説明

新規な有機電界発光化合物およびこれを用いる有機電界発光素子

【課題】新規の有機電界発光化合物、それを含む有機電界発光素子等の提供。
【解決手段】下記化学式1で表される発光化合物。


(R乃至R10は、H或いはアリール基、置換アミノ基等の置換基であり、同時に全てはHではない。)該化合物は、例えば下記反応式により製造される化合物7である。


該化合物は高い発光効率、並びに優れた色純度を示し、良好な駆動寿命を有するOLEDが製造される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、新規な有機電界発光(organic electroluminescent)化合物及びこれを使用する有機電界発光素子に関する。
【背景技術】
【0002】
表示素子の中、電界発光素子(electroluminescence device:EL素子)は、自己発光型表示素子であって、視野角が広く、コントラストに優れ、応答速度が速いという長所を示す。1987年にEastman Kodak社は、EL層形成用物質として、低分子量芳香族ジアミンとアルミニウム錯体を使用している有機EL素子を最初に開発した[Appl.Phys.Lett.51,913,1987]。
【0003】
有機EL素子は、電子注入電極(陰極)と正孔注入電極(陽極)との間に形成された有機膜に電荷を注入すると、電子と正孔が対をなした後、光を出しながら消滅する素子である。プラスチックのようなフレキシブルな透明基体上に素子を形成することができる。素子は、プラズマディスプレイパネルまたは無機ELディスプレイに比べ、低い電圧(10V以下)で駆動が可能であり、また、電力消費が比較的少なく、色純度に優れている。
有機電界発光(EL)素子は、三つの色(緑色、青色および赤色)を表すことができるため、これらは次世代のフルカラーディスプレイ素子として関心の対象となっている。
【0004】
有機EL素子を製造する過程は以下の工程を含む:
(1)まず、透明基体上を陽極物質で被覆する。陽極物質としては、ITO(インジウムスズ酸化物)が通常使われる。
(2)その上を正孔注入層(HIL)で被覆する。正孔注入層としては、銅フタロシアニン(CuPc)を10nm〜30nm厚で被覆するのが一般的である。
(3)その後、正孔輸送層(HTL)を導入する。正孔輸送層としては、4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(NPB)を約30nm〜60nm厚で蒸着させる。
(4)その上に有機発光層を形成する。必要に応じて、ドーパントを添加する。緑色電界発光の場合には、有機発光層として、一般的に、トリス(8−ヒドロキシキノレート)アルミニウム(Alq)を厚さ30〜60nmで蒸着させ、ドーパントとしてMQD(N−メチルキナクリドン)を通常使用する。
(5)次いで、その上を、電子輸送層(ETL)及び電子注入層(EIL)で逐次的に被覆するか、あるいは電子注入/輸送層を形成する。緑色電界発光の場合には、前記(4)のAlqが優れた電子輸送能力を有するため、電子注入//輸送層を必ずしも使用しなくてもよい。
(6)次に、陰極(cathode)で被覆して、最後に不動態化(passivation)を行う。
【0005】
このような構造において発光層をどのように形成するかによって、青色、緑色、または赤色の電界発光素子を実現することができる。一方、緑色電界発光素子を実現するための緑色電界発光化合物として使用される従来物質は、不充分な寿命と劣った発光効率の問題を有していた。
【0006】
有機EL素子において、発光効率、寿命などを決定する最も重要な要因は、電界発光物質である。このような電界発光物質に必要ないくつかの特性には、その物質が固体状態での高い蛍光量子収率、および電子と正孔の高い移動度を有し、真空蒸着時に容易に分解されず、かつ均一で安定な薄膜を形成することが挙げられる。
【0007】
有機電界発光物質は、一般的に、高分子物質と低分子物質とに分けられる。低分子物質には、分子構造の観点から、金属錯体と、金属を含まない完全有機電界発光物質とがある。このような電界発光物質には、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム錯体などのキレート錯体、クマリン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、ビス(スチリルアリーレン)誘導体、およびオキサジアゾール誘導体が挙げられる。これらの物質からは、青色から赤色までの可視領域の発光が得られうることが報告されており、それによるフルカラー表示素子の実現が期待されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0008】
【非特許文献1】Appl.Phys.Lett.51,913,1987
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明者らは、上記の従来技術の問題点を解決するために鋭意研究した結果、発光効率に優れ、寿命特性が画期的に改善された有機電界発光素子を実現できる新規の電界発光化合物を発明した。
【0010】
本発明の目的は、上記の問題点を解決すると共に、既存のホストまたはドーパント物質と比べて発光効率及び素子寿命に優れ、適切な色度座標をもたらす骨格を有する有機電界発光化合物を提供することである。
本発明の他の目的は、前記有機電界発光化合物を電界発光物質として使用する高い発光効率及び長寿命の有機電界発光素子を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、前記有機電界発光化合物を電界発光層に使用する有機電界発光素子を提供することである。
本発明のさらにまた他の目的は、前記有機電界発光化合物を含む有機太陽電池を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明は、下記化学式1で表される有機電界発光化合物、及びこれを含む有機電界発光素子に関する。本発明による有機電界発光化合物は、高い発光効率、物質の優れた色純度及び寿命特性を示すので、その化合物から、非常に良好な駆動寿命を有するOLEDが製造されうる。
【0012】
【化1】

式中、R乃至R10は、互いに独立して、水素、重水素、ハロゲン、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリール、(C3−C60)ヘテロアリール、モルホリノ、チオモルホリノ、N、O、S及びSiから選択される1以上のヘテロ原子を含む5員もしくは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、NR1112、(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、ニトロもしくはヒドロキシルであるか、または下記構造
【化2】

から選択される置換基であり、但し、R乃至R10は、全てが同時に水素であることはできず;
11及びR12は、互いに独立して、水素、重水素、(C1−C60)アルキル、(C3−C60)シクロアルキル、(C6−C60)アリール、または(C3−C60)ヘテロアリールであり;
13乃至R30は、互いに独立して、水素、重水素、ハロゲン、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリール、(C3−C60)ヘテロアリール、モルホリノ、チオモルホリノ、N、O、S及びSiから選択される1以上のヘテロ原子を含む5員もしくは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、ニトロもしくはヒドロキシルであるか、またはR13乃至R25のそれぞれは、隣接した置換基と縮合環を含むかもしくは含まない(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;
X及びYは、互いに独立して、化学結合であるか、または、−C(R31)(R32)−、−N(R33)−、−S−、−O−、−Si(R34)(R35)−、−P(R36)−、−C(=O)−、−B(R37)−、−In(R38)−、−Se−、−Ge(R39)(R40)−、−Sn(R41)(R42)−、−Ga(R43)−もしくは−(R44)C=C(R45)−であり;
31乃至R45は、互いに独立して、水素、重水素、ハロゲン、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリール、(C3−C60)ヘテロアリール、モルホリノ、チオモルホリノ、N、O、S及びSiから選択される1以上のヘテロ原子を含む5員もしくは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、ニトロもしくはヒドロキシルであるか、またはR31とR32、R34とR35、R39とR40、R41とR42もしくはR44とR45は、縮合環を含むかもしくは含まない(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;
乃至R45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、アダマンチル、ビシクロアルキル、アルケニル、アルキニル、アルアルキル、アルキルオキシ、アルキルチオ、アリールオキシ、アリールチオ、アルキルアミノ、アリールアミノ、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルまたはアリールカルボニルには、重水素、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、(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(C3−C60)ヘテロアリール、モルホリノ、チオモルホリノ、N、O、S及びSiから選択される1以上のヘテロ原子を含む5員もしくは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、ニトロおよびヒドロキシルから選択される1以上の置換基がさらに置換可能であり;
aは、0〜4の整数である。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【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】
【0014】
ここで図面を参照すると、図1は、ガラス1、透明電極2、正孔注入層3、正孔輸送層4、電界発光層5、電子輸送層6、電子注入層7およびAl陰極8を含む、本発明のOLEDの断面図を示す。
【0015】
用語「アルキル」、「アルコキシ」及びその他の「アルキル」部分含有置換基は、直鎖または分岐鎖の形態を含む。
【0016】
本明細書において記載される用語「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、好適に、4〜7個、好ましくは5〜6個の環原子を含む単環または縮合環系を含む。具体的な例には、フェニル、ナフチル、ビフェニル、アントリル、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。
【0017】
本明細書において記載される用語「ヘテロアリール」は、芳香族環骨格原子としてのN、O、S及びSiから選択される1〜4個のヘテロ原子と、残りの芳香族環骨格原子としての炭素原子とを含むアリール基を意味する。ヘテロアリールは、5員もしくは6員の単環式へテロアリール、または1以上のベンゼン環と縮合されている多環式へテロアリールであることができ、部分的に飽和されていてもよい。へテロアリール基には、環内のヘテロ原子が酸化されるかまたは第4級化されて、N−オキシドまたは第4級塩を形成する2価アリール基が挙げられる。具体的な例として、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、ピリダジニルなどの単環式へテロアリール基;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、キノリジニル、キノキサリニル、カルバゾリル、フェナントリジニルおよびベンゾジオキソリルなどの多環式へテロアリール基;並びにこれらの相応する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)、および第4級塩が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【0018】
ここで言及されるナフチルは、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。
【0019】
本明細書において記載されている「(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個の炭素原子または1〜10個の炭素原子を有することができる。「(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、または6〜12個の炭素原子を有することができる。「(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、または4〜12個の炭素原子を有することができる。「(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、または3〜7個の炭素原子を有することができる。「(C2−C60)アルケニルまたはアルキニル」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、または2〜10個の炭素原子を有することができる。
【0020】
本発明による有機電界発光化合物は、下記化学式2で表され得る:
【化3】

式中、R乃至Rは化学式1におけるように定義され;
及びLは、互いに独立して、化学結合であるか、または(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、もしくは(C3−C60)ヘテロアリーレンであり;
Ar及びArは、互いに独立して、水素、重水素、ハロゲン、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリール、(C3−C60)ヘテロアリール、モルホリノ、チオモルホリノ、N、O、S及びSiから選択される1以上のヘテロ原子を含む5員もしくは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、NR1112、(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、ニトロもしくはヒドロキシルであるか、または下記構造
【化4】

から選択される置換基であり;
11及びR12は、互いに独立して、水素、重水素、(C1−C60)アルキル、(C3−C60)シクロアルキル、(C6−C60)アリール、または(C3−C60)ヘテロアリールであり;
13乃至R30は、互いに独立して、水素、重水素、ハロゲン、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリール、(C3−C60)ヘテロアリール、モルホリノ、チオモルホリノ、N、O、S及びSiから選択される1以上のヘテロ原子を含む5員もしくは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、ニトロもしくはヒドロキシルであるか、またはR13乃至R25のそれぞれは、隣接した置換基と縮合環を含むかもしくは含まない(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;
X及びYは、互いに独立して、化学結合であるか、または−C(R31)(R32)−、−N(R33)−、−S−、−O−、−Si(R34)(R35)−、−P(R36)−、−C(=O)−、−B(R37)−、−In(R38)−、−Se−、−Ge(R39)(R40)−、−Sn(R41)(R42)−、−Ga(R43)−もしくは−(R44)C=C(R45)−であり;
31乃至R45は、互いに独立して、水素、重水素、ハロゲン、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリール、(C3−C60)ヘテロアリール、モルホリノ、チオモルホリノ、N、O、S及びSiから選択される1以上のヘテロ原子を含む5員もしくは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、ニトロもしくはヒドロキシルであるか、またはR31とR32、R34とR35、R39とR40、R41とR42もしくはR44とR45は、縮合環を含むかもしくは含まない(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;
及びLのアリーレンもしくはヘテロアリーレン;またはAr、Ar、及びR11乃至R45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、アダマンチル、ビシクロアルキル、アルケニル、アルキニル、アルアルキル、アルキルオキシ、アルキルチオ、アリールオキシ、アリールチオ、アルキルアミノ、アリールアミノ、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルもしくはアリールカルボニルには、重水素、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、(C6−C60)アリール、(C6−C60)アリールを有するもしくは有しない(C3−C60)ヘテロアリール、モルホリノ、チオモルホリノ、N、O、S及びSiから選択される1以上のヘテロ原子を含む5員もしくは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、ニトロおよびヒドロキシルから選択される1以上の置換基がさらに置換可能であり;
aは、0〜4の整数である。
【0021】
特に、Ar、Ar及びR乃至Rは、互いに独立して、限定されることなく、水素、重水素、フルオロ、クロロ、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、デシル、ドデシル、ヘキサデシル、ベンジル、トリフルオロメチル、ペルフルオロエチル、トリフルオロエチル、ペルフルオロプロピル、ペルフルオロブチル、メトキシ、エトキシ、n−プロポキシ、i−プロポキシ、n−ブトキシ、i−ブトキシ、t−ブトキシ、n−ペントキシ、i−ペントキシ、n−ヘキシルオキシ、n−ペプトキシ、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、シクロノニル、シクロデシル、モルホリノ、チオモルホリノ、モルホリニル、チオモルホリニル、トリメチルシリル、トリエチルシリル、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、ビシクロ[2.2.1]ヘプチル、ビシクロ[2.2.2]オクチル、ビシクロ[3.2.1]オクチル、ビシクロ[5.2.0]ノニル、ビシクロ[4.2.2]デシル、ビシクロ[2.2.2]オクチル、4−ペンチルビシクロ[2.2.2]オクチル、エテニル、フェニルエテニル、エチニル、フェニルエチニル、シアノ、メチルチオ、フェニルオキシ、フェニルチオ、メトキシカルボニル、エトキシカルボニル、t−ブトキシカルボニル、メチルカルボニル、エチルカルボニル、ベンジルカルボニル、フェニルカルボニル、カルボキシル、ニトロ、ヒドロキシル、および下記構造から選択される:
【0022】
【化5】

【化6】

【0023】
式中、R11及びR12は、互いに独立して、水素、重水素、(C1−C60)アルキル、(C3−C60)シクロアルキル、(C6−C60)アリール、または(C3−C60)ヘテロアリールであり;
51乃至R70は、互いに独立して、水素、重水素、ハロゲン、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリール、(C3−C60)ヘテロアリール、モルホリノ、チオモルホリノ、N、O、S及びSiから選択される1以上のヘテロ原子を含む5員もしくは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、ニトロまたはヒドロキシルであり;
11及びL12は、互いに独立して、化学結合、(C6−C60)アリーレンまたは(C3−C60)ヘテロアリーレンであり;前記L11及びL12のアリーレンまたはヘテロアリーレンには、重水素、ハロゲン、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリール、(C3−C60)ヘテロアリール、モルホリノ、チオモルホリノ、N、O、S及びSiから選択される1以上のヘテロ原子を含む5員もしくは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、ニトロおよびヒドロキシルから選択される1以上の置換基がさらに置換可能であり;
X及びYは、互いに独立して、−C(R31)(R32)−、−N(R33)−、−S−、−O−、−Si(R34)(R35)−、−P(R36)−、−C(=O)−、−B(R37)−、−In(R38)−、−Se−、−Ge(R39)(R40)−、−Sn(R41)(R42)−、−Ga(R43)−または−(R44)C=C(R45)−であり;
31乃至R45は、互いに独立して、水素、重水素、ハロゲン、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリール、(C3−C60)ヘテロアリール、モルホリノ、チオモルホリノ、N、O、S及びSiから選択される1以上のヘテロ原子を含む5員もしくは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、ニトロもしくはヒドロキシルであるか;または、R31とR32、R34とR35、R39とR40、R41とR42もしくはR44とR45は、縮合環を含むかもしくは含まない(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、R12、R51乃至R70及びR31乃至R45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、アダマンチル、ビシクロアルキル、アルケニル、アルキニル、アルキルアミノ、アリールアミノ、アルキルチオ、アルキルオキシ、アリールオキシもしくはアリールチオには、重水素、ハロゲン、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリール、(C3−C60)ヘテロアリール、モルホリノ、チオモルホリノ、N、O、S及びSiから選択される1以上のヘテロ原子を含む5員もしくは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、ニトロまたはヒドロキシルがさらに置換可能であり;
bは、1〜5の整数であり;
cは、1〜4の整数である。
【0024】
より具体的に、Ar、Ar及びR乃至Rは、互いに独立して、限定されないが、下記構造から選択される:
【0025】
【化7】

【化8】

【化9】

【化10】

【0026】
化学式2において、L及びLは、互いに独立して、化学結合であるか、または下記構造:
【化11】

から選択されるアリーレン、もしくはヘテロアリーレンであるが、これらに限定されるものではない:
【0027】
上記式中、R81乃至R86は、互いに独立して、水素、重水素、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、(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(C3−C60)ヘテロアリール、モルホリノ、チオモルホリノ、N、O、S及びSiから選択される1以上のヘテロ原子を含む5員もしくは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、ニトロまたはヒドロキシルである。
【0028】
本発明による有機電界発光化合物は、限定されないが、より具体的に下記の化合物で例示できる:
【0029】
【化12】

【化13】

【化14】

【化15】

【化16】

【0030】
【化17】

【化18】

【化19】

【化20】

【化21】

【0031】
【化22】

【化23】

【化24】

【化25】

【化26】

【0032】
【化27】

【化28】

【化29】

【化30】

【化31】

【0033】
【化32】

【化33】

【0034】
本発明による有機電界発光化合物は、下記反応式1に例示した方法に従って製造されうる:
【0035】
【化34】

【0036】
反応式1において、R乃至R、L、L、Ar及びArは、化学式2におけるように定義される。
【0037】
また、本発明は、化学式1で表される有機電界発光化合物の1種以上を含む有機太陽電池を提供する。
【0038】
本発明は、第1の電極;第2の電極;および前記第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;を含んでなる有機電界発光素子であって、前記有機層が、化学式1で表される有機電界発光化合物の1種以上を含む、有機電界発光素子も提供する。有機電界発光化合物は、電界発光層のためのドーパントまたはホスト物質として使用されうる。
【0039】
本発明による有機電界発光素子は、有機層が電界発光層を含み、当該電界発光層が、化学式1で表される1種以上の有機電界発光化合物の他に、1種以上のドーパントまたはホストを含むことで特徴づけられる。本発明による有機電界発光素子に適用されるドーパントまたはホストは、特に制限されない。
【0040】
本発明による有機電界発光素子に適用されるドーパントは、好ましくは、下記化学式3乃至6のいずれかで表される化合物から選択される:
【0041】
【化35】

【0042】
化学式3において、R101乃至R104は、互いに独立して、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から選択される1以上のヘテロ原子を含む5員もしくは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、(C6−C60)アリールオキシ、(C1−C60)アルキルオキシ、(C1−C60)アルキルチオ、(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、ニトロもしくはヒドロキシルであるか、またはR101乃至R104は、隣接した置換基と縮合環を含むかもしくは含まない(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;
前記R101乃至R104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、アルキルオキシ、アリールオキシ、アリールチオ、アルキルアミノもしくはアリールアミノ、または隣接した置換基と縮合環を含むかもしくは含まない(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そこから形成された前記脂環式環、または単環式もしくは多環式芳香族環には、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から選択される1以上のヘテロ原子を含む5員もしくは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、(C6−C60)アリールオキシ、(C1−C60)アルキルオキシ、(C1−C60)アルキルチオ、(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、ニトロおよびヒドロキシルから選択される1以上の置換基がさらに置換可能である。
【0043】
【化36】

【0044】
化学式5において、Ar11及びAr12は、互いに独立して、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリール、(C4−C60)ヘテロアリール、(C6−C60)アリールアミノ、(C1−C60)アルキルアミノ、N、O及びSから選択される1以上のヘテロ原子を含む5員もしくは6員のヘテロシクロアルキル、または(C3−C60)シクロアルキルであるか、またはAr11とAr12は、縮合環を含むかもしくは含まない(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;
【0045】
dが1である場合には、Ar13は、(C6−C60)アリール、(C4−C60)ヘテロアリールまたは下記構造:
【化37】

のいずれかを有するアリールであり;
【0046】
dが2である場合には、Ar13は、(C6−C60)アリーレン、(C4−C60)ヘテロアリーレンまたは下記構造:
【化38】

のいずれかを有するアリーレンであり;
【0047】
Ar21及びAr22は、互いに独立して、(C6−C60)アリーレンまたは(C4−C60)ヘテロアリーレンであり;
110、R111及びR112は、互いに独立して、水素、重水素、(C1−C60)アルキルまたは(C6−C60)アリールであり;
eは1〜4の整数であり、fは0または1の整数であり;
前記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、シクロアルキルもしくはヘテロシクロアルキル;前記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;前記Ar21及びAr22のアリーレンもしくはヘテロアリーレン;または前記R110乃至R112のアルキルもしくはアリールには、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から選択される1以上のヘテロ原子を含む5員もしくは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、(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、およびヒドロキシルから選択される1以上の置換基がさらに置換可能である。
【0048】
【化39】

【0049】
化学式6において、Mは、元素の周期表の第7族、第8族、第9族、第10族、第11族、第13族、第14族、第15族及び第16族の金属からなる群から選択されて、リガンドL101、L102及びL103は、互いに独立して、下記構造から選択される:
【0050】
【化40】

【0051】
式中、R201乃至R203は、互いに独立して、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(C6−C60)アリールまたはハロゲンであり;
204乃至R219は、互いに独立して、水素、重水素、(C1−C60)アルキル、(C1−C30)アルキルオキシ、(C3−C60)シクロアルキル、(C2−C30)アルケニル、(C6−C60)アリール、モノもしくはジ(C1−C30)アルキルアミノ、モノもしくはジ(C6−C30)アリールアミノ、SF、トリ(C1−C30)アルキルシリル、ジ(C1−C30)アルキル(C6−C30)アリールシリル、トリ(C6−C30)アリールシリル、シアノまたはハロゲンであり;前記R204乃至R219のアルキル、シクロアルキル、アルケニルまたはアリールには、重水素、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリールおよびハロゲンから選択される1以上の置換基がさらに置換可能であり;、
220乃至R223は、互いに独立して、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、または(C1−C60)アルキル置換基を有するもしくは有しない(C6−C60)アリールであり;
224及びR225は、互いに独立して、水素、重水素、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリールもしくはハロゲンであるか;または、R224とR225は、縮合環を含むかもしくは含まない(C3−C12)アルキレンもしくは(C3−C12)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し、前記R224及びR225のアルキルもしくはアリール、または縮合環を含むかもしくは含まない(C3−C12)アルキレンもしくは(C3−C12)アルケニレンで連結されてそこから形成された前記脂環式環、または単環式もしくは多環式芳香族環には、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−C30)アルキルオキシ、重水素、ハロゲン、トリ(C1−C30)アルキルシリル、トリ(C6−C30)アリールシリル及び(C6−C60)アリールから選択される1以上の置換基がさらに置換可能であり;
226は、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリール、(C5−C60)ヘテロアリールまたはハロゲンであり;
227乃至R229は、互いに独立して、水素、重水素、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリールまたはハロゲンであり、前記R226乃至R229のアルキルまたはアリールには、ハロゲンまたは(C1−C60)アルキル置換基がさらに置換可能であり;
【0052】
Qは
【化41】

であり、式中、R301乃至R312は、互いに独立して、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−C30)アルキルオキシ、ハロゲン、(C6−C60)アリール、シアノ、もしくは(C5−C60)シクロアルキルであるか、またはR301乃至R312のそれぞれは、隣接した置換基とアルキレンもしくはアルケニレンで連結されて、(C5−C7)スピロ環もしくは(C5−C9)縮合環を形成することができるか、またはR207もしくはR208とアルキレンもしくはアルケニレンで連結されて、(C5−C7)縮合環を形成することができる。
【0053】
化学式3乃至6のいずれかで表されるドーパント化合物は、下記化合物で例示できるが、これらに限定されるものではない:
【0054】
【化42】

【化43】

【化44】

【0055】
本発明の有機電界発光素子に適用されるホスト化合物は、下記化学式7または8で表されるものから選択されうる:
【0056】
【化45】

【0057】
化学式7または化学式8において、
21は、(C6−C60)アリーレンまたは(C4−C60)ヘテロアリーレンであり;
22はアントラセニレンであり;
Ar31乃至Ar34は、互いに独立して、水素、重水素、(C1−C60)アルキル、(C1−C60)アルキルオキシ、ハロゲン、(C4−C60)ヘテロアリール、(C5−C60)シクロアルキルおよび(C6−C60)アリールから選択されて;前記Ar31乃至Ar34のシクロアルキル、アリールまたはヘテロアリールには、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)アルキルオキシ、(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)アリールシリルおよびトリ(C6−C60)アリールシリルからなる群から選択される1以上の置換基を有する(C6−C60)アリールもしくは(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)アルキルオキシ、(C3−C60)シクロアルキル、重水素、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)アリールシリルおよびトリ(C6−C60)アリールシリルからなる群から選択される1以上の置換基がさらに置換可能であり;
g、h、i及びjは、互いに独立して、0〜4の整数である。
【0058】
化学式7または8のホストは、化学式9乃至11のいずれかで表されるアントラセン誘導体またはベンズ[a]アントラセン誘導体で例示されうる:
【0059】
【化46】

【0060】
化学式9乃至11において、
401及びR402は、互いに独立して、(C6−C60)アリール、(C4−C60)ヘテロアリール、N、O及びSから選択される1以上のヘテロ原子を含む5員もしくは6員のヘテロシクロアルキル、または(C3−C60)シクロアルキルであり;前記R401及びR402のアリールまたはヘテロアリールには、重水素、(C1−C60)アルキル、ハロ(C1−C60)アルキル(C1−C60)アルキルオキシ、(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)アリールシリルおよびトリ(C6−C60)アリールシリルからなる群から選択される1以上の置換基がさらに置換可能であり、
403乃至R406は、互いに独立して、水素、重水素、(C1−C60)アルキル、(C1−C60)アルキルオキシ、ハロゲン、(C4−C60)ヘテロアリール、(C5−C60)シクロアルキルまたは(C6−C60)アリールであり;前記R403乃至R406のヘテロアリール、シクロアルキルまたはアリールには、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)アルキルオキシ、(C3−C60)シクロアルキル、重水素、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)アリールシリルおよびトリ(C6−C60)アリールシリルからなる群から選択される1以上の置換基がさらに置換可能であり;
及びGは、互いに独立して、化学結合であるか、または(C1−C60)アルキル、(C1−C60)アルキルオキシ、(C6−C60)アリール、(C4−C60)ヘテロアリールおよびハロゲンから選択される1以上の置換基を有するもしくは有しない(C6−C60)アリーレンであり;
【0061】
Ar41及びAr42は、互いに独立して、下記構造
【化47】

から選択されるアリールまたは(C4−C60)ヘテロアリールであり;
【0062】
前記Ar41及びAr42のアリールまたはヘテロアリールには、(C1−C60)アルキル、(C1−C60)アルキルオキシ、(C6−C60)アリールおよび(C4−C60)ヘテロアリールから選択される1以上の置換基が置換可能であり;
31は、(C6−C60)アリーレン、(C4−C60)ヘテロアリーレン、または下記構造
【化48】

を有する基であり;
【0063】
前記L31のアリーレンまたはヘテロアリーレンは、(C1−C60)アルキル、(C1−C60)アルキルオキシ、(C6−C60)アリール、(C4−C60)ヘテロアリールおよびハロゲンから選択される1以上の置換基が置換可能であり;
411、R412、R413及びR414は、互いに独立して、水素、重水素、(C1−C60)アルキルもしくは(C6−C60)アリールであるか、またはそのそれぞれは、隣接した置換基と縮合環を含むかもしくは含まない(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;
421、R422、R423及びR424は、互いに独立して、水素、重水素、(C1−C60)アルキル、(C1−C60)アルキルオキシ、(C6−C60)アリール、(C4−C60)ヘテロアリールもしくはハロゲンであるか、またはそのそれぞれは、隣接した置換基と縮合環を含むかもしくは含まない(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る。
【0064】
化学式9乃至11のいずれかで表されるホスト化合物は、下記化合物で例示できるが、これに限定されるものではない:
【0065】
【化49】

【化50】

【化51】

【化52】

【化53】

【0066】
【化54】

【化55】

【化56】

【化57】

【0067】
本発明の有機電界発光素子は、化学式1で表される有機電界発光化合物を含み、同時にアリールアミン系化合物およびスチリルアリールアミン系化合物からなる群から選択される1種以上の化合物をさらに含むことができる。アリールアミン系化合物またはスチリルアリールアミン系化合物の例として、下記化学式12で表される化合物があるが、これに限定されるものではない:
【0068】
【化58】

【0069】
式中、Ar51及びAr52は、互いに独立して、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリール、(C4−C60)ヘテロアリール、(C6−C60)アリールアミノ、(C1−C60)アルキルアミノ、モルホリノ、チオモルホリノ、N、O及びSから選択される1以上のヘテロ原子を含む5員もしくは6員のヘテロシクロアルキル、あるいは(C3−C60)シクロアルキルであるか、またはAr51及びAr52は、縮合環を含むかもしくは含まない(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;
前記Ar51及びAr52のアリール、ヘテロアリール、アリールアミノまたはヘテロシクロアルキルには、重水素、ハロゲン、(C1−C60)アルキル、(C2−C60)アルケニル、(C2−C60)アルキニル、(C6−C60)アリール、(C4−C60)ヘテロアリール、N、O及びSから選択される1以上のヘテロ原子を含む5員もしくは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、(C1−C60)アルキルオキシ、(C1−C60)アルキルチオ、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、(C6−C60)アリールオキシ、(C6−C60)アリールチオ、(C6−C60)アリールカルボニル、(C1−C60)アルコキシカルボニル、(C1−C60)アルキルカルボニル、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る1以上の置換基がさらに置換可能であり;
Ar53は、(C6−C60)アリール、(C5−C60)ヘテロアリールまたは(C6−C60)アリールアミノであり;前記Ar53のアリール、ヘテロアリールまたはアリールアミノには、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から選択される1以上のヘテロ原子を含む5員もしくは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)アルキルオキシ、(C1−C60)アルキルチオ、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、(C6−C60)アリールオキシ、(C6−C60)アリールチオ、(C6−C60)アリールカルボニル、(C1−C60)アルコキシカルボニル、(C1−C60)アルキルカルボニル、カルボキシル、ニトロ及びヒドロキシルから選択される1以上の置換基がさらに置換可能であり;
kは1〜4の整数である。
【0070】
アリールアミン系化合物およびスチリルアリールアミン系化合物は、より具体的に下記の化合物で例示できるが、これらに限定されるものではない:
【0071】
【化59】

【化60】

【0072】
本発明の有機電界発光素子において、有機層は、化学式1で表される有機電界発光化合物の他に、元素の周期表の第1族、第2族、第4周期および第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種以上の金属をさらに含むことができる。有機層は、電界発光層及び電荷生成層を含むことができる。
【0073】
化学式1の有機電界発光化合物を含む有機電界発光素子をサブピクセルとして含み、Ir、Pt、Pd、Rh、Re、Os、Tl、Pb、Bi、In、Sn、Sb、Te、Au及びAgからなる群から選択される1種以上の金属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有機電界発光素子を実現することができる。
【0074】
本発明の有機電界発光素子において、電極の対の少なくとも一方の内側表面に、カルコゲナイド(chalcogenide)層、ハロゲン化金属層、及び金属酸化物層から選択される1以上の層(以下、これらを「表面層」という)を配置することが好ましい。具体的には、EL媒体層の陽極表面に珪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、並びにEL媒体層の陰極表面にハロゲン化金属層または金属酸化物層を配置することが好ましい。これにより、駆動の安定化が得られうる。
【0075】
カルコゲナイドの例としては、SiO(1≦X≦2)、AlO(1≦X≦1.5)、SiON、SiAlONなどが好ましく挙げられる。ハロゲン化金属の例としては、LiF、MgF、CaF、フッ化希土類金属などが好ましく挙げられる。金属酸化物の例としては、CsO、LiO、MgO、SrO、BaO、CaOなどが好ましく挙げられる。
【0076】
本発明の有機電界発光素子において、このように製造された電極の対の少なくとも一方の表面に、電子輸送化合物と還元性ドーパントとの混合領域、または正孔輸送化合物と酸化性ドーパントとの混合領域が配置されていることも好ましい。このような方式により、電子輸送化合物がアニオンに還元されるため、混合領域からEL媒体に電子を注入及び輸送しやすくなる。また、正孔輸送化合物は、酸化されてカチオンを形成するため、混合領域からEL媒体に正孔を注入及び輸送しやすくなる。好ましい酸化性ドーパントとしては、各種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としては、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。
【0077】
本発明による有機電界発光化合物は、高い発光効率、並びに、物質の優れた色純度及び寿命特性を示し、駆動寿命が非常に良好なOLEDをその化合物から製造することができる。
【0078】
ベストモード
本発明による有機電界発光化合物、その製造方法、およびそれから製造された素子の電界発光特性に関して、代表的な化合物を参照することにより本発明がさらに説明されるが、これらの例はただその実施様態を例示するためのもので、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】
【0079】
製造例
[製造例1]化合物7の製造
【化61】

【0080】
化合物Aの製造
2−ブロモベンズアルデヒド(20.0g、108.09mmol)、1−ナフタレンボロン酸(22.31g、129.72mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(6.24g、5.4mmol)、および炭酸カルシウム(60.27g、432.36mmol)を反応器に入れた。トルエン溶媒(1000mL)を添加した後、混合物を攪拌した。その後、それにエタノール(300mL)と水(200mL)を順に添加し、得られた混合物を120℃で15時間還流下で攪拌した。反応が終了したとき、反応混合物を室温まで冷却して、酢酸エチル(500mL)で抽出した。有機抽出物を塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。シリカでろ過した後、ろ液を減圧して有機溶媒を除去した。得られた液体は、ジクロロメタン(100mL)とn−ヘキサン(500mL)から再結晶させて、化合物A(15.06g、60%)を得た。
【0081】
化合物Bの製造
反応器中で、n−ブチルリチウム(31mL、77.49mmol)をジイソプロピルアミン(11.83mL、83.95mmol)に0℃で徐々に滴下添加した。その後、反応混合物を−78℃まで冷却し、トリメチルシリルジアゾメタン(12.33mL、77.49mmol)を30分間にわたって滴下添加した。30分間の撹拌後、THF(50mL)で希釈した化合物A(15.0g、64.58mmol)をそれにゆっくりと滴下添加した。3時間後、水を加えて反応を終了させ、混合物を酢酸エチル(200mL)で抽出した。このようにして得られた有機抽出物は、酢酸エチル/n−ヘキサン=1/10を用いたカラムクロマトグラフィーで精製されて、化合物B(10.5g、71%)を得た。
【0082】
化合物Cの製造
反応器に化合物B(10.0g、43.80mmol)、白金ジクロリド(PtCl)(582mg、2.19mmol)およびトルエン溶媒(200mL)を入れて、混合物を24時間80℃で還流下で攪拌した。反応が完了したときに、水を入れて反応を終了させた。次いで、混合物をジクロロメタン(300mL)で抽出して有機層を分離した。得られた有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥させて、シリカでろ過した。減圧下で蒸発させたあと、残留物は、ジクロロメタンおよびn−ヘキサン(1/10)を用いたカラムクロマトグラフィーで精製されて、化合物C(9.4g、94%)を得た。
【0083】
化合物Dの製造
化合物C(9.0g、39.42mmol)をクロロホルム溶媒(300mL)に溶解し、その溶液に臭素(4.45mL、86.72mmol)を徐々に滴下添加した。5時間後、水を添加して反応を終了させ、混合物をジクロロメタンで抽出した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、シリカでろ過した。有機溶媒を減圧下での蒸留によって除去して、残留物がジクロロメタン(100mL)およびメタノール(300mL)から再結晶させられて、化合物D(12.94g、85%)を得た。
【0084】
化合物7の製造
化合物D(2.0g、4.13mmol)、フェニルボロン酸(1.3g、10.33mmol)、Pd(PPh(0.6g、0.41mmol)をトルエン(100mL)とエタノール(50mL)に溶かした。それに2M炭酸ナトリウム水溶液(50mL)を添加した後、混合物を120℃で4時間還流下で攪拌した。その後、反応混合物を25℃に冷却し、蒸留水(200mL)を加えて反応を終了させた。混合物を酢酸エチル(150mL)で抽出し、減圧下で蒸発させた。カラムクロマトグラフィーで精製して、目的化合物(化合物7)(1.6g、3.33mmol)を得た。
【0085】
[製造例2]化合物147の製造
【化62】

【0086】
化合物147の製造
化合物D(10.0g、25.9mmol)、ジフェニルアミン(10.96g、64.75mmol)、酢酸パラジウム(II)(290mg、1.29mmol)、トリ−tert−ブチルホスフィン(0.64mL、2.59mmol)、およびナトリウムtert−ブトキシド(7.47g、77.7mmol)を反応器に入れて、それにトルエン溶媒(200mL)を添加した。混合物を120℃で3時間の間、還流下で撹拌した。反応が完了したときに、水を添加して反応を終了させ、混合物をジクロロメタン(300mL)で抽出した。得られた有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、シリカでろ過した。有機層を減圧下で蒸発させて、残留物がジクロロメタン(100mL)とメタノール(300mL)から再結晶させられて、化合物147(9.0g、62%)を得た。
【0087】
製造例1および2におけるのと同じ手順に従って、有機電界発光化合物(化合物1〜532)を製造した。製造された化合物のH NMR及びMS/FABデータを表1に示す。
【0088】
【表1】

【表2】

【表3】

【表4】

【表5】

【0089】
[実施例1]本発明による有機電界発光合物を使用することによるOLEDの製造
本発明の電界発光物質を使用することによりOLED素子を製造した。
まず、OLED用ガラス1(三星−コーニング社製造)から調製された透明電極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にかけた後、イソプロパノールに入れて保管した後使用した。
次に、真空蒸着装置の基体ホルダにITO基体を備え付けて、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)(この構造は以下に示される)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を蒸発させて、それにより、ITO基体上に60nm厚の正孔注入層3を蒸着させた。
【0090】
【化63】

【0091】
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)(この構造は以下に示される)を入れて、セルに電流を適用してNPBを蒸発させて、それにより正孔注入層上に20nm厚の正孔輸送層4を蒸着させた。
【0092】
【化64】

【0093】
正孔注入層および正孔輸送層を形成した後、電界発光層を次のように蒸着させた。真空蒸着装置の一方のセルに、電界発光物質として本発明による化合物(例えば、化合物17)を入れて、他のセルにDSA−Ph(この構造は以下に示される)を入れた。二つのセルを同時に加熱し、DSA−Phの蒸着比率を2〜5重量%として蒸着することにより、正孔輸送層上に30nm厚の電界発光層5を蒸着させた。
【0094】
【化65】

【0095】
次いで、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)(この構造は以下に示される)を20nm厚で蒸着させ、電子注入層7として、リチウムキノレート(Liq)(この構造は以下に示される)を1〜2nm厚で蒸着させた。その後、別の真空蒸着装置を用いることにより、Al陰極8を150nm厚で蒸着してOLEDを製造した。
【0096】
【化66】

【0097】
OLED製造に使用されたそれぞれの物質は、10−6torrでの真空昇華で精製した後で、電界発光物質として使用された。
【0098】
[比較例1]従来の電界発光物質を使用することによるOLEDの製造
実施例1に記載されるのと同じ手順に従って、正孔注入層3および正孔輸送層4を形成した後、当該真空蒸着装置の他のセルにジナフチルアントラセン(DNA)を入れて、また他のセルには実施例1においてなされたようにDSA−Phを入れた。電界発光層5は100:3の蒸着割合で正孔輸送層上に30nm厚で蒸着された。
【0099】
【化67】

【0100】
次いで、実施例1におけるのと同じ手順に従って電子輸送層6と電子注入層7を蒸着し、別の真空蒸着装置を使用して、Al陰極8を150nm厚で蒸着してOLEDを製造した。
【0101】
本発明による有機電界発光化合物を含むOLED(実施例1)、または従来の電界発光化合物を含むOLED(比較例1)の発光効率を、それぞれ5,000cd/mで測定した。結果を表2に示す。
【0102】
【表6】

【0103】
表2から認められうるように、本発明の物質が適用された青色電界発光素子は、DSA−Phが本発明の有機電界発光化合物に共通してドープされる場合に、従来の電界発光物質としてDNAを使用する素子(比較例1)と比較して、同程度の電界発光効率で、著しく良好な色純度を示した。
【0104】
[実施例2]本発明による有機電界発光化合物を使用することによるOLEDの製造
実施例1に記載されるのと同じ手順に従って、正孔注入層および正孔輸送層を形成した後、前記真空蒸着装置の一方のセルに、電界発光物質として本発明による化合物(例えば、化合物17)を入れて、他のセルに化合物E(この構造は以下に示される)を入れた。次いで、この二つの物質を異なる速度で蒸発させて、ホストを基準に2〜5重量%の濃度でドーピングすることにより、正孔輸送層上に蒸着させられた30nm厚の電界発光層を生じさせた。
【0105】
【化68】

【0106】
次いで、実施例1におけるのと同じ手順に従って、電子輸送層および電子注入層を蒸着し、別の真空蒸着装置を使用することにより、その上にAl陰極を150nm厚で蒸着してOLEDを製造した。
【0107】
[比較例2]従来の電界発光物質を使用することによるOLEDの製造
実施例1に記載されるのと同じ手順に従って、正孔注入層および正孔輸送層を形成した後、前記真空蒸着装置の他のセルに、電界発光ホスト物質としてトリス(8−ヒドロキシキノリン)アルミニウム(III)(Alq)を入れて、さらに他のセルにクマリン545T(C545T)(この構造は以下に示される)を入れた。この二つの物質を異なる速度で蒸発させてドーピングすることにより、正孔輸送層上に30nm厚の電界発光層を提供した。ドーピング濃度は、好ましくは、Alq基準で1〜3重量%である。
【0108】
【化69】

【0109】
次いで、実施例1におけるのと同じ手順に従って電子輸送層および電子注入層を蒸着し、別の真空蒸着装置を使用して、その上にAl陰極を150nm厚で蒸着してOLEDを製造した。
【0110】
本発明による有機電界発光化合物を含むOLED(実施例2)および従来の電界発光化合物を含むOLED(比較例2)の発光効率を、それぞれ5,000cd/mで測定した。結果を表3に示す。
【0111】
【表7】

【0112】
表3から認められうるように、本発明の物質が適用される緑色電界発光素子、特に、3.0%のドーピング濃度の化合物(E)でドープされた本発明の有機電界発光化合物(化合物214)を使用した素子は、Alq:C545Tを使用する従来の素子(比較例2)と比較して、2倍以上向上した発光効率を示した。
【0113】
[実施例3]本発明による有機電界発光合物を使用することによるOLEDの製造
実施例1に記載されるのと同じ手順に従って、正孔注入層および正孔輸送層を形成した後、前記真空蒸着装置の一方のセルに、電界発光物質として本発明による化合物(例えば、化合物41)を入れて、他のセルに電界発光ドーパント(例えば、化合物D−4)を入れた。次いで、この二つの物質を異なる速度で蒸発させて、8重量%の濃度でドーピングすることにより、正孔輸送層上に30nm厚で蒸着させられた電界発光層5を生じさせた。
【0114】
【化70】

【0115】
次いで、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)(この構造は以下に示される)を20nm厚で蒸着し、電子注入層7としてリチウムキノレート(Liq)(この構造は以下に示される)を1〜2nm厚で蒸着した。その後、別の真空蒸着装置を使用して、Al陰極8を150nm厚で蒸着してOLEDを製造した。
【0116】
【化71】

【0117】
OLEDを製造するのに使用されたそれぞれの物質は、10−6torrでの真空昇華での精製の後に、電界発光物質として使用された。
【0118】
[比較例3]従来の電界発光物質を使用することによるOLEDの製造
実施例3に記載されるのと同じ手順に従って、正孔注入層および正孔輸送層を形成した後、前記真空蒸着装置の他のセルに、電界発光ホスト物質として4,4’−N,N’−ジカルバゾール−ビフェニル(CBP)を入れて、さらに他のセルに電界発光ドーパント(例えば、化合物D−4)を入れた。次いで、この二つの物質を異なる速度で蒸発させてドーピングすることにより、正孔輸送層上に30nm厚の電界発光層5を提供した。ドーピング濃度は、好ましくは、CBP基準で8重量%である。
【0119】
【化72】

【0120】
次いで、電界発光層上に、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厚で蒸着させ、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厚で蒸着させ、次いで電子注入層7としてリチウムキノレート(Liq)を1〜2nm厚で蒸着させた。その後、別の真空蒸着装置を使用して、Al陰極8を150nm厚で蒸着させてOLEDを製造した。
【0121】
【化73】

【0122】
本発明による有機電界発光化合物を含むOLED(実施例3)または従来の電界発光化合物を含むOLED(比較例3)の発光効率が表4に示される。
【0123】
【表8】

【0124】
表4から認められうるように、正孔ブロッキング層を使用せずに本発明のホストを使用する素子は、既存の燐光性ホストであるCBPと比較して、0.8〜1.2Vの駆動電圧低下で、同等以上の発光効率を示した。よって、OLEDの電力消費を著しく低減できた。
【0125】
[実施例4]本発明の有機電界発光化合物を使用することによるOLEDの製造
実施例1に記載されるのと同じ手順に従って、正孔注入層および正孔輸送層を形成した後、前記真空蒸着装置の一方のセルに、ホストとしてアントラセン系ホスト化合物(化合物H−29)を入れて、他のセルには、ドーパントとして本発明による化合物147を入れた。次いで、二つの物質を異なる速度で蒸発させて、ホストを基準に3重量%の濃度でドーピングすることにより、正孔輸送層上に30nm厚の電界発光層5を提供した。
【0126】
【化74】

【0127】
次いで、実施例1におけるのと同じ手順に従って、電子輸送層および電子注入層を蒸着し、別の真空蒸着装置を使用して、その上にAl陰極を150nm厚で蒸着させてOLEDを製造した。
【0128】
[比較例4]従来の電界発光物質を使用することによるOLEDの製造
実施例4に記載されるのと同じ手順に従って、正孔注入層および正孔輸送層を形成した後、前記真空蒸着装置の他のセルに、電界発光ホスト物質としてジナフチルアントラセン(DNA)を入れて、さらに他のセルにペリレンを入れた。次いで、この二つの物質を異なる速度で蒸発させて、ホストを基準にして3重量%の濃度でドーピングすることにより、正孔輸送層上に蒸着させられた30nm厚の電界発光層5を生じさせた。
【0129】
【化75】

【0130】
次いで、実施例1におけるのと同じ手順に従って、電子輸送層および電子注入層を蒸着し、別の真空蒸着装置を使用して、その上にAl陰極を150nm厚で蒸着させてOLEDを製造した。
【0131】
本発明による有機電界発光化合物を含むOLED(実施例4)または従来の電界発光化合物を含むOLED(比較例4)の発光効率を表5に示す。
【0132】
【表9】

【0133】
表5から認められうるように、化合物183を3.0重量%ドーピングした化合物(H−73)を使用した素子は最も高い発光効率を示した。
【0134】
実験結果から明らかなように、本発明の有機電界発光化合物は、高効率の青色、緑色または赤色電界発光物質として使用できる。この化合物は色純度及び発光効率の双方の改良をもたらすので、非常に優れた特性を有するOLEDが本発明の電界発光物質から製造されうる。
【符号の説明】
【0135】
1 ガラス
2 透明電極
3 正孔注入層
4 正孔輸送層
5 電界発光層
6 電子輸送層
7 電子注入層
8 Al陰極

【特許請求の範囲】
【請求項1】
下記化学式1で表される有機電界発光化合物:
【化1】

式中、R乃至R10は、互いに独立して、水素、重水素、ハロゲン、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリール、(C3−C60)ヘテロアリール、モルホリノ、チオモルホリノ、N、O、S及びSiから選択される1以上のヘテロ原子を含む5員もしくは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、NR1112、(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、ニトロもしくはヒドロキシルであるか、または下記構造
【化2】

から選択される置換基であり、但し、R乃至R10は、全てが同時に水素であることはできず;
11及びR12は、互いに独立して、水素、重水素、(C1−C60)アルキル、(C3−C60)シクロアルキル、(C6−C60)アリール、または(C3−C60)ヘテロアリールであり;
13乃至R30は、互いに独立して、水素、重水素、ハロゲン、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリール、(C3−C60)ヘテロアリール、モルホリノ、チオモルホリノ、N、O、S及びSiから選択される1以上のヘテロ原子を含む5員もしくは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、ニトロもしくはヒドロキシルであるか、またはR13乃至R25のそれぞれは、隣接した置換基と縮合環を含むかもしくは含まない(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;
X及びYは、互いに独立して、化学結合であるか、または、−C(R31)(R32)−、−N(R33)−、−S−、−O−、−Si(R34)(R35)−、−P(R36)−、−C(=O)−、−B(R37)−、−In(R38)−、−Se−、−Ge(R39)(R40)−、−Sn(R41)(R42)−、−Ga(R43)−もしくは−(R44)C=C(R45)−であり;
31乃至R45は、互いに独立して、水素、重水素、ハロゲン、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリール、(C3−C60)ヘテロアリール、モルホリノ、チオモルホリノ、N、O、S及びSiから選択される1以上のヘテロ原子を含む5員もしくは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、ニトロもしくはヒドロキシルであるか、またはR31とR32、R34とR35、R39とR40、R41とR42もしくはR44とR45は、縮合環を含むかもしくは含まない(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;
乃至R45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、アダマンチル、ビシクロアルキル、アルケニル、アルキニル、アルアルキル、アルキルオキシ、アルキルチオ、アリールオキシ、アリールチオ、アルキルアミノ、アリールアミノ、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルまたはアリールカルボニルには、重水素、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、(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(C3−C60)ヘテロアリール、モルホリノ、チオモルホリノ、N、O、S及びSiから選択される1以上のヘテロ原子を含む5員もしくは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、ニトロおよびヒドロキシルから選択される1以上の置換基がさらに置換可能であり;
aは、0〜4の整数である。
【請求項2】
下記化学式2で表される、請求項1に記載の有機電界発光化合物:
【化3】

式中、R乃至Rは請求項1におけるように定義され;
及びLは、互いに独立して、化学結合であるか、または(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、もしくは(C3−C60)ヘテロアリーレンであり;
Ar及びArは、互いに独立して、水素、重水素、ハロゲン、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリール、(C3−C60)ヘテロアリール、モルホリノ、チオモルホリノ、N、O、S及びSiから選択される1以上のヘテロ原子を含む5員もしくは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、NR1112、(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、ニトロもしくはヒドロキシルであるか、または下記構造
【化4】

から選択される置換基であり;
11及びR12は、互いに独立して、水素、重水素、(C1−C60)アルキル、(C3−C60)シクロアルキル、(C6−C60)アリール、または(C3−C60)ヘテロアリールであり;
13乃至R30は、互いに独立して、水素、重水素、ハロゲン、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリール、(C3−C60)ヘテロアリール、モルホリノ、チオモルホリノ、N、O、S及びSiから選択される1以上のヘテロ原子を含む5員もしくは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、ニトロもしくはヒドロキシルであるか、またはR13乃至R25のそれぞれは、隣接した置換基と縮合環を含むかもしくは含まない(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;
X及びYは、互いに独立して、化学結合であるか、または−C(R31)(R32)−、−N(R33)−、−S−、−O−、−Si(R34)(R35)−、−P(R36)−、−C(=O)−、−B(R37)−、−In(R38)−、−Se−、−Ge(R39)(R40)−、−Sn(R41)(R42)−、−Ga(R43)−もしくは−(R44)C=C(R45)−であり;
31乃至R45は、互いに独立して、水素、重水素、ハロゲン、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリール、(C3−C60)ヘテロアリール、モルホリノ、チオモルホリノ、N、O、S及びSiから選択される1以上のヘテロ原子を含む5員もしくは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、ニトロもしくはヒドロキシルであるか、またはR31とR32、R34とR35、R39とR40、R41とR42もしくはR44とR45は、縮合環を含むかもしくは含まない(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;
及びLのアリーレンもしくはヘテロアリーレン;またはAr、Ar、及びR11乃至R45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、アダマンチル、ビシクロアルキル、アルケニル、アルキニル、アルアルキル、アルキルオキシ、アルキルチオ、アリールオキシ、アリールチオ、アルキルアミノ、アリールアミノ、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルもしくはアリールカルボニルには、重水素、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、(C6−C60)アリール、(C6−C60)アリールを有するもしくは有しない(C3−C60)ヘテロアリール、モルホリノ、チオモルホリノ、N、O、S及びSiから選択される1以上のヘテロ原子を含む5員もしくは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、ニトロおよびヒドロキシルから選択される1以上の置換基がさらに置換可能であり;
aは、0〜4の整数である。
【請求項3】
第1の電極;第2の電極;および前記第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;を含んでなる有機電界発光素子であって、前記有機層が、下記化学式1で表される有機電界発光化合物と、下記化学式3乃至6のいずれかで表される化合物から選択される1種以上のドーパントとを含む、有機電界発光素子:
【化5】

化学式1において、R乃至R10は、互いに独立して、水素、重水素、ハロゲン、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリール、(C3−C60)ヘテロアリール、モルホリノ、チオモルホリノ、N、O、S及びSiから選択される1以上のヘテロ原子を含む5員もしくは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、NR1112、(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、ニトロもしくはヒドロキシルであるか、または下記構造
【化6】

から選択される置換基であり、但し、R乃至R10は、全てが同時に水素であることはできず;
11及びR12は、互いに独立して、水素、重水素、(C1−C60)アルキル、(C3−C60)シクロアルキル、(C6−C60)アリール、または(C3−C60)ヘテロアリールであり;
13乃至R30は、互いに独立して、水素、重水素、ハロゲン、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリール、(C3−C60)ヘテロアリール、モルホリノ、チオモルホリノ、N、O、S及びSiから選択される1以上のヘテロ原子を含む5員もしくは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、ニトロもしくはヒドロキシルであるか、またはR13乃至R25のそれぞれは、隣接した置換基と縮合環を含むかもしくは含まない(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;
X及びYは、互いに独立して、化学結合であるか、または、−C(R31)(R32)−、−N(R33)−、−S−、−O−、−Si(R34)(R35)−、−P(R36)−、−C(=O)−、−B(R37)−、−In(R38)−、−Se−、−Ge(R39)(R40)−、−Sn(R41)(R42)−、−Ga(R43)−もしくは−(R44)C=C(R45)−であり;
31乃至R45は、互いに独立して、水素、重水素、ハロゲン、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリール、(C3−C60)ヘテロアリール、モルホリノ、チオモルホリノ、N、O、S及びSiから選択される1以上のヘテロ原子を含む5員もしくは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、ニトロもしくはヒドロキシルであるか、またはR31とR32、R34とR35、R39とR40、R41とR42もしくはR44とR45は、縮合環を含むかもしくは含まない(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;
乃至R45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、アダマンチル、ビシクロアルキル、アルケニル、アルキニル、アルアルキル、アルキルオキシ、アルキルチオ、アリールオキシ、アリールチオ、アルキルアミノ、アリールアミノ、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルまたはアリールカルボニルには、重水素、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、(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(C3−C60)ヘテロアリール、モルホリノ、チオモルホリノ、N、O、S及びSiから選択される1以上のヘテロ原子を含む5員もしくは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、ニトロおよびヒドロキシルから選択される1以上の置換基がさらに置換可能であり;
aは、0〜4の整数である:
【化7】

化学式3において、R101乃至R104は、互いに独立して、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から選択される1以上のヘテロ原子を含む5員もしくは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、(C6−C60)アリールオキシ、(C1−C60)アルキルオキシ、(C1−C60)アルキルチオ、(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、ニトロもしくはヒドロキシルであるか、またはR101乃至R104は、隣接した置換基と縮合環を含むかもしくは含まない(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;
前記R101乃至R104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、アルキルオキシ、アリールオキシ、アリールチオ、アルキルアミノもしくはアリールアミノ、または隣接した置換基と縮合環を含むかもしくは含まない(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そこから形成された前記脂環式環、または単環式もしくは多環式芳香族環には、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から選択される1以上のヘテロ原子を含む5員もしくは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、(C6−C60)アリールオキシ、(C1−C60)アルキルオキシ、(C1−C60)アルキルチオ、(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、ニトロおよびヒドロキシルから選択される1以上の置換基がさらに置換可能である:
【化8】

化学式5において、Ar11及びAr12は、互いに独立して、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリール、(C4−C60)ヘテロアリール、(C6−C60)アリールアミノ、(C1−C60)アルキルアミノ、N、O及びSから選択される1以上のヘテロ原子を含む5員もしくは6員のヘテロシクロアルキル、あるいは(C3−C60)シクロアルキルであるか、またはAr11とAr12は、縮合環を含むかもしくは含まない(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;
dが1である場合には、Ar13は、(C6−C60)アリール、(C4−C60)ヘテロアリールまたは下記構造:
【化9】

のいずれかを有するアリールであり;
dが2である場合には、Ar13は、(C6−C60)アリーレン、(C4−C60)ヘテロアリーレンまたは下記構造:
【化10】

のいずれかを有するアリーレンであり;
Ar21及びAr22は、互いに独立して、(C6−C60)アリーレンまたは(C4−C60)ヘテロアリーレンであり;
110、R111及びR112は、互いに独立して、水素、重水素、(C1−C60)アルキルまたは(C6−C60)アリールであり;
eは1〜4の整数であり、fは0または1の整数であり;
前記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、シクロアルキルもしくはヘテロシクロアルキル;前記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;前記Ar21及びAr22のアリーレンもしくはヘテロアリーレン;または前記R110乃至R112のアルキルもしくはアリールには、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から選択される1以上のヘテロ原子を含む5員もしくは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、(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、およびヒドロキシルから選択される1以上の置換基がさらに置換可能である:
【化11】

化学式6において、Mは、元素の周期表の第7族、第8族、第9族、第10族、第11族、第13族、第14族、第15族及び第16族の金属からなる群から選択されて、リガンドL101、L102及びL103は、互いに独立して、下記構造から選択される:
【化12】

式中、R201乃至R203は、互いに独立して、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(C6−C60)アリールまたはハロゲンであり;
204乃至R219は、互いに独立して、水素、重水素、(C1−C60)アルキル、(C1−C30)アルキルオキシ、(C3−C60)シクロアルキル、(C2−C30)アルケニル、(C6−C60)アリール、モノもしくはジ(C1−C30)アルキルアミノ、モノもしくはジ(C6−C30)アリールアミノ、SF、トリ(C1−C30)アルキルシリル、ジ(C1−C30)アルキル(C6−C30)アリールシリル、トリ(C6−C30)アリールシリル、シアノまたはハロゲンであり、前記R204乃至R219のアルキル、シクロアルキル、アルケニルまたはアリールには、重水素、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリールおよびハロゲンから選択される1以上の置換基がさらに置換可能であり;
220乃至R223は、互いに独立して、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、または(C1−C60)アルキル置換基を有するもしくは有しない(C6−C60)アリールであり;
224及びR225は、互いに独立して、水素、重水素、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリールもしくはハロゲンであるか、またはR224とR225は、縮合環を含むかもしくは含まない(C3−C12)アルキレンもしくは(C3−C12)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し、前記R224及びR225のアルキルもしくはアリール、または縮合環を含むかもしくは含まない(C3−C12)アルキレンもしくは(C3−C12)アルケニレンで連結されてそこから形成された前記脂環式環、または単環式もしくは多環式芳香族環には、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−C30)アルキルオキシ、重水素、ハロゲン、トリ(C1−C30)アルキルシリル、トリ(C6−C30)アリールシリル及び(C6−C60)アリールから選択される1以上の置換基がさらに置換可能であり;
226は、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリール、(C5−C60)ヘテロアリールまたはハロゲンであり;
227乃至R229は、互いに独立して、水素、重水素、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリールまたはハロゲンであり、前記R226乃至R229のアルキルまたはアリールには、ハロゲンまたは(C1−C60)アルキル置換基がさらに置換可能であり;
Qは
【化13】

であり、式中、R301乃至R312は、互いに独立して、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−C30)アルキルオキシ、ハロゲン、(C6−C60)アリール、シアノ、もしくは(C5−C60)シクロアルキルであるか、またはR301乃至R312のそれぞれは、隣接した置換基とアルキレンもしくはアルケニレンで連結されて、(C5−C7)スピロ環もしくは(C5−C9)縮合環を形成することができるか、またはR207もしくはR208とアルキレンもしくはアルケニレンで連結されて、(C5−C7)縮合環を形成することができる。
【請求項4】
第1の電極;第2の電極;および前記第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;を含んでなる有機電界発光素子であって、前記有機層が、請求項1または2に記載の有機電界発光化合物の1種以上と、下記化学式7または8で表される化合物から選択される1種以上のホストとを含む、請求項3に記載の有機電界発光素子:
【化14】

化学式7または化学式8において、
21は、(C6−C60)アリーレンまたは(C4−C60)ヘテロアリーレンであり;
22はアントラセニレンであり;
Ar31乃至Ar34は、互いに独立して、水素、重水素、(C1−C60)アルキル、(C1−C60)アルキルオキシ、ハロゲン、(C4−C60)ヘテロアリール、(C5−C60)シクロアルキルおよび(C6−C60)アリールから選択されて;前記Ar31乃至Ar34のシクロアルキル、アリールまたはヘテロアリールには、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)アルキルオキシ、(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)アリールシリルおよびトリ(C6−C60)アリールシリルからなる群から選択される1以上の置換基を有する(C6−C60)アリールもしくは(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)アルキルオキシ、(C3−C60)シクロアルキル、重水素、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)アリールシリルおよびトリ(C6−C60)アリールシリルからなる群から選択される1以上の置換基がさらに置換可能であり;
g、h、i及びjは、互いに独立して、0〜4の整数である。
【請求項5】
有機層が、アリールアミン系化合物およびスチリルアリールアミン系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、請求項3に記載の有機電界発光素子。
【請求項6】
有機層が、元素の周期表の第1族、第2族、第4周期および第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3に記載の有機電界発光素子。
【請求項7】
有機層が電界発光層および電荷生成層を含む、請求項3に記載の有機電界発光素子。
【請求項8】
電極の対のうちの一方または両方の電極の内側表面に、還元性ドーパントと有機物質との混合領域、または酸化性ドーパントと有機物質との混合領域が配置されている、請求項3に記載の有機電界発光素子。
【請求項9】
下記化学式1で表される有機電界発光化合物を含む有機太陽電池:
【化15】

式中、R乃至R10は、互いに独立して、水素、重水素、ハロゲン、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリール、(C3−C60)ヘテロアリール、モルホリノ、チオモルホリノ、N、O、S及びSiから選択される1以上のヘテロ原子を含む5員もしくは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、NR1112、(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、ニトロもしくはヒドロキシルであるか、または下記構造
【化16】

から選択される置換基であり、但し、R乃至R10は、全てが同時に水素であることはできず;
11及びR12は、互いに独立して、水素、重水素、(C1−C60)アルキル、(C3−C60)シクロアルキル、(C6−C60)アリール、または(C3−C60)ヘテロアリールであり;
13乃至R30は、互いに独立して、水素、重水素、ハロゲン、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリール、(C3−C60)ヘテロアリール、モルホリノ、チオモルホリノ、N、O、S及びSiから選択される1以上のヘテロ原子を含む5員もしくは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、ニトロもしくはヒドロキシルであるか、またはR13乃至R25のそれぞれは、隣接した置換基と縮合環を含むかもしくは含まない(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;
X及びYは、互いに独立して、化学結合であるか、または、−C(R31)(R32)−、−N(R33)−、−S−、−O−、−Si(R34)(R35)−、−P(R36)−、−C(=O)−、−B(R37)−、−In(R38)−、−Se−、−Ge(R39)(R40)−、−Sn(R41)(R42)−、−Ga(R43)−もしくは−(R44)C=C(R45)−であり;
31乃至R45は、互いに独立して、水素、重水素、ハロゲン、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリール、(C3−C60)ヘテロアリール、モルホリノ、チオモルホリノ、N、O、S及びSiから選択される1以上のヘテロ原子を含む5員もしくは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、ニトロもしくはヒドロキシルであるか、またはR31とR32、R34とR35、R39とR40、R41とR42もしくはR44とR45は、縮合環を含むかもしくは含まない(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;
乃至R45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、アダマンチル、ビシクロアルキル、アルケニル、アルキニル、アルアルキル、アルキルオキシ、アルキルチオ、アリールオキシ、アリールチオ、アルキルアミノ、アリールアミノ、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルまたはアリールカルボニルには、重水素、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、(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(C3−C60)ヘテロアリール、モルホリノ、チオモルホリノ、N、O、S及びSiから選択される1以上のヘテロ原子を含む5員もしくは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、ニトロおよびヒドロキシルから選択される1以上の置換基がさらに置換可能であり;
aは、0〜4の整数である。

【図1】
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【公開番号】特開2010−59158(P2010−59158A)
【公開日】平成22年3月18日(2010.3.18)
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願2009−201486(P2009−201486)
【出願日】平成21年9月1日(2009.9.1)
【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)】