[go: up one dir, main page]

WO2025164666A1 - 有機電界発光素子 - Google Patents

有機電界発光素子

Info

Publication number
WO2025164666A1
WO2025164666A1 PCT/JP2025/002794 JP2025002794W WO2025164666A1 WO 2025164666 A1 WO2025164666 A1 WO 2025164666A1 JP 2025002794 W JP2025002794 W JP 2025002794W WO 2025164666 A1 WO2025164666 A1 WO 2025164666A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
substituted
unsubstituted
carbon atoms
group
organic electroluminescent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
PCT/JP2025/002794
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
空大 若藤
淳也 小川
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.)
Nippon Steel Chemical and Materials Co Ltd
Original Assignee
Nippon Steel Chemical and Materials Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Chemical and Materials Co Ltd filed Critical Nippon Steel Chemical and Materials Co Ltd
Publication of WO2025164666A1 publication Critical patent/WO2025164666A1/ja
Pending legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H10K50/12—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers comprising dopants
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/10—Deposition of organic active material
    • H10K71/16—Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/30—Coordination compounds
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2101/00—Properties of the organic materials covered by group H10K85/00
    • H10K2101/10—Triplet emission
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2101/00—Properties of the organic materials covered by group H10K85/00
    • H10K2101/20—Delayed fluorescence emission

Definitions

  • the present invention relates to an organic electroluminescent device (hereinafter referred to as an organic EL device), and more specifically to an organic EL device containing a specific mixed host material.
  • Patent Document 1 discloses an organic EL element that utilizes the TTF (Triplet-Triplet Fusion) mechanism, which is one of the mechanisms of delayed fluorescence.
  • the TTF mechanism utilizes the phenomenon in which singlet excitons are generated by the collision of two triplet excitons, and is thought to theoretically be able to increase internal quantum efficiency to up to 40%.
  • efficiency is lower than that of phosphorescent organic EL elements, further improvements in efficiency and low-voltage characteristics are required.
  • Patent Document 2 discloses an organic EL element that utilizes the TADF (Thermally Activated Delayed Fluorescence) mechanism.
  • the TADF mechanism utilizes the phenomenon of reverse intersystem crossing from triplet excitons to singlet excitons in materials with a small energy difference between the singlet and triplet levels, and is thought to theoretically be able to increase internal quantum efficiency to 100%.
  • Patent Documents 3, 4, 5, and 6 disclose the use of specific fused ring compounds containing a chalcogen element such as an oxygen or sulfur atom and a nitrogen atom as a host material for the light-emitting layer.
  • Patent Document 7 discloses the use of a specific fused ring compound containing a chalcogen element such as oxygen or sulfur atom and a nitrogen atom, and a biscarbazole compound as a mixed host material in the light-emitting layer.
  • Patent Documents 8 and 9 disclose the use of a specific azine-substituted dibenzofuran compound and a biscarbazole compound as a mixed host material in the light-emitting layer.
  • Patent Documents 10 and 11 disclose examples of synthesis of specific fused ring compounds containing a nitrogen atom. However, none of these methods are satisfactory, and further improvements are desired.
  • organic EL displays are thin and lightweight, have high contrast, and are capable of high-speed video display. They are also highly regarded for their design versatility, which includes curved and flexible surfaces, and are widely used in display devices such as mobile devices and TVs. However, to reduce battery consumption when used in portable devices, further lower voltages are required. Furthermore, as light sources, organic EL displays are inferior to inorganic LEDs in terms of brightness and lifespan, so there is a need for improved efficiency and longer device lifespans. In light of the above, the present invention aims to provide a material for organic electroluminescent devices that can realize practically useful organic EL devices that feature low voltage, high efficiency, and long lifespan characteristics.
  • the organic electroluminescent device can solve the above-mentioned problems by using a specific host material, particularly a specific mixed host material, in the light-emitting layer, and thus completed the present invention.
  • the present invention provides a material for an organic electroluminescent device represented by any one of the following general formulas (1) to (7).
  • Y is selected from O, S, and N- Ar9 , Ar7 , Ar8 , and Ar9 are each independently a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aromatic heterocyclic group having 3 to 17 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted linked aromatic group in which 2 to 7 of these aromatic groups are linked together, and at least one of Ar7 to Ar9 represents the formula (1a).
  • Ar1 and Ar2 are each independently a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aromatic heterocyclic group having 3 to 17 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted linked aromatic group in which 2 to 3 of these aromatic groups are linked together, and * represents the bonding position to general formulas (1) to (7).
  • R 1 to R 4 are each independently hydrogen, deuterium, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aromatic heterocyclic group having 3 to 17 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted linked aromatic group in which two or three of these aromatic groups are linked together.
  • R 1 to R 4 are aromatic hydrocarbon groups, they may be fused with the benzene ring to which they are bonded to form a ring.
  • X 1 to X 3 are each independently N, C—H, or C—R, and at least one is N.
  • R is deuterium, a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aromatic heterocyclic group having 3 to 17 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted linked aromatic group in which two or three of these aromatic groups are linked together.
  • a to d are the number of substitutions, a and c are integers from 1 to 4, and b and d are integers from 1 to 2.
  • R 1 to R 4 are hydrogen, deuterium, a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted linked aromatic group in which two such aromatic groups are linked;
  • Y is O or S; and at least one of Ar 1 and Ar 2 is either a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted linked aromatic group in which two such aromatic rings are linked.
  • the present invention also relates to an organic electroluminescent device comprising one or more organic layers between opposing anode and cathode, wherein at least one of the organic layers contains a material for an organic electroluminescent device represented by any one of the general formulas (1) to (7).
  • the organic electroluminescent device also comprises one or more light-emitting layers between opposing anode and cathode, wherein at least one of the light-emitting layers contains a first host selected from the compounds represented by any one of the general formulas (1) to (7), a second host selected from the compounds represented by the following general formula (8), and a light-emitting dopant material.
  • the first host and the second host are different compounds.
  • the compounds represented by the general formulas (1) to (7) have excellent electron injection and transport capabilities and can therefore be used as first hosts (also referred to as electron-transporting hosts or N-type hosts).
  • Ar 5 and Ar 6 are each independently hydrogen, deuterium, a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aromatic heterocyclic group having 3 to 17 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted linked aromatic group in which 2 to 5 of these aromatic groups are linked together.
  • L is each independently a single bond, a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted aromatic heterocyclic group having 3 to 17 carbon atoms
  • R 5 to R 6 are each independently hydrogen, deuterium, or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms
  • g to j represent the number of substitutions
  • g and h are integers of 1 to 4
  • i and j are integers of 1 to 3.
  • the compound of the general formula (8) may be represented by the following formula (9):
  • formula (9) the symbols common to general formula (8) have the same meanings.
  • the luminescent dopant material is preferably an organometallic complex containing at least one metal selected from ruthenium, rhodium, palladium, silver, rhenium, osmium, iridium, platinum, and gold, or a thermally activated delayed fluorescent dopant material.
  • the present invention also relates to a mixed composition
  • a mixed composition comprising a compound represented by any one of the general formulas (1) to (7) as a first host and a compound represented by any one of the general formulas (8) or (9) as a second host.
  • a mixed composition comprising a compound represented by any one of the general formulas (1) to (7) as a first host and a compound represented by the general formula (9) as a second host is preferred.
  • the mixed composition may be in the form of a powder, solid, or thin film, as long as it contains a compound represented by any one of the general formulas (1) to (7) as a first host and a compound represented by any one of the general formulas (8) or (9) as a second host.
  • the mixed composition may be prepared by mixing host compounds comprising a compound represented by any one of the general formulas (1) to (7) as a first host and a compound represented by any one of the general formulas (8) or (9) as a second host in powder form, or by melt-mixing by heating under reduced pressure or in an inert gas atmosphere such as nitrogen, or by sublimating the compounds to be mixed together.
  • they may be formed as a vapor-deposited film by vapor deposition or the like.
  • the vapor-deposited film may be formed by simultaneous vaporization from a single evaporation source, or by vaporization from separate evaporation sources.
  • the vapor-deposited film includes a light-emitting layer containing a dopant (light-emitting dopant material).
  • the proportion of the compounds represented by general formulas (1) to (7) relative to the total of the compounds represented by general formulas (1) to (7) and either general formula (8) or general formula (9) is preferably 10 wt% or more and less than 80 wt%, and more preferably 20 wt% or more and less than 70 wt%.
  • the present invention also provides a method for producing the organic electroluminescent device described above, which comprises the steps of premixing a compound represented by any one of general formulas (1) to (7) as a first host and a powder of a compound represented by any one of general formulas (8) or (9) as a second host to form a premixed composition, and then vapor-depositing a host material containing this to form an emitting layer.
  • the premixed composition refers to the premixed composition obtained by mixing a powder containing a compound represented by any one of general formulas (1) to (7) as a first host and a powder containing a compound represented by any one of general formulas (8) or (9) as a second host.
  • the difference in 50% weight loss temperature between the first host and the second host is within 20°C.
  • the present invention by using specific materials for organic electroluminescent devices, it is possible to realize practically useful organic EL devices that are low-voltage, highly efficient, and have long-life characteristics. Specifically, by using a specific fused heterocyclic compound containing a chalcogen element such as oxygen or sulfur atoms and a nitrogen atom as the first host, and a specific biscarbazole compound as the second host, it is possible to obtain an organic EL device that is low-voltage, highly efficient, and has a long life.
  • a specific fused heterocyclic compound containing a chalcogen element such as oxygen or sulfur atoms and a nitrogen atom
  • a specific biscarbazole compound as the second host
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of an organic EL element.
  • the material for organic electroluminescent elements of the present invention comprises compounds represented by the general formulas (1) to (7).
  • the compounds represented by the general formulas (1) to (7) can suitably form the following organic electroluminescent elements. That is, the organic electroluminescent element of the present invention is an organic electroluminescent element having multiple organic layers between an anode and a cathode.
  • the organic layers include at least one light-emitting layer, which includes a compound represented by any of the general formulas (1) to (7) (first host), a compound represented by the general formula (8) or (9) (second host), and a light-emitting dopant material.
  • the first host and the second host perform different functions of charge injection and transport in the light-emitting layer.
  • the first host primarily performs electron injection and transport
  • the second host primarily performs hole injection and transport.
  • the compound represented by any of the general formulas (1) to (7) has excellent electron injection and transport ability and is useful as the electron injection and transport host material (also referred to as an N-type host material).
  • the compounds represented by general formulas (1) to (7) will also be referred to as first hosts
  • the compounds represented by general formula (8) or general formula (9) will also be referred to as second hosts.
  • X 1 to X 3 are each independently N, C—H, or C—R, and at least one is N.
  • X 1 to X 3 are N.
  • Y is independently O, S, or N-Ar 9 , and is preferably O or S, and more preferably O.
  • Ar 7 to Ar 9 are each independently a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aromatic heterocyclic group having 3 to 17 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted linked aromatic group in which 2 to 7 aromatic rings of these aromatic groups are linked together. They are preferably substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon groups having 6 to 18 carbon atoms, substituted or unsubstituted aromatic heterocyclic groups having 3 to 15 carbon atoms, or substituted or unsubstituted linked aromatic groups in which 2 to 3 aromatic hydrocarbon groups are linked together.
  • Ar 1 and Ar 2 are each independently a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aromatic heterocyclic group having 3 to 17 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted linked aromatic group in which 2 to 3 aromatic groups of these are linked together.
  • at least one of Ar 1 and Ar 2 is a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted linked aromatic group in which two such aromatic rings are linked together.
  • Ar 7 to Ar 9 that are unsubstituted aromatic hydrocarbon groups having 6 to 18 carbon atoms, unsubstituted aromatic heterocyclic groups having 3 to 17 carbon atoms, or linked aromatic groups in which 2 to 7 of these aromatic rings are linked together include benzene, naphthalene, acenaphthene, acenaphthylene, azulene, anthracene, chrysene, pyrene, phenanthrene, fluorene, triphenylene, pyridine, pyrimidine, triazine, thiophene, isothiazole, thiazole, pyridazine, pyrrole, pyrazole, imidazole, triazole, thiadiazole, pyrazine, furan, and isoxazole.
  • quinoline isoquinoline, quinoxaline, quinazoline, thiadiazole, phthalazine, tetrazole, indole, benzofuran, benzothiophene, benzoxazole, benzothiazole, indazole, benzimidazole, benzotriazole, benzisothiazole, benzothiadiazole, purine, pyranone, coumarin, isocoumarin, chromone, dibenzofuran, dibenzothiophene, dibenzoselenophene, carbazole, or a compound formed by linking 2 to 7 of these.
  • R 1 to R 4 are each independently hydrogen, deuterium, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aromatic heterocyclic group having 3 to 17 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted linked aromatic group in which 2 to 3 aromatic rings of an aromatic group selected from these aromatic hydrocarbon groups and aromatic heterocyclic groups are linked together.
  • Hydrogen, deuterium, a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted linked aromatic group in which two of these aromatic groups are linked together are preferred.
  • Each R is independently deuterium, a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aromatic heterocyclic group having 3 to 17 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted linked aromatic group in which 2 to 3 aromatic rings of an aromatic group selected from these aromatic hydrocarbon groups and aromatic heterocyclic groups are linked together.
  • Preferred are hydrogen, deuterium, a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted linked aromatic group in which two of these aromatic groups are linked together. More preferred are hydrogen, deuterium, and a phenyl group.
  • R when R is an aromatic hydrocarbon group, it may be fused with the benzene ring or aromatic ring to which R is attached to form a ring.
  • R 1 to R 4 and R when they are unsubstituted aromatic hydrocarbon groups having 6 to 18 carbon atoms, unsubstituted aromatic heterocyclic groups having 3 to 17 carbon atoms, or unsubstituted linked aromatic groups in which 2 or 3 aromatic rings of these aromatic groups are linked together are the same as the specific examples given for Ar 7 to Ar 9 above, except that 2 or 3 aromatic rings of the aromatic hydrocarbon groups or aromatic heterocyclic groups are linked together.
  • R 1 to R 4 are aliphatic hydrocarbon groups having 1 to 10 carbon atoms
  • R 1 to R 4 are aliphatic hydrocarbon groups having 1 to 10 carbon atoms. These may be deuterated. Preferably, they are deuterated alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms.
  • Propyl groups and pentyl groups may be linked in a linear or branched chain, and hexyl groups and heptyl groups may be linked in a linear or cyclic chain, or branched. These may also be deuterated. Preferably, they are deuterated linear or branched propyl groups.
  • a to d represent the number of substitutions, and a and c each independently represent an integer of 1 to 4, and b and d represent an integer of 1 to 2.
  • R 1 to R 4 do not contain hydrogen or deuterium, preferably a and c are integers of 1 or 2, and b and d are integers of 1, and more preferably a, b, c, and d are integers of 1.
  • hydrogen or deuterium is contained, preferably a and c are integers of 3 to 4, and b and d are integers of 2, and more preferably a and c are integers of 4, and b and d are integers of 2.
  • the sum of a to d may be 1 or more, and preferably 4 or more. It is preferable that at least one of R 1 to R 4 exists as deuterium.
  • the two carbazole rings can be bonded at the 2-, 3-, or 4-positions, respectively, but are preferably bonded at the 3-position as shown in the general formula (9).
  • the same symbols have the same meaning.
  • Ar 5 to Ar 6 are each independently hydrogen, deuterium, a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aromatic heterocyclic group having 3 to 17 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted linked aromatic group in which 2 to 5 aromatic rings of these aromatic groups are linked together. They are preferably substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon groups having 6 to 18 carbon atoms, substituted or unsubstituted aromatic heterocyclic groups having 3 to 15 carbon atoms, or substituted or unsubstituted linked aromatic groups in which 2 to 3 aromatic hydrocarbon groups are linked together.
  • they are a substituted or unsubstituted phenyl group, a substituted or unsubstituted carbazolyl group, a substituted or unsubstituted biphenyl group, or a substituted or unsubstituted terphenyl group.
  • Ar 5 to Ar 6 that are unsubstituted aromatic hydrocarbon groups having 6 to 18 carbon atoms, unsubstituted aromatic heterocyclic groups having 3 to 17 carbon atoms, or unsubstituted linked aromatic groups in which 2 to 5 of these aromatic groups are linked together are the same as those of Ar 7 to Ar 9 , except that the number of linked aromatic groups is 2 to 5.
  • each L is independently a single bond, a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted aromatic heterocyclic group having 3 to 17 carbon atoms.
  • a single bond or a substituted or unsubstituted phenylene group is preferred.
  • the linking mode may be ortho-, meta-, or para-linking.
  • a preferred embodiment of the compound represented by general formula (8) is a compound represented by a structure such as general formula (9).
  • R5 and R6 each independently represent hydrogen, deuterium, or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, preferably deuterium. Specific examples of the aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms are the same as those of R1 to R4 .
  • g to j and i to h represent the number of substitutions, and g and h are integers of 1 to 4, and i and j are integers of 1 to 3.
  • R 5 to R 6 do not contain hydrogen or deuterium
  • preferably g and h are integers of 1 or 2
  • i and j are integers of 1, and more preferably g, h, i, and j are integers of 1.
  • hydrogen or deuterium is contained, preferably g and h are integers of 3 to 4, and i and j are integers of 2 to 3, and more preferably g and h are integers of 4, and i and j are integers of 3.
  • the sum of g to j and i to h may be 1 or more, and preferably 4 or more. It is preferable that at least one of R 5 to R 6 is present as deuterium.
  • a linked aromatic group refers to an aromatic group in which the aromatic rings of two or more aromatic groups are linked together by single bonds. These linked aromatic groups may be linear or branched. The linking position when benzene rings are linked together may be ortho, meta, or para, although para- or meta-linking is preferred.
  • the aromatic group may be an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group, and the multiple aromatic groups may be the same or different.
  • the aromatic hydrocarbon group, aromatic heterocyclic group, and linking aromatic group may each have a substituent.
  • the substituent is preferably deuterium, halogen, cyano, triarylsilyl, aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, or diarylamino group having 12 to 44 carbon atoms.
  • the substituent is an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, it may be linear, branched, or cyclic.
  • the triarylsilyl group or diarylamino group serves as a substituent on the aromatic hydrocarbon group, aromatic heterocyclic group, or linking aromatic group
  • a single bond is formed between silicon and carbon, or between nitrogen and carbon, respectively.
  • the number of the substituents is preferably 0 to 5, and more preferably 0 to 2.
  • the aromatic hydrocarbon group or aromatic heterocyclic group has a substituent, the number of carbon atoms in the substituent is not included in the calculation of the carbon number. However, it is preferable that the total carbon number, including the carbon atoms in the substituent, falls within the above range.
  • substituents include deuterium, cyano, methyl, ethyl, propyl, i-propyl, butyl, t-butyl, pentyl, neopentyl, cyclopentyl, hexyl, cyclohexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, vinyl, propenyl, butenyl, pentenyl, methoxy, ethoxy, propoxy, butoxy, pentoxy, diphenylamino, naphthylphenylamino, dinaphthylamino, dianthranylamino, diphenanthrenylamino, dipyrenylamino, etc.
  • the compounds represented by the general formulas (1) to (7) and the compounds represented by the general formula (8) or (9) may be deuterated to contain deuterium, or may not contain deuterium. Furthermore, both the compounds represented by the general formulas (1) to (7) and the compounds represented by the general formula (8) or (9) may contain deuterium, or may not contain deuterium. Furthermore, only one of the compounds represented by the general formulas (1) to (7) or the compounds represented by the general formulas (8) or (9) may contain deuterium. When at least one of the compounds represented by the general formulas (1) to (7) and the compounds represented by the general formulas (8) or (9) is a compound containing deuterium, the performance (luminous efficiency and lifespan) of the organic EL device is improved.
  • Deuterium can be introduced into the compounds represented by general formulas (1) to (7) or general formulas (8) and (9) by replacing at least a portion of R 1 to R 4 and R 5 and R 6 with deuterium, or any of R 1 to R 4 and R 5 and R 6 may be the aliphatic hydrocarbon group, aromatic hydrocarbon group, aromatic heterocyclic group, or linking aromatic group, and the hydrogen contained in these groups may be deuterated.
  • deuterium is introduced into the compounds represented by general formulas (1) to (7) or general formula (8) or (9).
  • the deuteration rate can be determined by mass spectrometry or proton nuclear magnetic resonance spectroscopy. For example, when determining the deuteration rate using proton nuclear magnetic resonance spectroscopy, a measurement sample is first prepared by adding and dissolving the compound and an internal standard in a deuterated solvent, and the proton concentration [mol/g] of the compound contained in the measurement sample is calculated from the ratio of the integrated intensities derived from the internal standard and the compound. Next, the ratio of the proton concentration of the deuterated compound to the proton concentration of the corresponding non-deuterated compound is calculated, and the deuteration rate of the deuterated compound can be calculated by subtracting this from 1.
  • the deuteration rate of a substructure can also be calculated using the same procedure as above from the integrated intensities of the chemical shifts derived from the target substructure.
  • the organic EL device of the present invention is an organic EL device comprising one or more emissive layers between opposing anode and cathode electrodes, wherein at least one of the emissive layers comprises a first host represented by any one of general formulas (1) to (7) and a second host represented by general formula (8) or (9).
  • the first host and second host may be contained in the emissive layer, or may be a mixed composition for forming the emissive layer. This mixed composition may also contain a luminescent dopant or other host material.
  • the emissive layer can be formed by vaporizing two types of compounds from separate evaporation sources and depositing the mixture, or by mixing two types of compounds in advance to form a premixed composition, which is then vaporized from a single evaporation source and deposited.
  • the latter method also known as the premixed evaporation method, can produce an organic EL device with excellent performance and lifespan.
  • the proportion of the first host used relative to the total of the first and second hosts is preferably 10 wt% or more and less than 80 wt%, and more preferably 20 wt% or more and less than 70 wt%.
  • the proportion of the first and second hosts used is the same as above.
  • Figure 1 is a cross-sectional view showing an example of the structure of a typical organic EL element, with 1 representing the substrate, 2 representing the anode, 3 representing the hole injection layer, 4 representing the hole transport layer, 5 representing the light-emitting layer, 6 representing the electron transport layer, and 7 representing the cathode.
  • the organic EL element of the present invention may have an exciton blocking layer adjacent to the light-emitting layer, or an electron blocking layer between the light-emitting layer and the hole injection layer.
  • the exciton blocking layer can be inserted on either the anode side or the cathode side of the light-emitting layer, or both at the same time.
  • the organic EL element of the present invention has an anode, a light-emitting layer, and a cathode as essential layers, but may also have a hole injection transport layer and an electron injection transport layer in addition to the essential layers, and may further have a hole blocking layer between the light-emitting layer and the electron injection transport layer.
  • the hole injection transport layer refers to either the hole injection layer or the hole transport layer, or both
  • the electron injection transport layer refers to either the electron injection layer or the electron transport layer, or both.
  • the organic EL device of the present invention is preferably supported on a substrate.
  • a substrate There are no particular limitations on the substrate, and any substrate conventionally used in organic EL devices, such as glass, transparent plastic, or quartz, can be used.
  • a pattern may be formed using a mask of the desired shape during vapor deposition or sputtering of the electrode material.
  • a coatable material such as an organic conductive compound
  • wet film formation methods such as printing or coating can be used.
  • a transmittance of more than 10% is desirable, and the sheet resistance of the anode is preferably less than several hundred ⁇ / ⁇ .
  • the film thickness varies depending on the material, but is usually selected from the range of 10 to 1000 nm, preferably 10 to 200 nm.
  • cathode materials are typically made of metals (electron injecting metals), alloys, electrically conductive compounds, or mixtures thereof with a low work function (4 eV or less).
  • electrode materials include sodium, sodium-potassium alloys, magnesium, lithium, magnesium/copper mixtures, magnesium/silver mixtures, magnesium/aluminum mixtures, magnesium/indium mixtures, aluminum/aluminum oxide (Al 2 O 3 ) mixtures, indium, lithium/aluminum mixtures, and rare earth metals.
  • Cathode materials can be fabricated by forming thin films of these cathode materials by methods such as vapor deposition or sputtering.
  • the cathode preferably has a sheet resistance of several hundred ⁇ / ⁇ or less, and the film thickness is typically selected from the range of 10 nm to 5 ⁇ m, preferably 50 to 200 nm. It is advantageous if either the anode or cathode of the organic EL element is transparent or semi-transparent to allow the emitted light to pass through, as this improves the luminance of the emitted light.
  • a transparent or translucent cathode can be created. By applying this, it is possible to create an element in which both the anode and cathode are transparent.
  • the light-emitting layer is a layer that emits light after excitons are generated by recombination of holes and electrons injected from the anode and cathode, respectively, and preferably contains an organic light-emitting dopant material and a host material.
  • Hosts include the first host and second host described above. If necessary, one or more other host materials, such as known host materials, may be used in combination.
  • the other host materials are preferably compounds that have hole transport and electron transport capabilities, prevent the emission wavelength from shifting to longer wavelengths, and have a high glass transition temperature.
  • host materials are known from numerous patent documents and can be selected from among them. Specific examples of host materials include, but are not limited to, indolocarbazole derivatives described in WO2008/056746A1, WO2008/146839A1, etc., carbazole derivatives described in WO 2009/086028A1, WO2012/077520A1, etc., CBP (N,N-biscarbazolylbiphenyl) derivatives, triphenylphosphine derivatives described in WO2014/185595A1, WO2018/021663A1, etc.
  • Azine derivatives indenocarbazole derivatives described in WO2010/136109A1, W2011/000455A1, etc., dibenzofuran derivatives described in WO 2015/169412A1, etc., triazole derivatives, indole derivatives, oxazole derivatives, oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, polyarylalkane derivatives, pyrazoline derivatives, pyrazolone derivatives, phenylenediamine derivatives, arylamine derivatives, Examples of such compounds include polymer compounds such as amine derivatives, amino-substituted chalcone derivatives, styrylanthracene derivatives, fluorenone derivatives, hydrazone derivatives, stilbene derivatives, silazane derivatives, aromatic tertiary amine compounds, styrylamine compounds, aromatic dimethylidene compounds, porphyrin compounds, anthraquinodimethane derivatives, anthrone derivatives, diphenyl
  • each host can be vapor-deposited from a different vapor deposition source, or they can be premixed before vapor deposition to form a premixed composition, allowing multiple types of hosts to be vapor-deposited simultaneously from a single vapor deposition source.
  • the pre-mixing method should preferably be one that allows for as uniform a mixture as possible, and examples include pulverization and mixing, heating and melting under reduced pressure or in an inert gas atmosphere such as nitrogen, and sublimation, but are not limited to these methods.
  • the premix composition may be in the form of a powder, stick, thin film, or granules.
  • organic light-emitting dopant material examples include phosphorescent dopants, fluorescent dopants, and thermally activated delayed fluorescent dopants.
  • the phosphorescent dopant preferably contains an organometallic complex containing at least one metal selected from ruthenium, rhodium, palladium, silver, rhenium, osmium, iridium, platinum, and gold.
  • organometallic complexes described in J.Am.Chem.Soc.2001,123,4304, JP2013-530515A, US2016/0049599A1, US2017/0069848A1, US2018/0282356A1, or US2019/0036043A1, or the platinum complexes described in US2018/0013078A1 or KR2018/094482A are preferably used, but are not limited to these.
  • the light-emitting layer may contain only one type of phosphorescent dopant material, or two or more types.
  • the content of the phosphorescent dopant material relative to the host material is preferably 0.1 to 30 wt %, and more preferably 1 to 20 wt %.
  • Phosphorescent dopant materials are not particularly limited, but specific examples include the following:
  • Fluorescent dopants include, but are not limited to, benzoxazole derivatives, benzothiazole derivatives, benzimidazole derivatives, styrylbenzene derivatives, polyphenyl derivatives, diphenylbutadiene derivatives, tetraphenylbutadiene derivatives, naphthalimide derivatives, coumarin derivatives, condensed aromatic compounds, perinone derivatives, oxadiazole derivatives, oxazine derivatives, aldazine derivatives, pyrrolidine derivatives, cyclopentadiene derivatives, bisstyrylanthracene derivatives, quinacridone derivatives, pyrrolopyridine derivatives, thiadiazolopyridine derivatives, styrylamine derivatives, diketopyrrolopyrrole derivatives, aromatic dimethylidine compounds, various metal complexes such as metal complexes of 8-quinolinol derivatives, metal complexes of pyrromethene derivatives
  • Preferred examples include fused aromatic derivatives, styryl derivatives, diketopyrrolopyrrole derivatives, oxazine derivatives, pyrromethene metal complexes, transition metal complexes, and lanthanoid complexes, and preferred examples include naphthalene, pyrene, chrysene, triphenylene, benzo[c]phenanthrene, benzo[a]anthracene, pentacene, perylene, fluoranthene, acenaphthofluoranthene, dibenzo[a,j]anthracene, dibenzo[a,h]anthracene, benzo[a]naphthalene, hexacene, naphtho[2,1-f]isoquinoline, ⁇ -naphthaphenanthridine, phenanthroxazole, quinolino[6,5-f]quinoline, and benzothiophanthrene. These may
  • the light-emitting layer may contain only one type of fluorescent dopant material, or two or more types.
  • the content of the fluorescent dopant material is preferably 0.1 to 20 wt % of the host material, and more preferably 1 to 10 wt %.
  • the injection layer is a layer provided between an electrode and an organic layer to reduce the driving voltage and improve the luminance of light emitted, and includes a hole injection layer and an electron injection layer, and may be provided between the anode and the light emitting layer or the hole transport layer, and between the cathode and the light emitting layer or the electron transport layer.
  • the injection layer can be provided as needed.
  • a hole-blocking layer functions as an electron-transporting layer and is made of a hole-blocking material that has the ability to transport electrons but has an extremely low ability to transport holes. By transporting electrons while blocking holes, the hole-blocking layer can improve the probability of recombination of electrons and holes in the light-emitting layer.
  • the electron blocking layer functions as a hole transport layer, and can improve the probability of recombination of electrons and holes in the light-emitting layer by blocking electrons while transporting holes.
  • the exciton-blocking layer is a layer for preventing excitons generated by the recombination of holes and electrons in the light-emitting layer from diffusing into the charge-transporting layer. Insertion of this layer makes it possible to efficiently confine excitons within the light-emitting layer, thereby improving the luminous efficiency of the device.
  • the exciton-blocking layer can be inserted between two adjacent light-emitting layers.
  • the exciton blocking layer can be made of known exciton blocking layer materials. Examples include 1,3-dicarbazolylbenzene (mCP) and bis(2-methyl-8-quinolinolato)-4-phenylphenolatoaluminum(III) (BAlq).
  • mCP 1,3-dicarbazolylbenzene
  • BAlq bis(2-methyl-8-quinolinolato)-4-phenylphenolatoaluminum(III)
  • the hole transport layer is made of a hole transport material having a function of transporting holes, and the hole transport layer may be provided as a single layer or as a plurality of layers.
  • the hole transport material is either an organic or inorganic material that injects or transports holes or blocks electrons.
  • the hole transport layer can be made of any conventionally known compound.
  • Examples of such hole transport materials include porphyrin derivatives, arylamine derivatives, triazole derivatives, oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, polyarylalkane derivatives, pyrazoline and pyrazolone derivatives, phenylenediamine derivatives, arylamine derivatives, amino-substituted chalcone derivatives, oxazole derivatives, styrylanthracene derivatives, fluorenone derivatives, hydrazone derivatives, stilbene derivatives, silazane derivatives, aniline copolymers, and conductive polymer oligomers, particularly thiophene oligomers.
  • porphyrin derivatives, arylamine derivatives, and styrylamine derivatives are preferred, with arylamine derivatives being even more preferred.
  • the electron transport layer is made of a material having the function of transporting electrons, and the electron transport layer may be a single layer or a plurality of layers.
  • the electron transport material (which may also serve as a hole-blocking material) need only have the function of transporting electrons injected from the cathode to the light-emitting layer.
  • the electron transport layer can be made from any of a number of conventionally known compounds, including polycyclic aromatic derivatives such as naphthalene, anthracene, and phenanthroline; tris(8-quinolinolato)aluminum(III) derivatives; phosphine oxide derivatives; nitro-substituted fluorene derivatives; diphenylquinone derivatives; thiopyran dioxide derivatives; carbodiimides; fluorenylidenemethane derivatives; anthraquinodimethane derivatives; anthrone derivatives; bipyridine derivatives; quinoline derivatives; oxadiazole derivatives; benzimidazole derivatives; benzothiazole derivatives; and indolocarbazole derivatives.
  • the method for manufacturing an organic electroluminescent device of the present invention includes a step of mixing a compound represented by one of general formulas (1) to (7) (first host) with a compound represented by general formulas (8) and (9) (second host) to form a premixed composition, and then evaporating and depositing the premixed composition from a single evaporation source to form an emitting layer. Premixing the two host materials in this way can improve the performance of the organic EL device. Powder mixing or melt mixing can be used as the mixing method.
  • the difference in 50% weight loss temperature between the first host material and the second host material is preferably within 20°C.
  • the 50% weight loss temperature refers to the temperature at which the weight is reduced by 50% when the temperature is raised from room temperature to 550°C at a rate of 10°C per minute in TG-DTA measurement under reduced pressure (1 Pa) of nitrogen gas flow. It is believed that vaporization by evaporation or sublimation occurs most actively around this temperature.
  • the synthesis of compounds 1-3, 1-9, 1-89, 1-90, 1-131, and 2-117 is shown below.
  • Other compounds were synthesized using similar methods.
  • the deuteration rate of the deuterated compound was calculated by calculating the ratio of the proton concentration of the deuterated compound obtained by proton nuclear magnetic resonance analysis to the proton concentration of the corresponding undeuterated compound, and then subtracting this from 1 to obtain the deuteration rate of the deuterated compound.
  • the average deuteration ratio of compound 1-89 was determined by proton nuclear magnetic resonance spectroscopy.
  • a measurement sample was prepared by dissolving compound 1-89 (5.0 mg) and dimethyl sulfone (2.0 mg) as an internal standard in deuterated tetrahydrofuran (1.0 ml).
  • the average proton concentration [mol/g] of compound 1-89 contained in the measurement sample was calculated from the integrated intensity ratio derived from the internal standard and compound 1-89.
  • the average proton concentration [mol/g] was also calculated in the same way for the non-deuterated form of compound 1-89 (compound 1-3).
  • the ratio of the proton concentration of compound 1-89 to the proton concentration of compound 1-3 was calculated and subtracted from 1 to calculate the average deuteration ratio of compound 1-89 as 89%.
  • the average deuteration ratio of compound 1-90 was determined by proton nuclear magnetic resonance spectroscopy.
  • a measurement sample was prepared by dissolving compound 1-90 (5.0 mg) and dimethyl sulfone (2.0 mg) as an internal standard in deuterated tetrahydrofuran (1.0 ml).
  • the average proton concentration [mol/g] of compound 1-90 contained in the measurement sample was calculated from the integrated intensity ratio derived from the internal standard and compound 1-90.
  • the average proton concentration [mol/g] of the non-deuterated form of compound 1-90 (compound 1-9) was also calculated in the same manner.
  • the ratio of the proton concentration of compound 1-90 to the proton concentration of compound 1-9 was calculated and subtracted from 1 to calculate the average deuteration ratio of compound 1-90 as 87%.
  • the average deuteration ratio of compound 2-117 was determined by proton nuclear magnetic resonance spectroscopy.
  • a measurement sample was prepared by dissolving compound 2-117 (5.0 mg) and dimethyl sulfone (2.0 mg) as an internal standard in deuterated tetrahydrofuran (1.0 ml).
  • the average proton concentration [mol/g] of compound 2-117 contained in the measurement sample was calculated from the integrated intensity ratio derived from the internal standard and compound 2-117.
  • the average proton concentration [mol/g] of the non-deuterated form of compound 2-117 (compound 2-2) was also calculated in the same manner.
  • the ratio of the proton concentration of compound 2-117 to the proton concentration of compound 2-2 was calculated and subtracted from 1 to calculate the average deuteration ratio of compound 2-117 as 84%.
  • the average deuteration ratio of compound 1-131 was determined by proton nuclear magnetic resonance spectroscopy.
  • a measurement sample was prepared by dissolving compound 1-131 (5.0 mg) and dimethyl sulfone (2.0 mg) as an internal standard in deuterated tetrahydrofuran (1.0 ml).
  • the average proton concentration [mol/g] of compound 1-131 contained in the measurement sample was calculated from the integrated intensity ratio derived from the internal standard and compound 1-131.
  • the average proton concentration [mol/g] of the non-deuterated form of compound 1-131 (compound 1-126) was also calculated in the same manner. Next, the ratio of the proton concentration of compound 1-131 to the proton concentration of compound 1-126 was calculated and subtracted from 1 to calculate the average deuteration ratio of compound 1-131 as 90%.
  • the remaining example compounds and comparative example compounds were synthesized by carrying out reactions similar to those in Synthesis Examples 1 and 2.
  • the remaining example compounds and comparative example compounds, which are deuterated compounds, were synthesized by carrying out reactions similar to those in Synthesis Examples 3 to 6.
  • the deuteration rates were also determined for example compounds 1-94, 1-95, 2-220, 2-233, and 2-235 by the same method as described above. The results are shown in Table 1.
  • Example 1 Each thin film was deposited by vacuum deposition at a vacuum of 4.0 ⁇ 10-5 Pa on a glass substrate with a 70 nm thick ITO anode. First, a 25 nm thick HAT-CN hole-injection layer was formed on the ITO, followed by a 30 nm thick Spiro-TPD hole-transport layer. Next, a 10 nm thick HT-1 electron-blocking layer was formed. Next, Compound 1-3 as the host and Ir(ppy) 3 as the emissive dopant were co-deposited from separate deposition sources to form a 40 nm thick emissive layer. This co-deposition was performed under deposition conditions that resulted in a 10 wt% Ir(ppy) 3 concentration.
  • the evaluation results of the fabricated organic EL devices are shown in Table 2.
  • the luminance, voltage, and power efficiency are values at a driving current of 10 mA/ cm2 , which are initial characteristics.
  • LT97 is the time it takes for the luminance to decay to 97%, assuming the initial luminance at a driving current of 20 mA/ cm2 is 100%, and represents the lifetime characteristics.
  • the host compound numbers are the numbers assigned to the above example compounds.
  • Example 12 Each thin film was deposited by vacuum deposition at a vacuum of 4.0 ⁇ 10-5 Pa on a glass substrate with a 110 nm thick ITO anode.
  • HAT-CN was deposited to a thickness of 25 nm as a hole injection layer on the ITO, followed by Spiro-TPD to a thickness of 30 nm as a hole transport layer.
  • HT-1 was deposited to a thickness of 5 nm as an electron blocking layer.
  • compound 1-3 as the first host, compound 2-2 as the second host, and Ir(ppy) 3 as the emitting dopant were co-deposited from different deposition sources to form a 35 nm thick emitting layer.
  • the co-deposition conditions were a concentration of Ir(ppy) 3 of 10 wt% and a weight ratio of the first host to the second host of 30:70.
  • ET-1 was deposited to a thickness of 20 nm as an electron transport layer.
  • LiF was deposited to a thickness of 1 nm as an electron injection layer on the electron transport layer.
  • Al cathode was formed on the electron injection layer to a thickness of 70 nm to complete the organic EL device.
  • Examples 13 to 42, Comparative Examples 4 to 12 Organic EL devices were fabricated in the same manner as in Example 12, except that the compounds shown in Tables 3-1 and 3-2 were used as the first host and the second host in the weight ratios shown in Tables 3-1 and 3-2.
  • Examples 43 to 46, Comparative Examples 13 and 14 An organic EL device was produced in the same manner as in Example 12, except that the first host and the second host shown in Tables 3-1 and 3-2 were weighed out so as to have the weight ratios shown in Tables 3-1 and 3-2, and mixed while grinding in a mortar to obtain a premixed composition, and the premixed composition was evaporated from a single evaporation source.
  • the evaluation results of the fabricated organic EL devices are shown in Tables 3-1 and 3-2.
  • the luminance, voltage, and power efficiency are values at a driving current of 10 mA/ cm2 , which are initial characteristics.
  • LT97 is the time it takes for the luminance to decay to 97%, assuming the initial luminance at a driving current of 20 mA/ cm2 is 100%, and represents the lifespan characteristics.
  • the numbers for the host compound, first host, and second host are the numbers assigned to the above example compounds, and the weight ratio is first host:second host.
  • Tables 3-1 and 3-2 show that Examples 12, 14, and 16 to 24 have improved efficiency and lifespan compared to Comparative Examples 4 to 6. Furthermore, Examples 34, 37, and 39 to 42 have improved efficiency and lifespan compared to Comparative Examples 7, 9 to 10, and Examples 43 to 46 also exhibit good characteristics compared to Comparative Examples 13 to 14, similar to the above examples. It can also be seen that the other Examples also exhibit good device characteristics compared to the Comparative Examples.
  • Table 4 shows the 50% weight loss temperatures (T 50 ) of Compound 1-1, Compound 1-152, Compound 2-101, Compound 2-223 and Compound A.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

低電圧、高効率であり、かつ長寿命特性を有する実用上有用な有機電界発光素子用材料及び予備混合組成物、並びにそれらを用いた有機電界発光素子を提供する。　下記一般式（１）～（７）のいずれかで表される有機電界発光素子用材料。（YはＯ等であり、Ａｒ７～Ａｒ９はそれぞれ独立に置換若しくは未置換の炭素数３～１７の芳香族複素環基等であり、少なくとも一つは式（１a）で表される。Ａｒ１、及びＡｒ２はそれぞれ独立に置換若しくは未置換の炭素数６～１８の芳香族炭化水素基等であり、＊は前記一般式（１）～（７）との結合位置を表す。Ｒ１～Ｒ４はそれぞれ独立に水素、重水素等であり、Ｘ１～Ｘ３それぞれ独立にＮ等であり、Ｒは、重水素等である。a～dは置換数で、a、ｃは1～4の整数、b、ｄは1～2の整数である。）

Description

有機電界発光素子
　本発明は、有機電界発光素子（以下、有機ＥＬ素子という）に関するものであり、詳しくは、特定の混合ホスト材料を含む有機ＥＬ素子に関するものである。
　有機ＥＬ素子に電圧を印加することで、陽極から正孔が、陰極からは電子がそれぞれ発光層に注入される。そして発光層において、注入された正孔と電子が再結合し、励起子が生成される。この際、電子スピンの統計則により、一重項励起子及び三重項励起子が１：３の割合で生成する。一重項励起子による発光を用いる蛍光発光型の有機ＥＬ素子は、内部量子効率は２５％が限界であるといわれている。一方で三重項励起子による発光を用いる燐光発光型の有機ＥＬ素子は、一重項励起子から項間交差が効率的に行われた場合には、内部量子効率を１００％まで高められることが知られている。
　最近では、遅延蛍光を利用した高効率の有機EL素子の開発がなされている。例えば特許文献１には、遅延蛍光のメカニズムの一つであるＴＴＦ（Triplet-Triplet Fusion）機構を利用した有機ＥＬ素子が開示されている。ＴＴＦ機構は２つの三重項励起子の衝突によって一重項励起子が生成する現象を利用するものであり、理論上内部量子効率を４０％まで高められると考えられている。しかしながら、燐光発光型の有機ＥＬ素子と比較すると効率が低いため、更なる効率の改良、及び低電圧特性が求められている。
　また、特許文献２では、ＴＡＤＦ（Thermally Activated Delayed Fluorescence）機構を利用した有機ＥＬ素子が開示されている。ＴＡＤＦ機構は一重項準位と三重項準位のエネルギー差が小さい材料において三重項励起子から一重項励起子への逆項間交差が生じる現象を利用するものであり、理論上内部量子効率を１００％まで高められると考えられている。
　しかしながら、いずれの機構においても、効率、寿命ともに向上の余地があり、加えて駆動電圧の低減についても改善が求められている。
WO2010/134350号 WO2011/070963号 韓国公開特許第2015-0095186号 韓国公開特許第20110016288号 WO2011/019173号 WO2014/057684号 WO2018/043435号 韓国特許第101959821号 WO2015/169412号 韓国公開特許第20140097044号 韓国公開特許第20160146619号
　特許文献３、４、５、６では、酸素もしくは硫黄原子のようなカルコゲン元素と窒素原子を含む特定の縮環化合物を発光層のホスト材料として使用することを開示している。
　特許文献７では、酸素もしくは硫黄原子のようなカルコゲン元素と窒素原子を含む特定の縮環化合物と、ビスカルバゾール化合物を発光層の混合ホスト材料として使用することを開示している。
　特許文献８、９では、特定のアジン置換ジベンゾフラン化合物と、ビスカルバゾール化合物を発光層の混合ホスト材料として使用することを開示している。
　特許文献１０、１１では、窒素原子を含む特定の縮環化合物の合成例が開示されている。
　しかしながら、いずれも十分なものとは言えず、更なる改良が望まれている。
　有機ＥＬディスプレイは、液晶ディスプレイと比較して、薄型軽量、高コントラスト、高速動画表示が可能といった特徴に加え、曲面化やフレキシブル化等のデザイン性が高く評価され、モバイル、ＴＶをはじめとする表示装置に広く応用されている。しかし、携帯端末として用いる場合のバッテリー消費を抑えるため、更なる低電圧化が必要であり、また光源としては無機ＬＥＤに対して輝度や寿命の面で劣っているため、効率の改良や、素子寿命の向上が求められている。本発明は、上記現状に鑑み、低電圧、高効率、かつ長寿命特性を有する実用上有用な有機ＥＬ素子を実現できる有機電界発光素子用材料を提供することを目的とする。
本発明者らは、鋭意検討した結果、発光層に所定のホスト材料を用いることで、なかでも特定の混合ホスト材料を用いることで、当該有機電界発光素子は、上記課題を解決することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
　本発明は、下記一般式（１）～（７）のいずれかで表される有機電界発光素子用材料である。
　一般式（１）～（７）において、YはＯ、Ｓ、Ｎ―Ａｒ９のいずれかから選択され、Ａｒ７、Ａｒ８、及びＡｒ９はそれぞれ独立に、置換若しくは未置換の炭素数６～１８の芳香族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数３～１７の芳香族複素環基、又はこれらの芳香族基が２～７連結した置換若しくは未置換の連結芳香族基であり、Ａｒ７～Ａｒ９の少なくとも一つは前記式（１ａ）で表される式を表す。Ａｒ１、及びＡｒ２はそれぞれ独立に、置換若しくは未置換の炭素数６～１８の芳香族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数３～１７の芳香族複素環基、又はこれらの芳香族基が２～３個連結した置換若しくは未置換の連結芳香族基であり、＊は前記一般式（１）～（７）との結合位置を表す。Ｒ１～Ｒ４はそれぞれ独立に、水素、重水素、炭素数１～１０の脂肪族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数６～１８の芳香族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数３～１７の芳香族複素環基、又はこれらの芳香族基が２～３個連結した置換若しくは未置換の連結芳香族基である。但し、Ｒ１～Ｒ４が芳香族炭化水素基であるとき、それらが結合するベンゼン環と縮合して環を形成してもよい。Ｘ１～Ｘ３は、それぞれ独立にＮ、Ｃ―Ｈ、又はＣ―Ｒであり、少なくとも1つはＮである。Ｒは、重水素、置換若しくは未置換の炭素数６～１８の芳香族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数３～１７の芳香族複素環基、又はこれらの芳香族基が２～３個連結した置換若しくは未置換の連結芳香族基である。a～dは置換数であり、a、ｃは1～4の整数、b、ｄは1～2の整数である。
　前記一般式（１）～（７）において、Ｒ１～Ｒ4が水素、重水素、置換若しくは未置換の炭素数６～１８の芳香族炭化水素基、又はこれらの芳香族基が２個連結した置換若しくは未置換の連結芳香族基であること、ＹがＯ若しくはＳであること、Ａｒ１及びＡｒ２の少なくとも一方が、置換若しくは未置換の炭素数６～１８の芳香族炭化水素基、又はこれらの芳香族環が２個連結した置換若しくは未置換の連結芳香族基のいずれかであること、上記の何れかを満足することは本発明の好ましい態様である。
　また、本発明は、対向する陽極と陰極との間に、１つ以上の有機層を含む有機電界発光素子において、少なくとも１つの有機層が、前記一般式（１）～（７）で表される有機電界発光素子用材料を含有することを特徴とする有機電界発光素子の発明である。さらに、該有機発光素子は、対向する陽極と陰極との間に、１つ以上の発光層を含む有機電界発光素子において、少なくとも１つの発光層が、前記一般式（１）～（７）で表される化合物から選ばれる第１ホスト、下記一般式（８）で表される化合物から選ばれる第２ホスト、及び、発光性ドーパント材料を含有するものである。なお、第1ホスト、及び第2ホストとは互いに異なる化合物である。前記一般式（１）～（７）で表される化合物は、電子注入輸送能が優れているので、第一ホスト（電子輸送性ホストおよびN型ホストとも言う）として使用できる。
前記一般式（８）において、Ａｒ５、及びＡｒ６は、それぞれ独立に水素、重水素、置換若しくは未置換の炭素数６～１８の芳香族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数３～１７の芳香族複素環基、又はこれらの芳香族基が２～５個連結した置換若しくは未置換の連結芳香族基である。Ｌはそれぞれ独立に単結合、置換もしくは未置換の炭素数６～１８の芳香族炭化水素基、又は置換若しくは未置換の炭素数３～１７の芳香族複素環基を表し、Ｒ５～Ｒ６は、それぞれ独立に水素、重水素、又は炭素数１～１０の脂肪族炭化水素基であり、ｇ～ｊは置換数を表し、ｇ及びｈは１～４の整数、ｉ及びｊは１～３の整数である。
　前記一般式（８）の化合物としては、下記式（９）で表される態様がある。式（９）において、一般式（８）と共通する記号は同じ意味を有する。
　前記一般式（８）又は式（９）において、ｇ～ｊはｇ＋ｈ＋ｉ＋ｊ＝１４であること、Ｒ５、及びＲ６の少なくとも一つ以上が重水素であること、又はＡｒ５及びＡｒ６が置換もしくは未置換のフェニル基、ビフェニル基、又はターフェニル基あること、上記の何れかを満足することは本発明の好ましい態様である。
　前記発光性ドーパント材料としては、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、銀、レニウム、オスミウム、イリジウム、白金及び金から選ばれる少なくとも一つの金属を含む有機金属錯体であること、又は熱活性化遅延蛍光発光ドーパント材料を用いるのが好ましい。
　また、本発明は、第１ホストとして前記一般式（１）～（７）のいずれかで表される化合物と、第２ホストとして前記一般式（８）若しくは前記一般式（９）のいずれかで表される化合物とを含むことを特徴とする混合組成物であり、なかでも、第１ホストとして前記一般式（１）～（７）のいずれかで表される化合物と、第２ホストとし前記一般式（９）で表される化合物とを混合してなる混合組成物が好ましい。該混合組成物とは、第１ホストである前記一般式（１）～（７）で表される化合物と、第２ホストである前記一般式（８）若しくは前記一般式（９）のいずれかで表される化合物とを含んだものであれば、粉体、固体、薄膜であってもよい。また、該混合組成物は、第１ホストである前記一般式（１）～（７）で表される化合物と、第２ホストである前記一般式（８）若しくは前記一般式（９）のいずれかで表される化合物とを含むホスト化合物を粉末状態で混合して作製してもよく、減圧下又は窒素のような不活性ガス雰囲気下で加熱により融解させることで溶融混合して作製してもよく、あるいは、混合する化合物を一緒に昇華することで作製してもよい。また、蒸着等により蒸着膜として作製してもよい。該蒸着膜は単一の蒸発源から同時に気化させて作製してもよく、別々の蒸着源から気化させてもよい。尚、蒸着膜にはドーパント（発光性ドーパント材料）を有した発光層を含む。
　前記混合組成物の混合比は、粉末状態で混合する場合も、別々の蒸着源から気化させる場合であっても、薄膜状態の場合であっても、一般式（１）～（７）で表される化合物と一般式（８）もしくは一般式（９）のいずれかで表される化合物の合計に対して、一般式（１）～（７）で表される化合物の割合が10wt%以上80wt%未満であることが好ましく、20wt%以上70wt%未満であることがより好ましい。
　また本発明は、上記の有機電界発光素子を製造するに当たり、第１ホストとして一般式（１）～（７）のいずれかで表される化合物と、第２ホストとして一般式（８）もしくは一般式（９）のいずれかで表される化合物の粉体とを予め混合して予備混合組成物としたのち、これを含むホスト材料を蒸着させて発光層を形成する工程を有することを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法である。ここで、本明細書において、該予備混合組成物とは、前記混合組成物のうち、第１ホストとして一般式（１）～（７）のいずれかで表される化合物と、第２ホストとして一般式（８）もしくは一般式（９）のいずれかで表される化合物を含む粉体を混合したものを指す。
上記混合組成物及び予備混合組成物において、第１ホストと第２ホストの50%重量減少温度の差が20℃以内であることが好ましい。
　本発明によれば、所定の有機電界発光素子用材料を用いることで、低電圧、高効率であり、かつ長寿命特性を有する実用上有用な有機ＥＬ素子を実現することができる。詳しくは、酸素もしくは硫黄原子のようなカルコゲン元素と窒素原子を含む特定の縮合複素環化合物を第１ホストとして、特定のビスカルバゾール化合物を第２ホストとして混合使用することで、低電圧でありながら、高効率、長寿命の有機EL素子が得られる。
有機ＥＬ素子の一例を示した模式断面図である。
　本発明の有機電界発光素子用材料は、前記一般式（１）～（７）で表される化合物からなる。この一般式（１）～（７）に係る化合物は、好適には次のような有機電界発光素子を形成することができる。　すなわち、本発明の有機電界発光素子は、陽極と陰極との間に複数の有機層を有する有機電界発光素子であって、有機層は少なくとも一つの発光層を含み、該発光層は、前記一般式（１）～（７）でのいずれかで表される化合物（第１ホスト）と、前記一般式（８）もしくは一般式（９）で表される化合物（第２ホスト）と、発光性ドーパント材料を含む。第一ホストと、第二ホストは該発光層中において異なる電荷注入輸送を担い、本願においては、第一ホストが主に電子注入輸送、第二ホストが主に正孔注入輸送を担う。ここで、有機電界発光素子用材料として、前記一般式（１）～（７）でのいずれかで表される化合物は、電子注入輸送能に優れ、該電子注入輸送性ホスト材料（N型ホスト材料ともいう）として有用である。以下、一般式（１）～（７）で表される化合物を、第１ホストとも言い、一般式（８）もしくは一般式（９）で表される化合物を第２ホストともいう。
　一般式（１）～（７）において、共通する記号は同じ意味を有し、好ましくは一般式（１）～（６）であり、より好ましくは一般式（１）～（２）であるＸ１～Ｘ３は、それぞれ独立にＮ、Ｃ－Ｈ、又はＣ―Ｒであり、少なくとも一つはＮである。好ましくは、Ｘ１～Ｘ３の内、２つ以上がＮである。より好ましくは、Ｘ１～Ｘ３の全てがＮである。　Ｙは、それぞれ独立にＯ、Ｓ、又はＮ―Ａｒ９であり、好ましくはＯ若しくはＳであり、より好ましくはＯである。
Ａｒ７～Ａｒ９は、それぞれ独立に、置換若しくは未置換の炭素数６～１８の芳香族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数３～１７の芳香族複素環基、又はこれらの芳香族基の芳香族環が２～７個連結した置換若しくは未置換の連結芳香族基である。好ましくは、置換若しくは未置換の炭素数６～１８の芳香族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数３～１５の芳香族複素環基、又は該芳香族炭化水素基が２～３個連結した置換若しくは未置換の連結芳香族基である。Ａｒ１、及びＡｒ２はそれぞれ独立に、置換若しくは未置換の炭素数６～１８の芳香族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数３～１７の芳香族複素環基、又はこれらの芳香族基が２～３個連結した置換若しくは未置換の連結芳香族基である。好ましくは、Ａｒ１、及びＡｒ２の少なくとも一つが置換若しくは未置換の炭素数６～１８の芳香族炭化水素基、又はこれらの芳香族環が２個連結した置換若しくは未置換の連結芳香族基である。
上記Ａｒ７～Ａｒ９が未置換の炭素数６～１８の芳香族炭化水素基、未置換の炭素数３～１７の芳香族複素環基、又はこれらの芳香族環が２～７個連結した連結芳香族基の具体例としては、ベンゼン、ナフタレン、アセナフテン、アセナフチレン、アズレン、アントラセン、クリセン、ピレン、フェナントレン、フルオレン、トリフェニレン、ピリジン、ピリミジン、トリアジン、チオフェン、イソチアゾール、チアゾール、ピリダジン、ピロール、ピラゾール、イミダゾール、トリアゾール、チアジアゾール、ピラジン、フラン、イソキサゾール、キノリン、イソキノリン、キノキサリン、キナゾリン、チアジアゾール、フタラジン、テトラゾール、インドール、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン、ベンゾオキサゾール、ベンゾチアゾール、インダゾール、ベンズイミダゾール、ベンゾトリアゾール、ベンゾイソチアゾール、ベンゾチアジアゾール、プリン、ピラノン、クマリン、イソクマリン、クロモン、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、ジベンゾセレノフェン、カルバゾール又はこれらが２～７連結して構成される化合物から水素を取って生じる基が挙げられる。好ましくは、ベンゼン、ナフタレン、アセナフテン、アセナフチレン、アズレン、アントラセン、クリセン、ピレン、フェナントレン、フルオレン、トリフェニレン、カルバゾール、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン又はこれらが２～５連結して構成される化合物から生じる基が挙げられる。より好ましくは、ベンゼン、ビフェニル、又はターフェニルから生じる基である。ターフェニル基は、直鎖状に連結しても、分岐してもよい。
　Ａｒ１、及びＡｒ２が未置換の炭素数６～１８の芳香族炭化水素基、未置換の炭素数３～１７の芳香族複素環基、又はこれらの芳香族環が２～３個連結した連結芳香族基の具体例としては、連結芳香族基の連結数が２～３個であること以外は、前記Ａｒ７～Ａｒ９で述べた場合と同様である。
　Ｒ１～Ｒ４はそれぞれ独立に、水素、重水素、炭素数１～１０の脂肪族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数６～１８の芳香族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数３～１７の芳香族複素環基、又はこれらの芳香族炭化水素基及び芳香族複素環基から選ばれる芳香族基の芳香族環が２～３個連結した置換若しくは未置換の連結芳香族基である。好ましくは水素、重水素、又は置換若しくは未置換の炭素数６～１８の芳香族炭化水素基、又はこれらの芳香族基が２個連結した置換若しくは未置換の連結芳香族基である。より好ましくは水素、重水素、フェニル基である。またＲ１～Ｒ４が芳香族炭化水素基であるとき、Ｒ１～Ｒ４が結合するベンゼン環又は芳香族環と縮合して環を形成してもよい。
　Ｒはそれぞれ独立に、重水素、置換若しくは未置換の炭素数６～１８の芳香族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数３～１７の芳香族複素環基、又はこれらの芳香族炭化水素基及び芳香族複素環基から選ばれる芳香族基の芳香族環が２～３個連結した置換若しくは未置換の連結芳香族基である。好ましくは水素、重水素、又は置換若しくは未置換の炭素数６～１８の芳香族炭化水素基、又はこれらの芳香族基が２個連結した置換若しくは未置換の連結芳香族基である。より好ましくは水素、重水素、フェニル基である。またＲが芳香族炭化水素基であるとき、Ｒが結合するベンゼン環又は芳香族環と縮合して環を形成してもよい。
　Ｒ１～Ｒ４、およびＲが未置換の炭素数６～１８の芳香族炭化水素基、未置換の炭素数３～１７の芳香族複素環基、又はこれらの芳香族基の芳香族環が２～３個連結した未置換の連結芳香族基である場合の具体例は、芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基の芳香族環が２～３個連結すること以外は上記Ａｒ７～Ａｒ９で例示した具体例と同様である。
　Ｒ１～Ｒ４が炭素数１～１０の脂肪族炭化水素基である場合の具体例としては、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、へキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル等が挙げられる。これらが重水素化されてもよい。好ましくは、重水素化された炭素数１～４のアルキル基である。プロピル基、ペンチル基は、直鎖状に連結しても、分岐してもよく、ヘキシル基、ヘプチル基は、直鎖状や環状に連結しても、分岐してもよい。また、これらが重水素化されてもよい。好ましくは重水素化された直鎖状もしくは分岐状のプロピル基である。
　ａ～ｄは置換数を表し、ａ及びｃはそれぞれ独立に１～４の整数、ｂ及びｄは１～２の整数を表す。Ｒ１～Ｒ４が水素、重水素を含まない場合、好ましくはａ及びｃは１～２の整数、ｂ及びｄは１の整数であり、より好ましくはａ、ｂ、ｃ及びｄは１の整数である。水素、重水素を含む場合、好ましくは、ａ及びｃは３～４の整数、ｂ及びｄは２の整数であり、より好ましくは、ａ及びｃは４の整数、ｂ及びｄは２の整数である。また、a～ｄの合計は１以上であることがよく、４以上であることが好ましい。そして、Ｒ１～Ｒ４の少なくとも１つが重水素として存在することが好ましい。
前記一般式（８）において、２つのカルバゾール環は、それぞれ２位、３位、又は４位で結合することができるが、好ましくは前記一般式（９）に示すような３位での結合である。一般式（８）及び式（９）において、同じ記号は同じ意味を有する。
　前記一般式（８）もしくは前記一般式（９）において、Ａｒ５～Ａｒ６は、それぞれ独立に、水素、重水素、置換若しくは未置換の炭素数６～１８の芳香族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数３～１７の芳香族複素環基、又はこれらの芳香族基の芳香族環が２～５個連結した置換若しくは未置換の連結芳香族基である。好ましくは、置換若しくは未置換の炭素数６～１８の芳香族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数３～１５の芳香族複素環基、又は該芳香族炭化水素基が２～３個連結した置換若しくは未置換の連結芳香族基である。より好ましくは、置換もしくは未置換のフェニル基、置換もしくは未置換のカルバゾリル基、、置換若しくは未置換のビフェニル基、又は置換若しくは未置換のターフェニル基である。
　Ａｒ５～Ａｒ６が未置換の炭素数６～１８の芳香族炭化水素基、未置換の炭素数３～１７の芳香族複素環基、又はこれらの芳香族基が２～５個連結した未置換の連結芳香族基である場合の具体例は、連結芳香族基の連結数が２～５個であること以外はＡｒ７～Ａｒ９の場合と同様である。
　一般式（８）もしくは一般式（９）において、Ｌはそれぞれ独立に単結合、置換若しくは未置換の炭素数６～１８の芳香族炭化水素基、又は置換若しくは未置換の炭素数３～１７の芳香族複素環基である。好ましくは単結合、又は置換若しくは未置換のフェニレン基である。連結様式は、オルト、メタ、若しくはパラ連結のいずれであってもよい。
　前記一般式（８）で表される化合物の好ましい態様として、前記一般式（９）のような構造で表される化合物があげられる。
　Ｒ５及びＲ６は、それぞれ独立に水素、重水素、炭素数１～１０の脂肪族炭化水素基を表す。好ましくは重水素である。炭素数１～１０の脂肪族炭化水素基の具体例としては、Ｒ１～Ｒ４の場合と同様である。
　ｇ～ｊ及びi～ｈは置換数を表し、ｇ及びｈは１～４の整数、ｉ及びｊは１～３の整数、を表す。Ｒ５～Ｒ６が水素、重水素を含まない場合、好ましくはｇ及びｈは１～２の整数、i及びｊは１の整数であり、より好ましくはｇ、ｈ、i及びｊは１の整数である。水素、重水素を含む場合、好ましくは、ｇ及びｈは３～４の整数、i及びｊは２～３の整数であり、より好ましくはｇ及びｈは４の整数、i及びｊは３の整数である。また、ｇ～ｊ及びi～ｈの合計は１以上であることがよく、４以上であることが好ましい。そして、Ｒ５～Ｒ６の少なくとも１つが重水素として存在することが好ましい。
　本明細書において、連結芳香族基は、２以上の芳香族基の芳香族環が単結合で結合して連結した芳香族基をいう。これらの連結芳香族基は直鎖状であっても、分岐してもよい。ベンゼン環同士が連結する際の連結位置はオルト、メタ、パラ、いずれでもよいが、パラ連結、又はメタ連結が好ましい。芳香族基は芳香族炭化水素基であっても、芳香族複素環基であってもよく、複数の芳香族基は同一であっても、異なってもよい。
　本明細書において、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基、又は連結芳香族基は、それぞれ置換基を有してもよい。置換基を有する場合の置換基は、重水素、ハロゲン、シアノ基、トリアリールシリル基、炭素数１～１０の脂肪族炭化水素基、炭素数２～５のアルケニル基、炭素数１～５のアルコキシ基又は炭素数１２～４４のジアリールアミノ基が好ましい。ここで、置換基が炭素数１～１０の脂肪族炭化水素基である場合、直鎖状、分岐状、環状であってもよい。なお、上記トリアリールシリル基、又は上記ジアリールアミノ基が、前記芳香族炭化水素基、芳香族複素環基、又は連結芳香族基の置換基となる場合、それぞれケイ素と炭素、又は窒素と炭素が単結合で結合する。　なお、上記置換基の数は０～５であるのがよく、好ましくは０～２がよい。また、芳香族炭化水素基及び芳香族複素環基が置換基を有する場合の炭素数の計算には、置換基の炭素数を含まない。しかし、置換基の炭素数を含んだ合計の炭素数が上記範囲を満足することが好ましい。
　上記置換基の具体例としては、重水素、シアノ、メチル、エチル、プロピル、i-プロピル、ブチル、t-ブチル、ペンチル、ネオペンチル、シクロペンチル、へキシル、シクロヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ビニル、プロペニル、ブテニル、ペンテニル、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペントキシ、ジフェニルアミノ、ナフチルフェニルアミノ、ジナフチルアミノ、ジアントラニルアミノ、ジフェナンスレニルアミノ、ジピレニルアミノ等が挙げられる。好ましくは、重水素、シアノ、メチル、エチル、t-ブチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ネオペンチル、へキシル、ヘプチル、又はオクチルジフェニルアミノ、ナフチルフェニルアミノ、又はジナフチルアミノが挙げられる。
　前記一般式（１）～（７）で表され化合物、及び、前記一般式（８）若しくは一般式（９）で表される化合物は、重水素化されて重水素を含んでもよく、重水素を含まなくともよい。また、一般式（１）～（７）で表される化合物、及び、一般式（８）若しくは一般式（９）で表される化合物の両者が、重水素を含んでもよく、重水素を含まなくともよい。さらに、一般式（１）～（７）で表される化合物、又は、一般式（８）若しくは（９）で表される化合物のどちらか一方だけが、重水素を含んでもよい。一般式（１）～（７）で表される化合物、及び、一般式（８）若しくは（９）で表される化合物の少なくとも一方が、重水素を含む化合物である場合、有機ＥＬ素子の性能（発光効率や寿命）が向上する。　重水素は、Ｒ１～Ｒ４、並びにＲ５及びＲ６の少なくとも一部を重水素とすることで、一般式（１）～（７）又は一般式（８）、（９）で表される化合物に導入したり、Ｒ１～Ｒ４、並びにＲ５及びＲ６のいずれかを、前記脂肪族炭化水素基、前記芳香族炭化水素基、前記芳香族複素環基、又は前記連結芳香族基として、これらの基に含まれる水素を重水素化したものであってもよい。好ましくは、一般式（１）～（７）で表される化合物、又は、一般式（８）若しくは（９）で表される化合物に重水素を導入することである。
　また、上記で具体的に例示した、前記未置換の芳香族炭化水素基、未置換の芳香族複素環基、未置換の連結芳香族基、これら芳香族基の置換基、又は前記脂肪族炭化水素基は、その一部若しくは全ての水素が重水素化されていてもよい。すなわち、一般式（１）～（７）で表される化合物と、一般式（８）若しくは（９）で表される化合物は、それぞれの化合物中の水素の一部又は全部が重水素であってもよい。また、重水素化物は、単一化合物からなる場合と２以上の化合物の混合物からなる場合との両方を含む。すなわち、重水素化率を具体的に説明すると、重水素化率が５０％の場合、全水素のうち平均で半数が重水素に置換されたものを意味し、重水素化物は単一の化合物であってもよいし、異なる重水素化率の混合物であってもよい。本明細書では、重水素化率、及び平均重水素化率は同様の意味を表す。
　一般式（１）～（７）、および一般式（８）若しくは（９）で表される化合物中の水素の一部が重水素である場合、好ましくは、一般式（１）～（７）、および一般式（８）若しくは（９）で表される化合物中の全水素原子のうち２０％以上が重水素であり、より好ましくは４０％以上が重水素であり、さらに好ましくは５０％以上が重水素であることがよく、最も好ましくは70％以上が重水素である。
　重水素化率は質量分析やプロトン核磁気共鳴分光法によって求めることができる。例えばプロトン核磁気共鳴分光法によって求める場合は、まず重溶媒に化合物、及び内部標準物質を添加し溶解することで測定試料を調製し、内部標準物質と化合物由来の積分強度比から、測定試料中に含まれる化合物のプロトン濃度［ｍｏｌ／ｇ］を計算する。次に、重水素化された化合物のプロトン濃度と、それに対応する重水素化されていない化合物のプロトン濃度の比を計算し、１から減じることで重水素化された化合物の重水素化率を算出することができる。また、部分構造の重水素化率は、対象の部分構造に由来する化学シフトの積分強度から、前記同様の手順で算出できる。
　前記一般式（１）～（７）で表される化合物の具体的な例を以下に示すが、これら例示化合物に限定されるものではない。
　前記一般式（８）および（９）で表される化合物の具体的な例を以下に示すが、これら例示化合物に限定されるものではない。
　本発明の有機ＥＬ素子は、対向する陽極と陰極の間に、1つ以上の発光層を含む有機ＥＬ素子において、少なくとも１つの発光層が、前記一般式（１）～（７）のいずれかで表される第１ホストと前記一般式（８）若しくは（９）で表される第２ホストを含むことを特徴とする。　前記第１ホストと第２ホストは発光層に含まれてもよく、発光層を形成するための混合組成物であってもよい。この混合組成物には発光性ドーパントや他のホスト材料が含まれてもよい。　発光層を形成するには、２種類の化合物を別々の蒸発源から気化させて蒸着する方法と、２種類の化合物を事前に混合して予備混合組成物とし、それを単一の蒸発源から気化させて蒸着する方法がある。後者の方法は、予備混合蒸着法とも称され、性能や寿命の優れた有機ＥＬ素子を与えることができる。
　前記第１ホストと第２ホストの使用割合は、両者の合計に対して、第１ホストの割合が、１０wt%以上、８０wt%未満であることが好ましく、２０wt%以上、７０wt%未満であることがより好ましい。　前記第１ホストと第２ホストが混合組成物及び予備混合組成物に含まれている場合も、第１ホストと第２ホストの使用割合は上記と同様である。また、混合組成物及び予備混合組成物である場合は、２種類のホストの蒸発割合を一定に保持することが望ましく、そのためには両者の蒸発温度の差、又は５０％重量減少温度の差を２０℃以内とすることがよい。
　次に、本発明の有機ＥＬ素子の構造について、図面を参照しながら説明するが、本発明の有機ＥＬ素子の構造はこれに限定されない。
　図１は、一般的な有機ＥＬ素子の構造例を示す断面図であり、１は基板、２は陽極、３は正孔注入層、４は正孔輸送層、５は発光層、６は電子輸送層、７は陰極を表す。本発明の有機ＥＬ素子は発光層と隣接して励起子阻止層を有してもよく、また発光層と正孔注入層との間に電子阻止層を有してもよい。励起子阻止層は発光層の陽極側、及び陰極側のいずれにも挿入することができ、両方同時に挿入することも可能である。　本発明の有機ＥＬ素子では、陽極、発光層、そして陰極を必須の層として有するが、必須の層以外に正孔注入輸送層、電子注入輸送層を有することがよく、更に発光層と電子注入輸送層の間に正孔阻止層を有することがよい。なお、正孔注入輸送層は、正孔注入層と正孔輸送層のいずれか、または両者を意味し、電子注入輸送層は、電子注入層と電子輸送層のいずれか又は両者を意味する。
　図１とは逆の構造、すなわち基板１上に陰極７、電子輸送層６、発光層５、正孔輸送層４、正孔注入層３、陽極２の順に積層することも可能であり、この場合も必要により層を追加、省略することが可能である。
－基板－
　本発明の有機ＥＬ素子は、基板に支持されていることが好ましい。この基板については特に制限はなく、従来から有機ＥＬ素子に用いられているものであればよく、例えばガラス、透明プラスチック、石英等からなるものを用いることができる。
－陽極－
　有機ＥＬ素子における陽極材料としては、仕事関数の大きい（４eV以上）金属、合金、電気伝導性化合物又はこれらの混合物からなる材料が好ましく用いられる。このような電極材料の具体例としてはAu等の金属、CuI、インジウムチンオキシド（ITO）、SnO2、ZnO等の導電性透明材料が挙げられる。また、IDIXO(In2O3-ZnO)等の非晶質で、透明導電膜を作成可能な材料を用いてもよい。陽極はこれらの電極材料を蒸着やスパッタリング等の方法により、薄膜を形成させ、フォトリソグラフィー法で所望の形状のパターンを形成してもよく、あるいはパターン精度をあまり必要としない場合（１００μm以上程度）は、上記電極材料の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。あるいは有機導電性化合物のような塗布可能な物質を用いる場合には印刷方式、コーティング方式等の湿式成膜法を用いることもできる。この陽極より発光を取り出す場合には、透過率を１０％より大きくすることが望ましく、また陽極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましい。膜厚は材料にもよるが、通常１０～１０００nm、好ましくは１０～２００nmの範囲で選ばれる。
－陰極－
　一方、陰極材料としては仕事関数の小さい（４eV以下）金属（電子注入性金属）、合金、電気伝導性化合物又はこれらの混合物からなる材料が用いられる。このような電極材料の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム―カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム／銅混合物、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）混合物、インジウム、リチウム／アルミニウム混合物、希土類金属等が挙げられる。これらの中で、電子注入性及び酸化等に対する耐久性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えばマグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム混合物、リチウム／アルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。陰極はこれらの陰極材料を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させることにより、作製することができる。また、陰極としてシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましく、膜厚は通常１０nm～５μm、好ましくは５０～２００nmの範囲で選ばれる。なお、発光した光を透過させるため、有機ＥＬ素子の陽極又は陰極のいずれか一方が透明又は半透明であれば発光輝度は向上し、好都合である。
　また、陰極に上記金属を１～２０nmの膜厚で形成した後に、陽極の説明で挙げた導電性透明材料をその上に形成することで、透明又は半透明の陰極を作製することができ、これを応用することで陽極と陰極の両方が透過性を有する素子を作製することができる。
－発光層－
　発光層は陽極及び陰極のそれぞれから注入された正孔及び電子が再結合することにより励起子が生成した後、発光する層であり、発光層には有機発光性ドーパント材料とホスト材料を含むことがよい。
　ホストには、前記第１ホストと第２ホストを含む。必要により、公知のホスト材料等の他のホスト材料を１種又は複数種類組み合わせて使用してもよい。他のホスト材料としては、正孔輸送能、電子輸送能を有し、かつ発光の長波長化を防ぎ、なおかつ高いガラス転移温度を有する化合物であることが好ましい。
　他のホスト材料としては、多数の特許文献等により知られているもので、それらから選択することができる。ホスト材料の具体例としては、特に限定されるものではないが、WO2008/056746A1やWO2008/146839A1等に記載のインドロカルバゾール誘導体、WO 2009/086028A1やWO2012/077520A1等に記載のカルバゾール誘導体、ＣＢＰ（N,N-ビスカルバゾリルビフェニル）誘導体、WO2014/185595A1やWO2018/021663A1等に記載のトリアジン誘導体、WO2010/136109A1やWO2011/000455A1等に記載のインデノカルバゾール誘導体、WO 2015/169412A1等に記載のジベンゾフラン誘導体、トリアゾール誘導体、インドール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、芳香族第三アミン化合物、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリデン系化合物、ポルフィリン系化合物、アントラキノジメタン誘導体、アントロン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、ナフタレンペリレン等の複素環テトラカルボン酸無水物、フタロシアニン誘導体、８‐キノリノール誘導体の金属錯体やメタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾールやベンゾチアゾール誘導体の金属錯体に代表される各種金属錯体、ポリシラン系化合物、ポリ（N-ビニルカルバゾール）誘導体、アニリン系共重合体、チオフェンオリゴマー、ポリチオフェン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリフェニレンビニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体等の高分子化合物等が挙げられる。
　上記他のホスト材料の具体的な例を以下に示すが、これらに限定されるものではない。
　ホストを複数種使用する場合は、それぞれのホストを異なる蒸着源から蒸着するか、蒸着前に予備混合して予備混合組成物とすることで１つの蒸着源から複数種のホストを同時に蒸着することもできる。
　予備混合の方法としては可及的に均一に混合できる方法が望ましく、粉砕混合や、減圧下又は窒素のような不活性ガス雰囲気下で加熱溶融させる方法や、昇華等が挙げられるが、これらの方法に限定されるものではない。
　予備混合組成物の形態は、粉体、スティック状、薄膜状または顆粒状であってもよい。
　上記有機発光性ドーパント材料としては、燐光発光ドーパント、蛍光発光ドーパント又は熱活性化遅延蛍光発光ドーパントが好ましく挙げられる。
　燐光発光ドーパントとしては、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、銀、レニウム、オスミウム、イリジウム、白金及び金から選ばれる少なくとも１つの金属を含む有機金属錯体を含有するものがよい。具体的には、J.Am.Chem.Soc.2001,123,4304、JP2013-530515A、US2016/0049599A1、US2017/0069848A1、US2018/0282356A1、又はUS2019/0036043A1等に記載されているイリジウム錯体や、US2018/0013078A1、又はKR2018/094482A等に記載されている白金錯体が好適に用いられるが、これらに限定されない。
　燐光発光ドーパント材料は、発光層中に１種類のみが含有されてもよいし、２種類以上を含有してもよい。燐光発光ドーパント材料の含有量はホスト材料に対して０．１～３０wt％であることが好ましく、１～２０wt％であることがより好ましい。
　燐光発光ドーパント材料は、特に限定されるものではないが、具体的には以下のような例が挙げられる。
　蛍光発光ドーパントとしては、特に限定されないが例えば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、スチリルベンゼン誘導体、ポリフェニル誘導体、ジフェニルブタジエン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、ナフタルイミド誘導体、クマリン誘導体、縮合芳香族化合物、ペリノン誘導体、オキサジアゾール誘導体、オキサジン誘導体、アルダジン誘導体、ピロリジン誘導体、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、キナクリドン誘導体、ピロロピリジン誘導体、チアジアゾロピリジン誘導体、スチリルアミン誘導体、ジケトピロロピロール誘導体、芳香族ジメチリジン化合物、８－キノリノール誘導体の金属錯体やピロメテン誘導体の金属錯体、希土類錯体、遷移金属錯体に代表される各種金属錯体等、ポリチオフェン、ポリフェニレン、ポリフェニレンビニレン等のポリマー化合物、有機シラン誘導体等が挙げられる。好ましくは縮合芳香族誘導体、スチリル誘導体、ジケトピロロピロール誘導体、オキサジン誘導体、ピロメテン金属錯体、遷移金属錯体、又はランタノイド錯体が挙げられ、好ましくはナフタレン、ピレン、クリセン、トリフェニレン、ベンゾ[ｃ]フェナントレン、ベンゾ[a]アントラセン、ペンタセン、ペリレン、フルオランテン、アセナフトフルオランテン、ジベンゾ[a,j]アントラセン、ジベンゾ[a,h]アントラセン、ベンゾ[a]ナフタレン、ヘキサセン、ナフト[2,1-f]イソキノリン、α‐ナフタフェナントリジン、フェナントロオキサゾール、キノリノ[6,5-f]キノリン、ベンゾチオファントレン等が挙げられる。これらは置換基としてアルキル基、アリール基、芳香族複素環基、又はジアリールアミノ基を有してもよい。
　蛍光発光ドーパント材料は、発光層中に１種類のみが含有されてもよいし、２種類以上を含有してもよい。蛍光発光ドーパント材料の含有量は、ホスト材料に対して0.1～２０wt％であることが好ましく、１～１０wt％であることがより好ましい。
　熱活性化遅延蛍光発光ドーパントとしては、特に限定されないがスズ錯体や銅錯体等の金属錯体や、WO2011/070963A1に記載のインドロカルバゾール誘導体、Nature 2012,492,234に記載のシアノベンゼン誘導体、カルバゾール誘導体、Nature Photonics 2014,8,326に記載のフェナジン誘導体、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、スルホン誘導体、フェノキサジン誘導体、アクリジン誘導体等が挙げられる。
　熱活性化遅延蛍光発光ドーパント材料は、特に限定されるものではないが、具体的には以下のような例が挙げられる。
　熱活性化遅延蛍光発光ドーパント材料は、発光層中に１種類のみが含有されてもよいし、２種類以上を含有してもよい。また、熱活性化遅延蛍光発光ドーパントは燐光発光ドーパントや蛍光発光ドーパントと混合して用いてもよい。熱活性化遅延蛍光発光ドーパント材料の含有量は、ホスト材料に対して０．１～５０wt％であることが好ましく、１～３０wt％であることがより好ましい。
－注入層－
　注入層とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために電極と有機層間に設けられる層のことで、正孔注入層と電子注入層があり、陽極と発光層又は正孔輸送層の間、及び陰極と発光層又は電子輸送層との間に存在させてもよい。注入層は必要に応じて設けることができる。
－正孔阻止層－
　正孔阻止層とは広い意味では電子輸送層の機能を有し、電子を輸送する機能を有しつつ正孔を輸送する能力が著しく小さい正孔阻止材料からなり、電子を輸送しつつ正孔を阻止することで発光層中での電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。
－電子阻止層－
　電子阻止層とは広い意味では正孔輸送層の機能を有し、正孔を輸送しつつ電子を阻止することで発光層中での電子と正孔が再結合する確率を向上させることができる。
　電子阻止層の材料としては、公知の電子阻止層材料を用いることができ、また後述する正孔輸送層の材料を必要に応じて用いることができる。電子阻止層の膜厚は好ましくは３～１００ｎｍであり、より好ましくは５～３０ｎｍである。
－励起子阻止層－
　励起子阻止層とは、発光層内で正孔と電子が再結合することにより生じた励起子が電荷輸送層に拡散することを阻止するための層であり、本層の挿入により励起子を効率的に発光層内に閉じ込めることが可能となり、素子の発光効率を向上させることができる。励起子阻止層は２つ以上の発光層が隣接する素子において、隣接する２つの発光層の間に挿入することができる。
　励起子阻止層の材料としては、公知の励起子阻止層材料を用いることができる。例えば、１，３－ジカルバゾリルベンゼン（ｍＣＰ）や、ビス（２－メチル－８－キノリノラト）－４－フェニルフェノラトアルミニウム（III）（ＢＡｌｑ）が挙げられる。
－正孔輸送層－
　正孔輸送層とは正孔を輸送する機能を有する正孔輸送材料からなり、正孔輸送層は単層又は複数層設けることができる。
　正孔輸送材料としては、正孔の注入又は輸送、電子の障壁性のいずれかを有するものであり、有機物、無機物のいずれであってもよい。正孔輸送層には従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができる。かかる正孔輸送材料としては例えば、ポルフィリン誘導体、アリールアミン誘導体、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、アニリン系共重合体、また導電性高分子オリゴマー、特にチオフェンオリゴマー等が挙げられるが、ポルフィリン誘導体、アリールアミン誘導体及びスチリルアミン誘導体を用いることが好ましく、アリールアミン誘導体を用いることがより好ましい。
－電子輸送層－
　電子輸送層とは電子を輸送する機能を有する材料からなり、電子輸送層は単層又は複数層設けることができる。
　電子輸送材料（正孔阻止材料を兼ねる場合もある）としては、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよい。電子輸送層には、従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができ、例えば、ナフタレン、アントラセン、フェナントロリン等の多環芳香族誘導体、トリス（８－キノリノラート）アルミニウム（III）誘導体、ホスフィンオキサイド誘導体、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド、フルオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン誘導体及びアントロン誘導体、ビピリジン誘導体、キノリン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、インドロカルバゾール誘導体等が挙げられ、更にこれらの材料を高分子鎖に導入した、又はこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。
　本発明の有機電界発光素子の製造方法では、一般式（１）～（７）で表される化合物（第１ホスト）と一般式（８）、（９）で表される化合物（第２ホスト）を混合して予備混合組成物としたのち、得られた予備混合組成物を一つの蒸着源から蒸発させて、蒸着して発光層を形成させる工程を有する。このように２つのホスト材料を事前混合することにより、有機ＥＬ素子の性能を高めることができる。混合方法としては、粉体混合や溶融混合を採用することができる。
　上記事前混合により得られ予備混合組成物は、前記第１ホスト材料と、前記第２ホスト材料の５０%重量減少温度の差が２０℃以内であることが好ましい。　ここで、５０%重量減少温度は、窒素気流減圧（１Pa）下でのTG-DTA測定において、室温から毎分１０℃の速度で５５０℃まで昇温したとき、重量が５０%減少した際の温度をいう。この温度付近では、蒸発又は昇華による気化が最も盛んに起こると考えられる。
　以下、本発明を実施例によって更に詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではなく、その要旨を超えない限りにおいて、種々の形態で実施することが可能である。
　代表例として、化合物1-3、1-9、1-89、1-90、1-131および２-117の合成例を示す。他の化合物についても、類似の方法で合成した。重水素化率はプロトン核磁気共鳴分析により得た重水素化された化合物のプロトン濃度と、それに対応する重水素化されていない化合物のプロトン濃度の比を計算し、１から減じることで重水素化された化合物の重水素化率を算出した。
合成例１
　N,N’-ジメチルアセトアミド（DMAc）30mlに60重量％水素化ナトリウム0.11gを加え、そこにDMAc に溶解した化合物（a）を1.0 g（2.37 mmol）加え、30分撹拌した。そこに化合物（ｂ）を1.06 g（3.08 mmol）加えた後、4時間撹拌した。反応物を分離、精製して黄色固体の化合物（１－３）を0.69 g（0.95 mmol, 収率40%）得た。（APCI-TOFMS, m/z 730[M+H]+）。
合成例２
　N,N’-ジメチルアセトアミド（DMAc）30mlに60重量％水素化ナトリウム0.11gを加え、そこにDMAc に溶解した化合物（ｃ）を1.0 g（2.37 mmol）加え、30分撹拌した。そこに化合物（ｂ）を1.06 g（3.08 mmol）加えた後、３時間撹拌した。反応物を分離、精製して黄色固体の化合物（１－９）を0.65 g（0.89 mmol, 収率38%）得た。（APCI-TOFMS, m/z 730[M+H]+）。
合成例３
　化合物（１－３）0.5 g（0.69 mmol）に、重ベンゼン（C6D6）を10 mL、トリフルオロメタンスルホン酸（TfOH）を3.0 g（20 mmol）加え、窒素雰囲気下、50℃で3時間加熱撹拌した。反応液を炭酸ナトリウム（2.3 g）の重水溶液（20 mL）に加えて急冷し、分離、精製して重水素化物である化合物　(１－８９)を0.26 g（0.35 mmol, 収率50%, 重水素化率89%）得た。（APCI-TOFMS, m/z 761[M+H]+）。
　化合物１－８９について、プロトン核磁気共鳴分光法によって平均重水素化率を求めた。重水素化テトラヒドロフラン（１．０ｍｌ）に化合物１－８９（５．０ｍｇ）及び内部標準物質としてジメチルスルホン（２．０ｍｇ）を溶解することで、測定試料を調製した。内部標準物質と化合物１－８９由来の積分強度比から、測定試料中に含まれる化合物１－８９の平均のプロトン濃度［ｍｏｌ／ｇ］を計算した。また、化合物１－８９の非重水素化体（化合物１－３）についても同様に平均のプロトン濃度［ｍｏｌ／ｇ］を計算した。次に、化合物１－８９のプロトン濃度と化合物１－３のプロトン濃度の比を計算し、１から減じることで化合物１－８９の平均重水素化率を８９％と算出した。
合成例４
　化合物（１－９）0.5 g（0.69 mmol）に、重ベンゼン（C6D6）を10 mL、トリフルオロメタンスルホン酸（TfOH）を3.0 g（20 mmol）加え、窒素雰囲気下、50℃で3時間加熱撹拌した。反応液を炭酸ナトリウム（2.3 g）の重水溶液（20 mL）に加えて急冷し、分離、精製して重水素化物である化合物(１－９０)を0.21 g（0.28 mmol, 収率40%, 重水素化率87%）得た。（APCI-TOFMS, m/z 761[M+H]+）。
　化合物１－９０について、プロトン核磁気共鳴分光法によって平均重水素化率を求めた。重水素化テトラヒドロフラン（１．０ｍｌ）に化合物１－９０（５．０ｍｇ）及び内部標準物質としてジメチルスルホン（２．０ｍｇ）を溶解することで、測定試料を調製した。内部標準物質と化合物１－９０由来の積分強度比から、測定試料中に含まれる化合物１－９０の平均のプロトン濃度［ｍｏｌ／ｇ］を計算した。また、化合物１－９０の非重水素化体（化合物１－９）についても同様に平均のプロトン濃度［ｍｏｌ／ｇ］を計算した。次に、化合物１－９０のプロトン濃度と化合物１－９のプロトン濃度の比を計算し、１から減じることで化合物１－９０の平均重水素化率を８７％と算出した。
合成例５
　化合物(2-2) 8.3g（14.8 mmol）に、重ベンゼン（C6D6）を160 mL、重トリフルオロメタンスルホン酸（TfOD）を10.0g加え、窒素雰囲気下、50℃で6.5時間加熱撹拌した。反応液を炭酸ナトリウム（7.4 g）の重水溶液（200 mL）に加えて急冷し、分離、精製して白色固体の化合物（2-117）を2.0 g（3.40 mmol, 収率23%, 重水素化率84%）得た。（APCI-TOFMS, m/z 589[M+H]+）。
　化合物２－１１７について、プロトン核磁気共鳴分光法によって平均重水素化率を求めた。重水素化テトラヒドロフラン（１．０ｍｌ）に化合物２－１１７（５．０ｍｇ）及び内部標準物質としてジメチルスルホン（２．０ｍｇ）を溶解することで、測定試料を調製した。内部標準物質と化合物２－１１７由来の積分強度比から、測定試料中に含まれる化合物２－１１７の平均のプロトン濃度［ｍｏｌ／ｇ］を計算した。また、化合物２－１１７の非重水素化体（化合物２－２）についても同様に平均のプロトン濃度［ｍｏｌ／ｇ］を計算した。次に、化合物２－１１７のプロトン濃度と化合物２－２のプロトン濃度の比を計算し、１から減じることで化合物２－１１７の平均重水素化率を８４％と算出した。
合成例６
　N,N’-ジメチルアセトアミド（DMAc）30mlに60重量％水素化ナトリウム0.11gを加え、そこにDMAc に溶解した化合物（ｄ）を1.2 g（2.37 mmol）加え、30分撹拌した。そこに化合物（e）を0.86 g（3.08 mmol）加えた後、３時間撹拌した。反応物を分離、精製して黄色固体の化合物（１－１３１）を1.08 g（1.42 mmol, 収率60%, 重水素化率90%）得た。（APCI-TOFMS, m/z 762[M+H]+）。
　化合物１－１３１について、プロトン核磁気共鳴分光法によって平均重水素化率を求めた。重水素化テトラヒドロフラン（１．０ｍｌ）に化合物１－１３１（５．０ｍｇ）及び内部標準物質としてジメチルスルホン（２．０ｍｇ）を溶解することで、測定試料を調製した。内部標準物質と化合物１－１３１由来の積分強度比から、測定試料中に含まれる化合物１－１３１の平均のプロトン濃度［ｍｏｌ／ｇ］を計算した。また、化合物１－１３１の非重水素化体（化合物１－１２６）についても同様に平均のプロトン濃度［ｍｏｌ／ｇ］を計算した。次に、化合物１－１３１のプロトン濃度と化合物１－１２６のプロトン濃度の比を計算し、１から減じることで化合物１－１３１の平均重水素化率を９０％と算出した。
　以下に、実施例及び比較例で使用する化合物を示す。
　合成例１～２と同様にして反応を行い、残りの実施例化合物及び比較例化合物を合成した。また合成例３～6と同様にして反応を行い、重水素化物である残りの実施例化合物及び比較例化合を合成した。また、上記で述べた方法と同様に実施例化合物１－９４、１－９５、2－２２０、２－２３３、及び２－２３５について重水素化率を求めた。その結果を表1に示す。
実施例１
　膜厚70nmのITOからなる陽極が形成されたガラス基板上に、各薄膜を真空蒸着法にて、真空度4.0×10-5Paで積層した。まず、ITO上に正孔注入層としてHAT-CNを25nmの厚さに形成し、次に正孔輸送層としてSpiro-TPDを30nmの厚さに形成した。次に電子阻止層としてHT-1を10nmの厚さに形成した。次に、ホストとして化合物1-3を、発光ドーパントとしてIr(ppy)3をそれぞれ異なる蒸着源から共蒸着し、40nmの厚さに発光層を形成した。この時、Ir(ppy)3の濃度が10wt%となる蒸着条件で共蒸着した。次に電子輸送層としてET-1を20nmの厚さに形成した。更に電子輸送層上に電子注入層としてLiFを1nmの厚さに形成した。最後に、電子注入層上に、陰極としてAlを70nmの厚さに形成し、有機EL素子を作製した。
実施例２～１１、比較例１～３
　実施例１において、表２に示す化合物をホストとして使用した以外は実施例１と同様にして有機EL素子を作製した。
　作製した有機EL素子の評価結果を表２に示す。表中で輝度、電圧、電力効率は駆動電流10mA/cm2時の値であり、初期特性である。LT97は、駆動電流20mA/cm2における初期輝度を100%とした際、輝度が97%に減衰するまでにかかる時間であり、寿命特性を表す。ホスト化合物の番号は、上記例示化合物に付した番号である。
実施例１２
　膜厚110nmのITOからなる陽極が形成されたガラス基板上に、各薄膜を真空蒸着法にて、真空度4.0×10-5Paで積層した。まず、ITO上に正孔注入層としてHAT-CNを25nmの厚さに形成し、次に正孔輸送層としてSpiro-TPDを30nmの厚さに形成した。次に電子阻止層としてHT-1を5nmの厚さに形成した。次に、第１ホストとして化合物1-3を、第２ホストとして化合物2-2を、発光ドーパントとしてIr(ppy)3をそれぞれ異なる蒸着源から共蒸着し、35nmの厚さに発光層を形成した。この時、Ir(ppy)3の濃度が10wt%、第１ホストと第２ホストの重量比が30:70となる蒸着条件で共蒸着した。次に電子輸送層としてET-1を20nmの厚さに形成した。更に電子輸送層上に電子注入層としてLiFを1nmの厚さに形成した。最後に、電子注入層上に、陰極としてAlを70nmの厚さに形成し、有機EL素子を作製した。
実施例１３～４２、比較例４～１２
　第１ホスト及び第２ホストとして、表３―１及び３－２に示す化合物を使用し、表３―１及び３－２に示す重量比とした以外は実施例１２と同様にして有機EL素子を作製した。
実施例４３～４６、比較例１３、１４
表３―１及び３－２に示す第１ホストと第２ホストを表３―１及び３－２に示す重量比となるように量りとり、乳鉢ですり潰しながら混合することにより得た予備混合組成物を一つの蒸着源から蒸着した以外は実施例１２と同様にして有機EL素子を作成した。
　作製した有機EL素子の評価結果を表３―１及び３－２に示す。表中で輝度、電圧、電力効率は駆動電流10mA/cm2時の値であり、初期特性である。LT97は、駆動電流20mA/cm2における初期輝度を100%とした際、輝度が97%に減衰するまでにかかる時間であり、寿命特性を表す。ホスト化合物、第１ホスト、第2ホストの番号は、上記例示化合物に付した番号であり、重量比は、第1ホスト：第2ホストである。
　表3－1及び３－２の結果から、実施例１２、１４、１６～２４は、比較例４～６に対して、効率及び寿命が向上している。また、実施例３４、３７、３９～４２は、比較例７、９～１０に対して、効率及び寿命が向上しており、実施例４３～４６も、比較例１３～１４に対して上記実施例と同様に良好な特性を示しており、 その他実施例も比較例に対して良好な素子特性を示していることが分かる。
　表４に、化合物1-1、化合物1-152 、化合物2-101、化合物2-223、化合物Ａの50%重量減少温度（T50）を記す。
　本発明によれば、所定の有機電界発光素子用材料を用いることで、低電圧、高効率であり、かつ長寿命特性を有する実用上有用な有機ＥＬ素子を実現することができる。
　１  基板、２  陽極、３  正孔注入層、４  正孔輸送層、５  発光層、６  電子輸送層、７  陰極
 
　

Claims (16)

  1. 　下記一般式（１）～（７）のいずれかで表される有機電界発光素子用材料。
    （前記一般式（１）～（７）において、YはＯ、Ｓ、Ｎ―Ａｒ９のいずれかから選択され、Ａｒ７、Ａｒ８、及びＡｒ９はそれぞれ独立に、置換若しくは未置換の炭素数６～１８の芳香族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数３～１７の芳香族複素環基、又はこれらの芳香族基が２～７個連結した置換若しくは未置換の連結芳香族基であり、Ａｒ７～Ａｒ９の少なくとも一つは前記式（１a）で表される式を表す。Ａｒ１、及びＡｒ２はそれぞれ独立に、置換若しくは未置換の炭素数６～１８の芳香族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数３～１７の芳香族複素環基、又はこれらの芳香族基が２～３個連結した置換若しくは未置換の連結芳香族基であり、＊は前記一般式（１）～（７）との結合位置を表す。Ｒ１～Ｒ４はそれぞれ独立に、水素、重水素、炭素数１～１０の脂肪族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数６～１８の芳香族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数３～１７の芳香族複素環基、又はこれらの芳香族基が２～３個連結した置換若しくは未置換の連結芳香族基である。但し、Ｒ１～Ｒ４が芳香族炭化水素基であるとき、それらが結合するベンゼン環と縮合して環を形成してもよい。Ｘ１～Ｘ３は、それぞれ独立にＮ、Ｃ―Ｈ、又はＣ―Ｒであり、少なくとも1つはＮである。Ｒは、重水素、置換若しくは未置換の炭素数６～１８の芳香族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数３～１７の芳香族複素環基、又はこれらの芳香族基が２～３個連結した置換若しくは未置換の連結芳香族基である。a～dは置換数であり、a、ｃは1～4の整数、b、ｄは1～2の整数である。）
  2. 　前記Ｒ１～Ｒ４ がそれぞれ独立に、水素、重水素、置換若しくは未置換の炭素数６～１８の芳香族炭化水素基、又はこれらの芳香族基が2個連結した置換若しくは未置換の連結芳香族基であることを特徴とする請求項１記載の有機電界発光素子用材料。
  3. 　前記Ｘ１～Ｘ３のすべてがＮであることを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光素子用材料。
  4. 　前記YがO若しくはSであることを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光素子用材料。
  5. 　前記Ａｒ１、及びＡｒ２の少なくとも一つが置換若しくは未置換の炭素数６～１８の芳香族炭化水素基、又はこれらの芳香族環が２個連結した置換若しくは未置換の連結芳香族基であることを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光素子用材料。
  6. 　対向する陽極と陰極との間に、１つ以上の有機層を含む有機電界発光素子において、少なくとも１つの有機層が、請求項１に記載の有機電界発光素子用材料を含有することを特徴とする有機電界発光素子。
  7. 　対向する陽極と陰極の間に、１つ以上の発光層を含む有機電界発光素子において、少なくとも１つの発光層が、請求項１～５のいずれかに記載の有機電界発光素子用材料から選ばれる第１ホスト材料、下記一般式（８）で表される化合物から選ばれる第２ホスト材料、及び発光性ドーパント材料を含有することを特徴とする有機電界発光素子。
    （ここで、Ａｒ５、及びＡｒ６は、それぞれ独立に水素、重水素、置換若しくは未置換の炭素数６～１８の芳香族炭化水素基、置換若しくは未置換の炭素数３～１７の芳香族複素環基、又はこれらの芳香族基が２～５個連結した置換若しくは未置換の連結芳香族基を表す。Ｌはそれぞれ独立に単結合、置換もしくは未置換の炭素数６～１８の芳香族炭化水素基、又は置換若しくは未置換の炭素数３～１７の芳香族複素環基を表し、Ｒ５～Ｒ６は、それぞれ独立に水素、重水素、又は炭素数１～１０の脂肪族炭化水素基を表す。ｇ～ｊは置換数を表し、ｇ及びｈは１～４の整数、ｉ及びｊは１～３の整数を表す。）
  8. 　前記一般式（８）が、下記式（９）で表されることを特徴とする請求項７に記載の有機電界発光素子。
    （ここで、Ａｒ５、Ａｒ６、Ｌ、Ｒ５、Ｒ６、ｇ～ｊは一般式（８）と同義である。）
  9. 　前記Ａｒ５、及びＡｒ６がそれぞれ独立に、置換若しくは未置換のフェニル基、置換若しくは未置換のビフェニル基、又は置換若しくは未置換のターフェニル基である請求項７に記載の有機電界発光素子。
  10. 　前記Ｒ５、及びＲ６の少なくとも一つ以上が、重水素であることを特徴とする請求項７に記載の有機電界発光素子。
  11. 　前記ｇ～ｊがｇ＋ｈ＋ｉ＋ｊ＝１４であることを特徴とする請求項１０に記載の有機電界発光素子。
  12. 　前記発光性ドーパント材料が、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、銀、レニウム、オスミウム、イリジウム、白金及び金から選ばれる少なくとも一つの金属を含む有機金属錯体であることを特徴とする請求項７に記載の有機電界発光素子。
  13. 　前記発光性ドーパント材料が、熱活性化遅延蛍光発光ドーパント材料であることを特徴とする請求項７に記載の有機電界発光素子。
  14. 　第１ホストとして請求項１に記載の一般式（１）～（７）のいずれかで表される化合物と、第２ホストとして請求項６に記載の一般式（８）もしくは請求項８に記載の一般式（９）のいずれかで表される化合物とを含むことを特徴とする混合組成物。
  15. 　前記第１ホストと前記第２ホストの50%重量減少温度の差が20℃以内であることを特徴とする請求項１４に記載の混合組成物。
  16. 　請求項７に記載の有機電界発光素子を製造するに当たり、前記第１ホストと前記第２ホストを予め混合して予備混合組成物としたのち、これを含むホスト材料を蒸着させて発光層を形成させる工程を有することを特徴とする有機電界発光素子の製造方法。
     
PCT/JP2025/002794 2024-01-31 2025-01-29 有機電界発光素子 Pending WO2025164666A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2024012480 2024-01-31
JP2024-012480 2024-01-31

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2025164666A1 true WO2025164666A1 (ja) 2025-08-07

Family

ID=96590950

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2025/002794 Pending WO2025164666A1 (ja) 2024-01-31 2025-01-29 有機電界発光素子

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2025164666A1 (ja)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011070963A1 (ja) * 2009-12-07 2011-06-16 新日鐵化学株式会社 有機発光材料及び有機発光素子
WO2015108325A1 (ko) * 2014-01-16 2015-07-23 덕산네오룩스 주식회사 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
JP2015151399A (ja) * 2014-02-12 2015-08-24 三星電子株式会社Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． 縮合環化合物及びそれを含む有機発光素子
WO2022131123A1 (ja) * 2020-12-18 2022-06-23 日鉄ケミカル＆マテリアル株式会社 有機電界発光素子及びその製造方法
WO2024150673A1 (ja) * 2023-01-11 2024-07-18 日鉄ケミカル＆マテリアル株式会社 混合組成物及び有機電界発光素子

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011070963A1 (ja) * 2009-12-07 2011-06-16 新日鐵化学株式会社 有機発光材料及び有機発光素子
WO2015108325A1 (ko) * 2014-01-16 2015-07-23 덕산네오룩스 주식회사 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
JP2015151399A (ja) * 2014-02-12 2015-08-24 三星電子株式会社Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． 縮合環化合物及びそれを含む有機発光素子
WO2022131123A1 (ja) * 2020-12-18 2022-06-23 日鉄ケミカル＆マテリアル株式会社 有機電界発光素子及びその製造方法
WO2024150673A1 (ja) * 2023-01-11 2024-07-18 日鉄ケミカル＆マテリアル株式会社 混合組成物及び有機電界発光素子

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2022255243A1 (ja) 重水素化物及び有機電界発光素子
WO2022255241A1 (ja) 重水素化物及び有機電界発光素子
KR102863805B1 (ko) 유기 전계 발광 소자
WO2024150673A1 (ja) 混合組成物及び有機電界発光素子
WO2024135278A1 (ja) 化合物及び有機電界発光素子用材料並びに有機電界発光素子
WO2023008501A1 (ja) 有機電界発光素子
WO2023162701A1 (ja) 有機電界発光素子用材料、及び有機電界発光素子
KR102823219B1 (ko) 유기 전계 발광 소자
WO2025164666A1 (ja) 有機電界発光素子
KR20230118558A (ko) 유기 전계 발광 소자
WO2022124365A1 (ja) 有機電界発光素子
WO2025164667A1 (ja) 有機電界発光素子
WO2024147320A1 (ja) 有機電界発光素子
KR102916873B1 (ko) 유기 전계 발광 소자용 재료 및 유기 전계 발광 소자
WO2024048536A1 (ja) 有機電界発光素子
EP4561309A1 (en) Organic electroluminescent element
WO2024048535A1 (ja) 有機電界発光素子用ホスト材料及び予備混合物並びに有機電界発光素子
KR102875821B1 (ko) 유기 전계 발광 소자용 재료 및 유기 전계 발광 소자
WO2024171944A1 (ja) 混合組成物及び有機電界発光素子
WO2025169870A1 (ja) 有機電界発光素子用混合材料及び有機電界発光素子
WO2025047570A1 (ja) 有機電界発光素子用混合材料及び有機電界発光素子
WO2025105314A1 (ja) 有機電界発光素子用混合材料及び有機電界発光素子
WO2022255242A1 (ja) 重水素化物及び有機電界発光素子
WO2024048537A1 (ja) 有機電界発光素子
WO2025182720A1 (ja) 有機電界発光素子用混合材料及び有機電界発光素子

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 25748669

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

DPE1 Request for preliminary examination filed after expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)