WO2014098043A1 - ピリミジン化合物及びそれを含有する有機電界発光素子 - Google Patents

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light emitting
pyrimidine
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内田　直樹
田中　剛
桂甫 野村
信道 新井
尚志 飯田
陽子 本間
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    • H10K85/6572—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only nitrogen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. phenanthroline or carbazole

Definitions

  • the present invention relates to a pyrimidine compound useful as a component of an organic electroluminescent device and an organic electroluminescent device containing the same.
  • An organic electroluminescent element has a basic structure in which a light-emitting layer containing a light-emitting material is sandwiched between a hole transport layer and an electron transport layer, and an anode and a cathode are attached to the outside of the light-emitting layer.
  • This element utilizes light emission (fluorescence or phosphorescence) accompanying exciton deactivation caused by recombination of holes and electrons, and is applied to displays and the like.
  • the hole transport layer is divided into a hole transport layer and a hole injection layer, the light emitting layer is divided into an electron blocking layer, a light emitting layer and a hole blocking layer, and the electron transport layer is divided into an electron transport layer and an electron injection layer. May be configured.
  • a cyclic azine-based compound is known as an electron transport material (for example, Patent Documents 1 and 2).
  • Patent Document 1 describes a pyrimidine derivative having a specific structure.
  • a compound (electron transport material) specifically disclosed in Patent Document 1 and a known light emitting material are combined, the device life does not sufficiently satisfy market requirements. For this reason, development of the electron transport material which satisfy
  • Patent Document 2 describes a triazine compound having a specific structure.
  • a compound (electron transport material) specifically disclosed in Patent Document 2 and a known light-emitting material are combined, the power efficiency does not sufficiently satisfy the market demand. For this reason, there has been a demand for the development of materials that satisfy market requirements for further improvement in power efficiency of the element.
  • an organic electroluminescent device using a novel pyrimidine compound represented by the following general formula (1) uses a conventional electron transport material.
  • the present invention has been found to have a remarkably long life and high power efficiency as compared with the conventional device.
  • the gist of the present invention is as follows. [1] General formula (1) (X represents a single bond or a phenylene group. Y represents an anthracenyl group or a pyrenyl group.) The pyrimidine compound shown by these. [2] The pyrimidine compound according to the above [1], wherein X is a single bond or a p-phenylene group. [3] The pyrimidine compound according to the above [1] or [2], wherein Y is a 9-anthracenyl group or 1-pyrenyl group.
  • An organic electroluminescence device comprising the pyrimidine compound according to any one of [1] to [4] above in an electron transport layer.
  • a novel pyrimidine compound capable of obtaining an organic electroluminescence device having a significantly long life and high power efficiency as compared with a device using a conventional electron transport material. Further, by using the pyrimidine compound of the present invention, it is possible to provide an organic electroluminescence device that is remarkably superior in long life and power efficiency as compared with conventional cyclic azine compounds.
  • the present invention relates to a general formula (1) (In the formula, X represents a single bond or a phenylene group. Y represents an anthracenyl group or a pyrenyl group.) It is a pyrimidine compound shown by.
  • X represents a single bond or a phenylene group.
  • the phenylene group is not particularly limited, and examples thereof include an o-phenylene group, an m-phenylene group, and a p-phenylene group.
  • X is preferably a single bond or a p-phenylene group from the viewpoint of excellent lifetime or power efficiency of the organic electroluminescence device.
  • Y represents an anthracenyl group or a pyrenyl group.
  • the anthracenyl group is not particularly limited, and examples thereof include a 1-anthracenyl group, a 2-anthracenyl group, and a 9-anthracenyl group. Of these, a 9-anthracenyl group is preferable in terms of excellent lifetime of the organic electroluminescence device.
  • the pyrenyl group is not particularly limited, and examples thereof include a 1-pyrenyl group, a 2-pyrenyl group, and a 4-pyrenyl group.
  • a 1-pyrenyl group is preferable from the viewpoint of excellent lifetime or power efficiency of the organic electroluminescence device. That is, Y is preferably a 9-anthracenyl group or a 1-pyrenyl group from the viewpoint of excellent lifetime or power efficiency of the organic electroluminescence device.
  • pyrimidine compound represented by the general formula (1) are not particularly limited, and examples thereof include the following.
  • the compounds exemplified below are more preferable because they are particularly excellent in the lifetime or power efficiency of the organic electroluminescence device.
  • the pyrimidine compound represented by the general formula (1) exhibits good electron transport properties, as an organic thin film layer material having electron transport properties such as a light emitting layer, an electron transport layer, and an electron injection layer in an organic electroluminescence device. It can be preferably used.
  • the organic electroluminescent element of the present invention refers to a layer that emits light when a current is passed through an electrode composed of a cathode and an anode. Specifically, it refers to a layer containing a fluorescent compound that emits light when an electric current is passed through an electrode composed of a cathode and an anode.
  • an organic electroluminescent element has a structure in which a light emitting layer is sandwiched between a pair of electrodes.
  • the organic electroluminescent device of the present invention has a cathode, an anode, a light emitting layer, and an electron transport layer, and in addition to them, a hole transport layer, a hole blocking layer, an electron injection layer, an anode buffer layer, and a cathode as necessary. It has a buffer layer and the like and is sandwiched between a cathode and an anode. Specific examples include the structures shown below.
  • anode / light emitting layer / electron transport layer / cathode ii) anode / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / cathode (iii) anode / anode buffer layer / hole transport layer / light emitting layer / electron transport Layer / cathode buffer layer / cathode (iv) anode / hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / hole block layer / electron transport layer / cathode (v) anode / hole injection layer / hole transport layer / Light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer / cathode
  • a conventionally known light-emitting material can be used for the light-emitting layer in the organic electroluminescent element of the present invention.
  • a method for forming the light emitting layer for example, there is a method of forming a thin film by a known method such as a vapor deposition method, a spin coating method, a casting method, or an LB method.
  • the light emitting layer can be obtained by dissolving a light emitting material in a solvent together with a binder such as a resin to form a solution, and then applying the solution by a spin coating method or the like to form a thin film.
  • the film thickness of the light emitting layer thus formed is not particularly limited and can be appropriately selected according to the situation, but is usually in the range of 5 nm to 1 ⁇ m.
  • the hole injection layer and the hole transport layer have a function of transmitting holes injected from the anode to the light emitting layer, and the hole injection layer and the hole transport layer are interposed between the anode and the light emitting layer. As a result, many holes are injected into the light emitting layer with a lower electric field.
  • electrons injected from the cathode and transported from the electron injection layer and / or the electron transport layer to the light-emitting layer are generated by the electron barrier existing at the interface between the light-emitting layer and the hole injection layer or the hole transport layer. It accumulates at the interface in the light emitting layer without leaking into the injection layer or the hole transport layer, resulting in an element with excellent light emitting performance such as improved luminous efficiency.
  • the material of the hole injection layer and the hole transport layer (hereinafter referred to as hole injection material and hole transport material) has a function of transmitting holes injected from the anode to the light emitting layer.
  • hole injection material and hole transport material has a function of transmitting holes injected from the anode to the light emitting layer.
  • hole injection material and hole transport material There is no particular limitation, and conventionally, among optical transmission materials, those conventionally used as hole charge injection and transport materials, hole injection layers of organic electroluminescence devices, and well-known materials used for hole transport layers Any one can be selected and used.
  • the hole injection material and the hole transport material have either hole injection or transport or electron barrier properties, and may be either organic or inorganic.
  • Examples of the hole injection material and hole transport material include triazole derivatives, oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, polyarylalkane derivatives, pyrazoline derivatives, pyrazolone derivatives, phenylenediamine derivatives, arylamine derivatives, amino-substituted chalcone derivatives, An oxazole derivative, a styrylanthracene derivative, a fluorenone derivative, a hydrazone derivative, a stilbene derivative, a silazane derivative, an aniline copolymer, a conductive polymer oligomer, or the like can be given.
  • thiophene oligomers are particularly preferred examples.
  • the hole injection material and the hole transport material those described above can be used, but it is preferable to use a porphyrin compound, an aromatic tertiary amine compound, or a styrylamine compound, and an aromatic tertiary amine compound. It is particularly preferable to use
  • aromatic tertiary amine compounds and styrylamine compounds include N, N, N ′, N′-tetraphenyl-4,4′-diaminophenyl, N, N′-diphenyl-N, N ′.
  • inorganic compounds such as p-type-Si and p-type-SiC can also be used as the hole injection material and / or hole transport material.
  • This hole injection layer and / or hole transport layer is formed by thinning the hole injection material and / or hole transport material by a known method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, or an LB method. Can be formed.
  • the thickness of the hole injection layer and the hole transport layer is not particularly limited, but is usually about 5 nm to 1 ⁇ m.
  • the hole injection layer and the hole transport layer may have a single layer structure composed of one or more of the above materials, or may have a laminated structure composed of a plurality of layers having the same composition or different compositions.
  • the electron transport layer contains a pyrimidine compound represented by the general formula (1).
  • the electron transport layer may be formed by forming a pyrimidine compound represented by the general formula (1) by a known thin film forming method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, or an LB method. it can.
  • the thickness of the electron transport layer is not particularly limited, but is usually selected in the range of 5 nm to 1 ⁇ m.
  • the electron transport layer includes a pyrimidine compound represented by the general formula (1), may include a conventionally known electron transport material, and may have a single-layer structure composed of one or more kinds, Alternatively, a laminated structure composed of a plurality of layers having the same composition or different compositions may be used.
  • the material of the electron injection layer is not particularly limited as long as it has a function of transmitting the electrons injected from the cathode to the light emitting layer, and is generally between the LUMO of the electron transport layer and the work function of the cathode.
  • a material having a work function is used, and an arbitrary material can be selected from known materials used for the electron injection layer of the organic electroluminescence device.
  • the electron injecting material has either electron injection or transport or hole blocking property, and may be either organic or inorganic.
  • the electron injection material examples include lithium quinolinol complex (Liq), alkali metals (Li, Na, K, Cs), alkaline earth metals (Mg, Ca), alkali metal halides (LiF, LiCl, LiBr, LiI, NaF, NaCl, NaBr, NaI, KF, KCl, KBr, KI, CsF, CsCl, CsBr, CsI), metal oxides (Li 2 O, Na 2 O, K 2 O, Cs 2 O, CaO), etc. Is mentioned.
  • the electron injecting material those described above can be used, but Liq, alkali metal or alkali metal halide is preferably used, and Liq or LiF is particularly preferably used.
  • the light emitting material is not limited to the light emitting layer, but may be contained in a hole transporting layer adjacent to the light emitting layer, or an electron transporting layer, thereby further adding an organic electroluminescent device.
  • the luminous efficiency can be increased.
  • the substrate that is preferably used in the organic electroluminescence device of the present invention is not particularly limited in the type such as glass and plastic, and is not particularly limited as long as it is transparent.
  • Examples of the substrate preferably used in the organic electroluminescence device of the present invention include glass, quartz, and a light transmissive plastic film.
  • the light transmissive plastic film examples include polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyethersulfone (PES), polyetherimide, polyetheretherketone, polyphenylene sulfide, polyarylate, polyimide, and polycarbonate (PC). And a film made of cellulose triacetate (TAC), cellulose acetate propionate (CAP), or the like.
  • a preferred example of producing the organic electroluminescence device of the present invention will be described.
  • a method for producing an organic electroluminescent element composed of the anode / hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer / cathode will be described.
  • a thin film made of a desired electrode material for example, an anode material
  • a suitable substrate by a method such as vapor deposition or sputtering so as to have a film thickness of 1 ⁇ m or less, preferably in the range of 10 to 200 nm.
  • An anode is produced.
  • a thin film comprising a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, and an electron transport layer / electron injection layer, which is a device material, is formed thereon.
  • a buffer layer (electrode interface layer) may exist between the anode and the light emitting layer or the hole injection layer and between the cathode and the light emitting layer or the electron injection layer.
  • a layer having other functions may be laminated as necessary.
  • a functional layer such as a hole blocking layer or an electron blocking layer may be provided.
  • the electrode of the organic electroluminescent element of the present invention will be described.
  • a material having a large work function (4 eV or more) metal, alloy, electrically conductive compound or a mixture thereof is preferably used.
  • Specific examples of such an electrode substance include a conductive transparent material such as a metal such as Au, CuI, indium tin oxide (ITO), SnO 2 , and ZnO.
  • the anode may be formed by forming a thin film of these electrode materials by a method such as vapor deposition or sputtering, and a pattern having a desired shape may be formed by photolithography, or the pattern may be formed through a mask having a desired shape at the time of vapor deposition or sputtering. May be formed.
  • a material having an electrode substance of a metal having a low work function (4 eV or less) (referred to as an electron injecting metal), an alloy, an electrically conductive compound, or a mixture thereof is preferably used.
  • electrode materials include sodium, sodium-potassium alloy, magnesium, lithium, cesium, magnesium / copper mixture, magnesium / silver mixture, magnesium / aluminum mixture, magnesium / indium mixture, aluminum / aluminum oxide (Al 2 O 3 ) mixtures, indium, lithium / aluminum mixtures, rare earth metals and the like.
  • a mixture of an electron injecting metal and a second metal which is a stable metal having a larger work function value than this from the viewpoint of durability against electron injecting and oxidation for example, a magnesium / silver mixture, magnesium
  • An aluminum / aluminum mixture, a magnesium / indium mixture, an aluminum / aluminum oxide (Al 2 O 3 ) mixture, a lithium / aluminum mixture, and the like are preferable.
  • the cathode can be produced by forming a thin film from these electrode materials by a method such as vapor deposition or sputtering.
  • a thin film made of a desired electrode material for example, an anode material
  • a suitable substrate by a method such as vapor deposition or sputtering so as to have a film thickness of 1 ⁇ m or less, preferably in the range of 10 to 200 nm.
  • a thin film of each of a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, and an electron transport layer / electron injection layer is formed on the anode as described above.
  • a thin film made of a cathode material is formed thereon by a method such as vapor deposition or sputtering so as to have a film thickness of 1 ⁇ m or less, preferably in the range of 50 to 200 nm. can get.
  • the organic electroluminescence device of the present invention may be used as a kind of lamp for illumination or exposure light source, a projection device for projecting an image, or a display for directly viewing a still image or a moving image. It may be used as a device (display).
  • the driving method may be either a simple matrix (passive matrix) method or an active matrix method.
  • 2-bromopyridine (2.84 g) was dissolved in THF (75 mL) and stirred at ⁇ 78 ° C.
  • a pentane solution (23.3 mL) of 1.61 M-tert-butyllithium was added dropwise, and the mixture was stirred at ⁇ 78 ° C. for 30 minutes.
  • zinc chloride N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine complex (6.8 g) was added to the reaction solution, and the temperature was raised to room temperature while stirring.
  • Example-6 Element Evaluation A glass substrate with an ITO transparent electrode on which a 2 mm-wide indium-tin oxide (ITO) film was patterned in a strip shape was used as the substrate. The substrate was cleaned with isopropyl alcohol and then surface-treated by oxygen plasma cleaning. Each layer was vacuum-deposited on the cleaned substrate by a vacuum deposition method, and an organic electroluminescence device having a light-emitting area of 4 mm 2 having a laminated structure whose sectional view is shown in FIG.
  • ITO indium-tin oxide
  • the glass substrate was introduced into a vacuum evaporation tank, and the pressure was reduced to 1.0 ⁇ 10 ⁇ 4 Pa. Thereafter, a hole injection layer 2, a first hole transport layer 3, a second hole transport layer 4, a light emitting layer 5, and a hole block are formed as an organic compound layer on the glass substrate with an ITO transparent electrode shown by 1 in FIG.
  • the layer 6 and the electron transport layer 7 were sequentially formed, and then the cathode layer 8 was formed.
  • HTL-1 was vacuum-deposited with a film thickness of 45 nm.
  • HAT-CN was vacuum-deposited with a film thickness of 5 nm.
  • HTL-2 was vacuum-deposited with a thickness of 30 nm.
  • EML-1 and EML-2 had a thickness of 25 nm at a ratio of 95: 5 (weight ratio).
  • EML-1 was vacuum-deposited with a thickness of 3 nm.
  • A-1 synthesized in Example 1 of the present invention was vacuum-deposited with a film thickness of 30 nm.
  • Each organic material was formed into a film by a resistance heating method, and the heated compound was vacuum-deposited at a film formation rate of 0.3 to 0.5 nm / second.
  • a metal mask was arranged so as to be orthogonal to the ITO pattern, and the cathode layer 8 was formed.
  • the cathode layer 8 was vacuum-deposited with Liq, magnesium / silver, and silver in this order in thicknesses of 0.4 nm, 80 nm, and 20 nm, respectively, to form a three-layer structure.
  • Each film thickness was measured with a stylus type film thickness meter (DEKTAK).
  • DEKTAK stylus type film thickness meter
  • this element was sealed in a nitrogen atmosphere glove box having an oxygen and moisture concentration of 1 ppm or less.
  • a glass sealing cap and the above-described film-forming substrate epoxy type ultraviolet curable resin manufactured by Nagase ChemteX Corporation were used.
  • the emission characteristics of the produced organic electroluminescence device were examined.
  • the device lifetime (h) was evaluated by setting the initial luminance to 100% and the elapsed time (h) until the luminance decreased to 70% to decrease the luminance by 30%.
  • the evaluation results are shown in Table 1.
  • Example-6 an organic electroluminescence device was produced in the same manner as in Example-6 except that ETL-1 synthesized in Synthesis Example-5 was used instead of Compound A-1. The characteristics were investigated. The evaluation results of the device life (h) are shown in Table 1.
  • Example-7 As the substrate, a glass substrate with an ITO transparent electrode in which a 2 mm wide indium-tin oxide (ITO) film was patterned in a strip shape was used. The substrate was cleaned with isopropyl alcohol and then surface-treated by oxygen plasma cleaning. Each layer was vacuum-deposited on the cleaned substrate by a vacuum deposition method, and a light-emitting area 4 mm 2 organic electroluminescent device having a laminated structure whose cross-sectional view is shown in FIG. 2 was produced.
  • ITO indium-tin oxide
  • the glass substrate was introduced into a vacuum evaporation tank, and the pressure was reduced to 1.0 ⁇ 10 ⁇ 4 Pa. Thereafter, a hole injection layer 12, a first hole transport layer 13, a second hole transport layer 14, a light emitting layer 15, an electron transport layer are formed as an organic compound layer on the glass substrate with an ITO transparent electrode indicated by 11 in FIG. 2. 16 and the electron injection layer 17 were sequentially formed, and then the cathode layer 18 was formed.
  • HTL-1 was vacuum-deposited with a film thickness of 45 nm.
  • HAT-CN was vacuum-deposited with a film thickness of 5 nm.
  • HTL-2 was vacuum-deposited with a thickness of 30 nm.
  • the light emitting layer 15 was vacuum-deposited so that EML-1 and EML-2 had a thickness of 20 nm at a ratio (weight ratio) of 93: 7.
  • the compound A-2 synthesized in Example 3 of the present invention was vacuum-deposited with a film thickness of 30 nm.
  • Liq was vacuum-deposited with a film thickness of 0.45 nm.
  • Each organic material was formed into a film by a resistance heating method, and the heated compound was vacuum-deposited at a film formation rate of 0.3 to 0.5 nm / second.
  • a metal mask was disposed so as to be orthogonal to the ITO pattern, and the cathode layer 18 was formed.
  • the cathode layer 18 was formed into a two-layer structure by vacuum-depositing magnesium / silver and silver in this order with a thickness of 80 nm and 20 nm, respectively. Each film thickness was measured with a stylus type film thickness meter (DEKTAK). Furthermore, this element was sealed in a nitrogen atmosphere glove box having an oxygen and moisture concentration of 1 ppm or less. For the sealing, a glass sealing cap and the above-described film-forming substrate epoxy type ultraviolet curable resin (manufactured by Nagase ChemteX Corporation) were used.
  • Table 2 shows the power efficiency when a current was passed through the device at a density of 10 mA / cm 2 .
  • Example-8 In Example-7, an organic electroluminescence device was produced in the same manner as in Example-7 except that Compound A-3 synthesized in Synthesis Example-4 was used instead of Compound A-2. The current-voltage characteristics were examined. The evaluation results are shown in Table 2.
  • Example-9 an organic electroluminescence device was produced in the same manner as in Example-7 except that Compound A-4 synthesized in Synthesis Example-5 was used instead of Compound A-2.
  • the current-voltage characteristics were examined. The evaluation results are shown in Table 2.
  • Example-7 an organic electroluminescence device was produced in the same manner as in Example-7 except that ETL-2 was used instead of Compound A-2, and the current-voltage characteristics of the device were examined. The evaluation results are shown in Table 2.
  • the organic electroluminescent element using the pyrimidine compound of the present invention is remarkably excellent in lifetime or power efficiency, it is very useful as a material for displays and lighting applications that require a long lifetime and high efficiency.

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Abstract

　本発明は、従来公知の電子輸送材料に比べて、素子の寿命特性又は電力効率に顕著に優れるピリミジン化合物を提供すること。また、当該ピリミジン化合物を用いてなる有機電界発光素子を提供すること。　一般式（１） （式中、Ｘは単結合又はフェニレン基を表す。Ｙはアントラセニル基又はピレニル基を表す。） で示されるピリミジン化合物を用いる。

Description

ピリミジン化合物及びそれを含有する有機電界発光素子
　本発明は、有機電界発光素子の構成成分として有用なピリミジン化合物及びそれを含有する有機電界発光素子に関するものである。
　有機電界発光素子は、発光材料を含有する発光層を正孔輸送層と電子輸送層で挟み、さらにその外側に陽極と陰極を取付けたものを基本的な構成とし、発光層に注入された正孔及び電子の再結合により生ずる励起子失活に伴う光の放出（蛍光又は燐光）を利用する素子であり、ディスプレイ等へ応用されている。なお、正孔輸送層は正孔輸送層と正孔注入層に、発光層は、電子ブロック層と発光層と正孔ブロック層に、電子輸送層は電子輸送層と電子注入層に分割して構成される場合もある。
　電子輸送材料としては環状アジン系化合物が知られている（例えば、特許文献１、２）。
　特許文献１には、特定の構造を有するピリミジン誘導体が記載されている。しかしながら、特許文献１で具体的に開示された化合物（電子輸送材料）と公知の発光材料を組み合わせた有機電界発光素子については、素子寿命が市場要求を十分に満たしていなかった。このため、更なる素子の長寿命化要求を満たす電子輸送材料の開発が求められていた。
　特許文献２には、特定の構造を有するトリアジン化合物が記載されている。しかしながら、特許文献２で具体的に開示された化合物（電子輸送材料）と公知の発光材料を組み合わせた有機電界発光素子については、電力効率が市場要求を十分に満たしていなかった。このため、更なる素子の電力効率の向上について、市場要求を満たす材料の開発が求められていた。
日本特開２０１１－８４５５３号公報 日本特開２０１１－６３５８４号公報
　本発明は、従来公知の電子輸送材料に比べて、素子の寿命特性、及び電力効率に顕著に優れる新規なピリミジン化合物を提供することを目的とする。また、本発明は、当該ピリミジン化合物を用いてなる長寿命、高電力効率の有機電界発光素子を提供することを目的とする。
　本発明者らは、先の課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、下記一般式（１）で表される新規なピリミジン化合物を用いた有機電界発光素子が、従来の電子輸送材料を用いた素子に比べて顕著に長寿命であり、高電力効率を有することを見いだし、本発明を完成させるに至った。
　本発明は、以下の構成を要旨とするものである。
［１］一般式（１）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 （Ｘは単結合又はフェニレン基を表す。Ｙはアントラセニル基又はピレニル基を表す。）
で示されるピリミジン化合物。
［２］Ｘが単結合、又はｐ－フェニレン基である、上記［１］に記載のピリミジン化合物。
［３］Ｙが９－アントラセニル基又は１－ピレニル基である、上記［１］又は［２］に記載のピリミジン化合物。
［４］下記式（２）、（３）、（４）、又は（５）で表される、上記［１］に記載のピリミジン化合物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
［５］電子輸送層に上記［１］～［４］のいずれか一項に記載のピリミジン化合物を含む有機電界発光素子。
　本発明によれば、従来の電子輸送材料を用いた素子に比べて顕著に長寿命であり、高電力効率を有する有機電界発光素子が得られる新規なピリミジン化合物が提供される。また、本発明のピリミジン化合物を用いることにより、従来の環状アジン化合物に比べて、長寿命、及び電力効率に顕著に優れる有機電界発光素子を提供することができる。
実施例６等で作製した単層素子の断面図である。 実施例７等で作製した単層素子の断面図である。
　本発明は、一般式（１）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 （式中、Ｘは単結合又はフェニレン基を表す。Ｙはアントラセニル基又はピレニル基を表す。）
で示されるピリミジン化合物である。
　一般式（１）で表されるピリミジン化合物において、Ｘは単結合又はフェニレン基を表す。前記フェニレン基としては、特に限定するものではないが、例えば、ｏ－フェニレン基、ｍ－フェニレン基、又はｐ－フェニレン基が挙げられる。なお、Ｘとしては、有機電界発光素子の寿命又は電力効率に優れる点で、単結合又はｐ－フェニレン基が好ましい。
　一般式（１）で表されるピリミジン化合物において、Ｙはアントラセニル基又はピレニル基を表す。前記アントラセニル基としては、特に限定するものではないが、例えば、１－アントラセニル基、２－アントラセニル基、又は９－アントラセニル基が挙げられる。このうち、有機電界発光素子の寿命に優れる点で、９－アントラセニル基が好ましい。また、前記ピレニル基としては、特に限定するものではないが、例えば、１－ピレニル基、２－ピレニル基、又は４－ピレニル基が挙げられる。このうち、有機電界発光素子の寿命又は電力効率に優れる点で、１－ピレニル基が好ましい。すなわち、Ｙとしては、有機電界発光素子の寿命又は電力効率に優れる点で、９－アントラセニル基、又は１－ピレニル基が好ましい。
　一般式（１）で表されるピリミジン化合物の具体例としては、特に限定するものではないが、以下をあげることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
 　
　上記の化合物のうち、特に有機電界発光素子の寿命又は電力効率に優れる点で、下記に例示する化合物がより好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
　一般式（１）で表されるピリミジン化合物は良好な電子輸送特性を示すため、有機電界発光素子における、発光層、電子輸送層、電子注入層等の電子輸送性を有する有機薄膜層の材料として好ましく用いることができる。
　以下、本発明の有機電界発光素子について説明する。
　有機電界発光素子における発光層は、広義の意味では、陰極と陽極からなる電極に電流を流した際に発光する層のことを指す。具体的には、陰極と陽極からなる電極に電流を流した際に発光する蛍光性化合物を含有する層のことを指す。通常、有機電界発光素子は一対の電極の間に発光層を挟持した構造をとる。
　本発明の有機電界発光素子は、陰極、陽極、発光層及び電子輸送層を有し、必要に応じそれらの他に、正孔輸送層、正孔ブロック層、電子注入層、陽極バッファー層及び陰極バッファー層等を有し、陰極と陽極で挟持された構造を有する。具体的には以下に示される構造が挙げられる。
（ｉ）陽極／発光層／電子輸送層／陰極
（ｉｉ）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
（ｉｉｉ）陽極／陽極バッファー層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
（ｉｖ）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／正孔ブロック層／電子輸送層／陰極
（ｖ）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
　本発明の有機電界発光素子における発光層には、従来公知の発光材料を用いることができる。発光層を形成する方法としては、例えば蒸着法、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ法などの公知の方法により薄膜を形成する方法がある。
　上記発光層は、樹脂などの結着材と共に発光材料を溶剤に溶かして溶液とした後、これをスピンコート法などにより塗布して薄膜形成することにより得ることができる。
　このようにして形成された発光層の膜厚については特に制限はなく、状況に応じて適宜選択することができるが、通常は５ｎｍ～１μｍの範囲である。
　次に、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層、発光層などを組み合わせて有機電界発光素子を構成するその他の層について説明する。
　正孔注入層、及び正孔輸送層は、陽極より注入された正孔を発光層に伝達する機能を有し、この正孔注入層、正孔輸送層を陽極と発光層の間に介在させることにより、より低い電界で多くの正孔が発光層に注入される。
　また、陰極から注入され、電子注入層及び／又は電子輸送層より発光層に輸送された電子は、発光層と正孔注入層もしくは正孔輸送層の界面に存在する電子の障壁により、正孔注入層もしくは正孔輸送層に漏れることなく発光層内の界面に累積され、発光効率が向上するなど発光性能の優れた素子となる。
　この正孔注入層、正孔輸送層の材料（以下、正孔注入材料、正孔輸送材料という）については、前記の陽極より注入された正孔を発光層に伝達する機能を有するものであれば特に制限はなく、従来、光導伝材料において、正孔の電荷注入輸送材料として慣用されているものや有機電界発光素子の正孔注入層、正孔輸送層に使用される公知のものの中から任意のものを選択して用いることができる。
　上記正孔注入材料、及び正孔輸送材料は、正孔の注入もしくは輸送、又は電子の障壁性の何れかを有するものであり、有機物、無機物の何れであってもよい。この正孔注入材料、正孔輸送材料としては、例えば、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、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、又は導電性高分子オリゴマー等が挙げられる。これらのうち、チオフェンオリゴマーが特に好ましい例として挙げられる。正孔注入材料及び正孔輸送材料としては、上記のものを使用することができるが、ポルフィリン化合物、芳香族第三級アミン化合物又はスチリルアミン化合物を用いることが好ましく、芳香族第三級アミン化合物を用いることが特に好ましい。
　上記芳香族第三級アミン化合物及びスチリルアミン化合物の代表例としては、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラフェニル－４，４’－ジアミノフェニル、Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－Ｎ，Ｎ’－ビス（３－メチルフェニル）－〔１，１’－ビフェニル〕－４，４’－ジアミン（ＴＰＤ）、２，２－ビス（４－ジ－ｐ－トリルアミノフェニル）プロパン、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，Ｎ’，Ｎ’－テトラ－ｐ－トリル－４，４’－ジアミノビフェニル、１，１－ビス（４－ジ－ｐ－トリルアミノフェニル）－４－フェニルシクロヘキサン、ビス（４－ジメチルアミノ－２－メチルフェニル）フェニルメタン、ビス（４－ジ－ｐ－トリルアミノフェニル）フェニルメタン、Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－Ｎ，Ｎ’－ジ（４－メトキシフェニル）－４，４’－ジアミノビフェニル、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラフェニル－４，４’－ジアミノジフェニルエーテル、４，４’－ビス（ジフェニルアミノ）クオードリフェニル、Ｎ，Ｎ，Ｎ－トリ（ｐ－トリル）アミン、４－（ジ－ｐ－トリルアミノ）－４’－〔４－（ジ－ｐ－トリルアミノ）スチリル〕スチルベン、４－Ｎ，Ｎ－ジフェニルアミノ－（２－ジフェニルビニル）ベンゼン、３－メトキシ－４’－Ｎ，Ｎ－ジフェニルアミノスチルベンゼン、Ｎ－フェニルカルバゾール、４，４’－ビス〔Ｎ－（１－ナフチル）－Ｎ－フェニルアミノ〕ビフェニル（ＮＰＤ）、４，４’，４’’－トリス〔Ｎ－（３－メチルフェニル）－Ｎ－フェニルアミノ〕トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）などがあげられる。
　さらに、ｐ型－Ｓｉ、ｐ型－ＳｉＣなどの無機化合物も正孔注入材料、及び／又は正孔輸送材料として使用することができる。この正孔注入層及び／又は正孔輸送層は、上記正孔注入材料及び／又は正孔輸送材料を、例えば真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ法などの公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。正孔注入層及び正孔輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は５ｎｍ～１μｍ程度である。この正孔注入層及び正孔輸送層は、上記材料の一種又は二種以上からなる一層構造であってもよく、同一組成又は異種組成の複数層からなる積層構造であってもよい。
　本発明の有機電界発光素子において、電子輸送層は上記一般式（１）で表されるピリミジン化合物を含むものである。
　当該電子輸送層は、上記一般式（１）で表されるピリミジン化合物を、例えば真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ法などの公知の薄膜形成法により製膜して形成することができる。電子輸送層の膜厚は特に制限はないが、通常は５ｎｍ～１μｍの範囲で選ばれる。この電子輸送層は、一般式（１）で表されるピリミジン化合物を含み、かつ従来公知の電子輸送材料を含んでいてもよく、一種又は二種以上からなる一層構造であってもよいし、或いは、同一組成又は異種組成の複数層からなる積層構造であってもよい。
　電子注入層の材料は、前記の陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有するものであれば特に制限はなく、一般的に電子輸送層のＬＵＭＯと陰極の仕事関数との間に仕事関数を有するものが用いられ、有機電界発光素子の電子注入層に使用される公知のものの中から任意のものを選択して用いることができる。
　上記電子注入材料は、電子の注入もしくは輸送、又は正孔の障壁性の何れかを有するものであり、有機物、無機物の何れであってもよい。この電子注入材料としては、例えば、リチウムキノリノール錯体（Ｌｉｑ）、アルカリ金属（Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓ）、アルカリ土類金属（Ｍｇ、Ｃａ）、アルカリ金属のハロゲン化物（ＬｉＦ、ＬｉＣｌ、ＬｉＢｒ、ＬｉＩ、ＮａＦ、ＮａＣｌ、ＮａＢｒ、ＮａＩ、ＫＦ、ＫＣｌ、ＫＢｒ、ＫＩ、ＣｓＦ、ＣｓＣｌ、ＣｓＢｒ、ＣｓＩ）、金属酸化物（Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｃｓ２Ｏ、ＣａＯ）などが挙げられる。電子注入材料としては、上記のものを使用することができるが、Ｌｉｑ、アルカリ金属又はアルカリ金属のハロゲン化物を用いることが好ましく、Ｌｉｑ、又はＬｉＦを用いることが特に好ましい。
　また、本発明においては、発光材料は発光層のみに限定することはなく、発光層に隣接した正孔輸送層、又は電子輸送層に１種含有させてもよく、それにより更に有機電界発光素子の発光効率を高めることができる。
　本発明の有機電界発光素子に好ましく用いられる基板は、ガラス、プラスチックなどの種類には特に限定はなく、また、透明のものであれば特に制限はない。本発明の有機電界発光素子に好ましく用いられる基板としては例えばガラス、石英、光透過性プラスチックフィルムを挙げることができる。
　光透過性プラスチックフィルムとしては、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリイミド、ポリカーボネート（ＰＣ）、セルローストリアセテート（ＴＡＣ）、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）等からなるフィルム等が挙げられる。
　本発明の有機電界発光素子を作製する好適な例を説明する。例として、前記の陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極からなる有機電界発光素子の作製法について説明する。
　まず適当な基板上に、所望の電極用物質、例えば陽極用物質からなる薄膜を、１μｍ以下、好ましくは１０～２００ｎｍの範囲の膜厚になるように、蒸着やスパッタリングなどの方法により形成させて陽極を作製する。次に、この上に素子材料である正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層／電子注入層からなる薄膜を形成させる。
　なお、陽極と発光層又は正孔注入層の間、及び、陰極と発光層又は電子注入層との間にはバッファー層（電極界面層）を存在させてもよい。
　更に上記基本構成層の他に必要に応じてその他の機能を有する層を積層してもよく、例えば正孔ブロック層、電子ブロック層などのような機能層を有していてもよい。
　次に、本発明の有機電界発光素子の電極について説明する。有機電界発光素子における陽極としては、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を電極物質とするものが好ましく用いられる。このような電極物質の具体例としてはＡｕなどの金属、ＣｕＩ、酸化インジウム－スズ（ＩＴＯ）、ＳｎＯ２、ＺｎＯなどの導電性透明材料が挙げられる。
　上記陽極は蒸着やスパッタリングなどの方法によりこれらの電極物質の薄膜を形成させ、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、或いは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。
　一方、陰極としては、仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）金属（電子注入性金属と称する）、合金、電気伝導性化合物又はこれらの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられる。このような電極物質の具体例としては、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、セシウム、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、希土類金属などが挙げられる。これらの中で、電子注入性及び酸化など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（Ａｌ２Ｏ３）混合物、リチウム／アルミニウム混合物などが好適である。上記陰極は、これらの電極物質を蒸着やスパッタリングなどの方法で薄膜を形成させることにより作製することができる。
　前記の様に、適当な基板上に所望の電極用物質、例えば陽極用物質からなる薄膜を１μｍ以下、好ましくは１０～２００ｎｍの範囲の膜厚になるように、蒸着やスパッタリングなどの方法により形成させて陽極を作製する。次いで、該陽極上に前記の通り正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層／電子注入層からなる各層薄膜を形成させたる。その上に陰極用物質からなる薄膜を１μｍ以下、好ましくは５０～２００ｎｍの範囲の膜厚になるように、例えば蒸着やスパッタリングなどの方法により形成させて陰極を設け、所望の有機電界発光素子が得られる。
　本発明の有機電界発光素子は、照明用や露光光源のような一種のランプとして使用してもよいし、画像を投影するタイプのプロジェクション装置や、静止画像や動画像を直接視認するタイプの表示装置（ディスプレイ）として使用してもよい。動画再生用の表示装置として使用する場合の駆動方式は単純マトリクス（パッシブマトリクス）方式でもアクティブマトリクス方式でもどちらでもよい。又、異なる発光色を有する本発明の有機電界発光素子を２種以上使用することにより、フルカラー表示装置を作製することが可能である。
　以下、本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例により限定されるものではない。
　１Ｈ－ＮＭＲの測定は、Ｇｅｍｉｎｉ２００（バリアン社製）を用いて行った。
　有機電界発光素子の発光特性は、室温下、作製した素子に直流電流を印加し、ＬＵＭＩＮＡＮＣＥＭＥＴＥＲ（ＢＭ－９）（ＴＯＰＣＯＮ社製）の輝度計を用いて評価した。
合成例－１
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
 　アルゴン気流下、２－（３－ブロモ－５－クロロフェニル）－４，６－ジフェニル－ピリミジン（７．０ｇ）、１－ピレンボロン酸（４．５ｇ）、ビス（トリフェニルホスフィン）パラジウムジクロリド（１１７ｍｇ）、及び４Ｎ－水酸化ナトリウム水溶液（１７ｍＬ）、をＴＨＦ（７５ｍＬ）に懸濁し、１時間加熱還流した。放冷後、反応物に水及びメタノールを加えた。析出した固体を水及びメタノールで洗浄することで、目的の４，６－ジフェニル－２－［３－クロロ－５－（１－ピレニル）フェニル］ピリミジンの薄黄色粉末（収量１２．４ｇ，収率９９％）を得た。
　１Ｈ－ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）：δ７．５４－７．５８（ｍ，６Ｈ），７．７９（ｓ，１Ｈ），８．０７（ｔ，Ｊ＝７．６Ｈｚ，１Ｈ），８．０９－８．１２（ｍ，３Ｈ），８．１７（ｓ，２Ｈ），８．２２－８．３２（ｍ，８Ｈ），８．８６（ｓ，１Ｈ），８．８９（ｓ，１Ｈ）．
合成例－２
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
 　アルゴン気流下、２－ブロモピリジン（２．８４ｇ）をＴＨＦ（７５ｍＬ）に溶解させ－７８℃で撹拌した。この溶液に１．６１Ｍ－ｔｅｒｔ－ブチルリチウムのペンタン溶液（２３．３ｍＬ）を滴下し、－７８℃で３０分撹拌した。その後、反応液に塩化亜鉛Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラメチルエチレンジアミン錯体（６．８ｇ）を加え、撹拌しながら室温まで昇温した。反応液に２－（３－ブロモ－５－クロロフェニル）－４，６－ジフェニル－ピリミジン（６．３ｇ）、及びテトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（３４７ｍｇ）を加えた。この反応液からペンタンを留去した後、３時間還流撹拌した。反応液を放冷後、飽和塩化アンモニウム水溶液を加え、クロロホルムで抽出した。有機層をシリカゲルクロマトグラフィーで精製することで、目的の４，６－ジフェニル－２－［３－クロロ－５－（２－ピリジル）フェニル］ピリミジンの薄黄色粉末（収量５．５ｇ，収率８７％）を得た。
　１Ｈ－ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）：δ７．３４（ｄｄ，Ｊ＝７．４，４．８Ｈｚ，１Ｈ），７．５７－７．６４（ｍ，６Ｈ），７．８７（ｔ，Ｊ＝７．７Ｈｚ，１Ｈ），７．９４（ｄ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，１Ｈ），８．１０（ｓ，１Ｈ），８．２５（ｓ，１Ｈ），８．３１－８．３５（ｍ，４Ｈ），８．７８－８．８０（ｍ，２Ｈ），９．１８（ｓ，１Ｈ）．
合成例－３
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
 　アルゴン気流下、２－（３－ブロモ－５－クロロフェニル）－４，６－ジフェニル－ピリミジン（８．４ｇ）、４－（２－ピリジル）フェニルボロン酸（４．４ｇ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（３２８ｍｇ）、及び４Ｎ－水酸化ナトリウム水溶液（７．５ｍＬ）、をＴＨＦ（１００ｍＬ）に懸濁し、２４時間加熱還流した。放冷後、反応物に水を加え、クロロホルムで抽出した。有機層をシリカゲルクロマトグラフィー（展開溶媒：クロロホルム）で精製することで、目的の４，６－ジフェニル－２－［５－クロロ－４’－（２－ピリジル）ビフェニル－３－イル］ピリミジンの白色粉末（収量８．３ｇ，収率８３％）を得た。
　１Ｈ－ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）：δ７．２８－７．３２（ｍ，１Ｈ），７．５９－７．６４（ｍ，６Ｈ），７．８０－７．８５（ｍ，３Ｈ），７．８７（ｄ，Ｊ＝８．５Ｈｚ，２Ｈ），８．１１（ｓ，１Ｈ），８．１８（ｄ，Ｊ＝８．５Ｈｚ，２Ｈ），８．３２－８．３５（ｍ，４Ｈ），８．７４（ｓ，１Ｈ），８．７７（ｄ，Ｊ＝４．８Ｈｚ，１Ｈ），８．９３（ｓ，１Ｈ）．
実施例－１
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
 　アルゴン気流下、２－（３，５－ジブロモフェニル）－４，６－ジフェニル－ピリミジン（１０．０ｇ）、１－ピレンボロン酸（５．３ｇ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（２４８ｍｇ）、及び１Ｍ－炭酸カリウム水溶液（３２ｍＬ）、をトルエン（５００ｍＬ）及びエタノール（１００ｍＬ）の混合溶媒に懸濁し、９時間５０℃で撹拌した。
　その後、４－（２－ピリジル）フェニルボロン酸（６．４ｇ）、及び１Ｍ－炭酸カリウム水溶液（３２ｍＬ）を加え、１２時間６５℃で撹拌した。反応混合物を放冷後、溶媒を減圧留去した。析出した固体を濾別し、水、メタノールで洗浄後、クロロホルムに溶解させシリカゲルクロマトグラフィー（展開溶媒　クロロホルム）で精製することで目的の４，６－ジフェニル－２－［５－（１－ピレニル）－４’－（２－ピリジル）ビフェニル－３－イル］ピリミジン（Ａ－１）の黄色粉末（収量８．６５ｇ，収率６１％）を得た。
　１Ｈ－ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）：δ７．２６－７．３０（ｍ，１Ｈ），７．５５－７．６０（ｍ，６Ｈ），７．８０（ｔ，Ｊ＝７．６Ｈｚ，１Ｈ），７．８５（ｄ，Ｊ＝７．０Ｈｚ，１Ｈ），８．０１（ｄ，Ｊ＝８．５Ｈｚ，２Ｈ），８．０６（ｔ，Ｊ＝７．６Ｈｚ，１Ｈ），８．０９－８．１１（ｍ，３Ｈ），８．１７－８．２３（ｍ，６Ｈ），８．２５（ｄ，Ｊ＝７．６Ｈｚ，１Ｈ），８．３１－８．３８（ｍ，６Ｈ），８．７６（ｄ，Ｊ＝４．８Ｈｚ，１Ｈ），９．０２（ｓ，１Ｈ），９．１９（ｓ，１Ｈ）．
実施例－２
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
 　アルゴン気流下、４，６－ジフェニル－２－［３－クロロ－５－（１－ピレニル）フェニル］ピリミジン（６．５ｇ）、４－（２－ピリジル）フェニルボロン酸（２．９ｇ）、酢酸パラジウム（２６．９ｍｇ）、２－ジシクロヘキシルホスフィノ－２’，４’，６’－トリイソプロピルビフェニル（１７１ｍｇ）、及び３Ｍ－炭酸カリウム水溶液（９．６ｍＬ）、をトルエン（５４ｍＬ）及び１－ブタノール（６．０ｍＬ）の混合溶媒に懸濁し、３時間１００℃で撹拌した。反応物を放冷後、水及びメタノールを加えた。析出した固体を濾別し、水、メタノールで洗浄することで目的の４，６－ジフェニル－２－［５－（１－ピレニル）－４’－（２－ピリジル）ビフェニル－３－イル］ピリミジン（Ａ－１）の黄色粉末（収量７．５３ｇ，収率９８％）を得た。
実施例－３
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
 　アルゴン気流下、４，６－ジフェニル－２－［３－クロロ－５－（２－ピリジル）フェニル］ピリミジン（１．０ｇ）、１－ピレンボロン酸（６４５ｍｇ）、酢酸パラジウム（１０．７ｍｇ）、２－ジシクロヘキシルホスフィノ－２’，４’，６’－トリイソプロピルビフェニル（６８ｍｇ）、及び３Ｍ－リン酸カリウム水溶液（１．６ｍＬ）、をトルエン（９．５ｍＬ）及び１－ブタノール（２．４ｍＬ）の混合溶媒に懸濁し、１９時間１００℃で撹拌した。反応物を放冷後、水及びメタノールを加えた。析出した固体を濾別し、水、メタノールで洗浄することで目的の４，６－ジフェニル－２－［５－（１－ピレニル）－３－（２－ピリジル）フェニル］ピリミジン（Ａ－２）の黄色粉末（収量１．３５ｇ，収率９７％）を得た。
　１Ｈ－ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）：δ７．３４（ｄｄ，Ｊ＝７．６，４．８Ｈｚ，１Ｈ），７．５４－７．６０（ｍ，６Ｈ），７．８８（ｔ，Ｊ＝７．６Ｈｚ，１Ｈ），８．０３－８．１１（ｍ，４Ｈ），８．１５－８．２３（ｍ，４Ｈ），８．２５（ｄ，Ｊ＝７．６Ｈｚ，１Ｈ），８．３２－８．３５（ｍ，６Ｈ），８．４９（ｓ，１Ｈ），８．８１（ｄ，Ｊ＝４．８Ｈｚ，１Ｈ），９．０７（ｓ，１Ｈ），９．４４（ｓ，１Ｈ）．
実施例－４
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
 　アルゴン気流下、４，６－ジフェニル－２－［５－クロロ－４’－（２－ピリジル）ビフェニル－３－イル］ピリミジン（６００ｍｇ）、９－アントラセンボロン酸（４０３ｍｇ）、酢酸パラジウム（５．４ｍｇ）、２－ジシクロヘキシルホスフィノ－２’，４’，６’－トリイソプロピルビフェニル（３４．２ｍｇ）、及び３Ｍ－リン酸カリウム水溶液（１．２ｍＬ）、をトルエン（４．８ｍＬ）及び１－ブタノール（１．２ｍＬ）の混合溶媒に懸濁し、２時間１００℃で撹拌した。反応物を放冷後、水を加え、クロロホルムで抽出した。有機層を減圧留去することで目的の４，６－ジフェニル－２－［５－（９－アントラセニル）－４’－（２－ピリジル）ビフェニル－３－イル］ピリミジン（Ａ－３）の黄色粉末（収量５８４ｇ，収率７６％）を得た。
　１Ｈ－ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）：δ７．２７（ｔ，Ｊ＝６．２Ｈｚ，１Ｈ），７．４１（ｄ，Ｊ＝６．５Ｈｚ，１Ｈ），７．４４（ｄ，Ｊ＝６．６Ｈｚ，１Ｈ），７．５１－７．６０（ｍ，８Ｈ），７．８０（ｔ，Ｊ＝７．５Ｈｚ，１Ｈ），７．８３（ｄ，Ｊ＝７．７Ｈｚ，１Ｈ），７．９０（ｄ，Ｊ＝８．８Ｈｚ，２Ｈ），７．９４（ｓ，１Ｈ），７．９９（ｄ，Ｊ＝８．５Ｈｚ，２Ｈ），８．１１（ｓ，１Ｈ），８．１４（ｄ，Ｊ＝８．５Ｈｚ，２Ｈ），８．１８（ｄ，Ｊ＝８．５Ｈｚ，２Ｈ），８．２９－８．３２（ｍ，４Ｈ），８．６２（ｓ，１Ｈ），８．７６（ｄ，Ｊ＝４．８Ｈｚ，１Ｈ），８．８５（ｓ，１Ｈ），９．２８（ｓ，１Ｈ）．
実施例－５
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
 　アルゴン気流下、４，６－ジフェニル－２－［３－クロロ－５－（２－ピリジル）フェニル］ピリミジン（８４０ｍｇ）、９－アントラセンボロン酸（５３３ｍｇ）、酢酸パラジウム（９．０ｍｇ）、２－ジシクロヘキシルホスフィノ－２’，４’，６’－トリイソプロピルビフェニル（５７．２ｍｇ）、及び３Ｍ－炭酸カリウム水溶液（１．６ｍＬ）、をＴＨＦ（１０．０ｍＬ）の混合溶媒に懸濁し、２４時間７０℃で撹拌した。反応物を放冷後、水を加え、クロロホルムで抽出した。有機層をシリカゲルクロマトグラフィー（展開溶媒　クロロホルム）で精製することで目的の４，６－ジフェニル－２－［５－（９－アントラセニル）－３－（２－ピリジル）フェニル］ピリミジン（Ａ－４）の黄色粉末（収量１．０５ｇ，収率９４％）を得た。
　１Ｈ－ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）：δ７．３４（ｄｄ，Ｊ＝７．６，４．８Ｈｚ，１Ｈ），７．３８（ｄ，Ｊ＝６．８Ｈｚ，１Ｈ），７．４０（ｄ，Ｊ＝６．８Ｈｚ，１Ｈ），７．５０（ｄ，Ｊ＝６．８Ｈｚ，１Ｈ），７．５２（ｄ，Ｊ＝６．８Ｈｚ，１Ｈ），７．５３－７．５８（ｍ，６Ｈ），７．８４（ｔ，Ｊ＝７．６Ｈｚ，１Ｈ），７．８６（ｄ，Ｊ＝８．８Ｈｚ，２Ｈ），８．００（ｄ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，１Ｈ），８．０９（ｓ，１Ｈ），８．１２（ｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ，２Ｈ），８．２８－８．３２（ｍ，５Ｈ），８．６０（ｓ，１Ｈ），８．７７（ｄ，Ｊ＝４．８Ｈｚ，１Ｈ），８．８９（ｓ，１Ｈ），９．５４（ｓ，１Ｈ）．
　合成例－４
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
　アルゴン気流下、２－（３，５－ジブロモフェニル）－４，６－ジフェニルピリミジン（１０．０ｇ）、４－（２－ピリジル）フェニルボロン酸（１１．１ｇ）、酢酸パラジウム（９６．３ｍｇ）、トリ－ｔｅｒｔ－ブチルホスフィンのトルエン溶液（１．２９ｍＬ）、及び４Ｎ－水酸化ナトリウム水溶液（２１．５ｍＬ）、をＴＨＦ（１９０ｍＬ）に懸濁し、９時間加熱還流した。反応物を放冷後、水を加えた。析出した固体を濾別し、水、メタノールで洗浄することで目的の２－［４，４”－ジ（２－ピリジル）－１，１’：３’，１”－テルフェニル－５’－イル］－４，６－ジフェニルピリミジン（ＥＴＬ－１）の白色粉末（収量９．２ｇ，収率７０％）を得た。
　１Ｈ－ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）：δ７．１９－７．２３（ｍ，２Ｈ），７．５３－７．６０（ｍ，６Ｈ），７．７０－７．７９（ｍ，４Ｈ），７．８８（ｄ，Ｊ＝８．５Ｈｚ，４Ｈ），８．０１－８．０２（ｍ，２Ｈ），８．１１（ｄ，Ｊ＝８．３Ｈｚ，４Ｈ），８．２５－８．２９（ｍ，４Ｈ），８．６８（ｄ，Ｊ＝４．５Ｈｚ，２Ｈ），８．９５（ｄ，Ｊ＝１．８Ｈｚ，２Ｈ）．
　以下に素子評価に利用した化合物の構造及び略称を示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
　実施例－６　素子評価
　基板には、２ｍｍ幅の酸化インジウム－スズ（ＩＴＯ）膜が帯状にパターンされたＩＴＯ透明電極付きガラス基板を用いた。この基板をイソプロピルアルコールで洗浄した後、酸素プラズマ洗浄にて表面処理を行った。洗浄後の基板に、真空蒸着法で各層の真空蒸着を行い、断面図を図１に示す積層構造を有する発光面積４ｍｍ２有機電界発光素子を作製した。
　まず、真空蒸着槽内に前記ガラス基板を導入し、１．０×１０－４Ｐａまで減圧した。その後、図１の１で示すＩＴＯ透明電極付きガラス基板上に有機化合物層として、正孔注入層２、第一正孔輸送層３、第二正孔輸送層４、発光層５、正孔ブロック層６及び電子輸送層７を順次成膜し、その後陰極層８を成膜した。正孔注入層１としては、ＨＴＬ－１を４５ｎｍの膜厚で真空蒸着した。第一正孔輸送層３としては、ＨＡＴ－ＣＮを５ｎｍの膜厚で真空蒸着した。第二正孔輸送層４としてはＨＴＬ－２を３０ｎｍの膜厚で真空蒸着した。発光層５としては、ＥＭＬ－１とＥＭＬ－２が９５：５の割合（重量比）で２５ｎｍの膜厚となるように真空蒸着した。正孔ブロック層６としては、ＥＭＬ－１を３ｎｍの膜厚で真空蒸着した。電子輸送層７としては、本発明の実施例１で合成したＡ－１を３０ｎｍの膜厚で真空蒸着した。なお、各有機材料は抵抗加熱方式により成膜し、加熱した化合物を０．３～０．５ｎｍ／秒の成膜速度で真空蒸着した。最後に、ＩＴＯパターンと直行するようにメタルマスクを配し、陰極層８を成膜した。陰極層８は、Ｌｉｑ、マグネシウム／銀、銀をこの順番で、それぞれ０．４ｎｍ、８０ｎｍ、２０ｎｍの膜厚で真空蒸着し、３層構造とした。それぞれの膜厚は、触針式膜厚測定計（ＤＥＫＴＡＫ）で測定した。さらに、この素子を酸素及び水分濃度１ｐｐｍ以下の窒素雰囲気グローブボックス内で封止した。封止は、ガラス製の封止キャップと前記成膜基板エポキシ型紫外線硬化樹脂（ナガセケムテックス社製）を用いた。
　作製した有機電界発光素子の発光特性を調べた。初期の輝度を１００％として、輝度が７０％まで低下した時点までの経過時間（ｈ）を輝度３０％減時として素子寿命（ｈ）を評価した。評価結果を表１に示した。
　参考例－１
　実施例－６において、化合物Ａ－１の代わりに、合成例－５で合成したＥＴＬ－１を用いた以外は実施例－６と同じ操作を行って有機電界発光素子を作製し、素子の発光特性を調べた。素子寿命（ｈ）の評価結果を表１に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000019
 　表１より、参考例－１の化合物に比べて、本発明のピリミジン化合物を使用した有機電界発光素子は、寿命が顕著に優れることが分かった。
実施例－７
　基板には、２ｍｍ幅の酸化インジウム－スズ（ＩＴＯ）膜が帯状にパターンされたＩＴＯ透明電極付きガラス基板を用いた。この基板をイソプロピルアルコールで洗浄した後、酸素プラズマ洗浄にて表面処理を行った。洗浄後の基板に、真空蒸着法で各層の真空蒸着を行い、断面図を図２に示す積層構造を有する発光面積４ｍｍ２有機電界発光素子を作製した。
　まず、真空蒸着槽内に前記ガラス基板を導入し、１．０×１０－４Ｐａまで減圧した。その後、図２の１１で示すＩＴＯ透明電極付きガラス基板上に有機化合物層として、正孔注入層１２、第一正孔輸送層１３、第二正孔輸送層１４、発光層１５、電子輸送層１６、及び電子注入層１７を順次成膜し、その後陰極層１８を成膜した。正孔注入層１２としては、ＨＴＬ－１を４５ｎｍの膜厚で真空蒸着した。第一正孔輸送層１３としては、ＨＡＴ－ＣＮを５ｎｍの膜厚で真空蒸着した。第二正孔輸送層１４としてはＨＴＬ－２を３０ｎｍの膜厚で真空蒸着した。発光層１５としては、ＥＭＬ－１とＥＭＬ－２が９３：７の割合（重量比）で２０ｎｍの膜厚になるように真空蒸着した。電子輸送層１６としては、本発明の実施例３で合成した化合物Ａ－２を３０ｎｍの膜厚で真空蒸着した。電子注入層１７としてはＬｉｑを０．４５ｎｍの膜厚で真空蒸着した。なお、各有機材料は抵抗加熱方式により成膜し、加熱した化合物を０．３～０．５ｎｍ／秒の成膜速度で真空蒸着した。最後に、ＩＴＯパターンと直行するようにメタルマスクを配し、陰極層１８を成膜した。陰極層１８は、マグネシウム／銀、銀をこの順番で、それぞれ８０ｎｍ、２０ｎｍの膜厚で真空蒸着し、２層構造とした。それぞれの膜厚は、触針式膜厚測定計（ＤＥＫＴＡＫ）で測定した。さらに、この素子を酸素及び水分濃度１ｐｐｍ以下の窒素雰囲気グローブボックス内で封止した。封止は、ガラス製の封止キャップと前記成膜基板エポキシ型紫外線硬化樹脂（ナガセケムテックス社製）を用いた。
　作製した有機電界発光素子に直流電流を印加し、電流－電圧特性を調べた。素子に１０ｍＡ／ｃｍ２の密度で電流を流した時の電力効率を表２に示した。
　実施例－８
　実施例－７において、化合物Ａ－２の代わりに、合成例－４で合成した化合物Ａ－３を用いた以外は実施例－７と同じ操作を行って有機電界発光素子を作製し、素子の電流－電圧特性を調べた。評価結果を表２に示した。
　実施例－９
　実施例－７において、化合物Ａ－２の代わりに、合成例－５で合成した化合物Ａ－４を用いた以外は実施例－７と同じ操作を行って有機電界発光素子を作製し、素子の電流－電圧特性を調べた。評価結果を表２に示した。
　参考例－２
　実施例－７において、化合物Ａ－２の代わりに、ＥＴＬ－２を用いた以外は実施例－７と同じ操作を行って有機電界発光素子を作製し、素子の電流－電圧特性を調べた。評価結果を表２に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000020
 　表２より、参考例－２に比べて、本発明のピリミジン化合物を使用した有機電界発光素子は、電力効率に顕著に優れることが分かった。
　本発明のピリミジン化合物を用いた有機電界発光素子は、寿命、又は電力効率に顕著に優れるため、長寿命及び高効率が求められるディスプレイや照明用途の材料として非常に有用である。
　なお、２０１２年１２月１７日に出願された日本特許出願２０１２－２７５０１０号及び２０１３年５月２２日に出願された日本特許出願２０１３－１０８３６６号の明細書、特許請求の範囲、図面及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。
　１．ＩＴＯ透明電極付きガラス基板
　２．正孔注入層
　３．第一正孔輸送層
　４．第二正孔輸送層
　５．発光層
　６．正孔ブロック層
　７．電子輸送層
　８．陰極層
　１１．ＩＴＯ透明電極付きガラス基板
　１２．正孔注入層
　１３．第一正孔輸送層
　１４．第二正孔輸送層
　１５．発光層
　１６．電子輸送層
　１７．電子注入層
　１８．陰極層

Claims (5)

  1. 　一般式（１）
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
     （式中、Ｘは単結合又はフェニレン基を表す。Ｙはアントラセニル基又はピレニル基を表す。）
    で示されるピリミジン化合物。
  2. 　Ｘが単結合、又はｐ－フェニレン基である、請求項１に記載のピリミジン化合物。
  3. 　Ｙが９－アントラセニル基又は１－ピレニル基である、請求項１又は請求項２に記載のピリミジン化合物。
  4. 　下記式（２）、（３）、（４）、又は（５）で表される、請求項１に記載のピリミジン化合物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
  5. 　電子輸送層に請求項１～４のいずれか一項に記載のピリミジン化合物を含む有機電界発光素子。
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