JP2020501349A - 有機エレクトロルミネセント化合物およびそれを含む有機エレクトロルミネセントデバイス - Google Patents

有機エレクトロルミネセント化合物およびそれを含む有機エレクトロルミネセントデバイス Download PDF

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Abstract

本開示は、有機エレクトロルミネセント化合物およびそれを含む有機エレクトロルミネセントデバイスに関する。本開示の有機エレクトロルミネセント化合物を含むことにより、低い駆動電圧、高い発光効率および／または優れた寿命特性を有する有機エレクトロルミネセントデバイスが提供され得る。

Description

本開示は、有機エレクトロルミネセント化合物およびそれを含む有機エレクトロルミネセントデバイスに関する。
エレクトロルミネセントデバイス（ＥＬデバイス）は、それがより広い視野角、より大きいコントラスト比およびより速い応答時間を提供するという点において利点を有する自発光デバイスである。最初の有機ＥＬデバイスは、小芳香族ジアミン分子とアルミニウム錯体とを、発光層を形成するための材料として使用することにより、１９８７年にＥａｓｔｍａｎ Ｋｏｄａｋによって開発された［Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．５１，９１３，１９８７］。
有機エレクトロルミネセントデバイスの発光効率を決定するうえで最も重要な因子は、発光材料である。現在まで、蛍光材料が発光材料として広く使用されてきた。しかしながら、エレクトロルミネセント機構を考慮して、燐光発光材料は、理論的に蛍光発光材料と比べて４倍だけ発光効率を高めるため、燐光発光材料の開発が広く研究されてきた。今日まで、それぞれ赤色、緑色および青色材料としてのビス（２−（２’−ベンゾチエニル）−ピリジナト−Ｎ，Ｃ３’）イリジウム（アセチルアセトネート）（（ａｃａｃ）Ｉｒ（ｂｔｐ）２）、トリス（２−フェニルピリジン）イリジウム（Ｉｒ（ｐｐｙ）３）およびビス（４，６−ジフルオロフェニルピリジナト−Ｎ，Ｃ２）ピコリネートイリジウム（Ｆｉｒｐｉｃ）など、イリジウム（ＩＩＩ）錯体が燐光発光材料として広く知られている。
現在、４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾール−ビフェニル（ＣＢＰ）が最も広く知られている燐光ホスト材料である。最近、パイオニア（日本）らは、ホスト材料として、正孔阻止層材料として使用されるバソクプロイン（ＢＣＰ）およびアルミニウム（ＩＩＩ）ビス（２−メチル−８−キノリネート）（４−フェニルフェノレート）（ＢＡｌｑ）などを使用する高性能有機エレクトロルミネセントデバイスを開発した。
これらの材料は、良好な発光特性を提供するが、それらは、以下の不利点を有する：（１）その低いガラス転移温度および劣っている熱安定性のため、その分解が真空での高温蒸着プロセス中に起こり得、デバイスの寿命が低下する。（２）有機エレクトロルミネセントデバイスの電力効率は、［（π／電圧）×電流効率］で与えられ、電力効率は、電圧に反比例する。燐光ホスト材料を含む有機エレクトロルミネセントデバイスは、蛍光材料を含むものよりも高い電流効率（ｃｄ／Ａ）を提供するが、かなり高い駆動電圧が必要である。したがって、電力効率（ｌｍ／Ｗ）の観点からメリットがない。（３）さらに、これらの材料が有機エレクトロルミネセントデバイスに使用される場合、有機エレクトロルミネセントデバイスの稼働寿命は、短く、発光効率は、依然として改善される必要がある。
加えて、電子輸送材料は、電子をカソードから発光層に活発に輸送し、発光層で再結合しない正孔の輸送を抑制して、発光層での正孔と電子との再結合の機会を増大させる。したがって、電子親和性材料が電子輸送材料として使用される。Ａｌｑ３などの発光機能を有する有機金属錯体は、電子を輸送するのに優れており、したがって電子輸送材料として従来使用されてきた。しかしながら、Ａｌｑ３は、それが他の層に移動し、かつ青色発光デバイスに使用される場合に色純度の低下を示すという点において問題を有する。そのため、上記の問題を有さない、極めて電子親和性であり、かつ有機ＥＬデバイスにおいて迅速に電子を輸送して高い発光効率を有する有機ＥＬデバイスを提供する新規電子輸送材料が必要とされている。
発光効率、駆動電圧および／または寿命を向上させるために、有機エレクトロルミネセントデバイスの有機層のための様々な材料またはコンセプトが提案されてきた。しかしながら、それらは、実際に使用するのに満足のいくものではなかった。
韓国特許出願公開第２０１６−００３４８０４Ａ号明細書は、置換トリアジニル基またはピリミジニル基が窒素位でビフェニレン基のリンカーによってベンゾカルバゾールに結合されている化合物を開示している。しかしながら、前記参考文献は、置換トリアジニル基またはピリミジニル基などが、窒素位において、１０個の炭素原子を有するアリーレン基のリンカーによってベンゾカルバゾールに結合されている化合物を具体的に開示していない。さらに、それは、駆動電圧、発光効率および／または寿命特性の観点から十分に満足のいくものではない。
本開示の目的は、低い駆動電圧、高い発光効率および／または優れた寿命特性を有する有機エレクトロルミネセントデバイスを効率的に製造することができる有機エレクトロルミネセント化合物を提供することである。
上記の技術的問題を解決するための発明研究の結果として、本発明者らは、上記の目的が、以下の式１：
（式中、
Ｘ１〜Ｘ３は、それぞれ独立して、それらの少なくとも１つがＮであることを条件としてＮまたはＣＲ３を表し；
Ｌ１は、１０個の炭素原子を有する置換または非置換アリーレンを表し；
Ａｒ１、Ａｒ２およびＲ１〜Ｒ３は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、シアノ、置換もしくは非置換（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換もしくは非置換（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、置換もしくは非置換（３〜３０員環）ヘテロアリール、置換もしくは非置換（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル、置換もしくは非置換（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシ、置換もしくは非置換トリ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルシリル、置換もしくは非置換ジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、置換もしくは非置換（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルジ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、置換もしくは非置換トリ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、置換もしくは非置換モノ−もしくはジ−（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルアミノ、置換もしくは非置換モノ−もしくはジ−（Ｃ６−Ｃ３０）アリールアミノまたは置換もしくは非置換（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリールアミノを表すか；または隣接する置換基と結合されて、置換もしくは非置換の単環もしくは多環の（Ｃ３−Ｃ３０）脂環式環、芳香環またはそれらの組み合わせであって、その炭素原子は、窒素、酸素および硫黄から選択される少なくとも１つのヘテロ原子で置き換えられ得る、置換もしくは非置換の単環もしくは多環の（Ｃ３−Ｃ３０）脂環式環、芳香環またはそれらの組み合わせを形成し；
ヘテロアリールは、Ｂ、Ｎ、Ｏ、Ｓ、ＳｉおよびＰから選択される少なくとも１つのヘテロ原子を含有し；
ａは、１〜４の整数であり、およびｂは、１〜６の整数であり；
ここで、ａまたはｂは、２以上の整数であり、各Ｒ１および各Ｒ２は、同じであるかまたは異なり得る）
によって表される有機エレクトロルミネセント化合物によって達成できることを見出した。
発明の有利な効果
本開示による有機エレクトロルミネセント化合物を使用することにより、低い駆動電圧、高い発光効率および／または優れた寿命特性を有する有機エレクトロルミネセントデバイスが製造され得る。
以下では、本開示が詳細に記載される。しかしながら、以下の記載は、本開示を説明することを意図し、本開示の範囲を限定することを決して意図しない。
本開示における用語「有機エレクトロルミネセント化合物」は、有機エレクトロルミネセントデバイスに使用され得る化合物を意味し、必要に応じて、有機エレクトロルミネセントデバイスを構成する任意の層に含まれ得る。
本開示における用語「有機エレクトロルミネセント材料」は、有機エレクトロルミネセントデバイスに使用され得る材料を意味し、少なくとも１つの化合物を含み得る。有機エレクトロルミネセント材料は、必要に応じて、有機エレクトロルミネセントデバイスを構成する任意の層に含まれ得る。例えば、有機エレクトロルミネセント材料は、正孔注入材料、正孔輸送材料、正孔補助材料、発光補助材料、電子阻止材料、発光材料、電子緩衝材料、正孔阻止材料、電子輸送材料または電子注入材料であり得る。
本開示の有機エレクトロルミネセント材料は、式１によって表される少なくとも１つの化合物を含み得る。式１によって表される化合物は、発光層および／または電子輸送層に含まれ得るが、それらに限定されない。発光層に含まれる場合、式１の化合物は、ホストとして含まれ得、電子輸送層に含まれる場合、式１の化合物を電子輸送材料として含み得る。
以下では、式１によって表される化合物が詳細に記載される。
式１の化合物は、以下の式２〜８：
（式中、
Ｘ１〜Ｘ３、Ａｒ１、Ａｒ２およびＲ１〜Ｒ３は、式１において定義されたとおりである）
のいずれか１つによって表され得る。
上の式１において、Ｘ１〜Ｘ３は、それぞれ独立して、それらの少なくとも１つがＮであることを条件としてＮまたはＣＲ３を表す。好ましくは、Ｘ１〜Ｘ３の少なくとも２つは、Ｎである。
Ｌ１は、１０個の炭素原子を有する置換または非置換アリーレンを表し、好ましくは置換または非置換ナフチレンを表し、より好ましくは非置換ナフチレンを表す。
Ａｒ１、Ａｒ２およびＲ１〜Ｒ３は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、シアノ、置換もしくは非置換（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換もしくは非置換（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、置換もしくは非置換（３〜３０員環）ヘテロアリール、置換もしくは非置換（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル、置換もしくは非置換（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシ、置換もしくは非置換トリ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルシリル、置換もしくは非置換ジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、置換もしくは非置換（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルジ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、置換もしくは非置換トリ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、置換もしくは非置換モノ−もしくはジ−（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルアミノ、置換もしくは非置換モノ−もしくはジ−（Ｃ６−Ｃ３０）アリールアミノまたは置換もしくは非置換（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリールアミを表すか；または隣接する置換基と結合されて、置換もしくは非置換の単環もしくは多環の（Ｃ３−Ｃ３０）脂環式環、芳香環またはそれらの組み合わせであって、その炭素原子は、窒素、酸素および硫黄から選択される少なくとも１つのヘテロ原子で置き換えられ得る、置換もしくは非置換の単環もしくは多環の（Ｃ３−Ｃ３０）脂環式環、芳香環またはそれらの組み合わせを形成する。
さらに、Ａｒ１およびＡｒ２は、好ましくは、それぞれ独立して、置換もしくは非置換（Ｃ６−Ｃ２５）アリールまたは置換もしくは非置換（５〜２０員環）ヘテロアリールを表し、より好ましくは、それぞれ独立して、非置換もしくは（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルで置換された（Ｃ６−Ｃ２５）アリールまたは非置換（５〜２０員環）ヘテロアリールを表す。
さらに、Ｒ１〜Ｒ３は、好ましくは、それぞれ独立して、水素、置換もしくは非置換（Ｃ６−Ｃ２０）アリールまたは置換もしくは非置換（５〜２０員環）ヘテロアリールを表し、より好ましくは、それぞれ独立して、水素、非置換（Ｃ６−Ｃ２０）アリールまたは非置換（５〜２０員環）ヘテロアリールを表す。
本開示の一実施形態によれば、上の式１において、Ｘ１〜Ｘ３は、それぞれ独立して、それらの少なくとも２つがＮであることを条件としてＮまたはＣＲ３を表し；Ｌ１は、置換または非置換ナフチレンを表し；Ａｒ１およびＡｒ２は、それぞれ独立して、置換もしくは非置換（Ｃ６−Ｃ２５）アリールまたは置換もしくは非置換（５〜２０員環）ヘテロアリールを表し；Ｒ１〜Ｒ３は、それぞれ独立して、水素、置換もしくは非置換（Ｃ６−Ｃ２０）アリールまたは置換もしくは非置換（５〜２０員環）ヘテロアリールを表す。
本開示の別の実施形態によれば、上の式１において、Ｘ１〜Ｘ３は、それぞれ独立して、それらの少なくとも２つがＮであることを条件としてＮまたはＣＲ３を表し；Ｌ１は、非置換ナフチレンを表し；Ａｒ１およびＡｒ２は、それぞれ独立して、非置換もしくは（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルで置換された（Ｃ６−Ｃ２５）アリールまたは非置換（５〜２０員環）ヘテロアリールを表し；Ｒ１〜Ｒ３は、それぞれ独立して、水素、非置換（Ｃ６−Ｃ２０）アリールまたは非置換（５〜２０員環）ヘテロアリールを表す。
本明細書において、「（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル」は、炭素原子の数が好ましくは１〜２０個、より好ましくは１〜１０個である、鎖を構成する１〜３０個の炭素原子を有する線状または分岐アルキルであることを意図し、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチルなどを含む。「（Ｃ２−Ｃ３０）アルケニル」は、炭素原子の数が好ましくは２〜２０個、より好ましくは２〜１０個である、鎖を構成する２〜３０個の炭素原子を有する線状または分岐アルケニルであることを意図し、ビニル、１−プロペニル、２−プロペニル、１−ブテニル、２−ブテニル、３−ブテニル、２−メチルブタ−２−エニルなどを含む。「（Ｃ２−Ｃ３０）アルキニル」は、炭素原子の数が好ましくは２〜２０個、より好ましくは２〜１０個である、鎖を構成する２〜３０個の炭素原子を有する線状または分岐アルキニルであることを意図し、エチニル、１−プロピニル、２−プロピニル、１−ブチニル、２−ブチニル、３−ブチニル、１−メチルペンタ−２−イニルなどを含む。「（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル」は、炭素原子の数が好ましくは３〜２０個、より好ましくは３〜７個である、３〜３０環のバックボーン炭素原子を有する単環または多環炭化水素であることを意図し、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシルなどを含む。「（３〜７員環）ヘテロシクロアルキル」は、Ｂ、Ｎ、Ｏ、Ｓ、ＳｉおよびＰからなる群から選択される、好ましくはＯ、ＳおよびＮからなる群から選択される少なくとも１つのヘテロ原子と、３〜７環のバックボーン原子、好ましくは５〜７環のバックボーン原子とを有するシクロアルキルであることを意図し、テトラヒドロフラン、ピロリジン、チオラン、テトラヒドロピランなどを含む。「（Ｃ６−Ｃ３０）アリール（レン）」は、環バックボーン炭素原子の数が好ましくは６〜２５個、より好ましくは６〜１８個である、６〜３０環のバックボーン炭素原子を有する芳香族炭化水素に由来し、かつ部分的に飽和であり得る単環式環または縮合環ラジカルであることを意図し、スピロ構造を含み、かつフェニル、ビフェニル、ターフェニル、ナフチル、ビナフチル、フェニルナフチル、ナフチルフェニル、フェニルターフェニル、フルオレニル、フェニルフルオレニル、ベンゾフルオレニル、ジベンゾフルオレニル、フェナントレニル、フェニルフェナントレニル、アントラセニル、インデニル、トリフェニレニル、ピレニル、テトラセニル、ペリレニル、クリセニル、ナフタセニル、フルオランテニル、スピロビフルオレニルなどを含む。「（３〜３０員環）ヘテロアリール（エン）」は、Ｂ、Ｎ、Ｏ、Ｓ、ＳｉおよびＰからなる群から選択される少なくとも１つ、好ましくは１〜４つのヘテロ原子と、３〜３０環のバックボーン原子とを有するアリール基であることを意図し、単環式環であるか、または少なくとも１つのベンゼン環と縮合した縮合環であり、部分的に飽和であり得、少なくとも１つのヘテロアリールまたはアリール基を単結合によってヘテロアリール基に結合することにより形成されるものであり得、スピロ構造を含み、かつフリル、チオフェニル、ピロリル、イミダゾリル、ピラゾリル、チアゾリル、チアジアゾリル、イソチアゾリル、イソオキサゾリル、オキサゾリル、オキサジアゾリル、トリアジニル、テトラジニル、トリアゾリル、テトラゾリル、フラザニル、ピリジル、ピラジニル、ピリミジニル、ピリダジニルなどを含む単環式環型ヘテロアリールと、ベンゾフラニル、ベンゾチオフェニル、イソベンゾフラニル、ジベンゾフラニル、ジベンゾチオフェニル、ベンズイミダゾリル、ベンゾチアゾリル、ベンゾイソチアゾリル、ベンゾイソオキサゾリル、ベンゾオキサゾリル、イソインドリル、インドリル、ベンゾインドリル、インダゾリル、ベンゾチアジアゾリル、キノリル、イソキノリル、シンノリル、キナゾリニル、ベンゾキナゾリニル、キノキサリニル、ベンゾキノキサリニル、ナフチリジニル、カルバゾリル、ベンゾカルバゾリル、ジベンゾカルバゾリル、フェノキサジニル、フェノチアジニル、フェナントリジニル、ベンゾジオキソリル、ジヒドロアクリジニルなどを含む縮合環型ヘテロアリールとを含む。「ハロゲン」は、Ｆ、Ｃｌ、ＢｒおよびＩを含む。
本明細書において、表現「置換また非置換」における「置換」は、ある種の官能基中の水素原子が別の原子または官能基、すなわち置換基で置き換えられていることを意味する。Ｌ１、Ａｒ１、Ａｒ２およびＲ１〜Ｒ３中の１０個の炭素原子を有する置換アリーレン、置換（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換（Ｃ６−Ｃ３０）アリール（レン）、置換（３〜３０員環）ヘテロアリール、置換（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル、置換（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシ、置換トリ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルシリル、置換ジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、置換（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルジ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、置換トリ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、置換モノ−もしくはジ−（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルアミノ、置換モノ−もしくはジ−（Ｃ６−Ｃ３０）アリールアミノ、置換（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリールアミノおよび置換の単環もしくは多環の（Ｃ３−Ｃ３０）脂環式環、芳香環またはそれらの組み合わせの置換基は、それぞれ独立して、重水素；ハロゲン；シアノ；カルボキシル；ニトロ；ヒドロキシル；（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル；ハロ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル；（Ｃ２−Ｃ３０）アルケニル；（Ｃ２−Ｃ３０）アルキニル；（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシ；（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルチオ；（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル；（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルケニル；（３〜７員環）ヘテロシクロアルキル；（Ｃ６−Ｃ３０）アリールオキシ；（Ｃ６−Ｃ３０）アリールチオ；非置換または（Ｃ６−Ｃ３０）アリールで置換された（５〜３０員環）ヘテロアリール；非置換または（５〜３０員環）ヘテロアリールで置換された（Ｃ６−Ｃ３０）アリール；トリ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルシリル、トリ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル；ジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル；（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルジ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル；アミノ；モノ−またはジ−（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルアミノ；非置換または（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルで置換されたモノ−またはジ−（Ｃ６−Ｃ３０）アリールアミノ；（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリールアミノ；（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルカルボニル；（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシカルボニル；（Ｃ６−Ｃ３０）アリールカルボニル；ジ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールボルニル；ジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルボルニル；（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリールボルニル；（Ｃ６−Ｃ３０）アリール（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル；および（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリールからなる群から選択される少なくとも１つであり、好ましくは、それぞれ独立して、（Ｃ１−Ｃ６）アルキルである。
式１によって表される化合物は、以下の化合物：
を含むが、それらに限定されない。
本開示による式１の化合物は、当業者に公知の合成方法によって調製することができる。例えば、それは、以下の反応スキームに従って調製することができる。
式中、Ｘ１−Ｘ３、Ｌ１、Ａｒ１、Ａｒ２、Ｒ１、Ｒ２、ａおよびｂは、式１において定義されたとおりであり、およびＯＴｆは、トリフルオロメタンスルホネートを表す。
本開示は、式１の有機エレクトロルミネセント化合物を含む有機エレクトロルミネセント材料およびこの材料を含む有機エレクトロルミネセントデバイスを提供する。
上の材料は、本開示単独による有機エレクトロルミネセント化合物からなることができるか、または有機エレクトロルミネセント材料に一般に使用される従来の材料をさらに含むことができる。
本開示による有機エレクトロルミネセントデバイスは、第１電極と、第２電極と、第１電極と第２電極との間の少なくとも１つの有機層とを含む。有機層は、式１の少なくとも１つの有機エレクトロルミネセント化合物を含み得る。
第１電極および第２電極の一方は、アノードであり得、他方は、カソードであり得る。有機層は、発光層を含み得、正孔注入層、正孔輸送層、正孔補助層、発光補助層、電子輸送層、電子緩衝層、電子注入層、中間層、正孔阻止層および電子阻止層から選択される少なくとも１つの層をさらに含み得る。
本開示の式１の有機エレクトロルミネセント化合物は、発光層、正孔注入層、正孔輸送層、正孔補助層、発光補助層、電子輸送層、電子緩衝層、電子注入層、中間層、正孔阻止層および電子阻止層の１つ以上の層、好ましくは発光層および電子輸送層の１つ以上の層に含まれ得る。発光層に使用される場合、本開示の式１の有機エレクトロルミネセント化合物をホスト材料として含むことができる。好ましくは、発光層は、１つ以上のドーパントをさらに含むことができる。必要に応じて、本開示の有機エレクトロルミネセント化合物は、共ホスト材料として使用することができる。すなわち、発光層は、本開示の式１の有機エレクトロルミネセント化合物（第１ホスト材料）以外の化合物を第２ホスト材料としてさらに含むことができる。本明細書において、第１ホスト材料対第２ホスト材料の重量比は、１：９９〜９９：１の範囲である。
第２ホスト材料は、公知のホストのいずれでもあり得る。以下の式１１〜１７
Ｈ−（Ｃｚ−Ｌ４）ｈ−Ｍ−−−−−−−−−−−（１１）
Ｈ−（Ｃｚ）ｉ−Ｌ４−Ｍ−−−−−−−−−−−（１２）
（式中、
Ｃｚは、以下の構造：
を表し；
Ａは、−Ｏ−または−Ｓ−を表し；
Ｒ２１〜Ｒ２４は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、置換もしくは非置換（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換もしくは非置換（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、置換もしくは非置換（５〜３０員環）ヘテロアリールまたは−ＳｉＲ２５Ｒ２６Ｒ２７（ここで、Ｒ２５〜Ｒ２７は、それぞれ独立して、置換もしくは非置換（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルまたは置換もしくは非置換（Ｃ６−Ｃ３０）アリールを表す）を表し；Ｌ４は、単結合、置換もしくは非置換（Ｃ６−Ｃ３０）アリーレンまたは置換もしくは非置換（５〜３０員環）ヘテロアリーレンを表し；Ｍは、置換もしくは非置換（Ｃ６−Ｃ３０）アリールまたは置換もしくは非置換（５〜３０員環）ヘテロアリールを表し；Ｙ１およびＹ２は、それぞれ独立して、Ｙ１およびＹ２が同時に存在しないことを条件として−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｎ（Ｒ３１）−または−Ｃ（Ｒ３２）（Ｒ３３）−を表し；Ｒ３１〜Ｒ３３は、それぞれ独立して、置換もしくは非置換（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換もしくは非置換（Ｃ６−Ｃ３０）アリールまたは置換もしくは非置換（５〜３０員環）ヘテロアリールを表し；Ｒ３２およびＲ３３は、同じであるかまたは異なり得；ｈおよびｉは、それぞれ独立して、１〜３の整数を表し；ｊ、ｋ、ｌおよびｍは、それぞれ独立して、１〜４の整数を表し；ｑは、１〜３の整数を表し；ｈ、ｉ、ｊ、ｋ、ｌ、ｍまたはｑが２以上の整数を表す場合、各（Ｃｚ−Ｌ４）、各（Ｃｚ）、各Ｒ２１、各Ｒ２２、各Ｒ２３または各Ｒ２４は、同じであるかまたは異なり得；
Ｙ３〜Ｙ５は、それぞれ独立して、ＣＲ３４またはＮを表し；
Ｒ３４は、水素、置換もしくは非置換（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換もしくは非置換（Ｃ６−Ｃ３０）アリールまたは置換もしくは非置換（５〜３０員環）ヘテロアリールを表し；
Ｂ１およびＢ２は、それぞれ独立して、水素、置換もしくは非置換（Ｃ６−Ｃ３０）アリールまたは置換もしくは非置換（５〜３０員環）ヘテロアリールを表し；
Ｂ３は、置換もしくは非置換（Ｃ６−Ｃ３０）アリールまたは置換もしくは非置換（５〜３０員環）ヘテロアリールを表し；
Ｌ５は、単結合、置換もしくは非置換（Ｃ６−Ｃ３０）アリーレンまたは置換もしくは非置換（５〜３０員環）ヘテロアリーレンを表し；
Ａｒ３１〜Ａｒ３３は、それぞれ独立して、置換もしくは非置換（Ｃ６−Ｃ３０）アリールまたは置換もしくは非置換（３〜３０員環）ヘテロアリールを表すか；または隣接する置換基と結合されて、置換もしくは非置換の単環もしくは多環の（３〜３０員環）脂環式環、芳香環またはそれらの組み合わせを形成し；および
Ｌ３１は、単結合、置換もしくは非置換（Ｃ６−Ｃ３０）アリーレンまたは置換もしくは非置換（３〜３０員環）ヘテロアリーレンを表す）
の化合物からなる群から選択されるホストが好ましいことがあり得る。
式１７では、
Ａｒ３１〜Ａｒ３３は、好ましくは、それぞれ独立して、置換もしくは非置換（Ｃ６−Ｃ２５）アリールまたは置換もしくは非置換（５〜２５員環）ヘテロアリールを表す。具体的には、Ａｒ３１〜Ａｒ３３は、好ましくは、それぞれ独立して、置換または非置換フェニル、置換または非置換ナフチル、置換または非置換ビフェニル、置換または非置換フルオレニル、置換または非置換ベンゾフルオレニル、置換または非置換ジベンゾフラニル、置換または非置換ジベンゾチオフェニル、置換または非置換カルバゾリル、置換または非置換ベンゾカルバゾリル、置換または非置換ジベンゾカルバゾリル、置換または非置換インドロカルバゾリル、置換または非置換インデノカルバゾリル、置換または非置換ベンゾチエノカルバゾリル、置換または非置換ベンゾフロカルバゾリル、置換または非置換ベンゾインドロカルバゾリル、置換または非置換ジベンゾインドロカルバゾリル、置換または非置換フェナントロオキサゾリル、置換または非置換フェナントロチアゾリルなどを表し得るが、それらに限定されない。
Ｌ３１は、好ましくは、単結合、置換もしくは非置換（Ｃ６−Ｃ２５）アリーレンまたは置換もしくは非置換（５〜２０員環）ヘテロアリーレンを表し、より好ましくは単結合、置換もしくは非置換（Ｃ６−Ｃ２０）アリーレンまたは非置換（５〜１５員環）ヘテロアリーレンを表す。具体的には、Ｌ３１は、単結合、置換または非置換フェニレン、置換または非置換ナフチレン、置換または非置換ビフェニレン、置換または非置換フルオレニレン、置換または非置換ベンゾフルオレニレン、置換または非置換ターフェニレン、置換または非置換ナフチルフェニレン、置換または非置換フェニルナフチレンなどを表し得るが、それらに限定されない。
具体的には、第２ホスト材料の例は、以下
（式中、ＴＰＳは、トリフェニルシリル基を表す）
のとおりであるが、それらに限定されない。
本開示による有機エレクトロルミネセントデバイスに含まれるドーパントは、好ましくは、少なくとも１つの燐光ドーパントであり得る。本開示による有機エレクトロルミネセントデバイスに適用される燐光ドーパント材料は、特に限定されないが、イリジウム（Ｉｒ）、オスミウム（Ｏｓ）、銅（Ｃｕ）および白金（Ｐｔ）の金属化錯化合物から選択され得、好ましくはイリジウム（Ｉｒ）、オスミウム（Ｏｓ）、銅（Ｃｕ）および白金（Ｐｔ）のオルト−金属化錯化合物から選択され得、より好ましくはオルト−金属化イリジウム錯化合物であり得る。
本開示の有機エレクトロルミネセントデバイスに含まれるドーパントは、以下の式１０１〜１０４によって表される化合物からなる群から選択され得るが、それらに限定されない。
式中、Ｌは、以下の構造：
（Ｒ１００、Ｒ１３４およびＲ１３５は、それぞれ独立して、水素、重水素、置換もしくは非置換（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルまたは置換もしくは非置換（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキルを表し；
Ｒ１０１〜Ｒ１０９およびＲ１１１〜Ｒ１２３は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、非置換または重水素もしくはハロゲンで置換された（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換または非置換（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル、置換または非置換（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、シアノあるいは置換または非置換（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシを表し；Ｒ１０６〜Ｒ１０９の隣接する置換基は、互いに結合されて、置換または非置換の縮合環、例えば非置換もしくはアルキルで置換されたフルオレン、非置換もしくはアルキルで置換されたジベンゾチオフェンまたは非置換もしくはアルキルで置換されたジベンゾフランを形成し得；Ｒ１２０〜Ｒ１２３の隣接する基は、互いに結合されて、置換または非置換の縮合環、例えば非置換またはアルキル、アリール、アラルキルおよびアルキルアリールの少なくとも１つで置換されたキノリンを形成し得；
Ｒ１２４〜Ｒ１３３およびＲ１３６〜Ｒ１３９は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、置換もしくは非置換（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルまたは置換もしくは非置換（Ｃ６−Ｃ３０）アリールを表し；Ｒ１２４〜Ｒ１２７の隣接する置換基は、互いに結合されて、置換または非置換の縮合環、例えば非置換もしくはアルキルで置換されたフルオレン、非置換もしくはアルキルで置換されたジベンゾチオフェンまたは非置換もしくはアルキルで置換されたジベンゾフランを形成し得；
Ｘは、ＣＲ５１Ｒ５２、ＯまたはＳを表し；
Ｒ５１およびＲ５２は、それぞれ独立して、置換もしくは非置換（Ｃ１−Ｃ１０）アルキルまたは置換もしくは非置換（Ｃ６−Ｃ３０）アリールを表し；
Ｒ２０１〜Ｒ２１１は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、非置換または重水素もしくはハロゲンで置換された（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換または非置換（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキルあるいは非置換またはアルキルもしくは重水素で置換された（Ｃ６−Ｃ３０）アリールを表し；Ｒ２０８〜Ｒ２１１の隣接する置換基は、互いに結合されて、置換または非置換の縮合環、例えば非置換もしくはアルキルで置換されたフルオレン、非置換もしくはアルキルで置換されたジベンゾチオフェンまたは非置換もしくはアルキルで置換されたジベンゾフランを形成し得；
ｆおよびｇは、それぞれ独立して、１〜３の整数を表し；ここで、ｆまたはｇが２以上の整数である場合、各Ｒ１００は、同じであるかまたは異なり得；および
ｓは、１〜３の整数を表す）
から選択される。
具体的には、ドーパント化合物の例は、以下
のとおりであるが、それらに限定されない。
本開示による有機エレクトロルミネセントデバイスは、第１電極と、第２電極と、第１電極と第２電極との間の少なくとも１つの有機層とを含む。
第１電極および第２電極の一方は、アノードであり得、他方は、カソードであり得る。有機層は、発光層を含み得、正孔注入層、正孔輸送層、正孔補助層、発光補助層、電子輸送層、電子緩衝層、電子注入層、中間層、正孔阻止層および電子阻止層から選択される少なくとも１つの層をさらに含み得る。
有機層は、アリールアミン系化合物およびスチリルアリールアミン系化合物からなる群から選択される少なくとも１つの化合物をさらに含み得る。
加えて、本開示による有機エレクトロルミネセントデバイスにおいて、有機層は、周期表の１族の金属、２族の金属、第４周期の遷移金属、第５周期の遷移金属、ランタニドおよびｄ−遷移元素の有機金属からなる群から選択される少なくとも１つの金属または前記金属を含む少なくとも１つの錯化合物をさらに含み得る。
加えて、本開示による有機エレクトロルミネセントデバイスは、本開示による化合物に加えて、当技術分野において公知の青色エレクトロルミネセント化合物、赤色エレクトロルミネセント化合物または緑色エレクトロルミネセント化合物を含む少なくとも１つの発光層をさらに含むことによって白色光を発し得る。また、必要に応じて、黄色またはオレンジ色発光層をデバイスにさらに含むことができる。
本開示による有機エレクトロルミネセントデバイスにおいて、少なくとも１つの層（以下では「表面層」）は、好ましくは、１つまたは両方の電極の内面上に置かれ、カルコゲニド層、金属ハロゲン化物層および金属酸化物層から選択される。具体的には、ケイ素またはアルミニウムのカルコゲニド（酸化物など）層は、好ましくは、エレクトロルミネセント媒質層のアノード表面上に置かれ、金属ハロゲン化物層または金属酸化物層は、好ましくは、エレクトロルミネセント媒質層のカソード表面上に置かれる。そのような表面層は、有機エレクトロルミネセントデバイスに操作安定性を提供する。好ましくは、前記カルコゲニドは、ＳｉＯＸ（１≦Ｘ≦２）、ＡｌＯＸ（１≦Ｘ≦１．５）、ＳｉＯＮ、ＳｉＡｌＯＮなどを含み；前記金属ハロゲン化物は、ＬｉＦ、ＭｇＦ２、ＣａＦ２、希土類金属フッ化物などを含み；前記金属酸化物は、Ｃｓ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏ、ＭｇＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＣａＯなどを含む。
正孔注入層、正孔輸送層、電子阻止層またはそれらの組み合わせは、アノードと発光層との間に使用することができる。正孔注入層は、アノードから正孔輸送層または電子阻止層への正孔注入障壁（または正孔注入電圧）を下げるために多層であり得、ここで、多層のそれぞれは、２つの化合物を同時に使用し得る。正孔輸送層または電子阻止層も多層であり得る。
電子緩衝層、正孔阻止層、電子輸送層、電子注入層またはそれらの組み合わせは、発光層とカソードとの間に使用することができる。電子緩衝層は、電子の注入を制御し、かつ発光層と電子注入層との間の界面特性を改善するために多層であり得、ここで、多層のそれぞれは、２つの化合物を同時に使用し得る。正孔阻止層または電子輸送層も多層であり得、ここで、多層のそれぞれは、複数の化合物を使用し得る。
発光補助層は、アノードと発光層との間またはカソードと発光層との間に置かれ得る。発光補助層がアノードと発光層との間に置かれる場合、それは、正孔注入および／もしくは正孔輸送を促進するために、または電子のオーバーフローを防ぐために使用することができる。発光補助層がカソードと発光層との間に置かれる場合、それは、電子注入および／もしくは電子輸送を促進するために、または正孔のオーバーフローを防ぐために使用することができる。また、正孔補助層は、正孔輸送層（または正孔注入層）と発光層との間に置かれ得、正孔輸送速度（または正孔注入速度）を促進または阻止するために有効であり得、それによってチャージバランスが制御されることを可能にする。さらに、電子阻止層が正孔輸送層（または正孔注入層）と発光層との間に置かれ得、発光層からの電子のオーバーフローを阻止して発光漏れを防ぐことにより、励起子を発光層内に閉じ込めることができる。有機エレクトロルミネセントデバイスが２つ以上の正孔輸送層を含む場合、さらに含まれる正孔輸送層は、正孔補助層または電子阻止層として使用され得る。正孔補助層および電子阻止層は、有機エレクトロルミネセントデバイスの効率および／または寿命を改善するという効果があり得る。
好ましくは、本開示の有機エレクトロルミネセントデバイスにおいて、電子輸送化合物と還元性ドーパントとの混合領域または正孔輸送化合物と酸化性ドーパントとの混合領域が電極のペアの少なくとも１つの表面上に置かれ得る。この場合、電子輸送化合物は、還元されてアニオンになり、こうして混合領域から発光媒体に電子を注入および輸送することがより容易になる。さらに、正孔輸送化合物は、酸化されてカチオンになり、こうして混合領域から発光媒体に正孔を注入および輸送することがより容易になる。好ましくは、酸化性ドーパントは、様々なルイス酸および受容体化合物を含み；還元性ドーパントは、アルカリ金属、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属、希土類金属およびそれらの混合物を含む。還元性ドーパント層は、白色光を発する２つ以上の発光層を有する有機ＥＬデバイスを製造するために電荷発生層として用いられ得る。
本開示の有機エレクトロルミネセントデバイスを構成する各層を形成するために、真空蒸着、スパッタリング、プラズマ、イオンめっき法などのドライフィルム形成法またはスピンコーティング、浸漬コーティング、流し塗り法などのウェットフィルム形成法を用いることができる。本開示の第１ホスト化合物および第２ホスト化合物のフィルムを形成する場合、共蒸発または混合蒸発法が用いられる。
ウェットフィルム形成法を用いる場合、エタノール、クロロホルム、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどの好適な溶媒に、各層を構成する材料を溶解または分散させることによって薄膜が形成される。フィルムを形成するのにいかなる問題も引き起こさない溶媒に、各層を構成する材料が溶解または分散できる限り、溶媒は、特に限定されない。
本開示の有機エレクトロルミネセントデバイスを使用することにより、ディスプレイデバイス、例えばスマートホン、タブレット、ノートブック、ＰＣ、ＴＶもしくは車両または照明器具、例えば屋内もしくは屋外照明器具を製造することができる。
以下では、本開示の化合物の調製方法、化合物の物理的特性および本化合物を含む有機エレクトロルミネセントデバイスの発光特性が本開示の代表的な化合物に関して詳細に説明される。しかしながら、本開示は、以下の実施例に限定されない。
実施例１：化合物Ｈ−１の調製
１０ｇの化合物１−１（４６ミリモル）、２７ｇの２−（４−ブロモナフタレン−１−イル）−４−（ナフタレン−２−イル）−６−フェニル−１，３，５−トリアジン（５５ミリモル）、１ｇの酢酸パラジウム（ＩＩ）（５ミリモル）、３．８ｇの２−ジシクロヘキシルホスフィノ−２’，６’−ジメトキシビフェニル（９ミリモル）、６．６ｇのナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシド（６９ミリモル）および２３０ｍＬのｏ−キシレンを反応容器に導入し、混合物を５時間還流下で攪拌した。反応の完了後、混合物を蒸留水で洗浄し、酢酸エチルで抽出した。抽出有機層を次に硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒をロータリーエバポレーターで除去した。その後、結果として生じた生成物をカラムクロマトグラフィーによって精製して９．３ｇの化合物Ｈ−１（収率：３２％）を得た。
[表]
実施例２：化合物Ｈ−２の調製
１０ｇの化合物１−１（４６ミリモル）、２４ｇの２−（４−ブロモナフタレン）−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（５５ミリモル）、１ｇの酢酸パラジウム（ＩＩ）（５ミリモル）、３．８ｇの２−ジシクロヘキシルホスフィノ−２’，６’−ジメトキシビフェニル（９ミリモル）、６．６ｇのナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシド（６９ミリモル）および２３０ｍＬのｏ−キシレンを反応容器に導入し、混合物を５時間還流下で攪拌した。反応の完了後、混合物を蒸留水で洗浄し、酢酸エチルで抽出した。抽出有機層を次に硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒をロータリーエバポレーターで除去した。その後、結果として生じた生成物をカラムクロマトグラフィーによって精製して８．２ｇの化合物Ｈ−２（収率：３１％）を得た。
[表]
デバイス実施例１および２：本開示による有機エレクトロルミネセント化合物を電子輸送層に使用するＯＬＥＤデバイスの製造
本開示の化合物を含む有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）デバイスを製造した。ＯＬＥＤデバイスのためのガラス基板上の透明電極インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）薄膜（１０Ω／ｓｑ）（ジオマテック、日本）を順次アセトンおよびイソプロパノールでの超音波洗浄にかけ、次にイソプロパノール中に貯蔵した。次に、ＩＴＯ基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに取り付けた。化合物ＨＩ−１を前記真空蒸着装置のセル中に導入し、次に前記装置のチャンバーの圧力を１０−７トルに制御した。その後、セルに電流を加えて上に導入された材料を蒸発させ、それによってＩＴＯ基板上に６０ｎｍの厚さを有する第１正孔注入層を形成した。化合物ＨＩ−２を次に前記真空蒸着装置の別のセル中に導入し、セルに電流を加えることによって蒸発させ、それによって第１正孔注入層上に５ｎｍの厚さを有する第２正孔注入層を形成した。化合物ＨＴ−１を前記真空蒸着装置の別のセル中に導入し、セルに電流を加えることによって蒸発させ、それによって第２正孔注入層上に２０ｎｍの厚さを有する第１正孔輸送層を形成した。化合物ＨＴ−２を前記真空蒸着装置の別のセル中に導入し、セルに電流を加えることによって蒸発させ、それによって第１正孔輸送層上に５ｎｍの厚さを有する第２正孔輸送層を形成した。正孔注入層および正孔輸送層を形成した後、発光層を次に以下のとおり蒸着させた。化合物ＢＨ−１をホストとして真空蒸着装置の１つのセル中に導入し、化合物ＢＤ−１をドーパントとして別のセル中に導入した。２つの材料を異なる比率で蒸発させ、ホストとドーパントとの総量に基づいて２重量％のドーピング量で蒸着させて第２正孔輸送層上に２０ｎｍの厚さを有する発光層を形成した。化合物Ｈ−１またはＨ−２および化合物ＥＩ−１を次に他の２つのセル中に導入し、１：１の比率で同時に蒸発させ、蒸着させて発光層上に３５ｎｍの厚さを有する電子輸送層を形成した。次に、電子輸送層上に２ｎｍの厚さを有する電子注入層として化合物ＥＩ−１を蒸着させた後、８０ｎｍの厚さを有するＡｌカソードを電子注入層上に別の真空蒸着装置によって蒸着させた。このようにしてＯＬＥＤデバイスを製造した。ＯＬＥＤデバイスを製造するために使用した材料は、全て１０−６トルでの真空昇華によって精製した。
有機エレクトロルミネセントデバイスが発光し始めるときの１ニットでの駆動電圧と、製造されたＯＬＥＤデバイスの２，０００ニットの輝度で輝度が１００％から９０％まで低下するための期間とを以下の表１に提供する。
比較例１および２：従来の有機エレクトロルミネセント化合物を電子輸送層に使用するＯＬＥＤデバイスの製造
比較例１および２において、表１の電子輸送材料をＨ−１またはＨ−２の代わりに使用したことを除いて、ＯＬＥＤデバイスをデバイス実施例１および２におけるのと同様に製造した。比較例１および２の有機エレクトロルミネセントデバイスの評価結果を以下の表１に提供する。
本開示の化合物を含む有機エレクトロルミネセントデバイスは、従来の化合物を含む有機エレクトロルミネセントデバイスに類似した良好な駆動電圧特性を保持し、従来の化合物を含む有機エレクトロルミネセントデバイスと比べて著しく向上した寿命特性を示す。
デバイス実施例３：本開示による有機エレクトロルミネセント化合物をホストとして使用するＯＬＥＤデバイスの製造
ＯＬＥＤデバイスを、本開示の有機エレクトロルミネセント化合物を使用して製造した。ＯＬＥＤデバイスのためのガラス基板上の透明電極インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）薄膜（１０Ω／ｓｑ）（ジオマテック、日本）を順次トリクロロエチレン、アセトン、エタノールおよび蒸留水での超音波洗浄にかけ、イソプロパノール中に貯蔵した。次に、ＩＴＯ基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに取り付けた。第１正孔注入材料としての化合物ＨＩ−１を前記真空蒸着装置のセル中に導入し、次に前記装置のチャンバーの圧力を１０−６トルに制御した。その後、セルに電流を加えて上に導入された材料を蒸発させ、それによってＩＴＯ基板上に８０ｎｍの厚さを有する第１正孔注入層を形成した。第２正孔注入材料としての化合物ＨＩ−２を次に前記真空蒸着装置の別のセル中に導入し、セルに電流を加えることによって蒸発させ、それによって第１正孔注入層上に５ｎｍの厚さを有する第２正孔注入層を形成した。第１正孔輸送材料としての化合物ＨＴ−１を前記真空蒸着装置の別のセル中に導入し、セルに電流を加えることによって蒸発させ、それによって第２正孔注入層上に１０ｎｍの厚さを有する第１正孔輸送層を形成した。第２正孔輸送材料としての化合物ＨＴ−３を前記真空蒸着装置の別のセル中に導入し、セルに電流を加えることによって蒸発させ、それによって第１正孔輸送層上に６０ｎｍの厚さを有する第２正孔輸送層を形成した。正孔注入層および正孔輸送層を形成した後、発光層を次に以下のとおり蒸着させた。化合物Ｈ−２をホストとして真空蒸着装置の１つのセル中に導入し、化合物Ｄ−７１をドーパントとして別のセル中に導入した。２つの材料を異なる比率で蒸発させ、ホストとドーパントとの総量に基づいて３重量％のドーピング量で蒸着させて第２正孔輸送層上に４０ｎｍの厚さを有する発光層を形成した。化合物ＥＴ−２および化合物ＥＩ−１を次に他の２つのセル中に導入し、１：１の比率で同時に蒸発させ、蒸着させて発光層上に３５ｎｍの厚さを有する電子輸送層を形成した。次に、２ｎｍの厚さを有する電子注入層として化合物ＥＩ−１を蒸着させた後、８０ｎｍの厚さを有するＡｌカソードを別の真空蒸着装置によって蒸着させた。このようにしてＯＬＥＤデバイスを製造した。
結果として３．１Ｖで２２．３ｌｍ／Ｗの電力効率が示され、１０００ｃｄ／ｍ２の赤色光が発せられ、５，０００ニットおよび一定電流で輝度が１００％から９５％まで低下するのに要する時間は、５９時間であった。
比較例３：従来の有機エレクトロルミネセント化合物をホストとして使用するＯＬＥＤデバイスの製造
化合物Ｘ−１をＨ−２の代わりにホストとして使用したことを除いて、ＯＬＥＤデバイスをデバイス実施例３におけるのと同様に製造した。
結果として３．６Ｖで１８．７ｌｍ／Ｗの電力効率が示され、１０００ｃｄ／ｍ２の赤色光が発せられ、５，０００ニットおよび一定電流で輝度が１００％から９５％まで低下するのに要する時間は、３１時間であった。
本開示の有機エレクトロルミネセント化合物をホストとして使用する有機エレクトロルミネセントデバイスは、従来の有機エレクトロルミネセント化合物を含む有機エレクトロルミネセントデバイスと比べてより低い駆動電圧を有し、同様なまたはより良好な電力効率を示し、特に著しくより良好な寿命特性を示す。
デバイス実施例４〜１３：本開示による有機エレクトロルミネセント化合物を複数のホストの１つとして使用するＯＬＥＤデバイスの製造
ＯＬＥＤデバイスを、本開示の有機エレクトロルミネセント化合物を使用して製造した。ＯＬＥＤデバイスのためのガラス基板上の透明電極インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）薄膜（１０Ω／ｓｑ）（ジオマテック、日本）を順次トリクロロエチレン、アセトン、エタノールおよび蒸留水での超音波洗浄にかけ、次にイソプロパノール中に貯蔵した。次に、ＩＴＯ基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに取り付けた。第１正孔注入材料としての化合物ＨＩ−１を前記真空蒸着装置のセル中に導入し、次に前記装置のチャンバーの圧力を１０−６トルに制御した。その後、セルに電流を加えて上に導入された材料を蒸発させ、それによってＩＴＯ基板上に８０ｎｍの厚さを有する第１正孔注入層を形成した。第２正孔注入材料としての化合物ＨＩ−２を次に前記真空蒸着装置の別のセル中に導入し、セルに電流を加えることによって蒸発させ、それによって第１正孔注入層上に５ｎｍの厚さを有する第２正孔注入層を形成した。第１正孔輸送材料としての化合物ＨＴ−１を前記真空蒸着装置の別のセル中に導入し、セルに電流を加えることによって蒸発させ、それによって第２正孔注入層上に１０ｎｍの厚さを有する第１正孔輸送層を形成した。第２正孔輸送材料としての化合物ＨＴ−２を前記真空蒸着装置の別のセル中に導入し、セルに電流を加えることによって蒸発させ、それによって第１正孔輸送層上に６０ｎｍの厚さを有する第２正孔輸送層を形成した。正孔注入層および正孔輸送層を形成した後、発光層を次に以下のとおり蒸着させた。表２の第１ホストを真空蒸着装置の１つのセル中に導入し、第２ホストを別のセル中に導入し、化合物Ｄ−７１をドーパントとして別のセル中に導入した。第１ホストおよび第２ホストを１：１の比率で蒸発させ、ドーパントを、ホストとドーパントとの総量に基づいて３重量％のドーピング量で蒸着させて第２正孔輸送層上に４０ｎｍの厚さを有する発光層を形成した。化合物ＥＴ−２および化合物ＥＩ−１を次に他の２つのセル中に導入し、１：１の比率で同時に蒸発させ、蒸着させて発光層上に３５ｎｍの厚さを有する電子輸送層を形成した。次に、２ｎｍの厚さを有する電子注入層として化合物ＥＩ−１を蒸着させた後、８０ｎｍの厚さを有するＡｌカソードを別の真空蒸着装置によって蒸着させた。このようにしてＯＬＥＤデバイスを製造した。
製造されたＯＬＥＤデバイスの５，０００ニットの輝度および一定電流で輝度が１００％から９５％まで低下するための期間（Ｔ９５）を以下の表２に提供する。
表２は、本開示による有機エレクトロルミネセント化合物を複数のホストの１つとして使用する有機エレクトロルミネセントデバイスが優れた発光効率および寿命特性を示すことを示す。

Claims (10)

  1. 以下の式１：
    （式中、
    Ｘ１〜Ｘ３は、それぞれ独立して、それらの少なくとも１つがＮであることを条件としてＮまたはＣＲ３を表し；
    Ｌ１は、１０個の炭素原子を有する置換または非置換アリーレンを表し；
    Ａｒ１、Ａｒ２およびＲ１〜Ｒ３は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、シアノ、置換もしくは非置換（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換もしくは非置換（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、置換もしくは非置換（３〜３０員環）ヘテロアリール、置換もしくは非置換（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル、置換もしくは非置換（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシ、置換もしくは非置換トリ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルシリル、置換もしくは非置換ジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、置換もしくは非置換（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルジ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、置換もしくは非置換トリ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、置換もしくは非置換モノもしくはジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルアミノ、置換もしくは非置換モノもしくはジ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールアミノまたは置換もしくは非置換（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリールアミノを表すか；または隣接する置換基と結合されて、置換もしくは非置換の単環もしくは多環の（Ｃ３−Ｃ３０）脂環式環、芳香環またはそれらの組み合わせであって、その炭素原子は、窒素、酸素および硫黄から選択される少なくとも１つのヘテロ原子で置き換えられ得る、置換もしくは非置換の単環もしくは多環の（Ｃ３−Ｃ３０）脂環式環、芳香環またはそれらの組み合わせを形成し；
    前記ヘテロアリールは、Ｂ、Ｎ、Ｏ、Ｓ、ＳｉおよびＰから選択される少なくとも１つのヘテロ原子を含有し；
    ａは、１〜４の整数であり、およびｂは、１〜６の整数であり；
    ここで、ａまたはｂは、２以上の整数であり、各Ｒ１および各Ｒ２は、同じであるかまたは異なり得る）
    によって表される有機エレクトロルミネセント化合物。
  2. Ｌ１、Ａｒ１、Ａｒ２およびＲ１〜Ｒ３中の１０個の炭素原子を有する前記置換アリーレン、前記置換（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、前記置換（Ｃ６−Ｃ３０）アリール（レン）、前記置換（３〜３０員環）ヘテロアリール、前記置換（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル、前記置換（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシ、前記置換トリ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルシリル、前記置換ジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、前記置換（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルジ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、前記置換トリ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、前記置換モノもしくはジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルアミノ、前記置換モノもしくはジ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールアミノ、前記置換（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリールアミノおよび前記置換の単環もしくは多環の（Ｃ３−Ｃ３０）脂環式環、芳香環またはそれらの組み合わせの置換基は、それぞれ独立して、重水素；ハロゲン；シアノ；カルボキシル；ニトロ；ヒドロキシル；（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル；ハロ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル；（Ｃ２−Ｃ３０）アルケニル；（Ｃ２−Ｃ３０）アルキニル；（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシ；（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルチオ；（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル；（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルケニル；（３〜７員環）ヘテロシクロアルキル；（Ｃ６−Ｃ３０）アリールオキシ；（Ｃ６−Ｃ３０）アリールチオ；非置換または（Ｃ６−Ｃ３０）アリールで置換された（５〜３０員環）ヘテロアリール；非置換または（５〜３０員環）ヘテロアリールで置換された（Ｃ６−Ｃ３０）アリール；トリ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルシリル、トリ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル；ジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル；（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルジ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル；アミノ；モノ−またはジ−（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルアミノ；非置換または（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルで置換されたモノ−またはジ−（Ｃ６−Ｃ３０）アリールアミノ；（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリールアミノ；（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルカルボニル；（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシカルボニル；（Ｃ６−Ｃ３０）アリールカルボニル；ジ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールボルニル；ジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルボルニル；（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリールボルニル；（Ｃ６−Ｃ３０）アリール（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル；および（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリールからなる群から選択される少なくとも１つである、請求項１に記載の有機エレクトロルミネセント化合物。
  3. 式１は、以下の式２〜８：
    （式中、
    Ｘ１〜Ｘ３、Ａｒ１、Ａｒ２およびＲ１〜Ｒ３は、請求項１において定義されたとおりである）
    のいずれか１つによって表される、請求項１に記載の有機エレクトロルミネセント化合物。
  4. Ｘ１〜Ｘ３は、それぞれ独立して、それらの少なくとも２つがＮであることを条件としてＮまたはＣＲ３を表し；
    Ｌ１は、置換または非置換ナフチレンを表し；
    Ａｒ１およびＡｒ２は、それぞれ独立して、置換もしくは非置換（Ｃ６−Ｃ２５）アリールまたは置換もしくは非置換（５〜２０員環）ヘテロアリールを表し；および
    Ｒ１〜Ｒ３は、それぞれ独立して、水素、置換もしくは非置換（Ｃ６−Ｃ２０）アリールまたは置換もしくは非置換（５〜２０員環）ヘテロアリールを表す、請求項１に記載の有機エレクトロルミネセント化合物。
  5. Ｘ１〜Ｘ３は、それぞれ独立して、それらの少なくとも２つがＮであることを条件としてＮまたはＣＲ３を表し；
    Ｌ１は、非置換ナフチレンを表し；
    Ａｒ１およびＡｒ２は、それぞれ独立して、非置換もしくは（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルで置換された（Ｃ６−Ｃ２５）アリールまたは非置換（５〜２０員環）ヘテロアリールを表し；および
    Ｒ１〜Ｒ３は、それぞれ独立して、水素、非置換（Ｃ６−Ｃ２０）アリールまたは非置換（５〜２０員環）ヘテロアリールを表す、請求項１に記載の有機エレクトロルミネセント化合物。
  6. からなる群から選択される、請求項１に記載の有機エレクトロルミネセント化合物。
  7. 請求項１に記載の有機エレクトロルミネセント化合物を含む有機エレクトロルミネセント材料。
  8. 請求項１に記載の有機エレクトロルミネセント化合物を含む有機エレクトロルミネセントデバイス。
  9. 前記有機エレクトロルミネセント化合物は、電子輸送層、発光層またはそれらの両方に含まれる、請求項８に記載の有機エレクトロルミネセントデバイス。
  10. 前記発光層は、請求項９に記載の有機エレクトロルミネセント化合物以外の有機エレクトロルミネセント化合物をさらに含み、前記さらに含まれる有機エレクトロルミネセント化合物は、以下の式１１〜１７：
    Ｈ−（Ｃｚ−Ｌ４）ｈ−Ｍ−−−−−−−−−−−（１１）
    Ｈ−（Ｃｚ）ｉ−Ｌ４−Ｍ−−−−−−−−−−−（１２）
    （式中、
    Ｃｚは、以下の構造：
    を表し；
    Ａは、−Ｏ−または−Ｓ−を表し；
    Ｒ２１〜Ｒ２４は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、置換もしくは非置換（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換もしくは非置換（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、置換もしくは非置換（５〜３０員環）ヘテロアリールまたは−ＳｉＲ２５Ｒ２６Ｒ２７（ここで、Ｒ２５〜Ｒ２７は、それぞれ独立して、置換もしくは非置換（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルまたは置換もしくは非置換（Ｃ６−Ｃ３０）アリールを表す）を表し；Ｌ４は、単結合、置換もしくは非置換（Ｃ６−Ｃ３０）アリーレンまたは置換もしくは非置換（５〜３０員環）ヘテロアリーレンを表し；Ｍは、置換もしくは非置換（Ｃ６−Ｃ３０）アリールまたは置換もしくは非置換（５〜３０員環）ヘテロアリールを表し；Ｙ１およびＹ２は、それぞれ独立して、Ｙ１およびＹ２が同時に存在しないことを条件として−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｎ（Ｒ３１）−または−Ｃ（Ｒ３２）（Ｒ３３）−を表し；Ｒ３１〜Ｒ３３は、それぞれ独立して、置換もしくは非置換（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換もしくは非置換（Ｃ６−Ｃ３０）アリールまたは置換もしくは非置換（５〜３０員環）ヘテロアリールを表し；Ｒ３２およびＲ３３は、同じであるかまたは異なり得；ｈおよびｉは、それぞれ独立して、１〜３の整数を表し；ｊ、ｋ、ｌおよびｍは、それぞれ独立して、１〜４の整数を表し；ｑは、１〜３の整数を表し；ｈ、ｉ、ｊ、ｋ、ｌ、ｍまたはｑが２以上の整数を表す場合、各（Ｃｚ−Ｌ４）、各（Ｃｚ）、各Ｒ２１、各Ｒ２２、各Ｒ２３または各Ｒ２４は、同じであるかまたは異なり得；
    Ｙ３〜Ｙ５は、それぞれ独立して、ＣＲ３４またはＮを表し；
    Ｒ３４は、水素、置換もしくは非置換（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換もしくは非置換（Ｃ６−Ｃ３０）アリールまたは置換もしくは非置換（５〜３０員環）ヘテロアリールを表し；
    Ｂ１およびＢ２は、それぞれ独立して、水素、置換もしくは非置換（Ｃ６−Ｃ３０）アリールまたは置換もしくは非置換（５〜３０員環）ヘテロアリールを表し；
    Ｂ３は、置換もしくは非置換（Ｃ６−Ｃ３０）アリールまたは置換もしくは非置換（５〜３０員環）ヘテロアリールを表し；
    Ｌ５は、単結合、置換もしくは非置換（Ｃ６−Ｃ３０）アリーレンまたは置換もしくは非置換（５〜３０員環）ヘテロアリーレンを表し；
    Ａｒ３１〜Ａｒ３３は、それぞれ独立して、置換もしくは非置換（Ｃ６−Ｃ３０）アリールまたは置換もしくは非置換（３〜３０員環）ヘテロアリールを表すか；または隣接する置換基と結合されて、置換もしくは非置換の単環もしくは多環の（３〜３０員環）脂環式環、芳香環またはそれらの組み合わせを形成し；および
    Ｌ３１は、単結合、置換もしくは非置換（Ｃ６−Ｃ３０）アリーレンまたは置換もしくは非置換（３〜３０員環）ヘテロアリーレンを表す）
    のいずれか１つによって表される、請求項９に記載の有機エレクトロルミネセントデバイス。
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