JP2021532586A - 複数のホスト材料及びそれを含む有機エレクトロルミネセントデバイス - Google Patents

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キム、ビンナリ
シン、ヒョナム
ヤン、チョンウン
チョ、サンヒ
ハン、テチョン
パク、ヒョソン
チュン、ソヨン
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ローム・アンド・ハース・エレクトロニック・マテリアルズ・コリア・リミテッド
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Abstract

本開示は、以下の式1によって表される化合物を含む第1のホスト材料及び以下の式2によって表される化合物を含む第2のホスト材料を含む複数のホスト材料並びにそれを含む有機エレクトロルミネセントデバイスに関する。ホスト材料として化合物の特定の組み合わせを含めることにより、従来の有機エレクトロルミネセントデバイスと比較してより高い発光効率及び/又は改善された寿命特性を有する有機エレクトロルミネセントデバイスを提供することが可能である。【選択図】なし

Description

本開示は、複数のホスト材料及びそれを含む有機エレクトロルミネセントデバイスに関する。
1987年に、Eastman KodakのTangらは、発光層及び電荷輸送層からなるTPD/Alq3二層の小分子緑色有機エレクトロルミネセントデバイス(OLED)を最初に開発した。それ以降、OLEDに関する研究が急速に実施され、それは、商業化されている。現在、パネルを実現する際に優れた発光効率を提供するリン光性物質が有機エレクトロルミネセントデバイスにおいて主に使用されている。ディスプレイの長時間の使用及び高解像度のために、高い発光効率及び/又は長い寿命を有するOLEDが必要とされる。
発光効率、駆動電圧及び/又は寿命を高めるために、有機エレクトロルミネセントデバイスの有機層のための様々な材料又はコンセプトが提案されている。しかしながら、これらは、実際に使用するには満足できるものではなかった。
米国特許第9,397,307号明細書は、ジベンゾフラン又はジベンゾチオフェンが窒素含有ヘテロアリールに直接又は連結基を介してホストとして結合している化合物を使用する有機エレクトロルミネセントデバイスを開示している。しかしながら、前記参考文献は、本開示の複数のホスト材料の特定の組み合わせを具体的に開示しておらず、OLEDの性能を改善するためのホスト材料の開発が依然として必要とされている。
本開示の目的は、化合物の特定の組み合わせを含む複数のホスト材料を含めることにより、高い発光効率及び/又は改善された寿命特性を有する有機エレクトロルミネセントデバイスを提供することである。
本開示の式1の化合物は、非常に深いHOMO(最高被占分子軌道)による遅い正孔移動度及び窒素含有部位による速い電子移動度を提供する。この正孔及び電子の移動度の不均衡のため、発光効率及び寿命特性の改善が必要とされる。
精力的な研究の結果、本発明者らは、式1の化合物と、速い正孔移動度を有する式2の化合物との組み合わせを導入することにより、正孔輸送特性にプラスの影響を与えられることを見出した。結果として、発光層における励起子形成の増加による高効率及び長寿命は、OLEDにおいて式1及び2の化合物の組み合わせを使用することによって達成することができる。
本発明者らは、上記の目的が、以下の式1によって表される化合物を含む第1のホスト材料及び以下の式2によって表される化合物を含む第2のホスト材料:
Figure 2021532586
(式中、
Xは、O又はSを表し、
〜Rは、それぞれ独立して、−L−HAr、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(C3〜C30)シクロアルケニル、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、置換若しくは無置換(3〜30員)ヘテロアリール、−NR10又は−SiR111213を表すか、或いは隣接する置換基に連結されて環を形成し得るが、R〜Rの少なくとも1つは、−L−HArであることを条件とし、
は、単結合、置換若しくは無置換(C1〜C30)アルキレン、置換若しくは無置換(C6〜C30)アリーレン、置換若しくは無置換(3〜30員)ヘテロアリーレン又は置換若しくは無置換(C3〜C30)シクロアルキレンを表し、複数のLが存在する場合、Lのそれぞれは、同じであるか又は異なり得、
HArは、置換又は無置換窒素含有(3〜30員)ヘテロアリールを表し、複数のHArが存在する場合、各HArは、同じであるか又は異なり得る);
Figure 2021532586
(式中、
は、単結合、置換若しくは無置換(C1〜C30)アルキレン、置換若しくは無置換(C6〜C30)アリーレン、置換若しくは無置換(3〜30員)ヘテロアリーレン又は置換若しくは無置換(C3〜C30)シクロアルキレンを表し、
Arは、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(C3〜C30)シクロアルケニル、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、置換若しくは無置換(3〜30員)ヘテロアリール、−NR10又は−SiR111213を表すか、或いは隣接する置換基に連結されて環を形成し得、
Figure 2021532586
は、以下の式3又は式4
Figure 2021532586
によって表され、式中、
〜X25は、それぞれ独立して、N又はCR14を表し、
14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(3〜30員)ヘテロアリール、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(C1〜C30)アルコキシ、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、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−(C6〜C30)アリールアミノ又は置換若しくは無置換(C1〜C30)アルキル(C6〜C30)アリールアミノを表すか、或いは隣接するR14は、互いに結合されて環を形成し得、複数のR14が存在する場合、各R14は、同じであるか又は異なり得、
〜R13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(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、及び
*は、Lとの結合部位を表す)
を含む複数のホスト材料によって達成され得ることを見出した。
発明の有利な効果
本開示の複数のホスト材料を含めることにより、従来の有機エレクトロルミネセントデバイスと比較してより高い発光効率及び/又は改善された寿命特性を有する有機エレクトロルミネセントデバイスを提供することができ、また有機エレクトロルミネセントデバイスを使用するディスプレイデバイス又は照明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、本開示を説明することを意図しており、決して本開示の範囲を限定することを意味しない。
本開示における用語「有機エレクトロルミネセント材料」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(ホスト材料及びドーパント材料を含む)、電子緩衝材料、正孔阻止材料、電子輸送材料、電子注入材料などであり得る。
本開示における用語「複数の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を構成する任意の層に含まれ得る、少なくとも2つの化合物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(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(例えば、蒸着後)の材料の両方を意味し得る。例えば、複数の有機エレクトロルミネセント材料は、正孔注入層、正孔輸送層、正孔補助層、発光補助層、電子阻止層、発光層、電子緩衝層、正孔阻止層、電子輸送層及び電子注入層の少なくとも1つの層に含まれ得る、少なくとも2つの化合物の組み合わせであり得る。そのような少なくとも2つの化合物は、当技術分野において用いられる方法によって同じ層若しくは異なる層に含まれ得、且つ混合蒸着若しくは共蒸着され得るか、又は個別に蒸着され得る。
本開示における用語「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、少なくとも2つの化合物の組み合わせを含むホスト材料を意味する。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(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(例えば、蒸着後)の材料の両方を意味し得る。例えば、本開示の複数のホスト材料は、少なくとも2種のホスト材料の組み合わせであり得、選択的に、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が更に含まれ得る。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、本開示の複数のホスト材料に含まれる少なくとも2つの化合物は、当技術分野で公知の方法によって1つの発光層に一緒に含まれ得るか、又はそれぞれ異なる発光層に含まれ得る。例えば、少なくとも2つの化合物は、混合蒸着若しくは共蒸着され得るか、又は個別に蒸着され得る。
以下では、式1及び2によって表される化合物を詳細に記載する。
本明細書において、用語「(C1〜C30)アルキル(レン)」は、鎖を構成する1〜30個の炭素原子を有する線状又は分岐状アルキル(レン)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個、より好ましくは1〜10個である。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−ブチルなどが挙げられ得る。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個、より好ましくは2〜10個である。上記の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−メチルブタ−2−エニルなどが挙げられ得る。用語「(C2〜C30)アルキニル」は、鎖を構成する2〜30個の炭素原子を有する直鎖又は分岐状アルキ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個、より好ましくは2〜10個である。上記のアルキニルとしては、エチニル、1−プロピニル、2−プロピニル、1−ブチニル、2−ブチニル、3−ブチニル、1−メチルペンタ−2−イニルなどが挙げられ得る。用語「(C3〜C30)シクロアルキル(レン)」は、3〜30個の環骨格炭素原子を有する単環式又は多環式炭化水素であることを意味し、ここで、炭素原子の数は、好ましくは、3〜20個、より好ましくは3〜7個である。上記の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、シクロヘキシルなどが挙げられ得る。用語「(3〜7員)ヘテロシクロアルキル」は、3〜7個、好ましくは5〜7個の環骨格原子を有し、且つB、N、O、S、Si及びPからなる群、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つのヘテロ原子を含むシクロアルキルであることを意味する。上記のヘテロシクロアルキルとしては、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得る。用語「(C6〜C30)アリール(レン)」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式環又は縮合環ラジカルであることを意味し、ここで、環骨格炭素原子の数は、好ましくは、6〜25個、より好ましくは6〜18個である。上記のアリール(レン)は、部分的に飽和され得、且つスピロ構造を含み得る。上記のアリールとしては、フェニル、ビフェニル、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、フェニルテルフェニル、フルオレニル、フェニルフルオレニル、ベンゾフルオレニル、ジベンゾフルオレニル、フェナントレニル、フェニルフェナントレニル、アントラセニル、インデニル、トリフェニレニル、ピレニル、テトラセニル、ペリレニル、クリセニル、ナフタセニル、フルオランテニル、スピロビフルオレニルなどを挙げることができる。より具体的には、上記のアリールとしては、フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、1−アントリル基、2−アントリル基、9−アントリル基、ベンズアントリル基、1−フェナントリル基、2−フェナントリル基、3−フェナントリル基、4−フェナントリル基、9−フェナントリル基、ナフタセニル基、ピレニル基、1−クリセニル基、2−クリセニル基、3−クリセニル基、4−クリセニル基、5−クリセニル基、6−クリセニル基、ベンゾ[c]フェナントリル基、ベンゾ[g]クリセニル基、1−トリフェニレニル基、2−トリフェニレニル基、3−トリフェニレニル基、4−トリフェニレニル基、1−フルオレニル基、2−フルオレニル基、3−フルオレニル基、4−フルオレニル基、9−フルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、2−ビフェニリル基、3−ビフェニリル基、4−ビフェニリル基、o−テルフェニル基、m−テルフェニル−4−イル基、m−テルフェニル−3−イル基、m−テルフェニル−2−イル基、p−テルフェニル−4−イル基、p−テルフェニル−3−イル基、p−テルフェニル−2−イル基、m−クアテルフェニル基、3−フルオランテニル基、4−フルオランテニル基、8−フルオランテニル基、9−フルオランテニル基、ベンゾフルオランテニル基、o−トリル基、m−トリル基、p−トリル基、2,3−キシリル基、3,4−キシリル基、2,5−キシリル基、メシチル基、o−クメニル基、m−クメニル基、p−クメニル基、p−t−ブチルフェニル基、p−(2−フェニルプロピル)フェニル基、4’−メチルビフェニリル基、4”−t−ブチル−p−テルフェニル−4−イル基、9,9−ジメチル−1−フルオレニル基、9,9−ジメチル−2−フルオレニル基、9,9−ジメチル−3−フルオレニル基、9,9−ジメチル−4−フルオレニル基、9,9−ジフェニル−1−フルオレニル基、9,9−ジフェニル−2−フルオレニル基、9,9−ジフェニル−3−フルオレニル基、9,9−ジフェニル−4−フルオレニル基などを挙げることができる。
用語「(3〜30員)ヘテロアリール(レン)」は、3〜30個の環骨格原子を有し、且つ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個、好ましくは1〜4個のヘテロ原子を含有するアリールであることを意味する。上記のヘテロアリール(レン)は、単環式環又は少なくとも1つのベンゼン環と縮合した縮合環であり得、部分的に飽和であり得、少なくとも1つのヘテロアリール又はアリール基をヘテロアリール基に単結合によって連結することによって形成されたものであり得、且つスピロ構造を含み得る。上記のヘテロアリールとしては、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、ピリミジニル及びピリダジニルなどの単環型ヘテロアリール並びにベンゾフラニル、ベンゾチオフェニル、イソベンゾフラニル、ジベンゾフラニル、ジベンゾチオフェニル、ベンゾナフトフラニル、ベンゾナフトチオフェニル、ジアザジベンゾフラニル、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、ベンゾキノリル、イソキノリル、ベンゾイソキノリル、シンノリニル、キナゾリニル、ベンゾキナゾリニル、キノキサリニル、ベンゾキノキサリニル、ナフチリジニル、トリアザナフチル、ベンゾチエノピリミジニル、カルバゾリル、ベンゾカルバゾリル、ジベンゾカルバゾリル、フェノキサジニル、フェノチアジニル、フェナントリジニル、ベンゾジオキソリル、ジヒドロアクリジニルなど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、上記のヘテロアリールとしては、1−ピロリル基、2−ピロリル基、3−ピロリル基、ピラジニル基、2−ピリジニル基、2−ピリミジニル基、4−ピリミジニル基、5−ピリミジニル基、6−ピリミジニル基、1,2,3−トリアジン−4−イル基、1,2,4−トリアジン−3−イル基、1,3,5−トリアジン−2−イル基、1−イミダゾリル基、2−イミダゾリル基、1−ピラゾリル基、1−インドリジニル基、2−インドリジニル基、3−インドリジニル基、5−インドリジニル基、6−インドリジニル基、7−インドリジニル基、8−インドリジニル基、2−イミダゾピリジニル基、3−イミダゾピリジニル基、5−イミダゾピリジニル基、6−イミダゾピリジニル基、7−イミダゾピリジニル基、8−イミダゾピリジニル基、3−ピリジニル基、4−ピリジニル基、1−インドリル基、2−インドリル基、3−インドリル基、4−インドリル基、5−インドリル基、6−インドリル基、7−インドリル基、1−イソインドリル基、2−イソインドリル基、3−イソインドリル基、4−イソインドリル基、5−イソインドリル基、6−イソインドリル基、7−イソインドリル基、2−フリル基、3−フリル基、2−ベンゾフラニル基、3−ベンゾフラニル基、4−ベンゾフラニル基、5−ベンゾフラニル基、6−ベンゾフラニル基、7−ベンゾフラニル基、1−イソベンゾフラニル基、3−イソベンゾフラニル基、4−イソベンゾフラニル基、5−イソベンゾフラニル基、6−イソベンゾフラニル基、7−イソベンゾフラニル基、2−キノリル基、3−キノリル基、4−キノリル基、5−キノリル基、6−キノリル基、7−キノリル基、8−キノリル基、1−イソキノリル基、3−イソキノリル基、4−イソキノリル基、5−イソキノリル基、6−イソキノリル基、7−イソキノリル基、8−イソキノリル基、2−キノキサリニル基、5−キノキサリニル基、6−キノキサリニル基、1−カルバゾリル基、2−カルバゾリル基、3−カルバゾリル基、4−カルバゾリル基、9−カルバゾリル基、アザカルバゾリル−1−イル基、アザカルバゾリル−2−イル基、アザカルバゾリル−3−イル基、アザカルバゾリル−4−イル基、アザカルバゾリル−5−イル基、アザカルバゾリル−6−イル基、アザカルバゾリル−7−イル基、アザカルバゾリル−8−イル基、アザカルバゾリル−9−イル基、1−フェナントリジニル基、2−フェナントリジニル基、3−フェナントリジニル基、4−フェナントリジニル基、6−フェナントリジニル基、7−フェナントリジニル基、8−フェナントリジニル基、9−フェナントリジニル基、10−フェナントリジニル基、1−アクリジニル基、2−アクリジニル基、3−アクリジニル基、4−アクリジニル基、9−アクリジニル基、2−オキサゾリル基、4−オキサゾリル基、5−オキサゾリル基、2−オキサジアゾリル基、5−オキサジアゾリル基、3−フラザニル基、2−チエニル基、3−チエニル基、2−メチルピロール−1−イル基、2−メチルピロール−3−イル基、2−メチルピロール−4−イル基、2−メチルピロール−5−イル基、3−メチルピロール−1−イル基、3−メチルピロール−2−イル基、3−メチルピロール−4−イル基、3−メチルピロール−5−イル基、2−t−ブチルピロール−4−イル基、3−(2−フェニルプロピル)ピロール−1−イル基、2−メチル−1−インドリル基、4−メチル−1−インドリル基、2−メチル−3−インドリル基、4−メチル−3−インドリル基、2−t−ブチル−1−インドリル基、4−t−ブチル−1−インドリル基、2−t−ブチル−3−インドリル基、4−t−ブチル−3−インドリル基、1−ジベンゾフラニル基、2−ジベンゾフラニル基、3−ジベンゾフラニル基、4−ジベンゾフラニル基、1−ジベンゾチオフェニル基、2−ジベンゾチオフェニル基、3−ジベンゾチオフェニル基、4−ジベンゾチオフェニル基、1−シラフルオレニル基、2−シラフルオレニル基、3−シラフルオレニル基、4−シラフルオレニル基、1−ゲルマフルオレニル基、2−ゲルマフルオレニル基、3−ゲルマフルオレニル基及び4−ゲルマフルオレニル基を挙げることができる。更に、「ハロゲン」には、F、Cl、Br及びIが含まれる。
本明細書において、「置換又は無置換」という表現における「置換」は、特定の官能基中の水素原子が別の原子又は官能基、即ち置換基で置き換えられていることを意味する。本開示の式における置換アルキル、置換アルキレン、置換アリール、置換アリーレン、置換ヘテロアリール、置換ヘテロアリーレン、置換シクロアルキル、置換シクロアルキレン、置換シクロアルケニル、置換ヘテロシクロアルキル、置換アルコキシ、置換トリアルキルシリル、置換ジアルキルアリールシリル、置換アルキルジアリールシリル、置換トリアリールシリル、置換モノ−又はジ−アルキルアミノ、置換モノ−又はジ−アリールアミノ及び置換アルキルアリールアミノの置換基は、それぞれ独立して、重水素;ハロゲン;シアノ;カルボキシル;ニトロ;ヒドロキシル;(C1〜C30)アルキル;ハロ(C1〜C30)アルキル;(C2〜C30)アルケニル;(C2〜C30)アルキニル;(C1〜C30)アルコキシ;(C1〜C30)アルキルチオ;(C3〜C30)シクロアルキル;(C3〜C30)シクロアルケニル;(3〜7員)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;無置換であるか又は(C6〜C30)アリールで置換された(3〜30員)ヘテロアリール;無置換であるか又は(C1〜C30)アルキル、(3〜30員)ヘテロアリール及びジ(C6〜C30)アリールアミノの少なくとも1つで置換された(C6〜C30)アリール;トリ(C1〜C30)アルキルシリル;トリ(C6〜C30)アリールシリル;ジ(C1〜C30)アルキル(C6〜C30)アリールシリル;(C1〜C30)アルキルジ(C6〜C30)アリールシリル;アミノ;モノ−又はジ−(C1〜C30)アルキルアミノ;モノ−又はジ−(C6〜C30)アリールアミノ;(C1〜C30)アルキル(C6〜C30)アリールアミノ;(C1〜C30)アルキルカルボニル;(C1〜C30)アルコキシカルボニル;(C6〜C30)アリールカルボニル;ジ(C6〜C30)アリールボロニル;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)アリール(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つである。好ましくは、置換基は、それぞれ独立して、(C1〜C10)アルキル;無置換であるか又は(C1〜C10)アルキル、(3〜20員)ヘテロアリール及びジ(C6〜C20)アリールアミノの少なくとも1つで置換された(C6〜C20)アリール;無置換であるか又は(C6〜C20)アリールで置換された(3〜20員)ヘテロアリール;並びにジ(C6〜C20)アリールアミノからなる群から選択される少なくとも1つである。より好ましくは、置換基は、それぞれ独立して、(C1〜C6)アルキル;無置換であるか又は(C1〜C6)アルキル、(5〜15員)ヘテロアリール及びジ(C6〜C12)アリールアミノの少なくとも1つで置換された(C6〜C20)アリール;無置換であるか又は(C6〜C12)アリールで置換された(5〜15員)ヘテロアリール;並びにジ(C6〜C12)アリールアミノからなる群から選択される少なくとも1つである。例えば、置換基は、メチル、フェニル、ナフチル、ビフェニル、テルフェニル、フェナントレニル、トリフェニレニル、ナフチルフェニル、フェニルナフチル、ジメチルフルオレニル、ジメチルベンゾフルオレニル、フェニルキノキサリニルで置換されたフェニル、カルバゾリルフェニル、ジベンゾフラニルフェニル、ジフェニルアミノで置換されたフェニル、フェニルキノキサリニル、カルバゾリル、フェニルカルバゾリル、ジベンゾフラニル及びジフェニルアミノの少なくとも1つであり得る。
本開示の式において、隣接する置換基が互いに連結されて環を形成している場合、環は、2つ以上の隣接する置換基の連結によって形成されている置換若しくは無置換の、単環式若しくは多環式の、(3〜30員)の脂肪族環若しくは芳香族環又はそれらの組み合わせであり得、形成された環は、B、N、O、S、Si及びP、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み得る。例えば、縮合環は、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であり得る。
本開示の式において、ヘテロアリール又はヘテロアリーレンは、それぞれ独立して、B、N、O、S、Si及びPから選択される少なくとも1個のヘテロ原子を含有し得る。加えて、ヘテロ原子は、水素、重水素、ハロゲン、シアノ、置換又は無置換(C1〜C30)アルキル、置換又は無置換(C6〜C30)アリール、置換又は無置換(5〜30員)ヘテロアリール、置換又は無置換(C3〜C30)シクロアルキル、置換又は無置換(C1〜C30)アルコキシ、置換又は無置換トリ(C1〜C30)アルキルシリル、置換又は無置換ジ(C1〜C30)アルキル(C6〜C30)アリールシリル、置換又は無置換(C1〜C30)アルキルジ(C6〜C30)アリールシリル、置換又は無置換トリ(C6〜C30)アリールシリル、置換又は無置換モノ−又はジ−(C1〜C30)アルキルアミノ、置換又は無置換モノ−又はジ−(C6〜C30)アリールアミノ及び置換又は無置換(C1〜C30)アルキル(C6〜C30)アリールアミノからなる群から選択される少なくとも1つに結合され得る。
式1において、Xは、O又はSを表す。
式1において、R〜Rは、それぞれ独立して、−L−HAr、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(C3〜C30)シクロアルケニル、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、置換若しくは無置換(3〜30員)ヘテロアリール、−NR10又は−SiR111213であるか、又は隣接する置換基に連結されて環を形成し得るが、R〜Rの少なくとも1つは、−L−HArであることを条件とする。本開示の一実施形態によれば、R〜Rの1つが−L−HArであり、残りが水素である。
式1において、Lは、単結合、置換若しくは無置換(C1〜C30)アルキレン、置換若しくは無置換(C6〜C30)アリーレン、置換若しくは無置換(3〜30員)ヘテロアリーレン又は置換若しくは無置換(C3〜C30)シクロアルキレンを表し、複数のLが存在する場合、Lのそれぞれは、同じであるか又は異なり得る。本開示の一実施形態によれば、Lは、単結合又は置換若しくは無置換(C6〜C20)アリーレンを表す。本開示の別の実施形態によれば、Lは、単結合又は無置換(C6〜C20)アリーレンを表す。具体的には、Lは、単結合、フェニレン、ナフチレン、ビフェニレン、ナフチルフェニレン、フェニルナフチレンなどを表すことができる。
式1において、HArは、置換又は無置換窒素含有(3〜30員)ヘテロアリールを表し、複数のHArが存在する場合、HArのそれぞれは、同じであるか又は異なり得る。本開示の一実施形態によれば、HArは、置換又は無置換窒素含有(5〜15員)ヘテロアリールを表す。本開示の別の実施形態によれば、HArは、置換又は無置換窒素含有(5〜15員)ヘテロアリールを表し、置換窒素含有(5〜15員)ヘテロアリールの置換基は、無置換であるか又は(C1〜C6)アルキル、(5〜15員)ヘテロアリール及びジ(C6〜C12)アリールアミノの少なくとも1つで置換された(C6〜C20)アリール;無置換であるか又は(C6〜C12)アリールで置換された(5〜15員)ヘテロアリールの少なくとも1つであり得る。具体的には、HArは、置換又は無置換トリアジニル、置換又は無置換ピリジル、置換又は無置換ピリミジニル、置換又は無置換キナゾリニル、置換又は無置換ベンゾキナゾリニル、置換又は無置換キノキサリニル、置換又は無置換ベンゾキノキサリニル、置換又は無置換キノリル、置換又は無置換ベンゾキノリル、置換又は無置換イソキノリル、置換又は無置換ベンゾイソキノリル、置換又は無置換トリアゾリル、置換又は無置換ピラゾリル、置換又は無置換ナフチリジニル、置換又は無置換トリアザナフチル、置換又は無置換ベンゾチエノピリミジニルなどを表し得る。例えば、HArは、トリアジニル、キナゾリニル、キノキサリニル、ナフチリジニル、トリアザナフチル、ベンゾキナゾリニル、ベンゾキノキサリニルなどを表し得る。トリアジニルは、フェニル、ナフチル、ビフェニル、テルフェニル、ナフチルフェニル、ジメチルベンゾフルオレニル、ジベンゾフラニルフェニル及びジベンゾフラニルの少なくとも1つで置換され得、キナゾリニルは、フェニル及びナフチルの少なくとも1つで置換され得、キノキサリニルは、フェニル、ナフチル、ビフェニル、テルフェニル、フェナントレニル、トリフェニレニル、ナフチルフェニル、フェニルナフチル、ジメチルフルオレニル、ジメチルベンゾフルオレニル、フェニルキノキサリニルで置換されたフェニル、カルバゾリルフェニル、ジベンゾフラニルフェニル、ジフェニルアミノで置換されたフェニル、フェニルカルバゾリル及びジベンゾフラニルの少なくとも1つで置換され得、ナフチリジニルは、フェニル、ナフチル、ビフェニル、ジメチルフルオレニル、ジメチルベンゾフルオレニル及びフェニルカルバゾリルの少なくとも1つで置換され得、トリアザナフチルは、少なくとも1つのフェニルで置換され得、ベンゾキナゾリニルは、少なくとも1つのビフェニルで置換され得ベンゾキノキサリニルは、フェニル、ナフチル、ビフェニル及びナフチルフェニルの少なくとも1つで置換され得る。
本開示の一実施形態によれば、式1は、以下の式1−1〜1−4
Figure 2021532586
(式中、
〜R、X、L及びHArは、式1で定義された通りである)
の少なくとも1つによって表され得る。
式2において、Arは、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(C3〜C30)シクロアルケニル、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、置換若しくは無置換(3〜30員)ヘテロアリール、−NR10又は−SiR111213を表すか、或いは隣接する置換基に連結されて環を形成し得る。本開示の一実施形態によれば、Arは、置換若しくは無置換(C6〜C25)アリール、置換若しくは無置換(5〜15員)ヘテロアリール又は−NR10を表す。ここで、R及びR10は、それぞれ独立して、置換又は無置換(C6〜C12)アリールを表す。本開示の別の実施形態によれば、Arは、無置換であるか若しくは少なくとも1つの(C1〜C6)アルキルで置換された(C6〜C25)アリール、無置換であるか若しくは少なくとも1つの(C6〜C12)アリールで置換された(5〜15員)ヘテロアリール又は−NR10を表す。ここで、R及びR10は、それぞれ独立して、無置換(C6〜C12)アリールを表す。具体的には、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、置換若しくは無置換ビフェニル、置換若しくは無置換ナフチルフェニル、置換若しくは無置換フェニルナフチル、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、置換若しくは無置換ベンゾチオフェニル、置換若しくは無置換ベンゾナフトチオフェニル、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ベンゾフラニル、置換若しくは無置換ベンゾナフトフラニル、置換若しくは無置換ジアザジベンゾフラニル、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キナゾリニル、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キノキサリニル、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キノリル、置換若しくは無置換ベンゾキノリル、置換若しくは無置換イソキノリル、置換若しくは無置換ベンゾイソキノリル、置換若しくは無置換トリアゾリル、置換若しくは無置換ピラゾリル、置換若しくは無置換ナフチリジニル、置換若しくは無置換ベンゾチエノピリミジニル、置換若しくは無置換フルオレニル、置換若しくは無置換ベンゾフルオレニル、置換若しくは無置換スピロビフルオレニル、置換若しくは無置換ジフェニルアミノ、置換若しくは無置換フェニルナフチルアミノ、置換若しくは無置換フェニルビフェニルアミノ、置換若しくは無置換ナフチルビフェニルアミノ、置換若しくは無置換ジビフェニルアミノ、置換若しくは無置換ビフェニルフルオレニルアミノ又は置換若しくは無置換ビフェニルジベンゾフラニルアミノなどを表すことができる。例えば、Arは、フェニル、ナフチル、ビフェニル、テルフェニル、スピロビフルオレニル、ジメチルフルオレニル、ジメチルベンゾフルオレニル、フェニルピリジル、ジフェニルピリミジニル、ジメチルトリアジニル、フェニルキノリル、ジフェニルキナゾリニル、ビフェニルキナゾリニル、フェニルキノキサリニル、ジフェニルキノキサリニル、ナフチルキノキサリニル、フェニルナフチリジニル、カルバゾリル、フェニルカルバゾリル、ジベンゾフラニル、フェニルジベンゾフラニル、ジベンゾチオフェニル、フェニルジアザジベンゾフラニル、フェニルベンゾキナゾリニル、フェニルベンゾキノキサリニル、ジフェニルアミノ、フェニルナフチルアミノ、フェニルビフェニルアミノなどを表すことができる。
式3及び4において、X〜X25は、それぞれ独立して、N又はCR14を表す。本開示の一実施形態によれば、X〜X25は、全てCR14である。
式3及び4において、R14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(3〜30員)ヘテロアリール、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(C1〜C30)アルコキシ、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、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−(C6〜C30)アリールアミノ又は置換若しくは無置換(C1〜C30)アルキル(C6〜C30)アリールアミノを表すか、或いは隣接するR14は、互いに結合されて環を形成し得、複数のR14が存在する場合、各R14は、同じであるか又は異なり得る。本開示の一実施形態によると、R14は、それぞれ独立して、水素又は置換若しくは無置換(C6〜C12)アリールを表すか、或いは隣接するR14は、互いに結合されて環を形成し得る。本開示の別の実施形態によると、R14は、それぞれ独立して、水素若しくは無置換(C6〜C12)アリールを表すか、又は隣接するR14は、互いに結合されて環を形成し得る。具体的には、R14は、それぞれ独立して、水素、フェニルなどを表し得るか、又は隣接するR14は、互いに結合されてベンゼン環を形成し得る。
式2において、Lは、単結合、置換若しくは無置換(C1〜C30)アルキレン、置換若しくは無置換(C6〜C30)アリーレン、置換若しくは無置換(3〜30員)ヘテロアリーレン又は置換若しくは無置換(C3〜C30)シクロアルキレンを表す。本開示の一実施形態によれば、Lは、単結合、置換若しくは無置換(C6〜C12)アリーレン又は置換若しくは無置換(5〜15員)ヘテロアリーレンを表す。本開示の別の実施形態によれば、Lは、単結合、無置換(C6〜C12)アリーレン又は無置換であるか若しくは(C6〜C12)アリールで置換された(5〜15員)ヘテロアリーレンを表す。具体的には、Lは、単結合、フェニレン、ナフチレン、ビフェニレン、フェニルピリジレン、フェニルトリアジニレン、キノリレン、キナゾリニレン、フェニルキナゾリニレン、キノキサリニレン、フェニルキノキサリニレン、ナフチリジニレン、カルバゾリレン、ジベンゾフラニレン、ベンゾキナゾリニレン、ベンゾキノキサリニレン、ジアザジベンゾフラニレンなどを表すことができる。
式1及び2において、R〜R13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(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す。本開示の一実施形態によれば、R及びR10は、それぞれ独立して、置換又は無置換(C6〜C12)アリールを表す。本開示の別の実施形態によると、R及びR10は、それぞれ独立して、無置換(C6〜C12)アリールを表す。具体的には、R及びR10は、それぞれ独立して、フェニル、ナフチル、ビフェニルなどを表す。
本開示の一実施形態によれば、式3は、以下の式3−1:
Figure 2021532586
(式中、
31〜R33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(3〜30員)ヘテロアリール、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(C1〜C30)アルコキシ、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、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−(C6〜C30)アリールアミノ又は置換若しくは無置換(C1〜C30)アルキル(C6〜C30)アリールアミノを表すか、或いは隣接する置換基に結合されて環を形成し得、及び
aaは、1〜3の整数を表し、abは、1〜4の整数を表し、acは、1〜5の整数を表し、aa、ab及びacが2以上の整数である場合、各R31、各R32及び各R33は、同じであるか又は異なり得る)
によって表され得る。
本開示の一実施形態によれば、式4は、以下の式4−1:
Figure 2021532586
(式中、
41〜R44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(3〜30員)ヘテロアリール、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(C1〜C30)アルコキシ、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、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−(C6〜C30)アリールアミノ又は置換若しくは無置換(C1〜C30)アルキル(C6〜C30)アリールアミノを表すか、或いは隣接する置換基に結合されて環を形成し得、及び
baは、1〜3の整数を表し、bb及びbcは、それぞれ独立して、1〜4の整数を表し、bdは、1又は2を表し、ba、bb、bc及びbdが2以上の整数である場合、各R41、各R42、各R43及び各R44は、同じであるか又は異なり得る)
によって表され得る。
式1によって表される化合物としては、以下の化合物が挙げられるが、それらに限定されない。
Figure 2021532586
Figure 2021532586
Figure 2021532586
Figure 2021532586
Figure 2021532586
Figure 2021532586
式2によって表される化合物としては、以下の化合物が挙げられるが、それらに限定されない。
Figure 2021532586
Figure 2021532586
Figure 2021532586
Figure 2021532586
Figure 2021532586
Figure 2021532586
化合物E−1〜E−135の1つ以上と、化合物H−1〜H−122の1つ以上とを組み合わせることができ、有機エレクトロルミネセントデバイスにおいて使用することができる。
本開示による式1によって表される化合物は、当業者に公知の合成方法によって調製することができる。例えば、これは、韓国特許出願公開第2012−0033017号明細書、同第2013−0128322号明細書、同第2016−0038006号明細書、同第2015−0122343号明細書及び同第2016−0049083号明細書;米国特許出願公開第2016/0233436号明細書;国際公開第2017/178311号パンフレットなどを参照して調製することができるが、これらに限定されない。
本開示による式2によって表される化合物は、当業者に公知の合成方法によって調製することができる。例えば、これは、以下の反応スキーム1、韓国特許出願公開第2018−0012709号明細書などを参照して調製することができるが、それらに限定されない。
[反応スキーム1]
Figure 2021532586
ここで、X〜X12、L及びArは、式2及び3で定義された通りであり、OTfは、トリフルオロメタンスルホネートを表す。
本開示による有機エレクトロルミネセントデバイスは、第1の電極と、第2の電極と、第1の電極と第2の電極との間の少なくとも1つの有機層とを含む。
第1及び第2の電極の1つは、アノードであり得、他方は、カソードであり得る。有機層は、発光層を含み、正孔注入層、正孔輸送層、正孔補助層、発光補助層、電子輸送層、電子緩衝層、電子注入層、中間層、正孔阻止層及び電子阻止層から選択される少なくとも1つの層を更に含み得る。本明細書において、第2の電極は、半透過型電極又は反射型電極であり得、使用される材料に応じて、上部発光型、下部発光型又は両面発光型であり得る。加えて、正孔注入層は、p型ドーパントで更にドープされ得、電子注入層は、n型ドーパントで更にドープされ得る。
本開示による有機エレクトロルミネセントデバイスは、アノードと、カソードと、アノードとカソードとの間の少なくとも1つの有機層とを含み得、ここで、有機層は、第1の有機エレクトロルミネセント材料としての式1によって表される化合物と、第2の有機エレクトロルミネセント材料としての式2によって表される化合物とを含む複数の有機エレクトロルミネセント材料を含み得る。本開示による有機エレクトロルミネセントデバイスは、アノードと、カソードと、アノードとカソードとの間の少なくとも1つの発光層とを含み得、ここで、発光層は、式1によって表される化合物と、式2によって表される化合物とを含み得る。
発光層は、ホストとドーパントとを含み、ホストは、複数のホスト材料を含む。式1によって表される化合物は、複数のホスト材料の第1のホスト化合物として含まれ得、式2によって表される化合物は、複数のホスト材料の第2のホスト化合物として含まれ得る。本明細書において、第1のホスト化合物対第2のホスト化合物の重量比は、約1:99〜約99:1、好ましくは約10:90〜約90:10、より好ましくは約30:70〜約70:30、更に好ましくは約40:60〜約60:40、更に好ましくは約50:50の範囲である。
発光層は、光を放出する層であり、単層であり得るか、又は2つ以上の層が積層される複数の層であり得る。本開示による複数のホスト材料において、第1及び第2のホスト材料は、いずれも1つの層中に含まれ得るか、又は異なる発光層中にそれぞれ含まれ得る。本開示の一実施形態によれば、発光層中のホスト化合物に対するドーパント化合物のドーピング濃度は、20重量%未満であり得る。
本開示の有機エレクトロルミネセントデバイスは、正孔注入層、正孔輸送層、正孔補助層、発光補助層、電子輸送層、電子注入層、中間層、電子緩衝層、正孔阻止層及び電子阻止層から選択される少なくとも1つの層を更に含み得る。本開示の一実施形態では、本開示の有機エレクトロルミネセントデバイスは、正孔注入材料、正孔輸送材料、正孔補助材料、発光材料、発光補助材料及び電子阻止材料の少なくとも1つとして、本開示の複数のホスト材料の他にアミン系化合物を更に含み得る。また、本開示の一実施形態では、本開示の有機エレクトロルミネセントデバイスは、電子輸送材料、電子注入材料、電子緩衝材料及び正孔阻止材料の少なくとも1つとして、本開示の複数のホスト材料に加えてアジン系化合物を更に含み得る。
本開示による有機エレクトロルミネセントデバイスに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。本開示の有機エレクトロルミネセントデバイス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、イリジウム(Ir)、オスミウム(Os)、銅(Cu)及び白金(Pt)の金属化錯体化合物から選択され得、好ましくはイリジウム(Ir)、オスミウム(Os)、銅(Cu)及び白金(Pt)のオルト金属化錯体化合物から選択され得、より好ましくはオルト金属化イリジウム錯体化合物であり得る。
本開示の有機エレクトロルミネセントデバイスに含まれるドーパントは、以下の式101によって表される化合物を含み得るが、これに限定されない。
Figure 2021532586
式101では、Lは、以下の構造1及び2:
Figure 2021532586
(R100〜R103は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、無置換であるか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、シアノ、置換若しくは無置換(3〜30員)ヘテロアリール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に結合されて環、例えばピリジンと一緒に、置換又は無置換のキノリン、ベンゾフロピリジン、ベンゾチエノピリジン、ベンゾチエノキノリン又はインデノキノリン環を形成し得、
104〜R107は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、無置換であるか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に結合されて環、例えばベンゼンと一緒に、置換又は無置換のナフチル、フルオレン、ジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、インデノピリジン、ベンゾフロピリジン又はベンゾチエノピリジン環を形成し得、
201〜R211は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、無置換であるか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に結合されて環を形成し得、及び
nは、1〜3の整数を表す)
から選択される。
ドーパント化合物の具体例は、以下の通りであるが、それらに限定されない。
Figure 2021532586
Figure 2021532586
Figure 2021532586
本開示の有機エレクトロルミネセントデバイスでは、アノードと発光層との間で正孔注入層、正孔輸送層、電子阻止層又はこれらの組み合わせを使用することができる。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、複数の正孔注入層を使用することができる。2つの化合物をそれぞれの層において同時に使用することができる。また、正孔輸送層又は電子阻止層も複数層から形成され得る。
更に、発光層とカソードとの間で電子緩衝層、正孔阻止層、電子輸送層、電子注入層又はそれらの組み合わせを使用することができる。電子の注入を制御すると共に発光層と電子注入層との間の界面特性を高めるために複数の電子緩衝層が使用され得る。2つの化合物をそれぞれの層において同時に使用することができる。また、正孔阻止層又は電子輸送層も複数層から形成され得、それぞれの層は、2つ以上の化合物を含み得る。
加えて、本開示による有機エレクトロルミネセント化合物又は複数のホスト材料は、量子ドット(QD)を含む有機エレクトロルミネセントデバイスにも使用され得る。
本開示の有機エレクトロルミネセントデバイスのそれぞれの層を形成するために、真空蒸着、スパッタリング、プラズマ及びイオンめっき法などの乾式成膜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及びフローコーティング法などの湿式成膜法を使用することができる。
湿式成膜法において溶媒が使用される場合、それぞれの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、ジオキサンなどの任意の適切な溶媒中に溶解又は拡散させることによって薄膜を形成することができる。溶媒は、それぞれの層を形成する材料が溶解又は拡散することができ、成膜能力に問題がないあらゆる溶媒であり得る。
更に、本開示の第1及び第2のホスト化合物は、上記の方法において、一般に共蒸着方法又は混合蒸着方法によって膜を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個別のるつぼ源中に入れ、両方のセルに同時に電流を印加して材料を蒸発させる混合堆積方法である。混合蒸着は、蒸発させる前に2つ以上の材料を1つのるつぼ源中で混合し、セルに電流を印加して材料を蒸発させる混合堆積方法である。更に、第1及び第2のホスト化合物が有機エレクトロルミネセントデバイスにおける同じ層又は異なる層に存在する場合、2つのホスト化合物は、別々にフィルムを形成し得る。例えば、第2のホスト化合物は、第1のホスト化合物を蒸着させた後に蒸着され得る。
本開示は、式1によって表される化合物及び式2によって表される化合物を含む複数のホスト材料を使用することによってディスプレイデバイスを提供することができる。即ち、本開示の複数のホスト材料を使用することによってディスプレイシステム又は照明システムを製造することができる。具体的には、本開示の複数のホスト材料を使用することにより、ディスプイシステム、例えばスマートフォン、タブレット、ノートブック、PC、TV若しくは車のためのディスプレイシステム又は照明システム、例えば屋外若しくは屋内の照明システムを製造することができる。
以下では、本開示の化合物の調製方法及びその特性並びに本開示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の特性を、本開示の代表的な化合物を参照して詳細に説明する。しかしながら、本開示は、以下の実施例によって限定されない。
合成実施例1:化合物H−49の調製
Figure 2021532586
化合物1の合成
70gの2−ニトロ−1−ナフトール(370mmol)及び4.5gのジメチルアミノピリジン(DMAP)(37mmol)をフラスコ中の1800mLの塩化メチレン(MC)に溶解させた。62mLのトリエチルアミン(TEA)(444mmol)を0℃で滴加し、20分間撹拌した。125.3gのトリフルオロメタンスルホン酸無水物(444mmol)を同じ温度で反応物にゆっくり滴加し、1時間撹拌した。反応が完了した後、有機層をMCで抽出し、硫酸マグネシウムを使用することによって残存水を除去した。残留物を乾燥させ、カラムクロマトグラフィーによって分離して96.2gの化合物1を得た(収率:81%)。
化合物2の合成
96.2gの化合物1(299mmol)、72.1gの2−ブロモフェニルボロン酸(359mmol)、17.3gのテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(15mmol)及び79.3gの炭酸ナトリウム(749mmol)をフラスコ中の1400mLのトルエン、350mLのエタノール及び350mLの水に溶解させ、1時間還流させた。反応が完了した後、有機層を酢酸エチルで抽出し、硫酸マグネシウムを使用することによって残存水を除去した。残留物を乾燥させ、カラムクロマトグラフィーによって分離して98gの化合物2を得た(収率:99%)。
化合物3の合成
98gの化合物2(299mmol)、78.5gの2−アミノフェニルボロン酸ピナコールエステル(358mmol)、17.2gのテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(15mmol)及び103gの炭酸カリウム(747mmol)をフラスコ中の1300mLのトルエン、350mLのエタノール及び350mLの水に溶解させ、20時間還流させた。反応が完了した後、有機層を酢酸エチルで抽出し、硫酸マグネシウムを使用することによって残存水を除去した。残留物を乾燥させ、カラムクロマトグラフィーによって分離して54gの化合物3を得た(収率:53%)。
化合物4の合成
25gの化合物3(73mmol)をフラスコ中の250mLの酢酸及び25mLの硫酸に溶解させ、6.5gの亜硝酸ナトリウム(95mmol)を0℃でゆっくり滴加し、40分間撹拌した。反応が完了した後、反応生成物を水に滴加し、濾過して水を除去した。残留物を乾燥させ、カラムクロマトグラフィーによって分離して2gの化合物4を得た(収率:8.4%)。
化合物5の合成
4.7gの化合物4(15mmol)をフラスコ中の48mLのトリエチルホスファイト及び48mLの1,2−ジクロロベンゼンに溶解させ、3時間還流させた。反応が完了した後、減圧下での蒸留後に有機層を酢酸エチルで抽出し、硫酸マグネシウムを使用することによって残存水を除去した。残留物を乾燥させ、カラムクロマトグラフィーによって分離して2.7gの化合物5を得た(収率:63%)。
化合物H−49の合成
2.1gの化合物5(7mmol)、3.1gの2−(3−ブロモフェニル)−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン(8mmol)、0.81gの酢酸パラジウム(II)(0.36mmol)、0.3gの2−ジシクロヘキシルホスフィノ−2’,6’−ジメトキシビフェニル(S−Phos)(0.7mmol)及び1.7gのナトリウムtert−ブトキシド(18mmol)をフラスコ中の72mLの1,2−キシレンに溶解させ、4時間還流させた。反応が完了した後、減圧下での蒸留後に有機層を酢酸エチルで抽出し、硫酸マグネシウムを使用することによって残存水を除去した。残留物を乾燥させ、カラムクロマトグラフィーによって分離して2.5gの化合物H−49を得た(収率:58%)。
Figure 2021532586
合成実施例2:化合物H−6の調製
Figure 2021532586
化合物6の合成
9gの化合物5(30.89mmol)、10.6gの1−ブロモ−3−ヨードベンゼン(61.78mmol)、3gのCuI(15.44mmol)、1.8gのエチレンジアミン(EDA)(30.89mmol)及び16.4gのKPO(77.22mmol)に155mLのトルエンを添加し、1日間還流下で撹拌した。反応が完了した後、反応生成物を室温まで冷却し、結果として生じた固体を減圧下で濾過した。固体をCHClに溶解させ、MC/Hexを使用するカラムクロマトグラフィーによって分離して10gの化合物6を得た(収率:75%)。
化合物H−6の合成
50mLのトルエン、13mLのEtOH及び13mLの精製水を5.7gの化合物6(12.77mmol)、0.73gのPd(PPh(0.638mmol)及び3.5gのKCO(25.54mmol)に添加し、還流下で2時間撹拌した。反応が完了した後、反応生成物を室温まで冷却し、結果として生じた固体を減圧下で濾過した。固体をCHClに溶解させ、MC/Hexを使用するカラムクロマトグラフィーによって分離して2.9gの化合物H−6を得た(収率:43%)。
H NMR(600MHz,DMSO−d6,δ)8.232−8.206(m,3H),8.111−8.098(d,1H),7.962−7.946(m,1H),7.929−7.903(m,3H),7.896−7.882(d,1H),7.806−7.802(d,2H),7.783−7.759(t,2H),7.738−7.723(d,1H),7.635−7.620(m,1H),7.581−7.548(m,2H),7.513−7.440(m,6H)
Figure 2021532586
合成実施例3:化合物H−7の調製
Figure 2021532586
6.6gの化合物6(14.78mmol)、3.4gのジベンゾ[b,d]フラン−1−イルボロン酸(16.24mmol)、0.85gのPd(PPh(0.739mmol)及び4gのKCO(29.57mmol)を60mLのトルエン、15mLのエタノール及び15mLの精製水に添加し、1日間還流下で撹拌した。反応が完了した後、反応生成物を室温まで冷却し、結果として生じた固体を減圧下で濾過した。濾過した固体をCHClに溶解し、MC/Hexで抽出し、カラムクロマトグラフィーで分離することで3.5gの化合物H−7を得た(収率:45%)。
H NMR(600MHz,DMSO,δ)7.953−7.927(m,2H),7.896−7.872(t,2H),7.848−7.810(m,3H),7.793−7.746(m,4H),7.656−7.601(m,4H),7.539−7.511(t,1H),7.485−7.443(m,4H),7.419−7.393(t,1H),7.369−7.356(d,1H),7.294−7.269(t,1H)
合成実施例4:化合物H−1の調製
Figure 2021532586
86mLのo−キシレンを5gの化合物5(17.16mmol)、5.3gの4−ブロモ−1,1’:2’,1”−テルフェニル(17.16mmol)、0.8gのPd(dba)(0.858mmol)、0.7gの2−ジシクロヘキシルホスフィノ−2’,6’−ジメトキシビフェニル(s−phos)(1.716mmol)及び5gのNaOt−Bu(51.48mmol)に添加し、還流下で2時間撹拌した。反応が完了した後、反応生成物を室温まで冷却し、結果として生じた固体を減圧下で濾過した。濾過した固体をCHClに溶解し、MC/Hexで抽出し、カラムクロマトグラフィーで分離することで2.4gの化合物H−1を得た(収率:26%)。
H−NMR(DMSO−d)δ:7.92−7.88(m、1H),7.87−7.83(m、1H),7.79(d,J=9.1Hz,1H),7.74(t,J=8.3Hz,2H),7.59−7.54(m、2H),7.53−7.49(m,2H),7.48−7.41(m,6H),7.38(d,J=2.3Hz,1H),7.36(d,J=2.1Hz,2H),7.34−7.31(m,2H),7.30−7.25(m,2H),7.21−7.17(m,2H),7.12(dd,J=8.1,0.6Hz,1H)
合成実施例5:化合物H−122の調製
Figure 2021532586
90mLのo−キシレンを5gの化合物5(17.16mmol)、7gの1−(3−ブロモフェニル)ジベンゾ[b,d]チオフェン(20.59mmol)、0.16gのCuI(0.858mmol)、1gのエチレンジアミン(EDA)(17.16mmol)及び9.1gのKPO(42.90mmol)に添加し、還流下で2時間撹拌した。反応が完了した後、反応生成物を室温まで冷却し、結果として生じた固体を減圧下で濾過した。濾過した固体をCHClに溶解し、MC/Hexで抽出し、カラムクロマトグラフィーで分離することで2.2gの化合物H−122を得た(収率:22%)。
H−NMR(DMSO−d)δ:8.09(dd,J=8.0,1.1Hz,1H),8.04(ddd,J=8.0,1.1,0.7Hz,1H),7.92−7.87(m,2H),7.85−7.82(m,1H),7.80(ddd,J=8.0,2.1,1.2Hz,1H),7.78−7.71(m,3H),7.68−7.63(m,2H),7.60−7.52(m,3H),7.48−7.38(m,5H),7.36−7.24(m,4H)
合成実施例6:化合物H−16の調製
Figure 2021532586
フラスコの中の4.0gの化合物5(14mmol)、4.87gの9−(3−ブロモフェニル)−9H−カルバゾール(15mmol)、1.307gのCuI(7mmol)、1.647gのEDA(27mmol)及び5.83gのKPO(27mmol)に70mLのトルエンを滴下し、180℃において4時間還流下で撹拌した。反応が完了した後、反応生成物を酢酸エチル(EA)で抽出し、MgSOで乾燥した。残留物をカラムクロマトグラフィーで分離し、これにメタノールを添加して生成した固体を減圧下で濾過することで2.3gの化合物H−16を得た(収率:31.5%)。
H NMR(600MHz,DMSO−d6,δ)8.27(d,J=7.8Hz,2H),8.01(t,J=8.0Hz,1H),7.95−7.92(m,1H),7.91−7.84(m,4H),7.83(d,J=6.9Hz,1H),7.81−7.77(m,2H),7.66(d,J=8.9Hz,1H),7.63−7.57(m,3H),7.51−7.44(m,5H),7.44−7.40(m,2H),7.35−7.30(m,2H)
合成実施例7:化合物H−104の調製
Figure 2021532586
化合物7−1の合成
70gの化合物5(240mmol)及び40.6gのN−ブロモスクシンイミド(255mmol)をフラスコ中の1200mLのジメチルホルムアミドに溶解させ、0℃で3時間撹拌した。反応が完了した後、有機層を酢酸エチルで抽出し、硫酸マグネシウムを使用することによって残存水を除去した。残留物を乾燥させ、カラムクロマトグラフィーによって分離して68gの化合物7−1を得た(収率:76%)。
化合物7−2の合成
47.3gの化合物7−1(127mmol)、42gのビス(ピナコラト)ジボロン(166mmol)、4.5gのビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)ジクロリド(6.4mmol)及び25gの酢酸カリウム(255mmol)をフラスコ中の635mLの1,4−ジオキサンに溶解させ、4時間還流させた。反応が完了した後、減圧下での蒸留後に有機層を酢酸エチルで抽出し、硫酸マグネシウムを使用することによって残存水を除去した。残留物を乾燥させ、カラムクロマトグラフィーによって分離して31.5gの化合物7−2を得た(収率:59%)。
化合物7−3の合成
4.5gの化合物7−2(10.7mmol)、1.9gの1−ブロモベンゼン(11.85mmol)、0.63gのテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(0.54mmol)及び3.7gの炭酸カリウム(26.95mmol)をフラスコ中の54mLのトルエン、13mLのエタノール及び13mLの水に溶解させ、12時間還流させた。反応が完了した後、有機層を酢酸エチルで抽出し、硫酸マグネシウムを使用することによって残存水を除去した。残留物を乾燥させ、カラムクロマトグラフィーによって分離して2.2gの化合物7−3を得た(収率:56%)。
化合物H−104の合成
2.2gの化合物7−3(5.9mmol)、1.58gの2−クロロ−3−フェニルキノキサリン(6.57mmol)、3.89gの炭酸セシウム(11.96mmol)及び0.36gの4−ジメチルアミノピリジン(2.99mmol)をフラスコ中の30mLのジメチル一酸化硫黄に溶解させ、100℃で4時間撹拌した。反応が完了した後、反応生成物を室温まで冷却し、蒸留水をそれに添加した。有機層を酢酸エチルで抽出し、硫酸マグネシウムを用いて残留水分を除去した。残留物を乾燥させ、カラムクロマトグラフィーによって分離して2.9gの化合物H−104を得た(収率:85%)。
Figure 2021532586
合成実施例8:化合物H−11の調製
Figure 2021532586
5.0gの化合物6(11.2mmol)、3.0gのN−フェニル−[1,1’−ビフェニル]−4−アミン(12.3mmol)、0.5gのPd(dba)(0.56mmol)、0.46gのs−phos(1.12mmol)及び2.7gのNaOtBu(28mmol)に60mLのトルエンを添加し、6時間還流下で撹拌した。反応が完了した後、反応混合物を室温に冷却し、室温で撹拌した。これにMeOHを添加することにより生じた固体を減圧濾過し、MC/Hexを用いたカラムクロマトグラフィーにより分離することで2.3gの化合物H−11を得た(収率:34%)。
Figure 2021532586
合成実施例9:化合物H−120の調製
Figure 2021532586
フラスコ中の5.0gの14H−7b,14−ジアザジベンゾ[3,4:5,6]アズレノ[7,8,1−lma]フルオレン(11.2mmol)、5.4gの4−ブロモ−N,N−ジフェニルアニリン(16.7mmol)、0.7gのPd(dba)(0.76mmol)、0.6gのs−phos(1.52mmol)及び2.9gのNaOtBu(30.4mmol)に80mLのo−キシレンを添加し、還流下で4時間撹拌した。反応が完了した後、反応混合物を室温に冷却し、室温で撹拌した。これにMeOHを添加することにより生じた固体を減圧濾過し、MC/Hexを用いたカラムクロマトグラフィーにより分離することで4.0gの化合物H−120を得た(収率:46%)。
Figure 2021532586
合成実施例10:化合物H−121の調製
Figure 2021532586
フラスコ中の14.0gの化合物6(31.4mmol)、7.78gのN−フェニル−[1,1’−ビフェニル]−3−アミン(31.7mmol)、1.44gのPddba(1.57mmol)、635mgのt−BuP(3.14mmol)及び6.04gのt−BuONa(62.8mmol)に160mLのトルエンを添加し、還流下で2時間撹拌した。反応が完了した後、混合物を室温に冷却し、蒸留水とEAで抽出した。有機層を減圧下で濾過し、MC/Hexを使用してカラムクロマトグラフィーによって分離して、14.6gの化合物H−121を得た(収率:76%)。
Figure 2021532586
合成実施例11:化合物H−119の調製
Figure 2021532586
フラスコ中の10gの化合物5(34.3mmol)、12.7gの3−ブロモジベンゾ[b,d]フラン(51.45mmol)、3.3gのCuI(17.15mmol)、4.6mLのエチレンジアミン(EDA)(68.8mmol)及び21.8gのKPO(102.9mmol)に170mLのトルエンを添加し、還流下で12時間撹拌した。反応が完了した後、反応混合物を室温に冷却し、室温で撹拌した。これにMeOHを添加することにより生じた固体を減圧濾過し、MC/Hexを用いたカラムクロマトグラフィーにより分離することで8.3gの化合物H−119を得た(収率:53%)。
Figure 2021532586
合成実施例12:化合物H−12の調製
Figure 2021532586
化合物12−1の合成
10.0gの3H−3−アザジベンゾ[g,ij]ナフト[2,1,8−cde]アズレン(34.3mmol)、14.6gの1−ブロモ−4−ヨードベンゼン(51.5mmol)、3.28gのCuI(17.2mmol)、4.12gのEDA(68.6mmol)、14.6gのKPO(68.6mmol)及び170mLのトルエンをフラスコに入れ、145℃において3時間還流下で撹拌した。反応が完了した後、反応生成物をMCで抽出し、MgSOで乾燥させた。残留物をカラムクロマトグラフィーにより分離し、これにMeOHを添加することにより生じた固体を減圧濾過することで9.0gの化合物12−1を得た(収率:59%)。
化合物H−12の合成
5.0gの化合物12−1(11mmol)、3.3gのN−フェニル−[1,1’−ビフェニル]−4−アミン(13mmol)、0.513gのPd(dba)(0.56mmol)、0.460gのs−phos(1mmol)、2.691gのNaOt−Bu(28mmol)及び60mLのトルエンをフラスコに入れ、100℃において0.5時間還流下で撹拌した。反応が完了した後、反応生成物をMCで抽出し、MgSOで乾燥させた。残留物をカラムクロマトグラフィーで分離し、これにMeOHを添加することにより生じた固体を減圧濾過することで1.3gの化合物H−12を得た(収率:19%)。
Figure 2021532586
合成実施例13:化合物H−35の調製
Figure 2021532586
フラスコ中の5.0gの14H−7b,14−ジアザジベンゾ[3,4:5,6]アズレノ[7,8,1−lma]フルオレン(15.1mmol)、4.1gの2−ブロモジベンゾ[b,d]フラン(16.6mmol)、0.691gのPd(dba)(0.755mmol)、0.620gのs−phos(1.51mmol)及び3.63gのNaOtBu(37.8mmol)に75mLのo−キシレンを添加して還流下で6時間撹拌した。反応が完了した後、反応混合物を室温に冷却し、室温で撹拌した。これにMeOHを添加することにより生じた固体を減圧濾過し、MC/Hexを用いたカラムクロマトグラフィーにより分離することで1.9gの化合物H−35を得た(収率:25%)。
Figure 2021532586
合成実施例14:化合物E−112の調製
Figure 2021532586
化合物14−1の合成
20gのジベンゾ[b,d]フラン−1−イルボロン酸(94.3mmol)、53.9gの1,4−ジブロモナフタレン(188.67mmol)、32.6gのKCO(235.75mmol)及び5.4gのPd(PPh(4.7mmol)をフラスコの中の470mLのトルエン、235mLのエタノール及び235mLの水に溶解し、140℃で4時間還流した。反応が完了した後、有機層を酢酸エチルで抽出し、硫酸マグネシウムを使用することによって残存水を除去した。残留物を乾燥させ、カラムクロマトグラフィーによって分離して20gの化合物14−1を得た(収率:56.8%)。
化合物14−2の合成
20gの化合物14−1(53.6mmol)、16.3gの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)(64.3mmol)、3.76gのPdCl(PPh(5.36mmol)及び10.5gのKOAc(107.2mmol)をフラスコの中の270mLの1,4−ジオキサンに溶解し、150℃で4時間還流した。反応が完了した後、有機層を酢酸エチルで抽出し、硫酸マグネシウムを使用することによって残存水を除去した。残留物を乾燥させ、カラムクロマトグラフィーによって分離して23gの化合物14−2を得た(収率:100%)。
化合物E−112の合成
7gの化合物14−2(16.6mmol)、7.35gの2−クロロ−4,6−ジ(ナフタレン−2−イル)−1,3,5−トリアジン(19.9mmol)、13.5gのCsCO(41.5mmol)及び959mgのPd(PPh(0.83mmol)をフラスコ中の83mLのトルエンに溶解し、130℃で18時間還流させた。反応が完了した後、有機層を酢酸エチルで抽出し、硫酸マグネシウムを使用することによって残存水を除去した。残留物を乾燥させ、カラムクロマトグラフィーによって分離して2gの化合物E−112を得た(収率:19.2%)。
合成実施例15:化合物E−117の調製
Figure 2021532586
化合物15−1の合成
32.2gの2−クロロ−4,6−ジ(ナフタレン−2−イル)−1,3,5−トリアジン(87.7mmol)、20gの(4−ブロモナフタレン−1−イル)ボロン酸(79.7mmol)、65gのCsCO(199.25mmol)及び4.6gのPd(PPh(3.985mmol)をフラスコ中の400mLのトルエンに溶解し、140℃で4時間還流した。反応が完了した後、有機層を酢酸エチルで抽出し、硫酸マグネシウムを使用することによって残存水を除去した。残留物を乾燥させ、カラムクロマトグラフィーによって分離して20gの化合物15−1を得た(収率:46.6%)。
化合物E−117の合成
7gの化合物15−1(13mmol)、4.6gの2−(ジベンゾ[b,d]フラン−2−イル)−4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン(15.6mmol)、4.5gのKCO(32.5mmol)及び0.75gのPd(PPh(0.65mmol)をフラスコ中の65mLのトルエン、32.5mLのエタノール及び32.5mLの水に溶解し、130℃で3時間還流した。反応が完了した後、有機層を酢酸エチルで抽出し、硫酸マグネシウムを使用することによって残存水を除去した。残留物を乾燥させ、カラムクロマトグラフィーによって分離して3.4gの化合物E−117を得た(収率:41%)。
合成実施例16:化合物E−130の調製
Figure 2021532586
4.4gの化合物15−1(12.3mmol)、5gの2−(ジベンゾ[b,d]フラン−3−イル)−4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン(13.5mmol)、4.5gのCsCO(32.5mmol)及び0.75gのPd(PPh(0.65mmol)をフラスコ中の60mLのトルエン、30mLのエタノール及び30mLの水に溶解し、130℃で3時間還流した。反応が完了した後、有機層を酢酸エチルで抽出し、硫酸マグネシウムを使用することによって残存水を除去した。残留物を乾燥させ、カラムクロマトグラフィーによって分離して4gの化合物E−130を得た(収率:49%)。
合成実施例17:化合物E−111の調製
Figure 2021532586
フラスコ中の6gの化合物14−2(14.16mmol)、5gの2−クロロ−4−(ナフタレン−2−イル)−6−フェニル−1,3,5−トリアジン(15.73mmol)、0.9gのPd(PPh(0.786mmol)及び4.3gのKCO(31.47mmol)に64mLのトルエン、16mLのEtOH及び16mLの精製水を添加し、還流下で2時間撹拌した。反応が完了した後、混合物を室温に冷却し、蒸留水とEAで抽出した。有機層を減圧下で濾過し、MC/Hexを使用してカラムクロマトグラフィーによって分離して、4gの化合物E−111を得た(収率:44%)。
H−NMR(DMSO−d)δ:9.42(d,J=1.3Hz,1H),9.29−9.24(m,1H),8.83(td,J=8.6,1.5Hz,3H),8.72(d,J=7.3Hz,1H),8.30(d,J=8.0Hz,1H),8.22(d,J=8.7Hz,1H),8.12−8.07(m,1H),7.92(dd,J=8.3,0.8Hz,1H),7.89(d,J=7.3Hz,1H),7.81−7.72(m,6H),7.72−7.65(m,2H),7.65−7.60(m,1H),7.54−7.41(m,3H),7.04(ddd,J=8.1,7.3,0.9Hz,1H),6.53(dt,J=8.0,0.9Hz,1H)
Figure 2021532586
合成実施例18:化合物E−90の調製
Figure 2021532586
化合物18−1の合成
150mLのトルエン及び30mLの精製水をフラスコ中の10gの2,4,6−トリクロロ−1,3,5−トリアジン(54.22mmol)、20.7gのジベンゾ[b,d]フラン−1−イルボロン酸(97.60mmol)、0.76gのPdCl(PPh(1.084mmol)及び5.7gのNaCO(54.22mmol)に添加し、2日間撹拌した。反応が完了した後、混合物を室温まで冷却し、蒸留水及びMeOHで抽出することで3.4gの化合物18−1を得た(収率:14%)。
化合物E−90の合成
32mLのトルエン、8mLのEtOH及び8mLの精製水をフラスコ中の3.4gの化合物18−1(7.592mmol)、1.5gのナフタレン−2−イルボロン酸(9.111mmol)、0.4gのPd(PPh(0.379mmol)及び2gのKCO(15.18mmol)に添加し、140℃において1時間還流下で撹拌した。反応が完了した後、混合物を減圧下で濃縮し、MCで抽出し、有機層を濃縮させた。濃縮した有機層を、MC/Hexを用いたカラムクロマトグラフィーによって分離することで0.88gの化合物E−90を得た(収率:21%)。
H−NMR(DMSO−d)δ:9.35(d,J=1.6Hz,1H),8.74(dd,J=8.6,1.7Hz,1H),8.71(dd,J=7.7,1.2Hz,2H),8.51(dd,J=7.7,1.0Hz,2H),8.20(d,J=8.7Hz,1H),8.13−8.07(m,4H),7.86−7.80(m,4H),7.75−7.70(m,1H),7.66(dd,J=8.5,7.0Hz,1H),7.59(ddd,J=8.4,7.2,1.3Hz,2H),7.18(ddd,J=8.1,7.1,1.0Hz,2H)
Figure 2021532586
合成実施例19:化合物E−125の調製
Figure 2021532586
3.0gのジベンゾ[b,d]フラン−1−イルボロン酸(14.2mmol)、7.3gの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(15.6mmol)、0.8gのテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(0.71mmol)及び3.9gの炭酸ナトリウム(28.4mmol)をフラスコ中の30mLのトルエン、8mLのエタノール及び15mLの水に溶解し、2時間還流した。反応が完了した後、有機層を酢酸エチルで抽出し、硫酸マグネシウムを使用することによって残存水を除去した。残留物を乾燥させ、カラムクロマトグラフィーによって分離して2.7gの化合物E−125を得た(収率:35%)。
Figure 2021532586
合成実施例20:化合物E−106の調製
Figure 2021532586
3.0gのジベンゾ[b,d]フラン−1−イルボロン酸(14.2mmol)、6.3gの2−(4−ブロモナフタレン−1−イル)−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン(14.2mmol)、0.82gのテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(0.71mmol)及び3.9gの炭酸ナトリウム(28.4mmol)をフラスコの中の30mLのトルエン、8mLのエタノール及び15mLの水に溶解し、2時間還流した。反応が完了した後、有機層を酢酸エチルで抽出し、硫酸マグネシウムを使用することによって残存水を除去した。残留物を乾燥させ、カラムクロマトグラフィーによって分離して1.9gの化合物E−106を得た(収率:26%)。
Figure 2021532586
合成実施例21:化合物E−91の調製
Figure 2021532586
1.6gの2,4−ジクロロ−6−(4−(ナフタレン−2−イル)フェニル)−1,3,5−トリアジン(4.54mmol)、2.12gのジベンゾ[b,d]フラン−1−イルボロン酸(10mmol)、0.26gのテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(0.23mmol)及び1.3gの炭酸ナトリウム(9.0mmol)をフラスコ中の16mLのトルエン、1mLのエタノール及び1mLの水に溶解し、3時間還流した。反応が完了した後、有機層を酢酸エチルで抽出し、硫酸マグネシウムを使用することによって残存水を除去した。残留物を乾燥させ、カラムクロマトグラフィーによって分離して1.0gの化合物E−91を得た(収率:36%)。
Figure 2021532586
合成実施例22:化合物E−110の調製
Figure 2021532586
4.0gの2−(4−(ジベンゾ[b,d]フラン−1−イル)フェニル)−4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン(10.8mmol)、4.4gの2−クロロ−4,6−ジ(ナフタレン−2−イル)−1,3,5−トリアジン(11.9mmol)、0.6gのテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(0.54mmol)及び3.0gの炭酸ナトリウム(21.6mmol)をフラスコ中の30mLのトルエン、7mLのエタノール及び10mLの水に溶解し、7時間還流した。反応が完了した後、有機層を酢酸エチルで抽出し、硫酸マグネシウムを使用することによって残存水を除去した。残留物を乾燥させ、カラムクロマトグラフィーによって分離して4.0gの化合物E−110を得た(収率:65%)。
Figure 2021532586
デバイス実施例1〜10:本開示による複数のホスト材料を含むOLEDの製造
本開示による複数のホスト材料を含む、本開示による有機エレクトロルミネセントデバイス(OLED)を製造した。OLED用ガラス基板(ジオマテック株式会社、日本)上の透明電極である酸化インジウム錫(ITO)薄膜(10Ω/sq)をトリクロロエチレン、アセトン、エタノール及び蒸留水で順次超音波洗浄し、次いでイソプロパノール中に保管した。次に、ITO基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに装着した。化合物HI−1を前記真空蒸着装置のセルに導入し、次に前記装置のチャンバー中の圧力を10−6トールに制御した。その後、電流をセルに流して上記導入された物質を蒸発させ、それにより、ITO基板上において、80nmの厚さを有する第1の正孔注入層を形成した。化合物HI−2を次に前記真空蒸着装置の別のセルに導入し、セルに電流を流すことにより蒸発させ、それにより、第1の正孔注入層上において、5nmの厚さを有する第2の正孔注入層を形成した。化合物HT−1を前記真空蒸着装置の別のセルに導入し、セルに電流を流すことにより蒸発させ、それにより、第2の正孔注入層上において、10nmの厚さを有する第1の正孔輸送層を形成した。化合物HT−2を前記真空蒸着装置の別のセルに導入し、セルに電流を流して蒸発させ、それにより、第1の正孔輸送層上において、厚さ60nm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、発光層を以下の通り蒸着した。以下の表1に示される第1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つのセル内に導入し、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、ドーパント材料を異なる割合で同時に蒸発させ、これらをホストとドーパントの総量に基づいて3重量%のドープ量で蒸着させて、第2の正孔輸送層に厚さ40nmの発光層を形成した。次に、化合物ET−1及び化合物EI−1を別の2つのセルに導入し、1:1の割合で蒸発させ、蒸着させて、発光層上に35nmの厚さを有する電子輸送層を形成した。次に、化合物EI−1を、電子輸送層上に2nmの厚さを有する電子注入層として蒸着させた後、80nmの厚さを有するAlカソードを電子注入層上に別の真空蒸着装置によって蒸着させた。このようにOLEDを作製した。
比較例1及び2:本開示によらないOLEDの製造
2つのホストの代わりに1つの化合物のみ、即ち以下の表1に示される第1のホスト化合物のみを使用したこと以外、デバイス実施例1の場合と同じ方法でOLEDを製造した。
デバイス実施例及び比較例で製造したOLEDデバイスの1,000nitの輝度での発光効率及び5,000nitの輝度において一定電流で輝度が100%から95%まで低下するのに要した時間(寿命;T95)を以下の表1に示す。
Figure 2021532586
表1から、本開示による化合物の特定の組み合わせを含む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は、従来の有機エレクトロルミネセントデバイスと比較して改善された効率及び/又は寿命特性を有することが確認される。
デバイス実施例及び比較例に用いた化合物を以下の表2に示す。
Figure 2021532586
Figure 2021532586
Figure 2021532586

Claims (10)

  1. 以下の式1によって表される化合物を含む第1のホスト材料及び以下の式2によって表される化合物を含む第2のホスト材料:
    Figure 2021532586
    (式中、
    Xは、O又はSを表し、
    〜Rは、それぞれ独立して、−L−HAr、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(C3〜C30)シクロアルケニル、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、置換若しくは無置換(3〜30員)ヘテロアリール、−NR10又は−SiR111213を表すか、或いは隣接する置換基に連結されて環を形成し得るが、R〜Rの少なくとも1つは、−L−HArであることを条件とし、
    は、単結合、置換若しくは無置換(C1〜C30)アルキレン、置換若しくは無置換(C6〜C30)アリーレン、置換若しくは無置換(3〜30員)ヘテロアリーレン又は置換若しくは無置換(C3〜C30)シクロアルキレンを表し、複数のLが存在する場合、Lのそれぞれは、同じであるか又は異なり得、
    HArは、置換又は無置換窒素含有(3〜30員)ヘテロアリールを表し、複数のHArが存在する場合、各HArは、同じであるか又は異なり得る);
    Figure 2021532586
    (式中、
    は、単結合、置換若しくは無置換(C1〜C30)アルキレン、置換若しくは無置換(C6〜C30)アリーレン、置換若しくは無置換(3〜30員)ヘテロアリーレン又は置換若しくは無置換(C3〜C30)シクロアルキレンを表し、
    Arは、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(C3〜C30)シクロアルケニル、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、置換若しくは無置換(3〜30員)ヘテロアリール、−NR10又は−SiR111213を表すか、或いは隣接する置換基に連結されて環を形成し得、
    Figure 2021532586
    は、以下の式3又は式4
    Figure 2021532586
    によって表され、式中、
    〜X25は、それぞれ独立して、N又はCR14を表し、
    14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(3〜30員)ヘテロアリール、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(C1〜C30)アルコキシ、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、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−(C6〜C30)アリールアミノ又は置換若しくは無置換(C1〜C30)アルキル(C6〜C30)アリールアミノを表すか、或いは隣接するR14は、互いに結合されて環を形成し得、複数のR14が存在する場合、各R14は、同じであるか又は異なり得、
    〜R13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(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、及び
    *は、Lとの結合部位を表す)
    を含む複数のホスト材料。
  2. 〜R14、L、L、HAr及びArにおける前記置換アルキル、前記置換アルキレン、前記置換アリール、前記置換アリーレン、前記置換ヘテロアリール、前記置換ヘテロアリーレン、前記置換シクロアルキル、前記置換シクロアルキレン、前記置換シクロアルケニル、前記置換ヘテロシクロアルキル、前記置換アルコキシ、前記置換トリアルキルシリル、前記置換ジアルキルアリールシリル、前記置換アルキルジアリールシリル、前記置換トリアリールシリル、前記置換モノ−又はジ−アルキルアミノ、前記置換モノ−又はジ−アリールアミノ及び前記置換アルキルアリールアミノの置換基は、それぞれ独立して、重水素;ハロゲン;シアノ;カルボキシル;ニトロ;ヒドロキシル;(C1〜C30)アルキル;ハロ(C1〜C30)アルキル;(C2〜C30)アルケニル;(C2〜C30)アルキニル;(C1〜C30)アルコキシ;(C1〜C30)アルキルチオ;(C3〜C30)シクロアルキル;(C3〜C30)シクロアルケニル;(3〜7員)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;無置換であるか又は(C6〜C30)アリールで置換された(3〜30員)ヘテロアリール;無置換であるか又は(C1〜C30)アルキル、(3〜30員)ヘテロアリール及びジ(C6〜C30)アリールアミノの少なくとも1つで置換された(C6〜C30)アリール;トリ(C1〜C30)アルキルシリル;トリ(C6〜C30)アリールシリル;ジ(C1〜C30)アルキル(C6〜C30)アリールシリル;(C1〜C30)アルキルジ(C6〜C30)アリールシリル;アミノ;モノ−又はジ−(C1〜C30)アルキルアミノ;モノ−又はジ−(C6〜C30)アリールアミノ;(C1〜C30)アルキル(C6〜C30)アリールアミノ;(C1〜C30)アルキルカルボニル;(C1〜C30)アルコキシカルボニル;(C6〜C30)アリールカルボニル;ジ(C6〜C30)アリールボロニル;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)アリール(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つである、請求項1に記載の複数のホスト材料。
  3. 式1は、以下の式1−1〜1−4:
    Figure 2021532586
    (式中、
    〜R、X、L及びHArは、請求項1で定義された通りである)
    の少なくとも1つによって表される、請求項1に記載の複数のホスト材料。
  4. 式3は、以下の式3−1:
    Figure 2021532586
    (式中、
    31〜R33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(3〜30員)ヘテロアリール、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(C1〜C30)アルコキシ、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、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−(C6〜C30)アリールアミノ又は置換若しくは無置換(C1〜C30)アルキル(C6〜C30)アリールアミノを表すか、或いは隣接する置換基に結合されて環を形成し得、及び
    aaは、1〜3の整数を表し、abは、1〜4の整数を表し、acは、1〜5の整数を表し、aa、ab及びacが2以上の整数である場合、各R31、各R32及び各R33は、同じであるか又は異なり得る)
    によって表される、請求項1に記載の複数のホスト材料。
  5. 式4は、以下の式4−1:
    Figure 2021532586
    (式中、
    41〜R44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(3〜30員)ヘテロアリール、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(C1〜C30)アルコキシ、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、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−(C6〜C30)アリールアミノ又は置換若しくは無置換(C1〜C30)アルキル(C6〜C30)アリールアミノを表すか、或いは隣接する置換基に結合されて環を形成し得、及び
    baは、1〜3の整数を表し、bb及びbcは、それぞれ独立して、1〜4の整数を表し、bdは、1又は2を表し、ba、bb、bc及びbdが2以上の整数である場合、各R41、各R42、各R43及び各R44は、同じであるか又は異なり得る)
    によって表される、請求項1に記載の複数のホスト材料。
  6. HArは、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キナゾリニル、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キノキサリニル、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キノリル、置換若しくは無置換ベンゾキノリル、置換若しくは無置換イソキノリル、置換若しくは無置換ベンゾイソキノリル、置換若しくは無置換トリアゾリル、置換若しくは無置換ピラゾリル、置換若しくは無置換ナフチリジニル、置換若しくは無置換トリアザナフチル又は置換若しくは無置換ベンゾチエノピリミジニルを表す、請求項1に記載の複数のホスト材料。
  7. 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、置換若しくは無置換ビフェニル、置換若しくは無置換ナフチルフェニル、置換若しくは無置換フェニルナフチル、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、置換若しくは無置換ベンゾチオフェニル、置換若しくは無置換ベンゾナフトチオフェニル、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ベンゾフラニル、置換若しくは無置換ベンゾナフトフラニル、置換若しくは無置換ジアザジベンゾフラニル、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キナゾリニル、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キノキサリニル、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キノリル、置換若しくは無置換ベンゾキノリル、置換若しくは無置換イソキノリル、置換若しくは無置換ベンゾイソキノリル、置換若しくは無置換トリアゾリル、置換若しくは無置換ピラゾリル、置換若しくは無置換ナフチリジニル、置換若しくは無置換ベンゾチエノピリミジニル、置換若しくは無置換フルオレニル、置換若しくは無置換ベンゾフルオレニル、置換若しくは無置換スピロビフルオレニル、置換若しくは無置換ジフェニルアミノ、置換若しくは無置換フェニルナフチルアミノ、置換若しくは無置換フェニルビフェニルアミノ、置換若しくは無置換ナフチルビフェニルアミノ、置換若しくは無置換ジビフェニルアミノ、置換若しくは無置換ビフェニルフルオレニルアミノ又は置換若しくは無置換ビフェニルジベンゾフラニルアミノを表す、請求項1に記載の複数のホスト材料。
  8. 式1によって表される前記化合物は、以下の化合物:
    Figure 2021532586
    Figure 2021532586
    Figure 2021532586
    Figure 2021532586
    Figure 2021532586
    Figure 2021532586
    から選択される少なくとも1つである、請求項1に記載の複数のホスト材料。
  9. 式2によって表される前記化合物は、以下の化合物:
    Figure 2021532586
    Figure 2021532586
    Figure 2021532586
    Figure 2021532586
    Figure 2021532586
    から選択される少なくとも1つである、請求項1に記載の複数のホスト材料。
  10. 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、前記発光層の少なくとも1つの層は、請求項1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。
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