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JP2024091451A - Polycyclic aromatic compounds - Google Patents

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JP2024091451A
JP2024091451A JP2023192763A JP2023192763A JP2024091451A JP 2024091451 A JP2024091451 A JP 2024091451A JP 2023192763 A JP2023192763 A JP 2023192763A JP 2023192763 A JP2023192763 A JP 2023192763A JP 2024091451 A JP2024091451 A JP 2024091451A
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JP
Japan
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ring
substituted
formula
unsubstituted
bonded
Prior art date
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Pending
Application number
JP2023192763A
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Japanese (ja)
Inventor
琢次 畠山
Takuji Hatakeyama
亮介 川角
Ryosuke Kawakado
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyoto University NUC
SK Materials JNC Co Ltd
Original Assignee
Kyoto University NUC
SK Materials JNC Co Ltd
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Publication date
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Priority to KR1020230188211A priority patent/KR20240100291A/en
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Abstract

To provide novel compounds suitable as materials for organic devices such as organic electroluminescent elements.SOLUTION: A polycyclic aromatic compound is structured to comprise one or more of structural units represented by the formula (1), while comprising at least one group represented by the formula (X) as X. Rings A to D are substituted or unsubstituted aryl rings or substituted or unsubstituted heteroaryl rings, and the other X are >N-RNX (RNX is aryl or the like), >O, or >S. The group represented by the formula (X) binds to any of the rings A-C at one wavy line and * and binds to another ring at the other wavy line. At least one selected from the group consisting of the aryl and heteroaryl rings in the structure may be condensed with cycloalkane. At least one hydrogen in the structure may be substituted with deuterium.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、多環芳香族化合物に関する。本発明はまた、上記多環芳香族化合物を用いた有機電界発光素子、有機電界効果トランジスタおよび有機薄膜太陽電池などの有機デバイス、並びに、表示装置および照明装置に関する。 The present invention relates to a polycyclic aromatic compound. The present invention also relates to organic devices, such as organic electroluminescent elements, organic field-effect transistors, and organic thin-film solar cells, that use the polycyclic aromatic compound, as well as display devices and lighting devices.

従来、電界発光する発光素子を用いた表示装置は、省電力化や薄型化が可能なことから、種々研究され、さらに、有機材料から成る有機電界発光素子は、軽量化や大型化が容易なことから活発に検討されてきた。特に、光の三原色の1つである青色などの発光特性を有する有機材料の開発、および正孔、電子などの電荷輸送能(半導体や超電導体となる可能性を有する)を備えた有機材料の開発については、高分子化合物、低分子化合物を問わずこれまで活発に研究されてきた。 Display devices using electroluminescent light-emitting elements have been extensively studied because they can be made thin and energy-efficient. Furthermore, organic electroluminescent devices made from organic materials have been actively studied because they can be easily made large and lightweight. In particular, there has been active research into the development of organic materials that have the luminescence properties of blue, one of the three primary colors of light, and organic materials that have the ability to transport charges such as holes and electrons (potential to become semiconductors or superconductors), regardless of whether they are polymeric or low molecular weight compounds.

有機電界発光素子は、陽極および陰極からなる一対の電極と、当該一対の電極間に配置され、有機化合物を含む一層または複数の層とからなる構造を有する。有機化合物を含む層には、発光層や、正孔、電子などの電荷を輸送または注入する電荷輸送/注入層などがあるが、これらの層に適当な種々の有機材料が開発されている。 An organic electroluminescent element has a structure consisting of a pair of electrodes consisting of an anode and a cathode, and one or more layers containing an organic compound that are disposed between the pair of electrodes. Layers containing organic compounds include a light-emitting layer and a charge transport/injection layer that transports or injects charges such as holes and electrons, and various organic materials suitable for these layers have been developed.

その中で、特許文献1、2では、ホウ素を含有する多環芳香族化合物が、有機電界発光素子等の材料として有用であることが開示されている。特許文献2には、多環構造中に>NHを有する多環芳香族化合物が開示されており、この多環芳香族化合物を様々なアリールやヘテロアリールを有する化合物を製造するための合成中間体として使用することが記載されている。 Among these, Patent Documents 1 and 2 disclose that polycyclic aromatic compounds containing boron are useful as materials for organic electroluminescent devices and the like. Patent Document 2 discloses a polycyclic aromatic compound having >NH in the polycyclic structure, and describes the use of this polycyclic aromatic compound as a synthetic intermediate for producing compounds having various aryls and heteroaryls.

国際公開第2015/102118号International Publication No. 2015/102118 特開2021-095341号公報JP 2021-095341 A

上述のように、有機EL素子に用いられる材料としては種々の材料が開発されているが、有機EL素子用材料の選択肢を増やすために、従来とは異なる化合物からなる材料の開発が望まれている。
本発明は有機EL素子等の有機デバイス用材料として有用な新規化合物を提供することを課題とする。
As described above, various materials have been developed for use in organic EL elements. However, in order to increase the options for materials for organic EL elements, it is desirable to develop materials made of compounds different from conventional ones.
An object of the present invention is to provide a novel compound useful as a material for organic devices such as organic EL elements.

本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討し、特許文献1、2に記載の化合物と同様にホウ素を含有する多環芳香族化合物において、特定の部分構造を導入することにより、高効率で色純度の高い有機EL素子の製造が可能であることを見出した。そしてこの知見に基づき、さらに検討を重ねて、本発明を完成させた。すなわち本発明は、以下のような多環芳香族化合物、さらには以下のような多環芳香族化合物を含む有機デバイス用材料等を提供する。 The present inventors conducted extensive research to solve the above problems and discovered that by introducing a specific partial structure into a polycyclic aromatic compound containing boron, similar to the compounds described in Patent Documents 1 and 2, it is possible to manufacture an organic EL device with high efficiency and high color purity. Based on this knowledge, further research led to the completion of the present invention. In other words, the present invention provides the following polycyclic aromatic compounds, and further provides organic device materials containing the following polycyclic aromatic compounds.

<1> 式(1)で表される構造単位の1つまたは2つ以上からなり、Xとして式(X)で表される基を少なくとも1つ含む構造を有する、多環芳香族化合物;

Figure 2024091451000001
<1> A polycyclic aromatic compound having one or more structural units represented by formula (1) and a structure containing at least one group represented by formula (X) as X;
Figure 2024091451000001

式(1)中、
A環、B環、およびC環はそれぞれ独立して、置換もしくは無置換のアリール環または置換もしくは無置換のヘテロアリール環であり、
式(X)で表される基以外のその他のXはそれぞれ独立して、>N-RNX、>O、>C(-RCX2、>Si(-RIX2、>S、または>Seであり、RNXは水素、置換もしくは無置換のアリール、置換もしくは無置換のヘテロアリール、置換もしくは無置換のアルキル、または置換もしくは無置換のシクロアルキルであり、RCXおよびRIXはそれぞれ独立して水素、置換もしくは無置換のアリール、置換もしくは無置換のヘテロアリール、置換もしくは無置換のアルキル、または置換もしくは無置換のシクロアルキルであり、2つのRCXは互いに結合して環を形成していてもよく、2つのRIXは互いに結合して環を形成していてもよく、RNX、RCXおよびRIXは、それぞれ連結基または単結合により、当該RNX、RCX、またはRIXを含むXが結合する環の1つまたは2つと結合していてもよく、
式(X)中、D環は置換もしくは無置換のアリール環または置換もしくは無置換のヘテロアリール環であり、
式(X)で表される基における波線の位置がXのA環およびB環への、またはA環およびC環への結合位置であり、式(X)で表される基は、さらに*において、式(X)で表される基が結合するいずれか一方の環に結合し、前記一方の環における、式(X)で表される基の一方の波線での結合位置と*での結合位置とは互いに隣接しており、
D環は式(X)で表される基が結合する他方の環に連結基または単結合を介してさらに結合していてもよく、
前記構造におけるアリール環およびヘテロアリール環からなる群より選択される少なくとも1つは、少なくとも1つのシクロアルカンで縮合されていてもよく、当該シクロアルカンは少なくとも1つの置換基で置換されていてもよく、当該シクロアルカンにおける少なくとも1つの-CH2-は-O-で置き換えられていてもよく、
前記構造において、少なくとも1つの水素は重水素で置き換えられていてもよく、少なくとも1つの窒素は窒素-15(15N)で置き換えられていてもよく、少なくとも1つの硫黄は硫黄-33(33S)、硫黄-34(34S)または硫黄-36(36S)で置き換えられていてもよく、少なくとも1つの酸素は酸素-17(17O)または酸素-18(18O)で置き換えられていてもよく、少なくとも1つの炭素は炭素-13(13C)で置き換えられていてもよく、少なくとも1つのホウ素はホウ素-11(11B)で置き換えられていてもよい。
In formula (1),
ring A, ring B, and ring C each independently represent a substituted or unsubstituted aryl ring or a substituted or unsubstituted heteroaryl ring;
X other than the group represented by formula (X) is each independently >N-R NX , >O, >C(-R CX ) 2 , >Si(-R IX ) 2 , >S, or >Se, R NX is hydrogen, substituted or unsubstituted aryl, substituted or unsubstituted heteroaryl, substituted or unsubstituted alkyl, or substituted or unsubstituted cycloalkyl, R CX and R IX are each independently hydrogen, substituted or unsubstituted aryl, substituted or unsubstituted heteroaryl, substituted or unsubstituted alkyl, or substituted or unsubstituted cycloalkyl, two R CX may be bonded to each other to form a ring, two R IX may be bonded to each other to form a ring, and R NX , R CX , and R IX may be bonded to one or two of the rings to which X including R NX , R CX , or R IX is bonded by a linking group or a single bond,
In formula (X), ring D is a substituted or unsubstituted aryl ring or a substituted or unsubstituted heteroaryl ring.
the position of the wavy line in the group represented by formula (X) is the bonding position of X to ring A and ring B, or to ring A and ring C, the group represented by formula (X) is further bonded at * to either one of the rings to which the group represented by formula (X) is bonded, and the bonding position at one of the wavy lines in the group represented by formula (X) and the bonding position at * in the one of the rings are adjacent to each other,
Ring D may be further bonded to the other ring to which the group represented by formula (X) is bonded via a linking group or a single bond,
At least one selected from the group consisting of aryl rings and heteroaryl rings in the above structure may be fused with at least one cycloalkane, the cycloalkane may be substituted with at least one substituent, and at least one -CH 2 - in the cycloalkane may be replaced with -O-;
In said structure, at least one hydrogen may be replaced by deuterium, at least one nitrogen may be replaced by nitrogen-15 ( 15 N), at least one sulfur may be replaced by sulfur-33 ( 33 S), sulfur-34 ( 34 S) or sulfur-36 ( 36 S), at least one oxygen may be replaced by oxygen-17 ( 17 O) or oxygen-18 ( 18 O), at least one carbon may be replaced by carbon-13 ( 13 C), and at least one boron may be replaced by boron-11 ( 11 B).

<2> 式(1XA)または式(1XB)で表される<1>に記載の多環芳香族化合物;

Figure 2024091451000002
式(1XA)および式(1XB)中、
A環、B環、C環、およびD環はそれぞれ式(1)中のA環、B環、C環、およびD環と同義であり、X1は>N-RNX、>O、または>Sであり、
NXは、A環およびB環のいずれとも直接結合していない。 <2> The polycyclic aromatic compound according to <1>, represented by formula (1XA) or formula (1XB);
Figure 2024091451000002
In formula (1XA) and formula (1XB),
Ring A, ring B, ring C, and ring D are the same as ring A, ring B, ring C, and ring D in formula (1), respectively; X 1 is >N—R NX , >O, or >S;
R NX is not directly bonded to either the A or B ring.

<3> 下記いずれかの式で表される<2>に記載の多環芳香族化合物;

Figure 2024091451000003
式中、tBuはt-ブチルである。 <3> The polycyclic aromatic compound according to <2>, represented by any one of the following formulas:
Figure 2024091451000003
In the formula, tBu is t-butyl.

<4> 式(1M2-1)、式(1M2-2)、式(1M2-3)、または式(1M2-4)で表され、Xとして式(X)で表される基を少なくとも1つ含む構造を有する、<1>に記載の多環芳香族化合物;

Figure 2024091451000004
式(1M2-1)、式(1M2-2)、式(1M2-3)、および式(1M2-4)中、
A環、B環、C環、およびXは、式(1)中のA環、B環、C環、およびXとそれぞれ同義であり、A’環、およびB’環はそれぞれ独立して、置換もしくは無置換のアリール環または置換もしくは無置換のヘテロアリール環であり、
前記構造におけるアリール環およびヘテロアリール環からなる群より選択される少なくとも1つは、少なくとも1つのシクロアルカンで縮合されていてもよく、当該シクロアルカンは少なくとも1つの置換基で置換されていてもよく、当該シクロアルカンにおける少なくとも1つの-CH2-は-O-で置き換えられていてもよく、
前記構造において、少なくとも1つの水素は重水素で置き換えられていてもよく、少なくとも1つの窒素は窒素-15(15N)で置き換えられていてもよく、少なくとも1つの硫黄は硫黄-33(33S)、硫黄-34(34S)または硫黄-36(36S)で置き換えられていてもよく、少なくとも1つの酸素は酸素-17(17O)または酸素-18(18O)で置き換えられていてもよく、少なくとも1つの炭素は炭素-13(13C)で置き換えられていてもよく、少なくとも1つのホウ素はホウ素-11(11B)で置き換えられていてもよい。 <4> The polycyclic aromatic compound according to <1>, which is represented by formula (1M2-1), formula (1M2-2), formula (1M2-3), or formula (1M2-4) and has a structure containing at least one group represented by formula (X) as X;
Figure 2024091451000004
In formula (1M2-1), formula (1M2-2), formula (1M2-3), and formula (1M2-4),
ring A, ring B, ring C, and X are defined as ring A, ring B, ring C, and X in formula (1), respectively; ring A′ and ring B′ are each independently a substituted or unsubstituted aryl ring or a substituted or unsubstituted heteroaryl ring;
At least one selected from the group consisting of aryl rings and heteroaryl rings in the above structure may be fused with at least one cycloalkane, the cycloalkane may be substituted with at least one substituent, and at least one -CH 2 - in the cycloalkane may be replaced with -O-;
In said structure, at least one hydrogen may be replaced by deuterium, at least one nitrogen may be replaced by nitrogen-15 ( 15 N), at least one sulfur may be replaced by sulfur-33 ( 33 S), sulfur-34 ( 34 S) or sulfur-36 ( 36 S), at least one oxygen may be replaced by oxygen-17 ( 17 O) or oxygen-18 ( 18 O), at least one carbon may be replaced by carbon-13 ( 13 C), and at least one boron may be replaced by boron-11 ( 11 B).

<5> 式(1-3)で表される<4>に記載の多環芳香族化合物。

Figure 2024091451000005
<5> The polycyclic aromatic compound according to <4>, represented by formula (1-3):
Figure 2024091451000005

<6> <1>~<5>のいずれかに記載の多環芳香族化合物に反応性置換基が置換した反応性化合物をモノマーとして高分子化させた数平均分子量2000~1.0×108の高分子化合物。
<7> <1>~<5>のいずれかに記載の多環芳香族化合物または<6>に記載の高分子化合物を含有する、有機デバイス用材料。
<8> 前記有機デバイス用材料が、有機電界発光素子用材料、有機電界効果トランジスタ用材料、有機薄膜太陽電池用材料、または波長変換フィルタ用材料である、<7>に記載の有機デバイス用材料。
<9> 陽極および陰極からなる一対の電極と該一対の電極間に配置される有機層とを有し、前記有機層が<1>~<5>のいずれかに記載の多環芳香族化合物または<6>に記載の高分子化合物を含有する、有機電界発光素子。
<10> 前記有機層が発光層である、<9>に記載の有機電界発光素子。
<11> <9>または<10>に記載の有機電界発光素子を備えた表示装置または照明装置。
<6> A polymer compound having a number average molecular weight of 2000 to 1.0 x 10 8 , obtained by polymerizing a reactive compound in which the polycyclic aromatic compound according to any one of <1> to <5> is substituted with a reactive substituent as a monomer.
<7> A material for an organic device, comprising the polycyclic aromatic compound according to any one of <1> to <5> or the polymer compound according to <6>.
<8> The material for an organic device according to <7>, wherein the material for an organic device is a material for an organic electroluminescent element, a material for an organic field effect transistor, a material for an organic thin-film solar cell, or a material for a wavelength conversion filter.
<9> An organic electroluminescence device comprising a pair of electrodes consisting of an anode and a cathode, and an organic layer disposed between the pair of electrodes, the organic layer containing the polycyclic aromatic compound according to any one of <1> to <5> or the polymer compound according to <6>.
<10> The organic electroluminescent device according to <9>, wherein the organic layer is a light-emitting layer.
<11> A display device or a lighting device comprising the organic electroluminescent element according to <9> or <10>.

<12> <1>~<5>のいずれかに記載の多環芳香族化合物の製造方法であって、
式(1’)で表される構造単位の1つまたは2つ以上からなり、Xとして式(X’)で表される基を少なくとも1つ含む構造を有する化合物をフリーデルクラフツアシル化反応させることを含む、製造方法;

Figure 2024091451000006
<12> A method for producing the polycyclic aromatic compound according to any one of <1> to <5>,
a production method comprising subjecting a compound having a structure comprising one or more structural units represented by formula (1') and containing at least one group represented by formula (X') as X to a Friedel-Crafts acylation reaction;
Figure 2024091451000006

式(1’)中、
A環、B環、およびC環はそれぞれ独立して、置換もしくは無置換のアリール環または置換もしくは無置換のヘテロアリール環であり、
式(X’)で表される基以外のその他のXはそれぞれ独立して、>N-RNX、>O、>C(-RCX2、>Si(-RIX2、>S、または>Seであり、RNXは水素、置換もしくは無置換のアリール、置換もしくは無置換のヘテロアリール、置換もしくは無置換のアルキル、または置換もしくは無置換のシクロアルキルであり、RCXおよびRIXはそれぞれ独立して水素、置換もしくは無置換のアリール、置換もしくは無置換のヘテロアリール、置換もしくは無置換のアルキル、または置換もしくは無置換のシクロアルキルであり、2つのRCXは互いに結合して環を形成していてもよく、2つのRIXは互いに結合して環を形成していてもよく、RNX、RCXおよびRIXはそれぞれ連結基または単結合により、当該RNX、RCXまたはRIXを含むXが結合する環の1つまたは2つと結合していてもよく、
式(X’)で表される基における波線の位置がXのA環およびB環への、またはA環およびC環への結合位置であり、
式(X’)中、D環は置換もしくは無置換のアリール環または置換もしくは無置換のヘテロアリール環であり、D環は式(X’)で表される基が結合するA環、B環またはC環のいずれかと連結基または単結合を介して結合していてもよく、
前記構造におけるアリール環およびヘテロアリール環からなる群より選択される少なくとも1つは、少なくとも1つのシクロアルカンで縮合されていてもよく、当該シクロアルカンは少なくとも1つの置換基で置換されていてもよく、当該シクロアルカンにおける少なくとも1つの-CH2-は-O-で置き換えられていてもよく、
前記構造において、少なくとも1つの水素は重水素で置き換えられていてもよく、少なくとも1つの窒素は窒素-15(15N)で置き換えられていてもよく、少なくとも1つの硫黄は硫黄-33(33S)、硫黄-34(34S)または硫黄-36(36S)で置き換えられていてもよく、少なくとも1つの酸素は酸素-17(17O)または酸素-18(18O)で置き換えられていてもよく、少なくとも1つの炭素は炭素-13(13C)で置き換えられていてもよく、少なくとも1つのホウ素はホウ素-11(11B)で置き換えられていてもよい。
In formula (1'),
ring A, ring B, and ring C each independently represent a substituted or unsubstituted aryl ring or a substituted or unsubstituted heteroaryl ring;
X other than the group represented by formula (X') are each independently >N-R NX , >O, >C(-R CX ) 2 , >Si(-R IX ) 2 , >S, or >Se, R NX is hydrogen, substituted or unsubstituted aryl, substituted or unsubstituted heteroaryl, substituted or unsubstituted alkyl, or substituted or unsubstituted cycloalkyl, R CX and R IX are each independently hydrogen, substituted or unsubstituted aryl, substituted or unsubstituted heteroaryl, substituted or unsubstituted alkyl, or substituted or unsubstituted cycloalkyl, two R CX may be bonded to each other to form a ring, two R IX may be bonded to each other to form a ring, and R NX , R CX , and R IX may each be bonded to one or two of the rings to which X including the R NX , R CX , or R IX is bonded via a linking group or a single bond,
The position of the wavy line in the group represented by formula (X') is the bonding position of X to ring A and ring B, or to ring A and ring C;
In formula (X'), ring D is a substituted or unsubstituted aryl ring or a substituted or unsubstituted heteroaryl ring, and ring D may be bonded via a linking group or a single bond to ring A, ring B or ring C to which the group represented by formula (X') is bonded;
At least one selected from the group consisting of aryl rings and heteroaryl rings in the above structure may be fused with at least one cycloalkane, the cycloalkane may be substituted with at least one substituent, and at least one -CH 2 - in the cycloalkane may be replaced with -O-;
In said structure, at least one hydrogen may be replaced by deuterium, at least one nitrogen may be replaced by nitrogen-15 ( 15 N), at least one sulfur may be replaced by sulfur-33 ( 33 S), sulfur-34 ( 34 S) or sulfur-36 ( 36 S), at least one oxygen may be replaced by oxygen-17 ( 17 O) or oxygen-18 ( 18 O), at least one carbon may be replaced by carbon-13 ( 13 C), and at least one boron may be replaced by boron-11 ( 11 B).

<13> 式(1’)で表される構造単位の1つまたは2つ以上からなり、Xとして式(X’)で表される基を少なくとも1つ含む構造を有する化合物;

Figure 2024091451000007
<13> A compound having a structure including one or more structural units represented by formula (1') and including at least one group represented by formula (X') as X;
Figure 2024091451000007

式(1’)中、
A環、B環、およびC環はそれぞれ独立して、置換もしくは無置換のアリール環または置換もしくは無置換のヘテロアリール環であり、
式(X’)で表される基以外のその他のXはそれぞれ独立して、>N-RNX、>O、>C(-RCX2、>Si(-RIX2、>S、または>Seであり、RNXは水素、置換もしくは無置換のアリール、置換もしくは無置換のヘテロアリール、置換もしくは無置換のアルキル、または置換もしくは無置換のシクロアルキルであり、RCXおよびRIXはそれぞれ独立して水素、置換もしくは無置換のアリール、置換もしくは無置換のヘテロアリール、置換もしくは無置換のアルキル、または置換もしくは無置換のシクロアルキルであり、2つのRCXは互いに結合して環を形成していてもよく、2つのRIXは互いに結合して環を形成していてもよく、RNX、RCXおよびRIXはそれぞれ連結基または単結合により、当該RNX、RCXまたはRIXを含むXが結合する環の1つまたは2つと結合していてもよく、
式(X’)で表される基における波線の位置がXのA環およびB環への、またはA環およびC環への結合位置であり、
式(X’)中、D環は置換もしくは無置換のアリール環または置換もしくは無置換のヘテロアリール環であり、D環は式(X’)で表される基が結合するA環、B環またはC環のいずれかと連結基または単結合を介して結合していてもよく、
前記構造におけるアリール環およびヘテロアリール環からなる群より選択される少なくとも1つは、少なくとも1つのシクロアルカンで縮合されていてもよく、当該シクロアルカンは少なくとも1つの置換基で置換されていてもよく、当該シクロアルカンにおける少なくとも1つの-CH2-は-O-で置き換えられていてもよく、
前記構造において、少なくとも1つの水素は重水素で置き換えられていてもよく、少なくとも1つの窒素は窒素-15(15N)で置き換えられていてもよく、少なくとも1つの硫黄は硫黄-33(33S)、硫黄-34(34S)または硫黄-36(36S)で置き換えられていてもよく、少なくとも1つの酸素は酸素-17(17O)または酸素-18(18O)で置き換えられていてもよく、少なくとも1つの炭素は炭素-13(13C)で置き換えられていてもよく、少なくとも1つのホウ素はホウ素-11(11B)で置き換えられていてもよい。
In formula (1'),
ring A, ring B, and ring C each independently represent a substituted or unsubstituted aryl ring or a substituted or unsubstituted heteroaryl ring;
X other than the group represented by formula (X') are each independently >N-R NX , >O, >C(-R CX ) 2 , >Si(-R IX ) 2 , >S, or >Se, R NX is hydrogen, substituted or unsubstituted aryl, substituted or unsubstituted heteroaryl, substituted or unsubstituted alkyl, or substituted or unsubstituted cycloalkyl, R CX and R IX are each independently hydrogen, substituted or unsubstituted aryl, substituted or unsubstituted heteroaryl, substituted or unsubstituted alkyl, or substituted or unsubstituted cycloalkyl, two R CX may be bonded to each other to form a ring, two R IX may be bonded to each other to form a ring, and R NX , R CX , and R IX may each be bonded to one or two of the rings to which X including the R NX , R CX , or R IX is bonded via a linking group or a single bond,
The position of the wavy line in the group represented by formula (X') is the bonding position of X to ring A and ring B, or to ring A and ring C;
In formula (X'), ring D is a substituted or unsubstituted aryl ring or a substituted or unsubstituted heteroaryl ring, and ring D may be bonded via a linking group or a single bond to ring A, ring B or ring C to which the group represented by formula (X') is bonded;
At least one selected from the group consisting of aryl rings and heteroaryl rings in the above structure may be fused with at least one cycloalkane, the cycloalkane may be substituted with at least one substituent, and at least one -CH 2 - in the cycloalkane may be replaced with -O-;
In said structure, at least one hydrogen may be replaced by deuterium, at least one nitrogen may be replaced by nitrogen-15 ( 15 N), at least one sulfur may be replaced by sulfur-33 ( 33 S), sulfur-34 ( 34 S) or sulfur-36 ( 36 S), at least one oxygen may be replaced by oxygen-17 ( 17 O) or oxygen-18 ( 18 O), at least one carbon may be replaced by carbon-13 ( 13 C), and at least one boron may be replaced by boron-11 ( 11 B).

本発明により、有機電界発光素子等の有機デバイス用材料として有用な新規多環芳香族化合物が提供される。本発明の多環芳香族化合物は有機電界発光素子等の有機デバイスの製造に用いることができる。 The present invention provides a novel polycyclic aromatic compound that is useful as a material for organic devices such as organic electroluminescent devices. The polycyclic aromatic compound of the present invention can be used in the manufacture of organic devices such as organic electroluminescent devices.

有機電界発光素子の一例を示す概略断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of an organic electroluminescent device.

以下において、本発明について詳細に説明する。以下に記載する構成要件の説明は、代表的な実施形態や具体例に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施形態に限定されるものではない。なお、本明細書において「~」を用いて表される数値範囲は「~」前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。また、本明細書において構造式の説明における「水素」は「水素原子(H)」を意味する。同様に「炭素原子(C)」を「炭素」ということがある。
本明細書において、「隣接する基」というときは、構造式中で隣接する2つの原子(共有結合で直接結合する2つの原子)にそれぞれ結合している2つの基を意味する。
The present invention will be described in detail below. The following description of the constituent elements may be based on a representative embodiment or a specific example, but the present invention is not limited to such an embodiment. In this specification, a numerical range expressed using "to" means a range including the numerical values before and after "to" as the lower and upper limits. In this specification, "hydrogen" in the explanation of the structural formula means "hydrogen atom (H)". Similarly, "carbon atom (C)" may be referred to as "carbon".
In this specification, the term "adjacent groups" refers to two groups bonded to two adjacent atoms (two atoms directly bonded by a covalent bond) in a structural formula.

本明細書において「Me」はメチル、「Et」はエチル、「nBu」はn-ブチル(ノルマルブチル)、「tBu」はt-ブチル(ターシャリーブチル)、「iBu」はイソブチル、「secBu」はセカンダリーブチル、「nPr」はn-プロピル(ノルマルプロピル)、「iPr」はイソプロピル、「tAm」はt-アミル、「2EH」は2-エチルヘキシル、「tOct」はt-オクチル、「Ph」はフェニル、「Mes」はメシチル(2,4,6-トリメチルフェニル)、「Ad」は1-アダマンチル、「Tf」はトリフルオロメタンスルホニル、「TMS」はトリメチルシリル、「D」は重水素を表す。
本明細書において、有機電界発光素子を有機EL素子ということがある。
In this specification, "Me" is methyl, "Et" is ethyl, "nBu" is n-butyl (normal butyl), "tBu" is t-butyl (tertiary butyl), "iBu" is isobutyl, "secBu" is secondary butyl, "nPr" is n-propyl (normal propyl), "iPr" is isopropyl, "tAm" is t-amyl, "2EH" is 2-ethylhexyl, "tOct" is t-octyl, "Ph" is phenyl, "Mes" is mesityl (2,4,6-trimethylphenyl), "Ad" is 1-adamantyl, "Tf" is trifluoromethanesulfonyl, "TMS" is trimethylsilyl, and "D" is deuterium.
In this specification, the organic electroluminescent element may be referred to as an organic EL element.

本明細書において化学構造や置換基を炭素数で表すことがあるが、化学構造に置換基が置換した場合や、置換基にさらに置換基が置換した場合などにおける炭素数は、化学構造や置換基それぞれの炭素数を意味し、化学構造と置換基の合計の炭素数や、置換基と置換基の合計の炭素数を意味するものではない。例えば、「炭素数Xの置換基Aで置換された炭素数Yの置換基B」とは、「炭素数Yの置換基B」に「炭素数Xの置換基A」が置換することを意味し、炭素数Yは置換基Aおよび置換基Bの合計の炭素数ではない。また例えば、「置換基Aで置換された炭素数Yの置換基B」とは、「炭素数Yの置換基B」に「(炭素数限定がない)置換基A」が置換することを意味し、炭素数Yは置換基Aおよび置換基Bの合計の炭素数ではない。 In this specification, chemical structures and substituents are sometimes expressed by the number of carbon atoms, but when a chemical structure is substituted with a substituent or when a substituent is further substituted with a substituent, the number of carbon atoms means the number of carbon atoms in each of the chemical structure and the substituent, and does not mean the total number of carbon atoms in the chemical structure and the substituent, or the total number of carbon atoms in the substituent and the substituent. For example, "substituent B of carbon number Y substituted with substituent A of carbon number X" means that "substituent B of carbon number Y" is substituted with "substituent A of carbon number X", and the carbon number Y is not the total number of carbon atoms in the substituents A and B. Also, for example, "substituent B of carbon number Y substituted with substituent A" means that "substituent B of carbon number Y" is substituted with "substituent A (with no carbon number limit)", and the carbon number Y is not the total number of carbon atoms in the substituents A and B.

<環および置換基の説明>
まず、本明細書において使用する環および置換基の詳細について以下で説明する。
本明細書における「アリール環」としては、例えば、炭素数6~30のアリール環があげられ、炭素数6~16のアリール環が好ましく、炭素数6~12のアリール環がより好ましく、炭素数6~10のアリール環が特に好ましい。
<Explanation of Rings and Substituents>
First, the rings and substituents used in the present specification will be described in detail below.
As used herein, the "aryl ring" includes, for example, an aryl ring having 6 to 30 carbon atoms, preferably an aryl ring having 6 to 16 carbon atoms, more preferably an aryl ring having 6 to 12 carbon atoms, and particularly preferably an aryl ring having 6 to 10 carbon atoms.

具体的な「アリール環」としては、単環系であるベンゼン環、二環系であるビフェニル環、縮合二環系であるナフタレン環、インデン環、三環系であるテルフェニル環(m-テルフェニル、o-テルフェニル、p-テルフェニル)、縮合三環系である、アセナフチレン環、フルオレン環、フェナレン環、フェナントレン環、アントラセン環、縮合四環系であるトリフェニレン環、ピレン環、ナフタセン環、クリセン環、縮合五環系であるペリレン環、ペンタセン環などがあげられる。また、フルオレン環、ベンゾフルオレン環、インデン環には、それぞれフルオレン環、ベンゾフルオレン環、シクロペンタン環などがスピロ結合した構造も含まれる。なお、フルオレン環、ベンゾフルオレン環およびインデン環には、その構造中のメチレンの2つの水素のうちの2つがそれぞれ後述の第1の置換基としてのメチルなどのアルキルに置き換わって、ジメチルフルオレン環、ジメチルベンゾフルオレン環、ジメチルインデン環などとなっているものも含まれる。 Specific examples of "aryl rings" include a monocyclic benzene ring, a bicyclic bicyclic bicyclic naphthalene ring and an indene ring, a tricyclic terphenyl ring (m-terphenyl, o-terphenyl, p-terphenyl), a fused tricyclic acenaphthylene ring, a fluorene ring, a phenalene ring, a phenanthrene ring, and an anthracene ring, a fused tetracyclic tricyclic triphenylene ring, a pyrene ring, a naphthacene ring, and a chrysene ring, and a fused pentacyclic perylene ring and a pentacene ring. In addition, the fluorene ring, benzofluorene ring, and indene ring each include a structure in which a fluorene ring, a benzofluorene ring, and a cyclopentane ring are spiro-bonded. In addition, the fluorene ring, benzofluorene ring, and indene ring also include those in which two of the two hydrogen atoms of the methylene in the structure are replaced by alkyl such as methyl as the first substituent described below, resulting in a dimethylfluorene ring, dimethylbenzofluorene ring, dimethylindene ring, etc.

本明細書における「ヘテロアリール環」としては、例えば、炭素数2~30のヘテロアリール環があげられ、炭素数2~25のヘテロアリール環が好ましく、炭素数2~20のヘテロアリール環がより好ましく、炭素数2~15のヘテロアリール環がさらに好ましく、炭素数2~10のヘテロアリール環が特に好ましい。また、「ヘテロアリール環」としては、例えば環構成原子として炭素以外に酸素、硫黄、窒素、ホウ素、セレン、リン、テルルから選ばれるヘテロ原子を1ないし5個含有する複素環などがあげられる。 In this specification, examples of the "heteroaryl ring" include heteroaryl rings having 2 to 30 carbon atoms, preferably heteroaryl rings having 2 to 25 carbon atoms, more preferably heteroaryl rings having 2 to 20 carbon atoms, still more preferably heteroaryl rings having 2 to 15 carbon atoms, and particularly preferably heteroaryl rings having 2 to 10 carbon atoms. In addition, examples of the "heteroaryl ring" include heterocycles containing, in addition to carbon, 1 to 5 heteroatoms selected from oxygen, sulfur, nitrogen, boron, selenium, phosphorus, and tellurium as ring-constituting atoms.

具体的な「ヘテロアリール環」としては、例えば、ピロール環、オキサゾール環、イソオキサゾール環、チアゾール環、イソチアゾール環、イミダゾール環、オキサジアゾール環(フラザン環など)、チアジアゾール環、トリアゾール環、テトラゾール環、ピラゾール環、ピリジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、ピラジン環、トリアジン環、インドール環、イソインドール環、1H-インダゾール環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾオキサゾール環、ベンゾチアゾール環、1H-ベンゾトリアゾール環、キノリン環、イソキノリン環、シンノリン環、キナゾリン環、キノキサリン環、フタラジン環、ナフチリジン環、プリン環、プテリジン環、カルバゾール環、アクリジン環、フェノキサチイン環、フェノキサジン環、フェノチアジン環、フェナジン環、フェナザシリン環、インドリジン環、フラン環、ベンゾフラン環、イソベンゾフラン環、ジベンゾフラン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、ジベンゾチオフェン環、チアントレン環、インドロカルバゾール環、ベンゾインドロカルバゾール環、ジベンゾインドロカルバゾール環、ナフトベンゾフラン環、ジオキシン環、ジヒドロアクリジン環、キサンテン環、チオキサンテン環、ジベンゾジオキシン環、ジオキサボラナフトアントラセン環(5,9-ジオキサ-13b-ボラ-13bH-ナフト[3,2,1-de]アントラセン環など)、ベンゾセレノフェン環、ジベンゾセレノフェン環、アザカルバゾール環、アザジベンゾチオフェン環、アザジベンゾフラン環、アザジベンゾセレノフェン環、アザトリフェニレン環、イミダゾイミダゾール環、インドロインドール環、ベンゾフロカルバゾール環、ベンゾチエノカルバゾール環、インデノカルバゾール環およびセレノフェノカルバゾール環、スピロ[フルオレン-9,9’-キサンテン]環、スピロビ[シラフルオレン]環などがあげられる。また、ジヒドロアクリジン環、キサンテン環、チオキサンテン環は、その構造中のメチレンの2つの水素のうちの2つがそれぞれ後述の第1の置換基としてのメチルなどのアルキルに置き換わって、ジメチルジヒドロアクリジン環、ジメチルキサンテン環、ジメチルチオキサンテン環などとなっているものも好ましい。また二環系であるビピリジン環、フェニルピリジン環、ピリジルフェニル環、三環系であるテルピリジル環、ビスピリジルフェニル環、ピリジルビフェニル環も「ヘテロアリール環」としてあげられる。また、「ヘテロアリール環」にはピラン環も含まれるものとする。 Specific examples of the "heteroaryl ring" include a pyrrole ring, an oxazole ring, an isoxazole ring, a thiazole ring, an isothiazole ring, an imidazole ring, an oxadiazole ring (such as a furazan ring), a thiadiazole ring, a triazole ring, a tetrazole ring, a pyrazole ring, a pyridine ring, a pyrimidine ring, a pyridazine ring, a pyrazine ring, a triazine ring, an indole ring, an isoindole ring, a 1H-indazole ring, a benzimidazole ring, a benzoxazole ring, a benzothiazole ring, a 1H-benzotriazole ring, a quinoline ring, an isoquinoline ring, a cinnoline ring, a quinazoline ring, a quinoxaline ring, a phthalazine ring, a naphthyridine ring, a purine ring, a pteridine ring, a carbazole ring, an acridine ring, a phenoxathiin ring, a phenoxazine ring, a phenothiazine ring, a phenazine ring, a phenazasiline ring, an indolizine ring, a furan ring, a benzofuran ring, an isobenzofuran ring, a dibenzofuran ring, and a thiophene ring. , a benzothiophene ring, a dibenzothiophene ring, a thianthrene ring, an indolocarbazole ring, a benzoindolocarbazole ring, a dibenzoindolocarbazole ring, a naphthobenzofuran ring, a dioxin ring, a dihydroacridine ring, a xanthene ring, a thioxanthene ring, a dibenzodioxin ring, a dioxaboranaphthoanthracene ring (such as a 5,9-dioxa-13b-bora-13bH-naphtho[3,2,1-de]anthracene ring), a benzoselenophene ring, Examples of the ring include an aryl ring, a dibenzoselenophene ring, an azacarbazole ring, an azadibenzothiophene ring, an azadibenzofuran ring, an azadibenzoselenophene ring, an azatriphenylene ring, an imidazoimidazole ring, an indoloindole ring, a benzofurocarbazole ring, a benzothienocarbazole ring, an indenocarbazole ring, a selenophenocarbazole ring, a spiro[fluorene-9,9'-xanthene] ring, a spirobi[silafluorene] ring, etc. In addition, it is also preferable that the dihydroacridine ring, the xanthene ring, and the thioxanthene ring have two of the two hydrogen atoms of the methylene in the structure replaced by an alkyl such as methyl as the first substituent described later, to form a dimethyldihydroacridine ring, a dimethylxanthene ring, a dimethylthioxanthene ring, etc. In addition, bicyclic rings such as bipyridine ring, phenylpyridine ring, and pyridylphenyl ring, and tricyclic rings such as terpyridyl ring, bispyridylphenyl ring, and pyridylbiphenyl ring are also included as "heteroaryl rings." In addition, "heteroaryl ring" also includes a pyran ring.

本明細書において、置換基は、さらなる置換基で置換されていることがある。例えば、特定の置換基に関して、「置換もしくは無置換の」と説明がされることがある。これはその特定の置換基が少なくとも1つのさらなる置換基で置換されているか、または置換されていないことを意味する。同様の意味で「置換されていてもよい」ということもある。本明細書において、このときの上記特定の置換基を「第1の置換基」、上記のさらなる置換基を「第2の置換基」ということがある。 In this specification, a substituent may be substituted with a further substituent. For example, a particular substituent may be described as "substituted or unsubstituted". This means that the particular substituent is substituted with at least one further substituent, or is not substituted. In a similar sense, the term "optionally substituted" may also be used. In this specification, the particular substituent may be referred to as a "first substituent" and the further substituent may be referred to as a "second substituent".

本明細書において、置換基群Zαは、置換基群Zの置換基および後述の式(A30)で表される置換基からなる。 In this specification, the substituent group Zα consists of the substituents of the substituent group Z and the substituent represented by the formula (A30) described below.

本明細書において、置換基群Zは、
アリール、ヘテロアリール、アルキル、シクロアルキル、シアノ、およびハロゲンからなる群より選択される少なくとも1つの基で置換されていてもよいアリール、
アリール、ヘテロアリール、アルキル、シクロアルキル、シアノ、およびハロゲンからなる群より選択される少なくとも1つの基で置換されていてもよいヘテロアリール、
アリール、ヘテロアリール、アルキル、シクロアルキル、シアノ、およびハロゲンからなる群より選択される少なくとも1つの基で置換されていてもよいジアリールアミノ(2つのアリールは互いに連結基を介して結合していてもよい)、
アリール、ヘテロアリール、アルキル、シクロアルキル、シアノ、およびハロゲンからなる群より選択される少なくとも1つの基で置換されていてもよいジヘテロアリールアミノ(2つのヘテロアリールは互いに連結基を介して結合していてもよい)、
アリール、ヘテロアリール、アルキル、シクロアルキル、シアノ、およびハロゲンからなる群より選択される少なくとも1つの基で置換されていてもよいアリールヘテロアリールアミノ(アリールとヘテロアリールとは互いに連結基を介して結合していてもよい)、
アリール、ヘテロアリール、アルキル、シクロアルキル、シアノ、およびハロゲンからなる群より選択される少なくとも1つの基で置換されていてもよいジアリールボリル(2つのアリールは単結合または連結基を介して結合していてもよい)、
アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、シアノ、およびハロゲンからなる群より選択される少なくとも1つの基で置換されていてもよいアルキル、
アリール、ヘテロアリール、アルキル、シクロアルキル、シアノ、およびハロゲンからなる群より選択される少なくとも1つの基で置換されていてもよいシクロアルキル、
アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、シアノ、およびハロゲンからなる群より選択される少なくとも1つの基で置換されていてもよいアルコキシ、
アリール、ヘテロアリール、アルキル、シクロアルキル、シアノ、およびハロゲンからなる群より選択される少なくとも1つの基で置換されていてもよいアリールオキシ、
置換シリル、シアノ、ならびにハロゲンからなる。
置換基群Zの各基における第2置換基であるアリールは、さらにアリール、ヘテロアリール、アルキル、シクロアルキル、シアノ、またはハロゲンで置換されていてもよい、同様に、第2置換基であるヘテロアリールはアリール、ヘテロアリール、アルキル、シクロアルキル、シアノ、またはハロゲンで置換されていてもよい。
In the present specification, the substituent group Z is
an aryl optionally substituted with at least one group selected from the group consisting of aryl, heteroaryl, alkyl, cycloalkyl, cyano, and halogen;
heteroaryl optionally substituted with at least one group selected from the group consisting of aryl, heteroaryl, alkyl, cycloalkyl, cyano, and halogen;
diarylamino which may be substituted with at least one group selected from the group consisting of aryl, heteroaryl, alkyl, cycloalkyl, cyano, and halogen (two aryls may be bonded to each other via a linking group);
diheteroarylamino optionally substituted with at least one group selected from the group consisting of aryl, heteroaryl, alkyl, cycloalkyl, cyano, and halogen (two heteroaryls may be bonded to each other via a linking group);
arylheteroarylamino which may be substituted with at least one group selected from the group consisting of aryl, heteroaryl, alkyl, cycloalkyl, cyano, and halogen (the aryl and heteroaryl may be bonded to each other via a linking group);
diarylboryl optionally substituted with at least one group selected from the group consisting of aryl, heteroaryl, alkyl, cycloalkyl, cyano, and halogen (two aryls may be bonded via a single bond or a linking group);
an alkyl group optionally substituted with at least one group selected from the group consisting of aryl, heteroaryl, cycloalkyl, cyano, and halogen;
cycloalkyl optionally substituted with at least one group selected from the group consisting of aryl, heteroaryl, alkyl, cycloalkyl, cyano, and halogen;
alkoxy optionally substituted with at least one group selected from the group consisting of aryl, heteroaryl, cycloalkyl, cyano, and halogen;
aryloxy optionally substituted with at least one group selected from the group consisting of aryl, heteroaryl, alkyl, cycloalkyl, cyano, and halogen;
Consists of substituted silyl, cyano, and halogen.
The aryl as the second substituent in each group of the substituent group Z may be further substituted with an aryl, heteroaryl, alkyl, cycloalkyl, cyano, or halogen; similarly, the heteroaryl as the second substituent may be substituted with an aryl, heteroaryl, alkyl, cycloalkyl, cyano, or halogen.

本明細書において、「置換基」という場合、置換基の種類は特に限定されないが、特に別途の説明がないときは、置換基群Zから選択されるいずれかの基であればよい。例えば、「置換もしくは無置換の」とされる基が置換されているとき、当該基は置換基群Zから選択される少なくとも1つの基で置換されていればよい。 In this specification, when the term "substituent" is used, the type of the substituent is not particularly limited, but unless otherwise specified, it may be any group selected from the substituent group Z. For example, when a group that is "substituted or unsubstituted" is substituted, the group may be substituted with at least one group selected from the substituent group Z.

本明細書において、「アリール」は、例えば炭素数6~30のアリールであり、好ましくは、炭素数6~20のアリール、炭素数6~16のアリール、炭素数6~12のアリール、または炭素数6~10のアリールなどである。 In this specification, "aryl" refers to, for example, an aryl having 6 to 30 carbon atoms, and preferably an aryl having 6 to 20 carbon atoms, an aryl having 6 to 16 carbon atoms, an aryl having 6 to 12 carbon atoms, or an aryl having 6 to 10 carbon atoms.

具体的な「アリール」は、上述した「アリール環」から1つの水素を除いた1価の基があげられる。例えば、単環系であるフェニル、二環系であるビフェニリル(2-ビフェニリル、3-ビフェニリル、もしくは4-ビフェニリル)、縮合二環系であるナフチル(1-ナフチルもしくは2-ナフチル)、三環系であるテルフェニリル(m-テルフェニル-2'-イル、m-テルフェニル-4'-イル、m-テルフェニル-5'-イル、o-テルフェニル-3'-イル、o-テルフェニル-4'-イル、p-テルフェニル-2'-イル、m-テルフェニル-2-イル、m-テルフェニル-3-イル、m-テルフェニル-4-イル、o-テルフェニル-2-イル、o-テルフェニル-3-イル、o-テルフェニル-4-イル、p-テルフェニル-2-イル、p-テルフェニル-3-イル、もしくはp-テルフェニル-4-イル)、縮合三環系である、アセナフチレン-(1-、3-、4-、もしくは5-)イル、フルオレン-(1-、2-、3-、4-、もしくは9-)イル、フェナレン-(1-もしくは2-)イル、フェナントレン-(1-、2-、3-、4-、もしくは9-)イル、もしくはアントラセン-(1-、2-、もしくは9-)イル、四環系であるクアテルフェニリル(5'-フェニル-m-テルフェニル-2-イル、5'-フェニル-m-テルフェニル-3-イル、5'-フェニル-m-テルフェニル-4-イル、もしくはm-クアテルフェニル)、縮合四環系である、トリフェニレン-(1-もしくは2-)イル、ピレン-(1-、2-、もしくは4-)イル、もしくはナフタセン-(1-、2-、もしくは5-)イル、または、縮合五環系である、ペリレン-(1-、2-、もしくは3-)イル、もしくはペンタセン-(1-、2-、5-、もしくは6-)イルなどである。その他、スピロフルオレンの1価の基などがあげられる。 Specific examples of "aryl" include monovalent groups obtained by removing one hydrogen from the above-mentioned "aryl ring." For example, phenyl is a monocyclic ring system, biphenylyl (2-biphenylyl, 3-biphenylyl, or 4-biphenylyl) is a bicyclic ring system, naphthyl (1-naphthyl or 2-naphthyl) is a condensed bicyclic ring system, terphenylyl (m-terphenyl-2'-yl, m-terphenyl-4'-yl, m-terphenyl-5'-yl, o-terphenyl-3'-yl, o-terphenyl-4'-yl, p-terphenyl-2'-yl, m-terphenyl-2-yl, m-terphenyl-3-yl, m-terphenyl-4-yl, o-terphenyl-2-yl, o-terphenyl-3-yl, o-terphenyl-4-yl, p-terphenyl-2-yl, p-terphenyl-3-yl, or p-terphenyl-4-yl) is a condensed tricyclic ring system, acenaphthylene-(1-, 3-, 4-, or 5- -)yl, fluoren-(1-, 2-, 3-, 4-, or 9-)yl, phenalen-(1- or 2-)yl, phenanthrene-(1-, 2-, 3-, 4-, or 9-)yl, or anthracene-(1-, 2-, or 9-)yl, the tetracyclic ring system quaterphenylyl (5'-phenyl-m-terphenyl-2-yl, 5'-phenyl-m-terphenyl-3-yl, 5'-phenyl -m-terphenyl-4-yl, or m-quaterphenyl), fused tetracyclic ring systems such as triphenylene-(1- or 2-)yl, pyrene-(1-, 2-, or 4-)yl, or naphthacene-(1-, 2-, or 5-)yl, or fused pentacyclic ring systems such as perylene-(1-, 2-, or 3-)yl, or pentacene-(1-, 2-, 5-, or 6-)yl. Other examples include monovalent groups of spirofluorene.

なお、第2置換基としてのアリールには、当該アリールが、フェニルなどのアリール(具体例は上述した基)、メチルなどのアルキル(具体例は後述する基)、およびシクロヘキシルもしくはアダマンチルなどのシクロアルキル(具体例は後述する基)からなる群より選択される少なくとも1つの基で置換された構造も含まれる。
その一例としては、第2置換基としてのフルオレニルの9位が、フェニルなどのアリール、メチルなどのアルキル、またはシクロヘキシルもしくはアダマンチルなどのシクロアルキルで置換された基があげられる。
The aryl as the second substituent also includes a structure in which the aryl is substituted with at least one group selected from the group consisting of aryl such as phenyl (specific examples are the groups described above), alkyl such as methyl (specific examples are the groups described later), and cycloalkyl such as cyclohexyl or adamantyl (specific examples are the groups described later).
An example of such a group is a group in which the 9-position of fluorenyl as the second substituent is substituted with an aryl such as phenyl, an alkyl such as methyl, or a cycloalkyl such as cyclohexyl or adamantyl.

「アリーレン」は、例えば炭素数6~30のアリーレンであり、好ましくは、炭素数6~20のアリーレン、炭素数6~16のアリーレン、炭素数6~12のアリーレン、または炭素数6~10のアリーレンなどである。
具体的な「アリーレン」は、例えば、上述した「アリール」(1価の基)から1つの水素を除いた2価の基があげられる。
The "arylene" is, for example, an arylene having 6 to 30 carbon atoms, and preferably an arylene having 6 to 20 carbon atoms, an arylene having 6 to 16 carbon atoms, an arylene having 6 to 12 carbon atoms, or an arylene having 6 to 10 carbon atoms.
Specific examples of "arylene" include divalent groups obtained by removing one hydrogen from the above-mentioned "aryl" (monovalent group).

「ヘテロアリール」は、例えば炭素数2~30のヘテロアリールであり、好ましくは、炭素数2~25のヘテロアリール、炭素数2~20のヘテロアリール、炭素数2~15のヘテロアリール、または炭素数2~10のヘテロアリールなどである。「ヘテロアリール」は、環構成原子として炭素以外に酸素、硫黄、および窒素等から選ばれるヘテロ原子を、1個以上、好ましくは1~5個含有する。 "Heteroaryl" is, for example, a heteroaryl having 2 to 30 carbon atoms, and preferably a heteroaryl having 2 to 25 carbon atoms, a heteroaryl having 2 to 20 carbon atoms, a heteroaryl having 2 to 15 carbon atoms, or a heteroaryl having 2 to 10 carbon atoms. "Heteroaryl" contains, in addition to carbon, one or more heteroatoms selected from oxygen, sulfur, nitrogen, etc., as ring-constituting atoms, preferably 1 to 5 heteroatoms.

具体的な「ヘテロアリール」としては、上述した「ヘテロアリール環」から1つの水素を除いた1価の基があげられる。例えば、ピロリル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、チアゾリル、イソチアゾリル、イミダゾリル、オキサジアゾリル、チアジアゾリル、トリアゾリル、テトラゾリル、ピラゾリル、ピリジル、ピリミジニル、ピリダジニル、ピラジニル、トリアジニル、インドリル、イソインドリル、1H-インダゾリル、ベンゾイミダゾリル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾチアゾリル、1H-ベンゾトリアゾリル、キノリニル、イソキノリニル、シンノリニル、キナゾリニル、キノキサリニル、フェナントロリニル、フタラジニル、ナフチリジニル、プリニル、プテリジニル、カルバゾリル、アクリジニル、フェノキサチイニル、フェノキサジニル、フェノチアジニル、フェナジニル、フェナザシリニル、インドリジニル、フラニル、ベンゾフラニル、イソベンゾフラニル、ジベンゾフラニル、ナフトベンゾフラニル、チエニル、ベンゾチエニル、イソベンゾチエニル、ジベンゾチエニル、ナフトベンゾチエニル、ベンゾホスホールオキシド環の1価の基、ジベンゾホスホールオキシド環の1価の基、フラザニル、チアントレニル、インドロカルバゾリル、ベンゾインドロカルバゾリル、ジベンゾインドロカルバゾリル、イミダゾリニル、またはオキサゾリニルなどである。その他、スピロ[フルオレン-9,9’-キサンテン]の1価の基、スピロビ[シラフルオレン]の1価の基、ベンゾセレノフェンの1価の基があげられる。 Specific examples of "heteroaryl" include monovalent groups obtained by removing one hydrogen from the above-mentioned "heteroaryl ring". For example, pyrrolyl, oxazolyl, isoxazolyl, thiazolyl, isothiazolyl, imidazolyl, oxadiazolyl, thiadiazolyl, triazolyl, tetrazolyl, pyrazolyl, pyridyl, pyrimidinyl, pyridazinyl, pyrazinyl, triazinyl, indolyl, isoindolyl, 1H-indazolyl, benzimidazolyl, benzoxazolyl, benzothiazolyl, 1H-benzotriazolyl, quinolinyl, isoquinolinyl, cinnolinyl, quinazolinyl, quinoxalinyl, phenanthrolinyl, phthalazinyl, naphthyridinyl, purinyl, pteridinyl, carbazolyl, Acridinyl, phenoxathiinyl, phenoxazinyl, phenothiazinyl, phenazinyl, phenazasilinyl, indolizinyl, furanyl, benzofuranyl, isobenzofuranyl, dibenzofuranyl, naphthobenzofuranyl, thienyl, benzothienyl, isobenzothienyl, dibenzothienyl, naphthobenzothienyl, monovalent groups of benzophosphole oxide rings, monovalent groups of dibenzophosphole oxide rings, furazanyl, thianthrenyl, indolocarbazolyl, benzoindolocarbazolyl, dibenzoindolocarbazolyl, imidazolinyl, or oxazolinyl. Other examples include monovalent groups of spiro[fluorene-9,9'-xanthene], monovalent groups of spirobi[silafluorene], and monovalent groups of benzoselenophene.

なお、第2置換基としてのヘテロアリールには、当該ヘテロアリールが、フェニルなどのアリール(具体例は上述した基)、メチルなどのアルキル(具体例は後述する基)およびシクロヘキシルもしくはアダマンチルなどのシクロアルキル(具体例は後述する基)からなる群より選択される少なくとも1つの基で置換された構造も含まれる。
その一例としては、第2置換基としてのカルバゾリルの9位が、フェニルなどのアリール、メチルなどのアルキル、またはシクロヘキシルもしくはアダマンチルなどのシクロアルキルで置換された基があげられる。また、ピリジル、ピリミジニル、トリアジニル、カルバゾリルなどの含窒素ヘテロアリールがさらにフェニルまたはビフェニリルなどで置換された基も第2置換基としてのヘテロアリールに含まれる。
The heteroaryl as the second substituent also includes a structure in which the heteroaryl is substituted with at least one group selected from the group consisting of aryl such as phenyl (specific examples are the groups described above), alkyl such as methyl (specific examples are the groups described below), and cycloalkyl such as cyclohexyl or adamantyl (specific examples are the groups described below).
An example of such a group is a group in which the 9-position of the carbazolyl as the second substituent is substituted with an aryl such as phenyl, an alkyl such as methyl, or a cycloalkyl such as cyclohexyl or adamantyl.Furthermore, the heteroaryl as the second substituent also includes groups in which a nitrogen-containing heteroaryl such as pyridyl, pyrimidinyl, triazinyl, or carbazolyl is further substituted with phenyl or biphenylyl.

「ヘテロアリーレン」は、例えば炭素数2~30のヘテロアリーレンであり、好ましくは、炭素数2~25のヘテロアリーレン、炭素数2~20のヘテロアリーレン、炭素数2~15のヘテロアリーレン、または炭素数2~10のヘテロアリーレンなどである。また、「ヘテロアリーレン」は、例えば環構成原子として炭素以外に酸素、硫黄、および窒素から選ばれるヘテロ原子を1~5個含有する複素環などの二価の基である。
具体的な「ヘテロアリーレン」は、例えば、上述した「ヘテロアリール」(1価の基)から1つの水素を除いた2価の基があげられる。
The "heteroarylene" is, for example, a heteroarylene having 2 to 30 carbon atoms, and preferably a heteroarylene having 2 to 25 carbon atoms, a heteroarylene having 2 to 20 carbon atoms, a heteroarylene having 2 to 15 carbon atoms, or a heteroarylene having 2 to 10 carbon atoms. In addition, the "heteroarylene" is, for example, a divalent group such as a heterocycle containing, in addition to carbon, 1 to 5 heteroatoms selected from oxygen, sulfur, and nitrogen as ring-constituting atoms.
Specific examples of "heteroarylene" include divalent groups obtained by removing one hydrogen atom from the above-mentioned "heteroaryl" (monovalent group).

「ジアリールアミノ」は、2つのアリールが置換したアミノであり、このアリールの詳細については上述した「アリール」の説明を引用できる。
「ジヘテロアリールアミノ」は、2つのヘテロアリールが置換したアミノ基であり、このヘテロアリールの詳細については上述した「ヘテロアリール」の説明を引用できる。
「アリールヘテロアリールアミノ」は、アリールおよびヘテロアリールが置換したアミノ基であり、このアリールおよびヘテロアリールの詳細については上述した「アリール」および「ヘテロアリール」の説明を引用できる。
The term "diarylamino" refers to an amino group substituted with two aryl groups, and the details of the aryl group can be found in the above description of the "aryl".
The term "diheteroarylamino" refers to an amino group substituted with two heteroaryls. For details of the heteroaryl, the above description of the "heteroaryl" can be cited.
The term "arylheteroarylamino" refers to an amino group substituted with an aryl and a heteroaryl. For details of the aryl and the heteroaryl, the above descriptions of "aryl" and "heteroaryl" can be cited.

第1の置換基としてのジアリールアミノにおける2つのアリールは互いに連結基を介して結合していてもよく、第1の置換基としてのジヘテロアリールアミノにおける2つのヘテロアリールは互いに連結基を介して結合していてもよく、第1の置換基としてのアリールヘテロアリールアミノのアリールとヘテロアリールは互いに連結基を介して結合していてもよい。ここで、「連結基を介して結合」という記載は、下記に示すように例えばジフェニルアミノの2つのフェニルが連結基で結合を形成することを表す。またこの説明はアリールやヘテロアリールで形成された、ジヘテロアリールアミノおよびアリールヘテロアリールアミノについても適用される。 The two aryls in the diarylamino as the first substituent may be bonded to each other via a linking group, the two heteroaryls in the diheteroarylamino as the first substituent may be bonded to each other via a linking group, and the aryl and heteroaryl in the arylheteroarylamino as the first substituent may be bonded to each other via a linking group. Here, the expression "bonded via a linking group" means that, for example, the two phenyls in diphenylamino form a bond with a linking group as shown below. This explanation also applies to diheteroarylamino and arylheteroarylamino formed by aryls and heteroaryls.

Figure 2024091451000008
Figure 2024091451000008

連結基としては具体的には、>O、>N-RX、>C(-RX2、-C(-RX)=C(-RX)-、>Si(-RX2、>S、>CO、>CS、>SO、>SO2、>SeO、>SeO2、>PO、>B(-RX)、および>Seがあげられる。RXはそれぞれ独立してアルキル、シクロアルキル、アリール、またはヘテロアリールであり、これらはアルキル、シクロアルキル、アリール、またはヘテロアリールで置換されていてもよい。また、>C(-RX2、-C(-RX)=C(-RX)-、>Si(-RX2それぞれにおける2つのRXは、単結合または連結基XYを介して互いに結合して環を形成してもよい。XYとしては>O、>N-RY、>C(-RY2、>Si(-RY2、>S、>CO、>CS、>SO、>SO2、および>Seがあげられ、RYはそれぞれ独立してアルキル、シクロアルキル、アリールまたはヘテロアリールであり、これらはアルキル、シクロアルキル、アリール、またはヘテロアリールで置換されていてもよい。ただし、XYが>C(-RY2および>Si(-RY2の場合には、2つのRYは結合してさらに環を形成することはない。さらに連結基としては、アルケニレンもあげられる。該アルケニレンの任意の水素はそれぞれ独立してR2Xで置換されていてもよく、R2Xはそれぞれ独立してアルキル、シクロアルキル、置換シリル、アリールおよびヘテロアリールであり、これらはアルキル、シクロアルキル、置換シリル、アリールで置換されていてもよい。-C(-RX)=C(-RX)-における2つのRXは、互いに結合してそれらが結合するC=Cとともにアリール環(ベンゼン環など)またはヘテロアリール環を形成していてもよい。すなわち、-C(-RX)=C(-RX)-は、アリーレン(1,2-フェニレンなど)またはヘテロアリーレンとなっていてもよい。 Specific examples of the linking group include >O, >N-R X , >C(-R X ) 2 , -C(-R X )=C(-R X )-, >Si(-R X ) 2 , >S, >CO, >CS, >SO, >SO 2 , >SeO, >SeO 2 , >PO, >B(-R X ), and >Se. Each R X is independently an alkyl, cycloalkyl, aryl, or heteroaryl, which may be substituted with an alkyl, cycloalkyl, aryl, or heteroaryl. Furthermore, the two R Xs in each of >C(-R X ) 2 , -C(-R X )=C(-R X )-, and >Si(-R X ) 2 may be bonded to each other via a single bond or a linking group X Y to form a ring. Examples of X Y include >O, >N-R Y , >C(-R Y ) 2 , >Si(-R Y ) 2 , >S, >CO, >CS, >SO, >SO 2 , and >Se, and R Y is independently alkyl, cycloalkyl, aryl, or heteroaryl, which may be substituted with alkyl, cycloalkyl, aryl, or heteroaryl. However, when X Y is >C(-R Y ) 2 or >Si(-R Y ) 2 , the two R Ys do not bond to form a ring. Examples of the linking group include alkenylene. Any hydrogen of the alkenylene may be independently substituted with R 2X , and each R 2X is independently alkyl, cycloalkyl, substituted silyl, aryl, or heteroaryl, which may be substituted with alkyl, cycloalkyl, substituted silyl, or aryl. The two R X 's in -C(-R X )=C(-R X )- may be bonded to each other to form an aryl ring (such as a benzene ring) or a heteroaryl ring together with the C=C to which they are bonded. That is, -C(-R X )=C(-R X )- may be an arylene (such as 1,2-phenylene) or a heteroarylene.

なお、本明細書で単に「ジアリールアミノ」、「ジヘテロアリールアミノ」、または「アリールヘテロアリールアミノ」と記載されている場合は、特に断りがない限りは、それぞれ「ジアリールアミノの2つのアリールは互いに連結基を介して結合していてもよい」、「前記ジヘテロアリールアミノの2つのヘテロアリールは互いに連結基を介して結合していてもよい」および「前記アリールヘテロアリールアミノのアリールとヘテロアリールは互いに連結基を介して結合していてもよい」という説明が加わっているものであるとする。 In addition, in this specification, when the term "diarylamino", "diheteroarylamino", or "arylheteroarylamino" is used, unless otherwise specified, it is assumed that the following explanation is added: "The two aryls of the diarylamino may be bonded to each other via a linking group", "The two heteroaryls of the diheteroarylamino may be bonded to each other via a linking group", and "The aryl and heteroaryl of the arylheteroarylamino may be bonded to each other via a linking group", respectively.

「ジアリールボリル」は、2つのアリールが置換したボリルであり、このアリールの詳細については上述した「アリール」の説明を引用できる。また、この2つのアリールは、単結合または連結基(例えば、-CH=CH-、-CR=CR-、-C≡C-、>N-R、>O、>S、>CO、>C=S、>S=O、>S(=O)2、>Se(=O)、>Se(=O)2、>P(=O)、>B(-R)、>C(-R)2、>Si(-R)2、または>Se)を介して結合していてもよい。ここで、前記-CR=CR-のR、>N-RのR、>B(-R)のR、>C(-R)2のR、および>Si(-R)のRは、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、アルコキシ、またはアリールオキシであり、当該Rにおける少なくとも1つの水素は、さらにアリール、ヘテロアリール、アルキル、アルケニル、アルキニル、またはシクロアルキルで置換されていてもよい。また、隣接する2つのR同士が結合して環を形成し、シクロアルキレン、アリーレン、およびヘテロアリーレンを形成していてもよい。ここで列挙した置換基の詳細については、上述した「アリール」、「アリーレン」、「ヘテロアリール」、「ヘテロアリーレン」、および「ジアリールアミノ」の説明、ならびに、後述する「アルキル」、「アルケニル」、「アルキニル」、「シクロアルキル」、「シクロアルキレン」、「アルコキシ」、および「アリールオキシ」の説明を引用できる。また、本明細書で単に「ジアリールボリル」と記載されている場合は、特に断りがない限りは、「ジアリールボリルの2つのアリールは互いに単結合または連結基を介して結合していてもよい」という説明が加わっているものであるとする。 "Diarylboryl" is a boryl substituted with two aryls, and the above description of "aryl" can be cited for details of the aryls. The two aryls may be bonded via a single bond or a linking group (e.g., -CH=CH-, -CR=CR-, -C≡C-, >N-R, >O, >S, >CO, >C=S, >S=O, >S(=O) 2 , >Se(=O), >Se(=O) 2 , >P(=O), >B(-R), >C(-R) 2 , >Si(-R) 2 , or >Se). Here, R in -CR=CR-, R in >N-R, R in >B(-R), R in >C(-R) 2 , and R in >Si(-R) are aryl, heteroaryl, diarylamino, alkyl, alkenyl, alkynyl, cycloalkyl, alkoxy, or aryloxy, and at least one hydrogen in the R may be further substituted with aryl, heteroaryl, alkyl, alkenyl, alkynyl, or cycloalkyl. In addition, two adjacent R may be bonded to each other to form a ring, forming a cycloalkylene, arylene, or heteroarylene. For details of the substituents listed here, the explanations of "aryl", "arylene", "heteroaryl", "heteroarylene", and "diarylamino" above, and the explanations of "alkyl", "alkenyl", "alkynyl", "cycloalkyl", "cycloalkylene", "alkoxy", and "aryloxy" below can be cited. In addition, when the term "diarylboryl" is used simply in this specification, unless otherwise specified, it is assumed that the explanation that "the two aryls of the diarylboryl may be bonded to each other via a single bond or a linking group" is added.

「アルキル」は、直鎖および分岐鎖のいずれでもよく、例えば炭素数1~24の直鎖アルキルまたは炭素数3~24の分岐鎖アルキルであり、好ましくは、炭素数1~18のアルキル(炭素数3~18の分岐鎖アルキル)、炭素数1~12のアルキル(炭素数3~12の分岐鎖アルキル)、炭素数1~6のアルキル(炭素数3~6の分岐鎖アルキル)、炭素数1~5のアルキル(炭素数3~5の分岐鎖アルキル)、炭素数1~4のアルキル(炭素数3~4の分岐鎖アルキル)などである。 "Alkyl" may be either straight-chain or branched-chain, for example, straight-chain alkyl having 1 to 24 carbon atoms or branched-chain alkyl having 3 to 24 carbon atoms, and preferably alkyl having 1 to 18 carbon atoms (branched-chain alkyl having 3 to 18 carbon atoms), alkyl having 1 to 12 carbon atoms (branched-chain alkyl having 3 to 12 carbon atoms), alkyl having 1 to 6 carbon atoms (branched-chain alkyl having 3 to 6 carbon atoms), alkyl having 1 to 5 carbon atoms (branched-chain alkyl having 3 to 5 carbon atoms), alkyl having 1 to 4 carbon atoms (branched-chain alkyl having 3 to 4 carbon atoms), etc.

具体的な「アルキル」は、例えば、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、1-エチル-1-メチルプロピル、1,1-ジエチルプロピル、1,1,2-トリメチルプロピル、1,1,2,2-テトラメチルプロピル、1-エチル-1,2,2-トリメチルプロピル、n-ブチル、イソブチル、s-ブチル、t-ブチル、2-エチルブチル、1,1-ジメチルブチル、3,3-ジメチルブチル、1,1-ジエチルブチル、1-エチル-1-メチルブチル、1-プロピル-1-メチルブチル、1,1,3-トリメチルブチル、1-エチル-1,3-ジメチルブチル、n-ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、t-ペンチル(t-アミル)、1-メチルペンチル、2-プロピルペンチル、1,1-ジメチルペンチル、1-エチル-1-メチルペンチル、1-プロピル-1-メチルペンチル、1-ブチル-1-メチルペンチル、1,1,4-トリメチルペンチル、n-ヘキシル、1-メチルヘキシル、2-エチルヘキシル、1,1-ジメチルヘキシル、1-エチル-1-メチルヘキシル、1,1,5-トリメチルヘキシル、3,5,5-トリメチルヘキシル、n-ヘプチル、1-メチルヘプチル、1-ヘキシルヘプチル、1,1-ジメチルヘプチル、2,2-ジメチルヘプチル、2,6-ジメチル-4-ヘプチル、n-オクチル、t-オクチル(1,1,3,3-テトラメチルブチル)、1,1-ジメチルオクチル、n-ノニル、n-デシル、1-メチルデシル、n-ウンデシル、n-ドデシル、n-トリデシル、n-テトラデシル、n-ペンタデシル、n-ヘキサデシル、n-ヘプタデシル、n-オクタデシル、またはn-エイコシルなどである。 Specific examples of "alkyl" include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, 1-ethyl-1-methylpropyl, 1,1-diethylpropyl, 1,1,2-trimethylpropyl, 1,1,2,2-tetramethylpropyl, 1-ethyl-1,2,2-trimethylpropyl, n-butyl, isobutyl, s-butyl, t-butyl, 2-ethylbutyl, 1,1-dimethylbutyl, 3,3-dimethylbutyl, 1,1-diethylbutyl, 1-ethyl-1-methylbutyl, 1-propyl-1-methylbutyl, 1,1,3-trimethylbutyl, 1-ethyl-1,3-dimethylbutyl, n-pentyl, isopentyl, neopentyl, t-pentyl (t-amyl), 1-methylpentyl, 2-propylpentyl, 1,1-dimethylpentyl, 1-ethyl-1-methylpentyl, 1-propyl-1 -methylpentyl, 1-butyl-1-methylpentyl, 1,1,4-trimethylpentyl, n-hexyl, 1-methylhexyl, 2-ethylhexyl, 1,1-dimethylhexyl, 1-ethyl-1-methylhexyl, 1,1,5-trimethylhexyl, 3,5,5-trimethylhexyl, n-heptyl, 1-methylheptyl, 1-hexylheptyl, 1,1-dimethylheptyl, 2,2-dimethylhexyl, Methylheptyl, 2,6-dimethyl-4-heptyl, n-octyl, t-octyl (1,1,3,3-tetramethylbutyl), 1,1-dimethyloctyl, n-nonyl, n-decyl, 1-methyldecyl, n-undecyl, n-dodecyl, n-tridecyl, n-tetradecyl, n-pentadecyl, n-hexadecyl, n-heptadecyl, n-octadecyl, or n-eicosyl.

「アルキレン」は、「アルキル」のいずれかの水素を除いて得られる2価の基であり、例えばメチレン、エチレン、プロピレンである。 "Alkylene" is a divalent group obtained by removing one of the hydrogen atoms from "alkyl", such as methylene, ethylene, and propylene.

「アルケニル」については、上述した「アルキル」の説明を参考にすることができ、「アルキル」の構造中のC-C単結合をC=C二重結合に置換した基であり、1つだけでなく2つ以上の単結合が二重結合に置換された基(アルカジエン-イルやアルカトリエン-イルとも呼ばれる)も含める。 For "alkenyl," please refer to the explanation of "alkyl" above. It is a group in which the C-C single bond in the "alkyl" structure is replaced with a C=C double bond, and also includes groups in which not only one but two or more single bonds are replaced with double bonds (also called alkadien-yl or alkatriene-yl).

「アルケニレン」は「アルケニル」のいずれかの水素を除いて得られる2価の基であり、例えばビニレンがあげられる。 "Alkenylene" is a divalent group obtained by removing one of the hydrogen atoms from "alkenyl", for example vinylene.

「アルキニル」については、上述した「アルキル」の説明を参考にすることができ、「アルキル」の構造中のC-C単結合をC≡C三重結合に置換した基であり、1つだけでなく2つ以上の単結合が三重結合に置換された基(アルカジイン-イルやアルカトリイン-イルとも呼ばれる)も含める。 For "alkynyl," please refer to the explanation of "alkyl" above. It is a group in which the C-C single bond in the "alkyl" structure is replaced with a C≡C triple bond, and also includes groups in which not only one but two or more single bonds are replaced with triple bonds (also called alkadiyn-yl or alkatriyn-yl).

「シクロアルキル」は、例えば炭素数3~24のシクロアルキルであり、好ましくは、炭素数3~20のシクロアルキル、炭素数3~16のシクロアルキル、炭素数3~14のシクロアルキル、炭素数3~12のシクロアルキル、炭素数5~10のシクロアルキル、炭素数5~8のシクロアルキル、炭素数5~6のシクロアルキル、または炭素数5のシクロアルキルなどである。 "Cycloalkyl" is, for example, cycloalkyl having 3 to 24 carbon atoms, and preferably cycloalkyl having 3 to 20 carbon atoms, cycloalkyl having 3 to 16 carbon atoms, cycloalkyl having 3 to 14 carbon atoms, cycloalkyl having 3 to 12 carbon atoms, cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms, cycloalkyl having 5 to 8 carbon atoms, cycloalkyl having 5 to 6 carbon atoms, or cycloalkyl having 5 carbon atoms.

具体的な「シクロアルキル」は、例えば、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、シクロヘプチル、シクロオクチル、シクロノニル、シクロデシル、もしくはこれらの炭素数1~5や炭素数1~4のアルキル(特にメチル)置換体、ビシクロ[1.1.0]ブチル、ビシクロ[1.1.1]ペンチル、ビシクロ[2.1.0]ペンチル、ビシクロ[2.1.1]ヘキシル、ビシクロ[3.1.0]ヘキシル、ビシクロ[2.2.1]ヘプチル(ノルボルニル)、ビシクロ[2.2.2]オクチル、アダマンチル、ジアマンチル、デカヒドロナフタレニル、またはデカヒドロアズレニルなどである。 Specific examples of "cycloalkyl" include cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, cyclononyl, cyclodecyl, or alkyl (especially methyl) substituted derivatives of these having 1 to 5 or 1 to 4 carbon atoms, bicyclo[1.1.0]butyl, bicyclo[1.1.1]pentyl, bicyclo[2.1.0]pentyl, bicyclo[2.1.1]hexyl, bicyclo[3.1.0]hexyl, bicyclo[2.2.1]heptyl (norbornyl), bicyclo[2.2.2]octyl, adamantyl, diamantyl, decahydronaphthalenyl, and decahydroazulenyl.

「シクロアルキレン」は、例えば炭素数3~24のシクロアルキレンであり、好ましくは、炭素数3~20のシクロアルキレン、炭素数3~16のシクロアルキレン、炭素数3~14のシクロアルキレン、炭素数3~12のシクロアルキレン、炭素数5~10のシクロアルキレン、炭素数5~8のシクロアルキレン、炭素数5~6のシクロアルキレン、または炭素数5のシクロアルキレンなどである。
具体的な「シクロアルキレン」は、例えば、上述した「シクロアルキル」(1価の基)から1つの水素を除いて二価の基にした構造があげられる。
The "cycloalkylene" is, for example, a cycloalkylene having 3 to 24 carbon atoms, and preferably a cycloalkylene having 3 to 20 carbon atoms, a cycloalkylene having 3 to 16 carbon atoms, a cycloalkylene having 3 to 14 carbon atoms, a cycloalkylene having 3 to 12 carbon atoms, a cycloalkylene having 5 to 10 carbon atoms, a cycloalkylene having 5 to 8 carbon atoms, a cycloalkylene having 5 to 6 carbon atoms, or a cycloalkylene having 5 carbon atoms.
Specific examples of "cycloalkylene" include structures obtained by removing one hydrogen from the above-mentioned "cycloalkyl" (monovalent group) to form a divalent group.

「シクロアルケニル」は、上述した「シクロアルキル」における少なくとも1組の2つの炭素の間の単結合が二重結合となった構造を有する基(例えば、-CH2-CH2-が-CH=CH-に置き換わった基)であって、アリールに該当しない基があげられる。具体的には、1-シクロヘキセニル、1-シクロペンテニル等があげられる。 "Cycloalkenyl" refers to a group having a structure in which at least one pair of single bonds between two carbons in the above-mentioned "cycloalkyl" has become a double bond (for example, a group in which --CH 2 --CH 2 -- is replaced with --CH=CH--), and does not fall under the category of aryl. Specific examples include 1-cyclohexenyl and 1-cyclopentenyl.

「アルコキシ」は、「Alk-O-(Alkはアルキル)」で表される基であり、このアルキルの詳細については上述した「アルキル」の説明を引用できる。 "Alkoxy" is a group represented by "Alk-O- (Alk is alkyl)" and the details of this alkyl can be found in the explanation of "alkyl" above.

「アリールオキシ」は、「Ar-O-(Arはアリール)」で表される基であり、このアリールの詳細については上述した「アリール」の説明を引用できる。 "Aryloxy" is a group represented by "Ar-O- (Ar is aryl)" and for details on the aryl, please refer to the explanation of "aryl" above.

「置換シリル」は、例えば、アリール、アルキル、およびシクロアルキルの少なくとも1つで置換されたシリルであり、好ましくは、トリアリールシリル、トリアルキルシリル、トリシクロアルキルシリル、ジアルキルシクロアルキルシリル、またはアルキルジシクロアルキルシリルである。 "Substituted silyl" is, for example, a silyl substituted with at least one of aryl, alkyl, and cycloalkyl, and is preferably triarylsilyl, trialkylsilyl, tricycloalkylsilyl, dialkylcycloalkylsilyl, or alkyldicycloalkylsilyl.

「トリアリールシリル」は、3つのアリールで置換されたシリル基であり、このアリールの詳細については上述した「アリール」の説明を引用できる。
具体的な「トリアリールシリル」は、例えば、トリフェニルシリル、ジフェニルモノナフチルシリル、モノフェニルジナフチルシリル、またはトリナフチルシリルなどである。
The "triarylsilyl" is a silyl group substituted with three aryl groups. For details of the aryl groups, see the above description of the "aryl".
Specific "triarylsilyl" includes, for example, triphenylsilyl, diphenylmononaphthylsilyl, monophenyldinaphthylsilyl, trinaphthylsilyl, and the like.

「トリアルキルシリル」は、3つのアルキルで置換されたシリル基であり、このアルキルの詳細については上述した「アルキル」の説明を引用できる。
具体的な「トリアルキルシリル」は、例えば、トリメチルシリル、トリエチルシリル、トリn-プロピルシリル、トリイソプロピルシリル、トリn-ブチルシリル、トリイソブチルシリル、トリs-ブチルシリル、トリt-ブチルシリル、エチルジメチルシリル、n-プロピルジメチルシリル、イソプロピルジメチルシリル、n-ブチルジメチルシリル、イソブチルジメチルシリル、s-ブチルジメチルシリル、t-ブチルジメチルシリル、メチルジエチルシリル、n-プロピルジエチルシリル、イソプロピルジエチルシリル、n-ブチルジエチルシリル、s-ブチルジエチルシリル、t-ブチルジエチルシリル、メチルジn-プロピルシリル、エチルジn-プロピルシリル、n-ブチルジn-プロピルシリル、s-ブチルジn-プロピルシリル、t-ブチルジn-プロピルシリル、メチルジイソプロピルシリル、エチルジイソプロピルシリル、n-ブチルジイソプロピルシリル、s-ブチルジイソプロピルシリル、またはt-ブチルジイソプロピルシリルなどである。
The term "trialkylsilyl" refers to a silyl group substituted with three alkyl groups. For details of this alkyl group, see the above description of "alkyl."
Specific examples of "trialkylsilyl" include trimethylsilyl, triethylsilyl, tri-n-propylsilyl, triisopropylsilyl, tri-n-butylsilyl, triisobutylsilyl, tri-s-butylsilyl, tri-t-butylsilyl, ethyldimethylsilyl, n-propyldimethylsilyl, isopropyldimethylsilyl, n-butyldimethylsilyl, isobutyldimethylsilyl, s-butyldimethylsilyl, t-butyldimethylsilyl, methyldiethylsilyl, n-propyldiethylsilyl, isopropyldiethylsilyl, n-butyldiethylsilyl, s-butyldiethylsilyl, t-butyldiethylsilyl, methyldi-n-propylsilyl, ethyldi-n-propylsilyl, n-butyldi-n-propylsilyl, s-butyldi-n-propylsilyl, t-butyldi-n-propylsilyl, methyldiisopropylsilyl, ethyldiisopropylsilyl, n-butyldiisopropylsilyl, s-butyldiisopropylsilyl, and t-butyldiisopropylsilyl.

「トリシクロアルキルシリル」は、3つのシクロアルキルで置換されたシリル基であり、このシクロアルキルの詳細については上述した「シクロアルキル」の説明を引用できる。
具体的な「トリシクロアルキルシリル」は、例えば、トリシクロペンチルシリルまたはトリシクロヘキシルシリルなどである。
The term "tricycloalkylsilyl" refers to a silyl group substituted with three cycloalkyl groups. For details of this cycloalkyl, see the above description of the "cycloalkyl".
Specific "tricycloalkylsilyl" includes, for example, tricyclopentylsilyl or tricyclohexylsilyl.

「ジアルキルシクロアルキルシリル」は、2つのアルキルおよび1つのシクロアルキルで置換されたシリル基であり、このアルキルおよびシクロアルキルの詳細については上述した「アルキル」および「シクロアルキル」の説明を引用できる。 "Dialkylcycloalkylsilyl" is a silyl group substituted with two alkyls and one cycloalkyl. For details on the alkyl and cycloalkyl, see the explanations of "alkyl" and "cycloalkyl" above.

「アルキルジシクロアルキルシリル」は、1つのアルキルおよび2つのシクロアルキルで置換されたシリル基であり、このアルキルおよびシクロアルキルの詳細については上述した「アルキル」および「シクロアルキル」の説明を引用できる。 "Alkyldicycloalkylsilyl" is a silyl group substituted with one alkyl and two cycloalkyl. For details on the alkyl and cycloalkyl, see the explanations of "alkyl" and "cycloalkyl" above.

「ハロゲン」は、フッ素、塩素、臭素またはヨウ素であり、好ましくはフッ素、塩素、または臭素、より好ましくはフッ素または塩素であり、フッ素がさらに好ましい。 "Halogen" is fluorine, chlorine, bromine or iodine, preferably fluorine, chlorine or bromine, more preferably fluorine or chlorine, and even more preferably fluorine.

なお、シアノまたはハロゲンが置換するとき、構造中のアリールやヘテロアリールにおける全てまたは一部の水素がシアノまたはハロゲンで置き換えられた態様も好ましく取り得る。 When cyano or halogen is substituted, it is also possible to preferably adopt an embodiment in which all or some of the hydrogen atoms in the aryl or heteroaryl in the structure are replaced with cyano or halogen.

式(A30)で表される置換基は以下の構造を有する。

Figure 2024091451000009
The substituent represented by formula (A30) has the following structure.
Figure 2024091451000009

式(A30)中、
Akは水素、置換もしくは無置換のアルキル、置換もしくは無置換のアルケニル、置換もしくは無置換のシクロアルキルまたは置換もしくは無置換のシクロアルケニルであり、当該アルキル、シクロアルキルおよびシクロアルケニルにおける少なくとも1つの-CH2-は-O-または-S-で置き換えられていてもよく、
Akは、置換もしくは無置換のアリール、置換もしくは無置換のヘテロアリール、置換もしくは無置換のアルキルまたは置換もしくは無置換のシクロアルキルであり、RAkは連結基または単結合によりAkと結合していてもよく、*は結合位置である。
In formula (A30),
Ak is hydrogen, substituted or unsubstituted alkyl, substituted or unsubstituted alkenyl, substituted or unsubstituted cycloalkyl, or substituted or unsubstituted cycloalkenyl, in which at least one -CH 2 - may be replaced by -O- or -S-;
R Ak is a substituted or unsubstituted aryl, a substituted or unsubstituted heteroaryl, a substituted or unsubstituted alkyl, or a substituted or unsubstituted cycloalkyl, and R Ak may be bonded to Ak via a linking group or a single bond, and * indicates the bonding position.

式(A30)中、Akが上記の置換基であることによりN上の非共有電子対と共役しないため、非共有電子対を結合先のπ電子と共役させることができ、同位置にアリール等がある場合と比べてより大きな波長変更が可能である。また、多重共鳴効果への影響についても同様であり、熱活性型遅延蛍光(TADF)性のより大きな改善が可能である。 In formula (A30), since Ak is the above-mentioned substituent, it does not conjugate with the unshared electron pair on N, and therefore the unshared electron pair can be conjugated with the π electron of the bonded group, allowing for a greater wavelength change than when an aryl or the like is present at the same position. The same applies to the effect on the multiple resonance effect, allowing for a greater improvement in thermally activated delayed fluorescence (TADF) properties.

Akはアルキルもしくはシクロアルキルで置換されていてもよいアリール、アルキルもしくはシクロアルキルで置換されていてもよいヘテロアリール、アルキルまたはシクロアルキルであることが好ましく、アルキルで置換されていてもよいアリール、アルキルで置換されていてもよいヘテロアリール、アルキルまたはシクロアルキルであることがより好ましく、アルキルで置換されていてもよいアリールであることがさらに好ましく、メチルで置換されていてもよいフェニルであることが特に好ましい。 R is preferably aryl optionally substituted with alkyl or cycloalkyl, heteroaryl optionally substituted with alkyl or cycloalkyl, alkyl or cycloalkyl, more preferably aryl optionally substituted with alkyl, heteroaryl optionally substituted with alkyl, alkyl or cycloalkyl, further preferably aryl optionally substituted with alkyl, and particularly preferably phenyl optionally substituted with methyl.

式(A30)中、Akは炭素数1~6のアルキルまたは炭素数3~14のシクロアルキルであることが好ましく、炭素数1~4のアルキルまたは炭素数3~8のシクロアルキルであることが好ましく、炭素数1~4のアルキルであることがより好ましく、メチルであることがさらに好ましい。 In formula (A30), Ak is preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a cycloalkyl group having 3 to 14 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and even more preferably methyl.

AkとAkとは、同じであっても異なっていてもよく、異なっていることが好ましい。 R Ak and Ak may be the same or different, and are preferably different.

Akは連結基または単結合によりAkと結合していてもよい。このときの連結基としては>O、>Sまたは>Si(-R)2などがあげられる。>Si(-R)2のRは、水素、炭素数6~12のアリール、炭素数1~6のアルキルまたは炭素数3~14のシクロアルキルである。RAkが連結基または単結合によりAkと結合した構造の例としては以下があげられる。 R Ak may be bonded to Ak via a linking group or a single bond. In this case, examples of the linking group include >O, >S, and >Si(-R) 2. R in >Si(-R) 2 is hydrogen, an aryl having 6 to 12 carbon atoms, an alkyl having 1 to 6 carbon atoms, or a cycloalkyl having 3 to 14 carbon atoms. Examples of the structure in which R Ak is bonded to Ak via a linking group or a single bond include the following.

Figure 2024091451000010
上記各式中、*は結合位置である。
Figure 2024091451000010
In the above formulas, * indicates a bonding position.

<同一の原子に結合する2つの基が互いに結合する場合>
本明細書において同一の原子に結合する2つの基について互いに結合して環を形成していてもよいという場合、単結合または連結基(これらをまとめて結合基ともいう)により結合していればよく、連結基としては、-CH2-CH2-、-CHR-CHR-、-CR2-CR2-、-CH=CH-、-CR=CR-、-C≡C-、-N(-R)-、-O-、-S-、-C(-R)2-、-C(=O)-、-C(=S)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、-Se(=O)-、-Se(=O)2-、-P(=O)-、-B(-R)-、-Si(-R)2-、または-Se-があげられ、例えば以下の構造があげられる。なお、前記-CHR-CHR-のR、-CR2-CR2-のR、-CR=CR-のR、-N(-R)-のR、-C(-R)2-のR、-B(-R)-のR、および-Si(-R)2-のRは、それぞれ独立して、水素、アルキルもしくはシクロアルキルで置換されていてもよいアリール、アルキルもしくはシクロアルキルで置換されていてもよいヘテロアリール、シクロアルキルで置換されていてもよいアルキル、アルキルもしくはシクロアルキルで置換されていてもよいアルケニル、アルキルもしくはシクロアルキルで置換されていてもよいアルキニル、またはアルキルもしくはシクロアルキルで置換されていてもよいシクロアルキルである。また、隣接する2つのR同士が結合して環を形成し、シクロアルキレン、アリーレン、またはヘテロアリーレンを形成していてもよい。
<When two groups bonded to the same atom are bonded to each other>
In this specification, when it is stated that two groups bonded to the same atom may be bonded to each other to form a ring, it is sufficient that they are bonded by a single bond or a linking group (collectively also referred to as a linking group). Examples of the linking group include -CH2 - CH2- , -CHR-CHR-, -CR2 -CR2-, -CH=CH-, -CR=CR- , -C≡C-, -N(-R)-, -O-, -S-, -C(-R) 2- , -C(=O)-, -C(=S)-, -S(=O)-, -S(=O) 2- , -Se(=O)-, -Se(=O) 2- , -P(=O)-, -B(-R)-, -Si(-R) 2- or -Se-, for example, the following structure. The R of -CHR-CHR-, the R of -CR2- CR2- , the R of -CR=CR-, the R of -N(-R)-, the R of -C(-R) 2- , the R of -B(-R)-, and the R of -Si(-R) 2- are each independently hydrogen, aryl which may be substituted with alkyl or cycloalkyl, heteroaryl which may be substituted with alkyl or cycloalkyl, alkyl which may be substituted with cycloalkyl, alkenyl which may be substituted with alkyl or cycloalkyl, alkynyl which may be substituted with alkyl or cycloalkyl, or cycloalkyl which may be substituted with alkyl or cycloalkyl. Two adjacent Rs may be bonded to form a ring, forming a cycloalkylene, arylene, or heteroarylene.

Figure 2024091451000011
Figure 2024091451000011

結合基としては、単結合、連結基としての-CR=CR-、-N(-R)-、-O-、-S-、-C(-R)2-、-Si(-R)2-、および-Se-が好ましく、単結合、連結基としての-CR=CR-、-N(-R)-、-O-、-S-、および-C(-R)2-がより好ましく、単結合、連結基としての-CR=CR-、-N(-R)-、-O-、および-S-がさらに好ましく、単結合が最も好ましい。 As the bonding group, a single bond and the linking groups -CR=CR-, -N(-R)-, -O-, -S-, -C(-R) 2 -, -Si(-R) 2 -, and -Se- are preferred, a single bond and the linking groups -CR=CR-, -N(-R)-, -O-, -S-, and -C(-R) 2 - are more preferred, a single bond and the linking groups -CR=CR-, -N(-R)-, -O-, and -S- are even more preferred, and a single bond is most preferred.

結合基により2つのRが結合する位置は、結合可能な位置であれば特に限定されないが、最も隣接する位置で結合することが好ましく、例えば2つの基がフェニルである場合、フェニルにおける「C」や「Si」の結合位置(1位)を基準としてオルト(2位)の位置同士で結合することが好ましい(上記構造式を参照)。 The position where the two R's are bonded by the linking group is not particularly limited as long as it is a position where bonding is possible, but it is preferable for them to be bonded at the most adjacent positions. For example, if the two groups are phenyl, it is preferable for them to be bonded at the ortho (2nd) positions based on the bonding position (1st position) of "C" or "Si" in the phenyl (see the structural formula above).

<立体異性体等>
本発明の多環芳香族化合物は置換基の種類等によって、エナンチオマーまたはジアステレオマーが存在し得るが、記載されている構造式にかかわらず、いずれの純粋な形態の任意の立体異性体、立体異性体の任意の混合物、ラセミ体などは、いずれも本発明の範囲に包含されるものとする。
<Stereoisomers, etc.>
The polycyclic aromatic compound of the present invention may exist as an enantiomer or diastereomer depending on the type of substituents, etc., but regardless of the structural formula described, any stereoisomer in any pure form, any mixture of stereoisomers, racemates, etc. are all intended to be included within the scope of the present invention.

1.多環芳香族化合物
<化合物の全体構造の説明>
芳香環をホウ素、窒素、酸素、硫黄などのヘテロ元素で連結した多環芳香族化合物が、大きなHOMO-LUMOギャップ(薄膜におけるバンドギャップEg)を有することがすでに見出されている。これは、ヘテロ元素を含む6員環は芳香族性が低く、共役系の拡張に伴うHOMO-LUMOギャップの減少が抑制されたことが原因である。また、ヘテロ元素の種類および連結方法に応じてHOMO-LUMOギャップを任意に変更できることを見出した。これは、ヘテロ元素の空軌道またはローンペアの空間的広がりおよびエネルギーに応じてHOMO、LUMOのエネルギーを任意に動かせることが原因となっていると考えられる。
1. Polycyclic aromatic compounds <Explanation of the overall structure of the compound>
It has already been found that polycyclic aromatic compounds in which aromatic rings are linked by hetero elements such as boron, nitrogen, oxygen, and sulfur have a large HOMO-LUMO gap (band gap Eg in a thin film). This is because six-membered rings containing hetero elements have low aromaticity, and the decrease in the HOMO-LUMO gap associated with the expansion of the conjugated system is suppressed. It has also been found that the HOMO-LUMO gap can be arbitrarily changed depending on the type and linking method of the hetero elements. This is thought to be because the HOMO and LUMO energies can be arbitrarily moved depending on the spatial spread and energy of the unoccupied orbital or lone pair of the hetero elements.

これらの多環芳香族化合物は、ヘテロ元素の電子的な摂動により励起状態のSOMO1およびSOMO2が各原子上に局在化することで、蛍光発光ピークの半値幅が狭く、有機EL素子のドーパントとして利用した場合に高い色純度の発光が得られる。同様の理由でΔES1T1が小さくなって熱活性型遅延蛍光を示し、有機EL素子のエミッティングドーパントとして利用した場合に高い効率を得ることができる。
さらには、置換基の導入により、HOMOとLUMOのエネルギーを任意に動かすことができるため、イオン化ポテンシャルや電子親和力を周辺材料に応じて最適化することが可能である。
In these polycyclic aromatic compounds, the excited states SOMO1 and SOMO2 are localized on each atom due to electronic perturbation of the heteroatom, so that the half-width of the fluorescence emission peak is narrow, and when used as a dopant in an organic EL device, light emission with high color purity can be obtained. For the same reason, ΔE S1T1 is small, and the compound exhibits thermally activated delayed fluorescence, and when used as an emitting dopant in an organic EL device, high efficiency can be obtained.
Furthermore, the introduction of a substituent group allows the HOMO and LUMO energies to be freely adjusted, making it possible to optimize the ionization potential and electron affinity depending on the surrounding materials.

本発明の多環芳香族化合物は、上記の芳香環をホウ素、窒素、酸素、硫黄などのヘテロ元素で連結した多環芳香族化合物に該当する。本発明の多環芳香族化合物は、式(1)で表される構造単位の1つまたは2つ以上からなる構造を有し、Xとして式(X)で表される基を少なくとも1つ含む多環芳香族化合物(以下「式(1)で表される構造単位を含む多環芳香族化合物」ということがある。)である。 The polycyclic aromatic compound of the present invention corresponds to a polycyclic aromatic compound in which the above-mentioned aromatic rings are linked by hetero elements such as boron, nitrogen, oxygen, and sulfur. The polycyclic aromatic compound of the present invention is a polycyclic aromatic compound having a structure consisting of one or more structural units represented by formula (1) and containing at least one group represented by formula (X) as X (hereinafter sometimes referred to as "a polycyclic aromatic compound containing a structural unit represented by formula (1)").

Figure 2024091451000012
Figure 2024091451000012

式(1)中、
A環~C環はそれぞれ独立して、置換もしくは無置換のアリール環または置換もしくは無置換のヘテロアリール環である。各構造中の記号の詳細は後述する。
In formula (1),
Each of the rings A to C is independently a substituted or unsubstituted aryl ring or a substituted or unsubstituted heteroaryl ring. The symbols in each structure will be described in detail later.

<式(X)>
本発明の多環芳香族化合物は、その構造中に少なくとも1つの式(X)で表される基をXとして含む。
<Formula (X)>
The polycyclic aromatic compound of the present invention contains, as X, at least one group represented by formula (X) in its structure.

Figure 2024091451000013
Figure 2024091451000013

式(X)で表される基は2つの波線の一方で、A環に結合し、他方でB環またはC環に結合する。すなわち、波線の結合位置が式(1)中のXのA環、B環またはC環への結合位置に該当する。さらに式(X)で表される基は当該基が結合するA環もしくはB環またはA環もしくはC環と*において結合する。A環、B環およびC環の各環が式(X)で表される基の*と結合する位置は当該基が波線の位置で結合している環構成原子に隣接する環構成原子である。すなわち、式(X)で表される基が結合するA環、B環またはC環が置換または無置換のベンゼン環である場合、本発明の多環芳香族化合物はホウ素のメタ位にカルボニルが結合した構造になる。ホウ素のメタ位にカルボニルを結合させることにより、多重共鳴効果が強まり、狭半値幅化が起こる。また、本発明の多環芳香族化合物はカルボニルを介して縮環数が増えていることにより、励起子失活につながる振動が抑えられ、外部量子効率(EQE)が向上する。 The group represented by formula (X) is bonded to ring A at one of the two wavy lines, and to ring B or ring C at the other. That is, the bonding position of the wavy lines corresponds to the bonding position of X to ring A, ring B, or ring C in formula (1). Furthermore, the group represented by formula (X) is bonded to ring A or ring B or ring A or ring C to which the group is bonded at *. The bonding position of each of rings A, B, and C to * of the group represented by formula (X) is a ring-constituting atom adjacent to the ring-constituting atom to which the group is bonded at the position of the wavy line. That is, when ring A, ring B, or ring C to which the group represented by formula (X) is bonded is a substituted or unsubstituted benzene ring, the polycyclic aromatic compound of the present invention has a structure in which a carbonyl is bonded to the meta position of boron. By bonding a carbonyl to the meta position of boron, the multiple resonance effect is strengthened and a narrow half-width occurs. In addition, the polycyclic aromatic compound of the present invention has an increased number of fused rings via carbonyls, which suppresses vibrations that lead to exciton deactivation and improves the external quantum efficiency (EQE).

式(X)中、「D」は円で示される環構造を示す符号であり、D環は置換もしくは無置換のアリール環または置換もしくは無置換のヘテロアリール環である。D環は、その構造中のアリール環またはヘテロアリール環の環上で互いに隣接する2つの元素(好ましくは炭素)に結合手を有する2価の基を形成している。D環は、上記の2つの結合手で窒素およびカルボニル炭素に結合している。D環は後述するようにさらに式(X)で表される基が結合する他方の環と結合して3価の基を形成していてもよい。D環中で上記の2つの結合手を有する元素を環構成元素とする環は5員環または6員環であることが好ましい。この環はさらに他の環と縮合していてもよい。6員環の例としては、ベンゼン環、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環などがあげられる。6員環がさらに他の環と縮合している例としては、ナフタレン環、キノリン環、ベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環、インドール環、ベンゾセレノフェン環、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環、カルバゾール環、ジベンゾセレノフェン環などがあげられる。5員環の例としては、フラン環、チオフェン環、ピロール環、チアゾール環、セレノフェン環などがあげられる。5員環がさらに他の環と縮合している例としては、ベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環、インドール環、ベンゾセレノフェン環などがあげられる。D環中のアリール環またはヘテロアリール環としては、ベンゼン環、ピリジン環、ピラジン環、またはピリミジン環が好ましく、ベンゼン環がより好ましい。 In formula (X), "D" is a symbol indicating a ring structure represented by a circle, and the D ring is a substituted or unsubstituted aryl ring or a substituted or unsubstituted heteroaryl ring. The D ring forms a divalent group having bonds to two elements (preferably carbon) adjacent to each other on the aryl ring or heteroaryl ring in the structure. The D ring is bonded to the nitrogen and carbonyl carbon by the above two bonds. As described later, the D ring may further bond to the other ring to which the group represented by formula (X) is bonded to form a trivalent group. In the D ring, the ring having the above two bonds as ring constituent elements is preferably a 5-membered ring or a 6-membered ring. This ring may be further condensed with another ring. Examples of 6-membered rings include a benzene ring, a pyridine ring, a pyrazine ring, and a pyrimidine ring. Examples of the six-membered ring further condensed with another ring include a naphthalene ring, a quinoline ring, a benzofuran ring, a benzothiophene ring, an indole ring, a benzoselenophene ring, a dibenzofuran ring, a dibenzothiophene ring, a carbazole ring, and a dibenzoselenophene ring. Examples of the five-membered ring include a furan ring, a thiophene ring, a pyrrole ring, a thiazole ring, and a selenophene ring. Examples of the five-membered ring further condensed with another ring include a benzofuran ring, a benzothiophene ring, an indole ring, and a benzoselenophene ring. As the aryl ring or heteroaryl ring in the D ring, a benzene ring, a pyridine ring, a pyrazine ring, or a pyrimidine ring is preferable, and a benzene ring is more preferable.

D環は置換もしくは無置換のアリール環または置換もしくは無置換のヘテロアリール環である。ここで、「置換もしくは無置換の(置換または無置換の)」というときの置換基としては、置換基群Zαより選択される少なくとも1つの置換基が好ましい。また、置換基はジフェニルホスフィノ等の置換もしくは無置換のジアリールホスフィノであってもよい。置換基が複数存在するときは、複数の置換基は互いに同じでもよく、異なっていてもよい。 Ring D is a substituted or unsubstituted aryl ring or a substituted or unsubstituted heteroaryl ring. Here, when referring to "substituted or unsubstituted (substituted or unsubstituted)", the substituent is preferably at least one substituent selected from the substituent group Zα. The substituent may also be a substituted or unsubstituted diarylphosphino such as diphenylphosphino. When multiple substituents are present, the multiple substituents may be the same as or different from each other.

置換基としては、アルキル、シクロアルキル、アルキルもしくはシクロアルキルで置換されていてもよいアリールがより好ましく、t-ブチル、アダマンチル、t-ブチルもしくアダマンチルで置換されていてもよいフェニルがさらに好ましい。置換位置は、窒素(A環に直接結合している窒素)からもっとも遠い位置(例えばパラ位)が好ましい。 As the substituent, alkyl, cycloalkyl, aryl which may be substituted with alkyl or cycloalkyl are more preferred, and t-butyl, adamantyl, and phenyl which may be substituted with t-butyl or adamantyl are even more preferred. The substitution position is preferably the position furthest from the nitrogen (the nitrogen directly bonded to the A ring) (for example, the para position).

式(X)で表される基におけるD環は、さらに式(X)で表される基が結合する他方の環(*において結合している環と異なる環)と連結基または単結合を介して結合していてもよい。D環は窒素の結合位置である環構成原子に隣接する環構成原子に結合している連結基または単結合を介して他方の環に結合していることが好ましい。このときの式(X)で表される基は以下の式(X―XD)で表すことができる。 The D ring in the group represented by formula (X) may be further bonded to the other ring (a ring different from the ring bonded with *) to which the group represented by formula (X) is bonded via a linking group or a single bond. It is preferable that the D ring is bonded to the other ring via a linking group or a single bond bonded to a ring-constituting atom adjacent to the ring-constituting atom that is the bonding position of the nitrogen. In this case, the group represented by formula (X) can be represented by the following formula (X-XD).

Figure 2024091451000014
Figure 2024091451000014

式(X―XD)中、XDは、連結基または単結合である。#は他方の環との結合位置を示す。連結基としては-C(=O)-があげられる。
A環、B環およびC環の各環における、式(X)で表される基との追加の結合位置(式(X―XD)における#と結合する位置)は式(X)で表される基が波線の位置で結合している環構成原子に隣接する環構成原子であることが好ましい。
In the formula (X-XD), XD is a linking group or a single bond. # indicates the bonding position to the other ring. An example of the linking group is -C(=O)-.
In each of ring A, ring B and ring C, the additional bonding position to the group represented by formula (X) (the bonding position to # in formula (X-XD)) is preferably a ring-constituting atom adjacent to the ring-constituting atom to which the group represented by formula (X) is bonded at the position of the wavy line.

本発明の多環芳香族化合物において、式(X)で表される基の数は1~(Xの数)であり、1~2であることが好ましく、1であることがより好ましい。本発明の多環芳香族化合物において、式(X)で表される基が複数存在するとき、それらは互いに同一であっても異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。式(X)で表される基となっているXの位置は特に限定されない。 In the polycyclic aromatic compound of the present invention, the number of groups represented by formula (X) is 1 to (the number of X), preferably 1 to 2, and more preferably 1. When a plurality of groups represented by formula (X) are present in the polycyclic aromatic compound of the present invention, they may be the same or different, but are preferably the same. There are no particular limitations on the position of X which is a group represented by formula (X).

<化合物中の環構造の説明>
式(1)において円内の「A」、「B」、「C」は各円で示される環構造を示す符号である。式(1)で表される構造は、A環、B環、およびC環である少なくとも3つの芳香族環をホウ素、および酸素、硫黄、または窒素などのヘテロ元素で連結してさらに環構造が形成された構造を有する。形成されている環構造は少なくとも5つの環から構成される縮合環構造である。本発明の多環芳香族化合物は、さらにXとして式(X)で表される基を少なくとも1つ含むことにより、少なくとも7つの環から構成される縮合環構造を有する。
<Explanation of ring structure in compound>
In formula (1), "A", "B", and "C" in the circles are symbols indicating the ring structure represented by each circle. The structure represented by formula (1) has at least three aromatic rings, which are ring A, ring B, and ring C, connected by boron and hetero elements such as oxygen, sulfur, or nitrogen to form a ring structure. The formed ring structure is a fused ring structure composed of at least five rings. The polycyclic aromatic compound of the present invention further contains at least one group represented by formula (X) as X, thereby having a fused ring structure composed of at least seven rings.

A環、B環、およびC環は、それぞれ独立して、置換もしくは無置換のアリール環または置換もしくは無置換のヘテロアリール環である。 Ring A, ring B, and ring C are each independently a substituted or unsubstituted aryl ring or a substituted or unsubstituted heteroaryl ring.

A環は、その構造中のアリール環またはヘテロアリール環の環上で連続する3つの元素(好ましくは炭素)に結合手を有する3価の基を形成している。この3つの結合手でそれぞれ2つのXおよびB(ホウ素)に結合する。A環が式(X)で表される基および/または後述するようにRNX等に結合して、4価または5価の基を形成していてもよい。A環で上記の3つの結合手を有する元素を環構成元素とする環は5員環または6員環であることが好ましく、6員環であることがより好ましい。この環はさらに他の環と縮合していてもよい。6員環の例としては、ベンゼン環、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環などがあげられる。6員環がさらに他の環と縮合している例としては、ナフタレン環、キノリン環、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環、カルバゾール環などがあげられる。5員環の例としては、フラン環、チオフェン環、ピロール環、チアゾール環などがあげられる。5員環がさらに他の環と縮合している例としては、ベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環、インドール環などがあげられる。A環中のアリール環またはヘテロアリール環としてはいずれもベンゼン環が好ましい。 The A ring forms a trivalent group having bonds to three consecutive elements (preferably carbon) on the aryl ring or heteroaryl ring in the structure. These three bonds are bonded to two X and B (boron), respectively. The A ring may be bonded to a group represented by formula (X) and/or R NX , etc., as described below, to form a tetravalent or pentavalent group. The ring A having the above-mentioned three bonds as ring constituent elements is preferably a 5-membered or 6-membered ring, more preferably a 6-membered ring. This ring may be further condensed with another ring. Examples of the 6-membered ring include a benzene ring, a pyridine ring, a pyrazine ring, and a pyrimidine ring. Examples of the 6-membered ring further condensed with another ring include a naphthalene ring, a quinoline ring, a dibenzofuran ring, a dibenzothiophene ring, and a carbazole ring. Examples of the 5-membered ring include a furan ring, a thiophene ring, a pyrrole ring, and a thiazole ring. Examples of the 5-membered ring further condensed with another ring include a benzofuran ring, a benzothiophene ring, an indole ring, etc. As the aryl ring or heteroaryl ring in ring A, a benzene ring is preferable.

B環およびC環は、それぞれその構造中のアリール環またはヘテロアリール環の環上で互いに隣接する2つの元素(好ましくは炭素)に結合手を有する2価の基を形成している。B環およびC環は、それぞれは上記の2つの結合手でXおよびBに結合している。B環が式(X)で表される基および/または後述するようにRNX等と結合してB環が3価の基を形成していてもよい。また、C環が式(X)で表される基および/または後述するようにRNX等と結合して、C環が3価の基を形成していてもよい。B環およびC環中で上記の2つの結合手を有する元素を環構成元素とする環は5員環または6員環であることが好ましい。この環はさらに他の環と縮合していてもよい。6員環の例としては、ベンゼン環、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環などがあげられる。6員環がさらに他の環と縮合している例としては、ナフタレン環、キノリン環、ベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環、インドール環、ベンゾセレノフェン環、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環、カルバゾール環、ジベンゾセレノフェン環などがあげられる。5員環の例としては、フラン環、チオフェン環、ピロール環、チアゾール環、セレノフェン環などがあげられる。5員環がさらに他の環と縮合している例としては、ベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環、インドール環、ベンゾセレノフェン環などがあげられる。B環およびC環中のアリール環またはヘテロアリール環としては、それぞれ独立して、ベンゼン環、ベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環、またはベンゾセレノフェン環が好ましく、ベンゼン環、ベンゾフラン環、またはベンゾチオフェン環がより好ましく、ベンゼン環またはベンゾチオフェン環がさらに好ましい。 The ring B and the ring C each form a divalent group having bonds to two elements (preferably carbon) adjacent to each other on the ring of the aryl ring or heteroaryl ring in the structure. The ring B and the ring C are each bonded to X and B by the above-mentioned two bonds. The ring B may be bonded to a group represented by formula (X) and/or R NX , etc. as described below to form a trivalent group. The ring C may be bonded to a group represented by formula (X) and/or R NX , etc. as described below to form a trivalent group. The ring B and the ring C each have the above-mentioned two bonds as ring constituent elements, and are preferably a 5-membered or 6-membered ring. This ring may be further condensed with another ring. Examples of the 6-membered ring include a benzene ring, a pyridine ring, a pyrazine ring, and a pyrimidine ring. Examples of the 6-membered ring further condensed with another ring include a naphthalene ring, a quinoline ring, a benzofuran ring, a benzothiophene ring, an indole ring, a benzoselenophene ring, a dibenzofuran ring, a dibenzothiophene ring, a carbazole ring, and a dibenzoselenophene ring. Examples of the 5-membered ring include a furan ring, a thiophene ring, a pyrrole ring, a thiazole ring, and a selenophene ring. Examples of the 5-membered ring further condensed with another ring include a benzofuran ring, a benzothiophene ring, an indole ring, and a benzoselenophene ring. The aryl ring or heteroaryl ring in the B ring and the C ring is preferably a benzene ring, a benzofuran ring, a benzothiophene ring, or a benzoselenophene ring, more preferably a benzene ring, a benzofuran ring, or a benzothiophene ring, and even more preferably a benzene ring or a benzothiophene ring.

なお、後述するように、環を共有するようにして結合した構造単位の2つ以上からなる構造を有する本発明の多環芳香族化合物においては、A環、B環またはC環が4つまたは5つの結合手を有する場合もある。このような構造は、後述する式(1M2-1)、式(1M2-2)、式(1M2-3)、式(1M2-4)、式(1M3-1)、式(1M3-2)、式(1M3-3)、および式(1M3-4)において、A’環、B’環、またはC’環で示されている。 As described below, in the polycyclic aromatic compounds of the present invention having a structure consisting of two or more structural units bonded so as to share a ring, the A ring, the B ring or the C ring may have four or five bonds. Such structures are shown by the A' ring, the B' ring or the C' ring in the formulae (1M2-1), (1M2-2), (1M2-3), (1M2-4), (1M3-1), (1M3-2), (1M3-3) and (1M3-4) described below.

A環、B環、およびC環は、それぞれ独立して、置換もしくは無置換のアリール環または置換もしくは無置換のヘテロアリール環である。式(1)で表される構造単位のA環、B環、およびC環における置換もしくは無置換のアリール環または置換もしくは無置換のヘテロアリール環において、「置換もしくは無置換の(置換または無置換の)」というときの置換基としては、置換基群Zαより選択される少なくとも1つの置換基が好ましい。また、置換基はジフェニルホスフィノ等の置換もしくは無置換のジアリールホスフィノであってもよい。置換基が複数存在するときは、複数の置換基は互いに同じでもよく、異なっていてもよい。置換基としては、置換もしくは無置換のアルキル、置換もしくは無置換のアリール、置換もしくは無置換のヘテロアリール、または置換もしくは無置換のジアリールアミノが好ましく、アルキル、アルキルで置換されていてもよいフェニル、アルキルで置換されていてもよいジフェニルアミノ、またはアルキルで置換されていてもよいカルバゾリルがより好ましい。 The A ring, the B ring, and the C ring are each independently a substituted or unsubstituted aryl ring or a substituted or unsubstituted heteroaryl ring. In the substituted or unsubstituted aryl ring or the substituted or unsubstituted heteroaryl ring in the A ring, the B ring, and the C ring of the structural unit represented by formula (1), the substituent when "substituted or unsubstituted (substituted or unsubstituted)" is said to be at least one substituent selected from the substituent group Zα. The substituent may also be a substituted or unsubstituted diarylphosphino such as diphenylphosphino. When there are multiple substituents, the multiple substituents may be the same or different from each other. As the substituent, a substituted or unsubstituted alkyl, a substituted or unsubstituted aryl, a substituted or unsubstituted heteroaryl, or a substituted or unsubstituted diarylamino is preferable, and an alkyl, a phenyl which may be substituted with an alkyl, a diphenylamino which may be substituted with an alkyl, or a carbazolyl which may be substituted with an alkyl is more preferable.

<構造単位の1つまたは2つ以上からなる構造>
本発明の多環芳香族化合物は式(1)で表される構造単位の1つまたは2つ以上からなる構造を有する多環芳香族化合物である。
上記構造単位の1つからなる構造を有する多環芳香族化合物は、式(1)で表される構造単位として上記で説明した式で表される多環芳香族化合物である。
<Structure consisting of one or more structural units>
The polycyclic aromatic compound of the present invention is a polycyclic aromatic compound having a structure consisting of one or more structural units represented by formula (1).
The polycyclic aromatic compound having a structure consisting of one of the above structural units is a polycyclic aromatic compound represented by the formula explained above as the structural unit represented by formula (1).

式(1)で表される構造単位の1つからなる多環芳香族化合物の好ましい例として、式(1XA)または式(1XB)で表される多環芳香族化合物をあげることができる。

Figure 2024091451000015
Preferred examples of the polycyclic aromatic compound having one of the structural units represented by formula (1) include polycyclic aromatic compounds represented by formula (1XA) or formula (1XB).
Figure 2024091451000015

式(1XA)および式(1XB)中、A環、B環、C環、D環はそれぞれ式(1)中のA環、B環、C環、D環と同義である。X1は、式(1)中の式(X)で表される基以外のその他のXと同義であるが、>N-RNX、>O、または>Sであり、かつ、RNXはA環およびB環のいずれとも直接結合していないことが好ましい。 In formula (1XA) and formula (1XB), ring A, ring B, ring C and ring D have the same meanings as ring A, ring B, ring C and ring D in formula (1), respectively. X1 has the same meaning as other X other than the group represented by formula (X) in formula (1), but it is preferable that X1 is >N-R NX , >O or >S, and that R NX is not directly bonded to either ring A or ring B.

式(1)で表される構造単位の2つ以上からなる構造を有する多環芳香族化合物は、式(1)で表される構造単位として上記で説明した式で表される多環芳香族化合物の多量体に該当する化合物である。多量体は、2~6量体が好ましく、2~3量体がより好ましい。多量体は、1つの化合物の中に上記単位構造を複数有する形態であればよく、上記構造単位に含まれる任意の環(A環、B環、またはC環)を複数の単位構造で共有するようにして結合した形態であってもよく、また、上記単位構造に含まれる任意の環(A環、B環、またC環環)同士が縮合するようにして結合した形態であってもよい。また、上記構造単位に含まれる任意の環(A環、B環、またはC環)およびそれに結合するXを複数の単位構造で共有するようにして結合した形態であってもよい。上記単位構造が単結合、炭素数1~3のアルキレン、フェニレン、ナフチレンなどの連結基で複数結合した形態であってもよい。これらのうち、環を共有するようにして結合した形態が好ましい。 A polycyclic aromatic compound having a structure consisting of two or more structural units represented by formula (1) is a compound corresponding to a multimer of a polycyclic aromatic compound represented by the formula described above as a structural unit represented by formula (1). The multimer is preferably a dimer to a hexamer, more preferably a dimer to a trimer. The multimer may be in a form having a plurality of the above unit structures in one compound, and may be in a form in which any ring (ring A, ring B, or ring C) contained in the above structural unit is bonded to a plurality of unit structures so as to be shared, or any ring (ring A, ring B, or ring C) contained in the above unit structure is bonded to each other so as to be condensed. In addition, any ring (ring A, ring B, or ring C) contained in the above structural unit and X bonded thereto may be bonded to a plurality of unit structures so as to be shared. The above unit structures may be bonded to each other by a linking group such as a single bond, an alkylene having 1 to 3 carbon atoms, phenylene, or naphthylene. Of these, a form in which the ring is bonded to each other so as to be shared is preferable.

環を共有するようにして結合した構造単位の2つまたは3つからなる構造の例を以下に示す。

Figure 2024091451000016
Examples of structures consisting of two or three structural units linked in a ring-shaping manner are shown below.
Figure 2024091451000016

式(1M2-1)、式(1M2-2)、式(1M2-3)、式(1M2-4)、式(1M3-1)、式(1M3-2)、式(1M3-3)、および式(1M3-4)中、
A環、B環、C環、およびXは、式(1)中のA環、B環、C環、およびXとそれぞれ同義であり、A’環、B’環、およびC’環はそれぞれ独立して、置換もしくは無置換のアリール環または置換もしくは無置換のヘテロアリール環である。
In formulas (1M2-1), (1M2-2), (1M2-3), (1M2-4), (1M3-1), (1M3-2), (1M3-3), and (1M3-4),
Ring A, ring B, ring C, and X have the same definitions as ring A, ring B, ring C, and X in formula (1), respectively, and ring A', ring B', and ring C' are each independently a substituted or unsubstituted aryl ring or a substituted or unsubstituted heteroaryl ring.

<具体的骨格構造>
式(1)で表される構造単位の1つまたは2つ以上からなる本発明の多環芳香族化合物の例としては、以下の式(1A)、式(1B)、式(1C)、式(1D)、式(1E)、式(1F)、式(1I)、式(1M)、式(1N)、式(1S)、式(1V)のいずれかで表される化合物をあげることができる。
<Specific skeleton structure>
Examples of the polycyclic aromatic compound of the present invention comprising one or more structural units represented by formula (1) include compounds represented by any of the following formulas (1A), (1B), (1C), (1D), (1E), (1F), (1I), (1M), (1N), (1S), and (1V).

Figure 2024091451000017
Figure 2024091451000017

式(1A)、式(1B)、式(1C)、式(1D)、式(1E)、式(1F)、式(1I)、式(1M)、式(1N)、式(1S)、式(1V)の各式中、
Xは式(1)におけるXと同義であり、
Zはそれぞれ独立して、-C(-RZ)=または-N=であり、RZは、それぞれ独立して、水素または置換基であり、
2はそれぞれ独立して、>N-RN2、>O、>C(-RC22、>S、または>Seであり、RN2は水素、置換もしくは無置換のアリール、置換もしくは無置換のヘテロアリール、置換もしくは無置換のアルキル、置換もしくは無置換のシクロアルキルであり、RC2はそれぞれ独立して水素、置換もしくは無置換のアリール、置換もしくは無置換のヘテロアリール、置換もしくは無置換のアルキル、または置換もしくは無置換のシクロアルキルであり、2つのRC2は互いに結合して環を形成していてもよい。
In each of the formulas (1A), (1B), (1C), (1D), (1E), (1F), (1I), (1M), (1N), (1S), and (1V),
X has the same meaning as X in formula (1),
Each Z is independently -C(-R Z )= or -N=, and each R Z is independently hydrogen or a substituent;
Each X2 is independently >N-R N2 , >O, >C(-R C2 ) 2 , >S, or >Se, R N2 is hydrogen, substituted or unsubstituted aryl, substituted or unsubstituted heteroaryl, substituted or unsubstituted alkyl, substituted or unsubstituted cycloalkyl, each R C2 is independently hydrogen, substituted or unsubstituted aryl, substituted or unsubstituted heteroaryl, substituted or unsubstituted alkyl, or substituted or unsubstituted cycloalkyl, and two R C2 may be bonded to each other to form a ring.

式(1A)、式(1B)、式(1C)、式(1D)、式(1E)、式(1F)、式(1I)、式(1M)、式(1N)、式(1S)、および式(1V)の各式において、式(X)で表される基であるXが結合するいずれか一方の元素に隣接するZはRZがカルボニルとの結合手である-C(-RZ)=である。 In each of formulas (1A), (1B), (1C), (1D), (1E), (1F), (1I), (1M), (1N), (1S), and (1V), Z adjacent to either element to which X, which is a group represented by formula (X), is bonded is -C( -RZ )=, where RZ is a bond to carbonyl.

式(1A)、式(1B)、式(1C)、式(1D)、式(1E)、式(1F)、式(1I)、式(1M)、式(1N)、式(1S)、および式(1V)の各式の単環中、=N-であるZは、0~2個であることが好ましく、0~1個であることがより好ましく、0個であることがさらに好ましい。式(1A)、式(1B)、式(1C)、式(1D)、式(1E)、式(1F)、式(1I)、式(1M)、式(1N)、式(1S)、および式(1V)の各式において、=N-であるZは0~2個であることが好ましく、0から1個であることがより好ましく、0個であることがさらに好ましい。すなわち、Zはいずれも=CRZ-であることが好ましい。 In the monocyclic ring of each of formulas (1A), (1B), (1C), (1D), (1E), (1F), (1I), (1M), (1N), (1S), and (1V), the number of Z which is =N- is preferably 0 to 2, more preferably 0 to 1, and even more preferably 0. In each of formulas (1A), (1B), (1C), (1D), (1E), (1F), (1I), (1M), (1N), (1S), and (1V), the number of Z which is =N- is preferably 0 to 2, more preferably 0 to 1, and even more preferably 0. That is, it is preferable that all Zs are =CR Z -.

Zが置換基であるときの置換基としては置換基群Zαより選択される少なくとも1つの置換基が好ましい。また、置換基はジフェニルホスフィノ等の置換もしくは無置換のジアリールホスフィノであってもよい。置換基であるRZが複数存在するときは、複数の置換基は互いに同じでもよく、異なっていてもよい。置換基としては、置換もしくは無置換のアルキル、置換もしくは無置換のアリール、置換もしくは無置換のヘテロアリール、または置換もしくは無置換のジアリールアミノが好ましく、アルキル、アルキルで置換されていてもよいフェニル、アルキルで置換されていてもよいジフェニルアミノ、またはアルキルで置換されていてもよいカルバゾリルがより好ましい。 When R Z is a substituent, the substituent is preferably at least one substituent selected from the substituent group Zα. The substituent may be a substituted or unsubstituted diarylphosphino such as diphenylphosphino. When there are a plurality of R Z as a substituent, the plurality of substituents may be the same or different. As the substituent, substituted or unsubstituted alkyl, substituted or unsubstituted aryl, substituted or unsubstituted heteroaryl, or substituted or unsubstituted diarylamino is preferable, and alkyl, phenyl which may be substituted with alkyl, diphenylamino which may be substituted with alkyl, or carbazolyl which may be substituted with alkyl is more preferable.

置換基であるRZの位置は、例えば、以下の式(1A)で示すa環ではホウ素のパラ位、b環およびc環では、ホウ素またはXのパラ位が好ましい。上記のいずれの場合も、各環のその他のRZは水素であることが好ましい。以下の式(1M)で示すa環およびa’環ではそれぞれホウ素のパラ位が好ましい。このとき、その他のRZは水素であることがより好ましい。a環においてホウ素のパラ位にある置換基およびa’環においてホウ素のパラ位にある置換基は互いに同一であっても異なっていてもよい。異なっている場合の組合わせの例としては、ジフェニルアミノおよびカルバゾリルがあげられる。 The position of the substituent R Z is preferably the para-position of boron in the ring a shown in the following formula (1A), and the para-position of boron or X in the rings b and c. In either case, the other R Z in each ring is preferably hydrogen. The para-position of boron is preferably in the ring a and the ring a' shown in the following formula (1M). In this case, the other R Z is more preferably hydrogen. The substituent at the para-position of boron in the ring a and the substituent at the para-position of boron in the ring a' may be the same or different. Examples of combinations in which they are different include diphenylamino and carbazolyl.

Figure 2024091451000018
Figure 2024091451000018

式(1B)、式(1C)、式(1D)、式(1E)、式(1F)、式(1I)、式(1N)の各式中のX2を含む環と縮合する環が置換基を有する場合の置換位置はX2のパラ位またはメタ位が好ましい。このときその他のRZは水素であることがより好ましい。
式(1B)、式(1C)、式(1D)、式(1E)、式(1F)、式(1I)、式(1N)の各式において、X2が>N-RN2であるときのRN2としては置換または無置換のアリールが好ましく、アルキルで置換されていてもよいフェニルがより好ましい。X2が>C(-RC22であるときのRC2としては、メチルまたはフェニルが好ましい。
2としては>Oまたは>Sが好ましく、>Sがより好ましい。
In the case where the ring condensed with the ring containing X2 in each of formulas (1B), (1C), (1D), (1E), (1F), (1I), and (1N) has a substituent, the substitution position is preferably the para-position or meta-position of X2 . In this case, the other RZ is more preferably hydrogen.
In each of formulas (1B), (1C), (1D), (1E), (1F), (1I) and (1N), when X2 is >N- R2 , R2 is preferably a substituted or unsubstituted aryl, more preferably a phenyl which may be substituted with an alkyl. When X2 is >C( -R2 ) 2 , R2 is preferably methyl or phenyl.
X2 is preferably >O or >S, more preferably >S.

式(1)で表される構造単位の1つまたは2つ以上からなる本発明の多環芳香族化合物のさらに具体的な例としては、以下の式(1-a)~式(1-v)のいずれかで表される化合物をあげることができる。 More specific examples of the polycyclic aromatic compound of the present invention that is composed of one or more structural units represented by formula (1) include compounds represented by any of the following formulas (1-a) to (1-v).

Figure 2024091451000019
Figure 2024091451000019

Figure 2024091451000020
Figure 2024091451000020

Figure 2024091451000021
Figure 2024091451000021

式(1-a)~式(1-v)中、
Xは、式(1)における式(X)で表される基以外のXと同義であり、好ましい範囲も同一である。ZおよびX2は式(1B)におけるZおよびX2とそれぞれ同義であり、好ましい範囲も同一である。
In formula (1-a) to formula (1-v),
X has the same definition as X other than the group represented by formula (X) in formula (1), and the preferred range is also the same. Z and X2 have the same definition as Z and X2 in formula (1B), and the preferred range is also the same.

<X(式(X)で表される基以外)の説明>
式(X)で表される基以外のその他のXはそれぞれ独立して、>N-RNX、>O、>C(-RCX2、>Si(-RIX2、>S、または>Seであり、RNXは水素、置換もしくは無置換のアリール、置換もしくは無置換のヘテロアリール、置換もしくは無置換のアルキル、または置換もしくは無置換のシクロアルキルであり、RCXおよびRIXはそれぞれ独立して水素、置換もしくは無置換のアリール、置換もしくは無置換のヘテロアリール、置換もしくは無置換のアルキル、または置換もしくは無置換のシクロアルキルであり、2つのRCXは互いに結合して環を形成していてもよく、2つのRIXは互いに結合して環を形成していてもよく、RNX、RCXおよびRIXはそれぞれ連結基または単結合により、当該RNX、RCXまたはRIXを含むXが結合する環の1つまたは2つと結合していてもよい。
<Explanation of X (other than the group represented by formula (X))>
Other Xs other than the group represented by formula (X) are each independently >N-R NX , >O, >C(-R CX ) 2 , >Si(-R IX ) 2 , >S, or >Se, R NX is hydrogen, substituted or unsubstituted aryl, substituted or unsubstituted heteroaryl, substituted or unsubstituted alkyl, or substituted or unsubstituted cycloalkyl, R CX and R IX are each independently hydrogen, substituted or unsubstituted aryl, substituted or unsubstituted heteroaryl, substituted or unsubstituted alkyl, or substituted or unsubstituted cycloalkyl, two R CXs may be bonded to each other to form a ring, two R IXs may be bonded to each other to form a ring, and R NX , R CX , and R IX may be bonded to one or two of the rings to which X containing the R NX , R CX , or R IX is bonded, via a linking group or a single bond.

NXは置換または無置換のアリールまたは置換または無置換のヘテロアリールが好ましく、後述の式(1NR)で表される基またはその他の置換もしくは無置換のフェニルがより好ましく、後述の式(1NR)で表される基または無置換のフェニルがさらに好ましい。RCXは置換または無置換のアリールまたは置換または無置換のヘテロアリールが好ましく、置換または無置換のフェニルがより好ましい。RIXは置換または無置換のアリールまたは置換または無置換のヘテロアリールが好ましく、置換または無置換のフェニルがより好ましい。 R NX is preferably a substituted or unsubstituted aryl or a substituted or unsubstituted heteroaryl, more preferably a group represented by the formula (1NR) described below or other substituted or unsubstituted phenyl, and even more preferably a group represented by the formula (1NR) described below or unsubstituted phenyl. R CX is preferably a substituted or unsubstituted aryl or a substituted or unsubstituted heteroaryl, more preferably a substituted or unsubstituted phenyl. R IX is preferably a substituted or unsubstituted aryl or a substituted or unsubstituted heteroaryl, more preferably a substituted or unsubstituted phenyl.

有機EL素子の発光層におけるエミッティングドーパントとして用いられる式(1)で表される構造単位を含む多環芳香族化合物においては、その他のXは、>N-RNX、>S、>O、または>Seであることが好ましく、>N-RNX、>O、または>Sであることがより好ましく、>N-RNXまたは>Sであることがさらに好ましく、>N-RNXであることが特に好ましい。 In the polycyclic aromatic compound containing a structural unit represented by formula (1) used as an emitting dopant in the light-emitting layer of an organic EL device, the other X is preferably >N-R NX , >S, >O, or >Se, more preferably >N-R NX , >O, or >S, even more preferably >N-R NX or >S, and particularly preferably >N-R NX .

>N-RNXにおけるRNXとしては、以下の式(1NR)で表される基であることも好ましい。

Figure 2024091451000022
R NX in >N—R NX is also preferably a group represented by the following formula (1NR).
Figure 2024091451000022

式(1NR)中、J環は、置換もしくは無置換のアリール環、または置換もしくは無置換のヘテロアリール環であり、RJは置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されていてもよい炭素数4以上のアルキルまたは置換されていてもよいシクロアルキルであり、*はN(窒素)への結合位置を示す。 In formula (1NR), ring J is a substituted or unsubstituted aryl ring, or a substituted or unsubstituted heteroaryl ring, R is an optionally substituted aryl, an optionally substituted heteroaryl, an optionally substituted alkyl having 4 or more carbon atoms, or an optionally substituted cycloalkyl, and * indicates the bonding position to N (nitrogen).

本発明の多環芳香族化合物は、RNXとして式(1NR)で表される基を有することにより、この基を有していない類似化合物と比較して、昇華温度が低くなる。昇華温度の低下は、高い純度が要求される有機EL素子などの有機デバイス用の材料の精製法としてほぼ不可欠な昇華精製において、比較的低温で精製することができるため材料の熱分解などが避けられることを意味する。またこれは、有機EL素子などの有機デバイスを作製するのに有力な手段である真空蒸着プロセスについても同様であり、比較的低温でプロセスを実施できるため、材料の熱分解を避けることができ、結果として高性能な有機デバイスを得ることができることを意味する。特定の理論に拘泥されるものではないが、昇華温度の低下は、RJにかさ高い基を有する式(1NR)で表される基を有することで、分子全体がかさ高くなるためであると考えられる。 The polycyclic aromatic compound of the present invention has a group represented by formula (1NR) as R NX , and thus has a lower sublimation temperature compared to similar compounds that do not have this group. The lowering of the sublimation temperature means that purification at a relatively low temperature is possible in the sublimation purification, which is almost essential as a purification method for materials for organic devices such as organic EL elements that require high purity, and therefore thermal decomposition of the material can be avoided. This also applies to the vacuum deposition process, which is a powerful means for producing organic devices such as organic EL elements, and means that the process can be carried out at a relatively low temperature, thereby preventing thermal decomposition of the material and resulting in a high-performance organic device. Although not bound by a particular theory, it is believed that the lowering of the sublimation temperature is due to the bulkiness of the entire molecule caused by the presence of a group represented by formula (1NR) having a bulky group in R J .

また、RNXとして式(1NR)で表される基を有することにより、本発明の多環芳香族化合物は、式(1NR)で表される基を有していない化合物と比較して発光が短波長化し、発光効率が高くなり、素子寿命が長くなる。特定の理論に拘泥されるものではないが、これは、式(1NR)で表される基により、分子がかさ高くなり、発光に関与する骨格が立体的に守られることで、周辺の分子との相互作用が減り分解反応が起こりにくくなるためと考えられる。 In addition, by having a group represented by formula (1NR) as R NX , the polycyclic aromatic compound of the present invention emits light at a shorter wavelength, has higher luminous efficiency, and has a longer element life, compared to a compound that does not have a group represented by formula (1NR). Without being bound by a particular theory, this is thought to be because the group represented by formula (1NR) makes the molecule bulky and three-dimensionally protects the skeleton involved in luminescence, thereby reducing interactions with surrounding molecules and making it difficult for decomposition reactions to occur.

式(1NR)において、RJは、昇華温度、発光効率の観点からは、アルキルを置換基として有しているフェニルであることが好ましい。RJは素子寿命の観点からは無置換のフェニルであることが好ましい。また合成の観点からは、RJは無置換のフェニルであることが好ましい。 In the formula (1NR), R is preferably a phenyl having an alkyl as a substituent from the viewpoint of sublimation temperature and luminous efficiency. R is preferably an unsubstituted phenyl from the viewpoint of element life. Also, R is preferably an unsubstituted phenyl from the viewpoint of synthesis.

式(1NR)において円内の「J」は円で示される環構造を示す符号であり、J環は、置換もしくは無置換のアリール環または置換もしくは無置換のヘテロアリール環である。J環は、その構造中のアリール環またはヘテロアリール環の環上で互いに隣接する2つの元素(好ましくは炭素)に結合手を有する2価の基を形成し、2つの結合手でN(窒素)およびRJに結合している。 In formula (1NR), "J" in a circle is a symbol indicating a ring structure indicated by a circle, and the ring J is a substituted or unsubstituted aryl ring or a substituted or unsubstituted heteroaryl ring. The ring J forms a divalent group having bonds to two elements (preferably carbon) adjacent to each other on the aryl ring or heteroaryl ring in the structure, and is bonded to N (nitrogen) and R J by the two bonds.

J環における置換もしくは無置換のアリール環または置換もしくは無置換のヘテロアリール環において、「置換もしくは無置換の(置換または無置換の)」というときの置換基としては、置換基群Zαより選択される少なくとも1つの置換基が好ましい。 In the case of a substituted or unsubstituted aryl ring or a substituted or unsubstituted heteroaryl ring in ring J, the substituent when referred to as "substituted or unsubstituted" is preferably at least one substituent selected from the substituent group Zα.

J環は、置換または無置換のベンゼン環、置換または無置換のベンゾチオフェン環、置換または無置換のベンゾフラン環、または置換または無置換のインドール環が好ましく、置換または無置換のベンゼン環がより好ましく、無置換のベンゼン環がさらに好ましい。 The J ring is preferably a substituted or unsubstituted benzene ring, a substituted or unsubstituted benzothiophene ring, a substituted or unsubstituted benzofuran ring, or a substituted or unsubstituted indole ring, more preferably a substituted or unsubstituted benzene ring, and even more preferably an unsubstituted benzene ring.

式(1NR)で表される基の好ましい一例としては、式(1NR-a)で表される基をあげることができる。

Figure 2024091451000023
A preferred example of the group represented by formula (1NR) is a group represented by formula (1NR-a).
Figure 2024091451000023

式(1NR-a)中、Zはそれぞれ独立して-CRj=または-N=であり、RjおよびRkは、それぞれ独立して、水素、置換基群Zαから選択されるいずれかの置換基であり、Rjのうちの隣接する基同士が結合してj環と共に、およびRkのうちの隣接する基同士が結合してk環と共に、それぞれアリール環またはヘテロアリール環を形成していてもよく、形成された環は置換基群Zαより選択される少なくとも1つの置換基で置換されていてもよい。Rjの隣接する基同士が結合してj環と共に、または、Rkのうちの隣接する基同士が結合してk環と共に形成する環の例としてはナフタレン環、カルバゾール環、インドール環、ジベンゾフラン環、およびジベンゾチオフェン環などがあげられる。 In formula (1NR-a), Z is independently -CR j = or -N =, R j and R k are independently hydrogen or any substituent selected from the substituent group Zα, adjacent groups of R j may be bonded together to form an aryl ring or a heteroaryl ring together with the j ring, and adjacent groups of R k may be bonded together to form an aryl ring or a heteroaryl ring together with the k ring, and the formed ring may be substituted with at least one substituent selected from the substituent group Zα. Examples of the ring formed by adjacent groups of R j bonded together to form the j ring, or by adjacent groups of R k bonded together to form the k ring, include a naphthalene ring, a carbazole ring, an indole ring, a dibenzofuran ring, and a dibenzothiophene ring.

kは、それぞれ独立して水素、無置換のアルキル、または無置換のシクロアルキルであることが好ましく、水素または無置換のアルキルであることがより好ましい。
kは、いずれも水素であること、または少なくとも2つのRkが無置換のアルキルまたは無置換のシクロアルキルであり、その他のRkが水素、無置換のアルキル、または無置換のシクロアルキルであることが好ましい。
Zはいずれも-CRj=であることが好ましい。Rjは、それぞれ独立して水素、無置換のアルキル、または無置換のシクロアルキルであることが好ましく、水素または無置換のアルキルであることがより好ましい。
Each R k is preferably independently hydrogen, unsubstituted alkyl, or unsubstituted cycloalkyl, and more preferably hydrogen or unsubstituted alkyl.
It is preferred that all R k 's are hydrogen, or that at least two R k 's are unsubstituted alkyl or unsubstituted cycloalkyl, and the remaining R k 's are hydrogen, unsubstituted alkyl, or unsubstituted cycloalkyl.
It is preferable that each Z is --CR j =. It is preferable that each R j is independently hydrogen, unsubstituted alkyl, or unsubstituted cycloalkyl, and more preferable that each R j is hydrogen or unsubstituted alkyl.

式(1NR-a)で表される基は式(2NR)で表される基であることが好ましい。

Figure 2024091451000024
The group represented by the formula (1NR-a) is preferably a group represented by the formula (2NR).
Figure 2024091451000024

式(2NR)中、RjおよびRkは、式(1NR-a)中のRjおよびRkとそれぞれ同義である。 In formula (2NR), R j and R k have the same definitions as R j and R k in formula (1NR-a), respectively.

式(2NR)において、RjおよびRkは、それぞれ独立して水素または無置換のアルキルであることが好ましい。
式(2NR)の好ましい一態様において、RjおよびRkはいずれも水素であること、すなわち、式(2NR)で表される基において、結合手を2つ有する窒素に置換する基は2-ビフェニリルであることが好ましい。
また、式(2NR)の別の好ましい態様において、少なくとも2つのRkが無置換のアルキルまたは無置換のシクロアルキルであり、その他のRkが水素であることが好ましい。
In formula (2NR), it is preferable that R j and R k each independently represent hydrogen or unsubstituted alkyl.
In a preferred embodiment of formula (2NR), R j and R k are both hydrogen, that is, in the group represented by formula (2NR), the group substituting the nitrogen having two bonds is preferably 2-biphenylyl.
In another preferred embodiment of formula (2NR), it is preferred that at least two R k are unsubstituted alkyl or unsubstituted cycloalkyl, and the remaining R k are hydrogen.

式(1NR)で表される基の他の好ましい例としては、式(1NR-b)で表される基をあげることができる。

Figure 2024091451000025
Other preferred examples of the group represented by formula (1NR) include groups represented by formula (1NR-b).
Figure 2024091451000025

式(1NR-b)中、RJは式(1NR)中のRJと同義であり、好ましい範囲も同一である。RjjはRJと同義であり、好ましい範囲も同一である。Zは式(1NR-a)中のZと同義であり、好ましい範囲も同一である。式(1NR-b)で表される基において、Zはいずれも-CH=であり、RJ、Rjjはいずれも無置換のフェニルであることが好ましい。 In formula (1NR-b), R J has the same definition as R J in formula (1NR), and the preferred range is also the same. R jj has the same definition as R J , and the preferred range is also the same. Z has the same definition as Z in formula (1NR-a), and the preferred range is also the same. In the group represented by formula (1NR-b), it is preferable that all Z are -CH=, and all R J and R jj are unsubstituted phenyl.

式(1NR)で表される基のさらに別の好ましい例としては、式(1NR-c)で表される基をあげることができる。

Figure 2024091451000026
Still another preferred example of the group represented by formula (1NR) is a group represented by formula (1NR-c).
Figure 2024091451000026

式(1NR-c)中、RJは式(1NR)中のRJと同義であり、好ましい範囲も同一である。Zは式(1NR-a)中のZと同義であり、好ましい範囲も同一である。Xは>N-R、>O、または>Sであり、>N-RのRは水素、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されていてもよいアルキルまたは置換されていてもよいシクロアルキルである。>N-RのRは置換されていてもよいアリールまたは置換されていてもよいヘテロアリールであることが好ましく、無置換のアリール(特に無置換のフェニル)であることがより好ましい。 In formula (1NR-c), R J has the same meaning as R J in formula (1NR), and the preferred range is also the same. Z has the same meaning as Z in formula (1NR-a), and the preferred range is also the same. X is >N-R, >O, or >S, and R in >N-R is hydrogen, optionally substituted aryl, optionally substituted heteroaryl, optionally substituted alkyl, or optionally substituted cycloalkyl. R in >N-R is preferably optionally substituted aryl or optionally substituted heteroaryl, and more preferably unsubstituted aryl (particularly unsubstituted phenyl).

式(1NR-c)において、Zはいずれも-CRj=であることが好ましく、2つのRjは互いに結合してj環と共にアリール環またはヘテロアリール環を形成していることが好ましい。2つのRjが互いに結合してj環と共に形成する環は、置換または無置換のベンゾフラン環、置換または無置換のベンゾチオフェン環、または置換または無置換のインドール環が好ましく、無置換のベンゾフラン環、無置換のベンゾチオフェン環、または無置換のインドール環がより好ましい。 In formula (1NR-c), each Z is preferably -CR j =, and two R j's are preferably bonded to each other to form an aryl ring or a heteroaryl ring together with ring j. The ring formed by two R j 's bonded to each other together with ring j is preferably a substituted or unsubstituted benzofuran ring, a substituted or unsubstituted benzothiophene ring, or a substituted or unsubstituted indole ring, more preferably an unsubstituted benzofuran ring, an unsubstituted benzothiophene ring, or an unsubstituted indole ring.

本発明の多環芳香族化合物が、RNXが式(1NR)で表される基である>N-RNXを有するときのその数は特に限定されないが、例えば、式(1)で表される構造単位の2つからなる構造を有する多環芳香族化合物においては、1~2であることが好ましい。式(1NR)で表される基が複数存在するとき、それらは互いに同一であっても異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。 When the polycyclic aromatic compound of the present invention has >N-R NX , where R NX is a group represented by formula (1NR), the number of groups is not particularly limited, but for example, in a polycyclic aromatic compound having a structure consisting of two structural units represented by formula (1), the number is preferably 1 to 2. When there are multiple groups represented by formula (1NR), they may be the same or different from each other, but are preferably the same.

<Xと環との結合による環構造の変化の説明>
X中のRNX、RCXおよびRIXはそれぞれ自身を含むXが結合する1つまたは2つの環と単結合または連結基により結合していてもよい。
<Explanation of change in ring structure due to bonding between X and the ring>
R NX , R CX and R IX in X may each be bonded to one or two rings, including themselves, to which X is bonded, via a single bond or a linking group.

NX、RCXおよびRIXがそれぞれ環と結合する場合の連結基としては、-CH2-CH2-、-CHR-CHR-、-CR2-CR2-、-CH=CH-、-CR=CR-、-C≡C-、-N(-R)-、-O-、-S-、-C(-R)2-、-C(=O)-、-C(=S)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、-Se(=O)-、-Se(=O)2-、-P(=O)-、-B(-R)-、-Si(-R)2-、または-Se-などがあげられる。これらのうち、-CH=CH-、-CR=CR-、-N(-R)-、-O-、-S-、および-C(-R)2-が好ましく、-CH=CH-、-CR=CR-、-N(-R)-、-O-、および-S-がより好ましく、-CR=CR-、-N(-R)-、-O-、および-S-がさらに好ましい。前記「-CHR-CHR-」のR、「-CR2-CR2-」のR、「-CR=CR-」のR、「-N(-R)-」のR、「-C(-R)2-」のR、「-B(-R)-」のR、および「-Si(-R)2-」のRは、それぞれ独立して、水素、アルキルまたはシクロアルキルで置換されていてもよいアリール、アルキルまたはシクロアルキルで置換されていてもよいヘテロアリール、アルキルまたはシクロアルキルで置換されていてもよいアルキル、アルキルまたはシクロアルキルで置換されていてもよいアルケニル、アルキルまたはシクロアルキルで置換されていてもよいアルキニル、またはアルキルまたはシクロアルキルで置換されていてもよいシクロアルキルである。また、同一の元素に結合する2つのR同士が結合して環を形成していてもよい。さらに、隣接する2つのR同士が結合して、シクロアルキレン環、アリーレン環、およびヘテロアリーレン環を形成していてもよい。これらの環もまた、アルキルまたはシクロアルキルで置換されていてもよい。 Examples of the linking group when R NX , R CX and R IX are each bonded to a ring include -CH 2 -CH 2 -, -CHR-CHR-, -CR 2 -CR 2 -, -CH=CH-, -CR=CR-, -C≡C-, -N(-R)-, -O-, -S-, -C(-R) 2 -, -C(=O)-, -C(=S)-, -S(=O)-, -S(=O) 2 -, -Se(=O)-, -Se(=O) 2 -, -P(=O)-, -B(-R)-, -Si(-R) 2 - and -Se-. Of these, -CH=CH-, -CR=CR-, -N(-R)-, -O-, -S-, and -C(-R) 2 - are preferred, -CH=CH-, -CR=CR-, -N(-R)-, -O-, and -S- are more preferred, and -CR=CR-, -N(-R)-, -O-, and -S- are even more preferred. The R of "-CHR-CHR-", the R of "-CR 2 -CR 2 -", the R of "-CR=CR-", the R of "-N(-R)-", the R of "-C(-R) 2 -", the R of "-B(-R)-", and the R of "-Si(-R) 2 -" are each independently hydrogen, aryl which may be substituted with an alkyl or cycloalkyl, heteroaryl which may be substituted with an alkyl or cycloalkyl, alkyl which may be substituted with an alkyl or cycloalkyl, alkenyl which may be substituted with an alkyl or cycloalkyl, alkynyl which may be substituted with an alkyl or cycloalkyl, or cycloalkyl which may be substituted with an alkyl or cycloalkyl. Two Rs bonded to the same element may be bonded to each other to form a ring. Furthermore, two adjacent Rs may be bonded to each other to form a cycloalkylene ring, an arylene ring, or a heteroarylene ring. These rings may also be substituted with an alkyl or cycloalkyl.

>N-RNX中のRNXがA環、B環、またはC環中のアリール環としてのベンゼン環と結合して形成される縮合環としては、例えば、カルバゾール環(フェニルであるRNXが単結合で結合)、フェノキサジン環(フェニルであるRNXが-O-で結合)、フェノチアジン環(フェニルであるRNXが-S-で結合)、またはアクリドン環(フェニルであるRNXが-C(=O)-で結合)があげられる。 Examples of the fused ring formed by R NX in >N-R NX bonding to a benzene ring as an aryl ring in ring A, ring B, or ring C include a carbazole ring (R NX which is a phenyl is bonded via a single bond), a phenoxazine ring (R NX which is a phenyl is bonded via -O-), a phenothiazine ring (R NX which is a phenyl is bonded via -S-), or an acridone ring (R NX which is a phenyl is bonded via -C(=O)-).

また、上記のような連結により、以下の部分構造(A10)が形成されていてもよい。

Figure 2024091451000027
Furthermore, the following partial structure (A10) may be formed by the above-mentioned linkage.
Figure 2024091451000027

式(A10)中、RA1~RA4はそれぞれ独立して、水素、置換されていてもよいアルキルまたは置換されていてもよいシクロアルキルであり、RA1~RA4の任意の2~4個は連結基または単結合により互いに結合していてもよく、2つの*の位置でXが結合する2つの環の一方の環に、**の位置で他方の環に結合している。すなわち、式(A10)中のNはXが>N-RNXであるときの>N-RNXのNである。2つの*の位置で結合する環上の原子は互いに隣接する原子(炭素原子が好ましい)であればよい。式(A10)で表される部分構造は結合解離エネルギー(BDE)の弱いN-C結合を含むが、環を形成するもう1つの結合があることでN-C結合の切断時にも逆反応(再結合反応)が促進されるため、より安定な構造になる。したがって、このような構造を有する多環芳香族化合物を用いて製造される有機EL素子では素子寿命が長くなることが期待される。多環芳香族化合物に式(A10)で表される構造が含まれるとき、その数は1つまたは2つ(好ましくは1つ)であればよい。 In formula (A10), R A1 to R A4 are each independently hydrogen, an alkyl group which may be substituted, or a cycloalkyl group which may be substituted, and any two to four of R A1 to R A4 may be bonded to each other by a linking group or a single bond, and are bonded to one of the two rings to which X is bonded at the two * positions, and to the other ring at the ** position. That is, N in formula (A10) is N of >N-R NX when X is >N-R NX . The atoms on the rings bonded at the two * positions may be adjacent atoms (preferably carbon atoms). The partial structure represented by formula (A10) contains an N-C bond with a weak bond dissociation energy (BDE), but the presence of another bond forming a ring promotes a reverse reaction (recombination reaction) even when the N-C bond is broken, resulting in a more stable structure. Therefore, an organic EL device manufactured using a polycyclic aromatic compound having such a structure is expected to have a long device life. When the polycyclic aromatic compound contains a structure represented by formula (A10), the number of such structures may be one or two (preferably one).

式(A10)中、RA1~RA4の任意の2~4個は連結基により互いに連結していてもよい。
A1~RA4は、任意の2個(RA1およびRA4、RA1およびRA4ならびにRA2およびRA3、RA1およびRA2、RA3およびRA4、RA1およびRA2ならびにRA3およびRA4)が連結基または単結合により互いに結合していることが好ましく、RA1およびRA4が連結基または単結合により互いに結合していることがより好ましい。互いに結合して形成されている2価の基としては、アルキレンがあげられる。当該アルキレンにおける少なくとも1つの水素はアルキルもしくはシクロアルキルで置換されていてもよく、当該アルキレンにおける少なくとも1つ(好ましくは1つ)の-CH2-は-O-および-S-で置換されていてもよい。互いに結合して形成されている2価の基としては、炭素数2~5の直鎖アルキレンが好ましく、炭素数3または4の直鎖アルキレンがより好ましく、炭素数4の直鎖アルキレン(-(CH24-)がさらに好ましい。炭素数4の直鎖アルキレン(-(CH24-)は無置換であることが特に好ましい。
In formula (A10), any two to four of R A1 to R A4 may be linked to each other via a linking group.
Of R A1 to R A4 , any two (R A1 and R A4 , R A1 and R A4 and R A2 and R A3 , R A1 and R A2 , R A3 and R A4 , R A1 and R A2 and R A3 and R A4 ) are preferably bonded to each other by a linking group or a single bond, and it is more preferable that R A1 and R A4 are bonded to each other by a linking group or a single bond. An example of the divalent group formed by bonding to each other is alkylene. At least one hydrogen atom in the alkylene may be substituted with an alkyl or cycloalkyl, and at least one (preferably one) -CH 2 - in the alkylene may be substituted with -O- and -S-. As the divalent group formed by bonding to each other, a straight chain alkylene having 2 to 5 carbon atoms is preferable, a straight chain alkylene having 3 or 4 carbon atoms is more preferable, and a straight chain alkylene having 4 carbon atoms (-(CH 2 ) 4 -) is even more preferable. It is particularly preferred that the linear alkylene having 4 carbon atoms (--(CH 2 ) 4 --) is unsubstituted.

連結基による連結に関与していない残りのRA1~RA4は、それぞれ独立して、水素または置換されていてもよいアルキルであることが好ましく、置換されていてもよい炭素数1~6のアルキルであることがより好ましく、無置換の炭素数1~6のアルキルであることがさらに好ましく、いずれもメチルであることが最も好ましい。
すなわち、式(A10)で表される部分構造としては、以下式(A11)で表される構造が好ましい。
The remaining R A1 to R A4 that are not involved in the linking through the linking group are each preferably independently hydrogen or an alkyl which may be substituted, more preferably an alkyl having 1 to 6 carbon atoms which may be substituted, further preferably an unsubstituted alkyl having 1 to 6 carbon atoms, and most preferably methyl.
That is, the partial structure represented by formula (A10) is preferably a structure represented by the following formula (A11).

Figure 2024091451000028
式(A11)中、Meはメチルであり、2つの*の位置でXが結合する2つの環の一方の環に、**の位置で他方の環に結合している。
Figure 2024091451000028
In formula (A11), Me is methyl and is bonded to one of the two rings to which X is bonded at the two * positions and to the other ring at the ** position.

<好ましい置換基>
エミッティングドーパントとして用いられる多環芳香族化合物において(そのほかドーパントとして用いられる化合物において)、「アルキル」を含む置換基として、下記式(tR)で表されるターシャリ-アルキルは、特に好ましいものの1つである。このような嵩高い置換基により分子間距離が増加するため発光量子収率(PLQY)が向上するからである。また、式(tR)で表されるターシャリ-アルキルが第2の置換基として他の置換基に置換している置換基も好ましい。具体的には、(tR)で表されるターシャリ-アルキルで置換されたジアリールアミノ、(tR)で表されるターシャリ-アルキルで置換されたカルバゾリル(好ましくは、N-カルバゾリル)または(tR)で表されるターシャリ-アルキルで置換されたベンゾカルバゾリル(好ましくは、N-ベンゾカルバゾリル)があげられる。ジアリールアミノ、カルバゾリルおよびベンゾカルバゾリルへの式(tR)の基の置換形態としては、これらの基におけるアリール環またはベンゼン環の一部または全ての水素が式(tR)の基で置き換えられた例があげられる。
<Preferable Substituents>
In polycyclic aromatic compounds used as emitting dopants (and in other compounds used as dopants), a tertiary alkyl represented by the following formula (tR) is one of the particularly preferred substituents containing an "alkyl". This is because such a bulky substituent increases the intermolecular distance, thereby improving the light emission quantum yield (PLQY). Also preferred are substituents in which the tertiary alkyl represented by formula (tR) is substituted with another substituent as a second substituent. Specifically, examples include diarylamino substituted with a tertiary alkyl represented by (tR), carbazolyl (preferably N-carbazolyl) substituted with a tertiary alkyl represented by (tR), or benzocarbazolyl (preferably N-benzocarbazolyl) substituted with a tertiary alkyl represented by (tR). Substitution of the group of formula (tR) on diarylamino, carbazolyl and benzocarbazolyl includes examples in which some or all of the hydrogen atoms on the aryl ring or benzene ring in these groups are replaced with the group of formula (tR).

Figure 2024091451000029
Figure 2024091451000029

式(tR)中、Ra、Rb、およびRcはそれぞれ独立して炭素数1~24のアルキルであり、前記アルキルにおける任意の-CH2-は-O-で置換されていてもよく、式(tR)で表される基は*を結合位置とする。 In formula (tR), R a , R b , and R c each independently represent an alkyl group having 1 to 24 carbon atoms, any —CH 2 — in the alkyl group may be replaced by —O—, and the group represented by formula (tR) has * as the bonding position.

a、RbおよびRcの「炭素数1~24のアルキル」としては、直鎖および分岐鎖のいずれでもよく、例えば、炭素数1~24の直鎖アルキルまたは炭素数3~24の分岐鎖アルキル、炭素数1~18のアルキル(炭素数3~18の分岐鎖アルキル)、炭素数1~12のアルキル(炭素数3~12の分岐鎖アルキル)、炭素数1~6のアルキル(炭素数3~6の分岐鎖アルキル)、炭素数1~4のアルキル(炭素数3~4の分岐鎖アルキル)があげられる。 The "alkyl having 1 to 24 carbon atoms" of R a , R b and R c may be either linear or branched, and examples thereof include linear alkyl having 1 to 24 carbon atoms or branched alkyl having 3 to 24 carbon atoms, alkyl having 1 to 18 carbon atoms (branched alkyl having 3 to 18 carbon atoms), alkyl having 1 to 12 carbon atoms (branched alkyl having 3 to 12 carbon atoms), alkyl having 1 to 6 carbon atoms (branched alkyl having 3 to 6 carbon atoms), and alkyl having 1 to 4 carbon atoms (branched alkyl having 3 to 4 carbon atoms).

式(tR)におけるRa、Rb、およびRcの炭素数の合計は炭素数3~20が好ましく、炭素数3~10が特に好ましい。 The total number of carbon atoms of R a , R b and R c in formula (tR) is preferably 3 to 20, and particularly preferably 3 to 10.

a、Rb、およびRcの具体的なアルキルとしては、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、s-ブチル、t-ブチル、n-ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、t-ペンチル、n-ヘキシル、1-メチルペンチル、4-メチル-2-ペンチル、3,3-ジメチルブチル、2-エチルブチル、n-ヘプチル、1-メチルヘキシル、n-オクチル、t-オクチル、1-メチルヘプチル、2-エチルヘキシル、2-プロピルペンチル、n-ノニル、2,2-ジメチルヘプチル、2,6-ジメチル-4-ヘプチル、3,5,5-トリメチルヘキシル、n-デシル、n-ウンデシル、1-メチルデシル、n-ドデシル、n-トリデシル、1-ヘキシルヘプチル、n-テトラデシル、n-ペンタデシル、n-ヘキサデシル、n-ヘプタデシル、n-オクタデシル、n-エイコシルなどがあげられる。 Specific examples of alkyl for R a , R b , and R c include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, s-butyl, t-butyl, n-pentyl, isopentyl, neopentyl, t-pentyl, n-hexyl, 1-methylpentyl, 4-methyl-2-pentyl, 3,3-dimethylbutyl, 2-ethylbutyl, n-heptyl, 1-methylhexyl, n-octyl, t-octyl, 1-methylheptyl, Examples include 2-ethylhexyl, 2-propylpentyl, n-nonyl, 2,2-dimethylheptyl, 2,6-dimethyl-4-heptyl, 3,5,5-trimethylhexyl, n-decyl, n-undecyl, 1-methyldecyl, n-dodecyl, n-tridecyl, 1-hexylheptyl, n-tetradecyl, n-pentadecyl, n-hexadecyl, n-heptadecyl, n-octadecyl, and n-eicosyl.

式(tR)で表される基としては、例えばt-ブチル、t-アミル、1-エチル-1-メチルプロピル、1,1-ジエチルプロピル、1,1-ジメチルブチル、1-エチル-1-メチルブチル、1,1,3,3-テトラメチルブチル、1,1,4-トリメチルペンチル、1,1,2-トリメチルプロピル、1,1-ジメチルオクチル、1,1-ジメチルペンチル、1,1-ジメチルヘプチル、1,1,5-トリメチルヘキシル、1-エチル-1-メチルヘキシル、1-エチル-1,3-ジメチルブチル、1,1,2,2-テトラメチルプロピル、1-ブチル-1-メチルペンチル、1,1-ジエチルブチル、1-エチル-1-メチルペンチル、1,1,3-トリメチルブチル、1-プロピル-1-メチルペンチル、1,1,2-トリメチルプロピル、1-エチル-1,2,2-トリメチルプロピル、1-プロピル-1-メチルブチル、1,1-ジメチルヘキシルなどがあげられる。これらのうち、t-ブチルおよびt-アミルが好ましい。 Examples of groups represented by formula (tR) include t-butyl, t-amyl, 1-ethyl-1-methylpropyl, 1,1-diethylpropyl, 1,1-dimethylbutyl, 1-ethyl-1-methylbutyl, 1,1,3,3-tetramethylbutyl, 1,1,4-trimethylpentyl, 1,1,2-trimethylpropyl, 1,1-dimethyloctyl, 1,1-dimethylpentyl, 1,1-dimethylheptyl, 1,1,5-trimethylhexyl, 1-ethyl- Examples include 1-methylhexyl, 1-ethyl-1,3-dimethylbutyl, 1,1,2,2-tetramethylpropyl, 1-butyl-1-methylpentyl, 1,1-diethylbutyl, 1-ethyl-1-methylpentyl, 1,1,3-trimethylbutyl, 1-propyl-1-methylpentyl, 1,1,2-trimethylpropyl, 1-ethyl-1,2,2-trimethylpropyl, 1-propyl-1-methylbutyl, and 1,1-dimethylhexyl. Of these, t-butyl and t-amyl are preferred.

置換基としては式(A30)で表される置換基も好ましい。 The substituent is preferably a substituent represented by formula (A30).

ドーパント(アシスティングドーパントまたはエミッティングドーパント)として用いられる化合物が有する置換基の構造の立体障害性、電子供与性および電子求引性によって、発光波長を調整することができる。好ましくは以下の構造式で表される基であり、より好ましくは、メチル、t-ブチル、t-アミル、t-オクチル、ネオペンチル、アダマンチル、フェニル、o-トリル、p-トリル、2,4-キシリル、2,5-キシリル、2,6-キシリル、2,4,6-メシチル、ジフェニルアミノ、ジ-p-トリルアミノ、ビス(p-(t-ブチル)フェニル)アミノ、カルバゾリル、3,6-ジメチルカルバゾリル、3,6-ジ-t-ブチルカルバゾリルおよびフェノキシであり、さらに好ましくは、メチル、t-ブチル、t-アミル、t-オクチル、ネオペンチル、アダマンチル、フェニル、o-トリル、2,6-キシリル、2,4,6-メシチル、ジフェニルアミノ、ジ-p-トリルアミノ、ビス(p-(t-ブチル)フェニル)アミノ、カルバゾリル、3,6-ジメチルカルバゾリル、3,6-ジ-t-ブチルカルバゾリル、およびトリベンゾアゼピニルである。合成の容易さの観点からは、立体障害が大きい方が選択的な合成のために好ましく、具体的には、t-ブチル、t-アミル、t-オクチル、アダマンチル、o-トリル、p-トリル、2,4-キシリル、2,5-キシリル、2,6-キシリル、2,4,6-メシチル、ジ-p-トリルアミノ、ビス(p-(t-ブチル)フェニル)アミノ、3,6-ジメチルカルバゾリルおよび3,6-ジ-t-ブチルカルバゾリルが好ましい。 The emission wavelength can be adjusted by the steric hindrance, electron donating property and electron withdrawing property of the structure of the substituent possessed by the compound used as a dopant (assisting dopant or emitting dopant). The groups represented by the following structural formulas are preferred, and more preferred are methyl, t-butyl, t-amyl, t-octyl, neopentyl, adamantyl, phenyl, o-tolyl, p-tolyl, 2,4-xylyl, 2,5-xylyl, 2,6-xylyl, 2,4,6-mesityl, diphenylamino, di-p-tolylamino, bis(p-(t-butyl)phenyl)amino, carbazolyl, 3,6-dimethylcarbazolyl, 3,6-di-t-butyl and more preferably, methyl, t-butyl, t-amyl, t-octyl, neopentyl, adamantyl, phenyl, o-tolyl, 2,6-xylyl, 2,4,6-mesityl, diphenylamino, di-p-tolylamino, bis(p-(t-butyl)phenyl)amino, carbazolyl, 3,6-dimethylcarbazolyl, 3,6-di-t-butylcarbazolyl, and tribenzoazepinyl. From the viewpoint of ease of synthesis, a larger steric hindrance is preferred for selective synthesis, and specifically, t-butyl, t-amyl, t-octyl, adamantyl, o-tolyl, p-tolyl, 2,4-xylyl, 2,5-xylyl, 2,6-xylyl, 2,4,6-mesityl, di-p-tolylamino, bis(p-(t-butyl)phenyl)amino, 3,6-dimethylcarbazolyl, and 3,6-di-t-butylcarbazolyl are preferred.

下記構造式において、*は結合位置を表す。

Figure 2024091451000030
In the following structural formula, * represents a bond position.
Figure 2024091451000030

Figure 2024091451000031
Figure 2024091451000031

Figure 2024091451000032
Figure 2024091451000032

Figure 2024091451000033
Figure 2024091451000033

Figure 2024091451000034
Figure 2024091451000034

Figure 2024091451000035
Figure 2024091451000035

Figure 2024091451000036
Figure 2024091451000036

Figure 2024091451000037
Figure 2024091451000037

Figure 2024091451000038
Figure 2024091451000038

Figure 2024091451000039
Figure 2024091451000039

Figure 2024091451000040
Figure 2024091451000040

Figure 2024091451000041
Figure 2024091451000041

Figure 2024091451000042
Figure 2024091451000042

Figure 2024091451000043
Figure 2024091451000043

式(1)で表される構造単位を含む多環芳香族化合物は、上述の式(tR)で表されるターシャリ-アルキル(t-ブチルあるいはt-アミルなど)、ネオペンチルまたはアダマンチルを少なくとも1つ含む構造であることが好ましく、式(tR)で表されるターシャリ-アルキル(t-ブチルあるいはt-アミルなど)を含むことが好ましい。このような嵩高い置換基により分子間距離が増加するため発光量子収率(PLQY)が向上するからである。また、置換基としては、ジアリールアミノも好ましい。さらに、式(tR)の基で置換されたジアリールアミノ、式(tR)の基で置換されたカルバゾリル(好ましくは、N-カルバゾリル)または式(tR)の基で置換されたベンゾカルバゾリル(好ましくは、N-ベンゾカルバゾリル)も好ましい。ジアリールアミノ、カルバゾリルおよびベンゾカルバゾリルへの式(tR)の基の置換形態としては、これらの基におけるアリール環またはベンゼン環の一部または全ての水素が式(tR)の基で置換された例があげられる。 The polycyclic aromatic compound containing the structural unit represented by formula (1) is preferably a structure containing at least one tertiary alkyl (such as t-butyl or t-amyl) represented by the above formula (tR), neopentyl or adamantyl, and preferably contains a tertiary alkyl (such as t-butyl or t-amyl) represented by formula (tR). This is because such bulky substituents increase the intermolecular distance, improving the luminescence quantum yield (PLQY). Diarylamino is also preferred as a substituent. Furthermore, diarylamino substituted with a group represented by formula (tR), carbazolyl (preferably N-carbazolyl) substituted with a group represented by formula (tR), or benzocarbazolyl (preferably N-benzocarbazolyl) substituted with a group represented by formula (tR) are also preferred. Examples of the substitution of the group of formula (tR) on diarylamino, carbazolyl, and benzocarbazolyl include those in which some or all of the hydrogen atoms on the aryl ring or benzene ring in these groups are substituted with the group of formula (tR).

式(1)で表される構造中、アリール環またはヘテロアリール環の置換基は以下の式(A20)で表される置換基であってもよい。

Figure 2024091451000044
In the structure represented by formula (1), the substituent on the aryl ring or heteroaryl ring may be a substituent represented by the following formula (A20).
Figure 2024091451000044

式(A20)で表される置換基は、2つの*でアリール環またはヘテロアリール環の環上で隣接する2つの原子にそれぞれ結合する。式(A20)中、Lは>N-R、>O、>Si(-R)2または>Sであり、前記>N-RのRは、置換もしくは無置換のアリール、置換もしくは無置換のヘテロアリール、置換もしくは無置換のアルキルまたは置換もしくは無置換のシクロアルキルであり、前記>Si(-R)2のRは、水素、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいアルキルまたは置換されていてもよいシクロアルキルであり、また連結基によって互いに結合していてもよく、また、前記>N-Rおよび前記>Si(-R)2のRの少なくとも1つは連結基または単結合により前記アリール環またはヘテロアリール環と結合していてもよく、
rは1~4の整数であり、
Aはそれぞれ独立して水素、置換もしくは無置換のアルキルまたは置換もしくは無置換のシクロアルキルであり、任意のRAは他の任意のRAと連結基または単結合により互いに結合していてもよい。
The substituent represented by formula (A20) is bonded to two adjacent atoms on the ring of the aryl ring or heteroaryl ring at two *'s, respectively. In formula (A20), L is >N-R, >O, >Si(-R) 2 or >S, R of the >N-R is substituted or unsubstituted aryl, substituted or unsubstituted heteroaryl, substituted or unsubstituted alkyl or substituted or unsubstituted cycloalkyl, R of the >Si(-R) 2 is hydrogen, an optionally substituted aryl, an optionally substituted alkyl or an optionally substituted cycloalkyl, and may be bonded to each other by a linking group, and at least one of R of the >N-R and the >Si(-R) 2 may be bonded to the aryl ring or heteroaryl ring by a linking group or a single bond,
r is an integer from 1 to 4;
Each R A is independently hydrogen, substituted or unsubstituted alkyl, or substituted or unsubstituted cycloalkyl, and any R A may be bonded to any other R A via a linking group or a single bond.

上記の置換基の例としては以下のいずれかで表される置換基があげられる。

Figure 2024091451000045
Examples of the above-mentioned substituent include any of the following substituents.
Figure 2024091451000045

各式中、*で、いずれかのアリール環またはヘテロアリール環の環上で連続(隣接)する2つまたは3つの原子にそれぞれ結合していればよい。 In each formula, * may be bonded to two or three consecutive (adjacent) atoms on any aryl or heteroaryl ring.

<シクロアルカン縮合>
式(1)で表される構造単位を含む多環芳香族化合物におけるアリール環およびヘテロアリール環からなる群より選択される少なくとも1つは、少なくとも1つのシクロアルカンで縮合されていてもよい。式(1A)、式(1B)、式(1C)、式(1D)、式(1E)、式(1F)、式(1I)、式(1M)、式(1N)、式(1S)、および式(1V)からなる群より選択されるいずれかの式で表される多環芳香族化合物、式(1-a)~式(1-v)からなる群より選択されるいずれかの式で表される多環芳香族化合物も同様であり、この後の説明はこれらいずれかの式で表される多環芳香族化合物にも同様に当てはまる。
<Cycloalkane condensation>
At least one selected from the group consisting of aryl rings and heteroaryl rings in the polycyclic aromatic compound containing the structural unit represented by formula (1) may be condensed with at least one cycloalkane. The same applies to polycyclic aromatic compounds represented by any one of the formulas selected from the group consisting of formulas (1A), (1B), (1C), (1D), (1E), (1F), (1I), (1M), (1N), (1S), and (1V), and polycyclic aromatic compounds represented by any one of the formulas selected from the group consisting of formulas (1-a) to (1-v), and the following description also applies to polycyclic aromatic compounds represented by any one of these formulas.

シクロアルカンとしては、炭素数3~24のシクロアルカンであればよい。このときのシクロアルカンにおける少なくとも1つの水素は、炭素数6~30のアリール、炭素数2~30のヘテロアリール、炭素数1~24のアルキルまたは炭素数3~24のシクロアルキルで置換されていてもよく、当該シクロアルカンにおける少なくとも1つの-CH2-は-O-で置き換えられていてもよい。 The cycloalkane may be a cycloalkane having 3 to 24 carbon atoms. In this case, at least one hydrogen atom in the cycloalkane may be substituted with an aryl having 6 to 30 carbon atoms, a heteroaryl having 2 to 30 carbon atoms, an alkyl having 1 to 24 carbon atoms, or a cycloalkyl having 3 to 24 carbon atoms, and at least one -CH 2 - in the cycloalkane may be replaced with -O-.

シクロアルカンは、炭素数3~20のシクロアルカンであって、当該シクロアルカンにおける少なくとも1つの水素が、炭素数6~16のアリール、炭素数2~22のヘテロアリール、炭素数1~12のアルキルまたは炭素数3~16のシクロアルキルで置換されていてもよいシクロアルカンであることが好ましい。 The cycloalkane is preferably a cycloalkane having 3 to 20 carbon atoms, in which at least one hydrogen atom may be substituted with an aryl having 6 to 16 carbon atoms, a heteroaryl having 2 to 22 carbon atoms, an alkyl having 1 to 12 carbon atoms, or a cycloalkyl having 3 to 16 carbon atoms.

「シクロアルカン」としては、炭素数3~24のシクロアルカン、炭素数3~20のシクロアルカン、炭素数3~16のシクロアルカン、炭素数3~14のシクロアルカン、炭素数5~10のシクロアルカン、炭素数5~8のシクロアルカン、炭素数5~6のシクロアルカン、炭素数5のシクロアルカンなどがあげられる。 Examples of "cycloalkanes" include cycloalkanes with 3 to 24 carbon atoms, cycloalkanes with 3 to 20 carbon atoms, cycloalkanes with 3 to 16 carbon atoms, cycloalkanes with 3 to 14 carbon atoms, cycloalkanes with 5 to 10 carbon atoms, cycloalkanes with 5 to 8 carbon atoms, cycloalkanes with 5 to 6 carbon atoms, and cycloalkanes with 5 carbon atoms.

具体的なシクロアルカンとしては、シクロプロパン、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン、シクロノナン、シクロデカン、ノルボルナン(ビシクロ[2.2.1]ヘプタン)、ビシクロ[1.1.0]ブタン、ビシクロ[1.1.1]ペンタン、ビシクロ[2.1.0]ペンタン、ビシクロ[2.1.1]ヘキサン、ビシクロ[3.1.0]ヘキサン、ビシクロ[2.2.2]オクタン、アダマンタン、ジアマンタン、デカヒドロナフタレンおよびデカヒドロアズレン、ならびに、これらの炭素数1~5のアルキル(特にメチル)置換体、ハロゲン(特にフッ素)置換体および重水素置換体などがあげられる。 Specific examples of cycloalkanes include cyclopropane, cyclobutane, cyclopentane, cyclohexane, cycloheptane, cyclooctane, cyclononane, cyclodecane, norbornane (bicyclo[2.2.1]heptane), bicyclo[1.1.0]butane, bicyclo[1.1.1]pentane, bicyclo[2.1.0]pentane, bicyclo[2.1.1]hexane, bicyclo[3.1.0]hexane, bicyclo[2.2.2]octane, adamantane, diamantane, decahydronaphthalene, and decahydroazulene, as well as alkyl (especially methyl) substituted, halogen (especially fluorine) substituted, and deuterium substituted derivatives of these having 1 to 5 carbon atoms.

上記の例の中でも、例えば下記構造式に示すような、シクロアルカンのα位の炭素(アリール環またはヘテロアリール環に縮合するシクロアルカンにおいて、縮合部位の炭素に隣接する位置の炭素)に少なくとも1つの置換基を有する構造が好ましく、α位の炭素に2つの置換基を有する構造がより好ましく、2つのα位の炭素がいずれも2つの置換基を有する(合計4つの置換基を有する)構造がさらに好ましい。この置換基としては、炭素数1~5のアルキル(特にメチル)、ハロゲン(特にフッ素)および重水素などがあげられる。特に、アリール環またはヘテロアリール環において隣接する炭素原子に下記式(B)で表される部分構造が結合した構造となっていることが好ましい。 Among the above examples, a structure having at least one substituent on the α-position carbon of the cycloalkane (in a cycloalkane fused to an aryl ring or heteroaryl ring, the carbon adjacent to the carbon at the condensation site), such as that shown in the structural formula below, is preferred, a structure having two substituents on the α-position carbon is more preferred, and a structure having two substituents on each of the two α-position carbons (four substituents in total) is even more preferred. Examples of such substituents include alkyl groups having 1 to 5 carbon atoms (especially methyl), halogens (especially fluorine), and deuterium. In particular, a structure in which a partial structure represented by the following formula (B) is bonded to adjacent carbon atoms in an aryl ring or heteroaryl ring is preferred.

Figure 2024091451000046
式(B)中、*は結合位置を示す。
Figure 2024091451000046
In formula (B), * indicates a bonding position.

1つのアリール環またはヘテロアリール環に縮合するシクロアルカンの数は、1~3個が好ましく、1個または2個がより好ましく、1個がさらに好ましい。例えば1つのベンゼン環(フェニル)に1個または複数のシクロアルカンが縮合した例を以下に示す。*は結合位置を示し、その位置はベンゼン環を構成しかつシクロアルカンを構成していない炭素のいずれであってもよい。式(Cy-1-4)および式(Cy-2-4)のように縮合したシクロアルカン同士が縮合してもよい。縮合される環(基)がベンゼン環(フェニル)以外の他のアリール環またはヘテロアリール環の場合であっても、縮合するシクロアルカンがシクロペンタンまたはシクロヘキサン以外の他のシクロアルカンの場合であっても、同様である。 The number of cycloalkanes fused to one aryl ring or heteroaryl ring is preferably 1 to 3, more preferably 1 or 2, and even more preferably 1. For example, the following shows an example in which one or more cycloalkanes are fused to one benzene ring (phenyl). * indicates the bonding position, and the position may be any carbon that constitutes the benzene ring but does not constitute the cycloalkane. Cycloalkanes fused to each other as in formula (Cy-1-4) and formula (Cy-2-4) may be fused together. The same applies when the fused ring (group) is an aryl ring or heteroaryl ring other than a benzene ring (phenyl), or when the fused cycloalkane is a cycloalkane other than cyclopentane or cyclohexane.

Figure 2024091451000047
Figure 2024091451000047

シクロアルカンにおける少なくとも1つの-CH2-は-O-で置換されていてもよい。例えば1つのベンゼン環(フェニル)に縮合したシクロアルカンにおける1個または複数の-CH2-が-O-で置換された例を以下に示す。縮合される環(基)がベンゼン環(フェニル)以外の他のアリール環またはヘテロアリール環の場合であっても、縮合するシクロアルカンがシクロペンタンまたはシクロヘキサン以外の他のシクロアルカンの場合であっても、同様である。 At least one -CH 2 - in a cycloalkane may be replaced with -O-. For example, examples in which one or more -CH 2 - in a cycloalkane fused to a benzene ring (phenyl) are replaced with -O- are shown below. The same applies when the fused ring (group) is an aryl ring or heteroaryl ring other than a benzene ring (phenyl) or when the fused cycloalkane is a cycloalkane other than cyclopentane or cyclohexane.

Figure 2024091451000048
Figure 2024091451000048

シクロアルカンは少なくとも1つの置換基で置換されていてもよく、この置換基としては、置換基群Zから選択されるいずれかの置換基をあげることができる。これらの置換基の中でも、アルキル(例えば炭素数1~6のアルキル)、シクロアルキル(例えば炭素数3~14のシクロアルキル)が好ましい。また、いずれかの水素がハロゲン(例えばフッ素)または重水素で置き換えられていることも好ましい。また、シクロアルキルが置換する場合はスピロ構造を形成する置換形態でもよく、例えば1つのベンゼン環(フェニル)に縮合したシクロアルカンにスピロ構造が形成された例を以下に示す。各構造式における*は、ベンゼン環である場合には化合物の骨格構造に含まれるベンゼン環であることを意味し、フェニルである場合には化合物の骨格構造に置換する結合手を意味する。 The cycloalkane may be substituted with at least one substituent, and the substituent may be any of the substituents selected from the group Z of substituents. Among these substituents, alkyl (e.g., alkyl having 1 to 6 carbon atoms) and cycloalkyl (e.g., cycloalkyl having 3 to 14 carbon atoms) are preferred. It is also preferred that any hydrogen atom is replaced with a halogen (e.g., fluorine) or deuterium. In addition, when cycloalkyl is substituted, it may be a substitution form that forms a spiro structure. For example, an example of a spiro structure formed in a cycloalkane condensed to one benzene ring (phenyl) is shown below. In each structural formula, * means that in the case of a benzene ring, it is a benzene ring included in the skeletal structure of the compound, and in the case of phenyl, it means a bond that substitutes in the skeletal structure of the compound.

Figure 2024091451000049
Figure 2024091451000049

シクロアルカン縮合の形態としては、まず、式(1)で表される構造単位を含む多環芳香族化合物におけるA環、B環、およびC環それぞれにおけるアリール環およびヘテロアリール環がシクロアルカンで縮合された形態があげられる。また、式(X)におけるD環におけるアリール環およびヘテロアリール環がシクロアルカンで縮合された形態があげられる。 Examples of cycloalkane condensation include a form in which the aryl ring and heteroaryl ring in each of rings A, B, and C in a polycyclic aromatic compound containing a structural unit represented by formula (1) are condensed with a cycloalkane. Another example is a form in which the aryl ring and heteroaryl ring in ring D in formula (X) are condensed with a cycloalkane.

シクロアルカン縮合の他の形態としては、式(1)で表される構造単位を含む多環芳香族化合物が、例えば、RNXがシクロアルカンで縮合されたアリールである>N-RNX、シクロアルカンで縮合されたジアリールアミノ(このアリール部分へ縮合)、シクロアルカンで縮合されたカルバゾリル(このベンゼン環部分へ縮合)またはシクロアルカンで縮合されたベンゾカルバゾリル(このベンゼン環部分へ縮合)を有する例があげられる。 Other forms of cycloalkane condensation include polycyclic aromatic compounds containing a structural unit represented by formula (1) having, for example, >N-R NX , where R NX is an aryl fused with a cycloalkane, a diarylamino fused with a cycloalkane (fused to the aryl moiety), a carbazolyl fused with a cycloalkane (fused to the benzene ring moiety), or a benzocarbazolyl fused with a cycloalkane (fused to the benzene ring moiety).

なお、式(1)で表される構造単位を含む多環芳香族化合物にシクロアルカン構造を導入することによっては、融点や昇華温度のさらなる低下が期待できる。このことは、高い純度が要求される有機EL素子などの有機デバイス用の材料の精製法としてほぼ不可欠な昇華精製において、比較的低温で精製することができるため材料の熱分解などが避けられることを意味する。またこれは、有機EL素子などの有機デバイスを作製するのに有力な手段である真空蒸着プロセスについても同様であり、比較的低温でプロセスを実施できるため、材料の熱分解を避けることができ、結果として高性能な有機デバイスを得ることができる。また、シクロアルカン構造の導入により有機溶媒への溶解性が向上するため、塗布プロセスを利用した素子作製にも適用することが可能となる。ただし、本発明は特にこれらの原理に限定されるわけではない。 By introducing a cycloalkane structure into a polycyclic aromatic compound containing a structural unit represented by formula (1), a further reduction in melting point and sublimation temperature can be expected. This means that in sublimation purification, which is almost essential as a purification method for materials for organic devices such as organic EL elements that require high purity, purification can be performed at a relatively low temperature, and thermal decomposition of the material can be avoided. This is also true for the vacuum deposition process, which is a powerful means for producing organic devices such as organic EL elements, and since the process can be performed at a relatively low temperature, thermal decomposition of the material can be avoided, resulting in a high-performance organic device. In addition, since the introduction of a cycloalkane structure improves solubility in organic solvents, it can also be applied to the production of elements using a coating process. However, the present invention is not particularly limited to these principles.

<重い安定同位体への置き換え>
式(1)で表される構造単位を含む多環芳香族化合物中の各元素は、特に記載が無い場合は天然に存在する複数の同位体が天然における存在比で含まれるものである。ただし、各構造式中の元素の全てまたは一部は天然における存在比を超えて(例えば、90atom%以上で)重い安定同位体を含むものであってもよい。本明細書において、これを単に「重い安定同位体」に「置き換える」という。より具体的には、少なくとも1つの水素は重水素に置き換えることができ、少なくとも1つの窒素は窒素-15(15N)に置き換えることができ、少なくとも1つの硫黄は硫黄-33(33S)、硫黄-34(34S)または硫黄-36(36S)に置き換えることができ、少なくとも1つの酸素は、酸素-17(17O)または酸素-18(18O)に置き換えることができ、少なくとも1つの炭素は炭素-13(13C)に置き換えることができ、少なくとも1つのホウ素はホウ素-11(11B)で置き換えることができる。式(1A)、式(1B)、式(1C)、式(1D)、式(1E)、式(1F)、式(1I)、式(1M)、式(1N)、式(1S)、および式(1V)からなる群より選択されるいずれかの式で表される多環芳香族化合物、式(1-a)~式(1-v)からなる群より選択されるいずれかの式で表される多環芳香族化合物も同様であり、この後の説明はこれらの多環芳香族化合物にも同様に当てはまる。少なくとも一部の元素を重い安定同位体に置き換えることによって、特に少なくとも1つのホウ素をホウ素-11(11B)で置き換えることによって、式(1)で表される構造単位を含む多環芳香族化合物をドーパントとして用いる有機電界発光素子の長寿命化を図ることができる。
<Replacement with heavy stable isotopes>
Each element in the polycyclic aromatic compound containing the structural unit represented by formula (1) contains a plurality of naturally occurring isotopes in the natural abundance ratio unless otherwise specified. However, all or a part of the elements in each structural formula may contain a heavy stable isotope in excess of the natural abundance ratio (e.g., 90 atom% or more). In this specification, this is simply referred to as "replacement" with "heavy stable isotope". More specifically, at least one hydrogen can be replaced with deuterium, at least one nitrogen can be replaced with nitrogen-15 ( 15 N), at least one sulfur can be replaced with sulfur-33 ( 33 S), sulfur-34 ( 34 S) or sulfur-36 ( 36 S), at least one oxygen can be replaced with oxygen-17 ( 17 O) or oxygen-18 ( 18 O), at least one carbon can be replaced with carbon-13 ( 13 C), and at least one boron can be replaced with boron-11 ( 11 B). The same is true for polycyclic aromatic compounds represented by any one of the formulae selected from the group consisting of formula (1A), formula (1B), formula (1C), formula (1D), formula (1E), formula (1F), formula (1I), formula (1M), formula (1N), formula (1S), and formula (1V), and polycyclic aromatic compounds represented by any one of the formulae selected from the group consisting of formula (1-a) to formula (1-v), and the following explanation is similarly applied to these polycyclic aromatic compounds. By replacing at least a part of the elements with heavy stable isotopes, and particularly by replacing at least one boron with boron-11 ( 11 B), it is possible to extend the life of an organic electroluminescent device that uses a polycyclic aromatic compound containing a structural unit represented by formula (1) as a dopant.

<重水素による置き換え>
式(1)で表される構造単位を含む多環芳香族化合物中の水素は、その全てまたは一部が重水素であってもよい。式(1A)、式(1B)、式(1C)、式(1D)、式(1E)、式(1F)、式(1I)、式(1M)、式(1N)、式(1S)、および式(1V)からなる群より選択されるいずれかの式で表される多環芳香族化合物、式(1-a)~式(1-v)からなる群より選択されるいずれかの式で表される多環芳香族化合物も同様であり、この後の説明はこれらの多環芳香族化合物にも同様に当てはまる。
<Replacement with deuterium>
All or a part of hydrogen in the polycyclic aromatic compound containing the structural unit represented by formula (1) may be deuterium. The same applies to polycyclic aromatic compounds represented by any one of the formulae selected from the group consisting of formulae (1A), (1B), (1C), (1D), (1E), (1F), (1I), (1M), (1N), (1S), and (1V), and polycyclic aromatic compounds represented by any one of the formulae selected from the group consisting of formulae (1-a) to (1-v), and the following description also applies to these polycyclic aromatic compounds.

例えば、式(1)のA環、B環、およびC環におけるアリール環またはヘテロアリール環、それらの置換基における水素が重水素で置き換えられうるが、これらの中でもアリールやヘテロアリールにおける全てまたは一部の水素が重水素で置き換えられた態様があげられる。また耐久性の観点から、式(1)で表される構造単位を含む多環芳香族化合物中の水素は、その全てまたは一部が重水素化されていることも好ましい。 For example, hydrogen atoms in the aryl or heteroaryl rings in the A, B, and C rings of formula (1) and in the substituents thereof may be replaced with deuterium atoms, and among these, all or some of the hydrogen atoms in the aryl or heteroaryl rings may be replaced with deuterium atoms. From the viewpoint of durability, it is also preferable that all or some of the hydrogen atoms in the polycyclic aromatic compound containing the structural unit represented by formula (1) are deuterated.

<多環芳香族化合物の具体例>
本発明の多環芳香族化合物の具体的な例として、下記構造式のいずれかで表される化合物があげられる。
<Specific examples of polycyclic aromatic compounds>
Specific examples of the polycyclic aromatic compound of the present invention include compounds represented by any of the following structural formulas.

Figure 2024091451000050
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Figure 2024091451000051
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Figure 2024091451000052
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Figure 2024091451000053
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Figure 2024091451000054
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Figure 2024091451000055
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Figure 2024091451000056
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Figure 2024091451000058
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Figure 2024091451000059
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Figure 2024091451000060
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Figure 2024091451000061
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Figure 2024091451000062
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Figure 2024091451000063
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Figure 2024091451000064
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Figure 2024091451000065
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Figure 2024091451000066
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<多環芳香族化合物の高分子量化の説明>
式(1)で表される構造単位を含む多環芳香族化合物は、これに反応性置換基が置換した反応性化合物をモノマーとして高分子化させた高分子化合物(この高分子化合物を得るための前記モノマーは重合性置換基を有する)、もしくは当該高分子化合物をさらに架橋させた高分子架橋体(この高分子架橋体を得るための前記高分子化合物は架橋性置換基を有する)、または、主鎖型高分子と前記反応性化合物とを反応させたペンダント型高分子化合物(このペンダント型高分子化合物を得るための前記反応性化合物は反応性置換基を有する)、もしくは当該ペンダント型高分子化合物をさらに架橋させたペンダント型高分子架橋体(このペンダント型高分子架橋体を得るための前記ペンダント型高分子化合物は架橋性置換基を有する)としても、有機デバイス用材料、例えば、有機電界発光素子用材料、有機電界効果トランジスタ用材料、有機薄膜太陽電池用材料、または波長変換フィルタに用いることができる。
<Explanation of the increase in molecular weight of polycyclic aromatic compounds>
The polycyclic aromatic compound containing the structural unit represented by formula (1) can also be used as a material for organic devices, for example, a material for organic electroluminescent elements, a material for organic field effect transistors, a material for organic thin-film solar cells, or a wavelength conversion filter, in the form of a polymer compound obtained by polymerizing a reactive compound substituted with the structural unit represented by formula (1) as a monomer (the monomer for obtaining this polymer compound has a polymerizable substituent), or a crosslinked polymer obtained by further crosslinking the polymer compound (the polymer compound for obtaining this crosslinked polymer has a crosslinkable substituent), or a pendant polymer compound obtained by reacting a main-chain polymer with the reactive compound (the reactive compound for obtaining this pendant polymer compound has a reactive substituent), or a pendant polymer crosslinked polymer obtained by further crosslinking the pendant polymer compound (the pendant polymer compound for obtaining this pendant polymer crosslinked polymer has a crosslinkable substituent).

なお、本明細書において、「高分子化合物」とは、分子量分布を有し、かつポリスチレン換算の数平均分子量が1×103~1×108(1×10^3~1×10^8)である重合体を意味する。高分子化合物のポリスチレン換算の数平均分子量(Mn)は、移動相にテトラヒドロフランを用い、サイズエクスクル一ジョンクロマ卜グラフィ一(SEC)により求めることができる。具体的には測定する高分子化合物を約0.05質量%の濃度でテトラヒドロフランに溶解させ、SECに10μL注入する。移動相の流量は、1.0mL/分、カラムとしてはPLgelMIXED_B(ポリマーラボラトリーズ製)を用いる。検出器にはUV_VIS検出器(東ソ一製、商品名:UV-8320GPC)を用いることができる。
本発明の高分子化合物は数平均分子量が2000~1×108であることが好ましく、5000~1×108であることがより好ましい。
In this specification, the term "polymer compound" refers to a polymer having a molecular weight distribution and a number average molecular weight in terms of polystyrene of 1x10 3 to 1x10 8 (1x10^3 to 1x10^8). The number average molecular weight (Mn) of a polymer compound in terms of polystyrene can be determined by size exclusion chromatography (SEC) using tetrahydrofuran as the mobile phase. Specifically, the polymer compound to be measured is dissolved in tetrahydrofuran at a concentration of about 0.05% by mass, and 10 μL is injected into the SEC. The flow rate of the mobile phase is 1.0 mL/min, and a PLgelMIXED_B (manufactured by Polymer Laboratories) is used as the column. A UV_VIS detector (manufactured by Toso, product name: UV-8320GPC) can be used as the detector.
The polymer compound of the present invention preferably has a number average molecular weight of 2000 to 1×10 8 , and more preferably 5000 to 1×10 8 .

上述した反応性置換基(前記重合性置換基、前記架橋性置換基、および、ペンダント型高分子を得るための反応性置換基を含み、以下、単に「反応性置換基」とも言う)としては、上記多環芳香族化合物を高分子量化できる置換基、そのようにして得られた高分子化合物をさらに架橋化できる置換基、また、主鎖型高分子にペンダント反応し得る置換基であれば特に限定されないが、以下の構造の置換基が好ましい。各構造式中の*は結合位置を示す。 The reactive substituents described above (including the polymerizable substituents, the crosslinkable substituents, and the reactive substituents for obtaining a pendant polymer, hereinafter also referred to simply as "reactive substituents") are not particularly limited as long as they are substituents capable of increasing the molecular weight of the polycyclic aromatic compound, substituents capable of further crosslinking the polymer compound thus obtained, and substituents capable of pendant reaction with the main chain polymer, but the following structures are preferred. * in each structural formula indicates the bond position.

Figure 2024091451000067
Figure 2024091451000067

Lは、それぞれ独立して、単結合、-O-、-S-、>C=O、-O-C(=O)-、炭素数1~12のアルキレン、炭素数1~12のオキシアルキレンおよび炭素数1~12のポリオキシアルキレンである。上記置換基の中でも、式(XLS-1)、式(XLS-2)、式(XLS-3)、式(XLS-9)、式(XLS-10)または式(XLS-17)で表される基が好ましく、式(XLS-1)、式(XLS-3)または式(XLS-17)で表される基がより好ましい。 Each L is independently a single bond, -O-, -S-, >C=O, -O-C(=O)-, an alkylene having 1 to 12 carbon atoms, an oxyalkylene having 1 to 12 carbon atoms, or a polyoxyalkylene having 1 to 12 carbon atoms. Among the above substituents, groups represented by formula (XLS-1), (XLS-2), (XLS-3), (XLS-9), (XLS-10) or (XLS-17) are preferred, and groups represented by formula (XLS-1), (XLS-3) or (XLS-17) are more preferred.

このような高分子化合物、高分子架橋体、ペンダント型高分子化合物、およびペンダント型高分子架橋体は、式(1)で表される多環芳香族化合物の繰り返し単位以外にも、置換もしくは無置換のトリアリールアミン、置換もしくは無置換のフルオレン、置換もしくは無置換のアントラセン、置換もしくは無置換のテトラセン、置換もしくは無置換のトリアジン、置換もしくは無置換のカルバゾール、置換もしくは無置換のテトラフェニルシラン、置換もしくは無置換のスピロフルオレン、置換もしくは無置換のトリフェニルホスフィン、置換もしくは無置換のジベンゾチオフェン、および置換もしくは無置換のジベンゾフランからなる群より選ばれる少なくとも1種を繰り返し単位として含んでもよい。
これらの繰り返し単位における置換基としては、例えば、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノ、ジアリールボリル(2つのアリールは単結合または連結基を介して結合していてもよい)、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、トリアリールシリル、トリアルキルシリル、トリシクロアルキルシリル、ジアルキルシクロアルキルシリル、またはアルキルジシクロアルキルシリルなどがあげられる。トリアリールアミンの「アリール」や、これらの置換基の詳細については、式(1)で表される多環芳香族化合物における説明を引用できる。
Such a polymer compound, crosslinked polymer, pendant-type polymer compound, and pendant-type crosslinked polymer may contain, in addition to the repeating unit of the polycyclic aromatic compound represented by formula (1), at least one repeating unit selected from the group consisting of substituted or unsubstituted triarylamine, substituted or unsubstituted fluorene, substituted or unsubstituted anthracene, substituted or unsubstituted tetracene, substituted or unsubstituted triazine, substituted or unsubstituted carbazole, substituted or unsubstituted tetraphenylsilane, substituted or unsubstituted spirofluorene, substituted or unsubstituted triphenylphosphine, substituted or unsubstituted dibenzothiophene, and substituted or unsubstituted dibenzofuran.
Examples of the substituents in these repeating units include aryl, heteroaryl, diarylamino, diheteroarylamino, arylheteroarylamino, diarylboryl (two aryls may be bonded via a single bond or a linking group), alkyl, cycloalkyl, alkoxy, aryloxy, triarylsilyl, trialkylsilyl, tricycloalkylsilyl, dialkylcycloalkylsilyl, or alkyldicycloalkylsilyl. For details of the "aryl" in triarylamine and these substituents, the explanation in the polycyclic aromatic compound represented by formula (1) can be cited.

このような高分子化合物、高分子架橋体、ペンダント型高分子化合物およびペンダント型高分子架橋体(以下、単に「高分子化合物および高分子架橋体」とも言う)の用途の詳細については後述する。 The uses of such polymer compounds, crosslinked polymers, pendant polymer compounds, and pendant polymer crosslinked polymers (hereinafter simply referred to as "polymer compounds and crosslinked polymers") will be described in detail below.

<多環芳香族化合物の製造方法>
式(1)で表される構造単位を含む多環芳香族化合物は、基本的に以下の手順で製造することができる。まず、A環~C環を含む縮合環のNH体を特開2021-095341号公報に記載の手順にしたがって合成する。得られたNH体のHを、Org. Lett., Vol. 12, No. 10, 2010などにしたがって、カルボキシルを有するD環に変換し、カルボン酸中間体を得る(第1反応)。常法にしたがってカルボン酸中間体を酸塩化物に変換し(第2反応)、最後にD環とA環または/およびC環をカルボニルで連結させる(第3反応)。第1反応ではゴールドバーグ反応、バックワルド反応、芳香族求核置換反応が利用でき、第3反応ではフリーデルクラフツアシル化反応が利用できる。また、第1反応のあと、酸塩化物を経由せずに、硫酸やポリリン酸などを作用させて直接フリーデルクラフツアシル化反応を起こして目的物を得ることもできる。
<Method of producing polycyclic aromatic compound>
A polycyclic aromatic compound containing a structural unit represented by formula (1) can basically be produced by the following procedure. First, an NH body of a fused ring containing A ring to C ring is synthesized according to the procedure described in JP 2021-095341 A. The H of the obtained NH body is converted to a D ring having a carboxyl according to Org. Lett., Vol. 12, No. 10, 2010, etc., to obtain a carboxylic acid intermediate (first reaction). The carboxylic acid intermediate is converted to an acid chloride according to a conventional method (second reaction), and finally the D ring and the A ring or/and the C ring are linked with a carbonyl (third reaction). In the first reaction, the Goldberg reaction, the Buchwald reaction, and the aromatic nucleophilic substitution reaction can be used, and in the third reaction, the Friedel-Crafts acylation reaction can be used. In addition, after the first reaction, the target product can be obtained by directly inducing a Friedel-Crafts acylation reaction by acting on sulfuric acid or polyphosphoric acid without going through an acid chloride.

第1反応で得られるカルボン酸中間体は、式(1’)で表される構造単位の1つまたは2つ以上からなり、Xとして式(X’)で表される基を少なくとも1つ含む構造を有する化合物である。

Figure 2024091451000068
The carboxylic acid intermediate obtained in the first reaction is a compound having a structure consisting of one or more structural units represented by formula (1') and containing at least one group represented by formula (X') as X.
Figure 2024091451000068

式(1’)中、A環、B環、C環、およびD環はそれぞれ式(1)中のA環、B環、C環、およびD環とそれぞれ同義であり、好ましい範囲も同一である。式(X’)で表される基以外のその他のXは式(1)中の式(X)で表される基以外のその他のXと同義であり、好ましい範囲も同一である。式(X’)で表される基は波線の位置でA環およびB環またはA環およびC環に結合し、D環は式(X’)で表される基が結合するA環、B環またはC環のいずれかと連結基または単結合を介して結合していてもよい。前記構造におけるアリール環およびヘテロアリール環からなる群より選択される少なくとも1つは、少なくとも1つのシクロアルカンで縮合されていてもよく、当該シクロアルカンは少なくとも1つの置換基で置換されていてもよく、当該シクロアルカンにおける少なくとも1つの-CH2-は-O-で置き換えられていてもよい。また、前記構造において、少なくとも1つの水素は重水素で置き換えられていてもよく、少なくとも1つの窒素は窒素-15(15N)で置き換えられていてもよく、少なくとも1つの硫黄は硫黄-33(33S)、硫黄-34(34S)または硫黄-36(36S)で置き換えられていてもよく、少なくとも1つの酸素は酸素-17(17O)または酸素-18(18O)で置き換えられていてもよく、少なくとも1つの炭素は炭素-13(13C)で置き換えられていてもよく、少なくとも1つのホウ素はホウ素-11(11B)で置き換えられていてもよい。 In formula (1'), ring A, ring B, ring C, and ring D have the same meaning as ring A, ring B, ring C, and ring D in formula (1), respectively, and the preferred ranges are also the same. Other Xs other than the group represented by formula (X') have the same meaning as other Xs other than the group represented by formula (X) in formula (1), and the preferred ranges are also the same. The group represented by formula (X') is bonded to ring A and ring B or ring A and ring C at the position of the wavy line, and ring D may be bonded to any of ring A, ring B, and ring C to which the group represented by formula (X') is bonded via a linking group or a single bond. At least one selected from the group consisting of aryl rings and heteroaryl rings in the above structure may be condensed with at least one cycloalkane, the cycloalkane may be substituted with at least one substituent, and at least one -CH 2 - in the cycloalkane may be replaced with -O-. Also, in said structure, at least one hydrogen may be replaced with deuterium, at least one nitrogen may be replaced with nitrogen-15 ( 15 N), at least one sulfur may be replaced with sulfur-33 ( 33 S), sulfur-34 ( 34 S) or sulfur-36 ( 36 S), at least one oxygen may be replaced with oxygen-17 ( 17 O) or oxygen-18 ( 18 O), at least one carbon may be replaced with carbon-13 ( 13 C), and at least one boron may be replaced with boron-11 ( 11 B).

第2反応および第3反応は、下記スキーム(1)で一例を示すように、D環とA環または/およびC環を連結する反応である。 The second and third reactions are reactions that link the D ring to the A ring and/or the C ring, as shown in the following scheme (1).

Figure 2024091451000069
Figure 2024091451000069

使用する原料を適宜選択することで、所望の位置に置換基を有する多環芳香族化合物を合成することができる。 By appropriately selecting the raw materials used, it is possible to synthesize polycyclic aromatic compounds having substituents at the desired positions.

以上の反応の塩素化の段階で用いられる溶媒の具体例は、ベンゼン、トルエン、ジクロロメタンなどである。フリーデルクラフツアシル化の段階で用いられる溶媒の具体例は、ジクロロメタン、1,2-ジクロロエタンなどである。
なお、上記スキーム(1)で使用する塩素化試薬としては、塩化チオニル、三塩化リン、五塩化リン、塩化スルフリル、塩化オキサリルなどがあげられる。
Specific examples of solvents used in the chlorination step of the above reaction are benzene, toluene, dichloromethane, etc. Specific examples of solvents used in the Friedel-Crafts acylation step are dichloromethane, 1,2-dichloroethane, etc.
Examples of the chlorinating reagent used in the above scheme (1) include thionyl chloride, phosphorus trichloride, phosphorus pentachloride, sulfuryl chloride, and oxalyl chloride.

なお、上記スキーム(1)で使用するルイス酸としては、塩化アルミニウム、塩化鉄(III)などがあげられる。 Note that examples of Lewis acids used in the above scheme (1) include aluminum chloride and iron(III) chloride.

また、本発明の多環芳香族化合物には、少なくとも一部の水素原子が重水素で置換されているものやフッ素や塩素などのハロゲンで置換されているものも含まれるが、このような化合物などは所望の箇所が重水素化、フッ素化または塩素化された原料を用いることで、上記と同様に合成することができる。 The polycyclic aromatic compounds of the present invention also include those in which at least some of the hydrogen atoms are replaced with deuterium or halogens such as fluorine or chlorine, and such compounds can be synthesized in the same manner as above by using raw materials in which the desired sites are deuterated, fluorinated or chlorinated.

2.有機デバイス
本発明の多環芳香族化合物は、有機デバイス用材料として用いることができる。有機デバイスとしては、例えば、有機電界発光素子、有機電界効果トランジスタまたは有機薄膜太陽電池などがあげられる。本発明の多環芳香族化合物は、有機電界発光素子における、いずれか1つ以上の有機層を形成する材料として用いられることが好ましい。
2. Organic Devices The polycyclic aromatic compound of the present invention can be used as a material for organic devices. Examples of organic devices include organic electroluminescence devices, organic field effect transistors, and organic thin-film solar cells. The polycyclic aromatic compound of the present invention is preferably used as a material for forming one or more organic layers in the organic electroluminescence devices.

2-1.有機電界発光素子
2-1-1.有機電界発光素子の構造
図1は、有機EL素子の一例を示す概略断面図である。
図1に示された有機EL素子100は、基板101と、基板101上に設けられた陽極102と、陽極102の上に設けられた正孔注入層103と、正孔注入層103の上に設けられた正孔輸送層104と、正孔輸送層104の上に設けられた発光層105と、発光層105の上に設けられた電子輸送層106と、電子輸送層106の上に設けられた電子注入層107と、電子注入層107の上に設けられた陰極108とを有する。
2-1. Organic electroluminescent device
2-1-1. Structure of organic electroluminescent device
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of an organic EL element.
The organic EL element 100 shown in FIG. 1 has a substrate 101, an anode 102 provided on the substrate 101, a hole injection layer 103 provided on the anode 102, a hole transport layer 104 provided on the hole injection layer 103, a light emitting layer 105 provided on the hole transport layer 104, an electron transport layer 106 provided on the light emitting layer 105, an electron injection layer 107 provided on the electron transport layer 106, and a cathode 108 provided on the electron injection layer 107.

なお、有機EL素子100は、作製順序を逆にして、例えば、基板101と、基板101上に設けられた陰極108と、陰極108の上に設けられた電子注入層107と、電子注入層107の上に設けられた電子輸送層106と、電子輸送層106の上に設けられた発光層105と、発光層105の上に設けられた正孔輸送層104と、正孔輸送層104の上に設けられた正孔注入層103と、正孔注入層103の上に設けられた陽極102とを有する構成としてもよい。 The organic EL element 100 may be fabricated in the reverse order, for example, with a substrate 101, a cathode 108 provided on the substrate 101, an electron injection layer 107 provided on the cathode 108, an electron transport layer 106 provided on the electron injection layer 107, a light-emitting layer 105 provided on the electron transport layer 106, a hole transport layer 104 provided on the light-emitting layer 105, a hole injection layer 103 provided on the hole transport layer 104, and an anode 102 provided on the hole injection layer 103.

上記各層すべてがなくてはならないわけではなく、最小構成単位を陽極102と発光層105と陰極108とからなる構成として、正孔注入層103、正孔輸送層104、電子輸送層106、電子注入層107は任意に設けられる層である。また、上記各層は、それぞれ単一層からなってもよいし、複数層からなってもよい。 Not all of the above layers are essential, and the minimum structural unit is the anode 102, the light-emitting layer 105, and the cathode 108, with the hole injection layer 103, the hole transport layer 104, the electron transport layer 106, and the electron injection layer 107 being layers that may be provided optionally. Each of the above layers may consist of a single layer or multiple layers.

有機EL素子を構成する層の態様としては、上述する「基板/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/陰極」の構成態様の他に、「基板/陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極」、「基板/陽極/正孔注入層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極」、「基板/陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子注入層/陰極」、「基板/陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極」、「基板/陽極/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極」、「基板/陽極/正孔輸送層/発光層/電子注入層/陰極」、「基板/陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極」、「基板/陽極/正孔注入層/発光層/電子注入層/陰極」、「基板/陽極/正孔注入層/発光層/電子輸送層/陰極」、「基板/陽極/発光層/電子輸送層/陰極」、「基板/陽極/発光層/電子注入層/陰極」の構成態様であってもよい。 In addition to the above-mentioned "substrate/anode/hole injection layer/hole transport layer/light-emitting layer/electron transport layer/electron injection layer/cathode" configuration, the layers constituting the organic EL element may be "substrate/anode/hole transport layer/light-emitting layer/electron transport layer/electron injection layer/cathode", "substrate/anode/hole injection layer/light-emitting layer/electron transport layer/electron injection layer/cathode", "substrate/anode/hole injection layer/light-emitting layer/electron transport layer/electron injection layer/cathode", "substrate/anode/hole injection layer/hole transport layer/light-emitting ... transport", The configuration may be "transport layer/cathode", "substrate/anode/light-emitting layer/electron transport layer/electron injection layer/cathode", "substrate/anode/hole transport layer/light-emitting layer/electron injection layer/cathode", "substrate/anode/hole transport layer/light-emitting layer/electron transport layer/cathode", "substrate/anode/hole transport layer/light-emitting layer/electron injection layer/cathode", "substrate/anode/hole injection layer/light-emitting layer/electron injection layer/cathode", "substrate/anode/hole injection layer/light-emitting layer/electron transport layer/cathode", "substrate/anode/light-emitting layer/electron transport layer/cathode", "substrate/anode/light-emitting layer/electron transport layer/cathode", or "substrate/anode/light-emitting layer/electron injection layer/cathode".

有機EL素子はさらに電子阻止層(電子ブロッキング層)および正孔阻止層(正孔ブロッキング層)から選択されるいずれかまたは双方を有していてもよい。電子阻止層は発光層より浅いLUMOおよび発光層または正孔輸送層と近いHOMOとを有し、発光層と正孔輸送層の間に配置される。電子が発光層内に留まり正孔輸送層へ漏れ出ないために、正孔輸送層の劣化による短寿命化と再結合効率低下による効率の低下を防ぐことができる。正孔阻止層は発光層より深いHOMOおよび発光層または正孔輸送層と近いLUMOとを有し、発光層と電子輸送層の間に配置される。正孔が発光層内に留まり電子輸送層へ漏れ出ないために、電子輸送層の劣化による短寿命化と再結合効率低下による効率の低下を防ぐことができる。正孔注入・輸送層が電子阻止層を兼ねていてもよい。電子注入・輸送層が正孔阻止層を兼ねていてもよい。 The organic EL element may further have one or both of an electron blocking layer (electron blocking layer) and a hole blocking layer (hole blocking layer). The electron blocking layer has a LUMO shallower than that of the light emitting layer and a HOMO close to that of the light emitting layer or the hole transport layer, and is disposed between the light emitting layer and the hole transport layer. Since electrons remain in the light emitting layer and do not leak to the hole transport layer, it is possible to prevent a shortened life due to deterioration of the hole transport layer and a decrease in efficiency due to a decrease in recombination efficiency. The hole blocking layer has a HOMO deeper than that of the light emitting layer and a LUMO close to that of the light emitting layer or the hole transport layer, and is disposed between the light emitting layer and the electron transport layer. Since holes remain in the light emitting layer and do not leak to the electron transport layer, it is possible to prevent a shortened life due to deterioration of the electron transport layer and a decrease in efficiency due to a decrease in recombination efficiency. The hole injection/transport layer may also serve as the electron blocking layer. The electron injection/transport layer may also serve as the hole blocking layer.

有機EL素子はさらに高T1層を有していてもよい。高T1層は、発光層に用いられるホスト化合物、アシスティングドーパント化合物またはエミッティングドーパント化合物より高いT1を有し、発光層と正孔輸送層の間および/または発光層と電子阻止層の間に配置される。T1エネルギーの値は素子の発光機構により異なるが、ホストに用いられる化合物より高いT1を有する。発光層の周囲に高T1層を有することで、三重項エネルギーを閉じ込め、通常蛍光分子では発光につながらない三重項エネルギーを一重項エネルギーへと変換し、高い効率を得ることができる。正孔注入・輸送層または電子阻止層が高T1層を兼ねていてもよい。電子注入・輸送層または正孔阻止層が高T1層を兼ねていてもよい。 The organic EL element may further have a high T1 layer. The high T1 layer has a higher T1 than the host compound, assisting dopant compound, or emitting dopant compound used in the light-emitting layer, and is disposed between the light-emitting layer and the hole transport layer and/or between the light-emitting layer and the electron blocking layer. The value of the T1 energy varies depending on the light-emitting mechanism of the element, but has a higher T1 than the compound used in the host. By having a high T1 layer around the light-emitting layer, triplet energy can be trapped and triplet energy that does not normally lead to light emission in fluorescent molecules can be converted to singlet energy, resulting in high efficiency. The hole injection/transport layer or the electron blocking layer may also serve as the high T1 layer. The electron injection/transport layer or the hole blocking layer may also serve as the high T1 layer.

2-1-2.有機電界発光素子における基板
基板101は、有機EL素子100の支持体であり、通常、石英、ガラス、金属、プラスチックなどが用いられる。基板101は、目的に応じて板状、フィルム状、またはシート状に形成され、例えば、ガラス板、金属板、金属箔、プラスチックフィルム、プラスチックシートなどが用いられる。なかでも、ガラス板、および、ポリエステル、ポリメタクリレート、ポリカーボネート、ポリスルホンなどの透明な合成樹脂製の板が好ましい。ガラス基板であれば、ソーダライムガラスや無アルカリガラスなどが用いられ、また、厚みも機械的強度を保つのに十分な厚みがあればよい。また、基板101には、ガスバリア性を高めるために、少なくとも片面に緻密なシリコン酸化膜などのガスバリア膜を設けてもよく、特にガスバリア性が低い合成樹脂製の板、フィルムまたはシートを基板101として用いる場合にはガスバリア膜を設けるのが好ましい。
2-1-2. Substrate in organic electroluminescence device The substrate 101 is a support for the organic EL element 100, and is usually made of quartz, glass, metal, plastic, or the like. The substrate 101 is formed into a plate, film, or sheet shape depending on the purpose, and for example, a glass plate, a metal plate, a metal foil, a plastic film, a plastic sheet, or the like is used. Among them, a glass plate and a plate made of a transparent synthetic resin such as polyester, polymethacrylate, polycarbonate, or polysulfone are preferred. For a glass substrate, soda lime glass or alkali-free glass is used, and the thickness is sufficient to maintain mechanical strength. In addition, in order to improve the gas barrier property, a gas barrier film such as a dense silicon oxide film may be provided on at least one side of the substrate 101, and it is preferable to provide a gas barrier film when a plate, film, or sheet made of a synthetic resin with low gas barrier property is used as the substrate 101.

2-1-3.有機電界発光素子における陽極
陽極102は、発光層105へ正孔を注入する役割を果たす。なお、陽極102と発光層105との間に正孔注入層103および正孔輸送層104の少なくとも1つの層が設けられている場合には、これらを介して発光層105へ正孔を注入することになる。
The anode 102 plays a role of injecting holes into the light -emitting layer 105. When at least one layer of the hole injection layer 103 and the hole transport layer 104 is provided between the anode 102 and the light-emitting layer 105, holes are injected into the light-emitting layer 105 via these layers.

陽極102を形成する材料としては、無機化合物および有機化合物があげられる。無機化合物としては、例えば、金属(アルミニウム、金、銀、ニッケル、パラジウム、クロムなど)、金属酸化物(インジウムの酸化物、スズの酸化物、インジウム-スズ酸化物(ITO)、インジウム-亜鉛酸化物(IZO)など)、ハロゲン化金属(ヨウ化銅など)、硫化銅、カーボンブラック、ITOガラスやネサガラスなどがあげられる。有機化合物としては、例えば、ポリ(3-メチルチオフェン)などのポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリンなどの導電性ポリマーなどがあげられる。その他、有機EL素子の陽極として用いられている物質の中から適宜選択して用いることができる。 Materials for forming the anode 102 include inorganic and organic compounds. Inorganic compounds include, for example, metals (aluminum, gold, silver, nickel, palladium, chromium, etc.), metal oxides (indium oxide, tin oxide, indium-tin oxide (ITO), indium-zinc oxide (IZO), etc.), metal halides (copper iodide, etc.), copper sulfide, carbon black, ITO glass, and Nesa glass. Organic compounds include, for example, polythiophenes such as poly(3-methylthiophene), polypyrrole, polyaniline, and other conductive polymers. In addition, materials that are used as anodes in organic EL elements can be appropriately selected and used.

2-1-4.有機電界発光素子における正孔注入層、正孔輸送層
正孔注入層103は、陽極102から移動してくる正孔を、効率よく発光層105内または正孔輸送層104内に注入する役割を果たす。正孔輸送層104は、陽極102から注入された正孔または陽極102から正孔注入層103を介して注入された正孔を、効率よく発光層105に輸送する役割を果たす。正孔注入層103および正孔輸送層104は、それぞれ、正孔注入・輸送材料の一種または二種以上を積層または混合により形成される。また、正孔注入・輸送材料に塩化鉄(III)のような無機塩を添加して層を形成してもよい。
2-1-4. Hole injection layer and hole transport layer in organic electroluminescence element The hole injection layer 103 plays a role of efficiently injecting holes moving from the anode 102 into the light emitting layer 105 or the hole transport layer 104. The hole transport layer 104 plays a role of efficiently transporting holes injected from the anode 102 or holes injected from the anode 102 through the hole injection layer 103 to the light emitting layer 105. The hole injection layer 103 and the hole transport layer 104 are each formed by laminating or mixing one or more types of hole injection/transport materials. Alternatively, a layer may be formed by adding an inorganic salt such as iron (III) chloride to the hole injection/transport material.

正孔注入・輸送性物質としては電界を与えられた電極間において正極からの正孔を効率よく注入・輸送することが必要で、正孔注入効率が高く、注入された正孔を効率よく輸送することが望ましい。そのためにはイオン化ポテンシャルが小さく、しかも正孔移動度が大きく、さらに安定性に優れ、トラップとなる不純物が製造時および使用時に発生しにくい物質であることが好ましい。 The hole injection/transport material must be able to efficiently inject and transport holes from the positive electrode between electrodes to which an electric field is applied, and it is desirable for the hole injection efficiency to be high and for the injected holes to be efficiently transported. For this purpose, it is preferable for the material to have a small ionization potential, a large hole mobility, and excellent stability, and to be unlikely to generate impurities that act as traps during manufacture and use.

正孔注入層103および正孔輸送層104を形成する材料としては、光導電材料において、正孔の電荷輸送材料として従来から慣用されている化合物、p型半導体、有機EL素子の正孔注入層および正孔輸送層に使用されている公知の化合物の中から任意の化合物を選択して用いることができる。それらの具体例は、カルバゾール誘導体(N-フェニルカルバゾール、ポリビニルカルバゾールなど)、ビス(N-アリールカルバゾール)またはビス(N-アルキルカルバゾール)などのビスカルバゾール誘導体、トリアリールアミン誘導体(芳香族第3級アミノを主鎖または側鎖に持つポリマー、1,1-ビス(4-ジ-p-トリルアミノフェニル)シクロヘキサン、N,N'-ジフェニル-N,N'-ジ(3-メチルフェニル)-4,4'-ジアミノビフェニル、N,N'-ジフェニル-N,N'-ジナフチル-4,4'-ジアミノビフェニル、N,N'-ジフェニル-N,N'-ジ(3-メチルフェニル)-4,4'-ジフェニル-1,1'-ジアミン、N,N'-ジナフチル-N,N'-ジフェニル-4,4'-ジフェニル-1,1'-ジアミン、N4,N4'-ジフェニル-N4,N4'-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、N4,N4,N4',N4'-テトラ[1,1'-ビフェニル]-4-イル)-[1,1'-ビフェニル]-4,4'-ジアミン、4,4',4"-トリス(3-メチルフェニル(フェニル)アミノ)トリフェニルアミンなどのトリフェニルアミン誘導体、スターバーストアミン誘導体など)、スチルベン誘導体、フタロシアニン誘導体(無金属、銅フタロシアニンなど)、ピラゾリン誘導体、ヒドラゾン系化合物、ベンゾフラン誘導体やチオフェン誘導体、オキサジアゾール誘導体、キノキサリン誘導体(例えば、1,4,5,8,9,12-ヘキサアザトリフェニレン-2,3,6,7,10,11-ヘキサカルボニトリルなど)、ポルフィリン誘導体などの複素環化合物、ポリシランなどである。ポリマー系では前記単量体を側鎖に有するポリカーボネートやスチレン誘導体、ポリビニルカルバゾールおよびポリシランなどが好ましいが、発光素子の作製に必要な薄膜を形成し、陽極から正孔が注入できて、さらに正孔を輸送できる化合物であれば特に限定されない。 As the material for forming the hole injection layer 103 and the hole transport layer 104, any compound can be selected from compounds conventionally used as charge transport materials for holes in photoconductive materials, p-type semiconductors, and known compounds used in hole injection layers and hole transport layers of organic EL elements. Specific examples thereof include carbazole derivatives (N-phenylcarbazole, polyvinylcarbazole, etc.), biscarbazole derivatives such as bis(N-arylcarbazole) or bis(N-alkylcarbazole), triarylamine derivatives (polymers having an aromatic tertiary amino in the main chain or side chain, 1,1-bis(4-di-p-tolylaminophenyl)cyclohexane, N,N'-diphenyl-N,N'-di(3-methylphenyl)-4,4'-diaminobiphenyl, N,N'-diphenyl-N,N'-dinaphthyl-4,4'-diaminobiphenyl, N,N'-diphenyl-N,N'-di(3-methylphenyl)-4,4'-diphenyl-1,1'-diamine, N,N'-dinaphthyl-N,N'-diphenyl-4,4'-diphenyl-1,1'-diamine, N 4 ,N 4 ' -diphenyl-N 4 ,N 4 ' -Bis(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)-[1,1'-biphenyl]-4,4'-diamine, N 4 , N 4 , N 4 ' , N 4 ' -tetra[1,1'-biphenyl]-4-yl)-[1,1'-biphenyl]-4,4'-diamine, triphenylamine derivatives such as 4,4',4"-tris(3-methylphenyl(phenyl)amino)triphenylamine, starburst amine derivatives, etc.), stilbene derivatives, phthalocyanine derivatives (metal-free, copper phthalocyanine, etc.), pyrazoline derivatives, hydrazone compounds, benzofuran derivatives, thiophene derivatives, oxadiazole derivatives, quinoxaline derivatives (for example, 1,4,5,8,9,12-hexaazatriphenylene-2,3,6,7,10,11-hexacarbonitrile, etc.), heterocyclic compounds such as porphyrin derivatives, polysilanes, etc. As for polymers, polycarbonates and styrene derivatives having the above-mentioned monomers in the side chains, polyvinylcarbazole, polysilane, etc. are preferable, but there is no particular limitation as long as they are compounds that can form a thin film required for fabricating a light-emitting device, can inject holes from the anode, and can transport holes.

また、有機半導体の導電性は、そのドーピングにより、強い影響を受けることも知られている。このような有機半導体マトリックス物質は、電子供与性の良好な化合物、または、電子受容性の良好な化合物から構成されている。電子供与物質のドーピングのために、テトラシアノキノンジメタン(TCNQ)または2,3,5,6-テトラフルオロテトラシアノ-1,4-ベンゾキノンジメタン(F4TCNQ)などの強い電子受容体が知られている(例えば、文献「M.Pfeiffer,A.Beyer,T.Fritz,K.Leo,Appl.Phys.Lett.,73(22),3202-3204(1998)」および文献「J.Blochwitz,M.Pfeiffer,T.Fritz,K.Leo,Appl.Phys.Lett.,73(6),729-731(1998)」を参照)。これらは、電子供与型ベース物質(正孔輸送物質)における電子移動プロセスによって、いわゆる正孔を生成する。正孔の数および移動度によって、ベース物質の伝導性が、かなり大きく変化する。正孔輸送特性を有するマトリックス物質としては、例えばベンジジン誘導体(TPDなど)またはスターバーストアミン誘導体(TDATAなど)、または、特定の金属フタロシアニン(特に、亜鉛フタロシアニン(ZnPc)など)が知られている(特開2005-167175号公報)。 It is also known that the electrical conductivity of organic semiconductors is strongly influenced by their doping. Such organic semiconductor matrix substances consist of compounds with good electron donating or accepting properties. For doping with electron donating substances, strong electron acceptors such as tetracyanoquinone dimethane (TCNQ) or 2,3,5,6-tetrafluorotetracyano-1,4-benzoquinone dimethane (F4TCNQ) are known (see, for example, the literature "M. Pfeiffer, A. Beyer, T. Fritz, K. Leo, Appl. Phys. Lett., 73(22), 3202-3204 (1998)" and the literature "J. Blochwitz, M. Pfeiffer, T. Fritz, K. Leo, Appl. Phys. Lett., 73(6), 729-731 (1998)"). These generate so-called holes by an electron transfer process in an electron-donating base material (hole-transporting material). The conductivity of the base material varies considerably depending on the number and mobility of the holes. Matrix materials with hole-transporting properties are known, for example, as benzidine derivatives (such as TPD) or starburst amine derivatives (such as TDATA), or as certain metal phthalocyanines (especially zinc phthalocyanine (ZnPc)) (JP 2005-167175 A).

上述した正孔注入層用材料および正孔輸送層用材料は、これらに反応性置換基が置換した反応性化合物をモノマーとして高分子化させた高分子化合物、もしくはその高分子架橋体、または、主鎖型高分子と前記反応性化合物とを反応させたペンダント型高分子化合物、もしくはそのペンダント型高分子架橋体としても、正孔層用材料に用いることができる。 The hole injection layer material and hole transport layer material described above can also be used as hole layer materials in the form of polymer compounds obtained by polymerizing a reactive compound substituted with a reactive substituent as a monomer, or a crosslinked polymer thereof, or a pendant polymer compound obtained by reacting a main chain polymer with the reactive compound, or a crosslinked pendant polymer thereof.

2-1-5.有機電界発光素子における発光層
発光層105は、電界を与えられた電極間において、陽極102から注入された正孔と、陰極108から注入された電子とを再結合させることにより発光する層である。発光層105を形成する材料としては、正孔と電子との再結合によって励起されて発光する化合物(発光性化合物)であればよく、安定な薄膜形状を形成することができ、かつ、固体状態で強い発光(蛍光)効率を示す化合物であることが好ましい。
2-1-5. Light-emitting layer in organic electroluminescent device The light-emitting layer 105 is a layer that emits light by recombining holes injected from the anode 102 and electrons injected from the cathode 108 between electrodes to which an electric field is applied. The material for the light-emitting layer 105 may be a compound that is excited and emits light by the recombination of holes and electrons (light-emitting compound), and is preferably a compound that can be formed into a stable thin film shape and exhibits strong light-emitting (fluorescence) efficiency in a solid state.

発光層は単一層でも複数層からなってもどちらでもよく、それぞれ発光層用材料(ホスト材料、ドーパント材料)により形成される。ホスト材料とドーパント材料は、それぞれ一種類であっても、複数の組み合わせであっても、いずれでもよい。ドーパント材料はホスト材料の全体に含まれていても、部分的に含まれていても、いずれであってもよい。ドーピング方法としては、ホスト材料との共蒸着法によって形成することができるが、ホスト材料と予め混合してから同時に蒸着してもよい。 The light-emitting layer may be a single layer or multiple layers, each of which is formed from light-emitting layer materials (host material, dopant material). The host material and the dopant material may each be one type, or a combination of multiple types. The dopant material may be contained entirely in the host material, or may be contained partially in the host material. As a doping method, the dopant material can be formed by co-evaporation with the host material, but it may also be mixed with the host material in advance and then vapor-deposited simultaneously.

ホスト材料の使用量はホスト材料の種類によって異なり、そのホスト材料の特性に合わせて決めればよい。ホスト材料の使用量の目安は、好ましくは発光層用材料全質量の50~99.999質量%であり、より好ましくは80~99.95質量%であり、さらに好ましくは90~99.9質量%である。ホスト材料が、正孔輸送性ホスト材料と電子輸送性ホスト材料との組み合わせである場合は、ホスト材料の使用量は正孔輸送性ホスト材料の使用量と電子輸送性ホスト材料の使用量とを合わせた質量である。正孔輸送性ホスト材料と電子輸送性ホスト材料との使用量の比は質量比で1:9~9:1であればよく、4:6~6:4であることが好ましく、略1:1であることがより好ましい。 The amount of the host material used varies depending on the type of host material, and may be determined according to the characteristics of the host material. The amount of the host material used is preferably 50 to 99.999% by mass, more preferably 80 to 99.95% by mass, and even more preferably 90 to 99.9% by mass, of the total mass of the materials for the light-emitting layer. When the host material is a combination of a hole-transporting host material and an electron-transporting host material, the amount of the host material used is the combined mass of the hole-transporting host material and the electron-transporting host material. The ratio of the amount of the hole-transporting host material to the amount of the electron-transporting host material used may be 1:9 to 9:1 by mass, preferably 4:6 to 6:4, and more preferably approximately 1:1.

ドーパント材料の使用量はドーパント材料の種類によって異なり、そのドーパント材料の特性に合わせて決めればよい。ドーパントの使用量の目安は、好ましくは発光層用材料全質量の0.001~50質量%であり、より好ましくは0.05~20質量%であり、さらに好ましくは0.1~10質量%である。上記の範囲であれば、例えば、濃度消光現象を防止できるという点で好ましい。 The amount of dopant material used varies depending on the type of dopant material, and may be determined according to the characteristics of the dopant material. The amount of dopant used is preferably 0.001 to 50% by mass of the total mass of the light-emitting layer material, more preferably 0.05 to 20% by mass, and even more preferably 0.1 to 10% by mass. The above ranges are preferable in that, for example, concentration quenching can be prevented.

ドーパント材料としては、エミッティングドーパントとアシスティングドーパント材料とを用いてもよい。アシスティングドーパント材料としては熱活性型遅延蛍光材料およびりん光材料のいずれも好ましく用いることができる。アシスティングドーパント材料を用いた有機電界発光素子においては、エミッティングドーパント材料の使用量は低濃度である方が濃度消光現象を防止できるという点で好ましい。アシスティングドーパント材料の使用量が高濃度である方が熱活性型遅延蛍光機構の効率の点からは好ましい。さらには、熱活性型遅延蛍光アシスティングドーパント材料を用いた有機電界発光素子においては、アシスティングドーパント材料の熱活性型遅延蛍光機構の効率の点からは、アシスティングドーパント材料の使用量に比べてエミッティングドーパント材料の使用量が低濃度である方が好ましい。 As the dopant material, an emitting dopant and an assisting dopant material may be used. As the assisting dopant material, either a thermally activated delayed fluorescent material or a phosphorescent material can be preferably used. In an organic electroluminescent device using an assisting dopant material, a low concentration of the emitting dopant material is preferable in terms of preventing concentration quenching. A high concentration of the assisting dopant material is preferable in terms of the efficiency of the thermally activated delayed fluorescent mechanism. Furthermore, in an organic electroluminescent device using a thermally activated delayed fluorescent assisting dopant material, a low concentration of the emitting dopant material is preferable compared to the amount of the assisting dopant material in terms of the efficiency of the thermally activated delayed fluorescent mechanism of the assisting dopant material.

アシスティングドーパント材料が使用される場合における、ホスト材料、アシスティングドーパント材料およびエミッティングドーパント材料の使用量の目安は、それぞれ、発光層用材料全質量に対し40~99質量%、59~1質量%および20~0.001質量%であり、好ましくは、それぞれ、60~95質量%、39~5質量%および10~0.01質量%であり、より好ましくは、70~90質量%、29~10質量%および5~0.05質量%である。 When an assisting dopant material is used, the approximate amounts of the host material, assisting dopant material, and emitting dopant material used are 40 to 99% by weight, 59 to 1% by weight, and 20 to 0.001% by weight, respectively, based on the total weight of the materials for the light-emitting layer, preferably 60 to 95% by weight, 39 to 5% by weight, and 10 to 0.01% by weight, respectively, and more preferably 70 to 90% by weight, 29 to 10% by weight, and 5 to 0.05% by weight.

本発明の多環芳香族化合物は、発光層を形成する材料として用いられることがより好ましく、特にドーパントとして用いられることがより好ましい。 The polycyclic aromatic compound of the present invention is more preferably used as a material for forming a light-emitting layer, and more preferably used as a dopant.

本発明の多環芳香族化合物は「熱活性型遅延蛍光体」として、熱活性型遅延蛍光(TADF)を示す有機EL素子(以下、「TADF素子」ということがある。)のエミッティングドーパントとして用いてもよい。「熱活性型遅延蛍光体」では、最低励起一重項状態と最低励起三重項状態とのエネルギー差を小さくすることで、通常は遷移確率が低い最低励起三重項状態から最低励起一重項状態への逆項間交差移動を高効率で生じさせ、一重項からの発光(熱活性型遅延蛍光、TADF)が発現する。通常の蛍光発光では電流励起により生じた75%の三重項励起子は熱失活経路を通るため蛍光として取りだすことはできない。一方、TADFでは全ての励起子を蛍光発光に利用することができ、高効率な有機EL素子が実現できる。 The polycyclic aromatic compound of the present invention may be used as an emitting dopant for an organic EL element (hereinafter, sometimes referred to as a "TADF element") that exhibits thermally activated delayed fluorescence (TADF) as a "thermally activated delayed fluorescent material". In the "thermally activated delayed fluorescent material", by reducing the energy difference between the lowest excited singlet state and the lowest excited triplet state, reverse intersystem crossing transfer from the lowest excited triplet state, which usually has a low transition probability, to the lowest excited singlet state occurs with high efficiency, and light emission from the singlet state (thermally activated delayed fluorescence, TADF) occurs. In normal fluorescent emission, 75% of triplet excitons generated by current excitation pass through a thermal deactivation pathway and cannot be extracted as fluorescence. On the other hand, in TADF, all excitons can be used for fluorescent emission, and a highly efficient organic EL element can be realized.

本発明の多環芳香族化合物は、「TADF素子」のエミッティングドーパント、ホストを2種類用いるTADFの素子のエミッティングドーパント、別の熱活性型遅延蛍光体をアシスティングドーパントとして用いる有機電界発光素子(TAF素子)のエミッティングドーパント、りん光材料をアシスティングドーパントとして用いる有機電界発光素子(リン光アシスト素子)のエミッティングドーパントに用いることができる。素子に用いる材料が少ないほど製造しやすいという観点からはTADF素子のエミッティングドーパントまたはホストを2種類用いるTADFの素子のエミッティングドーパントとして用いることが好ましく、前者がより好ましい。効率の観点からはTAF素子のエミッティングドーパントおよびリン光アシスト素子のエミッティングドーパントとして用いることが好ましく、TAF素子のエミッティングドーパントとして用いることがより好ましい。 The polycyclic aromatic compound of the present invention can be used as an emitting dopant for a "TADF element", an emitting dopant for a TADF element using two types of hosts, an emitting dopant for an organic electroluminescent element (TAF element) using another thermally activated delayed phosphor as an assisting dopant, and an emitting dopant for an organic electroluminescent element (phosphorescence-assisted element) using a phosphorescent material as an assisting dopant. From the viewpoint that the fewer materials used in the element, the easier it is to manufacture, it is preferable to use it as an emitting dopant for a TADF element or an emitting dopant for a TADF element using two types of hosts, and the former is more preferable. From the viewpoint of efficiency, it is preferable to use it as an emitting dopant for a TAF element and a phosphorescence-assisted element, and it is more preferable to use it as an emitting dopant for a TAF element.

一般に遅延蛍光が速い方が優れたTADF性を有するとされる。具体的には遅延蛍光寿命が20μsec以下である発光材料を発光素子におけるエミッティングドーパントとして使用した際に高い素子効率および長い素子寿命を与えることができる。遅延蛍光寿命は20μsec未満が好ましく、10μsec以下が更に好ましく、5μsec以下が最も好ましい。 In general, it is said that a material with faster delayed fluorescence has better TADF properties. Specifically, when a light-emitting material with a delayed fluorescence lifetime of 20 μsec or less is used as an emitting dopant in a light-emitting device, it can provide high device efficiency and a long device lifetime. The delayed fluorescence lifetime is preferably less than 20 μsec, more preferably 10 μsec or less, and most preferably 5 μsec or less.

また、一般的にΔES1T1の値が小さいほど、優れたTADF性を有する。なお、ΔES1T1は最低励起一重項エネルギー準位(ES1)と最低励起三重項エネルギー準位(ET1)とのエネルギー差である。具体的には、ΔES1T1の値が0.20eV以下であることが好ましく、0.15eV以下であることがさらに好ましく、0.10eV以下であることが特に好ましい。 In addition, generally, the smaller the value of ΔE S1T1 is, the better the TADF property is. Here, ΔE S1T1 is the energy difference between the lowest excited singlet energy level (E S1 ) and the lowest excited triplet energy level (E T1 ). Specifically, the value of ΔE S1T1 is preferably 0.20 eV or less, more preferably 0.15 eV or less, and particularly preferably 0.10 eV or less.

<ホスト材料>
ホスト材料としては、以前から発光体として知られていたアントラセンやピレンなどの縮合環誘導体、ビススチリルアントラセン誘導体やジスチリルベンゼン誘導体などのビススチリル誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、フルオレン誘導体、ベンゾフルオレン誘導体、N-フェニルカルバゾール誘導体、カルバゾニトリル誘導体、ジベンゾクリセン誘導体などがあげられる。また、耐久性の観点から、ホスト材料の水素原子は一部または全部が重水素化されていることも好ましい。さらに、一部または全部の水素原子が重水素化されたホスト化合物と、一部または全部の水素原子が重水素化されたドーパント化合物とを組み合わせて発光層を構成することも好ましい。
<Host Material>
Examples of the host material include condensed ring derivatives such as anthracene and pyrene, which have been known as light emitters, bisstyryl derivatives such as bisstyryl anthracene derivatives and distyrylbenzene derivatives, tetraphenylbutadiene derivatives, cyclopentadiene derivatives, fluorene derivatives, benzofluorene derivatives, N-phenylcarbazole derivatives, carbazonitrile derivatives, and dibenzochrysene derivatives. From the viewpoint of durability, it is also preferable that some or all of the hydrogen atoms of the host material are deuterated. Furthermore, it is also preferable to form the light emitting layer by combining a host compound in which some or all of the hydrogen atoms are deuterated with a dopant compound in which some or all of the hydrogen atoms are deuterated.

ホスト材料の最低励起三重項エネルギー準位(ET1)は、発光層内でのTADFの発生を阻害せず促進させる観点から、発光層内において最も高いET1を有するドーパントまたはアシスティングドーパントのET1に比べて高いことが好ましく、具体的には、ホスト材料のET1は、上記のドーパントまたはアシスティングドーパントのET1に比べて0.01eV以上高いことが好ましく、0.03eV以上高いことがより好ましく、0.1eV以上高いことがさらに好ましい。また、ホスト材料のET1は2.70eV以上が好ましく、2.73eV以上がより好ましく、2.80eV以上が更に好ましい。
ホスト材料にTADF活性な化合物を用いてもよい。
From the viewpoint of promoting the generation of TADF without inhibiting it in the light-emitting layer, the lowest excited triplet energy level (E T1 ) of the host material is preferably higher than the E T1 of the dopant or assisting dopant having the highest E T1 in the light-emitting layer, specifically, the E T1 of the host material is preferably 0.01 eV or higher, more preferably 0.03 eV or higher, and even more preferably 0.1 eV or higher than the E T1 of the dopant or assisting dopant. The E T1 of the host material is preferably 2.70 eV or higher, more preferably 2.73 eV or higher, and even more preferably 2.80 eV or higher.
A TADF-active compound may be used as the host material.

ホスト材料は、一種類であっても、複数の組み合わせであってもよい。複数の組み合わせである場合、正孔輸送性ホスト材料と電子輸送性ホスト材料との組み合わせであることが好ましい。 The host material may be one type or a combination of multiple types. When multiple types are used, a combination of a hole-transporting host material and an electron-transporting host material is preferable.

正孔輸送性ホスト材料(HH)および電子輸送性ホスト材料(EH)は、HOMO(Highest Occupied Molecular Orbital)およびLUMO(Lowest Unoccupied Molecular Orbital)について、以下の関係を満たす。
正孔輸送性ホスト材料(HH)のHOMOは電子輸送性ホスト材料(EH)のHOMOより浅く、かつ電子輸送性ホスト材料(EH)のLUMOは正孔輸送性ホスト材料(HH)のLUMOより深い。
また、エミッティングドーパントのHOMOが正孔輸送性ホスト材料(HH)のHOMOより浅いか、または、エミッティングドーパントのLUMOが電子輸送性ホスト材料(EH)のLUMOより深いことが好ましい。
The hole-transporting host material (HH) and the electron-transporting host material (EH) satisfy the following relationship with respect to the highest occupied molecular orbital (HOMO) and the lowest unoccupied molecular orbital (LUMO).
The HOMO of the hole-transporting host material (HH) is shallower than the HOMO of the electron-transporting host material (EH), and the LUMO of the electron-transporting host material (EH) is deeper than the LUMO of the hole-transporting host material (HH).
It is also preferable that the HOMO of the emitting dopant is shallower than the HOMO of the hole-transporting host material (HH), or the LUMO of the emitting dopant is deeper than the LUMO of the electron-transporting host material (EH).

また、正孔輸送性ホスト材料(HH)および電子輸送性ホスト材料(EH)の最低励起三重項エネルギー準位(ET1)は、発光層内でのTADFの発生を阻害せず促進させる観点から、発光層内において最も高いET1を有するエミッティングドーパントまたはアシスティングドーパントのET1に比べて高いことが好ましく、具体的には、ホスト材料のET1は、上記のエミッティングドーパントまたはアシスティングドーパントのET1に比べて0.01eV以上高いことが好ましく、0.03eV以上高いことがより好ましく、0.1eV以上高いことがさらに好ましい。また、ホスト材料のET1は2.47eV以上が好ましく、2.49eV以上がより好ましく、2.56eV以上が更に好ましい。 In addition, the lowest excited triplet energy level ( ET1 ) of the hole-transporting host material (HH) and the electron-transporting host material (EH) is preferably higher than the ET1 of the emitting dopant or assisting dopant having the highest ET1 in the emitting layer, from the viewpoint of promoting the generation of TADF without inhibiting it in the emitting layer, and specifically, the ET1 of the host material is preferably 0.01 eV or higher, more preferably 0.03 eV or higher, and even more preferably 0.1 eV or higher than the ET1 of the emitting dopant or assisting dopant. In addition, the ET1 of the host material is preferably 2.47 eV or higher, more preferably 2.49 eV or higher, and even more preferably 2.56 eV or higher.

なお、発光層に隣接する正孔輸送層に正孔輸送性ホスト材料を用い、かつこの発光層に隣接する電子輸送層に電子輸送性ホスト材料を用いることも好ましい。発光層から隣接層へのキャリア漏れ・エネルギー漏れが起こりにくくなり、高い効率の有機EL素子が得られるからである。発光層中のホスト材料(正孔輸送性ホスト材料)と正孔輸送層材料とは同じであっても異なっていてもよい。また、発光層中のホスト材料(電子輸送性ホスト材料)と電子輸送層の材料とは同じであっても異なっていてもよい。 It is also preferable to use a hole-transporting host material in the hole-transporting layer adjacent to the light-emitting layer, and an electron-transporting host material in the electron-transporting layer adjacent to this light-emitting layer. This is because carrier leakage and energy leakage from the light-emitting layer to the adjacent layer are less likely to occur, resulting in a highly efficient organic EL element. The host material in the light-emitting layer (hole-transporting host material) and the hole-transporting layer material may be the same or different. Also, the host material in the light-emitting layer (electron-transporting host material) and the electron-transporting layer material may be the same or different.

[正孔輸送性ホスト材料(HH)]
好ましい正孔輸送性ホスト材料(HH)の例としては、式(HH-1)で表されるか、または式(HH-1)で表される部分構造を有し、アリール環およびヘテロアリール環からなる群より選択される少なくとも3つの環を含む構造を有する化合物をあげることができる。この化合物は、イミン構造(-N=C-;ヘテロアリール環の部分構造を含む)、ホウ素(>B-)、およびシアノ(CN)のいずれも含まないことが好ましい。
[Hole-transporting host material (HH)]
A preferred example of the hole-transporting host material (HH) is a compound represented by formula (HH-1) or having a partial structure represented by formula (HH-1) and a structure containing at least three rings selected from the group consisting of aryl rings and heteroaryl rings. This compound preferably does not contain any of an imine structure (-N=C-; including a partial structure of a heteroaryl ring), boron (>B-), and cyano (CN).

Figure 2024091451000070
Figure 2024091451000070

式(HH-1)において、
Qは、>O、>S、または、>N-AHであり、
式(HH-1)における2つのフェニルそれぞれにおけるQの結合する炭素原子の隣の1つの炭素原子は、互いに、Lで結合していてもよく、
Lは、単結合、>O、>S、または>C(-AH2であり、
Hは、水素、アリール、またはヘテロアリールであり、>C(-AH2における2つのAHは互いに結合していてもよい。
In formula (HH-1),
Q is >O, >S, or >N-A H ;
In formula (HH-1), one carbon atom adjacent to the carbon atom to which Q is bonded in each of the two phenyls may be bonded to each other via L,
L is a single bond, >O, >S, or >C(-A H ) 2 ;
A H is hydrogen, aryl or heteroaryl, and the two A H in >C(-A H ) 2 may be bonded to each other.

正孔輸送性ホスト材料が式(HH-1)で表される構造を部分構造として含むとき、この部分構造を1つ含むものであってもよいが2つ以上含むことも好ましい。2つ以上含む場合、その2つ以上の部分構造は互いに同じであっても異なっていてもよい。2つ以上の部分構造は互いに単結合で結合していてもよく、部分構造に含まれる任意の環を共有するようにして結合していてもよく、部分構造に含まれる任意の環同士が縮合するようにして結合していてもよい。部分構造はさらに、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、またはアリールオキシから選択される置換基を有していてもよい。 When the hole transporting host material contains a structure represented by formula (HH-1) as a partial structure, it may contain one of these partial structures, but it is also preferable to contain two or more of these partial structures. When it contains two or more partial structures, the two or more partial structures may be the same or different. The two or more partial structures may be bonded to each other by a single bond, may be bonded so that any ring contained in the partial structure is shared, or may be bonded so that any ring contained in the partial structure is condensed. The partial structure may further have a substituent selected from aryl, heteroaryl, diarylamino, or aryloxy.

上記の式(HH-1)で表されるか、または式(HH-1)で表される部分構造を有する化合物は、アリール環およびヘテロアリール環からなる群より選択される少なくとも3つの環を含む構造を有する。含まれる環の数は6以上であることが好ましく、8以上であることがより好ましい。また、20以下であることが好ましく、15以下であることがより好ましく、10以下であることがさらに好ましい。環の数は単環としての数を意味し、縮合環については、縮合環を構成する単環を数えた数とする。 The compound represented by the above formula (HH-1) or having a partial structure represented by formula (HH-1) has a structure containing at least three rings selected from the group consisting of aryl rings and heteroaryl rings. The number of rings contained is preferably 6 or more, and more preferably 8 or more. It is also preferably 20 or less, more preferably 15 or less, and even more preferably 10 or less. The number of rings refers to the number of single rings, and for fused rings, the number is the number of single rings that constitute the fused rings.

正孔輸送性ホスト材料は、トリアリールアミン構造、カルバゾール環、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環、およびフェノキサジンもしくはフェノチアジンを含む縮合多環からなる群より選択される1つ以上の部分構造を含む化合物であることが好ましい。正孔輸送性ホスト材料はこのような部分構造を1つ含むものであってもよいが2つ以上含むことも好ましい。2つ以上含む場合、その2つ以上の部分構造は互いに同じであっても異なっていてもよい。 The hole-transporting host material is preferably a compound containing one or more partial structures selected from the group consisting of a triarylamine structure, a carbazole ring, a dibenzofuran ring, a dibenzothiophene ring, and a condensed polycyclic ring containing phenoxazine or phenothiazine. The hole-transporting host material may contain one such partial structure, but it is also preferable that it contains two or more. When it contains two or more, the two or more partial structures may be the same or different from each other.

正孔輸送性ホスト材料の具体例としては、以下の化合物をあげることができる。

Figure 2024091451000071
Specific examples of the hole-transporting host material include the following compounds.
Figure 2024091451000071

Figure 2024091451000072
Figure 2024091451000072

Figure 2024091451000073
Figure 2024091451000073

Figure 2024091451000074
Figure 2024091451000074

Figure 2024091451000075
Figure 2024091451000075

Figure 2024091451000076
Figure 2024091451000076

Figure 2024091451000077
Figure 2024091451000077

Figure 2024091451000078
Figure 2024091451000078

Figure 2024091451000079
Figure 2024091451000079

Figure 2024091451000080
Figure 2024091451000080

Figure 2024091451000081
Figure 2024091451000081

Figure 2024091451000082
Figure 2024091451000082

Figure 2024091451000083
Figure 2024091451000083

上記のうち、HH-1-1、HH-1-2、HH-1-4~HH-1-12、HH-1-17、HH-1-18、HH-1-20~HH-1-24、HH-1-82、HH-1-84~HH-1-89、HH-1-91、HH-1-92、HH-1-106~HH-1-108、およびHH-1-109~HH-1-115が好ましい。 Of the above, HH-1-1, HH-1-2, HH-1-4 to HH-1-12, HH-1-17, HH-1-18, HH-1-20 to HH-1-24, HH-1-82, HH-1-84 to HH-1-89, HH-1-91, HH-1-92, HH-1-106 to HH-1-108, and HH-1-109 to HH-1-115 are preferred.

[電子輸送性ホスト材料(EH)]
電子輸送性ホスト材料(EH)の例としては、式(EH-1A)~(EH-1D)で表されるか、または式(EH-1A)~(EH-1D)で表される部分構造を有し、アリール環およびヘテロアリール環からなる群より選択される少なくとも3つの環を含む構造を有する化合物をあげることができる。
[Electron-Transporting Host Material (EH)]
Examples of the electron-transporting host material (EH) include compounds represented by formulae (EH-1A) to (EH-1D) or compounds having a partial structure represented by formulae (EH-1A) to (EH-1D) and a structure including at least three rings selected from the group consisting of aryl rings and heteroaryl rings.

Figure 2024091451000084
Figure 2024091451000084

式(EH-1A)~(EH-1D)において、
Arは、N=Cを環を構成する部分構造として含むヘテロアリール環であり、
Zは、単結合、-O-、-S-、または-N(-AE)-であり、
Zの結合する炭素原子の隣の炭素原子とZの結合するAEとは、互いにLで結合していてもよく、
Lは、単結合、>O、>Sまたは>C(-AE2であり、
Eは、アリール、ヘテロアリール、またはトリアリールシリルであり、>C(-AE2における2つのAEは互いに結合していてもよく、
XはC,PまたはSであり、
XがCのとき、n=2、m=1であり、
XがPのとき、n=3、m=1であり、
XがSのとき、n=2、m=1~2である。
In formulae (EH-1A) to (EH-1D),
Ar is a heteroaryl ring containing N═C as a partial structure constituting the ring;
Z is a single bond, —O—, —S—, or —N(-A E )—;
The carbon atom adjacent to the carbon atom to which Z is bonded and A E to which Z is bonded may be bonded to each other via L,
L is a single bond, >O, >S or >C(-A E ) 2 ;
A E is aryl, heteroaryl, or triarylsilyl, and two A E in >C(-A E ) 2 may be bonded to each other;
X is C, P or S;
When X is C, n=2 and m=1;
When X is P, n=3 and m=1;
When X is S, n=2 and m=1 to 2.

上記の式(EH-1A)~(EH-1D)で表されるか、または式(EH-1A)~(EH-1D)で表される部分構造を有する化合物はアリール環およびヘテロアリール環からなる群より選択される少なくとも3つの環を含む構造を有する。含まれる環の数は4以上であることが好ましく、6以上であることがより好ましく、8以上であることがさらに好ましい。また、20以下であることが好ましく、15以下であることがより好ましく、10以下であることがさらに好ましい。環の数は単環としての数を意味し、縮合環については、縮合環を構成する単環を数えた数とする。 Compounds represented by the above formulae (EH-1A) to (EH-1D) or having a partial structure represented by formulae (EH-1A) to (EH-1D) have a structure containing at least three rings selected from the group consisting of aryl rings and heteroaryl rings. The number of rings contained is preferably 4 or more, more preferably 6 or more, and even more preferably 8 or more. It is also preferably 20 or less, more preferably 15 or less, and even more preferably 10 or less. The number of rings refers to the number of single rings, and for fused rings, the number is the number of single rings that constitute the fused rings.

電子輸送性ホスト材料が式(EH-1A)~(EH-1D)で表される構造を部分構造として含むとき、この部分構造を1つ含むものであってもよいが2つ以上含むことも好ましい。2つ以上含む場合、その2つ以上の部分構造は互いに同じであっても異なっていてもよい。2つ以上の部分構造は互いに単結合で結合していてもよく、部分構造に含まれる任意の環を共有するようにして結合していてもよく、部分構造に含まれる任意の環同士が縮合するようにして結合していてもよい。部分構造はさらに、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、またはアリールオキシから選択される置換基を有していてもよい。 When the electron transporting host material contains a structure represented by formulae (EH-1A) to (EH-1D) as a partial structure, it may contain one of these partial structures, but it is also preferable to contain two or more of them. When it contains two or more, the two or more partial structures may be the same or different. The two or more partial structures may be bonded to each other by a single bond, may be bonded so that any ring contained in the partial structure is shared, or may be bonded so that any ring contained in the partial structure is condensed. The partial structure may further have a substituent selected from aryl, heteroaryl, diarylamino, or aryloxy.

電子輸送性ホスト材料の具体例としては、以下の化合物をあげることができる。

Figure 2024091451000085
Specific examples of the electron transporting host material include the following compounds.
Figure 2024091451000085

Figure 2024091451000086
Figure 2024091451000086

Figure 2024091451000087
Figure 2024091451000087

Figure 2024091451000088
Figure 2024091451000088

Figure 2024091451000089
Figure 2024091451000089

Figure 2024091451000090
Figure 2024091451000090

Figure 2024091451000091
Figure 2024091451000091

Figure 2024091451000092
Figure 2024091451000092

Figure 2024091451000093
Figure 2024091451000093

電子輸送性ホスト材料(式(EH-1)で表される部分構造を有する化合物)の別の好ましい例として、下記式(EH-1b)で表される多環芳香族化合物、または下記式(EH-1b)で表される構造を複数有する多環芳香族化合物の多量体をあげることができる。

Figure 2024091451000094
Other preferable examples of the electron-transporting host material (a compound having a partial structure represented by formula (EH-1)) include a polycyclic aromatic compound represented by formula (EH-1b) below, or a polymer of a polycyclic aromatic compound having a plurality of structures represented by formula (EH-1b) below.
Figure 2024091451000094

式(EH-1b)において、
1、R2、R3、R4およびR5(以降、「R1等」ともいう)は、それぞれ独立して、水素または置換基である。この置換基は置換基群Zより選択される置換基であればよい。
式(EH-1b)において、X1およびX2は、それぞれ独立して、>N-R(アミン性窒素)、>O、>C(-R)2、>Sまたは>Seであり、X1およびX2が共に>C(-R)2になることはなく、
前記>N-Rおよび>C(-R)2におけるRは、それぞれ独立して、水素または置換基群Zより選択される置換基であり、さらに、アリール、ヘテロアリール、アルキルまたはシクロアルキル(以上、第2置換基)で置換されていてもよく、前記>N-Rおよび>C(-R)2のRはそれぞれ独立して連結基または単結合により前記a環、b環およびc環の少なくとも1つの環と結合していてもよい。
1、Y2、Y3、Y4、Y5およびY6(以降、「Y1等」ともいう)は、それぞれ独立して、=C(-R)-または=N-(ピリジン性窒素)であり、少なくとも1つは=N-(ピリジン性窒素)であり、
前記=C(-R)-におけるRは、それぞれ独立して、水素または置換基群Zより選択される置換基である。
前記R1、R2、R3、R4およびR5、ならびに、前記Y1~Y6としての=C(-R)-のRのうちの隣接する基同士が結合してa環、b環およびc環の少なくとも1つの環と共にアリール環またはヘテロアリール環を形成していてもよく、形成された環における少なくとも1つの水素は、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノ、ジアリールボリル(2つのアリールは単結合または連結基を介して結合していてもよい)、アルキル、シクロアルキル、アルコキシまたはアリールオキシ(以上、第1置換基)で置換されていてもよく、これらにおける少なくとも1つの水素はさらにアリール、ヘテロアリール、アルキルまたはシクロアルキル(以上、第2置換基)で置換されていてもよい。
式(EH-1b)で表される化合物および構造における少なくとも1つの水素は、シアノ、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい。
In formula (EH-1b),
R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 (hereinafter also referred to as “R 1 etc.”) are each independently hydrogen or a substituent. The substituent may be any substituent selected from the substituent group Z.
In formula (EH-1b), X 1 and X 2 each independently represent >N—R (amine nitrogen), >O, >C(—R) 2 , >S or >Se, and X 1 and X 2 are not both >C(—R) 2 ;
R in the >N-R and >C(-R) 2 are each independently hydrogen or a substituent selected from the substituent group Z, and may be further substituted with an aryl, heteroaryl, alkyl or cycloalkyl (these are the second substituents), and R in the >N-R and >C(-R) 2 are each independently bonded to at least one of the ring a, ring b and ring c via a linking group or a single bond.
Y 1 , Y 2 , Y 3 , Y 4 , Y 5 and Y 6 (hereinafter also referred to as "Y 1, etc.") are each independently ═C(—R)— or ═N— (pyridine nitrogen), at least one of which is ═N— (pyridine nitrogen);
Each R in the =C(-R)- is independently hydrogen or a substituent selected from the substituent group Z.
Adjacent groups among R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 , and R of ═C(—R)— as Y 1 to Y 6 may be bonded to each other to form an aryl ring or a heteroaryl ring together with at least one of the ring a, ring b and ring c, and at least one hydrogen atom in the formed ring may be substituted with an aryl, heteroaryl, diarylamino, diheteroarylamino, arylheteroarylamino, diarylboryl (two aryls may be bonded via a single bond or a linking group), alkyl, cycloalkyl, alkoxy or aryloxy (all of these are first substituents), and at least one hydrogen atom in these may be further substituted with an aryl, heteroaryl, alkyl or cycloalkyl (all of these are second substituents).
At least one hydrogen atom in the compound and structure represented by formula (EH-1b) may be substituted with cyano, halogen or deuterium.

式(EH-1b)において、R1、R2、R3、R4およびR5はいずれも水素であるか、または、R3およびR4がいずれも水素であり、かつR1、R2およびR5からなる群より選択されるいずれか1つ以上が水素以外の置換基であり、その他が水素であることが好ましい。置換基としては、アルキル、アルキルもしくはヘテロアリールで置換されていてもよいアリール、アルキルもしくはアリールで置換されていてもよいヘテロアリール、またはアルキルもしくはアリールで置換されていてもよいジアリールアミノが好ましい。このとき、アルキルとしては、炭素数1~6のアルキル(メチル、t-ブチルなど)が好ましく、アリールとしてはフェニルまたはビフェニルが好ましく、ヘテロアリールとしては、トリアジニル、カルバゾリル(2-カルバゾリル、3-カルバゾリル、9-カルバゾリルなど)、ピリミジニル、ピリジニル、ジベンゾフラニルまたはジベンゾチエニルが好ましい。具体例としては、フェニル、ビフェニル、ジフェニルトリアジニル、カルバゾリルトリアジニル、モノフェニルピリミジニル、ジフェニルピリミジニル、カルバゾリルトリアジニル、ピリジニル、ジベンゾフラニルおよびジベンゾチエニルがあげられる。 In formula (EH-1b), it is preferable that R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 are all hydrogen, or that R 3 and R 4 are all hydrogen, and at least one selected from the group consisting of R 1 , R 2 and R 5 is a substituent other than hydrogen, and the rest are hydrogen. As the substituent, an aryl which may be substituted with an alkyl, an alkyl or a heteroaryl, a heteroaryl which may be substituted with an alkyl or an aryl, or a diarylamino which may be substituted with an alkyl or an aryl is preferable. In this case, the alkyl is preferably an alkyl having 1 to 6 carbon atoms (methyl, t-butyl, etc.), the aryl is preferably phenyl or biphenyl, and the heteroaryl is preferably triazinyl, carbazolyl (2-carbazolyl, 3-carbazolyl, 9-carbazolyl, etc.), pyrimidinyl, pyridinyl, dibenzofuranyl or dibenzothienyl. Specific examples include phenyl, biphenyl, diphenyltriazinyl, carbazolyltriazinyl, monophenylpyrimidinyl, diphenylpyrimidinyl, carbazolyltriazinyl, pyridinyl, dibenzofuranyl and dibenzothienyl.

1等は、それぞれ独立して、=C(-R)-または=N-であり、少なくとも1つは=N-である。Y1~Y6のいずれが=N-であってもよい。好ましくは、Y1およびY6が=N-(a環がピリミジン環)、Y1またはY6が=N-(a環がピリジン環)、Y2およびY5が=N-(b環およびc環がピリジン環)、Y3およびY4が=N-(b環およびc環がピリジン環)、Y2~Y5が=N-(b環およびc環がピリミジン環)、Y1、Y3、Y4およびY6が=N-(a環がピリミジン環、b環およびc環がピリジン環)、Y1、Y2、Y5およびY6が=N-(a環がピリミジン環、b環およびc環がピリジン環)、Y1~Y6が=N-(a環、b環およびc環がピリミジン環)、Y2またはY5が=N-(b環またはc環がピリジン環)である。 Y1 and the like are each independently =C(-R)- or =N-, and at least one is =N-. Any of Y1 to Y6 may be =N-. Preferably, Y1 and Y6 are =N- (ring a is a pyrimidine ring), Y1 or Y6 are =N- (ring a is a pyridine ring), Y2 and Y5 are =N- (ring b and ring c are pyridine rings), Y3 and Y4 are =N- (ring b and ring c are pyridine rings), Y2 to Y5 are =N- (ring b and ring c are pyrimidine rings), Y1 , Y3 , Y4 and Y6 are =N- (ring a is a pyrimidine ring, ring b and ring c are pyridine rings), Y1 , Y2 , Y5 and Y6 are =N- (ring a is a pyrimidine ring, ring b and ring c are pyridine rings), Y1 to Y6 are =N- (ring a, ring b and ring c are pyridine rings), and Y2 or Y5 is =N- (ring b or ring c is a pyridine ring).

また、以上の=N-の配置関係に加えて、X1およびX2が>Oであることが好ましく、下記式のいずれかで表される部分構造を含む多環芳香族化合物が好ましい。

Figure 2024091451000095
In addition to the above =N- configuration, X 1 and X 2 are preferably >O, and polycyclic aromatic compounds containing a partial structure represented by any of the following formulas are preferred.
Figure 2024091451000095

特に、式(EH-1b-N1)で表される部分構造を含む多環芳香族化合物は、Nがない構造と比べ、高いES1、高いET1、小さいΔES1T1を有する。
式(EH-1b)で表される多環芳香族化合物の具体例を以下に示す。
In particular, a polycyclic aromatic compound containing a partial structure represented by formula (EH-1b-N1) has high E S1 , high E T1 and small ΔE S1T1 as compared to a structure without N.
Specific examples of the polycyclic aromatic compound represented by formula (EH-1b) are shown below.

Figure 2024091451000096
Figure 2024091451000096

Figure 2024091451000097
Figure 2024091451000097

Figure 2024091451000098
Figure 2024091451000098

Figure 2024091451000099
Figure 2024091451000099

Figure 2024091451000100
Figure 2024091451000100

Figure 2024091451000101
Figure 2024091451000101

上記のうち、EH-1-1~EH-1-4、EH-1-10、EH-1-21~EH-1-25、EH-1-32、EH-1-33、EH-1-51~EH-1-59、EH-1-61、EH-1-66、EH-1-68、EH-1-71、EH-1-72、EH-1-90、EH-1-94~EH-1-99、EH-1-100、EH-1-101、EH-1-104,EH-1-115、EH-1-117、EH-1-120、EH-1-122、EH-1-123、EH-1-127~EH-1-130が好ましい。 Of the above, EH-1-1 to EH-1-4, EH-1-10, EH-1-21 to EH-1-25, EH-1-32, EH-1-33, EH-1-51 to EH-1-59, EH-1-61, EH-1-66, EH-1-68, EH-1-71, EH-1-72, EH-1-90, EH-1-94 to EH-1-99, EH-1-100, EH-1-101, EH-1-104, EH-1-115, EH-1-117, EH-1-120, EH-1-122, EH-1-123, and EH-1-127 to EH-1-130 are preferred.

[正孔輸送性ホスト材料および電子輸送性ホスト材料の組み合わせ]
正孔輸送性ホスト材料および電子輸送性ホスト材料の組み合わせは、正孔輸送性ホスト材料、電子輸送性ホスト材料およびドーパント材料のHOMO、LUMOおよび最低励起三重項エネルギー準位(ET1)によって選択される。
HOMOおよびLUMOに関しては、正孔輸送性ホスト材料のHOMO(HH)が電子輸送性ホスト材料のHOMO(EH)より浅く、電子輸送性ホスト材料のLUMO(EH)が正孔輸送性ホスト材料のLUMO(HH)より深い組み合わせを選び、より具体的には、HOMO(HH)がHOMO(EH)より0.10eV以上浅く、LUMO(HH)がHOMO(EH)より0.10eV以上深い組み合わせが好ましく、HOMO(HH)がHOMO(EH)より0.20eV以上浅く、LUMO(HH)がHOMO(EH)より0.20eV以上深い組み合わせがより好ましく、HOMO(HH)がHOMO(EH)より0.25eV以上浅く、LUMO(HH)がHOMO(EH)より0.25eV以上深い組み合わせがさらに好ましい。
[Combination of hole-transporting host material and electron-transporting host material]
The combination of a hole-transporting host material and an electron-transporting host material is selected based on the HOMO, LUMO and lowest excited triplet energy level (E T1 ) of the hole-transporting host material, the electron-transporting host material and the dopant material.
Regarding the HOMO and LUMO, a combination is selected in which the HOMO (HH) of the hole-transporting host material is shallower than the HOMO (EH) of the electron-transporting host material, and the LUMO (EH) of the electron-transporting host material is deeper than the LUMO (HH) of the hole-transporting host material. More specifically, the HOMO (HH) is shallower than the HOMO (EH) by 0.10 eV or more, and the LUMO (HH) is deeper than the HOMO (EH). A combination in which the HOMO(HH) is 0.20 eV or more shallower than the HOMO(EH) and the LUMO(HH) is 0.20 eV or more deeper than the HOMO(EH) is more preferable, and a combination in which the HOMO(HH) is 0.25 eV or more shallower than the HOMO(EH) and the LUMO(HH) is 0.25 eV or more deeper than the HOMO(EH) is even more preferable.

正孔輸送性ホスト材料および電子輸送性ホスト材料はエキサイプレックス(exciplex)と呼ばれる会合体を形成する組み合わせであってもよい。エキサイプレックスは、比較的深いLUMO準位をもつ材料と、浅いHOMO準位をもつ材料間との間で形成しやすいことが一般に知られている。正孔輸送性ホスト材料および電子輸送性ホスト材料の相互作用、具体的にはエキサイプレックスを形成しているか否かは、正孔輸送性ホスト材料および電子輸送性ホスト材料のみからなる単層膜を発光層の形成条件と同様にして形成して発光スペクトル(蛍光、りん光スペクトル)を測定し、得られた発光スペクトルを、正孔輸送性ホスト材料および電子輸送性ホスト材料それぞれが単独で示す発光スペクトルとを比較することで判断できる。正孔輸送性ホスト材料および電子輸送性ホスト材料を含む混合膜のスペクトルが、正孔輸送性ホスト材料の膜のスペクトル、および電子輸送性ホスト材料の膜のスペクトルのいずれとも異なる発光波長を示すことにより判断することができる。具体的には、スペクトルのピーク波長が10nm以上異なっていることを指標にすればよい。 The hole transporting host material and the electron transporting host material may be combined to form an association called an exciplex. It is generally known that an exciplex is easily formed between a material having a relatively deep LUMO level and a material having a shallow HOMO level. The interaction between the hole transporting host material and the electron transporting host material, specifically, whether or not an exciplex is formed, can be determined by forming a single layer film consisting of only the hole transporting host material and the electron transporting host material under the same conditions as those for forming the light-emitting layer, measuring the emission spectrum (fluorescence spectrum, phosphorescence spectrum), and comparing the obtained emission spectrum with the emission spectrum shown by each of the hole transporting host material and the electron transporting host material alone. It can be determined by the spectrum of the mixed film containing the hole transporting host material and the electron transporting host material showing an emission wavelength different from both the spectrum of the film of the hole transporting host material and the spectrum of the film of the electron transporting host material. Specifically, it is sufficient to use the difference in the peak wavelength of the spectrum of 10 nm or more as an indicator.

エキサイプレックスを形成しない正孔輸送性ホスト材料および電子輸送性ホスト材料の組み合わせの具体例としては以下の組み合わせをあげることができる。前記のHOMO、LUMOおよびET1の物性値を満たすために、正孔輸送性ホスト材料においては、カルバゾール、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、トリアリールアミン、インドロカルバゾールおよびベンゾオキサジノフェノキサジンを部分構造として有する化合物が好ましく、カルバゾール、ジベンゾフランおよびジベンゾチオフェンを部分構造として有する化合物がより好ましく、カルバゾールを部分構造として有する化合物がさらに好ましい。同様に、電子輸送性ホスト材料においては、ピリジン、トリアジン、ホスフィンオキシド、ベンゾフロピリジンおよびジベンゾオキサシリンを部分構造として有する化合物が好ましく、トリアジン、ホスフィンオキシド、ベンゾフロピリジンおよびジベンゾオキサシリンを部分構造として有する化合物がより好ましく、トリアジンを有する化合物がさらに好ましい。 Specific examples of the combination of a hole transporting host material and an electron transporting host material that do not form an exciplex include the following combinations. In order to satisfy the above-mentioned physical values of HOMO, LUMO, and E T1 , the hole transporting host material is preferably a compound having carbazole, dibenzofuran, dibenzothiophene, triarylamine, indolocarbazole, and benzoxazinophenoxazine as a partial structure, more preferably a compound having carbazole, dibenzofuran, and dibenzothiophene as a partial structure, and even more preferably a compound having carbazole as a partial structure. Similarly, the electron transporting host material is preferably a compound having pyridine, triazine, phosphine oxide, benzofuropyridine, and dibenzoxasiline as a partial structure, more preferably a compound having triazine, phosphine oxide, benzofuropyridine, and dibenzoxasiline as a partial structure, and even more preferably a compound having triazine.

より具体的には、正孔輸送性ホスト材料は、HH-1-1、HH-1-2、HH-1-4~HH-1-12、HH-1-17、HH-1-18、HH-1-20~HH-1-24、HH-1-82、HH-1-84~HH-1-89、HH-1-91、HH-1-92およびHH-1-106~HH-1-108からなる群より選択されることが好ましく、電子輸送性ホスト材料は、EH-1-1~EH-1-4、EH-1-10、EH-1-21~EH-1-25、EH-1-32、EH-1-33、EH-1-51~EH-1-59、EH-1-61、EH-1-71、EH-1-72、EH-1-90、EH-1-100、EH-1-101、EH-1-104、EH-1-117、EH-1-120、EH-1-122、EH-1-123、およびEH-1-127~EH-1-130からなる群より選択されることが好ましい。組み合わせとして好ましい例としては、化合物HH-1-1および化合物EH-1-22、化合物HH-1-1および化合物EH-1-23、化合物HH-1-1および化合物EH-1-24、化合物HH-1-2および化合物EH-1-22、化合物HH-1-2および化合物EH-1-23、化合物HH-1-2および化合物EH-1-24、または化合物HH-1-1および化合物EH-1-128があげられる。 More specifically, the hole-transporting host material is preferably selected from the group consisting of HH-1-1, HH-1-2, HH-1-4 to HH-1-12, HH-1-17, HH-1-18, HH-1-20 to HH-1-24, HH-1-82, HH-1-84 to HH-1-89, HH-1-91, HH-1-92 and HH-1-106 to HH-1-108, and the electron-transporting host material is preferably selected from the group consisting of EH-1-1 to EH-1-4, EH -1-10, EH-1-21 to EH-1-25, EH-1-32, EH-1-33, EH-1-51 to EH-1-59, EH-1-61, EH-1-71, EH-1-72, EH-1-90, EH-1-100, EH-1-101, EH-1-104, EH-1-117, EH-1-120, EH-1-122, EH-1-123, and EH-1-127 to EH-1-130. Preferred examples of combinations include compound HH-1-1 and compound EH-1-22, compound HH-1-1 and compound EH-1-23, compound HH-1-1 and compound EH-1-24, compound HH-1-2 and compound EH-1-22, compound HH-1-2 and compound EH-1-23, compound HH-1-2 and compound EH-1-24, or compound HH-1-1 and compound EH-1-128.

エキサイプレックスを形成する正孔輸送性ホスト材料および電子輸送性ホスト材料の組み合わせの具体例としては以下の組み合わせをあげることができる。前記、HOMO、LUMOおよびET1の物性値を満たすために、正孔輸送性ホスト材料においては、カルバゾール、トリアリールアミン、インドロカルバゾールおよびベンゾオキサジノフェノキサジンを部分構造として有する化合物が好ましく、トリアリールアミン、インドロカルバゾールおよびベンゾオキサジノフェノキサジンを部分構造として有する化合物がより好ましく、トリアリールアミンを部分構造として有する化合物がさらに好ましい。同様に、電子輸送性ホスト材料においては、ピリジン、トリアジン、ホスフィンオキシドおよびベンゾフロピリジンを部分構造として有する化合物が好ましく、トリアジン、ホスフィンオキシド、ベンゾフロピリジンおよびジベンゾオキサシリンを部分構造として有する化合物がより好ましく、ホスフィンオキシドおよびトリアジンを有する化合物がさらに好ましい。 Specific examples of the combination of the hole transporting host material and the electron transporting host material forming an exciplex include the following combinations. In order to satisfy the above-mentioned physical property values of HOMO, LUMO, and E T1 , the hole transporting host material is preferably a compound having carbazole, triarylamine, indolocarbazole, and benzoxazinophenoxazine as a partial structure, more preferably a compound having triarylamine, indolocarbazole, and benzoxazinophenoxazine as a partial structure, and even more preferably a compound having triarylamine as a partial structure. Similarly, the electron transporting host material is preferably a compound having pyridine, triazine, phosphine oxide, and benzofuropyridine as a partial structure, more preferably a compound having triazine, phosphine oxide, benzofuropyridine, and dibenzoxasiline as a partial structure, and even more preferably a compound having phosphine oxide and triazine.

より具体的には、正孔輸送性ホスト材料は、HH-1-1、HH-1-2、HH-1-11、HH-1-12、HH-1-17、HH-1-18、HH-1-23、HH-1-24、およびHH-1-115からなる群より選択されることが好ましく、電子輸送性ホスト材料は、EH-1-1~EH-1-4、EH-1-21~EH-1-25、EH-1-51~EH-1-57、EH-1-59、EH-1-66、EH-1-68、EH-1-90、EH-1-94、EH-1-99、EH-1-100、EH-1-101、EH-1-104、EH-1-117、EH-1-120、EH-1-122、EH-1-123、およびEH-1-127~EH-1-130からなる群より選択されることが好ましい。組み合わせとして好ましい例としては、化合物HH-1-1および化合物EH-1-21、化合物HH-1-2および化合物EH-1-21、化合物HH-1-12および化合物EH-1-94、化合物HH-1-12および化合物EH-1-117、化合物HH-1-1および化合物EH-1-130、化合物HH-1-33および化合物EH-1-117、化合物HH-1-48および化合物EH-1-117、化合物HH-1-49および化合物EH-1-117、または化合物HH-1-115および化合物EH-1-99があげられる。 More specifically, the hole-transporting host material is preferably selected from the group consisting of HH-1-1, HH-1-2, HH-1-11, HH-1-12, HH-1-17, HH-1-18, HH-1-23, HH-1-24, and HH-1-115, and the electron-transporting host material is preferably selected from the group consisting of EH-1-1 to EH-1-4, EH-1-21 to EH-1-25, and EH-1-5. It is preferable that the compound is selected from the group consisting of EH-1-127 to EH-1-130. Preferred examples of combinations include compound HH-1-1 and compound EH-1-21, compound HH-1-2 and compound EH-1-21, compound HH-1-12 and compound EH-1-94, compound HH-1-12 and compound EH-1-117, compound HH-1-1 and compound EH-1-130, compound HH-1-33 and compound EH-1-117, compound HH-1-48 and compound EH-1-117, compound HH-1-49 and compound EH-1-117, or compound HH-1-115 and compound EH-1-99.

その他、具体的な正孔輸送性ホスト材料と電子輸送性ホスト材料との組み合わせについては、Organic Electronics 66(2019)227-24、Advanced.Functional Materials 25(2015)361-366.、Advanced Materials 26(2014)4730-4734.、ACS Applied Materials and Interfaces 8(2016)32984-32991.、ACS Applied Materials and Interfaces 2016,8,9806-9810、ACS Applied Materials and Interfaces 2016,8,32984-32991、Journal of Materials Chemisty C,2018,6,8784-8792、Angewante Chemie International Edition.2018,57,12380-12384、Advanced Functional Materials,24,2014,3970,Advanced Materials,26,2014,5684、Synthetic Metals,201,2015,49、およびNature Photonics,16,212-218(2022)などの記載を参照することができる。 Other specific combinations of hole-transporting host materials and electron-transporting host materials are described in Organic Electronics 66 (2019) 227-24, Advanced. Functional Materials 25 (2015) 361-366, Advanced Materials 26 (2014) 4730-4734, and ACS Applied Materials and Interfaces 8 (2016) 32984-32991. , ACS Applied Materials and Interfaces 2016, 8, 9806-9810, ACS Applied Materials and Interfaces 2016, 8, 32984-32991, Journal of Materials Chemistry C, 2018, 6, 8784-8792, Angewante Chemie International Edition. 2018, 57, 12380-12384, Advanced Functional Materials, 24, 2014, 3970, Advanced Materials, 26, 2014, 5684, Synthetic Metals, 201, 2015, 49, and Nature Photonics, 16, 212-218 (2022) can be referenced.

<ドーパント材料>
本発明の多環芳香族化合物以外で、使用することができるドーパント材料としては、既知の化合物を用いることができ、所望の発光色に応じて様々な材料の中から選択することができる。具体的には、例えば、フェナントレン、アントラセン、ピレン、テトラセン、ペンタセン、ペリレン、ナフトピレン、ジベンゾピレン、ルブレンおよびクリセンなどの縮合環誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、ベンゾトリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、ピラゾリン誘導体、スチルベン誘導体、チオフェン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、ビススチリルアントラセン誘導体やジスチリルベンゼン誘導体などのビススチリル誘導体(特開平1-245087号公報)、ビススチリルアリーレン誘導体(特開平2-247278号公報)、ジアザインダセン誘導体、フラン誘導体、ベンゾフラン誘導体、フェニルイソベンゾフラン、ジメシチルイソベンゾフラン、ジ(2-メチルフェニル)イソベンゾフラン、ジ(2-トリフルオロメチルフェニル)イソベンゾフラン、フェニルイソベンゾフランなどのイソベンゾフラン誘導体、ジベンゾフラン誘導体、7-ジアルキルアミノクマリン誘導体、7-ピペリジノクマリン誘導体、7-ヒドロキシクマリン誘導体、7-メトキシクマリン誘導体、7-アセトキシクマリン誘導体、3-ベンゾチアゾリルクマリン誘導体、3-ベンゾイミダゾリルクマリン誘導体、3-ベンゾオキサゾリルクマリン誘導体などのクマリン誘導体、ジシアノメチレンピラン誘導体、ジシアノメチレンチオピラン誘導体、ポリメチン誘導体、シアニン誘導体、オキソベンゾアントラセン誘導体、キサンテン誘導体、ローダミン誘導体、フルオレセイン誘導体、ピリリウム誘導体、カルボスチリル誘導体、アクリジン誘導体、オキサジン誘導体、フェニレンオキサイド誘導体、キナクリドン誘導体、キナゾリン誘導体、ピロロピリジン誘導体、フロピリジン誘導体、1,2,5-チアジアゾロピレン誘導体、ピロメテン誘導体、ペリノン誘導体、ピロロピロール誘導体、スクアリリウム誘導体、ビオラントロン誘導体、フェナジン誘導体、アクリドン誘導体、デアザフラビン誘導体、フルオレン誘導体およびベンゾフルオレン誘導体などがあげられる。
<Dopant Material>
As a dopant material that can be used other than the polycyclic aromatic compound of the present invention, a known compound can be used, and can be selected from various materials according to the desired emission color.Specific examples of the dopant material include condensed ring derivatives such as phenanthrene, anthracene, pyrene, tetracene, pentacene, perylene, naphthopyrene, dibenzopyrene, rubrene, and chrysene, benzoxazole derivatives, benzothiazole derivatives, benzimidazole derivatives, benzotriazole derivatives, oxazole derivatives, oxadiazole derivatives, thiazole derivatives, imidazole derivatives, thiadiazole derivatives, triazole derivatives, pyrazoline derivatives, stilbene derivatives, thiophene derivatives, and tetraphenylbutadiene. derivatives, cyclopentadiene derivatives, bisstyryl derivatives such as bisstyrylanthracene derivatives and distyrylbenzene derivatives (JP Patent Publication No. 245087/1999), bisstyrylarylene derivatives (JP Patent Publication No. 247278/1990), diazaindacene derivatives, furan derivatives, benzofuran derivatives, isobenzofuran derivatives such as phenylisobenzofuran, dimesitylisobenzofuran, di(2-methylphenyl)isobenzofuran, di(2-trifluoromethylphenyl)isobenzofuran, and phenylisobenzofuran coumarin derivatives such as dibenzofuran derivatives, 7-dialkylaminocoumarin derivatives, 7-piperidinocoumarin derivatives, 7-hydroxycoumarin derivatives, 7-methoxycoumarin derivatives, 7-acetoxycoumarin derivatives, 3-benzothiazolylcoumarin derivatives, 3-benzimidazolylcoumarin derivatives, and 3-benzoxazolylcoumarin derivatives, dicyanomethylenepyran derivatives, dicyanomethylenethiopyran derivatives, polymethine derivatives, cyanine derivatives, oxobenzoanthracene derivatives, xanthene derivatives, rhodamine derivatives, conductors, fluorescein derivatives, pyrylium derivatives, carbostyril derivatives, acridine derivatives, oxazine derivatives, phenylene oxide derivatives, quinacridone derivatives, quinazoline derivatives, pyrrolopyridine derivatives, furopyridine derivatives, 1,2,5-thiadiazolopyrene derivatives, pyrromethene derivatives, perinone derivatives, pyrrolopyrrole derivatives, squarylium derivatives, violanthrone derivatives, phenazine derivatives, acridone derivatives, deazaflavin derivatives, fluorene derivatives and benzofluorene derivatives.

ドーパント材料としては、国際公開第2015/102118号、国際公開第2020/162600号、特開2021-077890号公報の段落0097~0269等に記載のホウ素を含む多環芳香族化合物を用いることも好ましい。 As the dopant material, it is also preferable to use a boron-containing polycyclic aromatic compound as described in WO 2015/102118, WO 2020/162600, and paragraphs 0097 to 0269 of JP 2021-077890, etc.

<アシスティングドーパント(熱活性型遅延蛍光体またはりん光材料)>
発光層は、エミッティングドーパントおよびホスト材料とともにアシスティングドーパントを含んでいることも好ましい。アシスティングドーパントとしては熱活性型遅延蛍光体またはりん光材料が好ましい。本発明の多環芳香族化合物は、TAF素子またはPSF素子においては、エミッティングドーパントとして好ましく用いることができる。
<Assisting dopant (thermally activated delayed fluorescent material or phosphorescent material)>
The light-emitting layer preferably contains an assisting dopant together with the emitting dopant and the host material. The assisting dopant is preferably a thermally activated delayed fluorescent material or a phosphorescent material. The polycyclic aromatic compound of the present invention can be preferably used as an emitting dopant in a TAF element or a PSF element.

本態様において、ホスト化合物としては、公知のものを用いることができ、例えばカルバゾール環およびフラン環の少なくとも一方を有する化合物をあげることができ、中でも、フラニルおよびカルバゾリルの少なくとも一方と、アリーレンおよびヘテロアリーレンの少なくとも一方とが結合した化合物を用いることが好ましい。具体例として、mCP(1,3-ビス(N-カルバゾール-9-イル)ベンゼン)やmCBP(3,3’-ジ(9H-カルバゾール-9-イル)-1,1’-ビフェニル)、ならびに、化合物HH-1-115およびEH-1-99などがあげられる。また、ホスト化合物にTADF活性な化合物を用いてもよい。
本態様においては、ホストとして正孔輸送性ホスト材料と電子輸送性ホスト材料との組み合わせを用いることも好ましい。
In this embodiment, known host compounds can be used, for example compounds having at least one of a carbazole ring and a furan ring, and among these, it is preferable to use a compound in which at least one of furanyl and carbazolyl is bonded to at least one of arylene and heteroarylene. Specific examples include mCP (1,3-bis(N-carbazol-9-yl)benzene), mCBP (3,3'-di(9H-carbazol-9-yl)-1,1'-biphenyl), and compounds HH-1-115 and EH-1-99. A compound having TADF activity may also be used as the host compound.
In this embodiment, it is also preferable to use a combination of a hole transporting host material and an electron transporting host material as the host.

ホスト化合物のりん光スペクトルのピーク短波長側の肩より求められる最低励起三重項エネルギー準位E(1,T,Sh)は、発光層内でのTADFの発生を阻害せず促進させる観点から、発光層内において最も高い最低励起三重項エネルギー準位を有するエミッティングドーパントまたはアシスティングドーパントの最低励起三重項エネルギー準位E(2,T,Sh)、E(3,T,Sh)に比べて高いことが好ましく、具体的には、ホスト化合物の最低励起三重項エネルギー準位E(1,T,Sh)はE(2,T,Sh)、E(3,T,Sh)に比べて、0.01eV以上高いことが好ましく、0.03eV以上高いことがより好ましく、0.1eV以上高いことがさらに好ましい。また、ホスト材料の最低励起三重項エネルギー準位Eは2.70eV以上が好ましく、2.73eV以上がより好ましく、2.80eV以上が更に好ましい。 From the viewpoint of promoting the generation of TADF in the light-emitting layer without inhibiting it, the lowest excited triplet energy level E(1,T,Sh) of the emitting dopant or assisting dopant having the highest lowest excited triplet energy level in the light-emitting layer is preferably higher than the lowest excited triplet energy level E(2,T,Sh) or E(3,T,Sh). Specifically, the lowest excited triplet energy level E(1,T,Sh) of the host compound is preferably 0.01 eV or higher, more preferably 0.03 eV or higher, and even more preferably 0.1 eV or higher than E(2,T,Sh) or E(3,T,Sh). The lowest excited triplet energy level E of the host material is preferably 2.70 eV or higher, more preferably 2.73 eV or higher, and even more preferably 2.80 eV or higher.

[熱活性型遅延蛍光体]
「熱活性型遅延蛍光体」とは、熱エネルギーを吸収して最低励起三重項状態から最低励起一重項状態への逆項間交差を起こし、その最低励起一重項状態から放射失活して遅延蛍光を放射しうる化合物のことを意味する。ただし、「熱活性型遅延蛍光」とは、最低励起三重項状態から最低励起一重項状態への励起過程で高次三重項を経るものも含む。例えば、Durham大学 Monkmanらによる論文(NATURE COMMUNICATIONS,7:13680,DOI: 10.1038/ncomms13680)、産業技術総合研究所 細貝らによる論文(Hosokai et al., Sci. Adv. 2017;3: e1603282)、京都大学 佐藤らによる論文(Scientific Reports,7:4820, DOI:10.1038/s41598-017-05007-7)、同じく京都大学 佐藤らによる学会発表(日本化学会第98春季年会、発表番号:2I4-15、DABNAを発光分子として用いた有機電界発光における高効率発光の機構、京都大学大学院工学研究科)、Buiらによるレビュー(DOI:10.3762/bjoc.14.18)、Duanらによるレビュー(DOI:10.1063/1.5143501)、Dingらによるレビュー(DOI:10.1088/1674-4926/42/5/050201)およびXieらによるレビュー(DOI: 10.1002/adom.202002204)などがあげられる。本発明では、対象化合物を含むサンプルについて、300Kで蛍光寿命を測定したとき、遅い蛍光成分が観測されたことをもって該対象化合物が「熱活性型遅延蛍光体」であると判定することとする。ここで、遅い蛍光成分とは、蛍光寿命が0.1μsec以上であるもののことを言う。蛍光寿命の測定は、例えば蛍光寿命測定装置(浜松ホトニクス社製、C11367-01)を用いて行うことができる。
[Thermally activated delayed phosphor]
The term "thermally activated delayed fluorescent material" refers to a compound that absorbs thermal energy, undergoes reverse intersystem crossing from the lowest excited triplet state to the lowest excited singlet state, and then radiatively deactivates from the lowest excited singlet state to emit delayed fluorescence. However, "thermally activated delayed fluorescent material" also includes compounds that undergo higher triplets in the process of excitation from the lowest excited triplet state to the lowest excited singlet state. For example, see the paper by Monkman et al. of Durham University (NATURE COMMUNICATIONS, 7:13680, DOI: 10.1038/ncomms13680), the paper by Hosokai et al. of the National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (Hosokai et al., Sci. Adv. 2017;3: e1603282), the paper by Sato et al. of Kyoto University (Scientific Reports, 7:4820, DOI:10.1038/s41598-017-05007-7), and the paper by Sato et al. of Kyoto University (Scientific Reports, 7:4820, DOI:10.1038/s41598-017-05007-7). Examples of such reviews include a conference presentation by Sato et al. (98th Annual Meeting of the Chemical Society of Japan, Presentation No.: 2I4-15, Mechanism of Highly Efficient Emission in Organic Electroluminescence Using DABNA as an Emitting Molecule, Graduate School of Engineering, Kyoto University), a review by Bui et al. (DOI: 10.3762/bjoc.14.18), a review by Duan et al. (DOI: 10.1063/1.5143501), a review by Ding et al. (DOI: 10.1088/1674-4926/42/5/050201), and a review by Xie et al. (DOI: 10.1002/adom.202002204). In the present invention, when a sample containing the target compound is measured for its fluorescence lifetime at 300K, if a slow fluorescent component is observed, the target compound is determined to be a "thermally activated delayed fluorescent material". Here, the term "slow fluorescent component" refers to a component whose fluorescent lifetime is 0.1 μsec or longer. The fluorescent lifetime can be measured, for example, using a fluorescent lifetime measuring device (manufactured by Hamamatsu Photonics KK, C11367-01).

アシスティングドーパントとしての「熱活性型遅延蛍光体」をさらに含む発光層においては本発明の多環芳香族化合物は、エミッティングドーパントとして機能させることができる。すなわち、「熱活性型遅延蛍光体」は、本発明の多環芳香族化合物の発光をアシストするアシスティングドーパントとして機能させることができる。
本明細書では、熱活性型遅延蛍光体をアシスティングドーパントとして用いる有機電界発光素子を、「TAF素子」(TADF Assisting Fluorescence素子)ということがある。
TAF素子における「ホスト化合物」とは、蛍光スペクトルのピーク短波長側の肩より求められる最低励起一重項エネルギー準位が、アシスティングドーパントとしての熱活性型遅延蛍光体、および、エミッティングドーパントよりも高い化合物のことを意味する。
In the light-emitting layer further containing "thermally activated delayed phosphor" as an assisting dopant, the polycyclic aromatic compound of the present invention can function as an emitting dopant. That is, the "thermally activated delayed phosphor" can function as an assisting dopant that assists the emission of the polycyclic aromatic compound of the present invention.
In this specification, an organic electroluminescent device using a thermally activated delayed fluorescent material as an assisting dopant may be referred to as a "TAF device" (TADF Assisting Fluorescence device).
The "host compound" in the TAF element means a compound whose lowest excited singlet energy level, determined from the shoulder on the short wavelength side of the peak of the fluorescence spectrum, is higher than that of the thermally activated delayed fluorescent material as the assisting dopant and the emitting dopant.

TAF素子で用いる熱活性型遅延蛍光体(TADF化合物)は、ドナーと呼ばれる電子供与性の置換基とアクセプターと呼ばれる電子受容性の置換基を用いて分子内のHOMO(Highest Occupied Molecular Orbital)とLUMO(Lowest Unoccupied Molecular Orbital)を局在化させて、効率的な逆項間交差(reverse intersystem crossing)が起きるようにデザインされた、ドナー-アクセプター型熱活性型遅延蛍光体(D-A型TADF化合物)であることが好ましい。 The thermally activated delayed fluorescent material (TADF compound) used in the TAF element is preferably a donor-acceptor type thermally activated delayed fluorescent material (D-A type TADF compound) designed to localize the HOMO (highest occupied molecular orbital) and LUMO (lowest unoccupied molecular orbital) in the molecule using an electron-donating substituent called a donor and an electron-accepting substituent called an acceptor, thereby causing efficient reverse intersystem crossing.

ここで、本明細書中において「電子供与性の置換基」(ドナー)とは、熱活性型遅延蛍光体分子中でHOMOが局在する置換基および部分構造のことを意味し、「電子受容性の置換基」(アクセプター)とは、熱活性型遅延蛍光体分子中でLUMOが局在する置換基および部分構造のことを意味することとする。 In this specification, the term "electron-donating substituent" (donor) refers to a substituent or partial structure in which the HOMO is localized in the thermally activated delayed phosphor molecule, and the term "electron-accepting substituent" (acceptor) refers to a substituent or partial structure in which the LUMO is localized in the thermally activated delayed phosphor molecule.

一般的に、ドナーやアクセプターを用いた熱活性型遅延蛍光体は、構造に起因してスピン軌道結合(SOC: Spin Orbit Coupling)が大きく、かつ、HOMOとLUMOの交換相互作用が小さくΔES1T1が小さいために、非常に速い逆項間交差速度が得られる。
本発明の多環芳香族化合物をエミッティングドーパントとして、熱活性型遅延蛍光体(TADF材料)をアシスティングドーパントとして用いることにより、高い効率、高い色純度、及び長寿命のいずれかまたは全てを満たす素子を与えることができる。熱活性型遅延蛍光体は、その発光スペクトルが本発明の多環芳香族化合物の吸収スペクトルと少なくとも一部重なる化合物であればよい。本発明の多環芳香族化合物と熱活性型遅延蛍光体とはいずれも同じ層に含まれていてもよく、隣接する層またはその他の近接する層に含まれていてもよい。
In general, thermally activated delayed phosphors using a donor or acceptor have a large spin orbit coupling (SOC) due to their structure, and a small exchange interaction between the HOMO and LUMO, resulting in a small ΔE S1T1 , and therefore a very fast reverse intersystem crossing rate.
By using the polycyclic aromatic compound of the present invention as an emitting dopant and the thermally activated delayed phosphor (TADF material) as an assisting dopant, it is possible to provide an element that satisfies any or all of high efficiency, high color purity, and long life.The thermally activated delayed phosphor can be a compound whose emission spectrum at least partially overlaps with the absorption spectrum of the polycyclic aromatic compound of the present invention.The polycyclic aromatic compound of the present invention and the thermally activated delayed phosphor can both be included in the same layer, or can be included in adjacent layers or other adjacent layers.

TAF素子における熱活性型遅延蛍光体として、例えばドナーおよびアクセプターが直接またはスペーサーを介して結合している化合物を用いることができる。本発明の熱活性型遅延蛍光体に用いられる電子供与性基(ドナー性の構造)および電子受容性基(アクセプター性の構造)としては、例えば、Chemistry of Materials, 2017, 29, 1946-1963に記載の構造を用いることができる。ドナー性の構造としては、カルバゾール、ジメチルカルバゾール、ジ-tert-ブチルカルバゾール、ジメトキシカルバゾール、テトラメチルカルバゾール、ベンゾフルオロカルバゾール、ベンゾチエノカルバゾール、フェニルジヒドロインドロカルバゾール、フェニルビカルバゾール、ビカルバゾール、ターカルバゾール、ジフェニルカルバゾリルアミン、テトラフェニルカルバゾリルジアミン、フェノキサジン、ジヒドロフェナジン、フェノチアジン、ジメチルジヒドロアクリジン、ジフェニルアミン、ビス(tert-ブチルフェニル)アミン、N1-(4-(ジフェニルアミノ)フェニル)-N4,N4-ジフェニルベンゼン-1,4-ジアミン、ジメチルテトラフェニルジヒドロアクリジンジアミン、テトラメチル-ジヒドロ-インデノアクリジンおよびジフェニル-ジヒドロジベンゾアザシリンなどがあげられる。アクセプター性の構造としては、スルホニルジベンゼン、ベンゾフェノン、フェニレンビス(フェニルメタノン)、ベンゾニトリル、イソニコチノニトリル、フタロニトリル、イソフタロニトリル、パラフタロニトリル、ベンゼントリカルボニトリル、トリアゾール、オキサゾール、チアジアゾール、ベンゾチアゾール、ベンゾビス(チアゾール)、ベンゾオキサゾール、ベンゾビス(オキサゾール)、キノリン、ベンゾイミダゾール、ジベンゾキノキサリン、ヘプタアザフェナレン、チオキサントンジオキシド、ジメチルアントラセノン、アントラセンジオン、5H-シクロペンタ[1,2-b:5,4-b’]ジピリジン、フルオレンジカルボニトリル、トリフェニルトリアジン、ピラジンジカルボニトリル、ピリミジン、フェニルピリミジン、メチルピリミジン、ピリジンジカルボニトリル、ジベンゾキノキサリンジカルボニトリル、ビス(フェニルスルホニル)ベンゼン、ジメチルチオキサンテンジオキシド、チアンスレンテトラオキシドおよびトリス(ジメチルフェニル)ボランがあげられる。特に、TAF素子における熱活性型遅延蛍光を有する化合物は、部分構造として、カルバゾール、フェノキサジン、アクリジン、トリアジン、ピリミジン、ピラジン、チオキサンテン、ベンゾニトリル、フタロニトリル、イソフタロニトリル、ジフェニルスルホン、トリアゾール、オキサジアゾール、チアジアゾールおよびベンゾフェノンから選択される少なくとも1つを有する化合物であることが好ましい。 As the thermally activated delayed phosphor in the TAF element, for example, a compound in which a donor and an acceptor are bonded directly or via a spacer can be used. As the electron donor group (donor structure) and the electron acceptor group (acceptor structure) used in the thermally activated delayed phosphor of the present invention, for example, the structures described in Chemistry of Materials, 2017, 29, 1946-1963 can be used. Examples of the donor structure include carbazole, dimethylcarbazole, di-tert-butylcarbazole, dimethoxycarbazole, tetramethylcarbazole, benzofluorocarbazole, benzothienocarbazole, phenyldihydroindolocarbazole, phenylbicarbazole, bicarbazole, tercarbazole, diphenylcarbazolylamine, tetraphenylcarbazolyldiamine, phenoxazine, dihydrophenazine, phenothiazine, dimethyldihydroacridine, diphenylamine, bis(tert-butylphenyl)amine, N1-(4-(diphenylamino)phenyl)-N4,N4-diphenylbenzene-1,4-diamine, dimethyltetraphenyldihydroacridinediamine, tetramethyl-dihydro-indenoacridine, and diphenyl-dihydrodibenzoazasiline. Examples of the acceptor structure include sulfonyldibenzene, benzophenone, phenylenebis(phenylmethanone), benzonitrile, isonicotinonitrile, phthalonitrile, isophthalonitrile, paraphthalonitrile, benzenetricarbonitrile, triazole, oxazole, thiadiazole, benzothiazole, benzobis(thiazole), benzoxazole, benzobis(oxazole), quinoline, benzimidazole, dibenzoquinoxaline, heptaazaphenalene, thioxanthone dioxide, dimethylanthracenone, anthracenedione, 5H-cyclopenta[1,2-b:5,4-b']dipyridine, fluorene dicarbonitrile, triphenyltriazine, pyrazine dicarbonitrile, pyrimidine, phenylpyrimidine, methylpyrimidine, pyridine dicarbonitrile, dibenzoquinoxaline dicarbonitrile, bis(phenylsulfonyl)benzene, dimethylthioxanthene dioxide, thianthrene tetraoxide, and tris(dimethylphenyl)borane. In particular, the compound having thermally activated delayed fluorescence in the TAF element is preferably a compound having at least one partial structure selected from carbazole, phenoxazine, acridine, triazine, pyrimidine, pyrazine, thioxanthene, benzonitrile, phthalonitrile, isophthalonitrile, diphenylsulfone, triazole, oxadiazole, thiadiazole, and benzophenone.

TAF素子における発光層のアシスティングドーパントとして用いる化合物は、熱活性型遅延蛍光体であって、その発光スペクトルがエミッティングドーパントの吸収ピークと少なくとも一部重なる化合物であることが好ましい。 The compound used as the assisting dopant in the light-emitting layer of the TAF element is preferably a thermally activated delayed phosphor whose emission spectrum at least partially overlaps with the absorption peak of the emitting dopant.

[りん光材料]
発光層においては、アシスティングドーパントとしてりん光材料を用いてもよい。本明細書において、りん光材料をアシスティングドーパントとして用いる有機電界発光素子をりん光アシスト素子:りん光増感蛍光(phosphor-sensitized fluorescent)素子、PSF素子ということがある。りん光材料は金属原子による分子内スピン-軌道相互作用(重原子効果)を利用し、励起三重項状態からの発光を得る。このようなりん光材料としては、例えば、発光性金属錯体を用いることができる。発光性金属錯体としては、例えば下記式(B-1)および下記式(B-2)で表される化合物があげられる。
[Phosphorescent materials]
In the light-emitting layer, a phosphorescent material may be used as an assisting dopant. In this specification, an organic electroluminescent device using a phosphorescent material as an assisting dopant may be referred to as a phosphorescence-assisted element, phosphor-sensitized fluorescent element, or PSF element. Phosphorescent materials utilize the intramolecular spin-orbit interaction (heavy atom effect) of metal atoms to obtain light emission from an excited triplet state. As such phosphorescent materials, for example, luminescent metal complexes can be used. As luminescent metal complexes, for example, compounds represented by the following formula (B-1) and the following formula (B-2) can be used.

Figure 2024091451000102
Figure 2024091451000102

式(B-1)において、Mは、Ir、Pt、Au、Eu、Ru、Re、AgおよびCuからなる群から選択される少なくとも1種であり、nは1~3の整数であり、「X-Y」はそれぞれ独立して二座の配位子である。
式(B-2)において、Mは、Pt、ReおよびCuからなる群から選択される少なくとも1種であり、「W-X-Y-Z」は四座の配位子である。
式(B-1)において、効率と寿命の観点から、MはIrが好ましく、nは3が好ましい。
式(B-2)において、効率と寿命の観点からMはPtが好ましい。
式(B-1)における配位子(X-Y)は、以下からなる群から選択された少なくとも1つの配位子を有する。式(B-2)における配位子(W-X-Y-Z)は、以下からなる群から選択される少なくとも1つの配位子を一部として有する。
In formula (B-1), M is at least one selected from the group consisting of Ir, Pt, Au, Eu, Ru, Re, Ag, and Cu, n is an integer of 1 to 3, and each "X-Y" is independently a bidentate ligand.
In formula (B-2), M is at least one selected from the group consisting of Pt, Re and Cu, and "W-X-Y-Z" is a tetradentate ligand.
In formula (B-1), M is preferably Ir and n is preferably 3, from the viewpoints of efficiency and life.
In the formula (B-2), M is preferably Pt from the viewpoints of efficiency and life.
The ligand (X-Y) in formula (B-1) has at least one ligand selected from the group consisting of the following: The ligand (W-X-Y-Z) in formula (B-2) has at least one ligand selected from the group consisting of the following as a part thereof:

Figure 2024091451000103
Figure 2024091451000103

式中、
---において中心金属Mと結合し、
Yは、それぞれ独立して、BRe、NRe、PRe、O、S、Se、C=O、S=O、SO2、CRef、SiRef、またはGeRefであり
環における芳香族炭素C-Hは、それぞれ独立して、Nに置換されてもよく、
eおよびRfは、任意に縮合または結合して環を形成してもよく、
a、Rb、Rc、およびRdは、それぞれ独立して、無置換または1~置換可能な最大数まで置換してもよく、
a、Rb、Rc、Rd、Re、およびRfが、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン化物、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルケニル、アリール、ヘテロアリール、ニトリル、イソニトリル、スルファニル、または、これらの組み合わせであり、
ただし、Ra、Rb、Rc、およびRdにおける任意の2つの隣接する置換基が縮合または結合して環を形成するか、または多座リガンドを形成してもよい。
In the formula,
--- is bonded to the central metal M,
Each Y is independently BR e , NR e , PR e , O, S, Se, C═O, S═O, SO2, CR e R f , SiR e R f , or GeR e R f , and each aromatic carbon C—H in the ring may be independently replaced by N;
R e and R f may be optionally fused or joined to form a ring;
R a , R b , R c , and R d are each independently unsubstituted or substituted with from 1 to the maximum number of substituents possible;
R , R, R , R , R , R , and R are each independently hydrogen, deuterium, halide, alkyl, cycloalkyl, heteroalkyl, alkoxy, aryloxy, amino, silyl, alkenyl, cycloalkenyl, heteroalkenyl, aryl, heteroaryl, nitrile, isonitrile, sulfanyl, or combinations thereof;
However, any two adjacent substituents in R a , R b , R c , and R d may be fused or linked to form a ring or to form a multidentate ligand.

式(B-1)で表される化合物としては、例えば、Ir(ppy)3、Ir(ppy)2(acac)、Ir(mppy)3、Ir(PPy)2(m-bppy)、BtpIr(acac)、Ir(btp)2(acac)、Ir(2-phq)3、Hex-Ir(phq)3、Ir(fbi)2(acac)、fac-Tris(2-(3-p-xylyl)phenyl)pyridine iridium(III)、Eu(dbm)3(Phen)、Ir(piq)3、Ir(piq)2(acac)、Ir(Fliq)2(acac)、Ir(Flq)2(acac)、Ru(dtb-bpy)3・2(PF6)、Ir(2-phq)3、Ir(BT)2(acac)、Ir(DMP)3、Ir(Mphq)3IR(phq)2tpy、fac-Ir(ppy)2Pc、Ir(dp)PQ2、Ir(Dpm)(Piq)2、Hex-Ir(piq)2(acac)、Hex-Ir(piq)3、Ir(dmpq)3、Ir(dmpq)2(acac)、FPQIrpicなどがあげられる。 Examples of the compound represented by formula (B-1) include Ir(ppy) 3 , Ir(ppy) 2 (acac), Ir(mppy) 3 , Ir(PPy) 2 (m-bppy), BtpIr(acac), Ir(btp) 2 (acac), Ir(2-phq) 3 , Hex-Ir(phq) 3 , Ir(fbi) 2 (acac), fac-Tris(2-(3-p-xylyl)phenyl)pyridine iridium(III), Eu(dbm) 3 (Phen), Ir(piq) 3 , Ir(piq) 2 (acac), and Ir(Fliq) 2 (acac), Ir(Flq) 2 (acac), Ru(dtb-bpy) 3.2 ( PF6 ), Ir(2-phq) 3 , Ir(BT) 2 (acac), Ir(DMP) 3 , Ir(Mphq) 3IR (phq)2tpy, fac-Ir(ppy)2Pc, Ir(dp) PQ2 , Ir(Dpm)(Piq) 2 , Hex-Ir (piq)2 (acac), Hex-Ir(piq)3, Ir(dmpq)3, Ir(dmpq)2 ( acac ) , and FPQIrpic.

式(B-1)で表される化合物としては、他には、例えば以下の化合物があげられる。

Figure 2024091451000104
Other examples of the compound represented by formula (B-1) include the following compounds:
Figure 2024091451000104

Figure 2024091451000105
Figure 2024091451000105

Figure 2024091451000106
Figure 2024091451000106

また、特開2006-089398号公報、特開2006-080419号公報、特開2005-298483号公報、特開2005-097263号公報、および特開2004-111379号公報、米国特許出願公開第2019/0051845号明細書などに記載されたイリジウム錯体、または、Advanced Materials, 26: 7116-7121、NPG Asia Materials 13, 53 (2021)、Applied Physics Letters, 117, 253301 (2020)、Light-Emitting Diode - An Outlook On the Empirical Features and Its Recent Technological Advancements, Chapter 5に記載された白金錯体を用いてもよい。 In addition, iridium complexes described in JP 2006-089398 A, JP 2006-080419 A, JP 2005-298483 A, JP 2005-097263 A, and JP 2004-111379 A, U.S. Patent Application Publication No. 2019/0051845, etc., or platinum complexes described in Advanced Materials, 26: 7116-7121, NPG Asia Materials 13, 53 (2021), Applied Physics Letters, 117, 253301 (2020), and Light-Emitting Diode - An Outlook On the Empirical Features and Its Recent Technological Advancements, Chapter 5 may be used.

2-1-6.有機電界発光素子における電子注入層、電子輸送層
電子注入層107は、陰極108から移動してくる電子を、効率よく発光層105内または電子輸送層106内に注入する役割を果たす。電子輸送層106は、陰極108から注入された電子または陰極108から電子注入層107を介して注入された電子を、効率よく発光層105に輸送する役割を果たす。電子輸送層106および電子注入層107は、それぞれ、電子輸送・注入材料の一種または二種以上を積層、混合するか、電子輸送・注入材料と高分子結着剤の混合物により形成される。
2-1-6. Electron Injection Layer and Electron Transport Layer in Organic Electroluminescent Device The electron injection layer 107 plays a role of efficiently injecting electrons moving from the cathode 108 into the light emitting layer 105 or the electron transport layer 106. The electron transport layer 106 plays a role of efficiently transporting electrons injected from the cathode 108 or electrons injected from the cathode 108 via the electron injection layer 107 to the light emitting layer 105. The electron transport layer 106 and the electron injection layer 107 are each formed by laminating or mixing one or more types of electron transport/injection materials, or by a mixture of an electron transport/injection material and a polymer binder.

電子注入・輸送層とは、陰極から電子が注入され、さらに電子を輸送することをつかさどる層であり、電子注入効率が高く、注入された電子を効率よく輸送することが望ましい。そのためには電子親和力が大きく、しかも電子移動度が大きく、さらに安定性に優れ、トラップとなる不純物が製造時および使用時に発生しにくい物質であることが好ましい。しかしながら、正孔と電子の輸送バランスを考えた場合に、陽極からの正孔が再結合せずに陰極側へ流れるのを効率よく阻止できる役割を主に果たす場合には、電子輸送能力がそれ程高くなくても、発光効率を向上させる効果は電子輸送能力が高い材料と同等に有する。したがって、本実施形態における電子注入・輸送層は、正孔の移動を効率よく阻止できる層の機能も含まれてもよい。 The electron injection/transport layer is a layer that is responsible for injecting electrons from the cathode and transporting the electrons. It is desirable for the electron injection layer to have a high electron injection efficiency and efficiently transport the injected electrons. For this purpose, it is preferable for the material to have a large electron affinity, a large electron mobility, and excellent stability, and to be a material that is unlikely to generate impurities that become traps during manufacture and use. However, when considering the balance between the transport of holes and electrons, if the material mainly plays a role in efficiently preventing holes from the anode from flowing to the cathode without recombining, even if the electron transport ability is not that high, it has the effect of improving the luminous efficiency equivalent to a material with a high electron transport ability. Therefore, the electron injection/transport layer in this embodiment may also include the function of a layer that can efficiently block the movement of holes.

電子輸送層106または電子注入層107を形成する材料(電子輸送材料)としては、光導電材料において電子伝達化合物として従来から慣用されている化合物、有機EL素子の電子注入層および電子輸送層に使用されている公知の化合物の中から任意に選択して用いることができる。 The material (electron transport material) forming the electron transport layer 106 or the electron injection layer 107 can be arbitrarily selected from compounds conventionally used as electron transport compounds in photoconductive materials and known compounds used in the electron injection layer and electron transport layer of organic EL elements.

電子輸送層または電子注入層に用いられる材料としては、炭素、水素、酸素、硫黄、ケイ素およびリンの中から選ばれる一種以上の原子で構成される芳香族環または複素芳香族環からなる化合物、ピロール誘導体およびその縮合環誘導体および電子受容性窒素を有する金属錯体の中から選ばれる少なくとも一種を含有することが好ましい。具体的には、ナフタレン、アントラセンなどの縮合環系芳香族環誘導体、4,4'-ビス(ジフェニルエテニル)ビフェニルに代表されるスチリル系芳香族環誘導体、ペリノン誘導体、クマリン誘導体、ナフタルイミド誘導体、アントラキノンやジフェノキノンなどのキノン誘導体、ホスフィンオキサイド誘導体、アリールニトリル誘導体およびインドール誘導体などがあげられる。電子受容性窒素を有する金属錯体としては、例えば、ヒドロキシフェニルオキサゾール錯体などのヒドロキシアゾール錯体、アゾメチン錯体、トロポロン金属錯体、フラボノール金属錯体およびベンゾキノリン金属錯体などがあげられる。これらの材料は単独でも用いられるが、異なる材料と混合して使用しても構わない。 Materials used in the electron transport layer or electron injection layer preferably contain at least one selected from compounds consisting of aromatic rings or heteroaromatic rings composed of one or more atoms selected from carbon, hydrogen, oxygen, sulfur, silicon, and phosphorus, pyrrole derivatives and their condensed ring derivatives, and metal complexes having electron-accepting nitrogen. Specific examples include condensed ring aromatic ring derivatives such as naphthalene and anthracene, styryl aromatic ring derivatives such as 4,4'-bis(diphenylethenyl)biphenyl, perinone derivatives, coumarin derivatives, naphthalimide derivatives, quinone derivatives such as anthraquinone and diphenoquinone, phosphine oxide derivatives, arylnitrile derivatives, and indole derivatives. Metal complexes having electron-accepting nitrogen include, for example, hydroxyazole complexes such as hydroxyphenyloxazole complexes, azomethine complexes, tropolone metal complexes, flavonol metal complexes, and benzoquinoline metal complexes. These materials can be used alone or in combination with different materials.

また、他の電子伝達化合物の具体例として、ピリジン誘導体、ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体、フェナントロリン誘導体、ペリノン誘導体、クマリン誘導体、ナフタルイミド誘導体、アントラキノン誘導体、ジフェノキノン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、ペリレン誘導体、オキサジアゾール誘導体(1,3-ビス[(4-t-ブチルフェニル)1,3,4-オキサジアゾリル]フェニレンなど)、チオフェン誘導体、トリアゾール誘導体(N-ナフチル-2,5-ジフェニル-1,3,4-トリアゾールなど)、チアジアゾール誘導体、オキシン誘導体の金属錯体、キノリノール系金属錯体、キノキサリン誘導体、キノキサリン誘導体のポリマー、ベンザゾール類化合物、ガリウム錯体、ピラゾール誘導体、パーフルオロ化フェニレン誘導体、トリアジン誘導体、ピラジン誘導体、ベンゾキノリン誘導体(2,2'-ビス(ベンゾ[h]キノリン-2-イル)-9,9'-スピロビフルオレンなど)、イミダゾピリジン誘導体、ボラン誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体(トリス(N-フェニルベンゾイミダゾール-2-イル)ベンゼンなど)、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、キノリン誘導体、テルピリジンなどのオリゴピリジン誘導体、ビピリジン誘導体、テルピリジン誘導体(1,3-ビス(2,2’:6’,2”-テルピリジン-4'-イル)ベンゼンなど)、ナフチリジン誘導体(ビス(1-ナフチル)-4-(1,8-ナフチリジン-2-イル)フェニルホスフィンオキサイドなど)、アルダジン誘導体、カルバゾール誘導体、インドール誘導体、ホスフィンオキサイド誘導体、ビススチリル誘導体などがあげられる。 Specific examples of other electron transport compounds include pyridine derivatives, naphthalene derivatives, anthracene derivatives, phenanthroline derivatives, perinone derivatives, coumarin derivatives, naphthalimide derivatives, anthraquinone derivatives, diphenoquinone derivatives, diphenylquinone derivatives, perylene derivatives, oxadiazole derivatives (such as 1,3-bis[(4-t-butylphenyl)1,3,4-oxadiazolyl]phenylene), thiophene derivatives, triazole derivatives (such as N-naphthyl-2,5-diphenyl-1,3,4-triazole), thiadiazole derivatives, metal complexes of oxine derivatives, quinolinol-based metal complexes, quinoxaline derivatives, polymers of quinoxaline derivatives, benzazole compounds, gallium complexes, pyrazole derivatives, perfluorinated phenylene derivatives, triazine derivatives, and pyrazine. Derivatives, benzoquinoline derivatives (such as 2,2'-bis(benzo[h]quinolin-2-yl)-9,9'-spirobifluorene), imidazopyridine derivatives, borane derivatives, benzimidazole derivatives (such as tris(N-phenylbenzimidazol-2-yl)benzene), benzoxazole derivatives, benzothiazole derivatives, quinoline derivatives, oligopyridine derivatives such as terpyridine, bipyridine derivatives, terpyridine derivatives (such as 1,3-bis(2,2':6',2"-terpyridin-4'-yl)benzene), naphthyridine derivatives (such as bis(1-naphthyl)-4-(1,8-naphthyridin-2-yl)phenylphosphine oxide), aldazine derivatives, carbazole derivatives, indole derivatives, phosphine oxide derivatives, and bisstyryl derivatives.

また、電子受容性窒素を有する金属錯体を用いることもでき、例えば、キノリノール系金属錯体やヒドロキシフェニルオキサゾール錯体などのヒドロキシアゾール錯体、アゾメチン錯体、トロポロン金属錯体、フラボノール金属錯体およびベンゾキノリン金属錯体などがあげられる。 Metal complexes having an electron-accepting nitrogen can also be used, such as quinolinol metal complexes, hydroxyazole complexes such as hydroxyphenyloxazole complexes, azomethine complexes, tropolone metal complexes, flavonol metal complexes, and benzoquinoline metal complexes.

上述した材料は単独でも用いられるが、異なる材料と混合して使用しても構わない。 The above materials can be used alone or in combination with other materials.

上述した材料の中でも、ボラン誘導体、ピリジン誘導体、フルオランテン誘導体、BO系誘導体、アントラセン誘導体、ベンゾフルオレン誘導体、ホスフィンオキサイド誘導体、ピリミジン誘導体、アリールニトリル誘導体、トリアジン誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、およびキノリノール系金属錯体が好ましい。 Among the above-mentioned materials, borane derivatives, pyridine derivatives, fluoranthene derivatives, BO-based derivatives, anthracene derivatives, benzofluorene derivatives, phosphine oxide derivatives, pyrimidine derivatives, arylnitrile derivatives, triazine derivatives, benzimidazole derivatives, phenanthroline derivatives, and quinolinol-based metal complexes are preferred.

<還元性物質>
電子輸送層または電子注入層は、さらに、電子輸送層または電子注入層を形成する材料を還元できる物質を含んでいてもよい。この還元性物質は、一定の還元性を有する物質であれば、様々な物質が用いられ、例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、アルカリ金属の酸化物、アルカリ金属のハロゲン化物、アルカリ土類金属の酸化物、アルカリ土類金属のハロゲン化物、希土類金属の酸化物、希土類金属のハロゲン化物、アルカリ金属の有機錯体、アルカリ土類金属の有機錯体および希土類金属の有機錯体からなる群から選択される少なくとも1つを好適に使用することができる。
<Reducing Substance>
The electron transport layer or the electron injection layer may further contain a substance capable of reducing the material forming the electron transport layer or the electron injection layer. As the reducing substance, various substances can be used as long as they have a certain degree of reducing ability, and for example, at least one selected from the group consisting of alkali metals, alkaline earth metals, rare earth metals, oxides of alkali metals, halides of alkali metals, oxides of alkaline earth metals, halides of alkaline earth metals, oxides of rare earth metals, halides of rare earth metals, organic complexes of alkali metals, organic complexes of alkaline earth metals, and organic complexes of rare earth metals can be suitably used.

好ましい還元性物質としては、Na(仕事関数2.36eV)、K(同2.28eV)、Rb(同2.16eV)またはCs(同1.95eV)などのアルカリ金属や、Ca(同2.9eV)、Sr(同2.0~2.5eV)またはBa(同2.52eV)などのアルカリ土類金属があげられ、仕事関数が2.9eV以下の物質が特に好ましい。これらのうち、より好ましい還元性物質は、K、RbまたはCsのアルカリ金属であり、さらに好ましくはRbまたはCsであり、最も好ましいのはCsである。これらのアルカリ金属は、特に還元能力が高く、電子輸送層または電子注入層を形成する材料への比較的少量の添加により、有機EL素子における発光輝度の向上や長寿命化が図られる。また、仕事関数が2.9eV以下の還元性物質として、これら2種以上のアルカリ金属の組み合わせも好ましく、特に、Csを含んだ組み合わせ、例えば、CsとNa、CsとK、CsとRb、またはCsとNaとKとの組み合わせが好ましい。Csを含むことにより、還元能力を効率的に発揮することができ、電子輸送層または電子注入層を形成する材料への添加により、有機EL素子における発光輝度の向上や長寿命化が図られる。 Preferred reducing substances include alkali metals such as Na (work function 2.36 eV), K (2.28 eV), Rb (2.16 eV), or Cs (1.95 eV), and alkaline earth metals such as Ca (2.9 eV), Sr (2.0-2.5 eV), or Ba (2.52 eV), with substances with a work function of 2.9 eV or less being particularly preferred. Of these, more preferred reducing substances are alkali metals such as K, Rb, or Cs, more preferably Rb or Cs, and most preferably Cs. These alkali metals have particularly high reducing ability, and by adding a relatively small amount to the material forming the electron transport layer or electron injection layer, the luminance of the organic EL element can be improved and the lifespan can be extended. In addition, as a reducing substance having a work function of 2.9 eV or less, a combination of two or more of these alkali metals is also preferred, and in particular, a combination containing Cs, such as a combination of Cs and Na, Cs and K, Cs and Rb, or Cs, Na and K, is preferred. By containing Cs, the reducing ability can be efficiently exerted, and by adding it to the material forming the electron transport layer or electron injection layer, the luminance of the light emitted by the organic EL element can be improved and the life span can be extended.

2-1-7.有機電界発光素子における陰極
陰極108は、電子注入層107および電子輸送層106を介して、発光層105に電子を注入する役割を果たす。
2-1-7. Cathode in Organic Electroluminescent Device The cathode 108 plays a role in injecting electrons into the light-emitting layer 105 via the electron injection layer 107 and the electron transport layer 106 .

陰極108を形成する材料としては、電子を有機層に効率よく注入できる物質であれば特に限定されないが、陽極102を形成する材料と同様の材料を用いることができる。なかでも、スズ、インジウム、カルシウム、アルミニウム、銀、銅、ニッケル、クロム、金、白金、鉄、亜鉛、リチウム、ナトリウム、カリウム、セシウムおよびマグネシウムなどの金属またはそれらの合金(マグネシウム-銀合金、マグネシウム-インジウム合金、フッ化リチウム/アルミニウムなどのアルミニウム-リチウム合金など)などが好ましい。電子注入効率をあげて素子特性を向上させるためには、リチウム、ナトリウム、カリウム、セシウム、カルシウム、マグネシウムまたはこれら低仕事関数金属を含む合金が有効である。しかしながら、これらの低仕事関数金属は一般に大気中で不安定であることが多い。この点を改善するために、例えば、有機層に微量のリチウム、セシウムやマグネシウムをドーピングして、安定性の高い電極を使用する方法が知られている。その他のドーパントとしては、フッ化リチウム、フッ化セシウム、酸化リチウムおよび酸化セシウムのような無機塩も使用することができる。ただし、これらに限定されない。 The material for forming the cathode 108 is not particularly limited as long as it is a substance that can efficiently inject electrons into the organic layer, but the same material as the material for forming the anode 102 can be used. Among them, metals such as tin, indium, calcium, aluminum, silver, copper, nickel, chromium, gold, platinum, iron, zinc, lithium, sodium, potassium, cesium, and magnesium, or alloys thereof (magnesium-silver alloy, magnesium-indium alloy, aluminum-lithium alloy such as lithium fluoride/aluminum, etc.), etc. are preferable. In order to increase the electron injection efficiency and improve the device characteristics, lithium, sodium, potassium, cesium, calcium, magnesium, or alloys containing these low work function metals are effective. However, these low work function metals are generally unstable in air. To improve this point, for example, a method is known in which a trace amount of lithium, cesium, or magnesium is doped into the organic layer to use a highly stable electrode. Other dopants that can be used include inorganic salts such as lithium fluoride, cesium fluoride, lithium oxide, and cesium oxide. However, they are not limited to these.

さらに、電極保護のために白金、金、銀、銅、鉄、スズ、アルミニウムおよびインジウムなどの金属、またはこれら金属を用いた合金、そしてシリカ、チタニアおよび窒化ケイ素などの無機物、ポリビニルアルコール、塩化ビニル、炭化水素系高分子化合物などを積層することが、好ましい例としてあげられる。これらの電極の作製法も、抵抗加熱、電子ビーム蒸着、スパッタリング、イオンプレーティングおよびコーティングなど、導通を取ることができれば特に制限されない。 Furthermore, preferred examples include laminating metals such as platinum, gold, silver, copper, iron, tin, aluminum, and indium, or alloys using these metals, as well as inorganic materials such as silica, titania, and silicon nitride, polyvinyl alcohol, vinyl chloride, and hydrocarbon polymer compounds, in order to protect the electrodes. There are no particular limitations on the method of producing these electrodes, and they can be produced by resistance heating, electron beam deposition, sputtering, ion plating, coating, or the like, as long as electrical conductivity can be obtained.

2-1-8.有機電界発光素子の作製方法
有機EL素子を構成する各層は、各層を構成すべき材料を蒸着法、抵抗加熱蒸着、電子ビーム蒸着、スパッタリング、分子積層法、印刷法、スピンコート法またはキャスト法、コーティング法などの方法で薄膜とすることにより、形成することができる。このようにして形成された各層の膜厚については特に限定はなく、材料の性質に応じて適宜設定することができるが、通常2nm~5000nmの範囲である。膜厚は通常、水晶発振式膜厚測定装置などで測定できる。蒸着法を用いて薄膜化する場合、その蒸着条件は、材料の種類、膜の目的とする結晶構造および会合構造などにより異なる。蒸着条件は一般的に、ボート加熱温度+50~+400℃、真空度10-6~10-3Pa、蒸着速度0.01~50nm/秒、基板温度-150~+300℃、膜厚2nm~5μmの範囲で適宜設定することが好ましい。
2-1-8. Method for Producing an Organic Electroluminescent Device Each layer constituting an organic EL device can be formed by forming the material to be formed into a thin film by a method such as vapor deposition, resistance heating vapor deposition, electron beam vapor deposition, sputtering, molecular lamination, printing, spin coating or casting, or coating. The thickness of each layer thus formed is not particularly limited and can be set appropriately according to the properties of the material, but is usually in the range of 2 nm to 5000 nm. The thickness can usually be measured with a quartz crystal oscillation type film thickness measuring device. When forming a thin film by vapor deposition, the vapor deposition conditions vary depending on the type of material, the desired crystal structure and association structure of the film, etc. It is generally preferable to set the vapor deposition conditions appropriately in the range of boat heating temperature +50 to +400°C, vacuum degree 10 -6 to 10 -3 Pa, vapor deposition speed 0.01 to 50 nm/sec, substrate temperature -150 to +300°C, and film thickness 2 nm to 5 μm.

このようにして得られた有機EL素子に直流電圧を印加する場合には、陽極を+、陰極を-の極性として印加すればよく、電圧2~40V程度を印加すると、透明または半透明の電極側(陽極または陰極、および両方)より発光が観測できる。また、この有機EL素子は、パルス電流や交流電流を印加した場合にも発光する。なお、印加する交流の波形は任意でよい。 When applying a DC voltage to the organic EL element obtained in this way, the anode should be set to + and the cathode to -. When a voltage of about 2 to 40 V is applied, light emission can be observed from the transparent or semi-transparent electrode side (anode or cathode, or both). This organic EL element also emits light when a pulsed current or AC current is applied. The waveform of the applied AC current can be any waveform.

次に、有機EL素子を作製する方法の一例として、陽極/正孔注入層/正孔輸送層/ホスト材料とドーパント材料からなる発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極からなる有機EL素子の作製法について説明する。 Next, as an example of a method for producing an organic EL element, we will explain a method for producing an organic EL element consisting of an anode, a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer made of a host material and a dopant material, an electron transport layer, an electron injection layer, and a cathode.

<蒸着法>
適当な基板上に、陽極材料の薄膜を蒸着法などにより形成させて陽極を作製した後、この陽極上に正孔注入層および正孔輸送層の薄膜を形成させる。この上にホスト材料とドーパント材料を共蒸着し薄膜を形成させて発光層とし、この発光層の上に電子輸送層、電子注入層を形成させ、さらに陰極用物質からなる薄膜を蒸着法などにより形成させて陰極とすることにより、目的の有機EL素子が得られる。なお、上述の有機EL素子の作製においては、作製順序を逆にして、陰極、電子注入層、電子輸送層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、陽極の順に作製することも可能である。
<Vapor deposition method>
A thin film of an anode material is formed on a suitable substrate by vapor deposition or the like to prepare an anode, and then a thin film of a hole injection layer and a hole transport layer is formed on the anode. A host material and a dopant material are co-deposited on the anode to form a thin film as a light-emitting layer, an electron transport layer and an electron injection layer are formed on the light-emitting layer, and a thin film of a cathode material is further formed by vapor deposition or the like to prepare a cathode, thereby obtaining a desired organic EL element. Note that in the preparation of the above-mentioned organic EL element, the order of preparation can be reversed, and the layers can be prepared in the order of cathode, electron injection layer, electron transport layer, light-emitting layer, hole transport layer, hole injection layer, and anode.

<湿式成膜法>
湿式成膜法は、有機EL素子の各有機層を形成し得る低分子化合物を液状の有機層形成用組成物として準備し、これを用いることによって実施される。この低分子化合物を溶解する適当な有機溶媒がない場合には、当該低分子化合物に反応性置換基を置換させた反応性化合物として溶解性機能を有する他のモノマーや主鎖型高分子と共に高分子化させた高分子化合物などから有機層形成用組成物を準備してもよい。
<Wet film formation method>
The wet film formation method is carried out by preparing a low molecular weight compound capable of forming each organic layer of an organic EL element as a liquid composition for forming an organic layer, and using this. If there is no suitable organic solvent for dissolving this low molecular weight compound, the composition for forming an organic layer may be prepared from a polymer compound polymerized together with other monomers having a solubility function as a reactive compound in which a reactive substituent is substituted on the low molecular weight compound, or a main chain polymer.

湿式成膜法は、一般的には、基板に有機層形成用組成物を塗布する塗布工程および塗布された有機層形成用組成物から溶媒を取り除く乾燥工程を経ることで塗膜を形成する。上記高分子化合物が架橋性置換基を有する場合(これを架橋性高分子化合物ともいう)には、この乾燥工程によりさらに架橋して高分子架橋体が形成される。塗布工程の違いにより、スピンコーターを用いる方法をスピンコート法、スリットコーターを用いる方法をスリットコート法、版を用いる方法をグラビア、オフセット、リバースオフセット、フレキソ印刷法、インクジェットプリンタを用いる方法をインクジェット法、霧状に吹付ける方法をスプレー法と呼ぶ。乾燥工程には、風乾、加熱、減圧乾燥などの方法がある。乾燥工程は1回のみ行なってもよく、異なる方法や条件を用いて複数回行なってもよい。また、例えば、減圧下での焼成のように、異なる方法を併用してもよい。 In the wet film formation method, a coating film is generally formed through a coating process in which an organic layer forming composition is applied to a substrate and a drying process in which the solvent is removed from the applied organic layer forming composition. When the polymer compound has a crosslinkable substituent (also called a crosslinkable polymer compound), the polymer is further crosslinked by the drying process to form a crosslinked polymer. Depending on the difference in the coating process, the method using a spin coater is called the spin coat method, the method using a slit coater is called the slit coat method, the method using a plate is called the gravure, offset, reverse offset, or flexographic printing method, the method using an inkjet printer is called the inkjet method, and the method spraying in a mist form is called the spray method. The drying process includes air drying, heating, and drying under reduced pressure. The drying process may be performed only once, or may be performed multiple times using different methods and conditions. In addition, different methods may be used in combination, such as baking under reduced pressure.

湿式成膜法とは溶液を用いた成膜法であり、例えば、一部の印刷法(インクジェット法)、スピンコート法またはキャスト法、コーティング法などである。湿式成膜法は真空蒸着法と異なり高価な真空蒸着装置を用いる必要が無く、大気圧下で成膜することができる。加えて、湿式成膜法は大面積化や連続生産が可能であり、製造コストの低減につながる。 A wet film formation method is a film formation method that uses a solution, and examples of this include some printing methods (inkjet methods), spin coating methods or casting methods, and coating methods. Unlike vacuum deposition methods, wet film formation methods do not require expensive vacuum deposition equipment, and can form films under atmospheric pressure. In addition, wet film formation methods allow for large area production and continuous production, which leads to reduced manufacturing costs.

一方で、真空蒸着法と比較した場合には、湿式成膜法は積層化が難しい場合がある。湿式成膜法を用いて積層膜を作製する場合、上層の組成物による下層の溶解を防ぐ必要があり、溶解性を制御した組成物、下層の架橋および直交溶媒(Orthogonal solvent、互いに溶解し合わない溶媒)などが駆使される。しかしながら、それらの技術を用いても、全ての膜の塗布に湿式成膜法を用いるのは難しい場合がある。 On the other hand, compared to the vacuum deposition method, wet deposition methods can be difficult to layer. When using wet deposition methods to create layered films, it is necessary to prevent the lower layer from being dissolved by the composition of the upper layer, and therefore compositions with controlled solubility, crosslinking of the lower layer, and orthogonal solvents (solvents that are not mutually soluble) are used. However, even with these techniques, it can be difficult to use wet deposition methods to apply all films.

そこで、一般的には、幾つかの層だけを湿式成膜法を用い、残りを真空蒸着法で有機EL素子を作製するという方法が採用される。 Therefore, a common method for producing organic EL elements is to use wet deposition methods for only a few layers and vacuum deposition for the rest.

例えば、湿式成膜法を一部適用し有機EL素子を作製する手順を以下に示す。
(手順1)陽極の真空蒸着法による成膜
(手順2)正孔注入層用材料を含む正孔注入層形成用組成物の湿式成膜法による成膜
(手順3)正孔輸送層用材料を含む正孔輸送層形成用組成物の湿式成膜法による成膜
(手順4)ホスト材料とドーパント材料を含む発光層形成用組成物の湿式成膜法による成膜
(手順5)電子輸送層の真空蒸着法による成膜
(手順6)電子注入層の真空蒸着法による成膜
(手順7)陰極の真空蒸着法による成膜
この手順を経ることで、陽極/正孔注入層/正孔輸送層/ホスト材料とドーパント材料からなる発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極からなる有機EL素子が得られる。
もちろん、電子輸送層および電子注入層についても、それぞれ電子輸送層用材料および電子注入層用材料を含む層形成用組成物を用いて湿式成膜法により成膜してもよい。その際、下層の発光層の溶解を防ぐ手段、または上記手順とは逆に陰極側から成膜する手段を用いることが好ましい。
For example, the procedure for producing an organic EL element by partially applying a wet film formation method will be described below.
(Step 1) Formation of an anode by vacuum deposition (Step 2) Formation of a hole injection layer-forming composition containing a hole injection layer material by wet deposition (Step 3) Formation of a hole transport layer-forming composition containing a hole transport layer material by wet deposition (Step 4) Formation of an emitting layer-forming composition containing a host material and a dopant material by wet deposition (Step 5) Formation of an electron transport layer by vacuum deposition (Step 6) Formation of an electron injection layer by vacuum deposition (Step 7) Formation of a cathode by vacuum deposition By going through these steps, an organic EL element consisting of an anode/hole injection layer/hole transport layer/emitting layer consisting of a host material and a dopant material/electron transport layer/electron injection layer/cathode is obtained.
Of course, the electron transport layer and the electron injection layer may also be formed by a wet film formation method using layer-forming compositions containing the electron transport layer material and the electron injection layer material, respectively. In this case, it is preferable to use a means for preventing dissolution of the lower light-emitting layer or a means for forming the film from the cathode side in the reverse order to the above procedure.

<その他の成膜法>
有機層形成用組成物の成膜化には、レーザー加熱描画法(LITI)を用いることができる。LITIとは基材に付着させた化合物をレーザーで加熱蒸着する方法で、基材へ塗布される材料に有機層形成用組成物を用いることができる。
<Other film formation methods>
The composition for forming an organic layer can be formed into a film by laser thermal imaging (LITI). LITI is a method in which a compound attached to a substrate is heated and vapor-deposited by a laser, and the composition for forming an organic layer can be used as a material to be applied to the substrate.

<任意の工程>
成膜の各工程の前後に、適切な処理工程、洗浄工程および乾燥工程を適宜入れてもよい。処理工程としては、例えば、露光処理、プラズマ表面処理、超音波処理、オゾン処理、適切な溶媒を用いた洗浄処理および加熱処理等があげられる。さらには、バンクを作製する一連の工程もあげられる。
<Optional Step>
Before and after each film-forming step, appropriate treatment steps, cleaning steps, and drying steps may be appropriately inserted. Examples of treatment steps include exposure treatment, plasma surface treatment, ultrasonic treatment, ozone treatment, cleaning treatment using an appropriate solvent, and heat treatment. Furthermore, a series of steps for preparing a bank may also be included.

バンクの作製にはフォトリソグラフィ技術を用いることができる。フォトリソグラフィの利用可能なバンク材としては、ポジ型レジスト材料およびネガ型レジスト材料を用いることができる。また、インクジェット法、グラビアオフセット印刷、リバースオフセット印刷、スクリーン印刷などのパターン可能な印刷法も用いることができる。その際には永久レジスト材料を用いることもできる。 Photolithography techniques can be used to fabricate the bank. Positive resist materials and negative resist materials can be used as bank materials that can be used with photolithography. In addition, patternable printing methods such as inkjet printing, gravure offset printing, reverse offset printing, and screen printing can also be used. In this case, permanent resist materials can also be used.

バンクに用いられる材料としては、多糖類およびその誘導体、ヒドロキシルを有するエチレン性モノマーの単独重合体および共重合体、生体高分子化合物、ポリアクリロイル化合物、ポリエステル、ポリスチレン、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリスルフィド、ポリスルホン、ポリフェニレン、ポリフェニルエーテル、ポリウレタン、エポキシ(メタ)アクリレート、メラミン(メタ)アクリレート、ポリオレフィン、環状ポリオレフィン、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合ポリマー(ABS)、シリコーン樹脂、ポリ塩化ビニル、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリアセテート、ポリノルボルネン、合成ゴム、ポリフルオロビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリヘキサフルオロプロピレン等のフッ化ポリマー、フルオロオレフィン-ヒドロカーボンオレフィンの共重合ポリマー、フルオロカーボンポリマーがあげられるが、それだけに限定されない。 Materials that can be used for the bank include, but are not limited to, polysaccharides and their derivatives, homopolymers and copolymers of hydroxyl-containing ethylenic monomers, biopolymers, polyacryloyl compounds, polyesters, polystyrenes, polyimides, polyamideimides, polyetherimides, polysulfides, polysulfones, polyphenylenes, polyphenyl ethers, polyurethanes, epoxy (meth)acrylates, melamine (meth)acrylates, polyolefins, cyclic polyolefins, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymers (ABS), silicone resins, polyvinyl chloride, chlorinated polyethylene, chlorinated polypropylene, polyacetates, polynorbornenes, synthetic rubbers, fluorinated polymers such as polyfluorovinylidene, polytetrafluoroethylene, and polyhexafluoropropylene, copolymers of fluoroolefins and hydrocarbon olefins, and fluorocarbon polymers.

<湿式成膜法に使用される有機層形成用組成物>
有機層形成用組成物は、有機EL素子の各有機層を形成し得る低分子化合物、または当該低分子化合物を高分子化させた高分子化合物を有機溶媒に溶解させて得られる。例えば、発光層形成用組成物は、第1成分として少なくとも1種のドーパント材料である多環芳香族化合物(またはその高分子化合物)と、第2成分として少なくとも1種のホスト材料と、第3成分として少なくとも1種の有機溶媒とを含有する。第1成分は、該組成物から得られる発光層のドーパント成分として機能し、第2成分は発光層のホスト成分として機能する。第3成分は、組成物中の第1成分と第2成分を溶解する溶媒として機能し、塗布時には第3成分自身の制御された蒸発速度により平滑で均一な表面形状を与える。
<Organic layer forming composition used in wet film formation method>
The composition for forming an organic layer is obtained by dissolving a low molecular weight compound capable of forming each organic layer of an organic EL element, or a polymer compound obtained by polymerizing the low molecular weight compound, in an organic solvent. For example, the composition for forming an emitting layer contains at least one polycyclic aromatic compound (or a polymer compound thereof) as a first component, which is a dopant material, at least one host material as a second component, and at least one organic solvent as a third component. The first component functions as a dopant component of the emitting layer obtained from the composition, and the second component functions as a host component of the emitting layer. The third component functions as a solvent that dissolves the first and second components in the composition, and gives a smooth and uniform surface shape due to the controlled evaporation rate of the third component itself during application.

<有機溶媒>
有機層形成用組成物は少なくとも一種の有機溶媒を含む。成膜時に有機溶媒の蒸発速度を制御することで、成膜性および塗膜の欠陥の有無、表面粗さ、平滑性を制御および改善することができる。また、インクジェット法を用いた成膜時は、インクジェットヘッドのピンホールでのメニスカス安定性を制御し、吐出性を制御・改善することができる。加えて、膜の乾燥速度および誘導体分子の配向を制御することで、該有機層形成用組成物より得られる有機層を有する有機EL素子の電気特性、発光特性、効率、および寿命を改善することができる。
<Organic solvent>
The composition for forming an organic layer contains at least one organic solvent. By controlling the evaporation rate of the organic solvent during film formation, it is possible to control and improve the film formability, the presence or absence of defects in the coating film, the surface roughness, and the smoothness. In addition, during film formation using the inkjet method, it is possible to control the meniscus stability at the pinhole of the inkjet head, and control and improve the ejection properties. In addition, by controlling the drying rate of the film and the orientation of the derivative molecules, it is possible to improve the electrical properties, light emitting properties, efficiency, and life of an organic EL element having an organic layer obtained from the composition for forming an organic layer.

(1)有機溶媒の物性
少なくとも1種の有機溶媒の沸点は、130℃~300℃であり、140℃~270℃がより好ましく、150℃~250℃がさらに好ましい。沸点が130℃より高い場合、インクジェットの吐出性の観点から好ましい。また、沸点が300℃より低い場合、塗膜の欠陥、表面粗さ、残留溶媒および平滑性の観点から好ましい。有機溶媒は、良好なインクジェットの吐出性、成膜性、平滑性および低い残留溶媒の観点から、2種以上の有機溶媒を含む構成がより好ましい。一方で、場合によっては、運搬性などを考慮し、有機層形成用組成物中から溶媒を除去することで固形状態とした組成物であってもよい。
(1) Physical properties of organic solvent The boiling point of at least one organic solvent is 130°C to 300°C, more preferably 140°C to 270°C, and even more preferably 150°C to 250°C. When the boiling point is higher than 130°C, it is preferable from the viewpoint of inkjet dischargeability. Also, when the boiling point is lower than 300°C, it is preferable from the viewpoint of defects, surface roughness, residual solvent, and smoothness of the coating film. From the viewpoint of good inkjet dischargeability, film-forming property, smoothness, and low residual solvent, it is more preferable that the organic solvent contains two or more organic solvents. On the other hand, in some cases, the composition may be a solid state composition obtained by removing the solvent from the composition for forming the organic layer, taking into consideration transportability and the like.

さらに、有機溶媒が溶質の少なくとも1種に対する良溶媒(GS)と貧溶媒(PS)とを含み、良溶媒(GS)の沸点(BPGS)が貧溶媒(PS)の沸点(BPPS)よりも低い、構成が特に好ましい。
高沸点の貧溶媒を加えることで成膜時に低沸点の良溶媒が先に揮発し、組成物中の含有物の濃度と貧溶媒の濃度が増加し速やかな成膜が促される。これにより、欠陥が少なく、表面粗さが小さい、平滑性の高い塗膜が得られる。
Furthermore, it is particularly preferable that the organic solvent contains a good solvent (GS) and a poor solvent (PS) for at least one type of solute, and the boiling point (BP GS ) of the good solvent (GS) is lower than the boiling point (BP PS ) of the poor solvent (PS).
By adding a poor solvent with a high boiling point, the good solvent with a low boiling point volatilizes first during film formation, increasing the concentration of the ingredients in the composition and the concentration of the poor solvent, promoting rapid film formation. This results in a coating film with fewer defects, less surface roughness, and high smoothness.

溶解度の差(SGS-SPS)は、1%以上であることが好ましく、3%以上であることがより好ましく、5%以上であることがさらに好ましい。沸点の差(BPPS-BPGS)は、10℃以上であることが好ましく、30℃以上であることがより好ましく、50℃以上であることがさらに好ましい。 The difference in solubility (S GS -S PS ) is preferably 1% or more, more preferably 3% or more, and even more preferably 5% or more. The difference in boiling point (BP PS -BP GS ) is preferably 10°C or more, more preferably 30°C or more, and even more preferably 50°C or more.

有機溶媒は、成膜後に、真空、減圧、加熱などの乾燥工程により塗膜より取り除かれる。加熱を行う場合、塗布成膜性改善の観点からは、溶質の少なくとも1種のガラス転移温度(Tg)+30℃以下で行うことが好ましい。また、残留溶媒の削減の観点からは、溶質の少なくとも1種のガラス転移点(Tg)-30℃以上で加熱することが好ましい。加熱温度が有機溶媒の沸点より低くても膜が薄いために、有機溶媒は十分に取り除かれる。また、異なる温度で複数回乾燥を行ってもよく、複数の乾燥方法を併用してもよい。 After the film is formed, the organic solvent is removed from the coating film by a drying process such as vacuum, reduced pressure, or heating. When heating is performed, from the viewpoint of improving the coating film-forming properties, it is preferable to perform the heating at a temperature of at least one of the solutes' glass transition temperature (Tg) +30°C or lower. From the viewpoint of reducing residual solvent, it is preferable to heat at at least one of the solutes' glass transition temperature (Tg) -30°C or higher. Even if the heating temperature is lower than the boiling point of the organic solvent, the organic solvent is sufficiently removed because the film is thin. Also, drying may be performed multiple times at different temperatures, and multiple drying methods may be used in combination.

(2)有機溶媒の具体例
有機層形成用組成物に用いられる有機溶媒としては、アルキルベンゼン系溶媒、フェニルエーテル系溶媒、アルキルエーテル系溶媒、環状ケトン系溶媒、脂肪族ケトン系溶媒、単環性ケトン系溶媒、ジエステル骨格を有する溶媒および含フッ素系溶媒などがあげられ、具体例として、ペンタノール、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノール、ノナノール、デカノール、ウンデカノール、ドデカノール、テトラデカノール、ヘキサン-2-オール、ヘプタン-2-オール、オクタン-2-オール、デカン-2-オール、ドデカン-2-オール、シクロヘキサノール、α-テルピネオール、β-テルピネオール、γ-テルピネオール、δ-テルピネオール、テルピネオール(混合物)、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、ジエチレングリコールイソプロピルメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールブチルメチルエーテル、トリプロピレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、トリエチレングリコールブチルメチルエーテル、ポリエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、p-キシレン、m-キシレン、o-キシレン、2,6-ルチジン、2-フルオロ-m-キシレン、3-フルオロ-o-キシレン、2-クロロベンゾ三フッ化物、クメン、トルエン、2-クロロ-6-フルオロトルエン、2-フルオロアニソール、アニソール、2,3-ジメチルピラジン、ブロモベンゼン、4-フルオロアニソール、3-フルオロアニソール、3-トリフルオロメチルアニソール、メシチレン、1,2,4-トリメチルベンゼン、t-ブチルベンゼン、2-メチルアニソール、フェネトール、ベンゾジオキソール、4-メチルアニソール、s-ブチルベンゼン、3-メチルアニソール、4-フルオロ-3-メチルアニソール、シメン、1,2,3-トリメチルベンゼン、1,2-ジクロロベンゼン、2-フルオロベンゾニトリル、4-フルオロベラトロール、2,6-ジメチルアニソール、n-ブチルベンゼン、3-フルオロベンゾニトリル、デカリン(デカヒドロナフタレン)、ネオペンチルベンゼン、2,5-ジメチルアニソール、2,4-ジメチルアニソール、ベンゾニトリル、3,5-ジメチルアニソール、ジフェニルエーテル、1-フルオロ-3,5-ジメトキシベンゼン、安息香酸メチル、イソペンチルベンゼン、3,4-ジメチルアニソール、o-トルニトリル、n-アミルベンゼン、ベラトロール、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン、安息香酸エチル、n-ヘキシルベンゼン、安息香酸プロピル、シクロヘキシルベンゼン、1-メチルナフタレン、安息香酸ブチル、2-メチルビフェニル、3-フェノキシトルエン、2,2'-ビトリル、ドデシルベンゼン、ジペンチルベンゼン、テトラメチルベンゼン、トリメトキシベンゼン、トリメトキシトルエン、2,3-ジヒドロベンゾフラン、1-メチル-4-(プロポキシメチル)ベンゼン、1-メチル-4-(ブチルオキシメチル)ベンゼン、1-メチル-4-(ペンチルオキシメチル)ベンゼン、1-メチル-4-(ヘキシルオキシメチル)ベンゼン、1-メチル-4-(ヘプチルオキシメチル)ベンゼン、ベンジルブチルエーテル、ベンジルペンチルエーテル、ベンジルヘキシルエーテル、ベンジルヘプチルエーテル、ベンジルオクチルエーテルなどがあげられるが、それだけに限定されない。また、溶媒は単一で用いてもよく、混合してもよい。
(2) Specific Examples of Organic Solvents Examples of organic solvents used in the composition for forming an organic layer include alkylbenzene solvents, phenyl ether solvents, alkyl ether solvents, cyclic ketone solvents, aliphatic ketone solvents, monocyclic ketone solvents, solvents having a diester skeleton, and fluorine-containing solvents. Specific examples include pentanol, hexanol, heptanol, octanol, nonanol, decanol, undecanol, dodecanol, tetradecanol, hexane-2-ol, heptan-2-ol, octan-2-ol, decan-2-ol, dodecan-2-ol, cyclohexanol, α-terpineol, β-terpineol, γ-terpineol, δ-terpineol, terpineol (mixture), ethylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol ethyl methyl ether, ethylene glycol ethyl ... ether, diethylene glycol isopropyl methyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol butyl methyl ether, tripropylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monophenyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, triethylene glycol butyl methyl ether, polyethylene glycol dimethyl ether, tetraethylene glycol dimethyl ether, p-xylene, m-xylene, o-xylene, 2,6-lutidine, 2-fluoro-m-xylene, 3-fluoro-o-xylene, 2-chlorobenzotrifluoride, cumene, toluene, 2-chloro-6-fluorotoluene, 2-fluoroanisole, anisole, 2 , 3-dimethylpyrazine, bromobenzene, 4-fluoroanisole, 3-fluoroanisole, 3-trifluoromethylanisole, mesitylene, 1,2,4-trimethylbenzene, t-butylbenzene, 2-methylanisole, phenetole, benzodioxole, 4-methylanisole, s-butylbenzene, 3-methylanisole, 4-fluoro-3-methylanisole, cymene, 1,2,3-trimethylbenzene, 1,2-dichlorobenzene, 2-fluorobenzonitrile, 4-fluoroveratrol, 2,6-dimethylanisole, n-butylbenzene, 3-fluorobenzonitrile, decalin (decahydronaphthalene), neopentylbenzene, 2,5-dimethylanisole, 2,4-dimethylanisole, benzonitrile, 3,5-dimethylanisole, diphenyl ether, 1-fluoro-3,5-dimethoxybenzene, methyl benzoate, isopentylbenzene, 3,4-dimethylanisole, Examples of the solvent include, but are not limited to, o-tolunitrile, n-amylbenzene, veratrole, 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene, ethyl benzoate, n-hexylbenzene, propyl benzoate, cyclohexylbenzene, 1-methylnaphthalene, butyl benzoate, 2-methylbiphenyl, 3-phenoxytoluene, 2,2'-bitolyl, dodecylbenzene, dipentylbenzene, tetramethylbenzene, trimethoxybenzene, trimethoxytoluene, 2,3-dihydrobenzofuran, 1-methyl-4-(propoxymethyl)benzene, 1-methyl-4-(butyloxymethyl)benzene, 1-methyl-4-(pentyloxymethyl)benzene, 1-methyl-4-(hexyloxymethyl)benzene, 1-methyl-4-(heptyloxymethyl)benzene, benzyl butyl ether, benzyl pentyl ether, benzyl hexyl ether, benzyl heptyl ether, and benzyl octyl ether. The solvent may be used alone or in admixture.

<任意成分>
有機層形成用組成物は、その性質を損なわない範囲で、任意成分を含んでいてもよい。任意成分としては、バインダーおよび界面活性剤等があげられる。
<Optional ingredients>
The composition for forming the organic layer may contain optional components, such as a binder and a surfactant, to the extent that the properties of the composition are not impaired.

(1)バインダー
有機層形成用組成物は、バインダーを含有していてもよい。バインダーは、成膜時には膜を形成するとともに、得られた膜を基板と接合する。また、該有機層形成用組成物中で他の成分を溶解および分散および結着させる役割を果たす。
(1) Binder The composition for forming an organic layer may contain a binder. The binder forms a film during film formation and bonds the resulting film to a substrate. The binder also plays a role in dissolving, dispersing, and binding other components in the composition for forming an organic layer.

有機層形成用組成物に用いられるバインダーとしては、例えば、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、エチレン-酢酸ビニル共重合体、エチレン-ビニルアルコール共重合体、アクリロニトリル-エチレン-スチレン共重合体(AES)樹脂、アイオノマー、塩素化ポリエーテル、ジアリルフタレート樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、テフロン、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体(ABS)樹脂、アクリロニトリル-スチレン共重合体(AS)樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、アルキド樹脂、ポリウレタン、および、上記樹脂およびポリマーの共重合体、があげられるが、それだけに限定されない。 Examples of binders used in the organic layer forming composition include, but are not limited to, acrylic resins, polyethylene terephthalate, ethylene-vinyl acetate copolymers, ethylene-vinyl alcohol copolymers, acrylonitrile-ethylene-styrene copolymer (AES) resins, ionomers, chlorinated polyethers, diallyl phthalate resins, unsaturated polyester resins, polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polystyrene, polyvinyl acetate, Teflon, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS) resins, acrylonitrile-styrene copolymer (AS) resins, phenolic resins, epoxy resins, melamine resins, urea resins, alkyd resins, polyurethanes, and copolymers of the above resins and polymers.

有機層形成用組成物に用いられるバインダーは、1種のみであってもよく複数種を混合して用いてもよい。 The binder used in the composition for forming the organic layer may be of one type or a mixture of multiple types.

(2)界面活性剤
有機層形成用組成物は、例えば、有機層形成用組成物の膜面均一性、膜表面の親溶媒性および撥液性の制御のために界面活性剤を含有してもよい。界面活性剤は、親水性基の構造からイオン性および非イオン性に分類され、さらに、疎水性基の構造からアルキル系およびシリコーン系およびフッ素系に分類される。また、分子の構造から、分子量が比較的小さく単純な構造を有する単分子系および分子量が大きく側鎖や枝分かれを有する高分子系に分類される。また、組成から、単一系、二種以上の界面活性剤および基材を混合した混合系に分類される。該有機層形成用組成物に用いることのできる界面活性剤としては、全ての種類の界面活性剤を用いることができる。
(2) Surfactant The organic layer forming composition may contain a surfactant, for example, to control the film surface uniformity, solvent affinity and liquid repellency of the organic layer forming composition. Surfactants are classified into ionic and nonionic based on the structure of the hydrophilic group, and further classified into alkyl, silicone and fluorine based based on the structure of the hydrophobic group. In addition, based on the molecular structure, they are classified into monomolecular systems with relatively small molecular weight and simple structure, and polymer systems with large molecular weight and side chains or branches. In addition, based on the composition, they are classified into single systems and mixed systems in which two or more types of surfactants and base materials are mixed. All types of surfactants can be used as surfactants that can be used in the organic layer forming composition.

界面活性剤としては、例えば、ポリフローNo.45、ポリフローKL-245、ポリフローNo.75、ポリフローNo.90、ポリフローNo.95(商品名、共栄社化学工業(株)製)、ディスパーベイク(Disperbyk)161、ディスパーベイク162、ディスパーベイク163、ディスパーベイク164、ディスパーベイク166、ディスパーベイク170、ディスパーベイク180、ディスパーベイク181、ディスパーベイク182、BYK300、BYK306、BYK310、BYK320、BYK330、BYK342、BYK344、BYK346(商品名、ビックケミー・ジャパン(株)製)、KP-341、KP-358、KP-368、KF-96-50CS、KF-50-100CS(商品名、信越化学工業(株)製)、サーフロンSC-101、サーフロンKH-40(商品名、セイミケミカル(株)製)、フタージェント222F、フタージェント251、FTX-218(商品名、(株)ネオス製)、EFTOP EF-351、EFTOP EF-352、EFTOP EF-601、EFTOP EF-801、EFTOP EF-802(商品名、三菱マテリアル(株)製)、メガファックF-470、メガファックF-471、メガファックF-475、メガファックR-08、メガファックF-477、メガファックF-479、メガファックF-553、メガファックF-554(商品名、DIC(株)製)、フルオロアルキルベンゼンスルホン酸塩、フルオロアルキルカルボン酸塩、フルオロアルキルポリオキシエチレンエーテル、フルオロアルキルアンモニウムヨージド、フルオロアルキルベタイン、フルオロアルキルスルホン酸塩、ジグリセリンテトラキス(フルオロアルキルポリオキシエチレンエーテル)、フルオロアルキルトリメチルアンモニウム塩、フルオロアルキルアミノスルホン酸塩、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンラウレート、ポリオキシエチレンオレエート、ポリオキシエチレンステアレート、ポリオキシエチレンラウリルアミン、ソルビタンラウレート、ソルビタンパルミテート、ソルビタンステアレート、ソルビタンオレエート、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタンラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンパルミテート、ポリオキシエチレンソルビタンステアレート、ポリオキシエチレンソルビタンオレエート、ポリオキシエチレンナフチルエーテル、アルキルベンゼンスルホン酸塩およびアルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩をあげることができる。 Examples of surfactants include Polyflow No. 45, Polyflow KL-245, Polyflow No. 75, Polyflow No. 90, Polyflow No. 95 (product names, manufactured by Kyoeisha Chemical Industry Co., Ltd.), Disperbake 161, Disperbake 162, Disperbake 163, Disperbake 164, Disperbake 166, Disperbake 170, Disperbake 180, Disperbake 181, Disperbake 182, BYK300, BYK306, BYK310, BYK320, BYK330, BYK342, B YK344, BYK346 (product names, manufactured by BYK Japan Co., Ltd.), KP-341, KP-358, KP-368, KF-96-50CS, KF-50-100CS (product names, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), Surflon SC-101, Surflon KH-40 (product names, manufactured by Seimi Chemical Co., Ltd.), Ftergent 222F, Ftergent 251, FTX-218 (product names, manufactured by Neos Co., Ltd.), EFTOP EF-351, EFTOP EF-352, EFTOP EF-601, EFTOP EF-801, EFTOP EF-802 (product name, manufactured by Mitsubishi Materials Corporation), Megafac F-470, Megafac F-471, Megafac F-475, Megafac R-08, Megafac F-477, Megafac F-479, Megafac F-553, Megafac F-554 (product name, manufactured by DIC Corporation), fluoroalkylbenzenesulfonate, fluoroalkylcarboxylate, fluoroalkylpolyoxyethyleneether, fluoroalkylammonium iodide, fluoroalkylbetaine, fluoroalkylsulfonate, diglycerol tetrakis (fluoroalkylpolyoxyethyleneether), fluoroalkyltrimethylammonium salt, fluoroalkylaminosulfonate, polyoxyethylenenonyl Examples of such sorbitan fatty acid esters include sorbitan laurate, polyoxyethylene sorbitan palmitate, polyoxyethylene sorbitan stearate, polyoxyethylene sorbitan oleate, sorbitan fatty acid esters, polyoxyethylene sorbitan laurate, polyoxyethylene sorbitan palmitate, polyoxyethylene sorbitan stearate, polyoxyethylene sorbitan oleate, polyoxyethylene naphthyl ether, alkylbenzene sulfonate, and alkyldiphenyl ether disulfonate.

また、界面活性剤は1種で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 The surfactant may be used alone or in combination with two or more types.

<有機層形成用組成物の組成および物性>
有機層形成用組成物における各成分の含有量は、有機層形成用組成物中の各成分の良好な溶解性、保存安定性および成膜性、ならびに、該有機層形成用組成物から得られる塗膜の良質な膜質、また、インクジェット法を用いた場合の良好な吐出性、該組成物を用いて作製された有機層を有する有機EL素子の、良好な電気特性、発光特性、効率、寿命の観点を考慮して決定される。例えば、発光層形成用組成物の場合には、第1成分が発光層形成用組成物の全質量に対して、0.0001質量%~2.0質量%、第2成分が発光層形成用組成物の全質量に対して、0.0999質量%~8.0質量%、第3成分が発光層形成用組成物の全質量に対して、90.0質量%~99.9質量%が好ましい。
<Composition and Properties of Organic Layer-Forming Composition>
The content of each component in the composition for forming an organic layer is determined in consideration of the good solubility, storage stability and film-forming property of each component in the composition for forming an organic layer, the good film quality of the coating film obtained from the composition for forming an organic layer, the good discharge property when using an ink jet method, and the good electrical properties, light-emitting properties, efficiency and life of an organic EL element having an organic layer produced using the composition. For example, in the case of a composition for forming an emitting layer, it is preferable that the first component is 0.0001% by mass to 2.0% by mass with respect to the total mass of the composition for forming an emitting layer, the second component is 0.0999% by mass to 8.0% by mass with respect to the total mass of the composition for forming an emitting layer, and the third component is 90.0% by mass to 99.9% by mass with respect to the total mass of the composition for forming an emitting layer.

より好ましくは、第1成分が発光層形成用組成物の全質量に対して、0.005質量%~1.0質量%、第2成分が発光層形成用組成物の全質量に対して、0.095質量%~4.0質量%、第3成分が発光層形成用組成物の全質量に対して、95.0質量%~99.9質量%である。さらに好ましくは、第1成分が発光層形成用組成物の全質量に対して、0.05質量%~0.5質量%、第2成分が発光層形成用組成物の全質量に対して、0.25質量%~2.5質量%、第3成分が発光層形成用組成物の全質量に対して、97.0質量%~99.7質量%である。 More preferably, the first component is 0.005% to 1.0% by mass relative to the total mass of the composition for forming the light-emitting layer, the second component is 0.095% to 4.0% by mass relative to the total mass of the composition for forming the light-emitting layer, and the third component is 95.0% to 99.9% by mass relative to the total mass of the composition for forming the light-emitting layer. Even more preferably, the first component is 0.05% to 0.5% by mass relative to the total mass of the composition for forming the light-emitting layer, the second component is 0.25% to 2.5% by mass relative to the total mass of the composition for forming the light-emitting layer, and the third component is 97.0% to 99.7% by mass relative to the total mass of the composition for forming the light-emitting layer.

有機層形成用組成物は、上述した成分を、公知の方法で撹拌、混合、加熱、冷却、溶解、分散等を適宜選択して行うことによって製造できる。また、調製後に、ろ過、脱ガス(デガスとも言う)、イオン交換処理および不活性ガス置換・封入処理等を適宜選択して行ってもよい。 The composition for forming the organic layer can be produced by appropriately selecting and carrying out stirring, mixing, heating, cooling, dissolving, dispersing, etc. of the above-mentioned components using a known method. In addition, after preparation, filtration, degassing (also called degassing), ion exchange treatment, and inert gas replacement/filling treatment, etc. may be appropriately selected and carried out.

有機層形成用組成物の粘度としては、高粘度である方が、良好な成膜性とインクジェット法を用いた場合の良好な吐出性が得られる。一方、低粘度である方が薄い膜を作りやすい。このことから、該有機層形成用組成物の粘度は、25℃における粘度が0.3~3mPa・sであることが好ましく、1~3mPa・sであることがより好ましい。本発明において、粘度は円錐平板型回転粘度計(コーンプレートタイプ)を用いて測定した値である。 The higher the viscosity of the composition for forming the organic layer, the better the film-forming properties and the better the ejection properties when using the inkjet method. On the other hand, the lower the viscosity, the easier it is to form a thin film. For this reason, the viscosity of the composition for forming the organic layer at 25°C is preferably 0.3 to 3 mPa·s, and more preferably 1 to 3 mPa·s. In the present invention, the viscosity is a value measured using a cone-plate type rotational viscometer (cone-plate type).

有機層形成用組成物の表面張力としては、低い方が良好な成膜性および欠陥のない塗膜が得られる。一方、高い方が良好なインクジェット吐出性を得られる。このことから、該有機層形成用組成物は、25℃における表面張力が20~40mN/mであることが好ましく、20~30mN/mであることがより好ましい。本発明において、表面張力は懸滴法を用いて測定した値である。 The lower the surface tension of the composition for forming the organic layer, the better the film-forming properties and the more defect-free the coating film will be. On the other hand, the higher the surface tension, the better the ink-jet ejection properties will be. For this reason, the composition for forming the organic layer preferably has a surface tension at 25°C of 20 to 40 mN/m, and more preferably 20 to 30 mN/m. In the present invention, the surface tension is a value measured using the hanging drop method.

<架橋性高分子化合物:式(XLP-1)で表される化合物>
次に、上述した高分子化合物が架橋性置換基を有する場合について説明する。このような架橋性高分子化合物は例えば下記式(XLP-1)で表される化合物である。

Figure 2024091451000107
式(XLP-1)において、
MUはそれぞれ独立して芳香族化合物から任意の2つの水素原子を除いて表される2価の基、ECはそれぞれ独立して芳香族化合物から任意の1つの水素原子を除いて表される1価の基または水素であり、MU中の2つの水素がECまたはMUと置換され、kは2~50000の整数である。ただし、式(XLP-1)で表される化合物は少なくとも1つの架橋性置換基(XLS)を有し、好ましくは架橋性置換基を有する1価または2価の芳香族化合物の含有量は、分子中0.1~80質量%である。 <Crosslinkable polymer compound: compound represented by formula (XLP-1)>
Next, the case where the above-mentioned polymer compound has a crosslinkable substituent will be described. Such a crosslinkable polymer compound is, for example, a compound represented by the following formula (XLP-1).
Figure 2024091451000107
In formula (XLP-1),
Each MU is independently a divalent group represented by removing any two hydrogen atoms from an aromatic compound, each EC is independently a monovalent group represented by removing any one hydrogen atom from an aromatic compound or hydrogen, two hydrogen atoms in MU are replaced with EC or MU, and k is an integer of 2 to 50000. However, the compound represented by formula (XLP-1) has at least one crosslinkable substituent (XLS), and preferably the content of the monovalent or divalent aromatic compound having a crosslinkable substituent is 0.1 to 80 mass% in the molecule.

より具体的には、
MUは、それぞれ独立して、アリーレン、ヘテロアリーレン、ジアリーレンアリールアミノ、ジアリーレンアリールボリル、オキサボリン-ジイル、アザボリン-ジイルであり、
ECは、それぞれ独立して、水素、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノまたはアリールオキシであり、
MUおよびECにおける少なくとも1つの水素はさらに、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキルおよびシクロアルキルで置換されていてもよく、
kは2~50000の整数である。
kは20~50000の整数であることが好ましく、100~50000の整数であることがより好ましい。
More specifically,
Each MU is independently arylene, heteroarylene, diarylenarylamino, diarylenarylboryl, oxaborine-diyl, or azaborine-diyl;
each E C is independently hydrogen, aryl, heteroaryl, diarylamino, diheteroarylamino, arylheteroarylamino, or aryloxy;
At least one hydrogen in MU and EC may be further substituted with aryl, heteroaryl, diarylamino, alkyl, and cycloalkyl;
k is an integer from 2 to 50,000.
k is preferably an integer from 20 to 50,000, and more preferably an integer from 100 to 50,000.

式(XLP-1)中のMUおよびECにおける少なくとも1つの水素は、炭素数1~24のアルキル、炭素数3~24のシクロアルキル、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよく、さらに、前記アルキルにおける任意の-CH2-は-O-または-Si(CH32-で置換されていてもよく、前記アルキルにおける式(XLP-1)中のECxに直結している-CH2-を除く任意の-CH2-は炭素数6~24のアリーレンで置換されていてもよく、前記アルキルにおける任意の水素はフッ素で置換されていてもよい。 At least one hydrogen atom in MU and EC in formula (XLP-1) may be substituted with an alkyl group having 1 to 24 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 24 carbon atoms, a halogen atom or deuterium atom, and further, any -CH 2 - in the alkyl group may be substituted with -O- or -Si(CH 3 ) 2 -, any -CH 2 - in the alkyl group except for the -CH 2 - directly bonded to ECx in formula (XLP-1) may be substituted with an arylene group having 6 to 24 carbon atoms, and any hydrogen atom in the alkyl group may be substituted with fluorine.

MUとしては、例えば、以下のいずれかの化合物から任意の2つの水素原子を除いて表される2価の基があげられる。

Figure 2024091451000108
Examples of MU include a divalent group represented by removing any two hydrogen atoms from any of the following compounds:
Figure 2024091451000108

より具体的には、以下のいずれかの構造で表される2価の基があげられる。これらにおいて、MUは*において他のMUまたはECと結合する。 More specifically, it is a divalent group represented by any of the following structures. In these, MU is bonded to another MU or EC at *.

Figure 2024091451000109
Figure 2024091451000109
Figure 2024091451000110
Figure 2024091451000110
Figure 2024091451000111
Figure 2024091451000111
Figure 2024091451000112
Figure 2024091451000112
Figure 2024091451000113
Figure 2024091451000113
Figure 2024091451000114
Figure 2024091451000114
Figure 2024091451000115
Figure 2024091451000115
Figure 2024091451000116
Figure 2024091451000116
Figure 2024091451000117
Figure 2024091451000117

また、ECとしては、例えば以下のいずれかの構造で表される1価の基があげられる。これらにおいて、ECは*においてMUと結合する。 EC can be, for example, a monovalent group represented by any of the following structures. In these, EC bonds to MU at *.

Figure 2024091451000118
Figure 2024091451000118
Figure 2024091451000119
Figure 2024091451000119

式(XLP-1)で表される化合物は、溶解性および塗布製膜性の観点から、分子中のMU総数(k)の10~100%のMUが炭素数1~24のアルキルを有することが好ましく、分子中のMU総数(k)の30~100%のMUが炭素数1~18のアルキル(炭素数3~18の分岐鎖アルキル)を有することがより好ましく、分子中のMU総数(k)の50~100%のMUが炭素数1~12のアルキル(炭素数3~12の分岐鎖アルキル)を有することがさらに好ましい。一方、面内配向性および電荷輸送の観点からは、分子中のMU総数(k)の10~100%のMUが炭素数7~24のアルキルを有することが好ましく、分子中のMU総数(k)の30~100%のMUが炭素数7~24のアルキル(炭素数7~24の分岐鎖アルキル)を有することがより好ましい。 From the viewpoints of solubility and coating film-forming properties, the compound represented by formula (XLP-1) is preferably such that 10 to 100% of the total number of MUs (k) in the molecule have an alkyl having 1 to 24 carbon atoms, more preferably 30 to 100% of the total number of MUs (k) in the molecule have an alkyl having 1 to 18 carbon atoms (branched chain alkyl having 3 to 18 carbon atoms), and even more preferably 50 to 100% of the total number of MUs (k) in the molecule have an alkyl having 1 to 12 carbon atoms (branched chain alkyl having 3 to 12 carbon atoms). On the other hand, from the viewpoints of in-plane alignment and charge transport, it is preferable that 10 to 100% of the total number of MUs (k) in the molecule have an alkyl having 7 to 24 carbon atoms, and more preferably 30 to 100% of the total number of MUs (k) in the molecule have an alkyl having 7 to 24 carbon atoms (branched chain alkyl having 7 to 24 carbon atoms).

架橋性置換基を有する1価または2価の芳香族化合物の含有量は、0.5~50質量%が好ましく、1~20質量%がより好ましい。 The content of the monovalent or divalent aromatic compound having a crosslinkable substituent is preferably 0.5 to 50 mass%, more preferably 1 to 20 mass%.

架橋性置換基(XLS)としては、上述した高分子化合物をさらに架橋化できる基であれば特に限定されないが、以下の構造の置換基が好ましい。各構造式中の*は結合位置を示す。

Figure 2024091451000120
The crosslinkable substituent (XLS) is not particularly limited as long as it is a group that can further crosslink the above-mentioned polymer compound, but substituents having the following structures are preferred: In each structural formula, * indicates a bond position.
Figure 2024091451000120

Lは、それぞれ独立して、単結合、-O-、-S-、>C=O、-O-C(=O)-、炭素数1~12のアルキレン、炭素数1~12のオキシアルキレンおよび炭素数1~12のポリオキシアルキレンである。上記置換基の中でも、式(XLS-1)、式(XLS-2)、式(XLS-3)、式(XLS-9)、式(XLS-10)または式(XLS-17)で表される基が好ましく、式(XLS-1)、式(XLS-3)または式(XLS-17)で表される基がより好ましい。 Each L is independently a single bond, -O-, -S-, >C=O, -O-C(=O)-, an alkylene having 1 to 12 carbon atoms, an oxyalkylene having 1 to 12 carbon atoms, or a polyoxyalkylene having 1 to 12 carbon atoms. Among the above substituents, groups represented by formula (XLS-1), (XLS-2), (XLS-3), (XLS-9), (XLS-10) or (XLS-17) are preferred, and groups represented by formula (XLS-1), (XLS-3) or (XLS-17) are more preferred.

架橋性置換基を有する2価の芳香族化合物としては、例えば下記部分構造を有する化合物があげられる。下記構造式中の*は結合位置を表す。

Figure 2024091451000121
Figure 2024091451000122
Figure 2024091451000123
Figure 2024091451000124
Examples of the divalent aromatic compound having a crosslinkable substituent include compounds having the following partial structures: In the following structural formula, * indicates a bonding position.
Figure 2024091451000121
Figure 2024091451000122
Figure 2024091451000123
Figure 2024091451000124

<高分子化合物および架橋性高分子化合物の製造方法>
高分子化合物および架橋性高分子化合物の製造方法について、上述した式(XLP-1)で表される化合物を例にして説明する。これらの化合物は、公知の製造方法を適宜組み合わせて合成することができる。
<Method of producing polymer compound and crosslinkable polymer compound>
The methods for producing the polymer compound and the crosslinkable polymer compound will be described below with reference to the compound represented by the above formula (XLP-1). These compounds can be synthesized by appropriately combining known production methods.

反応で用いられる溶媒としては、芳香族溶媒、飽和/不飽和炭化水素溶媒、アルコール溶媒、エーテル系溶媒などがあげられ、例えば、ジメトキシエタン、2-(2-メトキシエトキシ)エタン、2-(2-エトキシエトキシ)エタン等があげられる。 Solvents used in the reaction include aromatic solvents, saturated/unsaturated hydrocarbon solvents, alcohol solvents, and ether solvents, such as dimethoxyethane, 2-(2-methoxyethoxy)ethane, and 2-(2-ethoxyethoxy)ethane.

また、反応は2相系で行ってもよい。2相系で反応させる場合は、必要に応じて、第4級アンモニウム塩等の相間移動触媒を加えてもよい。 The reaction may also be carried out in a two-phase system. When carrying out the reaction in a two-phase system, a phase transfer catalyst such as a quaternary ammonium salt may be added as necessary.

式(XLP-1)の化合物を製造する際、一段階で製造してもよいし、多段階を経て製造してもよい。また、原料を反応容器に全て入れてから反応を開始する一括重合法により行ってもよいし、原料を反応容器に滴下し加える滴下重合法により行ってもよいし、生成物が反応の進行に伴い沈殿する沈殿重合法により行ってもよく、これらを適宜組み合わせて合成することができる。例えば、式(XLP-1)で表される化合物を一段階で合成する際、モノマーユニット(MU)に重合性基が結合したモノマーおよびエンドキャップユニット(EC)に重合性基が結合したモノマーを反応容器に加えた状態で反応を行うことで目的物を得る。また、式(XLP-1)で表される化合物を多段階で合成する際、モノマーユニット(MU)に重合性基が結合したモノマーを目的の分子量まで重合した後、エンドキャップユニット(EC)に重合性基が結合したモノマーを加えて反応させることで目的物を得る。多段階で異なる種類のモノマーユニット(MU)に重合性基が結合したモノマーを加えて反応を行えば、モノマーユニットの構造について濃度勾配を有するポリマーを作ることができる。また、前駆体ポリマーを調製した後、あと反応により目的物ポリマーを得ることができる。 The compound of formula (XLP-1) may be produced in one step or in multiple steps. The compound may be produced by a batch polymerization method in which all the raw materials are put into a reaction vessel and then the reaction is started, a dropwise polymerization method in which the raw materials are added dropwise to a reaction vessel, or a precipitation polymerization method in which the product precipitates as the reaction proceeds. These methods can be combined appropriately to synthesize the compound. For example, when the compound of formula (XLP-1) is synthesized in one step, the target product is obtained by adding a monomer having a polymerizable group bonded to the monomer unit (MU) and a monomer having a polymerizable group bonded to the end cap unit (EC) to a reaction vessel and then reacting the monomer. When the compound of formula (XLP-1) is synthesized in multiple steps, the target product is obtained by polymerizing the monomer having a polymerizable group bonded to the monomer unit (MU) to the target molecular weight, and then adding and reacting the monomer having a polymerizable group bonded to the end cap unit (EC). By adding monomers with polymerizable groups bonded to different types of monomer units (MU) in multiple stages and carrying out the reaction, it is possible to create a polymer with a concentration gradient in the monomer unit structure. In addition, after preparing the precursor polymer, the target polymer can be obtained by further reaction.

また、モノマーユニット(MU)の重合性基を選べばポリマーの一次構造を制御することができる。例えば、合成スキームの1~3に示すように、ランダムな一次構造を有するポリマー(合成スキームの1)、規則的な一次構造を有するポリマー(合成スキームの2および3)などを合成することが可能であり、目的物に応じて適宜組み合わせて用いることができる。さらには、重合性基を3つ以上有するモノマーを用いれば、ハイパーブランチポリマーやデンドリマーを合成することができる。

Figure 2024091451000125
In addition, the primary structure of the polymer can be controlled by selecting the polymerizable group of the monomer unit (MU). For example, as shown in synthesis schemes 1 to 3, it is possible to synthesize a polymer having a random primary structure (synthetic scheme 1), a polymer having a regular primary structure (synthetic schemes 2 and 3), etc., and these can be used in appropriate combination depending on the target object. Furthermore, if a monomer having three or more polymerizable groups is used, a hyperbranched polymer or a dendrimer can be synthesized.
Figure 2024091451000125

本発明で用いることのできるモノマーは、特開2010-189630号公報、国際公開第2012/086671号、国際公開第2013/191088号、国際公開第2002/045184号、国際公開第2011/049241号、国際公開第2013/146806号、国際公開第2005/049546号、国際公開第2015/145871号、特開2010-215886号公報、特開2008-106241号公報、国際公開第2016/031639号、特開2011-174062号公報、に記載の方法に準じて合成することができる。 The monomers that can be used in the present invention can be synthesized according to the methods described in JP 2010-189630 A, WO 2012/086671 A, WO 2013/191088 A, WO 2002/045184 A, WO 2011/049241 A, WO 2013/146806 A, WO 2005/049546 A, WO 2015/145871 A, JP 2010-215886 A, JP 2008-106241 A, WO 2016/031639 A, and JP 2011-174062 A.

また、具体的なポリマー合成手順については、特開2012-036388号公報、国際公開第2015/008851号、特開2012-36381号公報、特開2012-144722号公報、国際公開第2015/194448号、国際公開第2013/146806号、国際公開第2015/145871号、国際公開第2016/031639号、国際公開第2016/125560号、国際公開第2011/049241号に記載の方法を参照することができる。 For specific polymer synthesis procedures, reference can be made to the methods described in JP 2012-036388 A, WO 2015/008851 A, JP 2012-36381 A, JP 2012-144722 A, WO 2015/194448 A, WO 2013/146806 A, WO 2015/145871 A, WO 2016/031639 A, WO 2016/125560 A, and WO 2011/049241 A.

2-1-9.有機電界発光素子の応用例
本発明は、有機EL素子を備えた表示装置または有機EL素子を備えた照明装置などにも応用することができる。
有機EL素子を備えた表示装置または照明装置は、本実施形態にかかる有機EL素子と公知の駆動装置とを接続するなど公知の方法によって製造することができ、直流駆動、パルス駆動、交流駆動など公知の駆動方法を適宜用いて駆動することができる。
2-1-9. Application Examples of Organic Electroluminescent Devices The present invention can also be applied to display devices including organic EL devices or lighting devices including organic EL devices.
A display device or lighting device including an organic EL element can be manufactured by a known method, for example by connecting the organic EL element according to this embodiment to a known driving device, and can be driven appropriately using a known driving method such as DC driving, pulse driving, or AC driving.

表示装置としては、例えば、カラーフラットパネルディスプレイなどのパネルディスプレイ、フレキシブルカラー有機電界発光(EL)ディスプレイなどのフレキシブルディスプレイなどがあげられる(例えば、特開平10-335066号公報、特開2003-321546号公報、特開2004-281086号公報など参照)。また、ディスプレイの表示方式としては、例えば、マトリクスおよびセグメント方式などがあげられる。なお、マトリクス表示とセグメント表示は同じパネルの中に共存していてもよい。 Display devices include, for example, panel displays such as color flat panel displays, and flexible displays such as flexible color organic electroluminescent (EL) displays (see, for example, JP-A-10-335066, JP-A-2003-321546, JP-A-2004-281086, etc.). Display methods include, for example, matrix and segment methods. Note that matrix display and segment display may coexist in the same panel.

マトリクスでは、表示のための画素が格子状やモザイク状など二次元的に配置されており、画素の集合で文字や画像を表示する。画素の形状やサイズは用途によって決まる。例えば、パソコン、モニター、テレビの画像および文字表示には、通常一辺が300μm以下の四角形の画素が用いられ、また、表示パネルのような大型ディスプレイの場合は、一辺がmmオーダーの画素を用いることになる。モノクロ表示の場合は、同じ色の画素を配列すればよいが、カラー表示の場合には、赤、緑、青の画素を並べて表示させる。この場合、典型的にはデルタタイプとストライプタイプがある。そして、このマトリクスの駆動方法としては、線順次駆動方法やアクティブマトリックスのどちらでもよい。線順次駆動の方が構造が簡単であるという利点があるが、動作特性を考慮した場合、アクティブマトリックスの方が優れる場合があるので、これも用途によって使い分けることが必要である。 In a matrix, the pixels for display are arranged two-dimensionally, such as in a grid or mosaic pattern, and a collection of pixels displays characters and images. The shape and size of the pixels are determined by the application. For example, square pixels with sides of 300 μm or less are usually used to display images and characters on computers, monitors, and televisions, and pixels with sides on the order of mm are used for large displays such as display panels. For monochrome display, pixels of the same color can be arranged, but for color display, red, green, and blue pixels are displayed side by side. In this case, there are typically delta types and stripe types. The driving method for this matrix can be either line sequential driving method or active matrix. Line sequential driving has the advantage of being simpler in structure, but when considering operating characteristics, active matrix may be superior, so it is necessary to use it according to the application.

セグメント方式(タイプ)では、予め決められた情報を表示するようにパターンを形成し、決められた領域を発光させることになる。例えば、デジタル時計や温度計における時刻や温度表示、オーディオ機器や電磁調理器などの動作状態表示および自動車のパネル表示などがあげられる。 In the segment method, a pattern is formed to display predetermined information, and a specific area is illuminated. Examples include the time and temperature displays on digital clocks and thermometers, the operating status displays on audio equipment and induction cookers, and panel displays on automobiles.

照明装置としては、例えば、室内照明などの照明装置、液晶表示装置のバックライトなどがあげられる(例えば、特開2003-257621号公報、特開2003-277741号公報、特開2004-119211号公報など参照)。バックライトは、主に自発光しない表示装置の視認性を向上させる目的に使用され、液晶表示装置、時計、オーディオ装置、自動車パネル、表示板および標識などに使用される。特に、液晶表示装置、中でも薄型化が課題となっているパソコン用途のバックライトとしては、従来方式が蛍光灯や導光板からなっているため薄型化が困難であることを考えると、本実施形態に係る発光素子を用いたバックライトは薄型で軽量が特徴になる。 Examples of lighting devices include lighting devices for indoor lighting, backlights for liquid crystal display devices, etc. (see, for example, JP 2003-257621 A, JP 2003-277741 A, JP 2004-119211 A, etc.). Backlights are mainly used for the purpose of improving the visibility of non-self-luminous display devices, and are used in liquid crystal display devices, clocks, audio devices, automobile panels, display boards, signs, etc. In particular, for liquid crystal display devices, and especially for backlights for personal computers, where thinning is an issue, it is difficult to make them thin because conventional methods use fluorescent lamps and light guide plates, so the backlights using the light-emitting elements according to this embodiment are characterized by their thinness and light weight.

2-2.その他の有機デバイス
本発明に係る多環芳香族化合物は、上述した有機電界発光素子の他に、有機電界効果トランジスタまたは有機薄膜太陽電池などの作製に用いることができる。
2-2. Other Organic Devices The polycyclic aromatic compound according to the present invention can be used for producing an organic field effect transistor or an organic thin-film solar cell, in addition to the organic electroluminescent device described above.

有機電界効果トランジスタは、電圧入力によって発生させた電界により電流を制御するトランジスタのことであり、ソース電極とドレイン電極の他にゲート電極が設けられている。ゲート電極に電圧を印加すると電界が生じ、ソース電極とドレイン電極間を流れる電子(あるいはホール)の流れを任意にせき止めて電流を制御することができるトランジスタである。電界効果トランジスタは、単なるトランジスタ(バイポーラトランジスタ)に比べて小型化が容易であり、集積回路などを構成する素子としてよく用いられている。 An organic field-effect transistor is a transistor that controls current by generating an electric field through voltage input, and has a gate electrode in addition to a source electrode and a drain electrode. When a voltage is applied to the gate electrode, an electric field is generated, and the flow of electrons (or holes) between the source electrode and drain electrode can be arbitrarily blocked to control the current. Field-effect transistors are easier to miniaturize than simple transistors (bipolar transistors), and are often used as elements in integrated circuits.

有機電界効果トランジスタの構造は、通常、本発明に係る多環芳香族化合物を用いて形成される有機半導体活性層に接してソース電極およびドレイン電極が設けられており、さらに有機半導体活性層に接した絶縁層(誘電体層)を挟んでゲート電極が設けられていればよい。その素子構造としては、例えば以下の構造があげられる。
(1)基板/ゲート電極/絶縁体層/ソース電極・ドレイン電極/有機半導体活性層
(2)基板/ゲート電極/絶縁体層/有機半導体活性層/ソース電極・ドレイン電極
(3)基板/有機半導体活性層/ソース電極・ドレイン電極/絶縁体層/ゲート電極
(4)基板/ソース電極・ドレイン電極/有機半導体活性層/絶縁体層/ゲート電極
このように構成された有機電界効果トランジスタは、アクティブマトリックス駆動方式の液晶ディスプレイや有機エレクトロルミネッセンスディスプレイの画素駆動スイッチング素子などとして適用できる。
The structure of an organic field effect transistor may be such that a source electrode and a drain electrode are provided in contact with an organic semiconductor active layer formed using the polycyclic aromatic compound according to the present invention, and a gate electrode is provided sandwiching an insulating layer (dielectric layer) in contact with the organic semiconductor active layer. Examples of the element structure include the following structure.
(1) Substrate/gate electrode/insulator layer/source electrode/drain electrode/organic semiconductor active layer (2) Substrate/gate electrode/insulator layer/organic semiconductor active layer/source electrode/drain electrode (3) Substrate/organic semiconductor active layer/source electrode/drain electrode/insulator layer/gate electrode (4) Substrate/source electrode/drain electrode/organic semiconductor active layer/insulator layer/gate electrode An organic field effect transistor configured in this manner can be used as a pixel driving switching element for active matrix driving liquid crystal displays and organic electroluminescence displays.

有機薄膜太陽電池は、ガラスなどの透明基板上にITOなどの陽極、ホール輸送層、光電変換層、電子輸送層、陰極が積層された構造を有する。光電変換層は陽極側にp型半導体層を有し、陰極側にn型半導体層を有している。本発明に係る多環芳香族化合物は、その物性に応じて、ホール輸送層、p型半導体層、n型半導体層、電子輸送層の材料として用いることが可能である。本発明に係る多環芳香族化合物は、有機薄膜太陽電池においてホール輸送材料や電子輸送材料として機能しうる。有機薄膜太陽電池は、上記の他にホールブロック層、電子ブロック層、電子注入層、ホール注入層、平滑化層などを適宜備えていてもよい。有機薄膜太陽電池には、有機薄膜太陽電池に用いられる既知の材料を適宜選択して組み合わせて用いることができる。 The organic thin-film solar cell has a structure in which an anode such as ITO, a hole transport layer, a photoelectric conversion layer, an electron transport layer, and a cathode are laminated on a transparent substrate such as glass. The photoelectric conversion layer has a p-type semiconductor layer on the anode side and an n-type semiconductor layer on the cathode side. The polycyclic aromatic compound according to the present invention can be used as a material for a hole transport layer, a p-type semiconductor layer, an n-type semiconductor layer, and an electron transport layer depending on its physical properties. The polycyclic aromatic compound according to the present invention can function as a hole transport material or an electron transport material in an organic thin-film solar cell. In addition to the above, the organic thin-film solar cell may appropriately include a hole blocking layer, an electron blocking layer, an electron injection layer, a hole injection layer, a smoothing layer, and the like. The organic thin-film solar cell can be used by appropriately selecting and combining known materials used in organic thin-film solar cells.

3.波長変換材料
本発明の多環芳香族化合物は、波長変換材料として使用することができる。 現在、色変換方式によるマルチカラー化技術を、液晶ディスプレイや有機ELディスプレイ、照明などへ応用することが盛んに検討されている。色変換とは、発光体からの発光をより長波長の光へと波長変換することであり、例えば、紫外光や青色光を緑色光や赤色発光へと変換することを表す。この色変換機能を有する波長変換材料をフィルム化し、例えば青色光源と組み合わせることにより、青色光源から、青、緑、赤色の3原色を取り出すこと、すなわち白色光を取り出すことが可能となる。このような青色光源と色変換機能を有する波長変換フィルムを組み合わせた白色光源を光源ユニットとし、液晶駆動部分と、カラーフィルターと組み合わせることで、フルカラーディスプレイの作製が可能になる。また、液晶駆動部分が無ければ、そのまま白色光源として用いることができ、例えばLED照明などの白色光源として応用できる。また、青色有機EL素子を光源として、青色光を緑色光および赤色光に変換する波長変換フィルムと組み合わせて用いることでメタルマスクを用いないフルカラー有機ELディスプレイの作製が可能になる。さらに、青色マイクロLEDを光源として、青色光を緑色光および赤色光に変換する波長変換フィルムと組み合わせて用いることで低コストのフルカラーマイクロLEDディスプレイの作製が可能になる。
3. Wavelength conversion material The polycyclic aromatic compound of the present invention can be used as a wavelength conversion material. Currently, the application of multi-color technology using a color conversion method to liquid crystal displays, organic EL displays, lighting, and the like is being actively studied. Color conversion refers to converting the light emitted from a light emitter to light with a longer wavelength, for example, converting ultraviolet light or blue light to green light or red light emission. By forming this wavelength conversion material having color conversion function into a film and combining it with, for example, a blue light source, it becomes possible to extract the three primary colors of blue, green, and red from the blue light source, that is, to extract white light. By combining such a white light source, which is a combination of a blue light source and a wavelength conversion film having a color conversion function, with a liquid crystal driving part and a color filter as a light source unit, it becomes possible to manufacture a full-color display. In addition, if there is no liquid crystal driving part, it can be used as a white light source as it is, and can be applied as a white light source such as LED lighting. In addition, by using a blue organic EL element as a light source in combination with a wavelength conversion film that converts blue light into green light and red light, it becomes possible to manufacture a full-color organic EL display without using a metal mask. Furthermore, by using blue micro-LEDs as a light source in combination with wavelength conversion films that convert blue light into green and red light, it becomes possible to create low-cost full-color micro-LED displays.

本発明の多環芳香族化合物は、この波長変換材料として使用することができる。本発明の多環芳香族化合物を含む波長変換材料を用いて、紫外光やより短波長の青色光を生成する光源や発光素子からの光を、表示装置(有機EL素子を利用した表示装置や液晶表示装置)での利用に適した色純度の高い青色光や緑色光に変換することができる。変換される色の調整は、本発明の多環芳香族化合物の置換基、後述の波長変換用組成物で用いるバインダー樹脂等を適宜選択することにより行うことができる。波長変換材料は本発明の多環芳香族化合物を含む波長変換用組成物として調製することができる。また、この波長変換用組成物を用いて波長変換フィルムを形成してもよい。 The polycyclic aromatic compound of the present invention can be used as this wavelength conversion material. By using a wavelength conversion material containing the polycyclic aromatic compound of the present invention, light from a light source or a light-emitting element that generates ultraviolet light or shorter wavelength blue light can be converted into blue light or green light with high color purity suitable for use in a display device (a display device using an organic EL element or a liquid crystal display device). The converted color can be adjusted by appropriately selecting the substituent of the polycyclic aromatic compound of the present invention, the binder resin used in the wavelength conversion composition described below, and the like. The wavelength conversion material can be prepared as a wavelength conversion composition containing the polycyclic aromatic compound of the present invention. In addition, a wavelength conversion film may be formed using this wavelength conversion composition.

波長変換用組成物は、本発明の多環芳香族化合物のほか、バインダー樹脂、その他の添加剤、および溶媒を含んでいてもよい。バインダー樹脂としては、例えば国際公開第2016/190283号の段落0173~0176に記載のものを用いることができる。その他の添加剤としては、国際公開第2016/190283号の段落0177~0181に記載の化合物を用いることができる。溶媒としては、上記の発光層形成用組成物に含まれる溶媒の記載を参照することができる。 The wavelength conversion composition may contain, in addition to the polycyclic aromatic compound of the present invention, a binder resin, other additives, and a solvent. As the binder resin, for example, those described in paragraphs 0173 to 0176 of WO 2016/190283 can be used. As the other additives, the compounds described in paragraphs 0177 to 0181 of WO 2016/190283 can be used. As the solvent, the description of the solvent contained in the composition for forming the light-emitting layer above can be referred to.

波長変換フィルムは波長変換用組成物の硬化により形成される波長変換層を含む。波長変換用組成物からの波長変換層の作製方法としては公知のフィルム形成方法を参照することができる。波長変換フィルムは本発明の多環芳香族化合物を含む組成物から形成される波長変換層のみからなっていてもよく、他の波長変換層(例えば、青色光を緑色光や赤色光に変換する波長変換層、青色光や緑色光を赤色光に変換する波長変換層)を含んでいてもよい。さらに波長変換フィルムは基材層や、色変換層の酸素、水分、または熱による劣化を防ぐためのバリア層を含んでいてもよい。 The wavelength conversion film includes a wavelength conversion layer formed by curing the wavelength converting composition. Known film formation methods can be referred to as a method for producing a wavelength conversion layer from a wavelength converting composition. The wavelength conversion film may consist only of a wavelength conversion layer formed from a composition containing the polycyclic aromatic compound of the present invention, or may include other wavelength conversion layers (e.g., a wavelength conversion layer that converts blue light into green light or red light, or a wavelength conversion layer that converts blue light or green light into red light). The wavelength conversion film may further include a substrate layer and a barrier layer for preventing deterioration of the color conversion layer due to oxygen, moisture, or heat.

以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明していくが,本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において、「MALDI-TOF-MS」は「マトリックス支援レーザー脱離イオン化飛行時間型質量分析法」を意味する。 The present invention will be explained in more detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these. In the examples, "MALDI-TOF-MS" means "matrix-assisted laser desorption ionization time-of-flight mass spectrometry."

<<合成例>>
以下の合成例において、出発物質は特開2021-095341号公報に記載の方法に準じて合成した。
合成例(1):
化合物(1-1)の合成

Figure 2024091451000126
<<Synthesis Example>>
In the following synthesis examples, the starting material was synthesized according to the method described in JP-A-2021-095341.
Synthesis Example (1):
Synthesis of compound (1-1)
Figure 2024091451000126

窒素雰囲気下、2-ブロモ-5-tertブチル-安息香酸(2.6g)、S-1(6.2g)、tert-ブトキシナトリウム(4.1g)、Pd-132(0.35g)およびキシレン(100ml)を反応器に入れて5時間加熱還流した。反応混合物を室温まで冷却したのち、水層をトルエンで抽出した。一緒にした有機層を水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。この溶液を減圧下で濃縮し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(トルエン)で精製して、化合物(I-1)(5.9g)を得た。 Under a nitrogen atmosphere, 2-bromo-5-tertbutyl-benzoic acid (2.6 g), S-1 (6.2 g), sodium tert-butoxide (4.1 g), Pd-132 (0.35 g) and xylene (100 ml) were placed in a reactor and heated to reflux for 5 hours. After the reaction mixture was cooled to room temperature, the aqueous layer was extracted with toluene. The combined organic layers were washed with water and dried over anhydrous magnesium sulfate. The solution was concentrated under reduced pressure, and the residue was purified by silica gel chromatography (toluene) to obtain compound (I-1) (5.9 g).

化合物(I-1)(0.69g)およびトルエン(2.0ml)の入ったフラスコに、窒素雰囲気下、室温で塩化チオニル(0.34g)を加え、110℃まで昇温して8時間加熱還流し、室温まで冷却したあと、揮発成分を減圧留去して、酸塩化物を得た。酸塩化物の入ったフラスコにジクロロメタン(2.5ml)を加え、窒素雰囲気下0℃で塩化アルミニウム(0.4g)を加え、室温に昇温して24時間撹拌した。反応液を0℃の希塩酸に加えてクエンチし、ジクロロメタンで抽出し、溶媒を減圧留去した。得られた粗生成物をカラムクロマトグラフィー(溶離液:トルエン)で精製し、溶媒を減圧留去して化合物(1-1)(0.35g)を得た。
MALDI-TOF-MS:[M]+=670.41
To a flask containing compound (I-1) (0.69 g) and toluene (2.0 ml), thionyl chloride (0.34 g) was added at room temperature under a nitrogen atmosphere, the mixture was heated to 110° C. and refluxed for 8 hours, cooled to room temperature, and the volatile components were distilled off under reduced pressure to obtain an acid chloride. Dichloromethane (2.5 ml) was added to the flask containing the acid chloride, and aluminum chloride (0.4 g) was added at 0° C. under a nitrogen atmosphere, the mixture was heated to room temperature, and stirred for 24 hours. The reaction solution was quenched by adding it to dilute hydrochloric acid at 0° C., extracted with dichloromethane, and the solvent was distilled off under reduced pressure. The obtained crude product was purified by column chromatography (eluent: toluene), and the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain compound (1-1) (0.35 g).
MALDI-TOF-MS: [M] + = 670.41

合成例(2):
化合物(1-2)の合成

Figure 2024091451000127
Synthesis Example (2):
Synthesis of compound (1-2)
Figure 2024091451000127

化合物(1-1)と同様の方法で合成した。
MALDI-TOF-MS:[M]+=726.47
It was synthesized in the same manner as for compound (1-1).
MALDI-TOF-MS: [M] + = 726.47

合成例(3):
化合物(1-3)の合成

Figure 2024091451000128
Synthesis Example (3):
Synthesis of compound (1-3)
Figure 2024091451000128

化合物(1-1)と同様の方法で合成した。
MALDI-TOF-MS:[M]+=955.37
It was synthesized in the same manner as for compound (1-1).
MALDI-TOF-MS: [M] + = 955.37

<<蒸着型有機EL素子の作製と評価>>
<実施例1-1~実施例1-2、および比較例1-1~1-2>
合成した多環芳香族化合物を用いて、有機EL素子を製造した。
実施例1-1~実施例1-2、および比較例1-1~1-2の有機EL素子における各層の材料構成を下記表1に示す。
<<Fabrication and evaluation of deposition-type organic EL elements>>
<Examples 1-1 to 1-2, and Comparative Examples 1-1 to 1-2>
The synthesized polycyclic aromatic compound was used to manufacture an organic EL device.
The material configurations of the layers in the organic EL elements of Examples 1-1 to 1-2 and Comparative Examples 1-1 to 1-2 are shown in Table 1 below.

Figure 2024091451000129
Figure 2024091451000129

表1において、「HI」はN4,N4'-ジフェニル-N4,N4'-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'-ジアミンであり、「HAT-CN」は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であり、「HT-1」はN-[1,1'-ビフェニル]-4-イル-9,9-ジメチル-N-[4-(9-フェニル-9H-カルバゾール-3-イル)フェニル]-9H-フルオレン-2-アミンであり、「HT-2」はN,N-ビス(4-(ジベンゾ[b,d]フラン-4-イル)フェニル)-[1,1’:4’,1”-テルフェニル]-4-アミンであり、「BH」は、2-(10-フェニルアントラセン-9-イル)ジベンゾ[b,d]フランであり、「ET-1」は、9,9’-[(5-(6-(1,1’-ビフェニル)-4-イル)-2-フェニルピリミジン-4-イル)-1,3-フェニレン]ビス(9H-カルバゾール)であり、「ET-2」は2-エチル-1-(4-(10-フェニルアントラセン-9-イル)フェニル)-1H-ベンゾ[d]イミダゾールである。「Liq」、および化合物(Ref-1)~(Ref-2)と共に以下に化学構造を示す。 In Table 1, "HI" is N 4 ,N 4' -diphenyl-N 4 ,N 4' -bis(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)-[1,1'-biphenyl]-4,4'-diamine, "HAT-CN" is 1,4,5,8,9,12-hexaazatriphenylene hexacarbonitrile, "HT-1" is N-[1,1'-biphenyl]-4-yl-9,9-dimethyl-N-[4-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)phenyl]-9H-fluoren-2-amine, and "HT-2" is N,N-bis(4-(dibenzo[b,d]furan-4-yl)fluoren-2-amine. "BH" is 2-(10-phenylanthracen-9-yl)dibenzo[b,d]furan; "ET-1" is 9,9'-[(5-(6-(1,1'-biphenyl)-4-yl)-2-phenylpyrimidin-4-yl)-1,3-phenylene]bis(9H-carbazole); and "ET-2" is 2-ethyl-1-(4-(10-phenylanthracen-9-yl)phenyl)-1H-benzo[d]imidazole. The chemical structures of "Liq" and the compounds (Ref-1) to (Ref-2) are shown below.

Figure 2024091451000130
Figure 2024091451000130

[実施例1-1]
スパッタリングにより180nmの厚さに成膜したITOを120nmまで研磨した、26mm×28mm×0.7mmのガラス基板((株)オプトサイエンス製)を透明支持基板とする。この透明支持基板を市販の蒸着装置(昭和真空(株)製)の基板ホルダーに固定し、HI、HAT-CN、HT-1、HT-2、BH、化合物(1-1)、ET-1およびET-2をそれぞれ入れたモリブデン製蒸着用ボート、Liq、LiFおよびアルミニウムをそれぞれ入れた窒化アルミニウム製蒸着用ボートを装着した。
[Example 1-1]
A 26 mm × 28 mm × 0.7 mm glass substrate (manufactured by Optoscience Co., Ltd.) on which an ITO film having a thickness of 180 nm was formed by sputtering and polished to 120 nm was used as a transparent support substrate. This transparent support substrate was fixed to a substrate holder of a commercially available deposition apparatus (manufactured by Showa Vacuum Co., Ltd.), and a molybdenum deposition boat containing HI, HAT-CN, HT-1, HT-2, BH, compound (1-1), ET-1, and ET-2, and an aluminum nitride deposition boat containing Liq, LiF, and aluminum were attached.

透明支持基板のITO膜の上に順次、下記各層を形成する。真空槽を5×10-4Paまで減圧し、まず、HIを加熱して膜厚40nmになるように蒸着し、次に、HAT-CNを加熱して膜厚5nmになるように蒸着し、次に、HT-1を加熱して膜厚45nmになるように蒸着し、次に、HT-2を加熱して膜厚10nmになるように蒸着して、4層からなる正孔層を形成した。次に、BHと化合物(1-1)を同時に加熱して膜厚25nmになるように蒸着して発光層を形成した。BHと化合物(1-1)の質量比がおよそ97対3になるように蒸着速度を調節した。さらに、ET-1を加熱して膜厚5nmになるように蒸着し、次に、ET-2とLiqを同時に加熱して膜厚25nmになるように蒸着して、2層からなる電子層を形成した。ET-2とLiqの質量比がおよそ50対50になるように蒸着速度を調節した。各層の蒸着速度は0.01~1nm/秒であった。その後、LiFを加熱して膜厚1nmになるように0.01~0.1nm/秒の蒸着速度で蒸着し、次いで、アルミニウムを加熱して膜厚100nmになるように蒸着して陰極を形成し、有機EL素子を得た。 The following layers are formed in sequence on the ITO film of the transparent support substrate. The vacuum chamber is depressurized to 5×10 −4 Pa, and first, HI is heated and evaporated to a thickness of 40 nm, then HAT-CN is heated and evaporated to a thickness of 5 nm, then HT-1 is heated and evaporated to a thickness of 45 nm, then HT-2 is heated and evaporated to a thickness of 10 nm to form a hole layer consisting of four layers. Next, BH and compound (1-1) are heated simultaneously and evaporated to a thickness of 25 nm to form a light-emitting layer. The evaporation rate was adjusted so that the mass ratio of BH to compound (1-1) was approximately 97:3. Furthermore, ET-1 was heated and evaporated to a thickness of 5 nm, and then ET-2 and Liq were heated simultaneously and evaporated to a thickness of 25 nm to form an electronic layer consisting of two layers. The evaporation rate was adjusted so that the mass ratio of ET-2 to Liq was approximately 50:50. The deposition rate of each layer was 0.01 to 1 nm/sec. Thereafter, LiF was heated and deposited at a deposition rate of 0.01 to 0.1 nm/sec to a thickness of 1 nm, and then aluminum was heated and deposited to a thickness of 100 nm to form a cathode, thereby obtaining an organic EL element.

[実施例1-2、比較例1-1~1-2]
化合物(1-1)の代わりに表1に記載の化合物を用いた以外は実施例1-1と同様にして、有機EL素子を得た。
[Example 1-2, Comparative Examples 1-1 to 1-2]
An organic EL device was obtained in the same manner as in Example 1-1, except that a compound shown in Table 1 was used instead of compound (1-1).

[評価]
評価項目としては、駆動電圧(V)、発光波長(nm)、CIE色度(x,y)、外部量子効率(%)、発光スペクトルの極大波長(nm)および半値幅(nm)等がある。これらの評価項目は、例えば1000cd/m2発光時の値を用いることができる。
[evaluation]
The evaluation items include driving voltage (V), emission wavelength (nm), CIE chromaticity (x, y), external quantum efficiency (%), maximum wavelength (nm) and half-width (nm) of the emission spectrum, etc. For these evaluation items, values at 1000 cd/ m2 emission can be used.

発光素子の量子効率には、内部量子効率と外部量子効率とがあるが、内部量子効率は、発光素子の発光層に電子(または正孔)として注入される外部エネルギーが純粋に光子に変換される割合を示している。一方、外部量子効率は、この光子が発光素子の外部にまで放出された量に基づいて算出され、発光層において発生した光子は、その一部が発光素子の内部で吸収されたりあるいは反射され続けたりして、発光素子の外部に放出されないため、外部量子効率は内部量子効率よりも低くなる。 The quantum efficiency of a light-emitting element can be classified into internal quantum efficiency and external quantum efficiency. The internal quantum efficiency indicates the proportion of external energy injected as electrons (or holes) into the light-emitting layer of the light-emitting element that is converted purely into photons. On the other hand, the external quantum efficiency is calculated based on the amount of these photons that are emitted to the outside of the light-emitting element. Some of the photons generated in the light-emitting layer are absorbed or continue to be reflected inside the light-emitting element, and are not emitted to the outside of the light-emitting element, so the external quantum efficiency is lower than the internal quantum efficiency.

分光放射輝度(発光スペクトル)と外部量子効率の測定方法は次の通りである。アドバンテスト社製電圧/電流発生器R6144を用いて、素子の輝度が1000cd/m2になる電圧を印加して素子を発光させる。TOPCON社製分光放射輝度計SR-3ARを用いて、発光面に対して垂直方向から可視光領域の分光放射輝度を測定する。発光面が完全拡散面であると仮定して、測定した各波長成分の分光放射輝度の値を波長エネルギーで割ってπを掛けた数値が各波長におけるフォトン数である。次いで、観測した全波長領域でフォトン数を積算し、素子から放出された全フォトン数とする。印加電流値を素電荷で割った数値を素子へ注入したキャリア数として、素子から放出された全フォトン数を素子へ注入したキャリア数で割った数値が外部量子効率である。また、発光スペクトルの半値幅(FWHM)は、極大発光波長を中心として、その強度が50%になる上下の波長間の幅として求められる。 The method of measuring the spectral radiance (emission spectrum) and the external quantum efficiency is as follows. Using an Advantest voltage/current generator R6144, a voltage is applied so that the luminance of the element is 1000 cd/ m2 , and the element is made to emit light. Using a TOPCON spectroradiometer SR-3AR, the spectral radiance of the visible light region is measured from a direction perpendicular to the light-emitting surface. Assuming that the light-emitting surface is a completely diffusing surface, the measured spectral radiance value of each wavelength component is divided by the wavelength energy and multiplied by π to obtain the number of photons at each wavelength. Next, the number of photons is integrated over the entire observed wavelength range to obtain the total number of photons emitted from the element. The value obtained by dividing the applied current value by the elementary charge is the number of carriers injected into the element, and the value obtained by dividing the total number of photons emitted from the element by the number of carriers injected into the element is the external quantum efficiency. The half-width (FWHM) of the emission spectrum is obtained as the width between the upper and lower wavelengths at which the intensity is 50% centered on the maximum emission wavelength.

実施例1-2、比較例1-1~1-2の有機EL素子について、ITO電極を陽極、LiF/アルミニウム電極を陰極として直流電圧を印加し、1000cd/m2発光時の特性を測定した。
結果を表2に示す。
For the organic EL elements of Example 1-2 and Comparative Examples 1-1 and 1-2, a direct current voltage was applied between the ITO electrode as the anode and the LiF/aluminum electrode as the cathode, and the characteristics at 1000 cd/m 2 emission were measured.
The results are shown in Table 2.

Figure 2024091451000131
Figure 2024091451000131

得られた結果より、実施例1-1~2の素子は比較例1-1~2の素子と比較して、高効率で高色純度であることがわかる。 The results show that the elements of Examples 1-1 and 1-2 have higher efficiency and higher color purity than the elements of Comparative Examples 1-1 and 1-2.

<実施例2~4および比較例2~4>
[比較例2-1]
スパッタリングにより200nmの厚さに製膜したITOを120nmまで研磨した、26mm×28mm×0.7mmのガラス基板((株)オプトサイエンス製)を透明支持基板とした。この透明支持基板を市販の蒸着装置(昭和真空(株)製)の基板ホルダーに固定し、HAT-CN、HTL-1,TcTa、ETL-1、化合物(Ref-1)およびET7をそれぞれ入れたモリブデン製蒸着用ボート、LiFおよびアルミニウムをそれぞれ入れたタングステン製蒸着用ボートを装着した。
<Examples 2 to 4 and Comparative Examples 2 to 4>
[Comparative Example 2-1]
A 26 mm × 28 mm × 0.7 mm glass substrate (manufactured by Optoscience Co., Ltd.) on which an ITO film having a thickness of 200 nm was formed by sputtering and polished to 120 nm was used as a transparent support substrate. This transparent support substrate was fixed to a substrate holder of a commercially available deposition apparatus (manufactured by Showa Vacuum Co., Ltd.), and a molybdenum deposition boat containing HAT-CN, HTL-1, TcTa, ETL-1, compound (Ref-1), and ET7, and a tungsten deposition boat containing LiF and aluminum were attached.

透明支持基板のITO膜の上に順次、下記各層を形成した。真空槽を5×10-4Paまで減圧し、まず、HAT-CNを加熱して膜厚5nmになるように蒸着して正孔注入層を形成した。次に、HTL-1を加熱して膜厚90nmになるように蒸着して正孔輸送層1を形成し、さらにTcTaを加熱して膜厚10nmになるように蒸着して正孔輸送層2を形成した。次に、TcTaとETL-1と化合物(Ref-1)を同時に加熱して膜厚20nmになるように蒸着して発光層を形成した。TcTaとETL-1と化合物(Ref-1)の質量比がおよそ49.5対49.5対1になるように蒸着速度を調節した。次に、ETL-1を加熱して膜厚20nmになるように蒸着して電子輸送層1を形成し、さらにET7を加熱して膜厚10nmになるように蒸着して電子輸送層2を形成した。各層の蒸着速度は0.01~1nm/秒であった。その後、LiFを加熱して膜厚1nmになるように0.01~0.1nm/秒の蒸着速度で蒸着し、次いで、アルミニウムを加熱して膜厚100nmになるように蒸着して陰極を形成し、有機EL素子を得た。このとき、アルミニウムの蒸着速度は1~10nm/秒になるように調節した。 The following layers were formed in sequence on the ITO film of the transparent support substrate. The vacuum chamber was depressurized to 5×10 −4 Pa, and first, HAT-CN was heated and evaporated to a thickness of 5 nm to form a hole injection layer. Next, HTL-1 was heated and evaporated to a thickness of 90 nm to form a hole transport layer 1, and TcTa was further heated and evaporated to a thickness of 10 nm to form a hole transport layer 2. Next, TcTa, ETL-1, and the compound (Ref-1) were simultaneously heated and evaporated to a thickness of 20 nm to form a light-emitting layer. The evaporation rate was adjusted so that the mass ratio of TcTa, ETL-1, and the compound (Ref-1) was approximately 49.5:49.5:1. Next, ETL-1 was heated and evaporated to a thickness of 20 nm to form an electron transport layer 1, and ET7 was further heated and evaporated to a thickness of 10 nm to form an electron transport layer 2. The evaporation rate of each layer was 0.01 to 1 nm/sec. Then, LiF was heated and evaporated at a deposition rate of 0.01 to 0.1 nm/sec to a thickness of 1 nm, and then aluminum was heated and evaporated to a thickness of 100 nm to form a cathode, thereby obtaining an organic EL device. At this time, the deposition rate of aluminum was adjusted to 1 to 10 nm/sec.

[実施例2-1~3、実施例3-1~3、実施理4-1~3、比較例2-2~3、比較例3-1~3、比較例4-1~3]
比較例2-1のアシスティングドーパントとエミッティングドーパントを表3に記載のものに変更する以外は比較例2-1と同様の手順で有機EL素子を得た。
なお、表3において、「ホスト1」は正孔輸送性ホスト材料に該当し、「ホスト2」は電子輸送性ホスト材料に該当する。
[Examples 2-1 to 3, Examples 3-1 to 3, Principles 4-1 to 3, Comparative Examples 2-2 to 3, Comparative Examples 3-1 to 3, Comparative Examples 4-1 to 3]
An organic EL element was obtained in the same manner as in Comparative Example 2-1, except that the assisting dopant and the emitting dopant were changed to those shown in Table 3.
In Table 3, "host 1" corresponds to a hole-transporting host material, and "host 2" corresponds to an electron-transporting host material.

Figure 2024091451000132
Figure 2024091451000132

上記各素子の製造に用いた化合物の化学構造を以下に示す。 The chemical structures of the compounds used to manufacture each of the above elements are shown below.

Figure 2024091451000133
Figure 2024091451000133

[評価]
実施例2-1~3、実施例3-1~3、実施例4-1~3、比較例2-1~3、比較例3-1~3、実施例4-1~3の有機EL素子について、ITO電極を陽極、LiF/アルミニウム電極を陰極として直流電圧を印加し、1000cd/m2発光時の特性を測定した。
各素子の評価結果を表4に示す。
[evaluation]
For the organic EL elements of Examples 2-1 to 2-3, Examples 3-1 to 3, Examples 4-1 to 3, Comparative Examples 2-1 to 3, Comparative Examples 3-1 to 3, and Examples 4-1 to 3, a direct current voltage was applied to the ITO electrode as the anode and the LiF/aluminum electrode as the cathode, and the characteristics at 1000 cd/ m2 emission were measured.
The evaluation results of each element are shown in Table 4.

Figure 2024091451000134
Figure 2024091451000134

得られた結果より、実施例の素子はホウ素の数が同じ比較例の素子と比べて、高効率、高色純度であることがわかる。 The results show that the element of the embodiment has higher efficiency and higher color purity than the element of the comparison example with the same number of boron atoms.

<<塗布型有機EL素子の作製と評価>>
次に、有機層を塗布形成して得られる有機EL素子について説明する。
<<Preparation and evaluation of coating-type organic EL devices>>
Next, an organic EL element obtained by forming an organic layer by coating will be described.

<高分子ホスト化合物:SPH-101の合成>
国際公開第2015/008851号に記載の方法に従い、SPH-101を合成した。M1の隣にはM2またはM3が結合した共重合体が得られ、仕込み比より各ユニットは50:26:24(モル比)であると推測される。下記構造式中、Bpinはピナコラートボリル、*は各ユニットの連結箇所である。

Figure 2024091451000135
<Synthesis of polymer host compound: SPH-101>
SPH-101 was synthesized according to the method described in International Publication No. 2015/008851. A copolymer in which M2 or M3 was bonded next to M1 was obtained, and it is estimated from the feed ratio that each unit is 50:26:24 (molar ratio). In the following structural formula, Bpin is pinacolatoboryl, and * is the linking point of each unit.
Figure 2024091451000135

<高分子正孔輸送化合物:XLP-101の合成>
特開2018-61028号公報に記載の方法に従い、XLP-101を合成した。M4の隣にはM5またはM6が結合した共重合体が得られ、仕込み比より各ユニットは40:10:50(モル比)であると推測される。Bpinはピナコラートボリル、*は各ユニットの連結箇所である。

Figure 2024091451000136
<Synthesis of polymer hole transport compound: XLP-101>
XLP-101 was synthesized according to the method described in JP 2018-61028 A. A copolymer in which M5 or M6 was bonded next to M4 was obtained, and it is estimated from the feed ratio that each unit is 40:10:50 (molar ratio). Bpin is pinacolatoboryl, and * is the linking point of each unit.
Figure 2024091451000136

<実施例5-1~実施例5-9>
各層を形成する材料の塗布用溶液を調製して塗布型有機EL素子を作製する。
<Examples 5-1 to 5-9>
A coating solution of the material for forming each layer is prepared to prepare a coating type organic EL element.

<実施例5-1~実施例5-3の有機EL素子の作製>
有機EL素子における、各層の材料構成を表5に示す。

Figure 2024091451000137
<Preparation of Organic EL Elements of Examples 5-1 to 5-3>
Table 5 shows the material composition of each layer in the organic EL element.
Figure 2024091451000137

表5における、「ET1」の構造を以下に示す。

Figure 2024091451000138
The structure of "ET1" in Table 5 is shown below.
Figure 2024091451000138

<発光層形成用組成物(1)の調製>
下記成分を均一な溶液になるまで撹拌することで発光層形成用組成物(1)を調製する。調製した発光層形成用組成物をガラス基板にスピンコートし、減圧下で加熱乾燥することによって、膜欠陥がなく平滑性に優れた塗布膜が得られる。
化合物(A) 0.04 質量%
SPH-101 1.96 質量%
キシレン 69.00 質量%
デカリン 29.00 質量%
<Preparation of Light-Emitting Layer-Forming Composition (1)>
The following components are stirred until a homogeneous solution is obtained to prepare a composition (1) for forming a light-emitting layer. The prepared composition for forming a light-emitting layer is spin-coated on a glass substrate and dried by heating under reduced pressure to obtain a coating film with no film defects and excellent smoothness.
Compound (A) 0.04% by mass
SPH-101 1.96% by mass
Xylene 69.00% by mass
Decalin 29.00 mass%

なお、化合物(A)は、式(1)で表される構造単位を含む多環芳香族化合物(例えば、化合物(1-1))、前記多環芳香族化合物をモノマー(すなわち当該モノマーは反応性置換基を有する)として高分子化させた高分子化合物、または当該高分子化合物をさらに架橋させた高分子架橋体である。高分子架橋体を得るための高分子化合物は架橋性置換基を有する。 The compound (A) is a polycyclic aromatic compound containing a structural unit represented by formula (1) (e.g., compound (1-1)), a polymer compound obtained by polymerizing the polycyclic aromatic compound as a monomer (i.e., the monomer has a reactive substituent), or a crosslinked polymer obtained by further crosslinking the polymer compound. The polymer compound for obtaining the crosslinked polymer has a crosslinkable substituent.

<PEDOT:PSS溶液>
市販のPEDOT:PSS溶液(Clevios(TM) P VP AI4083、PEDOT:PSSの水分散液、Heraeus Holdings社製)を用いる。

Figure 2024091451000139
<PEDOT:PSS solution>
A commercially available PEDOT:PSS solution (Clevios™ P VP AI4083, an aqueous dispersion of PEDOT:PSS, manufactured by Heraeus Holdings) is used.
Figure 2024091451000139

<OTPD溶液の調製>
OTPD(LT-N159、Luminescence Technology Corp社製)およびIK-2(光カチオン重合開始剤、サンアプロ社製)をトルエンに溶解させ、OTPD濃度0.7質量%、IK-2濃度0.007質量%のOTPD溶液を調製する。

Figure 2024091451000140
<Preparation of OTPD solution>
OTPD (LT-N159, manufactured by Luminescence Technology Corp.) and IK-2 (a photocationic polymerization initiator, manufactured by San-Apro Co., Ltd.) are dissolved in toluene to prepare an OTPD solution having an OTPD concentration of 0.7% by mass and an IK-2 concentration of 0.007% by mass.
Figure 2024091451000140

<XLP-101溶液の調製>
キシレンにXLP-101を0.6質量%の濃度で溶解させ、0.6質量%XLP-101溶液を調製する。
<Preparation of XLP-101 solution>
XLP-101 is dissolved in xylene to a concentration of 0.6% by mass to prepare a 0.6% by mass XLP-101 solution.

<PCz溶液の調製>
PCz(ポリビニルカルバゾール)をジクロロベンゼンに溶解させ、0.7質量%PCz溶液を調製する。

Figure 2024091451000141
<Preparation of PCz solution>
PCz (polyvinylcarbazole) is dissolved in dichlorobenzene to prepare a 0.7 mass % PCz solution.
Figure 2024091451000141

<実施例5-1>
ITOが150nmの厚さに蒸着されたガラス基板上に、PEDOT:PSS溶液をスピンコートし、200℃のホットプレート上で1時間焼成することで、膜厚40nmのPEDOT:PSS膜を成膜する(正孔注入層)。次いで、OTPD溶液をスピンコートし、80℃のホットプレート上で10分間乾燥した後、露光機で露光強度100mJ/cm2で露光し、100℃のホットプレート上で1時間焼成することで、溶液に不溶な膜厚30nmのOTPD膜を成膜する(正孔輸送層)。次いで、発光層形成用組成物(1)をスピンコートし、120℃のホットプレート上で1時間焼成することで、膜厚20nmの発光層を成膜する。
<Example 5-1>
A PEDOT:PSS solution is spin-coated on a glass substrate on which ITO has been evaporated to a thickness of 150 nm, and baked on a hot plate at 200°C for 1 hour to form a PEDOT:PSS film with a thickness of 40 nm (hole injection layer). Next, an OTPD solution is spin-coated, dried on a hot plate at 80°C for 10 minutes, exposed to an exposure intensity of 100 mJ/ cm2 with an exposure machine, and baked on a hot plate at 100°C for 1 hour to form a solution-insoluble OTPD film with a thickness of 30 nm (hole transport layer). Next, a composition for forming an emitting layer (1) is spin-coated, and baked on a hot plate at 120°C for 1 hour to form a emitting layer with a thickness of 20 nm.

作製した多層膜を市販の蒸着装置(昭和真空(株)製)の基板ホルダーに固定し、ET1を入れたモリブデン製蒸着用ボート、LiFを入れたモリブデン製蒸着用ボート、アルミニウムを入れたタングステン製蒸着用ボートを装着する。真空槽を5×10-4Paまで減圧した後、ET1を加熱して膜厚30nmになるように蒸着して電子輸送層を形成する。電子輸送層を形成する際の蒸着速度は1nm/秒とする。その後、LiFを加熱して膜厚1nmになるように0.01~0.1nm/秒の蒸着速度で蒸着する。次いで、アルミニウムを加熱して膜厚100nmになるように蒸着して陰極を形成する。このようにして有機EL素子を得る。 The prepared multilayer film is fixed to a substrate holder of a commercially available deposition apparatus (manufactured by Showa Vacuum Co., Ltd.), and a molybdenum deposition boat containing ET1, a molybdenum deposition boat containing LiF, and a tungsten deposition boat containing aluminum are attached. After reducing the pressure of the vacuum chamber to 5×10 −4 Pa, ET1 is heated and deposited to a thickness of 30 nm to form an electron transport layer. The deposition rate when forming the electron transport layer is 1 nm/sec. Thereafter, LiF is heated and deposited at a deposition rate of 0.01 to 0.1 nm/sec to a thickness of 1 nm. Next, aluminum is heated and deposited to a thickness of 100 nm to form a cathode. In this manner, an organic EL element is obtained.

<実施例5-2>
実施例5-1と同様の方法で有機EL素子を得る。なお、正孔輸送層は、XLP-101溶液をスピンコートし、200℃のホットプレート上で1時間焼成することで、膜厚30nmの膜を成膜する。
<Example 5-2>
An organic EL element is obtained in the same manner as in Example 5-1. The hole transport layer is formed by spin-coating an XLP-101 solution and baking it on a hot plate at 200° C. for 1 hour to form a film with a thickness of 30 nm.

<実施例5-3>
実施例5-1と同様の方法で有機EL素子を得る。なお、正孔輸送層は、PCz溶液をスピンコートし、120℃のホットプレート上で1時間焼成することで、膜厚30nmの膜を成膜する。
<Example 5-3>
An organic EL element is obtained in the same manner as in Example 5-1. The hole transport layer is formed by spin-coating a PCz solution and baking it on a hot plate at 120° C. for 1 hour to form a film with a thickness of 30 nm.

<実施例5-1~実施例5-3の有機EL素子の評価>
上記のようにして得られた塗布型有機EL素子も蒸着型有機EL素子と同様に優れた駆動電圧および外部量子効率を有すると予想できる。
<Evaluation of Organic EL Elements of Examples 5-1 to 5-3>
The coating type organic EL element obtained as described above is expected to have excellent driving voltage and external quantum efficiency, similar to the deposition type organic EL element.

<実施例5-4~実施例5-6の有機EL素子の作製>
有機EL素子における、各層の材料構成を表6に示す。

Figure 2024091451000142
<Preparation of Organic EL Elements of Examples 5-4 to 5-6>
Table 6 shows the material composition of each layer in the organic EL element.
Figure 2024091451000142

<発光層形成用組成物(2)~(4)の調製>
下記成分を均一な溶液になるまで撹拌することで発光層形成用組成物(2)を調製する。
化合物(A) 0.02 質量%
mCBP 1.98 質量%
トルエン 98.00 質量%
<Preparation of compositions (2) to (4) for forming light-emitting layer>
A composition for forming a light-emitting layer (2) is prepared by stirring the following components until a homogeneous solution is obtained.
Compound (A) 0.02% by mass
mCBP 1.98% by mass
Toluene 98.00% by mass

下記成分を均一な溶液になるまで撹拌することで発光層形成用組成物(3)を調製する。
化合物(A) 0.02 質量%
SPH-101 1.98 質量%
キシレン 98.00 質量%
A composition for forming a light-emitting layer (3) is prepared by stirring the following components until a homogeneous solution is obtained.
Compound (A) 0.02% by mass
SPH-101 1.98% by mass
Xylene 98.00% by mass

下記成分を均一な溶液になるまで撹拌することで発光層形成用組成物(4)を調製する。
化合物(A) 0.02 質量%
DOBNA 1.98 質量%
トルエン 98.00 質量%
A composition for forming a light-emitting layer (4) is prepared by stirring the following components until a homogeneous solution is obtained.
Compound (A) 0.02% by mass
DOBNA 1.98% by mass
Toluene 98.00% by mass

表6において、「mCBP」は3,3’-ビス(N-カルバゾリル)-1,1’-ビフェニルであり、「DOBNA」は3,11-ジ-o-トリル-5,9-ジオキサ-13b-ボラナフト[3,2,1-de]アントラセンであり、「TSPO1」はジフェニル[4-(トリフェニルシリル)フェニル]ホスフィンオキシドである。以下に化学構造を示す。

Figure 2024091451000143
In Table 6, "mCBP" is 3,3'-bis(N-carbazolyl)-1,1'-biphenyl, "DOBNA" is 3,11-di-o-tolyl-5,9-dioxa-13b-boranaphtho[3,2,1-de]anthracene, and "TSPO1" is diphenyl[4-(triphenylsilyl)phenyl]phosphine oxide. The chemical structures are shown below.
Figure 2024091451000143

<実施例5-4>
ITOが45nmの厚さに成膜されたガラス基板上に、ND-3202(日産化学工業製)溶液をスピンコートした後、大気雰囲気下において、50℃、3分間加熱し、更に230℃、15分間加熱することで、膜厚50nmのND-3202膜を成膜する(正孔注入層)。次いで、XLP-101溶液をスピンコートし、窒素ガス雰囲気下において、ホットプレート上で200℃、30分間加熱させることで、膜厚20nmのXLP-101膜を成膜する(正孔輸送層)。次いで、発光層形成用組成物(2)をスピンコートし、窒素ガス雰囲気下において、130℃、10分間加熱させることで、20nmの発光層を成膜する。
<Example 5-4>
A glass substrate on which an ITO film is formed to a thickness of 45 nm is spin-coated with an ND-3202 (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) solution, and then heated in an air atmosphere at 50° C. for 3 minutes, and then heated at 230° C. for 15 minutes to form an ND-3202 film with a thickness of 50 nm (hole injection layer). Next, an XLP-101 solution is spin-coated, and heated on a hot plate in a nitrogen gas atmosphere at 200° C. for 30 minutes to form an XLP-101 film with a thickness of 20 nm (hole transport layer). Next, a composition for forming an emitting layer (2) is spin-coated, and heated in a nitrogen gas atmosphere at 130° C. for 10 minutes to form a emitting layer with a thickness of 20 nm.

作製した多層膜を市販の蒸着装置(昭和真空(株)製)の基板ホルダーに固定し、TSPO1を入れたモリブデン製蒸着用ボート、LiFを入れたモリブデン製蒸着用ボート、アルミニウムを入れたタングステン製蒸着用ボートを装着する。真空槽を5×10-4Paまで減圧した後、TSPO1を加熱して膜厚30nmになるように蒸着して電子輸送層を形成する。電子輸送層を形成する際の蒸着速度は1nm/秒とする。その後、LiFを加熱して膜厚1nmになるように0.01~0.1nm/秒の蒸着速度で蒸着する。次いで、アルミニウムを加熱して膜厚100nmになるように蒸着して陰極を形成する。このようにして有機EL素子を得る。 The prepared multilayer film is fixed to a substrate holder of a commercially available deposition apparatus (manufactured by Showa Vacuum Co., Ltd.), and a molybdenum deposition boat containing TSPO1, a molybdenum deposition boat containing LiF, and a tungsten deposition boat containing aluminum are attached. After reducing the pressure of the vacuum chamber to 5×10 −4 Pa, TSPO1 is heated and deposited to a thickness of 30 nm to form an electron transport layer. The deposition rate when forming the electron transport layer is 1 nm/sec. Thereafter, LiF is heated and deposited at a deposition rate of 0.01 to 0.1 nm/sec to a thickness of 1 nm. Next, aluminum is heated and deposited to a thickness of 100 nm to form a cathode. In this manner, an organic EL device is obtained.

<実施例5-5および実施例5-6>
発光層形成用組成物(3)または(4)を用いて、実施例5-4と同様の方法で有機EL素子を得る。
<Examples 5-5 and 5-6>
An organic EL element is obtained by using the composition for forming a light-emitting layer (3) or (4) in the same manner as in Example 5-4.

<実施例5-4~実施例5-6の有機EL素子の評価>
上記のようにして得られた塗布型有機EL素子も蒸着型有機EL素子と同様に優れた駆動電圧および外部量子効率を有すると予想できる。
<Evaluation of Organic EL Elements of Examples 5-4 to 5-6>
The coating type organic EL element obtained as described above is expected to have excellent driving voltage and external quantum efficiency, similar to the deposition type organic EL element.

<実施例5-7~実施例5-9の有機EL素子の作製>
有機EL素子における、各層の材料構成を表7に示す。

Figure 2024091451000144
<Preparation of Organic EL Elements of Examples 5-7 to 5-9>
Table 7 shows the material composition of each layer in the organic EL element.
Figure 2024091451000144

<発光層形成用組成物(5)~(7)の調製>
下記成分を均一な溶液になるまで撹拌することで発光層形成用組成物(5)を調製する。
化合物(A) 0.02 質量%
2PXZ-TAZ 0.18 質量%
mCBP 1.80 質量%
トルエン 98.00 質量%
<Preparation of compositions (5) to (7) for forming light-emitting layer>
A composition for forming a light-emitting layer (5) is prepared by stirring the following components until a homogeneous solution is obtained.
Compound (A) 0.02% by mass
2PXZ-TAZ 0.18% by mass
mCBP 1.80% by mass
Toluene 98.00% by mass

下記成分を均一な溶液になるまで撹拌することで発光層形成用組成物(6)を調製する。
化合物(A) 0.02 質量%
2PXZ-TAZ 0.18 質量%
SPH-101 1.80 質量%
キシレン 98.00 質量%
A composition for forming a light-emitting layer (6) is prepared by stirring the following components until a homogeneous solution is obtained.
Compound (A) 0.02% by mass
2PXZ-TAZ 0.18% by mass
SPH-101 1.80% by mass
Xylene 98.00% by mass

下記成分を均一な溶液になるまで撹拌することで発光層形成用組成物(7)を調製する。
化合物(A) 0.02 質量%
2PXZ-TAZ 0.18 質量%
DOBNA 1.80 質量%
トルエン 98.00 質量%
A composition for forming a light-emitting layer (7) is prepared by stirring the following components until a homogeneous solution is obtained.
Compound (A) 0.02% by mass
2PXZ-TAZ 0.18% by mass
DOBNA 1.80% by mass
Toluene 98.00% by mass

表7において、「2PXZ-TAZ」は10,10’-((4-フェニル-4H-1,2,4-トリアゾール-3,5-ジイル)ビス(4,1-フェニレン))ビス(10H-フェノキサジン)である。以下に化学構造を示す。

Figure 2024091451000145
In Table 7, "2PXZ-TAZ" is 10,10'-((4-phenyl-4H-1,2,4-triazole-3,5-diyl)bis(4,1-phenylene))bis(10H-phenoxazine). The chemical structure is shown below.
Figure 2024091451000145

<実施例5-7>
ITOが45nmの厚さに成膜されたガラス基板上に、ND-3202(日産化学工業製)溶液をスピンコートした後、大気雰囲気下において、50℃、3分間加熱し、更に230℃、15分間加熱することで、膜厚50nmのND-3202膜を成膜する(正孔注入層)。次いで、XLP-101溶液をスピンコートし、窒素ガス雰囲気下において、ホットプレート上で200℃、30分間加熱させることで、膜厚20nmのXLP-101膜を成膜する(正孔輸送層)。次いで、発光層形成用組成物(5)をスピンコートし、窒素ガス雰囲気下において、130℃、10分間加熱させることで、20nmの発光層を成膜する。
<Examples 5 to 7>
A glass substrate on which an ITO film is formed to a thickness of 45 nm is spin-coated with an ND-3202 (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) solution, and then heated in an air atmosphere at 50° C. for 3 minutes, and then heated at 230° C. for 15 minutes to form a 50 nm thick ND-3202 film (hole injection layer). Next, an XLP-101 solution is spin-coated, and heated on a hot plate in a nitrogen gas atmosphere at 200° C. for 30 minutes to form a 20 nm thick XLP-101 film (hole transport layer). Next, a light-emitting layer forming composition (5) is spin-coated, and heated in a nitrogen gas atmosphere at 130° C. for 10 minutes to form a 20 nm thick light-emitting layer.

作製した多層膜を市販の蒸着装置(昭和真空(株)製)の基板ホルダーに固定し、TSPO1を入れたモリブデン製蒸着用ボート、LiFを入れたモリブデン製蒸着用ボート、アルミニウムを入れたタングステン製蒸着用ボートを装着する。真空槽を5×10-4Paまで減圧した後、TSPO1を加熱して膜厚30nmになるように蒸着して電子輸送層を形成する。電子輸送層を形成する際の蒸着速度は1nm/秒とする。その後、LiFを加熱して膜厚1nmになるように0.01~0.1nm/秒の蒸着速度で蒸着する。次いで、アルミニウムを加熱して膜厚100nmになるように蒸着して陰極を形成する。このようにして有機EL素子を得る。 The prepared multilayer film is fixed to a substrate holder of a commercially available deposition apparatus (manufactured by Showa Vacuum Co., Ltd.), and a molybdenum deposition boat containing TSPO1, a molybdenum deposition boat containing LiF, and a tungsten deposition boat containing aluminum are attached. After reducing the pressure of the vacuum chamber to 5×10 −4 Pa, TSPO1 is heated and deposited to a thickness of 30 nm to form an electron transport layer. The deposition rate when forming the electron transport layer is 1 nm/sec. Thereafter, LiF is heated and deposited at a deposition rate of 0.01 to 0.1 nm/sec to a thickness of 1 nm. Next, aluminum is heated and deposited to a thickness of 100 nm to form a cathode. In this manner, an organic EL device is obtained.

<実施例5-8および実施例5-9>
発光層形成用組成物(6)または(7)を用いて、実施例5-7と同様の方法で有機EL素子を得る。
<Examples 5-8 and 5-9>
An organic EL element is obtained by using the composition for forming a light-emitting layer (6) or (7) in the same manner as in Examples 5-7.

<実施例5-7~実施例5-9の有機EL素子の評価>
上記のようにして得られた塗布型有機EL素子も蒸着型有機EL素子と同様に優れた駆動電圧および外部量子効率を有すると予想できる。
<Evaluation of Organic EL Elements of Examples 5-7 to 5-9>
The coating type organic EL element obtained as described above is expected to have excellent driving voltage and external quantum efficiency, similar to the deposition type organic EL element.

100 有機電界発光素子
101 基板
102 陽極
103 正孔注入層
104 正孔輸送層
105 発光層
106 電子輸送層
107 電子注入層
108 陰極
REFERENCE SIGNS LIST 100 Organic electroluminescent element 101 Substrate 102 Anode 103 Hole injection layer 104 Hole transport layer 105 Light-emitting layer 106 Electron transport layer 107 Electron injection layer 108 Cathode

Claims (13)

式(1)で表される構造単位の1つまたは2つ以上からなり、Xとして式(X)で表される基を少なくとも1つ含む構造を有する、多環芳香族化合物;
Figure 2024091451000146
式(1)中、
A環、B環、およびC環はそれぞれ独立して、置換もしくは無置換のアリール環または置換もしくは無置換のヘテロアリール環であり、
式(X)で表される基以外のその他のXはそれぞれ独立して、>N-RNX、>O、>C(-RCX2、>Si(-RIX2、>S、または>Seであり、RNXは水素、置換もしくは無置換のアリール、置換もしくは無置換のヘテロアリール、置換もしくは無置換のアルキル、または置換もしくは無置換のシクロアルキルであり、RCXおよびRIXはそれぞれ独立して水素、置換もしくは無置換のアリール、置換もしくは無置換のヘテロアリール、置換もしくは無置換のアルキル、または置換もしくは無置換のシクロアルキルであり、2つのRCXは互いに結合して環を形成していてもよく、2つのRIXは互いに結合して環を形成していてもよく、RNX、RCXおよびRIXは、それぞれ連結基または単結合により、当該RNX、RCX、またはRIXを含むXが結合する環の1つまたは2つと結合していてもよく、
式(X)中、D環は置換もしくは無置換のアリール環または置換もしくは無置換のヘテロアリール環であり、
式(X)で表される基における波線の位置がXのA環およびB環への、またはA環およびC環への結合位置であり、式(X)で表される基は、さらに*において、式(X)で表される基が結合するいずれか一方の環に結合し、前記一方の環における、式(X)で表される基の一方の波線での結合位置と*での結合位置とは互いに隣接しており、
D環は式(X)で表される基が結合する他方の環に連結基または単結合を介してさらに結合していてもよく、
前記構造におけるアリール環およびヘテロアリール環からなる群より選択される少なくとも1つは、少なくとも1つのシクロアルカンで縮合されていてもよく、当該シクロアルカンは少なくとも1つの置換基で置換されていてもよく、当該シクロアルカンにおける少なくとも1つの-CH2-は-O-で置き換えられていてもよく、
前記構造において、少なくとも1つの水素は重水素で置き換えられていてもよく、少なくとも1つの窒素は窒素-15(15N)で置き換えられていてもよく、少なくとも1つの硫黄は硫黄-33(33S)、硫黄-34(34S)または硫黄-36(36S)で置き換えられていてもよく、少なくとも1つの酸素は酸素-17(17O)または酸素-18(18O)で置き換えられていてもよく、少なくとも1つの炭素は炭素-13(13C)で置き換えられていてもよく、少なくとも1つのホウ素はホウ素-11(11B)で置き換えられていてもよい。
A polycyclic aromatic compound having one or more structural units represented by formula (1) and a structure containing at least one group represented by formula (X) as X;
Figure 2024091451000146
In formula (1),
ring A, ring B, and ring C each independently represent a substituted or unsubstituted aryl ring or a substituted or unsubstituted heteroaryl ring;
X other than the group represented by formula (X) is each independently >N-R NX , >O, >C(-R CX ) 2 , >Si(-R IX ) 2 , >S, or >Se, R NX is hydrogen, substituted or unsubstituted aryl, substituted or unsubstituted heteroaryl, substituted or unsubstituted alkyl, or substituted or unsubstituted cycloalkyl, R CX and R IX are each independently hydrogen, substituted or unsubstituted aryl, substituted or unsubstituted heteroaryl, substituted or unsubstituted alkyl, or substituted or unsubstituted cycloalkyl, two R CX may be bonded to each other to form a ring, two R IX may be bonded to each other to form a ring, and R NX , R CX , and R IX may be bonded to one or two of the rings to which X including R NX , R CX , or R IX is bonded by a linking group or a single bond,
In formula (X), ring D is a substituted or unsubstituted aryl ring or a substituted or unsubstituted heteroaryl ring.
the position of the wavy line in the group represented by formula (X) is the bonding position of X to ring A and ring B, or to ring A and ring C, the group represented by formula (X) is further bonded at * to either one of the rings to which the group represented by formula (X) is bonded, and the bonding position at one of the wavy lines in the group represented by formula (X) and the bonding position at * in the one of the rings are adjacent to each other,
Ring D may be further bonded to the other ring to which the group represented by formula (X) is bonded via a linking group or a single bond,
At least one selected from the group consisting of aryl rings and heteroaryl rings in the above structure may be fused with at least one cycloalkane, the cycloalkane may be substituted with at least one substituent, and at least one -CH 2 - in the cycloalkane may be replaced with -O-;
In said structure, at least one hydrogen may be replaced by deuterium, at least one nitrogen may be replaced by nitrogen-15 ( 15 N), at least one sulfur may be replaced by sulfur-33 ( 33 S), sulfur-34 ( 34 S) or sulfur-36 ( 36 S), at least one oxygen may be replaced by oxygen-17 ( 17 O) or oxygen-18 ( 18 O), at least one carbon may be replaced by carbon-13 ( 13 C), and at least one boron may be replaced by boron-11 ( 11 B).
式(1XA)または式(1XB)で表される請求項1に記載の多環芳香族化合物;
Figure 2024091451000147
式(1XA)および式(1XB)中、
A環、B環、C環、およびD環はそれぞれ式(1)中のA環、B環、C環、およびD環と同義であり、X1は>N-RNX、>O、または>Sであり、
NXは、A環およびB環のいずれとも直接結合していない。
The polycyclic aromatic compound according to claim 1, represented by formula (1XA) or formula (1XB):
Figure 2024091451000147
In formula (1XA) and formula (1XB),
Ring A, ring B, ring C, and ring D are the same as ring A, ring B, ring C, and ring D in formula (1), respectively; X 1 is >N—R NX , >O, or >S;
R NX is not directly bonded to either the A or B ring.
下記いずれかの式で表される請求項2に記載の多環芳香族化合物;
Figure 2024091451000148
式中、tBuはt-ブチルである。
The polycyclic aromatic compound according to claim 2, represented by any one of the following formulas:
Figure 2024091451000148
In the formula, tBu is t-butyl.
式(1M2-1)、式(1M2-2)、式(1M2-3)、または式(1M2-4)で表され、Xとして式(X)で表される基を少なくとも1つ含む構造を有する、請求項1に記載の多環芳香族化合物;
Figure 2024091451000149
式(1M2-1)、式(1M2-2)、式(1M2-3)、および式(1M2-4)中、
A環、B環、C環、およびXは、式(1)中のA環、B環、C環、およびXとそれぞれ同義であり、A’環、およびB’環はそれぞれ独立して、置換もしくは無置換のアリール環または置換もしくは無置換のヘテロアリール環であり、
前記構造におけるアリール環およびヘテロアリール環からなる群より選択される少なくとも1つは、少なくとも1つのシクロアルカンで縮合されていてもよく、当該シクロアルカンは少なくとも1つの置換基で置換されていてもよく、当該シクロアルカンにおける少なくとも1つの-CH2-は-O-で置き換えられていてもよく、
前記構造において、少なくとも1つの水素は重水素で置き換えられていてもよく、少なくとも1つの窒素は窒素-15(15N)で置き換えられていてもよく、少なくとも1つの硫黄は硫黄-33(33S)、硫黄-34(34S)または硫黄-36(36S)で置き換えられていてもよく、少なくとも1つの酸素は酸素-17(17O)または酸素-18(18O)で置き換えられていてもよく、少なくとも1つの炭素は炭素-13(13C)で置き換えられていてもよく、少なくとも1つのホウ素はホウ素-11(11B)で置き換えられていてもよい。
The polycyclic aromatic compound according to claim 1, which is represented by formula (1M2-1), formula (1M2-2), formula (1M2-3), or formula (1M2-4) and has a structure containing at least one group represented by formula (X) as X;
Figure 2024091451000149
In formula (1M2-1), formula (1M2-2), formula (1M2-3), and formula (1M2-4),
ring A, ring B, ring C, and X are defined as ring A, ring B, ring C, and X in formula (1), respectively; ring A′ and ring B′ are each independently a substituted or unsubstituted aryl ring or a substituted or unsubstituted heteroaryl ring;
At least one selected from the group consisting of aryl rings and heteroaryl rings in the above structure may be fused with at least one cycloalkane, the cycloalkane may be substituted with at least one substituent, and at least one -CH 2 - in the cycloalkane may be replaced with -O-;
In said structure, at least one hydrogen may be replaced by deuterium, at least one nitrogen may be replaced by nitrogen-15 ( 15 N), at least one sulfur may be replaced by sulfur-33 ( 33 S), sulfur-34 ( 34 S) or sulfur-36 ( 36 S), at least one oxygen may be replaced by oxygen-17 ( 17 O) or oxygen-18 ( 18 O), at least one carbon may be replaced by carbon-13 ( 13 C), and at least one boron may be replaced by boron-11 ( 11 B).
式(1-3)で表される請求項4に記載の多環芳香族化合物。
Figure 2024091451000150
The polycyclic aromatic compound according to claim 4, represented by formula (1-3):
Figure 2024091451000150
請求項1に記載の多環芳香族化合物に反応性置換基が置換した反応性化合物をモノマーとして高分子化させた数平均分子量2000~1.0×108の高分子化合物。 A polymer compound having a number average molecular weight of 2000 to 1.0 x 10 8 , obtained by polymerizing a reactive compound in which the polycyclic aromatic compound according to claim 1 is substituted with a reactive substituent as a monomer. 請求項1~5のいずれか一項に記載の多環芳香族化合物または請求項6に記載の高分子化合物を含有する、有機デバイス用材料。 A material for organic devices containing the polycyclic aromatic compound according to any one of claims 1 to 5 or the polymer compound according to claim 6. 前記有機デバイス用材料が、有機電界発光素子用材料、有機電界効果トランジスタ用材料、有機薄膜太陽電池用材料、または波長変換フィルタ用材料である、請求項7に記載の有機デバイス用材料。 The material for organic devices according to claim 7, wherein the material for organic devices is a material for organic electroluminescent elements, a material for organic field effect transistors, a material for organic thin-film solar cells, or a material for wavelength conversion filters. 陽極および陰極からなる一対の電極と該一対の電極間に配置される有機層とを有し、前記有機層が請求項1~5のいずれか一項に記載の多環芳香族化合物または請求項6に記載の高分子化合物を含有する、有機電界発光素子。 An organic electroluminescence device having a pair of electrodes consisting of an anode and a cathode and an organic layer disposed between the pair of electrodes, the organic layer containing the polycyclic aromatic compound according to any one of claims 1 to 5 or the polymer compound according to claim 6. 前記有機層が発光層である、請求項9に記載の有機電界発光素子。 The organic electroluminescent device according to claim 9, wherein the organic layer is a light-emitting layer. 請求項9に記載の有機電界発光素子を備えた表示装置または照明装置。 A display device or lighting device comprising the organic electroluminescent device according to claim 9. 請求項1~5のいずれか一項に記載の多環芳香族化合物の製造方法であって、
式(1’)で表される構造単位の1つまたは2つ以上からなり、Xとして式(X’)で表される基を少なくとも1つ含む構造を有する化合物をフリーデルクラフツアシル化反応させることを含む、製造方法;
Figure 2024091451000151
式(1’)中、
A環、B環、およびC環はそれぞれ独立して、置換もしくは無置換のアリール環または置換もしくは無置換のヘテロアリール環であり、
式(X’)で表される基以外のその他のXはそれぞれ独立して、>N-RNX、>O、>C(-RCX2、>Si(-RIX2、>S、または>Seであり、RNXは水素、置換もしくは無置換のアリール、置換もしくは無置換のヘテロアリール、置換もしくは無置換のアルキル、または置換もしくは無置換のシクロアルキルであり、RCXおよびRIXはそれぞれ独立して水素、置換もしくは無置換のアリール、置換もしくは無置換のヘテロアリール、置換もしくは無置換のアルキル、または置換もしくは無置換のシクロアルキルであり、2つのRCXは互いに結合して環を形成していてもよく、2つのRIXは互いに結合して環を形成していてもよく、RNX、RCXおよびRIXはそれぞれ連結基または単結合により、当該RNX、RCXまたはRIXを含むXが結合する環の1つまたは2つと結合していてもよく、
式(X’)で表される基における波線の位置がXのA環およびB環への、またはA環およびC環への結合位置であり、
式(X’)中、D環は置換もしくは無置換のアリール環または置換もしくは無置換のヘテロアリール環であり、D環は式(X’)で表される基が結合するA環、B環またはC環のいずれかと連結基または単結合を介して結合していてもよく、
前記構造におけるアリール環およびヘテロアリール環からなる群より選択される少なくとも1つは、少なくとも1つのシクロアルカンで縮合されていてもよく、当該シクロアルカンは少なくとも1つの置換基で置換されていてもよく、当該シクロアルカンにおける少なくとも1つの-CH2-は-O-で置き換えられていてもよく、
前記構造において、少なくとも1つの水素は重水素で置き換えられていてもよく、少なくとも1つの窒素は窒素-15(15N)で置き換えられていてもよく、少なくとも1つの硫黄は硫黄-33(33S)、硫黄-34(34S)または硫黄-36(36S)で置き換えられていてもよく、少なくとも1つの酸素は酸素-17(17O)または酸素-18(18O)で置き換えられていてもよく、少なくとも1つの炭素は炭素-13(13C)で置き換えられていてもよく、少なくとも1つのホウ素はホウ素-11(11B)で置き換えられていてもよい。
A method for producing the polycyclic aromatic compound according to any one of claims 1 to 5, comprising the steps of:
a production method comprising subjecting a compound having a structure comprising one or more structural units represented by formula (1') and containing at least one group represented by formula (X') as X to a Friedel-Crafts acylation reaction;
Figure 2024091451000151
In formula (1'),
ring A, ring B, and ring C each independently represent a substituted or unsubstituted aryl ring or a substituted or unsubstituted heteroaryl ring;
X other than the group represented by formula (X') are each independently >N-R NX , >O, >C(-R CX ) 2 , >Si(-R IX ) 2 , >S, or >Se, R NX is hydrogen, substituted or unsubstituted aryl, substituted or unsubstituted heteroaryl, substituted or unsubstituted alkyl, or substituted or unsubstituted cycloalkyl, R CX and R IX are each independently hydrogen, substituted or unsubstituted aryl, substituted or unsubstituted heteroaryl, substituted or unsubstituted alkyl, or substituted or unsubstituted cycloalkyl, two R CX may be bonded to each other to form a ring, two R IX may be bonded to each other to form a ring, and R NX , R CX , and R IX may each be bonded to one or two of the rings to which X including the R NX , R CX , or R IX is bonded via a linking group or a single bond,
The position of the wavy line in the group represented by formula (X') is the bonding position of X to ring A and ring B, or to ring A and ring C;
In formula (X'), ring D is a substituted or unsubstituted aryl ring or a substituted or unsubstituted heteroaryl ring, and ring D may be bonded via a linking group or a single bond to ring A, ring B or ring C to which the group represented by formula (X') is bonded;
At least one selected from the group consisting of aryl rings and heteroaryl rings in the above structure may be fused with at least one cycloalkane, the cycloalkane may be substituted with at least one substituent, and at least one -CH 2 - in the cycloalkane may be replaced with -O-;
In said structure, at least one hydrogen may be replaced with deuterium, at least one nitrogen may be replaced with nitrogen-15 ( 15 N), at least one sulfur may be replaced with sulfur-33 ( 33 S), sulfur-34 ( 34 S) or sulfur-36 ( 36 S), at least one oxygen may be replaced with oxygen-17 ( 17 O) or oxygen-18 ( 18 O), at least one carbon may be replaced with carbon-13 ( 13 C), and at least one boron may be replaced with boron-11 ( 11 B).
式(1’)で表される構造単位の1つまたは2つ以上からなり、Xとして式(X’)で表される基を少なくとも1つ含む構造を有する化合物;
Figure 2024091451000152
式(1’)中、
A環、B環、およびC環はそれぞれ独立して、置換もしくは無置換のアリール環または置換もしくは無置換のヘテロアリール環であり、
式(X’)で表される基以外のその他のXはそれぞれ独立して、>N-RNX、>O、>C(-RCX2、>Si(-RIX2、>S、または>Seであり、RNXは水素、置換もしくは無置換のアリール、置換もしくは無置換のヘテロアリール、置換もしくは無置換のアルキル、または置換もしくは無置換のシクロアルキルであり、RCXおよびRIXはそれぞれ独立して水素、置換もしくは無置換のアリール、置換もしくは無置換のヘテロアリール、置換もしくは無置換のアルキル、または置換もしくは無置換のシクロアルキルであり、2つのRCXは互いに結合して環を形成していてもよく、2つのRIXは互いに結合して環を形成していてもよく、RNX、RCXおよびRIXはそれぞれ連結基または単結合により、当該RNX、RCXまたはRIXを含むXが結合する環の1つまたは2つと結合していてもよく、
式(X’)で表される基における波線の位置がXのA環およびB環への、またはA環およびC環への結合位置であり、
式(X’)中、D環は置換もしくは無置換のアリール環または置換もしくは無置換のヘテロアリール環であり、D環は式(X’)で表される基が結合するA環、B環またはC環のいずれかと連結基または単結合を介して結合していてもよく、
前記構造におけるアリール環およびヘテロアリール環からなる群より選択される少なくとも1つは、少なくとも1つのシクロアルカンで縮合されていてもよく、当該シクロアルカンは少なくとも1つの置換基で置換されていてもよく、当該シクロアルカンにおける少なくとも1つの-CH2-は-O-で置き換えられていてもよく、
前記構造において、少なくとも1つの水素は重水素で置き換えられていてもよく、少なくとも1つの窒素は窒素-15(15N)で置き換えられていてもよく、少なくとも1つの硫黄は硫黄-33(33S)、硫黄-34(34S)または硫黄-36(36S)で置き換えられていてもよく、少なくとも1つの酸素は酸素-17(17O)または酸素-18(18O)で置き換えられていてもよく、少なくとも1つの炭素は炭素-13(13C)で置き換えられていてもよく、少なくとも1つのホウ素はホウ素-11(11B)で置き換えられていてもよい。
A compound having a structure comprising one or more structural units represented by formula (1') and containing at least one group represented by formula (X') as X;
Figure 2024091451000152
In formula (1'),
ring A, ring B, and ring C each independently represent a substituted or unsubstituted aryl ring or a substituted or unsubstituted heteroaryl ring;
X other than the group represented by formula (X') are each independently >N-R NX , >O, >C(-R CX ) 2 , >Si(-R IX ) 2 , >S, or >Se, R NX is hydrogen, substituted or unsubstituted aryl, substituted or unsubstituted heteroaryl, substituted or unsubstituted alkyl, or substituted or unsubstituted cycloalkyl, R CX and R IX are each independently hydrogen, substituted or unsubstituted aryl, substituted or unsubstituted heteroaryl, substituted or unsubstituted alkyl, or substituted or unsubstituted cycloalkyl, two R CX may be bonded to each other to form a ring, two R IX may be bonded to each other to form a ring, and R NX , R CX , and R IX may each be bonded to one or two of the rings to which X including the R NX , R CX , or R IX is bonded via a linking group or a single bond,
The position of the wavy line in the group represented by formula (X') is the bonding position of X to ring A and ring B, or to ring A and ring C;
In formula (X'), ring D is a substituted or unsubstituted aryl ring or a substituted or unsubstituted heteroaryl ring, and ring D may be bonded via a linking group or a single bond to ring A, ring B or ring C to which the group represented by formula (X') is bonded;
At least one selected from the group consisting of aryl rings and heteroaryl rings in the above structure may be fused with at least one cycloalkane, the cycloalkane may be substituted with at least one substituent, and at least one -CH 2 - in the cycloalkane may be replaced with -O-;
In said structure, at least one hydrogen may be replaced by deuterium, at least one nitrogen may be replaced by nitrogen-15 ( 15 N), at least one sulfur may be replaced by sulfur-33 ( 33 S), sulfur-34 ( 34 S) or sulfur-36 ( 36 S), at least one oxygen may be replaced by oxygen-17 ( 17 O) or oxygen-18 ( 18 O), at least one carbon may be replaced by carbon-13 ( 13 C), and at least one boron may be replaced by boron-11 ( 11 B).
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