説明

新規有機エレクトロルミネッセンス化合物およびそれを使用した有機エレクトロルミネッセンスデバイス

【課題】本発明の目的は、従来の赤色リン光材料よりも優れた性質が得られる骨格を有する新規有機エレクトロルミネッセンス化合物を提供することである。
【解決手段】本発明は、高発光効率を示す、新規有機エレクトロルミネッセンス化合物、およびそれを含む有機エレクトロルミネッセンスデバイスに関する。本発明による有機エレクトロルミネッセンス化合物は化学式(1)によって表される。
【化1】

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、高発光効率を示す新規有機エレクトロルミネッセンス化合物、およびそれを含む有機エレクトロルミネッセンスデバイスに関する。
【背景技術】
【0002】
OLED(有機発光ダイオード)における発光効率を決定する最も重要な要因はエレクトロルミネッセンス材料の種類である。蛍光材料がエレクトロルミネッセンス材料として現在まで広く使用されてきたが、リン光材料の開発は、エレクトロルミネッセンス機構を鑑みれば発光効率を理論的には最大4倍まで改善するための最良の方法の1つである。
【0003】
現在まで、それぞれ赤色、緑色、および青色のリン光材料として(acac)Ir(btp)、Ir(ppy)、およびFirpicを含むリン光材料としてのイリジウム(III)錯体が、広く知られている。特に最近、多数のリン光材料が日本、欧州、および米国において研究されている。
【0004】
【化1】

【0005】
従来の赤色リン光材料の中で、数種類の材料が良好なEL(エレクトロルミネッセンス)特性を有することが報告されている。しかし、それらの材料の中で、商業化レベルに到達するのは非常にまれである。最も好ましい材料として、1−フェニルイソキノリンのイリジウム錯体を挙げることができ、これは優れたEL特性を有し、高い発光効率で暗赤色の色純度を示すことが知られている(A.Tsuboyamaら、J.Am.Chem.Soc.2003,125(42),12971−12979参照)。
【0006】
【化2】

【0007】
さらに、寿命に大きな問題がない赤色材料は、良好な色純度または発光効率を有するのであれば容易に商業化できる傾向にある。したがって、上述のイリジウム錯体は、優れた色純度および発光効率のため商業化の可能性が非常に大きい材料である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0008】
【非特許文献1】A.Tsuboyamaら著、J.Am.Chem.Soc.2003,125(42),12971−12979
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
しかし、このイリジウム錯体は、依然として小型のディスプレイにだけ適用可能な材料と考えられており、周知の材料よりも高いレベルのEL特性が中型から大型のOLEDパネルに対して事実上必要とされている。
【0010】
上述の従来技術の問題を克服しようとする集中的な取り組みにより、本発明者らは、優れた発光効率および驚くほど向上された寿命を有する有機ELデバイスを実現する新規有機エレクトロルミネッセンス化合物を開発するための研究を行った。最終的に、本発明者らは、主配位子化合物中のキノリンの3位および4位にフェニル誘導体を導入することによって合成したイリジウム錯体を、エレクトロルミネッセンスデバイスのドーパントとして使用すると発光効率および寿命特性が改善され、本発明が完成することを見出した。したがって、本発明の目的は、従来の赤色リン光材料のモノと比較して、より優れた特性が得られる骨格を有する新規有機エレクトロルミネッセンス化合物を提供することである。本発明の別の目的は、中型から大型のOLEDパネルに適用可能な新規有機エレクトロルミネッセンス化合物を提供することである。
【0011】
本発明のさらに別の目的は、新規有機エレクトロルミネッセンス化合物を含む有機エレクトロルミネッセンスデバイスおよび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】
【0012】
したがって、本発明は、新規有機エレクトロルミネッセンス化合物、およびそれを含む有機エレクトロルミネッセンスデバイスに関する。特に、本発明による有機エレクトロルミネッセンス化合物は、化学式(1)で表されることを特徴とする。
【0013】
【化3】

【0014】
上式中、Lは有機配位子であり;
〜Rは独立に、水素、(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、トリ(C1〜C60)アルキルシリル、またはトリ(C6〜C60)アリールシリルを表し;
およびRは独立に、水素、(C1〜C60)アルキル、ハロゲン、または(C6〜C60)アリールを表し;
およびRは独立に、水素、ハロゲン置換基を有するまたは有さない(C1〜C60)アルキル、(C6〜C60)アリール、ハロゲン、シアノ、トリ(C1〜C60)アルキルシリル、トリ(C6〜C60)アリールシリル、(C1〜C60)アルコキシ、(C1〜C60)アルキルカルボニル、(C6〜C60)アリールカルボニル、ジ(C1〜C60)アルキルアミノもしくはジ(C6〜C60)アリールアミノを表し、またはRおよびRは、縮合環を有するまたは有さない(C3〜C12)アルキレンまたは(C3〜C12)アルケニレンを介して結合して脂環式環、または単環式もしくは多環式の芳香環を形成してもよく;
およびRのアルキルまたはアリール、あるいは(C3〜C12)アルキレンまたは(C3〜C12)アルケニレンを介した結合によってそれらより形成された脂環式環または単環式もしくは多環式の芳香環は、(C1〜C60)アルキル、ハロゲン、シアノ、トリ(C1〜C60)アルキルシリル、トリ(C6〜C60)アリールシリル、(C1〜C60)アルコキシ、(C1〜C60)アルキルカルボニル、(C6〜C60)アリールカルボニル、ジ(C1〜C60)アルキルアミノ、ジ(C6〜C60)アリールアミノ、フェニル、ナフチル、アントリル、フルオレニル、スピロビフルオレニル、および、
【0015】
【化4】

【0016】
から選択される1つ以上の置換基によってさらに置換されていてもよく;並びに、
nは1〜3の整数である。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【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】
【0018】
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、エレクトロルミネッセンス層5、電子輸送層6、電子注入層7、およびAlカソード8を含むOLEDの断面図を示している。
【0019】
本明細書に記載される用語「アルキル」および「アルキル」部分を含む任意の置換基は、線状および分岐の両方の化学種を含んでいる。
【0020】
本明細書に記載される用語「アリール」は、1つの水素原子が脱離することによって芳香族炭化水素から誘導される有機基を意味する。それぞれの環は、4〜7個、好ましくは5〜6個の環原子を含有する単環式または縮合環系を含む。具体例としては、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、これらに限定されるものではない。
【0021】
本明細書に記載される用語「ヘテロアリール」は、芳香族環状骨格原子としてN、O、およびSから選択される1〜4個のヘテロ原子と、残りの芳香族環状骨格原子としての炭素原子とを含有するアリール基を意味する。ヘテロアリールは、5または6員の単環式ヘテロアリール、あるいは1つ以上のベンゼン環と縮合している多環式ヘテロアリールであってよく、及び部分的に飽和していてもよい。ヘテロアリール基は、ヘテロ原子が酸化または第4級化してN−オキシドおよび第4級塩を形成することができる二価アリール基を含み得る。具体例としては、単環式ヘテロアリール基、たとえばフリル、チオフェニル、ピロリル、イミダゾリル、ピラゾリル、チアゾリル、チアジアゾリル、イソチアゾリル、イソオキサゾリル、オキサゾリル、オキサジアゾリル、トリアジニル、テトラジニル、トリアゾリル、テトラゾリル、フラザニル、ピリジル、ピラジニル、ピリミジニル、ピリダジニル;多環式ヘテロアリール基、たとえばベンゾフラニル、ベンゾチオフェニル、イソベンゾフラニル、ベンズイミダゾリル、ベンゾチアゾリル、ベンズイソチアゾリル、ベンズイソオキサゾリル、ベンゾオキサゾリル、イソインドリル、インドリル、インダゾリル、ベンゾチアジアゾリル、キノリル、イソキノリル、シンノリニル、キナゾリニル、キノキサリニル、カルバゾリル、フェナントリジニル、およびベンゾジオキソリル;ならびに対応するN−オキシド(たとえば、ピリジルN−オキシド、キノリルN−オキシド)、ならびにそれらの第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。
【0022】
化学式(1)のナフチルは1−ナフチルまたは2−ナフチルであってよく、アントリルは1−アントリル、2−アントリル、または9−アントリルであってよく、フルオレニルは1−フルオレニル、2−フルオレニル、3−フルオレニル、4−フルオレニル、または9−フルオレニルであってよい。
【0023】
本明細書に記載される「(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個の炭素原子を含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個の炭素原子を含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個の炭素原子を含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個の炭素原子を含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個の炭素原子を含有することができる。
【0024】
縮合環を有するまたは有さない(C3〜C12)アルキレンまたは(C3〜C12)アルケニレンを介した結合によって化学式(1)中のRおよびRから形成される脂環式環または単環式もしくは多環式の芳香環は、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フルオレン、インデン、またはフェナントレンである。角括弧([])内の化合物は、イリジウムの主配位子として機能し、Lは補助配位子として機能する。本発明による有機エレクトロルミネッセンス化合物は、主配位子:補助配位子の比=2:1(n=2)である錯体、主配位子:補助配位子の比=1:2(n=1)である錯体、および補助配位子(L)を有さないトリスキレート型錯体(n=3)も含んでいる。
【0025】
本発明による有機エレクトロルミネッセンス化合物は、化学式(2)〜(7)の中の1つによって表される化合物により例示することができる。
【0026】
【化5】

【0027】
【化6】

【0028】
上式中、L、R、R、R、R、R、R、R、およびnは化学式(1)における定義の通りであり;
11〜R18は独立に、水素、(C1〜C60)アルキル、ハロゲン、シアノ、トリ(C1〜C60)アルキルシリル、トリ(C6〜C60)アリールシリル、(C1〜C60)アルコキシ、(C1〜C60)アルキルカルボニル、(C6〜C60)アリールカルボニル、ジ(C1〜C60)アルキルアミノ、ジ(C6〜C60)アリールアミノ、フェニル、ナフチル、アントリル、フルオレニル、スピロビフルオレニル、または
【0029】
【化7】

【0030】
を表し;
11〜R18のアルキル、フェニル、ナフチル、アントリル、またはフルオレニルは、ハロゲン置換基を有するまたは有さない(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、(C1〜C60)アルキルカルボニル、(C1〜C60)アリールカルボニル、ジ(C1〜C60)アルキルアミノ、ジ(C6〜C60)アリールアミノ、ならびに(C6〜C60)アリールから選択される1つ以上の置換基によってさらに置換されていてもよく;
19およびR20は独立に、水素、(C1〜C60)アルキル、または(C6〜C60)アリールを表し、あるいはR19およびR20は、縮合環を有するまたは有さない(C3〜C12)アルキレンまたは(C3〜C12)アルケニレンを介して結合して脂環式環または単環式もしくは多環式の芳香環を形成してもよく;
21は、(C1〜C60)アルキル、ハロゲン、シアノ、トリ(C1〜C60)アルキルシリル、トリ(C6〜C60)アリールシリル、(C1〜C60)アルコキシ、(C1〜C60)アルキルカルボニル、(C6〜C60)アリールカルボニル、フェニル、ジ(C1〜C60)アルキルアミノ、ジ(C6〜C60)アリールアミノ、ナフチル、9,9−ジ(C1〜C60)アルキルフルオレニル、または9,9−ジ(C6〜C60)アリールフルオレニルを表し;並びに
mは1〜5の整数である。
【0031】
好ましくは、R11〜R18は独立に、メチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、n−ブチル、i−ブチル、t−ブチル、n−ペンチル、i−ペンチル、n−ヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチル、2−エチルヘキシル、n−ノニル、トリフルオロメチル、フルオロ、シアノ、トリメチルシリル、トリプロピルシリル、トリ(t−ブチル)シリル、t−ブチルジメチルシリル、トリフェニルシリル、メトキシ、エトキシ、ブトキシ、メチルカルボニル、エチルカルボニル、t−ブチルカルボニル、フェニルカルボニル、ジメチルアミノ、ジフェニルアミノ、フェニル、ナフチル、アントリル、フルオレニル、または
【0032】
【化8】

【0033】
を表し;
および、フルオレニルは、メチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、n−ブチル、i−ブチル、t−ブチル、n−ペンチル、i−ペンチル、n−ヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチル、2−エチルヘキシル、n−ノニル、フェニル、ナフチル、アントリル、トリメチルシリル、トリプロピルシリル、トリ(t−ブチル)シリル、t−ブチルジメチルシリル、またはトリフェニルシリルによってさらに置換されていてもよい。
【0034】
好ましくは化学式(1)のR〜Rは独立に、水素、メチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、n−ブチル、i−ブチル、t−ブチル、n−ペンチル、i−ペンチル、n−ヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチル、エチルヘキシル、メトキシ、エトキシ、ブトキシ、シクロプロピル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、フルオロ、トリメチルシリル、トリプロピルシリル、トリ(t−ブチル)シリル、t−ブチルジメチルシリル、またはトリフェニルシリルを表し;Rは、水素、メチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、n−ブチル、i−ブチル、t−ブチル、n−ペンチル、i−ペンチル、n−ヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチル、エチルヘキシル、フルオロ、フェニル、ナフチル、アントリル、フルオレニル、またはスピロビフルオレニルを表す。
【0035】
本発明による有機エレクトロルミネッセンス化合物は、下記の化合物によって具体的に例示することができる、これらに限定されるものではない。
【0036】
【化9】

【0037】
【化10】

【0038】
【化11】

【0039】
上式中、Lは有機配位子を表し;
およびRは独立に、水素、メチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、n−ブチル、i−ブチル、t−ブチル、n−ペンチル、i−ペンチル、n−ヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチル、エチルヘキシル、フルオロ、フェニル、またはナフチルを表し;
51およびR52は独立に、メチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、n−ブチル、i−ブチル、t−ブチル、n−ペンチル、i−ペンチル、n−ヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチル、エチルヘキシル、フェニル、またはナフチルを表し、あるいはR51およびR52は、縮合環を有するまたは有さない(C3〜C12)アルキレンまたは(C3〜C12)アルケニレンを介して互いに結合して脂環式環または単環式もしくは多環式の芳香環を形成してもよく;
53は、水素、メチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、n−ブチル、i−ブチル、t−ブチル、n−ペンチル、i−ペンチル、n−ヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチル、2−エチルヘキシル、トリメチルシリル、トリプロピルシリル、トリ(t−ブチル)シリル、t−ブチルジメチルシリル、トリフェニルシリル、フェニル、またはナフチルを表し;
mは1〜5の整数であり;並びに
nは1〜3の整数である。
【0040】
本発明による有機エレクトロルミネッセンス化合物の補助配位子(L)には下記の構造が含まれる。
【0041】
【化12】

【0042】
上式中、R31およびR32は独立に、水素;ハロゲン置換基を有するまたは有さない(C1〜C60)アルキル;(C1〜C60)アルキル置換基を有するまたは有さないフェニル;またはハロゲンを表し;
33〜R39は独立に、水素;(C1〜C60)アルキル;(C1〜C60)アルキル置換基を有するまたは有さないフェニル;トリ(C1〜C60)アルキルシリル;またはハロゲンを表し;
40〜R43は独立に、水素;(C1〜C60)アルキル;(C1〜C60)アルキル置換基を有するまたは有さないフェニルを表し;
44は、(C1〜C60)アルキル;(C1〜C60)アルキル置換基を有するまたは有さないフェニル;またはハロゲンを表す。
【0043】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス化合物の補助配位子(L)は、下記の構造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。
【0044】
【化13】

【0045】
本発明による有機エレクトロルミネッセンス化合物の調製方法は、以下に示される反応図式(1)〜(3)を参照することにより説明される。
【0046】
【化14】

【0047】
上式中、R、R、R、R、R、R、R、R、およびLは、化学式(1)における定義の通りである。
【0048】
反応図式(1)により、n=1の化学式(1)の化合物が得られ、この場合、三塩化イリジウム(IrCl)と補助配位子化合物(L−H)が1:2〜3のモル比で溶媒中で混合され、その混合物は還流下で加熱され、その後二イリジウム二量体が単離される。この反応段階において、好ましい溶媒は、アルコール、またはアルコール/水の混合溶媒、たとえば2−エトキシエタノール、および2−エトキシエタノール/水混合物である。次に、単離した二イリジウム二量体を主配位子化合物とともに有機溶媒中で加熱すると、主配位子:補助配位子の比が1:2である有機リン光性イリジウム化合物が最終生成物として得られる。この反応は、例えば2−エトキシエタノールおよび2−メトキシエチルエーテルなどの有機溶媒と混合されたAgCFSO、NaCO、またはNaOHを用いて行われる。
【0049】
反応図式(2)により、n=2の化学式(1)の化合物が得られ、この場合、三塩化イリジウム(IrCl)と主配位子化合物が1:2〜3のモル比で溶媒中で混合され、その混合物は還流下で加熱され、その後二イリジウム二量体が単離される。この反応段階において、好ましい溶媒は、アルコール、またはアルコール/水の混合溶媒、たとえば2−エトキシエタノール、および2−エトキシエタノール/水混合物である。次に単離した二イリジウム二量体を補助配位子化合物(L−H)とともに有機溶媒中で加熱すると、主配位子:補助配位子の比が2:1である有機リン光性イリジウム化合物が最終生成物として得られる。最終生成物中の主配位子化合物と補助配位子(L)とのモル比は、組成物に依存した反応物質のモル比を適切にすることによって決定される。この反応は、例えば2−エトキシエタノール、2−メトキシエチルエーテル、および1,2−ジクロロエタンなどの有機溶媒と混合されたAgCFSO、NaCO、またはNaOHを用いて行うことができる。
【0050】
反応図式(3)により、n=3の化学式(1)の化合物が得られ、この場合、反応図式(2)により調製したイリジウム錯体と主配位子化合物が、1:2〜3のモル比でグリセリン中で混合され、その混合物は還流下で加熱され、3つの主配位子が配位した有機リン光性イリジウム錯体が得られる。
【0051】
本発明において主配位子として使用される化合物は、従来方法に基づく反応図式(4)により調製することができるが、これに限定されるものではない。
【0052】
【化15】

【0053】
上式中、R〜Rは、化学式(1)における定義の通りである。
【0054】
本発明は、化学式(1)で表される1種以上の有機エレクトロルミネッセンス化合物を含む有機太陽電池も提供する。
【0055】
本発明は、第1の電極;第2の電極;および第1の電極と第2の電極との間に介在する少なくとも1つの有機層を含む有機エレクトロルミネッセンスデバイスであって、前記有機層が、化学式(1)で表される1種以上の化合物を含む、有機エレクトロルミネッセンスデバイスも提供する。
【0056】
本発明による有機エレクトロルミネッセンスデバイスは、有機層が、エレクトロルミネッセンスのドーパントとして化学式(1)で表される1種以上の有機エレクトロルミネッセンス化合物を0.01〜10重量%と、1種以上のホストとを含むエレクトロルミネッセンス領域を含むことを特徴とする。本発明による有機エレクトロルミネッセンスデバイスに適用されるホストは、特に限定されないが、1,3,5−トリカルバゾリルベンゼン、ポリビニルカルバゾール、m−ビスカルバゾリルフェニル、4,4’,4”−トリ(N−カルバゾリル)トリフェニルアミン、1,3,5−トリ(2−カルバゾリルフェニル)ベンゼン、1,3,5−トリス(2−カルバゾリル−5−メトキシフェニル)ベンゼン、ビス(4−カルバゾリルフェニル)シラン、または化学式(8)〜(11)の中の1つ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。
【0057】
【化16】

【0058】
化学式(8)において、R91〜R94は独立に、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、およびSから選択される1つ以上のヘテロ原子を含有する5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;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を表し、あるいはR91〜R94のそれぞれは、縮合環を有するまたは有さない(C3〜C60)アルキレンまたは(C3〜C60)アルケニレンを介して隣接する置換基に結合して脂環式環または単環式もしくは多環式の芳香環を形成してもよく;
91〜R94のアルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アリールシリル、アルキルシリル、アルキルアミノもしくはアリールアミノ、または、縮合環を有するまたは有さない(C3〜C60)アルキレンまたは(C3〜C60)アルケニレンを介して隣接する置換基に結合することによってそれらから形成された脂環式環または単環式もしくは多環式の芳香環は、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、およびSから選択される1つ以上のヘテロ原子を含有する5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;シアノ;(C1〜C60)アルキルアミノ;(C6〜C60)アリールアミノ;(C6〜C60)アリール(C1〜C60)アルキル;(C1〜C60)アルキルオキシ;(C1〜C60)アルキルチオ;(C6〜C60)アリールオキシ;(C6〜C60)アリールチオ;(C1〜C60)アルコキシカルボニル;(C1〜C60)アルキルカルボニル;(C6〜C60)アリールカルボニル;カルボキシル;ニトロ;及びヒドロキシルから選択される1つ以上の置換基によってさらに置換されていてもよい。
【0059】
【化17】

【0060】
化学式(11)において、配位子LおよびLは独立に下記の構造から選択され;
【0061】
【化18】

【0062】
は二価または三価の金属であり;
が二価の金属の場合、yは0であり、Mが三価の金属の場合、yは1であり;
Qは、(C6〜C60)アリールオキシまたはトリ(C6〜C60)アリールシリルを表し、Qのアリールオキシおよ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;
Xは、O、S、またはSeを表し;
環Aは、オキサゾール、チアゾール、イミダゾール、オキサジアゾール、チアジアゾール、ベンゾオキサゾール、ベンゾチアゾール、ベンズイミダゾール、ピリジン、またはキノリンを表し;
環Bは、ピリジンまたはキノリンを表し、環Bは、(C1〜C60)アルキル;あるいは(C1〜C60)アルキル置換基を有するまたは有さないフェニルまたはナフチル;によってさらに置換されていてもよく;
101〜R104は独立に、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、およびSから選択される1つ以上のヘテロ原子を含有する5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;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を表し、あるいはR101〜R104のそれぞれは、縮合環を有するまたは有さない(C3〜C60)アルキレンまたは(C3〜C60)アルケニレンを介して隣接する置換基に結合して脂環式環または単環式もしくは多環式の芳香環を形成してもよく;前記ピリジンまたはキノリンは、R101と化学結合を形成して縮合環を形成してもよく;
環AおよびR101〜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、アルキルアミノまたはアリールアミノ、あるいは、縮合環を有するまたは有さない(C3〜C60)アルキレンまたは(C3〜C60)アルケニレンを介して隣接する置換基に結合することによってそれらから形成された脂環式環または単環式もしくは多環式の芳香環は、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、およびSから選択される1つ以上のヘテロ原子を含有する5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;シアノ;(C1〜C60)アルキルアミノ;(C6〜C60)アリールアミノ;(C6〜C60)アリール(C1〜C60)アルキル;(C1〜C60)アルキルオキシ;(C1〜C60)アルキルチオ;(C6〜C60)アリールオキシ;(C6〜C60)アリールチオ;(C1〜C60)アルコキシカルボニル;(C1〜C60)アルキルカルボニル;(C6〜C60)アリールカルボニル;カルボキシル;ニトロ;及びヒドロキシルから選択される1つ以上の置換基によってさらに置換されていてもよい。
【0063】
配位子LおよびLは独立に下記の構造から選択され:
【0064】
【化19】

【0065】
上式中、Xは、O、S、またはSeを表し;
101〜R104は独立に、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、およびSから選択される1つ以上のヘテロ原子を含有する5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;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を表し、あるいはR101〜R104のそれぞれは、縮合環を有するまたは有さない(C3〜C60)アルキレンまたは(C3〜C60)アルケニレンを介して隣接する置換基に結合して脂環式環または単環式もしくは多環式の芳香環を形成してもよく;
111〜R116およびR121〜R139は独立に、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、およびSから選択される1つ以上のヘテロ原子を含有する5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;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を表し、あるいはR111〜R116およびR121〜R139のそれぞれは、縮合環を有するまたは有さない(C3〜C60)アルキレンまたは(C3〜C60)アルケニレンを介して隣接する置換基に結合して脂環式環または単環式もしくは多環式の芳香環を形成してもよく;
101〜R104、R111〜R116およびR121〜R139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、アルキルアミノもしくはアリールアミノ、または、縮合環を有するまたは有さない(C3〜C60)アルキレンまたは(C3〜C60)アルケニレンを介して隣接する置換基に結合することによってそれらから形成された脂環式環または単環式もしくは多環式の芳香環は、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、およびSから選択される1つ以上のヘテロ原子を含有する5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;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つ以上の置換基によってさらに置換されていてもよい。
【0066】
化学式(11)において、Mは、Be、Zn、Mg、Cu、およびNiから選択される二価の金属、またはAl、Ga、In、およびBから選択される三価の金属であり、およびQは下記の構造から選択される。
【0067】
【化20】

【0068】
化学式(8)の化合物は、下記の構造によって表される化合物により具体的に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。
【0069】
【化21】

【0070】
化学式(9)〜(11)の1つによって表される化合物は、下記の構造の中の1つを有する化合物により具体的に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。
【0071】
【化22】

【0072】
【化23】

【0073】
【化24】

【0074】
【化25】

【0075】
エレクトロルミネッセンス層は、エレクトロルミネッセンスが起こる層を意味し、これは、単層であっても、積層された2つ以上の層からなる多層であってもよい。ホスト−ドーパントの混合物が本発明の構成により使用されると、デバイス寿命および発光効率の顕著な向上を確認することができた。
【0076】
本発明による有機エレクトロルミネッセンスデバイスは、化学式(1)によって表される有機エレクトロルミネッセンス化合物に加えて、アリールアミン化合物およびスチリルアリールアミン化合物から選択される1種以上の化合物をさらに含むことができる。アリールアミン化合物またはスチリルアリールアミン化合物の例としては、化学式(12)によって表される化合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【0077】
【化26】

【0078】
上式中、Ar11およびAr12は独立に、(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、およびSから選択される1つ以上のヘテロ原子を含有する5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、あるいはAr11およびAr12は、縮合環を有するまたは有さない(C3〜C60)アルキレンまたは(C3〜C60)アルケニレンを介して結合して脂環式環または単環式もしくは多環式の芳香環を形成してもよく;
gが1の場合、Ar13は、(C6〜C60)アリール、(C4〜C60)ヘテロアリール、または下記の構造式の1つによって表されるアリールを表し;
【0079】
【化27】

【0080】
gが2の場合、Ar13は、(C6〜C60)アリーレン、(C4〜C60)ヘテロアリーレン、または下記の構造式の1つによって表されるアリーレンを表し;
【0081】
【化28】

【0082】
上式中、Ar21およびAr22は独立に、(C6〜C60)アリーレンまたは(C4〜C60)ヘテロアリーレンを表し;
151、R152、およびR153は独立に、水素、(C1〜C60)アルキル、または(C6〜C60)アリールを表し;
tは1〜4の整数であり、wは0または1の整数であり;並びに、
Ar11および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、またはAr13のアリール、ヘテロアリール、アリーレンもしくはヘテロアリーレン、またはAr21およびAr22のアリーレンもしくはヘテロアリーレン、またはR151〜R153のアルキルもしくはアリールは、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;N、O、およびSから選択される1つ以上のヘテロ原子を含有する5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;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なる群より選択される1つ以上の置換基によってさらに置換されていてもよい。
【0083】
上記アリールアミン化合物およびスチリルアリールアミン化合物は、下記の化合物により具体的に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。
【0084】
【化29】

【0085】
本発明による有機エレクトロルミネッセンスデバイスにおいて、有機層は、化学式(1)によって表される有機エレクトロルミネッセンス化合物に加えて、1族、2族、第4周期および第5周期の遷移金属、ランタニド金属及びd遷移元素の有機金属からなる群より選択される1種以上の金属をさらに含むことができる。有機層は、エレクトロルミネッセンス層に加えて電荷発生層を含むことができる。
【0086】
本発明は、独立発光モードのピクセル構造を有するエレクトロルミネッセンスデバイスを実現することができ、これは、サブピクセルとしての化学式(1)の化合物と、同時に並行してパターン化された、アリールアミン化合物およびスチリルアリールアミン化合物からなる群より選択される1種以上の化合物を含む1つ以上のサブピクセルとを含有する有機エレクトロルミネッセンスデバイスを含む。
【0087】
さらに、有機エレクトロルミネッセンスデバイスは、青色または緑色の波長のエレクトロルミネッセンスピークを有する化合物から選択される1種以上の化合物を同時に含む有機ディスプレイである。青色または緑色の波長のエレクトロルミネッセンスピークを有する化合物は、化学式(13)〜(17)の1つによって表される化合物により具体的に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。
【0088】
【化30】

【0089】
化学式(14)において、Ar101およびAr102は独立に、(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、およびSから選択される1つ以上のヘテロ原子を含有する5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、あるいはAr101およびAr102は、縮合環を有するまたは有さない(C3〜C60)アルキレンまたは(C3〜C60)アルケニレンを介して結合して脂環式環または単環式もしくは多環式の芳香環を形成してもよく;
hが1の場合、Ar103は、(C6〜C60)アリール、(C4〜C60)ヘテロアリール、または下記の構造式の1つによって表されるアリールを表し;
【0090】
【化31】

【0091】
hが2の場合、Ar103は、(C6〜C60)アリーレン、(C4〜C60)ヘテロアリーレン、または下記の構造式の1つによって表されるアリーレンを表し;
【0092】
【化32】

【0093】
上式中、Ar201およびAr202は独立に、(C6〜C60)アリーレンまたは(C4〜C60)ヘテロアリーレンを表し;
161、R162、およびR163は独立に、水素、(C1〜C60)アルキルまたは(C6〜C60)アリールを表し;
iは1〜4の整数であり、jは0または1の整数であり;並びに
Ar101およびAr102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、またはAr103のアリール、ヘテロアリール、アリーレンもしくはヘテロアリーレン、またはAr201およびAr202のアリーレンもしくはヘテロアリーレン、またはR161〜R163のアルキルもしくはアリールは、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;N、O、およびSから選択される1つ以上のヘテロ原子を含有する5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;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;及びヒドロキシルからなる群より選択される1つ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33】

【0095】
化学式(15)において、R301〜R304は独立に、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、およびSから選択される1つ以上のヘテロ原子を含有する5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;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を表し、あるいはR301〜R304のそれぞれは、縮合環を有するまたは有さない(C3〜C60)アルキレンまたは(C3〜C60)アルケニレンを介して隣接する置換基に結合して脂環式環または単環式もしくは多環式の芳香環を形成してもよく;
301〜R304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、アルキルアミノもしくはアリールアミノ、または、縮合環を有するまたは有さない(C3〜C60)アルキレンまたは(C3〜C60)アルケニレンを介して隣接する置換基に結合することによってそれらから形成された脂環式環または単環式もしくは多環式の芳香環は、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、およびSから選択される1つ以上のヘテロ原子を含有する5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;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つ以上の置換基によってさらに置換されていてもよい。
【0096】
【化34】

【0097】
化学式(16)および(17)において、
11は、(C6〜C60)アリーレンまたは(C4〜C60)ヘテロアリーレンを表し;
12は、アントラセニレンを表し;
Ar301〜Ar304は独立に、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、および(C6〜C60)アリールから選択され、Ar301〜Ar304のシクロアルキル、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、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より選択される少なくとも1つの置換基を有するまたは有さない(C6〜C60)アリールまたは(C4〜C60)ヘテロアリール;ハロゲン置換基を有するまたは有さない(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;ならびにトリ(C6〜C60)アリールシリルからなる群より選択される1つ以上の置換基によってさらに置換されていてもよく;並びに、
p、q、r、およびsは独立に0〜4の整数を表す。
【0098】
化学式(16)または(17)によって表される化合物は、化学式(18)〜(21)の1つによって表される誘導体により例示することができる。
【0099】
【化35】

【0100】
化学式(18)〜(20)において、R311およびR312は独立に、(C6〜C60)アリール;(C4〜C60)ヘテロアリール;またはN、O、およびSから選択される1つ以上のヘテロ原子を含有する5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、R311およびR312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より選択される1つ以上の置換基によってさらに置換されていてもよく;
313〜R316は独立に、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、R313〜R316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または有さない(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より選択される1つ以上の置換基によってさらに置換されていてもよく;
およびGは独立に、化学結合、あるいは(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1つ以上の置換基を有するまたは有さない(C6〜C60)アリーレンを表し;
Ar41およびAr42は独立に、下記の構造または(C4〜C60)ヘテロアリールから選択されるアリールを表し:
【0101】
【化36】

【0102】
Ar41およびAr42のアリールまたはヘテロアリールは、(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1つ以上の置換基によって置換されていてもよく;
31は、(C6〜C60)アリーレン、(C4〜C60)ヘテロアリーレン、または下記の構造によって表される化合物を表し:
【0103】
【化37】

【0104】
31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1つ以上の置換基によって置換されていてもよく;
321、R322、R323、およびR324は独立に、水素、(C1〜C60)アルキルまたは(C6〜C60)アリールを表し、あるいはこれらのそれぞれは、縮合環を有するまたは有さない(C3〜C60)アルキレンまたは(C3〜C60)アルケニレンを介して隣接する置換基に結合して脂環式環または単環式もしくは多環式の芳香環を形成してもよく;
331、R332、R333、およびR334は独立に、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、あるいはこれらのそれぞれは、縮合環を有するまたは有さない(C3〜C60)アルキレンまたは(C3〜C60)アルケニレンを介して隣接する置換基に結合して脂環式環または単環式もしくは多環式の芳香環を形成してもよい。
【0105】
【化38】

【0106】
化学式21において、
41およびL42は独立に、化学結合、(C6〜C60)アリーレンまたは(C3〜C60)ヘテロアリーレンを表し、L41およびL42のアリーレンまたはヘテロアリーレンは、(C1〜C60)アルキル、ハロゲン、シアノ、(C1〜C60)アルコキシ、(C3〜C60)シクロアルキル、(C6〜C60)アリール、(C3〜C60)ヘテロアリール、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選択される1つ以上の置換基によってさらに置換されていてもよく;
201〜R219は独立に、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、およびSから選択される1つ以上のヘテロ原子を含有する5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ルを表し、あるいはR201〜R219のそれぞれは、縮合環を有するまたは有さない(C3〜C60)アルキレンまたは(C3〜C60)アルケニレンを介して隣接する置換基に結合して脂環式環または単環式もしくは多環式の芳香環を形成してもよく;
Ar51は、(C6〜C60)アリール;(C4〜C60)ヘテロアリール;N、O、およびSから選択される1つ以上のヘテロ原子を含有する5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;アダマンチル;(C7〜C60)ビシクロアルキルまたは下記の構造から選択される置換基を表し;
【0107】
【化39】

【0108】
上式中、R220〜R232は独立に、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、およびSから選択される1つ以上のヘテロ原子を含有する5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ルを表し;
およびEは独立に、化学結合、(CR233234−、−N(R235)−、−S−、−O−、−Si(R236)(R237)−、−P(R238)−、−(C=O)−、−B(R239)−、−In(R240)−、−Se−、−Ge(R241)(R242)−、Sn(R243)(R244)−、−Ga(R245)−または−C(R246)=C(R247)−を表し;
233〜R247は独立に、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、およびSから選択される1つ以上のヘテロ原子を含有する5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ルを表し、あるいはR233〜R247のそれぞれは、縮合環を有するまたは有さない(C3〜C60)アルキレンまたは(C3〜C60)アルケニレンを介して隣接する置換基に結合して脂環式環または単環式もしくは多環式の芳香環を形成してもよく;
Ar51のアリール、ヘテロアリール、ヘテロシクロアルキル、アダマンチルもしくはビシクロアルキル、またはR201〜R232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、アルキルアミノもしく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、およびSから選択される1つ以上のヘテロ原子を含有する5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ルから選択される1つ以上の置換基によってさらに置換されていてもよく;
xは1〜4の整数であり;並びに
zは0〜4の整数である。
【0109】
緑色または青色エレクトロルミネッセンスを有する有機化合物および有機金属化合物は、下記の化合物によってより具体的に例示することができるが、これらに限定されるわけではない。
【0110】
【化40】

【0111】
【化41】

【0112】
【化42】

【0113】
【化43】

【0114】
【化44】

【0115】
【化45】

【0116】
【化46】

【0117】
【化47】

【0118】
【化48】

【0119】
【化49】

【0120】
【化50】

【0121】
【化51】

【0122】
【化52】

【0123】
【化53】

【0124】
【化54】

【0125】
【化55】

【0126】
【化56】

【0127】
本発明による有機エレクトロルミネッセンスデバイスにおいては、カルコゲニド層、金属ハロゲン化物層、および金属酸化物層から選択される1つ以上の層(以降、「表面層」と呼ぶ)を、電極の対の少なくとも1つの側の内面上に配置することが好ましい。特に、ケイ素およびアルミニウム金属(酸化物を含む)のカルコゲニド層をEL媒体層のアノード表面上に配置し、金属ハロゲン化物層または金属酸化物層をEL媒体層のカソード表面上に配置することが好ましい。それによって、動作安定性を得ることができる。
【0128】
カルコゲニドの例としては、好ましくはSiO(1≦X≦2)、AlO(1≦X≦1.5)、SiON、SiAlON等が挙げられる。金属ハロゲン化物の例としては、好ましくはLiF、MgF、CaF、ランタニドのフッ化物などが挙げられる。金属酸化物の例としては、好ましくはCsO、LiO、MgO、SrO、BaO、CaO等が挙げられる。
【0129】
本発明による有機エレクトロルミネッセンスデバイスにおいては、このように製造された電極の対の少なくとも1つの表面上に、電子輸送化合物と還元性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。したがって、電子輸送化合物は還元されて陰イオンになり、それによって混合領域からEL媒体への電子の注入および輸送が促進される。さらに、正孔輸送化合物は酸化されて陽イオンを形成するので、混合領域からEL媒体への正孔の注入および輸送が促進される。好ましい酸化性ドーパントとしては、種々のルイス酸およ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、およびそれらの混合物が挙げられる。
【0130】
従来のリン光材料よりも優れたEL特性および熱安定性を有する骨格を有する本発明による有機エレクトロルミネッセンス化合物は、従来の材料と比較して、より高い量子効率およびより低い動作電圧が得られる。したがって、本発明による有機エレクトロルミネッセンス化合物をOLEDパネルに使用すると、中型から大型のOLEDの開発において、さらに向上された結果が期待される。この化合物が高効率の材料として有機太陽電池に使用されると、従来の材料と比較して、より優れた特性が期待される。
【0131】
本発明の代表的化合物に言及することによって、本発明による化合物、その調製方法、およびそれより製造されたデバイスのエレクトロルミネッセンス特性に関して本発明をさらに説明するが、これらは単に実施態様の実例として提供するものであって、本発明の限定を意図したものでは決してない。
【実施例】
【0132】
調製実施例
調製実施例1 化合物(995)の調製
【0133】
【化57】

【0134】
化合物(A)の調製
反応容器中に、2−アミノベンゾフェノン(10.0g、50.7mmol)、1−フェニルアセトフェノン(9.0g、50.7mmol)、酢酸(169mL)、および硫酸(10滴)を投入し、その混合物をアルゴン雰囲気の存在下で還流しながら撹拌した。反応終了後、反応混合物を室温まで冷却し、過剰量の水酸化アンモニウム水溶液を反応混合物に加えた。生成した固体を濾過し、蒸留水で洗浄した。この固体をカラムクロマトグラフィーで精製して、化合物(A)(12.5g、69%)を得た。
【0135】
化合物(B)の調製
化合物(A)(9.0g、25.2mmol)および塩化イリジウム(3.4g、11.5mmol)を2−エトキシエタノール(38mL)および蒸留水(13mL)の中に溶解させ、この溶液を還流下で24時間撹拌した。反応が完結したときに、反応混合物を室温まで冷却した。生成した固体を濾過し、乾燥させて、化合物(B)(6.9g、100%)を得た。
【0136】
化合物(995)の調製
化合物(B)(6.9g、5.9mmol)、2,4−ペンタンジオン(1.2g、11.7mmol)、および炭酸ナトリウム(3.1g、29.4mmol)を2−エトキシエタノール(100mL)中に溶解させ、この溶液を4時間加熱した。反応が完結したときに、反応混合物を室温まで冷却し、生成した固体沈殿物を濾過した。シリカゲルカラムクロマトグラフィーおよび再結晶により精製して、化合物(995)(4.2g、36%)を赤色結晶として得た。
【0137】
調製実施例1と同じ手順により、表1中の有機エレクトロルミネッセンス化合物(化合物1〜化合物1009)を調製した。それらのH NMRおよびMS/FABのデータは表2に示されている。
【0138】
【表1】

【0139】
【表2】

【0140】
【表3】

【0141】
【表4】

【0142】
【表5】

【0143】
【表6】

【0144】
【表7】

【0145】
【表8】

【0146】
【表9】

【0147】
【表10】

【0148】
【表11】

【0149】
【表12】

【0150】
【表13】

【0151】
【表14】

【0152】
【表15】

【0153】
【表16】

【0154】
【表17】

【0155】
【表18】

【0156】
【表19】

【0157】
【表20】

【0158】
【表21】

【0159】
【表22】

【0160】
【表23】

【0161】
【表24】

【0162】
【表25】

【0163】
【表26】

【0164】
【表27】

【0165】
【表28】

【0166】
【表29】

【0167】
【表30】

【0168】
【表31】

【0169】
【表32】

【0170】
【表33】

【0171】
【表34】

【0172】
【表35】

【0173】
【表36】

【0174】
【表37】

【0175】
【表38】

【0176】
【表39】

【0177】
【表40】

【0178】
【表41】

【0179】
【表42】

【0180】
【表43】

【0181】
【表44】

【0182】
【表45】

【0183】
【表46】

【0184】
【表47】

【0185】
【表48】

【0186】
【表49】

【0187】
【表50】

【0188】
【表51】

【0189】
【表52】

【0190】
【表53】

【0191】
【表54】

【0192】
【表55】

【0193】
【表56】

【0194】
【表57】

【0195】
【表58】

【0196】
【表59】

【0197】
【表60】

【0198】
【表61】

【0199】
【表62】

【0200】
【表63】

【0201】
【表64】

【0202】
【表65】

【0203】
【表66】

【0204】
【表67】

【0205】
【表68】

【0206】
【表69】

【0207】
【表70】

【0208】
【表71】

【0209】
【表72】

【0210】
【表73】

【0211】
【表74】

【0212】
【表75】

【0213】
【表76】

【0214】
【表77】

【0215】
【表78】

【0216】
【表79】

【0217】
【表80】

【0218】
【表81】

【0219】
【表82】

【0220】
【表83】

【0221】
【表84】

【0222】
【表85】

【0223】
【表86】

【0224】
【表87】

【0225】
【表88】

【0226】
【表89】

【0227】
【表90】

【0228】
【表91】

【0229】
【表92】

【0230】
【表93】

【0231】
【表94】

【0232】
【表95】

【0233】
【表96】

【0234】
【表97】

【0235】
【表98】

【0236】
【表99】

【0237】
【表100】

【0238】
【表101】

【0239】
【表102】

【0240】
【表103】

【0241】
【表104】

【0242】
【表105】

【0243】
【表106】

【0244】
【表107】

【0245】
実施例1
OLED(1)の製造
本発明による有機エレクトロルミネッセンス化合物を使用してOLEDデバイスを製造した。
【0246】
最初に、OLED用ガラス(サムソン・コーニング(Samsung Corning製造)(1)から作製した透明電極ITO薄膜(15Ω/□)(2)に対して、トリクロロエチレン、アセトン、エタノール、および蒸留水を順次用いた超音波洗浄を行い、使用するまでイソプロパノール中で保管した。
【0247】
次に、ITO基体を真空蒸着装置の基体フォルダーに取り付け、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)を真空蒸着装置のセル内に入れ、次いで装置を10−6のチャンバー内の真空まで排気した。セルに電流を印加して2−TNATAを蒸発させ、それによってITO基体上に60nmの厚さを有する正孔注入層(3)を蒸着した。
【0248】
【化58】

【0249】
次に、真空蒸着装置の別のセルに、N,N’−ビス(α−ナフチル)−N,N’−ジフェニル−4、4’−ジアミン(NPB)を投入し、セルに電流を印加してNPBを蒸発させ、それによって正孔注入層上に厚さ20nmの正孔輸送層(4)を蒸着した。
【0250】
【化59】

【0251】
上記真空蒸着装置の別のセルに、4,4’−N,N’−ジカルバゾール−ビフェニル(CBP)をエレクトロルミネッセンスのホスト材料として投入し、本発明による有機エレクトロルミネッセンス化合物(たとえば化合物1)をさらに別のセルに投入した。これら2つの材料を異なる速度で蒸発させてドーピングを行い、正孔輸送層上に30nmの厚さを有するエレクトロルミネッセンス層(5)を蒸着した。好適なドーピング濃度は、CBPを基準にして4〜10mol%である。
【0252】
【化60】

【0253】
次に、エレクトロルミネッセンス層上に、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)を正孔ブロッキング層として10nmの厚さでNPBと同じ方法で蒸着し、トリス(8−ヒドロキシキノリン)アルミニウム(III)(Alq)を電子輸送層(6)として厚さ20nmで蒸着し、その後リチウムキノレート(Liq)を電子注入層(7)として厚さ1〜2nmで蒸着した。その後、別の真空蒸着装置を使用してAlカソード(8)を厚さ150nmで蒸着して、OLEDを製造した。
【0254】
【化61】

【0255】
実施例2
OLED(2)の製造
実施例1の手順により正孔注入層および正孔輸送層を形成し、その上に以下のようにしてエレクトロルミネッセンス層を蒸着した。上記真空蒸着装置の別のセルに、本発明によるエレクトロルミネッセンスのホスト材料としてH−2を投入し、さらに別のセルに本発明による有機エレクトロルミネッセンス化合物(化合物177)を投入した。これら2つの材料を異なる速度で蒸発させてドーピングを行い、正孔輸送層上に30nmの厚さを有するエレクトロルミネッセンス層(5)を蒸着した。好適なドーピング濃度は、ホストを基準にして4〜10mol%である。次に、実施例1と同じ手順により、正孔ブロッキング層、電子輸送層、および電子注入層を蒸着し、次いで別の真空蒸着装置を使用してAlカソードを厚さ150nmで蒸着して、OLEDを製造した。
【0256】
実施例3
OLED(3)の製造
実施例2と同じ手順により正孔注入層、正孔輸送層、およびエレクトロルミネッセンス層を形成し、次いで電子輸送層および電子注入層を蒸着した。その後、別の真空蒸着装置を使用してAlカソードを厚さ150nmで蒸着して、OLEDを製造した。
【0257】
実施例1で作製したOLEDの性能を確認するために、そのOLEDの発光効率を10mA/cmにおいて測定した。種々の特性を表3に示す。
【0258】
【表108】

【0259】
化合物(10)の場合、2−ナフチルの導入によって、効率は幾分低下したが、HOMOレベルに影響し、色座標が向上する効果が得られた。それぞれ2−フェニルキノリン、ppy、フェニル(6−フェニルピリジン−3−イル)メタノンを補助配位子として導入した化合物(177)、(374)、および(589)は、本発明による化合物の中で最高の発光効率(それぞれ11.6cd/A、11.4cd/A、および12.1cd/A)を示した。したがって、適切な補助配位子を使用することによってリン光デバイスの発光効率を向上することができる。
【0260】
同一のデバイス構造の場合、ELデバイス中にCBPの代わりに本発明によるホストを使用しても、効率、色座標、および動作電圧において、CPBのものからの顕著な変化はもたらされなかった。したがって、これらのホストは、従来のエレクトロルミネッセンスのホストとしてのCBPの代わりに、本発明によるドーパントとともに使用するる場合、リン光性ホストとして使用することができることが期待される。本発明によるホストを、正孔ブロッキング層を使用することなく、使用する場合、このデバイスは、従来のホストを使用したデバイスと比較して同等またはより高い発光効率を示し、動作電圧が0.8〜0.9V低下するためにOLEDの減少した電力消費をもたらす。本発明がOLEDの大量生産に使用されると、大量生産のための時間も短縮することができ、商業化において大きな利点となりうる。
【符号の説明】
【0261】
1 ガラス
2 透明電極
3 正孔注入層
4 正孔輸送層
5 エレクトロルミネッセンス層
6 電子輸送層
7 電子注入層
8 Alカソード

【特許請求の範囲】
【請求項1】
化学式(1)によって表される有機エレクトロルミネッセンス化合物:
【化1】

上式中、Lは有機配位子であり;
〜Rは独立に、水素、(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、トリ(C1〜C60)アルキルシリルまたはトリ(C6〜C60)アリールシリルを表し;
およびRは独立に、水素、(C1〜C60)アルキル、ハロゲンまたは(C6〜C60)アリールを表し;
およびRは独立に、水素;ハロゲン置換基を有するまたは有さない(C1〜C60)アルキル;(C6〜C60)アリール;ハロゲン;シアノ;トリ(C1〜C60)アルキルシリル;トリ(C6〜C60)アリールシリル;(C1〜C60)アルコキシ;(C1〜C60)アルキルカルボニル;(C6〜C60)アリールカルボニル;ジ(C1〜C60)アルキルアミノ;またはジ(C6〜C60)アリールアミノを表し、あるいはRおよびRは、縮合環を有するまたは有さない(C3〜C12)アルキレンまたは(C3〜C12)アルケニレンを介して結合して脂環式環または単環式もしくは多環式の芳香環を形成してもよく;
およびRのアルキルまたはアリール、あるいは(C3〜C12)アルキレンもしくは(C3〜C12)アルケニレンを介した結合によってそれらより形成された前記脂環式環または単環式もしくは多環式の芳香環は、(C1〜C60)アルキル、ハロゲン、シアノ、トリ(C1〜C60)アルキルシリル、トリ(C6〜C60)アリールシリル、(C1〜C60)アルコキシ、(C1〜C60)アルキルカルボニル、(C6〜C60)アリールカルボニル、ジ(C1〜C60)アルキルアミノ、ジ(C6〜C60)アリールアミノ、フェニル、ナフチル、アントリル、フルオレニル、スピロビフルオレニルおよび
【化2】

から選択される1つ以上の置換基によってさらに置換されていてもよく;並びに、
nは1〜3の整数である。)。
【請求項2】
化学式(2)〜(7)の1つによって表される化合物から選択される、請求項1記載の有機エレクトロルミネッセンス化合物:
【化3】

【化4】

(上式中、L、R、R、R、R、R、R、R、およびnは請求項1記載の定義の通りであり;
11〜R18は独立に、水素、(C1〜C60)アルキル、ハロゲン、シアノ、トリ(C1〜C60)アルキルシリル、トリ(C6〜C60)アリールシリル、(C1〜C60)アルコキシ、(C1〜C60)アルキルカルボニル、(C6〜C60)アリールカルボニル、ジ(C1〜C60)アルキルアミノ、ジ(C6〜C60)アリールアミノ、フェニル、ナフチル、アントリル、フルオレニル、スピロビフルオレニルまたは、
【化5】

を表し;
11〜R18のアルキル、フェニル、ナフチル、アントリルまたはフルオレニルは、ハロゲン置換基を有するまたは有さない(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、(C1〜C60)アルキルカルボニル、(C1〜C60)アリールカルボニル、ジ(C1〜C60)アルキルアミノ、ジ(C6〜C60)アリールアミノおよび(C6〜C60)アリールから選択される1つ以上の置換基によってさらに置換されていてもよく;
19およびR20は独立に、水素、(C1〜C60)アルキルまたは(C6〜C60)アリールを表し、あるいはR19およびR20は、縮合環を有するまたは有さない(C3〜C12)アルキレンまたは(C3〜C12)アルケニレンを介して結合して脂環式環または単環式もしくは多環式の芳香環を形成してもよく;
21は、(C1〜C60)アルキル、ハロゲン、シアノ、トリ(C1〜C60)アルキルシリル、トリ(C6〜C60)アリールシリル、(C1〜C60)アルコキシ、(C1〜C60)アルキルカルボニル、(C6〜C60)アリールカルボニル、フェニル、ジ(C1〜C60)アルキルアミノ、ジ(C6〜C60)アリールアミノ、ナフチル、9,9−ジ(C1〜C60)アルキルフルオレニルまたは9,9−ジ(C6〜C60)アリールフルオレニルを表し;並びに、
mは1〜5の整数である。)。
【請求項3】
前記配位子(L)が下記の化学式の1つによって表される構造を有する、請求項1記載の有機エレクトロルミネッセンス化合物:
【化6】

(上式中、R31およびR32は独立に、水素;ハロゲン置換基を有するまたは有さない(C1〜C60)アルキル;(C1〜C60)アルキル置換基を有するまたは有さない(フェニル;またはハロゲンを表し;
33〜R39は独立に、水素;(C1〜C60)アルキル;(C1〜C60)アルキル置換基を有するまたは有さないフェニル;トリ(C1〜C60)アルキルシリル;またはハロゲンを表し;
40〜R43は独立に、水素;(C1〜C60)アルキル;(C1〜C60)アルキル置換基を有するまたは有さないフェニルを表し;並びに、
44は、(C1〜C60)アルキル;(C1〜C60)アルキル置換基を有するまたは有さないフェニル;またはハロゲンを表す。)。
【請求項4】
第1の電極;第2の電極;および第1の電極と第2の電極との間に介在する少なくとも1つの有機層からなる有機エレクトロルミネッセンスデバイスであって;
前記有機層が、
(i)化学式(1)によって表される有機エレクトロルミネッセンス化合物、
【化7】

(上式中、Lは有機配位子であり;
〜Rは独立に、水素、(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、トリ(C1〜C60)アルキルシリル、またはトリ(C6〜C60)アリールシリルを表し;
およびRは独立に、水素、(C1〜C60)アルキル、ハロゲン、または(C6〜C60)アリールを表し;
およびRは独立に、水素;ハロゲン置換基を有するまたは有さない(C1〜C60)アルキル;(C6〜C60)アリール;ハロゲン;シアノ;トリ(C1〜C60)アルキルシリル;トリ(C6〜C60)アリールシリル;(C1〜C60)アルコキシ;(C1〜C60)アルキルカルボニル;(C6〜C60)アリールカルボニル;ジ(C1〜C60)アルキルアミノ;またはジ(C6〜C60)アリールアミノを表し、あるいはRおよびRは、縮合環を有するまたは有さない(C3〜C12)アルキレンまたは(C3〜C12)アルケニレンを介して結合して脂環式環または単環式もしくは多環式の芳香環を形成してもよく;
およびRのアルキルまたはアリール、あるいは(C3〜C12)アルキレンまたは(C3〜C12)アルケニレンを介した結合によってそれらより形成された脂環式環または単環式もしくは多環式の芳香環は、(C1〜C60)アルキル、ハロゲン、シアノ、トリ(C1〜C60)アルキルシリル、トリ(C6〜C60)アリールシリル、(C1〜C60)アルコキシ、(C1〜C60)アルキルカルボニル、(C6〜C60)アリールカルボニル、ジ(C1〜C60)アルキルアミノ、ジ(C6〜C60)アリールアミノ、フェニル、ナフチル、アントリル、フルオレニル、スピロビフルオレニル、および
【化8】

から選択される1つ以上の置換基によってさらに置換されていてもよく;並びに、
nは1〜3の整数である);
並びに、
(ii)1,3,5−トリカルバゾリルベンゼン、ポリビニルカルバゾール、m−ビスカルバゾリルフェニル、4、4’4”−トリ(N−カルバゾリル)トリフェニルアミン、1,3,5−トリ(2−カルバゾリルフェニル)ベンゼン、1,3,5−トリス(2−カルバゾリル−5−メトキシフェニル)ベンゼン、ビス(4−カルバゾリルフェニル)シラン、および化学式(8)〜(11)の1つによって表される化合物から選択される1種以上のホスト、
【化9】

(化学式(8)において、R91〜R94は独立に、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、およびSから選択される1つ以上のヘテロ原子を含有する5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;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を表し、あるいはR91〜R94のそれぞれは、縮合環を有するまたは有さない(C3〜C60)アルキレンまたは(C3〜C60)アルケニレンを介して隣接する置換基に結合して脂環式環または単環式もしくは多環式の芳香環を形成してもよく;
91〜R94のアルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アリールシリル、アルキルシリル、アルキルアミノまたはアリールアミノ、あるいは、縮合環を有するまたは有さない(C3〜C60)アルキレンまたは(C3〜C60)アルケニレンを介して隣接する置換基に結合することによってそれらから形成された脂環式環または単環式もしくは多環式の芳香環は、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、およびSから選択される1つ以上のヘテロ原子を含有する5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;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つ以上の置換基によってさらに置換されていてもよい。)
【化10】

(化学式(11)において、配位子LおよびLは独立に下記の構造から選択され:
【化11】

は二価または三価の金属であり;
が二価の金属の場合、yは0であり、Mが三価の金属の場合、yは1であり;
Qは、(C6〜C60)アリールオキシまたはトリ(C6〜C60)アリールシリルを表し、Qのアリールオキシおよ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;
Xは、O、S、またはSeを表し;
環Aは、オキサゾール、チアゾール、イミダゾール、オキサジアゾール、チアジアゾール、ベンゾオキサゾール、ベンゾチアゾール、ベンズイミダゾール、ピリジンまたはキノリンを表し;
環Bは、ピリジンまたはキノリンを表し、環Bは、(C1〜C60)アルキル;または(C1〜C60)アルキル置換基を有するまたは有さないフェニルまたはナフチルによってさらに置換されていてもよく;
101〜R104は独立に、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、およびSから選択される1つ以上のヘテロ原子を含有する5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;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を表し、あるいはR101〜R104のそれぞれは、縮合環を有するまたは有さない(C3〜C60)アルキレンまたは(C3〜C60)アルケニレンを介して隣接する置換基に結合して脂環式環または単環式もしくは多環式の芳香環を形成してもよく;前記ピリジンまたはキノリンは、R101と化学結合を形成して縮合環を形成してもよく;
環AおよびR101〜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、アルキルアミノまたはアリールアミノ、あるいは、縮合環を有するまたは有さない(C3〜C60)アルキレンまたは(C3〜C60)アルケニレンを介して隣接する置換基に結合することによってそれらから形成された脂環式環または単環式もしくは多環式の芳香環は、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、およびSから選択される1つ以上のヘテロ原子を含有する5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;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つ以上の置換基によってさらに置換されていてもよい。);
を含むエレクトロルミネッセンス領域を含む、有機エレクトロルミネッセンスデバイス。
【請求項5】
前記有機層が、アリールアミン化合物およびスチリルアリールアミン化合物からなる群より選択される1種以上の化合物;または、1族、2族、第4周期および第5周期の遷移金属、ランタニド金属、ならびにd遷移元素の有機金属からなる群より選択される1種以上の金属;を含む、請求項4記載の有機エレクトロルミネッセンスデバイス。
【請求項6】
青色および緑色の波長を有するエレクトロルミネッセンスピークを同時に有する、請求項4記載の有機エレクトロルミネッセンスデバイス。
【請求項7】
前記有機層が、エレクトロルミネッセンス層および電荷発生層を含む、請求項4記載の有機エレクトロルミネッセンスデバイス。
【請求項8】
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、電極の対のうちの一方または両方の内面上に配置される、請求項4記載の有機エレクトロルミネッセンスデバイス。
【請求項9】
化学式(1)によって表される有機エレクトロルミネッセンス化合物を含む有機エレクトロルミネッセンス化合物を含む有機太陽電池:
【化12】

(上式中、Lは有機配位子であり;
〜Rは独立に、水素、(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、トリ(C1〜C60)アルキルシリルまたはトリ(C6〜C60)アリールシリルを表し;
およびRは独立に、水素、(C1〜C60)アルキル、ハロゲンまたは(C6〜C60)アリールを表し;
およびRは独立に、水素;ハロゲン置換基を有するまたは有さない(C1〜C60)アルキル;(C6〜C60)アリール;ハロゲン;シアノ;トリ(C1〜C60)アルキルシリル;トリ(C6〜C60)アリールシリル;(C1〜C60)アルコキシ;(C1〜C60)アルキルカルボニル;(C6〜C60)アリールカルボニル;ジ(C1〜C60)アルキルアミノ;またはジ(C6〜C60)アリールアミノを表し、あるいはRおよびRは、縮合環を有するまたは有さない(C3〜C12)アルキレンまたは(C3〜C12)アルケニレンを介して結合して脂環式環または単環式もしくは多環式の芳香環を形成してもよく;
およびRのアルキルまたはアリール、あるいは(C3〜C12)アルキレンまたは(C3〜C12)アルケニレンを介した結合によってそれらより形成された脂環式環または単環式もしくは多環式の芳香環は、(C1〜C60)アルキル、ハロゲン、シアノ、トリ(C1〜C60)アルキルシリル、トリ(C6〜C60)アリールシリル、(C1〜C60)アルコキシ、(C1〜C60)アルキルカルボニル、(C6〜C60)アリールカルボニル、ジ(C1〜C60)アルキルアミノ、ジ(C6〜C60)アリールアミノ、フェニル、ナフチル、アントリル、フルオレニル、スピロビフルオレニルおよび
【化13】

から選択される1つ以上の置換基によってさらに置換されていてもよく;並びに、
nは1〜3の整数である。)。

【図1】
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【公開番号】特開2009−137949(P2009−137949A)
【公開日】平成21年6月25日(2009.6.25)
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願2008−291981(P2008−291981)
【出願日】平成20年11月14日(2008.11.14)
【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)】