JP2015526393A - 多環式化合物およびそれを含む有機電子素子 - Google Patents
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- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
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Abstract
Description
R1およびR2は互いに同一であるかまたは異なり、各々独立して置換もしくは非置換のアルケニル基;置換もしくは非置換のアリール基;置換もしくは非置換のフルオレニル基;またはN、OおよびS原子のうち1つ以上を含む置換もしくは非置換の複素環基であり、
R3〜R10は互いに同一であるかまたは異なり、各々独立して水素;重水素;ハロゲン基;ニトリル基;ニトロ基;ヒドロキシ基;置換もしくは非置換のアルキル基;置換もしくは非置換のシクロアルキル基;置換もしくは非置換のアルコキシ基;置換もしくは非置換のアルキルチオキシ基;置換もしくは非置換のアリールチオキシ基;置換もしくは非置換のアルケニル基;置換もしくは非置換のアリール基;置換もしくは非置換のフルオレニル基;またはN、OおよびS原子のうち1つ以上を含む置換もしくは非置換の複素環基であり、
R1〜R3のうち少なくとも1つは下記化学式2の基であり、
Ra、Rb、R11およびR12は互いに同一であるかまたは異なり、各々独立して水素;重水素;ハロゲン基;ニトリル基;ニトロ基;ヒドロキシ基;置換もしくは非置換のアルキル基;置換もしくは非置換のシクロアルキル基;置換もしくは非置換のアルコキシ基;置換もしくは非置換のアルキルチオキシ基;置換もしくは非置換のアリールチオキシ基;置換もしくは非置換のアルケニル基;置換もしくは非置換のアリール基;置換もしくは非置換のフルオレニル基;またはN、OおよびS原子のうち1つ以上を含む置換もしくは非置換の複素環基であり、Ra、Rb、R11およびR12のうち互いに隣接する2以上の基は互いに結合して単環式または多環式の環を形成することができ、
Lは直接連結;置換もしくは非置換のアリーレン基;置換もしくは非置換のアルケニレン基;置換もしくは非置換のフルオレニレン基;またはN、OおよびS原子のうち1つ以上を含む置換もしくは非置換のヘテロアリーレン基であり、
nおよびmは各々独立して0〜3の整数である。
本出願の一実施形態は下記化学式1で表される化合物を提供する。
R1およびR2は互いに同一であるかまたは異なり、各々独立して置換もしくは非置換のアルケニル基;置換もしくは非置換のアリール基;置換もしくは非置換のフルオレニル基;またはN、OおよびS原子のうち1つ以上を含む置換もしくは非置換の複素環基であり、
R3〜R10は互いに同一であるかまたは異なり、各々独立して水素;重水素;ハロゲン基;ニトリル基;ニトロ基;ヒドロキシ基;置換もしくは非置換のアルキル基;置換もしくは非置換のシクロアルキル基;置換もしくは非置換のアルコキシ基;置換もしくは非置換のアルキルチオキシ基;置換もしくは非置換のアリールチオキシ基;置換もしくは非置換のアルケニル基;置換もしくは非置換のアリール基;置換もしくは非置換のフルオレニル基;またはN、OおよびS原子のうち1つ以上を含む置換もしくは非置換の複素環基であり、
R1〜R3のうち少なくとも1つは下記化学式2の基であり、
Ra、Rb、R11およびR12は互いに同一であるかまたは異なり、各々独立して水素;重水素;ハロゲン基;ニトリル基;ニトロ基;ヒドロキシ基;置換もしくは非置換のアルキル基;置換もしくは非置換のシクロアルキル基;置換もしくは非置換のアルコキシ基;置換もしくは非置換のアルキルチオキシ基;置換もしくは非置換のアリールチオキシ基;置換もしくは非置換のアルケニル基;置換もしくは非置換のアリール基;置換もしくは非置換のフルオレニル基;またはN、OおよびS原子のうち1つ以上を含む置換もしくは非置換の複素環基であり、Ra、Rb、R11およびR12のうち互いに隣接する2以上の基は互いに結合して単環式または多環式の環を形成することができ、
Lは直接連結;置換もしくは非置換のアリーレン基;置換もしくは非置換のアルケニレン基;置換もしくは非置換のフルオレニレン基;またはN、OおよびS原子のうち1つ以上を含む置換もしくは非置換のヘテロアリーレン基であり、
nおよびmは各々独立して0〜3の整数である。
X1〜X3は各々独立してO、SまたはCRaRbであり、
R1〜R12、Ra、Rb、nおよびmは前記請求項1で定義したものと同様であり、
R13〜R16は互いに同一であるかまたは異なり、各々独立して水素;重水素;ハロゲン基;ニトリル基;ニトロ基;ヒドロキシ基;置換もしくは非置換のアルキル基;置換もしくは非置換のシクロアルキル基;置換もしくは非置換のアルコキシ基;置換もしくは非置換のアルキルチオキシ基;置換もしくは非置換のアリールチオキシ基;置換もしくは非置換のアルケニル基;置換もしくは非置換のアリール基;置換もしくは非置換のフルオレニル基;またはN、OおよびS原子のうち1つ以上を含む置換もしくは非置換の複素環基であり、R1〜R16、RaおよびRbのうち隣接する2以上の基は互いに結合して単環式または多環式の環を形成することができ、
L1〜L3は各々独立して直接連結;置換もしくは非置換のアリーレン基;置換もしくは非置換のアルケニレン基;置換もしくは非置換のフルオレニレン基;またはN、OおよびS原子のうち1つ以上を含む置換もしくは非置換のヘテロアリーレン基であり、
o、p、qおよびrは各々独立して0〜3の整数である。
R3〜R12は水素であり、
X1はO、SまたはCRaRbであり、
RaおよびRbは各々独立してメチル基、エチル基、フェニル基またはピリジル基であるか、互いに連結されて単環式または多環式の環を形成し、
L1は直接連結、フェニレン基、ナフチレン基、またはピリジレン基であってもよい。
R4〜R12は水素であり、
X1はO、SまたはCRaRbであり、
RaおよびRbは各々独立してメチル基、エチル基、フェニル基またはピリジル基であるか、互いに連結されて単環式または多環式の環を形成し、
L1は直接連結、フェニレン基、ナフチレン基、またはピリジレン基であってもよい。
R4〜R14は水素であり、
X1およびX2は各々独立してO、SまたはCRaRbであり、
RaおよびRbは各々独立してメチル基、エチル基、フェニル基またはピリジル基であるか、互いに連結されて単環式または多環式の環を形成し、
L1およびL2は各々独立して直接連結、フェニレン基、ナフチレン基、またはピリジレン基であってもよい。
R4〜R14は水素であり、
X1およびX2は各々独立してO、SまたはCRaRbであり、
RaおよびRbは各々独立してメチル基、エチル基、フェニル基またはピリジル基であるか、互いに連結されて単環式または多環式の環を形成し、
L1およびL2は各々独立して直接連結、フェニレン基、ナフチレン基、またはピリジレン基であってもよい。
R4〜R14は水素であり、
X1およびX2は各々独立してO、SまたはCRaRbであり、
RaおよびRbは各々独立してメチル基、エチル基、フェニル基またはピリジル基であるか、互いに連結されて単環式または多環式の環を形成し、
L1およびL2は各々独立して直接連結、フェニレン基、ナフチレン基、またはピリジレン基であってもよい。
X1〜X3は各々独立してO、SまたはCRaRbであり、
RaおよびRbは各々独立してメチル基、エチル基、フェニル基またはピリジル基であるか、R11とR12、R15とR16およびR19とR20は各々独立して互いに連結されて単環式または多環式の環を形成し、
L1、L2およびL3は各々独立して直接連結、フェニレン基、ナフチレン基、またはピリジレン基であってもよい。
Z1〜Z4のうちいずれか1つは−CNであり、
残りは互いに同一であるかまたは異なり、各々独立して水素;重水素;ハロゲン基;ニトロ基;ヒドロキシ基;置換もしくは非置換のアルキル基;置換もしくは非置換のシクロアルキル基;置換もしくは非置換のアルコキシ基;置換もしくは非置換のアルキルチオキシ基;置換もしくは非置換のアリールチオキシ基;置換もしくは非置換のアルケニル基;置換もしくは非置換のアリール基;置換もしくは非置換のフルオレニル基;またはN、OおよびS原子のうち1つ以上を含む置換もしくは非置換の複素環基である。
<製造例1−1>下記化合物A−2の製造
MS:[M+H]+=299
MS:[M+H]+=327
MS:[M+H]+=423
MS:[M+H]+=421
MS:[M+H]+=330
MS:[M+H]+=330
MS:[M+H]+=346
MS:[M+H]+=271
<製造例1−9>下記化合物A−17の製造
MS:[M+H]+=271
MS:[M+H]+=299
MS:[M+H]+=375
MS:[M+H]+=304
MS:[M+H]+=349
MS:[M+H]+=425
MS:[M+H]+=350
MS:[M+H]+=457
MS:[M+H]+=375
MS:[M+H]+=399
MS:[M+H]+=266
MS:[M+H]+=368
MS:[M+H]+=368
MS:[M+H]+=472
MS:[M+H]+=522
MS:[M+H]+=548
MS:[M+H]+=598
MS:[M+H]+=477
MS:[M+H]+=576
MS:[M+H]+=596
MS:[M+H]+=694
MS:[M+H]+=548
MS:[M+H]+=624
MS:[M+H]+=548
MS:[M+H]+=548
MS:[M+H]+=613
MS:[M+H]+=689
MS:[M+H]+=689
MS:[M+H]+=831
MS:[M+H]+=446
<実施例18>化学式4−2の化合物の製造
MS:[M+H]+=446
MS:[M+H]+=462
MS:[M+H]+=462
<実験例1−1>
ITO(indium tin oxide)が500Å厚さで薄膜コーティングされたガラス基板を洗剤を溶かした蒸留水に入れて超音波で洗浄した。この時、洗剤としてはフィッシャー社(Fischer Co.)の製品を用い、蒸留水としてはミリポア社(Millipore Co.)の製品のフィルター(Filter)で2次でフィルタリングした蒸留水を用いた。ITOを30分間洗浄した後、蒸留水で2回繰り返して超音波洗浄を10分間行った。蒸留水洗浄が終わった後、イソプロピルアルコール、アセトン、メタノールの溶剤で超音波洗浄を行い、乾燥した後にプラズマ洗浄機に輸送した。また、酸素プラズマを用いて前記基板を5分間洗浄した後、真空蒸着機に基板を輸送した。
前記実験例1−1において、化学式1−1の化合物の代わりに下記の化学式ET−Aの化合物を用いたことを除いては、実験例1−1と同様の方法によって有機発光素子を製作した。
前記実験例1−1において、化学式1−1の化合物の代わりに下記の化学式ET−Bの化合物を用いたことを除いては、実験例1−1と同様の方法によって有機発光素子を製作した。
前記実験例1−1において、化学式1−1の化合物の代わりに表2に示す各々の化合物を用いたことを除いては、実験例1−1と同様の方法によって実験例1−2〜1−13の有機発光素子を製作した。
前記実験例1−1のように準備したITO透明電極上に前記化学式のヘキサニトリルヘキサアザトリフェニレン(hexanitrile hexaazatriphenylene;HAT)を100Å厚さで熱真空蒸着して正孔注入層を形成した。
前記実験例2−1において、化学式1−1の化合物の代わりに下記の化学式ET−Cの化合物を用いたことを除いては、実験例2−1と同様の方法によって有機発光素子を製作した。
前記実験例2−1において、化学式1−1の化合物の代わりに表3に示す各々の化合物を用いたことを除いては、実験例2−1と同様の方法によって実験例2−2〜2−6の有機発光素子を製作した。
2 ・・・陽極
3 ・・・正孔注入層
4 ・・・正孔輸送層
5 ・・・発光層
6 ・・・電子輸送層
7 ・・・陰極
Claims (13)
- 下記化学式1で表される化合物:
R1およびR2は互いに同一であるかまたは異なり、各々独立して置換もしくは非置換のアルケニル基;置換もしくは非置換のアリール基;置換もしくは非置換のフルオレニル基;またはN、OおよびS原子のうち1つ以上を含む置換もしくは非置換の複素環基であり、
R3〜R10は互いに同一であるかまたは異なり、各々独立して水素;重水素;ハロゲン基;ニトリル基;ニトロ基;ヒドロキシ基;置換もしくは非置換のアルキル基;置換もしくは非置換のシクロアルキル基;置換もしくは非置換のアルコキシ基;置換もしくは非置換のアルキルチオキシ基;置換もしくは非置換のアリールチオキシ基;置換もしくは非置換のアルケニル基;置換もしくは非置換のアリール基;置換もしくは非置換のフルオレニル基;またはN、OおよびS原子のうち1つ以上を含む置換もしくは非置換の複素環基であり、
R1〜R3のうち少なくとも1つは下記化学式2の基であり、
Ra、Rb、R11およびR12は互いに同一であるかまたは異なり、各々独立して水素;重水素;ハロゲン基;ニトリル基;ニトロ基;ヒドロキシ基;置換もしくは非置換のアルキル基;置換もしくは非置換のシクロアルキル基;置換もしくは非置換のアルコキシ基;置換もしくは非置換のアルキルチオキシ基;置換もしくは非置換のアリールチオキシ基;置換もしくは非置換のアルケニル基;置換もしくは非置換のアリール基;置換もしくは非置換のフルオレニル基;またはN、OおよびS原子のうち1つ以上を含む置換もしくは非置換の複素環基であり、Ra、Rb、R11およびR12のうち互いに隣接する2以上の基は互いに結合して単環式または多環式の環を形成することができ、
Lは直接連結;置換もしくは非置換のアリーレン基;置換もしくは非置換のアルケニレン基;置換もしくは非置換のフルオレニレン基;またはN、OおよびS原子のうち1つ以上を含む置換もしくは非置換のヘテロアリーレン基であり、
nおよびmは各々独立して0〜3の整数である。 - 前記化学式1で表される化合物は、下記化学式3〜8のうちいずれか1つで表される、請求項1に記載の化合物:
X1〜X3は各々独立してO、SまたはCRaRbであり、
R1〜R12、Ra、Rb、nおよびmは前記請求項1で定義したものと同じであり、
R13〜R16は互いに同一であるかまたは異なり、各々独立して水素;重水素;ハロゲン基;ニトリル基;ニトロ基;ヒドロキシ基;置換もしくは非置換のアルキル基;置換もしくは非置換のシクロアルキル基;置換もしくは非置換のアルコキシ基;置換もしくは非置換のアルキルチオキシ基;置換もしくは非置換のアリールチオキシ基;置換もしくは非置換のアルケニル基;置換もしくは非置換のアリール基;置換もしくは非置換のフルオレニル基;またはN、OおよびS原子のうち1つ以上を含む置換もしくは非置換の複素環基であり、R1〜R16、RaおよびRbのうち隣接する2以上の基は互いに結合して単環式または多環式の環を形成することができ、
L1〜L3は各々独立して直接連結;置換もしくは非置換のアリーレン基;置換もしくは非置換のアルケニレン基;置換もしくは非置換のフルオレニレン基;またはN、OおよびS原子のうち1つ以上を含む置換もしくは非置換のヘテロアリーレン基であり、
o、p、qおよびrは各々独立して0〜3の整数である。 - 前記Lは、直接連結であるか;置換もしくは非置換のフェニレン基;置換もしくは非置換のナフチレン基;置換もしくは非置換のフルオレニレン基;置換もしくは非置換のピリジレン基;または置換もしくは非置換のビフェニレン基である、請求項1に記載の化合物。
- 前記RaおよびRbは互いに同一であるかまたは異なり、各々独立して置換もしくは非置換のメチル基;置換もしくは非置換のエチル基;置換もしくは非置換のフェニル基;置換もしくは非置換のビフェニル基;置換もしくは非置換のテルフェニル基;置換もしくは非置換のピリジル基;置換もしくは非置換のキノリン基;置換もしくは非置換のフェナントレニル基;または置換もしくは非置換のナフチル基であり、
前記RaとRbは互いに結合して単環式または多環式の環を形成することができる、請求項1に記載の化合物。 - 第1電極、第2電極、および前記第1電極と第2電極との間に配置された1層以上の有機物層を含む有機電子素子であって、
前記有機物層のうち1層以上は、請求項1〜6のいずれか一項に記載の化合物を含む有機電子素子。 - 前記有機電子素子は、有機発光素子、有機太陽電池、有機感光体(OPC)ドラムおよび有機トランジスタからなる群から選択される、請求項7に記載の有機電子素子。
- 前記有機電子素子は有機発光素子であり、
正方向構造または逆方向構造である、請求項7に記載の有機電子素子。 - 前記有機電子素子は有機発光素子であり、
前記有機物層は正孔注入層、正孔輸送層、および正孔注入および正孔輸送を同時にする層のうち1層以上を含み、
前記層のうち1層以上が前記化合物を含む、請求項7に記載の有機電子素子。 - 前記有機電子素子は有機発光素子であり、
前記有機物層は発光層、電子輸送層、電子注入層、および電子輸送および電子注入を同時にする層のうち1層以上を含み、
前記層のうち1層以上が前記化合物を含む、請求項7に記載の有機電子素子。 - 前記化合物を含む有機物層は、アルカリ金属、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属またはアルカリ土類金属化合物およびこれらの組み合わせからなる群から選択されるn−型ドーパントをさらに含む、請求項11に記載の有機電子素子。
- 前記n−型ドーパントは、前記化合物を含む有機物層の組成の総重量を基準に1〜70重量%で含まれる、請求項12に記載の有機電子素子。
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