説明

電界発光化合物を発光材料として用いた電界発光素子

本発明は、基板上の陽極と陰極との間に有機物層が挿入された電界発光素子において、前記有機物層は、一つ以上のドーパント化合物が含まれた発光層を含む電界発光素子に関するものであって、前記ドーパント化合物は、80重量%以上100重量%未満のシス型、及び0重量%以上20重量%未満のトランス型の混合物であることを特徴とする。
本発明による電界発光素子は、ドーパントとして、80重量%以上100重量%未満のシス型、及び0重量%以上20重量%以下のトランス型の電界発光化合物の混合物を採用することにより、優れた発光効率を示し、色純度及び駆動寿命が良好である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、基板上の陽極と陰極との間に有機物層が挿入された電界発光素子において、前記有機物層は、下記化学式1で表される一つ以上のドーパント化合物が含まれた発光層を含む電界発光素子に関するものであって、前記ドーパント化合物は、80重量%以上100重量%未満のシス型、及び0重量%超過20重量%未満のトランス型の混合物であることを特徴とする。
【0002】
[化学式1]


(「

」は、二重結合に対するシスまたはトランスを表す。)
【背景技術】
【0003】
表示素子のうち、電界発光素子(electroluminescence device:EL device)は、自己発光型表示素子であって、視野角が広く、コントラストに優れているだけでなく、応答速度が速いという長所を有しており、1987年Eastman Kodak社は、発光層形成用の材料として、低分子の芳香族ジアミンとアルミニウム錯体を用いる有機EL素子を最初に開発した(Appl.Phys.Lett.51,913,1987)。
【0004】
有機EL素子は、電子注入電極(陰極)と正孔注入電極(陽極)との間に形成された有機膜に電荷を注入すると、電子と正孔が対をなした後、消滅しながら発光する素子である。プラスチックのようなフレキシブル(flexible)な透明基板上においても素子が形成できるだけでなく、プラズマディスプレイパネル(Plasma Display Panel)や無機ELディスプレイに比べ、低い電圧(10V以下)で駆動が可能であり、また電力消費が比較的少なく、色純度に優れるという長所がある。また有機EL素子は、緑色、青色、赤色の3色を表現することができるため、次世代のフルカラーディスプレイ素子として多くの人々の関心の対象となっている。有機EL素子の製造過程を簡単にみると、以下の通りである。
【0005】
(1)先ず、透明基板上に陽極物質を被覆する。陽極物質としては、通常、ITO(indium tin oxide)が用いられる。
(2)その上に、正孔注入層(hole injecting layer;HIL)を被覆する。正孔注入層としては、主に銅フタロシアニン(copper phthalocyanine;CuPc)を10nm〜30nmの厚さに被覆する。
(3)その後、正孔伝達層(hole transport layer;HTL)を導入する。かかる正孔伝達層として、4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]−ビフェニル(4,4’−bis[N−(1−naphthyl)−N−phenylamino]−biphenyl;NPB)を30nm〜60nm程度に蒸着して被覆する。
(4)その上に、有機発光層(organic emitting layer)を形成する。この際、必要に応じてドーパント(dopant)を添加する。緑色(green)発光の場合、通常、有機発光層として、トリス(8−ヒドロキシキノレート)アルミニウム(tris(8−hydroxyquinolate)aluminum;Alq)を厚さ30〜60nm程度に蒸着し、ドーパント(dopant)としては、N−メチルキナクリドン(N−Methylquinacridone;MQD)が主に用いられる。
(5)その上に、電子伝達層(electron transport layer;ETL)及び電子注入層(electron injecting layer;EIL)を連続して被覆するか、あるいは、電子注入伝達層を形成する。緑色(green)発光の場合、前記(4)のAlqが良好な電子伝達能力を有するため、電子伝達層/注入層を必ずしも使用しなくても良い。
(6)その後、陰極(cathode)を被覆し、最後に、保護膜をさらに被覆する。
【0006】
上記のような構造において、発光層をどのように形成するかによって、青色、緑色、赤色の発光素子をそれぞれ具現することができる。一方、従来の緑色発光素子を具現するための緑色発光化合物として用いられる物質は、寿命と発光効率が良好でないという問題点があった。
【0007】
有機EL素子において、発光効率、寿命などの性能を決定する最も重要な要素は発光材料であり、このような発光材料に求められるいくつかの特性としては、固体状態で蛍光量子収率が高いこと、電子と正孔の移動度が高いこと、真空蒸着時に容易に分解されないこと、均一な薄膜を形成し、安定していること、が挙げられる。
【0008】
有機発光材料は、大きく高分子材料と低分子材料とに分けられるが、低分子系の材料は、分子構造の面において金属錯化合物と金属を含有しない純粋有機発光材料がある。このような発光材料としては、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム錯体などのキレート錯体、クマリン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、ビススチリルアリーレン誘導体、オキサジアゾール誘導体などの発光材料が知られており、これらからは、青色から赤色までの可視領域発光が得られると報告されており、カラー表示素子の実現が期待されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
従って、本発明者らは、上記の従来の問題点を解決するために鋭意研究した結果、高色純度、高輝度及び長寿命の電界発光素子を実現するために、特定化合物の組み合わせからなる発光層を含む有機物層が、基板上の陽極と陰極との間に挿入された電界発光素子を発明した。
【0010】
本発明は、第一に、基板上の陽極と陰極との間に有機物層が挿入された電界発光素子において、前記有機物層は、ドーパントとしてシス型とトランス型の電界発光化合物が一定の割合で混合された混合物を含有する発光層を含む電界発光素子を提供すること、第二に、前記発光層に、前記ドーパントの他に一つ以上のホスト化合物をさらに含む電界発光素子を提供すること、第三に、シス型とトランス型の電界発光化合物が、一定の割合で混合された混合物を含む有機太陽電池を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明は、基板上の陽極と陰極との間に有機物層が挿入された電界発光素子において、前記有機物層は、下記化学式1で表される一つ以上のドーパント化合物が含まれた発光層を含む電界発光素子に関するものであって、前記ドーパント化合物は、80重量%以上100重量%未満のシス型、及び0重量%超過20重量%以下のトランス型の混合物であることを特徴とする。
【0012】
[化学式1]

【0013】
(「

」は、二重結合に対してシスまたはトランスを表し;
Ar及びArは、互いに独立して、(C6−C60)アリーレンまたはN、O及びSから選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む(C5−C50)ヘテロアリーレンであり;
〜R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、N、O及びSから選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む(C3−C60)ヘテロアリール、モルホリノ、チオモルホリノ、N、O及びSから選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む5員乃至6員のヘテロシクロアルキル、(C3−C60)シクロアルキル、トリ(C1−C60)アルキルシリル、ジ(C1−C60)アルキル(C6−C60)アリールシリル、トリ(C6−C60)アリールシリル、アダマンチル、(C7−C60)ビシクロアルキル、(C2−C60)アルケニル、(C2−C60)アルキニル、シアノ、モノまたはジ(C1−C60)アルキルアミノ、モノまたはジ(C6−C60)アリールアミノ、(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、カルボン酸、ニトロまたはヒドロキシであるか、R〜Rは、互いに隣接した置換体と縮合環を含むか含まない(C3−C60)アルキレンまたは(C3−C60)アルケニレンにより連結され、脂環族環及び単環または多環の芳香族環を形成してもよく;
前記Ar及びArのアリーレン、ヘテロアリーレン、及びR〜Rのアリール、ヘテロアリール、ヘテロシクロアルキル、シクロアルキル、トリアルキルシリル、ジアルキルアリールシリル、トリアリールシリル、アダマンチル、ビシクロアルキル、アルケニル、アルキニル、アラルキル、アルキルオキシ、アルキルチオ、アリールオキシ、アリールチオ、アルキルアミノ、アリールアミノ、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルまたはアリールカルボニルは、重水素、ハロゲン、ハロ(C1−C60)アルキル、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリール、(C6−C60)アリール置換または非置換の(C3−C60)ヘテロアリール、モルホリノ、チオモルホリノ、N、O及びSから選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む5員乃至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、カルバゾリル、モノまたはジ(C1−C60)アルキルアミノ、モノまたはジ(C6−C60)アリールアミノ、(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、カルボン酸、ニトロまたはヒドロキシからなる群から選ばれる一つ以上の置換基によってさらに置換されてもよい。)
【0014】
前記発光層に、下記化学式2〜3で表される一つ以上のホスト化合物をさらに含むことができる。
【0015】
[化学式2]

【0016】
[化学式3]

【0017】
(前記化学式2及び化学式3中、
Xは、(C6−C60)アリーレンまたは(C4−C60)ヘテロアリーレンであり;
Yはアントラセニレンであり;
Ar11〜Ar14は、互いに独立して、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)アリールであり;
前記Ar11〜Ar14のアルキル、シクロアルキル、アリールまたはヘテロアリールは、重水素、ハロゲン置換または非置換の(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)アリールシリルまたはトリ(C6−C60)アリールシリルからなる群から選ばれた一つ以上が置換または非置換の(C6−C60)アリールまたは(C4−C60)ヘテロアリール、ハロゲン置換または非置換の(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)アリールシリルまたはトリ(C6−C60)アリールシリルからなる群から選ばれる一つ以上の置換基によってさらに置換されてもよく;
a、b、c、及びdは、互いに独立して、1〜4の整数である。)
【0018】
本発明に記載の「アルキル」、「アルコキシ」及びその他の「アルキル」部分を含む置換体は、直鎖または分岐鎖の形態を全て含む。
【0019】
本発明に記載の「アリール」は、一つの水素除去により、芳香族炭化水素から誘導された有機ラジカルであって、各環に、好ましくは4〜7個、より好ましくは5または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、インデニル、フルオレニル、フェナントリル、トリペリレニル、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を含むが、これに限定されない。
【0020】
本発明に記載の「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から選ばれる1〜4のヘテロ原子を含み、その他の芳香族環の骨格原子が炭素であるアリール基を意味し、5〜6員の単環ヘテロアリール、及び一つ以上のベンゼン環と縮合された多環式ヘテロアリールであって、部分的に飽和されてもよい。前記ヘテロアリール基は、環内のヘテロ原子が酸化されるか4級化され、例えば、N−オキシドまたは四級塩を形成する2価アリール基を含む。具体的な例としては、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ヘテロアリール、ベンゾフラニル、ベンゾチオフェニル、イソベンゾフラニル、ベンゾイミダゾリル、ベンゾチアゾリル、ベンゾイソチアゾリル、ベンゾイソオキサゾリル、ベンゾオキサゾリル、イソインドリル、インドリル、インダゾリル、ベンゾチアジアゾリル、キノリル、イソキノリル、シンノリニル、キナゾリニル、キノキサリニル、カルバゾリル、フェナントリジニル、ベンゾジオキソリルなどの多環式ヘテロアリール及びこれらに相当するN−オキシド(例えば、ピリジルN−オキシド、キノリルN−オキシド)、これらの四級塩などを含むが、これに限定されない。
【0021】
前記ナフチルは、1−ナフチル及び2−ナフチルを含み、アントリルは、1−アントリル、2−アントリル及び9−アントリルを含み、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−フルオレニル及び9−フルオレニルを全て含む。
【0022】
また、本発明に記載の「(C1−C60)アルキル」部分が含まれている置換体は、1〜60個の炭素原子を有してもよく、1〜20個の炭素原子を有してもよく、又は1〜10個の炭素原子を有してもよい。「(C6−C60)アリール」の部分が含まれている置換体は、6〜60個の炭素原子を有してもよく、6〜20個の炭素原子を有してもよく、又は6〜12個の炭素原子を有してもよい。「(C3−C60)ヘテロアリール」の部分が含まれている置換体は、3〜60個の炭素原子を有してもよく、4〜20個の炭素原子を有してもよく、又は4〜12個の炭素原子を有してもよい。「(C3−C60)シクロアルキル」の部分が含まれている置換体は、3〜60個の炭素原子を有してもよく、3〜20個の炭素原子を有してもよく、又は3〜7個の炭素原子を有してもよい。「(C2−C60)アルケニルまたはアルキニル」の部分が含まれている置換体は、2〜60個の炭素原子を有してもよく、2〜20個の炭素原子を有してもよく、又は2〜10個の炭素原子を有してもよい。
【0023】
本発明による電界発光素子は、ホストとドーパントとの間の効率的なエネルギー伝達メカニズムを有し、電子密度分布の改善効果に基づき、確実な高効率の発光特性を発現することができる。また、既存の材料が有していた初期効率の低下及び低寿命の特性などを克服し、各カラーにおいて高効率及び長寿命を有する高性能の発光特性を確保することができる。
【0024】
前記化学式1のドーパント化合物は、シス型とトランス型の混合物であり、80重量%以上100重量%未満のシス型(80重量%≦シス型の含量<100重量%)と、0重量%超過20重量%以下のトランス型(0重量%<トランス型の含量≦20重量%)からなる混合物である。
【0025】
前記化学式1のドーパント化合物のAr及びArは、互いに独立して、下記構造から選ばれるが、これに限定されるものではない。


【0026】
(R11〜R17は、互いに独立して、水素、重水素、ハロゲン、ハロ(C1−C60)アルキル、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリール、(C6−C60)アリール置換または非置換の(C3−C60)ヘテロアリール、モルホリノ、チオモルホリノ、N、O及びSから選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む5員乃至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、カルバゾリル、モノまたはジ(C1−C60)アルキルアミノ、モノまたはジ(C6−C60)アリールアミノ、(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、カルボン酸、ニトロまたはヒドロキシである。)
【0027】
また、前記化学式1のドーパント化合物のR〜Rは、互いに独立して、水素、ハロゲン、(C1−C60)アルキル、ハロ(C1−C60)アルキル、N、O及びSから選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む5員乃至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、シアノ、(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であるか、R〜Rは、互いに隣接した置換体と縮合環を含むか含まない(C3−C60)アルキレンまたは(C3−C60)アルケニレンにより連結され、脂環族環及び単環または多環の芳香族環を形成してもよく、R〜Rは、互いに独立して下記構造から選ばれるが、これに限定されるものではない。

【0028】
(R21〜R33は、互いに独立して、水素、重水素、ハロゲン、(C1−C60)アルキル、ハロ(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリール、(C3−C60)ヘテロアリール、N、O及びSから選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む5員乃至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、カルバゾリル、モノまたはジ(C1−C60)アルキルアミノ、モノまたはジ(C6−C60)アリールアミノ、(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、カルボン酸、ニトロまたはヒドロキシであり、
Aは、CR3435、NR35、SまたはOであり、
34〜R35は、互いに独立して、水素、重水素、ハロゲン、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリール、(C3−C60)ヘテロアリール、モルホリノ、チオモルホリノ、N、O及びSから選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む5員乃至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、(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であるか、R34とR35は、縮合環を含むか含まない(C3−C60)アルキレンまたは(C3−C60)アルケニレンにより連結され、脂環族環及び単環または多環の芳香族環を形成してもよく;
eは1〜5の整数である。)
【0029】
具体的に、前記化学式1のドーパント化合物のAr及びArは、互いに独立して、1,2−フェニレン、1,3−フェニレン、1,4−フェニレン、9,9−ジメチル−1,2−フルオレニレン、9,9−ジメチル−1,3−フルオレニレン、9,9−ジメチル−1,4−フルオレニレン、9,9−ジメチル−1,5−フルオレニレン、9,9−ジメチル−1,6−フルオレニレン、9,9−ジメチル−1,7−フルオレニレン、9,9−ジメチル−1,8−フルオレニレン、9,9−ジメチル−2,3−フルオレニレン、9,9−ジメチル−2,4−フルオレニレン、9,9−ジメチル−2,5−フルオレニレン、9,9−ジメチル−2,6−フルオレニレン、9,9−ジメチル−2,7−フルオレニレン、9,9−ジメチル−3,4−フルオレニレン、9,9−ジメチル−3,5−フルオレニレン、9,9−ジメチル−3,6−フルオレニレン、9,9−ジメチル−4,5−フルオレニレン、4,2’−ビフェニレン、4,3’−ビフェニレンまたは4,4’−ビフェニレンであり、R〜Rは、互いに独立して、水素、重水素、フルオロ、クロロ、メチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、n−ブチル、i−ブチル、t−ブチル、n−ペンチル、i−ペンチル、n−ヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチル、2−エチルヘキシル、n−ノニル、デシル、ドデシル、ヘキサデシル、ベンジル、トリフルオロメチル、パーフルオロエチル、トリフルオロエチル、パーフルオロプロピル、パーフルオロブチル、モルホリニル、チオモルホリニル、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、シクロノニル、シクロデシル、トリメチルシリル、トリエチルシリル、トリプロピルシリル、トリ(t−ブチル)シリル、t−ブチルジメチルシリル、ジメチルフェニルシリル、トリフェニルシリル、ジメチルアミノ、ジフェニルアミノ、アダマンチル、シアノ、エテニル、フェニルエテニル、エチニル、フェニルエチニル、メトキシ、エトキシ、n−プロポキシ、i−プロポキシ、n−ブトキシ、i−ブトキシ、t−ブトキシ、n−ペントキシ、i−ペントキシ、n−ヘキシルオキシ、n−ヘプトキシ、メチルチオ、フェニルオキシ、フェニルチオ、メトキシカルボニル、エトキシカルボニル、t−ブトキシカルボニル、メチルカルボニル、エチルカルボニル、ベンジルカルボニル、フェニルカルボニル、カルボキシル、ニトロまたはヒドロキシであるか、下記構造から選ばれる。



【0030】
前記化学式1のドーパント化合物は、具体的に下記化合物で例示されることができるが、これに限定されるものではない。
















































































































【0031】
前記化学式2及び3のホスト化合物は、下記化学式4〜7で表される化合物で例示できる。
【0032】
[化学式4]

【0033】
[化学式5]

【0034】
[化学式6]

【0035】
(前記化学式4〜化学式6中、
41及びR42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から選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む5員乃至6員のヘテロシクロアルキルまたは(C3−C60)シクロアルキルであり、前記R41及びR42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)アリールシリルまたはトリ(C6−C60)アリールシリルからなる群から選ばれる一つ以上の置換基によってさらに置換されてもよく;
43〜R46は、互いに独立して、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)アリールであり、前記R43〜R46のヘテロアリール、シクロアルキルまたはアリールは、ハロゲン置換または非置換の(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)アリールシリルまたはトリ(C6−C60)アリールシリルからなる群から選ばれる一つ以上の置換基によってさらに置換されてもよく;
及びGは、互いに独立して、化学結合であるか、(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から選ばれた一つ以上が置換または非置換の(C6−C60)アリーレンであり;
Ar21及びAr22は、(C4−C60)ヘテロアリールまたは下記構造から選ばれるアリールであり、


前記Ar21及びAr22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)アリールまたは(C4−C60)ヘテロアリールから選ばれた置換基が一つ以上置換されてもよく;
11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の化合物であり、


前記L11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)ヘテロアリールまたはハロゲンから選ばれた一つ以上が置換されてもよく;
51〜R54は、互いに独立して、水素、(C1−C60)アルキルまたは(C6−C60)アリールであるか、隣接した置換体と縮合環を含むか含まない(C3−C60)アルキレンまたは(C3−C60)アルケニレンにより連結され、脂環族環及び単環または多環の芳香族環を形成してもよく、
61〜R64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であるか、隣接した置換体と縮合環を含むか含まない(C3−C60)アルキレンまたは(C3−C60)アルケニレンにより連結され、脂環族環及び単環または多環の芳香族環を形成することができる。)
【0036】
[化学式7]

【0037】
(前記化学式7中、
21は、(C6−C60)アリーレンまたはN、O及びSから選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む(C3−C60)ヘテロアリーレンであるか、下記構造から選ばれる2価の基であり;


22及びL23は、互いに独立して、化学結合であるか、(C1−C60)アルキレンオキシ、(C1−C60)アルキレンチオ、(C6−C60)アリーレンオキシ、(C6−C60)アリーレンチオ、(C6−C60)アリーレンまたはN、O及びSから選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む(C3−C60)ヘテロアリーレンであり;
Ar31は、NR9394、(C6−C60)アリール、N、O及びSから選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む(C3−C60)ヘテロアリール、N、O及びSから選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む5員乃至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)ビシクロアルキルであるか、下記構造から選ばれる置換基であり;


71〜R81は、互いに独立して、水素、重水素、ハロゲン、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリール、N、O及びSから選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む(C3−C60)ヘテロアリール、モルホリノ、チオモルホリノ、N、O及びSから選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む5員乃至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であるか、R71〜R81は、隣接した置換体と縮合環を含むか含まない(C3−C60)アルキレンまたは(C3−C60)アルケニレンにより連結され、脂環族環及び単環または多環の芳香族環を形成してもよく;
82〜R92は、互いに独立して、水素、重水素、ハロゲン、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリール、N、O及びSから選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む(C3−C60)ヘテロアリール、モルホリノ、チオモルホリノ、N、O及びSから選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む5員乃至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であるか、R82〜R92は、隣接した置換体と縮合環を含むか含まない(C3−C60)アルキレンまたは(C3−C60)アルケニレンにより連結され、脂環族環及び単環または多環の芳香族環を形成してもよく、
93及びR94は、互いに独立して、水素、重水素、ハロゲン、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリール、N、O及びSから選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む(C3−C60)ヘテロアリール、モルホリノ、チオモルホリノ、N、O及びSから選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む5員乃至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であるか、R93とR94は、縮合環を含むか含まない(C3−C60)アルキレンまたは(C3−C60)アルケニレンにより連結され、脂環族環及び単環または多環の芳香族環を形成してもよく;
95〜R106は、互いに独立して、水素、重水素、ハロゲン、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリール、N、O及びSから選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む(C3−C60)ヘテロアリール、モルホリノ、チオモルホリノ、N、O及びSから選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む5員乃至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であるか、R95〜R106は、隣接した置換体と縮合環を含むか含まない(C3−C60)アルキレンまたは(C3−C60)アルケニレンにより連結され、脂環族環及び単環または多環の芳香族環を形成してもよく、
E及びFは、互いに独立して、化学結合であるか、−(CR107102−、−N(R103)−、−S−、−O−、−Si(R104)(R105)−、−P(R106)−、−C(=O)−、−B(R107)−、−In(R108)−、−Se−、−Ge(R109)(R110)−、−Sn(R111)(R112)−、−Ga(R113)−または−(R114)C=C(R115)−であり;
107〜R115は、互いに独立して、水素、重水素、ハロゲン、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリール、N、O及びSから選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む(C3−C60)ヘテロアリール、モルホリノ、チオモルホリノ、N、O及びSから選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む5員乃至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であるか、R101とR102、R104とR105、R109とR110、R111とR112、及びR114とR115は、縮合環を含むか含まない(C3−C60)アルキレンまたは(C3−C60)アルケニレンにより連結され、脂環族環及び単環または多環の芳香族環を形成してもよく、
21〜L23のアリーレンまたはヘテロアリーレン、Ar31のアリールまたはヘテロアリール、R71〜R81、R82〜R92、R93、R94、R95〜R016、R107〜R115のアルキル、アリール、ヘテロアリール、ヘテロシクロアルキル、シクロアルキル、トリアルキルシリル、ジアルキルアリールシリル、トリアリールシリル、アルケニル、アルキニル、アルキルアミノまたはアリールアミノは、互いに独立して、重水素、ハロゲン、(C1−C60)アルキル、ハロ(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリール、(C6−C60)アリール置換またが非置換のN、O及びSから選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む(C3−C60)ヘテロアリール、モルホリノ、チオモルホリノ、N、O及びSから選ばれた一または二つ以上のヘテロ原子を含む5員乃至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)アル(C1−C60)アルキル、(C1−C60)アルキルオキシ、(C1−C60)アルキルチオ、(C6−C60)アリールオキシ、(C6−C60)アリールチオ、(C1−C60)アルコキシカルボニル、(C1−C60)アルキルカルボニル、(C6−C60)アリールカルボニル、カルボキシル、ニトロ、ヒドロキシ、



または

から選ばれた一つ以上の置換基によってさらに置換されてもよく;
gは、1〜4の整数であり;
fは、1〜4の整数である。)
【0038】
また、前記化学式4〜7のホスト化合物は、具体的に下記の化合物で例示できるが、これに限定されるものではない。

































【0039】
前記発光層は、発光が行われる層であり、単層でもよく、あるいは2以上の層が積層された複数の層でもよい。本発明の構成におけるドーパントとホストとを混合して用いる場合、化学式1のドーパントのシス型とトランス型との割合を調節することにより、発光効率の著しい改善を確認することができた。
【0040】
本発明の電界発光素子において、化学式1の電界発光化合物を含むとともに、アリールアミン系化合物またはスチリルアリールアミン系化合物からなる群から選ばれた一つ以上の化合物を含むことができ、アリールアミン系化合物またはスチリルアリールアミン系化合物の例として、下記の化学式8の化合物が挙げられるが、これに限定されるものではない。
【0041】
[化学式8]

【0042】
(上記化学式8中、
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から選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む5員乃至6員のヘテロシクロアルキルまたは(C3−C60)シクロアルキルであり、Ar41及びAr42は縮合環を含むか含まない(C3−C60)アルキレン、または(C3−C60)アルケニレンにより連結され、脂環族環及び単環または多環の芳香族環を形成し;
hが1である場合、Ar43は、(C6−C60)アリールまたは(C4−C60)ヘテロアリールまたは下記構造から選ばれる置換基であり;


hが2である場合、Ar43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から選ばれる置換基であり;


Ar44及びAr45は、互いに独立して、(C6−C60)アリーレンまたは(C4−C60)ヘテロアリーレンであり;
121〜R123は、互いに独立して、水素、重水素、(C1−C60)アルキルまたは(C6−C60)アリールであり;
iは、1〜4の整数であり、jは0または1の整数であり、
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、または前記Ar43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、または前記Ar44及びAr45のアリーレン及びヘテロアリーレン、またはR121〜R123のアルキルまたはアリールは、重水素、ハロゲン、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリール、(C4−C60)ヘテロアリール、N、O及びSから選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む5員乃至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、ヒドロキシからなる群から選ばれる一つ以上の置換基によってさらに置換されてもよい。)
【0043】
前記アリールアミン系化合物またはスチリルアリールアミン系化合物は、より具体的に、下記の化合物で例示できるが、下記化合物で限定されるものではない。

【0044】
また、本発明の電界発光素子において、有機物層に、前記化学式1の電界発光化合物の他に、1族、2族、第4周期、第5周期の遷移金属、ランタン系金属及びd−遷移元素の有機金属からなる群から選ばれる一つ以上の金属をさらに含むこともでき、前記有機物層は、発光層及び電荷発生層を同時に含むことができる。
【0045】
本発明の化学式1の電界発光化合物を含む電界発光素子をサブピクセルとし、Ir、Pt、Pd、Rh、Re、Os、Tl、Pb、Bi、In、Sn、Sb、Te、Au及びAgからなる群から選ばれる一つ以上の金属化合物を含む一つ以上のサブピクセルを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電界発光素子を具現することもできる。
【0046】
また、前記有機物層に、前記化学式1の電界発光化合物の他に、500〜560nmの波長を発光ピークとして有する化合物、または560nm以上の波長を発光ピークとして有する化合物から選ばれる一つ以上を同時に含んで、有機ディスプレイを形成することができ、500〜560nmの波長を発光ピークとして有する化合物または560nm以上の波長を発光ピークとして有する化合物は、下記化学式9乃至化学式15で例示できるが、これに限定されるものではない。
【0047】
[化学式9]

【0048】
式中Mは、7族、8族、9族、10族、11族、13族、14族、15族及び16族の金属からなる群から選ばれ、リガンドL101、L102及びL103は、互いに独立して、下記構造から選ばれる。

【0049】
(R201〜R203は、互いに独立して、水素、重水素、ハロゲン置換または非置換の(C1−C60)アルキル、(C1−C60)アルキル置換または非置換の(C6−C60)アリールまたはハロゲンであり;
204〜R219は、互いに独立して、水素、重水素、(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、SF、トリ(C1−C30)アルキルシリル、ジ(C1−C30)アルキル(C6−C30)アリールシリル、トリ(C6−C30)アリールシリル、シアノまたはハロゲンであり、前記R204〜R219のアルキル、シクロアルキル、アルケニルまたはアリールは、重水素、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリールまたはハロゲンから選ばれる一つ以上の置換基によってさらに置換されてもよく;
220〜R223は、互いに独立して、水素、重水素、ハロゲン置換または非置換の(C1−C60)アルキルまたは(C1−C60)アルキル置換または非置換の(C6−C60)アリールであり;
224及びR225は、互いに独立して、水素、重水素、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリールまたはハロゲンであるか、R224とR225は、縮合環を含むか含まない(C3−C12)アルキレンまたは(C3−C12)アルケニレンにより連結され、脂環族環及び単環または多環の芳香族環を形成し、前記R224及びR225のアルキル、アリールまたは縮合環を含むか含まない(C3−C12)アルキレンまたは(C3−C12)アルケニレンにより連結されて形成された脂環族環及び単環または多環の芳香族環は、重水素、ハロゲン置換または非置換の(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)アリールから選ばれる一つ以上の置換基にさらに置換されてもよく;
226は、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリール、N、O及びSから選ばれた一または二つ以上のヘテロ原子を含む(C5−C60)ヘテロアリールまたはハロゲンであり;
227〜R229は、互いに独立して、水素、重水素、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリールまたはハロゲンであり、前記R226〜R229のアルキル及びアリールは、ハロゲンまたは(C1−C60)アルキルにさらに置換されてもよく;
Qは



または

であり、R231〜R242は、互いに独立して、水素、重水素、ハロゲン置換または非置換の(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)シクロアルキルであるか、R231〜R242は、互いに隣接した置換体とアルキレンまたはアルケニレンにより連結され、(C5−C7)スピロ環または(C5−C9)縮合環を形成するか、R207またはR208とアルキレンまたはアルケニレンにより連結され、(C5−C7)縮合環を形成してもよい。)
【0050】
[化学式10]

【0051】
(上記化学式10中、R301〜R304は、互いに独立して、(C1−C60)アルキルまたは(C6−C60)アリールであるか、互いに隣接した置換体と縮合環を含むか含まない(C3−C60)アルキレンまたは(C3−C60)アルケニレンにより連結され、脂環族環及び単環または多環の芳香族環を形成し、前記R301〜R304のアルキル、アリールまたは縮合環を含むか含まない(C3−C60)アルキレンまたは(C3−C60)アルケニレンにより連結されて形成された脂環族環及び単環または多環の芳香族環は、ハロゲン置換または非置換の(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)アリールから選ばれる一つ以上の置換基にさらに置換されてもよい。)
【0052】
[化学式11]

【0053】
[化学式12]

【0054】
[化学式13]

【0055】
(上記化学式13中、リガンドL201及びL202は、互いに独立して、下記構造から選ばれ、


は、2価または3価金属であり、
が2価金属である場合、kは0であり、Mが3価金属である場合、kは1であり、
Tは、(C6−C60)アリールオキシまたはトリ(C6−C60)アリールシリルであり、前記T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)アリールがさらに置換されてもよく、
Gは、O、SまたはSeであり、
C環は、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であり、
D環は、ピリジンまたはキノリンであり、前記D環は、(C1−C60)アルキル、(C1−C60)アルキル置換または非置換のフェニルまたはナフチルがさらに置換されてもよく、
401〜R404は、互いに独立して、水素、重水素、(C1−C60)アルキル、ハロゲン、トリ(C1−C60)アルキルシリル、トリ(C6−C60)アリールシリルまたは(C6−C60)アリールであるか、隣接した置換体と(C3−C60)アルキレン、または(C3−C60)アルケニレンに結合されて縮合環を形成してもよく、前記ピリジン及びキノリンは、R501と化学結合をなして縮合環を形成してもよく、
前記C環とR401〜R404のアリール基は、(C1−C60)アルキル、ハロゲン、ハロゲンが置換された(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さらに置換されてもよい。)
【0056】
[化学式14]

【0057】
[化学式15]

【0058】
(前記化学式15中、
Ar51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から選ばれた一または二つ以上のヘテロ原子を含む5員乃至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なる群から選ばれた一つ以上の置換基を有するか有しない(C6−C60)アリーレンであり、前記アリーレンに置換される置換基のアルキル、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から選ばれた一または二つ以上のヘテロ原子を含む5員乃至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ばれた一つ以上の置換基によってさらに置換されてもよく、
501〜R504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から選ばれた一または二つ以上のヘテロ原子を含む5員乃至6員のヘテロシクロアルキル、(C3−C60)シクロアルキルであるか、R501〜R504は、隣接した置換体と縮合環を含むか含まない(C3−C60)アルキレンまたは(C3−C60)アルケニレンにより連結され、脂環族環及び単環または多環の芳香族環を形成してもよく、
前記501〜R504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、シクロアルキル及び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から選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む5員乃至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ばれた一つ以上の置換基によってさらに置換されてもよい。)
【0059】
前記500〜560nmの波長を発光ピークとして有する化合物または560nm以上の波長を発光ピークとして有する化合物は、下記化合物で例示されることができるが、これに限定されるものではない。





































【0060】
本発明の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、ハロゲン化金属層及び金属酸化物層から選ばれる一層(以下、これらを「表面層」という)以上を配置することが好ましい。具体的には、発光媒体層側の陽極表面にケイ素及びアルミニウムの金属のカルコゲナイド(酸化物を含む)層を、また発光媒体層側の陰極表面にハロゲン化金属層または金属酸化物層を配置することが好ましい。これにより、駆動の安定化が得られる。
【0061】
前記カルコゲナイドの好ましい例としては、SiO(1≦X≦2)、AlO(1≦X≦1.5)、SiON、SiAlONなどが挙げられ、ハロゲン化金属の好ましい例としては、LiF、MgF、CaF、フッ化希土類金属などが挙げられ、金属酸化物の好ましい例としては、CsO、LiO、MgO、SrO、BaO、CaOなどが挙げられる。
【0062】
また、本発明の電界発光素子において、このように製造された一対の電極の少なくとも一方の表面に、電子伝達化合物と還元性ドーパントの混合領域または正孔伝達化合物と酸化性ドーパントの混合領域を配置することも好ましい。このような方式により、電子伝達化合物が陰イオンに還元されるため、混合領域から発光媒体に電子を注入及び伝達し易くなる。また、正孔伝達化合物は、酸化されて陽イオンになるため、混合領域から発光媒体に正孔を注入及び伝達し易くなる。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(accepter)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。
【0063】
また本発明は、有機太陽電池を提供し、本発明による有機太陽電池は、前記化学式1の電界発光化合物を一つ以上含み、前記電界発光化合物は、95重量%以上100重量%未満のシス型、及び0重量%超過5重量%以下のトランス型の混合物であることを特徴とする。
【発明の効果】
【0064】
本発明による電界発光素子は、ドーパントとして、80重量%以上100重量%未満のシス型、及び0重量%超過20重量%以下のトランス型の電界発光化合物の混合物を採用することにより、優れた発光効率を示し、色純度及び駆動寿命が良好である。
【図面の簡単な説明】
【0065】
【図1】OLED素子の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0066】
以下、本発明の詳細な理解を容易にするために、本発明による素子の発光特性を説明するが、これは単にその実施形態の例示に過ぎず、本発明の範囲を限定するものではない。
【0067】
[製造例]
[製造例1]化合物223の製造

【0068】
化合物1−1の製造
窒素下で、2,7−ジブロモフルオレン(2、7−dibromofluorene)50.0g(154.3mmol)及び水酸化カリウム69.2g(1.23mol)をDMSO700mLに溶かした後、0℃に冷却し、蒸留水113mLを徐々に滴下して1時間攪拌した。その後、ヨードメタン(CHI)38.5mL(0.617mol)を徐々に添加した後、温度を徐々に上げて常温で15時間攪拌した。反応溶液に蒸留水200mLを添加して反応を終了し、ジクロロメタン300mLで抽出した。得られた有機層を減圧濃縮した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(N−ヘキサン:ジクロロメタン=20:1)を用いて化合物1−1を53.0g(0.15mol)得た。
【0069】
化合物1−2の製造
化合物1−153.0g(0.15mol)をテトラヒドロフラン350mLに溶かし、−78℃でn−BuLi(1.6M in n−Hexane)63.2mL(158mmol)を徐々に滴下した。30分間攪拌した後、N,N−ジメチルホルムアミド16.3mL(211mmol)を添加した。温度を徐々に上げて2時間攪拌した後、NHCl水溶液20mLと蒸留水20mLを添加して反応を終了させ、有機層を分離して減圧除去した後、メタノール:n−ヘキサン(1/1、v/v)100mLで再結晶して化合物1−2を20.9g(69.4mmol)得た。
【0070】
化合物1−3の製造
化合物1−220.9g(69.4mmol)、ジフェニルアミン12.5g(104.1mmol)、炭酸セシウム24.1g(104.1mmol)及びパラジウムアセテート(Pd(OAc))332mg(2.1mmol)をトルエン800mLに懸濁した後、トリ(t−ブチル)ホスフィン(P(t−Bu))0.60g(4.2mmol)を添加し、120℃で4時間攪拌した。飽和塩化アンモニウム水溶液100mLを添加し、エチルアセテート150mLで抽出してろ過した後、メタノール:n−ヘキサン(1/1、v/v)100mLで再結晶して化合物1−3を15.2g(39.0mmol)得た。
【0071】
化合物1−4の製造
化合物1−315.2g(39.0mmol)、NaBH1.2g(42.9mmol)をテトラヒドロフラン150mLに溶かし、0℃に冷却した後、メタノール80mLを徐々に滴下した。30分間攪拌した後、蒸留水100mLを添加して反応を終了し、エチルアセテート200mLで抽出、減圧乾燥してカラムクロマトグラフィー(ジクロロメタン/ヘキサン=1/1)で化合物1−4を13.2g(33.7mmol)得た。
【0072】
化合物1−5の製造
化合物1−413.2g(33.7mmol)を反応容器に入れた後、窒素気流下でトリエチルホスファイト70mLを添加して溶かす。他の反応容器にトリエチルホスファイト30mLを入れて蓋を開き、ヨウ素11.2g(33.7mmol)を徐々に添加しながら、0℃で30分間攪拌した。ヨウ素とトリエチルホスファイトからなるこの混合物を化合物1−4の入っている反応容器に入れる。150℃まで温度を上げた後、4時間攪拌した。反応が終了すると、減圧蒸留によりトリエチルホスファイトを除去した後、水500mLで洗浄し、エチルアセテート500mLで抽出、減圧乾燥し、カラムクロマトグラフィー(エチルアセテート/ヘキサン=1/1)で化合物1−5を14.2g(28.7mmol)得た。
【0073】
化合物1−6の製造
トリフェニルアミン10.0g(40.7mmol)をN,N−ジメチルホルムアミド100mLに溶かした後、0℃に冷却した後、他の容器にN,N−ジメチルホルムアミド32mL(407.6mmol)を添加し、0℃に冷却した後、POClを徐々に添加した。これを30分間攪拌した後、トリフェニルアミンが溶けている容器に0℃で徐々に滴下した。これを45℃で18時間さらに攪拌した後、飽和された水酸化ナトリウム水溶液を徐々に添加し、これに少量の水を入れて掻き混ぜた。この時に生成された固体をろ過した後、水で2回、メタノールで2回洗浄し、化合物1−6を10.0g(36.6mmol)得た。
【0074】
化合物223の製造
化合物1−67.8g(28.7mmol)と化合物1−514.2g(28.7mmol)を反応容器に入れた後、減圧乾燥した。窒素雰囲気を形成した後、テトラヒドロフラン500mLを添加して溶かした後、0℃に冷却、他の容器にカリウムtert−ブトキシド(t−BuOK)8.6g(43.1mmol)をテトラヒドロフラン100mLに溶かし、これを徐々に滴下した。0℃で2時間攪拌した後、蒸留水800mLを入れて攪拌した。この時に生成された固体を減圧ろ過して固体を得た。メタノール600mLで3回洗浄した後、エチルアセテート100mLで洗浄し、テトラヒドロフラン80mLとメタノール500mLで再結晶して化合物223を11.2g(17.8mmol、64%)得た。
【0075】
[製造例2]化合物383の製造

【0076】
化合物1−310.8g(28.7mmol)と化合物1−514.2g(28.7mmol)を反応容器に入れた後、減圧乾燥した。窒素雰囲気を形成した後、テトラヒドロフランを500mL入れて溶かした後、0℃に冷却、他の容器にカリウムtert−ブトキシド(t−BuOK)8.6g(43.1mmol)をテトラヒドロフラン100mLに溶かし、これを徐々に滴下した。0℃で2時間攪拌した後、蒸留水800mLを添加して攪拌した。生成した固体を減圧ろ過して得た。メタノール600mLで洗浄を3回繰り返した。エチルアセテート100mLで洗浄し、テトラヒドロフラン80mLとメタノール500mLで再結晶し、化合物383を12.9g(17.3mmol、62%)得た。
【0077】
上記製造例1〜2の方法を用いて、電界発光化合物1乃至化合物786を製造し、製造された電界発光化合物のH NMR及びMS/FABデータを下記表1に示した。
【0078】
[表1]
【表1】








【0079】
[実施例]電界発光素子の製造−トーパントシス型80重量%以上含有
まず、OLED用ガラス1(サムスン・コーニング社製造)から得られた透明電極ITO薄膜2(15Ω/□)を、トリクロロエチレン、アセトン、エタノール、蒸留水を順に用いて超音波洗浄を行った後、イソプロパノールに入れて保管した後、使用した。
【0080】
次に、真空蒸着装置の基板フォルダーに、ITO基板を設けて、真空蒸着装置内のセルに、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(4,4’,4"−tris(N、N−(2−naphthyl)−phenylamino)triphenyl amine;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後、セルに電流を印加し、2−TNATAを蒸発させ、ITO基板上に厚さ60nmの正孔注入層3を蒸着した。

【0081】
その後、真空蒸着装置内の他のセルに、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(N,N’−bis(α−naphthyl)−N,N’−diphenyl−4、4’−diamine;NPB)を入れて、セルに電流を印加し、NPBを蒸発させて正孔注入層上に厚さ20nmの正孔伝達層4を蒸着した。

【0082】
正孔注入層、正孔伝達層を形成した後、その上に発光層5を以下のように蒸着した。真空蒸着装置内の一方のセルにホストとして下記構造のH−33を入れ、また他のセルにはドーパントとして下記構造の化合物223(シス含量:80重量%〜100重量%、トランス含量:0重量%〜20重量%、シスとトランスの和は100である)をそれぞれ入れた後、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%でドープすることにより、前記正孔伝達層上に厚さ30nmの発光層5を蒸着した。

【0083】
その後、電子伝達層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)(tris(8−hydroxyquinoline)−aluminum(III);Alq)を20nmの厚さに蒸着した後、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(lithium quinolate;Liq)を1〜2nmの厚さに蒸着した後、他の真空蒸着装置を用いてAl陰極8を150nmの厚さに蒸着してOLEDを製造した。

【0084】
材料別に各化合物は、10−6torr下で真空昇華精製し、OLED発光材料として用いた。
【0085】
[比較例]電界発光素子の製造−トーパントシス型80重量%未満含有
ドーパントとして、下記構造の化合物223(シス含量:0重量%〜80重量%、トランス含量:20重量%〜100重量%、シスとトランスの和は100である)を用いるほかには、実施例1と同様の方法によりOLED素子を製造した。
【0086】
上記実施例及び比較例により製造されたドーパント化合物のシスとトランスとの割合によるOLED素子の発光効率をそれぞれ1,000cd/mで測定し、下記表2に表した。
【0087】
【表2】

【0088】
前記表2に示したように、本発明による電界発光素子は、80重量%以上100重量%未満のシス型と、0重量%を超過20重量%以下のトランス型が混合された化合物をドーパントとして採用しており、比較例1〜3の80重量%未満のシス型化合物をドーパントとして用いた素子に比べ発光効率が良好であり、色純度が向上することが確認できた。
【符号の説明】
【0089】
1 ガラス
2 透明電極
3 正孔注入層
4 正孔伝達層
5 発光層
6 電子伝達層
7 電子注入層
8 Al陰極

【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板上の陽極と陰極との間に有機物層が挿入された電界発光素子において、
前記有機物層は、下記化学式1で表される一つ以上のドーパント化合物が含まれた発光層を含み、
前記ドーパント化合物は、80重量%以上100重量%未満のシス型、及び0重量%超過20重量%以下のトランス型の混合物であることを特徴とする電界発光素子。
[化学式1]


(「

」は、二重結合に対してシスまたはトランスを表し、
Ar及びArは、互いに独立して、(C6−C60)アリーレンまたはN、O及びSから選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む(C5−C50)ヘテロアリーレンであり、
〜R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、N、O及びSから選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む(C3−C60)ヘテロアリール、モルホリノ、チオモルホリノ、N、O及びSから選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む5員乃至6員のヘテロシクロアルキル、(C3−C60)シクロアルキル、トリ(C1−C60)アルキルシリル、ジ(C1−C60)アルキル(C6−C60)アリールシリル、トリ(C6−C60)アリールシリル、アダマンチル、(C7−C60)ビシクロアルキル、(C2−C60)アルケニル、(C2−C60)アルキニル、シアノ、モノまたはジ(C1−C60)アルキルアミノ、モノまたはジ(C6−C60)アリールアミノ、(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であるか、R〜Rは、互いに隣接した置換体と縮合環を含むか含まない(C3−C60)アルキレンまたは(C3−C60)アルケニレンにより連結され、脂環族環及び単環または多環の芳香族環を形成してもよく、
前記Ar及びArのアリーレン、ヘテロアリーレン、及びR〜Rのアリール、ヘテロアリール、ヘテロシクロアルキル、シクロアルキル、トリアルキルシリル、ジアルキルアリールシリル、トリアリールシリル、アダマンチル、ビシクロアルキル、アルケニル、アルキニル、アラルキル、アルキルオキシ、アルキルチオ、アリールオキシ、アリールチオ、アルキルアミノ、アリールアミノ、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルまたはアリールカルボニルは、重水素、ハロゲン、ハロ(C1−C60)アルキル、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリール、(C6−C60)アリール置換または非置換の(C3−C60)ヘテロアリール、モルホリノ、チオモルホリノ、N、O及びSから選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む5員乃至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、カルバゾリル、モノまたはジ(C1−C60)アルキルアミノ、モノまたはジ(C6−C60)アリールアミノ、(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からなる群から選ばれる一つ以上の置換基によってさらに置換されてもよい。)
【請求項2】
発光層に、下記化学式2乃至3で表される一つ以上のホスト化合物をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の電界発光素子。
[化学式2]


[化学式3]


(前記化学式2及び化学式3中、
Xは、(C6−C60)アリーレンまたは(C4−C60)ヘテロアリーレンであり、
Yはアントラセニレンであり、
Ar11〜Ar14は、互いに独立して、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)アリールであり、
前記Ar11〜Ar14のアルキル、シクロアルキル、アリールまたはヘテロアリールは、重水素、ハロゲン置換または非置換の(C1−C60)アルキル、(C1−C60)アルコキシ、(C3−C60)シクロアルキル、ハロゲン、シアノ、トリ(C1−C60)アルキルシリル、ジ(C1−C60)アルキル(C6−C60)アリールシリル及びトリ(C6−C60)アリールシリルからなる群から選ばれた一つ以上の置換基を有するか有しない(C6−C60)アリールまたは(C4−C60)ヘテロアリール、ハロゲン置換または非置換の(C1−C60)アルキル、(C1−C60)アルコキシ、(C3−C60)シクロアルキル、ハロゲン、シアノ、トリ(C1−C60)アルキルシリル、ジ(C1−C60)アルキル(C6−C60)アリールシリル及びトリ(C6−C60)アリールシリルからなる群から選ばれる一つ以上の置換基によってさらに置換されてもよく、
a、b、c、及びdは、互いに独立して、1〜4の整数である。)
【請求項3】
Ar及びArは、互いに独立して、下記構造から選ばれることを特徴とする請求項1に記載の電界発光素子。



(R11〜R17は、互いに独立して、水素、重水素、ハロゲン、ハロ(C1−C60)アルキル、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリール、(C6−C60)アリール置換または非置換の(C3−C60)ヘテロアリール、モルホリノ、チオモルホリノ、N、O及びSから選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む5員乃至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、カルバゾリル、モノまたはジ(C1−C60)アルキルアミノ、モノまたはジ(C6−C60)アリールアミノ、(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である。)
【請求項4】
〜Rは、互いに独立して、水素、ハロゲン、(C1−C60)アルキル、ハロ(C1−C60)アルキル、N、O及びSから選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む5員乃至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、シアノ、(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であるか、R〜Rは、互いに隣接した置換体と縮合環を含むか含まない(C3−C60)アルキレンまたは(C3−C60)アルケニレンにより連結され、脂環族環及び単環または多環の芳香族環を形成してもよく、R〜Rは、互いに独立して、下記構造から選ばれることを特徴とする請求項1に記載の電界発光素子。


(R21〜R33は、互いに独立して、水素、重水素、ハロゲン、(C1−C60)アルキル、ハロ(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリール、(C3−C60)ヘテロアリール、N、O及びSから選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む5員乃至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、カルバゾリル、モノまたはジ(C1−C60)アルキルアミノ、モノまたはジ(C6−C60)アリールアミノ、(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であり、
Aは、CR3435、NR35、SまたはOであり、
34〜R35は、互いに独立して、水素、重水素、ハロゲン、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリール、(C3−C60)ヘテロアリール、モルホリノ、チオモルホリノ、N、O及びSから選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む5員乃至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、(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であるか、R34とR35は、縮合環を含むか含まない(C3−C60)アルキレンまたは(C3−C60)アルケニレンにより連結され、脂環族環及び単環または多環の芳香族環を形成してもよく、
eは、1〜5の整数である。)
【請求項5】
ホストは、下記化学式4乃至7で表される化合物から選ばれることを特徴とする請求項2に記載の電界発光素子。
[化学式4]


[化学式5]


[化学式6]


(前記化学式4乃至化学式6中、
41及びR42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から選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む5員乃至6員のヘテロシクロアルキルまたは(C3−C60)シクロアルキルであり、前記R41及びR42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)アリールシリル及びトリ(C6−C60)アリールシリルからなる群から選ばれる一つ以上の置換基によってさらに置換されてもよく、
43〜R46は、互いに独立して、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)アリールであり、前記R43〜R46のヘテロアリール、シクロアルキルまたはアリールは、ハロゲン置換または非置換の(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)アリールシリルまたはトリ(C6−C60)アリールシリルからなる群から選ばれる一つ以上の置換基によってさらに置換されてもよく;
及びGは、互いに独立して、化学結合であるか、(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から選ばれた一つ以上の置換基を有するか有しない(C6−C60)アリーレンであり、
Ar21及びAr22は、(C4−C60)ヘテロアリールまたは下記構造から選ばれるアリールであり、


前記Ar21及びAr22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)アリールまたは(C4−C60)ヘテロアリールから選ばれた置換基によって一つ以上置換されてもよく、
11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の化合物であり、


前記L11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)ヘテロアリールまたはハロゲンから選ばれた一つ以上が置換されてもよく、
51〜R54は、互いに独立して、水素、(C1−C60)アルキルまたは(C6−C60)アリールであるか、隣接した置換体と縮合環を含むか含まない(C3−C60)アルキレンまたは (C3−C60)アルケニレンにより連結され、脂環族環及び単環または多環の芳香族環を形成してもよく、
61〜R64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であるか、隣接した置換体と縮合環を含むか含まない(C3−C60)アルキレンまたは(C3−C60)アルケニレンにより連結され、脂環族環及び単環または多環の芳香族環を形成してもよい。)
[化学式7]


(前記化学式7中、
21は、(C6−C60)アリーレンまたはN、O及びSから選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む(C3−C60)ヘテロアリーレンであるか、下記構造から選ばれる2価の基であり、


22及びL23は、互いに独立して、化学結合であるか、(C1−C60)アルキレンオキシ、(C1−C60)アルキレンチオ、(C6−C60)アリーレンオキシ、(C6−C60)アリーレンチオ、(C6−C60)アリーレンまたはN、O及びSから選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む(C3−C60)ヘテロアリーレンであり、
Ar31は、NR9394、(C6−C60)アリール、N、O及びSから選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む(C3−C60)ヘテロアリール、N、O及びSから選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む5員乃至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)ビシクロアルキルであるか、下記構造から選ばれる置換基であり、


71〜R81は、互いに独立して、水素、重水素、ハロゲン、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリール、N、O及びSから選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む(C3−C60)ヘテロアリール、モルホリノ、チオモルホリノ、N、O及びSから選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む5員乃至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であるか、R71〜R81は、隣接した置換体と縮合環を含むか含まない(C3−C60)アルキレンまたは(C3−C60)アルケニレンにより連結され、脂環族環及び単環または多環の芳香族環を形成してもよく、
82〜R92は、互いに独立して、水素、重水素、ハロゲン、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリール、N、O及びSから選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む(C3−C60)ヘテロアリール、モルホリノ、チオモルホリノ、N、O及びSから選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む5員乃至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であるか、R82〜R92は、隣接した置換体と縮合環を含むか含まない(C3−C60)アルキレンまたは(C3−C60)アルケニレンにより連結され、脂環族環及び単環または多環の芳香族環を形成してもよく、
93及びR94は、互いに独立して、水素、重水素、ハロゲン、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリール、N、O及びSから選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む(C3−C60)ヘテロアリール、モルホリノ、チオモルホリノ、N、O及びSから選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む5員乃至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であるか、R93とR94は、縮合環を含むか含まない(C3−C60)アルキレンまたは(C3−C60)アルケニレンにより連結され、脂環族環及び単環または多環の芳香族環を形成してもよく、
95〜R106は、互いに独立して、水素、重水素、ハロゲン、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリール、N、O及びSから選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む(C3−C60)ヘテロアリール、モルホリノ、チオモルホリノ、N、O及びSから選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む5員乃至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であるか、R95〜R106は、隣接した置換体と縮合環を含むか含まない(C3−C60)アルキレンまたは(C3−C60)アルケニレンにより連結され、脂環族環及び単環または多環の芳香族環を形成してもよく、
E及びFは、互いに独立して、化学結合であるか、−(CR107102−、−N(R103)−、−S−、−O−、−Si(R104)(R105)−、−P(R106)−、−C(=O)−、−B(R107)−、−In(R108)−、−Se−、−Ge(R109)(R110)−、−Sn(R111)(R112)−、−Ga(R113)−または−(R114)C=C(R115)−であり、
107〜R115は、互いに独立して、水素、重水素、ハロゲン、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリール、N、O及びSから選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む(C3−C60)ヘテロアリール、モルホリノ、チオモルホリノ、N、O及びSから選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む5員乃至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であるか、R101とR102、R104とR105、R109とR110、R111とR112、及びR114とR115は、縮合環を含むか含まない(C3−C60)アルキレンまたは(C3−C60)アルケニレンにより連結され、脂環族環及び単環または多環の芳香族環を形成してもよく、
21〜L23のアリーレンまたはヘテロアリーレン、Ar31のアリールまたはヘテロアリール、R71〜R81、R82〜R92、R93、R94、R95〜R016、R107〜R115のアルキル、アリール、ヘテロアリール、ヘテロシクロアルキル、シクロアルキル、トリアルキルシリル、ジアルキルアリールシリル、トリアリールシリル、アルケニル、アルキニル、アルキルアミノまたはアリールアミノは、互いに独立して、重水素、ハロゲン、(C1−C60)アルキル、ハロ(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリール、(C6−C60)アリール置換または非置換のN、O及びSから選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む(C3−C60)ヘテロアリール、モルホリノ、チオモルホリノ、N、O及びSから選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む5員乃至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)アル(C1−C60)アルキル、(C1−C60)アルキルオキシ、(C1−C60)アルキルチオ、(C6−C60)アリールオキシ、(C6−C60)アリールチオ、(C1−C60)アルコキシカルボニル、(C1−C60)アルキルカルボニル、(C6−C60)アリールカルボニル、カルボキシル、ニトロ、ヒドロキシ、



または

から選ばれた一つ以上の置換基によってさらに置換されてもよく、
gは、1〜4の整数であり、
fは、1〜4の整数である。)
【請求項6】
有機物層に、アリールアミン系化合物及びスチリルアミン系化合物からなる群から選ばれた一つ以上の化合物を含むことを特徴とする請求項1に記載の電界発光素子。
【請求項7】
有機物層に、1族、2族、第4周期、第5周期の遷移金属、ランタン系金属及びd−遷移元素の有機金属からなる群から選ばれる一つ以上の金属をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の電界発光素子。
【請求項8】
有機物層は、発光層及び電荷発生層を含むことを特徴とする請求項1に記載の電界発光素子。
【請求項9】
下記化学式1の電界発光化合物を含み、前記電界発光化合物は、80重量%以上100重量%未満のシス型、及び0重量%超過20重量%以下のトランス型の混合物であることを特徴とする白色発光素子。
[化学式1]


(「

」は、二重結合に対してシスまたはトランスを表し、
Ar及びArは、互いに独立して、(C6−C60)アリーレンまたはN、O及びSから選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む(C5−C50)ヘテロアリーレンであり、
〜R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、N、O及びSから選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む(C3−C60)ヘテロアリール、モルホリノ、チオモルホリノ、N、O及びSから選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む5員乃至6員のヘテロシクロアルキル、(C3−C60)シクロアルキル、トリ(C1−C60)アルキルシリル、ジ(C1−C60)アルキル(C6−C60)アリールシリル、トリ(C6−C60)アリールシリル、アダマンチル、(C7−C60)ビシクロアルキル、(C2−C60)アルケニル、(C2−C60)アルキニル、シアノ、モノまたはジ(C1−C60)アルキルアミノ、モノまたはジ(C6−C60)アリールアミノ、(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であるか、R〜Rは、互いに隣接した置換体と縮合環を含むか含まない(C3−C60)アルキレンまたは(C3−C60)アルケニレンにより連結され、脂環族環及び単環または多環の芳香族環を形成してもよく、
前記Ar及びArのアリーレン、ヘテロアリーレン、及びR〜Rのアリール、ヘテロアリール、ヘテロシクロアルキル、シクロアルキル、トリアルキルシリル、ジアルキルアリールシリル、トリアリールシリル、アダマンチル、ビシクロアルキル、アルケニル、アルキニル、アラルキル、アルキルオキシ、アルキルチオ、アリールオキシ、アリールチオ、アルキルアミノ、アリールアミノ、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルまたはアリールカルボニルは、重水素、ハロゲン、ハロ(C1−C60)アルキル、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリール、(C6−C60)アリール置換または非置換の(C3−C60)ヘテロアリール、モルホリノ、チオモルホリノ、N、O及びSから選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む5員乃至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、カルバゾリル、モノまたはジ(C1−C60)アルキルアミノ、モノまたはジ(C6−C60)アリールアミノ、(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からなる群から選ばれる一つ以上の置換基によってさらに置換されてもよい。)
【請求項10】
下記化学式1の電界発光化合物を含み、前記電界発光化合物は、80重量%以上100重量%未満のシス型、及び0重量%超過20重量%以下のトランス型の混合物であることを特徴とする有機太陽電池。
[化学式1]


(「

」は、二重結合に対してシスまたはトランスを表し、
Ar及びArは、互いに独立して、(C6−C60)アリーレンまたはN、O及びSから選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む(C5−C50)ヘテロアリーレンであり、
〜R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、N、O及びSから選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む(C3−C60)ヘテロアリール、モルホリノ、チオモルホリノ、N、O及びSから選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む5員乃至6員のヘテロシクロアルキル、(C3−C60)シクロアルキル、トリ(C1−C60)アルキルシリル、ジ(C1−C60)アルキル(C6−C60)アリールシリル、トリ(C6−C60)アリールシリル、アダマンチル、(C7−C60)ビシクロアルキル、(C2−C60)アルケニル、(C2−C60)アルキニル、シアノ、モノまたはジ(C1−C60)アルキルアミノ、モノまたはジ(C6−C60)アリールアミノ、(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であるか、R〜Rは、互いに隣接した置換体と縮合環を含むか含まない(C3−C60)アルキレンまたは(C3−C60)アルケニレンにより連結され、脂環族環及び単環または多環の芳香族環を形成してもよく、
前記Ar及びArのアリーレン、ヘテロアリーレン、及びR〜Rのアリール、ヘテロアリール、ヘテロシクロアルキル、シクロアルキル、トリアルキルシリル、ジアルキルアリールシリル、トリアリールシリル、アダマンチル、ビシクロアルキル、アルケニル、アルキニル、アラルキル、アルキルオキシ、アルキルチオ、アリールオキシ、アリールチオ、アルキルアミノ、アリールアミノ、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルまたはアリールカルボニルは、重水素、ハロゲン、ハロ(C1−C60)アルキル、(C1−C60)アルキル、(C6−C60)アリール、(C6−C60)アリール置換または非置換の(C3−C60)ヘテロアリール、モルホリノ、チオモルホリノ、N、O及びSから選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む5員乃至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、カルバゾリル、モノまたはジ(C1−C60)アルキルアミノ、モノまたはジ(C6−C60)アリールアミノ、(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からなる群から選ばれる一つ以上の置換基によってさらに置換されてもよい。)


【図1】
image rotate


【公表番号】特表2012−509591(P2012−509591A)
【公表日】平成24年4月19日(2012.4.19)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−537367(P2011−537367)
【出願日】平成21年11月20日(2009.11.20)
【国際出願番号】PCT/KR2009/006866
【国際公開番号】WO2010/058995
【国際公開日】平成22年5月27日(2010.5.27)
【出願人】(508223435)グレイセル・ディスプレイ・インコーポレーテッド (53)
【Fターム(参考)】