WO2020250851A1 - イソフタロニトリル化合物、発光材料およびそれを用いた発光素子 - Google Patents

イソフタロニトリル化合物、発光材料およびそれを用いた発光素子 Download PDF

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琢麿 安田
旻朗 楊
仁燮 朴
田中　克典
宮下　康弘
康彦 芦刈
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Nippon Soda Co Ltd
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Kyushu University NUC
Nippon Soda Co Ltd
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    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers

Definitions

  • the present invention relates to an isophthalonitrile compound, a light emitting material, and a light emitting device using the same. More specifically, the present invention relates to an isophthalonitrile compound, a light emitting material, and a light emitting device using the isophthalonitrile compound, which is based on a spiral structure and has stable chirality and excellent light emitting characteristics.
  • the present application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2019-111304 filed in Japan on June 14, 2019, the contents of which are incorporated herein by reference.
  • Patent Document 1 discloses a compound represented by the formula (A).
  • R 11 ⁇ R 15 represents a cyano group
  • at least one of R 11 ⁇ R 15 represents a group represented by the formula (A1)
  • the remaining R 11 ⁇ R 15 Represents a hydrogen atom or substituent.
  • R 21 to R 28 independently represent a hydrogen atom or a substituent. However, R 25 and R 26 may be combined to form a single bond, and R 27 and R 28 may be combined together to form a substituted or unsubstituted benzene with a carbon atom to which R 27 and R 28 are bonded. A ring may be formed.
  • Patent Document 2 discloses a compound represented by the formula (B).
  • R 11 to R 15 each independently represent a hydrogen atom or a substituent, one of R 11 to R 15 represents a cyano group, and 1 to 3 of R 11 to R 15 are represented.
  • the number is an aryl group Ar which may be substituted with an alkyl group or an aryl group (however, the benzene ring constituting the latter aryl group contains an oxygen atom or a sulfur atom as a ring skeleton constituent atom in addition to the carbon atom.
  • the rings may be condensed, but the rings containing heteroatoms other than oxygen atoms and sulfur atoms as ring skeleton constituent atoms are not condensed.) Of R 11 to R 15 .
  • An object of the present invention is to provide an isophthalonitrile compound having excellent light emitting characteristics, a light emitting material, and a light emitting device using the same.
  • R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are independently hydrogen atoms, alkyl groups, or heteroaryl groups, and R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are hydrogen atoms at the same time. There is no.
  • R 5 and R 6 are independently hydrogen atoms, alkyl groups, aryl groups, or heteroaryl groups, and R 5 and R 6 are not hydrogen atoms at the same time.
  • L 1 and L 2 are independently aryl groups.
  • R 7 , R 8 , R 9 and R 10 are independently hydrogen atoms, aryl groups, or heteroaryl groups, and R 7 , R 8 , R 9 and R 10 are hydrogen atoms at the same time. None, and L 1 and L 2 are independently aryl groups.
  • the isophthalonitrile compound according to the present invention is useful as a light emitting material.
  • the light emitting device containing the light emitting material according to the present invention can realize excellent luminous efficiency.
  • the isophthalonitrile compound of the present invention is a compound represented by the formula (I), the formula (II) or the formula (III).
  • R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are independently hydrogen atoms, alkyl groups, or heteroaryl groups, and R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are At the same time, it is not a hydrogen atom.
  • R 5 and R 6 are independently hydrogen atoms, alkyl groups, aryl groups, or heteroaryl groups, and R 5 and R 6 are not hydrogen atoms at the same time.
  • L 1 and L 2 are independently aryl groups.
  • R 7 , R 8 , R 9 and R 10 are independently hydrogen atoms, aryl groups, or heteroaryl groups, and R 7 , R 8 , R 9 and R 10 are simultaneous. It cannot be a hydrogen atom.
  • L 1 and L 2 are independently aryl groups.
  • the term "unsubstituted” means that there are only parental groups. When only the name of the parent group is described, it means “unsubstituted” unless otherwise specified.
  • the term “substituted” means that any hydrogen atom of the parent group is substituted with a group having the same or different structure as the mother nucleus. Therefore, a "substituent” is another group attached to a parent group.
  • the number of substituents may be one or two or more. The two or more substituents may be the same or different.
  • the "substituent” is chemically acceptable and is not particularly limited as long as it has the effect of the present invention.
  • groups that can be “substituents” include the following groups. Halogeno groups such as fluoro group, chloro group, bromo group, iod group; C1-6 such as methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, s-butyl group, i-butyl group, t-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, etc.
  • Alkyl group Vinyl group, 1-propenyl group, 2-propenyl group, 1-butenyl group, 2-butenyl group, 3-butenyl group, 1-methyl-2-propenyl group, 2-methyl-2-propenyl group, 1-pentenyl group , 2-Pentenyl group, 3-Pentenyl group, 4-Pentenyl group, 1-methyl-2-butenyl group, 2-Methyl-2-butenyl group, 1-hexenyl group, 2-hexenyl group, 3-hexenyl group, 4 -C2-6 alkenyl groups such as hexenyl group, 5-hexenyl group;
  • Ethynyl group 1-propynyl group, 2-propynyl group, 1-butynyl group, 2-butynyl group, 3-butynyl group, 1-methyl-2-propynyl group, 2-methyl-3-butynyl group, 1-pentynyl group , 2-Pentynyl group, 3-Pentynyl group, 4-Pentynyl group, 1-methyl-2-butynyl group, 2-Methyl-3-pentynyl group, 1-hexynyl group, 1,1-dimethyl-2-butynyl group, etc.
  • C2-6 alkynyl groups C3-8 cycloalkyl groups such as cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group, cubicyl group; C3-8 cycloalkenyl groups such as 2-cyclopropenyl group, 2-cyclopentenyl group, 3-cyclohexenyl group, 4-cyclooctenyl group; C6-10 aryl groups such as phenyl group and naphthyl group; 5-membered heteroaryl groups such as pyrrolyl group, frill group, thienyl group, imidazolyl group, pyrazolyl group, oxazolyl group, isooxazolyl group, thiazolyl group, isothiazolyl group, triazolyl group, oxadiazolyl group, thiadiazolyl group, tetrazolyl group; A 6-membered heteroaryl
  • Hydroxy group oxo group; C1-6 alkoxy groups such as methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, i-propoxy group, n-butoxy group, s-butoxy group, i-butoxy group, t-butoxy group; C2-6 alkenyloxy groups such as vinyloxy group, allyloxy group, propenyloxy group, butenyloxy group; C2-6 alkynyloxy groups such as ethynyloxy group and propargyloxy group; C6-10 aryloxy groups such as phenoxy group and naphthoxy group; 5- to 6-membered heteroaryloxy groups such as thiazolyloxy groups and pyridyloxy groups;
  • Carboxylic group Formyl group; C1-6 alkylcarbonyl group such as acetyl group, propionyl group; Formyloxy group; C1-6 alkylcarbonyloxy group such as acetyloxy group, propionyloxy group; C1-6 alkoxycarbonyl groups such as methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group, n-propoxycarbonyl group, i-propoxycarbonyl group, n-butoxycarbonyl group, t-butoxycarbonyl group;
  • C1-6 haloalkyl groups such as chloromethyl group, chloroethyl group, trifluoromethyl group, 1,2-dichloro-n-propyl group, 1-fluoro-n-butyl group, perfluoro-n-pentyl group; C2-6 haloalkenyl groups such as 2-chloro-1-propenyl group, 2-fluoro-1-butenyl group; C2-6 haloalkynyl groups such as 4,4-dichloro-1-butynyl group, 4-fluoro-1-pentynyl group, 5-bromo-2-pentynyl group; C3-6 halocycloalkyl groups such as 3,3-difluorocyclobutyl group; C1-6 haloalkoxy groups such as 2-chloro-n-propoxy group, 2,3-dichlorobutoxy group, trifluoromethoxy group, 2,2,2-trifluoroethoxy group; C2-6 haloalken
  • Cyano group Nitro group; Amino group; C1-6 alkylamino groups such as methylamino group, dimethylamino group, diethylamino group; C6-10 arylamino groups such as anilino group and naphthylamino group; Formylamino group; C1-6 alkylcarbonylamino group such as acetylamino group, propanoylamino group, butyrylamino group, i-propylcarbonylamino group; C1-6 alkoxycarbonylamino groups such as methoxycarbonylamino group, ethoxycarbonylamino group, n-propoxycarbonylamino group, i-propoxycarbonylamino group; C1-6 alkyl sulfoxide imino groups such as S, S-dimethyl sulfoxide imino groups;
  • Aminocarbonyl group C1-6 alkylaminocarbonyl groups such as methylaminocarbonyl group, dimethylaminocarbonyl group, ethylaminocarbonyl group, i-propylaminocarbonyl group; Imino C1-6 alkyl groups such as iminomethyl group, (1-imino) ethyl group, (1-imino) -n-propyl group; Hydroxyimino C1-6 alkyl groups such as hydroxyiminomethyl group, (1-hydroxyimino) ethyl group, (1-hydroxyimino) propyl group; C1-6 alkoxyimino C1-6 alkyl groups such as methoxyiminomethyl group, (1-methoxyimino) ethyl group;
  • C1-6 alkylthio groups such as methylthio group, ethylthio group, n-propylthio group, i-propylthio group, n-butylthio group, i-butylthio group, s-butylthio group, t-butylthio group; C1-6 haloalkylthio groups such as trifluoromethylthio group, 2,2,2-trifluoroethylthio group; C2-6 alkenylthio groups such as vinylthio groups and allylthio groups; C2-6 alkynylthio groups such as ethynylthio group and propargylthio group; C1-6 alkylsulfinyl groups such as methylsulfinyl group, ethylsulfinyl group, t-butylsulfinyl group; C1-6 haloalkylsulfinyl groups such as trifluoro
  • Tri-C1-6 alkylsilyl groups such as trimethylsilyl group, triethylsilyl group, t-butyldimethylsilyl group; Tri-C6-10 arylsilyl groups such as triphenylsilyl groups. Further, in these "substituents", any hydrogen atom in the substituent may be substituted with a group having a different structure.
  • C1 to 6 indicate that the number of carbon atoms of the parent group is 1 to 6 or the like. This number of carbon atoms does not include the number of carbon atoms present in the substituent.
  • an ethoxybutyl group is classified as a C2 alkoxy C4 alkyl group because the parent group is a butyl group and the substituent is an ethoxy group.
  • alkyl groups in R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and R 6 include methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group and s-butyl group. , I-butyl group, t-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group and the like, and an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms is preferable.
  • the number of carbon atoms constituting the "aryl group" in R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 and R 10 and L 1 and L 2 is preferably 6 to 40, more preferably 6 to 20. 6 to 14 are even more preferable, and 6 carbon atoms are even more preferable.
  • the unsubstituted aryl group include a phenyl group, a 1-naphthyl group, a 2-naphthyl group, an azulenyl group, an indanyl group, a tetralinyl group and the like.
  • substituted aryl group 4-fluorophenyl group, 4-chlorophenyl group, 2,4-dichlorophenyl group, 3,4-dichlorophenyl group, 3,5-dichlorophenyl group, 2,6-difluorophenyl group, 4-trifluoro Examples thereof include methylphenyl group, 4-methoxyphenyl group, 3,4-dimethoxyphenyl group, 3,4-methylenedioxyphenyl group, 4-trifluoromethoxyphenyl group, 4-methoxy-1-naphthyl group and the like. ..
  • the "aryl group” is preferably a phenyl group.
  • the "heteroaryl group" in R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 and R 10 may be monocyclic or polycyclic.
  • the polycyclic heteroaryl group may be any of a saturated ring, an unsaturated ring, and an aromatic ring as long as at least one ring is a heteroaromatic ring.
  • the number of atoms constituting the heteroaryl group is preferably 5 to 40, more preferably 5 to 26, and even more preferably 5 to 14.
  • the heteroaryl group includes a 5-membered ring such as a pyrrolyl group, a furyl group, a thienyl group, an imidazolyl group, a pyrazolyl group, an oxazolyl group, an isooxazolyl group, a thiazolyl group, an isothiazolyl group, a triazolyl group, an oxadiazolyl group, a thiadiazolyl group and a tetrazolyl group.
  • a 5-membered ring such as a pyrrolyl group, a furyl group, a thienyl group, an imidazolyl group, a pyrazolyl group, an oxazolyl group, an isooxazolyl group, a thiazolyl group, an isothiazolyl group, a triazolyl group, an oxadiazolyl group, a thiadiazolyl group and a
  • Heteroaryl group 6-membered heteroaryl group such as pyridyl group, pyrazinyl group, pyrimidinyl group, pyridadinyl group, triazinyl group; indolyl group, benzofuryl group, benzothienyl group, benzoimidazolyl group, benzoxazolyl group, benzothiazolyl group, Heteroaryl groups of fused rings such as a quinolyl group, an isoquinolyl group, and a quinoxalinyl group; can be mentioned, but the group represented by the following formula (ia) or (ib) is preferable.
  • R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are preferably C1 to 6 alkyl groups independently.
  • R 5 and R 6 are independently represented by a hydrogen atom, a C1 to 6 alkyl group, a phenyl group, a group represented by the above formula (ia), or the above formula (ib). It is preferably a group.
  • R 5 and R 6 are not hydrogen atoms at the same time.
  • L 1 and L 2 are preferably phenyl groups.
  • R 7 , R 8 , R 9 and R 10 are independently hydrogen atoms, C1 to 6 alkyl groups, phenyl groups, groups represented by the above formula (ia), or the above formula. It is preferably the group represented by (ib).
  • R 7 , R 8 , R 9 and R 10 are not hydrogen atoms at the same time.
  • at least one of R 7 , R 8 , R 9 and R 10 is a C1 to 6 alkyl group or a phenyl group, it is preferable that the other group is not a hydrogen atom.
  • L 1 and L 2 are preferably phenyl groups.
  • isophthalonitrile compound of the present invention include the following compounds (I-1) to (III-8), preferably compounds (I-1), (I-2) and (II-). 1), (II-2), (II-3) or (II-6) can be mentioned.
  • the isophthalonitrile compound of the present invention can be obtained by performing a combination of known synthetic reactions (for example, coupling reaction, substitution reaction, etc.).
  • the synthesized compound can be purified by column chromatography, adsorption purification with silica gel, activated carbon, activated white clay, etc., recrystallization with a solvent, crystallization method, or the like.
  • the compound can be identified by NMR analysis or the like.
  • the compound of the present invention can be obtained, for example, as follows.
  • Example 1 Synthesis of 2,5-bis (3,6-di-tert-butyl-9H-carbazole-9-yl) isophthalonitrile (Compound (I-1): BCz-2IN-I)
  • the reaction solution is cooled with ice water, water and ethyl acetate are added, the organic layer is separated, the aqueous layer is further extracted with ethyl acetate, and the mixed organic layer is washed with saturated brine.
  • the target compound is obtained by dehydrating the organic layer with magnesium sulfate, filtering and concentrating the organic layer, and then purifying the organic layer.
  • the isophthalonitrile compound of the present invention can be used as a light emitting material.
  • the light emitting material of the present invention can provide a light emitting element such as an organic photoluminescence element and an organic electroluminescence element. Since the isophthalonitrile compound of the present invention has a function of assisting the light emission of another light emitting material (host material), it can be used by doping with another light emitting material.
  • the organic photoluminescence element of the present invention is formed by providing a light emitting layer containing the light emitting material of the present invention on a substrate.
  • the light emitting layer can be obtained by a coating method such as spin coating, a printing method such as an inkjet printing method, a vapor deposition method or the like.
  • the organic electroluminescence element of the present invention is formed by providing an organic layer between an anode and a cathode.
  • the "organic layer" in the present invention means a layer made of substantially organic substances located between the anode and the cathode, and these layers contain inorganic substances as long as the performance of the light emitting device of the present invention is not impaired. You may.
  • an anode, a hole injection layer, a hole transport layer, an electron blocking layer, a light emitting layer, a hole blocking layer, and an electron transport layer are sequentially formed on a substrate.
  • Examples thereof include those composed of a cathode and those having an electron injection layer between the electron transport layer and the cathode.
  • an anode, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, an electron injection layer, and a cathode can be sequentially used on the substrate.
  • the light emitting material of the present invention may be doped not only in the light emitting layer but also in the hole injection layer, the hole transport layer, the electron blocking layer, the hole blocking layer, the electron transport layer, or the electron injection layer.
  • the substrate serves as a support for the light emitting element, and silicon plates, quartz plates, glass plates, metal plates, metal foils, resin films, resin sheets, etc. are used.
  • a glass plate or a transparent synthetic resin plate such as polyester, polymethacrylate, polycarbonate, or polysulfone is preferable.
  • a synthetic resin substrate it is necessary to pay attention to the gas barrier property. If the gas barrier property of the substrate is too low, the light emitting element may be deteriorated by the outside air passing through the substrate. Therefore, it is preferable to provide a dense silicon oxide film or the like on either one side or both sides of the synthetic resin substrate to ensure gas barrier properties.
  • An anode is provided on the substrate.
  • a material having a large work function is generally used for the anode.
  • the material for the anode include metals such as aluminum, gold, silver, nickel, palladium, and platinum; metal oxides such as indium oxide, tin oxide, ITO, zinc oxide, In 2 O 3- ZnO, and IGZO, and iodine.
  • metal halides such as copper oxide, carbon black, and conductive polymers such as poly (3-methylthiophene), polypyrrole, and polyaniline.
  • the anode is usually formed by a sputtering method, a vacuum vapor deposition method, or the like.
  • metal fine particles such as silver, fine particles such as copper iodide, carbon black, conductive metal oxide fine particles, conductive polymer fine powder, etc.
  • they are dispersed in an appropriate binder resin solution and placed on the substrate.
  • An anode can also be formed by coating.
  • a thin film can be formed directly on the substrate by electrolytic polymerization, or an anode can be formed by applying the conductive polymer on the substrate.
  • the anode can also be formed by laminating two or more different substances.
  • the thickness of the anode depends on the transparency required. When transparency is required, it is desirable that the transmittance of visible light is usually 60% or more, preferably 80% or more, in which case the thickness is usually 10 to 1000 nm, preferably 10 to 10 to. It is 200 nm. If opaque, the anode may be as thick as the substrate.
  • the sheet resistance of the anode is preferably several hundred ⁇ / ⁇ or more.
  • triphenylamine trimeric and tetramer such as an arylamine compound having a structure linked by a divalent group containing no hetero atom, an accepting heterocyclic compound such as hexacyanoazatriphenylene, and a coating type polymer material.
  • these materials can be thin-filmed by a known method such as a spin coating method or an inkjet method.
  • the hole transport material used for the hole transport layer provided as needed, it is preferable that the hole injection efficiency from the anode is high and the injected holes can be efficiently transported.
  • the ionization potential is small, the transparency to visible light is high, the hole mobility is high, the stability is excellent, and impurities that become traps are unlikely to be generated during manufacturing or use.
  • the element has higher heat resistance. Therefore, a material having a Tg value of 70 ° C. or higher is desirable.
  • a triazole derivative As the hole transport layer provided as needed, a triazole derivative, an oxadiazole derivative, an imidazole derivative, a carbazole derivative, an indolocarbazole derivative, a polyarylalkane derivative, a pyrazoline derivative, a pyrazolone derivative, a phenylenediamine derivative, an arylamine derivative, Examples thereof include amino-substituted chalcone derivatives, oxazole derivatives, styrylanthracene derivatives, fluorenone derivatives, hydrazone derivatives, stilben derivatives, silazane derivatives, aniline copolymers, and conductive polymer oligomers.
  • Benzidine derivatives such as -diphenyl-N, N'-di ( ⁇ -naphthyl) -benzidine (hereinafter abbreviated as NPD), N, N, N', N'-tetrabiphenylyl benzidine, 1,1-bis [ (Di-4-trilamino) phenyl] cyclohexane (hereinafter abbreviated as TAPC), various triphenylamine trimerics and tetramers, carbazole derivatives and the like can be mentioned. These can be used alone or in combination of two or more.
  • the hole transport layer may be a single-layer structure film or a laminated structure film.
  • a coating type such as poly (3,4-ethylenedioxythiophene) (hereinafter abbreviated as PEDOT) / poly (styrene sulfonate) (hereinafter abbreviated as PSS) is used.
  • PEDOT poly (3,4-ethylenedioxythiophene)
  • PSS poly (styrene sulfonate)
  • Polymer materials can be used. In addition to the vapor deposition method, these materials can be thin-filmed by a known method such as a spin coating method or an inkjet method.
  • a material usually used for the layer is further P-doped with trisbromophenylamine hexachloroantimony, or a polymer having a PD structure in its partial structure. Compounds and the like can be used.
  • a hole injecting / transporting host material a carbazole derivative such as CBP, TCTA, or mCP can be used.
  • the preferred compounds (hi1) to (hi7) that can be used as the hole injection material are listed below.
  • the preferred compounds (ht1) to (ht38) that can be used as the hole transport material are listed below.
  • TCTA 4,4', 4 "-tri (N-carbazolyl) triphenylamine
  • TCTA 9,9-bis [4- (carbazole-9-)" as an electron blocking layer provided as needed.
  • Ill phenyl] fluorene, 1,3-bis (carbazole-9-yl) benzene (hereinafter abbreviated as mCP), 2,2-bis (4-carbazole-9-ylphenyl) adamantan (hereinafter Ad-Cz) Carbazole derivatives such as (abbreviated as), triphenylsilyl groups typified by 9- [4- (carbazole-9-yl) phenyl] -9- [4- (triphenylsilyl) phenyl] -9H-fluorene and tria.
  • the electron blocking layer is a film having a single layer structure. It may be a film having a laminated structure, or these materials may be formed into a thin film by a known method such as a spin coating method or an inkjet method in addition to a vapor deposition method.
  • the preferred compounds (es1) to (es5) that can be used as an electron blocking material are listed below.
  • the light emitting layer is a layer having a function of emitting light by generating excitons by recombination of holes and electrons injected from each of the anode and the cathode.
  • the light emitting layer may be formed by the light emitting material of the present invention alone, or may be formed by doping the host material with the light emitting material of the present invention.
  • host materials include metal complexes of quinolinol derivatives such as tris (8-hydroxyquinolin) aluminum (hereinafter abbreviated as Alq3), anthracene derivatives, bisstyrylbenzene derivatives, pyrene derivatives, oxazole derivatives, and polyparaphenylene vinylene derivatives.
  • the light emitting layer may contain a known dopant.
  • the dopant include quinacridone, coumarin, rubrene, anthracene, perylene and derivatives thereof, benzopyran derivatives, rhodamine derivatives, aminostyryl derivatives and the like.
  • a phosphorescent illuminant such as a green phosphorescent illuminant such as Ir (ppy) 3, a blue phosphorescent illuminant such as FIrpic or FIr6, or a red phosphorescent illuminant such as Btp2Ir (acac) may be used. These can be used alone or in combination of two or more.
  • the light emitting layer may be a single-layer structure film or a laminated structure film. In addition to the vapor deposition method, these materials can be thin-filmed by a known method such as a spin coating method or an inkjet method.
  • the lower limit of the amount of the light emitting material of the present invention that can be contained in the light emitting layer is preferably 0.1% by mass, more preferably 1% by mass, and the upper limit is preferably 50. It is by mass, more preferably 20% by mass, and even more preferably 10% by mass.
  • Preferred compounds (el1) to (el40) that can be used as a host material for the light emitting layer are listed below.
  • BCP bassokproin
  • BCP aluminum (III) bis (2-methyl-8-).
  • BAlq a phenanthroline derivative
  • BAlq a phenanthroline derivative
  • other quinolinol derivative metal complexes various rare earth complexes
  • oxazole derivatives, triazole derivatives, triazine derivatives, and other compounds that have a hole-blocking effect can be mentioned. It can.
  • These materials may also serve as materials for the electron transport layer. These can be used alone or in combination of two or more.
  • the hole blocking layer may be a single-layered film or a laminated film. In addition to the vapor deposition method, these materials can be thin-filmed by a known method such as a spin coating method or an inkjet method.
  • the preferred compounds (hs1) to (hs11) that can be used as the hole blocking material are listed below.
  • an electron transporting layer As an electron transporting layer provided as needed, in addition to metal complexes of quinolinol derivatives such as Alq3 and BAlq, various metal complexes, triazole derivatives, triazine derivatives, oxadiazole derivatives, thiadiazol derivatives, carbodiimide derivatives, quinoxalin derivatives A phenanthroline derivative, a silol derivative and the like can be used. These can be used alone or in combination of two or more.
  • the electron transport layer may be a single-layer structure film or a laminated structure film. In addition to the vapor deposition method, these materials can be thin-filmed by a known method such as a spin coating method or an inkjet method.
  • Alkaline metal salts such as lithium fluoride and cesium fluoride, alkaline earth metal salts such as magnesium fluoride, and metal oxides such as aluminum oxide can be used as the electron injection layer provided as needed. This can be omitted in the preferred choice of electron transport layer and cathode.
  • a material usually used for the layer and further N-doped with a metal such as cesium can be used.
  • the preferred compounds (et1) to (et30) that can be used as an electron transport material are listed below.
  • the preferred compounds (ei1) to (ei4) that can be used as the electron injection material are listed below.
  • the preferable compounds (st1) to (st5) that can be used as a stabilizing material are listed below.
  • a material with a small work function is generally used for the cathode.
  • Materials for cathodes include, for example, sodium, sodium-potassium alloy, lithium, tin, magnesium, magnesium / copper mixture, magnesium / aluminum mixture, magnesium / indium mixture, aluminum / aluminum oxide mixture, indium, calcium, aluminum, silver, lithium. / Aluminum mixture, magnesium silver alloy, magnesium indium alloy, aluminum magnesium alloy, etc. are used.
  • a transparent or translucent cathode can be obtained by using a transparent conductive material.
  • the thickness of the cathode is usually 10 to 5000 nm, preferably 50 to 200 nm.
  • the sheet resistance of the cathode is preferably several hundred ⁇ / ⁇ or more.
  • a metal layer having a high work function and stable to the atmosphere such as aluminum, silver, nickel, chromium, gold, and platinum, is further laminated on the cathode. This is preferable because it increases the stability of the device. Further, in order to improve the contact between the cathode and the adjacent organic layer (for example, an electron transport layer or an electron injection layer), a cathode interface layer may be provided between the two.
  • Examples of the material used for the cathode interface layer include aromatic diamine compounds, quinacridone compounds, naphthacene derivatives, organosilicon compounds, organophosphorus compounds, compounds having an N-phenylcarbazole skeleton, and N-vinylcarbazole polymers. ..
  • the light emitting device of the present invention can be applied to any of a single element, an element having a structure arranged in an array, and a structure in which an anode and a cathode are arranged in an XY matrix.
  • an organic photoluminescence device and an organic electroluminescence device were produced, and the light emission characteristics were evaluated. Emission characteristics are evaluated by a source meter (Caseley: 2400 series), a spectral radiance meter (Konica Minolta: CS-2000), a spectral fluorometer (JASCO: FP-8600), and a 100 mm ⁇ integral. This was performed using a sphere (manufactured by JASCO Corporation: ILF-835).
  • the reaction solution was cooled with ice water, water and ethyl acetate were added, and the organic layer was separated. Further, the aqueous layer was extracted twice with ethyl acetate, and the mixed organic layer was washed with saturated brine. The organic layer was dehydrated with magnesium sulfate, filtered and concentrated to obtain a crude product.
  • the crude product was purified by silica gel column chromatography (eluent: n-hexane / benzene) to obtain a crude product. The crude product was washed with ethyl acetate and filtered, and the solvent was distilled off to obtain 1.21 g of the target compound as a slightly yellowish white solid with a yield of 51.0%.
  • Example 4 Toluene solutions of BCz-2PIN, BCz-2IN-I, and BCz-2IN-II (concentration 10-5 M) were prepared in a glove box in a nitrogen atmosphere, respectively, and used as a luminescent material. PL spectra were measured for these luminescent materials. The result is shown in FIG.
  • Example 5 HAT-CN (dipyrazino [2,3-F: 2', 3'-H] quinoxalin-2, 10 nm thick on a glass substrate on which an anode made of indium tin oxide (ITO) having a thickness of 50 nm was formed.
  • ITO indium tin oxide
  • FIG. 2 shows the voltage-current density-emission intensity characteristics.
  • black marks indicate current density
  • white marks indicate emission intensity.
  • FIG. 3 shows the current density-external quantum efficiency characteristics. Other results are shown in Table 1.
  • Example 9 Toluene solutions of Ph-BiCz-PIN, BiCz-2PIN, and PCz-PIN (concentration 10-5 M) were prepared in a nitrogen-like glove box and used as a luminescent material. PL spectra were measured for these luminescent materials. The result is shown in FIG.
  • Example 10 A 10 nm thick HAT-CN layer, a 40 nm thick TAPC layer, a 10 nm thick CCP layer, a 10 nm thick mCP layer, and 20 nm on a glass substrate on which an anode made of indium tin oxide (ITO) having a thickness of 50 nm is formed.
  • ITO indium tin oxide
  • a thick light emitting layer, a 10 nm thick PPF layer, and a 40 nm thick B3PyPBM layer were laminated in this order by a vacuum vapor deposition method (5.0 ⁇ 10 -4 Pa or less).
  • FIG. 5 shows the voltage-current density-emission intensity characteristics.
  • black marks indicate current density
  • white marks indicate emission intensity.
  • FIG. 6 shows the current density-external quantum efficiency characteristics. Other results are shown in Table 2.
  • the light emitting material made of the compound of the present invention obtained high light emitting characteristics.
  • the isophthalonitrile compound according to the present invention is useful as a light emitting material.
  • the light emitting device containing the light emitting material according to the present invention can realize excellent luminous efficiency.

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Abstract

式(I)（式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3およびＲ4は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、またはヘテロアリール基であり、且つＲ1、Ｒ2、Ｒ3およびＲ4が同時に水素原子であることはない）等で表される化合物、該化合物から選ばれる少なくともひとつを含む発光材料、及び該発光材料を含有する発光素子が提供される。

Description

イソフタロニトリル化合物、発光材料およびそれを用いた発光素子
　本発明は、イソフタロニトリル化合物、発光材料およびそれを用いた発光素子に関する。より詳細に、本発明は、らせん構造に基づくキラリティが安定で、発光特性に優れるイソフタロニトリル化合物、発光材料およびそれを用いた発光素子に関する。
　本願は、２０１９年６月１４日に、日本に出願された特願２０１９－１１１３０４号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　有機発光素子に用いられる発光材料が種々提案されている。例えば、特許文献１は、式(A)で表される化合物を開示している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
　式(A)において、Ｒ11～Ｒ15の少なくとも１つはシアノ基を表し、Ｒ11～Ｒ15の少なくとも１つは式(A1)で表される基を表し、残りのＲ11～Ｒ15は水素原子または置換基を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
　式（A1)において、Ｒ21～Ｒ28はそれぞれ独立に、水素原子または置換基を表す。ただし、Ｒ25およびＲ26は一緒になって単結合を形成してもよく、Ｒ27およびＲ28は一緒になってＲ27およびＲ28が結合する炭素原子と伴に置換もしくは無置換のベンゼン環を形成してもよい。
　特許文献２は、式(B)で表される化合物を開示している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
　式(B)において、Ｒ11～Ｒ15は、それぞれ独立に水素原子または置換基を表し、Ｒ11～Ｒ15のうちの１個はシアノ基を表し、Ｒ11～Ｒ15のうち１～３個は、アルキル基またはアリール基で置換されていてもよいアリール基Ａｒ（ただし後者のアリール基を構成するベンゼン環には、炭素原子の他に酸素原子または硫黄原子を環骨格構成原子として含んでいてもよい環が縮合していてもよいが、酸素原子および硫黄原子以外のヘテロ原子を環骨格構成原子として含む環が縮合していることはない。）を表し、Ｒ11～Ｒ15のうち２個以上がＡｒであるとき、それらＡｒは互いに同一であっても異なってもよく、Ｒ11～Ｒ15のうちの１～３個は、ドナー性基Ｄ（ただしＡｒに該当するものは除く。）を表し、Ｒ11～Ｒ15のうちの２個以上がＤであるとき、それらＤは互いに同一であっても異なってもよい。
ＷＯ２０１３／１５４０６４Ａ１ ＷＯ２０１９／００４２５４Ａ１
　本発明の課題は、発光特性に優れるイソフタロニトリル化合物、発光材料およびそれを用いた発光素子を提供することである。
　上記課題を解決すべく検討した結果、以下の形態を包含する本発明を完成するに至った。
〔１〕　式(I)、式(II)または式(III)で表される化合物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
　式(I)中、
　Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3およびＲ4は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、またはヘテロアリール基であり、且つＲ1、Ｒ2、Ｒ3およびＲ4が同時に水素原子であることはない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
　式(II)中、
　Ｒ5およびＲ6は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、アリール基、またはヘテロアリール基であり、Ｒ5およびＲ6が同時に水素原子であることはなく、
　Ｌ1およびＬ2は、それぞれ独立して、アリール基である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
　式(III)中、
　Ｒ7、Ｒ8、Ｒ9およびＲ10は、それぞれ独立して、水素原子、アリール基、またはヘテロアリール基であり、Ｒ7、Ｒ8、Ｒ9およびＲ10が同時に水素原子であることはなく、且つ
　Ｌ1、およびＬ2は、それぞれ独立して、アリール基である。
〔２〕　〔１〕に記載の化合物から選ばれる少なくともひとつを含む発光材料。
〔３〕　〔２〕に記載の発光材料を含有する発光素子。
　本発明に係るイソフタロニトリル化合物は、発光材料として有用である。本発明に係る発光材料を含有する発光素子は、優れた発光効率を実現し得る。
実施例４で製造したトルエン溶液のＰＬスペクトルを示す図である。 実施例５で製造した有機エレクトロミネッセンス素子の電圧－電流密度特性を示す図である。 実施例５で製造した有機エレクトロルミネッセンス素子の電流密度－外部量子効率特性を示す図である。 実施例９で製造したトルエン溶液のＰＬスペクトルを示す図である。 実施例１０で製造した有機エレクトロミネッセンス素子の電圧－電流密度特性を示す図である。 実施例６～８で製造した有機エレクトロルミネッセンス素子の電流密度－外部量子効率特性を示す図である。
　本発明のイソフタロニトリル化合物は、式(I)、式(II)または式(III)で表される化合物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
　式(I)中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3およびＲ4は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、またはヘテロアリール基であり、且つＲ1、Ｒ2、Ｒ3およびＲ4が同時に水素原子であることはない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
　式(II)中、Ｒ5およびＲ6は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、アリール基、またはヘテロアリール基であり、Ｒ5およびＲ6が同時に水素原子であることはない。
　式(II)中、Ｌ1およびＬ2は、それぞれ独立して、アリール基である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
　式(III)中、Ｒ7、Ｒ8、Ｒ9およびＲ10は、それぞれ独立して、水素原子、アリール基、またはヘテロアリール基であり、Ｒ7、Ｒ8、Ｒ9およびＲ10が同時に水素原子であることはない。
　式(III)中、Ｌ1およびＬ2は、それぞれ独立して、アリール基である。
　本発明において、用語「無置換（unsubstituted）」は、母核となる基のみであることを意味する。母核となる基の名称のみで記載しているときは、別段の断りがない限り「無置換」の意味である。
　一方、用語「置換(substituted)」は、母核となる基のいずれかの水素原子が、母核と同一または異なる構造の基で置換されていることを意味する。従って、「置換基」は、母核となる基に結合した他の基である。置換基は１個であってもよいし、２個以上であってもよい。２個以上の置換基は同一であってもよいし、異なるものであってもよい。
　「置換基」は化学的に許容され、本発明の効果を有する限りにおいて特に制限されない。
　「置換基」となり得る基の具体例としては、以下の基を挙げることができる。
　フルオロ基、クロロ基、ブロモ基、イオド基などのハロゲノ基；
　メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、ｉ－プロピル基、ｎ－ブチル基、ｓ－ブチル基、ｉ－ブチル基、ｔ－ブチル基、ｎ－ペンチル基、ｎ－ヘキシル基などのＣ１～６アルキル基；
　ビニル基、１－プロペニル基、２－プロペニル基、１－ブテニル基、２－ブテニル基、３－ブテニル基、１－メチル－２－プロペニル基、２－メチル－２－プロペニル基、１－ペンテニル基、２－ペンテニル基、３－ペンテニル基、４－ペンテニル基、１－メチル－２－ブテニル基、２－メチル－２－ブテニル基、１－ヘキセニル基、２－ヘキセニル基、３－ヘキセニル基、４－ヘキセニル基、５－ヘキセニル基などのＣ２～６アルケニル基；
　エチニル基、１－プロピニル基、２－プロピニル基、１－ブチニル基、２－ブチニル基、３－ブチニル基、１－メチル－２－プロピニル基、２－メチル－３－ブチニル基、１－ペンチニル基、２－ペンチニル基、３－ペンチニル基、４－ペンチニル基、１－メチル－２－ブチニル基、２－メチル－３－ペンチニル基、１－ヘキシニル基、１，１－ジメチル－２－ブチニル基などのＣ２～６アルキニル基；
　シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、キュバニル基などのＣ３～８シクロアルキル基；
　２－シクロプロペニル基、２－シクロペンテニル基、３－シクロヘキセニル基、４－シクロオクテニル基などのＣ３～８シクロアルケニル基；
　フェニル基、ナフチル基などのＣ６～１０アリール基；
　ピロリル基、フリル基、チエニル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、オキサゾリル基、イソオキサゾリル基、チアゾリル基、イソチアゾリル基、トリアゾリル基、オキサジアゾリル基、チアジアゾリル基、テトラゾリル基などの５員環のヘテロアリール基；
　ピリジル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基などの６員環のヘテロアリール基；
　インドリル基、ベンゾフリル基、ベンゾチエニル基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、キノリル基、イソキノリル基、キノキサリニル基などの縮合環のヘテロアリール基；
　オキシラニル基、テトラヒドロフリル基、ジオキソラニル基、ジオキラニル基などの環状エーテル基；
　アジリジニル基、ピロリジニル基、ピペリジル基、ピペラジニル基、モルホリニル基などの環状アミノ基；
　水酸基；　オキソ基；
　メトキシ基、エトキシ基、ｎ－プロポキシ基、ｉ－プロポキシ基、ｎ－ブトキシ基、ｓ－ブトキシ基、ｉ－ブトキシ基、ｔ－ブトキシ基などのＣ１～６アルコキシ基；
　ビニルオキシ基、アリルオキシ基、プロペニルオキシ基、ブテニルオキシ基などのＣ２～６アルケニルオキシ基；
　エチニルオキシ基、プロパルギルオキシ基などのＣ２～６アルキニルオキシ基；
　フェノキシ基、ナフトキシ基などのＣ６～１０アリールオキシ基；
　チアゾリルオキシ基、ピリジルオキシ基などの５～６員環のヘテロアリールオキシ基；
　カルボキシル基；
　ホルミル基；　アセチル基、プロピオニル基などのＣ１～６アルキルカルボニル基；
　ホルミルオキシ基；　アセチルオキシ基、プロピオニルオキシ基などのＣ１～６アルキルカルボニルオキシ基；
　メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、ｎ－プロポキシカルボニル基、ｉ－プロポキシカルボニル基、ｎ－ブトキシカルボニル基、ｔ－ブトキシカルボニル基などのＣ１～６アルコキシカルボニル基；
　クロロメチル基、クロロエチル基、トリフルオロメチル基、１，２－ジクロロ－ｎ－プロピル基、１－フルオロ－ｎ－ブチル基、パーフルオロ－ｎ－ペンチル基などのＣ１～６ハロアルキル基；
　２－クロロ－１－プロペニル基、２－フルオロ－１－ブテニル基などのＣ２～６ハロアルケニル基；
　４，４－ジクロロ－１－ブチニル基、４－フルオロ－１－ペンチニル基、５－ブロモ－２－ペンチニル基などのＣ２～６ハロアルキニル基；
３，３－ジフルオロシクロブチル基などのＣ３～６ハロシクロアルキル基；
　２－クロロ－ｎ－プロポキシ基、２，３－ジクロロブトキシ基、トリフルオロメトキシ基、２，２，２－トリフルオロエトキシ基などのＣ１～６ハロアルコキシ基；
　２－クロロプロペニルオキシ基、３－ブロモブテニルオキシ基などのＣ２～６ハロアルケニルオキシ基；
　クロロアセチル基、トリフルオロアセチル基、トリクロロアセチル基などのＣ１～６ハロアルキルカルボニル基；
　シアノ基；　ニトロ基；　アミノ基；
　メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基などのＣ１～６アルキルアミノ基；
　アニリノ基、ナフチルアミノ基などのＣ６～１０アリールアミノ基；
　ホルミルアミノ基；　アセチルアミノ基、プロパノイルアミノ基、ブチリルアミノ基、ｉ－プロピルカルボニルアミノ基などのＣ１～６アルキルカルボニルアミノ基；
　メトキシカルボニルアミノ基、エトキシカルボニルアミノ基、ｎ－プロポキシカルボニルアミノ基、ｉ－プロポキシカルボニルアミノ基などのＣ１～６アルコキシカルボニルアミノ基；
　Ｓ，Ｓ－ジメチルスルホキシイミノ基などのＣ１～６アルキルスルホキシイミノ基；
　アミノカルボニル基；
　メチルアミノカルボニル基、ジメチルアミノカルボニル基、エチルアミノカルボニル基、ｉ－プロピルアミノカルボニル基などのＣ１～６アルキルアミノカルボニル基；
　イミノメチル基、（１－イミノ）エチル基、（１－イミノ）－ｎ－プロピル基などのイミノＣ１～６アルキル基；
　ヒドロキシイミノメチル基、（１－ヒドロキシイミノ）エチル基、（１－ヒドロキシイミノ）プロピル基などのヒドロキシイミノＣ１～６アルキル基；
　メトキシイミノメチル基、（１－メトキシイミノ）エチル基などのＣ１～６アルコキシイミノＣ１～６アルキル基；
　メルカプト基；
　メチルチオ基、エチルチオ基、ｎ－プロピルチオ基、ｉ－プロピルチオ基、ｎ－ブチルチオ基、ｉ－ブチルチオ基、ｓ－ブチルチオ基、ｔ－ブチルチオ基などのＣ１～６アルキルチオ基；
　トリフルオロメチルチオ基、２，２，２－トリフルオロエチルチオ基などのＣ１～６ハロアルキルチオ基；
　ビニルチオ基、アリルチオ基などのＣ２～６アルケニルチオ基；
　エチニルチオ基、プロパルギルチオ基などのＣ２～６アルキニルチオ基；
　メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基、ｔ－ブチルスルフィニル基などのＣ１～６アルキルスルフィニル基；
　トリフルオロメチルスルフィニル基、２，２，２－トリフルオロエチルスルフィニル基などのＣ１～６ハロアルキルスルフィニル基；
　アリルスルフィニル基などのＣ２～６アルケニルスルフィニル基；
　プロパルギルスルフィニル基などのＣ２～６アルキニルスルフィニル基；
　メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ｔ－ブチルスルホニル基などのＣ１～６アルキルスルホニル基；
　トリフルオロメチルスルホニル基、２，２，２－トリフルオロエチルスルホニル基などのＣ１～６ハロアルキルスルホニル基；
　アリルスルホニル基などのＣ２～６アルケニルスルホニル基；
　プロパルギルスルホニル基などのＣ２～６アルキニルスルホニル基；
　トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、ｔ－ブチルジメチルシリル基などのトリＣ１～６アルキルシリル基；
　トリフェニルシリル基などのトリＣ６～１０アリールシリル基。
　また、これらの「置換基」は、当該置換基中のいずれかの水素原子が、異なる構造の基で置換されていてもよい。
　「Ｃ１～６」などの用語は、母核となる基の炭素原子数が１～６個などであることを表している。この炭素原子数には、置換基の中に在る炭素原子の数を含まない。例えば、エトキシブチル基は、母核となる基がブチル基であり、置換基がエトキシ基であるので、Ｃ２アルコキシＣ４アルキル基に分類する。
　Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5およびＲ6における「アルキル基」としては、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、ｉ－プロピル基、ｎ－ブチル基、ｓ－ブチル基、ｉ－ブチル基、ｔ－ブチル基、ｎ－ペンチル基、ｎ－ヘキシル基などを挙げることができ、炭素数１～６のアルキル基であることが好ましい。
　Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7、Ｒ8、Ｒ9およびＲ10ならびにＬ1およびＬ2における「アリール基」を構成する炭素原子の数は、６～４０が好ましく、６～２０がより好ましく、６～１４がさらに好ましく、炭素数６がよりさらに好ましい。
　無置換アリール基としては、フェニル基、１－ナフチル基、２－ナフチル基、アズレニル基、インダニル基、テトラリニル基などを挙げることができる。
　置換アリール基としては、４－フルオロフェニル基、４－クロロフェニル基、２，４－ジクロロフェニル基、３，４－ジクロロフェニル基、３，５－ジクロロフェニル基、２，６－ジフルオロフェニル基、４－トリフルオロメチルフェニル基、４－メトキシフェニル基、３，４－ジメトキシフェニル基、３，４－メチレンジオキシフェニル基、４－トリフルオロメトキシフェニル基、４－メトキシ－１－ナフチル基などを挙げることができる。
　これらの中でも、「アリール基」は、フェニル基であることが好ましい。
　Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7、Ｒ8、Ｒ9およびＲ10における「ヘテロアリール基」は、単環または多環のいずれでもよい。多環ヘテロアリール基は、少なくとも一つの環がヘテロ芳香環であれば、残りの環が飽和環、不飽和環または芳香環のいずれであってもよい。ヘテロアリール基を構成する原子の数は、５～４０が好ましく、５～２６がより好ましく、５～１４がさらに好ましい。
　ヘテロアリール基としては、ピロリル基、フリル基、チエニル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、オキサゾリル基、イソオキサゾリル基、チアゾリル基、イソチアゾリル基、トリアゾリル基、オキサジアゾリル基、チアジアゾリル基、テトラゾリル基などの５員環のヘテロアリール基；ピリジル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基などの６員環のヘテロアリール基；インドリル基、ベンゾフリル基、ベンゾチエニル基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、キノリル基、イソキノリル基、キノキサリニル基などの縮合環のヘテロアリール基；などを挙げることができるが、下記式(ia)又は(ib)で示される基であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
　上記式(ia)及び(ib)中、＊は、式(I)～(III)中のカルバゾリル基を構成する炭素原子又は窒素原子との結合手を示す。
　これらの中でも、式（I）中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3およびＲ4は、各々独立して、C1~6アルキル基であることが好ましい。
　式（II）中、Ｒ5およびＲ6は、各々独立して、水素原子、C1~6アルキル基、フェニル基、上記式(ia)で示される基、又は、上記式(ib)で示される基であることが好ましい。ここで、Ｒ5およびＲ6が同時に水素原子であることはない。さらに、Ｒ5およびＲ6の少なくとも一方が、C1~6アルキル基又はフェニル基である場合に、他方が水素原子でないことが好ましい。
　L１及びL２は、好ましくは、フェニル基である。
　式（III）中、Ｒ7、Ｒ8、Ｒ9およびＲ10は、各々独立して、水素原子、C1~6アルキル基、フェニル基、上記式(ia)で示される基、又は、上記式(ib)で示される基であることが好ましい。ここで、Ｒ7、Ｒ8、Ｒ9およびＲ10が同時に水素原子であることはない。さらに、Ｒ7、Ｒ8、Ｒ9およびＲ10の少なくとも一つが、C1~6アルキル基又はフェニル基である場合に、他の基が水素原子でないことが好ましい。
　L１及びL２は、好ましくは、フェニル基である。
　本発明のイソフタロニトリル化合物の具体例としては、下記化合物（I-1）～（III-8）を挙げることができ、好ましくは化合物（I-1）、（I-2）、（II-1）、（II-2）、（II-3）又は（II-6）を挙げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
　本発明のイソフタロニトリル化合物は、公知の合成反応（例えば、カップリング反応、置換反応など）を組み合わせて行うことによって得ることができる。合成された化合物の精製は、カラムクロマトグラフによる精製、シリカゲル、活性炭、活性白土などによる吸着精製、溶媒による再結晶や晶析法などによって行うことができる。化合物の同定は、ＮＭＲ分析などによって行なうことができる。
　本発明の化合物は、例えば、つぎのようにして得ることができる。
（例１）２，５－ビス（３，６－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－９Ｈ－カルバゾール－９－イル）イソフタロニトリル（化合物(I-1)：BCz－2IN-I）の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
　反応容器に２，５－ジフロロイソフタロニトリル、３，６－ジｔ－ブチル－カルバゾール、脱水ＤＭＦを加え、冷却する。水素化ナトリウムを少しづつ加えた後、室温で反応させて得た反応液を氷水に注加し、析出した結晶をろ過、洗浄し、目的物を得る。
（例２）２，４－ビス（３，６－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－９Ｈ－カルバゾール－９－イル）イソフタロニトリル（化合物(I-2)：BCz-2IN-II）の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034
　３，６－ジ－ｔ－ブチルカルバゾールを窒素置換した反応容器に加え、脱水テトラヒドロフランに溶解した後、氷水冷下で水素化ナトリウム（０．５６ｇ，１４．０ｍｍｏｌ）を加えて室温で撹拌下反応させる。得られる混合物を氷水冷し、窒素気流下で、４，５－ジフルオロイソフタロニトリルを脱水テトラヒドロフランに溶解して加え、室温下で反応させる。反応溶液を氷水冷し、水と酢酸エチルを加え、有機層を分液し、更に水層を酢酸エチルで抽出し、混合した有機層を飽和食塩水で洗浄する。有機層を硫酸マグネシウムで脱水し、濾過・濃縮後、精製することで、目的化合物を得る。
（例３）２－（３，６－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－９Ｈ－カルバゾール－９－イル）－４，６－ジフェニル－イソフタロニトリル（化合物(II-1)：BCz-2PIN）の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000035
　反応容器に、カリウムｔｅｒｔ－ブトキシド、脱水ＤＭＦ、３，６－ジｔ－ブチル－カルバゾールを加え、室温、攪拌下で反応させる。続いて５’－クロロ－［１，１’：３’，１”－ターフェニル］－４’，６’－ジカルボニトリルを加えて還流し、得られる反応液を水に注加し、ジクロロメタンを加え抽出を行う。得られる有機層を、乾燥、ろ過、濃縮、精製し、目的化合物を得る。
（例４）２－（３－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）－９Ｈ－カルバゾール－９－イル）－４，６－ジフェニル－イソフタロニトリル（化合物III-3）：Ph-BiCz-PIN）の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000036
　反応容器に、t-BuOK、脱水DMF、9-フェニル-9H,9'H-3,3'-ビカルバゾールを加え、室温、攪拌下で反応させる。続いて5'-クロロ-[1,1':3',1''-ターフェニル]-4',6'-ジカルボニトリルを加え還流させて得られる反応液を水に注加し、ジクロロメタンを加え抽出を行う。得られる有機層を、乾燥、ろ過、濃縮、精製し、目的化合物を得る。
（例５）２－（３－（９－（４，６－ジフェニル－イソフタロニトリル－２－イル）－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）－９Ｈ－カルバゾール－９－イル）－４，６－ジフェニル－イソフタロニトリル（化合物(II-2)：BiCz-2PIN）の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000037
　反応容器に、t-BuOK、脱水DMF、9H,9'H-3,3'-ビカルバゾールを加え、室温、攪拌下で反応させる。続いて5'-クロロ-[1,1':3',1''-ターフェニル]-4',6'-ジカルボニトリルを加えて還流して得られる反応液を、水に注加し、ジクロロメタンを加え抽出を行う。得られる有機層を、乾燥、ろ過、濃縮、精製し、目的化合物を得る。
（例６）２－（３，６－ジ－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－９－イル）－４，６－ジフェニル－イソフタロニトリル（化合物(II-6)：PCz-PIN）の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000038
　反応容器に、t-BuOK、脱水DMF、3,6-ジフェニルカルバゾールを加え、室温、攪拌下で反応させる。続いて5'-クロロ-[1,1':3',1''-ターフェニル]-4',6'-ジカルボニトリルを加え、還流して得られる反応液を水に注加し、ジクロロメタンを加え抽出を行う。得られる有機層を、乾燥、ろ過、濃縮、精製し、目的化合物を得る。
　本発明のイソフタロニトリル化合物は発光材料として用いることができる。本発明の発光材料は、有機フォトルミネッセンス素子、有機エレクトロルミネッセンス素子などの発光素子を提供することができる。本発明のイソフタロニトリル化合物は、他の発光材料（ホスト材料）の発光をアシストする機能を有するので、他の発光材料にドープして用いることができる。
　本発明の有機フォトルミネッセンス素子は、基板上に本発明の発光材料を含有する発光層を設けてなるものである。発光層は、スピンコートなどのような塗布法、インクジェット印刷法などのような印刷法、蒸着法などによって得ることができる。
　本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は陽極と陰極との間に有機層を設けてなるものである。本発明における「有機層」とは、陽極と陰極の間に位置する、実質的に有機物からなる層を意味し、これらの層は本発明の発光素子の性能を損なわない範囲で無機物を含んでいてもよい。
　本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の一実施形態における構造としては、基板上に順次に、陽極、正孔注入層、正孔輸送層、電子阻止層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層、陰極からなるもの、また、電子輸送層と陰極の間にさらに電子注入層を有するものを挙げることができる。これらの多層構造においては有機層を何層か省略することが可能であり、例えば基板上に順次に、陽極、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、陰極とすることや、陽極、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、陰極とすることもできる。本発明の発光材料は、発光層のみならず、正孔注入層、正孔輸送層、電子阻止層、正孔阻止層、電子輸送層、または電子注入層にドープさせてもよい。
　基板は発光素子の支持体となるものであり、シリコン板、石英板、ガラス板、金属板、金属箔、樹脂フィルム、樹脂シートなどが用いられる。特にガラス板や、ポリエステル、ポリメタクリレート、ポリカーボネート、ポリスルホンなどの透明な合成樹脂の板が好ましい。合成樹脂基板を使用する場合にはガスバリア性に留意する必要がある。基板のガスバリア性が低すぎると、基板を通過する外気により発光素子が劣化することがある。このため、合成樹脂基板のどちらか片側もしくは両側に緻密なシリコン酸化膜等を設けてガスバリア性を確保することが好ましい。
　基板上には陽極が設けられる。陽極には仕事関数の大きい材料が一般に用いられる。陽極用材料として、例えば、アルミニウム、金、銀、ニッケル、パラジウム、白金等の金属；インジウム酸化物、スズ酸化物、ＩＴＯ、酸化亜鉛、Ｉｎ2Ｏ3－ＺｎＯ、ＩＧＺＯなどの金属酸化物、ヨウ化銅などのハロゲン化金属、カーボンブラック、或は、ポリ（３－メチルチオフェン）、ポリピロール、ポリアニリン等の導電性高分子などを挙げることができる。陽極の形成は、通常、スパッタリング法、真空蒸着法などにより行われることが多い。また、銀などの金属微粒子、ヨウ化銅などの微粒子、カーボンブラック、導電性の金属酸化物微粒子、導電性高分子微粉末などの場合には、適当なバインダー樹脂溶液に分散し、基板上に塗布することにより陽極を形成することもできる。さらに、導電性高分子の場合は電解重合により直接基板上に薄膜を形成したり、基板上に導電性高分子を塗布して陽極を形成したりすることもできる。
　陽極は異なる２種以上の物質を積層して形成することも可能である。陽極の厚さは、必要とする透明性により異なる。透明性が必要とされる場合は、可視光の透過率を、通常、６０％以上、好ましくは８０％以上とすることが望ましく、この場合、厚みは、通常、１０～１０００ｎｍ、好ましくは１０～２００ｎｍである。不透明でよい場合、陽極は基板の厚みと同程度でもよい。陽極のシート抵抗は数百Ω／□以上であることが好ましい。
　必要に応じて設けられる正孔注入層として、銅フタロシアニンに代表されるポルフィリン化合物のほか、ナフタレンジアミン誘導体、スターバースト型のトリフェニルアミン誘導体、分子中にトリフェニルアミン構造を３個以上、単結合またはヘテロ原子を含まない２価基で連結した構造を有するアリールアミン化合物などのトリフェニルアミン３量体および４量体、ヘキサシアノアザトリフェニレンのようなアクセプター性の複素環化合物や塗布型の高分子材料を用いることができる。これらの材料は蒸着法の他、スピンコート法やインクジェット法などの公知の方法によって薄膜形成を行うことができる。
　必要に応じて設けられる正孔輸送層に用いられる正孔輸送材料としては、陽極からの正孔注入効率が高く、かつ、注入された正孔を効率よく輸送することができることが好ましい。そのためには、イオン化ポテンシャルが小さく、可視光の光に対して透明性が高く、しかも正孔移動度が大きく、さらに安定性に優れ、トラップとなる不純物が製造時や使用時に発生しにくいことが好ましい。上記の一般的要求以外に、車載表示用の応用を考えた場合、素子にはさらに耐熱性が高いことが好ましい。従って、Ｔｇとして７０℃以上の値を有する材料が望ましい。
　必要に応じて設けられる正孔輸送層として、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、カルバゾール誘導体、インドロカルバゾール誘導体、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、導電性高分子オリゴマーなどを挙げることができる。より具体的に、ｍ－カルバゾリルフェニル基を含有する化合物、Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－Ｎ，Ｎ’－ジ（ｍ－トリル）－ベンジジン（以後、ＴＰＤと略称する）、Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－Ｎ，Ｎ’－ジ（α－ナフチル）－ベンジジン（以後、ＮＰＤと略称する）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラビフェニリルベンジジンなどのベンジジン誘導体、１，１－ビス［(ジ－４－トリルアミノ)フェニル］シクロヘキサン（以後、ＴＡＰＣと略称する）、種々のトリフェニルアミン３量体および４量体やカルバゾール誘導体などを挙げることができる。これらは、１種単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。正孔輸送層は、単層構造の膜であってもよいし、積層構造の膜であってもよい。また、正孔の注入・輸送層として、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）（以後、ＰＥＤＯＴと略称する）／ポリ（スチレンスルフォネート）（以後、ＰＳＳと略称する）などの塗布型の高分子材料を用いることができる。これらの材料は蒸着法の他、スピンコート法やインクジェット法などの公知の方法によって薄膜形成を行うことができる。
　また、正孔注入層あるいは正孔輸送層において、該層に通常使用される材料に対し、さらにトリスブロモフェニルアミンヘキサクロルアンチモンをＰドーピングしたものや、ＰＤの構造をその部分構造に有する高分子化合物などを用いることができる。正孔注入・輸送性のホスト材料として、ＣＢＰやＴＣＴＡ、ｍＣＰなどのカルバゾール誘導体などを用いることができる。
　正孔注入材料として用いることができる好ましい化合物（hi1）～（hi7）を以下に挙げる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000039
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000040
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000041
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000042
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000043
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000044
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000045
　正孔輸送材料として用いることができる好ましい化合物（ht1）～（ht38）を以下に挙げる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000046
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000047
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000048
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000049
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000050
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000051
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000052
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000053
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000054
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000055
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000056
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000057
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000058
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000059
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000060
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000061
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000062
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000063
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000064
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000065
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000066
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000067
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000068
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000069
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000070
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000071
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000072
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000073
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000074
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000075
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000076
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000077
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000078
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000079
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000080
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000081
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000082
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000083
　必要に応じて設けられる電子阻止層として、４，４’,４”－トリ（Ｎ－カルバゾリル）トリフェニルアミン（以後、ＴＣＴＡと略称する）、９，９－ビス［４－（カルバゾール－９－イル）フェニル］フルオレン、１，３－ビス（カルバゾール－９－イル）ベンゼン（以後、ｍＣＰと略称する）、２，２－ビス（４－カルバゾール－９－イルフェニル）アダマンタン(以後、Ａｄ－Ｃｚと略称する)などのカルバゾール誘導体、９－［４－（カルバゾール－９－イル）フェニル］－９－［４－（トリフェニルシリル）フェニル］－９Ｈ－フルオレンに代表されるトリフェニルシリル基とトリアリールアミン構造を有する化合物などの電子阻止作用を有する化合物を用いることができる。これらは、１種単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。電子阻止層は、単層構造の膜であってもよいし、積層構造の膜であってもよい。これらの材料は蒸着法の他、スピンコート法やインクジェット法などの公知の方法によって薄膜形成を行うことができる。
　電子阻止材料として用いることができる好ましい化合物（es1）～（es5）を以下に挙げる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000084
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000085
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000086
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000087
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000088
　発光層は、陽極および陰極のそれぞれから注入される正孔および電子が再結合することにより励起子が生成して、発光する機能を有する層である。発光層は本発明の発光材料単独で形成してもよいし、ホスト材料に本発明の発光材料をドープして形成してもよい。ホスト材料の例としては、トリス（８－ヒドロキシキノリン）アルミニウム（以後、Ａｌｑ３と略称する）などのキノリノール誘導体の金属錯体、アントラセン誘導体、ビススチリルベンゼン誘導体、ピレン誘導体、オキサゾール誘導体、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ビピリジル基とオルトターフェニル構造を有する化合物、ｍＣＰ、チアゾール誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、ポリジアルキルフルオレン誘導体などを挙げることができる。発光層には公知のドーパントが含まれていてもよい。ドーパントとしては、キナクリドン、クマリン、ルブレン、アントラセン、ペリレンおよびそれらの誘導体、ベンゾピラン誘導体、ローダミン誘導体、アミノスチリル誘導体などを挙げることができる。また、Ｉｒ（ｐｐｙ）３などの緑色の燐光発光体、ＦＩｒｐｉｃ、ＦＩｒ６などの青色の燐光発光体、Ｂｔｐ２Ｉｒ（ａｃａｃ）などの赤色の燐光発光体などの燐光性の発光体を用いてもよい。これらは、１種単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。発光層は、単層構造の膜であってもよいし、積層構造の膜であってもよい。これらの材料は蒸着法の他、スピンコート法やインクジェット法などの公知の方法によって薄膜形成を行うことができる。
　ホスト材料を用いた場合、発光層に含有させることができる本発明の発光材料の量は、下限が、好ましくは０．１質量％、より好ましくは１質量％であり、上限が、好ましくは５０質量％、より好ましくは２０質量％、さらに好ましくは１０質量％である。
　発光層のホスト材料として用いることができる好ましい化合物（el1）～（el40）を以下に挙げる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000089
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000090
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000091
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000092
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000093
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000094
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000095
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000096
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000097
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000098
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000099
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000100
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000101
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000102
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000103
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000104
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000105
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000106
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000107
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000108
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000109
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000110
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000111
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000112
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000113
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000114
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000115
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000116
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000117
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000118
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000119
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000120
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000121
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000122
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000123
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000124
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000125
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000126
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000127
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000128
　必要に応じて設けられる正孔阻止層として、ビピリジル基とオルトターフェニル構造を有する化合物、バソクプロイン（以後、ＢＣＰと略称する）などのフェナントロリン誘導体や、アルミニウム（III）ビス（２－メチル－８－キノリナート）－４－フェニルフェノレート（以後、ＢＡｌｑと略称する）などのキノリノール誘導体の金属錯体、各種の希土類錯体、オキサゾール誘導体、トリアゾール誘導体、トリアジン誘導体など、正孔阻止作用を有する化合物を挙げることができる。これらの材料は電子輸送層の材料を兼ねてもよい。これらは、１種単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。正孔阻止層は、単層構造の膜であってもよいし、積層構造の膜であってもよい。これらの材料は蒸着法の他、スピンコート法やインクジェット法などの公知の方法によって薄膜形成を行うことができる。
　正孔阻止材料として用いることができる好ましい化合物（hs1）～（hs11）を以下に挙げる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000129
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000130
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000131
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000132
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000133
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000134
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000135
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000136
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000137
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000138
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000139
　必要に応じて設けられる電子輸送層として、Ａｌｑ３、ＢＡｌｑをはじめとするキノリノール誘導体の金属錯体のほか、各種金属錯体、トリアゾール誘導体、トリアジン誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、カルボジイミド誘導体、キノキサリン誘導体、フェナントロリン誘導体、シロール誘導体などを用いることができる。これらは、１種単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。電子輸送層は、単層構造の膜であってもよいし、積層構造の膜であってもよい。これらの材料は蒸着法の他、スピンコート法やインクジェット法などの公知の方法によって薄膜形成を行うことができる。
　必要に応じて設けられる電子注入層として、フッ化リチウム、フッ化セシウムなどのアルカリ金属塩、フッ化マグネシウムなどのアルカリ土類金属塩、酸化アルミニウムなどの金属酸化物などを用いることができるが、電子輸送層と陰極の好ましい選択においては、これを省略することができる。
　電子注入層あるいは電子輸送層において、該層に通常使用される材料に対し、さらにセシウムなどの金属をＮドーピングしたものを用いることができる。
　電子輸送材料として用いることができる好ましい化合物（et1）～（et30）を以下に挙げる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000140
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000141
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000142
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000143
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000144
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000145
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000146
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000147
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000148
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000149
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000150
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000151
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000152
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000153
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000154
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000155
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000156
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000157
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000158
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000159
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000160
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000161
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000162
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000163
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000164
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000165
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000166
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000167
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000168
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000169
　電子注入材料として用いることができる好ましい化合物（ei1）～（ei4）を以下に挙げる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000170
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000171
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000172
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000173
　安定化材料として用いることができる好ましい化合物（st1）～（st5）を以下に挙げる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000174
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000175
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000176
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000177
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000178
　陰極には仕事関数の小さい材料が一般に用いられる。陰極用材料として、例えば、ナトリウム、ナトリウム－カリウム合金、リチウム、スズ、マグネシウム、マグネシウム／銅混合物、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、インジウム、カルシウム、アルミニウム、銀、リチウム／アルミニウム混合物、マグネシウム銀合金、マグネシウムインジウム合金、アルミニウムマグネシウム合金などが用いられる。透明導電性材料を用いることによって透明または半透明な陰極を得ることができる。陰極の厚さは、通常、１０～５０００ｎｍ、好ましくは５０～２００ｎｍである。陰極のシート抵抗は数百Ω／□以上であることが好ましい。
　なお、低仕事関数金属から成る陰極を保護する目的で、この上にさらに、アルミニウム、銀、ニッケル、クロム、金、白金等の、仕事関数が高く大気に対して安定な金属層を積層すると、素子の安定性を増すため好ましい。また、陰極と、隣接する有機層（例えば電子輸送層や、電子注入層）とのコンタクトを向上させるために、両者の間に陰極界面層を設けてもよい。陰極界面層に用いられる材料としては、芳香族ジアミン化合物、キナクリドン化合物、ナフタセン誘導体、有機シリコン化合物、有機リン化合物、Ｎ－フェニルカルバゾール骨格を有する化合物、Ｎ－ビニルカルバゾール重合体などを挙げることができる。
　本発明の発光素子は、単一の素子、アレイ状に配置された構造からなる素子、陽極と陰極がＸ－Ｙマトリックス状に配置された構造のいずれにおいても適用することができる。
　以下、本発明の実施の形態について、その効果を示す。
　本発明の発光材料を用いて、有機フォトルミネッセンス素子および有機エレクトロルミネッセンス素子を作製し、発光特性を評価した。
　発光特性の評価は、ソースメータ（ケースレー社製：２４００シリーズ）、分光放射輝度計（コニカミノルタ社製：ＣＳ－２０００）、分光蛍光光度計（日本分光社製：ＦＰ－８６００）、および１００ｍｍΦ積分球（日本分光社製：ＩＬＦ－８３５）を用いて行った。
実施例１
　２，５－ビス（３，６－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－９Ｈ－カルバゾール－９－イル）イソフタロニトリル（BCz－2IN-I）の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000179
　５０ｍＬのナスフラスコに２，５－ジフロロイソフタロニトリル（０．２５ｇ，１．５２ｍｍｏｌ）、３，６－ジｔ－ブチル－カルバゾール（０．８５ｇ，３．０４ｍｍｏｌ）、脱水ＤＭＦ５ｍｌを加え、氷水バスで冷却した。６０％水素化ナトリウム（０．１４ｇ，３．３４ｍｍｏｌ）を少しづつ加えた後、室温で４時間撹拌した。反応液を氷水に注加し、析出した結晶をろ過し、ｎ－ヘキサン／酢酸エチル＝９／１で洗浄し目的物０．７８ｇ（収率７５．０％）を得た。
　1H-NMR (400 MHz, CDCl3, δ): 8.36 (s, 2H), 8.18 (t, 4H), 7.58 (dd, 2H), 7.54 (dd, 2H), 7.51 (d, 2H), 7.15 (d, 2H), 1.50 (s, 18H), 1.49 (s, 18H)
実施例２
　２，４－ビス（３，６－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－９Ｈ－カルバゾール－９－イル）イソフタロニトリル（略号：BCz-2IN-II）の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000180
　３，６－ジ－ｔ－ブチルカルバゾール（２．９２ｇ，１０．４ｍｍｏｌ）を窒素置換した２００ｍＬの三口フラスコに加え、脱水テトラヒドロフラン３０ｍＬに溶解した後、氷水冷下で６０％水素化ナトリウム（０．５６ｇ，１４．０ｍｍｏｌ）を加えて室温で０．５時間撹拌した。この混合物を氷水冷し窒素気流下で４，５－ジフルオロイソフタロニトリル（０．５７ｇ，３．５ｍｍｏｌ）を脱水テトラヒドロフラン１４ｍＬに溶解して加え、室温で２１時間撹拌した。反応溶液を氷水冷し、水と酢酸エチルを加え、有機層を分液した。更に水層を酢酸エチルで２回抽出し、混合した有機層を飽和食塩水で洗浄した。有機層を硫酸マグネシウムで脱水し、濾過・濃縮することで粗生成物を得た。粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出液：ｎ－ヘキサン／ベンゼン）で精製することで粗精製物を得た。粗精製物を酢酸エチルで洗浄・濾過し、溶媒を留去することで微黄白色固体として目的化合物を１．２１ｇ、収率５１．０％で得た。
　1H-NMR (400MHz, CDCl3, δ): 8.45 (s, 1H), 8.11 (d, J = 1.2 Hz, 4H), 7.89 (s, 1H), 7.50 (dd, J = 8.8 Hz, 1.6 Hz, 4H), 7.27 (d, J = 8.4 Hz, 4H), 1.45 (s, 36H)
実施例３
　２－（３，６－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－９Ｈ－カルバゾール－９－イル）－４，６－ジフェニル－イソフタロニトリル（BCz-2PIN）の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000181
　５０ｍＬのシュレンクフラスコにカリウムｔｅｒｔ－ブトキシド（０．３３６ｇ，３．００ｍｍｏｌ）、脱水ＤＭＦ（８ｍｌ）、３，６－ジｔ－ブチル－カルバゾール（０．８３８ｇ，３．００ｍｍｏｌ）を加え、室温で３０分間攪拌した。続いて５’－クロロ－［１，１’：３’，１”－ターフェニル］－４’，６’－ジカルボニトリル（０．６３０ｇ，２．００ｍｍｏｌ）を加え２４時間還流した。反応液を水に注加し、ジクロロメタンを加え抽出を行った。得られた有機層に硫酸マグネシウムを加え乾燥、ろ過し、ロータリーエバポレーターで濃縮した。残渣をカラムクロマトグラフィー（ヘキサン／クロロホルム＝２／１）により精製し、目的化合物を０．６４５ｇ（収率５７．８％）得た。
　1H-NMR (400 MHz, CDCl3, δ): 8.18 (t, J = 0.9 Hz, 2H), 7.83 (s, 1H), 7.71-7.75 (m, 4H), 7.52-7.60 (m, 8H), 7.18 (d, J = 8.5 Hz, 2H), 1.46 (s, 18H).
　13C NMR (125 MHz, CDCl3, δ): 151.12, 146.17, 144.246, 138.75, 136.19, 130.88, 130.2, 135.66, 134.14, 125.09, 124.59, 124.20, 123.37, 122.15, 117.63, 116.21, 115.51, 115.07, 112.35, 109.89, 109.10, 109.04, 35.09, 34.70, 34.42, 32.17, 31.88.
実施例４
　窒素雰囲気のグローブボックス中で、BCz-2PIN、BCz-2IN-I、およびBCz-2IN-IIのトルエン溶液（濃度１０－５Ｍ）をそれぞれ調製し、発光材料とした。これらの発光材料についてＰＬスペクトルを測定した。その結果を図１に示す。
実施例５
　膜厚５０ｎｍのインジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）からなる陽極が形成されたガラス基板上に１０ｎｍ厚のＨＡＴ－ＣＮ（ジピラジノ[2,3-F:2',3'-H]キノキサリン-2,3,6,7,10,11-ヘキサカルボニトリル）層、４０ｎｍ厚のＴＡＰＣ（ジ-[4-(N,N-ジトリル-アミノ)-フェニル]シクロヘキサン）層、１０ｎｍ厚のＣＣＰ（1,4-ビス（カルバゾリル）ベンゼン）層、１０ｎｍ厚のｍＣＰ（1,3-ビス(N-カルバゾリル)ベンゼン）層、２０ｎｍ厚の発光層、１０ｎｍ厚のＰＰＦ（2,8-ビス(ジフェニルフォスフィンオキシド)ジベンゾフラン）層および４０ｎｍ厚のＢ３ＰｙＰＢＭ（1,3-ビス（3,5-ジピリド-3-イルフェニル）ベンゼン）層をこの順で真空蒸着法（５．０×１０-4Ｐａ以下）によって積層させた。次いで、１ｎｍ厚の８－ヒドロキシキノリトリチウム膜、および１００ｎｍ厚のアルミニウム膜をこの順で真空蒸着法にて積層させることにより陰極を形成させて、有機エレクトロルミネッセンス素子を得た。
　発光層のドープ材料としてBCz-2PIN、BCz-IN-I、およびBCz-IN-IIをそれぞれ用いた。ドーブ材料濃度を２０重量％（ｉｎ　ＰＰＦ）に設定した。
　有機エレクトロルミネッセンス素子の特性を測定した。図２に電圧－電流密度－発光強度特性を示す。図２中、黒印は電流密度を示し、白抜き印は発光強度を示す。図３に電流密度－外部量子効率特性を示す。その他の結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000182
実施例６
　２－（３－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）－９Ｈ－カルバゾール－９－イル）－４，６－ジフェニル－イソフタロニトリル（Ph-BiCz-PIN）の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000183
　50ｍＬのシュレンクフラスコにt-BuOK (0.168 g, 1.50 mmol)、脱水DMF (8 ml)、9-フェニル-9H,9'H-3,3'-ビカルバゾール(0.612 g, 1.50 mmol) を加え、室温で30分攪拌した。続いて5'-クロロ-[1,1':3',1''-ターフェニル]-4',6'-ジカルボニトリル (0.314 g, １.00 mmol)を加え2４時間還流した。反応液を水に注加し、ジクロロメタンを加え抽出を行った。得られた有機層に硫酸マグネシウムを加え乾燥、ろ過し、ロータリーエバポレーターで濃縮した。残渣をカラムクロマトグラフィー（ヘキサン/クロロホルム=8/1）により精製し、Ph-BiCz-PINを0.482ｇ（収率70.2%）得た。
　1H-NMR (400 MHz, CDCl3, δ)： 8.47 (d, J = 1.8 Hz, 2H), 8.26 (dd, J = 8.5, 7.8 Hz, 2H), 7.87 (s, 1H), 7.84 (dd, J = 8.4, 1.9 Hz, 1H), 7.78 (dd, J = 8.5, 1.8 Hz, 1H), 7.75-7.73 (m, 4H), 7.65-7.62 (m, 4H), 7.60-7.31 (m, 15H)
実施例７
　２－（３－（９－（４，６－ジフェニル－イソフタロニトリル－２－イル）－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）－９Ｈ－カルバゾール－９－イル）－４，６－ジフェニル－イソフタロニトリル（BiCz-2PIN）の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000184
　50ｍＬのシュレンクフラスコにt-BuOK (0.224 g, 2.00 mmol)、脱水DMF (10 ml)、9H,9'H-3,3'-ビカルバゾール(0.332 g, 1.00 mmol) を加え、室温で30分攪拌した。続いて5'-クロロ-[1,1':3',1''-ターフェニル]-4',6'-ジカルボニトリル (0.628 g, 2.00 mmol)を加え2４時間還流した。反応液を水に注加し、ジクロロメタンを加え抽出を行った。得られた有機層に硫酸マグネシウムを加え乾燥、ろ過し、ロータリーエバポレーターで濃縮した。残渣をカラムクロマトグラフィー（ヘキサン/クロロホルム=4/1）により精製し、BiCz-2PINを0.350ｇ（収率39.0%）得た。
　1H-NMR (400MHz, CDCl3, δ)： 8.47 (d, J = 1.3 Hz, 2H), 8.26 (d, J = 7.8 Hz, 2H), 7.87 (s, 2H), 7.83 (dd, J = 8.4, 1.9 Hz, 2H), 7.75-7.72 (m, 8H), 7.61-7.50 (m, 14H), 7.43-7.35 (m, 4H), 7.28 (d, J = 8.0 Hz, 2H)
実施例８
　２－（３，６－ジ－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－９－イル）－４，６－ジフェニル－イソフタロニトリル（PCz-PIN）の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000185
　50ｍＬのシュレンクフラスコにt-BuOK (0.672 g, 6.00 mmol)、脱水DMF (16 ml)、3,6-ジフェニルカルバゾール(1.914 g, 6.00 mmol) を加え、室温で30分攪拌した。続いて5'-クロロ-[1,1':3',1''-ターフェニル]-4',6'-ジカルボニトリル (0.942 g, 3.00 mmol)を加え2４時間還流した。反応液を水に注加し、ジクロロメタンを加え抽出を行った。得られた有機層に硫酸マグネシウムを加え乾燥、ろ過し、ロータリーエバポレーターで濃縮した。残渣をカラムクロマトグラフィー（ヘキサン/クロロホルム=4/1）により精製し、PCz-PINを0.956ｇ（収率53.4 %）得た。
　1H-NMR (400 MHz, CDCl3, δ)： 8.41 (d, J = 1.3 Hz, 2H), 7.88 (s, 1H), 7.75-7.71 (m, 10H), 7.61-7.47 (m, 10H), 7.39-7.31 (m, 4H)
実施例９
　窒素雰囲気のグローブボックス中で、Ph-BiCz-PIN、BiCz-2PIN、およびPCz-PINのトルエン溶液（濃度１０－５M）をそれぞれ調製し、発光材料とした。これらの発光材料についてＰＬスペクトルを測定した。その結果を図４に示す。
実施例１０
　膜厚５０ｎｍのインジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）からなる陽極が形成されたガラス基板上に１０ｎｍ厚のＨＡＴ－ＣＮ層、４０ｎｍ厚のＴＡＰＣ層、１０ｎｍ厚のＣＣＰ層、１０ｎｍ厚のｍＣＰ層、２０ｎｍ厚の発光層、１０ｎｍ厚のＰＰＦ層および４０ｎｍ厚のＢ３ＰｙＰＢＭ層をこの順で真空蒸着法（５．０×１０-4Ｐａ以下）によって積層させた。次いで、１ｎｍ厚の８－ヒドロキシキノリトリチウム膜、および１００ｎｍ厚のアルミニウム膜をこの順で真空蒸着法にて積層させることにより陰極を形成させて、有機エレクトロルミネッセンス素子を得た。
　発光層のドープ材料としてPh-BiCz-PIN、BiCz-2PIN、およびPCz-PINをそれぞれ用いた。ドーブ材料濃度を２０重量％（ｉｎ　ＰＰＦ）に設定した。
　有機エレクトロルミネッセンス素子の特性を測定した。図５に電圧－電流密度－発光強度特性を示す。図５中、黒印は電流密度を示し、白抜き印は発光強度を示す。図６に電流密度－外部量子効率特性を示す。その他の結果を表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000186
　以上のとおり、本発明の化合物からなる発光材料は、高い発光特性が得られた。
　本発明に係るイソフタロニトリル化合物は、発光材料として有用である。本発明に係る発光材料を含有する発光素子は、優れた発光効率を実現し得る。

Claims (3)

  1. 　式(I)、式(II)または式(III)で表される化合物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
     　（式(I)中、
    　Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3およびＲ4は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、またはヘテロアリール基であり、且つＲ1、Ｒ2、Ｒ3およびＲ4が同時に水素原子であることはない。）
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
     （式(II)中、
    　Ｒ5およびＲ6は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、アリール基、またはヘテロアリール基であり、Ｒ5およびＲ6が同時に水素原子であることはなく、
    　Ｌ1およびＬ2は、それぞれ独立して、アリール基である。）
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
     （式(III)中、
    　Ｒ7、Ｒ8、Ｒ9およびＲ10は、それぞれ独立して、水素原子、アリール基、またはヘテロアリール基であり、Ｒ7、Ｒ8、Ｒ9およびＲ10が同時に水素原子であることはなく、且つ
    　Ｌ1、およびＬ2は、それぞれ独立して、アリール基である。）
  2. 　請求項１に記載の化合物から選ばれる少なくともひとつを含む発光材料。
  3. 　請求項２に記載の発光材料を含有する発光素子。
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