JP6592439B2 - 新規有機エレクトロルミネッセンス化合物、ならびにそれを含む多成分ホスト材料及び有機エレクトロルミネッセンス素子 - Google Patents

Description

本開示は、新規有機エレクトロルミネッセンス化合物、並びにそれを含む多成分ホスト材料及び有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。

エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子は、より広い視野角、より高いコントラスト比、及びより迅速な応答時間を提供するという点で利点がある自発光素子である。有機ＥＬ素子は、発光層を形成するための材料として小さな芳香族ジアミン分子及びアルミニウム錯体を用いて、Ｅａｓｔｍａｎ Ｋｏｄａｋによって最初に開発された［Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．５１，９１３，１９８７］。

一般的に、有機ＥＬ素子は、陽極と、陰極と、陽極と陰極との間に配置された有機層とを備える構造を有する。正孔及び電子は、それぞれ、陽極及び陰極から有機層に注入され、化合物は、正孔と電子との再結合によって励起状態となり、励起状態の減衰により、エネルギーは、発光を伴って基底状態に緩和する。有機ＥＬ素子の有機層は、正孔注入層、正孔輸送層、電子阻止層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層、電子注入層等を備える。有機層を調製するための材料は、正孔注入材料、正孔輸送材料、電子阻止材料、発光材料、正孔阻止材料、電子輸送材料、電子注入材料等を含む。

有機ＥＬ素子の発光効率を決定する最も重要な要因は、発光材料である。発光材料は、高い量子効率、高い電子移動度、及び高い正孔移動度を有する必要がある。さらに、発光材料によって形成される発光層は、均一かつ安定でなければならない。発光によって可視化される色に依存して、発光材料は、青色、緑色、または赤色発光材料として分類することができ、黄色または橙色発光材料が、その中にさらに含まれてもよい。さらに、励起状態に依存して、発光材料は、蛍光材料（一重項状態）及びリン光材料（三重項状態）として分類することができる。蛍光材料は、有機ＥＬ素子に広く使用されてきた。しかしながら、リン光材料は、蛍光材料と比較して、電気を光に変換するための発光効率を４倍に高め、より長い寿命を有するように電力消費を低減することができるため、リン光発光材料の開発は広く研究されている。

それぞれ、赤色、緑色、及び青色発光材料として、ビス（２−（２’−ベンゾチエニル）−ピリジナト−Ｎ，Ｃ３’）イリジウム（アセチルアセトナト）（（ａｃａｃ）Ｉｒ（ｂｔｐ）_２）、トリス（２−フェニルピリジン）イリジウム（Ｉｒ（ｐｐｙ）_３）、及びビス（４，６−ジフルオロフェニルピリジナト−Ｎ，Ｃ２）ピコリナトイリジウム（Ｆｉｒｐｉｃ）を含むイリジウム（ＩＩＩ）錯体が、リン光材料として広く知られている。

発光材料は、色純度、発光効率、及び安定性を向上させるようにホスト材料とドーパントとを組み合わせることによって調製することができる。ホスト材料／ドーパント系を発光材料として使用する場合、ホスト材料がＥＬ素子の効率及び性能に大きく影響するため、それらの選択は重要である。現在のところ、４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾル−ビフェニル（ＣＢＰ）が、最も広く知られているリン光材料のホスト材料である。最近、Ｐｉｏｎｅｅｒ（Ｊａｐａｎ）らが、正孔阻止材料として知られるバソクプロイン（ＢＣＰ）及びアルミニウム（ＩＩＩ）ビス（２−メチル−８−キノリネート）（４−フェニルフェノレート）（ＢＡｌｑ）等をホスト材料として使用して、高性能有機ＥＬ素子を開発した。

従来のリン光ホスト材料は、良好な発光特性を提供するが、それらは以下の欠点を有する：（１）それらのガラス転移温度が低く、熱安定性が不良であるため、真空での高温蒸着プロセスの間に劣化が生じる可能性がある。（２）有機ＥＬ素子の電力効率は、［（π／電圧）×電流効率］によって得られ、電力効率は電圧に反比例する。リン光ホスト材料を含む有機ＥＬ素子は、蛍光材料を含む素子よりも高い電流効率（ｃｄ／Ａ）を提供するが、著しく高い駆動電圧が必要である。よって、電力効率（ｌｍ／Ｗ）の観点において利点は存在しない。（３）さらに、有機ＥＬ素子の動作寿命は短く、発光効率はなおも改善を必要とする。

したがって、良好な特性を有する有機ＥＬ素子を提供するためには、有機ＥＬ素子内の有機層を調製するための材料、特に、発光層を調製するためのホストまたはドーパントが、適切に選択されなければならない。

韓国特許出願公開第１０−２０１０−０１０５０９９号は、発光層のホスト材料として、縮合５環を有する複素環化合物を開示している。しかしながら、前記参考文献の化合物を使用した有機エレクトロルミネッセンス素子は、電力効率、発光効率、寿命、色純度において満足できるものではない。

本開示の目的は、低い駆動電圧、長い寿命、高い色純度、ならびに良好な電流効率及び電力効率を示す有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することができる有機エレクトロルミネッセンス化合物、ならびにそれを含む多成分ホスト材料及び有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することである。

本発明者は、以下の式１によって表される有機エレクトロルミネッセンス化合物によって上記目的を達成することができることを発見した。

式中、Ａｒ_１は、置換もしくは非置換の（３〜３０員）ヘテロアリール、または置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリールを表し；

Ｌ_１は、単結合、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリーレン、または置換もしくは非置換の（３〜３０員）ヘテロアリーレンを表し；

環Ａは、

を表し；環Ｂは、

を表し；

Ｙは、Ｏ、Ｓ、Ｎ（Ｒ_６）、またはＣ（Ｒ_４）（Ｒ_５）を表し；Ｘは、Ｏ、Ｓ、Ｎ（Ｒ_６）、またはＣ（Ｒ_７）（Ｒ_８）を表すが；但し、Ｘ及びＹの両方が同時にＮ（Ｒ_６）であることはできないものとし；

Ｒ_１〜Ｒ_３は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、シアノ、カルボキシ、ニトロ、ヒドロキシ、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換もしくは非置換の（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル、置換もしくは非置換の（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルケニル、置換もしくは非置換の（３〜７員）ヘテロシクロアルキル、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、置換もしくは非置換の（３〜３０員）ヘテロアリール、−ＮＲ_９Ｒ_１０、または−ＳｉＲ_１１Ｒ_１２Ｒ_１３を表すか、あるいは隣接する置換基（複数可）と結合して、置換または非置換の（Ｃ３−Ｃ３０）の、単環式または多環式の脂環式環または芳香環を形成してもよく；

Ｒ_４〜Ｒ_１３は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、置換もしくは非置換の（３〜３０員）ヘテロアリール、置換もしくは非置換の（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル、置換もしくは非置換の（５〜７員）ヘテロシクロアルキル、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリール（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、−ＮＲ_１４Ｒ_１５、−ＳｉＲ_１６Ｒ_１７Ｒ_１８、シアノ、ニトロ、またはヒドロキシを表すか、あるいは隣接する置換基（複数可）と結合して、置換または非置換の（Ｃ３−Ｃ３０）の、単環式または多環式の脂環式環または芳香環を形成してもよく；

Ｒ_１４〜Ｒ_１８は、Ｒ_４〜Ｒ_１３と同じ定義を有し；

脂環式環または芳香環の炭素原子（複数可）は、窒素、酸素、及び硫黄から選択される少なくとも１つのヘテロ原子で置き換えられてもよく；

ヘテロアリール（ヘテロアリーレン）及びヘテロシクロアルキルは、Ｂ、Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｐ（＝Ｏ）、Ｓｉ、及びＰから選択される少なくとも１つのヘテロ原子を含有し；

ａ、ｂ、及びｃは、それぞれ独立して、１〜４の整数を表し；ａ、ｂ、またはｃは、２以上の整数を表し、Ｒ_１、Ｒ_２、またはＲ_３の各々は、同じかまたは異なってもよいが；

但し、上記式１の化合物は、以下の式２によって表され、Ｒ_１〜Ｒ_３のうちのいずれか１つと隣接する置換基（複数可）との間に形成されてもよい環は、置換されたナフタレン環ではないものとする。

本開示の有機エレクトロルミネッセンス化合物は、従来の化合物と比べて、より高い色純度、より長い寿命、及びより良好な発光効率を提供することができる。従って、本開示の化合物を発光層のホスト材料として使用する有機エレクトロルミネッセンス素子は、より高い色純度、より低い駆動電圧、より長い寿命、より良好な発光効率、特に、より良好な電流効率及び改善された電力消費を示すことができる。

これ以降、本開示を詳細に記載する。しかしながら、以下の記載は、本開示を説明することを意図するものであって、決して本開示の範囲を制限することを意味するものではない。

本開示は、上記式１の有機エレクトロルミネッセンス化合物、それを含む有機エレクトロルミネッセンス材料、及び該材料を含む有機エレクトロルミネッセンス素子を提供する。

本明細書において、「（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（アルキレン）」は、１〜３０個、好ましくは１〜２０個、より好ましくは１〜１０個の炭素原子を有する直鎖または分岐鎖のアルキル（アルキレン）を示し、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル等を含む。「（Ｃ２−Ｃ３０）アルケニル」は、２〜３０個、好ましくは２〜２０個、より好ましくは、２〜１０個の炭素原子を有する直鎖または分岐鎖のアルケニルを示し、ビニル、１−プロペニル、２−プロペニル、１−ブテニル、２−ブテニル、３−ブテニル、２−メチル−２−ブテニル等を含む。「（Ｃ２−Ｃ３０）アルキニル」は、２〜３０個、好ましくは２〜２０個、より好ましくは、２〜１０個の炭素原子を有する直鎖または分岐鎖のアルキニルを示し、エチニル、１−プロピニル、２−プロピニル、１−ブチニル、２−ブチニル、３−ブチニル、１−メチル−２−ペンチニル等を含む。「（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル」は、３〜３０個、好ましくは３〜２０個、より好ましくは３〜７個の炭素原子を有する単環式または多環式の炭化水素を意味し、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル等を含む。「（３〜７員）ヘテロシクロアルキル」は、Ｂ、Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｐ（＝Ｏ）、Ｓｉ、及びＰからなる群から選択される少なくとも１つのヘテロ原子、好ましくは、Ｏ、Ｓ、及びＮを含む、３〜７個、好ましくは５〜７個の環骨格原子を有するシクロアルキルを意味し、テトラヒドロフラン、ピロリジン、チオラン、テトラヒドロピラン等を含む。さらに、「（Ｃ６−Ｃ３０）アリール（アリーレン）」は、芳香族炭化水素に由来する、６〜３０個、好ましくは６〜２０個、より好ましくは６〜１５個の環骨格炭素原子を有する単環式環または縮合環を意味し、フェニル、ビフェニル、ターフェニル、ナフチル、フルオレニル、フェナントレニル、アントラセニル、インデニル、トリフェニレニル、ピレニル、テトラセニル、ペリレニル、クリセニル、ナフタセニル、フルオランテニル等を含む。「（３〜３０員）ヘテロアリール（ヘテロアリーレン）」は、Ｂ、Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｐ（＝Ｏ）、Ｓｉ、及びＰからなる群から選択される少なくとも１つ、好ましくは１〜４個のヘテロ原子を含む、３〜３０個、好ましくは３〜２０個、より好ましくは３〜１５個の環骨格原子を有するアリール基を示し；単環式環、または少なくとも１つのベンゼン環と縮合した縮合環であってもよく；部分的に飽和していてもよく、少なくとも１つのヘテロアリールまたはアリール基を単結合（複数可）によってヘテロアリール基に結合させることによって形成されたものであってもよく；単環式環型ヘテロアリール、例えば、フリル、チオフェニル、ピロリル、イミダゾリル、ピラゾリル、チアゾリル、チアジアゾリル、イソチアゾリル、イソオキサゾリル、オキサゾリル、オキサジアゾリル、トリアジニル、テトラジニル、トリアゾリル、テトラゾリル、フラザニル、ピリジル、ピラジニル、ピリミジニル、ピリダジニル等、及び縮合環型ヘテロアリール、例えば、ベンゾフラニル、ベンゾチオフェニル、イソベンゾフラニル、ジベンゾフラニル、ジベンゾチオフェニル、ベンゾナフトフラニル、ベンゾナフトフラニルチオフェニル、ベンゾイミダゾリル、ベンゾチアゾリル、ベンゾイソチアゾリル、ベンゾイソオキサゾリル、ベンゾオキサゾリル、イソインドリル、インドリル、インダゾリル、ベンゾチアジアゾリル、キノリル、イソキノリル、シンノリニル、キナゾリニル、キノキサリニル、カルバゾリル、ベンゾカルバゾリル、ナフチリジニル、フェノキサジニル、カルバゾリル、ベンゾジオキソリル等を含む。さらに、「ハロゲン」は、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、及びＩを含む。

本明細書において、「置換または非置換の」という表現における「置換」は、特定の官能基の水素原子が、別の原子または基、すなわち置換基で置き換えられていることを意味する。本開示の式１において、Ａｒ_１、Ｌ_１、Ｘ、Ｙ、及びＲ_１〜Ｒ_３における置換（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル、置換（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルケニル、置換（３〜７員）ヘテロシクロアルキル、置換（Ｃ６−Ｃ３０）アリール(アリーレン)、置換（３〜３０員）ヘテロアリール（ヘテロアリーレン）、置換（Ｃ６−Ｃ３０）アリール（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、または置換（Ｃ３−Ｃ３０）の、単環式もしくは多環式の脂環式環もしくは芳香環の置換基は、それぞれ独立して、重水素、ハロゲン、シアノ、カルボキシ、ニトロ、ヒドロキシ、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、ハロ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、（Ｃ２−Ｃ３０）アルケニル、（Ｃ２−Ｃ３０）アルキニル、（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシ、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルチオ、（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル、（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルケニル、（３〜７員）ヘテロシクロアルキル、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールオキシ、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールチオ、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールで置換されていないかまたは置換された（３〜３０員）ヘテロアリール、（３〜３０員）ヘテロアリールで置換されていないかまたは置換された（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、トリ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルシリル、トリ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、ジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルジ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、アミノ、モノまたはジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルアミノ、モノまたはジ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールアミノ、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリールアミノ、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルカルボニル、（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシカルボニル、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールカルボニル、ジ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールボロニル、ジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルボロニル、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリールボロニル、（Ｃ６−Ｃ３０）アリール（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、及び（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリールからなる群から選択される少なくとも１つである。

好ましくは、式１の化合物は、以下の式２〜５のいずれか１つによって表されてもよく、

式中、Ａｒ_１、Ｌ_１、Ｘ、Ｙ、Ｒ_１〜Ｒ_３、ａ、ｂ、及びｃは、式１に定義される通りである。

Ａｒ_１は、好ましくは、置換もしくは非置換の（５〜２０員）ヘテロアリール、または置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ２０）アリールを表してもよい。Ａｒ_１の置換された基の置換基は、（Ｃ６−Ｃ２０）アリール、（６〜２０員）ヘテロアリール、またはモノもしくはジ−（Ｃ６−Ｃ２０）アリールアミノであってもよい。本開示の一実施形態によれば、Ａｒ_１は、置換または非置換の窒素含有（５〜２０員）ヘテロアリールを表してもよく；具体的には、置換または非置換のトリアジニル、置換または非置換のピリミジニル、置換または非置換のピリジル、置換または非置換のピラジニル、置換または非置換のキノリル、置換または非置換のイソキノリル、置換または非置換のキナゾリニル、置換または非置換のナフチリジニル、及び置換または非置換のキノキサリニルからなる群から選択されてもよい。上記実施形態において、Ａｒ_１の置換された基の置換基は、好ましくは（Ｃ６−Ｃ２０）アリールまたは（５〜２０員）ヘテロアリールであってもよく、具体的には、フェニル、ナフチル、ビフェニル、ベンゾフラニル、ベンゾチオフェニル、ジベンゾフラニル、及びジベンゾチオフェニルから選択される少なくとも１つであってもよい。

Ｌ_１は、好ましくは、単結合、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ２０）アリーレン、または置換もしくは非置換の（５〜２０員）ヘテロアリーレン；より好ましくは、単結合、または置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ２０）アリーレンを表してもよい。具体的には、Ｌ_１は、単結合、置換もしくは非置換のフェニレン、置換もしくは非置換のビフェニレン、または置換もしくは非置換のナフチレンを表してもよい。

好ましくは、Ｘ及びＹは、それぞれ独立して、Ｏ、Ｓ、及びＮ（Ｒ_６）から選択されてもよいが；但し、Ｘ及びＹの両方が同時にＮ（Ｒ_６）であることはできないものとする。本開示の一実施形態によれば、Ｘ及びＹは、それぞれ独立して、Ｏ及びＳから選択されてもよい。本開示の別の実施形態によれば、Ｘ及びＹは、それぞれ独立して、Ｏ及びＳから選択されてもよく、Ｘ及びＹのうちの少なくとも１つは、Ｓであってもよい。Ｒ_６は、好ましくは、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、具体的には、置換もしくは非置換のフェニル、置換もしくは非置換のナフチル、または置換もしくは非置換のビフェニルを表してもよい。

Ｒ_１〜Ｒ_３は、それぞれ独立して、好ましくは、水素、重水素、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ２０）アルキル、置換もしくは非置換の（Ｃ３−Ｃ２０）シクロアルキル、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、置換もしくは非置換の（３〜３０員）ヘテロアリール、−ＮＲ_９Ｒ_１０、または−ＳｉＲ_１１Ｒ_１２Ｒ_１３を表してもよいか、あるいは隣接する置換基（複数可）と結合して、置換または非置換の（Ｃ３−Ｃ３０）の、単環式または多環式の脂環式環または芳香環を形成してもよい。より好ましくは、Ｒ_１〜Ｒ_３の定義における単環式または多環式の芳香環は、ナフタレン環及びフェナントレン環ではない。Ｒ_９〜Ｒ_１３は、好ましくは、置換または非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリールを表してもよい。具体的には、Ｒ_１〜Ｒ_３は、水素を表してもよい。

本開示の一実施形態によれば、Ａｒ_１は、置換もしくは非置換の（５〜２０員）ヘテロアリール、または置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ２０）アリールを表し；Ｌ_１は、単結合、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ２０）アリーレン、または置換もしくは非置換の（５〜２０員）ヘテロアリーレンを表し；Ｒ_１〜Ｒ_３は、それぞれ独立して、水素、重水素、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ２０）アルキル、置換もしくは非置換の（Ｃ３−Ｃ２０）シクロアルキル、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、置換もしくは非置換の（３〜３０員）ヘテロアリール、−ＮＲ_９Ｒ_１０、または−ＳｉＲ_１１Ｒ_１２Ｒ_１３を表すか、あるいは隣接する置換基（複数可）と結合して、置換または非置換の（Ｃ３−Ｃ３０）の、単環式または多環式の脂環式環または芳香環を形成してもよい。

式１によって表される化合物は、以下を含むが、これらに限定されない。

本開示の有機エレクトロルミネッセンス化合物は、例えば、臭素化、鈴木反応、ブッフバルト・ハートウィッグ反応、ウルマン反応等の、当業者に既知の合成方法によって調製することができる。例えば、式１の化合物は、以下の通りに調製することができる：式Ａによって表される５環縮合化合物を調製した後、式Ａの化合物を臭素化に供し、式Ｂによって表される化合物を得る；式Ｂの化合物を、インデン環、インドール環、ベンゾフラン環、またはベンゾチオフェン環と縮合して、式１の母核構造を得る；次いで、^＊−Ｌ_１−Ａｒ_１を調製した母核構造に連結し、それによって式１の化合物を得る。

式Ａ及びＢにおいて、Ｘ及びＹは、それぞれ独立して、Ｏ、Ｓ、Ｎ（Ｒ_６）、Ｃ（Ｒ_４）（Ｒ_５）、及びＣ（Ｒ_７）（Ｒ_８）から選択されてもよい。

前述の本開示の化合物を調製するための方法は、以下の反応スキーム１〜４に例示することができる。

［反応スキーム１］

［反応スキーム２］

［反応スキーム３］

［反応スキーム４］

上記反応スキーム１〜４において、Ｘは、Ｏ、Ｓ、Ｎ（Ｒ_６）、及びＣ（Ｒ_７）（Ｒ_８）から選択することができる。

本開示の別の態様によれば、式１の有機エレクトロルミネッセンス化合物を含む有機エレクトロルミネッセンス材料と、該材料を含む有機エレクトロルミネッセンス素子とが提供される。

材料は、式１の有機エレクトロルミネッセンス化合物から選択される１つ以上の化合物を含んでもよい。材料は、有機エレクトロルミネッセンス材料のために含まれてきた従来の化合物（複数可）をさらに含んでもよい。有機エレクトロルミネッセンス材料は、好ましくは、ホスト材料であってもよい。有機エレクトロルミネッセンス材料がホスト材料として使用される場合、本開示の式１の化合物以外の第２のホスト材料をさらに含んでもよく、その詳細については後述する。

本開示の有機エレクトロルミネッセンス素子は、第１の電極と、第２の電極と、第１の電極と第２の電極との間に配置された少なくとも１つの有機層とを備えてもよく、該有機層は、式１の少なくとも１つの化合物を含んでもよい。

第１及び第２の電極のうちの一方は陽極であってもよく、他方は陰極であってもよい。有機層は、発光層を備えてもよく、正孔注入層、正孔輸送層、電子阻止層、電子輸送層、電子注入層、中間層、電子バッファ層、及び正孔阻止層から選択される少なくとも１つの層をさらに備えてもよい。

本開示の式１の有機エレクトロルミネッセンス化合物は、発光層内のホスト材料として含まれてもよい。好ましくは、発光層は、少なくとも１つのドーパントをさらに含んでもよい。好ましくは、発光層は、本開示の式１の有機エレクトロルミネッセンス化合物（第１のホスト材料）に加えて、第２のホスト材料を含んでもよい。第１のホスト材料と第２のホスト材料との重量比は、駆動電圧、寿命、及び発光効率を考慮すると、１：９９〜９９：１、及び好ましくは３０：７０〜７０：３０の範囲である。

本開示の別の態様によれば、有機エレクトロルミネッセンス素子を調製するための材料が提供される。材料は、本開示の化合物を含む。材料は、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層を調製するための材料であってもよい。本開示の化合物が、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層を調製するための材料に含まれる場合、本開示の化合物は、ホスト材料として含まれてもよい。本開示の化合物がホスト材料として含まれる場合、材料は、第２のホスト材料をさらに含んでもよい。本開示の化合物と第２のホスト材料との重量比は、駆動電圧、寿命、及び発光効率を考慮すると、１：９９〜９９：１、及び好ましくは３０：７０〜７０：３０の範囲である。

当該技術分野で既知のリン光ホスト材料が、第２のホスト材料として使用されてもよい。下の式６〜１０の化合物からなる群から選択される化合物は、駆動電圧、寿命、及び発光効率を考慮すると、第２のホスト材料として好ましい。

式中、Ｃｚは、以下の構造を表し：

Ｌ_４は、単結合、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリーレン、または置換もしくは非置換の（５〜３０員）ヘテロアリーレンを表し；Ｍは、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、または置換もしくは非置換の（５〜３０員）ヘテロアリールを表し；Ｙ_１及びＹ_２は、それぞれ独立して、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｎ（Ｒ_３１）−、または−Ｃ（Ｒ_３２）（Ｒ_３３）−を表すが、但し、Ｙ_１及びＹ_２の両方が同時に存在することはできないものとし；Ｘは、ＯまたはＳを表し；Ｒ_２１〜Ｒ_２４は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、シアノ、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換もしくは非置換の（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、置換もしくは非置換の（５〜３０員）ヘテロアリール、またはＲ_２５Ｒ_２６Ｒ_２７Ｓｉ−を表すか；あるいは隣接する置換基（複数可）と結合して、その炭素原子（複数可）が窒素、酸素、及び硫黄から選択される少なくとも１つのヘテロ原子で置き換えられてもよい、（Ｃ３−Ｃ３０）の単環式または多環式の脂環式環または芳香環を形成してもよいが；但し、式６のｈまたは式７のｉが１である場合、Ｒ_２３またはＲ_２４は、式８及び９のＹ_１またはＹ_２を含有する環を形成せず、式１０のＲ_２２は、式８及び９のＲ_２１に連結されたインドール環を形成しないものとし；Ｒ_２５〜Ｒ_２７は、それぞれ独立して、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、または置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリールを表し；Ｒ_３１〜Ｒ_３３は、それぞれ独立して、水素、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、または置換もしくは非置換の（５〜３０員）ヘテロアリールを表すか；あるいは隣接する置換基（複数可）と結合して、その炭素原子（複数可）が窒素、酸素、及び硫黄から選択される少なくとも１つのヘテロ原子で置き換えられてもよい、（Ｃ５−Ｃ３０）の単環式または多環式の脂環式環または芳香環を形成してもよく；Ｒ_３２及びＲ_３３は、同じかまたは異なってもよく；ヘテロアリール（ヘテロアリーレン）は、Ｂ、Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｐ（＝Ｏ）、Ｓｉ、及びＰから選択される少なくとも１つのヘテロ原子を含有し；ｈ及びｉは、それぞれ独立して、１〜３の整数を表し；ｊ、ｋ、ｌ、及びｍは、それぞれ独立して、０〜４の整数を表し；ｈ、ｉ、ｊ、ｋ、ｌ、またはｍが２以上の整数である場合、（Ｃｚ−Ｌ_４）の各々、（Ｃｚ）の各々、Ｒ_２１の各々、Ｒ_２２の各々、Ｒ_２３の各々、またはＲ_２４の各々は、同じかまたは異なってもよい。

好ましくは、式６〜１０において、Ｍは、置換または非置換の窒素含有（６〜２０員）ヘテロアリールを表してもよい。好ましくは、Ｍの置換された基の置換基は、（Ｃ１〜Ｃ２０）アルキル；（Ｃ１−Ｃ１０）アルキル、トリ（Ｃ６−Ｃ１３）アリールシリル、または（６〜１３員）ヘテロアリールで置換されていないかもしくは置換された（Ｃ６−Ｃ２４）アリール；あるいは（Ｃ１−Ｃ１０）アルキル、トリ（Ｃ６−Ｃ１３）アリールシリル、または（Ｃ６−Ｃ２４）アリールで置換されていないかもしくは置換された（６〜２０員）ヘテロアリール；あるいはトリ（Ｃ６−Ｃ２０）アリールシリルであってもよい。具体的には、Ｍは、置換もしくは非置換のピリジル、置換もしくは非置換のピリミジニル、置換もしくは非置換のトリアジニル、置換もしくは非置換のピラジニル、置換もしくは非置換のキノリル、置換もしくは非置換のイソキノリル、置換もしくは非置換のキナゾリニル、置換もしくは非置換のキノキサリニル、置換もしくは非置換のナフチリジニル、または置換もしくは非置換のフェナントロリニルを表してもよい。

好ましくは、式６及び７のＲ_２３及びＲ_２４のうちの少なくとも１つ、または式８〜１０のＲ_２１及びＲ_２２のうちの少なくとも１つは、置換もしくは非置換のカルバゾリル、置換もしくは非置換のベンゾカルバゾリル、置換もしくは非置換のジベンゾチオフェニル、置換もしくは非置換のベンゾナフトチオフェニル、置換もしくは非置換のジベンゾフラニル、置換もしくは非置換のベンゾナフトフラニル、置換もしくは非置換のカルバゾリルで置換された（Ｃ６−Ｃ１８）アリール、置換もしくは非置換のベンゾカルバゾリルで置換された（Ｃ６−Ｃ１８）アリール、置換もしくは非置換のジベンゾチオフェニルで置換された（Ｃ６−Ｃ１８）アリール、置換もしくは非置換のベンゾナフトチオフェニルで置換された（Ｃ６−Ｃ１８）アリール、置換もしくは非置換のジベンゾフラニルで置換された（Ｃ６−Ｃ１８）アリール、または置換もしくは非置換のベンゾナフトフラニルで置換された（Ｃ６−Ｃ１８）アリールを表してもよい。Ｍがアリールである場合、Ｒ_２３及びＲ_２４のうちの少なくとも１つ、もしくはＲ_２１及びＲ_２２のうちの少なくとも１つは、置換もしくは非置換の窒素含有（６〜２０員）ヘテロアリールを表してもよいか；または置換基として、置換もしくは非置換の窒素含有（６〜２０員）ヘテロアリールを有してもよい。具体的には、置換もしくは非置換の窒素含有ヘテロアリールは、置換もしくは非置換のピリジル、置換もしくは非置換のピリミジニル、置換もしくは非置換のトリアジニル、置換もしくは非置換のピラジニル、置換もしくは非置換のキノリル、置換もしくは非置換のイソキノリル、置換もしくは非置換のキナゾリニル、置換もしくは非置換のキノキサリニル、置換もしくは非置換のナフチリジニル、または置換もしくは非置換のフェナントロリニルを表してもよい。

具体的には、第２のホスト材料は、上記式６によって、より具体的には、以下の式１１によって表されてもよい。

式中、Ａ_１及びＡ_２は、それぞれ独立して、置換または非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリールを表すが；但し、Ａ_１及びＡ_２の置換された基の置換基は、窒素含有ヘテロアリールではないものとし；

Ｌ_２は、単結合または置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリーレンを表し；

Ｚ_１〜Ｚ_１６は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、シアノ、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換もしくは非置換の（Ｃ２−Ｃ３０）アルケニル、置換もしくは非置換の（Ｃ２−Ｃ３０）アルキニル、置換もしくは非置換の（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ６０）アリール、置換もしくは非置換の（３〜３０員）ヘテロアリール、置換もしくは非置換のトリ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルシリル、置換もしくは非置換のトリ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、置換もしくは非置換のジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルジ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、または置換もしくは非置換のモノもしくはジ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールアミノを表すか；あるいは隣接する置換基（複数可）と結合して、置換または非置換の（Ｃ３−Ｃ３０）の、単環式または多環式の脂環式環または芳香環を形成してもよい。

本開示の一実施形態によれば、式１１の化合物は、以下の式１２、１３、１４、及び１５のうちのいずれか１つによって表されてもよい。

式中、Ａ_１、Ａ_２、Ｌ_２、及びＺ_１〜Ｚ_１６は、上記式１１に定義される通りである。

Ａ_１及びＡ_２は、それぞれ独立して、好ましくは、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ１８）アリール、またより好ましくは、シアノ、ハロゲン、（Ｃ１−Ｃ６）アルキル、（Ｃ６−Ｃ１２）アリール、もしくはトリ（Ｃ６−Ｃ１２）アリールシリルで置換されていないかもしくは置換された（Ｃ６−Ｃ１８）アリールを表す。具体的には、Ａ_１及びＡ_２は、それぞれ独立して、置換または非置換のフェニル、置換または非置換のビフェニル、置換または非置換のターフェニル、置換または非置換のナフチル、置換または非置換のフルオレニル、置換または非置換のベンゾフルオレニル、置換または非置換のフェナントレニル、置換または非置換のアントラセニル、置換または非置換のインデニル、置換または非置換のトリトリフェニレニル、置換または非置換のピレニル、置換または非置換のテトラセニル、置換または非置換のペリレニル、置換または非置換のクリセニル、置換または非置換のフェニルナフチル、置換または非置換のナフチルフェニル、及び置換または非置換のフルオランテニルからなる群から選択されてもよい。Ａ_１及びＡ_２の置換フェニル等の置換された基の置換基は、シアノ、ハロゲン、（Ｃ１−Ｃ６）アルキル、（Ｃ６−１２）アリール、またはトリ（Ｃ６−Ｃ１２）アリールシリルであってもよい。

Ｚ_１〜Ｚ_１６は、それぞれ独立して、好ましくは、水素、シアノ、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ１０）アルキル、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ２０）アリール、置換もしくは非置換の（５〜２０員）ヘテロアリール、または置換もしくは非置換のトリ（Ｃ６−Ｃ１２）アリールシリルを表す。Ｚ_１〜Ｚ_１６は、それぞれ独立して、より好ましくは、水素；シアノ；（Ｃ１−Ｃ１０）アルキル；シアノ、（Ｃ１−Ｃ１０）アルキル、もしくはトリ（Ｃ６−Ｃ１２）アリールシリルで置換されていないかもしくは置換された（Ｃ６−Ｃ２０）アリール；（Ｃ１−Ｃ１０）アルキル、（Ｃ６−Ｃ１５）アリール、もしくはトリ（Ｃ６−Ｃ１２）アリールシリルで置換されていないかもしくは置換された（５〜２０員）ヘテロアリール；または（Ｃ１−Ｃ１０）アルキルで置換されていないかもしくは置換されたトリ（Ｃ６−Ｃ１２）アリールシリルを表す。具体的には、Ｚ_１〜Ｚ_１６は、それぞれ独立して、水素；シアノ；（Ｃ１−Ｃ６）アルキル；シアノ、（Ｃ１−Ｃ６）アルキル、もしくはトリフェニルシリルで置換されていないかもしくは置換されたフェニル、ビフェニル、ターフェニル、もしくはナフチル；（Ｃ１−Ｃ６）アルキル、フェニル、ビフェニル、ナフチル、もしくはトリフェニルシリルで置換されていないかもしくは置換されたジベンゾチオフェニルもしくはジベンゾフラニル；または（Ｃ１−Ｃ６）アルキルで置換されていないかもしくは置換されたトリフェニルシリルを表してもよい。

Ｌ_２は、好ましくは、単結合、または置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ１５）アリーレンを表す。具体的には、Ｌ_２は、単結合、置換もしくは非置換のフェニレン、置換もしくは非置換のナフチレン、または置換もしくは非置換のビフェニレンを表してもよい。

本開示の一実施形態によれば、Ａ_１及びＡ_２は、それぞれ独立して、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ１８）アリールをあらわしてもよく；Ｚ_１〜Ｚ_１６は、それぞれ独立して、水素、シアノ、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ１０）アルキル、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ２０）アリール、置換もしくは非置換の（５〜２０員）ヘテロアリール、または置換もしくは非置換のトリ（Ｃ６−Ｃ１２）アリールシリルを表してもよく；Ｌ_２は、単結合、または置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ１５）アリーレンを表してもよい。

具体的には、式６〜１０によって表される第２のホスト材料の好ましい例は、以下を含むが、これらに限定されない：

（式中、ＴＰＳは、トリフェニルシリルを表す）。

ドーパントは、好ましくは、少なくとも１つのリン光ドーパントである。本開示の有機エレクトロルミネッセンス素子のリン光ドーパント材料は、限定されないが、好ましくは、イリジウム（Ｉｒ）、オスミウム（Ｏｓ）、銅（Ｃｕ）、または白金（Ｐｔ）の金属錯体化合物から選択されてもよく、より好ましくは、イリジウム（Ｉｒ）、オスミウム（Ｏｓ）、銅（Ｃｕ）、または白金（Ｐｔ）のオルト金属錯体化合物から選択されてもよく、さらにより好ましくは、オルト金属イリジウム錯体化合物から選択されてもよい。

本開示の有機エレクトロルミネッセンス素子に含まれるべきドーパントは、以下の式１６〜１８によって表される化合物からなる群から選択されてもよい。

式中、Ｌは、以下の構造から選択される：

Ｒ_１００は、水素、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、または置換もしくは非置換の（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキルを表し；Ｒ_１０１〜Ｒ_１０９、及びＲ_１１１〜Ｒ_１２３は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、ハロゲンで置換されていないかもしくは置換された（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換もしくは非置換の（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル、シアノ、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、または置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシを表し；Ｒ_１０６〜Ｒ_１０９は、隣接する置換基（複数可）と結合して、置換もしくは非置換の縮合環、例えば、置換もしくは非置換のフルオレン、置換もしくは非置換のジベンゾチオフェン、または置換もしくは非置換のジベンゾフランを形成してもよく；Ｒ_１２０〜Ｒ_１２３は、隣接する置換基（複数可）と結合して、置換または非置換の縮合環、例えば、置換または非置換のキノリンを形成してもよく；Ｒ_１２４〜Ｒ_１２７は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、または置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリールを表し；Ｒ_１２４〜Ｒ_１２７は、隣接する置換基（複数可）と結合して、置換もしくは非置換の縮合環、例えば、置換もしくは非置換のフルオレン、置換もしくは非置換のジベンゾチオフェン、または置換もしくは非置換のジベンゾフランを形成してもよく；Ｒ_２０１〜Ｒ_２１１は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、ハロゲンで置換されていないかもしくは置換された（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換もしくは非置換の（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル、または置換もしくは非置換の（Ｃ６−３０）アリールを表し、Ｒ_２０８〜Ｒ_２１１は、隣接する置換基（複数可）と結合して、置換もしくは非置換の縮合環、例えば、置換もしくは非置換のフルオレン、置換もしくは非置換のジベンゾチオフェン、または置換もしくは非置換のジベンゾフランを形成してもよく；ｆ及びｇは、それぞれ独立して、１〜３の整数を表し；ｆまたはｇが２以上の整数である場合、Ｒ_１００の各々は、同じかまたは異なってもよく；ｎは、１〜３の整数を表す。

具体的には、リン光ドーパント材料は、以下を含む：

本開示の別の態様によれば、陽極と、陰極と、陽極と陰極との間に配置された有機層とを備える有機エレクトロルミネッセンス素子であって、有機層は、１つ以上の発光層を備え；少なくとも１つの発光層は、１つ以上のドーパント化合物及び２つ以上のホスト化合物を含み；２つ以上のホスト化合物の第１のホスト化合物は、式１によって表される有機エレクトロルミネッセンス化合物である、有機エレクトロルミネッセンス素子が提供される。

有機エレクトロルミネッセンス素子が２つのホスト化合物を含む場合、第１のホスト材料と第２のホスト材料との重量比は、駆動電圧、寿命、及び発光効率を考慮すると、１：９９〜９９：１、及び好ましくは３０：７０〜７０：３０の範囲である。

本開示の一実施形態によれば、有機エレクトロルミネッセンス素子において、２つ以上のホスト化合物の第１のホスト化合物は、式１によって表される有機エレクトロルミネッセンス化合物であってもよく、第２のホスト化合物は、式６〜１０によって表される化合物から選択されてもよい。

本開示の別の実施形態によれば、有機エレクトロルミネッセンス素子において、２つ以上のホスト化合物の第１のホスト化合物は、式１によって表される有機エレクトロルミネッセンス化合物であってもよく、第２のホスト化合物は、式１１によって表される化合物であってもよい。

本開示の別の実施形態によれば、有機エレクトロルミネッセンス素子において、１つ以上のドーパント化合物は、式１２〜１５によって表される化合物から選択されてもよい。

本開示の有機エレクトロルミネッセンス素子は、有機層に式１の化合物を含む。本開示の有機エレクトロルミネッセンス素子は、アリールアミン系化合物及びスチリルアリールアミン系化合物からなる群から選択される少なくとも１つの化合物をさらに含んでもよい。

本開示の有機エレクトロルミネッセンス素子において、有機層は、式１の化合物に加えて、第１族金属、第２金属、第４周期の遷移金属、第５周期の遷移金属、ランタニド、及び周期表のｄ遷移金属の有機金属からなる群から選択される少なくとも１つの金属、または金属を含む少なくとも１つの錯体化合物をさらに含んでもよい。

さらに、本開示の有機エレクトロルミネッセンス素子は、本開示の化合物の他に、当該技術分野で既知の青色エレクトロルミネッセンス化合物、赤色エレクトロルミネッセンス化合物、または緑色エレクトロルミネッセンス化合物を含む少なくとも１つの発光層をさらに備えることによって、白色光を放出することができる。必要であれば、素子は、橙色発光層または黄色発光層をさらに備えてもよい。

本開示の有機エレクトロルミネッセンス素子において、好ましくは、カルコゲニド層、金属ハロゲン化物層、及び金属酸化物層から選択される少なくとも１つの層（これ以降、「表面層」と称する）が、一方または両方の電極（複数可）の内側表面（複数可）上に配置されてもよい。具体的には、ケイ素またはアルミニウムのカルコゲニド（酸化物を含む）層は、好ましくは、エレクトロルミネッセンス媒体層の陽極面上に配置され、金属ハロゲン化物層または金属酸化物層は、好ましくは、エレクトロルミネッセンス媒体層の陰極面上に配置される。そのような表面層は、有機エレクトロルミネッセンス素子に動作安定性を提供する。好ましくは、カルコゲニドは、ＳｉＯ_Ｘ（１≦Ｘ≦２）、ＡｌＯ_Ｘ（１≦Ｘ≦１．５）、ＳｉＯＮ、ＳｉＡｌＯＮ等を含み；金属ハロゲン化物は、ＬｉＦ、ＭｇＦ_２、ＣａＦ_２、希土類金属フッ化物等を含み；金属酸化物は、Ｃｓ_２Ｏ、Ｌｉ_２Ｏ、ＭｇＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＣａＯ等を含む。

本開示の有機エレクトロルミネッセンス素子において、電子輸送化合物と還元性ドーパントの混合領域、または正孔輸送化合物と酸化性ドーパントの混合領域は、一対の電極のうちの少なくとも１つの表面上に配置されてもよい。この場合、電子輸送化合物は、還元されて陰イオンとなるため、混合領域からエレクトロルミネッセンス媒体に電子を注入及び輸送し易くなる。さらに、正孔輸送化合物は、酸化されて陽イオンとなるため、混合領域からエレクトロルミネッセンス媒体に正孔を注入及び輸送し易くなる。好ましくは、酸化性ドーパントは、種々のルイス酸及び受容体化合物を含み、還元性ドーパントは、アルカリ金属、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属、希土類金属、及びそれらの混合物を含む。還元性ドーパント層は、２つ以上の発光層を有し、かつ白色光を放出するエレクトロルミネッセンス素子を調製するための電荷発生層として用いられてもよい。

本開示の有機エレクトロルミネッセンス素子の各層を形成するために、真空蒸着、スパッタリング、プラズマ及びイオンめっき法等の乾式成膜法、または、インクジェット印刷、ノズル印刷、スロットコーティング、スピンコーティング、ディップコーティング、及びフローコーティング法等の湿式成膜法を用いることができる。

湿式成膜法を用いる場合、各層を形成する材料を、エタノール、クロロホルム、テトラヒドロフラン、ジオキサン等の任意の好適な溶媒に溶解または拡散させることによって、薄膜を形成することができる。溶媒は、各層を形成する材料を溶解または拡散させることができ、かつ成膜能力に問題のない、任意の溶媒であり得る。

本開示の有機エレクトロルミネッセンス素子において、発光層のための２つ以上のホスト化合物は、共蒸着または混合蒸着されてもよい。本明細書において、共蒸着は、２つ以上の材料の各々をそれぞれの坩堝容器に導入し、蒸着させる各材料ごとに電流を容器に印加することによって、２つ以上の材料が混合物として蒸着されるプロセスを意味する。本明細書において、混合蒸着は、蒸着前に１つの坩堝容器内で２つ以上の材料を混合し、混合物が蒸着されるように容器に電流を印加することによって、２つ以上の材料が混合物として蒸着されるプロセスを意味する。

本開示の有機エレクトロルミネッセンス素子を使用することによって、表示システムまたは照明システムを作製することができる。

これ以降、本開示の有機エレクトロルミネッセンス化合物、該化合物の調製方法、及び素子の発光特性を、以下の実施例を参照して詳細に説明する。

実施例１：化合物Ｃ−１及びＣ−３の調製

化合物１−１の調製
化合物４−ブロモジベンゾチオフェン（５０ｇ、１８９．９８ｍｍｏｌ）、２−メチルチオフェニルボロン酸（３１．９ｇ、１８９．８９ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（１１ｇ、９．４９９ｍｍｏｌ）、炭酸ナトリウム（６０ｇ、５６９．９４ｍｍｏｌ）、トルエン（９００ｍＬ）、エタノール（２８０ｍＬ）、及び蒸留水（２８０ｍＬ）を反応容器に導入した後、混合物を１２０℃で３時間撹拌した。反応後、混合物を蒸留水で洗浄し、酢酸エチルで抽出した。得られた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、ロータリー・エバポレーターによりそこから溶媒を除去した。生成物をカラムクロマトグラフィーにより精製し、化合物１−１（５８ｇ、９９％）を得た。

化合物１−２の調製
化合物１−１（５８ｇ、１８９．９８ｍｍｏｌ）をテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）（５００ｍＬ）及び酢酸（５８０ｍＬ）に溶解した後、過酸化水素（３５％）（２３ｍＬ）を滴下で徐々に混合物に加えた。混合物を室温で１０時間撹拌した。反応後、混合物を濃縮して溶媒を除去し、ジクロロメタン及び純水で抽出した。得られた有機層から硫酸マグネシウムを用いて残りの水分を除去し、次いで、有機層を乾燥させ、濃縮し、次の反応に直接使用した。

化合物１−３の調製
化合物１−２（５８ｇ）をトリフルオロメタンスルホン酸（３００ｍＬ）に溶解した後、混合物を室温で２日間撹拌し、次いで、ピリジン（６００ｍＬ）／純水（１．５ｍＬ）の溶液に滴下で加えた。混合物を加熱し、１２０℃で４時間還流させた。反応後、ジクロロメタンで混合物を抽出した。得られた有機層をカラムクロマトグラフィーにより精製し、化合物１−３（１５．４ｇ、２８％）を得た。

化合物１−４の調製
化合物１−３（１５．４ｇ、５３．０３ｍｍｏｌをクロロホルム（５５０ｍＬ）に溶解した後、混合物を０℃まで冷却した。臭素（２．７ｍＬ、５３．０３ｍｍｏｌ）を滴下で徐々に混合物に加えた。反応後、混合物を室温まで徐々に加熱し、８時間撹拌した。反応後、チオ硫酸ナトリウム溶液を用いて混合物から臭素を除去した。生成物を濾過し、化合物１−４（１２．８ｇ、６５．４％）を得た。

化合物１−５の調製
化合物１−４（１２．８ｇ、３４．６６ｍｍｏｌ）、クロロアニリン（４．７ｍＬ、４５．０６ｍｍｏｌ）、酢酸パラジウム（０．３１ｇ、４５．０６ｍｍｏｌ）、ｔ−ブチルホスフィン（５０％）（１．４ｍＬ、２．７７ｍｍｏｌ）、及びナトリウムｔ−ブトキシド（８．３ｇ、８６．６５ｍｍｏｌ）をトルエン（１７０ｍＬ）に導入した後、混合物を還流下で１日撹拌した。反応後、混合物を室温まで冷却し、蒸留水及び酢酸エチルで抽出した。得られた有機層を減圧下で蒸留し、カラムクロマトグラフィーにより精製し、化合物１−５（１３．７ｇ、７７％）を得た。

化合物１−６の調製
化合物１−５（１３．７ｇ、３２．９４ｍｍｏｌ）、酢酸パラジウム（０．４ｇ、１．６４６ｍｍｏｌ）、トリシクロヘキシルホスホニウムテトラフルオロボラート（Ｃ_１８Ｈ_３４Ｐ．ＢＦ_４）（１．２１ｇ、３．２９ｍｍｏｌ）、炭酸セシウム（３２．１ｇ、９８．８２ｍｍｏｌ）、及びジメチルアセトアミド（ＤＭＡ）（２５０ｍＬ）を反応容器に導入した後、混合物を１８０℃で７時間撹拌した。反応後、混合物を酢酸エチルで抽出した。得られた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、減圧下で蒸留し、カラムクロマトグラフィーにより精製し、化合物１−６（５．６ｇ、４５％）を得た。

化合物Ｃ−１の調製
化合物１−６（５ｇ、１３．１７ｍｍｏｌ）、化合物１−７（４．６ｇ、１５．８１ｍｍｏｌ）、酢酸パラジウム（１．２ｇ、５．２７ｍｍｏｌ）、５０％ｔ−ブチルホスフィン（５ｍＬ、１０．５４ｍｍｏｌ）、及び炭酸セシウム（１３ｇ、３９．５ｍｍｏｌ）をトルエン（６５ｍＬ）に溶解した後、混合物を１３０℃で３時間還流させた。反応後、混合物をジクロロメタン／純水で抽出し、カラムクロマトグラフィーにより精製し、化合物Ｃ−１（４．４ｇ、５７％）を得た。

ＵＶ：３１９ｎｍ、ＰＬ：５２５ｎｍ、融点：２６１℃、ＭＳ／ＥＩＭＳ実測値５８４；計算値５８３

化合物Ｃ−３の調製
化合物１−６（１．６ｇ、４．２１ｍｍｏｌ）及び化合物１−８（１．７ｇ、６．３２ｍｍｏｌ）をジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）（３０ｍＬ）に溶解した後、ＮａＨ（０．５ｇ、１２．６３ｍｍｏｌ、鉱油中６０％）を混合物に加えた。混合物を室温で１２時間撹拌し、メタノール及び蒸留水をそれに加えた。得られた固体を減圧下で濾過し、カラムクロマトグラフィーにより精製し、化合物Ｃ−３（１．４ｇ、５４％）を得た。

ＵＶ：３４２ｎｍ、ＰＬ：５２８ｎｍ、融点：３６０℃、ＭＳ／ＥＩＭＳ実測値６１１；計算値６１０

実施例２：化合物Ｃ−９及びＣ−１１の調製

化合物２−１の調製
化合物４−ブロモジベンゾフラン（５０ｇ、２０２．３５ｍｍｏｌ）、２−メチルチオフェニルボロン酸（３４ｇ、２０２．３５ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（１１．７ｇ、１０．１１７ｍｍｏｌ）、炭酸ナトリウム（６４ｇ、６０７．０６ｍｍｏｌ）、トルエン（１０００ｍＬ）、エタノール（３００ｍＬ）、及び蒸留水（３００ｍＬ）を反応容器に導入した後、混合物を１２０℃で３時間撹拌した。反応後、混合物を蒸留水で洗浄し、酢酸エチルで抽出した。抽出した有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、ロータリー・エバポレーターによりそこから溶媒を除去した。生成物をカラムクロマトグラフィーにより精製し、化合物２−１（５８ｇ、９９％）を得た。

化合物２−２の調製
化合物２−１（５８ｇ、２０２．３５ｍｍｏｌ）をＴＨＦ（５８０ｍＬ）及び酢酸（５８０ｍＬ）に溶解した後、過酸化水素（３５％）（２６ｍＬ）を滴下で徐々に混合物に加えた。混合物を室温で１０時間撹拌し、濃縮して溶媒を除去し、次いで、ジクロロメタン及び純水で抽出した。得られた有機層から硫酸マグネシウムを用いて残りの水分を除去し、濃縮し、次の反応に直接使用した。

化合物２−３の調製
ピリジン（６００ｍＬ）／純水（１．５ｍＬ）の溶液を撹拌しながら、化合物２−２をそれに加えた。次いで、混合物を加熱し、１２０℃で４時間還流させた。反応後、ジクロロメタンで混合物を抽出し、得られた有機層をカラムクロマトグラフィーに供し、化合物２−３（４８．６ｇ、９３％）を得た。

化合物２−４の調製
化合物２−３（４３．６ｇ、１５８．９ｍｍｏｌ）をクロロホルム（８００ｍＬ）に溶解した後、混合物を０℃まで冷却した。臭素（８．５５ｍＬ、１６６．８７ｍｍｏｌ）を滴下で徐々に混合物に加えた。添加後、混合物を室温まで徐々に加熱し、８時間撹拌した。反応後、チオ硫酸ナトリウム溶液を用いて混合物から臭素を除去した。生成物を濾過し、化合物２−４（４４ｇ、７０％）を得た。

化合物２−５の調製
化合物２−４（２０ｇ、５６．６２ｍｍｏｌ）、クロロアニリン（７．７ｍＬ、７３．６１ｍｍｏｌ）、酢酸パラジウム（０．５ｇ、２．２６ｍｍｏｌ）、ｔ−ブチルホスフィン（５０％）（２．２ｍＬ、４．５３ｍｍｏｌ）、及びナトリウムｔ−ブトキシド（１３．６ｇ、１４１．５５ｍｍｏｌ）をトルエン（２８０ｍＬ）に導入した後、混合物を還流下で１日撹拌した。反応後、混合物を室温まで冷却し、蒸留水及び酢酸エチルで抽出した。得られた有機層を減圧下で蒸留し、カラムクロマトグラフィーにより精製し、化合物２−５（１１ｇ、４８．６％）を得た。

化合物２−６の調製
化合物２−５（１１ｇ、２７．５ｍｍｏｌ）、酢酸パラジウム（０．３ｇ、１．３７ｍｍｏｌ）、Ｃ_１８Ｈ_３４Ｐ．ＢＦ_４（１ｇ、２．７５ｍｍｏｌ）、炭酸セシウム（２６ｇ、８２．５ｍｍｏｌ）、及びＤＭＡ（１３５ｍＬ）を反応容器に導入した後、混合物を１８０℃で７時間撹拌した。反応後、混合物を酢酸エチルで抽出した。得られた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、減圧下で蒸留し、カラムクロマトグラフィーにより精製し、化合物２−６（４ｇ、４０％）を得た。

化合物Ｃ−９の調製
化合物２−６（３．５ｇ、９．６３ｍｍｏｌ）、化合物１−７（２．７８ｇ、１１．５５ｍｍｏｌ）、酢酸パラジウム（０．８６ｇ、３．８５ｍｍｏｌ）、５０％ｔ−ブチルホスフィン（３．７ｍＬ、７．７０４ｍｍｏｌ、及び炭酸セシウム（９．４ｇ、２８．８ｍｍｏｌ）をトルエン（１００ｍＬ）に溶解した後、混合物を１３０℃で３時間還流させた。反応後、混合物をジクロロメタン／純水で抽出し、カラムクロマトグラフィーにより精製し、化合物Ｃ−９（２．５ｇ、４６％）を得た。

ＵＶ：２９６ｎｍ、ＰＬ：５３５ｎｍ、融点：２９０℃、ＭＳ／ＥＩＭＳ実測値５６８；計算値５６７

化合物Ｃ−１１の調製
化合物２−６（３ｇ、８．２ｍｍｏｌ）及び化合物１−８（２．６５ｇ、９．９ｍｍｏｌ）をジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）（４０ｍＬ）に溶解した後、ＮａＨ（１ｇ、２４．７６ｍｍｏｌ、鉱油中６０％）をそれに加えた。混合物を室温で１２時間撹拌し、メタノール及び蒸留水を混合物に加えた。得られた固体を減圧下で濾過し、カラムクロマトグラフィーにより精製し、化合物Ｃ−１１（３．１ｇ、６３％）を得た。

ＵＶ：３４２ｎｍ、ＰＬ：５３２ｎｍ、融点：３５３℃、ＭＳ／ＥＩＭＳ実測値５９５；計算値５９４

実施例３：化合物Ｃ−１５の調製

化合物１−１の調製
ベンゾ［ｂ］［１］ベンゾシアノ［２，３−ｇ］ベンゾフラン（３０ｇ、１０９ｍｍｏｌ）及びクロロホルム（５４０ｍＬ）をフラスコに導入した後、混合物を０℃まで冷却した。臭素（５．８ｍＬ、１１４ｍｍｏｌ）を滴下で徐々に混合物に加えた。次いで、混合物を３時間撹拌した。反応後、混合物を酢酸エチルで抽出し、硫酸マグネシウムで乾燥させ、減圧下で蒸留した。カラムクロマトグラフィーにより混合物から生成物を分離し、化合物１−１（２３ｇ、収率：６０％）を得た。

化合物１−２の調製
化合物１−１（１８ｇ、５２．１ｍｍｏｌ）、２−クロロアニリン（８．２ｍＬ、７８．１ｍｍｏｌ）、酢酸パラジウム（１．１ｇ、５．２１ｍｍｏｌ）、トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィン（５ｍＬ）（５０％）、１０．４ｍｍｏｌ）、ナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシド（１５ｇ、１５６ｍｍｏｌ）、及びトルエン（２６０ｍＬ）をフラスコに導入した後、混合物を還流下で４時間撹拌した。反応後、混合物を塩化メチレン（ＭＣ）で抽出し、硫酸マグネシウムで乾燥させ、減圧下で蒸留した。カラムクロマトグラフィーにより混合物から生成物を分離し、化合物１−２（１８ｇ、収率：９０％）を得た。

化合物１−３の調製
化合物１−２（１８ｇ、４７．０ｍｍｏｌ）、酢酸パラジウム（１．０ｇ、４．７０ｍｍｏｌ）、トリシクロヘキシルホスホニウムテトラフルオロボラート（３．４ｇ、９．４０ｍｍｏｌ）、炭酸セシウム（４６ｇ、１４１ｍｍｏｌ）、及びジメチルアセトアミド（２４０ｍＬ）をフラスコに導入した後、混合物を還流下で４時間撹拌した。反応後、混合物を塩化メチレン（ＭＣ）で抽出し、硫酸マグネシウムで乾燥させ、減圧下で蒸留した。カラムクロマトグラフィーにより混合物から生成物を分離し、化合物１−３（６．７ｇ、収率：４０％）を得た。

化合物Ｃ−１５の調製
化合物１−３（３ｇ、８．２５ｍｍｏｌ）及び化合物Ｂ（３．４ｇ、１０．７ｍｍｏｌ）をフラスコ内のジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）（４０ｍＬ）に溶解した後、ＮａＨ（１ｇ、２４．７６ｍｍｏｌ、鉱油中６０％）を混合物に加えた。次いで、混合物を室温で１２時間撹拌し、メタノール及び蒸留水をそれに加えた。得られた固体を減圧下で濾過し、カラムクロマトグラフィーにより精製し、化合物Ｃ−１５（３．６ｇ、６７％）を得た。

［表］

実施例４：化合物Ｃ−１０１の調製

化合物１−１の調製
ベンゾ［ｂ］［１ベンゾシアノ［２，３−ｇ］ベンゾフラン（３０ｇ、１０９ｍｍｏｌ）及びクロロホルム（５４０ｍＬ）をフラスコに導入した後、混合物を０℃まで冷却した。臭素（５．８ｍＬ、１１４ｍｍｏｌ）を滴下で徐々に混合物に加えた。次いで、混合物を３時間撹拌した。反応後、混合物を酢酸エチルで抽出した。得られた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、減圧下で蒸留した。カラムクロマトグラフィーにより混合物から生成物を分離し、化合物１−１（２３ｇ、収率：６０％）を得た。

化合物１−２の調製
化合物１−１（１８ｇ、５２．１ｍｍｏｌ）、２−クロロアニリン（８．２ｍＬ、７８．１ｍｍｏｌ）、酢酸パラジウム（１．１ｇ、５．２１ｍｍｏｌ）、トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィン（５ｍＬ）（５０％）、１０．４ｍｍｏｌ）、ナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシド（１５ｇ、１５６ｍｍｏｌ）及びトルエン（２６０ｍＬ）をフラスコに導入した後、混合物を還流下で４時間撹拌した。反応後、混合物を塩化メチレン（ＭＣ）で抽出し、硫酸マグネシウムで乾燥させ、減圧下で蒸留した。カラムクロマトグラフィーにより混合物から生成物を分離し、化合物１−２（１８ｇ、収率：９０％）を得た。

化合物１−３の調製
化合物１−２（１８ｇ、４７．０ｍｍｏｌ）、酢酸パラジウム（１．０ｇ、４．７０ｍｍｏｌ）、トリシクロヘキシルホスホニウムテトラフルオロボラート（３．４ｇ、９．４０ｍｍｏｌ）、炭酸セシウム（４６ｇ、１４１ｍｍｏｌ）、及びジメチルアセトアミド（２４０ｍＬ）をフラスコに導入した後、混合物を還流下で４時間撹拌した。反応後、混合物を塩化メチレン（ＭＣ）で抽出し、硫酸マグネシウムで乾燥させ、次いで、減圧下で蒸留した。カラムクロマトグラフィーにより混合物から生成物を分離し、化合物１−３（６．７ｇ、収率：４０％）を得た。

化合物Ｃ−１０１の調製
化合物１−３（６．７ｇ、１８．４ｍｍｏｌ）、２−（３−ブロモフェニル）−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（７．８ｇ、２０．２ｍｍｏｌ）、トリス（ジベンジルインデンアセトン）ジパラジウム（０．８ｇ、０．９２ｍｍｏｌ）、トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィン（０．９ｍＬ）（５０％）、１．８４ｍｍｏｌ）、ナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシド（４．４ｇ、４６．１ｍｍｏｌ）、及びトルエン（１００ｍＬ）をフラスコに導入した後、混合物を還流下で３時間撹拌した。反応後、混合物を塩化メチレン（ＭＣ）で抽出し、硫酸マグネシウムで乾燥させ、減圧下で蒸留した。カラムクロマトグラフィーにより混合物から生成物を分離し、化合物Ｃ−１０１（８．３ｇ、収率：６７％）を得た。

［表］

［素子の実施例１］本開示の化合物を使用したＯＬＥＤ
以下のように、本開示の有機エレクトロルミネッセンス化合物を使用してＯＬＥＤを作製した。有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）のガラス基板上の透明電極用インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）薄膜（１５Ω／ｓｑ）（Ｇｅｏｍａｔｅｃ）を、トリクロロエチレン、アセトン、エタノール、及び蒸留水を逐次的に用いて超音波洗浄に供し、イソプロパノール中に保管した。次いで、ＩＴＯ基板を真空蒸着装置の基板ホルダ上に取り付けた。Ｎ^１，Ｎ^１’−（［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジイル）ビス（Ｎ^１−（ナフタレン−１−イル）−Ｎ^４，Ｎ^４−ジフェニルベンゼン−１，４−ジアミン）を前記真空蒸着装置のセル内に導入し、次いで、前記装置のチャンバ内の圧力を１０^−６トールに調節した。その後、セルに電流を印加して上記導入した材料を蒸着させ、それによってＩＴＯ基板上に６０ｎｍの厚さを有する正孔注入層を形成した。次いで、Ｎ，Ｎ’−ジ（４−ビフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジ（４−ビフェニル）−４，４’−ジアミノビフェニルを前記真空蒸着装置の別のセル内に導入し、セルに電流を印加することによって蒸着させ、それによって正孔注入層上に２０ｎｍの厚さを有する正孔輸送層を形成した。その後、真空蒸着装置の一方のセル内に化合物Ｃ−１をホストとして導入し、別のセル内には化合物Ｄ−８７をドーパントとして導入した。２つの材料を異なる比率で蒸着させることにより、ホスト及びドーパントの総量に基づいて４ｗｔ％のドーピング量でドーパントが蒸着され、正孔輸送層上に３０ｎｍの厚さを有する発光層が形成された。次いで、２−（４−（９，１０−ジ（ナフタレン−２−イル）アントラセン−２−イル）フェニル）−１−フェニル−１Ｈ−ベンゾ［ｄ］イミダゾールを一方のセル内に導入し、リチウムキノレートを別のセル内に導入した。２つの材料を同じ比率で蒸着させることにより、それらは、それぞれ５０ｗｔ％のドーピング量で蒸着され、発光層上に３０ｎｍの厚さを有する電子輸送層が形成された。リチウムキノレートを２ｎｍの厚さを有する電子注入層として電子輸送層上にドーピングした後、次いで、１５０ｎｍの厚さを有するＡｌ陰極を別の真空蒸着装置によって電子注入層上に蒸着した。このようにして、ＯＬＥＤを作製した。ＯＬＥＤを作製するために使用した全ての材料は、１０^−６トールで真空昇華によって精製した。作製されたＯＬＥＤは、３．６Ｖの駆動電圧で１，０５０ｃｄ／ｍ^２の輝度及び８．１ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度を有する赤色の発光を示した。５，０００ニトの輝度が９０％まで低下するのにかかった最短時間は、２００時間であった。

［比較例１］
従来の有機エレクトロルミネッセンス化合物を使用したＯＬＥＤ

以下に示す化合物Ａ−１、及び化合物Ｄ−８８をホスト及びドーパントとして使用したこと以外は素子の実施例１と同様の様式でＯＬＥＤを作製した。作製されたＯＬＥＤは、３．８Ｖの駆動電圧で９８０ｃｄ／ｍ^２の輝度及び１６．４ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度を有する赤色の発光を示した。５，０００ニトの輝度が９０％まで低下するのにかかった最短時間は、１２時間であった。

［比較例２］
従来の有機エレクトロルミネッセンス化合物を使用したＯＬＥＤ

以下に示す化合物Ａ−２、及び化合物Ｄ−８８をホスト及びドーパントとして使用したこと以外は素子の実施例１と同様の様式でＯＬＥＤを作製した。作製されたＯＬＥＤは、４．１Ｖの駆動電圧で１，０２０ｃｄ／ｍ^２の輝度及び１３．１ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度を有する赤色の発光を示した。５，０００ニトの輝度が９０％まで低下するのにかかった最短時間は、１０時間であった。

［比較例３］
従来の有機エレクトロルミネッセンス化合物を使用したＯＬＥＤ

以下に示す化合物Ａ−３、及び化合物Ｄ−８７をホスト及びドーパントとして使用したこと以外は素子の実施例１と同様の様式でＯＬＥＤを作製した。作製されたＯＬＥＤは、４．２Ｖの駆動電圧で１，１１０ｃｄ／ｍ^２の輝度及び９．８ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度を有する赤色の発光を示した。５，０００ニトの輝度が９０％まで低下するのにかかった最短時間は、１０時間であった。

上で確認したように、本開示の有機エレクトロルミネッセンス化合物は、従来の有機エレクトロルミネッセンス化合物と比べて、より低い駆動電圧、より長い寿命、及びより良好な発光効率を提供する。本開示の有機エレクトロルミネッセンス化合物を使用した有機エレクトロルミネッセンス素子は、駆動電圧、寿命、及び発行特性、特に、電流効率及び電力効率において優越性を示す。

［素子の実施例１−１〜１−７］
本開示の第１のホスト化合物及び第２のホスト化合物の共蒸着を使用することによって作製されたＯＬＥＤ

以下のように、本開示の発光材料を使用してＯＬＥＤを作製した。有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）のガラス基板上の透明電極用インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）薄膜（１０Ω／ｓｑ）（Ｇｅｏｍａｔｅｃ）を、トリクロロエチレン、アセトン、エタノール、及び蒸留水を逐次的に用いて超音波洗浄に供し、イソプロパノール中に保管した。次いで、ＩＴＯ基板を真空蒸着装置の基板ホルダ上に取り付けた。Ｎ^４，Ｎ^４’−ジフェニル−Ｎ^４，Ｎ^４’−ビス（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（ＨＩ−１）を真空蒸着装置のセル内に導入し、次いで、装置のチャンバ内の圧力を１０^−６トールに調節した。その後、セルに電流を印加して上記導入した材料を蒸着させ、それによってＩＴＯ基板上に８０ｎｍの厚さを有する正孔注入層を形成した。次いで、１，４，５，８，９，１２−ヘキサアザトリフェニレン−ヘキサカルボニトリル（ＨＩ−２）を真空蒸着装置の別のセル内に導入し、セルに電流を印加することによって蒸着させ、それによって第１の正孔注入層上に５ｎｍの厚さを有する第２の正孔注入層を形成した。真空蒸着装置の一方のセル内にＮ−（［１，１’−ビフェニル］−４−ｙｌ）−９，９−ジメチル−Ｎ−（４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−ｙｌ）フェニル）−９Ｈ−フルオレン−２−アミン（ＨＴ−１）を導入し、セルに電流を印加することによって蒸着させ、それによって第２の正孔注入層上に１０ｎｍの厚さを有する第１の正孔輸送層を形成した。次いで、Ｎ，Ｎ−ジ（［１，１’−ビフェニル］−４−イル）−４’−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−［１，１’−ビフェニル］−４−アミン（ＨＴ−２）を真空蒸着装置の別のセル内に導入し、セルに電流を印加することによって蒸着させ、それによって第１の正孔輸送層上に６０ｎｍの厚さを有する第２の正孔輸送層を形成した。ホスト材料として、下の表１に示す２つの化合物を、真空蒸着装置の２つのセル内に、それぞれ、第１のホスト化合物及び第２のホスト化合物として導入した。表１に示すドーパント化合物を別のセルに導入した。２つのホスト化合物を１：１の同じ比率で蒸着させる一方で、ドーパントをホスト化合物とは異なる比率で蒸着させることにより、ホスト及びドーパントの総量に基づいて３ｗｔ％のドーピング量でドーパントが蒸着され、正孔輸送層に４０ｎｍの厚さを有する発光層が形成された。２，４−ビス（９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−ｙｌ）−６−（ナフタレン−２−ｙｌ）−１，３，５−トリアジン（ＥＴ−１）及びリチウムキノレート（ＥＩ−１）を真空蒸着装置の２つのセル内にそれぞれ導入し、１：１の同じ比率で蒸着させ、それによって発光層上に３０ｎｍの厚さを有する電子輸送層が形成された。リチウムキノレート（ＥＩ−１）を２ｎｍの厚さを有する電子注入層として電子輸送層上にドーピングした後、次いで、８０ｎｍの厚さを有するＡｌ陰極を別の真空蒸着装置によって電子注入層上に蒸着した。

［比較例１−１〜１−４］
第２のホスト化合物を単一のホストとして使用したＯＬＥＤ

下の表１に示す第２のホスト化合物のみを発光層のホストとして使用したこと以外は素子の実施例１−１〜１−７と同様の様式でＯＬＥＤを作製した。

［比較例２−１〜２−２］
第１のホスト化合物を単一のホストとして使用したＯＬＥＤ

下の表１に示す第１のホスト化合物のみを発光層のホストとして使用したこと以外は素子の実施例１−１〜１−７と同様の様式でＯＬＥＤを作製した。

素子の実施例１−１〜１−７、比較例１−１〜１−４、及び比較例２−１〜２−２で作製された有機エレクトロルミネッセンス素子の特性を、下の表１に示す。

［表］

比較例１−１〜１−４の素子を比較例２−２〜２−２の素子と比較すると、本開示の１つの有機エレクトロルミネッセンス化合物をホスト材料として使用した有機エレクトロルミネッセンス素子は、駆動電圧、電流効率、色純度、及び寿命において改善を示した。しかしながら、素子の実施例１−１〜１−７を比較例１−１〜１−４、２−１、及び２−２と比較すると、有機エレクトロルミネッセンス素子は、本開示の有機エレクトロルミネッセンス化合物を含む多成分ホスト材料を使用することにより、性能、特に、有機エレクトロルミネッセンス素子の寿命において卓越性を示した。すなわち、多成分ホスト材料を使用した有機エレクトロルミネッセンス素子は、１つのホスト化合物を使用した素子よりも長い寿命を示すことができる。

Claims (9)

1. 

   

   

   からなる群から選択される、有機エレクトロルミネッセンス化合物。
2. 請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス化合物を含む、有機エレクトロルミネッセンス素子。
3. 陽極と、陰極と、前記陽極と陰極との間に配置された有機層とを備える有機エレクトロルミネッセンス素子であって、前記有機層は、１つ以上の発光層を備え；少なくとも１つの発光層は、１つ以上のドーパント化合物及び２つ以上のホスト化合物を含み；前記２つ以上のホスト化合物の第１のホスト化合物は、式１によって表される前記有機エレクトロルミネッセンス化合物であり、
   

   

   式中、Ａｒ _１ は、置換もしくは非置換の（３〜３０員）ヘテロアリール、または置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリールを表し；
   Ｌ _１ は、単結合、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリーレン、または置換もしくは非置換の（３〜３０員）ヘテロアリーレンを表し；
   環Ａは、
   

   

   を表し；環Ｂは、
   

   

   を表し；
   Ｙは、Ｏ、Ｓ、Ｎ（Ｒ _６ ）、またはＣ（Ｒ _４ ）（Ｒ _５ ）を表し；Ｘは、Ｏ、Ｓ、Ｎ（Ｒ _６ ）、またはＣ（Ｒ _７ ）（Ｒ _８ ）を表すが；但し、Ｘ及びＹの両方が同時にＮ（Ｒ _６ ）であることはできないものとし；
   Ｒ _１ 〜Ｒ _３ は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、シアノ、カルボキシ、ニトロ、ヒドロキシ、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換もしくは非置換の（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル、置換もしくは非置換の（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルケニル、置換もしくは非置換の（３〜７員）ヘテロシクロアルキル、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、置換もしくは非置換の（３〜３０員）ヘテロアリール、−ＮＲ _９ Ｒ _１０ 、または−ＳｉＲ _１１ Ｒ _１２ Ｒ _１３ を表すか、あるいは隣接する置換基（複数可）と結合して、置換または非置換の（Ｃ３−Ｃ３０）の、単環式または多環式の脂環式環または芳香環を形成してもよく；
   Ｒ _４ 〜Ｒ _１３ は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、置換もしくは非置換の（３〜３０員）ヘテロアリール、置換もしくは非置換の（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル、置換もしくは非置換の（５〜７員）ヘテロシクロアルキル、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリール（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、−ＮＲ _１４ Ｒ _１５ 、−ＳｉＲ _１６ Ｒ _１７ Ｒ _１８ 、シアノ、ニトロ、またはヒドロキシを表すか、あるいは隣接する置換基（複数可）と結合して、置換または非置換の（Ｃ３−Ｃ３０）の、単環式または多環式の脂環式環または芳香環を形成してもよく；
   Ｒ _１４ 〜Ｒ _１８ は、Ｒ _４ 〜Ｒ _１３ と同じ定義を有し；
   前記脂環式環または芳香環の炭素原子（複数可）は、窒素、酸素、及び硫黄から選択される少なくとも１つのヘテロ原子で置き換えられてもよく；
   前記ヘテロアリール（ヘテロアリーレン）及びヘテロシクロアルキルは、Ｂ、Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｐ（＝Ｏ）、Ｓｉ、及びＰから選択される少なくとも１つのヘテロ原子を含有し；
   ａ、ｂ、及びｃは、それぞれ独立して、１〜４の整数を表し；ａ、ｂ、またはｃは、２以上の整数を表し、Ｒ _１ 、Ｒ _２ 、またはＲ _３ の各々は、同じかまたは異なってもよいが；
   但し、上記式１の前記化合物は、以下の式２によって表され、Ｒ _１ 〜Ｒ _３ のうちのいずれか１つと隣接する置換基（複数可）との間に形成されてもよい環は、置換されたナフタレン環ではないものとし、
   

   

   前記２つ以上のホスト化合物の第２のホスト化合物は、以下の化合物ではないものとする、
   

   

   前記有機エレクトロルミネッセンス素子。
4. 前記式１の化合物は、以下の式２〜５
   

   

   （式中、Ａｒ _１ 、Ｌ _１ 、Ｘ、Ｙ、Ｒ _１ 〜Ｒ _３ 、ａ、ｂ、及びｃは、請求項３に定義される通りである）のいずれか１つによって表される、請求項３に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
5. Ａｒ _１ は、置換もしくは非置換の（５〜２０員）ヘテロアリール、または置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ２０）アリールを表し；
   Ｌ _１ は、単結合、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ２０）アリーレン、または置換もしくは非置換の（５〜２０員）ヘテロアリーレンを表し；
   Ｒ _１ 〜Ｒ _３ は、それぞれ独立して、水素、重水素、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ２０）アルキル、置換もしくは非置換の（Ｃ３−Ｃ２０）シクロアルキル、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、置換もしくは非置換の（３〜３０員）ヘテロアリール、−ＮＲ _９ Ｒ _１０ 、または−ＳｉＲ _１１ Ｒ _１２ Ｒ _１３ を表すか、あるいは隣接する置換基（複数可）と結合して、（Ｃ３−Ｃ２０）の、単環式または多環式の脂環式環または芳香環を形成してもよい、請求項３に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
6. 前記式１の化合物が、
   

   

   

   

   からなる群から選択される、請求項３に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
7. 前記２つ以上のホスト化合物の第１のホスト化合物は、式１によって表される前記有機エレクトロルミネッセンス化合物であり、第２のホスト化合物は、以下の式６〜１０
   

   

   （式中、Ｃｚは、以下の構造を表し：
   

   

   Ｌ_４は、単結合、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリーレン、または置換もしくは非置換の（５〜３０員）ヘテロアリーレンを表し；
   Ｍは、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、または置換もしくは非置換の（５〜３０員）ヘテロアリールを表し；
   Ｙ_１及びＹ_２は、それぞれ独立して、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｎ（Ｒ_３１）−、または−Ｃ（Ｒ_３２）（Ｒ_３３）−を表すが、但し、Ｙ_１及びＹ_２の両方が同時に存在することはできないものとし；
   Ｘは、ＯまたはＳを表し；
   Ｒ_２１〜Ｒ_２４は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、シアノ、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換もしくは非置換の（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、置換もしくは非置換の（５〜３０員）ヘテロアリール、またはＲ_２５Ｒ_２６Ｒ_２７Ｓｉ−を表すか；あるいは隣接する置換基（複数可）と結合して、その炭素原子（複数可）が窒素、酸素、及び硫黄から選択される少なくとも１つのヘテロ原子で置き換えられてもよい、（Ｃ３−Ｃ３０）の単環式または多環式の脂環式環または芳香環を形成してもよいが；但し、式６のｈまたは式７のｉが１である場合、Ｒ_２３またはＲ_２４は、式８及び９のＹ_１またはＹ_２を含有する環を形成せず、式１０のＲ_２２は、式８及び９のＲ_２１に連結されたインドール環を形成しないものとし；
   Ｒ_２５〜Ｒ_２７は、それぞれ独立して、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、または置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリールを表し；
   Ｒ_３１〜Ｒ_３３は、それぞれ独立して、水素、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、または置換もしくは非置換の（５〜３０員）ヘテロアリールを表すか；あるいは隣接する置換基（複数可）と結合して、その炭素原子（複数可）が窒素、酸素、及び硫黄から選択される少なくとも１つのヘテロ原子で置き換えられてもよい、（Ｃ５−Ｃ３０）の単環式または多環式の脂環式環または芳香環を形成してもよく；Ｒ_３２及びＲ_３３は、同じかまたは異なってもよく；
   前記ヘテロアリール（ヘテロアリーレン）は、Ｂ、Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｐ（＝Ｏ）、Ｓｉ、及びＰから選択される少なくとも１つのヘテロ原子を含有し；
   ｈ及びｉは、それぞれ独立して、１〜３の整数を表し；ｊ、ｋ、ｌ、及びｍは、それぞれ独立して、０〜４の整数を表し；ｈ、ｉ、ｊ、ｋ、ｌ、またはｍが２以上の整数である場合、（Ｃｚ−Ｌ_４）の各々、（Ｃｚ）の各々、Ｒ_２１の各々、Ｒ_２２の各々、Ｒ_２３の各々、またはＲ_２４の各々は、同じかまたは異なってもよい）によって表される化合物から選択される、請求項３〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
8. 前記第２のホスト化合物は、以下の式１１
   

   

   （式中、Ａ_１及びＡ_２は、それぞれ独立して、置換または非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリールを表すが；但し、Ａ_１及びＡ_２の置換された基の置換基は、窒素含有ヘテロアリールではないものとし；
   Ｌ_２は、単結合または置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリーレンを表し；
   Ｚ_１〜Ｚ_１６は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、シアノ、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換もしくは非置換の（Ｃ２−Ｃ３０）アルケニル、置換もしくは非置換の（Ｃ２−Ｃ３０）アルキニル、置換もしくは非置換の（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ６０）アリール、置換もしくは非置換の（３〜３０員）ヘテロアリール、置換もしくは非置換のトリ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルシリル、置換もしくは非置換のトリ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、置換もしくは非置換のジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルジ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、または置換もしくは非置換のモノもしくはジ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールアミノを表すか；あるいは隣接する置換基（複数可）と結合して、置換または非置換の（Ｃ３−Ｃ３０）の、単環式または多環式の脂環式環または芳香環を形成してもよい）によって表される、請求項７に記載の前記有機エレクトロルミネッセンス素子。
9. 式６〜１０によって表される前記化合物は、
   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   （式中、ＴＰＳはトリフェニルシリルを表す）からなる群から選択される、請求項７に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。