JP2015534258A - 有機光電子素子用化合物、これを含む有機発光素子および前記有機発光素子を含む表示装置 - Google Patents

有機光電子素子用化合物、これを含む有機発光素子および前記有機発光素子を含む表示装置 Download PDF

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Abstract

有機光電子素子用化合物、これを含む有機発光素子および前記有機発光素子を含む表示装置に関するものであって、化学式1および2の組み合わせで表される有機光電子素子用化合物を提供し、優れた電気化学的および熱的安定性により寿命特性に優れ、低い駆動電圧でも高い発光効率を有する有機発光素子を製造することができる。

Description

寿命、効率、電気化学的安定性および熱的安定性に優れた有機光電子素子を提供できる有機光電子素子用化合物、これを含む有機発光素子および前記有機発光素子を含む表示装置に関する。
有機光電子素子(organic optoelectric device)とは、正孔または電子を用いた電極と有機物との間での電荷交流を必要とする素子を意味する。
有機光電子素子は、動作原理に応じて次のように大きく2種類に分けることができる。第一は、外部の光源から素子に流入した光子により有機物層でエキシトン(exciton)が形成され、このエキシトンが電子と正孔に分離され、この電子と正孔がそれぞれ異なる電極に伝達されて電流源(電圧源)として用いられる形態の電子素子である。
第二は、二つ以上の電極に電圧または電流を加えて電極と界面をなす有機物半導体に正孔または電子を注入し、注入された電子と正孔により動作する形態の電子素子である。
有機光電子素子の例としては、有機光電素子、有機発光素子、有機太陽電池、有機感光体ドラム(organic photo conductor drum)、有機トランジスタなどがあり、これらは全て素子の駆動のために正孔の注入もしくは輸送物質、電子の注入もしくは輸送物質、または発光物質を必要とする。
特に、有機発光素子(organic light emitting diode、OLED)は、最近、平板ディスプレイ(flat panel display)の需要が増加することに伴って注目されている。一般に有機発光とは、有機物質を用いて電気エネルギーを光エネルギーに変換させる現象をいう。
このような有機発光素子は、有機発光材料に電流を加えて電気エネルギーを光に変換させる素子であって、通常、陽極(anode)と陰極(cathode)との間に機能性有機物層が挿入された構造からなる。ここで有機物層は、有機発光素子の効率と安全性を高めるために、それぞれ異なる物質で形成された多層の構造を有する場合が多く、例えば正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層などを有することができる。
このような有機発光素子の構造で二つの電極の間に電圧をかけると、陽極からは正孔(hole)、陰極からは電子(electron)が有機物層に注入され、注入された正孔と電子が会って再結合(recombination)によりエネルギーが高い励起子を形成するようになる。この時に形成された励起子が再び基底状態(ground state)に移動しながら特定の波長を有する光が発生するようになる。
最近は、蛍光発光物質だけでなく、燐光発光物質も有機発光素子の発光物質として使用可能であることが知られており、このような燐光発光は、基底状態から励起状態(excited state)に電子が遷移した後、項間交差(intersystem crossing)を通じて一重項励起子が三重項励起子に非発光遷移した後、三重項励起子が基底状態に遷移しながら発光するメカニズムからなる。
前述したように有機発光素子で有機物層として用いられる材料は、機能に応じて、発光材料と電荷輸送材料、例えば正孔注入材料、正孔輸送材料、電子輸送材料、電子注入材料などに分類され得る。
また、発光材料は、発光色に応じて、青色、緑色、赤色発光材料と、さらに改善された天然色を具現するために必要な黄色および樺色発光材料に分類され得る。
一方、発光材料として一つの物質だけ用いる場合、分子間相互作用により最大発光波長が長波長に移動し、色純度が低下したり、発光減衰効果により素子の効率が減少する問題が発生するため、色純度の増加とエネルギー遷移を通じた発光効率と安定性を増加させるために発光材料としてホスト/ドーパント系を用いることができる。
有機発光素子が前述した優れた特徴を十分に発揮するためには、素子内有機物層を構成する物質、例えば正孔注入物質、正孔輸送物質、発光物質、電子輸送物質、電子注入物質、発光材料中のホストおよび/またはドーパントなどが安定的且つ効率的な材料により裏付けられるのが先行されなければならないが、まだ安定的且つ効率的な有機発光素子用有機物層材料の開発が十分ではない状態であり、したがって新たな材料の開発が継続的に要求されている。このような材料開発の必要性は前述した他の有機光電子素子でも同様である。
また、低分子有機発光素子は、真空蒸着法により薄膜の形態で素子を製造するため効率および寿命性能がよく、高分子有機発光素子は、インクジェット(inkjet)またはスピンコーティング(spin coating)法を用いて初期投資費が少なく、大面積化に有利な長所がある。
低分子有機発光素子および高分子有機発光素子は、共に自発光、高速応答、広視野角、超薄型、高画質、耐久性、広い駆動温度範囲などの長所を有しているため、次世代ディスプレイとして注目されている。特に既存のLCD(liquid crystal display)と比較して自発光型であることから、暗い場所や外部の光が入っても視認性がよく、バックライトが不要であることから、LCDの1/3水準に厚さおよび重量を減らすことができる。
また、応答速度がLCDに比べて1000倍以上速いマイクロ秒単位であるため、残像がない完璧な動画を実現することができる。したがって、最近の本格的なマルチメディア時代に合わせて最適のディスプレイとして脚光を浴びると期待され、このような長所を土台に1980年代後半の最初開発以降、効率80倍、寿命100倍以上に至る急激な技術発展を成し遂げてきており、最近は40インチの有機発光素子パネルが発表されるなど大型化が急速に進められている。
大型化のためには、発光効率の増大および素子の寿命向上が伴わなければならない。この時、素子の発光効率は発光層内の正孔と電子の結合が円滑に行われなければならない。しかし、一般に有機物の電子移動度は正孔移動度に比べて遅いため、発光層内の正孔と電子の結合が効率的に行われるためには、効率的な電子輸送層を用いて陰極からの電子注入および移動度を高めると同時に、正孔の移動を遮断することが必要である。
また、寿命向上のためには、素子の駆動時に発生するジュール熱(Joule heat)により材料が結晶化されることを防止しなければならない。したがって、電子の注入および移動性に優れ、電気化学的安定性の高い有機化合物に対する開発が必要である。
正孔注入および輸送の役割または電子注入および輸送の役割を果たすことができ、適切なドーパントと共に発光ホストとしての役割を果たすことができる有機光電子素子用化合物を提供する。
寿命、効率、駆動電圧、電気化学的安定性および熱的安定性に優れた有機発光素子およびこれを含む表示装置を提供する。
本発明の一実施形態では、下記化学式1および2の組み合わせで表される有機光電子素子用化合物を提供する。
前記化学式1および2で、Xは、−O−、−S−、−S(O)−または−S(O)−であり、R〜Rは、独立して、水素、重水素、置換もしくは非置換のC1〜C10アルキル基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリール基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリール基であり、Lは、単結合、置換もしくは非置換のC2〜C10アルケニレン基、置換もしくは非置換のC2〜C10アルキニレン基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリーレン基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリーレン基であり、nは、0〜3の整数のうちのいずれか一つであり、前記化学式1の二つの*は、前記化学式2の四つの*のうち隣接した二つと結合して融合環を形成する。
前記有機光電子素子用化合物は、下記化学式1および3の組み合わせで表され得る。
前記化学式1および3で、Xは、−O−、−S−、−S(O)−または−S(O)−であり、Xは、−O−、−S−、−S(O)−、−S(O)−、−CR’R”−または−NR’−であり、前記R’およびR”は、独立して、水素、重水素、置換もしくは非置換のC1〜C10アルキル基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリール基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリール基であり、R〜R11は、独立して、水素、重水素、置換もしくは非置換のC1〜C10アルキル基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリール基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリール基であり、Lは、単結合、置換もしくは非置換のC2〜C10アルケニレン基、置換もしくは非置換のC2〜C10アルキニレン基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリーレン基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリーレン基であり、nは、0〜3の整数のうちのいずれか一つであり、前記化学式1の二つの*は、前記化学式3の四つの*のうち隣接した二つと結合して融合環を形成する。
前記有機光電子素子用化合物は、下記化学式1および4の組み合わせで表され得る。
前記化学式1および4で、Xは、−O−、−S−、−S(O)−または−S(O)−であり、R〜R12は、独立して、水素、重水素、置換もしくは非置換のC1〜C10アルキル基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリール基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリール基であり、Lは、単結合、置換もしくは非置換のC2〜C10アルケニレン基、置換もしくは非置換のC2〜C10アルキニレン基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリーレン基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリーレン基であり、nは、0〜3の整数のうちのいずれか一つであり、前記化学式1の二つの*は、前記化学式4の四つの*のうち隣接した二つと結合して融合環を形成する。
本発明の他の一実施形態では、下記化学式1および5の組み合わせで表される有機光電子素子用化合物を提供する。
前記化学式1および5で、Xは、−O−、−S−、−S(O)−または−S(O)−であり、R〜Rは、独立して、水素、重水素、置換もしくは非置換のC1〜C10アルキル基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリール基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリール基であり、Lは、単結合、置換もしくは非置換のC2〜C10アルケニレン基、置換もしくは非置換のC2〜C10アルキニレン基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリーレン基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリーレン基であり、nは、0〜3の整数のうちのいずれか一つであり、前記化学式1の二つの*は、前記化学式5の四つの*のうち隣接した二つと結合して融合環を形成する。
前記有機光電子素子用化合物は、下記化学式1および6の組み合わせで表され得る。
前記化学式1および6で、Xは、−O−、−S−、−S(O)−または−S(O)−であり、Xは、−O−、−S−、−S(O)−、−S(O)−、−CR’R”−または−NR’−であり、前記R’およびR”は、独立して、水素、重水素、置換もしくは非置換のC1〜C10アルキル基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリール基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリール基であり、R〜R11は、独立して、水素、重水素、置換もしくは非置換のC1〜C10アルキル基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリール基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリール基であり、Lは、単結合、置換もしくは非置換のC2〜C10アルケニレン基、置換もしくは非置換のC2〜C10アルキニレン基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリーレン基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリーレン基であり、nは、0〜3の整数のうちのいずれか一つであり、前記化学式1の二つの*は、前記化学式6の四つの*のうち隣接した二つと結合して融合環を形成する。
前記有機光電子素子用化合物は、下記化学式1および7の組み合わせで表され得る。
前記化学式1および7で、Xは、−O−、−S−、−S(O)−または−S(O)−であり、Xは、−O−、−S−、−S(O)−、−S(O)−、−CR’R”−または−NR’−であり、前記R’およびR”は、独立して、水素、重水素、置換もしくは非置換のC1〜C10アルキル基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリール基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリール基であり、R〜R11は、独立して、水素、重水素、置換もしくは非置換のC1〜C10アルキル基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリール基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリール基であり、Lは、単結合、置換もしくは非置換のC2〜C10アルケニレン基、置換もしくは非置換のC2〜C10アルキニレン基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリーレン基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリーレン基であり、nは、0〜3の整数のうちのいずれか一つであり、前記化学式1の二つの*は、前記化学式7の四つの*のうち隣接した二つと結合して融合環を形成する。
前記R〜Rは、独立して、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ナフチル基、置換もしくは非置換のアントラセニル基、置換もしくは非置換のフェナントリル基、置換もしくは非置換のナフタセニル基、置換もしくは非置換のピレニル基、置換もしくは非置換のビフェニリル基、置換もしくは非置換のp−ターフェニル基、置換もしくは非置換のm−ターフェニル基、置換もしくは非置換のクリセニル基、置換もしくは非置換のトリフェニレニル基、置換もしくは非置換のペリレニル基、置換もしくは非置換のインデニル基、置換もしくは非置換のフラニル基、置換もしくは非置換のチオフェニル基、置換もしくは非置換のピロリル基、置換もしくは非置換のピラゾリル基、置換もしくは非置換のイミダゾリル基、置換もしくは非置換のトリアゾリル基、置換もしくは非置換のオキサゾリル基、置換もしくは非置換のチアゾリル基、置換もしくは非置換のオキサジアゾリル基、置換もしくは非置換のチアジアゾリル基、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ピリミジニル基、置換もしくは非置換のピラジニル基、置換もしくは非置換のトリアジニル基、置換もしくは非置換のベンゾフラニル基、置換もしくは非置換のベンゾチオフェニル基、置換もしくは非置換のベンズイミダゾリル基、置換もしくは非置換のインドリル基、置換もしくは非置換のキノリニル基、置換もしくは非置換のイソキノリニル基、置換もしくは非置換のキナゾリニル基、置換もしくは非置換のキノキサリニル基、置換もしくは非置換のナフチリジニル基、置換もしくは非置換のベンズオキサジニル基、置換もしくは非置換のベンズチアジニル基、置換もしくは非置換のアクリジニル基、置換もしくは非置換のフェナジニル基、置換もしくは非置換のフェノチアジニル基、置換もしくは非置換のフェノキサジニル基またはこれらの組み合わせであり得る。
本発明のさらに他の一実施形態では、下記化学式AD−1およびAD−2の組み合わせで表される有機光電子素子用化合物を提供する。
前記化学式AD−1およびAD−2で、X101は、−O−、−S−、−S(O)−または−S(O)−であり、R101〜R109は、独立して、水素、重水素、置換もしくは非置換のC1〜C10アルキル基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリール基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリール基であり、Lは、単結合、置換もしくは非置換のC2〜C10アルケニレン基、置換もしくは非置換のC2〜C10アルキニレン基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリーレン基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリーレン基であり、nは、0〜3の整数のうちのいずれか一つであり、前記化学式AD−1の二つの*は、前記化学式AD−2の四つの*のうち隣接した二つと結合して融合環を形成する。
前記有機光電子素子用化合物は、下記化学式AD−3およびAD−2の組み合わせで表され得る。
前記化学式AD−3およびAD−2で、X101は、−O−、−S−、−S(O)−または−S(O)−であり、X102は、−O−、−S−、−S(O)−、−S(O)−、−CR’R”−または−NR’−であり、前記R’およびR”は、独立して、水素、重水素、置換もしくは非置換のC1〜C10アルキル基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリール基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリール基であり、R101〜R111は、独立して、水素、重水素、置換もしくは非置換のC1〜C10アルキル基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリール基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリール基であり、Lは、単結合、置換もしくは非置換のC2〜C10アルケニレン基、置換もしくは非置換のC2〜C10アルキニレン基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリーレン基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリーレン基であり、nは、0〜3の整数のうちのいずれか一つであり、前記化学式AD−3の二つの*は、前記化学式AD−2の四つの*のうち隣接した二つと結合して融合環を形成する。
前記有機光電子素子用化合物は、下記化学式AD−4およびAD−2の組み合わせで表され得る。
前記化学式AD−4およびAD−2で、X101は、−O−、−S−、−S(O)−または−S(O)−であり、R101〜R112は、独立して、水素、重水素、置換もしくは非置換のC1〜C10アルキル基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリール基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリール基であり、Lは、単結合、置換もしくは非置換のC2〜C10アルケニレン基、置換もしくは非置換のC2〜C10アルキニレン基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリーレン基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリーレン基であり、nは、0〜3の整数のうちのいずれか一つであり、前記化学式AD−4の二つの*は、前記化学式AD−2の四つの*のうち隣接した二つと結合して融合環を形成する。
本発明のさらに他の一実施形態では、下記化学式AD−5およびAD−2の組み合わせで表される有機光電子素子用化合物を提供する。
前記化学式AD−5およびAD−2で、X101は、−O−、−S−、−S(O)−または−S(O)−であり、R101〜R109は、独立して、水素、重水素、置換もしくは非置換のC1〜C10アルキル基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリール基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリール基であり、Lは、単結合、置換もしくは非置換のC2〜C10アルケニレン基、置換もしくは非置換のC2〜C10アルキニレン基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリーレン基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリーレン基であり、nは、0〜3の整数のうちのいずれか一つであり、前記化学式AD−5の二つの*は、前記化学式AD−2の四つの*のうち隣接した二つと結合して融合環を形成する。
前記有機光電子素子用化合物は、下記化学式AD−6およびAD−2の組み合わせで表され得る。
前記化学式AD−6およびAD−2で、X101は、−O−、−S−、−S(O)−または−S(O)−であり、X102は、−O−、−S−、−S(O)−、−CR’R”−、−S(O)−または−NR’−であり、前記R’およびR”は、独立して、水素、重水素、置換もしくは非置換のC1〜C10アルキル基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリール基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリール基であり、R101〜R111は、独立して、水素、重水素、置換もしくは非置換のC1〜C10アルキル基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリール基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリール基であり、Lは、単結合、置換もしくは非置換のC2〜C10アルケニレン基、置換もしくは非置換のC2〜C10アルキニレン基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリーレン基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリーレン基であり、nは、0〜3の整数のうちのいずれか一つであり、前記化学式AD−6の二つの*は、前記化学式AD−2の四つの*のうち隣接した二つと結合して融合環を形成する。
前記有機光電子素子用化合物は、下記化学式AD−7およびAD−2の組み合わせで表され得る。
前記化学式AD−7およびAD−2で、X101は、−O−、−S−、−S(O)−または−S(O)−であり、X102は、−O−、−S−、−S(O)−、−S(O)−、−CR’R”−または−NR’−であり、前記R’およびR”は、独立して、水素、重水素、置換もしくは非置換のC1〜C10アルキル基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリール基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリール基であり、R101〜R111は、独立して、水素、重水素、置換もしくは非置換のC1〜C10アルキル基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリール基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリール基であり、Lは、単結合、置換もしくは非置換のC2〜C10アルケニレン基、置換もしくは非置換のC2〜C10アルキニレン基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリーレン基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリーレン基であり、nは、0〜3の整数のうちのいずれか一つであり、前記化学式AD−7の二つの*は、前記化学式AD−2の四つの*のうち隣接した二つと結合して融合環を形成する。
前記R101〜R109は、独立して、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ナフチル基、置換もしくは非置換のアントラセニル基、置換もしくは非置換のフェナントリル基、置換もしくは非置換のナフタセニル基、置換もしくは非置換のピレニル基、置換もしくは非置換のビフェニリル基、置換もしくは非置換のp−ターフェニル基、置換もしくは非置換のm−ターフェニル基、置換もしくは非置換のクリセニル基、置換もしくは非置換のトリフェニレニル基、置換もしくは非置換のペリレニル基、置換もしくは非置換のインデニル基、置換もしくは非置換のフラニル基、置換もしくは非置換のチオフェニル基、置換もしくは非置換のピロリル基、置換もしくは非置換のピラゾリル基、置換もしくは非置換のイミダゾリル基、置換もしくは非置換のトリアゾリル基、置換もしくは非置換のオキサゾリル基、置換もしくは非置換のチアゾリル基、置換もしくは非置換のオキサジアゾリル基、置換もしくは非置換のチアジアゾリル基、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ピリミジニル基、置換もしくは非置換のピラジニル基、置換もしくは非置換のトリアジニル基、置換もしくは非置換のベンゾフラニル基、置換もしくは非置換のベンゾチオフェニル基、置換もしくは非置換のベンズイミダゾリル基、置換もしくは非置換のインドリル基、置換もしくは非置換のキノリニル基、置換もしくは非置換のイソキノリニル基、置換もしくは非置換のキナゾリニル基、置換もしくは非置換のキノキサリニル基、置換もしくは非置換のナフチリジニル基、置換もしくは非置換のベンズオキサジニル基、置換もしくは非置換のベンズチアジニル基、置換もしくは非置換のアクリジニル基、置換もしくは非置換のフェナジニル基、置換もしくは非置換のフェノチアジニル基、置換もしくは非置換のフェノキサジニル基またはこれらの組み合わせであり得る。
前記有機光電子素子用化合物は、三重項励起エネルギー(T1)2.0eV以上であり得る。
前記有機光電子素子は、有機光電素子、有機発光素子、有機太陽電池、有機トランジスタ、有機感光体ドラムおよび有機メモリ素子からなる群より選ばれ得る。
本発明のさらに他の一実施形態では、陽極、陰極および前記陽極と陰極との間に位置する少なくとも一層以上の有機薄膜層を含む有機発光素子において、前記有機薄膜層のうちの少なくともいずれか一層は、前述した有機光電子素子用化合物を含む有機発光素子を提供する。
前記有機薄膜層は、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、電子輸送層、電子注入層、正孔遮断層およびこれらの組み合わせからなる群より選ばれ得る。
前記有機光電子素子用化合物は、正孔輸送層または正孔注入層内に含まれ得る。
前記有機光電子素子用化合物は、発光層内に含まれ得る。
前記有機光電子素子用化合物は、発光層内に燐光または蛍光ホスト材料として用いられ得る。
本発明のさらに他の一実施形態では、前述した有機発光素子を含む表示装置を提供する。
高い正孔または電子輸送性、膜安定性、熱的安定性および高い三重項励起エネルギーを有する化合物を提供することができる。
このような化合物は、発光層の正孔注入/輸送材料、ホスト材料、または電子注入/輸送材料として用いられ得る。これを用いた有機光電子素子は、優れた電気化学的および熱的安定性を有するようになり、寿命特性に優れ、低い駆動電圧でも高い発光効率を有することができる。
本発明の一実施形態に係る有機光電子素子用化合物を用いて製造可能な有機発光素子に対する多様な実施形態を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る有機光電子素子用化合物を用いて製造可能な有機発光素子に対する多様な実施形態を示す断面図である。
以下、本発明の実施形態を詳細に説明する。ただし、これは例示として提示されるものであり、本発明は、これによって制限されず、後述する特許請求の範囲の範疇のみにより定義される。
本明細書で「置換」とは、別途の定義がない限り、置換基または化合物のうちの少なくとも一つの水素が重水素、ハロゲン基、ヒドロキシ基、アミノ基、置換もしくは非置換のC1〜C30アミン基、ニトロ基、置換もしくは非置換のC3〜C40シリル基、C1〜C30アルキル基、C1〜C10アルキルシリル基、C3〜C30シクロアルキル基、C6〜C30アリール基、C1〜C20アルコキシ基、フルオロ基、トリフルオロメチル基などのC1〜C10トリフルオロアルキル基またはシアノ基で置換されたものを意味する。
また、前記置換されたハロゲン基、ヒドロキシ基、アミノ基、置換もしくは非置換のC1〜C20アミン基、ニトロ基、置換もしくは非置換のC3〜C40シリル基、C1〜C30アルキル基、C1〜C10アルキルシリル基、C3〜C30シクロアルキル基、C6〜C30アリール基、C1〜C20アルコキシ基、フルオロ基、トリフルオロメチル基などのC1〜C10トリフルオロアルキル基またはシアノ基のうちの隣接した二つの置換基が融合して環を形成することもできる。
本明細書で「ヘテロ」とは、別途の定義がない限り、一つの作用基内にN、O、SおよびPからなる群より選ばれるヘテロ原子を1〜3個含有し、残りは炭素であるものを意味する。
本明細書で「これらの組み合わせ」とは、別途の定義がない限り、2以上の置換基が連結基で結合されていたり、2以上の置換基が縮合して結合されているものを意味する。
本明細書で「アルキル(alkyl)基」とは、別途の定義がない限り、脂肪族炭化水素基を意味する。アルキル基は、いかなる二重結合や三重結合を含んでいない「飽和アルキル(saturated alkyl)基」であり得る。
前記アルキル基は、分枝状、直鎖状または環状であり得る。
「アルケニル(alkenyl)基」とは、少なくとも二つの炭素原子が少なくとも一つの炭素−炭素二重結合からなる作用基を意味し、「アルキニル(alkynyl)基」とは、少なくとも二つの炭素原子が少なくとも一つの炭素−炭素三重結合からなる作用基を意味する。
アルキル基は、C1〜C20であるアルキル基であり得る。より具体的にアルキル基は、C1〜C10アルキル基またはC1〜C6アルキル基であってもよい。
例えば、C1〜C4アルキル基は、アルキル鎖に1〜4個の炭素原子、つまり、アルキル鎖はメチル、エチル、プロピル、イソ−プロピル、n−ブチル、イソ−ブチル、sec−ブチルおよびt−ブチルからなる群より選ばれるものを示す。
前記アルキル基は、具体的な例を挙げると、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などを意味する。
「芳香族基」は、環状の作用基のすべての元素がp−オービタルを有しており、これらp−オービタルが共役(conjugation)を形成している作用基を意味する。具体的な例としてアリール基とヘテロアリール基がある。
「アリール(aryl)基」とは、モノサイクリックまたは融合環ポリサイクリック(つまり、炭素原子の隣接した対を共有する環)作用基を含む。
「ヘテロアリール(heteroaryl)基」とは、アリール基内にN、O、SおよびPからなる群より選ばれるヘテロ原子を1〜3個含有し、残りは炭素であるものを意味する。前記ヘテロアリール基が融合環である場合、それぞれの環ごとに前記ヘテロ原子を1〜3個含むことができる。
本明細書でカルバゾール系誘導体とは、置換もしくは非置換のカルバゾリル基の窒素原子が窒素でないヘテロ原子または炭素で置換された構造を意味する。具体的な例を挙げると、ジベンゾフラン(ジベンゾフラニル基)、ジベンゾチオフェン(ジベンゾチオフェニル基)、フルオレン(フルオレニル基)などである。
本明細書で、正孔特性とは、HOMO準位に応じて伝導特性を有して陽極で形成された正孔の発光層への注入および発光層での移動を容易にする特性を意味する。
また電子特性とは、LUMO準位に応じて伝導特性を有して陰極で形成された電子の発光層への注入および発光層での移動を容易にする特性を意味する。
本明細書で、ベンゾチオフェン系誘導体は、ベンゾチオフェン化合物でS原子がSでないヘテロ原子で置換された構造を含む。具体的な例を挙げると、前記ヘテロ原子は−O−、−S−、−S(O)−、−S(O)−または−NR'−を含むことができる。
本発明の一実施形態に係る有機光電子素子用化合物は、フルオレン系融合環コアに置換もしくは非置換のカルバゾリル基を結合した構造であり得る。
前記コア構造は、有機光電子素子の発光材料、正孔注入材料または正孔輸送材料として用いられ得る。特に正孔注入材料または正孔輸送材料に適している。
また、前記有機光電子素子用化合物は、コア部分とコア部分に置換された置換基に多様なさらに他の置換基を導入することによって多様なエネルギーバンドギャップを有する化合物になり得る。
前記化合物の置換基に応じて適切なエネルギー準位を有する化合物を有機光電子素子に用いることによって、正孔伝達能力または電子伝達能力が強化されて効率および駆動電圧の面で優れた効果を有し、電気化学的および熱的安定性に優れて有機光電子素子の駆動時に寿命特性を向上させることができる。
本発明の一実施形態によれば、前記有機光電子素子用化合物は、下記化学式1および2の組み合わせで表される有機光電子素子用化合物であり得る。
前記化学式1および2で、Xは、−O−、−S−、−S(O)−または−S(O)−であり、R〜Rは、独立して、水素、重水素、置換もしくは非置換のC1〜C10アルキル基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリール基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリール基であり、Lは、単結合、置換もしくは非置換のC2〜C10アルケニレン基、置換もしくは非置換のC2〜C10アルキニレン基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリーレン基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリーレン基であり、nは、0〜3の整数のうちのいずれか一つであり、前記化学式1の二つの*は、前記化学式2の四つの*のうち隣接した二つと結合して融合環を形成する。
前記カルバゾリル基の結合で、前記フルオレン系融合コア内の電子および正孔が化合物全体に容易に移動できる。これによって、前記有機光電子素子用化合物を用いた素子の寿命特性が改善され得る。また、カルバゾリル基のアミン(N)と直接結合する場合、HOMO値を大きく低めることができ、これによってバンド値が大きい有機化合物を合成することができる。これによって、有機光電子素子用化合物を用いた素子に多様に適用することができる。
前記Xは、−O−、−S−、−S(O)−または−S(O)−であり得る。前記Xが−O−である場合、素子の寿命特性により役立つことができ、前記Xが−S−である場合、素子の効率特性により役立つことができる。
より具体的に、前記Xは、−O−または−S−であり得る。このような場合、−O−と−S−は、非共有電子対を有しており、電極と相互作用が容易であるため移動度が高い。このような理由で駆動電圧が低下する効果がある。同時に立体障害性があって分子間の相互作用が小さくて結晶化が抑制されるため、素子製造の収率が向上し、素子の寿命を長くすることができる。
前記RおよびRは、置換もしくは非置換のC6〜C30アリール基であり得る。より具体的にはフェニル基であり得る。前記RおよびRが置換もしくは非置換のC6〜C30アリール基である場合、化合物の熱に対する安定性が改善され得る。
また、前記化合物は、立体障害性を有しており、分子間の相互作用が小さくて結晶化が抑制され得る。これによって、素子を製造する収率を向上させることができる。また、製造された素子の寿命特性が改善され得る。
また、前記化合物は、比較的に分子量が大きいため、化合物の蒸着時の分解を抑制することができる。
前記Lを選択的に調節して化合物全体の共役(conjugation)の長さを決定することができ、これから三重項(triplet)エネルギーバンドギャップを調節することができる。これによって、有機光電素子で必要とする材料の特性を実現することができる。また、オルト、パラ、メタの結合位置の変更を通じても三重項エネルギーバンドギャップを調節することができる。
前記Lの具体的な例としては、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ビフェニレン基、置換もしくは非置換のターフェニレン基、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アントラセニレン基、置換もしくは非置換のフェナントリレン基、置換もしくは非置換のピレニレン基、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p−ターフェニル基、置換もしくは非置換のm−ターフェニル基、置換もしくは非置換のペリレニル基などである。
より具体的に前記有機光電子素子用化合物は、下記化学式1および3の組み合わせで表され得る。
前記化学式1および3で、Xは、−O−、−S−、−S(O)−または−S(O)−であり、Xは、−O−、−S−、−S(O)−、−S(O)−、−CR’R”−または−NR’−であり、前記R’およびR”は、独立して、水素、重水素、置換もしくは非置換のC1〜C10アルキル基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリール基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリール基であり、R〜R11は、独立して、水素、重水素、置換もしくは非置換のC1〜C10アルキル基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリール基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリール基であり、Lは、単結合、置換もしくは非置換のC2〜C10アルケニレン基、置換もしくは非置換のC2〜C10アルキニレン基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリーレン基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリーレン基であり、nは、0〜3の整数のうちのいずれか一つであり、前記化学式1の二つの*は、前記化学式3の四つの*のうち隣接した二つと結合して融合環を形成する。
前記有機光電子素子用化合物は、前記化学式1および3の組み合わせで表される場合、カルバゾールの結合を通じて前記フルオレン融合構造の電子、正孔が化合物全体に広く拡散できるため素子の寿命が延長することができる。
また、前記化学式3の構造を通じて素子の効率特性を補完することができる。
より具体的に、前記有機光電子素子用化合物は、下記化学式1および4の組み合わせで表され得る。
前記化学式1および4で、Xは、−O−、−S−、−S(O)−または−S(O)−であり、R〜R12は、独立して、水素、重水素、置換もしくは非置換のC1〜C10アルキル基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリール基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリール基であり、Lは、単結合、置換もしくは非置換のC2〜C10アルケニレン基、置換もしくは非置換のC2〜C10アルキニレン基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリーレン基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリーレン基であり、nは、0〜3の整数のうちのいずれか一つであり、前記化学式1の二つの*は、前記化学式4の四つの*のうち隣接した二つと結合して融合環を形成する。
前記有機光電子素子用化合物は、前記化学式1および4の組み合わせで表される場合、ビスカルバゾール構造を含むことができる。より具体的に化学式4にカルバゾール構造を含む場合、三重項エネルギーを画期的に増加させることができ、これによって燐光素子の発光効率を改善することができる。
本発明の他の一実施形態では、下記化学式1および5の組み合わせで表される有機光電子素子用化合物を提供する。
前記化学式1および5で、Xは、−O−、−S−、−S(O)−または−S(O)−であり、R〜Rは、独立して、水素、重水素、置換もしくは非置換のC1〜C10アルキル基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリール基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリール基であり、Lは、単結合、置換もしくは非置換のC2〜C10アルケニレン基、置換もしくは非置換のC2〜C10アルキニレン基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリーレン基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリーレン基であり、nは、0〜3の整数のうちのいずれか一つであり、前記化学式1の二つの*は、前記化学式5の四つの*のうち隣接した二つと結合して融合環を形成する。
前記化学式1および5の組み合わせで表される有機光電子素子用化合物と前述した化学式1および2の組み合わせで表される有機光電子素子用化合物は、カルバゾリル基の結合位置に差がある。
前記化学式1および5の組み合わせで表される有機光電子素子用化合物の場合、前述した構造よりも高いHOMO値を有する化合物を製造することができる。また前記化学式1および5の組み合わせで表される構造は、素子の効率および寿命特性を改善することができる。
その他置換基についての説明は、前述した化学式1および2の組み合わせで表される有機光電子素子用化合物と同一であるため省略する。
より具体的に、前記有機光電子素子用化合物は、下記化学式1および6の組み合わせで表され得る。
前記化学式1および6で、Xは、−O−、−S−、−S(O)−または−S(O)−であり、Xは、−O−、−S−、−S(O)−、−CR’R”−、−S(O)−または−NR’−であり、前記R’およびR”は、独立して、水素、重水素、置換もしくは非置換のC1〜C10アルキル基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリール基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリール基であり、R〜R11は、独立して、水素、重水素、置換もしくは非置換のC1〜C10アルキル基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリール基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリール基であり、Lは、単結合、置換もしくは非置換のC2〜C10アルケニレン基、置換もしくは非置換のC2〜C10アルキニレン基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリーレン基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリーレン基であり、nは、0〜3の整数のうちのいずれか一つであり、前記化学式1の二つの*は、前記化学式6の四つの*のうち隣接した二つと結合して融合環を形成する。
より具体的に、前記有機光電子素子用化合物は、下記化学式1および7の組み合わせで表され得る。
前記化学式1および7で、Xは、−O−、−S−、−S(O)−または−S(O)−であり、Xは、−O−、−S−、−S(O)−、−S(O)−、−CR’R”−または−NR’−であり、前記R’およびR”は、独立して、水素、重水素、置換もしくは非置換のC1〜C10アルキル基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリール基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリール基であり、R〜R11は、独立して、水素、重水素、置換もしくは非置換のC1〜C10アルキル基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリール基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリール基であり、Lは、単結合、置換もしくは非置換のC2〜C10アルケニレン基、置換もしくは非置換のC2〜C10アルキニレン基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリーレン基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリーレン基であり、nは、0〜3の整数のうちのいずれか一つであり、前記化学式1の二つの*は、前記化学式7の四つの*のうち隣接した二つと結合して融合環を形成する。
前記有機光電子素子用化合物は、下記化学式1および6の組み合わせで表される化合物と、下記化学式1および7の組み合わせで表される化合物のように追加的なカルバゾリル系置換基が結合される場合、三重項エネルギーを画期的に増加させることができ、これによって燐光素子の発光効率を改善することができる。
前記R〜Rは、独立して、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ナフチル基、置換もしくは非置換のアントラセニル基、置換もしくは非置換のフェナントリル基、置換もしくは非置換のナフタセニル基、置換もしくは非置換のピレニル基、置換もしくは非置換のビフェニリル基、置換もしくは非置換のp−ターフェニル基、置換もしくは非置換のm−ターフェニル基、置換もしくは非置換のクリセニル基、置換もしくは非置換のトリフェニレニル基、置換もしくは非置換のペリレニル基、置換もしくは非置換のインデニル基、置換もしくは非置換のフラニル基、置換もしくは非置換のチオフェニル基、置換もしくは非置換のピロリル基、置換もしくは非置換のピラゾリル基、置換もしくは非置換のイミダゾリル基、置換もしくは非置換のトリアゾリル基、置換もしくは非置換のオキサゾリル基、置換もしくは非置換のチアゾリル基、置換もしくは非置換のオキサジアゾリル基、置換もしくは非置換のチアジアゾリル基、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ピリミジニル基、置換もしくは非置換のピラジニル基、置換もしくは非置換のトリアジニル基、置換もしくは非置換のベンゾフラニル基、置換もしくは非置換のベンゾチオフェニル基、置換もしくは非置換のベンズイミダゾリル基、置換もしくは非置換のインドリル基、置換もしくは非置換のキノリニル基、置換もしくは非置換のイソキノリニル基、置換もしくは非置換のキナゾリニル基、置換もしくは非置換のキノキサリニル基、置換もしくは非置換のナフチリジニル基、置換もしくは非置換のベンズオキサジニル基、置換もしくは非置換のベンズチアジニル基、置換もしくは非置換のアクリジニル基、置換もしくは非置換のフェナジニル基、置換もしくは非置換のフェノチアジニル基、置換もしくは非置換のフェノキサジニル基またはこれらの組み合わせであり得るが、これに制限されない。
前記R〜Rの置換基は、前述した全ての化学式のR〜R11に全て適用され得る。
前記置換基により前記有機光電子素子用化合物は、発光、正孔または電子特性;膜安定性;熱的安定性および高い三重項励起エネルギー(T1)を有することができる。
本発明のさらに他の一実施形態では、下記化学式AD−1およびAD−2の組み合わせで表される有機光電子素子用化合物を提供する。
前記化学式AD−1およびAD−2で、X101は、−O−、−S−、−S(O)−または−S(O)−であり、R101〜R109は、独立して、水素、重水素、置換もしくは非置換のC1〜C10アルキル基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリール基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリール基であり、Lは、単結合、置換もしくは非置換のC2〜C10アルケニレン基、置換もしくは非置換のC2〜C10アルキニレン基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリーレン基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリーレン基であり、nは、0〜3の整数のうちのいずれか一つであり、前記化学式AD−1の二つの*は、前記化学式AD−2の四つの*のうち隣接した二つと結合して融合環を形成する。
前記化学式AD−1およびAD−2の組み合わせで表される化合物は、前述した本発明の一実施形態である化学式1および2の組み合わせで表される化合物でカルバゾリル基の結合位置が変更されたものである。
前記化学式1の正孔形成能力は、化学式2に比べて高い方であるため、より良い正孔特性を有するようにすることが良いが、多様な素子に適用するためには化合物の正孔形成能力を調節可能でなければならない。
かかる時、前記化学式のAD−1およびAD−2の組み合わせでカルバゾリル基の結合位置を変えながら調節することができる。また正孔/電子移動度が高いAD−1基をカルバゾリル基と直接連結することによって分子内の全体正孔/電子移動度を高めることができる。
残りの置換基についての説明は、前述した本発明の一実施形態である化学式1および2の組み合わせで表される化合物と類似するため省略する。
より具体的に、前記有機光電子素子用化合物は、下記化学式AD−3およびAD−2の組み合わせで表され得る。
前記化学式AD−1とAD−2の組み合わせで正孔/電子移動度を調節するには限界がある。これは高い電子移動度を有するが、素子によってより高い移動度を必要とすることがあるためである。したがって、カルバゾリル基に正孔形成能力の良いカルバゾリル基を加えて正孔形成がさらによくなるようにして正孔の輸送能力を上昇させたり、−O−、または−S−が置換された置換基を用いてさらに良い正孔/電子移動度を有するようにできる。このような構造的変化を通じて前記化合物をより多くの素子に幅広く適用することができる。
前記化学式AD−3およびAD−2で、X101は、−O−、−S−、−S(O)−または−S(O)−であり、X102は、−O−、−S−、−S(O)−、−S(O)−、−CR’R”−または−NR’−であり、前記R’およびR”は、独立して、水素、重水素、置換もしくは非置換のC1〜C10アルキル基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリール基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリール基であり、R101〜R111は、独立して、水素、重水素、置換もしくは非置換のC1〜C10アルキル基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリール基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリール基であり、Lは、単結合、置換もしくは非置換のC2〜C10アルケニレン基、置換もしくは非置換のC2〜C10アルキニレン基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリーレン基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリーレン基であり、nは、0〜3の整数のうちのいずれか一つであり、前記化学式AD−3の二つの*は、前記化学式AD−2の四つの*のうち隣接した二つと結合して融合環を形成する。
より具体的に、前記有機光電子素子用化合物は、下記化学式AD−4およびAD−2の組み合わせで表され得る。
前記化学式AD−3およびAD−2の組み合わせでも移動度が不足する場合、前記R112に移動度が速い置換基を連結して正孔/電子移動度を高めることができる。またカルバゾリル基のN位置に如何なる置換体を付けるかによって全体分子内のHOMO準位を容易に変化させることができる。したがって、前記AD−3およびAD−2の組み合わせでHOMO準位に変化を与え難い場合、AD−4およびAD−2の組み合わせでこれを解決することができる。
前記化学式AD−4およびAD−2で、X101は、−O−、−S−、−S(O)−または−S(O)−であり、R101〜R112は、独立して、水素、重水素、置換もしくは非置換のC1〜C10アルキル基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリール基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリール基であり、Lは、単結合、置換もしくは非置換のC2〜C10アルケニレン基、置換もしくは非置換のC2〜C10アルキニレン基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリーレン基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリーレン基であり、nは、0〜3の整数のうちのいずれか一つであり、前記化学式AD−4の二つの*は、前記化学式AD−2の四つの*のうち隣接した二つと結合して融合環を形成する。
本発明のさらに他の一実施形態では、下記化学式AD−5およびAD−2の組み合わせで表される有機光電子素子用化合物を提供する。
多様な有機発光素子に適用するためには、分子内のバンドギャップを調節できる部分が必要である。下記化学式AD−5およびAD−2の組み合わせのようにカルバゾリル基のN方向でない他の部分で連結するようになると、分子内のHOMO準位を上昇させることができる。例えばカルバゾールN結合のHOMO準位が−5.3ev〜−5.5ev程度出るとすれば、下記化学式の場合、−5.0ev〜−5.2ev程度出ることができる。
前記化学式AD−5およびAD−2で、X101は、−O−、−S−、−S(O)−または−S(O)−であり、R101〜R109は、独立して、水素、重水素、置換もしくは非置換のC1〜C10アルキル基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリール基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリール基であり、Lは、単結合、置換もしくは非置換のC2〜C10アルケニレン基、置換もしくは非置換のC2〜C10アルキニレン基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリーレン基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリーレン基であり、nは、0〜3の整数のうちのいずれか一つであり、前記化学式AD−5の二つの*は、前記化学式AD−2の四つの*のうち隣接した二つと結合して融合環を形成する。
前記有機光電子素子用化合物は、下記化学式AD−6およびAD−2の組み合わせで表され得る。
前記化学式AD−5およびAD−2の組み合わせで移動度が不足する場合、R102に移動度が速い置換基を連結して正孔/電子移動度を高めることができる。またカルバゾリル基のN位置に如何なる置換体を付けるかによって全体分子内のHOMO準位を容易に変化させることができる。したがって、前記AD−5およびAD−2の組み合わせでHOMO準位に変化を与え難い場合、AD−6およびAD−2の組み合わせでこれを解決することができる。
前記化学式AD−6およびAD−2で、X101は、−O−、−S−、−S(O)−または−S(O)−であり、X102は、−O−、−S−、−S(O)−、−CR’R”−、−S(O)−または−NR’−であり、前記R’およびR”は、独立して、水素、重水素、置換もしくは非置換のC1〜C10アルキル基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリール基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリール基であり、R101〜R111は、独立して、水素、重水素、置換もしくは非置換のC1〜C10アルキル基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリール基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリール基であり、Lは、単結合、置換もしくは非置換のC2〜C10アルケニレン基、置換もしくは非置換のC2〜C10アルキニレン基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリーレン基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリーレン基であり、nは、0〜3の整数のうちのいずれか一つであり、前記化学式AD−6の二つの*は、前記化学式AD−2の四つの*のうち隣接した二つと結合して融合環を形成する。
前記有機光電子素子用化合物は、下記化学式AD−7およびAD−2の組み合わせで表され得る。
前記AD−6およびAD−2の組み合わせが正孔/電子移動度を高めることができる変化の組み合わせであれば、下記化学式AD−7およびAD−2の組み合わせは正孔形成能力を大きく上げることができる組み合わせである。より具体的に、カルバゾリル基にカルバゾリル基を加えることによってこのような効果が現れ得る。
前記化学式AD−7およびAD−2で、X101は、−O−、−S−、−S(O)−または−S(O)−であり、X102は、−O−、−S−、−S(O)−、−S(O)−、−CR’R”−または−NR’−であり、前記R’およびR”は、独立して、水素、重水素、置換もしくは非置換のC1〜C10アルキル基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリール基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリール基であり、R101〜R111は、独立して、水素、重水素、置換もしくは非置換のC1〜C10アルキル基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリール基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリール基であり、Lは、単結合、置換もしくは非置換のC2〜C10アルケニレン基、置換もしくは非置換のC2〜C10アルキニレン基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリーレン基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリーレン基であり、nは、0〜3の整数のうちのいずれか一つであり、前記化学式AD−7の二つの*は、前記化学式AD−2の四つの*のうち隣接した二つと結合して融合環を形成する。
前記R101〜R109は、独立して、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ナフチル基、置換もしくは非置換のアントラセニル基、置換もしくは非置換のフェナントリル基、置換もしくは非置換のナフタセニル基、置換もしくは非置換のピレニル基、置換もしくは非置換のビフェニリル基、置換もしくは非置換のp−ターフェニル基、置換もしくは非置換のm−ターフェニル基、置換もしくは非置換のクリセニル基、置換もしくは非置換のトリフェニレニル基、置換もしくは非置換のペリレニル基、置換もしくは非置換のインデニル基、置換もしくは非置換のフラニル基、置換もしくは非置換のチオフェニル基、置換もしくは非置換のピロリル基、置換もしくは非置換のピラゾリル基、置換もしくは非置換のイミダゾリル基、置換もしくは非置換のトリアゾリル基、置換もしくは非置換のオキサゾリル基、置換もしくは非置換のチアゾリル基、置換もしくは非置換のオキサジアゾリル基、置換もしくは非置換のチアジアゾリル基、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ピリミジニル基、置換もしくは非置換のピラジニル基、置換もしくは非置換のトリアジニル基、置換もしくは非置換のベンゾフラニル基、置換もしくは非置換のベンゾチオフェニル基、置換もしくは非置換のベンズイミダゾリル基、置換もしくは非置換のインドリル基、置換もしくは非置換のキノリニル基、置換もしくは非置換のイソキノリニル基、置換もしくは非置換のキナゾリニル基、置換もしくは非置換のキノキサリニル基、置換もしくは非置換のナフチリジニル基、置換もしくは非置換のベンズオキサジニル基、置換もしくは非置換のベンズチアジニル基、置換もしくは非置換のアクリジニル基、置換もしくは非置換のフェナジニル基、置換もしくは非置換のフェノチアジニル基、置換もしくは非置換のフェノキサジニル基またはこれらの組み合わせであり得る。
より具体的に、前記有機光電子素子用化合物は、下記化学式A−1〜A−136のうちのいずれか一つで表され得る。ただし、これに制限されない。
より具体的に、前記有機光電子素子用化合物は、下記化学式B−1〜B−68のうちのいずれか一つで表され得る。ただし、これに制限されない。
より具体的に、前記有機光電子素子用化合物は、下記化学式C−1〜C−78のうちのいずれか一つで表され得る。ただし、これに制限されない。
より具体的に、前記有機光電子素子用化合物は、下記化学式D−1〜D−210のうちのいずれか一つで表され得る。ただし、これに制限されない。
前述した本発明の一実施形態に係る化合物が電子特性、正孔特性の両方を全て要求する場合には、前記電子特性を有する作用基を導入するのが有機発光素子の寿命向上および駆動電圧減少に効果的である。
前述した本発明の一実施形態に係る有機光電子素子用化合物は、最大発光波長が約320〜500nm範囲を示し、三重項励起エネルギー(T1)が2.0eV以上、より具体的に2.0〜4.0eV範囲であることから、高い三重項励起エネルギーを有するホストの電荷がドーパントによく伝達されてドーパントの発光効率を高めることができ、材料のホモ(HOMO)とルモ(LUMO)エネルギー準位を自由に調節して駆動電圧を低めることができるという利点があるため、ホスト材料または電荷輸送材料として非常に有用に用いられ得る。
しかも、前記有機光電子素子用化合物は、光活性および電気的な活性を有しているため、非線形光学素材、電極材料、変色材料、光スイッチ、センサー、モジュール、ウェーブガイド、有機トランジスタ、レーザ、光吸収体、誘電体および分離膜(membrane)などの材料としても非常に有用に適用され得る。
このような化合物を含む有機光電子素子用化合物は、ガラス転移温度が90℃以上であり、熱分解温度が400℃以上で熱的安定性に優れている。これによって、高効率の有機光電素子の実現が可能である。
このような化合物を含む有機光電子素子用化合物は、発光、または電子注入および/または輸送の役割をはたすことができ、適切なドーパントと共に発光ホストとしての役割も果たすことができる。つまり、前記有機光電子素子用化合物は、燐光または蛍光のホスト材料、青色の発光ドーパント材料、または電子輸送材料として用いられ得る。
本発明の一実施形態に係る有機光電子素子用化合物は、有機薄膜層に使用されて有機光電子素子の寿命特性、効率特性、電気化学的安定性および熱的安定性を向上させ、駆動電圧を低めることができる。
これによって、本発明の一実施形態は、前記有機光電子素子用化合物を含む有機光電子素子を提供する。この時、前記有機光電子素子とは、有機光電素子、有機発光素子、有機太陽電池、有機トランジスタ、有機感光体ドラム、有機メモリ素子などを意味する。特に、有機太陽電池の場合には本発明の一実施形態に係る有機光電子素子用化合物が電極や電極バッファー層に含まれて量子効率を増加させ、有機トランジスタの場合にはゲート、ソース−ドレイン電極などで電極物質として用いられ得る。
以下、有機発光素子について具体的に説明する。
本発明の他の一実施形態は、陽極、陰極および前記陽極と陰極との間に位置する少なくとも一層以上の有機薄膜層を含む有機発光素子において、前記有機薄膜層のうちの少なくともいずれか一層は、本発明の一実施形態に係る有機光電子素子用化合物を含む有機発光素子を提供する。
前記有機光電子素子用化合物を含むことができる有機薄膜層としては、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、電子輸送層、電子注入層、正孔遮断層およびこれらの組み合わせからなる群より選ばれる層を含むことができるところ、この中で少なくともいずれか一層は本発明による有機光電子素子用化合物を含む。特に、正孔輸送層または正孔注入層に本発明の一実施形態に係る有機光電子素子用化合物を含むことができる。また、前記有機光電子素子用化合物が発光層内に含まれる場合、前記有機光電子素子用化合物は、燐光または蛍光ホストとして含まれ、特に、蛍光青色ドーパント材料として含まれ得る。
図1および図2は、本発明の一実施形態に係る有機光電子素子用化合物を含む有機発光素子の断面図である。
図1および図2を参照すれば、本発明の一実施形態に係る有機発光素子100および200は、陽極120、陰極110、およびこの陽極と陰極との間に介された少なくとも1層の有機薄膜層105を含む構造を有する。
前記陽極120は、陽極物質を含み、この陽極物質としては、通常、有機薄膜層への正孔注入が円滑に行われるように仕事関数が大きい物質が好ましい。前記陽極物質の具体的な例としては、ニッケル、白金、バナジウム、クロム、銅、亜鉛、金のような金属またはこれらの合金が挙げられ、亜鉛酸化物、インジウム酸化物、インジウム錫酸化物(ITO)、インジウム亜鉛酸化物(IZO)のような金属酸化物が挙げられ、ZnOとAlまたはSnOとSbのような金属と酸化物の組み合わせが挙げられ、ポリ(3−メチルチオフェン)、ポリ[3,4−(エチレン−1,2−ジオキシ)チオフェン](polyehtylenedioxythiophene:PEDT)、ポリピロールおよびポリアニリンのような伝導性高分子などが挙げられるが、これに限定されない。好ましくは前記陽極としてITO(indium tin oxide)を含む透明電極を用いることができる。
前記陰極110は、陰極物質を含み、この陰極物質としては、通常、有機薄膜層への電子注入が容易に行われるように仕事関数が小さい物質が好ましい。陰極物質の具体的な例としては、マグネシウム、カルシウム、ナトリウム、カリウム、チタン、インジウム、イットリウム、リチウム、ガドリニウム、アルミニウム、銀、錫、鉛、セシウム、バリウムなどのような金属またはこれらの合金が挙げられ、LiF/Al、LiO/Al、LiF/Ca、LiF/AlおよびBaF/Caのような多層構造の物質などが挙げられるが、これに限定されない。好ましくは、前記陰極としてアルミニウムなどのような金属電極を用いることができる。
まず、図1を参照すれば、図1は、有機薄膜層105として発光層130だけが存在する有機発光素子100を示したものであり、前記有機薄膜層105は発光層130だけで存在することもできる。
図2を参照すれば、図2は、有機薄膜層105として電子輸送層を含む発光層230と正孔輸送層140が存在する2層型有機発光素子200を示したものであり、図2に示されているように、有機薄膜層105は、発光層230および正孔輸送層140を含む2層型であってもよい。この場合、発光層130は、電子輸送層の機能を果たし、正孔輸送層140は、ITOのような透明電極との接合性および正孔輸送性を向上させる機能を果たす。また図1および図2で図示しなかったが、 本発明の素子は図1または図2で有機薄膜層105に正孔注入層、補助正孔輸送層、補助電子輸送層、電子注入層などを追加的に含めて多層で形成された素子であり得る。
前記図1および図2で前記有機薄膜層105を形成する発光層130、230、正孔輸送層140とこれに追加可能な電子輸送層、補助電子輸送層、電子注入層、補助正孔輸送層、正孔注入層およびこれらの組み合わせからなる群より選ばれるいずれか一つは、本発明の有機光電子素子用化合物を含む。この時、前記有機光電子素子用化合物は、前記電子輸送層150または電子注入層を含む電子輸送層150に使用可能であり、その中でも電子輸送層に含まれる場合、正孔遮断層(図示せず)を別途に形成する必要がないため、より単純化した構造の有機発光素子を提供することができるため好ましい。
また、前記有機光電子素子用化合物が発光層130、230内に含まれる場合、前記有機光電子素子用化合物は、燐光または蛍光ホストとして含まれ、または蛍光青色ドーパントとして含まれ得る。
前述した有機発光素子は、基板に陽極を形成した後、真空蒸着法(evaporation)、スパッタリング(sputtering)、プラズマメッキおよびイオンメッキのような乾式成膜法;またはスピンコーティング(spin coating)、浸漬法(dipping)、流動コーティング法(flow coating)のような湿式成膜法などで有機薄膜層を形成した後、その上に陰極を形成して製造することができる。
本発明のさらに他の一実施形態によれば、前記有機発光素子を含む表示装置を提供する。
以下、本発明の具体的な実施例を提示する。ただし、下記に記載された実施例は、本発明を具体的に例示したり説明するためのものに過ぎず、これによって本発明が制限されてはならない。
(有機光電子素子用化合物の製造)
合成例1:中間体I−1の製造
窒素環境でメチル−2−ブロモ−5−クロロベンゾエート(methyl−2−bromo−5−chlorobenzoate)(50g、200mmol)をテトラヒドロフラン(THF)0.5Lに溶かした後、ここにジベンゾフラン−4−イルボロン酸(dibenzofuran−4−ylboronic acid)(51g、241mmol)とテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(tetrakis(triphenylphosphine)palladium)(7.0g、6.0mmol)を入れて撹拌した。水に飽和されたカリウムカーボネート(potassuim carbonate)(59g、401mmol)を入れて80℃で24時間加熱して還流させた。反応完了後、反応液に水を入れてジクロロメタン(DCM)で抽出した後、無水MgSOで水分を除去した後、フィルターし減圧濃縮した。このように得られた残留物をカラムクロマトグラフィー(flash column chromatography)で分離精製して化合物I−1(55g、81%)を得た。
HRMS(70eV, EI+):m/z calcd for C20H13ClO3:336.0553, found:336.1.
Elemental Analysis:C, 71%;H, 4%。
合成例2:中間体I−2の製造
窒素環境で中間体I−1(110g、327mmol)をテトラヒドロフラン(THF)1Lに溶かした後、0℃に減温した。ここにジエチルエーテル(diethyl ether)に溶けているメチルマグネシウムブロミド(methymagnesium bromide)3.0M(0.27L、817mmol)を1時間かけて徐々に滴加した。以降、常温で29時間撹拌した。反応完了後、水0.25Lに溶かしたアンモニウムクロリド(ammonium chloride)(52.4g、980mmol)を添加して反応液を中和させた。そしてジクロロメタン(DCM)で抽出した後、無水MgSOで水分を除去した後、フィルターし減圧濃縮した。中間体I−2(113g、102%)を得た。
HRMS(70eV, EI+):m/z calcd for C21H17ClO2:336.0917, found:336.1.
Elemental Analysis:C, 75%;H, 5%。
合成例3:中間体I−3の製造
窒素環境で中間体I−2(113g、373mmol)をジクロロメタン(DCM)0.6Lに溶かした後、0℃に減温した。ここにジエチルエーテル(diethyl ether)に溶けているボロントリフルオリド(boron trifluoride)(52.9g、373mmol)を1時間かけて徐々に滴加した。以降、常温で12時間撹拌した。反応完了後、水0.25Lに溶かした重炭酸ナトリウム(sodium bicarbonate)(31.3g、373mmol)を添加して反応液を中和させた。そしてジクロロメタン(DCM)で抽出した後、無水MgSOで水分を除去した後、このように得られた残留物をカラムクロマトグラフィー(flash column chromatography)で分離精製して化合物I−3(67g、69%)を得た。
HRMS(70eV, EI+):m/z calcd for C21H15ClO:318.0811, found:318.1.
Elemental Analysis:C, 79%;H, 5%。
合成例4:中間体I−4の製造
窒素環境で3,6−ジブロモ−9H−カルバゾール(3,6−dibromo−9H−carbazol)(30g、92.3mmol)をテトラヒドロフラン(THF)0.3Lに溶かした後、ここに フェニルボロン酸(phenyl boronic acid)(28g、231mmol)とテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(tetrakis(triphenylphosphine)palladium)(3.2g、2.8mmol)を入れて撹拌した。水に飽和されたカリウムカーボネート(potassuim carbonate)(40.8g、277mmol)を入れて80℃で10時間加熱して還流させた。反応完了後、反応液に水を入れてジクロロメタン(DCM)で抽出した後、無水MgSOで水分を除去した後、フィルターし減圧濃縮した。このように得られた残留物をカラムクロマトグラフィー(flash column chromatography)で分離精製して化合物I−4(14.3g、48%)を得た。
HRMS(70eV, EI+):m/z calcd for C24H17N:319.1361, found:319.1.
Elemental Analysis:C, 90%;H, 5%。
合成例5:中間体I−5の製造
窒素環境でメチル−2−ブロモ−5−クロロベンゾエート(methyl−2−bromo−5−chlorobenzoate)(50g、200mmol)をテトラヒドロフラン(THF)0.5Lに溶かした後、ここにジベンゾフラン−2−イルボロン酸(dibenzofuran−2−ylboronic acid)(51g、241mmol)とテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(tetrakis(triphenylphosphine)palladium)(7.0g、6.0mmol)を入れて撹拌した。水に飽和されたカリウムカーボネート(potassuim carbonate)(59g、401mmol)を入れて80℃で24時間加熱して還流させた。反応完了後、反応液に水を入れてジクロロメタン(DCM)で抽出した後、無水MgSOで水分を除去した後、フィルターし減圧濃縮した。このように得られた残留物をカラムクロマトグラフィー(flash column chromatography)で分離精製して化合物I−5(63.4g、94%)を得た。
HRMS(70eV, EI+):m/z calcd for C20H13ClO3:336.0553, found:336.1.
Elemental Analysis:C, 71%;H, 4%。
合成例6:中間体I−6の製造
窒素環境で中間体I−5(63.4g、188mmol)をテトラヒドロフラン(THF)0.6Lに溶かした後、0℃に減温した。ここにジエチルエーテル(diethyl ether)に溶けているメチルマグネシウムブロミド(methymagnesium bromide)3.0M(0.16L、470mmol)を1時間かけて徐々に滴加した。以降、常温で25時間撹拌した。反応完了後、水0.15Lに溶かしたアンモニウムクロリド(ammonium chloride)(30.2g、564mmol)を添加して反応液を中和させた。そしてジクロロメタン(DCM)で抽出した後、無水MgSOで水分を除去した後、フィルターし減圧濃縮した。中間体I−6(63.3g、100%)を得た。
HRMS(70eV, EI+):m/z calcd for C21H17ClO2:336.0917, found:336.1.
Elemental Analysis:C, 75%;H, 5%。
合成例7:中間体I−7の製造
窒素環境で中間体I−6(63.3g、188mmol)をジクロロメタン(DCM)0.3Lに溶かした後、0℃に減温した。ここにジエチルエーテル(diethyl ether)に溶けているボロントリフルオリド(boron trifluoride)(29.4g、207mmol)を1時間かけて徐々に滴加した。以降、常温で10時間撹拌した。反応完了後、水0.25Lに溶かした重炭酸ナトリウム(sodium bicarbonate)(17.4g、207mmol)を添加して反応液を中和させた。そしてジクロロメタン(DCM)で抽出した後、無水MgSOで水分を除去した後、このように得られた残留物をカラムクロマトグラフィー(flash column chromatography)で分離精製して化合物I−7(48.5g、81%)を得た。
HRMS(70eV, EI+):m/z calcd for C21H15ClO:318.0811, found:318.1.
Elemental Analysis:C, 79%;H, 5%。
合成例8:中間体I−8の製造
窒素環境でメチル−2−ブロモ−5−クロロベンゾエート(methyl−2−bromo−5−chlorobenzoate)(50g、200mmol)をテトラヒドロフラン(THF)0.5Lに溶かした後、ここにジベンゾチオフェン−4−イルボロン酸(dibenzothiophene−4−ylboronic acid)(50.2g、220mmol)とテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(tetrakis(triphenylphosphine)palladium)(4.62g、4.0mmol)を入れて撹拌した。水に飽和されたカリウムカーボネート(potassuim carbonate)(58.9g、400mmol)を入れて80℃で21時間加熱して還流させた。反応完了後、反応液に水を入れてジクロロメタン(DCM)で抽出した後、無水MgSOで水分を除去した後、フィルターし減圧濃縮した。このように得られた残留物をカラムクロマトグラフィー(flash column chromatography)で分離精製して化合物I−5(60g、85%)を得た。
HRMS(70eV, EI+):m/z calcd for C20H13ClO2S:352.0325, found:352.0.
Elemental Analysis:C, 68%;H, 4%。
合成例9:中間体I−9の製造
窒素環境で中間体I−8(60g、170mmol)をテトラヒドロフラン(THF)0.6Lに溶かした後、0℃に減温した。ここにジエチルエーテル(diethyl ether)に溶けているメチルマグネシウムブロミド(methymagnesium bromide)3.0M(0.14L、425mmol)を1時間かけて徐々に滴加した。以降、常温で10時間撹拌した。反応完了後、水0.14Lに溶かしたアンモニウムクロリド(ammonium chloride)(27.3g、510mmol)を添加して反応液を中和させた。そしてジクロロメタン(DCM)で抽出した後、無水MgSOで水分を除去した後、フィルターし減圧濃縮した。中間体I−9(60g、100%)を得た。
HRMS(70eV, EI+):m/z calcd for C21H17ClOS:352.0689, found:352.1.
Elemental Analysis:C, 71%;H, 5%。
合成例10:中間体I−10の製造
窒素環境で中間体I−9(60g、170mmol)をジクロロメタン(DCM)0.85Lに溶かした後、0℃に減温した。ここにジエチルエーテル(diethyl ether)に溶けているボロントリフルオリド(boron trifluoride)(26.5g、187mmol)を1時間かけて徐々に滴加した。以降、常温で6時間撹拌した。反応完了後、水0.16Lに溶かした重炭酸ナトリウム(sodium bicarbonate)(15.7g、187mmol)を添加して反応液を中和させた。そしてジクロロメタン(DCM)で抽出した後、無水MgSOで水分を除去した後、このように得られた残留物をカラムクロマトグラフィー(flash column chromatography)で分離精製して化合物I−10(43.8g、77%)を得た。
HRMS(70eV, EI+):m/z calcd for C21H15ClS:334.0583, found:334.1.
Elemental Analysis:C, 75%;H, 5%。
合成例11:中間体I−11の製造
窒素環境で1−ブロモナフタレン(1−bromonaphthalene)(15g、72.4mmol)をテトラヒドロフラン(THF)0.2Lに溶かした後、ここに3−フェニル−6−(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)−9H−カルバゾール(3−phenyl−6−(4,4,5,5−tetramethyl−1,3,2−dioxaborolan−2−yl)−9H−carbazole)(29.4g、79.7mmol)とテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(tetrakis(triphenylphosphine)palladium)(0.84g、0.72mmol)を入れて撹拌した。水に飽和されたカリウムカーボネート(potassuim carbonate)(21.3g、155mmol)を入れて90℃で50時間加熱して還流させた。反応完了後、反応液に水を入れてジクロロメタン(DCM)で抽出した後、無水MgSOで水分を除去した後、フィルターし減圧濃縮した。このように得られた残留物をカラムクロマトグラフィー(flash column chromatography)で分離精製して化合物I−11(7g、26%)を得た。
HRMS(70eV, EI+):m/z calcd for C28H19N:369.1517, found:369.5.
Elemental Analysis:C, 91%;H, 5%。
合成例12:中間体I−12の製造
窒素環境で中間体I−1(50g、148mmol)をテトラヒドロフラン(THF)0.5Lに溶かした後、0℃に減温した。ここにジエチルエーテル(diethyl ether)に溶けているフェニルマグネシウムブロマイド(phenylmagnesium bromide)3.0M(0.12L、370mmol)を1時間かけて徐々に滴加した。以降、常温で30時間撹拌した。反応完了後、水0.12Lに溶かしたアンモニウムクロリド(ammonium chloride)(23.7g、444mmol)を添加して反応液を中和させた。そしてジクロロメタン(DCM)で抽出した後、無水MgSOで水分を除去した後、フィルターし減圧濃縮した。中間体I−2(68.2g、100%)を得た。
HRMS(70eV, EI+):m/z calcd for C31H21ClO2:460.1230, found:460.1.
Elemental Analysis:C, 81%;H, 5%。
合成例13:中間体I−13の製造
窒素環境で中間体I−12(68.2g、148mmol)をジクロロメタン(DCM)0.34Lに溶かした後、0℃に減温した。ここにジエチルエーテル(diethyl ether)に溶けているボロントリフルオリド(boron trifluoride)(23.1g、163mmol)を1時間かけて徐々に滴加した。以降、常温で6時間撹拌した。反応完了後、水0.14Lに溶かした重炭酸ナトリウム(sodium bicarbonate)(13.7g、163mmol)を添加して反応液を中和させた。そしてジクロロメタン(DCM)で抽出した後、無水MgSOで水分を除去した後、このように得られた残留物をカラムクロマトグラフィー(flash column chromatography)で分離精製して化合物I−13(60.3g、92%)を得た。
HRMS(70eV, EI+):m/z calcd for C31H19ClO:442.1124, found:442.1.
Elemental Analysis:C, 84%;H, 4%。
合成例14:中間体I−14の製造
窒素環境でメチル−2−ブロモ−4−クロロベンゾエート(methyl−2−bromo−4−chlorobenzoate)(50g、200mmol)をテトラヒドロフラン(THF)0.5Lに溶かした後、ここにジベンゾフラン−4−イルボロン酸(dibenzofuran−4−ylboronic acid)(46.7g、220mmol)とテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(tetrakis(triphenylphosphine)palladium)(4.63g、4.01mmol)を入れて撹拌した。水に飽和されたカリウムカーボネート(potassuim carbonate)(59.0g、401mmol)を入れて90℃で21時間加熱して還流させた。反応完了後、反応液に水を入れてジクロロメタン(DCM)で抽出した後、無水MgSOで水分を除去した後、フィルターし減圧濃縮した。このように得られた残留物をカラムクロマトグラフィー(flash column chromatography)で分離精製して化合物I−14(47.7g、71%)を得た。
HRMS(70eV, EI+):m/z calcd for C20H13ClO3:336.0553, found:336.1.
Elemental Analysis:C, 71%;H, 4%。
合成例15:中間体I−15の製造
窒素環境で中間体I−14(47.7g、142mmol)をテトラヒドロフラン(THF)0.5Lに溶かした後、0℃に減温した。ここにジエチルエーテル(diethyl ether)に溶けているメチルマグネシウムブロミド(methymagnesium bromide)3.0M(0.12L、354mmol)を1時間にかけて徐々に滴加した。以降、常温で19時間撹拌した。反応完了後、水0.12Lに溶かしたアンモニウムクロリド(ammonium chloride)(22.7g、425mmol)を添加して反応液を中和させた。そしてジクロロメタン(DCM)で抽出した後、無水MgSOで水分を除去した後、フィルターし減圧濃縮した。中間体I−15(49.4g、104%)を得た。
HRMS(70eV, EI+):m/z calcd for C21H17ClO2:336.0917, found:336.1.
Elemental Analysis:C, 75%;H, 5%。
合成例16:中間体I−16の製造
窒素環境で中間体I−15(49.4g、147mmol)をジクロロメタン(DCM)0.25Lに溶かした後、0℃に減温した。ここにジエチルエーテル(diethyl ether)に溶けているボロントリフルオリド(boron trifluoride)(22.9g、161mmol)を1時間かけて徐々に滴加した。以降、常温で6時間撹拌した。反応完了後、水0.14Lに溶かした重炭酸ナトリウム(sodium bicarbonate)(13.6g、161mmol)を添加して反応液を中和させた。そしてジクロロメタン(DCM)で抽出した後、無水MgSOで水分を除去した後、このように得られた残留物をカラムクロマトグラフィー(flash column chromatography)で分離精製して化合物I−16(34g、73%)を得た。
HRMS(70eV, EI+):m/z calcd for C21H15ClO:318.0811, found:318.1.
Elemental Analysis:C, 79%;H, 5%。
合成例17:中間体I−17の製造
窒素環境で4−ブロモジベンゾフラン(4−bromodibenzofuran)(15g、60.7mmol)をテトラヒドロフラン(THF)0.2Lに溶かした後、ここに3−フェニル−6−(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)−9H−カルバゾール(3−phenyl−6−(4,4,5,5−tetramethyl−1,3,2−dioxaborolan−2−yl)−9H−carbazole)(24.7g、66.8mmol)とテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(tetrakis(triphenylphosphine)palladium)(0.70g、0.61mmol)を入れて撹拌した。水に飽和されたカリウムカーボネート(potassuim carbonate)(17.9g、121mmol)を入れて90℃で26時間加熱して還流させた。反応完了後、反応液に水を入れてジクロロメタン(DCM)で抽出した後、無水MgSOで水分を除去した後、フィルターし減圧濃縮した。このように得られた残留物をカラムクロマトグラフィー(flash column chromatography)で分離精製して化合物I−17(22.6g、91%)を得た。
HRMS(70eV, EI+):m/z calcd for C30H19NO:409.1467, found:409.1.
Elemental Analysis:C, 88%;H, 5%。
合成例18:中間体I−18の製造
窒素環境で2−ブロモジベンゾフラン(2−bromodibenzofuran)(15g、60.7mmol)をテトラヒドロフラン(THF)0.2Lに溶かした後、ここに3−フェニル−6−(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)−9H−カルバゾール(3−phenyl−6−(4,4,5,5−tetramethyl−1,3,2−dioxaborolan−2−yl)−9H−carbazole)(24.7g、66.8mmol)とテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(tetrakis(triphenylphosphine)palladium)(0.70g、0.61mmol)を入れて撹拌した。水に飽和されたカリウムカーボネート(potassuim carbonate)(17.9g、121mmol)を入れて90℃で24時間加熱して還流させた。反応完了後、反応液に水を入れてジクロロメタン(DCM)で抽出した後、無水MgSOで水分を除去した後、フィルターし減圧濃縮した。このように得られた残留物をカラムクロマトグラフィー(flash column chromatography)で分離精製して化合物I−17(22.4g、90%)を得た。
HRMS(70eV, EI+):m/z calcd for C30H19NO:409.1467, found:409.1.
Elemental Analysis:C, 88%;H, 5%。
合成例19:中間体I−19の製造
窒素環境で3−ブロモ−9H−カルバゾール(3−bromo−9H−carbazole)(100g、406mmol)をテトラヒドロフラン(THF)1.2Lに溶かした後、ここに9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル−ボロン酸(9−phenyl−9H−carbazol−3−ylboronic acid)(128g、447mmol)とテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(tetrakis(triphenylphosphine)palladium)(4.69g、4.06mmol)を入れて撹拌した。水に飽和されたカリウムカーボネート(potassuim carbonate)(120g、812mmol)を入れて80℃で24時間加熱して還流させた。反応完了後、反応液に水を入れてジクロロメタン(DCM)で抽出した後、無水MgSOで水分を除去した後、フィルターし減圧濃縮した。このように得られた残留物をカラムクロマトグラフィー(flash column chromatography)で分離精製して化合物I−19(74.6g,45%)を得た。
HRMS(70eV, EI+):m/z calcd for C30H20N2:408.1626, found:408.2.
Elemental Analysis:C, 88%;H, 5%。
合成例20:中間体I−20の製造
窒素環境で中間体I−3(20g、62.7mmol)をジメチルホルムアミド(DMF)0.2Lに溶かした後、ここにビス(ピナコラト)ジボロン(bis(pinacolato)diboron)(23.9g、94.1mmol)と(1,1’−ビス(ジフェニルホスフィン)フェロセン)ジクロロパラジウム(II)((1,1’−bis(diphenylphosphine)ferrocene)dichloropalladium(II))(1.54g、1.88mmol)そしてカリウムアセテート(potassium acetate)(12.3g、125mmol)を入れて150℃で24時間加熱して還流させた。反応完了後、反応液に水を入れて混合物をフィルターした後、真空オーブンで乾燥した。このように得られた残留物をカラムクロマトグラフィー(flash column chromatography)で分離精製して化合物I−20(14.1g、55%)を得た。
HRMS(70eV, EI+):m/z calcd for C27H27BO3:410.2053, found:410.2.
Elemental Analysis:C, 79%;H, 7%。
合成例21:中間体I−21の製造
窒素環境で3−ブロモ−6−フェニル−9H−カルバゾール(3−bromo−6−phenyl−9H−carbazole)(15g、46.6mmol)をテトラヒドロフラン(THF)0.2Lに溶かした後、ここに中間体I−20(21.0g、51.3mmol)とテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(tetrakis(triphenylphosphine)palladium)(0.54g、0.47mmol)を入れて撹拌した。水に飽和されたカリウムカーボネート(potassuim carbonate)(13.7g、93.2mmol)を入れて100℃で94時間加熱して還流させた。反応完了後、反応液に水を入れてジクロロメタン(DCM)で抽出した後、無水MgSOで水分を除去した後、フィルターし減圧濃縮した。このように得られた残留物をカラムクロマトグラフィー(flash column chromatography)で分離精製して化合物I−21(13.5g、55%)を得た。
HRMS(70eV, EI+):m/z calcd for C39H27NO3:525.2093, found:525.2.
Elemental Analysis:C, 89%;H, 5%。
合成例22:中間体I−22の製造
窒素環境で中間体I−10(50g、149mmol)をジメチルホルムアミド(DMF)0.5Lに溶かした後、ここにビス(ピナコラト)ジボロン(bis(pinacolato)diboron)(56.9g、224mmol)と(1,1’−ビス(ジフェニルホスフィン)フェロセン)ジクロロパラジウム(II)((1,1’−bis(diphenylphosphine)ferrocene)dichloropalladium(II))(3.65g、4.47mmol)そしてカリウムアセテート(potassium acetate)(29.2g、298mmol)を入れて150℃で22時間加熱して還流させた。反応完了後、反応液に水を入れて混合物をフィルターした後、真空オーブンで乾燥した。このように得られた残留物をカラムクロマトグラフィー(flash column chromatography)で分離精製して化合物I−22(34.3g、54%)を得た。
HRMS(70eV, EI+):m/z calcd for C27H27BO2S:426.1825, found:426.2.
Elemental Analysis:C, 76%;H, 6%。
合成例23:中間体I−23の製造
窒素環境で3−ブロモ−6−フェニル−9H−カルバゾール(3−bromo−6−phenyl−9H−carbazole)(15g、46.6mmol)をテトラヒドロフラン(THF)0.2Lに溶かした後、ここに中間体I−22(21.9g、51.3mmol)とテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(tetrakis(triphenylphosphine)palladium)(0.54g、0.47mmol)を入れて撹拌した。水に飽和されたカリウムカーボネート(potassuim carbonate)(13.7g、93.2mmol)を入れて100℃で82時間加熱して還流させた。反応完了後、反応液に水を入れてジクロロメタン(DCM)で抽出した後、無水MgSOで水分を除去した後、フィルターし減圧濃縮した。このように得られた残留物をカラムクロマトグラフィー(flash column chromatography)で分離精製して化合物I−21(12.1g、48%)を得た。
HRMS(70eV, EI+):m/z calcd for C39H27NS:541.1864, found:541.2.
Elemental Analysis:C, 86%;H, 5%。
合成例24:中間体I−24の製造
窒素環境で中間体I−13(20g、45.2mmol)をジメチルホルムアミド(DMF)0.2Lに溶かした後、ここにビス(ピナコラト)ジボロン(bis(pinacolato)diboron)(17.2g、67.7mmol)と(1,1’−ビス(ジフェニルホスフィン)フェロセン)ジクロロパラジウム(II)((1,1’−bis(diphenylphosphine)ferrocene)dichloropalladium(II))(1.11g、1.36mmol)そしてカリウムアセテート(potassium acetate)(8.87g、90.4mmol)を入れて150℃で29時間加熱して還流させた。反応完了後、反応液に水を入れて混合物をフィルターした後、真空オーブンで乾燥した。このように得られた残留物をカラムクロマトグラフィー(flash column chromatography)で分離精製して化合物I−24(12.8g、53%)を得た。
HRMS(70eV, EI+):m/z calcd for C37H31BO3:534.2366, found:534.2.
Elemental Analysis:C, 83%;H, 6%。
合成例25:中間体I−25の製造
窒素環境で中間体I−8(50g、142mmol)をテトラヒドロフラン(THF)0.5Lに溶かした後、0℃に減温した。ここにジエチルエーテル(diethyl ether)に溶けているフェニルマグネシウムブロマイド(phenylmagnesium bromide)3.0M(0.12L、355mmol)を1時間かけて徐々に滴加した。以降、常温で12時間撹拌した。反応完了後、水0.14Lに溶かしたアンモニウムクロリド(ammonium chloride)(22.8g、426mmol)を添加して反応液を中和させた。そしてジクロロメタン(DCM)で抽出した後、無水MgSOで水分を除去した後、フィルターし減圧濃縮した。中間体I−25(67.7g、100%)を得た。
HRMS(70eV, EI+):m/z calcd for C31H21ClSO:476.1002, found:476.1.
Elemental Analysis:C, 78%;H, 4%。
合成例26:中間体I−26の製造
窒素環境で中間体I−25(67.7g、142mmol)をジクロロメタン(DCM)0.3Lに溶かした後、0℃に減温した。ここにジエチルエーテル(diethyl ether)に溶けているボロントリフルオリド(boron trifluoride)(22.2g、156mmol)を1時間かけて徐々に滴加した。以降、常温で6時間撹拌した。反応完了後、水0.14Lに溶かした重炭酸ナトリウム(sodium bicarbonate)(13.1g、156mmol)を添加して反応液を中和させた。そしてジクロロメタン(DCM)で抽出した後、無水MgSOで水分を除去した後、このように得られた残留物をカラムクロマトグラフィー(flash column chromatography)で分離精製して化合物I−26(53.4g、82%)を得た。
HRMS(70eV, EI+):m/z calcd for C31H19ClS:458.0896, found:458.1.
Elemental Analysis:C, 81%;H, 4%。
合成例27:中間体I−27の製造
窒素環境で中間体I−26(50g、109mmol)をジメチルホルムアミド(DMF)0.5Lに溶かした後、ここにビス(ピナコラト)ジボロン(bis(pinacolato)diboron)(41.5g、163mmol)と(1,1’−ビス(ジフェニルホスフィン)フェロセン)ジクロロパラジウム(II)((1,1’−bis(diphenylphosphine)ferrocene)dichloropalladium(II))(2.67g、3.27mmol)そしてカリウムアセテート(potassium acetate)(21.4g、218mmol)を入れて150℃で23時間加熱して還流させた。反応完了後、反応液に水を入れて混合物をフィルターした後、真空オーブンで乾燥した。このように得られた残留物をカラムクロマトグラフィー(flash column chromatography)で分離精製して化合物I−27(31.2g、52%)を得た。
HRMS(70eV, EI+):m/z calcd for C37H31BO2S:550.2138, found:550.2.
Elemental Analysis:C, 81%;H, 6%。
合成例28:中間体I−28の製造
窒素環境で9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イルボロン酸(9−phenyl−9H−carbazol−3−ylboronic acid)(100g、348mmol)をテトラヒドロフラン(THF)1.3Lに溶かした後、ここに3,6−ジブロモ−9−フェニル−9H−カルバゾール(3,6−dibromo−9−phenyl−9H−carbazole)(168g、418mmol)とテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(tetrakis(triphenylphosphine)palladium)(4.02g、3.48mmol)を入れて撹拌した。水に飽和されたカリウムカーボネート(potassuim carbonate)(102g、696mmol)を入れて80℃で16時間加熱して還流させた。反応完了後、反応液に水を入れてジクロロメタン(DCM)で抽出した後、無水MgSOで水分を除去した後、フィルターし減圧濃縮した。このように得られた残留物をカラムクロマトグラフィー(flash column chromatography)で分離精製して化合物I−28(62.8g、32%)を得た。
HRMS(70eV, EI+):m/z calcd for C36H23BrN2:562.1045, found:562.1.
Elemental Analysis:C, 77%;H, 4%。
合成例29:中間体I−29の製造
窒素環境でメチル2−ブロモベンゾエート(methyl 2−bromobenzoate)(50g、233mmol)をテトラヒドロフラン(THF)0.5Lに溶かした後、ここにジベンゾフラン−4−イルボロン酸(dibenzofuran−4−ylboronic acid)(54.3g、256mmol)とテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(tetrakis(triphenylphosphine)palladium)(2.69g、2.33mmol)を入れて撹拌した。水に飽和されたカリウムカーボネート(potassuim carbonate)(68.6g、466mmol)を入れて80℃で27時間加熱して還流させた。反応完了後、反応液に水を入れてジクロロメタン(DCM)で抽出した後、無水MgSOで水分を除去した後、フィルターし減圧濃縮した。このように得られた残留物をカラムクロマトグラフィー(flash column chromatography)で分離精製して化合物I−29(54.9g、78%)を得た。
HRMS(70eV, EI+):m/z calcd for C20H14O3:302.0943, found:302.1.
Elemental Analysis:C, 79%;H, 5%。
合成例30:中間体I−30の製造
窒素環境で中間体I−29(54.9g、182mmol)をテトラヒドロフラン(THF)0.5Lに溶かした後、0℃に減温した。ここにジエチルエーテル(diethyl ether)に溶けているメチルマグネシウムブロミド(methymagnesium bromide)3.0M(0.15L、454mmol)を1時間かけて徐々に滴加した。以降、常温で17時間撹拌した。反応完了後、水0.15Lに溶かしたアンモニウムクロリド(ammonium chloride)(29.2g、546mmol)を添加して反応液を中和させた。そしてジクロロメタン(DCM)で抽出した後、無水MgSOで水分を除去した後、フィルターし減圧濃縮した。中間体I−30(55.6g、101%)を得た。
HRMS(70eV, EI+):m/z calcd for C21H18O2:302.1307, found:302.1.
Elemental Analysis:C, 83%;H, 6%。
合成例31:中間体I−31の製造
窒素環境で中間体I−30(55.6g、184mmol)をジクロロメタン(DCM)0.3Lに溶かした後、0℃に減温した。ここにジエチルエーテル(diethyl ether)に溶けているボロントリフルオリド(boron trifluoride)(28.7g、202mmol)を1時間かけて徐々に滴加した。以降、常温で5時間撹拌した。反応完了後、水0.1Lに溶かした重炭酸ナトリウム(sodium bicarbonate)(17.0g、202mmol)を添加して反応液を中和させた。そしてジクロロメタン(DCM)で抽出した後、無水MgSOで水分を除去した後、このように得られた残留物をカラムクロマトグラフィー(flash column chromatography)で分離精製して化合物I−31(37.7g、72%)を得た。
HRMS(70eV, EI+):m/z calcd for C21H16O:284.1201, found:284.1.
Elemental Analysis:C, 89%;H, 6%。
合成例32:中間体I−32の製造
窒素環境で中間体I−31(37.7g、133mmol)をテトラヒドロフラン(THF)0.3Lに溶かした後、−78℃に減温した。ここにヘキサン(hexane)に溶けているn−BuLi 2.5M(80mL、200mmol)を10分かけて徐々に滴加した。以降、常温で16時間撹拌した。反応完了後、水1N HCl(200mL、200mmol)を添加して反応液を中和させた。そしてエチレンアセテート(ethylacetate、EA)で抽出した後、無水MgSOで水分を除去した後、このように得られた残留物をヘキサン(hexane)とジクロロメタン(DCM)で不純物を洗浄して化合物I−32(34.5g、79%)を得た。
HRMS(70eV, EI+):m/z calcd for C21H17BO3:328.1271, found:328.1.
Elemental Analysis:C, 77%;H, 5%。
合成例33:中間体I−33の製造
窒素環境で中間体I−32(34.5g、105mmol)をテトラヒドロフラン(THF)0.3Lに溶かした後、ここに1−ブロモ−4−クロロベンゼン(1−bromo−4−chlorobenzene)(20.1g、105mmol)とテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(tetrakis(triphenylphosphine)palladium)(1.21g、1.05mmol)を入れて撹拌した。水に飽和されたカリウムカーボネート(potassuim carbonate)(30.9g、210mmol)を入れて80℃で23時間加熱して還流させた。反応完了後、反応液に水を入れてジクロロメタン(DCM)で抽出した後、無水MgSOで水分を除去した後、フィルターし減圧濃縮した。このように得られた残留物をカラムクロマトグラフィー(flash column chromatography)で分離精製して化合物I−33(33.2g、80%)を得た。
HRMS(70eV, EI+):m/z calcd for C27H19ClO:394.1124, found:394.1.
Elemental Analysis:C, 82%;H, 5%。
合成例34:中間体I−34の製造
窒素環境でメチル2−ブロモベンゾエート(methyl 2−bromobenzoate)(50g、233mmol)をテトラヒドロフラン(THF)0.3Lに溶かした後、ここにジベンゾチオフェン−4−イル−ボロン酸(dibenzothiophene−4−ylboronic acid)(58.4g、256mmol)とテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(tetrakis(triphenylphosphine)palladium)(2.69g、2.33mmol)を入れて撹拌した。水に飽和されたカリウムカーボネート(potassuim carbonate)(68.6g、466mmol)を入れて80℃で23時間加熱して還流させた。反応完了後、反応液に水を入れてジクロロメタン(DCM)で抽出した後、無水MgSOで水分を除去した後、フィルターし減圧濃縮した。このように得られた残留物をカラムクロマトグラフィー(flash column chromatography)で分離精製して化合物I−34(69.7g、94%)を得た。
HRMS(70eV, EI+):m/z calcd for C20H14O2S:318.0715, found:318.1.
Elemental Analysis:C, 75%;H, 4%。
合成例35:中間体I−35の製造
窒素環境で中間体I−34(69.7g、219mmol)をテトラヒドロフラン(THF)0.7Lに溶かした後、0℃に減温した。ここにジエチルエーテル(diethyl ether)に溶けているメチルマグネシウムブロミド(methymagnesium bromide)3.0M(0.18L、547mmol)を1時間かけて徐々に滴加した。以降、常温で8時間撹拌した。反応完了後、水0.18Lに溶かしたアンモニウムクロリド(ammonium chloride)(35.1g、657mmol)を添加して反応液を中和させた。そしてジクロロメタン(DCM)で抽出した後、無水MgSOで水分を除去した後、フィルターし減圧濃縮した。中間体I−35(69.7g、100%)を得た。
HRMS(70eV, EI+):m/z calcd for C21H18OS:318.1078, found:318.1.
Elemental Analysis:C, 79%;H, 6%。
合成例36:中間体I−36の製造
窒素環境で中間体I−35(69.7g、219mmol)をジクロロメタン(DCM)0.35Lに溶かした後、0℃に減温した。ここにジエチルエーテル(diethyl ether)に溶けているボロントリフルオリド(boron trifluoride)(34.2g、241mmol)を1時間かけて徐々に滴加した。以降、常温で6時間撹拌した。反応完了後、水0.1Lに溶かした重炭酸ナトリウム(sodium bicarbonate)(20.2g、241mmol)を添加して反応液を中和させた。そしてジクロロメタン(DCM)で抽出した後、無水MgSOで水分を除去した後、このように得られた残留物をカラムクロマトグラフィー(flash column chromatography)で分離精製して化合物I−36(52.6g、80%)を得た。
HRMS(70eV, EI+):m/z calcd for C21H16S:300.0973, found:300.1.
Elemental Analysis:C, 84%;H, 5%。
合成例37:中間体I−37の製造
窒素環境で中間体I−36(52.6g、175mmol)をテトラヒドロフラン(THF)0.5Lに溶かした後、−78℃に減温した。ここにヘキサン(hexane)に溶けているn−BuLi 2.5M(105mL、263mmol)を10分にかけて徐々に滴加した。以降、常温で12時間撹拌した。反応完了後、水1N HCl(263mL、263mmol)を添加して反応液を中和させた。そしてエチレンアセテート(ethylacetate、EA)で抽出した後、無水MgSOで水分を除去した後、このように得られた残留物をヘキサン(hexane)とジクロロメタン(DCM)で不純物を洗浄して化合物I−37(53.6g、89%)を得た。
HRMS(70eV, EI+):m/z calcd for C21H17BO2S:344.1042, found:300.1.
Elemental Analysis:C, 73%;H, 5%。
合成例38:中間体I−38の製造
窒素環境で中間体I−37(53.6g、156mmol)をテトラヒドロフラン(THF)0.3Lに溶かした後、ここに1−ブロモ−4−クロロベンゼン(1−bromo−4−chlorobenzene)(29.8g、156mmol)とテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(tetrakis(triphenylphosphine)palladium)(1.80g、1.56mmol)を入れて撹拌した。水に飽和されたカリウムカーボネート(potassuim carbonate)(45.9g、312mmol)を入れて80℃で21時間加熱して還流させた。反応完了後、反応液に水を入れてジクロロメタン(DCM)で抽出した後、無水MgSOで水分を除去した後、フィルターし減圧濃縮した。このように得られた残留物をカラムクロマトグラフィー(flash column chromatography)で分離精製して化合物I−38(58.3g、91%)を得た。
HRMS(70eV, EI+):m/z calcd for C27H19ClS:410.0896, found:410.1.
Elemental Analysis:C, 79%;H, 5%。
実施例1:化合物A−1の製造
窒素環境で中間体I−4(11g、34.4mmol)をトルエン(toluene)0.11Lに溶かした後、ここに中間体I−3(11.5g、36.2mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)(tris(dibenzylideneacetone)dipalladium(0))(0.95g、1.03mmol)、トリス−tert−ブチルホスフィン(tris−tert butylphosphine)(0.83g、4.12mmol)そして ナトリウムtert−ブトキシド(sodium tert−butoxide)(3.97g、41.3mmol)を順次に入れて100℃で16時間加熱して還流させた。反応完了後、反応液に水を入れてジクロロメタン(DCM)で抽出した後、無水MgSOで水分を除去した後、フィルターし減圧濃縮した。このように得られた残留物をカラムクロマトグラフィー(flash column chromatography)で分離精製して化合物A−1(14.5g、70%)を得た。
HRMS(70eV, EI+):m/z calcd for C45H31NO:601.2406, found:602.2.
Elemental Analysis:C, 90%;H, 5%。
実施例2:化合物A−5の製造
窒素環境で中間体I−4(10g、31.3mmol)をトルエン(toluene)0.1Lに溶かした後、ここに中間体I−7(10.5g、32.9mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)(tris(dibenzylideneacetone)dipalladium(0))(0.86g、0.94mmol)、トリス−tert−ブチルホスフィン(tris−tert butylphosphine)(0.76g、3.76mmol)そして ナトリウムtert−ブトキシド(sodium tert−butoxide)(3.61g、37.6mmol)を順次に入れて100℃で12時間加熱して還流させた。反応完了後、反応液に水を入れてジクロロメタン(DCM)で抽出した後、無水MgSOで水分を除去した後、フィルターし減圧濃縮した。このように得られた残留物をカラムクロマトグラフィー(flash column chromatography)で分離精製して化合物A−5(16.6g、88%)を得た。
HRMS(70eV, EI+):m/z calcd for C45H31NO:601.2406, found:601.2.
Elemental Analysis:C, 90%;H, 5%。
実施例3:化合物A−7の製造
窒素環境で中間体I−4(10g、31.3mmol)をトルエン(toluene)0.1Lに溶かした後、ここに中間体I−10(11.0g、32.9mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)(tris(dibenzylideneacetone)dipalladium(0))(0.86g、0.94mmol)、トリス−tert−ブチルホスフィン(tris−tert butylphosphine)(0.76g、3.76mmol)そして ナトリウムtert−ブトキシド(sodium tert−butoxide)(3.61g、37.6mmol)を順次に入れて100℃で6時間加熱して還流させた。反応完了後、反応液に水を入れてジクロロメタン(DCM)で抽出した後、無水MgSOで水分を除去した後、フィルターし減圧濃縮した。このように得られた残留物をカラムクロマトグラフィー(flash column chromatography)で分離精製して化合物A−7(15.9g、82%)を得た。
HRMS(70eV, EI+):m/z calcd for C45H31NS:617.2177, found:617.2.
Elemental Analysis:C, 87%;H, 5%。
実施例4:化合物A−13の製造
窒素環境で中間体9H−カルバゾール(10g、59.8mmol)をトルエン(toluene)0.15Lに溶かした後、ここに中間体I−3(20.0g、62.8mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)(tris(dibenzylideneacetone)dipalladium(0))(1.64g、1.79mmol)、トリス−tert−ブチルホスフィン(tris−tert butylphosphine)(1.45g、7.18mmol)そして ナトリウムtert−ブトキシド(sodium tert−butoxide)(6.90g、71.8mmol)を順次に入れて100℃で15時間加熱して還流させた。反応完了後、反応液に水を入れてジクロロメタン(DCM)で抽出した後、無水MgSOで水分を除去した後、フィルターし減圧濃縮した。このように得られた残留物をカラムクロマトグラフィー(flash column chromatography)で分離精製して化合物A−13(22.6g、85%)を得た。
HRMS(70eV, EI+):m/z calcd for C33H23NO:449.1780, found:449.2.
Elemental Analysis:C, 88%;H, 5%。
実施例5:化合物A−73の製造
窒素環境で中間体I−11(7g、19.0mmol)をトルエン(toluene)0.07Lに溶かした後、ここに中間体I−3(6.32g、19.9mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)(tris(dibenzylideneacetone)dipalladium(0))(0.52g、0.57mmol)、トリス−tert−ブチルホスフィン(tris−tert butylphosphine)(0.46g、2.27mmol)そして ナトリウムtert−ブトキシド(sodium tert−butoxide)(2.18g、22.7mmol)を順次に入れて100℃で90時間加熱して還流させた。反応完了後、反応液に水を入れてジクロロメタン(DCM)で抽出した後、無水MgSOで水分を除去した後、フィルターし減圧濃縮した。このように得られた残留物をカラムクロマトグラフィー(flash column chromatography)で分離精製して化合物A−73(9.5g、77%)を得た。
HRMS(70eV, EI+):m/z calcd for C49H33NO:651.2562, found:651.3.
Elemental Analysis:C, 90%;H, 5%。
実施例6:化合物A−88の製造
窒素環境で中間体I−4(10g、31.3mmol)をトルエン(toluene)0.1Lに溶かした後、ここに中間体I−13(14.6g、32.9mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)(tris(dibenzylideneacetone)dipalladium(0))(0.86g、0.94mmol)、トリス−tert−ブチルホスフィン(tris−tert butylphosphine)(0.76g、3.76mmol)そして ナトリウムtert−ブトキシド(sodium tert−butoxide)(3.61g、37.6mmol)を順次に入れて100℃で12時間加熱して還流させた。反応完了後、反応液に水を入れてジクロロメタン(DCM)で抽出した後、無水MgSOで水分を除去した後、フィルターし減圧濃縮した。このように得られた残留物をカラムクロマトグラフィー(flash column chromatography)で分離精製して化合物A−88(21.6g、95%)を得た。
HRMS(70eV, EI+):m/z calcd for C55H35NO:725.2719, found:725.3.
Elemental Analysis:C, 91%;H, 5%。
実施例7:化合物A−124の製造
窒素環境で中間体I−4(10g、31.3mmol)をトルエン(toluene)0.1Lに溶かした後、ここに中間体I−16(10.5g、32.9mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)(tris(dibenzylideneacetone)dipalladium(0))(0.86g、0.94mmol)、トリス−tert−ブチルホスフィン(tris−tert butylphosphine)(0.76g、3.76mmol)そして ナトリウムtert−ブトキシド(sodium tert−butoxide)(3.61g、37.6mmol)を順次に入れて100℃で24時間加熱して還流させた。反応完了後、反応液に水を入れてジクロロメタン(DCM)で抽出した後、無水MgSOで水分を除去した後、フィルターし減圧濃縮した。このように得られた残留物をカラムクロマトグラフィー(flash column chromatography)で分離精製して化合物A−1(17.0g、90%)を得た。
HRMS(70eV, EI+):m/z calcd for C45H31NO:601.2406, found:601.2.
Elemental Analysis:C, 90%;H, 5%。
実施例8:化合物B−14の製造
窒素環境で中間体I−17(10g、24.4mmol)をトルエン(toluene)0.09Lに溶かした後、ここに中間体I−3(8.17g、25.6mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)(tris(dibenzylideneacetone)dipalladium(0))(0.67g、0.73mmol)、トリス−tert−ブチルホスフィン(tris−tert butylphosphine)(0.59g、2.93mmol)そして ナトリウムtert−ブトキシド(sodium tert−butoxide)(2.81g、29.3mmol)を順次に入れて100℃で48時間加熱して還流させた。反応完了後、反応液に水を入れてジクロロメタン(DCM)で抽出した後、無水MgSOで水分を除去した後、フィルターし減圧濃縮した。このように得られた残留物をカラムクロマトグラフィー(flash column chromatography)で分離精製して化合物B−14(16.9g、81%)を得た。
HRMS(70eV, EI+):m/z calcd for C51H33NO2:691.2511, found:691.3.
Elemental Analysis:C, 89%;H, 5%。
実施例9:化合物B−20の製造
窒素環境で中間体I−17(10g、24.4mmol)をトルエン(toluene)0.09Lに溶かした後、ここに中間体I−10(8.57g、25.6mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)(tris(dibenzylideneacetone)dipalladium(0))(0.67g、0.73mmol)、トリス−tert−ブチルホスフィン(tris−tert butylphosphine)(0.59g、2.93mmol)そして ナトリウムtert−ブトキシド(sodium tert−butoxide)(2.81g、29.3mmol)を順次に入れて100℃で35時間加熱して還流させた。反応完了後、反応液に水を入れてジクロロメタン(DCM)で抽出した後、無水MgSOで水分を除去した後、フィルターし減圧濃縮した。このように得られた残留物をカラムクロマトグラフィー(flash column chromatography)で分離精製して化合物B−20(17.3g、96%)を得た。
HRMS(70eV, EI+):m/z calcd for C51H33NOS:707.2283, found:707.2.
Elemental Analysis:C, 87%;H, 5%。
実施例10:化合物B−26の製造
窒素環境で中間体I−18(10g、24.4mmol)をトルエン(toluene)0.09Lに溶かした後、ここに中間体I−3(8.17g、25.6mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)(tris(dibenzylideneacetone)dipalladium(0))(0.67g、0.73mmol)、トリス−tert−ブチルホスフィン(tris−tert butylphosphine)(0.59g、2.93mmol)そして ナトリウムtert−ブトキシド(sodium tert−butoxide)(2.81g、29.3mmol)を順次に入れて100℃で50時間加熱して還流させた。反応完了後、反応液に水を入れてジクロロメタン(DCM)で抽出した後、無水MgSOで水分を除去した後、フィルターし減圧濃縮した。このように得られた残留物をカラムクロマトグラフィー(flash column chromatography)で分離精製して化合物B−26(13.2g、78%)を得た。
HRMS(70eV, EI+):m/z calcd for C51H33NO2:691.2511, found:691.3.
Elemental Analysis:C, 89%;H, 5%。
実施例11:化合物B−32の製造
窒素環境で中間体I−17(10g、24.4mmol)をトルエン(toluene)0.09Lに溶かした後、ここに中間体I−10(8.57g、25.6mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)(tris(dibenzylideneacetone)dipalladium(0))(0.67g、0.73mmol)、トリス−tert−ブチルホスフィン(tris−tert butylphosphine)(0.59g、2.93mmol)そして ナトリウムtert−ブトキシド(sodium tert−butoxide)(2.81g、29.3mmol)を順次に入れて100℃で38時間加熱して還流させた。反応完了後、反応液に水を入れてジクロロメタン(DCM)で抽出した後、無水MgSOで水分を除去した後、フィルターし減圧濃縮した。このように得られた残留物をカラムクロマトグラフィー(flash column chromatography)で分離精製して化合物B−32(15.7g、91%)を得た。
HRMS(70eV, EI+):m/z calcd for C51H33NOS:707.2283, found:707.2.
Elemental Analysis:C, 87%;H, 5%。
実施例12:化合物C−1の製造
窒素環境で中間体I−19(10g、24.5mmol)をトルエン(toluene)0.1Lに溶かした後、ここに中間体I−3(8.19g、25.7mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)(tris(dibenzylideneacetone)dipalladium(0))(0.67g、0.74mmol)、トリス−tert−ブチルホスフィン(tris−tert butylphosphine)(0.59g、2.94mmol)そして ナトリウムtert−ブトキシド(sodium tert−butoxide)(2.83g、29.4mmol)を順次に入れて100℃で24時間加熱して還流させた。反応完了後、反応液に水を入れてジクロロメタン(DCM)で抽出した後、無水MgSOで水分を除去した後、フィルターし減圧濃縮した。このように得られた残留物をカラムクロマトグラフィー(flash column chromatography)で分離精製して化合物C−1(11.3g、67%)を得た。
HRMS(70eV, EI+):m/z calcd for C51H34N2O:690.2671, found:690.3.
Elemental Analysis:C, 89%;H, 5%。
実施例13:化合物C−7の製造
窒素環境で中間体I−19(10g、24.5mmol)をトルエン(toluene)0.1Lに溶かした後、ここに中間体I−10(8.61g、25.7mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)(tris(dibenzylideneacetone)dipalladium(0))(0.67g、0.74mmol)、トリス−tert−ブチルホスフィン(tris−tert butylphosphine)(0.59g、2.94mmol)そして ナトリウムtert−ブトキシド(sodium tert−butoxide)(2.83g、29.4mmol)を順次に入れて100℃で19時間加熱して還流させた。反応完了後、反応液に水を入れてジクロロメタン(DCM)で抽出した後、無水MgSOで水分を除去した後、フィルターし減圧濃縮した。このように得られた残留物をカラムクロマトグラフィー(flash column chromatography)で分離精製して化合物C−7(13.0g、75%)を得た。
HRMS(70eV, EI+):m/z calcd for C51H34N2S:706.2443, found:706.2.
Elemental Analysis:C, 87%;H, 5%。
実施例14:化合物D−1の製造
窒素環境で3−ブロモ−9−フェニル−9H−カルバゾール(10g、31.0mmol)をテトラヒドロフラン(THF)0.12Lに溶かした後、ここに中間体I−20(14.0g、34.1mmol)とテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(tetrakis(triphenylphosphine)palladium)(0.36g、0.31mmol)を入れて撹拌した。水に飽和されたカリウムカーボネート(potassuim carbonate)(5.48g、37.2mmol)を入れて80℃で26時間加熱して還流させた。反応完了後、反応液に水を入れてジクロロメタン(DCM)で抽出した後、無水MgSOで水分を除去した後、フィルターし減圧濃縮した。このように得られた残留物をカラムクロマトグラフィー(flash column chromatography)で分離精製して化合物D−1(15.0g、92%)を得た。
HRMS(70eV, EI+):m/z calcd for C39H27NO:525.2093, found:525.2.
Elemental Analysis:C, 89%;H, 5%。
実施例15:化合物D−7の製造
窒素環境で3−ブロモ−9−フェニル−9H−カルバゾール(10g、31.0mmol)をテトラヒドロフラン(THF)0.12Lに溶かした後、ここに中間体I−22(14.5g、34.1mmol)とテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(tetrakis(triphenylphosphine)palladium)(0.36g、0.31mmol)を入れて撹拌した。水に飽和されたカリウムカーボネート(potassuim carbonate)(5.48g、37.2mmol)を入れて80℃で24時間加熱して還流させた。反応完了後、反応液に水を入れてジクロロメタン(DCM)で抽出した後、無水MgSOで水分を除去した後、フィルターし減圧濃縮した。このように得られた残留物をカラムクロマトグラフィー(flash column chromatography)で分離精製して化合物D−7(16.0g、95%)を得た。
HRMS(70eV, EI+):m/z calcd for C39H27NS:541.1864, found:541.2.
Elemental Analysis:C, 86%;H, 5%。
実施例16:化合物D−97の製造
窒素環境で中間体I−21(10g、19.0mmol)をトルエン(toluene)0.1Lに溶かした後、ここに2−ブロモ−9,9−ジメチルフルオレン(5.71g、20.9mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)(tris(dibenzylideneacetone)dipalladium(0))(0.67g、0.57mmol)、トリス−tert−ブチルホスフィン(tris−tert butylphosphine)(0.46g、2.28mmol)そして ナトリウムtert−ブトキシド(sodium tert−butoxide)(2.19g、22.8mmol)を順次に入れて100℃で25時間加熱して還流させた。反応完了後、反応液に水を入れてジクロロメタン(DCM)で抽出した後、無水MgSOで水分を除去した後、フィルターし減圧濃縮した。このように得られた残留物をカラムクロマトグラフィー(flash column chromatography)で分離精製して化合物D−97(12.7g、93%)を得た。
HRMS(70eV, EI+):m/z calcd for C54H39NO:717.3032, found:717.3.
Elemental Analysis:C, 90%;H, 5%。
実施例17:化合物D−103の製造
窒素環境で中間体I−21(10g、18.5mmol)をトルエン(toluene)0.1Lに溶かした後、ここに2−ブロモ−9,9−ジメチルフルオレン(5.55g、20.3mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)(tris(dibenzylideneacetone)dipalladium(0))(0.51g、0.56mmol)、トリス−tert−ブチルホスフィン(tris−tert butylphosphine)(0.45g、2.22mmol)そして ナトリウムtert−ブトキシド(sodium tert−butoxide)(2.13g、22.2mmol)を順次に入れて100℃で23時間加熱して還流させた。反応完了後、反応液に水を入れてジクロロメタン(DCM)で抽出した後、無水MgSOで水分を除去した後、フィルターし減圧濃縮した。このように得られた残留物をカラムクロマトグラフィー(flash column chromatography)で分離精製して化合物D−103(12.4g、91%)を得た。
HRMS(70eV, EI+):m/z calcd for C54H39NS:733.2803, found:733.3.
Elemental Analysis:C, 88%;H, 5%。
実施例18:化合物D−127の製造
窒素環境で3−ブロモ−9−フェニル−9H−カルバゾール(10g、31.0mmol)をテトラヒドロフラン(THF)0.14Lに溶かした後、ここに中間体I−24(18.2g、34.1mmol)とテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(tetrakis(triphenylphosphine)palladium)(0.36g、0.31mmol)を入れて撹拌した。水に飽和されたカリウムカーボネート(potassuim carbonate)(5.48g、37.2mmol)を入れて80℃で24時間加熱して還流させた。反応完了後、反応液に水を入れてジクロロメタン(DCM)で抽出した後、無水MgSOで水分を除去した後、フィルターし減圧濃縮した。このように得られた残留物をカラムクロマトグラフィー(flash column chromatography)で分離精製して化合物D−127(17.9g、89%)を得た。
HRMS(70eV, EI+):m/z calcd for C49H31NO:649.2406, found:649.2.
Elemental Analysis:C, 91%;H, 5%。
実施例19:化合物D−130の製造
窒素環境で3−ブロモ−9−フェニル−9H−カルバゾール(10g、31.0mmol)をテトラヒドロフラン(THF)0.14Lに溶かした後、ここに中間体I−27(18.8g、34.1mmol)とテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(tetrakis(triphenylphosphine)palladium)(0.36g、0.31mmol)を入れて撹拌した。水に飽和されたカリウムカーボネート(potassuim carbonate)(5.48g、37.2mmol)を入れて80℃で22時間加熱して還流させた。反応完了後、反応液に水を入れてジクロロメタン(DCM)で抽出した後、無水MgSOで水分を除去した後、フィルターし減圧濃縮した。このように得られた残留物をカラムクロマトグラフィー(flash column chromatography)で分離精製して化合物D−130(16.7g、81%)を得た。
HRMS(70eV, EI+):m/z calcd for C49H31NS:665.2177, found:665.2.
Elemental Analysis:C, 88%;H, 5%。
実施例20:化合物D−133の製造
窒素環境で中間体I−28(20g、35.5mmol)をテトラヒドロフラン(THF)0.2Lに溶かした後、ここに中間体I−20(16.0g、39.0mmol)とテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(tetrakis(triphenylphosphine)palladium)(0.41g、0.36mmol)を入れて撹拌した。水に飽和されたカリウムカーボネート(potassuim carbonate)(10.5g、71.0mmol)を入れて80℃で13時間加熱して還流させた。反応完了後、反応液に水を入れてジクロロメタン(DCM)で抽出した後、無水MgSOで水分を除去した後、フィルターし減圧濃縮した。このように得られた残留物をカラムクロマトグラフィー(flash column chromatography)で分離精製して化合物D−133(23.6g、88%)を得た。
HRMS(70eV, EI+):m/z calcd for C57H38N2O:766.2984, found:766.3.
Elemental Analysis:C, 89%;H, 5%。
実施例21:化合物D−136の製造
窒素環境で中間体I−28(20g、35.5mmol)をテトラヒドロフラン(THF)0.2Lに溶かした後、ここに中間体I−22(16.6g、39.0mmol)とテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(tetrakis(triphenylphosphine)palladium)(0.41g、0.36mmol)を入れて撹拌した。水に飽和されたカリウムカーボネート(potassuim carbonate)(10.5g、71.0mmol)を入れて80℃で15時間加熱して還流させた。反応完了後、反応液に水を入れてジクロロメタン(DCM)で抽出した後、無水MgSOで水分を除去した後、フィルターし減圧濃縮した。このように得られた残留物をカラムクロマトグラフィー(flash column chromatography)で分離精製して化合物D−136(25.0g、90%)を得た。
HRMS(70eV, EI+):m/z calcd for C57H38N2S:782.2756, found:782.3.
Elemental Analysis:C, 87%;H, 5%。
実施例22:化合物D−151の製造
窒素環境で中間体I−4(10g、31.3mmol)をトルエン(toluene)0.12Lに溶かした後、ここに中間体I−33(13.0g、32.9mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)(tris(dibenzylideneacetone)dipalladium(0))(0.86g、0.94mmol)、トリス−tert−ブチルホスフィン(tris−tert butylphosphine)(0.76g、3.76mmol)そして ナトリウムtert−ブトキシド(sodium tert−butoxide)(3.61g、37.6mmol)を順次に入れて100℃で48時間加熱して還流させた。反応完了後、反応液に水を入れてジクロロメタン(DCM)で抽出した後、無水MgSOで水分を除去した後、フィルターし減圧濃縮した。このように得られた残留物をカラムクロマトグラフィー(flash column chromatography)で分離精製して化合物D−151(18.0g、85%)を得た。
HRMS(70eV, EI+):m/z calcd for C51H35NO:677.2719, found:677.3.
Elemental Analysis:C, 90%;H, 5%。
実施例23:化合物D−154の製造
窒素環境で中間体I−4(10g、31.3mmol)をトルエン(toluene)0.12Lに溶かした後、ここに中間体I−38(13.5g、32.9mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)(tris(dibenzylideneacetone)dipalladium(0))(0.86g、0.94mmol)、トリス−tert−ブチルホスフィン(tris−tert butylphosphine)(0.76g、3.76mmol)そして ナトリウムtert−ブトキシド(sodium tert−butoxide)(3.61g、37.6mmol)を順次に入れて100℃で37時間加熱して還流させた。反応完了後、反応液に水を入れてジクロロメタン(DCM)で抽出した後、無水MgSOで水分を除去した後、フィルターし減圧濃縮した。このように得られた残留物をカラムクロマトグラフィー(flash column chromatography)で分離精製して化合物D−154(19.3g、89%)を得た。
HRMS(70eV, EI+):m/z calcd for C51H35NS:693.2490, found:693.2.
Elemental Analysis:C, 88%;H, 5%。
(有機発光素子の製造)
実施例24:有機発光素子の製造(ブルー)
ITO(Indium tin oxide)が1500Åの厚さに薄膜コーティングされたガラス基板を蒸溜水超音波で洗浄した。蒸溜水洗浄が終わるとイソプロピルアルコール、アセトン、メタノールなどの溶剤で超音波洗浄し、乾燥させた後、プラズマ洗浄器に移送させた後、酸素プラズマを用いて前記基板を5分間洗浄した後、真空蒸着器に基板を移送した。このように準備されたITO透明電極を陽極として用いてITO基板上部に4,4’−ビス[N−[4−{N,N−ビス(3−メチルフェニル)アミノ}−フェニル]−N−フェニルアミノ]ビフェニル(DNTPD)を真空蒸着して600Å厚さの正孔注入層を形成した。次に、実施例1で製造された化合物A−1を用いて真空蒸着で300Å厚さの正孔輸送層を形成した。前記正孔輸送層上部に9,10−ジ−(2−ナフチル)アントラセン(AND)をホストとして用い、ドーパントとして2,5,8,11−tetra(tert−ブチル)ペリレン(TBPe)を3重量%でドーピングして真空蒸着で250Å厚さの発光層を形成した。その後、前記発光層上部にAlqを真空蒸着して250Å厚さの電子輸送層を形成した。前記電子輸送層上部にLiF 10ÅとAl 1000Åを順次に真空蒸着して陰極を形成することによって有機発光素子を製造した。
前記有機発光素子は、5層の有機薄膜層を有する構造からなっており、具体的にAl(1000Å)/LiF(10Å)/Alq(250Å)/EML[AND:TBPe=97:3](250Å)/HTL(300Å)/DNTPD(600Å)/ITO(1500Å)の構造で作製した。
実施例25
前記実施例24で、実施例1の代わりに実施例2を用いた点を除いては同様な方法で有機発光素子を製造した。
実施例26
前記実施例24で、実施例1の代わりに実施例3を用いた点を除いては同様な方法で有機発光素子を製造した。
実施例27
前記実施例24で、実施例1の代わりに実施例4を用いた点を除いては同様な方法で有機発光素子を製造した。
実施例28
前記実施例24で、実施例1の代わりに実施例5を用いた点を除いては同様な方法で有機発光素子を製造した。
実施例29
前記実施例24で、実施例1の代わりに実施例6を用いた点を除いては同様な方法で有機発光素子を製造した。
実施例30
前記実施例24で、実施例1の代わりに実施例7を用いた点を除いては同様な方法で有機発光素子を製造した。
実施例31
前記実施例24で、実施例1の代わりに実施例8を用いた点を除いては同様な方法で有機発光素子を製造した。
実施例32
前記実施例24で、実施例1の代わりに実施例9を用いた点を除いては同様な方法で有機発光素子を製造した。
実施例33
前記実施例24で、実施例1の代わりに実施例10を用いた点を除いては同様な方法で有機発光素子を製造した。
実施例34
前記実施例24で、実施例1の代わりに実施例11を用いた点を除いては同様な方法で有機発光素子を製造した。
実施例35
前記実施例24で、実施例1の代わりに実施例22を用いた点を除いては同様な方法で有機発光素子を製造した。
実施例36
前記実施例24で、実施例1の代わりに実施例23を用いた点を除いては同様な方法で有機発光素子を製造した。
比較例1
前記実施例24で、実施例1の代わりにNPBを用いた点を除いては同様な方法で有機発光素子を製造した。前記NPBの構造は下記に記載されている。
比較例2
前記実施例24で、実施例1の代わりにHT1を用いた点を除いては同様な方法で有機発光素子を製造した。前記HT1の構造は下記に記載されている。
比較例3
前記実施例24で、実施例1の代わりにHT2を用いた点を除いては同様な方法で有機発光素子を製造した。前記HT2の構造は下記に記載されている。
前記有機発光素子作製に使用されたDNTPD、AND、TBPe、NPB、HT1およびHT2の構造は下記のとおりである。
(有機発光素子の性能測定)
前記実施例24〜36と比較例1〜3で製造されたそれぞれの有機発光素子に対して電圧に応じた電流密度の変化、輝度の変化および発光効率を測定した。具体的な測定方法は下記のとおりであり、その結果は下記表1に示した。
(1)電圧変化に応じた電流密度の変化測定
製造された有機発光素子に対して、電圧を0Vから10Vまで上昇させながら電流−電圧計(Keithley 2400)を用いて単位素子に流れる電流値を測定し、測定された電流値を面積で割って結果を得た。
(2)電圧変化に応じた輝度の変化測定
製造された有機発光素子に対して、電圧を0Vから10Vまで上昇させながら輝度計(Minolta Cs−1000A)を用いてその時の輝度を測定して結果を得た。
(3)発光効率の測定
前記(1)および(2)から測定された輝度と電流密度および電圧を用いて同一の電流密度(10mA/cm)の電流効率(cd/A)を計算した。
前記表1の結果によれば、前記実施例24〜30で正孔輸送層に使用された材料の場合、比較例3と比較して寿命が顕著に増加していることが分かる。また一般に幅広く使用されている比較に1および2と比較してみても寿命が大幅増加した。
また、前記実施例の場合、比較例に比べて駆動電圧も低くなり、効率も多少増加した。
より具体的に、実施例35および実施例36の場合、比較例1〜3に比べて効率、電圧、寿命において全て優れており、その中でも寿命に特に優れている。
これを基に優れた正孔注入および正孔伝達能力を有する低電圧、高効率、高輝度、長寿命の有機発光素子を作製することができた。
実施例37:有機発光素子の製造(グリーン燐光)
4,4’−ジ(9H−カルバゾール−9−イル)ビフェニル(CBP)をホストとして用い、Ir(PPy)をドーパントとして用いて有機発光素子を作製した。陽極としてはITOを1000Åの厚さに用い、陰極としてはアルミニウム(Al)を1000Åの厚さに用いた。具体的に、有機発光素子の製造方法を説明すれば、陽極は15Ω/cmの面抵抗値を有するITOガラス基板を50mm×50mm×0.7mmの大きさで切断してアセトンとイソプロピルアルコールと純水の中で各15分間超音波洗浄した後、30分間UVオゾン洗浄して使った。前記基板上部に真空度650×10−7Pa、蒸着速度0.1〜0.3nm/sの条件でN4,N4’−ジ(ナフタレン−1−イル)−N4,N4’−ジフェニルビフェニル−4,4’−ジアミン(NPB)(70nm)および前記実施例12で合成された化合物C−1(10nm)を蒸着して800Åの正孔輸送層を形成した。次に、同一の真空蒸着条件で4,4’−ジ(9H−カルバゾール−9−イル)ビフェニル(CBP)を用いて膜の厚さ300Åの発光層を形成し、この時、燐光ドーパントであるIr(PPy)を同時に蒸着した。この時、燐光ドーパントの蒸着速度を調節して、発光層の全体量を100重量%にした時、燐光ドーパントの配合量が7重量%になるように蒸着した。前記発光層上部に同一の真空蒸着条件を用いてビス(2−メチル−8−キノリノラート)−4−(フェニルフェノラート)アルミニウム(BAlq)を蒸着して膜の厚さ50Åの正孔阻止層を形成した。次に、同一の真空蒸着条件でAlqを蒸着して、膜厚さ200Åの電子輸送層を形成した。前記電子輸送層上部に陰極としてLiFとAlを順次に蒸着して有機光電素子を作製した。前記有機光電素子の構造は、ITO/NPB(70nm)/実施例12(10nm)/EML(CBP(93重量%)+Ir(PPy)(7重量%)、30nm)/Balq(5nm)/Alq3(20nm)/LiF(1nm)/Al(100nm)の構造で作製した。
実施例38
前記実施例37で、実施例12の代わりに実施例13を用いた点を除いては同様な方法で有機発光素子を製造した。
実施例39
前記実施例37で、実施例12の代わりに実施例14を用いた点を除いては同様な方法で有機発光素子を製造した。
実施例40
前記実施例37で、実施例12の代わりに実施例15を用いた点を除いては同様な方法で有機発光素子を製造した。
実施例41
前記実施例37で、実施例12の代わりに実施例16を用いた点を除いては同様な方法で有機発光素子を製造した。
実施例42
前記実施例37で、実施例12の代わりに実施例17を用いた点を除いては同様な方法で有機発光素子を製造した。
実施例43
前記実施例37で、実施例12の代わりに実施例18を用いた点を除いては同様な方法で有機発光素子を製造した。
実施例44
前記実施例37で、実施例12の代わりに実施例19を用いた点を除いては同様な方法で有機発光素子を製造した。
実施例45
前記実施例37で、実施例12の代わりに実施例20を用いた点を除いては同様な方法で有機発光素子を製造した。
実施例46
前記実施例37で、実施例12の代わりに実施例21を用いた点を除いては同様な方法で有機発光素子を製造した。
比較例4
前記実施例37で、実施例12の代わりにNPBを用いた点を除いては同様な方法で有機発光素子を製造した。前記NPBの構造は下記に記載されている。
前記有機発光素子作製に使用されたNPB、BAlq、CBPおよびIr(PPy)3の構造は下記のとおりである。
(有機発光素子の性能測定)
前記実施例37〜46と比較例4で製造されたそれぞれの有機発光素子に対して電圧に応じた電流密度の変化、輝度の変化および発光効率を測定した。具体的な測定方法は下記のとおりであり、その結果は下記表2に示した。
(1)電圧変化に応じた電流密度の変化測定
製造された有機発光素子に対して、電圧を0Vから10Vまで上昇させながら電流−電圧計(Keithley 2400)を用いて単位素子に流れる電流値を測定し、測定された電流値を面積で割って結果を得た。
(2)電圧変化に応じた輝度の変化測定
製造された有機発光素子に対して、電圧を0Vから10Vまで上昇させながら輝度計(Minolta Cs−1000A)を用いてその時の輝度を測定して結果を得た。
(3)発光効率の測定
前記(1)および(2)から測定された輝度と電流密度および電圧を用いて同一の電流密度(10mA/cm)の電流効率(cd/A)を計算した。
前記表2の結果によれば、前記実施例37〜46で正孔輸送層の補助層として使用された材料の場合、比較例4と比較して発光効率が顕著に増加しているが分かる。また大部分の材料が駆動電圧を落とせる長所があることが分かる。
本発明は、前記実施例に限定されず、互いに異なる多様な形態に製造されてもよく、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者は、本発明の技術的な思想や必須の特徴を変更せずに他の具体的な形態に実施可能であることを理解できるはずである。したがって、上述した実施例はすべての面で例示的なものであり、限定的ではないものと理解しなければならない。
100…有機発光素子
110…陰極
120…陽極
105…有機薄膜層
130…発光層
140…正孔輸送層
150…電子輸送層
160…電子注入層
170…正孔注入層
230…発光層+電子輸送層。
図2を参照すれば、図2は、有機薄膜層105として電子輸送層を含む発光層230と正孔輸送層140が存在する2層型有機発光素子200を示したものであり、図2に示されているように、有機薄膜層105は、発光層230および正孔輸送層140を含む2層型であってもよい。この場合、発光層30は、電子輸送層の機能を果たし、正孔輸送層140は、ITOのような透明電極との接合性および正孔輸送性を向上させる機能を果たす。また図1および図2で図示しなかったが、 本発明の素子は図1または図2で有機薄膜層105に正孔注入層、補助正孔輸送層、補助電子輸送層、電子注入層などを追加的に含めて多層で形成された素子であり得る。
窒素環境でメチル−2−ブロモ−5−クロロベンゾエート(methyl−2−bromo−5−chlorobenzoate)(50g、200mmol)をテトラヒドロフラン(THF)0.5Lに溶かした後、ここにジベンゾチオフェン−4−イルボロン酸(dibenzothiophene−4−ylboronic acid)(50.2g、220mmol)とテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(tetrakis(triphenylphosphine)palladium)(4.62g、4.0mmol)を入れて撹拌した。水に飽和されたカリウムカーボネート(potassuim carbonate)(58.9g、400mmol)を入れて80℃で21時間加熱して還流させた。反応完了後、反応液に水を入れてジクロロメタン(DCM)で抽出した後、無水MgSOで水分を除去した後、フィルターし減圧濃縮した。このように得られた残留物をカラムクロマトグラフィー(flash column chromatography)で分離精製して化合物I−(60g、85%)を得た。
窒素環境で中間体I−1(50g、148mmol)をテトラヒドロフラン(THF)0.5Lに溶かした後、0℃に減温した。ここにジエチルエーテル(diethyl ether)に溶けているフェニルマグネシウムブロマイド(phenylmagnesium bromide)3.0M(0.12L、370mmol)を1時間かけて徐々に滴加した。以降、常温で30時間撹拌した。反応完了後、水0.12Lに溶かしたアンモニウムクロリド(ammonium chloride)(23.7g、444mmol)を添加して反応液を中和させた。そしてジクロロメタン(DCM)で抽出した後、無水MgSOで水分を除去した後、フィルターし減圧濃縮した。中間体I−2(68.2g、100%)を得た。
窒素環境で2−ブロモジベンゾフラン(2−bromodibenzofuran)(15g、60.7mmol)をテトラヒドロフラン(THF)0.2Lに溶かした後、ここに3−フェニル−6−(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)−9H−カルバゾール(3−phenyl−6−(4,4,5,5−tetramethyl−1,3,2−dioxaborolan−2−yl)−9H−carbazole)(24.7g、66.8mmol)とテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(tetrakis(triphenylphosphine)palladium)(0.70g、0.61mmol)を入れて撹拌した。水に飽和されたカリウムカーボネート(potassuim carbonate)(17.9g、121mmol)を入れて90℃で24時間加熱して還流させた。反応完了後、反応液に水を入れてジクロロメタン(DCM)で抽出した後、無水MgSOで水分を除去した後、フィルターし減圧濃縮した。このように得られた残留物をカラムクロマトグラフィー(flash column chromatography)で分離精製して化合物I−1(22.4g、90%)を得た。
窒素環境で3−ブロモ−6−フェニル−9H−カルバゾール(3−bromo−6−phenyl−9H−carbazole)(15g、46.6mmol)をテトラヒドロフラン(THF)0.2Lに溶かした後、ここに中間体I−22(21.9g、51.3mmol)とテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(tetrakis(triphenylphosphine)palladium)(0.54g、0.47mmol)を入れて撹拌した。水に飽和されたカリウムカーボネート(potassuim carbonate)(13.7g、93.2mmol)を入れて100℃で82時間加熱して還流させた。反応完了後、反応液に水を入れてジクロロメタン(DCM)で抽出した後、無水MgSOで水分を除去した後、フィルターし減圧濃縮した。このように得られた残留物をカラムクロマトグラフィー(flash column chromatography)で分離精製して化合物I−2(12.1g、48%)を得た。

Claims (24)

  1. 下記化学式1および2の組み合わせで表される有機光電子素子用化合物:
    前記化学式1および2で、
    は、−O−、−S−、−S(O)−または−S(O)−であり、
    〜Rは、独立して、水素、重水素、置換もしくは非置換のC1〜C10アルキル基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリール基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリール基であり、
    Lは、単結合、置換もしくは非置換のC2〜C10アルケニレン基、置換もしくは非置換のC2〜C10アルキニレン基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリーレン基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリーレン基であり、
    nは、0〜3の整数のうちのいずれか一つであり、
    前記化学式1の二つの*は、前記化学式2の四つの*のうち隣接した二つと結合して融合環を形成する。
  2. 前記有機光電子素子用化合物は、下記化学式1および3の組み合わせで表される、請求項1に記載の有機光電子素子用化合物:
    前記化学式1および3で、
    は、−O−、−S−、−S(O)−または−S(O)−であり、
    は、−O−、−S−、−S(O)−、−S(O)−、−CR’R”−または−NR’−であり、前記R’およびR”は、独立して、水素、重水素、置換もしくは非置換のC1〜C10アルキル基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリール基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリール基であり、
    〜R11は、独立して、水素、重水素、置換もしくは非置換のC1〜C10アルキル基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリール基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリール基であり、
    Lは、単結合、置換もしくは非置換のC2〜C10アルケニレン基、置換もしくは非置換のC2〜C10アルキニレン基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリーレン基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリーレン基であり、
    nは、0〜3の整数のうちのいずれか一つであり、
    前記化学式1の二つの*は、前記化学式3の四つの*のうち隣接した二つと結合して融合環を形成する。
  3. 前記有機光電子素子用化合物は、下記化学式1および4の組み合わせで表される、請求項1に記載の有機光電子素子用化合物:
    前記化学式1および4で、
    は、−O−、−S−、−S(O)−または−S(O)−であり、
    〜R12は、独立して、水素、重水素、置換もしくは非置換のC1〜C10アルキル基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリール基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリール基であり、
    Lは、単結合、置換もしくは非置換のC2〜C10アルケニレン基、置換もしくは非置換のC2〜C10アルキニレン基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリーレン基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリーレン基であり、
    nは、0〜3の整数のうちのいずれか一つであり、
    前記化学式1の二つの*は、前記化学式4の四つの*のうち隣接した二つと結合して融合環を形成する。
  4. 下記化学式1および5の組み合わせで表される有機光電子素子用化合物:
    前記化学式1および5で、
    は、−O−、−S−、−S(O)−または−S(O)−であり、
    〜Rは、独立して、水素、重水素、置換もしくは非置換のC1〜C10アルキル基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリール基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリール基であり、
    Lは、単結合、置換もしくは非置換のC2〜C10アルケニレン基、置換もしくは非置換のC2〜C10アルキニレン基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリーレン基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリーレン基であり、
    nは、0〜3の整数のうちのいずれか一つであり、
    前記化学式1の二つの*は、前記化学式5の四つの*のうち隣接した二つと結合して融合環を形成する。
  5. 前記有機光電子素子用化合物は、下記化学式1および6の組み合わせで表される、請求項4に記載の有機光電子素子用化合物:
    前記化学式1および6で、
    は、−O−、−S−、−S(O)−または−S(O)−であり、
    は、−O−、−S−、−S(O)−、−CR’R”−、−S(O)−または−NR’−であり、前記R’およびR”は、独立して、水素、重水素、置換もしくは非置換のC1〜C10アルキル基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリール基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリール基であり、
    〜R11は、独立して、水素、重水素、置換もしくは非置換のC1〜C10アルキル基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリール基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリール基であり、
    Lは、単結合、置換もしくは非置換のC2〜C10アルケニレン基、置換もしくは非置換のC2〜C10アルキニレン基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリーレン基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリーレン基であり、
    nは、0〜3の整数のうちのいずれか一つであり、
    前記化学式1の二つの*は、前記化学式6の四つの*のうち隣接した二つと結合して融合環を形成する。
  6. 前記有機光電子素子用化合物は、下記化学式1および7の組み合わせで表される、請求項4に記載の有機光電子素子用化合物:
    前記化学式1および7で、
    は、−O−、−S−、−S(O)−または−S(O)−であり、
    は、−O−、−S−、−S(O)−、−S(O)−、−CR’R”−または−NR’−であり、前記R’およびR”は、独立して、水素、重水素、置換もしくは非置換のC1〜C10アルキル基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリール基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリール基であり、
    〜R11は、独立して、水素、重水素、置換もしくは非置換のC1〜C10アルキル基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリール基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリール基であり、
    Lは、単結合、置換もしくは非置換のC2〜C10アルケニレン基、置換もしくは非置換のC2〜C10アルキニレン基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリーレン基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリーレン基であり、
    nは、0〜3の整数のうちのいずれか一つであり、
    前記化学式1の二つの*は、前記化学式7の四つの*のうち隣接した二つと結合して融合環を形成する。
  7. 前記R〜Rは、独立して、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ナフチル基、置換もしくは非置換のアントラセニル基、置換もしくは非置換のフェナントリル基、置換もしくは非置換のナフタセニル基、置換もしくは非置換のピレニル基、置換もしくは非置換のビフェニリル基、置換もしくは非置換のp−ターフェニル基、置換もしくは非置換のm−ターフェニル基、置換もしくは非置換のクリセニル基、置換もしくは非置換のトリフェニレニル基、置換もしくは非置換のペリレニル基、置換もしくは非置換のインデニル基、置換もしくは非置換のフラニル基、置換もしくは非置換のチオフェニル基、置換もしくは非置換のピロリル基、置換もしくは非置換のピラゾリル基、置換もしくは非置換のイミダゾリル基、置換もしくは非置換のトリアゾリル基、置換もしくは非置換のオキサゾリル基、置換もしくは非置換のチアゾリル基、置換もしくは非置換のオキサジアゾリル基、置換もしくは非置換のチアジアゾリル基、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ピリミジニル基、置換もしくは非置換のピラジニル基、置換もしくは非置換のトリアジニル基、置換もしくは非置換のベンゾフラニル基、置換もしくは非置換のベンゾチオフェニル基、置換もしくは非置換のベンズイミダゾリル基、置換もしくは非置換のインドリル基、置換もしくは非置換のキノリニル基、置換もしくは非置換のイソキノリニル基、置換もしくは非置換のキナゾリニル基、置換もしくは非置換のキノキサリニル基、置換もしくは非置換のナフチリジニル基、置換もしくは非置換のベンズオキサジニル基、置換もしくは非置換のベンズチアジニル基、置換もしくは非置換のアクリジニル基、置換もしくは非置換のフェナジニル基、置換もしくは非置換のフェノチアジニル基、置換もしくは非置換のフェノキサジニル基またはこれらの組み合わせである、請求項1または4に記載の有機光電子素子用化合物。
  8. 下記化学式AD−1およびAD−2の組み合わせで表される有機光電子素子用化合物:
    前記化学式AD−1およびAD−2で、
    101は、−O−、−S−、−S(O)−または−S(O)−であり、
    101〜R109は、独立して、水素、重水素、置換もしくは非置換のC1〜C10アルキル基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリール基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリール基であり、
    Lは、単結合、置換もしくは非置換のC2〜C10アルケニレン基、置換もしくは非置換のC2〜C10アルキニレン基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリーレン基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリーレン基であり、
    nは、0〜3の整数のうちのいずれか一つであり、
    前記化学式AD−1の二つの*は、前記化学式AD−2の四つの*のうち隣接した二つと結合して融合環を形成する。
  9. 前記有機光電子素子用化合物は、下記化学式AD−3およびAD−2の組み合わせで表される、請求項8に記載の有機光電子素子用化合物:
    前記化学式AD−3およびAD−2で、
    101は、−O−、−S−、−S(O)−または−S(O)−であり、
    102は、−O−、−S−、−S(O)−、−S(O)−、−CR’R”−または−NR’−であり、前記R’およびR”は、独立して、水素、重水素、置換もしくは非置換のC1〜C10アルキル基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリール基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリール基であり、
    101〜R111は、独立して、水素、重水素、置換もしくは非置換のC1〜C10アルキル基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリール基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリール基であり、
    Lは、単結合、置換もしくは非置換のC2〜C10アルケニレン基、置換もしくは非置換のC2〜C10アルキニレン基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリーレン基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリーレン基であり、
    nは、0〜3の整数のうちのいずれか一つであり、
    前記化学式AD−3の二つの*は、前記化学式AD−2の四つの*のうち隣接した二つと結合して融合環を形成する。
  10. 前記有機光電子素子用化合物は、下記化学式AD−4およびAD−2の組み合わせで表される、請求項8に記載の有機光電子素子用化合物:
    前記化学式AD−4およびAD−2で、
    101は、−O−、−S−、−S(O)−または−S(O)−であり、
    101〜R112は、独立して、水素、重水素、置換もしくは非置換のC1〜C10アルキル基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリール基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリール基であり、
    Lは、単結合、置換もしくは非置換のC2〜C10アルケニレン基、置換もしくは非置換のC2〜C10アルキニレン基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリーレン基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリーレン基であり、
    nは、0〜3の整数のうちのいずれか一つであり、
    前記化学式AD−4の二つの*は、前記化学式AD−2の四つの*のうち隣接した二つと結合して融合環を形成する。
  11. 下記化学式AD−5およびAD−2の組み合わせで表される有機光電子素子用化合物:
    前記化学式AD−5およびAD−2で、
    101は、−O−、−S−、−S(O)−または−S(O)−であり、
    101〜R109は、独立して、水素、重水素、置換もしくは非置換のC1〜C10アルキル基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリール基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリール基であり、
    Lは、単結合、置換もしくは非置換のC2〜C10アルケニレン基、置換もしくは非置換のC2〜C10アルキニレン基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリーレン基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリーレン基であり、
    nは、0〜3の整数のうちのいずれか一つであり、
    前記化学式AD−5の二つの*は、前記化学式AD−2の四つの*のうち隣接した二つと結合して融合環を形成する。
  12. 前記有機光電子素子用化合物は、下記化学式AD−6およびAD−2の組み合わせで表される、請求項11に記載の有機光電子素子用化合物:
    前記化学式AD−6およびAD−2で、
    101は、−O−、−S−、−S(O)−または−S(O)−であり、
    102は、−O−、−S−、−S(O)−、−CR’R”−、−S(O)−または−NR’−であり、前記R’およびR”は、独立して、水素、重水素、置換もしくは非置換のC1〜C10アルキル基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリール基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリール基であり、
    101〜R111は、独立して、水素、重水素、置換もしくは非置換のC1〜C10アルキル基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリール基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリール基であり、
    Lは、単結合、置換もしくは非置換のC2〜C10アルケニレン基、置換もしくは非置換のC2〜C10アルキニレン基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリーレン基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリーレン基であり、
    nは、0〜3の整数のうちのいずれか一つであり、
    前記化学式AD−6の二つの*は、前記化学式AD−2の四つの*のうち隣接した二つと結合して融合環を形成する。
  13. 前記有機光電子素子用化合物は、下記化学式AD−7およびAD−2の組み合わせで表される、請求項11に記載の有機光電子素子用化合物:
    前記化学式AD−7およびAD−2で、
    101は、−O−、−S−、−S(O)−または−S(O)−であり、
    102は、−O−、−S−、−S(O)−、−S(O)−、−CR’R”−または−NR’−であり、前記R’およびR”は、独立して、水素、重水素、置換もしくは非置換のC1〜C10アルキル基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリール基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリール基であり、
    101〜R111は、独立して、水素、重水素、置換もしくは非置換のC1〜C10アルキル基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリール基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリール基であり、
    Lは、単結合、置換もしくは非置換のC2〜C10アルケニレン基、置換もしくは非置換のC2〜C10アルキニレン基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリーレン基または置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリーレン基であり、
    nは、0〜3の整数のうちのいずれか一つであり、
    前記化学式AD−7の二つの*は、前記化学式AD−2の四つの*のうち隣接した二つと結合して融合環を形成する。
  14. 前記R101〜R109は、独立して、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ナフチル基、置換もしくは非置換のアントラセニル基、置換もしくは非置換のフェナントリル基、置換もしくは非置換のナフタセニル基、置換もしくは非置換のピレニル基、置換もしくは非置換のビフェニリル基、置換もしくは非置換のp−ターフェニル基、置換もしくは非置換のm−ターフェニル基、置換もしくは非置換のクリセニル基、置換もしくは非置換のトリフェニレニル基、置換もしくは非置換のペリレニル基、置換もしくは非置換のインデニル基、置換もしくは非置換のフラニル基、置換もしくは非置換のチオフェニル基、置換もしくは非置換のピロリル基、置換もしくは非置換のピラゾリル基、置換もしくは非置換のイミダゾリル基、置換もしくは非置換のトリアゾリル基、置換もしくは非置換のオキサゾリル基、置換もしくは非置換のチアゾリル基、置換もしくは非置換のオキサジアゾリル基、置換もしくは非置換のチアジアゾリル基、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ピリミジニル基、置換もしくは非置換のピラジニル基、置換もしくは非置換のトリアジニル基、置換もしくは非置換のベンゾフラニル基、置換もしくは非置換のベンゾチオフェニル基、置換もしくは非置換のベンズイミダゾリル基、置換もしくは非置換のインドリル基、置換もしくは非置換のキノリニル基、置換もしくは非置換のイソキノリニル基、置換もしくは非置換のキナゾリニル基、置換もしくは非置換のキノキサリニル基、置換もしくは非置換のナフチリジニル基、置換もしくは非置換のベンズオキサジニル基、置換もしくは非置換のベンズチアジニル基、置換もしくは非置換のアクリジニル基、置換もしくは非置換のフェナジニル基、置換もしくは非置換のフェノチアジニル基、置換もしくは非置換のフェノキサジニル基またはこれらの組み合わせである、請求項8または11に記載の有機光電子素子用化合物。
  15. 前記有機光電子素子用化合物は、下記化学式A−1〜A−136のうちのいずれか一つで表される、請求項1に記載の有機光電子素子用化合物。
  16. 前記有機光電子素子用化合物は、下記化学式B−1〜B−68のうちのいずれか一つで表される、請求項1に記載の有機光電子素子用化合物。
  17. 前記有機光電子素子用化合物は、下記化学式C−1〜C−78のうちのいずれか一つで表される、請求項1に記載の有機光電子素子用化合物。
  18. 前記有機光電子素子用化合物は、下記化学式D−1〜D−210のうちのいずれか一つで表される、請求項1、8または11のいずれか一項に記載の有機光電子素子用化合物。
  19. 前記有機光電子素子用化合物は、三重項励起エネルギー(T1)2.0eV以上である、請求項1、4、8または11のいずれか一項に記載の有機光電子素子用化合物。
  20. 陽極、陰極、および前記陽極と陰極との間に位置する少なくとも一層以上の有機薄膜層を含む有機発光素子において、
    前記有機薄膜層のうちの少なくともいずれか一層は、請求項1、4、8または11のいずれか一項に記載の有機光電子素子用化合物を含む有機発光素子。
  21. 前記有機薄膜層は、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、電子輸送層、電子注入層、正孔遮断層およびこれらの組み合わせからなる群より選ばれる、請求項20に記載の有機発光素子。
  22. 前記有機光電子素子用化合物は、正孔輸送層または正孔注入層内に含まれる、請求項21に記載の有機発光素子。
  23. 前記有機光電子素子用化合物は、発光層内に含まれる、請求項21に記載の有機発光素子。
  24. 請求項20に記載の有機発光素子を含む表示装置。
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