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JP2018206785A - 有機エレクトロルミネッセンス素子 - Google Patents

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Masahiro Kawamura
昌宏 河村
英明 長島
Hideaki Nagashima
英明 長島
シェーファー トーマス
Schaefer Thomas
シェーファー トーマス
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Idemitsu Kosan Co Ltd
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Abstract

【課題】低電圧化された燐光有機エレクトロルミネッセンス素子を提供する。【解決手段】陽極と、陰極と、これらの間に少なくとも発光層を備える有機エレクトロルミネッセンス素子であって、前記発光層は、ホスト材料として、下記式(1)で表される化合物及び下記式(2)で表される化合物を含む有機エレクトロルミネッセンス素子。【選択図】なし

Description

本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。
燐光有機EL素子の低電圧化、発光効率の向上、及び長寿命化は普遍的な課題であり、各種の材料が開発されてきた。
4H−イミダゾ[1,2−a]イミダゾール骨格を有する化合物が、エレクトロルミネセンス素子における燐光発光体のためのホスト材料として用いられることが知られている(特許文献1〜4)。
WO2012/130709 WO2014/009317 WO2013/068376 WO2011/160757
本発明は、低電圧化された燐光有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することを目的とする。
本発明の一態様によれば、以下の有機エレクトロルミネッセンス素子及び電子機器が提供される。
本発明の一態様による有機エレクトロルミネッセンス素子は、陽極と、陰極と、これらの間に少なくとも発光層を備える有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記発光層は、ホスト材料として、下記式(1)で表される化合物及び下記式(2)で表される化合物を含む。
Figure 2018206785
[式(1)中、
〜Rは、それぞれ独立して、−(B−(B−(B−(B−Rで表される基である。
o,p,q及びrは、それぞれ独立して0又は1を示す。
〜Bは、それぞれ独立して、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24のアリーレン基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30のヘテロアリーレン基を示す。
は、水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換の炭素数1〜25のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数2〜25のアルケニル基、置換もしくは無置換の炭素数2〜25のアルキニル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数3〜25のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜25のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24のアリール基、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜25のアルキルチオ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24のアリールチオ基、炭素数1〜25のアルキル基及び環形成炭素数6〜24のアリール基からなる群から選択される1以上の基で置換されたシリル基、シアノ基、又は−P(=O)R10基を示す。
及びR10は、それぞれ独立して、置換もしくは無置換の炭素数1〜25のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜18のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数5〜18のヘテロアリール基を示す。
a及びbは、それぞれ独立に0〜4の整数を示す。]
Figure 2018206785
[式(2)中、
〜Xは、それぞれ独立して、CR11又はNを示す。
〜R及びR11は、それぞれ独立して、−(B−(B−(B−(B−Rを示す。
s,t,u及びvは、それぞれ独立して、0又は1を示す。
〜Bは、それぞれ独立して、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24のアリーレン基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30のヘテロアリーレン基を示す。
は、水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換の炭素数1〜25のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数2〜25のアルケニル基、置換もしくは無置換の炭素数2〜25のアルキニル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数3〜25のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜25のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24のアリール基、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜25のアルキルチオ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24のアリールチオ基、炭素数1〜25のアルキル基及び環形成炭素数6〜24のアリール基からなる群から選択される1以上の基で置換されたシリル基、シアノ基、又は−P(=O)R1415基を示す。R上の隣接する置換基は、互いに結合して環を形成してもよい。
14及びR15は、それぞれ独立して、置換もしくは無置換の炭素数1〜25のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜18のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数5〜18のヘテロアリール基を示す。]
本発明の一態様による電子機器は、上記本発明の一態様による有機エレクトロルミネッセンス素子を搭載する。
本発明の一態様によれば、低電圧化された燐光有機エレクトロルミネッセンス素子が提供される。
A.有機エレクトロルミネッセンス素子
本発明の一態様である有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、「エレクトロルミネッセンス」を「EL」と略記することがある)は、
陽極と、陰極と、これらの間に少なくとも発光層を備える有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記発光層は、ホスト材料として、下記式(1)で表される化合物及び下記式(2)で表される化合物を含むことを特徴とする。
Figure 2018206785
[式(1)中、
〜Rは、それぞれ独立して、−(B−(B−(B−(B−Rで表される基である。
o,p,q及びrは、それぞれ独立して0又は1を示す。
〜Bは、それぞれ独立して、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24のアリーレン基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30のヘテロアリーレン基を示す。
は、水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換の炭素数1〜25のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数2〜25のアルケニル基、置換もしくは無置換の炭素数2〜25のアルキニル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数3〜25のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜25のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24のアリール基、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜25のアルキルチオ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24のアリールチオ基、炭素数1〜25のアルキル基及び環形成炭素数6〜24のアリール基からなる群から選択される1以上の基で置換されたシリル基、シアノ基、又は−P(=O)R10基を示す。
及びR10は、それぞれ独立して、置換もしくは無置換の炭素数1〜25のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜18のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数5〜18のヘテロアリール基を示す。
a及びbは、それぞれ独立に0〜4の整数を示す。]
Figure 2018206785
[式(2)中、
〜Xは、それぞれ独立して、CR11又はNを示す。
〜R及びR11は、それぞれ独立して、−(B−(B−(B−(B−Rを示す。
s,t,u及びvは、それぞれ独立して、0又は1を示す。
〜Bは、それぞれ独立して、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24のアリーレン基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30のヘテロアリーレン基を示す。
は、水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換の炭素数1〜25のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数2〜25のアルケニル基、置換もしくは無置換の炭素数2〜25のアルキニル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数3〜25のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜25のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24のアリール基、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜25のアルキルチオ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24のアリールチオ基、炭素数1〜25のアルキル基及び環形成炭素数6〜24のアリール基からなる群から選択される1以上の基で置換されたシリル基、シアノ基、又は−P(=O)R1415基を示す。R上の隣接する置換基は、互いに結合して環を形成してもよい。
14及びR15は、それぞれ独立して、置換もしくは無置換の炭素数1〜25のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜18のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数5〜18のヘテロアリール基を示す。
本発明の一態様である有機EL素子は、上記式(1)で表される化合物と上記式(2)で表される化合物とを組み合わせて発光層に用いることを特徴としている。
式(1)で表される化合物は、下記式で示される4H−イミダゾ[1,2−a]イミダゾール骨格を有する。当該骨格は、電子供与性(ドナー性)が強いため、正孔注入性が向上すると推察される。
Figure 2018206785
式(2)で表される化合物は、下記式で示される環形成原子として1〜3個の窒素原子を含む複素芳香族六員環骨格のいずれかを有する。当該骨格は、電子受容性(アクセプター性)が強いため、電子注入性が向上すると推察される。
Figure 2018206785
ここで、式(1)で表される化合物は、式(2)で表される化合物と比べて正孔注入性の高い材料であり、例えば、イオン化ポテンシャルが5.0eV〜6.0eV、好ましくは5.3eV〜5.8eVである。また、式(1)で表される化合物の電子注入性は、式(2)で表される化合物の電子注入性と比較して低いことが好ましく、式(1)で表される化合物のアフィニティ(Af)値は2.0eVよりも小さいことが好ましい。2.0eVよりも小さいアフィニティ値を有するためには、式(1)で表される化合物は、電子欠乏性の(即ち、電子受容性が強い)含窒素6員環骨格(ピリジン、ピリミジン、トリアジン等)を持たないことが好ましい。
式(2)で表される化合物は、式(1)で表される化合物と比べて電子注入性の高い材料であり、例えば、アフィニティ(Af)値が、2.0eV〜2.6eVであることが好ましく、より好ましくは、2.2eV〜2.5eVである。
イオン化ポテンシャル(Ip)は、大気下で光電子分光装置(理研計器株式会社製:AC−3)を用いて測定すればよい。具体的には、測定対象となる化合物に光を照射し、その際に電荷分離によって生じる電子量を測定することにより測定する。
アフィニティ(Af)値は、Forrest et al,Org.El.2005,6,11−20に記載を参考に測定すればよい。
従来のホスト材料であるカルバゾール化合物と比較して電子供与性(ドナー性)が高い式(1)で表される化合物と、燐光ホストとして発光効率が高く、電子受容性(アクセプター性)が高い含窒素六員環骨格を有する式(2)で表される化合物とを組み合わせて、1つの発光層に用いることで、高い発光効率を維持しながら、発光層への正孔注入性が改善さることにより、発光効率及び寿命は従来技術と同等であってもより低電圧化される効果が得られる。
1つの発光層に2種のホスト材料を含有させるには、2種類の蒸着源から共蒸着する方法、事前に材料を混合して蒸着する方法等を用いることができる。
本明細書において、水素原子とは、中性子数が異なる同位体、即ち、軽水素(protium)、重水素(deuterium)、三重水素(tritium)、を包含する。
本明細書において、環形成炭素数とは、原子が環状に結合した構造の化合物(例えば、単環化合物、縮合環化合物、架橋化合物、炭素環化合物、複素環化合物)の当該環自体を構成する原子のうちの炭素原子の数を表す。当該環が置換基によって置換される場合、置換基に含まれる炭素は環形成炭素数には含まない。以下で記される「環形成炭素数」については、特筆しない限り同様とする。例えば、ベンゼン環は環形成炭素数が6であり、ナフタレン環は環形成炭素数が10であり、ピリジニル基は環形成炭素数5であり、フラニル基は環形成炭素数4である。また、ベンゼン環やナフタレン環に置換基として例えばアルキル基が置換している場合、当該アルキル基の炭素数は、環形成炭素数の数に含めない。また、フルオレン環に置換基として例えばフルオレン環が結合している場合(スピロフルオレン環を含む)、置換基としてのフルオレン環の炭素数は環形成炭素数の数に含めない。
本明細書において、環形成原子数とは、原子が環状に結合した構造(例えば単環、縮合環、環集合)の化合物(例えば単環化合物、縮合環化合物、架橋化合物、炭素環化合物、複素環化合物)の当該環自体を構成する原子の数を表す。環を構成しない原子や、当該環が置換基によって置換される場合の置換基に含まれる原子は環形成原子数には含まない。以下で記載される「環形成原子数」については、特筆しない限り同様とする。例えば、ピリジン環は環形成原子数は6であり、キナゾリン環は環形成原子数が10であり、フラン環の環形成原子数が5である。ピリジン環やキナゾリン環の炭素原子にそれぞれ結合している水素原子や置換基を構成する原子については、環形成原子数の数に含めない。また、フルオレン環に置換基として例えばフルオレン環が結合している場合(スピロフルオレン環を含む)、置換基としてのフルオレン環の原子数は環形成原子数の数に含めない。
本明細書において、「置換もしくは無置換の炭素数XX〜YYのZZ基」という表現における「炭素数XX〜YY」は、ZZ基が無置換である場合の炭素数を表すものであり、置換されている場合の置換基の炭素数は含めない。
本明細書において、「置換もしくは無置換の原子数XX〜YYのZZ基」という表現における「原子数XX〜YY」は、ZZ基が無置換である場合の原子数を表すものであり、置換されている場合の置換基の原子数は含めない。
「置換もしくは無置換の」という場合における「無置換」とは前記置換基で置換されておらず、水素原子が結合していることを意味する。
前記及び後記する式中の各基、及び前記「置換もしくは無置換」という記載における置換基の具体例について説明する。
アルキル基の例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、s−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、ヒドロキシメチル基、1−ヒドロキシエチル基、2−ヒドロキシエチル基、2−ヒドロキシイソブチル基、1,2−ジヒドロキシエチル基、1,3−ジヒドロキシイソプロピル基、2,3−ジヒドロキシ−t−ブチル基、1,2,3−トリヒドロキシプロピル基、クロロメチル基、1−クロロエチル基、2−クロロエチル基、2−クロロイソブチル基、1,2−ジクロロエチル基、1,3−ジクロロイソプロピル基、2,3−ジクロロ−t−ブチル基、1,2,3−トリクロロプロピル基、ブロモメチル基、1−ブロモエチル基、2−ブロモエチル基、2−ブロモイソブチル基、1,2−ジブロモエチル基、1,3−ジブロモイソプロピル基、2,3−ジブロモ−t−ブチル基、1,2,3−トリブロモプロピル基、ヨードメチル基、1−ヨードエチル基、2−ヨードエチル基、2−ヨードイソブチル基、1,2−ジヨードエチル基、1,3−ジヨードイソプロピル基、2,3−ジヨード−t−ブチル基、1,2,3−トリヨードプロピル基、アミノメチル基、1−アミノエチル基、2−アミノエチル基、2−アミノイソブチル基、1,2−ジアミノエチル基、1,3−ジアミノイソプロピル基、2,3−ジアミノ−t−ブチル基、1,2,3−トリアミノプロピル基、シアノメチル基、1−シアノエチル基、2−シアノエチル基、2−シアノイソブチル基、1,2−ジシアノエチル基、1,3−ジシアノイソプロピル基、2,3−ジシアノ−t−ブチル基、1,2,3−トリシアノプロピル基、ニトロメチル基、1−ニトロエチル基、2−ニトロエチル基、2−ニトロイソブチル基、1,2−ジニトロエチル基、1,3−ジニトロイソプロピル基、2,3−ジニトロ−t−ブチル基、1,2,3−トリニトロプロピル基等が挙げられる。
好ましくは、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、s−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基から選ばれる。
アルキル基の炭素数は、1〜50であり、好ましくは1〜25であり、より好ましくは1〜10である。
アルケニル基は、上記アルキル基中に二重結合を有する基であり、アルケニル基の炭素数は、2〜50であり、好ましくは2〜25であり、より好ましくは2〜10である。好ましくはビニル基である。
アルキニル基は、上記アルキル基中に三重結合を有する基であり、アルキニル基の炭素数は、2〜50であり、好ましくは2〜25であり、より好ましくは2〜10である。好ましくはエチニル基である。
シクロアルキル基の例としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、4−メチルシクロヘキシル基、1−アダマンチル基、2−アダマンチル基、1−ノルボルニル基、2−ノルボルニル基等が挙げられる。
シクロアルキル基の環形成炭素数は、3〜50であり、好ましくは3〜25であり、より好ましくは3〜10であり、さらに好ましくは3〜8であり、特に好ましくは3〜6である。
アルコキシ基は、−OY10で表される基であり、Y10の例としては、前記アルキル基及び前記シクロアルキル基として挙げたものと同様のものが挙げられる。
アルキルチオ基は、−SY10で表される基であり、Y10の例としては、前記アルキル基及び前記シクロアルキル基として挙げたものと同様のものが挙げられる。
アルキルチオ基の炭素数は、1〜50であり、好ましくは1〜25であり、より好ましくは1〜10である。
ハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等が挙げられ、好ましくはフッ素原子である。
ハロアルキル基は、前記アルキル基及び前記シクロアルキル基における1以上の水素原子が上記ハロゲン原子で置換された基である。
アルキルカルボニルオキシ基は、−O−(C=O)−Y10で表される基であり、Y10は上記の通りである。
アリール基の例としては、フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、1−アントリル基、2−アントリル基、9−アントリル基、1−フェナントリル基、2−フェナントリル基、3−フェナントリル基、4−フェナントリル基、9−フェナントリル基、1−ピレニル基、2−ピレニル基、4−ピレニル基、6−クリセニル基、1−ベンゾ[c]フェナントリル基、2−ベンゾ[c]フェナントリル基、3−ベンゾ[c]フェナントリル基、4−ベンゾ[c]フェナントリル基、5−ベンゾ[c]フェナントリル基、6−ベンゾ[c]フェナントリル基、1−ベンゾ[g]クリセニル基、2−ベンゾ[g]クリセニル基、3−ベンゾ[g]クリセニル基、4−ベンゾ[g]クリセニル基、5−ベンゾ[g]クリセニル基、6−ベンゾ[g]クリセニル基、7−ベンゾ[g]クリセニル基、8−ベンゾ[g]クリセニル基、9−ベンゾ[g]クリセニル基、10−ベンゾ[g]クリセニル基、11−ベンゾ[g]クリセニル基、12−ベンゾ[g]クリセニル基、13−ベンゾ[g]クリセニル基、14−ベンゾ[g]クリセニル基、1−ベンゾ[a]アントリル基、2−ベンゾ[a]アントリル基、3−ベンゾ[a]アントリル基、4−ベンゾ[a]アントリル基、5−ベンゾ[a]アントリル基、6−ベンゾ[a]アントリル基、7−ベンゾ[a]アントリル基、8−ベンゾ[a]アントリル基、9−ベンゾ[a]アントリル基、10−ベンゾ[a]アントリル基、11−ベンゾ[a]アントリル基、12−ベンゾ[a]アントリル基、13−ベンゾ[a]アントリル基、14−ベンゾ[a]アントリル基、1−トリフェニル基、2−トリフェニル基、1−フルオレニル、2−フルオレニル基、3−フルオレニル基、4−フルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、2−ビフェニルイル基、3−ビフェニルイル基、4−ビフェニルイル基、p−ターフェニル−4−イル基、p−ターフェニル−3−イル基、p−ターフェニル−2−イル基、m−ターフェニル−4−イル基、m−ターフェニル−3−イル基、m−ターフェニル−2−イル基、フルオランテニル基、等が挙げられる。
好ましくは、フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、1−フェナントリル基、2−フェナントリル基、3−フェナントリル基、4−フェナントリル基、9−フェナントリル基、1−フルオレニル、2−フルオレニル基、3−フルオレニル基、4−フルオレニル基、5−ベンゾ[c]フェナントリル基、4−ベンゾ[a]アントリル基、7−ベンゾ[a]アントリル基、1−トリフェニル基、2−トリフェニル基、フルオランテニル基である。
アリール基の環形成炭素数は、6〜50であり、好ましくは6〜24であり、より好ましくは6〜20であり、さらに好ましくは6〜18である。
アリーレン基は、前記アリール基からさらに1つの水素原子又は置換基が除去された2価の基Y21である。
アラルキル基は、−Y11−Y20と表される。Y11の例としては、前記アルキル基及び前記シクロアルキル基として挙げたものからさらに1つの水素原子又は置換基が除去された2価の基(アルキレン基又はシクロアルキレン基)である。Y20の例としては、前記アリール基が挙げられる。
アリールオキシ基は、−OY20と表され、Y20の例としては前記アリール基として挙げたものと同様のものが挙げられる。
アリールチオ基は、−SY20と表され、Y20の例としては前記アリール基として挙げたものと同様のものが挙げられる。
アリールカルボニルオキシ基は、−O−(C=O)−Y20と表され、Y20は上記の通りである。
アルキル基及びアリール基から選ばれる置換基を有する置換カルボニル基は、−(C=O)−Y10又は−(C=O)−Y20と表され、Y10及びY20は上記の通りである。
ヘテロアリール基の例としては、1−ピロリル基、2−ピロリル基、3−ピロリル基、ピラジニル基、2−ピリジニル基、3−ピリジニル基、4−ピリジニル基、1−インドリル基、2−インドリル基、3−インドリル基、4−インドリル基、5−インドリル基、6−インドリル基、7−インドリル基、1−イソインドリル基、2−イソインドリル基、3−イソインドリル基、4−イソインドリル基、5−イソインドリル基、6−イソインドリル基、7−イソインドリル基、2−フリル基、3−フリル基、2−ベンゾフラニル基、3−ベンゾフラニル基、4−ベンゾフラニル基、5−ベンゾフラニル基、6−ベンゾフラニル基、7−ベンゾフラニル基、1−イソベンゾフラニル基、3−イソベンゾフラニル基、4−イソベンゾフラニル基、5−イソベンゾフラニル基、6−イソベンゾフラニル基、7−イソベンゾフラニル基、1−ジベンゾフラニル基、2−ジベンゾフラニル基、3−ジベンゾフラニル基、4−ジベンゾフラニル基、1−ジベンゾチオフェニル基、2−ジベンゾチオフェニル基、3−ジベンゾチオフェニル基、4−ジベンゾチオフェニル基、
1−ナフトベンゾフラニル基、2−ナフトベンゾフラニル基、3−ナフトベンゾフラニル基、4−ナフトベンゾフラニル基、1−ナフトベンゾチオフェニル基、2−ナフトベンゾチオフェニル基、3−ナフトベンゾチオフェニル基、4−ナフトベンゾチオフェニル基、
2−ベンゾフラチオフェニル基、3−ベンゾチオフェニル基、4−ベンゾチオフェニル基、5−ベンゾチオフェニル基、6−ベンゾチオフェニル基、7−ベンゾチオフェニル基、1−カルバゾリル基、2−カルバゾリル基、3−カルバゾリル基、4−カルバゾリル基、9−カルバゾリル基、1−ベンゾカルバゾリル基、2−ベンゾカルバゾリル基、3−ベンゾカルバゾリル基、4−ベンゾカルバゾリル基、9−ベンゾカルバゾリル基、キノリル基、3−キノリル基、4−キノリル基、5−キノリル基、6−キノリル基、7−キノリル基、8−キノリル基、1−イソキノリル基、3−イソキノリル基、4−イソキノリル基、5−イソキノリル基、6−イソキノリル基、7−イソキノリル基、8−イソキノリル基、2−キノキサリニル基、5−キノキサリニル基、6−キノキサリニル基、2−キナゾリニル基、4−キナゾリニル基、5−キナゾリニル基、6−キナゾリニル基、7−キナゾリニル基、8−キナゾリニル基、1−フェナントリジニル基、2−フェナントリジニル基、3−フェナントリジニル基、4−フェナントリジニル基、6−フェナントリジニル基、7−フェナントリジニル基、8−フェナントリジニル基、9−フェナントリジニル基、10−フェナントリジニル基、1−アクリジニル基、2−アクリジニル基、3−アクリジニル基、4−アクリジニル基、9−アクリジニル基、1,7−フェナントロリン−2−イル基、1,7−フェナントロリン−3−イル基、1,7−フェナントロリン−4−イル基、1,7−フェナントロリン−5−イル基、1,7−フェナントロリン−6−イル基、1,7−フェナントロリン−8−イル基、1,7−フェナントロリン−9−イル基、1,7−フェナントロリン−10−イル基、1,8−フェナントロリン−2−イル基、1,8−フェナントロリン−3−イル基、1,8−フェナントロリン−4−イル基、1,8−フェナントロリン−5−イル基、1,8−フェナントロリン−6−イル基、1,8−フェナントロリン−7−イル基、1,8−フェナントロリン−9−イル基、1,8−フェナントロリン−10−イル基、1,9−フェナントロリン−2−イル基、1,9−フェナントロリン−3−イル基、1,9−フェナントロリン−4−イル基、1,9−フェナントロリン−5−イル基、1,9−フェナントロリン−6−イル基、1,9−フェナントロリン−7−イル基、1,9−フェナントロリン−8−イル基、1,9−フェナントロリン−10−イル基、1,10−フェナントロリン−2−イル基、1,10−フェナントロリン−3−イル基、1,10−フェナントロリン−4−イル基、1,10−フェナントロリン−5−イル基、2,9−フェナントロリン−1−イル基、2,9−フェナントロリン−3−イル基、2,9−フェナントロリン−4−イル基、2,9−フェナントロリン−5−イル基、2,9−フェナントロリン−6−イル基、2,9−フェナントロリン−7−イル基、2,9−フェナントロリン−8−イル基、2,9−フェナントロリン−10−イル基、2,8−フェナントロリン−1−イル基、2,8−フェナントロリン−3−イル基、2,8−フェナントロリン−4−イル基、2,8−フェナントロリン−5−イル基、2,8−フェナントロリン−6−イル基、2,8−フェナントロリン−7−イル基、2,8−フェナントロリン−9−イル基、2,8−フェナントロリン−10−イル基、2,7−フェナントロリン−1−イル基、2,7−フェナントロリン−3−イル基、2,7−フェナントロリン−4−イル基、2,7−フェナントロリン−5−イル基、2,7−フェナントロリン−6−イル基、2,7−フェナントロリン−8−イル基、2,7−フェナントロリン−9−イル基、2,7−フェナントロリン−10−イル基、1−フェナジニル基、2−フェナジニル基、1−フェノチアジニル基、2−フェノチアジニル基、3−フェノチアジニル基、4−フェノチアジニル基、10−フェノチアジニル基、1−フェノキサジニル基、2−フェノキサジニル基、3−フェノキサジニル基、4−フェノキサジニル基、10−フェノキサジニル基、2−オキサゾリル基、4−オキサゾリル基、5−オキサゾリル基、2−オキサジアゾリル基、5−オキサジアゾリル基、3−フラザニル基、2−チエニル基、3−チエニル基、1−ベンズイミダゾリル基、2−ベンズイミダゾリル基、4−ベンズイミダゾリル基、5−ベンズイミダゾリル基、6−ベンズイミダゾリル基、7−ベンズイミダゾリル基、2−イミダゾ[1,2−a]ピリジニル基、3−イミダゾ[1,2−a]ピリジニル基、5−イミダゾ[1,2−a]ピリジニル基、6−イミダゾ[1,2−a]ピリジニル基、7−イミダゾ[1,2−a]ピリジニル基、8−イミダゾ[1,2−a]ピリジニル基、ベンズイミダゾール−2−オン−1−イル基、ベンズイミダゾール−2−オン−3−イル基、ベンズイミダゾール−2−オン−4−イル基、ベンズイミダゾール−2−オン−5−イル基、ベンズイミダゾール−2−オン−6−イル基、ベンズイミダゾール−2−オン−7−イル基等が挙げられる。
好ましくは、ピラジニル基、2−ピリジニル基、3−ピリジニル基、4−ピリジニル基、1−ジベンゾフラニル基、2−ジベンゾフラニル基、3−ジベンゾフラニル基、4−ジベンゾフラニル基、1−ジベンゾチオフェニル基、2−ジベンゾチオフェニル基、3−ジベンゾチオフェニル基、4−ジベンゾチオフェニル基、1−ナフトベンゾフラニル基、2−ナフトベンゾフラニル基、3−ナフトベンゾフラニル基、4−ナフトベンゾフラニル基、1−ナフトベンゾチオフェニル基、2−ナフトベンゾチオフェニル基、3−ナフトベンゾチオフェニル基、4−ナフトベンゾチオフェニル基、1−カルバゾリル基、2−カルバゾリル基、3−カルバゾリル基、4−カルバゾリル基、9−カルバゾリル基、1−ベンゾカルバゾリル基、2−ベンゾカルバゾリル基、3−ベンゾカルバゾリル基、4−ベンゾカルバゾリル基、又は9−ベンゾカルバゾリル基である。
ヘテロアリール基の環形成原子数は、5〜50であり、好ましくは5〜30であり、より好ましくは5〜24であり、さらに好ましくは5〜18である。
ヘテロアリール基の炭素原子以外の環形成原子としては、窒素原子、酸素原子又は硫黄原子が好ましい。
ヘテロアリーレン基は、前記ヘテロアリール基からさらに1つの水素原子又は置換基が除去された2価の基Y31である。
アルキル基及びアリール基から選ばれる置換基を有するモノ置換アミノ基は、−NH(Y10)又は−NH(Y20)で表され、Y10及びY20は上記の通りである。
アルキル基及びアリール基から選ばれる置換基を有するジ置換アミノ基は、−N(Y10、−N(Y20又は−N(Y10)(Y20)で表され、Y10及びY20は上記の通りである。Y10又はY20が2つある場合は、互いに同一であっても、異なっていてもよい。
アルキル基及びアリール基から選ばれる置換基を有するモノ置換シリル基は、−SiH(Y10)又は−SiH(Y20)で表される。
アルキル基及びアリール基から選ばれる置換基を有するジ置換シリル基は、−SiH(Y10、−SiH(Y20又は−SiH(Y10)(Y20)で表される。
アルキル基及びアリール基から選ばれる置換基を有するトリ置換シリル基は、−Si(Y10、−Si(Y20、−Si(Y10(Y20)又は−Si(Y10)(Y20で表される。Y10及びY20は前記の通りであり、Y10又はY20がそれぞれ複数存在する場合は、互いに同一であっても、異なっていてもよい。
アルキル基及びアリール基から選ばれる置換基を有する置換スルホニル基は、−S(=O)−Y10又は−S(=O)−Y20で表され、Y10及びY20は前記の通りである。
アルキル基及びアリール基から選ばれる置換基を有するジ置換ホスフォリル基は、−O−P(=O)(Y10、−O−P(=O)(Y20又は−O−P(=O)(Y10)(Y20)で表される。Y10及びY20は前記の通りであり、Y10又はY20がそれぞれ2つ存在する場合は、互いに同一であっても、異なっていてもよい。
アルキル基を有するアルキルスルホニルオキシ基は、−O−S(=O)(Y10)で表され、Y10は前記の通りである。
アリール基から選ばれる置換基を有するアリールスルホニルオキシ基は、−O−S(=O)(Y20)で表され、Y20は前記の通りである。
本明細書において、「置換もしくは無置換の」の置換基としては、上記に例示した全ての基の他、カルボキシ基、水酸基、アミノ基が挙げられる。中でも好ましくは、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、置換シリル基、アリール基、ヘテロアリール基である。
また、上記置換基が互いに結合して単独の環又は縮合環を形成してもよい。別の実施形態としては、環を形成しない。
<式(1)で表される化合物の好ましい実施形態>
本発明の一実施形態では、前記式(1)で表される化合物は、下記式(3)で表される化合物であることが好ましい。
Figure 2018206785
[式(3)中、
は、前記式(1)で定義した通りである。
21〜R28は、それぞれ独立して、水素原子、置換もしくは無置換の炭素数1〜25のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30のヘテロアリール基である。]
前記式(3)で表される化合物は、下記式(4)で表される化合物であることが好ましい。
Figure 2018206785
[式(4)中、
及びR26は、前記式(3)で定義した通りである。]
本発明の一実施形態では、式(1)〜(4)において、B〜Bは、それぞれ独立して、下記群から選択される基であることが好ましい。
Figure 2018206785
[上記式中、
は、酸素原子、硫黄原子又はNR20であり、
20は、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30のヘテロアリール基を示す。
30は、水素原子、又は下記群から選択される基である。
Figure 2018206785
破線は、結合手を示す。]
式(1)〜(4)において、Rは、下記群から選択される基であることが好ましい。
Figure 2018206785
[上記式中、
31及びR32は、それぞれ独立して、水素原子、又は下記群から選択される基であり、
Figure 2018206785
33及びR34は、それぞれ独立して、水素原子、又は置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30のヘテロアリール基である。
上記式中の破線は、結合手を示す。]
別の実施形態では、式(1)〜(4)において、B〜Bが上記基であり、かつRが上記基であることが好ましい。
別の実施形態では、式(1)〜(4)において、B〜Bは、それぞれ独立して、下記群から選択される基であることが好ましい。
Figure 2018206785
[上記式中の破線は、結合手を示す。]、
式(1)〜(4)において、Rは、下記群から選択される基であることが好ましい。
Figure 2018206785
[上記式中の破線は、結合手を示す。]、
別の実施形態では、式(1)〜(4)において、B〜Bが上記基であり、かつRが上記基であることがより好ましい。
別の実施形態では、式(1)〜(4)において、Rが、−B−((B−(B−(B−Rで表される基であるとき、
が、下記群から選択される基であることが好ましい。
Figure 2018206785
[上記式中の破線は、結合手を示す。]
別の実施形態では、式(1)〜(4)において、Rは、下記群から選択される基であることが好ましい。
Figure 2018206785
Figure 2018206785
[上記式中の破線は、結合手を示す。]
別の実施形態では、式(3)及び(4)において、R26が、−(B1a−(B2a−(B3a−(B4a−R4aで表され、
o〜rは、前記式(2)で定義した通りであり、
1a〜B4aは、それぞれ独立して、下記群から選択される基であることが好ましい。
Figure 2018206785
[上記式中の破線は、結合手を示す。]
式(3)及び(4)において、R4aは、下記群から選択される基であることが好ましい。
Figure 2018206785
[上記式中、
35及びR37は、それぞれ独立して、下記群から選択される基であり
Figure 2018206785
36,R38,R39及びR40は、それぞれ独立して、下記群から選択される基であり、
Figure 2018206785
41は、下記群から選択される基であることが好ましい。
Figure 2018206785
上記式中の破線は、結合手を示す。]
別の実施形態では、式(3)及び(4)において、B1a〜B4aが上記式で表される基であり、かつR4aが上記式で表される基であることがより好ましい。
別の実施形態では、式(3)及び(4)において、B1a〜B4aが、それぞれ独立して、下記群から選択される基であることが好ましい。
Figure 2018206785
式(3)及び(4)において、R4aが、下記群から選択される基であることが好ましい。
Figure 2018206785
[上記式中の破線は、結合手を示す。]
別の実施形態では、式(3)及び(4)において、B1a〜B4aが上記式で表される基であり、かつR4aが上記式で表される基であることがより好ましい。
別の実施形態では、式(3)及び(4)において、R26は、下記群から選択されることが好ましい。
Figure 2018206785
Figure 2018206785
Figure 2018206785
[上記式中の破線は、結合手を示す。]
式(1)において、R〜Rが、それぞれ独立して、下記群から選択される1つの環からなる1価の基、又は下記群から選択される2つ以上の環が連結して形成された1価の基であることが好ましい。
Figure 2018206785
[上記式中、R70及びR71は、結合手、水素原子、又は置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24のアリール基又は置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30のヘテロアリール基である。]
式(1)において、Rが下記群から選択される基であり、
Figure 2018206785
[上記式中の破線は、結合手を示す。]
が下記群から選択される基であり、
Figure 2018206785
[上記式中の破線は、結合手を示す。]
が水素原子であることがより好ましい。
式(1)で表される化合物の具体例を下記に記載するが、これらに限定されるものではない。
Figure 2018206785
Figure 2018206785
Figure 2018206785
式(1)で表される化合物としては、下記化合物が好ましい。
Figure 2018206785
<式(2)で表される化合物の好ましい実施形態>
本発明の一実施形態では、前記式(2)で表される化合物は、下記式(21)で表される化合物であることが好ましい。
Figure 2018206785
[式(21)中、
〜X,R及びRは、前記式(2)で定義した通りである。
は、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24のアリーレン基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30のヘテロアリーレン基である。
fは、0又は1の整数である。
は、炭素原子又は窒素原子である。
Arは、隣接する含窒素五員環の炭素原子及びYを共有して、当該含窒素五員環に縮合する、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24の芳香族炭化水素環、又は、隣接する含窒素五員環の炭素原子及びYを共有して、当該含窒素五員環に縮合する、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30の複素芳香族環である。
50及びR51は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換の炭素数1〜25のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数2〜25のアルケニル基、置換もしくは無置換の炭素数2〜25のアルキニル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数3〜25のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜25のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24のアリール基、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜25のアルキルチオ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24のアリールチオ基、炭素数1〜25のアルキル基及び環形成炭素数6〜24のアリール基からなる群から選択される1以上の基で置換されたシリル基、シアノ基、又は−P(=O)R1415基を示す。R50及びR51上の隣接する置換基は、互いに結合して環を形成してもよい。
14及びR15は、前記式(2)で定義した通りである。]
前記式(21)で表される化合物は、下記式(22)で表される化合物であることが好ましい。
Figure 2018206785
[式(22)中、
〜X,R,R,L,f,Y及びArは、前記式(21)で定義した通りである。
52は、水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換の炭素数1〜25のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数2〜25のアルケニル基、置換もしくは無置換の炭素数2〜25のアルキニル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数3〜25のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜25のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24のアリール基、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜25のアルキルチオ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24のアリールチオ基、炭素数1〜25のアルキル基及び環形成炭素数6〜24のアリール基からなる群から選択される1以上の基で置換されたシリル基、シアノ基、又は−P(=O)R1415基を示す。R52上の隣接する置換基は、互いに結合して環を形成してもよい。
14及びR15は、前記式(2)で定義した通りである。
cは、0〜4の整数であり、cが2〜4のとき、複数存在するR52は互いに同一でも異なっていてもよく、隣接するR52同士で結合して環を形成してもよい。]
前記式(22)で表される化合物は、下記式(23)で表される化合物であることが好ましい。
Figure 2018206785
[式(23)中、
〜X,R,R,L,f,R52及びcは、前記式(22)で定義した通りである。]
前記式(23)で表される化合物は、下記式(24)で表される化合物であることが好ましい。
Figure 2018206785
[式(24)中、
〜X,R,R,L,f,R52及びcは、前記式(23)で定義した通りである。
dは、0〜3の整数であり、dが2又は3のとき、複数存在するR52は互いに同一でも、異なっていてもよい。
53は、水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換の炭素数1〜25のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数2〜25のアルケニル基、置換もしくは無置換の炭素数2〜25のアルキニル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数3〜25のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜25のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24のアリール基、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜25のアルキルチオ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24のアリールチオ基、炭素数1〜25のアルキル基及び環形成炭素数6〜24のアリール基からなる群から選択される1以上の基で置換されたシリル基、シアノ基、又は−P(=O)R1415基を示す。R53上の隣接する置換基は、互いに結合して環を形成してもよい。
14及びR15は、前記式(2)で定義した通りである。]
別の実施形態では、前記式(22)で表される化合物は、下記式(25)で表される化合物であることが好ましい。
Figure 2018206785
[式(25)中、
〜X,R,R,L,f,R52及びcは、前記式(22)で定義した通りである。
は、CR5455、NR56、酸素原子又は硫黄原子である。
54〜R56は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換の炭素数1〜25のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数2〜25のアルケニル基、置換もしくは無置換の炭素数2〜25のアルキニル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数3〜25のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜25のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24のアリール基、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜25のアルキルチオ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24のアリールチオ基、炭素数1〜25のアルキル基及び環形成炭素数6〜24のアリール基からなる群から選択される1以上の基で置換されたシリル基、シアノ基、又は−P(=O)R1415基を示す。R54〜R56上の隣接する置換基は、互いに結合して環を形成してもよい。
14及びR15は、前記式(2)で定義した通りである。
Arは、隣接する2つの五員環を構成するそれぞれ2つの炭素原子を共有して、当該2つの五員環に縮合する、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24の芳香族炭化水素環、又は、隣接する2つの五員環を構成するそれぞれ2つの炭素原子を共有して、当該2つの五員環に縮合する、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30の複素芳香族環である。]
前記式(25)で表される化合物は、下記式(26A)〜(26C)のいずれかで表される化合物であることが好ましい。
Figure 2018206785
「式(26A)〜(26C)中、
〜X,R,R,L,f,R52,R53及びcは、前記式(25)で定義した通りである。
eは、0〜2の整数であり、eが2のとき、複数存在するR52は互いに同一でも、異なっていてもよい。]
前記式(25)で表される化合物は、下記式(27A)〜(27C)のいずれかで表される化合物であることが好ましい。
Figure 2018206785
[式(27A)〜(27C)中、
〜X,R,R,L,f,R52,R53及びcは、前記式(25)で定義した通りである。
eは、0〜2の整数であり、eが2のとき、複数存在するR52は互いに同一でも、異なっていてもよい。]
別の実施形態では、前記式(22)で表される化合物が、下記式(28)で表される化合物であってもよい。
Figure 2018206785
[式(28)中、
〜X,R,R,L,f,R52及びcは、前記式(22)で定義した通りである。]
さらに別の実施形態では、前記式(2)で表される化合物は、下記式(30)で表される化合物であることが好ましい。
Figure 2018206785
[式(30)中、
〜X,R及びRは、前記式(2)で定義した通りである。
は、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24の縮合アリーレン基、又は、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30の縮合ヘテロアリーレン基である。
fは、0又は1の整数である。
60は、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24のアリール基、又は、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30のヘテロアリール基である。]
前記式(30)で表される化合物は、下記式(31)で表される化合物であることが好ましい。
Figure 2018206785
[式(31)中、
〜X,R,R,L及びfは、前記式(30)で定義した通りである。
52は、水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換の炭素数1〜25のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数2〜25のアルケニル基、置換もしくは無置換の炭素数2〜25のアルキニル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数3〜25のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜25のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24のアリール基、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜25のアルキルチオ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24のアリールチオ基、炭素数1〜25のアルキル基及び環形成炭素数6〜24のアリール基からなる群から選択される1以上の基で置換されたシリル基、シアノ基、又は−P(=O)R1415基を示す。R52上の隣接する置換基は、互いに結合して環を形成してもよい。
14及びR15は、前記式(2)で定義した通りである。
cは、0〜4の整数であり、dは0〜3の整数である。cが2〜4、及びdが2又は3のとき、複数存在するR52は互いに同一又は異なっていてもよく、隣接するR52が互いに結合して環を形成してもよい。]
別の実施形態では、前記式(30)で表される化合物は、下記式(32)で表される化合物であることが好ましい。
Figure 2018206785
[式(32)中、
〜X,R,R,L及びfは、前記式(30)で定義した通りである。
61は、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30の、窒素原子を含まない縮合ヘテロアリール基である。]
前記式(32)で表される化合物は、下記式(33)で表される化合物であることが好ましい。
Figure 2018206785
[式(33)中、
〜X,R,R,L及びfは、前記式(32)で定義した通りである。
52は、水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換の炭素数1〜25のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数2〜25のアルケニル基、置換もしくは無置換の炭素数2〜25のアルキニル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数3〜25のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜25のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24のアリール基、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜25のアルキルチオ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24のアリールチオ基、炭素数1〜25のアルキル基及び環形成炭素数6〜24のアリール基からなる群から選択される1以上の基で置換されたシリル基、シアノ基、又は−P(=O)R1415基を示す。R52上の隣接する置換基は、互いに結合して環を形成してもよい。
14及びR15は、前記式(2)で定義した通りである。
cは、0〜4の整数であり、cが2〜4のとき、複数存在するR52は互いに同一又は異なっていてもよく、隣接するR52が互いに結合して環を形成してもよい。
は、酸素原子又は硫黄原子である。]
式(2)において、R〜Rが、それぞれ独立して、下記群から選択される1つの環からなる1価の基、又は下記群から選択される2つ以上の環が連結して形成された1価の基であることが好ましい。
Figure 2018206785
[上記式中、R72及びR73は、それぞれ独立して、結合手、水素原子、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30のヘテロアリール基である。]
式(2)において、X〜Xが、Nであり、
及びRが、フェニル基であり、
が下記群から選択される基であることが好ましい。
Figure 2018206785
[前記式中の破線は、結合手を示す。]
前記式(2)で表される化合物の具体例を下記に記載するが、これらに限定されるものではない。
Figure 2018206785
Figure 2018206785
Figure 2018206785
Figure 2018206785
Figure 2018206785
Figure 2018206785
Figure 2018206785
Figure 2018206785
Figure 2018206785
Figure 2018206785
Figure 2018206785
Figure 2018206785
Figure 2018206785
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Figure 2018206785
Figure 2018206785
Figure 2018206785
Figure 2018206785
本発明の一態様である有機EL素子は、前記発光層が、さらに蛍光発光材料及び燐光発光材料から選ばれる1種以上を含有してもよい。
さらに正孔輸送層を有してもよい。
さらに電子輸送層を有してもよい。
上記蛍光発光材料及び燐光発光材料、並びに正孔輸送層及び電子輸送層に用いる材料については後述する。
本発明の一態様である有機EL素子の各層の形成は、真空蒸着、スパッタリング、プラズマ、イオンプレーティング等の乾式成膜法やスピンコーティング、ディッピング、フローコーティング等の湿式成膜法のいずれの方法を適用することができる。膜厚は特に限定されるものではないが、適切な膜厚に設定する必要がある。膜厚が厚すぎると、一定の光出力を得るために大きな印加電圧が必要になり効率が悪くなるおそれがある。膜厚が薄すぎるとピンホール等が発生して、電界を印加しても充分な発光輝度が得られないおそれがある。通常の膜厚は5nm〜10μmの範囲が適しているが、10nm〜0.2μmの範囲がさらに好ましい。
以下、有機EL素子の構成要素の材料等について説明する。
(基板)
基板は、発光素子の支持体として用いられる。基板としては、例えば、ガラス、石英、プラスチック等を用いることができる。また、可撓性基板を用いてもよい。可撓性基板とは、折り曲げることができる(フレキシブル)基板のことであり、例えば、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニルからなるプラスチック基板等が挙げられる。
(陽極)
基板上に形成される陽極には、仕事関数の大きい(具体的には4.0eV以上)金属、合金、電気伝導性化合物、及びこれらの混合物等を用いることが好ましい。具体的には、例えば、酸化インジウム−酸化スズ(ITO:Indium Tin Oxide)、珪素若しくは酸化珪素を含有した酸化インジウム−酸化スズ、酸化インジウム−酸化亜鉛、酸化タングステン、及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム、グラフェン等が挙げられる。この他、金(Au)、白金(Pt)、又は金属材料の窒化物(例えば、窒化チタン)等が挙げられる。
(正孔注入層)
正孔注入層は、正孔注入性の高い物質を含む層である。正孔注入性の高い物質としては、モリブデン酸化物、チタン酸化物、バナジウム酸化物、レニウム酸化物、ルテニウム酸化物、クロム酸化物、ジルコニウム酸化物、ハフニウム酸化物、タンタル酸化物、銀酸化物、タングステン酸化物、マンガン酸化物、芳香族アミン化合物、又は高分子化合物(オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等)等も使用できる。
(正孔輸送層)
正孔輸送層は、正孔輸送性の高い物質を含む層である。正孔輸送層には、芳香族アミン化合物、カルバゾール誘導体、アントラセン誘導体等を使用する事ができる。ポリ(N−ビニルカルバゾール)(略称:PVK)やポリ(4−ビニルトリフェニルアミン)(略称:PVTPA)等の高分子化合物を用いることもできる。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。尚、正孔輸送性の高い物質を含む層は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層したものとしてもよい。
(発光層のゲスト材料)
発光層は、発光性の高い物質を含む層であり、種々の材料を用いることができる。例えば、発光性の高い物質としては、蛍光を発光する蛍光性化合物や燐光を発光する燐光性化合物を用いることができる。蛍光性化合物は一重項励起状態から発光可能な化合物であり、燐光性化合物は三重項励起状態から発光可能な化合物である。
発光層に用いることができる青色系の蛍光発光材料として、ピレン誘導体、スチリルアミン誘導体、クリセン誘導体、フルオランテン誘導体、フルオレン誘導体、ジアミン誘導体、トリアリールアミン誘導体等が使用できる。発光層に用いることができる緑色系の蛍光発光材料として、芳香族アミン誘導体等を使用できる。発光層に用いることができる赤色系の蛍光発光材料として、テトラセン誘導体、ジアミン誘導体等が使用できる。
発光層に用いることができる青色系の燐光発光材料として、イリジウム錯体、オスミウム錯体、白金錯体等の金属錯体が使用される。発光層に用いることができる緑色系の燐光発光材料としてイリジウム錯体等が使用される。発光層に用いることができる赤色系の燐光発光材料として、イリジウム錯体、白金錯体、テルビウム錯体、ユーロピウム錯体等の金属錯体が使用される。
(発光層のホスト材料)
発光層としては、上述した発光性の高い物質(ゲスト材料)を他の物質(ホスト材料)に分散させた構成としてもよい。発光性の高い物質を分散させるための物質としては、式(1)で表される化合物及び式(2)で表される化合物の他、各種のものを用いることができ、発光性の高い物質よりも最低空軌道準位(LUMO準位)が高く、最高被占有軌道準位(HOMO準位)が低い物質を用いることが好ましい。
発光性の高い物質を分散させるための物質(ホスト材料)としては、1)アルミニウム錯体、ベリリウム錯体、若しくは亜鉛錯体等の金属錯体、2)オキサジアゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、若しくはフェナントロリン誘導体等の複素環化合物、3)カルバゾール誘導体、アントラセン誘導体、フェナントレン誘導体、ピレン誘導体、若しくはクリセン誘導体等の縮合芳香族化合物、3)トリアリールアミン誘導体、若しくは縮合多環芳香族アミン誘導体等の芳香族アミン化合物が使用される。
(電子輸送層)
電子輸送層は、電子輸送性の高い物質を含む層である。電子輸送層には、1)アルミニウム錯体、ベリリウム錯体、亜鉛錯体等の金属錯体、2)イミダゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、アジン誘導体、カルバゾール誘導体、フェナントロリン誘導体等の複素芳香族化合物、3)高分子化合物を使用することができる。
(電子注入層)
電子注入層は、電子注入性の高い物質を含む層である。電子注入層には、リチウム(Li)、フッ化リチウム(LiF)、フッ化セシウム(CsF)、フッ化カルシウム(CaF)、リチウム酸化物(LiO)等のようなアルカリ金属、アルカリ土類金属、又はそれらの化合物を用いることができる。
(陰極)
陰極には、仕事関数の小さい(具体的には3.8eV以下)金属、合金、電気伝導性化合物、及びこれらの混合物等を用いることが好ましい。このような陰極材料の具体例としては、元素周期表の第1族又は第2族に属する元素、すなわちリチウム(Li)やセシウム(Cs)等のアルカリ金属、及びマグネシウム(Mg)等のアルカリ土類金属、及びこれらを含む合金(例えば、MgAg、AlLi)等の希土類金属及びこれらを含む合金等が挙げられる。
B.電子機器
本発明の一態様である電子機器は、前記本発明の一態様である有機エレクトロルミネッセンス素子を搭載している。
本発明の一態様である有機エレクトロルミネッセンス素子は、様々な電子機器に使用でき、例えば壁掛けテレビのフラットパネルディスプレイ等の平面発光体、複写機、プリンター、液晶ディスプレイのバックライト又は計器類等の光源、表示板、標識灯等に利用できる。また、本発明の化合物は、有機EL素子だけでなく、電子写真感光体、光電変換素子、太陽電池、イメージセンサー等の分野においても使用できる。
次に、実施例及び比較例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例の記載内容になんら制限されるものではない。
実施例1
25mm×75mm×厚さ1.1mmのITO透明電極付きガラス基板(ジオマティック株式会社製)をイソプロピルアルコール中で超音波洗浄を5分間行なった後、UVオゾン洗浄を30分間行った。ITO透明電極の膜厚は、77nmとした。
洗浄後の透明電極ライン付きガラス基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに装着し、まず透明電極ラインが形成されている側の面上に前記透明電極を覆うようにして下記電子受容性(アクセプター)化合物C−1を蒸着し、膜厚5nmの化合物C−1膜を成膜した。
この化合物C−1膜上に、第1正孔輸送材料として下記芳香族アミン誘導体(化合物X−1)を蒸着し、膜厚100nmの第1正孔輸送層を成膜した。
第1正孔輸送層の成膜に続けて、第2正孔輸送材料として下記芳香族アミン誘導体(化合物X−2)を蒸着し、膜厚60nmの第2正孔輸送層を成膜した。
さらに、この第2正孔輸送層上に、ホスト材料として下記化合物1−1(ホスト1)と下記化合物2−1(ホスト2)と、燐光発光ドーパント材料としての下記化合物Ir(ppy)とを共蒸着し、膜厚40nmの発光層を成膜した。発光層内における化合物Ir(ppy)の濃度は5.0質量%、化合物1−1の濃度は47.5質量%、化合物2−1の濃度47.5質量%であった。この共蒸着膜は発光層として機能する。
そして、この発光層成膜に続けて下記化合物ETを膜厚30nmで成膜した。この化合物ET膜は電子輸送層として機能する。
次に、LiFを電子注入性電極(陰極)として成膜速度0.1オングストローム/minで膜厚を1nmとした。このLiF膜上に金属Alを蒸着させ、金属陰極を膜厚80nmで形成した。
実施例1の有機EL素子は、下記層構成を有している。
ITO(77nm)/化合物C−1(5nm)/化合物X−1(100nm)/化合物X−2(60nm)/化合物1−1:化合物2−1:Ir(ppy)(40nm,47.5質量%,47.5質量%,5.0質量%)/ET1(30nm)/LiF(1nm)/Al(80nm)
Figure 2018206785
<素子性能の評価>
得られた有機EL素子について、下記評価を行った。結果を表1に示す。
(1)駆動電圧(V)
電流密度が10mA/cmとなるようにITO透明電極と金属Al陰極との間に通電したときの電圧(単位:V)を計測した。
(2)外部量子効率(EQE;%)
電流密度が10mA/cmとなるように素子に電圧を印加したときの分光放射輝度スペクトルを、分光放射輝度計「CS−1000」(製品名、コニカミノルタ社製)で計測した。
得られた上記分光放射輝度スペクトルから、ランバシアン放射を行ったと仮定し、外部量子効率(EQE)(単位:%)を算出した。
(3)寿命(LT80;時間)
初期電流密度を50mA/cmに設定して直流の連続通電試験を行い、試験開始時の輝度に対して、輝度が80%まで減少する時間を測定し、その測定時間を寿命(LT80)とした。
実施例2及び比較例1
ホスト1を下記表1に示す化合物に変更した以外は実施例1と同様にして有機EL素子を作製し、評価した。結果を表1に示す。
Figure 2018206785
表1の結果から、本発明の一態様の有機EL素子は、従来技術と同等の発光効率及び素子寿命を維持しつつ、低電圧化が実現できる。

Claims (28)

  1. 陽極と、陰極と、これらの間に少なくとも発光層を備える有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
    前記発光層は、ホスト材料として、下記式(1)で表される化合物及び下記式(2)で表される化合物を含む有機エレクトロルミネッセンス素子。
    Figure 2018206785
    [式(1)中、
    〜Rは、それぞれ独立して、−(B−(B−(B−(B−Rで表される基である。
    o,p,q及びrは、それぞれ独立して0又は1を示す。
    〜Bは、それぞれ独立して、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24のアリーレン基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30のヘテロアリーレン基を示す。
    は、水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換の炭素数1〜25のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数2〜25のアルケニル基、置換もしくは無置換の炭素数2〜25のアルキニル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数3〜25のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜25のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24のアリール基、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜25のアルキルチオ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24のアリールチオ基、炭素数1〜25のアルキル基及び環形成炭素数6〜24のアリール基からなる群から選択される1以上の基で置換されたシリル基、シアノ基、又は−P(=O)R10基を示す。
    及びR10は、それぞれ独立して、置換もしくは無置換の炭素数1〜25のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜18のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数5〜18のヘテロアリール基を示す。
    a及びbは、それぞれ独立に0〜4の整数を示す。]
    Figure 2018206785
    [式(2)中、
    〜Xは、それぞれ独立して、CR11又はNを示す。
    〜R及びR11は、それぞれ独立して、−(B−(B−(B−(B−Rを示す。
    s,t,u及びvは、それぞれ独立して、0又は1を示す。
    〜Bは、それぞれ独立して、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24のアリーレン基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30のヘテロアリーレン基を示す。
    は、水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換の炭素数1〜25のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数2〜25のアルケニル基、置換もしくは無置換の炭素数2〜25のアルキニル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数3〜25のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜25のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24のアリール基、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜25のアルキルチオ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24のアリールチオ基、炭素数1〜25のアルキル基及び環形成炭素数6〜24のアリール基からなる群から選択される1以上の基で置換されたシリル基、シアノ基、又は−P(=O)R1415基を示す。R上の隣接する置換基は、互いに結合して環を形成してもよい。
    14及びR15は、それぞれ独立して、置換もしくは無置換の炭素数1〜25のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜18のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数5〜18のヘテロアリール基を示す。]
  2. 前記式(1)で表される化合物が、下記式(3)で表される化合物である、請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
    Figure 2018206785
    [式(3)中、
    は、前記式(1)で定義した通りである。
    21〜R28は、それぞれ独立して、水素原子、置換もしくは無置換の炭素数1〜25のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30のヘテロアリール基である。]
  3. 前記式(3)で表される化合物が、下記式(4)で表される化合物である、請求項2に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
    Figure 2018206785
    [式(4)中、
    及びR26は、前記式(3)で定義した通りである。]
  4. 〜Bが、それぞれ独立して、下記群から選択される基であり
    Figure 2018206785
    [上記式中、
    は、酸素原子、硫黄原子又はNR20であり、
    20は、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30のヘテロアリール基を示す。
    30は、水素原子、又は下記群から選択される基である。
    Figure 2018206785
    上記式中の破線は、結合手を示す。]、
    が、下記群から選択される基である、請求項1〜3のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
    Figure 2018206785
    [上記式中、
    31及びR32は、それぞれ独立して、水素原子、又は下記群から選択される基であり、
    Figure 2018206785
    33及びR34は、それぞれ独立して、水素原子、又は置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30のヘテロアリール基である。
    上記式中の破線は、結合手を示す。]
  5. 〜Bが、それぞれ独立して、下記群から選択される基であり、
    Figure 2018206785
    [上記式中の破線は、結合手を示す。]、
    が、下記群から選択される基である、請求項1〜4のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
    Figure 2018206785
    [上記式中の破線は、結合手を示す。]、
  6. が、−B−((B−(B−(B−Rで表される基であるとき、
    が、下記群から選択される基である、請求項1〜5のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
    Figure 2018206785
    [上記式中の破線は、結合手を示す。]
  7. が、下記群から選択される基である、請求項1〜6のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
    Figure 2018206785
    Figure 2018206785
    [上記式中の破線は、結合手を示す。]
  8. 26が、−(B1a−(B2a−(B3a−(B4a−R4aで表され、
    o〜rは、前記式(2)で定義した通りであり、
    1a〜B4aが、それぞれ独立して、下記群から選択される基であり、
    Figure 2018206785
    4aが、下記群から選択される基である、請求項2〜7のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
    Figure 2018206785
    [上記式中、
    35及びR37は、それぞれ独立して、下記群から選択される基であり、
    Figure 2018206785
    36,R38,R39及びR40は、それぞれ独立して、下記群から選択される基であり、
    Figure 2018206785
    41は、下記群から選択される基である。
    Figure 2018206785
    上記式中の破線は、結合手を示す。]
  9. 1a〜B4aが、それぞれ独立して、下記群から選択される基であり、
    Figure 2018206785
    4aが、下記群から選択される基である、請求項8に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
    Figure 2018206785
    [上記式中の破線は、結合手を示す。]
  10. 26が、下記群から選択される、請求項2〜9のいずれかに記載の有機エレクトロル
    ミネッセンス素子。
    Figure 2018206785
    Figure 2018206785
    Figure 2018206785
    [上記式中の破線は、結合手を示す。]
  11. 前記式(2)で表される化合物が、下記式(21)で表される化合物である、請求項1〜10のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
    Figure 2018206785
    [式(21)中、
    〜X,R及びRは、前記式(2)で定義した通りである。
    は、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24のアリーレン基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30のヘテロアリーレン基である。
    fは、0又は1の整数である。
    は、炭素原子又は窒素原子である。
    Arは、隣接する含窒素五員環の炭素原子及びYを共有して、当該含窒素五員環に縮合する、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24の芳香族炭化水素環、又は、隣接する含窒素五員環の炭素原子及びYを共有して、当該含窒素五員環に縮合する、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30の複素芳香族環である。
    50及びR51は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換の炭素数1〜25のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数2〜25のアルケニル基、置換もしくは無置換の炭素数2〜25のアルキニル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数3〜25のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜25のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24のアリール基、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜25のアルキルチオ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24のアリールチオ基、炭素数1〜25のアルキル基及び環形成炭素数6〜24のアリール基からなる群から選択される1以上の基で置換されたシリル基、シアノ基、又は−P(=O)R1415基を示す。R50及びR51上の隣接する置換基は、互いに結合して環を形成してもよい。
    14及びR15は、前記式(2)で定義した通りである。]
  12. 前記式(21)で表される化合物が、下記式(22)で表される化合物である、請求項11に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
    Figure 2018206785
    [式(22)中、
    〜X,R,R,L,f,Y及びArは、前記式(21)で定義した通りである。
    52は、水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換の炭素数1〜25のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数2〜25のアルケニル基、置換もしくは無置換の炭素数2〜25のアルキニル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数3〜25のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜25のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24のアリール基、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜25のアルキルチオ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24のアリールチオ基、炭素数1〜25のアルキル基及び環形成炭素数6〜24のアリール基からなる群から選択される1以上の基で置換されたシリル基、シアノ基、又は−P(=O)R1415基を示す。R52上の隣接する置換基は、互いに結合して環を形成してもよい。
    14及びR15は、前記式(2)で定義した通りである。
    cは、0〜4の整数であり、cが2〜4のとき、複数存在するR52は互いに同一でも異なっていてもよく、隣接するR52同士で結合して環を形成してもよい。]
  13. 前記式(22)で表される化合物が、下記式(23)で表される化合物である、請求項12に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
    Figure 2018206785
    [式(23)中、
    〜X,R,R,L,f,R52及びcは、前記式(22)で定義した通りである。]
  14. 前記式(23)で表される化合物が、下記式(24)で表される化合物である、請求項13に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
    Figure 2018206785
    [式(24)中、
    〜X,R,R,L,f,R52及びcは、前記式(23)で定義した通りである。
    dは、0〜3の整数であり、dが2又は3のとき、複数存在するR52は互いに同一でも、異なっていてもよい。
    53は、水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換の炭素数1〜25のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数2〜25のアルケニル基、置換もしくは無置換の炭素数2〜25のアルキニル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数3〜25のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜25のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24のアリール基、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜25のアルキルチオ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24のアリールチオ基、炭素数1〜25のアルキル基及び環形成炭素数6〜24のアリール基からなる群から選択される1以上の基で置換されたシリル基、シアノ基、又は−P(=O)R1415基を示す。R53上の隣接する置換基は、互いに結合して環を形成してもよい。
    14及びR15は、前記式(2)で定義した通りである。]
  15. 前記式(22)で表される化合物が、下記式(25)で表される化合物である、請求項12に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
    Figure 2018206785
    [式(25)中、
    〜X,R,R,L,f,R52及びcは、前記式(22)で定義した通りである。
    は、CR5455、NR56、酸素原子又は硫黄原子である。
    54〜R56は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換の炭素数1〜25のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数2〜25のアルケニル基、置換もしくは無置換の炭素数2〜25のアルキニル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数3〜25のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜25のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24のアリール基、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜25のアルキルチオ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24のアリールチオ基、炭素数1〜25のアルキル基及び環形成炭素数6〜24のアリール基からなる群から選択される1以上の基で置換されたシリル基、シアノ基、又は−P(=O)R1415基を示す。R54〜R56上の隣接する置換基は、互いに結合して環を形成してもよい。
    14及びR15は、前記式(2)で定義した通りである。
    Arは、隣接する2つの五員環を構成するそれぞれ2つの炭素原子を共有して、当該2つの五員環に縮合する、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24の芳香族炭化水素環、又は、隣接する2つの五員環を構成するそれぞれ2つの炭素原子を共有して、当該2つの五員環に縮合する、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30の複素芳香族環である。]
  16. 前記式(25)で表される化合物が、下記式(26A)〜(26C)のいずれかで表される化合物である、請求項15に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
    Figure 2018206785
    [式(26A)〜(26C)中、
    〜X,R,R,L,f,R52,R53及びcは、前記式(25)で定義した通りである。
    eは、0〜2の整数であり、eが2のとき、複数存在するR52は互いに同一でも、異なっていてもよい。]
  17. 前記式(25)で表される化合物が、下記式(27A)〜(27C)のいずれかで表される化合物である、請求項15に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
    Figure 2018206785
    「式(27A)〜(27C)中、
    〜X,R,R,L,f,R52,R53及びcは、前記式(25)で定義した通りである。
    eは、0〜2の整数であり、eが2のとき、複数存在するR52は互いに同一でも、異なっていてもよい。]
  18. 前記式(2)で表される化合物が、下記式(30)で表される化合物である、請求項1〜10のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
    Figure 2018206785
    [式(30)中、
    〜X,R及びRは、前記式(2)で定義した通りである。
    は、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24の縮合アリーレン基、又は、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30の縮合ヘテロアリーレン基である。
    fは、0又は1の整数である。
    60は、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24のアリール基、又は、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30のヘテロアリール基である。]
  19. 前記式(30)で表される化合物が、下記式(31)で表される化合物である、請求項18に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
    Figure 2018206785
    [式(31)中、
    〜X,R,R,L及びfは、前記式(30)で定義した通りである。
    52は、水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換の炭素数1〜25のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数2〜25のアルケニル基、置換もしくは無置換の炭素数2〜25のアルキニル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数3〜25のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜25のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24のアリール基、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜25のアルキルチオ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24のアリールチオ基、炭素数1〜25のアルキル基及び環形成炭素数6〜24のアリール基からなる群から選択される1以上の基で置換されたシリル基、シアノ基、又は−P(=O)R1415基を示す。R52上の隣接する置換基は、互いに結合して環を形成してもよい。
    14及びR15は、前記式(2)で定義した通りである。
    cは、0〜4の整数であり、dは0〜3の整数である。cが2〜4、及びdが2又は3のとき、複数存在するR52は互いに同一又は異なっていてもよく、隣接するR52が互いに結合して環を形成してもよい。]
  20. 前記式(30)で表される化合物が、下記式(32)で表される化合物である、請求項18に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
    Figure 2018206785
    [式(32)中、
    〜X,R,R,L及びfは、前記式(30)で定義した通りである。
    61は、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30の、窒素原子を含まない縮合ヘテロアリール基である。]
  21. 〜Rが、それぞれ独立して、下記群から選択される1つの環からなる1価の基、又は下記群から選択される2つ以上の環が連結して形成された1価の基である請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
    Figure 2018206785
    [上記式中、R70及びR71は、結合手、水素原子、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24のアリール基又は置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30のヘテロアリール基である。]
  22. が下記群から選択される基であり、
    Figure 2018206785
    [上記式中の破線は、結合手を示す。]
    が下記群から選択される基であり、
    Figure 2018206785
    [上記式中の破線は、結合手を示す。]
    が水素原子である請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  23. 〜Rが、それぞれ独立して、下記群から選択される1つの環からなる1価の基、又は下記群から選択される2つ以上の環が連結して形成された1価の基である請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
    Figure 2018206785
    [上記式中、R72及びR73は、それぞれ独立して、結合手、水素原子、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜24のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数5〜30のヘテロアリール基である。]
  24. 〜Xが、窒素原子であり、
    及びRが、フェニル基であり、
    が下記群から選択される基である請求項23に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
    Figure 2018206785
    [前記式中の破線は、結合手を示す。]
  25. 前記発光層が、さらに蛍光発光材料及び燐光発光材料から選ばれる1種以上を含有する、請求項1〜24のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  26. さらに正孔輸送層を有する、請求項1〜24のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  27. さらに電子輸送層を有する、請求項1〜245のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  28. 請求項1〜24のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を搭載した、電子機器。
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