JP2020037550A - 有機金属化合物とそれを含む有機発光素子及び診断用組成物 - Google Patents

有機金属化合物とそれを含む有機発光素子及び診断用組成物 Download PDF

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Abstract

【課題】有機金属化合物とそれを含む有機発光素子及び診断用組成物を提供する。【解決手段】本発明の有機金属化合物は、下記化学式1で表される。【化1】上記化学式1に関する説明は、明細書を参照する。【選択図】図1

Description

本発明は、有機金属化合物とそれを含む有機発光素子及びそれを含む診断用組成物に関する。
有機発光素子(organic light emitting device)は、自発光型素子であり、視野角、応答時間、輝度、駆動電圧、及び応答速度などの特性に優れ、多色化が可能である。
一例によると、有機発光素子は、アノード、カソード、及びアノードとカソードとの間に配置されて発光層を含む有機層を含む。アノードと発光層との間には正孔輸送領域が配置され、発光層とカソードとの間には電子輸送領域が配置される。アノード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、カソード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。正孔及び電子は発光層領域で再結合して励起子(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。
なお、各種細胞、タンパク質のような生物学的物質のモニタリング、センシング、検出などにも、発光化合物、例えばリン光発光化合物が使用される。
特開2017−39713号公報
本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、新規の有機金属化合物とそれを採用した有機発光素子及びそれを採用した診断用組成物を提供することにある。
上記目的を達成するためになされた本発明の一態様による有機金属化合物は、下記化学式1で表される。
Figure 2020037550
前記化学式1で、
Mは、遷移金属であり、
は、O又はSであり、XとMとの結合は、共有結合であり、
ないしXは、それぞれ独立して、C又はNであり、
とMとの結合、XとMとの結合、及びXとMとの結合のうちの1個の結合は、共有結合であり、XとMとの結合、XとMとの結合、及びXとMとの結合のうちの残りの2個の結合は、配位結合であり、
、及びYないしYは、それぞれ独立して、C又はNであり、
とYとの結合、XとYとの結合、及びYとYとの結合は、化学結合であり、
環CYないし環CY、及び環CY51は、それぞれ独立して、C−C30炭素環式基又はC−C30ヘテロ環式基であり、
環CY、環CY、環CY、及びMによって形成されたシクロメタル化環(cyclometallated ring)は、6員環であり、
は、単一結合、二重結合、*−N(R)−*’、*−B(R5)−*’、*−P(R)−*’、*−C(R)(R)−*’、*−Si(R)(R)−*’、*−Ge(R)(R)−*’、*−S−*’、*−Se−*’、*−O−*’、*−C(=O)−*’、*−S(=O)−*’、*−S(=O)−*’、*−C(R)=*’、*=C(R)−*’、*−C(R)=C(R)−*’、*−C(=S)−*’、又は*−C≡C−*’であり、前記*及び*’は、それぞれ隣接原子との結合サイトであり、
ないしL、及びL51は、それぞれ独立して、単一結合、少なくとも一つのR10aで置換されるか若しくは非置換のC−C30炭素環式基、或いは少なくとも一つのR10aで置換されるか若しくは非置換のC−C30ヘテロ環式基であり、
b1ないしb4、及びb51は、それぞれ独立して、1、2、3、4、又は5であり、
ないしR、R51、及びR52は、それぞれ独立して、水素、重水素、−F、−Cl、−Br、−I、−SF5、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、置換若しくは非置換のC−C60アルキル基、置換若しくは非置換のC−C60アルケニル基、置換若しくは非置換のC−C60アルキニル基、置換若しくは非置換のC−C60アルコキシ基、置換若しくは非置換のC−C10シクロアルキル基、置換若しくは非置換のC−C10ヘテロシクロアルキル基、置換若しくは非置換のC−C10シクロアルケニル基、置換若しくは非置換のC−C10ヘテロシクロアルケニル基、置換若しくは非置換のC−C60アリール基、置換若しくは非置換のC−C60アリールオキシ基、置換若しくは非置換のC−C60アリールチオ基、置換若しくは非置換のC−C60ヘテロアリール基、置換若しくは非置換の一価非芳香族縮合多環基、置換若しくは非置換の一価非芳香族ヘテロ縮合多環基、−N(Q)(Q)、−Si(Q)(Q)(Q)、−Ge(Q)(Q)(Q)、−B(Q)(Q)、−P(=O)(Q)(Q)、又は−P(Q)(Q)であり、
c1ないしc4、c51、及びc52は、それぞれ独立して、1、2、3、4、又は5であり、
51は、C−C60アルキル基であり、
52は、少なくとも一つのC−C10シクロアルキル基で置換されるか若しくは非置換の重水素含有C−C60アルキル基又は、重水素であり、
a1ないしa4、a51、及びa52は、それぞれ独立して、0〜10の整数であり、a51とa52との和は、1以上であり、
a53は、1〜10の整数であり、
複数のRのうちの2以上は、選択的に(optionally)、互いに結合し、少なくとも一つのR10aで置換されるか若しくは非置換のC−C30炭素環式基、或いは少なくとも一つのR10aで置換されるか若しくは非置換のC−C30ヘテロ環式基を形成し、
複数のRのうちの2以上は、選択的に、互いに結合し、少なくとも一つのR10aで置換されるか若しくは非置換のC−C30炭素環式基、或いは少なくとも一つのR10aで置換されるか若しくは非置換のC−C30ヘテロ環式基を形成し、
複数のRのうちの2以上は、選択的に、互いに結合し、少なくとも一つのR10aで置換されるか若しくは非置換のC5−30炭素環式基、或いは少なくとも一つのR10aで置換されるか若しくは非置換のC−C30ヘテロ環式基を形成し、
複数のRのうちの2以上は、選択的に、互いに結合し、少なくとも一つのR10aで置換されるか若しくは非置換のC−C30炭素環式基、或いは少なくとも一つのR10aで置換されるか若しくは非置換のC−C30ヘテロ環式基を形成し、
ないしRのうちの隣接する2以上は、選択的に、互いに結合し、少なくとも一つのR10aで置換されるか若しくは非置換のC−C30炭素環式基、或いは少なくとも一つのR10aで置換されるか若しくは非置換のC−C30ヘテロ環式基を形成し、
前記R10aに関する説明は、それぞれ前記Rに関する説明を参照し、
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、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は、
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、−CD、−CDH、−CDH、−CF、−CFH、−CFH、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C−C60アルキル基、C−C60アルケニル基、C−C60アルキニル基、又はC−C60アルコキシ基;
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、−CD、−CDH、−CDH、−CF、−CFH、−CFH、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、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、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(Q11)(Q12)、−Si(Q13)(Q14)(Q15)、−Ge(Q13)(Q14)(Q15)、−B(Q16)(Q17)、−P(=O)(Q18)(Q19)、−P(Q18)(Q19)、或いはその任意の組み合わせで置換された、C−C60アルキル基、C−C60アルケニル基、C−C60アルキニル基、又はC−C60アルコキシ基;
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、−CD、−CDH、−CDH、−CF、−CFH、−CFH、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、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)、−Ge(Q23)(Q24)(Q25)、−B(Q26)(Q27)、−P(=O)(Q28)(Q29)、−P(Q28)(Q29)、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換の、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、又は一価非芳香族ヘテロ縮合多環基;
−N(Q31)(Q32)、−Si(Q33)(Q34)(Q35)、−Ge(Q33)(Q34)(Q35)、−B(Q36)(Q37)、−P(=O)(Q38)(Q39)、又は−P(Q38)(Q39);或いは
その任意の組み合わせ;であり、
前記QないしQ、Q11ないしQ19、Q21ないしQ29、及びQ31ないしQ39は、それぞれ独立して、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;ヒドラジン基;ヒドラゾン基;カルボン酸基又はその塩;スルホン酸基又はその塩;リン酸基又はその塩;重水素、C−C60アルキル基、C−C60アリール基、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換の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;重水素、C−C60アルキル基、C−C60アリール基、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換の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;或いは一価非芳香族ヘテロ縮合多環基;である。
上記目的を達成するためになされた本発明の一態様による有機発光素子は、第1電極と、第2電極と、前記第1電極と前記第2電極との間に配置されて発光層を含む有機層と、を有し、前記有機層は、前記化学式1で表される有機金属化合物を1種以上含む。
前記有機層において、発光層に含まれる有機金属化合物は、ドーパントの役割を行い得る。
上記目的を達成するためになされた本発明の一態様による診断用組成物は、前記化学式1で表される有機金属化合物を1種以上含む。
本発明の有機金属化合物は、相対的に小さい半値幅を有する光を放出することができ、優秀な発光量子効率(PLQY)、優秀な放射減衰率(radiative decay rate)、及び優秀な水平配向率を有し、有機金属化合物を採用した有機発光素子は、向上した駆動電圧、外部量子効率、ロールオフ比、及び寿命特性を有することができる。また、有機金属化合物は、優秀なリン光発光特性を有するため、それを利用すると、高い診断効率を有する診断用組成物を提供することができる。
一具現例による有機発光素子を概略的に示した断面図である。
以下、本発明を実施するための形態の具体例を詳細に説明する。
本発明の有機金属化合物は、下記化学式1で表される。
Figure 2020037550
上記化学式1で、Mは、遷移金属である。
或いは、上記化学式1で、Mは、チタン(Ti)、マンガン(Mn)、コバルト(Co)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ガリウム(Ga)、ゲルマニウム(Ge)、ジルコニウム(Zr)、ルテニウム(Ru)、ロジウム(Rh)、パラジウム(Pd)、銀(Ag)、レニウム(Re)、白金(Pt)、又は金(Au)である。
例えば、Mは、Pt、Pd、又はAuである。
上記化学式1で、Xは、O又はSであり、XとMとの結合は、共有結合である。例えば、Xは、Oである。
上記化学式1で、XないしXは、それぞれ独立して、C又はNである。例えば、X及びXは、互いに独立して、C又はNであり、Xは、Nである。
一具現例によると、上記化学式1で、X及びXは、Nであり、Xは、Cである。
上記化学式1で、XとMとの結合、XとMとの結合、及びXとMとの結合のうちの1個の結合は、共有結合であり、XとMとの結合、XとMとの結合、及びXとMとの結合のうちの残り2個の結合は、配位結合である。それにより、上記化学式1で表される有機金属化合物は、電気的に中性(neutral)である。
一具現例によると、XとMとの結合、及びXとMとの結合は、配位結合であり、XとMとの結合は、共有結合である。
上記化学式1で、Y、及びYないしYは、それぞれ独立して、C又はNである。例えば、Y、及びYないしYは、Cである。
上記化学式1で、XとYとの結合、XとYとの結合、及びYとYとの結合は、化学結合(例えば、単一結合、二重結合など)である。
上記化学式1で、環CYないし環CY、及び環CY51は、それぞれ独立して、C−C30炭素環式基又はC−C30ヘテロ環式基である。
例えば、環CYないし環CY、及び環CY51は、それぞれ独立して、i)第1環、ii)第2環、iii)2以上の第1環が互いに縮合された縮合環、iv)2以上の第2環が互いに縮合された縮合環、或いはv)1以上の第1環と1以上の第2環とが互いに縮合された縮合環であり、
第1環は、シクロペンタン基、シクロペンタジエン基、フラン基、チオフェン基、ピロール基、シロール基、インデン基、ベンゾフラン基、ベンゾチオフェン基、インドール基、ベンゾシロール基、オキサゾール基、イソオキサゾール基、オキサジアゾール基、イソオキサジアゾール基、オキサトリアゾール基、イソオキサトリアゾール基、チアゾール基、イソチアゾール基、チアジアゾール基、イソチアジアゾール基、チアトリアゾール基、イソチアトリアゾール基、ピラゾール基、イミダゾール基、トリアゾール基、テトラゾール基、アザシロール基、ジアザシロール基、又はトリアザシロール基であり、
第2環は、アダマンタン基、ノルボルナン基、ノルボルネン基、ビシクロ[1.1.1]ペンタン基、ビシクロ[2.1.1]ヘキサン基、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン基、ビシクロ[2.2.2]オクタン基、シクロヘキサン基、シクロヘキセン基、ベンゼン基、ピリジン基、ピリミジン基、ピラジン基、ピリダジン基、又はトリアジン基である。
一具現例によると、上記化学式1で、環CYないし環CY、及び環CY51は、それぞれ独立して、シクロペンタン基、シクロヘキサン基、シクロヘクタン基、シクロペンテン基、シクロヘキセン基、シクロヘプテン基、ベンゼン基、ナフタレン基、アントラセン基、フェナントレン基、トリフェニレン基、ピレン基、クリセン基、シクロペンタジエン基、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン基、チオフェン基、フラン基、インドール基、ベンゾボロール基、ベンゾホスホール基、インデン基、ベンゾシロール基、ベンゾゲルモール基、ベンゾチオフェン基、ベンゾセレノフェン基、ベンゾフラン基、カルバゾール基、ジベンゾボロール基、ジベンゾホスホール基、フルオレン基、ジベンゾシロール基、ジベンゾゲルモール基、ジベンゾチオフェン基、ジベンゾセレノフェン基、ジベンゾフラン基、ジベンゾチオフェン5−オキシド基、9H−フルオレン−9−オン基、ジベンゾチオフェン5,5−ジオキシド基、アザインドール基、アザベンゾボロール基、アザベンゾホスホール基、アザインデン基、アザベンゾシロール基、アザベンゾゲルモール基、アザベンゾチオフェン基、アザベンゾセレノフェン基、アザベンゾフラン基、アザカルバゾール基、アザジベンゾボロール基、アザジベンゾホスホール基、アザフルオレン基、アザジベンゾシロール基、アザジベンゾゲルモール基、アザジベンゾチオフェン基、アザジベンゾセレノフェン基、アザジベンゾフラン基、アザジベンゾチオフェン5−オキシド基、アザ−9H−フルオレン−9−オン基、アザジベンゾチオフェン5,5−ジオキシド基、ピリジン基、ピリミジン基、ピラジン基、ピリダジン基、トリアジン基、キノリン基、イソキノリン基、キノキサリン基、キナゾリン基、フェナントロリン基、ピロール基、ピラゾール基、イミダゾール基、トリアゾール基、オキサゾール基、イソオキサゾール基、チアゾール基、イソチアゾール基、オキサジアゾール基、チアジアゾール基、ベンゾピラゾール基、ベンゾイミダゾール基、ベンゾオキサゾール基、ベンゾチアゾール基、ベンゾオキサジアゾール基、ベンゾチアジアゾール基、5,6,7,8−テトラヒドロイソキノリン基、又は5,6,7,8−テトラヒドロキノリン基である。
他の具現例によると、上記化学式1で、環CYは、ベンズイミダゾール基ではない。
上記化学式1で、環CY、環CY、環CY、及びMによって形成されたシクロメタル化環(cyclometallated ring)は、6員環である。
上記化学式1で、Tは、単一結合、二重結合、*−N(R)−*’、*−B(R)−*’、*−P(R)−*’、*−C(R)(R)−*’、*−Si(R)(R)−*’、*−Ge(R)(R)−*’、*−S−*’、*−Se−*’、*−O−*’、*−C(=O)−*’、*−S(=O)−*’、*−S(=O)−*’、*−C(R)=*’、*=C(R)−*’、*−C(R)=C(R)−*’、*−C(=S)−*’、又は*−C≡C−*’である。*及び*’は、それぞれ隣接原子との結合サイトである。R及びRに関する説明は、本明細書に記載された箇所を参照する。R及びRは、選択的に、単一結合、二重結合、*−N(R’)−*’、*−B(R’)−*’、*−P(R’)−*’、*−C(R’)(R”)−*’、*−Si(R’)(R”)−*’、*−Ge(R’)(R”)−*’、*−S−*’、*−Se−*’、*−O−*’、*−C(=O)−*’、*−S(=O)−*’、*−S(=O)−*’、*−C(R’)=*’、*=C(R’)−*’、*−C(R’)=C(R”)−*’、*−C(=S)−*’、又は*−C≡C−*’を介して連結され、少なくとも一つのR10aで置換されるか若しくは非置換のC−C30炭素環式基、或いは少なくとも一つのR10aで置換されるか若しくは非置換のC−C30ヘテロ環式基を形成する。R’、R”、及びR10aに関する説明は、それぞれ本明細書において、Rに関する説明を参照する。
例えば、上記化学式1で、Tは、単一結合である。
上記化学式1で、LないしL、及びL51は、それぞれ独立して、単一結合、少なくとも一つのR10aで置換されるか若しくは非置換のC−C30炭素環式基、或いは少なくとも一つのR10aで置換されるか若しくは非置換のC−C30ヘテロ環式基である。R10aに関する説明は、本明細書において、Rに関する説明を参照する。
例えば、上記化学式1で、LないしL、及びL51は、それぞれ独立して、
単一結合;或いは
少なくとも一つのR10aで置換されるか若しくは非置換の、ベンゼン基、ナフタレン基、アントラセン基、フェナントレン基、トリフェニレン基、ピレン基、クリセン基、シクロペンタジエン基、フラン基、チオフェン基、シロール基、インデン基、フルオレン基、インドール基、カルバゾール基、ベンゾフラン基、ジベンゾフラン基、ベンゾチオフェン基、ジベンゾチオフェン基、ベンゾシロール基、ジベンゾシロール基、アザフルオレン基、アザカルバゾール基、アザジベンゾフラン基、アザジベンゾチオフェン基、アザジベンゾシロール基、ピリジン基、ピリミジン基、ピラジン基、ピリダジン基、トリアジン基、キノリン基、イソキノリン基、キノキサリン基、キナゾリン基、フェナントロリン基、ピロール基、ピラゾール基、イミダゾール基、トリアゾール基、オキサゾール基、イソオキサゾール基、チアゾール基、イソチアゾール基、オキサジアゾール基、チアジアゾール基、ベンゾピラゾール基、ベンゾイミダゾール基、ベンゾオキサゾール基、ベンゾチアゾール基、ベンゾオキサジアゾール基、又はベンゾチアジアゾール基;である。
一具現例によると、上記化学式1で、LないしL、及びL51は、それぞれ独立して、
単一結合;或いは
少なくとも一つのR10aで置換されてか若しくは非置換のベンゼン基;である。
一具現例によると、上記化学式1で、
及びXは、Cであり、X及びXは、Nであり、
環CYないし環CY、及び環CY51は、ベンゼン基であり、
環CYは、ピリジン基であり、
及びL51は、互いに独立して、単一結合であるか、或いは少なくとも一つのR10aで置換されるか若しくは非置換のベンゼン基である。
上記化学式1で、b1ないしb4、及びb51は、それぞれLないしL、及びL51の個数を示したものであり、それぞれ独立して、1、2、3、4、又は5である。b1が2以上である場合、2以上のLは、互いに同一であるか又は異なり、b2が2以上である場合、2以上のLは、互いに同一であるか又は異なり、b3が2以上である場合、2以上のLは、互いに同一であるか又は異なり、b4が2以上である場合、2以上のLは、互いに同一であるか又は異なり、b51が2以上である場合、2以上のL51は、互いに同一であるか又は異なる。
例えば、上記化学式1で、b1ないしb4、及びb51は、それぞれ独立して、1、2、又は3である。
上記化学式1で、RないしR、R51、及びR52は、それぞれ独立して、水素、重水素、−F、−Cl、−Br、−I、−SF、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、置換若しくは非置換のC−C60アルキル基、置換若しくは非置換のC−C60アルケニル基、置換若しくは非置換のC−C60アルキニル基、置換若しくは非置換のC−C60アルコキシ基、置換若しくは非置換のC−C10シクロアルキル基、置換若しくは非置換のC−C10ヘテロシクロアルキル基、置換若しくは非置換のC−C10シクロアルケニル基、置換若しくは非置換のC−C10ヘテロシクロアルケニル基、置換若しくは非置換のC−C60アリール基、置換若しくは非置換のC−C60アリールオキシ基、置換若しくは非置換のC−C60アリールチオ基、置換若しくは非置換のC−C60ヘテロアリール基、置換若しくは非置換の一価非芳香族縮合多環基(non−aromatic condensed polycyclic group)、置換若しくは非置換の一価非芳香族ヘテロ縮合多環基(non−aromatic condensed heteropolycyclic group)、−N(Q)(Q)、−Si(Q)(Q)(Q)、−Ge(Q)(Q)(Q)、−B(Q)(Q)、−P(=O)(Q)(Q)、又は−P(Q)(Q)である。QないしQに関する説明は、それぞれ本明細書に記載された箇所を参照する。
例えば、RないしR、R51、及びR52は、それぞれ独立して、
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、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、−SF、C−C20アルキル基、又はC−C20アルコキシ基;
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、−CD、−CDH、−CDH、−CF、−CFH、−CFH、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、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C−C10アルキル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、アダマンタニル基、ノルボルナニル基、ノルボルネニル基、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、ビシクロ[1.1.1]ペンチル基、ビシクロ[2.1.1]ヘキシル基、ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、ビシクロ[2.2.2]オクチル基、(C−C20アルキル)シクロペンチル基、(C−C20アルキル)シクロヘキシル基、(C−C20アルキル)シクロヘプチル基、(C−C20アルキル)シクロオクチル基、(C−C20アルキル)アダマンタニル基、(C−C20アルキル)ノルボルナニル基、(C−C20アルキル)ノルボルネニル基、(C−C20アルキル)シクロペンテニル基、(C−C20アルキル)シクロヘキセニル基、(C−C20アルキル)シクロヘプテニル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[1.1.1]ペンチル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[2.1.1]ヘキシル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[2.2.2]オクチル基、フェニル基、(C−C20アルキル)フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、或いはその任意の組み合わせで置換された、C−C20アルキル基又はC−C20アルコキシ基;
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、−CD、−CDH、−CDH、−CF、−CFH、−CFH、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、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C−C20アルキル基、重水素含有C−C20アルキル基(例えば、*−C(CDなど)、C−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、シクロオクチル基、アダマンタニル基、ノルボルナニル基、ノルボルネニル基、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、ビシクロ[1.1.1]ペンチル基、ビシクロ[2.1.1]ヘキシル基、ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、ビシクロ[2.2.2]オクチル基、(C−C20アルキル)シクロペンチル基、(C−C20アルキル)シクロヘキシル基、(C−C20アルキル)シクロヘプチル基、(C−C20アルキル)シクロオクチル基、(C−C20アルキル)アダマンタニル基、(C−C20アルキル)ノルボルナニル基、(C−C20アルキル)ノルボルネニル基、(C−C20アルキル)シクロペンテニル基、(C−C20アルキル)シクロヘキセニル基、(C−C20アルキル)シクロヘプテニル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[1.1.1]ペンチル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[2.1.1]ヘキシル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[2.2.2]オクチル基、フェニル基、(C−C20アルキル)フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、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、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、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、フェナントロリニル基、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、ベンゾカルバゾリル基、ジベンゾカルバゾリル基、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、アザジベンゾフラニル基、アザジベンゾチオフェニル基、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換の、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、アダマンタニル基、ノルボルナニル基、ノルボルネニル基、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、ビシクロ[1.1.1]ペンチル基、ビシクロ[2.1.1]ヘキシル基、ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、ビシクロ[2.2.2]オクチル基、フェニル基、(C−C20アルキル)フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、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、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、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、フェナントロリニル基、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、ベンゾカルバゾリル基、ジベンゾカルバゾリル基、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、アザジベンゾフラニル基、又はアザジベンゾチオフェニル基;或いは
−N(Q)(Q)、−Si(Q)(Q)(Q)、−Ge(Q)(Q)(Q)、−B(Q)(Q)、−P(=O)(Q)(Q)又は−P(Q)(Q);であり、
ないしQは、それぞれ独立して、
−CH、−CD、−CDH、−CDH、−CHCH、−CHCD、−CHCDH、−CHCDH、−CHDCH、−CHDCDH、−CHDCDH、−CHDCD、−CDCD、−CDCDH、又は−CDCDH;或いは
重水素、C−C10アルキル基、フェニル基、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換の、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、tert−ペンチル基、ネオペンチル基、イソペンチル基、sec−ペンチル基、3−ペンチル基、sec−イソペンチル基、フェニル基、ビフェニル基、又はナフチル基;である。
上記化学式1で、c1ないしc4、c51、及びc52は、それぞれRないしR、R51、及びR52の個数を示したものであり、それぞれ独立して、1、2、3、4、又は5である。c1が2以上である場合、2以上のRは、互いに同一であるか又は異なり、c2が2以上である場合、2以上のRは、互いに同一であるか又は異なり、c3が2以上である場合、2以上のRは、互いに同一であるか又は異なり、c4が2以上である場合、2以上のRは、互いに同一であるか又は異なり、c51が2以上である場合、2以上のR51は、互いに同一であるか又は異なり、c52が2以上である場合、2以上のR52は、互いに同一であるか又は異なる。例えば、c1ないしc3、c51、及びc52は、1又は2である。
上記化学式1で、A51は、C−C60アルキル基であり、A52は、少なくとも一つのC−C10シクロアルキル基で置換されるか若しくは非置換の重水素含有C−C60アルキル基、又は重水素である。
一具現例によると、上記化学式1で、A51は、線状又は分枝状のC−C10アルキル基であり、A52は、少なくとも一つのC−C10シクロアルキル基で置換されるか若しくは非置換の重水素含有線状又は分枝状のC−C20アルキル基である。
他の具現例によると、A51は、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、tert−ペンチル基、ネオペンチル基、イソペンチル基、sec−ペンチル基、3−ペンチル基、sec−イソペンチル基、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換の、n−ブチル基、sec−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、tert−ペンチル基、ネオペンチル基、イソペンチル基、sec−ペンチル基、3−ペンチル基、又はsec−イソペンチル基である。例えば、下記化学式9−33は、分枝状Cアルキル基であり、2個のメチル基で置換されたtert−ブチル基であると見ることができる。
更に他の具現例によると、A52は、少なくとも一つのC−C10シクロアルキル基で置換されるか若しくは非置換の重水素含有線状又は分枝状のC−C20アルキル基であり、ここで、線状又は分枝状のC−C20アルキル基は、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、tert−ペンチル基、ネオペンチル基、イソペンチル基、sec−ペンチル基、3−ペンチル基、sec−イソペンチル基、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換の、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、tert−ペンチル基、ネオペンチル基、イソペンチル基、sec−ペンチル基、3−ペンチル基、又はsec−イソペンチル基である。
本明細書において、「重水素含有C−C60アルキル基(又は、重水素含有C−C20アルキル基、重水素含有C−C20アルキル基など)」は、少なくとも一つの重水素で置換されたC−C60アルキル基(又は、少なくとも一つの重水素で置換されたC−C20アルキル基、少なくとも一つの重水素で置換されたC−C20アルキルなど)を意味する。例えば、「重水素含有Cアルキル基(即ち、重水素含有メチル基)」は、−CD、−CDH、及び−CDHを含む。
「重水素含有C−C60アルキル基(又は、重水素含有C−C20アルキル基、重水素含有C−C20アルキル基など)」は、少なくとも一つのC−C10シクロアルキル基で更に置換される。例えば、下記化学式9−619は、−CDHの−Hがシクロペンチル基で置換された基である。
更に他の具現例によると、上記化学式1で表される有機金属化合物は、少なくとも一つのC−C10シクロアルキル基で置換されるか若しくは非置換の重水素含有C−C60アルキル基、及び重水素のうちの少なくとも一つを含む。上記化学式1で表される有機金属化合物において、重水素原子の個数は、1〜20、例えば1〜15、1〜10、或いは1〜5である。
更に他の具現例によると、上記化学式1で、
ないしR、R51、及びR52は、それぞれ独立して、水素、重水素、−F、シアノ基、ニトロ基、−SF、−CH、−CD、−CDH、−CDH、−CF、−CFH、−CFH、下記化学式9−1〜9−66のうちの一つで表される基、下記化学式9−1〜9−66のうちの一つにおける少なくとも一つの水素が重水素で置換された基、下記化学式10−1〜10−118のうちの一つで表される基、下記化学式10−1〜10−118のうちの一つにおける少なくとも一つの水素が重水素で置換された基、下記化学式10−201〜10−342のうちの一つで表される基、或いは下記化学式10−201〜10−342のうちの一つにおける少なくとも一つの水素が重水素で置換された基であり(であるか)、
A51は、下記化学式9−4〜9−36のうちの一つで表される基であり(であるか)、
A52は、下記の化学式9−1〜9−63のうちの一つにおける少なくとも一つの水素が重水素で置換された基又は重水素であり(であるか)、
上記化学式1で、
Figure 2020037550
で表される基は、下記化学式10−10〜10−118のうちの一つで表される基、或いは下記化学式10−10〜10−118のうちの一つにおける少なくとも一つの水素が重水素で置換された基である。
Figure 2020037550
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Figure 2020037550
Figure 2020037550
Figure 2020037550
Figure 2020037550
Figure 2020037550
Figure 2020037550
上記化学式9−1〜9−66、化学式10−1〜10−118、及び化学式10−201〜10−342で、*は、隣接原子との結合サイトであり、Phは、フェニル基であり、TMSは、トリメチルシリル基である。
上記「化学式9−1〜9−66のうちの一つにおける少なくとも一つの水素が重水素で置換された基」は、例えば、下記化学式9−501〜9−514、及び化学式9−601〜9−638のうちの一つで表される基である。
Figure 2020037550
Figure 2020037550
上記「化学式10−1〜10−118のうちの一つにおける少なくとも一つの水素が重水素で置換された基」は、例えば、下記化学式10−501〜10−552のうちの一つで表される基である。
Figure 2020037550
Figure 2020037550
一具現例によると、上記化学式1で、A52は、上記化学式9−1〜9−36において、全ての水素が重水素で置換された基である。
上記化学式1で、a1ないしa4、a51、及びa52は、それぞれ*−[(Lb1−(Rc1]、*−[(Lb2−(Rc2]、*−[(Lb3−(Rc3]、*−[(Lb4−(Rc4]、A51、及びA52の個数を示したものであり、互いに独立して、0〜10の整数である。a1が2以上である場合、2以上の*−[(Lb1−(Rc1]は、互いに同一であるか又は異なり、a2が2以上である場合、2以上の*−[(Lb2−(Rc2]は、互いに同一であるか又は異なり、a3が2以上である場合、2以上の*−[(Lb3−(Rc3]は、互いに同一であるか又は異なり、a4が2以上である場合、2以上の*−[(Lb4−(Rc4]は、互いに同一であるか又は異なり、a51が2以上である場合、2以上のA51は、互いに同一であるか又は異なり、a52が2以上である場合、2以上のA52は、互いに同一であるか又は異なるが、それらに限定されるものではない。
例えば、上記化学式1で、a1ないしa4、a51、及びa52は、それぞれ独立して、0、1、2、3、4、5、又は6であるが、それらに限定されるものではない。
一具現例によると、a1及びa4は、互いに独立して、0、1、2、3、又は4であり、a2、a3、a51、及びa52は、それぞれ独立して、0、1、2、又は3である。
上記化学式1で、a51とa52との和は、1以上である。即ち、上記化学式1で、環CY51は、A51で表される基、及びA52で表される基のうちの少なくとも一つで必ず置換される。
例えば、a51とa52との和は、1、2、又は3である。一具現例によると、a51とa52との和は、1又は2である。
上記化学式1で、a53は、
Figure 2020037550
で表される基の個数を示したものであり、1〜10の整数である。上記化学式1で、a53は、0ではないが、上記化学式1で、環CY51は、少なくとも一つの
Figure 2020037550
で表される基で必ず置換される。
一具現例によると、上記化学式1で、
ないしLは、単一結合であり、
ないしRは、それぞれ独立して、
水素、重水素、−F、シアノ基、C−C20アルキル基又はC−C20アルコキシ基;
重水素、−F、−CD、−CDH、−CDH、−CF、−CFH、−CFH、シアノ基、C−C10アルキル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、アダマンタニル基、ノルボルナニル基、ノルボルネニル基、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、ビシクロ[1.1.1]ペンチル基、ビシクロ[2.1.1]ヘキシル基、ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、ビシクロ[2.2.2]オクチル基、(C−C20アルキル)シクロペンチル基、(C−C20アルキル)シクロヘキシル基、(C−C20アルキル)シクロヘプチル基、(C−C20アルキル)シクロオクチル基、(C−C20アルキル)アダマンタニル基、(C−C20アルキル)ノルボルナニル基、(C−C20アルキル)ノルボルネニル基、(C−C20アルキル)シクロペンテニル基、(C−C20アルキル)シクロヘキセニル基、(C−C20アルキル)シクロヘプテニル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[1.1.1]ペンチル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[2.1.1]ヘキシル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[2.2.2]オクチル基、フェニル基、(C−C20アルキル)フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、或いはその任意の組み合わせで置換された、C−C20アルキル基又はC−C20アルコキシ基;或いは
重水素、−F、−CD、−CDH、−CDH、−CF、−CFH、−CFH、シアノ基、C−C20アルキル基、重水素含有C−C20アルキル基(例えば、*−C(CDなど)、C−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、シクロオクチル基、アダマンタニル基、ノルボルナニル基、ノルボルネニル基、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、ビシクロ[1.1.1]ペンチル基、ビシクロ[2.1.1]ヘキシル基、ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、ビシクロ[2.2.2]オクチル基、(C−C20アルキル)シクロペンチル基、(C−C20アルキル)シクロヘキシル基、(C−C20アルキル)シクロヘプチル基、(C−C20アルキル)シクロオクチル基、(C−C20アルキル)アダマンタニル基、(C−C20アルキル)ノルボルナニル基、(C−C20アルキル)ノルボルネニル基、(C−C20アルキル)シクロペンテニル基、(C−C20アルキル)シクロヘキセニル基、(C−C20アルキル)シクロヘプテニル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[1.1.1]ペンチル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[2.1.1]ヘキシル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[2.2.2]オクチル基、フェニル基、(C−C20アルキル)フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換の、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、アダマンタニル基、ノルボルナニル基、ノルボルネニル基、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、ビシクロ[1.1.1]ペンチル基、ビシクロ[2.1.1]ヘキシル基、ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、ビシクロ[2.2.2]オクチル基、フェニル基、(C−C20アルキル)フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基;である。
他の具現例によると、上記化学式1で、
a3及びa4は、0ではなく、
*−(Lb3−(Rc3で表される基、及び*−(Lb4−(Rc4で表される基は、水素ではない。
更に他の具現例によると、上記化学式1で、
a1、a3、及びa4は、0ではなく、
*−(Lb1−(Rc1で表される基、*−(Lb3−(Rc3で表される基、及び*−(Lb4−(Rc4で表される基は、水素ではない。
更に他の具現例によると、上記化学式1で、
a1は、0ではなく、
*−(Lb1−(Rc1で表される基は、水素ではなく、
a1個の*−(Lb1−(Rc1で表される基のうちの少なくとも一つは、少なくとも一つの重水素を含む。
更に他の具現例によると、上記化学式1で、
a1は、2であり、
*−(Lb1−(Rc1で表される基は、水素ではなく、
2個の*−(Lb1−(Rc1で表される基は、互いに同じである。
更に他の具現例によると、上記化学式1で、
a1は、2であり、
*−(Lb1−(Rc1で表される基は、水素ではなく、
2個の*−(Lb1−(Rc1で表される基は、互いに異なる。
更に他の具現例によると、上記化学式1で、
a4は、0ではなく、
*−(Lb4−(Rc4で表される基は、水素ではなく、
a4個の*−(Lb4−(Rc4で表される基のうちの少なくとも一つは、少なくとも一つの重水素を含む。
更に他の具現例によると、上記化学式1で、
a3は、0ではなく、
a3個の*−(Lb3−(Rc3で表される基のうちの少なくとも一つは、下記<条件A>及び<条件B>を満足する。
<条件A>
は、単一結合
<条件B>
は、
水素、重水素、−F、シアノ基、C−C20アルキル基、又はC−C20アルコキシ基;
重水素、−F、−CD、−CDH、−CDH、−CF、−CFH、−CFH、シアノ基、C−C10アルキル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、アダマンタニル基、ノルボルナニル基、ノルボルネニル基、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、ビシクロ[1.1.1]ペンチル基、ビシクロ[2.1.1]ヘキシル基、ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、ビシクロ[2.2.2]オクチル基、(C−C20アルキル)シクロペンチル基、(C−C20アルキル)シクロヘキシル基、(C−C20アルキル)シクロヘプチル基、(C−C20アルキル)シクロオクチル基、(C−C20アルキル)アダマンタニル基、(C−C20アルキル)ノルボルナニル基、(C−C20アルキル)ノルボルネニル基、(C−C20アルキル)シクロペンテニル基、(C−C20アルキル)シクロヘキセニル基、(C−C20アルキル)シクロヘプテニル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[1.1.1]ペンチル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[2.1.1]ヘキシル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[2.2.2]オクチル基、フェニル基、(C−C20アルキル)フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、或いはその任意の組み合わせで置換された、C−C20アルキル基又はC−C20アルコキシ基;或いは
重水素、−F、−CD、−CDH、−CDH、−CF、−CFH、−CFH、シアノ基、C−C20アルキル基、重水素含有C−C20アルキル基、C−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、シクロオクチル基、アダマンタニル基、ノルボルナニル基、ノルボルネニル基、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、ビシクロ[1.1.1]ペンチル基、ビシクロ[2.1.1]ヘキシル基、ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、ビシクロ[2.2.2]オクチル基、(C−C20アルキル)シクロペンチル基、(C−C20アルキル)シクロヘキシル基、(C−C20アルキル)シクロヘプチル基、(C−C20アルキル)シクロオクチル基、(C−C20アルキル)アダマンタニル基、(C−C20アルキル)ノルボルナニル基、(C−C20アルキル)ノルボルネニル基、(C−C20アルキル)シクロペンテニル基、(C−C20アルキル)シクロヘキセニル基、(C−C20アルキル)シクロヘプテニル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[1.1.1]ペンチル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[2.1.1]ヘキシル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[2.2.2]オクチル基、フェニル基、(C−C20アルキル)フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換の、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、アダマンタニル基、ノルボルナニル基、ノルボルネニル基、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、ビシクロ[1.1.1]ペンチル基、ビシクロ[2.1.1]ヘキシル基、ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、ビシクロ[2.2.2]オクチル基、フェニル基、(C−C20アルキル)フェニル基、ビフェニル基、又はターフェニル基;である。
一具現例によると、上記<条件B>のRは、水素ではない。
更に他の具現例によると、上記化学式1で、
a3は、0ではなく、
a3個の*−(L3bb3−(R3bc3で表される基のうちの少なくとも一つは、下記<条件A>及び<条件B(1)>を満足する。
<条件A>
L3は、単一結合
<条件B(1)>
は、
重水素、−F、−CD、−CDH、−CDH、−CF、−CFH、−CFH、シアノ基、C−C10アルキル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、アダマンタニル基、ノルボルナニル基、ノルボルネニル基、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、ビシクロ[1.1.1]ペンチル基、ビシクロ[2.1.1]ヘキシル基、ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、ビシクロ[2.2.2]オクチル基、(C−C20アルキル)シクロペンチル基、(C−C20アルキル)シクロヘキシル基、(C−C20アルキル)シクロヘプチル基、(C−C20アルキル)シクロオクチル基、(C−C20アルキル)アダマンタニル基、(C−C20アルキル)ノルボルナニル基、(C−C20アルキル)ノルボルネニル基、(C−C20アルキル)シクロペンテニル基、(C−C20アルキル)シクロヘキセニル基、(C−C20アルキル)シクロヘプテニル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[1.1.1]ペンチル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[2.1.1]ヘキシル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[2.2.2]オクチル基、フェニル基、(C−C20アルキル)フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換のC−C20アルキル基;或いは
重水素、−F、−CD、−CDH、−CDH、−CF、−CFH、−CFH、シアノ基、C−C20アルキル基、重水素含有C−C20アルキル基、C−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、シクロオクチル基、アダマンタニル基、ノルボルナニル基、ノルボルネニル基、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、ビシクロ[1.1.1]ペンチル基、ビシクロ[2.1.1]ヘキシル基、ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、ビシクロ[2.2.2]オクチル基、(C−C20アルキル)シクロペンチル基、(C−C20アルキル)シクロヘキシル基、(C−C20アルキル)シクロヘプチル基、(C−C20アルキル)シクロオクチル基、(C−C20アルキル)アダマンタニル基、(C−C20アルキル)ノルボルナニル基、(C−C20アルキル)ノルボルネニル基、(C−C20アルキル)シクロペンテニル基、(C−C20アルキル)シクロヘキセニル基、(C−C20アルキル)シクロヘプテニル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[1.1.1]ペンチル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[2.1.1]ヘキシル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[2.2.2]オクチル基、フェニル基、(C−C20アルキル)フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換の、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、アダマンタニル基、ノルボルナニル基、ノルボルネニル基、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、ビシクロ[1.1.1]ペンチル基、ビシクロ[2.1.1]ヘキシル基、ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、ビシクロ[2.2.2]オクチル基、フェニル基、(C−C20アルキル)フェニル基、ビフェニル基、又はターフェニル基;である。
更に他の具現例によると、上記化学式1で、
a4は、0ではなく、
a4個の*−(Lb4−(Rc4で表される基のうちの少なくとも一つは、下記<条件1>、<条件2>、或いはその任意の組み合わせを満足する。
<条件1>
c4個のRのうちの少なくとも一つは、それぞれ独立して、置換若しくは非置換のC−C60アリール基、置換若しくは非置換のC−C60ヘテロアリール基、置換若しくは非置換の一価非芳香族縮合多環基、或いは置換若しくは非置換の一価非芳香族ヘテロ縮合多環基
<条件2>
は、単一結合ではない。
更に他の具現例によると、上記化学式1で、
a4は、0ではなく、
a4個の*−(Lb4−(Rc4で表される基のうちの少なくとも一つは、下記<条件1(1)>、<条件2(1)>、或いはその任意の組み合わせを満足する。
<条件1(1)>
c4個のRのうちの少なくとも一つは、それぞれ独立して、重水素、−F、−CD、−CDH、−CDH、−CF、−CFH、−CFH、シアノ基、C−C20アルキル基、重水素含有C−C20アルキル基、C−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、シクロオクチル基、アダマンタニル基、ノルボルナニル基、ノルボルネニル基、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、ビシクロ[1.1.1]ペンチル基、ビシクロ[2.1.1]ヘキシル基、ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、ビシクロ[2.2.2]オクチル基、(C−C20アルキル)シクロペンチル基、(C−C20アルキル)シクロヘキシル基、(C−C20アルキル)シクロヘプチル基、(C−C20アルキル)シクロオクチル基、(C−C20アルキル)アダマンタニル基、(C−C20アルキル)ノルボルナニル基、(C−C20アルキル)ノルボルネニル基、(C−C20アルキル)シクロペンテニル基、(C−C20アルキル)シクロヘキセニル基、(C−C20アルキル)シクロヘプテニル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[1.1.1]ペンチル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[2.1.1]ヘキシル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[2.2.2]オクチル基、フェニル基、(C−C20アルキル)フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換の、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、アダマンタニル基、ノルボルナニル基、ノルボルネニル基、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、ビシクロ[1.1.1]ペンチル基、ビシクロ[2.1.1]ヘキシル基、ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、ビシクロ[2.2.2]オクチル基、フェニル基、(C−C20アルキル)フェニル基、ビフェニル基、又はターフェニル基
<条件2(1)>
は、重水素、−F、−CD、−CDH、−CDH、−CF、−CFH、−CFH、シアノ基、C−C20アルキル基、重水素含有C−C20アルキル基、C−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、シクロオクチル基、アダマンタニル基、ノルボルナニル基、ノルボルネニル基、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、ビシクロ[1.1.1]ペンチル基、ビシクロ[2.1.1]ヘキシル基、ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、ビシクロ[2.2.2]オクチル基、(C−C20アルキル)シクロペンチル基、(C−C20アルキル)シクロヘキシル基、(C−C20アルキル)シクロヘプチル基、(C−C20アルキル)シクロオクチル基、(C−C20アルキル)アダマンタニル基、(C−C20アルキル)ノルボルナニル基、(C−C20アルキル)ノルボルネニル基、(C−C20アルキル)シクロペンテニル基、(C−C20アルキル)シクロヘキセニル基、(C−C20アルキル)シクロヘプテニル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[1.1.1]ペンチル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[2.1.1]ヘキシル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[2.2.2]オクチル基、フェニル基、(C−C20アルキル)フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換の、ベンゼン基である。
更に他の具現例によると、上記化学式1で、
a4は、0ではなく、
a4個の*−(Lb4−(Rc4で表される基のうちの少なくとも一つは、下記<条件3>、<条件4>、<条件5>、又はその任意の組み合わせを満足する。
<条件3>
c4個のRのうちの少なくとも一つは、それぞれ独立して、置換されたC−C60アリール基
<条件4>
は、少なくとも一つのR10aで置換されたC−C30炭素環式基
<条件5>
は、少なくとも一つのR10aで置換されるか若しくは非置換のC−C30炭素環式基であり、Rは、水素ではない。
更に他の具現例によると、上記化学式1で、
a4は、0ではなく、
a4個の*−(L)b−(Rc4で表される基のうちの少なくとも一つは、下記<条件3(1)>、<条件4(1)>、<条件5(1)>、或いはその任意の組み合わせを満足する。
<条件3(1)>
c4個のRのうちの少なくとも一つは、それぞれ独立して、重水素、−F、−CD、−CDH、−CDH、−CF、−CFH、−CFH、シアノ基、C−C20アルキル基、重水素含有C−C20アルキル基、C−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、シクロオクチル基、アダマンタニル基、ノルボルナニル基、ノルボルネニル基、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、ビシクロ[1.1.1]ペンチル基、ビシクロ[2.1.1]ヘキシル基、ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、ビシクロ[2.2.2]オクチル基、(C−C20アルキル)シクロペンチル基、(C−C20アルキル)シクロヘキシル基、(C−C20アルキル)シクロヘプチル基、(C−C20アルキル)シクロオクチル基、(C−C20アルキル)アダマンタニル基、(C−C20アルキル)ノルボルナニル基、(C−C20アルキル)ノルボルネニル基、(C−C20アルキル)シクロペンテニル基、(C−C20アルキル)シクロヘキセニル基、(C−C20アルキル)シクロヘプテニル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[1.1.1]ペンチル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[2.1.1]ヘキシル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[2.2.2]オクチル基、フェニル基、(C−C20アルキル)フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、或いはその任意の組み合わせで置換された、フェニル基、(C−C20アルキル)フェニル基、ビフェニル基、又はターフェニル基
<条件4(1)>
は、重水素、−F、−CD、−CDH、−CDH、−CF、−CFH、−CFH、シアノ基、C−C20アルキル基、重水素含有C−C20アルキル基、C−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、シクロオクチル基、アダマンタニル基、ノルボルナニル基、ノルボルネニル基、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、ビシクロ[1.1.1]ペンチル基、ビシクロ[2.1.1]ヘキシル基、ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、ビシクロ[2.2.2]オクチル基、(C−C20アルキル)シクロペンチル基、(C−C20アルキル)シクロヘキシル基、(C−C20アルキル)シクロヘプチル基、(C−C20アルキル)シクロオクチル基、(C−C20アルキル)アダマンタニル基、(C−C20アルキル)ノルボルナニル基、(C−C20アルキル)ノルボルネニル基、(C−C20アルキル)シクロペンテニル基、(C−C20アルキル)シクロヘキセニル基、(C−C20アルキル)シクロヘプテニル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[1.1.1]ペンチル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[2.1.1]ヘキシル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[2.2.2]オクチル基、フェニル基、(C−C20アルキル)フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、或いはその任意の組み合わせで置換されたベンゼン基
<条件5(1)>
は、重水素、−F、−CD、−CDH、−CDH、−CF、−CFH、−CFH、シアノ基、C−C20アルキル基、重水素含有C−C20アルキル基、C−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、シクロオクチル基、アダマンタニル基、ノルボルナニル基、ノルボルネニル基、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、ビシクロ[1.1.1]ペンチル基、ビシクロ[2.1.1]ヘキシル基、ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、ビシクロ[2.2.2]オクチル基、(C−C20アルキル)シクロペンチル基、(C−C20アルキル)シクロヘキシル基、(C−C20アルキル)シクロヘプチル基、(C−C20アルキル)シクロオクチル基、(C−C20アルキル)アダマンタニル基、(C−C20アルキル)ノルボルナニル基、(C−C20アルキル)ノルボルネニル基、(C−C20アルキル)シクロペンテニル基、(C−C20アルキル)シクロヘキセニル基、(C−C20アルキル)シクロヘプテニル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[1.1.1]ペンチル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[2.1.1]ヘキシル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[2.2.2]オクチル基、フェニル基、(C−C20アルキル)フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換のベンゼン基であり、
は、
重水素、−F、シアノ基、C−C20アルキル基又はC−C20アルコキシ基;
重水素、−F、−CD、−CDH、−CDH、−CF、−CFH、−CFH、シアノ基、C−C10アルキル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、アダマンタニル基、ノルボルナニル基、ノルボルネニル基、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、ビシクロ[1.1.1]ペンチル基、ビシクロ[2.1.1]ヘキシル基、ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、ビシクロ[2.2.2]オクチル基、(C−C20アルキル)シクロペンチル基、(C−C20アルキル)シクロヘキシル基、(C−C20アルキル)シクロヘプチル基、(C−C20アルキル)シクロオクチル基、(C−C20アルキル)アダマンタニル基、(C−C20アルキル)ノルボルナニル基、(C−C20アルキル)ノルボルネニル基、(C−C20アルキル)シクロペンテニル基、(C−C20アルキル)シクロヘキセニル基、(C−C20アルキル)シクロヘプテニル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[1.1.1]ペンチル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[2.1.1]ヘキシル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[2.2.2]オクチル基、フェニル基、(C−C20アルキル)フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、或いはその任意の組み合わせで置換された、C−C20アルキル基又はC−C20アルコキシ基;或いは
重水素、−F、−CD、−CDH、−CDH、−CF、−CFH、−CFH、シアノ基、C−C20アルキル基、重水素含有C−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、シクロオクチル基、アダマンタニル基、ノルボルナニル基、ノルボルネニル基、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、ビシクロ[1.1.1]ペンチル基、ビシクロ[2.1.1]ヘキシル基、ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、ビシクロ[2.2.2]オクチル基、(C−C20アルキル)シクロペンチル基、(C−C20アルキル)シクロヘキシル基、(C−C20アルキル)シクロヘプチル基、(C−C20アルキル)シクロオクチル基、(C−C20アルキル)アダマンタニル基、(C−C20アルキル)ノルボルナニル基、(C−C20アルキル)ノルボルネニル基、(C−C20アルキル)シクロペンテニル基、(C−C20アルキル)シクロヘキセニル基、(C−C20アルキル)シクロヘプテニル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[1.1.1]ペンチル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[2.1.1]ヘキシル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[2.2.2]オクチル基、フェニル基、(C−C20アルキル)フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換の、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、アダマンタニル基、ノルボルナニル基、ノルボルネニル基、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、ビシクロ[1.1.1]ペンチル基、ビシクロ[2.1.1]ヘキシル基、ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、ビシクロ[2.2.2]オクチル基、フェニル基、(C−C20アルキル)フェニル基、ビフェニル基、又はターフェニル基;である。
更に他の具現例によると、上記化学式1で、
a51及びa52は、互いに独立して、0、1、又は2であり、
a51とa52との和は、1又は2であり、
a53は、1又は2であり、
*及び*’は、それぞれ隣接原子との結合サイトである。
更に他の具現例によると、上記化学式1で、
Figure 2020037550
で表される基は、下記化学式A1(1)〜A1(30)のうちの一つで表される基である。
Figure 2020037550
Figure 2020037550
上記化学式A1(1)〜A1(30)で、
、L、b1、R、及びc1に関する説明は、それぞれ本明細書に記載された箇所を参照し、
11は、O、S、N(R11)、C(R11)(R12)、又はSi(R11)(R12)であり、
R11ないしR18に関する説明は、それぞれ本明細書において、Rに関する説明を参照し、
a12は、0〜2の整数であり、
a13は、0〜3の整数であり、
a14は、0〜4の整数であり、
a15は、0〜5の整数であり、
a16は、0〜6の整数であり、
*’は、化学式1で、Xとの結合サイトであり、
*は、化学式1で、Yとの結合サイトである。
更に他の具現例によると、上記化学式1で、
Figure 2020037550
で表される基は、少なくとも一つのC−C10シクロアルキル基で置換されるか若しくは非置換の重水素含有C−C60アルキル基、及び重水素のうちの少なくとも一つを含む。
Figure 2020037550
で表される基において、重水素原子の個数は、1〜20、例えば1〜15、1〜10、或いは1〜5である。
更に他の具現例によると、上記化学式1で、
Figure 2020037550
で表される基は、下記化学式A2(1)〜A2(4)のうちの一つで表される基である。
Figure 2020037550
上記化学式A2(1)〜A2(4)で、
、L、b2、R、及びc2に関する説明は、それぞれ本明細書に記載された箇所を参照し、
a22は、0〜2の整数であり、
a23は、0〜3の整数であり、
Figure 2020037550
は、化学式1で、L51との結合サイトであり、
*”は、化学式1で、環CYとの結合サイトであり、
*’は、化学式1で、Mとの結合サイトであり、
*は、化学式1で、環CYとの結合サイトである。
更に他の具現例によると、上記化学式1で、
Figure 2020037550
で表される基は、少なくとも一つのC−C10シクロアルキル基で置換されるか若しくは非置換の重水素含有C−C60アルキル基、及び重水素のうちの少なくとも一つを含む。
Figure 2020037550
で表される基において、重水素原子の個数は、1〜20、例えば1〜15、1〜10、或いは1〜5である。
更に他の具現例によると、上記化学式1で、
Figure 2020037550
で表される基は、下記化学式A3(1)〜A3(17)のうちの一つで表される基である。
Figure 2020037550
上記化学式A3(1)〜A3(17)で、
、L3、b3、R、及びc3に関する説明は、それぞれ本明細書に記載された箇所を参照し、
31は、O、S、N(R31)、C(R31)(R32)、又はSi(R31)(R32)であり、
31ないしR38に関する説明は、それぞれ本明細書において、Rに関する説明を参照し、
a32は、0〜2の整数であり、
a33は、0〜3の整数であり、
a34は、0〜4の整数であり、
a35は、0〜5の整数であり、
*”は、化学式1で、環CYとの結合サイトであり、
*’は、化学式1で、Mとの結合サイトであり、
*は、化学式1で、Tとの結合サイトである。
更に他の具現例によると、上記化学式1で、
Figure 2020037550
で表される基は、少なくとも一つのC−C10シクロアルキル基で置換されるか若しくは非置換の重水素含有C−C60アルキル基、及び重水素のうちの少なくとも一つを含む。
Figure 2020037550
で表される基において、重水素原子の個数は、1〜20、例えば1〜15、1〜10、或いは1〜5である。
更に他の具現例によると、上記化学式1で、
Figure 2020037550
で表される基は、下記化学式A4(1)〜A4(45)のうちの一つで表される基である。
Figure 2020037550
Figure 2020037550
Figure 2020037550
上記化学式A4(1)〜A4(45)で、
、L、b4、R、及びc4に関する説明は、それぞれ本明細書に記載された箇所を参照し、
41は、O、S、N(R41)、C(R41)(R42)、又はSi(R41)(R42)であり、
41ないしR48に関する説明は、それぞれ本明細書において、Rに関する説明を参照し、
a42は、0〜2の整数であり、
a43は、0〜3の整数であり、
a44は、0〜4の整数であり、
a45は、0〜5の整数であり、
a46は、0〜6の整数であり、
*’は、化学式1で、Mとの結合サイトであり、
*は、化学式1で、Tとの結合サイトである。
更に他の具現例によると、上記化学式1で、
Figure 2020037550
で表される基は、少なくとも一つのC−C10シクロアルキル基で置換されるか若しくは非置換の重水素含有C−C60アルキル基、及び重水素のうちの少なくとも一つを含む。
Figure 2020037550
で表される基において、重水素原子の個数は、1〜20、例えば1〜15、1〜10、或いは1〜5である。
更に他の具現例によると、上記化学式1で、
Figure 2020037550
で表される基は、下記化学式CY1(1)〜CY1(8)のうちの一つで表される基であり(であるか)、
Figure 2020037550
で表される基が、下記化学式CY2(1)〜CY2(4)のうちの一つで表されたる基であり(であるか)、
Figure 2020037550
で表される基が、下記化学式CY3(1)〜CY3(24)のうちの一つで表される基であり(であるか)、
Figure 2020037550
で表される基が、下記化学式CY4(1)〜CY4(74)のうちの一つで表される基である。
Figure 2020037550
Figure 2020037550
Figure 2020037550
Figure 2020037550
Figure 2020037550
Figure 2020037550
上記化学式CY1(1)〜CY1(8)、化学式CY2(1)〜CY2(4)、化学式CY3(1)〜CY3(24)、及び化学式CY4(1)〜CY4(74)で、
ないしX、Y、LないしL、b1ないしb4、RないしR、及びc1ないしc4に関する説明は、それぞれ本明細書に記載された箇所を参照し、
31は、O、S、N(R31)、C(R31)(R32)、又はSi(R31)(R32)であり、
41は、O、S、N(R41)、C(R41)(R42)、又はSi(R41)(R42)であり、
1a及びL1bに関する説明は、それぞれ本明細書において、Lに関する説明を参照し、
1a及びR1bに関する説明は、それぞれ本明細書において、Rに関する説明を参照し、
3a及びL3bに関する説明は、それぞれ本明細書において、Lに関する説明を参照し、
3a、R3b、R31、及びR32に関する説明は、それぞれ本明細書において、Rに関する説明を参照し、
4aないしL4dに関する説明は、それぞれ本明細書において、Lに関する説明を参照し、
4aないしR4d、R41、及びR42に関する説明は、それぞれ本明細書において、Rに関する説明を参照し、
*−(Lb1−(Rc1、*−(L1ab1−(R1ac1、*−(L1bb1−(R1bc1、*−(Lb2−(Rc2、*−(Lb3−(Rc3、*−(L3ab3−(R3ac3、*−(L3bb3−(R3bc3、*−(Lb4−(Rc4、*−(L4a)b−(R4ac4、*−(L4bb4−(R4bc4、*−(L4cb4−(R4cc4、及び*−(L4db4−(R4dc4は、水素ではなく、*は、隣接原子との結合サイトであり、
上記化学式CY1(1)〜CY1(8)で、*’は、化学式1で、Xとの結合サイトであり、化学式CY2(1)〜CY2(4)、化学式CY3(1)〜CY3(24)、及び化学式CY4(1)〜CY4(74)で、*’は、化学式1で、Mとの結合サイトであり、
上記化学式CY1(1)〜CY1(8)で、*は、化学式1で、Yとの結合サイトであり、
上記化学式CY2(1)〜CY2(4)で、*は、化学式1で、環CYとの結合サイトであり、*”は、化学式1で、環CYとの結合サイトであり、
上記化学式CY3(1)〜CY3(24)で、*”は、化学式1で、環CYとの結合サイトであり、*は、化学式1で、Tとの結合サイトであり、
上記化学式CY4(1)〜CY4(74)で、*は、化学式1で、Tとの結合サイトである。
更に他の具現例によると、上記化学式1で、
Figure 2020037550
で表される基は、下記化学式CY4−1又はCY4−2で表される基である。
Figure 2020037550
上記化学式CY4−1及びCY4−2で、
、L、b4、R、及びc4に関する説明は、それぞれ本明細書に記載された箇所を参照し、
41ないしZ44に関する説明は、それぞれ本明細書において、Rに関する説明を参照し、
*’は、化学式1で、Mとの結合サイトであり、
*は、化学式1で、Tとの結合サイトである。
例えば、上記化学式CY4−1及びCY4−2は、
1)上記<条件1>、<条件2>、或いはその任意の組み合わせ(又は、上記<条件1(1)>、<条件2(1)>、或いはその任意の組み合わせ)を満足し(満足するか)、
2)上記<条件3>、<条件4>、<条件5>、或いはその任意の組み合わせ(又は、上記<条件3(1)>、<条件4(1)>、<条件5(1)>、或いはその任意の組み合わせ)を満足する。
更に他の具現例によると、上記化学式1で、
Figure 2020037550
で表される基は、上記化学式CY1(1)又はCY1(6)で表される基であり(であるか)、
Figure 2020037550
で表される基は、上記化学式CY2(1)で表される基であり(であるか)、
Figure 2020037550
で表される基は、上記化学式CY3(3)で表される基であり(であるか)、
Figure 2020037550
で表される基は、上記化学式CY4(3),CY4(4)、又はCY4(16)で表される基である。
更に他の具現例によると、上記化学式1で、
Figure 2020037550
で表される基は、下記化学式51−1〜51−32のうちの一つで表される基である。
Figure 2020037550
Figure 2020037550
上記化学式51−1〜51−32で、
51、R52、c52、A51、及びA52に関する説明は、それぞれ本明細書に記載された箇所を参照し、
53及びc53に関する説明は、それぞれ本明細書において、R52及びc52に関する説明を参照し、
c512は、0〜2の整数であり、
c513は、0〜3の整数であり、
*は、L51との結合サイトである。
更に他の具現例によると、上記化学式1で表される有機金属化合物は、下記化学式1−1又は1−2で表される。
Figure 2020037550
Figure 2020037550
上記化学式1−1及び1−2で、
M、XないしX、Y、YないしY、L、L51、b4、b51、R51、R52、c51、c52、A51、A52、a51、a52、及びa53に関する説明は、それぞれ本明細書に記載された箇所を参照し、
11ないしZ14に関する説明は、それぞれ本明細書において、Rに関する説明を参照し、
21ないしZ23に関する説明は、それぞれ本明細書において、Rに関する説明を参照し、
31ないしZ33に関する説明は、それぞれ本明細書において、Rに関する説明を参照し、
41ないしZ44に関する説明は、それぞれ本明細書において、Rに関する説明を参照し、
11ないしZ14のうちの2以上は、選択的に(optionally)、互いに結合し、少なくとも一つのR10aで置換されるか若しくは非置換のC−C30炭素環式基、或いは少なくとも一つのR10aで置換されるか若しくは非置換のC−C30ヘテロ環式基を形成し、
21ないしZ23のうちの2以上は、選択的に、互いに結合し、少なくとも一つのR10aで置換されるか若しくは非置換のC−C30炭素環式基、或いは少なくとも一つのR10aで置換されるか若しくは非置換のC−C30ヘテロ環式基を形成し、
31ないしZ33のうちの2以上は、選択的に、互いに結合し、少なくとも一つのR10aで置換されるか若しくは非置換のC−C30炭素環式基、或いは少なくとも一つのR10aで置換されるか若しくは非置換のC−C30ヘテロ環式基を形成し、
41ないしZ44のうちの2以上は、選択的に、互いに結合し、少なくとも一つのR10aで置換されるか若しくは非置換のC−C30炭素環式基、或いは少なくとも一つのR10aで置換されるか若しくは非置換のC−C30ヘテロ環式基を形成し、
10aに関する説明は、それぞれ本明細書において、Rに関する説明を参照する。
本明細書において、上記化学式1に関する全ての説明は、上記化学式1−1及び1−2にも適用される。
例えば、上記化学式1−1及び1−2は、
1)<条件A>及び<条件B>(又は、<条件A>及び<条件B(1)>)を満足し(満足するか)、
2)<条件1>、<条件2>、或いはその任意の組み合わせ(又は、<条件1(1)>、<条件2(1)>、或いはその任意の組み合わせ)を満足し(満足するか)、
3)<条件3>、<条件4>、<条件5>、或いはその任意の組み合わせ(又は、<条件3(1)>、<条件4(1)>、<条件5(1)>、或いはその任意の組み合わせ)を満足し(満足するか)、
4)
Figure 2020037550
で表される基は、上記化学式51−1〜51−32のうちの一つで表される基である。
一具現例によると、上記化学式1−1及び1−2で、Z12、Z14、Z21ないしZ23、Z31、Z33、及びZ41ないしZ44は、それぞれ独立して、水素、重水素、メチル基、又は−CDである。
他の具現例によると、上記化学式1−1及び1−2で、Z12、Z14、Z21ないしZ23、Z31、Z33、及びZ41ないしZ44は、それぞれ独立して、水素又は重水素である。
更に他の具現例によると、上記化学式1−1及び1−2で、Z11及びZ13は、水素ではなく、Z11及びZ13のうちの少なくとも一つは、少なくとも一つの重水素を含む。
更に他の具現例によると、上記化学式1−1及び1−2で、Z11及びZ13は、水素ではなく、互いに同じである。
更に他の具現例によると、上記化学式1−1及び1−2で、Z11及びZ13は、水素ではなく、互いに異なる。
上記化学式1で、i)複数のR1のうちの2以上は、選択的に互いに結合し、少なくとも一つのR10aで置換されるか若しくは非置換のC−C30炭素環式基、或いは少なくとも一つのR10aで置換されるか若しくは非置換のC−C30ヘテロ環式基を形成し、ii)複数のRのうちの2以上は、選択的に互いに結合し、少なくとも一つのR10aで置換されてか若しくは非置換のC−C30炭素環式基、或いは少なくとも一つのR10aで置換されるか若しくは非置換のC−C30ヘテロ環式基を形成し、iii)複数のRのうちの2以上は、選択的に互いに結合し、少なくとも一つのR10aで置換されるか若しくは非置換のC−C30炭素環式基、或いは少なくとも一つのR10aで置換されるか若しくは非置換のC−C30ヘテロ環式基を形成し、iv)複数のRのうちの2以上は、選択的に互いに結合し、少なくとも一つのR10aで置換されるか若しくは非置換のC−C30炭素環式基、或いは少なくとも一つのR10aで置換されるか若しくは非置換のC−C30ヘテロ環式基を形成し、v)RないしRのうちの2以上は、選択的に互いに結合し、少なくとも一つのR10aで置換されるか若しくは非置換のC−C30炭素環式基、或いは少なくとも一つのR10aで置換されるか若しくは非置換のC−C30ヘテロ環式基を形成する。R10aに関する説明は、本明細書において、Rに関する説明を参照する。例えば、R10aは、本明細書において、Rに関する説明を参照するが、水素ではない。
本明細書において、「(少なくとも一つのR10aで置換されるか若しくは非置換の)C−C30炭素環式基」及び「(少なくとも一つのR10aで置換されるか若しくは非置換の)C−C30ヘテロ環式基」は、例えば、(少なくとも一つのR10aで置換されるか若しくは非置換の)シクロペンタン基、シロール基、アザシロール基、ジアザシロール基、トリアザシロール基、アダマンタン基、ノルボルナン基、ノルボルネン基、ビシクロ[1.1.1]ペンタン基、ビシクロ[2.1.1]ヘキサン基、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン基、ビシクロ[2.2.2]オクタン基、シクロヘキサン基、シクロヘキセン基、ベンゼン基、ナフタレン基、アントラセン基、フェナントレン基、トリフェニレン基、ピレン基、クリセン基、シクロペンタジエン基、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン基、チオフェン基、フラン基、インドール基、ベンゾボロール基、ベンゾホスホール基、インデン基、ベンゾシロール基、ベンゾゲルモール基、ベンゾチオフェン基、ベンゾセレノフェン基、ベンゾフラン基、カルバゾール基、ジベンゾボロール基、ジベンゾホスホール基、フルオレン基、ジベンゾシロール基、ジベンゾゲルモール基、ジベンゾチオフェン基、ジベンゾセレノフェン基、ジベンゾフラン基、ジベンゾチオフェン5−オキシド基、9H−フルオレン−9−オン基、ジベンゾチオフェン5,5−ジオキシド基、アザインドール基、アザベンゾボロール基、アザベンゾホスホール基、アザインデン基、アザベンゾシロール基、アザベンゾゲルモール基、アザベンゾチオフェン基、アザベンゾセレノフェン基、アザベンゾフラン基、アザカルバゾール基、アザジベンゾボロール基、アザジベンゾホスホール基、アザフルオレン基、アザジベンゾシロール基、アザジベンゾゲルモール基、アザジベンゾチオフェン基、アザジベンゾセレノフェン基、アザジベンゾフラン基、アザジベンゾチオフェン5−オキシド基、アザ−9H−フルオレン−9−オン基、アザジベンゾチオフェン5,5−ジオキシド基、ピリジン基、ピリミジン基、ピラジン基、ピリダジン基、トリアジン基、キノリン基、イソキノリン基、キノキサリン基、キナゾリン基、フェナントロリン基、ピロール基、ピラゾール基、イミダゾール基、トリアゾール基、オキサゾール基、イソオキサゾール基、チアゾール基、イソチアゾール基、オキサジアゾール基、チアジアゾール基、ベンゾピラゾール基、ベンゾイミダゾール基、ベンゾオキサゾール基、ベンゾチアゾール基、ベンゾオキサジアゾール基、ベンゾチアジアゾール基、5,6,7,8−テトラヒドロイソキノリン基、及び5,6,7,8−テトラヒドロキノリン基を含む。
本明細書において、C−C60アルキル基、C−C20アルキル基、及び/又はC−C10アルキル基の例には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、tert−ペンチル基、ネオペンチル基、イソペンチル基、sec−ペンチル基、3−ペンチル基、sec−イソペンチル基、n−ヘキシル基、イソヘキシル基、sec−ヘキシル基、tert−ヘキシル基、n−ヘプチル基、イソヘプチル基、sec−ヘプチル基、tert−ヘプチル基、n−オクチル基、イソオクチル基、sec−オクチル基、tert−オクチル基、n−ノニル基、イソノニル基、sec−ノニル基、tert−ノニル基、n−デシル基、イソデシル基、sec−デシル基、tert−デシル基、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換の、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、tert−ペンチル基、ネオペンチル基、イソペンチル基、sec−ペンチル基、3−ペンチル基、sec−イソペンチル基、n−ヘキシル基、イソヘキシル基、sec−ヘキシル基、tert−ヘキシル基、n−ヘプチル基、イソヘプチル基、sec−ヘプチル基、tert−ヘプチル基、n−オクチル基、イソオクチル基、sec−オクチル基、tert−オクチル基、n−ノニル基、イソノニル基、sec−ノニル基、tert−ノニル基、n−デシル基、イソデシル基、sec−デシル基、tert−デシル基などが含まれる。
本明細書において、C−C60アルコキシ基、C−C20アルコキシ基、又はC−C10アルコキシ基の例には、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペントキシ基などが含まれる。
本明細書において、C−C10シクロアルキル基の例には、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、シクロオクチル基、アダマンタニル基、ノルボルナニル基、ビシクロ[1.1.1]ペンチル基、ビシクロ[2.1.1]ヘキシル基、ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、ビシクロ[2.2.2]オクチル基などが含まれる。
*及び*’は、それぞれ隣接原子との結合サイトである。
上記化学式1で表される有機金属化合物の遷移双極子モーメント(transition dipole moment)を含む平面と、上記化学式1の金属(M)と結合した4座配位子の4個の原子を含む平面とがなす角が10°以下である。また、上記化学式1で表される有機金属化合物の遷移双極子モーメントの水平配向率(horizontal orientation ratio)は、80%〜100%である。
例えば、有機金属化合物の遷移双極子モーメントを含む平面と、上記化学式1の金属(又は白金)と結合した4座配位子の4個の原子を含む平面とがなす角は、0゜〜10゜、0゜〜9゜、0゜〜8゜、0゜〜7゜、0゜〜6゜、0゜〜5゜、0゜〜4゜、0゜〜3゜、0゜〜2゜、又は0゜〜1゜であるが、それらに限定されるものではない。上記化学式1で表される有機金属化合物の遷移双極子モーメントを含む平面と、上記化学式1の金属と結合した4個の原子を含む平面とがなす角が上述のような範囲を有することにより、有機金属化合物は、優秀な平面性を有し、有機金属化合物を利用して形成された薄膜は、優秀な電気的特性を有する。
他の例として、有機金属化合物の遷移双極子モーメントの水平配向率は、例えば、80%〜100%、81%〜100%、82%〜100%、83%〜100%、84%〜100%、85%〜100%、86%〜100%、87%〜100%、88%〜100%、89%〜100%、90%〜100%、91%〜100%、92%〜100%、93%〜100%、94%〜100%、95%〜100%、96%〜100%、97%〜100%、98%〜100%、99%〜100%、又は100%であるが、それらに限定されるものではない。
ここで、遷移双極子モーメントの水平配向率は、有機金属化合物を含むフィルムにおいて、全体有機金属化合物に対する、フィルムに対して水平である遷移双極子モーメントを有する有機金属化合物の比率を意味する。
遷移双極子モーメントの水平配向率は、角度依存性PL測定装置を利用して評価することができる。角度依存性PL測定装置に関する説明は、例えば、韓国出願2013−0150834に記載された角度依存性PL測定装置を参照する。韓国出願2013−0150834は、本明細書に併合される。
有機金属化合物は、上述のように、高い遷移双極子モーメントの水平配向率を有するため、大きい水平配向遷移双極子モーメント(即ち、大きい水平方向光配向性)を有し、有機金属化合物を含むフィルムに垂直である方向に進行する電場を多量放出することができる。このようなメカニズムによって放出された光は、高い外部取り出し効率(即ち、有機金属化合物を含むフィルム(例えば、後述する発光層)が含まれる素子(例えば、有機発光素子)から、有機金属化合物で放出された光が外部に取り出される効率)を有し、有機金属化合物を採用した電子素子、例えば有機発光素子は、高い発光効率を達成することができる。
本明細書において、「アザインドール基、アザベンゾボロール基、アザベンゾホスホール基、アザインデン基、アザベンゾシロール基、アザベンゾゲルモール基、アザベンゾチオフェン基、アザベンゾセレノフェン基、アザベンゾフラン基、アザカルバゾール基、アザジベンゾボロール基、アザジベンゾホスホール基、アザフルオレン基、アザジベンゾシロール基、アザジベンゾゲルモール基、アザジベンゾチオフェン基、アザジベンゾセレノフェン基、アザジベンゾフラン基、アザジベンゾチオフェン5−オキシド基、アザ−9H−フルオレン−9−オン基、アザジベンゾチオフェン5,5−ジオキシド基」は、それぞれ、「インドール基、ベンゾボロール基、ベンゾホスホール基、インデン基、ベンゾシロール基、ベンゾゲルモール基、ベンゾチオフェン基、ベンゾセレノフェン基、ベンゾフラン基、カルバゾール基、ジベンゾボロール基、ジベンゾホスホール基、フルオレン基、ジベンゾシロール基、ジベンゾゲルモール基、ジベンゾチオフェン基、ジベンゾセレノフェン基、ジベンゾフラン基、ジベンゾチオフェン5−オキシド基、9H−フルオレン−9−オン基、ジベンゾチオフェン5,5−ジオキシド基」と同一バックボーンを有するが、それらの環を形成する炭素のうちの少なくとも一つが窒素で置換されたヘテロ環を意味する。
例えば、上記化学式1で表される有機金属化合物は、少なくとも一つの重水素を含む。
一具現例によると、有機金属化合物は、下記化合物1〜3599のうちの一つである。
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上記化学式1で、A51は、C−C60アルキル基であり、A52は、少なくとも一つのC−C10シクロアルキル基で置換されるか若しくは非置換の重水素含有C−C60アルキル基、又は重水素であり、a51(A51の個数)及びa52(A52の個数)は、互いに独立して、0〜10の整数であり、a51とa52との和は、1以上である。即ち、上記化学式1で、環CY51は、A51で表される基、及びA52で表される基のうちの少なくとも一つで必ず置換される。それにより、環CY51は、少なくとも一つの電子供与基(electron donating group)で必ず置換されることになり、上記化学式1で表される有機金属化合物を採用した電子素子、例えば有機発光素子の発光効率及び寿命が向上する。
一方、一具現例において、上記化学式1で、A51は、*−C(R511)(R512)(R513)で表される基(ここで、*は、隣接原子との結合サイトである)であり、R511、R512、及びR513は、それぞれ独立して、C−C60アルキル基、例えば、C1−C50アルキル基、C−C40アルキル基、C−C30アルキル基、C−C20アルキル基、C−C10アルキル基、又はC−Cアルキル基である。特定理論によって限定されるものではないが、a51が0ではなく、同時に、A51が上述のような*−C(R511)(R512)(R513)で表される基である上記化学式1で表される有機金属化合物を採用した電子素子、例えば有機発光素子の発光効率及び寿命は、a51ではなく、同時に、A51が*−C(R511)(R512)(R513)で表される基であるが、R511ないしR513のうちの少なくとも一つが水素である化学式1で表される有機金属化合物を採用した電子素子、例えば有機発光素子に比べて向上する。
他の具現例において、上記化学式1で、A52は、*−CD(R521)(R522)で表される基(ここで、*は、隣接原子との結合サイトである)であり、R521及びR522は、互いに独立して、C−C60アルキル基、重水素含有C−C60アルキル基、或いはC−C10シクロアルキル基である。更に他の具現例において、上記化学式1で、A52は、*−CD(R521)で表される基であり、R521に関する説明は、本明細書に記載された箇所と同一である。更に他の具現例において、上記化学式1で、A52は、*−CD、*−C、*−C、*−Cのように、全体重水素化された(fully deuterated)基である。特定理論によって限定されるものではないが、a52が0ではなく、同時に、A52が上述のような*−CD(R521)(R522)で表される基、*−CD(R521)で表される基、又は全体が重水素化された基である化学式1で表される有機金属化合物を採用した電子素子、例えば有機発光素子の発光効率及び寿命は、a52が0ではなく、同時に、A52が*−CD(R521)(R522)で表される基、*−CD(R521)で表される基、又は全体が重水素化された基であるが、R521及びR522のうちの少なくとも一つが水素であるか、或いはR521が水素である化学式1で表される有機金属化合物を採用した電子素子、例えば有機発光素子に比べて向上する。
上記化学式1で、A52は、少なくとも一つのC−C10シクロアルキル基で置換されるか若しくは非置換の一部(partially)又は全体(fully)が重水素化されたC−C60アルキル基である。重水素化率(degree of deuteration)が100%である場合、A52は、全体重水素化されたものである。重水素化率が100%以下である場合、A52は、一部重水素化されたものである。A52の重水素化率は、下記数式10によって計算される。
〔数10〕
重水素化率(%)=nD2/(nH2+nD2)×100
上記数式10で、nH2は、A52に含まれる水素の総個数を示したものであり、nD2は、A52に含まれる重水素の総個数を示したものである。
一具現例によると、A52の重水素化率は、5%以上、10%以上、20%以上、30%以上、40%以上、50%以上、60%以上、70%以上、90%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、又は99%以上である。
また、上記化学式1で、
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で表される基の個数であるa53は、1〜10の整数である。即ち、上記化学式1で、a53は、0ではないが、上記化学式1で、環CY51は、少なくとも一つの
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で表される基で必ず置換される。それにより、
Figure 2020037550
で表される基による共鳴効果(resonance effect)により、上記化学式1で表される有機金属化合物を採用した電子素子、例えば有機発光素子の発光効率及び寿命が向上する。また、特定理論によって限定されるものではないが、
Figure 2020037550
で表される基により、上記化学式1で、
Figure 2020037550
で表される基は、電子、熱などから保護され、上記化学式1で表される有機金属化合物を採用した電子素子、例えば有機発光素子の発光効率及び寿命が向上する。
上記化学式1で、a51及びa52の和は、1以上であり、a53は、1〜10の整数である。従って、一具現例によると、上記化学式1で表される有機金属化合物は、
Figure 2020037550
及びA51を同時に含む。他の具現例によると、上記化学式1で表される有機金属化合物は、
Figure 2020037550
及びA52を同時に含む。
例えば、上記化合物1〜8に関するHOMO(highest occupied molecular orbital)、LUMO(lowest unoccupied molecular orbital)、エネルギーバンドギャップ、S、及びTのエネルギーレベルを、GaussianプログラムのDFT方法を利用して(B3LYP、6−31G(d,p)レベルで構造最適化する)評価した結果は、下記表1の通りである。
Figure 2020037550
Figure 2020037550
上記表1から、上記化学式1で表される有機金属化合物は、電子素子、例えば有機発光素子のドーパントとしての使用に適する電気的特性を有するということを確認することができる。
上記化学式1で表される有機金属化合物の合成方法は、後述する合成例を参照して当業者が認識することができる。
従って、上記化学式1で表される有機金属化合物は、有機発光素子の有機層、例えば有機層における発光層のドーパントとして使用するのに適し、他の側面によると、第1電極と、第2電極と、第1電極と第2電極との間に配置されて発光層を含む有機層と、を有し、有機層は、上記化学式1で表される有機金属化合物を少なくとも1種以上含む有機発光素子が提供される。
有機発光素子は、上記化学式1で表される有機金属化合物を含む有機層を採用することにより、低駆動電圧、高量子発光効率、低いロールオフ比、及び長寿命を有する。
上記化学式1で表される有機金属化合物は、有機発光素子の1対の電極間に使用される。例えば、上記化学式1で表される有機金属化合物は、発光層に含まれる。このとき、有機金属化合物は、ドーパントの役割を行い、発光層は、ホストを更に含む(即ち、上記化学式1で表される有機金属化合物の含量は、ホストの含量よりも少ない)。
更に他の具現例によると、発光層は、ホスト及びドーパントを含み、ドーパントは、上記化学式1で表される有機金属化合物を含む。上記化学式1で表される有機金属化合物は、赤色リン光ドーパントである。
本明細書において、「(有機層が)有機金属化合物を1種以上含む」とは、「(有機層が)上記化学式1の範疇に属する1種の有機金属化合物、又は上記化学式1の範疇に属する互いに異なる2種以上の有機金属化合物を含む」と解釈される。
例えば、有機層は、有機金属化合物として、上記化合物1のみを含む。このとき、上記化合物1は、有機発光素子の発光層に存在する。或いは、有機層は、有機金属化合物として、上記化合物1と化合物2とを含む。このとき、上記化合物1及び化合物2は、同一層に存在(例えば、上記化合物1及び化合物2は、いずれも発光層に存在する)する。
第1電極は、正孔注入電極であるアノードであり、第2電極は、電子注入電極であるカソードであり、第1電極は、電子注入電極であるカソードであり、第2電極は、正孔注入電極であるアノードである。
例えば、有機発光素子において、第1電極は、アノードであり、第2電極は、カソードであり、有機層は、第1電極と発光層との間に配置された正孔輸送領域、及び発光層と第2電極との間に配置された電子輸送領域を更に含み、正孔輸送領域は、正孔注入層、正孔輸送層、電子阻止層、又はその任意の組み合わせを含み、電子輸送領域は、正孔阻止層、電子輸送層、電子注入層、又はその任意の組み合わせを含む。
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電極との間に配置された単一及び/又は複数の層を示す用語である。「有機層」は、有機化合物だけではなく、金属を含む有機金属錯体なども含む。
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示したものである。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ると、次の通りである。有機発光素子10は、第1電極11、有機層15、及び第2電極19が順に積層された構造を有する。
第1電極11の下部又は第2電極19の上部には、基板が追加で配置される。基板としては、一般的な有機発光素子で使用される基板を使用することができ、機械的強度、熱安定性、透明性、表面平滑性、取り扱い容易性、及び防水性に優れるガラス基板又は透明プラスチック基板を使用する。
第1電極11は、例えば、基板上部に、第1電極用物質を蒸着法又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11は、アノードである。第1電極用物質は、正孔注入が容易であるように高い仕事関数を有する物質を含む。第1電極11は、反射型電極、半透過型電極、又は透過型電極である。第1電極用物質としては、酸化インジウムスズ(ITO)、酸化インジウム亜鉛(IZO)、酸化スズ(SnO)、酸化亜鉛(ZnO)などを利用することができる。又は、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)のような金属を利用することができる。
第1電極11は、単一層構造又は2以上の層を含む多層構造を有する。例えば、第1電極11は、ITO/Ag/ITOの3層構造を有するが、それに限定されるものではない。
第1電極11の上部には、有機層15が配置される。
有機層15は、正孔輸送領域(hole transport region)、発光層(emission layer)、及び電子輸送領域(electron transport region)を含む。
正孔輸送領域は、第1電極11と発光層との間に配置される。
正孔輸送領域は、正孔注入層、正孔輸送層、電子阻止層、バッファ層、又はその任意の組み合わせを含む。
正孔輸送領域は、正孔注入層のみを含むか又は正孔輸送層のみを含む。或いは、正孔輸送領域は、第1電極11から順に積層された、正孔注入層/正孔輸送層、又は正孔注入層/正孔輸送層/電子阻止層の構造を有する。
正孔輸送領域が正孔注入層を含む場合、正孔注入層(HIL)は、第1電極11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(Langmuir−Blodgett)法のような多様な方法を利用して形成される。
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、正孔注入層材料として使用する化合物、目的とする正孔注入層の構造、熱的特性などによって異なり、例えば、蒸着温度約100〜約500℃、真空度約10−8〜約10−3torr、蒸着速度約0.01〜約100Å/secの範囲から選択されるが、それらに限定されるものではない。
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、正孔注入層材料として使用する化合物、目的とする正孔注入層の構造、及び熱的特性によって異なり、約2,000rpm〜約5,000rpmのコーティング速度で行われ、コーティング後の溶媒除去のための熱処理温度として、約80℃〜200℃の温度範囲から選択されるが、それらに限定されるものではない。
正孔輸送層及び電子阻止層の形成条件は、正孔注入層形成条件を参照する。
正孔輸送領域は、例えば、m−MTDATA、TDATA、2−TNATA、NPB、β−NPB、TPD、Spiro−TPD、Spiro−NPB、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で表される化合物、下記化学式202で表される化合物、或いはその任意の組み合わせを含む。
Figure 2020037550
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上記化学式201で、Ar101及びAr102は、互いに独立して、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、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、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シクロアルケニル基、C−C10ヘテロシクロアルキル基、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、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換の、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、アセナフチレン基、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、又はペンタセニレン基である。
上記化学式201で、xa及びxbは、互いに独立して、0〜5の整数、或いは0、1、又は2である。例えば、xaは、1であり、xbは、0である。
上記化学式201及び202で、R101ないしR108、R111ないしR119、及びR121ないしR124は、それぞれ独立して、
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、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C−C10アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基など)、又はC−C10アルコキシ基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペントキシ基など);
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、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、或いはその任意の組み合わせで置換された、C−C10アルキル基又はC−C10アルコキシ基;或いは
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、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C−C10アルキル基、C−C10アルコキシ基、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換の、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、フルオレニル基、又はピレニル基;
である。
上記化学式201で、R109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、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、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、アントラセニル基、ピリジニル基、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換の、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、又はピリジニル基である。
一具現例によると、上記化学式201で表される化合物は、下記化学式201Aで表されるが、それに限定されるものではない。
Figure 2020037550
上記化学式201Aで、R101、R111、R112、及びR109に関する詳細な説明は、上述の箇所を参照する。
例えば、上記化学式201で表される化合物、及び上記化学式202で表される化合物は、下記化合物HT1〜HT20を含むが、それらに限定されるものではない。
Figure 2020037550
Figure 2020037550
正孔輸送領域の厚みは、約100Å〜約10,000Å、例えば約100Å〜約1,000Åである。正孔輸送領域が、正孔注入層及び正孔輸送層のうちの少なくとも1層を含む場合、正孔注入層の厚みは、約100Å〜約10,000Å、例えば約100Å〜約1,000Åであり、正孔輸送層の厚みは、約50Å〜約2,000Å、例えば約100Å〜約1,500Åである。正孔輸送領域、正孔注入層、及び正孔輸送層の厚みが上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。
正孔輸送領域は、上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更に含む。電荷生成物質は、正孔輸送領域内に均一又は不均一に分散される。
電荷生成物質は、例えばp−ドーパントである。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の一つであるが、それらに限定されるものではない。例えば、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のようなシアノ基含有化合物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。
Figure 2020037550
正孔輸送領域は、バッファ層を更に含む。
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、効率を上昇させる役割を行う。
一方、正孔輸送領域が電子阻止層を含む場合、電子阻止層材料は、上述のような正孔輸送領域に使用される物質、後述するホスト物質、或いはその任意の組み合わせを含むが、それらに限定されるものではない。例えば、正孔輸送領域が電子阻止層を含む場合、電子阻止層材料として、後述するmCPを使用することができる。
正孔輸送領域上部に、真空蒸着法、スピンコーティング法、キャスト法、LB法のような方法を利用して発光層(EML)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、蒸着条件及びコーティング条件は、使用する化合物によって異なるが、一般的に正孔注入層の形成と略同一条件範囲のうちから選択される。
発光層は、ホスト及びドーパントを含み、ドーパントは、上記化学式1で表される有機金属化合物を含む。
ホストは、TPBi、TBADN、ADN(「DNA」ともいう)、CBP、CDBP、TCP、mCP、化合物H50、化合物H51、或いはその任意の組み合わせを含む。
Figure 2020037550
有機発光素子がフルカラー有機発光素子である場合、発光層は、赤色発光層、緑色発光層、及び/又は青色発光層にパターニングされる。或いは、発光層は、赤色発光層、緑色発光層、及び/又は青色発光層が積層された構造を有することにより白色光を放出するというように、多様な変形例が可能である。
発光層がホスト及びドーパントを含む場合、ドーパントの含量は、一般的にホスト約100重量部を基準にして、約0.01〜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。
ドーパントは、本明細書において、化学式1で表される有機金属化合物である。例えば、ドーパントは、赤色リン光ドーパントである。
発光層の厚みは、約100Å〜約1,000Å、例えば約200Å〜約600Åである。発光層の厚みが上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。
次に、発光層上部に、電子輸送領域が配置される。
電子輸送領域は、正孔阻止層、電子輸送層、電子注入層、又はその任意の組み合わせを含む。
例えば、電子輸送領域は、正孔阻止層/電子輸送層/電子注入層、又は電子輸送層/電子注入層の構造を有するが、それらに限定されるものではない。電子輸送層は、単一層構造又は2以上の互いに異なる物質を含む多層構造を有する。
電子輸送領域の正孔阻止層、電子輸送層、及び電子注入層の形成条件は、正孔注入層の形成条件を参照する。
電子輸送領域が正孔阻止層を含む場合、正孔阻止層は、例えば、BCP、BPhen、Balq、或いはその任意の組み合わせを含むが、それらに限定されるものではない。
Figure 2020037550
正孔阻止層の厚みは、約20Å〜約1,000Å、例えば約30Å〜約300Åである。正孔阻止層の厚みが上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を得ることができる。
電子輸送層は、BCP、BPhen、Alq3、Balq、TAZ、NTAZ、或いはその任意の組み合わせを含む。
Figure 2020037550
或いは、電子輸送層は、下記化合物ET1〜ET25のうちの少なくとも一つ、及びその任意の組み合わせを含むが、それらに限定されるものではない。
Figure 2020037550
Figure 2020037550
電子輸送層の厚みは、約100Å〜約1,000Å、例えば約150Å〜約500Åである。電子輸送層の厚みが上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。
電子輸送層は、上述のような物質以外に、金属含有物質を更に含む。
金属含有物質は、Li錯体を含む。Li錯体は、例えば、下記化合物ET−D1(LiQ)又はET−D2を含む。
Figure 2020037550
また、電子輸送領域は、第2電極19からの電子注入を容易にする電子注入層(EIL)を含む。
電子注入層は、LiF、NaCl、CsF、LiO、BaO、或いはその任意の組み合わせを含む。
電子注入層の厚みは、約1Å〜約100Å、例えば約3Å〜約90Åである。電子注入層の厚みが上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。
有機層15の上部には、第2電極19が配置される。第2電極19は、カソードである。第2電極19用物質としては、相対的に低い仕事関数を有する金属、合金、電気伝導性化合物、又はそれらの組み合わせを使用することができる。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)などを、第2電極19形成用物質で使用する。或いは、前面発光素子を得るために、ITO、IZOを利用して透過型第2電極19を形成するというように、多様な変形が可能である。
以上、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。
更に他の側面によると、上記化学式1で表される有機金属化合物を1種以上含む診断用組成物が提供される。
上記化学式1で表される有機金属化合物は、高発光効率を提供することから、有機金属化合物を含む診断用組成物は、高い診断効率を有する。
診断用組成物は、各種診断用キット、診断試薬、バイオセンサ、バイオマーカーなどに多様に応用される。
本明細書において、C−C60アルキル基は、炭素数1〜60の線状又は分枝状の飽和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、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、C−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、C−C60アルコキシ基は、−OA101(ここで、A101は、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、C−C60アルケニル基は、C−C60アルキル基の中間又は末端に1以上の炭素・炭素二重結合を含む構造を有し、その具体的な例には、エテニル基、プロぺニル基、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、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、C−C60アルキル基の中間又は末端に1以上の炭素・炭素三重結合を含む構造を有し、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、C−C60アルキニレン基は、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、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、Si、及びSのうちから選択される少なくとも一つのヘテロ原子を環形成原子として含むC−C10一価単環式基を意味し、その具体例は、テトラヒドロフラニル基、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、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−C10一価単環式基として、環内に少なくとも一つの炭素・炭素二重結合を有するが、芳香族性(aromaticity)を有さない基を意味し、その具体例は、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、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、Si、及びSのうちから選択される少なくとも一つのヘテロ原子を環形成原子として含むC−C10一価単環式基として、環内に少なくとも一つの二重結合を有する。C−C10ヘテロシクロアルケニル基の具体例は、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、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炭素環式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炭素環式芳香族系を有する二価基を意味する。C−C60アリール基の具体例は、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。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、2以上の環は、互いに融合される。
本明細書において、C−C60アルキルアリール基は、少なくとも一つのC−C60アルキル基で置換されたC−C60アリール基を意味する。
本明細書において、C−C60ヘテロアリール基は、N、O、P、Si、及びSのうちから選択される少なくとも一つのヘテロ原子を環形成原子として含み、C−C60環式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、Si、及びSのうちから選択される少なくとも一つのヘテロ原子を環形成原子として含み、C−C60炭素環式芳香族系を有する二価基を意味する。C−C60ヘテロアリール基の具体例は、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。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、互いに融合される。
本明細書において、C−C60アルキルヘテロアリール基は、少なくとも一つのC−C60アルキル基で置換されたC−C60ヘテロアリール基を意味する。
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、C−C60アリール基である)を示し、C−C60アリールチオ基は、−SA103(ここで、A103は、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(non−aromatic condensed polycyclic group)は、2以上の環が互いに縮合され、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、8〜60の炭素数を有する)を意味する。一価非芳香族縮合多環基の具体例は、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、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 hetero polycyclic group)は、2以上の環が互いに縮合され、環形成原子として、炭素以外に、N、O、P、Si、及びSのうちから選択されるヘテロ原子を含み、分子全体が非芳香族性を有する一価基(例えば、1〜60の炭素数を有する)を意味する。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、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、C−C30炭素環式基は、環形成原子として、5〜30個の炭素のみを有する飽和又は不飽和の環式基を示す。C−C30炭素環式基は、単環式基又は多環式基である。
本明細書において、C−C30ヘテロ環式基は、環形成原子として、1〜30個の炭素以外に、N、O、P、Si、及びSのうちから選択されるヘテロ原子を少なくとも一つ有する飽和又は不飽和の環式基を示す。C1−C30ヘテロ環式基は、単環式基又は多環式基である。
上述の置換されたC−C30炭素環式基、置換されたC−C30ヘテロ環式基、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アルキルアリール基、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C−C60アルキルヘテロアリール基、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は、
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、−CD、−CDH、−CDH、−CF、−CFH、−CFH、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C−C60アルキル基、C−C60アルケニル基、C−C60アルキニル基、又はC−C60アルコキシ基;
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、−CD、−CDH、−CDH、−CF、−CFH、−CFH、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、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アルキルアリール基、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、C−C60アルキルヘテロアリール基、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)、−B(Q16)(Q17)、−P(=O)(Q18)(Q19)、−P(Q18)(Q19)、或いはその任意の組み合わせで置換された、C−C60アルキル基、C−C60アルケニル基、C−C60アルキニル基、又は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アルキルアリール基、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、C−C60アルキルヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基、又は一価非芳香族ヘテロ縮合多環基;
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、−CD、−CDH、−CDH、−CF、−CFH、−CFH、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、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アルキルアリール基、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、C−C60アルキルヘテロアリール基、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)、−B(Q26)(Q27)、−P(=O)(Q28)(Q29)、−P(Q28)(Q29)、或いはその任意の組み合わせで置換された、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アルキルアリール基、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、C−C60アルキルヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基、又は一価非芳香族ヘテロ縮合多環基;
−N(Q31)(Q32)、−Si(Q33)(Q34)(Q35)、−B(Q36)(Q37)、−P(=O)(Q38)(Q39)又は−P(Q38)(Q39);或いは
その任意の組み合わせ;である。
本明細書において、QないしQ、Q11ないしQ19、Q21ないしQ29、及びQ31ないしQ39は、それぞれ独立して、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;ヒドラジン基;ヒドラゾン基;カルボン酸基又はその塩;スルホン酸基又はその塩;リン酸基又はその塩;重水素、C−C60アルキル基、C−C60アリール基、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換の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;重水素、C−C60アルキル基、C−C60アリール基、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換の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;或いは一価非芳香族ヘテロ縮合多環基;である。
以下、合成例及び実施例を挙げ、本発明の一具現例による化合物及び有機発光素子について更に具体的に説明するが、本発明は、下記の合成例及び実施例に限定されるものではない。下記の合成例において、「『A』の代わりに『B』使用した」という表現において、「B」の使用量と「A」の使用量は、モル当量基準で同一である。
〔実施例〕
<合成例1(化合物6)>
Figure 2020037550
<中間体6−3の合成>
中間体2−2 2.4g(0.006mmol、1.2当量)、中間体1−1 1.4g(0.005mol、1当量)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)0.40g(0.001mmol、0.07当量)、及び炭酸カリウム2.0g(0.015mmol、3当量)を、テトラヒドロフラン(THF)と蒸溜水(HO)とを3:1比率で混ぜた混合物20mLと混合して12時間還流した。そこから得られた結果物の温度を室温まで冷却させた後、沈殿物を濾過して得られた濾液を酢酸エチル(EA)/HOで洗浄し、カラムクロマトグラフィ(EA/Hex(ヘキサン)20%〜35%に上げてカラム)を遂行して中間体6−3 2.2g(収率68%)を得た。Mass分析とHPLC(high performance liquid chromatography)分析とを介して物質を確認した。
HRMS(MALDI)calcd. for C5853O: m/z 823.5317,found:823.5319
<化合物6の合成>
中間体6−3 2.2g(2.26mmol)とKPtCl 1.1g(2.26mmol、1.0当量)とを、AcOH 30mLとHO 10mLとを混合した混合物(40mL)と混合した後に16時間還流した。そこから得られた結果物の温度を室温まで冷却させた後、沈殿物を濾過して得られた沈殿物を更に塩化メチレン(MC)に溶かしてHOで洗浄し、カラムクロマトグラフィ(MC 40%、EA1%、Hex59%)を遂行して化合物61.6g(収得率60%)を得た。Mass分析とHPLC分析とを介して物質を確認した。
HRMS(MALDI)calcd. for C5851OPt: m/z 1016.4808,found:1016.4805
<合成例2(化合物1)>
Figure 2020037550
<中間体1−3の合成>
中間体2−2の代わりに、中間体1−2を使用したという点を除いては、上記合成例1の中間体6−3の合成方法と同一方法を利用して中間体1−3 1.2g(収率65%)を得た。Mass分析とHPLC分析とを介して物質を確認した。
HRMS(MALDI)calcd. for C59563O: m/z 836.5411,found:836.5414
<化合物1の合成>
中間体6−3の代わりに、中間体1−3を使用したという点を除いては、上記合成例1の化合物6の合成方法と同一方法を利用して化合物1 1.0g(収率68%)を得た。Mass分析とHPLC分析とを介して物質を確認した。
HRMS(MALDI)calcd. for C5954OPt: m/z 1029.4902,found:1029.4901
<合成例3(化合物2)>
Figure 2020037550
<中間体2−3の合成>
中間体1−1の代わりに、中間体2−1を使用したという点を除いては、上記合成例1の中間体6−3の合成方法と同一方法を利用して中間体2−3 2.1g(収率70%)を得た。Mass分析とHPLC分析とを介して物質を確認した。
HRMS(MALDI)calcd. for C5853O: m/z 823.5317,found:823.5319
<化合物2の合成>
中間体6−3の代わりに、中間体2−3を使用したという点を除いては、上記合成例1の化合物6の合成方法と同一方法を利用して化合物2 1.84g(収率71%)を得た。Mass分析とHPLC分析とを介して物質を確認した。
HRMS(MALDI)calcd. for C5851N3OPt: m/z 1016.4808,found:1016.4809
<合成例4(化合物3)>
Figure 2020037550
<中間体3−3の合成>
中間体2−2の代わりに、中間体3−2を使用したという点を除いては、上記合成例1の中間体6−3の合成方法と同一方法を利用して中間体3−3 1.7g(収率72%)を得た。Mass分析とHPLC分析とを介して物質を確認した。
HRMS(MALDI)calcd. for C5963O: m/z 829.4971,found:829.4973
<化合物3の合成>
中間体6−3の代わりに、中間体3−3を使用したという点を除いては、上記合成例1の化合物6の合成方法と同一方法を利用して化合物3 1.53g(収率73%)を得た。Mass分析とHPLC分析とを介して物質を確認した。
HRMS(MALDI)calcd. for C5961OPt: m/z 1022.4462,found:1022.4461
<合成例5(化合物4)>
Figure 2020037550
<中間体4−3の合成>
中間体2−2の代わりに、中間体4−2を使用したという点を除いては、上記合成例1の中間体6−3の合成方法と同一方法を利用して中間体4−3 1.85g(収率73%)を得た。Mass分析とHPLC分析とを介して物質を確認した。
HRMS(MALDI)calcd. for C5960O: m/z 832.5159,found:832.52
<化合物4の合成>
中間体6−3の代わりに、中間体4−3を使用したという点を除いては、上記合成例1の化合物6の合成方法と同一方法を利用して化合物4 1.64g(収率72%)を得た。Mass分析とHPLC分析とを介して物質を確認した。
HRMS(MALDI)calcd. for C5958OPt: m/z 1025.4651,found:1025.4652
<合成例6(化合物5)>
Figure 2020037550
<中間体5−3の合成>
中間体1−1及び中間体2−2の代わりに、中間体5−1及び中間体5−2をそれぞれ使用したという点を除いては、上記合成例1の中間体6−3の合成方法と同一方法を利用して中間体5−3 2.0g(収率68%)を得た。Mass分析とHPLC分析とを介して物質を確認した。
HRMS(MALDI)calcd. for C5861O: m/z 815.4815,found:815.4813
<化合物5の合成>
中間体6−3の代わりに、中間体5−3を使用したという点を除いては、上記合成例1の化合物6の合成方法と同一方法を利用して化合物5 1.73g(収率70%)を得た。Mass分析とHPLC分析とを介して物質を確認した。
HRMS(MALDI)calcd. for C5859OPt: m/z 1008.4306,found:1008.4308
<合成例7(化合物7)>
Figure 2020037550
<中間体7−3の合成>
中間体2−2の代わりに、中間体7−2を使用したという点を除いては、上記合成例1の中間体6−3の合成方法と同一方法を利用して中間体7−3 1.8g(収率69%)を得た。Mass分析とHPLC分析とを介して物質を確認した。
HRMS(MALDI)calcd. for C6059O: m/z 849.5504,found:849.5502
<化合物7の合成>
中間体6−3の代わりに、中間体7−3を使用したという点を除いては、上記合成例1の化合物6の合成方法と同一方法を利用して化合物7 1.65g(収率75%)を得た。Mass分析とHPLC分析とを介して物質を確認した。
HRMS(MALDI)calcd. for C6057OPt: m/z 1042.4995,found:1042.4996
<合成例8(化合物8)>
Figure 2020037550
<中間体8−3の合成>
中間体2−2の代わりに、中間体8−2を使用したという点を除いては、上記合成例1の中間体6−3の合成方法と同一方法を利用して中間体8−3 1.7g(収率65%)を得た。Mass分析とHPLC分析とを介して物質を確認した。
HRMS(MALDI)calcd. for C6465O: m/z 891.5128,found:891.5127
<化合物8の合成>
中間体6−3の代わりに、中間体8−3を使用したという点を除いては、上記合成例1の化合物6の合成方法と同一方法を利用して化合物8 1.41g(収率68%)を得た。Mass分析とHPLC分析とを介して物質を確認した。
HRMS(MALDI)calcd. for C6463OPt: m/z 1084.4619,found:1084.4617
<合成例(化合物9)>
Figure 2020037550
<中間体9−3の合成>
中間体1−1の代わりに、中間体9−1を使用した点を除いては、上記合成例5の中間体4−3の合成方法と同一方法を利用して中間体9−3 2.1g(収率63%)を得た。Mass分析とHPLC分析とを介して物質を確認した。
HRMS(MALDI)calcd. for C6160O:m/z 860.5441,found:860.5443
<化合物9の合成>
中間体4−3の代わりに、中間体9−3を使用した点を除いては、上記合成例5の化合物4の合成方法と同一方法を利用して化合物9 1.77g(収率69%)を得た。Mass分析とHPLC分析とを介して物質を確認した。
HRMS(MALDI)calcd. for C6158OPt:m/z 1053.4933,found:1053.4932
<評価例1:発光量子効率(PLQY)及び放射減衰率(radiative decay rate)評価>
CBPと化合物1とを9:1の重量比で、10−7torrの真空度で共蒸着し、40nm厚のフィルムを作製した。
フィルムの量子発光効率(photoluminescence quantum yields in film)を、キセノン光源(xenon light source)、モノクロメータ(monochromator)、フォトニックマルチチャネル分析器(photonic multichannel analyzer)、及び積分球(integrating sphere)が装着され、PLQY measurement software(Hamamatsu Photonics,Ltd.,Shizuoka、日本)を採用したHamamatsu Photonics absolute PL quantum yield measurement systemを利用して評価し、上記化合物1のPLQY in filmを確認してその結果を表2に記載した。
次に、フィルムに対し、PicoQuant社のTRPL測定システムであるFluoTime 300と、PicoQuant社のpumping sourceであるPLS340(励起波長=340nm、スペクトル幅=20nm)とを利用し、PLスペクトルを常温で評価した後にスペクトルの主ピーク波長を決定し、PLS340がフィルムに加える光子パルス(パルス幅=500ps)により、フィルムから、主ピークの波長に放出される光子の個数をTCSPS(time−correlated single photon counting)を基に、経時的に測定することを反復し、フィッティングが十分に可能なTRPLカーブを求めた。そこから得られた結果に1以上の指数関数的減衰関数(exponential decay function)をフィッティングさせ、フィルムのTdecay(Ex)、即ち減衰時間(decay time)を求めた後、その逆数である放射減衰率を計算してその結果を表2に記載した。フィッティングに使用される関数は、下記数式20の通りであり、フィッティングに使用された各指数関数的減衰関数から得られたTdecayのうちの最大値をTdecay(Ex)として取った。このとき、TRPLカーブを求めるための測定時間と同一測定時間の間、同一測定をdark状態(所定のフィルムに入射pumping signalを遮断した状態)でもう1回反復し、基線(baseline)或いはbackground signalカーブを得て、フィッティングに基線として使用した。
Figure 2020037550
上述のPLQY及び放射減衰率測定を化合物2〜9に対して遂行した後、その結果をそれぞれ表2に記載した。
Figure 2020037550
Figure 2020037550
表2から、化合物1〜9は、高いPLQY及び高い放射減衰率を有するということを確認することができる。
<評価例2:水平配向率評価>
ヒューズドドシリカ基材層(厚み1mm)上に、1×10−7torrの真空度を有する真空蒸着装置内で、mCPと化合物1とを92:8の重量比で共蒸着し(8wt%)、30nm厚のサンプル1を形成した後、窒素雰囲気下でガラスとフロー封止した。それを、下記表3に記載された化合物のそれぞれに対して反復し、サンプル2〜9を作製した。
一方、韓国出願2013−0150834の図3に示されるような構造の角度依存性PL測定装置を準備した。具体的な仕様は、下記の通りである。
−励起光波長:325nm
−励起光供給源:He−Cdレーザ、Melles Griot社
−励起光の照射手段:光ファイバ、直径1mm、Thorlabs社
−半円筒型プリズム:ヒューズドシリカ、直径100mm、長さ30mm
−放出光検出手段:photomultiplier tube、Acton社
−放出光検出手段に装着された偏光器:Linear polarizer、Thorlabs社
−記録装置:SpectraSense、Acton社
−励起光入射角:θP=45゜、θH=0゜
−試料から放出光検出手段までの距離(又は、放出光検出手段の移動経路の半径):900mm
次に、サンプル1〜9のそれぞれを、半円筒型レンズ上に固定させて325nmレーザを照射して発光させた。発光された光は、偏光フィルムを通過させ、CCD(charge−coupled device)を利用し、サンプルが固定された半円筒型レンズをレンズ軸に対して1°ずつ回していき、90°から0°まで、530nmの光に対してp偏光フォトルミネセンス強度を測定した。
各化合物が垂直配向を有するときに示すp偏光フォトルミネセンス強度(1番p偏光フォトルミネセンス強度)と、水平配向を有するときに示すp偏光フォトルミネセンス強度(2番p偏光フォトルミネセンス強度)とを、それぞれ0°から90°まで計算した。1番と2番とのp偏光フォトルミネセンス強度にそれぞれ加重値を乗じて得られたp偏光フォトルミネセンス強度が測定されたp偏光フォトルミネセンス強度と一致する加重値を求め、表2に記載された化合物の水平配向率を測定してその結果を下記表2に示した。このとき、励起子からの発光を、振動する双極子(oscillating dipole)から消耗される電力(dissipated power)と見なす古典的双極子モデル(classical dipole model)を使用して角度依存性フォトルミネセンススペクトルを分析した。
Figure 2020037550
上記表3から、化合物1〜9は、優秀な水平配向率、即ち水平方向光配向性を有するということを確認することができる。
<実施例1>
アノードとしてITO/Ag/ITO(70Å/1,000Å/70Å)が蒸着されたガラス基板を50mm×50mm×0.5mm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てそれぞれ5分間超音波洗浄した後に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。
基板のアノード上部に2−TNATAを真空蒸着して600Å厚の正孔注入層を形成し、正孔注入層上部に4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(NPB)を真空蒸着して1,350Å厚の正孔輸送層を形成させた。
正孔輸送層上部にCBP(ホスト)及び化合物1(ドーパント)を94:6の重量比で共蒸着して400Å厚の発光層を形成した。
次に、発光層上部にBCPを真空蒸着して50Å厚の正孔阻止層を形成した後、正孔阻止層上にAlq3を真空蒸着して350Å厚の電子輸送層を形成し、電子輸送層上にLiFを蒸着して10Å厚の電子注入層を形成した後、電子注入層上にMgAgを90:10の重量比に蒸着し、120Å厚のカソードを形成することにより、アノード/2−TNATA(600Å)/NPB(1,350Å)/CBP+化合物1(6wt%)(400Å)/BCP(50Å)/Alq3(350Å)/LiF(10Å)/MgAg(120Å)構造を有する有機発光素子を作製した。
Figure 2020037550
<実施例2〜9、及び比較例A〜E>
発光層の形成時、ドーパントとして、化合物1の代わりに表4に記載された化合物をそれぞれ使用したという点を除いては、上記実施例1と同一方法を利用して有機発光素子を作製した。
<評価例3:有機発光素子の特性評価>
上述の実施例1〜9、及び比較例A〜Eで製造された有機発光素子に対し、電流・電圧計(Keithley 2400)及び輝度計(Minolta Cs−1000A)を使用して、駆動電圧、電流密度、最大量子発光効率、ロールオフ比、半値幅、ピーク発光波長、及び寿命を評価し、その結果を表4及び5に示した。ロールオフ比は、下記数式30によって計算した。寿命(LT99、at 3,500nit)は、初期輝度100%の代わりに99%輝度になるのにかかる時間を測定したものであり、相対値(%)で記載した。
〔数30〕
Roll off ratio={1−(効率(at 3,500nit)/最大発光効率)}×100%
Figure 2020037550
Figure 2020037550
Figure 2020037550
Figure 2020037550
上記表4及び5から、実施例1〜9の有機発光素子は、比較例A〜Eの有機発光素子に比べて、向上した駆動電圧、向上した量子発光効率、及び/又は同等以上レベルのロールオフ比と同時に、向上した寿命特性を有するということを確認することができる。
以上、本発明の実施形態につい詳細に説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。
本発明の、有機金属化合物とそれを含む有機発光素子及びそれを含む診断用組成物は、例えば、生化学診断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
11 第1電極
15 有機層
19 第2電極

Claims (20)

  1. 下記化学式1で表されることを特徴とする有機金属化合物。
    Figure 2020037550
    前記化学式1で、
    Mは、遷移金属であり、
    は、O又はSであり、XとMとの結合は、共有結合であり、
    ないしXは、それぞれ独立して、C又はNであり、
    とMとの結合、XとMとの結合、及びXとMとの結合のうちの1個の結合は、共有結合であり、XとMとの結合、XとMとの結合、及びXとMとの結合のうちの残りの2個の結合は、配位結合であり、
    、及びYないしYは、それぞれ独立して、C又はNであり、
    とYとの結合、XとYとの結合、及びYとYとの結合は、化学結合であり、
    環CYないし環CY、及び環CY51は、それぞれ独立して、C−C30炭素環式基又はC−C30ヘテロ環式基であり、
    環CY、環CY、環CY、及びMによって形成されたシクロメタル化環は、6員環であり、
    は、単一結合、二重結合、*−N(R)−*’、*−B(R)−*’、*−P(R)−*’、*−C(R)(R)−*’、*−Si(R)(R)−*’、*−Ge(R)(R)−*’、*−S−*’、*−Se−*’、*−O−*’、*−C(=O)−*’、*−S(=O)−*’、*−S(=O)−*’、*−C(R)=*’、*=C(R)−*’、*−C(R)=C(R)−*’、*−C(=S)−*’、又は*−C≡C−*’であり、前記*及び*’は、それぞれ隣接原子との結合サイトであり、
    ないしL、及びL51は、それぞれ独立して、単一結合、少なくとも一つのR10aで置換されるか若しくは非置換のC−C30炭素環式基、或いは少なくとも一つのR10aで置換されか若しくは非置換のC−C30ヘテロ環式基であり、
    b1ないしb4、及びb51は、それぞれ独立して、1、2、3、4、又は5であり、
    ないしR、R51、及びR52は、それぞれ独立して、水素、重水素、−F、−Cl、−Br、−I、−SF、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、置換若しくは非置換のC−C60アルキル基、置換若しくは非置換のC−C60アルケニル基、置換若しくは非置換のC−C60アルキニル基、置換若しくは非置換のC−C60アルコキシ基、置換若しくは非置換のC−C10シクロアルキル基、置換若しくは非置換のC−C10ヘテロシクロアルキル基、置換若しくは非置換のC−C10シクロアルケニル基、置換若しくは非置換のC−C10ヘテロシクロアルケニル基、置換若しくは非置換のC−C60アリール基、置換若しくは非置換のC−C60アリールオキシ基、置換若しくは非置換のC−C60アリールチオ基、置換若しくは非置換のC−C60ヘテロアリール基、置換若しくは非置換の一価非芳香族縮合多環基、置換若しくは非置換の一価非芳香族ヘテロ縮合多環基、−N(Q)(Q)、−Si(Q)(Q)(Q)、−Ge(Q)(Q)(Q)、−B(Q)(Q)、−P(=O)(Q)(Q)、又は−P(Q)(Q)であり、
    c1ないしc4、c51、及びc52は、それぞれ独立して、1、2、3、4、又は5であり、
    51は、C−C60アルキル基であり、
    52は、少なくとも一つのC−C10シクロアルキル基で置換されるか若しくは非置換の重水素含有C−C60アルキル基、又は重水素であり、
    a1ないしa4、a51、及びa52は、それぞれ独立して、0〜10の整数であり、a51とa52との和は、1以上であり、
    a53は、1〜10の整数であり、
    複数のRのうちの2以上は、選択的に、互いに結合し、少なくとも一つのR10aで置換されるか若しくは非置換のC−C30炭素環式基、或いは少なくとも一つのR10aで置換されるか若しくは非置換のC−C30ヘテロ環式基を形成し、
    複数のRのうちの2以上は、選択的に、互いに結合し、少なくとも一つのR10aで置換されるか若しくは非置換のC−C30炭素環式基、或いは少なくとも一つのR10aで置換されるか若しくは非置換のC−C30ヘテロ環式基を形成し、
    複数のRのうちの2以上は、選択的に、互いに結合し、少なくとも一つのR10aで置換されるか若しくは非置換のC−C30炭素環式基、或いは少なくとも一つのR10aで置換されか若しくは非置換のC−C30ヘテロ環式基を形成し、
    複数のRのうちの2以上は、選択的に、互いに結合し、少なくとも一つのR10aで置換されるか若しくは非置換のC−C30炭素環式基、或いは少なくとも一つのR10aで置換されるか若しくは非置換のC−C30ヘテロ環式基を形成し、
    ないしRのうちの隣接する2以上は、選択的に、互いに結合し、少なくとも一つのR10aで置換されるか若しくは非置換のC−C30炭素環式基、或いは少なくとも一つのR10aで置換されるか若しくは非置換のC−C30ヘテロ環式基を形成し、
    前記R10aに関する説明は、それぞれ前記Rに関する説明を参照し、
    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、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は、
    重水素、−F、−Cl、−Br、−I、−CD、−CDH、−CDH、−CF、−CFH、−CFH、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C−C60アルキル基、C−C60アルケニル基、C−C60アルキニル基、又はC−C60アルコキシ基;
    重水素、−F、−Cl、−Br、−I、−CD、−CDH、−CDH、−CF、−CFH、−CFH、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、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、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(Q11)(Q12)、−Si(Q13)(Q14)(Q15)、−Ge(Q13)(Q14)(Q15)、−B(Q16)(Q17)、−P(=O)(Q18)(Q19)、−P(Q18)(Q19)、或いはその任意の組み合わせで置換された、C−C60アルキル基、C−C60アルケニル基、C−C60アルキニル基、又はC−C60アルコキシ基;
    重水素、−F、−Cl、−Br、−I、−CD、−CDH、−CDH、−CF、−CFH、−CFH、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、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)、−Ge(Q23)(Q24)(Q25)、−B(Q26)(Q27)、−P(=O)(Q28)(Q29)、−P(Q28)(Q29)、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換の、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、又は一価非芳香族ヘテロ縮合多環基;
    −N(Q31)(Q32)、−Si(Q33)(Q34)(Q35)、−Ge(Q33)(Q34)(Q35)、−B(Q36)(Q37)、−P(=O)(Q38)(Q39)、又は−P(Q38)(Q39);或いは
    その任意の組み合わせ;であり、
    前記QないしQ、Q11ないしQ19、Q21ないしQ29、及びQ31ないしQ39は、それぞれ独立して、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;ヒドラジン基;ヒドラゾン基;カルボン酸基又はその塩;スルホン酸基又はその塩;リン酸基又はその塩;重水素、C−C60アルキル基、C−C60アリール基、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換の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;重水素、C−C60アルキル基、C−C60アリール基、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換の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;或いは一価非芳香族ヘテロ縮合多環基;である。
  2. Mは、Pt、Pd、又はAuであることを特徴とする請求項1に記載の有機金属化合物。
  3. 51は、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、tert−ペンチル基、ネオペンチル基、イソペンチル基、sec−ペンチル基、3−ペンチル基、sec−イソペンチル基、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換の、n−ブチル基、sec−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、tert−ペンチル基、ネオペンチル基、イソペンチル基、sec−ペンチル基、3−ペンチル基、又はsec−イソペンチル基であり、
    52は、少なくとも一つのC−C10シクロアルキル基で置換されるか若しくは非置換の重水素含有線状又は分枝状のC−C20アルキル基であり、ここで、前記線状又は分枝状のC−C20アルキル基は、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、tert−ペンチル基、ネオペンチル基、イソペンチル基、sec−ペンチル基、3−ペンチル基、sec−イソペンチル基、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換の、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、tert−ペンチル基、ネオペンチル基、イソペンチル基、sec−ペンチル基、3−ペンチル基、又はsec−イソペンチル基であることを特徴とする請求項1に記載の有機金属化合物。
  4. a3及びa4は、0ではなく、
    *−(Lb3−(Rc3で表される基、及び*−(Lb4−(Rc4で表される基は、水素ではないことを特徴とする請求項1に記載の有機金属化合物。
  5. a3は、0ではなく、
    a3個の*−(Lb3−(Rc3で表される基のうちの少なくとも一つは、下記<条件A>及び<条件B>を満足することを特徴とする請求項1に記載の有機金属化合物。
    <条件A>
    L3は、単一結合
    <条件B>
    は、
    水素、重水素、−F、シアノ基、C−C20アルキル基又はC−C20アルコキシ基;
    重水素、−F、−CD、−CDH、−CDH、−CF、−CFH、−CFH、シアノ基、C−C10アルキル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、アダマンタニル基、ノルボルナニル基、ノルボルネニル基、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、ビシクロ[1.1.1]ペンチル基、ビシクロ[2.1.1]ヘキシル基、ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、ビシクロ[2.2.2]オクチル基、(C−C20アルキル)シクロペンチル基、(C−C20アルキル)シクロヘキシル基、(C−C20アルキル)シクロヘプチル基、(C−C20アルキル)シクロオクチル基、(C−C20アルキル)アダマンタニル基、(C−C20アルキル)ノルボルナニル基、(C−C20アルキル)ノルボルネニル基、(C−C20アルキル)シクロペンテニル基、(C−C20アルキル)シクロヘキセニル基、(C−C20アルキル)シクロヘプテニル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[1.1.1]ペンチル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[2.1.1]ヘキシル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[2.2.2]オクチル基、フェニル基、(C−C20アルキル)フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、或いはその任意の組み合わせで置換された、C−C20アルキル基又はC−C20アルコキシ基;或いは
    重水素、−F、−CD、−CDH、−CDH、−CF、−CFH、−CFH、シアノ基、C−C20アルキル基、重水素含有C−C20アルキル基、C−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、シクロオクチル基、アダマンタニル基、ノルボルナニル基、ノルボルネニル基、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、ビシクロ[1.1.1]ペンチル基、ビシクロ[2.1.1]ヘキシル基、ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、ビシクロ[2.2.2]オクチル基、(C−C20アルキル)シクロペンチル基、(C−C20アルキル)シクロヘキシル基、(C−C20アルキル)シクロヘプチル基、(C−C20アルキル)シクロオクチル基、(C−C20アルキル)アダマンタニル基、(C−C20アルキル)ノルボルナニル基、(C−C20アルキル)ノルボルネニル基、(C−C20アルキル)シクロペンテニル基、(C−C20アルキル)シクロヘキセニル基、(C−C20アルキル)シクロヘプテニル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[1.1.1]ペンチル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[2.1.1]ヘキシル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[2.2.2]オクチル基、フェニル基、(C−C20アルキル)フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換の、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、アダマンタニル基、ノルボルナニル基、ノルボルネニル基、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、ビシクロ[1.1.1]ペンチル基、ビシクロ[2.1.1]ヘキシル基、ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、ビシクロ[2.2.2]オクチル基、フェニル基、(C−C20アルキル)フェニル基、ビフェニル基、又はターフェニル基。
  6. a4は、0ではなく、
    a4個の*−(Lb4−(Rc4で表される基のうちの少なくとも一つは、下記<条件1>、<条件2>、或いはその任意の組み合わせを満足することを特徴とする請求項1に記載の有機金属化合物。
    <条件1>
    c4個のRのうちの少なくとも一つは、それぞれ独立して、置換若しくは非置換のC−C60アリール基、置換若しくは非置換のC−C60ヘテロアリール基、置換若しくは非置換の一価非芳香族縮合多環基、或いは置換若しくは非置換の一価非芳香族ヘテロ縮合多環基
    <条件2>
    は、単一結合ではない。
  7. a4は、0ではなく、
    a4個の*−(Lb4−(Rc4で表される基のうちの少なくとも一つは、下記<条件1(1)>、<条件2(1)>、或いはその任意の組み合わせを満足することを特徴とする請求項1に記載の有機金属化合物。
    <条件1(1)>
    c4個のRのうちの少なくとも一つは、それぞれ独立して、重水素、−F、−CD、−CDH、−CDH、−CF、−CFH、−CFH、シアノ基、C−C20アルキル基、重水素含有C−C20アルキル基、C−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、シクロオクチル基、アダマンタニル基、ノルボルナニル基、ノルボルネニル基、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、ビシクロ[1.1.1]ペンチル基、ビシクロ[2.1.1]ヘキシル基、ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、ビシクロ[2.2.2]オクチル基、(C−C20アルキル)シクロペンチル基、(C−C20アルキル)シクロヘキシル基、(C−C20アルキル)シクロヘプチル基、(C−C20アルキル)シクロオクチル基、(C−C20アルキル)アダマンタニル基、(C−C20アルキル)ノルボルナニル基、(C−C20アルキル)ノルボルネニル基、(C−C20アルキル)シクロペンテニル基、(C−C20アルキル)シクロヘキセニル基、(C−C20アルキル)シクロヘプテニル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[1.1.1]ペンチル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[2.1.1]ヘキシル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[2.2.2]オクチル基、フェニル基、(C−C20アルキル)フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換の、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、アダマンタニル基、ノルボルナニル基、ノルボルネニル基、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、ビシクロ[1.1.1]ペンチル基、ビシクロ[2.1.1]ヘキシル基、ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、ビシクロ[2.2.2]オクチル基、フェニル基、(C−C20アルキル)フェニル基、ビフェニル基、又はターフェニル基
    <条件2(1)>
    は、重水素、−F、−CD、−CDH、−CDH、−CF、−CFH、−CFH、シアノ基、C−C20アルキル基、重水素含有C−C20アルキル基、C−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、シクロオクチル基、アダマンタニル基、ノルボルナニル基、ノルボルネニル基、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、ビシクロ[1.1.1]ペンチル基、ビシクロ[2.1.1]ヘキシル基、ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、ビシクロ[2.2.2]オクチル基、(C−C20アルキル)シクロペンチル基、(C−C20アルキル)シクロヘキシル基、(C−C20アルキル)シクロヘプチル基、(C−C20アルキル)シクロオクチル基、(C−C20アルキル)アダマンタニル基、(C−C20アルキル)ノルボルナニル基、(C−C20アルキル)ノルボルネニル基、(C−C20アルキル)シクロペンテニル基、(C−C20アルキル)シクロヘキセニル基、(C−C20アルキル)シクロヘプテニル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[1.1.1]ペンチル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[2.1.1]ヘキシル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、(C−C20アルキル)ビシクロ[2.2.2]オクチル基、フェニル基、(C−C20アルキル)フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換の、ベンゼン基。
  8. a4は、0ではなく、
    a4個の*−(Lb4−(Rc4で表される基のうちの少なくとも一つは、下記<条件3>、<条件4>、<条件5>、又はその任意の組み合わせを満足することを特徴とする請求項1に記載の有機金属化合物。
    <条件3>
    c4個のRのうちの少なくとも一つは、それぞれ独立して、置換されたC−C60アリール基
    <条件4>
    は、少なくとも一つのR10aで置換されたC−C30炭素環式基
    <条件5>
    は、少なくとも一つのR10aで置換されるか若しくは非置換のC−C30炭素環式基であり、R4は、水素ではない。
  9. a51及びa52は、互いに独立して、0、1、又は2であり、
    a51とa52との和は、1又は2であり、
    a53は、1又は2であることを特徴とする請求項1に記載の有機金属化合物。
  10. Figure 2020037550
    で表される基は、下記化学式CY1(1)〜CY1(8)のうちの一つで表される基であり、
    Figure 2020037550
    で表される基は、下記化学式CY2(1)〜CY2(4)のうちの一つで表される基であり、
    Figure 2020037550
    で表される基は、下記化学式CY3(1)〜CY3(24)のうちの一つで表される基であり、
    Figure 2020037550
    で表される基は、下記化学式CY4(1)〜CY4(74)のうちの一つで表される基であることを特徴とする請求項1に記載の有機金属化合物。
    Figure 2020037550
    Figure 2020037550
    Figure 2020037550
    Figure 2020037550
    Figure 2020037550
    Figure 2020037550
    前記化学式CY1(1)〜CY1(8)、化学式CY2(1)〜CY2(4)、化学式CY3(1)〜CY3(24)、及び化学式CY4(1)〜CY4(74)で、
    ないしX、Y、LないしL、b1ないしb4、RないしR、及びc1ないしc4に関する説明は、それぞれ請求項1に記載された箇所を参照し、
    31は、O、S、N(R31)、C(R31)(R32)、又はSi(R31)(R32)であり、
    41は、O、S、N(R41)、C(R41)(R42)、又はSi(R41)(R42)であり、
    1a及びL1bに関する説明は、それぞれ請求項1において、Lに関する説明を参照し、
    1a及びR1bに関する説明は、それぞれ請求項1において、Rに関する説明を参照し、
    3a及びL3bに関する説明は、それぞれ請求項1において、Lに関する説明を参照し、
    3a、R3b、R31、及びR32に関する説明は、それぞれ請求項1において、Rに関する説明を参照し、
    4aないしL4dに関する説明は、それぞれ請求項1において、Lに関する説明を参照し、
    4aないしR4d、R41、及びR42に関する説明は、それぞれ請求項1において、Rに関する説明を参照し、
    *−(Lb1−(Rc1、*−(L1ab1−(R1ac1、*−(L1bb1−(R1bc1、*−(Lb2−(Rc2、*−(Lb3−(Rc3、*−(L3ab3−(R3ac3、*−(L3bb3−(R3bc3、*−(Lb4−(Rc4、*−(L4ab4−(R4ac4、*−(L4bb4−(R4bc4、*−(L4cb4−(R4cc4、及び*−(L4db4−(R4dc4は、水素ではなく、前記*は、隣接原子との結合サイトであり、
    前記化学式CY1(1)〜CY1(8)で、*’は、化学式1で、Xとの結合サイトであり、化学式CY2(1)〜CY2(4)、化学式CY3(1)〜CY3(24)、及び化学式CY4(1)〜CY4(74)で、*’は、化学式1において、Mとの結合サイトであり、
    前記化学式CY1(1)〜CY1(8)で、*は、化学式1において、Yとの結合サイトであり、
    前記化学式CY2(1)〜CY2(4)で、*は、化学式1において、環CYとの結合サイトであり、*”は、化学式1において、環CYとの結合サイトであり、
    前記化学式CY3(1)〜CY3(24)で、*”は、化学式1において、環CYとの結合サイトであり、*は、化学式1において、Tとの結合サイトであり、
    前記化学式CY4(1)〜CY4(74)で、*は、化学式1において、Tとの結合サイトである。
  11. 前記化学式1で、
    Figure 2020037550
    で表される基は、下記化学式CY4−1又はCY4−2で表される基であることを特徴とする請求項1に記載の有機金属化合物。
    Figure 2020037550
    前記化学式CY4−1及びCY4−2で、
    、L、b4、R、及びc4に関する説明は、それぞれ請求項1に記載された箇所を参照し、
    41ないしZ44に関する説明は、それぞれ請求項1において、Rに関する説明を参照し、
    *’は、化学式1において、Mとの結合サイトであり、
    *は、化学式1において、Tとの結合サイトである。
  12. 前記化学式1で、
    Figure 2020037550
    で表される基は、前記化学式CY1(1)又はCY1(6)で表される基であり、
    Figure 2020037550
    で表される基は、前記化学式CY2(1)で表される基であり、
    Figure 2020037550
    で表される基は、前記化学式CY3(3)で表される基であり、
    Figure 2020037550
    で表される基は、前記化学式CY4(3)、CY4(4)、又はCY4(16)で表される基であることを特徴とする請求項10に記載の有機金属化合物。
  13. 前記化学式1で、
    Figure 2020037550
    で表される基は、下記化学式51−1〜51−32のうちの一つで表される基であることを特徴とする請求項1に記載の有機金属化合物。
    Figure 2020037550
    Figure 2020037550
    前記化学式51−1〜51−32で、
    51、R52、c52、A51、及びA52に関する説明は、それぞれ請求項1に記載された箇所を参照し、
    53及びc53に関する説明は、それぞれ請求項1において、R52及びc52に関する説明を参照し、
    c512は、0〜2の整数であり、
    c513は、0〜3の整数であり、
    *は、L51との結合サイトである。
  14. 下記化学式1−1又は1−2で表されることを特徴とする請求項1に記載の有機金属化合物。
    Figure 2020037550
    Figure 2020037550
    前記化学式1−1及び1−2で、
    M、XないしX、Y、YないしY、L、L51、b4、b51、R51、R52、c51、c52、A51、A52、a51、a52、及びa53に関する説明は、それぞれ請求項1に記載された箇所を参照し、
    11ないしZ14に関する説明は、それぞれ請求項1において、Rに関する説明を参照し、
    21ないしZ23に関する説明は、それぞれ請求項1において、Rに関する説明を参照し、
    31ないしZ33に関する説明は、それぞれ請求項1において、Rに関する説明を参照し、
    41ないしZ44に関する説明は、それぞれ請求項1において、Rに関する説明を参照し、
    11ないしZ14のうちの2以上は、選択的に、互いに結合し、少なくとも一つのR10aで置換されるか若しくは非置換のC−C30炭素環式基、或いは少なくとも一つのR10aで置換されるか若しくは非置換のC−C30ヘテロ環式基を形成し、
    21ないしZ23のうちの2以上は、選択的に、互いに結合し、少なくとも一つのR10aで置換されるか若しくは非置換のC−C30炭素環式基、或いは少なくとも一つのR10aで置換されるか若しくは非置換のC−C30ヘテロ環式基を形成し、
    31ないしZ33のうちの2以上は、選択的に、互いに結合し、少なくとも一つのR10aで置換されるか若しくは非置換のC−C30炭素環式基、或いは少なくとも一つのR10aで置換されるか若しくは非置換のC−C30ヘテロ環式基を形成し、
    41ないしZ44のうちの2以上は、選択的に、互いに結合し、少なくとも一つのR10aで置換されるか若しくは非置換のC−C30炭素環式基、或いは少なくとも一つのR10aで置換されるか若しくは非置換のC−C30ヘテロ環式基を形成し、
    前記R10aに関する説明は、それぞれ請求項1において、Rに関する説明を参照する。
  15. 12、Z14、Z21ないしZ23、Z31、Z33、及びZ41ないしZ44は、それぞれ独立して、水素、重水素、メチル基、又は−CDであることを特徴とする請求項14に記載の有機金属化合物。
  16. 第1電極と、
    第2電極と、
    前記第1電極と前記第2電極との間に配置されて発光層を含む有機層と、を有し、
    前記有機層は、請求項1乃至第15のうちのいずれか1項に記載の有機金属化合物を1種以上含むことを特徴とする有機発光素子。
  17. 前記第1電極は、アノードであり、
    前記第2電極は、カソードであり、
    前記有機層は、前記第1電極と前記発光層との間に配置された正孔輸送領域、及び前記発光層と前記第2電極との間に配置された電子輸送領域を更に含み、
    前記正孔輸送領域は、正孔注入層、正孔輸送層、電子阻止層、又はその任意の組み合わせを含み、
    前記電子輸送領域は、正孔阻止層、電子輸送層、電子注入層、又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16に記載の有機発光素子。
  18. 前記有機金属化合物は、前記発光層に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。
  19. 前記発光層は、ホストを更に含み、
    前記ホストの含量は、前記有機金属化合物の含量よりも多いことを特徴とする請求項18に記載の有機発光素子。
  20. 請求項1乃至15のうちのいずれか1項に記載の有機金属化合物を1種以上含むことを特徴とする診断用組成物。

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