JP2017031131A - 化合物、及びそれを含む有機発光素子 - Google Patents

化合物、及びそれを含む有機発光素子 Download PDF

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Abstract

【課題】電子輸送材料の新規炭素環縮合フラン誘導体の提供。【解決手段】式1で表される化合物。(R1〜R12は夫々独立に結合、H、D、ハロゲン、アルキル、アリール等;R21はD、H、ハロゲン、アルキル、アリール等;a1及びa2は各々独立に2〜4の整数;Lはアリーレン、ヘテロアリーレン)【選択図】図1

Description

本発明は、化合物、及びそれを含む有機発光素子に関する。
有機発光素子(organic light emitting device)は、自発光型素子であって、視野角が広く、コントラストにすぐれるだけではなく、応答時間が短く、輝度、駆動電圧及び応答速度の特性にすぐれ、多色化が可能であるという長所を有している。
前記有機発光素子は、基板上部に第1電極が配置されており、前記第1電極上部に正孔輸送領域(hole transport region)、発光層、電子輸送領域(electron transport region)及び第2電極が順次に形成されている構造を有することができる。前記第1電極から注入された正孔は、正孔輸送領域を経由して発光層に移動し、第2電極から注入された電子は、電子輸送領域を経由して発光層に移動する。前記正孔及び電子のようなキャリアは、発光層領域で再結合して励起子(exciton)を生成する。この励起子が励起状態から基底状態に変わりながら光が生成される。
本発明が解決しようとする課題は、電子輸送材料、及びそれを利用した有機発光素子を提供することである。
本発明の一側面によれば、下記化学式1で表示される化合物が提供される:
前記化学式1で、
ないしR12は、それぞれ独立して、結合、水素、重水素、ハロゲン、アミノ基、ニトロ基、ニトリル基、置換もしくは非置換のC−C60アルキル基、置換もしくは非置換のC−C60アルケニル基、置換もしくは非置換のC−C60アルキニル基、置換もしくは非置換のC−C60アルコキシ基、置換もしくは非置換のC−C10シクロアルキル基、置換もしくは非置換のC−C10ヘテロシクロアルキル基、置換もしくは非置換のC−C10シクロアルケニル基、置換もしくは非置換のC−C10ヘテロシクロアルケニル基、置換もしくは非置換のC−C60アリール基、置換もしくは非置換のC−C60アリールオキシ基、置換もしくは非置換のC−C60アリールチオ基、置換もしくは非置換のC−C60ヘテロアリール基、置換もしくは非置換の一価非芳香族縮合多環基、及び置換もしくは非置換の一価非芳香族ヘテロ縮合多環基のうちから選択され、
21は、水素、重水素、ハロゲン、シアノ基、アミノ基、ニトロ基、ニトリル基、置換もしくは非置換のC−C60アルキル基、置換もしくは非置換のC−C60アルケニル基、置換もしくは非置換のC−C60アルキニル基、置換もしくは非置換のC−C60アルコキシ基、置換もしくは非置換のC−C10シクロアルキル基、置換もしくは非置換のC−C10ヘテロシクロアルキル基、置換もしくは非置換のC−C10シクロアルケニル基、置換もしくは非置換のC−C10ヘテロシクロアルケニル基、置換もしくは非置換のC−C60アリール基、置換もしくは非置換のC−C60アリールオキシ基、置換もしくは非置換のC−C60アリールチオ基、置換もしくは非置換のC−C60ヘテロアリール基、置換もしくは非置換の一価非芳香族縮合多環基、及び置換もしくは非置換の一価非芳香族ヘテロ縮合多環基のうちから選択され、
Lは、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のC−C60アリーレン基、置換もしくは非置換のC−C60ヘテロアリーレン基、置換もしくは非置換の二価非芳香族縮合多環基、及び置換もしくは非置換の二価非芳香族ヘテロ縮合多環基のうちから選択され、
nは、2ないし4の整数であり、
a1及びa2は、それぞれ独立して、0〜3の整数であり、
前記置換されたC−C60アルキル基、置換されたC−C60アルケニル基、置換されたC−C60アルキニル基、置換されたC−C60アルコキシ基、置換されたC−C10シクロアルキル基、置換されたC−C10ヘテロシクロアルキル基、置換されたC−C10シクロアルケニル基、置換されたC−C10ヘテロシクロアルケニル基、置換されたC−C60アリール基、置換されたC−C60アリールオキシ基、置換されたC−C60アリールチオ基、置換されたC−C60ヘテロアリール基、置換された一価非芳香族縮合多環基、置換された一価非芳香族ヘテロ縮合多環基、置換されたC−C60アリーレン基、置換されたC−C60ヘテロアリーレン基、置換された二価非芳香族縮合多環基、及び置換された二価非芳香族ヘテロ縮合多環基のうち少なくとも1つの置換基は、
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、C−C60アルキル基、C−C60アルケニル基、C−C60アルキニル基、及びC−C60アルコキシ基;
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、C−C10シクロアルキル基、C−C10ヘテロシクロアルキル基、C−C10シクロアルケニル基、C−C10ヘテロシクロアルケニル基、C−C60アリール基、C−C60アリールオキシ基(aryloxy)、C−C60アリールチオ基(arylthio)、C−C60ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基、一価非芳香族ヘテロ縮合多環基、−N(Q11)(Q12)、−Si(Q13)(Q14)(Q15)、及び−B(Q16)(Q17)のうち少なくとも一つで置換された、C−C60アルキル基、C−C60アルケニル基、C−C60アルキニル基及びC−C60アルコキシ基;
−C10シクロアルキル基、C−C10ヘテロシクロアルキル基、C−C10シクロアルケニル基、C−C10ヘテロシクロアルケニル基、C−C60アリール基、C−C60アリールオキシ基、C−C60アリールチオ基、C−C60ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基及び一価非芳香族ヘテロ縮合多環基;並びに
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、C−C60アルキル基、C−C60アルケニル基、C−C60アルキニル基、C−C60アルコキシ基、C−C10シクロアルキル基、C−C10ヘテロシクロアルキル基、C−C10シクロアルケニル基、C−C10ヘテロシクロアルケニル基、C−C60アリール基、C−C60アリールオキシ基、C−C60アリールチオ基、C−C60ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基、一価非芳香族ヘテロ縮合多環基、−N(Q21)(Q22)、−Si(Q23)(Q24)(Q25)、及び−B(Q26)(Q27)のうち少なくとも一つで置換された、C−C10シクロアルキル基、C−C10ヘテロシクロアルキル基、C−C10シクロアルケニル基、C−C10ヘテロシクロアルケニル基、C−C60アリール基、C−C60アリールオキシ基、C−C60アリールチオ基、C−C60ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基及び一価非芳香族ヘテロ縮合多環基;のうちから選択され、
前記Q11ないしQ17、及びQ21ないしQ27は、互いに独立して、水素、重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、C−C60アルキル基、C−C60アルケニル基、C−C60アルキニル基、C−C60アルコキシ基、C−C10シクロアルキル基、C−C10ヘテロシクロアルキル基、C−C10シクロアルケニル基、C−C10ヘテロシクロアルケニル基、C−C60アリール基、C−C60ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基及び一価非芳香族ヘテロ縮合多環基のうちから選択され、
前記結合とは、LまたはR21がジナフトフラン基のRないしR12のうちいずれか1つの置換基の位置に結合するということを意味する。
本発明の他の一側面によって、第1電極;前記第1電極に対向した第2電極;及び前記第1電極と前記第2電極との間に介在されて発光層を含んだ有機層;を含み、前記有機層が、前記化学式1の化合物を含んだ有機発光素子が提供される。
本発明のさらに他の側面によって、前記有機発光素子を具備し、前記有機発光素子の第1電極が薄膜トランジスタのソース電極またはドレイン電極と電気的に連結された平板表示装置が提供される。
本発明の一具現例による化学式1の化合物は、優秀な電子輸送能及び材料安定性を有しており、電子輸送材料として有用である。それを利用すれば、高効率、低電圧、高輝度、長寿命の有機発光素子を製作することができる。
本発明の一具現例による有機発光素子の構造を概略的に示した図面である。
本発明の一側面による化合物は、下記化学式1で表示される:
前記化学式1で、
ないしR12は、それぞれ独立して、結合、水素、重水素、ハロゲン、アミノ基、ニトロ基、ニトリル基、置換もしくは非置換のC−C60アルキル基、置換もしくは非置換のC−C60アルケニル基、置換もしくは非置換のC−C60アルキニル基、置換もしくは非置換のC−C60アルコキシ基、置換もしくは非置換のC−C10シクロアルキル基、置換もしくは非置換のC−C10ヘテロシクロアルキル基、置換もしくは非置換のC−C10シクロアルケニル基、置換もしくは非置換のC−C10ヘテロシクロアルケニル基、置換もしくは非置換のC−C60アリール基、置換もしくは非置換のC−C60アリールオキシ基、置換もしくは非置換のC−C60アリールチオ基、置換もしくは非置換のC−C60ヘテロアリール基、置換もしくは非置換の一価非芳香族縮合多環基、及び置換もしくは非置換の一価非芳香族ヘテロ縮合多環基のうちから選択され、
21は、水素、重水素、ハロゲン、シアノ基、アミノ基、ニトロ基、ニトリル基、置換もしくは非置換のC−C60アルキル基、置換もしくは非置換のC−C60アルケニル基、置換もしくは非置換のC−C60アルキニル基、置換もしくは非置換のC−C60アルコキシ基、置換もしくは非置換のC−C10シクロアルキル基、置換もしくは非置換のC−C10ヘテロシクロアルキル基、置換もしくは非置換のC−C10シクロアルケニル基、置換もしくは非置換のC−C10ヘテロシクロアルケニル基、置換もしくは非置換のC−C60アリール基、置換もしくは非置換のC−C60アリールオキシ基、置換もしくは非置換のC−C60アリールチオ基、置換もしくは非置換のC−C60ヘテロアリール基、置換もしくは非置換の一価非芳香族縮合多環基、及び置換もしくは非置換の一価非芳香族ヘテロ縮合多環基のうちから選択され、
Lは、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のC−C60アリーレン基、置換もしくは非置換のC−C60ヘテロアリーレン基、置換もしくは非置換の二価非芳香族縮合多環基、及び置換もしくは非置換の二価非芳香族ヘテロ縮合多環基のうちから選択され、
nは、2ないし4の整数であり、
a1及びa2は、それぞれ独立して、0〜3の整数であり、
前記置換されたC−C60アルキル基、置換されたC−C60アルケニル基、置換されたC−C60アルキニル基、置換されたC−C60アルコキシ基、置換されたC−C10シクロアルキル基、置換されたC−C10ヘテロシクロアルキル基、置換されたC−C10シクロアルケニル基、置換されたC−C10ヘテロシクロアルケニル基、置換されたC−C60アリール基、置換されたC−C60アリールオキシ基、置換されたC−C60アリールチオ基、置換されたC−C60ヘテロアリール基、置換された一価非芳香族縮合多環基、置換された一価非芳香族ヘテロ縮合多環基、置換されたC−C60アリーレン基、置換されたC−C60ヘテロアリーレン基、置換された二価非芳香族縮合多環基、及び置換された二価非芳香族ヘテロ縮合多環基のうち少なくとも1つの置換基は、
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、C−C60アルキル基、C−C60アルケニル基、C−C60アルキニル基、及びC−C60アルコキシ基;
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、C−C10シクロアルキル基、C−C10ヘテロシクロアルキル基、C−C10シクロアルケニル基、C−C10ヘテロシクロアルケニル基、C−C60アリール基、C−C60アリールオキシ基(aryloxy)、C−C60アリールチオ基(arylthio)、C−C60ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基、一価非芳香族ヘテロ縮合多環基、−N(Q11)(Q12)、−Si(Q13)(Q14)(Q15)、及び−B(Q16)(Q17)のうち少なくとも一つで置換された、C−C60アルキル基、C−C60アルケニル基、C−C60アルキニル基及びC−C60アルコキシ基;
−C10シクロアルキル基、C−C10ヘテロシクロアルキル基、C−C10シクロアルケニル基、C−C10ヘテロシクロアルケニル基、C−C60アリール基、C−C60アリールオキシ基、C−C60アリールチオ基、C−C60ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基及び一価非芳香族ヘテロ縮合多環基;並びに
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、C−C60アルキル基、C−C60アルケニル基、C−C60アルキニル基、C−C60アルコキシ基、C−C10シクロアルキル基、C−C10ヘテロシクロアルキル基、C−C10シクロアルケニル基、C−C10ヘテロシクロアルケニル基、C−C60アリール基、C−C60アリールオキシ基、C−C60アリールチオ基、C−C60ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基、一価非芳香族ヘテロ縮合多環基、−N(Q21)(Q22)、−Si(Q23)(Q24)(Q25)、及び−B(Q26)(Q27)のうち少なくとも一つで置換された、C−C10シクロアルキル基、C−C10ヘテロシクロアルキル基、C−C10シクロアルケニル基、C−C10ヘテロシクロアルケニル基、C−C60アリール基、C−C60アリールオキシ基、C−C60アリールチオ基、C−C60ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基及び一価非芳香族ヘテロ縮合多環基;のうちから選択され、
前記Q11ないしQ17、及びQ21ないしQ27は、互いに独立して、水素、重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、C−C60アルキル基、C−C60アルケニル基、C−C60アルキニル基、C−C60アルコキシ基、C−C10シクロアルキル基、C−C10ヘテロシクロアルキル基、C−C10シクロアルケニル基、C−C10ヘテロシクロアルケニル基、C−C60アリール基、C−C60ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基、及び一価非芳香族ヘテロ縮合多環基のうちから選択される。前記結合とは、LまたはR21がジナフトフラン基のRないしR12のうちいずれか1つの置換基の位置に結合するということを意味する。
電子輸送物質としては、有機単分子物質であって、電子に対する安定度と電子移動速度とに相対的にすぐれる有機金属錯体が望ましい。
そのうち、安定性にすぐれて電子親和度が大きいトリス(8−キノリノラト)アルミニウム(Alq3)が最もすぐれると報告されているが、青色発光素子に使用する場合、励起子拡散(exciton diffusion)による発光のため、色純度が低下するという問題点がある。
また、フラボン(flavone)誘導体、ゲルマニウム及びシリコンクロロペンタジエン誘導体などが知られている。知られた前記有機単分子物質として、スピロ(spiro)化合物に結合されたPBD(2−biphenyl−4−yl−5−(4−t−butylphenyl)−1,3,4−oxadiazole)誘導体や、正孔遮断能と優秀な電子輸送能とをいずれも有しているTPBI(2,2’,2”−(benzene−1,3,5−triyl)−tris(1−phenyl−1H−benzimidazole)などがある。
一方、ベンゾイミダゾール誘導体は、優秀な耐久性で広く知られているが、それを電子輸送層に利用した有機発光素子は、発光寿命が短く、保存耐久性及び信頼性が低いという問題点を有している。
前記生じる問題点は、有機物質の物理的または化学的な変化、有機物質の光化学的または電気化学的な変化、負極の酸化、剥離現象及び耐久性が欠如しているからである。
前述の問題点を解決するために本発明は、新規のヘテロ環化合物、及び前記化合物を含む有機膜を採用した有機発光素子を提供する。
従来技術のジナフトフラン化合物は、ジナフトフランモイエティ1個だけ有する構造であり、OLED(organic light emitting diode)の発光層材料または有機半導体に使用された。
本発明の一具現例による化学式1の化合物は、2個または3個のジナフトフランモイエティ、及び多様な置換基が導入されて電子輸送能が向上した。それを利用すれば、高効率長寿命の電子輸送層(ETL)を具現することができる。
前記化学式1の置換基について、さらに具体的に敍述する。
本発明の一具現例によれば、前記RないしR、及びRないしR12は、それぞれ独立して、水素または重水素であり、前記Rは、結合であるか、あるいは前記RないしR、及びRないしR12は、それぞれ独立して、水素または重水素であり、前記Rは、結合でもある。
本発明の一具現例によれば、前記RないしR、及びRないしR12は、それぞれ独立して、水素または重水素であり、前記Rは、結合であるか、あるいは前記RないしR、及びRないしR12は、それぞれ独立して、水素または重水素であり、前記Rは、結合でもある。
前記結合とは、LまたはR21が化学式1のジナフトフラン基のRまたはRの位置、RまたはRの位置に結合するということを意味する。
本発明の一具現例によれば、前記化学式1で、前記Lがそれぞれ独立して、置換もしくは非置換のC−C60アリーレン基、または置換もしくは非置換のC−C60ヘテロアリーレン基でもある。
本発明の一具現例によれば、前記化学式1で、前記Lが下記化学式2aないし2cのうちいずれか一つである化合物でもある。Lは、二価または三価の(連結)基であり、2個または3個の結合は、それぞれ独立して、下記構造式の任意の水素位置で可能である:
本発明の一具現例によれば、前記化学式1で、前記R21がハロゲン、シアノ基、下記化学式3aないし3hのうちいずれか一つの化合物でもある:
前記化学式3aないし3hで、Hは、NR31、CR3233、OまたはSを示し、
31ないしR33、及びZは、それぞれ独立して、水素、重水素、シアノ基、置換もしくは非置換のC−C20アルキル基、置換もしくは非置換のC−C20アリール基、置換もしくは非置換のC−C20ヘテロアリール基、置換もしくは非置換の一価非芳香族縮合多環基、及び置換もしくは非置換の一価非芳香族ヘテロ縮合多環基のうちから選択され、
pは、1ないし7の整数を示し、*は、結合サイトを示す。
本発明の一具現例によれば、前記化学式1で、nは、3でもある。
本発明の一具現例によれば、前記化学式1が下記化学式2でもある:
本発明の一具現例によれば、前記化学式1が下記化学式3でもある:
本発明の一具現例によれば、前記化学式1が下記化学式4でもある:
本発明の一具現例によれば、前記化学式1が下記化学式5でもある:
本発明の一具現例によれば、前記化学式1が下記化学式6でもある:
本発明の一具現例によれば、前記化学式1が下記化学式7でもある:
前記化学式2ないし7の置換基(RないしR12、R21)の定義は、前述の通りである。
本発明の一具現例によれば、前記化学式1の化合物は、下記化合物のうちいずれか一つでもある:
本明細書において、「有機層」は、前記有機発光素子において、第1電極と第2電極との間に介在された単一及び/または複数の全層を示す用語である。前記「有機層」の層に含まれた物質が有機物と限定されるものではない。
図1は、本発明の一具現例による有機発光素子10の断面図を概略的に図示したものである。前記有機発光素子10は、第1電極110、有機層150及び第2電極190を含む。
以下、図1を参照し、本発明の一具現例による有機発光素子の構造及び製造方法について説明すれば、次の通りである。
図1の第1電極110の下部、または第2電極190の上部には、基板が追加して配置されてもよい。前記基板は、機械的強度、熱安定性、透明性、表面平滑性、取り扱い容易性及び防水性にすぐれるガラス基板または透明プラスチック基板を使用することができる。
前記第1電極110は、例えば、基板上部に、第1電極用物質を蒸着法またはスパッタリング法などを利用して提供することによって形成される。前記第1電極110がアノードである場合、正孔注入が容易であるように、第1電極用物質は、高い仕事関数を有する物質のうちから選択される。前記第1電極110は、反射型電極、半透過型電極または透過型電極でもある。第1電極用物質としては、透明であって伝導性にすぐれる酸化インジウムスズ(ITO)、酸化インジウム亜鉛(IZO)、酸化スズ(SnO)、酸化亜鉛(ZnO)などを利用することができる。または、半透過型電極または反射型電極である第1電極110を形成するために、第1電極用物質として、マグネシウム(Mg)、アルミニウム(Al)、アルミニウム−リチウム(Al−Li)、カルシウム(Ca)、マグネシウム−インジウム(Mg−In)、マグネシウム−銀(Mg−Ag)のうち少なくとも一つを選択することができる。
前記第1電極110は、単一層、または複層を有する多層構造を有することができる。例えば、前記第1電極110は、ITO/Ag/ITOの3層構造を有することができるが、それに限定されるものではない。
前記第1電極110の上部には、有機層150が配置されている。前記有機層150は、発光層を含む。
前記有機層150は、前記第1電極と前記発光層との間に介在される正孔輸送領域(hole transport region)、及び前記発光層と前記第2電極との間に介在される電子輸送領域(electron transport region)をさらに含む。
前記正孔輸送領域は、正孔輸送層(HTL)、正孔注入層(HIL)、バッファ層及び電子阻止層のうち少なくとも1層を含み、前記電子輸送領域は、正孔阻止層(HBL)、電子輸送層(ETL)及び電子注入層(EIL)のうち少なくとも1層を含んでもよいが、それらに限定されるものではない。
前記正孔輸送領域は、単一物質からなる単一層、複数の互いに異なる物質からなる単一層、または複数の互いに異なる物質からなる複層を有する多層構造を有することができる。
例えば、前記正孔輸送領域は、複数の互いに異なる物質からなる単一層の構造を有するか、第1電極110から順に積層された、正孔注入層/正孔輸送層、正孔注入層/正孔輸送層/バッファ層、正孔注入層/バッファ層、正孔輸送層/バッファ層または正孔注入層/正孔輸送層/電子阻止層の構造を有することができるが、それらに限定されるものではない。
前記正孔輸送領域が正孔注入層を含む場合、真空蒸着法、スピンコーティング法、キャスト法、LB(Langmuir−Blodgett)法、インクジェットプリンティング法、レーザプリンティング法、レーザ熱転写法(LITI:laser induced thermal imaging)のような多様な方法を利用して、前記第1電極110の上部に、前記正孔注入層を形成することができる。
真空蒸着法によって正孔注入層を形成する場合、蒸着条件は、例えば、約100ないし約500℃の蒸着温度、約10−8ないし約10−3torrの真空度、及び約0.01ないし約100Å/secの蒸着速度範囲内で、蒸着する正孔注入層用化合物、及び形成する正孔注入層構造を考慮して選択される。
スピンコーティング法によって正孔注入層を形成する場合、コーティング条件は、約2,000rpmないし約5,000rpmのコーティング速度、及び約80℃ないし200℃の熱処理温度範囲内で、蒸着する正孔注入層用化合物、及び形成する正孔注入層構造を考慮して選択される。
前記正孔輸送領域が正孔輸送層を含む場合、真空蒸着法、スピンコーティング法、キャスト法、LB法、インクジェットプリンティング法、レーザプリンティング法、レーザ熱転写法(LITI)のような多様な方法を利用して、第1電極110の上部または正孔注入層の上部、に前記正孔輸送層を形成することができる。真空蒸着法及びスピンコーティング法によって正孔輸送層を形成する場合、正孔輸送層の蒸着条件及びコーティング条件は、前記正孔注入層の蒸着条件及びコーティング条件を参照する。
前記正孔輸送領域は、4,4’,4”−トリス[フェニル(m−トリル)アミノ]トリフェニルアミン(m−MTDATA)、TDATA(4,4’,4”−Tris(N,N−diphenylamino)triphenylamine)、2−TNATA(4,4’,4”−tris(2−naphthylphenylamino)triphenylamine)、NPB(N,N’−Bis−(1−naphthalenyl)−N,N’−bis−phenyl−(1,1’−biphenyl)−4,4’−diamine)、β−NPB(N,N’−bis(naphthalen−2−yl)−N,N’−bis(phenyl)−benzidine)、N,N’−ジフェニル−N,N’−ジ(m−トリル)ベンジジン(TPD)、spiro−TPD(N,N’−Bis(3−methylphenyl)−N,N’−diphenyl−9,9−spirobifluorene−2,7−diamine)、spiro−NPB(N,N’−Bis−(1−naphthalenyl)−N,N’−bis−phenyl−(1,1’−biphenyl)−4,4’−diamine)、α−NPB(N,N’−Bis−(1−naphthalenyl)−N,N’−bis−phenyl−(1,1’−biphenyl)−4,4’−diamine)、TAPC(4,4’−Cyclohexylidenebis[N,N−bis(4−methylphenyl)benzenamine])、HMTPD(N,N,N’,N’−tetra−(3−Methylphenyl)−3,3’−diMethylbenzidine)、4,4’,4”−トリス(N−カルバゾリル)トリフェニルアミン(TCTA)、ポリアニリン/ドデシルベンゼンスルホン酸(Pani/DBSA)、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)/ポリ(4−スチレンスルホネート)(PEDOT/PSS)、ポリアニリン/カンファースルホン酸(Pani/CSA)、ポリアニリン/ポリ(4−スチレンスルホネート)(PANI/PSS)のうち少なくとも一つを含んでもよい:
前記正孔輸送領域の厚みは、約100Åないし約10,000Å、例えば、約100Åないし約1,000Åでもある。前記正孔輸送領域が、正孔注入層及び正孔輸送層をいずれも含むものであるならば、前記正孔注入層の厚みは、約100Åないし約10,000Å、例えば、約100Åないし約1,000Åであり、前記正孔輸送層の厚みは、約50Åないし約2,000Å、例えば、約100Åないし約1,500Åでもある。前記正孔輸送領域、正孔注入層及び正孔輸送層の厚みが前述のような範囲を満足する場合、実質的な駆動電圧上昇のなしに、満足すべき正孔輸送特性を得ることができる。
前記正孔輸送領域は、前述のような物質以外に、導電性向上のために、電荷生成物質をさらに含む。前記電荷生成物質は、前記正孔輸送領域内に、均一にまたは不均一に分散している。
前記電荷生成物質は、例えば、p−ドーパントでもある。前記p−ドーパントは、キノン誘導体、金属酸化物及びシアノ基含有化合物のうち一つでもあるが、それらに限定されるものではない。例えば、前記p−ドーパントの非制限的な例としては、テトラシアノキノンジメタン(TCNQ)及び2,3,5,6−テトラフルオロ−テトラシアノ−1,4−ベンゾキノンジメタン(F4−TCNQ)のようなキノン誘導体;タングステン酸化物及びモリブデン酸化物のような金属酸化物;及び下記化合物HT−D1などを有することができるが、それらに限定されるものではない。
前記正孔輸送領域は、前述のような電子阻止層、正孔注入層及び正孔輸送層以外に、バッファ層をさらに含んでもよい。前記バッファ層は、発光層から放出される光の波長による光学的共振距離を補償して光放出効率を上昇させる役割を行うことができる。前記バッファ層に含まれる物質としては、正孔輸送領域に含まれる物質を使用することができる。電子阻止層は、電子輸送領域からの電子注入を防止する役割を行う層である。
前記第1電極110の上部、または正孔輸送領域の上部に、真空蒸着法、スピンコーティング法、キャスト法、LB法、インクジェットプリンティング法、レーザプリンティング法、レーザ熱転写法(LITI)のような多様な方法を利用して、発光層を形成する。真空蒸着法及びスピンコーティング法によって発光層を形成する場合、発光層の蒸着条件及びコーティング条件は、前記正孔注入層の蒸着条件及びコーティング条件を参照する。
前記有機発光素子10がフルカラー有機発光素子である場合、発光層は、個別副画素別に、赤色発光層、緑色発光層及び青色発光層にパターニングされてもよい。または、前記発光層は、赤色発光層、緑色発光層及び青色発光層が積層された構造を有するか、あるいは赤色光発出物質、緑色光発出物質及び青色光放出物質が層区分なしに混合された構造を有し、白色光を放出することができる。
前記発光層は、ホスト及びドーパントを含む。
前記ホストは、例えば、下記の2,2’,2”−(1,3,5−フェニレン)−トリス(1−フェニル−1H−ベンズイミダゾール)(TPBi)、TBADN(tert−butyl−9,10−bis−(β−naphthyl)−anthracene)、9,10−ジ(2−ナフチル)アントラセン(ADN)(「DNA」ともいう)、CBP(4,4’−N,N’−dicarbazol−biphenyl)、CDBP(4,4−Bis(9−carbazolyl)−2,2−diMethylbiphenyl)及び1,3,5−トリス(カルバゾ−9−イル)ベンゼン(TCP)のうち少なくとも一つを含んでもよい:
または、前記ホストは、下記化学式301で表示される化合物を含む。
前記化学式301で、
Ar301は、
ナフタレン(naphthalene)、ヘプタレン(heptalene)、フルオレン(fluorenene)、スピロ−フルオレン、ベンゾフルオレン、ジベンゾフルオレン、フェナレン(phenalene)、フェナントレン(phenanthrene)、アントラセン(anthracene)、フルオランテン(fluoranthene)、トリフェニレン(triphenylene)、ピレン(pyrene)、クリセン(chrysene)、ナフタセン(naphthacene)、ピセン(picene)、ペリレン(perylene)、ペンタフェン(pentaphene)及びインデノアントラセン(indenoanthracene);
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、C−C60アルキル基、C−C60アルケニル基、C−C60アルキニル基、C−C60アルコキシ基、C−C10シクロアルキル基、C−C10ヘテロシクロアルキル基、C−C10シクロアルケニル基、C−C10ヘテロシクロアルケニル基、C−C60アリール基、C−C60アリールオキシ基、C−C60アリールチオ基、C−C60ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基、一価非芳香族ヘテロ縮合多環基、及び−Si(Q301)(Q302)(Q303)(前記Q301ないしQ303は、互いに独立して、水素、C−C60アルキル基、C−C60アルケニル基、C−C60アリール基及びC−C60ヘテロアリール基のうちから選択される)のうちから選択された少なくとも一つで置換された、ナフタレン、ヘプタレン、フルオレン、スピロ−フルオレン、ベンゾフルオレン、ジベンゾフルオレン、フェナレン、フェナントレン、アントラセン、フルオランテン、トリフェニレン、ピレン、クリセン、ナフタセン、ピセン、ペリレン、ペンタフェン及びインデノアントラセン;のうちから選択され、
301は、フェニレン基、ナフチレン基、フルオレニレン基、スピロ−フルオレニレン基、ベンゾフルオレン基、ジベンゾフルオレン基、フェナントレニレン基、アントラセニレン基、ピレニレン基、クリセニレン基、ピリジニレン基、ピラジニレン基、ピリミジニレン基、ピリダジニレン基、キノリニレン基、イソキノリニレン基、キノキサリニレン基、キナゾリニレン基、カルバゾリレン基及びトリアジニレン基;並びに
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、C−C20アルキル基、C−C20アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、スピロ−フルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、ピレニル基、クリセニル基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、イソインドリル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基、及びトリアジニル基のうち少なくとも一つで置換された、フェニレン基、ナフチレン基、フルオレニレン基、スピロ−フルオレニレン基、ベンゾフルオレニレン基、ジベンゾフルオレニレン基、フェナントレニレン基、アントラセニレン基、ピレニレン基、クリセニレン基、ピリジニレン基、ピラジニレン基、ピリミジニレン基、ピリダジニレン基、キノリニレン基、イソキノリニレン基、キノキサリニレン基、キナゾリニレン基、カルバゾリレン基及びトリアジニレン基;のうちから選択され、
301は、
−C20アルキル基及びC−C20アルコキシ基;
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、スピロ−フルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、ピレニル基、クリセニル基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基、及びトリアジニル基のうちから選択された少なくとも一つで置換された、C−C20アルキル基及びC−C20アルコキシ基;
フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、スピロ−フルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、ピレニル基、クリセニル基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基及びトリアジニル基;並びに
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、C−C20アルキル基、C−C20アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、スピロ−フルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、ピレニル基、クリセニル基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基、及びトリアジニル基のうちから選択された少なくとも一つで置換された、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、スピロ−フルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、ピレニル基、クリセニル基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基及びトリアジニル基;のうちから選択され、
xb1は、0、1、2及び3のうちから選択され、
xb2は、1、2、3及び4のうちから選択される。
例えば、前記化学式301で、
301は、フェニレン基、ナフチレン基、フルオレニレン基、スピロ−フルオレニレン基、ベンゾフルオレニレン基、ジベンゾフルオレニレン基、フェナントレニレン基、アントラセニレン基、ピレニレン基及びクリセニレン基;並びに
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、C−C20アルキル基、C−C20アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、スピロ−フルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、ピレニル基、及びクリセニル基のうちから選択された少なくとも一つで置換された、フェニレン基、ナフチレン基、フルオレニレン基、スピロ−フルオレニレン基、ベンゾフルオレニレン基、ジベンゾフルオレニレン基、フェナントレニレン基、アントラセニレン基、ピレニレン基及びクリセニレン基;のうちから選択され、
301は、
−C20アルキル基及びC−C20アルコキシ基;
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、スピロ−フルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、ピレニル基、及びクリセニル基のうちから選択された少なくとも一つで置換された、C−C20アルキル基及びC−C20アルコキシ基;
フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、スピロ−フルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、ピレニル基及びクリセニル基;並びに
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、C−C20アルキル基、C−C20アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、スピロ−フルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、ピレニル基、及びクリセニル基のうちから選択された少なくとも一つで置換された、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、スピロ−フルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、ピレニル基及びクリセニル基;のうちから選択されるが、それらに限定されるものではない。
例えば、前記ホストは、下記化学式301Aで表示される化合物を含んでもよい:
前記化学式301Aで、置換基(L301、R301、xb1、xb2)に係わる説明は、本明細書に記載されたところを参照する。
前記化学式301で表示される化合物は、下記化合物H1ないしH42のうち少なくとも一つを含んでもよいが、それらに限定されるものではない。なお、下記化合物H28〜H30の式中のDは、重水素を表す。
または、前記ホストは、下記化合物H43ないしH49のうち少なくとも一つを含んでもよいが、それらに限定されるものではない:
前記ドーパントは、公知の蛍光ドーパント及びリン光ドーパントのうち少なくとも一つを含む。
前記リン光ドーパントは、下記化学式401で表示される有機金属錯体を含んでもよい:
前記化学式401で、
Mは、イリジウム(Ir)、白金(Pt)、オスミウム(Os)、チタン(Ti)、ジルコニウム(Zr)、ハフニウム(Hf)、ユウロピウム(Eu)、テルビウム(Tb)及びツリウム(Tm)のうちから選択され、
401ないしX404は、互いに独立して、窒素または炭素であり、
401環及びA402環は、互いに独立して、置換もしくは非置換のベンゼン、置換もしくは非置換のナフタレン、置換もしくは非置換のフルオレン、置換もしくは非置換のスピロ−フルオレン、置換もしくは非置換のインデン、置換もしくは非置換のピロール、置換もしくは非置換のチオフェン、置換もしくは非置換のフラン(furan)、置換もしくは非置換のイミダゾール、置換もしくは非置換のピラゾール、置換もしくは非置換のチアゾール、置換もしくは非置換のイソチアゾール、置換もしくは非置換のオキサゾール、置換もしくは非置換のイソオキサゾール(isooxazole)、置換もしくは非置換のピリジン、置換もしくは非置換のピラジン、置換もしくは非置換のピリミジン、置換もしくは非置換のピリダジン、置換もしくは非置換のキノリン、置換もしくは非置換のイソキノリン、置換もしくは非置換のベンゾキノリン、置換もしくは非置換のキノキサリン、置換もしくは非置換のキナゾリン、置換もしくは非置換のカルバゾール、置換もしくは非置換のベンゾイミダゾール、置換もしくは非置換のベンゾフラン(benzofuran)、置換もしくは非置換のベンゾチオフェン、置換もしくは非置換のイソベンゾチオフェン、置換もしくは非置換のベンゾオキサゾール、置換もしくは非置換のイソベンゾオキサゾール、置換もしくは非置換のトリアゾール、置換もしくは非置換のオキサジアゾール、置換もしくは非置換のトリアジン、置換もしくは非置換のジベンゾフラン(dibenzofuran)、及び置換もしくは非置換のジベンゾチオフェンのうちから選択され、
前記置換されたベンゼン、置換されたナフタレン、置換されたフルオレン、置換されたスピロ−フルオレン、置換されたインデン、置換されたピロール、置換されたチオフェン、置換されたフラン置換されたイミダゾール、置換されたピラゾール、置換されたチアゾール、置換されたイソチアゾール、置換されたオキサゾール、置換されたイソオキサゾール、置換されたピリジン、置換されたピラジン、置換されたピリミジン、置換されたピリダジン、置換されたキノリン、置換されたイソキノリン、置換されたベンゾキノリン、置換されたキノキサリン、置換されたキナゾリン、置換されたカルバゾール、置換されたベンゾイミダゾール、置換されたベンゾフラン、置換されたベンゾチオフェン、置換されたイソベンゾチオフェン、置換されたベンゾオキサゾール、置換されたイソベンゾオキサゾール、置換されたトリアゾール、置換されたオキサジアゾール、置換されたトリアジン、置換されたジベンゾフラン、及び置換されたジベンゾチオフェンの少なくとも1つの置換基は、
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、C−C60アルキル基、C−C60アルケニル基、C−C60アルキニル基、及びC−C60アルコキシ基;
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、C−C10シクロアルキル基、C−C10ヘテロシクロアルキル基、C−C10シクロアルケニル基、C−C10ヘテロシクロアルケニル基、C−C60アリール基、C−C60アリールオキシ基(aryloxy)、C−C60アリールチオ基(arylthio)、C−C60ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基、一価非芳香族ヘテロ縮合多環基、−N(Q401)(Q402)、−Si(Q403)(Q404)(Q405)、及び−B(Q406)(Q407)のうち少なくとも一つで置換された、C−C60アルキル基、C−C60アルケニル基、C−C60アルキニル基及びC−C60アルコキシ基;
−C10シクロアルキル基、C−C10ヘテロシクロアルキル基、C−C10シクロアルケニル基、C−C10ヘテロシクロアルケニル基、C−C60アリール基、C−C60アリールオキシ基、C−C60アリールチオ基、C−C60ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基及び一価非芳香族ヘテロ縮合多環基;
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、C−C60アルキル基、C−C60アルケニル基、C−C60アルキニル基、C−C60アルコキシ基、C−C10シクロアルキル基、C−C10ヘテロシクロアルキル基、C−C10シクロアルケニル基、C−C10ヘテロシクロアルケニル基、C−C60アリール基、C−C60アリールオキシ基、C−C60アリールチオ基、C−C60ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基、一価非芳香族ヘテロ縮合多環基、−N(Q411)(Q412)、−Si(Q413)(Q414)(Q415)、及び−B(Q416)(Q417)のうち少なくとも一つで置換された、C−C10シクロアルキル基、C−C10ヘテロシクロアルキル基、C−C10シクロアルケニル基、C−C10ヘテロシクロアルケニル基、C−C60アリール基、C−C60アリールオキシ基、C−C60アリールチオ基、C−C60ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基及び一価非芳香族ヘテロ縮合多環基;並びに
−N(Q421)(Q422)、−Si(Q423)(Q424)(Q425)及び−B(Q426)(Q427);のうちから選択され、
401〜Q407、Q411〜Q417、Q421〜Q427は、互いに独立して、水素、重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、C−C60アルキル基、C−C60アルケニル基、C−C60アルキニル基、C−C60アルコキシ基、C−C10シクロアルキル基、C−C10ヘテロシクロアルキル基、C−C10シクロアルケニル基、C−C10ヘテロシクロアルケニル基、C−C60アリール基、C−C60ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基及び一価非芳香族ヘテロ縮合多環基のうちから選択され、
401は、有機リガンド(配位子)であり、
xc1は、1、2または3であり、
xc2は、0、1、2または3である。
前記L401は、任意の一価、二価または三価の有機リガンドでもある。例えば、L401は、ハロゲンリガンド(例えば、Cl、F)、ジケトンリガンド(例えば、アセチルアセトネート、1,3−ジフェニル−1,3−プロパンジオネート、2,2,6,6−テトラメチル−3,5−ヘプタンジオネート、ヘキサフルオロアセトネート)、カルボン酸リガンド(例えば、ピコリネート、ジメチル−3−ピラゾールカルボキシレート、ベンゾエート)、カーボンモノオキシドリガンド、イソニトリルリガンド、シアノリガンド及びリンリガンド(例えば、ホスフィン(phosphine)、ホスファイト(phosphite))のうちから選択されるが、それらに限定されるものではない。
前記化学式401で、A401環が2以上の置換基を有する場合、A401環の2以上の置換基を互いに結合し、飽和環または不飽和環を形成することができる。
前記化学式401で、A402環が2以上の置換基を有する場合、A402環の2以上の置換基を互いに結合し、飽和環または不飽和環を形成することができる。
前記化学式401で、xc1が2以上である場合、化学式401で、複数のリガンド
は、互いに同一であっても異なっていてもよい。前記化学式401で、xc1が2以上である場合、A401及びA402は、それぞれ隣接する他のリガンドのA401及びA402と、それぞれ直接(directly)、または連結基(例えば、C−Cアルキレン基、−N(R’)−(ここで、R’は、C−C10アルキル基またはC−C20アリール基である)または−C(=O)−)を挟んで連結されてもよい。
前記リン光ドーパントは、下記化合物PD1ないしPD74のうち少なくとも一つを含んでもよいが、それらに限定されるものではない:
または、前記リン光ドーパントは、下記PtOEPを含んでもよい:
前記蛍光ドーパントは、下記DPAVBi、BDAVBi、TBPe、DCM、DCJTB、coumarin 6及びC545Tのうち少なくとも一つを含む。
または、前記蛍光ドーパントは、下記化学式501で表示される化合物を含んでもよい:
前記化学式501で、
Ar501は、
ナフタレン(naphthalene)、ヘプタレン(heptalene)、フルオレン(fluorenene)、スピロ−フルオレン、ベンゾフルオレン、ジベンゾフルオレン、フェナレン(phenalene)、フェナントレン(phenanthrene)、アントラセン(anthracene)、フルオランテン(fluoranthene)、トリフェニレン(triphenylene)、ピレン(pyrene)、クリセン(chrysene)、ナフタセン(naphthacene)、ピセン(picene)、ペリレン(perylene)、ペンタフェン(pentaphene)及びインデノアントラセン(indenoanthracene);
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、C−C60アルキル基、C−C60アルケニル基、C−C60アルキニル基、C−C60アルコキシ基、C−C10シクロアルキル基、C−C10ヘテロシクロアルキル基、C−C10シクロアルケニル基、C−C10ヘテロシクロアルケニル基、C−C60アリール基、C−C60アリールオキシ基、C−C60アリールチオ基、C−C60ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基、一価非芳香族ヘテロ縮合多環基、及び−Si(Q501)(Q502)(Q503)(前記Q501ないしQ503は、互いに独立して、水素、C−C60アルキル基、C−C60アルケニル基、C−C60アリール基及びC−C60ヘテロアリール基のうちから選択される)のうちから選択された少なくとも一つで置換された、ナフタレン、ヘプタレン、フルオレン、スピロ−フルオレン、ベンゾフルオレン、ジベンゾフルオレン、フェナレン、フェナントレン、アントラセン、フルオランテン、トリフェニレン、ピレン、クリセン、ナフタセン、ピセン、ペリレン、ペンタフェン及びインデノアントラセン;のうちから選択され、
501ないしL503に係わる説明は、それぞれ本明細書において、L301に係わる説明を参照し、
501及びR502は、互いに独立して、
フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、スピロ−フルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、ピレニル基、クリセニル基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基、トリアジニル基、ジベンゾフラニル基及びジベンゾチオフェニル基;並びに
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、C−C20アルキル基、C−C20アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、スピロ−フルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、ピレニル基、クリセニル基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基、トリアジニル基、ジベンゾフラニル基、及びジベンゾチオフェニル基のうちから選択された少なくとも一つで置換された、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、スピロ−フルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、ピレニル基、クリセニル基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基、トリアジニル基、ジベンゾフラニル基及びジベンゾチオフェニル基;のうちから選択され、
xd1ないしxd3は、互いに独立して、0、1、2及び3のうちから選択され、
xb4は1、2、3及び4のうちから選択される。
前記蛍光ドーパントは、下記化合物FD1ないしFD8のうち少なくとも一つを含んでもよい:
前記発光層において、ドーパントの含量は、一般的に、ホスト約100重量部に対して、約0.01ないし約15重量部の範囲で選択されるが、それに限定されるものではない。
前記発光層の厚みは、約100Åないし約1,000Å、例えば、約200Åないし約600Åでもある。前記発光層の厚みが前述のような範囲を満足する場合、実質的な駆動電圧上昇なしに、優秀な発光特性を示すことができる。
次に、発光層上部に、電子輸送領域が配置される。
前記電子輸送領域は、正孔阻止層、電子輸送層(ETL)及び電子注入層のうち少なくとも1層を含んでもよいが、それらに限定されるものではない。
前記電子輸送領域が正孔阻止層を含む場合、真空蒸着法、スピンコーティング法、キャスト法、LB法、インクジェットプリンティング法、レーザプリンティング法、レーザ熱転写法(LITI)のような多様な方法を利用して、前記発光層上部に、前記正孔阻止層を形成することができる。真空蒸着法及びスピンコーティング法によって正孔阻止層を形成する場合、正孔阻止層の蒸着条件及びコーティング条件は、前記正孔注入層の蒸着条件及びコーティング条件を参照する。
前記正孔阻止層は、例えば、下記BCP(2,9−dimethyl−4,7−diphenyl−1,10−phenanthroline)及びBphen(4,7−Diphenyl−1,10−phenanthroline)のうち少なくとも一つを含んでもよいが、それらに限定されるものではない。
前記正孔阻止層の厚みは、約20Åないし約1,000Å、例えば、約30Åないし約300Åでもある。前記正孔阻止層の厚みが前述のような範囲を満足する場合、実質的な駆動電圧上昇なしに、優秀な正孔阻止特性を得ることができる。
前記電子輸送領域は、発光層から順に積層された電子輸送層/電子注入層、または正孔阻止層/電子輸送層/電子注入層の構造を有することができるが、それらに限定されるものではない。
一具現例によれば、前記有機発光素子の有機層150は、発光層と第2電極190との間に介在された電子輸送領域を含み、前記電子輸送領域は、電子輸送層を含む。前記電子輸送層は、複層でもある。例えば、前記電子輸送領域は、第1電子輸送層及び第2電子輸送層を含む。
一具現例によれば、前記電子輸送領域は、本発明の一具現による化学式1の化合物を含んでもよい。
一具現例によれば、前記電子輸送層は、本発明の一具現による化学式1の化合物を含んでもよい。
前記電子輸送層の厚みは、約100Åないし約1,000Å、例えば、約150Åないし約500Åでもある。前記電子輸送層の厚みが前述のような範囲を満足する場合、実質的な駆動電圧上昇なしに、満足すべき電子輸送特性を得ることができる。
前記電子輸送層は、前述のような物質以外に、金属含有物質をさらに含んでもよい。
前記金属含有物質は、Li錯体を含む。前記Li錯体は、例えば、下記化合物ET−D1(リチウムキノレート(LiQ))またはET−D2を含む。
前記電子輸送領域は、第2電極190からの電子注入を容易にする電子注入層を含んでもよい。
前記電子注入層は、真空蒸着法、スピンコーティング法、キャスト法、LB法、インクジェットプリンティング法、レーザプリンティング法、レーザ熱転写法(LITI)のような多様な方法を利用して、前記電子輸送層上部に形成される。真空蒸着法及びスピンコーティング法によって電子注入層を形成する場合、電子注入層の蒸着条件及びコーティング条件は、前記正孔注入層の蒸着条件及びコーティング条件を参照する。
前記電子注入層は、LiF、NaCl、CsF、LiO、BaO及びLiQのうちから選択された少なくとも一つを含む。
前記電子注入層の厚みは、約1Åないし約100Å、約3Åないし約90Åでもある。前記電子注入層の厚みが前述のような範囲を満足する場合、実質的な駆動電圧上昇なしに、満足すべき電子注入特性を得ることができる。
前述のような有機層150の上部には、第2電極190が配置されている。前記第2電極190は、電子注入電極であるカソード(cathode)でもある。このとき、前記第2電極190用物質としては、低い仕事関数を有する金属、合金、電気伝導性化合物、及びそれらの混合物を使用することができる。第2電極190用物質の具体的な例としては、リチウム(Li)、マグネシウム(Mg)、アルミニウム(Al)、アルミニウム−リチウム(Al−Li)、カルシウム(Ca)、マグネシウム−インジウム(Mg−In)、マグネシウム−銀(Mg−Ag)などが含まれる。または、前記第2電極190用物質としてITOまたはIZOなどを使用することができる。前記第2電極190は、反射型電極、半透過型電極または透過型電極でもある。
一方、本発明の一具現例による有機発光素子の有機層は、本発明の一具現例による化合物を使用して、蒸着方法によって形成されるか、あるいは溶液に製造された本発明の一具現例による化合物をコーティングする湿式方法でも形成される。
本発明の一具現例の有機発光素子は、多様な形態の平板表示装置、例えば、受動マトリックス有機発光表示装置及び能動マトリックス有機発光表示装置に具備されてもよい。特に、能動マトリックス有機発光表示装置に具備される場合、基板側に具備された第1電極は、画素電極であって、薄膜トランジスタのソース電極またはドレイン電極と電気的に連結される。また、前記有機発光素子は、両面に画面を表示することができる平板表示装置に具備されてもよい。
以上、前記有機発光素子について図1を参照して説明したが、それらに限定されるものではない。
以下、本明細書で使用される置換基において、代表的な置換基の定義について説明すれば、次の通りである(置換基を限定する炭素数は、非制限的なものであり、置換基の特性を制限するものではなく、本明細書で定義されていない置換基は、一般的な定義による)。
本明細書において、C−C60アルキル基は、C−C60の直鎖(線形)または分枝型の脂肪族炭化水素一価(monovalent)基を意味し、具体的な例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、iso−アミル基、ヘキシル基などが含まれる。本明細書において、C−C60アルキレン基は、前記C−C60アルキル基と同一構造を有する二価(divalent)基を意味する。
本明細書において、C−C60アルコキシ基は、−OA101(ここで、A101は、前記C−C60アルキル基である)の化学式を有する一価基を意味し、その具体的な例としては、メトキシ基、エトキシ基、イソプロピルオキシ基などが含まれる。
本明細書において、C−C60アルケニル基は、C−C60アルキル基の中間または末端に1以上の炭素二重結合を含んだ炭化水素基を意味し、その具体的な例としては、エテニル基、プロペニル基、ブテニル基などが含まれる。本明細書において、C−C60アルケニレン基は、前記C−C60アルケニル基と同一構造を有する二価基を意味する。
本明細書において、C−C60アルキニル基は、前記C−C60アルキル基の中間または末端に1以上の炭素三重結合を含んだ炭化水素基を意味し、その具体的な例としては、エチニル基(ethynyl)、プロピニル基(propynyl)などが含まれる。本明細書において、C−C60アルキニレン基は、前記C−C60アルキニル基と同一構造を有する二価基を意味する。
本明細書において、C−C10シクロアルキル基は、C−C10一価飽和炭化水素単環式基を意味し、その具体例としては、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、シクロヘプチル基などを含む。本明細書において、C−C10シクロアルキレン基は、前記C−C10シクロアルキル基と同一構造を有する二価基を意味する。
本明細書において、C−C10ヘテロシクロアルキル基は、N、O、P及びSのうちから選択された少なくとも1つのヘテロ原子を環形成原子として含んだC−C10一価単環式基を意味し、その具体例としては、テトラヒドロフラニル基(tetrahydrofuranyl)、テトラヒドロチオフェニル基などを含む。本明細書において、C−C10ヘテロシクロアルキレン基は、前記C−C10ヘテロシクロアルキル基と同一構造を有する二価基を意味する。
本明細書において、C−C10シクロアルケニル基は、C−C10一価単環式基であって、環内に少なくとも1つの二重結合を有するが、脂肪族性(aromacity)を有さない基を意味し、その具体例としては、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、シクロヘプテニル基などを含む。本明細書において、C−C10シクロアルケニレン基は、前記C−C10シクロアルケニル基と同一構造を有する二価基を意味する。
本明細書において、C−C10ヘテロシクロアルケニル基は、N、O、P及びSのうちから選択された少なくとも1つのヘテロ原子を環形成原子として含んだC−C10一価単環式基であり、環内に少なくとも1つの二重結合を有する。前記C−C10ヘテロシクロアルケニル基の具体例としては、2,3−ジヒドロフラニル基、2,3−ジヒドロチオフェニル基などを含む。本明細書において、C−C10ヘテロシクロアルケニレン基は、前記C−C10ヘテロシクロアルケニル基と同一構造を有する二価基を意味する。
本明細書において、C−C60アリール基は、C−C60炭素環芳香族系を有する一価基を意味し、C−C60アリーレン基は、C−C60炭素環芳香族系を有する二価基を意味する。前記C−C60アリール基の具体例としては、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントレニル基、ピレニル基、クリセニル基などを含む。前記C−C60アリール基及びC−C60アリーレン基が2以上の環を含む場合、前記2以上の環は,互いに融合されてもよい。
本明細書において、C−C60ヘテロアリール基は、N、O、P及びSのうちから選択された少なくとも1つのヘテロ原子を環形成原子として含み、C−C60炭素環芳香族系を有する一価基を意味し、C−C60ヘテロアリーレン基は、N、O、P及びSのうちから選択された少なくとも1つのヘテロ原子を環形成原子として含み、C−C60炭素環芳香族系を有する二価基を意味する。前記C−C60ヘテロアリール基の具体例としては、ピリジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基などを含む。前記C−C60ヘテロアリール基及びC−C60ヘテロアリーレン基が2以上の環を含む場合、2以上の環は,互いに融合(縮合)されてもよい。
本明細書において、C−C60アリールオキシ基は、−OA102(ここで、A102は、前記C−C60アリール基である)を示し、前記C−C60アリールチオ基(arylthio)は、−SA103(ここで、A103は、前記C−C60アリール基である)を示す。
本明細書において、一価非芳香族縮合多環基は、2以上の環が互いに縮合されており、環形成原子として炭素のみを含み、分子全体が非脂肪族性(non−aromacity)を有する一価基(例えば、C−C60)を意味する。前記一価非芳香族縮合多環基の具体例としては、フルオレニル基などを含む。本明細書において、二価非芳香族縮合多環基は、前記一価非芳香族縮合多環基と同一構造を有する二価基を意味する。
本明細書において、一価非芳香族ヘテロ縮合多環基は、2以上の環が互いに縮合されており、環形成原子として、炭素以外に、N、O、P及びSのうちから選択されたヘテロ原子を含み、分子全体が非脂肪族性(non−aromacity)を有する一価基(例えば、C−C60)を意味する。前記一価非芳香族ヘテロ縮合多環基は、カルバゾリル基などを含む。本明細書において、二価非芳香族ヘテロ縮合多環基は、前記一価非芳香族ヘテロ縮合多環基と同一構造を有する二価基を意味する。
本明細書において、前記置換されたC−C10シクロアルキレン基、置換されたC−C10ヘテロシクロアルキレン基、置換されたC−C10シクロアルケニレン基、置換されたC−C10ヘテロシクロアルケニレン基、置換されたC−C60アリーレン基、置換されたC−C60ヘテロアリーレン基、置換された二価非芳香族縮合多環基、置換された二価非芳香族ヘテロ縮合多環基、置換されたC−C60アルキル基、置換されたC−C60アルケニル基、置換されたC−C60アルキニル基、置換されたC−C60アルコキシ基、置換されたC−C10シクロアルキル基、置換されたC−C10ヘテロシクロアルキル基、置換されたC−C10シクロアルケニル基、置換されたC−C10ヘテロシクロアルケニル基、置換されたC−C60アリール基、置換されたC−C60アリールオキシ基、置換されたC−C60アリールチオ基、置換されたC−C60ヘテロアリール基、置換された一価非芳香族縮合多環基、及び置換された一価非芳香族ヘテロ縮合多環基のうち少なくとも1つの置換基は、
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、C−C60アルキル基、C−C60アルケニル基、C−C60アルキニル基、及びC−C60アルコキシ基;
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、C−C10シクロアルキル基、C−C10ヘテロシクロアルキル基、C−C10シクロアルケニル基、C−C10ヘテロシクロアルケニル基、C−C60アリール基、C−C60アリールオキシ基(aryloxy)、C−C60アリールチオ基(arylthio)、C−C60ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基、一価非芳香族ヘテロ縮合多環基、−N(Q11)(Q12)、−Si(Q13)(Q14)(Q15)、及び−B(Q16)(Q17)のうち少なくとも一つで置換された、C−C60アルキル基、C−C60アルケニル基、C−C60アルキニル基及びC−C60アルコキシ基;
−C10シクロアルキル基、C−C10ヘテロシクロアルキル基、C−C10シクロアルケニル基、C−C10ヘテロシクロアルケニル基、C−C60アリール基、C−C60アリールオキシ基、C−C60アリールチオ基、C−C60ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基及び一価非芳香族ヘテロ縮合多環基;
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、C−C60アルキル基、C−C60アルケニル基、C−C60アルキニル基、C−C60アルコキシ基、C−C10シクロアルキル基、C−C10ヘテロシクロアルキル基、C−C10シクロアルケニル基、C−C10ヘテロシクロアルケニル基、C−C60アリール基、C−C60アリールオキシ基、C−C60アリールチオ基、C−C60ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基、一価非芳香族ヘテロ縮合多環基、−N(Q21)(Q22)、−Si(Q23)(Q24)(Q25)、及び−B(Q26)(Q27)のうち少なくとも一つで置換された、C−C10シクロアルキル基、C−C10ヘテロシクロアルキル基、C−C10シクロアルケニル基、C−C10ヘテロシクロアルケニル基、C−C60アリール基、C−C60アリールオキシ基、C−C60アリールチオ基、C−C60ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基及び一価非芳香族ヘテロ縮合多環基;並びに
−N(Q31)(Q32)、−Si(Q33)(Q34)(Q35)及び−B(Q36)(Q37);のうちから選択され、
前記Q11ないしQ17、Q21ないしQ27、及びQ31ないしQ37は、互いに独立して、水素、重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、C−C60アルキル基、C−C60アルケニル基、C−C60アルキニル基、C−C60アルコキシ基、C−C10シクロアルキル基、C−C10ヘテロシクロアルキル基、C−C10シクロアルケニル基、C−C10ヘテロシクロアルケニル基、C−C60アリール基、C−C60ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基、及び一価非芳香族ヘテロ縮合多環基のうちから選択される。
例えば、前記置換されたC−C10シクロアルキレン基、置換されたC−C10ヘテロシクロアルキレン基、置換されたC−C10シクロアルケニレン基、置換されたC−C10ヘテロシクロアルケニレン基、置換されたC−C60アリーレン基、置換されたC−C60ヘテロアリーレン基、置換された二価非芳香族縮合多環基、置換された二価非芳香族ヘテロ縮合多環基、置換されたC−C60アルキル基、置換されたC−C60アルケニル基、置換されたC−C60アルキニル基、置換されたC−C60アルコキシ基、置換されたC−C10シクロアルキル基、置換されたC−C10ヘテロシクロアルキル基、置換されたC−C10シクロアルケニル基、置換されたC−C10ヘテロシクロアルケニル基、置換されたC−C60アリール基、置換されたC−C60アリールオキシ基、置換されたC−C60アリールチオ基、置換されたC−C60ヘテロアリール基、置換された一価非芳香族縮合多環基、及び置換された一価非芳香族ヘテロ縮合多環基のうち少なくとも1つの置換基は、
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、C−C60アルキル基、C−C60アルケニル基、C−C60アルキニル基、及びC−C60アルコキシ基;
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、フェニル基、ペンタレニル基、インデニル基、ナフチル基、アズレニル基、ヘプタレニル基、インダセニル基、アセナフチル基、フルオレニル基、スピロ−フルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、フェナレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、クリセニル基、ナフタセニル基、ピセニル基、ペリレニル基、ペンタフェニル基、ヘキサセニル基、ペンタセニル基、ルビセニル基、コロネニル基、オバレニル基、ピロリル基、チオフェニル基、フラニル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、イソチアゾリル基、オキサゾリル基、イソオキサゾリル基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、イソインドリル基、インドリル基、インダゾリル基、プリニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、ベンゾキノリニル基、フタラジニル基、ナフチリジニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、シンノリニル基、カルバゾリル基、フェナントリジニル基、アクリジニル基、フェナントロリニル基、フェナジニル基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、イソベンゾチアゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、イソベンゾオキサゾリル基、トリアゾリル基、テトラゾリル基、オキサジアゾリル基、トリアジニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ベンゾカバゾリル基、ジベンゾカバゾリル基、チアジアゾリル基、イミダゾピリジニル基、イミダゾピリミジニル基、−N(Q11)(Q12)、−Si(Q13)(Q14)(Q15)、及び−B(Q16)(Q17)のうち少なくとも一つで置換された、C−C60アルキル基、C−C60アルケニル基、C−C60アルキニル基及びC−C60アルコキシ基;
シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、フェニル基、ペンタレニル基、インデニル基、ナフチル基、アズレニル基、ヘプタレニル基、インダセニル基、アセナフチル基、フルオレニル基、スピロ−フルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、フェナレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、クリセニル基、ナフタセニル基、ピセニル基、ペリレニル基、ペンタフェニル基、ヘキサセニル基、ペンタセニル基、ルビセニル基、コロネニル基、オバレニル基、ピロリル基、チオフェニル基、フラニル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、イソチアゾリル基、オキサゾリル基、イソオキサゾリル基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、イソインドリル基、インドリル基、インダゾリル基、プリニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、ベンゾキノリニル基、フタラジニル基、ナフチリジニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、シンノリニル基、カルバゾリル基、フェナントリジニル基、アクリジニル基、フェナントロリニル基、フェナジニル基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、イソベンゾチアゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、イソベンゾオキサゾリル基、トリアゾリル基、テトラゾリル基、オキサジアゾリル基、トリアジニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ベンゾカバゾリル基、ジベンゾカバゾリル基、チアジアゾリル基、イミダゾピリジニル基及びイミダゾピリミジニル基;
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、C−C60アルキル基、C−C60アルケニル基、C−C60アルキニル基、C−C60アルコキシ基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、フェニル基、ペンタレニル基、インデニル基、ナフチル基、アズレニル基、ヘプタレニル基、インダセニル基、アセナフチル基、フルオレニル基、スピロ−フルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、フェナレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、クリセニル基、ナフタセニル基、ピセニル基、ペリレニル基、ペンタフェニル基、ヘキサセニル基、ペンタセニル基、ルビセニル基、コロネニル基、オバレニル基、ピロリル基、チオフェニル基、フラニル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、イソチアゾリル基、オキサゾリル基、イソオキサゾリル基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、イソインドリル基、インドリル基、インダゾリル基、プリニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、ベンゾキノリニル基、フタラジニル基、ナフチリジニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、シンノリニル基、カルバゾリル基、フェナントリジニル基、アクリジニル基、フェナントロリニル基、フェナジニル基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、イソベンゾチアゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、イソベンゾオキサゾリル基、トリアゾリル基、テトラゾリル基、オキサジアゾリル基、トリアジニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ベンゾカバゾリル基、ジベンゾカバゾリル基、チアジアゾリル基、イミダゾピリジニル基、イミダゾピリミジニル基、−N(Q21)(Q22)、−Si(Q23)(Q24)(Q25)、及び−B(Q26)(Q27)のうち少なくとも一つで置換された、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、フェニル基、ペンタレニル基、インデニル基、ナフチル基、アズレニル基、ヘプタレニル基、インダセニル基、アセナフチル基、フルオレニル基、スピロ−フルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、フェナレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、クリセニル基、ナフタセニル基、ピセニル基、ペリレニル基、ペンタフェニル基、ヘキサセニル基、ペンタセニル基、ルビセニル基、コロネニル基、オバレニル基、ピロリル基、チオフェニル基、フラニル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、イソチアゾリル基、オキサゾリル基、イソオキサゾリル基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、イソインドリル基、インドリル基、インダゾリル基、プリニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、ベンゾキノリニル基、フタラジニル基、ナフチリジニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、シンノリニル基、カルバゾリル基、フェナントリジニル基、アクリジニル基、フェナントロリニル基、フェナジニル基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、イソベンゾチアゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、イソベンゾオキサゾリル基、トリアゾリル基、テトラゾリル基、オキサジアゾリル基、トリアジニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ベンゾカバゾリル基、ジベンゾカバゾリル基、チアジアゾリル基、イミダゾピリジニル基及びイミダゾピリミジニル基;並びに
−N(Q31)(Q32)、−Si(Q33)(Q34)(Q35)及び−B(Q36)(Q37);のうちから選択され、
前記Q11ないしQ17、Q21ないしQ27、及びQ31ないしQ37は、互いに独立して、水素、重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、C−C60アルキル基、C−C60アルケニル基、C−C60アルキニル基、C−C60アルコキシ基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、フェニル基、ペンタレニル基、インデニル基、ナフチル基、アズレニル基、ヘプタレニル基、インダセニル基、アセナフチル基、フルオレニル基、スピロ−フルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、フェナレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、クリセニル基、ナフタセニル基、ピセニル基、ペリレニル基、ペンタフェニル基、ヘキサセニル基、ペンタセニル基、ルビセニル基、コロネニル基、オバレニル基、ピロリル基、チオフェニル基、フラニル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、イソチアゾリル基、オキサゾリル基、イソオキサゾリル基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、イソインドリル基、インドリル基、インダゾリル基、プリニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、ベンゾキノリニル基、フタラジニル基、ナフチリジニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、シンノリニル基、カルバゾリル基、フェナントリジニル基、アクリジニル基、フェナントロリニル基、フェナジニル基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、イソベンゾチアゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、イソベンゾオキサゾリル基、トリアゾリル基、テトラゾリル基、オキサジアゾリル基、トリアジニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ベンゾカバゾリル基、ジベンゾカバゾリル基、チアジアゾリル基、イミダゾピリジニル基、及びイミダゾピリミジニル基のうちから選択される。
本明細書において「Ph」は、フェニル基を意味し「Me」は、メチル基を意味し、「Et」は、エチル基を意味し、「ter−Bu」または「But」は、tert−ブチル基を意味する。
以下、実施例を挙げ、本発明の一具現例による有機発光素子について、さらに具体的に説明する。
(合成例)
[合成例1:化合物1の合成]
中間体1−1の合成
(1,1’−ビナフタレン)−2,2’−ジオール5.73g(20mmol)、p−TsOH(p−トルエンスルホン酸) 4.10g(20mmol)をトルエン150mLに溶かした後、100℃で12時間撹拌した。そこから得た結果物を常温まで冷やした後、炭酸カリウム水溶液を加え、酢酸エチル60mLで3回抽出した。そこから得た有機層を硫酸マグネシウム(MgSO)で乾燥させ、溶媒を蒸発させて得た残留物を、シリカゲル・カラムクロマトグラフィで分離精製し、中間体1−1 3.76g(収率70%)を得た。生成された化合物は、液体クロマトグラフ質量分析計(LC−MS)を介して確認した。
2012O:M 268.3。
中間体1−2の合成
中間体1−1 3.76g(14mmol)をテトラヒドロフラン(THF)80mLに溶かした後、−78℃で、n−BuLi(5.6mL、2.5M(ヘキサン中))を添加した。1時間後、同温度で、2−イソプロポキシ−4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン3.64mL(18.2mmol)を添加し、室温で5時間撹拌した後で水を添加し、ジエチルエーテル30mLで3回洗浄した。洗浄されたジエチルエーテル層をMgSOで乾燥させた後、減圧乾燥して生成物を得た後、シリカゲルカラムクロマトグラフィで分離精製し、中間体1−2 4.97g(収率90%)得た。生成された化合物は、LC−MSを介して確認した。
2623BO:M 394.3。
中間体1−3の合成
中間体1−2 7.88g(20mmol)、トリブロモベンゼン3.15g(10mmol)、Pd(PPh 1.16g(1mmol)及びKCO 8.28g(60mmol)をTHF/HO(2/1体積比)混合溶液120mlに溶かした後、80℃で16時間撹拌した。前記反応溶液を室温に冷やした後、水40mlを加え、エチルエーテル50mlで3回抽出した。集められた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒を蒸発させて得られた残留物を、シリカゲル・カラムクロマトグラフィで分離精製し、中間体1−3 4.14g(収率60%)を得た。生成された化合物は、LC−MSを介して確認した。
4625BrO:M 688.1。
化合物1の合成
中間体1−3 4.97g(10mmol)、フェニルボロン酸1.22g(10mmol)、Pd(PPh 0.58g(0.5mmol)及びKCO 4.14g(30mmol)をTHF/HO(2/1体積比)混合溶液80mLに溶かし、80℃で12時間撹拌した。そこから得た結果物を常温まで冷やした後、水30mL及び酢酸エチル30mLで3回抽出した。そこから得た有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒を蒸発させて得られた残留物を、シリカゲル・カラムクロマトグラフィで分離精製し、化合物15.49g(収率80%)を得た。生成された化合物は、高速原子衝撃質量分析(MS/FAB)及びプロトン核磁気共鳴(H NMR)を介して確認した。
5230:M 計算値:686.22、実測値:686.32。
H NMR(400MHz,CDCl)δ(ppm)8.86−8.82(m,4H)、8.21−8.20(m,3H)、8.00(d,2H)、7.96(s,2H)、7.90(m,4H)、7.84−7.69(m,8H)、7.47−7.37(m,7H)。
[合成例2:化合物5の合成]
化合物5の合成
中間体1−3 4.97g(10mmol)、ピリジン−3−イルボロン酸1.23g(10mmol)、Pd(PPh 0.58g(0.5mmol)及びKCO 4.14g(30mmol)をTHF/HO(2/1体積比)混合溶液80mLに溶かし、80℃で12時間撹拌した。そこから得た結果物を常温まで冷やした後、水30mL及び酢酸エチル30mLで3回抽出した。そこから得た有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒を蒸発させて得られた残留物を、シリカゲル・カラムクロマトグラフィで分離精製し、化合物5 5.02g(収率73%)を得た。生成された化合物は、MS/FAB及びH NMRを介して確認した。
5129NO:M 計算値:687.22、実測値:687.32。
H NMR(400MHz,CDCl)δ(ppm)8.93(s,1H)、8.86−8.82(m,4H)、8.60(d,1H)、8.21(s,2H)、8.16(s,1H)、8.06(d,1H)、8.00(d,2H)、7.92−7.72(m,12H)、7.46−7.43(m,5H)。
[合成例3:化合物9の合成]
中間体9−1の合成
中間体1−3 6.90g(10mmol)をTHF 30mLに溶かした後、−78℃でノルマルブチルリチウム(n−BuLi)(4mL、2.5M(ヘキサン中))を添加した。一時間後、同温度で、2−イソプロポキシ−4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン2.24ml(11mmol)を添加した。室温で5時間撹拌した後で水を添加し、ジエチルエーテル30mLで3回洗浄した。洗浄されたジエチルエーテル層をMgSOで乾燥させた後、減圧乾燥して生成物を得た後、シリカゲルカラムクロマトグラフィで分離精製し、中間体9−1を白色固体で4.93g(収率67%)得た。生成された化合物は、LC−MSを介して確認した。
5237BO:M 736.5。
化合物9の合成
中間体9−1 7.36g(10mmol)、2−クロロ−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン2.68g(10mmol)、Pd(PPh 0.58g(0.5mmol)及びKCO 4.14g(30mmol)をTHF/HO(2/1体積比)混合溶液60mlに溶かした後、80℃で16時間撹拌した。前記反応溶液を室温に冷やした後、水40mlを加え、エチルエーテル50mlで3回抽出した。集められた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒を蒸発させて得られた残留物を、シリカゲル・カラムクロマトグラフィで分離精製し、化合物9 5.05g(収率60%)を得た。生成された化合物は、MS/FAB及びH NMRを介して確認した。
6135:M 計算値:841.27、実測値:841.37。
H NMR(400MHz,CDCl)δ(ppm)8.86−8.78(m,8H)、8.70(s,2H)、8.38(s,2H)、8.17(s,1H)、8.00(d,2H)、7.92−7.72(m,10H)、7.55−7.41(m,10H)。
[合成例4:化合物14の合成]
中間体14−1の合成
中間体1−2 7.88g(20mmol)、塩化シアヌール1.84g(10mmol)、Pd(PPh 1.16g(1mmol)及びKCO 8.28g(60mmol)をTHF/HO(2/1体積比)混合溶液120mlに溶かした後、80℃で16時間撹拌した。前記反応溶液を室温に冷やした後、水40mlを加え、エチルエーテル50mlで3回抽出した。集められた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒を蒸発させて得られた残留物を、シリカゲル・カラムクロマトグラフィで分離精製し、中間体14−1 3.37g(収率52%)を得た。生成された化合物は、LC−MSを介して確認した。
4322ClN:M 647.3。
化合物14の合成
中間体14−1 6.48g(10mmol)、1−ナフチルボロン酸1.72g(10mmol)、Pd(PPh 0.58g(0.5mmol)及びKCO 4.14g(30mmol)をTHF/HO(2/1体積比)混合溶液80mLに溶かし、80℃で12時間撹拌した。そこから得た結果物を常温まで冷やした後、水30mL及び酢酸エチル30mLで3回抽出した。そこから得た有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒を蒸発させて得られた残留物を、シリカゲル・カラムクロマトグラフィで分離精製し、化合物14 5.47g(収率74%)を得た。生成された化合物は、MS/FAB及びH NMRを介して確認した。
5329:M 計算値:739.23、実測値:739.33。
H NMR(400MHz,CDCl)δ(ppm)9.39(s,2H)、8.99(d,2H)、8.85(d,2H)、8.69(d,1H)、8.24−7.78(m,15H)、7.68−7.43(m,7H)。
[合成例5:化合物21の合成]
中間体14−1 6.48g(10mmol)、4−シアノ−フェニルボロン酸1.47g(10mmol)、Pd(PPh 0.58g(0.5mmol)及びKCO 4.14g(30mmol)をTHF/HO(2/1体積比)混合溶液80mLに溶かし、80℃で12時間撹拌した。そこから得た結果物を常温まで冷やした後、水30mL及び酢酸エチル30mLで3回抽出した。そこから得た有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒を蒸発させて得られた残留物を、シリカゲル・カラムクロマトグラフィで分離精製し、化合物21 4.50g(収率63%)を得た。生成された化合物は、MS/FAB及びH NMRを介して確認した。
5026:M 計算値:714.21、実測値:714.31。
H NMR(400MHz,CDCl)δ(ppm)9.37(s,2H)、8.99(d,2H)、8.85(d,2H)、8.61(d,2H)、8.21(d,2H)、7.92−7.78(m,12H)、7.57−7.43(m,4H)。
[合成例6:化合物23の合成]
中間体23−1の合成
中間体1−2 7.88g(20mmol)、2,4,6−トリクロロピリミジン1.83g(10mmol)、Pd(PPh 1.16g(1mmol)及びKCO 8.28g(60mmol)をTHF/HO(2/1体積比)混合溶液120mlに溶かした後、80℃で16時間撹拌した。前記反応溶液を室温に冷やした後、水40mlを加え、エチルエーテル50mlで3回抽出した。集められた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒を蒸発させて得られた残留物を、シリカゲル・カラムクロマトグラフィで分離精製し、中間体23−1 2.91g(収率45%)を得た。生成された化合物は、LC−MSを介して確認した。
4423ClN:M 646.3。
化合物23の合成
中間体23−1 6.48g(10mmol)、フェニルボロン酸1.72g(10mmol)、Pd(PPh 0.58g(0.5mmol)及びKCO 4.14g(30mmol)をTHF/HO(2/1体積比)混合溶液80mLに溶かし、80℃で12時間撹拌した。そこから得た結果物を常温まで冷やした後、水30mL及び酢酸エチル30mLで3回抽出した。そこから得た有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒を蒸発させて得られた残留物を、シリカゲル・カラムクロマトグラフィで分離精製し、化合物23 4.82g(収率70%)を得た。生成された化合物は、MS/FAB及びH NMRを介して確認した。
5028:M 計算値:688.22、実測値:688.32。
H NMR(400MHz,CDCl)δ(ppm)9.02(s,2H)、8.91(d,2H)、8.85(d,2H)、8.62−8.54(m,2H)、8.10−8.08(m,3H)、7.92−7.76(m,10H)、7.55−7.43(m,7H)。
[合成例7:化合物35の合成]
中間体1−2 11.82g(30mmol)、トリブロモベンゼン3.15g(10mmol)、Pd(PPh 1.74g(1.5mmol)及びKCO 12.42g(90mmol)をTHF/HO(2/1体積比)混合溶液120mlに溶かした後、80℃で16時間撹拌した。前記反応溶液を室温に冷やした後、水40mlを加え、エチルエーテル50mlで3回抽出した。集められた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒を蒸発させて得られた残留物を、シリカゲル・カラムクロマトグラフィで分離精製し、化合物35 5.26g(収率60%)を得た。生成された化合物は、MS/FAB及びH NMRを介して確認した。
6636:M 計算値:876.27、実測値:876.37。
H NMR(400MHz,CDCl)δ(ppm)8.86−8.82(m,6H)、8.24(s,3H)、8.00(d,3H)、7.93−7.72(m,18H)、7.47−7.43(m,6H)。
[合成例8:化合物40の合成]
中間体9−1 7.36g(10mmol)、1−ブロモジベンゾフラン2.47g(10mmol)、Pd(PPh 0.58g(0.5mmol)及びKCO 4.14g(30mmol)をTHF/HO(2/1体積比)混合溶液60mlに溶かした後、80℃で16時間撹拌した。前記反応溶液を室温に冷やした後、水40mlを加え、エチルエーテル50mlで3回抽出した。集められた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒を蒸発させて得られた残留物を、シリカゲル・カラムクロマトグラフィで分離精製し、化合物40 5.05g(収率65%)を得た。生成された化合物は、MS/FAB及びH NMRを介して確認した。
5832:M 計算値:776.24、実測値:776.34。
H NMR(400MHz,CDCl)δ(ppm)8.86−8.82(m,4H)、8.24(s,2H)、8.14−8.11(m,3H)、8.00(d,2H)、7.92−7.72(m,11H)、7.60−7.42(m,10H)。
(実施例)
実施例1
アノードは、コーニング(Corning)15Ω/cm(1,200Å)ITOガラス基板を、50mm×50mm×0.7mmサイズに切り、イソプロピルアルコール及び純水を利用して、それぞれ5分間超音波洗浄した後、30分間紫外線を照射し、オゾンに露出させて洗浄し、真空蒸着装置にそのガラス基板を設けた。
前記基板上部に、まず、正孔注入層として、公知の物質である2−TNATAを真空蒸着して600Å厚に形成した後、次に、正孔輸送性化合物として、公知の物質である4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(以下、NPB)を300Å厚に真空蒸着して正孔輸送層を形成した。前記正孔輸送層上部に、公知の青色蛍光ホストである9,10−ジ−ナフタレン−2−イル−アントラセン(以下、ADN;9,10−ジ(2−ナフチル)アントラセンともいう)と、青色蛍光ドーパントとして公知の化合物である4,4’−ビス[2−(4−(N,N−ジフェニルアミノ)フェニル)ビニル]ビフェニル(以下、DPAVBi)を、重量比98:2で同時蒸着して300Å厚に発光層を形成した。
次に、前記発光層上部に、電子輸送層として、本発明の化合物1を300Å厚に蒸着した後、該電子輸送層上部に、ハロゲン化アルカリ金属であるLiFを、電子注入層として10Å厚に蒸着し、Alを3,000Å(負極電極)の厚みに真空蒸着し、LiF/Al電極を形成することによって、有機発光素子を製造した。
該素子は、電流密度50mA/cmで、駆動電圧5.80V、発光輝度3,050cd/mであり、発光効率は、6.10cd/Aであり、半減寿命(hr@100mA/cm)は、322時間を示した。
実施例2
電子輸送層の形成時、前記化合物1の代わりに、化合物5を利用したことを除いては、実施例1と同一に行って有機発光素子を製作した。
実施例3
電子輸送層の形成時、前記化合物1の代わりに、化合物9を利用したことを除いては、実施例1と同一に行って有機発光素子を製作した。
実施例4
電子輸送層の形成時、前記化合物1の代わりに、化合物14を利用したことを除いては、実施例1と同一に行って有機発光素子を製作した。
実施例5
電子輸送層の形成時、前記化合物1の代わりに、化合物21を利用したことを除いては、実施例1と同一に行って有機発光素子を製作した。
実施例6
電子輸送層の形成時、前記化合物1の代わりに、化合物23を利用したことを除いては、実施例1と同一に行って有機発光素子を製作した。
実施例7
電子輸送層の形成時、前記化合物1の代わりに、化合物35を利用したことを除いては、実施例1と同一に行って有機発光素子を製作した。
実施例8
電子輸送層の形成時、前記化合物1の代わりに、化合物40を利用したことを除いては、実施例1と同一に行って有機発光素子を製作した。
比較例1
電子輸送層の形成時、前記化合物1の代わりに、公知の物質であるAlq3を利用したことを除いては、実施例1と同一に行って有機発光素子を製作した。
該素子は、電流密度50mA/cmにおいて、駆動電圧7.35V、発光輝度2,065cd/mであり、発光効率は、4.13cd/Aであり、半減寿命(hr@100mA/cm)は、145時間を示した。
比較例2
電子輸送層の形成時、前記化合物1の代わりに、化合物100を利用したことを除いては、実施例1と同一に行って有機発光素子を製作した。
本発明の一具現例による化学式1の構造を有する化合物を電子輸送材料として使用した結果、いずれも公知の物質であるAlq3及び化合物100と比較し、駆動電圧が1V以上低くなり、効率が大幅に向上した優秀なI−V−L特性を示し、特に、寿命改善効果が卓越な結果を示した。かような結果により、本発明の一具現例による化学式1の構造を有する化合物は、電子輸送材料として、その効果が卓越するということが分かる。各実施例に係わる結果と代表寿命(半減寿命)とを要約して下記表1に示した。
本発明について、前記実施例を参照して説明したが、それらは例示的なものに過ぎず、本発明に属する技術分野の当業者であるならば、それらから多様な変形、及び均等な他の実施例が可能であるという点を理解するであろう。従って、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想によって定められるものである。
本発明の化合物、及びそれを含む有機発光素子は、例えば、発光関連の技術分野に効果的に適用可能である。
10 有機発光素子
110 第1電極
150 有機層
190 第2電極。

Claims (10)

  1. 下記化学式1で表示される化合物:
    前記化学式1で、
    ないしR12は、それぞれ独立して、結合、水素、重水素、ハロゲン、アミノ基、ニトロ基、ニトリル基、置換もしくは非置換のC−C60アルキル基、置換もしくは非置換のC−C60アルケニル基、置換もしくは非置換のC−C60アルキニル基、置換もしくは非置換のC−C60アルコキシ基、置換もしくは非置換のC−C10シクロアルキル基、置換もしくは非置換のC−C10ヘテロシクロアルキル基、置換もしくは非置換のC−C10シクロアルケニル基、置換もしくは非置換のC−C10ヘテロシクロアルケニル基、置換もしくは非置換のC−C60アリール基、置換もしくは非置換のC−C60アリールオキシ基、置換もしくは非置換のC−C60アリールチオ基、置換もしくは非置換のC−C60ヘテロアリール基、置換もしくは非置換の一価非芳香族縮合多環基、及び置換もしくは非置換の一価非芳香族ヘテロ縮合多環基のうちから選択され、
    21は、水素、重水素、ハロゲン、シアノ基、アミノ基、ニトロ基、ニトリル基、置換もしくは非置換のC−C60アルキル基、置換もしくは非置換のC−C60アルケニル基、置換もしくは非置換のC−C60アルキニル基、置換もしくは非置換のC−C60アルコキシ基、置換もしくは非置換のC−C10シクロアルキル基、置換もしくは非置換のC−C10ヘテロシクロアルキル基、置換もしくは非置換のC−C10シクロアルケニル基、置換もしくは非置換のC−C10ヘテロシクロアルケニル基、置換もしくは非置換のC−C60アリール基、置換もしくは非置換のC−C60アリールオキシ基、置換もしくは非置換のC−C60アリールチオ基、置換もしくは非置換のC−C60ヘテロアリール基、置換もしくは非置換の一価非芳香族縮合多環基、及び置換もしくは非置換の一価非芳香族ヘテロ縮合多環基のうちから選択され、
    Lは、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のC−C60アリーレン基、置換もしくは非置換のC−C60ヘテロアリーレン基、置換もしくは非置換の二価非芳香族縮合多環基、及び置換もしくは非置換の二価非芳香族ヘテロ縮合多環基のうちから選択され、
    nは、2ないし4の整数であり、
    a1及びa2は、それぞれ独立して、0〜3の整数であり、
    前記置換されたC−C60アルキル基、置換されたC−C60アルケニル基、置換されたC−C60アルキニル基、置換されたC−C60アルコキシ基、置換されたC−C10シクロアルキル基、置換されたC−C10ヘテロシクロアルキル基、置換されたC−C10シクロアルケニル基、置換されたC−C10ヘテロシクロアルケニル基、置換されたC−C60アリール基、置換されたC−C60アリールオキシ基、置換されたC−C60アリールチオ基、置換されたC−C60ヘテロアリール基、置換された一価非芳香族縮合多環基、置換された一価非芳香族ヘテロ縮合多環基、置換されたC−C60アリーレン基、置換されたC−C60ヘテロアリーレン基、置換された二価非芳香族縮合多環基、及び置換された二価非芳香族ヘテロ縮合多環基のうち少なくとも1つの置換基は、
    重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、C−C60アルキル基、C−C60アルケニル基、C−C60アルキニル基、及びC−C60アルコキシ基;
    重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、C−C10シクロアルキル基、C−C10ヘテロシクロアルキル基、C−C10シクロアルケニル基、C−C10ヘテロシクロアルケニル基、C−C60アリール基、C−C60アリールオキシ基(aryloxy)、C−C60アリールチオ基(arylthio)、C−C60ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基、一価非芳香族ヘテロ縮合多環基、−N(Q11)(Q12)、−Si(Q13)(Q14)(Q15)、及び−B(Q16)(Q17)のうち少なくとも一つで置換された、C−C60アルキル基、C−C60アルケニル基、C−C60アルキニル基及びC−C60アルコキシ基;
    −C10シクロアルキル基、C−C10ヘテロシクロアルキル基、C−C10シクロアルケニル基、C−C10ヘテロシクロアルケニル基、C−C60アリール基、C−C60アリールオキシ基、C−C60アリールチオ基、C−C60ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基及び一価非芳香族ヘテロ縮合多環基;並びに
    重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、C−C60アルキル基、C−C60アルケニル基、C−C60アルキニル基、C−C60アルコキシ基、C−C10シクロアルキル基、C−C10ヘテロシクロアルキル基、C−C10シクロアルケニル基、C−C10ヘテロシクロアルケニル基、C−C60アリール基、C−C60アリールオキシ基、C−C60アリールチオ基、C−C60ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基、一価非芳香族ヘテロ縮合多環基、−N(Q21)(Q22)、−Si(Q23)(Q24)(Q25)、及び−B(Q26)(Q27)のうち少なくとも一つで置換された、C−C10シクロアルキル基、C−C10ヘテロシクロアルキル基、C−C10シクロアルケニル基、C−C10ヘテロシクロアルケニル基、C−C60アリール基、C−C60アリールオキシ基、C−C60アリールチオ基、C−C60ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基及び一価非芳香族ヘテロ縮合多環基;のうちから選択され、
    前記Q11ないしQ17、及びQ21ないしQ27は、互いに独立して、水素、重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、C−C60アルキル基、C−C60アルケニル基、C−C60アルキニル基、C−C60アルコキシ基、C−C10シクロアルキル基、C−C10ヘテロシクロアルキル基、C−C10シクロアルケニル基、C−C10ヘテロシクロアルケニル基、C−C60アリール基、C−C60ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基、及び一価非芳香族ヘテロ縮合多環基のうちから選択され、
    前記結合とは、LまたはR21がジナフトフラン基のRないしR12のうちいずれか1つの置換基の位置に結合するということを意味する。
  2. 前記化学式1で、前記RないしR、及びRないしR12は、それぞれ独立して、水素または重水素であり、前記Rは、結合であるか、あるいは、
    前記RないしR、及びRないしR12は、それぞれ独立して、水素または重水素であり、前記Rは、結合であることを特徴とする請求項1に記載の化合物。
  3. 前記化学式1で、前記RないしR、及びRないしR12は、それぞれ独立して、水素または重水素であり、前記Rは、結合であるか、あるいは、
    前記RないしR、及びRないしR12は、それぞれ独立して、水素または重水素であり、前記Rは、結合であることを特徴とする請求項1に記載の化合物。
  4. 前記化学式1で、前記Lがそれぞれ独立して、置換もしくは非置換のC−C60アリーレン基、または置換もしくは非置換のC−C60ヘテロアリーレン基であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の化合物。
  5. 前記化学式1で、前記Lが、下記化学式2a〜2cのうちいずれか一つであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の化合物:
  6. 前記化学式1で、前記R21がハロゲン、シアノ基、または下記化学式3aないし3hのうちいずれか一つであることを特徴とする請求項1に記載の化合物:
    前記化学式3aないし3hで、Hは、NR31、CR3233、OまたはSを示し、
    31ないしR33、Z及びZは、それぞれ独立して、水素、重水素、シアノ基、置換もしくは非置換のC−C20アルキル基、置換もしくは非置換のC−C20アリール基、置換もしくは非置換のC−C20ヘテロアリール基、置換もしくは非置換の一価非芳香族縮合多環基、及び置換もしくは非置換の一価非芳香族ヘテロ縮合多環基のうちから選択され、
    pは、1ないし7の整数を示し、
    *は、結合サイトを示す。
  7. 前記化学式1で、nが3であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の化合物。
  8. 前記化学式1で表される化合物が、下記化学式2、3または4で表される化合物であることを特徴とする請求項1に記載の化合物:
  9. 前記化学式1が、下記化学式5、6または7であることを特徴とする請求項1に記載の化合物:
  10. 前記化学式1の化合物が、下記化合物のうちいずれか一つであることを特徴とする請求項1に記載の化合物:
JP2016047611A 2015-08-04 2016-03-10 化合物、及びそれを含む有機発光素子 Active JP6674291B2 (ja)

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