説明

新規な有機エレクトロルミネセント化合物及びこれを使用する有機エレクトロルミネセント素子

【課題】既存の赤色りん光材料の弱点を克服し、既存の赤色りん光材料のものと比較してよりすぐれた特性をもたらす骨格を有する新規な有機エレクトロルミネセント化合物を提供する。
【解決手段】本発明は、高い発光効率を示す新規な有機エレクトロルミネセント化合物およびこれを含む有機エレクトロルミネセント素子に関する。本発明による有機エレクトロルミネセント化合物は下記化学式1で表されるものであることを特徴とする。
【化1】

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、有機エレクトロルミネセント化合物、および当該化合物をエレクトロルミネセントドーパントとして使用する有機エレクトロルミネセント素子に関する。より詳細には、本発明は、高効率の赤色りん光特性を有し、エレクトロルミネセント素子のエレクトロルミネセント層を形成するための材料として使用できる新規なイリジウム化合物、およびこれをエレクトロルミネセントドーパントとして使用する有機エレクトロルミネセント素子に関する。
【背景技術】
【0002】
OLED(有機発光ダイオード)において発光効率を決める最も重要な要因はエレクトロルミネセント材料の種類である。エレクトロルミネセント材料としては今まで蛍光材料が広く用いられているが、エレクトロルミネセントのメカニズム上、りん光材料の開発は理論的に4倍まで発光効率を改善させる最も良い方法の1つである。
【0003】
今まで、イリジウム(III)錯体がりん光材料として広く知られており、例えば、赤、緑および青のものとして、それぞれ、(acac)Ir(btp)、Ir(ppy)及びFirpicなどが知られている。特に、最近日本国、欧州および米国で多くのりん光材料が研究されている。
【0004】
【化1】

【0005】
従来の赤色りん光材料の中には、いくつかの材料が良いEL(エレクトロルミネセンス)特性を有するとして報告されている。しかし、このなかの非常にわずかの材料しか商業化の水準に到達していない。最も良い材料として、1−フェニルイソキノリンのイリジウム錯体が報告されることができ、これは優秀なEL特性を有し、濃い赤色の色純度及び高い発光効率を示すことが知られている(A.Tsuboyama et al.,J.Am.Chem.Soc.2003,125(42),12971−12979参照)。
【0006】
【化2】

【0007】
さらに、赤色材料の場合、寿命上の大きな問題がないため色純度又は発光効率が優秀であれば商業化が容易な傾向を有している。従って、前記イリジウム錯体は、その優れた色純度及び発光効率のため、商業化の可能性が非常に高い材料である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0008】
【非特許文献1】A.Tsuboyama et al.,J.Am.Chem.Soc.2003,125(42),12971−12979
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
しかしながら、イリジウム錯体は、純粋な赤色と高い発光効率とを同時にもたらすことができないので、まだ小形のディスプレーにしか適用できない材料と判断されており、中から大きなサイズのOLEDパネルについては、公知の材料のEL特性よりも高い水準のEL特性が実質的に要求される。
上述のような従来技術の問題点を克服するために強い努力がなされており、本発明者らは、発光効率に優れ、寿命が画期的に改善された有機EL素子を実現するための新たな有機エレクトロルミネセント化合物を開発するための研究を行ってきた。最終的に、本発明者らは、ピリジン(従来のイリジウム錯体についてのものであった)の代わりにベンゾ[g]キノリンを主リガンドとして導入することにより合成されたイリジウム錯体の場合に、濃い赤色でありながらも優れた発光効率および寿命特性を得ることができたことを見いだし、本発明を完成した。
【0010】
よって、本発明の目的は、既存の赤色りん光材料の弱点を克服し、既存の赤色りん光材料の特性と比較して、よりすぐれた特性をもたらす骨格を有する新規な有機エレクトロルミネセント化合物を提供することである。
本発明の他の目的は、中から大サイズのOLEDパネルに適用できる新規な有機エレクトロルミネセント化合物、およびこれをエレクトロルミネセントドーパントとして使用する有機エレクトロルミネセント素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0011】
よって、本発明は有機エレクトロルミネセント化合物、及びこれをエレクトロルミネセント層において使用する有機エレクトロルミネセント素子に関する。詳細には、本発明による新規な有機エレクトロルミネセント化合物は下記化学式1により表される:
【0012】
【化3】

【0013】
(式中、Lは有機リガンドであり;
乃至Rは、独立に、水素、重水素、ハロゲン置換基を有するもしくは有しない(C1−C60)アルキル、(C1−C60)アルコキシ、(C3−C60)シクロアルキル、N、O及びSから選択された1個以上のヘテロ原子を含有する5員若しくは6員のヘテロシクロアルキル、(C6−C60)アリール、(C3−C60)ヘテロアリール、ハロゲン、シアノ、トリ(C1−C60)アルキルシリル、ジ(C1−C60)アルキル(C6−C60)アリールシリル、もしくはトリ(C6−C60)アリールシリルを表すか、またはそのそれぞれは隣接する置換基と、縮合環を有するもしくは有しない(C3−C60)アルキレンまたは(C3−C60)アルケニレンで連結されて、脂環式環または単環式もしくは多環式芳香族環を形成することができ;
及びR10は、独立に、水素、重水素、ハロゲン置換基を有するもしくは有しない(C1−C60)アルキル、(C1−C60)アルコキシ、(C3−C60)シクロアルキル、(C6−C60)アリール、(C3−C60)ヘテロアリール、ハロゲン、シアノ、トリ(C1−C60)アルキルシリル、ジ(C1−C60)アルキル(C6−C60)アリールシリル、トリ(C6−C60)アリールシリル、(C1−C60)アルキルカルボニル、(C6−C60)アリールカルボニル、ジ(C1−C60)アルキルアミノ、もしくはジ(C6−C60)アリールアミノを表すか、またはRとR10は縮合環を有するもしくは有しない(C3−C60)アルキレンまたは(C3−C60)アルケニレンで連結されて、脂環式環または単環式もしくは多環式芳香族環を形成することができ;
及びR10のアルキルもしくはアリール、または縮合環を有するもしくは有しない(C3−C60)アルキレンまたは(C3−C60)アルケニレンで連結されてそれらから形成された脂環式環または単環式もしくは多環式芳香族環は、重水素、ハロゲン置換基を有するもしくは有しない(C1−C60)アルキル、ハロゲン、シアノ、トリ(C1−C60)アルキルシリル、ジ(C1−C60)アルキル(C6−C60)アリールシリル、トリ(C6−C60)アリールシリル、(C1−C60)アルコキシ、(C1−C60)アルキルカルボニル、(C6−C60)アリールカルボニル、ジ(C1−C60)アルキルアミノ、ジ(C6−C60)アリールアミノ、フェニル、ナフチル、アントリル、フルオレニル、スピロビフルオレニルおよび
【化4】

から選択される1種以上の置換基によってさらに置換されることができ;またはハロゲン置換基を有するもしくは有しない(C1−C60)アルキル、ハロゲン、重水素、シアノ、トリ(C1−C60)アルキルシリル、ジ(C1−C60)アルキル(C6−C60)アリールシリル、トリ(C6−C60)アリールシリル、(C1−C60)アルコキシ、(C1−C60)アルキルカルボニル、(C6−C60)アリールカルボニル、ジ(C1−C60)アルキルアミノ、ジ(C6−C60)アリールアミノ、フェニル、ナフチル、アントリル、フルオレニル、スピロビフルオレニルおよび
【化5】

からなる群から選択される1種以上の置換基によってさらに置換されているフェニル、ナフチル、アントリルもしくはフルオレニルによって置換されることができ;
nは1〜3の整数である)。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】図1はOLEDの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
図面を参照すると、図1は、ガラス1、透明電極2、正孔注入層3、正孔輸送層4、エレクトロルミネセント層5、電子輸送層6、電子注入層7及びAlカソード8を含有する、本発明のOLEDの断面図を示す。
【0016】
本明細書に記載の用語「アルキル」及び「アルコキシ」、並びに「アルキル」部分を含む置換基は、直鎖または分岐鎖の種類の両方を含む。
【0017】
本明細書に記載された用語「アリール」は、一つの水素原子の除去により芳香族炭化水素から誘導された有機基を意味する。各環は、4〜7、好ましくは5〜6の環原子を含む単環または縮合環系を含む。具体的な例としてフェニル、ナフチル、ビフェニル、アントリル、テトラヒドロナフチル、インデニル、フルオレニル、フェナントリル、トリフェニレニル、ピレニル、ペリレニル、クリセニル、ナフタセニル、およびフルオランテニルが挙げられるが、これらに限定されない。
【0018】
本明細書に記載された用語「ヘテロアリール」は、芳香族環骨格原子としてのN、O及びSから選択された1〜4個のヘテロ原子、並びに残りの芳香族環骨格原子のための炭素原子を含有するアリール基を意味する。ヘテロアリールは、5員又は6員の、単環式ヘテロアリール又は1以上のベンゼン環と縮合された多環式ヘテロアリールであってよく、部分的に飽和されていてよい。ヘテロアリール基は、そのヘテロ原子が、酸化されるか又は四級化されて、N−オキシド、第四級塩などを形成する二価のアリール基を含んでいてよい。具体的な例には、単環式ヘテロアリール基、例えば、フリル、チオフェニル、ピロリル、イミダゾリル、ピラゾリル、チアゾリル、チアジアゾリル、イソチアゾリル、イソオキサゾリル、オキサゾリル、オキサジアゾリル、トリアジニル、テトラジニル、トリアゾリル、テトラゾリル、フラザニル、ピリジル、ピラジニル、ピリミジニル、ピリダジニル;多環式ヘテロアリール基、例えば、ベンゾフラニル、ベンゾチオフェニル、イソベンゾフラニル、ベンゾイミダゾリル、ベンゾチアゾリル、ベンゾイソチアゾリル、ベンゾイソオキサゾリル、ベンゾオキサゾリル、イソインドリル、インドリル、インダゾリル、ベンゾチアジアゾリル、キノリル、イソキノリル、シンノリニル、キナゾリニル、キノキサリニル、カルバゾリル、フェナントリジニル及びベンゾジオキソリル;並びにこれらの対応するN−オキシド(例えば、ピリジルN−オキシド、キノリルN−オキシド)及びこれらの第四級塩が含まれるが、この例は、これらに限定されない。
【0019】
本発明に従った化合物のナフチルは1−ナフチルまたは2−ナフチルであってよく;アントリルは1−アントリル、2−アントリルまたは9−アントリルであってよく;フルオレニルは1−フルオレニル、2−フルオレニル、3−フルオレニル、4−フルオレニルまたは9−フルオレニルであってよい。
【0020】
本明細書中に記載された「(C1−C60)アルキル」部分を含む置換基は、1〜60個の炭素原子、1〜20個の炭素原子又は1〜10個の炭素原子を含有してよい。「(C6−C60)アリール」部分を含む置換基は、6〜60個の炭素原子、6〜20個の炭素原子又は6〜12個の炭素原子を含有してよい。「(C3−C60)ヘテロアリール」部分を含む置換基は、3〜60個の炭素原子、4〜20個の炭素原子又は4〜12個の炭素原子を含有してよい。「(C3−C60)シクロアルキル」部分を含む置換基は、3〜60個の炭素原子、3〜20個の炭素原子又は3〜7個の炭素原子を含有してよい。「(C2−C60)アルケニル又はアルキニル」部分を含む置換基は、2〜60個の炭素原子、2〜20個の炭素原子又は2〜10個の炭素原子を含有してよい。
【0021】
縮合環を有するもしくは有しない(C3−C60)アルキレンまたは(C3−C60)アルケニレンで連結することにより、化学式1のRとR10から形成される脂環式環、または単環式もしくは多環式芳香族環はベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フルオレン、インデン、またはフェナントレンである。大括弧[ ]内の化合物はイリジウムの主リガンド(primary ligand)として作用し、Lは補助リガンド(subsidiary ligand)の役割をする。本発明による有機りん光化合物は、主リガンド:補助リガンド=2:1(n=2)の比率を有する錯体、主リガンド:補助リガンド=1:2(n=1)の比率を有する錯体、および補助リガンド(L)のない(n=3)トリスキレート型(tris−chelated)錯体も含む。
【0022】
本発明による有機エレクトロルミネセント化合物は、下記化学式2乃至7のものにより表される化合物で例示されうる。
【0023】
【化6】

【0024】
【化7】

【0025】
式中、L、R、R、R、R、R、R、R、R、R及びnは化学式1におけるように定義され;
11乃至R15は、独立に、水素、重水素、(C1−C60)アルキル、(C1−C60)アルコキシ、(C3−C60)シクロアルキル、(C6−C60)アリール、(C3−C60)ヘテロアリール、ハロゲン、シアノ、トリ(C1−C60)アルキルシリル、ジ(C1−C60)アルキル(C6−C60)アリールシリル、トリ(C6−C60)アリールシリル、(C1−C60)アルキルカルボニル、(C6−C60)アリールカルボニル、ジ(C1−C60)アルキルアミノ、ジ(C6−C60)アリールアミノ、フェニル、ナフチル、アントリル、フルオレニル、スピロビフルオレニルもしくは
【化8】

を表すか;またはそのそれぞれは隣接する置換基と、縮合環を有するもしくは有しない(C3−C60)アルキレンもしくは(C3−C60)アルケニレンで連結されて、脂環式環または単環式もしくは多環式芳香族環を形成することができ;
21乃至R28は、独立に、水素、重水素、(C1−C60)アルキル、(C1−C60)アルコキシ、(C3−C60)シクロアルキル、(C6−C60)アリール、(C3−C60)ヘテロアリール、ハロゲン、シアノ、トリ(C1−C60)アルキルシリル、ジ(C1−C60)アルキル(C6−C60)アリールシリル、トリ(C6−C60)アリールシリル、(C1−C60)アルキルカルボニル、(C6−C60)アリールカルボニル、ジ(C1−C60)アルキルアミノ、ジ(C6−C60)アリールアミノ、フェニル、ナフチル、アントリル、フルオレニル、スピロビフルオレニルもしくは
【化9】

を表すか;またはそのそれぞれは隣接する置換基と、縮合環を有するもしくは有しない(C3−C60)アルキレンもしくは(C3−C60)アルケニレンで連結されて、脂環式環または単環式もしくは多環式芳香族環を形成することができ;
11乃至R15およびR21乃至R28のアルキル、フェニル、ナフチル、アントリルまたはフルオレニルは、重水素、ハロゲン置換基を有するもしくは有しない(C1−C60)アルキル、ハロゲン、シアノ、トリ(C1−C60)アルキルシリル、ジ(C1−C60)アルキル(C6−C60)アリールシリル、トリ(C6−C60)アリールシリル、(C1−C60)アルコキシ、(C1−C60)アルキルカルボニル、(C6−C60)アリールカルボニル、ジ(C1−C60)アルキルアミノ、ジ(C6−C60)アリールアミノ、フェニル、ナフチル、アントリル、フルオレニル、スピロビフルオレニルおよび
【化10】

から選択される1種以上の置換基でさらに置換されてよく;
29及びR30は、独立に、水素、重水素、(C1−C60)アルキルもしくは(C6−C60)アリールを表し;
31は、独立に、水素、重水素、ハロゲン置換基を有するもしくは有しない(C1−C60)アルキル、ハロゲン、シアノ、トリ(C1−C60)アルキルシリル、ジ(C1−C60)アルキル(C6−C60)アリールシリル、トリ(C6−C60)アリールシリル、(C1−C60)アルコキシ、(C1−C60)アルキルカルボニル、(C6−C60)アリールカルボニル、ジ(C1−C60)アルキルアミノ、ジ(C6−C60)アリールアミノ、フェニル、ナフチル、アントリル、フルオレニル、9,9−ジ(C1−C60)アルキルフルオレニル、9,9−ジ(C6−C60)アリールフルオレニル、スピロビフルオレニル、もしくは
【化11】

を表すか;または、隣接する置換基と、(C3−C60)アルキレンまたは(C3−C60)アルケニレンで連結されて、脂環式環または単環式もしくは多環式芳香族環を形成することができ;
mは1〜5の整数である。
【0026】
化学式1において、R乃至Rは、独立に、水素、重水素、メチル、エチル n−プロピル、i−プロピル、n−ブチル、i−ブチル、t−ブチル、n−ペンチル、i−ペンチル、n−ヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチル、エチルヘキシル、トリフルオロメチル、メトキシ、エトキシ、ブトキシ、シクロプロピル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、フルオロ、シアノ、フェニル、ナフチル、アントリル、トリメチルシリル、トリプロピルシリル、トリ(t−ブチル)シリル、t−ブチルジメチルシリル、ジメチルフェニルシリルまたはトリフェニルシリルから選択され;
11乃至R15は、独立に、水素、重水素、メチル、エチル n−プロピル、i−プロピル、n−ブチル、i−ブチル、t−ブチル、n−ペンチル、i−ペンチル、n−ヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチル、エチルヘキシル、トリフルオロメチル、フルオロ、シアノ、トリメチルシリル、トリプロピルシリル、トリ(t−ブチル)シリル、t−ブチルジメチルシリル、ジメチルフェニルシリル、トリフェニルシリル、フェニルおよびナフチルから選択され;
21乃至R24は、独立に、水素、重水素、メチル、エチル n−プロピル、i−プロピル、n−ブチル、i−ブチル、t−ブチル、n−ペンチル、i−ペンチル、n−ヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチル、2−エチルヘキシル、n−ノニル、トリフルオロメチル、フルオロ、シアノ、トリメチルシリル、トリプロピルシリル、トリ(t−ブチル)シリル、t−ブチルジメチルシリル、ジメチルフェニルシリル、トリフェニルシリル、メトキシ、エトキシ、ブトキシ、メチルカルボニル、エチルカルボニル、t−ブチルカルボニル、フェニルカルボニル、ジメチルアミノ、ジフェニルアミノ、フェニル、ナフチル、アントリル、フルオレニル、スピロビフルオレニルまたは
【化12】

を表し;フルオレニルは、メチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、n−ブチル、i−ブチル、t−ブチル、n−ペンチル、i−ペンチル、n−ヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチル、2−エチルヘキシル、n−ノニル、フェニル、ナフチル、アントリル、トリメチルシリル、トリプロピルシリル、トリ(t−ブチル)シリル、t−ブチルジメチルシリル、ジメチルフェニルシリルまたはトリフェニルシリルで更に置換されうる。
【0027】
本発明による有機エレクトロルミネセント化合物は具体的に下記化合物により例示されうるが、これらに限定されるものではない。
【0028】
【化13】

【0029】
【化14】

【0030】
【化15】

【0031】
【化16】

【0032】
式中、Lおよびnは化学式1におけるように定義され;
乃至Rは、独立に、水素、重水素、メチル、エチル n−プロピル、i−プロピル、n−ブチル、i−ブチル、t−ブチル、n−ペンチル、i−ペンチル、n−ヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチル、エチルヘキシル、トリフルオロメチル、メトキシ、エトキシ、ブトキシ、フルオロ、シアノ、トリメチルシリル、トリプロピルシリル、トリ(t−ブチル)シリル、t−ブチルジメチルシリル、ジメチルフェニルシリルまたはトリフェニルシリルを表し;
【0033】
41及びR42は、独立に、メチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、n−ブチル、i−ブチル、t−ブチル、n−ペンチル、i−ペンチル、n−ヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチル、エチルヘキシル、フェニルもしくはナフチルを表すか、またはR41とR42が、縮合環を有するもしくは有しない(C3−C60)アルキレンまたは(C3−C60)アルケニレンで互いに連結されて、脂環式環または単環式もしくは多環式芳香族環を形成することができ;
【0034】
43は、水素、重水素、メチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、n−ブチル、i−ブチル、t−ブチル、n−ペンチル、i−ペンチル、n−ヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチル、2−エチルヘキシル、トリメチルシリル、トリプロピルシリル、トリ(t−ブチル)シリル、t−ブチルジメチルシリル、トリフェニルシリル、フェニルまたはナフチルを表し;
mは1〜5の整数である。
【0035】
本発明による有機エレクトロルミネセント化合物の補助リガンドLには下記構造が挙げられる。
【0036】
【化17】

【0037】
式中、R51及びR52は、独立に、水素、重水素、ハロゲン置換基を有するもしくは有しない(C1−C60)アルキル、(C1−C60)アルキル置換基を有するもしくは有しないフェニル、またはハロゲンを表し;
53乃至R59は、独立に、水素、重水素、(C1−C60)アルキル、(C1−C60)アルキル置換基を有するもしくは有しないフェニル、トリ(C1−C60)アルキルシリル、またはハロゲンを表し;
60乃至R63は、独立に、水素、重水素、(C1−C60)アルキル、(C1−C20)アルキル置換基を有するもしくは有しないフェニルを表すか;またはそのそれぞれは隣接する置換基と、縮合環を有するもしくは有しない(C3−C60)アルキレンまたは(C3−C60)アルケニレンで連結されて、脂環式環または単環式もしくは多環式芳香族環を形成することができ;
64は、(C1−C60)アルキル、(C1−C60)アルキル置換基を有するもしくは有しないフェニル、またはハロゲンを表す。
【0038】
本発明による有機エレクトロルミネセント化合物の補助リガンドLは下記構造により例示されうるが、これらに限定されるものではない。
【0039】
【化18】

【0040】
本発明による有機エレクトロルミネセント化合物の製造方法を下記反応式1乃至3を参照して説明する。
【0041】
【化19】

【0042】
前記反応式1乃至3において、R、R、R、R、R、R、R、R、R、R10及びLは化学式1における様に定義される。
【0043】
反応式1はn=1である化学式1の化合物をもたらし、ここでは、三塩化イリジウム(IrCl)と補助リガンド化合物(L−H)を1:2〜3のモル比で溶媒中で混合し、混合物を還流下で加熱した後、ジイリジウムダイマーを分離する。前記の反応段階において、好ましい溶媒はアルコールまたはアルコール/水の混合溶媒であり、例えば、2−エトキシエタノール、2−エトキシエタノール/水混合物である。次いで、分離されたジイリジウムダイマーは有機溶媒中で主リガンド化合物と共に加熱され、最終生成物として主リガンド:補助リガンドの比率1:2を有する有機りん光イリジウム化合物をもたらす。この反応は、2−エトキシエタノール、および2−メトキシエチルエーテルのような有機溶媒と混合された、AgCFSO、NaCO、またはNaOHを用いて行われる。
【0044】
反応式2はn=2である化学式1の化合物をもたらし、ここでは、三塩化イリジウム(IrCl)と主リガンド化合物を1:2〜3のモル比で溶媒中で混合し、混合物を環流下で加熱した後、ジイリジウムダイマーを分離する。前記の反応段階においては、好ましい溶媒はアルコールまたはアルコール/水の混合溶媒であり、例えば、2−エトキシエタノール、2−エトキシエタノール/水混合物である。次いで、分離されたジイリジウムダイマーは有機溶媒中で補助リガンド化合物(L−H)と共に加熱され、最終生成物として主リガンド:補助リガンドの比率2:1を有する有機りん光イリジウム化合物をもらたす。
最終生成物中の主リガンド化合物と補助リガンドLのモル比は、組成物に応じた反応物質の好適なモル比により決定される。この反応は、2−エトキシエタノール、2−メトキシエチルエーテル、および1,2−ジクロロエタンのような有機溶媒と混合された、AgCFSO、NaCO、またはNaOHを用いて行われうる。
【0045】
反応式3はn=3である化学式1の化合物をもたらし、ここでは、反応式2により製造されたイリジウム錯体と主リガンド化合物がグリセロール中で1:2〜3のモル比で混合され、その混合物が環流下で加熱されて、3つの主リガンドが配位した有機りん光イリジウム錯体を得る。
【0046】
本発明において主リガンドとして使用される化合物は公知の方法に基づき下記反応式4により示される方法に従って製造されうるが、これに限定されるものではない。
【0047】
【化20】

【0048】
式中、R乃至R10は化学式1におけるように定義される。
【0049】
本発明はまた、化学式1により表される1種以上の有機エレクトロルミネセント化合物を含む有機太陽電池を提供する。
【0050】
本発明はまた、第1の電極;第2の電極;及び前記第1の電極と第2の電極との間に設けられる少なくとも1つの有機層;を含んでなる有機エレクトロルミネセント素子であって、前記有機層が化学式1で表される1種以上の化合物を含む有機エレクトロルミネセント素子を提供する。
【0051】
本発明に従った有機エレクトロルミネセント素子は、有機層がエレクトロルミネセント領域を含有し、当該エレクトロルミネセント領域がエレクトロルミネセントドーパントとして化学式1によって表される1種以上の有機エレクトロルミネセント化合物を0.01〜10重量%の量で、及び1種以上のホスト(host)を含有することで特徴付けられる。本発明に従った有機エレクトロルミネセント素子に適用されるホストは、特に制限されないが、1,3,5−トリカルバゾリルベンゼン、ポリビニルカルバゾール、m−ビスカルバゾリルフェニル、4,4’,4”−トリ(N−カルバゾリル)トリフェニルアミン、1,3,5−トリ(2−カルバゾリルフェニル)ベンゼン、1,3,5−トリス(2−カルバゾリル−5−メトキシフェニル)ベンゼン、ビス(4−カルバゾリルフェニル)シラン又は化学式8乃至11のものによって表される化合物によって例示することができる。
【0052】
【化21】

【0053】
化学式8において、R91乃至R94は、独立に、水素、重水素、ハロゲン、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリール、(C4−C60)ヘテロアリール、N、O及びSから選択された1個以上のヘテロ原子を含有する5員若しくは6員のヘテロシクロアルキル、(C3−C60)シクロアルキル、トリ(C1−C60)アルキルシリル、ジ(C1−C60)アルキル(C6−C60)アリールシリル、トリ(C6−C60)アリールシリル、アダマンチル、(C7−C60)ビシクロアルキル、(C2−C60)アルケニル、(C2−C60)アルキニル、シアノ、(C1−C60)アルキルアミノ、(C6−C60)アリールアミノ、(C6−C60)アリール(C1−C60)アルキル、(C1−C60)アルキルオキシ、(C1−C60)アルキルチオ、(C6−C60)アリールオキシ、(C6−C60)アリールチオ、(C1−C60)アルコキシカルボニル、(C1−C60)アルキルカルボニル、(C6−C60)アリールカルボニル、カルボキシル、ニトロ若しくはヒドロキシルを表すか、又はR91乃至R94のそれぞれは、縮合環を有する若しくは有しない(C3−C60)アルキレン若しくは(C3−C60)アルケニレンによって、隣接する置換基に連結されて、脂環式環又は単環式若しくは多環式芳香族環を形成することができ;
91乃至R94のアルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アリールシリル、アルキルシリル、アルキルアミノ若しくはアリールアミノ、又は縮合環を有する若しくは有しない(C3−C60)アルキレン若しくは(C3−C60)アルケニレンによる、隣接する置換基への連結によってそれらから形成された脂環式環又は単環式若しくは多環式芳香族環は、重水素、ハロゲン、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリール、(C4−C60)ヘテロアリール、N、O及びSから選択された1個以上のヘテロ原子を含有する5員若しくは6員のヘテロシクロアルキル、(C3−C60)シクロアルキル、トリ(C1−C60)アルキルシリル、ジ(C1−C60)アルキル(C6−C60)アリールシリル、トリ(C6−C60)アリールシリル、アダマンチル、(C7−C60)ビシクロアルキル、(C2−C60)アルケニル、(C2−C60)アルキニル、シアノ、(C1−C60)アルキルアミノ、(C6−C60)アリールアミノ、(C6−C60)アリール(C1−C60)アルキル、(C1−C60)アルキルオキシ、(C1−C60)アルキルチオ、(C6−C60)アリールオキシ、(C6−C60)アリールチオ、(C1−C60)アルコキシカルボニル、(C1−C60)アルキルカルボニル、(C6−C60)アリールカルボニル、カルボキシル、ニトロ及びヒドロキシルから選択された1種以上の置換基によって更に置換されていてよい。
【0054】
【化22】

【0055】
化学式11において、リガンドL及びLは、独立に、下記構造から選択される:
【化23】

は2価または3価の金属であり;
が2価の金属である場合yは0であり、Mが3価の金属である場合yは1であり;
Qは(C6−C60)アリールオキシまたはトリ(C6−C60)アリールシリルを表し、Qのアリールオキシ及びトリアリールシリルは(C1−C60)アルキルまたは(C6−C60)アリールによってさらに置換されてよく;
XはO、SまたはSeを表し;
環Aはオキサゾール、チアゾール、イミダゾール、オキサジアゾール、チアジアゾール、ベンゾオキサゾール、ベンゾチアゾール、ベンゾイミダゾール、ピリジンまたはキノリンを表し;
環Bはピリジンまたはキノリンを表し、環Bは重水素、(C1−C60)アルキル、(C1−C60)アルキル置換基を有するもしくは有しないフェニルまたはナフチルによって、さらに置換されてもよく;
101乃至R104は、独立に水素、重水素、(C1−C60)アルキル、ハロゲン、トリ(C1−C60)アルキルシリル、トリ(C6−C60)アリールシリルもしくは(C6−C60)アリールを表すか;または、そのそれぞれは隣接する置換基と、(C3−C60)アルキレンまたは(C3−C60)アルケニレンで連結されて縮合環を形成することができ、ピリジン又はキノリンはR101と化学結合をなして縮合環を形成することができ;
環A及びR101乃至R104のアリール基は、重水素、(C1−C60)アルキル、ハロゲン、ハロゲン置換基を有するもしくは有しない(C1−C60)アルキル、フェニル、ナフチル、トリ(C1−C60)アルキルシリル、トリ(C6−C60)アリールシリル、またはアミノ基によってさらに置換されてよい。
【0056】
リガンドL及びLは、独立に、下記の構造から選択される。
【0057】
【化24】

【0058】
式中、XはO、SまたはSeを表し;
101乃至R104は、独立に、水素、重水素、ハロゲン置換基を有するもしくは有しない(C1−C60)アルキル、ハロゲン、(C6−C60)アリール、(C4−C60)ヘテロアリール、トリ(C1−C60)アルキルシリル、ジ(C1−C60)アルキル(C6−C60)アリールシリル、トリ(C6−C60)アリールシリル、ジ(C1−C60)アルキルアミノ、ジ(C6−C60)アリールアミノ、チオフェニルもしくはフラニルを表すか、又はそのそれぞれは、縮合環を有する若しくは有しない(C3−C60)アルキレン若しくは(C3−C60)アルケニレンで、隣接する置換基に連結されて、脂環式環又は単環式若しくは多環式芳香族環を形成することができ;
111乃至R116、R121およびR122は、独立に、水素、重水素(C1−C60)アルキル、、ハロゲン、ハロゲン置換基を有する(C1−C60)アルキル、フェニル、ナフチル、ビフェニル、フルオレニル、トリ(C1−C60)アルキルシリル、ジ(C1−C60)アルキル(C6−C60)アリールシリル、トリ(C6−C60)アリールシリル、ジ(C1−C60)アルキル(C6−C60)アリールシリル、トリ(C6−C60)アリールシリル、ジ(C1−C60)アルキルアミノ、ジ(C6−C60)アリールアミノ、チオフェニルもしくはフラニルを表し;
123は(C1−C60)アルキル、フェニルもしくはナフチルを表し;
124乃至R139は、独立に、水素、重水素、(C1−C60)アルキル、ハロゲン、ハロゲン置換基を有する(C1−C60)アルキル、フェニル、ナフチル、ビフェニル、フルオレニル、トリ(C1−C60)アルキルシリル、ジ(C1−C60)アルキル(C6−C60)アリールシリル、トリ(C6−C60)アリールシリル、ジ(C1−C60)アルキルアミノ、ジ(C6−C60)アリールアミノ、チオフェニルもしくはフラニルを表し;
111乃至R116、およびR121乃至R139のフェニル、ナフチル、ビフェニル、フルオレニル、チオフェニルもしくはフラニルは、重水素、(C1−C60)アルキル、ハロゲン、ナフチル、フルオレニル、トリ(C1−C60)アルキルシリル、ジ(C1−C60)アルキル(C6−C60)アリールシリル、トリ(C6−C60)アリールシリル、ジ(C1−C60)アルキルアミノ、およびジ(C6−C60)アリールアミノから選択される1種以上の置換基によって更に置換されていてよい。
【0059】
化学式11において、MはBe、Zn、Mg、Cu及びNiから選択される2価の金属であるか、またはAl、Ga、In及びBから選択される3価の金属であり、Qは下記の構造から選ばれる。
【0060】
【化25】

【0061】
化学式8の化合物は下記構造により表される化合物により具体的に例示できるが、これに限定されるものではない。
【0062】
【化26】

【0063】
化学式11のものにより表される化合物は、下記構造のものを有する化合物により具体的に例示できるが、これに限定されるものではない。
【0064】
【化27】

【0065】
【化28】

【0066】
【化29】

【0067】
【化30】

【0068】
【化31】

【0069】
【化32】

【0070】
本発明に従った有機エレクトロルミネセント素子は、更に、アリールアミン化合物及びスチリルアリールアミン化合物からなる群から選択される1種以上の化合物、並びに化学式1によって表される有機エレクトロルミネセント化合物を含有することができる。アリールアミン又はスチリルアリールアミン化合物の例には、化学式12によって表される化合物が挙げられるが、これらに限定されない。
【0071】
【化33】

【0072】
式中、Ar11及びAr12は、独立に、水素、重水素、ハロゲン、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリール、(C4−C60)ヘテロアリール、モノ−もしくはジ−(C6−C60)アリールアミノ、モノ−もしくはジ−(C1−C60)アルキルアミノ、N、O及びSから選択された1個以上のヘテロ原子を含有する5員若しくは6員のヘテロシクロアルキル、若しくは(C3−C60)シクロアルキルを表すか、又はAr11とAr12は、縮合環を有する若しくは有しない(C3−C60)アルキレン若しくは(C3−C60)アルケニレンで連結されて、脂環式環又は単環式若しくは多環式芳香族環を形成することができ;
【0073】
bが1である場合、Ar13は、(C6−C60)アリール、(C4−C60)ヘテロアリール又は下記の構造式
【0074】
【化34】

【0075】
のものにより表されるアリールを表し;
bが2である場合、Ar13は、(C6−C60)アリーレン、(C4−C60)ヘテロアリーレン又は下記の構造式
【0076】
【化35】

【0077】
のものにより表されるアリーレンを表し;
Ar14及びAr15は、独立に、(C6−C60)アリーレン又は(C4−C60)ヘテロアリーレンを表し;
201乃至R203は、独立に、水素、重水素、(C1−C60)アルキル又は(C6−C60)アリールを表し;
cは1〜4の整数であり、dは0又は1の整数であり;
Ar11及びAr12のアルキル、アリール、ヘテロアリール、アリールアミノ、アルキルアミノ、シクロアルキル若しくはヘテロシクロアルキル;又はAr11とAr12がアルキレンもしくはアルケニレンで連結されて形成された脂環式環、または単環式もしくは多環式芳香族環;または、Ar13のアリール、ヘテロアリール、アリーレンもしくはヘテロアリーレン;または、Ar14およびAr15のアリーレンもしくはヘテロアリーレン、またはR201乃至R203のアルキルもしくはアリールは、ハロゲン、重水素、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリール、(C4−C60)ヘテロアリール、N、O及びSから選択された1個以上のヘテロ原子を含有する5員若しくは6員のヘテロシクロアルキル、(C3−C60)シクロアルキル、トリ(C1−C60)アルキルシリル、ジ(C1−C60)アルキル(C6−C60)アリールシリル、トリ(C6−C60)アリールシリル、アダマンチル、(C7−C60)ビシクロアルキル、(C2−C60)アルケニル、(C2−C60)アルキニル、シアノ、モノ−もしくはジ−(C1−C60)アルキルアミノ、モノ−もしくはジ−(C6−C60)アリールアミノ、(C6−C60)アリール(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリールオキシ、(C1−C60)アルキルオキシ、(C6−C60)アリールチオ、(C1−C60)アルキルチオ、(C1−C60)アルコキシカルボニル、(C1−C60)アルキルカルボニル、(C6−C60)アリールカルボニル、(C1−C60)アルコキシカルボニルオキシ、(C1−C60)アルキルカルボニルオキシ、(C6−C60)アリールカルボニルオキシ、(C6−C60)アリールオキシカルボニルオキシ、カルボキシル、ニトロ及びヒドロキシルからなる群から選択された1種以上の置換基によって更に置換されていてよい。
【0078】
アリールアミン化合物およびスチリルアリールアミン化合物は下記の化合物によって、より具体的に例示されうるが、これらに限定されるものではない。
【0079】
【化36】

【化37】

【0080】
本発明に従った有機エレクトロルミネセント素子に於いて、有機層は、更に、第1族、第2族、第4周期及び第5周期遷移金属、ランタン系列金属並びにd−遷移元素の有機金属からなる群から選択される1種以上の金属、並びに化学式1によって表される有機エレクトロルミネセント化合物を含有していてよい。有機層は、エレクトロルミネセント層および電荷発生層を含有していてよい。
【0081】
本発明は、化学式1の化合物を含む有機エレクトロルミネセント素子をサブピクセルとして、並びに、アリールアミン化合物及びスチリルアリールアミン化合物からなる群から選択された1種以上の化合物を含有するサブピクセルの1つ以上を同時に並列にパターニングして含む、独立発光方式のピクセル構造を有する有機エレクトロルミネセント素子を実現することができる。
【0082】
更に、有機エレクトロルミネセント素子は、同時に、青又は緑の波長のエレクトロルミネセントピークを有する化合物から選択された1種以上の化合物を含有する、有機ディスプレイである。青又は緑の波長のエレクトロルミネセントピークを有する化合物は、化学式13〜17のものによって表される化合物によって例示することができるが、それらに限定されない。
【0083】
【化38】

【0084】
化学式14に於いて、Ar21及びAr22は、独立に、水素、重水素、ハロゲン、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリール、(C4−C60)ヘテロアリール、モノ−もしくはジ−(C6−C60)アリールアミノ、モノ−もしくはジ−(C1−C60)アルキルアミノ、N、O及びSから選択された1個以上のヘテロ原子を含有する5員若しくは6員のヘテロシクロアルキルを表すか、又はAr21とAr22は、縮合環を有する若しくは有しない(C3−C60)アルキレン若しくは(C3−C60)アルケニレンで連結されて、脂環式環又は単環式若しくは多環式芳香族環を形成することができ;
eが1である場合、Ar23は、(C6−C60)アリール、(C4−C60)ヘテロアリール又は下記の構造式
【0085】
【化39】

【0086】
のものによって表される置換基を表し;
eが2である場合、Ar23は、(C6−C60)アリーレン、(C4−C60)ヘテロアリーレン又は下記の構造式
【0087】
【化40】

【0088】
のものによって表される置換基を表し、
Ar24及びAr25は、独立に、(C6−C60)アリーレン又は(C4−C60)ヘテロアリーレンを表し;
211乃至R213は、独立に、水素、ハロゲン、重水素、(C1−C60)アルキル又は(C6−C60)アリールを表し;
fは1〜4の整数であり、gは0又は1の整数であり;
【0089】
Ar21及びAr22のアルキル、アリール、ヘテロアリール、アリールアミノ、アルキルアミノ、シクロアルキル若しくはヘテロシクロアルキル、又はAr23のアリール、ヘテロアリール、アリーレン若しくはヘテロアリーレン、又はAr24及びAr25のアリーレン若しくはヘテロアリーレン、又はR211〜R213のアルキル若しくはアリールは、重水素、ハロゲン、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリール、(C4−C60)ヘテロアリール、N、O及びSから選択された1個以上のヘテロ原子を含有する5員若しくは6員のヘテロシクロアルキル、(C3−C60)シクロアルキル、トリ(C1−C60)アルキルシリル、ジ(C1−C60)アルキル(C6−C60)アリールシリル、トリ(C6−C60)アリールシリル、アダマンチル、(C7−C60)ビシクロアルキル、(C2−C60)アルケニル、(C2−C60)アルキニル、シアノ、モノ−もしくはジ−(C1−C60)アルキルアミノ、モノ−もしくはジ−(C6−C60)アリールアミノ、(C6−C60)アリール(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリールオキシ、(C1−C60)アルキルオキシ、(C6−C60)アリールチオ、(C1−C60)アルキルチオ、(C1−C60)アルコキシカルボニル、(C1−C60)アルキルカルボニル、(C6−C60)アリールカルボニル、カルボキシル、ニトロ及びヒドロキシルからなる群から選択された1種以上の置換基によって更に置換されていてよい。
【0090】
【化41】

【0091】
化学式15に於いて、R221乃至R224は、独立に、水素、重水素、ハロゲン、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリール、N、O及びSから選択された1個以上のヘテロ原子を含有する(C4−C60)ヘテロアリール、N、O及びSから選択された1個以上のヘテロ原子を含有する5員若しくは6員のヘテロシクロアルキル、(C3−C60)シクロアルキル、トリ(C1−C60)アルキルシリル、ジ(C1−C60)アルキル(C6−C60)アリールシリル、トリ(C6−C60)アリールシリル、アダマンチル、(C7−C60)ビシクロアルキル、(C2−C60)アルケニル、(C2−C60)アルキニル、(C1−C60)アルコキシ、シアノ、モノ−もしくはジ−(C1−C60)アルキルアミノ、モノ−もしくはジ−(C6−C60)アリールアミノ、(C6−C60)アリール(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリールオキシ、(C6−C60)アリールチオ、(C1−C60)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロ若しくはヒドロキシルを表すか、又はR221乃至R224のそれぞれは、縮合環を有する若しくは有しない(C3−C60)アルキレン若しくは(C3−C60)アルケニレンで、隣接する置換基に連結されて、脂環式環又は単環式若しくは多環式芳香族環を形成することができ;
221乃至R224のアルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アリールシリル、アルキルシリル、アルキルアミノ若しくはアリールアミノ、又は縮合環を有する若しくは有しない(C3−C60)アルキレン若しくは(C3−C60)アルケニレンによる、隣接する置換基への連結によってそれらから形成された脂環式環又は単環式若しくは多環式芳香族環は、重水素、ハロゲン、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリール、N、O及びSから選択された1個以上のヘテロ原子を含有する(C4−C60)ヘテロアリール、N、O及びSから選択された1個以上のヘテロ原子を含有する5員若しくは6員のヘテロシクロアルキル、(C3−C60)シクロアルキル、トリ(C1−C60)アルキルシリル、ジ(C1−C60)アルキル(C6−C60)アリールシリル、トリ(C6−C60)アリールシリル、アダマンチル、(C7−C60)ビシクロアルキル、(C2−C60)アルケニル、(C2−C60)アルキニル、(C1−C60)アルコキシ、シアノ、モノ−もしくはジ−(C1−C60)アルキルアミノ、モノ−もしくはジ−(C6−C60)アリールアミノ、(C6−C60)アリール(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリールオキシ、(C6−C60)アリールチオ、(C1−C60)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロ及びヒドロキシルから選択された1種以上の置換基によって更に置換されていてよい。
【0092】
【化42】

【0093】
化学式16及び17に於いて、
11は、(C6−C60)アリーレン又は(C4−C60)ヘテロアリーレンを表し;
12は、アントラセニレンを表し;
Ar301乃至Ar304は、独立に、水素、重水素、(C1−C60)アルキル、(C1−C60)アルコキシ、ハロゲン、(C4−C60)ヘテロアリール、(C5−C60)シクロアルキル及び(C6−C60)アリールから選択され、Ar301乃至Ar304のシクロアルキル、アリール又はヘテロアリールは、ハロゲン置換基を有するもしくは有しない(C1−C60)アルキル、(C1−C60)アルコキシ、(C3−C60)シクロアルキル、ハロゲン、シアノ、トリ(C1−C60)アルキルシリル、ジ(C1−C60)アルキル(C6−C60)アリールシリル及びトリ(C6−C60)アリールシリルからなる群から選択された少なくとも1種の置換基を有するもしくは有しない(C6−C60)アリール又は(C4−C60)ヘテロアリール;ハロゲン置換基を有するもしくは有しない(C1−C60)アルキル、(C1−C60)アルコキシ、(C3−C60)シクロアルキル、ハロゲン、シアノ、トリ(C1−C60)アルキルシリル、ジ(C1−C60)アルキル(C6−C60)アリールシリル並びにトリ(C6−C60)アリールシリルからなる群から選択された1種以上の置換基によって更に置換されていてよく;
p、q、r及びsは、独立に、0〜4の整数を表す。
【0094】
化学式16又は17によって表される化合物は、化学式18〜21のものによって表される誘導体によって例示することができる。
【0095】
【化43】

【0096】
化学式18〜20に於いて、R401及びR402は、独立に、(C6−C60)アリール、(C4−C60)ヘテロアリール、又はN、O及びSから選択された1個以上のヘテロ原子を含有する5員若しくは6員のヘテロシクロアルキル又は(C3−C60)シクロアルキルを表し、R401及びR402のアリール又はヘテロアリールは、重水素、(C1−C60)アルキル、ハロ(C1−C60)アルキル、(C1−C60)アルコキシ、(C3−C60)シクロアルキル、(C6−C60)アリール、(C4−C60)ヘテロアリール、ハロゲン、シアノ、トリ(C1−C60)アルキルシリル、ジ(C1−C60)アルキル(C6−C60)アリールシリル及びトリ(C6−C60)アリールシリルからなる群から選択された1種以上の置換基によって更に置換されていてよく;
403乃至R406は、独立に、水素、重水素、(C1−C60)アルキル、(C1−C60)アルコキシ、ハロゲン、(C4−C60)ヘテロアリール、(C5−C60)シクロアルキル又は(C6−C60)アリールを表し、R403乃至R406のヘテロアリール、シクロアルキル又はアリールは、重水素、ハロゲン置換基を有するもしくは有しない(C1−C60)アルキル、(C1−C60)アルコキシ、(C3−C60)シクロアルキル、ハロゲン、シアノ、トリ(C1−C60)アルキルシリル、ジ(C1−C60)アルキル(C6−C60)アリールシリル及びトリ(C6−C60)アリールシリルからなる群から選択された1種以上の置換基によって更に置換されていてよく;
及びGは、独立に、化学結合を表すか、又は(C1−C60)アルキル、(C1−C60)アルコキシ、(C6−C60)アリール、(C4−C60)ヘテロアリール及びハロゲンから選択された1種以上の置換基を有する若しくは有しない(C6−C60)アリーレンを表し;
Ar41及びAr42は、(C4−C60)ヘテロアリールまたは下記の構造:
【0097】
【化44】

【0098】
から選択されたアリールを表し;
Ar41及びAr42のアリール又はヘテロアリールは、重水素、(C1−C60)アルキル、(C1−C60)アルコキシ、(C6−C60)アリール及び(C4−C60)ヘテロアリールから選択された1種以上の置換基によって置換されていてよく;
31は、(C6−C60)アリーレン、(C4−C60)ヘテロアリーレン又は下記の構造:
【0099】
【化45】

【0100】
によって表される化合物を表し;
31のアリーレン又はヘテロアリーレンは、重水素、(C1−C60)アルキル、(C1−C60)アルコキシ、(C6−C60)アリール、(C4−C60)ヘテロアリール及びハロゲンから選択された1種以上の置換基によって置換されていてよく;
411乃至R414は、独立に、水素、重水素、ハロゲン、(C1−C60)アルキル若しくは(C6−C60)アリールを表すか、又はそのそれぞれは、縮合環を有する若しくは有しない(C3−C60)アルキレン若しくは(C3−C60)アルケニレンによって、隣接する置換基に連結されて、脂環式環又は単環式若しくは多環式芳香族環を形成することができ;
421乃至R424は、独立に、水素、重水素、(C1−C60)アルキル、(C1−C60)アルコキシ、(C6−C60)アリール、(C4−C60)ヘテロアリール若しくはハロゲンを表すか、又はそのそれぞれは、縮合環を有する若しくは有しない(C3−C60)アルキレン若しくは(C3−C60)アルケニレンによって、隣接する置換基に連結されて、脂環式環又は単環式若しくは多環式芳香族環を形成することができる。
【0101】
【化46】

【0102】
化学式21に於いて、
41は、(C6−C60)アリーレン、N、O及びSから選択された1個以上のヘテロ原子を含有する(C3−C60)ヘテロアリーレン、または下記の構造:
【0103】
【化47】

【0104】
から選択される二価の基を表し;
42及びL43は、独立に、化学結合、(C1−C60)アルキレンオキシ、(C1−C60)アルキレンチオ、(C6−C60)アリーレンオキシ、(C6−C60)アリーレンチオ、(C6−C60)アリーレン、またはN、O及びSから選択された1個以上のヘテロ原子を含有する(C3−C60)ヘテロアリーレンを表し;
Ar51はNR523524、(C6−C60)アリール、N、O及びSから選択された1個以上のヘテロ原子を含有する(C3−C60)ヘテロアリール、N、O及びSから選択された1個以上のヘテロ原子を含有する5員若しくは6員のヘテロシクロアルキル、(C3−C60)シクロアルキル、アダマンチル、(C7−C60)ビシクロアルキル、または下記の構造:
【0105】
【化48】

【0106】
から選択される置換基を表し;
501乃至R511は、独立に、水素、重水素、ハロゲン、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリール、N、O及びSから選択された1個以上のヘテロ原子を含有する(C3−C60)ヘテロアリール、モルホリノ、チオモルホリノ、N、O及びSから選択された1個以上のヘテロ原子を含有する5員若しくは6員のヘテロシクロアルキル、(C3−C60)シクロアルキル、トリ(C1−C60)アルキルシリル、ジ(C1−C60)アルキル(C6−C60)アリールシリル、トリ(C6−C60)アリールシリル、アダマンチル、(C7−C60)ビシクロアルキル、(C2−C60)アルケニル、(C2−C60)アルキニル、シアノ、(C1−C60)アルキルアミノ、(C6−C60)アリールアミノ、(C6−C60)アリール(C1−C60)アルキル、(C1−C60)アルキルオキシ、(C1−C60)アルキルチオ、(C6−C60)アリールオキシ、(C6−C60)アリールチオ、(C1−C60)アルコキシカルボニル、(C1−C60)アルキルカルボニル、(C6−C60)アリールカルボニル、カルボキシル、ニトロ又はヒドロキシルを表すか、またはR501乃至R511のそれぞれは、縮合環を有する若しくは有しない(C3−C60)アルキレン若しくは(C3−C60)アルケニレンによって、隣接する置換基に連結されて、脂環式環又は単環式若しくは多環式芳香族環を形成することができ;
【0107】
512乃至R522は、独立に、水素、重水素、ハロゲン、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリール、N、O及びSから選択された1個以上のヘテロ原子を含有する(C3−C60)ヘテロアリール、モルホリノ、チオモルホリノ、N、O及びSから選択された1個以上のヘテロ原子を含有する5員若しくは6員のヘテロシクロアルキル、(C3−C60)シクロアルキル、トリ(C1−C60)アルキルシリル、ジ(C1−C60)アルキル(C6−C60)アリールシリル、トリ(C6−C60)アリールシリル、アダマンチル、(C7−C60)ビシクロアルキル、(C2−C60)アルケニル、(C2−C60)アルキニル、シアノ、(C1−C60)アルキルアミノ、(C6−C60)アリールアミノ、(C6−C60)アリール(C1−C60)アルキル、(C1−C60)アルキルオキシ、(C1−C60)アルキルチオ、(C6−C60)アリールオキシ、(C6−C60)アリールチオ、(C1−C60)アルコキシカルボニル、(C1−C60)アルキルカルボニル、(C6−C60)アリールカルボニル、カルボキシル、ニトロ又はヒドロキシルを表すか、またはR512乃至R522のそれぞれは、縮合環を有する若しくは有しない(C3−C60)アルキレン若しくは(C3−C60)アルケニレンによって、隣接する置換基に連結されて、脂環式環又は単環式若しくは多環式芳香族環を形成することができ;
523およびR524は、独立に、水素、重水素、ハロゲン、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリール、N、O及びSから選択された1個以上のヘテロ原子を含有する(C3−C60)ヘテロアリール、モルホリノ、チオモルホリノ、N、O及びSから選択された1個以上のヘテロ原子を含有する5員若しくは6員のヘテロシクロアルキル、(C3−C60)シクロアルキル、トリ(C1−C60)アルキルシリル、ジ(C1−C60)アルキル(C6−C60)アリールシリル、トリ(C6−C60)アリールシリル、アダマンチル、(C7−C60)ビシクロアルキル、(C2−C60)アルケニル、(C2−C60)アルキニル、シアノ、(C1−C60)アルキルアミノ、(C6−C60)アリールアミノ、(C6−C60)アリール(C1−C60)アルキル、(C1−C60)アルキルオキシ、(C1−C60)アルキルチオ、(C6−C60)アリールオキシ、(C6−C60)アリールチオ、(C1−C60)アルコキシカルボニル、(C1−C60)アルキルカルボニル、(C6−C60)アリールカルボニル、カルボキシル、ニトロ又はヒドロキシルを表すか、またはR523とR524は、縮合環を有する若しくは有しない(C3−C60)アルキレン若しくは(C3−C60)アルケニレンで隣接する置換基に連結されて、脂環式環又は単環式若しくは多環式芳香族環を形成することができ;
525乃至R536は、独立に、水素、重水素、ハロゲン、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリール、N、O及びSから選択された1個以上のヘテロ原子を含有する(C3−C60)ヘテロアリール、モルホリノ、チオモルホリノ、N、O及びSから選択された1個以上のヘテロ原子を含有する5員若しくは6員のヘテロシクロアルキル、(C3−C60)シクロアルキル、トリ(C1−C60)アルキルシリル、ジ(C1−C60)アルキル(C6−C60)アリールシリル、トリ(C6−C60)アリールシリル、アダマンチル、(C7−C60)ビシクロアルキル、(C2−C60)アルケニル、(C2−C60)アルキニル、シアノ、(C1−C60)アルキルアミノ、(C6−C60)アリールアミノ、(C6−C60)アリール(C1−C60)アルキル、(C1−C60)アルキルオキシ、(C1−C60)アルキルチオ、(C6−C60)アリールオキシ、(C6−C60)アリールチオ、(C1−C60)アルコキシカルボニル、(C1−C60)アルキルカルボニル、(C6−C60)アリールカルボニル、カルボキシル、ニトロ又はヒドロキシルを表すか、またはR525乃至R536のそれぞれは、縮合環を有する若しくは有しない(C3−C60)アルキレン若しくは(C3−C60)アルケニレンによって、隣接する置換基に連結されて、脂環式環又は単環式若しくは多環式芳香族環を形成することができ;
【0108】
E及びFは、独立に、化学結合、−(CR537538−、−N(R539)−、−S−、−O−、−Si(R540)(R541)−、−P(R542)−、−C(=O)−、−B(R543)−、−In(R544)−、−Se−、−Ge(R545)(R546)−、−Sn(R547)(R548)−、−Ga(R549)−又は−(R550)C=C(R551)−を表し;
537乃至R551は、独立に、水素、重水素、ハロゲン、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリール、N、O及びSから選択された1個以上のヘテロ原子を含有する(C3−C60)ヘテロアリール、モルホリノ、チオモルホリノ、N、O及びSから選択された1個以上のヘテロ原子を含有する5員若しくは6員のヘテロシクロアルキル、(C3−C60)シクロアルキル、トリ(C1−C60)アルキルシリル、ジ(C1−C60)アルキル(C6−C60)アリールシリル、トリ(C6−C60)アリールシリル、アダマンチル、(C7−C60)ビシクロアルキル、(C2−C60)アルケニル、(C2−C60)アルキニル、シアノ、(C1−C60)アルキルアミノ、(C6−C60)アリールアミノ、(C6−C60)アリール(C1−C60)アルキル、(C1−C60)アルキルオキシ、(C1−C60)アルキルチオ、(C6−C60)アリールオキシ、(C6−C60)アリールチオ、(C1−C60)アルコキシカルボニル、(C1−C60)アルキルカルボニル、(C6−C60)アリールカルボニル、カルボキシル、ニトロ若しくはヒドロキシルを表すか;又はR537とR538、R540とR541、R545とR546、R547とR548、もしくはR550とR551は、縮合環を有する若しくは有しない(C3−C60)アルキレン若しくは(C3−C60)アルケニレンで連結されて、脂環式環又は単環式若しくは多環式芳香族環を形成することができ;
41乃至L43のアリーレンもしくはヘテロアリーレン、Ar51のアリールもしくはヘテロアリール、R501乃至R551のアルキル、アリール、ヘテロアリール、ヘテロシクロアルキル、シクロアルキル、トリアルキルシリル、ジアルキルアリールシリル、トリアリールシリル、アルケニル、アルキニル、アルキルアミノもしくはアリールアミノは、独立に、重水素、ハロゲン、(C1−C60)アルキル、ハロ(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリール、(C6−C60)アリール置換基を有するもしくは有しないN、O及びSから選択された1個以上のヘテロ原子を含有する(C3−C60)ヘテロアリール、モルホリノ、チオモルホリノ、N、O及びSから選択された1個以上のヘテロ原子を含有する5員若しくは6員のヘテロシクロアルキル、(C3−C60)シクロアルキル、トリ(C1−C60)アルキルシリル、ジ(C1−C60)アルキル(C6−C60)アリールシリル、トリ(C6−C60)アリールシリル、アダマンチル、(C7−C60)ビシクロアルキル、(C2−C60)アルケニル、(C2−C60)アルキニル、シアノ、(C1−C60)アルキルアミノ、(C6−C60)アリールアミノ、(C6−C60)アリール(C1−C60)アルキル、(C1−C60)アルキルオキシ、(C1−C60)アルキルチオ、(C6−C60)アリールオキシ、(C6−C60)アリールチオ、(C1−C60)アルコキシカルボニル、(C1−C60)アルキルカルボニル、(C6−C60)アリールカルボニル、カルボキシル、ニトロ、ヒドロキシル、
【0109】
【化49】

【0110】
から選択された1種以上の置換基によって置換されていてよく;
lは1〜4の整数であり;
kは1〜4の整数である。
【0111】
緑又は青のエレクトロルミネセンスを有する有機化合物および有機金属化合物は、下記の化合物によって一層具体的に例示することができるが、これらは下記の化合物に限定されない。
【0112】
【化50】

【0113】
【化51】

【0114】
【化52】

【0115】
【化53】

【0116】
【化54】

【0117】
【化55】

【0118】
【化56】

【0119】
【化57】

【0120】
【化58】

【0121】
【化59】

【0122】
【化60】

【0123】
【化61】

【0124】
【化62】

【0125】
【化63】

【0126】
【化64】

【0127】
【化65】

【0128】
【化66】

【0129】
【化67】

【0130】
【化68】

【0131】
本発明に従った有機エレクトロルミネセント素子に於いて、カルコゲナイド(chalcogenide)層、金属ハロゲン化物層及び金属酸化物層から選択された1以上の層(以下、「表面層」とも称する)を、電極の対の少なくとも一方側の内側表面上に配置することが好ましい。特に、EL媒体層(EL medium layer)のアノード表面上にケイ素及びアルミニウム金属のカルコゲナイド(酸化物を含む)層を配置し、EL媒体層のカソード表面上に金属ハロゲン化物層又は金属酸化物層を配置することが好ましい。その結果、駆動に於ける安定性を得ることができる。
【0132】
カルコゲナイドの例には、好ましくは、SiO(1≦x≦2)、AlO(1≦x≦1.5)、SiON、SiAlONなどが含まれる。金属ハロゲン化物の例には、好ましくは、LiF、MgF、CaF、希土類金属のフッ化物などが挙げられる。金属酸化物の例には、好ましくは、CsO、LiO、MgO、SrO、BaO、CaOなどが含まれる。
【0133】
本発明に従った有機エレクトロルミネセント素子に於いて、このようにして製造された電極の対の少なくとも1つの表面上に、電子輸送化合物と還元性(reductive)ドーパントとの混合領域、又は正孔輸送化合物と酸化性(oxidative)ドーパントとの混合領域を配置することも好ましい。これにより、電子輸送化合物はアニオンに還元されるので、この混合領域からEL媒体への電子の注入及び輸送が容易になる。更に、正孔輸送化合物が酸化されてカチオンを形成するので、この混合領域からEL媒体への正孔の注入及び輸送が容易になる。好ましい酸化性ドーパントには、種々のルイス酸及びアクセプター(acceptor)化合物が挙げられる。好ましい還元性ドーパントには、アルカリ金属、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属、希土類金属及びこれらの混合物が挙げられる。
【0134】
本発明による有機化合物は、高い発光効率、良好な色純度、および低減された駆動電圧を有するOLEDを製造するために有利に使用されうる。
【0135】
最良の形態
本発明の代表的な化合物に関して、その化合物、その製造方法、およびそれから製造される素子の発光特性を、後述する実施例において説明することにより本発明がさらに説明されるが、これは実施形態の例示のために提供されるのであり、何らかの手段によって本発明の範囲を限定することを意図するものではない。
【実施例】
【0136】
製造例
[製造例1]化合物1の製造
【化69】

【0137】
化合物(A)の製造
2−アミノナフタレン−3−アルデヒド5.0g(29.2mmol)、アセトフェノン4.1mL(35.1mmol)、水酸化カリウム3.3g(58.4mmol)を、エタノール100mLに加え、その混合物をアルゴン雰囲気下で還流下、攪拌した。反応終了後、反応混合物を室温まで冷却した。それに水酸化アンモニウム水溶液を添加した後、得られた混合物をクロロメタンで抽出した。抽出物は減圧下でろ過された。これをカラムクロマトグラフィーで精製し、化合物(A)(4.8g、64%)を得た。
【0138】
化合物(B)の製造
化合物(A)4.0g(15.7mmol)、塩化イリジウム2.1g(7.1mmol)を、2−エトキシエタノール38mLと蒸留水13mLに溶解し、その溶液をアルゴン雰囲気下で24時間、還流下で攪拌した。反応が終了すると、反応混合物が室温まで冷却された。固体生成物を濾過し、乾燥して、化合物(B)(8.9g、85%)を得た。
【0139】
化合物1の製造
化合物(B)8.0g(5.4mmol)、2,4−ペンタンジオン1.7mL(16.3mmol)および炭酸ナトリウム3.5g(32.6mmol)を、2−エトキシエタノール100mLに溶解し、その溶液を4時間加熱した。反応が終了すると、反応混合物は室温まで冷却され、次いで、生成した固体沈殿物がろ過された。有機物が、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(CHCl:ヘキサン=1:1)で精製され、(CHCl:ヘキサン)で再結晶させて、赤色結晶の表題化合物1(1.5g、35%)を得た。
【0140】
製造例1の方法に従って、下記表1の化合物1〜化合物1009が製造され、H NMR及びMS/FABデータが表2に示される。
【0141】
【表1】

【0142】
【表2】

【0143】
【表3】

【0144】
【表4】

【0145】
【表5】

【0146】
【表6】

【0147】
【表7】

【0148】
【表8】

【0149】
【表9】

【0150】
【表10】

【0151】
【表11】

【0152】
【表12】

【0153】
【表13】

【0154】
【表14】

【0155】
【表15】

【0156】
【表16】

【0157】
【表17】

【0158】
【表18】

【0159】
【表19】

【0160】
【表20】

【0161】
【表21】

【0162】
【表22】

【0163】
【表23】

【0164】
【表24】

【0165】
【表25】

【0166】
【表26】

【0167】
【表27】

【0168】
【表28】

【0169】
【表29】

【0170】
【表30】

【0171】
【表31】

【0172】
【表32】

【0173】
【表33】

【0174】
【表34】

【0175】
【表35】

【0176】
【表36】

【0177】
【表37】

【0178】
【表38】

【0179】
【表39】

【0180】
【表40】

【0181】
【表41】

【0182】
【表42】

【0183】
【表43】

【0184】
【表44】

【0185】
【表45】

【0186】
【表46】

【0187】
【表47】

【0188】
【表48】

【0189】
【表49】

【0190】
【表50】

【0191】
【表51】

【0192】
【表52】

【0193】
【表53】

【0194】
【表54】

【0195】
【表55】

【0196】
【表56】

【0197】
【表57】

【0198】
【表58】

【0199】
【表59】

【0200】
【表60】

【0201】
【表61】

【0202】
【表62】

【0203】
【表63】

【0204】
【表64】

【0205】
【表65】

【0206】
【表66】

【0207】
【表67】

【0208】
【表68】

【0209】
【表69】

【0210】
【表70】

【0211】
【表71】

【0212】
【表72】

【0213】
【表73】

【0214】
【表74】

【0215】
【表75】

【0216】
【表76】

【0217】
【表77】

【0218】
【表78】

【0219】
【表79】

【0220】
【表80】

【0221】
【表81】

【0222】
【表82】

【0223】
【表83】

【0224】
【表84】

【0225】
【表85】

【0226】
【表86】

【0227】
【表87】

【0228】
【表88】

【0229】
【表89】

【0230】
【表90】

【0231】
【表91】

【0232】
【表92】

【0233】
【表93】

【0234】
【表94】

【0235】
【表95】

【0236】
【表96】

【0237】
【表97】

【0238】
【表98】

【0239】
【表99】

【0240】
【表100】

【0241】
【表101】

【0242】
【表102】

【0243】
【表103】

【0244】
【表104】

【0245】
【表105】

【0246】
【表106】

【0247】
【表107】

【0248】
[実施例1]OLEDの製造1
本発明による赤色りん光化合物を用いてOLED素子を製造した。
まず、OLED用ガラス(三星−コーニング社製造)(1)から製造された透明電極ITO薄膜(15Ω/□)(2)を、トリクロロエチレン、アセトン、エタノール、蒸留水を順に使用して超音波洗浄を行い、使用するまでイソプロパノール中で保管した。
【0249】
次に、真空蒸着装置の基体フォルダにITO基体を備え付け、真空蒸着装置のセル内に4,4’,4”−トリス(N,N−(2−ナフチル)−フェニルアミノ)トリフェニルアミン(2−TNATA)を入れて、次いで、チャンバー内の真空度が10−6torrに至るまで排気した。セルに電流を適用して2−TNATAを蒸発させ、それによりITO基体上に60nm厚の正孔注入層(3)を蒸着した。
【0250】
【化70】

【0251】
次いで、真空蒸着装置の他のセルに、N,N’−ビス(α−ナフチル)−N,N’−ジフェニル−4,4’−ジアミン(NPB)を入れて、セルに電流を適用してNPBを蒸発させ、それにより正孔注入層上に20nm厚の正孔輸送層(4)を蒸着した。
【0252】
【化71】

【0253】
真空蒸着装置の他のセルに、エレクトロルミネセントホスト材料として、4,4’−N,N’−ジカルバゾール−ビフェニル(CBP)を入れて、さらに別のセルに本発明による有機エレクトロルミネセント化合物(化合物54)を入れた。2つの物質を異なる速度で蒸発させてドーピングを行って、正孔輸送層上に30nm厚のエレクトロルミネセント層(5)を蒸着した。好適なドーピング濃度はCBP基準で4〜10重量%である。
【0254】
【化72】

【0255】
次いで、NPBにおけるのと同じ方法で、エレクトロルミネセント層上に正孔ブロッキング層として、ビス(2−メチル−8−キノリナト)(p−フェニルフェノラト)アルミニウム(III) (BAlq)を10nmの厚さで蒸着させ、電子輸送層(6)としてトリス(8−ヒドロキシキノリン)アルミニウム(III) (Alq)を20nmの厚さで蒸着し、電子注入層(7)としてリチウムキノラート (Liq)を1〜2nmの厚さで蒸着した。その後、別の真空蒸着装置を用いてAlカソード(8)を150nmの厚さで蒸着してOLEDを製造した。
【0256】
【化73】

【0257】
[実施例2]OLEDの製造2
実施例1の手順に従って、正孔注入層および正孔輸送層を形成し、エレクトロルミネセント層を次のように蒸着した。前記真空蒸着装置の他のセルに、エレクトロルミネセントホスト材料としてH−5を入れて、さらに別のセルに本発明による赤色りん光化合物(化合物597)を入れた。2つの物質を異なる速度で蒸発させてドーピングして、正孔輸送層上に30nm厚のエレクトロルミネセント層(5)を蒸着した。好適なドーピング濃度はホスト基準で4〜10重量%である。次いで、実施例1におけるのと同じ手順によって正孔ブロッキング層、電子輸送層および電子注入層を蒸着し、次いで他の真空蒸着装置を用いてAlカソードを150nmの厚さで蒸着してOLEDを製造した。
【0258】
【化74】

【0259】
[実施例3]OLEDの製造3
実施例2におけるのと同じ手順に従って、正孔注入層、正孔輸送層およびエレクトロルミネセント層を形成し、次いで電子輸送層および電子注入層を蒸着した。その後、他の真空蒸着装置を用いてAlカソードを150nmの厚さで蒸着してOLEDを製造した。
【0260】
[実施例4]エレクトロルミネセント材料の光学特性の評価
合成収率の高い錯体を10−6torrで真空昇華により精製し、OLEDのエレクトロルミネセント層のドーパントとして使用した。前記実施例1〜3で製造したOLEDの性能を確認するために、10mA/cmでOLEDの発光効率を測定した。本発明に従った様々なエレクトロルミネセント化合物の特性が表3に示される。
【0261】
【表108】

【0262】
本発明の化合物は、ベンゾキノリンを導入し、HOMOレベルを低下させることにより、キノリン、イソキノリンまたはピリジンを使用する従来の化合物に比べ向上した赤色度座標を示し、それにより、有利な色再現性を有する。ppyまたは(6−(4−tert−ブチルフェニル)ピリジン−3−イル)(フェニル)メタノンが補助リガンドとして組み込まれる化合物(例えば、化合物117および997)は、色度座標に優れかつ効率のよい良好なドーパントである。
【0263】
同じ素子構造で、EL素子に於いてCBPの代わりに本発明に従ったホストを使用することは、効率、色度座標及び駆動電圧に於ける有意な変化をもたらさなかった。従って、これらのホストは、従来のエレクトロルミネセントホストとしてのCBPの代わりに、本発明に従ったドーパントと共に使用される場合に、りん光ホストとして使用できることが期待される。正孔ブロッキング層を使用することなく、本発明に従ったホストを使用する場合に、この素子は、従来のホストを使用するものと比較して、匹敵する又はより高い発光効率を示し、0.8〜1.8V以上の駆動電圧の低減により、OLEDの減少した電力消費をもたらす。本発明をOLEDの大量生産に適用する場合に、大量生産のための時間も短縮させることができ、その商業化に於いて大きい利益をもたらすことができる。
【符号の説明】
【0264】
1 ガラス
2 透明電極
3 正孔注入層
4 正孔輸送層
5 エレクトロルミネセント層
6 電子輸送層
7 電子注入層
8 Alカソード

【特許請求の範囲】
【請求項1】
下記化学式1で表される有機エレクトロルミネセント化合物:
【化1】

(式中、Lは有機リガンドであり;
乃至Rは、独立に、水素、重水素、ハロゲン置換基を有するもしくは有しない(C1−C60)アルキル、(C1−C60)アルコキシ、(C3−C60)シクロアルキル、N、O及びSから選択された1個以上のヘテロ原子を含有する5員若しくは6員のヘテロシクロアルキル、(C6−C60)アリール、(C3−C60)ヘテロアリール、ハロゲン、シアノ、トリ(C1−C60)アルキルシリル、ジ(C1−C60)アルキル(C6−C60)アリールシリル、もしくはトリ(C6−C60)アリールシリルを表すか、またはそのそれぞれは隣接する置換基と、縮合環を有するもしくは有しない(C3−C60)アルキレンまたは(C3−C60)アルケニレンで連結されて、脂環式環または単環式もしくは多環式芳香族環を形成することができ;
及びR10は、独立に、水素、重水素、ハロゲン置換基を有するもしくは有しない(C1−C60)アルキル、(C1−C60)アルコキシ、(C3−C60)シクロアルキル、(C6−C60)アリール、(C3−C60)ヘテロアリール、ハロゲン、シアノ、トリ(C1−C60)アルキルシリル、ジ(C1−C60)アルキル(C6−C60)アリールシリル、トリ(C6−C60)アリールシリル、(C1−C60)アルキルカルボニル、(C6−C60)アリールカルボニル、ジ(C1−C60)アルキルアミノ、もしくはジ(C6−C60)アリールアミノを表すか、またはRとR10は縮合環を有するもしくは有しない(C3−C60)アルキレンまたは(C3−C60)アルケニレンで連結されて、脂環式環または単環式もしくは多環式芳香族環を形成することができ;
及びR10のアルキルもしくはアリール、または縮合環を有するもしくは有しない(C3−C60)アルキレンまたは(C3−C60)アルケニレンで連結されてそれらから形成された脂環式環または単環式もしくは多環式芳香族環は、重水素、ハロゲン置換基を有するもしくは有しない(C1−C60)アルキル、ハロゲン、シアノ、トリ(C1−C60)アルキルシリル、ジ(C1−C60)アルキル(C6−C60)アリールシリル、トリ(C6−C60)アリールシリル、(C1−C60)アルコキシ、(C1−C60)アルキルカルボニル、(C6−C60)アリールカルボニル、ジ(C1−C60)アルキルアミノ、ジ(C6−C60)アリールアミノ、フェニル、ナフチル、アントリル、フルオレニル、スピロビフルオレニルおよび
【化2】

から選択される1種以上の置換基によってさらに置換されることができ;またはハロゲン置換基を有するもしくは有しない(C1−C60)アルキル、ハロゲン、重水素、シアノ、トリ(C1−C60)アルキルシリル、ジ(C1−C60)アルキル(C6−C60)アリールシリル、トリ(C6−C60)アリールシリル、(C1−C60)アルコキシ、(C1−C60)アルキルカルボニル、(C6−C60)アリールカルボニル、ジ(C1−C60)アルキルアミノ、ジ(C6−C60)アリールアミノ、フェニル、ナフチル、アントリル、フルオレニル、スピロビフルオレニルおよび
【化3】

からなる群から選択される1種以上の置換基によってさらに置換されているフェニル、ナフチル、アントリルもしくはフルオレニルによって置換されることができ;
nは1〜3の整数である)。
【請求項2】
縮合環を有する若しくは有しない(C3−C60)アルキレン若しくは(C3−C60)アルケニレンで連結されて、RとR10から形成された脂環式環又は単環式若しくは多環式芳香族環がベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フルオレン、インデンまたはフェナントレンである、請求項1に記載の有機エレクトロルミネセント化合物。
【請求項3】
下記化学式2乃至7のものにより表される化合物から選択される、請求項2に記載の有機エレクトロルミネセント化合物:
【化4】

【化5】

(式中、L、R、R、R、R、R、R、R、R、R及びnは請求項1におけるように定義され;
11乃至R15は、独立に、水素、重水素、(C1−C60)アルキル、(C1−C60)アルコキシ、(C3−C60)シクロアルキル、(C6−C60)アリール、(C3−C60)ヘテロアリール、ハロゲン、シアノ、トリ(C1−C60)アルキルシリル、ジ(C1−C60)アルキル(C6−C60)アリールシリル、トリ(C6−C60)アリールシリル、(C1−C60)アルキルカルボニル、(C6−C60)アリールカルボニル、ジ(C1−C60)アルキルアミノ、ジ(C6−C60)アリールアミノ、フェニル、ナフチル、アントリル、フルオレニル、スピロビフルオレニルもしくは
【化6】

を表すか;またはそのそれぞれは隣接する置換基と、縮合環を有するもしくは有しない(C3−C60)アルキレンもしくは(C3−C60)アルケニレンで連結されて、脂環式環または単環式もしくは多環式芳香族環を形成することができ;
21乃至R28は、独立に、水素、重水素、(C1−C60)アルキル、(C1−C60)アルコキシ、(C3−C60)シクロアルキル、(C6−C60)アリール、(C3−C60)ヘテロアリール、ハロゲン、シアノ、トリ(C1−C60)アルキルシリル、ジ(C1−C60)アルキル(C6−C60)アリールシリル、トリ(C6−C60)アリールシリル、(C1−C60)アルキルカルボニル、(C6−C60)アリールカルボニル、ジ(C1−C60)アルキルアミノ、ジ(C6−C60)アリールアミノ、フェニル、ナフチル、アントリル、フルオレニル、スピロビフルオレニルもしくは
【化7】

を表すか;またはそのそれぞれは隣接する置換基と、縮合環を有するもしくは有しない(C3−C60)アルキレンもしくは(C3−C60)アルケニレンで連結されて、脂環式環または単環式もしくは多環式芳香族環を形成することができ;
11乃至R15およびR21乃至R28のアルキル、フェニル、ナフチル、アントリルまたはフルオレニルは、重水素、ハロゲン置換基を有するもしくは有しない(C1−C60)アルキル、ハロゲン、シアノ、トリ(C1−C60)アルキルシリル、ジ(C1−C60)アルキル(C6−C60)アリールシリル、トリ(C6−C60)アリールシリル、(C1−C60)アルコキシ、(C1−C60)アルキルカルボニル、(C6−C60)アリールカルボニル、ジ(C1−C60)アルキルアミノ、ジ(C6−C60)アリールアミノ、フェニル、ナフチル、アントリル、フルオレニル、スピロビフルオレニルおよび
【化8】

から選択される1種以上の置換基でさらに置換されてよく;
29及びR30は、独立に、水素、重水素、(C1−C60)アルキルもしくは(C6−C60)アリールを表し;
31は、独立に、水素、重水素、ハロゲン置換基を有するもしくは有しない(C1−C60)アルキル、ハロゲン、シアノ、トリ(C1−C60)アルキルシリル、ジ(C1−C60)アルキル(C6−C60)アリールシリル、トリ(C6−C60)アリールシリル、(C1−C60)アルコキシ、(C1−C60)アルキルカルボニル、(C6−C60)アリールカルボニル、ジ(C1−C60)アルキルアミノ、ジ(C6−C60)アリールアミノ、フェニル、ナフチル、アントリル、フルオレニル、9,9−ジ(C1−C60)アルキルフルオレニル、9,9−ジ(C6−C60)アリールフルオレニル、スピロビフルオレニル、もしくは
【化9】

を表すか;または、隣接する置換基と、(C3−C60)アルキレンもしくは(C3−C60)アルケニレンで連結されて、脂環式環または単環式もしくは多環式芳香族環を形成することができ;
mは1〜5の整数である)。
【請求項4】
リガンドLが下記化学式のものにより表される構造を有する、請求項1に記載の有機エレクトロルミネセント化合物:
【化10】

(式中、R51及びR52は、独立に、水素、重水素、ハロゲン置換基を有するもしくは有しない(C1−C60)アルキル、(C1−C60)アルキル置換基を有するもしくは有しないフェニル、またはハロゲンを表し;
53乃至R59は、独立に、水素、重水素、(C1−C60)アルキル、(C1−C60)アルキル置換基を有するもしくは有しないフェニル、トリ(C1−C60)アルキルシリル、またはハロゲンを表し;
60乃至R63は、独立に、水素、重水素、(C1−C60)アルキル、(C1−C60)アルキル置換基を有するもしくは有しないフェニルを表すか;またはそのそれぞれは隣接する置換基と、縮合環を有するもしくは有しない(C3−C60)アルキレンまたは(C3−C60)アルケニレンで連結されて、脂環式環または単環式もしくは多環式芳香族環を形成することができ;
64は、(C1−C60)アルキル、(C1−C60)アルキル置換基を有するもしくは有しないフェニル、またはハロゲンを表す)。
【請求項5】
第1の電極;第2の電極;及び第1の電極と第2の電極との間に設けられる少なくとも1つの有機層;を含んでなる有機エレクトロルミネセント素子であって、
前記有機層がエレクトロルミネセント領域を含み、前記エレクトロルミネセント領域は下記化学式1により表される有機エレクトロルミネセント化合物、および1種以上のホストを含み、
前記1種以上のホストが1,3,5−トリカルバゾリルベンゼン、ポリビニルカルバゾール、m−ビスカルバゾリルフェニル、4,4’,4’’−トリ(N−カルバゾリル)トリフェニルアミン、1,3,5−トリ(2−カルバゾリルフェニル)ベンゼン、1,3,5−トリス(2−カルバゾリル−5−メトキシフェニル)ベンゼン、ビス(4−カルバゾリルフェニル)シラン、および下記化学式8乃至11のものにより表される化合物から選択される、有機エレクトロルミネセント素子:
【化11】

(式中、Lは有機リガンドであり;
乃至Rは、独立に、水素、重水素、ハロゲン置換基を有するもしくは有しない(C1−C60)アルキル、(C1−C60)アルコキシ、(C3−C60)シクロアルキル、N、O及びSから選択された1個以上のヘテロ原子を含有する5員若しくは6員のヘテロシクロアルキル、(C6−C60)アリール、(C3−C60)ヘテロアリール、ハロゲン、シアノ、トリ(C1−C60)アルキルシリル、ジ(C1−C60)アルキル(C6−C60)アリールシリル、もしくはトリ(C6−C60)アリールシリルを表すか、またはそのそれぞれは隣接する置換基と、縮合環を有するもしくは有しない(C3−C60)アルキレンまたは(C3−C60)アルケニレンで連結されて、脂環式環または単環式もしくは多環式芳香族環を形成することができ;
及びR10は、独立に、水素、重水素、ハロゲン置換基を有するもしくは有しない(C1−C60)アルキル、(C1−C60)アルコキシ、(C3−C60)シクロアルキル、(C6−C60)アリール、(C3−C60)ヘテロアリール、ハロゲン、シアノ、トリ(C1−C60)アルキルシリル、ジ(C1−C60)アルキル(C6−C60)アリールシリル、トリ(C6−C60)アリールシリル、(C1−C60)アルキルカルボニル、(C6−C60)アリールカルボニル、ジ(C1−C60)アルキルアミノ、もしくはジ(C6−C60)アリールアミノを表すか、またはRとR10は縮合環を有するもしくは有しない(C3−C60)アルキレンまたは(C3−C60)アルケニレンで連結されて、脂環式環または単環式もしくは多環式芳香族環を形成することができ;
及びR10のアルキルもしくはアリール、または縮合環を有するもしくは有しない(C3−C60)アルキレンまたは(C3−C60)アルケニレンで連結されてそれらから形成された脂環式環または単環式もしくは多環式芳香族環は、重水素、ハロゲン置換基を有するもしくは有しない(C1−C60)アルキル、ハロゲン、シアノ、トリ(C1−C60)アルキルシリル、ジ(C1−C60)アルキル(C6−C60)アリールシリル、トリ(C6−C60)アリールシリル、(C1−C60)アルコキシ、(C1−C60)アルキルカルボニル、(C6−C60)アリールカルボニル、ジ(C1−C60)アルキルアミノ、ジ(C6−C60)アリールアミノ、フェニル、ナフチル、アントリル、フルオレニル、スピロビフルオレニルおよび
【化12】

から選択される1種以上の置換基によってさらに置換されることができ;またはハロゲン置換基を有するもしくは有しない(C1−C60)アルキル、ハロゲン、重水素、シアノ、トリ(C1−C60)アルキルシリル、ジ(C1−C60)アルキル(C6−C60)アリールシリル、トリ(C6−C60)アリールシリル、(C1−C60)アルコキシ、(C1−C60)アルキルカルボニル、(C6−C60)アリールカルボニル、ジ(C1−C60)アルキルアミノ、ジ(C6−C60)アリールアミノ、フェニル、ナフチル、アントリル、フルオレニル、スピロビフルオレニルおよび
【化13】

からなる群から選択される1種以上の置換基によってさらに置換されているフェニル、ナフチル、アントリルもしくはフルオレニルによって置換されることができ;
nは1〜3の整数である);
【化14】

(化学式8において、R91乃至R94は、独立に、水素、重水素、ハロゲン、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリール、(C4−C60)ヘテロアリール、N、O及びSから選択された1個以上のヘテロ原子を含有する5員若しくは6員のヘテロシクロアルキル、(C3−C60)シクロアルキル、トリ(C1−C60)アルキルシリル、ジ(C1−C60)アルキル(C6−C60)アリールシリル、トリ(C6−C60)アリールシリル、アダマンチル、(C7−C60)ビシクロアルキル、(C2−C60)アルケニル、(C2−C60)アルキニル、シアノ、(C1−C60)アルキルアミノ、(C6−C60)アリールアミノ、(C6−C60)アリール(C1−C60)アルキル、(C1−C60)アルキルオキシ、(C1−C60)アルキルチオ、(C6−C60)アリールオキシ、(C6−C60)アリールチオ、(C1−C60)アルコキシカルボニル、(C1−C60)アルキルカルボニル、(C6−C60)アリールカルボニル、カルボキシル、ニトロ若しくはヒドロキシルを表すか、又はR91乃至R94のそれぞれは隣接する置換基と、縮合環を有する若しくは有しない(C3−C60)アルキレン若しくは(C3−C60)アルケニレンで連結されて、脂環式環又は単環式若しくは多環式芳香族環を形成することができ;
91乃至R94のアルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アリールシリル、アルキルシリル、アルキルアミノ若しくはアリールアミノ、又は縮合環を有する若しくは有しない(C3−C60)アルキレン若しくは(C3−C60)アルケニレンでの、隣接する置換基への連結によってそれらから形成された脂環式環又は単環式若しくは多環式芳香族環は、重水素、ハロゲン、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリール、(C4−C60)ヘテロアリール、N、O及びSから選択された1個以上のヘテロ原子を含有する5員若しくは6員のヘテロシクロアルキル、(C3−C60)シクロアルキル、トリ(C1−C60)アルキルシリル、ジ(C1−C60)アルキル(C6−C60)アリールシリル、トリ(C6−C60)アリールシリル、アダマンチル、(C7−C60)ビシクロアルキル、(C2−C60)アルケニル、(C2−C60)アルキニル、シアノ、(C1−C60)アルキルアミノ、(C6−C60)アリールアミノ、(C6−C60)アリール(C1−C60)アルキル、(C1−C60)アルキルオキシ、(C1−C60)アルキルチオ、(C6−C60)アリールオキシ、(C6−C60)アリールチオ、(C1−C60)アルコキシカルボニル、(C1−C60)アルキルカルボニル、(C6−C60)アリールカルボニル、カルボキシル、ニトロ及びヒドロキシルから選択された1種以上の置換基によって更に置換されていてよい);
【化15】

(化学式11において、リガンドL及びLは、独立に、下記構造から選択される:
【化16】

は2価または3価の金属であり;
が2価の金属である場合yは0であり、Mが3価の金属である場合yは1であり;
Qは(C6−C60)アリールオキシまたはトリ(C6−C60)アリールシリルを表し、Qのアリールオキシ及びトリアリールシリルは(C1−C60)アルキルまたは(C6−C60)アリールによってさらに置換されてよく;
XはO、SまたはSeを表し;
環Aはオキサゾール、チアゾール、イミダゾール、オキサジアゾール、チアジアゾール、ベンゾオキサゾール、ベンゾチアゾール、ベンゾイミダゾール、ピリジンまたはキノリンを表し;
環Bはピリジンまたはキノリンを表し、環Bは重水素、(C1−C60)アルキル、(C1−C60)アルキル置換基を有するもしくは有しないフェニルまたはナフチルによって、さらに置換されてよく;
101乃至R104は、独立に水素、重水素、(C1−C60)アルキル、ハロゲン、トリ(C1−C60)アルキルシリル、トリ(C6−C60)アリールシリルもしくは(C6−C60)アリールを表すか;または、そのそれぞれは隣接する置換基と、(C3−C60)アルキレンまたは(C3−C60)アルケニレンで連結されて縮合環を形成することができ、ピリジン又はキノリンはR101と化学結合をなして縮合環を形成することができ;
環A及びR101乃至R104のアリール基は、重水素、(C1−C60)アルキル、ハロゲン、ハロゲン置換基を有するもしくは有しない(C1−C60)アルキル、フェニル、ナフチル、トリ(C1−C60)アルキルシリル、トリ(C6−C60)アリールシリル、またはアミノ基によってさらに置換されてよい)。
【請求項6】
有機層が、アリールアミン化合物およびスチリルアリールアミン化合物からなる群から選択される1種以上の化合物、または第1族、第2族、第4周期及び第5周期遷移金属、ランタン系列金属並びにd−遷移元素の有機金属からなる群から選択される1種以上の金属を含む、請求項5に記載の有機エレクトロルミネセント素子。
【請求項7】
有機エレクトロルミネセント素子が、請求項1〜4のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネセント化合物、並びに青および緑の波長のエレクトロルミネセントピークを有する化合物を同時に含む有機エレクトロルミネセントディスプレイである、請求項5に記載の有機エレクトロルミネセント素子。
【請求項8】
エレクトロルミネセント層を含む有機エレクトロルミネセント素子をサブピクセルとして、並びにアリールアミン化合物及びスチリルアリールアミン化合物からなる群から選択される1種以上の化合物を含むサブピクセルの1つ以上を同時に並列にパターニングして含む、独立発光方式のピクセル構造を有する、請求項5に記載の有機エレクトロルミネセント素子。
【請求項9】
有機層が電荷発生層およびエレクトロルミネセント層を含む、請求項5に記載の有機エレクトロルミネセント素子。
【請求項10】
カルコゲナイド層、金属ハロゲン化物層及び金属酸化物層から選択された1以上の層が、電極の対の少なくとも一方側の内側表面上に配置される、請求項5に記載の有機エレクトロルミネセント素子。
【請求項11】
還元性ドーパントと有機物質との混合領域、又は酸化性ドーパントと有機物質との混合領域が、電極の対の一方または両方の電極の内側表面上に配置される、請求項5に記載の有機エレクトロルミネセント素子。

【図1】
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【公開番号】特開2009−209142(P2009−209142A)
【公開日】平成21年9月17日(2009.9.17)
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願2009−43469(P2009−43469)
【出願日】平成21年2月26日(2009.2.26)
【出願人】(508223435)グラセル・ディスプレイ・インコーポレーテッド (53)
【Fターム(参考)】