JP7624648B2 - Polycyclic aromatic compounds - Google Patents
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Description
本発明は、多環芳香族化合物に関する。本発明はまた、上記多環芳香族化合物を含む有機デバイス用材料、有機電界発光素子、並びに、表示装置および照明装置に関する。 The present invention relates to a polycyclic aromatic compound. The present invention also relates to a material for an organic device, an organic electroluminescent device, and a display device and a lighting device, each of which contains the polycyclic aromatic compound.
従来、電界発光する発光素子を用いた表示装置は、省電力化や薄型化が可能なことから、種々研究され、さらに、有機材料から成る有機電界発光素子(本明細書中で「有機EL素子」または単に「素子」と表記することがある。)は、軽量化や大型化が容易なことから活発に検討されてきた。特に、光の三原色の一つである青色などの発光特性を有する有機材料の開発、および正孔、電子などの電荷輸送能(半導体や超電導体となる可能性を有する)を備えた有機材料の開発については、高分子化合物、低分子化合物を問わずこれまで活発に研究されてきた。 Display devices using electroluminescent light-emitting elements have been extensively studied because they can be made thin and energy-efficient. In addition, organic electroluminescent elements (sometimes referred to as "organic EL elements" or simply "elements" in this specification) made from organic materials have been actively studied because they can be easily made lighter and larger. In particular, there has been active research into the development of organic materials that have the luminescence properties of blue, one of the three primary colors of light, and organic materials that have the ability to transport charges such as holes and electrons (potential to become semiconductors or superconductors), regardless of whether they are polymeric or low-molecular-weight compounds.
有機EL素子は、陽極および陰極からなる一対の電極と、当該一対の電極間に配置され、有機化合物を含む一層または複数の層とからなる構造を有する。有機化合物を含む層には、発光層や、正孔、電子などの電荷を輸送または注入する電荷輸送/注入層などがあるが、これらの層に適当な種々の有機材料が開発されている。 An organic EL element has a structure consisting of a pair of electrodes consisting of an anode and a cathode, and one or more layers containing an organic compound that are disposed between the pair of electrodes. Layers containing organic compounds include a light-emitting layer and a charge transport/injection layer that transports or injects charges such as holes and electrons, and various organic materials suitable for these layers have been developed.
その中で、特許文献1では、芳香族環をホウ素、リン、酸素、窒素、硫黄などのヘテロ元素で連結した多環芳香族化合物が、有機電界発光素子等の材料として有用であることが開示されている。この多環芳香族化合物は、大きなHOMO-LUMOギャップおよび高い三重項励起エネルギー(ET)を有するとともに、熱活性型遅延蛍光を示すため、特に有機電界発光素子の蛍光材料として有用であることが報告されている。 Among them, Patent Document 1 discloses that polycyclic aromatic compounds in which aromatic rings are linked by hetero elements such as boron, phosphorus, oxygen, nitrogen, and sulfur are useful as materials for organic electroluminescent devices, etc. It has been reported that these polycyclic aromatic compounds have a large HOMO-LUMO gap and high triplet excitation energy (E T ) and exhibit thermally activated delayed fluorescence, and are therefore particularly useful as fluorescent materials for organic electroluminescent devices.
上述のように、有機EL素子に用いられる材料としては種々の材料が開発されているが、有機EL素子用材料の選択肢を増やすために、従来とは異なる化合物からなる材料の開発が望まれている。本発明は、有機EL素子等の有機デバイス用材料として有用な新規材料を提供することを課題とする。 As described above, various materials have been developed for use in organic EL elements, but in order to increase the options for materials for organic EL elements, it is desirable to develop materials made of compounds that are different from conventional ones. The objective of the present invention is to provide a new material that is useful as a material for organic devices such as organic EL elements.
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討し、芳香族環をホウ素、リン、酸素、窒素、硫黄などのヘテロ元素で連結した多環芳香族化合物として新たな化合物の製造に成功した。また、この多環芳香族化合物を含有する層を一対の電極間に配置して有機EL素子を構成することにより、優れた有機EL素子が得られることを見出し、本発明を完成させた。すなわち本発明は、以下のような多環芳香族化合物、さらには以下のような多環芳香族化合物を含む有機デバイス用材料等を提供する。 The present inventors conducted intensive research to solve the above problems, and succeeded in producing a new compound as a polycyclic aromatic compound in which aromatic rings are linked by heteroelements such as boron, phosphorus, oxygen, nitrogen, and sulfur. They also discovered that an excellent organic EL element can be obtained by constructing an organic EL element by disposing a layer containing this polycyclic aromatic compound between a pair of electrodes, and thus completed the present invention. In other words, the present invention provides the following polycyclic aromatic compounds, and further provides materials for organic devices containing the following polycyclic aromatic compounds.
<1> 式(1A)で表される部分構造および少なくとも1つの式(1B)で表される部分構造からなる多環芳香族化合物;
A環およびB環は、それぞれ独立して、置換されていてもよいアリール環または置換されていてもよいヘテロアリール環であり、
RXDは、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されていてもよいアルキルまたは置換されていてもよいシクロアルキルであり、破線が-X-または単結合となってA環またはB環の少なくとも1つと結合していてもよく、
A環、B環またはRXDの少なくとも1つにおける前記アリール環またはヘテロアリール環は式(1B)で表される部分構造に結合しており、
式(1B)で表される部分構造は2つの*の位置で前記アリール環またはヘテロアリール環の環上で隣接する2つの原子にそれぞれ結合し、
C環は、それぞれ独立して、置換されていてもよいアリール環または置換されていてもよいヘテロアリール環であり、
RXEは、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されていてもよいアルキルまたは置換されていてもよいシクロアルキルであり、破線が-X-または単結合となってC環と結合していてもよく、また、破線が-X-または単結合となって式(1B)で表される部分構造が結合している環と(*)の位置で結合していてもよく、
Yは、それぞれ独立して、B、P、P=OまたはP=Sであり、
Xは、それぞれ独立して、>C(-R)2、>N-R、>O、>Si(-R)2または>Sであり、前記>N-RのRは、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されていてもよいアルキルまたは置換されていてもよいシクロアルキルであり、前記>C(-R)2および>Si(-R)2のRは、それぞれ独立して、水素、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいアルキルまたは置換されていてもよいシクロアルキルであり、また連結基によって互いに結合していてもよく、また、前記>N-R、前記>C(-R)2、および前記>Si(-R)2のRの少なくとも1つは連結基または単結合によりA環、B環、C環、RXD、またはRXEの少なくとも1つと結合していてもよく、
Xは、少なくとも1つが>N-Rであり、>N-RであるXの少なくとも1つにおけるRは前記A環、B環、C環、RXD、またはRXEの1つと結合して式(A10)で表される部分構造を形成しており、式(A10)中、RA1~RA4はそれぞれ独立して、水素、置換されていてもよいアルキルまたは置換されていてもよいシクロアルキルであり、RA1~RA4の任意の2~4個は連結基または単結合により互いに結合していてもよく、式(A10)で表される部分構造は、2つの*の位置で一方の環に、**の位置で他方の環に結合しており、
前記多環芳香族化合物におけるアリール環およびヘテロアリール環からなる群より選択される少なくとも1つは、少なくとも1つのシクロアルカンで縮合されていてもよく、当該シクロアルカンにおける少なくとも1つの水素は置換されていてもよく、当該シクロアルカンにおける少なくとも1つの-CH2-は-O-で置換されていてもよく、
前記多環芳香族化合物における少なくとも1つの水素は、重水素、シアノまたはハロゲンで置換されていてもよい。
<1> A polycyclic aromatic compound having a partial structure represented by formula (1A) and at least one partial structure represented by formula (1B);
ring A and ring B are each independently an optionally substituted aryl ring or an optionally substituted heteroaryl ring;
R XD is an optionally substituted aryl, an optionally substituted heteroaryl, an optionally substituted alkyl or an optionally substituted cycloalkyl, and the dashed line may be -X- or a single bond to be bonded to at least one of the A ring or the B ring;
The aryl or heteroaryl ring in at least one of ring A, ring B, or R is bonded to a partial structure represented by formula (1B),
The partial structure represented by formula (1B) is bonded to two adjacent atoms on the aryl ring or heteroaryl ring at the two * positions, respectively;
each C ring is independently an optionally substituted aryl ring or an optionally substituted heteroaryl ring;
R XE is an optionally substituted aryl, an optionally substituted heteroaryl, an optionally substituted alkyl or an optionally substituted cycloalkyl, and the dashed line may be -X- or a single bond to be bonded to the C ring, or the dashed line may be -X- or a single bond to be bonded to the ring to which the partial structure represented by formula (1B) is bonded at the (*) position;
Each Y is independently B, P, P=O or P=S;
X is each independently >C(-R) 2 , >N-R, >O, >Si(-R) 2 or >S, R of the >N-R is an optionally substituted aryl, an optionally substituted heteroaryl, an optionally substituted alkyl or an optionally substituted cycloalkyl, R of the >C(-R) 2 and >Si(-R) 2 are each independently hydrogen, an optionally substituted aryl, an optionally substituted alkyl or an optionally substituted cycloalkyl, and may be bonded to each other by a linking group, and at least one of R of the >N-R, the >C(-R) 2 and the >Si(-R) 2 may be bonded to at least one of ring A, ring B, ring C, R XD or R XE by a linking group or a single bond;
at least one of X's is >N-R, and R in at least one of X's that is >N-R is bonded to one of the A ring, B ring, C ring, R XD , or R XE to form a partial structure represented by formula (A10), in which R A1 to R A4 are each independently hydrogen, optionally substituted alkyl, or optionally substituted cycloalkyl, any two to four of R A1 to R A4 may be bonded to each other via a linking group or a single bond, and the partial structure represented by formula (A10) is bonded to one ring at the two * positions and to the other ring at the ** position,
At least one selected from the group consisting of an aryl ring and a heteroaryl ring in the polycyclic aromatic compound may be condensed with at least one cycloalkane, at least one hydrogen in the cycloalkane may be substituted, and at least one -CH 2 - in the cycloalkane may be substituted with -O-;
At least one hydrogen in the polycyclic aromatic compound may be substituted with deuterium, cyano or halogen.
<2> RXDが置換されていてもよいアリールまたは置換されていてもよいヘテロアリールであり、破線が-X-となってA環と結合しており、かつ
RXEが置換されていてもよいアリールまたは置換されていてもよいヘテロアリールであり、破線が-X-となってC環と結合している、<1>に記載の多環芳香族化合物。
<3> RA1およびRA4が互いに結合し、RA2およびRA3がそれぞれ独立して水素または置換されていてもよいアルキルである、<1>または<2>に記載の多環芳香族化合物。
<4> RA1およびRA4が互いに結合して-(CH2)4-を形成しており、RA2およびRA3がいずれもメチルである、<1>または<2>に記載の多環芳香族化合物。
<5> A環、B環およびC環が置換されているアリール環または置換されているヘテロアリール環であるときの置換基ならびにRXDおよびRXEが置換されているアリールまたは置換されているヘテロアリールであるときの置換基がいずれも、置換もしくは無置換のアリール、置換もしくは無置換のヘテロアリール、置換もしくは無置換のジアリールアミノ、置換もしくは無置換のジヘテロアリールアミノ、置換もしくは無置換のアリールヘテロアリールアミノ、置換もしくは無置換のジアリールボリル(2つのアリールは単結合または連結基を介して結合していてもよい)、置換もしくは無置換のアルキル、置換もしくは無置換のシクロアルキル、置換もしくは無置換のアルコキシ、置換もしくは無置換のアリールオキシ、置換シリルおよび-L-Akからなる群より選択され、
Lは>N-R、>Oまたは>Sであり、前記>N-RのRは、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されていてもよいアルキルまたは置換されていてもよいシクロアルキルであり、前記>N-RのRは連結基または単結合によりAkと結合していてもよく、
Akは水素、置換されていてもよいアルキルまたは置換されていてもよいシクロアルキルであり、当該アルキルおよびシクロアルキルにおける少なくとも1つの水素は置換されていてもよく、当該アルキルおよびシクロアルキルにおける少なくとも1つの-CH2-は-O-および-S-で置換されていてもよく、
A環、B環、C環、RXDおよびRXEは、いずれも、5員環または6員環において、いずれかのXおよびYに結合している、<1>~<4>のいずれかに記載の多環芳香族化合物。
<2> The polycyclic aromatic compound according to <1>, wherein R XD is an optionally substituted aryl or an optionally substituted heteroaryl, the dashed line being -X- and bonded to ring A, and R XE is an optionally substituted aryl or an optionally substituted heteroaryl, the dashed line being -X- and bonded to ring C.
<3> The polycyclic aromatic compound according to <1> or <2>, in which R A1 and R A4 are bonded to each other, and R A2 and R A3 are each independently hydrogen or an optionally substituted alkyl.
<4> The polycyclic aromatic compound according to <1> or <2>, in which R A1 and R A4 are bonded to each other to form --(CH 2 ) 4 --, and R A2 and R A3 are both methyl.
<5> When ring A, ring B and ring C are substituted aryl rings or substituted heteroaryl rings, and when R and R are substituted aryl or substituted heteroaryl, each of the substituents is selected from the group consisting of substituted or unsubstituted aryl, substituted or unsubstituted heteroaryl, substituted or unsubstituted diarylamino, substituted or unsubstituted diheteroarylamino, substituted or unsubstituted arylheteroarylamino, substituted or unsubstituted diarylboryl (two aryls may be bonded via a single bond or a linking group), substituted or unsubstituted alkyl, substituted or unsubstituted cycloalkyl, substituted or unsubstituted alkoxy, substituted or unsubstituted aryloxy, substituted silyl and -L-Ak,
L is >N-R, >O or >S, and R of the >N-R is an optionally substituted aryl, an optionally substituted heteroaryl, an optionally substituted alkyl or an optionally substituted cycloalkyl, and R of the >N-R may be bonded to Ak via a linking group or a single bond;
Ak is hydrogen, optionally substituted alkyl or optionally substituted cycloalkyl, in which at least one hydrogen in the alkyl and cycloalkyl is optionally substituted, and at least one -CH 2 - in the alkyl and cycloalkyl is optionally substituted with -O- or -S-;
The polycyclic aromatic compound according to any one of <1> to <4>, wherein ring A, ring B, ring C , R and R are each bonded to any of X and Y in a 5-membered or 6-membered ring.
<6> 下記式(3-1-1)、式(3-1-2)、式(3-2-1)のいずれかで表される、<1>に記載の多環芳香族化合物;
X1は、それぞれ独立して、>C(-R)2、>N-R、>O、>Si(-R)2または>Sであり、前記>N-RのRは、炭素数1~6のアルキルもしくは炭素数3~14のシクロアルキルで置換されていてもよい炭素数6~12のアリール、炭素数1~6のアルキルもしくは炭素数3~14のシクロアルキルで置換されていてもよい炭素数2~15のヘテロアリール、炭素数1~6のアルキルまたは炭素数3~14のシクロアルキルであり、前記>C(-R)2および>Si(-R)2のRは、それぞれ独立して、水素、炭素数6~12のアリール、炭素数1~6のアルキルまたは炭素数3~14のシクロアルキルであり、
Yは、それぞれ独立して、B、P、P=OまたはP=Sであり、
Zは、それぞれ独立して、-C(-RZ)=または-N=であり、隣り合う2つのZは、-C(-RZ)2-、-Si(-RZ)2-、-N(-RZ)-、-O-、または-S-に置き換えられてもよく、
RZは、それぞれ独立して、水素、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノ、ジアリールボリル(2つのアリールは単結合または連結基を介して結合していてもよい)、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、置換シリルまたは-L-Akであり、これらにおける少なくとも1つの水素は、アリール、ヘテロアリール、アルキルまたはシクロアルキルで置換されていてもよく、また、RZのうちの隣接する基同士が結合してa環、c環、d環またはe環と共にアリール環またはヘテロアリール環を形成していてもよく、形成された環における少なくとも1つの水素は、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノ、ジアリールボリル(2つのアリールは単結合または連結基を介して結合していてもよい)、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、置換シリルまたは-L-Akで置換されていてもよく、これらにおける少なくとも1つの水素は、アリール、ヘテロアリール、アルキルまたはシクロアルキルで置換されていてもよく、
Lは>N-R、>Oまたは>Sであり、前記>N-RのRは、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されていてもよいアルキルまたは置換されていてもよいシクロアルキルであり、前記>N-RのRは連結基または単結合によりAkと結合していてもよく、
Akは水素、置換されていてもよいアルキルまたは置換されていてもよいシクロアルキルであり、当該アルキルおよびシクロアルキルにおける少なくとも1つの水素は置換されていてもよく、当該アルキルおよびシクロアルキルにおける少なくとも1つの-CH2-は-O-および-S-で置換されていてもよく、
式(3-1-1)、式(3-1-2)、式(3-2-1)で表される化合物における少なくとも1つの水素は、重水素、シアノまたはハロゲンで置換されていてもよい。
<6> The polycyclic aromatic compound according to <1>, represented by any one of the following formulas (3-1-1), (3-1-2), and (3-2-1):
X1 's are each independently >C(-R)2, >N-R, >O, >Si(-R) 2 or >S, R of the >N-R is an aryl having 6 to 12 carbon atoms which may be substituted with an alkyl having 1 to 6 carbon atoms or a cycloalkyl having 3 to 14 carbon atoms, a heteroaryl having 2 to 15 carbon atoms which may be substituted with an alkyl having 1 to 6 carbon atoms or a cycloalkyl having 3 to 14 carbon atoms, an alkyl having 1 to 6 carbon atoms or a cycloalkyl having 3 to 14 carbon atoms, R of the >C(-R) 2 and >Si(-R) 2 are each independently hydrogen, an aryl having 6 to 12 carbon atoms, an alkyl having 1 to 6 carbon atoms or a cycloalkyl having 3 to 14 carbon atoms,
Each Y is independently B, P, P=O or P=S;
Z's are each independently -C(-R Z )= or -N=, and two adjacent Z's may be replaced by -C(-R Z ) 2 -, -Si(-R Z ) 2 -, -N(-R Z )-, -O-, or -S-;
R Z are each independently hydrogen, aryl, heteroaryl, diarylamino, diheteroarylamino, arylheteroarylamino, diarylboryl (two aryls may be bonded via a single bond or a linking group), alkyl, cycloalkyl, alkoxy, aryloxy, substituted silyl, or -L-Ak, in which at least one hydrogen may be substituted with aryl, heteroaryl, alkyl, or cycloalkyl, or adjacent groups among R Z may be bonded together to form an aryl ring or heteroaryl ring together with the a ring, the c ring, the d ring, or the e ring, and at least one hydrogen in the formed ring may be substituted with aryl, heteroaryl, diarylamino, diheteroarylamino, arylheteroarylamino, diarylboryl (two aryls may be bonded via a single bond or a linking group), alkyl, cycloalkyl, alkoxy, aryloxy, substituted silyl, or -L-Ak, in which at least one hydrogen may be substituted with aryl, heteroaryl, alkyl, or cycloalkyl,
L is >N-R, >O or >S, and R of the >N-R is an optionally substituted aryl, an optionally substituted heteroaryl, an optionally substituted alkyl or an optionally substituted cycloalkyl, and R of the >N-R may be bonded to Ak via a linking group or a single bond;
Ak is hydrogen, optionally substituted alkyl or optionally substituted cycloalkyl, in which at least one hydrogen in the alkyl and cycloalkyl is optionally substituted, and at least one -CH 2 - in the alkyl and cycloalkyl is optionally substituted with -O- or -S-;
At least one hydrogen atom in the compounds represented by formula (3-1-1), formula (3-1-2) and formula (3-2-1) may be substituted with deuterium, cyano or halogen.
<7> YはBであり、
Zは、それぞれ独立して、-C(-RZ)=または-N=であり、ただし、Yに対してo位またはp位のZは、-C(-RZ)=である、<6>に記載の多環芳香族化合物。
<8> Zがいずれも-C(-RZ)=である、<7>に記載の多環芳香族化合物。
<9> <1>~<8>のいずれかに記載の多環芳香族化合物に反応性置換基が置換した、反応性化合物。
<10> <9>に記載の反応性化合物をモノマーとして高分子化させた高分子化合物、または、当該高分子化合物をさらに架橋させた高分子架橋体。
<7> Y is B,
The polycyclic aromatic compound according to <6>, wherein each Z is independently -C(-R Z )= or -N=, provided that Z at the o-position or p-position to Y is -C(-R Z )=.
<8> The polycyclic aromatic compound according to <7>, wherein each Z is —C(—R Z )═.
<9> A reactive compound in which the polycyclic aromatic compound according to any one of <1> to <8> is substituted with a reactive substituent.
<10> A polymer compound obtained by polymerizing the reactive compound according to <9> as a monomer, or a crosslinked polymer obtained by further crosslinking the polymer compound.
<11> 主鎖型高分子に<9>に記載の反応性化合物を置換させたペンダント型高分子化合物、または、当該ペンダント型高分子化合物をさらに架橋させたペンダント型高分子架橋体。
<12> <1>~<8>のいずれかに記載の多環芳香族化合物を含有する、有機デバイス用材料。
<13> <9>に記載の反応性化合物を含有する、有機デバイス用材料。
<14> <10>に記載の高分子化合物または高分子架橋体を含有する、有機デバイス用材料。
<15> <11>に記載のペンダント型高分子化合物またはペンダント型高分子架橋体を含有する、有機デバイス用材料。
<16> 前記有機デバイス用材料が、有機電界発光素子用材料、有機電界効果トランジスタ用材料または有機薄膜太陽電池用材料である、<12>~<15>のいずれかに記載の有機デバイス用材料。
<17> 前記有機電界発光素子用材料が発光層用材料である、<16>に記載の有機デバイス用材料。
<18> <1>~<8>のいずれかに記載の多環芳香族化合物と、有機溶媒とを含む、組成物。
<19> <9>に記載の反応性化合物と、有機溶媒とを含む、組成物。
<20> 主鎖型高分子と、<9>に記載の反応性化合物と、有機溶媒とを含む、組成物。
<11> A pendant polymer compound in which the reactive compound according to <9> is substituted on a main chain polymer, or a pendant polymer crosslinked product in which the pendant polymer compound is further crosslinked.
<12> A material for an organic device, comprising the polycyclic aromatic compound according to any one of <1> to <8>.
<13> A material for an organic device, comprising the reactive compound according to <9>.
<14> A material for an organic device, comprising the polymer compound or crosslinked polymer according to <10>.
<15> A material for an organic device, comprising the pendant type polymer compound or the pendant type crosslinked polymer according to <11>.
<16> The material for an organic device according to any one of <12> to <15>, wherein the material for an organic device is a material for an organic electroluminescent element, a material for an organic field effect transistor, or a material for an organic thin-film solar cell.
<17> The material for an organic device according to <16>, wherein the material for an organic electroluminescent element is a material for a light-emitting layer.
<18> A composition comprising the polycyclic aromatic compound according to any one of <1> to <8> and an organic solvent.
<19> A composition comprising the reactive compound according to <9> and an organic solvent.
<20> A composition comprising a main chain polymer, the reactive compound according to <9>, and an organic solvent.
<21> <10>に記載の高分子化合物または高分子架橋体と、有機溶媒とを含む、組成物。
<22> <11>に記載のペンダント型高分子化合物またはペンダント型高分子架橋体と、有機溶媒とを含む、組成物。
<23> 陽極および陰極からなる一対の電極と、該一対の電極間に配置され、<1>~<8>のいずれかに記載の多環芳香族化合物、<9>に記載の反応性化合物、<10>に記載の高分子化合物もしくは高分子架橋体、または、<11>に記載のペンダント型高分子化合物もしくはペンダント型高分子架橋体を含有する有機層とを有する、有機電界発光素子。
<24> 前記有機層が発光層である、<23>に記載の有機電界発光素子。
<25> 前記発光層が、ホストと、ドーパントとしての前記多環芳香族化合物、反応性化合物、高分子化合物、高分子架橋体、ペンダント型高分子化合物またはペンダント型高分子架橋体とを含む、<24>に記載の有機電界発光素子。
<21> A composition comprising the polymer compound or crosslinked polymer according to <10> and an organic solvent.
<22> A composition comprising the pendant type polymer compound or the pendant type crosslinked polymer according to <11> and an organic solvent.
<23> An organic electroluminescence device comprising a pair of electrodes consisting of an anode and a cathode, and an organic layer disposed between the pair of electrodes and containing the polycyclic aromatic compound according to any one of <1> to <8>, the reactive compound according to <9>, the polymer compound or crosslinked polymer according to <10>, or the pendant polymer compound or crosslinked polymer according to <11>.
<24> The organic electroluminescent device according to <23>, wherein the organic layer is a light-emitting layer.
<25> The organic electroluminescent device according to <24>, wherein the light-emitting layer contains a host and the polycyclic aromatic compound, the reactive compound, the polymer compound, the crosslinked polymer, the pendant polymer compound, or the pendant crosslinked polymer as a dopant.
<26> 前記ホストが、アントラセン系化合物、フルオレン系化合物またはジベンゾクリセン系化合物である、<25>に記載の有機電界発光素子。
<27> 前記陰極と前記発光層との間に配置される電子輸送層および電子注入層の少なくとも1つの層を有し、該電子輸送層および電子注入層の少なくとも1つは、ボラン誘導体、ピリジン誘導体、フルオランテン誘導体、BO系誘導体、アントラセン誘導体、ベンゾフルオレン誘導体、ホスフィンオキサイド誘導体、ピリミジン誘導体、アリールニトリル誘導体、トリアジン誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、フェナントロリン誘導体およびキノリノール系金属錯体からなる群から選択される少なくとも1つを含有する、<24>~<26>のいずれかに記載の有機電界発光素子。
<28> 前記電子輸送層および電子注入層の少なくとも1つの層が、さらに、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、アルカリ金属の酸化物、アルカリ金属のハロゲン化物、アルカリ土類金属の酸化物、アルカリ土類金属のハロゲン化物、希土類金属の酸化物、希土類金属のハロゲン化物、アルカリ金属の有機錯体、アルカリ土類金属の有機錯体および希土類金属の有機錯体からなる群から選択される少なくとも1つを含有する、<27>に記載の有機電界発光素子。
<29> 正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層および電子注入層のうちの少なくとも1つの層が、各層を形成し得る低分子化合物をモノマーとして高分子化させた高分子化合物、もしくは、当該高分子化合物をさらに架橋させた高分子架橋体、または、各層を形成し得る低分子化合物を主鎖型高分子と反応させたペンダント型高分子化合物、もしくは、当該ペンダント型高分子化合物をさらに架橋させたペンダント型高分子架橋体を含む、<24>~<28>のいずれかに記載の有機電界発光素子。
<30> <23>~<29>のいずれかに記載の有機電界発光素子を備えた表示装置または照明装置。
<26> The organic electroluminescent device according to <25>, wherein the host is an anthracene-based compound, a fluorene-based compound or a dibenzochrysene-based compound.
<27> The organic electroluminescence device according to any one of <24> to <26>, further comprising at least one of an electron transport layer and an electron injection layer disposed between the cathode and the light-emitting layer, wherein at least one of the electron transport layer and the electron injection layer contains at least one selected from the group consisting of borane derivatives, pyridine derivatives, fluoranthene derivatives, BO-based derivatives, anthracene derivatives, benzofluorene derivatives, phosphine oxide derivatives, pyrimidine derivatives, arylnitrile derivatives, triazine derivatives, benzimidazole derivatives, phenanthroline derivatives, and quinolinol-based metal complexes.
<28> The organic electroluminescent device according to <27>, wherein at least one of the electron transport layer and the electron injection layer further contains at least one selected from the group consisting of an alkali metal, an alkaline earth metal, a rare earth metal, an oxide of an alkali metal, a halide of an alkali metal, an oxide of an alkaline earth metal, a halide of an alkaline earth metal, an oxide of a rare earth metal, a halide of a rare earth metal, an organic complex of an alkali metal, an organic complex of an alkaline earth metal, and an organic complex of a rare earth metal.
<29> The organic electroluminescence device according to any one of <24> to <28>, wherein at least one of the hole injection layer, the hole transport layer, the light-emitting layer, the electron transport layer and the electron injection layer comprises a polymer compound obtained by polymerizing a low molecular compound capable of forming each layer as a monomer, or a crosslinked polymer obtained by further crosslinking the polymer compound, or a pendant-type polymer compound obtained by reacting a low molecular compound capable of forming each layer with a main-chain polymer, or a pendant-type crosslinked polymer obtained by further crosslinking the pendant-type polymer compound.
<30> A display device or a lighting device comprising the organic electroluminescent device according to any one of <23> to <29>.
本発明により、新規な多環芳香族化合物が提供される。本発明の多環芳香族化合物は有機デバイス用材料、特に有機電界発光素子の発光層形成のための発光層用材料として有用である。 The present invention provides a novel polycyclic aromatic compound. The polycyclic aromatic compound of the present invention is useful as a material for organic devices, particularly as a material for forming a light-emitting layer in an organic electroluminescent device.
以下において、本発明について詳細に説明する。以下に記載する構成要件の説明は、代表的な実施形態や具体例に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施形態に限定されるものではない。なお、本明細書において「~」を用いて表される数値範囲は「~」前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。また、本明細書において構造式の説明における「水素」は「水素原子(H)」を意味する。 The present invention will be described in detail below. The following explanation of the constituent elements may be based on representative embodiments or specific examples, but the present invention is not limited to such embodiments. In this specification, a numerical range expressed using "~" means a range that includes the numerical values written before and after "~" as the lower and upper limits. In this specification, "hydrogen" in the explanation of the structural formula means "hydrogen atom (H)".
本明細書において化学構造や置換基を炭素数で表すことがあるが、化学構造に置換基が置換した場合や、置換基にさらに置換基が置換した場合などにおける炭素数は、化学構造や置換基それぞれの炭素数を意味し、化学構造と置換基の合計の炭素数や、置換基と置換基の合計の炭素数を意味するものではない。例えば、「炭素数Xの置換基Aで置換された炭素数Yの置換基B」とは、「炭素数Yの置換基B」に「炭素数Xの置換基A」が置換することを意味し、炭素数Yは置換基Aおよび置換基Bの合計の炭素数ではない。また例えば、「置換基Aで置換された炭素数Yの置換基B」とは、「炭素数Yの置換基B」に「(炭素数限定がない)置換基A」が置換することを意味し、炭素数Yは置換基Aおよび置換基Bの合計の炭素数ではない。 In this specification, chemical structures and substituents are sometimes expressed by the number of carbon atoms, but when a chemical structure is substituted with a substituent or when a substituent is further substituted with a substituent, the number of carbon atoms means the number of carbon atoms in each of the chemical structures and the substituents, and does not mean the total number of carbon atoms in the chemical structure and the substituents, or the total number of carbon atoms in the substituents and the substituents. For example, "substituent B of carbon number Y substituted with substituent A of carbon number X" means that "substituent B of carbon number Y" is substituted with "substituent A of carbon number X", and the carbon number Y is not the total number of carbon atoms in the substituents A and B. Also, for example, "substituent B of carbon number Y substituted with substituent A" means that "substituent B of carbon number Y" is substituted with "substituent A (with no carbon number limit)", and the carbon number Y is not the total number of carbon atoms in the substituents A and B.
1.多環芳香族化合物
本発明の多環芳香族化合物は、下記式(1A)で表される部分構造および少なくとも1つの式(1B)で表される部分構造からなる多環芳香族化合物である。
1. Polycyclic aromatic compound The polycyclic aromatic compound of the present invention is a polycyclic aromatic compound having a partial structure represented by the following formula (1A) and at least one partial structure represented by the following formula (1B).
式(1A)および式(1B)において、「A」、「B」、「C」は環構造を示す符号である。また、式(1A)および式(1B)において、破線は、破線の両端にある環または基が互いに結合していても結合していなくてもよいことを示す。式(1A)および式(1B)において、*は位置を示すが、式(1B)において破線の一端にある(*)はその位置が存在していても存在していなくてもよいことを示す。 In formula (1A) and formula (1B), "A", "B", and "C" are symbols indicating ring structures. Also, in formula (1A) and formula (1B), the dashed lines indicate that the rings or groups at both ends of the dashed lines may or may not be bonded to each other. In formula (1A) and formula (1B), * indicates a position, and in formula (1B), the (*) at one end of the dashed line indicates that that position may or may not be present.
本発明の多環芳香族化合物は、環構造と環構造とを連結するXの少なくとも1つが、>N-Rであって、このRが、置換されていてもよいアルキルまたは置換されていてもよいシクロアルキルであり、連結基または単結合によりA環、B環、C環、RXD、またはRXEの少なくとも1つにおけるアリール環またはヘテロアリール環と連結した構造を有する。
具体的には、本発明の多環芳香族化合物は、上記のような連結により、以下の部分構造(A10)を有する。
The polycyclic aromatic compound of the present invention has a structure in which at least one of Xs connecting ring structures to each other is >N-R, where R is an optionally substituted alkyl or an optionally substituted cycloalkyl, and is linked to an aryl ring or heteroaryl ring in at least one of ring A, ring B , ring C, R, or R via a linking group or a single bond.
Specifically, the polycyclic aromatic compound of the present invention has the following partial structure (A10) due to the above-mentioned linkage.
式(A10)中、RA1~RA4はそれぞれ独立して、水素、置換されていてもよいアルキルまたは置換されていてもよいシクロアルキルであり、RA1~RA4の任意の2~4個は連結基または単結合により互いに結合していてもよく、2つの*の位置でXが結合する2つの環の一方の環に、**の位置で他方の環に結合している。すなわち、式(A10)中のNはXが>N-Rであるというときの>N-RのNである。2つの*の位置で結合する環上の原子は互いに隣接する原子(炭素原子が好ましい)であればよい。
式(A10)で表される部分構造は結合解離エネルギー(BDE)の弱いN-C結合を含むが、環を形成するもう一つの結合があることでN-C結合の切断時にも逆反応(再結合反応)が促進されるため、本発明の多環芳香族化合物はより安定な構造になる。したがって、本発明の多環芳香族化合物を用いて製造される有機EL素子では素子寿命が長くなることが期待される。
本発明の多環芳香族化合物に含まれる上記のような連結による式(A10)で表される部分構造の数は、1~「Xの数」であり、1または2であることが好ましい。
In formula (A10), R A1 to R A4 are each independently hydrogen, optionally substituted alkyl or optionally substituted cycloalkyl, and any two to four of R A1 to R A4 may be bonded to each other by a linking group or a single bond, and are bonded to one of the two rings to which X is bonded at the two * positions, and to the other ring at the ** position. That is, N in formula (A10) is N of >N-R when X is >N-R. The atoms on the rings bonded at the two * positions may be adjacent atoms (preferably carbon atoms).
Although the partial structure represented by formula (A10) contains an N-C bond with a weak bond dissociation energy (BDE), the presence of another bond forming a ring promotes a reverse reaction (recombination reaction) even when the N-C bond is broken, so that the polycyclic aromatic compound of the present invention has a more stable structure. Therefore, an organic EL device manufactured using the polycyclic aromatic compound of the present invention is expected to have a longer device life.
The number of partial structures represented by formula (A10) formed by the above-mentioned linkage contained in the polycyclic aromatic compound of the present invention is 1 to "the number of X", and is preferably 1 or 2.
式(A10)中、RA1~RA4は水素、置換されていてもよいアルキルまたは置換されていてもよいシクロアルキルであり、RA1~RA4の任意の2~4個は連結基により互いに連結していてもよい。
RA1~RA4は、任意の2個(RA1およびRA4、RA1およびRA4ならびにRA1およびRA4、RA1およびRA2、RA3およびRA4、RA1およびRA4ならびにRA1およびRA4)が連結基または単結合により互いに結合していることが好ましく、RA1およびRA4が連結基または単結合により互いに結合していることがより好ましい。互いに結合して形成されている2価の基としては、アルキレンがあげられる。当該アルキレンにおける少なくとも1つの水素はアルキルもしくはシクロアルキルで置換されていてもよく、当該アルカンにおける少なくとも1つ(好ましくは1つ)の-CH2-は-O-および-S-で置換されていてもよい。連結基としては、炭素数2~5の直鎖アルキレンが好ましく、炭素数3または4の直鎖アルキレンがより好ましく、炭素数4の直鎖アルキレン(-(CH2)4-)がさらに好ましい。炭素数4の直鎖アルキレン(-(CH2)4-)は無置換であることが特に好ましい。
In formula (A10), R A1 to R A4 are hydrogen, optionally substituted alkyl or optionally substituted cycloalkyl, and any two to four of R A1 to R A4 may be linked to each other via a linking group.
Of R A1 to R A4 , any two (R A1 and R A4 , R A1 and R A4 and R A1 and R A4 , R A1 and R A2 , R A3 and R A4 , R A1 and R A4 and R A1 and R A4 ) are preferably bonded to each other by a linking group or a single bond, and it is more preferable that R A1 and R A4 are bonded to each other by a linking group or a single bond. An example of the divalent group formed by bonding to each other is alkylene. At least one hydrogen atom in the alkylene may be substituted with an alkyl or cycloalkyl, and at least one (preferably one) -CH 2 - in the alkane may be substituted with -O- and -S-. As the linking group, a straight chain alkylene having 2 to 5 carbon atoms is preferable, a straight chain alkylene having 3 or 4 carbon atoms is more preferable, and a straight chain alkylene having 4 carbon atoms (-(CH 2 ) 4 -) is even more preferable. It is particularly preferred that the linear alkylene having 4 carbon atoms (--(CH 2 ) 4 --) is unsubstituted.
連結基による連結に関与していない残りのRA1~RA4は、それぞれ独立して、水素または置換されていてもよいアルキルであることが好ましく、置換されていてもよい炭素数1~6のアルキルであることがより好ましく、無置換の炭素数1~6のアルキルであることがさらに好ましく、いずれもメチルであることが最も好ましい。
すなわち、式(A10)で表される部分構造としては、以下式(A11)で表される構造が好ましい。
The remaining R A1 to R A4 that are not involved in the linking through the linking group are each preferably independently hydrogen or an alkyl which may be substituted, more preferably an alkyl having 1 to 6 carbon atoms which may be substituted, further preferably an unsubstituted alkyl having 1 to 6 carbon atoms, and most preferably methyl.
That is, the partial structure represented by formula (A10) is preferably a structure represented by the following formula (A11).
式(1A)および式(1B)において、A環およびB環およびC環は、それぞれ独立して置換されていてもよいアリール環または置換されていてもよいヘテロアリール環である。
式(1A)において、RXDは、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されていてもよいアルキルまたは置換されていてもよいシクロアルキルである。RXDは、破線が-X-または単結合となってA環またはB環の少なくとも1つと結合していてもよい。RXDは、置換されていてもよいアリールまたは置換されていてもよいヘテロアリールであることが好ましい。また、RXDは、破線が-X-となってA環と結合していることが好ましい。式(1B)において、RXEは、それぞれ独立して、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されていてもよいアルキルまたは置換されていてもよいシクロアルキルである。RXEは、破線が-X-または単結合となってC環と結合していてもよく、また、破線が-X-または単結合となって式(1B)で表される部分構造が結合している環と(*)の位置で結合していてもよい。RXEは、置換されていてもよいアリールまたは置換されていてもよいヘテロアリールであることが好ましい。また、RXEは、破線が-X-となってC環と結合していることが好ましい。
すなわち、式(1A)は下記式(2A)であることが好ましく、式(1B)は下記式(2B)であることが好ましい。
In formula (1A) and formula (1B), ring A, ring B and ring C each independently represent an optionally substituted aryl ring or an optionally substituted heteroaryl ring.
In formula (1A), R XD is an optionally substituted aryl, an optionally substituted heteroaryl, an optionally substituted alkyl, or an optionally substituted cycloalkyl. R XD may be bonded to at least one of ring A or ring B with a broken line being -X- or a single bond. R XD is preferably an optionally substituted aryl or an optionally substituted heteroaryl. Also, R XD is preferably bonded to ring A with a broken line being -X-. In formula (1B), R XE are each independently an optionally substituted aryl, an optionally substituted heteroaryl, an optionally substituted alkyl, or an optionally substituted cycloalkyl. R XE may be bonded to ring C with a broken line being -X- or a single bond, or may be bonded to the ring to which the partial structure represented by formula (1B) is bonded at the (*) position with a broken line being -X- or a single bond. R XE is preferably an optionally substituted aryl or an optionally substituted heteroaryl. Also, R XE is preferably bonded to ring C with a broken line being -X-.
That is, formula (1A) is preferably the following formula (2A), and formula (1B) is preferably the following formula (2B).
式(2A)において、A環、B環またはD環の少なくとも1つにおけるアリール環またはヘテロアリール環は式(2B)で表される部分構造に結合しており、
式(2B)で表される部分構造は2つの*の位置で前記アリール環またはヘテロアリール環の環上で隣接する2つの原子にそれぞれ結合している。
式(2A)において、式(1A)と同じ記号は式(1A)中のそれぞれと同義である。「D」は環構造を示す符号であり、式(1A)のRXDの一態様である。式(2B)において、式(1B)と同じ記号は式(1B)中のそれぞれと同義である。「E」は環構造を示す符号であり、式(1B)中のRXEの一態様である。
In formula (2A), an aryl ring or a heteroaryl ring in at least one of ring A, ring B, or ring D is bonded to a partial structure represented by formula (2B),
The partial structure represented by formula (2B) is bonded to two adjacent atoms on the aryl or heteroaryl ring at the two * positions, respectively.
In formula (2A), the same symbols as those in formula (1A) have the same meanings as those in formula (1A). "D" is a symbol indicating a ring structure, and is one embodiment of R XD in formula (1A). In formula (2B), the same symbols as those in formula (1B) have the same meanings as those in formula (1B). "E" is a symbol indicating a ring structure, and is one embodiment of R XE in formula (1B).
式(1A)および式(1B)におけるA環、B環、C環、RXDおよびRXEは、(式(2A)および式(2B)におけるA環、B環、C環、D環およびE環)は、いずれも、5員環または6員環において、いずれかのXおよびYに結合していることが好ましい。ここで、「5員環または6員環において、いずれかのXおよびYに結合している」とは、この5員環または6員環だけで環が形成されるか、または、この5員環または6員環を含むようにさらに他の環などが縮合してA環、B環、C環、RXDまたはRXEにおけるアリール環またはヘテロアリール環が形成され、そのうちの5員環または6員環上の環構成原子においていずれかのXおよびYに結合していることを意味する It is preferable that ring A, ring B, ring C, R and R in formula (1A) and formula (1B) (ring A, ring B, ring C, ring D and ring E in formula (2A) and formula (2B)) are all bonded to any of X and Y in a 5-membered or 6-membered ring. Here, "bonded to any of X and Y in a 5-membered or 6-membered ring" means that a ring is formed only with this 5-membered or 6-membered ring, or another ring is further condensed to include this 5-membered or 6-membered ring to form an aryl or heteroaryl ring in ring A, ring B, ring C, R or R , and that a ring-constituting atom on the 5-membered or 6-membered ring is bonded to any of X and Y.
式(1A)および式(1B)におけるA環、B環、およびC環ならびに式(2A)および式(2B)におけるA環、B環、C環、D環およびE環は、それぞれ独立して、置換されていてもよいアリール環または置換されていてもよいヘテロアリール環である。 The A ring, B ring, and C ring in formula (1A) and formula (1B), and the A ring, B ring, C ring, D ring, and E ring in formula (2A) and formula (2B) are each independently an optionally substituted aryl ring or an optionally substituted heteroaryl ring.
式(1A)および式(1B)におけるA環、B環、C環、RXDおよびRXEならびに式(2A)および式(2B)におけるA環、B環、C環、D環およびE環における「アリール環」としては、例えば、炭素数6~30のアリール環があげられ、炭素数6~16のアリール環が好ましく、炭素数6~12のアリール環がより好ましく、炭素数6~10のアリール環が特に好ましい。 Examples of the "aryl ring" in ring A, ring B, ring C, R and R in formula (1A) and formula (1B), and ring A, ring B, ring C, ring D and ring E in formula (2A) and formula (2B) include an aryl ring having 6 to 30 carbon atoms, preferably an aryl ring having 6 to 16 carbon atoms, more preferably an aryl ring having 6 to 12 carbon atoms, and particularly preferably an aryl ring having 6 to 10 carbon atoms.
具体的な「アリール環」としては、単環系であるベンゼン環、二環系であるビフェニル環、縮合二環系であるナフタレン環、インデン環、三環系であるテルフェニル環(m-テルフェニル、o-テルフェニル、p-テルフェニル)、縮合三環系である、アセナフチレン環、フルオレン環、フェナレン環、フェナントレン環、アントラセン環、縮合四環系であるトリフェニレン環、ピレン環、ナフタセン環、クリセン環、縮合五環系であるペリレン環、ペンタセン環などがあげられる。また、フルオレン環、ベンゾフルオレン環、インデン環には、それぞれフルオレン環、ベンゾフルオレン環、シクロペンタン環などがスピロ結合した構造も含まれる。なお、フルオレン環、ベンゾフルオレン環およびインデン環は、メチレンの2つの水素のうちの2つがそれぞれ後述の第1の置換基としてのメチルなどのアルキルに置換して、ジメチルフルオレン環、ジメチルベンゾフルオレン環およびジメチルインデン環などとなっているものも含まれる。 Specific examples of "aryl rings" include a monocyclic benzene ring, a bicyclic bicyclic bicyclic naphthalene ring and an indene ring, a tricyclic terphenyl ring (m-terphenyl, o-terphenyl, p-terphenyl), a fused tricyclic acenaphthylene ring, a fluorene ring, a phenalene ring, a phenanthrene ring, and an anthracene ring, a fused tetracyclic tricyclic triphenylene ring, a pyrene ring, a naphthacene ring, and a chrysene ring, and a fused pentacyclic perylene ring and a pentacene ring. In addition, the fluorene ring, benzofluorene ring, and indene ring each include a structure in which a fluorene ring, a benzofluorene ring, and a cyclopentane ring are spiro-bonded. In addition, the fluorene ring, benzofluorene ring, and indene ring also include rings in which two of the two hydrogen atoms of the methylene are replaced by alkyl such as methyl as the first substituent described below, resulting in a dimethylfluorene ring, dimethylbenzofluorene ring, and dimethylindene ring, etc.
式(1A)および式(1B)におけるA環、B環、C環、RXDおよびRXEならびに式(2A)および式(2B)におけるA環、B環、C環、D環およびE環における「ヘテロアリール環」としては、例えば、炭素数2~30のヘテロアリール環があげられ、炭素数2~25のヘテロアリール環が好ましく、炭素数2~20のヘテロアリール環がより好ましく、炭素数2~15のヘテロアリール環がさらに好ましく、炭素数2~10のヘテロアリール環が特に好ましい。また、「ヘテロアリール環」としては、例えば環構成原子として炭素以外に酸素、硫黄および窒素から選ばれるヘテロ原子を1ないし5個含有する複素環などがあげられる。 Examples of the "heteroaryl ring" in ring A, ring B, ring C, R and R in formula (1A) and formula (1B), and ring A, ring B, ring C, ring D and ring E in formula (2A) and formula (2B) include a heteroaryl ring having 2 to 30 carbon atoms, preferably a heteroaryl ring having 2 to 25 carbon atoms, more preferably a heteroaryl ring having 2 to 20 carbon atoms, still more preferably a heteroaryl ring having 2 to 15 carbon atoms, and particularly preferably a heteroaryl ring having 2 to 10 carbon atoms. In addition, examples of the "heteroaryl ring" include heterocycles containing, as ring-constituting atoms other than carbon, 1 to 5 heteroatoms selected from oxygen, sulfur and nitrogen.
具体的な「ヘテロアリール環」としては、例えば、ピロール環、オキサゾール環、イソオキサゾール環、チアゾール環、イソチアゾール環、イミダゾール環、オキサジアゾール環、チアジアゾール環、トリアゾール環、テトラゾール環、ピラゾール環、ピリジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、ピラジン環、トリアジン環、インドール環、イソインドール環、1H-インダゾール環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾオキサゾール環、ベンゾチアゾール環、1H-ベンゾトリアゾール環、キノリン環、イソキノリン環、シンノリン環、キナゾリン環、キノキサリン環、フタラジン環、ナフチリジン環、プリン環、プテリジン環、カルバゾール環、アクリジン環、フェノキサチイン環、フェノキサジン環、フェノチアジン環、フェナジン環、フェナザシリン環、インドリジン環、フラン環、ベンゾフラン環、イソベンゾフラン環、ジベンゾフラン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、ジベンゾチオフェン環、フラザン環、チアントレン環、インドロカルバゾール環、ベンゾインドロカルバゾール環、ベンゾベンゾインドロカルバゾール環、ナフトベンゾフラン環、ジオキシン環、ジヒドロアクリジン環、キサンテン環、チオキサンテン環、ジベンゾジオキシン環などがあげられる。また、ジヒドロアクリジン環、キサンテン環、チオキサンテン環、は、メチレンの2つの水素のうちの2つがそれぞれ後述の第1の置換基としてのメチルなどのアルキルに置換して、ジメチルジヒドロアクリジン環、ジメチルキサンテン環、ジメチルチオキサンテン環などとなっているものも好ましい。また二環系であるビピリジン環、フェニルピリジン環、ピリジルフェニル環、三環系であるテルピリジル環、ビスピリジルフェニル環、ピリジルビフェニル環も「ヘテロアリール環」としてあげられる。また、「ヘテロアリール環」にはピラン環も含まれるものとする。 Specific examples of the "heteroaryl ring" include a pyrrole ring, an oxazole ring, an isoxazole ring, a thiazole ring, an isothiazole ring, an imidazole ring, an oxadiazole ring, a thiadiazole ring, a triazole ring, a tetrazole ring, a pyrazole ring, a pyridine ring, a pyrimidine ring, a pyridazine ring, a pyrazine ring, a triazine ring, an indole ring, an isoindole ring, a 1H-indazole ring, a benzimidazole ring, a benzoxazole ring, a benzothiazole ring, a 1H-benzotriazole ring, a quinoline ring, an isoquinoline ring, a cinnoline ring, a quinazoline ring, a quinoxaline ring, a phthalazine ring, a naphthyl ring, a Examples of the ring include an aryl ring, a purine ring, a pteridine ring, a carbazole ring, an acridine ring, a phenoxathiin ring, a phenoxazine ring, a phenothiazine ring, a phenazine ring, a phenazasiline ring, an indolizine ring, a furan ring, a benzofuran ring, an isobenzofuran ring, a dibenzofuran ring, a thiophene ring, a benzothiophene ring, a dibenzothiophene ring, a furazan ring, a thianthrene ring, an indolocarbazole ring, a benzoindolocarbazole ring, a benzobenzoindolocarbazole ring, a naphthobenzofuran ring, a dioxin ring, a dihydroacridine ring, a xanthene ring, a thioxanthene ring, a dibenzodioxin ring, etc. In addition, it is also preferable that two of the two hydrogen atoms of the methylene are substituted with an alkyl such as methyl as the first substituent described later to form a dimethyldihydroacridine ring, a dimethylxanthene ring, a dimethylthioxanthene ring, etc. In addition, bicyclic rings such as bipyridine ring, phenylpyridine ring, and pyridylphenyl ring, and tricyclic rings such as terpyridyl ring, bispyridylphenyl ring, and pyridylbiphenyl ring are also included as "heteroaryl rings." In addition, "heteroaryl ring" also includes a pyran ring.
上記のアリール環またはヘテロアリール環における少なくとも1つの水素が、置換基で置換されているときの置換基は、置換もしくは無置換のアリール、置換もしくは無置換のヘテロアリール、置換もしくは無置換のジアリールアミノ、置換もしくは無置換のジヘテロアリールアミノ、置換もしくは無置換のアリールヘテロアリールアミノ(アリールとヘテロアリールを有するアミノ)、置換もしくは無置換のジアリールボリル(2つのアリールは単結合または連結基を介して結合していてもよい)、置換もしくは無置換のアルキル、置換もしくは無置換のシクロアルキル、置換もしくは無置換のアルコキシ、置換もしくは無置換のアリールオキシ、置換シリル、または-L-Akが好ましい。これらの基が置換基を有する場合の置換基としては、アリール、ヘテロアリール、アルキルまたはシクロアルキル、またはジアリールアミノがあげられる。 When at least one hydrogen atom in the above aryl ring or heteroaryl ring is replaced by a substituent, the substituent is preferably a substituted or unsubstituted aryl, a substituted or unsubstituted heteroaryl, a substituted or unsubstituted diarylamino, a substituted or unsubstituted diheteroarylamino, a substituted or unsubstituted arylheteroarylamino (an amino having an aryl and a heteroaryl), a substituted or unsubstituted diarylboryl (the two aryls may be bonded via a single bond or a linking group), a substituted or unsubstituted alkyl, a substituted or unsubstituted cycloalkyl, a substituted or unsubstituted alkoxy, a substituted or unsubstituted aryloxy, a substituted silyl, or -L-Ak. When these groups have a substituent, examples of the substituent include an aryl, a heteroaryl, an alkyl or cycloalkyl, or a diarylamino.
上記「アリール環」または「ヘテロアリール環」における少なくとも1つの水素は、第1の置換基である、置換もしくは無置換の「アリール」、置換もしくは無置換の「ヘテロアリール」、置換もしくは無置換の「ジアリールアミノ」、置換もしくは無置換の「ジヘテロアリールアミノ」、置換もしくは無置換の「アリールヘテロアリールアミノ」、置換もしくは無置換の「ジアリールボリル(2つのアリールは単結合または連結基を介して結合していてもよい)」、置換もしくは無置換の「アルキル」、置換もしくは無置換の「シクロアルキル」、置換もしくは無置換の「アルコキシ」、置換もしくは無置換の「アリールオキシ」、置換の「シリル」または-L-Akで置換されていてもよい。この第1の置換基としての「アリール」や「ヘテロアリール」、「ジアリールアミノ」のアリール、「ジヘテロアリールアミノ」のヘテロアリール、「アリールヘテロアリールアミノ」のアリールとヘテロアリール、「ジアリールボリル」のアリール、また「アリールオキシ」のアリールとしては上述した「アリール環」または「ヘテロアリール環」の一価の基があげられる。 At least one hydrogen atom in the above "aryl ring" or "heteroaryl ring" may be substituted with a first substituent, which is a substituted or unsubstituted "aryl", a substituted or unsubstituted "heteroaryl", a substituted or unsubstituted "diarylamino", a substituted or unsubstituted "diheteroarylamino", a substituted or unsubstituted "arylheteroarylamino", a substituted or unsubstituted "diarylboryl (two aryls may be bonded via a single bond or a linking group)", a substituted or unsubstituted "alkyl", a substituted or unsubstituted "cycloalkyl", a substituted or unsubstituted "alkoxy", a substituted or unsubstituted "aryloxy", a substituted "silyl", or -L-Ak. Examples of the first substituent, the "aryl" or "heteroaryl" in the "diarylamino", the heteroaryl in the "diheteroarylamino", the aryl and heteroaryl in the "arylheteroarylamino", the aryl in the "diarylboryl", and the aryl in the "aryloxy" include the monovalent groups of the above-mentioned "aryl ring" or "heteroaryl ring".
具体的に「アリール」としては、例えば、炭素数6~30のアリールがあげられ、炭素数6~24のアリールが好ましく、炭素数6~20のアリールがより好ましく、炭素数6~16のアリールがさらに好ましく、炭素数6~12のアリールが特に好ましく、炭素数6~10のアリールが最も好ましい。 Specific examples of "aryl" include aryls having 6 to 30 carbon atoms, preferably aryls having 6 to 24 carbon atoms, more preferably aryls having 6 to 20 carbon atoms, even more preferably aryls having 6 to 16 carbon atoms, particularly preferably aryls having 6 to 12 carbon atoms, and most preferably aryls having 6 to 10 carbon atoms.
具体的なアリールとしては、例えば、単環系アリールであるフェニル、二環系アリールである(2-,3-,4-)ビフェニリル、縮合二環系アリールである(1-,2-)ナフチル、(2-、3-、4-、5-、6-、7-)インデニル、三環系アリールであるテルフェニリル(m-テルフェニル-2’-イル、m-テルフェニル-4’-イル、m-テルフェニル-5’-イル、o-テルフェニル-3’-イル、o-テルフェニル-4’-イル、p-テルフェニル-2’-イル、m-テルフェニル-2-イル、m-テルフェニル-3-イル、m-テルフェニル-4-イル、o-テルフェニル-2-イル、o-テルフェニル-3-イル、o-テルフェニル-4-イル、p-テルフェニル-2-イル、p-テルフェニル-3-イル、p-テルフェニル-4-イル)、縮合三環系アリールである、アセナフチレン-(1-,3-,4-,5-)イル、フルオレン-(1-,2-,3-,4-,9-)イル、フェナレン-(1-,2-)イル、(1-,2-,3-,4-,9-)フェナントリル、四環系アリールであるクアテルフェニリル(5’-フェニル-m-テルフェニル-2-イル、5’-フェニル-m-テルフェニル-3-イル、5’-フェニル-m-テルフェニル-4-イル、m-クアテルフェニリル)、縮合四環系アリールであるトリフェニレン-(1-,2-)イル、ピレン-(1-,2-,4-)イル、ナフタセン-(1-,2-,5-)イル、縮合五環系アリールであるペリレン-(1-,2-,3-)イル、ペンタセン-(1-,2-,5-,6-)イルなどがあげられる。 Specific examples of aryl include monocyclic aryl phenyl, bicyclic aryl (2-, 3-, 4-) biphenylyl, condensed bicyclic aryl (1-, 2-) naphthyl, (2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7-) indenyl, tricyclic aryl terphenylyl (m-terphenyl-2'-yl, m-terphenyl-4'-yl, m-terphenyl-5'-yl, o-terphenyl-3'-yl, o-terphenyl-4'-yl, p-terphenyl-2'-yl, m-terphenyl-2-yl, m-terphenyl-3-yl, m-terphenyl-4-yl, o-terphenyl-2-yl, o-terphenyl-3-yl, o-terphenyl-4-yl, p-terphenyl-2-yl, p-terphenyl-3-yl, p-terphenyl-4-yl, aryl-4-yl), fused tricyclic aryls such as acenaphthylene-(1-,3-,4-,5-)yl, fluoren-(1-,2-,3-,4-,9-)yl, phenalen-(1-,2-)yl, (1-,2-,3-,4-,9-)phenanthryl, tetracyclic aryls such as quaterphenylyl (5'-phenyl-m-terphenyl-2-yl, 5'-phenyl-m-terphenyl -3-yl, 5'-phenyl-m-terphenyl-4-yl, m-quaterphenylyl), fused tetracyclic aryls such as triphenylene-(1-,2-)yl, pyrene-(1-,2-,4-)yl, naphthacene-(1-,2-,5-)yl, and fused pentacyclic aryls such as perylene-(1-,2-,3-)yl, pentacene-(1-,2-,5-,6-)yl.
また、「ヘテロアリール」としては、例えば、炭素数2~30のヘテロアリールがあげられ、炭素数2~25のヘテロアリールが好ましく、炭素数2~20のヘテロアリールがより好ましく、炭素数2~15のヘテロアリールがさらに好ましく、炭素数2~10のヘテロアリールが特に好ましい。また、ヘテロアリールとしては、例えば環構成原子として炭素以外に酸素、硫黄および窒素から選ばれるヘテロ原子を1ないし5個含有する複素環などがあげられる。 Examples of "heteroaryl" include heteroaryls having 2 to 30 carbon atoms, preferably heteroaryls having 2 to 25 carbon atoms, more preferably heteroaryls having 2 to 20 carbon atoms, even more preferably heteroaryls having 2 to 15 carbon atoms, and particularly preferably heteroaryls having 2 to 10 carbon atoms. Examples of heteroaryls include heterocycles containing, in addition to carbon, 1 to 5 heteroatoms selected from oxygen, sulfur, and nitrogen as ring-constituting atoms.
具体的なヘテロアリールとしては、例えば、フリル、チエニル、ピロリル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、チアゾリル、イソチアゾリル、イミダゾリル、ピラゾリル、オキサジアゾリル、フラザニル、チアジアゾリル、トリアゾリル、テトラゾリル、ピリジル、ピリミジニル、ピリダジニル、ピラジニル、トリアジニル、ベンゾフラニル、イソベンゾフラニル、ジベンゾフラニル、ベンゾ[b]チエニル、ジベンゾチエニル、インドリル、イソインドリル、1H-インダゾリル、ベンゾイミダゾリル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾチアゾリル、1H-ベンゾトリアゾリル、キノリル、イソキノリル、シンノリル、キナゾリル、キノキサリニル、フタラジニル、ナフチリジニル、プリニル、プテリジニル、カルバゾリル、アクリジニル、フェノキサジニル、フェノチアジニル、フェナジニル、フェノキサチイニル、チアントレニル、インドリジニルなどがあげられる。 Specific examples of heteroaryl include furyl, thienyl, pyrrolyl, oxazolyl, isoxazolyl, thiazolyl, isothiazolyl, imidazolyl, pyrazolyl, oxadiazolyl, furazanyl, thiadiazolyl, triazolyl, tetrazolyl, pyridyl, pyrimidinyl, pyridazinyl, pyrazinyl, triazinyl, benzofuranyl, isobenzofuranyl, dibenzofuranyl, benzo[b]thienyl, dibenzothienyl, indoaryl, and aryl. These include isoindolyl, 1H-indazolyl, benzimidazolyl, benzoxazolyl, benzothiazolyl, 1H-benzotriazolyl, quinolyl, isoquinolyl, cinnolyl, quinazolyl, quinoxalinyl, phthalazinyl, naphthyridinyl, purinyl, pteridinyl, carbazolyl, acridinyl, phenoxazinyl, phenothiazinyl, phenazinyl, phenoxathiinyl, thianthrenyl, and indolizinyl.
また第1の置換基としての「アルキル」としては、直鎖および分岐鎖のいずれでもよく、例えば、炭素数1~24の直鎖アルキルまたは炭素数3~24の分岐鎖アルキルがあげられる。炭素数1~18のアルキル(炭素数3~18の分岐鎖アルキル)が好ましく、炭素数1~12のアルキル(炭素数3~12の分岐鎖アルキル)がより好ましく、炭素数1~8のアルキル(炭素数3~8の分岐鎖アルキル)がさらに好ましく、炭素数1~6のアルキル(炭素数3~6の分岐鎖アルキル)が特に好ましく、炭素数1~5のアルキル(炭素数3~5の分岐鎖アルキル)が最も好ましい。 The "alkyl" as the first substituent may be either linear or branched, for example, linear alkyl having 1 to 24 carbon atoms or branched alkyl having 3 to 24 carbon atoms. An alkyl having 1 to 18 carbon atoms (branched alkyl having 3 to 18 carbon atoms) is preferred, an alkyl having 1 to 12 carbon atoms (branched alkyl having 3 to 12 carbon atoms) is more preferred, an alkyl having 1 to 8 carbon atoms (branched alkyl having 3 to 8 carbon atoms) is even more preferred, an alkyl having 1 to 6 carbon atoms (branched alkyl having 3 to 6 carbon atoms) is particularly preferred, and an alkyl having 1 to 5 carbon atoms (branched alkyl having 3 to 5 carbon atoms) is most preferred.
具体的なアルキルとしては、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、s-ブチル、t-ブチル、n-ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、t-ペンチル(t-アミル)、n-ヘキシル、1-メチルペンチル、4-メチル-2-ペンチル、3,3-ジメチルブチル、2-エチルブチル、n-ヘプチル、1-メチルヘキシル、n-オクチル、t-オクチル(1,1,3,3-テトラメチルブチル)、1-メチルヘプチル、2-エチルヘキシル、2-プロピルペンチル、n-ノニル、2,2-ジメチルヘプチル、2,6-ジメチル-4-ヘプチル、3,5,5-トリメチルヘキシル、n-デシル、n-ウンデシル、1-メチルデシル、n-ドデシル、n-トリデシル、1-ヘキシルヘプチル、n-テトラデシル、n-ペンタデシル、n-ヘキサデシル、n-ヘプタデシル、n-オクタデシル、n-エイコシルなどがあげられる。 Specific alkyl groups include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, s-butyl, t-butyl, n-pentyl, isopentyl, neopentyl, t-pentyl (t-amyl), n-hexyl, 1-methylpentyl, 4-methyl-2-pentyl, 3,3-dimethylbutyl, 2-ethylbutyl, n-heptyl, 1-methylhexyl, n-octyl, and t-octyl (1,1,3,3-tetramethylbutyl). , 1-methylheptyl, 2-ethylhexyl, 2-propylpentyl, n-nonyl, 2,2-dimethylheptyl, 2,6-dimethyl-4-heptyl, 3,5,5-trimethylhexyl, n-decyl, n-undecyl, 1-methyldecyl, n-dodecyl, n-tridecyl, 1-hexylheptyl, n-tetradecyl, n-pentadecyl, n-hexadecyl, n-heptadecyl, n-octadecyl, n-eicosyl, etc.
また、例えば、1-エチル-1-メチルプロピル、1,1-ジエチルプロピル、1,1-ジメチルブチル、1-エチル-1-メチルブチル、1,1,4-トリメチルペンチル、1,1,2-トリメチルプロピル、1,1-ジメチルオクチル、1,1-ジメチルペンチル、1,1-ジメチルヘプチル、1,1,5-トリメチルヘキシル、1-エチル-1-メチルヘキシル、1-エチル-1,3-ジメチルブチル、1,1,2,2-テトラメチルプロピル、1-ブチル-1-メチルペンチル、1,1-ジエチルブチル、1-エチル-1-メチルペンチル、1,1,3-トリメチルブチル、1-プロピル-1-メチルペンチル、1,1,2-トリメチルプロピル、1-エチル-1,2,2-トリメチルプロピル、1-プロピル-1-メチルブチル、1,1-ジメチルヘキシルなどもあげられる。 Other examples include 1-ethyl-1-methylpropyl, 1,1-diethylpropyl, 1,1-dimethylbutyl, 1-ethyl-1-methylbutyl, 1,1,4-trimethylpentyl, 1,1,2-trimethylpropyl, 1,1-dimethyloctyl, 1,1-dimethylpentyl, 1,1-dimethylheptyl, 1,1,5-trimethylhexyl, 1-ethyl-1-methylhexyl, 1-ethyl-1,3-dimethylbutyl, 1,1,2,2-tetramethylpropyl, 1-butyl-1-methylpentyl, 1,1-diethylbutyl, 1-ethyl-1-methylpentyl, 1,1,3-trimethylbutyl, 1-propyl-1-methylpentyl, 1,1,2-trimethylpropyl, 1-ethyl-1,2,2-trimethylpropyl, 1-propyl-1-methylbutyl, and 1,1-dimethylhexyl.
上記の「アルキル」を含む置換基として、下記式(tR)で表されるターシャリ-アルキルは、上記のアリール環またはヘテロアリール環における少なくとも1つの水素が、置換基で置換されているときの置換基として、特に好ましいものの1つである。このような嵩高い置換基により分子間距離が増加するため発光量子収率(PLQY)が向上するからである。また、式(tR)で表されるターシャリ-アルキルが第2の置換基として他の置換基に置換している置換基も好ましい。具体的には、(tR)で表されるターシャリ-アルキルで置換されたジアリールアミノ、(tR)で表されるターシャリ-アルキルで置換されたカルバゾリル(好ましくは、N-カルバゾリル)または(tR)で表されるターシャリ-アルキルで置換されたベンゾカルバゾリル(好ましくは、N-ベンゾカルバゾリル)があげられる。「ジアリールアミノ」については下記「第1の置換基」として説明する基があげられる。ジアリールアミノ、カルバゾリルおよびベンゾカルバゾリルへの式(tR)の基の置換形態としては、これらの基におけるアリール環またはベンゼン環の一部または全ての水素が式(tR)の基で置換された例があげられる。 As a substituent containing the above "alkyl", a tertiary alkyl represented by the following formula (tR) is one of the particularly preferred substituents when at least one hydrogen atom in the above aryl ring or heteroaryl ring is substituted with a substituent. This is because such a bulky substituent increases the intermolecular distance, improving the luminescence quantum yield (PLQY). In addition, a substituent in which a tertiary alkyl represented by the formula (tR) is substituted with another substituent as a second substituent is also preferred. Specifically, a diarylamino substituted with a tertiary alkyl represented by (tR), a carbazolyl (preferably N-carbazolyl) substituted with a tertiary alkyl represented by (tR), or a benzocarbazolyl (preferably N-benzocarbazolyl) substituted with a tertiary alkyl represented by (tR) can be mentioned. For "diarylamino", the group described below as the "first substituent" can be mentioned. Examples of the substitution of the group of formula (tR) on diarylamino, carbazolyl, and benzocarbazolyl include those in which some or all of the hydrogen atoms on the aryl ring or benzene ring in these groups are substituted with the group of formula (tR).
式(tR)中、Ra、Rb、およびRcはそれぞれ独立して炭素数1~24のアルキルであり、前記アルキルにおける任意の-CH2-は-O-で置換されていてもよく、式(tR)で表される基は*において式(1A)で表される部分構造および少なくとも1つの式(1B)で表される部分構造からなる化合物における少なくとも1つの水素と置換する。 In formula (tR), R a , R b , and R c each independently represent an alkyl group having 1 to 24 carbon atoms, any —CH 2 — in the alkyl group may be replaced by —O—, and the group represented by formula (tR) replaces at least one hydrogen atom in a compound having a partial structure represented by formula (1A) and at least one partial structure represented by formula (1B) at *.
Ra、RbおよびRcの「炭素数1~24のアルキル」としては、直鎖および分岐鎖のいずれでもよく、例えば、炭素数1~24の直鎖アルキルまたは炭素数3~24の分岐鎖アルキル、炭素数1~18のアルキル(炭素数3~18の分岐鎖アルキル)、炭素数1~12のアルキル(炭素数3~12の分岐鎖アルキル)、炭素数1~6のアルキル(炭素数3~6の分岐鎖アルキル)、炭素数1~4のアルキル(炭素数3~4の分岐鎖アルキル)があげられる。 The "alkyl having 1 to 24 carbon atoms" of R a , R b and R c may be either linear or branched, and examples thereof include linear alkyl having 1 to 24 carbon atoms or branched alkyl having 3 to 24 carbon atoms, alkyl having 1 to 18 carbon atoms (branched alkyl having 3 to 18 carbon atoms), alkyl having 1 to 12 carbon atoms (branched alkyl having 3 to 12 carbon atoms), alkyl having 1 to 6 carbon atoms (branched alkyl having 3 to 6 carbon atoms), and alkyl having 1 to 4 carbon atoms (branched alkyl having 3 to 4 carbon atoms).
式(tR)におけるRa、Rb、およびRcの炭素数の合計は炭素数3~20が好ましく、炭素数3~10が特に好ましい。 The total number of carbon atoms of R a , R b and R c in formula (tR) is preferably 3 to 20, and particularly preferably 3 to 10.
Ra、Rb、およびRcの具体的なアルキルとしては、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、s-ブチル、t-ブチル、n-ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、t-ペンチル、n-ヘキシル、1-メチルペンチル、4-メチル-2-ペンチル、3,3-ジメチルブチル、2-エチルブチル、n-ヘプチル、1-メチルヘキシル、n-オクチル、t-オクチル、1-メチルヘプチル、2-エチルヘキシル、2-プロピルペンチル、n-ノニル、2,2-ジメチルヘプチル、2,6-ジメチル-4-ヘプチル、3,5,5-トリメチルヘキシル、n-デシル、n-ウンデシル、1-メチルデシル、n-ドデシル、n-トリデシル、1-ヘキシルヘプチル、n-テトラデシル、n-ペンタデシル、n-ヘキサデシル、n-ヘプタデシル、n-オクタデシル、n-エイコシルなどがあげられる。 Specific examples of alkyl for R a , R b , and R c include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, s-butyl, t-butyl, n-pentyl, isopentyl, neopentyl, t-pentyl, n-hexyl, 1-methylpentyl, 4-methyl-2-pentyl, 3,3-dimethylbutyl, 2-ethylbutyl, n-heptyl, 1-methylhexyl, n-octyl, t-octyl, 1-methylheptyl, Examples include 2-ethylhexyl, 2-propylpentyl, n-nonyl, 2,2-dimethylheptyl, 2,6-dimethyl-4-heptyl, 3,5,5-trimethylhexyl, n-decyl, n-undecyl, 1-methyldecyl, n-dodecyl, n-tridecyl, 1-hexylheptyl, n-tetradecyl, n-pentadecyl, n-hexadecyl, n-heptadecyl, n-octadecyl, and n-eicosyl.
式(tR)で表される基としては、例えばt-ブチル、t-アミル、1-エチル-1-メチルプロピル、1,1-ジエチルプロピル、1,1-ジメチルブチル、1-エチル-1-メチルブチル、1,1,3,3-テトラメチルブチル、1,1,4-トリメチルペンチル、1,1,2-トリメチルプロピル、1,1-ジメチルオクチル、1,1-ジメチルペンチル、1,1-ジメチルヘプチル、1,1,5-トリメチルヘキシル、1-エチル-1-メチルヘキシル、1-エチル-1,3-ジメチルブチル、1,1,2,2-テトラメチルプロピル、1-ブチル-1-メチルペンチル、1,1-ジエチルブチル、1-エチル-1-メチルペンチル、1,1,3-トリメチルブチル、1-プロピル-1-メチルペンチル、1,1,2-トリメチルプロピル、1-エチル-1,2,2-トリメチルプロピル、1-プロピル-1-メチルブチル、1,1-ジメチルヘキシルなどがあげられる。これらのうち、t-ブチルおよびt-アミルが好ましい。 Examples of the group represented by formula (tR) include t-butyl, t-amyl, 1-ethyl-1-methylpropyl, 1,1-diethylpropyl, 1,1-dimethylbutyl, 1-ethyl-1-methylbutyl, 1,1,3,3-tetramethylbutyl, 1,1,4-trimethylpentyl, 1,1,2-trimethylpropyl, 1,1-dimethyloctyl, 1,1-dimethylpentyl, 1,1-dimethylheptyl, 1,1,5-trimethylhexyl, 1-ethyl- Examples include 1-methylhexyl, 1-ethyl-1,3-dimethylbutyl, 1,1,2,2-tetramethylpropyl, 1-butyl-1-methylpentyl, 1,1-diethylbutyl, 1-ethyl-1-methylpentyl, 1,1,3-trimethylbutyl, 1-propyl-1-methylpentyl, 1,1,2-trimethylpropyl, 1-ethyl-1,2,2-trimethylpropyl, 1-propyl-1-methylbutyl, and 1,1-dimethylhexyl. Of these, t-butyl and t-amyl are preferred.
第1の置換基としての「シクロアルキル」としては、炭素数3~24のシクロアルキル、炭素数3~20のシクロアルキル、炭素数3~16のシクロアルキル、炭素数3~14のシクロアルキル、炭素数5~10のシクロアルキル、炭素数5~8のシクロアルキル、炭素数5~6のシクロアルキル、炭素数5のシクロアルキルなどがあげられる。 Examples of "cycloalkyl" as the first substituent include cycloalkyl having 3 to 24 carbon atoms, cycloalkyl having 3 to 20 carbon atoms, cycloalkyl having 3 to 16 carbon atoms, cycloalkyl having 3 to 14 carbon atoms, cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms, cycloalkyl having 5 to 8 carbon atoms, cycloalkyl having 5 to 6 carbon atoms, and cycloalkyl having 5 carbon atoms.
具体的なシクロアルキルとしては、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、シクロノニル、シクロデシル、およびこれらの炭素数1~5のアルキル(特にメチル)置換体や、ノルボルネニル、ビシクロ[1.0.1]ブチル、ビシクロ[1.1.1]ペンチル、ビシクロ[2.0.1]ペンチル、ビシクロ[1.2.1]ヘキシル、ビシクロ[3.0.1]ヘキシル、ビシクロ[2.1.2]ヘプチル、ビシクロ[2.2.2]オクチル、アダマンチル、ジアマンチル、デカヒドロナフタレニル、デカヒドロアズレニルなどがあげられる。 Specific examples of cycloalkyl include cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, cyclononyl, cyclodecyl, and alkyl (especially methyl) substituted derivatives of these having 1 to 5 carbon atoms, as well as norbornenyl, bicyclo[1.0.1]butyl, bicyclo[1.1.1]pentyl, bicyclo[2.0.1]pentyl, bicyclo[1.2.1]hexyl, bicyclo[3.0.1]hexyl, bicyclo[2.1.2]heptyl, bicyclo[2.2.2]octyl, adamantyl, diamantyl, decahydronaphthalenyl, and decahydroazulenyl.
また第1の置換基としての「アルコキシ」としては、例えば、炭素数1~24の直鎖または炭素数3~24の分岐鎖のアルコキシがあげられる。炭素数1~18のアルコキシ(炭素数3~18の分岐鎖のアルコキシ)が好ましく、炭素数1~12のアルコキシ(炭素数3~12の分岐鎖のアルコキシ)がより好ましく、炭素数1~6のアルコキシ(炭素数3~6の分岐鎖のアルコキシ)がさらに好ましく、炭素数1~5のアルコキシ(炭素数3~5の分岐鎖のアルコキシ)が特に好ましい。 Also, examples of the "alkoxy" as the first substituent include linear alkoxy having 1 to 24 carbon atoms or branched alkoxy having 3 to 24 carbon atoms. An alkoxy having 1 to 18 carbon atoms (branched alkoxy having 3 to 18 carbon atoms) is preferred, an alkoxy having 1 to 12 carbon atoms (branched alkoxy having 3 to 12 carbon atoms) is more preferred, an alkoxy having 1 to 6 carbon atoms (branched alkoxy having 3 to 6 carbon atoms) is even more preferred, and an alkoxy having 1 to 5 carbon atoms (branched alkoxy having 3 to 5 carbon atoms) is particularly preferred.
具体的なアルコキシとしては、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、ブトキシ、イソブトキシ、s-ブトキシ、t-ブトキシ、t-アミルオキシ、ペンチルオキシ、ヘキシルオキシ、ヘプチルオキシ、オクチルオキシなどがあげられる。 Specific examples of alkoxy include methoxy, ethoxy, propoxy, isopropoxy, butoxy, isobutoxy, s-butoxy, t-butoxy, t-amyloxy, pentyloxy, hexyloxy, heptyloxy, and octyloxy.
また第1の置換基としての「置換シリル」としては、例えば、アルキル、シクロアルキル、およびアリールからなる群より選択される3つの置換基で置換されたシリルがあげられる。例えば、トリアルキルシリル、トリシクロアルキルシリル、ジアルキルシクロアルキルシリル、アルキルジシクロアルキルシリル、トリアリールシリル、ジアルキルアリールシリル、およびアルキルジアリールシリルがあげられる。 The "substituted silyl" as the first substituent is, for example, a silyl substituted with three substituents selected from the group consisting of alkyl, cycloalkyl, and aryl. Examples include trialkylsilyl, tricycloalkylsilyl, dialkylcycloalkylsilyl, alkyldicycloalkylsilyl, triarylsilyl, dialkylarylsilyl, and alkyldiarylsilyl.
「トリアルキルシリル」としては、シリル基における3つの水素がそれぞれ独立してアルキルで置換された基があげられ、このアルキルは上述した第1の置換基における「アルキル」として説明した基を引用することができる。置換するのに好ましいアルキルは、炭素数1~5のアルキルであり、具体的にはメチル、エチル、プロピル、i-プロピル、ブチル、sec-ブチル、t-ブチル、t-アミルなどがあげられる。 An example of a "trialkylsilyl" is a group in which three hydrogen atoms in a silyl group are each independently replaced with an alkyl, and the alkyl can be any of the groups described above as the "alkyl" in the first substituent. Preferred alkyl groups for substitution are those having 1 to 5 carbon atoms, and specific examples include methyl, ethyl, propyl, i-propyl, butyl, sec-butyl, t-butyl, and t-amyl.
具体的なトリアルキルシリルとしては、トリメチルシリル、トリエチルシリル、トリプロピルシリル、トリi-プロピルシリル、トリブチルシリル、トリsec-ブチルシリル、トリt-ブチルシリル、トリt-アミルシリル、エチルジメチルシリル、プロピルジメチルシリル、i-プロピルジメチルシリル、ブチルジメチルシリル、sec-ブチルジメチルシリル、t-ブチルジメチルシリル、t-アミルジメチルシリル、メチルジエチルシリル、プロピルジエチルシリル、i-プロピルジエチルシリル、ブチルジエチルシリル、sec-ブチルジエチルシリル、t-ブチルジエチルシリル、t-アミルジエチルシリル、メチルジプロピルシリル、エチルジプロピルシリル、ブチルジプロピルシリル、sec-ブチルジプロピルシリル、t-ブチルジプロピルシリル、t-アミルジプロピルシリル、メチルジi-プロピルシリル、エチルジi-プロピルシリル、ブチルジi-プロピルシリル、sec-ブチルジi-プロピルシリル、t-ブチルジi-プロピルシリル、t-アミルジi-プロピルシリルなどがあげられる。 Specific examples of trialkylsilyl include trimethylsilyl, triethylsilyl, tripropylsilyl, tri-i-propylsilyl, tributylsilyl, trisec-butylsilyl, tri-t-butylsilyl, tri-t-amylsilyl, ethyldimethylsilyl, propyldimethylsilyl, i-propyldimethylsilyl, butyldimethylsilyl, sec-butyldimethylsilyl, t-butyldimethylsilyl, t-amyldimethylsilyl, methyldiethylsilyl, propyldiethylsilyl, i-propyldiethylsilyl, and butyl. Examples include ethyl diethylsilyl, sec-butyl diethylsilyl, t-butyl diethylsilyl, t-amyl diethylsilyl, methyl dipropylsilyl, ethyl dipropylsilyl, butyl dipropylsilyl, sec-butyl dipropylsilyl, t-butyl dipropylsilyl, t-amyl dipropylsilyl, methyl di-i-propylsilyl, ethyl di-i-propylsilyl, butyl di-i-propylsilyl, sec-butyl di-i-propylsilyl, t-butyl di-i-propylsilyl, and t-amyl di-i-propylsilyl.
「トリシクロアルキルシリル」としては、シリル基における3つの水素がそれぞれ独立してシクロアルキルで置換された基があげられ、このシクロアルキルは上述した第1の置換基における「シクロアルキル」として説明した基を引用することができる。置換するのに好ましいシクロアルキルは、炭素数5~10のシクロアルキルであり、具体的にはシクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、シクロノニル、シクロデシル、ビシクロ[1.1.1]ペンチル、ビシクロ[2.0.1]ペンチル、ビシクロ[1.2.1]ヘキシル、ビシクロ[3.0.1]ヘキシル、ビシクロ[2.1.2]ヘプチル、ビシクロ[2.2.2]オクチル、アダマンチル、デカヒドロナフタレニル、デカヒドロアズレニルなどがあげられる。 "Tricycloalkylsilyl" refers to a group in which three hydrogen atoms in a silyl group are each independently replaced with a cycloalkyl, and the cycloalkyl can be cited as the group described as "cycloalkyl" in the first substituent above. Preferred cycloalkyl groups for substitution are cycloalkyl groups having 5 to 10 carbon atoms, and specific examples include cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, cyclononyl, cyclodecyl, bicyclo[1.1.1]pentyl, bicyclo[2.0.1]pentyl, bicyclo[1.2.1]hexyl, bicyclo[3.0.1]hexyl, bicyclo[2.1.2]heptyl, bicyclo[2.2.2]octyl, adamantyl, decahydronaphthalenyl, and decahydroazulenyl.
具体的なトリシクロアルキルシリルとしては、トリシクロペンチルシリル、トリシクロヘキシルシリルなどがあげられる。 Specific examples of tricycloalkylsilyl include tricyclopentylsilyl and tricyclohexylsilyl.
2つのアルキルと1つのシクロアルキルが置換したジアルキルシクロアルキルシリルと、1つのアルキルと2つのシクロアルキルが置換したアルキルジシクロアルキルシリルの具体例としては、上述した具体的なアルキルおよびシクロアルキルから選択される基が置換したシリルがあげられる。 Specific examples of dialkylcycloalkylsilyl substituted with two alkyls and one cycloalkyl, and alkyldicycloalkylsilyl substituted with one alkyl and two cycloalkyls include silyl substituted with a group selected from the specific alkyls and cycloalkyls mentioned above.
2つのアルキルと1つのアリールが置換したジアルキルアリールシリル、1つのアルキルと2つのアリールが置換したアルキルジアリールシリル、および3つのアリールが置換したトリアリールシリルの具体例としては、上述した具体的なアルキルおよびアリールから選択される基が置換したシリルがあげられる。トリアリールシリルの具体例としては、特にトリフェニルシリルがあげられる。 Specific examples of dialkylarylsilyl substituted with two alkyls and one aryl, alkyldiarylsilyl substituted with one alkyl and two aryls, and triarylsilyl substituted with three aryls include silyl substituted with a group selected from the specific alkyls and aryls listed above. A specific example of triarylsilyl is triphenylsilyl.
また第1の置換基の「ジアリールボリル」中の「アリール」としては、上述したアリールの説明を引用できる。また、この2つのアリールは単結合または連結基(例えば>C(-R)2、>O、>Sまたは>N-R)を介して結合していてもよい。ここで、>C(-R)2および>N-RのRは、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシまたはアリールオキシ(以上、第1置換基)であり、当該第1置換基にはさらにアリール、ヘテロアリール、アルキルまたはシクロアルキル(以上、第2置換基)が置換していてもよく、これらの基の具体例としては、上述した第1置換基としてのアリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、またはアリールオキシの説明を引用できる。 As for the "aryl" in the "diarylboryl" of the first substituent, the above description of the aryl can be cited. Furthermore, the two aryls may be bonded via a single bond or a linking group (for example, >C(-R) 2 , >O, >S, or >N-R). Here, R in >C(-R) 2 and >N-R is aryl, heteroaryl, diarylamino, alkyl, cycloalkyl, alkoxy, or aryloxy (above, the first substituent), and the first substituent may be further substituted with aryl, heteroaryl, alkyl, or cycloalkyl (above, the second substituent), and as specific examples of these groups, the above description of the aryl, heteroaryl, diarylamino, alkyl, cycloalkyl, alkoxy, or aryloxy as the first substituent can be cited.
第1の置換基の-L-Akにおいて、Lは>N-R、>Oまたは>Sであり、前記>N-RのRは、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されていてもよいアルキルまたは置換されていてもよいシクロアルキルである。また、前記>N-RのRは連結基または単結合によりAkと結合していてもよい。 In the first substituent -L-Ak, L is >N-R, >O or >S, and R in >N-R is an optionally substituted aryl, an optionally substituted heteroaryl, an optionally substituted alkyl or an optionally substituted cycloalkyl. In addition, R in >N-R may be bonded to Ak via a linking group or a single bond.
Akは水素、置換されていてもよいアルキルまたは置換されていてもよいシクロアルキルであり、当該アルキルおよびシクロアルキルにおける少なくとも1つの水素は置換されていてもよく、当該アルキルおよびシクロアルキルにおける少なくとも1つの-CH2-は-O-および-S-で置換されていてもよい。 Ak is hydrogen, optionally substituted alkyl or optionally substituted cycloalkyl, in which at least one hydrogen in the alkyl and cycloalkyl may be substituted, and at least one -CH 2 - in the alkyl and cycloalkyl may be substituted with -O- and -S-.
Lは>N-Rであることが好ましい。
Lが>N-RであるときのRはアルキルもしくはシクロアルキルで置換されていてもよいアリール、アルキルもしくはシクロアルキルで置換されていてもよいヘテロアリール、アルキルまたはシクロアルキルであることが好ましく、アルキルで置換されていてもよいアリール、アルキルで置換されていてもよいヘテロアリール、アルキルまたはシクロアルキルであることがより好ましく、アルキルで置換されていてもよいアリールであることがさらに好ましく、メチルで置換されていてもよいフェニルであることが特に好ましい。
It is preferred that L is >N-R.
When L is >N-R, R is preferably aryl which may be substituted with alkyl or cycloalkyl, heteroaryl which may be substituted with alkyl or cycloalkyl, alkyl or cycloalkyl, more preferably aryl which may be substituted with alkyl, heteroaryl which may be substituted with alkyl, alkyl or cycloalkyl, further preferably aryl which may be substituted with alkyl, and particularly preferably phenyl which may be substituted with methyl.
Akは炭素数1~6のアルキルまたは炭素数3~14のシクロアルキルであることが好ましく、炭素数1~4のアルキルまたは炭素数3~8のシクロアルキルであることが好ましく、炭素数1~4のアルキルであることがより好ましく、メチルであることがさらに好ましい。 Ak is preferably an alkyl having 1 to 6 carbon atoms or a cycloalkyl having 3 to 14 carbon atoms, more preferably an alkyl having 1 to 4 carbon atoms or a cycloalkyl having 3 to 8 carbon atoms, more preferably an alkyl having 1 to 4 carbon atoms, and even more preferably methyl.
Lが>N-RであるときのRは連結基または単結合によりAkと結合していてもよい。このときの連結基としては>O、>Sまたは>Si(-R)2などがあげられる。>Si(-R)2のRは、水素、炭素数6~12のアリール、炭素数1~6のアルキルまたは炭素数3~14のシクロアルキルである。>N-RのRが連結基または単結合によりAkと結合した構造の例としては以下があげられる。 When L is >N-R, R may be bonded to Ak via a linking group or a single bond. In this case, examples of the linking group include >O, >S, and >Si(-R) 2 . R in >Si(-R) 2 is hydrogen, an aryl having 6 to 12 carbon atoms, an alkyl having 1 to 6 carbon atoms, or a cycloalkyl having 3 to 14 carbon atoms. Examples of structures in which R in >N-R is bonded to Ak via a linking group or a single bond include the following.
上記各式中、Meはメチルであり、*の位置でA環、B環、C環、RXDまたはRXEにおけるアリール環またはヘテロアリール環の環構成原子に結合する。 In the above formulas, Me is methyl and is bonded to an atom constituting a ring of an aryl ring or heteroaryl ring in ring A, ring B, ring C, R XD or R XE at the position *.
第1の置換基である、置換もしくは無置換の「アリール」、置換もしくは無置換の「ヘテロアリール」、置換もしくは無置換の「ジアリールアミノ」、置換もしくは無置換の「ジヘテロアリールアミノ」、置換もしくは無置換の「アリールヘテロアリールアミノ」、置換もしくは無置換の「ジアリールボリル(2つのアリールは単結合または連結基を介して結合していてもよい)」、置換もしくは無置換の「アルキル」、置換もしくは無置換の「シクロアルキル」、置換もしくは無置換の「アルコキシ」、置換もしくは無置換の「アリールオキシ」、または、置換の「シリル」は、置換または無置換と説明されているとおり、それらにおける少なくとも1つの水素が第2の置換基で置換されていてもよい。この第2の置換基としては、例えば、アリール、ヘテロアリール、アルキル、またはシクロアルキルがあげられ、それらの具体例は、上述した「アリール環」または「ヘテロアリール環」の一価の基、また第1の置換基としての「アルキル」または「シクロアルキル」の説明を参照することができる。また、第2の置換基としてのアリールやヘテロアリールには、それらにおける少なくとも1つの水素が、フェニルなどのアリール(具体例は上述した基)、メチル、t-ブチルなどのアルキル(具体例は上述した基)またはシクロヘキシルなどのシクロアルキル(具体例は上述した基)で置換された構造も第2の置換基としてのアリールやヘテロアリールに含まれる。その一例としては、第2の置換基がカルバゾリルの場合には、9位における少なくとも1つの水素が、フェニルなどのアリール、メチルなどのアルキルまたはシクロヘキシルなどのシクロアルキルで置換されたカルバゾリルも第2の置換基としてのヘテロアリールに含まれる。 As described above, the first substituents, substituted or unsubstituted "aryl", substituted or unsubstituted "heteroaryl", substituted or unsubstituted "diarylamino", substituted or unsubstituted "diheteroarylamino", substituted or unsubstituted "arylheteroarylamino", substituted or unsubstituted "diarylboryl (two aryls may be bonded via a single bond or a linking group)", substituted or unsubstituted "alkyl", substituted or unsubstituted "cycloalkyl", substituted or unsubstituted "alkoxy", substituted or unsubstituted "aryloxy", or substituted "silyl", may have at least one hydrogen atom substituted with a second substituent. Examples of the second substituent include aryl, heteroaryl, alkyl, or cycloalkyl, and specific examples thereof can be found in the above-mentioned monovalent group of the "aryl ring" or "heteroaryl ring", and the explanation of the "alkyl" or "cycloalkyl" as the first substituent. In addition, the aryl and heteroaryl as the second substituent also include structures in which at least one hydrogen atom in the aryl and heteroaryl as the second substituent is replaced with an aryl such as phenyl (specific examples are the groups listed above), an alkyl such as methyl and t-butyl (specific examples are the groups listed above), or a cycloalkyl such as cyclohexyl (specific examples are the groups listed above). As an example, when the second substituent is carbazolyl, a carbazolyl in which at least one hydrogen atom at the 9-position is replaced with an aryl such as phenyl, an alkyl such as methyl, or a cycloalkyl such as cyclohexyl is also included in the heteroaryl as the second substituent.
第1置換基の構造の立体障害性、電子供与性および電子吸引性によって、発光波長を調整することができる。好ましくは以下の構造式で表される基であり、より好ましくは、メチル、t-ブチル、t-アミル、t-オクチル、ネオペンチル、アダマンチル、フェニル、o-トリル、p-トリル、2,4-キシリル、2,5-キシリル、2,6-キシリル、2,4,6-メシチル、ジフェニルアミノ、ジ-p-トリルアミノ、ビス(p-(t-ブチル)フェニル)アミノ、カルバゾリル(特に、N-カルバゾリル)、3,6-ジメチルカルバゾリル、3,6-ジ-t-ブチルカルバゾリルおよびフェノキシであり、さらに好ましくは、メチル、t-ブチル、t-アミル、t-オクチル、ネオペンチル、アダマンチル、フェニル、o-トリル、2,6-キシリル、2,4,6-メシチル、ジフェニルアミノ、ジ-p-トリルアミノ、ビス(p-(t-ブチル)フェニル)アミノ、カルバゾリル、3,6-ジメチルカルバゾリルおよび3,6-ジ-t-ブチルカルバゾリルである。合成の容易さの観点からは、立体障害が大きい方が選択的な合成のために好ましく、具体的には、t-ブチル、t-アミル、t-オクチル、アダマンチル、o-トリル、p-トリル、2,4-キシリル、2,5-キシリル、2,6-キシリル、2,4,6-メシチル、ジ-p-トリルアミノ、ビス(p-(t-ブチル)フェニル)アミノ、3,6-ジメチルカルバゾリルおよび3,6-ジ-t-ブチルカルバゾリルが好ましい。 The emission wavelength can be adjusted by the steric hindrance, electron donating property and electron withdrawing property of the structure of the first substituent. A group represented by the following structural formula is preferred, and more preferred are methyl, t-butyl, t-amyl, t-octyl, neopentyl, adamantyl, phenyl, o-tolyl, p-tolyl, 2,4-xylyl, 2,5-xylyl, 2,6-xylyl, 2,4,6-mesityl, diphenylamino, di-p-tolylamino, bis(p-(t-butyl)phenyl)amino, carbazolyl (particularly N-carbazolyl), 3,6-dimethylcarbazolyl, and 1,2-dimethylcarbazolyl. and more preferably, methyl, t-butyl, t-amyl, t-octyl, neopentyl, adamantyl, phenyl, o-tolyl, 2,6-xylyl, 2,4,6-mesityl, diphenylamino, di-p-tolylamino, bis(p-(t-butyl)phenyl)amino, carbazolyl, 3,6-dimethylcarbazolyl, and 3,6-di-t-butylcarbazolyl. From the viewpoint of ease of synthesis, a larger steric hindrance is preferred for selective synthesis, and specifically, t-butyl, t-amyl, t-octyl, adamantyl, o-tolyl, p-tolyl, 2,4-xylyl, 2,5-xylyl, 2,6-xylyl, 2,4,6-mesityl, di-p-tolylamino, bis(p-(t-butyl)phenyl)amino, 3,6-dimethylcarbazolyl, and 3,6-di-t-butylcarbazolyl are preferred.
下記構造式において、「Me」はメチル、「tBu」はt-ブチル、「tAm」はt-アミル、「tOct」はt-オクチル、*は結合位置を表す。
式(1A)および式(1B)において、Yは、それぞれ独立して、B、P、P=OまたはP=Sであり、BまたはP=Oが好ましく、Bがより好ましい。この説明は式(2A)および式(2B)におけるYにも同様に当てはまる。 In formula (1A) and formula (1B), Y is each independently B, P, P=O or P=S, with B or P=O being preferred, and B being more preferred. This explanation also applies to Y in formula (2A) and formula (2B).
式(1A)および式(1B)におけるXは、それぞれ独立して、>C(-R)2、>N-R、>O、>Si(-R)2または>Sであり、前記>N-RのRは、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されていてもよいアルキルまたは置換されていてもよいシクロアルキルであり、前記>C(-R)2および>Si(-R)2のRは、それぞれ独立して、水素、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいアルキルまたは置換されていてもよいシクロアルキルであり、また連結基によって互いに結合していてもよく、また、前記>N-R、前記>C(-R)2、および前記>Si(-R)2のRの少なくとも1つは連結基または単結合により前記A環、B環、C環、RXD、またはRXEの少なくとも1つと結合していてもよい。そして、上述のように、Xは、少なくとも1つが、Rが置換されていてもよいアルキルまたは置換されていてもよいシクロアルキルである>N-Rであって、Rを介して連結基または単結合によりA環、B環、C環、RXD、またはRXEの少なくとも1つにおけるアリール環またはヘテロアリール環と連結している。この式(1A)および式(1B)におけるXの説明および下記の好ましい範囲等についての説明は、式(2A)および式(2B)におけるXにも同様に当てはまる。なお、「A環、B環、C環、RXD、またはRXEの少なくとも1つ」は式(2A)および式(2B)においては「A環、B環、C環、D環またはE環からなる群より選択される少なくとも1つ」と読み替える。 X in formula (1A) and formula (1B) are each independently >C(-R)2, >N-R, >O, >Si(-R) 2 or >S, R of the >N-R is an optionally substituted aryl, an optionally substituted heteroaryl, an optionally substituted alkyl or an optionally substituted cycloalkyl, R of the >C(-R) 2 and >Si(-R) 2 are each independently hydrogen, an optionally substituted aryl, an optionally substituted alkyl or an optionally substituted cycloalkyl, and may be bonded to each other by a linking group, and at least one of R of the >N-R, the >C(-R) 2 and the >Si(-R) 2 may be bonded to at least one of the A ring, the B ring, the C ring, R XD or R XE by a linking group or a single bond. As described above, at least one of X is >N-R, where R is an optionally substituted alkyl or an optionally substituted cycloalkyl, and is linked to an aryl or heteroaryl ring in at least one of ring A, ring B, ring C, R XD , or R XE via a linking group or a single bond through R. The explanation of X in formula (1A) and formula (1B) and the explanation of the preferred ranges and the like below also apply to X in formula (2A) and formula (2B). Note that "at least one of ring A, ring B, ring C, R XD , or R XE " is to be read as "at least one selected from the group consisting of ring A, ring B, ring C, ring D, or ring E" in formula (2A) and formula (2B).
式(1A)および式(1B)のXである>Si(-R)2のRは、上述した第2の置換基で置換されていてもよい、アリール、ヘテロアリール、アルキルまたはシクロアルキルである。このアリール、ヘテロアリール、アルキルまたはシクロアルキルとしては上述する基があげられる。特に炭素数6~10のアリール(例えばフェニル、ナフチルなど)、炭素数2~15のヘテロアリール(例えばカルバゾリルなど)、炭素数1~5のアルキル(例えばメチル、エチルなど)または炭素数5~10のシクロアルキル(好ましくはシクロヘキシルやアダマンチル)が好ましい。この説明は式(2A)および式(2B)におけるXにおける>Si(-R)2のRにも同様に当てはまる。 R of >Si(-R) 2 as X in formula (1A) and formula (1B) is an aryl, heteroaryl, alkyl or cycloalkyl which may be substituted with the second substituent described above. Examples of the aryl, heteroaryl, alkyl or cycloalkyl include the groups described above. In particular, aryl having 6 to 10 carbon atoms (e.g., phenyl, naphthyl, etc.), heteroaryl having 2 to 15 carbon atoms (e.g., carbazolyl, etc.), alkyl having 1 to 5 carbon atoms (e.g., methyl, ethyl, etc.) or cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms (preferably cyclohexyl or adamantyl) are preferred. This explanation also applies to R of >Si(-R) 2 as X in formula (2A) and formula (2B).
式(1A)および式(1B)のXである>C(-R)2のRは、水素、上述した第2の置換基で置換されていてもよい、アリール、ヘテロアリール、アルキルまたはシクロアルキルである。このアリール、ヘテロアリール、アルキルまたはシクロアルキルとしては上述する基があげられる。特に炭素数6~10のアリール(例えばフェニル、ナフチルなど)、炭素数2~15のヘテロアリール(例えばカルバゾリルなど)、炭素数1~5のアルキル(例えばメチル、エチルなど)または炭素数5~10のシクロアルキル(好ましくはシクロヘキシルやアダマンチル)が好ましい。この説明は式(2A)および式(2B)におけるXにおける>C(-R)2のRにも同様に当てはまる。 R in >C(-R) 2 as X in formula (1A) and formula (1B) is hydrogen, aryl, heteroaryl, alkyl or cycloalkyl which may be substituted with the second substituent described above. Examples of the aryl, heteroaryl, alkyl or cycloalkyl include the groups described above. In particular, aryl having 6 to 10 carbon atoms (e.g., phenyl, naphthyl, etc.), heteroaryl having 2 to 15 carbon atoms (e.g., carbazolyl, etc.), alkyl having 1 to 5 carbon atoms (e.g., methyl, ethyl, etc.) or cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms (preferably cyclohexyl or adamantyl) are preferred. This explanation also applies to R in >C(-R) 2 as X in formula (2A) and formula (2B).
式(1A)および式(1B)におけるXは、少なくとも1つが上述の>N-Rであり、その他のXは、それぞれ独立して、>Oまたは>N-Rであることが好ましく、いずれか1つ以上が>N-Rであることがより好ましく、いずれも>N-Rであることがさらに好ましい。 In formula (1A) and formula (1B), at least one X is the above-mentioned >N-R, and the other Xs are each preferably independently >O or >N-R, more preferably at least one of them is >N-R, and even more preferably all of them are >N-R.
Xである>N-RのRにおけるアリール、ヘテロアリール、アルキル、シクロアルキルについては、上記の第1の置換基としてのそれらの説明を参照できる。Xにおける>N-RのRは置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリールまたは置換されていてもよいシクロアルキルであることが好ましく、置換されていてもよいアリールであることがより好ましい。ここで、アリールとしては、フェニル、ビフェニリル(特に、2-ビフェニリル)、およびテルフェニリル(特に、テルフェニル-2'-イル)が好ましく、フェニル、ビフェニリルがより好ましい。アリールが置換されている場合の置換基としてはメチルまたは上述の式(tR)で表されるターシャリ-アルキルが好ましい。アリールにおける置換基数は0~3つが好ましく、1~2つがより好ましい。 For the aryl, heteroaryl, alkyl, and cycloalkyl in R of >N-R which is X, the explanation of them as the first substituent above can be referred to. R of >N-R in X is preferably an aryl which may be substituted, a heteroaryl which may be substituted, or a cycloalkyl which may be substituted, and more preferably an aryl which may be substituted. Here, as the aryl, phenyl, biphenylyl (particularly 2-biphenylyl), and terphenylyl (particularly terphenyl-2'-yl) are preferred, and phenyl and biphenylyl are more preferred. When the aryl is substituted, the substituent is preferably methyl or a tertiary alkyl represented by the above formula (tR). The number of substituents in the aryl is preferably 0 to 3, and more preferably 1 to 2.
Xである>N-RのRとしては、無置換フェニル、オルト位またはパラ位にメチルが結合したフェニルおよび1つまたは2つのオルト位にメチルが結合したフェニルが特に好ましい。 As the R in >N-R where X is, unsubstituted phenyl, phenyl with methyl bonded to the ortho or para position, and phenyl with methyl bonded to one or two ortho positions are particularly preferred.
Xである>N-R、>Si(-R)2および>C(-R)2の少なくとも1つにおけるRは連結基または単結合によりA環、B環、C環、RXD、またはRXEにおける少なくとも1つの環と結合していてもよい。連結基としては、-O-、-S-、または-C(-R)2-が好ましい。なお、前記「-C(-R)2-」のRは、水素、アルキルまたはシクロアルキルである。このような構造の例としては、具体的には上述の式(A10)で表される構造があげられる。そのほか、より一般的には、下記式(1-3-1)で表される、Xが縮合環B’に取り込まれた環構造を有する化合物、および下記式(1-3-2)で表される、Xが縮合環A’に取り込まれた環構造を有する化合物があげられる。形成されてできた縮合環B’(または縮合環A’)は例えば、カルバゾール環、フェノキサジン環、フェノチアジン環またはアクリジン環である。 R in at least one of >N-R, >Si(-R) 2 and >C(-R) 2 as X may be bonded to at least one ring in A ring, B ring, C ring, R XD or R XE by a linking group or a single bond. As the linking group, -O-, -S- or -C(-R) 2 - is preferable. R in the above-mentioned "-C(-R) 2 -" is hydrogen, alkyl or cycloalkyl. Specific examples of such structures include the structure represented by the above formula (A10). In addition, more generally, compounds having a ring structure in which X is incorporated into fused ring B' represented by the following formula (1-3-1) and compounds having a ring structure in which X is incorporated into fused ring A' represented by the following formula (1-3-2) are included. The fused ring B' (or fused ring A') formed is, for example, a carbazole ring, a phenoxazine ring, a phenothiazine ring or an acridine ring.
式(1A)および式(1B)のXがA環、B環、C環、RXD、またはRXEにおける少なくとも1つの環と結合する場合の連結基としては、例えば-O-、-S-、-C(-R)2-または単結合などがあげられ、これらの中の「-C(-R)2-」のRは、水素、アルキル、またはシクロアルキルであるが、このアルキルまたはシクロアルキルとしては上述する基があげられる。特に炭素数1~5のアルキル(例えばメチル、エチルなど)または炭素数5~10のシクロアルキル(好ましくはシクロヘキシルやアダマンチル)が好ましい。この説明は式(2A)および式(2B)におけるXがA環、B環、C環、D環またはE環における少なくとも1つの環の少なくとも1つの環と結合する場合の連結基「-C(-R)2-」にも同様に当てはまる。 Examples of the linking group when X in formula (1A) and formula (1B) is bonded to at least one ring in ring A, ring B, ring C, R XD or R XE include -O-, -S-, -C(-R) 2 - or a single bond, and among these, R in "-C(-R) 2 -" is hydrogen, alkyl or cycloalkyl, and the alkyl or cycloalkyl includes the groups described above. In particular, alkyl having 1 to 5 carbon atoms (e.g., methyl, ethyl, etc.) or cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms (preferably cyclohexyl or adamantyl) is preferred. This explanation also applies to the linking group "-C(-R) 2 -" when X in formula (2A) and formula (2B) is bonded to at least one ring in at least one ring in ring A, ring B, ring C, ring D or ring E.
式(1A)で表される部分構造および少なくとも1つの式(1B)で表される部分構造からなる化合物におけるアリール環およびヘテロアリール環からなる群より選択される少なくとも1つは、少なくとも1つのシクロアルカンで縮合されていてもよく、当該シクロアルカンにおける少なくとも1つの水素は置換されていてもよく、当該シクロアルカンにおける少なくとも1つの-CH2-は-O-で置換されていてもよい。この説明は、式(1A)および式(1B)が、それぞれ式(2A)および式(2B)である場合の化合物についても、同様に当てはまる。 At least one selected from the group consisting of aryl rings and heteroaryl rings in a compound consisting of a partial structure represented by formula (1A) and at least one partial structure represented by formula (1B) may be condensed with at least one cycloalkane, at least one hydrogen in the cycloalkane may be substituted, and at least one -CH 2 - in the cycloalkane may be substituted with -O-. This explanation also applies to compounds in which formulas (1A) and (1B) are formulas (2A) and (2B), respectively.
「シクロアルカン」としては、炭素数3~24のシクロアルカン、炭素数3~20のシクロアルカン、炭素数3~16のシクロアルカン、炭素数3~14のシクロアルカン、炭素数5~10のシクロアルカン、炭素数5~8のシクロアルカン、炭素数5~6のシクロアルカン、炭素数5のシクロアルカンなどがあげられる。 Examples of "cycloalkanes" include cycloalkanes with 3 to 24 carbon atoms, cycloalkanes with 3 to 20 carbon atoms, cycloalkanes with 3 to 16 carbon atoms, cycloalkanes with 3 to 14 carbon atoms, cycloalkanes with 5 to 10 carbon atoms, cycloalkanes with 5 to 8 carbon atoms, cycloalkanes with 5 to 6 carbon atoms, and cycloalkanes with 5 carbon atoms.
具体的なシクロアルカンとしては、シクロプロパン、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン、シクロノナン、シクロデカン、ノルボルネン、ビシクロ[1.0.1]ブタン、ビシクロ[1.1.1]ペンタン、ビシクロ[2.0.1]ペンタン、ビシクロ[1.2.1]ヘキサン、ビシクロ[3.0.1]ヘキサン、ビシクロ[2.1.2]ヘプタン、ビシクロ[2.2.2]オクタン、アダマンタン、ジアマンタン、デカヒドロナフタレンおよびデカヒドロアズレン、ならびに、これらの炭素数1~5のアルキル(特にメチル)置換体、ハロゲン(特にフッ素)置換体および重水素置換体などがあげられる。 Specific examples of cycloalkanes include cyclopropane, cyclobutane, cyclopentane, cyclohexane, cycloheptane, cyclooctane, cyclononane, cyclodecane, norbornene, bicyclo[1.0.1]butane, bicyclo[1.1.1]pentane, bicyclo[2.0.1]pentane, bicyclo[1.2.1]hexane, bicyclo[3.0.1]hexane, bicyclo[2.1.2]heptane, bicyclo[2.2.2]octane, adamantane, diamantane, decahydronaphthalene, and decahydroazulene, as well as alkyl (especially methyl) substituted, halogen (especially fluorine) substituted, and deuterium substituted derivatives of these having 1 to 5 carbon atoms.
これらの中でもシクロアルカンのα位の炭素(アリール環またはヘテロアリール環に縮合するシクロアルキルにおいて、縮合部位の炭素に隣接する位置の炭素)における少なくとも1つの水素が置換された構造が好ましく、α位の炭素における2つの水素が置換された構造がより好ましく、2つのα位の炭素における合計4つの水素が置換された構造がさらに好ましい。この置換基としては、炭素数1~5のアルキル(特にメチル)置換体、ハロゲン(特にフッ素)置換体および重水素置換体などがあげられる。特に、アリール環またはヘテロアリール環において隣接する炭素原子に下記式(B10)で表される部分構造が結合した構造となっていることが好ましい。 Among these, a structure in which at least one hydrogen atom is substituted on the α-position carbon of the cycloalkane (the carbon atom adjacent to the carbon atom at the condensation site in a cycloalkyl fused to an aryl ring or heteroaryl ring) is preferred, a structure in which two hydrogen atoms are substituted on the α-position carbon is more preferred, and a structure in which a total of four hydrogen atoms are substituted on the two α-position carbons is even more preferred. Examples of this substituent include an alkyl (particularly methyl) substituent having 1 to 5 carbon atoms, a halogen (particularly fluorine) substituent, and a deuterium substituent. In particular, a structure in which a partial structure represented by the following formula (B10) is bonded to adjacent carbon atoms in an aryl ring or heteroaryl ring is preferred.
式(1A)で表される部分構造および少なくとも1つの式(1B)で表される部分構造からなる多環芳香族化合物の化学構造中の水素は、その全てまたは一部が重水素、シアノ、またはハロゲンで置換されていてもよい。例えば、式(1A)で表される部分構造および少なくとも1つの式(1B)で表される部分構造からなる多環芳香族化合物においては、A環、B環、C環、RXD、またはRXEにおけるアリール環またはヘテロアリール環、これらの環への置換基、ならびに、Xが>N-R、>C(-R)2、または>Si(-R)2であるときのR(=アルキル、シクロアルキル、アリール)における水素が重水素、シアノまたはハロゲンで置換されうるが、これらの中でもアリールやヘテロアリールにおける全てまたは一部の水素が重水素、シアノ、またはハロゲンで置換された態様があげられる。ハロゲンは、フッ素、塩素、臭素またはヨウ素であり、好ましくはフッ素、塩素、または臭素、より好ましくはフッ素または塩素であり、フッ素がさらに好ましい。また耐久性の観点から、式(1A)で表される部分構造および少なくとも1つの式(1B)で表される部分構造からなる多環芳香族化合物の化学構造中の水素は、その全てまたは一部が重水素されていることも好ましい。この説明は、式(1A)および式(1B)が、それぞれ式(2A)および式(2B)である場合の化合物についても、同様に当てはまる。 The hydrogen atoms in the chemical structure of the polycyclic aromatic compound consisting of the partial structure represented by formula (1A) and at least one partial structure represented by formula (1B) may be substituted in whole or in part with deuterium, cyano, or halogen. For example, in the polycyclic aromatic compound consisting of the partial structure represented by formula (1A) and at least one partial structure represented by formula (1B), the hydrogen atoms in the aryl or heteroaryl rings in ring A, ring B, ring C, R XD , or R XE , the substituents on these rings, and R (= alkyl, cycloalkyl, aryl) when X is >N-R, >C(-R) 2 , or >Si(-R) 2 may be substituted with deuterium, cyano, or halogen, and among these, there are embodiments in which all or a part of the hydrogen atoms in the aryl or heteroaryl are substituted with deuterium, cyano, or halogen. The halogen atom is fluorine, chlorine, bromine, or iodine, preferably fluorine, chlorine, or bromine, more preferably fluorine or chlorine, and even more preferably fluorine. From the viewpoint of durability, it is also preferable that all or a part of the hydrogen atoms in the chemical structure of the polycyclic aromatic compound having the partial structure represented by formula (1A) and at least one partial structure represented by formula (1B) are deuterium atoms. This explanation also applies to compounds in which formula (1A) and formula (1B) are formula (2A) and formula (2B), respectively.
式(1A)で表される部分構造および少なくとも1つの式(1B)で表される部分構造からなる多環芳香族化合物の例としては下記式(3-1)~(3-4)のいずれかで表される多環芳香族化合物があげられる。
式(3-1)~式(3-4)において、式(1A)および式(1B)中と同じ記号は式(1A)および式(1B)中のそれぞれと同義であり、好ましい範囲も同一である。なお、式(1A)および式(1B)におけるA環、B環、C環、RXDおよびRXEは、それぞれ、a環、b環、c環、d環およびe環またはa環、b環、c環(c'環)、d環、e環(e'環)と読み替えるものとする。
式(3-1)~式(3-4)において、Zは、それぞれ独立して、-C(-RZ)=または-N=であり、隣り合う2つのZは、-C(-RZ)2-、-Si(-RZ)2-、-N(-RZ)-、-O-、または-S-に置き換えられてもよい。隣り合う2つのZが、-C(-RZ)2-、-Si(-RZ)2-、-N(-RZ)-、-O-、または-S-に置き換えられた構造としてはシクロペンタジエン環、ピロール環、フラン環、チオフェン環、チアゾール環、オキサゾール環などがあげられる。
In formulas (3-1) to (3-4), the same symbols as those in formulas (1A) and (1B) have the same meanings as those in formulas (1A) and (1B), and the preferred ranges are also the same. Note that ring A, ring B, ring C, R and R in formulas (1A) and (1B) are to be read as ring a, ring b, ring c, ring d and ring e, or ring a, ring b, ring c (ring c'), ring d and ring e (ring e'), respectively.
In formulas (3-1) to (3-4), Z is each independently -C(-R Z )= or -N=, and two adjacent Zs may be replaced by -C(-R Z ) 2 -, -Si(-R Z ) 2 -, -N(-R Z )-, -O-, or -S-. Examples of structures in which two adjacent Zs are replaced by -C(-R Z ) 2 -, -Si(-R Z ) 2 -, -N(-R Z )-, -O-, or -S- include a cyclopentadiene ring, a pyrrole ring, a furan ring, a thiophene ring, a thiazole ring, and an oxazole ring.
式(3-1)~式(3-4)中、Zは、それぞれ独立して、-C(-RZ)=または-N=であり、隣り合う2つのZは、-C(-RZ)2-、-Si(-RZ)2-、-N(-RZ)-、-O-、または-S-に置き換えられていないことが好ましい。このとき、Yに対してo(オルト)位またはp(パラ)位のZは、-C(-RZ)=であることが好ましい。また、-N=であるZを含む環(単環)においては、複数のZのうち1つまたは2つが-N=であることが好ましく、2つが-N=であるとき、2つの-N=は互いに隣接していないことが好ましい。6員環が-N=であるZを含む環であるときは、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、または1,2,3-トリアジン環が好ましく、ピリジン環、ピラジン環、またはピリミジン環がより好ましい。-N=であるZを含む環(単環)は0~4個であることが好ましく、0~3個であることがより好ましく、0~2個であることがさらに好ましく、0~1個であることが特に好ましい。 In formula (3-1) to formula (3-4), Z is each independently -C(-R Z )= or -N=, and it is preferable that two adjacent Zs are not replaced with -C(-R Z ) 2 -, -Si(-R Z ) 2 -, -N(-R Z )-, -O-, or -S-. In this case, Z at the o (ortho) position or p (para) position with respect to Y is preferably -C(-R Z )=. In addition, in a ring (monocyclic ring) containing Z which is -N=, it is preferable that one or two of the multiple Zs are -N=, and when two are -N=, it is preferable that the two -N=s are not adjacent to each other. When the 6-membered ring is a ring containing Z which is -N=, it is preferable that it is a pyridine ring, a pyrazine ring, a pyrimidine ring, a pyridazine ring, or a 1,2,3-triazine ring, and a pyridine ring, a pyrazine ring, or a pyrimidine ring is more preferable. The number of rings (monocyclic rings) containing Z where -N= is preferably 0 to 4, more preferably 0 to 3, further preferably 0 to 2, and particularly preferably 0 to 1.
具体的には、Zは、いずれも-C(-RZ)=であること、すなわち、いずれの環も置換基を有していてもよいベンゼン環であることが好ましい。また、式(3-1)および式(3-2)においては、いずれも-C(-RZ)=であることに加えて、b環のZのいずれか1つ以上が-N=であり、その他のZが、それぞれ独立して、-C(-RZ)=であることも好ましい。 Specifically, it is preferred that all Z's are -C(-R Z )=, that is, all rings are benzene rings which may have a substituent. In addition to all being -C(-R Z )= in formula (3-1) and formula (3-2), it is also preferred that at least one of Z's in ring b is -N= and the other Z's are each independently -C(-R Z )=.
RZは、それぞれ独立して、水素、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノ、ジアリールボリル(2つのアリールは単結合または連結基を介して結合していてもよい)、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシまたは置換シリルであり、これらにおける少なくとも1つの水素は、アリール、ヘテロアリール、アルキルまたはシクロアルキルで置換されていてもよく、また、RZのうちの隣接する基同士が結合してa環、c環、d環およびe環またはa環、c環、d環、e環、c'環およびe'環と共にアリール環またはヘテロアリール環を形成していてもよく、形成された環における少なくとも1つの水素は、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノ、ジアリールボリル(2つのアリールは単結合または連結基を介して結合していてもよい)、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、または置換シリルで置換されていてもよく、これらにおける少なくとも1つの水素は、アリール、ヘテロアリール、アルキルまたはシクロアルキルで置換されていてもよい。 R Z is each independently hydrogen, aryl, heteroaryl, diarylamino, diheteroarylamino, arylheteroarylamino, diarylboryl (two aryls may be bonded via a single bond or a linking group), alkyl, cycloalkyl, alkoxy, aryloxy, or substituted silyl, in which at least one hydrogen may be replaced by aryl, heteroaryl, alkyl, or cycloalkyl, and adjacent groups among R Z may be bonded to each other to form an aryl ring or a heteroaryl ring together with the a ring, the c ring, the d ring, and the e ring, or the a ring, the c ring, the d ring, the e ring, the c′ ring, and the e′ ring, and at least one hydrogen in the formed ring may be replaced by aryl, heteroaryl, diarylamino, diheteroarylamino, arylheteroarylamino, diarylboryl (two aryls may be bonded via a single bond or a linking group), alkyl, cycloalkyl, alkoxy, aryloxy, or substituted silyl, and at least one hydrogen in these may be replaced by aryl, heteroaryl, alkyl, or cycloalkyl.
RZの詳細や好ましい範囲については、上記の第1の置換基および第2の置換基の説明を参照することができる。 For details and preferred ranges of R Z , the above descriptions of the first and second substituents can be referred to.
式(3-1)~式(3-4)中、Zが-C(-RZ)=であるときのRZは、それぞれ独立して、水素、炭素数6~30のアリール、炭素数2~30のヘテロアリール、ジアリールアミノ(ただしアリールは炭素数6~12のアリール)、ジアリールボリル(ただしアリールは炭素数6~12のアリールであり、2つのアリールは単結合または連結基を介して結合していてもよい)、炭素数1~24のアルキル、炭素数3~24のシクロアルキル、トリアリールシリル(ただしアリールは炭素数6~12のアリール)、またはトリアルキルシリル(ただしアルキルは炭素数1~6のアルキル)であることが好ましく、ただし、隣接するRZ同士が結合してa環、b環またはc環と共に炭素数9~16のアリール環または炭素数6~15のヘテロアリール環を形成していてもよく、形成された環における少なくとも1つの水素は、炭素数6~10のアリール、炭素数1~12のアルキル、炭素数3~16のシクロアルキル、トリアリールシリル(ただしアリールは炭素数6~12のアリール)、またはトリアルキルシリル(ただしアルキルは炭素数1~5のアルキル)で置換されていてもよく、
それぞれ独立して、水素、炭素数6~16のアリール、炭素数2~20のヘテロアリール、ジアリールアミノ(ただしアリールは炭素数6~10のアリール)、炭素数1~12のアルキルまたは炭素数3~16のシクロアルキルであることがより好ましく、
それぞれ独立して、水素、炭素数6~16のアリール、ジアリールアミノ(ただしアリールは炭素数6~10のアリール)、炭素数1~12のアルキルまたは炭素数3~16のシクロアルキルであることがさらに好ましい。
In formulas (3-1) to (3-4), when Z is -C(-R Z )=, R Z is preferably each independently hydrogen, an aryl having 6 to 30 carbon atoms, a heteroaryl having 2 to 30 carbon atoms, a diarylamino (wherein the aryl is an aryl having 6 to 12 carbon atoms), a diarylboryl (wherein the aryl is an aryl having 6 to 12 carbon atoms, and the two aryls may be bonded via a single bond or a linking group), an alkyl having 1 to 24 carbon atoms, a cycloalkyl having 3 to 24 carbon atoms, a triarylsilyl (wherein the aryl is an aryl having 6 to 12 carbon atoms), or a trialkylsilyl (wherein the alkyl is an alkyl having 1 to 6 carbon atoms), provided that adjacent R Z 's may be bonded to each other to form, together with ring a, ring b or ring c, an aryl ring having 9 to 16 carbon atoms or a heteroaryl ring having 6 to 15 carbon atoms, and at least one hydrogen atom in the formed ring may be substituted by an aryl having 6 to 10 carbon atoms, an alkyl having 1 to 12 carbon atoms, a cycloalkyl having 3 to 16 carbon atoms, a triarylsilyl (wherein the aryl is an aryl having 6 to 12 carbon atoms), or a trialkylsilyl (wherein the alkyl is an alkyl having 1 to 5 carbon atoms);
More preferably, each independently represents hydrogen, an aryl having 6 to 16 carbon atoms, a heteroaryl having 2 to 20 carbon atoms, a diarylamino (wherein the aryl has 6 to 10 carbon atoms), an alkyl having 1 to 12 carbon atoms, or a cycloalkyl having 3 to 16 carbon atoms;
More preferably, each independently represents hydrogen, an aryl having 6 to 16 carbon atoms, diarylamino (wherein the aryl has 6 to 10 carbon atoms), an alkyl having 1 to 12 carbon atoms, or a cycloalkyl having 3 to 16 carbon atoms.
式(3-1)~式(3-4)それぞれにおけるa環、b環、c環(c’環)、d環、e環(e’環)において、各環におけるRZは、0~2個が水素以外の置換基であってその他が水素であることが好ましく、0~1個が水素以外の置換基であってその他が水素であることがより好ましい。
式(3-1)~式(3-4)それぞれにおけるa環、b環、c環(c’環)、d環、e環(e’環)のうち、Xである>N-RのRと結合し、上述の式(A10)で表される構造を形成している環においては結合部分以外のZはC-Hであることが好ましい。
In each of the rings a, b, c (ring c'), d and e (ring e') in the formulae (3-1) to (3-4), it is preferable that 0 to 2 R Zs are substituents other than hydrogen and the rest are hydrogen, and it is more preferable that 0 to 1 R Zs are substituents other than hydrogen and the rest are hydrogen.
In each of the rings a, b, c (ring c'), d and e (ring e') in the formulas (3-1) to (3-4), in the ring which is bonded to R of >N-R as X to form the structure represented by the above formula (A10), it is preferable that Z other than the bonding portion is C-H.
式(3-1)~(3-4)それぞれにおいて、隣接するC(炭素原子)に結合するRZ同士が結合してa環、b環、c環(c'環)、d環、またはe環(e'環)と共にアリール環またはヘテロアリール環を形成していてもよい。
式(3-1)で表される化合物で例を示すと、RZ同士が結合してa環と共にアリール環またはヘテロアリール環を形成した構造として、下記式(3-1-a)で示す構造、RZ同士が結合してd環と共に、およびRZ同士が結合してe環と共にアリール環またはヘテロアリール環を形成した構造として下記式(3-1-b)で示す構造があげられる。各式中のA’環、D’環およびE’環は、式(3-1)におけるそれぞれa環、d環およびe環に対応する。また、各式中のZ、a、b、c、d、e、Y、XおよびZの定義は式(3-1)における定義と同じである。
In each of formulas (3-1) to (3-4), R Zs bonded to adjacent C (carbon atoms) may be bonded to each other to form an aryl ring or a heteroaryl ring together with ring a, ring b, ring c (ring c'), ring d, or ring e (ring e').
Examples of compounds represented by formula (3-1) include a structure in which R Z are bonded together to form an aryl ring or heteroaryl ring together with ring a, as shown in the following formula (3-1-a), and a structure in which R Z are bonded together to form an aryl ring or heteroaryl ring together with ring d, and a structure in which R Z are bonded together to form an aryl ring or heteroaryl ring together with ring e, as shown in the following formula (3-1-b). Ring A', ring D', and ring E' in each formula correspond to ring a, ring d, and ring e in formula (3-1), respectively. In addition, the definitions of Z, a, b, c, d, e, Y, X, and Z in each formula are the same as those in formula (3-1).
式(3-1-a)および式(3-1-b)中のA’環、D’環およびE’は、式(3-1)で説明すれば、隣接するC(炭素原子)に結合するRZ同士が結合して、それぞれa環、b環およびe環と共に形成したアリール環またはヘテロアリール環を示す(a環、b環およびe環に他の環構造が縮合してできた縮合環ともいえる)。なお、式では示してはいないが、b環およびc環がB’環およびC’環に変化した化合物や、a環、b環、c環(c’環)、d環、またはe環(e’環)の全てがA’環、B’環、C’環、D’環およびE’環に変化した化合物もある。 In formula (3-1-a) and formula (3-1-b), when explained in formula (3-1), ring A', ring D' and E' respectively represent aryl or heteroaryl rings formed by bonding R Z's bonded to adjacent C's (carbon atoms) together with ring a, ring b and ring e (they may also be considered as condensed rings formed by condensing other ring structures to ring a, ring b and ring e). Although not shown in the formula, there are also compounds in which ring b and ring c are changed to ring B' and ring C', and compounds in which ring a, ring b, ring c (ring c'), ring d or ring e (ring e') are all changed to ring A', ring B', ring C', ring D' and ring E'.
例えば、a環(または、b環、c環(c’環)、d環、またはe環(e’環))であるベンゼン環に対してベンゼン環、インドール環、ピロール環、フラン環、チオフェン環、ベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環、シクロペンタジエン環、またはインデン環が縮合して形成されるA'環(またはB'環、C’環、D’環およびE’環)である縮合環はそれぞれナフタレン環、カルバゾール環、インドール環、ベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環、インデン環、またはフルオレン環である。 For example, the fused ring A' (or B', C', D', or E' ring) formed by condensing a benzene ring, an indole ring, a pyrrole ring, a furan ring, a thiophene ring, a benzofuran ring, a benzothiophene ring, a cyclopentadiene ring, or an indene ring to the benzene ring a (or b, c (c'), d, or e (e') ring) is a naphthalene ring, a carbazole ring, an indole ring, a benzofuran ring, a benzothiophene ring, a dibenzofuran ring, a dibenzothiophene ring, an indene ring, or a fluorene ring, respectively.
また、例えば、a環(または、b環、c環(c’環)、d環、またはe環(e’環))であるシクロペンタジエン環、ピロール環、フラン環、チオフェン環において、隣接するCに結合するRZ同士が結合して環を形成することにより、ベンゼン環を形成した場合の縮合環の例としてはインデン環、インドール環、ベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環である。 Furthermore, for example, in the case of a ring a (or b ring, c ring (c′ ring), d ring, or e ring (e′ ring)), a cyclopentadiene ring, a pyrrole ring, a furan ring, or a thiophene ring, when R Z bonded to adjacent C are bonded to each other to form a ring to form a benzene ring, examples of the fused ring include an indene ring, an indole ring, a benzofuran ring, and a benzothiophene ring.
式(3-1)~(3-4)のいずれかで表される多環芳香族化合物の好ましい例としては、式(3-1-1)、式(3-1-2)、式(3-2-1)のいずれかで表される多環芳香族化合物があげられる。 Preferred examples of polycyclic aromatic compounds represented by any of formulas (3-1) to (3-4) include polycyclic aromatic compounds represented by any of formulas (3-1-1), (3-1-2), and (3-2-1).
式(3-1-1)、式(3-1-2)、式(3-2-1)中、式(3-1)~式(3-4)と同じ記号は式(3-1)~式(3-4)中のそれぞれと同義であり、好ましい範囲も同一である。
式(3-1-1)、式(3-1-2)、式(3-2-1)中、X1は、それぞれ独立して、>C(-R)2、>N-R、>O、>Si(-R)2または>Sであり、前記>N-RのRは、炭素数1~6のアルキルもしくは炭素数3~14のシクロアルキルで置換されていてもよい炭素数6~12のアリール、炭素数1~6のアルキルもしくは炭素数3~14のシクロアルキルで置換されていてもよい炭素数2~15のヘテロアリール、炭素数1~6のアルキルまたは炭素数3~14のシクロアルキルであり、前記>C(-R)2および>Si(-R)2のRは、それぞれ独立して、水素、炭素数6~12のアリール、炭素数1~6のアルキルまたは炭素数3~14のシクロアルキルである。X1の好ましい範囲としては式(1A)および式(1B)におけるXの好ましい範囲を参照することができるが、具体的には、>N-Rまたは>Oであることが好ましく、このときの、>N-RのRは、炭素数1~6のアルキルで置換されていてもよい炭素数6~12のアリールまたは炭素数1~6のアルキルで置換されていてもよい炭素数2~15のヘテロアリールであることが好ましく、炭素数1~6のアルキルで置換されていてもよい炭素数6~12のアリールであることがより好ましく、メチルまたはt-ブチルで置換されていてもよいフェニルであることがさらに好ましい。
In formulae (3-1-1), (3-1-2), and (3-2-1), the same symbols as those in formulae (3-1) to (3-4) have the same meanings as those in formulae (3-1) to (3-4), respectively, and the preferred ranges are also the same.
In formula (3-1-1), formula (3-1-2), and formula (3-2-1), X1 's are each independently >C(-R)2, >N-R, >O, >Si(-R) 2 , or >S, and R of the >N-R is an aryl having 6 to 12 carbon atoms which may be substituted with an alkyl having 1 to 6 carbon atoms or a cycloalkyl having 3 to 14 carbon atoms, a heteroaryl having 2 to 15 carbon atoms which may be substituted with an alkyl having 1 to 6 carbon atoms or a cycloalkyl having 3 to 14 carbon atoms, an alkyl having 1 to 6 carbon atoms, or a cycloalkyl having 3 to 14 carbon atoms, and R of the >C(-R) 2 and >Si(-R) 2 are each independently hydrogen, an aryl having 6 to 12 carbon atoms, an alkyl having 1 to 6 carbon atoms, or a cycloalkyl having 3 to 14 carbon atoms. As the preferred range of X1 , the preferred range of X in formula (1A) and formula (1B) can be referred to, but specifically, it is preferable that it is >N-R or >O, and in this case, R of >N-R is preferably an aryl having 6 to 12 carbon atoms which may be substituted with an alkyl having 1 to 6 carbon atoms or a heteroaryl having 2 to 15 carbon atoms which may be substituted with an alkyl having 1 to 6 carbon atoms, more preferably an aryl having 6 to 12 carbon atoms which may be substituted with an alkyl having 1 to 6 carbon atoms, and even more preferably phenyl which may be substituted with methyl or t-butyl.
式(1A)で表される部分構造および少なくとも1つの式(1B)で表される部分構造からなる多環芳香族化合物の例としてはさらに具体的な例としては下記式のいずれかで表される多環芳香族化合物があげられる。 Specific examples of polycyclic aromatic compounds consisting of a partial structure represented by formula (1A) and at least one partial structure represented by formula (1B) include polycyclic aromatic compounds represented by any of the following formulas:
上記各構造式中のベンゼン環に結合した水素は、メチルまたはt-ブチルで置換されていてもよく、また連続した水素は上述の式(B10)で表される部分構造で置換されていてもよい。 The hydrogen bonded to the benzene ring in each of the above structural formulas may be replaced with methyl or t-butyl, and consecutive hydrogens may be replaced with the partial structure represented by the above formula (B10).
本発明の多環芳香族化合物のさらに具体的な例としては、以下の構造式で表される化合物があげられる。なお、下記構造式中の「Me」はメチル、「tBu」はt-ブチルを示す。 Specific examples of the polycyclic aromatic compounds of the present invention include compounds represented by the following structural formulas. In the structural formulas, "Me" represents methyl and "tBu" represents t-butyl.
式(1A)で表される部分構造および少なくとも1つの式(1B)で表される部分構造からなる多環芳香族化合物は、これらに反応性置換基が置換した反応性化合物をモノマーとして高分子化させた高分子化合物(この高分子化合物を得るための前記モノマーは重合性置換基を有する)、もしくは当該高分子化合物をさらに架橋させた高分子架橋体(この高分子架橋体を得るための前記高分子化合物は架橋性置換基を有する)、または、主鎖型高分子と前記反応性化合物とを反応させたペンダント型高分子化合物(このペンダント型高分子化合物を得るための前記反応性化合物は反応性置換基を有する)、もしくは当該ペンダント型高分子化合物をさらに架橋させたペンダント型高分子架橋体(このペンダント型高分子架橋体を得るための前記ペンダント型高分子化合物は架橋性置換基を有する)としても、有機デバイス用材料、例えば、有機電界発光素子用材料、有機電界効果トランジスタ用材料または有機薄膜太陽電池用材料に用いることができる。 The polycyclic aromatic compound consisting of a partial structure represented by formula (1A) and at least one partial structure represented by formula (1B) can be used as a material for organic devices, for example, a material for organic electroluminescent elements, a material for organic field effect transistors, or a material for organic thin-film solar cells, as a polymer compound obtained by polymerizing a reactive compound substituted with a reactive substituent as a monomer (the monomer for obtaining this polymer compound has a polymerizable substituent), or as a crosslinked polymer obtained by further crosslinking the polymer compound (the polymer compound for obtaining this crosslinked polymer has a crosslinkable substituent), or as a pendant polymer compound obtained by reacting a main chain polymer with the reactive compound (the reactive compound for obtaining this pendant polymer compound has a reactive substituent), or as a pendant polymer crosslinked polymer obtained by further crosslinking the pendant polymer compound (the pendant polymer compound for obtaining this pendant polymer crosslinked polymer has a crosslinkable substituent).
上述した反応性置換基(前記重合性置換基、前記架橋性置換基、および、ペンダント型高分子を得るための反応性置換基を含み、以下、単に「反応性置換基」とも言う)としては、上記多環芳香族化合物を高分子量化できる置換基、そのようにして得られた高分子化合物をさらに架橋化できる置換基、また、主鎖型高分子にペンダント反応し得る置換基であれば特に限定されないが、アルケニル、アルキニル、シクロアルキルの不飽和体(例えばシクロブテニル)、シクロアルキルにおける少なくとも1つの-CH2-が-O-で置換された基(例えばエポキシ)、縮合したシクロアルカンの不飽和体(例えば縮合したシクロブテン)などがあげられ、以下の構造の置換基が好ましい。各構造式中の*は結合位置を示す。 The reactive substituents mentioned above (including the polymerizable substituents, the crosslinkable substituents, and the reactive substituents for obtaining a pendant polymer, hereinafter also referred to simply as "reactive substituents") are not particularly limited as long as they are substituents capable of increasing the molecular weight of the polycyclic aromatic compound, substituents capable of further crosslinking the polymer compound thus obtained, and substituents capable of reacting as pendants with the main-chain polymer, but examples thereof include unsaturated alkenyl, alkynyl, and cycloalkyl (e.g., cyclobutenyl), groups in which at least one -CH 2 - in a cycloalkyl is replaced with -O- (e.g., epoxy), and unsaturated condensed cycloalkanes (e.g., condensed cyclobutene), and substituents having the following structures are preferred: * in each structural formula indicates a bond position.
Lは、それぞれ独立して、単結合、-O-、-S-、>C=O、-O-C(=O)-、炭素数1~12のアルキレン、炭素数1~12のオキシアルキレンおよび炭素数1~12のポリオキシアルキレンである。上記置換基の中でも、式(XLS-1)、式(XLS-2)、式(XLS-3)、式(XLS-9)、式(XLS-10)または式(XLS-17)で表される基が好ましく、式(XLS-1)、式(XLS-3)または式(XLS-17)で表される基がより好ましい。 Each L is independently a single bond, -O-, -S-, >C=O, -O-C(=O)-, an alkylene having 1 to 12 carbon atoms, an oxyalkylene having 1 to 12 carbon atoms, or a polyoxyalkylene having 1 to 12 carbon atoms. Among the above substituents, groups represented by formula (XLS-1), (XLS-2), (XLS-3), (XLS-9), (XLS-10) or (XLS-17) are preferred, and groups represented by formula (XLS-1), (XLS-3) or (XLS-17) are more preferred.
このような高分子化合物、高分子架橋体、ペンダント型高分子化合物およびペンダント型高分子架橋体(以下、単に「高分子化合物および高分子架橋体」とも言う)の用途の詳細については後述する。 The uses of such polymer compounds, crosslinked polymers, pendant polymer compounds, and pendant polymer crosslinked polymers (hereinafter simply referred to as "polymer compounds and crosslinked polymers") will be described in detail below.
2.多環芳香族化合物の製造方法
式(1A)で表される部分構造および少なくとも1つの式(1B)で表される部分構造からなる多環芳香族化合物は、基本的には、まずA環(a環)、B環(b環)、C環(c環)、RXD(D環、d環)、RXE(E環、e環)を結合基(Xを含む基)で結合させることで中間体を製造し(第1反応)、その後に、A環(a環)、B環(b環)、C環(c環)、RXD(D環、d環)、RXE(E環、e環)を結合基(Yを含む基)で結合させることで最終生成物を製造することができる(第2反応)。第1反応では、例えばエーテル化反応であれば、求核置換反応、ウルマン反応といった一般的反応が利用でき、アミノ化反応で有ればブッフバルト-ハートウィッグ反応といった一般的反応が利用できる。また、第2反応では、タンデムヘテロフリーデルクラフツ反応(連続的な芳香族求電子置換反応、以下同様)が利用できる。これらの製造方法については、国際公開第2015/102118号などの先行文献に記載の方法を参照できる。反応工程のどこかで、式(A10)で表される部分構造を有する原料を用いたり、式(A10)で表される部分構造を導入する工程を追加したりすることで、式(A10)で表される部分構造を有する化合物を製造することができる。式(A10)で表される部分構造は、フィッシャーのインドール合成および付加反応を用いることで合成できる。
2. Method for Producing Polycyclic Aromatic Compounds Polycyclic aromatic compounds consisting of a partial structure represented by formula (1A) and at least one partial structure represented by formula (1B) are basically produced by first bonding ring A (ring a), ring B (ring b), ring C (ring c), R XD (ring D, ring d), and R XE (ring E, ring e) with a bonding group (group containing X) to produce an intermediate (first reaction), and then bonding ring A (ring a), ring B (ring b), ring C (ring c), R XD (ring D, ring d), and R XE (ring E, ring e) with a bonding group (group containing Y) to produce a final product (second reaction). In the first reaction, for example, if it is an etherification reaction, a general reaction such as a nucleophilic substitution reaction or an Ullmann reaction can be used, and if it is an amination reaction, a general reaction such as a Buchwald-Hartwig reaction can be used. In addition, in the second reaction, a tandem hetero Friedel-Crafts reaction (successive aromatic electrophilic substitution reactions, the same applies below) can be used. For these manufacturing methods, the methods described in prior art documents such as International Publication No. WO 2015/102118 can be referred to. A compound having a partial structure represented by formula (A10) can be manufactured by using a raw material having a partial structure represented by formula (A10) somewhere in the reaction process or adding a process of introducing a partial structure represented by formula (A10). The partial structure represented by formula (A10) can be synthesized by using Fischer's indole synthesis and addition reaction.
3.有機デバイス
本発明に係る多環芳香族化合物は、有機デバイス用材料として用いることができる。有機デバイスとしては、例えば、有機電界発光素子、有機電界効果トランジスタまたは有機薄膜太陽電池などがあげられる。
3. Organic Devices The polycyclic aromatic compound according to the present invention can be used as a material for organic devices, such as organic electroluminescent devices, organic field effect transistors, and organic thin-film solar cells.
3-1.有機電界発光素子
以下に、本実施形態に係る有機EL素子について図面に基づいて詳細に説明する。図1は、本実施形態に係る有機EL素子を示す概略断面図である。
3-1. Organic Electroluminescence Device The organic EL device according to this embodiment will now be described in detail with reference to the drawings. Fig. 1 is a schematic cross-sectional view showing the organic EL device according to this embodiment.
3-1-1.有機電界発光素子の構造
図1に示された有機EL素子100は、基板101と、基板101上に設けられた陽極102と、陽極102の上に設けられた正孔注入層103と、正孔注入層103の上に設けられた正孔輸送層104と、正孔輸送層104の上に設けられた発光層105と、発光層105の上に設けられた電子輸送層106と、電子輸送層106の上に設けられた電子注入層107と、電子注入層107の上に設けられた陰極108とを有する。
3-1-1. Structure of Organic Electroluminescent Device The organic EL device 100 shown in FIG. 1 has a substrate 101, an anode 102 provided on the substrate 101, a hole injection layer 103 provided on the anode 102, a hole transport layer 104 provided on the hole injection layer 103, a light emitting layer 105 provided on the hole transport layer 104, an electron transport layer 106 provided on the light emitting layer 105, an electron injection layer 107 provided on the electron transport layer 106, and a cathode 108 provided on the electron injection layer 107.
なお、有機EL素子100は、作製順序を逆にして、例えば、基板101と、基板101上に設けられた陰極108と、陰極108の上に設けられた電子注入層107と、電子注入層107の上に設けられた電子輸送層106と、電子輸送層106の上に設けられた発光層105と、発光層105の上に設けられた正孔輸送層104と、正孔輸送層104の上に設けられた正孔注入層103と、正孔注入層103の上に設けられた陽極102とを有する構成としてもよい。 The organic EL element 100 may be fabricated in the reverse order, for example, with a substrate 101, a cathode 108 provided on the substrate 101, an electron injection layer 107 provided on the cathode 108, an electron transport layer 106 provided on the electron injection layer 107, a light-emitting layer 105 provided on the electron transport layer 106, a hole transport layer 104 provided on the light-emitting layer 105, a hole injection layer 103 provided on the hole transport layer 104, and an anode 102 provided on the hole injection layer 103.
上記各層すべてがなくてはならないわけではなく、最小構成単位を陽極102と発光層105と陰極108とからなる構成として、正孔注入層103、正孔輸送層104、電子輸送層106、電子注入層107は任意に設けられる層である。また、上記各層は、それぞれ単一層からなってもよいし、複数層からなってもよい。 Not all of the above layers are essential, and the minimum structural unit is the anode 102, the light-emitting layer 105, and the cathode 108, with the hole injection layer 103, the hole transport layer 104, the electron transport layer 106, and the electron injection layer 107 being layers that may be provided optionally. Each of the above layers may be a single layer or multiple layers.
有機EL素子を構成する層の態様としては、上述する「基板/陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極」の構成態様の他に、「基板/陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極」、「基板/陽極/正孔注入層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極」、「基板/陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子注入層/陰極」、「基板/陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極」、「基板/陽極/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極」、「基板/陽極/正孔輸送層/発光層/電子注入層/陰極」、「基板/陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極」、「基板/陽極/正孔注入層/発光層/電子注入層/陰極」、「基板/陽極/正孔注入層/発光層/電子輸送層/陰極」、「基板/陽極/発光層/電子輸送層/陰極」、「基板/陽極/発光層/電子注入層/陰極」の構成態様であってもよい。 In addition to the above-mentioned "substrate/anode/hole injection layer/hole transport layer/light-emitting layer/electron transport layer/electron injection layer/cathode" configuration, the layers constituting the organic EL element may be "substrate/anode/hole transport layer/light-emitting layer/electron transport layer/electron injection layer/cathode", "substrate/anode/hole injection layer/light-emitting layer/electron transport layer/electron injection layer/cathode", "substrate/anode/hole injection layer/light-emitting layer/electron transport layer/electron injection layer/cathode", "substrate/anode/hole injection layer/hole transport layer/light-emitting ... transport", The configuration may be "transport layer/cathode", "substrate/anode/light-emitting layer/electron transport layer/electron injection layer/cathode", "substrate/anode/hole transport layer/light-emitting layer/electron injection layer/cathode", "substrate/anode/hole transport layer/light-emitting layer/electron transport layer/cathode", "substrate/anode/hole transport layer/light-emitting layer/electron transport layer/cathode", "substrate/anode/hole injection layer/light-emitting layer/electron injection layer/cathode", "substrate/anode/hole injection layer/light-emitting layer/electron transport layer/cathode", "substrate/anode/light-emitting layer/electron transport layer/cathode", "substrate/anode/light-emitting layer/electron transport layer/cathode", or "substrate/anode/light-emitting layer/electron injection layer/cathode".
3-1-2.有機電界発光素子における基板
基板101は、有機EL素子100の支持体であり、通常、石英、ガラス、金属、プラスチックなどが用いられる。基板101は、目的に応じて板状、フィルム状、またはシート状に形成され、例えば、ガラス板、金属板、金属箔、プラスチックフィルム、プラスチックシートなどが用いられる。なかでも、ガラス板、および、ポリエステル、ポリメタクリレート、ポリカーボネート、ポリスルホンなどの透明な合成樹脂製の板が好ましい。ガラス基板であれば、ソーダライムガラスや無アルカリガラスなどが用いられ、また、厚みも機械的強度を保つのに十分な厚みがあればよいので、例えば、0.2mm以上あればよい。厚さの上限値としては、例えば、2mm以下、好ましくは1mm以下である。ガラスの材質については、ガラスからの溶出イオンが少ない方がよいので無アルカリガラスの方が好ましいが、SiO2などのバリアコートを施したソーダライムガラスも市販されているのでこれを使用することができる。また、基板101には、ガスバリア性を高めるために、少なくとも片面に緻密なシリコン酸化膜などのガスバリア膜を設けてもよく、特にガスバリア性が低い合成樹脂製の板、フィルムまたはシートを基板101として用いる場合にはガスバリア膜を設けるのが好ましい。
3-1-2. Substrate in organic electroluminescence element The substrate 101 is a support for the organic EL element 100, and is usually made of quartz, glass, metal, plastic, etc. The substrate 101 is formed into a plate, film, or sheet shape depending on the purpose, and for example, a glass plate, a metal plate, a metal foil, a plastic film, a plastic sheet, etc. are used. Among them, a glass plate and a plate made of a transparent synthetic resin such as polyester, polymethacrylate, polycarbonate, polysulfone, etc. are preferable. For a glass substrate, soda lime glass or alkali-free glass is used, and the thickness is sufficient to maintain mechanical strength, so that it is sufficient to be, for example, 0.2 mm or more. The upper limit of the thickness is, for example, 2 mm or less, preferably 1 mm or less. As for the material of the glass, it is better to have fewer ions eluted from the glass, so alkali-free glass is preferable, but soda lime glass with a barrier coat such as SiO 2 is also commercially available, and this can be used. In addition, in order to improve the gas barrier properties, the substrate 101 may be provided with a gas barrier film such as a dense silicon oxide film on at least one side, and it is preferable to provide a gas barrier film, especially when a synthetic resin plate, film or sheet with poor gas barrier properties is used as the substrate 101.
3-1-3.有機電界発光素子における陽極
陽極102は、発光層105へ正孔を注入する役割を果たす。なお、陽極102と発光層105との間に正孔注入層103および/または正孔輸送層104が設けられている場合には、これらを介して発光層105へ正孔を注入することになる。
The anode 102 plays a role of injecting holes into the light-emitting layer 105. When the hole injection layer 103 and/or the hole transport layer 104 are provided between the anode 102 and the light-emitting layer 105, the holes are injected into the light-emitting layer 105 through these layers.
陽極102を形成する材料としては、無機化合物および有機化合物があげられる。無機化合物としては、例えば、金属(アルミニウム、金、銀、ニッケル、パラジウム、クロムなど)、金属酸化物(インジウムの酸化物、スズの酸化物、インジウム-スズ酸化物(ITO)、インジウム-亜鉛酸化物(IZO)など)、ハロゲン化金属(ヨウ化銅など)、硫化銅、カーボンブラック、ITOガラスやネサガラスなどがあげられる。有機化合物としては、例えば、ポリ(3-メチルチオフェン)などのポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリンなどの導電性ポリマーなどがあげられる。その他、有機EL素子の陽極として用いられている物質の中から適宜選択して用いることができる。 Materials for forming the anode 102 include inorganic and organic compounds. Examples of inorganic compounds include metals (aluminum, gold, silver, nickel, palladium, chromium, etc.), metal oxides (indium oxide, tin oxide, indium-tin oxide (ITO), indium-zinc oxide (IZO), etc.), metal halides (copper iodide, etc.), copper sulfide, carbon black, ITO glass, and Nesa glass. Examples of organic compounds include polythiophenes such as poly(3-methylthiophene), polypyrrole, polyaniline, and other conductive polymers. In addition, materials that are used as anodes in organic EL elements can be appropriately selected and used.
透明電極の抵抗は、発光素子の発光に十分な電流が供給できればよいので限定されないが、発光素子の消費電力の観点からは低抵抗であることが望ましい。例えば、300Ω/□以下のITO基板であれば素子電極として機能するが、現在では10Ω/□程度の基板の供給も可能になっていることから、例えば100~5Ω/□、好ましくは50~5Ω/□の低抵抗品を使用することが特に望ましい。ITOの厚みは抵抗値に合わせて任意に選ぶ事ができるが、通常50~300nmの間で用いられることが多い。 The resistance of the transparent electrode is not limited as long as it can supply sufficient current to light the light-emitting element, but a low resistance is desirable from the viewpoint of the power consumption of the light-emitting element. For example, an ITO substrate of 300 Ω/□ or less will function as an element electrode, but since it is now possible to supply substrates of around 10 Ω/□, it is particularly desirable to use a low resistance product of, for example, 100 to 5 Ω/□, preferably 50 to 5 Ω/□. The thickness of the ITO can be selected arbitrarily according to the resistance value, but it is usually used in the range of 50 to 300 nm.
3-1-4.有機電界発光素子における正孔注入層、正孔輸送層
正孔注入層103は、陽極102から移動してくる正孔を、効率よく発光層105内または正孔輸送層104内に注入する役割を果たす。正孔輸送層104は、陽極102から注入された正孔または陽極102から正孔注入層103を介して注入された正孔を、効率よく発光層105に輸送する役割を果たす。正孔注入層103および正孔輸送層104は、それぞれ、正孔注入・輸送材料の一種または二種以上を積層、混合するか、正孔注入・輸送材料と高分子結着剤の混合物により形成される。また、正孔注入・輸送材料に塩化鉄(III)のような無機塩を添加して層を形成してもよい。
3-1-4. Hole injection layer and hole transport layer in organic electroluminescence element The hole injection layer 103 plays a role of efficiently injecting holes moving from the anode 102 into the light emitting layer 105 or the hole transport layer 104. The hole transport layer 104 plays a role of efficiently transporting holes injected from the anode 102 or holes injected from the anode 102 through the hole injection layer 103 to the light emitting layer 105. The hole injection layer 103 and the hole transport layer 104 are each formed by laminating and mixing one or more types of hole injection/transport materials, or by a mixture of a hole injection/transport material and a polymer binder. Alternatively, a layer may be formed by adding an inorganic salt such as iron (III) chloride to the hole injection/transport material.
正孔注入・輸送材料としては電界を与えられた電極間において正極からの正孔を効率よく注入・輸送することが必要で、正孔注入効率が高く、注入された正孔を効率よく輸送することが望ましい。そのためにはイオン化ポテンシャルが小さく、しかも正孔移動度が大きく、さらに安定性に優れ、トラップとなる不純物が製造時および使用時に発生しにくい物質であることが好ましい。 The hole injection/transport material must be able to efficiently inject and transport holes from the positive electrode between electrodes to which an electric field is applied, and it is desirable for the hole injection efficiency to be high and for the injected holes to be efficiently transported. To achieve this, it is preferable for the material to have a small ionization potential, a large hole mobility, excellent stability, and a low probability of generating impurities that act as traps during manufacture and use.
正孔注入層103および正孔輸送層104を形成する材料としては、光導電材料において、正孔の電荷輸送材料として従来から慣用されている化合物、p型半導体、有機EL素子の正孔注入層および正孔輸送層に使用されている公知の化合物の中から任意の化合物を選択して用いることができる。それらの具体例は、カルバゾール誘導体(N-フェニルカルバゾール、ポリビニルカルバゾールなど)、ビス(N-アリールカルバゾール)またはビス(N-アルキルカルバゾール)などのビスカルバゾール誘導体、トリアリールアミン誘導体(芳香族第3級アミノを主鎖または側鎖に持つポリマー、1,1-ビス(4-ジ-p-トリルアミノフェニル)シクロヘキサン、N,N'-ジフェニル-N,N'-ジ(3-メチルフェニル)-4,4'-ジアミノビフェニル、N,N'-ジフェニル-N,N'-ジナフチル-4,4'-ジアミノビフェニル、N,N'-ジフェニル-N,N'-ジ(3-メチルフェニル)-4,4'-ジフェニル-1,1'-ジアミン、N,N'-ジナフチル-N,N'-ジフェニル-4,4'-ジフェニル-1,1'-ジアミン、N4,N4'-ジフェニル-N4,N4'-ビス(9-フェニル-9H-カルバゾール-3-イル)-[1,1'-ビフェニル]-4,4'-ジアミン、N4,N4,N4',N4'-テトラ[1,1'-ビフェニル]-4-イル)-[1,1'-ビフェニル]-4,4'-ジアミン、4,4',4"-トリス(3-メチルフェニル(フェニル)アミノ)トリフェニルアミン、N-([1,1'-ビフェニル]-4-イル)-9,9-ジメチル-N-(4-(9-フェニル-9H-カルバゾール-3-イル)フェニル)-9H-フルオレン-2-アミン、N,N-ビス(4-(ジベンゾ[b,d]フラン-4-イル)フェニル)-[1,1':4',1"-テルフェニル]-4-アミンなどのトリフェニルアミン誘導体、スターバーストアミン誘導体など)、スチルベン誘導体、フタロシアニン誘導体(無金属、銅フタロシアニンなど)、ピラゾリン誘導体、ヒドラゾン系化合物、ベンゾフラン誘導体やチオフェン誘導体、オキサジアゾール誘導体、キノキサリン誘導体(例えば、1,4,5,8,9,12-ヘキサアザトリフェニレン-2,3,6,7,10,11-ヘキサカルボニトリルなど)、ポルフィリン誘導体などの複素環化合物、ポリシランなどである。ポリマー系では前記単量体を側鎖に有するポリカーボネートやスチレン誘導体、ポリビニルカルバゾールおよびポリシランなどが好ましいが、発光素子の作製に必要な薄膜を形成し、陽極から正孔が注入できて、さらに正孔を輸送できる化合物であれば特に限定されない。 As the material for forming the hole injection layer 103 and the hole transport layer 104, any compound can be selected from compounds conventionally used as charge transport materials for holes in photoconductive materials, p-type semiconductors, and known compounds used in hole injection layers and hole transport layers of organic EL elements. Specific examples thereof include carbazole derivatives (N-phenylcarbazole, polyvinylcarbazole, etc.), biscarbazole derivatives such as bis(N-arylcarbazole) or bis(N-alkylcarbazole), triarylamine derivatives (polymers having an aromatic tertiary amino in the main chain or side chain, 1,1-bis(4-di-p-tolylaminophenyl)cyclohexane, N,N'-diphenyl-N,N'-di(3-methylphenyl)-4,4'-diaminobiphenyl, N,N'-diphenyl-N,N'-dinaphthyl-4,4'-diaminobiphenyl, N,N'-diphenyl-N,N'-di(3-methylphenyl)-4,4'-diphenyl-1,1'-diamine, N,N'-dinaphthyl-N,N'-diphenyl-4,4'-diphenyl-1,1'-diamine, N 4 ,N 4 ' -diphenyl-N 4 ,N 4 '-Bis(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)-[1,1'-biphenyl]-4,4'-diamine, N 4 ,N 4 ,N 4 ',N 4 '-tetra[1,1'-biphenyl]-4-yl)-[1,1'-biphenyl]-4,4'-diamine, 4,4',4"-tris(3-methylphenyl(phenyl)amino)triphenylamine, N-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-9,9-dimethyl-N-(4-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)phenyl)-9H-fluoren-2-amine, N,N-bis(4-(dibenzo[b,d]furan-4-yl)phenyl)-[1,1':4',1"-terphenyl]- triphenylamine derivatives such as 4-amine, starburst amine derivatives, etc.), stilbene derivatives, phthalocyanine derivatives (metal-free, copper phthalocyanine, etc.), pyrazoline derivatives, hydrazone compounds, benzofuran derivatives, thiophene derivatives, oxadiazole derivatives, quinoxaline derivatives (for example, 1,4,5,8,9,12-hexaazatriphenylene-2,3,6,7,10,11-hexacarbonitrile, etc.), heterocyclic compounds such as porphyrin derivatives, polysilanes, etc. As for polymers, polycarbonates and styrene derivatives having the above-mentioned monomers in the side chains, polyvinylcarbazole, polysilanes, etc. are preferred, but there is no particular limitation as long as the compound can form a thin film necessary for the production of a light-emitting element, can inject holes from the anode, and can transport holes.
また、有機半導体の導電性は、ドーピングにより、強い影響を受けることも知られている。有機半導体マトリックス物質は、電子供与性の良好な化合物、または、電子受容性の良好な化合物から構成されている。電子供与物質のドーピングのために、テトラシアノキノンジメタン(TCNQ)または2,3,5,6-テトラフルオロテトラシアノ-1,4-ベンゾキノンジメタン(F4TCNQ)などの強い電子受容体が知られている(例えば、文献「M.Pfeiffer,A.Beyer,T.Fritz,K.Leo,Appl.Phys.Lett.,73(22),3202-3204(1998)」および文献「J.Blochwitz,M.Pfeiffer,T.Fritz,K.Leo,Appl.Phys.Lett.,73(6),729-731(1998)」を参照)。これらは、電子供与型ベース物質(正孔輸送物質)における電子移動プロセスによって、いわゆる正孔を生成する。正孔の数および移動度によって、ベース物質の伝導性が、かなり大きく変化する。正孔輸送特性を有するマトリックス物質としては、例えばベンジジン誘導体(TPDなど)またはスターバーストアミン誘導体(TDATAなど)、または、特定の金属フタロシアニン(特に、亜鉛フタロシアニン(ZnPc)など)が知られている(特開2005-167175号公報)。 It is also known that the electrical conductivity of organic semiconductors is strongly influenced by doping. Organic semiconductor matrix substances consist of compounds with good electron donating or accepting properties. For doping with electron donating substances, strong electron acceptors such as tetracyanoquinone dimethane (TCNQ) or 2,3,5,6-tetrafluorotetracyano-1,4-benzoquinone dimethane (F4TCNQ) are known (see, for example, the literature "M. Pfeiffer, A. Beyer, T. Fritz, K. Leo, Appl. Phys. Lett., 73(22), 3202-3204 (1998)" and the literature "J. Blochwitz, M. Pfeiffer, T. Fritz, K. Leo, Appl. Phys. Lett., 73(6), 729-731 (1998)"). These generate so-called holes by an electron transfer process in an electron-donating base material (hole transport material). The conductivity of the base material varies considerably depending on the number and mobility of the holes. Matrix materials with hole transport properties are known, for example, benzidine derivatives (such as TPD) or starburst amine derivatives (such as TDATA), or certain metal phthalocyanines (especially zinc phthalocyanine (ZnPc)) (JP 2005-167175 A).
上述した正孔注入層用材料および正孔輸送層用材料は、これらに反応性置換基が置換した反応性化合物をモノマーとして高分子化させた高分子化合物、もしくはその高分子架橋体、または、主鎖型高分子と前記反応性化合物とを反応させたペンダント型高分子化合物、もしくはそのペンダント型高分子架橋体としても、正孔層用材料に用いることができる。この場合の反応性置換基としては、式(1A)で表される部分構造および少なくとも1つの式(1B)で表される部分構造からなる多環芳香族化合物での説明を引用できる。
このような高分子化合物および高分子架橋体の用途の詳細については後述する。
The above-mentioned hole injection layer material and hole transport layer material can also be used as a hole layer material in the form of a polymer compound obtained by polymerizing a reactive compound substituted with a reactive substituent as a monomer, or a crosslinked polymer thereof, or a pendant polymer compound obtained by reacting a main chain polymer with the reactive compound, or a crosslinked pendant polymer thereof. In this case, the reactive substituent can be quoted from the description of the polycyclic aromatic compound having a partial structure represented by formula (1A) and at least one partial structure represented by formula (1B).
The applications of such polymer compounds and crosslinked polymers will be described in detail below.
3-1-5.有機電界発光素子における発光層
発光層105は、電界を与えられた電極間において、陽極102から注入された正孔と、陰極108から注入された電子とを再結合させることにより発光するものである。発光層105を形成する材料としては、正孔と電子との再結合によって励起されて発光する化合物(発光性化合物)であればよく、安定な薄膜形状を形成することができ、かつ、固体状態で強い発光(蛍光)効率を示す化合物が好ましい。発光層は単一層でも複数層からなってもどちらでもよく、それぞれ発光層用材料(ホスト材料、ドーパント材料)により形成される。ホスト材料とドーパント材料は、それぞれ一種類であっても、複数の組み合わせであっても、いずれでもよい。例えば、ドーパント材料として、エミッティングドーパントおよびアシスティングドーパントを用いてもよい。ドーパント材料はホスト材料の全体に含まれていても、部分的に含まれていても、いずれであってもよい。ドーピング方法としては、ホスト材料との共蒸着法によって形成することができるが、ホスト材料と予め混合してから同時に蒸着してもよい。また、発光層は、有機溶媒に材料を溶解して調製した発光層形成用組成物を用いた湿式成膜法により形成することもできる。
3-1-5. Light-emitting layer in organic electroluminescent element The light-emitting layer 105 emits light by recombining holes injected from the anode 102 and electrons injected from the cathode 108 between electrodes to which an electric field is applied. The material for the light-emitting layer 105 may be a compound (light-emitting compound) that is excited by the recombination of holes and electrons to emit light, and is preferably a compound that can form a stable thin film shape and shows strong light-emitting (fluorescence) efficiency in a solid state. The light-emitting layer may be a single layer or multiple layers, and is formed from materials for the light-emitting layer (host material, dopant material). The host material and the dopant material may each be one type or a combination of multiple types. For example, an emitting dopant and an assisting dopant may be used as the dopant material. The dopant material may be contained in the entire host material or may be contained partially in the host material. As a doping method, the light-emitting layer may be formed by co-evaporation with the host material, but it may also be mixed with the host material in advance and then evaporated at the same time. The light-emitting layer can also be formed by a wet film-forming method using a composition for forming a light-emitting layer prepared by dissolving materials in an organic solvent.
本発明の多環芳香族化合物は、有機電界発光素子の発光層の形成材料として好ましく用いることができる。本発明の多環芳香族化合物は、発光層におけるエミッティングドーパントまたはアシスティングドーパントとして用いることがより好ましく、エミッティングドーパントとして用いることがさらに好ましい。 The polycyclic aromatic compound of the present invention can be preferably used as a material for forming the light-emitting layer of an organic electroluminescent device. The polycyclic aromatic compound of the present invention is more preferably used as an emitting dopant or an assisting dopant in the light-emitting layer, and is even more preferably used as an emitting dopant.
本発明の多環芳香族化合物を含む発光層は、ホスト化合物を含んでもよい。ここで、ホスト化合物は、1種類であっても2種類以上であってもよい。
また、発光層は単一層でも複数層からなってもどちらでもよい。また、ホスト化合物、エミッティングドーパント材料、およびアシスティングドーパント材料は、同一の層内に含まれていてもよく、複数層に少なくとも1成分ずつ含まれていてもよい。発光層が含むホスト化合物およびドーパント材料(エミッティングドーパントまたはアシスティングドーパント)は、それぞれ一種類であっても、複数の組み合わせであっても、いずれでもよい。アシスティングドーパントおよびエミッティングドーパントは、マトリックスとしてのホスト化合物中に、全体的に含まれていてもよいし、部分的に含まれていてもよい。
The light-emitting layer containing the polycyclic aromatic compound of the present invention may contain a host compound. Here, the host compound may be one type or two or more types.
The light-emitting layer may be a single layer or multiple layers. The host compound, the emitting dopant material, and the assisting dopant material may be contained in the same layer, or at least one component may be contained in each of the multiple layers. The host compound and the dopant material (emitting dopant or assisting dopant) contained in the light-emitting layer may each be one type or a combination of multiple types. The assisting dopant and the emitting dopant may be entirely or partially contained in the host compound as a matrix.
ホスト材料の使用量はホスト材料の種類によって異なり、そのホスト材料の特性に合わせて決めればよい。ホスト材料の使用量の目安は、好ましくは発光層用材料全体の50~99.999質量%であり、より好ましくは80~99.95質量%であり、さらに好ましくは90~99.9質量%である。 The amount of the host material used varies depending on the type of host material, and may be determined according to the characteristics of the host material. The amount of the host material used is preferably 50 to 99.999% by mass, more preferably 80 to 99.95% by mass, and even more preferably 90 to 99.9% by mass, of the total light-emitting layer material.
ドーパント材料の使用量はドーパント材料の種類によって異なり、そのドーパント材料の特性に合わせて決めればよい。ドーパントの使用量の目安は、好ましくは発光層用材料全体の0.001~50質量%であり、より好ましくは0.05~20質量%であり、さらに好ましくは0.1~10質量%である。上記の範囲であれば、例えば、濃度消光現象を防止できるという点で好ましい。 The amount of dopant material used varies depending on the type of dopant material, and may be determined according to the characteristics of the dopant material. The amount of dopant used is preferably 0.001 to 50% by mass of the total light-emitting layer material, more preferably 0.05 to 20% by mass, and even more preferably 0.1 to 10% by mass. The above ranges are preferable in that, for example, concentration quenching can be prevented.
一方、TADF材料をドーパント材料として用いた有機電界発光素子においては、ドーパント材料の使用量は低濃度である方が濃度消光現象を防止できるという点で好ましいが、ドーパント材料の使用量が高濃度である方が熱活性型遅延蛍光機構の効率の点からは好ましい。さらには、TADF材料をアシスティングドーパントとして用いた有機電界発光素子においては、アシスティングドーパントの熱活性型遅延蛍光機構の効率の点からは、アシスティングドーパントの使用量に比べてエミッティングドーパントの使用量が低濃度であることが好ましい。 On the other hand, in an organic electroluminescent device using a TADF material as a dopant material, a low concentration of the dopant material is preferable in terms of preventing concentration quenching, but a high concentration of the dopant material is preferable in terms of the efficiency of the thermally activated delayed fluorescence mechanism. Furthermore, in an organic electroluminescent device using a TADF material as an assisting dopant, a low concentration of the emitting dopant is preferable compared to the amount of the assisting dopant in terms of the efficiency of the thermally activated delayed fluorescence mechanism of the assisting dopant.
アシスティングドーパント材料が使用される場合における、ホスト材料、エミッティングドーパントおよびアシスティングドーパントの使用量の目安は、それぞれ、発光層用材料全体の40~99.999質量%、59~1質量%および20~0.001質量%であり、好ましくは、それぞれ、60~99.99質量、39~5質量%および10~0.01質量%であり、より好ましくは、70~99.95質量、29~10質量%および5~0.05質量%である。 When an assisting dopant material is used, the approximate amounts of the host material, emitting dopant, and assisting dopant used are 40 to 99.999% by mass, 59 to 1% by mass, and 20 to 0.001% by mass, respectively, of the total light-emitting layer material, preferably 60 to 99.99% by mass, 39 to 5% by mass, and 10 to 0.01% by mass, respectively, and more preferably 70 to 99.95% by mass, 29 to 10% by mass, and 5 to 0.05% by mass.
3-1-5-1.ホスト化合物
ホスト材料としては、以前から発光体として知られていたアントラセンやピレンなどの縮合環誘導体、ビススチリルアントラセン誘導体やジスチリルベンゼン誘導体などのビススチリル誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、フルオレン誘導体、ベンゾフルオレン誘導体などがあげられる。
3-1-5-1. Host Compound Examples of host materials include condensed ring derivatives of anthracene and pyrene, which have long been known as light emitters, bisstyryl derivatives such as bisstyrylanthracene derivatives and distyrylbenzene derivatives, tetraphenylbutadiene derivatives, cyclopentadiene derivatives, fluorene derivatives, and benzofluorene derivatives.
ホスト材料のT1エネルギーは、発光層内でのTADFの発生を阻害せず促進させる観点から、発光層内において最も高いT1エネルギーを有するドーパントまたはアシスティングドーパントのT1エネルギーに比べて高い方が好ましく、具体的には、ホストのT1エネルギーは、0.01eV以上が好ましく、0.03eV以上がより好ましく、0.1eV以上がさらに好ましい。
また、ホスト材料にTADF活性な化合物を用いてもよい。
From the viewpoint of promoting rather than inhibiting the generation of TADF in the light-emitting layer, the T1 energy of the host material is preferably higher than the T1 energy of the dopant or assisting dopant having the highest T1 energy in the light-emitting layer. Specifically, the T1 energy of the host is preferably 0.01 eV or more, more preferably 0.03 eV or more, and even more preferably 0.1 eV or more.
A compound having TADF activity may be used as the host material.
ホスト材料としては、例えば、下記式(H1)で表される化合物、下記式(H2)で表される化合物、下記式(H3)で表される化合物、下記式(H4)で表される構造を含む化合物、下記式(H5)で表される化合物、および下記式(H6)で表される化合物があげられる。
3-1-5-1-1.式(H1)で表される化合物3-1-5-1-1. Compound represented by formula (H1)
式(H1)中、L1は炭素数6~24のアリーレンであり、炭素数6~16のアリーレンが好ましく、炭素数6~12のアリーレンがより好ましく、炭素数6~10のアリーレンが特に好ましく、具体的には、ベンゼン環、ビフェニル環、ナフタレン環、テルフェニル環、アセナフチレン環、フルオレン環、フェナレン環、フェナントレン環、トリフェニレン環、ピレン環、ナフタセン環、ペリレン環およびペンタセン環などの二価の基があげられる。
式(H1)で表される化合物における少なくとも1つの水素は、炭素数1~6のアルキル、炭素数3~14のシクロアルキル、シアノ、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい。
In formula (H1), L 1 is an arylene having 6 to 24 carbon atoms, preferably an arylene having 6 to 16 carbon atoms, more preferably an arylene having 6 to 12 carbon atoms, and particularly preferably an arylene having 6 to 10 carbon atoms. Specific examples of L 1 include divalent groups such as a benzene ring, a biphenyl ring, a naphthalene ring, a terphenyl ring, an acenaphthylene ring, a fluorene ring, a phenalene ring, a phenanthrene ring, a triphenylene ring, a pyrene ring, a naphthacene ring, a perylene ring, and a pentacene ring.
At least one hydrogen atom in the compound represented by formula (H1) may be substituted with alkyl having 1 to 6 carbon atoms, cycloalkyl having 3 to 14 carbon atoms, cyano, halogen or deuterium.
3-1-5-1-2.式(H2)で表される化合物3-1-5-1-2. Compound represented by formula (H2)
式(H2)中、L2およびL3は、それぞれ独立して、炭素数6~30のアリールまたは炭素数2~30のヘテロアリールである。アリールとしては、炭素数6~24のアリールが好ましく、炭素数6~16のアリールがより好ましく、炭素数6~12のアリールがさらに好ましく、炭素数6~10のアリールが特に好ましく、具体的には、ベンゼン環、ビフェニル環、ナフタレン環、テルフェニル環、アセナフチレン環、フルオレン環、フェナレン環、フェナントレン環、トリフェニレン環、ピレン環、ナフタセン環、ペリレン環およびペンタセン環などの一価の基があげられる。ヘテロアリールとしては、炭素数2~25のヘテロアリールが好ましく、炭素数2~20のヘテロアリールがより好ましく、炭素数2~15のヘテロアリールがさらに好ましく、炭素数2~10のヘテロアリールが特に好ましく、具体的には、ピロール環、オキサゾール環、イソオキサゾール環、チアゾール環、イソチアゾール環、イミダゾール環、オキサジアゾール環、チアジアゾール環、トリアゾール環、テトラゾール環、ピラゾール環、ピリジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、ピラジン環、トリアジン環、インドール環、イソインドール環、1H-インダゾール環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾオキサゾール環、ベンゾチアゾール環、1H-ベンゾトリアゾール環、キノリン環、イソキノリン環、シンノリン環、キナゾリン環、キノキサリン環、フタラジン環、ナフチリジン環、プリン環、プテリジン環、カルバゾール環、アクリジン環、フェノキサチイン環、フェノキサジン環、フェノチアジン環、フェナジン環、インドリジン環、フラン環、ベンゾフラン環、イソベンゾフラン環、ジベンゾフラン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、ジベンゾチオフェン環、フラザン環、オキサジアゾール環およびチアントレン環などの一価の基があげられる。
式(H2)で表される化合物における少なくとも1つの水素は、炭素数1~6のアルキル、炭素数3~14のシクロアルキル、シアノ、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい。
In formula (H2), L2 and L3 are each independently an aryl having 6 to 30 carbon atoms or a heteroaryl having 2 to 30 carbon atoms. The aryl is preferably an aryl having 6 to 24 carbon atoms, more preferably an aryl having 6 to 16 carbon atoms, still more preferably an aryl having 6 to 12 carbon atoms, and particularly preferably an aryl having 6 to 10 carbon atoms. Specific examples of the aryl include monovalent groups such as a benzene ring, a biphenyl ring, a naphthalene ring, a terphenyl ring, an acenaphthylene ring, a fluorene ring, a phenalene ring, a phenanthrene ring, a triphenylene ring, a pyrene ring, a naphthacene ring, a perylene ring, and a pentacene ring. The heteroaryl is preferably a heteroaryl having 2 to 25 carbon atoms, more preferably a heteroaryl having 2 to 20 carbon atoms, still more preferably a heteroaryl having 2 to 15 carbon atoms, and particularly preferably a heteroaryl having 2 to 10 carbon atoms. Specific examples thereof include a pyrrole ring, an oxazole ring, an isoxazole ring, a thiazole ring, an isothiazole ring, an imidazole ring, an oxadiazole ring, a thiadiazole ring, a triazole ring, a tetrazole ring, a pyrazole ring, a pyridine ring, a pyrimidine ring, a pyridazine ring, a pyrazine ring, a triazine ring, an indole ring, an isoindole ring, a 1H-indazole ring, a benzo Examples of monovalent groups include an imidazole ring, a benzoxazole ring, a benzothiazole ring, a 1H-benzotriazole ring, a quinoline ring, an isoquinoline ring, a cinnoline ring, a quinazoline ring, a quinoxaline ring, a phthalazine ring, a naphthyridine ring, a purine ring, a pteridine ring, a carbazole ring, an acridine ring, a phenoxathiin ring, a phenoxazine ring, a phenothiazine ring, a phenazine ring, an indolizine ring, a furan ring, a benzofuran ring, an isobenzofuran ring, a dibenzofuran ring, a thiophene ring, a benzothiophene ring, a dibenzothiophene ring, a furazan ring, an oxadiazole ring, and a thianthrene ring.
At least one hydrogen atom in the compound represented by formula (H2) may be substituted with alkyl having 1 to 6 carbon atoms, cycloalkyl having 3 to 14 carbon atoms, cyano, halogen or deuterium.
3-1-5-1-3.式(H3)で表される化合物3-1-5-1-3. Compound represented by formula (H3)
式(H3)において、
MUはそれぞれ独立して2価の芳香族基、ECはそれぞれ独立して1価の芳香族基であり、kは2~50000の整数である。
In formula (H3),
Each MU is independently a divalent aromatic group, each EC is independently a monovalent aromatic group, and k is an integer of 2 to 50,000.
より具体的には、
MUは、それぞれ独立して、アリーレン、ヘテロアリーレン、ジアリーレンアリールアミノ、ジアリーレンアリールボリル、オキサボリン-ジイル、アザボリン-ジイルであり、
ECは、それぞれ独立して、水素、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノまたはアリールオキシであり、
MUおよびECにおける少なくとも1つの水素はさらに、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキルおよびシクロアルキルで置換されていてもよく、
kは2~50000の整数である。
kは20~50000の整数であることが好ましく、100~50000の整数であることがより好ましい。
More specifically,
Each MU is independently arylene, heteroarylene, diarylenarylamino, diarylenarylboryl, oxaborine-diyl, or azaborine-diyl;
each E C is independently hydrogen, aryl, heteroaryl, diarylamino, diheteroarylamino, arylheteroarylamino, or aryloxy;
At least one hydrogen in MU and EC may be further substituted with aryl, heteroaryl, diarylamino, alkyl, and cycloalkyl;
k is an integer from 2 to 50,000.
k is preferably an integer from 20 to 50,000, and more preferably an integer from 100 to 50,000.
式(H3)中のMUおよびECにおける少なくとも1つの水素は、炭素数1~24のアルキル、炭素数3~24のシクロアルキル、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよく、さらに、前記アルキルにおける任意の-CH2-は-O-または-Si(CH3)2-で置換されていてもよく、前記アルキルにおける式(H3)中のECに直結している-CH2-を除く任意の-CH2-は炭素数6~24のアリーレンで置換されていてもよく、前記アルキルにおける任意の水素はフッ素で置換されていてもよい。 At least one hydrogen atom in MU and EC in formula (H3) may be substituted by an alkyl group having 1 to 24 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 24 carbon atoms, a halogen atom or deuterium atom; further, any -CH 2 - in the alkyl group may be substituted by -O- or -Si(CH 3 ) 2 -; any -CH 2 - in the alkyl group except for the -CH 2 - directly bonded to EC in formula (H3) may be substituted by an arylene group having 6 to 24 carbon atoms; and any hydrogen atom in the alkyl group may be substituted by fluorine.
MUとしては、例えば、以下の構造の2価の誘導体(例えば以下の構造のいずれかの化合物から任意の2つの水素原子を除いて表される2価の基、以下の構造のいずれかの化合物から任意の2つの水素原子を除いて表される2価の基の2つ以上の組み合わせから構成される2価の基、それらの基における水素の少なくとも1つがアルキル等で置換された2価の基など)があげられる。
より具体的には、以下のいずれかの構造を有する2価の基があげられる。これらにおいて、MUは*において他のMUまたはECと結合する。 More specifically, examples include divalent groups having any of the following structures. In these, MU bonds to another MU or EC at the *.
また、ECとしては、例えば下記式で表される基があげられる。これらにおいて、ECは*においてMUと結合する。 Examples of EC include groups represented by the following formulas. In these, EC bonds to MU at *.
式(H3)で表される化合物は、溶解性および塗布成膜性の観点から、分子中のMU総数(k)の10~100%のMUが炭素数1~24のアルキルを有することが好ましく、分子中のMU総数(k)の30~100%のMUが炭素数1~18のアルキル(炭素数3~18の分岐鎖アルキル)を有することがより好ましく、分子内のMU総数(k)の50~100%のMUが炭素数1~12のアルキル(炭素数3~12の分岐鎖アルキル)を有することがさらに好ましい。一方、面内配向性および電荷輸送の観点からは、分子中のMU総数(k)の10~100%のMUが炭素数7~24のアルキルを有することが好ましく、分子中のMU総数(k)の30~100%のMUが炭素数7~24のアルキル(炭素数7~24の分岐鎖アルキル)を有することがより好ましい。 From the viewpoints of solubility and coating film-forming properties, the compound represented by formula (H3) is preferably such that 10 to 100% of the total number of MUs (k) in the molecule have an alkyl having 1 to 24 carbon atoms, more preferably 30 to 100% of the total number of MUs (k) in the molecule have an alkyl having 1 to 18 carbon atoms (branched chain alkyl having 3 to 18 carbon atoms), and even more preferably 50 to 100% of the total number of MUs (k) in the molecule have an alkyl having 1 to 12 carbon atoms (branched chain alkyl having 3 to 12 carbon atoms). On the other hand, from the viewpoints of in-plane alignment and charge transport, it is preferable that 10 to 100% of the total number of MUs (k) in the molecule have an alkyl having 7 to 24 carbon atoms, and more preferably 30 to 100% of the total number of MUs (k) in the molecule have an alkyl having 7 to 24 carbon atoms (branched chain alkyl having 7 to 24 carbon atoms).
3-1-5-1-4.式(H4)で表される構造を含む化合物
式(H4)で表される構造を含む化合物は、式(H4)で表される構造を複数個、好ましくは1~5個、より好ましくは1~3個、さらに好ましくは1~2個、最も好ましくは1個含み、複数個含む場合には当該構造同士が直接単結合で結合されるか、または特定の連結基で結合される。
Compound containing a structure represented by formula (H4) The compound containing a structure represented by formula (H4) contains a plurality of structures represented by formula (H4), preferably 1 to 5 structures, more preferably 1 to 3 structures, even more preferably 1 to 2 structures, and most preferably 1 structure. When a plurality of structures are contained, the structures are directly bonded to each other via a single bond or a specific linking group.
式(H4)中、Gは「=C(-H)-」または「=N-」であり、前記「=C(-H)-」中のHは置換基または他の式(H4)で表される構造で置換されていてもよい。 In formula (H4), G is "=C(-H)-" or "=N-", and the H in the "=C(-H)-" may be substituted with a substituent or another structure represented by formula (H4).
式(H4)で表される構造を含む化合物としては、例えば、国際公開第2012/153780号および国際公開第2013/038650号等に記載の化合物を用いることができ、前記文献中に記載の方法にしたがって製造することができる。 Compounds containing the structure represented by formula (H4) can be, for example, compounds described in WO 2012/153780 and WO 2013/038650, and can be produced according to the methods described in the above documents.
Gである「=C(-H)-」中のHが置換される場合の置換基の例としては、アリール、ヘテロアリール、置換シリル、置換ホスフィンオキシド基、および置換カルボキシなどがあげられる。 When the H in "=C(-H)-" which is G is substituted, examples of the substituent include aryl, heteroaryl, substituted silyl, substituted phosphine oxide group, and substituted carboxy.
置換基である「アリール」の具体例としては、フェニル、トリル、キシリル、ナフチル、フェナントリル、ピレニル、クリセニル、ベンゾ[c]フェナントリル、ベンゾ[g]クリセニル、ベンゾアントリル、トリフェニレニル、フルオレニル、9,9-ジメチルフルオレニル、ベンゾフルオレニル、ジベンゾフルオレニル、ビフェニリル、テルフェニリル、クアテルフェニリル、フルオランテニル等があげられ、好ましくはフェニル、ビフェニリル、テルフェニリル、クアテルフェニリル、ナフチル、トリフェニレニルおよびフルオレニル等をあげることができる。置換基を有するアリールとしては、トリル、キシリルおよび9,9-ジメチルフルオレニル等をあげることができる。具体例が示すように、アリールは、縮合アリールおよび非縮合アリールの両方を含む。 Specific examples of the "aryl" substituent include phenyl, tolyl, xylyl, naphthyl, phenanthryl, pyrenyl, chrysenyl, benzo[c]phenanthryl, benzo[g]chrysenyl, benzanthryl, triphenylenyl, fluorenyl, 9,9-dimethylfluorenyl, benzofluorenyl, dibenzofluorenyl, biphenylyl, terphenylyl, quaterphenylyl, fluoranthenyl, etc., and preferably phenyl, biphenylyl, terphenylyl, quaterphenylyl, naphthyl, triphenylenyl, and fluorenyl. Examples of aryl having a substituent include tolyl, xylyl, and 9,9-dimethylfluorenyl. As shown in the specific examples, aryl includes both fused and non-fused aryl.
置換基である「ヘテロアリール」の具体例としては、ピロリル、ピラゾリル、ピラジニル、ピリミジニル、ピリダジニル、ピリジル、トリアジニル、インドリル、イソインドリル、イミダゾリル、ベンゾイミダゾリル、インダゾリル、イミダゾ[1,2-a]ピリジニル、フリル、ベンゾフラニル、イソベンゾフラニル、ジベンゾフラニル、アザジベンゾフラニル、チエニル、ベンゾチエニル、ジベンゾチエニル、アザジベンゾチエニル、キノリル、イソキノリル、キノキサリニル、キナゾリニル、ナフチリジニル、カルバゾリル、アザカルバゾリル、フェナントリジニル、アクリジニル、フェナントロリニル、フェナジニル、フェノチアジニル、フェノキサジニル、オキサゾリル、オキサジアゾリル、フラザニル、ベンゾオキサゾリル、チアゾリル、チアジアゾリル、ベンゾチアゾリル、トリアゾリル、テトラゾリル等があげられ、好ましくは、ジベンゾフラニル、ジベンゾチエニル、カルバゾリル、ピリジル、ピリミジニル、トリアジニル、アザジベンゾフラニルおよびアザジベンゾチエニル等をあげることができる。ジベンゾフラニル、ジベンゾチエニル、アザジベンゾフラニルまたはアザジベンゾチエニルがさらに好ましい。 Specific examples of the substituent "heteroaryl" include pyrrolyl, pyrazolyl, pyrazinyl, pyrimidinyl, pyridazinyl, pyridyl, triazinyl, indolyl, isoindolyl, imidazolyl, benzimidazolyl, indazolyl, imidazo[1,2-a]pyridinyl, furyl, benzofuranyl, isobenzofuranyl, dibenzofuranyl, azadibenzofuranyl, thienyl, benzothienyl, dibenzothienyl, azadibenzothienyl, quinolyl, isoquinolyl, quinoxalinyl, quinazolinyl, and naphthyridinyl. Examples of the aryl include carbazolyl, azacarbazolyl, phenanthridinyl, acridinyl, phenanthrolinyl, phenazinyl, phenothiazinyl, phenoxazinyl, oxazolyl, oxadiazolyl, furazanyl, benzoxazolyl, thiazolyl, thiadiazolyl, benzothiazolyl, triazolyl, and tetrazolyl. Preferred examples include dibenzofuranyl, dibenzothienyl, carbazolyl, pyridyl, pyrimidinyl, triazinyl, azadibenzofuranyl, and azadibenzothienyl. Dibenzofuranyl, dibenzothienyl, azadibenzofuranyl, and azadibenzothienyl are more preferred.
置換基である「置換シリル」は、置換または無置換のトリアルキルシリル、置換または無置換のアリールアルキルシリル、および置換または無置換のトリアリールシリルからなる群から選択される基であることも好ましい。 It is also preferred that the substituent "substituted silyl" is a group selected from the group consisting of substituted or unsubstituted trialkylsilyl, substituted or unsubstituted arylalkylsilyl, and substituted or unsubstituted triarylsilyl.
置換または無置換のトリアルキルシリルの具体例としては、トリメチルシリルおよびトリエチルシリルをあげることができる。置換または無置換のアリールアルキルシリルの具体例としては、ジフェニルメチルシリル、ジトリルメチルシリルおよびフェニルジメチルシリル等をあげることができる。置換または無置換のトリアリールシリルの具体例としては、トリフェニルシリルおよびトリトリルシリル等をあげることができる。 Specific examples of substituted or unsubstituted trialkylsilyl include trimethylsilyl and triethylsilyl. Specific examples of substituted or unsubstituted arylalkylsilyl include diphenylmethylsilyl, ditolylmethylsilyl, and phenyldimethylsilyl. Specific examples of substituted or unsubstituted triarylsilyl include triphenylsilyl and tritolylsilyl.
置換基である「置換ホスフィンオキシド基」は、置換または無置換のジアリールホスフィンオキシド基であることも好ましい。置換または無置換のジアリールホスフィンオキシド基の具体例としては、ジフェニルホスフィンオキシドおよびジトリルホスフィンオキシド等をあげることができる。 The "substituted phosphine oxide group" which is a substituent is also preferably a substituted or unsubstituted diarylphosphine oxide group. Specific examples of substituted or unsubstituted diarylphosphine oxide groups include diphenylphosphine oxide and ditolylphosphine oxide.
置換基である「置換カルボキシ」としては、例えば、ベンゾイルオキシ等があげられる。 Examples of the "substituted carboxy" substituent include benzoyloxy.
式(H4)で表される構造を複数個結合する連結基としては、上述したアリールやヘテロアリールの2~4価、2~3価、または2価の誘導体があげられる。 Examples of linking groups that bond multiple structures represented by formula (H4) include divalent to tetravalent, divalent to trivalent, or divalent derivatives of the above-mentioned aryl or heteroaryl.
式(H4)で表される構造を含む化合物の具体例を以下に示す。
3-1-5-1-5.式(H5)で表される化合物および式(H6)で表される化合物3-1-5-1-5. Compound represented by formula (H5) and compound represented by formula (H6)
3-1-5-1-5-1.式(H5)で表される化合物3-1-5-1-5-1. Compound represented by formula (H5)
式(H5)において、R1~R11は、それぞれ独立して、水素、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノまたはアリールオキシであり、これらにおける少なくとも1つの水素はさらにアリール、ヘテロアリールまたはジアリールアミノで置換されていてもよく、
R1~R11のうちの隣接する基同士が結合してa環、b環またはc環と共にアリール環またはヘテロアリール環を形成していてもよく、形成された環における少なくとも1つの水素は、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノまたはアリールオキシで置換されていてもよく、これらにおける少なくとも1つの水素はさらにアリール、ヘテロアリールまたはジアリールアミノで置換されていてもよい。
また、式(H5)における任意の少なくとも1つ(好ましくは1~3)の-C(Rn)=(nは1~11)は-N=に置換されていてもよい。
さらに、式(H5)で表される化合物における少なくとも1つの水素は、式(FG-1)で表される基、式(FG-2)で表される基、または炭素数1~24のアルキルで置換されていてもよく、さらに、前記アルキルにおける任意の-CH2-は-O-または-Si(CH3)2-で置換されていてもよく、前記アルキルにおける式(H5)で表される化合物に直結している-CH2-を除く任意の-CH2-は炭素数6~24のアリーレンで置換されていてもよく、前記アルキルにおける任意の水素はフッ素で置換されていてもよい。
また、式(H5)で表される化合物における少なくとも1つの水素は、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい。
In formula (H5), R 1 to R 11 each independently represent a hydrogen atom, an aryl group, a heteroaryl group, a diarylamino group, a diheteroarylamino group, an arylheteroarylamino group, or an aryloxy group, in which at least one hydrogen atom may be further substituted by an aryl group, a heteroaryl group, or a diarylamino group;
Adjacent groups among R 1 to R 11 may be bonded to each other to form an aryl ring or a heteroaryl ring together with the ring a, ring b or ring c, and at least one hydrogen atom in the formed ring may be substituted with an aryl, heteroaryl, diarylamino, diheteroarylamino, arylheteroarylamino or aryloxy, and at least one hydrogen atom in these rings may be further substituted with an aryl, heteroaryl or diarylamino.
In addition, at least one (preferably 1 to 3) arbitrary --C(R n )= (n is 1 to 11) in formula (H5) may be substituted with --N=.
Furthermore, at least one hydrogen atom in the compound represented by formula (H5) may be substituted with a group represented by formula (FG-1), a group represented by formula (FG-2), or an alkyl having 1 to 24 carbon atoms, and further, any -CH 2 - in the alkyl may be substituted with -O- or -Si(CH 3 ) 2 -, any -CH 2 - in the alkyl except for the -CH 2 - directly bonded to the compound represented by formula (H5) may be substituted with an arylene having 6 to 24 carbon atoms, and any hydrogen atom in the alkyl may be substituted with fluorine.
In addition, at least one hydrogen in the compound represented by formula (H5) may be substituted with a halogen or deuterium.
式(H5)では、a環、b環およびc環の置換基R1~R11のうちの隣接する基同士が結合してa環、b環またはc環と共にアリール環またはヘテロアリール環を形成していてもよく、形成された環における少なくとも1つの水素はアリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノまたはアリールオキシで置換されていてもよく、これらにおける少なくとも1つの水素はさらにアリール、ヘテロアリールまたはジアリールアミノで置換されていてもよい。ただし、ここで「隣接する基」とは同一環上で隣り合う基を表し、「隣接する基同士が結合してa環、b環またはc環と共にアリール環またはヘテロアリール環を形成」した化合物は、例えば、後述する具体的な化合物として列挙した式(H5-2)~式(H5-17)で表されるような化合物に対応する。すなわち、例えばa環(またはb環またはc環)に対してベンゼン環、インドール環、ピロール環、ベンゾフラン環またはベンゾチオフェン環が縮合して形成される化合物であり、形成されてできた縮合環はそれぞれナフタレン環、カルバゾール環、インドール環、ジベンゾフラン環またはジベンゾチオフェン環である。 In formula (H5), adjacent groups among the substituents R 1 to R 11 of ring a, ring b, and ring c may be bonded to each other to form an aryl ring or a heteroaryl ring together with ring a, ring b, or ring c, and at least one hydrogen in the formed ring may be substituted with an aryl, heteroaryl, diarylamino, diheteroarylamino, arylheteroarylamino, or aryloxy, and at least one hydrogen in these may be further substituted with an aryl, heteroaryl, or diarylamino. However, here, "adjacent groups" refers to groups adjacent to each other on the same ring, and a compound in which "adjacent groups are bonded to each other to form an aryl ring or a heteroaryl ring together with ring a, ring b, or ring c" corresponds to, for example, compounds represented by formulae (H5-2) to (H5-17) listed below as specific compounds. That is, for example, it is a compound formed by condensing a benzene ring, an indole ring, a pyrrole ring, a benzofuran ring, or a benzothiophene ring to ring a (or ring b or ring c), and the condensed ring formed is a naphthalene ring, a carbazole ring, an indole ring, a dibenzofuran ring, or a dibenzothiophene ring, respectively.
3-1-5-1-5-2.式(H6)で表される化合物3-1-5-1-5-2. Compound represented by formula (H6)
式(H6)において、R1~R16は、それぞれ独立して、水素、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノまたはアリールオキシであり、これらにおける少なくとも1つの水素はさらにアリール、ヘテロアリールまたはジアリールアミノで置換されていてもよく、
R1~R16のうちの隣接する基同士が結合してa環、b環、c環またはd環と共にアリール環またはヘテロアリール環を形成していてもよく、形成された環における少なくとも1つの水素は、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノまたはアリールオキシで置換されていてもよく、これらにおける少なくとも1つの水素はさらにアリール、ヘテロアリールまたはジアリールアミノで置換されていてもよい。
また、式(H-6)で表される化合物における少なくとも1つの水素は、式(FG-1)で表される基、式(FG-2)で表される基、または炭素数1~24のアルキルで置換されていてもよく、さらに、前記アルキルにおける任意の-CH2-は-O-または-Si(CH3)2-で置換されていてもよく、前記アルキルにおける式(H6)で表される化合物に直結している-CH2-を除く任意の-CH2-は炭素数6~24のアリーレンで置換されていてもよく、前記アルキルにおける任意の水素はフッ素で置換されていてもよい。
また、式(H6)で表される化合物における少なくとも1つの水素は、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい。
In formula (H6), R 1 to R 16 each independently represent a hydrogen atom, an aryl group, a heteroaryl group, a diarylamino group, a diheteroarylamino group, an arylheteroarylamino group, or an aryloxy group, in which at least one hydrogen atom may be further substituted with an aryl group, a heteroaryl group, or a diarylamino group;
Adjacent groups among R 1 to R 16 may be bonded to each other to form an aryl ring or a heteroaryl ring together with ring a, ring b, ring c or ring d, and at least one hydrogen atom in the formed ring may be substituted with aryl, heteroaryl, diarylamino, diheteroarylamino, arylheteroarylamino or aryloxy, and at least one hydrogen atom in these rings may be further substituted with aryl, heteroaryl or diarylamino.
In addition, at least one hydrogen atom in the compound represented by formula (H-6) may be substituted with a group represented by formula (FG-1), a group represented by formula (FG-2), or an alkyl having 1 to 24 carbon atoms, and further, any -CH 2 - in the alkyl may be substituted with -O- or -Si(CH 3 ) 2 -, any -CH 2 - in the alkyl except for the -CH 2 - directly bonded to the compound represented by formula (H6) may be substituted with an arylene having 6 to 24 carbon atoms, and any hydrogen atom in the alkyl may be substituted with fluorine.
In addition, at least one hydrogen in the compound represented by formula (H6) may be substituted with a halogen or deuterium.
式(H6)では、a環、b環、c環およびd環の置換基R1~R16のうちの隣接する基同士が結合してa環、b環、c環またはc環と共にアリール環またはヘテロアリール環を形成していてもよく、形成された環における少なくとも1つの水素はアリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノまたはアリールオキシで置換されていてもよく、これらにおける少なくとも1つの水素はさらにアリール、ヘテロアリールまたはジアリールアミノで置換されていてもよい。ただし、ここで「隣接する基」とは同一環上で隣り合う基を表し、「隣接する基同士が結合してa環、b環、c環またはd環と共にアリール環またはヘテロアリール環を形成」した化合物は、例えば、後述する式(H6)の具体的な化合物として列挙した式(H6-2)~(H6-5)で表されるような化合物を参考にして説明することができる。すなわち、例えばa環(またはb環またはc環またはd環)に対してベンゼン環、インドール環、ピロール環、ベンゾフラン環またはベンゾチオフェン環が縮合して形成される化合物であり、形成されてできた縮合環はそれぞれナフタレン環、カルバゾール環、インドール環、ジベンゾフラン環またはジベンゾチオフェン環である。 In formula (H6), adjacent groups among the substituents R 1 to R 16 of ring a, ring b, ring c, and ring d may be bonded to each other to form an aryl ring or a heteroaryl ring together with ring a, ring b, ring c, or ring c, and at least one hydrogen in the formed ring may be substituted with an aryl, heteroaryl, diarylamino, diheteroarylamino, arylheteroarylamino, or aryloxy, and at least one hydrogen in these may be further substituted with an aryl, heteroaryl, or diarylamino. However, here, "adjacent groups" refers to groups adjacent to each other on the same ring, and a compound in which "adjacent groups are bonded to each other to form an aryl ring or a heteroaryl ring together with ring a, ring b, ring c, or ring d" can be explained with reference to, for example, compounds represented by formulas (H6-2) to (H6-5) listed below as specific compounds of formula (H6). That is, for example, it is a compound formed by condensing a benzene ring, an indole ring, a pyrrole ring, a benzofuran ring, or a benzothiophene ring to ring a (or ring b, ring c, or ring d), and the condensed ring formed is a naphthalene ring, a carbazole ring, an indole ring, a dibenzofuran ring, or a dibenzothiophene ring, respectively.
3-1-5-1-5-3.「式(H5)におけるR 1 ~R 11 」および「式(H6)におけるR 1 ~R 16 」
「式(H5)におけるR1~R11」および「式(H6)におけるR1~R16」は、それぞれ独立して、水素、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノまたはアリールオキシであって、炭素数6~30のアリール、炭素数2~30のヘテロアリール、ジアリールアミノ(2つの炭素数6~30のアリールを有するアミノ)、ジヘテロアリールアミノ(2つの炭素数2~30のヘテロアリールを有するアミノ)、アリールヘテロアリールアミノ(炭素数6~30のアリールと炭素数2~30のヘテロアリールとを有するアミノ)または炭素数6~30のアリールオキシが好ましい。
3-1-5-1-5-3. "R 1 to R 11 in formula (H5) " and "R 1 to R 16 in formula (H6) "
"R 1 to R 11 in formula (H5)" and "R 1 to R 16 in formula (H6)" are each independently hydrogen, aryl, heteroaryl, diarylamino, diheteroarylamino, arylheteroarylamino or aryloxy, and preferably an aryl having 6 to 30 carbon atoms, a heteroaryl having 2 to 30 carbon atoms, diarylamino (amino having two aryl groups having 6 to 30 carbon atoms), diheteroarylamino (amino having two heteroaryl groups having 2 to 30 carbon atoms), arylheteroarylamino (amino having an aryl group having 6 to 30 carbon atoms and a heteroaryl group having 2 to 30 carbon atoms) or an aryloxy having 6 to 30 carbon atoms.
「アリール」、「ジアリールアミノ」のアリール、「アリールヘテロアリールアミノ」のアリール、および、「アリールオキシ」のアリールとしては、例えば、単環系であるベンゼン環、二環系であるビフェニル環、縮合二環系であるナフタレン環、三環系であるテルフェニル環(m-テルフェニル、o-テルフェニル、p-テルフェニル)、縮合三環系である、アセナフチレン環、フルオレン環、フェナレン環、フェナントレン環、縮合四環系であるトリフェニレン環、ピレン環、ナフタセン環、縮合五環系であるペリレン環、ペンタセン環などがあげられる。さらに、後述するように、これらのアリールに以下で定義するヘテロアリールが置換したものも、式(H5)および式(H6)ではアリールとして定義する。 Examples of the aryl in "aryl" and "diarylamino", the aryl in "arylheteroarylamino", and the aryl in "aryloxy" include a monocyclic benzene ring, a bicyclic ...
「へテルアリール」、「ジヘテロアリールアミノ」のヘテロアリール、および、「アリールヘテロアリールアミノ」のヘテロアリールとしては、例えば、ピロール環、オキサゾール環、イソオキサゾール環、チアゾール環、イソチアゾール環、イミダゾール環、オキサジアゾール環、チアジアゾール環、トリアゾール環、テトラゾール環、ピラゾール環、ピリジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、ピラジン環、トリアジン環、インドール環、イソインドール環、1H-インダゾール環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾオキサゾール環、ベンゾチアゾール環、1H-ベンゾトリアゾール環、キノリン環、イソキノリン環、シンノリン環、キナゾリン環、キノキサリン環、フタラジン環、ナフチリジン環、プリン環、プテリジン環、カルバゾール環、アクリジン環、フェノキサチイン環、フェノキサジン環、フェノチアジン環、フェナジン環、インドリジン環、フラン環、ベンゾフラン環、イソベンゾフラン環、ジベンゾフラン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、ジベンゾチオフェン環、フラザン環、オキサジアゾール環、チアントレン環およびN-アリール置換された前記ヘテロアリールなどの一価の基があげられる。さらに、後述するように、これらのヘテロアリールに以上で定義したアリールが置換したものも、式(H5)および式(H6)ではヘテロアリールとして定義する。 Examples of the heteroaryl in "heteroaryl" and "diheteroarylamino" and the heteroaryl in "arylheteroarylamino" include a pyrrole ring, an oxazole ring, an isoxazole ring, a thiazole ring, an isothiazole ring, an imidazole ring, an oxadiazole ring, a thiadiazole ring, a triazole ring, a tetrazole ring, a pyrazole ring, a pyridine ring, a pyrimidine ring, a pyridazine ring, a pyrazine ring, a triazine ring, an indole ring, an isoindole ring, a 1H-indazole ring, a benzimidazole ring, a benzoxazole ring, a benzothiazole ring, a 1H -benzotriazole ring, quinoline ring, isoquinoline ring, cinnoline ring, quinazoline ring, quinoxaline ring, phthalazine ring, naphthyridine ring, purine ring, pteridine ring, carbazole ring, acridine ring, phenoxathiin ring, phenoxazine ring, phenothiazine ring, phenazine ring, indolizine ring, furan ring, benzofuran ring, isobenzofuran ring, dibenzofuran ring, thiophene ring, benzothiophene ring, dibenzothiophene ring, furazan ring, oxadiazole ring, thianthrene ring, and monovalent groups such as the above heteroaryl substituted with N-aryl. Furthermore, as described below, those heteroaryls substituted with the aryls defined above are also defined as heteroaryls in formula (H5) and formula (H6).
また、式(H5)におけるR1~R11や式(H6)におけるR1~R16として説明した、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノまたはアリールオキシは、これらにおける少なくとも1つの水素がさらにアリール、ヘテロアリールまたはジアリールアミノで置換されていてもよい。このように置換するアリール、ヘテロアリールまたはジアリールアミノとしては、R1~R11やR1~R16の欄で説明したものと同じものがあげられる。 In addition, at least one hydrogen atom in the aryl, heteroaryl, diarylamino, diheteroarylamino, arylheteroarylamino, or aryloxy groups explained as R 1 to R 11 in formula (H5) and R 1 to R 16 in formula (H6) may be further substituted with an aryl, heteroaryl, or diarylamino group. Examples of the aryl, heteroaryl, or diarylamino group to be substituted in this manner include the same groups as those explained in the columns for R 1 to R 11 and R 1 to R 16 .
R1~R11やR1~R16の具体的なものとしては、例えば、下記式(RG-1)~式(RG-10)で表される基があげられる。なお、下記式(RG-1)~式(RG-10)で表される基は*において式(H5)や式(H6)と結合する。 Specific examples of R 1 to R 11 and R 1 to R 16 include groups represented by the following formulae (RG-1) to (RG-10). The groups represented by the following formulae (RG-1) to (RG-10) are bonded to formula (H5) or formula (H6) at *.
上述した具体的な基を参考にして、式(H5)および式(H6)で定義する「アリール」および「ヘテロアリール」について説明すると、式(RG-1)、式(RG-4)および式(RG-7)はアリールであり、式(RG-2)、式(RG-3)および式(RG-6)はヘテロアリールであり、式(RG-9)はヘテロアリールが置換したヘテロアリールであり、式(RG-10)はヘテロアリールが置換したアリールである。なお、式(RG-5)はジアリールアミノ(ジフェニルアミノ)が置換したアリール(フェニル)であり、式(RG-8)はジアリールアミノ(ジフェニルアミノ)である。 With reference to the specific groups mentioned above, the definitions of "aryl" and "heteroaryl" in formulae (H5) and (H6) are as follows: Formulae (RG-1), (RG-4) and (RG-7) are aryl, Formulae (RG-2), (RG-3) and (RG-6) are heteroaryl, Formula (RG-9) is heteroaryl substituted with heteroaryl, and Formula (RG-10) is aryl substituted with heteroaryl. Formula (RG-5) is aryl (phenyl) substituted with diarylamino (diphenylamino), and Formula (RG-8) is diarylamino (diphenylamino).
3-1-5-1-5-4.式(H5)において、a環、b環またはc環の隣接する基同士が結合して形成する環、および、式(H6)において、a環、b環、c環またはd環の隣接する基同士が結合して形成する環
式(H5)における「R1~R11のうちの隣接する基同士が結合してa環、b環またはc環と共に形成されたアリール環」、および、式(H6)における「R1~R16のうちの隣接する基同士が結合してa環、b環、c環またはd環と共に形成されたアリール環」としては、例えば、炭素数6~30のアリール環があげられ、炭素数6~16のアリール環が好ましく、炭素数6~12のアリール環がより好ましく、炭素数6~10のアリール環が特に好ましい。ただし、形成されたアリール環の炭素数はa環、b環、c環またはd環の炭素数6を含める。
3-1-5-1-5-4. In formula (H5), the ring formed by bonding adjacent groups of ring a, ring b, or ring c, and in formula (H6), the ring formed by bonding adjacent groups of ring a, ring b, ring c, or ring d, "the aryl ring formed together with ring a, ring b, or ring c by bonding adjacent groups among R 1 to R 11 " in formula (H5), and "the aryl ring formed together with ring a, ring b, ring c, or ring d by bonding adjacent groups among R 1 to R 16 " in formula (H6) include, for example, an aryl ring having 6 to 30 carbon atoms, preferably an aryl ring having 6 to 16 carbon atoms, more preferably an aryl ring having 6 to 12 carbon atoms, and particularly preferably an aryl ring having 6 to 10 carbon atoms. However, the number of carbon atoms of the formed aryl ring includes the 6 carbon atoms of ring a, ring b, ring c, or ring d.
形成されたアリール環の具体例としては、例えば、縮合二環系であるナフタレン環、縮合三環系である、アセナフチレン環、フルオレン環、フェナレン環、フェナントレン環、縮合四環系であるトリフェニレン環、ピレン環、ナフタセン環、縮合五環系であるペリレン環、ペンタセン環などがあげられる。 Specific examples of the aryl rings formed include a naphthalene ring, which is a fused bicyclic ring; an acenaphthylene ring, a fluorene ring, a phenalene ring, a phenanthrene ring, which are fused tricyclic rings; a triphenylene ring, a pyrene ring, a naphthacene ring, which are fused tetracyclic rings; a perylene ring, a pentacene ring, which are fused pentacyclic rings, and the like.
式(H5)における「R1~R11のうちの隣接する基同士が結合してa環、b環またはc環と共に形成されたヘテロアリール環」、および、式(H6)における「R1~R16のうちの隣接する基同士が結合してa環、b環、c環またはd環と共に形成されたアリール環」としては、例えば、炭素数6~30のヘテロアリール環があげられ、炭素数6~25のヘテロアリール環が好ましく、炭素数6~20のヘテロアリール環がより好ましく、炭素数6~15のヘテロアリール環がさらに好ましく、炭素数6~10のヘテロアリールが特に好ましい。また、「ヘテロアリール環」としては、例えば環構成原子として炭素以外に酸素、硫黄および窒素から選ばれるヘテロ原子を1ないし5個含有する複素環などがあげられる。ただし、形成されたヘテロアリール環の炭素数はa環、b環、c環またはd環の炭素数6を含める。 Examples of the "heteroaryl ring formed together with ring a, ring b, or ring c by bonding adjacent groups among R 1 to R 11 " in formula (H5) and the "aryl ring formed together with ring a, ring b, ring c, or ring d by bonding adjacent groups among R 1 to R 16 " in formula (H6) include heteroaryl rings having 6 to 30 carbon atoms, preferably heteroaryl rings having 6 to 25 carbon atoms, more preferably heteroaryl rings having 6 to 20 carbon atoms, even more preferably heteroaryl rings having 6 to 15 carbon atoms, and particularly preferably heteroaryls having 6 to 10 carbon atoms. Examples of the "heteroaryl ring" include heterocycles containing, as ring-constituting atoms other than carbon, 1 to 5 heteroatoms selected from oxygen, sulfur, and nitrogen. However, the number of carbon atoms in the formed heteroaryl ring includes the 6 carbon atoms in ring a, ring b, ring c, or ring d.
形成されたヘテロアリール環の具体例としては、例えば、インドール環、イソインドール環、1H-インダゾール環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾオキサゾール環、ベンゾチアゾール環、1H-ベンゾトリアゾール環、キノリン環、イソキノリン環、シンノリン環、キナゾリン環、キノキサリン環、フタラジン環、カルバゾール環、アクリジン環、フェノキサチイン環、フェノキサジン環、フェノチアジン環、フェナジン環、ベンゾフラン環、イソベンゾフラン環、ジベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環、ジベンゾチオフェン環、チアントレン環などがあげられる。 Specific examples of the heteroaryl ring formed include an indole ring, an isoindole ring, a 1H-indazole ring, a benzimidazole ring, a benzoxazole ring, a benzothiazole ring, a 1H-benzotriazole ring, a quinoline ring, an isoquinoline ring, a cinnoline ring, a quinazoline ring, a quinoxaline ring, a phthalazine ring, a carbazole ring, an acridine ring, a phenoxathiin ring, a phenoxazine ring, a phenothiazine ring, a phenazine ring, a benzofuran ring, an isobenzofuran ring, a dibenzofuran ring, a benzothiophene ring, a dibenzothiophene ring, and a thianthrene ring.
形成された環における少なくとも1つの水素は、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノまたはアリールオキシで置換されていてもよく、これらにおける少なくとも1つの水素はさらにアリール、ヘテロアリールまたはジアリールアミノで置換されていてもよい。この説明については、式(H5)のR1~R11や式(H6)のR1~R16における説明を引用することができる。 At least one hydrogen atom in the formed ring may be replaced by an aryl, a heteroaryl, a diarylamino, a diheteroarylamino, an arylheteroarylamino or an aryloxy, and at least one hydrogen atom in these may be further replaced by an aryl, a heteroaryl or a diarylamino. For this explanation, the explanations in R 1 to R 11 in formula (H5) and R 1 to R 16 in formula (H6) can be cited.
3-1-5-1-5-5.化合物の具体例
以下に、式(H5)または式(H6)で表される化合物のさらに具体的な構造を示す。
以下の式(H5)または式(H6)で表される化合物の具体的な構造は、炭素数1~24のアルキルで置換されていてもよい。
3-1-5-1-5-5. Specific examples of compounds More specific structures of the compounds represented by formula (H5) or formula (H6) are shown below.
The specific structure of the compound represented by the following formula (H5) or formula (H6) may be substituted with an alkyl group having 1 to 24 carbon atoms.
3-1-5-1-5-6.式(H5)または式(H6)で表される化合物の製造方法
式(H5)で表される化合物は、まずa~c環を結合基(-O-)で結合させることで中間体を製造し(第1反応)、その後に、a~c環を結合基(Bを含む基)で結合させることで最終生成物を製造することができる(第2反応)。また、式(H6)で表される化合物は、まずa~d環を結合基(>NHまたは単結合)で結合させることで中間体を製造し(第1反応)、その後に、a~d環を結合基(Bを含む基)で結合させることで最終生成物を製造することができる(第2反応)。第1反応では、例えばエーテル化反応であれば、求核置換反応、ウルマン反応といった一般的反応が利用でき、アミノ化反応で有ればブッフバルト-ハートウィッグ反応といった一般的反応が利用できる。また、第2反応では、タンデムヘテロフリーデルクラフツ反応(連続的な芳香族求電子置換反応、以下同様)が利用できる。
3-1-5-1-5-6. Method for producing a compound represented by formula (H5) or formula (H6) For the compound represented by formula (H5), first, rings a to c are bonded with a bonding group (-O-) to produce an intermediate (first reaction), and then rings a to c are bonded with a bonding group (group containing B) to produce a final product (second reaction). For the compound represented by formula (H6), first, rings a to d are bonded with a bonding group (>NH or single bond) to produce an intermediate (first reaction), and then rings a to d are bonded with a bonding group (group containing B) to produce a final product (second reaction). For the first reaction, for example, if it is an etherification reaction, a general reaction such as a nucleophilic substitution reaction or an Ullmann reaction can be used, and if it is an amination reaction, a general reaction such as a Buchwald-Hartwig reaction can be used. For the second reaction, a tandem hetero Friedel-Crafts reaction (successive aromatic electrophilic substitution reaction, the same applies below) can be used.
<製造方法:式(H5)で表される化合物の第2反応の例>
第2反応は、下記スキーム(1)に示すように、a環、b環およびc環を結合するB(ホウ素)を導入する反応であり、例として式(H5)で表される化合物の場合を以下に示す。まず、2つのOの間の水素原子をn-ブチルリチウム、sec-ブチルリチウムまたはt-ブチルリチウム等でオルトメタル化する。次いで、三塩化ホウ素や三臭化ホウ素等を加え、リチウム-ホウ素の金属交換を行った後、N,N-ジイソプロピルエチルアミン等のブレンステッド塩基を加えることで、タンデムボラフリーデルクラフツ反応させ、目的物を得ることができる。第2反応においては反応を促進させるために三塩化アルミニウム等のルイス酸を加えてもよい。
<Production Method: Example of the Second Reaction of the Compound Represented by Formula (H5)>
The second reaction is a reaction for introducing B (boron) which bonds the a ring, the b ring, and the c ring, as shown in the following scheme (1). As an example, the case of a compound represented by formula (H5) is shown below. First, the hydrogen atom between two Os is orthometalated with n-butyllithium, sec-butyllithium, t-butyllithium, or the like. Next, boron trichloride, boron tribromide, or the like is added to carry out lithium-boron metal exchange, and then a tandem boron-Friedel-Crafts reaction is carried out by adding a Bronsted base such as N,N-diisopropylethylamine, thereby obtaining the target product. In the second reaction, a Lewis acid such as aluminum trichloride may be added to promote the reaction.
上記スキームにおいては、オルトメタル化により所望の位置へリチウムを導入したが、下記スキーム(2)のようにリチウムを導入したい位置に臭素原子等を導入し、ハロゲン-メタル交換によっても所望の位置へリチウムを導入することができる。 In the above scheme, lithium was introduced at the desired position by orthometalation, but it is also possible to introduce lithium at the desired position by introducing a bromine atom or the like at the desired position and then performing halogen-metal exchange, as in scheme (2) below.
上述の合成法を適宜選択し、使用する原料も適宜選択することで、所望の位置に置換基を有し、式(H-5)で表される化合物を合成することができる。 By appropriately selecting the above synthesis method and the raw materials to be used, it is possible to synthesize a compound represented by formula (H-5) having a substituent at the desired position.
<製造方法:式(H6)で表される化合物の製造方法の例>
式(H6)で表される化合物の製造方法についても、上述した式(H5)で表される化合物の製造方法における第1反応および第2反応を適用できる。つまり、第2反応はNHとc環およびd環を結合するB(ホウ素)を導入する反応であり、NHの水素原子をn-ブチルリチウム、sec-ブチルリチウムまたはt-ブチルリチウム等でオルトメタル化した後、三塩化ホウ素や三臭化ホウ素等を加えてリチウム-ホウ素の金属交換を行い、さらにN,N-ジイソプロピルエチルアミン等のブレンステッド塩基を加えることで、タンデムボラフリーデルクラフツ反応させ、目的物を得ることができる。ここでも第2反応においては反応を促進させるために三塩化アルミニウム等のルイス酸を加えてもよい。
<Production method: Example of the production method for the compound represented by formula (H6)>
The first and second reactions in the method for producing the compound represented by formula (H5) described above can also be applied to the method for producing the compound represented by formula (H6). That is, the second reaction is a reaction for introducing B (boron) which bonds NH to the c-ring and d-ring, and the hydrogen atom of NH is orthometalated with n-butyllithium, sec-butyllithium, t-butyllithium, or the like, and then boron trichloride, boron tribromide, or the like is added to carry out lithium-boron metal exchange, and further, a tandem boron-Friedel-Crafts reaction can be carried out by adding a Bronsted base such as N,N-diisopropylethylamine, to obtain the target product. Here again, in the second reaction, a Lewis acid such as aluminum trichloride may be added to promote the reaction.
3-1-5-2.TADF材料
発光層には、TADF材料が含まれていることも好ましい。
本明細書において、TADF材料とは「熱活性型遅延蛍光体」である材料を意味する。「熱活性型遅延蛍光体」では、励起一重項状態と励起三重項状態のエネルギー差を小さくすることで、通常は遷移確率が低い励起三重項状態から励起一重項状態への逆エネルギー移動を高効率で生じさせ、一重項からの発光(熱活性型遅延蛍光、TADF)が発現する。通常の蛍光発光では電流励起により生じた75%の三重項励起子は熱失活経路を通るため蛍光として取りだすことはできない。一方、TADFでは全ての励起子を蛍光発光に利用することができ、高効率な有機EL素子が実現できる。
3-1-5-2. TADF Material It is also preferable that the light emitting layer contains a TADF material.
In this specification, the TADF material means a material that is a "thermally activated delayed fluorescent material". In the "thermally activated delayed fluorescent material", the energy difference between the excited singlet state and the excited triplet state is reduced, so that the reverse energy transfer from the excited triplet state, which usually has a low transition probability, to the excited singlet state occurs with high efficiency, and light emission from the singlet state (thermally activated delayed fluorescence, TADF) occurs. In normal fluorescent emission, 75% of the triplet excitons generated by current excitation pass through a thermal deactivation path and cannot be extracted as fluorescence. On the other hand, in TADF, all excitons can be used for fluorescent emission, and a highly efficient organic EL element can be realized.
TADF材料は、ドナーと呼ばれる電子供与性の置換基とアクセプターと呼ばれる電子受容性の置換基を用いて分子内のHOMOとLUMOを局在化させて、効率的な逆項間交差(reverse intersystem crossing)が起きるようにデザインされた、ドナー-アクセプター型TADF化合物(D-A型TADF化合物)であることが好ましい。 The TADF material is preferably a donor-acceptor type TADF compound (D-A type TADF compound) designed to localize the HOMO and LUMO within the molecule using electron-donating substituents called donors and electron-accepting substituents called acceptors, thereby allowing efficient reverse intersystem crossing to occur.
ここで、本明細書において「電子供与性の置換基」(ドナー)とは、TADF化合物分子中でHOMO軌道が局在する置換基および部分構造のことを意味し、「電子受容性の置換基」(アクセプター)とは、TADF化合物分子中でLUMO軌道が局在する置換基および部分構造のことを意味することとする。 Here, in this specification, "electron-donating substituent" (donor) means a substituent or partial structure in which the HOMO orbital is localized in the TADF compound molecule, and "electron-accepting substituent" (acceptor) means a substituent or partial structure in which the LUMO orbital is localized in the TADF compound molecule.
一般的に、ドナーやアクセプターを用いたTADF化合物は、構造に起因してスピン軌道結合(SOC: Spin Orbit Coupling)が大きく、かつ、HOMOとLUMOの交換相互作用が小さくΔE(ST)が小さいために、非常に速い逆項間交差速度が得られる。一方、ドナーやアクセプターを用いたTADF化合物は、励起状態での構造緩和が大きくなり(ある分子においては、基底状態と励起状態では安定構造が異なるため、外部刺激により基底状態から励起状態への変換が起きると、その後、励起状態における安定構造へと構造が変化する)、幅広な発光スペクトルを与えるため、発光材料として使うと色純度を低下させる可能性がある。 In general, TADF compounds using donors or acceptors have a large spin orbit coupling (SOC) due to their structure, and the exchange interaction between the HOMO and LUMO is small, resulting in a small ΔE(ST), resulting in a very fast reverse intersystem crossing rate. On the other hand, TADF compounds using donors or acceptors have a large structural relaxation in the excited state (in some molecules, the stable structure differs between the ground state and the excited state, so when an external stimulus causes a transition from the ground state to the excited state, the structure then changes to the stable structure in the excited state), giving a wide emission spectrum, which may reduce the color purity when used as a light-emitting material.
しかし、本発明の多環芳香族化合物を同時に用いることにより、本発明の多環芳香族化合物はエミッティングドーパントとして、TADF材料は、アシスティングドーパントとして機能し、高い色純度を与えることができる。TADF材料は、その発光スペクトルが本発明の多環芳香族化合物の吸収スペクトルと少なくとも一部重なる化合物であればよい。本発明の多環芳香族化合物とTADF材料とはいずれも同じ層に含まれていてもよく、隣接する層に含まれていてもよい。 However, by using the polycyclic aromatic compound of the present invention at the same time, the polycyclic aromatic compound of the present invention functions as an emitting dopant and the TADF material functions as an assisting dopant, thereby providing high color purity. The TADF material may be any compound whose emission spectrum at least partially overlaps with the absorption spectrum of the polycyclic aromatic compound of the present invention. The polycyclic aromatic compound of the present invention and the TADF material may both be contained in the same layer or in adjacent layers.
このような目的で使用できるTADF材料としては、例えば下記式(H7)で表される化合物、または下記式(H7)を部分構造として有する化合物があげられる。 TADF materials that can be used for this purpose include, for example, a compound represented by the following formula (H7) or a compound having the following formula (H7) as a partial structure.
式(H7)において、EDは電子供与性基であり、Lnは連結基であり、EAは電子受容性基であり、式(H7)で表される化合物の一重項エネルギー(S1)と三重項エネルギー(T1)のエネルギー差(ΔS1T1)は0.2eV以下である(Hiroki Uoyama, Kenichi Goushi, Katsuyuki Shizu, Hiroko Nomura, Chihaya Adachi, Nature, 492, 234-238 (2012))。エネルギー差(ΔS1T1)は、好ましくは0.15eV以下であり、より好ましくは0.10eV以下であり、さらに好ましくは0.08eV以下である。 In formula (H7), ED is an electron donating group, Ln is a linking group, EA is an electron accepting group, and the energy difference (ΔS 1 T 1 ) between the singlet energy (S 1 ) and triplet energy (T 1 ) of the compound represented by formula (H7) is 0.2 eV or less (Hiroki Uoyama, Kenichi Goushi, Katsuyuki Shizu, Hiroko Nomura, Chihaya Adachi, Nature, 492, 234-238 (2012)). The energy difference (ΔS 1 T 1 ) is preferably 0.15 eV or less, more preferably 0.10 eV or less, and even more preferably 0.08 eV or less.
TADF材料に用いられる電子供与性基(ドナー性の構造)および電子受容性基(アクセプター性の構造)としては、例えば、Chemistry of Materials, 2017, 29, 1946-1963に記載の構造を用いることができる。EDとしては、例えば、sp3窒素を含有する官能基があげられ、より具体的には、カルバゾール、ジメチルカルバゾール、ジ-tert-ブチルカルバゾール、ジメトキシカルバゾール、テトラメチルカルバゾール、ベンゾフルオロカルバソール、ベンゾチエノカルバゾール、フェニルジヒドロインドロカルバゾール、フェニルビカルバゾール、ビカルバゾール、ターカルバゾール、ジフェニルカルバゾリルアミン、テトラフェニルカルバゾリルジアミン、フェノキサジン、ジヒドロフェナジン、フェノチアジン、ジメチルジヒドロアクリジン、ジフェニルアミン、ビス(tert-ブチル)フェニル)アミン、(ジフェニルアミノ)フェニル)ジフェニルベンゼンジアミン、ジメチルテトラフェニルジヒドロアクリジンジアミン、テトラメチル-ジヒドロ-インデノアクリジンおよびジフェニル-ジヒドロジベンゾアザシリンなどから誘導される基があげられる。また、EAとしては、例えば、sp2窒素含有芳香族環、CN置換芳香族環、ケトンを有する環およびシアノ、より具体的には、スルホニルジベンゼン、ベンゾフェノン、フェニレンビス(フェニルメタノン)、ベンゾニトリル、イソニコチノニトリル、フタロニトリル、イソフタロニトリル、パラフタロニトリル、トリアゾール、オキサゾール、チアジアゾール、ベンゾチアゾール、ベンゾビス(チアゾール)、ベンゾオキサゾール、ベンゾビス(オキサゾール)、キノリン、ベンゾイミダゾール、ジベンゾキノキサリン、ヘプタアザフェナレン、チオキサントンジオキシド、ジメチルアントラセノン、アントラセンジオン、ピリジン、シクロヘプタビピリジン、ベンゼントリカルボニトリル、フルオレンジカルボニトリル、ピラジンジカルボニトリル、ピリジンジカルボニトリル、ジベンゾキノキサリンジカルボニトリル、ピリミジン、フェニルピリミジン、メチルピリミジン、トリアジン、トリフェニルトリアジン、ビス(フェニルスルホニル)ベンゼン、ジメチルチオキサンテンジオキド、チアンスレンテトラオキシドおよびトリス(ジメチルフェニル)ボランなどから誘導される基があげられる。Lnとしては、例えば、単結合およびアリーレンがあげられ、より具体的には、フェニレン、ビフェニレン、ナフチレンなどがあげられる。また、いずれの構造においても水素がアルキル、シクロアルキルおよびアリールで置換されてもよい。特に、部分構造として、カルバゾール、フェノキサジン、アクリジン、トリアジン、ピリミジン、ピラジン、チオキサンテン、ベンゾニトリル、フタロニトリル、イソフタロニトリル、ジフェニルスルホン、トリアゾール、オキサジアゾール、チアジアゾールおよびベンゾフェノンから選択される少なくとも一つを有する化合物であることが好ましい。
式(H7)において、連結基のLnはドナー性の部分構造とアクセプター性の部分構造を分けるスペーサー構造として機能する。
As the electron donating group (donor structure) and the electron accepting group (acceptor structure) used in the TADF material, for example, the structures described in Chemistry of Materials, 2017, 29, 1946-1963 can be used. Examples of ED include functional groups containing sp 3 nitrogen, and more specifically, groups derived from carbazole, dimethylcarbazole, di-tert-butylcarbazole, dimethoxycarbazole, tetramethylcarbazole, benzofluorocarbazole, benzothienocarbazole, phenyldihydroindolocarbazole, phenylbicarbazole, bicarbazole, tercarbazole, diphenylcarbazolylamine, tetraphenylcarbazolyldiamine, phenoxazine, dihydrophenazine, phenothiazine, dimethyldihydroacridine, diphenylamine, bis(tert-butyl)phenyl)amine, (diphenylamino)phenyl)diphenylbenzenediamine, dimethyltetraphenyldihydroacridinediamine, tetramethyl-dihydro-indenoacridine, and diphenyl-dihydrodibenzoazasiline. Examples of EA include groups derived from sp 2 Nitrogen-containing aromatic rings, CN-substituted aromatic rings, rings having ketones and cyano, more specifically sulfonyldibenzene, benzophenone, phenylenebis(phenylmethanone), benzonitrile, isonicotinonitrile, phthalonitrile, isophthalonitrile, paraphthalonitrile, triazole, oxazole, thiadiazole, benzothiazole, benzobis(thiazole), benzoxazole, benzobis(oxazole), quinoline, benzimidazole, dibenzoquinoxaline, heptaazaphenalene, thioxanthone dioxane, Examples of the group derived from cyclohexyl ether, dimethylanthracenone, anthracenedione, pyridine, cycloheptabipyridine, benzenetricarbonitrile, fluorene dicarbonitrile, pyrazine dicarbonitrile, pyridine dicarbonitrile, dibenzoquinoxaline dicarbonitrile, pyrimidine, phenylpyrimidine, methylpyrimidine, triazine, triphenyltriazine, bis(phenylsulfonyl)benzene, dimethylthioxanthene dioxide, thianthrene tetraoxide, and tris(dimethylphenyl)borane. Examples of Ln include single bonds and arylenes, more specifically, phenylene, biphenylene, naphthylene, and the like. In addition, in any of the structures, hydrogen may be substituted with alkyl, cycloalkyl, and aryl. In particular, it is preferable that the compound has at least one partial structure selected from carbazole, phenoxazine, acridine, triazine, pyrimidine, pyrazine, thioxanthene, benzonitrile, phthalonitrile, isophthalonitrile, diphenylsulfone, triazole, oxadiazole, thiadiazole, and benzophenone.
In formula (H7), the linking group Ln functions as a spacer structure that separates the donor partial structure and the acceptor partial structure.
式(H7)で表される化合物は、より具体的には、式(H7-1)、式(H7-2)および式(H7-3)のいずれかで表される化合物であればよい。
式(H7-1)、式(H7-2)および式(H7-3)中、
Mは、それぞれ独立して、単結合、-O-、>N-Arまたは>C(-Ar)2であり、形成する部分構造のHOMOの深さおよび励起一重項エネルギー準位および励起三重項エネルギー準位の高さの観点から、好ましくは、単結合、-O-または>N-Arであり、
Jは、式(H7)におけるLnに対応する連結基であり、それぞれ独立して、炭素数6~18のアリーレンであり、ドナー性の部分構造とアクセプター性の部分構造から染み出す共役の大きさの観点から、炭素数6~12のアリーレンが好ましく、より具体的には、フェニレン、メチルフェニレンおよびジメチルフェニレンがあげられ、
Qは、それぞれ独立して、=C(-H)-または=N-であり、形成する部分構造のLUMOの浅さおよび励起一重項エネルギー準位および励起三重項エネルギー準位の高さの観点から、好ましくは、=N-であり、
Arは、それぞれ独立して、水素、炭素数6~24のアリール、炭素数2~24のヘテロアリール、炭素数1~12のアルキルまたは炭素数3~18のシクロアルキルであり、形成する部分構造のHOMOの深さおよび励起一重項エネルギー準位および励起三重項エネルギー準位の高さの観点から、好ましくは、水素、炭素数6~12のアリール、炭素数2~14のヘテロアリール、炭素数1~4のアルキルまたは炭素数6~10のシクロアルキルであり、より好ましくは、水素、フェニル、トリル、キシリル、メシチル、ビフェニル、ピリジル、ビピリジル、トリアジル、カルバゾリル、ジメチルカルバゾリル、ジ-tert-ブチルカルバゾリル、ベンゾイミダゾールまたはフェニルベンゾイミダゾールであり、さらに好ましくは、水素、フェニルまたはカルバゾリルであり、
mは、1または2であり、
nは、2~(6-m)の整数であり、立体障害の観点から、好ましくは、4~(6-m)の整数である。
さらに、上記各式で表される化合物における少なくとも1つの水素は、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい。
In formulas (H7-1), (H7-2) and (H7-3),
M is each independently a single bond, -O-, >N-Ar or >C(-Ar) 2 , and is preferably a single bond, -O- or >N-Ar from the viewpoint of the HOMO depth and the height of the excited singlet energy level and the excited triplet energy level of the partial structure to be formed,
J is a linking group corresponding to Ln in formula (H7), and each J is independently an arylene having 6 to 18 carbon atoms. From the viewpoint of the magnitude of conjugation exuded from the donor partial structure and the acceptor partial structure, an arylene having 6 to 12 carbon atoms is preferable, and more specific examples thereof include phenylene, methylphenylene, and dimethylphenylene.
Q is each independently ═C(—H)— or ═N—, and is preferably ═N— from the viewpoint of the shallowness of the LUMO and the height of the excited singlet energy level and the excited triplet energy level of the partial structure to be formed,
Ar are each independently hydrogen, an aryl having 6 to 24 carbon atoms, a heteroaryl having 2 to 24 carbon atoms, an alkyl having 1 to 12 carbon atoms, or a cycloalkyl having 3 to 18 carbon atoms; from the viewpoint of the HOMO depth and the height of the excited singlet energy level and the excited triplet energy level of the partial structure to be formed, preferably hydrogen, an aryl having 6 to 12 carbon atoms, a heteroaryl having 2 to 14 carbon atoms, an alkyl having 1 to 4 carbon atoms, or a cycloalkyl having 6 to 10 carbon atoms, more preferably hydrogen, phenyl, tolyl, xylyl, mesityl, biphenyl, pyridyl, bipyridyl, triazyl, carbazolyl, dimethylcarbazolyl, di-tert-butylcarbazolyl, benzimidazole, or phenylbenzimidazole, and further preferably hydrogen, phenyl, or carbazolyl;
m is 1 or 2;
n is an integer of 2 to (6-m), and from the viewpoint of steric hindrance, is preferably an integer of 4 to (6-m).
Furthermore, at least one hydrogen atom in the compounds represented by the above formulas may be substituted with a halogen or deuterium.
式(H7)で表される化合物としては、例えば、下記構造で表される化合物があげられる。なお、構造式中の*は結合位置、「Me」はメチル、「tBu」はt-ブチルを示す。 Examples of compounds represented by formula (H7) include compounds represented by the following structures. In the structural formula, * indicates the bond position, "Me" indicates methyl, and "tBu" indicates t-butyl.
式(H7)で表される化合物としては、上記具体的な化合物の中で、PIC-TRZ、TXO-TPA、TXO-PhCz、PXZD SO2、ACRD SO2、DTC-DBT、DTAO、4CzBN、4CzBN-Ph、5CzBN、3Cz2DPhCzBN、4CzIPN、2PXZ-TAZ、Cz-TRZ3、BDPCC-TPTA、MA-TA、PA-TA、FA-TA、PXZ-TRZ、DMAC-TRZ、BCzT、DCzTrz、DDCzTrz、spiroAC-TRZ、Ac-HPM、Ac-PPM、Ac-MPM、TCzTrz、TmCzTrzおよびDCzmCzTrzが好ましい。 Among the specific compounds represented by formula (H7), PIC-TRZ, TXO-TPA, TXO-PhCz, PXZD SO2, ACRD SO2, DTC-DBT, DTAO, 4CzBN, 4CzBN-Ph, 5CzBN, 3Cz2DPhCzBN, 4CzIPN, 2PXZ-TAZ, Cz-TRZ3, BDPCC-TPTA, MA-TA, PA-TA, FA-TA, PXZ-TRZ, DMAC-TRZ, BCzT, DCzTrz, DDCzTrz, spiroAC-TRZ, Ac-HPM, Ac-PPM, Ac-MPM, TCzTrz, TmCzTrz and DCzmCzTrz are preferred.
3-1-5-3.ドーパント材料
本発明の多環芳香族化合物は、ドーパント材料として用いることが好ましい。
本発明の多環芳香族化合物以外で用いることができるドーパント材料としては、特に限定されず、既知の化合物を用いることができ、所望の発光色に応じて様々な材料の中から選択することができる。具体的には、例えば、フェナンスレン、アントラセン、ピレン、テトラセン、ペンタセン、ペリレン、ナフトピレン、ジベンゾピレン、ルブレンおよびクリセンなどの縮合環誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、ベンゾトリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、ピラゾリン誘導体、スチルベン誘導体、チオフェン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、ビススチリルアントラセン誘導体やジスチリルベンゼン誘導体などのビススチリル誘導体(特開平1-245087号公報)、ビススチリルアリーレン誘導体(特開平2-247278号公報)、ジアザインダセン誘導体、フラン誘導体、ベンゾフラン誘導体、フェニルイソベンゾフラン、ジメシチルイソベンゾフラン、ジ(2-メチルフェニル)イソベンゾフラン、ジ(2-トリフルオロメチルフェニル)イソベンゾフラン、フェニルイソベンゾフランなどのイソベンゾフラン誘導体、ジベンゾフラン誘導体、7-ジアルキルアミノクマリン誘導体、7-ピペリジノクマリン誘導体、7-ヒドロキシクマリン誘導体、7-メトキシクマリン誘導体、7-アセトキシクマリン誘導体、3-ベンゾチアゾリルクマリン誘導体、3-ベンゾイミダゾリルクマリン誘導体、3-ベンゾオキサゾリルクマリン誘導体などのクマリン誘導体、ジシアノメチレンピラン誘導体、ジシアノメチレンチオピラン誘導体、ポリメチン誘導体、シアニン誘導体、オキソベンゾアンスラセン誘導体、キサンテン誘導体、ローダミン誘導体、フルオレセイン誘導体、ピリリウム誘導体、カルボスチリル誘導体、アクリジン誘導体、オキサジン誘導体、フェニレンオキサイド誘導体、キナクリドン誘導体、キナゾリン誘導体、ピロロピリジン誘導体、フロピリジン誘導体、1,2,5-チアジアゾロピレン誘導体、ピロメテン誘導体、ペリノン誘導体、ピロロピロール誘導体、スクアリリウム誘導体、ビオラントロン誘導体、フェナジン誘導体、アクリドン誘導体、デアザフラビン誘導体、フルオレン誘導体およびベンゾフルオレン誘導体などがあげられる。
3-1-5-3. Dopant Material The polycyclic aromatic compound of the present invention is preferably used as a dopant material.
Dopant materials that can be used other than the polycyclic aromatic compound of the present invention are not particularly limited, and known compounds can be used, and can be selected from various materials according to the desired emission color.Specific examples of the dopant materials include condensed ring derivatives such as phenanthrene, anthracene, pyrene, tetracene, pentacene, perylene, naphthopyrene, dibenzopyrene, rubrene, and chrysene, benzoxazole derivatives, benzothiazole derivatives, benzimidazole derivatives, benzotriazole derivatives, oxazole derivatives, oxadiazole derivatives, thiazole derivatives, imidazole derivatives, thiadiazole derivatives, triazole derivatives, pyrazoline derivatives, stilbene derivatives, thiophene derivatives, and tetraphenylbutadiene. derivatives, cyclopentadiene derivatives, bisstyryl derivatives such as bisstyrylanthracene derivatives and distyrylbenzene derivatives (JP Patent Publication No. 1-245087), bisstyrylarylene derivatives (JP Patent Publication No. 2-247278), diazaindacene derivatives, furan derivatives, benzofuran derivatives, isobenzofuran derivatives such as phenylisobenzofuran, dimesitylisobenzofuran, di(2-methylphenyl)isobenzofuran, di(2-trifluoromethylphenyl)isobenzofuran, and phenylisobenzofuran coumarin derivatives such as dibenzofuran derivatives, 7-dialkylaminocoumarin derivatives, 7-piperidinocoumarin derivatives, 7-hydroxycoumarin derivatives, 7-methoxycoumarin derivatives, 7-acetoxycoumarin derivatives, 3-benzothiazolylcoumarin derivatives, 3-benzimidazolylcoumarin derivatives, and 3-benzoxazolylcoumarin derivatives, dicyanomethylenepyran derivatives, dicyanomethylenethiopyran derivatives, polymethine derivatives, cyanine derivatives, oxobenzoanthracene derivatives, xanthene derivatives, rhodamine derivatives, conductors, fluorescein derivatives, pyrylium derivatives, carbostyril derivatives, acridine derivatives, oxazine derivatives, phenylene oxide derivatives, quinacridone derivatives, quinazoline derivatives, pyrrolopyridine derivatives, furopyridine derivatives, 1,2,5-thiadiazolopyrene derivatives, pyrromethene derivatives, perinone derivatives, pyrrolopyrrole derivatives, squarylium derivatives, violanthrone derivatives, phenazine derivatives, acridone derivatives, deazaflavin derivatives, fluorene derivatives and benzofluorene derivatives.
発色光ごとに例示すると、青~青緑色ドーパント材料としては、ナフタレン、アントラセン、フェナンスレン、ピレン、トリフェニレン、ペリレン、フルオレン、インデン、クリセンなどの芳香族炭化水素化合物やその誘導体、フラン、ピロール、チオフェン、シロール、9-シラフルオレン、9,9'-スピロビシラフルオレン、ベンゾチオフェン、ベンゾフラン、インドール、ジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、イミダゾピリジン、フェナントロリン、ピラジン、ナフチリジン、キノキサリン、ピロロピリジン、チオキサンテンなどの芳香族複素環化合物やその誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、スチルベン誘導体、アルダジン誘導体、クマリン誘導体、イミダゾール、チアゾール、チアジアゾール、カルバゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、トリアゾールなどのアゾール誘導体およびその金属錯体およびN,N'-ジフェニル-N,N'-ジ(3-メチルフェニル)-4,4'-ジフェニル-1,1'-ジアミンに代表される芳香族アミン誘導体などがあげられる。 As examples of dopant materials for each color of light emitted, blue to blue-green dopant materials include aromatic hydrocarbon compounds such as naphthalene, anthracene, phenanthrene, pyrene, triphenylene, perylene, fluorene, indene, and chrysene, and their derivatives, as well as furan, pyrrole, thiophene, silole, 9-silafluorene, 9,9'-spirobisilafluorene, benzothiophene, benzofuran, indole, dibenzothiophene, dibenzofuran, imidazopyridine, phenanthroline, pyrazine, naphthyridine, quinoxaline, pyrrolopyridine, and pyrrolopyridine. Examples include aromatic heterocyclic compounds such as lysine and thioxanthene and their derivatives, distyrylbenzene derivatives, tetraphenylbutadiene derivatives, stilbene derivatives, aldazine derivatives, coumarin derivatives, azole derivatives such as imidazole, thiazole, thiadiazole, carbazole, oxazole, oxadiazole, and triazole, and metal complexes thereof, and aromatic amine derivatives such as N,N'-diphenyl-N,N'-di(3-methylphenyl)-4,4'-diphenyl-1,1'-diamine.
また、緑~黄色ドーパント材料としては、クマリン誘導体、フタルイミド誘導体、ナフタルイミド誘導体、ペリノン誘導体、ピロロピロール誘導体、シクロペンタジエン誘導体、アクリドン誘導体、キナクリドン誘導体およびルブレンなどのナフタセン誘導体などがあげられ、さらに上記青~青緑色ドーパント材料として例示した化合物に、アリール、ヘテロアリール、アリールビニル、アミノ、シアノなど長波長化を可能とする置換基を導入した化合物も好適な例としてあげられる。 In addition, examples of green to yellow dopant materials include coumarin derivatives, phthalimide derivatives, naphthalimide derivatives, perinone derivatives, pyrrolopyrrole derivatives, cyclopentadiene derivatives, acridone derivatives, quinacridone derivatives, and naphthacene derivatives such as rubrene. Further, suitable examples include compounds in which a substituent that enables longer wavelengths, such as aryl, heteroaryl, arylvinyl, amino, or cyano, has been introduced into the compounds exemplified as the blue to blue-green dopant materials above.
さらに、橙~赤色ドーパント材料としては、ビス(ジイソプロピルフェニル)ペリレンテトラカルボン酸イミドなどのナフタルイミド誘導体、ペリノン誘導体、アセチルアセトンやベンゾイルアセトンとフェナントロリンなどを配位子とするEu錯体などの希土類錯体、4-(ジシアノメチレン)-2-メチル-6-(p-ジメチルアミノスチリル)-4H-ピランやその類縁体、マグネシウムフタロシアニン、アルミニウムクロロフタロシアニンなどの金属フタロシアニン誘導体、ローダミン化合物、デアザフラビン誘導体、クマリン誘導体、キナクリドン誘導体、フェノキサジン誘導体、オキサジン誘導体、キナゾリン誘導体、ピロロピリジン誘導体、スクアリリウム誘導体、ビオラントロン誘導体、フェナジン誘導体、フェノキサゾン誘導体およびチアジアゾロピレン誘導体などあげられ、さらに上記青~青緑色および緑~黄色ドーパント材料として例示した化合物に、アリール、ヘテロアリール、アリールビニル、アミノ、シアノなど長波長化を可能とする置換基を導入した化合物も好適な例としてあげられる。 Further, examples of orange to red dopant materials include naphthalimide derivatives such as bis(diisopropylphenyl)perylenetetracarboxylic acid imide, perinone derivatives, rare earth complexes such as Eu complexes with ligands such as acetylacetone, benzoylacetone and phenanthroline, 4-(dicyanomethylene)-2-methyl-6-(p-dimethylaminostyryl)-4H-pyran and its analogues, metal phthalocyanine derivatives such as magnesium phthalocyanine and aluminum chlorophthalocyanine, rhodamine compounds, deazaflavin derivatives, coumarin derivatives, quinacridone derivatives, phenoxazine derivatives, oxazine derivatives, quinazoline derivatives, pyrrolopyridine derivatives, squarylium derivatives, violanthrone derivatives, phenazine derivatives, phenoxazone derivatives and thiadiazolopyrene derivatives. Further, compounds in which a substituent that enables longer wavelengths, such as aryl, heteroaryl, arylvinyl, amino and cyano, is introduced into the compounds exemplified as the above blue to blue-green and green to yellow dopant materials, are also suitable examples.
その他、ドーパントとしては、化学工業2004年6月号13頁、および、それにあげられた参考文献などに記載された化合物などの中から適宜選択して用いることができる。 As other dopants, compounds described in Chemical Industry, June 2004, p. 13 and references cited therein can be appropriately selected and used.
上述するドーパント材料の中でも、特にスチルベン構造を有するアミン、ペリレン誘導体、ボラン誘導体、芳香族アミン誘導体、クマリン誘導体、ピラン誘導体またはピレン誘導体が好ましい。 Among the dopant materials described above, amines having a stilbene structure, perylene derivatives, borane derivatives, aromatic amine derivatives, coumarin derivatives, pyran derivatives, or pyrene derivatives are particularly preferred.
スチルベン構造を有するアミンは、例えば、下記式で表される。
スチルベン構造を有するアミンは、下記式で表されるジアミノスチルベンがより好ましい。
炭素数6~30のアリールの具体例は、フェニル、ナフチル、アセナフチレニル、フルオレニル、フェナレニル、フェナントレニル、アントリル、フルオランテニル、トリフェニレニル、ピレニル、クリセニル、ナフタセニル、ペリレニル、スチルベニル、ジスチリルフェニル、ジスチリルビフェニリル、ジスチリルフルオレニルなどがあげられる。 Specific examples of aryls having 6 to 30 carbon atoms include phenyl, naphthyl, acenaphthylenyl, fluorenyl, phenalenyl, phenanthrenyl, anthryl, fluoranthenyl, triphenylenyl, pyrenyl, chrysenyl, naphthacenyl, perylenyl, stilbenyl, distyrylphenyl, distyrylbiphenylyl, and distyrylfluorenyl.
スチルベン構造を有するアミンの具体例は、N,N,N',N'-テトラ(4-ビフェニリル)-4,4'-ジアミノスチルベン、N,N,N',N'-テトラ(1-ナフチル)-4,4'-ジアミノスチルベン、N,N,N',N'-テトラ(2-ナフチル)-4,4'-ジアミノスチルベン、N,N'-ジ(2-ナフチル)-N,N'-ジフェニル-4,4'-ジアミノスチルベン、N,N'-ジ(9-フェナントリル)-N,N'-ジフェニル-4,4'-ジアミノスチルベン、4,4'-ビス[4"-ビス(ジフェニルアミノ)スチリル]-ビフェニル、1,4-ビス[4'-ビス(ジフェニルアミノ)スチリル]-ベンゼン、2,7-ビス[4'-ビス(ジフェニルアミノ)スチリル]-9,9-ジメチルフルオレン、4,4'-ビス(9-エチル-3-カルバゾビニレン)-ビフェニル、4,4'-ビス(9-フェニル-3-カルバゾビニレン)-ビフェニルなどがあげられる。
また、特開2003-347056号公報、および特開2001-307884号公報などに記載されたスチルベン構造を有するアミンを用いてもよい。
Specific examples of the amine having a stilbene structure include N,N,N',N'-tetra(4-biphenylyl)-4,4'-diaminostilbene, N,N,N',N'-tetra(1-naphthyl)-4,4'-diaminostilbene, N,N,N',N'-tetra(2-naphthyl)-4,4'-diaminostilbene, N,N'-di(2-naphthyl)-N,N'-diphenyl-4,4'-diaminostilbene, and N,N'-di(9-phenanthryl)-N,N'-diphenyl-4,4'-diaminostilbene. 4,4'-bis(9-ethyl-3-carbazovinylene)-biphenyl, 4,4'-bis(9-phenyl-3-carbazovinylene)-biphenyl, and the like.
Furthermore, amines having a stilbene structure as described in JP-A Nos. 2003-347056 and 2001-307884 may also be used.
ペリレン誘導体としては、例えば、3,10-ビス(2,6-ジメチルフェニル)ペリレン、3,10-ビス(2,4,6-トリメチルフェニル)ペリレン、3,10-ジフェニルペリレン、3,4-ジフェニルペリレン、2,5,8,11-テトラ-t-ブチルペリレン、3,4,9,10-テトラフェニルペリレン、3-(1'-ピレニル)-8,11-ジ(t-ブチル)ペリレン、3-(9'-アントリル)-8,11-ジ(t-ブチル)ペリレン、3,3'-ビス(8,11-ジ(t-ブチル)ペリレニル)などがあげられる。
また、特開平11-97178号公報、特開2000-133457号公報、特開2000-26324号公報、特開2001-267079号公報、特開2001-267078号公報、特開2001-267076号公報、特開2000-34234号公報、特開2001-267075号公報、および特開2001-217077号公報などに記載されたペリレン誘導体を用いてもよい。
Examples of perylene derivatives include 3,10-bis(2,6-dimethylphenyl)perylene, 3,10-bis(2,4,6-trimethylphenyl)perylene, 3,10-diphenylperylene, 3,4-diphenylperylene, 2,5,8,11-tetra-t-butylperylene, 3,4,9,10-tetraphenylperylene, 3-(1'-pyrenyl)-8,11-di(t-butyl)perylene, 3-(9'-anthryl)-8,11-di(t-butyl)perylene, and 3,3'-bis(8,11-di(t-butyl)perylenyl).
Also usable are perylene derivatives described in JP-A-11-97178, JP-A-2000-133457, JP-A-2000-26324, JP-A-2001-267079, JP-A-2001-267078, JP-A-2001-267076, JP-A-2000-34234, JP-A-2001-267075, and JP-A-2001-217077.
ボラン誘導体としては、例えば、1,8-ジフェニル-10-(ジメシチルボリル)アントラセン、9-フェニル-10-(ジメシチルボリル)アントラセン、4-(9'-アントリル)ジメシチルボリルナフタレン、4-(10'-フェニル-9'-アントリル)ジメシチルボリルナフタレン、9-(ジメシチルボリル)アントラセン、9-(4’-ビフェニリル)-10-(ジメシチルボリル)アントラセン、9-(4’-(N-カルバゾリル)フェニル)-10-(ジメシチルボリル)アントラセンなどがあげられる。
また、国際公開第2000/40586号などに記載されたボラン誘導体を用いてもよい。
Examples of the borane derivatives include 1,8-diphenyl-10-(dimesitylboryl)anthracene, 9-phenyl-10-(dimesitylboryl)anthracene, 4-(9'-anthryl)dimesitylborylnaphthalene, 4-(10'-phenyl-9'-anthryl)dimesitylborylnaphthalene, 9-(dimesitylboryl)anthracene, 9-(4'-biphenylyl)-10-(dimesitylboryl)anthracene, and 9-(4'-(N-carbazolyl)phenyl)-10-(dimesitylboryl)anthracene.
Furthermore, borane derivatives described in International Publication No. 2000/40586 and the like may also be used.
芳香族アミン誘導体は、例えば、下記式で表される。
特に、Ar4がアントラセン、クリセン、フルオレン、ベンゾフルオレンまたはピレンに由来する2価の基であり、Ar5およびAr6がそれぞれ独立して炭素数6~30のアリールであり、Ar4~Ar6は、アリール、ヘテロアリール、アルキル、シクロアルキル、トリ置換シリル(アリール、アルキルおよび/またはシクロアルキルでトリ置換されたシリル)またはシアノで置換されていてもよく、そして、nは2である、芳香族アミン誘導体がより好ましい。 In particular, an aromatic amine derivative in which Ar 4 is a divalent group derived from anthracene, chrysene, fluorene, benzofluorene or pyrene, Ar 5 and Ar 6 are each independently an aryl having 6 to 30 carbon atoms, Ar 4 to Ar 6 may be substituted with an aryl, heteroaryl, alkyl, cycloalkyl, tri-substituted silyl (silyl tri-substituted with an aryl, alkyl and/or cycloalkyl) or cyano, and n is 2 is more preferred.
炭素数6~30のアリールの具体例は、フェニル、ナフチル、アセナフチレニル、フルオレニル、フェナレニル、フェナントレニル、アントリル、フルオランテニル、トリフェニレニル、ピレニル、クリセニル、ナフタセニル、ペリレニル、ペンタセニルなどがあげられる。 Specific examples of aryls having 6 to 30 carbon atoms include phenyl, naphthyl, acenaphthylenyl, fluorenyl, phenalenyl, phenanthrenyl, anthryl, fluoranthenyl, triphenylenyl, pyrenyl, chrysenyl, naphthacenyl, perylenyl, and pentacenyl.
芳香族アミン誘導体としては、クリセン系としては、例えば、N,N,N',N'-テトラフェニルクリセン-6,12-ジアミン、N,N,N',N'-テトラ(p-トリル)クリセン-6,12-ジアミン、N,N,N',N'-テトラ(m-トリル)クリセン-6,12-ジアミン、N,N,N',N'-テトラキス(4-イソプロピルフェニル)クリセン-6,12-ジアミン、N,N,N',N'-テトラ(ナフタレン-2-イル)クリセン-6,12-ジアミン、N,N'-ジフェニル-N,N'-ジ(p-トリル)クリセン-6,12-ジアミン、N,N'-ジフェニル-N,N'-ビス(4-エチルフェニル)クリセン-6,12-ジアミン、N,N'-ジフェニル-N,N'-ビス(4-イソプロピルフェニル)クリセン-6,12-ジアミン、N,N'-ジフェニル-N,N'-ビス(4-t-ブチルフェニル)クリセン-6,12-ジアミン、N,N'-ビス(4-イソプロピルフェニル)-N,N'-ジ(p-トリル)クリセン-6,12-ジアミンなどがあげられる。 As aromatic amine derivatives, examples of chrysene derivatives include N,N,N',N'-tetraphenylchrysene-6,12-diamine, N,N,N',N'-tetra(p-tolyl)chrysene-6,12-diamine, N,N,N',N'-tetra(m-tolyl)chrysene-6,12-diamine, N,N,N',N'-tetrakis(4-isopropylphenyl)chrysene-6,12-diamine, N,N,N',N'-tetra(naphthalen-2-yl)chrysene-6,12-diamine, and N,N'-diphenyl Examples include -N,N'-di(p-tolyl)chrysene-6,12-diamine, N,N'-diphenyl-N,N'-bis(4-ethylphenyl)chrysene-6,12-diamine, N,N'-diphenyl-N,N'-bis(4-isopropylphenyl)chrysene-6,12-diamine, N,N'-diphenyl-N,N'-bis(4-t-butylphenyl)chrysene-6,12-diamine, and N,N'-bis(4-isopropylphenyl)-N,N'-di(p-tolyl)chrysene-6,12-diamine.
また、ピレン系としては、例えば、N,N,N',N'-テトラフェニルピレン-1,6-ジアミン、N,N,N',N'-テトラ(p-トリル)ピレン-1,6-ジアミン、N,N,N',N'-テトラ(m-トリル)ピレン-1,6-ジアミン、N,N,N',N'-テトラキス(4-イソプロピルフェニル)ピレン-1,6-ジアミン、N,N,N',N'-テトラキス(3,4-ジメチルフェニル)ピレン-1,6-ジアミン、N,N'-ジフェニル-N,N'-ジ(p-トリル)ピレン-1,6-ジアミン、N,N'-ジフェニル-N,N'-ビス(4-エチルフェニル)ピレン-1,6-ジアミン、N,N'-ジフェニル-N,N'-ビス(4-イソプロピルフェニル)ピレン-1,6-ジアミン、N,N'-ジフェニル-N,N'-ビス(4-t-ブチルフェニル)ピレン-1,6-ジアミン、N,N'-ビス(4-イソプロピルフェニル)-N,N'-ジ(p-トリル)ピレン-1,6-ジアミン、N,N,N',N'-テトラキス(3,4-ジメチルフェニル)-3,8-ジフェニルピレン-1,6-ジアミン、N,N,N,N-テトラフェニルピレン-1,8-ジアミン、N,N'-ビス(ビフェニル-4-イル)-N,N'-ジフェニルピレン-1,8-ジアミン、N1,N6-ジフェニル-N1,N6-ビス-(4-トリメチルシラニル-フェニル)-1H,8H-ピレン-1,6-ジアミンなどがあげられる。 Examples of pyrene-based compounds include N,N,N',N'-tetraphenylpyrene-1,6-diamine, N,N,N',N'-tetra(p-tolyl)pyrene-1,6-diamine, N,N,N',N'-tetra(m-tolyl)pyrene-1,6-diamine, N,N,N',N'-tetrakis(4-isopropylphenyl)pyrene-1,6-diamine, N,N,N',N'-tetrakis(3,4-dimethylphenyl)pyrene-1,6-diamine, N,N'-diphenyl-N,N'-di(p-tolyl)pyrene-1,6-diamine, and N,N'-diphenyl-N,N'-bis(4-ethylphenyl)pyrene-1, 6-diamine, N,N'-diphenyl-N,N'-bis(4-isopropylphenyl)pyrene-1,6-diamine, N,N'-diphenyl-N,N'-bis(4-t-butylphenyl)pyrene-1,6-diamine, N,N'-bis(4-isopropylphenyl)-N,N'-di(p-tolyl)pyrene-1,6-diamine, N,N,N',N'-tetrakis(3,4-dimethylphenyl)-3,8-diphenylpyrene-1,6-diamine, N,N,N,N-tetraphenylpyrene-1,8-diamine, N,N'-bis(biphenyl-4-yl)-N,N'-diphenylpyrene-1,8-diamine, N 1 ,N 6 -diphenyl- N 1 ,N 6 -bis-(4-trimethylsilanyl-phenyl)-1H,8H-pyrene-1,6-diamine and the like.
また、アントラセン系としては、例えば、N,N,N,N-テトラフェニルアントラセン-9,10-ジアミン、N,N,N',N'-テトラ(p-トリル)アントラセン-9,10-ジアミン、N,N,N',N'-テトラ(m-トリル)アントラセン-9,10-ジアミン、N,N,N',N'-テトラキス(4-イソプロピルフェニル)アントラセン-9,10-ジアミン、N,N'-ジフェニル-N,N'-ジ(p-トリル)アントラセン-9,10-ジアミン、N,N'-ジフェニル-N,N'-ジ(m-トリル)アントラセン-9,10-ジアミン、N,N'-ジフェニル-N,N'-ビス(4-エチルフェニル)アントラセン-9,10-ジアミン、N,N'-ジフェニル-N,N'-ビス(4-イソプロピルフェニル)アントラセン-9,10-ジアミン、N,N'-ジフェニル-N,N'-ビス(4-t-ブチルフェニル)アントラセン-9,10-ジアミン、N,N'-ビス(4-イソプロピルフェニル)-N,N'-ジ(p-トリル)アントラセン-9,10-ジアミン、2,6-ジ-t-ブチル-N,N,N',N'-テトラ(p-トリル)アントラセン-9,10-ジアミン、2,6-ジ-t-ブチル-N,N'-ジフェニル-N,N'-ビス(4-イソプロピルフェニル)アントラセン-9,10-ジアミン、2,6-ジ-t-ブチル-N,N'-ビス(4-イソプロピルフェニル)-N,N'-ジ(p-トリル)アントラセン-9,10-ジアミン、2,6-ジシクロヘキシル-N,N'-ビス(4-イソプロピルフェニル)-N,N'-ジ(p-トリル)アントラセン-9,10-ジアミン、2,6-ジシクロヘキシル-N,N'-ビス(4-イソプロピルフェニル)-N,N'-ビス(4-t-ブチルフェニル)アントラセン-9,10-ジアミン、9,10-ビス(4-ジフェニルアミノ-フェニル)アントラセン、9,10-ビス(4-ジ(1-ナフチルアミノ)フェニル)アントラセン、9,10-ビス(4-ジ(2-ナフチルアミノ)フェニル)アントラセン、10-ジ-p-トリルアミノ-9-(4-ジ-p-トリルアミノ-1-ナフチル)アントラセン、10-ジフェニルアミノ-9-(4-ジフェニルアミノ-1-ナフチル)アントラセン、10-ジフェニルアミノ-9-(6-ジフェニルアミノ-2-ナフチル)アントラセンなどがあげられる。 Examples of anthracene-based compounds include N,N,N,N-tetraphenylanthracene-9,10-diamine, N,N,N',N'-tetra(p-tolyl)anthracene-9,10-diamine, N,N,N',N'-tetra(m-tolyl)anthracene-9,10-diamine, N,N,N',N'-tetrakis(4-isopropylphenyl)anthracene-9,10-diamine, N,N'-diphenyl-N,N'-di(p-tolyl)anthracene-9,10-diamine, N,N'-diphenyl-N,N'-di(m-tolyl)anthracene-9,10 -diamine, N,N'-diphenyl-N,N'-bis(4-ethylphenyl)anthracene-9,10-diamine, N,N'-diphenyl-N,N'-bis(4-isopropylphenyl)anthracene-9,10-diamine, N,N'-diphenyl-N,N'-bis(4-t-butylphenyl)anthracene-9,10-diamine, N,N'-bis(4-isopropylphenyl)-N,N'-di(p-tolyl)anthracene-9,10-diamine, 2,6-di-t-butyl-N,N,N',N'-tetra(p-tolyl)anthracene-9,10-diamine 2,6-di-t-butyl-N,N'-diphenyl-N,N'-bis(4-isopropylphenyl)anthracene-9,10-diamine, 2,6-di-t-butyl-N,N'-bis(4-isopropylphenyl)-N,N'-di(p-tolyl)anthracene-9,10-diamine, 2,6-dicyclohexyl-N,N'-bis(4-isopropylphenyl)-N,N'-di(p-tolyl)anthracene-9,10-diamine, 2,6-dicyclohexyl-N,N'-bis(4-isopropylphenyl)-N,N'-bis(4-t-butylphenyl)anthracene Examples include anthracene-9,10-diamine, 9,10-bis(4-diphenylamino-phenyl)anthracene, 9,10-bis(4-di(1-naphthylamino)phenyl)anthracene, 9,10-bis(4-di(2-naphthylamino)phenyl)anthracene, 10-di-p-tolylamino-9-(4-di-p-tolylamino-1-naphthyl)anthracene, 10-diphenylamino-9-(4-diphenylamino-1-naphthyl)anthracene, and 10-diphenylamino-9-(6-diphenylamino-2-naphthyl)anthracene.
また、他には、[4-(4-ジフェニルアミノ-フェニル)ナフタレン-1-イル]-ジフェニルアミン、[6-(4-ジフェニルアミノ-フェニル)ナフタレン-2-イル]-ジフェニルアミン、4,4'-ビス[4-ジフェニルアミノナフタレン-1-イル]ビフェニル、4,4'-ビス[6-ジフェニルアミノナフタレン-2-イル]ビフェニル、4,4"-ビス[4-ジフェニルアミノナフタレン-1-イル]-p-テルフェニル、4,4"-ビス[6-ジフェニルアミノナフタレン-2-イル]-p-テルフェニルなどがあげられる。
また、特開2006-156888号公報などに記載された芳香族アミン誘導体を用いてもよい。
Other examples include [4-(4-diphenylamino-phenyl)naphthalene-1-yl]-diphenylamine, [6-(4-diphenylamino-phenyl)naphthalene-2-yl]-diphenylamine, 4,4'-bis[4-diphenylaminonaphthalene-1-yl]biphenyl, 4,4'-bis[6-diphenylaminonaphthalene-2-yl]biphenyl, 4,4"-bis[4-diphenylaminonaphthalene-1-yl]-p-terphenyl, and 4,4"-bis[6-diphenylaminonaphthalene-2-yl]-p-terphenyl.
Furthermore, aromatic amine derivatives described in JP-A-2006-156888 and the like may also be used.
クマリン誘導体としては、クマリン-6、クマリン-334などがあげられる。
また、特開2004-43646号公報、特開2001-76876号公報、および特開平6-298758号公報などに記載されたクマリン誘導体を用いてもよい。
Examples of the coumarin derivatives include coumarin-6 and coumarin-334.
Furthermore, coumarin derivatives described in JP-A-2004-43646, JP-A-2001-76876, JP-A-6-298758, and the like may also be used.
ピラン誘導体としては、下記のDCM、DCJTBなどがあげられる。
3-1-6.有機電界発光素子における電子注入層、電子輸送層
電子注入層107は、陰極108から移動してくる電子を、効率よく発光層105内または電子輸送層106内に注入する役割を果たす。電子輸送層106は、陰極108から注入された電子または陰極108から電子注入層107を介して注入された電子を、効率よく発光層105に輸送する役割を果たす。電子輸送層106および電子注入層107は、それぞれ、電子輸送・注入材料の一種または二種以上を積層、混合するか、電子輸送・注入材料と高分子結着剤の混合物により形成される。
3-1-6. Electron Injection Layer and Electron Transport Layer in Organic Electroluminescent Device The electron injection layer 107 plays a role of efficiently injecting electrons moving from the cathode 108 into the light emitting layer 105 or the electron transport layer 106. The electron transport layer 106 plays a role of efficiently transporting electrons injected from the cathode 108 or electrons injected from the cathode 108 via the electron injection layer 107 to the light emitting layer 105. The electron transport layer 106 and the electron injection layer 107 are each formed by laminating or mixing one or more types of electron transport/injection materials, or by a mixture of an electron transport/injection material and a polymer binder.
電子注入・輸送層とは、陰極から電子が注入され、さらに電子を輸送することをつかさどる層であり、電子注入効率が高く、注入された電子を効率よく輸送することが望ましい。そのためには電子親和力が大きく、しかも電子移動度が大きく、さらに安定性に優れ、トラップとなる不純物が製造時および使用時に発生しにくい物質であることが好ましい。しかしながら、正孔と電子の輸送バランスを考えた場合に、陽極からの正孔が再結合せずに陰極側へ流れるのを効率よく阻止できる役割を主に果たす場合には、電子輸送能力がそれ程高くなくても、発光効率を向上させる効果は電子輸送能力が高い材料と同等に有する。したがって、本実施形態における電子注入・輸送層は、正孔の移動を効率よく阻止できる層の機能も含まれてもよい。 The electron injection/transport layer is a layer that is responsible for injecting electrons from the cathode and transporting the electrons. It is desirable for the electron injection layer to have a high electron injection efficiency and efficiently transport the injected electrons. For this purpose, it is preferable for the material to have a large electron affinity, a large electron mobility, and excellent stability, and to be a material that is unlikely to generate impurities that become traps during manufacture and use. However, when considering the balance between the transport of holes and electrons, if the material mainly plays a role in efficiently preventing holes from the anode from flowing to the cathode without recombining, even if the electron transport ability is not that high, it has the effect of improving the luminous efficiency equivalent to a material with a high electron transport ability. Therefore, the electron injection/transport layer in this embodiment may also include the function of a layer that can efficiently block the movement of holes.
電子輸送層106または電子注入層107を形成する材料(電子輸送材料)としては、光導電材料において電子伝達化合物として従来から慣用されている化合物、有機EL素子の電子注入層および電子輸送層に使用されている公知の化合物の中から任意に選択して用いることができる。 The material (electron transport material) forming the electron transport layer 106 or the electron injection layer 107 can be arbitrarily selected from compounds conventionally used as electron transfer compounds in photoconductive materials and known compounds used in the electron injection layer and electron transport layer of organic EL elements.
電子輸送層または電子注入層に用いられる材料としては、炭素、水素、酸素、硫黄、ケイ素およびリンの中から選ばれる一種以上の原子で構成される芳香族環または複素芳香族環からなる化合物、ピロール誘導体およびその縮合環誘導体および電子受容性窒素を有する金属錯体の中から選ばれる少なくとも一種を含有することが好ましい。具体的には、ナフタレン、アントラセンなどの縮合環系芳香族環誘導体、4,4'-ビス(ジフェニルエテニル)ビフェニルに代表されるスチリル系芳香族環誘導体、ペリノン誘導体、クマリン誘導体、ナフタルイミド誘導体、アントラキノンやジフェノキノンなどのキノン誘導体、リンオキサイド誘導体、アリールニトリル誘導体およびインドール誘導体などがあげられる。電子受容性窒素を有する金属錯体としては、例えば、ヒドロキシフェニルオキサゾール錯体などのヒドロキシアゾール錯体、アゾメチン錯体、トロポロン金属錯体、フラボノール金属錯体およびベンゾキノリン金属錯体などがあげられる。これらの材料は単独でも用いられるが、異なる材料と混合して使用しても構わない。 Materials used in the electron transport layer or electron injection layer preferably contain at least one selected from compounds consisting of aromatic rings or heteroaromatic rings composed of one or more atoms selected from carbon, hydrogen, oxygen, sulfur, silicon, and phosphorus, pyrrole derivatives and their condensed ring derivatives, and metal complexes having electron-accepting nitrogen. Specific examples include condensed ring aromatic ring derivatives such as naphthalene and anthracene, styryl aromatic ring derivatives such as 4,4'-bis(diphenylethenyl)biphenyl, perinone derivatives, coumarin derivatives, naphthalimide derivatives, quinone derivatives such as anthraquinone and diphenoquinone, phosphorus oxide derivatives, arylnitrile derivatives, and indole derivatives. Examples of metal complexes having electron-accepting nitrogen include hydroxyazole complexes such as hydroxyphenyloxazole complexes, azomethine complexes, tropolone metal complexes, flavonol metal complexes, and benzoquinoline metal complexes. These materials can be used alone or in combination with different materials.
また、他の電子伝達化合物の具体例として、ピリジン誘導体、ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体、ベンゾフルオレン誘導体、フェナントロリン誘導体、ペリノン誘導体、クマリン誘導体、ナフタルイミド誘導体、アントラキノン誘導体、ジフェノキノン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、ペリレン誘導体、オキサジアゾール誘導体(1,3-ビス[(4-t-ブチルフェニル)1,3,4-オキサジアゾリル]フェニレンなど)、チオフェン誘導体、トリアゾール誘導体(N-ナフチル-2,5-ジフェニル-1,3,4-トリアゾールなど)、チアジアゾール誘導体、オキシン誘導体の金属錯体、キノリノール系金属錯体、キノキサリン誘導体、キノキサリン誘導体のポリマー、ベンザゾール類化合物、ガリウム錯体、ピラゾール誘導体、パーフルオロ化フェニレン誘導体、トリアジン誘導体、ピラジン誘導体、ベンゾキノリン誘導体(2,2'-ビス(ベンゾ[h]キノリン-2-イル)-9,9'-スピロビフルオレンなど)、イミダゾピリジン誘導体、ボラン誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体(トリス(N-フェニルベンゾイミダゾール-2-イル)ベンゼンなど)、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、キノリン誘導体、テルピリジンなどのオリゴピリジン誘導体、ビピリジン誘導体、テルピリジン誘導体(1,3-ビス(4'-(2,2':6'2"-テルピリジニル))ベンゼンなど)、ナフチリジン誘導体(ビス(1-ナフチル)-4-(1,8-ナフチリジン-2-イル)フェニルホスフィンオキサイドなど)、アルダジン誘導体、アリールニトリル誘導体、インドール誘導体、ホスフィンオキサイド誘導体、ビススチリル誘導体などがあげられる。 Specific examples of other electron transport compounds include pyridine derivatives, naphthalene derivatives, anthracene derivatives, benzofluorene derivatives, phenanthroline derivatives, perinone derivatives, coumarin derivatives, naphthalimide derivatives, anthraquinone derivatives, diphenoquinone derivatives, diphenylquinone derivatives, perylene derivatives, oxadiazole derivatives (such as 1,3-bis[(4-t-butylphenyl)1,3,4-oxadiazolyl]phenylene), thiophene derivatives, triazole derivatives (such as N-naphthyl-2,5-diphenyl-1,3,4-triazole), thiadiazole derivatives, metal complexes of oxine derivatives, quinolinol-based metal complexes, quinoxaline derivatives, polymers of quinoxaline derivatives, benzazole compounds, gallium complexes, pyrazole derivatives, perfluorinated phenylene derivatives, triazine derivatives pyrazine derivatives, benzoquinoline derivatives (such as 2,2'-bis(benzo[h]quinolin-2-yl)-9,9'-spirobifluorene), imidazopyridine derivatives, borane derivatives, benzimidazole derivatives (such as tris(N-phenylbenzimidazol-2-yl)benzene), benzoxazole derivatives, benzothiazole derivatives, quinoline derivatives, oligopyridine derivatives such as terpyridine, bipyridine derivatives, terpyridine derivatives (such as 1,3-bis(4'-(2,2':6'2"-terpyridinyl))benzene), naphthyridine derivatives (such as bis(1-naphthyl)-4-(1,8-naphthyridin-2-yl)phenylphosphine oxide), aldazine derivatives, arylnitrile derivatives, indole derivatives, phosphine oxide derivatives, and bisstyryl derivatives.
また、電子受容性窒素を有する金属錯体を用いることもでき、例えば、キノリノール系金属錯体やヒドロキシフェニルオキサゾール錯体などのヒドロキシアゾール錯体、アゾメチン錯体、トロポロン金属錯体、フラボノール金属錯体およびベンゾキノリン金属錯体などがあげられる。 Metal complexes having an electron-accepting nitrogen can also be used, such as quinolinol metal complexes, hydroxyazole complexes such as hydroxyphenyloxazole complexes, azomethine complexes, tropolone metal complexes, flavonol metal complexes, and benzoquinoline metal complexes.
上述した材料は単独でも用いられるが、異なる材料と混合して使用しても構わない。 The above materials can be used alone or in combination with other materials.
上述した材料の中でも、ボラン誘導体、ピリジン誘導体、フルオランテン誘導体、BO系誘導体、アントラセン誘導体、ベンゾフルオレン誘導体、ホスフィンオキサイド誘導体、ピリミジン誘導体、アリールニトリル誘導体、トリアジン誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、およびキノリノール系金属錯体が好ましい。 Among the above-mentioned materials, borane derivatives, pyridine derivatives, fluoranthene derivatives, BO-based derivatives, anthracene derivatives, benzofluorene derivatives, phosphine oxide derivatives, pyrimidine derivatives, arylnitrile derivatives, triazine derivatives, benzimidazole derivatives, phenanthroline derivatives, and quinolinol-based metal complexes are preferred.
<ボラン誘導体>
ボラン誘導体は、例えば下記式(ETM-1)で表される化合物であり、詳細には特開2007-27587号公報に開示されている。
The borane derivative is, for example, a compound represented by the following formula (ETM-1), and is disclosed in detail in JP-A-2007-27587.
式(ETM-1)で表される化合物の中でも、下記式(ETM-1-1)で表される化合物や下記式(ETM-1-2)で表される化合物が好ましい。
X1の具体的な例としては、下記式(X-1)~式(X-9)のいずれかで表される2価の基があげられる。
このボラン誘導体の具体例としては、例えば以下の化合物があげられる。
このボラン誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。 This borane derivative can be produced using known raw materials and known synthesis methods.
<ピリジン誘導体>
ピリジン誘導体は、例えば下記式(ETM-2)で表される化合物であり、好ましくは式(ETM-2-1)または式(ETM-2-2)で表される化合物である。
The pyridine derivative is, for example, a compound represented by the following formula (ETM-2), and is preferably a compound represented by formula (ETM-2-1) or (ETM-2-2).
φは、n価のアリール環(好ましくはn価のベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フルオレン環、ベンゾフルオレン環、フェナレン環、フェナントレン環またはトリフェニレン環)であり、nは1~4の整数である。 φ is an n-valent aryl ring (preferably an n-valent benzene ring, naphthalene ring, anthracene ring, fluorene ring, benzofluorene ring, phenalene ring, phenanthrene ring, or triphenylene ring), and n is an integer from 1 to 4.
式(ETM-2-1)において、R11~R18は、それぞれ独立して、水素、アルキル(好ましくは炭素数1~24のアルキル)、シクロアルキル(好ましくは炭素数3~12のシクロアルキル)またはアリール(好ましくは炭素数6~30のアリール)である。 In formula (ETM-2-1), R 11 to R 18 are each independently hydrogen, alkyl (preferably alkyl having 1 to 24 carbon atoms), cycloalkyl (preferably cycloalkyl having 3 to 12 carbon atoms) or aryl (preferably aryl having 6 to 30 carbon atoms).
式(ETM-2-2)において、R11およびR12は、それぞれ独立して、水素、アルキル(好ましくは炭素数1~24のアルキル)、シクロアルキル(好ましくは炭素数3~12のシクロアルキル)またはアリール(好ましくは炭素数6~30のアリール)であり、R11およびR12は結合して環を形成していてもよい。 In formula (ETM-2-2), R 11 and R 12 each independently represent hydrogen, alkyl (preferably alkyl having 1 to 24 carbon atoms), cycloalkyl (preferably cycloalkyl having 3 to 12 carbon atoms) or aryl (preferably aryl having 6 to 30 carbon atoms), and R 11 and R 12 may be bonded to form a ring.
各式において、「ピリジン系置換基」は、下記式(Py-1)~式(Py-15)のいずれか(式中の*は、結合位置を表す。)であり、ピリジン系置換基はそれぞれ独立して炭素数1~4のアルキルまたは炭素数5~10のシクロアルキルで置換されていてもよい。具体例としては、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、s-ブチル、またはt-ブチルなどがあげられ、メチルが好ましい。また、ピリジン系置換基はフェニレンやナフチレンを介して各式におけるφ、アントラセン環またはフルオレン環に結合していてもよい。 In each formula, the "pyridine-based substituent" is any one of the following formulae (Py-1) to (Py-15) (in the formulae, * indicates a bonding position), and each pyridine-based substituent may be independently substituted with an alkyl having 1 to 4 carbon atoms or a cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms. Specific examples include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, s-butyl, and t-butyl, with methyl being preferred. In addition, the pyridine-based substituent may be bonded to the φ, anthracene ring, or fluorene ring in each formula via phenylene or naphthylene.
ピリジン系置換基は、式(Py-1)~式(Py-15)のいずれか(式中の*は、結合位置を表す。)であるが、これらの中でも、下記式(Py-21)~式(Py-44)のいずれかであることが好ましい。
各ピリジン誘導体における少なくとも1つの水素が重水素で置換されていてもよく、また、式(ETM-2-1)および式(ETM-2-2)における2つの「ピリジン系置換基」のうちの一方はアリールで置き換えられていてもよい。 At least one hydrogen in each pyridine derivative may be replaced with deuterium, and one of the two "pyridine-based substituents" in formula (ETM-2-1) and formula (ETM-2-2) may be replaced with an aryl.
R11~R18における「アルキル」としては、直鎖および分岐鎖のいずれでもよく、例えば、炭素数1~24の直鎖アルキルまたは炭素数3~24の分岐鎖アルキルがあげられる。好ましい「アルキル」は、炭素数1~18のアルキル(炭素数3~18の分岐鎖アルキル)である。より好ましい「アルキル」は、炭素数1~12のアルキル(炭素数3~12の分岐鎖アルキル)である。さらに好ましい「アルキル」は、炭素数1~6のアルキル(炭素数3~6の分岐鎖アルキル)である。特に好ましい「アルキル」は、炭素数1~4のアルキル(炭素数3~4の分岐鎖アルキル)である。 The "alkyl" in R 11 to R 18 may be either linear or branched, and examples thereof include linear alkyl having 1 to 24 carbon atoms or branched alkyl having 3 to 24 carbon atoms. A preferred "alkyl" is an alkyl having 1 to 18 carbon atoms (branched alkyl having 3 to 18 carbon atoms). A more preferred "alkyl" is an alkyl having 1 to 12 carbon atoms (branched alkyl having 3 to 12 carbon atoms). An even more preferred "alkyl" is an alkyl having 1 to 6 carbon atoms (branched alkyl having 3 to 6 carbon atoms). An especially preferred "alkyl" is an alkyl having 1 to 4 carbon atoms (branched alkyl having 3 to 4 carbon atoms).
具体的な「アルキル」としては、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、s-ブチル、t-ブチル、n-ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、t-ペンチル、n-ヘキシル、1-メチルペンチル、4-メチル-2-ペンチル、3,3-ジメチルブチル、2-エチルブチル、n-ヘプチル、1-メチルヘキシル、n-オクチル、t-オクチル、1-メチルヘプチル、2-エチルヘキシル、2-プロピルペンチル、n-ノニル、2,2-ジメチルヘプチル、2,6-ジメチル-4-ヘプチル、3,5,5-トリメチルヘキシル、n-デシル、n-ウンデシル、1-メチルデシル、n-ドデシル、n-トリデシル、1-ヘキシルヘプチル、n-テトラデシル、n-ペンタデシル、n-ヘキサデシル、n-ヘプタデシル、n-オクタデシル、n-エイコシルなどがあげられる。 Specific examples of "alkyl" include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, s-butyl, t-butyl, n-pentyl, isopentyl, neopentyl, t-pentyl, n-hexyl, 1-methylpentyl, 4-methyl-2-pentyl, 3,3-dimethylbutyl, 2-ethylbutyl, n-heptyl, 1-methylhexyl, n-octyl, t-octyl, 1-methylheptyl, 2 -Ethylhexyl, 2-propylpentyl, n-nonyl, 2,2-dimethylheptyl, 2,6-dimethyl-4-heptyl, 3,5,5-trimethylhexyl, n-decyl, n-undecyl, 1-methyldecyl, n-dodecyl, n-tridecyl, 1-hexylheptyl, n-tetradecyl, n-pentadecyl, n-hexadecyl, n-heptadecyl, n-octadecyl, n-eicosyl, etc.
ピリジン系置換基に置換する炭素数1~4のアルキルとしては、上記アルキルの説明を引用することができる。 The above description of alkyl can be used for the alkyl having 1 to 4 carbon atoms that substitutes the pyridine-based substituent.
R11~R18における「シクロアルキル」としては、例えば、炭素数3~12のシクロアルキルがあげられる。好ましい「シクロアルキル」は、炭素数3~10のシクロアルキルである。より好ましい「シクロアルキル」は、炭素数3~8のシクロアルキルである。さらに好ましい「シクロアルキル」は、炭素数3~6のシクロアルキルである。
具体的な「シクロアルキル」としては、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、メチルシクロペンチル、シクロヘプチル、メチルシクロヘキシル、シクロオクチルまたはジメチルシクロヘキシルなどがあげられる。
The "cycloalkyl" in R 11 to R 18 is, for example, a cycloalkyl having 3 to 12 carbon atoms. A preferred "cycloalkyl" is a cycloalkyl having 3 to 10 carbon atoms. A more preferred "cycloalkyl" is a cycloalkyl having 3 to 8 carbon atoms. An even more preferred "cycloalkyl" is a cycloalkyl having 3 to 6 carbon atoms.
Specific examples of "cycloalkyl" include cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, methylcyclopentyl, cycloheptyl, methylcyclohexyl, cyclooctyl, and dimethylcyclohexyl.
R11~R18における「アリール」としては、好ましいアリールは炭素数6~30のアリールであり、より好ましいアリールは炭素数6~18のアリールであり、さらに好ましくは炭素数6~14のアリールであり、特に好ましくは炭素数6~12のアリールである。 As the "aryl" in R 11 to R 18 , the preferred aryl is an aryl having 6 to 30 carbon atoms, more preferably an aryl having 6 to 18 carbon atoms, even more preferably an aryl having 6 to 14 carbon atoms, and particularly preferably an aryl having 6 to 12 carbon atoms.
具体的な「炭素数6~30のアリール」としては、単環系アリールであるフェニル、縮合二環系アリールである(1-,2-)ナフチル、縮合三環系アリールである、アセナフチレン-(1-,3-,4-,5-)イル、フルオレン-(1-,2-,3-,4-,9-)イル、フェナレン-(1-,2-)イル、(1-,2-,3-,4-,9-)フェナントリル、縮合四環系アリールであるトリフェニレン-(1-,2-)イル、ピレン-(1-,2-,4-)イル、ナフタセン-(1-,2-,5-)イル、縮合五環系アリールであるペリレン-(1-,2-,3-)イル、ペンタセン-(1-,2-,5-,6-)イルなどがあげられる。 Specific examples of "aryls having 6 to 30 carbon atoms" include monocyclic aryls such as phenyl, fused bicyclic aryls such as (1-, 2-)naphthyl, fused tricyclic aryls such as acenaphthylene-(1-, 3-, 4-, 5-)yl, fluorene-(1-, 2-, 3-, 4-, 9-)yl, phenalene-(1-, 2-)yl, and (1-, 2-, 3-, 4-, 9-)phenanthryl, fused tetracyclic aryls such as triphenylene-(1-, 2-)yl, pyrene-(1-, 2-, 4-)yl, and naphthacene-(1-, 2-, 5-)yl, and fused pentacyclic aryls such as perylene-(1-, 2-, 3-)yl and pentacene-(1-, 2-, 5-, 6-)yl.
好ましい「炭素数6~30のアリール」は、フェニル、ナフチル、フェナントリル、クリセニルまたはトリフェニレニルなどがあげられ、さらに好ましくはフェニル、1-ナフチル、2-ナフチルまたはフェナントリルがあげられ、特に好ましくはフェニル、1-ナフチルまたは2-ナフチルがあげられる。 Preferred examples of "aryl having 6 to 30 carbon atoms" include phenyl, naphthyl, phenanthryl, chrysenyl, and triphenylenyl, more preferably phenyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl, and phenanthryl, and particularly preferably phenyl, 1-naphthyl, and 2-naphthyl.
式(ETM-2-2)におけるR11およびR12は結合して環を形成していてもよく、この結果、フルオレン骨格の5員環には、シクロブタン、シクロペンタン、シクロペンテン、シクロペンタジエン、シクロヘキサン、フルオレンまたはインデンなどがスピロ結合していてもよい。 In formula (ETM-2-2), R 11 and R 12 may be bonded to form a ring. As a result, cyclobutane, cyclopentane, cyclopentene, cyclopentadiene, cyclohexane, fluorene, indene, or the like may be spiro-bonded to the five-membered ring of the fluorene skeleton.
このピリジン誘導体の具体例としては、例えば以下の化合物があげられる。
このピリジン誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。 This pyridine derivative can be produced using known raw materials and known synthesis methods.
<フルオランテン誘導体>
フルオランテン誘導体は、例えば下記式(ETM-3)で表される化合物であり、詳細には国際公開第2010/134352号に開示されている。
The fluoranthene derivative is, for example, a compound represented by the following formula (ETM-3), and is disclosed in detail in WO 2010/134352.
式(ETM-3)中、X12~X21は水素、ハロゲン、直鎖、分岐もしくは環状のアルキル、直鎖、分岐もしくは環状のアルコキシ、置換もしくは無置換のアリール、または置換もしくは無置換のヘテロアリールを表す。ここで、置換されている場合の置換基としては、アリール、ヘテロアリール、アルキルまたはシクロアルキルなどがあげられる。 In formula (ETM-3), X12 to X21 each represent hydrogen, halogen, linear, branched or cyclic alkyl, linear, branched or cyclic alkoxy, substituted or unsubstituted aryl, or substituted or unsubstituted heteroaryl, where the substituent in the case of substitution includes aryl, heteroaryl, alkyl, cycloalkyl, etc.
このフルオランテン誘導体の具体例としては、例えば以下の化合物があげられる。
<BO系誘導体>
BO系誘導体は、例えば下記式(ETM-4)で表される多環芳香族化合物、または下記式(ETM-4)で表される構造を複数有する多環芳香族化合物の多量体である。
The BO derivative is, for example, a polycyclic aromatic compound represented by the following formula (ETM-4) or a polymer of a polycyclic aromatic compound having a plurality of structures represented by the following formula (ETM-4).
R1~R11は、それぞれ独立して、水素、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシまたはアリールオキシであり、これらにおける少なくとも1つの水素はアリール、ヘテロアリール、アルキルまたはシクロアルキルで置換されていてもよい。 R 1 to R 11 are each independently hydrogen, aryl, heteroaryl, diarylamino, diheteroarylamino, arylheteroarylamino, alkyl, cycloalkyl, alkoxy, or aryloxy, in which at least one hydrogen may be substituted with an aryl, heteroaryl, alkyl, or cycloalkyl.
また、R1~R11のうちの隣接する基同士が結合してa環、b環またはc環と共にアリール環またはヘテロアリール環を形成していてもよく、形成された環における少なくとも1つの水素はアリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシまたはアリールオキシで置換されていてもよく、これらにおける少なくとも1つの水素はアリール、ヘテロアリール、アルキルまたはシクロアルキルで置換されていてもよい。 Adjacent groups among R 1 to R 11 may be bonded to each other to form an aryl ring or a heteroaryl ring together with the ring a, ring b or ring c, and at least one hydrogen atom in the formed ring may be substituted with an aryl, heteroaryl, diarylamino, diheteroarylamino, arylheteroarylamino, alkyl, cycloalkyl, alkoxy or aryloxy, and at least one hydrogen atom in these rings may be substituted with an aryl, heteroaryl, alkyl or cycloalkyl.
また、式(ETM-4)で表される化合物または構造における少なくとも1つの水素がハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい。 In addition, at least one hydrogen atom in the compound or structure represented by formula (ETM-4) may be replaced with a halogen or deuterium.
式(ETM-4)における置換基や環形成の形態の説明については、式(1A)および式(1B)で表される多環芳香族化合物の説明を引用することができる。 For an explanation of the substituents and ring formation form in formula (ETM-4), the explanation of the polycyclic aromatic compounds represented by formulas (1A) and (1B) can be cited.
このBO系誘導体の具体例としては、例えば以下の化合物があげられる。
このBO系誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。 This BO derivative can be produced using known raw materials and known synthesis methods.
<アントラセン誘導体>
アントラセン誘導体の1つは、例えば下記式(ETM-5)で表される化合物である。
One of the anthracene derivatives is, for example, a compound represented by the following formula (ETM-5).
Ar1は、それぞれ独立して、単結合、2価のベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フルオレン、またはフェナレンである。 Each Ar 1 is independently a single bond, or a divalent benzene, naphthalene, anthracene, fluorene, or phenalene.
Ar2は、それぞれ独立して、炭素数6~20のアリールであり、炭素数6~16のアリールが好ましく、炭素数6~12のアリールがより好ましく、炭素数6~10のアリールが特に好ましい。「炭素数6~20のアリール」の具体例としては、単環系アリールであるフェニル、(o-,m-,p-)トリル、(2,3-,2,4-,2,5-,2,6-,3,4-,3,5-)キシリル、メシチル(2,4,6-トリメチルフェニル)、(o-,m-,p-)クメニル、二環系アリールである(2-,3-,4-)ビフェニリル、縮合二環系アリールである(1-,2-)ナフチル、三環系アリールであるテルフェニリル(m-テルフェニル-2’-イル、m-テルフェニル-4’-イル、m-テルフェニル-5’-イル、o-テルフェニル-3’-イル、o-テルフェニル-4’-イル、p-テルフェニル-2’-イル、m-テルフェニル-2-イル、m-テルフェニル-3-イル、m-テルフェニル-4-イル、o-テルフェニル-2-イル、o-テルフェニル-3-イル、o-テルフェニル-4-イル、p-テルフェニル-2-イル、p-テルフェニル-3-イル、p-テルフェニル-4-イル)、縮合三環系アリールである、アントラセン-(1-,2-,9-)イル、アセナフチレン-(1-,3-,4-,5-)イル、フルオレン-(1-,2-,3-,4-,9-)イル、フェナレン-(1-,2-)イル、(1-,2-,3-,4-,9-)フェナントリル、縮合四環系アリールであるトリフェニレン-(1-,2-)イル、ピレン-(1-,2-,4-)イル、テトラセン-(1-,2-,5-)イル、縮合五環系アリールであるペリレン-(1-,2-,3-)イルなどがあげられる。「炭素数6~10のアリール」の具体例としては、フェニル、ビフェニリル、ナフチル、テルフェニリル、アントラセニル、アセナフチレニル、フルオレニル、フェナレニル、フェナントリル、トリフェニレニル、ピレニル、テトラセニル、ペリレニルなどがあげられる。 Each Ar2 is independently an aryl having 6 to 20 carbon atoms, preferably an aryl having 6 to 16 carbon atoms, more preferably an aryl having 6 to 12 carbon atoms, and particularly preferably an aryl having 6 to 10 carbon atoms. Specific examples of the "aryl having 6 to 20 carbon atoms" include monocyclic aryls such as phenyl, (o-, m-, p-) tolyl, (2,3-, 2,4-, 2,5-, 2,6-, 3,4-, 3,5-) xylyl, mesityl (2,4,6-trimethylphenyl), (o-, m-, p-) cumenyl, bicyclic aryls such as (2-, 3-, 4-) biphenylyl, condensed bicyclic aryls such as (1-, 2-) naphthyl, tricyclic aryls such as terphenylyl (m-terphenyl-2'-yl, m-terphenyl-4'-yl, m-terphenyl-5'-yl, o-terphenyl-3'-yl, o-terphenyl-4'-yl, p-terphenyl-2'-yl, m-terphenyl-2-yl, m-terphenyl-3-yl, m-terphenyl-4'-yl, p-terphenyl-2 ...4'-yl, p-terphenyl-2-yl, m-terphenyl-2-yl, m-terphenyl-3-yl, m-terphenyl-4'-yl, p-terphenyl-2-yl, m-terphenyl-4'-yl, p-terphenyl-2-yl, m-terphenyl-2-yl, m-terphenyl-3-yl, m aryl, o-terphenyl-4-yl, o-terphenyl-2-yl, o-terphenyl-3-yl, o-terphenyl-4-yl, p-terphenyl-2-yl, p-terphenyl-3-yl, p-terphenyl-4-yl; fused tricyclic aryls, anthracene-(1-,2-,9-)yl, acenaphthylene-(1-,3-,4-,5-)yl, fluorene-(1-,2-,3-,4-,9-)yl, phenalene-(1-,2-)yl, (1-,2-,3-,4-,9-)phenanthryl; fused tetracyclic aryls, triphenylene-(1-,2-)yl, pyrene-(1-,2-,4-)yl, tetracene-(1-,2-,5-)yl; fused pentacyclic aryls, perylene-(1-,2-,3-)yl, and the like. Specific examples of the "aryl having 6 to 10 carbon atoms" include phenyl, biphenylyl, naphthyl, terphenylyl, anthracenyl, acenaphthylenyl, fluorenyl, phenalenyl, phenanthryl, triphenylenyl, pyrenyl, tetracenyl, and perylenyl.
R1~R4は、それぞれ独立して、水素、炭素数1~6のアルキル、炭素数3から6のシクロアルキルまたは炭素数6~20のアリールである。
R1~R4における炭素数1~6のアルキルについては直鎖および分岐鎖のいずれでもよい。すなわち、炭素数1~6の直鎖アルキルまたは炭素数3~6の分岐鎖アルキルである。より好ましくは、炭素数1~4のアルキル(炭素数3~4の分岐鎖アルキル)である。具体例としては、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、s-ブチル、t-ブチル、n-ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、t-ペンチル、n-ヘキシル、1-メチルペンチル、4-メチル-2-ペンチル、3,3-ジメチルブチル、または2-エチルブチルなどがあげられ、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、s-ブチル、またはt-ブチルが好ましく、メチル、エチル、またはt-ブチルがより好ましい。
R 1 to R 4 are each independently hydrogen, alkyl having 1 to 6 carbon atoms, cycloalkyl having 3 to 6 carbon atoms, or aryl having 6 to 20 carbon atoms.
The alkyl having 1 to 6 carbon atoms in R 1 to R 4 may be either linear or branched. That is, it is a linear alkyl having 1 to 6 carbon atoms or a branched alkyl having 3 to 6 carbon atoms. It is more preferably an alkyl having 1 to 4 carbon atoms (branched alkyl having 3 to 4 carbon atoms). Specific examples include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, s-butyl, t-butyl, n-pentyl, isopentyl, neopentyl, t-pentyl, n-hexyl, 1-methylpentyl, 4-methyl-2-pentyl, 3,3-dimethylbutyl, and 2-ethylbutyl, and methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, s-butyl, or t-butyl is preferred, and methyl, ethyl, or t-butyl is more preferred.
R1~R4における炭素数3~6のシクロアルキルの具体例としては、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、メチルシクロペンチル、シクロヘプチル、メチルシクロヘキシル、シクロオクチルまたはジメチルシクロヘキシルなどがあげられる。 Specific examples of the cycloalkyl having 3 to 6 carbon atoms for R 1 to R 4 include cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, methylcyclopentyl, cycloheptyl, methylcyclohexyl, cyclooctyl, and dimethylcyclohexyl.
R1~R4における炭素数6~20のアリールについては、炭素数6~16のアリールが好ましく、炭素数6~12のアリールがより好ましく、炭素数6~10のアリールが特に好ましい。「炭素数6~20のアリール」の具体例としては、Ar2における「炭素数6~20のアリール」の具体例を引用することができる。好ましい「炭素数6~20のアリール」は、フェニル、ビフェニリル、テルフェニリルまたはナフチルであり、より好ましくは、フェニル、ビフェニリル、1-ナフチル、2-ナフチルまたはm-テルフェニル-5’-イルであり、さらに好ましくは、フェニル、ビフェニリル、1-ナフチルまたは2-ナフチルであり、最も好ましくはフェニルである。 The aryl having 6 to 20 carbon atoms in R 1 to R 4 is preferably an aryl having 6 to 16 carbon atoms, more preferably an aryl having 6 to 12 carbon atoms, and particularly preferably an aryl having 6 to 10 carbon atoms. Specific examples of the "aryl having 6 to 20 carbon atoms" include the specific examples of the "aryl having 6 to 20 carbon atoms" in Ar 2. Preferred examples of the "aryl having 6 to 20 carbon atoms" include phenyl, biphenylyl, terphenylyl, or naphthyl, more preferably phenyl, biphenylyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl, or m-terphenyl-5'-yl, even more preferably phenyl, biphenylyl, 1-naphthyl, or 2-naphthyl, and most preferably phenyl.
これらのアントラセン誘導体の具体例としては、例えば以下の化合物があげられる。
これらのアントラセン誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。 These anthracene derivatives can be produced using known raw materials and known synthesis methods.
<ベンゾフルオレン誘導体>
ベンゾフルオレン誘導体は、例えば下記式(ETM-6)で表される化合物である。
The benzofluorene derivative is, for example, a compound represented by the following formula (ETM-6).
Ar1は、それぞれ独立して、炭素数6~20のアリールであり、式(ETM-5)のAr2における「炭素数6~20のアリール」と同じ説明を引用することができる。炭素数6~16のアリールが好ましく、炭素数6~12のアリールがより好ましく、炭素数6~10のアリールが特に好ましい。具体例としては、フェニル、ビフェニリル、ナフチル、テルフェニリル、アントラセニル、アセナフチレニル、フルオレニル、フェナレニル、フェナントリル、トリフェニレニル、ピレニル、テトラセニル、ペリレニルなどがあげられる。 Each Ar 1 is independently an aryl having 6 to 20 carbon atoms, and the same explanation as for "aryl having 6 to 20 carbon atoms" in Ar 2 of formula (ETM-5) can be cited. An aryl having 6 to 16 carbon atoms is preferable, an aryl having 6 to 12 carbon atoms is more preferable, and an aryl having 6 to 10 carbon atoms is particularly preferable. Specific examples include phenyl, biphenylyl, naphthyl, terphenylyl, anthracenyl, acenaphthylenyl, fluorenyl, phenalenyl, phenanthryl, triphenylenyl, pyrenyl, tetracenyl, perylenyl, etc.
Ar2は、それぞれ独立して、水素、アルキル(好ましくは炭素数1~24のアルキル)、シクロアルキル(好ましくは炭素数3~12のシクロアルキル)またはアリール(好ましくは炭素数6~30のアリール)であり、2つのAr2は結合して環を形成していてもよい。 Each Ar 2 is independently hydrogen, an alkyl (preferably an alkyl having 1 to 24 carbon atoms), a cycloalkyl (preferably a cycloalkyl having 3 to 12 carbon atoms) or an aryl (preferably an aryl having 6 to 30 carbon atoms), and two Ar 2 may be bonded to form a ring.
Ar2における「アルキル」としては、直鎖および分岐鎖のいずれでもよく、例えば、炭素数1~24の直鎖アルキルまたは炭素数3~24の分岐鎖アルキルがあげられる。好ましい「アルキル」は、炭素数1~18のアルキル(炭素数3~18の分岐鎖アルキル)である。より好ましい「アルキル」は、炭素数1~12のアルキル(炭素数3~12の分岐鎖アルキル)である。さらに好ましい「アルキル」は、炭素数1~6のアルキル(炭素数3~6の分岐鎖アルキル)である。特に好ましい「アルキル」は、炭素数1~4のアルキル(炭素数3~4の分岐鎖アルキル)である。具体的な「アルキル」としては、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、s-ブチル、t-ブチル、n-ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、t-ペンチル、n-ヘキシル、1-メチルペンチル、4-メチル-2-ペンチル、3,3-ジメチルブチル、2-エチルブチル、n-ヘプチル、1-メチルヘキシルなどがあげられる。 The "alkyl" in Ar2 may be either linear or branched, and examples thereof include linear alkyl having 1 to 24 carbon atoms or branched alkyl having 3 to 24 carbon atoms. A preferred "alkyl" is an alkyl having 1 to 18 carbon atoms (branched alkyl having 3 to 18 carbon atoms). A more preferred "alkyl" is an alkyl having 1 to 12 carbon atoms (branched alkyl having 3 to 12 carbon atoms). An even more preferred "alkyl" is an alkyl having 1 to 6 carbon atoms (branched alkyl having 3 to 6 carbon atoms). An especially preferred "alkyl" is an alkyl having 1 to 4 carbon atoms (branched alkyl having 3 to 4 carbon atoms). Specific examples of "alkyl" include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, s-butyl, t-butyl, n-pentyl, isopentyl, neopentyl, t-pentyl, n-hexyl, 1-methylpentyl, 4-methyl-2-pentyl, 3,3-dimethylbutyl, 2-ethylbutyl, n-heptyl, 1-methylhexyl, and the like.
Ar2における「シクロアルキル」としては、例えば、炭素数3~12のシクロアルキルがあげられる。好ましい「シクロアルキル」は、炭素数3~10のシクロアルキルである。より好ましい「シクロアルキル」は、炭素数3~8のシクロアルキルである。さらに好ましい「シクロアルキル」は、炭素数3~6のシクロアルキルである。具体的な「シクロアルキル」としては、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、メチルシクロペンチル、シクロヘプチル、メチルシクロヘキシル、シクロオクチルまたはジメチルシクロヘキシルなどがあげられる。 The "cycloalkyl" in Ar2 includes, for example, cycloalkyl having 3 to 12 carbon atoms. A preferred "cycloalkyl" is cycloalkyl having 3 to 10 carbon atoms. A more preferred "cycloalkyl" is cycloalkyl having 3 to 8 carbon atoms. An even more preferred "cycloalkyl" is cycloalkyl having 3 to 6 carbon atoms. Specific examples of "cycloalkyl" include cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, methylcyclopentyl, cycloheptyl, methylcyclohexyl, cyclooctyl, and dimethylcyclohexyl.
Ar2における「アリール」としては、好ましいアリールは炭素数6~30のアリールであり、より好ましいアリールは炭素数6~18のアリールであり、さらに好ましくは炭素数6~14のアリールであり、特に好ましくは炭素数6~12のアリールである。 As the "aryl" in Ar2 , the preferred aryl is an aryl having 6 to 30 carbon atoms, the more preferred aryl is an aryl having 6 to 18 carbon atoms, the further more preferred aryl is an aryl having 6 to 14 carbon atoms, and the particularly preferred aryl is an aryl having 6 to 12 carbon atoms.
具体的な「炭素数6~30のアリール」としては、フェニル、ナフチル、アセナフチレニル、フルオレニル、フェナレニル、フェナントリル、トリフェニレニル、ピレニル、ナフタセニル、ペリレニル、ペンタセニルなどがあげられる。 Specific examples of "aryl having 6 to 30 carbon atoms" include phenyl, naphthyl, acenaphthylenyl, fluorenyl, phenalenyl, phenanthryl, triphenylenyl, pyrenyl, naphthacenyl, perylenyl, and pentacenyl.
2つのAr2は結合して環を形成していてもよく、この結果、フルオレン骨格の5員環には、シクロブタン、シクロペンタン、シクロペンテン、シクロペンタジエン、シクロヘキサン、フルオレンまたはインデンなどがスピロ結合していてもよい。 Two Ar2 may be bonded to form a ring, and as a result, cyclobutane, cyclopentane, cyclopentene, cyclopentadiene, cyclohexane, fluorene, indene, or the like may be spiro-bonded to the five-membered ring of the fluorene skeleton.
このベンゾフルオレン誘導体の具体例としては、例えば以下の化合物があげられる。
このベンゾフルオレン誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。 This benzofluorene derivative can be produced using known raw materials and known synthesis methods.
<ホスフィンオキサイド誘導体>
ホスフィンオキサイド誘導体は、例えば下記式(ETM-7-1)で表される化合物である。詳細は国際公開第2013/079217号および国際公開第2013/079678号にも記載されている。
The phosphine oxide derivative is, for example, a compound represented by the following formula (ETM-7-1). Details are also described in WO 2013/079217 and WO 2013/079678.
R5は、置換または無置換の、炭素数1~20のアルキル、炭素数3~16のシクロアルキル、炭素数6~20のアリールまたは炭素数5~20のヘテロアリールであり、
R6は、CN、置換または無置換の、炭素数1~20のアルキル、炭素数3~16のシクロアルキル、炭素数1~20のヘテロアルキル、炭素数6~20のアリール、炭素数5~20のヘテロアリール、炭素数1~20のアルコキシまたは炭素数6~20のアリールオキシであり、
R7およびR8は、それぞれ独立して、置換または無置換の、炭素数6~20のアリールまたは炭素数5~20のヘテロアリールであり、
R9は酸素または硫黄であり、
jは0または1であり、kは0または1であり、rは0~4の整数であり、qは1~3の整数である。
ここで、置換されている場合の置換基としては、アリール、ヘテロアリール、アルキルまたはシクロアルキルなどがあげられる。
R 5 is a substituted or unsubstituted alkyl having 1 to 20 carbon atoms, cycloalkyl having 3 to 16 carbon atoms, aryl having 6 to 20 carbon atoms, or heteroaryl having 5 to 20 carbon atoms;
R 6 is CN, a substituted or unsubstituted alkyl having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl having 3 to 16 carbon atoms, a heteroalkyl having 1 to 20 carbon atoms, an aryl having 6 to 20 carbon atoms, a heteroaryl having 5 to 20 carbon atoms, an alkoxy having 1 to 20 carbon atoms, or an aryloxy having 6 to 20 carbon atoms;
R 7 and R 8 are each independently a substituted or unsubstituted aryl having 6 to 20 carbon atoms or a heteroaryl having 5 to 20 carbon atoms;
R9 is oxygen or sulfur;
j is 0 or 1, k is 0 or 1, r is an integer of 0 to 4, and q is an integer of 1 to 3.
When substituted, the substituent may be an aryl, heteroaryl, alkyl or cycloalkyl.
ホスフィンオキサイド誘導体は、例えば下記式(ETM-7-2)で表される化合物でもよい。
R1~R3は、同じでも異なっていてもよく、水素、アルキル、シクロアルキル、アラルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アルキニル、アルコキシ、アルキルチオ、シクロアルキルチオ、アリールエーテル(アリールエーテル基)、アリールチオエーテル(アリールチオエーテル基)、アリール、複素環基、ハロゲン、シアノ、アルデヒド、カルボニル、カルボキシル、アミノ、ニトロ、シリル、および隣接置換基との間に形成される縮合環の中から選ばれる。 R 1 to R 3 may be the same or different and are selected from hydrogen, alkyl, cycloalkyl, aralkyl, alkenyl, cycloalkenyl, alkynyl, alkoxy, alkylthio, cycloalkylthio, aryl ether (aryl ether group), aryl thioether (aryl thioether group), aryl, heterocyclic group, halogen, cyano, aldehyde, carbonyl, carboxyl, amino, nitro, silyl, and a fused ring formed between adjacent substituents.
Ar1は、同じでも異なっていてもよく、アリーレンまたはヘテロアリーレンである。Ar2は、同じでも異なっていてもよく、アリールまたはヘテロアリールである。ただし、Ar1およびAr2のうち少なくとも一方は置換基を有しているか、または隣接置換基との間に縮合環を形成している。nは0~3の整数であり、nが0のとき不飽和構造部分は存在せず、nが3のときR1は存在しない。 Ar 1 may be the same or different and is arylene or heteroarylene. Ar 2 may be the same or different and is aryl or heteroaryl. However, at least one of Ar 1 and Ar 2 has a substituent or forms a condensed ring with the adjacent substituent. n is an integer of 0 to 3, when n is 0, there is no unsaturated structural portion, and when n is 3, R 1 does not exist.
これらの置換基の内、アルキルとは、例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチルなどの飽和脂肪族炭化水素基を示し、これは無置換でも置換されていてもかまわない。置換されている場合の置換基には特に制限は無く、例えば、アルキル、アリール、複素環基等をあげることができ、この点は、以下の記載にも共通する。また、アルキルの炭素数は特に限定されないが、入手の容易性やコストの点から、通常、1~20の範囲である。 Among these substituents, alkyl refers to saturated aliphatic hydrocarbon groups such as methyl, ethyl, propyl, and butyl, which may be unsubstituted or substituted. If substituted, there is no particular limit to the substituent, and examples include alkyl, aryl, and heterocyclic groups, which is also the case in the following descriptions. In addition, the number of carbon atoms in the alkyl is not particularly limited, but is usually in the range of 1 to 20 from the standpoint of ease of availability and cost.
また、シクロアルキルとは、例えば、シクロプロピル、シクロヘキシル、ノルボルニル、アダマンチルなどの飽和脂環式炭化水素基を示し、これは無置換でも置換されていてもかまわない。アルキル部分の炭素数は特に限定されないが、通常、3~20の範囲である。 Cycloalkyl refers to a saturated alicyclic hydrocarbon group, such as cyclopropyl, cyclohexyl, norbornyl, or adamantyl, which may be unsubstituted or substituted. The number of carbon atoms in the alkyl portion is not particularly limited, but is usually in the range of 3 to 20.
また、アラルキルとは、例えば、ベンジル、フェニルエチルなどの脂肪族炭化水素を介した芳香族炭化水素基を示し、脂肪族炭化水素と芳香族炭化水素はいずれも無置換でも置換されていてもかまわない。脂肪族部分の炭素数は特に限定されないが、通常、1~20の範囲である。 Also, aralkyl refers to an aromatic hydrocarbon group via an aliphatic hydrocarbon such as benzyl or phenylethyl, and both the aliphatic and aromatic hydrocarbons may be unsubstituted or substituted. The number of carbon atoms in the aliphatic portion is not particularly limited, but is usually in the range of 1 to 20.
また、アルケニルとは、例えば、ビニル、アリル、ブタジエニルなどの二重結合を含む不飽和脂肪族炭化水素基を示し、これは無置換でも置換されていてもかまわない。アルケニルの炭素数は特に限定されないが、通常、2~20の範囲である。 Alkenyl refers to an unsaturated aliphatic hydrocarbon group containing a double bond, such as vinyl, allyl, or butadienyl, which may be unsubstituted or substituted. The number of carbon atoms in an alkenyl is not particularly limited, but is usually in the range of 2 to 20.
また、シクロアルケニルとは、例えば、シクロペンテニル、シクロペンタジエニル、シクロヘキセニルなどの二重結合を含む不飽和脂環式炭化水素基を示し、これは無置換でも置換されていてもかまわない。 Cycloalkenyl refers to an unsaturated alicyclic hydrocarbon group containing a double bond, such as cyclopentenyl, cyclopentadienyl, or cyclohexenyl, which may be unsubstituted or substituted.
また、アルキニルとは、例えば、アセチレニルなどの三重結合を含む不飽和脂肪族炭化水素基を示し、これは無置換でも置換されていてもかまわない。アルキニルの炭素数は特に限定されないが、通常、2~20の範囲である。 Alkynyl refers to an unsaturated aliphatic hydrocarbon group containing a triple bond, such as acetylenyl, which may be unsubstituted or substituted. The number of carbon atoms in alkynyl is not particularly limited, but is usually in the range of 2 to 20.
また、アルコキシとは、例えば、メトキシなどのエーテル結合を介した脂肪族炭化水素基を示し、脂肪族炭化水素基は無置換でも置換されていてもかまわない。アルコキシの炭素数は特に限定されないが、通常、1~20の範囲である。 Alkoxy refers to an aliphatic hydrocarbon group, such as methoxy, that is bonded via an ether bond, and the aliphatic hydrocarbon group may be unsubstituted or substituted. The number of carbon atoms in the alkoxy is not particularly limited, but is usually in the range of 1 to 20.
また、アルキルチオとは、アルコキシのエーテル結合の酸素原子が硫黄原子に置換された基である。 Alkylthio is a group in which the oxygen atom of the ether bond of an alkoxy is replaced with a sulfur atom.
また、シクロアルキルチオとは、シクロアルコキシのエーテル結合の酸素原子が硫黄原子に置換された基である。 Cycloalkylthio is a group in which the oxygen atom of the ether bond of a cycloalkoxy is replaced with a sulfur atom.
また、アリールエーテルとは、例えば、フェノキシなどのエーテル結合を介した芳香族炭化水素基を示し、芳香族炭化水素基は無置換でも置換されていてもかまわない。アリールエーテルの炭素数は特に限定されないが、通常、6~40の範囲である。 Also, aryl ether refers to an aromatic hydrocarbon group, such as phenoxy, that is bonded via an ether bond, and the aromatic hydrocarbon group may be unsubstituted or substituted. The number of carbon atoms in the aryl ether is not particularly limited, but is usually in the range of 6 to 40.
また、アリールチオエーテルとは、アリールエーテルのエーテル結合の酸素原子が硫黄原子に置換された基である。 An aryl thioether is a group in which the oxygen atom of the ether bond of an aryl ether is replaced with a sulfur atom.
また、アリールとは、例えば、フェニル、ナフチル、ビフェニリル、フェナントリル、ターフェニリル、ピレニルなどの芳香族炭化水素基を示す。アリールは無置換でも置換されていてもかまわない。アリールの炭素数は特に限定されないが、通常、6~40の範囲である。 Also, aryl refers to an aromatic hydrocarbon group such as phenyl, naphthyl, biphenylyl, phenanthryl, terphenylyl, pyrenyl, etc. The aryl may be unsubstituted or substituted. The number of carbon atoms in the aryl is not particularly limited, but is usually in the range of 6 to 40.
また、複素環基とは、例えば、フラニル、チエニル、オキサゾリル、ピリジル、キノリニル、カルバゾリルなどの炭素以外の原子を有する環状構造基を示し、これは無置換でも置換されていてもかまわない。複素環基の炭素数は特に限定されないが、通常、2~30の範囲である。 Heterocyclic groups refer to cyclic structural groups having atoms other than carbon, such as furanyl, thienyl, oxazolyl, pyridyl, quinolinyl, and carbazolyl, which may be unsubstituted or substituted. The number of carbon atoms in the heterocyclic group is not particularly limited, but is usually in the range of 2 to 30.
ハロゲンとは、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素を示す。 Halogen refers to fluorine, chlorine, bromine, and iodine.
アルデヒド、カルボニル、アミノには、脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素、複素環などで置換された基も含むことができる。 Aldehyde, carbonyl, and amino can also include groups substituted with aliphatic hydrocarbons, alicyclic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, heterocycles, etc.
また、脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素、複素環は無置換でも置換されていてもかまわない。 In addition, the aliphatic hydrocarbons, alicyclic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, and heterocycles may be unsubstituted or substituted.
シリルとは、例えば、トリメチルシリルなどのケイ素化合物基を示し、これは無置換でも置換されていてもかまわない。シリルの炭素数は特に限定されないが、通常、3~20の範囲である。また、ケイ素数は、通常、1~6である。 Silyl refers to a silicon compound group such as trimethylsilyl, which may be unsubstituted or substituted. The number of carbon atoms in silyl is not particularly limited, but is usually in the range of 3 to 20. The number of silicon atoms is usually 1 to 6.
隣接置換基との間に形成される縮合環とは、例えば、Ar1とR2、Ar1とR3、Ar2とR2、Ar2とR3、R2とR3、Ar1とAr2等の間で形成された共役または非共役の縮合環である。ここで、nが1の場合、2つのR1同士で共役または非共役の縮合環を形成してもよい。これら縮合環は、環内構造に窒素、酸素、硫黄原子を含んでいてもよいし、さらに別の環と縮合してもよい。 The fused ring formed between adjacent substituents is, for example, a conjugated or non-conjugated fused ring formed between Ar1 and R2 , Ar1 and R3 , Ar2 and R2 , Ar2 and R3 , R2 and R3 , Ar1 and Ar2 , etc. Here, when n is 1, two R1s may form a conjugated or non-conjugated fused ring. These fused rings may contain a nitrogen, oxygen, or sulfur atom in the ring structure, or may be fused with another ring.
このホスフィンオキサイド誘導体の具体例としては、例えば以下の化合物があげられる。
このホスフィンオキサイド誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。 This phosphine oxide derivative can be produced using known raw materials and known synthesis methods.
<ピリミジン誘導体>
ピリミジン誘導体は、例えば下記式(ETM-8)で表される化合物であり、好ましくは下記式(ETM-8-1)で表される化合物である。詳細は国際公開第2011/021689号にも記載されている。
The pyrimidine derivative is, for example, a compound represented by the following formula (ETM-8), preferably a compound represented by the following formula (ETM-8-1). Details are also described in WO 2011/021689.
Arは、それぞれ独立して、置換されていてもよいアリール、または置換されていてもよいヘテロアリールである。nは1~4の整数であり、好ましくは1~3の整数であり、より好ましくは2または3である。 Each Ar is independently an optionally substituted aryl or an optionally substituted heteroaryl. n is an integer from 1 to 4, preferably an integer from 1 to 3, and more preferably 2 or 3.
「置換されていてもよいアリール」の「アリール」としては、例えば、炭素数6~30のアリールがあげられ、好ましくは炭素数6~24のアリール、より好ましくは炭素数6~20のアリール、さらに好ましくは炭素数6~12のアリールである。 The "aryl" in "optionally substituted aryl" includes, for example, aryl having 6 to 30 carbon atoms, preferably aryl having 6 to 24 carbon atoms, more preferably aryl having 6 to 20 carbon atoms, and even more preferably aryl having 6 to 12 carbon atoms.
具体的な「アリール」としては、単環系アリールであるフェニル、二環系アリールである(2-,3-,4-)ビフェニリル、縮合二環系アリールである(1-,2-)ナフチル、三環系アリールであるテルフェニリル(m-テルフェニル-2'-イル、m-テルフェニル-4'-イル、m-テルフェニル-5'-イル、o-テルフェニル-3'-イル、o-テルフェニル-4'-イル、p-テルフェニル-2'-イル、m-テルフェニル-2-イル、m-テルフェニル-3-イル、m-テルフェニル-4-イル、o-テルフェニル-2-イル、o-テルフェニル-3-イル、o-テルフェニル-4-イル、p-テルフェニル-2-イル、p-テルフェニル-3-イル、p-テルフェニル-4-イル)、縮合三環系アリールである、アセナフチレン-(1-,3-,4-,5-)イル、フルオレン-(1-,2-,3-,4-,9-)イル、フェナレン-(1-,2-)イル、(1-,2-,3-,4-,9-)フェナントリル、四環系アリールであるクアテルフェニリル(5'-フェニル-m-テルフェニル-2-イル、5'-フェニル-m-テルフェニル-3-イル、5'-フェニル-m-テルフェニル-4-イル、m-クアテルフェニリル)、縮合四環系アリールであるトリフェニレン-(1-,2-)イル、ピレン-(1-,2-,4-)イル、ナフタセン-(1-,2-,5-)イル、縮合五環系アリールであるペリレン-(1-,2-,3-)イル、ペンタセン-(1-,2-,5-,6-)イルなどがあげられる。 Specific examples of "aryl" include monocyclic aryl phenyl, bicyclic aryl (2-, 3-, 4-) biphenylyl, condensed bicyclic aryl (1-, 2-) naphthyl, tricyclic aryl terphenylyl (m-terphenyl-2'-yl, m-terphenyl-4'-yl, m-terphenyl-5'-yl, o-terphenyl-3'-yl, o-terphenyl-4'-yl, p-terphenyl-2'-yl, m-terphenyl-2-yl, m-terphenyl-3-yl, m-terphenyl-4-yl, o-terphenyl-2-yl, o-terphenyl-3-yl, o-terphenyl-4-yl, p-terphenyl-2-yl, p-terphenyl-3-yl, p-terphenyl-4-yl), condensed tricyclic aryl Examples of aryl include acenaphthylene-(1-,3-,4-,5-)yl, fluorene-(1-,2-,3-,4-,9-)yl, phenalene-(1-,2-)yl, (1-,2-,3-,4-,9-)phenanthryl, tetracyclic aryl quaterphenylyl (5'-phenyl-m-terphenyl-2-yl, 5'-phenyl-m-terphenyl-3-yl, 5'-phenyl-m-terphenyl-4-yl, m-quaterphenylyl), condensed tetracyclic aryl triphenylene-(1-,2-)yl, pyrene-(1-,2-,4-)yl, naphthacene-(1-,2-,5-)yl, condensed pentacyclic aryl perylene-(1-,2-,3-)yl, pentacene-(1-,2-,5-,6-)yl, etc.
「置換されていてもよいヘテロアリール」の「ヘテロアリール」としては、例えば、炭素数2~30のヘテロアリールがあげられ、炭素数2~25のヘテロアリールが好ましく、炭素数2~20のヘテロアリールがより好ましく、炭素数2~15のヘテロアリールがさらに好ましく、炭素数2~10のヘテロアリールが特に好ましい。また、ヘテロアリールとしては、例えば環構成原子として炭素以外に酸素、硫黄および窒素から選ばれるヘテロ原子を1ないし5個含有する複素環などがあげられる。 The "heteroaryl" in "optionally substituted heteroaryl" includes, for example, heteroaryl having 2 to 30 carbon atoms, preferably heteroaryl having 2 to 25 carbon atoms, more preferably heteroaryl having 2 to 20 carbon atoms, even more preferably heteroaryl having 2 to 15 carbon atoms, and particularly preferably heteroaryl having 2 to 10 carbon atoms. In addition, examples of heteroaryl include heterocycles containing, in addition to carbon, 1 to 5 heteroatoms selected from oxygen, sulfur, and nitrogen as ring-constituting atoms.
具体的なヘテロアリールとしては、例えば、フリル、チエニル、ピロリル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、チアゾリル、イソチアゾリル、イミダゾリル、ピラゾリル、オキサジアゾリル、フラザニル、チアジアゾリル、トリアゾリル、テトラゾリル、ピリジル、ピリミジニル、ピリダジニル、ピラジニル、トリアジニル、ベンゾフラニル、イソベンゾフラニル、ベンゾ[b]チエニル、インドリル、イソインドリル、1H-インダゾリル、ベンゾイミダゾリル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾチアゾリル、1H-ベンゾトリアゾリル、キノリル、イソキノリル、シンノリル、キナゾリル、キノキサリニル、フタラジニル、ナフチリジニル、プリニル、プテリジニル、カルバゾリル、アクリジニル、フェノキサジニル、フェノチアジニル、フェナジニル、フェノキサチイニル、チアントレニル、インドリジニルなどがあげられる。 Specific examples of heteroaryl include furyl, thienyl, pyrrolyl, oxazolyl, isoxazolyl, thiazolyl, isothiazolyl, imidazolyl, pyrazolyl, oxadiazolyl, furazanyl, thiadiazolyl, triazolyl, tetrazolyl, pyridyl, pyrimidinyl, pyridazinyl, pyrazinyl, triazinyl, benzofuranyl, isobenzofuranyl, benzo[b]thienyl, indolyl, isoindolyl, 1H-indazolyl, benzimidazolyl, benzoxazolyl, benzothiazolyl, 1H-benzotriazolyl, quinolyl, isoquinolyl, cinnolyl, quinazolyl, quinoxalinyl, phthalazinyl, naphthyridinyl, purinyl, pteridinyl, carbazolyl, acridinyl, phenoxazinyl, phenothiazinyl, phenazinyl, phenoxathiinyl, thianthrenyl, and indolizinyl.
また、上記アリールおよびヘテロアリールは置換されていてもよく、それぞれ例えば上記アリールやヘテロアリールで置換されていてもよい。 The above aryl and heteroaryl may be substituted, for example, by the above aryl or heteroaryl, respectively.
このピリミジン誘導体の具体例としては、例えば以下の化合物があげられる。
このピリミジン誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。 This pyrimidine derivative can be produced using known raw materials and known synthesis methods.
<アリールニトリル誘導体>
アリールニトリル誘導体は、例えば下記式(ETM-9)で表される化合物、またはそれが単結合などで複数結合した多量体である。詳細は米国出願公開第2014/0197386号明細書に記載されている。
The arylnitrile derivative is, for example, a compound represented by the following formula (ETM-9), or a multimer in which a plurality of such compounds are bonded together via single bonds, etc. Details are described in the specification of U.S. Patent Application Publication No. 2014/0197386.
Arniは、速い電子輸送性の観点からは炭素数が多いことが好ましく、高いT1の観点からは炭素数が少ないことが好ましい。Arniは、具体的には、発光層に隣接する層に用いるには高いT1であることが好ましく、炭素数6~20のアリールであり、好ましくは炭素数6~14のアリール、より好ましくは炭素数6~10のアリールである。また、ニトリル基の置換個数nは、高いT1の観点からは多いことが好ましく、高いS1の観点からは少ないことが好ましい。ニトリル基の置換個数nは、具体的には、1~4の整数であり、好ましくは1~3の整数であり、より好ましくは1~2の整数であり、さらに好ましくは1である。 From the viewpoint of fast electron transportability, Ar ni preferably has a large number of carbon atoms, and from the viewpoint of high T1, Ar ni preferably has a small number of carbon atoms. Specifically, Ar ni preferably has a high T1 when used in a layer adjacent to the light-emitting layer, and is an aryl having 6 to 20 carbon atoms, preferably an aryl having 6 to 14 carbon atoms, and more preferably an aryl having 6 to 10 carbon atoms. In addition, the number of nitrile group substitutions n is preferably large from the viewpoint of high T1, and is preferably small from the viewpoint of high S1. Specifically, the number of nitrile group substitutions n is an integer of 1 to 4, preferably an integer of 1 to 3, more preferably an integer of 1 to 2, and even more preferably 1.
Arは、それぞれ独立して、置換されていてもよいアリール、または置換されていてもよいヘテロアリールである。高いS1および高いT1の観点からドナー性のヘテロアリールであることが好ましく、電子輸送層として用いるためドナー性のヘテロアリールは少ないことが好ましい。電荷輸送性の観点からは炭素数の多いアリールまたはヘテロアリールが好ましく、置換基を多く有することが好ましい。Arの置換個数mは、具体的には、1~4の整数であり、好ましくは1~3の整数であり、より好ましくは1~2である。 Each Ar is independently an aryl which may be substituted, or a heteroaryl which may be substituted. From the viewpoint of high S1 and high T1, it is preferable that the heteroaryl has donor properties, and since it is used as an electron transport layer, it is preferable that there are few heteroaryl donors. From the viewpoint of charge transport, it is preferable that the aryl or heteroaryl has a large number of carbon atoms, and it is preferable that it has many substituents. Specifically, the number of substitutions m of Ar is an integer of 1 to 4, preferably an integer of 1 to 3, and more preferably 1 to 2.
「置換されていてもよいアリール」の「アリール」としては、例えば、炭素数6~30のアリールがあげられ、好ましくは炭素数6~24のアリール、より好ましくは炭素数6~20のアリール、さらに好ましくは炭素数6~12のアリールである。 The "aryl" in "optionally substituted aryl" includes, for example, aryl having 6 to 30 carbon atoms, preferably aryl having 6 to 24 carbon atoms, more preferably aryl having 6 to 20 carbon atoms, and even more preferably aryl having 6 to 12 carbon atoms.
具体的な「アリール」としては、単環系アリールであるフェニル、二環系アリールである(2-,3-,4-)ビフェニリル、縮合二環系アリールである(1-,2-)ナフチル、三環系アリールであるテルフェニリル(m-テルフェニル-2'-イル、m-テルフェニル-4'-イル、m-テルフェニル-5'-イル、o-テルフェニル-3'-イル、o-テルフェニル-4'-イル、p-テルフェニル-2'-イル、m-テルフェニル-2-イル、m-テルフェニル-3-イル、m-テルフェニル-4-イル、o-テルフェニル-2-イル、o-テルフェニル-3-イル、o-テルフェニル-4-イル、p-テルフェニル-2-イル、p-テルフェニル-3-イル、p-テルフェニル-4-イル)、縮合三環系アリールである、アセナフチレン-(1-,3-,4-,5-)イル、フルオレン-(1-,2-,3-,4-,9-)イル、フェナレン-(1-,2-)イル、(1-,2-,3-,4-,9-)フェナントリル、四環系アリールであるクアテルフェニリル(5'-フェニル-m-テルフェニル-2-イル、5'-フェニル-m-テルフェニル-3-イル、5'-フェニル-m-テルフェニル-4-イル、m-クアテルフェニリル)、縮合四環系アリールであるトリフェニレン-(1-,2-)イル、ピレン-(1-,2-,4-)イル、ナフタセン-(1-,2-,5-)イル、縮合五環系アリールであるペリレン-(1-,2-,3-)イル、ペンタセン-(1-,2-,5-,6-)イルなどがあげられる。 Specific examples of "aryl" include monocyclic aryl phenyl, bicyclic aryl (2-, 3-, 4-) biphenylyl, condensed bicyclic aryl (1-, 2-) naphthyl, tricyclic aryl terphenylyl (m-terphenyl-2'-yl, m-terphenyl-4'-yl, m-terphenyl-5'-yl, o-terphenyl-3'-yl, o-terphenyl-4'-yl, p-terphenyl-2'-yl, m-terphenyl-2-yl, m-terphenyl-3-yl, m-terphenyl-4-yl, o-terphenyl-2-yl, o-terphenyl-3-yl, o-terphenyl-4-yl, p-terphenyl-2-yl, p-terphenyl-3-yl, p-terphenyl-4-yl), condensed tricyclic aryl Examples of aryl include acenaphthylene-(1-,3-,4-,5-)yl, fluorene-(1-,2-,3-,4-,9-)yl, phenalene-(1-,2-)yl, (1-,2-,3-,4-,9-)phenanthryl, tetracyclic aryl quaterphenylyl (5'-phenyl-m-terphenyl-2-yl, 5'-phenyl-m-terphenyl-3-yl, 5'-phenyl-m-terphenyl-4-yl, m-quaterphenylyl), condensed tetracyclic aryl triphenylene-(1-,2-)yl, pyrene-(1-,2-,4-)yl, naphthacene-(1-,2-,5-)yl, condensed pentacyclic aryl perylene-(1-,2-,3-)yl, pentacene-(1-,2-,5-,6-)yl, etc.
「置換されていてもよいヘテロアリール」の「ヘテロアリール」としては、例えば、炭素数2~30のヘテロアリールがあげられ、炭素数2~25のヘテロアリールが好ましく、炭素数2~20のヘテロアリールがより好ましく、炭素数2~15のヘテロアリールがさらに好ましく、炭素数2~10のヘテロアリールが特に好ましい。また、ヘテロアリールとしては、例えば環構成原子として炭素以外に酸素、硫黄および窒素から選ばれるヘテロ原子を1ないし5個含有する複素環などがあげられる。 The "heteroaryl" in "optionally substituted heteroaryl" includes, for example, heteroaryl having 2 to 30 carbon atoms, preferably heteroaryl having 2 to 25 carbon atoms, more preferably heteroaryl having 2 to 20 carbon atoms, even more preferably heteroaryl having 2 to 15 carbon atoms, and particularly preferably heteroaryl having 2 to 10 carbon atoms. In addition, examples of heteroaryl include heterocycles containing, in addition to carbon, 1 to 5 heteroatoms selected from oxygen, sulfur, and nitrogen as ring-constituting atoms.
具体的なヘテロアリールとしては、例えば、フリル、チエニル、ピロリル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、チアゾリル、イソチアゾリル、イミダゾリル、ピラゾリル、オキサジアゾリル、フラザニル、チアジアゾリル、トリアゾリル、テトラゾリル、ピリジル、ピリミジニル、ピリダジニル、ピラジニル、トリアジニル、ベンゾフラニル、イソベンゾフラニル、ベンゾ[b]チエニル、インドリル、イソインドリル、1H-インダゾリル、ベンゾイミダゾリル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾチアゾリル、1H-ベンゾトリアゾリル、キノリル、イソキノリル、シンノリル、キナゾリル、キノキサリニル、フタラジニル、ナフチリジニル、プリニル、プテリジニル、カルバゾリル、アクリジニル、フェノキサジニル、フェノチアジニル、フェナジニル、フェノキサチイニル、チアントレニル、インドリジニルなどがあげられる。 Specific examples of heteroaryl include furyl, thienyl, pyrrolyl, oxazolyl, isoxazolyl, thiazolyl, isothiazolyl, imidazolyl, pyrazolyl, oxadiazolyl, furazanyl, thiadiazolyl, triazolyl, tetrazolyl, pyridyl, pyrimidinyl, pyridazinyl, pyrazinyl, triazinyl, benzofuranyl, isobenzofuranyl, benzo[b]thienyl, indolyl, isoindolyl, 1H-indazolyl, benzimidazolyl, benzoxazolyl, benzothiazolyl, 1H-benzotriazolyl, quinolyl, isoquinolyl, cinnolyl, quinazolyl, quinoxalinyl, phthalazinyl, naphthyridinyl, purinyl, pteridinyl, carbazolyl, acridinyl, phenoxazinyl, phenothiazinyl, phenazinyl, phenoxathiinyl, thianthrenyl, and indolizinyl.
また、上記アリールおよびヘテロアリールは置換されていてもよく、それぞれ例えば上記アリールやヘテロアリールで置換されていてもよい。 The above aryl and heteroaryl may be substituted, for example, by the above aryl or heteroaryl, respectively.
アリールニトリル誘導体は、式(ETM-9)で表される化合物が単結合などで複数結合した多量体であってもよい。この場合、単結合以外に、アリール環(好ましくは多価のベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フルオレン環、ベンゾフルオレン環、フェナレン環、フェナントレン環またはトリフェニレン環)で結合されていてもよい。 The arylnitrile derivative may be a polymer in which a plurality of compounds represented by formula (ETM-9) are bonded together by single bonds or the like. In this case, in addition to single bonds, the compounds may be bonded together by aryl rings (preferably polyvalent benzene rings, naphthalene rings, anthracene rings, fluorene rings, benzofluorene rings, phenalene rings, phenanthrene rings, or triphenylene rings).
このアリールニトリル誘導体の具体例としては、例えば以下の化合物があげられる。
このアリールニトリル誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。 This arylnitrile derivative can be produced using known raw materials and known synthesis methods.
このカルバゾール誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。 This carbazole derivative can be produced using known raw materials and known synthesis methods.
<トリアジン誘導体>
トリアジン誘導体は、例えば下記式(ETM-10)で表される化合物であり、好ましくは下記式(ETM-10-1)で表される化合物である。詳細は米国特許出願公開第2011/0156013号明細書に記載されている。
The triazine derivative is, for example, a compound represented by the following formula (ETM-10), preferably a compound represented by the following formula (ETM-10-1), the details of which are described in U.S. Patent Application Publication No. 2011/0156013.
Arは、それぞれ独立して、置換されていてもよいアリール、または置換されていてもよいヘテロアリールである。nは1~3の整数であり、好ましくは2または3である。 Each Ar is independently an optionally substituted aryl or an optionally substituted heteroaryl. n is an integer from 1 to 3, preferably 2 or 3.
「置換されていてもよいアリール」の「アリール」としては、例えば、炭素数6~30のアリールがあげられ、好ましくは炭素数6~24のアリール、より好ましくは炭素数6~20のアリール、さらに好ましくは炭素数6~12のアリールである。 The "aryl" in "optionally substituted aryl" includes, for example, aryl having 6 to 30 carbon atoms, preferably aryl having 6 to 24 carbon atoms, more preferably aryl having 6 to 20 carbon atoms, and even more preferably aryl having 6 to 12 carbon atoms.
具体的な「アリール」としては、単環系アリールであるフェニル、二環系アリールである(2-,3-,4-)ビフェニリル、縮合二環系アリールである(1-,2-)ナフチル、三環系アリールであるテルフェニリル(m-テルフェニル-2'-イル、m-テルフェニル-4'-イル、m-テルフェニル-5'-イル、o-テルフェニル-3'-イル、o-テルフェニル-4'-イル、p-テルフェニル-2'-イル、m-テルフェニル-2-イル、m-テルフェニル-3-イル、m-テルフェニル-4-イル、o-テルフェニル-2-イル、o-テルフェニル-3-イル、o-テルフェニル-4-イル、p-テルフェニル-2-イル、p-テルフェニル-3-イル、p-テルフェニル-4-イル)、縮合三環系アリールである、アセナフチレン-(1-,3-,4-,5-)イル、フルオレン-(1-,2-,3-,4-,9-)イル、フェナレン-(1-,2-)イル、(1-,2-,3-,4-,9-)フェナントリル、四環系アリールであるクアテルフェニリル(5'-フェニル-m-テルフェニル-2-イル、5'-フェニル-m-テルフェニル-3-イル、5'-フェニル-m-テルフェニル-4-イル、m-クアテルフェニリル)、縮合四環系アリールであるトリフェニレン-(1-,2-)イル、ピレン-(1-,2-,4-)イル、ナフタセン-(1-,2-,5-)イル、縮合五環系アリールであるペリレン-(1-,2-,3-)イル、ペンタセン-(1-,2-,5-,6-)イルなどがあげられる。 Specific examples of "aryl" include monocyclic aryl phenyl, bicyclic aryl (2-, 3-, 4-) biphenylyl, condensed bicyclic aryl (1-, 2-) naphthyl, tricyclic aryl terphenylyl (m-terphenyl-2'-yl, m-terphenyl-4'-yl, m-terphenyl-5'-yl, o-terphenyl-3'-yl, o-terphenyl-4'-yl, p-terphenyl-2'-yl, m-terphenyl-2-yl, m-terphenyl-3-yl, m-terphenyl-4-yl, o-terphenyl-2-yl, o-terphenyl-3-yl, o-terphenyl-4-yl, p-terphenyl-2-yl, p-terphenyl-3-yl, p-terphenyl-4-yl), condensed tricyclic aryl Examples of aryl include acenaphthylene-(1-,3-,4-,5-)yl, fluorene-(1-,2-,3-,4-,9-)yl, phenalene-(1-,2-)yl, (1-,2-,3-,4-,9-)phenanthryl, tetracyclic aryl quaterphenylyl (5'-phenyl-m-terphenyl-2-yl, 5'-phenyl-m-terphenyl-3-yl, 5'-phenyl-m-terphenyl-4-yl, m-quaterphenylyl), condensed tetracyclic aryl triphenylene-(1-,2-)yl, pyrene-(1-,2-,4-)yl, naphthacene-(1-,2-,5-)yl, condensed pentacyclic aryl perylene-(1-,2-,3-)yl, pentacene-(1-,2-,5-,6-)yl, etc.
「置換されていてもよいヘテロアリール」の「ヘテロアリール」としては、例えば、炭素数2~30のヘテロアリールがあげられ、炭素数2~25のヘテロアリールが好ましく、炭素数2~20のヘテロアリールがより好ましく、炭素数2~15のヘテロアリールがさらに好ましく、炭素数2~10のヘテロアリールが特に好ましい。また、ヘテロアリールとしては、例えば環構成原子として炭素以外に酸素、硫黄および窒素から選ばれるヘテロ原子を1ないし5個含有する複素環などがあげられる。 The "heteroaryl" in "optionally substituted heteroaryl" includes, for example, heteroaryl having 2 to 30 carbon atoms, preferably heteroaryl having 2 to 25 carbon atoms, more preferably heteroaryl having 2 to 20 carbon atoms, even more preferably heteroaryl having 2 to 15 carbon atoms, and particularly preferably heteroaryl having 2 to 10 carbon atoms. In addition, examples of heteroaryl include heterocycles containing, in addition to carbon, 1 to 5 heteroatoms selected from oxygen, sulfur, and nitrogen as ring-constituting atoms.
具体的なヘテロアリールとしては、例えば、フリル、チエニル、ピロリル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、チアゾリル、イソチアゾリル、イミダゾリル、ピラゾリル、オキサジアゾリル、フラザニル、チアジアゾリル、トリアゾリル、テトラゾリル、ピリジル、ピリミジニル、ピリダジニル、ピラジニル、トリアジニル、ベンゾフラニル、イソベンゾフラニル、ベンゾ[b]チエニル、インドリル、イソインドリル、1H-インダゾリル、ベンゾイミダゾリル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾチアゾリル、1H-ベンゾトリアゾリル、キノリル、イソキノリル、シンノリル、キナゾリル、キノキサリニル、フタラジニル、ナフチリジニル、プリニル、プテリジニル、カルバゾリル、アクリジニル、フェノキサジニル、フェノチアジニル、フェナジニル、フェノキサチイニル、チアントレニル、インドリジニルなどがあげられる。 Specific examples of heteroaryl include furyl, thienyl, pyrrolyl, oxazolyl, isoxazolyl, thiazolyl, isothiazolyl, imidazolyl, pyrazolyl, oxadiazolyl, furazanyl, thiadiazolyl, triazolyl, tetrazolyl, pyridyl, pyrimidinyl, pyridazinyl, pyrazinyl, triazinyl, benzofuranyl, isobenzofuranyl, benzo[b]thienyl, indolyl, isoindolyl, 1H-indazolyl, benzimidazolyl, benzoxazolyl, benzothiazolyl, 1H-benzotriazolyl, quinolyl, isoquinolyl, cinnolyl, quinazolyl, quinoxalinyl, phthalazinyl, naphthyridinyl, purinyl, pteridinyl, carbazolyl, acridinyl, phenoxazinyl, phenothiazinyl, phenazinyl, phenoxathiinyl, thianthrenyl, and indolizinyl.
また、上記アリールおよびヘテロアリールは置換されていてもよく、それぞれ例えば上記アリールやヘテロアリールで置換されていてもよい。 The above aryl and heteroaryl may be substituted, for example, by the above aryl or heteroaryl, respectively.
このトリアジン誘導体の具体例としては、例えば以下の化合物があげられる。
このトリアジン誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。 This triazine derivative can be produced using known raw materials and known synthesis methods.
<ベンゾイミダゾール誘導体>
ベンゾイミダゾール誘導体は、例えば下記式(ETM-11)で表される化合物である。
The benzimidazole derivative is, for example, a compound represented by the following formula (ETM-11).
φは、n価のアリール環(好ましくはn価のベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フルオレン環、ベンゾフルオレン環、フェナレン環、フェナントレン環またはトリフェニレン環)であり、nは1~4の整数であり、「ベンゾイミダゾール系置換基」は、式(ETM-2)、式(ETM-2-1)および式(ETM-2-2)における「ピリジン系置換基」の中のピリジルがベンゾイミダゾリルに置き換わった置換基であり、ベンゾイミダゾール誘導体における少なくとも1つの水素は重水素で置換されていてもよい。 φ is an n-valent aryl ring (preferably an n-valent benzene ring, naphthalene ring, anthracene ring, fluorene ring, benzofluorene ring, phenalene ring, phenanthrene ring, or triphenylene ring), n is an integer from 1 to 4, and the "benzoimidazole-based substituent" is a substituent in which the pyridyl in the "pyridine-based substituent" in formulas (ETM-2), (ETM-2-1), and (ETM-2-2) is replaced with benzoimidazolyl, and at least one hydrogen in the benzimidazole derivative may be replaced with deuterium.
上記ベンゾイミダゾリルにおけるR11は、水素、炭素数1~24のアルキル、炭素数3~12のシクロアルキルまたは炭素数6~30のアリールであり、式(ETM-2-1)および式(ETM-2-2)におけるR11の説明を引用することができる。 R 11 in the benzimidazolyl is hydrogen, alkyl having 1 to 24 carbon atoms, cycloalkyl having 3 to 12 carbon atoms, or aryl having 6 to 30 carbon atoms, and the explanation of R 11 in formulae (ETM-2-1) and (ETM-2-2) can be cited.
φは、さらに、アントラセン環またはフルオレン環であることが好ましく、この場合の構造は式(ETM-2-1)または式(ETM-2-2)での説明を引用することができ、各式中のR11~R18は式(ETM-2-1)または式(ETM-2-2)での説明を引用することができる。また、式(ETM-2-1)または式(ETM-2-2)では2つのピリジン系置換基が結合した形態で説明されているが、これらをベンゾイミダゾール系置換基に置き換えるときには、両方のピリジン系置換基をベンゾイミダゾール系置換基で置き換えてもよいし(すなわちn=2)、いずれか1つのピリジン系置換基をベンゾイミダゾール系置換基で置き換えて他方のピリジン系置換基をR11~R18で置き換えてもよい(すなわちn=1)。さらに、例えば式(ETM-2-1)におけるR11~R18の少なくとも1つをベンゾイミダゾール系置換基で置き換えて「ピリジン系置換基」をR11~R18で置き換えてもよい。 It is further preferred that φ is an anthracene ring or a fluorene ring, and in this case, the structure can be referred to in the explanation of formula (ETM-2-1) or formula (ETM-2-2), and for R 11 to R 18 in each formula, the explanation of formula (ETM-2-1) or formula (ETM-2-2) can be referred to. In addition, in formula (ETM-2-1) or formula (ETM-2-2), two pyridine-based substituents are explained as being bonded, but when these are replaced with benzimidazole-based substituents, both pyridine-based substituents may be replaced with benzimidazole-based substituents (i.e., n=2), or any one of the pyridine-based substituents may be replaced with a benzimidazole-based substituent and the other pyridine-based substituent may be replaced with R 11 to R 18 (i.e., n=1). Furthermore, for example, at least one of R 11 to R 18 in formula (ETM-2-1) may be replaced with a benzimidazole-based substituent, and the "pyridine-based substituent" may be replaced with R 11 to R 18 .
このベンゾイミダゾール誘導体の具体例としては、例えば1-フェニル-2-(4-(10-フェニルアントラセン-9-イル)フェニル)-1H-ベンゾ[d]イミダゾール、2-(4-(10-(ナフタレン-2-イル)アントラセン-9-イル)フェニル)-1-フェニル-1H-ベンゾ[d]イミダゾール、2-(3-(10-(ナフタレン-2-イル)アントラセン-9-イル)フェニル)-1-フェニル-1H-ベンゾ[d]イミダゾール、5-(10-(ナフタレン-2-イル)アントラセン-9-イル)-1,2-ジフェニル-1H-ベンゾ[d]イミダゾール、1-(4-(10-(ナフタレン-2-イル)アントラセン-9-イル)フェニル)-2-フェニル-1H-ベンゾ[d]イミダゾール、2-(4-(9,10-ジ(ナフタレン-2-イル)アントラセン-2-イル)フェニル)-1-フェニル-1H-ベンゾ[d]イミダゾール、1-(4-(9,10-ジ(ナフタレン-2-イル)アントラセン-2-イル)フェニル)-2-フェニル-1H-ベンゾ[d]イミダゾール、5-(9,10-ジ(ナフタレン-2-イル)アントラセン-2-イル)-1,2-ジフェニル-1H-ベンゾ[d]イミダゾールなどがあげられる。 Specific examples of this benzimidazole derivative include 1-phenyl-2-(4-(10-phenylanthracen-9-yl)phenyl)-1H-benzo[d]imidazole, 2-(4-(10-(naphthalen-2-yl)anthracen-9-yl)phenyl)-1-phenyl-1H-benzo[d]imidazole, 2-(3-(10-(naphthalen-2-yl)anthracen-9-yl)phenyl)-1-phenyl-1H-benzo[d]imidazole, 5-(10-(naphthalen-2-yl)anthracen-9-yl)-1,2-diphenyl-1H-benzo[d]imidazole, Examples include 1-(4-(10-(naphthalene-2-yl)anthracen-9-yl)phenyl)-2-phenyl-1H-benzo[d]imidazole, 2-(4-(9,10-di(naphthalene-2-yl)anthracen-2-yl)phenyl)-1-phenyl-1H-benzo[d]imidazole, 1-(4-(9,10-di(naphthalene-2-yl)anthracen-2-yl)phenyl)-2-phenyl-1H-benzo[d]imidazole, and 5-(9,10-di(naphthalene-2-yl)anthracen-2-yl)-1,2-diphenyl-1H-benzo[d]imidazole.
このベンゾイミダゾール誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。 This benzimidazole derivative can be produced using known raw materials and known synthesis methods.
<フェナントロリン誘導体>
フェナントロリン誘導体は、例えば下記式(ETM-12)または式(ETM-12-1)で表される化合物である。詳細は国際公開第2006/021982号に記載されている。
The phenanthroline derivative is, for example, a compound represented by the following formula (ETM-12) or formula (ETM-12-1), the details of which are described in WO 2006/021982.
φは、n価のアリール環(好ましくはn価のベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フルオレン環、ベンゾフルオレン環、フェナレン環、フェナントレン環またはトリフェニレン環)であり、nは1~4の整数である。 φ is an n-valent aryl ring (preferably an n-valent benzene ring, naphthalene ring, anthracene ring, fluorene ring, benzofluorene ring, phenalene ring, phenanthrene ring, or triphenylene ring), and n is an integer from 1 to 4.
各式のR11~R18は、それぞれ独立して、水素、アルキル(好ましくは炭素数1~24のアルキル)、シクロアルキル(好ましくは炭素数3~12のシクロアルキル)またはアリール(好ましくは炭素数6~30のアリール)である。また、式(ETM-12-1)においてはR11~R18のいずれかがアリール環であるφとの結合手となる。 R 11 to R 18 in each formula are each independently hydrogen, alkyl (preferably alkyl having 1 to 24 carbon atoms), cycloalkyl (preferably cycloalkyl having 3 to 12 carbon atoms), or aryl (preferably aryl having 6 to 30 carbon atoms). In addition, in formula (ETM-12-1), any of R 11 to R 18 is a bond to φ which is an aryl ring.
各フェナントロリン誘導体における少なくとも1つの水素が重水素で置換されていてもよい。 At least one hydrogen in each phenanthroline derivative may be replaced with deuterium.
R11~R18におけるアルキル、シクロアルキルおよびアリールとしては、式(ETM-2)におけるR11~R18の説明を引用することができる。また、φは上記した例のほかに、例えば、以下の構造式があげられる。なお、下記構造式中のRは、それぞれ独立して、水素、メチル、エチル、イソプロピル、シクロヘキシル、フェニル、1-ナフチル、2-ナフチル、ビフェニリルまたはテルフェニリルであり、*は、結合位置を表す。 The alkyl, cycloalkyl and aryl in R 11 to R 18 can be the same as those described for R 11 to R 18 in formula (ETM-2). In addition to the above examples, φ can have the following structural formula: In the structural formula, each R is independently hydrogen, methyl, ethyl, isopropyl, cyclohexyl, phenyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl, biphenylyl or terphenylyl, and * indicates the bonding position.
このフェナントロリン誘導体の具体例としては、例えば4,7-ジフェニル-1,10-フェナントロリン、2,9-ジメチル-4,7-ジフェニル-1,10-フェナントロリン、9,10-ジ(1,10-フェナントロリン-2-イル)アントラセン、2,6-ジ(1,10-フェナントロリン-5-イル)ピリジン、1,3,5-トリ(1,10-フェナントロリン-5-イル)ベンゼン、9,9'-ジフルオロ-ビ(1,10-フェナントロリン-5-イル)、バソクプロイン、1,3-ビス(2-フェニル-1,10-フェナントロリン-9-イル)ベンゼンや下記構造式で表される化合物などがあげられる。
このフェナントロリン誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。 This phenanthroline derivative can be produced using known raw materials and known synthesis methods.
<キノリノール系金属錯体>
キノリノール系金属錯体は、例えば下記式(ETM-13)で表される化合物である。
The quinolinol metal complex is, for example, a compound represented by the following formula (ETM-13).
キノリノール系金属錯体の具体例としては、8-キノリノールリチウム、トリス(8-キノリノラート)アルミニウム、トリス(4-メチル-8-キノリノラート)アルミニウム、トリス(5-メチル-8-キノリノラート)アルミニウム、トリス(3,4-ジメチル-8-キノリノラート)アルミニウム、トリス(4,5-ジメチル-8-キノリノラート)アルミニウム、トリス(4,6-ジメチル-8-キノリノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(フェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(2-メチルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(3-メチルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(4-メチルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(2-フェニルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(3-フェニルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(4-フェニルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(2,3-ジメチルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(2,6-ジメチルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(3,4-ジメチルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(3,5-ジメチルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(3,5-ジ-t-ブチルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(2,6-ジフェニルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(2,4,6-トリフェニルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(2,4,6-トリメチルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(2,4,5,6-テトラメチルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(1-ナフトラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(2-ナフトラート)アルミニウム、ビス(2,4-ジメチル-8-キノリノラート)(2-フェニルフェノラート)アルミニウム、ビス(2,4-ジメチル-8-キノリノラート)(3-フェニルフェノラート)アルミニウム、ビス(2,4-ジメチル-8-キノリノラート)(4-フェニルフェノラート)アルミニウム、ビス(2,4-ジメチル-8-キノリノラート)(3,5-ジメチルフェノラート)アルミニウム、ビス(2,4-ジメチル-8-キノリノラート)(3,5-ジ-t-ブチルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)アルミニウム-μ-オキソ-ビス(2-メチル-8-キノリノラート)アルミニウム、ビス(2,4-ジメチル-8-キノリノラート)アルミニウム-μ-オキソ-ビス(2,4-ジメチル-8-キノリノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-4-エチル-8-キノリノラート)アルミニウム-μ-オキソ-ビス(2-メチル-4-エチル-8-キノリノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-4-メトキシ-8-キノリノラート)アルミニウム-μ-オキソ-ビス(2-メチル-4-メトキシ-8-キノリノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-5-シアノ-8-キノリノラート)アルミニウム-μ-オキソ-ビス(2-メチル-5-シアノ-8-キノリノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-5-トリフルオロメチル-8-キノリノラート)アルミニウム-μ-オキソ-ビス(2-メチル-5-トリフルオロメチル-8-キノリノラート)アルミニウム、ビス(10-ヒドロキシベンゾ[h]キノリン)ベリリウムなどがあげられる。 Specific examples of quinolinol-based metal complexes include 8-quinolinol lithium, tris(8-quinolinolato)aluminum, tris(4-methyl-8-quinolinolato)aluminum, tris(5-methyl-8-quinolinolato)aluminum, tris(3,4-dimethyl-8-quinolinolato)aluminum, tris(4,5-dimethyl-8-quinolinolato)aluminum, tris(4,6-dimethyl-8-quinolinolato)aluminum, and bis( 2-methyl-8-quinolinolate)(phenolate)aluminum, bis(2-methyl-8-quinolinolate)(2-methylphenolate)aluminum, bis(2-methyl-8-quinolinolate)(3-methylphenolate)aluminum, bis(2-methyl-8-quinolinolate)(4-methylphenolate)aluminum, bis(2-methyl-8-quinolinolate)(2-phenylphenolate)aluminum, bis(2-methyl-8-quinolinolate)(phenolate)aluminum linolinate)(3-phenylphenolate)aluminum, bis(2-methyl-8-quinolinate)(4-phenylphenolate)aluminum, bis(2-methyl-8-quinolinate)(2,3-dimethylphenolate)aluminum, bis(2-methyl-8-quinolinate)(2,6-dimethylphenolate)aluminum, bis(2-methyl-8-quinolinate)(3,4-dimethylphenolate)aluminum, bis(2-methyl bis(2-methyl-8-quinolinolate)(3,5-dimethylphenolate)aluminum, bis(2-methyl-8-quinolinolate)(3,5-di-t-butylphenolate)aluminum, bis(2-methyl-8-quinolinolate)(2,6-diphenylphenolate)aluminum, bis(2-methyl-8-quinolinolate)(2,4,6-triphenylphenolate)aluminum, bis(2-methyl-8-quinolinolate)(2,4,6-trimethylphenolate)aluminum bis(2-methyl-8-quinolinolate)(2,4,5,6-tetramethylphenolate)aluminum, bis(2-methyl-8-quinolinolate)(1-naphtholate)aluminum, bis(2-methyl-8-quinolinolate)(2-naphtholate)aluminum, bis(2,4-dimethyl-8-quinolinolate)(2-phenylphenolate)aluminum, bis(2,4-dimethyl-8-quinolinolate)(3-phenylphenolate)aluminum phenylphenolate)aluminum, bis(2,4-dimethyl-8-quinolinolate)(4-phenylphenolate)aluminum, bis(2,4-dimethyl-8-quinolinolate)(3,5-dimethylphenolate)aluminum, bis(2,4-dimethyl-8-quinolinolate)(3,5-di-t-butylphenolate)aluminum, bis(2-methyl-8-quinolinolate)aluminum-μ-oxo-bis(2-methyl-8-quinolinolate) ) aluminum, bis(2,4-dimethyl-8-quinolinolato)aluminum-μ-oxo-bis(2,4-dimethyl-8-quinolinolato)aluminum, bis(2-methyl-4-ethyl-8-quinolinolato)aluminum-μ-oxo-bis(2-methyl-4-ethyl-8-quinolinolato)aluminum, bis(2-methyl-4-methoxy-8-quinolinolato)aluminum-μ-oxo-bis(2-methyl-4-methoxy-8-quinolinolato)aluminum linolinate) aluminum, bis(2-methyl-5-cyano-8-quinolinate) aluminum-μ-oxo-bis(2-methyl-5-cyano-8-quinolinate) aluminum, bis(2-methyl-5-trifluoromethyl-8-quinolinate) aluminum-μ-oxo-bis(2-methyl-5-trifluoromethyl-8-quinolinate) aluminum, bis(10-hydroxybenzo[h]quinoline) beryllium, etc.
このキノリノール系金属錯体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。 This quinolinol metal complex can be produced using known raw materials and known synthesis methods.
<チアゾール誘導体およびベンゾチアゾール誘導体>
チアゾール誘導体は、例えば下記式(ETM-14-1)で表される化合物である。
The thiazole derivative is, for example, a compound represented by the following formula (ETM-14-1).
各式のφは、n価のアリール環(好ましくはn価のベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フルオレン環、ベンゾフルオレン環、フェナレン環、フェナントレン環またはトリフェニレン環)であり、nは1~4の整数であり、「チアゾール系置換基」や「ベンゾチアゾール系置換基」は、式(ETM-2)、式(ETM-2-1)および式(ETM-2-2)における「ピリジン系置換基」の中のピリジルが下記のチアゾリルやベンゾチアゾリルに置き換わった置換基であり、チアゾール誘導体およびベンゾチアゾール誘導体における少なくとも1つの水素が重水素で置換されていてもよい。 In each formula, φ is an n-valent aryl ring (preferably an n-valent benzene ring, naphthalene ring, anthracene ring, fluorene ring, benzofluorene ring, phenalene ring, phenanthrene ring, or triphenylene ring), and n is an integer from 1 to 4. The "thiazole-based substituent" and "benzothiazole-based substituent" are substituents in which the pyridyl in the "pyridine-based substituent" in formulae (ETM-2), (ETM-2-1), and (ETM-2-2) is replaced with the following thiazolyl or benzothiazolyl, and at least one hydrogen in the thiazole derivative and benzothiazole derivative may be replaced with deuterium.
φは、さらに、アントラセン環またはフルオレン環であることが好ましく、この場合の構造は式(ETM-2-1)または式(ETM-2-2)での説明を引用することができ、各式中のR11~R18は式(ETM-2-1)または式(ETM-2-2)での説明を引用することができる。また、式(ETM-2-1)または式(ETM-2-2)では2つのピリジン系置換基が結合した形態で説明されているが、これらをチアゾール系置換基(またはベンゾチアゾール系置換基)に置き換えるときには、両方のピリジン系置換基をチアゾール系置換基(またはベンゾチアゾール系置換基)で置き換えてもよいし(すなわちn=2)、いずれか1つのピリジン系置換基をチアゾール系置換基(またはベンゾチアゾール系置換基)で置き換えて他方のピリジン系置換基をR11~R18で置き換えてもよい(すなわちn=1)。さらに、例えば式(ETM-2-1)におけるR11~R18の少なくとも1つをチアゾール系置換基(またはベンゾチアゾール系置換基)で置き換えて「ピリジン系置換基」をR11~R18で置き換えてもよい。 It is further preferred that φ is an anthracene ring or a fluorene ring, and in this case, the structure can be referred to in the explanation of formula (ETM-2-1) or formula (ETM-2-2), and for R 11 to R 18 in each formula, the explanation of formula (ETM-2-1) or formula (ETM-2-2) can be referred to. In addition, in formula (ETM-2-1) or formula (ETM-2-2), two pyridine-based substituents are explained as being bonded together, but when these are replaced with a thiazole-based substituent (or a benzothiazole-based substituent), both pyridine-based substituents may be replaced with a thiazole-based substituent (or a benzothiazole-based substituent) (i.e., n=2), or any one of the pyridine-based substituents may be replaced with a thiazole-based substituent (or a benzothiazole-based substituent) and the other pyridine-based substituent may be replaced with R 11 to R 18 (i.e., n=1). Furthermore, for example, at least one of R 11 to R 18 in formula (ETM-2-1) may be replaced with a thiazole-based substituent (or a benzothiazole-based substituent) to replace the "pyridine-based substituent" with R 11 to R 18 .
これらのチアゾール誘導体またはベンゾチアゾール誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。 These thiazole or benzothiazole derivatives can be produced using known raw materials and known synthesis methods.
<シロール誘導体>
シロール誘導体は、例えば下記式(ETM-15)で表される化合物である。詳細は特開平9-194487号公報に記載されている。
The silole derivative is, for example, a compound represented by the following formula (ETM-15), the details of which are described in JP-A-9-194487.
XおよびYは、それぞれ独立して、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、アルキニル、アルコキシ、アルケニルオキシ、アルキニルオキシ、アリール、ヘテロアリールであり、これらは置換されていてもよい。これらの基の詳細については、式(1A)および式(1B)における説明、さらに式(ETM-7-2)における説明を引用できる。また、アルケニルオキシおよびアルキニルオキシは、それぞれアルコキシにおけるアルキル部分がアルケニルまたはアルキニルに置き換わった基であり、これらのアルケニルおよびアルキニルの詳細については式(ETM-7-2)における説明を引用できる。
また、いずれもアルキルであるXとYとが結合して環を形成していてもよい。
X and Y are each independently an alkyl, cycloalkyl, alkenyl, alkynyl, alkoxy, alkenyloxy, alkynyloxy, aryl, or heteroaryl, which may be substituted. For details of these groups, the explanations in formula (1A) and formula (1B) and further the explanation in formula (ETM-7-2) can be cited. In addition, alkenyloxy and alkynyloxy are groups in which the alkyl portion of alkoxy is replaced with alkenyl or alkynyl, respectively, and for details of these alkenyls and alkynyls, the explanation in formula (ETM-7-2) can be cited.
Furthermore, X and Y, both of which are alkyl, may be bonded to form a ring.
R1~R4は、それぞれ独立して、水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、アルキルカルボニル、アリールカルボニル、アルコキシカルボニル、アリールオキシカルボニル、アゾ基、アルキルカルボニルオキシ、アリールカルボニルオキシ、アルコキシカルボニルオキシ、アリールオキシカルボニルオキシ、スルフィニル、スルフォニル、スルファニル、シリル、カルバモイル、アリール、ヘテロアリール、アルケニル、アルキニル、ニトロ、ホルミル、ニトロソ、ホルミルオキシ、イソシアノ、シアネート基、イソシアネート基、チオシアネート基、イソチオシアネート基、または、シアノであり、これらはアルキル、シクロアルキル、アリールまたはハロゲンで置換されていてもよく、隣接置換基との間に縮合環を形成していてもよい。 R 1 to R 4 are each independently hydrogen, halogen, alkyl, cycloalkyl, alkoxy, aryloxy, amino, alkylcarbonyl, arylcarbonyl, alkoxycarbonyl, aryloxycarbonyl, azo group, alkylcarbonyloxy, arylcarbonyloxy, alkoxycarbonyloxy, aryloxycarbonyloxy, sulfinyl, sulfonyl, sulfanyl, silyl, carbamoyl, aryl, heteroaryl, alkenyl, alkynyl, nitro, formyl, nitroso, formyloxy, isocyano, cyanate group, isocyanate group, thiocyanate group, isothiocyanate group, or cyano, which may be substituted with alkyl, cycloalkyl, aryl or halogen and may form a condensed ring with an adjacent substituent.
R1~R4における、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、アリール、ヘテロアリール、アルケニルおよびアルキニルの詳細については、式(1A)および式(1B)における説明を引用できる。 For details of halogen, alkyl, cycloalkyl, alkoxy, aryloxy, amino, aryl, heteroaryl, alkenyl and alkynyl in R 1 to R 4 , the explanations in formula (1A) and formula (1B) can be referred to.
R1~R4における、アルキルカルボニル、アリールカルボニル、アルコキシカルボニル、アリールオキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシ、アリールカルボニルオキシ、アルコキシカルボニルオキシおよびアリールオキシカルボニルオキシ中の、アルキル、アリールおよびアルコキシの詳細についても、式(1A)および式(1B)における説明を引用できる。 For details of the alkyl, aryl and alkoxy in the alkylcarbonyl, arylcarbonyl, alkoxycarbonyl, aryloxycarbonyl, alkylcarbonyloxy, arylcarbonyloxy, alkoxycarbonyloxy and aryloxycarbonyloxy in R 1 to R 4 , the explanations in formula (1A) and formula (1B) can be cited.
シリルとしては、シリル基、および、シリル基の3つの水素の少なくとも1つが、それぞれ独立して、アリール、アルキルまたはシクロアルキルで置換された基があげられ、トリ置換シリルが好ましく、トリアリールシリル、トリアルキルシリル、トリシクロアルキルシリル、ジアルキルシクロアルキルシリルおよびアルキルジシクロアルキルシリル等があげられる。これらにおける、アリール、アルキルおよびシクロアルキルの詳細については、式(1A)および式(1B)における説明を引用できる。 Examples of silyl include a silyl group and a group in which at least one of the three hydrogen atoms of the silyl group is independently substituted with an aryl, alkyl, or cycloalkyl. Tri-substituted silyl is preferred, and examples include triarylsilyl, trialkylsilyl, tricycloalkylsilyl, dialkylcycloalkylsilyl, and alkyldicycloalkylsilyl. For details of the aryl, alkyl, and cycloalkyl, see the explanations in formula (1A) and formula (1B).
隣接置換基との間に形成される縮合環とは、例えば、R1とR2、R2とR3、R3とR4等の間で形成された共役または非共役の縮合環である。これら縮合環は、環内構造に窒素、酸素、硫黄原子を含んでいてもよいし、さらに別の環と縮合してもよい。 The fused ring formed between adjacent substituents is, for example, a conjugated or non-conjugated fused ring formed between R1 and R2 , R2 and R3 , R3 and R4 , etc. These fused rings may contain a nitrogen, oxygen, or sulfur atom in the ring structure, and may be further fused with another ring.
ただし、好ましくは、R1およびR4がフェニルの場合、XおよびYは、アルキルまたはフェニルではない。また、好ましくは、R1およびR4がチエニル基の場合、XおよびYは、アルキルを、R2およびR3は、アルキル、アリール、アルケニルまたはR2とR3が結合して環を形成するシクロアルキルを同時に満たさない構造である。また、好ましくは、R1およびR4がシリル基の場合、R2、R3、XおよびYは、それぞれ独立して、水素または炭素数1から6のアルキルではない。また、好ましくは、R1およびR2でベンゼン環が縮合した構造の場合、XおよびYは、アルキルおよびフェニルではない。 However, preferably, when R 1 and R 4 are phenyl, X and Y are not alkyl or phenyl. Also, preferably, when R 1 and R 4 are thienyl groups, X and Y are not alkyl, and R 2 and R 3 are not alkyl, aryl, alkenyl, or cycloalkyl in which R 2 and R 3 are bonded to form a ring. Also, preferably, when R 1 and R 4 are silyl groups, R 2 , R 3 , X and Y are not each independently hydrogen or an alkyl having 1 to 6 carbon atoms. Also, preferably, when a benzene ring is condensed with R 1 and R 2 , X and Y are not alkyl or phenyl.
これらのシロール誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。 These silole derivatives can be produced using known raw materials and known synthesis methods.
<アゾリン誘導体>
アゾリン誘導体は、例えば下記式(ETM-16)で表される化合物である。詳細は国際公開第2017/014226号に記載されている。
The azoline derivative is, for example, a compound represented by the following formula (ETM-16). Details are described in WO 2017/014226.
式(ETM-16)中、
φは炭素数6~40の芳香族炭化水素に由来するm価の基または炭素数2~40の芳香族複素環に由来するm価の基であり、φの少なくとも1つの水素は炭素数1~6のアルキル、炭素数3~14のシクロアルキル、炭素数6~18のアリールまたは炭素数2~18のヘテロアリールで置換されていてもよく、
Yは、それぞれ独立して、-O-、-S-または>N-Arであり、Arは炭素数6~12のアリールまたは炭素数2~12のヘテロアリールであり、Arの少なくとも1つの水素は炭素数1~4のアルキル、炭素数5~10のシクロアルキル、炭素数6~12のアリールまたは炭素数2~12のヘテロアリールで置換されていてもよく、R1~R5はそれぞれ独立して水素、炭素数1~4のアルキルまたは炭素数5~10のシクロアルキルであり、ただし、前記>N-ArにおけるArおよび前記R1~R5のうちのいずれか1つはLと結合する部位であり、
Lは、それぞれ独立して、下記式(L-1)で表される2価の基、および下記式(L-2)で表される2価の基からなる群から選ばれ、
φ is an m-valent group derived from an aromatic hydrocarbon having 6 to 40 carbon atoms or an m-valent group derived from an aromatic heterocycle having 2 to 40 carbon atoms, and at least one hydrogen atom of φ is a hydrogen atom having 1 carbon atom. aryl having 6 to 18 carbon atoms, or heteroaryl having 2 to 18 carbon atoms;
Each Y is independently -O-, -S- or >N-Ar, Ar is an aryl having 6 to 12 carbon atoms or a heteroaryl having 2 to 12 carbon atoms, and at least one hydrogen atom of Ar is may be substituted with an alkyl having 1 to 4 carbon atoms, a cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms, an aryl having 6 to 12 carbon atoms, or a heteroaryl having 2 to 12 carbon atoms; R 1 to R 5 are each independently and R 1 to R 5 in the >N-Ar group are each independently hydrogen, alkyl having 1 to 4 carbon atoms, or cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms, provided that any one of Ar and R 1 to R 5 in the >N-Ar group is bonded to L. This is the part where
Each L is independently selected from the group consisting of a divalent group represented by the following formula (L-1) and a divalent group represented by the following formula (L-2):
式(L-1)中、X1~X6はそれぞれ独立して=CR6-または=N-であり、X1~X6のうちの少なくとも2つは=CR6-であり、X1~X6のうちの2つの=CR6-におけるR6はφまたはアゾリン環と結合する部位であり、それ以外の=CR6-におけるR6は水素であり、
式(L-2)中、X7~X14はそれぞれ独立して=CR6-または=N-であり、X7~X14のうちの少なくとも2つは=CR6-であり、X7~X14のうちの2つの=CR6-におけるR6はφまたはアゾリン環と結合する部位であり、それ以外の=CR6-におけるR6は水素であり、
Lの少なくとも1つの水素は炭素数1~4のアルキル、炭素数5~10のシクロアルキル、炭素数6~10のアリールまたは炭素数2~10のヘテロアリールで置換されていてもよく、
mは1~4の整数であり、mが2~4であるとき、アゾリン環とLとで形成される基は同一であっても異なっていてもよく、そして、
式(ETM-16)で表される化合物中の少なくとも1つの水素は重水素で置換されていてもよい。
In formula (L-1), X 1 to X 6 are each independently =CR 6 - or =N-, at least two of X 1 to X 6 are =CR 6 -, R 6 in two of X 1 to X 6 =CR 6 - is φ or a bonding site to an azoline ring, and R 6 in the remaining =CR 6 - is hydrogen;
In formula (L-2), X 7 to X 14 each independently represent ═CR 6 — or ═N—, at least two of X 7 to X 14 represent ═CR 6 —, R 6 in two of X 7 to X 14 represent φ or a bonding site to an azoline ring, and R 6 in the remaining ═CR 6 — represents hydrogen ;
At least one hydrogen atom of L may be substituted by alkyl having 1 to 4 carbon atoms, cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms, aryl having 6 to 10 carbon atoms, or heteroaryl having 2 to 10 carbon atoms;
m is an integer of 1 to 4, and when m is an integer of 2 to 4, the groups formed by the azoline ring and L may be the same or different, and
At least one hydrogen atom in the compound represented by formula (ETM-16) may be substituted with deuterium.
具体的なアゾリン誘導体は、下記式(ETM-16-1)または式(ETM-16-2)で表される化合物である。
式(ETM-16-1)および式(ETM-16-2)中、
φは炭素数6~40の芳香族炭化水素に由来するm価の基または炭素数2~40の芳香族複素環に由来するm価の基であり、φの少なくとも1つの水素は炭素数1~6のアルキル、炭素数3~14のシクロアルキル、炭素数6~18のアリールまたは炭素数2~18のヘテロアリールで置換されていてもよく、
式(ETM-16-1)中、Yは、それぞれ独立して、-O-、-S-または>N-Arであり、Arは炭素数6~12のアリールまたは炭素数2~12のヘテロアリールであり、Arの少なくとも1つの水素は炭素数1~4のアルキル、炭素数5~10のシクロアルキル、炭素数6~12のアリールまたは炭素数2~12のヘテロアリールで置換されていてもよく、
式(ETM-16-1)中、R1~R4はそれぞれ独立して水素、炭素数1~4のアルキルまたは炭素数5~10のシクロアルキルであり、ただし、R1とR2は同一であり、またR3とR4は同一であり、
式(ETM-16-2)中、R1~R5はそれぞれ独立して水素、炭素数1~4のアルキルまたは炭素数5~10のシクロアルキルであり、ただし、R1とR2は同一であり、またR3とR4は同一であり、
式(ETM-16-1)および式(ETM-16-2)中、
Lは、それぞれ独立して、下記式(L-1)で表される2価の基、および下記式(L-2)で表される2価の基からなる群から選ばれ、
In formula (ETM-16-1) and formula (ETM-16-2),
φ is an m-valent group derived from an aromatic hydrocarbon having 6 to 40 carbon atoms or an m-valent group derived from an aromatic heterocycle having 2 to 40 carbon atoms, and at least one hydrogen atom of φ is optionally substituted by an alkyl having 1 to 6 carbon atoms, a cycloalkyl having 3 to 14 carbon atoms, an aryl having 6 to 18 carbon atoms, or a heteroaryl having 2 to 18 carbon atoms;
In formula (ETM-16-1), each Y is independently -O-, -S-, or >N-Ar, Ar is an aryl having 6 to 12 carbon atoms or a heteroaryl having 2 to 12 carbon atoms, and at least one hydrogen atom of Ar is optionally substituted by an alkyl having 1 to 4 carbon atoms, a cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms, an aryl having 6 to 12 carbon atoms, or a heteroaryl having 2 to 12 carbon atoms,
In formula (ETM-16-1), R 1 to R 4 each independently represent hydrogen, alkyl having 1 to 4 carbon atoms, or cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms, provided that R 1 and R 2 are the same, and R 3 and R 4 are the same;
In formula (ETM-16-2), R 1 to R 5 each independently represent hydrogen, alkyl having 1 to 4 carbon atoms, or cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms, provided that R 1 and R 2 are the same, and R 3 and R 4 are the same;
In formula (ETM-16-1) and formula (ETM-16-2),
Each L is independently selected from the group consisting of a divalent group represented by the following formula (L-1) and a divalent group represented by the following formula (L-2):
式(L-2)中、X7~X14はそれぞれ独立して=CR6-または=N-であり、X7~X14のうちの少なくとも2つは=CR6-であり、X7~X14のうちの2つの=CR6-におけるR6はφまたはアゾリン環と結合する部位であり、それ以外の=CR6-におけるR6は水素であり、
Lの少なくとも1つの水素は炭素数1~4のアルキル、炭素数5~10のシクロアルキル、炭素数6~10のアリールまたは炭素数2~10のヘテロアリールで置換されていてもよく、
mは1~4の整数であり、mが2~4であるとき、アゾリン環とLとで形成される基は同一であっても異なっていてもよく、そして、
式(ETM-16-1)または式(ETM-16-2)で表される化合物中の少なくとも1つの水素は重水素で置換されていてもよい。
In formula (L-2), X 7 to X 14 each independently represent ═CR 6 — or ═N—, at least two of X 7 to X 14 represent ═CR 6 —, R 6 in two of X 7 to X 14 represent φ or a bonding site to an azoline ring, and R 6 in the remaining ═CR 6 — represents hydrogen ;
At least one hydrogen atom of L may be substituted by alkyl having 1 to 4 carbon atoms, cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms, aryl having 6 to 10 carbon atoms, or heteroaryl having 2 to 10 carbon atoms;
m is an integer of 1 to 4, and when m is an integer of 2 to 4, the groups formed by the azoline ring and L may be the same or different, and
At least one hydrogen atom in the compound represented by formula (ETM-16-1) or formula (ETM-16-2) may be substituted with deuterium.
好ましくは、φは、下記式(φ1-1)~式(φ1-18)で表される1価の基、下記式(φ2-1)~式(φ2-34)で表される2価の基、下記式(φ3-1)~式(φ3-3)で表される3価の基、および下記式(φ4-1)~式(φ4-2)で表される4価の基からなる群から選択され、φの少なくとも1つの水素は炭素数1~6のアルキル、炭素数3~14のシクロアルキル、炭素数6~18のアリールまたは炭素数2~18のヘテロアリールで置換されていてもよい。 Preferably, φ is selected from the group consisting of monovalent groups represented by the following formulas (φ1-1) to (φ1-18), divalent groups represented by the following formulas (φ2-1) to (φ2-34), trivalent groups represented by the following formulas (φ3-1) to (φ3-3), and tetravalent groups represented by the following formulas (φ4-1) to (φ4-2), and at least one hydrogen of φ may be substituted with an alkyl having 1 to 6 carbon atoms, a cycloalkyl having 3 to 14 carbon atoms, an aryl having 6 to 18 carbon atoms, or a heteroaryl having 2 to 18 carbon atoms.
式中のZは、>CR2、>N-Ar、>N-L、-O-または-S-であり、>CR2におけるRは、それぞれ独立して、炭素数1~4のアルキル、炭素数5~10のシクロアルキル、炭素数6~12のアリールまたは炭素数2~12のヘテロアリールであり、Rは互いに結合して環を形成していてもよく、>N-ArにおけるArは炭素数6~12のアリールまたは炭素数2~12のヘテロアリールであり、>N-LにおけるLは式(ETM-16)、式(ETM-16-1)または式(ETM-16-2)におけるLである。式中の*は、結合位置を表す。 In the formula, Z is >CR 2 , >N-Ar, >N-L, -O- or -S-, each R in >CR 2 is independently an alkyl having 1 to 4 carbon atoms, a cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms, an aryl having 6 to 12 carbon atoms or a heteroaryl having 2 to 12 carbon atoms, and the Rs may be bonded to each other to form a ring, Ar in >N-Ar is an aryl having 6 to 12 carbon atoms or a heteroaryl having 2 to 12 carbon atoms, and L in >N-L is L in formula (ETM-16), formula (ETM-16-1) or formula (ETM-16-2). * in the formula represents a bonding position.
好ましくは、Lは、ベンゼン、ナフタレン、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、トリアジン、キノリン、イソキノリン、ナフチリジン、フタラジン、キノキサリン、キナゾリン、シンノリン、およびプテリジンからなる群から選択される環の2価の基であり、Lの少なくとも1つの水素は炭素数1~4のアルキル、炭素数5~10のシクロアルキル、炭素数6~10のアリールまたは炭素数2~10のヘテロアリールで置換されていてもよい。 Preferably, L is a divalent ring group selected from the group consisting of benzene, naphthalene, pyridine, pyrazine, pyrimidine, pyridazine, triazine, quinoline, isoquinoline, naphthyridine, phthalazine, quinoxaline, quinazoline, cinnoline, and pteridine, and at least one hydrogen of L may be substituted with an alkyl having 1 to 4 carbon atoms, a cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms, an aryl having 6 to 10 carbon atoms, or a heteroaryl having 2 to 10 carbon atoms.
好ましくは、YまたはZとしての>N-ArにおけるArは、フェニル、ナフチル、ピリジニル、ピラジニル、ピリミジニル、ピリダジニル、トリアジニル、キノリニル、イソキノリニル、ナフチリジニル、フタラジニル、キノキサリニル、キナゾリニル、シンノリニル、およびプテリジニルからなる群から選択され、Yとしての>N-ArにおけるArの少なくとも1つの水素は炭素数1~4のアルキル、炭素数5~10のシクロアルキルまたは炭素数6~10のアリールで置換されていてもよい。 Preferably, Ar in >N-Ar as Y or Z is selected from the group consisting of phenyl, naphthyl, pyridinyl, pyrazinyl, pyrimidinyl, pyridazinyl, triazinyl, quinolinyl, isoquinolinyl, naphthyridinyl, phthalazinyl, quinoxalinyl, quinazolinyl, cinnolinyl, and pteridinyl, and at least one hydrogen of Ar in >N-Ar as Y may be substituted with alkyl having 1 to 4 carbon atoms, cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms, or aryl having 6 to 10 carbon atoms.
好ましくは、R1~R4はそれぞれ独立して水素、炭素数1~4のアルキルまたは炭素数5~10のシクロアルキルであり、ただし、R1とR2は同一であり、R3とR4は同一であり、またR1~R4の全てが同時に水素になることはなく、そして、mは1または2であり、mが2であるとき、アゾリン環とLとで形成される基は同一である。 Preferably, R 1 to R 4 are each independently hydrogen, alkyl having 1 to 4 carbon atoms, or cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms, with the proviso that R 1 and R 2 are the same, R 3 and R 4 are the same, and R 1 to R 4 are not all hydrogen at the same time, and m is 1 or 2, and when m is 2, the groups formed by the azoline ring and L are the same.
アゾリン誘導体の具体例としては、例えば以下の化合物があげられる。なお、構造式中の「Me」はメチルを表す。
より好ましくは、φは、下記式(φ2-1)、式(φ2-31)、式(φ2-32)、式(φ2-33)および式(φ2-34)で表される2価の基からなる群から選択され、φの少なくとも1つの水素は炭素数6~18のアリールで置換されていてもよい。 More preferably, φ is selected from the group consisting of divalent groups represented by the following formulas (φ2-1), (φ2-31), (φ2-32), (φ2-33) and (φ2-34), and at least one hydrogen of φ may be substituted with an aryl having 6 to 18 carbon atoms.
Lは、ベンゼン、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、およびトリアジンからなる群から選択される環の2価の基であり、Lの少なくとも1つの水素は炭素数1~4のアルキル、炭素数5~10のシクロアルキル、炭素数6~10のアリールまたは炭素数2~14のヘテロアリールで置換されていてもよく、
Yとしての>N-ArにおけるArは、フェニル、ピリジニル、ピラジニル、ピリミジニル、ピリダジニル、およびトリアジニルからなる群から選択され、当該Arの少なくとも1つの水素は炭素数1~4のアルキル、炭素数5~10のシクロアルキルまたは炭素数6~10のアリールで置換されていてもよく、
R1~R4はそれぞれ独立して水素、炭素数1~4のアルキルまたは炭素数5~10のシクロアルキルであり、ただし、R1とR2は同一であり、R3とR4は同一であり、またR1~R4の全てが同時に水素になることはなく、そして、
mは2であり、アゾリン環とLとで形成される基は同一である。
L is a divalent ring group selected from the group consisting of benzene, pyridine, pyrazine, pyrimidine, pyridazine, and triazine, and at least one hydrogen of L is optionally substituted by alkyl having 1 to 4 carbon atoms, cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms, aryl having 6 to 10 carbon atoms, or heteroaryl having 2 to 14 carbon atoms;
Ar in >N-Ar as Y is selected from the group consisting of phenyl, pyridinyl, pyrazinyl, pyrimidinyl, pyridazinyl, and triazinyl, and at least one hydrogen of the Ar may be substituted with alkyl having 1 to 4 carbon atoms, cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms, or aryl having 6 to 10 carbon atoms;
R 1 to R 4 are each independently hydrogen, alkyl having 1 to 4 carbon atoms, or cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms, provided that R 1 and R 2 are the same, R 3 and R 4 are the same, and R 1 to R 4 are not all hydrogen at the same time, and
m is 2, and the groups formed by the azoline ring and L are the same.
アゾリン誘導体の他の具体例としては、例えば以下の化合物があげられる。なお、構造式中の「Me」はメチルを表す。
このアゾリン誘導体を規定する上記各式中の、アルキル、シクロアルキル、アリールまたはヘテロアリールの詳細については、式(1A)および式(1B)における説明を引用できる。 For details of the alkyl, cycloalkyl, aryl, or heteroaryl in the above formulas defining this azoline derivative, the explanations in formula (1A) and formula (1B) can be cited.
このアゾリン誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。 This azoline derivative can be produced using known raw materials and known synthesis methods.
<還元性物質>
電子輸送層または電子注入層には、さらに、電子輸送層または電子注入層を形成する材料を還元できる物質が含まれていてもよい。この還元性物質は、一定の還元性を有する物質であれば、様々な物質が用いられ、例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、アルカリ金属の酸化物、アルカリ金属のハロゲン化物、アルカリ土類金属の酸化物、アルカリ土類金属のハロゲン化物、希土類金属の酸化物、希土類金属のハロゲン化物、アルカリ金属の有機錯体、アルカリ土類金属の有機錯体および希土類金属の有機錯体からなる群から選択される少なくとも1つを好適に使用することができる。
<Reducing Substance>
The electron transport layer or the electron injection layer may further contain a substance capable of reducing the material forming the electron transport layer or the electron injection layer. As the reducing substance, various substances can be used as long as they have a certain degree of reducing ability, and for example, at least one selected from the group consisting of alkali metals, alkaline earth metals, rare earth metals, oxides of alkali metals, halides of alkali metals, oxides of alkaline earth metals, halides of alkaline earth metals, oxides of rare earth metals, halides of rare earth metals, organic complexes of alkali metals, organic complexes of alkaline earth metals, and organic complexes of rare earth metals can be suitably used.
好ましい還元性物質としては、Na(仕事関数2.36eV)、K(同2.28eV)、Rb(同2.16eV)またはCs(同1.95eV)などのアルカリ金属や、Ca(同2.9eV)、Sr(同2.0~2.5eV)またはBa(同2.52eV)などのアルカリ土類金属があげられ、仕事関数が2.9eV以下の物質が特に好ましい。これらのうち、より好ましい還元性物質は、K、RbまたはCsのアルカリ金属であり、さらに好ましくはRbまたはCsであり、最も好ましいのはCsである。これらのアルカリ金属は、特に還元能力が高く、電子輸送層または電子注入層を形成する材料への比較的少量の添加により、有機EL素子における発光輝度の向上や長寿命化が図られる。また、仕事関数が2.9eV以下の還元性物質として、これら2種以上のアルカリ金属の組み合わせも好ましく、特に、Csを含んだ組み合わせ、例えば、CsとNa、CsとK、CsとRb、またはCsとNaとKとの組み合わせが好ましい。Csを含むことにより、還元能力を効率的に発揮することができ、電子輸送層または電子注入層を形成する材料への添加により、有機EL素子における発光輝度の向上や長寿命化が図られる。 Preferred reducing substances include alkali metals such as Na (work function 2.36 eV), K (2.28 eV), Rb (2.16 eV), or Cs (1.95 eV), and alkaline earth metals such as Ca (2.9 eV), Sr (2.0-2.5 eV), or Ba (2.52 eV), with substances with a work function of 2.9 eV or less being particularly preferred. Of these, more preferred reducing substances are alkali metals such as K, Rb, or Cs, even more preferred are Rb or Cs, and most preferred is Cs. These alkali metals have particularly high reducing ability, and by adding a relatively small amount to the material forming the electron transport layer or electron injection layer, the luminance of the organic EL element can be improved and the lifespan can be extended. In addition, as a reducing substance having a work function of 2.9 eV or less, a combination of two or more of these alkali metals is also preferred, and in particular, a combination containing Cs, such as a combination of Cs and Na, Cs and K, Cs and Rb, or Cs, Na and K, is preferred. By containing Cs, the reducing ability can be efficiently exerted, and by adding it to the material forming the electron transport layer or electron injection layer, the luminance of the organic EL element can be improved and the life can be extended.
上述した電子注入層用材料および電子輸送層用材料は、これらに反応性置換基が置換した反応性化合物をモノマーとして高分子化させた高分子化合物、もしくはその高分子架橋体、または、主鎖型高分子と前記反応性化合物とを反応させたペンダント型高分子化合物、もしくはそのペンダント型高分子架橋体としても、電子層用材料に用いることができる。この場合の反応性置換基としては、式(1A)で表される部分構造および少なくとも1つの式(1B)で表される部分構造からなる多環芳香族化合物での説明を引用できる。
このような高分子化合物および高分子架橋体の用途の詳細については後述する。
The above-mentioned electron injection layer material and electron transport layer material can be used as an electron layer material in the form of a polymer compound obtained by polymerizing a reactive compound substituted with a reactive substituent as a monomer, or a crosslinked polymer thereof, or a pendant polymer compound obtained by reacting a main chain polymer with the reactive compound, or a crosslinked pendant polymer thereof. In this case, the reactive substituent can be quoted from the description of the polycyclic aromatic compound having a partial structure represented by formula (1A) and at least one partial structure represented by formula (1B).
The applications of such polymer compounds and crosslinked polymers will be described in detail below.
3-1-7.有機電界発光素子における陰極
陰極108は、電子注入層107および電子輸送層106を介して、発光層105に電子を注入する役割を果たす。
3-1-7. Cathode in Organic Electroluminescent Device The cathode 108 plays a role in injecting electrons into the light-emitting layer 105 via the electron injection layer 107 and the electron transport layer 106 .
陰極108を形成する材料としては、電子を有機層に効率よく注入できる物質であれば特に限定されないが、陽極102を形成する材料と同様の材料を用いることができる。なかでも、スズ、インジウム、カルシウム、アルミニウム、銀、銅、ニッケル、クロム、金、白金、鉄、亜鉛、リチウム、ナトリウム、カリウム、セシウムおよびマグネシウムなどの金属またはそれらの合金(マグネシウム-銀合金、マグネシウム-インジウム合金、フッ化リチウム/アルミニウムなどのアルミニウム-リチウム合金など)などが好ましい。電子注入効率をあげて素子特性を向上させるためには、リチウム、ナトリウム、カリウム、セシウム、カルシウム、マグネシウムまたはこれら低仕事関数金属を含む合金が有効である。しかしながら、これらの低仕事関数金属は一般に大気中で不安定であることが多い。この点を改善するために、例えば、有機層に微量のリチウム、セシウムやマグネシウムをドーピングして、安定性の高い電極を使用する方法が知られている。その他のドーパントとしては、フッ化リチウム、フッ化セシウム、酸化リチウムおよび酸化セシウムのような無機塩も使用することができる。ただし、これらに限定されない。 The material for forming the cathode 108 is not particularly limited as long as it is a material that can efficiently inject electrons into the organic layer, but the same material as the material for forming the anode 102 can be used. Among them, metals such as tin, indium, calcium, aluminum, silver, copper, nickel, chromium, gold, platinum, iron, zinc, lithium, sodium, potassium, cesium, and magnesium, or alloys thereof (magnesium-silver alloy, magnesium-indium alloy, aluminum-lithium alloy such as lithium fluoride/aluminum, etc.), etc. are preferable. In order to increase the electron injection efficiency and improve the device characteristics, lithium, sodium, potassium, cesium, calcium, magnesium, or alloys containing these low work function metals are effective. However, these low work function metals are generally unstable in air. To improve this point, for example, a method is known in which a trace amount of lithium, cesium, or magnesium is doped into the organic layer to use a highly stable electrode. Other dopants that can be used include inorganic salts such as lithium fluoride, cesium fluoride, lithium oxide, and cesium oxide. However, they are not limited to these.
さらに、電極保護のために白金、金、銀、銅、鉄、スズ、アルミニウムおよびインジウムなどの金属、またはこれら金属を用いた合金、そしてシリカ、チタニアおよび窒化ケイ素などの無機物、ポリビニルアルコール、塩化ビニル、炭化水素系高分子化合物などを積層することが、好ましい例としてあげられる。これらの電極の作製法も、抵抗加熱、電子ビーム蒸着、スパッタリング、イオンプレーティングおよびコーティングなど、導通を取ることができれば特に制限されない。 Furthermore, preferred examples include laminating metals such as platinum, gold, silver, copper, iron, tin, aluminum, and indium, or alloys using these metals, as well as inorganic materials such as silica, titania, and silicon nitride, polyvinyl alcohol, vinyl chloride, and hydrocarbon polymer compounds, in order to protect the electrodes. There are no particular limitations on the method of producing these electrodes, and they can be produced by resistance heating, electron beam deposition, sputtering, ion plating, coating, or the like, as long as electrical conductivity can be obtained.
3-1-8.各層で用いてもよい結着剤
以上の正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層および電子注入層に用いられる材料は単独で各層を形成することができるが、高分子結着剤としてポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリ(N-ビニルカルバゾール)、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリエステル、ポリスルホン、ポリフェニレンオキサイド、ポリブタジエン、炭化水素樹脂、ケトン樹脂、フェノキシ樹脂、ポリアミド、エチルセルロース、酢酸ビニル樹脂、ABS樹脂、ポリウレタン樹脂などの溶剤可溶性樹脂や、フェノール樹脂、キシレン樹脂、石油樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂などの硬化性樹脂などに分散させて用いることも可能である。
3-1-8. Binders that may be used in each layer The materials used in the hole injection layer, hole transport layer, light emitting layer, electron transport layer and electron injection layer described above can form each layer alone, but they can also be used as polymer binders by dispersing them in solvent-soluble resins such as polyvinyl chloride, polycarbonate, polystyrene, poly(N-vinylcarbazole), polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polyester, polysulfone, polyphenylene oxide, polybutadiene, hydrocarbon resins, ketone resins, phenoxy resins, polyamide, ethyl cellulose, vinyl acetate resins, ABS resins and polyurethane resins, and curable resins such as phenol resins, xylene resins, petroleum resins, urea resins, melamine resins, unsaturated polyester resins, alkyd resins, epoxy resins and silicone resins.
3-1-9.有機電界発光素子の作製方法
有機EL素子を構成する各層は、各層を構成すべき材料を蒸着法、抵抗加熱蒸着、電子ビーム蒸着、スパッタリング、分子積層法、印刷法、スピンコート法またはキャスト法、コーティング法などの方法で薄膜とすることにより、形成することができる。このようにして形成された各層の膜厚については特に限定はなく、材料の性質に応じて適宜設定することができるが、通常2nm~5000nmの範囲である。膜厚は通常、水晶発振式膜厚測定装置などで測定できる。蒸着法を用いて薄膜化する場合、その蒸着条件は、材料の種類、膜の目的とする結晶構造および会合構造などにより異なる。蒸着条件は一般的に、ボート加熱温度+50~+400℃、真空度10-6~10-3Pa、蒸着速度0.01~50nm/秒、基板温度-150~+300℃、膜厚2nm~5μmの範囲で適宜設定することが好ましい。
3-1-9. Method for Producing an Organic Electroluminescent Device Each layer constituting an organic EL device can be formed by forming the material to be formed into a thin film by a method such as vapor deposition, resistance heating vapor deposition, electron beam vapor deposition, sputtering, molecular lamination, printing, spin coating or casting, coating, etc. The thickness of each layer thus formed is not particularly limited and can be set appropriately according to the properties of the material, but is usually in the range of 2 nm to 5000 nm. The thickness can usually be measured with a quartz crystal oscillation type film thickness measuring device, etc. When forming a thin film by vapor deposition, the vapor deposition conditions vary depending on the type of material, the desired crystal structure and association structure of the film, etc. The vapor deposition conditions are generally preferably set appropriately within the range of boat heating temperature +50 to +400°C, vacuum degree 10 -6 to 10 -3 Pa, vapor deposition speed 0.01 to 50 nm/sec, substrate temperature -150 to +300°C, and film thickness 2 nm to 5 μm.
このようにして得られた有機EL素子に直流電圧を印加する場合には、陽極を+、陰極を-の極性として印加すればよく、電圧2~40V程度を印加すると、透明または半透明の電極側(陽極または陰極、および両方)より発光が観測できる。また、この有機EL素子は、パルス電流や交流電流を印加した場合にも発光する。なお、印加する交流の波形は任意でよい。 When applying a DC voltage to the organic EL element obtained in this way, the anode should be set to + and the cathode to -. When a voltage of about 2 to 40 V is applied, light emission can be observed from the transparent or semi-transparent electrode side (anode or cathode, or both). This organic EL element also emits light when a pulsed current or AC current is applied. The waveform of the AC current applied can be any waveform.
次に、有機EL素子を作製する方法の一例として、陽極/正孔注入層/正孔輸送層/ホスト材料とドーパント材料からなる発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極からなる有機EL素子の作製法について説明する。 Next, as an example of a method for producing an organic EL element, we will explain a method for producing an organic EL element consisting of an anode, a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer made of a host material and a dopant material, an electron transport layer, an electron injection layer, and a cathode.
<蒸着法>
適当な基板上に、陽極材料の薄膜を蒸着法などにより形成させて陽極を作製した後、この陽極上に正孔注入層および正孔輸送層の薄膜を形成させる。この上にホスト材料とドーパント材料を共蒸着し薄膜を形成させて発光層とし、この発光層の上に電子輸送層、電子注入層を形成させ、さらに陰極用物質からなる薄膜を蒸着法などにより形成させて陰極とすることにより、目的の有機EL素子が得られる。なお、上述の有機EL素子の作製においては、作製順序を逆にして、陰極、電子注入層、電子輸送層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、陽極の順に作製することも可能である。
<Vapor deposition method>
A thin film of an anode material is formed on a suitable substrate by vapor deposition or the like to prepare an anode, and then a thin film of a hole injection layer and a hole transport layer is formed on the anode. A host material and a dopant material are co-deposited on the anode to form a thin film as a light-emitting layer, an electron transport layer and an electron injection layer are formed on the light-emitting layer, and a thin film of a cathode material is further formed by vapor deposition or the like to prepare a cathode, thereby obtaining a desired organic EL element. Note that in the preparation of the above-mentioned organic EL element, the order of preparation can be reversed, and the elements can be prepared in the order of cathode, electron injection layer, electron transport layer, light-emitting layer, hole transport layer, hole injection layer, and anode.
<湿式成膜法>
湿式成膜法は、有機EL素子の各有機層を形成し得る低分子化合物を液状の有機層形成用組成物として準備し、これを用いることによって実施される。この低分子化合物を溶解する適当な有機溶媒がない場合には、当該低分子化合物に反応性置換基を置換させた反応性化合物として溶解性機能を有する他のモノマーや主鎖型高分子と共に高分子化させた高分子化合物などから有機層形成用組成物を準備してもよい。
<Wet film formation method>
The wet film formation method is carried out by preparing a low molecular weight compound capable of forming each organic layer of an organic EL element as a liquid composition for forming an organic layer, and using this. If there is no suitable organic solvent for dissolving this low molecular weight compound, the composition for forming an organic layer may be prepared from a polymer compound polymerized together with other monomers having a solubility function as a reactive compound in which the low molecular weight compound is substituted with a reactive substituent, or a main chain polymer.
湿式成膜法は、一般的には、基板に有機層形成用組成物を塗布する塗布工程および塗布された有機層形成用組成物から溶媒を取り除く乾燥工程を経ることで塗膜を形成する。上記高分子化合物が架橋性置換基を有する場合(これを架橋性高分子化合物ともいう)には、この乾燥工程によりさらに架橋して高分子架橋体が形成される。塗布工程の違いにより、スピンコーターを用いる方法をスピンコート法、スリットコーターを用いる方法をスリットコート法、版を用いる方法をグラビア、オフセット、リバースオフセット、フレキソ印刷法、インクジェットプリンタを用いる方法をインクジェット法、霧状に吹付ける方法をスプレー法と呼ぶ。 In wet film formation, a coating film is generally formed through a coating step in which an organic layer-forming composition is applied to a substrate and a drying step in which the solvent is removed from the applied organic layer-forming composition. When the polymer compound has a crosslinkable substituent (also called a crosslinkable polymer compound), the polymer is further crosslinked by the drying step to form a crosslinked polymer. Depending on the coating step, a method using a spin coater is called a spin coat method, a method using a slit coater is called a slit coat method, a method using a plate is called a gravure, offset, reverse offset, or flexographic printing method, a method using an inkjet printer is called an inkjet method, and a method spraying in a mist is called a spray method.
一例として、図2を参考にして、バンクを有する基板にインクジェット法を用いて塗膜を形成する方法を説明する。まず、バンク(200)は基板(110)上の電極(120)の上に設けられている。この場合、インクジェットヘッド(300)より、バンク(200)間にインクの液滴(310)を滴下し、乾燥させることで塗膜(130)を作製することができる。これを繰り返し、次の塗膜(140)、さらに発光層(150)まで作製し、真空蒸着法を用い電子輸送層、電子注入層および電極を成膜すれば、バンク材で発光部位が区切られた有機EL素子を作製することができる。 As an example, referring to FIG. 2, a method of forming a coating film on a substrate having a bank using an inkjet method will be described. First, the bank (200) is provided on the electrode (120) on the substrate (110). In this case, ink droplets (310) are dropped between the banks (200) from the inkjet head (300) and dried to produce the coating film (130). This process is repeated to produce the next coating film (140) and then the light-emitting layer (150), and an electron transport layer, an electron injection layer, and electrodes are formed using a vacuum deposition method, making it possible to produce an organic EL element in which the light-emitting region is separated by the bank material.
乾燥工程には、風乾、加熱、減圧乾燥などの方法がある。乾燥工程は1回のみ行なってもよく、異なる方法や条件を用いて複数回行なってもよい。また、例えば、減圧下での焼成のように、異なる方法を併用してもよい。 The drying process can be carried out by air drying, heating, drying under reduced pressure, etc. The drying process can be carried out once, or multiple times using different methods and conditions. Also, different methods can be used in combination, such as baking under reduced pressure.
湿式成膜法とは溶液を用いた成膜法であり、例えば、一部の印刷法(インクジェット法)、スピンコート法またはキャスト法、コーティング法などである。湿式成膜法は真空蒸着法と異なり高価な真空蒸着装置を用いる必要が無く、大気圧下で成膜することができる。加えて、湿式成膜法は大面積化や連続生産が可能であり、製造コストの低減につながる。 A wet film formation method is a film formation method that uses a solution, and examples of this include some printing methods (inkjet methods), spin coating methods or casting methods, and coating methods. Unlike vacuum deposition methods, wet film formation methods do not require expensive vacuum deposition equipment, and can form films under atmospheric pressure. In addition, wet film formation methods allow for large area production and continuous production, which leads to reduced manufacturing costs.
一方で、真空蒸着法と比較した場合には、湿式成膜法は積層化が難しい場合がある。湿式成膜法を用いて積層膜を作製する場合、上層の組成物による下層の溶解を防ぐ必要があり、溶解性を制御した組成物、下層の架橋および直交溶媒(Orthogonal solvent、互いに溶解し合わない溶媒)などが駆使される。しかしながら、それらの技術を用いても、全ての膜の塗布に湿式成膜法を用いるのは難しい場合がある。 On the other hand, compared to the vacuum deposition method, wet deposition methods can be difficult to layer. When using wet deposition methods to create layered films, it is necessary to prevent the lower layer from being dissolved by the composition of the upper layer, and therefore compositions with controlled solubility, crosslinking of the lower layer, and orthogonal solvents (solvents that are not mutually soluble) are used. However, even with these techniques, it can be difficult to use wet deposition methods to apply all films.
そこで、一般的には、幾つかの層だけを湿式成膜法を用い、残りを真空蒸着法で有機EL素子を作製するという方法が採用される。 Therefore, a common method for producing organic EL elements is to use wet deposition methods for only a few layers and vacuum deposition for the rest.
例えば、湿式成膜法を一部適用し有機EL素子を作製する手順を以下に示す。
(手順1)陽極の真空蒸着法による成膜
(手順2)正孔注入層用材料を含む正孔注入層形成用組成物の湿式成膜法による成膜
(手順3)正孔輸送層用材料を含む正孔輸送層形成用組成物の湿式成膜法による成膜
(手順4)ホスト材料とドーパント材料を含む発光層形成用組成物の湿式成膜法による成膜
(手順5)電子輸送層の真空蒸着法による成膜
(手順6)電子注入層の真空蒸着法による成膜
(手順7)陰極の真空蒸着法による成膜
この手順を経ることで、陽極/正孔注入層/正孔輸送層/ホスト材料とドーパント材料からなる発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極からなる有機EL素子が得られる。
もちろん、下層の発光層の溶解を防ぐ手段があったり、また上記手順とは逆に陰極側から成膜する手段などを用いることで、電子輸送層用材料や電子注入層用材料を含む層形成用組成物として準備して、それらを湿式成膜法により成膜できる。
For example, the procedure for producing an organic EL element by partially applying a wet film formation method will be described below.
(Step 1) Formation of an anode by vacuum deposition (Step 2) Formation of a hole injection layer-forming composition containing a hole injection layer material by wet deposition (Step 3) Formation of a hole transport layer-forming composition containing a hole transport layer material by wet deposition (Step 4) Formation of an emitting layer-forming composition containing a host material and a dopant material by wet deposition (Step 5) Formation of an electron transport layer by vacuum deposition (Step 6) Formation of an electron injection layer by vacuum deposition (Step 7) Formation of a cathode by vacuum deposition By going through these steps, an organic EL element consisting of an anode/hole injection layer/hole transport layer/emitting layer consisting of a host material and a dopant material/electron transport layer/electron injection layer/cathode is obtained.
Of course, if there is a means for preventing dissolution of the lower light-emitting layer, or if a means for forming a film from the cathode side is used in the opposite procedure to the above, a layer-forming composition containing a material for the electron transport layer and a material for the electron injection layer can be prepared and then the layer can be formed by a wet film formation method.
<その他の成膜法>
有機層形成用組成物の成膜化には、レーザー加熱描画法(LITI)を用いることができる。LITIとは基材に付着させた化合物をレーザーで加熱蒸着する方法で、基材へ塗布される材料に有機層形成用組成物を用いることができる。
<Other film formation methods>
The composition for forming an organic layer can be formed into a film by laser thermal imaging (LITI). LITI is a method in which a compound attached to a substrate is heated and vapor-deposited by a laser, and the composition for forming an organic layer can be used as a material to be applied to the substrate.
<任意の工程>
成膜の各工程の前後に、適切な処理工程、洗浄工程および乾燥工程を適宜入れてもよい。処理工程としては、例えば、露光処理、プラズマ表面処理、超音波処理、オゾン処理、適切な溶媒を用いた洗浄処理および加熱処理等があげられる。さらには、バンクを作製する一連の工程もあげられる。
<Optional Step>
Before and after each film-forming step, appropriate treatment steps, cleaning steps, and drying steps may be appropriately inserted. Examples of treatment steps include exposure treatment, plasma surface treatment, ultrasonic treatment, ozone treatment, cleaning treatment using an appropriate solvent, and heat treatment. Furthermore, a series of steps for preparing a bank may also be included.
バンクの作製にはフォトリソグラフィ技術を用いることができる。フォトリソグラフィの利用可能なバンク材としては、ポジ型レジスト材料およびネガ型レジスト材料を用いることができる。また、インクジェット法、グラビアオフセット印刷、リバースオフセット印刷、スクリーン印刷などのパターン可能な印刷法も用いることができる。その際には永久レジスト材料を用いることもできる。 Photolithography techniques can be used to fabricate the bank. Positive resist materials and negative resist materials can be used as bank materials that can be used with photolithography. In addition, patternable printing methods such as inkjet printing, gravure offset printing, reverse offset printing, and screen printing can also be used. In this case, permanent resist materials can also be used.
バンクに用いられる材料としては、多糖類およびその誘導体、ヒドロキシルを有するエチレン性モノマーの単独重合体および共重合体、生体高分子化合物、ポリアクリロイル化合物、ポリエステル、ポリスチレン、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリスルフィド、ポリスルホン、ポリフェニレン、ポリフェニルエーテル、ポリウレタン、エポキシ(メタ)アクリレート、メラミン(メタ)アクリレート、ポリオレフィン、環状ポリオレフィン、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合ポリマー(ABS)、シリコーン樹脂、ポリ塩化ビニル、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリアセテート、ポリノルボルネン、合成ゴム、ポリフルオロビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリヘキサフルオロプロピレン等のフッ化ポリマー、フルオロオレフィン-ヒドロカーボンオレフィンの共重合ポリマー、フルオロカーボンポリマーがあげられるが、それだけに限定されない。 Materials that can be used for the bank include, but are not limited to, polysaccharides and their derivatives, homopolymers and copolymers of hydroxyl-containing ethylenic monomers, biopolymers, polyacryloyl compounds, polyesters, polystyrenes, polyimides, polyamideimides, polyetherimides, polysulfides, polysulfones, polyphenylenes, polyphenyl ethers, polyurethanes, epoxy (meth)acrylates, melamine (meth)acrylates, polyolefins, cyclic polyolefins, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymers (ABS), silicone resins, polyvinyl chloride, chlorinated polyethylene, chlorinated polypropylene, polyacetates, polynorbornenes, synthetic rubbers, fluorinated polymers such as polyfluorovinylidene, polytetrafluoroethylene, and polyhexafluoropropylene, copolymers of fluoroolefins and hydrocarbon olefins, and fluorocarbon polymers.
<湿式成膜法に使用される有機層形成用組成物>
有機層形成用組成物は、有機EL素子の各有機層を形成し得る低分子化合物、または当該低分子化合物を高分子化させた高分子化合物を有機溶媒に溶解させて得られる。例えば、発光層形成用組成物は、第1成分として少なくとも1種のドーパント材料である多環芳香族化合物(またはその高分子化合物)と、第2成分として少なくとも1種のホスト材料と、第3成分として少なくとも1種の有機溶媒とを含有する。第1成分は、該組成物から得られる発光層のドーパント成分として機能し、第2成分は発光層のホスト成分として機能する。第3成分は、組成物中の第1成分と第2成分を溶解する溶媒として機能し、塗布時には第3成分自身の制御された蒸発速度により平滑で均一な表面形状を与える。
<Organic layer forming composition used in wet film formation method>
The composition for forming an organic layer is obtained by dissolving a low molecular weight compound capable of forming each organic layer of an organic EL element, or a polymer compound obtained by polymerizing the low molecular weight compound, in an organic solvent. For example, the composition for forming an emitting layer contains at least one polycyclic aromatic compound (or a polymer compound thereof) as a first component, which is a dopant material, at least one host material as a second component, and at least one organic solvent as a third component. The first component functions as a dopant component of the emitting layer obtained from the composition, and the second component functions as a host component of the emitting layer. The third component functions as a solvent that dissolves the first and second components in the composition, and gives a smooth and uniform surface shape due to the controlled evaporation rate of the third component itself during application.
<有機溶媒>
有機層形成用組成物は少なくとも一種の有機溶媒を含む。成膜時に有機溶媒の蒸発速度を制御することで、成膜性および塗膜の欠陥の有無、表面粗さ、平滑性を制御および改善することができる。また、インクジェット法を用いた成膜時は、インクジェットヘッドのピンホールでのメニスカス安定性を制御し、吐出性を制御・改善することができる。加えて、膜の乾燥速度および誘導体分子の配向を制御することで、該有機層形成用組成物より得られる有機層を有する有機EL素子の電気特性、発光特性、効率、および寿命を改善することができる。
<Organic solvent>
The composition for forming an organic layer contains at least one organic solvent. By controlling the evaporation rate of the organic solvent during film formation, it is possible to control and improve the film formability, the presence or absence of defects in the coating film, the surface roughness, and the smoothness. In addition, during film formation using the inkjet method, it is possible to control the meniscus stability at the pinhole of the inkjet head, and to control and improve the ejection properties. In addition, by controlling the drying rate of the film and the orientation of the derivative molecules, it is possible to improve the electrical properties, light emitting properties, efficiency, and life of an organic EL element having an organic layer obtained from the composition for forming an organic layer.
(1)有機溶媒の物性
少なくとも1種の有機溶媒の沸点は、130℃~300℃であり、140℃~270℃がより好ましく、150℃~250℃がさらに好ましい。沸点が130℃より高い場合、インクジェットの吐出性の観点から好ましい。また、沸点が300℃より低い場合、塗膜の欠陥、表面粗さ、残留溶媒および平滑性の観点から好ましい。有機溶媒は、良好なインクジェットの吐出性、成膜性、平滑性および低い残留溶媒の観点から、2種以上の有機溶媒を含む構成がより好ましい。一方で、場合によっては、運搬性などを考慮し、有機層形成用組成物中から溶媒を除去することで固形状態とした組成物であってもよい。
(1) Physical properties of organic solvent The boiling point of at least one organic solvent is 130°C to 300°C, more preferably 140°C to 270°C, and even more preferably 150°C to 250°C. When the boiling point is higher than 130°C, it is preferable from the viewpoint of inkjet dischargeability. Also, when the boiling point is lower than 300°C, it is preferable from the viewpoint of defects, surface roughness, residual solvent, and smoothness of the coating film. From the viewpoint of good inkjet dischargeability, film-forming property, smoothness, and low residual solvent, it is more preferable that the organic solvent contains two or more organic solvents. On the other hand, in some cases, the composition may be a solid state composition obtained by removing the solvent from the composition for forming the organic layer, taking into consideration transportability and the like.
さらに、有機溶媒が溶質の少なくとも1種に対する良溶媒(GS)と貧溶媒(PS)とを含み、良溶媒(GS)の沸点(BPGS)が貧溶媒(PS)の沸点(BPPS)よりも低い、構成が特に好ましい。
高沸点の貧溶媒を加えることで成膜時に低沸点の良溶媒が先に揮発し、組成物中の含有物の濃度と貧溶媒の濃度が増加し速やかな成膜が促される。これにより、欠陥が少なく、表面粗さが小さい、平滑性の高い塗膜が得られる。
Furthermore, it is particularly preferable that the organic solvent contains a good solvent (GS) and a poor solvent (PS) for at least one type of solute, and the boiling point (BP GS ) of the good solvent (GS) is lower than the boiling point (BP PS ) of the poor solvent (PS).
By adding a poor solvent with a high boiling point, the good solvent with a low boiling point volatilizes first during film formation, increasing the concentration of the components in the composition and the concentration of the poor solvent, promoting rapid film formation. This results in a coating film with few defects, small surface roughness, and high smoothness.
溶解度の差(SGS-SPS)は、1%以上であることが好ましく、3%以上であることがより好ましく、5%以上であることがさらに好ましい。沸点の差(BPPS-BPGS)は、10℃以上であることが好ましく、30℃以上であることがより好ましく、50℃以上であることがさらに好ましい。 The difference in solubility (S GS -S PS ) is preferably 1% or more, more preferably 3% or more, and even more preferably 5% or more. The difference in boiling point (BP PS -BP GS ) is preferably 10°C or more, more preferably 30°C or more, and even more preferably 50°C or more.
有機溶媒は、成膜後に、真空、減圧、加熱などの乾燥工程により塗膜より取り除かれる。加熱を行う場合、塗布成膜性改善の観点からは、溶質の少なくとも1種のガラス転移温度(Tg)+30℃以下で行うことが好ましい。また、残留溶媒の削減の観点からは、溶質の少なくとも1種のガラス転移点(Tg)-30℃以上で加熱することが好ましい。加熱温度が有機溶媒の沸点より低くても膜が薄いために、有機溶媒は十分に取り除かれる。また、異なる温度で複数回乾燥を行ってもよく、複数の乾燥方法を併用してもよい。 After the film is formed, the organic solvent is removed from the coating film by a drying process such as vacuum, reduced pressure, or heating. When heating is performed, from the viewpoint of improving the coating film-forming properties, it is preferable to perform the heating at a temperature of at least one of the solutes' glass transition temperature (Tg) +30°C or lower. From the viewpoint of reducing residual solvent, it is preferable to heat at at least one of the solutes' glass transition temperature (Tg) -30°C or higher. Even if the heating temperature is lower than the boiling point of the organic solvent, the organic solvent is sufficiently removed because the film is thin. Also, drying may be performed multiple times at different temperatures, and multiple drying methods may be used in combination.
(2)有機溶媒の具体例
有機層形成用組成物に用いられる有機溶媒としては、アルキルベンゼン系溶媒、フェニルエーテル系溶媒、アルキルエーテル系溶媒、環状ケトン系溶媒、脂肪族ケトン系溶媒、単環性ケトン系溶媒、ジエステル骨格を有する溶媒および含フッ素系溶媒などがあげられ、具体例として、ペンタノール、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノール、ノナノール、デカノール、ウンデカノール、ドデカノール、テトラデカノール、ヘキサン-2-オール、ヘプタン-2-オール、オクタン-2-オール、デカン-2-オール、ドデカン-2-オール、シクロヘキサノール、α-テルピネオール、β-テルピネオール、γ-テルピネオール、δ-テルピネオール、テルピネオール(混合物)、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、ジエチレングリコールイソプロピルメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールブチルメチルエーテル、トリプロピレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、トリエチレングリコールブチルメチルエーテル、ポリエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、p-キシレン、m-キシレン、o-キシレン、2,6-ルチジン、2-フルオロ-m-キシレン、3-フルオロ-o-キシレン、2-クロロベンゾ三フッ化物、クメン、トルエン、2-クロロ-6-フルオロトルエン、2-フルオロアニソール、アニソール、2,3-ジメチルピラジン、ブロモベンゼン、4-フルオロアニソール、3-フルオロアニソール、3-トリフルオロメチルアニソール、メシチレン、1,2,4-トリメチルベンゼン、t-ブチルベンゼン、2-メチルアニソール、フェネトール、ベンゾジオキソール、4-メチルアニソール、s-ブチルベンゼン、3-メチルアニソール、4-フルオロ-3-メチルアニソール、シメン、1,2,3-トリメチルベンゼン、1,2-ジクロロベンゼン、2-フルオロベンゾニトリル、4-フルオロベラトロール、2,6-ジメチルアニソール、n-ブチルベンゼン、3-フルオロベンゾニトリル、デカリン(デカヒドロナフタレン)、ネオペンチルベンゼン、2,5-ジメチルアニソール、2,4-ジメチルアニソール、ベンゾニトリル、3,5-ジメチルアニソール、ジフェニルエーテル、1-フルオロ-3,5-ジメトキシベンゼン、安息香酸メチル、イソペンチルベンゼン、3,4-ジメチルアニソール、o-トルニトリル、n-アミルベンゼン、ベラトロール、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン、安息香酸エチル、n-ヘキシルベンゼン、安息香酸プロピル、シクロヘキシルベンゼン、1-メチルナフタレン、安息香酸ブチル、2-メチルビフェニル、3-フェノキシトルエン、2,2'-ビトリル、ドデシルベンゼン、ジペンチルベンゼン、テトラメチルベンゼン、トリメトキシベンゼン、トリメトキシトルエン、2,3-ジヒドロベンゾフラン、1-メチル-4-(プロポキシメチル)ベンゼン、1-メチル-4-(ブチルオキシメチル)ベンゼン、1-メチル-4-(ペンチルオキシメチル)ベンゼン、1-メチル-4-(ヘキシルオキシメチル)ベンゼン、1-メチル-4-(ヘプチルオキシメチル)ベンゼンベンジルブチルエーテル、ベンジルペンチルエーテル、ベンジルヘキシルエーテル、ベンジルヘプチルエーテル、ベンジルオクチルエーテルなどがあげられるが、それだけに限定されない。また、溶媒は単一で用いてもよく、混合してもよい。
(2) Specific Examples of Organic Solvents Examples of organic solvents used in the composition for forming an organic layer include alkylbenzene solvents, phenyl ether solvents, alkyl ether solvents, cyclic ketone solvents, aliphatic ketone solvents, monocyclic ketone solvents, solvents having a diester skeleton, and fluorine-containing solvents. Specific examples include pentanol, hexanol, heptanol, octanol, nonanol, decanol, undecanol, dodecanol, tetradecanol, hexane-2-ol, heptan-2-ol, octan-2-ol, decan-2-ol, dodecan-2-ol, cyclohexanol, α-terpineol, β-terpineol, γ-terpineol, δ-terpineol, terpineol (mixture), ethylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol ethyl methyl ether, ethylene glycol ethyl ... ether, diethylene glycol isopropyl methyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol butyl methyl ether, tripropylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monophenyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, triethylene glycol butyl methyl ether, polyethylene glycol dimethyl ether, tetraethylene glycol dimethyl ether, p-xylene, m-xylene, o-xylene, 2,6-lutidine, 2-fluoro-m-xylene, 3-fluoro-o-xylene, 2-chlorobenzotrifluoride, cumene, toluene, 2-chloro-6-fluorotoluene, 2-fluoroanisole, anisole, 2,3-Dimethylpyrazine, Bromobenzene, 4-Fluoroanisole, 3-Fluoroanisole, 3-Trifluoromethylanisole, Mesitylene, 1,2,4-Trimethylbenzene, t-Butylbenzene, 2-Methylanisole, Phenetole, Benzodioxole, 4-Methylanisole, s-Butylbenzene, 3-Methylanisole, 4-Fluoro-3-methylanisole, Cymene, 1,2,3-Trimethylbenzene, 1,2-Dichlorobenzene, 2-Fluorobenzonitrile, 4-Fluoroveratrol, 2,6-Dimethylanisole, n-Butylbenzene, 3-Fluorobenzonitrile, Decalin (Decahydronaphthalene), Neopentylbenzene, 2,5-Dimethylanisole, 2,4-Dimethylanisole, Benzonitrile, 3,5-Dimethylanisole, Diphenyl ether, 1-Fluoro-3,5-dimethoxybenzene, Methyl benzoate, Isopentylbenzene, 3,4-Dimethylanisole , o-tolunitrile, n-amylbenzene, veratrole, 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene, ethyl benzoate, n-hexylbenzene, propyl benzoate, cyclohexylbenzene, 1-methylnaphthalene, butyl benzoate, 2-methylbiphenyl, 3-phenoxytoluene, 2,2'-bitolyl, dodecylbenzene, dipentylbenzene, tetramethylbenzene, trimethoxybenzene, trimethoxytoluene, 2,3-dihydrobenzofuran, 1-methyl-4-(propoxymethyl)benzene, 1-methyl-4-(butyloxymethyl)benzene, 1-methyl-4-(pentyloxymethyl)benzene, 1-methyl-4-(hexyloxymethyl)benzene, 1-methyl-4-(heptyloxymethyl)benzene, benzyl butyl ether, benzyl pentyl ether, benzyl hexyl ether, benzyl heptyl ether, benzyl octyl ether, etc., but are not limited thereto. In addition, the solvent may be used alone or may be mixed.
<任意成分>
有機層形成用組成物は、その性質を損なわない範囲で、任意成分を含んでいてもよい。任意成分としては、バインダーおよび界面活性剤等があげられる。
<Optional ingredients>
The composition for forming the organic layer may contain optional components, such as a binder and a surfactant, to the extent that the properties of the composition are not impaired.
(1)バインダー
有機層形成用組成物は、バインダーを含有していてもよい。バインダーは、成膜時には膜を形成するとともに、得られた膜を基板と接合する。また、該有機層形成用組成物中で他の成分を溶解および分散および結着させる役割を果たす。
(1) Binder The composition for forming an organic layer may contain a binder. The binder forms a film during film formation and bonds the resulting film to a substrate. The binder also plays a role in dissolving, dispersing, and binding other components in the composition for forming an organic layer.
有機層形成用組成物に用いられるバインダーとしては、例えば、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、エチレン-酢酸ビニル共重合体、エチレン-ビニルアルコール共重合体、アクリロニトリル-エチレン-スチレン共重合体(AES)樹脂、アイオノマー、塩素化ポリエーテル、ジアリルフタレート樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、テフロン、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体(ABS)樹脂、アクリロニトリル-スチレン共重合体(AS)樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、アルキド樹脂、ポリウレタン、および、上記樹脂およびポリマーの共重合体、があげられるが、それだけに限定されない。 Examples of binders used in the organic layer forming composition include, but are not limited to, acrylic resins, polyethylene terephthalate, ethylene-vinyl acetate copolymers, ethylene-vinyl alcohol copolymers, acrylonitrile-ethylene-styrene copolymer (AES) resins, ionomers, chlorinated polyethers, diallyl phthalate resins, unsaturated polyester resins, polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polystyrene, polyvinyl acetate, Teflon, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS) resins, acrylonitrile-styrene copolymer (AS) resins, phenolic resins, epoxy resins, melamine resins, urea resins, alkyd resins, polyurethanes, and copolymers of the above resins and polymers.
有機層形成用組成物に用いられるバインダーは、1種のみであってもよく複数種を混合して用いてもよい。 The binder used in the composition for forming the organic layer may be of one type or a mixture of multiple types.
(2)界面活性剤
有機層形成用組成物は、例えば、有機層形成用組成物の膜面均一性、膜表面の親溶媒性および撥液性の制御のために界面活性剤を含有してもよい。界面活性剤は、親水性基の構造からイオン性および非イオン性に分類され、さらに、疎水性基の構造からアルキル系およびシリコン系およびフッ素系に分類される。また、分子の構造から、分子量が比較的小さく単純な構造を有する単分子系および分子量が大きく側鎖や枝分かれを有する高分子系に分類される。また、組成から、単一系、二種以上の界面活性剤および基材を混合した混合系に分類される。該有機層形成用組成物に用いることのできる界面活性剤としては、全ての種類の界面活性剤を用いることができる。
(2) Surfactant The organic layer forming composition may contain a surfactant, for example, to control the film surface uniformity, solvent affinity and liquid repellency of the organic layer forming composition. Surfactants are classified into ionic and nonionic based on the structure of the hydrophilic group, and further classified into alkyl, silicon and fluorine based based on the structure of the hydrophobic group. In addition, based on the molecular structure, they are classified into monomolecular systems with relatively small molecular weight and simple structure, and polymer systems with large molecular weight and side chains or branches. In addition, based on the composition, they are classified into single systems and mixed systems in which two or more types of surfactants and base materials are mixed. All types of surfactants can be used as surfactants that can be used in the organic layer forming composition.
界面活性剤としては、例えば、ポリフローNo.45、ポリフローKL-245、ポリフローNo.75、ポリフローNo.90、ポリフローNo.95(商品名、共栄社化学工業(株)製)、ディスパーベイク(Disperbyk)161、ディスパーベイク162、ディスパーベイク163、ディスパーベイク164、ディスパーベイク166、ディスパーベイク170、ディスパーベイク180、ディスパーベイク181、ディスパーベイク182、BYK300、BYK306、BYK310、BYK320、BYK330、BYK342、BYK344、BYK346(商品名、ビックケミー・ジャパン(株)製)、KP-341、KP-358、KP-368、KF-96-50CS、KF-50-100CS(商品名、信越化学工業(株)製)、サーフロンSC-101、サーフロンKH-40(商品名、セイミケミカル(株)製)、フタージェント222F、フタージェント251、FTX-218(商品名、(株)ネオス製)、EFTOP EF-351、EFTOP EF-352、EFTOP EF-601、EFTOP EF-801、EFTOP EF-802(商品名、三菱マテリアル(株)製)、メガファックF-470、メガファックF-471、メガファックF-475、メガファックR-08、メガファックF-477、メガファックF-479、メガファックF-553、メガファックF-554(商品名、DIC(株)製)、フルオロアルキルベンゼンスルホン酸塩、フルオロアルキルカルボン酸塩、フルオロアルキルポリオキシエチレンエーテル、フルオロアルキルアンモニウムヨージド、フルオロアルキルベタイン、フルオロアルキルスルホン酸塩、ジグリセリンテトラキス(フルオロアルキルポリオキシエチレンエーテル)、フルオロアルキルトリメチルアンモニウム塩、フルオロアルキルアミノスルホン酸塩、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンラウレート、ポリオキシエチレンオレエート、ポリオキシエチレンステアレート、ポリオキシエチレンラウリルアミン、ソルビタンラウレート、ソルビタンパルミテート、ソルビタンステアレート、ソルビタンオレエート、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタンラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンパルミテート、ポリオキシエチレンソルビタンステアレート、ポリオキシエチレンソルビタンオレエート、ポリオキシエチレンナフチルエーテル、アルキルベンゼンスルホン酸塩およびアルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩をあげることができる。 Examples of surfactants include Polyflow No. 45, Polyflow KL-245, Polyflow No. 75, Polyflow No. 90, Polyflow No. 95 (trade names, manufactured by Kyoeisha Chemical Industry Co., Ltd.), Disperbake 161, Disperbake 162, Disperbake 163, Disperbake 164, Disperbake 166, Disperbake 170, Disperbake 180, Disperbake 181, Disperbake 182, BYK300, BYK306, BYK310, BYK320, BYK330, BYK342, B YK344, BYK346 (product names, manufactured by BYK Japan Co., Ltd.), KP-341, KP-358, KP-368, KF-96-50CS, KF-50-100CS (product names, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), Surflon SC-101, Surflon KH-40 (product names, manufactured by Seimi Chemical Co., Ltd.), Ftergent 222F, Ftergent 251, FTX-218 (product names, manufactured by Neos Co., Ltd.), EFTOP EF-351, EFTOP EF-352, EFTOP EF-601, EFTOP EF-801, EFTOP EF-802 (product name, manufactured by Mitsubishi Materials Corporation), Megafac F-470, Megafac F-471, Megafac F-475, Megafac R-08, Megafac F-477, Megafac F-479, Megafac F-553, Megafac F-554 (product name, manufactured by DIC Corporation), fluoroalkylbenzenesulfonate, fluoroalkylcarboxylate, fluoroalkylpolyoxyethyleneether, fluoroalkylammonium iodide, fluoroalkylbetaine, fluoroalkylsulfonate, diglycerol tetrakis (fluoroalkylpolyoxyethyleneether), fluoroalkyltrimethylammonium salt, fluoroalkylaminosulfonate, polyoxyethylenenonyl Examples of such sorbitan fatty acid esters include sorbitan laurate, polyoxyethylene sorbitan palmitate, polyoxyethylene sorbitan stearate, polyoxyethylene sorbitan oleate, sorbitan fatty acid esters, polyoxyethylene sorbitan laurate, polyoxyethylene sorbitan palmitate, polyoxyethylene sorbitan stearate, polyoxyethylene sorbitan oleate, polyoxyethylene naphthyl ether, alkylbenzene sulfonate, and alkyldiphenyl ether disulfonate.
また、界面活性剤は1種で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 The surfactant may be used alone or in combination with two or more types.
<有機層形成用組成物の組成および物性>
有機層形成用組成物における各成分の含有量は、有機層形成用組成物中の各成分の良好な溶解性、保存安定性および成膜性、ならびに、該有機層形成用組成物から得られる塗膜の良質な膜質、また、インクジェット法を用いた場合の良好な吐出性、該組成物を用いて作製された有機層を有する有機EL素子の、良好な電気特性、発光特性、効率、寿命の観点を考慮して決定される。例えば、発光層形成用組成物の場合には、第1成分が発光層形成用組成物の全質量に対して、0.0001質量%~2.0質量%、第2成分が発光層形成用組成物の全質量に対して、0.0999質量%~8.0質量%、第3成分が発光層形成用組成物の全質量に対して、90.0質量%~99.9質量%が好ましい。
<Composition and Properties of Organic Layer-Forming Composition>
The content of each component in the composition for forming an organic layer is determined in consideration of the good solubility, storage stability and film-forming property of each component in the composition for forming an organic layer, the good film quality of the coating film obtained from the composition for forming an organic layer, the good discharge property when using an ink jet method, and the good electrical properties, light-emitting properties, efficiency and life of an organic EL element having an organic layer produced using the composition. For example, in the case of a composition for forming an emitting layer, it is preferable that the first component is 0.0001% by mass to 2.0% by mass with respect to the total mass of the composition for forming an emitting layer, the second component is 0.0999% by mass to 8.0% by mass with respect to the total mass of the composition for forming an emitting layer, and the third component is 90.0% by mass to 99.9% by mass with respect to the total mass of the composition for forming an emitting layer.
より好ましくは、第1成分が発光層形成用組成物の全質量に対して、0.005質量%~1.0質量%、第2成分が発光層形成用組成物の全質量に対して、0.095質量%~4.0質量%、第3成分が発光層形成用組成物の全質量に対して、95.0質量%~99.9質量%である。さらに好ましくは、第1成分が発光層形成用組成物の全質量に対して、0.05質量%~0.5質量%、第2成分が発光層形成用組成物の全質量に対して、0.25質量%~2.5質量%、第3成分が発光層形成用組成物の全質量に対して、97.0質量%~99.7質量%である。 More preferably, the first component is 0.005% to 1.0% by mass relative to the total mass of the composition for forming the light-emitting layer, the second component is 0.095% to 4.0% by mass relative to the total mass of the composition for forming the light-emitting layer, and the third component is 95.0% to 99.9% by mass relative to the total mass of the composition for forming the light-emitting layer. Even more preferably, the first component is 0.05% to 0.5% by mass relative to the total mass of the composition for forming the light-emitting layer, the second component is 0.25% to 2.5% by mass relative to the total mass of the composition for forming the light-emitting layer, and the third component is 97.0% to 99.7% by mass relative to the total mass of the composition for forming the light-emitting layer.
有機層形成用組成物は、上述した成分を、公知の方法で撹拌、混合、加熱、冷却、溶解、分散等を適宜選択して行うことによって製造できる。また、調製後に、ろ過、脱ガス(デガスとも言う)、イオン交換処理および不活性ガス置換・封入処理等を適宜選択して行ってもよい。 The composition for forming the organic layer can be produced by appropriately selecting and carrying out stirring, mixing, heating, cooling, dissolving, dispersing, etc. of the above-mentioned components using a known method. In addition, after preparation, filtration, degassing (also called degassing), ion exchange treatment, and inert gas replacement/filling treatment, etc. may be appropriately selected and carried out.
有機層形成用組成物の粘度としては、高粘度である方が、良好な成膜性とインクジェット法を用いた場合の良好な吐出性が得られる。一方、低粘度である方が薄い膜を作りやすい。このことから、該有機層形成用組成物の粘度は、25℃における粘度が0.3~3mPa・sであることが好ましく、1~3mPa・sであることがより好ましい。本発明において、粘度は円錐平板型回転粘度計(コーンプレートタイプ)を用いて測定した値である。 The higher the viscosity of the composition for forming the organic layer, the better the film-forming properties and the better the ejection properties when using the inkjet method. On the other hand, the lower the viscosity, the easier it is to form a thin film. For this reason, the viscosity of the composition for forming the organic layer at 25°C is preferably 0.3 to 3 mPa·s, and more preferably 1 to 3 mPa·s. In the present invention, the viscosity is a value measured using a cone-plate type rotational viscometer (cone-plate type).
有機層形成用組成物の表面張力としては、低い方が良好な成膜性および欠陥のない塗膜が得られる。一方、高い方が良好なインクジェット吐出性を得られる。このことから、該有機層形成用組成物の粘度は、25℃における表面張力が20~40mN/mであることが好ましく、20~30mN/mであることがより好ましい。本発明において、表面張力は懸滴法を用いて測定した値である。 The lower the surface tension of the composition for forming the organic layer, the better the film-forming properties and the more defect-free the coating film will be. On the other hand, the higher the surface tension, the better the ink-jet ejection properties will be. For this reason, the viscosity of the composition for forming the organic layer is preferably such that the surface tension at 25°C is 20 to 40 mN/m, and more preferably 20 to 30 mN/m. In the present invention, the surface tension is a value measured using the hanging drop method.
<架橋性高分子化合物:式(XLP-1)で表される化合物>
次に、上述した高分子化合物が架橋性置換基を有する場合について説明する。このような架橋性高分子化合物は例えば下記式(XLP-1)で表される化合物である。
<Crosslinkable polymer compound: compound represented by formula (XLP-1)>
Next, the case where the above-mentioned polymer compound has a crosslinkable substituent will be described. Such a crosslinkable polymer compound is, for example, a compound represented by the following formula (XLP-1).
式(XLP-1)において、
MUx、ECxおよびkは式(SPH-1)におけるMU、ECおよびkと同定義であり、ただし、式(XLP-1)で表される化合物は少なくとも1つの架橋性置換基(XLS)を有し、好ましくは架橋性置換基を有する1価または2価の芳香族基の含有量は、分子中0.1~80質量%である。
In formula (XLP-1),
MUx, ECx, and k are defined the same as MU, EC, and k in formula (SPH-1), with the proviso that the compound represented by formula (XLP-1) has at least one crosslinkable substituent (XLS), and preferably the content of the monovalent or divalent aromatic group having a crosslinkable substituent is 0.1 to 80 mass% in the molecule.
架橋性置換基を有する1価または2価の芳香族化合物の含有量は、0.5~50質量%が好ましく、1~20質量%がより好ましい。 The content of the monovalent or divalent aromatic compound having a crosslinkable substituent is preferably 0.5 to 50 mass%, more preferably 1 to 20 mass%.
架橋性置換基(XLS)としては、上述した高分子化合物をさらに架橋化できる基であれば特に限定されないが、以下の構造の置換基が好ましい。各構造式中の*は結合位置を示す。
Lは、それぞれ独立して、単結合、-O-、-S-、>C=O、-O-C(=O)-、炭素数1~12のアルキレン、炭素数1~12のオキシアルキレンおよび炭素数1~12のポリオキシアルキレンである。上記置換基の中でも、式(XLS-1)、式(XLS-2)、式(XLS-3)、式(XLS-9)、式(XLS-10)または式(XLS-17)で表される基が好ましく、式(XLS-1)、式(XLS-3)または式(XLS-17)で表される基がより好ましい。 Each L is independently a single bond, -O-, -S-, >C=O, -O-C(=O)-, an alkylene having 1 to 12 carbon atoms, an oxyalkylene having 1 to 12 carbon atoms, or a polyoxyalkylene having 1 to 12 carbon atoms. Among the above substituents, groups represented by formula (XLS-1), (XLS-2), (XLS-3), (XLS-9), (XLS-10) or (XLS-17) are preferred, and groups represented by formula (XLS-1), (XLS-3) or (XLS-17) are more preferred.
架橋性置換基を有する2価の芳香族化合物としては、例えば下記部分構造を有する化合物があげられる。
<高分子化合物および架橋性高分子化合物の製造方法>
高分子化合物および架橋性高分子化合物の製造方法について、上述した式(SPH-1)で表される化合物および(XLP-1)で表される化合物を例にして説明する。これらの化合物は、公知の製造方法を適宜組み合わせて合成することができる。
<Method of producing polymer compound and crosslinkable polymer compound>
The methods for producing the polymer compound and the crosslinkable polymer compound will be described below with reference to the compound represented by the above formula (SPH-1) and the compound represented by the above formula (XLP-1). These compounds can be synthesized by appropriately combining known production methods.
反応で用いられる溶媒としては、芳香族溶媒、飽和/不飽和炭化水素溶媒、アルコール溶媒、エーテル系溶媒などがあげられ、例えば、ジメトキシエタン、2-(2-メトキシエトキシ)エタン、2-(2-エトキシエトキシ)エタン等があげられる。 Solvents used in the reaction include aromatic solvents, saturated/unsaturated hydrocarbon solvents, alcohol solvents, and ether solvents, such as dimethoxyethane, 2-(2-methoxyethoxy)ethane, and 2-(2-ethoxyethoxy)ethane.
また、反応は2相系で行ってもよい。2相系で反応させる場合は、必要に応じて、第4級アンモニウム塩等の相間移動触媒を加えてもよい。 The reaction may also be carried out in a two-phase system. When carrying out the reaction in a two-phase system, a phase transfer catalyst such as a quaternary ammonium salt may be added as necessary.
式(SPH-1)の化合物および(XLP-1)の化合物を製造する際、一段階で製造してもよいし、多段階を経て製造してもよい。また、原料を反応容器に全て入れてから反応を開始する一括重合法により行ってもよいし、原料を反応容器に滴下し加える滴下重合法により行ってもよいし、生成物が反応の進行に伴い沈殿する沈殿重合法により行ってもよく、これらを適宜組み合わせて合成することができる。例えば、式(SPH-1)で表される化合物を一段階で合成する際、モノマーユニット(MU)に重合性基が結合したモノマーおよびエンドキャップユニット(EC)に重合性基が結合したモノマーを反応容器に加えた状態で反応を行うことで目的物を得る。また、式(SPH-1)で表される化合物を多段階で合成する際、モノマーユニット(MU)に重合性基が結合したモノマーを目的の分子量まで重合した後、エンドキャップユニット(EC)に重合性基が結合したモノマーを加えて反応させることで目的物を得る。多段階で異なる種類のモノマーユニット(MU)に重合性基が結合したモノマーを加え反応を行えば、モノマーユニットの構造について濃度勾配を有するポリマーを作ることができる。また、前駆体ポリマーを調製した後、あと反応により目的物ポリマーを得ることができる。 The compound of formula (SPH-1) and the compound of formula (XLP-1) may be produced in one step or in multiple steps. The compound may be produced by a batch polymerization method in which all the raw materials are put into a reaction vessel and then the reaction is started, a dropwise polymerization method in which the raw materials are added dropwise to a reaction vessel, or a precipitation polymerization method in which the product precipitates as the reaction proceeds. These methods can be combined appropriately to synthesize the compound. For example, when the compound represented by formula (SPH-1) is synthesized in one step, the target product is obtained by adding a monomer having a polymerizable group bonded to the monomer unit (MU) and a monomer having a polymerizable group bonded to the end cap unit (EC) to a reaction vessel and then reacting the monomer. When the compound represented by formula (SPH-1) is synthesized in multiple steps, the target product is obtained by polymerizing the monomer having a polymerizable group bonded to the monomer unit (MU) to the target molecular weight, and then adding and reacting a monomer having a polymerizable group bonded to the end cap unit (EC). By adding monomers with polymerizable groups bonded to different types of monomer units (MU) in multiple stages and carrying out a reaction, it is possible to create a polymer with a concentration gradient in the monomer unit structure. In addition, after preparing a precursor polymer, the target polymer can be obtained by further reaction.
また、モノマーの重合性基を選べばポリマーの一次構造を制御することができる。例えば、合成スキームの1~3に示すように、ランダムな一次構造を有するポリマー(合成スキームの1)、規則的な一次構造を有するポリマー(合成スキームの2および3)などを合成することが可能であり、目的物に応じて適宜組み合わせて用いることができる。さらには、重合性基を3つ以上有するモノマーを用いれば、ハイパーブランチポリマーやデンドリマーを合成することができる。 In addition, the primary structure of the polymer can be controlled by selecting the polymerizable group of the monomer. For example, as shown in synthesis schemes 1 to 3, it is possible to synthesize a polymer with a random primary structure (synthetic scheme 1) or a polymer with a regular primary structure (synthetic schemes 2 and 3), and these can be used in appropriate combinations depending on the intended purpose. Furthermore, if a monomer with three or more polymerizable groups is used, a hyperbranched polymer or dendrimer can be synthesized.
本発明で用いることのできるモノマーとしては、特開2010-189630号公報、国際公開第2012/086671号、国際公開第2013/191088号、国際公開第2002/045184号、国際公開第2011/049241号、国際公開第2013/146806号、国際公開第2005/049546号、国際公開第2015/145871号、特開2010-215886号、特開2008-106241号公報、特開2010-215886号公報、国際公開第2016/031639号、特開2011-174062号公報、国際公開第2016/031639号、国際公開第2016/031639号、国際公開第2002/045184号に記載の方法に準じて合成することができる。 Monomers that can be used in the present invention include those described in JP 2010-189630 A, WO 2012/086671 A, WO 2013/191088 A, WO 2002/045184 A, WO 2011/049241 A, WO 2013/146806 A, WO 2005/049546 A, and WO 2015/14587 A. It can be synthesized in accordance with the methods described in JP-A-2002/045184, JP-A-2010-215886, JP-A-2008-106241, JP-A-2010-215886, WO 2016/031639, JP-A-2011-174062, WO 2016/031639, WO 2016/031639, and WO 2002/045184.
また、具体的なポリマー合成手順については、特開2012-036388号公報、国際公開第2015/008851号、特開2012-36381号公報、特開2012-144722号公報、国際公開第2015/194448号、国際公開第2013/146806号、国際公開第2015/145871号、国際公開第2016/031639号、国際公開第2016/125560号、国際公開第2016/031639号、国際公開第2016/031639号、国際公開第2016/125560号、国際公開第2015/145871号、国際公開第2011/049241号、特開2012-144722号公報に記載の方法に準じて合成することができる。 Specific polymer synthesis procedures are described in JP 2012-036388 A, WO 2015/008851 A, JP 2012-36381 A, JP 2012-144722 A, WO 2015/194448 A, WO 2013/146806 A, WO 2015/145871 A, WO 2016/ It can be synthesized in accordance with the methods described in International Publication No. 2016/125560, International Publication No. 2016/031639, International Publication No. 2016/031639, International Publication No. 2016/125560, International Publication No. 2015/145871, International Publication No. 2011/049241, and JP 2012-144722 A.
3-1-10.有機電界発光素子の応用例
また、本発明は、有機EL素子を備えた表示装置または有機EL素子を備えた照明装置などにも応用することができる。
有機EL素子を備えた表示装置または照明装置は、本実施形態にかかる有機EL素子と公知の駆動装置とを接続するなど公知の方法によって製造することができ、直流駆動、パルス駆動、交流駆動など公知の駆動方法を適宜用いて駆動することができる。
3-1-10. Application Examples of Organic Electroluminescent Devices The present invention can also be applied to display devices including organic EL devices or lighting devices including organic EL devices.
A display device or lighting device including an organic EL element can be manufactured by a known method, for example by connecting the organic EL element according to this embodiment to a known driving device, and can be driven appropriately using a known driving method such as DC driving, pulse driving, or AC driving.
表示装置としては、例えば、カラーフラットパネルディスプレイなどのパネルディスプレイ、フレキシブルカラー有機電界発光(EL)ディスプレイなどのフレキシブルディスプレイなどがあげられる(例えば、特開平10-335066号公報、特開2003-321546号公報、特開2004-281086号公報など参照)。また、ディスプレイの表示方式としては、例えば、マトリクスおよび/またはセグメント方式などがあげられる。なお、マトリクス表示とセグメント表示は同じパネルの中に共存していてもよい。 Examples of display devices include panel displays such as color flat panel displays, and flexible displays such as flexible color organic electroluminescent (EL) displays (see, for example, JP-A-10-335066, JP-A-2003-321546, JP-A-2004-281086, etc.). Display methods include, for example, matrix and/or segment methods. Note that matrix display and segment display may coexist in the same panel.
マトリクスでは、表示のための画素が格子状やモザイク状など二次元的に配置されており、画素の集合で文字や画像を表示する。画素の形状やサイズは用途によって決まる。例えば、パソコン、モニター、テレビの画像および文字表示には、通常一辺が300μm以下の四角形の画素が用いられ、また、表示パネルのような大型ディスプレイの場合は、一辺がmmオーダーの画素を用いることになる。モノクロ表示の場合は、同じ色の画素を配列すればよいが、カラー表示の場合には、赤、緑、青の画素を並べて表示させる。この場合、典型的にはデルタタイプとストライプタイプがある。そして、このマトリクスの駆動方法としては、線順次駆動方法やアクティブマトリックスのどちらでもよい。線順次駆動の方が構造が簡単であるという利点があるが、動作特性を考慮した場合、アクティブマトリックスの方が優れる場合があるので、これも用途によって使い分けることが必要である。 In a matrix, the pixels for display are arranged two-dimensionally, such as in a grid or mosaic pattern, and a collection of pixels displays characters and images. The shape and size of the pixels are determined by the application. For example, square pixels with sides of 300 μm or less are usually used to display images and characters on computers, monitors, and televisions, and pixels with sides on the order of mm are used for large displays such as display panels. For monochrome display, pixels of the same color can be arranged, but for color display, red, green, and blue pixels are displayed side by side. In this case, there are typically delta types and stripe types. The driving method for this matrix can be either line sequential driving method or active matrix. Line sequential driving has the advantage of being simpler in structure, but when considering operating characteristics, active matrix may be superior, so it is necessary to use it according to the application.
セグメント方式(タイプ)では、予め決められた情報を表示するようにパターンを形成し、決められた領域を発光させることになる。例えば、デジタル時計や温度計における時刻や温度表示、オーディオ機器や電磁調理器などの動作状態表示および自動車のパネル表示などがあげられる。 In the segment method, a pattern is formed to display predetermined information, and a specific area is illuminated. Examples include the time and temperature displays on digital clocks and thermometers, the operating status displays on audio equipment and induction cookers, and panel displays on automobiles.
照明装置としては、例えば、室内照明などの照明装置、液晶表示装置のバックライトなどがあげられる(例えば、特開2003-257621号公報、特開2003-277741号公報、特開2004-119211号公報など参照)。バックライトは、主に自発光しない表示装置の視認性を向上させる目的に使用され、液晶表示装置、時計、オーディオ装置、自動車パネル、表示板および標識などに使用される。特に、液晶表示装置、中でも薄型化が課題となっているパソコン用途のバックライトとしては、従来方式が蛍光灯や導光板からなっているため薄型化が困難であることを考えると、本実施形態に係る発光素子を用いたバックライトは薄型で軽量が特徴になる。 Examples of lighting devices include lighting devices for indoor lighting, backlights for liquid crystal display devices, etc. (see, for example, JP-A-2003-257621, JP-A-2003-277741, JP-A-2004-119211, etc.). Backlights are mainly used for the purpose of improving the visibility of non-self-luminous display devices, and are used in liquid crystal display devices, clocks, audio devices, automobile panels, display boards, signs, etc. In particular, for liquid crystal display devices, and especially for backlights for personal computers, where thinning is an issue, it is difficult to make them thin because conventional methods use fluorescent lamps and light guide plates, so the backlights using the light-emitting elements according to this embodiment are characterized by their thinness and light weight.
3-2.その他の有機デバイス
本発明に係る多環芳香族化合物は、上述した有機電界発光素子の他に、有機電界効果トランジスタまたは有機薄膜太陽電池などの作製に用いることができる。
3-2. Other Organic Devices The polycyclic aromatic compound according to the present invention can be used for producing organic field effect transistors or organic thin-film solar cells, in addition to the organic electroluminescent devices described above.
有機電界効果トランジスタは、電圧入力によって発生させた電界により電流を制御するトランジスタのことであり、ソース電極とドレイン電極の他にゲート電極が設けられている。ゲート電極に電圧を印加すると電界が生じ、ソース電極とドレイン電極間を流れる電子(またはホール)の流れを任意にせき止めて電流を制御することができるトランジスタである。電界効果トランジスタは、単なるトランジスタ(バイポーラトランジスタ)に比べて小型化が容易であり、集積回路などを構成する素子としてよく用いられている。 An organic field-effect transistor is a transistor that controls current by generating an electric field through voltage input, and has a gate electrode in addition to a source electrode and a drain electrode. When a voltage is applied to the gate electrode, an electric field is generated, and the flow of electrons (or holes) between the source electrode and drain electrode can be arbitrarily blocked to control the current. Field-effect transistors are easier to miniaturize than simple transistors (bipolar transistors), and are often used as elements in integrated circuits.
有機電界効果トランジスタの構造は、通常、本発明に係る多環芳香族化合物を用いて形成される有機半導体活性層に接してソース電極およびドレイン電極が設けられており、さらに有機半導体活性層に接した絶縁層(誘電体層)を挟んでゲート電極が設けられていればよい。その素子構造としては、例えば以下の構造があげられる。
(1)基板/ゲート電極/絶縁体層/ソース電極・ドレイン電極/有機半導体活性層
(2)基板/ゲート電極/絶縁体層/有機半導体活性層/ソース電極・ドレイン電極
(3)基板/有機半導体活性層/ソース電極・ドレイン電極/絶縁体層/ゲート電極
(4)基板/ソース電極・ドレイン電極/有機半導体活性層/絶縁体層/ゲート電極
このように構成された有機電界効果トランジスタは、アクティブマトリックス駆動方式の液晶ディスプレイや有機エレクトロルミネッセンスディスプレイの画素駆動スイッチング素子などとして適用できる。
The structure of an organic field effect transistor may be such that a source electrode and a drain electrode are provided in contact with an organic semiconductor active layer formed using the polycyclic aromatic compound according to the present invention, and a gate electrode is provided sandwiching an insulating layer (dielectric layer) in contact with the organic semiconductor active layer. Examples of the element structure include the following structure.
(1) Substrate/gate electrode/insulator layer/source electrode/drain electrode/organic semiconductor active layer (2) Substrate/gate electrode/insulator layer/organic semiconductor active layer/source electrode/drain electrode (3) Substrate/organic semiconductor active layer/source electrode/drain electrode/insulator layer/gate electrode (4) Substrate/source electrode/drain electrode/organic semiconductor active layer/insulator layer/gate electrode An organic field effect transistor configured in this manner can be used as a pixel driving switching element for active matrix driving liquid crystal displays and organic electroluminescence displays.
有機薄膜太陽電池は、ガラスなどの透明基板上にITOなどの陽極、ホール輸送層、光電変換層、電子輸送層、陰極が積層された構造を有する。光電変換層は陽極側にp型半導体層を有し、陰極側にn型半導体層を有している。本発明に係る多環芳香族化合物は、その物性に応じて、ホール輸送層、p型半導体層、n型半導体層、電子輸送層の材料として用いることが可能である。本発明に係る多環芳香族化合物は、有機薄膜太陽電池においてホール輸送材料や電子輸送材料として機能しうる。有機薄膜太陽電池は、上記の他にホールブロック層、電子ブロック層、電子注入層、ホール注入層、平滑化層などを適宜備えていてもよい。有機薄膜太陽電池には、有機薄膜太陽電池に用いられる既知の材料を適宜選択して組み合わせて用いることができる。 An organic thin-film solar cell has a structure in which an anode such as ITO, a hole transport layer, a photoelectric conversion layer, an electron transport layer, and a cathode are laminated on a transparent substrate such as glass. The photoelectric conversion layer has a p-type semiconductor layer on the anode side and an n-type semiconductor layer on the cathode side. The polycyclic aromatic compound according to the present invention can be used as a material for a hole transport layer, a p-type semiconductor layer, an n-type semiconductor layer, and an electron transport layer depending on its physical properties. The polycyclic aromatic compound according to the present invention can function as a hole transport material or an electron transport material in an organic thin-film solar cell. In addition to the above, the organic thin-film solar cell may appropriately include a hole blocking layer, an electron blocking layer, an electron injection layer, a hole injection layer, a smoothing layer, and the like. For the organic thin-film solar cell, known materials used in organic thin-film solar cells can be appropriately selected and combined for use.
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明していくが、本発明はこれらに限定されるものではない。まず、多環芳香族化合物の合成例について、以下に説明する。 The present invention will be described in more detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these. First, a synthesis example of a polycyclic aromatic compound will be described below.
合成例(1):化合物(1-161)Synthesis example (1): Compound (1-161)
反応容器に、化合物(Int-1-161)3.24g(2.5mmol)を入れ窒素置換後、1,2-ジクロロベンゼン20mLを加えた。三臭化ホウ素(BBr3)3.13gを滴下ロートより滴下し、145℃で4.5時間還流した。酢酸ナトリウム水溶液で反応を停止させ、ジクロロメタンにて抽出した。溶媒を留去し得られた残渣をシリカゲルショートカラムクロマトグラフィー(溶離液:トルエン)で精製した。ヘプタンを用いて加熱還流洗浄を行うことで、化合物(1-161)を得た(1.02g、収率31%)。
LC-MSによりm/z=1311.73に目的物である化合物(1-161)を確認した。
The target compound (1-161) was confirmed to have an m/z value of 1311.73 by LC-MS.
合成例(2):化合物(1-180)Synthesis example (2): Compound (1-180)
反応容器に、化合物(Int-1-180)2.98g(2.5mmol)を入れ窒素置換後、1,2-ジクロロベンゼン20mLを加えた。三臭化ホウ素(BBr3)3.13gを滴下ロートより滴下し、145℃で12時間還流した。酢酸ナトリウム水溶液で反応を停止させ、ジクロロメタンにて抽出した。溶媒を留去し得られた残渣をシリカゲルショートカラムクロマトグラフィー(溶離液:トルエン/ヘプタン=1/1(容積比))で精製した。ヘプタンを用いて加熱還流洗浄を行うことで、化合物(1-180)を得た(0.75g、収率25%)。
LC-MSによりm/z=1207.65に目的物である化合物(1-180)を確認した。
The target compound (1-180) was confirmed to have an m/z value of 1207.65 by LC-MS.
合成例(3):化合物(1-256)Synthesis example (3): Compound (1-256)
反応容器に、化合物(Int-1-256)2.56g(2.5mmol)を入れ窒素置換後、1,2-ジクロロベンゼン20mLを加えた。三臭化ホウ素(BBr3)3.13gを滴下ロートより滴下し、145℃で14時間還流した。酢酸ナトリウム水溶液で反応を停止させ、ジクロロメタンにて抽出した。溶媒を留去し得られた残渣をシリカゲルショートカラムクロマトグラフィー(溶離液:トルエン)で精製した。ヘプタンを用いて加熱還流洗浄を行うことで、化合物(1-256)を得た(0.38g、収率14%)。
LC-MSによりm/z=1076.61に目的物である化合物(1-256)を確認した。
The target compound (1-256) was confirmed to be present at m/z=1076.61 by LC-MS.
次に、本発明の化合物の基礎物性の評価と本発明の化合物を用いた有機EL素子の作製と評価について記載する。 Next, we will describe the evaluation of the basic physical properties of the compound of the present invention and the fabrication and evaluation of an organic EL device using the compound of the present invention.
(1)蒸着型有機EL素子の作製と評価
実施例および比較例に係る有機EL素子を作製し、電圧を印加して電流密度、輝度、色度および外部量子効率などを測定する。作製した有機EL素子の構成として、以下の構成A(表1)および構成B(表2)を選定して評価する。ただし、本発明の化合物の適用はこれらの構成に限定されず、各層の膜厚や構成材料は本発明の化合物の基礎物性によって適宜変更することができる。
(1) Preparation and evaluation of deposition type organic EL element Organic EL elements according to the examples and comparative examples are prepared, and voltage is applied to measure current density, luminance, chromaticity, external quantum efficiency, etc. As the configuration of the prepared organic EL element, the following configuration A (Table 1) and configuration B (Table 2) are selected and evaluated. However, application of the compound of the present invention is not limited to these configurations, and the film thickness and constituent materials of each layer can be appropriately changed depending on the basic physical properties of the compound of the present invention.
<<構成Aの素子構成と評価>>
表1において、
「NPD」はN,N'-ジフェニル-N,N'-ジナフチル-4,4'-ジアミノビフェニルであり、
「TcTa」は4,4',4"-トリス(N-カルバゾリル)トリフェニルアミンであり、
「mCP」は1,3-ビス(N-カルバゾリル)ベンゼンであり、
「2CzBN」は、3、4―ジカルバゾリルベンゾニトリルであり
「BPy-TP2」は2,7-ジ([2,2'-ビピリジン]-5-イル)トリフェニレンである。
「BH-1」、「RBD-1」、「RBD-2」および「RBD-3」と合わせて、以下に化学構造を示す。
In Table 1,
"NPD" is N,N'-diphenyl-N,N'-dinaphthyl-4,4'-diaminobiphenyl;
"TcTa" is 4,4',4"-tris(N-carbazolyl)triphenylamine;
"mCP" is 1,3-bis(N-carbazolyl)benzene;
"2CzBN" is 3,4-dicarbazolylbenzonitrile and "BPy-TP2" is 2,7-di([2,2'-bipyridin]-5-yl)triphenylene.
The chemical structures of "BH-1", "RBD-1", "RBD-2" and "RBD-3" are shown below.
<実施例1>
<構成A:化合物(1-161)をドーパントとした素子>
スパッタリングにより200nmの厚さに製膜したITOを50nmまで研磨した、26mm×28mm×0.7mmのガラス基板((株)オプトサイエンス製)を透明支持基板とした。この透明支持基板を市販の蒸着装置(昭和真空(株)製)の基板ホルダーに固定し、NPD、TcTa、mCP、BH-1、化合物(1-161)、2CzBNおよびBPy-TP2をそれぞれ入れたモリブデン製蒸着用ボート、LiFおよびアルミニウムをそれぞれ入れたタングステン製蒸着用ボートを装着した。
Example 1
<Constitution A: Element Using Compound (1-161) as a Dopant>
A 26 mm × 28 mm × 0.7 mm glass substrate (manufactured by Optoscience Co., Ltd.) on which an ITO film having a thickness of 200 nm was formed by sputtering and polished to 50 nm was used as a transparent support substrate. This transparent support substrate was fixed to a substrate holder of a commercially available deposition apparatus (manufactured by Showa Vacuum Co., Ltd.), and a molybdenum deposition boat containing NPD, TcTa, mCP, BH-1, compound (1-161), 2CzBN, and BPy-TP2, and a tungsten deposition boat containing LiF and aluminum were attached.
透明支持基板のITO膜の上に順次、下記各層を形成した。真空槽を5×10-4Paまで減圧し、まず、NPDを加熱して膜厚40nmになるように蒸着して正孔注入層を形成した。次に、TcTaを加熱して膜厚15nmになるように蒸着して正孔輸送層を形成した。次に、mCPを加熱して膜厚15nmになるように蒸着して電子阻止層を形成した。次に、BH-1と化合物(1-161)を同時に加熱して膜厚20nmになるように蒸着して発光層を形成した。BH-1と化合物(1-161)の重量比がおよそ99対1になるように蒸着速度を調節した。次に、2CzBNを加熱して膜厚10nmになるように蒸着し、次いで、BPy-TP2を加熱して膜厚20nmになるように蒸着し、2層からなる電子輸送層を形成した。各層の蒸着速度は0.01~1nm/秒であった。その後、LiFを加熱して膜厚1nmになるように0.01~0.1nm/秒の蒸着速度で蒸着し、次いで、アルミニウムを加熱して膜厚100nmになるように蒸着して陰極を形成し、有機EL素子を得た。このとき、アルミニウムの蒸着速度は1~10nm/秒になるように調節した。 The following layers were formed in sequence on the ITO film of the transparent support substrate. The vacuum chamber was depressurized to 5×10 −4 Pa, and first, NPD was heated and evaporated to a thickness of 40 nm to form a hole injection layer. Next, TcTa was heated and evaporated to a thickness of 15 nm to form a hole transport layer. Next, mCP was heated and evaporated to a thickness of 15 nm to form an electron blocking layer. Next, BH-1 and compound (1-161) were heated simultaneously and evaporated to a thickness of 20 nm to form a light emitting layer. The evaporation rate was adjusted so that the weight ratio of BH-1 to compound (1-161) was approximately 99:1. Next, 2CzBN was heated and evaporated to a thickness of 10 nm, and then BPy-TP2 was heated and evaporated to a thickness of 20 nm to form an electron transport layer consisting of two layers. The evaporation rate of each layer was 0.01 to 1 nm/sec. Thereafter, LiF was heated and evaporated at a deposition rate of 0.01 to 0.1 nm/sec to a thickness of 1 nm, and then aluminum was heated and evaporated to a thickness of 100 nm to form a cathode, thereby obtaining an organic EL device. At this time, the deposition rate of aluminum was adjusted to 1 to 10 nm/sec.
<実施例2および3、比較例1~3>
実施例1のドーパントである化合物(1-161)を表1に記載のドーパントへ変更し素子を作製した。
<Examples 2 and 3, Comparative Examples 1 to 3>
The compound (1-161) used as the dopant in Example 1 was changed to a dopant shown in Table 1 to prepare a device.
<評価>
作製された素子を、ITO電極を陽極、アルミニウム電極を陰極として直流電圧を印加し、輝度500cd/m2における、発光波長、半値幅、駆動電圧、電流密度、外部量子効率(EQE)、およびLT50(初期輝度500cd/m2における電流密度で連続駆動させたときの250cd/m2になるまでの時間)を測定した。評価結果を表1に示す。
<Evaluation>
The fabricated element was subjected to DC voltage application with the ITO electrode as the anode and the aluminum electrode as the cathode, and the emission wavelength, half-width, driving voltage, current density, external quantum efficiency (EQE), and LT50 (the time to reach 250 cd/ m2 when continuously driven at a current density at an initial luminance of 500 cd/ m2 ) at a luminance of 500 cd/ m2 were measured. The evaluation results are shown in Table 1.
<<構成Bの素子構成と評価>>
表2において、
「HI-1」はN4,N4'-ジフェニル-N4,N4'-ビス(9-フェニル-9H-カルバゾール-3-イル)-[1,1'-ビフェニル]-4,4'-ジアミンであり、
「HAT-CN」は1,4,5,8,9,12-ヘキサアザトリフェニレンヘキサカルボニトリルであり、
「HT-1」はN-([1,1'-ビフェニル]-4-イル)-9,9-ジメチル-N-(4-(9-フェニル-9H-カルバゾール-3-イル)フェニル)-9H-フルオレン-2-アミンであり、「HT-2」はN,N-ビス(4-(ジベンゾ[b,d]フラン-4-イル)フェニル)-[1,1':4',1"-テルフェニル]-4-アミンであり、
「BH-2」は9-フェニル-10-(4-フェニルナフタレン-1-イル)アントラセンであり、
「BH-3」は2-(10-フェニルアントラセン-9-イル)ジベンゾ[b,d]フランであり
「ET-1」は4,6,8,10-テトラフェニル[1,4]ベンゾキサボリニノ[2,3,4-kl]フェノキサボリニンであり、
「ET-2」は3,3'-((2-フェニルアントラセン-9,10-ジイル)ビス(4,1-フェニレン))ビス(4-メチルピリジン)であり、
「Liq」と共に以下に化学構造を示す。
In Table 2,
"HI-1" is N 4 ,N 4 ' -diphenyl- N 4 ,N 4 ' -bis(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)-[1,1'-biphenyl]-4,4'-diamine;
"HAT-CN" is 1,4,5,8,9,12-hexaazatriphenylene hexacarbonitrile,
"HT-1" is N-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-9,9-dimethyl-N-(4-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)phenyl)-9H-fluoren-2-amine, and "HT-2" is N,N-bis(4-(dibenzo[b,d]furan-4-yl)phenyl)-[1,1':4',1"-terphenyl]-4-amine;
"BH-2" is 9-phenyl-10-(4-phenylnaphthalen-1-yl)anthracene;
"BH-3" is 2-(10-phenylanthracen-9-yl)dibenzo[b,d]furan and "ET-1" is 4,6,8,10-tetraphenyl[1,4]benzoxaborinino[2,3,4-kl]phenoxaborinine;
"ET-2" is 3,3'-((2-phenylanthracene-9,10-diyl)bis(4,1-phenylene))bis(4-methylpyridine),
The chemical structure is shown below along with "Liq."
<実施例4>
<構成B:化合物(1-256)をドーパントとした素子>
スパッタリングにより200nmの厚さに製膜したITOを50nmまで研磨した、26mm×28mm×0.7mmのガラス基板((株)オプトサイエンス製)を透明支持基板とした。この透明支持基板を市販の蒸着装置(昭和真空(株)製)の基板ホルダーに固定し、HI-1、HAT-CN、HT-1、HT-2、BH-2、化合物(1-256)、ET-1、ET-2およびLiqをそれぞれ入れたモリブデン製蒸着用ボート、LiFおよびアルミニウムをそれぞれ入れたタングステン製蒸着用ボートを装着した。
Example 4
<Configuration B: Element using compound (1-256) as a dopant>
A 26 mm x 28 mm x 0.7 mm glass substrate (manufactured by Optoscience Co., Ltd.) on which an ITO film having a thickness of 200 nm was formed by sputtering and polished to 50 nm was used as a transparent support substrate. This transparent support substrate was fixed to a substrate holder of a commercially available deposition apparatus (manufactured by Showa Vacuum Co., Ltd.), and a molybdenum deposition boat containing HI-1, HAT-CN, HT-1, HT-2, BH-2, compound (1-256), ET-1, ET-2, and Liq, and a tungsten deposition boat containing LiF and aluminum were attached.
透明支持基板のITO膜の上に順次、下記各層を形成した。真空槽を5×10-4Paまで減圧し、まず、HI-1を加熱して膜厚40nmになるように蒸着し、さらにHAT-CNを加熱して膜厚5nmになるように蒸着して、二層からなる正孔注入層を形成した。次いで、HT-1を加熱して膜厚15nmになるように蒸着し、さらにHT-2を加熱して膜厚10nmになるように蒸着して、二層からなる正孔輸送層を形成した。次に、BH-2と化合物(1-256)を同時に加熱して膜厚25nmになるように蒸着して発光層を形成した。BH-2と化合物(1-256)の重量比がおよそ99対1になるように蒸着速度を調節した。次に、ET-1を加熱して膜厚5nmになるように蒸着し、さらに、ET-2およびLiqを加熱して膜厚25nmになるように蒸着して、二層からなる電子輸送層を形成した。ET-2およびLiqの重量比がおよそ1:1になるように蒸着速度を調節した。各層の蒸着速度は0.01~1nm/秒である。その後、LiFを加熱して膜厚1nmになるように0.01~0.1nm/秒の蒸着速度で蒸着し、次いで、アルミニウムを加熱して膜厚100nmになるように蒸着して陰極を形成して、有機EL素子を得た。このとき、アルミニウムの蒸着速度は1~10nm/秒になるように調節した。 The following layers were formed in sequence on the ITO film of the transparent support substrate. The vacuum chamber was depressurized to 5×10 −4 Pa, and first, HI-1 was heated and evaporated to a thickness of 40 nm, and HAT-CN was further heated and evaporated to a thickness of 5 nm to form a hole injection layer consisting of two layers. Next, HT-1 was heated and evaporated to a thickness of 15 nm, and HT-2 was further heated and evaporated to a thickness of 10 nm to form a hole transport layer consisting of two layers. Next, BH-2 and compound (1-256) were simultaneously heated and evaporated to a thickness of 25 nm to form a light-emitting layer. The evaporation rate was adjusted so that the weight ratio of BH-2 to compound (1-256) was approximately 99:1. Next, ET-1 was heated and evaporated to a thickness of 5 nm, and further, ET-2 and Liq were heated and evaporated to a thickness of 25 nm to form an electron transport layer consisting of two layers. The deposition rate was adjusted so that the weight ratio of ET-2 and Liq was approximately 1:1. The deposition rate of each layer was 0.01 to 1 nm/sec. Thereafter, LiF was heated and deposited at a deposition rate of 0.01 to 0.1 nm/sec so as to have a film thickness of 1 nm, and then aluminum was heated and deposited to have a film thickness of 100 nm to form a cathode, thereby obtaining an organic EL device. At this time, the deposition rate of aluminum was adjusted to be 1 to 10 nm/sec.
<実施例5、比較例4および5>
実施例4のドーパントおよびホストを表2に記載のドーパントまたはホストへ変更し素子を作製した。
<Example 5, Comparative Examples 4 and 5>
The dopant and host in Example 4 were changed to those shown in Table 2, and devices were fabricated.
<評価>
作製された素子を、ITO電極を陽極、アルミニウム電極を陰極として直流電圧を印加し、電流密度20mA/cm2における発光波長、半値幅、駆動電圧、外部量子効率、およびLT97(電流密度20mA/cm2で連続駆動させたときの初期輝度の97%になるまでの時間)を測定した。評価結果を表2に示す。
<Evaluation>
The fabricated element was subjected to DC voltage application with the ITO electrode as the anode and the aluminum electrode as the cathode, and the emission wavelength, half-width, driving voltage, external quantum efficiency, and LT97 (the time required to reach 97% of the initial luminance when continuously driven at a current density of 20 mA/ cm2 ) at a current density of 20 mA/ cm2 were measured. The evaluation results are shown in Table 2.
本発明の多環芳香族化合物は有機デバイス用材料、特に有機電界発光素子の発光層形成のための発光層用材料として有用である。 The polycyclic aromatic compound of the present invention is useful as a material for organic devices, in particular as a material for forming a light-emitting layer in an organic electroluminescent device.
100 有機電界発光素子
101 基板
102 陽極
103 正孔注入層
104 正孔輸送層
105 発光層
106 電子輸送層
107 電子注入層
108 陰極
110 基板
120 電極
130 塗膜
140 塗膜
150 発光層
200 バンク
300 インクジェットヘッド
310 インクの液滴
REFERENCE SIGNS LIST 100 Organic electroluminescent element 101 Substrate 102 Anode 103 Hole injection layer 104 Hole transport layer 105 Light-emitting layer 106 Electron transport layer 107 Electron injection layer 108 Cathode 110 Substrate 120 Electrode 130 Coating film 140 Coating film 150 Light-emitting layer 200 Bank 300 Inkjet head 310 Ink droplet
Claims (13)
X1は、それぞれ独立して、>N-Rまたは>Oであり、前記>N-RのRは、炭素数1~6のアルキルもしくは炭素数3~14のシクロアルキルで置換されていてもよい炭素数6~12のアリールまたは炭素数1~6のアルキルもしくは炭素数3~14のシクロアルキルで置換されていてもよい炭素数2~15のヘテロアリールであり、
Yは、それぞれ独立して、Bであり、
Zは、それぞれ独立して、-C(-R Z )=であり、
RZは、それぞれ独立して、水素、炭素数6~16のアリール、炭素数2~20のヘテロアリール、ジアリールアミノ(ただしアリールは炭素数6~10のアリール)、炭素数1~12のアルキル、または炭素数3~16のシクロアルキルであり、これらにおける少なくとも1つの水素は、炭素数6~16のアリール、炭素数2~20のヘテロアリール、炭素数6~16のアルキルまたは炭素数3~16のシクロアルキルで置換されていてもよく、
式(3-1-1)、式(3-1-2)、式(3-2-1)で表される化合物における少なくとも1つの水素は重水素で置換されていてもよい。 A polycyclic aromatic compound represented by any one of the following formulas (3-1-1), (3-1-2), and (3-2-1):
X1 's are each independently >N-R or >O , and R in the >N-R is an aryl having 6 to 12 carbon atoms which may be substituted with an alkyl having 1 to 6 carbon atoms or a cycloalkyl having 3 to 14 carbon atoms, or a heteroaryl having 2 to 15 carbon atoms which may be substituted with an alkyl having 1 to 6 carbon atoms or a cycloalkyl having 3 to 14 carbon atoms;
Each Y is independently B ;
Each Z is independently -C(-R Z )=;
R Z are each independently a hydrogen atom, an aryl having 6 to 16 carbon atoms, a heteroaryl having 2 to 20 carbon atoms, a diarylamino (wherein the aryl has 6 to 10 carbon atoms) , an alkyl having 1 to 12 carbon atoms , or a cycloalkyl having 3 to 16 carbon atoms , in which at least one hydrogen atom may be substituted by an aryl having 6 to 16 carbon atoms , a heteroaryl having 2 to 20 carbon atoms , an alkyl having 6 to 16 carbon atoms , or a cycloalkyl having 3 to 16 carbon atoms ;
At least one hydrogen atom in the compounds represented by formula (3-1-1), formula (3-1-2) and formula (3-2-1) may be replaced with deuterium .
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