(57)【要約】  本発明によれば、下記一般式（１）で表されるピリミジン誘導体が提供される。本発明のピリミジン誘導体は新規な化合物であり、（１）電子の注入特性が良く、（２）電子の移動速度が速く、（３）正孔阻止能力に優れており、（４）薄膜状態が安定であり、（５）耐熱性に優れている。【化１】2016117429.tif 000035
2016117429.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（１）で表されるピリミジン誘導体。
【化１】
2016117429.tif 000032
式中、
Ａｒ１、Ａｒ２は、それぞれ、芳香族炭化水素基または縮合多
環芳香族基を表し、
Ａｒ３は、水素原子、芳香族炭化水素基または縮合多環芳香族
基を表し、
Ａ１、Ａ２は、芳香族炭化水素の２価基または縮合多環芳香族
の２価基を表し、
Ａ３は、芳香族炭化水素の２価基、縮合多環芳香族の２価基ま
たは単結合を表し、
Ｂは、芳香族複素環基を表す。
【請求項２】
下記一般式（１−１）で表される、請求項１記載のピリミジン誘導体。
【化２】
2016117429.tif 000033
式中、
Ａｒ１〜Ａｒ３、Ａ１〜Ａ３及びＢは、前記一般式（１）に記載
した通りの意味である。
【請求項３】
下記一般式（１−２）で表される、請求項１記載のピリミジン誘導体。
【化３】
2016117429.tif 000034
式中、
Ａｒ１〜Ａｒ３、Ａ１〜Ａ３及びＢは、前記一般式（１）に記載
した通りの意味である。
【請求項４】
Ａ１またはＡ２がフェニレン基である、請求項１記載のピリミジン誘導体。
【請求項５】
Ａ１およびＡ２がフェニレン基である、請求項１記載のピリミジン誘導体。
【請求項６】
Ａ１またはＡ２がナフチレン基である、請求項１記載のピリミジン誘導体。
【請求項７】
Ｂが、ピリジル基、ビピリジル基、ターピリジル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、トリアジニル基、ピロリル基、ピラゾリル基、イミダゾリル基、フリル基、チエニル基、キノリル基、イソキノリル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、ナフチリジニル基、インドリル基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾトリアゾリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチエニル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾチアジアゾリル基、ピリドピロリル基、ピリドイミダゾリル基、ピリドトリアゾリル基、アクリジニル基、フェナジニル基、フェナントロリニル基、フェノキサジニル基、フェノチアジニル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、ジベンゾフラニル基またはジベンゾチエニル基である、請求項１記載のピリミジン誘導体。
【請求項８】
Ａｒ２がフェニル基である、請求項１記載のピリミジン誘導体。
【請求項９】
Ａｒ２が縮合多環芳香族基である、請求項１記載のピリミジン誘導体。
【請求項１０】
前記縮合多環芳香族基がナフチル基である、請求項９記載のピリミジン誘導体。
【請求項１１】
前記縮合多環芳香族基がフェナントレニル基である、請求項９記載のピリミジン誘導体。
【請求項１２】
Ａｒ３が水素原子である、請求項１記載のピリミジン誘導体。
【請求項１３】
Ａｒ１がフェニル基であり、該フェニル基が置換基を有している、請求項１記載のピリミジン誘導体。
【請求項１４】
前記フェニル基が有する置換基が縮合多環芳香族基であり、該縮合多環芳香族基は置換基を有していない、請求項１３記載のピリミジン誘導体。
【請求項１５】
Ａｒ１が縮合多環芳香族基である、請求項１記載のピリミジン誘導体。
【請求項１６】
前記縮合多環芳香族基が置換基を有していない、請求項１５記載のピリミジン誘導体。
【請求項１７】
一対の電極とその間に挟まれた少なくとも一層の有機層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記少なくとも一層の有機層が、請求項１記載のピリミジン誘導体を含んでいることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１８】
前記ピリミジン誘導体を含んでいる有機層が電子輸送層である、請求項１７記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１９】
前記ピリミジン誘導体を含んでいる有機層が正孔阻止層である、請求項１７記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２０】
前記ピリミジン誘導体を含んでいる有機層が発光層である、請求項１７記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２１】
前記ピリミジン誘導体を含んでいる有機層が電子注入層である、請求項１７記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子に適した化合物と有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子と呼ぶことがある。）に関し、詳しくはピリミジン誘導体と、ピリミジン誘導体を用いた有機ＥＬ素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ素子は自己発光性素子であるため、液晶素子にくらべて明るく視認性に優れ、鮮明な表示が可能である。そのため、活発な研究がなされてきた。【０００３】
１９８７年にイーストマン・コダック社のＣ．Ｗ．Ｔａｎｇらは、各種の役割を各材料に分担した積層構造素子を開発し、有機材料を用いた有機ＥＬ素子を実用的なものにした。かかる有機ＥＬ素子は、電子を輸送することのできる蛍光体と正孔を輸送することのできる有機物とを積層することにより形成されるものである。これにより、正電荷と負電荷を蛍光体の層の中に注入して発光させ、１０Ｖ以下の電圧で１０００ｃｄ／ｍ２以上の高輝度が得られるようになった。【０００４】
現在まで、有機ＥＬ素子の実用化のために多くの改良がなされている。例えば、積層構造における各層の役割をさらに細分化し、基板上に順次に、陽極、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層および陰極を設けた電界発光素子によって高効率と耐久性が達成されるようになってきた。【０００５】
また、発光効率の更なる向上を目的として三重項励起子の利用が試みられ、燐光発光性化合物の利用が検討されている。更に、熱活性化遅延蛍光（ＴＡＤＦ）による発光を利用する素子も開発されている。２０１１年に九州大学の安達らは、熱活性化遅延蛍光材料を用いた素子によって５．３％の外部量子効率を実現させた。【０００６】
発光層は、一般的に、ホスト材料と称される電荷輸送性の化合物に、蛍光性化合物、燐光発光性化合物または遅延蛍光を放射する材料をドープして作製することもできる。有機ＥＬ素子における有機材料の選択は、その素子の効率や耐久性などの諸特性に大きな影響を与える。【０００７】
有機ＥＬ素子では、両電極から注入された電荷が発光層で再結合して発光が得られる。そのため、有機ＥＬ素子では、正孔、電子の両電荷を如何に効率良く発光層に受け渡すかが重要であり、電子注入性を高め、その移動度を大きくすることで、正孔と電子が再結合する確率を向上させ、更には発光層内で生成した励起子を閉じ込めることによって、高発光効率を得ることができる。そのため電子輸送材料の果たす役割は重要であり、電子注入性が高く、電子の移動度が大きく、正孔阻止性が高く、さらには正孔に対する耐久性が高い電子輸送材料が求められている。【０００８】
また、素子寿命の観点からは、材料の耐熱性やアモルファス性も重要である。耐熱性が低い材料では、素子駆動時に生じる熱により低温でも熱分解が起こり、材料が劣化する。アモルファス性が低い材料では、短時間でも薄膜の結晶化が起こり、素子が劣化する。そのため使用する材料には耐熱性が高く、アモルファス性が良好な性質が求められる。【０００９】
代表的な発光材料であるトリス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム（Ａｌｑ）は電子輸送材料としても一般的に用いられるが、正孔阻止性能があるとは言えない。【００１０】
正孔の一部が発光層を通り抜けてしまうことを防ぎ、発光層での電荷再結合の確率を向上させる方策には、正孔阻止層を挿入する方法がある。正孔阻止層の形成に使用される正孔阻止材料としては、これまでに、トリアゾール誘導体（特許文献１参照）やバソクプロイン（ＢＣＰ）、アルミニウムの混合配位子錯体［アルミニウム（ＩＩＩ）ビス（２−メチル−８−キノリナート）−４−フェニルフェノレート（ＢＡｌｑ）］などが知られている。【００１１】
また、正孔阻止性に優れた電子輸送材料として、３−（４−ビフェニリル）−４−フェニル−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール（ＴＡＺ）が知られている（特許文献２参照）。ＴＡＺは仕事関数が６．６ｅＶと大きく正孔阻止能力が高い。そのためＴＡＺは、真空蒸着や塗布などによって作製される蛍光発光層や燐光発光層の、陰極側に積層される電子輸送性の正孔阻止材料として使用され、有機ＥＬ素子の高効率化に寄与している。しかし電子輸送性が低いことがＴＡＺにおける大きな課題である。そのためＴＡＺは、より電子輸送性の高い電子輸送材料と組み合わせる必要があった。【００１２】
また、ＢＣＰも仕事関数が６．７ｅＶと大きく正孔阻止能力が高い。しかし、ＢＣＰは、ガラス転移点（Ｔｇ）が８３℃と低いことから、薄膜安定性に乏しく、正孔阻止層として十分に機能しているとは言えない。【００１３】
このように、いずれの材料も膜安定性が不足しているか或いは正孔阻止機能が不十分である。このため、有機ＥＬ素子の素子特性を改善するために、電子の注入・輸送性能と正孔阻止能力に優れ、薄膜状態での安定性が高い有機化合物が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特許第２７３４３４１号公報
【特許文献２】国際公開２００３／０６０９５６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明の目的は、有機ＥＬ素子用の材料として、電子の注入・輸送性能に優れ、正孔阻止能力を有し、薄膜状態での安定性が高い優れた特性を有する有機化合物を提供することである。【００１６】
本発明の他の目的は、この化合物を用いて、高効率、低駆動電圧、高耐久性の有機ＥＬ素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明者らは上記の目的を達成するために、ピリミジン環が電子親和性であること、ピリミジン環の窒素原子が金属に配位する能力を有していることおよびピリミジン環が耐熱性に優れていることに着目した。本発明者等は、ピリミジン環構造を有する化合物を設計して化学合成し、該化合物を用いて種々の有機ＥＬ素子を試作し、素子の特性評価を鋭意行なった。その結果、本発明を完成するに至った。【００１８】
すなわち本発明によれば、下記一般式（１）で表されるピリミジン誘導体が提供される。
【化１】
2016117429.tif 000003
式中、
Ａｒ１、Ａｒ２は、それぞれ、芳香族炭化水素基または縮合多環芳香
族基を表し、
Ａｒ３は、水素原子、芳香族炭化水素基または縮合多環芳香族基を表
し、
Ａ１、Ａ２は、それぞれ、芳香族炭化水素の２価基または縮合多環芳
香族の２価基を表し、
Ａ３は、芳香族炭化水素の２価基、縮合多環芳香族の２価基または単
結合を表し、
Ｂは、芳香族複素環基を表す。【００１９】
本発明のピリミジン誘導体においては、
１）前記ピリミジン誘導体が、下記一般式（１−１）で表されること、
【化２】
2016117429.tif 000004
式中、
Ａｒ１〜Ａｒ３、Ａ１〜Ａ３及びＢは、前記一般式（１）に記載した通
りの意味である、
２）前記ピリミジン誘導体が、下記一般式（１−２）で表されること、
【化３】
2016117429.tif 000005
式中、
Ａｒ１〜Ａｒ３、Ａ１〜Ａ３及びＢは、前記一般式（１）に記載した通
りの意味である、
３）Ａ１またはＡ２が、フェニレン基であること、
４）Ａ１およびＡ２が、フェニレン基であること、
５）Ａ１またはＡ２が、ナフチレン基であること、
６）Ｂが、ピリジル基、ビピリジル基、ターピリジル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、トリアジニル基、ピロリル基、ピラゾリル基、イミダゾリル基、フリル基、チエニル基、キノリル基、イソキノリル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、ナフチリジニル基、インドリル基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾトリアゾリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチエニル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾチアジアゾリル基、ピリドピロリル基、ピリドイミダゾリル基、ピリドトリアゾリル基、アクリジニル基、フェナジニル基、フェナントロリニル基、フェノキサジニル基、フェノチアジニル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、ジベンゾフラニル基またはジベンゾチエニル基であること、
７）Ａｒ２がフェニル基であること、
８）Ａｒ２が縮合多環芳香族基であり、特にナフチル基またはフェナントレニル基であること、
９）Ａｒ３が水素原子であること、
１０）Ａｒ１がフェニル基であり、該フェニル基が置換基を有していること、特に、該フェニル基が有する置換基が縮合多環芳香族基であり、該縮合多環芳香族基は置換基を有していないこと、
１１）Ａｒ１が縮合多環芳香族基であり、特に、置換基を有していない縮合多環芳香族基であること、
が好ましい。【００２０】
また本発明によれば、一対の電極とその間に挟まれた少なくとも一層の有機層を有する有機ＥＬ素子において、
前記少なくとも一層の有機層が、前記ピリミジン誘導体を含んでいることを特徴とする有機ＥＬ素子が提供される。【００２１】
本発明の有機ＥＬ素子において、前記ピリミジン誘導体を含んでいる有機層は、電子輸送層、正孔阻止層、発光層または電子注入層であることが好ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明のピリミジン誘導体は新規な化合物であり、（１）電子の注入特性が良く、（２）電子の移動速度が速く、（３）正孔阻止能力に優れており、（４）薄膜状態が安定であり、（５）耐熱性に優れている。特に、後述の実施例に示されているように、本発明のピリミジン誘導体は、従来の正孔輸送材料が持つ仕事関数５．５ｅＶよりも約１以上大きな仕事関数を示し、即ち、極めて高い正孔阻止能力を有している。【００２３】
本発明のピリミジン誘導体は、従来の材料に比べて電子の注入特性が良く且つ電子の移動速度が速い。そのため、本発明のピリミジン誘導体を有機ＥＬ素子の電子注入層および／または電子輸送層の構成材料として使用すると、電子輸送層から発光層への電子輸送効率が向上して、発光効率が向上すると共に、駆動電圧が低下して、有機ＥＬ素子の耐久性が向上する。【００２４】
本発明のピリミジン誘導体は、優れた正孔阻止能力を有すると共に従来の材料に比べて電子輸送性に優れかつ薄膜状態の安定性が高い。そのため、本発明のピリミジン誘導体を有機ＥＬ素子の正孔阻止層の構成材料として使用すると、高い発光効率を有しながら、駆動電圧が低下し、電流耐性が改善されて、有機ＥＬ素子の最大発光輝度が向上する。【００２５】
本発明のピリミジン誘導体は、従来の材料に比べて電子輸送性に優れ且つバンドギャップが広いので、有機ＥＬ素子の発光層の構成材料として使用することができ、特に、発光層のホスト材料として使用してドーパントと呼ばれる蛍光発光体や燐光発光体を担持させることができる。これにより、駆動電圧が低下し、発光効率が改善された有機ＥＬ素子を実現できる。【００２６】
本発明の有機ＥＬ素子は、従来の電子輸送材料より電子の注入性が高く、移動度が大きく、優れた正孔の阻止能力を有し、正孔に対する安定性が高くかつ薄膜状態が安定な、ピリミジン誘導体を用いている。そのため、発光層内で生成した励起子を閉じ込めることができ、さらに正孔と電子が再結合する確率を向上させ、高発光効率および高電力効率を得ることができ、これにより発光開始電圧および実用駆動電圧を低下させ、長寿命化を実現する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明のピリミジン誘導体である化合物１〜化合物５を示す図である。
【図２】本発明のピリミジン誘導体である化合物６〜化合物１０を示す図である。
【図３】本発明のピリミジン誘導体である化合物１１〜化合物１５を示す図である。
【図４】本発明のピリミジン誘導体である化合物１６〜化合物２０を示す図である。
【図５】本発明のピリミジン誘導体である化合物２１〜化合物２６を示す図である。
【図６】本発明のピリミジン誘導体である化合物２７〜化合物３２を示す図である。
【図７】本発明のピリミジン誘導体である化合物３３〜化合物３７を示す図である。
【図８】本発明のピリミジン誘導体である化合物３８〜化合物４２を示す図である。
【図９】本発明のピリミジン誘導体である化合物４３〜化合物４７を示す図である。
【図１０】本発明のピリミジン誘導体である化合物４８〜化合物５２を示す図である。
【図１１】本発明のピリミジン誘導体である化合物５３〜化合物５７を示す図である。
【図１２】本発明のピリミジン誘導体である化合物５８〜化合物６２を示す図である。
【図１３】本発明のピリミジン誘導体である化合物６３〜化合物６７を示す図である。
【図１４】本発明のピリミジン誘導体である化合物６８〜化合物７２を示す図である。
【図１５】本発明のピリミジン誘導体である化合物７３〜化合物７６を示す図である。
【図１６】本発明のピリミジン誘導体である化合物７７〜化合物８０を示す図である。
【図１７】本発明のピリミジン誘導体である化合物８１〜化合物８５を示す図である。
【図１８】本発明のピリミジン誘導体である化合物８６〜化合物９０を示す図である。
【図１９】本発明のピリミジン誘導体である化合物９１〜化合物９５を示す図である。
【図２０】本発明のピリミジン誘導体である化合物９６〜化合物１００を示す図である。
【図２１】本発明のピリミジン誘導体である化合物１０１〜化合物１０５を示す図である。
【図２２】本発明のピリミジン誘導体である化合物１０６〜化合物１１０を示す図である。
【図２３】本発明のピリミジン誘導体である化合物１１１〜化合物１１３を示す図である。
【図２４】実施例１の化合物（化合物１）の１Ｈ−ＮＭＲチャート図である。
【図２５】実施例２の化合物（化合物２）の１Ｈ−ＮＭＲチャート図である。
【図２６】実施例３の化合物（化合物２９）の１Ｈ−ＮＭＲチャート図である。
【図２７】本発明の有機ＥＬ素子構成の一例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明のピリミジン誘導体は、ピリミジン環構造を有する新規化合物であり、下記一般式（１）で表される。
【化４】
2016117429.tif 000006
本発明のピリミジン誘導体は、好適には、下記一般式（１−１）または（１−２）のいずれかの構造を有する。
【化５】
2016117429.tif 000007
【化６】
2016117429.tif 000008
上記一般式（１）、（１−１）および（１−２）において、
Ａｒ１、Ａｒ２は、それぞれ、芳香族炭化水素基または縮合多環芳香
族基を表す。
Ａｒ３は、水素原子、芳香族炭化水素基または縮合多環芳香族基を表
す。
Ａ１、Ａ２は、芳香族炭化水素の２価基または縮合多環芳香族の２価
基を表す。
Ａ３は、芳香族炭化水素の２価基、縮合多環芳香族の２価基または単
結合を表す。
Ｂは、芳香族複素環基を表す。
【００２９】
＜Ａｒ１〜Ａｒ３＞
Ａｒ１〜Ａｒ３で表される芳香族炭化水素基または縮合多環芳香族基としては、具体的に、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、テトラキスフェニル基、スチリル基、ナフチル基、アントラセニル基、アセナフテニル基、フェナントレニル基、フルオレニル基、インデニル基、ピレニル基、ペリレニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、スピロビフルオレニル基などをあげることができる。
【００３０】
Ａｒ１〜Ａｒ３で表される芳香族炭化水素基または縮合多環芳香族基は、無置換でもよいが置換基を有していてもよい。置換基としては、重水素原子、シアノ基、ニトロ基の他に、例えば以下の基を挙げることができる。
ハロゲン原子、例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子；
炭素原子数１〜６のアルキル基、例えばメチル基、エチル基、ｎ−プロ
ピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチ
ル基、ｎ−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ｎ−ヘキシル
基；
炭素原子数１〜６のアルキルオキシ基、例えばメチルオキシ基、エチル
オキシ基、プロピルオキシ基；
アルケニル基、例えばビニル基、アリル基；
アリールオキシ基、例えばフェニルオキシ基、トリルオキシ基；
アリールアルキルオキシ基、例えばベンジルオキシ基、フェネチルオキ
シ基；
芳香族炭化水素基または縮合多環芳香族基、例えばフェニル基、ビフェ
ニリル基、ターフェニリル基、ナフチル基、アントラセニル基、フェナン
トレニル基、フルオレニル基、インデニル基、ピレニル基、ペリレニル基
、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、スピロビフルオレニル基、
アセナフテニル基；
芳香族複素環基、例えばピリジル基、フラニル基、チエニル基、フリル
基、ピロリル基、キノリル基、イソキノリル基、ベンゾフラニル基、ベン
ゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、
ベンゾチアゾリル基、キノキサリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリ
ル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチエニル基、カルボリニル基；
アリールビニル基、例えばスチリル基、ナフチルビニル基；
アシル基、例えばアセチル基、ベンゾイル基；
尚、炭素原子数１〜６のアルキル基、アルケニル基、炭素原子数１〜６のアルキルオキシ基は、直鎖状でも分枝状でもよい。これらの置換基は無置換でもよいが、さらに前記例示した置換基で置換されていても良い。また、これらの置換基同士は、独立して存在して環を形成していなくてもよいが、単結合、置換もしくは無置換のメチレン基、酸素原子または硫黄原子を介して互いに結合して環を形成していてもよい。
【００３１】
Ａｒ１としては、フェニル基または縮合多環芳香族基が好ましく、フェニル基、ビフェニリル基、ナフチル基、アントラセニル基、アセナフテニル基、フェナントレニル基、フルオレニル基、インデニル基、ピレニル基、ペリレニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基またはスピロビフルオレニル基がより好ましく、フェニル基、ビフェニリル基、ナフチル基、アントラセニル基、アセナフテニル基、フェナントレニル基またはスピロビフルオレニル基が特に好ましい。ここで、Ａｒ１は無置換でもよいが置換基を有していても良い。分子全体の異方性の観点から、置換基を有するＡｒ１の炭素数は全体で６〜２５個が好ましく、６〜２０個がより好ましい。置換基を有する場合のＡｒ１としては、フェニル基が好ましく、置換基としては、縮合多環芳香族基、具体的には、ナフチル基、アントラセニル基、アセナフテニル基、フェナントレニル基、ピレニル基、フルオランテニル基またはトリフェニレニル基が好ましい。Ａｒ１が置換フェニル基である場合の置換基は、更なる置換基を有していてもよいが、有していない方が好ましい。置換基を有さない場合のＡｒ１としては縮合多環芳香族基が好ましい。
【００３２】
Ａｒ２としては、無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基または９，９−ジメチルフルオレニル基が好ましく、具体的には、無置換のフェニル基もしくはビフェニリル基；置換もしくは無置換のナフチル基、アントラセニル基、アセナフテニル基、フェナントレニル基、インデニル基、ピレニル基、ペリレニル基、フルオランテニル基もしくはトリフェニレニル基；または９，９−ジメチルフルオレニル基が好ましく、無置換のフェニル基もしくはビフェニリル基；無置換のナフチル基、アントラセニル基、フェナントレニル基、ピレニル基、フルオランテニル基もしくはトリフェニレニル基；または９，９−ジメチルフルオレニル基がより好ましい。
【００３３】
Ａｒ３としては、置換基を有するフェニル基または水素原子が好ましく、水素原子がより好ましい。Ａｒ３の好ましい態様である「置換基を有するフェニル基」の置換基としては、芳香族炭化水素基、例えばフェニル基、ビフェニリル基、ターフェニル基；または縮合多環芳香族基、例えばナフチル基、アントラセニル基、アセナフテニル基、フェナントレニル基、フルオレニル基、インデニル基、ピレニル基、ペリレニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基；が好ましく、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントレニル基、ピレニル基、フルオランテニル基またはトリフェニレニル基がより好ましい。
【００３４】
Ａｒ１とＡｒ２は同一の基であってもよいが、薄膜の安定性の観点から異なる基であることが好ましい。Ａｒ１とＡｒ２が異なる基である場合、ピリミジン環との結合位置が異なってもよいし、あるいは、異なる置換基であってもよいし、置換基の結合位置が異なっていてもよい。
【００３５】
Ａｒ２とＡｒ３は同一の基であってもよいが、分子全体の対称性がよくなることによって結晶化し易くなる虞があるので薄膜の安定性の観点から、異なる基であることが好ましい。
【００３６】
＜Ａ１〜Ａ３＞
Ａ１〜Ａ３で表される芳香族炭化水素の２価基または縮合多環芳香族の２価基は、芳香族炭化水素または縮合多環芳香族から水素原子を２個取り除いてできる。この場合の芳香族炭化水素または縮合多環芳香族としては、具体的に、ベンゼン、ビフェニル、ターフェニル、テトラキスフェニル、スチレン、ナフタレン、アントラセン、アセナフタレン、フルオレン、フェナントレン、インダン、ピレン、トリフェニレンなどをあげることができる。
【００３７】
Ａ１〜Ａ３で表される芳香族炭化水素または縮合多環芳香族は、無置換でもよいが置換基を有していてもよい。置換基としては、Ａｒ１〜Ａｒ３で表される芳香族炭化水素基または縮合多環芳香族基が有してもよい置換基として示したものと同様のものをあげることができる。置換基がとりうる態様も同様である。
【００３８】
Ａ１またはＡ２は、好適には、ベンゼンから水素原子を２個取り除いてできる２価基（フェニレン基）またはナフタレンから水素原子を２個取り除いてできる２価基（ナフチレン基）であり、真空蒸着法によって有機ＥＬ素子を形成する場合に昇華温度が高くなりすぎないという観点から、より好適には、Ａ１とＡ２の一方がフェニレン基であって、もう一方がナフチレン基であるか、またはＡ１とＡ２の両方がフェニレン基である。
【００３９】
Ａ３としては、真空蒸着法によって有機ＥＬ素子を形成する場合に昇華温度が高くなりすぎないので、単結合が好ましい。
【００４０】
＜Ｂ＞
Ｂで表される芳香族複素環基としては、具体的に、トリアジニル基、ピリジル基、ピリミジニル基、フリル基、ピロリル基、チエニル基、キノリル基、イソキノリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、キノキサリニル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチエニル基、ナフチリジニル基、フェナントロリニル基、アクリジニル基、カルボリニル基、ビピリジル基、ターピリジル基、ピラジニル基、イミダゾリル基、キナゾリニル基、ベンゾトリアゾリル基、ベンゾチアジアゾリル基、ピリドピロリル基、ピリドイミダゾリル基、ピリドトリアゾリル基、フェナジニル基、フェノキサジニル基、フェノチアジニル基のような基をあげることができる。
【００４１】
Ｂで表される芳香族複素環基は、無置換でもよいが置換基を有していてよい。置換基としては、Ａｒ１〜Ａｒ３で表される芳香族炭化水素基または縮合多環芳香族基が有してもよい置換基として示したものと同様のものをあげることができる。置換基がとりうる態様も同様である。
【００４２】
Ｂとしては、含窒素複素環基、例えばトリアジニル基、ピリジル基、ピリミジニル基、ピロリル基、キノリル基、イソキノリル基、インドリル基、カルバゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、キノキサリニル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ナフチリジニル基、フェナントロリニル基、アクリジニル基、カルボリニル基が好ましく、トリアジニル基、ピリジル基、ピリミジニル基、キノリル基、イソキノリル基、インドリル基、キノキサリニル基、ベンゾイミダゾリル基、ナフチリジニル基、フェナントロリニル基またはアクリジニル基がより好ましく、ピリジル基、ピリミジニル基、キノリル基、イソキノリル基、インドリル基、キノキサリニル基、ベンゾイミダゾリル基、フェナントロリニル基またはアクリジニル基が特に好ましい。
【００４３】
あるいは、Ｂとしては、ピリジル基、ビピリジル基、ターピリジル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、トリアジニル基、ピロリル基、ピラゾリル基、イミダゾリル基、フリル基、チエニル基、キノリル基、イソキノリル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、ナフチリジニル基、インドリル基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾトリアゾリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチエニル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾチアジアゾリル基、ピリドピロリル基、ピリドイミダゾリル基、ピリドトリアゾリル基、アクリジニル基、フェナジニル基、フェナントロリニル基、フェノキサジニル基、フェノチアジニル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、ジベンゾフラニル基またはジベンゾチエニル基が好ましい。
【００４４】
本発明のピリミジン誘導体の中で、好ましい化合物の具体例を図１〜図２３に示すが、本発明は、これらの化合物に限定されるものではない。尚、図１〜図２３に示されている化合物のうち、式（１-１）に該当するものは、化合物１〜１０９および化合物１１１〜１１３である。式（１−２）に該当するものは、化合物１１０である。
【００４５】
＜製造方法＞
本発明のピリミジン誘導体は公知の方法により製造することができ、例えば、以下のように合成できる。２，４，６−トリクロロピリミジンと、基Ａｒ２に相当する基を有する、アリールボロン酸もしくはアリールボロン酸エステルとの鈴木カップリング反応を行って基Ａｒ２に相当するアリール基で４位が置換されたピリミジン（以下、４位置換ピリミジンと呼ぶ。）を合成し、引き続き、かかる４位置換ピリミジンと、基Ａ１−Ａ２−Ａ３−Ｂに相当する基を有する、ヘテロアリール基を置換基として有するアリールボロン酸もしくはアリールボロン酸エステルとの鈴木カップリング反応を行う。これによって、基Ａ１−Ａ２−Ａ３−Ｂに相当する、ヘテロアリール基を置換基として有するアリール基がピリミジン環の６位に導入される。かくして得られたピリミジンを４位６位置換ピリミジンと呼ぶ。その後、４位６位置換ピリミジンと、Ａｒ１に相当する基を有する、アリールボロン酸もしくはアリールボロン酸エステルとの鈴木カップリング反応を行う。これによって、本発明のピリミジン誘導体を合成することができる。
ここで、ハロゲン原子（例えばクロル基）の置換位置の異なるトリハロゲン化ピリミジンを用いると、置換位置の異なる本発明のピリミジン誘導体を合成することができる。
また、モノハロゲン化ピリミジンもしくはジハロゲン化ピリミジンを用い、同様にしてアリール基または／およびヘテロアリール基を置換基として有するアリール基を導入した後、Ｎ−ブロモコハク酸イミドなどによるハロゲン化を行うことによって、ピリミジン環にハロゲン基を導入し、続いて鈴木カップリング反応を行うことによって、アリール基または／およびヘテロアリール基を置換基として有するアリール基を導入し、置換位置の種々異なる本発明のピリミジン誘導体を合成することもできる。
【００４６】
得られた化合物の精製はカラムクロマトグラフによる精製、シリカゲル、活性炭、活性白土などによる吸着精製、溶媒による再結晶や晶析法、昇華精製法などによって行うことができる。化合物の同定は、ＮＭＲ分析によって行なうことができる。
【００４７】
物性値として、仕事関数とガラス転移点（Ｔｇ）の測定を行うことができる。仕事関数は正孔阻止性の指標である。仕事関数は、ＩＴＯ基板の上に１００ｎｍの薄膜を作製して、イオン化ポテンシャル測定装置（住友重機械工業製、ＰＹＳ−２０２型）を用いて測定することができる。また、ガラス転移点は薄膜状態の安定性の指標となる。ガラス転移点（Ｔｇ）は、粉体を用いて高感度示差走査熱量計（ブルカー・エイエックス製、ＤＳＣ３１００ＳＡ）で測定することができる。
【００４８】
＜有機ＥＬ素子＞
本発明のピリミジン誘導体は、有機ＥＬ素子中の有機層の材料として好適である。本発明のピリミジン誘導体を使用して形成される有機ＥＬ素子（以下、本発明の有機ＥＬ素子と呼ぶことがある。）は、例えば、ガラス基板や透明プラスチック基板（例えばポリエチレンテレフタレート基板）などの基板上に順次、陽極、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、陰極が形成された構成を有する。
【００４９】
本発明の有機ＥＬ素子は、更に、陽極と正孔輸送層の間に正孔注入層を有してもよい。また、電子輸送層と陰極の間に電子注入層を有してもよく、発光層と正孔輸送層の間に電子阻止層を有してもよく、発光層と電子輸送層の間に正孔阻止層を有してもよい。
【００５０】
本発明の有機ＥＬ素子においては、有機層を何層か省略することも可能であり、例えば正孔阻止層と電子輸送層を兼ねた層を形成すること、正孔注入層と正孔輸送層を兼ねた層を形成すること、電子注入層と電子輸送層を兼ねた層を形成することなども可能である。
【００５１】
また、本発明の有機ＥＬ素子においては、同一の機能を有する有機層を２層以上積層することが可能である。具体的には、正孔輸送層を２層積層すること、発光層を２層積層すること、電子輸送層を２層積層することなどが可能である。
【００５２】
例えば図２７には、ガラス基板１上に、透明陽極２、正孔注入層３、正孔輸送層４、発光層５、正孔阻止層６、電子輸送層７、電子注入層８および陰極９がこの順に形成されている、有機ＥＬ素子の層構成が示されている。以下、本発明の有機ＥＬ素子を構成する各層について説明する。
【００５３】
（陽極２）
陽極２としては、ＩＴＯや金のような仕事関数の大きな電極材料が用いられる。
【００５４】
（正孔注入層３）
正孔注入層３は、陽極２と正孔輸送層４との間に設けられる。正孔注入層３には、公知の材料、例えば、銅フタロシアニンに代表されるポルフィリン化合物；スターバースト型のトリフェニルアミン誘導体；トリフェニルアミン３量体および４量体、例えば分子中にトリフェニルアミン構造を３個以上有するアリールアミン化合物であって、トリフェニルアミン構造同士が単結合またはヘテロ原子を含まない２価基で連結しているアリールアミン化合物；アクセプター性の複素環化合物、例えばヘキサシアノアザトリフェニレン；塗布型の高分子材料；などを用いることができる。
【００５５】
これらの材料は、単独で成膜に供してもよいが、複数の材料を混合して成膜に供してもよい。該層に通常使用される材料とともに、さらにトリスブロモフェニルアミンヘキサクロルアンチモン、ラジアレン誘導体（国際公開２０１４／００９３１０号参照）などをＰドーピングしたものや、ＴＰＤなどのベンジジン誘導体の構造をその部分構造に有する高分子化合物などを用いてもよい。
【００５６】
これらの材料を用いて、蒸着法の他、スピンコート法やインクジェット法などの公知の方法によって薄膜形成を行うと、正孔注入層３を得ることができる。以下に述べる各層も、同様に、蒸着法の他、スピンコート法やインクジェット法などの公知の方法によって薄膜形成を行うことで得ることができる。
【００５７】
（正孔輸送層４）
正孔輸送層４は、上記の陽極２と発光層５の間に設けられるものである。正孔輸送層４には、例えば下記材料を用いることができる。
ベンジジン誘導体、例えば
Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（ｍ−トリル）−ベンジジン
（ＴＰＤ）、
Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（α−ナフチル）−ベンジジン
（ＮＰＤ）、
Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラビフェニリルベンジジン；
１，１−ビス［（ジ−４−トリルアミノ）フェニル］シクロヘキサン（
ＴＡＰＣ）；
種々のトリフェニルアミン３量体および４量体；
これらの材料は、単独で成膜に供してもよいが、複数の材料を混合して成膜に供してもよい。また、正孔輸送層４は、単層構造でも複数層の構造でもよい。
【００５８】
また、正孔輸送層４では、該層に通常使用される材料とともに、さらにトリスブロモフェニルアミンヘキサクロルアンチモン、ラジアレン誘導体（国際公開２０１４／００９３１０号参照）などをＰドーピングしたものや、ＴＰＤなどのベンジジン誘導体の構造をその部分構造に有する高分子化合物などを併用することもできる。
【００５９】
本発明においては、正孔注入層３及び／または正孔輸送層４として、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）／ポリ（スチレンスルフォネート）（ＰＳＳ）などの塗布型の高分子材料を用いることができる。
【００６０】
（電子阻止層）
図２７には示されていないが、正孔輸送層４と発光層５との間には、電子阻止層を設けることができる。電子阻止層には、電子阻止作用を有する公知の化合物を用いることができる。公知の化合物としては、以下を例示することができる。
カルバゾール誘導体、例えば
４，４’，４’’−トリ（Ｎ−カルバゾリル）トリフェニルアミン（
ＴＣＴＡ）、
９，９−ビス［４−（カルバゾール−９−イル）フェニル］フルオレ
ン、
１，３−ビス（カルバゾール−９−イル）ベンゼン（ｍＣＰ）、
２，２−ビス（４−カルバゾール−９−イルフェニル）アダマンタン
（Ａｄ−Ｃｚ）；
トリフェニルシリル基とトリアリールアミン構造を有する化合物、例え
ば
９−［４−（カルバゾール−９−イル）フェニル］−９−［４−（ト
リフェニルシリル）フェニル］−９Ｈ−フルオレン；
電子阻止性の高いモノアミン化合物；
種々のトリフェニルアミン２量体；
これらは、単独で成膜に供してもよいが、複数の材料を混合して成膜に供してもよい。また、電子阻止層は、単層構造でも複数層の構造でもよい。
【００６１】
（発光層５）
発光層５には、本発明のピリミジン誘導体のほか公知の発光材料を用いることができる。公知の発光材料としては、Ａｌｑ３をはじめとするキノリノール誘導体の金属錯体などの各種の金属錯体；アントラセン誘導体；ビススチリルベンゼン誘導体；ピレン誘導体；オキサゾール誘導体；ポリパラフェニレンビニレン誘導体；などが挙げられる。
【００６２】
また、発光層５は、ホスト材料とドーパント材料とで構成してもよい。ホスト材料としては、本発明のピリミジン誘導体および前記発光材料に加え、チアゾール誘導体；ベンズイミダゾール誘導体；ポリジアルキルフルオレン誘導体；インドール環を縮合環の部分構造として有する複素環化合物；などを用いることができる。
【００６３】
ドーパント材料としては、ピレン誘導体；アントラセン誘導体；キナクリドン、クマリン、ルブレン、ペリレンおよびそれらの誘導体；ベンゾピラン誘導体；ローダミン誘導体；アミノスチリル誘導体；スピロビスフルオレン誘導体；などを用いることができる。
【００６４】
また、発光材料として燐光発光体を使用することも可能である。燐光発光体としては、イリジウムや白金などの金属錯体の燐光発光体を使用することができ、具体的には、Ｉｒ（ｐｐｙ）３などの緑色の燐光発光体；ＦＩｒｐｉｃ、ＦＩｒ６などの青色の燐光発光体；Ｂｔｐ２Ｉｒ（ａｃａｃ）などの赤色の燐光発光体；などを使用することができる。
【００６５】
このときのホスト材料としては、以下の正孔注入・輸送性のホスト材料を用いることができる。
カルバゾール誘導体、例えば４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェ
ニル（ＣＢＰ）、ＴＣＴＡ、ｍＣＰ；
インドール環を縮合環の部分構造として有する複素環化合物；
あるいは、以下の電子輸送性のホスト材料を用いることができる。
ｐ−ビス（トリフェニルシリル）ベンゼン（ＵＧＨ２）；
２，２’，２’’−（１，３，５−フェニレン）−トリス（１−フ
ェニル−１Ｈ−ベンズイミダゾール）（ＴＰＢＩ）；
このようなホスト材料を用いると、高性能の有機ＥＬ素子を作製することができる。
【００６６】
燐光性の発光材料のホスト材料へのドープは、濃度消光を避けるため、発光層全体に対して１〜３０重量パーセントの範囲で、共蒸着によってすることが好ましい。
【００６７】
また、発光材料としてＰＩＣ−ＴＲＺ、ＣＣ２ＴＡ、ＰＸＺ−ＴＲＺ、４ＣｚＩＰＮなどのＣＤＣＢ誘導体などの遅延蛍光を放射する材料を使用することも可能である。
【００６８】
上記の材料は、単独で成膜に供してもよいが、複数の材料を混合して成膜に供してもよい。また、発光層５は、単層構造でも複数層の構造でもよい。
【００６９】
（正孔阻止層６）
発光層５と電子輸送層７との間には、正孔阻止層６を設けることができる。正孔阻止層６には、本発明のピリミジン誘導体のほか公知の正孔阻止作用を有する化合物を用いることができる。公知の正孔阻止作用を有する化合物としては、バソクプロイン（ＢＣＰ）などのフェナントロリン誘導体や、ＢＡｌｑなどのキノリノール誘導体の金属錯体のほか、各種の希土類錯体、オキサゾール誘導体、トリアゾール誘導体、トリアジン誘導体などが挙げられる。
【００７０】
これらの材料は電子輸送層７の材料を兼ねてもよい。これらは、単独で成膜に供してもよいが、複数の材料を混合して成膜に供してもよい。また、正孔阻止層６は、単層構造でも複数層の構造でもよい。
【００７１】
（電子輸送層７）
電子輸送層７には、本発明のピリミジン誘導体のほか、Ａｌｑ３、ＢＡｌｑをはじめとするキノリノール誘導体の金属錯体などの各種金属錯体；トリアゾール誘導体；トリアジン誘導体；オキサジアゾール誘導体；ピリジン誘導体；ベンズイミダゾール誘導体；チアジアゾール誘導体；アントラセン誘導体；カルボジイミド誘導体；キノキサリン誘導体；ピリドインドール誘導体；フェナントロリン誘導体；シロール誘導体などを用いることができる。
【００７２】
電子輸送層７では、該層に通常使用される材料とともに、さらにセシウムなどの金属をＮドーピングしたものを用いることができる。
【００７３】
これらは、単独で成膜に供してもよいが、複数の材料を混合して成膜に供してもよい。また、電子輸送層７は、単層構造でも複数層の構造でもよい。
【００７４】
（電子注入層８）
電子注入層８は、電子輸送層７と陰極９の間に形成される。電子注入層８には、本発明のピリミジン誘導体のほか、フッ化リチウム、フッ化セシウムなどのアルカリ金属塩；フッ化マグネシウムなどのアルカリ土類金属塩；リチウムキノリノールなどのキノリノール誘導体の金属錯体；酸化アルミニウムなどの金属酸化物；などを用いることができるが、電子輸送層と陰極の好ましい選択においては、これを省略することができる。
【００７５】
電子注入層８では、該層に通常使用される材料とともに、さらにセシウムなどの金属をＮドーピングしたものを用いることができる。
【００７６】
（陰極９）
陰極９では、アルミニウムのような仕事関数の低い電極材料や、マグネシウム銀合金、マグネシウムインジウム合金、アルミニウムマグネシウム合金のような仕事関数のより低い合金が電極材料として用いられる。
【実施例】
【００７７】
以下、本発明の実施形態について、実施例により具体的に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。【００７８】
＜実施例１：化合物１＞
２−（ビフェニル−４−イル）−４−フェニル−６−｛４’−（ピリジン−３−イル）ビフェニル−４−イル｝ピリミジンの合成；
窒素置換した反応容器に、
２−クロロ−４−フェニル−６−｛４’−（ピリジン−３−イル）ビ
フェニル−４−イル｝ピリミジン                ８．０ｇ、
４−ビフェニルボロン酸                      ３．８ｇ、
テトラキストリフェニルホスフィン            ０．４４ｇ、
炭酸カリウム                                ７．９ｇ、
トルエン                                    ８０ｍｌ、
テトラヒドロフラン                          ８０ｍｌおよび
水                                          ４０ｍｌ
を加えて加熱し、８０℃で１２時間撹拌して、反応液を調整した。反応液を室温まで冷却し、分液操作によって有機層を採取した。その後、減圧下濃縮することによって粗製物を得た。粗製物をカラムクロマトグラフ（担体：シリカゲル、溶離液：酢酸エチル／ヘプタン）で精製し、次いで、テトラヒドロフラン／アセトンの混合溶媒を用いた再結晶により精製した。その結果、２−（ビフェニル−４−イル）−４−フェニル−６−｛４’−（ピリジン−３−イル）ビフェニル−４−イル｝ピリミジン（化合物１）の白色粉体３．０ｇ（収率３０％）を得た。
【化７】
2016117429.tif 000009
【００７９】
得られた白色粉体についてＮＭＲを使用して構造を同定した。１Ｈ−ＮＭＲの測定結果を図２４に示した。１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）で以下の２７個の水素のシグナルを検出した。
δ（ｐｐｍ）＝８．９４（１Ｈ）
８．８３（２Ｈ）
８．６４（１Ｈ）
８．４３−８．３２（４Ｈ）
８．０７（１Ｈ）
７．９７−７．３５（１８Ｈ）【００８０】
＜実施例２：化合物２＞
２−｛４−（ナフタレン−１−イル）フェニル｝−４−フェニル−６−｛４’−（ピリジン−３−イル）ビフェニル−４−イル｝ピリミジンの合成；
実施例１において、
４−ビフェニルボロン酸
に代えて
｛４−（ナフタレン−１−イル）フェニル｝ボロン酸
を用い、同様の条件で反応を行った。その結果、２−｛４−（ナフタレン−１−イル）フェニル｝−４−フェニル−６−｛４’−（ピリジン−３−イル）ビフェニル−４−イル｝ピリミジン（化合物２）の白色粉体１．６ｇ（収率１５％）を得た。
【化８】
2016117429.tif 000010
【００８１】
得られた白色粉体についてＮＭＲを使用して構造を同定した。１Ｈ−ＮＭＲの測定結果を図２５に示した。１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）で以下の２９個の水素のシグナルを検出した。
δ（ｐｐｍ）＝９．００−８．８１（３Ｈ）
８．６５（１Ｈ）
８．５１−８．２８（４Ｈ）
８．１１−７．３２（２１Ｈ）【００８２】
＜実施例３：化合物２９＞
２，４−ビス（フェナンスレン−９−イル）−６−｛４’−（ピリジン−３−イル）ビフェニル−４−イル｝ピリミジンの合成；
実施例１において、
２−クロロ−４−フェニル−６−｛４’−（ピリジン−３−イル）ビ
フェニル−４−イル｝ピリミジン
に代えて
２−クロロ−４−（フェナンスレン−９−イル）−６−｛４’−（ピ
リジン−３−イル）ビフェニル−４−イル｝ピリミジン
を用い、
４−ビフェニルボロン酸
に代えて
フェナンスレン−９−ボロン酸
を用い、同様の条件で反応を行った。その結果、２，４−ビス（フェナンスレン−９−イル）−６−｛４’−（ピリジン−３−イル）−ビフェニル−４−イル｝ピリミジン（化合物２９）の白色粉体１．２ｇ（収率１４％）を得た。
【化９】
2016117429.tif 000011
【００８３】
得られた白色粉体についてＮＭＲを使用して構造を同定した。１Ｈ−ＮＭＲの測定結果を図２６に示した。１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）で以下の３１個の水素のシグナルを検出した。
δ（ｐｐｍ）＝９．０５−８．３５（１４Ｈ）
８．２５−７．５２（１５Ｈ）
７．４５−７．３５（２Ｈ）【００８４】
＜実施例４：化合物９６＞
４−（ナフタレン−１−イル）−２−｛４−（ナフタレン−１−イル）フェニル｝−６−｛４’−（ピリジン−３−イル）ビフェニル−４−イル｝ピリミジンの合成；
実施例１において、
２−クロロ−４−フェニル−６−｛４’−（ピリジン−３−イル）ビ
フェニル−４−イル｝ピリミジン
に代えて
２−クロロ−４−（ナフタレン−１−イル）−６−｛４’−（ピリジ
ン−３−イル）ビフェニル−４−イル｝ピリミジン
を用い、
４−ビフェニルボロン酸
に代えて
４−（ナフタレン−１−イル）フェニルボロン酸
を用い、同様の条件で反応を行った。その結果、４−（ナフタレン−１−イル）−２−｛４−（ナフタレン−１−イル）フェニル｝−６−｛４’−（ピリジン−３−イル）ビフェニル−４−イル｝ピリミジン（化合物９６）の白色粉体１．９ｇ（収率２８％）を得た。
【化１０】
2016117429.tif 000012
【００８５】
得られた白色粉体についてＮＭＲを使用して構造を同定した。１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）で以下の３１個の水素のシグナルを検出した。
δ（ｐｐｍ）＝８．９７（１Ｈ）
８．８９（２Ｈ）
８．６３（１Ｈ）
８．５１−８．４０（３Ｈ）
８．１０−７．８１（１２Ｈ）
７．７９−７．４０（１２Ｈ）【００８６】
＜実施例５：化合物９８＞
４−（ナフタレン−１−イル）−２−｛４−（ナフタレン−２−イル）フェニル｝−６−｛４’−（ピリジン−３−イル）ビフェニル−４−イル｝ピリミジンの合成；
実施例１において、
２−クロロ−４−フェニル−６−｛４’−（ピリジン−３−イル）ビ
フェニル−４−イル｝ピリミジン
に代えて
２−クロロ−４−（ナフタレン−１−イル）−６−｛４’−（ピリジ
ン−３−イル）ビフェニル−４−イル｝ピリミジン
を用い、
４−ビフェニルボロン酸
に代えて
４−（ナフタレン−２−イル）フェニルボロン酸
を用い、同様の条件で反応を行った。その結果、４−（ナフタレン−１−イル）−２−｛４−（ナフタレン−２−イル）フェニル｝−６−｛４’−（ピリジン−３−イル）ビフェニル−４−イル｝ピリミジン（化合物９８）の白色粉体１．８ｇ（収率２６％）を得た。
【化１１】
2016117429.tif 000013
【００８７】
得られた白色粉体についてＮＭＲを使用して構造を同定した。１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）で以下の３１個の水素のシグナルを検出した。
δ（ｐｐｍ）＝８．９７（１Ｈ）
８．８７（２Ｈ）
８．６６（１Ｈ）
８．５０−８．４０（３Ｈ）
８．１９（１Ｈ）
８．０９−７．８３（１５Ｈ）
７．７６（２Ｈ）
７．６９（１Ｈ）
７．６５−７．５０（４Ｈ）
７．４２（１Ｈ）【００８８】
＜実施例６：化合物１００＞
４−（ナフタレン−２−イル）−２−｛４−（フェナンスレン−９−イル）フェニル｝−６−｛４’−（ピリジン−３−イル）ビフェニル−４−イル｝ピリミジンの合成；
実施例１において、
２−クロロ−４−フェニル−６−｛４’−（ピリジン−３−イル）ビ
フェニル−４−イル｝ピリミジン
に代えて
２−クロロ−４−（ナフタレン−２−イル）−６−｛４’−（ピリジ
ン−３−イル）ビフェニル−４−イル｝ピリミジン
を用い、
４−ビフェニルボロン酸
に代えて
４−（フェナンスレン−９−イル）フェニルボロン酸
を用い、同様の条件で反応を行った。その結果、４−（ナフタレン−２−イル）−２−｛４−（フェナンスレン−９−イル）フェニル｝−６−｛４’−（ピリジン−３−イル）ビフェニル−４−イル｝ピリミジン（化合物１００）の白色粉体１．５ｇ（収率２１％）を得た。
【化１２】
2016117429.tif 000014
【００８９】
＜実施例７：化合物１０４＞
２−（ビフェニル−３−イル）−４−（９，９−ジメチルフルオレン−２−イル）−６−｛４’−（ピリジン−３−イル）ビフェニル−４−イル｝ピリミジンの合成；
実施例１において、
２−クロロ−４−フェニル−６−｛４’−（ピリジン−３−イル）ビ
フェニル−４−イル｝ピリミジン
に代えて
２−クロロ−４−（９，９−ジメチルフルオレン−２−イル）−６−
｛４’−（ピリジン−３−イル）ビフェニル−４−イル｝ピリミジン
を用い、
４−ビフェニルボロン酸
に代えて
３−ビフェニルボロン酸
を用い、同様の条件で反応を行った。その結果、２−（ビフェニル−３−イル）−４−（９，９−ジメチルフルオレン−２−イル）−６−｛４’−（ピリジン−３−イル）ビフェニル−４−イル｝ピリミジン（化合物１０４）の白色粉体１．８ｇ（収率２３％）を得た。
【化１３】
2016117429.tif 000015
【００９０】
得られた白色粉体についてＮＭＲを使用して構造を同定した。１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）で以下の３５個の水素のシグナルを検出した。
δ（ｐｐｍ）＝９．０５（１Ｈ）
８．９７（１Ｈ）
８．７８（１Ｈ）
８．６７（１Ｈ）
８．５１−８．４３（２Ｈ）
８．４１−８．３２（２Ｈ）
８．１７（１Ｈ）
８．００−７．６６（１３Ｈ）
７．５９−７．５０（３Ｈ）
７．４９−７．４０（４Ｈ）
１．６７（６Ｈ）【００９１】
＜実施例８：化合物１０７＞
４−（ビフェニル−４−イル）−２−（フェナンスレン−９−イル）−６−｛４’−（ピリジン−３−イル）ビフェニル−４−イル｝ピリミジンの合成；
実施例１において、
２−クロロ−４−フェニル−６−｛４’−（ピリジン−３−イル）ビ
フェニル−４−イル｝ピリミジン
に代えて
２−クロロ−４−（ビフェニル−４−イル）−６−｛４’−（ピリジ
ン−３−イル）ビフェニル−４−イル｝ピリミジン
を用い、
４−ビフェニルボロン酸
に代えて
９−フェナンスレンボロン酸
を用い、同様の条件で反応を行った。その結果、４−（ビフェニル−４−イル）−２−（フェナンスレン−９−イル）−６−｛４’−（ピリジン−３−イル）ビフェニル−４−イル｝ピリミジン（化合物１０７）の黄白色粉体２．０ｇ（収率３０％）を得た。
【化１４】
2016117429.tif 000016
【００９２】
得られた黄白色粉体についてＮＭＲを使用して構造を同定した。１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）で以下の３１個の水素のシグナルを検出した。
δ（ｐｐｍ）＝８．９８（１Ｈ）
８．９５−８．８２（２Ｈ）
８．８０（１Ｈ）
８．６５（１Ｈ）
８．５８（１Ｈ）
８．４９−８．４１（４Ｈ）
８．２９（１Ｈ）
８．０９（１Ｈ）
７．９８（１Ｈ）
７．９０−７．６２（１４Ｈ）
７．５２（２Ｈ）
７．４２（２Ｈ）【００９３】
＜仕事関数の測定＞
本発明の化合物を用いて、ＩＴＯ基板の上に膜厚１００ｎｍの蒸着膜を作製して、イオン化ポテンシャル測定装置（住友重機械工業株式会社製、ＰＹＳ−２０２型）で仕事関数を測定した。
仕事関数
実施例１の化合物（化合物１）                ６．６１Ｖ
実施例２の化合物（化合物２）                ６．５６Ｖ
実施例３の化合物（化合物２９）              ６．４９Ｖ
実施例４の化合物（化合物９６）              ６．５６Ｖ
実施例５の化合物（化合物９８）              ６．５６Ｖ
実施例６の化合物（化合物１００）            ６．５６Ｖ
実施例７の化合物（化合物１０４）            ６．５８Ｖ
実施例８の化合物（化合物１０７）            ６．５３Ｖ【００９４】
このように本発明の化合物はＮＰＤ、ＴＰＤなどの一般的な正孔輸送材料がもつ仕事関数５．５ｅＶより深い値を有しており、大きな正孔阻止能力を有している。【００９５】
＜ガラス転移点の測定＞
各実施例で得られた化合物について、高感度示差走査熱量計（ブルカー・エイエックスエス製、ＤＳＣ３１００ＳＡ）によりガラス転移点を求めた。
ガラス転移点
実施例１の化合物（化合物１）            観測されず
実施例２の化合物（化合物２）            １０４℃
実施例３の化合物（化合物２９）          １３７℃
実施例４の化合物（化合物９６）          １１５℃
実施例５の化合物（化合物９８）          １１２℃
実施例６の化合物（化合物１００）        １３４℃
実施例７の化合物（化合物１０４）        １１０℃
実施例８の化合物（化合物１０７）        １２４℃【００９６】
一般式（１）で表されるピリミジン誘導体は１００℃以上のガラス転移点を有しており、薄膜状態が安定であった。【００９７】
＜素子実施例１＞
ガラス基板１上に透明陽極２としてＩＴＯ電極をあらかじめ形成したものの上に、正孔注入層３、正孔輸送層４、発光層５、正孔阻止層６兼電子輸送層７、電子注入層８、陰極（アルミニウム電極）９の順に蒸着して、有機ＥＬ素子を作製した。【００９８】
具体的には、膜厚１５０ｎｍのＩＴＯを成膜したガラス基板１をイソプロピルアルコール中にて２０分間超音波洗浄し、その後、２００℃に加熱したホットプレート上で１０分間乾燥した。その後、ＵＶオゾン処理を１５分間行った。次いで、このＩＴＯ付きガラス基板を真空蒸着機内に取り付け、０．００１Ｐａ以下まで減圧した。
続いて、正孔注入層３を形成した。具体的には、透明陽極２を覆うように、下記構造式の化合物ＨＩＭ−１を蒸着し、膜厚５ｎｍの正孔注入層３を形成した。
【化１５】
2016117429.tif 000017
続いて、正孔輸送層４を形成した。具体的には、正孔注入層３の上に、下記構造式の化合物ＨＴＭ−１を蒸着し、膜厚６５ｎｍの正孔輸送層４を形成した。
【化１６】
2016117429.tif 000018
続いて、発光層５を形成した。具体的には、正孔輸送層４の上に、下記構造式の化合物ＥＭＤ−１と下記構造式の化合物ＥＭＨ−１を、蒸着速度比がＥＭＤ−１：ＥＭＨ−１＝５：９５となる蒸着速度で二元蒸着し、膜厚２０ｎｍの発光層５を形成した。
【化１７】
2016117429.tif 000019
【化１８】
2016117429.tif 000020
続いて、正孔阻止層６兼電子輸送層７を形成した。具体的には、発光層５の上に、実施例１の化合物（化合物１）と下記構造式の化合物ＥＴＭ−１を、蒸着速度比が実施例１の化合物（化合物１）：ＥＴＭ−１＝５０：５０となる蒸着速度で二元蒸着し、膜厚３０ｎｍの正孔阻止層６兼電子輸送層７を形成した。
【化１９】
2016117429.tif 000021
【化２０】
2016117429.tif 000022
続いて電子注入層８を形成した。具体的には、正孔阻止層６兼電子輸送層７の上にフッ化リチウムを蒸着し、膜厚１ｎｍの電子注入層８を形成した。
最後に、アルミニウムを１００ｎｍ蒸着して陰極９を形成した。
作製した有機ＥＬ素子について、大気中、常温で直流電圧を印加したときの発光特性を測定した。結果を表１に示した。【００９９】
＜素子実施例２＞
素子実施例１において、正孔阻止層６兼電子輸送層７の材料として実施例１の化合物（化合物１）に代えて実施例２の化合物（化合物２）を用いた以外は、同様の条件で有機ＥＬ素子を作製した。作製した有機ＥＬ素子について、大気中、常温で直流電圧を印加したときの発光特性を測定した。結果を表１に示した。
【化２１】
2016117429.tif 000023
【０１００】
＜素子実施例３＞
素子実施例１において、正孔阻止層６兼電子輸送層７の材料として実施例１の化合物（化合物１）に代えて実施例３の化合物（化合物２９）を用いた以外は、同様の条件で有機ＥＬ素子を作製した。作製した有機ＥＬ素子について、大気中、常温で直流電圧を印加したときの発光特性を測定した。結果を表１に示した。
【化２２】
2016117429.tif 000024
【０１０１】
＜素子実施例４＞
素子実施例１において、正孔阻止層６兼電子輸送層７の材料として実施例１の化合物（化合物１）に代えて実施例４の化合物（化合物９６）を用いた以外は、同様の条件で有機ＥＬ素子を作製した。作製した有機ＥＬ素子について、大気中、常温で直流電圧を印加したときの発光特性を測定した。結果を表１に示した。
【化２３】
2016117429.tif 000025
【０１０２】
＜素子実施例５＞
素子実施例１において、正孔阻止層６兼電子輸送層７の材料として実施例１の化合物（化合物１）に代えて実施例５の化合物（化合物９８）を用いた以外は、同様の条件で有機ＥＬ素子を作製した。作製した有機ＥＬ素子について、大気中、常温で直流電圧を印加したときの発光特性を測定した。結果を表１に示した。
【化２４】
2016117429.tif 000026
【０１０３】
＜素子実施例６＞
素子実施例１において、正孔阻止層６兼電子輸送層７の材料として実施例１の化合物（化合物１）に代えて実施例６の化合物（化合物１００）を用いた以外は、同様の条件で有機ＥＬ素子を作製した。作製した有機ＥＬ素子について、大気中、常温で直流電圧を印加したときの発光特性を測定した。結果を表１に示した。
【化２５】
2016117429.tif 000027
【０１０４】
＜素子実施例７＞
素子実施例１において、正孔阻止層６兼電子輸送層７の材料として実施例１の化合物（化合物１）に代えて実施例７の化合物（化合物１０４）を用いた以外は、同様の条件で有機ＥＬ素子を作製した。作製した有機ＥＬ素子について、大気中、常温で直流電圧を印加したときの発光特性を測定した。結果を表１に示した。
【化２６】
2016117429.tif 000028
【０１０５】
＜素子実施例８＞
素子実施例１において、正孔阻止層６兼電子輸送層７の材料として実施例１の化合物（化合物１）に代えて実施例８の化合物（化合物１０７）を用いた以外は、同様の条件で有機ＥＬ素子を作製した。作製した有機ＥＬ素子について、大気中、常温で直流電圧を印加したときの発光特性を測定した。結果を表１に示した。
【化２７】
2016117429.tif 000029
【０１０６】
＜素子比較例１＞
素子実施例１において、正孔阻止層６兼電子輸送層７の材料として実施例１の化合物（化合物１）に代えて下記構造式の化合物ＥＴＭ−２（特許文献２参照）を用いた以外は、同様の条件で有機ＥＬ素子を作製した。作製した有機ＥＬ素子について、大気中、常温で直流電圧を印加したときの発光特性を測定した。結果を表１に示した。
【化２８】
2016117429.tif 000030
【０１０７】
素子実施例１〜素子実施例８および素子比較例１で作製した有機ＥＬ素子を用いて、素子寿命を測定した。結果を表１に示した。素子寿命は、発光開始時の発光輝度（初期輝度）を２０００ｃｄ／ｍ２として定電流駆動を行った時、発光輝度が１９００ｃｄ／ｍ２（初期輝度を１００％とした時の９５％に相当：９５％減衰）に減衰するまでの時間として測定した。
【表１】
2016117429.tif 000031
【０１０８】
表１に示す様に、駆動電圧については、素子比較例１で３．８４Ｖであったのに対し、素子実施例１〜８では３．６１〜３．８４Ｖと低電圧化した。また、発光効率については、素子比較例１で６．３５ｃｄ／Ａであったのに対し、素子実施例１〜８では６．５３〜８．４３ｃｄ／Ａと大きく向上した。電力効率についても、素子比較例１で５．２０ｌｍ／Ｗであったのに対し、素子実施例１〜８では５．３３〜７．３２ｌｍ／Ｗと大きく向上した。特に、素子寿命については、比較例１では５５時間であったのに対し、素子実施例１〜８では１８７〜３０２時間と、大きく長寿命化した。【０１０９】
このように本発明の有機ＥＬ素子は、一般的な電子輸送材料である化合物ＥＴＭ−２を用いた素子と比較して、発光効率および電力効率に優れており、長寿命の有機ＥＬ素子を実現できる。
【産業上の利用可能性】
【０１１０】
本発明のピリミジン誘導体は、電子の注入特性が良く、正孔阻止能力に優れており、薄膜状態が安定であるため、有機ＥＬ素子用の化合物として優れている。本発明のピリミジン誘導体を用いて有機ＥＬ素子を作製することにより、高い効率を得ることができると共に、駆動電圧を低下させることができ、耐久性を改善させることができる。例えば、家庭電化製品や照明の用途への展開が可能となった。
【符号の説明】
【０１１１】
１  ガラス基板
２  透明陽極
３  正孔注入層
４  正孔輸送層
５  発光層
６  正孔阻止層
７  電子輸送層
８  電子注入層
９  陰極
【図１】
2016117429.tif 000036
【図２】
2016117429.tif 000037
【図３】
2016117429.tif 000038
【図４】
2016117429.tif 000039
【図５】
2016117429.tif 000040
【図６】
2016117429.tif 000041
【図７】
2016117429.tif 000042
【図８】
2016117429.tif 000043
【図９】
2016117429.tif 000044
【図１０】
2016117429.tif 000045
【図１１】
2016117429.tif 000046
【図１２】
2016117429.tif 000047
【図１３】
2016117429.tif 000048
【図１４】
2016117429.tif 000049
【図１５】
2016117429.tif 000050
【図１６】
2016117429.tif 000051
【図１７】
2016117429.tif 000052
【図１８】
2016117429.tif 000053
【図１９】
2016117429.tif 000054
【図２０】
2016117429.tif 000055
【図２１】
2016117429.tif 000056
【図２２】
2016117429.tif 000057
【図２３】
2016117429.tif 000058
【図２４】
2016117429.tif 000059
【図２５】
2016117429.tif 000060
【図２６】
2016117429.tif 000061
【図２７】
2016117429.tif 000062
【国際調査報告】
2016117429.tif 000063
2016117429.tif 000064
2016117429.tif 000065
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