(57)【要約】      （修正有）【課題】発光デバイスにおいて使用された時に十分な寿命と十分な効率との両方を示す新規なホスト材料の提供。【解決手段】式（ＩＩ）で表されるジスピロフルオレン骨格やスピロフルオレン過格を有し、カルバゾールジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、アクリジン、ジベンゾシロール又はビピリジン等の１つ以上の置換基を有するフピロフルオン誘導体。2017081900.tif 000042【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
式（Ｉ）または（ＩＩ）によって表わされる化合物であって、
【化１】
2017081900.tif 000033
式（Ｉ）中、Ａは、単結合、または、ビフェニル、トリフェニル、
【化２】
2017081900.tif 000034
のうちの１つの二価の残基であり、それらの各々において、炭素原子に結合した１つまたは複数の水素原子は水素以外の置換基によって置換されていてもよく、Ｚは、Ｎ、Ｏ、Ｓ、およびＳｉＲから選択されるいずれか１つであり、Ｙは、Ｎ−Ｒ、Ｏ、Ｓ、またはＳｉ（Ｒ）２であり（式中、Ｒは、Ｃ１〜２０アルキルまたはアリールである）、Ｒ１およびＲ２は、独立に水素またはＣ１〜２０アルキルから選択され、
Ｘ１〜Ｘ４は、独立にスピロビフルオレニル以外の置換基から選択され、
ｌ、ｐおよびｑは、０〜４の整数であり、
ｍは、０〜３の整数であり、
【化３】
2017081900.tif 000035
式（ＩＩ）中、Ｂ１およびＢ２が同時に水素ではないことを条件として、Ｂ１およびＢ２は、独立に水素、および複素環基から選択され、
ｒは、０〜３の整数であり、
Ｘ１〜Ｘ４、ｍ、ｐ、およびｑは、式（Ｉ）で定義した通りであり、
但し、式：
【化４】
2017081900.tif 000036
の３，６−ビス−Ｎ−カルバゾリル−９，９’−スピロビフルオレンではないことを条件とする、化合物。
【請求項２】
式（Ｉ）によって表わされ、ｌ、ｍ、ｐおよびｑが０である、請求項１に記載の化合物。
【請求項３】
式（ＩＩ）によって表わされ、ｍ、ｒ、ｐおよびｑが０である、請求項１に記載の化合物。
【請求項４】
Ａが単結合である、請求項１または２に記載の化合物。
【請求項５】
Ｂ１が水素であり、Ｂ２が複素環基である、請求項１または３に記載の化合物。
【請求項６】
前記複素環基が、各々が場合により水素以外の１つまたは複数の置換基によって置換されていてもよい、カルバゾール、ジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、アクリジン、ジベンゾシロール、およびビピリジンから選択される、請求項１、３、および５のいずれか一項に記載の化合物。
【請求項７】
前記複素環基が、式（ＩＩＩ）：
【化５】
2017081900.tif 000037
によって表わされ、
式中、Ｙは、Ｎ−Ｒ、Ｏ、Ｓ、またはＳｉ（Ｒ）２（式中、Ｒは、Ｃ１〜２０アルキルまたはアリールである）であり、Ｘ５およびＸ６は、独立に水素以外の置換基から選択され、ｓは、０〜３の整数であり、ｔは、０〜４の整数である、請求項１、３、５、および６のいずれか一項に記載の化合物。
【請求項８】
前記複素環基が、式（ＩＶ）：
【化６】
2017081900.tif 000038
によって表され、
式中、Ｘ５およびＸ６は、独立に水素以外の置換基から選択され、ｓおよびｔは、独立に０〜４の整数から選択される、請求項１、３、５、および６のいずれか一項に記載の化合物。
【請求項９】
式（Ｖ）〜（ＶＩＩＩ）：
【化７】
2017081900.tif 000039
のいずれか１つによって表わされる、請求項１に記載の化合物。
【請求項１０】
以下の式：
【化８】
2017081900.tif 000040
のいずれか１つによって表わされる、請求項１に記載の化合物。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の化合物と、発光化合物とを含む、発光デバイス。
【請求項１２】
前記発光化合物が以下の化合物：
【化９】
2017081900.tif 000041
を含む、請求項１１に記載の発光デバイス。
【請求項１３】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の化合物の、有機発光デバイスにおける使用。
【請求項１４】
前記デバイスが有機発光ダイオードである、請求項１３に記載の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スピロビフルオレンをベースとした化合物および前記化合物を含む発光デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
様々な有機発光デバイス、特に小さな有機材料からのエレクトロルミネセンス（ＥＬ）に基づいた有機発光デバイスが盛んに研究され、開発されている。このような有機デバイスにおいて、形態学的に安定な非晶質薄膜を形成する能力は、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）用の小さな材料を開発するための重要な要求条件である。これは、小分子化合物が有機発光材料として使用される場合、化合物の分子が非常に小さく、その構造が非常に対称的である場合には、通常は結晶化が起こるためである。したがって、有機発光層中で用いられるとき、小分子化合物は結晶化などの形態学的変化に弱く、結晶が形成されると、それはＯＬＥＤの発光特性および有効寿命に好ましくない影響をもたらす。
【０００３】
デバイスの運転の間の熱応力は、非晶状態から熱力学的に安定な多結晶状態へのこのような相転移を引き起こす可能性があり、デバイスの著しい劣化につながる可能性がある。結果として、非晶状態を安定化するために高いガラス転移温度（Ｔｇ＞１５０℃）を特徴とする材料を設計することがきわめて重要である。運転寿命を増加させるためにデバイスの安定性を改良するため、種々のホスト材料が報告されている。特に、スピロ結合を有する材料の設計は、それらの電気工学的機能性を維持したまま強化された形態学的安定性を有するＯＬＥＤ材料を得るための非常に良い戦略であった。
【０００４】
（特許文献１）には、少なくとも２つの構成成分の混合物を含有する固体有機材料を含有する発光層が開示されている。第１のホスト構成成分は、電荷を輸送することができ且
つ凝集体を形成することもできる有機化合物である。混合物の第２の構成成分は、電荷を輸送することができる有機化合物であり、第１のホスト構成成分と混合した時に、実質的に微小な孔を含有しない連続層を形成することができる。参考として、第２の構成成分として置換フルオレン誘導体、およびスピロビフルオレン誘導体等の様々な化合物が使用されている。
【０００５】
また、（特許文献２）には、ジベンゾセレノフェン誘導体、ベンゾ［ｂ］セレノフェン誘導体、またはベンゾ［ｃ］セレノフェン誘導体などの有機セレン化合物を含有する層から製造される発光デバイスが開示されている。これらの有機セレン化合物は、燐光有機金属ドーパントのためのホストとして役立ち得る。
【０００６】
上記の特許文献の他に、スピロビフルオレン化合物を開示する種々の参照文献がある。（非特許文献１）において、カルバゾールのビルディングブロックおよび９，９’−スピロビフルオレン（スピロ）ビルディングブロックのオリゴマー、特に、効率的な色変調可能な三重項発光に適したパラおよびメタ連結オリゴマーをベースとしたホストが、三重項励起状態の性質に関して調査されている。この参照文献において、青色、緑色および赤色光発光のためのホストの正孔および電子注入の改良も、このオリゴマーについて期待される。さらに、（非特許文献２）にも、一連のスピロ結合オリゴフルオレンおよび誘導体に関する模擬実験の結果が記載されている。
【０００７】
（特許文献３）には３，６−ビス−Ｎ−カルバゾリル−９，９’スピロビフルオレンが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００６／０１４１２８７号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１０／００７２８８７号明細書
【特許文献３】特開２０１０／０２７６８１号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ（Ｗｅｉｎｈｅｉｍ，Ｇｅｒｍａｎｙ）（２００４年）、１６（１８）、１６２４〜１６２９ページ
【非特許文献２】Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ（２００８年）、４６１（１〜３）、９〜１５ページ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上に開示された材料のいずれも、発光色、寸法安定性などの、デバイスの運転条件下の他の電気光学的および加工特性を維持したまま、ＯＬＥＤ用途に必要な全ての要求条件、特に、高い燐光効率（高い三重項エネルギー）、高い形態学的安定性のために適したエネルギー準位を満たさない。したがって、上に示された要求条件の全てを満たすことができる新規なホスト材料を開発する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
驚くべきことに、添付した請求の範囲において定義された適切な置換基によって置換されたスピロビフルオレン系化合物は、発光デバイスにおいて使用された時に十分な寿命と十分な効率との両方を示すことが見出された。
【００１２】
本発明の１つの態様において、式（Ｉ）または（ＩＩ）によって表わされる化合物が以下のように提供される。
【化１】
2017081900.tif 000002
式中、Ａが単結合またはビフェニル、トリフェニル、
【化２】
2017081900.tif 000003
のうちの１つの二価の残基であり、それらの各々において炭素原子に結合した１つまたは複数の水素原子が水素以外の置換基によって置換されてもよく、ＺがＮ、Ｏ、Ｓ、およびＳｉＲから選択されるいずれか１つであり、ＹがＮ−Ｒ、Ｏ、ＳまたはＳｉ（Ｒ）２であり（ＲがＣ１〜２０アルキルまたはアリールである）、Ｒ１およびＲ２が独立に水素およびＣ１〜２０アルキルから選択され、
Ｘ１〜Ｘ４が独立にスピロビフルオレニル以外の置換基から選択され、
ｌ、ｐおよびｑが独立に０〜４の整数から選択され、
ｍが０〜３の整数であり、
【化３】
2017081900.tif 000004
式中、Ｂ１およびＢ２が同時に水素ではないことを条件に、Ｂ１およびＢ２が独立に水素、および複素環基から選択され、
ｒが０〜３の整数であり、
Ｘ１〜Ｘ４、ｍ、ｐ、およびｑが式（Ｉ）に定義された通りであり、
但し、式：
【化４】
2017081900.tif 000005
の３，６−ビス−Ｎ−カルバゾリル−９，９’−スピロビフルオレンを例外とする。
【００１３】
本発明の化合物をＯＬＥＤ、光電地または有機半導体デバイスなどの様々な用途において使用することができる。例えば、それらの化合物は、ＯＬＥＤ内の燐光エミッタのための効率的ホスト材料の役割を果たすことができる。また、本発明は、前記化合物を含むデバイス、好ましくは発光デバイスを提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】別個の電子輸送層、正孔輸送層、および発光層、ならびに他の層を有する有機発光デバイスを示す。
【図２】実施例２のデバイスの外部量子効率対輝度を示す。
【図３】実施例２のエレクトロルミネセンス（ＥＬ）スペクトルを示す。
【図４】実施例２のデバイスの寿命試験データ（Ｌ０＝２０００Ｃｄ／ｍ２においてのルミネセンス対時間）を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
スピロ結合を有する材料の設計は、それらの電気工学的機能性を維持したまま強化された形態学的安定性を有するＯＬＥＤ材料を得るための非常に良い戦略であった。この考え方は、共通ｓｐ３−混成化原子によって、等しいまたは異なった機能（発光、電荷輸送）を有する２つの分子のπ系を連結する発想に基いている。スピロ結合に加えて、本発明の化合物では、置換基を特定位置に導入してこの化合物の三重項エネルギーを制御する。
【００１６】
本発明は、式（Ｉ）または（ＩＩ）によって表わすことができるホスト材料を提供する。
【化５】
2017081900.tif 000006
式中、Ａが単結合またはビフェニル、トリフェニル、
【化６】
2017081900.tif 000007
のうちの１つの二価の残基であり、それらの各々において炭素原子に結合した１つまたは複数の水素原子が水素以外の置換基によって置換されてもよく、ＺがＮ、Ｏ、Ｓ、およびＳｉＲから選択されるいずれか１つであり、ＹがＮ−Ｒ、Ｏ、ＳまたはＳｉ（Ｒ）２であり（ＲがＣ１〜２０アルキルまたはアリールである）、Ｒ１およびＲ２が独立に水素およびＣ１〜２０アルキルから選択され、
Ｘ１〜Ｘ４が独立にスピロビフルオレニル以外の置換基から選択され、
ｌ、ｐおよびｑが０〜４の整数であり、
ｍが０〜３の整数であり、
【化７】
2017081900.tif 000008
式中、Ｂ１およびＢ２が同時に水素ではないことを条件に、Ｂ１およびＢ２が独立に水素および複素環基から選択され、
ｒが０〜３の整数であり、
Ｘ１〜Ｘ４、ｍ、ｐ、およびｑが式（Ｉ）に定義された通りであり、
但し、以下の式：
【化８】
2017081900.tif 000009
の３，６−ビス−Ｎ−カルバゾリル−９，９’−スピロビフルオレンを例外とする。
【００１７】
式ＩＩから明らかであるが、式ＩＩの化合物においてＸ１〜Ｘ４は、存在する場合（すなわちｍ、ｐ、ｑおよびｒの少なくとも１つがゼロではない場合）、Ｂ１および／またはＢ２と異なっていることをここに明記することができる。
【００１８】
いくつかの実施形態において、化合物が式（Ｉ）によって表わされ、ｌ、ｍ、ｐおよびｑが０である。他の実施形態において、化合物が式（ＩＩ）によって表わされ、ｍ、ｒ、ｐおよびｑが０である。
【００１９】
本発明によって、Ａ、Ｂ１およびＢ２はスピロビフルオレン環のメタ位置において置換されるが、その理由は、メタ位置の置換がスピロビフルオレン部分と分子の残部との間の共役を切り、高い三重項エネルギーを確保するのがよく、メタ置換されたスピロビフルオレンのオリゴマーは、パラ置換されたものと比べてより高い三重項エネルギーを有し、その結果、前者が青色エミッタのホストとしてより適しているからである。さらに、スピロ部分の存在は高いガラス転移温度をもたらし、形態学的に安定な非晶質薄膜の形成を促進し、それらは青色または白色光を生じるＯＬＥＤ発光層中のホストの本質的な特徴である。
【００２０】
本発明の具体的な態様において、Ａが単結合である。別の態様において、Ｂ１が水素であり、Ｂ２が複素環基である。複素環基は、好ましくは、カルバゾール、ジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、アクリジン、ジベンゾシロール、およびビピリジンから選択され得るがそれらに限定されず、各々が場合により水素以外の１つまたは複数の置換基によって置換されていてもよい。１つの具体的な実施形態において、複素環基が式（ＩＩＩ）によって表わされる。
【化９】
2017081900.tif 000010
式中、ＹがＮ−Ｒ、Ｏ、Ｓ、Ｓｉ（Ｒ）２であり（Ｒは、Ｃ１〜２０アルキルまたはＣ１〜２０アリールである）、Ｘ５およびＸ６が独立に水素以外の置換基から選択され、ｓが０〜３の整数であり、ｔが０〜４の整数である。
【００２１】
別の実施形態において、複素環基は、式（ＩＶ）によって表される。
【化１０】
2017081900.tif 000011
式中、Ｘ５およびＸ６が独立に水素以外の置換基から選択され、ｓおよびｔが独立に０〜４の整数から選択される。
【００２２】
より具体的な実施形態において、本発明の化合物は式（Ｖ）〜（ＶＩＩＩ）のいずれか１つによって表わされる。
【化１１】
2017081900.tif 000012
【００２３】
本発明の別の具体的な態様において、化合物は以下の式ＩＸ〜ＸＩＸのいずれか１つによって表わされる。
【化１２Ａ】
2017081900.tif 000013
【化１２Ｂ】
2017081900.tif 000014
【００２４】
本発明の化合物の合成は、任意の公知の方法によって行なうことができる。一般に、本発明の実施形態によれば、式（Ｉ）および（ＩＩ）の化合物を以下の反応スキームによって調製することができる。
【化１３】
2017081900.tif 000015
【化１４】
2017081900.tif 000016
式中、Ｘは、ハロゲン、好ましくは臭素原子などの脱離基である。
【００２５】
本発明は、上記の式（Ｉ）または（ＩＩ）のスピロビフルオレン化合物と発光化合物とを含む発光デバイスを対象としている。適した発光化合物は当該技術分野に公知のおよび今後開発される発光化合物から選択することができ、例えば、限定しないが、米国特許出願公開第２００８／２３８３０５号明細書に開示された式（ＸＸ）によって表わされる金属錯体から選択することができる。
【化１５】
2017081900.tif 000017
【００２６】
上述の金属錯体、特にイリジウム錯体は、スペクトルの可視領域において燐光発光を示すことができる。具体的な実施形態において、発光化合物は、スペクトルの青色領域において燐光発光を示す。
【００２７】
本発明の別の態様は、式（Ｉ）または（ＩＩ）の化合物と、発光化合物、とりわけ金属錯体とを含むＯＬＥＤに関する。
【００２８】
本発明の別の態様は、ＯＬＥＤにおける、式（Ｉ）または（ＩＩ）の化合物と、上に定義された金属錯体などの発光化合物との使用に関する。
【００２９】
ＯＬＥＤデバイスは一般に、
ガラス基材と、
酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）アノードなどの略透明なアノードと、
正孔輸送層（ＨＴＬ）と、
発光層（ＥＭＬ）と、
電子輸送層（ＥＴＬ）と、
Ａｌ層などの略金属カソードとを含む。発光層はホスト材料を含み、また、発光材料（ドーパント）も含む。発光材料は、電圧がデバイスの両端に印加される時に発光するようになっている。発光材料は、燐光エミッタ、より具体的には、上記の式（ＩＸ）によって表わされるイリジウム錯体などのイリジウム錯体であり得る。それらの層は、米国特許出願公開第２０１０／０１９０９８４号明細書に列挙されているように、当該技術分野に公知であり、その内容を全体において本願に組み込む。
【００３０】
スピロビフルオレン化合物を含むホスト層において発光材料をドーパントとして使用する場合、発光材料は、ホストとドーパントとの全重量に対して少なくとも１ｗｔ％、具体的には少なくとも３ｗｔ％、より具体的には少なくとも５ｗｔ％の量において一般に使用する。さらに、発光材料は、多くても３０ｗｔ％、具体的には多くても２５ｗｔ％の量において一般に使用する。
【００３１】
また、本発明は、ＯＬＥＤ、光電地または有機半導体デバイスにおける本発明による化合物の使用に関する。
【実施例】
【００３２】
以下に、本発明を、実施例および比較例を参照して詳細に説明する。しかしながら、これらの実施例は、いかなる意味においても本発明の範囲を限定すると解釈されるべきではない。さらに、単位は、別記しない限り重量によって表わされる。
【００３３】
［合成の方法］
全ての反応は不活性雰囲気下で達成される。使用したボロン酸エステルは、購入するかまたは通常の方法に従って合成した。溶剤および試薬は、受入れたままで使用した。デバイスにおいて試験された全ての生成物は、２回昇華させた。
【００３４】
［合成の実施例１］
【化１６】
2017081900.tif 000018
【００３５】
［３，６−ジブロモ−フルオレノン］
【化１７】
2017081900.tif 000019
この化合物は、Ｙｏｎｇ  Ｃａｏらの方法（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ．（２００８），２０，２３５９−２３６４）に従って合成した。
【００３６】
［３，６−ジブロモ−スピロビフルオレン（３，６−Ｄｉ−Ｂｒ−ＳＢＦ）］
【化１８】
2017081900.tif 000020
３−ブロモスピロビフルオレンの形成のために以下に使用した方法に従って、ジブロモ化合物を４８％の収量で単離した。
【００３７】
［化合物ＸＶＩ］
【化１９】
2017081900.tif 000021
３当量のジベンゾフランのボロン酸エステル（１７．１ミリモル）および３，６−Ｄｉ−Ｂｒ−ＳＢＦ（５．７ミリモル）を、トルエン中に可溶化した。次に、触媒Ｐｄ（ＰＰｈ３）４、Ｎａ２ＣＯ３およびＥｔＯＨを添加し、媒体を加温して２４時間還流した。蒸発および通常の後処理の後、白色の固体が回収され、フラッシュクロマトグラフィーにより所望の生成物が得られた（収量６０％）。
【００３８】
［合成の実施例２〜６］
【化２０】
2017081900.tif 000022
【００３９】
［３−ブロモ−フルオレノン］
【化２１】
2017081900.tif 000023
三方フラスコ内で６０ｍｌの水を８．９ｍｌのＨＣｌ（３７％ｗ／ｗ、２．１当量）に添加し、媒体を０℃に冷却した。５０ｍｌの水に溶解されたＮａＮＯ２（１．５当量）を０℃において滴下により添加した。この添加の終了時に、アセトン／水（４００／２３０ｍｌ）の混合液中に可溶化された４−アミノ−２−ブロモベンゾフェノン（１当量、１５．０ｇ、５１．６ミリモル）を注意深く添加した。室温において３０分経過後に、混合物を３時間６０℃に加温した。
【００４０】
塩化メチレンによる抽出および有機相の蒸発後に、褐色固体が回収され（１７．４ｇ）、フラッシュクロマトグラフィーを行った。ヘキサンによる結晶化後に高純度化合物が得られた（４．２ｇ、３２％の収量）。
【００４１】
［３−ブロモ−スピロビフルオレン（３−ＳＢＦ）］
【化２２】
2017081900.tif 000024
この化合物を３−ブロモフルオレノンから２工程で製造した。最初に、２−ブロモビフェニル（１．０５当量、４．０ｇ、１６．５ミリモル）を１０２ｍｌの無水ジエチルエーテル（Ｅｔ２Ｏ）中に溶解させた。この溶液を−６０℃に冷却し、ＢｕＬｉ（１．１６当量）を滴下により添加した。この温度において１０分経過後、白色沈殿物が生じ、それは、媒体が室温に温まった時に再び溶解した。次に、３−ブロモフルオレノンを添加し、反応混合物を一晩４５℃に放置した。
【００４２】
ＮＨ４Ｃｌ（５％水溶液、２６０ｍｌ）の添加およびＥｔ２Ｏによる抽出後、７．０ｇのアルコールが得られた。この固体を１４１ｍｌのＡｃＯＨ中に溶解させ、７８ｍｌのＨＣｌ／ジオキサン（２０当量）の添加によって加水分解させた。溶剤を蒸発させた後、固体をクロマトグラフィに供し、５．８６ｇの目標化合物（９４％の収量）を得た。
【００４３】
［ジスピロビフルオレン（化合物Ｖ）］
【化２３】
2017081900.tif 000025
３−ＢｒＳＢＦ（５．３ｇ、１４．５ミリモル）を、室温にて、１２５ｍｌの無水ＴＨＦ中に溶解させた。Ｚｎ（１．５４当量）およびＥｔ４Ｎｉ（１当量）を反応物に添加し、全混合物を２時間の間６５℃に加温した。次にＮｉＢｒ２（ＰＰｈ３）２を添加し、媒体を加温して７２時間還流した。反応の間、０．０５当量のニッケル触媒を添加することができた。４８時間後に反応を止めて、反応媒体を、シリカパッドを通して濾過した。フラッシュクロマトグラフィーの後、二量体が３０％の収量で回収された（ｍ＝１．４１ｇ）。
【００４４】
［３−Ｎ−カルバゾール−スピロビフルオレン（化合物ＩＸ）］
【化２４】
2017081900.tif 000026
Ｐｄ−ビスジベンジリデンアセトンＰｄ（ｄｂａ）２（触媒、４％モル）およびトリス−ｔ−ブチルホスフィン（Ｐ（ｔＢｕ）３、０．２ｅｑ）を二方フラスコ内のトルエン中に室温で導入した。窒素下で１５分後、他の試薬〔３Ｂｒ−ＳＢＦ（１．９ｇ、４．８ミリモル）、カルバゾール（０．８４ｇ、５．０ミリモル）およびｔＢｕＯＮａ（１．４４ｇ、１５ミリモル）〕を導入し、反応媒体を３時間の間９０℃に加温した。濾過および溶剤の蒸発後に、固体をフラッシュクロマトグラフィに供し、１．７ｇの化合物ＩＸを得た（収量７４％、３．５ミリモル）。
【００４５】
［３−ジベンゾチオフェン−スピロビフルオレン（化合物Ｘ）］
【化２５】
2017081900.tif 000027
ジベンゾチオフェンのボロン酸エステルを、ジベンゾフランのボロン酸エステルの代わりに使用したこと以外は下記化合物ＸＩと同じ方法で、化合物Ｘを調製した（収量６５％）。
【００４６】
［３−（Ｎ−トリル−カルバゾール）−スピロビフルオレン（化合物ＸＩＶ）］
【化２６】
2017081900.tif 000028
Ｎ−トリル−３−ボロン酸エステルカルバゾール（５．３ミリモル、２．１ｅｑ）を入れたフラスコに、３−Ｂｒ−ＳＢＦ（１ｅｑ、２．５ミリモル、１．０ｇ）およびＰｄ（ＰＰｈ３）４（２％モル、５８ｍｇ）、トルエン（５０ｍｌ）、ＥｔＯＨ（１０ｍｌ）および５当量のＮａ２ＣＯ３の２Ｍ水溶液（５当量）を添加した。２日間還流させながら撹拌した後に、反応を冷却し、生成物をエーテルで抽出した。有機相を水およびブラインで洗浄した。無水ＭｇＳＯ４上で乾燥させ、溶剤を真空蒸発させた後、生成物をフラッシュクロマトグラフィーによって回収した（ｍ＝１．４ｇ、収量９５％）。
【００４７】
［３−ジベンゾフラン−スピロビフルオレン（化合物ＸＩ）］
【化２７】
2017081900.tif 000029
化合物ＸＶＩと同様に、ジベンゾフランのボロン酸エステル（９．１ミリモル）および３−Ｂｒ−ＳＢＦ（５．７ミリモル）をトルエン中に溶解させた。次に触媒Ｐｄ（ＰＰｈ３）４、Ｎａ２ＣＯ３およびＥｔＯＨを添加し、媒体を加温して２０時間還流させた。蒸発および通常の後処理の後、４．５ｇの固体が回収され、クロマトグラフィーによって１．５６ｇの高純度生成物が得られた（収量５４％）。
【００４８】
［本発明のスピロビフルオレン化合物の特性決定］
スピンコーティング技術によって堆積させた正孔注入層以外は、全てのデバイスの実施例を高真空熱蒸発によって製造した。アノード電極は１２０ｎｍの酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）であった。カソードは、１ｎｍのＬｉＦと、その後の１００ｎｍのＡｌとから成った。製造後すぐに全てのデバイスをエポキシ樹脂で封止されたガラス蓋に窒素グローブボックス（＜１ｐｐｍのＨ２ＯおよびＯ２）内で封入し、湿分ゲッターをパッケージ内に取り入れた。浜松ホトニクス製のＣ９９２０−１２外部量子効率測定システムを用いてデバイスを光学的および電気的に特性決定した。ＥＱＥは、％単位で表された外部量子効率を指し、ＰＥはｌｍ／Ｗ単位で表された出力効率を指し、ＣＩＥは１９３１国際照明委員会（１９３１  Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｅ  ｄｅ  ｌ’Ｅｃｌａｉｒａｇｅ）（ＣＩＥ）座標を指す。寿命試験は、デバイスを室温において直流で駆動することによって行った。ＬＴ５０は寿命の尺度であり、デバイスを定電流で駆動した場合に光の出力が初期値の５０％低下する時間に相当する。
【００４９】
実施例１および２の有機積層体は、ＩＴＯ表面から順に、スピンコーティングによって堆積され１０分間の間２００℃の熱板上で乾燥された６０ｎｍのＰｌｅｘｃｏｒｅ  ＯＣ  ＡＱ−１１００（Ｐｌｅｘｔｒｏｎｉｃｓ  Ｉｎｃ．から供給されたもの）；正孔輸送層（ＨＴＬ）としての、３０ｎｍのＮ，Ｎ’−ビス（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（フェニル）−ベンジジン（□−ＮＰＤ）；発光層（ＥＭＬ）としての、９％、１２．５％または１５％のｍｃ３（式２０のＩｒ−錯体）がドープされた３０ｎｍの化合物Ｖまたは化合物ＩＸ；ブロッキング層（ＢＬ）としての、５ｎｍの３，３’−ジ（９Ｈ−カルバゾル−９−イル）ビフェニル（ｍＣＢＰ）；および電子輸送層（ＥＴＬ）としての、４０ｎｍのビス（２−メチル−８−キノリノラート）−４−（フェニルフェノラト）アルミニウム（ＢＡｌｑ）から成った。
【００５０】
比較例１では、ＥＴＬとしてのトリス（８−ヒドロキシ−キノリナト）アルミニウム（Ａｌｑ３）と一緒に、ホスト材料およびブロッキング層としてＤＣｚＴを使用し、比較例２では、ホスト材料としてｍＣＢＰを使用したこと以外は、比較例１および２を実施例１および２と同様に製造した。
【００５１】
デバイスの構造を表１にまとめた。表２は、それらのデバイスについての測定結果を示す。パーセンテージは重量％単位である。本明細書において、ＤＣｚＴ、ｍＣＢＰ、化合物Ｖおよび化合物ＩＸは以下の構造を有する。
【化２８】
2017081900.tif 000030
【００５２】
【表１】
2017081900.tif 000031
【００５３】
表２に示されるように、本発明のホスト材料は、比較例よりも良い効率および寿命を示した。特に、１０００Ｃｄ／ｍ２の初期輝度において、デバイスの寿命の結果は、本発明のホスト材料を導入したデバイスは比較例と比べて少なくとも２０％の改良があったことを示す。
【００５４】
【表２】
2017081900.tif 000032
【００５５】
本発明の範囲および精神から逸脱することなく、本発明に様々な改良および変更が実施できることは当業者には明らかであろう。従って、本開示は、添付されたクレームおよびそれらの同等物の範囲内にあるならば本発明の改良および変型に及ぶものとする。
【図１】
2017081900.tif 000043
【図２】
2017081900.tif 000044
【図３】
2017081900.tif 000045
【図４】
2017081900.tif 000046
【手続補正書】
【提出日】平成29年2月28日(2017.2.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
式（Ｉ）または（ＩＩ）によって表わされる化合物であって、
【化１】
2017081900.tif 000047
式（Ｉ）中、Ａは、ビフェニル、トリフェニル、
【化２】
2017081900.tif 000048
のうちの１つの二価の残基であり、それらの各々において、炭素原子に結合した１つまたは複数の水素原子は水素以外の置換基によって置換されていてもよく、Ｚは、Ｏ、Ｓ、およびＳｉＲから選択されるいずれか１つであり、Ｙは、Ｏ、Ｓ、またはＳｉ（Ｒ）２であり（式中、Ｒは、Ｃ１〜２０アルキルまたはアリールである）、Ｒ１およびＲ２は、独立に水素またはＣ１〜２０アルキルから選択され、
ｌ、ｍ、ｐおよびｑは、０であり、
【化３】
2017081900.tif 000049
式（ＩＩ）中、Ｂ１およびＢ２が同時に水素ではないことを条件として、Ｂ１およびＢ２は、独立に水素、および複素環基から選択され、
ｍ、ｒ、ｐおよびｑは、０であり、
前記複素環基が、式（ＩＩＩ）によって表され、
【化４】
2017081900.tif 000050
式（ＩＩＩ）中、Ｙは、Ｏ、Ｓ、またはＳｉ（Ｒ）２（式中、ＲはＣ１〜２０アルキルまたはアリールである）であり、Ｘ５およびＸ６は、独立に水素以外の置換基から選択され、ｓは、０〜３の整数であり、ｔは、０〜４の整数である、化合物。
【請求項２】
式（Ｉ）によって表わされる、請求項１に記載の化合物。
【請求項３】
式（ＩＩ）によって表わされる、請求項１に記載の化合物。
【請求項４】
Ｂ１が水素であり、Ｂ２が複素環基である、請求項１または３に記載の化合物。
【請求項５】
式（ＩＩＩ）中のｓおよびｔが０である、請求項１、３または４に記載の化合物。
【請求項６】
式（ＶＩ）〜（ＶＩＩＩ）：
【化５】
2017081900.tif 000051
のいずれか１つによって表わされる、請求項１に記載の化合物。
【請求項７】
式（Ｘ）〜（ＸＩＩＩ）および（ＸＶＩ）：
【化６】
2017081900.tif 000052
のいずれか１つによって表わされる、請求項１に記載の化合物。
【請求項８】
式（ＩＩ）によって表される化合物であって、
【化７】
2017081900.tif 000053
式（ＩＩ）中、Ｂ１は水素であり、Ｂ２は複素環基であり、
ｍ、ｒ、ｐおよびｑは、０であり、
前記複素環基が、式（ＩＩＩ）または式（ＩＶ）によって表され、
【化８】
2017081900.tif 000054
式（ＩＩＩ）中、Ｙは、Ｎ−Ｒ、Ｏ、Ｓ、またはＳｉ（Ｒ）２（式中、Ｒは、Ｃ１〜２０アルキルまたはアリールである）であり、Ｘ５およびＸ６は、独立に水素以外の置換基から選択され、ｓは、０〜３の整数であり、ｔは、０〜４の整数であり、
【化９】
2017081900.tif 000055
式（ＩＶ）中、Ｘ５およびＸ６は、独立に水素以外の置換基から選択され、ｓおよびｔは、独立に０〜４の整数から選択される、化合物。
【請求項９】
式（ＩＩＩ）中のｓおよびｔが０である、請求項８に記載の化合物。
【請求項１０】
式（ＩＶ）中のｓおよびｔが０である、請求項８に記載の化合物。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の化合物と、発光化合物とを含む、発光デバイス。
【請求項１２】
前記発光化合物が以下の化合物：
【化１０】
2017081900.tif 000056
を含む、請求項１１に記載の発光デバイス。
【請求項１３】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の化合物の、有機発光デバイスにおける使用。
【請求項１４】
前記有機発光デバイスが有機発光ダイオードである、請求項１３に記載の使用。
【外国語明細書】
2017081900000001.pdf