JP2019006767A - ヘテロ環式化合物、及びそれを含んだ有機発光素子 - Google Patents

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Abstract

【課題】ヘテロ環式化合物、及びそれを含んだ有機発光素子の提供。【解決手段】例えば下記式2で例示されるトリアジン化合物及びそれを含んだ有機発光素子。【選択図】図1

Description

本発明は、有機発光素子用ヘテロ環式化合物及び有機発光素子に関する。
有機発光素子(organic light emitting device)は、自発光型素子であり、従来素子に比べ、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秀でる。
有機発光素子は、基板上部に第1電極が配置されており、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。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。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、励起子(exciton)を生成する。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。
韓国公開特許第2014−0076520号公報
本発明が解決しようとする課題は、新規な構造を有するヘテロ環式化合物、及びそれを含んだ有機発光素子を提供することである。
課題を解決するために、本発明の一実施形態によれば、下記化学式1で表示されるヘテロ環式化合物が提供される。


化学式1で、
1からL3は、互いに独立して、単結合、置換もしくは非置換のC3−C60炭素環式基、または置換もしくは非置換のC1−C60ヘテロ環式基であり、
a1からa3は、互いに独立して、1から5の整数であり、
1からR3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、カルボキシル基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、置換もしくは非置換のC1−C60アルキル基、置換もしくは非置換のC2−C60アルケニル基、置換もしくは非置換のC2−C60アルキニル基、置換もしくは非置換のC1−C60アルコキシ基、置換もしくは非置換のC3−C10シクロアルキル基、置換もしくは非置換のC2−C10ヘテロシクロアルキル基、置換もしくは非置換のC3−C10シクロアルケニル基、置換もしくは非置換のC2−C10ヘテロシクロアルケニル基、置換もしくは非置換のC6−C60アリール基、置換もしくは非置換のC6−C60アリールオキシ基、置換もしくは非置換のC6−C60アリールチオ基、置換もしくは非置換のC2−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、置換もしくは非置換の一価非芳香族ヘテロ縮合多環基、−Si(Q1)(Q2)(Q3)、−N(Q1)(Q2)、及び−B(Q1)(Q2)から選択され、
b1からb3は、互いに独立して、1から20からの整数であり、
1からR3のうち少なくとも一つは、互いに独立して、フッ素含有環式基であり、
b1個のR1のうち少なくとも一つが、フッ素含有環式基である場合、L1は、置換もしくは非置換のトリアジニレン基ではなく、b2個のR2のうち少なくとも一つが、フッ素含有環式基である場合、L2は、置換もしくは非置換のトリアジニレン基ではなく、b3個のR3のうち少なくとも一つが、フッ素含有環式基である場合、L3は、置換もしくは非置換のトリアジニレン基ではなく、
ヘテロ環式化合物は、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、トリフェニレニル基を含まず、
置換されたC3−C60炭素環式基、置換されたC1−C60ヘテロ環式基、置換されたC1−C60アルキル基、置換されたC2−C60アルケニル基、置換されたC2−C60アルキニル基、置換されたC1−C60アルコキシ基、置換されたC3−C10シクロアルキル基、置換されたC2−C10ヘテロシクロアルキル基、置換されたC3−C10シクロアルケニル基、置換されたC2−C10ヘテロシクロアルケニル基、置換されたC6−C60アリール基、置換されたC6−C60アリールオキシ基、置換されたC6−C60アリールチオ基、置換されたC2−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置換基のうち少なくとも一つは、
重水素、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、C1−C60アルキル基、C2−C60アルケニル基、C2−C60アルキニル基及びC1−C60アルコキシ基;
重水素、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、C3−C10シクロアルキル基、C1−C10ヘテロシクロアルキル基、C3−C10シクロアルケニル基、C1−C10ヘテロシクロアルケニル基、C6−C60アリール基、C6−C60アリールオキシ基、C6−C60アリールチオ基、C1−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、−Si(Q11)(Q12)(Q13)、−N(Q11)(Q12)、−B(Q11)(Q12)及び−C(=O)(Q11)から選択された少なくとも一つで置換された、C1−C60アルキル基、C2−C60アルケニル基、C2−C60アルキニル基及びC1−C60アルコキシ基;
3−C10シクロアルキル基、C1−C10ヘテロシクロアルキル基、C3−C10シクロアルケニル基、C1−C10ヘテロシクロアルケニル基、C6−C60アリール基、C6−C60アリールオキシ基、C6−C60アリールチオ基、C1−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、ビフェニル基及びテルフェニル基;
重水素、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、C1−C60アルキル基、C2−C60アルケニル基、C2−C60アルキニル基、C1−C60アルコキシ基、C3−C10シクロアルキル基、C1−C10ヘテロシクロアルキル基、C3−C10シクロアルケニル基、C1−C10ヘテロシクロアルケニル基、C6−C60アリール基、C6−C60アリールオキシ基、C6−C60アリールチオ基、C1−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、ビフェニル基、テルフェニル基、−Si(Q21)(Q22)(Q23)、−N(Q21)(Q22)、−B(Q21)(Q22)及び−C(=O)(Q21)から選択された少なくとも一つで置換された、C3−C10シクロアルキル基、C1−C10ヘテロシクロアルキル基、C3−C10シクロアルケニル基、C1−C10ヘテロシクロアルケニル基、C6−C60アリール基、C6−C60アリールオキシ基、C6−C60アリールチオ基、C1−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、ビフェニル基及びテルフェニル基;並びに
−Si(Q31)(Q32)(Q33)、−N(Q31)(Q32)、−B(Q31)(Q32)及び−C(=O)(Q31);から選択され、
1からQ3、Q11からQ13、Q21からQ23、及びQ31からQ33は、互いに独立して、水素、重水素、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、C1−C60アルキル基、C2−C60アルケニル基、C2−C60アルキニル基、C1−C60アルコキシ基、C3−C10シクロアルキル基、C1−C10ヘテロシクロアルキル基、C3−C10シクロアルケニル基、C1−C10ヘテロシクロアルケニル基、C6−C60アリール基、C1−C60アルキル基で置換されたC6−C60アリール基、C1−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、ビフェニル基及びテルフェニル基から選択され、
*は、隣接原子との結合サイトである。
課題を解決するために、本発明の他の実施形態によれば、第1電極と、第1電極に対向した第2電極と、第1電極と第2電極との間に介在された発光層を含んだ有機層と、を含み、有機層は、ヘテロ環式化合物を1種以上含んだ有機発光素子が提供される。
本発明の有機発光素子は、低駆動電圧、高効率及び長寿命を有する。
一実施形態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。 一実施形態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。 一実施形態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。 一実施形態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−ブチル基を意味し、「OMe」は、メトキシ基を意味する。
本明細書において、「ビフェニル基」は、「フェニル基で置換されたフェニル基」を意味する。「ビフェニル基」は、置換基が、「C6−C60アリール基」である「置換されたフェニル基」に属する。
本明細書において、「テルフェニル基」は、「ビフェニル基で置換されたフェニル基」を意味する。「テルフェニル基」は、置換基が、「C6−C60アリール基で置換されたC6−C60アリール基」である「置換されたフェニル基」に属する。
本明細書において、*及び*’は、他の定義がない限り、当該化学式において、隣接原子との結合サイトを意味する。
本発明のヘテロ環式化合物は、下記化学式1で表示される。


化学式1で、L1からL3は、互いに独立して、単結合、置換もしくは非置換のC3−C60炭素環式基、または置換もしくは非置換のC1−C60ヘテロ環式基である。
一実施形態によれば、L1からL3は、互いに独立して、単結合、フェニレン基、ペンタレニレン基、インデニレン基、ナフチレン基、アズレニレン基、ヘプタレニレン基、インダセニレン基、アセナフチレン基、フルオレニレン基、スピロビフルオレニレン基、スピロベンゾフルオレニルフルオレニル基、ベンゾフルオレニレン基、ジベンゾフルオレニレン基、フェナレニレン基、フェナントレニレン基、アントラセニレン基、フルオランテニレン基、ピレニレン基、クリセニレン基、ナフタセニレン基、ピセニレン基、ペリレニレン基、ピロリレン基、チオフェニレン基、フラニレン基、シロリレン基、イミダゾリレン基、ピラゾリレン基、チアゾリレン基、イソチアゾリレン基、オキサゾリレン基、イソキサゾリレン基、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、トリアジニレン基、ベンゾフラニレン基、ベンゾチオフェニレン基、ベンゾシロリレン基、ジベンゾシロリレン基、キノリニレン基、イソキノリニレン基、ベンゾイミダゾリレン基、イミダゾピリジニレン基及びイミダゾピリミジニレン基;
重水素、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、C1−C20アルキル基、C1−C20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、ビフェニル基、テルフェニル基、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、スピロビフルオレニル基、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、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、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、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、−Si(Q31)(Q32)(Q33)、−N(Q31)(Q32)及び−B(Q31)(Q32)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、ペンタレニレン基、インデニレン基、ナフチレン基、アズレニレン基、ヘプタレニレン基、インダセニレン基、アセナフチレン基、フルオレニレン基、スピロビフルオレニレン基、スピロベンゾフルオレニルフルオレニル基、ベンゾフルオレニレン基、ジベンゾフルオレニレン基、フェナレニレン基、フェナントレニレン基、アントラセニレン基、フルオランテニレン基、ピレニレン基、クリセニレン基、ナフタセニレン基、ピセニレン基、ペリレニレン基、ピロリレン基、チオフェニレン基、フラニレン基、シロリレン基、イミダゾリレン基、ピラゾリレン基、チアゾリレン基、イソチアゾリレン基、オキサゾリレン基、イソキサゾリレン基、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、トリアジニレン基、ベンゾフラニレン基、ベンゾチオフェニレン基、ベンゾシロリレン基、ジベンゾシロリレン基、キノリニレン基、イソキノリニレン基、ベンゾイミダゾリレン基、イミダゾピリジニレン基及びイミダゾピリミジニレン基;から選択され、
1、及びQ31からQ33は、互いに独立して、C1−C20アルキル基、C1−C20アルコキシ基、フェニル基、ビフェニル基、テルフェニル基、ナフチル基及びピリジニル基からも選択される。
例えば、L1からL3は、互いに独立して、単結合、及び下記化学式3−1から化学式3−29で表示される基からも選択されるが、それらに限定されるものではない。







化学式3−1から3−29で、Y1は、C(Z3)(Z4)またはSi(Z6)(Z7)であり、Z1からZ7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、C1−C20アルキル基、C1−C20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、ビフェニル基、テルフェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、スピロビフルオレニル基、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、フルオランテニル基、ピレニル基、クリセニル基、ピロリル基、チオフェニル基、フラニル基、シロリル基、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、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、ベンゾシロリル基、ジベンゾシロリル基及び−Si(Q31)(Q32)(Q33)から選択される。
31からQ33は、互いに独立して、C1−C20アルキル基、C1−C20アルコキシ基、フェニル基、ビフェニル基、テルフェニル基、ナフチル基及びピリジニル基から選択され、d2は、0から2の整数であり、d3は、0から3の整数であり、d4は、0から4の整数であり、d6は、0から6の整数であり、d8は、0から8の整数であり、*及び*’は、隣接原子との結合サイトである。
化学式1で、a1からa3は、互いに独立して、1から5から整数であり、a1が2以上である場合、2以上のL1は、互いに同一であっても、異なっていてもよく、a2が2以上である場合、2以上のL2は、互いに同一であっても、異なっていてもよく、a3が2以上である場合、2以上のL3は、互いに同一であっても、異なっていてもよい。
一実施形態によれば、前記a1からa3は、互いに独立して、1から3の整数であってもよい。
化学式1で、R1からR3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、ヒドラジニル基、ヒドラゾニル基、カルボキシル基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、置換もしくは非置換のC1−C60アルキル基、置換もしくは非置換のC2−C60アルケニル基、置換もしくは非置換のC2−C60アルキニル基、置換もしくは非置換のC1−C60アルコキシ基、置換もしくは非置換のC3−C10シクロアルキル基、置換もしくは非置換のC2−C10ヘテロシクロアルキル基、置換もしくは非置換のC3−C10シクロアルケニル基、置換もしくは非置換のC2−C10ヘテロシクロアルケニル基、置換もしくは非置換のC6−C60アリール基、置換もしくは非置換のC6−C60アリールオキシ基、置換もしくは非置換のC6−C60アリールチオ基、置換もしくは非置換のC2−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、置換もしくは非置換の一価非芳香族ヘテロ縮合多環基、−Si(Q1)(Q2)(Q3)、−N(Q1)(Q2)、及び−B(Q1)(Q2)から選択される。
一実施形態によれば、R1からR3は、互いに独立して、
フェニル基、ビフェニル基、テルフェニル基、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、スピロビフルオレニル基、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、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、トリアジニル基、チオフェニル基、フラニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、ジベンゾシロリル基、ベンゾナフトシロリル基、ジナフトシロリル基、ベンゾイミダゾリル基、フェナントロリニル基及びイミダゾピリジニル基;
重水素、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、C1−C20アルキル基、C1−C20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、ビフェニル基、テルフェニル基、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−ビフルオレニル基、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、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、トリアジニル基、チオフェニル基、フラニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、ジベンゾシロリル基、−N(Q31)(Q32)及び−Si(Q31)(Q32)(Q33)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、ビフェニル基、テルフェニル基、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−ビフルオレニル基、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、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、トリアジニル基、チオフェニル基、フラニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、ジベンゾシロリル基、ベンゾナフトシロリル基、ジナフトシロリル基、ベンゾイミダゾリル基、フェナントロリニル基及びイミダゾピリジニル基;並びに
−N(Q1)(Q2)及び−B(Q1)(Q2)から選択される。
1、Q2、及びQ31からQ33は、互いに独立して、C1−C20アルキル基、C1−C20アルコキシ基、フェニル基、ビフェニル基、テルフェニル基、ナフチル基及びピリジニル基並びにC1−C20アルキル基またはC1−C20アルコキシ基で置換された、フェニル基、ビフェニル基、テルフェニル基、ナフチル基及びピリジニル基から選択されてもよい。
化学式1で、b1からb3は、互いに独立して、1から20から整数であり、b1が2以上である場合、2以上のR1は、互いに同一であっても、異なっていてもよく、b2が2以上である場合、2以上のR2は、互いに同一であっても、異なっていてもよく、b3が2以上である場合、2以上のR3は、互いに同一であっても、異なっていてもよい。
例えば、b1からb3は、互いに独立して、1から4から整数であってもよい。
化学式1で、R1からR3のうち少なくとも一つは、互いに独立して、フッ素含有環式基である。ここで、「フッ素含有環式基」は、例えば、少なくとも1つの−Fで置換されたC3−C60炭素環式基、または少なくとも1つの−Fで置換されたC1−C60ヘテロ環式基を含む。ここで、「少なくとも1つの−Fで置換されたC3−C60炭素環式基」は、例えば、少なくとも1つの−Fで置換された、C3−C10シクロアルキル基、C3−C10シクロアルケニル基、C6−C60アリール基、C6−C60アリールオキシ基、C6−C60アリールチオ基及び一価非芳香族縮合多環基を含み、「少なくとも1つの−Fで置換されたC1−C60ヘテロ環式基」は、例えば、少なくとも1つの−Fで置換された、C2−C10ヘテロシクロアルキル基、C2−C10ヘテロシクロアルケニル基、C2−C60ヘテロアリール基及び一価非芳香族ヘテロ縮合多環基を含む。
化学式1で、b1個のR1のうち少なくとも一つが、フッ素含有環式基である場合、L1は、置換もしくは非置換のトリアジニレン基ではなく、b2個のR2のうち少なくとも一つが、フッ素含有環式基である場合、L2は、置換もしくは非置換のトリアジニレン基ではなく、b3個のR3のうち少なくとも一つが、フッ素含有環式基である場合、L3は、置換もしくは非置換のトリアジニレン基ではなく、ヘテロ環式化合物は、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、トリフェニレニル基を含まない。
一実施形態によれば、フッ素含有環式基は、1から5個のフルオロ基を含んでもよい。例えば、フッ素含有環式基は、1個、2個または5個のフルオロ基を含んでもよいが、それらに限定されるものではない。例えば、フッ素含有環式基は、2個以上のフルオロ基を含んでもよいが、それに限定されるものではない。
他の実施形態によれば、フッ素含有環式基は、少なくとも1つの−Fで置換されたC3−C60炭素環式基でもある。例えば、フッ素含有環式基は、少なくとも1つの−Fで置換されたC6−C60アリール基または一価非芳香族縮合多環基でもあるが、それらに限定されるものではない。例えば、フッ素含有環式基は、少なくとも1つの−Fで置換されたフェニル基、ナフチル基、またはフルオレニル基でもあるが、それらに限定されるものではない。
さらに他の実施形態によれば、フッ素含有環式基は、下記化学式4−1から4−19で表示される基からも選択されるが、それらに限定されるものではない。



化学式4−1から4−19で、Y31は、O、S、C(Z33)(Z34)、N(Z33)またはSi(Z33)(Z34)であり、Z31からZ34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、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、C1−C20アルキル基、C1−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、トリアジニル基、ビフェニル基、テルフェニル基、C1−C20アルキル基で置換された−フェニル基、及び−Si(Q31)(Q32)(Q33)から選択される。
また、Q31からQ33は、互いに独立して、C1−C10アルキル基、C1−C10アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、トリアジニル基、ビフェニル基、テルフェニル基及びC1−C20アルキル基で置換されたフェニル基であり、e2は、0から2の整数であり、e3は、0から3の整数であり、e4は、0から4の整数であり、e6は、0から6の整数であり、*は、隣接原子との結合サイトである。
例えば、フッ素含有環式基は、化学式4−3または4−9で表示される基であり、Z31は、水素でもあるが、それらに限定されるものではない。
一実施形態によれば、化学式1で、i)b1個のR1のうち少なくとも一つが、フッ素含有環式基である場合、a1個のL1のうち少なくとも一つは、単結合、または置換もしくは非置換のC3−C60炭素環式基であり、ii)b2個のR2のうち少なくとも一つが、フッ素含有環式基である場合、a2個のL2のうち少なくとも一つは、単結合、または置換もしくは非置換のC3−C60炭素環式基であり、iii)b3個のR3のうち少なくとも一つが、フッ素含有環式基である場合、a3個のL3のうち少なくとも一つは、単結合、または置換もしくは非置換のC3−C60炭素環式基であり、置換されたC3−C60炭素環式基の置換基は、C1−C60アルキル基、C2−C60アルケニル基、C2−C60アルキニル基及びC1−C60アルコキシ基からも選択される。
例えば、置換もしくは非置換のC3−C60炭素環式基は、フェニル基、ナフチレン基及びフルオレニレン基並びにC1−C20アルキル基で置換されたフェニル基及びフルオレニレン基のいずれかであってもよいが、それらに限定されるものではない。
他の実施形態によれば、化学式1で、
i)b1個のR1のうち少なくとも一つがフッ素含有環式基であり、b2個のR2、及びb3個のR3は、互いに独立して、フェニル基、ビフェニル基、テルフェニル基、ナフチル基及びピリジニル基;並びに1以上のフェニル基で置換されたトリアジニル基;から選択されるか、
ii)b1個のR1のうち少なくとも一つ、及びb2個のR2のうち少なくとも一つがフッ素含有環式基であり、b3個のR3は、互いに独立して、フェニル基、ビフェニル基、テルフェニル基、ナフチル基、ピリジニル基、フルオレニル基、アントラセニル基、フェナントレニル基、キノリニル基、フェナントロリニル基、トリアジニル基及びピリミジニル基;並びにシアノ基、C1−C20アルキル基、フェニル基、ビフェニル基、テルフェニル基、ナフチル基、ピリジニル基、フルオレニル基、アントラセニル基、フェナントレニル基、トリアジニル基及びピリミジニル基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、ビフェニル基、テルフェニル基、ナフチル基、ピリジニル基、フルオレニル基、アントラセニル基、フェナントレニル基、キノリニル基、フェナントロリニル基、トリアジニル基及びピリミジニル基並びに−B(Q1)(Q2)から選択されるか、あるいは
iii)b1個のR1のうち少なくとも一つ、b2個のR2のうち少なくとも一つ、及びb3個のR3のうち少なくとも一つがフッ素含有環式基であり、Q1及びQ2は、互いに独立して、1以上のC1−C20アルキル基で置換されたフェニル基であってもよい。
さらに他の実施形態によれば、i)b1が2以上であり、b1個のR1のうち少なくとも一つがフッ素含有環式基である場合、フッ素含有環式基とL1との間に、フッ素含有環式基ではないR1を1以上含み、ii)b2が2以上であり、b2個のR2のうち少なくとも一つがフッ素含有環式基である場合、フッ素含有環式基とL2との間に、フッ素含有環式基ではないR2を1以上含み、iii)b3が2以上であり、b3個のR3のうち少なくとも一つがフッ素含有環式基である場合、フッ素含有環式基とL3との間に、フッ素含有環式基ではないR3を1以上含んでもよい。
一実施形態によれば、化学式1で、L1からL3、及びR1からR3は、トリアジニル基またはトリアジニレン基を含まなくともよい。
他の実施形態によれば、ヘテロ環式化合物は、1から5個のフルオロ基を含んでもよい。
一実施形態によれば、ヘテロ環式化合物は、下記化合物1から90から選択されてもよい。









ヘテロ環式化合物は、化学式1の構造を含む。特に、電気陰性度が高い元素であるフルオロを少なくとも1以上含むことにより、ヘテロ環式化合物分子は、強い双極子(dipole)を形成し、その結果、分子間界面双極子・双極子相互作用(interfacial dipole-dipole interaction)により、界面の真空レベル(vaccum level)を低くし、電子注入を容易にする役割を行う。また、電子輸送層(ETL)内においても、フルオロ元素の非共有電子による水素結合(hydrogen-bonding)のような強い二次結合(secondary bonding)により、電子輸送を容易にする役割を行う。
また、ヘテロ環式化合物は、フッ素含有環式基を含む末端と、トリアジンコアとの間に、他のトリアジニレン基を含まないことにより、ヘテロ環式化合物分子構造を、対称構造ではない非対称構造に設計することが可能であり、それにより、分子がさらに強い極性を有することになる。
化学式1で表示されるヘテロ環式化合物の合成方法は、後述する実施例を参照して当業者が認識することができる。
化学式1で表示されるヘテロ環式化合物のうち少なくとも一つは、有機発光素子の1対の電極間に使用される。例えば、ヘテロ環式化合物は、正孔輸送領域、電子輸送領域及び発光層のうち少なくとも一つにも含まれる。または、化学式1で表示されるヘテロ環式化合物は、有機発光素子の1対の電極の外側に位置したキャッピング層材料としても使用される。
従って、第1電極と、第1電極に対向した第2電極と、第1電極と第2電極との間に介在されて発光層を含んだ有機層と、を含み、有機層は、ヘテロ環式化合物を1種以上含んだ有機発光素子が提供される。
本明細書において、「(有機層が)ヘテロ環式化合物を1種以上含む」とは、「(有機層が)化学式1の範疇に属する1種のヘテロ環式化合物、または互いに異なる2種以上のヘテロ環式化合物を含んでもよい」と解釈される。
例えば、第1電極がアノードであり、第2電極がカソードであり、有機層が、第1電極と発光層との間に介在された正孔輸送領域、及び発光層と第2電極との間に介在された電子輸送領域を含み、正孔輸送領域は、正孔注入層、正孔輸送層、発光補助層、電子阻止層、またはその任意の組み合わせを含み、電子輸送領域は、バッファ層、正孔阻止層、電子調節層、電子輸送層、電子注入層、またはその任意の組み合わせを含んでもよい。
一実施形態において、電子輸送領域に、ヘテロ環式化合物が1種以上含まれてもよい。
他の実施形態において、電子輸送領域が電子輸送層を含み、電子輸送層に、ヘテロ環式化合物が含まれてもよい。
例えば、電子輸送領域が発光補助層を含み、発光補助層に、ヘテロ環式化合物が含まれてもよい。
さらに他の実施形態において、正孔輸送領域は、p型ドーパントを含み、p型ドーパントのLUMO(lowest unoccupied molecular orbital)は、−3.5eV以下でもある。
例えば、p型ドーパントは、シアノ基含有化合物を含んでもよい。
発光層においてホストは、アントラセン系化合物、ピレン系化合物及びスピロビフルオレン系化合物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。
発光層においてドーパントは、スチリル系化合物及びアミン系化合物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。
有機発光素子において、発光層は、第1の色の光を放出する第1発光層であり、第1電極と第2電極との間に、i)第2の色の光を放出する少なくとも1層の第2発光層が追加して含まれているか、あるいはii)第2の色の光を放出する少なくとも1層の第2発光層及び第3の色の光を放出する少なくとも1層の第3発光層が追加して含まれており、第1の色の光の最大発光波長、第2の色の光の最大発光波長、及び第3の色の光の最大発光波長は、互いに同じであっても異なっていてもよく、第1の色の光と第2の色の光とが互いに混合された混色光、または第1の色の光、第2の色の光及び第3の色の光が互いに混合された混色光が放出される。
有機発光素子は、発光層で生成された光が、第1電極を経て外部に取り出される経路に配置された第1キャッピング層及び発光層で生成された光が、第2電極を経て外部に取り出される経路に配置された第2キャッピング層のうち少なくとも1層をさらに含み、第1キャッピング層及び第2キャッピング層のうち少なくとも1層が、化学式1で表示されるヘテロ環式化合物を1種以上含んでもよい。
例えば、有機発光素子は、i)第1電極、有機層、第2電極及び第2キャッピング層が順次に積層された構造、ii)第1キャッピング層、第1電極、有機層及び第2電極が順次に積層された構造、あるいはiii)第1キャッピング層、第1電極、有機層、第2電極及び第2キャッピング層が順次に積層された構造を有し、第1キャッピング層及び第2キャッピング層のうち少なくとも1層に、ヘテロ環式化合物が含まれてもよい。
本明細書において、「有機層」は、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/または複数のすべての層を示す用語である。「有機層」の層に含まれる物質は、有機物に限定されるものではない。
[図1に係わる説明]
図1は、本発明の一実施形態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。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、本発明の一実施形態による有機発光素子10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。
[第1電極110]
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る。基板としては、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プラスチック基板を使用することができる。
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。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から選択されてもよい。
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あってもよい。透過型電極である第1電極110を形成するために、第1電極用物質は、酸化インジウムスズ(ITO)、酸化インジウム亜鉛(IZO)、酸化スズ(SnO2)、酸化亜鉛(ZnO)、及びその任意の組み合わせから選択されてもよいが、それらに限定されるものではない。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電極用物質は、マグネシウム(Mg)、銀(Ag)、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)、及びその任意の組み合わせから選択されてもよいが、それらに限定されるものではない。
第1電極110は、単一層である単層構造、または複数の層を有する多層構造を有することができる。例えば、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。
[有機層150]
第1電極110上部には、有機層150が配置されている。有機層150は、発光層を含む。
有機層150は、第1電極110と発光層との間に介在された正孔輸送領域(hole transport region)、及び発光層と第2電極190との間に介在された電子輸送領域(electron transport region)をさらに含んでもよい。
[有機層150における正孔輸送領域]
正孔輸送領域は、i)単一物質からなる単一層を有する単層構造、ii)複数の互いに異なる物質からなる単一層を有する単層構造、あるいはiii)複数の互いに異なる物質からなる複数の層を有する多層構造を有してもよい。
正孔輸送領域は、正孔注入層(HIL)、正孔輸送層(HTL)、発光補助層及び電子阻止層(EBL)から選択された少なくとも1層を含んでもよい。
例えば、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を有する単層構造を有するか、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/発光補助層、正孔注入層/発光補助層、正孔輸送層/発光補助層または正孔注入層/正孔輸送層/電子阻止層の多層構造を有してもよいが、それらに限定されるものではない。
正孔輸送領域は、m−MTDATA、TDATA、2−TNATA、NPB(NPD)、β−NPB、TPD、Spiro−TPD、Spiro−NPB、メチル化(methylated)NPB、TAPC、HMTPD、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)、下記化学式201で表示される化合物及び下記化学式202で表示される化合物から選択された少なくとも一つを含んでもよい。

化学式201及び202で、L201からL204は、互いに独立して、置換もしくは非置換のC3−C10シクロアルキレン基、置換もしくは非置換のC1−C10ヘテロシクロアルキレン基、置換もしくは非置換のC3−C10シクロアルケニレン基、置換もしくは非置換のC1−C10ヘテロシクロアルケニレン基、置換もしくは非置換のC6−C60アリーレン基、置換もしくは非置換のC1−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から選択される。
化学式201及び202で、L205は、*−O−*’、*−S−*’、*−N(Q201)−*’、置換もしくは非置換のC1−C20アルキレン基、置換もしくは非置換のC2−C20アルケニレン基、置換もしくは非置換のC3−C10シクロアルキレン基、置換もしくは非置換のC1−C10ヘテロシクロアルキレン基、置換もしくは非置換のC3−C10シクロアルケニレン基、置換もしくは非置換のC1−C10ヘテロシクロアルケニレン基、置換もしくは非置換のC6−C60アリーレン基、置換もしくは非置換のC1−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から選択される。
化学式201及び202で、xa1からxa4は、互いに独立して、0から3の整数であり、xa5は、1から10の整数であり、R201からR204、及びQ201は、互いに独立して、置換もしくは非置換のC3−C10シクロアルキル基、置換もしくは非置換のC1−C10ヘテロシクロアルキル基、置換もしくは非置換のC3−C10シクロアルケニル基、置換もしくは非置換のC1−C10ヘテロシクロアルケニル基、置換もしくは非置換のC6−C60アリール基、置換もしくは非置換のC6−C60アリールオキシ基、置換もしくは非置換のC6−C60アリールチオ基、置換もしくは非置換のC1−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からも選択される。
例えば、化学式202で、R201とR202は、選択的に、単結合、ジメチルメチレン基またはジフェニルメチレン基を介して互いに連結され、R203とR204は、選択的に、単結合、ジメチルメチレン基またはジフェニルメチレン基を介して互いに連結されてもよい。
一実施形態によれば、化学式201及び202で、L201からL205は、互いに独立して、フェニレン基、ペンタレニレン基、インデニレン基、ナフチレン基、アズレニレン基、ヘプタレニレン基、インダセニレン基、アセナフチレン基、フルオレニレン基、スピロビフルオレニレン基、ベンゾフルオレニレン基、ジベンゾフルオレニレン基、フェナレニレン基、フェナントレニレン基、アントラセニレン基、フルオランテニレン基、トリフェニレニレン基、ピレニレン基、クリセニレン基、ナフタセニレン基、ピセニレン基、ペリレニレン基、ペンタフェニレン基、ヘキサセニレン基、ペンタセニレン基、ルビセニレン基、コロネニレン基、オバレニレン基、チオフェニレン基、フラニレン基、カルバゾリレン基、インドリレン基、イソインドリレン基、ベンゾフラニレン基、ベンゾチオフェニレン基、ジベンゾフラニレン基、ジベンゾチオフェニレン基、ベンゾカルバゾリレン基、ジベンゾカルバゾリレン基、ジベンゾシロリレン基及びピリジニレン基;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、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、C1−C20アルキル基、C1−C20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、ビフェニル基、テルフェニル基、C1−C10アルキル基で置換されたフェニル基、−Fで置換されたフェニル基、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−ビフルオレニル基、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、チオフェニル基、フラニル基、カルバゾリル基、インドリル基、イソインドリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ベンゾカルバゾリル基、ジベンゾカルバゾリル基、ジベンゾシロリル基、ピリジニル基、−Si(Q31)(Q32)(Q33)及び−N(Q31)(Q32)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、ペンタレニレン基、インデニレン基、ナフチレン基、アズレニレン基、ヘプタレニレン基、インダセニレン基、アセナフチレン基、フルオレニレン基、スピロ−ビフルオレニレン基、ベンゾフルオレニレン基、ジベンゾフルオレニレン基、フェナレニレン基、フェナントレニレン基、アントラセニレン基、フルオランテニレン基、トリフェニレニレン基、ピレニレン基、クリセニレン基、ナフタセニレン基、ピセニレン基、ペリレニレン基、ペンタフェニレン基、ヘキサセニレン基、ペンタセニレン基、ルビセニレン基、コロネニレン基、オバレニレン基、チオフェニレン基、フラニレン基、カルバゾリレン基、インドリレン基、イソインドリレン基、ベンゾフラニレン基、ベンゾチオフェニレン基、ジベンゾフラニレン基、ジベンゾチオフェニレン基、ベンゾカルバゾリレン基、ジベンゾカルバゾリレン基、ジベンゾシロリレン基及びピリジニレン基;から選択され、Q31からQ33は、互いに独立して、C1−C10アルキル基、C1−C10アルコキシ基、フェニル基、ビフェニル基、テルフェニル基及びナフチル基から選択されてもよい。
他の実施形態によれば、xa1からxa4は、互いに独立して、0、1または2であってもよい。
さらに他の実施形態によれば、xa5は、1、2、3または4であってもよい。
さらに他の実施形態によれば、R201からR204、及びQ201は、互いに独立して、フェニル基、ビフェニル基、テルフェニル基、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−ビフルオレニル基、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、チオフェニル基、フラニル基、カルバゾリル基、インドリル基、イソインドリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ベンゾカルバゾリル基、ジベンゾカルバゾリル基、ジベンゾシロリル基及びピリジニル基;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、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、C1−C20アルキル基、C1−C20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、ビフェニル基、テルフェニル基、C1−C10アルキル基で置換されたフェニル基、−Fで置換されたフェニル基、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−ビフルオレニル基、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、チオフェニル基、フラニル基、カルバゾリル基、インドリル基、イソインドリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ベンゾカルバゾリル基、ジベンゾカルバゾリル基、ジベンゾシロリル基、ピリジニル基、−Si(Q31)(Q32)(Q33)及び−N(Q31)(Q32)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、ビフェニル基、テルフェニル基、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、スピロビフルオレニル基、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、チオフェニル基、フラニル基、カルバゾリル基、インドリル基、イソインドリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ベンゾカルバゾリル基、ジベンゾカルバゾリル基、ジベンゾシロリル基及びピリジニル基から選択されてもよい。
31からQ33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。
さらに他の実施形態によれば、化学式201で、R201からR203のうち少なくとも一つは、互いに独立して、フルオレニル基、スピロビフルオレニル基、カルバゾリル基、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、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、C1−C20アルキル基、C1−C20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、ビフェニル基、テルフェニル基、C1−C10アルキル基で置換されたフェニル基、−Fで置換されたフェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、スピロビフルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基及びジベンゾチオフェニル基から選択された少なくとも一つで置換された、フルオレニル基、スピロビフルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基及びジベンゾチオフェニル基から選択されてもよいが、それらに限定されるものではない。
さらに他の実施形態によれば、化学式202で、i)R201とR202は、単結合を介しても互いに連結され、かつ/あるいはii)R203とR204は、単結合を介して互いに連結されてもよい。
さらに他の実施形態によれば、化学式202で、R201からR204のうち少なくとも一つは、カルバゾリル基;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、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、C1−C20アルキル基、C1−C20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、ビフェニル基、テルフェニル基、C1−C10アルキル基で置換されたフェニル基、−F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−ビフルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基及びジベンゾチオフェニル基から選択された少なくとも一つで置換されたカルバゾリル基から選択されてもよいが、それらに限定されるものではない。
化学式201で表示される化合物は、下記化学式201Aでも示される。
例えば、化学式201で表示される化合物は、下記化学式201A(1)でも示されるが、それに限定されるものではない。
さらに他の例として、化学式201で表示される化合物は、下記化学式201A−1でも示されるが、それに限定されるものではない。

一方、化学式202で表示される化合物は、下記化学式202Aでも示される。

さらに他の実施形態によれば、化学式202で表示される化合物は、下記化学式202A−1でも表示される。

化学式201A,201A(1),201A−1,202A及び202A−1については、L201からL203、xa1からxa3、xa5、及びR202からR204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。また、R211及びR212に係わる説明は、本明細書において、R203に係わる説明を参照する。また、R213からR217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、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、C1−C20アルキル基、C1−C20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、ビフェニル基、テルフェニル基、C1−C10アルキル基で置換されたフェニル基、−Fで置換されたフェニル基、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、スピロビフルオレニル基、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、チオフェニル基、フラニル基、カルバゾリル基、インドリル基、イソインドリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ベンゾカルバゾリル基、ジベンゾカルバゾリル基、ジベンゾシロリル基及びピリジニル基から選択されてもよい。
正孔輸送領域は、下記化合物HT1からHT39から選択される少なくとも1つの化合物を含んでもよいが、それらに限定されるものではない。





正孔輸送領域の厚みは、約100Åから約10,000Å、例えば、約100Åから約1,000Åであってもよい。正孔輸送領域が、正孔注入層及び正孔輸送層のうち少なくとも1層を含むならば、正孔注入層の厚みは、約100Åから約9,000Å、例えば、約100Åから約1,000Åであり、正孔輸送層の厚みは、約50Åから約2,000Å、例えば、約100Åから約1,500Åであってもよい。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、実質的な駆動電圧の上昇なしに、満足すべき正孔輸送特性を得ることができる。
発光補助層は、発光層で放出される光の波長による光学的共振距離を補償し、光放出効率を上昇させる役割を行う層であり、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。発光補助層及び電子阻止層には、前述のような物質が含まれてもよい。
[p型ドーパント]
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んでもよい。電荷生成物質は、正孔輸送領域内に、均一にまたは不均一に分散されている。
電荷生成物質は、例えば、p型ドーパントであってもよい。
一実施形態によれば、p型ドーパントのLUMOは、−3.5eV以下であってもよい。
p型ドーパントは、キノン誘導体、金属酸化物及びシアノ基含有化合物から選択された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。
例えば、p型ドーパントは、テトラシアノキノジメタン(TCNQ)及び2,3,5,6−テトラフルオロ−7,7,8,8−テトラシアノキノジメタン(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、1,4,5,8,9,12−ヘキサアザトリフェニレン−ヘキサカルボニトリル(HAT−CN)及び下記化学式221で表示される化合物から選択される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。
化学式221について、R221からR223は、互いに独立して、置換もしくは非置換のC3−C10シクロアルキル基、置換もしくは非置換のC1−C10ヘテロシクロアルキル基、置換もしくは非置換のC3−C10シクロアルケニル基、置換もしくは非置換のC1−C10ヘテロシクロアルケニル基、置換もしくは非置換のC6−C60アリール基、置換もしくは非置換のC1−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から選択されるが、R221からR223のうち少なくとも一つは、シアノ基、−F、−Cl、−Br、−I、−Fで置換されたC1−C20アルキル基、−Clで置換されたC1−C20アルキル基、−Brで置換されたC1−C20アルキル基、及び−Iで置換されたC1−C20アルキル基から選択された少なくとも1つの置換基を有する。
[有機層150における発光層]
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、個別の副画素ごとに、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、発光層は、赤色発光層、緑色発光層及び青色発光層から選択された2以上の層が接触または離隔されて積層された構造を有するか、赤色光放出物質、緑色光放出物質及び青色光放出物質から選択された2以上の物質が層の区分なく混合された構造を有し、白色光を放出してもよい。
発光層は、ホスト及びドーパントを含んでもよい。ドーパントは、リン光ドーパント及び蛍光ドーパントのうち少なくとも一つを含んでもよい。
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から約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。
発光層の厚みは、約100Åから約1,000Å、例えば、約200Åから約600Åであってもよい。発光層の厚みが前述のような範囲を満足する場合、実質的な駆動電圧の上昇なしに、優秀な発光特性を示すことができる。
[発光層におけるホスト]
ホストは、下記化学式301で表示される化合物をさらに含んでもよい。
化学式301で、Ar301は、置換もしくは非置換のC5−C60炭素環式基、または置換もしくは非置換のC1−C60ヘテロ環式基であり、xb11は、1、2または3であり、L301は、置換もしくは非置換のC3−C10シクロアルキレン基、置換もしくは非置換のC1−C10ヘテロシクロアルキレン基、置換もしくは非置換のC3−C10シクロアルケニレン基、置換もしくは非置換のC1−C10ヘテロシクロアルケニレン基、置換もしくは非置換のC6−C60アリーレン基、置換もしくは非置換のC1−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から選択され、xb1は、0から5の整数から選択され、R301は、重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、置換もしくは非置換のC1−C60アルキル基、置換もしくは非置換のC2−C60アルケニル基、置換もしくは非置換のC2−C60アルキニル基、置換もしくは非置換のC1−C60アルコキシ基、置換もしくは非置換のC3−C10シクロアルキル基、置換もしくは非置換のC1−C10ヘテロシクロアルキル基、置換もしくは非置換のC3−C10シクロアルケニル基、置換もしくは非置換のC1−C10ヘテロシクロアルケニル基、置換もしくは非置換のC6−C60アリール基、置換もしくは非置換のC6−C60アリールオキシ基、置換もしくは非置換のC6−C60アリールチオ基、置換もしくは非置換のC1−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、置換もしくは非置換の一価非芳香族ヘテロ縮合多環基、−Si(Q301)(Q302)(Q303)、−N(Q301)(Q302)、−B(Q301)(Q302)、−C(=O)(Q301)、−S(=O)2(Q301)、及び−P(=O)(Q301)(Q302)から選択され、xb21は、1から5の整数から選択され、Q301からQ303は、互いに独立して、C1−C10アルキル基、C1−C10アルコキシ基、フェニル基、ビフェニル基、テルフェニル基及びナフチル基からも選択されるが、それらに限定されるものではない。
一実施形態によれば、化学式301でAr301は、
ナフタレン、フルオレン、スピロビフルオレン、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、インデノアントラセン、ジベンゾフラン及びジベンゾチオフェンのいずれかであり、1個以上の水素が置換されうる官能基;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、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、C1−C20アルキル基、C1−C20アルコキシ基、フェニル基、ビフェニル基、テルフェニル基、ナフチル基、−Si(Q31)(Q32)(Q33)、−N(Q31)(Q32)、−B(Q31)(Q32)、−C(=O)(Q31)、−S(=O)2(Q31)及び−P(=O)(Q31)(Q32)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、フルオレン、スピロビフルオレン、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、インデノアントラセン、ジベンゾフラン及びジベンゾチオフェンのいずれかであり、1個以上の水素が置換されうる官能基;のうちから選択され、
31からQ33は、互いに独立して、C1−C10アルキル基、C1−C10アルコキシ基、フェニル基、ビフェニル基、テルフェニル基及びナフチル基から選択されてもよいが、それらに限定されるものではない。
化学式301でxb11が2以上である場合、2以上のAr301は、単結合を介しても互いに連結されてもよい。
他の実施形態によれば、化学式301で表示される化合物は、下記化学式301−1または301−2でも表示される。
化学式301−1から301−2において、A301からA304は、互いに独立して、ベンゼン、ナフタレン、フェナントレン、フルオランテン、トリフェニレン、ピレン、クリセン、ピリジン、ピリミジン、インデン、フルオレン、スピロビフルオレン、ベンゾフルオレン、ジベンゾフルオレン、インドール、カルバゾール、ベンゾカルバゾール、ジベンゾカルバゾール、フラン、ベンゾフラン、ジベンゾフラン、ナフトフラン、ベンゾナフトフラン、ジナフトフラン、チオフェン、ベンゾチオフェン、ジベンゾチオフェン、ナフトチオフェン、ベンゾナフトチオフェン及びジナフトチオフェンから選択され、X301は、O、SまたはN−[(L304xb4−R304]であり、R311からR314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、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、C1−C20アルキル基、C1−C20アルコキシ基、フェニル基、ビフェニル基、テルフェニル基、ナフチル基−Si(Q31)(Q32)(Q33)、−N(Q31)(Q32)、−B(Q31)(Q32)、−C(=O)(Q31)、−S(=O)2(Q31)及び−P(=O)(Q31)(Q32)から選択され、xb22及びxb23は、互いに独立して、0、1または2である。
301、xb1、R301、及びQ31からQ33に係わる説明は、本明細書に記載されたところを参照し、L302からL304に係わる説明は、互いに独立して、L301に係わる説明を参照し、xb2からxb4に係わる説明は、互いに独立して、xb1に係わる説明を参照し、R302からR304に係わる説明は、互いに独立して、R301に係わる説明を参照する。
例えば、化学式301,301−1及び301−2において、L301からL304は、互いに独立して、フェニレン基、ナフチレン基、フルオレニレン基、スピロ−ビフルオレニレン基、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、フルオランテニレン基、トリフェニレニレン基、ピレニレン基、クリセニレン基、ペリレニレン基、ペンタフェニレン基、ヘキサセニレン基、ペンタセニレン基、チオフェニレン基、フラニレン基、カルバゾリレン基、インドリレン基、イソインドリレン基、ベンゾフラニレン基、ベンゾチオフェニレン基、ジベンゾフラニレン基、ジベンゾチオフェニレン基、ベンゾカルバゾリレン基、ジベンゾカルバゾリレン基、ジベンゾシロリレン基、ピリジニレン基、イミダゾリレン基、ピラゾリレン基、チアゾリレン基、イソチアゾリレン基、オキサゾリレン基、イソキサゾリレン基、チアジアゾリレン基、オキサジアゾリレン基、ピラジニレン基、ピリミジニレン基、ピリダジニレン基、トリアジニレン基、キノリニレン基、イソキノリニレン基、ベンゾキノリニレン基、フタラジニレン基、ナフチリジニレン基、キノキサリニレン基、キナゾリニレン基、シンノリニレン基、フェナントリジニレン基、アクリジニレン基、フェナントロリニレン基、フェナジニレン基、ベンゾイミダゾリレン基、イソベンゾチアゾリレン基、ベンゾオキサゾリレン基、イソベンゾオキサゾリレン基、トリアゾリレン基、テトラゾリレン基、イミダゾピリジニレン基、イミダゾピリミジニレン基及びアザカルバゾリレン基;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、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、C1−C20アルキル基、C1−C20アルコキシ基、フェニル基、ビフェニル基、テルフェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、スピロ−ビフルオレニル基、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、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、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、チオフェニル基、フラニル基、カルバゾリル基、インドリル基、イソインドリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ベンゾカルバゾリル基、ジベンゾカルバゾリル基、ジベンゾシロリル基、ピリジニル基、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、チアジアゾリル基、オキサジアゾリル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、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、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、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、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、イミダゾピリジニル基、イミダゾピリミジニル基、アザカルバゾリル基、−Si(Q31)(Q32)(Q33)、−N(Q31)(Q32)、−B(Q31)(Q32)、−C(=O)(Q31)、−S(=O)2(Q31)及び−P(=O)(Q31)(Q32)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−ビフルオレニレン基、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、フルオランテニレン基、トリフェニレニレン基、ピレニレン基、クリセニレン基、ペリレニレン基、ペンタフェニレン基、ヘキサセニレン基、ペンタセニレン基、チオフェニレン基、フラニレン基、カルバゾリレン基、インドリレン基、イソインドリレン基、ベンゾフラニレン基、ベンゾチオフェニレン基、ジベンゾフラニレン基、ジベンゾチオフェニレン基、ベンゾカルバゾリレン基、ジベンゾカルバゾリレン基、ジベンゾシロリレン基、ピリジニレン基、イミダゾリレン基、ピラゾリレン基、チアゾリレン基、イソチアゾリレン基、オキサゾリレン基、イソキサゾリレン基、チアジアゾリレン基、オキサジアゾリレン基、ピラジニレン基、ピリミジニレン基、ピリダジニレン基、トリアジニレン基、キノリニレン基、イソキノリニレン基、ベンゾキノリニレン基、フタラジニレン基、ナフチリジニレン基、キノキサリニレン基、キナゾリニレン基、シンノリニレン基、フェナントリジニレン基、アクリジニレン基、フェナントロリニレン基、フェナジニレン基、ベンゾイミダゾリレン基、イソベンゾチアゾリレン基、ベンゾオキサゾリレン基、イソベンゾオキサゾリレン基、トリアゾリレン基、テトラゾリレン基、イミダゾピリジニレン基、イミダゾピリミジニレン基及びアザカルバゾリレン基から選択される。
31からQ33に係わる説明は、本明細書にて上述したとおりである。
他の例として、化学式301,301−1及び301−2で、R301からR304は、互いに独立して、フェニル基、ビフェニル基、テルフェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、スピロ−ビフルオレニル基、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、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、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、チオフェニル基、フラニル基、カルバゾリル基、インドリル基、イソインドリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ベンゾカルバゾリル基、ジベンゾカルバゾリル基、ジベンゾシロリル基、ピリジニル基、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、チアジアゾリル基、オキサジアゾリル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、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、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、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、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、イミダゾピリジニル基、イミダゾピリミジニル基及びアザカルバゾリル基;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、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、C1−C20アルキル基、C1−C20アルコキシ基、フェニル基、ビフェニル基、テルフェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、スピロ−ビフルオレニル基、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、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、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、チオフェニル基、フラニル基、カルバゾリル基、インドリル基、イソインドリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ベンゾカルバゾリル基、ジベンゾカルバゾリル基、ジベンゾシロリル基、ピリジニル基、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、チアジアゾリル基、オキサジアゾリル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、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、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、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、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、イミダゾピリジニル基、イミダゾピリミジニル基、アザカルバゾリル基、−Si(Q31)(Q32)(Q33)、−N(Q31)(Q32)、−B(Q31)(Q32)、−C(=O)(Q31)、−S(=O)2(Q31)及び−P(=O)(Q31)(Q32)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、ビフェニル基、テルフェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、スピロ−ビフルオレニル基、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、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、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、チオフェニル基、フラニル基、カルバゾリル基、インドリル基、イソインドリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ベンゾカルバゾリル基、ジベンゾカルバゾリル基、ジベンゾシロリル基、ピリジニル基、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、チアジアゾリル基、オキサジアゾリル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、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、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、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、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、イミダゾピリジニル基、イミダゾピリミジニル基及びアザカルバゾリル基;から選択される。
31からQ33に係わる説明は、本明細書にて上述したとおりである。
さらに他の例として、ホストは、アルカリ土類金属錯体を含んでもよい。例えば、ホストは、Be錯体(例えば、下記化合物H55)、Mg錯体及びZn錯体からも選択される。
ホストは、9,10−ジ(2−ナフチル)アントラセン(ADN)、2−メチル−9,10−ビス(ナフタレン−2−イル)アントラセン(MADN)、9,10−ジ−(2−ナフチル)−2−t−ブチル−アントラセン(TBADN)、4,4’−ビス(N−カルバゾリル)−1,1’−ビフェニル(CBP)、1,3−ジ−9−カルバゾリルベンゼン(mCP)、1,3,5−トリス(カルバゾ−9−イル)ベンゼン(TCP)及び下記化合物H1からH55から選択された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。
[有機層150における発光層に含まれたリン光ドーパント]
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。
化学式401及び402において、Mは、イリジウム(Ir)、白金(Pt)、パラジウム(Pd)、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)、ロジウム(Rh)及びツリウム(Tm)から選択される。
401は、化学式402で表示されるリガンドから選択され、xc1は、1、2または3であり、xc1が2以上である場合、2以上のL401は、互いに同じであっても異なっていてもよい。
402は、有機リガンドであり、xc2は、0から4の整数であり、xc2が2以上である場合、2以上のL402は、互いに同じであっても異なっていてもよい。
401からX404は、互いに独立して、窒素または炭素であり、X401とX403は、単結合または二重結合を介して連結され、X402とX404は、単結合または二重結合を介して連結され、A401及びA402は、互いに独立して、C5−C60炭素環式基またはC1−C60ヘテロ環式基であり、X405は、単結合、*−O−*’、*−S−*’、*−C(=O)−*’、*−N(Q411)−*’、*−C(Q411)(Q412)−*’、*−C(Q411)=C(Q412)−*’、*−C(Q411)=*’または*=C=*’であり、Q411及びQ412は、水素、重水素、C1−C20アルキル基、C1−C20アルコキシ基、フェニル基、ビフェニル基、テルフェニル基またはナフチル基であり、X406は、単結合、OまたはSである。
401及びR402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、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、置換もしくは非置換のC1−C20アルキル基、置換もしくは非置換のC1−C20アルコキシ基、置換もしくは非置換のC3−C10シクロアルキル基、置換もしくは非置換のC1−C10ヘテロシクロアルキル基、置換もしくは非置換のC3−C10シクロアルケニル基、置換もしくは非置換のC1−C10ヘテロシクロアルケニル基、置換もしくは非置換のC6−C60アリール基、置換もしくは非置換のC6−C60アリールオキシ基、置換もしくは非置換のC6−C60アリールチオ基、置換もしくは非置換のC1−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、置換もしくは非置換の一価非芳香族ヘテロ縮合多環基、−Si(Q401)(Q402)(Q403)、−N(Q401)(Q402)、−B(Q401)(Q402)、−C(=O)(Q401)、−S(=O)2(Q401)及び−P(=O)(Q401)(Q402)から選択され、Q401からQ403は、互いに独立して、C1−C10アルキル基、C1−C10アルコキシ基、C6−C20アリール基及びC1−C20ヘテロアリール基から選択される。
xc11及びxc12は、互いに独立して、0から10の整数であり、化学式402で、*及び*’は、化学式401でMとの結合サイトである。
一実施形態によれば、化学式402で、A401及びA402は、互いに独立して、ベンゼン、ナフタレン、フルオレン、スピロビフルオレン、インデン、ピロール、チオフェン、フラン、イミダゾール、ピラゾール、チアゾール、イソチアゾール、オキサゾール、イソオキサゾール、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、キノリン、イソキノリン、ベンゾキノリン、キノキサリン、キナゾリン、カルバゾール、ベンゾイミダゾール、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン、イソベンゾチオフェン、ベンゾオキサゾール、イソベンゾオキサゾール、トリアゾール、テトラゾール、オキサジアゾール、トリアジン、ジベンゾフラン及びジベンゾチオフェンから選択されてもよい。
他の実施形態によれば、化学式402において、i)X401は窒素であり、X402は炭素であってもよいし、あるいは、ii)X401とX402とがいずれも窒素であってもよい。
さらに他の実施形態によれば、化学式402で、R401及びR402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、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、C1−C20アルキル基及びC1−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、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、フェニル基、ナフチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンタニル基、ノルボルナニル基及びノルボルネニル基から選択された少なくとも一つで置換された、C1−C20アルキル基及びC1−C20アルコキシ基;
シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンタニル基、ノルボルナニル基、ノルボルネニル基、フェニル基、ビフェニル基、テルフェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、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、トリアジニル基、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、ジベンゾフラニル基及びジベンゾチオフェニル基;
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、C1−C20アルキル基、C1−C20アルコキシ基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンタニル基、ノルボルナニル基、ノルボルネニル基、フェニル基、ビフェニル基、テルフェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、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、トリアジニル基、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、ジベンゾフラニル基及びジベンゾチオフェニル基から選択された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、アダマンタニル基、ノルボルナニル基、ノルボルネニル基、フェニル基、ビフェニル基、テルフェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、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、トリアジニル基、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、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
−Si(Q401)(Q402)(Q403)、−N(Q401)(Q402)、−B(Q401)(Q402)、−C(=O)(Q401)、−S(=O)2(Q401)及び−P(=O)(Q401)(Q402)から選択され、
401からQ403は、互いに独立して、C1−C10アルキル基、C1−C10アルコキシ基、フェニル基、ビフェニル基及びナフチル基から選択されてもよいが、それらに限定されるものではない。
さらに他の実施形態によれば、化学式401でxc1が2以上である場合、2以上のL401で2個のA401は、選択的に、連結基であるX407を介して互いに連結されか、2個のA402は、選択的に、連結基であるX408を介しても互いに連結される(下記化合物PD1からPD4及びPD7参照)。X407及びX408は、互いに独立して、単結合、*−O−*’、*−S−*’、*−C(=O)−*’、*−N(Q413)−*’、*−C(Q413)(Q414)−*’または*−C(Q413)=C(Q414)−*’(ここで、Q413及びQ414は、互いに独立して、水素、重水素、C1−C20アルキル基、C1−C20アルコキシ基、フェニル基、ビフェニル基、テルフェニル基またはナフチル基)であってもよいが、それらに限定されるものではない。
化学式401でL402は、任意の一価、二価または三価の有機リガンドであってもよい。例えば、L402は、ハロゲン、ジケトン(例えば、アセチルアセトネート)、カルボン酸(例えば、ピコリネート)、−C(=O)、イソニトリル、−CN及びリン含有物質(例えば、ホスフィン(phosphine)、ホスファイト(phosphite))から選択されてもよいが、それらに限定されるものではない。
また、リン光ドーパントは、例えば、下記化合物PD1からPD25から選択されてもよいが、それらに限定されるものではない。
[発光層における蛍光ドーパント]
蛍光ドーパントは、アリールアミン化合物またはスチリルアミン化合物を含んでもよい。
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。
化学式501において、Ar501は、置換もしくは非置換のC5−C60炭素環式基、または置換もしくは非置換のC1−C60ヘテロ環式基であり、L501からL503は、互いに独立して、置換もしくは非置換のC3−C10シクロアルキレン基、置換もしくは非置換のC1−C10ヘテロシクロアルキレン基、置換もしくは非置換のC3−C10シクロアルケニレン基、置換もしくは非置換のC1−C10ヘテロシクロアルケニレン基、置換もしくは非置換のC6−C60アリーレン基、置換もしくは非置換のC1−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から選択され、xd1からxd3は、互いに独立して、0から3の整数であり、R501及びR502は、互いに独立して、置換もしくは非置換のC3−C10シクロアルキル基、置換もしくは非置換のC1−C10ヘテロシクロアルキル基、置換もしくは非置換のC3−C10シクロアルケニル基、置換もしくは非置換のC1−C10ヘテロシクロアルケニル基、置換もしくは非置換のC6−C60アリール基、置換もしくは非置換のC6−C60アリールオキシ基、置換もしくは非置換のC6−C60アリールチオ基、置換もしくは非置換のC1−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から選択され、xd4は、1から6の整数であってもよい。
一実施形態によれば、化学式501において、Ar501は、ナフタレン、ヘプタレン、フルオレン、スピロビフルオレン、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、インデノアントラセン及びインデノフェナントレンのいずれかであり、1から6個の水素が置換されうる官能基;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、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、C1−C20アルキル基、C1−C20アルコキシ基、フェニル基、ビフェニル基、テルフェニル基及びナフチル基から選択される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、スピロビフルオレン、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、インデノアントラセン及びインデノフェナントレンのいずれかであり、1から6個の水素が置換されうる官能基;
から選択されてもよい。
他の実施形態によれば、化学式501で、L501からL503は、互いに独立して、フェニレン基、ナフチレン基、フルオレニレン基、スピロビフルオレニレン基、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、フルオランテニレン基、トリフェニレニレン基、ピレニレン基、クリセニレン基、ペリレニレン基、ペンタフェニレン基、ヘキサセニレン基、ペンタセニレン基、チオフェニレン基、フラニレン基、カルバゾリレン基、インドリレン基、イソインドリレン基、ベンゾフラニレン基、ベンゾチオフェニレン基、ジベンゾフラニレン基、ジベンゾチオフェニレン基、ベンゾカルバゾリレン基、ジベンゾカルバゾリレン基、ジベンゾシロリレン基、ピリジニレン基;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、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、C1−C20アルキル基、C1−C20アルコキシ基、フェニル基、ビフェニル基、テルフェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、スピロ−ビフルオレニル基、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、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、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、チオフェニル基、フラニル基、カルバゾリル基、インドリル基、イソインドリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ベンゾカルバゾリル基、ジベンゾカルバゾリル基、ジベンゾシロリル基及びピリジニル基から選択される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−ビフルオレニレン基、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、フルオランテニレン基、トリフェニレニレン基、ピレニレン基、クリセニレン基、ペリレニレン基、ペンタフェニレン基、ヘキサセニレン基、ペンタセニレン基、チオフェニレン基、フラニレン基、カルバゾリレン基、インドリレン基、イソインドリレン基、ベンゾフラニレン基、ベンゾチオフェニレン基、ジベンゾフラニレン基、ジベンゾチオフェニレン基、ベンゾカルバゾリレン基、ジベンゾカルバゾリレン基、ジベンゾシロリレン基及びピリジニレン基から選択されてもよい。
さらに他の実施形態によれば、化学式501で、R501及びR502は、互いに独立して、フェニル基、ビフェニル基、テルフェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、スピロ−ビフルオレニル基、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、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、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、チオフェニル基、フラニル基、カルバゾリル基、インドリル基、イソインドリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ベンゾカルバゾリル基、ジベンゾカルバゾリル基、ジベンゾシロリル基及びピリジニル基;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、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、C1−C20アルキル基、C1−C20アルコキシ基、フェニル基、ビフェニル基、テルフェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、スピロ−ビフルオレニル基、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、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、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、チオフェニル基、フラニル基、カルバゾリル基、インドリル基、イソインドリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ベンゾカルバゾリル基、ジベンゾカルバゾリル基、ジベンゾシロリル基、ピリジニル基及び−Si(Q31)(Q32)(Q33)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、ビフェニル基、テルフェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、スピロ−ビフルオレニル基、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、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、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、チオフェニル基、フラニル基、カルバゾリル基、インドリル基、イソインドリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ベンゾカルバゾリル基、ジベンゾカルバゾリル基、ジベンゾシロリル基及びピリジニル基から選択され、Q31からQ33は、C1−C10アルキル基、C1−C10アルコキシ基、フェニル基、ビフェニル基、テルフェニル基及びナフチル基から選択されてもよい。
さらに他の実施形態によれば、化学式501において、xd4は、2であってもよいが、それに限定されるものではない。
例えば、蛍光ドーパントは、下記化合物FD1からFD22から選択されてもよい。
また、蛍光ドーパントは、下記化合物から選択されてもよいが、それらに限定されるものではない。
[有機層150における電子輸送領域]
電子輸送領域は、i)単一物質からなる単一層を有する単層構造、ii)複数の互いに異なる物質からなる単一層を有する単層構造、またはiii)複数の互いに異なる物質からなる複数の層を有する多層構造を有していてもよい。
電子輸送領域は、バッファ層、正孔阻止層、電子調節層、電子輸送層(ETL)及び電子注入層から選択された少なくとも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。
例えば、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、正孔阻止層/電子輸送層/電子注入層、電子調節層/電子輸送層/電子注入層またはバッファ層/電子輸送層/電子注入層などの構造を有していてもよいが、それらに限定されるものではない。
電子輸送領域は、化学式1で表示される化合物を含んでもよい。
または、電子輸送領域(例えば、電子輸送領域において、バッファ層、正孔阻止層、電子調節層または電子輸送層)は、π電子欠乏性含窒素環を少なくとも一つ含む金属非含有化合物を含んでもよい。
「π電子欠乏性含窒素環」は、環形成部分であり、少なくとも1つの*−N=*’部分を有するC1−C60ヘテロ環式基を意味する。
例えば、「π電子欠乏性含窒素環」は、i)少なくとも1つの*−N=*’部分を有する5員から7員のヘテロ単環式基であるか、ii)少なくとも1つの*−N=*’部分を有する5員から7員ヘテロ単環式基において、2以上が互いに縮合されているヘテロ多環式基であるか、あるいはiii)少なくとも1つの*−N=*’部分を有する5員から7員のヘテロ単環式基のうち少なくとも一つと、少なくとも1つのC5−C60炭素環式基とが互いに縮合されているヘテロ多環式基であってもよい。
π電子欠乏性含窒素環の具体例としては、イミダゾール、ピラゾール、チアゾール、イソチアゾール、オキサゾール、イソオキサゾール、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、インダゾール、プリン、キノリン、イソキノリン、ベンゾキノリン、フタラジン、ナフチリジン、キノキサリン、キナゾリン、シンノリン、フェナントリジン、アクリジン、フェナントロリン、フェナジン、ベンゾイミダゾール、イソベンゾチアゾール、ベンゾオキサゾール、イソベンゾオキサゾール、トリアゾール、テトラゾール、オキサジアゾール、トリアジン、チアジアゾール、イミダゾピリジン、イミダゾピリミジン、アザカルバゾールなどを挙げることができるが、それらに限定されるものではない。
例えば、電子輸送領域は、下記化学式601で表示される化合物を含んでもよい。
化学式601において、Ar601は、置換もしくは非置換のC5−C60炭素環式基、または置換もしくは非置換のC1−C60ヘテロ環式基であり、xe11は、1、2または3であり、L601は、置換もしくは非置換のC3−C10シクロアルキレン基、置換もしくは非置換のC1−C10ヘテロシクロアルキレン基、置換もしくは非置換のC3−C10シクロアルケニレン基、置換もしくは非置換のC1−C10ヘテロシクロアルケニレン基、置換もしくは非置換のC6−C60アリーレン基、置換もしくは非置換のC1−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から選択される。
xe1は、0から5の整数から選択され、R601は、置換もしくは非置換のC3−C10シクロアルキル基、置換もしくは非置換のC1−C10ヘテロシクロアルキル基、置換もしくは非置換のC3−C10シクロアルケニル基、置換もしくは非置換のC1−C10ヘテロシクロアルケニル基、置換もしくは非置換のC6−C60アリール基、置換もしくは非置換のC6−C60アリールオキシ基、置換もしくは非置換のC6−C60アリールチオ基、置換もしくは非置換のC1−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、置換もしくは非置換の一価非芳香族ヘテロ縮合多環基、−Si(Q601)(Q602)(Q603)、−C(=O)(Q601)、−S(=O)2(Q601)及び−P(=O)(Q601)(Q602)から選択される。Q601からQ603は、互いに独立して、C1−C10アルキル基、C1−C10アルコキシ基、フェニル基、ビフェニル基、テルフェニル基またはナフチル基であり、xe21は、1から5の整数から選択される。
一実施形態によれば、xe11個のAr601、及びxe21個のR601のうち少なくとも一つは、前述のようなπ電子欠乏性含窒素環を含んでもよい。
一実施形態によれば、化学式601で環Ar601は、ベンゼン、ナフタレン、フルオレン、スピロビフルオレン、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、インデノアントラセン、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、カルバゾール、イミダゾール、ピラゾール、チアゾール、イソチアゾール、オキサゾール、イソオキサゾール、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、インダゾール、プリン、キノリン、イソキノリン、ベンゾキノリン、フタラジン、ナフチリジン、キノキサリン、キナゾリン、シンノリン、フェナントリジン、アクリジン、フェナントロリン、フェナジン、ベンゾイミダゾール、イソベンゾチアゾール、ベンゾオキサゾール、イソベンゾオキサゾール、トリアゾール、テトラゾール、オキサジアゾール、トリアジン、チアジアゾール、イミダゾピリジン、イミダゾピリミジン及びアザカルバゾールのいずれかであり、1個以上の水素が置換されうる官能基;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、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、C1−C20アルキル基、C1−C20アルコキシ基、フェニル基、ビフェニル基、テルフェニル基、ナフチル基、−Si(Q31)(Q32)(Q33)、−S(=O)2(Q31)及び−P(=O)(Q31)(Q32)から選択される少なくとも一つで置換された、ベンゼン、ナフタレン、フルオレン、スピロビフルオレン、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、インデノアントラセン、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、カルバゾール、イミダゾール、ピラゾール、チアゾール、イソチアゾール、オキサゾール、イソオキサゾール、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、インダゾール、プリン、キノリン、イソキノリン、ベンゾキノリン、フタラジン、ナフチリジン、キノキサリン、キナゾリン、シンノリン、フェナントリジン、アクリジン、フェナントロリン、フェナジン、ベンゾイミダゾール、イソベンゾチアゾール、ベンゾオキサゾール、イソベンゾオキサゾール、トリアゾール、テトラゾール、オキサジアゾール、トリアジン、チアジアゾール、イミダゾピリジン、イミダゾピリミジン及びアザカルバゾールのいずれかであり、1個以上の水素が置換されうる官能基から選択されてもよい。また、Q31からQ33は、互いに独立して、C1−C10アルキル基、C1−C10アルコキシ基、フェニル基、ビフェニル基、テルフェニル基及びナフチル基からも選択される。
化学式601で、xe11が2以上である場合、2以上のAr601は、単結合を介して互いに連結されてもよい。
他の実施形態によれば、化学式601でAr601は、アントラセン基でもあってもよい。
さらに他の実施形態によれば、601で表示される化合物は、下記化学式601−1でも表示される。
化学式601−1において、X614は、NまたはC(R614)であり、X615は、NまたはC(R615)であり、X616は、NまたはC(R616)であり、X614からX616のうち少なくとも一つは、Nである。L611からL613は、互いに独立して、L601に係わる説明を参照する。xe611からxe613は、互いに独立して、xe1に係わる説明を参照する。R611からR613は、互いに独立して、R601に係わる説明を参照する。R614からR616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、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、C1−C20アルキル基、C1−C20アルコキシ基、フェニル基、ビフェニル基、テルフェニル基及びナフチル基から選択されてもよい。
一実施形態によれば、化学式601及び601−1で、L601、及びL611からL613は、互いに独立して、フェニレン基、ナフチレン基、フルオレニレン基、スピロ−ビフルオレニレン基、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、フルオランテニレン基、トリフェニレニレン基、ピレニレン基、クリセニレン基、ペリレニレン基、ペンタフェニレン基、ヘキサセニレン基、ペンタセニレン基、チオフェニレン基、フラニレン基、カルバゾリレン基、インドリレン基、イソインドリレン基、ベンゾフラニレン基、ベンゾチオフェニレン基、ジベンゾフラニレン基、ジベンゾチオフェニレン基、ベンゾカルバゾリレン基、ジベンゾカルバゾリレン基、ジベンゾシロリレン基、ピリジニレン基、イミダゾリレン基、ピラゾリレン基、チアゾリレン基、イソチアゾリレン基、オキサゾリレン基、イソキサゾリレン基、チアジアゾリレン基、オキサジアゾリレン基、ピラジニレン基、ピリミジニレン基、ピリダジニレン基、トリアジニレン基、キノリニレン基、イソキノリニレン基、ベンゾキノリニレン基、フタラジニレン基、ナフチリジニレン基、キノキサリニレン基、キナゾリニレン基、シンノリニレン基、フェナントリジニレン基、アクリジニレン基、フェナントロリニレン基、フェナジニレン基、ベンゾイミダゾリレン基、イソベンゾチアゾリレン基、ベンゾオキサゾリレン基、イソベンゾオキサゾリレン基、トリアゾリレン基、テトラゾリレン基、イミダゾピリジニレン基、イミダゾピリミジニレン基及びアザカルバゾリレン基;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、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、C1−C20アルキル基、C1−C20アルコキシ基、フェニル基、ビフェニル基、テルフェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、スピロ−ビフルオレニル基、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、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、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、チオフェニル基、フラニル基、カルバゾリル基、インドリル基、イソインドリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ベンゾカルバゾリル基、ジベンゾカルバゾリル基、ジベンゾシロリル基、ピリジニル基、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、チアジアゾリル基、オキサジアゾリル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、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、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、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、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、イミダゾピリジニル基、イミダゾピリミジニル基及びアザカルバゾリル基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−ビフルオレニレン基、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、フルオランテニレン基、トリフェニレニレン基、ピレニレン基、クリセニレン基、ペリレニレン基、ペンタフェニレン基、ヘキサセニレン基、ペンタセニレン基、チオフェニレン基、フラニレン基、カルバゾリレン基、インドリレン基、イソインドリレン基、ベンゾフラニレン基、ベンゾチオフェニレン基、ジベンゾフラニレン基、ジベンゾチオフェニレン基、ベンゾカルバゾリレン基、ジベンゾカルバゾリレン基、ジベンゾシロリレン基、ピリジニレン基、イミダゾリレン基、ピラゾリレン基、チアゾリレン基、イソチアゾリレン基、オキサゾリレン基、イソキサゾリレン基、チアジアゾリレン基、オキサジアゾリレン基、ピラジニレン基、ピリミジニレン基、ピリダジニレン基、トリアジニレン基、キノリニレン基、イソキノリニレン基、ベンゾキノリニレン基、フタラジニレン基、ナフチリジニレン基、キノキサリニレン基、キナゾリニレン基、シンノリニレン基、フェナントリジニレン基、アクリジニレン基、フェナントロリニレン基、フェナジニレン基、ベンゾイミダゾリレン基、イソベンゾチアゾリレン基、ベンゾオキサゾリレン基、イソベンゾオキサゾリレン基、トリアゾリレン基、テトラゾリレン基、イミダゾピリジニレン基、イミダゾピリミジニレン基及びアザカルバゾリレン基から選択されてもよいが、それらに限定されるものではない。
他の実施形態によれば、化学式601及び601−1において、xe1、及びxe611からxe613は、互いに独立して、0、1または2であってもよい。
さらに他の実施形態によれば、化学式601及び601−1において、R601、及びR611からR613は、互いに独立して、フェニル基、ビフェニル基、テルフェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、スピロ−ビフルオレニル基、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、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、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、チオフェニル基、フラニル基、カルバゾリル基、インドリル基、イソインドリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ベンゾカルバゾリル基、ジベンゾカルバゾリル基、ジベンゾシロリル基、ピリジニル基、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、チアジアゾリル基、オキサジアゾリル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、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、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、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、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、イミダゾピリジニル基、イミダゾピリミジニル基及びアザカルバゾリル基;
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、C1−C20アルキル基、C1−C20アルコキシ基、フェニル基、ビフェニル基、テルフェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、スピロ−ビフルオレニル基、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、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、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、チオフェニル基、フラニル基、カルバゾリル基、インドリル基、イソインドリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ベンゾカルバゾリル基、ジベンゾカルバゾリル基、ジベンゾシロリル基、ピリジニル基、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、チアジアゾリル基、オキサジアゾリル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、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、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、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、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、イミダゾピリジニル基、イミダゾピリミジニル基及びアザカルバゾリル基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、ビフェニル基、テルフェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、スピロ−ビフルオレニル基、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、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、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、チオフェニル基、フラニル基、カルバゾリル基、インドリル基、イソインドリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ベンゾカルバゾリル基、ジベンゾカルバゾリル基、ジベンゾシロリル基、ピリジニル基、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、チアジアゾリル基、オキサジアゾリル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、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、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、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、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、イミダゾピリジニル基、イミダゾピリミジニル基及びアザカルバゾリル基;並びに
−S(=O)2(Q601)及び−P(=O)(Q601)(Q602)から選択される。
601及びQ602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。
電子輸送領域は、下記化合物ET1からET36から選択された少なくとも1つの化合物を含んでもよいが、それらに限定されるものではない。
また、電子輸送領域は、BCP(2, 9-dimethyl-4, 7-diphenyl-1, 10-phenanthroline)、Bphen(4, 7-Diphenyl-1, 10-phenanthroline)、Alq3、BAlq、TAZ(3-(biphenyl-4-yl)-5-(4-tert-butylphenyl)-4-phenyl-4H-1,2,4-triazole)及びNTAZから選択された少なくとも1つの化合物を含んでもよい。
バッファ層、正孔阻止層または電子調節層の厚みは、互いに独立して、約20Åから約1,000Å、例えば、約30Åから約300Åであってもよい。バッファ層、正孔阻止層または電子調節層の厚みが前述のような範囲を満足する場合、実質的な駆動電圧の上昇なしに、優秀な正孔阻止特性または電子調節特性を得ることができる。
電子輸送層の厚みは、約100Åから約1,000Å、例えば、約150Åから約500Åであってもよい。電子輸送層の厚みが前述のような範囲を満足する場合、実質的な駆動電圧の上昇なしに、満足すべき電子輸送特性を得ることができる。
電子輸送領域(例えば、電子輸送領域における電子輸送層)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。
金属含有物質は、アルカリ金属錯体及びアルカリ土類金属錯体から選択された少なくとも一つを含んでもよい。アルカリ金属錯体の金属イオンは、Liイオン、Naイオン、Kイオン、Rbイオン及びCsイオンから選択されてもよく、アルカリ土類金属錯体の金属イオンは、Beイオン、Mgイオン、Caイオン、Srイオン及びBaイオンから選択されてもよい。アルカリ金属錯体及びアルカリ土類金属錯体の金属イオンに配位されたリガンドは、互いに独立して、ヒドロキシキノリン、ヒドロキシイソキノリン、ヒドロキシベンゾキノリン、ヒドロキシアクリジン、ヒドロキシフェナントリジン、ヒドロキシフェニルオキサゾール、ヒドロキシフェニルチアゾール、ヒドロキシジフェニルオキサジアゾール、ヒドロキシジフェニルチアジアゾール、ヒドロキシフェニルピリジン、ヒドロキシフェニルベンゾイミダゾール、ヒドロキシフェニルベンゾチアゾール、ビピリジン、フェナントロリン及びシクロペンタジエンから選択されてもよいが、それらに限定されるものではない。
例えば、金属含有物質は、Li錯体を含んでもよい。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を含んでもよい。
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。電子注入層は、第2電極190と直接接触してもよい。
電子注入層は、i)単一物質からなる単一層を有する単層構造、ii)複数の互いに異なる物質からなる単一層を有する単層構造、またはiii)複数の互いに異なる物質からなる複数の層を有する多層構造を有していてもよい。
電子注入層は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物、希土類金属化合物、アルカリ金属錯体、アルカリ土類金属錯体、希土類金属錯体、またはそれらのうち任意の組み合わせを含んでもよい。
アルカリ金属は、Li、Na、K、Rb及びCsから選択されてもよい。一実施形態によれば、アルカリ金属は、Li、NaまたはCsであってもよい。他の実施形態によれば、アルカリ金属は、LiまたはCsであってもよいが、それらに限定されるものではない。
アルカリ土類金属は、Mg、Ca、Sr、及びBaから選択されてもよい。
希土類金属は、Sc、Y、Ce、Tb、Yb及びGdから選択されてもよい。
アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物及び希土類金属化合物は、アルカリ金属、アルカリ土類金属及び希土類金属の酸化物及びハロゲン化物(例えば、フッ化物、塩化物、臭化物、ヨウ化物など)から選択されてもよい。
アルカリ金属化合物は、Li2O、Cs2O、K2Oのようなアルカリ金属酸化物及びLiF、NaF、CsF、KF、LiI、NaI、CsI、KIのようなアルカリ金属ハロゲン化物から選択されてもよい。一実施形態によれば、アルカリ金属化合物は、LiF、Li2O、NaF、LiI、NaI、CsI、KIから選択されてもよいが、それらに限定されるものではない。
アルカリ土類金属化合物は、BaO、SrO、CaO、BaxSr1-xO(0<x<1)、BaxCa1-xO(0<x<1)のようなアルカリ土類金属化合物から選択されてもよい。一実施形態によれば、アルカリ土類金属化合物は、BaO、SrO及びCaOから選択されてもよいが、それらに限定されるものではない。
希土類金属化合物は、YbF3、ScF3、ScO3、Y23、Ce23、GdF3及びTbF3から選択されてもよい。一実施形態によれば、希土類金属化合物は、YbF3、ScF3、TbF3、YbI3、ScI3、TbI3から選択されてもよいが、それらに限定されるものではない。
アルカリ金属錯体、アルカリ土類金属錯体及び希土類金属錯体は、前述のようなアルカリ金属、アルカリ土類金属及び希土類金属のイオンを含み、アルカリ金属錯体、アルカリ土類金属錯体及び希土類金属錯体の金属イオンに配位されたリガンドは、互いに独立して、ヒドロキシキノリン、ヒドロキシイソキノリン、ヒドロキシベンゾキノリン、ヒドロキシアクリジン、ヒドロキシフェナントリジン、ヒドロキシフェニルオキサゾール、ヒドロキシフェニルチアゾール、ヒドロキシジフェニルオキサジアゾール、ヒドロキシジフェニルチアジアゾール、ヒドロキシフェニルピリジン、ヒドロキシフェニルベンゾイミダゾール、ヒドロキシフェニルベンゾチアゾール、ビピリジン、フェナントロリン及びシクロペンタジエンから選択されてもよいが、それらに限定されるものではない。
電子注入層は、前述のようなアルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物、希土類金属化合物、アルカリ金属錯体、アルカリ土類金属錯体、希土類金属錯体、またはそれらのうち任意の組み合わせだけからなるか、あるいは有機物をさらに含んでもよい。電子注入層が有機物をさらに含む場合、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物、希土類金属化合物、アルカリ金属錯体、アルカリ土類金属錯体、希土類金属錯体、またはそれらのうち任意の組み合わせは、有機物からなるマトリックスに、均一または不均一に分散されている。
電子注入層の厚みは、約1Åから約100Å、約3Åから約90Åであってもよい。電子注入層の厚みが前述のような範囲を満足する場合、実質的な駆動電圧の上昇なしに、満足すべき電子注入特性を得ることができる。
[第2電極190]
前述のような有機層150上部には、第2電極190が配置されている。第2電極190は、電子注入電極であるカソードであってもよいが、このとき、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組み合わせを使用してもよい。
第2電極190は、リチウム(Li)、銀(Ag)、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)、ITO(indium tin oxide)及びIZO(indium zinc oxide)から選択された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。第2電極190は、透過型電極、半透過型電極または反射型電極でもある。
第2電極190は、単一層である単層構造、または複数の層を有する多層構造を有していてもよい。
[図2から図4に係わる説明]
一方、図2の有機発光素子20は、第1キャッピング層210、第1電極110、有機層150及び第2電極190が順に積層された構造を有し、図3の有機発光素子30は、第1電極110、有機層150、第2電極190及び第2キャッピング層220が順に積層された構造を有し、図4の有機発光素子40は、第1キャッピング層210、第1電極110、有機層150、第2電極190及び第2キャッピング層220が順に積層された構造を有する。
図2から図4において、第1電極110、有機層150及び第2電極190に係わる説明は、図1に係わる説明を参照する。
有機発光素子20,40の有機層150において、発光層で生成された光は、半透過型電極または透過型電極である第1電極110及び第1キャッピング層210を経て、外部に取り出され、有機発光素子30,40の有機層150において、発光層で生成された光は、半透過型電極または透過型電極である第2電極190及び第2キャッピング層220を経て、外部で取り出される。
第1キャッピング層210及び第2キャッピング層220は、補強干渉の原理により、外部発光効率を向上させる役割を行うことができる。
第1キャッピング層210及び第2キャッピング層220は、互いに独立して、有機物からなる有機キャッピング層、無機物からなる無機キャッピング層、または有機物及び無機物を含んだ複合キャッピング層であってもよい。
第1キャッピング層210及び第2キャッピング層220のうち少なくとも1層は、互いに独立して、炭素環式化合物、ヘテロ環式化合物、アミン系化合物、ポルフィン誘導体(porphine derivatives)、フタロシアニン誘導体(phthalocyanine derivatives)、ナフタロシアニン誘導体(naphthalocyanine derivatives)、アルカリ金属錯体及びアルカリ土類金属錯体から選択された少なくとも1つの物質を含んでもよい。炭素環式化合物、ヘテロ環式化合物及びアミン系化合物は、選択的に、O、N、S、Se、Si、F、Cl、Br及びIから選択された少なくとも1つの元素を含んだ置換基で置換されてもよい。一実施形態によれば、第1キャッピング層210及び第2キャッピング層220のうち少なくとも1層が、互いに独立して、アミン系化合物を含んでもよい。
他の実施形態によれば、第1キャッピング層210及び第2キャッピング層220のうち少なくとも1層は、互いに独立して、化学式201で表示される化合物、または化学式202で表示される化合物を含んでもよい。
さらに他の実施形態によれば、第1キャッピング層210及び第2キャッピング層220のうち少なくとも1層は、互いに独立して、化合物HT28からHT33、及び下記化合物CP1からCP5から選択された化合物を含んでもよいが、それらに限定されるものではない。
以上、有機発光素子について、図1から図4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。
正孔輸送領域に含まれる各層、発光層、及び電子輸送領域に含まれる各層は、それぞれ、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、所定領域に形成されてもよい。
真空蒸着法により、正孔輸送領域に含まれた各層、発光層、及び電子輸送領域に含まれた各層をそれぞれ形成する場合、蒸着条件は、例えば、約100から約500℃の蒸着温度、約10-8から約10-3torrの真空度及び約0.01から約100Å/secの蒸着速度範囲内で、形成しようとする層に含まれる材料及び形成しようとする層の構造を考慮して選択される。
スピンコーティング法により、正孔輸送領域に含まれた各層、発光層、及び電子輸送領域に含まれた各層をそれぞれ形成する場合、コーティング条件は、例えば、約2,000rpmから約5,000rpmのコーティング速度及び約80℃から200℃の熱処理温度範囲内で、形成しようとする層に含まれる材料、及び形成しようとする層の構造を考慮して選択される。
[置換基の一般的な定義]
本明細書において、C1−C60アルキル基は、炭素数1から60の線状または分枝状の脂肪族炭化水素一価基を意味し、具体的な例には、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、イソアミル基、ヘキシル基などが含まれる。本明細書において、C1−C60アルキレン基は、C1−C60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、C2−C60アルケニル基は、C2−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、その具体的な例には、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、C2−C60アルケニレン基は、C2−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、C2−C60アルキニル基は、C2−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、その具体的な例には、エチニル基、プロピニル基などが含まれる。本明細書において、C2−C60アルキニレン基は、C2−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、C1−C60アルコキシ基は、−OA101(ここで、A101は、C1−C60アルキル基である)の化学式を有する一価基を意味し、その具体的な例には、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、C3−C10シクロアルキル基は、炭素数3から10の一価飽和炭化水素単環式基を意味し、その具体例には、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が含まれる。本明細書において、C3−C10シクロアルキレン基は、C3−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、C1−C10ヘテロシクロアルキル基は、N、O、Si、P及びS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炭素数1から10の一価単環式基を意味し、その具体例には1,2,3,4−オキサトリアゾリジニル基(1, 2, 3, 4-oxatriazolidinyl)、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が含まれる。本明細書において、C1−C10ヘテロシクロアルキレン基は、C1−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、C3−C10シクロアルケニル基は、炭素数3から10の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が、芳香族性を有さない基を意味し、その具体例には、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が含まれる。本明細書において、C3−C10シクロアルケニレン基は、C3−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、C1−C10ヘテロシクロアルケニル基は、N、O、Si、P及びS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炭素数1から10の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。C1−C10ヘテロシクロアルケニル基の具体例には、4,5−ジヒドロ−1,2,3,4−オキサトリアゾリル基、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が含まれる。本明細書において、C1−C10ヘテロシクロアルケニレン基は、C1−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、C6−C60アリール基は、炭素数6から60の炭素環式芳香族系を有する一価基を意味し、C6−C60アリーレン基は、炭素数6から60の炭素環式芳香族系を有する二価基を意味する。C6−C60アリール基の具体例には、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、クリセニル基などが含まれる。C6−C60アリール基及びC6−C60アリーレン基が2以上の環を含む場合、2以上の環は、互いに縮合されてもよい。
本明細書において、C1−C60ヘテロアリール基は、N、O、Si、P及びS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、炭素数1から60のヘテロ環式芳香族系を有する一価基を意味し、C1−C60ヘテロアリーレン基は、N、O、Si、P及びS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、炭素数1から60のヘテロ環式芳香族系を有する二価基を意味する。C1−C60ヘテロアリール基の具体例には、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が含まれる。C1−C60ヘテロアリール基及びC1−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、互いに縮合されてもよい。
本明細書において、C6−C60アリールオキシ基は、−OA102(ここで、A102は、C6−C60アリール基である)を示し、C6−C60アリールチオ基は、−SA103(ここで、A103は、C6−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(non-aromatic condensed polycyclic group)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、分子全体が非芳香族性(non-aromaticity)を有する一価基(例えば、炭素数8から60である)を意味する。一価非芳香族縮合多環基の具体例には、フルオレニル基などが含まれる。本明細書において、二価非芳香族縮合多環基は、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(non-aromatic condensed heteropolycyclic group)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、炭素外に、N、O、Si、P及びSから選択された少なくとも1つのヘテロ原子を含み、分子全体が非芳香族性を有する一価基(例えば、炭素数1から60である)を意味する。一価非芳香族ヘテロ縮合多環基の具体例には、カルバゾリル基などが含まれる。本明細書において、二価非芳香族ヘテロ縮合多環基は、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、C5−C60炭素環式基とは、環形成原子として炭素のみを含んだ炭素数5から60の単環式基または多環式基を意味する。C5−C60炭素環式基は、芳香族炭素環式基または非芳香族炭素環式基であってもよい。C5−C60炭素環式基は、ベンゼンのような環、フェニル基のような一価基、またはフェニレン基のような二価基であってもよい。または、C5−C60炭素環式基に連結された置換基の個数によって、C5−C60炭素環式基は、三価基または四価基でもあるというように、多様な変形が可能である。
本明細書において、C1−C60ヘテロ環式基とは、C5−C60炭素環式基と同一構造を有するが、環形成原子として、炭素(炭素数は、1から60でもある)以外に、N、O、Si、P及びSから選択された少なくとも1つのヘテロ原子を含んだ基を意味する。
本明細書において、置換されたC5−C60炭素環式基、置換されたC1−C60ヘテロ環式基、置換されたC3−C10シクロアルキレン基、置換されたC1−C10ヘテロシクロアルキレン基、置換されたC3−C10シクロアルケニレン基、置換されたC1−C10ヘテロシクロアルケニレン基、置換されたC6−C60アリーレン基、置換されたC1−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C1−C60アルキル基、置換されたC2−C60アルケニル基、置換されたC2−C60アルキニル基、置換されたC1−C60アルコキシ基、置換されたC3−C10シクロアルキル基、置換されたC1−C10ヘテロシクロアルキル基、置換されたC3−C10シクロアルケニル基、置換されたC1−C10ヘテロシクロアルケニル基、置換されたC6−C60アリール基、置換されたC6−C60アリールオキシ基、置換されたC6−C60アリールチオ基、置換されたC1−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置換基のうち少なくとも一つは、
重水素(−D)、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、C1−C60アルキル基、C2−C60アルケニル基、C2−C60アルキニル基及びC1−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、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、C3−C10シクロアルキル基、C1−C10ヘテロシクロアルキル基、C3−C10シクロアルケニル基、C1−C10ヘテロシクロアルケニル基、C6−C60アリール基、C6−C60アリールオキシ基、C6−C60アリールチオ基、C1−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、−Si(Q11)(Q12)(Q13)、−N(Q11)(Q12)、−B(Q11)(Q12)、−C(=O)(Q11)、−S(=O)2(Q11)及び−P(=O)(Q11)(Q12)から選択された少なくとも一つで置換された、C1−C60アルキル基、C2−C60アルケニル基、C2−C60アルキニル基及びC1−C60アルコキシ基;
3−C10シクロアルキル基、C1−C10ヘテロシクロアルキル基、C3−C10シクロアルケニル基、C1−C10ヘテロシクロアルケニル基、C6−C60アリール基、C6−C60アリールオキシ基、C6−C60アリールチオ基、C1−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、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、C1−C60アルキル基、C2−C60アルケニル基、C2−C60アルキニル基、C1−C60アルコキシ基、C3−C10シクロアルキル基、C1−C10ヘテロシクロアルキル基、C3−C10シクロアルケニル基、C1−C10ヘテロシクロアルケニル基、C6−C60アリール基、C6−C60アリールオキシ基、C6−C60アリールチオ基、C1−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、−Si(Q21)(Q22)(Q23)、−N(Q21)(Q22)、−B(Q21)(Q22)、−C(=O)(Q21)、−S(=O)2(Q21)及び−P(=O)(Q21)(Q22)から選択された少なくとも一つで置換された、C3−C10シクロアルキル基、C1−C10ヘテロシクロアルキル基、C3−C10シクロアルケニル基、C1−C10ヘテロシクロアルケニル基、C6−C60アリール基、C6−C60アリールオキシ基、C6−C60アリールチオ基、C1−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
−Si(Q31)(Q32)(Q33)、−N(Q31)(Q32)、−B(Q31)(Q32)、−C(=O)(Q31)、−S(=O)2(Q31)及び−P(=O)(Q31)(Q32)から選択され、
11からQ13、Q21からQ23、及びQ31からQ33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、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、C1−C60アルキル基、C2−C60アルケニル基、C2−C60アルキニル基、C1−C60アルコキシ基、C3−C10シクロアルキル基、C1−C10ヘテロシクロアルキル基、C3−C10シクロアルケニル基、C1−C10ヘテロシクロアルケニル基、C6−C60アリール基、C1−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、ビフェニル基及びテルフェニル基から選択されてもよい。
以下、合成例及び実施例を挙げ、本発明の一実施形態による化合物及び有機発光素子について、さらに具体的に説明する。下記合成例において、「Aの代わりにBを使用した」という表現において、Aのモル当量とBのモル当量は、互いに同一である。
[合成例1:化合物2の合成]
[中間体I−1の合成]
シアヌル酸クロリド1.84g(10mmol)をテトラヒドロフラン(THF)30mLに溶かし、0℃で4−フルオロフェニルマグネシウムブロミド26mL(THFにおいて1.0M)を添加した後、35℃で12時間撹拌した。反応溶液を常温に冷却させた後、水60mLとジエチルエーテル60mLとで3回抽出した。そこから得られた有機層を、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I−1 1.36g(収率45%)を得た。生成された化合物は、LC−MS(liquid chromatography-mass spectrometry)で確認した。
158ClF23:M+1 303.4
[中間体I−2の合成]
中間体I−1 3.34g(11.0mmol)、4−ブロモフェニルボロン酸2.00g(10.0mmol)、Pd(PPh34 0.58g(0.50mmol)及びK2CO3 4.15g(30.0mmol)を、THF/H2O(2/1)混合溶液60mLに溶かした後、80℃で16時間撹拌した。反応溶液を常温に冷却させた後、水60mLとジエチルエーテル60mLとで3回抽出した。そこから得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I−2 2.12g(収率50%)を得た。生成された化合物は、LC−MSで確認した。
2112BrF23:M+1 423.0
[化合物2の合成]
中間体I−2 4.23g(10mmol)、[1,1’−ビフェニル]−4−イルボロン酸1.98g(10mmol)、Pd(PPh34 0.58g(0.5mmol)及びK2CO3 4.14g(30mmol)を、THF/H2O(2/1)混合溶液60mLに溶かした後、80℃で16時間撹拌した。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2 4.08g(収率82%)を得た。生成された化合物は、MS(mass spectrometry)/FAB(fast atom bombardment)と1H NMR(nuclear magnetic resonance)により確認した。
332123 cal. 497.17,found 497.16
[合成例2:化合物5の合成]
[1,1’−ビフェニル]−4−イルボロン酸の代わりに、(4−(4−フェニルナフチレン−1−イル)フェニル)ボロン酸を使用したという点を除いては、化合物2の合成方法と同一方法を利用し、化合物5 5.17g(収率83%)を得た。生成された化合物は、MS/FABと1H NMRにより確認した。
432723 cal. 623.22,found 623.23
[合成例3:化合物9の合成]
[1,1’−ビフェニル]−4−イルボロン酸の代わりに、(6−([1,1’−ビフェニル]−4−イル)ナフタレン−2−イル)ボロン酸を使用したという点を除いては、化合物2の合成方法と同一方法を利用し、化合物9 4.73g(収率76%)を得た。生成された化合物は、MS/FABと1H NMRにより確認した。
432723 cal. 623.22,found 623.21
[合成例4:化合物25の合成]
[1,1’−ビフェニル]−4−イルボロン酸の代わりに、(9,9−ジメチル−7−フェニル−9H−フルオレン−2−イル)ボロン酸を使用したという点を除いては、化合物2の合成方法と同一方法を利用し、化合物25 4.42g(収率72%)を得た。生成された化合物は、MS/FABと1H NMRにより確認した。
422923 cal. 613.23,found 613.22
[合成例5:化合物31の合成]
中間体I−1 3.03g(10mmol)、(6−(3−(ナフタレン−2−イル)フェニル)ピリジン−2−イル)ボロン酸3.25g(10mmol)、Pd(PPh34 0.58g(0.5mmol)及びK2CO3 4.14g(30mmol)を、THF/H2O(2/1)混合溶液60mLに溶かした後、80℃で16時間撹拌した。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31 3.12g(収率57%)を得た。生成された化合物は、MS/FABと1H NMRにより確認した。
362224 cal. 548.18,found 548.19
[合成例6:化合物40の合成]
[中間体I−3の合成]
2,4−ジクロロ−6−フェニル−1,3,5−トリアジン2.25g(10mmol)をTHF 30mLに溶かし、0℃で4−フルオロフェニルマグネシウムブロミド10mL(THF中で1.0M)を添加した後、35℃で12時間撹拌した。反応溶液を常温に冷却させた後、水60mLとジエチルエーテル60mLとで3回抽出した。そこから得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I−3 1.31g(収率46%)を得た。生成された化合物は、LC−MSで確認した。
159ClFN3:M+1 285.1
[中間体I−4の合成]
中間体I−1の代わりに、中間体I−3を使用したという点を除いては、中間体I−2の合成方法と同一方法を利用し、中間体I−4 2.03g(収率50%)を得た。生成された化合物は、LC−MSで確認した。
2113BrFN3:M+1 405.0
[化合物40の合成]
中間体I−4 4.05g(10mmol)、(4−(ナフタレン−2−イル)フェニル)ボロン酸2.48g(10mmol)、Pd(PPh34 0.58g(0.5mmol)及びK2CO3 4.14g(30mmol)を、THF/H2O(2/1)混合溶液60mLに溶かした後、80℃で16時間撹拌した。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 4.07g(収率77%)を得た。生成された化合物は、MS/FABと1H NMRにより確認した。
3724FN3 cal. 529.20,found 529.21
[合成例7:化合物45の合成]
4−フルオロフェニルマグネシウムブロミドの代わりに、3−フルオロフェニルマグネシウムブロミドを使用し、[1,1’−ビフェニル]−4−イルボロン酸の代わりに、(4’−(ナフタレン−2−イル)−[1,1’−ビフェニル]−4−イル)ボロン酸を使用したという点を除いては、化合物2の合成方法と同一方法を利用し、化合物45 4.36g(収率70%)を得た。生成された化合物は、MS/FABと1H NMRにより確認した。
432723 cal. 623.22,found 623.22
[合成例8:化合物60の合成]
4−ブロモ−4’−フルオロ−1,1’−ビフェニル2.50g(10mmol)、2,4−ジフェニル−6−(4’−(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)−[1,1’−ビフェニル]−4−イル)−1,3,5−トリアジン5.11g(10mmol)、Pd(PPh34 0.58g(0.5mmol)及びK2CO3 4.14g(30mmol)を、THF/H2O(2/1)混合溶液60mLに溶かした後、80℃で16時間撹拌した。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60 4.39g(収率79%)を得た。生成された化合物は、MS/FABと1H NMRにより確認した。
3926FN3 cal. 555.21,found 555.20
[合成例9:化合物74の合成]
2−(4’−フルオロ−[1,1’−ビフェニル]−4−イル)−4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン2.98g(10mmol)、2,4−ジ([1,1’−ビフェニル]−4−イル)−6−クロロ−1,3,5−トリアジン4.19g(10mmol)、Pd(PPh34 0.58g(0.5mmol)及びK2CO3 4.14g(30mmol)を、THF/H2O(2/1)混合溶液60mLに溶かした後、80℃で16時間撹拌した。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74 4.22g(収率76%)を得た。生成された化合物は、MS/FABと1H NMRとを介して確認した。
3926FN3 cal. 555.21,found 555.20
[合成例10:化合物81の合成]
[中間体I−5の合成]
2,4−ジフェニル−6−(3−(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)フェニル)−1,3,5−トリアジン4.35g(10mmol)、1−ブロモ−4−ヨードベンゼン3.38g(12mmol)、Pd(PPh34 0.58g(0.5mmol)及びK2CO3 4.14g(30mmol)を、THF/H2O(2/1)混合溶液60mLに溶かした後、80℃で16時間撹拌した。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I−5 3.38g(収率73%)を得た。生成された化合物は、LC−MSで確認した。
2718BrN3:M+1 463.1
[中間体I−6の合成]
中間体I−5 4.36g(10mmol)、ビス(ピナコラト)ジボロン2.54g(10mmol)、Pd(PPh32Cl2 0.35g(0.5mmol)及びKOAc 2.94g(30mmol)を、トルエン60mLに溶かした後、100℃で16時間撹拌した。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I−6 3.63g(収率71%)を得た。生成された化合物は、LC−MSで確認した。
3330BN32:M+1 511.2
[化合物81の合成]
中間体I−1 3.03g(10mmol)、中間体I−6 5.11g(10mmol)、Pd(PPh34 0.58g(0.5mmol)及びK2CO3 4.14g(30mmol)を、THF/H2O(2/1)混合溶液60mLに溶かした後、80℃で16時間撹拌した。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81 5.15g(収率79%)を得た。生成された化合物は、MS/FABと1H NMRにより確認した。
422626 cal. 625.22,found 625.23
[合成例11:化合物90の合成]
[中間体I−7の合成]
2,4−ジフェニル−6−(3−(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)フェニル)−1,3,5−トリアジン4.35g(10mmol)、1−ブロモ−4−ヨードベンゼン3.38g(12mmol)、Pd(PPh34 0.58g(0.5mmol)及びK2CO3 4.14g(30mmol)を、THF/H2O(2/1)混合溶液60mLに溶かした後、80℃で16時間撹拌した。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I−7 3.38g(収率73%)を得た。生成された化合物は、LC−MSで確認した。
3330BN32:M+1 511.2
[中間体I−8の合成]
中間体I−7 4.80g(10mmol)、ビス(ピナコラト)ジボロン2.54g(10mmol)、Pd(PPh32Cl2 0.35g(0.5mmol)及びKOAc 2.94g(30mmol)をトルエン60mLに溶かした後、100℃で16時間撹拌した。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I−8 3.70g(収率70%)を得た。生成された化合物は、LC−MSで確認した。
364222:M+1 528.3
[化合物90の合成]
中間体I−8 5.28g(10mmol)、2−クロロ−4,6−ビス(4−フルオロフェニル)−1,3,5−トリアジン3.03g(10mmol)、Pd(PPh34 0.58g(0.5mmol)及びK2CO3 4.14g(30mmol)を、THF/H2O(2/1)混合溶液60mLに溶かした後、80℃で16時間撹拌した。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90 4.89g(収率73%)を得た。生成された化合物は、MS/FABと1H NMRにより確認した。
4538BF23 cal. 669.31,found 669.30
下記表1、表2及び表3に合成された化合物の1H NMR及びMS/FABを示した。表1、表2及び表3に示した化合物以外の他の化合物も、前述の合成経路及び原料物質を参照し、技術分野に熟練し当業者であるならば、その合成方法を容易に認識することができるであろう。


合成例1から11によって合成された化合物以外の他の化合物の合成方法も、技術分野に熟練した当業者であるならば、前述の合成経路及び原料物質を参照し、容易に認識することができるであろう。
[実施例1]
アノードは、コーニング(Corning)15Ω/cm2(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と純水とを利用し、各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、真空蒸着装置にガラス基板を設けた。
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、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(NPB)を300Å厚に真空蒸着して正孔輸送層を形成した。
正孔輸送層上部に、公知の青色蛍光ホスト化合物である9,10−ジ−ナフタレン−2−イル−アントラセン(ADN)を使用し、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(DPAVBi)を、重量比98:2で同時蒸着し、300Å厚に発光層を形成した。
次に、発光層上部に、電子輸送層として、本発明の化合物2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)厚に真空蒸着し、LiF/Al電極を形成することにより、有機電界発光(EL)素子を製造した。
[実施例2]
電子輸送層の形成時、化合物2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と同一に行い、有機EL素子を作製した。
[実施例3]
電子輸送層の形成時、化合物2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と同一に行い、有機EL素子を作製した。
[実施例4]
電子輸送層の形成時、化合物2の代わりに、化合物25を利用したことを除いては、実施例1と同一に行い、有機EL素子を作製した。
[実施例5]
電子輸送層の形成時、化合物2の代わりに、化合物31を利用したことを除いては、実施例1と同一に行い、有機EL素子を作製した。
[実施例6]
電子輸送層の形成時、化合物2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と同一に行い、有機EL素子を作製した。
[実施例7]
電子輸送層の形成時、化合物2の代わりに、化合物45を利用したことを除いては、実施例1と同一に行い、有機EL素子を作製した。
[実施例8]
電子輸送層の形成時、化合物2の代わりに、化合物60を利用したことを除いては、実施例1と同一に行い、有機EL素子を作製した。
[実施例9]
電子輸送層の形成時、化合物2の代わりに、化合物74を利用したことを除いては、実施例1と同一に行い、有機EL素子を作製した。
[実施例10]
電子輸送層の形成時、化合物2の代わりに、化合物81を利用したことを除いては、実施例1と同一に行い、有機EL素子を作製した。
[実施例11]
電子輸送層の形成時、化合物2の代わりに、化合物90を利用したことを除いては、実施例1と同一に行い、有機EL素子を作製した。
[比較例1]
電子輸送層の形成時、化合物2の代わりに、公知の物質である化合物200を利用したことを除いては、実施例1と同一に行い、有機EL素子を作製した。
[比較例2]
電子輸送層の形成時、化合物2の代わりに、下記化合物201を使用したことを除いては、実施例1と同一に行い、有機EL素子を作製した。
[比較例3]
電子輸送層の形成時、化合物2の代わりに、下記化合物202を使用したことを除いては、実施例1と同一に行い、有機EL素子を作製した。
実施例1から実施例11、及び比較例1から3によって得られた有機EL素子に対して、電流密度50mA/cm2での駆動電圧、輝度、効率(cd/A)、及び半減寿命を測定し、下記表4に示した。
表4から、本発明の化合物を電子輸送材料として使用した場合、公知の物質である化合物200だけではなく、化合物201から202と比較し、駆動電圧が低くなり、効率、輝度が大幅に向上した優秀なI−V−L特性を示し、特に、寿命改善効果において、卓越した結果を示した。
すなわち、本発明の化合物が、有機発光素子の電子輸送材料として使用される場合、駆動電圧、輝度、効率及び寿命の側面ですぐれた効果を発揮するということが分かる。
本発明について、合成例及び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決められるものである。
本発明の、ヘテロ環式化合物、及びそれを含んだ有機発光素子は、例えば、発光関連の技術分野に効果的に適用可能である。
10,20,30,40 有機発光素子
110 第1電極
150 有機層
190 第2電極
210 第1キャッピング層
220 第2キャッピング層

Claims (20)

  1. 下記化学式1で表示されたヘテロ環式化合物。
    前記化学式1で、
    1からL3は、互いに独立して、単結合、置換もしくは非置換のC3−C60炭素環式基、または置換もしくは非置換のC1−C60ヘテロ環式基であり、
    a1からa3は、互いに独立して、1から5からの整数であり、
    1からR3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、カルボキシル基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、置換もしくは非置換のC1−C60アルキル基、置換もしくは非置換のC2−C60アルケニル基、置換もしくは非置換のC2−C60アルキニル基、置換もしくは非置換のC1−C60アルコキシ基、置換もしくは非置換のC3−C10シクロアルキル基、置換もしくは非置換のC2−C10ヘテロシクロアルキル基、置換もしくは非置換のC3−C10シクロアルケニル基、置換もしくは非置換のC2−C10ヘテロシクロアルケニル基、置換もしくは非置換のC6−C60アリール基、置換もしくは非置換のC6−C60アリールオキシ基、置換もしくは非置換のC6−C60アリールチオ基、置換もしくは非置換のC2−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、置換もしくは非置換の一価非芳香族ヘテロ縮合多環基、−Si(Q1)(Q2)(Q3)、−N(Q1)(Q2)及び−B(Q1)(Q2)から選択され、
    b1からb3は、互いに独立して、1から20の整数であり、
    前記R1からR3の少なくとも一つは、互いに独立して、フッ素含有環式基であり、
    b1個のR1の少なくとも一つが、前記フッ素含有環式基である場合、L1は、置換もしくは非置換のトリアジニレン基ではなく、b2個のR2の少なくとも一つが、前記フッ素含有環式基である場合、L2は、置換もしくは非置換のトリアジニレン基ではなく、b3個のR3の少なくとも一つが、前記フッ素含有環式基である場合、L3は、置換もしくは非置換のトリアジニレン基ではなく、
    前記ヘテロ環式化合物は、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、トリフェニレニル基を含まず、
    前記置換されたC3−C60炭素環式基、置換されたC1−C60ヘテロ環式基、置換されたC1−C60アルキル基、置換されたC2−C60アルケニル基、置換されたC2−C60アルキニル基、置換されたC1−C60アルコキシ基、置換されたC3−C10シクロアルキル基、置換されたC2−C10ヘテロシクロアルキル基、置換されたC3−C10シクロアルケニル基、置換されたC2−C10ヘテロシクロアルケニル基、置換されたC6−C60アリール基、置換されたC6−C60アリールオキシ基、置換されたC6−C60アリールチオ基、置換されたC2−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置換基のうち少なくとも一つは、
    重水素、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、C1−C60アルキル基、C2−C60アルケニル基、C2−C60アルキニル基及びC1−C60アルコキシ基;
    重水素、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、C3−C10シクロアルキル基、C1−C10ヘテロシクロアルキル基、C3−C10シクロアルケニル基、C1−C10ヘテロシクロアルケニル基、C6−C60アリール基、C6−C60アリールオキシ基、C6−C60アリールチオ基、C1−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、−Si(Q11)(Q12)(Q13)、−N(Q11)(Q12)、−B(Q11)(Q12)及び−C(=O)(Q11)から選択された少なくとも一つで置換された、C1−C60アルキル基、C2−C60アルケニル基、C2−C60アルキニル基及びC1−C60アルコキシ基;
    3−C10シクロアルキル基、C1−C10ヘテロシクロアルキル基、C3−C10シクロアルケニル基、C1−C10ヘテロシクロアルケニル基、C6−C60アリール基、C6−C60アリールオキシ基、C6−C60アリールチオ基、C1−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、ビフェニル基及びテルフェニル基;
    重水素、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、C1−C60アルキル基、C2−C60アルケニル基、C2−C60アルキニル基、C1−C60アルコキシ基、C3−C10シクロアルキル基、C1−C10ヘテロシクロアルキル基、C3−C10シクロアルケニル基、C1−C10ヘテロシクロアルケニル基、C6−C60アリール基、C6−C60アリールオキシ基、C6−C60アリールチオ基、C1−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、ビフェニル基、テルフェニル基、−Si(Q21)(Q22)(Q23)、−N(Q21)(Q22)、−B(Q21)(Q22)及び−C(=O)(Q21)から選択された少なくとも一つで置換された、C3−C10シクロアルキル基、C1−C10ヘテロシクロアルキル基、C3−C10シクロアルケニル基、C1−C10ヘテロシクロアルケニル基、C6−C60アリール基、C6−C60アリールオキシ基、C6−C60アリールチオ基、C1−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、ビフェニル基及びテルフェニル基;並びに
    −Si(Q31)(Q32)(Q33)、−N(Q31)(Q32)、−B(Q31)(Q32)及び−C(=O)(Q31);から選択され、
    前記Q1からQ3、Q11からQ13、Q21からQ23、及びQ31からQ33は、互いに独立して、水素、重水素、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、C1−C60アルキル基、C2−C60アルケニル基、C2−C60アルキニル基、C1−C60アルコキシ基、C3−C10シクロアルキル基、C1−C10ヘテロシクロアルキル基、C3−C10シクロアルケニル基、C1−C10ヘテロシクロアルケニル基、C6−C60アリール基、C1−C60アルキル基で置換されたC6−C60アリール基、C1−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、ビフェニル基及びテルフェニル基から選択され、
    *は、隣接原子との結合サイトである。
  2. 前記L1からL3は、互いに独立して、
    単結合、フェニレン基、ペンタレニレン基、インデニレン基、ナフチレン基、アズレニレン基、ヘプタレニレン基、インダセニレン基、アセナフチレン基、フルオレニレン基、スピロビフルオレニレン基、スピロベンゾフルオレニルフルオレニル基、ベンゾフルオレニレン基、ジベンゾフルオレニレン基、フェナレニレン基、フェナントレニレン基、アントラセニレン基、フルオランテニレン基、ピレニレン基、クリセニレン基、ナフタセニレン基、ピセニレン基、ペリレニレン基、ピロリレン基、チオフェニレン基、フラニレン基、シロリレン基、イミダゾリレン基、ピラゾリレン基、チアゾリレン基、イソチアゾリレン基、オキサゾリレン基、イソキサゾリレン基、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、トリアジニレン基、ベンゾフラニレン基、ベンゾチオフェニレン基、ベンゾシロリレン基、ジベンゾシロリレン基、キノリニレン基、イソキノリニレン基、ベンゾイミダゾリレン基、イミダゾピリジニレン基基及びイミダゾピリミジニレン基;
    重水素、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、C1−C20アルキル基、C1−C20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、ビフェニル基、テルフェニル基、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−ビフルオレニル基、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、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、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、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、−Si(Q31)(Q32)(Q33)、−N(Q31)(Q32)及び−B(Q31)(Q32)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、ペンタレニレン基、インデニレン基、ナフチレン基、アズレニレン基、ヘプタレニレン基、インダセニレン基、アセナフチレン基、フルオレニレン基、スピロビフルオレニレン基、スピロベンゾフルオレニルフルオレニル基、ベンゾフルオレニレン基、ジベンゾフルオレニレン基、フェナレニレン基、フェナントレニレン基、アントラセニレン基、フルオランテニレン基、ピレニレン基、クリセニレン基、ナフタセニレン基、ピセニレン基、ペリレニレン基、ピロリレン基、チオフェニレン基、フラニレン基、シロリレン基、イミダゾリレン基、ピラゾリレン基、チアゾリレン基、イソチアゾリレン基、オキサゾリレン基、イソキサゾリレン基、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、トリアジニレン基、ベンゾフラニレン基、ベンゾチオフェニレン基、ベンゾシロリレン基、ジベンゾシロリレン基、キノリニレン基、イソキノリニレン基、ベンゾイミダゾリレン基、イミダゾピリジニレン基及びイミダゾピリミジニレン基;から選択され、
    1、及びQ31からQ33は、互いに独立して、C1−C20アルキル基、C1−C20アルコキシ基、フェニル基、ビフェニル基、テルフェニル基、ナフチル基及びピリジニル基から選択されたことを特徴とする請求項1に記載のヘテロ環式化合物。
  3. 前記a1からa3は、互いに独立して、1から3の整数であることを特徴とする請求項1に記載のヘテロ環式化合物。
  4. 前記R1からR3は、互いに独立して、
    フェニル基、ビフェニル基、テルフェニル基、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−ビフルオレニル基、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、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、トリアジニル基、チオフェニル基、フラニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、ジベンゾシロリル基、ベンゾナフトシロリル基、ジナフトシロリル基、ベンゾイミダゾリル基、フェナントロリニル基及びイミダゾピリジニル基;
    重水素、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、C1−C20アルキル基、C1−C20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、ビフェニル基、テルフェニル基、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−ビフルオレニル基、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、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、トリアジニル基、チオフェニル基、フラニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、ジベンゾシロリル基、−N(Q31)(Q32)及び−Si(Q31)(Q32)(Q33)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、ビフェニル基、テルフェニル基、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−ビフルオレニル基、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、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、トリアジニル基、チオフェニル基、フラニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、ジベンゾシロリル基、ベンゾナフトシロリル基、ジナフトシロリル基、ベンゾイミダゾリル基、フェナントロリニル基及びイミダゾピリジニル基;並びに
    −N(Q1)(Q2)及び−B(Q1)(Q2);から選択され、
    前記Q1、Q2、及びQ31からQ33は、互いに独立して、C1−C20アルキル基、C1−C20アルコキシ基、フェニル基、ビフェニル基、テルフェニル基、ナフチル基及びピリジニル基;並びにC1−C20アルキル基またはC1−C20アルコキシ基で置換された、フェニル基、ビフェニル基、テルフェニル基、ナフチル基及びピリジニル基;から選択されたことを特徴とする請求項1に記載のヘテロ環式化合物。
  5. 前記フッ素含有環式基は、1、2、または5個のフルオロ基を含むことを特徴とする請求項1に記載のヘテロ環式化合物。
  6. 前記フッ素含有環式基は、少なくとも1つの−Fで置換されたC3−C60炭素環式基であることを特徴とする請求項1に記載のヘテロ環式化合物。
  7. 前記フッ素含有環式基は、少なくとも1つの−Fで置換されたC6−C60アリール基または一価非芳香族縮合多環基であることを特徴とする請求項1に記載のヘテロ環式化合物。
  8. 前記フッ素含有環式基は、下記化学式4−1から4−19で表示される基から選択されたことを特徴とする請求項1に記載のヘテロ環式化合物。
    前記化学式4−1から4−19で、
    31は、O、S、C(Z33)(Z34)、N(Z33)またはSi(Z33)(Z34)であり、
    31からZ34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、カルボキシル基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、C1−C20アルキル基、C1−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、トリアジニル基、ビフェニル基、テルフェニル基、C1−C20アルキル基で置換された−フェニル基、及び−Si(Q31)(Q32)(Q33)から選択され、
    31からQ33は、互いに独立して、C1−C10アルキル基、C1−C10アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、トリアジニル基、ビフェニル基、テルフェニル基及びC1−C20アルキル基で置換されたフェニル基から選択され、
    e2は、0から2の整数であり、
    e3は、0から3の整数であり、
    e4は、0から4の整数であり、
    e6は、0から6の整数であり、
    *は、隣接原子との結合サイトである。
  9. i)前記b1個のR1の少なくとも一つが、前記フッ素含有環式基である場合、前記a1個のL1の少なくとも一つは、単結合、または置換もしくは非置換のC3−C60炭素環式基であり、
    ii)前記b2個のR2の少なくとも一つが、前記フッ素含有環式基である場合、前記a2個のL2の少なくとも一つは、単結合、または置換もしくは非置換のC3−C60炭素環式基であり、
    iii)前記b3個のR3の少なくとも一つが、前記フッ素含有環式基である場合、前記a3個のL3の少なくとも一つは、単結合、または置換もしくは非置換のC3−C60炭素環式基であり、
    前記置換されたC3−C60炭素環式基の置換基は、C1−C60アルキル基、C2−C60アルケニル基、C2−C60アルキニル基及びC1−C60アルコキシ基から選択されたことを特徴とする請求項1に記載のヘテロ環式化合物。
  10. 前記置換もしくは非置換のC3−C60炭素環式基は、フェニル基、ナフチレン基及びフルオレニレン基;並びにC1−C20アルキル基で置換されたフェニル基及びフルオレニレン基のいずれかであることを特徴とする請求項9に記載のヘテロ環式化合物。
  11. i)前記b1個のR1の少なくとも一つがフッ素含有環式基であり、前記b2個のR2、及びb3個のR3は、互いに独立して、フェニル基、ビフェニル基、テルフェニル基、ナフチル基及びピリジニル基;並びに1以上のフェニル基で置換されたトリアジニル基;から選択されるか、
    ii)前記b1個のR1の少なくとも一つ、及び前記b2個のR2の少なくとも一つがフッ素含有環式基であり、前記b3個のR3は、互いに独立して、フェニル基、ビフェニル基、テルフェニル基、ナフチル基、ピリジニル基、フルオレニル基、アントラセニル基、フェナントレニル基、キノリニル基、フェナントロリニル基、トリアジニル基及びピリミジニル基;並びにシアノ基、C1−C20アルキル基、フェニル基、ビフェニル基、テルフェニル基、ナフチル基、ピリジニル基、フルオレニル基、アントラセニル基、フェナントレニル基、トリアジニル基及びピリミジニル基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、ビフェニル基、テルフェニル基、ナフチル基、ピリジニル基、フルオレニル基、アントラセニル基、フェナントレニル基、キノリニル基、フェナントロリニル基、トリアジニル基及びピリミジニル基;並びに−B(Q1)(Q2)から選択されるか、
    iii)前記b1個のR1の少なくとも一つ、及び前記b2個のR2の少なくとも一つ、及び前記b3個のR3の少なくとも一つがフッ素含有環式基であり、
    前記Q1及びQ2は、互いに独立して、1以上のC1−C20アルキル基で置換されたフェニル基であることを特徴とする請求項1に記載のヘテロ環式化合物。
  12. 下記化合物1から90から選択されたことを特徴とする請求項1に記載のヘテロ環式化合物。
  13. 第1電極と、
    前記第1電極に対向した第2電極と、
    前記第1電極と前記第2電極との間に介在された発光層を含んだ有機層と、を含み、
    前記有機層は、請求項1から12のいずれか1項に記載のヘテロ環式化合物を1種以上含む有機発光素子。
  14. 前記第1電極がアノードであり、
    前記第2電極がカソードであり、
    前記有機層が、前記第1電極と前記発光層との間に介在された正孔輸送領域、及び前記発光層と第2電極との間に介在された電子輸送領域を含み、
    前記正孔輸送領域は、正孔注入層、正孔輸送層、発光補助層、電子阻止層、またはその任意の組み合わせを含み、
    前記電子輸送領域は、バッファ層、正孔阻止層、電子調節層、電子輸送層、電子注入層、またはその任意の組み合わせを含むことを特徴とする請求項13に記載の有機発光素子。
  15. 前記電子輸送領域に、前記ヘテロ環式化合物が含まれていることを特徴とする請求項14に記載の有機発光素子。
  16. 前記電子輸送領域が電子輸送層を含み、前記電子輸送層に、前記ヘテロ環式化合物が含まれることを特徴とする請求項14に記載の有機発光素子。
  17. 前記電子輸送領域が発光補助層を含み、前記発光補助層に、前記ヘテロ環式化合物が含まれることを特徴とする請求項16に記載の有機発光素子。
  18. 前記正孔輸送領域は、p型ドーパントを含み、
    前記p型ドーパントのLUMOは、−3.5eV以下であることを特徴とする請求項14に記載の有機発光素子。
  19. 前記p型ドーパントは、シアノ基含有化合物を含むことを特徴とする請求項18に記載の有機発光素子。
  20. 前記発光層は、第1の色の光を放出する第1発光層であり、
    前記第1電極と第2電極との間に、i)第2の色の光を放出する少なくとも1層の第2発光層が追加して含まれているか、ii)第2の色の光を放出する少なくとも1層の第2発光層及び第3の色の光を放出する少なくとも1層の第3発光層が追加して含まれており、
    前記第1の色の光の最大発光波長、前記第2の色の光の最大発光波長、及び前記第3の色の光の最大発光波長は、互いに同じであっても異なっていてもよく、
    前記第1の色の光と前記第2の色の光とが互いに混合された混色光、または前記第1の色の光、前記第2の色の光及び前記第3の色の光が互いに混合された混色光が放出されることを特徴とする請求項13に記載の有機発光素子。
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