JP2014521604A - 9h−カルバゾール化合物およびそれらを含むエレクトロルミネセンス素子 - Google Patents
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Abstract
【選択図】なし
Description
L1およびL2は各々独立して、単結合、置換もしくは非置換3〜30員ヘテロアリーレン基、置換もしくは非置換(C6−C30)アリーレン基、または置換もしくは非置換(C6−C30)シクロアルキレン基を表し、
X1およびX2は各々独立してCR’またはNを表し、
Yは、−O−、−S−、−CR5R6−または−NR7−を表し、
Ar1、Ar2およびR’は各々独立して、水素、重水素、ハロゲン、置換もしくは非置換(C1−C30)アルキル基、置換もしくは非置換(C6−C30)アリール基、または置換もしくは非置換3〜30員ヘテロアリール基を表し、
R1〜R4は各々独立して、水素、重水素、ハロゲン、置換もしくは非置換(C1−C30)アルキル基、置換もしくは非置換(C6−C30)アリール基、置換もしくは非置換3〜30員ヘテロアリール基、置換もしくは非置換(C3−C30)シクロアルキル基、置換もしくは非置換5〜7員ヘテロシクロアルキル基、置換もしくは非置換(C6−C30)アリール(C1−C30)アルキル基、−NR11R12、−SiR13R14R15、−SR16、−OR17、シアノ基、ニトロ基、またはヒドロキシル基を表すか、あるいは隣接する置換基(複数も含む)に結合して単環もしくは多環、(C5−C30)脂環式環もしくは芳香環を形成し、その炭素原子(複数も含む)は、窒素、酸素および硫黄から選択される少なくとも1つのヘテロ原子と置換されてもよく、
R5〜R7およびR11〜R17は各々独立して、水素、重水素、ハロゲン、置換もしくは非置換(C1−C30)アルキル基、置換もしくは非置換(C6−C30)アリール基、置換もしくは非置換3〜30員ヘテロアリール基、置換もしくは非置換5〜7員ヘテロシクロアルキル基、または置換もしくは非置換(C3−C30)シクロアルキル基を表すか、あるいは隣接する置換基(複数も含む)に結合して単環もしくは多環、(C5−C30)脂環式環もしくは芳香環を形成し、その炭素原子(複数も含む)は、窒素、酸素および硫黄から選択される少なくとも1つのヘテロ原子と置換されてもよく、
aおよびcの各々は独立して1〜4の整数を表し、ここで、aまたはcは2以上の整数であり、R1の各々またはR3の各々は同じまたは異なり、
bおよびdは各々独立して1〜3の整数を表し、ここで、bまたはdは2以上の整数であり、R2の各々またはR4の各々は同じまたは異なり、
ヘテロアリーレン基、ヘテロシクロアルキル基およびヘテロアリール基は、B、N、O、S、P(=O)、SiおよびPから選択される少なくとも1つのヘテロ原子を含有する)
により達成され得ることを見出した。
ホール輸送層において、式1の化合物はホール輸送材料として含まれてもよい。発光層において、式1の化合物はホスト材料として含まれてもよい。好ましくは、発光層は少なくとも1つのドーパントをさらに含んでもよく、必要な場合、発光層は式1の化合物に加えて第2のホスト材料をさらに含んでもよい。
ジベンゾ[b,d]チオフェン−4イルボロン酸(14g、61mmol)、3−ブロモ−9H−カルバゾール(10g、41mmol)を溶解した後、トルエン(200mL)/EtOH(100mL)/蒸留水(100mL)、Pd(PPh3)4(2.3g、2mmol)の混合溶媒中のK2CO3(19.1g、138mmol)を加えた。反応混合物を120℃で5時間撹拌し、室温に冷やし、EA(800mL)で抽出した。得られた有機層を蒸留水(200mL)で洗浄し、減圧下で蒸留して有機溶媒を除去した。得られた固体をメタノールで洗浄し、濾過し、乾燥させ、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで分離し、再結晶化して化合物1−1(10g、71%)を得た。
ビフェニル−4−イルボロン酸(50g、250mmol)、1,3−ジブロモベンゼン(46mL、380mmol)およびNa2CO3(66g、630mmol)を、トルエン(700mL)/EtOH(320mL)/蒸留水(320mL)の混合溶媒に溶解した後、Pd(PPh3)2Cl2(5.6g、8mmol)を加えた。反応混合物を120℃にて5時間撹拌し、室温に冷やし、EA(1.5L)で抽出した。得られた有機層を蒸留水(400mL)で洗浄し、減圧下で蒸留して有機溶媒を除去した。得られた固体をメタノールで洗浄し、濾過し、乾燥させ、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで分離し、再結晶化して化合物1−2(28g、56%)を得た。
化合物1−2(20g、65mmol)をTHF(350mL)に溶解し、n−BuLi(ヘキサン中に2.5M、39mL、97mmol)を−78℃で反応混合物に加えた後、反応混合物を1時間撹拌した。B(OMe)3(11mL、97mmol)を反応混合物にゆっくり加えながら、反応混合物を2時間撹拌した。塩化アルミニウム水溶液(50mL)との反応が終了した後、反応混合物をEA(1L)で抽出した。得られた有機層を蒸留水(200mL)で洗浄した。得られた有機層を無水MgSO4で乾燥させて残存水分を除去し、減圧下で蒸留して溶媒を除去した。得られた固体を再結晶化により分離して化合物1−3(14g、79%)を得た。
化合物1−3(14g、51mmol)、2,4−ジクロロピリミジン(11g、77mmol)およびNa2CO3(13.5g、128mmol)を、トルエン(130mL)/EtOH(65mL)/蒸留水(65mL)の混合溶媒に溶解した後、Pd(PPh3)4(3g、2.6mmol)を加えた。反応混合物を120℃にて5時間撹拌し、室温に冷やし、EA(300mL)で抽出した。得られた有機層を蒸留水(100mL)で洗浄し、減圧下で蒸留して有機溶媒を除去した。得られた固体をメタノールで洗浄し、濾過し、乾燥させ、シリカゲルカラムクロマトグラフィーおよび再結晶化により分離して化合物1−4(8g、46%)を得た。
化合物1−1(5g、14mmol)をDMF(100mL)に溶解した後、NaH(0.9g、22mmol)をゆっくり加えながら反応混合物を撹拌し、30分間撹拌した。化合物1−4(5.4g、16mmol)をDMF(50mL)に溶解した後、それを反応混合物に加え、4時間撹拌した。30分間撹拌しながら、反応混合物を蒸留水(300mL)に加えた。得られた固体を再結晶化により分離して化合物C−52(2.4g、26%)を得た。
カルバゾール(25g、149.5mmol)、1,3−ジブロモベンゼン(57mL、448.5mmol)、CuI(14.2g、74.7mmol)、エチレンジアミン(5mL、74.7mmol)およびK3PO4(95g、448.5mmol)をトルエン(450mL)に溶解した後、反応混合物を環流下で120℃にて24時間撹拌した。反応が終了した後、反応混合物をEAで抽出した。得られた有機層を無水MgSO4で乾燥させて残存水分を除去し、減圧下で蒸留して溶媒を除去し、カラムにより濾過して化合物2−1(42g、85%)を得た。
化合物2−1(42g、130.3mmol)をTHF(500mL)に溶解した後、反応混合物を−78℃に冷却した。10分後、n−BuLi(67mL、169.4mmol、ヘキサン中に2.5M)をゆっくり加え、反応混合物を1時間撹拌した。次いでB(OMe)3(23mL、208.5mmol)をゆっくり加え、反応混合物を24時間撹拌した。反応が終了した後、1MのHClを加え、反応混合物をEAで抽出した。得られた有機層を無水MgSO4で乾燥させて残存水分を除去し、減圧下で蒸留して溶媒を除去し、MC/ヘキサンで再結晶化して化合物2−2(25g、67%)を得た。
化合物2−2(8.9g、30.9mmol)、2,4−ジクロロピリミジン(6.9g、46.6mmol)、Pd(PPh3)4(1.8g、1.5mmol)およびNa2CO3(8.2g、77mmol)をトルエン(120mL)/EtOH(40mL)の混合溶媒に溶解した後、反応混合物を120℃にて24時間撹拌した。次いで、蒸留水をゆっくり加えながら反応が終了した後、反応混合物をEAで抽出した。得られた有機層を無水MgSO4で乾燥させて残存水分を除去し、減圧下で蒸留して溶媒を除去し、カラムにより濾過して化合物2−3(7g、63.6%)を得た。
NaH(674mg、16.8mol)をDMFに溶解した後、溶液を撹拌した。化合物1−1(4.7g、13.5mmol)をDMFに溶解した後、溶液をNaH溶液に加え、1時間撹拌した。化合物2−3(4g、11.2mmol)をDMFに溶解した後、溶液を撹拌した。次いで、化合物1−1の混合溶液を化合物2−3の混合溶液に加え、室温にて24時間撹拌した。反応が完了した後、得られた固体を濾過し、EAで洗浄し、カラムにより濾過して化合物C−54(4g、44%)を得た。
2,4,6−トリクロロピリミジン(10g、54.51mmol)、フェニルボロン酸(16.6g、136.29mmol)、Pd(PPh3)4(3.15g、2.72mmol)、2MのK2CO3(50mL)、トルエン(100mL)およびEtOH(30mL)を混合した後、反応混合物を減圧下で撹拌した。4時間後、反応混合物を室温に冷やし、蒸留水を加えた。反応混合物をEAで抽出した。得られた有機層を無水MgSO4で乾燥させて残存水分を除去し、減圧下で蒸留して溶媒を除去し、カラムにより濾過して化合物3−1(7g、48%)を得た。
NaH(875mg、21.8mmol)をDMFに溶解した後、溶液を撹拌した。化合物1−1(5.1g、14.5mmol)をDMFに溶解した後、溶液をNaH溶液に加え、1時間撹拌した。化合物3−1(4.7g、17.5mmol)をDMFに溶解した後、溶液を撹拌した。次いで化合物1−1の混合溶液を化合物3−1の混合溶液に加え、室温にて24時間撹拌した。反応が終了した後、得られた固体を濾過し、EAで洗浄し、カラムにより濾過して化合物C−56(4.5g、53%)を得た。
化合物1−1(20g、57mmol)、1,3−ジブロモベンゼン(54g、226mmol)、CuI(5g、28mmol)、K3PO4(36g、169mmol)およびトルエン(280mL)を混合した後、反応混合物を80℃にて10分間撹拌した。エチレンジアミン(3.5mL、51mmol)を加えた後、反応混合物を140℃にて12時間撹拌した。反応が終了した後、反応混合物をEAで抽出した。得られた有機層を無水MgSO4で乾燥させて残存水分を除去し、減圧下で蒸留して溶媒を除去し、カラムにより濾過して白色固体、化合物4−1(13g、45%)を得た。
化合物4−1(13g、25mmol)をTHF(125mL)に溶解した後、n−BuLi(13mL、ヘキサン中に2.25M溶液)を窒素雰囲気下で反応混合物に撹拌しながら加えた。反応混合物を同じ温度で1時間撹拌し、次いでB(OMe)3(4.8mL、42mmol)を同じ温度でゆっくり加えた。反応混合物を室温に加温し、12時間撹拌した。反応が終了した後、反応混合物をEAで抽出した。得られた有機層を無水MgSO4で乾燥させて残存水分を除去し、減圧下で蒸留して溶媒を除去し、再結晶化して白色固体、化合物4−2(9g、77%)を得た。
2,4,6−トリクロロ−1,3,5−トリアジン(10.1g、54.51mmol)、フェニルボロン酸(16.6g、136.29mmol)、Pd(PPh3)4(3.15g、2.72mmol)、2MのK2CO3(50mL)、トルエン(100mL)およびEtOH(30mL)を混合した後、反応混合物を環流下で撹拌した。4時間後、反応混合物を室温に冷却し、蒸留水を加えた。反応混合物をEAで抽出した。得られた有機層を無水MgSO4で乾燥させて残存水分を除去し、減圧下で蒸留して溶媒を除去し、カラムにより濾過して化合物4−3(7g、48%)を得た。
化合物4−3(4g、15.1mmol)、化合物4−2(8.5g、18.11mmol)、Pd(PPh3)4(872mg、0.755mmol)、Na2CO3(4.8g、45mmol)、トルエン(76mL)、EtOH(20mL)および蒸留水(20mL)を混合した後、反応混合物を120℃で12時間撹拌した。反応が終了した後、反応混合物をEAで抽出した。得られた有機層を無水MgSO4で乾燥させて残存水分を除去し、減圧下で蒸留して溶媒を除去し、カラムにより濾過して化合物C−63(9g、90%)を得た。
1,3−ジブロモベンゼン(58g、246mmol)、フェニルボロン酸(20g、164mmol)、Pd(PPh3)4(5.6g、4.8mmol)およびNa2CO3(52g、492mmol)をトルエン(1L)/EtOH(250mL)の混合溶媒に溶解した後、反応混合物を90℃で3時間撹拌した。次いで蒸留水をゆっくり加えながら反応が終了した後、反応混合物をEAで抽出した。得られた有機層を無水MgSO4で乾燥させて残存水分を除去し、減圧下で蒸留して溶媒を除去し、カラムにより濾過して化合物5−1(26g、70%)を得た。
化合物5−1(26g、111mmol)をTHF(500mL)に溶解した後、反応混合物を−78℃に冷却した。10分後、n−BuLi(66.6mL、166.5mmol、ヘキサン中に2.5M)をゆっくり加え、反応混合物を1時間撹拌した。次いでB(OMe)3(24.7mL、222mmol)をゆっくり加え、反応混合物を24時間撹拌した。反応が終了した後、1MのHClを加え、反応混合物をEAで抽出した。得られた有機層を無水MgSO4で乾燥させて残存水分を除去し、減圧下で蒸留して溶媒を除去し、MC/ヘキサンで再結晶化して化合物5−2(14.3g、65%)を得た。
化合物5−2(14.3g、72mmol)、1−ヨード−4−ブロモベンゼン(30.6g、108.3mmol)、Pd(PPh3)4(3.3g、2.9mmol)およびNa2CO3(22.9g、216mmol)をトルエン(500mL)/EtOH(120mL)の混合溶液に溶解した後、反応混合物を120℃にて24時間撹拌した。次いで、蒸留水をゆっくり加えながら反応が終了した後、反応混合物をEAで抽出した。得られた有機層を無水MgSO4で乾燥させて残存水分を除去し、減圧下で蒸留して溶媒を除去し、カラムにより濾過して化合物5−3(20g、90%)を得た。
化合物5−3(25g、80.8mmol)をTHF(610mL)に溶解した後、反応混合物を−78℃に冷却した。10分後、n−BuLi(48.5mL、121.2mmol、ヘキサン中に2.5M)をゆっくり加え、反応混合物を1時間撹拌した。次いで、B(OMe)3(18mL、161.7mmol)をゆっくり加え、反応混合物を24時間撹拌した。反応が終了した後、1MのHClを加え、反応混合物をEAで抽出した。得られた有機層を無水MgSO4で乾燥させて残存水分を除去し、減圧下で蒸留して溶媒を除去し、MC/ヘキサンで再結晶化して化合物5−4(16g、73%)を得た。
化合物5−4(16g、58.3mmol)、2,4−ジクロロピリミジン(11.3g、75.8mmol)、Pd(PPh3)4(3.4g、2.91mmol)およびNa2CO3(15.4g、146mmol)をトルエン(300mL)/EtOH(70mL)の混合溶媒に溶解した後、反応混合物を120℃で24時間撹拌した。次いで、蒸留水をゆっくり加えながら反応が終了した後、反応混合物をEAで抽出した。得られた有機層を無水MgSO4で乾燥させて残存水分を除去し、減圧下で蒸留して溶媒を除去し、カラムにより濾過して化合物5−5(10g、50%)を得た。
NaH(875mg、21.8mmol)をDMFに溶解した後、溶液を撹拌した。化合物1−1(5g、14.5mmol)をDMFに溶解した後、溶液をNaH溶液に加え、1時間撹拌した。化合物5−5(6.11g、17.5mmol)をDMFに溶解した後、溶液を撹拌した。次いで、化合物1−1の混合溶液を化合物5−5の混合溶液に加え、24時間撹拌した。反応が終了した後、得られた固体を濾過し、EAで洗浄し、カラムにより濾過して化合物C−81(5g、53%)を得た。
ジベンゾ[b,d]チオフェン−4イルボロン酸(30g、130mmol)、3−ブロモヨードベンゼン(34mL、260mmol)、Na2CO3(41g、390mmol)およびPd(PPh3)4(7.5g、6.5mmol)をトルエン(300mL)/EtOH(100mL)/精製水(100mL)の混合溶媒に溶解した後、反応混合物を100℃で3時間撹拌した。反応が終了した後、反応混合物を室温に冷やし、そのまま置いておき、水層を除去した。油層を濃縮し、MCで粉砕し、濾過して化合物6−1(33g、74%)を得た。
化合物6−1(33g、96mmol)をTHF(650mL)に溶解した後、n−BuLi(ヘキサン中に2.5M、50mL、125mmol)を−78℃で反応混合物に加え、反応混合物を1時間撹拌した。反応混合物にB(Oi−Pr)3(35mL、154mmol)をゆっくり加えながら、反応混合物を2時間撹拌した。2MのHClを加えて反応をクエンチした後、反応混合物を蒸留水およびEAで抽出し、MCおよびヘキサンで再結晶化して化合物6−2(22g、76%)を得た。
化合物6−2(17g、55mmol)、3−ブロモカルバゾール(13mL、55mmol)、K2CO3(23g、163mmol)およびPd(PPh3)4(3g、2.7mmol)をトルエン(300mL)/EtOH(100mL)/精製水(100mL)の混合溶液に溶解した後、反応混合物を100℃で3時間撹拌した。反応が終了した後、反応混合物を室温に冷やし、そのまま置いておき、水層を除去した。油層を濃縮し、MCで粉砕し、濾過して化合物6−3(14g、62%)を得た。
化合物6−3(5g、12mmol)および2−クロロ−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン(3,2g、12mmol)をDMF(57mL)に懸濁した後、60%のNaH(684mg、17.1mmol)を室温に加え、反応混合物を12時間撹拌した。精製水(1L)を加えた後、反応混合物を減圧下で濾過した。得られた固体をMeOH/EAで粉砕し、MCで溶解し、シリカにより濾過し、MC/n−ヘキサンで粉砕して化合物104(1.7g、22%)を得た。
本発明に係る化合物を使用してOLED素子を製造した。有機発光ダイオード(OLED)素子(Samsung Corning、Republic of Korea)のためのガラス基板上の透明電極インジウムスズ酸化物(ITO)薄膜(15Ω/sq)を、トリクロロエチレン、アセトン、エタノールおよび蒸留水で連続して超音波洗浄に供し、次いでイソプロパノール中に保存した。次いで、ITO基板を真空蒸着装置の基板ホルダに取り付けた。N1,N1’−([1,1’−ビフェニル]−4,4’−ジイル)ビス(N1−(ナフタレン−1−イル)−N4,N4−ジフェニルベンゼン−1,4−ジアミン)を前記真空蒸着装置のセルに導入し、次いで前記装置のチャンバ内の圧力を10〜6torrに制御した。その後、上記の導入した材料を蒸発させるために電流をセルに印加し、それにより、ITO基板上に60nmの厚さを有するホール注入層を形成した。次いで、N,N’−ジ(4−ビフェニル)−N,N’−ジ(4−ビフェニル)−4,4’−ジアミノビフェニルを前記真空蒸着装置の別のセルに導入し、電流をセルに印加することにより蒸発させ、それによりホール注入層上に20nmの厚さを有するホール輸送層を形成させた。その後、化合物C−42をホスト材料として真空蒸着装置の1つのセル内に導入し、化合物D−48をドーパントとして別のセル内に導入した。2つの材料を異なる速度で蒸発させ、15wt%のドーピング量で蒸着させて、ホール輸送層上に30nmの厚さを有する発光層を形成させた。次いで、2−(4−(9,10−ジ(ナフタレン−2−イル)アントラセン−2−イル)フェニル)−1−フェニル−1H−ベンゾ[d]イミダゾールを1つのセル内に導入し、リチウムキノレートを別のセル内に導入した。2つの材料を同じ速度で蒸発させ、50wt%のドーピング量で蒸着させて発光層上に30nmの厚さを有する電子輸送層を形成させた。次いで、電子輸送層上に2nmの厚さを有する電子注入層としてリチウムキノレートを蒸着させた後、150nmの厚さを有するAlカソードを電子注入層上の別の真空蒸着装置により蒸着させた。このように、OLED素子を製造した。OLED素子を製造するために使用した全ての材料を、使用前に10−6torrにて真空昇華により精製した。
ホスト材料として化合物C−44、およびドーパントとして化合物D−1を使用することを除いて、実施例1と同じ方法でOLED素子を製造した。製造したOLED素子は、2030cd/m2の輝度および3.1Vの駆動電圧で4.39mA/cm2の電流密度を有する緑色の発光を示した。
ホスト材料として化合物C−52、およびドーパントとして化合物D−9を使用することを除いて、実施例1と同じ方法でOLED素子を製造した。製造したOLED素子は、1000cd/m2の輝度および3.5Vの駆動電圧で2.35mA/cm2の電流密度を有する緑色の発光を示した。
ホスト材料として化合物C−54、およびドーパントとして化合物D−1を使用することを除いて、実施例1と同じ方法でOLED素子を製造した。製造したOLED素子は、1050cd/m2の輝度および3.8Vの駆動電圧で2.21mA/cm2の電流密度を有する緑色の発光を示した。
ホスト材料として化合物C−56、およびドーパントとして化合物D−1を使用することを除いて、実施例1と同じ方法でOLED素子を製造した。製造したOLED素子は、1510cd/m2の輝度および2.7Vの駆動電圧で3.41mA/cm2の電流密度を有する橙色の発光を示した。
ホスト材料として化合物C−57、およびドーパントとして化合物D−48を使用することを除いて、実施例1と同じ方法でOLED素子を製造した。製造したOLED素子は、2160cd/m2の輝度および4.1Vの駆動電圧で5.65mA/cm2の電流密度を有する緑色の発光を示した。
ホスト材料として化合物C−59、およびドーパントとして化合物D−48を使用することを除いて、実施例1と同じ方法でOLED素子を製造した。製造したOLED素子は、1470cd/m2の輝度および3.8Vの駆動電圧で3.56mA/cm2の電流密度を有する橙色の発光を示した。
ホスト材料として化合物C−61、およびドーパントとして化合物D−9を使用することを除いて、実施例1と同じ方法でOLED素子を製造した。製造したOLED素子は、1130cd/m2の輝度および2.7Vの駆動電圧で2.69mA/cm2の電流密度を有する緑色の発光を示した。
ホスト材料として化合物C−62、およびドーパントとして化合物D−1を使用することを除いて、実施例1と同じ方法でOLED素子を製造した。製造したOLED素子は、890cd/m2の輝度および2.6Vの駆動電圧で2.51mA/cm2の電流密度を有する橙色の発光を示した。
ホスト材料として化合物C−68、およびドーパントとして化合物D−48を使用することを除いて、実施例1と同じ方法でOLED素子を製造した。製造したOLED素子は、1100cd/m2の輝度および2.6Vの駆動電圧で3.98mA/cm2の電流密度を有する緑色の発光を示した。
ホスト材料として化合物C−81、およびドーパントとして化合物D−1を使用することを除いて、実施例1と同じ方法でOLED素子を製造した。製造したOLED素子は、1070cd/m2の輝度および3.0Vの駆動電圧で2.60mA/cm2の電流密度を有する緑色の発光を示した。
ホスト材料として化合物C−100、およびドーパントとして化合物D−48を使用することを除いて、実施例1と同じ方法でOLED素子を製造した。製造したOLED素子は、4210cd/m2の輝度および4.9Vの駆動電圧で9.29mA/cm2の電流密度を有する緑色の発光を示した。
ホスト材料として化合物C−101、およびドーパントとして化合物D−1を使用することを除いて、実施例1と同じ方法でOLED素子を製造した。製造したOLED素子は、3630cd/m2の輝度および4.0Vの駆動電圧で9.75mA/cm2の電流密度を有する橙色の発光を示した。
ホスト材料として化合物C−102、およびドーパントとして化合物D−1を使用することを除いて、実施例1と同じ方法でOLED素子を製造した。製造したOLED素子は、1870cd/m2の輝度および3.7Vの駆動電圧で4.00mA/cm2の電流密度を有する緑色の発光を示した。
ホスト材料として化合物C−104、およびドーパントとして化合物D−9を使用することを除いて、実施例1と同じ方法でOLED素子を製造した。製造したOLED素子は、1010cd/m2の輝度および2.6Vの駆動電圧で2.42mA/cm2の電流密度を有する橙色の発光を示した。
ホスト材料として4,4’−N,N’−ジカルバゾール−ビフェニルおよびドーパントとしてIr(ppy)3を使用することにより30nmの厚さを有する発光層をホール輸送層上に蒸着させたこと、ならびにアルミニウム(III)ビス(2−メチル−8−キノリナト)−4−フェニルフェノレートを使用することにより10nmの厚さを有するホール遮断層を蒸着させたことを除いて、実施例1と同じ方法でOLED素子を製造した。
Claims (6)
- 以下の式1により表される化合物:
L1およびL2は各々独立して、単結合、置換もしくは非置換3〜30員ヘテロアリーレン基、置換もしくは非置換(C6−C30)アリーレン基、または置換もしくは非置換(C6−C30)シクロアルキレン基を表し、
X1およびX2は各々独立してCR’またはNを表し、
Yは−O−、−S−、−CR5R6−または−NR7−を表し、
Ar1、Ar2およびR’は各々独立して、水素、重水素、ハロゲン、置換もしくは非置換(C1−C30)アルキル基、置換もしくは非置換(C6−C30)アリール基、または置換もしくは非置換3〜30員ヘテロアリール基を表し、
R1〜R4は各々独立して、水素、重水素、ハロゲン、置換もしくは非置換(C1−C30)アルキル基、置換もしくは非置換(C6−C30)アリール基、置換もしくは非置換3〜30員ヘテロアリール基、置換もしくは非置換(C3−C30)シクロアルキル基、置換もしくは非置換5〜7員ヘテロシクロアルキル基、置換もしくは非置換(C6−C30)アリール(C1−C30)アルキル基、−NR11R12、−SiR13R14R15、−SR16、−OR17、シアノ基、ニトロ基、またはヒドロキシル基を表すか、あるいは隣接する置換基(複数も含む)に結合して単環もしくは多環、(C5−C30)脂環式環もしくは芳香環を形成し、その炭素原子(複数も含む)は、窒素、酸素および硫黄から選択される少なくとも1つのヘテロ原子と置換されてもよく、
R5〜R7およびR11〜R17は各々独立して、水素、重水素、ハロゲン、置換もしくは非置換(C1−C30)アルキル基、置換もしくは非置換(C6−C30)アリール基、置換もしくは非置換3〜30員ヘテロアリール基、置換もしくは非置換5〜7員ヘテロシクロアルキル基、または置換もしくは非置換(C3〜C30)シクロアルキル基を表すか、あるいは隣接する置換基(複数も含む)に結合して単環もしくは多環、(C5−C30)脂環式環もしくは芳香環を形成し、その炭素原子(複数も含む)は、窒素、酸素および硫黄から選択される少なくとも1つのヘテロ原子と置換されてもよく、
aおよびcの各々は独立して1〜4の整数を表し、ここで、aまたはcは2以上の整数であり、R1の各々またはR3の各々は同じまたは異なり、
bおよびdは各々独立して1〜3の整数を表し、ここで、bまたはdは2以上の整数であり、R2の各々またはR4の各々は同じまたは異なり、
ヘテロアリーレン基、ヘテロシクロアルキル基およびヘテロアリール基は、B、N、O、S、P(=O)、SiおよびPから選択される少なくとも1つのヘテロ原子を含有する)。 - L1、L2、R’、Ar1、Ar2、R1〜R4、R5〜R7およびR11〜R17基における置換アルキル基、置換アリール(アリーレン)基、置換ヘテロアリール(ヘテロアリーレン)基、置換シクロアルキル(シクロアルキレン)基、置換ヘテロシクロアルキル基、および置換アラルキル基の置換基が各々独立して、重水素;ハロゲン;ハロゲンで置換されたまたは置換されていない(C1−C30)アルキル基;(C6−C30)アリール基;(C6−C30)アリールで置換されたまたは置換されていない3〜30員ヘテロアリール基;(C3−C30)シクロアルキル基;5〜7員ヘテロシクロアルキル基;トリ(C1−C30)アルキルシリル基;トリ(C6−C30)アリールシリル基;ジ(C1−C30)アルキル(C6−C30)アリールシリル基;(C1−C30)アルキルジ(C6−C30)アリールシリル基;(C2−C30)アルケニル基;(C2−C30)アルキニル基;シアノ基;N−カルバゾリル基;ジ(C1−C30)アルキルアミノ基;ジ(C6−C30)アリールアミノ基;(C1−C30)アルキル(C6−C30)アリールアミノ基;ジ(C6−C30)アリールボロニル基;ジ(C1−C30)アルキルボロニル基;(C1−C30)アルキル(C6−C30)アリールボロニル基;(C6−C30)アリール(C1−C30)アルキル基;(C1−C30)アルキル(C6−C30)アリール基;カルボキシル基;ニトロ基;およびヒドロキシル基からなる群から選択される少なくとも1つである、請求項1に記載の化合物。
- L1およびL2は各々独立して、単結合、3〜30員ヘテロアリーレン基、または(C6−C30)アリーレン基を表し、
X1およびX2は各々独立して、CR’またはNを表し、
Yは、−O−、−S−、−CR5R6−または−NR7−を表し、
Ar1、Ar2およびR’は各々独立して、水素、(C1−C30)アルキル基、(C6−C30)アリール基、または3〜30員ヘテロアリール基を表し、
R1〜R4は各々独立して、水素、重水素、ハロゲン、(C1−C30)アルキル基、(C6−C30)アリール基、3〜30員ヘテロアリール基、−NR11R12、または−SiR13R14R15を表し、あるいはR3は隣接する置換基(複数も含む)に結合して単環または多環、(C5−C30)脂環式環、または芳香環を形成し、その炭素原子(複数も含む)は、窒素、酸素および硫黄から選択される少なくとも1つのヘテロ原子で置換されてもよく、
R5〜R7およびR11〜R17は各々独立して、水素、重水素、ハロゲン、(C1−C30)アルキル基、(C6−C30)アリール基、または3〜30員ヘテロアリール基を表し、
L1およびL2におけるアリーレン基およびヘテロアリーレン基、ならびにAr1、Ar2、R’、R1〜R4、R5〜R7およびR11〜R17におけるアルキル基、アリール基およびヘテロアリール基は各々独立して、重水素、ハロゲン、ハロゲンで置換されたもしくは置換されていない(C1−C30)アルキル基、(C6−C30)アリール基、(C6−C30)アリールで置換されたもしくは置換されていない3〜30員ヘテロアリール基、トリ(C1−C30)アルキルシリル基、トリ(C6−C30)アリールシリル基、ジ(C1−C30)アルキル(C6−C30)アリールシリル基、(C1−C30)アルキルジ(C6−C30)アリールシリル基、N−カルバゾイル基、ジ(C1−C30)アルキルアミノ基、ジ(C6−C30)アリールアミノ基、(C1−C30)アルキル(C6−C30)アリールアミノ基ならびに(C1−C30)アルキル(C6−C30)アリール基からなる群から選択される少なくとも1つで置換されてもよい、請求項1に記載の化合物。 - L1およびL2は各々独立して、単結合、フェニレン、ビフェニレン、テルフェニレン、インデニレン、フルオレニレン、トリフェニレニレン、ピレニレン、ペリレニレン、クリセニレン、ナフタセニレン、フルオランテニレン、チオフェニレン、ピロリレン、ピラゾリレン、チアゾリレン、オキサゾリレン、オキサジアゾリレン、トリアジニレン、テトラジニレン、トリアゾリレン、フラザニレン、ピリジレン、ベンゾフラニレン、ベンゾチオフェニレン、インドリレン、ベンゾイミダゾリレン、ベンゾチアゾリレン、ベンゾイソチアゾリレン、ベンゾイソオキサゾリレン、ベンゾオキサゾリレン、ベンゾチアジアゾリレン、ジベンゾフラニレンまたはジベンゾチオフェニレンを表し;
Ar1、Ar2およびR’は各々独立して、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−へプチル、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、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、フェニル、ビフェニル、フルオレニル、フルオランテニル、ターフェニル、ピレニル、クリセニル、ナフタセニル、ペリレニル、ピリジル、ピロリル、フラニル、チオフェニル、イミダゾリル、ベンゾイミダゾリル、キノリル、トリアジニル、ベンゾフラニル、ジベンゾフラニル、ベンゾチオフェニル、ジベンゾチオフェニル、ピラゾリル、インドリル、カルバゾリル、チアゾリル、オキサゾリル、ベンゾチアゾリル、ベンゾオキサゾリル、フェナントロリニル、キノキサリニル、またはN−カルバゾリルを表し;
R1〜R4は各々独立して、水素、重水素、クロロ、フルオロ、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−へプチル、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、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、フェニル、ナフチル、アントリル、ビフェニル、フルオレニル、フルオランテニル、トリフェニレニル、ピレニル、クリセニル、ナフタセニル、ペリレニル、ピリジル、ピロリル、フラニル、チオフェニル、イミダゾリル、ベンゾイミダゾリル、インデニル、ピラジニル、ピリミジニル、ピリダジニル、キノリニル、トリアジニル、ベンゾフラニル、ジベンゾフラニル、ベンゾチオフェニル、ジベンゾチオフェニル、ピラゾリル、インドリル、カルバゾリル、チアゾリル、オキサゾリル、ベンゾチアゾリル、ベンゾオキサゾリル、フェナントロリニル、N−カルバゾリル、ジメチルアミノ、メチルフェニルアミノ、ジフェニルアミノ、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;
a〜dは各々独立して1または2を表し、
Ar1、Ar2、R’およびR1〜R4における置換基は各々独立して、重水素、クロロ、フルオロ、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−へプチル、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、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、フェニル、ナフチル、ビフェニル、9,9−ジメチルフルオレニル、9,9−ジフェニルフルオレニル、フルオランテニル、トリフェニレニル、ピレニル、クリセニル、ナフタセニル、ペリレニル、ピリジル、ピロリル、フラニル、チオフェニル、イミダゾリル、ベンゾイミダゾリル、ピラジニル、ピリミジニル、ピリダジニル、キノリル、トリアジニル、ベンゾフラニル、ジベンゾフラニル、ジベンゾチオフェニル、ベンゾチオフェニル、ピラゾリル、インドリル、カルバゾリル、N−カルバゾリル、チアゾリル、オキサゾリル、ベンゾチアゾリル、ベンゾオキサゾリル、フェナントロリニル、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、メチルフェニルアミノ、ジフェニルアミノ、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、メチルジフェニルシリル、トリフェニルシリル、およびN−フェニルカルバゾリルからなる群から選択される少なくとも1つで置換されてもよい、請求項1に記載の化合物。 - 請求項1に記載の化合物を含む有機エレクトロルミネセンス素子。
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