JP2020537826A - 有機発光素子 - Google Patents

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Abstract

本明細書は、有機発光素子に関する。

Description

本明細書は、有機発光素子に関する。
本出願は、2018年5月24日付で韓国特許庁に提出された韓国特許出願第10−2018−0059175号の出願日の利益を主張し、その内容のすべては本明細書に組み込まれる。
有機発光現象は、特定の有機分子の内部プロセスによって電流が可視光に変換される例の一つである。有機発光現象の原理は次の通りである。アノードとカソードとの間に有機物層を位置させた時、2つの電極の間に電流をかけると、カソードとアノードからそれぞれ電子と正孔が有機物層に注入される。有機物層に注入された電子と正孔は再結合してエキシトン(exciton)を形成し、このエキシトンが再び基底状態に落ちながら光を発する。このような原理を利用する有機電界発光素子は、一般的に、カソードとアノード、およびその間に位置した有機物層、例えば、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層を含む有機物層から構成される。
有機発光素子で使用される物質としては、純粋な有機物質または有機物質と金属が錯体をなす錯化合物が大部分を占めており、用途によって、正孔注入物質、正孔輸送物質、発光物質、電子輸送物質、電子注入物質などに区分される。ここで、正孔注入物質や正孔輸送物質としては、p−タイプの性質を有する有機物質、すなわち、酸化されやすく、酸化時に電気化学的に安定した状態を有する有機物が主に使用されている。一方、電子注入物質や電子輸送物質としては、n−タイプの性質を有する有機物質、すなわち、還元されやすく、還元時に電気化学的に安定した状態を有する有機物が主に使用されている。発光物質としては、p−タイプの性質とn−タイプの性質を同時に有する物質、すなわち、酸化と還元状態ですべて安定した形態を有する物質が好ましく、エキシトンが形成された時、これを光に変換する発光効率の高い物質が好ましい。
上述のほか、有機発光素子で使用される物質は、次の性質を追加的に有するものが好ましい。
第一に、有機発光素子で使用される物質は、熱的安定性に優れているものが好ましい。有機発光素子内では電荷の移動によるジュール熱(joule heat)が発生するからである。現在、正孔輸送層物質として主に使用されるNPB(n−propyl bromide)は、ガラス転移温度が100℃以下の値を有するので、高い電流を必要とする有機発光素子には使用しにくい問題がある。
第二に、低電圧駆動可能な高効率の有機発光素子を得るためには、有機発光素子内に注入された正孔または電子が円滑に発光層に伝達されると同時に、注入された正孔と電子が発光層の外に抜け出ないようにしなければならない。このために、有機発光素子に使用される物質は、適切なバンドギャップ(band gap)とHOMOまたはLUMOエネルギー準位を有しなければならない。現在、溶液塗布法によって製造される有機発光素子において、正孔輸送物質として使用されるPEDOT:PSS(Poly(3,4−ethylenedioxythiophene)doped with poly(styrenesulfonic acid))の場合、発光層物質として用いられる有機物のLUMOエネルギー準位に比べて、LUMOエネルギー準位が低いため、高効率、長寿命の有機発光素子の製造に困難がある。
その他にも、有機発光素子に使用される物質は、化学的安定性、電荷移動度、電極や隣接した層との界面特性などに優れていなければならない。すなわち、有機発光素子に使用される物質は、水分や酸素による物質の変形が少なくなければならない。また、適切な正孔または電子移動度を有することにより、有機発光素子の発光層で正孔と電子の密度がバランスをとるようにしてエキシトンの形成を極大化できなければならない。そして、素子の安定性のために、金属または金属酸化物を含む電極との界面を良くできなければならない。
したがって、当技術分野では、上記のような要件を備えた有機物の開発が求められている。
本発明は、有機発光素子に関する。
本発明は、第1電極と、前記第1電極に対向して備えられた第2電極と、前記第1電極と前記第2電極との間に備えられた1層以上の有機物層とを含み、前記有機物層のうちの1層以上は、下記化学式1で表される化合物;および化学式11で表される陰イオン基を含むイオン性化合物を含むコーティング組成物またはその硬化物を含むものである有機発光素子を提供する。
Figure 2020537826
前記化学式1において、
Ar1およびAr2は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、置換もしくは非置換のアリール基;または置換もしくは非置換のヘテロ環基であり、
R1〜R4は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素;重水素;ハロゲン基;ニトリル基;置換もしくは非置換のアルキル基;置換もしくは非置換のアリール基;または置換もしくは非置換のヘテロ環基であり、
r1〜r3は、それぞれ1〜3であり、
r4は、1〜4であり、
前記r1〜r4がそれぞれ2以上の時、2以上のR1〜R4は、それぞれ互いに同一または異なり、
X1〜X3は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、下記構造式の中から選択され、
Figure 2020537826
Figure 2020537826
は、それぞれ連結される部位を意味し、
L4は、置換もしくは非置換のアルキレン基であり、
L5は、直接結合;または置換もしくは非置換のアリーレン基であり、
R5は、水素または置換もしくは非置換のアルキル基であり、
a1およびa2は、それぞれ0または1であり、
a2が0の時、前記L2は、置換もしくは非置換のアリール基であり、
a2が1の時、前記L2は、直接結合;または置換もしくは非置換のアリーレン基であり、
mは、1または2であり、mが2の場合、L1は、互いに同一または異なり、前記L1は、直接結合;または置換もしくは非置換のアリーレン基であり、
L3は、直接結合;または置換もしくは非置換のアルキレン基であり、
0≦a1+a2≦2であり、
Figure 2020537826
前記化学式11において、
R101〜R120のうちの少なくとも1つは、F;シアノ基;または置換もしくは非置換のフルオロアルキル基であり、
残りのR101〜R120のうちの少なくとも1つは、硬化基であり、
残りのR101〜R120は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素;重水素;ニトロ基;置換もしくは非置換のアルキル基;置換もしくは非置換のアルケニル基;置換もしくは非置換のアミン基;置換もしくは非置換のアリール基;または置換もしくは非置換のヘテロ環基である。
本発明の一実施態様に係る化合物を用いて形成された有機物層は、熱および光による硬化後、熱的および光的安定性に優れ、他の溶媒に対する溶解性を有さず、前記成膜上に他の溶液工程により積層成膜工程を行うことができる。
また、本発明の一実施態様に係る化合物は、有機発光素子の有機物層の材料として使用され、有機発光素子の駆動電圧を低下させることができる。
さらに、本発明の一実施態様に係る化合物は、有機発光素子の有機物層の材料として使用され、光効率を向上させることができる。
また、本発明の一実施態様に係る化合物は、有機発光素子の有機物層の材料として使用され、素子の寿命特性を向上させることができる。
本発明の一実施態様に係る有機発光素子の例を示す図である。
以下、本発明についてさらに詳細に説明する。
本発明は、前記化学式1で表される化合物を提供する。
一般的に、溶液工程用有機発光素子で使用されるアリールアミン系単分子の場合、次の工程の溶媒に耐性を有する場合がないので、溶液工程用有機発光素子に使用可能なアリールアミン系単分子化合物には硬化基が導入されなければならない。したがって、本発明のアミン基が結合した化合物と硬化開始剤およびpドーピング物質のコーティング組成物を熱または光処理して作製した薄膜は、溶媒に対する耐性に優れ、電流効率および素子の特性に優れた有機発光素子を提供する。
本発明において、置換基の例示は以下に説明するが、これに限定されるものではない。
本明細書において、
Figure 2020537826
は、連結される部位を意味する。
前記「置換」という用語は、化合物の炭素原子に結合した水素原子が他の置換基に変わることを意味し、置換される位置は、水素原子が置換される位置すなわち、置換基が置換可能な位置であれば限定されず、2以上置換される場合、2以上の置換基は、互いに同一または異なっていてもよい。
本明細書において、「置換もしくは非置換の」という用語は、重水素;ハロゲン基;ニトリル基;アルキル基;シクロアルキル基;アミン基;シリル基;ホスフィンオキシド基;アリール基;およびN、O、S、Se、およびSi原子のうちの1つ以上を含むヘテロアリール基からなる群より選択された1または2以上の置換基で置換されているか、前記例示された置換基のうちの2以上の置換基が連結された置換基で置換されるか、もしくはいずれの置換基も有しないことを意味する。
本明細書において、アルキル基は、直鎖もしくは分枝鎖であってもよく、炭素数は特に限定されないが、1〜50のものが好ましく、1〜30がさらに好ましい。具体例としては、メチル、エチル、プロピル、n−プロピル、イソプロピル、ブチル、n−ブチル、イソブチル、tert−ブチル、sec−ブチル、1−メチル−ブチル、1−エチル−ブチル、ペンチル、n−ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、tert−ペンチル、ヘキシル、n−ヘキシル、1−メチルペンチル、2−メチルペンチル、4−メチル−2−ペンチル、3,3−ジメチルブチル、2−エチルブチル、ヘプチル、n−ヘプチル、1−メチルヘキシル、シクロペンチルメチル、シクロヘキシルメチル、オクチル、n−オクチル、tert−オクチル、1−メチルヘプチル、2−エチルヘキシル、2−プロピルペンチル、n−ノニル、2,2−ジメチルヘプチル、1−エチル−プロピル、1,1−ジメチル−プロピル、イソヘキシル、4−メチルヘキシル、5−メチルヘキシルなどがあるが、これらに限定されるものではない。
本明細書において、シクロアルキル基は特に限定されないが、炭素数3〜60のものが好ましく、3〜30がさらに好ましい。具体的には、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、3−メチルシクロペンチル、2,3−ジメチルシクロペンチル、シクロヘキシル、3−メチルシクロヘキシル、4−メチルシクロヘキシル、2,3−ジメチルシクロヘキシル、3,4,5−トリメチルシクロヘキシル、4−tert−ブチルシクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチルなどがあるが、これらに限定されるものではない。
本明細書において、アルケニル基は、直鎖もしくは分枝鎖であってもよく、炭素数は特に限定されないが、2〜40のものが好ましく、2〜20のものがさらに好ましい。具体的には、ビニル、1−プロペニル、イソプロペニル、1−ブテニル、2−ブテニル、3−ブテニル、1−ペンテニル、2−ペンテニル、3−ペンテニル、3−メチル−1−ブテニル、1,3−ブタジエニル、1−フェニルビニル−1−イル、2−フェニルビニル−1−イル、2,2−ジフェニルビニル−1−イル、2−フェニル−2−(ナフチル−1−イル)ビニル−1−イル、2,2−ビス(ジフェニル−1−イル)ビニル−1−イル、スチルベニル基、スチレニル基などがあるが、これらに限定されない。
本明細書において、アリール基が単環式アリール基の場合、炭素数は特に限定されないが、炭素数6〜50のものが好ましく、6〜30がさらに好ましい。具体的には、単環式アリール基としては、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、クアテルフェニル基などになってもよいが、これらに限定されるものではない。
前記アリール基が多環式アリール基の場合、炭素数は特に限定されないが、炭素数10〜50のものが好ましく、10〜30がさらに好ましい。具体的には、多環式アリール基としては、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントリル基、ピレニル基、ペリレニル基、トリフェニル基、クリセニル基、フルオレニル基などであってもよいが、これらに限定されるものではない。
本明細書において、アミン基は、炭素数は特に限定されないが、1〜50のものが好ましく、10〜30がさらに好ましい。アミン基は、前述したアルキル基、アリール基、ヘテロ環基、アルケニル基、シクロアルキル基、およびこれらの組み合わせなどが置換されていてもよいし、アミン基の具体例としては、メチルアミン基、ジメチルアミン基、エチルアミン基、ジエチルアミン基、フェニルアミン基、ナフチルアミン基、ビフェニルアミン基、アントラセニルアミン基、9−メチル−アントラセニルアミン基、ジフェニルアミン基、フェニルナフチルアミン基、ジトリルアミン基、フェニルトリルアミン基、トリフェニルアミン基などがあるが、これらのみに限定されるものではない。
本明細書において、アリールアミン基の例としては、置換もしくは非置換のモノアリールアミン基、置換もしくは非置換のジアリールアミン基、または置換もしくは非置換のトリアリールアミン基がある。前記アリールアミン基中のアリール基は、単環式アリール基であってもよく、多環式アリール基であってもよい。前記アリール基が2以上を含むアリールアミン基は、単環式アリール基、多環式アリール基、または単環式アリール基と多環式アリール基を同時に含んでもよい。例えば、前記アリールアミン基中のアリール基は、前述したアリール基の例示の中から選択される。アリールアミン基の具体例としては、フェニルアミン、ナフチルアミン、ビフェニルアミン、アントラセニルアミン、3−メチル−フェニルアミン、4−メチル−ナフチルアミン、2−メチル−ビフェニルアミン、9−メチル−アントラセニルアミン、ジフェニルアミン基、フェニルナフチルアミン基、ジトリルアミン基、フェニルトリルアミン基、カルバゾールおよびトリフェニルアミン基などがあるが、これらに限定されるものではない。
本明細書において、ヘテロ環基は、異種原子として、N、O、S、Si、およびSeのうちの1つ以上を含むものであって、炭素数は特に限定されないが、炭素数2〜60のものが好ましく、2〜30のものがさらに好ましい。ヘテロ環基の例としては、チオフェン基、フラン基、ピロール基、イミダゾール基、チアゾール基、オキサゾール基、オキサジアゾール基、トリアゾール基、ピリジン基、ビピリジン基、ピリミジン基、トリアジン基、アクリジン基、ピリダジン基、ピラジン基、キノリン基、キナゾリン基、キノキサリン基、フタラジン基(phthalazine)、プテリジン基(pteridine)、ピリドピリミジン基(pyrido pyrimidine)、ピリドピラジン基(pyrido pyrazine)、ピラジノピラジン基(pyrazino pyrazine)、イソキノリン基、インドール基、ピリドインドール基(pyrido indole)、インデノピリミジン(5H−indeno pyrimidine)、カルバゾール基、ベンゾオキサゾール基、ベンゾイミダゾール基、ベンゾチアゾール基、ベンゾカルバゾール基、ベンゾチオフェン基、ジベンゾチオフェン基、ベンゾフラン基、ジベンゾフラン基、フェナントロリン基(phenanthroline)、チアゾリル基、イソオキサゾリル基、オキサジアゾリル基、およびチアジアゾリル基などがあるが、これらのみに限定されるものではない。
本明細書において、ヘテロアリール基は、芳香族であることを除けば、前記ヘテロ環基の例示の中から選択されるが、これらのみに限定されるものではない。
本明細書において、アルキレン基は、アルキル基に結合位置が2つあるもの、すなわち2価の基を意味する。これらは、それぞれ2価の基であることを除けば、前述したアルキル基の説明が適用可能である。
本明細書において、アリーレン基は、アリール基に結合位置が2つあるもの、すなわち2価の基を意味する。これらは、それぞれ2価の基であることを除けば、前述したアリール基の説明が適用可能である。
本明細書において、ヘテロアリーレン基は、ヘテロアリール基に結合位置が2つあるもの、すなわち2価の基を意味する。これらは、それぞれ2価の基であることを除けば、前述したヘテロアリール基の説明が適用可能である。
本発明の一実施態様において、前記Ar1およびAr2は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、置換もしくは非置換のアリール基;または置換もしくは非置換のヘテロ環である。
本発明の一実施態様において、前記Ar1は、置換もしくは非置換のフェニル基;置換もしくは非置換のビフェニル基;置換もしくは非置換のナフチル基;置換もしくは非置換のフェナントレン基;置換もしくは非置換のフルオレン基;または置換もしくは非置換のジベンゾフラン基である。
本発明の一実施態様において、前記Ar1は、重水素、ハロゲン基、アルキル基、またはフルオロアルキル基で置換もしくは非置換のフェニル基;重水素、ハロゲン基、アルキル基、またはフルオロアルキル基で置換もしくは非置換のビフェニル基;重水素、ハロゲン基、アルキル基、またはフルオロアルキル基で置換もしくは非置換のナフチル基;重水素、ハロゲン基、アルキル基、またはフルオロアルキル基で置換もしくは非置換のフェナントレン基;重水素、ハロゲン基、アルキル基、またはフルオロアルキル基で置換もしくは非置換のフルオレン基;または重水素、ハロゲン基、アルキル基、またはフルオロアルキル基で置換もしくは非置換のジベンゾフラン基である。
本発明の一実施態様において、前記Ar1は、重水素、F、炭素数1〜10の直鎖もしくは分枝鎖のアルキル基、またはトリフルオロメチル基で置換もしくは非置換のフェニル基;重水素、F、炭素数1〜10の直鎖もしくは分枝鎖のアルキル基、またはトリフルオロメチル基で置換もしくは非置換のビフェニル基;重水素、F、炭素数1〜10の直鎖もしくは分枝鎖のアルキル基、またはトリフルオロメチル基で置換もしくは非置換のナフチル基;重水素、F、炭素数1〜10の直鎖もしくは分枝鎖のアルキル基、またはトリフルオロメチル基で置換もしくは非置換のフェナントレン基;炭素数1〜3のアルキル基で置換されたフルオレン基;または炭素数1〜5のアルキル基で置換もしくは非置換のジベンゾフラン基である。
本発明の一実施態様において、前記Ar2は、置換もしくは非置換のフェニル基である。
本発明の一実施態様において、前記Ar2は、ハロゲン基またはアルキル基で置換もしくは非置換のフェニル基である。
本発明の一実施態様において、前記Ar2は、Fまたは炭素数1〜10のアルキル基で置換もしくは非置換のフェニル基である。
本発明の一実施態様において、前記Ar2は、Fまたは炭素数1〜10の直鎖もしくは分枝鎖のアルキル基で置換もしくは非置換のフェニル基である。
本発明の一実施態様において、前記Ar2は、フェニル基である。
本発明の一実施態様において、前記R1〜R4は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素;重水素;ハロゲン基;ニトリル基;置換もしくは非置換のアルキル基;置換もしくは非置換のアリール基;または置換もしくは非置換のヘテロ環基である。
本発明の一実施態様において、前記R1〜R4は、水素;または置換もしくは非置換のアリール基である。
本発明の一実施態様において、前記R1〜R4は、水素;または置換もしくは非置換のフェニル基である。
本発明の一実施態様において、前記R1〜R4は、水素;または重水素またはハロゲン基で置換もしくは非置換のフェニル基である。
本発明の一実施態様において、前記R1〜R4は、水素;または重水素またはFで置換もしくは非置換のフェニル基である。
本発明の一実施態様において、前記R1は、水素;または置換もしくは非置換のアリール基である。
本発明の一実施態様において、前記R1は、水素;または置換もしくは非置換のフェニル基である。
本発明の一実施態様において、前記R1は、水素;または重水素またはハロゲン基で置換もしくは非置換のフェニル基である。
本発明の一実施態様において、前記R1は、水素;または重水素またはFで置換もしくは非置換のフェニル基である。
本発明の一実施態様において、前記R2〜R4は、水素である。
本発明の一実施態様において、前記R1〜R4は、水素である。
本発明の一実施態様において、r1〜r3は、それぞれ1〜3であり、r4は、1〜4であり、前記r1〜r4がそれぞれ2以上の時、2以上のR1〜R4は、それぞれ互いに同一または異なる。
本発明の一実施態様において、前記X1〜X3は、下記の構造から選択される。
Figure 2020537826
前記構造式において、L4は、置換もしくは非置換のアルキレン基であり;
L5は、直接結合;または置換もしくは非置換のアリーレン基であり;
R5は、水素または置換もしくは非置換のアルキル基である。
本発明の一実施態様において、前記L4は、置換もしくは非置換の炭素数1〜20のアルキレン基である。
本発明の一実施態様において、前記L4は、置換もしくは非置換の炭素数1〜10のアルキレン基である。
本発明の一実施態様において、前記L4は、置換もしくは非置換の炭素数1〜8のアルキレン基である。
本発明の一実施態様において、前記L4は、炭素数1〜20の直鎖もしくは分枝鎖のアルキレン基である。
本発明の一実施態様において、前記L4は、炭素数1〜10の直鎖もしくは分枝鎖のアルキレン基である。
本発明の一実施態様において、前記L4は、炭素数1〜8の直鎖もしくは分枝鎖のアルキレン基である。
本発明の一実施態様において、前記L5は、直接結合;または置換もしくは非置換のアリーレン基である。
本発明の一実施態様において、前記L5は、直接結合;置換もしくは非置換のフェニレン基;または置換もしくは非置換のナフチレン基である。
本発明の一実施態様において、前記L5は、直接結合;アルキル基で置換もしくは非置換のフェニレン基;またはアルキル基で置換もしくは非置換のナフチレン基である。
本発明の一実施態様において、前記L5は、直接結合;炭素数1〜3のアルキル基で置換もしくは非置換のフェニレン基;または炭素数1〜3のアルキル基で置換もしくは非置換のナフチレン基である。
本発明の一実施態様において、前記L5は、直接結合;メチル基で置換もしくは非置換のフェニレン基;またはメチル基で置換もしくは非置換のナフチレン基である。
本発明の一実施態様において、前記L5は、直接結合;メチル基で置換もしくは非置換のフェニレン基;またはナフチレン基である。
本発明の一実施態様において、前記X3は、
Figure 2020537826
である。
本発明の一実施態様において、前記X3は、
Figure 2020537826
である。
本発明の一実施態様において、前記X3は、
Figure 2020537826
である。
本発明の一実施態様において、前記X1およびX2は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、
Figure 2020537826
である。
本発明の一実施態様において、前記X1およびX2は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、
Figure 2020537826
である。
本発明の一実施態様において、前記X1〜X3は、
Figure 2020537826
である。
本発明の一実施態様において、前記a1およびa2は、それぞれ0または1である。
本発明の一実施態様において、前記a2が0の時、前記L2は、置換もしくは非置換のアリール基である。
本発明の一実施態様において、前記a2が0の時、前記L2は、置換もしくは非置換のフェニル基である。
本発明の一実施態様において、前記a2が0の時、前記L2は、重水素、アルキル基、フルオロアルキル基、またはハロゲン基で置換もしくは非置換のフェニル基である。
本発明の一実施態様において、前記a2が0の時、前記L2は、重水素、炭素数1〜3のフルオロアルキル基、炭素数1〜5のアルキル基、またはFで置換もしくは非置換のフェニル基である。
本発明の一実施態様において、前記a2が0の時、前記L2は、フェニル基である。
本発明の一実施態様において、前記a2が1の時、前記L2は、直接結合;または置換もしくは非置換のアリーレン基である。
本発明の一実施態様において、前記a2が1の時、前記L2は、直接結合;または置換もしくは非置換のフェニレン基である。
本発明の一実施態様において、前記a2が1の時、前記L2は、直接結合;またはフェニレン基である。
本発明の一実施態様において、前記mは、1または2であり、mが2の場合、L1は、互いに同一または異なり、前記L1は、直接結合;または置換もしくは非置換のアリーレン基である。
本発明の一実施態様において、前記L1は、直接結合;置換もしくは非置換のフェニレン基;置換もしくは非置換のナフチレン基;または置換もしくは非置換の2価のフルオレン基である。
本発明の一実施態様において、前記L1は、直接結合;アルキル基で置換もしくは非置換のフェニレン基;アルキル基で置換もしくは非置換のナフチレン基;アルキル基で置換もしくは非置換の2価のフルオレン基である。
本発明の一実施態様において、前記L1は、直接結合;メチル基で置換もしくは非置換のフェニレン基;ナフチレン基;またはメチル基で置換された2価のフルオレン基である。
本発明の一実施態様において、前記L3は、直接結合;またはアルキレン基である。
本発明の一実施態様において、前記L3は、直接結合;または炭素数1〜20のアルキレン基である。
本発明の一実施態様において、前記L3は、直接結合;または炭素数1〜10のアルキレン基である。
本発明の一実施態様において、前記L3は、直接結合;または炭素数1〜10の直鎖もしくは分枝鎖のアルキレン基である。
本発明の一実施態様において、前記L3は、直接結合である。
本発明の一実施態様において、前記R101〜R120のうちの少なくとも1つは、F;シアノ基;または置換もしくは非置換のフルオロアルキル基である。
本発明の一実施態様において、前記残りのR101〜R120のうちの少なくとも1つは、硬化基である。
本発明の一実施態様において、前記残りのR101〜R120は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素;重水素;ニトロ基;置換もしくは非置換のアルキル基;置換もしくは非置換のアルケニル基;置換もしくは非置換のアミン基;置換もしくは非置換のアリール基;または置換もしくは非置換のヘテロ環基である。
本発明の一実施態様において、前記R121〜R130は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素;重水素;ニトロ基;ハロゲン基;置換もしくは非置換のアルキル基;置換もしくは非置換のシクロアルキル基;置換もしくは非置換のアルケニル基;置換もしくは非置換のアリール基;または置換もしくは非置換のヘテロ環基であるか、硬化基である。
本発明の一実施態様において、前記化学式1は、下記化学式2で表されてもよい。
Figure 2020537826
前記化学式2において、
L1〜L3、Ar1、Ar2、R1〜R4、r1〜r4、X1〜X3、m、a1およびa2に関する定義は、前記化学式1で定義したものと同じである。
本発明の一実施態様において、前記化学式1で表される化合物は、下記の化合物の中から選択されるいずれか1つである。
Figure 2020537826
Figure 2020537826
Figure 2020537826
Figure 2020537826
Figure 2020537826
Figure 2020537826
Figure 2020537826
Figure 2020537826
Figure 2020537826
本明細書において、「硬化基」とは、熱および/または光に曝露することにより、化合物間に架橋をさせる反応性置換基を意味することができる。架橋は、熱処理または光照射によって炭素−炭素多重結合、環状構造の分解とともに生成されたラジカルが連結されながら生成される。
本発明の一実施態様において、前記硬化基は、下記の構造の中から選択されるいずれか1つである。
Figure 2020537826
前記構造において、
L11は、直接結合;−O−;−S−;置換もしくは非置換のアルキレン基;置換もしくは非置換のアリーレン基;または置換もしくは非置換のヘテロアリーレン基であり、
kは、1または2であり、
前記kが2の場合、前記L11は、互いに同一または異なり、
R131は、置換もしくは非置換のアルキル基である。
本発明の一実施態様において、前記化学式11の硬化基は、ビニル基である。
本発明の一実施態様において、前記化学式11のR103、R108、R113およびR118は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、ビニル基またはFである。
本発明の一実施態様において、前記化学式11のR103、R108、R113およびR118のうちの少なくとも1つは、硬化基である。
本発明の一実施態様において、前記化学式11のR103、R108、R113およびR118のうちの少なくとも1つは、ビニル基である。
本発明の一実施態様において、前記化学式11のR103、R108、R113およびR118のうちの少なくとも1つは、ビニル基であり、残りは、Fである。
本発明の一実施態様において、前記化学式11で表される陰イオン基は、下記の構造の中から選択されるいずれか1つである。
Figure 2020537826
Figure 2020537826
Figure 2020537826
本発明の一実施態様において、前記イオン性化合物は、下記構造式の中から選択される陽イオン基を含む。
Figure 2020537826
前記構造式において、X〜X79は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素;シアノ基;ニトロ基;ハロゲン基;−COOR200;置換もしくは非置換のアルキル基;置換もしくは非置換のアルコキシ基;置換もしくは非置換のシクロアルキル基;置換もしくは非置換のフルオロアルキル基;または置換もしくは非置換のアリール基であるか、前記硬化基であり、
200は、水素;重水素;または置換もしくは非置換のアルキル基であり、
pは、0〜10の整数であり、
aは、1または2であり、bは、0または1であり、a+b=2であり、
80〜X82は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、置換もしくは非置換のアルキル基;置換もしくは非置換のアルケニル基;置換もしくは非置換のアルキニル基;置換もしくは非置換のシクロアルキル基;置換もしくは非置換のアリール基;または置換もしくは非置換のヘテロ環基であるか、互いに隣接した基は、互いに結合して環を形成する。
本発明の一実施態様において、前記陽イオン基は、下記化学式12で表される。
Figure 2020537826
前記化学式12において、
R121〜R130は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素;重水素;ニトロ基;ハロゲン基;置換もしくは非置換のアルキル基;置換もしくは非置換のシクロアルキル基;置換もしくは非置換のアルケニル基;置換もしくは非置換のアリール基;または置換もしくは非置換のヘテロ環基であるか、硬化基である。
本発明の一実施態様において、前記陽イオン基は、下記構造式の中から選択されるいずれか1つである。
Figure 2020537826
本発明の一実施態様に係る化合物は、後述する製造方法で製造できる。後述する製造例では代表的な例示を記載するが、必要に応じて、置換基を追加または除外してもよいし、置換基の位置を変更することができる。また、当技術分野で知られている技術に基づいて、出発物質、反応物質、反応条件などを変更することができる。
Figure 2020537826
前記反応式において、Aは、化学式1のX1またはR1であり、Xは、ハロゲン基であり、L1、L2、Ar1、Ar2、L3、X2、X3およびmの定義は、化学式1におけるのと同じである。
本発明は、前記化学式1で表される化合物;および化学式11で表される陰イオン基、および化学式12で表される陽イオン基を含むイオン性化合物を含む化合物を含むコーティング組成物またはその硬化物を提供する。
本発明の一実施態様によれば、前記コーティング組成物は、溶媒をさらに含んでもよい。
本発明の一実施態様において、前記コーティング組成物は、液状であってもよい。前記「液状」は、常温および常圧で液体状態であることを意味する。
本発明の一実施態様において、前記溶媒は、例えば、クロロホルム、塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、1,1,2−トリクロロエタン、クロロベンゼン、o−ジクロロベンゼンなどの塩素系溶媒;テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテル系溶媒;トルエン、キシレン、トリメチルベンゼン、メシチレンなどの芳香族炭化水素系溶媒;シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、n−ペンタン、n−ヘキサン、n−ヘプタン、n−オクタン、n−ノナン、n−デカンなどの脂肪族炭化水素系溶媒;アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶媒;酢酸エチル、酢酸ブチル、エチルセロソルブアセテートなどのエステル系溶媒;エチレングリコール、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジメトキシエタン、プロピレングリコール、ジエトキシメタン、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、グリセリン、1,2−ヘキサンジオールなどの多価アルコールおよびその誘導体;メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、シクロヘキサノールなどのアルコール系溶媒;ジメチルスルホキシドなどのスルホキシド系溶媒;およびN−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミドなどのアミド系溶媒;メチルベンゾエート、ブチルベンゾエート、3−フェノキシベンゾエートなどのベンゾエート系溶媒;テトラリンなどの溶媒が例示されるが、本発明の一実施態様に係る化合物を溶解または分散させることが可能な溶媒であれば可能であり、これらに限定されるものではない。
もう一つの実施態様において、前記溶媒は、1種単独で使用するか、または2種以上の溶媒を混合して使用することができる。
もう一つの実施態様において、前記溶媒の沸点は、好ましくは40℃〜250℃、さらに好ましくは60℃〜230℃であるが、これに限定されるものではない。
もう一つの実施態様において、前記単独あるいは混合溶媒の粘度は、好ましくは1cP〜10cP、さらに好ましくは3cP〜8cPであるが、これに限定されるものではない。
もう一つの実施態様において、前記コーティング組成物の濃度は、好ましくは0.1wt/v%〜20wt/v%、さらに好ましくは0.5wt/v%〜5wt/v%であるが、これに限定されるものではない。
本発明の一実施態様において、前記コーティング組成物は、熱重合開始剤および光重合開始剤からなる群より選択される1種または2種以上の添加剤をさらに含んでもよい。
前記熱重合開始剤は、メチルエチルケトンパーオキサイド、メチルイソブチルケトンパーオキサイド、アセチルアセトンパーオキサイド、メチルシクロヘキサノンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド、イソブチリルパーオキサイド、2,4−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、ビス−3,5,5−トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、ラウリルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、p−クロルベンゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−(t−ブチルオキシ)−ヘキサン、1,3−ビス(t−ブチルパーオキシ−イソプロピル)ベンゼン、t−ブチルクミル(cumyl)パーオキサイド、ジ−tブチルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−(ジt−ブチルパーオキシ)ヘキサン−3、トリス−(t−ブチルパーオキシ)トリアジン、1,1−ジt−ブチルパーオキシ−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ジt−ブチルパーオキシシクロヘキサン、2,2−ジ(t−ブチルパーオキシ)ブタン、4,4−ジ−t−ブチルパーオキシバレリックアシッドn−ブチルエステル、2,2−ビス(4,4−t−ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン、t−ブチルパーオキシイソブチレート、ジt−ブチルパーオキシヘキサヒドロテレフタレート、t−ブチルパーオキシ−3,5,5−トリメチルヘキサエート、t−ブチルパーオキシベンゾエート、ジt−ブチルパーオキシトリメチルアジペートなどの過酸化物、あるいはアゾビスイソブチルニトリル、アゾビスジメチルバレロニトリル、アゾビスシクロヘキシルニトリルなどのアゾ系があるが、これに限定されるものではない。
前記光重合開始剤は、ジエトキシアセトフェノン、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル−(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)ブタノン−1,2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、2−メチル−2−モルホリノ(4−メチルチオフェニル)プロパン−1−オン、1−フェニル−1,2−プロパンジオン−2−(o−エトキシカルボニル)オキシムなどのアセトフェノン系またはケタール系光重合開始剤、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテルなどのベンゾインエーテル系光重合開始剤、ベンゾフェノン、4−ヒドロキシベンゾフェノン、2−ベンゾイルナフタレン、4−ベンゾイルビフェニル、4−ベンゾイルフェニルエーテル、アクリル化ベンゾフェノン、1,4−ベンゾイルベンゼンなどのベンゾフェノン系光重合開始剤、2−イソプロピルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2,4−ジクロロチオキサントンなどのチオキサントン系光重合開始剤があり、その他の光重合開始剤としては、エチルアントラキノン、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、2,4,6−トリメチルベンゾイルフェニルエトキシホスフィンオキシド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキシド、ビス(2,4−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチルペンチルホスフィンオキシド、メチルフェニルグリオキシエステル、9,10−フェナントレン、アクリジン系化合物、トリアジン系化合物、イミダゾール系化合物が挙げられるが、これに限定されるものではない。
また、光重合促進効果を有するものを単独または前記光重合開始剤と併用して用いてもよい。例えば、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、4−ジメチルアミノ安息香酸エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、安息香酸(2−ジメチルアミノ)エチル、4,4’−ジメチルアミノベンゾフェノンなどがあるが、これらに限定されるものではない。
本発明はまた、前記コーティング組成物を用いて形成された有機発光素子を提供する。
本発明の一実施態様において、前記第1電極は、カソードであり、前記第2電極は、アノードである。
もう一つの実施態様において、前記第1電極は、アノードであり、前記第2電極は、カソードである。
本発明の一実施態様において、前記コーティング組成物を用いて形成された有機物層は、正孔輸送層、正孔注入層、または正孔輸送および正孔注入を同時に行う層である。
本明細書の一実施態様において、前記コーティング組成物またはその硬化物を含む有機物層は、発光層である。
本発明の一実施態様において、前記有機発光素子は、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層、電子阻止層、および正孔阻止層からなる群より選択される1層または2層以上をさらに含んでもよい。
もう一つの実施態様において、有機発光素子は、基板上に、アノード、1層以上の有機物層、およびカソードが順次に積層された構造(normal type)の有機発光素子であってもよい。
もう一つの実施態様において、有機発光素子は、基板上に、カソード、1層以上の有機物層、およびアノードが順次に積層された逆方向構造(inverted type)の有機発光素子であってもよい。
本発明の有機発光素子の有機物層は、単層構造からなってもよいが、2層以上の有機物層が積層された多層構造からなってもよい。例えば、本発明の有機発光素子は、有機物層として、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層などを含む構造を有することができる。しかし、有機発光素子の構造はこれに限定されず、より少数の有機層を含むことができる。
例えば、本発明の一実施態様に係る有機発光素子の構造は、図1に例示されている。
前記図1には、基板101上に、アノード201、正孔注入層301、正孔輸送層401、発光層501、電子輸送層601、およびカソード701が順次積層された有機発光素子の構造が例示されている。
前記図1は、有機発光素子を例示したものであり、これに限定されない。
前記有機発光素子が複数の有機物層を含む場合、前記有機物層は、同一の物質または異なる物質で形成される。
本発明の有機発光素子は、有機物層のうちの1層以上がコーティング組成物を用いて形成されることを除けば、当技術分野で知られている材料および方法で製造できる。
例えば、本発明の有機発光素子は、基板上にアノード、有機物層、およびカソードを順次に積層させて製造することができる。この時、スパッタリング法(sputtering)や電子ビーム蒸発法(e−beam evaporation)のようなPVD(Physical Vapor Deposition)法を利用して、基板上に金属または導電性を有する金属酸化物またはこれらの合金を蒸着させてアノードを形成し、その上に正孔注入層、正孔輸送層、発光層、および電子輸送層を含む有機物層を形成した後、その上にカソードとして使用可能な物質を蒸着させて製造できる。このような方法以外にも、基板上に、カソード物質から有機物層およびアノード物質を順に蒸着させて有機発光素子を製造することができる。
本発明はまた、前記コーティング組成物を用いて形成された有機発光素子の製造方法を提供する。
具体的には、本発明の一実施態様において、基板を用意するステップと、前記基板上にカソードまたはアノードを形成するステップと、前記カソードまたはアノード上に1層以上の有機物層を形成するステップと、前記有機物層上にアノードまたはカソードを形成するステップとを含み、前記有機物層を形成するステップは、前記コーティング組成物を用いて1層以上の有機物層を形成するステップを含むものである有機発光素子の製造方法を提供する。
本発明の一実施態様において、前記コーティング組成物を用いて形成された有機物層は、スピンコーティングまたはインクジェッティングを利用して形成される。
他の実施態様において、前記コーティング組成物を用いて形成された有機物層は、印刷法によって形成される。
本発明の態様において、前記印刷法は、例えば、インクジェットプリンティング、ノズルプリンティング、オフセットプリンティング、転写プリンティング、またはスクリーンプリンティングなどがあるが、これらに限定されるものではない。
本発明の一実施態様に係るコーティング組成物は、構造的な特性から溶液工程が好適で印刷法によって形成可能なため、素子の製造時に時間および費用的に経済的な効果がある。
本発明の一実施態様において、前記コーティング組成物を用いて形成された有機物層を形成するステップは、前記カソードまたはアノード上に前記コーティング組成物をコーティングするステップと、前記コーティングされたコーティング組成物を熱処理または光処理するステップとを含む。
本発明の一実施態様において、前記コーティング組成物を用いて形成された有機物層を熱処理する時間は、好ましくは1時間以内、さらに好ましくは30分以内である。
本発明の一実施態様において、前記コーティング組成物を用いて形成された有機物層を熱処理する雰囲気は、好ましくは、アルゴン、窒素などの不活性気体である。
前記コーティング組成物を用いて形成された有機物層を形成するステップにおいて、前記熱処理または光処理ステップを含む場合には、コーティング組成物に含まれた複数のフルオレン基が架橋を形成して薄膜化された構造が含まれた有機物層を提供することができる。この場合、前記コーティング組成物を用いて形成された有機物層の表面上に蒸着された溶媒によって溶解するか、形態学的に影響を受けたり、分解するのを防止することができる。
したがって、前記コーティング組成物を用いて形成された有機物層が熱処理または光処理ステップを含んで形成された場合には、溶媒に対する抵抗性が増大して溶液蒸着および架橋方法を繰り返し行って多層を形成することができ、安定性が増して素子の寿命特性を増大させることができる。
本発明の一実施態様において、前記化合物を含むコーティング組成物は、高分子結合剤に混合して分散させたコーティング組成物を用いることができる。
本発明の一実施態様において、高分子結合剤としては、電荷輸送を極度に阻害しないものが好ましく、また、可視光に対する吸収が強くないものが好ましく用いられる。高分子結合剤としては、ポリ(N−ビニルカルバゾール)、ポリアニリンおよびその誘導体、ポリチオフェンおよびその誘導体、ポリ(p−フェニレンビニレン)およびその誘導体、ポリ(2,5−チエニレンビニレン)およびその誘導体、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリシロキサンなどが例示される。
また、本発明の一実施態様に係る化合物は、有機物層に化合物単独で含んでもよく、他のモノマーと混合したコーティング組成物を用いて共重合体として含ませることができる。さらに、他の高分子と混合したコーティング組成物を用いて共重合体、または混合物を含むことができる。
前記アノード物質としては、通常、有機物層への正孔注入が円滑となるように仕事関数の大きい物質が好ましい。本発明で使用可能なアノード物質の具体例としては、バナジウム、クロム、銅、亜鉛、金のような金属、またはこれらの合金;亜鉛酸化物、インジウム酸化物、インジウムスズ酸化物(ITO)、インジウム亜鉛酸化物(IZO)のような金属酸化物;ZnO:AlまたはSnO:Sbのような金属と酸化物との組み合わせ;ポリ(3−メチルチオフェン)、ポリ[3,4−(エチレン−1,2−ジオキシ)チオフェン](PEDOT)、ポリピロールおよびポリアニリンのような導電性高分子などがあるが、これらのみに限定されるものではない。
前記カソード物質としては、通常、有機物層への電子注入が容易となるように仕事関数の小さい物質であることが好ましい。カソード物質の具体例としては、マグネシウム、カルシウム、ナトリウム、カリウム、チタン、インジウム、イットリウム、リチウム、ガドリニウム、アルミニウム、銀、スズおよび鉛のような金属、またはこれらの合金;LiF/AlまたはLiO/Alのような多層構造の物質などがあるが、これらのみに限定されるものではない。
前記正孔注入層は、電極から正孔を注入する層で、正孔注入物質としては、正孔を輸送する能力を有し、アノードからの正孔注入効果、発光層または発光材料に対して優れた正孔注入効果を有し、発光層で生成された励起子の電子注入層または電子注入材料への移動を防止し、また、薄膜形成能力の優れた化合物が好ましい。正孔注入物質のHOMO(highest occupied molecular orbital)がアノード物質の仕事関数と周辺の有機物層のHOMOとの間であることが好ましい。正孔注入物質の具体例としては、金属ポルフィリン(porphyrin)、オリゴチオフェン、アリールアミン系の有機物、ヘキサニトリルヘキサアザトリフェニレン系の有機物、キナクリドン(quinacridone)系の有機物、ペリレン(perylene)系の有機物、アントラキノンおよびポリアニリンとポリチオフェン系の導電性高分子などがあるが、これらのみに限定されるものではない。
前記正孔輸送層は、正孔注入層から正孔を受け取って発光層まで正孔を輸送する層で、正孔輸送物質としては、アノードや正孔注入層から正孔輸送を受けて発光層に移し得る物質で、正孔に対する移動性の大きい物質が好適である。具体例としては、アリールアミン系の有機物、導電性高分子、および共役部分と非共役部分が共にあるブロック共重合体などがあるが、これらのみに限定されるものではない。
前記発光物質としては、正孔輸送層と電子輸送層から正孔と電子の輸送をそれぞれ受けて結合させることにより可視光線領域の光を発し得る物質であって、蛍光や燐光に対する量子効率の良い物質が好ましい。具体例としては、8−ヒドロキシ−キノリンアルミニウム錯体(Alq);カルバゾール系化合物;二量体化スチリル(dimerized styryl)化合物;BAlq;10−ヒドロキシベンゾキノリン−金属化合物;ベンゾキサゾール、ベンズチアゾール、およびベンゾイミダゾール系の化合物;ポリ(p−フェニレンビニレン)(PPV)系の高分子;スピロ(spiro)化合物;ポリフルオレン;またはルブレンなどがあるが、これらのみに限定されるものではない。
前記発光層は、ホスト材料およびドーパント材料を含むことができる。ホスト材料は、縮合芳香族環誘導体またはヘテロ環含有化合物などがある。具体的には、縮合芳香族環誘導体としては、アントラセン誘導体、ピレン誘導体、ナフタレン誘導体、ペンタセン誘導体、フェナントレン化合物、フルオランテン化合物などがあり、ヘテロ環含有化合物としては、カルバゾール誘導体、ジベンゾフラン誘導体、ラダー型フラン化合物、ピリミジン誘導体などがあるが、これらに限定されない。
ドーパント材料としては、芳香族アミン誘導体、スチリルアミン化合物、ホウ素錯体、フルオランテン化合物、金属錯体などがある。具体的には、芳香族アミン誘導体としては、置換もしくは非置換のアリールアミン基を有する縮合芳香族環誘導体であって、アリールアミン基を有するピレン、アントラセン、クリセン、ペリフランテンなどがあり、スチリルアミン化合物としては、置換もしくは非置換のアリールアミンに少なくとも1つのアリールビニル基が置換されている化合物で、アリール基、シリル基、アルキル基、シクロアルキル基、およびアリールアミン基からなる群より1または2以上選択される置換基が置換もしくは非置換である。具体的には、スチリルアミン、スチリルジアミン、スチリルトリアミン、スチリルテトラアミンなどがあるが、これらに限定されない。また、金属錯体としては、イリジウム錯体、白金錯体などがあるが、これらに限定されない。
前記電子輸送層は、電子注入層から電子を受け取って発光層まで電子を輸送する層で、電子輸送物質としては、カソードから電子注入をきちんと受けて発光層に移し得る物質であって、電子に対する移動性の大きい物質が好適である。具体例としては、8−ヒドロキシキノリンのAl錯体;Alqを含む錯体;有機ラジカル化合物;またはヒドロキシフラボン−金属錯体などがあるが、これらのみに限定されるものではない。電子輸送層は、従来技術により使用されているような、任意の所望するカソード物質と共に使用可能である。特に、適切なカソード物質の例は、低い仕事関数を有し、アルミニウム層またはシルバー層が後に続く通常の物質である。具体的には、セシウム、バリウム、カルシウム、イッテルビウム、およびサマリウムであり、各場合、アルミニウム層またはシルバー層が後に続く。
前記電子注入層は、電極から電子を注入する層で、電子を輸送する能力を有し、カソードからの電子注入効果、発光層または発光材料に対して優れた電子注入効果を有し、発光層で生成された励起子の正孔注入層への移動を防止し、また、薄膜形成能力の優れた化合物が好ましい。具体的には、フルオレノン、アントラキノジメタン、ジフェノキノン、チオピランジオキシド、オキサゾール、オキサジアゾール、トリアゾール、イミダゾール、ペリレンテトラカルボン酸、フレオレニリデンメタン、アントロンなどとそれらの誘導体、金属錯体化合物および含窒素5員環誘導体などがあるが、これらに限定されない。
前記金属錯体化合物としては、8−ヒドロキシキノリナトリチウム、ビス(8−ヒドロキシキノリナト)亜鉛、ビス(8−ヒドロキシキノリナト)銅、ビス(8−ヒドロキシキノリナト)マンガン、トリス(8−ヒドロキシキノリナト)アルミニウム、トリス(2−メチル−8−ヒドロキシキノリナト)アルミニウム、トリス(8−ヒドロキシキノリナト)ガリウム、ビス(10−ヒドロキシベンゾ[h]キノリナト)ベリリウム、ビス(10−ヒドロキシベンゾ[h]キノリナト)亜鉛、ビス(2−メチル−8−キノリナト)クロロガリウム、ビス(2−メチル−8−キノリナト)(o−クレゾラート)ガリウム、ビス(2−メチル−8−キノリナト)(1−ナフトラート)アルミニウム、ビス(2−メチル−8−キノリナト)(2−ナフトラート)ガリウムなどがあるが、これらに限定されない。
前記正孔阻止層は、正孔のカソード到達を阻止する層で、一般的に、正孔注入層と同一の条件で形成される。具体的には、オキサジアゾール誘導体やトリアゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、アルミニウム錯体(aluminum complex)などがあるが、これらに限定されない。
本発明に係る有機発光素子は、使用される材料によって、前面発光型、後面発光型、または両面発光型であってもよい。
本発明の一実施態様において、前記化合物は、有機発光素子以外にも、有機太陽電池または有機トランジスタに含まれる。
以下、本発明を具体的に説明するために実施例を挙げて詳細に説明する。しかし、本発明に係る実施例は種々の異なる形態に変形可能であり、本発明の範囲が以下に述べる実施例に限定されると解釈されない。本発明の実施例は、当業界における平均的な知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。
<合成例>
<合成例1.化合物Aの合成>
−化合物5の製造
Figure 2020537826
化合物3(4−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)ベンズアルデヒド)の合成:
化合物1(3−ブロモ−9−フェニル−9H−カルバゾール)(9g、27.9mmol)と2((4−ホルミルフェニル)ボロン酸)(4.18g、27.9mmol)を無水テトラヒドロフラン(THF)(100mL)に溶かした後、Pd(PPh(0.32g、0.28mmol)と2M炭酸カリウム(KCO/H0)水溶液70mlを入れて6時間還流させた。反応溶液を常温に冷やした後、有機層を抽出した。反応液を濃縮させ、エチルアルコール(EtOH)で再結晶して、3(8.9g、収率92%)を得た。
化合物4(4−(6−ブロモ−9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)ベンズアルデヒド)の合成:前記化合物3(8.2g、23.6mmol)をクロロホルム(200mL)に溶かし、N−ブロモスクシンイミド(4.15g、23.6mmol)を添加した後、5時間常温で撹拌した。反応溶液に蒸留水を入れて終了させ、有機層を抽出した。反応液を濃縮し、エチルアルコール(EtOH)で再結晶して、化合物4(8.25g、収率82%)を得た。
化合物5(3−ブロモ−9−フェニル−6−(4−ビニルフェニル)−9H−カルバゾール)の合成:4(8g、18.8mmol)、CHBrPPh(13.4g、37.6mmol)にテトラヒドロフラン[THF]を入れて、カリウムt−ブトキシド[potassium tert−butoxide](4.2g、37.6mmol)を0℃で入れて1時間撹拌させた。水で反応を止め、エチルアセテート(EA)で抽出した。集めた有機溶液にMgSO(magnesium sulfate)を入れて乾燥させ、ろ過した後、エチルアセテート/エチルアルコールで再結晶して、化合物5を6.8g(収率85%)を得た。
−化合物7の製造
Figure 2020537826
化合物6(N−(4−ブロモフェニル)−[1,1’−ビフェニル]−4−アミン)の合成:N−フェニル−[1,1’−ビフェニル]−4−アミン(61.3g、250.1mmol)がジメチルホルムアミド(DMF)700mlに溶けている反応フラスコをアイスバス(ice bath)に浸した。N−ブロモスクシンイミド(NBS)(43.1g、242.58mmol)を反応フラスコに入れて一晩撹拌した。水1.7Lに反応物を落として濾過して、化合物6を77.8g得た。
化合物7(N−(4−(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロンラン−2−イル)フェニル)−[1,1’−ビフェニル]−4−アミン)の合成:6(27g、83.3mmol)と4,4,4’,4’,5,5,5’,5’−オクタメチル−2,2’−ビ(1,3,2−ジオキサボロラン)(42.3g、167mmol)、酢酸カリウム(potassium acetate)(24.5g、250mmol)が入ったフラスコに、無水ジオキサン280mlを入れた。反応フラスコを80℃のオイルバス(oil bath)に浸し、Pd(dppf)Cl2.DCM(3.3g、4.2mmol)を入れて1日撹拌させた。真空減圧してジオキサンを最大限に揮発させ、水とエチルアセテート(Ethyl acetate)を用いて抽出した。集めた有機層をMgSOで乾燥させ、カラム精製(EA:Hx=1:20−>1:9(v/v))し、ヘキサン/EA溶媒で温度差再結晶して、化合物7を22g(収率71%)得た。
−化合物8の製造
Figure 2020537826
化合物8(N−(4−(9−フェニル−6−(4−ビニルフェニル)−9H−カルバゾール−3−イル)フェニル)−[1,1’−ビフェニル]−4−アミン)の合成:化合物5(3−ブロモ−9−フェニル−6−(4−ビニルフェニル)−9H−カルバゾール)(1.4g、3.3mmol)と化合物7(1.23g、3.3mmol)が入った反応フラスコに、トルエン(Toluene)/EtOH/2N KCO(aq)(2v:1v:1v)溶媒を入れる。反応フラスコを90℃のオイルバス(oil bath)に浸し、真空ポンプを用いて脱気(degassing)する。Pd(PPh(191mg、0.165mmol)を反応フラスコに入れて、1日間撹拌させた。EtOHを真空減圧濃縮機を用いて除去し、ジクロロメタン(dichloromethane(DCM))で有機物を抽出した。MgSOで有機層を乾燥させた後、濾過(filter)し、カラム精製化合物8を1.3g(収率67%)得た。
−化合物Aの製造
Figure 2020537826
化合物A(N−([1,1’−ビフェニル]−4−イル)−9−フェニル−N−(4−(9−フェニル−6−(4−ビニルフェニル)−9H−カルバゾール−3−イル)フェニル)−9−(4−ビニルフェニル)−9H−フルオレン−2−アミン)の合成:前記化合物9(2−ブロモ−9−フェニル−9−(4−ビニルフェニル)−9H−フルオレン)(935mg、2.2mmol)、化合物8(1.3g、2.2mmol)、そしてナトリウムtert−ブトキシド(sodium tert−butoxide)(634mg、6.6mmol)が入ったフラスコに、トルエン20mlを入れて窒素でバブリング(bubbling)した。反応物の入ったフラスコを80℃のオイルバス(oil bath)に浸した後、Pd(PBu(34mg、0.066mmol)を入れて1時間撹拌した。エタノールで沈澱させた後、シリカ(Silica)に吸着しカラム精製(DCM/HX)して、Aを1.2g(収率59%、純度99.2%)得た。
MS:[M+H]=931
H NMR:δ8.44(dd,J=14.7,1.8Hz,2H),7.78−7.10(m,42H),6.80(dd,J=17.6,10.9Hz,1H),6.69(dd,J=17.6,10.9Hz,1H),5.83(d,J=17.6Hz,1H),5.70(d,J=17.6Hz,1H),5.28(d,J=10.9Hz,1H),5.20(d,J=10.9Hz,1H).
<合成例2.化合物Bの合成>
Figure 2020537826
前記化合物B(N−([1,1’−ビフェニル]−4−イル)−9−(2,5−ジメチルフェニル)−N−(4−(9−フェニル−6−(4−ビニルフェニル)−9H−カルバゾール−3−イル)フェニル)−9−(4−ビニルフェニル)−9H−フルオレン−2−アミン)の合成:10(2−ブロモ−9−(2,5−ジメチルフェニル)−9−(4−ビニルフェニル)−9H−フルオレン)(2.47g、5.5mmol)、8(2.94g、5mmol)、そしてナトリウムtert−ブトキシド(sodium tert−butoxide)(1.2g、12.5mmol)が入ったフラスコに、トルエン35mlを入れた。反応物の入ったフラスコを80℃のオイルバス(oil bath)に浸した後、Pd(PBu(77mg、0.15mmol)を入れて15分撹拌した。エタノールで沈澱させた後、シリカ(Silica)に吸着させ、カラム精製(DCM/HX=2:5)して、Bを2.04g(収率43%、純度98.1%)得た。
MS:[M+H]=959
H NMR:δ8.44(dd,J=13.8,1.8Hz,2H),7.81−7.09(m,37H),6.95(s,2H),6.89(s,1H),6.80(dd,J=17.6,10.9Hz,1H),6.70(dd,J=17.7,10.9Hz,1H),5.83(d,J=17.6Hz,1H),5.72(d,J=17.6Hz,1H),5.28(d,J=10.9Hz,1H),5.21(d,J=10.9Hz,1H),2.16(s,3H),1.60(s,3H).
<合成例3.化合物Cの合成>
Figure 2020537826
化合物C(N−([1,1’−ビフェニル]−4−イル)−9−フェニル−N−(4−(9−フェニル−6−(4−ビニルフェニル)−9H−カルバゾール−3−イル)フェニル)−9−(4−ビニルベンジル)−9H−フルオレン−2−アミン)の合成:11(2.39g、5.45mmol)、8(2.92g、4.96mmol)、そしてナトリウムtert−ブトキシド(sodium tert−butoxide)(1.19g、12.4mmol)が入ったフラスコに、トルエン25mlを入れた。反応物の入ったフラスコを80℃のオイルバス(oil bath)に浸した後、Pd(PBu(76mg、0.15mmol)を入れて40分撹拌した。水で反応を中止させ、エタノールで沈澱させた後、シリカ(Silica)に吸着させ、カラム精製(DCM/HX=2:5)して、Cを3.0g(収率64%、純度99.6%)得た。
MS:[M+H]=945
H NMR:δ8.45(dd,J=7.7,1.8Hz,2H),7.80−7.16(m,37H),7.11(dd,J=8.2,2.0Hz,1H),6.99(d,J=7.9Hz,2H),6.80(dd,J=17.6,10.9Hz,1H),6.54(t,J=7.7Hz,3H),5.82(d,J=17.6Hz,1H),5.61(d,J=17.6Hz,1H),5.28(d,J=10.9Hz,1H),5.12(d,J=10.9Hz,1H),3.88(d,J=12.8Hz,1H),3.69(d,J=12.7Hz,1H).
<合成例4.化合物Dの合成>
−化合物15の製造
Figure 2020537826
13 (4−(9−(4−ビニルフェニル)−9H−カルバゾール−3−イル)ベンズアルデヒド)の合成:1の代わりに12を用いた以外に、製造例1−化合物3の合成におけるのと同一の当量と合成および精製方法を用いて、13(10.4g、92%)を得た。
14 (4−[6−ブロモ−9−(4−ビニルフェニル)−9H−カルバゾール−3−イル]−ベンズアルデヒドの合成:3の代わりに13を用いた以外に、製造例1−化合物4の合成におけるのと同一の当量と合成および精製方法を用いて、14(5.6g)を得た。
15 (3−ブロモ−6,9−ビス(4−ビニルフェニル)−9H−カルバゾール)の合成:4の代わりに14を用いた以外に、製造例1−化合物5の合成におけるのと同一の当量と合成および精製方法を用いて、15(5.2g、95%)を得た。
−化合物19の製造
Figure 2020537826
17(4−(6,9−ビス(4−ビニルフェニル)−9H−カルバゾール−3−イル)アニリン)の合成:15(4.5g、10.0mmol)、16(4−(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)アニリン)(2.2g、10.0mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(0.6g、0.3mmol)、そしてKCO(4.1g、20.0mmol)が入ったフラスコに、160mlのTHF/HO(v/v=3/1)を入れて、N下、80℃で16時間撹拌した。反応終了後、反応液を冷やした後、抽出フラスコで有機層を抽出し、MgSOで乾燥した後、有機溶媒を真空回転濃縮機を用いて除去した後、残留物をカラム精製して、17を2.4g(収率52%)得た。
19(N−(4−(6,9−ビス(4−ビニルフェニル)−9H−カルバゾール−3−イル)フェニル)ジベンゾ[b,d]フラン−3−アミン)の合成:17(2.3g、5.0mmol)、18(1.36g、5.5mmol)、そしてナトリウムt−ブトキシド[sodium tert−butoxide](1.2g、12.5mmol)が入ったフラスコに、トルエン[Toluene]を入れた。反応物の入ったフラスコを90℃のオイルバス[oil bath]に浸した後、Pd(PBu(280mg、0.5mmol)を入れて1時間撹拌した。水を入れて反応を止め、ジクロロメタン[dichloromethane(DCM)]で抽出した後、MgSOで有機層を乾燥した。有機溶媒を真空回転濃縮機を用いて除去した後、残留物をカラム精製して、19を2.1g(収率67%)得た。
−化合物Dの合成
Figure 2020537826
D(N−(4−(6,9−ビス(4−ビニルフェニル)−9H−カルバゾール−3−イル)フェニル)−N−(9−フェニル−9−(4−ビニルフェニル)−9H−フルオレン−2−イル)ジベンゾ[b,d]フラン−3−アミン)の合成:19(1.38g、2.2mmol)、9(1.3g、2.2mmol)、そしてナトリウムtert−ブトキシド(sodium tert−butoxide)(634mg、6.6mmol)が入ったフラスコに、トルエン20mlを入れて窒素でバブリング(bubbling)した。反応物の入ったフラスコを80℃のオイルバス(oil bath)に浸した後、Pd(PBu(34mg、0.066mmol)を入れて1時間撹拌した。エタノールで沈澱させた後、シリカ(Silica)に吸着しカラム精製(DCM/HX)して、Dを1.1g(収率51%、純度99.0%)得た。
MS:[M+H]=971
H NMR:δ8.44(dd,J=14.7,1.8Hz,2H),7.78−7.06(m,39H),6.85−6.78(m,2H),6.69(dd,J=17.6,10.9Hz,1H),5.86−5.81(m,2H),5.70(d,J=17.6Hz,1H),5.34(d,J=10.9Hz,1H),5.27(d,J=10.9Hz,1H),5.20(d,J=10.9Hz,1H).
<製造例1.コーティング組成物1の製造>
コーティング組成物1は、化合物A 16mgと下記D1 4mgを8:2の重量比でトルエン(toluene)980mgに溶かして作った。
Figure 2020537826
<製造例2.コーティング組成物2の製造>
前記製造例1において、化合物Aの代わりに前記化合物Bを用いたことを除けば、同様にコーティング組成物を製造した。
<製造例3.コーティング組成物3の製造>
前記製造例1において、化合物Aの代わりに前記化合物Cを用いたことを除けば、同様にコーティング組成物を製造した。
<製造例4.コーティング組成物4の製造>
前記製造例1において、化合物Aの代わりに前記化合物Dを用いたことを除けば、同様にコーティング組成物を製造した。
<製造例5.コーティング組成物5の製造>
前記製造例1において、化合物Aの代わりに下記の化合物Eを用いたことを除けば、同様にコーティング組成物を製造した。
Figure 2020537826
<製造例6.コーティング組成物6の製造>
前記製造例1において、化合物D1の代わりに下記の化合物D2を用いたことを除けば、同様にコーティング組成物を製造した。
Figure 2020537826
<製造例7.コーティング組成物7の製造>
前記製造例1において、化合物D1の代わりに下記の化合物D3を用いたことを除けば、同様にコーティング組成物を製造した。
Figure 2020537826
<製造例8.コーティング組成物8の製造>
前記製造例1において、化合物Aの代わりに下記の化合物Fを用いたことを除けば、同様にコーティング組成物を製造した。
Figure 2020537826
<製造例9.コーティング組成物9の製造>
前記製造例1において、化合物Aの代わりに下記の化合物Gを用いたことを除けば、同様にコーティング組成物を製造した。
Figure 2020537826
<製造例10.コーティング組成物10の製造>
前記製造例1において、化合物Aの代わりに下記のVNPBを用いたことを除けば、同様にコーティング組成物を製造した。
Figure 2020537826
<製造例11.コーティング組成物11の製造>
前記製造例10において、化合物D1の代わりに前記化合物D3を用いたことを除けば、同様にコーティング組成物を製造した。
<実施例/比較例>−有機発光素子の製造
実施例1.有機発光素子1の製造
ITO(indium tin oxide)が1500Åの厚さに薄膜蒸着されたガラス基板を、洗剤を溶かした蒸留水に入れて超音波洗浄した。ITOを30分間洗浄した後、蒸留水で2回繰り返し超音波洗浄を10分間進行させた。蒸留水洗浄が終わった後、イソプロピルアルコール、アセトンの溶剤で超音波洗浄をそれぞれ30分ずつ乾燥させた後、前記基板をグローブボックスに輸送した。
ITO透明電極上に、コーティング組成物1をITO表面上にスピンコーティングし、220℃で30分間熱処理(硬化)して30nmの厚さに正孔注入層を形成した。前記形成された正孔注入層上に、α−NPD(N,N−ジ(1−ナフチル)−N,N−ジフェニル−(1,1’−ビフェニル)−4,4’−ジアミン)の2wt%トルエン(toluene)インクをスピンコーティングして正孔輸送層を40nmの厚さに形成した。
この後、真空蒸着機に搬送した後、前記正孔輸送層上にADNとDPAVBiの重量比(ADN:DPAVBi)を20:1にして20nmの厚さに真空蒸着して発光層を形成した。前記発光層上にBCPを35nmの厚さに真空蒸着して電子注入および輸送層を形成した。前記電子注入および輸送層上に、順次、1nmの厚さにLiFと100nmの厚さにアルミニウムを蒸着してカソードを形成した。
前記の過程で、有機物の蒸着速度は0.4〜0.7Å/secを維持し、カソードのリチウムフルオライドは0.3Å/sec、アルミニウムは2Å/secの蒸着速度を維持し、蒸着時の真空度は2×10−7〜5×10−6torrを維持した。
Figure 2020537826
Figure 2020537826
実施例2.有機発光素子2の製造
コーティング組成物1の代わりにコーティング組成物2を用いたことを除けば、実施例1と同様の方法で有機発光素子を製造した。
実施例3.有機発光素子3の製造
コーティング組成物1の代わりにコーティング組成物3を用いたことを除けば、実施例1と同様の方法で有機発光素子を製造した。
実施例4.有機発光素子4の製造
コーティング組成物1の代わりにコーティング組成物4を用いたことを除けば、実施例1と同様の方法で有機発光素子を製造した。
実施例5.有機発光素子5の製造
コーティング組成物1の代わりにコーティング組成物5を用いたことを除けば、実施例1と同様の方法で有機発光素子を製造した。
実施例6.有機発光素子6の製造
コーティング組成物1の代わりにコーティング組成物6を用いたことを除けば、実施例1と同様の方法で有機発光素子を製造した。
比較例1.比較有機発光素子1の製造
コーティング組成物1の代わりにコーティング組成物7を用いたことを除けば、実施例1と同様の方法で有機発光素子を製造した。
比較例2.比較有機発光素子2の製造
コーティング組成物1の代わりにコーティング組成物8を用いたことを除けば、実施例1と同様の方法で有機発光素子を製造した。
比較例3.比較有機発光素子3の製造
コーティング組成物1の代わりにコーティング組成物9を用いたことを除けば、実施例1と同様の方法で有機発光素子を製造した。
比較例4.比較有機発光素子4の製造
コーティング組成物1の代わりにコーティング組成物10を用いたことを除けば、実施例1と同様の方法で有機発光素子を製造した。
比較例5.比較有機発光素子4の製造
コーティング組成物1の代わりにコーティング組成物11を用いたことを除けば、実施例1と同様の方法で有機発光素子を製造した。
前記実施例1〜6および比較例1〜5で製造された有機発光素子を10mA/cmの電流密度で駆動電圧、電流効率および量子効率(QE)値を測定し、10mA/cmの電流密度で初期輝度対比95%になる時間(T95)を測定して、下記表1に示した。
Figure 2020537826
前記表から、本発明の化学式1で表される化合物および化学式11で表される化合物を含むコーティング組成物を用いた実施例1〜6の有機発光素子は、本願の化学式11を含まない比較例1、本願の化学式1を含まない比較例2〜4と本願の化学式1および11を含まない比較例5より、長寿命の特性を示すことを確認することができる。
101:基板
201:アノード
301:正孔注入層
401:正孔輸送層
501:発光層
601:電子輸送層
701:カソード

Claims (12)

  1. 第1電極と、
    前記第1電極に対向して備えられた第2電極と、
    前記第1電極と前記第2電極との間に備えられた1層以上の有機物層とを含み、
    前記有機物層のうちの1層以上は、下記化学式1で表される化合物;および化学式11で表される陰イオン基を含むイオン性化合物を含むコーティング組成物またはその硬化物を含むものである有機発光素子:
    Figure 2020537826
    前記化学式1において、
    Ar1およびAr2は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、置換もしくは非置換のアリール基;または置換もしくは非置換のヘテロ環基であり、
    R1〜R4は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素;重水素;ハロゲン基;ニトリル基;置換もしくは非置換のアルキル基;置換もしくは非置換のアリール基;または置換もしくは非置換のヘテロ環基であり、
    r1〜r3は、それぞれ1〜3であり、
    r4は、1〜4であり、
    前記r1〜r4がそれぞれ2以上の時、2以上のR1〜R4は、それぞれ互いに同一または異なり、
    X1〜X3は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、下記構造式の中から選択され、
    Figure 2020537826
    Figure 2020537826
    は、それぞれ連結される部位を意味し、
    L4は、置換もしくは非置換のアルキレン基であり、
    L5は、直接結合;または置換もしくは非置換のアリーレン基であり、
    R5は、水素または置換もしくは非置換のアルキル基であり、
    a1およびa2は、それぞれ0または1であり、
    a2が0の時、前記L2は、置換もしくは非置換のアリール基であり、
    a2が1の時、前記L2は、直接結合;または置換もしくは非置換のアリーレン基であり、
    mは、1または2であり、mが2の場合、L1は、互いに同一または異なり、前記L1は、直接結合;または置換もしくは非置換のアリーレン基であり、
    L3は、直接結合;または置換もしくは非置換のアルキレン基であり、
    0≦a1+a2≦2であり、
    Figure 2020537826
    前記化学式11において、
    R101〜R120のうちの少なくとも1つは、F;シアノ基;または置換もしくは非置換のフルオロアルキル基であり、
    残りのR101〜R120のうちの少なくとも1つは、硬化基であり、
    残りのR101〜R120は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素;重水素;ニトロ基;置換もしくは非置換のアルキル基;置換もしくは非置換のアルケニル基;置換もしくは非置換のアミン基;置換もしくは非置換のアリール基;または置換もしくは非置換のヘテロ環基である。
  2. 前記化学式1は、下記化学式2で表されるものである、請求項1に記載の有機発光素子:
    Figure 2020537826
    前記化学式2において、
    L1〜L3、Ar1、Ar2、R1〜R4、r1〜r4、X1〜X3、m、a1およびa2に関する定義は、前記化学式1で定義したものと同じである。
  3. 前記L1は、置換もしくは非置換のフェニレン基である、請求項1又は2に記載の有機発光素子。
  4. 前記Ar1およびAr2は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、置換もしくは非置換のフェニル基、または置換もしくは非置換のビフェニル基である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の有機発光素子。
  5. 前記化学式1で表される化合物は、下記の化合物の中から選択されるいずれか1つである、請求項1に記載の有機発光素子:
    Figure 2020537826
    Figure 2020537826
    Figure 2020537826
    Figure 2020537826
    Figure 2020537826
    Figure 2020537826
    Figure 2020537826
    Figure 2020537826
    Figure 2020537826
  6. 前記R103、R108、R113およびR118のうちの少なくとも1つは、硬化基である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の有機発光素子。
  7. 前記硬化基は、下記の構造の中から選択されるいずれか1つである、請求項1〜4のいずれか一項に記載の有機発光素子:
    Figure 2020537826
    前記構造において、
    L11は、直接結合;−O−;−S−;置換もしくは非置換のアルキレン基;置換もしくは非置換のアリーレン基;または置換もしくは非置換のヘテロアリーレン基であり、
    kは、1または2であり、
    前記kが2の場合、前記L11は、互いに同一または異なり、
    R131は、置換もしくは非置換のアルキル基であり、
    Figure 2020537826
    は、それぞれ連結される部位を意味する。
  8. 前記化学式11で表される陰イオン基は、下記の構造の中から選択されるいずれか1つである、請求項1〜7のいずれか一項に記載の有機発光素子:
    Figure 2020537826
    Figure 2020537826
    Figure 2020537826
  9. 前記イオン性化合物は、下記構造式の中から選択される陽イオン基を含むものである、請求項1〜8のいずれか一項に記載の有機発光素子:
    Figure 2020537826
    前記構造式において、X〜X79は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素;シアノ基;ニトロ基;ハロゲン基;−COOR200;置換もしくは非置換のアルキル基;置換もしくは非置換のアルコキシ基;置換もしくは非置換のシクロアルキル基;置換もしくは非置換のフルオロアルキル基;または置換もしくは非置換のアリール基であるか、前記硬化基であり、
    200は、水素;重水素;または置換もしくは非置換のアルキル基であり、
    pは、0〜10の整数であり、
    aは、1または2であり、bは、0または1であり、a+b=2であり、
    80〜X82は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、置換もしくは非置換のアルキル基;置換もしくは非置換のアルケニル基;置換もしくは非置換のアルキニル基;置換もしくは非置換のシクロアルキル基;置換もしくは非置換のアリール基;または置換もしくは非置換のヘテロ環基であるか、互いに隣接した基は、互いに結合して環を形成する。
  10. 前記コーティング組成物の硬化物は、前記コーティング組成物を熱処理または光処理によって硬化した状態である、請求項1〜9のいずれか一項に記載の有機発光素子。
  11. 前記コーティング組成物の硬化物を含む有機物層は、正孔輸送層、正孔注入層、または正孔輸送および正孔注入を同時に行う層である、請求項1〜10のいずれか一項に記載の有機発光素子。
  12. 前記コーティング組成物またはその硬化物を含む有機物層は、発光層である、請求項1〜10のいずれか一項に記載の有機発光素子。
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