(57)【要約】      （修正有）【課題】電子輸送材料の熱安定性、電子遷移率、発光効率および耐用年数を向上する。【解決手段】ケイ素含有電子輸送材料およびその使用を開示する。ケイ素含有電子輸送材料は、１つまたは複数のケイ素原子を含み、特定の基を結合した、新規な構造のケイ素含有化合物を用いる。化合物は、エレクトロルミネセント素子の電子輸送層として用いられ、素子の耐用年数を効果的に向上させ、素子の性能を改善することができる。エレクトロルミネセント素子、および化合物の処方をさらに開示する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
式１（Formula 1）の構造を有する化合物。
【化１】
2020068383.tif 000055
（ｎは、１、２、３または４であり、ｎが２以上である場合、各群におけるＬおよびＢは、同一または異なってもよく、
Ａは、式２（Formula 2）で表される構造であり、
【化２】
2020068383.tif 000056
環ＸおよびＹは、それぞれ独立して、置換または非置換の環原子数５〜５０のアリール基またはヘテロアリール基を表し、
ＸおよびＹのうちの少なくとも１つは、縮合環系であり、
Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立して水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数３〜２０のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のヘテロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数７〜３０のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数６〜３０のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数２〜２０のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数６〜３０のアリール基、置換または非置換の炭素原子数３〜３０のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数３〜２０のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数６〜２０のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数０〜２０のアミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、ニトリル基、イソニトリル基、チオール基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィン基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
Ｒ１およびＲ２は、結合して環を形成していてもよく、
Ｌは、単結合であるか、あるいは置換または非置換の炭素原子数６〜６０のアリーレン基であるか、あるいは置換または非置換の炭素原子数２〜６０のヘテロアリーレン基であり、
Ｂは、置換または非置換の炭素原子数２〜６０の電子不足ヘテロアリール基である。）
【請求項２】
式２中、ＸおよびＹのうちの少なくとも１つは、縮合環系であり、前記縮合環系は、少なくとも２つのアリール基および／またはヘテロアリール基が環縮合して形成した、少なくとも１０個の炭素原子を含む縮合環系、または合計が少なくとも１０個の炭素原子および窒素原子を含む縮合環系であり、
あるいは、式２中、ＸおよびＹのうちの少なくとも１つは、縮合環系であり、前記縮合環系は、少なくとも３つのアリール基および／またはヘテロアリール基が環縮合して形成した、少なくとも１４個の炭素原子を含む縮合環系、または合計が少なくとも１４個の炭素原子および窒素原子を含む縮合環系である、請求項１に記載の化合物。
【請求項３】
前記Ａは、式３〜式３３（Formula 3 - 33）からなる群から選ばれる、請求項１に記載の化合物。
【化３】
2020068383.tif 000057
【化４】
2020068383.tif 000058
【化５】
2020068383.tif 000059
（Ｔ１〜Ｔ２２は、それぞれ独立してＣＲＴ、Ｃ、またはＮから選ばれ、
各ＲＴは、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数３〜２０のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のヘテロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数７〜３０のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数６〜３０のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数２〜２０のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数６〜３０のアリール基、置換または非置換の炭素原子数３〜３０のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数３〜２０のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数６〜２０のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数０〜２０のアミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、ニトリル基、イソニトリル基、チオール基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィン基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
隣り合う置換基は、結合して環を形成していてもよい。）
【請求項４】
Ｒ１およびＲ２が結合して環を形成した場合、置換基Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立して、電子中性基または電子不足基から選ばれる、請求項１に記載の化合物。
【請求項５】
式２中、置換基Ｒ１およびＲ２は、結合して環を形成せず、好ましくは、式３〜式３３で表される構造において、Ｔ５およびＴ６は、結合して環を形成しない、請求項１または４に記載の化合物。
【請求項６】
構造Ｌは、単結合、および式３４〜式５８（Formula 34 - 58）からなる群から選ばれる、請求項１に記載の化合物。
【化６】
2020068383.tif 000060
（Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５およびＲ６は、それぞれ独立して、一置換、複数置換または無置換を表し、それらが複数置換を表した場合、隣り合う置換基は、結合して環を形成していてもよく、
Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５およびＲ６は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数３〜２０のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のヘテロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数７〜３０のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数６〜３０のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数２〜２０のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数６〜３０のアリール基、置換または非置換の炭素原子数３〜３０のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数３〜２０のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数６〜２０のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数０〜２０のアミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、ニトリル基、イソニトリル基、チオール基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィン基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれる。）
【請求項７】
前記Ｂは、式５９〜式６３（Formula 59 - 63）からなる群から選ばれる、請求項１に記載の化合物。
【化７】
2020068383.tif 000061
（Ｘ１〜Ｘ６は、それぞれ独立して、ＣＲｘ、Ｃ、Ｏ、Ｓ、ＮまたはＮＲｘ’から選ばれ、
Ｘ１〜Ｘｉのうちの少なくとも１つはＮであり、あるいはＸ１〜Ｘｉのうちの少なくとも２つはＮであり、あるいはＸ１〜Ｘｉのうちの少なくとも３つはＮであり、前記Ｘｉは、前記Ｘ１〜Ｘ６の式５９〜式６３において存在する番号が最も大きいものに対応し、
Ｒ７は、それぞれ独立して、一置換、複数置換または無置換を表し、それらが複数置換を表した場合、隣り合う置換基は、結合して環を形成していてもよく、
Ｒ７、Ｒｘ、およびＲｘ’は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数３〜２０のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のヘテロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数７〜３０のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数６〜３０のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数２〜２０のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数６〜３０のアリール基、置換または非置換の炭素原子数３〜３０のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数３〜２０のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数６〜２０のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数０〜２０のアミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、ニトリル基、イソニトリル基、チオール基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィン基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれる。）
【請求項８】
前記Ｂは、独立してＢ１〜Ｂ１０５からなる群から選ばれる、請求項１に記載の化合物。
【化８】
2020068383.tif 000062
【化９】
2020068383.tif 000063
【化１０】
2020068383.tif 000064
【化１１】
2020068383.tif 000065
【請求項９】
前記Ａは、独立してＡ１〜Ａ２９８からなる群から選ばれる、請求項１または８に記載の化合物。
【化１２】
2020068383.tif 000066
【化１３】
2020068383.tif 000067
【化１４】
2020068383.tif 000068
【化１５】
2020068383.tif 000069
【化１６】
2020068383.tif 000070
【化１７】
2020068383.tif 000071
【化１８】
2020068383.tif 000072
【化１９】
2020068383.tif 000073
【化２０】
2020068383.tif 000074
【化２１】
2020068383.tif 000075
【化２２】
2020068383.tif 000076
【請求項１０】
前記Ｌは、独立して、単結合Ｌ０、およびＬ１〜Ｌ５８からなる群から選ばれる、請求項１または９に記載の化合物。
【化２３】
2020068383.tif 000077
【化２４】
2020068383.tif 000078
【化２５】
2020068383.tif 000079
【請求項１１】
式１で表される構造を有し、
前記Ａは、Ａ１〜Ａ２９８からなる群から選ばれ、前記Ｂは、それぞれ独立して、Ｂ１〜Ｂ１０５からなる群から選ばれ、前記Ｌは、それぞれ独立して、Ｌ０〜Ｌ５８からなる群から選ばれる、請求項１または１０に記載の化合物。
【請求項１２】
式１で表される構造を有し、Ａ、Ｌ、Ｂ、ｎは、対応して下記表に示す基および数字から選ばれる、請求項１に記載の化合物。
【表１−１】
2020068383.tif 000080
【表１−２】
2020068383.tif 000081
【表１−３】
2020068383.tif 000082
【請求項１３】
陽極と、陰極と、前記陽極と前記陰極との間に設けられた有機層を含むエレクトロルミネセント素子であって、
前記有機層は、式１で表される化合物を含む、エレクトロルミネセント素子。
【化２６】
2020068383.tif 000083
（ｎは、１、２、３または４であり、ｎが２以上である場合、各群におけるＬおよびＢは、同一または異なってもよく、
Ａは、式２で表される構造であり、
【化２７】
2020068383.tif 000084
環ＸおよびＹは、それぞれ独立して、置換または非置換の環原子数５〜５０のアリール基またはヘテロアリール基を表し、
ＸおよびＹのうちの少なくとも１つは、縮合環系であり、
Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立して水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数３〜２０のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のヘテロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数７〜３０のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数６〜３０のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数２〜２０のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数６〜３０のアリール基、置換または非置換の炭素原子数３〜３０のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数３〜２０のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数６〜２０のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数０〜２０のアミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、ニトリル基、イソニトリル基、チオール基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィン基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
Ｒ１およびＲ２は、結合して環を形成していてもよく、
Ｌは、単結合であるか、あるいは置換または非置換の炭素原子数６〜６０のアリーレン基であるか、あるいは置換または非置換の炭素原子数２〜６０のヘテロアリーレン基であり、
Ｂは、置換または非置換の炭素原子数２〜６０の電子不足ヘテロアリール基である。）
【請求項１４】
前記有機層は、電子輸送層である、請求項１３に記載のエレクトロルミネセント素子。
【請求項１５】
前記電子輸送層は、少なくとも１種の材料をさらに含み、
好ましくは、前記電子輸送層は、少なくとも１種の金属錯体をさらに含み、
好ましくは、前記金属錯体は、式６４（Formula 64）で表される配位子Ｌｑを含み、
【化２８】
2020068383.tif 000085
（Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４、Ｙ５およびＹ６は、それぞれ独立してＣＲＹまたはＮから選ばれ、各ＲＹは、それぞれ独立して、水素、重水素、アルキル基、アルコキシ基、アミノ基、シリル基、シアノ基、ハロゲン、アリール基およびヘテロアリール基から選ばれ、
Ｚは、Ｎ、Ｏ、ＳまたはＳｅである。）
好ましくは、前記金属錯体は、８−ヒドロキシキノリン−リチウム、８−ヒドロキシキノリン−ナトリウム、８−ヒドロキシキノリン−カリウム（Ｋｑ）、ビス（８−ヒドロキシキノリン）−ベリリウム（Ｂｅｑ２）、ビス（８−ヒドロキシキノリン）−マグネシウム（Ｍｇｑ２）、ビス（８−ヒドロキシキノリン）−カルシウム（Ｃａｑ２）、トリス（８−ヒドロキシキノリン）−ホウ素（Ｂｑ３）、トリス（８−ヒドロキシキノリン）−アルミニウム、またはトリス（８−ヒドロキシキノリン）−ガリウムである、請求項１４に記載のエレクトロルミネセント素子。
【請求項１６】
前記エレクトロルミネセント素子は、消費製品、電子素子モジュール、有機発光素子および照明パネルからなる素子群に組み込まれている、請求項１３に記載のエレクトロルミネセント素子。
【請求項１７】
請求項１に記載の化合物を含む、化合物の処方。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機発光素子などの有機電子素子に用いられる化合物に関する。更に、特にケイ素含有電子輸送材料、当該材料を含むエレクトロルミネセント素子、および化合物の処方に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機電子素子は、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤｓ）、有機電界効果トランジスタ（Ｏ−ＦＥＴｓ）、有機発光トランジスタ（ＯＬＥＴｓ）、有機起電セル（ＯＰＶｓ）、色素−増感太陽電池（ＤＳＳＣｓ）、有機光検出器、有機感光装置、有機電界効果素子（ＯＦＱＤｓ）、発光電気化学セル（ＬＥＣｓ）、有機レーザダイオードおよび有機プラズマ発光素子を含むが、それに限定されない。
【０００３】
有機発光素子（organic light emitting diode、ＯＬＥＤ）は、有機自発光現象を利用する表示ユニットであり、視角が広く、液晶表示ユニットと比べ、より軽く薄く、低駆動電圧下で高輝度で発光することができ、応答速度が速いなどの優れた性能を有する。最近、フルカラー表示ユニットまたは照明装置としての使用は、非常に期待されている。
【０００４】
１９８７年、イーストマンコダック（Eastman Kodak）のTangおよびvan Slykeにより、電子輸送層および発光層として、アリールアミン正孔輸送層とトリス−８−ヒドロキシキノリン−アルミニウム層とを含む二層有機エレクトロルミネセント素子が報告されている（Applied Physics Letters, 1987, 51(12), 913-915（非特許文献１））。素子に対してバイアスが一旦印加されると、緑色光が素子から発射される。この発明は、現代の有機発光ダイオード（ＯＬＥＤｓ）の発展に対する基礎を築き上げている。最も先進的なＯＬＥＤｓは、電荷注入・輸送層、電荷・励起子ブロッキング層、および陰極と陽極との間の１つまたは複数の発光層などの複数の層を含んでもよい。ＯＬＥＤｓは、自発光性ソリッドステート素子であるので、表示および照明の適用に対して極めて大きな潜在力を提供している。また、有機材料の固有な特性、たとえばそれらの可撓性は、可撓性基板で行った製造などの特殊な用途に非常に適合するようになっている。
【０００５】
ＯＬＥＤは、その発光メカニズムに応じて、３種の異なるタイプに分けられている。Tangおよびvan Slykeにより発明されたＯＬＥＤは、蛍光ＯＬＥＤであり、一重項発光のみを使用する。素子において生成した三重項が非輻射減衰通路により浪費され、蛍光ＯＬＥＤの内部量子効率（ＩＱＥ）が２５％に過ぎないため、この制限はＯＬＥＤの商業化を妨害している。１９９７年、ForrestおよびThompsonにより、錯体含有重金属からの三重項発光を発光体として用いるりん光ＯＬＥＤが報告されている。そのため、一重項および三重項を収穫し、１００％のＩＱＥを実現することができる。その効率が高いため、りん光ＯＬＥＤの発見および発展は、直接的にアクティブマトリクスＯＬＥＤ（ＡＭＯＬＥＤ）の商業化に貢献する。最近、Adachiは、有機化合物の熱活性化遅延蛍光（ＴＡＤＦ）によって高効率を実現している。これらの発光体は、小さい一重項−三重項ギャップを有するため、励起子が三重項から一重項に戻る遷移が可能となる。ＴＡＤＦ素子において、三重項励起子がリバースシステム間で貫通すること（逆項間交差）によって一重項励起子を生成することに起因してＩＱＥが高くなっている。
【０００６】
ＯＬＥＤｓは、さらに、所用材料の形態に応じて、小分子とポリマーＯＬＥＤに分けられてもよい。小分子とは、ポリマーではない、有機または有機金属のいずれかの材料を指し、精確な構造を有すれば、小分子の分子量が大きくてもよい。明確な構造を有するデンドリマーは、小分子と認められている。ポリマーＯＬＥＤは、共役ポリマーと、側鎖の発光基を有する非共役ポリマーとを含む。製造過程において後重合を発生すると、小分子ＯＬＥＤがポリマーＯＬＥＤになり得る。
【０００７】
様々なＯＬＥＤの製造方法が公知である。小分子ＯＬＥＤは、一般的に、真空熱蒸発により製造されるものである。ポリマーＯＬＥＤは、たとえばスピンコート、インクジェット印刷およびノズル印刷などの溶液法により製造されるものである。材料が溶剤に溶解または分散することが可能であれば、小分子ＯＬＥＤも溶液法により製造されることができる。
【０００８】
ＯＬＥＤの発光色は、発光材料の構造設計により実現することができる。ＯＬＥＤは、所望のスペクトルを実現するように、１つまたは複数の発光層を含んでもよい。緑色、黄色、赤色ＯＬＥＤにおいて、りん光材料は、既に商業化の実現に成功したが、青色のりん光素子には、依然として、青色が飽和せず、耐用年数が短く、作業電圧が高いなどの問題が存在する。市販のフルカラーＯＬＥＤディスプレイは、一般的に混合策略を用い、青色の蛍光、および黄色、赤色または緑色のりん光を用いる。現在、りん光ＯＬＥＤの効率が高輝度の場合に急速に低下するという問題が存在する。また、より飽和した発光スペクトル、より高い効率、およびより長いデバイス耐用年数を有することが望まれている。
【０００９】
通常、有機エレクトロルミネセント素子は、正電極、負電極、およびその間に介在する有機材料層を含む構造を有する。電荷を陽極と陰極との間に形成された有機層に注入して電子および正孔対を形成することで、蛍光またはりん光特性を有する有機化合物を発光させる。正孔と電子の移動速度が異なるため、それぞれ異なる物質により構成された多層構造は、上記有機物層、たとえば正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層及電子注入層などを形成することが多い。
【００１０】
有機発光素子が上述した優れた特性を十分に発揮するために、性能が良い発光材料を提供することに加えて、研究者としては、発光素子の構造を変更し、正孔および電子の輸送効率を向上させ、素子における正孔および電子を均衡に達させることで、発光効率を向上させることが図られている。そのうち、電子の輸送効率を向上することにより、正孔と電子の再結合の確率を向上させ、高い発光効率を得ることができる。そのため、電子注入性が高く、電子遷移率が高く、正孔ブロッキング性が高く、さらに正孔に対する耐久性が高い電子輸送材料を見出すことは、重要になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】米国特許第７２７９７０４号明細書
【特許文献２】米国特許第５８４４３６３号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２００３／０２３０９８０号明細書
【特許文献４】米国特許第６３０３２３８号明細書
【特許文献５】米国特許第５７０３４３６号明細書
【特許文献６】米国特許第５７０７７４５号明細書
【特許文献７】米国特許第６０９７１４７号明細書
【特許文献８】米国特許出願公開第２００４／０１７４１１６号明細書
【特許文献９】米国特許第７９６８１４６号明細書
【特許文献１０】米国特許出願第２０１６／０３５９１２２号明細書
【特許文献１１】米国特許出願第２０１５／０３４９２７３号明細書
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】Applied Physics Letters, 1987, 51(12), 913-915
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
現在、電子輸送材料に関する従来技術は、電子輸送能力および正孔ブロッキング能力に優れ、発光効率に優れ、かつ薄膜状態の安定性が高い有機化合物を製造することを目的とする。しかし、従来の電子輸送材料の熱安定性、電子遷移率、発光効率および耐用年数は、依然として向上される必要がある。そのため、低電圧下で駆動され、発光効率に優れた有機発光素子に使用可能な電子輸送材料を持続して開発する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、少なくとも一部の上記問題を解決することができる、ケイ素含有有機電子輸送材料、その調製方法、素子の使用および化合物の処方を提供する。前記ケイ素含有化合物は、エレクトロルミネセント素子の電子輸送材料として用いられてもよい。前記ケイ素含有化合物を結合する素子は、より長い耐用年数を示すため、さらに発光素子の特性を改善する。
【００１５】
本発明の一実施例によれば、式１（Formula 1）の構造を有する化合物を開示する。
【化１】
2020068383.tif 000002
（ｎは、１、２、３または４であり、ｎが２以上である場合、各群におけるＬおよびＢは、同一または異なってもよく、
Ａは、式２（Formula 2）で表される構造であり、
【化２】
2020068383.tif 000003
環ＸおよびＹは、それぞれ独立して、置換または非置換の環原子数５〜５０のアリール基またはヘテロアリール基を表し、
ＸおよびＹのうち、少なくとも１つは、縮合環系であり、
Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立して水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数３〜２０のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のヘテロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数７〜３０のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数６〜３０のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数２〜２０のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数６〜３０のアリール基、置換または非置換の炭素原子数３〜３０のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数３〜２０のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数６〜２０のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数０〜２０のアミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、ニトリル基、イソニトリル基、チオール基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィン基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
Ｒ１およびＲ２は、結合して環を形成していてもよく、
Ｌは、単結合であるか、あるいは置換または非置換の炭素原子数６〜６０のアリーレン基であるか、あるいは置換または非置換の炭素原子数２〜６０のヘテロアリーレン基であり、
Ｂは、置換または非置換の炭素原子数２〜６０の電子不足ヘテロアリール基である。）
【００１６】
本発明の別の実施例によれば、陽極と、陰極と、前記陽極と前記陰極との間に設けられた有機層とを含むエレクトロルミネセント素子をさらに開示する。前記有機層は、式１の構造を有する前記化合物を含む。
【００１７】
本発明の別の実施例によれば、式１の構造を有する前記化合物を含む、化合物の処方をさらに開示する。
【００１８】
本発明に係る新型ケイ素含有化合物は、エレクトロルミネセント素子の電子輸送材料として用いられてもよい。上記ケイ素含有有機エレクトロルミネッセンス材料は、１つまたは複数のケイ素原子を含み、特定の基を結合する。研究結果によれば、エレクトロルミネセント素子の電子輸送層に用いられた場合、素子の発光耐用年数を効果的に向上させ、素子の性能を改善することができることが示している。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る化合物および化合物の処方を含みうる有機発光装置の模式図
【図２】本発明に係る化合物および化合物の処方を含みうるほかの有機発光装置の模式図
【図３】本発明に係る化合物の構造式１
【発明を実施するための形態】
【００２０】
ＯＬＥＤは、ガラス、プラスチック、および金属などの様々な基板で製造することができる。図１は、有機発光装置１００を例示的に制限せずに示している。図面に対して、必ずしも縮尺どおりに製作するわけではなく、図において、必要に応じて一部の層構造を省略してもよい。装置１００には、基板１０１、陽極１１０、正孔注入層１２０、正孔輸送層１３０、電子ブロッキング層１４０、発光層１５０、正孔ブロッキング層１６０、電子輸送層１７０、電子注入層１８０および陰極１９０が含まれてもよい。装置１００は、記載される層を順に堆積することにより製造されてもよい。各層の性質、機能および例示的な材料については、米国特許第７２７９７０４号明細書（特許文献１）の第６〜１０欄においてより詳細に記載されており、そのすべての内容を本明細書に援用する。
【００２１】
これらの層のそれぞれには、より多くの実例がある。例示的には、全文を援用するように組み込まれた米国特許第５８４４３６３号明細書（特許文献２）において、可撓性で透明な基板−陽極の組合せが開示されている。たとえば、全文を援用するように組み込まれた米国特許出願公開第２００３／０２３０９８０号明細書（特許文献３）において、ｐ型ドープの正孔輸送層の実例は５０：１のモル比でＦ４−ＴＣＮＱがドーピングされたｍ−ＭＴＤＡＴＡであることが開示されている。全文を援用するように組み込まれた、Thompsonらによる米国特許第６３０３２３８号明細書（特許文献４）において、ホスト材料の実例が開示されている。たとえば、全文を援用するように組み込まれた特許文献３において、ｎ型ドープの電子輸送層の実例は１：１のモル比でＬｉがドーピングされたＢＰｈｅｎであることが開示されている。全文を援用するように組み込まれた米国特許第５７０３４３６号明細書（特許文献５）および米国特許第５７０７７４５号明細書（特許文献６）において、たとえばＭｇ：Ａｇなどの金属薄層と、その上に被覆された、スパッタ堆積された透明な導電ＩＴＯ層とを有する複合陰極を含む陰極の実例が開示されている。全文を援用するように組み込まれた米国特許第６０９７１４７号明細書（特許文献７）および特許文献３において、より詳細に、ブロッキング層の原理と使用が記載されている。全文を援用するように組み込まれた米国特許出願公開第２００４／０１７４１１６号明細書（特許文献８）において注入層の実例が提供されている。全文を援用するように組み込まれた特許文献８において、保護層が記載されている。
【００２２】
非限定的な実施例により上述した分層構造が提供される。上述した各種の層を組み合わせることによってＯＬＥＤの機能が実現することができ、あるいは、一部の層を完全に省略することができる。それは、明確に記載されていない他の層を含んでもよい。それぞれの層内に、最適な性能を実現するように、単一の材料または多種の材料の混合物を使用することができる。機能層はいずれも、複数なサブ層を含んでもよく、たとえば、発光層は、所望の発光スペクトルを実現するように、２層の異なる発光材料を有してもよい。
【００２３】
一実施例において、ＯＬＥＤは、陰極と陽極との間に設けられた「有機層」を有すると記載されてもよい。当該有機層は、１つまたは複数の層を含んでもよい。
【００２４】
ＯＬＥＤにもカプセル化層が必要であり、図２に示すように、有機発光装置２００が例示的に制限せずに示されている。図１との相違点は、水分および酸素などの外界からの有害物質を防止するように、陰極１９０上にカプセル化層１０２を含んでもよい。ガラス、または有機−無機混合層などのカプセル化機能を提供可能ないかなる材料も、カプセル化層として用いられてもよい。カプセル化層は、ＯＬＥＤ素子の外部に、直接または間接的に配置されるべきである。多層薄膜カプセル化については、米国特許第７９６８１４６号明細書（特許文献９）において記載されており、そのすべての内容を本明細書に援用する。
【００２５】
本発明の実施例により製造される素子は、当該素子の１つまたは複数の電子部材モジュール（あるいは、ユニット）を有する各種の消費製品に組み込まれてもよい。これらの消費製品は、たとえば、フラットパネルディスプレイ、モニタ、医療用モニタ、テレビ、ビルボード、室内または室外用照明ランプおよび／または信号ランプ、ヘッドアップディスプレイ、全部または一部透明のディスプレイ、可撓性ディスプレイ、スマートフォン、フラットパネルコンピューター、フラットパネル携帯電話、ウェアラブル素子、スマートウォッチ、ラップトップコンピューター、デジタルカメラ、携帯型ビデオカメラ、ファインダー、マイクロディスプレイ、３−Ｄディスプレイ、車載ディスプレイおよびテールライトを含む。
【００２６】
本明細書に記載される材料および構造は、上述にて列挙されている他の有機電子素子にも用いられてもよい。
【００２７】
「頂部」とは、基板から最も遠く、「底部」とは、基板から最も近いことを意味する。第１層が第２層「上」に設けられていると記載されている場合、第１層が基板から相対的に遠いように設けられている。第１層が第２層「と」「接触する」ことを規定していない限り、第１層と第２層との間に他の層が存在してもよい。例示的には、陰極と陽極との間に各種の有機層が存在しても、依然として、陰極が陽極「上」に設けられていると記載されることができる。
【００２８】
「溶液が処理可能である」とは、溶液または懸濁液の形態で液体媒体に溶解、分散または輸送可能であり、および／または液体媒体から堆積可能であることを意味する。
【００２９】
配位子は、直接的に発射材料の感光性質を促成すると、「感光性」と呼ばれてもよいことが信じられている。配位子は、発射材料の感光性質を促成しないと、「補助性」と呼ばれてもよい。しかし、補助性の配位子は、感光性配位子の性質を変更することができることが信じられている。
【００３０】
蛍光ＯＬＥＤの内部量子効率（ＩＱＥ）は、遅延蛍光の存在によって２５％のスピン統計による制限を超えてもよいことが信じられている。遅延蛍光は、一般的に２つのタイプ、すなわちＰ型遅延蛍光およびＥ型遅延蛍光に分けられてもよい。Ｐ型遅延蛍光は、三重項−三重項消滅（ＴＴＡ）により生成される。
【００３１】
一方、Ｅ型遅延蛍光は、２つの三重項の衝突ではなく、三重項と一重項との励起状態の変換に依存する。Ｅ型遅延蛍光を生成可能な化合物は、エネルギー状態の変換を行うように、極めて小さい一重項−三重項ギャップを有することが必要である。熱エネルギーは、三重項から一重項までの遷移を活性化することができる。このようなタイプの遅延蛍光は、熱活性化遅延蛍光（ＴＡＤＦ）とも呼ばれる。ＴＡＤＦの顕著な特徴は、遅延成分が温度の上昇と伴って向上することにある。リバースシステム（ＲＩＳＣ）間の貫通（逆項間交差）の速度が十分に速いと、三重項からの非輻射減衰を最小化させ、バックフィルした一重項の励起状態の割合は７５％に達することができる。一重項の合計割合は１００％であってもよく、エレクトロによる励起子のスピン統計の２５％をはるかに超えている。
【００３２】
Ｅ型遅延蛍光の特徴は、励起複合物系または単一の化合物から見える。理論に限定されず、Ｅ型遅延蛍光は、発光材料が小さい一重項−三重項エネルギーギャップ（ΔＥＳ−Ｔ）を有する必要がある。有機非金属含有の供与体・受容体発光材料は、この点を実現する可能性がある。これらの材料の発射は、通常、供与体・受容体電荷遷移（ＣＴ）型発射であると特徴付けられる。これらの供与体・受容体型化合物において、ＨＯＭＯとＬＵＭＯとの空間分離は、一般的に小さいΔＥＳ−Ｔを生成することになる。これらの状態は、ＣＴ状態を含んでもよい。通常、供与体・受容体発光材料は、電子供与体部分（たとえば、アミン基またはカルバゾール誘導体）と電子受容体部分（たとえば、Ｎ含有の六員芳香族環）を結合することにより構築される。
【００３３】
〔置換基の専門用語の定義について〕
ハロゲンまたはハロゲン化物とは、本明細書に用いられるように、フッ素、塩素、臭素およびヨウ素を含む。
【００３４】
アルキル基とは、直鎖および分岐鎖のアルキル基を含む。アルキル基の実例は、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、ｎ−ヘキシル、ｎ−ヘプチル、ｎ−オクチル、ｎ−ノニル、ｎ−デシル、ｎ−ウンデシル、ｎ−ドデシル、ｎ−トリデシル、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、ネオペンチル、１−メチルペンチル、２−メチルペンチル、１−ペンチルヘキシル、１−ブチルペンチル、１−ヘプチルオクチル、および３−メチルペンチルを含む。また、アルキル基は、置換されていてもよい。アルキル基鎖における炭素は、他のヘテロ原子で置換されてもよい。そのうち、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−ペンチルおよびネオペンチルであることが好ましい。
【００３５】
シクロアルキル基とは、本明細書に用いられるように、環状アルキル基を含む。好ましいシクロアルキル基は、環炭素原子数４〜１０のシクロアルキル基であり、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、４−メチルシクロヘキシル、４，４−ジメチルシクロヘキシル、１−アダマンチル、２−アダマンチル、１−ノルボルニル基、２−ノルボルニル基などを含む。また、シクロアルキル基は、置換されていてもよい。環における炭素は、他のヘテロ原子で置換されてもよい。
【００３６】
アルケニル基とは、本明細書に用いられるように、直鎖および分岐鎖のオレフィン基を含む。好ましいアルケニル基は、炭素原子数２〜１５のアルケニル基である。アルケニル基の実施例は、ビニル基、アリル基、１−ブテニル基、２−ブテニル基、３−ブテニル基、１，３−ブタジエニル基、１−メチルビニル基、スチリル基、２，２−ジフェニルビニル基、１，２−ジフェニルビニル基、１−メチルアリル基、１，１−ジメチルアリル基、２−メチルアリル基、１−フェニルアリル基、２−フェニルアリル基、３−フェニルアリル基、３，３−ジフェニルアリル基、１，２−ジメチルアリル基、１−フェニル−１−ブテニル基および３−フェニル−１−ブテニル基を含む。また、アルケニル基は、置換されていてもよい。
【００３７】
アルキニル基とは、本明細書に用いられるように、直鎖および分岐鎖のアルキニル基を含む。好ましいアルキニル基は、炭素原子数２〜１５のアルキニル基である。また、アルキニル基は、置換されていてもよい。
【００３８】
アリール基または芳香族基とは、本明細書に用いられるように、非縮合および縮合系を含む。好ましいアリール基は、炭素原子数６〜６０、より好ましくは炭素原子数６〜２０、更に好ましくは炭素原子数６〜１２のアリール基である。アリール基の実施例は、フェニル、ビフェニル、ターフェニル、トリフェニレン、テトラフェニレン、ナフタレン、アントラセン、フェナレン、フェナントレン、フルオレン、ピレン、クリセン、ペリレン、およびアズレンを含み、フェニル、ビフェニル、ターフェニル、トリフェニレン、フルオレニルおよびナフタレンを含むことが好ましい。また、アリール基は、置換されていてもよい。非縮合アリール基の実施例は、フェニル、ビフェニル−２−イル、ビフェニル−３−イル、ビフェニル−４−イル、ｐ−ターフェニル−４−イル、ｐ−ターフェニル−３−イル、ｐ−トリビフェニル−２−イル、ｍ−ターフェニル−４−イル、ｍ−ターフェニル−３−イル、ｍ−ターフェニル−２−イル、ｏ−トリル、ｍ−トリル、ｐ−トリル、ｐ−（２−フェニルプロピル）フェニル、４’−メチルビフェニル、４’’−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−ターフェニル−４−イル、ｏ−クミル、ｍ−クミル、ｐ−クミル、２，３−キシリル、３，４−キシリル、２，５−ジメチルフェニル、メシチレンおよびｍ−テトラフェニルを含む。
【００３９】
複素環基または複素環とは、本明細書に用いられるように、芳香族および非芳香族の環状基を含む。イソアリール基もヘテロアリール基を指す。好ましい非芳香族複素環基は、環原子が３〜７であり、少なくとも１つのヘテロ原子、たとえば、窒素、酸素および硫を含む。複素環基は、少なくとも１つの窒素原子、酸素原子、硫原子およびセレン原子から選ばれるヘテロ原子を有する芳香族複素環基であってもよい。
【００４０】
ヘテロアリール基とは、本明細書に用いられるように、ヘテロ原子数１〜５の非縮合および縮合ヘテロ芳香族基を含む。好ましいヘテロアリール基は、炭素原子数３〜３０、より好ましくは炭素原子数３〜２０、さらに好ましくは炭素原子数３〜１２のヘテロアリール基である。好適なヘテロアリール基は、ジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、ジベンゾセレノフェン、フラン、チオフェン、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン、ベンゾセレノフェン、カルバゾール、インドロカルバゾール、ピリドインドール、ピロロピリジン、ピラゾール、イミダゾール、トリアゾール、オキサゾール、チアゾール、オキサジアゾール、オキサトリアゾール、ジオキサゾール、チアジアゾール、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、トリアジン、オキサジン、オキサチアジン、オキサジアジン、インドール、ベンズイミダゾール、インダゾール、インデノアジン、ベンゾオキサゾール、ベンズイソオキサゾール、ベンゾチアゾール、キノリン、イソキノリン、シンノリン、キナゾリン、キノキサリン、ナフチリジン、フタラジン、プテリジン、キサンテン、アクリジン、フェナジン、フェノチアジン、ベンゾフランピリジン、フロジピリジン、ベンゾチエノピリジン、チエノビピリジン、ベンゾセレノピリジン、およびセレンベンゾピリジンを含み、ジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、ジベンゾセレノフェン、カルバゾール、インドロカルバゾール、イミダゾール、ピリジン、トリアジン、ベンズイミダゾール、１，２−アザボラン、１，３−アザボラン、１，４−アザボラン、ボラゾールおよびそのアザ類似物を含むことが好ましい。また、ヘテロアリール基は、置換されていてもよい。
【００４１】
アルコキシ基とは、−Ｏ−アルキル基で表される。アルキル基の例および好ましい例は、上記例と同様である。炭素原子数１〜２０、好ましくは炭素原子数１〜６のアルコキシ基の例は、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペンチルオキシおよびヘキシルオキシを含む。炭素原子数が３以上のアルコキシ基は、直鎖状、環状、または分岐鎖状であってもよい。
【００４２】
アリールオキシ基とは、−Ｏ−アリール基または−Ｏ−ヘテロアリール基で表される。アリール基およびヘテロアリール基の例および好ましい例は、上記例と同様である。炭素原子数６〜４０のアリールオキシ基の例は、フェノキシ基およびビフェニルオキシ基を含む。
【００４３】
アラルキル基とは、本明細書に用いられるように、アリール置換基を有するアルキル基である。また、アラルキル基は、置換されていてもよい。アラルキル基の例は、ベンジル、１−フェニルエチル、２−フェニルエチル、１−フェニルイソプロピル、２−フェニルイソプロピル、フェニル−ｔｅｒｔ−ブチル、α−ナフチルメチル、１−α−ナフチルエチル、２−α−ナフチルエチル、１−α−ナフチルイソプロピル、２−α−ナフチルイソプロピル、β−ナフチルメチル、１−β−ナフチル−エチル、２−β−ナフチル−エチル、１−β−ナフチルイソプロピル、２−β−ナフチルイソプロピル、ｐ−メチルベンジル、ｍ−メチルベンジル、ｏ−メチルベンジル、ｐ−クロロベンジル、ｍ−クロロベンジル、ｏ−クロロベンジル、ｐ−ブロモベンジル、ｍ−ブロモベンジル、ｏ−ブロモベンジル、ｐ−ヨードベンジル、ｍ−ヨードベンジル、ｏ−ヨードベンジル、ｐ−ヒドロキシベンジル、ｍ−ヒドロキシベンジル、ｏ−ヒドロキシベンジル、ｐ−アミノベンジル、ｍ−アミノベンジル、ｏ−アミノベンジル、ｐ−ニトロベンジル、ｍ−ニトロベンジル、ｏ−ニトロベンジル、ｐ−シアノベンジル、ｍ−シアノベンジル、ｏ−シアノベンジル、１−ヒドロキシ−２−フェニルイソプロピルおよび１−クロロ−２−フェニルイソプロピルを含む。そのうち、ベンジル、ｐ−シアノベンジル、ｍ−シアノベンジル、ｏ−シアノベンジル、１−フェニルエチル、２−フェニルエチル、１−フェニルイソプロピルおよび２−フェニルイソプロピルであることが好ましい。
【００４４】
アザジベンゾフラン、アザ−ジベンゾチオフェンなどにおける「アザ」とは、対応する芳香族フラグメントにおける１つまたは複数のＣ−Ｈ基が窒素原子に置換されることを指す。たとえば、アザトリフェニレンは、ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン、ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノリン、および環系において２つ以上の窒素を有する他の類似物を含む。当業者であれば、上述したアザ誘導体の他の窒素類似物を容易に想到することができ、かつこれらの類似物は、すべて本明細書に記載される専門用語に含まれるものとして確定される。
【００４５】
アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アラルキル基、複素環基、アリール基およびヘテロアリール基は、非置換であってもよく、あるいは、重水素、ハロゲン、アルキル基、シクロアルキル基、アラルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基、環状アミノ基、シリル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、ヘテロアルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エーテル基、エステル基、ニトリル基、イソニトリル基、チオアルキル基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィン基およびこれらの組み合わせから選ばれる１つまたは複数で置換されてもよい。
【００４６】
分子フラグメントについて、置換基または他の形態で他の部分に結合させると記載する場合、フラグメント（たとえば、フェニル基、フェニレン基、ナフチル基、ジベンゾフラニル基）であるか否か、あるいは、分子全体（たとえば、ベンゼン、ナフタレン、ジベンゾフラン）であるか否かにより、その名称を確定することができることを理解すべきである。本明細書に用いられるように、置換基の指定、あるいはフラグメントの結合の異なる形態は、均等であると認められている。
【００４７】
本明細書で言及される化合物において、水素原子が重水素で一部または全部置換されてもよい。他の原子、たとえば炭素および窒素も、それらの他の安定した同位体で置換されてもよい。素子の効率および安定性を向上させるために、化合物において他の安定した同位体の置換が好ましい可能性がある。
【００４８】
本明細書で言及される化合物において、複数置換とは、二重置換を含む、最も多くの使用可能な置換に達するまでの範囲を指す。
【００４９】
本明細書で言及される化合物において、隣り合う置換基が結合して環を形成していてもよいという記載は、２つの基が化学結合により互いに結合することを指すと認められる。これは、以下の図により例示される。
【化３】
2020068383.tif 000004
【００５０】
また、隣り合う置換基が結合して環を形成していてもよいという記載は、２つの基の１つが水素を示す場合、２番目の基が、水素原子が結合する位置に結合して環を形成することを指すと認められる。これは、以下の図により例示される。
【化４】
2020068383.tif 000005
【００５１】
本発明の一実施例によれば、式１（Formula 1）を有する化合物を開示する。
【化５】
2020068383.tif 000006
（ｎは、１〜４の整数であり、ｎが２以上である場合、各群におけるＬおよびＢは、同一または異なってもよく、
Ａは、式２（Formula 2）で表される構造であり、
【化６】
2020068383.tif 000007
環ＸおよびＹは、それぞれ独立して、置換または非置換の環原子数５〜５０のアリール基またはヘテロアリール基を表し、
ＸおよびＹのうち、少なくとも１つは、縮合環系であり、
Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立して水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数３〜２０のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のヘテロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数７〜３０のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数６〜３０のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数２〜２０のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数６〜３０のアリール基、置換または非置換の炭素原子数３〜３０のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数３〜２０のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数６〜２０のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数０〜２０のアミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、ニトリル基、イソニトリル基、チオール基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィン基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
Ｒ１およびＲ２は、結合して環を形成していてもよく、
Ｌは、単結合であるか、あるいは置換または非置換の炭素原子数６〜６０のアリーレン基であるか、あるいは置換または非置換の炭素原子数２〜６０のヘテロアリーレン基であり、
Ｂは、置換または非置換の炭素原子数２〜６０の電子不足ヘテロアリール基である。）
【００５２】
本発明のある実施例によれば、環ＸおよびＹは、それぞれ独立して、置換または非置換の環原子数５〜４０のアリール基またはヘテロアリール基を表し、あるいは環ＸおよびＹは、それぞれ独立して、置換または非置換の環原子数５〜３０のアリール基またはヘテロアリール基を表し、あるいは環ＸおよびＹは、それぞれ独立して、置換または非置換の環原子数５〜２０のアリール基またはヘテロアリール基を表す。
【００５３】
そのうち、Ｌは、それぞれ独立して、単結合、置換または非置換の炭素原子数６〜５０のアリーレン基、置換または非置換の炭素原子２〜５０のヘテロアリーレン基からなる群から選ばれ、あるいはＬは、それぞれ独立して、単結合、置換または非置換の炭素原子数６〜４０のアリーレン基、置換または非置換の炭素原子数２〜４０のヘテロアリーレン基からなる群から選ばれ、Ｌは、それぞれ独立して、単結合、置換または非置換の炭素原子数６〜３０のアリーレン基、置換または非置換の炭素原子数２〜３０のヘテロアリーレン基からなる群から選ばれ、Ｌは、それぞれ独立して、単結合、置換または非置換の炭素原子数６〜２０のアリーレン基、置換または非置換の炭素原子数２〜２０のヘテロアリーレン基からなる群から選ばれる。
【００５４】
そのうち、Ｂは、それぞれ独立して、置換または非置換の炭素原子数２〜５０の電子不足ヘテロアリール基から選ばれ、あるいはＢは、それぞれ独立して、置換または非置換の炭素原子数２〜４０の電子不足ヘテロアリール基から選ばれ、Ｂは、それぞれ独立して、置換または非置換の炭素原子数２〜３０の電子不足ヘテロアリール基から選ばれ、Ｂは、それぞれ独立して、置換または非置換の炭素原子数２〜２０の電子不足ヘテロアリール基から選ばれる。
【００５５】
本発明の一実施例によれば、式２中、ＸおよびＹのうちの少なくとも１つは、縮合環系であり、前記縮合環系は、少なくとも２つのアリール基および／またはヘテロアリール基が環縮合して形成した、少なくとも１０個の炭素原子を含む縮合環系、または合計が少なくとも１０個の炭素原子および窒素原子を含む縮合環系である。
【００５６】
本発明の一実施例によれば、式２中、ＸおよびＹのうちの少なくとも１つは、縮合環系であり、前記縮合環系は、少なくとも３つのアリール基および／またはヘテロアリール基が環縮合して形成した、少なくとも１４個の炭素原子を含む縮合環系、または合計が少なくとも１４個の炭素原子および窒素原子を含む縮合環系である。
【００５７】
本発明の一実施例によれば、構造Ａは、式３〜３３（Formula 3 - 33）からなる群から選ばれる。
【化７】
2020068383.tif 000008
【化８】
2020068383.tif 000009
【化９】
2020068383.tif 000010
（Ｔ１〜Ｔ２２は、それぞれ独立してＣＲＴ、Ｃ、またはＮから選ばれ、
各ＲＴは、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数３〜２０のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のヘテロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数７〜３０のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数６〜３０のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数２〜２０のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数６〜３０のアリール基、置換または非置換の炭素原子数３〜３０のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数３〜２０のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数６〜２０のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数０〜２０のアミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、ニトリル基、イソニトリル基、チオール基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィン基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
隣り合う置換は、結合して環を形成していてもよい。）
【００５８】
本実施例において、隣り合う置換が結合して環を形成していてもよいことは、Ｔ１〜Ｔ２２のうち、隣り合う置換基ＲＴ同士が結合して環を形成する場合を含むだけでなく、隣り合う置換基同士の全てが結合して環を形成しない場合を含む。これは、当業者にとって理解できることが明らかである。
【００５９】
本発明の一実施例によれば、式２における置換基Ｒ１およびＲ２は結合して環を形成しない。より具体的な実施例によれば、式３〜３３で表される構造において、Ｔ５およびＴ６は結合して環を形成しない。
【００６０】
本発明の一実施例によれば、式２における置換基Ｒ１およびＲ２は結合して環を形成する。
【００６１】
本発明のある実施例において、開示された化合物は、電子輸送材料として設計されるため、発光材料として設計された化合物と非常に大きな区別がある。たとえば、本発明における化合物は、化合物ΔＥ（Ｓ１−Ｔ１）を一定の値、たとえば０．２０ｅＶよりも小さくするように、特別な設計が要らない。本発明における化合物ΔＥ（Ｓ１−Ｔ１）は、一定の値、たとえば０．２０ｅＶ、０．３０ｅＶ、０．５０ｅＶまたはそれ以上の値よりも大きくてもよい。さらに、たとえば、本発明における化合物は、選択的に電子リッチ基を含む必要がない。たとえば、置換基Ｒ１およびＲ２は、電子リッチ基を含むことを選択する必要がなく、いずれも電子中性基または電子不足基を含むことを選択してもよい。
【００６２】
本発明の一実施例によれば、構造Ｌは、単結合、または式３４〜５８（Formula 34 - 58）からなる群から選ばれる。
【化１０】
2020068383.tif 000011
（Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５およびＲ６は、それぞれ独立して、一置換、複数置換または無置換を表し、それらが複数置換を表した場合、隣り合う置換基は、結合して環を形成していてもよく、
Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５およびＲ６は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数３〜２０のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のヘテロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数７〜３０のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数６〜３０のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数２〜２０のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数６〜３０のアリール基、置換または非置換の炭素原子数３〜３０のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数３〜２０のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数６〜２０のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数０〜２０のアミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、ニトリル基、イソニトリル基、チオール基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィン基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれる。）
【００６３】
当該実施例において、隣り合う置換が結合して環を形成していてもよいことは、隣り合う置換基同士が結合して環を形成する場合を含むだけでなく、隣り合う置換基同士の全てが結合して環を形成しない場合を含む。これは、当業者にとって理解できることが明らかである。
【００６４】
本発明の一実施例によれば、構造Ｂは、式５９〜６３（Formula 59 - 63）からなる群から選ばれる。
【化１１】
2020068383.tif 000012
（Ｘ１〜Ｘ６は、それぞれ独立して、ＣＲｘ、Ｃ、Ｏ、Ｓ、ＮまたはＮＲｘ’から選ばれ、
Ｘ１〜Ｘｉのうちの少なくとも１つはＮであり、前記Ｘｉは、前記Ｘ１〜Ｘ６の式５９〜式６３に存在する番号が最も大きいものに対応し、たとえば、式５９に対して、前記Ｘｉは、前記Ｘ１〜Ｘ６の式５９に存在する番号が最も大きいものＸ３に対応し、即ち、式５９中、Ｘ１〜Ｘ３のうちの少なくとも１つは、Ｎであり、
Ｒ７は、それぞれ独立して、一置換、複数置換または無置換を表し、それらが複数置換を表した場合、隣り合う置換基は、結合して環を形成していてもよく、
Ｒ７、Ｒｘ、およびＲｘ’は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数３〜２０のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のヘテロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数７〜３０のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数６〜３０のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数２〜２０のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数６〜３０のアリール基、置換または非置換の炭素原子数３〜３０のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数３〜２０のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数６〜２０のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数０〜２０のアミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、ニトリル基、イソニトリル基、チオール基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィン基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれる。）
【００６５】
当該実施例において、隣り合う置換が結合して環を形成していてもよいことは、隣り合う置換基同士が結合して環を形成する場合を含むだけでなく、隣り合う置換基同士の全てが結合して環を形成しない場合を含む。これは、当業者にとって理解できることが明らかである。
【００６６】
本発明の一実施例によれば、前記構造Ｂは、式５９〜式６３からなる群から選ばれる。Ｘ１〜Ｘｉのうちの少なくとも２つはＮであり、前記Ｘｉは、前記Ｘ１〜Ｘ６の式５９〜式６３において存在する番号が最も大きいものに対応する。
【００６７】
本発明の一実施例によれば、前記構造Ｂは、式５９〜式６３からなる群から選ばれる。Ｘ１〜Ｘｉのうちの少なくとも３つはＮであり、前記Ｘｉは、前記Ｘ１〜Ｘ６の式５９〜式６３において存在する番号が最も大きいものに対応する。
【００６８】
本発明の一実施例によれば、前記構造Ｂは、下記Ｂ１〜Ｂ１０５からなる群から選ばれる。
【化１２】
2020068383.tif 000013
【化１３】
2020068383.tif 000014
【化１４】
2020068383.tif 000015
【化１５】
2020068383.tif 000016
【００６９】
本発明の一実施例によれば、前記構造Ａは、Ａ１〜Ａ２９８からなる群から選ばれる。前記Ａ１〜Ａ２９８は、請求項９を参照。
【００７０】
本発明の一実施例によれば、前記構造Ｌは、単結合Ｌ０、およびＬ１〜Ｌ５８からなる群から選ばれる。
【化１６】
2020068383.tif 000017
【化１７】
2020068383.tif 000018
【化１８】
2020068383.tif 000019
【００７１】
本発明の一実施例によれば、前記化合物は、式１の構造を有する。前記Ａは、Ａ１〜Ａ２９８からなる群から選ばれ、前記Ｂは、それぞれ独立して、Ｂ１〜Ｂ１０５からなる群から選ばれ、前記Ｌは、それぞれ独立して、Ｌ０〜Ｌ５８からなる群から選ばれる。Ａ１〜Ａ２９８、Ｂ１〜Ｂ１０５、Ｌ０〜Ｌ５８の具体的な構造は、上記実施例を参照。
【００７２】
本発明の一実施例によれば、前記化合物は、化合物１〜化合物２７０からなる群から選ばれる。化合物１〜化合物２７０の具体的な構造は、請求項１２を参照。
【００７３】
本発明の一実施例によれば、陽極と、陰極と、前記陽極と前記陰極との間に設けられた有機層を含むエレクトロルミネセント素子をさらに開示する。前記有機層は、式１の構造を有する化合物を含む。
【化１９】
2020068383.tif 000020
（ｎは、１、２、３または４であり、ｎが２以上である場合、各群におけるＬおよびＢは、同一または異なってもよく、
Ａは、式２で表される構造であり、
【化２０】
2020068383.tif 000021
環ＸおよびＹは、それぞれ独立して、置換または非置換の環原子数５〜５０のアリール基またはヘテロアリール基を表し、
ＸおよびＹのうちの少なくとも１つは、縮合環系であり、
Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立して水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数３〜２０のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のヘテロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数７〜３０のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数６〜３０のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数２〜２０のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数６〜３０のアリール基、置換または非置換の炭素原子数３〜３０のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数３〜２０のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数６〜２０のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数０〜２０のアミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、ニトリル基、イソニトリル基、チオール基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィン基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
Ｒ１およびＲ２は、結合して環を形成していてもよく、
Ｌは、単結合であるか、あるいは置換または非置換の炭素原子数６〜６０のアリーレン基であるか、あるいは置換または非置換の炭素原子数２〜６０のヘテロアリーレン基であり、
Ｂは、置換または非置換の炭素原子数２〜６０の電子不足ヘテロアリール基である。）
【００７４】
本発明の一実施例によれば、前記有機層は、電子輸送層である。
【００７５】
本発明の一実施例によれば、前記有機層は、少なくとも１種の材料をさらに含む電子輸送層である。
【００７６】
本発明の一実施例によれば、前記有機層は、少なくとも１種の金属錯体をさらに含む電子輸送層である。
【００７７】
本発明の一実施例によれば、前記金属錯体は、式６４（Formula 64）で表される配位子Ｌｑを含む。
【化２１】
2020068383.tif 000022
（Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４、Ｙ５およびＹ６は、それぞれ独立してＣＲＹまたはＮから選ばれ、各ＲＹは、それぞれ独立して、水素、重水素、アルキル基、アルコキシ基、アミノ基、シリル基、シアノ基、ハロゲン、アリール基およびヘテロアリール基から選ばれ、
Ｚは、ＮＨ、Ｏ、ＳまたはＳｅである。）
【００７８】
本発明の一実施例によれば、前記金属錯体は、８−ヒドロキシキノリン−リチウム（Ｌｉｑ）、８−ヒドロキシキノリン−ナトリウム（Ｎａｑ）、８−ヒドロキシキノリン−カリウム（Ｋｑ）、ビス（８−ヒドロキシキノリン）−ベリリウム（Ｂｅｑ２）、ビス（８−ヒドロキシキノリン）−マグネシウム（Ｍｇｑ２）、ビス（８−ヒドロキシキノリン）−カルシウム（Ｃａｑ２）、トリス（８−ヒドロキシキノリン）−ホウ素（Ｂｑ３）、トリス（８−ヒドロキシキノリン）−アルミニウム（Ａｌｑ３）、またはトリス（８−ヒドロキシキノリン）−ガリウム（Ｇａｑ３）である。
【００７９】
本発明の一実施例によれば、前記エレクトロルミネセント素子は、消費製品、電子素子モジュール、有機発光素子および照明パネルからなる素子群に組み込まれている。
【００８０】
本発明の別の実施例によれば、式１で表される化合物を含む、化合物の処方をさらに開示する。式１の具体的な構造は、いずれか１種の上記実施例により示される。
【００８１】
〔他の材料との組合せ〕
本発明に記載される有機発光素子に用いられる特定層の材料は、素子に存在する各種の他の材料と組み合わせて使用することができる。これらの材料の組合せについて、米国特許出願第２０１６／０３５９１２２号明細書（特許文献１０）の第０１３２〜０１６１段落において詳細に記載されており、その内容を全て本明細書に援用する。記載または言及された材料は、本明細書に開示される化合物と組み合わせて使用可能な材料の非限定的な実例であり、かつ当業者にとっては、文献を容易に参照して組み合わせて使用可能な他の材料を識別することができる。
【００８２】
本明細書において、有機発光素子に用いられる具体的な層の材料は、前記素子に存在する多種の他の材料と組み合わせて使用することができると記載されている。例示的には、本明細書において開示される発光ドーパントは、多種のホスト、輸送層、ブロッキング層、注入層、電極および他の存在可能な層と組み合わせて使用することができる。これらの材料の組合せは、米国特許出願第２０１５／０３４９２７３号明細書（特許文献１１）の第００８０〜０１０１段落において詳細に記載されており、その内容を全て本明細書に援用する。記載または言及された材料は、本明細書に開示される化合物と組み合わせて使用可能な材料の非限定的な実例であり、かつ当業者にとっては、文献を容易に参照して組み合わせて使用可能な他の材料を識別することができる。
【００８３】
材料合成の実施例において、説明しない限り、すべての反応が窒素の保護で行われる。すべての反応溶剤は、無水であり、かつ市販品由来のまま使用される。合成される生成物に対して、本分野通常の１種または多種の機器（Bruker製の核磁気共鳴装置、Shimadzu製の液体クロマトグラフィー、液体クロマトグラフィー／質量分析計、気体クロマトグラフィー／質量分析計、示差熱走査熱量装置、上海▲稜▼光技術（Lengguang Technology）製の蛍光分光光度計、武漢科思特（Wuhan Corrtest Instruments Corp.,Ltd.）製の電気化学作業ステーション、安徽貝意克製の昇華装置などを含むがそれに限定されず）を用いて、当業者にとって熟知の方法で構造確認と特性テストを行った。素子の実施例において、素子の特性に対しても、本分野通常の機器（Angstrom Engineering製の蒸着機、蘇州弗士達（FSTAR Scientific Instrument）製の光学テストシステム、耐用年数テストシステム、北京量拓製のエリプソメーターなどを含むがそれに限定されず）を用いて、当業者にとって熟知の方法でテストを行った。当業者は上述した機器の使用、テスト方法などの関連内容を知っているので、サンプルの固有データを確実に、影響を受けずに取得することができるため、上記関連内容を本明細書において繰り返し説明はしない。
【００８４】
〔材料合成の実施例〕
本発明に係る化合物の調製方法は限定されない。典型的であるが非限定的に以下の化合物を例として、その合成経路および調製方法は以下のとおりである。
【００８５】
（実施例１）
化合物Ａ２６Ｌ０Ｂ５２（化合物１７）の合成
【００８６】
ステップ１：［中間体１−ａ］の合成
【化２２】
2020068383.tif 000023
２−ブロモ−４−クロロ−１−ヨードベンゼン（2-bromo-4-chloro-1-iodobenzene）（６０．０ｇ、１８９．０５ｍｍｏｌ）を２０００ｍＬの三口丸底フラスコに添加した後、８００．０ｍＬの無水テトラヒドロフランを添加して溶解させ、窒素雰囲気で、室温で撹拌した。順に、トリエチルアミン（３０．０ｍＬ、１９８．２ｍｍｏｌ）、ヨウ化第一銅（１．０５ｇ、５．５１ｍｍｏｌ）、ビストリフェニルホスフィン二塩化パラジウム（４．０ｇ、５．７０ｍｍｏｌ）を添加して２０ｍｉｎ撹拌した。エチニルトリメチルシラン（ehynyltrimethylsilane）（２３．０ｍＬ、２００ｍｍｏｌ）をゆっくりと添加し、室温で３時間反応させた。反応が完了した後、水を添加して反応をクエンチし、酢酸エチルで抽出し、有機相を分離した。カラムクロマトグラフィーによって有機相を分離して黄色の油状物［中間体１−ａ］（５０．０ｇ、１７３．８２ｍｍｏｌ、９０．０％）を得た。
【００８７】
ステップ２：［中間体１−ｂ］の合成
【化２３】
2020068383.tif 000024
［中間体１−ａ］（５０．０ｇ、１７３．８２ｍｍｏｌ）、フェニルボロン酸（２５．５ｇ、２０９．１２ｍｍｏｌ）、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム（６．０ｇ、５．２ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム（４８．０ｇ、３９８．２０ｍｍｏｌ）を２０００ｍＬの三口丸底フラスコに添加した後、６００ｍＬのテトラヒドロフラン、３００ｍＬの水を添加した。フラスコを８５℃までに昇温した後に還流し、窒素雰囲気で１２時間撹拌した。反応が完了した後、反応系を室温までに冷却させ、酢酸エチルで抽出し、有機相を乾燥・濃縮させた後、カラムクロマトグラフィーによって分離して黄色の油状物［中間体１−ｂ］（４０．５ｇ、１４０．５０ｍｍｏｌ、８１．０％）を得た。
【００８８】
ステップ３：［中間体１−ｃ］の合成
【化２４】
2020068383.tif 000025
［中間体１−ｂ］（４０．５ｇ、１４０．５０ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム（４６．６ｇ、３３７．９０ｍｍｏｌ）を１０００ｍＬの丸底フラスコに添加した後、４００．０ｍＬのメタノールを添加し、室温で撹拌しながら４時間反応させた。反応が完了した後、固体を濾過し、さらに珪藻土で濾過し、液体を濃縮させた後、カラムクロマトグラフィーによって分離して淡黄色の固体［中間体１−ｃ］（２９．０ｇ、１８６．３６ｍｍｏｌ、９６．８％）を得た。
【００８９】
ステップ４：［中間体１−ｄ］の合成
【化２５】
2020068383.tif 000026
ｏ−ブロモヨードベンゼン（２６．７ｇ、９４．５ｍｍｏｌ）を１０００ｍＬの三口丸底フラスコに添加した後、４００．０ｍＬの無水テトラヒドロフランを添加して溶解させ、窒素雰囲気で、室温で撹拌した。順に、トリエチルアミン（１６．５ｍＬ、１６９．０ｍｍｏｌ）、ヨウ化第一銅（０．５５ｇ、２．８９ｍｍｏｌ）、ビストリフェニルホスフィン二塩化パラジウム（２．１ｇ、３．０ｍｍｏｌ）を添加して２０ｍｉｎ撹拌した。［中間体１−ｃ］（２１．０ｍＬ、９８．７４ｍｍｏｌ、５０ｍＬのテトラヒドロフランに溶解）をゆっくりと添加し、室温で３時間反応させた。反応が完了した後、水を添加して反応をクエンチし、酢酸エチルで抽出し、有機相を分離した。カラムクロマトグラフィーによって有機相を分離して白色の固体［中間体１−ｄ］（３５ｇ、８７．０ｍｍｏｌ、９０．０％）を得た。
【００９０】
ステップ５：［中間体１−ｅ］の合成
【化２６】
2020068383.tif 000027
［中間体１−ｄ］（３５ｇ、８７．０ｍｍｏｌ）を２０００ｍＬの三口丸底フラスコに添加した後、８５０．０ｍＬのジクロロメタンを添加して溶解させ、窒素雰囲気で撹拌した。フラスコを−６０℃までに冷却させた後、一塩化ヨウ素（１０４．０ｍＬ、１０４．００ｍｍｏｌ、１．０Ｍジクロロメタン溶液）を反応液にゆっくりと滴下し、−６０℃に維持しながら１時間反応させた。反応が完了した後、飽和Ｎａ２ＳＯ３水溶液を添加して反応をクエンチし、室温までに昇温し、溶液の紫色がなくなるまでに撹拌した。そして、ジクロロメタンを添加して抽出し、硫酸マグネシウムで有機相を乾燥させ、濾過した後に有機相を濃縮させて固体を得た。得られた固体を１０００ｍＬの丸底フラスコに添加した後、５００ｍＬのｎ−ヘキサンを添加し、還流するまで昇温し、４時間撹拌した。濾過し、収集して白色の固体［中間体１−ｅ］（４１．８ｇ、７８．３ｍｍｏｌ、９１．０％）を得た。
【００９１】
ステップ６：［中間体１−ｆ］の合成
【化２７】
2020068383.tif 000028
［中間体１−ｅ］（３５ｇ、７０ｍｍｏｌ）、２００ｍＬの無水テトラヒドロフランを１０００ｍＬの三口丸底フラスコに添加し、−７８℃の窒素雰囲気で撹拌した。−７８℃で、約７０ｍＬのｎ−ブチルリチウム（２．５Ｍのｎ−ヘキサン溶液）をゆっくりと２時間滴下した後、ジクロロジフェニルシラン（２２．２ｍＬ、１０５．０ｍｍｏｌ、５０ｍＬのテトラヒドロフランに溶解）を投入し、フラスコの温度を室温までに昇温して３時間撹拌した。反応が完了した後、２００ｍＬ水を添加し、抽出し、有機相を分離した。カラムクロマトグラフィーによって有機相を分離して白色の固体［中間体１−ｆ］（１７．５ｇ、３７．４ｍｍｏｌ、５２．５％）を得た。
【００９２】
ステップ７：［中間体１−ｇ］の合成
【化２８】
2020068383.tif 000029
［中間体１−ｆ］（１７．５ｇ、３７．４ｍｍｏｌ）、ビス（ピナコラート）ジボロン（１４．２５ｇ、５６．１ｍｍｏｌ）、酢酸パラジウム（４１９．８ｍｇ、１．８７ｍｍｏｌ）、２−ビシクロヘキシルホスフィン−２’，６’−ジメトキシビフェニル（１．５３ｇ、３．７４ｍｍｏｌ）、酢酸カリウム（１１．１ｇ、１１２．２ｍｍｏｌ）を２５０ｍＬの三口丸底フラスコに添加した後、１２０ｍＬの１，４−ジオキサンを添加した。フラスコを１１０℃までに昇温して還流し、窒素雰囲気で１０時間撹拌した。反応が完了した後、反応系を室温までに冷却させ、ジクロロメタンで抽出し、有機相を乾燥・濃縮させた後、カラムクロマトグラフィーによって分離して白色の固体［中間体１−ｇ］（１３．５ｇ、２４．１０ｍｍｏｌ、６４．４％）を得た。
【００９３】
ステップ８：化合物Ａ２６Ｌ０Ｂ５２の合成
【化２９】
2020068383.tif 000030
［中間体１−ｇ］（５．０５ｇ、９．０ｍｍｏｌ）、２−クロロ−４−（ビフェニル−４−イル）−６−フェニル−１，３，５−トリアジン（３．１ｇ、９．０ｍｍｏｌ）、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム（５２０ｍｇ、０．４５ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム（３．７５ｇ、２７．０ｍｍｏｌ）を２５０ｍＬの三口丸底フラスコに添加した後、６０ｍＬのテトラヒドロフラン、２０ｍＬの水を添加した。フラスコを８５℃までに昇温して還流し、窒素雰囲気で１２時間撹拌した。反応が完了した後、反応系を室温までに冷却させ、ジクロロメタンで抽出し、有機相を乾燥・濃縮させた後、カラムクロマトグラフィーによって分離して黄色の固体化合物Ａ２６Ｌ０Ｂ５２（５．６ｇ、７．５５ｍｍｏｌ、８４．５％）を得た。生成物は、分子量が７４２である目標生成物として確認された。
【００９４】
（実施例２）
化合物Ａ３０Ｌ０Ｂ５２（化合物１９７）の合成
【００９５】
ステップ１：［中間体２−ａ］の合成
【化３０】
2020068383.tif 000031
実施例１を合成するステップ１において、ｏ−ヨードビフェニルで２−ブロモ−４−クロロ−１−ヨードベンゼンを代替し、同様の方法によって［中間体２−ａ］（２８．５ｇ、３８％）を得た。
【００９６】
ステップ２：［中間体２−ｂ］の合成
【化３１】
2020068383.tif 000032
実施例１を合成するステップ３において、［中間体２−ａ］で［中間体１−ｂ］を代替し、同様の方法によって［中間体２−ｂ］（１９．５６ｇ、９３．６％）を得た。
【００９７】
ステップ３：［中間体２−ｃ］の合成
【化３２】
2020068383.tif 000033
実施例１を合成するステップ４において、［中間体２−ｂ］で［中間体１−ｃ］を代替し、２−ブロモ−４−クロロ−１−ヨードベンゼンでｏ−ブロモヨードベンゼンを代替し、同様の方法によって［中間体２−ｃ］（３１．３ｇ、７９．２％）を得た。
【００９８】
ステップ４：［中間体２−ｄ］の合成
【化３３】
2020068383.tif 000034
実施例１を合成するステップ５において、［中間体２−ｃ］で［中間体１−ｄ］を代替し、同様の方法によって［中間体２−ｄ］（３６．７ｇ、８５．７％）を得た。
【００９９】
ステップ５：［中間体２−ｅ］の合成
【化３４】
2020068383.tif 000035
実施例１を合成するステップ６において、［中間体２−ｄ］で［中間体１−ｅ］を代替し、同様の方法によって［中間体２−ｅ］（１５ｇ、６３．０％）を得た。
【０１００】
ステップ６：［中間体２−ｆ］の合成
【化３５】
2020068383.tif 000036
実施例１を合成するステップ７において、［中間体２−ｅ］で［中間体１−ｆ］を代替し、同様の方法によって［中間体２−ｆ］（５．５５ｇ、５６．２％）を得た。
【０１０１】
ステップ７：化合物Ａ３０Ｌ０Ｂ５２の合成
【化３６】
2020068383.tif 000037
実施例１を合成するステップ８において、［中間体２−ｆ］で［中間体１−ｇ］を代替し、同様の方法によって化合物Ａ３０Ｌ０Ｂ５２（４．２ｇ、８４．３％）を得た。生成物は、分子量が７４２である目標生成物として確認された。
【０１０２】
（実施例３）
化合物Ａ３０Ｌ２Ｂ５１（化合物２５６）の合成
【０１０３】
ステップ１：化合物Ａ３０Ｌ２Ｂ５１の合成
【化３７】
2020068383.tif 000038
実施例１を合成するステップ８において、［中間体２−ｆ］で［中間体１−ｇ］を代替し、２−（３−ブロモフェニル）−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジンで２−クロロ−４−（ビフェニル−４−イル）−６−フェニル−１，３，５−トリアジンを代替し、同様の方法によって化合物Ａ３０Ｌ２Ｂ５１（３．６ｇ、６０．７％）を得た。
【０１０４】
（実施例４）
化合物Ａ３０Ｌ０Ｂ５３（化合物１９８）の合成
【０１０５】
ステップ１：化合物Ａ３０Ｌ０Ｂ５３の合成
【化３８】
2020068383.tif 000039
実施例１を合成するステップ８において、［中間体２−ｆ］で［中間体１−ｇ］を代替し、２−（［１，１’−ビフェニル］−３−イル）−４−クロロ−６−フェニル−１，３，５−トリアジンで２−クロロ−４−（ビフェニル−４−イル）−６−フェニル−１，３，５−トリアジンを代替し、同様の方法によって化合物Ａ３０Ｌ０Ｂ５３（３．８ｇ、８５．３％）を得た。
【０１０６】
（実施例５）
化合物Ａ２９Ｌ０Ｂ５２（化合物１０７）の合成
【０１０７】
ステップ１：［中間体５−ｃ］の合成
【化３９】
2020068383.tif 000040
【０１０８】
２−ブロモ−５−クロロヨードベンゼン（３３．７ｇ、１０６．１ｍｍｏｌ）を１０００ｍＬの三口丸底フラスコに添加した後、４２５．０ｍＬの無水テトラヒドロフランを添加して溶解させ、窒素雰囲気で、室温で撹拌した。順に、トリエチルアミン（３０ｍＬ、２１２．２ｍｍｏｌ）、ヨウ化第一銅（０．５８ｇ、３．０ｍｍｏｌ）、ビストリフェニルホスフィン二塩化パラジウム（２．１ｇ、３．０ｍｍｏｌ）を添加して３０ｍｉｎ撹拌した。［中間体２−ｂ］（１８．０ｍＬ、１０１．０ｍｍｏｌ、７５ｍＬのテトラヒドロフランに溶解）をゆっくりと添加し、室温で１０時間反応させた。反応が完了した後、水を添加して反応をクエンチし、酢酸エチルで抽出し、有機相を分離した。カラムクロマトグラフィーによって有機相を分離して白色の固体［中間体５−ｃ］（３０ｇ、８１．６ｍｍｏｌ、８０．８％）を得た。
【０１０９】
ステップ２：［中間体５−ｄ］の合成
【化４０】
2020068383.tif 000041
［中間体５−ｃ］（２７．５ｇ、７４．８ｍｍｏｌ）を１０００ｍＬの三口丸底フラスコに添加した後、ジクロロメタン６５０．０ｍＬを添加して溶解させ、窒素雰囲気で撹拌した。フラスコを−６０℃までに冷却させた後、一塩化ヨウ素（９０．０ｍＬ、９０．００ｍｍｏｌ、１．０Ｍのジクロロメタン溶液）を反応液にゆっくりと滴下し、−６０℃に維持しながら１時間反応させた。反応が完了した後、飽和Ｎａ２ＳＯ３水溶液を添加して反応をクエンチし、室温までに昇温し、溶液の紫色がなくなるまでに撹拌した。そして、ジクロロメタンを添加して抽出し、硫酸マグネシウムで有機相を乾燥させ、濾過した後に有機相を濃縮させて固体を得た。得られた固体を１０００ｍＬの丸底フラスコに添加した後、５００ｍＬのｎ−ヘキサン添加し、還流するまで昇温し、８時間撹拌した。濾過し、収集して白色の固体［中間体５−ｄ］（２３．０ｇ、４６．８ｍｍｏｌ、６２．５％）を得た。
【０１１０】
ステップ３：［中間体５−ｅ］の合成
【化４１】
2020068383.tif 000042
［中間体５−ｄ］（２２．８ｇ、４６．３ｍｍｏｌ）、１５０ｍＬの無水テトラヒドロフランを５００ｍＬの三口丸底フラスコに添加し、−７８℃の窒素雰囲気で撹拌した。−７８℃で、約４６ｍＬのｎ−ブチルリチウム（２．５Ｍのｎ−ヘキサン溶液）をゆっくりと滴下し、低温で２時間維持した後、ジクロロジフェニルシラン（１４．６ｍＬ、６９．５ｍｍｏｌ）を投入し、フラスコの温度を室温までに昇温して１８時間撹拌した。反応が完了した後、２００ｍＬの水を添加し、ジクロロメタンで抽出し、有機相を分離した。カラムクロマトグラフィーによって有機相を分離して白色の固体［中間体５−ｅ］（１０．８ｇ、２３．０ｍｍｏｌ、４９．８％）を得た。
【０１１１】
ステップ４：［中間体５−ｆ］の合成
【化４２】
2020068383.tif 000043
［中間体５−ｅ］（１０．８ｇ、２３．０ｍｍｏｌ）、ビス（ピナコラート）ジボロン（８．５ｇ、３４．６ｍｍｏｌ）、酢酸パラジウム（２５２ｍｇ、１．１５ｍｍｏｌ）、２−ビシクロヘキシルホスフィン−２’，６’−ジメトキシビフェニル（９２０ｍｇ、２．３ｍｍｏｌ）、酢酸カリウム（６．５ｇ，６９．０ｍｍｏｌ）を２５０ｍＬの三口丸底フラスコに添加した後、８０ｍＬの１，４−ジオキサンを添加した。フラスコを１２０℃までに昇温して還流し、窒素雰囲気で１５時間撹拌した。反応が完了した後、反応系を室温までに冷却させ、ジクロロメタンで抽出し、有機相を乾燥・濃縮させた後、カラムクロマトグラフィーによって分離して白色の固体［中間体５−ｆ］（７．６ｇ、１３．５ｍｍｏｌ、５８．８％）を得た。
【０１１２】
ステップ５：化合物Ａ２９Ｌ０Ｂ５２の合成
【化４３】
2020068383.tif 000044
［中間体５−ｆ］（４．０ｇ、７．１ｍｍｏｌ）、２−クロロ−４−（ビフェニル−４−イル）−６−フェニル−１，３，５−トリアジン（２．５ｇ、７．１ｍｍｏｌ）、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム（４１２ｍｇ、０．３６ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム（３．０ｇ、２１．４ｍｍｏｌ）を２５０ｍＬの三口丸底フラスコに添加した後、６０ｍＬのテトラヒドロフラン、２０ｍＬの水を添加した。フラスコを８５℃までに昇温して還流し、窒素雰囲気で１５時間撹拌した。反応が完了した後、反応系を室温までに冷却させ、ジクロロメタンで抽出し、有機相を乾燥・濃縮させた後、カラムクロマトグラフィーによって分離して黄色の固体化合物Ａ２９Ｌ０Ｂ５２（４．３ｇ、５．８ｍｍｏｌ、８１．２％）を得た。
【０１１３】
（実施例６）
化合物Ａ２９Ｌ０Ｂ５３（化合物１０８）の合成
【０１１４】
ステップ１：化合物Ａ２９Ｌ０Ｂ５３の合成
【化４４】
2020068383.tif 000045
実施例５を合成するステップ５において、２−（［１，１’−ビフェニル］−３−イル）−４−クロロ−６−フェニル−１，３，５−トリアジンで２−クロロ−４−（ビフェニル−４−イル）−６−フェニル−１，３，５−トリアジンを代替し、同様の方法によって化合物Ａ２９Ｌ０Ｂ５３（３．７ｇ、７８．０％）を得た。
【０１１５】
当業者であれば、上記調製方法は、例示的なものに過ぎず、それを改良することによって本発明の他の化合物の構造を取得することができることを知るべきである。
【０１１６】
〔素子の実施例〕
（実施例１および比較例１）
まず、厚みが８０ｎｍのインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）陽極を有するガラス基板を洗浄した後、酸素プラズマとＵＶオゾンで処理した。処理した後、基板をグローブボックスで乾燥させて水を除去した。その後、基板を基板ホルダに取り付けて真空室に置いた。以下、指定された有機層に対して、真空度が１０−８トルの場合、０．２〜２Å／秒の速度でホット真空蒸着によって順にＩＴＯ陽極に蒸着を行った。化合物ＨＩを正孔注入層（ＨＩＬ、１００Å）として用いた。化合物ＨＴを正孔輸送層（ＨＴＬ、４００Å）として用いた。化合物ＥＢを電子ブロッキング層（ＥＢＬ、５０Å）として用いた。その後、化合物ＲＤ１を、ホスト化合物ＨＯＳＴ（化合物ＨＯＳＴ：化合物ＲＤ１＝９７：３、４００Å）にドーピングして発光層（ＥＭＬ）とした。発光層上に、化合物ＨＢを正孔ブロッキング層（ＨＢＬ、５０Å）として蒸着した。その後、本発明における化合物Ａ３０Ｌ０Ｂ５２または比較例における化合物ＥＴ１を、電子輸送層（ＥＴＬ、３５０Å）として、８−ヒドロキシキノリン−リチウム（Ｌｉｑ）にドーピングした。最後に、厚みが１０Åの８−ヒドロキシキノリン−リチウムＬｉｑを電子注入層として蒸着すると共に、１２００Åのアルミニウムを陰極として蒸着した。そして、当該素子をグローブボックスに移し、ガラスカバーと吸湿剤を用いてカプセル化して当該素子を完成させた。
【０１１７】
電子輸送層の詳細の構造および厚みを、以下の表に示す。当該素子のある層に用いられる材料は、１種以上であり、前記重量比で異なる化合物をドーピングすることにより得られる。
【０１１８】
表１：素子の実施例における素子構造
【表１】
2020068383.tif 000046
【０１１９】
素子に用いられる材料の構造は、以下のように示される。
【化４５】
2020068383.tif 000047
【０１２０】
化合物Ａ３０Ｌ０Ｂ５２および化合物ＥＴ１の昇華温度、実施例１および比較例１における１０００ニットでの色座標（ＣＩＥ）、λｍａｘ、半値全幅（ＦＷＨＭ）、および７５００ニットの初期輝度から一定の電流でテストを行った耐用年数の結果を、それぞれ表２に示す。
【０１２１】
表２：素子データ
【表２】
2020068383.tif 000048
【０１２２】
（実施例２および比較例２）
上記実施例によれば、発光層（ＥＭＬ）および電子輸送層（ＥＴＬ）のみ変更した。化合物ＲＤ２をホスト化合物ＨＯＳＴ（化合物ＨＯＳＴ：化合物ＲＤ２＝９７：３、４００Å）にドーピングして発光層（ＥＭＬ）とした。本発明における化合物Ａ３０Ｌ０Ｂ５２または比較例における化合物ＥＴ２を８−ヒドロキシキノリン−リチウム（Ｌｉｑ）にドーピングして電子輸送層（ＥＴＬ）とした。
【０１２３】
電子輸送層の詳細の構造および厚みを、以下の表に示す。当該素子のある層に用いられる材料は、１種以上であり、前記重量比で異なる化合物をドーピングすることにより得られる。
【０１２４】
表３：素子の実施例における素子構造
【表３】
2020068383.tif 000049
【０１２５】
素子に用いられる材料の構造は、以下のように示される。
【化４６】
2020068383.tif 000050
【０１２６】
化合物Ａ３０Ｌ０Ｂ５２および化合物ＥＴ２の昇華温度、実施例２および比較例２における１０００ニットでの電流効率（ＣＥ）、電圧、色座標（ＣＩＥ）、λｍａｘ、半値全幅（ＦＷＨＭ）、および７５００ニットの初期輝度から一定の電流でテストを行った耐用年数の結果を、それぞれ表４に示す。
【０１２７】
表４：素子データ
【表４】
2020068383.tif 000051
【０１２８】
まとめ
表２および表４から分かるように、本発明における式１で表される化合物は、有機発光素子の電子輸送材料層として用いられてもよいと共に、素子の耐用年数の点で、優れた特性を示したことが確定されている。
【０１２９】
（実施例３）
まず、厚みが８０ｎｍのインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）陽極を有するガラス基板を洗浄した後、酸素プラズマとＵＶオゾンで処理した。処理した後、基板をグローブボックスで乾燥させて水を除去した。その後、基板を基板ホルダに取り付けて真空室に置いた。以下、指定された有機層に対して、真空度が１０−８トルの場合、０．２〜２Å／秒の速度でホット真空蒸着によって順にＩＴＯ陽極に蒸着を行った。化合物ＨＩを正孔注入層（ＨＩＬ、１００Å）として用いた。化合物ＨＴを正孔輸送層（ＨＴＬ、１２００Å）として用いた。化合物ＥＢ１を電子ブロッキング層（ＥＢＬ、５０Å）として用いた。その後、化合物ＢＨおよび化合物ＢＤ（重量比９６：４）を、発光層（ＥＭＬ、２５０Å）として共蒸着した。発光層上に、化合物ＨＢ１を正孔ブロッキング層（ＨＢＬ、５０Å）として蒸着した。その後、本発明における化合物Ａ３０Ｌ０Ｂ５２を、電子輸送層（ＥＴＬ、３００Å）として、８−ヒドロキシキノリン−リチウム（Ｌｉｑ）（重量比４０：６０）にドーピングした。最後に、厚みが１０Åの８−ヒドロキシキノリン−リチウムＬｉｑを電子注入層として蒸着すると共に、１２００Åのアルミニウムを陰極として蒸着した。そして、当該素子をグローブボックスに移し、ガラスカバーと吸湿剤を用いてカプセル化して当該素子を完成させた。
【０１３０】
（実施例４）
実施例４は、ＥＴＬにおいて化合物Ａ３０Ｌ２Ｂ５１で化合物Ａ３０Ｌ０Ｂ５２を代替する以外、実施例３と同様の方法で製造された。
【０１３１】
（実施例５）
実施例５は、ＥＴＬにおいて化合物Ａ３０Ｌ０Ｂ５３で化合物Ａ３０Ｌ０Ｂ５２を代替する以外、実施例３と同様の方法で製造された。
【０１３２】
（実施例６）
実施例６は、ＥＴＬにおいて化合物Ａ２９Ｌ０Ｂ５２で化合物Ａ３０Ｌ０Ｂ５２を代替する以外、実施例３と同様の方法で製造された。
【０１３３】
（実施例７）
実施例７は、ＥＴＬにおいて化合物Ａ２９Ｌ０Ｂ５３で化合物Ａ３０Ｌ０Ｂ５２を代替する以外、実施例３と同様の方法で製造された。
【０１３４】
（比較例３）
比較例３は、ＥＴＬにおいて比較化合物ＥＴ２で化合物Ａ３０Ｌ０Ｂ５２を代替する以外、実施例３と同様の方法で製造された。
【０１３５】
電子輸送層の詳細の構造および厚みを、以下の表に示す。用いられる材料の１種以上の層は、前記重量比で異なる化合物をドーピングすることにより得られる。
【０１３６】
表５：素子の実施例および比較例における電子輸送層構造
【表５】
2020068383.tif 000052
【０１３７】
素子に新たに用いられる材料の構造は、以下のように示される。
【化４７】
2020068383.tif 000053
【０１３８】
実施例３〜７および比較例３における素子の１０００ｃｄ／ｍ２輝度でのＣＩＥ座標、外部量子効率（ＥＱＥ）および１５ｍＡ／ｃｍ２電流密度での耐用年数（ＬＴ９５）を、それぞれ表６に記録して展示する。
【０１３９】
表６：素子データ
【表６】
2020068383.tif 000054
【０１４０】
まとめ
表から分かるように、本発明に係る実施例および比較例における素子構造の相違点は、電子輸送層材料の違いにある。比較例に用いられた化合物ＥＴ２は、業界でよく用いられる電子輸送層材料である。効率および耐用年数の点で、実施例３〜７のいずれも比較例３より優れていることが明らかである。効率は１０％〜１６％向上することができ、耐用年数は１４％〜７５％の向上がある。青色光がＯＬＥＤディスプレイでの効率および耐用年数の点で最も弱いので、本発明における材料による性能の改善を達成するということは、非常に重要である。
【０１４１】
ここで記載される各種の実施例は、例示的なものに過ぎず、本発明の範囲を限定するためのものではないことを理解すべきである。そのため、当業者にとって、保護しようとする本発明は、本明細書に記載される具体的な実施例および好ましい実施例の変形を含んでもよいことが自明である。本発明の構想を逸脱しない前提で、本明細書に記載される材料および構造の多くは、他の材料および構造で代替することができる。本発明がなぜ機能するかについての様々な理論は、限定的ではないことを理解すべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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