JP6047116B2 - 新規なアントラセン化合物及びこれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子 - Google Patents
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Description
下記式(1)で表されるアントラセン化合物。
R1、R2、R4〜R10のいずれか1つはL2との結合に用いられ、L2との結合に用いられるものは単結合であり、残りのR1、R2、R4〜R10は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換若しくは無置換の炭素数1〜20のアルキル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数3〜20のシクロアルキル基、置換若しくは無置換の炭素数1〜20のアルコキシ基、置換若しくは無置換の炭素数1〜20のアルキルチオ基、置換若しくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリール基、置換若しくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリールオキシ基、置換若しくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリールチオ基、置換若しくは無置換の環形成原子数5〜30のヘテロアリール基及び−Si(R101)(R102)(R103)で表される基から選択される基であり、
R101〜R103は、それぞれ独立して、水素原子、置換若しくは無置換の炭素数1〜20のアルキル基、置換若しくは無置換の炭素数3〜20のシクロアルキル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリール基、及び、置換若しくは無置換の環形成原子数5〜30のヘテロアリール基から選択される基である。
L1は、式(1)のアントラセン骨格とZとを結合する連結基であり、該連結基は、置換若しくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリーレン基、又は置換若しくは無置換の環形成原子数5〜30のヘテロアリーレン基であり、
mは0〜4の整数であり、mが0のとき、L1は単結合である。mが2以上のとき、複数のL1は互いに同一でも異なっていてもよい。
L2は、R1,R2,R4〜R10のいずれかとYとを結合する連結基であり、該連結基は、置換若しくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリーレン基、又は置換若しくは無置換の環形成原子数5〜30のヘテロアリーレン基であり、
nは0〜4の整数であり、nが0のとき、L2は単結合である。nが2以上のとき、複数のL2は互いに同一でも異なっていてもよい。
Yは、置換若しくは無置換のフェニル基、置換若しくは無置換のナフチル基、置換若しくは無置換のビフェニリル基、置換若しくは無置換のフルオレニル基、置換若しくは無置換のターフェニリル基、置換若しくは無置換のジベンゾフラニル基、置換若しくは無置換のジベンゾチオフェニル基、置換若しくは無置換のトリフェニレニル基、置換若しくは無置換のベンゾ[c]フェナントリル基、置換若しくは無置換のベンゾ[g]クリセニル基、置換若しくは無置換のピリジル基、置換若しくは無置換のピリミジニル基、置換若しくは無置換のトリアジニル基、及び置換若しくは無置換のピラジニル基から選択される基であり、
Zは、下記式(2)で表される構造を有する基である。
R11〜R18のうち少なくとも1組の隣接する2つの基は、互いに結合して下記式(3)で表される環構造を形成する。
R19は、置換若しくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリール基、又は置換若しくは無置換の環形成原子数5〜30のヘテロアリール基である。
但し、上記式(1)中、カルバゾール骨格は式(2)で表される基のみである。
陰極と陽極の間に、発光層を含む1以上の有機薄膜層が挟持されてなる有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記有機薄膜層の少なくとも一層が、上記式(1)で表されるアントラセン化合物を単独若しくは混合物の成分として含有する有機エレクトロルミネッセンス素子。
R1、R2、R4〜R10のいずれか1つはL2との結合に用いられ、L2との結合に用いられるものは単結合であり、残りのR1、R2、R4〜R10は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換若しくは無置換の炭素数1〜20のアルキル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数3〜20のシクロアルキル基、置換若しくは無置換の炭素数1〜20のアルコキシ基、置換若しくは無置換の炭素数1〜20のアルキルチオ基、置換若しくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリール基、置換若しくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリールオキシ基、置換若しくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリールチオ基、置換若しくは無置換の環形成原子数5〜30のヘテロアリール基及び−Si(R101)(R102)(R103)で表される基から選択される基であり、
mは0〜4の整数であり、mが0のとき、L1は単結合である。mが2以上のとき、複数のL1は互いに同一でも異なっていてもよい。
nは0〜4の整数であり、nが0のとき、L2は単結合である。nが2以上のとき、複数のL2は互いに同一でも異なっていてもよい。
R11〜R18のうち少なくとも1組の隣接する2つの基は、互いに結合して下記式(3)で表される環構造を形成する。
但し、上記式(1)中、カルバゾール骨格は式(2)で表される基のみである。
式(1)及び(1−2)において、L2は、置換若しくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリーレン基であることが好ましい。
式(1−3)は、式(1−2)において、m=0である。
式(1)で表されるアントラセン化合物は、m=0又は、m=1且つL1が置換若しくは無置換のフェニレニル基、置換若しくは無置換のナフチレニル基、置換若しくは無置換のビフェニレニル基から選ばれる基であることが好ましい。
式(1−4)は、式(1−2)において、m=0、かつn=0である。
m=0の場合には、R13は式(1)のアントラセン骨格と単結合で結合する。
上記式(20)または(21)で表されるアントラセン化合物を有機EL素子に用いることで、該有機EL素子の発光効率が特に良好となるため好ましい。
さらに、上記式(20)で表されるアントラセン化合物を有機EL素子に用いることにより、該有機EL素子の発光効率が特に良好となるとともに、駆動電圧が低下するため好ましい。
Yは、置換若しくは無置換のフェニル基、又は置換若しくは無置換のナフチル基であることがさらに好ましい。
フルオレニル基の9位の置換基は、前記の置換基と同様に定義され、好ましくはメチル基、t−ブチル基、フェニル基、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基から選択される。
Yが、無置換、又は、置換若しくは無置換のフェニル基、置換若しくは無置換のナフチル基及び置換若しくは無置換のビフェニリル基から選択される基で置換されていることがより好ましい。
上記アリール基において、置換若しくは無置換のフェニル基、置換若しくは無置換のナフチル基、置換若しくは無置換のビフェニリル基であることが好ましく、上記ヘテロアリール基においては、置換若しくは無置換のジベンゾフラニル基、置換若しくは無置換のジベンゾチオフェニル基であることが好ましい。
環形成炭素数6〜30のアリール基の例としては、フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、1−アントリル基、2−アントリル基、9−アントリル基、1−フェナントリル基、2−フェナントリル基、3−フェナントリル基、4−フェナントリル基、9−フェナントリル基、1−ピレニル基、2−ピレニル基、4−ピレニル基、6−クリセニル基、1−ベンゾ[c]フェナントリル基、2−ベンゾ[c]フェナントリル基、3−ベンゾ[c]フェナントリル基、4−ベンゾ[c]フェナントリル基、5−ベンゾ[c]フェナントリル基、6−ベンゾ[c]フェナントリル基、1−ベンゾ[g]クリセニル基、2−ベンゾ[g]クリセニル基、3−ベンゾ[g]クリセニル基、4−ベンゾ[g]クリセニル基、5−ベンゾ[g]クリセニル基、6−ベンゾ[g]クリセニル基、7−ベンゾ[g]クリセニル基、8−ベンゾ[g]クリセニル基、9−ベンゾ[g]クリセニル基、10−ベンゾ[g]クリセニル基、11−ベンゾ[g]クリセニル基、12−ベンゾ[g]クリセニル基、13−ベンゾ[g]クリセニル基、14−ベンゾ[g]クリセニル基、1−ベンゾ[a]アントリル基、2−ベンゾ[a]アントリル基、3−ベンゾ[a]アントリル基、4−ベンゾ[a]アントリル基、5−ベンゾ[a]アントリル基、6−ベンゾ[a]アントリル基、7−ベンゾ[a]アントリル基、8−ベンゾ[a]アントリル基、9−ベンゾ[a]アントリル基、10−ベンゾ[a]アントリル基、11−ベンゾ[a]アントリル基、12−ベンゾ[a]アントリル基、13−ベンゾ[a]アントリル基、14−ベンゾ[a]アントリル基、1−トリフェニル基、2−トリフェニル基、1−フルオレニル、2−フルオレニル基、3−フルオレニル基、4−フルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、2−ビフェニルイル基、3−ビフェニルイル基、4−ビフェニルイル基、p−ターフェニル−4−イル基、p−ターフェニル−3−イル基、p−ターフェニル−2−イル基、m−ターフェニル−4−イル基、m−ターフェニル−3−イル基、m−ターフェニル−2−イル基、等が挙げられる。
好ましくは、フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、1−フェナントリル基、2−フェナントリル基、3−フェナントリル基、4−フェナントリル基、9−フェナントリル基、1−フルオレニル、2−フルオレニル基、3−フルオレニル基、4−フルオレニル基、5−ベンゾ[c]フェナントリル基、4−ベンゾ[a]アントリル基、7−ベンゾ[a]アントリル基、1−トリフェニル基、2−トリフェニル基である。
1−フルオレニル基、2−フルオレニル基、3−フルオレニル基及び4−フルオレニル基は、9位の炭素原子に、前述した置換もしくは無置換の炭素数1〜20のアルキル基又は炭素数6〜18のアリール基が置換されていることが好ましい。等が挙げられる。
環形成炭素数6〜30のアリーレン基としては上記のアリール基に対応する2価の基が挙げられる。
環形成原子数6〜30のヘテロアリーレン基としては、上記のヘテロアリール基に対応する2価の基が挙げられる。
前記式(1)で表されるアントラセン化合物は、有機EL素子用材料、有機EL素子用発光材料として使用できる。
有機エレクトロルミネッセンス素子用材料は、前記式(1)で表されるアントラセン化合物を含有する。
本発明の一態様の有機エレクトロルミネッセンス素子は、陰極と陽極の間に、発光層を含む1以上の有機薄膜層が挟持されてなる有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記有機薄膜層の少なくとも一層が、前記式(1)で表されるアントラセン化合物を単独若しくは混合物の成分として含有する。
前記式(1)で表されるアントラセン化合物を含有させることにより、良好な発光効率の有機エレクトロルミネッセンス素子を提供できる。
Ar101、Ar102は、それぞれ独立に、置換若しくは無置換の環形成炭素数6〜50のアリール基、又は置換若しくは無置換の環形成原子数5〜50の複素環基を示す。
Yの具体例としては、上記の縮合アリール基が挙げられ、好ましくは置換若しくは無置換のアントリル基、置換若しくは無置換のピレニル基、置換若しくは無置換のクリセニル基である。Ar101、Ar102の具体例としては、式(1)で表される化合物における環形成炭素数6〜50のアリール基、及び環形成原子数5〜50の複素環基と同様のものが挙げられる。
nは1〜4の整数であり、1〜2の整数であることが好ましい。
前記式(A)は、下記式(16)又は(17)で表されるものが好ましい。
tが2〜10の場合、複数のReは互いに同一でも異なっていてもよい。
uが2〜8の場合、複数のRfは互いに同一でも異なっていてもよい。
Ar1〜Ar8は、それぞれ独立に、置換若しくは無置換の環形成炭素数6〜50のアリール基、又は置換若しくは無置換の環形成原子数5〜50の複素環基である。
Ar1〜Ar8の好ましい例としては、置換若しくは無置換のフェニル基、置換若しくは無置換のジベンゾフラニル基等である。Ar1〜Ar8の置換基の好ましい例としては、アルキル基、シアノ基、置換若しくは無置換のシリル基である。
Riは、置換若しくは無置換の炭素数1〜20のアルキル基、置換若しくは無置換の炭素数2〜50のアルケニル基、置換若しくは無置換の炭素数2〜50のアルキニル基、置換若しくは無置換の炭素数7〜50のアラルキル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数3〜20のシクロアルキル基、置換若しくは無置換の炭素数1〜20のアルコキシ基、置換若しくは無置換の環形成炭素数6〜20のアリールオキシ基、置換若しくは無置換の環形成炭素数6〜50のアリール基、置換若しくは無置換の環形成原子数5〜50の複素環基、置換若しくは無置換の炭素数1〜30のアルキルシリル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数6〜50のアリールシリル基、置換若しくは無置換の炭素数1〜50のアルキルゲルマニウム基、又は置換若しくは無置換の環形成炭素数6〜50のアリールゲルマニウム基である。Riは、式(18)のフルオレン骨格上のいずれの置換位置に置換してもよい。
qは0〜7の整数である。qが2〜7の整数の場合、複数のRiは互いに同一でも異なっていてもよく、隣接するRi同士が結合して環を形成してもよい。
L1は単結合又は連結基である。L1は式(18)のフルオレン骨格上のRiが結合していない結合位置に結合する。
Ar1、Ar2は、それぞれ独立に、置換若しくは無置換の環形成炭素数6〜50のアリール基、又は置換若しくは無置換の環形成原子数5〜50の複素環基である。
pは1〜4の整数である。
kは1〜4の整数であり、そのなかでもkは1〜2の整数であるのが好ましい。Ar301〜Ar303のいずれか一つはスチリル基を含有する基である。さらに好ましくはAr302又はAr303の少なくとも一方はスチリル基で置換されている。
ここで、環形成炭素数が6〜20のアリール基としては、具体的には上述したアリール基が挙げられ、好ましくはフェニル基、ナフチル基、アントラニル基、フェナンスリル基、ターフェニル基等が挙げられる。
ここで、式(18)中の環形成炭素数が6〜40のアリール基としては、具体的には上述したアリール基が挙げられ、ナフチル基、アントラニル基、クリセニル基、ピレニル基、又は式(20)で示されるアリール基が好ましい。
式(25)のR27及びR32が、置換若しくは無置換の環形成炭素数6〜30の芳香族炭化水素基であることが好ましい。R27及びR32は置換若しくは無置換のフェニル基であることが好ましい。
この場合、前記Ar21又は前記Ar22が、シアノ基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、又はカルバゾリル基を置換基として有する芳香族炭化水素基であることが好ましい。
この場合、前記Ar21、前記Ar22又は前記Ar23が、シアノ基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、又はカルバゾリル基を置換基として有する芳香族炭化水素基であることが好ましい。
また、正孔注入材料にTCNQ誘導体等の電子受容物質を添加することによりキャリアを増感させることもできる。
芳香族三級アミン誘導体としては、例えば、N,N’−ジフェニル−N,N’−ジナフチル−1,1’−ビフェニル−4,4’−ジアミン、N,N,N’,N’−テトラビフェニル−1,1’−ビフェニル−4,4’−ジアミン等、又はこれらの芳香族三級アミン骨格を有したオリゴマー若しくはポリマーであるが、これらに限定されるものではない。
前記金属錯体化合物としては、例えば、8−ヒドロキシキノリナートリチウム、ビス(8−ヒドロキシキノリナート)亜鉛、トリス(8−ヒドロキシキノリナート)アルミニウム、トリス(8−ヒドロキシキノリナート)ガリウム、ビス(10−ヒドロキシベンゾ[h]キノリナート)ベリリウム、ビス(10−ヒドロキシベンゾ[h]キノリナート)亜鉛等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
好ましい形態として、これらの電子注入材料にさらにドーパントを含有し、陰極からの電子の受け取りを容易にするため、より好ましくは第2有機層の陰極界面近傍にアルカリ金属で代表されるドーパントをドープする。
ドーパントとしては、ドナー性金属、ドナー性金属化合物及びドナー性金属錯体が挙げられ、これら還元性ドーパントは1種単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
このような湿式成膜法に適した溶液として、有機EL材料として上記のアントラセン化合物と溶媒とを含有する有機EL材料含有溶液を用いることができる。
1L三口フラスコに1−テトラロン(23.66g)、エタノール(330mL)、4−ブロモヒドラジンクロリド(22.35g)及び酢酸(1g)を加え、窒素置換した後、オイルバスで7時間加熱還流した。冷却後、エタノールの一部を減圧留去し、純水160mLを加え、固体を析出させた。固体を濾過、乾燥することで目的の8−ブロモ−6,11−ジヒドロ−5H−ベンゾ[a]カルバゾール(24.3g:収率81.5%)を得た。
500mL三口フラスコに8−ブロモ−6,11−ジヒドロ−5H−ベンゾ[a]カルバゾール(19.38g)を入れ、窒素置換した後、さらにキシレン(240mL)及びクロラニル(22.13g)を加えた。1時間加熱還流し、冷却した後、10%水酸化ナトリウム水溶液30gを加えた。キシレンを減圧留去した後、300mLのヘキサンを加えてスラリー溶液を形成、固形物をろ過した。固形物に酢酸エチルを加えた後、不溶解分をろ過し、ろ液を濃縮して、粗体を得た。得られた粗体をシリカゲルクロマトグラフィー及び再結晶で精製し、8−ブロモ−11H−ベンゾ[a]カルバゾール(15.0g:収率77.7%)を得た。
500mL三口フラスコにヨードベンゼン(154g)、8−ブロモ−11H−ベンゾ[a]カルバゾール(14.0g)、銅粉(6g)及び炭酸カリウム(19.6g)を投入し、窒素置換した後、160℃で22時間、加熱撹拌した。冷却後、ろ過により固形分を取り除いた後、ヨードベンゼンを減圧留去した。ここにヘキサンを加え、析出した固体をろ過、乾燥することで目的の8−ブロモ−11フェニルベンゾ[a]カルバゾール(15.0g:収率77.2%)を得た。
100mL三口フラスコに8−ブロモ−11フェニルベンゾ[a]カルバゾール(2.50g)、9‐(1‐ナフチル)‐10‐アントラセンボロン酸(2.57g)、酢酸パラジウム(150mg)、S−Phos(550mg)、リン酸三カリウム(4.28g)を投入し、窒素置換後、1,2‐ジメトキシエタン(45mL)及び純水(10mL)を加え、さらに窒素置換した。7時間加熱還流後、冷却し、塩化メチレンを加えた後、分液ロートに移し、純水で洗浄した。塩化メチレン溶液から塩化メチレンを除去後、得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、目的物の化合物1を得た。(3.08g:収率77.0%)を得た。得られた化合物はマススペクトルにて同定を行い、分子量595.23に対してm/e=595であった。
窒素雰囲気下、2−ブロモニトロベンゼン(20.2g)、1−ナフタレンボロン酸(18.9g)、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム(0)(2.89g)、炭酸カリウム(27.6g)、トルエン(150mL)、エタノール(50mL)及び水(100mL)の混合物を5時間還流した。反応液を室温に冷却し、トルエンで抽出を行いトルエン層を無水硫酸ナトリウムで乾燥後、溶媒を減圧留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、目的とする1−(2−ニトロフェニル)ナフタレン(22.7g:収率91%)を得た。
窒素雰囲気下、1−(2−ニトロフェニル)ナフタレン(22.4g)、トリフェニルホスフィン(59.0g)及びo−ジクロロベンゼン(150mL)の混合物を180℃にて22.5時間攪拌した。得られた反応液を室温に冷却し、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、目的とする7H−ベンゾ[c]カルバゾール(15.2g:80%)を得た。
窒素雰囲気下、7H−ベンゾ[c]カルバゾール(15.7g)のN,N−ジメチルホルムアミド(250mL)溶液に、氷冷下、N−ブロモコハク酸イミド(12.6g)を加え、室温に昇温し2時間攪拌した。得られた反応液をトルエンで抽出し、トルエン層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、溶媒を減圧留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、目的とする10−ブロモ−7H−ベンゾ[c]カルバゾール(16.2g:収率77%)を得た。
窒素雰囲気下、10−ブロモ−7H−ベンゾ[c]カルバゾール(16.0g)、ヨードベンゼン(22.0g)、ヨウ化銅(I)(5.14g)、エチレンジアミン(6.49g)、リン酸三カリウム(22.9g)及びトルエン(100mL)の混合物を21.5時間還流した。反応液を室温に冷却し、トルエンで抽出し、トルエン層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、溶媒を減圧留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー及び再結晶にて精製し、目的とする10−ブロモ−7−フェニルベンゾ[c]カルバゾール(7.52g:収率37%)を得た。
窒素雰囲気下、10−ブロモ−7−フェニルベンゾ[c]カルバゾール(7.45g)、9‐(1‐ナフチル)‐10‐アントラセンボロン酸(8.36g)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(2.31g)、炭酸ナトリウム(4.24g)、トルエン(50mL)、1,2−ジメトキシエタン(100mL)及び水(20mL)の混合物を12時間還流した。反応液を室温に冷却し、トルエンにて抽出を行い、トルエン層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、溶媒を減圧留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー及び再結晶にて精製し、目的の化合物2(3.58g:収率30%)を得た。得られた化合物はマススペクトルにて同定を行い、分子量595.23に対してm/e=595であった。
<有機EL素子の作製>
25mm×75mm×1.1mm厚のITO透明電極(陽極)付きガラス基板(ジオマティック社製)をイソプロピルアルコール中で超音波洗浄を5分間行なった後、UVオゾン洗浄を30分間行なった。
洗浄後の透明電極ライン付きガラス基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに装着し、まず透明電極ラインが形成されている側の面上に透明電極を覆うようにして化合物HT−1を蒸着し、膜厚10nmの化合物HT−1膜を形成した。このHT−1膜は、正孔注入層として機能する。
このHT−1膜の成膜に続けて、化合物HT−2を蒸着し、HT−1膜上に膜厚80nmのHT−2膜を成膜した。このHT−2膜は、第一の正孔輸送層として機能する。
さらにHT−2膜の成膜に続けて、化合物HT−3を蒸着し、HT−2膜上に膜厚10nmのHT−膜を成膜した。このHT−3膜は、第二の正孔輸送層として機能する。
このHT−2膜上に化合物1(ホスト材料)及びBD−1(ドーパント材料)をBD−1の割合が4%となるように共蒸着し、膜厚25nmの発光層を成膜した。
この発光層上にET−1を蒸着し、膜厚25nmの電子輸送層を形成した。
この障壁層上に電子輸送材料であるET−2を蒸着して、膜厚10nmの電子注入層を形成した。
この電子注入層上にLiFを蒸着して、膜厚1nmのLiF膜を形成した。
このLiF膜上に金属Alを蒸着して、膜厚80nmの金属陰極を形成した。
このようにして、実施例1の有機EL素子を作製した。
上記の手順で作製した有機EL素子について、以下の評価を行った。結果を表1に示す。
電流密度が1mA/cm2となるように有機EL素子に電圧を印加し、そのときの駆動電圧(V)、発光効率(cd/A)及びEL発光スペクトルを分光放射輝度計(CS−1000:コニカミノルタ社製)にて計測した。得られた分光放射輝度スペクトルから、外部量子効率EQE(%)を算出した。
化合物1の代わりに、表1に記載の化合物を用いた他は実施例1と同様に有機EL素子の作成及び評価を行った。結果を表1に示す。
尚、比較例化合物1は、特許文献1に開示の化合物(20)である。
Claims (30)
- 下記式(1)で表されるアントラセン化合物。
R1、R2、R4〜R10のいずれか1つはL2との結合に用いられ、L2との結合に用いられるものは単結合であり、残りのR1、R2、R4〜R10は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換若しくは無置換の炭素数1〜20のアルキル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数3〜20のシクロアルキル基、置換若しくは無置換の炭素数1〜20のアルコキシ基、置換若しくは無置換の炭素数1〜20のアルキルチオ基、置換若しくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリール基、置換若しくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリールオキシ基、置換若しくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリールチオ基、置換若しくは無置換の環形成原子数5〜30のヘテロアリール基及び−Si(R101)(R102)(R103)で表される基から選択される基であり、
R101〜R103は、それぞれ独立して、水素原子、置換若しくは無置換の炭素数1〜20のアルキル基、置換若しくは無置換の炭素数3〜20のシクロアルキル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリール基、及び、置換若しくは無置換の環形成原子数5〜30のヘテロアリール基から選択される基である。
L1は、式(1)のアントラセン骨格とZとを結合する連結基であり、該連結基は、置換若しくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリーレン基、又は置換若しくは無置換の環形成原子数5〜30のヘテロアリーレン基であり、
mは0〜4の整数であり、mが0のとき、L1は単結合である。mが2以上のとき、複数のL1は互いに同一でも異なっていてもよい。
L2は、R1、R2、R4〜R10のいずれかとYとを結合する連結基であり、該連結基は、置換若しくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリーレン基、又は置換若しくは無置換の環形成原子数5〜30のヘテロアリーレン基であり、
nは0〜4の整数であり、nが0のとき、L2は単結合である。nが2以上のとき、複数のL2は互いに同一でも異なっていてもよい。
Yは、置換若しくは無置換のフェニル基、置換若しくは無置換のナフチル基、置換若しくは無置換のビフェニリル基、置換若しくは無置換のフルオレニル基、置換若しくは無置換のターフェニリル基、置換若しくは無置換のジベンゾフラニル基、置換若しくは無置換のジベンゾチオフェニル基、置換若しくは無置換のトリフェニレニル基、置換若しくは無置換のベンゾ[c]フェナントリル基、置換若しくは無置換のベンゾ[g]クリセニル基、置換若しくは無置換のピリミジニル基、置換若しくは無置換のトリアジニル基、及び置換若しくは無置換のピラジニル基から選択される基であり、
Zは、下記式(2)で表される構造を有する基である。
R11〜R18のうち少なくとも1組の隣接する2つの基は、互いに結合して下記式(3)で表される環構造を形成する。
R19は、置換若しくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリール基、又は置換若しくは無置換の環形成原子数5〜30のヘテロアリール基である。
但し、上記式(1)中、カルバゾール骨格は式(2)で表される基のみであり、
R 1 、R 2 、R 4 〜R 10 、R 12 、R 17 、R 21 、R 22 、並びにR 1 、R 2 、R 4 〜R 10 、R 12 、R 17 、R 21 、R 22 、L 2 及びYの「置換若しくは無置換の」における置換基がヘテロアリール基である場合、前記ヘテロアリール基は、1−ピロリル基、2−ピロリル基、3−ピロリル基、ピラジニル基、1−インドリル基、2−インドリル基、3−インドリル基、4−インドリル基、5−インドリル基、6−インドリル基、7−インドリル基、1−イソインドリル基、2−イソインドリル基、3−イソインドリル基、4−イソインドリル基、5−イソインドリル基、6−イソインドリル基、7−イソインドリル基、2−フリル基、3−フリル基、2−ベンゾフラニル基、3−ベンゾフラニル基、4−ベンゾフラニル基、5−ベンゾフラニル基、6−ベンゾフラニル基、7−ベンゾフラニル基、1−イソベンゾフラニル基、3−イソベンゾフラニル基、4−イソベンゾフラニル基、5−イソベンゾフラニル基、6−イソベンゾフラニル基、7−イソベンゾフラニル基、1−ジベンゾフラニル基、2−ジベンゾフラニル基、3−ジベンゾフラニル基、4−ジベンゾフラニル基、1−ジベンゾチオフェニル基、2−ジベンゾチオフェニル基、3−ジベンゾチオフェニル基、4−ジベンゾチオフェニル基、2−ベンゾフラチオフェニル基、3−ベンゾチオフェニル基、4−ベンゾチオフェニル基、5−ベンゾチオフェニル基、6−ベンゾチオフェニル基、7−ベンゾチオフェニル基、キノリル基、3−キノリル基、4−キノリル基、5−キノリル基、6−キノリル基、7−キノリル基、8−キノリル基、1−イソキノリル基、3−イソキノリル基、4−イソキノリル基、5−イソキノリル基、6−イソキノリル基、7−イソキノリル基、8−イソキノリル基、2−キノキサリニル基、5−キノキサリニル基、6−キノキサリニル基、2−キナゾリニル基、4−キナゾリニル基、5−キナゾリニル基、6−キナゾリニル基、7−キナゾリニル基、8−キナゾリニル基、1−フェナントリジニル基、2−フェナントリジニル基、3−フェナントリジニル基、4−フェナントリジニル基、6−フェナントリジニル基、7−フェナントリジニル基、8−フェナントリジニル基、9−フェナントリジニル基、10−フェナントリジニル基、1−アクリジニル基、2−アクリジニル基、3−アクリジニル基、4−アクリジニル基、9−アクリジニル基、1,7−フェナントロリン−2−イル基、1,7−フェナントロリン−3−イル基、1,7−フェナントロリン−4−イル基、1,7−フェナントロリン−5−イル基、1,7−フェナントロリン−6−イル基、1,7−フェナントロリン−8−イル基、1,7−フェナントロリン−9−イル基、1,7−フェナントロリン−10−イル基、1,8−フェナントロリン−2−イル基、1,8−フェナントロリン−3−イル基、1,8−フェナントロリン−4−イル基、1,8−フェナントロリン−5−イル基、1,8−フェナントロリン−6−イル基、1,8−フェナントロリン−7−イル基、1,8−フェナントロリン−9−イル基、1,8−フェナントロリン−10−イル基、1,9−フェナントロリン−2−イル基、1,9−フェナントロリン−3−イル基、1,9−フェナントロリン−4−イル基、1,9−フェナントロリン−5−イル基、1,9−フェナントロリン−6−イル基、1,9−フェナントロリン−7−イル基、1,9−フェナントロリン−8−イル基、1,9−フェナントロリン−10−イル基、1,10−フェナントロリン−2−イル基、1,10−フェナントロリン−3−イル基、1,10−フェナントロリン−4−イル基、1,10−フェナントロリン−5−イル基、2,9−フェナントロリン−1−イル基、2,9−フェナントロリン−3−イル基、2,9−フェナントロリン−4−イル基、2,9−フェナントロリン−5−イル基、2,9−フェナントロリン−6−イル基、2,9−フェナントロリン−7−イル基、2,9−フェナントロリン−8−イル基、2,9−フェナントロリン−10−イル基、2,8−フェナントロリン−1−イル基、2,8−フェナントロリン−3−イル基、2,8−フェナントロリン−4−イル基、2,8−フェナントロリン−5−イル基、2,8−フェナントロリン−6−イル基、2,8−フェナントロリン−7−イル基、2,8−フェナントロリン−9−イル基、2,8−フェナントロリン−10−イル基、2,7−フェナントロリン−1−イル基、2,7−フェナントロリン−3−イル基、2,7−フェナントロリン−4−イル基、2,7−フェナントロリン−5−イル基、2,7−フェナントロリン−6−イル基、2,7−フェナントロリン−8−イル基、2,7−フェナントロリン−9−イル基、2,7−フェナントロリン−10−イル基、1−フェナジニル基、2−フェナジニル基、1−フェノチアジニル基、2−フェノチアジニル基、3−フェノチアジニル基、4−フェノチアジニル基、10−フェノチアジニル基、1−フェノキサジニル基、2−フェノキサジニル基、3−フェノキサジニル基、4−フェノキサジニル基、10−フェノキサジニル基、2−オキサゾリル基、4−オキサゾリル基、5−オキサゾリル基、2−オキサジアゾリル基、5−オキサジアゾリル基、3−フラザニル基、2−チエニル基、3−チエニル基、1−ベンズイミダゾリル基、2−ベンズイミダゾリル基、4−ベンズイミダゾリル基、5−ベンズイミダゾリル基、6−ベンズイミダゾリル基、7−ベンズイミダゾリル基、2−イミダゾ[1,2−a]ピリジニル基、3−イミダゾ[1,2−a]ピリジニル基、5−イミダゾ[1,2−a]ピリジニル基、6−イミダゾ[1,2−a]ピリジニル基、7−イミダゾ[1,2−a]ピリジニル基、8−イミダゾ[1,2−a]ピリジニル基、ベンズイミダゾール−2−オン−1−イル基、ベンズイミダゾール−2−オン−3−イル基、ベンズイミダゾール−2−オン−4−イル基、ベンズイミダゾール−2−オン−5−イル基、ベンズイミダゾール−2−オン−6−イル基、又はベンズイミダゾール−2−オン−7−イル基であり、
L 2 がヘテロアリーレン基である場合、上記ヘテロアリール基から選択される基に対応する2価の基である。 - 前記式(1)中、Yは、置換若しくは無置換のフェニル基、置換若しくは無置換のナフチル基、置換若しくは無置換のビフェニリル基、置換若しくは無置換のフルオレニル基、置換若しくは無置換のターフェニリル基、置換若しくは無置換のジベンゾフラニル基、置換若しくは無置換のジベンゾチオフェニル基、置換若しくは無置換のトリフェニレニル基、置換若しくは無置換のベンゾ[c]フェナントリル基、置換若しくは無置換のベンゾ[g]クリセニル基、から選択される基であり、
前記式(1)〜(3)中、R 1 、R 2 、R 4 〜R 10 、R 12 、R 17 、R 21 、R 22 並びにR 1 、R 2 、R 4 〜R 10 、R 12 、R 17 、R 21 、R 22 、L 2 及びYの「置換若しくは無置換の」における置換基がヘテロアリール基である場合、前記ヘテロアリール基は、1−ピロリル基、2−ピロリル基、3−ピロリル基、1−インドリル基、2−インドリル基、3−インドリル基、4−インドリル基、5−インドリル基、6−インドリル基、7−インドリル基、1−イソインドリル基、2−イソインドリル基、3−イソインドリル基、4−イソインドリル基、5−イソインドリル基、6−イソインドリル基、7−イソインドリル基、2−フリル基、3−フリル基、2−ベンゾフラニル基、3−ベンゾフラニル基、4−ベンゾフラニル基、5−ベンゾフラニル基、6−ベンゾフラニル基、7−ベンゾフラニル基、1−イソベンゾフラニル基、3−イソベンゾフラニル基、4−イソベンゾフラニル基、5−イソベンゾフラニル基、6−イソベンゾフラニル基、7−イソベンゾフラニル基、1−ジベンゾフラニル基、2−ジベンゾフラニル基、3−ジベンゾフラニル基、4−ジベンゾフラニル基、1−ジベンゾチオフェニル基、2−ジベンゾチオフェニル基、3−ジベンゾチオフェニル基、4−ジベンゾチオフェニル基、2−ベンゾフラチオフェニル基、3−ベンゾチオフェニル基、4−ベンゾチオフェニル基、5−ベンゾチオフェニル基、6−ベンゾチオフェニル基、7−ベンゾチオフェニル基、1−アクリジニル基、2−アクリジニル基、3−アクリジニル基、4−アクリジニル基、9−アクリジニル基、1−フェナジニル基、2−フェナジニル基、1−フェノチアジニル基、2−フェノチアジニル基、3−フェノチアジニル基、4−フェノチアジニル基、10−フェノチアジニル基、1−フェノキサジニル基、2−フェノキサジニル基、3−フェノキサジニル基、4−フェノキサジニル基、10−フェノキサジニル基、2−オキサゾリル基、4−オキサゾリル基、5−オキサゾリル基、2−オキサジアゾリル基、5−オキサジアゾリル基、3−フラザニル基、2−チエニル基、3−チエニル基、であり、
L 2 がヘテロアリーレン基である場合、上記ヘテロアリール基から選択される基に対応する2価の基である、請求項1に記載のアントラセン化合物。 - 前記式(1)中、R1、R2、R4〜R10のいずれか1つはL2との結合に用いられ、L2との結合に用いられるものは単結合であり、残りのR1、R2、R4〜R10は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換若しくは無置換の炭素数1〜20のアルキル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数3〜20のシクロアルキル基、置換若しくは無置換の炭素数1〜20のアルコキシ基、置換若しくは無置換の炭素数1〜20のアルキルチオ基、置換若しくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリール基、置換若しくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリールオキシ基、置換若しくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリールチオ基、及び−Si(R 101 )(R 102 )(R 103 )で表される基から選択される基であり、
L2は、R1、R2、R4〜R10のいずれかとYとを結合する連結基であり、該連結基は、置換若しくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリーレン基であり、
R 1 、R 2 、R 4 〜R 10 、L 2 及びYの「置換若しくは無置換の」における置換基は、それぞれ独立して、ハロゲン原子、シアノ基、置換若しくは無置換の炭素数1〜20のアルキル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数3〜20のシクロアルキル基、置換若しくは無置換の炭素数1〜20のアルコキシ基、置換若しくは無置換の炭素数1〜20のアルキルチオ基、置換若しくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリール基、置換若しくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリールオキシ基、置換若しくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリールチオ基、及び−Si(R 101 )(R 102 )(R 103 )で表される基(式中、R 101 〜R 103 は前記定義の通りである。)で表される基から選択される基であり、
前記式(3)の環構造の形成に寄与しないR11〜R18、及びR20〜R23のいずれか1つはL1との結合に用いられ、L1との結合に用いられるものは単結合であり、それ以外のR 11 、R 13 〜R 16 、R 18 、R 20 及びR 23 は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換若しくは無置換の炭素数1〜20のアルキル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数3〜20のシクロアルキル基、置換若しくは無置換の炭素数1〜20のアルコキシ基、置換若しくは無置換の炭素数1〜20のアルキルチオ基、置換若しくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリール基、置換若しくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリールオキシ基、置換若しくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリールチオ基、置換若しくは無置換の環形成原子数5〜30のヘテロアリール基及び−Si(R101)(R102)(R103)で表される基から選択される基であり、R 12 、R 17 、R 21 及びR 22 は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換若しくは無置換の炭素数1〜20のアルキル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数3〜20のシクロアルキル基、置換若しくは無置換の炭素数1〜20のアルコキシ基、置換若しくは無置換の炭素数1〜20のアルキルチオ基、置換若しくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリール基、置換若しくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリールオキシ基、置換若しくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリールチオ基及び−Si(R 101 )(R 102 )(R 103 )で表される基から選択される基である、請求項1又は2に記載のアントラセン化合物。 - Zが、前記式(5)〜(7)で表される構造を有する基から選択される請求項5に記載のアントラセン化合物。
- R13が、L1と結合する請求項6に記載のアントラセン化合物。
- L1が、置換若しくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリーレン基である請求項1〜7のいずれかに記載のアントラセン化合物。
- L2が、置換若しくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリーレン基である請求項1〜8のいずれかに記載のアントラセン化合物。
- nが0又は1である請求項1〜10のいずれかに記載のアントラセン化合物。
- Yが、置換若しくは無置換のフェニル基、置換若しくは無置換のナフチル基、置換若しくは無置換のフルオレニル基、置換若しくは無置換のジベンゾフラニル基、及び置換若しくは無置換のジベンゾチオフェニル基から選択される請求項1〜12のいずれかに記載のアントラセン化合物。
- Yが、置換若しくは無置換のフェニル基、又は置換若しくは無置換のナフチル基である請求項13に記載のアントラセン化合物。
- 前記各基の「置換若しくは無置換の」における置換基が、それぞれ独立して、ハロゲン原子、シアノ基、置換若しくは無置換の炭素数1〜20のアルキル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数3〜20のシクロアルキル基、置換若しくは無置換の炭素数1〜20のアルコキシ基、置換若しくは無置換の炭素数1〜20のアルキルチオ基、置換若しくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリール基、置換若しくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリールオキシ基、置換若しくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリールチオ基及び−Si(R101)(R102)(R103)で表される基(式中、R101〜R103は前記定義の通りである。)から選択される基である請求項1〜14のいずれかに記載のアントラセン化合物。
- 前記各基の「置換若しくは無置換の」における置換基が、それぞれ独立して、ハロゲン原子、シアノ基、置換若しくは無置換の炭素数1〜20のアルキル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数3〜20のシクロアルキル基、置換若しくは無置換の炭素数1〜20のアルコキシ基、置換若しくは無置換の炭素数1〜20のアルキルチオ基、置換若しくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリール基、置換若しくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリールオキシ基、及び置換若しくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリールチオ基から選択される基である請求項15に記載のアントラセン化合物。
- Yにおける「置換若しくは無置換の」の置換基が、置換若しくは無置換の炭素数1〜20のアルキル基、及び置換若しくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリール基から選択される請求項1〜16のいずれかに記載のアントラセン化合物。
- Yが、無置換、又は、置換若しくは無置換のフェニル基、置換若しくは無置換のナフチル基及び置換若しくは無置換のビフェニリル基から選択される基で置換されている請求項1〜17のいずれかに記載のアントラセン化合物。
- R1、R2、R4〜R10のうちのL2と結合しない基が、それぞれ独立して、水素原子、置換若しくは無置換の炭素数1〜20のアルキル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数3〜20のシクロアルキル基、及び置換若しくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリール基から選択される請求項1〜18のいずれかに記載のアントラセン化合物。
- R1、R2、R4〜R10のうちのL2と結合しない基が、水素原子である請求項1〜19のいずれかに記載のアントラセン化合物。
- R11〜R18のうちの、L1と結合しない基、及び前記式(3)で表される環形成に寄与しない基及びR20〜R23のうちのL1と結合しない基が、水素原子である請求項1〜20のいずれかに記載のアントラセン化合物。
- R19が、置換若しくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリール基である請求項1〜21のいずれかに記載のアントラセン化合物。
- R19が、置換若しくは無置換のフェニル基、置換若しくは無置換のナフチル基、又は置換もしくは無置換のビフェニリル基である請求項22に記載のアントラセン化合物。
- 請求項1〜23のいずれかに記載のアントラセン化合物を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
- 陰極と陽極の間に、発光層を含む1以上の有機薄膜層が挟持されてなる有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記有機薄膜層の少なくとも一層が、請求項1〜23のいずれかに記載のアントラセン化合物を単独若しくは混合物の成分として含有する有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記発光層が、前記アントラセン化合物を含有する請求項25に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記アントラセン化合物がホスト材料である請求項26に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記発光層がさらに蛍光性ドーパント及びりん光性ドーパントの少なくとも1つを含有する請求項26又は27に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記蛍光性ドーパントがアリールアミン化合物である請求項28に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 請求項25〜29のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を含む電子機器。
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