JP2021150650A - 有機エレクトロルミネセント化合物、同化合物を含む有機エレクトロルミネセント材料、及び有機エレクトロルミネセントデバイス - Google Patents
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Abstract
【課題】低い駆動電圧及び/又は高い発光効率及び/又は長い寿命を有する有機エレクトロルミネセントデバイスを提供する。【解決手段】有機エレクトロルミネセントデバイスに式(1)の有機エレクトロルミネセント材料を含める。【選択図】なし
Description
本開示は、有機エレクトロルミネセント化合物、同化合物を含む有機エレクトロルミネセント材料、及び有機エレクトロルミネセントデバイスに関する。
ディスプレイデバイスの中でも、エレクトロルミネセントデバイス(ELデバイス)は、より広い視野角、より大きいコントラスト比、及びより速い応答時間を提供するという利点を有する自発光ディスプレイデバイスである。1987年に、Eastman Kodakにより、発光層を形成するための材料として小さい芳香族ジアミン分子とアルミニウム錯体とを使用することにより、最初の有機ELデバイスが開発された(非特許文献1)。
有機エレクトロルミネセントデバイス(OLED)は、その効率及び安定性の改善のために、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、及び電子注入層などを含む多層構造からなる。この場合、正孔輸送層などに含まれる化合物の選択は、発光層への正孔輸送効率、発光効率、及び寿命などのデバイス特性を改善する手段の1つとして認識されている。
これに関連して、銅フタロアシアニン(CuPc)、4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(NPB)、N,N’−ジフェニル−N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−(1,1’−ビフェニル)−4,4’−ジアミン(TPD)、4,4’,4’’−トリス(3−メチルフェニルフェニルアミノ)トリフェニルアミン(MTDATA)等がOLED中の正孔注入及び輸送材料の中に含まれる化合物として使用された。しかしながら、これらの材料を使用して作製されたOLEDは、量子効率と寿命の低下の問題を有している。これは、OLEDが高電流下で駆動されるとき、アノードと正孔注入層との間に熱応力が生じ、これによってそのような熱応力がデバイスの寿命を著しく低下させる状況に起因する。更に、正孔注入層で使用される有機材料は正孔移動度が非常に高いため、正孔と電子の電荷バランスが崩れ、量子効率(cd/A)が低下するという問題を有していた。
そのため、OLEDの性能を改善するための正孔輸送層用の材料の開発が依然として必要とされている。
(特許文献1)には、ホスト材料の例として、テトラメチルフェナントレンがカルバゾール−カルバゾール化合物の連結基として使用される化合物が開示されている。しかしながら、前記参考文献は、特定のデバイスの実施例、及び前記化合物の合成方法を開示していない。加えて、参考文献中の前記化合物は、正孔輸送層の材料として使用されていない。
Appl.Phys.Lett.51,913,1987
本開示の目的は、第1に、低い駆動電圧及び/又は高い発光効率及び/又は長い寿命を有する有機エレクトロルミネセントデバイスを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、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り、第2に、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を提供することである。
式1において、
R1〜R4は、それぞれ独立して、*−(L1)a−(Ar1)b、水素、重水素、ハロゲン、シアノ、置換若しくは無置換(C1〜C30)アルキル、置換若しくは無置換(C3〜C30)シクロアルキル、置換若しくは無置換(3〜7員)ヘテロシクロアルキル、置換若しくは無置換(C6〜C30)アリール、又は置換若しくは無置換(3〜30員)ヘテロアリールを表し、或いは隣接する置換基と連結して環を形成していてもよく;
R5〜R12は、それぞれ独立して、*−(L1)a−(Ar1)b、水素、重水素、ハロゲン、シアノ、置換若しくは無置換(C1〜C30)アルキル、置換若しくは無置換(C3〜C30)シクロアルキル、置換若しくは無置換(3〜7員)ヘテロシクロアルキル、(C3〜C30)脂肪族環と(C6〜C30)芳香族環との置換若しくは無置換の縮合環、置換若しくは無置換(C6〜C30)アリール、置換若しくは無置換(3〜30員)ヘテロアリール、置換若しくは無置換トリ(C1〜C30)アルキルシリル、置換若しくは無置換ジ(C1〜C30)アルキル(C6〜C30)アリールシリル、置換若しくは無置換(C1〜C30)アルキルジ(C6〜C30)アリールシリル、又は置換若しくは無置換トリ(C6〜C30)アリールシリルを表し、或いは隣接する置換基と連結して環を形成していてもよいが;
R1〜R12のうちの少なくとも1つが*−(L1)a−(Ar1)bを表すことを条件とし;
L1は、単結合、置換若しくは無置換(C6〜C30)アリーレン、又は置換若しくは無置換(3〜30員)ヘテロアリーレンを表し;
Ar1は、置換若しくは無置換(C6〜C30)アリール、置換若しくは無置換(3〜30員)ヘテロアリール、又は−N−(Ar2)(Ar3)を表し;
Ar2及びAr3は、それぞれ独立して、置換若しくは無置換(C1〜C30)アルキル、置換若しくは無置換(C2〜C30)アルケニル、(C3〜C30)脂肪族環と(C6〜C30)芳香族環との置換若しくは無置換の縮合環、置換若しくは無置換(C6〜C30)アリール、又は置換若しくは無置換(3〜30員)ヘテロアリールを表し;
aは1又は2の整数を表し、bは1〜4の整数を表し、a及びbが2以上である場合には各L1及び各Ar1は同じであっても又は異なっていてもよいが;
R5〜R10及びR12が水素且つR11が置換アミノ基を含む式1の化合物は除外されることを条件とする。
R1〜R4は、それぞれ独立して、*−(L1)a−(Ar1)b、水素、重水素、ハロゲン、シアノ、置換若しくは無置換(C1〜C30)アルキル、置換若しくは無置換(C3〜C30)シクロアルキル、置換若しくは無置換(3〜7員)ヘテロシクロアルキル、置換若しくは無置換(C6〜C30)アリール、又は置換若しくは無置換(3〜30員)ヘテロアリールを表し、或いは隣接する置換基と連結して環を形成していてもよく;
R5〜R12は、それぞれ独立して、*−(L1)a−(Ar1)b、水素、重水素、ハロゲン、シアノ、置換若しくは無置換(C1〜C30)アルキル、置換若しくは無置換(C3〜C30)シクロアルキル、置換若しくは無置換(3〜7員)ヘテロシクロアルキル、(C3〜C30)脂肪族環と(C6〜C30)芳香族環との置換若しくは無置換の縮合環、置換若しくは無置換(C6〜C30)アリール、置換若しくは無置換(3〜30員)ヘテロアリール、置換若しくは無置換トリ(C1〜C30)アルキルシリル、置換若しくは無置換ジ(C1〜C30)アルキル(C6〜C30)アリールシリル、置換若しくは無置換(C1〜C30)アルキルジ(C6〜C30)アリールシリル、又は置換若しくは無置換トリ(C6〜C30)アリールシリルを表し、或いは隣接する置換基と連結して環を形成していてもよいが;
R1〜R12のうちの少なくとも1つが*−(L1)a−(Ar1)bを表すことを条件とし;
L1は、単結合、置換若しくは無置換(C6〜C30)アリーレン、又は置換若しくは無置換(3〜30員)ヘテロアリーレンを表し;
Ar1は、置換若しくは無置換(C6〜C30)アリール、置換若しくは無置換(3〜30員)ヘテロアリール、又は−N−(Ar2)(Ar3)を表し;
Ar2及びAr3は、それぞれ独立して、置換若しくは無置換(C1〜C30)アルキル、置換若しくは無置換(C2〜C30)アルケニル、(C3〜C30)脂肪族環と(C6〜C30)芳香族環との置換若しくは無置換の縮合環、置換若しくは無置換(C6〜C30)アリール、又は置換若しくは無置換(3〜30員)ヘテロアリールを表し;
aは1又は2の整数を表し、bは1〜4の整数を表し、a及びbが2以上である場合には各L1及び各Ar1は同じであっても又は異なっていてもよいが;
R5〜R10及びR12が水素且つR11が置換アミノ基を含む式1の化合物は除外されることを条件とする。
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及びそれを含む有機エレクトロルミネセント材料を含めることにより、低い駆動電圧及び/又は高い発光効率及び/又は長い寿命を有する有機エレクトロルミネセントデバイスを製造することができる。
本開示による有機エレクトロルミネセント化合物及びそれを含む有機エレクトロルミネセント材料を含めることにより、低い駆動電圧及び/又は高い発光効率及び/又は長い寿命を有する有機エレクトロルミネセントデバイスを製造することができる。
以下では、本開示が詳細に説明される。しかしながら、以下の説明は、本発明を説明することを意図し、決して本発明の範囲を限定することを意味しない。
本開示は、上記式1で表される有機エレクトロルミネセント化合物、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、及び有機エレクトロルミネセント材料を含む有機エレクトロルミネセントデバイスに関する。
更に、本開示は、式2によって表される有機エレクトロルミネセント化合物及びこ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に関する。
更に、本開示は、式3によって表される有機エレクトロルミネセント化合物及びこ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に関する。
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することができ、且つ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化合物を意味する。
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、少なくとも1つの化合物を含み得る材料を意味する。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(ホスト及びドーパント材料を含有する)、電子緩衝材料、正孔阻止材料、電子輸送材料、又は電子注入材料等であり得る。
本開示における用語「複数のホスト材料」は、少なくとも2つのホスト材料の組み合わせを含む有機エレクトロルミネセント材料を意味する。それは、有機エレクトロルミネセントデバイスに含まれる前の(例えば、蒸着前の)材料及び有機エレクトロルミネセントデバイスに含まれた後の(例えば、蒸着後の)材料の両方を意味し得る。本開示の複数のホスト材料は、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発光層に含まれ得る。本開示の複数のホスト材料に含まれる2種以上の化合物は、1つの発光層に含まれ得るか、又は異なる発光層にそれぞれ含まれ得る。少なくとも2種のホスト材料が1つの層の中に含まれる場合、少なくとも2種のホスト材料は、混合蒸着されて層を形成していてもよく、又は同時に個別に共蒸着されて層を形成していてもよい。
本開示において、用語「(C1〜C30)アルキル」は、鎖を構成する1〜30個の炭素原子を有する直鎖状又は分岐状アルキルであることを意味し、ここで、炭素原子の数は、好ましくは1〜20、より好ましくは1〜10である。上記のアルキルとしては、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、sec−ブチル等を挙げることができる。本開示における用語「(C2〜C30)アルケニル」は、鎖を構成する2〜30個の炭素原子を有する直鎖状又は分岐状アルケニルであることを意味し、ここで、炭素原子の数は、好ましくは2〜20、より好ましくは2〜10である。上記アルケニルとしては、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−メチルブト−2−エニルなどが挙げられ得る。本開示において、用語「(C3〜C30)シクロアルキル」は、3〜30個の環骨格炭素原子を有する単環式若しくは多環式の炭化水素を意味し、ここで、炭素原子の数は、好ましくは3〜20、より好ましくは3〜7である。上記シクロアルキルとしては、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、シクロペンチルメチル、シクロヘキシルメチルなどを挙げることができる。本開示において、用語「(3〜7員)ヘテロシクロアルキル」は、3〜7個の環骨格原子、好ましくは5〜7個の環骨格原子と、B、N、O、S、Si、及びPからなる群から、好ましくはO、S、及びNからなる群から選択される少なくとも1つのヘテロ原子とを有するシクロアルキルを意味し、これらとしては、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が挙げられる。本開示において、「(C6〜C30)アリール(エン)」は、6〜30個の環骨格炭素原子を有する芳香族炭化水素から誘導される単環又は縮合環ラジカルを意味し、この中の環骨格炭素原子の数は、好ましくは、6〜20、より好ましくは6〜15であり、部分的に飽和であってもよく、またスピロ構造を含んでいてもよい。アリールの例としては、具体的には、フェニル、ビフェニル、テルフェニル、クアテルフェニル、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、フルオレニル、フェニルフルオレニル、ジメチルフルオレニル、ジフェニルフルオレニル、ベンゾフルオレニル、ジフェ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、ベンゾフェナントレニル、フェニルフェナントレニル、アントラセニル、ベンズアントラセニル、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、ベンゾクリセニル、ナフタセニル、フルオランテニル、ベンゾフルオランテニル、トリル、キシリル、メシチル、クメニル、スピロ[フルオレン−フルオレン]イル、スピロ[フルオレン−ベンゾフルオレン]イル、アズレニル、テトラメチル−ジヒドロフェナントレニル等が挙げられる。より具体的には、アリールは、o−トリル、m−トリル、p−トリル、2,3−キシリル、3,4−キシリル、2,5−キシリル、メシチル、o−クメニル、m−クメニル、p−クメニル、p−t−ブチルフェニル、p−(2−フェニルプロピル)フェニル、4’−メチルビフェニル、4”−t−ブチル−p−テルフェニル−4−イル、o−ビフェニル、m−ビフェニル、p−ビフェニル、o−テルフェニル、m−テルフェニル−4−イル、m−テルフェニル−3−イル、m−テルフェニル−2−イル、p−テルフェニル−4−イル、p−テルフェニル−3−イル、p−テルフェニル−2−イル、m−クアテルフェニル、1−ナフチル、2−ナフチル、1−フルオレニル、2−フルオレニル、3−フルオレニル、4−フルオレニル、9−フルオレニル、9,9−ジメチル−1−フルオレニル、9,9−ジメチル−2−フルオレニル、9,9−ジメチル−3−フルオレニル、9,9−ジメチル−4−フルオレニル、9,9−ジフェニル−1−フルオレニル、9,9−ジフェニル−2−フルオレニル、9,9−ジフェニル−3−フルオレニル、9,9−ジフェニル−4−フルオレニル、1−アントリル、2−アントリル、9−アントリル、1−フェナントリル、2−フェナントリル、3−フェナントリル、4−フェナントリル、9−フェナントリル、1−クリセニル、2−クリセニル、3−クリセニル、4−クリセニル、5−クリセニル、6−クリセニル、ベンゾ[c]フェナントリル、ベンゾ[g]クリセニル、1−トリフェニレニル、2−トリフェニレニル、3−トリフェニレニル、4−トリフェニレニル、3−フルオランテニル、4−フルオランテニル、8−フルオランテニル、9−フルオランテニル、ベンゾフルオランテニル、11,11−ジメチル−1−ベンゾ[a]フルオレニル、11,11−ジメチル−2−ベンゾ[a]フルオレニル、11,11−ジメチル−3−ベンゾ[a]フルオレニル、11,11−ジメチル−4−ベンゾ[a]フルオレニル、11,11−ジメチル−5−ベンゾ[a]フルオレニル、11,11−ジメチル−6−ベンゾ[a]フルオレニル、11,11−ジメチル−7−ベンゾ[a]フルオレニル、11,11−ジメチル−8−ベンゾ[a]フルオレニル、11,11−ジメチル−9−ベンゾ[a]フルオレニル、11,11−ジメチル−10−ベンゾ[a]フルオレニル、11,11−ジメチル−1−ベンゾ[b]フルオレニル、11,11−ジメチル−2−ベンゾ[b]フルオレニル、11,11−ジメチル−3−ベンゾ[b]フルオレニル、11,11−ジメチル−4−ベンゾ[b]フルオレニル、11,11−ジメチル−5−ベンゾ[b]フルオレニル、11,11−ジメチル−6−ベンゾ[b]フルオレニル、11,11−ジメチル−7−ベンゾ[b]フルオレニル、11,11−ジメチル−8−ベンゾ[b]フルオレニル、11,11−ジメチル−9−ベンゾ[b]フルオレニル、11,11−ジメチル−10−ベンゾ[b]フルオレニル、11,11−ジメチル−1−ベンゾ[c]フルオレニル、11,11−ジメチル−2−ベンゾ[c]フルオレニル、11,11−ジメチル−3−ベンゾ[c]フルオレニル、11,11−ジメチル−4−ベンゾ[c]フルオレニル、11,11−ジメチル−5−ベンゾ[c]フルオレニル、11,11−ジメチル−6−ベンゾ[c]フルオレニル、11,11−ジメチル−7−ベンゾ[c]フルオレニル、11,11−ジメチル−8−ベンゾ[c]フルオレニル、11,11−ジメチル−9−ベンゾ[c]フルオレニル、11,11−ジメチル−10−ベンゾ[c]フルオレニル、11,11−ジフェニル−1−ベンゾ[a]フルオレニル、11,11−ジフェニル−2−ベンゾ[a]フルオレニル、11,11−ジフェニル−3−ベンゾ[a]フルオレニル、11,11−ジフェニル−4−ベンゾ[a]フルオレニル、11,11−ジフェニル−5−ベンゾ[a]フルオレニル、11,11−ジフェニル−6−ベンゾ[a]フルオレニル、11,11−ジフェニル−7−ベンゾ[a]フルオレニル、11,11−ジフェニル−8−ベンゾ[a]フルオレニル、11,11−ジフェニル−9−ベンゾ[a]フルオレニル、11,11−ジフェニル−10−ベンゾ[a]フルオレニル、11,11−ジフェニル−1−ベンゾ[b]フルオレニル、11,11−ジフェニル−2−ベンゾ[b]フルオレニル、11,11−ジフェニル−3−ベンゾ[b]フルオレニル、11,11−ジフェニル−4−ベンゾ[b]フルオレニル、11,11−ジフェニル−5−ベンゾ[b]フルオレニル、11,11−ジフェニル−6−ベンゾ[b]フルオレニル、11,11−ジフェニル−7−ベンゾ[b]フルオレニル、11,11−ジフェニル−8−ベンゾ[b]フルオレニル、11,11−ジフェニル−9−ベンゾ[b]フルオレニル、11,11−ジフェニル−10−ベンゾ[b]フルオレニル、11,11−ジフェニル−1−ベンゾ[c]フルオレニル、11,11−ジフェニル−2−ベンゾ[c]フルオレニル、11,11−ジフェニル−3−ベンゾ[c]フルオレニル、11,11−ジフェニル−4−ベンゾ[c]フルオレニル、11,11−ジフェニル−5−ベンゾ[c]フルオレニル、11,11−ジフェニル−6−ベンゾ[c]フルオレニル、11,11−ジフェニル−7−ベンゾ[c]フルオレニル、11,11−ジフェニル−8−ベンゾ[c]フルオレニル、11,11−ジフェニル−9−ベンゾ[c]フルオレニル、11,11−ジフェニル−10−ベンゾ[c]フルオレニル、9,9,10,10−テトラメチル−9,10−ジヒドロ−1−フェナントレニル、9,9,10,10−テトラメチル−9,10−ジヒドロ−2−フェナントレニル、9,9,10,10−テトラメチル−9,10−ジヒドロ−3−フェナントレニル、9,9,10,10−テトラメチル−9,10−ジヒドロ−4−フェナントレニル等であり得る。本開示において、「(3〜30員)ヘテロアリール(エン)」は、B、N、O、S、Si、P、Se、及びGe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、好ましくはN、O、及びSから選択される少なくとも1つのヘテロ原子を含む3〜30個の環骨格原子を有するアリールであり、環骨格炭素原子の数は、好ましくは5〜25である。ヘテロアリール中のヘテロ原子の数は、好ましくは1〜4である。上記ヘテロアリールは、単環式環であってもよく、或いは少なくとも1つのベンゼン環と縮合した縮合環であってもよく;また部分的に飽和であってもよい。また、本明細書における上記のヘテロアリールは、少なくとも1つのヘテロアリール基又はアリール基をヘテロアリール基に単結合により結合させることによって形成されるものであってもよい。ヘテロアリールの例としては、具体的には、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、ピリダジニルなどの単環型ヘテロアリール;及び、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、ジベンゾセレノフェニル、ベンゾフロキノリニル、ベンゾフロキナゾリニル、ベンゾフロナフチリジニル、ベンゾフロピリミジニル、ナフトフロピリミジニル、ベンゾチエノキノリニル、ベンゾチエノキナゾリニル、ベンゾチエノナフチリジニル、ベンゾチエノピリミジニル、ナフトチエノピリミジニル、ピリミドインドリル、ベンゾピリミドインドリル、ベンゾフロピラジニル、ナフトフロピラジニル、ベンゾチエノピラジニル、ナフトチエノピラジニル、ピラジノインドリル、ベンゾピラジノインドリル、ベンゾイミダゾリル、ベンゾチアゾリル、ベンゾイソチアゾリル、ベンゾイソキサゾリル、ベンゾオキサゾリル、イミダゾピリジニル、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、シンノリニル、キナゾリニル、キノキサリニル、カルバゾリル、アザカルバゾリル、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、フェナントリジニル、ベンゾジオキソリル、インドリジジニル、アクリジニル、シラフルオレニル、ゲルマフルオレニル、ベンゾトリアゾリル、フェナジニル、イミダゾピリジニル、クロメノキナゾリニル、チオクロメノキナゾリニル、ジメチルベンゾペリミジニル、インドロカルバゾリル、インデノカルバゾリルなどの縮合環型ヘテロアリールを挙げることができる。より具体的には、ヘテロアリールは、1−ピロリル、2−ピロリル、3−ピロリル、2−ピリジニル、3−ピリジニル、4−ピリジニル、2−ピリミジニル、4−ピリミジニル、5−ピリミジニル、6−ピリミジニル、1,2,3−トリアジン−4−イル、1,2,4−トリアジン−3−イル、1,3,5−トリアジン−2−イル、1−イミダゾリル、2−イミダゾリル、1−ピラゾリル、1−インドリジジニル、2−インドリジジニル、3−インドリジジニル、5−インドリジジニル、6−インドリジジニル、7−インドリジジニル、8−インドリ
ジジニル、2−イミダゾピリジニル、3−イミダゾピリジニル、5−イミダゾピリジニル、6−イミダゾピリジニル、7−イミダゾピリジニル、8−イミダゾピリジニル、1−インドリル、2−インドリル、3−インドリル、4−インドリル、5−インドリル、6−インドリル、7−インドリル、1−イソインドリル、2−イソインドリル、3−イソインドリル、4−イソインドリル、5−イソインドリル、6−イソインドリル、7−イソインドリル、2−フリル、3−フリル、2−ベンゾフラニル、3−ベンゾフラニル、4−ベンゾフラニル、5−ベンゾフラニル、6−ベンゾフラニル、7−ベンゾフラニル、1−イソベンゾフラニル、3−イソベンゾフラニル、4−イソベンゾフラニル、5−イソベンゾフラニル、6−イソベンゾフラニル、7−イソベンゾフラニル、2−キノリル、3−キノリル、4−キノリル、5−キノリル、6−キノリル、7−キノリル、8−キノリル、1−イソキノリル、3−イソキノリル、4−イソキノリル、5−イソキノリル、6−イソキノリル、7−イソキノリル、8−イソキノリル、2−キノキサリニル、5−キノキサリニル、6−キノキサリニル、1−カルバゾリル、2−カルバゾリル、3−カルバゾリル、4−カルバゾリル、9−カルバゾリル、アザカルバゾール−1−イル、アザカルバゾール−2−イル、アザカルバゾール−3−イル、アザカルバゾール−4−イル、アザカルバゾール−5−イル、アザカルバゾール−6−イル、アザカルバゾール−7−イル、アザカルバゾール−8−イル、アザカルバゾール−9−イル、1−フェナントリジニル、2−フェナントリジニル、3−フェナントリジニル、4−フェナントリジニル、6−フェナントリジニル、7−フェナントリジニル、8−フェナントリジニル、9−フェナントリジニル、10−フェナントリジニル、1−アクリジニル、2−アクリジニル、3−アクリジニル、4−アクリジニル、9−アクリジニル、2−オキサゾリル、4−オキサゾリル、5−オキサゾリル、2−オキサジアゾリル、5−オキサジアゾリル、3−フラザニル、2−チエニル、3−チエニル、2−メチルピロール−1−イル、2−メチルピロール−3−イル、2−メチルピロール−4−イル、2−メチルピロール−5−イル、3−メチルピロール−1−イル、3−メチルピロール−2−イル、3−メチルピロール−4−イル、3−メチルピロール−5−イル、2−t−ブチルピロール−4−イル、3−(2−フェニルプロピル)ピロール−1−イル、2−メチル−1−インドリル、4−メチル−1−インドリル、2−メチル−3−インドリル、4−メチル−3−インドリル、2−t−ブチル−1−インドリル、4−t−ブチル−1−インドリル、2−t−ブチル−3−インドリル、4−t−ブチル−3−インドリル、1−ジベンゾフラニル、2−ジベンゾフラニル、3−ジベンゾフラニル、4−ジベンゾフラニル、1−ジベンゾチオフェニル、2−ジベンゾチオフェニル、3−ジベンゾチオフェニル、4−ジベンゾチオフェニル、1−ナフト−[1,2−b]−ベンゾフラニル、2−ナフト−[1,2−b]−ベンゾフラニル、3−ナフト−[1,2−b]−ベンゾフラニル、4−ナフト−[1,2−b]−ベンゾフラニル、5−ナフト−[1,2−b]−ベンゾフラニル、6−ナフト−[1,2−b]−ベンゾフラニル、7−ナフト−[1,2−b]−ベンゾフラニル、8−ナフト−[1,2−b]−ベンゾフラニル、9−ナフト−[1,2−b]−ベンゾフラニル、10−ナフト−[1,2−b]−ベンゾフラニル、1−ナフト−[2,3−b]−ベンゾフラニル、2−ナフト−[2,3−b]−ベンゾフラニル、3−ナフト−[2,3−b]−ベンゾフラニル、4−ナフト−[2,3−b]−ベンゾフラニル、5−ナフト−[2,3−b]−ベンゾフラニル、6−ナフト−[2,3−b]−ベンゾフラニル、7−ナフト−[2,3−b]−ベンゾフラニル、8−ナフト−[2,3−b]−ベンゾフラニル、9−ナフト−[2,3−b]−ベンゾフラニル、10−ナフト−[2,3−b]−ベンゾフラニル、1−ナフト−[2,1−b]−ベンゾフラニル、2−ナフト−[2,1−b]−ベンゾフラニル、3−ナフト−[2,1−b]−ベンゾフラニル、4−ナフト−[2,1−b]−ベンゾフラニル、5−ナフト−[2,1−b]−ベンゾフラニル、6−ナフト−[2,1−b]−ベンゾフラニル、7−ナフト−[2,1−b]−ベンゾフラニル、8−ナフト−[2,1−b]−ベンゾフラニル、9−ナフト−[2,1−b]−ベンゾフラニル、10−ナフト−[2,1−b]−ベンゾフラニル、1−ナフト−[1,2−b]−ベンゾチオフェニル、2−ナフト−[1,2−b]−ベンゾチオフェニル、3−ナフト−[1,2−b]−ベンゾチオフェニル、4−ナフト−[1,2−b]−ベンゾチオフェニル、5−ナフト−[1,2−b]−ベンゾチオフェニル、6−ナフト−[1,2−b]−ベンゾチオフェニル、7−ナフト−[1,2−b]−ベンゾチオフェニル、8−ナフト−[1,2−b]−ベンゾチオフェニル、9−ナフト−[1,2−b]−ベンゾチオフェニル、10−ナフト−[1,2−b]−ベンゾチオフェニル、1−ナフト−[2,3−b]−ベンゾチオフェニル、2−ナフト−[2,3−b]−ベンゾチオフェニル、3−ナフト−[2,3−b]−ベンゾチオフェニル、4−ナフト−[2,3−b]−ベンゾチオフェニル、5−ナフト−[2,3−b]−ベンゾチオフェニル、1−ナフト−[2,1−b]−ベンゾチオフェニル、2−ナフト−[2,1−b]−ベンゾチオフェニル、3−ナフト−[2,1−b]−ベンゾチオフェニル、4−ナフト−[2,1−b]−ベンゾチオフェニル、5−ナフト−[2,1−b]−ベンゾチオフェニル、6−ナフト−[2,1−b]−ベンゾチオフェニル、7−ナフト−[2,1−b]−ベンゾチオフェニル、8−ナフト−[2,1−b]−ベンゾチオフェニル、9−ナフト−[2,1−b]−ベンゾチオフェニル、10−ナフト−[2,1−b]−ベンゾチオフェニル、2−ベンゾフロ[3,2−d]ピリミジニル、6−ベンゾフロ[3,2−d]ピリミジニル、7−ベンゾフロ[3,2−d]ピリミジニル、8−ベンゾフロ[3,2−d]ピリミジニル、9−ベンゾフロ[3,2−d]ピリミジニル、2−ベンゾチオ[3,2−d]ピリミジニル、6−ベンゾチオ[3,2−d]ピリミジニル、7−ベンゾチオ[3,2−d]ピリミジニル、8−ベンゾチオ[3,2−d]ピリミジニル、9−ベンゾチオ[3,2−d]ピリミジニル、2−ベンゾフロ[3,2−d]ピラジニル、6−ベンゾフロ[3,2−d]ピラジニル、7−ベンゾフロ[3,2−d]ピラジニル、8−ベンゾフロ[3,2−d]ピラジニル、9−ベンゾフロ[3,2−d]ピラジニル、2−ベンゾチオ[3,2−d]ピラジニル、6−ベンゾチオ[3,2−d]ピラジニル、7−ベンゾチオ[3,2−d]ピラジニル、8−ベンゾチオ[3,2−d]ピラジニル、9−ベンゾチオ[3,2−d]ピラジニル、1−シラフルオレニル、2−シラフルオレニル、3−シラフルオレニル、4−シラフルオレニル、1−ゲルマフルオレニル、2−ゲルマフルオレニル、3−ゲルマフルオレニル、4−ゲルマフルオレニル、1−ジベンゾセレノフェニル、2−ジベンゾセレノフェニル、3−ジベンゾセレノフェニル、4−ジベンゾセレノフェニル等であってもよい。本開示における「(C3〜C30)脂肪族環と(C6〜C30)芳香族環との縮合環」という用語は、3〜30個の環骨格炭素原子を有する少なくとも1つの脂肪族環(この中の炭素原子数は好ましくは3〜25、より好ましくは3〜18である)と、6〜30個の環骨格炭素原子を有する少なくとも1つの芳香族環(この中の炭素原子数は好ましくは6〜25、より好ましくは6〜18である)とを縮合することによって形成される環を意味する。例えば、縮合環は、少なくとも1つのベンゼンと少なくとも1つのシクロヘキサンとの縮合環、又は少なくとも1つのナフタレンと少なくとも1つのシクロペンタンとの縮合環などであってもよい。本明細書において、(C3〜C30)脂肪族環と(C6〜C30)芳香族環との縮合環の炭素原子は、B、N、O、S、Si、及びPから選択される少なくとも1つのヘテロ原子、好ましくはN、O、及びS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ていてもよい。本開示における「ハロゲン」という用語には、F、Cl、Br、及びIが含まれる。
ジジニル、2−イミダゾピリジニル、3−イミダゾピリジニル、5−イミダゾピリジニル、6−イミダゾピリジニル、7−イミダゾピリジニル、8−イミダゾピリジニル、1−インドリル、2−インドリル、3−インドリル、4−インドリル、5−インドリル、6−インドリル、7−インドリル、1−イソインドリル、2−イソインドリル、3−イソインドリル、4−イソインドリル、5−イソインドリル、6−イソインドリル、7−イソインドリル、2−フリル、3−フリル、2−ベンゾフラニル、3−ベンゾフラニル、4−ベンゾフラニル、5−ベンゾフラニル、6−ベンゾフラニル、7−ベンゾフラニル、1−イソベンゾフラニル、3−イソベンゾフラニル、4−イソベンゾフラニル、5−イソベンゾフラニル、6−イソベンゾフラニル、7−イソベンゾフラニル、2−キノリル、3−キノリル、4−キノリル、5−キノリル、6−キノリル、7−キノリル、8−キノリル、1−イソキノリル、3−イソキノリル、4−イソキノリル、5−イソキノリル、6−イソキノリル、7−イソキノリル、8−イソキノリル、2−キノキサリニル、5−キノキサリニル、6−キノキサリニル、1−カルバゾリル、2−カルバゾリル、3−カルバゾリル、4−カルバゾリル、9−カルバゾリル、アザカルバゾール−1−イル、アザカルバゾール−2−イル、アザカルバゾール−3−イル、アザカルバゾール−4−イル、アザカルバゾール−5−イル、アザカルバゾール−6−イル、アザカルバゾール−7−イル、アザカルバゾール−8−イル、アザカルバゾール−9−イル、1−フェナントリジニル、2−フェナントリジニル、3−フェナントリジニル、4−フェナントリジニル、6−フェナントリジニル、7−フェナントリジニル、8−フェナントリジニル、9−フェナントリジニル、10−フェナントリジニル、1−アクリジニル、2−アクリジニル、3−アクリジニル、4−アクリジニル、9−アクリジニル、2−オキサゾリル、4−オキサゾリル、5−オキサゾリル、2−オキサジアゾリル、5−オキサジアゾリル、3−フラザニル、2−チエニル、3−チエニル、2−メチルピロール−1−イル、2−メチルピロール−3−イル、2−メチルピロール−4−イル、2−メチルピロール−5−イル、3−メチルピロール−1−イル、3−メチルピロール−2−イル、3−メチルピロール−4−イル、3−メチルピロール−5−イル、2−t−ブチルピロール−4−イル、3−(2−フェニルプロピル)ピロール−1−イル、2−メチル−1−インドリル、4−メチル−1−インドリル、2−メチル−3−インドリル、4−メチル−3−インドリル、2−t−ブチル−1−インドリル、4−t−ブチル−1−インドリル、2−t−ブチル−3−インドリル、4−t−ブチル−3−インドリル、1−ジベンゾフラニル、2−ジベンゾフラニル、3−ジベンゾフラニル、4−ジベンゾフラニル、1−ジベンゾチオフェニル、2−ジベンゾチオフェニル、3−ジベンゾチオフェニル、4−ジベンゾチオフェニル、1−ナフト−[1,2−b]−ベンゾフラニル、2−ナフト−[1,2−b]−ベンゾフラニル、3−ナフト−[1,2−b]−ベンゾフラニル、4−ナフト−[1,2−b]−ベンゾフラニル、5−ナフト−[1,2−b]−ベンゾフラニル、6−ナフト−[1,2−b]−ベンゾフラニル、7−ナフト−[1,2−b]−ベンゾフラニル、8−ナフト−[1,2−b]−ベンゾフラニル、9−ナフト−[1,2−b]−ベンゾフラニル、10−ナフト−[1,2−b]−ベンゾフラニル、1−ナフト−[2,3−b]−ベンゾフラニル、2−ナフト−[2,3−b]−ベンゾフラニル、3−ナフト−[2,3−b]−ベンゾフラニル、4−ナフト−[2,3−b]−ベンゾフラニル、5−ナフト−[2,3−b]−ベンゾフラニル、6−ナフト−[2,3−b]−ベンゾフラニル、7−ナフト−[2,3−b]−ベンゾフラニル、8−ナフト−[2,3−b]−ベンゾフラニル、9−ナフト−[2,3−b]−ベンゾフラニル、10−ナフト−[2,3−b]−ベンゾフラニル、1−ナフト−[2,1−b]−ベンゾフラニル、2−ナフト−[2,1−b]−ベンゾフラニル、3−ナフト−[2,1−b]−ベンゾフラニル、4−ナフト−[2,1−b]−ベンゾフラニル、5−ナフト−[2,1−b]−ベンゾフラニル、6−ナフト−[2,1−b]−ベンゾフラニル、7−ナフト−[2,1−b]−ベンゾフラニル、8−ナフト−[2,1−b]−ベンゾフラニル、9−ナフト−[2,1−b]−ベンゾフラニル、10−ナフト−[2,1−b]−ベンゾフラニル、1−ナフト−[1,2−b]−ベンゾチオフェニル、2−ナフト−[1,2−b]−ベンゾチオフェニル、3−ナフト−[1,2−b]−ベンゾチオフェニル、4−ナフト−[1,2−b]−ベンゾチオフェニル、5−ナフト−[1,2−b]−ベンゾチオフェニル、6−ナフト−[1,2−b]−ベンゾチオフェニル、7−ナフト−[1,2−b]−ベンゾチオフェニル、8−ナフト−[1,2−b]−ベンゾチオフェニル、9−ナフト−[1,2−b]−ベンゾチオフェニル、10−ナフト−[1,2−b]−ベンゾチオフェニル、1−ナフト−[2,3−b]−ベンゾチオフェニル、2−ナフト−[2,3−b]−ベンゾチオフェニル、3−ナフト−[2,3−b]−ベンゾチオフェニル、4−ナフト−[2,3−b]−ベンゾチオフェニル、5−ナフト−[2,3−b]−ベンゾチオフェニル、1−ナフト−[2,1−b]−ベンゾチオフェニル、2−ナフト−[2,1−b]−ベンゾチオフェニル、3−ナフト−[2,1−b]−ベンゾチオフェニル、4−ナフト−[2,1−b]−ベンゾチオフェニル、5−ナフト−[2,1−b]−ベンゾチオフェニル、6−ナフト−[2,1−b]−ベンゾチオフェニル、7−ナフト−[2,1−b]−ベンゾチオフェニル、8−ナフト−[2,1−b]−ベンゾチオフェニル、9−ナフト−[2,1−b]−ベンゾチオフェニル、10−ナフト−[2,1−b]−ベンゾチオフェニル、2−ベンゾフロ[3,2−d]ピリミジニル、6−ベンゾフロ[3,2−d]ピリミジニル、7−ベンゾフロ[3,2−d]ピリミジニル、8−ベンゾフロ[3,2−d]ピリミジニル、9−ベンゾフロ[3,2−d]ピリミジニル、2−ベンゾチオ[3,2−d]ピリミジニル、6−ベンゾチオ[3,2−d]ピリミジニル、7−ベンゾチオ[3,2−d]ピリミジニル、8−ベンゾチオ[3,2−d]ピリミジニル、9−ベンゾチオ[3,2−d]ピリミジニル、2−ベンゾフロ[3,2−d]ピラジニル、6−ベンゾフロ[3,2−d]ピラジニル、7−ベンゾフロ[3,2−d]ピラジニル、8−ベンゾフロ[3,2−d]ピラジニル、9−ベンゾフロ[3,2−d]ピラジニル、2−ベンゾチオ[3,2−d]ピラジニル、6−ベンゾチオ[3,2−d]ピラジニル、7−ベンゾチオ[3,2−d]ピラジニル、8−ベンゾチオ[3,2−d]ピラジニル、9−ベンゾチオ[3,2−d]ピラジニル、1−シラフルオレニル、2−シラフルオレニル、3−シラフルオレニル、4−シラフルオレニル、1−ゲルマフルオレニル、2−ゲルマフルオレニル、3−ゲルマフルオレニル、4−ゲルマフルオレニル、1−ジベンゾセレノフェニル、2−ジベンゾセレノフェニル、3−ジベンゾセレノフェニル、4−ジベンゾセレノフェニル等であってもよい。本開示における「(C3〜C30)脂肪族環と(C6〜C30)芳香族環との縮合環」という用語は、3〜30個の環骨格炭素原子を有する少なくとも1つの脂肪族環(この中の炭素原子数は好ましくは3〜25、より好ましくは3〜18である)と、6〜30個の環骨格炭素原子を有する少なくとも1つの芳香族環(この中の炭素原子数は好ましくは6〜25、より好ましくは6〜18である)とを縮合することによって形成される環を意味する。例えば、縮合環は、少なくとも1つのベンゼンと少なくとも1つのシクロヘキサンとの縮合環、又は少なくとも1つのナフタレンと少なくとも1つのシクロペンタンとの縮合環などであってもよい。本明細書において、(C3〜C30)脂肪族環と(C6〜C30)芳香族環との縮合環の炭素原子は、B、N、O、S、Si、及びPから選択される少なくとも1つのヘテロ原子、好ましくはN、O、及びS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ていてもよい。本開示における「ハロゲン」という用語には、F、Cl、Br、及びIが含まれる。
加えて、「オルト(o)」、「メタ(m)」、及び「パラ(p)」は、全ての置換基の置換位置を示すことを意味する。オルト位は、置換基が互いに隣接している、すなわちベンゼン上の1位と2位にある化合物である。メタ位は、直隣りの置換位置の次の置換位置である。すなわち、ベンゼン上の1位と3位に置換基を有する化合物である。パラ位は、メタ位の次の置換位置である。すなわち、ベンゼン上の1位と4位に置換基を有する化合物である。
本開示における「隣接する置換基と連結して形成される環」という用語は、2つ以上の隣接する置換基を連結又は縮合することにより形成される、置換若しくは無置換の(3〜30員)の単環式若しくは多環式の、脂肪族環、芳香族環、又はこれらの組み合わせ、好ましくは置換若しくは無置換の(3〜26員)の単環式若しくは多環式の、脂肪族環、芳香族環、又はこれらの組み合わせを意味する。更に、形成される環は、B、N、O、S、Si、及びP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、好ましくはN、O、及びSからなる群から選択される少なくとも1つのヘテロ原子を含んでいてもよい。本開示の一実施形態によれば、環骨格中の原子の数は5〜20であり;本開示の別の実施形態によれば、環骨格中の原子の数は5〜15である。結合又は縮合環は、例えば、置換若しくは無置換ジベンゾチオフェン環、置換若しくは無置換ジベンゾフラン環、置換若しくは無置換ナフタレン環、置換若しくは無置換フェナントレン環、置換若しくは無置換フルオレン環、置換若しくは無置換ベンゾチオフェン環、置換若しくは無置換ベンゾフラン環、置換若しくは無置換インドール環、置換若しくは無置換インデン環、置換若しくは無置換ベンゼン環又は置換若しくは無置換カルバゾール環等であり得る。
更に、表現「置換若しくは無置換」における「置換」という用語は、特定の官能基中の水素原子が別の原子又は別の官能基、即ち置換基で置き換えられていることを意味する。好ましくは、本開示における、置換(C1〜C30)アルキル、置換(C2〜C30)アルケニル、置換(C6〜C30)アリール(エン)、置換(3〜30員)ヘテロアリール(エン)、置換(C3〜C30)シクロアルキル、置換(3〜7員)ヘテロシクロアルキル、(C3〜C30)脂肪族環と(C6〜C30)芳香族環との置換縮合環、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、及び置換トリ(C6〜C30)アリールシリルの置換基は、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、(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)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、無置換の又は(C6〜C30)アリールで置換された(5〜30員)ヘテロアリール、無置換の又は(5〜30員)ヘテロアールで置換された(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、(C3〜C30)脂肪族環と(C6〜C30)芳香族環との縮合環、アミノ、モノ−若しくはジ−(C1〜C30)アルキルアミノ、モノ−若しくはジ−(C2〜C30)アルケニルアミノ、(C1〜C30)アルキル(C2〜C30)アルケニルアミノ、置換若しくは無置換モノ−若しくはジ−(C6〜C30)アリールアミノ、(C1〜C30)アルキル(C6〜C30)アリールアミノ、モノ−若しくはジ−(3〜30員)ヘテロアリールアミノ、(C1〜C30)アルキル(3〜30員)ヘテロアリールアミノ、(C2〜C30)アルケニル(C6〜C30)アリールアミノ、(C2〜C30)アルケニル(3〜30員)ヘテロアリールアミノ、(C6〜C30)アリール(3〜30員)ヘテロアリールアミノ、(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)アリールボロニル、ジ(C1〜C30)アルキルボロニル、(C1〜C30)アルキル(C6〜C30)アリールボロニル、(C6〜C30)ar(C1〜C30)アルキル、及び(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つを表す。例えば、置換基は、メチル、フェニル、ナフチル、p−ビフェニル、m−ビフェニル、m−テルフェニル、フルオレニル、フェナントレニル、ピリジル、ジベンゾチオフェニル、又はジベンゾフラニルなどであってもよい。
以下では、一実施形態による有機エレクトロルミネセント化合物が説明される。
式1において、
R1〜R4は、それぞれ独立して、*−(L1)a−(Ar1)b、水素、重水素、ハロゲン、シアノ、置換若しくは無置換(C1〜C30)アルキル、置換若しくは無置換(C3〜C30)シクロアルキル、置換若しくは無置換(3〜7員)ヘテロシクロアルキル、置換若しくは無置換(C6〜C30)アリール、又は置換若しくは無置換(3〜30員)ヘテロアリールを表し、或いは隣接する置換基と連結して環を形成していてもよく;
R5〜R12は、それぞれ独立して、*−(L1)a−(Ar1)b、水素、重水素、ハロゲン、シアノ、置換若しくは無置換(C1〜C30)アルキル、置換若しくは無置換(C3〜C30)シクロアルキル、置換若しくは無置換(3〜7員)ヘテロシクロアルキル、(C3〜C30)脂肪族環と(C6〜C30)芳香族環との置換若しくは無置換の縮合環、置換若しくは無置換(C6〜C30)アリール、置換若しくは無置換(3〜30員)ヘテロアリール、置換若しくは無置換トリ(C1〜C30)アルキルシリル、置換若しくは無置換ジ(C1〜C30)アルキル(C6〜C30)アリールシリル、置換若しくは無置換(C1〜C30)アルキルジ(C6〜C30)アリールシリル、又は置換若しくは無置換トリ(C6〜C30)アリールシリルを表し、或いは隣接する置換基と連結して環を形成していてもよいが;
R1〜R12のうちの少なくとも1つが*−(L1)a−(Ar1)bを表すことを条件とし;
L1は、単結合、置換若しくは無置換(C6〜C30)アリーレン、又は置換若しくは無置換(3〜30員)ヘテロアリーレンを表し;
Ar1は、置換若しくは無置換(C6〜C30)アリール、置換若しくは無置換(3〜30員)ヘテロアリール、又は−N−(Ar2)(Ar3)を表し;
Ar2及びAr3は、それぞれ独立して、置換若しくは無置換(C1〜C30)アルキル、置換若しくは無置換(C2〜C30)アルケニル、(C3〜C30)脂肪族環と(C6〜C30)芳香族環との置換若しくは無置換の縮合環、置換若しくは無置換(C6〜C30)アリール、又は置換若しくは無置換(3〜30員)ヘテロアリールを表し;
aは1又は2の整数を表し、bは1〜4の整数を表し、a及びbが2以上である場合には各L1及び各Ar1は同じであっても又は異なっていてもよいが;
R5〜R10及びR12が水素を表し、且つR11が置換アミノ基を含む式1の化合物は除外されることを条件とする。
R1〜R4は、それぞれ独立して、*−(L1)a−(Ar1)b、水素、重水素、ハロゲン、シアノ、置換若しくは無置換(C1〜C30)アルキル、置換若しくは無置換(C3〜C30)シクロアルキル、置換若しくは無置換(3〜7員)ヘテロシクロアルキル、置換若しくは無置換(C6〜C30)アリール、又は置換若しくは無置換(3〜30員)ヘテロアリールを表し、或いは隣接する置換基と連結して環を形成していてもよく;
R5〜R12は、それぞれ独立して、*−(L1)a−(Ar1)b、水素、重水素、ハロゲン、シアノ、置換若しくは無置換(C1〜C30)アルキル、置換若しくは無置換(C3〜C30)シクロアルキル、置換若しくは無置換(3〜7員)ヘテロシクロアルキル、(C3〜C30)脂肪族環と(C6〜C30)芳香族環との置換若しくは無置換の縮合環、置換若しくは無置換(C6〜C30)アリール、置換若しくは無置換(3〜30員)ヘテロアリール、置換若しくは無置換トリ(C1〜C30)アルキルシリル、置換若しくは無置換ジ(C1〜C30)アルキル(C6〜C30)アリールシリル、置換若しくは無置換(C1〜C30)アルキルジ(C6〜C30)アリールシリル、又は置換若しくは無置換トリ(C6〜C30)アリールシリルを表し、或いは隣接する置換基と連結して環を形成していてもよいが;
R1〜R12のうちの少なくとも1つが*−(L1)a−(Ar1)bを表すことを条件とし;
L1は、単結合、置換若しくは無置換(C6〜C30)アリーレン、又は置換若しくは無置換(3〜30員)ヘテロアリーレンを表し;
Ar1は、置換若しくは無置換(C6〜C30)アリール、置換若しくは無置換(3〜30員)ヘテロアリール、又は−N−(Ar2)(Ar3)を表し;
Ar2及びAr3は、それぞれ独立して、置換若しくは無置換(C1〜C30)アルキル、置換若しくは無置換(C2〜C30)アルケニル、(C3〜C30)脂肪族環と(C6〜C30)芳香族環との置換若しくは無置換の縮合環、置換若しくは無置換(C6〜C30)アリール、又は置換若しくは無置換(3〜30員)ヘテロアリールを表し;
aは1又は2の整数を表し、bは1〜4の整数を表し、a及びbが2以上である場合には各L1及び各Ar1は同じであっても又は異なっていてもよいが;
R5〜R10及びR12が水素を表し、且つR11が置換アミノ基を含む式1の化合物は除外されることを条件とする。
一実施形態では、R1〜R4は、それぞれ独立して、*−(L1)a−(Ar1)b、置換若しくは無置換(C1〜C30)アルキル、置換若しくは無置換(C6〜C30)アリール、又は置換若しくは無置換(3〜30員)ヘテロアリールであってもよく、好ましくは、*−(L1)a−(Ar1)b、置換若しくは無置換(C1〜C10)アルキル、置換若しくは無置換(C6〜C25)アリール、又は置換若しくは無置換(5〜25員)ヘテロアリールであってもよく、より好ましくは、*−(L1)a−(Ar1)b、置換若しくは無置換(C1〜C4)アルキル、置換若しくは無置換(C6〜C18)アリール、又は置換若しくは無置換(5〜18員)ヘテロアリールであってもよい。例えば、R1〜R4は、それぞれ独立して、置換若しくは無置換メチル、置換若しくは無置換フェニル、置換若しくは無置換ビフェニル、置換若しくは無置換ピリジル、置換若しくは無置換ジベンゾチオフェニル、置換若しくは無置換ジベンゾフラニル、又は*−(L1)a−(Ar1)bであってもよい。
一実施形態では、R5〜R12は、それぞれ独立して、*−(L1)a−(Ar1)b、水素、(C3〜C30)脂肪族環と(C6〜C30)芳香族環との置換若しくは無置換の縮合環、置換若しくは無置換(C6〜C30)アリール、又は置換若しくは無置換(3〜30員)ヘテロアリールであってもよく;或いは隣接する置換基と連結して環を形成していてもよく、好ましくは*−(L1)a−(Ar1)b、水素、置換若しくは無置換(C6〜C25)アリール、又は置換若しくは無置換(5〜25員)ヘテロアリールであり;或いは隣接する置換基と連結して置換若しくは無置換の(5〜30員)の単環式若しくは多環式の脂肪族環、芳香族環、又はこれらの組み合わせを形成していてもよく、より好ましくは*−(L1)a−(Ar1)b、水素、置換若しくは無置換(C6〜C18)アリール、又は置換若しくは無置換(5〜18員)ヘテロアリールであってもよく;或いは隣接する置換基と連結して置換若しくは無置換の(5〜30員)の単環式若しくは多環式の芳香族環を形成していてもよい。
上の式1において、R1〜R12のうちの少なくとも1つは*−(L1)a−(Ar1)bを表し、例えば、R1〜R4のうちの少なくとも1つ、R5〜R8のうちの少なくとも1つ、又はR9〜R12のうちの少なくとも1つは*−(L1)a−(Ar1)bであってもよい。例えば、R1〜R4のうちの*−(L1)a−(Ar1)b以外のR1〜R4は、それぞれ独立して、置換若しくは無置換メチル、置換若しくは無置換フェニル、置換若しくは無置換ビフェニル、置換若しくは無置換ジベンゾフラニル、又は置換若しくは無置換ジベンゾチオフェニルであってもよい。例えば、R5〜R12のうちの*−(L1)a−(Ar1)b以外のR5〜R12は、それぞれ独立して、水素、無置換であるか又は(C6〜C30)アリール若しくは重水素で置換されたフェニル、置換若しくは無置換m−ビフェニル、又は置換若しくは無置換ピリジルであってもよく、或いはR5〜R12に隣接する置換基、又はR9〜R12に隣接する置換基が互いに連結してベンゼン環、ナフタレン環、又はフェナントレン環を形成していてもよい。
一実施形態によれば、式1は、Ar1が少なくとも1つのNを含む置換若しくは無置換(3〜30員)ヘテロアリール又は−N−(Ar2)(Ar3)を表し;L1が単結合で又は置換若しくは無置換(C6〜C30)アリーレンを表す有機エレクトロルミネセント化合物であってもよい。
式1−1〜1−4において、
R1〜R12、L1、Ar1、a、及びbは、上の式1で定義した通りである。
R1〜R12、L1、Ar1、a、及びbは、上の式1で定義した通りである。
式1−5〜1−13において、
R1〜R12は上の式1で定義した通りであり;
R13〜R18は、それぞれ独立して、*−(L1)a−(Ar1)b、水素、重水素、ハロゲン、シアノ、置換若しくは無置換(C1〜C30)アルキル、置換若しくは無置換(C3〜C30)シクロアルキル、置換若しくは無置換(3〜7員)ヘテロシクロアルキル、(C3〜C30)脂肪族環と(C6〜C30)芳香族環との置換若しくは無置換の縮合環、置換若しくは無置換(C6〜C30)アリール、置換若しくは無置換(3〜30員)ヘテロアリール、置換若しくは無置換トリ(C1〜C30)アルキルシリル、置換若しくは無置換ジ(C1〜C30)アルキル(C6〜C30)アリールシリル、置換若しくは無置換(C1〜C30)アルキルジ(C6〜C30)アリールシリル、又は置換若しくは無置換トリ(C6〜C30)アリールシリルを表し、或いは隣接する置換基と連結して環を形成していてもよいが;
式1−5〜1−7の中のR1〜R14のうちの少なくとも1つ、式1−8〜1−10の中のR1〜R16のうちの少なくとも1つ、及び式1−11〜1−13の中のR1〜R18のうちの少なくとも1つは、*−(L1)a−(Ar1)bを表すことを条件とし;
L1、Ar1、a、及びbは、式1で定義された通りである。
R1〜R12は上の式1で定義した通りであり;
R13〜R18は、それぞれ独立して、*−(L1)a−(Ar1)b、水素、重水素、ハロゲン、シアノ、置換若しくは無置換(C1〜C30)アルキル、置換若しくは無置換(C3〜C30)シクロアルキル、置換若しくは無置換(3〜7員)ヘテロシクロアルキル、(C3〜C30)脂肪族環と(C6〜C30)芳香族環との置換若しくは無置換の縮合環、置換若しくは無置換(C6〜C30)アリール、置換若しくは無置換(3〜30員)ヘテロアリール、置換若しくは無置換トリ(C1〜C30)アルキルシリル、置換若しくは無置換ジ(C1〜C30)アルキル(C6〜C30)アリールシリル、置換若しくは無置換(C1〜C30)アルキルジ(C6〜C30)アリールシリル、又は置換若しくは無置換トリ(C6〜C30)アリールシリルを表し、或いは隣接する置換基と連結して環を形成していてもよいが;
式1−5〜1−7の中のR1〜R14のうちの少なくとも1つ、式1−8〜1−10の中のR1〜R16のうちの少なくとも1つ、及び式1−11〜1−13の中のR1〜R18のうちの少なくとも1つは、*−(L1)a−(Ar1)bを表すことを条件とし;
L1、Ar1、a、及びbは、式1で定義された通りである。
一実施形態では、Ar1は、置換若しくは無置換(C6〜C30)アリール、置換若しくは無置換(5〜30員)ヘテロアリール、又は−N−(Ar2)(Ar3)であってもよく、好ましくは、少なくとも1つのNを含む置換若しくは無置換(5〜25員)ヘテロアリール、又は−N−(Ar2)(Ar3)であってもよく、より好ましくは、少なくとも1つのNを含む置換若しくは無置換(5〜25員)ヘテロアリール、又は−N−(Ar2)(Ar3)であってもよい。ここで、Ar2及びAr3は、それぞれ独立して、(C3〜C30)脂肪族環と(C6〜C30)芳香族環との置換若しくは無置換の縮合環、置換若しくは無置換(C6〜C30)アリール、又は置換若しくは無置換(3〜30員)ヘテロアリールであってもよく、好ましくは、(C3〜C20)脂肪族環と(C6〜C25)芳香族環との置換若しくは無置換の縮合環、置換若しくは無置換(C6〜C25)アリール、又は置換若しくは無置換(5〜25員)ヘテロアリールであってもよく、より好ましくは、(C3〜C10)脂肪族環と(C6〜C18)芳香族環との置換若しくは無置換の縮合環、置換若しくは無置換(C6〜C18)アリール、又は置換若しくは無置換(5〜18員)ヘテロアリールであってもよい。例えば、Ar2及びAr3は、それぞれ独立して、置換若しくは無置換フェニル、置換若しくは無置換ナフチル、置換若しくは無置換p−ビフェニル、置換若しくは無置換m−ビフェニル、置換若しくは無置換フルオレニル、置換若しくは無置換フェナントレニル、置換若しくは無置換クリセニル、置換若しくは無置換ジベンゾフラニル、置換若しくは無置換ジベンゾチオフェニル、置換若しくは無置換カルバゾリル、置換若しくは無置換ベンゾフルオレニル、又は置換若しくは無置換ジヒドロフェナントレニルであってもよい。
一実施形態では、Ar1中の置換若しくは無置換(C6〜C30)アリールは、置換若しくは無置換フェニル、置換若しくは無置換ビフェニル、置換若しくは無置換テルフェニル、置換若しくは無置換ナフチル、置換若しくは無置換フルオレニル、置換若しくは無置換トリフェニレニル、又は置換若しくは無置換フェナントレニルであってもよく、好ましくは、無置換であるか又は重水素若しくは(5〜30員)ヘテロアリールで置換されたフェニル、置換若しくは無置換p−ビフェニル、置換若しくは無置換m−ビフェニル、置換若しくは無置換m−テルフェニル、又は置換若しくは無置換のナフチルであってもよい。
一実施形態では、Ar1中の置換若しくは無置換(C3〜C30)ヘテロアリールは、置換若しくは無置換ピリジル、置換若しくは無置換ピリミジニル、置換若しくは無置換トリアジニル、置換若しくは無置換ピラジニル、置換若しくは無置換キノリニル、置換若しくは無置換キナゾリニル、置換若しくは無置換キノキサリニル、置換若しくは無置換ベンゾキノリニル、置換若しくは無置換ベンゾキナゾリニル、置換若しくは無置換ベンゾキノキサリニル、置換若しくは無置換ジベンゾキノリニル、置換若しくは無置換ジベンゾキナゾリニル、置換若しくは無置換ジベンゾキノキサリニル、置換若しくは無置換インデノピリジル、置換若しくは無置換インデノピリミジニル、置換若しくは無置換インデノピラジニル、置換若しくは無置換ベンゾフロピリジル、置換若しくは無置換ベンゾフロピリミジニル、置換若しくは無置換ベンゾフロピラジニル、置換若しくは無置換ベンゾチオピリジル、置換若しくは無置換ベンゾチオピリミジニル、置換若しくは無置換ベンゾチオピラジニル、置換若しくは無置換カルバゾリル、置換若しくは無置換ベンゾカルバゾリル、置換若しくは無置換ジベンゾフラニル、又は置換若しくは無置換ジベンゾチオフェニルであってもよく、好ましくは置換若しくは無置換ピリジル、無置換であるか(C6〜C30)アリールで置換されたカルバゾリル、置換若しくは無置換ベンゾカルバゾリル、無置換であるか(C6〜C30)アリール及び/若しくは(5〜30員)ヘテロアリールで置換されたキナゾリニル、無置換であるか(C6〜C30)アリール及び/若しくは(5〜30員)ヘテロアリールで置換されたキノキサリニル、無置換であるか(C6〜C30)アリールで置換されたベンゾキノキサリニル、置換若しくは無置換ジベンゾフラニル、置換若しくは無置換ジベンゾチオフェニル、又は無置換であるか(C6〜C30)アリール及び/若しくは(5〜30員)ヘテロアリールで置換されたトリアジニルであってもよい。
一実施形態では、L1は、単結合、置換若しくは無置換(C6〜C30)アリーレン、又は置換若しくは無置換(5〜30員)ヘテロアリーレンであってもよく、好ましくは、単結合、置換若しくは無置換(C6〜C25)アリーレン、又は置換若しくは無置換(5〜25員)ヘテロアリーレンであってもよく、より好ましくは、単結合、置換若しくは無置換(C6〜C18)アリーレン、又は置換若しくは無置換(5〜18員)ヘテロアリーレンであってもよい。例えば、L1は、単結合、又は置換若しくは無置換フェニレン、置換若しくは無置換ビフェニレン、置換若しくは無置換テルフェニレン、置換若しくは無置換ナフチレン、置換若しくは無置換フェナントレニレン、置換若しくは無置換トリフェニレン、置換若しくは無置換フルオレニレン、置換若しくは無置換ピリジレン、置換若しくは無置換トリアジニレン、置換若しくは無置換カルバゾリレン、置換若しくは無置換キノキサリニレン、置換若しくは無置換キナゾリニレン、置換若しくは無置換ジベンゾフラニレン、又は置換若しくは無置換ベンゾキノキサリニレンであってもよく、好ましくは、置換若しくは無置換フェニレン、置換若しくは無置換p−ビフェニレン、置換若しくは無置換m−ビフェニレン、置換若しくは無置換o−ビフェニレン、置換若しくは無置換ナフチレン、置換若しくは無置換ピリジレン、置換若しくは無置換トリアジニレン、置換若しくは無置換カルバゾリレン、置換若しくは無置換キノキサリニレン、置換若しくは無置換キナゾリニレン、置換若しくは無置換ジベンゾフラニレン、又は置換若しくは無置換ベンゾキノキサリニレンであってもよい。
一実施形態では、aは1又は2の整数であってもよく、bは1又は2の整数であってもよく、aとbが2である場合には、L1のそれぞれ及びAr1のそれぞれは同じであっても又は異なっていてもよい。
本開示による式1の有機エレクトロルミネセント化合物は、以下の反応スキーム1〜3で表される通りに製造することができるが、これらに限定されない。更に、これ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。
上記反応スキーム1〜3において、R1〜R12、L1、及びAr1は上の式1で定義した通りであり、R13〜R16は、上の式1でR5〜R12として定義した通りである。
上述のように、本開示による式1によって表される化合物の例示的な合成例が説明されるが、これらは、鈴木クロスカップリング反応、バックワルド−ハートウィッグクロスカップリング反応、N−アリール化反応、H−mont媒介エーテル化反応、宮浦ホウ素化反応、分子内酸誘起環化反応、Pd(II)触媒酸化的環化反応、グリニャール反応、ヘック反応、環状脱水反応、SN1置換反応、SN2置換反応、及びホスフィン媒介還元的環化反応等に基づいている。上記の反応は、具体的な合成例に記載された置換基以外の式1において定義された他の置換基が結合している場合でも進行することが当業者によって理解されるであろう。
式2において、
R’1〜R’4は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、シアノ、置換若しくは無置換(C1〜C30)アルキル、置換若しくは無置換(C3〜C30)シクロアルキル、置換若しくは無置換(3〜7員)ヘテロシクロアルキル、置換若しくは無置換(C6〜C30)アリール、又は置換若しくは無置換(3〜30員)ヘテロアリールを表し、或いは隣接する置換基と連結して環を形成していてもよく;
R’5及びR’6は、それぞれ独立して水素又は重水素を表し;
L’1〜L’3は、それぞれ独立して、単結合、置換若しくは無置換(C6〜C30)アリーレン、又は置換若しくは無置換(3〜30員)ヘテロアリーレンを表し;
Ar’は、置換若しくは無置換(C6〜C30)アリール又は置換若しくは無置換(3〜30員)ヘテロアリールを表し;
BFLは、置換若しくは無置換ベンゾ[a]フルオレニル、置換若しくは無置換ベンゾ[b]フルオレニル、又は置換若しくは無置換ベンゾ[c]フルオレニルを表し;
mは1〜4の整数を表し、nは1〜3の整数を表し、m及びnが2以上である場合には、各R’5及び各R’6は同じであっても又は異なっていてもよい。
R’1〜R’4は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、シアノ、置換若しくは無置換(C1〜C30)アルキル、置換若しくは無置換(C3〜C30)シクロアルキル、置換若しくは無置換(3〜7員)ヘテロシクロアルキル、置換若しくは無置換(C6〜C30)アリール、又は置換若しくは無置換(3〜30員)ヘテロアリールを表し、或いは隣接する置換基と連結して環を形成していてもよく;
R’5及びR’6は、それぞれ独立して水素又は重水素を表し;
L’1〜L’3は、それぞれ独立して、単結合、置換若しくは無置換(C6〜C30)アリーレン、又は置換若しくは無置換(3〜30員)ヘテロアリーレンを表し;
Ar’は、置換若しくは無置換(C6〜C30)アリール又は置換若しくは無置換(3〜30員)ヘテロアリールを表し;
BFLは、置換若しくは無置換ベンゾ[a]フルオレニル、置換若しくは無置換ベンゾ[b]フルオレニル、又は置換若しくは無置換ベンゾ[c]フルオレニルを表し;
mは1〜4の整数を表し、nは1〜3の整数を表し、m及びnが2以上である場合には、各R’5及び各R’6は同じであっても又は異なっていてもよい。
一実施形態では、R’1〜R’4は、それぞれ独立して、水素、重水素、置換若しくは無置換(C1〜C30)アルキル、又は置換若しくは無置換(C6〜C30)アリールであってもよく、好ましくは、置換若しくは無置換(C1〜C10)アルキル、又は置換若しくは無置換(C6〜C25)アリールであってもよく、より好ましくは、置換若しくは無置換(C1〜C4)アルキルであってもよい。例えば、全てのR’1〜R’4はメチルであってもよい。
一実施形態では、R’5とR’6の全てが水素であってもよく、或いはR’5とR’6の全てが重水素であってもよい。
一実施形態では、L’1〜L’3は、それぞれ独立して、単結合、置換若しくは無置換(C6〜C30)アリーレン、又は置換若しくは無置換(5〜30員)ヘテロアリーレンであってもよく、好ましくは、単結合、置換若しくは無置換(C6〜C25)アリーレン、又は置換若しくは無置換(5〜25員)ヘテロアリーレンであってもよく、より好ましくは、単結合、置換若しくは無置換(C6〜C18)アリーレン、又は置換若しくは無置換(5〜18員)ヘテロアリーレンであってもよい。例えば、L’1〜L’3は、それぞれ独立して、単結合、又は置換若しくは無置換フェニレン、又は置換若しくは無置換カルバゾリレンであってもよい。
一実施形態では、Ar’は、置換若しくは無置換(C6〜C30)アリール、又は置換若しくは無置換(5〜30員)ヘテロアリールであってもよく、好ましくは、置換若しくは無置換(C6〜C25)アリール、又は置換若しくは無置換(5〜25員)ヘテロアリールであってもよく、より好ましくは、置換若しくは無置換(C6〜C18)アリール、又は置換若しくは無置換(5〜18員)ヘテロアリールであってもよい。例えば、Ar’は、置換若しくは無置換フェニル、置換若しくは無置換ナフチル、無置換であるか重水素で置換されたp−ビフェニル、置換若しくは無置換フルオレニル、置換若しくは無置換カルバゾリル、置換若しくは無置換ジベンゾチオフェニル、又は置換若しくは無置換ジベンゾフラニルであってもよい。
一実施形態では、BFLは、置換若しくは無置換ベンゾ[a]フルオレニル、置換若しくは無置換ベンゾ[b]フルオレニル、又は置換若しくは無置換ベンゾ[c]フルオレニルであってもよく、これらの置換ベンゾ[a]フルオレニル、置換ベンゾ[b]フルオレニル、又は置換ベンゾ[c]フルオレニルの置換基は、重水素、(C1〜C10)アルキル、又は(C6〜C18)アリールであってもよく、例えば重水素、メチル、又はフェニルであってもよい。
本開示による式2の有機エレクトロルミネセント化合物は、上記反応スキーム1〜3によって表される反応を参照することによって製造することができるが、これらに限定されない。更に、これ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。
式3において、
R’11〜R’14は、それぞれ独立して置換若しくは無置換メチルを表し;
R’15及びR’16は、それぞれ独立して、水素又は重水素を表し;
Ar’11及びAr’12は、それぞれ独立して、無置換であるか若しくは重水素で置換されたフェニル、無置換であるか若しくは重水素で置換されたビフェニル、無置換であるか若しくは重水素で置換されたテルフェニル、無置換であるか若しくは重水素で置換されたナフチル、無置換であるか若しくは重水素で置換された下記式(a)の基、又はそれらの組み合わせを表す:
(xは1〜4の整数を表し、yは1〜3の整数を表し、x及びyが2以上である場合には、各R’15及び各R’16は同じであっても又は異なっていてもよい)。
R’11〜R’14は、それぞれ独立して置換若しくは無置換メチルを表し;
R’15及びR’16は、それぞれ独立して、水素又は重水素を表し;
Ar’11及びAr’12は、それぞれ独立して、無置換であるか若しくは重水素で置換されたフェニル、無置換であるか若しくは重水素で置換されたビフェニル、無置換であるか若しくは重水素で置換されたテルフェニル、無置換であるか若しくは重水素で置換されたナフチル、無置換であるか若しくは重水素で置換された下記式(a)の基、又はそれらの組み合わせを表す:
一実施形態では、R’11〜R’14の全てが無置換メチルであってもよい。
一実施形態では、R’15とR’16の全てが水素であってもよく、或いはR’15とR’16の全てが重水素であってもよい。
一実施形態では、Ar’11及びAr’12は、それぞれ独立して、無置換であるか若しくは重水素で置換されたフェニル、無置換であるか若しくは重水素で置換されたビフェニル、無置換であるか若しくは重水素で置換されたテルフェニル、無置換であるか若しくは重水素で置換されたナフチル、無置換であるか若しくは重水素で置換された上の式(a)の基、又はそれらの組み合わせであってもよく、好ましくは、無置換フェニル、無置換o−ビフェニル、無置換m−ビフェニル、無置換であるか重水素で置換されたp−ビフェニル、無置換o−テルフェニル、無置換m−テルフェニル、無置換p−ビフェニル、又は無置換の上の式(a)の基、又はこれらの組み合わせであってもよい。
本開示による式3の有機エレクトロルミネセント化合物は、上記反応スキーム1〜3によって表される反応を参照することによって製造することができるが、これらに限定されない。更に、これ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。
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及び有機エレクトロルミネセント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ことができる。
更に、本開示は、式2の有機エレクトロルミネセント化合物、及びそれ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ことができる。
更に、本開示は、式3の有機エレクトロルミネセント化合物、及びそれ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ことができる。
本開示の一実施形態によれば、本開示の有機エレクトロルミネセント材料は、式1の有機エレクトロルミネセント化合物のみを含んでいてもよく、或いは有機エレクトロルミネセント材料に含まれる従来の材料を更に含んでいてもよい。一実施形態では、上記式1の化合物は、正孔輸送帯の中に正孔輸送材料として含まれていてもよい。正孔輸送帯は、正孔輸送層、正孔注入層、電子阻止層、及び正孔補助層からなる群から選択される1つ以上の層から構成されていてもよく、層のそれぞれは、1つ以上の層から構成されていてもよい。別の実施形態では、上記式1の化合物は、電子輸送帯の中に電子輸送材料として含まれていてもよい。電子輸送帯は、電子輸送層、電子注入層、正孔阻止層、及び電子補助層からなる群から選択される1つ以上の層から構成されていてもよく、層のそれぞれは、1つ以上の層から構成されていてもよい。別の実施形態では、上記式1の化合物は、発光層の中にホスト材料として含まれていてもよい。
本開示の別の実施形態によれば、式2によって表される有機エレクトロルミネセント化合物及び/又は式3によって表される有機エレクトロルミネセント化合物は、正孔輸送帯の中に正孔輸送材料として含まれていてもよい。
本開示の有機エレクトロルミネセント材料は、上記式1の有機エレクトロルミネセント化合物に加えて、少なくとも1種のホスト化合物及び少なくとも1種のドーパントを更に含んでいてもよい。
本開示の有機エレクトロルミネセント材料に含まれるホスト材料は、式1の有機エレクトロルミネセント化合物(第1のホスト材料)とは異なる有機エレクトロルミネセント化合物を第2のホスト材料として更に含んでいてもよい。すなわち、本開示の一実施形態による有機エレクトロルミネセント材料は、複数のホスト材料を含み得る。具体的には、一実施形態による複数のホスト材料は、第1のホスト材料として式1の少なくとも1つの化合物を含んでいてもよく、第1のホスト材料と異なる少なくとも1つの第2のホスト材料を含んでいてもよい。第1のホスト材料と第2のホスト材料との間の重量比は、1:99〜99:1の割合、好ましくは10:90〜90:10の割合、より好ましくは30:70〜70:30の割合である。
式11において、
Laは、単結合、置換若しくは無置換(C6〜C30)アリーレン、又は置換若しくは無置換(3〜30員)ヘテロアリーレンを表し;
Araは、置換若しくは無置換(C6〜C30)アリール又は置換若しくは無置換(3〜30員)ヘテロアリールを表し、
R9及びR10は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、シアノ、置換若しくは無置換(C1〜C30)アルキル、置換若しくは無置換(C6〜C30)アリール、置換若しくは無置換(3〜50員)ヘテロアリール、置換若しくは無置換トリ(C1〜C30)アルキルシリル、置換若しくは無置換ジ(C1〜C30)アルキル(C6〜C30)アリールシリル、置換若しくは無置換(C1〜C30)アルキルジ(C6〜C30)アリールシリル、置換若しくは無置換トリ(C6〜C30)アリールシリル、(C3〜C30)脂肪族環と(C6〜C30)芳香族環との置換若しくは無置換の縮合環、置換若しくは無置換モノ−若しくはジ−(C1〜C30)アルキルアミノ、置換若しくは無置換モノ−若しくはジ−(C2〜C30)アルケニルアミノ、置換若しくは無置換(C1〜C30)アルキル(C2〜C30)アルケニルアミノ、置換若しくは無置換(C1〜C30)アルキル(C6〜C30)アリールアミノ、置換若しくは無置換(C1〜C30)アルキル(3〜30員)ヘテロアリールアミノ、置換若しくは無置換(C2〜C30)アルケニル(C6〜C30)アリールアミノ、置換若しくは無置換(C2〜C30)アルケニル(3〜30員)ヘテロアリールアミノ、置換若しくは無置換モノ−若しくはジ−(C6〜C30)アリールアミノ、置換若しくは無置換モノ−若しくはジ−(3〜30員)ヘテロアリールアミノ、又は置換若しくは無置換(C6〜C30)アリール(3〜30員)アリールアミノを表すか、或いは隣接する置換基が互いに結合して環を形成していてもよく;
f及びgは、それぞれ独立して1〜4の整数を表し、f及びgが2以上である場合、R9のそれぞれとR10のそれぞれは、同じであっても又は異なっていてもよい。
Laは、単結合、置換若しくは無置換(C6〜C30)アリーレン、又は置換若しくは無置換(3〜30員)ヘテロアリーレンを表し;
Araは、置換若しくは無置換(C6〜C30)アリール又は置換若しくは無置換(3〜30員)ヘテロアリールを表し、
R9及びR10は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、シアノ、置換若しくは無置換(C1〜C30)アルキル、置換若しくは無置換(C6〜C30)アリール、置換若しくは無置換(3〜50員)ヘテロアリール、置換若しくは無置換トリ(C1〜C30)アルキルシリル、置換若しくは無置換ジ(C1〜C30)アルキル(C6〜C30)アリールシリル、置換若しくは無置換(C1〜C30)アルキルジ(C6〜C30)アリールシリル、置換若しくは無置換トリ(C6〜C30)アリールシリル、(C3〜C30)脂肪族環と(C6〜C30)芳香族環との置換若しくは無置換の縮合環、置換若しくは無置換モノ−若しくはジ−(C1〜C30)アルキルアミノ、置換若しくは無置換モノ−若しくはジ−(C2〜C30)アルケニルアミノ、置換若しくは無置換(C1〜C30)アルキル(C2〜C30)アルケニルアミノ、置換若しくは無置換(C1〜C30)アルキル(C6〜C30)アリールアミノ、置換若しくは無置換(C1〜C30)アルキル(3〜30員)ヘテロアリールアミノ、置換若しくは無置換(C2〜C30)アルケニル(C6〜C30)アリールアミノ、置換若しくは無置換(C2〜C30)アルケニル(3〜30員)ヘテロアリールアミノ、置換若しくは無置換モノ−若しくはジ−(C6〜C30)アリールアミノ、置換若しくは無置換モノ−若しくはジ−(3〜30員)ヘテロアリールアミノ、又は置換若しくは無置換(C6〜C30)アリール(3〜30員)アリールアミノを表すか、或いは隣接する置換基が互いに結合して環を形成していてもよく;
f及びgは、それぞれ独立して1〜4の整数を表し、f及びgが2以上である場合、R9のそれぞれとR10のそれぞれは、同じであっても又は異なっていてもよい。
式12及び13において、
La、Ara、R9、R10、及びfは、上の式11で定義した通りであり;
T1及びT2は、それぞれ独立して、単結合、O、又はSを表し;
Lbは上の式11でLaとして定義した通りであり;
Arbは上の式11でAraとして定義した通りであり;
R11〜R14は、それぞれ独立して、上の式11においてR9として定義した通りであり;
X1は、O、S、又はNRaを表し;
Raは、置換若しくは無置換(C6〜C30)アリールを表し;
g’及びhはそれぞれ独立して1〜3の整数を表し、i及びkはそれぞれ独立して1〜4の整数を表し、jは1又は2の整数を表し、g’、h、i、j、及びkが2以上である場合には、R10のそれぞれ、R11のそれぞれ、R12のそれぞれ、R13のそれぞれ、及びR14のそれぞれは、同じであっても又は異なっていてもよい。
La、Ara、R9、R10、及びfは、上の式11で定義した通りであり;
T1及びT2は、それぞれ独立して、単結合、O、又はSを表し;
Lbは上の式11でLaとして定義した通りであり;
Arbは上の式11でAraとして定義した通りであり;
R11〜R14は、それぞれ独立して、上の式11においてR9として定義した通りであり;
X1は、O、S、又はNRaを表し;
Raは、置換若しくは無置換(C6〜C30)アリールを表し;
g’及びhはそれぞれ独立して1〜3の整数を表し、i及びkはそれぞれ独立して1〜4の整数を表し、jは1又は2の整数を表し、g’、h、i、j、及びkが2以上である場合には、R10のそれぞれ、R11のそれぞれ、R12のそれぞれ、R13のそれぞれ、及びR14のそれぞれは、同じであっても又は異なっていてもよい。
一実施形態では、La及びLbは、それぞれ独立して、単結合又は置換若しくは無置換(C6〜C30)アリーレンであってもよく、好ましくは単結合又は置換若しくは無置換(C6〜C25)アリーレンであってもよく、より好ましくは単結合又は置換若しくは無置換(C6〜C18)アリーレンであってもよい。例えば、La及びLbは、それぞれ独立して、単結合、フェニレン、又はビフェニレンであってもよい。
一実施形態では、Ara及びArbは、それぞれ独立して、置換若しくは無置換(C6〜C30)アリールであってもよく、好ましくは、置換若しくは無置換(C6〜C25)アリールであってもよく、より好ましくは無置換であるか又は(C6〜C30)アリール若しくは(5〜30員)ヘテロアリールで置換された(C6〜C25)アリールであってもよい。例えば、Ara及びArbは、それぞれ独立して、無置換であるか若しくはメチル、シアノ、トリフェニルシラン、フェニル、ビフェニル、ナフチルのうちの少なくとも1つで置換されたフェニル、無置換であるかフェニルで置換されたカルバゾリル、置換若しくは無置換o−ビフェニル、置換若しくは無置換m−ビフェニル、置換若しくは無置換p−テルフェニル、置換若しくは無置換m−テルフェニル、置換若しくは無置換o−テルフェニル、置換若しくは無置換フルオレニル、無置換であるか若しくはフェニルで置換されたナフチル、又は置換若しくは無置換トリフェニレニルであってもよい。
一実施形態では、Raは、置換若しくは無置換(C6〜C30)アリールであってもよく、好ましくは、置換若しくは無置換(C6〜C25)アリールであってもよく、より好ましくは、無置換であるか又は(C6〜C30)アリール若しくは(5〜30員)ヘテロアリールで置換された(C6〜C25)アリールであってもよい。例えば、Raは、無置換であるか若しくはフェニル、ビフェニル、ナフチルのうちの少なくとも1つで置換されたフェニル、無置換であるか若しくはフェニルで置換されたカルバゾリル、置換若しくは無置換o−ビフェニル、置換若しくは無置換m−ビフェニル、置換若しくは無置換p−テルフェニル、置換若しくは無置換m−テルフェニル、置換若しくは無置換o−テルフェニル、無置換であるか若しくはフェニルで置換されたナフチル、又は置換若しくは無置換トリフェニレニルであってもよい。
一実施形態では、R9〜R14は、それぞれ独立して、水素、置換若しくは無置換(C1〜C30)アルキル、置換若しくは無置換(C6〜C30)アリール、又は置換若しくは無置換(3〜30員)ヘテロアリール、好ましくは、水素、置換若しくは無置換(C1〜C10)アルキル、置換若しくは無置換(C6〜C25)アリール、又は置換若しくは無置換(5〜25員)ヘテロアリール、より好ましくは、水素、置換若しくは無置換(C1〜C4)アルキル、置換若しくは無置換(C6〜C18)アリール、又は置換若しくは無置換(5〜18員)ヘテロアリールであってもよい。例えば、R9〜R14は、それぞれ独立して、水素、置換若しくは無置換メチル、置換若しくは無置換フェニル、又は置換若しくは無置換カルバゾリルであってもよい。
本開示による式11の化合物は、当業者に公知の合成方法によって調製され得る。
本開示の有機エレクトロルミネセント材料に含まれるドーパントは、少なくとも1つのリン光性又は蛍光性ドーパント、好ましくはリン光性ドーパントであり得る。本開示に適用されるリン光性ドーパント材料は、特に限定されないが、好ましくは、必要に応じてイリジウム(Ir)、オスミウム(Os)、銅(Cu)、及び白金(Pt)から選択される金属原子の金属化錯体化合物、より好ましくは、必要に応じてイリジウム(Ir)、オスミウム(Os)、銅(Cu)、及び白金(Pt)から選択される金属原子のオルト金属化錯体化合物、更により好ましくは、必要に応じてオルト金属化イリジウム錯体化合物であり得る。
式101において、
Lは、以下の構造1〜3:
から選択され、
構造1〜3において、
R100〜R103は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、無置換の又は重水素及び/若しくはハロゲンで置換された(C1〜C30)アルキル、置換若しくは無置換の(C3〜C30)シクロアルキル、置換若しくは無置換の(C6〜C30)アリール、シアノ、置換若しくは無置換の(3〜30員)ヘテロアリール、又は置換若しくは無置換の(C1〜C30)アルコキシを表すか;或いは隣接する置換基が互いに結合して環を形成していてもよく、例えばピリジンと共に環、例えば置換若しくは無置換のキノリン、置換若しくは無置換のイソキノリン、置換若しくは無置換のベンゾフロピリジン、置換若しくは無置換のベンゾチエノピリジン、置換若しくは無置換のインデノピリジン、置換若しくは無置換のベンゾフロキノリン、置換若しくは無置換のベンゾチエノキノリン、又は置換若しくは無置換のインデノキノリンを形成することができ;
R104〜R107は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、無置換の又は重水素及び/若しくはハロゲンで置換された(C1〜C30)アルキル、置換若しくは無置換(C3〜C30)シクロアルキル、置換若しくは無置換(C6〜C30)アリール、置換若しくは無置換(3〜30員)ヘテロアリール、シアノ、又は置換若しくは無置換(C1〜C30)アルコキシを表すか;或いは隣接する置換基が互いに結合して環を形成していてもよく、例えばベンゼンと共に環、例えば置換若しくは無置換ナフタレン、置換若しくは無置換フルオレン、置換若しくは無置換ジベンゾチオフェン、置換若しくは無置換ジベンゾフラン、置換若しくは無置換インデノピリジン、置換若しくは無置換ベンゾフロピリジン、又は置換若しくは無置換ベンゾチエノピリジンを形成することができ;
R201〜R220は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、無置換の又は重水素及び/若しくはハロゲンで置換された(C1〜C30)アルキル、置換若しくは無置換(C3〜C30)シクロアルキル、又は置換若しくは無置換(C6〜C30)アリールを表すか;或いは隣接する置換基が互いに連結して環を形成することができ;
sは1〜3の整数を表す。
Lは、以下の構造1〜3:
構造1〜3において、
R100〜R103は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、無置換の又は重水素及び/若しくはハロゲンで置換された(C1〜C30)アルキル、置換若しくは無置換の(C3〜C30)シクロアルキル、置換若しくは無置換の(C6〜C30)アリール、シアノ、置換若しくは無置換の(3〜30員)ヘテロアリール、又は置換若しくは無置換の(C1〜C30)アルコキシを表すか;或いは隣接する置換基が互いに結合して環を形成していてもよく、例えばピリジンと共に環、例えば置換若しくは無置換のキノリン、置換若しくは無置換のイソキノリン、置換若しくは無置換のベンゾフロピリジン、置換若しくは無置換のベンゾチエノピリジン、置換若しくは無置換のインデノピリジン、置換若しくは無置換のベンゾフロキノリン、置換若しくは無置換のベンゾチエノキノリン、又は置換若しくは無置換のインデノキノリンを形成することができ;
R104〜R107は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、無置換の又は重水素及び/若しくはハロゲンで置換された(C1〜C30)アルキル、置換若しくは無置換(C3〜C30)シクロアルキル、置換若しくは無置換(C6〜C30)アリール、置換若しくは無置換(3〜30員)ヘテロアリール、シアノ、又は置換若しくは無置換(C1〜C30)アルコキシを表すか;或いは隣接する置換基が互いに結合して環を形成していてもよく、例えばベンゼンと共に環、例えば置換若しくは無置換ナフタレン、置換若しくは無置換フルオレン、置換若しくは無置換ジベンゾチオフェン、置換若しくは無置換ジベンゾフラン、置換若しくは無置換インデノピリジン、置換若しくは無置換ベンゾフロピリジン、又は置換若しくは無置換ベンゾチエノピリジンを形成することができ;
R201〜R220は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、無置換の又は重水素及び/若しくはハロゲンで置換された(C1〜C30)アルキル、置換若しくは無置換(C3〜C30)シクロアルキル、又は置換若しくは無置換(C6〜C30)アリールを表すか;或いは隣接する置換基が互いに連結して環を形成することができ;
sは1〜3の整数を表す。
以下では、前述の有機エレクトロルミネセント化合物及び/又は有機エレクトロルミネセント材料が適用される有機エレクトロルミネセントデバイスが説明される。
一実施形態による有機エレクトロルミネセントデバイスは、第1の電極と、第2の電極と、第1の電極と第2の電極の間に挟まれた少なくとも1つの有機層とを含む。有機層は、正孔輸送層、正孔注入層、電子阻止層、正孔補助層、発光補助層、発光層、電子輸送層、電子注入層、中間層、正孔阻止層、及び電子補助層から選択される少なくとも1つの層を含んでいてもよく、各層は更に複数の層から構成されていてもよい。また、有機層は、アリールアミン系化合物及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種の化合物を更に含み得、且つ周期表の第1族の金属、第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、及び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種の金属又はそのような金属を含む少なくとも1種の錯体化合物を更に含み得る。
本開示において式1によって表される化合物及び/又は式2によって表される化合物は、有機エレクトロルミネセントデバイスを構成する1つ以上の層の中に含まれ得る。一実施形態によれば、有機層は、正孔輸送帯及び/又は電子輸送帯、及び/又は本開示による有機エレクトロルミネセント化合物を含む発光層、例えば正孔輸送層及び/又は正孔補助層及び/又は正孔阻止層及び/又は電子補助層及び/又は発光層を含む。例えば、式1の化合物が正孔輸送層及び/又は正孔補助層及び/又は正孔阻止層及び/又は電子補助層及び/又は発光層の中に含まれる場合、式1の化合物は、それぞれ、正孔輸送材料及び/又は正孔補助材料及び/又は正孔阻止材料及び/又は電子補助材料及び/又はホスト材料として含まれていてもよい。正孔輸送層及び/又は正孔補助層及び/又は正孔阻止層及び/又は電子補助層及び/又は発光層は、例えば、本開示の有機エレクトロルミネセント化合物を単独で、或いは少なくとも2種の有機エレクトロルミネセント化合物の混合物を含んでいてもよく、また有機エレクトロルミネセント材料中に含まれる従来の材料を更に含んでいてもよい。
一実施形態によれば、正孔輸送層は、式1によって表される少なくとも1種の有機エレクトロルミネセント化合物を含んでいてもよく、例えば、正孔輸送層は、式1で表される化合物C−1〜C−700のうちの少なくとも1種の化合物を含んでいてもよい。別の実施形態によれば、正孔輸送層は、式2によって表される少なくとも1種の有機エレクトロルミネセント化合物を含んでいてもよく、例えば、正孔輸送層は、式2で表される化合物C1−1〜C1−69のうちの少なくとも1種の化合物を含んでいてもよい。別の実施形態によれば、正孔輸送層は、式3によって表される少なくとも1種の有機エレクトロルミネセント化合物を含んでいてもよく、例えば、正孔輸送層は、式3で表される化合物C2−1〜C2−38のうちの少なくとも1種の化合物を含んでいてもよい。
一実施形態による発光層は、式1で表される少なくとも1種の第1のホスト材料と式11で表される少なくとも1種の第2のホスト材料とを含む複数のホスト材料を含み得る。一実施形態によれば、発光層は、式1によって表される第1のホスト材料としての化合物C−1〜C−700のうちの少なくとも1種の化合物と、式11によって表される第2のホスト材料としての化合物H−1〜H−85のうちの少なくとも1種の化合物とを含み得る。別の実施形態によれば、発光層は、式2によって表される有機エレクトロルミネセント化合物を含み得る。例えば、発光層は、式2で表される化合物C1〜1〜C1−69のうちの少なくとも1種の化合物を含んでいてもよい。
別の実施形態による正孔阻止層は、式1によって表される少なくとも1種の有機エレクトロルミネセント化合物を含んでいてもよく、例えば、正孔阻止層は、式1によって表される化合物C−1〜C−700のうちの少なくとも1種を含んでいてもよい。
一実施形態による有機エレクトロルミネセント材料は、白色有機発光デバイス用の有機層の材料として使用することができる。白色有機発光デバイスは、R(赤)、G(緑)、YG(黄緑)、又はB(青)の発光ユニットの配置に応じて、並行サイドバイサイド配置法、積層配置法、又は色変換材料(CCM)法等などの様々な構造を示唆してきた。加えて一実施形態による有機エレクトロルミネセント材料は、QD(量子ドット)を含む有機エレクトロルミネセントデバイスにも適用され得る。
第1の電極及び第2の電極の一方は、アノードであり得、他方は、カソードであり得る。この場合、第1の電極及び第2の電極は、それぞれ透過性導電性材料、半透過性導電性材料又は反射性導電性材料として形成することができる。有機エレクトロルミネセントデバイスは、第1の電極及び第2の電極を形成する材料の種類により、上面発光型、底面発光型又は両面発光型であり得る。
正孔注入層、正孔輸送層、電子阻止層又はそれらの組み合わせを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又は電子阻止層への正孔注入障壁(又は正孔注入電圧)を下げるために多層であってもよく、ここで、多層のそれぞれは、2種の化合物を同時に使用することができる。正孔注入層は、p型ドーパントとしてドープされ得る。また、電子阻止層は、正孔輸送層(又は正孔注入層)と発光層との間に配置され得、発光層からの電子のオーバーフローを阻止することによって励起子を発光層内に閉じ込めて発光漏れを防止することができる。正孔輸送層又は電子阻止層は、複数層であり得、この場合、それぞれの層は、複数の化合物を使用することができる。
電子緩衝層、正孔阻止層、電子輸送層、電子注入層又はこれらの組み合わせは、発光層とカソードとの間に用いることができる。電子緩衝層は、電子の注入を制御し、且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ってもよく、ここで、多層のそれぞれは、2種の化合物を同時に使用することができる。正孔阻止層又は電子輸送層は、多層であってもよく、ここで、多層のそれぞれは、複数の化合物を使用することができる。また、電子注入層は、n型ドーパントとしてドープされ得る。
発光補助層は、アノードと発光層との間又はカソードと発光層との間に配置され得る。発光補助層がアノードと発光層との間に配置される場合、それは、正孔注入及び/又は正孔輸送を促進するため又は電子のオーバーフローを防止する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配置される場合、それは、電子注入及び/若しくは電子輸送を促進するために、又は正孔のオーバーフローを防止するために使用することができる。加えて、正孔補助層は、正孔輸送層(又は正孔注入層)と発光層との間に配置され得、正孔輸送速度(又は正孔注入速度)を促進する又は阻止するのに有効であり得、それによって電荷のバランスが制御されることを可能にする。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、追加で含まれる正孔輸送層は、正孔補助層又は電子阻止層として使用することができる。発光補助層、正孔補助層又は電子阻止層は、有機エレクトロルミネセントデバイスの効率及び/又は寿命を向上させる効果を有し得る。
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、好ましくはカルコゲナイド層、金属ハロゲン化物層及び金属酸化物層から選択される少なくとも1つの層(以下では「表面層」)が1つ又は両方の電極の内部表面に配置され得る。具体的には、シリコン及びアルミニウムのカルコゲナイド(酸化物を含む)層がエレクトロルミネセント媒体層のアノード面上に好ましくは配置され、金属ハロゲン化物層又は金属酸化物層がエレクトロルミネセント媒体層のカソード面上に好ましくは配置される。有機エレクトロルミネセントデバイスについての動作安定性は、表面層によって得られ得る。好ましくは、カルコゲナイドとしては、SiOX(1≦X≦2)、AlOX(1≦X≦1.5)、SiON、SiAlON等が挙げられ、金属ハロゲン化物としては、LiF、MgF2、CaF2、希土類金属フッ化物等が挙げられ、金属酸化物としては、Cs2O、Li2O、MgO、SrO、BaO、CaO等が挙げられる。
更に、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、好ましくは、電子輸送化合物と還元性ドーパントとの混合領域又は正孔輸送化合物と酸化性ドーパントとの混合領域は、電極の対の少なくとも1つの表面に配置され得る。この場合、電子輸送化合物は、アニオンに還元されるため、混合領域からエレクトロルミネセント媒体への電子の注入及び輸送がより容易になる。更に、正孔輸送化合物は、カチオンへと酸化されるため、混合領域からエレクトロルミネセント媒体への正孔の注入及び輸送がより容易になる。好ましくは、酸化性ドーパントは、種々のルイス酸及びアクセプター化合物を含み、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、及びそれらの混合物を含む。還元性ドーパント層を電荷発生層として使用して、2つ以上の発光層を有し且つ白色光を放出する有機エレクトロルミネセントデバイスを作製することができる。
本開示の有機エレクトロルミネセントデバイスの各層を形成するために、真空蒸発、スパッタリング、プラズマ、イオンプレーティング法等などの乾式膜形成法又はインクジェット印刷、ノズル印刷、スロットコーティング、スピンコーティング、ディップコーティング、フローコーティング法等などの湿式膜形成法を用いることができる。
湿式膜形成法を用いる場合、薄膜は、各層を形成する材料をエタノール、クロロホルム、テトラヒドロフラン、ジオキサン等などの任意の好適な溶媒に溶解又は拡散させることによって形成され得る。溶媒は、各層を形成する材料が溶解又は拡散することができ、且つ膜形成能力に問題がない任意の溶媒であり得る。
一実施形態に従って有機エレクトロルミネセント化合物により層を形成する場合、層は、上で列挙した方法により形成することができ、また多くの場合共蒸着又は混合蒸着により形成することができる。共蒸着は、2つ以上の材料をそれぞれの個別のるつぼソースに入れ、両方のセルに電流を同時に流して材料を蒸発させ、混合蒸着を行う混合蒸着法であり;混合蒸着は、蒸着前に2つ以上の材料を1つのるつぼソースにおいて混合し、次いで1つのセルに電流を流して材料を蒸発させる混合蒸着法である。
一実施形態によれば、本開示の有機エレクトロルミネセントデバイスは、スマートフォン、タブレット、ノートブック、PC、TVなどのディスプレイデバイス若しくは車両のためのディスプレイデバイス又は屋外若しくは屋内照明などの照明デバイスの製造のために使用することができる。
以下で、本開示を詳細に理解するために、本開示による化合物の調製方法を、代表的な化合物又は中間体化合物を参照しつつ説明する。
[実施例1]化合物C1−14の合成
1)化合物1の合成
フェナントレン−9,10−ジオン(100.0g、480mmol)をフラスコの中に入れ、THF溶液に溶解した。次に、窒素を充填しながら、メチルマグネシウムブロミド(MeMgBr)(THF中3M)溶液(480mL、1,440mmol)を0℃で滴下し、その後2時間撹拌した。反応が完了した後、混合物を塩化アンモニウム水溶液(NH4Cl)で中和し、その後塩化メチル(MC)で抽出し、続いて硫酸マグネシウム(MgSO4)を用いて乾燥した。次に、これをカラムクロマトグラフィーによって分離した後、これにメタノール(MeOH)を添加した。その後、得られた固体を減圧濾過して、化合物1(43.0g、収率:36%)を得た。
フェナントレン−9,10−ジオン(100.0g、480mmol)をフラスコの中に入れ、THF溶液に溶解した。次に、窒素を充填しながら、メチルマグネシウムブロミド(MeMgBr)(THF中3M)溶液(480mL、1,440mmol)を0℃で滴下し、その後2時間撹拌した。反応が完了した後、混合物を塩化アンモニウム水溶液(NH4Cl)で中和し、その後塩化メチル(MC)で抽出し、続いて硫酸マグネシウム(MgSO4)を用いて乾燥した。次に、これをカラムクロマトグラフィーによって分離した後、これにメタノール(MeOH)を添加した。その後、得られた固体を減圧濾過して、化合物1(43.0g、収率:36%)を得た。
2)化合物2の合成
化合物1(60.0g、250mmol)、H2SO4(202mL、375mmol)、及び500mLのベンゼンをフラスコの中に入れ、次いで120℃で2時間、還流下で撹拌した。反応が完了した後、混合物を重炭酸ナトリウム(NaHCO3)で中和し、その後MCで抽出し、次いでMgSO4で乾燥した。次に、これをカラムクロマトグラフィーによって分離した後、これにMeOHを添加した。その後、得られた固体を減圧濾過して、化合物2(50.0g、収率:90%)を得た。
化合物1(60.0g、250mmol)、H2SO4(202mL、375mmol)、及び500mLのベンゼンをフラスコの中に入れ、次いで120℃で2時間、還流下で撹拌した。反応が完了した後、混合物を重炭酸ナトリウム(NaHCO3)で中和し、その後MCで抽出し、次いでMgSO4で乾燥した。次に、これをカラムクロマトグラフィーによって分離した後、これにMeOHを添加した。その後、得られた固体を減圧濾過して、化合物2(50.0g、収率:90%)を得た。
3)化合物3の合成
化合物2(20.0g、90.0mmol)をフラスコの中に入れ、THF溶液に溶解した。次に、窒素を充填しながら、MeMgBr(THF中3M)溶液(45mL、135mmol)を0℃で滴下し、その後2時間撹拌した。反応が完了した後、混合物をイソプロピルアルコール(IPA)とNH4Cl水溶液で中和し、その後MCで抽出し、続いてMgSO4を用いて乾燥した。次に、これをカラムクロマトグラフィーによって分離した後、これにMeOHを添加した。その後、得られた固体を減圧濾過して、化合物3(23.0g、収率:107%)を得た。
化合物2(20.0g、90.0mmol)をフラスコの中に入れ、THF溶液に溶解した。次に、窒素を充填しながら、MeMgBr(THF中3M)溶液(45mL、135mmol)を0℃で滴下し、その後2時間撹拌した。反応が完了した後、混合物をイソプロピルアルコール(IPA)とNH4Cl水溶液で中和し、その後MCで抽出し、続いてMgSO4を用いて乾燥した。次に、これをカラムクロマトグラフィーによって分離した後、これにMeOHを添加した。その後、得られた固体を減圧濾過して、化合物3(23.0g、収率:107%)を得た。
4)化合物4の合成
化合物3(18.6g、78mmol)及び78mLの塩化チオニル(MC中1M)溶液をフラスコの中に入れ、次いで0℃で2時間撹拌した。−78℃まで温度を下げた後、78mLのトリメチルアルミニウム(AlMe3)(トルエン中2M)溶液をこれに添加し、次いで3時間撹拌し、続いて室温で一晩反応させた。反応が完了した後、IPAとH2Oを添加して溶液をクエンチし、その後MCを用いて層を分離した。次に、これをカラムクロマトグラフィーによって分離した後、これにMeOHを添加した。その後、得られた固体を減圧濾過して、化合物4(18.7g、収率:101%)を得た。
化合物3(18.6g、78mmol)及び78mLの塩化チオニル(MC中1M)溶液をフラスコの中に入れ、次いで0℃で2時間撹拌した。−78℃まで温度を下げた後、78mLのトリメチルアルミニウム(AlMe3)(トルエン中2M)溶液をこれに添加し、次いで3時間撹拌し、続いて室温で一晩反応させた。反応が完了した後、IPAとH2Oを添加して溶液をクエンチし、その後MCを用いて層を分離した。次に、これをカラムクロマトグラフィーによって分離した後、これにMeOHを添加した。その後、得られた固体を減圧濾過して、化合物4(18.7g、収率:101%)を得た。
5)化合物5の合成
化合物4(19.2g、81mmol)及び200mLのDMFをフラスコの中に入れた。窒素を充填しながら、100mLのDMFに溶解させたN−ブロモスクシンイミド(NBS)(26.0g、146mmol)を滴下し、続いて撹拌しながら一晩反応させた。反応が完了した後、酢酸エチル(EA)とH2Oをこれに添加し、次いで有機層を分離して有機溶媒を除去した。次に、これをカラムクロマトグラフィーによって分離した後、これにMeOHを添加した。その後、得られた固体を減圧濾過して、化合物5(23.2g、収率:90%)を得た。
化合物4(19.2g、81mmol)及び200mLのDMFをフラスコの中に入れた。窒素を充填しながら、100mLのDMFに溶解させたN−ブロモスクシンイミド(NBS)(26.0g、146mmol)を滴下し、続いて撹拌しながら一晩反応させた。反応が完了した後、酢酸エチル(EA)とH2Oをこれに添加し、次いで有機層を分離して有機溶媒を除去した。次に、これをカラムクロマトグラフィーによって分離した後、これにMeOHを添加した。その後、得られた固体を減圧濾過して、化合物5(23.2g、収率:90%)を得た。
6)化合物C1−14の合成
化合物5(5.59g、24.8mmol)、N−([1,1’−ビフェニル]−4−イル)−11,11−ジメチル−11H−ベンゾ[b]フルオレン−2−アミン(10.2g、24.8mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)(Pd2(dba)3)(0.81g、0.89mmol)、トリ−tert−ブチルホスフィン(P(t−Bu)3)(0.359g、1.77mmol)、ナトリウムtert−ブトキシド(NaOt−Bu)(3.41g、35.5mmol)、及び60mLのトルエンをフラスコの中に入れ、120℃で1.5時間撹拌した。反応が完了した後、有機溶媒を除去し、その後得られた固体をカラムクロマトグラフィーによって分離した。次に、MeOHをこれに添加し、次いで得られた固体を減圧濾過することで、化合物C1−14(1.3g、収率:11%)を得た。
化合物5(5.59g、24.8mmol)、N−([1,1’−ビフェニル]−4−イル)−11,11−ジメチル−11H−ベンゾ[b]フルオレン−2−アミン(10.2g、24.8mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)(Pd2(dba)3)(0.81g、0.89mmol)、トリ−tert−ブチルホスフィン(P(t−Bu)3)(0.359g、1.77mmol)、ナトリウムtert−ブトキシド(NaOt−Bu)(3.41g、35.5mmol)、及び60mLのトルエンをフラスコの中に入れ、120℃で1.5時間撹拌した。反応が完了した後、有機溶媒を除去し、その後得られた固体をカラムクロマトグラフィーによって分離した。次に、MeOHをこれに添加し、次いで得られた固体を減圧濾過することで、化合物C1−14(1.3g、収率:11%)を得た。
[実施例2]化合物C−14の合成
化合物5(6.0g、19.0mmol)、2,4−ジフェニル−6−(3’−(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)−[1,1’−ビフェニル]−3−イル)−1,3,5−トリアジン(11.7g、22.8mmol)、Pd(PPh3)4(1.10g、0.95mmol)、K2CO3(7.9g、57mmol)、50mLのトルエン、25mLのEtOH、及び25mLのH2Oをフラスコの中に入れ、140℃で還流下で撹拌した。反応が完了した後、有機溶媒を除去し、得られた固体をカラムクロマトグラフィーによって分離した。次に、MeOHをこれに添加し、次いで得られた固体を減圧濾過することで、化合物C−14(2.4g、収率:20.3%)を得た。
1)化合物1−1の合成
9,9,10,10−テトラメチル−9,10−ジヒドロフェナントレン(34.0g、144mmol)、ヨウ素(I2)(18.3g、71.9mmol)、ヨウ素酸(12.7g、71.9mmol)、280mLの酢酸(AcOH)、36mLのH2SO4、36mLの水(H2O)、及び15mLのCHCl3をフラスコの中に入れ、65℃で撹拌した。反応が完了した後、溶媒を除去し、次いでカラムクロマトグラフィーによって分離した。次に、MeOHをこれに添加し、次いで得られた固体を減圧濾過することで、化合物1−1(56.0g、収率:107%)を得た。
9,9,10,10−テトラメチル−9,10−ジヒドロフェナントレン(34.0g、144mmol)、ヨウ素(I2)(18.3g、71.9mmol)、ヨウ素酸(12.7g、71.9mmol)、280mLの酢酸(AcOH)、36mLのH2SO4、36mLの水(H2O)、及び15mLのCHCl3をフラスコの中に入れ、65℃で撹拌した。反応が完了した後、溶媒を除去し、次いでカラムクロマトグラフィーによって分離した。次に、MeOHをこれに添加し、次いで得られた固体を減圧濾過することで、化合物1−1(56.0g、収率:107%)を得た。
2)化合物1−2の合成
化合物1−1(35.0g、96.6mmol)、5−クロロ−2−ホルミル−フェニル)ボロン酸(21.4g、116mmol)、Pd(PPh3)4(5.58g、4.83mmol)、K2CO3(33.4g、242mmol)、300mLのトルエン、100mLのEtOH、及び100mLのH2Oをフラスコの中に入れ、140℃で撹拌した。反応が完了した後、反応混合物にEAとH2Oを添加して層を分離させ、その後有機層のみを分離した。溶媒を減圧濾過により除去し、続いてカラムクロマトグラフィーを用いて分離した。次に、MeOHをこれに添加し、次いで得られた固体を減圧濾過することで、化合物C1−2(36.0g、収率:99.4%)を得た。
化合物1−1(35.0g、96.6mmol)、5−クロロ−2−ホルミル−フェニル)ボロン酸(21.4g、116mmol)、Pd(PPh3)4(5.58g、4.83mmol)、K2CO3(33.4g、242mmol)、300mLのトルエン、100mLのEtOH、及び100mLのH2Oをフラスコの中に入れ、140℃で撹拌した。反応が完了した後、反応混合物にEAとH2Oを添加して層を分離させ、その後有機層のみを分離した。溶媒を減圧濾過により除去し、続いてカラムクロマトグラフィーを用いて分離した。次に、MeOHをこれに添加し、次いで得られた固体を減圧濾過することで、化合物C1−2(36.0g、収率:99.4%)を得た。
3)化合物1−3の合成
化合物1−2(30.0g、80.0mmol)、クロロ−(メトキシメチル)−トリフェニル−λ5−ホスファン(38.4g、112mmol)、及び370mLのTHFをフラスコの中に入れて溶解させた。その後、112mLのKOt−Bu(THF中1M)溶液を撹拌しながらこれに滴下した。反応が完了した後、反応混合物にEAとH2Oを添加して層を分離させ、その後有機層のみを分離した。溶媒を減圧濾過により除去し、続いてカラムクロマトグラフィーを用いて分離した。次に、MeOHをこれに添加し、次いで得られた固体を減圧濾過することで、化合物1−3(20.0g、収率:62.0%)を得た。
化合物1−2(30.0g、80.0mmol)、クロロ−(メトキシメチル)−トリフェニル−λ5−ホスファン(38.4g、112mmol)、及び370mLのTHFをフラスコの中に入れて溶解させた。その後、112mLのKOt−Bu(THF中1M)溶液を撹拌しながらこれに滴下した。反応が完了した後、反応混合物にEAとH2Oを添加して層を分離させ、その後有機層のみを分離した。溶媒を減圧濾過により除去し、続いてカラムクロマトグラフィーを用いて分離した。次に、MeOHをこれに添加し、次いで得られた固体を減圧濾過することで、化合物1−3(20.0g、収率:62.0%)を得た。
4)化合物1−4の合成
化合物1−3(19.0g、47.2mmol)及び250mLのMCをフラスコの中に入れて溶解させた。その後、17.8mLのBF3・EtOEt溶液をこれに0℃で撹拌しながら滴下した。反応が完了した後、MCとNaHCO3(aq)をこれに添加して層を分離し、次いで有機層のみを分離した。溶媒を減圧濾過により除去し、続いてカラムクロマトグラフィーを用いて分離した。次に、MeOHをこれに添加し、次いで得られた固体を減圧濾過することで、化合物1−4(16.0g、収率:91.5%)を得た。
化合物1−3(19.0g、47.2mmol)及び250mLのMCをフラスコの中に入れて溶解させた。その後、17.8mLのBF3・EtOEt溶液をこれに0℃で撹拌しながら滴下した。反応が完了した後、MCとNaHCO3(aq)をこれに添加して層を分離し、次いで有機層のみを分離した。溶媒を減圧濾過により除去し、続いてカラムクロマトグラフィーを用いて分離した。次に、MeOHをこれに添加し、次いで得られた固体を減圧濾過することで、化合物1−4(16.0g、収率:91.5%)を得た。
5)化合物C−578の合成
化合物1−4(6.0g、16.2mmol)、N−フェニルジベンゾフラン−3−アミン(4.40g、17.0mmol)、Pd2(dba)3(0.741g、0.809mmol)、sphos(0.664g、1.62mmol)、NaOt−Bu(3.11g、32.4mmol)、及び80mLのo−キシレンをフラスコの中に入れ、180℃で還流下で撹拌した。反応が完了した後、溶媒を減圧濾過により除去し、続いてカラムクロマトグラフィーを用いて分離した。次に、MeOHをこれに添加し、次いで得られた固体を減圧濾過することで、化合物C−578(2.3g、収率:23.9%)を得た。
化合物1−4(6.0g、16.2mmol)、N−フェニルジベンゾフラン−3−アミン(4.40g、17.0mmol)、Pd2(dba)3(0.741g、0.809mmol)、sphos(0.664g、1.62mmol)、NaOt−Bu(3.11g、32.4mmol)、及び80mLのo−キシレンをフラスコの中に入れ、180℃で還流下で撹拌した。反応が完了した後、溶媒を減圧濾過により除去し、続いてカラムクロマトグラフィーを用いて分離した。次に、MeOHをこれに添加し、次いで得られた固体を減圧濾過することで、化合物C−578(2.3g、収率:23.9%)を得た。
1)化合物2−1の合成
3−ブロモ−9,9,10,10−テトラメチル−9,10−ジヒドロフェナントレン(30.0g、95.2mmol)、4,4,4’,4’,5,5,5’,5’−オクタメチル−2,2’−ビ(1,3,2−ジオキサンボロラン)(29.0g、114.1mmol)、PdCl2(PPh3)2(3.34g、4.76mmol)、KOAc(23.3g、237.9mmol)、及び500mLの1,4−ジオキサンをフラスコの中に入れ、140℃で3時間撹拌した。反応が完了した後、有機溶媒を除去し、その後得られた固体をカラムクロマトグラフィーによって分離した。次に、MeOHをこれに添加し、次いで得られた固体を減圧濾過することで、化合物2−1(31g、収率:90%)を得た。
3−ブロモ−9,9,10,10−テトラメチル−9,10−ジヒドロフェナントレン(30.0g、95.2mmol)、4,4,4’,4’,5,5,5’,5’−オクタメチル−2,2’−ビ(1,3,2−ジオキサンボロラン)(29.0g、114.1mmol)、PdCl2(PPh3)2(3.34g、4.76mmol)、KOAc(23.3g、237.9mmol)、及び500mLの1,4−ジオキサンをフラスコの中に入れ、140℃で3時間撹拌した。反応が完了した後、有機溶媒を除去し、その後得られた固体をカラムクロマトグラフィーによって分離した。次に、MeOHをこれに添加し、次いで得られた固体を減圧濾過することで、化合物2−1(31g、収率:90%)を得た。
2)化合物C−470の合成
化合物2−1(6.0g、16.6mmol)、2−(3’−ブロモ−[1,1’−ビフェニル]−3−イル)−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン(7.94g、18.2mmol)、Pd(PPh3)4(0.960g、0.83mmol)、K2CO3(6.88g、49.8mmol)、40mLのトルエン、20mLのEtOH、及び20mLのH2Oをフラスコの中に入れ、次いで140℃で2時間撹拌した。反応が完了した後、有機溶媒を除去し、その後得られた固体をカラムクロマトグラフィーによって分離した。次に、MeOHをこれに添加し、次いで得られた固体を減圧濾過することで、化合物C−470(4.5g、収率:44%)を得た。
化合物2−1(6.0g、16.6mmol)、2−(3’−ブロモ−[1,1’−ビフェニル]−3−イル)−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン(7.94g、18.2mmol)、Pd(PPh3)4(0.960g、0.83mmol)、K2CO3(6.88g、49.8mmol)、40mLのトルエン、20mLのEtOH、及び20mLのH2Oをフラスコの中に入れ、次いで140℃で2時間撹拌した。反応が完了した後、有機溶媒を除去し、その後得られた固体をカラムクロマトグラフィーによって分離した。次に、MeOHをこれに添加し、次いで得られた固体を減圧濾過することで、化合物C−470(4.5g、収率:44%)を得た。
化合物2−1(4.5g、12.4mmol)、2−クロロ−4−(ジベンゾ[b,d]フラン−1−イル)−6−フェニル−1,3,5−トリアジン(4.65g、13.0mmol)、Pd(PPh3)4(0.716g、0.62mmol)、K2CO3(6.88g、31.0mmol)、30mLのトルエン、15mLのEtOH、及び15mLのH2Oをフラスコの中に入れ、140℃で2時間撹拌した。反応が完了した後、有機溶媒を除去し、その後得られた固体をカラムクロマトグラフィーによって分離した。次に、MeOHをこれに添加し、次いで得られた固体を減圧濾過することで、化合物C−77(4.5g、収率:44%)を得た。
1)化合物3−1の合成
10,10−ジメチルフェナントレン−9(10H)−オン(10.0g、45.0mmol)をフラスコの中に入れ、次いでTHF溶液に溶解した。次に窒素を充填しながら、フェニルマグネシウムブロミド(PhMgBr)(THF中3M)溶液(22.5mL、67.5mmol)を0℃で滴下し、その後2時間撹拌した。反応が完了した後、混合物をNH4Cl水溶液で中和し、その後MCで抽出し、続いてMgSO4を用いて乾燥した。次に、これをカラムクロマトグラフィーによって分離した。その後、MeOHをこれに添加し、次いで得られた固体を減圧濾過することで、化合物3−1(12.5g、収率:92%)を得た。
10,10−ジメチルフェナントレン−9(10H)−オン(10.0g、45.0mmol)をフラスコの中に入れ、次いでTHF溶液に溶解した。次に窒素を充填しながら、フェニルマグネシウムブロミド(PhMgBr)(THF中3M)溶液(22.5mL、67.5mmol)を0℃で滴下し、その後2時間撹拌した。反応が完了した後、混合物をNH4Cl水溶液で中和し、その後MCで抽出し、続いてMgSO4を用いて乾燥した。次に、これをカラムクロマトグラフィーによって分離した。その後、MeOHをこれに添加し、次いで得られた固体を減圧濾過することで、化合物3−1(12.5g、収率:92%)を得た。
2)化合物C−652の合成
化合物3−1(12.4g、41.3mmol)、N−([1,1’−ビフェニル]−4−イル)−N−フェニル−[1,1’−ビフェニル]−4−アミン(65.6g、165mmol)、及び200mLのMCをフラスコの中に入れ、次いで0℃で撹拌した。6.7mLのH2SO4を滴下し、続いて1日反応させた。反応が完了した後、混合物をK2CO3で中和し、その後MCで抽出し、続いてMgSO4を用いて乾燥した。次に、これをカラムクロマトグラフィーによって分離した。その後、MeOHをこれに添加し、次いで得られた固体を減圧濾過することで、化合物C−652(8.6g、収率:31%)を得た。
化合物3−1(12.4g、41.3mmol)、N−([1,1’−ビフェニル]−4−イル)−N−フェニル−[1,1’−ビフェニル]−4−アミン(65.6g、165mmol)、及び200mLのMCをフラスコの中に入れ、次いで0℃で撹拌した。6.7mLのH2SO4を滴下し、続いて1日反応させた。反応が完了した後、混合物をK2CO3で中和し、その後MCで抽出し、続いてMgSO4を用いて乾燥した。次に、これをカラムクロマトグラフィーによって分離した。その後、MeOHをこれに添加し、次いで得られた固体を減圧濾過することで、化合物C−652(8.6g、収率:31%)を得た。
1)化合物4−1の合成
3−ブロモフェナントレン−9,10−ジオン(60.0g、209mmol)をフラスコの中に入れ、次いでTHF溶液(1L)の中に溶解した。次に、窒素を充填しながら、MeMgBr(THF中3M)溶液(209mL、627mmol)を0℃で滴下し、次いで1時間撹拌した。反応が完了した後、MeMgBrをIPAとMeOHとH2Oでクエンチし、その後NH4Cl水溶液で中和した。次に、有機層をEAで抽出し、続いてMgSO4を用いて乾燥した。その後、これをセライトフィルターで分離し、次いでMeOHをこれに添加した。その後、得られた固体を減圧濾過して、化合物4−1(74.0g、収率:110%)を得た。
3−ブロモフェナントレン−9,10−ジオン(60.0g、209mmol)をフラスコの中に入れ、次いでTHF溶液(1L)の中に溶解した。次に、窒素を充填しながら、MeMgBr(THF中3M)溶液(209mL、627mmol)を0℃で滴下し、次いで1時間撹拌した。反応が完了した後、MeMgBrをIPAとMeOHとH2Oでクエンチし、その後NH4Cl水溶液で中和した。次に、有機層をEAで抽出し、続いてMgSO4を用いて乾燥した。その後、これをセライトフィルターで分離し、次いでMeOHをこれに添加した。その後、得られた固体を減圧濾過して、化合物4−1(74.0g、収率:110%)を得た。
2)化合物4−2及び4−3の合成
化合物4−1(74.0g、232mmol)、H2SO4(18.9mL、348mmol)、及び1,000mLのMCをフラスコの中に入れ、その後80℃で1時間還流下で撹拌した。反応が完了した後、混合物にH2Oを添加してH2SO4を希釈し、次いで混合物をNaHCO3を用いて中和した。次に、これをMCを用いて抽出し、次いでMgSO4を用いて乾燥した。その後、これをカラムクロマトグラフィーによって分離し、次いでこれにMeOHを加えた。その後、得られた固体を減圧下で濾過することで、化合物4−2及び4−3(60.0g、収率:85%)を得た。
化合物4−1(74.0g、232mmol)、H2SO4(18.9mL、348mmol)、及び1,000mLのMCをフラスコの中に入れ、その後80℃で1時間還流下で撹拌した。反応が完了した後、混合物にH2Oを添加してH2SO4を希釈し、次いで混合物をNaHCO3を用いて中和した。次に、これをMCを用いて抽出し、次いでMgSO4を用いて乾燥した。その後、これをカラムクロマトグラフィーによって分離し、次いでこれにMeOHを加えた。その後、得られた固体を減圧下で濾過することで、化合物4−2及び4−3(60.0g、収率:85%)を得た。
3)化合物4−4及び4−5の合成
化合物4−2及び4−3(60.0g、199mmol)をフラスコの中に入れ、次いでTHF溶液(1L)の中に溶解させた。その後、窒素を充填しながら、MeMgBr(THF中3M)溶液(99.6mL、299mmol)を0℃で滴下し、3時間撹拌した。反応が完了した後、混合物をIPA及びNH4Cl水溶液で中和し、次いでMCで抽出し、続いてMgSO4を用いて乾燥した。その後、これをカラムクロマトグラフィーによって分離し、次いでこれにMeOHを加えた。次に、得られた固体を減圧濾過することで、化合物4−4及び4−5(63.2g、収率:100%)を得た。
化合物4−2及び4−3(60.0g、199mmol)をフラスコの中に入れ、次いでTHF溶液(1L)の中に溶解させた。その後、窒素を充填しながら、MeMgBr(THF中3M)溶液(99.6mL、299mmol)を0℃で滴下し、3時間撹拌した。反応が完了した後、混合物をIPA及びNH4Cl水溶液で中和し、次いでMCで抽出し、続いてMgSO4を用いて乾燥した。その後、これをカラムクロマトグラフィーによって分離し、次いでこれにMeOHを加えた。次に、得られた固体を減圧濾過することで、化合物4−4及び4−5(63.2g、収率:100%)を得た。
4)化合物4−6の合成
化合物4−4及び4−5(63.2g、199.2mmol)及び183mLの塩化チオニル(SOCl2)(MC中1M)溶液をフラスコの中に入れ、次いで0℃で2時間撹拌した。温度を−78℃まで下げた後、183mLのAlMe3(トルエン中2M)溶液をこれに添加し、次いで3時間撹拌し、続いて室温で一晩反応させた。反応が完了した後、IPAとH2Oを添加して溶液をクエンチし、その後MCを用いて層を分離した。次に、これをカラムクロマトグラフィーによって分離した後、これにMeOHを添加した。その後、得られた固体を減圧濾過して、化合物4−6(59.0g、収率:94%)を得た。
化合物4−4及び4−5(63.2g、199.2mmol)及び183mLの塩化チオニル(SOCl2)(MC中1M)溶液をフラスコの中に入れ、次いで0℃で2時間撹拌した。温度を−78℃まで下げた後、183mLのAlMe3(トルエン中2M)溶液をこれに添加し、次いで3時間撹拌し、続いて室温で一晩反応させた。反応が完了した後、IPAとH2Oを添加して溶液をクエンチし、その後MCを用いて層を分離した。次に、これをカラムクロマトグラフィーによって分離した後、これにMeOHを添加した。その後、得られた固体を減圧濾過して、化合物4−6(59.0g、収率:94%)を得た。
5)化合物C−469の合成
化合物4−6(5.0g、15.7mmol)、N−([1,1’−ビフェニル]−4−イル)−11,11−ジメチル−11H−ベンゾ[b]フルオレン−2−アミン(8.45g、17.4mmol)、Pd2(dba)3(0.719g、0.785mmol)、P(t−Bu)3(0.318g、1.57mmol)、NaOt−Bu(3.02g、31.4mmol)、及び60mLのトルエンをフラスコに入れ、130℃で1時間撹拌した。反応が完了した後、有機溶媒を除去し、次いで得られた固体をカラムクロマトグラフィーによって分離した。その後、MeOHをこれに添加し、次いで得られた固体を減圧濾過することで、化合物C−469(2.1g、収率:19%)を得た。
化合物4−6(5.0g、15.7mmol)、N−([1,1’−ビフェニル]−4−イル)−11,11−ジメチル−11H−ベンゾ[b]フルオレン−2−アミン(8.45g、17.4mmol)、Pd2(dba)3(0.719g、0.785mmol)、P(t−Bu)3(0.318g、1.57mmol)、NaOt−Bu(3.02g、31.4mmol)、及び60mLのトルエンをフラスコに入れ、130℃で1時間撹拌した。反応が完了した後、有機溶媒を除去し、次いで得られた固体をカラムクロマトグラフィーによって分離した。その後、MeOHをこれに添加し、次いで得られた固体を減圧濾過することで、化合物C−469(2.1g、収率:19%)を得た。
[実施例8]化合物C−317の合成
化合物A(2.6g、6.64mmol)、ジ([1,1’−ビフェニル]−4−イル)アミン(2.1g、6.64mmol)、Pd2(dba)3(0.3g、0.33mmol)、P(t−Bu)3(0.3mL、0.66mmol)、NaOt−Bu(1.0g、9.96mmol)、及び33mLのトルエンを反応容器に入れ、還流下で1時間撹拌した。反応が完了した後、反応混合物を室温まで冷却し、次いで固体を濾過し、続いて酢酸エチルで洗浄した。次に、濾液を減圧下で蒸留し、次いでカラムクロマトグラフィーにより精製することで化合物C−317(2.5g、収率:59%)を得た。
[実施例9]化合物C−400の合成
化合物A(3.5g、8.94mmol)、N−([1,1’−ビフェニル]−4−イル)−N−(4−(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボラン−2−イル)フェニル)−[1,1’−ビフェニル]−4−アミン(4.7g、8.94mmol)、PPh3)4(0.5g、0.45mmol)、Na2CO3(2.4g、22.35mmol)、45mLのトルエン、11mLのエタノール、及び11mLのH2Oを反応容器に入れ、その後120℃で4時間撹拌した。反応の終了後、混合物を蒸留水で洗浄し、次いで有機層を酢酸エチルで抽出した。その後、抽出した有機層を硫酸マグネシウムを用いて乾燥した。次に、溶媒をロータリーエバポレーターで除去し、カラムクロマトグラフィーにより精製することで、化合物C−400(2.0g、収率:32%)を得た。
[実施例10]化合物C2−31の合成
化合物5(6.5g、20.6mmol)、化合物10(10.0g、20.6mmol)、Pd2(dba)3(943mg、1.03mmol)、P(t−Bu)3(1.0mL、2.06mmol、50%トルエン溶液)、NaOt−Bu(3.0g、30.9mmol)、及び103mLのトルエンをフラスコの中に入れ、3時間還流した。反応が完了した後、反応混合物を室温まで冷却し、次いでロータリーエバポレーターで溶媒を除去し、カラムクロマトグラフィーにより精製することで、化合物C2−31(5.3g、収率:36%)を白色固体として得た。
[実施例11]化合物2−8の合成
化合物1−1(9.0g、24.8mmol)、ジ([1,1’−ビフェニル]−4−イル)アミン(9.6g、29.8mmol)、Pd2(dba)3(1.1g、1.24mmol)、P(t−Bu)3(1.2mL、2.48mmol、50%トルエン溶液)、NaOt−Bu(4.8g、49.6mmol)、及び130mLのトルエンをフラスコの中に入れ、4時間還流した。反応が完了した後、反応混合物を室温まで冷却し、次いでロータリーエバポレーターで溶媒を除去し、カラムクロマトグラフィーにより精製することで、化合物C2−8(4.1g、収率:30%)を白色固体として得た。
1)化合物12−1の合成
化合物1−1(30.0g、82.8mmol)、4−クロロアニリン(21.7g、169.8mmol)、酢酸パラジウム(II)(Pd(OAC)2)(1.3g、5.68mmol)、S−Phos(4.6g、11.3mmol)、NaOt−Bu(16.3g、169.8mmol)、及び566mLのo−キシレンをフラスコの中に入れ、3時間還流した。反応が完了した後、反応混合物を室温まで冷却し、次いでロータリーエバポレーターで溶媒を除去し、カラムクロマトグラフィーにより精製することで、化合物12−1(18g、収率:60%)を得た。
化合物1−1(30.0g、82.8mmol)、4−クロロアニリン(21.7g、169.8mmol)、酢酸パラジウム(II)(Pd(OAC)2)(1.3g、5.68mmol)、S−Phos(4.6g、11.3mmol)、NaOt−Bu(16.3g、169.8mmol)、及び566mLのo−キシレンをフラスコの中に入れ、3時間還流した。反応が完了した後、反応混合物を室温まで冷却し、次いでロータリーエバポレーターで溶媒を除去し、カラムクロマトグラフィーにより精製することで、化合物12−1(18g、収率:60%)を得た。
2)化合物12−2の合成
化合物12−1(18.0g、49.7mmol)、フェニルボロン酸(13.2g、74.6mmol)、Pd(OAC)2(559mg、2.49mmol)、S−Phos(2.0g、4.97mmol)、NaOt−Bu(12g、124.4mmol)、250mLのo−キシレン、60mLの1,4−ジオキサン、及び60mLの蒸留水をフラスコの中に入れ、4時間還流した。反応が完了した後、反応混合物を室温まで冷却し、次いでロータリーエバポレーターで溶媒を除去し、カラムクロマトグラフィーにより精製することで、化合物12−2(18.1g、収率:90%)を得た。
化合物12−1(18.0g、49.7mmol)、フェニルボロン酸(13.2g、74.6mmol)、Pd(OAC)2(559mg、2.49mmol)、S−Phos(2.0g、4.97mmol)、NaOt−Bu(12g、124.4mmol)、250mLのo−キシレン、60mLの1,4−ジオキサン、及び60mLの蒸留水をフラスコの中に入れ、4時間還流した。反応が完了した後、反応混合物を室温まで冷却し、次いでロータリーエバポレーターで溶媒を除去し、カラムクロマトグラフィーにより精製することで、化合物12−2(18.1g、収率:90%)を得た。
3)化合物C2−32の合成
化合物12−2(10.2g、25.2mmol)、化合物12−3(10.0g、25.2mmol)、Pd2(dba)3(1.2g、1.26mmol)、P(t−Bu)3(1.24mL、2.52mmol、50%トルエン溶液)、NaOt−Bu(3.6g、37.8mmol)、及び126mLのトルエンをフラスコの中に入れ、その後4時間還流した。反応が完了した後、反応混合物を室温まで冷却し、次いでロータリーエバポレーターで溶媒を除去し、カラムクロマトグラフィーにより精製することで、化合物C2−32(5.9g、収率:33%)を白色固体として得た。
化合物12−2(10.2g、25.2mmol)、化合物12−3(10.0g、25.2mmol)、Pd2(dba)3(1.2g、1.26mmol)、P(t−Bu)3(1.24mL、2.52mmol、50%トルエン溶液)、NaOt−Bu(3.6g、37.8mmol)、及び126mLのトルエンをフラスコの中に入れ、その後4時間還流した。反応が完了した後、反応混合物を室温まで冷却し、次いでロータリーエバポレーターで溶媒を除去し、カラムクロマトグラフィーにより精製することで、化合物C2−32(5.9g、収率:33%)を白色固体として得た。
[実施例13]化合物C−696の合成
3−ブロモ−9,9,10,10−テトラメチル−9,10−ジヒドロフェナントレン(5.5g、10.4mmol)、2,4−ジフェニル−6−(8−(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)ジベンゾ[b,d]フラン−1−イル)−1,3,5−トリアジン(4.3g、13.5mmol)、Pd(PPh3)4(0.6g、0.52mmol)、K2CO3(2.8g、20.8mmol)、100mLのトルエン、20mLのH2O、及び20mLのEtOHをフラスコの中に入れ、150℃で撹拌した。反応が完了した後、反応混合物にEAとH2Oを添加して層を分離させ、その後有機層のみを分離した。その後、溶媒を減圧濾過により除去し、続いてカラムクロマトグラフィーを用いて分離した。次に、MeOHをこれに添加し、次いで得られた固体を減圧濾過することで、化合物C−696(5.4g、収率:83%)を得た。
1)化合物11の合成
3−ブロモ−9,9,10,10−テトラメチル−9,10−ジヒドロフェナントレン(13.3g、42.1mmol)、(9H−カルバゾール−2−イル)ボロン酸(13.3g、63.1mmol)、Pd(PPh3)4(2.43g、2.1mmol)、K2CO3(11.6g、84.2mmol)、210mLのトルエン、40mLのH2O、及び20mLのEtOHをフラスコの中に入れ、150℃で撹拌した。反応が完了した後、EAとH2Oを添加することにより有機層のみを分離し、次いで減圧濾過によって溶媒を除去した。その後、これをカラムクロマトグラフィーによって分離し、次いでこれにMeOHを加えた。次に、得られた固体を減圧濾過して、化合物11(6.9g、収率:40.8%)を得た。
3−ブロモ−9,9,10,10−テトラメチル−9,10−ジヒドロフェナントレン(13.3g、42.1mmol)、(9H−カルバゾール−2−イル)ボロン酸(13.3g、63.1mmol)、Pd(PPh3)4(2.43g、2.1mmol)、K2CO3(11.6g、84.2mmol)、210mLのトルエン、40mLのH2O、及び20mLのEtOHをフラスコの中に入れ、150℃で撹拌した。反応が完了した後、EAとH2Oを添加することにより有機層のみを分離し、次いで減圧濾過によって溶媒を除去した。その後、これをカラムクロマトグラフィーによって分離し、次いでこれにMeOHを加えた。次に、得られた固体を減圧濾過して、化合物11(6.9g、収率:40.8%)を得た。
2)化合物C−697の合成
化合物11(6.9g(15.9mmol)、2−(4−ブロモフェニル)−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン(6.8g、17.5mmol)、Pd(OAC)2(0.18g、0.8mmol)、S−Phos(0.65g、1.59mmol)、NaOt−Bu(3.0g、31.8mmol)、及び160mLのo−キシレンをフラスコの中に入れ、その後180℃で撹拌した。反応が完了した後、EAとH2Oを添加することにより有機層のみを分離し、次いで減圧濾過によって溶媒を除去した。その後、これをカラムクロマトグラフィーによって分離し、次いでこれにMeOHを加えた。次に、得られた固体を減圧濾過して、化合物C−697(4.8g、収率:42.8%)を得た。
化合物11(6.9g(15.9mmol)、2−(4−ブロモフェニル)−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン(6.8g、17.5mmol)、Pd(OAC)2(0.18g、0.8mmol)、S−Phos(0.65g、1.59mmol)、NaOt−Bu(3.0g、31.8mmol)、及び160mLのo−キシレンをフラスコの中に入れ、その後180℃で撹拌した。反応が完了した後、EAとH2Oを添加することにより有機層のみを分離し、次いで減圧濾過によって溶媒を除去した。その後、これをカラムクロマトグラフィーによって分離し、次いでこれにMeOHを加えた。次に、得られた固体を減圧濾過して、化合物C−697(4.8g、収率:42.8%)を得た。
1)化合物12の合成
9−クロロ−5,5,6,6−テトラメチル−5,6−ジヒドロベンゾ[k]テトラフェン(7.5g、20.2mmol)、4,4,4’,4’,5,5,5’,5’−オクタメチル−2,2’−ビ(1,3,2−ジオキサンボロラン)(10.3g、40.4mmol)、Pd2(dba)3(0.92g、1.01mmol)、S−Phos(0.83g、2.02mmol)、KOAC(4.95g、50.5mmol)、及び100mLの1,4−ジオキサンをフラスコの中に入れ、その後180℃で撹拌した。反応が完了した後、EAとH2Oを添加することにより有機層のみを分離し、次いで減圧濾過によって溶媒を除去した。その後、これをカラムクロマトグラフィーによって分離し、次いでこれにMeOHを加えた。次に、得られた固体を減圧濾過して、化合物12(9.6g、収率:95%)を得た。
9−クロロ−5,5,6,6−テトラメチル−5,6−ジヒドロベンゾ[k]テトラフェン(7.5g、20.2mmol)、4,4,4’,4’,5,5,5’,5’−オクタメチル−2,2’−ビ(1,3,2−ジオキサンボロラン)(10.3g、40.4mmol)、Pd2(dba)3(0.92g、1.01mmol)、S−Phos(0.83g、2.02mmol)、KOAC(4.95g、50.5mmol)、及び100mLの1,4−ジオキサンをフラスコの中に入れ、その後180℃で撹拌した。反応が完了した後、EAとH2Oを添加することにより有機層のみを分離し、次いで減圧濾過によって溶媒を除去した。その後、これをカラムクロマトグラフィーによって分離し、次いでこれにMeOHを加えた。次に、得られた固体を減圧濾過して、化合物12(9.6g、収率:95%)を得た。
2)化合物C−572の合成
化合物12(9.6g、20.7mmol)、2−クロロ−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン(5.3g、19.7mmol)、Pd(pph3)4(1.13g、0.98mmol)、K2CO3(5.4g、39.4mmol)、200mLのトルエン、40mLのEtOH、及び40mLのH2Oをフラスコの中に入れ、次いで160℃で撹拌した。反応が完了した後、EAとH2Oを添加することにより有機層のみを分離し、次いで減圧濾過によって溶媒を除去した。その後、これをカラムクロマトグラフィーによって分離し、次いでこれにMeOHを加えた。次に、得られた固体を減圧濾過して、化合物C−572(8.5g、収率:80%)を得た。
化合物12(9.6g、20.7mmol)、2−クロロ−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン(5.3g、19.7mmol)、Pd(pph3)4(1.13g、0.98mmol)、K2CO3(5.4g、39.4mmol)、200mLのトルエン、40mLのEtOH、及び40mLのH2Oをフラスコの中に入れ、次いで160℃で撹拌した。反応が完了した後、EAとH2Oを添加することにより有機層のみを分離し、次いで減圧濾過によって溶媒を除去した。その後、これをカラムクロマトグラフィーによって分離し、次いでこれにMeOHを加えた。次に、得られた固体を減圧濾過して、化合物C−572(8.5g、収率:80%)を得た。
以降で、本開示を詳細に理解するために、本開示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の発光特性について説明する。
[デバイス実施例1−1]本開示による有機エレクトロルミネセント化合物を含むOLEDの製造
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OLEDを製造した。最初に、OLEDのためのガラス基板上の透明電極酸化インジウムスズ(ITO)薄膜(10Ω/sq)(ジオマテック株式会社、日本)を順次アセトン、エタノール、及び蒸留水での超音波洗浄にかけ、その後、イソプロパノール中に保存し、次いで使用した。チャンバー中の真空度が10−6トールに達するまで排気した後、ITO基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに装着した。その後、化合物HT−1を真空蒸着装置のセルに導入し、化合物HI−1を真空蒸着装置の別のセルに導入した。2つの材料を異なる速度で蒸発させ、それぞれ3重量%のドープ量で蒸着させて、ITO基板上に10nmの厚さを有する正孔注入層を形成した。次に、化合物HT−1を真空蒸着装置のセルに導入し、セルに電流を流して蒸発させ、これにより正孔注入層上に厚さ90nmの第1の正孔輸送層を形成した。次に、以下の表1に記載の化合物C1−14を真空蒸着装置の別のセルに導入し、セルに電流を流して蒸発させ、これにより60nmの厚さを有する第2の正孔輸送層を第1の正孔輸送層上に形成した。正孔注入層及び正孔輸送層を形成した後、以下の通り、その上に発光層を形成した:化合物RHをホストとして真空蒸着装置の1つのセルに入れ、化合物D−39をドーパントとして別のセルに入れた。2つの材料を蒸発させ、ホスト及びドーパントの総量を基準として2重量%のドーピング量でドーパントを蒸着させて第2の正孔輸送層上に40nmの厚さを有する発光層を形成した。次に、別の2つのセル内の化合物ET及び化合物EIを1:1の比で蒸発させて、35nmの厚さを有する電子輸送層を発光層上に蒸着した。次に、厚さ2nmの電子注入層として化合物EIを蒸着した後、別の真空蒸着装置で電子注入層上に厚さ80nmのAlカソードを蒸着した。このようにOLEDを製造した。
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OLEDを製造した。最初に、OLEDのためのガラス基板上の透明電極酸化インジウムスズ(ITO)薄膜(10Ω/sq)(ジオマテック株式会社、日本)を順次アセトン、エタノール、及び蒸留水での超音波洗浄にかけ、その後、イソプロパノール中に保存し、次いで使用した。チャンバー中の真空度が10−6トールに達するまで排気した後、ITO基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに装着した。その後、化合物HT−1を真空蒸着装置のセルに導入し、化合物HI−1を真空蒸着装置の別のセルに導入した。2つの材料を異なる速度で蒸発させ、それぞれ3重量%のドープ量で蒸着させて、ITO基板上に10nmの厚さを有する正孔注入層を形成した。次に、化合物HT−1を真空蒸着装置のセルに導入し、セルに電流を流して蒸発させ、これにより正孔注入層上に厚さ90nmの第1の正孔輸送層を形成した。次に、以下の表1に記載の化合物C1−14を真空蒸着装置の別のセルに導入し、セルに電流を流して蒸発させ、これにより60nmの厚さを有する第2の正孔輸送層を第1の正孔輸送層上に形成した。正孔注入層及び正孔輸送層を形成した後、以下の通り、その上に発光層を形成した:化合物RHをホストとして真空蒸着装置の1つのセルに入れ、化合物D−39をドーパントとして別のセルに入れた。2つの材料を蒸発させ、ホスト及びドーパントの総量を基準として2重量%のドーピング量でドーパントを蒸着させて第2の正孔輸送層上に40nmの厚さを有する発光層を形成した。次に、別の2つのセル内の化合物ET及び化合物EIを1:1の比で蒸発させて、35nmの厚さを有する電子輸送層を発光層上に蒸着した。次に、厚さ2nmの電子注入層として化合物EIを蒸着した後、別の真空蒸着装置で電子注入層上に厚さ80nmのAlカソードを蒸着した。このようにOLEDを製造した。
[比較例1−1]従来の化合物を含むOLEDの製造
化合物NPBを第2の正孔輸送層の材料として使用したことを除いて、デバイス実施例1−1と同じ方法でOLEDを製造した。
化合物NPBを第2の正孔輸送層の材料として使用したことを除いて、デバイス実施例1−1と同じ方法でOLEDを製造した。
上記の通り製造したデバイス実施例1−1及び比較例1−1によるOLEDの、1,000ニットの輝度における駆動電圧、発光効率、及び色座標、並びに10,000ニットの輝度において発光が100%から95%まで減少するのに要した時間(寿命;T95)を測定し、その結果を以下の表1−1に示す:
[デバイス実施例1−2〜1−4]本開示による有機エレクトロルミネセント化合物を含むOLEDの製造
化合物RH−2を発光層のホストとして使用し、以下の表1−2に記載の化合物を第2の正孔輸送層の材料として使用したことを除いて、OLEDをデバイス実施例1−1と同じ方法で製造した。
化合物RH−2を発光層のホストとして使用し、以下の表1−2に記載の化合物を第2の正孔輸送層の材料として使用したことを除いて、OLEDをデバイス実施例1−1と同じ方法で製造した。
[比較例1−2]従来の化合物を含むOLEDの製造
化合物RH−2を発光層のホストとして使用し、以下の表1−2に記載の化合物を第2の正孔輸送層の材料として使用したことを除いて、OLEDをデバイス実施例1−1と同じ方法で製造した。
化合物RH−2を発光層のホストとして使用し、以下の表1−2に記載の化合物を第2の正孔輸送層の材料として使用したことを除いて、OLEDをデバイス実施例1−1と同じ方法で製造した。
上記の通り製造したデバイス実施例1−2〜1−4及び比較例1−2によるOLEDの、10,000ニットの輝度において発光が100%から95%まで減少するのに要した時間(寿命;T95)を測定し、その結果を以下の表1−2に示す。
本開示による有機エレクトロルミネセント化合物を正孔輸送帯に含めることにより、低い駆動電圧、高い発光効率、及び長い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提供することができる。
[デバイス実施例2−1及び2−2]本開示による有機エレクトロルミネセント化合物を含むOLEDの製造
本開示によるOLEDを製造した。最初に、OLED用のガラス基板上の透明電極である酸化インジウムスズ(ITO)薄膜(10Ω/sq)(ジオマテック株式会社、日本)を、順次、アセトン及びイソプロピルアルコールでの超音波洗浄にかけ、次いでイソプロパノール中に保存し、その後使用した。次に、ITO基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに装着した。その後、化合物HI−1を真空蒸着装置のセルに導入し、化合物HT−1を真空蒸着装置の別のセルに導入した。2つの材料を異なる速度で蒸発させ、化合物HI−1を、2つの材料の総量を基準として3重量%のドーピング量で蒸着させて10nmの厚さを有する正孔注入層を形成した。次に、化合物HT−1を、正孔注入層上に80nmの厚さを有する第1の正孔輸送層として蒸着させた。次いで、化合物HT−2を真空蒸着装置の別のセルに導入し、セルに電流を流して蒸発させて、これにより第1の正孔輸送層上に厚さ30nmの第2の正孔輸送層を形成した。正孔注入層及び正孔輸送層を形成した後、以下の通り、その上に発光層を形成した:以下の表2に示されている化合物をホストとして真空蒸着装置の1つのセルに導入し、化合物D−50をドーパントとして別のセルに導入した。同時に、ドーパント材料を異なる速度で蒸発させ、ホストとドーパントの総量に基づいて10重量%のドープ量で蒸着させて、正孔輸送層上に40nmの厚さの発光層を形成した。次に、電子輸送層用材料としての化合物ET及び化合物EIを40:60の重量比で蒸着し、発光層上に厚さ35nmの電子輸送層を形成した。電子輸送層上に2nmの厚さを有する電子注入層用の材料としての化合物EIを蒸着した後、別の真空蒸着装置によって電子注入層に80nmの厚さのAlカソードを蒸着した。こうして、OLEDを作製した。全ての材料に使用した各化合物は、10−6トールで真空昇華することにより精製した。
本開示によるOLEDを製造した。最初に、OLED用のガラス基板上の透明電極である酸化インジウムスズ(ITO)薄膜(10Ω/sq)(ジオマテック株式会社、日本)を、順次、アセトン及びイソプロピルアルコールでの超音波洗浄にかけ、次いでイソプロパノール中に保存し、その後使用した。次に、ITO基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに装着した。その後、化合物HI−1を真空蒸着装置のセルに導入し、化合物HT−1を真空蒸着装置の別のセルに導入した。2つの材料を異なる速度で蒸発させ、化合物HI−1を、2つの材料の総量を基準として3重量%のドーピング量で蒸着させて10nmの厚さを有する正孔注入層を形成した。次に、化合物HT−1を、正孔注入層上に80nmの厚さを有する第1の正孔輸送層として蒸着させた。次いで、化合物HT−2を真空蒸着装置の別のセルに導入し、セルに電流を流して蒸発させて、これにより第1の正孔輸送層上に厚さ30nmの第2の正孔輸送層を形成した。正孔注入層及び正孔輸送層を形成した後、以下の通り、その上に発光層を形成した:以下の表2に示されている化合物をホストとして真空蒸着装置の1つのセルに導入し、化合物D−50をドーパントとして別のセルに導入した。同時に、ドーパント材料を異なる速度で蒸発させ、ホストとドーパントの総量に基づいて10重量%のドープ量で蒸着させて、正孔輸送層上に40nmの厚さの発光層を形成した。次に、電子輸送層用材料としての化合物ET及び化合物EIを40:60の重量比で蒸着し、発光層上に厚さ35nmの電子輸送層を形成した。電子輸送層上に2nmの厚さを有する電子注入層用の材料としての化合物EIを蒸着した後、別の真空蒸着装置によって電子注入層に80nmの厚さのAlカソードを蒸着した。こうして、OLEDを作製した。全ての材料に使用した各化合物は、10−6トールで真空昇華することにより精製した。
[デバイス実施例2−3及び2−4]本開示による複数のホスト材料を含むOLEDの製造
以下の表2に示す化合物をホスト材料として使用し、2つのホスト材料を1:2の異なる速度で蒸発させて発光層を堆積させたことを除いて、OLEDをデバイス実施例2−1と同じ方法で製造した。
以下の表2に示す化合物をホスト材料として使用し、2つのホスト材料を1:2の異なる速度で蒸発させて発光層を堆積させたことを除いて、OLEDをデバイス実施例2−1と同じ方法で製造した。
[比較例2]ホストとして従来の化合物を含むOLEDの製造
発光層を堆積するためのホスト材料として化合物CBPのみを使用し、発光層上に厚さ5nmの正孔阻止層を堆積するための正孔阻止層用材料として化合物BAlqを使用し、次いで正孔阻止層上に厚さ30nmの電子輸送層を形成するために電子輸送層用材料としての化合物ET及びEIを40:60の重量比で堆積させたことを除いて、デバイス実施例2−1と同じ方法でOLEDを製造した。
発光層を堆積するためのホスト材料として化合物CBPのみを使用し、発光層上に厚さ5nmの正孔阻止層を堆積するための正孔阻止層用材料として化合物BAlqを使用し、次いで正孔阻止層上に厚さ30nmの電子輸送層を形成するために電子輸送層用材料としての化合物ET及びEIを40:60の重量比で堆積させたことを除いて、デバイス実施例2−1と同じ方法でOLEDを製造した。
上記の通り製造したデバイス実施例2−1〜2−4及び比較例2によるOLEDの、1,000ニットの輝度における駆動電圧、発光効率、電力効率、及び発光色、並びに20,000ニットの輝度において発光が100%から95%に減少するのに要した時間(寿命;T95)を測定し、その結果を以下の表2に示す。
本開示による有機エレクトロルミネセント化合物とこれを発光層に含む複数のホスト材料を含むことにより、低い駆動電圧と優れた発光特性を有するだけでなく、従来のホスト材料を含むOLEDと比較して大幅に改善された寿命も有する長寿命有機エレクトロルミネセントデバイスを提供することができる。
[デバイス実施例3−1]本開示による化合物を含むOLEDの製造
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OLEDを製造した。最初に、OLED用のガラス基板上の透明電極である酸化インジウムスズ(ITO)薄膜(10Ω/sq)(ジオマテック株式会社、日本)を、順次、アセトン、エタノール、及びイソプロピルアルコールでの超音波洗浄にかけ、次いでイソプロパノール中に保存し、その後使用した。チャンバー中の真空度が10−6トールに達するまで排気した後、ITO基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに装着した。その後、化合物HT−1を真空蒸着装置のセルに導入し、化合物HI−1を真空蒸着装置の別のセルに導入した。2つの材料を異なる速度で蒸発させ、それぞれの化合物を3重量%のドープ量で蒸着させて、ITO基板上に10nmの厚さを有する正孔注入層を形成した。次に、化合物HT−1をその後真空蒸着装置のセルに導入し、セルに電流を流して蒸発させ、これにより正孔注入層上に厚さ75nmの第1の正孔輸送層を形成した。次に、化合物HT−3をその後真空蒸着装置の別のセルに導入し、セルに電流を流して蒸発させ、これにより第1の正孔輸送層上に5nmの厚さを有する第2の正孔輸送層を形成した。正孔注入層及び正孔輸送層を形成した後、以下の通り、その上に発光層を形成した:化合物BH−1をホストとして真空蒸着装置の一方のセルに導入し、化合物BDをドーパントとして他方のセルに導入した。その後、2つの材料を蒸発させ、ホスト及びドーパントの総量を基準として2重量%のドーピング量でドーパントを蒸着し、第2の正孔輸送層上に20nmの厚さを有する発光層を形成した。次に、化合物C−14を正孔阻止材料として堆積させて、5nmの厚さを有する正孔阻止層を形成した。別の2つのセル中の化合物ET及び化合物EIを1:1の速度で蒸発させて、正孔阻止層上に厚さ30nmの電子輸送層を堆積した。2nmの厚さを有する電子注入層として化合物EI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OLEDを作製した。
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OLEDを製造した。最初に、OLED用のガラス基板上の透明電極である酸化インジウムスズ(ITO)薄膜(10Ω/sq)(ジオマテック株式会社、日本)を、順次、アセトン、エタノール、及びイソプロピルアルコールでの超音波洗浄にかけ、次いでイソプロパノール中に保存し、その後使用した。チャンバー中の真空度が10−6トールに達するまで排気した後、ITO基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに装着した。その後、化合物HT−1を真空蒸着装置のセルに導入し、化合物HI−1を真空蒸着装置の別のセルに導入した。2つの材料を異なる速度で蒸発させ、それぞれの化合物を3重量%のドープ量で蒸着させて、ITO基板上に10nmの厚さを有する正孔注入層を形成した。次に、化合物HT−1をその後真空蒸着装置のセルに導入し、セルに電流を流して蒸発させ、これにより正孔注入層上に厚さ75nmの第1の正孔輸送層を形成した。次に、化合物HT−3をその後真空蒸着装置の別のセルに導入し、セルに電流を流して蒸発させ、これにより第1の正孔輸送層上に5nmの厚さを有する第2の正孔輸送層を形成した。正孔注入層及び正孔輸送層を形成した後、以下の通り、その上に発光層を形成した:化合物BH−1をホストとして真空蒸着装置の一方のセルに導入し、化合物BDをドーパントとして他方のセルに導入した。その後、2つの材料を蒸発させ、ホスト及びドーパントの総量を基準として2重量%のドーピング量でドーパントを蒸着し、第2の正孔輸送層上に20nmの厚さを有する発光層を形成した。次に、化合物C−14を正孔阻止材料として堆積させて、5nmの厚さを有する正孔阻止層を形成した。別の2つのセル中の化合物ET及び化合物EIを1:1の速度で蒸発させて、正孔阻止層上に厚さ30nmの電子輸送層を堆積した。2nmの厚さを有する電子注入層として化合物EI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OLEDを作製した。
[比較例3−1]従来の化合物を含むOLEDの製造
正孔阻止層を堆積せず、電子輸送層としての化合物ET及び化合物EIを1:1の速度で蒸発させて厚さ33nmの電子輸送層を発光層上に堆積することを除いて、デバイス実施例3−1と同じ方法でOLEDを製造した。
正孔阻止層を堆積せず、電子輸送層としての化合物ET及び化合物EIを1:1の速度で蒸発させて厚さ33nmの電子輸送層を発光層上に堆積することを除いて、デバイス実施例3−1と同じ方法でOLEDを製造した。
上記の通り製造したデバイス実施例3−1及び比較例3−1によるOLEDの、1,000ニットの輝度における駆動電圧、電流効率、及びCIE色座標を測定し、その結果を以下の表3−1を示す。
[デバイス実施例3−2及び3−3]本開示による化合物を含むOLEDの製造
化合物BD−1をドーパント材料として使用し、以下の表3−2に示す化合物を正孔阻止層の材料として使用したことを除いて、デバイス実施例3−1と同じ方法でOLEDを製造した。
化合物BD−1をドーパント材料として使用し、以下の表3−2に示す化合物を正孔阻止層の材料として使用したことを除いて、デバイス実施例3−1と同じ方法でOLEDを製造した。
[比較例3−2]従来の化合物を含むOLEDの製造
正孔阻止層を堆積せず、化合物BD−1をドーパント材料として使用し、化合物ET及びEIを1:1の速度で蒸発させて厚さ35nmの電子輸送層を発光層上に堆積したことを除いて、デバイス実施例3−1と同じ方法でOLEDを製造した。
正孔阻止層を堆積せず、化合物BD−1をドーパント材料として使用し、化合物ET及びEIを1:1の速度で蒸発させて厚さ35nmの電子輸送層を発光層上に堆積したことを除いて、デバイス実施例3−1と同じ方法でOLEDを製造した。
上記の通り製造したデバイス実施例3−2及び3−3及び比較例3−2によるOLEDの、1,000ニットの輝度における駆動電圧、電流効率、及びCIE色座標を測定し、その結果を以下の表3−2を示す。
本開示による有機エレクトロルミネセント化合物を正孔阻止層の中に含めることにより、低い駆動電圧及び/又は高い発光効率特性を有する有機エレクトロルミネセントデバイスを提供することができる。
[デバイス実施例4]:本開示による赤色発光OLEDの製造
本開示によるOLEDを以下の通りに製造した:最初に、OLED用のガラス基板上の透明電極である酸化インジウムスズ(ITO)薄膜(10Ω/sq)(ジオマテック株式会社、日本)を、順次、アセトン及びイソプロピルアルコールでの超音波洗浄にかけ、次いでイソプロパノール中に保存し、その後使用した。次に、ITO基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに装着した。その後、化合物HI−1を真空蒸着装置のセルに導入し、化合物HT−1を真空蒸着装置の別のセルに導入した。2つの材料を異なる速度で蒸発させ、化合物HI−1を、2つの材料の総量を基準として3重量%のドーピング量で蒸着させて、10nmの厚さを有する正孔注入層を形成した。次に、化合物HT−1を、第1の正孔注入層上に80nmの厚さを有する第1の正孔輸送層として蒸着させた。次いで、化合物HT−4を真空蒸着装置の別のセルに導入し、セルに電流を流すことによって蒸発させ、それによって第1の正孔輸送層上に60nmの厚さを有する第2の正孔輸送層を形成した。正孔注入層及び正孔輸送層を形成した後、以下の通り発光層をこれの上に形成した:下記表4に示されるそれぞれの第1のホスト化合物及び第2のホスト化合物をホストとして真空蒸着装置の2つのセルに導入し、ドーパントとして化合物D−39を別のセル内に導入した。2つのホスト材料を1:1の割合で蒸発させ、且つ同時にドーパントを異なる速度で蒸発させた。ドーパントは、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し、第2の正孔輸送層上に40nmの厚さの発光層を形成した。次に、電子輸送材料層のための材料として化合物ET及び化合物EIを50:50の重量比で蒸着し、発光層上に厚さ35nmの電子輸送層を形成した。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を蒸着した後、別の真空蒸着装置によって電子注入層上に80nmの厚さのAlカソードを蒸着した。このようにOLEDを作製した。全ての材料に使用した各化合物は、10−6トールで真空昇華することにより精製した。
本開示によるOLEDを以下の通りに製造した:最初に、OLED用のガラス基板上の透明電極である酸化インジウムスズ(ITO)薄膜(10Ω/sq)(ジオマテック株式会社、日本)を、順次、アセトン及びイソプロピルアルコールでの超音波洗浄にかけ、次いでイソプロパノール中に保存し、その後使用した。次に、ITO基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに装着した。その後、化合物HI−1を真空蒸着装置のセルに導入し、化合物HT−1を真空蒸着装置の別のセルに導入した。2つの材料を異なる速度で蒸発させ、化合物HI−1を、2つの材料の総量を基準として3重量%のドーピング量で蒸着させて、10nmの厚さを有する正孔注入層を形成した。次に、化合物HT−1を、第1の正孔注入層上に80nmの厚さを有する第1の正孔輸送層として蒸着させた。次いで、化合物HT−4を真空蒸着装置の別のセルに導入し、セルに電流を流すことによって蒸発させ、それによって第1の正孔輸送層上に60nmの厚さを有する第2の正孔輸送層を形成した。正孔注入層及び正孔輸送層を形成した後、以下の通り発光層をこれの上に形成した:下記表4に示されるそれぞれの第1のホスト化合物及び第2のホスト化合物をホストとして真空蒸着装置の2つのセルに導入し、ドーパントとして化合物D−39を別のセル内に導入した。2つのホスト材料を1:1の割合で蒸発させ、且つ同時にドーパントを異なる速度で蒸発させた。ドーパントは、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し、第2の正孔輸送層上に40nmの厚さの発光層を形成した。次に、電子輸送材料層のための材料として化合物ET及び化合物EIを50:50の重量比で蒸着し、発光層上に厚さ35nmの電子輸送層を形成した。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を蒸着した後、別の真空蒸着装置によって電子注入層上に80nmの厚さのAlカソードを蒸着した。このようにOLEDを作製した。全ての材料に使用した各化合物は、10−6トールで真空昇華することにより精製した。
[比較例4]ホストとして従来の化合物を含むOLEDの製造
発光層のホストとして化合物CBPを単独で使用したことを除いて、デバイス実施例4と同じ方法でOLEDを製造した。
発光層のホストとして化合物CBPを単独で使用したことを除いて、デバイス実施例4と同じ方法でOLEDを製造した。
上記の通り製造したデバイス実施例4及び比較例4によるOLEDの、1,000ニットの輝度における駆動電圧、発光効率、及び発光色、並びに5,000ニットの輝度において発光が100%から95%に減少するのに要した時間(寿命;T95)を測定し、その結果を以下の表4に示す。
上記のデバイス実施例及び比較例で使用した化合物を以下の表5に示す。
更に、本開示による式1で表される有機エレクトロルミネセント化合物において、R5〜R12が隣接する置換基に連結されてベンゼン環又はナフタレン環を形成している化合物のLUMO(最低空軌道)エネルギー準位、HOMO(最高空軌道)エネルギー準位、及び三重項エネルギー準位をそれぞれ測定し、その結果を下の表6に示す。
*構造は、Gaussianの量子化学計算プログラムGaussian16を使用して、ハイブリッド密度汎関数理論(ハイブリッドDFT)(B3LYP)及び6−31G(d)基底関数系を適用することによって最適化した。三重項状態はTD−DFT(時間依存DFT)を使用して計算した。
上記表6を参照すると、本開示による式1で表される有機エレクトロルミネセント化合物において、R5〜R8及び/又はR9〜R12が隣接する置換基に結合してベンゼン環又はナフタレンを形成している場合であっても、これが本開示によるOLED用の材料として利用可能なメインコアのエネルギー準位を有していることが確認できる。
Claims (22)
- 以下の式1により表される有機エレクトロルミネセント化合物:
R1〜R4は、それぞれ独立して、*−(L1)a−(Ar1)b、水素、重水素、ハロゲン、シアノ、置換若しくは無置換(C1〜C30)アルキル、置換若しくは無置換(C3〜C30)シクロアルキル、置換若しくは無置換(3〜7員)ヘテロシクロアルキル、置換若しくは無置換(C6〜C30)アリール、又は置換若しくは無置換(3〜30員)ヘテロアリールを表し、或いは隣接する置換基と連結して環を形成していてもよく;
R5〜R12は、それぞれ独立して、*−(L1)a−(Ar1)b、水素、重水素、ハロゲン、シアノ、置換若しくは無置換(C1〜C30)アルキル、置換若しくは無置換(C3〜C30)シクロアルキル、置換若しくは無置換(3〜7員)ヘテロシクロアルキル、(C3〜C30)脂肪族環と(C6〜C30)芳香族環との置換若しくは無置換の縮合環、置換若しくは無置換(C6〜C30)アリール、置換若しくは無置換(3〜30員)ヘテロアリール、置換若しくは無置換トリ(C1〜C30)アルキルシリル、置換若しくは無置換ジ(C1〜C30)アルキル(C6〜C30)アリールシリル、置換若しくは無置換(C1〜C30)アルキルジ(C6〜C30)アリールシリル、又は置換若しくは無置換トリ(C6〜C30)アリールシリルを表し、或いは隣接する置換基と連結して環を形成していてもよいが;
R1〜R12のうちの少なくとも1つが*−(L1)a−(Ar1)bを表すことを条件とし;
L1は、単結合、置換若しくは無置換(C6〜C30)アリーレン、又は置換若しくは無置換(3〜30員)ヘテロアリーレンを表し;
Ar1は、置換若しくは無置換(C6〜C30)アリール、置換若しくは無置換(3〜30員)ヘテロアリール、又は−N−(Ar2)(Ar3)を表し;
Ar2及びAr3は、それぞれ独立して、置換若しくは無置換(C1〜C30)アルキル、置換若しくは無置換(C2〜C30)アルケニル、(C3〜C30)脂肪族環と(C6〜C30)芳香族環との置換若しくは無置換の縮合環、置換若しくは無置換(C6〜C30)アリール、又は置換若しくは無置換(3〜30員)ヘテロアリールを表し;
aは1又は2の整数を表し、bは1〜4の整数を表し、a及びbが2以上である場合には各L1及び各Ar1は同じであっても異なっていてもよいが;
R5〜R10及びR12が水素且つR11が置換アミノ基を含む式1の化合物は除外されることを条件とする)。 - Ar1が少なくとも1つのNを含む置換若しくは無置換(3〜30員)ヘテロアリール、又は−N−(Ar2)(Ar3)を表し;
L1が単結合又は置換若しくは無置換(C6〜C30)アリーレンを表す、
請求項1に記載の有機エレクトロルミネセント化合物。 - 前記式1で表される化合物が、以下の式1−5〜1−13のうちのいずれか1つにより表される、請求項1に記載の有機エレクトロルミネセント化合物:
R1〜R12は請求項1で定義された通りであり;
R13〜R18は、それぞれ独立して、*−(L1)a−(Ar1)b、水素、重水素、ハロゲン、シアノ、置換若しくは無置換(C1〜C30)アルキル、置換若しくは無置換(C3〜C30)シクロアルキル、置換若しくは無置換(3〜7員)ヘテロシクロアルキル、(C3〜C30)脂肪族環と(C6〜C30)芳香族環との置換若しくは無置換の縮合環、置換若しくは無置換(C6〜C30)アリール、置換若しくは無置換(3〜30員)ヘテロアリール、置換若しくは無置換トリ(C1〜C30)アルキルシリル、置換若しくは無置換ジ(C1〜C30)アルキル(C6〜C30)アリールシリル、置換若しくは無置換(C1〜C30)アルキルジ(C6〜C30)アリールシリル、又は置換若しくは無置換トリ(C6〜C30)アリールシリルを表し、或いは隣接する置換基と連結して環を形成していてもよいが;
式1−5〜1−7の中のR1〜R14のうちの少なくとも1つ、式1−8〜1−10の中のR1〜R16のうちの少なくとも1つ、及び式1−11〜1−13の中のR1〜R18のうちの少なくとも1つは、*−(L1)a−(Ar1)bを表すことを条件とし;
L1、Ar1、a、及びbは、請求項1で定義されている通りである)。 - L1が、単結合、置換若しくは無置換フェニレン、置換若しくは無置換ビフェニレン、置換若しくは無置換テルフェニレン、置換若しくは無置換ナフチレン、置換若しくは無置換フェナントレニレン、置換若しくは無置換トリフェニレニレン、置換若しくは無置換フルオレニレン、置換若しくは無置換ピリジレン、置換若しくは無置換トリアジニレン、置換若しくは無置換カルバゾリレン、置換若しくは無置換キノキサリニレン、置換若しくは無置換キナゾリニレン、置換若しくは無置換ジベンゾフラニレン、又は置換若しくは無置換ベンゾキノキサリニレンを表す、請求項1に記載の有機エレクトロルミネセント化合物。
- Ar1の前記置換若しくは無置換(3〜30員)ヘテロアリールが、置換若しくは無置換ピリジル、置換若しくは無置換ピリミジニル、置換若しくは無置換トリアジニル、置換若しくは無置換ピラジニル、置換若しくは無置換キノリニル、置換若しくは無置換キナゾリニル、置換若しくは無置換キノキサリニル、置換若しくは無置換ベンゾキノリニル、置換若しくは無置換ベンゾキナゾリニル、置換若しくは無置換ベンゾキノキサリニル、置換若しくは無置換ジベンゾキノリニル、置換若しくは無置換ジベンゾキナゾリニル、置換若しくは無置換ジベンゾキノキサリニル、置換若しくは無置換インデノピリジル、置換若しくは無置換インデノピリミジニル、置換若しくは無置換インデノピラジニル、置換若しくは無置換ベンゾフロピリジル、置換若しくは無置換ベンゾフロピリミジニル、置換若しくは無置換ベンゾフロピラジニル、置換若しくは無置換ベンゾチオピリジル、置換若しくは無置換ベンゾチオピリミジニル、置換若しくは無置換ベンゾチオピラジニル、置換若しくは無置換カルバゾリル、置換若しくは無置換ベンゾカルバゾリル、置換若しくは無置換ジベンゾフラニル、又は置換若しくは無置換ジベンゾチオフェニルを表す、請求項1に記載の有機エレクトロルミネセント化合物。
- Ar1中の前記置換若しくは無置換(C6〜C30)アリールが、置換若しくは無置換フェニル、置換若しくは無置換ビフェニル、置換若しくは無置換テルフェニル、置換若しくは無置換ナフチル、置換若しくは無置換フルオレニル、置換若しくは無置換トリフェニレニル、又は置換若しくは無置換フェナントレニルを表す、請求項1に記載の有機エレクトロルミネセント化合物。
- Ar2及びAr3が、それぞれ独立して、置換若しくは無置換フェニル、置換若しくは無置換ナフチル、置換若しくは無置換ビフェニル、置換若しくは無置換フルオレニル、置換若しくは無置換フェナントレニル、置換若しくは無置換クリセニル、置換若しくは無置換ジベンゾフラニル、置換若しくは無置換ジベンゾチオフェニル、置換若しくは無置換カルバゾリル、置換若しくは無置換ベンゾフルオレニル、又は置換若しくは無置換ジヒドロフェナントレニルを表す、請求項1に記載の有機エレクトロルミネセント化合物。
- 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。
- 第1のホスト材料としての請求項10に記載の少なくとも1種の有機エレクトロルミネセント材料と、前記第1のホスト材料とは異なる少なくとも1種の第2のホスト材料とを含む、複数のホスト材料。
- 前記第2のホスト材料が以下の式11により表される化合物を含む、請求項11に記載の複数のホスト材料:
Laは、単結合、置換若しくは無置換(C6〜C30)アリーレン、又は置換若しくは無置換(3〜30員)ヘテロアリーレンを表し;
Araは、置換若しくは無置換(C6〜C30)アリール又は置換若しくは無置換(3〜30員)ヘテロアリールを表し;
R9及びR10は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、シアノ、置換若しくは無置換(C1〜C30)アルキル、置換若しくは無置換(C6〜C30)アリール、置換若しくは無置換(3〜50員)ヘテロアリール、置換若しくは無置換トリ(C1〜C30)アルキルシリル、置換若しくは無置換ジ(C1〜C30)アルキル(C6〜C30)アリールシリル、置換若しくは無置換(C1〜C30)アルキルジ(C6〜C30)アリールシリル、置換若しくは無置換トリ(C6〜C30)アリールシリル、(C3〜C30)脂肪族環と(C6〜C30)芳香族環との置換若しくは無置換の縮合環、置換若しくは無置換モノ−若しくはジ−(C1〜C30)アルキルアミノ、置換若しくは無置換モノ−若しくはジ−(C2〜C30)アルケニルアミノ、置換若しくは無置換(C1〜C30)アルキル(C2〜C30)アルケニルアミノ、置換若しくは無置換(C1〜C30)アルキル(C6〜C30)アリールアミノ、置換若しくは無置換(C1〜C30)アルキル(3〜30員)ヘテロアリールアミノ、置換若しくは無置換(C2〜C30)アルケニル(C6〜C30)アリールアミノ、置換若しくは無置換(C2〜C30)アルケニル(3〜30員)ヘテロアリールアミノ、置換若しくは無置換モノ−若しくはジ−(C6〜C30)アリールアミノ、置換若しくは無置換モノ−若しくはジ−(3〜30員)ヘテロアリールアミノ、又は置換若しくは無置換(C6〜C30)アリール(3〜30員)ヘテロアリールアミノを表すか、或いは隣接する置換基と連結して環を形成していてもよく;
f及びgは、それぞれ独立して1〜4の整数を表し、f及びgが2以上である場合、R9のそれぞれとR10のそれぞれは、同じであっても異なっていてもよい)。 - 前記式11によって表される前記化合物が以下の式12又は13によって表される、請求項12に記載の複数のホスト材料:
La、Ara、R9、R10、及びfは、請求項12で定義された通りであり;
T1及びT2は、それぞれ独立して、単結合、O、又はSを表し;
Lbは請求項12でLaとして定義された通りであり;
Arbは請求項12でAraとして定義された通りであり;
R11〜R14は、それぞれ独立して、請求項12でR9として定義された通りであり;
X1は、O、S、又はNRaを表し;
Raは、置換若しくは無置換(C6〜C30)アリールを表し;
g’及びhはそれぞれ独立して1〜3の整数を表し、i及びkはそれぞれ独立して1〜4の整数を表し、jは1又は2の整数を表し、g’、h、i、j、及びkが2以上である場合には、R10のそれぞれ、R11のそれぞれ、R12のそれぞれ、R13のそれぞれ、及びR14のそれぞれは、同じであっても異なっていてもよい)。 - 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。
- 前記有機エレクトロルミネセント化合物が正孔輸送帯及び/又は電子輸送帯及び/又は発光層の中に含まれる、請求項15に記載の有機エレクトロルミネセントデバイス。
- アノードと、カソードと、前記アノードと前記カソードとの間の少なくとも1つの発光層とを含む有機エレクトロルミネセントデバイスであって、前記少なくとも1つの発光層が請求項11に記載の複数のホスト材料を含む、有機エレクトロルミネセントデバイス。
- 以下の式2で表される有機エレクトロルミネセント化合物:
R’1〜R’4は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、シアノ、置換若しくは無置換(C1〜C30)アルキル、置換若しくは無置換(C3〜C30)シクロアルキル、置換若しくは無置換(3〜7員)ヘテロシクロアルキル、置換若しくは無置換(C6〜C30)アリール、又は置換若しくは無置換(3〜30員)ヘテロアリールを表し、或いは隣接する置換基と連結して環を形成していてもよく;
R’5及びR’6は、それぞれ独立して水素又は重水素を表し;
L’1〜L’3は、それぞれ独立して、単結合、置換若しくは無置換(C6〜C30)アリーレン、又は置換若しくは無置換(3〜30員)ヘテロアリーレンを表し;
Ar’は、置換若しくは無置換(C6〜C30)アリール又は置換若しくは無置換(3〜30員)ヘテロアリールを表し;
BFLは、置換若しくは無置換ベンゾ[a]フルオレニル、置換若しくは無置換ベンゾ[b]フルオレニル、又は置換若しくは無置換ベンゾ[c]フルオレニルを表し;
mは1〜4の整数を表し、nは1〜3の整数を表し、m及びnが2以上である場合には、各R’5及び各R’6は同じであっても異なっていてもよい)。 - 請求項18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。
- 以下の式3で表される有機エレクトロルミネセント化合物:
R’11〜R’14は、それぞれ独立して置換若しくは無置換メチルを表し;
R’15及びR’16は、それぞれ独立して水素又は重水素を表し;
Ar’11及びAr’12は、それぞれ独立して、無置換であるか重水素で置換されたフェニル、無置換であるか重水素で置換されたビフェニル、無置換であるか重水素で置換されたテルフェニル、無置換であるか重水素で置換されたナフチル、無置換であるか重水素で置換された下記式(a)の基:
xは1〜4の整数を表し、yは1〜3の整数を表し、x及びyが2以上である場合には、各R’15及び各R’16は同じであっても異なっていてもよい)。
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