新規な有機電界発光化合物及びこれを用いた有機電界発光素子
【課題】良好な発光効率と、材料の優れた寿命特性を有する有機電界発光化合物及びこれを電界発光層に採用する高色純度、高輝度及び非常に良好な駆動寿命を有する有機電界発光素子の提供。
【解決手段】有機電界発光化合物は、それらが下記化学式1または化学式2によって表される。
但し、前記R1またはR2の炭素数の合計は21乃至60個である。
【解決手段】有機電界発光化合物は、それらが下記化学式1または化学式2によって表される。
但し、前記R1またはR2の炭素数の合計は21乃至60個である。
【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化合物及びこれを電界発光層に採用する有機電界発光素子に関する。詳細には、本発明による有機電界発光化合物は、下記化学式1または化学式2によって表される。
【0002】
【化1】
【0003】
(上記化学式1及び化学式2において、
R1及びR2は、互いに独立して、(C6−C60)アリールまたは(C5−C60)ヘテロアリールを表し、前記アリール及びヘテロアリールは、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、ハロ(C1−C30)アルキル、ハロ(C1−C30)アルコキシ、(C1−C30)アルキル(C6−C30)アリール、(C6−C30)アリール(C1−C30)アルキル、(C6−C30)アリール(C1−C30)アルコキシ、N、O及びSから選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または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、(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、(C1−C60)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロまたはヒドロキシから選択される一以上の置換基によりさらに置換されていてもよく、但し、前記R1またはR2の炭素数の合計は21乃至60個であり;
Ar1乃至Ar4は、互いに独立して、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から選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または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、(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、(C1−C60)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロまたはヒドロキシを表し、前記Ar1乃至Ar4のアルキル、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、アルキルアミノ及びアリールアミノは、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から選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または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)アルコキシ、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、(C1−C60)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロまたはヒドロキシから選択される一以上の置換基によりがさらに置換されていてもよい。)
【背景技術】
【0004】
高効率、長寿命の有機電界発光素子の開発において最も重要な要素は、高性能の電界発光材料の開発といえる。現在の電界発光材料の開発の側面からみて、緑色電界発光材料は、赤色または青色電界発光材料よりも優れた電界発光特性を示している。しかしながら、従来の緑色電界発光材料は、大型で低消費電力のパネルの製造を達成するにはまだ多くの問題を抱えている。実際、効率及び寿命を考慮し、今まで緑色の多様な種類の電界発光材料が報告されている。これらは、赤色や青色電界発光材料に比べ、2〜5倍の電界発光特性を示してはいるものの、赤色や青色電界発光材料の特性の改善によって緑色電界発光材料の開発の負担が増大している。一方、緑色材料の寿命の向上は依然として十分ではなく、長寿命をもたらす緑色電界発光材料が切実に求められている。
【0005】
緑色蛍光材料としては、クマリン誘導体(化合物D)、キナクリドン誘導体(化合物E)、DPT(化合物F)などが知られている。化合物Dは、現在までに最も広く使われているクマリン誘導体であるC545Tの構造である。一般的にこれらの材料は、Alqをホストとして数%〜数十%程度の濃度で用いることによりドーピングされて、電界発光素子を形成する。
【0006】
【化2】
【0007】
特開2001−131541号公報には、下記の化合部Gで表される、アントラセンの2位と6位にそれぞれジアリールアミノ基が直接置換されたビス(2,6−ジアリールアミノ)−9,10−ジフェニルアントラセン誘導体が開示されている。
【0008】
【化3】
【0009】
正孔輸送層のための化合物を開示している特開2003−146951号公報では、アントラセンの2位と6位にジアリールアミノ基が直接置換されている化合物には言及しておらず、アントラセンの9位と10位にフェニル置換基を有する化合物が単に記載されているだけである。特開2003−146951号公報が発光効率の低い化合物H(ジアリールアミノ基がそれぞれアントラセン環の2位と6位で直接置換している)の問題を指摘している点を考慮すると、特開2003−146951号の発明は、アントラセンの9位と10位にフェニル置換基を有するもの以外の化合物を認めていないことが分かる。
【0010】
一方、特開2004−91334号公報では、アントラセン基上にジアリールアミノ基が直接置換されているものの、ジアリールアミノ基のアリール基がジアリールアミノ基でさらに置換されることにより、従来化合物の低い発光効率の低下を克服し、イオン化ポテンシャルが低く、正孔輸送性に優れる特性を有する、下記の化合物Jで代表される有機電界発光化合物が提案されている。
【0011】
【化4】
【0012】
しかしながら、特開2004−91334号で提案されている化合物(正孔輸送層として適用されている)は、アミン官能基が多いので低いイオン化ポテンシャルを示し、正孔輸送特性を増大させる課題を克服したものの、アミン官能基が多すぎるので、正孔輸送層としての駆動寿命が短縮される問題を示す。
【0013】
本発明者らは、アントラセンの9位と10位に炭素数21乃至60個のバルキーなアリールまたはヘテロアリールが導入され、かつ、二つのアルキル、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキルまたはヘテロシクロアルキル基で置換されているアミノ基がそれぞれアントラセンの2位と6位または2位と7位で直接置換されているアントラセン化合物が、発光特性の著しい改善を示すことを見出し、本発明を完成するに至った。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0014】
【特許文献1】特開2001−131541号公報
【特許文献2】特開2003−146951号公報
【特許文献3】特開2004−91334号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0015】
したがって、本発明者らは、上記の問題を解決し、長寿命で優れた色純度と発光効率を有する有機電界発光素子を実現し得る新規電界発光化合物を開発すべく鋭意努力した。
【0016】
本発明の目的は、アントラセンの9位と10位にバルキーな(C21−C60)アリールまたはヘテロアリールなどが導入され、さらに二つのアルキル、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキルまたはヘテロシクロアルキル基で置換されたアミノ基がそれぞれ2位と6位、または2位と7位で直接置換されているアントラセン化合物である新規な有機電界発光化合物を提供することである。
【0017】
本発明の他の目的は、前記の有機電界発光化合物の一つ以上と共にアントラセン誘導体及びベンズ[a]アントラセン誘導体から選択される一つ以上の化合物を電界発光ホストとして使用することによる電界発光領域を有する有機電界発光素子を提供することである。
【0018】
したがって、本発明の目的は、色純度に優れ、発光効率がよく、素子の寿命が非常に良好な有機電界発光化合物を提供すること、並びに前記の新規な有機電界発光化合物を含む有機電界発光素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0019】
本発明は、新規な有機電界発光化合物及びこれを電界発光層中に採用する有機電界発光素子に関する。詳細には、本発明による有機電界発光化合物は、下記化学式1または化学式2で表される。
【0020】
【化5】
【0021】
(上記化学式1及び化学式2において、
R1及びR2は、互いに独立して、(C6−C60)アリールまたは(C5−C60)ヘテロアリールを表し、該アリール及びヘテロアリールは、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、ハロ(C1−C30)アルキル、ハロ(C1−C30)アルコキシ、(C1−C30)アルキル(C6−C30)アリール、(C6−C30)アリール(C1−C30)アルキル、(C6−C30)アリール(C1−C30)アルコキシ、N、O及びSから選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または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、(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、(C1−C60)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロおよびヒドロキシから選択される一以上の置換基によりさらに置換されていてもよく、但し、前記R1またはR2の炭素数の合計は21乃至60個であり;
Ar1乃至Ar4は、互いに独立して、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から選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または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)アルコキシ、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、(C1−C60)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロまたはヒドロキシを表し;前記Ar1乃至Ar4のアルキル、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、アルキルアミノ及びアリールアミノは、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から選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または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、(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、(C1−C60)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロおよびヒドロキシから選択される一以上の置換基によりさらに置換されていてもよい。)
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】図1は、有機発光ダイオード(OLED)の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
ここで、図面に言及すると、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及びAl陰極8を含む、本発明のOLEDの断面図を図解するものである。
【0024】
用語「アルキル」、「アルコキシ」及びその他の「アルキル」部分を含む置換基は、直鎖または分岐鎖の形態の両方を含む。
【0025】
本明細書に記載される用語「アリール」は、一つの水素原子を除去することにより芳香族炭化水素から誘導される有機基を意味する。好適には各環は、4〜7個、好ましくは5〜6個の環原子を含む単一または縮合環系を含む。具体的な例としては、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、インダニル、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、フルオランテニルなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【0026】
本明細書に記載される用語「ヘテロアリール」は、芳香族環の骨格原子としてN、O及びSから選択される1〜4個のヘテロ原子と、残りの芳香族環の骨格原子とし炭素原子とを含むアリール基を意味する。前記ヘテロアリールは、5または6員単環へテロアリール、または一以上のベンゼン環と縮合した多環式へテロアリールであってもよいし、及び部分的に飽和されてもよい。具体的な例としては、フリル、チオフェニル、ピロリル、ピラニル、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へテロアリール基;並びに、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が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【0027】
化学式1または化学式2によって表される本発明の有機電界発光化合物は、従来の発明では予測することができなかった、この化合物によってもたらされる緑色電界発光素子の発光効率及び素子寿命を最大化させる新規な概念のそれらの構造によって特徴付けられる。
【0028】
本発明による化学式1または化学式2の有機電界発光化合物は、効率的なホスト−ドーパント間のエネルギー移動メカニズムを示す構造であって、電子密度分布の改善効果に基づき、確実に高効率の電界発光特性を実現することができる構造を採用したものである。本発明による新規な化合物の構造は、単に緑色電界発光だけではなく、青色から赤色までの領域における高効率の電界発光特性を調整し得る骨格を提供することができる。本発明は、例えばAlqのような高い電子伝導性を有するホスト材料を使用する概念を超越し、正孔伝導性と電子伝導性が適切に均衡をなすホストを適用し、それによって、低い初期効率及び短い寿命特性をはじめとする従来の材料の課題を克服し、且つ各色において高効率及び長寿命を有する高性能の電界発光特性を確実なものにする。
【0029】
本発明による有機電界発光化合物は、下記化学式3または化学式4で表される有機電界発光化合物を含む。
【0030】
【化6】
【0031】
(前記化学式3及び4において、R1及びR2は、前記化学式1における定義と同一であり;
Ar5乃至Ar8は、互いに独立して、(C6−C60)アリール、(C4−C60)ヘテロアリール、(C3−C60)シクロアルキル、N、O及びSから選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または6員のヘテロシクロアルキル、(C6−C60)アリーレンまたは(C4−C60)ヘテロアリーレンを表し;前記Ar5乃至Ar8のアリール、ヘテロアリール、アリーレンまたはヘテロアリーレンは、(C1−C60)アルキル、ハロ(C1−C30)アルキル、(C1−C30)アルコキシ、ハロ(C1−C30)アルコキシ、(C3−C60)シクロアルキル、ハロゲン、シアノ、(C1−C30)アルキル(C6−C30)アリール、(C6−C30)アリール(C1−C30)アルキル、(C6−C30)アリール(C1−C30)アルコキシ、トリ(C1−C30)アルキルシリル、ジ(C1−C30)アルキル(C6−C30)アリールシリルおよびトリ(C6−C30)アリールシリルからなる群から選択される一以上の置換基によりさらに置換されていてもよく;
Ar9乃至Ar12は、互いに独立して、(C6−C60)アリールまたは(C4−C60)ヘテロアリールを表し;前記Ar9乃至Ar12のアリールまたはヘテロアリールは、(C1−C60)アルキル、ハロ(C1−C30)アルキル、(C1−C30)アルコキシ、ハロ(C1−C30)アルコキシ、(C3−C60)シクロアルキル、ハロゲン、シアノ、(C1−C30)アルキル(C6−C30)アリール、(C6−C30)アリール(C1−C30)アルキル、(C6−C30)アリール(C1−C30)アルコキシ、トリ(C1−C30)アルキルシリル、ジ(C1−C30)アルキル(C6−C30)アリールシリルおよびトリ(C6−C30)アリールシリルからなる群から選択される一以上の置換基によりさらに置換されていてもよく;
但し、Ar5が(C6−C60)アリール、(C4−C60)ヘテロアリール、(C3−C60)シクロアルキル、またはN、O及びSから選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または6員のヘテロシクロアルキルである場合、mは0であり、Ar5が(C6−C60)アリーレンまたは(C4−C60)ヘテロアリーレンである場合、mは1〜4の整数であり;
Ar6が(C6−C60)アリール、(C4−C60)ヘテロアリール、(C3−C60)シクロアルキル、またはN、O及びSから選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または6員のヘテロシクロアルキルである場合、nは0であり、Ar6が(C6−C60)アリーレンまたは(C4−C60)ヘテロアリーレンである場合、nは1〜4の整数であり;
Ar11が(C6−C60)アリール、(C4−C60)ヘテロアリール、(C3−C60)シクロアルキル、またはN、O及びSから選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または6員のヘテロシクロアルキルである場合、xは0であり、Ar11が(C6−C60)アリーレンまたは(C4−C60)ヘテロアリーレンである場合、xは1〜4の整数であり;並びに
Ar12が(C6−C60)アリール、(C4−C60)ヘテロアリール、(C3−C60)シクロアルキル、またはN、O及びSから選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または6員のヘテロシクロアルキルである場合、yは0であり、Ar12が(C6−C60)アリーレンまたは(C4−C60)ヘテロアリーレンである場合、yは1〜4の整数である。)
【0032】
本明細書に記載される用語「アリーレン」は、二以上の水素原子の除去により芳香族炭化水素から誘導される有機基を意味する。好適には各環は、4〜7個、好ましくは5〜6個の環原子を含む単一または縮合環系を含む。用語「ヘテロアリーレン」は、二以上の水素原子の除去により芳香族へテロ環化合物から誘導された有機基を意味し、5〜6員単環へテロアリーレン、または一つ以上のベンゼン環と縮合された多環式へテロアリーレンであり得る。ヘテロアリーレンは部分的に飽和されていてもよい。
【0033】
化学式1または化学式2において、前記R1及びR2は、互いに独立して、下記構造から選択され得る。
【0034】
【化7】
【0035】
【化8】
【0036】
式中R11及びR12は、互いに独立して、(C6−C60)アリール、(C1−C30)アルキル(C6−C30)アリールまたは(C6−C30)アリール(C1−C30)アルキルを表し;R13は、水素、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリール、(C1−C30)アルキル(C6−C30)アリールまたは(C6−C30)アリール(C1−C30)アルキルを表し;R14乃至R16は、互いに独立して、(C6−C60)アリール、(C1−C30)アルキル(C6−C30)アリールまたは(C6−C30)アリール(C1−C30)アルキルを表し;R17及びR18は、互いに独立して、(C1−C60)アルキルを表し;R19及びR20は、互いに独立して、水素または(C1−C60)アルキルを表し;R21乃至R26は、互いに独立して、(C1−C60)アルキルを表し;および、R31乃至R34は、互いに独立して、水素または(C1−C60)アルキルを表す。
【0037】
R1及びR2は、好ましくは、下記構造から選択される。
【0038】
【化9】
【0039】
前記化学式3及び化学式4において、Ar5乃至Ar8は、互いに独立して、フェニル、ビフェニル、ナフチル、アントリル、フルオレニル、フェナントリル、ピレニル、ペリレニル、フルオランテニル、ピリジル、キノリル、フラニル、チオフェニル、チアゾリル、イミダゾリル、オキサゾリル、ベンゾフラニル、ベンゾチアゾリル、ベンゾイミダゾリル、ベンゾオキサゾリル、モルフォリノ、チオモルフォリノ、1,2−フェニレン、1,3−フェニレン、1,4−フェニレン、1,3,4−フェニレン、1,3,5−フェニレン、または下記構造から選択され、
【0040】
【化10】
【0041】
前記Ar5乃至Ar8のフェニル、ビフェニル、ナフチル、フルオレニルまたはベンゾイミダゾリルは、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、デシル、ドデシル、ヘキサデシル、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、ブトキシ、ヘキシルオキシ、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、フルオル、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、およびトリフェニルシリルから選択される一以上の置換基によってさらに置換されいてもよく;
R41乃至R46は、互いに独立して、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から選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または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、(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、(C1−C60)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロまたはヒドロキシを表し、またはR41とR42、R43とR44、またはR45とR46は、縮合環を有する若しくは有さない(C3−C60)アルキレンまたは(C3−C60)アルケニレンによって連結され、脂環族環又は単環若しくは多環の芳香族環を形成してもよく;
Aは、CR51R52、NR53、OまたはSを表し;
ここで、R51乃至R53は、互いに独立して、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から選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または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、(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、(C1−C60)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロまたはヒドロキシを表し、またはR51とR52は、縮合環を有する若しくは有さない(C3−C60)アルキレンまたは(C3−C60)アルケニレンによって連結され、脂環族環又は単環若しくは多環の芳香族環を形成してもよく;
Ar9乃至Ar12は、互いに独立して、フェニル、ビフェニル、ナフチル、アントリル、フルオレニル、フェナントリル、ピレニル、ペリレニル、フルオランテニル、ピリジルまたはキノリルを表し;および前記Ar9乃至Ar12のフェニル、ナフチル、アントリル、フルオレニル、フェナントリル、ピレニル、ペリレニル、フルオランテニル、ピリジルまたはキノリルは、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、デシル、ドデシル、ヘキサデシル、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、ブトキシ、ヘキシルオキシ、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、フルオル、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、およびトリフェニルシリルから選択される一以上の置換基によってさらに置換されていてもよい。
【0042】
本発明による有機電界発光化合物は、具体的に下記の化合物で例示することができるが、これらに限定されるものではない。
【0043】
【化11】
【0044】
【化12】
【0045】
【化13】
【0046】
【化14】
【0047】
【化15】
【0048】
【化16】
【0049】
【化17】
【0050】
【化18】
【0051】
【化19】
【0052】
【化20】
【0053】
【化21】
【0054】
【化22】
【0055】
【化23】
【0056】
(式中、R1及びR2は、上記化学式1及び2における定義と同一であり;
R101、R102、R103及びR104は、互いに独立して、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、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、ブトキシ、ヘキシルオキシ、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、フルオル、シアノ、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またはトリフェニルシリルを表し、
R201、R202、R203及びR204は、互いに独立して、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、フェニルまたはナフチルを表し;
R205及びR206は、互いに独立して、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、フェニルまたはナフチルを表し;
R207及びR208は、互いに独立して、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、フルオルまたはシアノを表し;
R209及びR210は、互いに独立して、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、フェニルまたはナフチルを表し;
Ar9、Ar10、Ar11及びAr12は、互いに独立して、フェニル、ビフェニル、ナフチル、アントリル、フルオレニル、フェナントリル、ピレニル、ペリレニル、フルオランテニル、ピリジルまたはキノリルを表し;前記Ar9乃至Ar12のフェニル、ナフチル、アントリル、フルオレニル、フェナントリル、ピレニル、ペリレニル、フルオランテニル、ピリジルまたはキノリルは、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、デシル、ドデシル、ヘキサデシル、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、ブトキシ、ヘキシルオキシ、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、フルオル、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、およびトリフェニルシリルから選択される一以上の置換基によってさらに置換されていてもよく;
a、b、c及びdは、互いに独立して、0〜4の整数を表し;並びに、
m、n、x及びyは、互いに独立して、1〜3の整数を表す。)
【0057】
本発明による有機電界発光化合物は、下記反応図式1に手順に従って調製することができる。
【0058】
【化24】
【0059】
(前記反応図式1において、R1、R2、Ar1、Ar2、Ar3及びAr4は、化学式1及び2における定義と同一である。)
【0060】
さらに本発明は、前記化学式1または化学式2によって表される1以上の有機電界発光化合物を含む有機太陽電池を提供する。
【0061】
また本発明は、第1の電極と;第2の電極と;前記第1の電極と第2の電極との間に介在される少なくとも1つの有機物層とを含む有機電界発光素子であって、前記有機物層が、前記化学式1または化学式2によって表される1以上の有機電界発光化合物を含む有機電界発光素子も提供する。
【0062】
本発明による有機電界発光素子は、前記有機物層が、電界発光ドーパントとしての前記化学式1または化学式2によって表される1以上の有機電界発光化合物と、一以上のホストとを含有する電界発光領域を含むことを特徴とする。
【0063】
本発明による有機電界発光素子に適用されるホストは、特に制限されないが、下記化学式5乃至7の一つによって表される化合物から好適に選択される。
【0064】
【化25】
【0065】
(前記化学式5乃至7において、R61及びR62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から選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または6員のヘテロシクロアルキル、または(C3−C60)シクロアルキルを表し;前記R61及びR62のアリールまたはヘテロアリールは、(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一以上の置換基によってさらに置換されていてもよく;
R63乃至R66は、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)シクロアルキルまたは(C6−C60)アリールを表し;前記R63乃至R66のヘテロアリール、シクロアルキルまたはアリールは、ハロゲン置換基を有する若しくは有さない(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一以上の置換基によってさらに置換されていてもよく;
E及びF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)アルコキシ、(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一以上の置換基を有する若しくは有さない(C6−C60)アリーレンを表し;
Ar21及びAr23は、下記構造から選択されるアリールまたは(C4−C60)ヘテロアリールを表し;
【0066】
【化26】
【0067】
前記Ar21及びAr23のアリールまたはハテロアリールは、(C1−C60)アルキル、(C1−C60)アルコキシ、(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一以上の置換基によって置換されていてもよく;
Ar22は、(C6−C60)アリーレン、(C4−C60)ヘテロアリーレン、または下記構造式によって表される化合物を表し;
【0068】
【化27】
【0069】
前記Ar22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)アルコキシ、(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一以上の置換基によって置換されていてもよく;
R71乃至R74は、互いに独立して、水素、(C1−C60)アルキルまたは(C6−C60)アリールを表し、またはそれらの各々は、縮合環を有する若しくは有さない(C3−C60)アルキレンまたは(C3−C60)アルケニレンによって隣接する置換基と連結され、脂環族環又は単環若しくは多環の芳香族環を形成してもよく;
R81乃至R84は、互いに独立して、水素、(C1−C60)アルキル、(C1−C60)アルコキシ、(C6−C60)アリール、(C4−C60)ヘテロアリールまたはハロゲンを表し、またはそれらの各々は、縮合環を有する若しくは有さない(C3−C60)アルキレンまたは(C3−C60)アルケニレンによって隣接する置換基と連結され、脂環族環又は単環若しくは多環の芳香族環を形成してもよい。)
【0070】
前記電界発光層は、電界発光が起こる層を意味し、単層でも、積層された二つ以上の層からなる複数の層でもよい。本発明の構成にしたがってホスト−ドーパントの混合物が使用される場合、本発明の電界発光ホストによる発光効率の著しい改善を確認することができた。これは、0.5〜10重量%のドーピング濃度で達成することができる。本発明によるホストは、他の従来のホスト材料と比較し、より高い正孔及び電子伝導性並びに優れた物質安定性を示し、かつ向上した素子寿命と発光効率をもたらす。
【0071】
したがって、前記化学式5乃至7の1つによって表される化合物の電界発光ホストとしての使用は、本発明による化学式1の有機電界発光化合物の電気的短所を著しく補完すると説明することができる。
【0072】
上記化学式5乃至化学式7の1つによって表されるホスト化合物は、下記構造の化合物によって例示することができるが、これらに限定されるものではない。
【0073】
【化28】
【0074】
【化29】
【0075】
【化30】
【0076】
【化31】
【0077】
【化32】
【0078】
本発明による有機電界発光素子は、前記化学式1または化学式2によって表される有機電界発光化合物の他に、アリールアミン化合物及びスチルリルアリールアミン化合物から選択される一以上の化合物をさらに含むことができる。アリールアミンまたはスチルリルアリールアミン化合物の例としては、下記化学式8によって表される化合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【0079】
【化33】
【0080】
(式中、Ar31及びAr32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から選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または6員のヘテロシクロアルキル、または(C3−C60)シクロアルキルを表し、またはAr31及びAr32は、縮合環を有する若しくは有さない(C3−C60)アルキレンまたは(C3−C60)アルケニレンによって連結され、脂環族環又は単環若しくは多環の芳香族環を形成してもよく;前記Ar31及びAr32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は、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から選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または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)アルコキシ、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、(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から選択される一以上の置換基によりさらに置換されていてもよく;
Ar33は、(C6−C60)アリール、(C5−C60)ヘテロアリールまたは(C6−C60)アリールアミノを表し;前記Ar33のアリール、ヘテロアリール、またはアリールアミノは、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から選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または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、(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、(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から選択される一以上の置換基によりさらに置換されていてもよく;
gは、1〜4の整数である。)。
【0081】
上 記アリールアミン化合物またはスチリルアリールアミン化合物は、より具体的に下記の化合物で例示することができるが、これらに限定されるものではない。
【0082】
【化34】
【0083】
本発明による有機電界発光素子において、有機物層に、前記化学式1または化学式2の有機電界発光化合物から選択される一つ以上の有機電界発光化合物の他に、元素周期律表における第1族、第2族、第4周期、第5周期遷移金属、ランタノイド系列金属、及びd−遷移元素の有機金属からなる群から選択される一つ以上の金属をさらに含むこともできる。前記有機物層は、電界発光層に加えて、電荷生成層を同時に含むことができる。
【0084】
本発明は、前記化学式1または化学式2の有機電界発光化合物の一つを含む有機電界発光素子をサブピクセルとして含み、かつ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一つ以上の金属化合物を含む一以上のサブピクセルを含み、同時に並列にパターニングした独立発光方式のピクセル構造を有した有機電界発光素子を実現することができる。
【0085】
さらに、前記有機電界発光素子は白色電子発光素子であって有機物層が本発明による有機電界発光化合物に加えて、前記電界発光層に、500nm以下の波長の電界発光ピークを有する化合物または560nm以上の波長の電界発光ピークを有する化合物から選択される一以上の化合物を同時に含む電子発光素子であり得る。これらの化合物は、下記化学式9乃至15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、これらに限定されるものではない。
【0086】
【化35】
【0087】
化学式9において、M1は、元素周期律表における第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族の金属から選択され、リガンドL1、L2及びL3は、互いに独立して、下記構造から選択される。
【0088】
【化36】
【0089】
(式中、R301乃至R303は、互いに独立して、水素;ハロゲン置換基を有する若しくは有さない(C1−C60)アルキル;(C1−C60)アルキル置換基を有する若しくは有さない(C6−C60)アリール;またはハロゲンであり;
R304乃至R319は、互いに独立して、水素、(C1−C60)アルキル、(C1−C30)アルコキシ、(C3−C60)シクロアルキル、(C2−C30)アルケニル、(C6−C60)アリール、モノまたはジ(C1−C30)アルキルアミノ、モノまたはジ(C6−C30)アリールアミノ、SF5、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を表し;前記R304乃至R319のアルキル、シクロアルキル、アルケニルまたはアリールは、(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一以上の置換基によってさらに置換されていてもよく;
R320乃至R323は、互いに独立して、水素;ハロゲン置換基を有する若しくは有さない(C1−C60)アルキル;または(C1−C60)アルキル置換基を有する若しくは有さない(C6−C60)アリールを表し;
R324及びR325は、互いに独立して、水素、直鎖または分岐鎖の(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリールまたはハロゲンを表し、またはR324とR325は、縮合環を有する若しくは有さない(C3−C12)アルキレンまたは(C3−C12)アルケニレンによって連結され、脂環族環又は単環若しくは多環の芳香族環を形成してもよく;前記R324及びR325のアルキル若しくはアリール、または縮合環を有する若しくは有さない(C3−C12)アルキレンまたは(C3−C12)アルケニレンによって連結されてそれらから形成された脂環族環又は単環若しくは多環の芳香族環は、ハロゲン置換基を有する若しくは有さない直鎖または分岐鎖の(C1−C60)アルキル、(C1−C30)アルコキシ、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一以上の置換基によってさらに置換されていてもよく;
R326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を表し;
R327乃至R329は、互いに独立して、水素、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリールまたはハロゲンを表し;前記R326乃至R329のアルキル及びアリールは、ハロゲンまたは(C1−C60)アルキルによってさらに置換されていてもよく;
Z1は、
【0090】
【化37】
【0091】
を表し、R331乃至R342は、互いに独立して、水素、ハロゲン置換基を有する若しくは有さない(C1−C60)アルキル、(C1−C30)アルコキシ、ハロゲン、(C6−C60)アリール、シアノまたは(C5−C60)シクロアルキルを表し、またはR331乃至R342のそれぞれは、隣接した置換基とアルキレンまたはアルケニレンによって連結され、(C5−C7)スピロ環または(C5−C9)縮合環を形成するか、R307またはR308とアルキレンまたはアルケニレンによって連結され、(C5−C7)縮合環を形成してもよい。)
【0092】
【化38】
【0093】
(化学式10において、R401〜R404は、互いに独立して、(C1−C60)アルキルまたは(C6−C60)アリールを表し、またはそれらの各々が隣接する置換基と、縮合環を有する若しくは有さない(C3−C60)アルキレンまたは(C3−C60)アルケニレンによって連結され、脂環族環又は単環若しくは多環の芳香族環を形成してもよく;前記R401〜R404のアルキル若しくはアリール、または縮合環を有する若しくは有さない(C3−C60)アルキレンまたは(C3−C60)アルケニレンによって連結されて形成されることによりそれらから形成された脂環族環又は単環若しくは多環の芳香族環は、ハロゲン置換基を有する若しくは有さない(C1−C60)アルキル、(C1−C60)アルコキシ、ハロゲン、トリ(C1−C60)アルキルシリル、トリ(C6−C60)アリールシリル及び(C6−C60)アリールから選択される一以上の置換基によってさらに置換されていてもよい。)
【0094】
【化39】
【0095】
(前記化学式13において、リガンドL4及びL5は、互いに独立して下記構造から選択され;
【0096】
【化40】
【0097】
M2は、2価または3価金属であり、
M2が2価金属である場合、hは0であり、M2が3価金属である場合、h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、前記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いてもよく;
G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、前記環Bは、(C1−C60)アルキル;または(C1−C60)アルキル置換基を有する若しくは有さないフェニル若しくはナフチル;によってさらに置換されていてもよく;
R501乃至R504は、互いに独立して、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)アリールシリルまたは(C6−C60)アリールを表し、またはこれらの各々は隣接する置換基と、(C3−C60)アルキレンまたは(C3−C60)アルケニレンによって連結されて縮合環を形成していてもよく;および前記ピリジンまたはキノリンは、R501と化学結合を形成して縮合環を形成していてもよく;
前記環AまたはR501乃至R504のアリール基は、(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、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いてもよい。)
【0098】
【化41】
【0099】
(化学式14において、Ar41及びAr42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から選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または6員のヘテロシクロアルキル、(C3−C60)シクロアルキルを表し、またはAr41及びAr42は、縮合環を有する若しくは有さない(C3−C60)アルキレンまたは(C3−C60)アルケニレンによって連結され、脂環族環又は単環若しくは多環の芳香族環を形成してもよく;前記Ar41及びAr42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、シクロアルキルまたはヘテロシクロアルキルは、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から選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または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、(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、(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からなる群から選択される一以上の置換基によりさらに置換されていてもよく、
Y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式の一つによって表されるアリーレンを表し;
【0100】
【化42】
【0101】
式中、Ar51は、(C6−C60)アリーレンまたは(C4−C60)ヘテロアリーレンを表し;
前記Y及びAr51のアリーレン及びヘテロアリーレンは、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から選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または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、(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、(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からなる群から選択される一以上の置換基によってさらに置換されていてもよく;
iは、1〜4の整数であり;
jは、1〜4の整数であり;並びに
kは、0または1の整数である。)
【0102】
【化43】
【0103】
(化学式15において、R601乃至R604は、互いに独立して、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から選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または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、(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、(C1−C60)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロ、またはヒドロキシを表し、またはR601乃至R604のそれぞれは、隣接した置換基と、縮合環を有する若しくは有さない(C3−C60)アルキレンまたは(C3−C60)アルケニレンによって連結され、脂環族環又は単環若しくは多環の芳香族環を形成していてもよく;
前記R601乃至R604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、または縮合環を有する若しくは有さない(C3−C60)アルキレンまたは(C3−C60)アルケニレンによって隣接した置換基と連結されてそれらから形成された脂環族環又は単環若しくは多環の芳香族環は、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から選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または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、(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、(C1−C60)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロ、またはヒドロキシから選択される一以上の置換基によってさらに置換されていてもよい。)
【0104】
前記電界発光層に500nm以下の波長の電界発光ピークを有する化合物または560nm以上の波長の電界発光ピークを有する化合物は、下記化合物によって例示することができるが、これらに限定されるものではない。
【0105】
【化44】
【0106】
【化45】
【0107】
【化46】
【0108】
【化47】
【0109】
【化48】
【0110】
【化49】
【0111】
【化50】
【0112】
【化51】
【0113】
【化52】
【0114】
【化53】
【0115】
【化54】
【0116】
本発明による有機電界発光素子において、一対の電極の少なくとも一方の内側表面に、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る一以上の層(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、EL媒体層側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)層を配置し、かつEL媒体層側の陰極表面に金属ハロゲン化物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、駆動の安定化を得ることができる。
【0117】
前記カルコゲナイドの例としては、SiOX(1≦X≦2)、AlOX(1≦X≦1.5)、SiON、SiAlONなどが好ましく挙げられ、金属ハロゲン化物の例としては、LiF、MgF2、CaF2、希土類金属のフッ化物などが好ましく挙げられる。金属酸化物の例としては、Cs2O、Li2O、MgO、SrO、BaO、CaOなどが好ましく挙げられる。
【0118】
また、本発明による有機電界発光素子において、このように制作された一対の電極の少なくとも一つの表面に、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を配置することも好ましい。その結果、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。さらに、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。
【0119】
高い光効率及び材料の優れた寿命特性を有する本発明による有機電界発光化合物は、素子の駆動寿命が非常に良好な有機発光ダイオード(OLED)を製造するために用いることができるという利点がある。
【0120】
本発明による有機電界化合物に関する代表的な化合物、その調製及びそれから製造される素子の発光特性に言及することにより本発明をさらに説明するが、これらの実施例は単に実施態様の例証のみのために提供されるのであって、決し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】
【0121】
〔調製実施例〕
(調製実施例1)化合物30の調製
【0122】
【化55】
【0123】
化合物Aの調製
反応容器に2−ブロモフルオレン(19.6g、79.96mmol)と、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド(6.4mL、6.4mmol)を入れ、攪拌しながらそこにピリジン(80mL)を添加した。激しく攪拌をしながらこの混合物に空気を吹き込んだ。三日後、酢酸(100mL)をそこに添加し混合物を中性にした。このようにして生成された黄色い固体をろ過した。その固体をエタノール(100mL)と共に攪拌し再結晶して、化合物A(10.7g、41.3mmol)を得た。
【0124】
化合物Bの調製
窒素雰囲気下で化合物A(7.0g、27.02mmol)を反応容器に入れて、乾燥されたテトラヒドロフラン溶媒500mLに溶かした。そこにフェニルマグネシウムブロミド(18.01mL(54.03mmol)を徐々に滴加した。その後、80℃に温度を上げて、還流下でその混合物を攪拌した。18時間後、そこに飽和された塩化アンモニウム溶液を徐々に添加して、反応を終了させた。一時間後、この混合物をエチルアセテート(300mL)で抽出して、その抽出物を水(500mL)で洗浄した。得られた有機物層に硫酸マグネシウムを入れて乾燥させ、減圧蒸留した。得られた固体をジクロロメタン(300mL)とn−ヘキサン(300mL)で再結晶し、白色粉体として化合物B(8.0g、23.72mmol)を得た。
【0125】
化合物Cの調製
反応容器中で化合物B(10.0g、29.65mmol)をベンゼン溶媒(200mL)に溶かし、その溶液を50℃で還流下で攪拌した。そこにトリフルオロメタンスルホネート(5.45mL、59.31mmol)を徐々に滴加した。20時間後に飽和された塩化アンモニウム(NH4Cl)溶液をこの反応混合物に徐々に添加し反応を終了させた。ジクロロメタン(300mL)で抽出して得た有機物層に、硫酸マグネシウムを入れて乾燥させ、減圧蒸留した。このようにして得た固体をジクロロメタン(100mL)とメタノール(300mL)で再結晶し、化合物C(7.8g、19.63mmol)を得た。
【0126】
化合物Dの調製
反応容器において、1−ブロモ−4−tert−ブチルベンゼン(100.0g、469.24mmol)とアミノベンゼン(48.06g、516.16mmol)に、ビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウム(0)(4.05g、4.69mmol)と炭酸セシウム(305.77g、938.48mmol)を添加し、そこに窒素雰囲気下でトルエン溶媒4Lを添加した。この混合物を攪拌しながら、トリ−tert−ブチルホスフィンをそこに添加した。温度を120℃まで上げて前記混合物を還流下で3時間攪拌した。水(2L)を入れることによりその反応を終了させ、得られた混合物をエチルアセテート(2L)により抽出した。得られた有機物層に硫酸マグネシウムを入れて乾燥させ、減圧下で蒸留した。得られた固体をジクロロメタン(300mL)とn−ヘキサン(300mL)で再結晶し、化合物D(80.0g、75.6%)を得た。
【0127】
化合物Eの調製
反応容器中で臭化銅(101.0g、0.45mmol)、亜硝酸tert−ブチル(58.34mL、0.49mmol)及びアセトニトリル(800mL)を70℃で攪拌した。1時間後、そこに2,6−ジアミノアントラキノン(45.0g、0.19mmol)を添加し、その混合物を85℃で48時間攪拌する。その後、そこに20%塩酸(1L)を添加し、得られた混合物を1時間攪拌した。生成された沈殿物をろ過して、水とメタノールで数回洗浄した。さらにアセトンおよびジクロロメタンでそれぞれ2回洗浄し、化合物E(50.0g、72%)を得た。
【0128】
化合物Fの調製
化合物C(20.0g、50.34mmol)を乾燥されたテトラヒドロフラン溶媒(200mL)に窒素雰囲気下で溶かし、そこに−78℃で2.5M n−ブチルリチウム(n−ヘキサン中)(26.85mL、67.12mmol)を徐々に滴加した。1時間攪拌した後、上記で得られた化合物E(6.14g、16.78mmol)をそこに添加した。その温度を徐々に室温に上げながら、その混合物を攪拌した。17時間後、水を添加し、得られた混合物を30分間攪拌した。その混合物をエチルアセテート(500mL)で抽出し、その抽出物を水(500mL)で洗浄し、有機層を得た。その後、その有機物層に硫酸マグネシウムを入れて乾燥させ、減圧蒸留して固体を得た。その固体をジクロロメタン(300mL)とn−ヘキサン(300mL)で再結晶し、化合物F(7.3g、45%)を得た。
【0129】
化合物Gの調製
化合物F(7.0g、6.98mmol)、ヨウ化カリウム4.64g(27.92mmol)、ナトリウムハイドロホスファイト(Sodium hydrophosphite)(4.44g、41.88mmol)及び酢酸(100mL)を反応容器中還流下で攪拌した。15時間後、そこに水500mLを添加し、その混合物を1時間攪拌した。減圧ろ過して得た沈殿物を、水(300mL)で3回、アセトン(300mL)で1回洗浄した。ジクロロメタン(100mL)とメタノール(500mL)で再結晶し、黄色固体として化合物G(5.0g、76%)を得た。
【0130】
化合物30の調製
化合物G(4.0g、4.13mmol)と化合物D(2.79g、12.39mmol)、パラジウムアセテート(II)(0.31g、0.34mmol)、トリ−tert−ブチルホスフィン(0.2mL、0.83mmol)、炭酸セシウム(6.05g、12.39mmol)及びトルエン溶媒(50mL)を反応容器に入れ、この混合物を窒素雰囲気中での還流下で攪拌した。8時間後、この混合物を室温に下げ、そこに水(100mL)を添加し反応を終了させた。この混合物をジクロロメタン(300mL)で抽出して有機層を得て、これに硫酸マグネシウムを入れて乾燥させ、かつ減圧蒸留した。このようにして得られた有機生成物をカラムクロマトグラフィー(ジクロロメタン:n−ヘキサン=5:1)で精製し、所望の化合物(化合物30)(2.0g、38%)を得た。
【0131】
〔調製実施例2〕化合物1579の調製
【0132】
【化56】
【0133】
化合物Hの調製
臭化銅(20.0g、89.43mmol)をアセトニトリル溶媒250mLに溶かし、そこに亜硝酸tert−ブチル(10.62mL、89.43mmol)を添加した。70℃で1時間撹拌した後、そこに4−トリチルアニリン(20.0g、59.62mmol)添加し、得られた混合物を85℃で20時間攪拌した。その後、この反応混合物を室温に下げ、水中に注いだ。この混合物をクロロホルム(500mL)で抽出し、抽出物を食塩水(saline)(500mL)で洗浄した。得られた有機物層に硫酸マグネシウムを入れて乾燥させ減圧蒸留した。この有機生成物をジクロロメタン(20mL)とメタノール(100mL)で再結晶し、所望の化合物(化合物H)(22.0g、92%)を得た。
【0134】
化合物Iの調製
反応容器中で、臭化銅(101.0g、0.45mmol)、亜硝酸tert−ブチル(58.34mL、0.49mmol)及びアセトニトリル(800mL)を、70℃で1時間攪拌した。その後、そこに2,7−ジアミノアントラキノン(45.0g、0.19mmol)を添加し、その混合物を85℃で48時間攪拌した。その反応混合物に、20%塩酸(1L)を添加し、得られた混合物を1時間撹拌した。生成された沈殿物をろ過して、水とメタノールで数回洗浄した。さらにアセトンとジクロロメタンで洗浄し(それぞれ2回ずつ)、化合物I(50.0g、72%)を得た。
【0135】
化合物Jの調製
化合物H(20.0g、45.58mmol)を乾燥されたテトラヒドロフラン溶媒(250mL)に窒素雰囲気下で溶かし、そこに−78℃で2.5M n−ブチルリチウム(n−ヘキサン中)(29.28mL、45.58mmol)を徐々に滴加した。1時間攪拌した後、そこに上記で得られた化合物I(6.69g、18.30mmol)を添加して、得られた混合物を徐々に温度を室温に上げながら攪拌した。17時間後、水(300mL)を入れて、その混合物を30分間攪拌し、エチルアセテート(500mL)で抽出した。その抽出物を水(500mL)で洗浄し、得られた有機物層に硫酸マグネシウムを入れて乾燥させ、減圧蒸留した。得られた固体をジクロロメタン(300mL)とn−ヘキサン(300mL)で再結晶し、化合物J(11.6g、65%)を得た。
【0136】
化合物Kの調製
反応容器中で化合物J(11.5g、11.42mmol)とヨウ化カリウム(7.58g、45.68mmol)、ナトリウムハイドロホスファイト(7.26g、68.53mmol)、及び酢酸(100mL)を還流下で15時間攪拌した。そこに水(500mL)を入れて、その混合物を1時間攪拌した。その混合物を減圧ろ過して得た沈殿物を、水(300mL)で3回、アセトン(300mL)で1回洗浄し、ジクロロメタン(100mL)とメタノール(500mL)で再結晶し、淡黄色の生成物として化合物K(4.5g、40%)を得た。
【0137】
化合物1579の調製
化合物K(4.5g、4.63mmol)とジフェニルアミン(2.4g、13.88mmol)、パラジウムアセテート(II)(0.1g、0.46mmol)、トリ−tert−ブチルホスフィン(0.3mL、0.93mmol)、炭酸セシウム(6.78g、13.88mmol)及びトルエン溶媒(50mL)を反応容器に入れて、この混合物を窒素雰囲気下で8時間還流攪拌した。その後、この混合物を室温に下げ、水(100mL)を添加することにより反応を終了させた。この混合物をジクロロメタン(300mL)で抽出して得た有機物層に硫酸マグネシウムを入れて乾燥させ、減圧蒸留した。この有機生成物をカラムクロマトグラフィー(ジクロロメタン:n−ヘキサン=5:1)により精製し、所望の化合物(化合物1597)(2.5g、47%)を得た。
【0138】
調製実施例1におけるのと同じ手順にしたがって、表1に示される有機電界発光化合物(化合物1〜1315)を調製し、調製実施例2における手段に従って、表2の化合物(化合物1316〜2630)を調製した。調製された有機電界発光化合物の1H NMR及びMS/FABデータを表3に示す。
【0139】
【表1】
【0140】
【表2】
【0141】
【表3】
【0142】
【表4】
【0143】
【表5】
【0144】
【表6】
【0145】
【表7】
【0146】
【表8】
【0147】
【表9】
【0148】
【表10】
【0149】
【表11】
【0150】
【表12】
【0151】
【表13】
【0152】
【表14】
【0153】
【表15】
【0154】
【表16】
【0155】
【表17】
【0156】
【表18】
【0157】
【表19】
【0158】
【表20】
【0159】
【表21】
【0160】
【表22】
【0161】
【表23】
【0162】
【表24】
【0163】
【表25】
【0164】
【表26】
【0165】
【表27】
【0166】
【表28】
【0167】
【表29】
【0168】
【表30】
【0169】
【表31】
【0170】
【表32】
【0171】
【表33】
【0172】
【表34】
【0173】
【表35】
【0174】
【表36】
【0175】
【表37】
【0176】
【表38】
【0177】
【表39】
【0178】
【表40】
【0179】
【表41】
【0180】
【表42】
【0181】
【表43】
【0182】
【表44】
【0183】
【表45】
【0184】
【表46】
【0185】
【表47】
【0186】
【表48】
【0187】
【表49】
【0188】
【表50】
【0189】
【表51】
【0190】
【表52】
【0191】
【表53】
【0192】
【表54】
【0193】
【表55】
【0194】
【表56】
【0195】
【表57】
【0196】
【表58】
【0197】
【表59】
【0198】
【表60】
【0199】
【表61】
【0200】
【表62】
【0201】
【表63】
【0202】
【表64】
【0203】
【表65】
【0204】
【表66】
【0205】
【表67】
【0206】
【表68】
【0207】
【表69】
【0208】
【表70】
【0209】
【表71】
【0210】
【表72】
【0211】
【表73】
【0212】
【表74】
【0213】
【表75】
【0214】
【表76】
【0215】
【表77】
【0216】
【表78】
【0217】
【表79】
【0218】
【表80】
【0219】
【表81】
【0220】
【表82】
【0221】
【表83】
【0222】
【表84】
【0223】
【表85】
【0224】
【表86】
【0225】
【表87】
【0226】
【表88】
【0227】
【表89】
【0228】
【表90】
【0229】
【表91】
【0230】
【表92】
【0231】
【表93】
【0232】
【表94】
【0233】
【表95】
【0234】
【表96】
【0235】
【表97】
【0236】
【表98】
【0237】
【表99】
【0238】
【表100】
【0239】
【表101】
【0240】
【表102】
【0241】
【表103】
【0242】
【表104】
【0243】
【表105】
【0244】
【表106】
【0245】
【表107】
【0246】
【表108】
【0247】
【表109】
【0248】
【表110】
【0249】
【表111】
【0250】
【表112】
【0251】
【表113】
【0252】
【表114】
【0253】
【表115】
【0254】
【表116】
【0255】
【表117】
【0256】
【表118】
【0257】
【表119】
【0258】
【表120】
【0259】
【表121】
【0260】
【表122】
【0261】
【表123】
【0262】
【表124】
【0263】
【表125】
【0264】
【表126】
【0265】
【表127】
【0266】
【表128】
【0267】
【表129】
【0268】
【表130】
【0269】
【表131】
【0270】
【表132】
【0271】
【表133】
【0272】
【表134】
【0273】
【表135】
【0274】
【表136】
【0275】
【表137】
【0276】
【表138】
【0277】
【表139】
【0278】
【表140】
【0279】
【表141】
【0280】
【表142】
【0281】
【表143】
【0282】
【表144】
【0283】
【表145】
【0284】
【表146】
【0285】
【表147】
【0286】
【表148】
【0287】
【表149】
【0288】
【表150】
【0289】
【表151】
【0290】
【表152】
【0291】
【表153】
【0292】
【表154】
【0293】
【表155】
【0294】
【表156】
【0295】
【表157】
【0296】
【表158】
【0297】
【表159】
【0298】
【表160】
【0299】
【表161】
【0300】
【表162】
【0301】
【表163】
【0302】
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【表166】
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【表169】
【0308】
【表170】
【0309】
【表171】
【0310】
【表172】
【0311】
【表173】
【0312】
【表174】
【0313】
【表175】
【0314】
【表176】
【0315】
【表177】
【0316】
【表178】
【0317】
【表179】
【0318】
【表180】
【0319】
【表181】
【0320】
【表182】
【0321】
【表183】
【0322】
【表184】
【0323】
【表185】
【0324】
【表186】
【0325】
【表187】
【0326】
【表188】
【0327】
【表189】
【0328】
【表190】
【0329】
【表191】
【0330】
【表192】
【0331】
【表193】
【0332】
【表194】
【0333】
【表195】
【0334】
【表196】
【0335】
【表197】
【0336】
【表198】
【0337】
【表199】
【0338】
【表200】
【0339】
【表201】
【0340】
【表202】
【0341】
【表203】
【0342】
【表204】
【0343】
【表205】
【0344】
【表206】
【0345】
【表207】
【0346】
【表208】
【0347】
【表209】
【0348】
【表210】
【0349】
【表211】
【0350】
【表212】
【0351】
【表213】
【0352】
【表214】
【0353】
【表215】
【0354】
【表216】
【0355】
【表217】
【0356】
【表218】
【0357】
【表219】
【0358】
【表220】
【0359】
【表221】
【0360】
【表222】
【0361】
【表223】
【0362】
【表224】
【0363】
【表225】
【0364】
【表226】
【0365】
【表227】
【0366】
【表228】
【0367】
【表229】
【0368】
【表230】
【0369】
【表231】
【0370】
【表232】
【0371】
【表233】
【0372】
【表234】
【0373】
【表235】
【0374】
【表236】
【0375】
【表237】
【0376】
【表238】
【0377】
【表239】
【0378】
【表240】
【0379】
【表241】
【0380】
【表242】
【0381】
【表243】
【0382】
【表244】
【0383】
【表245】
【0384】
【表246】
【0385】
【表247】
【0386】
【表248】
【0387】
【表249】
【0388】
【表250】
【0389】
【表251】
【0390】
【表252】
【0391】
【表253】
【0392】
【表254】
【0393】
【表255】
【0394】
【表256】
【0395】
【表257】
【0396】
【表258】
【0397】
【表259】
【0398】
【表260】
【0399】
【表261】
【0400】
【表262】
【0401】
【表263】
【0402】
【表264】
【0403】
【表265】
【0404】
【表266】
【0405】
【表267】
【0406】
【表268】
【0407】
【表269】
【0408】
【表270】
【0409】
【表271】
【0410】
【表272】
【0411】
【表273】
【0412】
【表274】
【0413】
【表275】
【0414】
【表276】
【0415】
【表277】
【0416】
【表278】
【0417】
【表279】
【0418】
【表280】
【0419】
【表281】
【0420】
【表282】
【0421】
【表283】
【0422】
【表284】
【0423】
【表285】
【0424】
【表286】
【0425】
【表287】
【0426】
【表288】
【0427】
【表289】
【0428】
【表290】
【0429】
【表291】
【0430】
【表292】
【0431】
〔実施例1〕本発明の有機電界発光化合物を用いることによるOLEDの製造
本発明による電界発光材料を用いることによりOLED素子を製造した。
【0432】
まず、OLED用ガラス1(Samsung−Corning社製)から調製された透明電極ITO薄膜2(15Ω/□)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、使用までイソプロパノールに入れて保管した。
【0433】
次に、真空蒸着装備の基体フォルダにITO基体を備え付け、真空蒸着装備のセル中に下記構造の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、チャンバー内の真空度が10−6torrに至るまで排気した。このセルに電流を印加して2−TNATAを蒸発させて、ITO基体上に60nm厚の正孔注入層3を蒸着した。
【0434】
【化57】
【0435】
次いで、真空蒸着装備の他のセルに、下記構造の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、そのセルに電流を印加しNPBを蒸発させて、正孔注入層上に20nm厚の正孔輸送層4を蒸着した。
【0436】
【化58】
【0437】
正孔注入層、正孔輸送層を形成した後、電界発光層を次のように蒸着した。真空蒸着装備の一方のセルに、ホストとして下記構造のH−5を入れ、および他のセルには、ドーパントとして本発明による化合物(化合物3)を入れた。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2〜5mol%でドーピングすることにより、前記正孔輸送層上に30nm厚の電界発光層5を蒸着した。
【0438】
【化59】
【0439】
次いで、電子輸送層6として下記構造のトリス(8−ヒドロキシキノリン)アルミニウム(III)(Alq)を20nm厚で蒸着した後、電子注入層7として下記構造の化合物リチウムキノレート(Liq)を1〜2nm厚で蒸着した。その後、別の真空蒸着装備を使用して、Al陰極8を150nm厚で蒸着してOLEDを製造した。
【0440】
【化60】
【0441】
OLEDの製造のために用いられた各材料別は、10−6torr下での真空昇華精製を行った後に、電界発光材料として使用した。
【0442】
〔比較例1〕従来の電界発光材料を用いることによるOLEDの製造
実施例1に記載したのと同様の手順にしたがって、正孔注入層及び正孔輸送層を形成した後、前記真空蒸着装備の他のセルに、電界発光ホスト材料としてトリス(8−ヒドロキシキノリン)−アルミニウム(III)(Alq)を入れて、また他のセルには、下記構造のクマリン545T(C545T)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、前記正孔輸送層上に30nm厚の電界発光層を蒸着した。この時のドーピング濃度は、Alq基準に1〜3mol%が好ましい。
【0443】
【化61】
【0444】
次いで、実施例1と同様な手順にしたがって電子輸送層と電子注入層を蒸着し、別の真空蒸着装備を使用して、Al陰極を150nm厚に蒸着してOLEDを製造した。
【0445】
〔比較例2〕従来の電界発光材料を使用することによるOLED素子の製造
実施例1に記載されているのと同様な手順にしたがって、正孔注入層と正孔輸送層を形成した後、前記真空蒸着装備の他のセルに、電界発光ホスト材料としてH−5を入れて、また他のセルには、化合物Gを入れた。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2〜5mol%の濃度でドーピングすることにより、前記正孔輸送層上に30nm厚の電界発光層を蒸着した。
【0446】
【化62】
【0447】
次いで、実施例1と同様な手順にしたがって、電子輸送層と電子注入層を蒸着し、別の真空蒸着装備を使用して、Al陰極を150nm厚に蒸着してOLEDを製造した。
【0448】
〔実施例2〕製造されたOLEDの電界発光特性
前記本発明による有機電界発光化合物(実施例1)、または前記従来のEL化合物(比較例1及び2)を含有するOLED素子の発光効率を、それぞれ5,000cd/m2及び20,000cd/m2で測定し、その結果を表4に示した。特に、緑色電界発光材料の場合、高輝度領域における電界発光特性が非常に重要であるため、これを反映するために、高輝度(約20,000cd/m2)でのデータを添付した。
【0449】
【表293】
【0450】
表4から分かるように、化合物3の3.0%ドーピングを有する化合物H−5は、最も高い電界発光効率を示した。これは、従来のAlq:C545T(比較例1)に比べ、2倍以上の電界発光効率であり、化合物3(比較例2)に比べても、電界発光効率が20〜30%増加した。
【0451】
本発明による高性能電界発光材料が約20,000cd/m2の高輝度でも効率の低下が1〜2cd/A以内であることは、本発明の電界発光材料が、高輝度でさえも良好な特性を維持できる優れた材料特性を有していることを示している。したがって、本発明の材料は、受動型及び能動型有機電界発光素子のいずれにおいても有利な特性を示すことができる。
【符号の説明】
【0452】
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
【技術分野】
【0001】
本発明は、新規な有機電界発光化合物及びこれを電界発光層に採用する有機電界発光素子に関する。詳細には、本発明による有機電界発光化合物は、下記化学式1または化学式2によって表される。
【0002】
【化1】
【0003】
(上記化学式1及び化学式2において、
R1及びR2は、互いに独立して、(C6−C60)アリールまたは(C5−C60)ヘテロアリールを表し、前記アリール及びヘテロアリールは、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、ハロ(C1−C30)アルキル、ハロ(C1−C30)アルコキシ、(C1−C30)アルキル(C6−C30)アリール、(C6−C30)アリール(C1−C30)アルキル、(C6−C30)アリール(C1−C30)アルコキシ、N、O及びSから選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または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、(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、(C1−C60)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロまたはヒドロキシから選択される一以上の置換基によりさらに置換されていてもよく、但し、前記R1またはR2の炭素数の合計は21乃至60個であり;
Ar1乃至Ar4は、互いに独立して、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から選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または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、(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、(C1−C60)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロまたはヒドロキシを表し、前記Ar1乃至Ar4のアルキル、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、アルキルアミノ及びアリールアミノは、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から選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または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)アルコキシ、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、(C1−C60)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロまたはヒドロキシから選択される一以上の置換基によりがさらに置換されていてもよい。)
【背景技術】
【0004】
高効率、長寿命の有機電界発光素子の開発において最も重要な要素は、高性能の電界発光材料の開発といえる。現在の電界発光材料の開発の側面からみて、緑色電界発光材料は、赤色または青色電界発光材料よりも優れた電界発光特性を示している。しかしながら、従来の緑色電界発光材料は、大型で低消費電力のパネルの製造を達成するにはまだ多くの問題を抱えている。実際、効率及び寿命を考慮し、今まで緑色の多様な種類の電界発光材料が報告されている。これらは、赤色や青色電界発光材料に比べ、2〜5倍の電界発光特性を示してはいるものの、赤色や青色電界発光材料の特性の改善によって緑色電界発光材料の開発の負担が増大している。一方、緑色材料の寿命の向上は依然として十分ではなく、長寿命をもたらす緑色電界発光材料が切実に求められている。
【0005】
緑色蛍光材料としては、クマリン誘導体(化合物D)、キナクリドン誘導体(化合物E)、DPT(化合物F)などが知られている。化合物Dは、現在までに最も広く使われているクマリン誘導体であるC545Tの構造である。一般的にこれらの材料は、Alqをホストとして数%〜数十%程度の濃度で用いることによりドーピングされて、電界発光素子を形成する。
【0006】
【化2】
【0007】
特開2001−131541号公報には、下記の化合部Gで表される、アントラセンの2位と6位にそれぞれジアリールアミノ基が直接置換されたビス(2,6−ジアリールアミノ)−9,10−ジフェニルアントラセン誘導体が開示されている。
【0008】
【化3】
【0009】
正孔輸送層のための化合物を開示している特開2003−146951号公報では、アントラセンの2位と6位にジアリールアミノ基が直接置換されている化合物には言及しておらず、アントラセンの9位と10位にフェニル置換基を有する化合物が単に記載されているだけである。特開2003−146951号公報が発光効率の低い化合物H(ジアリールアミノ基がそれぞれアントラセン環の2位と6位で直接置換している)の問題を指摘している点を考慮すると、特開2003−146951号の発明は、アントラセンの9位と10位にフェニル置換基を有するもの以外の化合物を認めていないことが分かる。
【0010】
一方、特開2004−91334号公報では、アントラセン基上にジアリールアミノ基が直接置換されているものの、ジアリールアミノ基のアリール基がジアリールアミノ基でさらに置換されることにより、従来化合物の低い発光効率の低下を克服し、イオン化ポテンシャルが低く、正孔輸送性に優れる特性を有する、下記の化合物Jで代表される有機電界発光化合物が提案されている。
【0011】
【化4】
【0012】
しかしながら、特開2004−91334号で提案されている化合物(正孔輸送層として適用されている)は、アミン官能基が多いので低いイオン化ポテンシャルを示し、正孔輸送特性を増大させる課題を克服したものの、アミン官能基が多すぎるので、正孔輸送層としての駆動寿命が短縮される問題を示す。
【0013】
本発明者らは、アントラセンの9位と10位に炭素数21乃至60個のバルキーなアリールまたはヘテロアリールが導入され、かつ、二つのアルキル、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキルまたはヘテロシクロアルキル基で置換されているアミノ基がそれぞれアントラセンの2位と6位または2位と7位で直接置換されているアントラセン化合物が、発光特性の著しい改善を示すことを見出し、本発明を完成するに至った。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0014】
【特許文献1】特開2001−131541号公報
【特許文献2】特開2003−146951号公報
【特許文献3】特開2004−91334号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0015】
したがって、本発明者らは、上記の問題を解決し、長寿命で優れた色純度と発光効率を有する有機電界発光素子を実現し得る新規電界発光化合物を開発すべく鋭意努力した。
【0016】
本発明の目的は、アントラセンの9位と10位にバルキーな(C21−C60)アリールまたはヘテロアリールなどが導入され、さらに二つのアルキル、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキルまたはヘテロシクロアルキル基で置換されたアミノ基がそれぞれ2位と6位、または2位と7位で直接置換されているアントラセン化合物である新規な有機電界発光化合物を提供することである。
【0017】
本発明の他の目的は、前記の有機電界発光化合物の一つ以上と共にアントラセン誘導体及びベンズ[a]アントラセン誘導体から選択される一つ以上の化合物を電界発光ホストとして使用することによる電界発光領域を有する有機電界発光素子を提供することである。
【0018】
したがって、本発明の目的は、色純度に優れ、発光効率がよく、素子の寿命が非常に良好な有機電界発光化合物を提供すること、並びに前記の新規な有機電界発光化合物を含む有機電界発光素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0019】
本発明は、新規な有機電界発光化合物及びこれを電界発光層中に採用する有機電界発光素子に関する。詳細には、本発明による有機電界発光化合物は、下記化学式1または化学式2で表される。
【0020】
【化5】
【0021】
(上記化学式1及び化学式2において、
R1及びR2は、互いに独立して、(C6−C60)アリールまたは(C5−C60)ヘテロアリールを表し、該アリール及びヘテロアリールは、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、ハロ(C1−C30)アルキル、ハロ(C1−C30)アルコキシ、(C1−C30)アルキル(C6−C30)アリール、(C6−C30)アリール(C1−C30)アルキル、(C6−C30)アリール(C1−C30)アルコキシ、N、O及びSから選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または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、(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、(C1−C60)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロおよびヒドロキシから選択される一以上の置換基によりさらに置換されていてもよく、但し、前記R1またはR2の炭素数の合計は21乃至60個であり;
Ar1乃至Ar4は、互いに独立して、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から選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または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)アルコキシ、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、(C1−C60)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロまたはヒドロキシを表し;前記Ar1乃至Ar4のアルキル、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、アルキルアミノ及びアリールアミノは、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から選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または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、(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、(C1−C60)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロおよびヒドロキシから選択される一以上の置換基によりさらに置換されていてもよい。)
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】図1は、有機発光ダイオード(OLED)の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
ここで、図面に言及すると、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及びAl陰極8を含む、本発明のOLEDの断面図を図解するものである。
【0024】
用語「アルキル」、「アルコキシ」及びその他の「アルキル」部分を含む置換基は、直鎖または分岐鎖の形態の両方を含む。
【0025】
本明細書に記載される用語「アリール」は、一つの水素原子を除去することにより芳香族炭化水素から誘導される有機基を意味する。好適には各環は、4〜7個、好ましくは5〜6個の環原子を含む単一または縮合環系を含む。具体的な例としては、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、インダニル、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、フルオランテニルなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【0026】
本明細書に記載される用語「ヘテロアリール」は、芳香族環の骨格原子としてN、O及びSから選択される1〜4個のヘテロ原子と、残りの芳香族環の骨格原子とし炭素原子とを含むアリール基を意味する。前記ヘテロアリールは、5または6員単環へテロアリール、または一以上のベンゼン環と縮合した多環式へテロアリールであってもよいし、及び部分的に飽和されてもよい。具体的な例としては、フリル、チオフェニル、ピロリル、ピラニル、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へテロアリール基;並びに、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が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【0027】
化学式1または化学式2によって表される本発明の有機電界発光化合物は、従来の発明では予測することができなかった、この化合物によってもたらされる緑色電界発光素子の発光効率及び素子寿命を最大化させる新規な概念のそれらの構造によって特徴付けられる。
【0028】
本発明による化学式1または化学式2の有機電界発光化合物は、効率的なホスト−ドーパント間のエネルギー移動メカニズムを示す構造であって、電子密度分布の改善効果に基づき、確実に高効率の電界発光特性を実現することができる構造を採用したものである。本発明による新規な化合物の構造は、単に緑色電界発光だけではなく、青色から赤色までの領域における高効率の電界発光特性を調整し得る骨格を提供することができる。本発明は、例えばAlqのような高い電子伝導性を有するホスト材料を使用する概念を超越し、正孔伝導性と電子伝導性が適切に均衡をなすホストを適用し、それによって、低い初期効率及び短い寿命特性をはじめとする従来の材料の課題を克服し、且つ各色において高効率及び長寿命を有する高性能の電界発光特性を確実なものにする。
【0029】
本発明による有機電界発光化合物は、下記化学式3または化学式4で表される有機電界発光化合物を含む。
【0030】
【化6】
【0031】
(前記化学式3及び4において、R1及びR2は、前記化学式1における定義と同一であり;
Ar5乃至Ar8は、互いに独立して、(C6−C60)アリール、(C4−C60)ヘテロアリール、(C3−C60)シクロアルキル、N、O及びSから選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または6員のヘテロシクロアルキル、(C6−C60)アリーレンまたは(C4−C60)ヘテロアリーレンを表し;前記Ar5乃至Ar8のアリール、ヘテロアリール、アリーレンまたはヘテロアリーレンは、(C1−C60)アルキル、ハロ(C1−C30)アルキル、(C1−C30)アルコキシ、ハロ(C1−C30)アルコキシ、(C3−C60)シクロアルキル、ハロゲン、シアノ、(C1−C30)アルキル(C6−C30)アリール、(C6−C30)アリール(C1−C30)アルキル、(C6−C30)アリール(C1−C30)アルコキシ、トリ(C1−C30)アルキルシリル、ジ(C1−C30)アルキル(C6−C30)アリールシリルおよびトリ(C6−C30)アリールシリルからなる群から選択される一以上の置換基によりさらに置換されていてもよく;
Ar9乃至Ar12は、互いに独立して、(C6−C60)アリールまたは(C4−C60)ヘテロアリールを表し;前記Ar9乃至Ar12のアリールまたはヘテロアリールは、(C1−C60)アルキル、ハロ(C1−C30)アルキル、(C1−C30)アルコキシ、ハロ(C1−C30)アルコキシ、(C3−C60)シクロアルキル、ハロゲン、シアノ、(C1−C30)アルキル(C6−C30)アリール、(C6−C30)アリール(C1−C30)アルキル、(C6−C30)アリール(C1−C30)アルコキシ、トリ(C1−C30)アルキルシリル、ジ(C1−C30)アルキル(C6−C30)アリールシリルおよびトリ(C6−C30)アリールシリルからなる群から選択される一以上の置換基によりさらに置換されていてもよく;
但し、Ar5が(C6−C60)アリール、(C4−C60)ヘテロアリール、(C3−C60)シクロアルキル、またはN、O及びSから選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または6員のヘテロシクロアルキルである場合、mは0であり、Ar5が(C6−C60)アリーレンまたは(C4−C60)ヘテロアリーレンである場合、mは1〜4の整数であり;
Ar6が(C6−C60)アリール、(C4−C60)ヘテロアリール、(C3−C60)シクロアルキル、またはN、O及びSから選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または6員のヘテロシクロアルキルである場合、nは0であり、Ar6が(C6−C60)アリーレンまたは(C4−C60)ヘテロアリーレンである場合、nは1〜4の整数であり;
Ar11が(C6−C60)アリール、(C4−C60)ヘテロアリール、(C3−C60)シクロアルキル、またはN、O及びSから選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または6員のヘテロシクロアルキルである場合、xは0であり、Ar11が(C6−C60)アリーレンまたは(C4−C60)ヘテロアリーレンである場合、xは1〜4の整数であり;並びに
Ar12が(C6−C60)アリール、(C4−C60)ヘテロアリール、(C3−C60)シクロアルキル、またはN、O及びSから選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または6員のヘテロシクロアルキルである場合、yは0であり、Ar12が(C6−C60)アリーレンまたは(C4−C60)ヘテロアリーレンである場合、yは1〜4の整数である。)
【0032】
本明細書に記載される用語「アリーレン」は、二以上の水素原子の除去により芳香族炭化水素から誘導される有機基を意味する。好適には各環は、4〜7個、好ましくは5〜6個の環原子を含む単一または縮合環系を含む。用語「ヘテロアリーレン」は、二以上の水素原子の除去により芳香族へテロ環化合物から誘導された有機基を意味し、5〜6員単環へテロアリーレン、または一つ以上のベンゼン環と縮合された多環式へテロアリーレンであり得る。ヘテロアリーレンは部分的に飽和されていてもよい。
【0033】
化学式1または化学式2において、前記R1及びR2は、互いに独立して、下記構造から選択され得る。
【0034】
【化7】
【0035】
【化8】
【0036】
式中R11及びR12は、互いに独立して、(C6−C60)アリール、(C1−C30)アルキル(C6−C30)アリールまたは(C6−C30)アリール(C1−C30)アルキルを表し;R13は、水素、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリール、(C1−C30)アルキル(C6−C30)アリールまたは(C6−C30)アリール(C1−C30)アルキルを表し;R14乃至R16は、互いに独立して、(C6−C60)アリール、(C1−C30)アルキル(C6−C30)アリールまたは(C6−C30)アリール(C1−C30)アルキルを表し;R17及びR18は、互いに独立して、(C1−C60)アルキルを表し;R19及びR20は、互いに独立して、水素または(C1−C60)アルキルを表し;R21乃至R26は、互いに独立して、(C1−C60)アルキルを表し;および、R31乃至R34は、互いに独立して、水素または(C1−C60)アルキルを表す。
【0037】
R1及びR2は、好ましくは、下記構造から選択される。
【0038】
【化9】
【0039】
前記化学式3及び化学式4において、Ar5乃至Ar8は、互いに独立して、フェニル、ビフェニル、ナフチル、アントリル、フルオレニル、フェナントリル、ピレニル、ペリレニル、フルオランテニル、ピリジル、キノリル、フラニル、チオフェニル、チアゾリル、イミダゾリル、オキサゾリル、ベンゾフラニル、ベンゾチアゾリル、ベンゾイミダゾリル、ベンゾオキサゾリル、モルフォリノ、チオモルフォリノ、1,2−フェニレン、1,3−フェニレン、1,4−フェニレン、1,3,4−フェニレン、1,3,5−フェニレン、または下記構造から選択され、
【0040】
【化10】
【0041】
前記Ar5乃至Ar8のフェニル、ビフェニル、ナフチル、フルオレニルまたはベンゾイミダゾリルは、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、デシル、ドデシル、ヘキサデシル、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、ブトキシ、ヘキシルオキシ、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、フルオル、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、およびトリフェニルシリルから選択される一以上の置換基によってさらに置換されいてもよく;
R41乃至R46は、互いに独立して、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から選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または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、(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、(C1−C60)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロまたはヒドロキシを表し、またはR41とR42、R43とR44、またはR45とR46は、縮合環を有する若しくは有さない(C3−C60)アルキレンまたは(C3−C60)アルケニレンによって連結され、脂環族環又は単環若しくは多環の芳香族環を形成してもよく;
Aは、CR51R52、NR53、OまたはSを表し;
ここで、R51乃至R53は、互いに独立して、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から選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または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、(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、(C1−C60)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロまたはヒドロキシを表し、またはR51とR52は、縮合環を有する若しくは有さない(C3−C60)アルキレンまたは(C3−C60)アルケニレンによって連結され、脂環族環又は単環若しくは多環の芳香族環を形成してもよく;
Ar9乃至Ar12は、互いに独立して、フェニル、ビフェニル、ナフチル、アントリル、フルオレニル、フェナントリル、ピレニル、ペリレニル、フルオランテニル、ピリジルまたはキノリルを表し;および前記Ar9乃至Ar12のフェニル、ナフチル、アントリル、フルオレニル、フェナントリル、ピレニル、ペリレニル、フルオランテニル、ピリジルまたはキノリルは、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、デシル、ドデシル、ヘキサデシル、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、ブトキシ、ヘキシルオキシ、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、フルオル、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、およびトリフェニルシリルから選択される一以上の置換基によってさらに置換されていてもよい。
【0042】
本発明による有機電界発光化合物は、具体的に下記の化合物で例示することができるが、これらに限定されるものではない。
【0043】
【化11】
【0044】
【化12】
【0045】
【化13】
【0046】
【化14】
【0047】
【化15】
【0048】
【化16】
【0049】
【化17】
【0050】
【化18】
【0051】
【化19】
【0052】
【化20】
【0053】
【化21】
【0054】
【化22】
【0055】
【化23】
【0056】
(式中、R1及びR2は、上記化学式1及び2における定義と同一であり;
R101、R102、R103及びR104は、互いに独立して、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、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、ブトキシ、ヘキシルオキシ、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、フルオル、シアノ、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またはトリフェニルシリルを表し、
R201、R202、R203及びR204は、互いに独立して、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、フェニルまたはナフチルを表し;
R205及びR206は、互いに独立して、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、フェニルまたはナフチルを表し;
R207及びR208は、互いに独立して、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、フルオルまたはシアノを表し;
R209及びR210は、互いに独立して、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、フェニルまたはナフチルを表し;
Ar9、Ar10、Ar11及びAr12は、互いに独立して、フェニル、ビフェニル、ナフチル、アントリル、フルオレニル、フェナントリル、ピレニル、ペリレニル、フルオランテニル、ピリジルまたはキノリルを表し;前記Ar9乃至Ar12のフェニル、ナフチル、アントリル、フルオレニル、フェナントリル、ピレニル、ペリレニル、フルオランテニル、ピリジルまたはキノリルは、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、デシル、ドデシル、ヘキサデシル、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、ブトキシ、ヘキシルオキシ、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、フルオル、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、およびトリフェニルシリルから選択される一以上の置換基によってさらに置換されていてもよく;
a、b、c及びdは、互いに独立して、0〜4の整数を表し;並びに、
m、n、x及びyは、互いに独立して、1〜3の整数を表す。)
【0057】
本発明による有機電界発光化合物は、下記反応図式1に手順に従って調製することができる。
【0058】
【化24】
【0059】
(前記反応図式1において、R1、R2、Ar1、Ar2、Ar3及びAr4は、化学式1及び2における定義と同一である。)
【0060】
さらに本発明は、前記化学式1または化学式2によって表される1以上の有機電界発光化合物を含む有機太陽電池を提供する。
【0061】
また本発明は、第1の電極と;第2の電極と;前記第1の電極と第2の電極との間に介在される少なくとも1つの有機物層とを含む有機電界発光素子であって、前記有機物層が、前記化学式1または化学式2によって表される1以上の有機電界発光化合物を含む有機電界発光素子も提供する。
【0062】
本発明による有機電界発光素子は、前記有機物層が、電界発光ドーパントとしての前記化学式1または化学式2によって表される1以上の有機電界発光化合物と、一以上のホストとを含有する電界発光領域を含むことを特徴とする。
【0063】
本発明による有機電界発光素子に適用されるホストは、特に制限されないが、下記化学式5乃至7の一つによって表される化合物から好適に選択される。
【0064】
【化25】
【0065】
(前記化学式5乃至7において、R61及びR62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から選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または6員のヘテロシクロアルキル、または(C3−C60)シクロアルキルを表し;前記R61及びR62のアリールまたはヘテロアリールは、(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一以上の置換基によってさらに置換されていてもよく;
R63乃至R66は、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)シクロアルキルまたは(C6−C60)アリールを表し;前記R63乃至R66のヘテロアリール、シクロアルキルまたはアリールは、ハロゲン置換基を有する若しくは有さない(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一以上の置換基によってさらに置換されていてもよく;
E及びF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)アルコキシ、(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一以上の置換基を有する若しくは有さない(C6−C60)アリーレンを表し;
Ar21及びAr23は、下記構造から選択されるアリールまたは(C4−C60)ヘテロアリールを表し;
【0066】
【化26】
【0067】
前記Ar21及びAr23のアリールまたはハテロアリールは、(C1−C60)アルキル、(C1−C60)アルコキシ、(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一以上の置換基によって置換されていてもよく;
Ar22は、(C6−C60)アリーレン、(C4−C60)ヘテロアリーレン、または下記構造式によって表される化合物を表し;
【0068】
【化27】
【0069】
前記Ar22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)アルコキシ、(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一以上の置換基によって置換されていてもよく;
R71乃至R74は、互いに独立して、水素、(C1−C60)アルキルまたは(C6−C60)アリールを表し、またはそれらの各々は、縮合環を有する若しくは有さない(C3−C60)アルキレンまたは(C3−C60)アルケニレンによって隣接する置換基と連結され、脂環族環又は単環若しくは多環の芳香族環を形成してもよく;
R81乃至R84は、互いに独立して、水素、(C1−C60)アルキル、(C1−C60)アルコキシ、(C6−C60)アリール、(C4−C60)ヘテロアリールまたはハロゲンを表し、またはそれらの各々は、縮合環を有する若しくは有さない(C3−C60)アルキレンまたは(C3−C60)アルケニレンによって隣接する置換基と連結され、脂環族環又は単環若しくは多環の芳香族環を形成してもよい。)
【0070】
前記電界発光層は、電界発光が起こる層を意味し、単層でも、積層された二つ以上の層からなる複数の層でもよい。本発明の構成にしたがってホスト−ドーパントの混合物が使用される場合、本発明の電界発光ホストによる発光効率の著しい改善を確認することができた。これは、0.5〜10重量%のドーピング濃度で達成することができる。本発明によるホストは、他の従来のホスト材料と比較し、より高い正孔及び電子伝導性並びに優れた物質安定性を示し、かつ向上した素子寿命と発光効率をもたらす。
【0071】
したがって、前記化学式5乃至7の1つによって表される化合物の電界発光ホストとしての使用は、本発明による化学式1の有機電界発光化合物の電気的短所を著しく補完すると説明することができる。
【0072】
上記化学式5乃至化学式7の1つによって表されるホスト化合物は、下記構造の化合物によって例示することができるが、これらに限定されるものではない。
【0073】
【化28】
【0074】
【化29】
【0075】
【化30】
【0076】
【化31】
【0077】
【化32】
【0078】
本発明による有機電界発光素子は、前記化学式1または化学式2によって表される有機電界発光化合物の他に、アリールアミン化合物及びスチルリルアリールアミン化合物から選択される一以上の化合物をさらに含むことができる。アリールアミンまたはスチルリルアリールアミン化合物の例としては、下記化学式8によって表される化合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【0079】
【化33】
【0080】
(式中、Ar31及びAr32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から選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または6員のヘテロシクロアルキル、または(C3−C60)シクロアルキルを表し、またはAr31及びAr32は、縮合環を有する若しくは有さない(C3−C60)アルキレンまたは(C3−C60)アルケニレンによって連結され、脂環族環又は単環若しくは多環の芳香族環を形成してもよく;前記Ar31及びAr32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は、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から選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または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)アルコキシ、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、(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から選択される一以上の置換基によりさらに置換されていてもよく;
Ar33は、(C6−C60)アリール、(C5−C60)ヘテロアリールまたは(C6−C60)アリールアミノを表し;前記Ar33のアリール、ヘテロアリール、またはアリールアミノは、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から選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または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、(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、(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から選択される一以上の置換基によりさらに置換されていてもよく;
gは、1〜4の整数である。)。
【0081】
上 記アリールアミン化合物またはスチリルアリールアミン化合物は、より具体的に下記の化合物で例示することができるが、これらに限定されるものではない。
【0082】
【化34】
【0083】
本発明による有機電界発光素子において、有機物層に、前記化学式1または化学式2の有機電界発光化合物から選択される一つ以上の有機電界発光化合物の他に、元素周期律表における第1族、第2族、第4周期、第5周期遷移金属、ランタノイド系列金属、及びd−遷移元素の有機金属からなる群から選択される一つ以上の金属をさらに含むこともできる。前記有機物層は、電界発光層に加えて、電荷生成層を同時に含むことができる。
【0084】
本発明は、前記化学式1または化学式2の有機電界発光化合物の一つを含む有機電界発光素子をサブピクセルとして含み、かつ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一つ以上の金属化合物を含む一以上のサブピクセルを含み、同時に並列にパターニングした独立発光方式のピクセル構造を有した有機電界発光素子を実現することができる。
【0085】
さらに、前記有機電界発光素子は白色電子発光素子であって有機物層が本発明による有機電界発光化合物に加えて、前記電界発光層に、500nm以下の波長の電界発光ピークを有する化合物または560nm以上の波長の電界発光ピークを有する化合物から選択される一以上の化合物を同時に含む電子発光素子であり得る。これらの化合物は、下記化学式9乃至15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、これらに限定されるものではない。
【0086】
【化35】
【0087】
化学式9において、M1は、元素周期律表における第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族の金属から選択され、リガンドL1、L2及びL3は、互いに独立して、下記構造から選択される。
【0088】
【化36】
【0089】
(式中、R301乃至R303は、互いに独立して、水素;ハロゲン置換基を有する若しくは有さない(C1−C60)アルキル;(C1−C60)アルキル置換基を有する若しくは有さない(C6−C60)アリール;またはハロゲンであり;
R304乃至R319は、互いに独立して、水素、(C1−C60)アルキル、(C1−C30)アルコキシ、(C3−C60)シクロアルキル、(C2−C30)アルケニル、(C6−C60)アリール、モノまたはジ(C1−C30)アルキルアミノ、モノまたはジ(C6−C30)アリールアミノ、SF5、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を表し;前記R304乃至R319のアルキル、シクロアルキル、アルケニルまたはアリールは、(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一以上の置換基によってさらに置換されていてもよく;
R320乃至R323は、互いに独立して、水素;ハロゲン置換基を有する若しくは有さない(C1−C60)アルキル;または(C1−C60)アルキル置換基を有する若しくは有さない(C6−C60)アリールを表し;
R324及びR325は、互いに独立して、水素、直鎖または分岐鎖の(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリールまたはハロゲンを表し、またはR324とR325は、縮合環を有する若しくは有さない(C3−C12)アルキレンまたは(C3−C12)アルケニレンによって連結され、脂環族環又は単環若しくは多環の芳香族環を形成してもよく;前記R324及びR325のアルキル若しくはアリール、または縮合環を有する若しくは有さない(C3−C12)アルキレンまたは(C3−C12)アルケニレンによって連結されてそれらから形成された脂環族環又は単環若しくは多環の芳香族環は、ハロゲン置換基を有する若しくは有さない直鎖または分岐鎖の(C1−C60)アルキル、(C1−C30)アルコキシ、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一以上の置換基によってさらに置換されていてもよく;
R326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を表し;
R327乃至R329は、互いに独立して、水素、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリールまたはハロゲンを表し;前記R326乃至R329のアルキル及びアリールは、ハロゲンまたは(C1−C60)アルキルによってさらに置換されていてもよく;
Z1は、
【0090】
【化37】
【0091】
を表し、R331乃至R342は、互いに独立して、水素、ハロゲン置換基を有する若しくは有さない(C1−C60)アルキル、(C1−C30)アルコキシ、ハロゲン、(C6−C60)アリール、シアノまたは(C5−C60)シクロアルキルを表し、またはR331乃至R342のそれぞれは、隣接した置換基とアルキレンまたはアルケニレンによって連結され、(C5−C7)スピロ環または(C5−C9)縮合環を形成するか、R307またはR308とアルキレンまたはアルケニレンによって連結され、(C5−C7)縮合環を形成してもよい。)
【0092】
【化38】
【0093】
(化学式10において、R401〜R404は、互いに独立して、(C1−C60)アルキルまたは(C6−C60)アリールを表し、またはそれらの各々が隣接する置換基と、縮合環を有する若しくは有さない(C3−C60)アルキレンまたは(C3−C60)アルケニレンによって連結され、脂環族環又は単環若しくは多環の芳香族環を形成してもよく;前記R401〜R404のアルキル若しくはアリール、または縮合環を有する若しくは有さない(C3−C60)アルキレンまたは(C3−C60)アルケニレンによって連結されて形成されることによりそれらから形成された脂環族環又は単環若しくは多環の芳香族環は、ハロゲン置換基を有する若しくは有さない(C1−C60)アルキル、(C1−C60)アルコキシ、ハロゲン、トリ(C1−C60)アルキルシリル、トリ(C6−C60)アリールシリル及び(C6−C60)アリールから選択される一以上の置換基によってさらに置換されていてもよい。)
【0094】
【化39】
【0095】
(前記化学式13において、リガンドL4及びL5は、互いに独立して下記構造から選択され;
【0096】
【化40】
【0097】
M2は、2価または3価金属であり、
M2が2価金属である場合、hは0であり、M2が3価金属である場合、h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、前記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いてもよく;
G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、前記環Bは、(C1−C60)アルキル;または(C1−C60)アルキル置換基を有する若しくは有さないフェニル若しくはナフチル;によってさらに置換されていてもよく;
R501乃至R504は、互いに独立して、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)アリールシリルまたは(C6−C60)アリールを表し、またはこれらの各々は隣接する置換基と、(C3−C60)アルキレンまたは(C3−C60)アルケニレンによって連結されて縮合環を形成していてもよく;および前記ピリジンまたはキノリンは、R501と化学結合を形成して縮合環を形成していてもよく;
前記環AまたはR501乃至R504のアリール基は、(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、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いてもよい。)
【0098】
【化41】
【0099】
(化学式14において、Ar41及びAr42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から選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または6員のヘテロシクロアルキル、(C3−C60)シクロアルキルを表し、またはAr41及びAr42は、縮合環を有する若しくは有さない(C3−C60)アルキレンまたは(C3−C60)アルケニレンによって連結され、脂環族環又は単環若しくは多環の芳香族環を形成してもよく;前記Ar41及びAr42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、シクロアルキルまたはヘテロシクロアルキルは、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から選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または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、(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、(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からなる群から選択される一以上の置換基によりさらに置換されていてもよく、
Y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式の一つによって表されるアリーレンを表し;
【0100】
【化42】
【0101】
式中、Ar51は、(C6−C60)アリーレンまたは(C4−C60)ヘテロアリーレンを表し;
前記Y及びAr51のアリーレン及びヘテロアリーレンは、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から選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または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、(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、(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からなる群から選択される一以上の置換基によってさらに置換されていてもよく;
iは、1〜4の整数であり;
jは、1〜4の整数であり;並びに
kは、0または1の整数である。)
【0102】
【化43】
【0103】
(化学式15において、R601乃至R604は、互いに独立して、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から選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または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、(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、(C1−C60)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロ、またはヒドロキシを表し、またはR601乃至R604のそれぞれは、隣接した置換基と、縮合環を有する若しくは有さない(C3−C60)アルキレンまたは(C3−C60)アルケニレンによって連結され、脂環族環又は単環若しくは多環の芳香族環を形成していてもよく;
前記R601乃至R604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、または縮合環を有する若しくは有さない(C3−C60)アルキレンまたは(C3−C60)アルケニレンによって隣接した置換基と連結されてそれらから形成された脂環族環又は単環若しくは多環の芳香族環は、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から選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または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、(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、(C1−C60)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロ、またはヒドロキシから選択される一以上の置換基によってさらに置換されていてもよい。)
【0104】
前記電界発光層に500nm以下の波長の電界発光ピークを有する化合物または560nm以上の波長の電界発光ピークを有する化合物は、下記化合物によって例示することができるが、これらに限定されるものではない。
【0105】
【化44】
【0106】
【化45】
【0107】
【化46】
【0108】
【化47】
【0109】
【化48】
【0110】
【化49】
【0111】
【化50】
【0112】
【化51】
【0113】
【化52】
【0114】
【化53】
【0115】
【化54】
【0116】
本発明による有機電界発光素子において、一対の電極の少なくとも一方の内側表面に、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る一以上の層(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、EL媒体層側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)層を配置し、かつEL媒体層側の陰極表面に金属ハロゲン化物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、駆動の安定化を得ることができる。
【0117】
前記カルコゲナイドの例としては、SiOX(1≦X≦2)、AlOX(1≦X≦1.5)、SiON、SiAlONなどが好ましく挙げられ、金属ハロゲン化物の例としては、LiF、MgF2、CaF2、希土類金属のフッ化物などが好ましく挙げられる。金属酸化物の例としては、Cs2O、Li2O、MgO、SrO、BaO、CaOなどが好ましく挙げられる。
【0118】
また、本発明による有機電界発光素子において、このように制作された一対の電極の少なくとも一つの表面に、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を配置することも好ましい。その結果、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。さらに、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。
【0119】
高い光効率及び材料の優れた寿命特性を有する本発明による有機電界発光化合物は、素子の駆動寿命が非常に良好な有機発光ダイオード(OLED)を製造するために用いることができるという利点がある。
【0120】
本発明による有機電界化合物に関する代表的な化合物、その調製及びそれから製造される素子の発光特性に言及することにより本発明をさらに説明するが、これらの実施例は単に実施態様の例証のみのために提供されるのであって、決し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】
【0121】
〔調製実施例〕
(調製実施例1)化合物30の調製
【0122】
【化55】
【0123】
化合物Aの調製
反応容器に2−ブロモフルオレン(19.6g、79.96mmol)と、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド(6.4mL、6.4mmol)を入れ、攪拌しながらそこにピリジン(80mL)を添加した。激しく攪拌をしながらこの混合物に空気を吹き込んだ。三日後、酢酸(100mL)をそこに添加し混合物を中性にした。このようにして生成された黄色い固体をろ過した。その固体をエタノール(100mL)と共に攪拌し再結晶して、化合物A(10.7g、41.3mmol)を得た。
【0124】
化合物Bの調製
窒素雰囲気下で化合物A(7.0g、27.02mmol)を反応容器に入れて、乾燥されたテトラヒドロフラン溶媒500mLに溶かした。そこにフェニルマグネシウムブロミド(18.01mL(54.03mmol)を徐々に滴加した。その後、80℃に温度を上げて、還流下でその混合物を攪拌した。18時間後、そこに飽和された塩化アンモニウム溶液を徐々に添加して、反応を終了させた。一時間後、この混合物をエチルアセテート(300mL)で抽出して、その抽出物を水(500mL)で洗浄した。得られた有機物層に硫酸マグネシウムを入れて乾燥させ、減圧蒸留した。得られた固体をジクロロメタン(300mL)とn−ヘキサン(300mL)で再結晶し、白色粉体として化合物B(8.0g、23.72mmol)を得た。
【0125】
化合物Cの調製
反応容器中で化合物B(10.0g、29.65mmol)をベンゼン溶媒(200mL)に溶かし、その溶液を50℃で還流下で攪拌した。そこにトリフルオロメタンスルホネート(5.45mL、59.31mmol)を徐々に滴加した。20時間後に飽和された塩化アンモニウム(NH4Cl)溶液をこの反応混合物に徐々に添加し反応を終了させた。ジクロロメタン(300mL)で抽出して得た有機物層に、硫酸マグネシウムを入れて乾燥させ、減圧蒸留した。このようにして得た固体をジクロロメタン(100mL)とメタノール(300mL)で再結晶し、化合物C(7.8g、19.63mmol)を得た。
【0126】
化合物Dの調製
反応容器において、1−ブロモ−4−tert−ブチルベンゼン(100.0g、469.24mmol)とアミノベンゼン(48.06g、516.16mmol)に、ビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウム(0)(4.05g、4.69mmol)と炭酸セシウム(305.77g、938.48mmol)を添加し、そこに窒素雰囲気下でトルエン溶媒4Lを添加した。この混合物を攪拌しながら、トリ−tert−ブチルホスフィンをそこに添加した。温度を120℃まで上げて前記混合物を還流下で3時間攪拌した。水(2L)を入れることによりその反応を終了させ、得られた混合物をエチルアセテート(2L)により抽出した。得られた有機物層に硫酸マグネシウムを入れて乾燥させ、減圧下で蒸留した。得られた固体をジクロロメタン(300mL)とn−ヘキサン(300mL)で再結晶し、化合物D(80.0g、75.6%)を得た。
【0127】
化合物Eの調製
反応容器中で臭化銅(101.0g、0.45mmol)、亜硝酸tert−ブチル(58.34mL、0.49mmol)及びアセトニトリル(800mL)を70℃で攪拌した。1時間後、そこに2,6−ジアミノアントラキノン(45.0g、0.19mmol)を添加し、その混合物を85℃で48時間攪拌する。その後、そこに20%塩酸(1L)を添加し、得られた混合物を1時間攪拌した。生成された沈殿物をろ過して、水とメタノールで数回洗浄した。さらにアセトンおよびジクロロメタンでそれぞれ2回洗浄し、化合物E(50.0g、72%)を得た。
【0128】
化合物Fの調製
化合物C(20.0g、50.34mmol)を乾燥されたテトラヒドロフラン溶媒(200mL)に窒素雰囲気下で溶かし、そこに−78℃で2.5M n−ブチルリチウム(n−ヘキサン中)(26.85mL、67.12mmol)を徐々に滴加した。1時間攪拌した後、上記で得られた化合物E(6.14g、16.78mmol)をそこに添加した。その温度を徐々に室温に上げながら、その混合物を攪拌した。17時間後、水を添加し、得られた混合物を30分間攪拌した。その混合物をエチルアセテート(500mL)で抽出し、その抽出物を水(500mL)で洗浄し、有機層を得た。その後、その有機物層に硫酸マグネシウムを入れて乾燥させ、減圧蒸留して固体を得た。その固体をジクロロメタン(300mL)とn−ヘキサン(300mL)で再結晶し、化合物F(7.3g、45%)を得た。
【0129】
化合物Gの調製
化合物F(7.0g、6.98mmol)、ヨウ化カリウム4.64g(27.92mmol)、ナトリウムハイドロホスファイト(Sodium hydrophosphite)(4.44g、41.88mmol)及び酢酸(100mL)を反応容器中還流下で攪拌した。15時間後、そこに水500mLを添加し、その混合物を1時間攪拌した。減圧ろ過して得た沈殿物を、水(300mL)で3回、アセトン(300mL)で1回洗浄した。ジクロロメタン(100mL)とメタノール(500mL)で再結晶し、黄色固体として化合物G(5.0g、76%)を得た。
【0130】
化合物30の調製
化合物G(4.0g、4.13mmol)と化合物D(2.79g、12.39mmol)、パラジウムアセテート(II)(0.31g、0.34mmol)、トリ−tert−ブチルホスフィン(0.2mL、0.83mmol)、炭酸セシウム(6.05g、12.39mmol)及びトルエン溶媒(50mL)を反応容器に入れ、この混合物を窒素雰囲気中での還流下で攪拌した。8時間後、この混合物を室温に下げ、そこに水(100mL)を添加し反応を終了させた。この混合物をジクロロメタン(300mL)で抽出して有機層を得て、これに硫酸マグネシウムを入れて乾燥させ、かつ減圧蒸留した。このようにして得られた有機生成物をカラムクロマトグラフィー(ジクロロメタン:n−ヘキサン=5:1)で精製し、所望の化合物(化合物30)(2.0g、38%)を得た。
【0131】
〔調製実施例2〕化合物1579の調製
【0132】
【化56】
【0133】
化合物Hの調製
臭化銅(20.0g、89.43mmol)をアセトニトリル溶媒250mLに溶かし、そこに亜硝酸tert−ブチル(10.62mL、89.43mmol)を添加した。70℃で1時間撹拌した後、そこに4−トリチルアニリン(20.0g、59.62mmol)添加し、得られた混合物を85℃で20時間攪拌した。その後、この反応混合物を室温に下げ、水中に注いだ。この混合物をクロロホルム(500mL)で抽出し、抽出物を食塩水(saline)(500mL)で洗浄した。得られた有機物層に硫酸マグネシウムを入れて乾燥させ減圧蒸留した。この有機生成物をジクロロメタン(20mL)とメタノール(100mL)で再結晶し、所望の化合物(化合物H)(22.0g、92%)を得た。
【0134】
化合物Iの調製
反応容器中で、臭化銅(101.0g、0.45mmol)、亜硝酸tert−ブチル(58.34mL、0.49mmol)及びアセトニトリル(800mL)を、70℃で1時間攪拌した。その後、そこに2,7−ジアミノアントラキノン(45.0g、0.19mmol)を添加し、その混合物を85℃で48時間攪拌した。その反応混合物に、20%塩酸(1L)を添加し、得られた混合物を1時間撹拌した。生成された沈殿物をろ過して、水とメタノールで数回洗浄した。さらにアセトンとジクロロメタンで洗浄し(それぞれ2回ずつ)、化合物I(50.0g、72%)を得た。
【0135】
化合物Jの調製
化合物H(20.0g、45.58mmol)を乾燥されたテトラヒドロフラン溶媒(250mL)に窒素雰囲気下で溶かし、そこに−78℃で2.5M n−ブチルリチウム(n−ヘキサン中)(29.28mL、45.58mmol)を徐々に滴加した。1時間攪拌した後、そこに上記で得られた化合物I(6.69g、18.30mmol)を添加して、得られた混合物を徐々に温度を室温に上げながら攪拌した。17時間後、水(300mL)を入れて、その混合物を30分間攪拌し、エチルアセテート(500mL)で抽出した。その抽出物を水(500mL)で洗浄し、得られた有機物層に硫酸マグネシウムを入れて乾燥させ、減圧蒸留した。得られた固体をジクロロメタン(300mL)とn−ヘキサン(300mL)で再結晶し、化合物J(11.6g、65%)を得た。
【0136】
化合物Kの調製
反応容器中で化合物J(11.5g、11.42mmol)とヨウ化カリウム(7.58g、45.68mmol)、ナトリウムハイドロホスファイト(7.26g、68.53mmol)、及び酢酸(100mL)を還流下で15時間攪拌した。そこに水(500mL)を入れて、その混合物を1時間攪拌した。その混合物を減圧ろ過して得た沈殿物を、水(300mL)で3回、アセトン(300mL)で1回洗浄し、ジクロロメタン(100mL)とメタノール(500mL)で再結晶し、淡黄色の生成物として化合物K(4.5g、40%)を得た。
【0137】
化合物1579の調製
化合物K(4.5g、4.63mmol)とジフェニルアミン(2.4g、13.88mmol)、パラジウムアセテート(II)(0.1g、0.46mmol)、トリ−tert−ブチルホスフィン(0.3mL、0.93mmol)、炭酸セシウム(6.78g、13.88mmol)及びトルエン溶媒(50mL)を反応容器に入れて、この混合物を窒素雰囲気下で8時間還流攪拌した。その後、この混合物を室温に下げ、水(100mL)を添加することにより反応を終了させた。この混合物をジクロロメタン(300mL)で抽出して得た有機物層に硫酸マグネシウムを入れて乾燥させ、減圧蒸留した。この有機生成物をカラムクロマトグラフィー(ジクロロメタン:n−ヘキサン=5:1)により精製し、所望の化合物(化合物1597)(2.5g、47%)を得た。
【0138】
調製実施例1におけるのと同じ手順にしたがって、表1に示される有機電界発光化合物(化合物1〜1315)を調製し、調製実施例2における手段に従って、表2の化合物(化合物1316〜2630)を調製した。調製された有機電界発光化合物の1H NMR及びMS/FABデータを表3に示す。
【0139】
【表1】
【0140】
【表2】
【0141】
【表3】
【0142】
【表4】
【0143】
【表5】
【0144】
【表6】
【0145】
【表7】
【0146】
【表8】
【0147】
【表9】
【0148】
【表10】
【0149】
【表11】
【0150】
【表12】
【0151】
【表13】
【0152】
【表14】
【0153】
【表15】
【0154】
【表16】
【0155】
【表17】
【0156】
【表18】
【0157】
【表19】
【0158】
【表20】
【0159】
【表21】
【0160】
【表22】
【0161】
【表23】
【0162】
【表24】
【0163】
【表25】
【0164】
【表26】
【0165】
【表27】
【0166】
【表28】
【0167】
【表29】
【0168】
【表30】
【0169】
【表31】
【0170】
【表32】
【0171】
【表33】
【0172】
【表34】
【0173】
【表35】
【0174】
【表36】
【0175】
【表37】
【0176】
【表38】
【0177】
【表39】
【0178】
【表40】
【0179】
【表41】
【0180】
【表42】
【0181】
【表43】
【0182】
【表44】
【0183】
【表45】
【0184】
【表46】
【0185】
【表47】
【0186】
【表48】
【0187】
【表49】
【0188】
【表50】
【0189】
【表51】
【0190】
【表52】
【0191】
【表53】
【0192】
【表54】
【0193】
【表55】
【0194】
【表56】
【0195】
【表57】
【0196】
【表58】
【0197】
【表59】
【0198】
【表60】
【0199】
【表61】
【0200】
【表62】
【0201】
【表63】
【0202】
【表64】
【0203】
【表65】
【0204】
【表66】
【0205】
【表67】
【0206】
【表68】
【0207】
【表69】
【0208】
【表70】
【0209】
【表71】
【0210】
【表72】
【0211】
【表73】
【0212】
【表74】
【0213】
【表75】
【0214】
【表76】
【0215】
【表77】
【0216】
【表78】
【0217】
【表79】
【0218】
【表80】
【0219】
【表81】
【0220】
【表82】
【0221】
【表83】
【0222】
【表84】
【0223】
【表85】
【0224】
【表86】
【0225】
【表87】
【0226】
【表88】
【0227】
【表89】
【0228】
【表90】
【0229】
【表91】
【0230】
【表92】
【0231】
【表93】
【0232】
【表94】
【0233】
【表95】
【0234】
【表96】
【0235】
【表97】
【0236】
【表98】
【0237】
【表99】
【0238】
【表100】
【0239】
【表101】
【0240】
【表102】
【0241】
【表103】
【0242】
【表104】
【0243】
【表105】
【0244】
【表106】
【0245】
【表107】
【0246】
【表108】
【0247】
【表109】
【0248】
【表110】
【0249】
【表111】
【0250】
【表112】
【0251】
【表113】
【0252】
【表114】
【0253】
【表115】
【0254】
【表116】
【0255】
【表117】
【0256】
【表118】
【0257】
【表119】
【0258】
【表120】
【0259】
【表121】
【0260】
【表122】
【0261】
【表123】
【0262】
【表124】
【0263】
【表125】
【0264】
【表126】
【0265】
【表127】
【0266】
【表128】
【0267】
【表129】
【0268】
【表130】
【0269】
【表131】
【0270】
【表132】
【0271】
【表133】
【0272】
【表134】
【0273】
【表135】
【0274】
【表136】
【0275】
【表137】
【0276】
【表138】
【0277】
【表139】
【0278】
【表140】
【0279】
【表141】
【0280】
【表142】
【0281】
【表143】
【0282】
【表144】
【0283】
【表145】
【0284】
【表146】
【0285】
【表147】
【0286】
【表148】
【0287】
【表149】
【0288】
【表150】
【0289】
【表151】
【0290】
【表152】
【0291】
【表153】
【0292】
【表154】
【0293】
【表155】
【0294】
【表156】
【0295】
【表157】
【0296】
【表158】
【0297】
【表159】
【0298】
【表160】
【0299】
【表161】
【0300】
【表162】
【0301】
【表163】
【0302】
【表164】
【0303】
【表165】
【0304】
【表166】
【0305】
【表167】
【0306】
【表168】
【0307】
【表169】
【0308】
【表170】
【0309】
【表171】
【0310】
【表172】
【0311】
【表173】
【0312】
【表174】
【0313】
【表175】
【0314】
【表176】
【0315】
【表177】
【0316】
【表178】
【0317】
【表179】
【0318】
【表180】
【0319】
【表181】
【0320】
【表182】
【0321】
【表183】
【0322】
【表184】
【0323】
【表185】
【0324】
【表186】
【0325】
【表187】
【0326】
【表188】
【0327】
【表189】
【0328】
【表190】
【0329】
【表191】
【0330】
【表192】
【0331】
【表193】
【0332】
【表194】
【0333】
【表195】
【0334】
【表196】
【0335】
【表197】
【0336】
【表198】
【0337】
【表199】
【0338】
【表200】
【0339】
【表201】
【0340】
【表202】
【0341】
【表203】
【0342】
【表204】
【0343】
【表205】
【0344】
【表206】
【0345】
【表207】
【0346】
【表208】
【0347】
【表209】
【0348】
【表210】
【0349】
【表211】
【0350】
【表212】
【0351】
【表213】
【0352】
【表214】
【0353】
【表215】
【0354】
【表216】
【0355】
【表217】
【0356】
【表218】
【0357】
【表219】
【0358】
【表220】
【0359】
【表221】
【0360】
【表222】
【0361】
【表223】
【0362】
【表224】
【0363】
【表225】
【0364】
【表226】
【0365】
【表227】
【0366】
【表228】
【0367】
【表229】
【0368】
【表230】
【0369】
【表231】
【0370】
【表232】
【0371】
【表233】
【0372】
【表234】
【0373】
【表235】
【0374】
【表236】
【0375】
【表237】
【0376】
【表238】
【0377】
【表239】
【0378】
【表240】
【0379】
【表241】
【0380】
【表242】
【0381】
【表243】
【0382】
【表244】
【0383】
【表245】
【0384】
【表246】
【0385】
【表247】
【0386】
【表248】
【0387】
【表249】
【0388】
【表250】
【0389】
【表251】
【0390】
【表252】
【0391】
【表253】
【0392】
【表254】
【0393】
【表255】
【0394】
【表256】
【0395】
【表257】
【0396】
【表258】
【0397】
【表259】
【0398】
【表260】
【0399】
【表261】
【0400】
【表262】
【0401】
【表263】
【0402】
【表264】
【0403】
【表265】
【0404】
【表266】
【0405】
【表267】
【0406】
【表268】
【0407】
【表269】
【0408】
【表270】
【0409】
【表271】
【0410】
【表272】
【0411】
【表273】
【0412】
【表274】
【0413】
【表275】
【0414】
【表276】
【0415】
【表277】
【0416】
【表278】
【0417】
【表279】
【0418】
【表280】
【0419】
【表281】
【0420】
【表282】
【0421】
【表283】
【0422】
【表284】
【0423】
【表285】
【0424】
【表286】
【0425】
【表287】
【0426】
【表288】
【0427】
【表289】
【0428】
【表290】
【0429】
【表291】
【0430】
【表292】
【0431】
〔実施例1〕本発明の有機電界発光化合物を用いることによるOLEDの製造
本発明による電界発光材料を用いることによりOLED素子を製造した。
【0432】
まず、OLED用ガラス1(Samsung−Corning社製)から調製された透明電極ITO薄膜2(15Ω/□)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、使用までイソプロパノールに入れて保管した。
【0433】
次に、真空蒸着装備の基体フォルダにITO基体を備え付け、真空蒸着装備のセル中に下記構造の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、チャンバー内の真空度が10−6torrに至るまで排気した。このセルに電流を印加して2−TNATAを蒸発させて、ITO基体上に60nm厚の正孔注入層3を蒸着した。
【0434】
【化57】
【0435】
次いで、真空蒸着装備の他のセルに、下記構造の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、そのセルに電流を印加しNPBを蒸発させて、正孔注入層上に20nm厚の正孔輸送層4を蒸着した。
【0436】
【化58】
【0437】
正孔注入層、正孔輸送層を形成した後、電界発光層を次のように蒸着した。真空蒸着装備の一方のセルに、ホストとして下記構造のH−5を入れ、および他のセルには、ドーパントとして本発明による化合物(化合物3)を入れた。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2〜5mol%でドーピングすることにより、前記正孔輸送層上に30nm厚の電界発光層5を蒸着した。
【0438】
【化59】
【0439】
次いで、電子輸送層6として下記構造のトリス(8−ヒドロキシキノリン)アルミニウム(III)(Alq)を20nm厚で蒸着した後、電子注入層7として下記構造の化合物リチウムキノレート(Liq)を1〜2nm厚で蒸着した。その後、別の真空蒸着装備を使用して、Al陰極8を150nm厚で蒸着してOLEDを製造した。
【0440】
【化60】
【0441】
OLEDの製造のために用いられた各材料別は、10−6torr下での真空昇華精製を行った後に、電界発光材料として使用した。
【0442】
〔比較例1〕従来の電界発光材料を用いることによるOLEDの製造
実施例1に記載したのと同様の手順にしたがって、正孔注入層及び正孔輸送層を形成した後、前記真空蒸着装備の他のセルに、電界発光ホスト材料としてトリス(8−ヒドロキシキノリン)−アルミニウム(III)(Alq)を入れて、また他のセルには、下記構造のクマリン545T(C545T)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、前記正孔輸送層上に30nm厚の電界発光層を蒸着した。この時のドーピング濃度は、Alq基準に1〜3mol%が好ましい。
【0443】
【化61】
【0444】
次いで、実施例1と同様な手順にしたがって電子輸送層と電子注入層を蒸着し、別の真空蒸着装備を使用して、Al陰極を150nm厚に蒸着してOLEDを製造した。
【0445】
〔比較例2〕従来の電界発光材料を使用することによるOLED素子の製造
実施例1に記載されているのと同様な手順にしたがって、正孔注入層と正孔輸送層を形成した後、前記真空蒸着装備の他のセルに、電界発光ホスト材料としてH−5を入れて、また他のセルには、化合物Gを入れた。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2〜5mol%の濃度でドーピングすることにより、前記正孔輸送層上に30nm厚の電界発光層を蒸着した。
【0446】
【化62】
【0447】
次いで、実施例1と同様な手順にしたがって、電子輸送層と電子注入層を蒸着し、別の真空蒸着装備を使用して、Al陰極を150nm厚に蒸着してOLEDを製造した。
【0448】
〔実施例2〕製造されたOLEDの電界発光特性
前記本発明による有機電界発光化合物(実施例1)、または前記従来のEL化合物(比較例1及び2)を含有するOLED素子の発光効率を、それぞれ5,000cd/m2及び20,000cd/m2で測定し、その結果を表4に示した。特に、緑色電界発光材料の場合、高輝度領域における電界発光特性が非常に重要であるため、これを反映するために、高輝度(約20,000cd/m2)でのデータを添付した。
【0449】
【表293】
【0450】
表4から分かるように、化合物3の3.0%ドーピングを有する化合物H−5は、最も高い電界発光効率を示した。これは、従来のAlq:C545T(比較例1)に比べ、2倍以上の電界発光効率であり、化合物3(比較例2)に比べても、電界発光効率が20〜30%増加した。
【0451】
本発明による高性能電界発光材料が約20,000cd/m2の高輝度でも効率の低下が1〜2cd/A以内であることは、本発明の電界発光材料が、高輝度でさえも良好な特性を維持できる優れた材料特性を有していることを示している。したがって、本発明の材料は、受動型及び能動型有機電界発光素子のいずれにおいても有利な特性を示すことができる。
【符号の説明】
【0452】
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または化学式2によって表される有機電界発光化合物。
【化1】
(上記化学式1及び化学式2において、
R1及びR2は、互いに独立して、(C6−C60)アリールまたは(C5−C60)ヘテロアリールを表し、該アリール及びヘテロアリールは、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、ハロ(C1−C30)アルキル、ハロ(C1−C30)アルコキシ、(C1−C30)アルキル(C6−C30)アリール、(C6−C30)アリール(C1−C30)アルキル、(C6−C30)アリール(C1−C30)アルコキシ、N、O及びSから選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または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、(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、(C1−C60)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロおよびヒドロキシから選択される一以上の置換基によりさらに置換されていてもよく、但し、前記R1またはR2の炭素数の合計は21乃至60個であり;
Ar1乃至Ar4は、互いに独立して、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から選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または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)アルコキシ、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、(C1−C60)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロまたはヒドロキシを表し;前記Ar1乃至Ar4のアルキル、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、アルキルアミノ及びアリールアミノは、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から選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または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、(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、(C1−C60)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロおよびヒドロキシから選択される一以上の置換基によってさらに置換されていてもよい。)
【請求項2】
下記化学式3または化学式4によって表される、請求項1に記載の有機電界発光化合物。
【化2】
(前記化学式3及び4において、
R1及びR2は、前記請求項1における定義と同一であり、
Ar5乃至Ar8は、互いに独立して、(C6−C60)アリール、(C4−C60)ヘテロアリール、(C3−C60)シクロアルキル、N、O及びSから選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または6員のヘテロシクロアルキル、(C6−C60)アリーレンまたは(C4−C60)ヘテロアリーレンを表し;前記Ar5乃至Ar8のアリール、ヘテロアリール、アリーレンまたはヘテロアリーレンは、(C1−C60)アルキル、ハロ(C1−C30)アルキル、(C1−C30)アルコキシ、ハロ(C1−C30)アルコキシ、(C3−C60)シクロアルキル、ハロゲン、シアノ、(C1−C30)アルキル(C6−C30)アリール、(C6−C30)アリール(C1−C30)アルキル、(C6−C30)アリール(C1−C30)アルコキシ、トリ(C1−C30)アルキルシリル、ジ(C1−C30)アルキル(C6−C30)アリールシリルおよびトリ(C6−C30)アリールシリルからなる群から選択される一以上の置換基によってさらに置換されていてもよく;
Ar9乃至Ar12は、互いに独立して、(C6−C60)アリールまたは(C4−C60)ヘテロアリールを表し;前記Ar9乃至Ar12のアリールまたはヘテロアリールは、(C1−C60)アルキル、ハロ(C1−C30)アルキル、(C1−C30)アルコキシ、ハロ(C1−C30)アルコキシ、(C3−C60)シクロアルキル、ハロゲン、シアノ、(C1−C30)アルキル(C6−C30)アリール、(C6−C30)アリール(C1−C30)アルキル、(C6−C30)アリール(C1−C30)アルコキシ、トリ(C1−C30)アルキルシリル、ジ(C1−C30)アルキル(C6−C30)アリールシリルおよびトリ(C6−C30)アリールシリルからなる群から選択される一以上の置換基によりさらに置換されていてもよく;
但し、Ar5が(C6−C60)アリール、(C4−C60)ヘテロアリール、(C3−C60)シクロアルキル、またはN、O及びSから選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または6員のヘテロシクロアルキルである場合、mは0であり、Ar5が(C6−C60)アリーレンまたは(C4−C60)ヘテロアリーレンである場合、mは1〜4の整数であり;
Ar6が(C6−C60)アリール、(C4−C60)ヘテロアリール、(C3−C60)シクロアルキル、またはN、O及びSから選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または6員のヘテロシクロアルキルである場合、nは0であり、Ar6が(C6−C60)アリーレンまたは(C4−C60)ヘテロアリーレンである場合、nは1〜4の整数であり;
Ar11が(C6−C60)アリール、(C4−C60)ヘテロアリール、(C3−C60)シクロアルキル、またはN、O及びSから選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または6員のヘテロシクロアルキルである場合、xは0であり、Ar11が(C6−C60)アリーレンまたは(C4−C60)ヘテロアリーレンである場合、xは1〜4の整数であり;
Ar12が(C6−C60)アリール、(C4−C60)ヘテロアリール、(C3−C60)シクロアルキル、またはN、O及びSから選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または6員のヘテロシクロアルキルである場合、yは0であり、Ar12が(C6−C60)アリーレンまたは(C4−C60)ヘテロアリーレンである場合、yは1〜4の整数である。)
【請求項3】
前記R1及びR2が、互いに独立して、下記構造から選択される、請求項2に記載の有機電界発光化合物。
【化3】
【化4】
(式中、R11及びR12は、互いに独立して、(C6−C60)アリール、(C1−C30)アルキル(C6−C30)アリールまたは(C6−C30)アリール(C1−C30)アルキルを表し;
R13は、水素、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリール、(C1−C30)アルキル(C6−C30)アリールまたは(C6−C30)アリール(C1−C30)アルキルを表し;
R14乃至R16は、互いに独立して、(C6−C60)アリール、(C1−C30)アルキル(C6−C30)アリールまたは(C6−C30)アリール(C1−C30)アルキルを表し;
R17及びR18は、互いに独立して、(C1−C60)アルキルを表し;
R19及びR20は、互いに独立して、水素または(C1−C60)アルキルを表し;
R21乃至R26は、互いに独立して、(C1−C60)アルキルを表し;並びに、
R31乃至R34は、互いに独立して、水素または(C1−C60)アルキルを表す。)
【請求項4】
第1の電極と;第2の電極と;前記第1の電極と第2の電極との間に介在される少なくとも1つの有機物層とを含む有機電界発光素子であって、前記有機物層が、下記化学式1または化学式2によって表される有機電界発光化合物と、下記化学式5乃至7によって表される化合物から選択される1以上のホストとを含む電界発光層を含む有機電界発光素子。
【化5】
(上記化学式1及び化学式2において、
R1及びR2は、互いに独立して、(C6−C60)アリールまたは(C5−C60)ヘテロアリールを表し、該アリール及びヘテロアリールは、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、ハロ(C1−C30)アルキル、ハロ(C1−C30)アルコキシ、(C1−C30)アルキル(C6−C30)アリール、(C6−C30)アリール(C1−C30)アルキル、(C6−C30)アリール(C1−C30)アルコキシ、N、O及びSから選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または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、(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、(C1−C60)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロおよびヒドロキシから選択される一以上の置換基によりさらに置換されていてもよく、但し、前記R1またはR2の炭素数の合計は21乃至60個であり;
Ar1乃至Ar4は、互いに独立して、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から選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または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)アルコキシ、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、(C1−C60)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロまたはヒドロキシを表し;前記Ar1乃至Ar4のアルキル、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、アルキルアミノ及びアリールアミノは、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から選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または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、(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、(C1−C60)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロおよびヒドロキシから選択される一以上の置換基によってさらに置換されていてもよい。)
【化6】
(前記化学式5乃至7において、R61及びR62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から選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または6員のヘテロシクロアルキル、または(C3−C60)シクロアルキルを表し;前記R61及びR62のアリールまたはヘテロアリールは、(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一以上の置換基によってさらに置換されていてもよく;
R63乃至R66は、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)シクロアルキルまたは(C6−C60)アリールを表し;前記R63乃至R66のヘテロアリール、シクロアルキルまたはアリールは、ハロゲン置換基を有する若しくは有さない(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一以上の置換基によってさらに置換されていてもよく;
E及びF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)アルコキシ、(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一以上の置換基を有する若しくは有さない(C6−C60)アリーレンを表し;
Ar21及びAr23は、下記構造から選択されるアリールまたは(C4−C60)ヘテロアリールを表し;
【化7】
前記Ar21及びAr23のアリールまたはハテロアリールは、(C1−C60)アルキル、(C1−C60)アルコキシ、(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一以上の置換基によって置換されていてもよく;
Ar22は、(C6−C60)アリーレン、(C4−C60)ヘテロアリーレン、または下記構造式によって表される化合物を表し;
【化8】
前記Ar22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)アルコキシ、(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一以上の置換基によって置換されていてもよく;
R71乃至R74は、互いに独立して、水素、(C1−C60)アルキルまたは(C6−C60)アリールを表し、またはそれらの各々は、縮合環を有する若しくは有さない(C3−C60)アルキレンまたは(C3−C60)アルケニレンによって隣接する置換基と連結され、脂環族環又は単環若しくは多環の芳香族環を形成していてもよく;
R81乃至R84は、互いに独立して、水素、(C1−C60)アルキル、(C1−C60)アルコキシ、(C6−C60)アリール、(C4−C60)ヘテロアリールまたはハロゲンを表し、またはそれらの各々は、縮合環を有する若しくは有さない(C3−C60)アルキレンまたは(C3−C60)アルケニレンによって隣接する置換基と連結され、脂環族環又は単環若しくは多環の芳香族環を形成してもよい。)
【請求項5】
前記有機物層が、アリールアミン化合物または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一つ以上の化合物を含む、請求項4に記載の有機電界発光素子。
【請求項6】
前記有機物層が、元素周期律表における第1族、第2族、第4周期及び第5周期遷移金属、ランタノイド系列金属並びにd−遷移元素の有機金属からなる群から選択される一つ以上の金属を含む、請求項4に記載の有機電界発光素子。
【請求項7】
前記有機物層が、電界発光層の他に、電荷生成層を含む、請求項4に記載の有機電界発光素子。
【請求項8】
下記化学式1または化学式2によって表される有機電界発光化合物を含む白色電界発光素子。
【化9】
(上記化学式1及び化学式2において、
R1及びR2は、互いに独立して、(C6−C60)アリールまたは(C5−C60)ヘテロアリールを表し、該アリール及びヘテロアリールは、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、ハロ(C1−C30)アルキル、ハロ(C1−C30)アルコキシ、(C1−C30)アルキル(C6−C30)アリール、(C6−C30)アリール(C1−C30)アルキル、(C6−C30)アリール(C1−C30)アルコキシ、N、O及びSから選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または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、(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、(C1−C60)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロおよびヒドロキシから選択される一以上の置換基によりさらに置換されていてもよく、但し、前記R1またはR2の炭素数の合計は21乃至60個であり;
Ar1乃至Ar4は、互いに独立して、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から選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または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)アルコキシ、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、(C1−C60)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロまたはヒドロキシを表し;前記Ar1乃至Ar4のアルキル、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、アルキルアミノ及びアリールアミノは、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から選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または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、(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、(C1−C60)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロおよびヒドロキシから選択される一以上の置換基によってさらに置換されていてもよい。)
【請求項9】
下記化学式1または化学式2によって表される有機電界発光化合物を含む、有機太陽電池。
【化10】
(上記化学式1及び化学式2において、
R1及びR2は、互いに独立して、(C6−C60)アリールまたは(C5−C60)ヘテロアリールを表し、該アリール及びヘテロアリールは、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、ハロ(C1−C30)アルキル、ハロ(C1−C30)アルコキシ、(C1−C30)アルキル(C6−C30)アリール、(C6−C30)アリール(C1−C30)アルキル、(C6−C30)アリール(C1−C30)アルコキシ、N、O及びSから選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または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、(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、(C1−C60)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロおよびヒドロキシから選択される一以上の置換基によりさらに置換されていてもよく、但し、前記R1またはR2の炭素数の合計は21乃至60個であり;
Ar1乃至Ar4は、互いに独立して、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から選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または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)アルコキシ、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、(C1−C60)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロまたはヒドロキシを表し;前記Ar1乃至Ar4のアルキル、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、アルキルアミノ及びアリールアミノは、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から選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または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、(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、(C1−C60)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロおよびヒドロキシから選択される一以上の置換基によってさらに置換されていてもよい。)
【請求項1】
下記化学式1または化学式2によって表される有機電界発光化合物。
【化1】
(上記化学式1及び化学式2において、
R1及びR2は、互いに独立して、(C6−C60)アリールまたは(C5−C60)ヘテロアリールを表し、該アリール及びヘテロアリールは、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、ハロ(C1−C30)アルキル、ハロ(C1−C30)アルコキシ、(C1−C30)アルキル(C6−C30)アリール、(C6−C30)アリール(C1−C30)アルキル、(C6−C30)アリール(C1−C30)アルコキシ、N、O及びSから選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または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、(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、(C1−C60)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロおよびヒドロキシから選択される一以上の置換基によりさらに置換されていてもよく、但し、前記R1またはR2の炭素数の合計は21乃至60個であり;
Ar1乃至Ar4は、互いに独立して、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から選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または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)アルコキシ、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、(C1−C60)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロまたはヒドロキシを表し;前記Ar1乃至Ar4のアルキル、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、アルキルアミノ及びアリールアミノは、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から選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または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、(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、(C1−C60)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロおよびヒドロキシから選択される一以上の置換基によってさらに置換されていてもよい。)
【請求項2】
下記化学式3または化学式4によって表される、請求項1に記載の有機電界発光化合物。
【化2】
(前記化学式3及び4において、
R1及びR2は、前記請求項1における定義と同一であり、
Ar5乃至Ar8は、互いに独立して、(C6−C60)アリール、(C4−C60)ヘテロアリール、(C3−C60)シクロアルキル、N、O及びSから選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または6員のヘテロシクロアルキル、(C6−C60)アリーレンまたは(C4−C60)ヘテロアリーレンを表し;前記Ar5乃至Ar8のアリール、ヘテロアリール、アリーレンまたはヘテロアリーレンは、(C1−C60)アルキル、ハロ(C1−C30)アルキル、(C1−C30)アルコキシ、ハロ(C1−C30)アルコキシ、(C3−C60)シクロアルキル、ハロゲン、シアノ、(C1−C30)アルキル(C6−C30)アリール、(C6−C30)アリール(C1−C30)アルキル、(C6−C30)アリール(C1−C30)アルコキシ、トリ(C1−C30)アルキルシリル、ジ(C1−C30)アルキル(C6−C30)アリールシリルおよびトリ(C6−C30)アリールシリルからなる群から選択される一以上の置換基によってさらに置換されていてもよく;
Ar9乃至Ar12は、互いに独立して、(C6−C60)アリールまたは(C4−C60)ヘテロアリールを表し;前記Ar9乃至Ar12のアリールまたはヘテロアリールは、(C1−C60)アルキル、ハロ(C1−C30)アルキル、(C1−C30)アルコキシ、ハロ(C1−C30)アルコキシ、(C3−C60)シクロアルキル、ハロゲン、シアノ、(C1−C30)アルキル(C6−C30)アリール、(C6−C30)アリール(C1−C30)アルキル、(C6−C30)アリール(C1−C30)アルコキシ、トリ(C1−C30)アルキルシリル、ジ(C1−C30)アルキル(C6−C30)アリールシリルおよびトリ(C6−C30)アリールシリルからなる群から選択される一以上の置換基によりさらに置換されていてもよく;
但し、Ar5が(C6−C60)アリール、(C4−C60)ヘテロアリール、(C3−C60)シクロアルキル、またはN、O及びSから選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または6員のヘテロシクロアルキルである場合、mは0であり、Ar5が(C6−C60)アリーレンまたは(C4−C60)ヘテロアリーレンである場合、mは1〜4の整数であり;
Ar6が(C6−C60)アリール、(C4−C60)ヘテロアリール、(C3−C60)シクロアルキル、またはN、O及びSから選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または6員のヘテロシクロアルキルである場合、nは0であり、Ar6が(C6−C60)アリーレンまたは(C4−C60)ヘテロアリーレンである場合、nは1〜4の整数であり;
Ar11が(C6−C60)アリール、(C4−C60)ヘテロアリール、(C3−C60)シクロアルキル、またはN、O及びSから選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または6員のヘテロシクロアルキルである場合、xは0であり、Ar11が(C6−C60)アリーレンまたは(C4−C60)ヘテロアリーレンである場合、xは1〜4の整数であり;
Ar12が(C6−C60)アリール、(C4−C60)ヘテロアリール、(C3−C60)シクロアルキル、またはN、O及びSから選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または6員のヘテロシクロアルキルである場合、yは0であり、Ar12が(C6−C60)アリーレンまたは(C4−C60)ヘテロアリーレンである場合、yは1〜4の整数である。)
【請求項3】
前記R1及びR2が、互いに独立して、下記構造から選択される、請求項2に記載の有機電界発光化合物。
【化3】
【化4】
(式中、R11及びR12は、互いに独立して、(C6−C60)アリール、(C1−C30)アルキル(C6−C30)アリールまたは(C6−C30)アリール(C1−C30)アルキルを表し;
R13は、水素、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリール、(C1−C30)アルキル(C6−C30)アリールまたは(C6−C30)アリール(C1−C30)アルキルを表し;
R14乃至R16は、互いに独立して、(C6−C60)アリール、(C1−C30)アルキル(C6−C30)アリールまたは(C6−C30)アリール(C1−C30)アルキルを表し;
R17及びR18は、互いに独立して、(C1−C60)アルキルを表し;
R19及びR20は、互いに独立して、水素または(C1−C60)アルキルを表し;
R21乃至R26は、互いに独立して、(C1−C60)アルキルを表し;並びに、
R31乃至R34は、互いに独立して、水素または(C1−C60)アルキルを表す。)
【請求項4】
第1の電極と;第2の電極と;前記第1の電極と第2の電極との間に介在される少なくとも1つの有機物層とを含む有機電界発光素子であって、前記有機物層が、下記化学式1または化学式2によって表される有機電界発光化合物と、下記化学式5乃至7によって表される化合物から選択される1以上のホストとを含む電界発光層を含む有機電界発光素子。
【化5】
(上記化学式1及び化学式2において、
R1及びR2は、互いに独立して、(C6−C60)アリールまたは(C5−C60)ヘテロアリールを表し、該アリール及びヘテロアリールは、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、ハロ(C1−C30)アルキル、ハロ(C1−C30)アルコキシ、(C1−C30)アルキル(C6−C30)アリール、(C6−C30)アリール(C1−C30)アルキル、(C6−C30)アリール(C1−C30)アルコキシ、N、O及びSから選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または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、(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、(C1−C60)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロおよびヒドロキシから選択される一以上の置換基によりさらに置換されていてもよく、但し、前記R1またはR2の炭素数の合計は21乃至60個であり;
Ar1乃至Ar4は、互いに独立して、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から選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または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)アルコキシ、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、(C1−C60)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロまたはヒドロキシを表し;前記Ar1乃至Ar4のアルキル、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、アルキルアミノ及びアリールアミノは、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から選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または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、(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、(C1−C60)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロおよびヒドロキシから選択される一以上の置換基によってさらに置換されていてもよい。)
【化6】
(前記化学式5乃至7において、R61及びR62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から選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または6員のヘテロシクロアルキル、または(C3−C60)シクロアルキルを表し;前記R61及びR62のアリールまたはヘテロアリールは、(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一以上の置換基によってさらに置換されていてもよく;
R63乃至R66は、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)シクロアルキルまたは(C6−C60)アリールを表し;前記R63乃至R66のヘテロアリール、シクロアルキルまたはアリールは、ハロゲン置換基を有する若しくは有さない(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一以上の置換基によってさらに置換されていてもよく;
E及びF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)アルコキシ、(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一以上の置換基を有する若しくは有さない(C6−C60)アリーレンを表し;
Ar21及びAr23は、下記構造から選択されるアリールまたは(C4−C60)ヘテロアリールを表し;
【化7】
前記Ar21及びAr23のアリールまたはハテロアリールは、(C1−C60)アルキル、(C1−C60)アルコキシ、(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一以上の置換基によって置換されていてもよく;
Ar22は、(C6−C60)アリーレン、(C4−C60)ヘテロアリーレン、または下記構造式によって表される化合物を表し;
【化8】
前記Ar22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)アルコキシ、(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一以上の置換基によって置換されていてもよく;
R71乃至R74は、互いに独立して、水素、(C1−C60)アルキルまたは(C6−C60)アリールを表し、またはそれらの各々は、縮合環を有する若しくは有さない(C3−C60)アルキレンまたは(C3−C60)アルケニレンによって隣接する置換基と連結され、脂環族環又は単環若しくは多環の芳香族環を形成していてもよく;
R81乃至R84は、互いに独立して、水素、(C1−C60)アルキル、(C1−C60)アルコキシ、(C6−C60)アリール、(C4−C60)ヘテロアリールまたはハロゲンを表し、またはそれらの各々は、縮合環を有する若しくは有さない(C3−C60)アルキレンまたは(C3−C60)アルケニレンによって隣接する置換基と連結され、脂環族環又は単環若しくは多環の芳香族環を形成してもよい。)
【請求項5】
前記有機物層が、アリールアミン化合物または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一つ以上の化合物を含む、請求項4に記載の有機電界発光素子。
【請求項6】
前記有機物層が、元素周期律表における第1族、第2族、第4周期及び第5周期遷移金属、ランタノイド系列金属並びにd−遷移元素の有機金属からなる群から選択される一つ以上の金属を含む、請求項4に記載の有機電界発光素子。
【請求項7】
前記有機物層が、電界発光層の他に、電荷生成層を含む、請求項4に記載の有機電界発光素子。
【請求項8】
下記化学式1または化学式2によって表される有機電界発光化合物を含む白色電界発光素子。
【化9】
(上記化学式1及び化学式2において、
R1及びR2は、互いに独立して、(C6−C60)アリールまたは(C5−C60)ヘテロアリールを表し、該アリール及びヘテロアリールは、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、ハロ(C1−C30)アルキル、ハロ(C1−C30)アルコキシ、(C1−C30)アルキル(C6−C30)アリール、(C6−C30)アリール(C1−C30)アルキル、(C6−C30)アリール(C1−C30)アルコキシ、N、O及びSから選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または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、(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、(C1−C60)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロおよびヒドロキシから選択される一以上の置換基によりさらに置換されていてもよく、但し、前記R1またはR2の炭素数の合計は21乃至60個であり;
Ar1乃至Ar4は、互いに独立して、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から選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または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)アルコキシ、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、(C1−C60)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロまたはヒドロキシを表し;前記Ar1乃至Ar4のアルキル、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、アルキルアミノ及びアリールアミノは、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から選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または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、(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、(C1−C60)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロおよびヒドロキシから選択される一以上の置換基によってさらに置換されていてもよい。)
【請求項9】
下記化学式1または化学式2によって表される有機電界発光化合物を含む、有機太陽電池。
【化10】
(上記化学式1及び化学式2において、
R1及びR2は、互いに独立して、(C6−C60)アリールまたは(C5−C60)ヘテロアリールを表し、該アリール及びヘテロアリールは、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、ハロ(C1−C30)アルキル、ハロ(C1−C30)アルコキシ、(C1−C30)アルキル(C6−C30)アリール、(C6−C30)アリール(C1−C30)アルキル、(C6−C30)アリール(C1−C30)アルコキシ、N、O及びSから選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または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、(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、(C1−C60)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロおよびヒドロキシから選択される一以上の置換基によりさらに置換されていてもよく、但し、前記R1またはR2の炭素数の合計は21乃至60個であり;
Ar1乃至Ar4は、互いに独立して、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から選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または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)アルコキシ、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、(C1−C60)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロまたはヒドロキシを表し;前記Ar1乃至Ar4のアルキル、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、アルキルアミノ及びアリールアミノは、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から選択される一以上のヘテロ原子を含む5員または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、(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、(C1−C60)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロおよびヒドロキシから選択される一以上の置換基によってさらに置換されていてもよい。)
【図1】
【公開番号】特開2009−249385(P2009−249385A)
【公開日】平成21年10月29日(2009.10.29)
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願2009−101394(P2009−101394)
【出願日】平成21年3月24日(2009.3.24)
【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)】
【公開日】平成21年10月29日(2009.10.29)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−101394(P2009−101394)
【出願日】平成21年3月24日(2009.3.24)
【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)】
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