JP2022067083A - 有機エレクトロルミネセント化合物、複数のホスト材料、及びこれら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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Abstract
【課題】有機エレクトロルミネセント材料として使用するのに適したホスト材料を提供する。【解決手段】以下の式1によって表される第1のホスト化合物と、以下の式2によって表される第2のホスト化合物とを含むホスト材料。JPEG2022067083000104.jpg40170JPEG2022067083000105.jpg28170【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、複数のホスト材料、及びこれらを含む有機エレクトロルミネセントデバイスに関する。
小分子緑色有機エレクトロルミネセントデバイス(OLED)は、発光層及び電荷輸送層からなるTPD/ALq3二層を使用することにより、1987年にEastman KodakのTangらによって最初に開発された。その後、OLEDの開発が急速に達成され、OLEDは、商業化されてきた。現在のところ、OLEDは主に、パネル実装において優れた発光効率を有するリン光性物質を使用する。高い発光効率及び/又は長い寿命を有するOLEDが、ディスプレイの長時間使用及び高い解像度のために必要とされている。
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、実用において満足できるものではなかった。従って、以前に開示されたOLEDと比較して、改善された駆動電圧、発光効率、電力効率、及び/又は寿命特性など、より改善された性能を有するOLEDを開発することが必要である。
(特許文献1)及び(特許文献2)は、フェナントレンとアジンとを含む化合物を開示しているが、本明細書で特許請求される有機エレクトロルミネセント化合物又はホスト材料の特定の組合せを具体的に開示していない。
本開示の目的は、有機エレクトロルミネセント材料として使用するのに適した新しい構造を有する化合物を提供することである。本開示の別の目的は、化合物の特定の組合せを含む複数のホスト材料を含むことによって、低い駆動電圧、高い発光効率、高い電力効率、及び/又は優れた寿命特性を有する有機エレクトロルミネセントデバイスを提供することである。
上記の技術的問題を解決するための集中的な研究の結果、本発明者らは、上記の目的は、以下の式2’によって表されるエレクトロルミネセント化合物によって達成できることを見出した。加えて、本発明者らは、上記の目的は、少なくとも1つの第1のホスト化合物と、少なくとも1つの第2のホスト化合物とを含む複数のホスト材料によって達成できることを見出し、ここで、第1のホスト化合物は、以下の式1によって表され、第2のホスト化合物は、以下の式2によって表される。
式1において、
L1~L3は、それぞれ独立して、単結合、置換若しくは非置換(C1~C30)アルキレン、置換若しくは非置換(C6~C30)アリーレン、置換若しくは非置換(3~30員)ヘテロアリーレン、又は置換若しくは非置換(C3~C30)シクロアルキレンを表し、
Ar1~Ar3は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、シアノ、置換若しくは非置換(C1~C30)アルキル、置換若しくは非置換(C6~C30)アリール、置換若しくは非置換(3~30員)ヘテロアリール、置換若しくは非置換(C3~C30)シクロアルキル、置換若しくは非置換(C1~C30)アルコキシ、置換若しくは非置換トリ(C1~C30)アルキルシリル、置換若しくは非置換ジ(C1~C30)アルキル(C6~C30)アリールシリル、置換若しくは非置換(C1~C30)アルキルジ(C6~C30)アリールシリル、置換若しくは非置換トリ(C6~C30)アリールシリル、(C3~C30)脂肪族環と(C6~C30)芳香族環の置換若しくは非置換縮合環基、又は-La-N(Ara)(Arb)を表し、
Laは、それぞれ独立して、単結合、置換若しくは非置換(C6~C30)アリーレン、又は置換若しくは非置換(3~30員)ヘテロアリーレンを表し、
Ara及びArbは、それぞれ独立して、水素、置換若しくは非置換(C1~C30)アルキル、置換若しくは非置換(C2~C30)アルケニル、(C3~C30)脂肪族環と(C6~C30)芳香族環の置換若しくは非置換縮合環基、置換若しくは非置換(C6~C30)アリール、又は置換若しくは非置換(3~30員)ヘテロアリールを表し、
但し、L1~L3の全てが単結合を表す、及びAr1~Ar3の全てが水素を表す場合が除外され、
式2において、
R1~R10は、それぞれ独立して、
によって表され、又は、水素、重水素、ハロゲン、シアノ、置換若しくは非置換(C1~C30)アルキル、置換若しくは非置換(C3~C30)シクロアルキル、置換若しくは非置換(3~7員)ヘテロシクロアルキル、置換若しくは非置換(C6~C30)アリール、置換若しくは非置換(3~30員)ヘテロアリール、置換若しくは非置換トリ(C1~C30)アルキルシリル、置換若しくは非置換ジ(C1~C30)アルキル(C6~C30)アリールシリル、置換若しくは非置換(C1~C30)アルキルジ(C6~C30)アリールシリル、置換若しくは非置換トリ(C6~C30)アリールシリル、(C3~C30)脂肪族環と(C6~C30)芳香族環の置換若しくは非置換縮合環基、又は-Lb-N(Arc)(Ard)を表し、又は、隣接する置換基と結合して環を形成することができ、但し、R1~R10の少なくとも1つは、
によって表され、
Lbは、それぞれ独立して、単結合、置換若しくは非置換(C6~C30)アリーレン、又は置換若しくは非置換(3~30員)ヘテロアリーレンを表し、
Arc及びArdは、それぞれ独立して、水素、置換若しくは非置換(C1~C30)アルキル、置換若しくは非置換(C2~C30)アルケニル、(C3~C30)脂肪族環と(C6~C30)芳香族環の置換若しくは非置換縮合環基、置換若しくは非置換(C6~C30)アリール、又は置換若しくは非置換(3~30員)ヘテロアリールを表し、
L4は、単結合、置換若しくは非置換(C6~C30)シクロアルキレン、置換若しくは非置換(C6~C30)アリーレン、又は置換若しくは非置換(3~30員)ヘテロアリーレンを表し、
X1~X3は、それぞれ独立して、N又はCHを表し、但し、X1~X3の少なくとも1つは、Nであり、
Ar4及びAr5は、それぞれ独立して、置換若しくは非置換(C6~C30)シクロアルキル、置換若しくは非置換(C6~C30)アリール、置換若しくは非置換(3~30員)ヘテロアリール、又は(C3~C30)脂肪族環と(C6~C30)芳香族環の置換若しくは非置換縮合環基を表し、
aは、1~3の整数を表し、ここで、aが2以上の整数である場合、L4のそれぞれは、同一であり得るか又は異なり得る。
L1~L3は、それぞれ独立して、単結合、置換若しくは非置換(C1~C30)アルキレン、置換若しくは非置換(C6~C30)アリーレン、置換若しくは非置換(3~30員)ヘテロアリーレン、又は置換若しくは非置換(C3~C30)シクロアルキレンを表し、
Ar1~Ar3は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、シアノ、置換若しくは非置換(C1~C30)アルキル、置換若しくは非置換(C6~C30)アリール、置換若しくは非置換(3~30員)ヘテロアリール、置換若しくは非置換(C3~C30)シクロアルキル、置換若しくは非置換(C1~C30)アルコキシ、置換若しくは非置換トリ(C1~C30)アルキルシリル、置換若しくは非置換ジ(C1~C30)アルキル(C6~C30)アリールシリル、置換若しくは非置換(C1~C30)アルキルジ(C6~C30)アリールシリル、置換若しくは非置換トリ(C6~C30)アリールシリル、(C3~C30)脂肪族環と(C6~C30)芳香族環の置換若しくは非置換縮合環基、又は-La-N(Ara)(Arb)を表し、
Laは、それぞれ独立して、単結合、置換若しくは非置換(C6~C30)アリーレン、又は置換若しくは非置換(3~30員)ヘテロアリーレンを表し、
Ara及びArbは、それぞれ独立して、水素、置換若しくは非置換(C1~C30)アルキル、置換若しくは非置換(C2~C30)アルケニル、(C3~C30)脂肪族環と(C6~C30)芳香族環の置換若しくは非置換縮合環基、置換若しくは非置換(C6~C30)アリール、又は置換若しくは非置換(3~30員)ヘテロアリールを表し、
但し、L1~L3の全てが単結合を表す、及びAr1~Ar3の全てが水素を表す場合が除外され、
R1~R10は、それぞれ独立して、
Lbは、それぞれ独立して、単結合、置換若しくは非置換(C6~C30)アリーレン、又は置換若しくは非置換(3~30員)ヘテロアリーレンを表し、
Arc及びArdは、それぞれ独立して、水素、置換若しくは非置換(C1~C30)アルキル、置換若しくは非置換(C2~C30)アルケニル、(C3~C30)脂肪族環と(C6~C30)芳香族環の置換若しくは非置換縮合環基、置換若しくは非置換(C6~C30)アリール、又は置換若しくは非置換(3~30員)ヘテロアリールを表し、
L4は、単結合、置換若しくは非置換(C6~C30)シクロアルキレン、置換若しくは非置換(C6~C30)アリーレン、又は置換若しくは非置換(3~30員)ヘテロアリーレンを表し、
X1~X3は、それぞれ独立して、N又はCHを表し、但し、X1~X3の少なくとも1つは、Nであり、
Ar4及びAr5は、それぞれ独立して、置換若しくは非置換(C6~C30)シクロアルキル、置換若しくは非置換(C6~C30)アリール、置換若しくは非置換(3~30員)ヘテロアリール、又は(C3~C30)脂肪族環と(C6~C30)芳香族環の置換若しくは非置換縮合環基を表し、
aは、1~3の整数を表し、ここで、aが2以上の整数である場合、L4のそれぞれは、同一であり得るか又は異なり得る。
式2’において、
R1~R10は、それぞれ独立して、
によって表され、又は、水素、重水素、ハロゲン、シアノ、置換若しくは非置換(C1~C30)アルキル、置換若しくは非置換(C3~C30)シクロアルキル、置換若しくは非置換(3~7員)ヘテロシクロアルキル、置換若しくは非置換(C6~C30)アリール、置換若しくは非置換(3~30員)ヘテロアリール、置換若しくは非置換トリ(C1~C30)アルキルシリル、置換若しくは非置換ジ(C1~C30)アルキル(C6~C30)アリールシリル、置換若しくは非置換(C1~C30)アルキルジ(C6~C30)アリールシリル、置換若しくは非置換トリ(C6~C30)アリールシリル、又は(C3~C30)脂肪族環と(C6~C30)芳香族環の置換若しくは非置換縮合環基を表し、但し、R1~R10の少なくとも1つは、
によって表され、
L4は、単結合、置換若しくは非置換(C6~C30)シクロアルキレン、又は置換若しくは非置換(C10)アリーレンを表し、
X1~X3の全ては、Nを表し、
Ar4及びAr5は、それぞれ独立して、置換若しくは非置換(C6~C30)シクロアルキル、置換若しくは非置換(C6~C30)アリール、置換若しくは非置換(3~30員)ヘテロアリール、又は(C3~C30)脂肪族環と(C6~C30)芳香族環の置換若しくは非置換縮合環基を表し、Ar4及びAr5は、互いに同じであるか又は異なり、
但し、Ar4及びAr5のそれぞれが、非置換フェニル、非置換ナフチル、非置換ビフェニル、非置換テルフェニル、非置換フェナントレニル、非置換トリフェニレニル、非置換1-ジベンゾフラニル、非置換1-ジベンゾチオフェニル、1-ジベンゾフラニルで置換されたフェニル、1-ジベンゾチオフェニルで置換されたフェニル、9-カルバゾリルで置換されたフェニル、非置換カルバゾリル、置換又は非置換ジベンゾジオキシニル、ベンゾフランに縮合したジベンゾチオフェニル、又はベンゾチオフェンに縮合したジベンゾチオフェニルを表し、L4が、単結合を表す場合、L4は、R9又はR10の位置で結合されておらず、
但し、L4が、単結合を表し、R2又はR7の位置で結合されている場合、Ar4及びAr5は、それぞれ独立して、非置換又は(C6~C30)シクロアルキルで置換されたフェニル、非置換又はジベンゾフラニル、ジベンゾチオフェニル又はフェナントレニルで置換されたナフチル、非置換ビフェニル、非置換テルフェニル(構造
を除く)、非置換フェナントレニル、非置換トリフェニレニル、非置換クリセニル、非置換(C22)アリール、非置換9,9-ジフェニルフルオレニル、非置換7,7-ジメチルベンゾフルオレニル、非置換9,9-ジフェニルシラフルオレニル、フェニル及び(C6~C30)シクロアルキルで置換されたフルオレニル、(C3~C10)脂肪族環とメチルで置換された(C6~C12)芳香族環の縮合環基、非置換フェニルナフチル、非置換ナフチルフェニル、非置換ジベンゾフラニル、又は非置換ジベンゾチオフェニルを表し、
aは、1~3の整数を表し、aが2以上の整数の場合、L4のそれぞれは、同一であり得るか又は異なり得る。
R1~R10は、それぞれ独立して、
L4は、単結合、置換若しくは非置換(C6~C30)シクロアルキレン、又は置換若しくは非置換(C10)アリーレンを表し、
X1~X3の全ては、Nを表し、
Ar4及びAr5は、それぞれ独立して、置換若しくは非置換(C6~C30)シクロアルキル、置換若しくは非置換(C6~C30)アリール、置換若しくは非置換(3~30員)ヘテロアリール、又は(C3~C30)脂肪族環と(C6~C30)芳香族環の置換若しくは非置換縮合環基を表し、Ar4及びAr5は、互いに同じであるか又は異なり、
但し、Ar4及びAr5のそれぞれが、非置換フェニル、非置換ナフチル、非置換ビフェニル、非置換テルフェニル、非置換フェナントレニル、非置換トリフェニレニル、非置換1-ジベンゾフラニル、非置換1-ジベンゾチオフェニル、1-ジベンゾフラニルで置換されたフェニル、1-ジベンゾチオフェニルで置換されたフェニル、9-カルバゾリルで置換されたフェニル、非置換カルバゾリル、置換又は非置換ジベンゾジオキシニル、ベンゾフランに縮合したジベンゾチオフェニル、又はベンゾチオフェンに縮合したジベンゾチオフェニルを表し、L4が、単結合を表す場合、L4は、R9又はR10の位置で結合されておらず、
但し、L4が、単結合を表し、R2又はR7の位置で結合されている場合、Ar4及びAr5は、それぞれ独立して、非置換又は(C6~C30)シクロアルキルで置換されたフェニル、非置換又はジベンゾフラニル、ジベンゾチオフェニル又はフェナントレニルで置換されたナフチル、非置換ビフェニル、非置換テルフェニル(構造
aは、1~3の整数を表し、aが2以上の整数の場合、L4のそれぞれは、同一であり得るか又は異なり得る。
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は、有機エレクトロルミネセントデバイスで使用するための適切な性能を示す。加えて、本発明による複数のホスト材料を含むことにより、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、低い駆動電圧、高い発光効率、高い電力効率、及び/又は優れた寿命特性を有する有機エレクトロルミネセントデバイスが提供され、これを使用したディスプレイ若しくは照明デバイスを製造することが可能である。
本開示による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で使用するための適切な性能を示す。加えて、本発明による複数のホスト材料を含むことにより、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、低い駆動電圧、高い発光効率、高い電力効率、及び/又は優れた寿命特性を有する有機エレクトロルミネセントデバイスが提供され、これを使用したディスプレイ若しくは照明デバイスを製造することが可能である。
以下、本開示について詳細に説明する。しかしながら、以下の記載は、本開示を説明することを意図し、本開示の範囲を限定することを決して意味しない。
本開示における用語「有機エレクトロルミネセント化合物」は、有機エレクトロルミネセントデバイスに使用され得る化合物を意味する。有機エレクトロルミネセント化合物は、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。
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、且つ、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、電子注入材料等であり得る。
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つの化合物の組合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つの層中に含まれ得る、少なくとも2つの化合物の組み合わせであり得る。このような少なくとも2つの化合物は、同じ層又は異なる層中に含まれ得、混合蒸発若しくは共蒸発され得るか、又は個別に蒸発され得る。
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合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。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、1つの発光層に一緒に含まれ得る、又は異なる発光層にそれぞれ含まれ得る。例えば、少なくとも2つのホスト材料が1つの層に含まれる場合、これらは、層を形成するために混合蒸発させられ得る、又は層を形成するために同時に別々に共蒸発させられ得る。
本明細書において、本開示における用語「(C1~C30)アルキル(エン)」は、鎖を構成する1~30の炭素原子を有する直鎖状又は分枝状のアルキル(エン)であることを意味し、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-ブチル等が挙げられ得る。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-エニル等が挙げられ得る。用語「(C2~C30)アルキニル」は、鎖を構成する2~30の炭素原子を有する直鎖状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、より好ましくは2~10である。上記のアルキニルには、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-イニル等が含まれ得る。用語「(C3~C30)シクロアルキル(エン)」は、3~30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、より好ましくは3~10である。上記のシクロアルキルは、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、アダマンチルなどを含み得る。本開示における用語「(3~7員)ヘテロシクロアルキル」は、3~7、好ましくは5~7の環骨格原子を有し、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を含み得る。本開示における用語「(C6~C30)アリール(エン)」は、6~30の環骨格炭素原子を有する芳香族炭化水素に由来する単環式又は縮合環ラジカルであることを意味し、部分的に飽和し得る。環骨格炭素原子の数は、好ましくは、6~25、より好ましくは6~18である。上記アリールは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、ジフェニルフルオレニル、ジメチルフルオレニル、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、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得る。具体的には、アリールとしては、フェニル、1-ナフチル、2-ナフチル、1-アントリル、2-アントリル、9-アントリル、ベンズアントリル、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、ナフタセニル、ピレニル、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、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、ベンゾ[a]フルオレニル、ベンゾ[b]フルオレニル、ベンゾ[c]フルオレニル、ジベンゾフルオレニル、2-ビフェニル、3-ビフェニル、4-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、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、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-tert-ブチルフェニル、p-(2-フェニルプロピル)フェニル、4’-メチルビフェニリル、4’’-tert-ブチル-p-テルフェニル-4-イル、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、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が挙げられ得る。
本開示における用語「(3~30員)ヘテロアリール(エン)」は、3~30の環骨格原子を有し、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つのヘテロ原子を含むアリール(エン)であることを意味する。ヘテロ原子の数は、好ましくは1~4である。上記のヘテロアリール(エン)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、部分的に飽和し得、単結合を介して少なくとも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(エン)基に結合することによって形成されるものであり得、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、ピリダジニルなどの単環式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、ベンゾナフトフラニル、ベンゾフェナントロフラニル、ベンゾナフトチオフェニル、ジベンゾセレノフェニル、ナフトベンゾフラニル、ナフトベンゾチオフェニル、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、ベンズイミダゾリル、ベンゾチアゾリル、ベンゾイソチアゾリル、ベンゾフェナントロチオフェニル、ベンゾイソキサゾリル、ベンゾオキサゾリル、フェナントロオキサゾリル、フェナントロチアゾリル、イソインドリル、インドリル、ベンゾインドリル、インダゾリル、ベンゾチアジアゾリル、キノリル、イソキノリル、シノリニル、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、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、ベンゾトリアゾールフェナジニル、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が挙げられ得る。より具体的には、ヘテロアリールとしては、1-ピロリル、2-ピロリル、3-ピロリル、ピラジニル、2-ピリジル、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-インドリジニル、2-インドリジニル、3-インドリジニル、5-インドリジニル、6-インドリジニル、7-インドリジニル、8-インドリジニル、2-イミダゾピリジル、3-イミダゾピリジル、5-イミダゾピリジル、6-イミダゾピリジル、7-イミダゾピリジル、8-イミダゾピリジル、3-ピリジル、4-ピリジル、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、アザカルバゾリル-1-イル、アザカルバゾリル-2-イル、アザカルバゾリル-3-イル、アザカルバゾリル-4-イル、アザカルバゾリル-5-イル、アザカルバゾリル-6-イル、アザカルバゾリル-7-イル、アザカルバゾリル-8-イル、アザカルバゾリル-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-tert-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-tert-ブチル-1-インドリル、4-tert-ブチル-1-インドリル、2-tert-ブチル-3-インドリル、4-tert-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-ベンゾチエノ[3,2-d]ピリミジニル、6-ベンゾチエノ[3,2-d]ピリミジニル、7-ベンゾチエノ[3,2-d]ピリミジニル、8-ベンゾチエノ[3,2-d]ピリミジニル、9-ベンゾチエノ[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-ベンゾチエノ[3,2-d]ピラジニル、6-ベンゾチエノ[3,2-d]ピラジニル、7-ベンゾチエノ[3,2-d]ピラジニル、8-ベンゾチエノ[3,2-d]ピラジニル、9-ベンゾチエノ[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などが挙げられ得る。本開示において、用語「ハロゲン」は、F、Cl、Br、及びIを含む。
加えて、「オルト(o-)」、「メタ(m-)」、及び「パラ(p-)」は、それぞれ置換基の相対位置を表す接頭辞である。オルトは、2つの置換基が互いに隣り合っていることを示し、例えば、ベンゼン誘導体における2つの置換基が1位及び2位を占めている場合、それは、オルト位と呼ばれる。メタは、2つの置換基が1位及び3位にあることを示し、例えば、ベンゼン誘導体における2つの置換基が1位及び3位を占めている場合、それは、メタ位と呼ばれる。パラは、2つの置換基が1位及び4位にあることを示し、例えば、ベンゼン誘導体における2つの置換基が1位及び4位を占めている場合、それは、パラ位と呼ばれる。
加えて、本開示における表現「置換又は非置換」での「置換」とは、特定の官能基の水素原子が別の基又は別の官能基(即ち、置換基)で置き換えられていることを意味し、水素原子が上記の置換基の2つ以上の結合によって形成される基で置き換えられていることも含む。例えば、「2つ以上の置換基の結合によって形成される基」は、ピリジントリアジンであり得る。即ち、ピリジン-トリアジンは、1つのヘテロアリール置換基として又は2つのヘテロアリール置換基が結合している置換基として解釈され得る。本開示の式において、置換アルキル(エン)、置換アルケニル、置換アリール(エン)、置換ヘテロアリール(エン)、置換シクロアルキル(エン)、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、及び脂肪族環と芳香族環の置換縮合環基の置換基は、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、ホスフィンオキシド、(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、非置換又は重水素及び(C6~C30)アリールの少なくとも1つで置換された(3~30員)ヘテロアリール、非置換又は重水素及び(3~30員)ヘテロアリールの少なくとも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、(C3~C30)脂肪族環と(C6~C30)芳香族環の縮合環基、アミノ、モノ-又はジ-(C1~C30)アルキルアミノ、モノ-又はジ-(C2~C30)アルケニルアミノ、モノ-又はジ-(C6~C30)アリールアミノ、モノ-又はジ-(3~30員)ヘテロアリールアミノ、(C1~C30)アルキル(C2~C30)アルケニルアミノ、(C1~C30)アルキル(C6~C30)アリールアミノ、(C1~C30)アルキル(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、(C6~C30)アリールホスフィン、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つを表す。本開示の一実施形態によれば、置換基は、それぞれ独立して、重水素、(C1~C20)アルキル、(C6~C20)シクロアルキル、非置換又は(C6~C25)アリールで置換された(5~25員)ヘテロアリール、及び(C6~C25)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。本開示の別の実施形態によれば、置換基は、それぞれ独立して、重水素、(C1~C10)アルキル、(C6~C15)シクロアルキル、非置換又は(C6~C18)アリールで置換された(5~20員)ヘテロアリール、及び(C6~C25)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。具体的には、置換基は、それぞれ独立して、重水素、メチル、tert-ブチル、アダマンチル、フェニル、ナフチル、ビフェニル、フェナントレニル、クリセニル、フェニルフルオレニル、ジベンゾフラニル、ジベンゾチオフェニル、フェニルシラフルオレニルなどであり得る。
本開示の式において、隣接する置換基の結合によって形成される環は、少なくとも2つの隣接する置換基が互いに結合して置換若しくは非置換の、単環式若しくは多環式の、(3~30員)脂環式環若しくは芳香族環、又はこれらの組合せを形成することを意味する。加えて、形成された環は、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つのヘテロ原子を含み得る。本開示の一実施形態によれば、環骨格原子の数は、5~20である。本開示の別の実施形態によれば、環骨格原子の数は、5~15である。例えば、環は、置換又は非置換の、ベンゼン環、ナフタレン環、フェナントレン環、フルオレン環、インデン環、インドール環、ベンゾインドール環、ベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環、ジベンゾチオフェン環、ジベンゾフラン環、カルバゾール環などであり得る。
本開示の式において、ヘテロアリール、ヘテロアリーレン、及びヘテロシクロアルキルは、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つのヘテロ原子を含み得る。加えて、ヘテロ原子は、水素、重水素、ハロゲン、シアノ、置換又は非置換(C1~C30)アルキル、置換又は非置換(C6~C30)アリール、置換又は非置換(5~30員)ヘテロアリール、置換又は非置換(C3~C30)シクロアルキル、置換又は非置換(C1~C30)アルコキシ、置換又は非置換トリ(C1~C30)アルキルシリル、置換又は非置換ジ(C1~C30)アルキル(C6~C30)アリールシリル、置換又は非置換(C1~C30)アルキルジ(C6~C30)アリールシリル、置換又は非置換トリ(C6~C30)アリールシリル、置換又は非置換モノ-又はジ-(C1~C30)アルキルアミノ、置換又は非置換モノ-又はジ-(C6~C30)アリールアミノ、及び置換又は非置換(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つと結合し得る。
本開示による複数のホスト材料は、式1によって表される化合物を含む第1のホスト材料と、式2によって表される化合物を含む第2のホスト材料とを含み、本開示による有機エレクトロルミネセントデバイスの発光層に含まれ得る。
以下、式1によって表される化合物を、より詳細に説明する。
式1において、L1~L3はそれぞれ、単結合、置換若しくは非置換(C1~C30)アルキレン、置換若しくは非置換(C6~C30)アリーレン、置換若しくは非置換(3~30員)ヘテロアリーレン、又は置換若しくは非置換(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、L1~L3は、それぞれ独立して、単結合又は置換若しくは非置換(C6~C12)アリーレンを表す。本開示の別の実施形態によれば、L1~L3は、それぞれ独立して、単結合又は非置換(C6~C12)アリーレンを表す。例えば、L1~L3は、それぞれ独立して、単結合、フェニレン、ナフチレンなどを表し得る。
式1において、Ar1~Ar3は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、シアノ、置換若しくは非置換(C1~C30)アルキル、置換若しくは非置換(C6~C30)アリール、置換若しくは非置換(3~30員)ヘテロアリール、置換若しくは非置換(C3~C30)シクロアルキル、置換若しくは非置換(C1~C30)アルコキシ、置換若しくは非置換トリ(C1~C30)アルキルシリル、置換若しくは非置換ジ(C1~C30)アルキル(C6~C30)アリールシリル、置換若しくは非置換(C1~C30)アルキルジ(C6~C30)アリールシリル、置換若しくは非置換トリ(C6~C30)アリールシリル、(C3~C30)脂肪族環と(C6~C30)芳香族環の置換若しくは非置換縮合環基、又は-La-N(Ara)(Arb)を表す。本開示の一実施形態によれば、Ar1~Ar3は、それぞれ独立して、置換若しくは非置換(C6~C30)アリール、置換若しくは非置換(3~30員)ヘテロアリール、置換若しくは非置換(C3~C10)シクロアルキル、又は-La-N(Ara)(Arb)を表す。本開示の別の実施形態によれば、Ar1~Ar3は、それぞれ独立して、非置換若しくは重水素、(C1~C6)アルキル、及び(C6~C20)アリールの少なくとも1つで置換された(C6~C30)アリール、非置換若しくは(C6~C15)アリールで置換された(3~30員)ヘテロアリール、非置換(C3~C10)シクロアルキル、又は-La-N(Ara)(Arb)を表す。例えば、Ar1~Ar3は、それぞれ独立して、フェニル、重水素で置換されたフェニル、メチルで置換されたフェニル、tert-ブチルで置換されたフェニル、フェニルフルオレニルで置換されたフェニル、ナフチル、フェニルナフチル、ビフェニル、テルフェニル、アントラセニル、フェナントレニル、フルオランテニル、テトラメチルテトラヒドロフェナントレニル、ジメチルフルオレニル、メチルフェニルフルオレニル、ジフェニルフルオレニル、ジメチルベンゾフルオレニル、スピロビフルオレニル、(C22)アリール、フェニルピリジル、ベンゾフラニル、フェニルで置換されたベンズイミダゾリル、ジベンゾフラニル、ジベンゾチオフェニル、フェニルで置換されたジベンゾフラニル、フェニルで置換されたカルバゾリル、ジベンゾカルバゾリル、ベンゾナフトフラニル、ベンゾナフトチオフェニル、フェノキサジニル、フェナントロオキサゾリル、フェニルで置換されたフェナントロオキサゾリル、フェナントレニルで置換されたフェナントロオキサゾリル、フェニルで置換されたフェナントロチアゾリル、ビフェニルで置換されたフェナントロチアゾリル、フェニルで置換されたベンゼン縮合フェナントロオキサゾリル、メチルで置換された(14員)窒素含有ヘテロアリール、非置換又はフェニルで置換された(23員)窒素含有ヘテロアリール、ベンゼン縮合(23員)窒素含有ヘテロアリール、非置換又はフェニルで置換された(26員)窒素含有ヘテロアリール、ベンゼン縮合(26員)窒素含有ヘテロアリール、ジフェニルアミノなどを表し得る。
本明細書において、Laは、それぞれ独立して、単結合、置換若しくは非置換(C6~C30)アリーレン、又は置換若しくは非置換(3~30員)ヘテロアリーレンを表す。本開示の一実施形態によれば、Laは、それぞれ独立して、単結合を表す。
Ara及びArbは、それぞれ独立して、水素、置換若しくは非置換(C1~C30)アルキル、置換若しくは非置換(C2~C30)アルケニル、(C3~C30)脂肪族環と(C6~C30)芳香族環の置換若しくは非置換縮合環基、置換若しくは非置換(C6~C30)アリール、又は置換若しくは非置換(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、Ara及びArbは、それぞれ独立して、置換又は非置換(C6~C12)アリールを表す。本開示の別の実施形態によれば、Ara及びArbは、それぞれ独立して、非置換(C6~C12)アリールを表す。例えば、Ara及びArbは、それぞれ独立してフェニルなどを表し得る。
式1において、L1~L3の全てが単結合を表し、Ar1~Ar3の全てが水素を表す場合が除外される。
式1-1~1-12において、
Y1及びZ1は、それぞれ独立して、-N=、-NR21-、-O-、又は-S-を表し、但し、Y1及びZ1のうちの1つは、-N=を表し、Y1及びZ1の他方は、-NR21-、-O-、又は-S-を表し、
Tは、CR22R23、NR24、O、又はSを表し、
T1~T13及びW1~W12は、それぞれ独立して、N又はCV1を表し、
R11は、置換若しくは非置換(C6~C30)アリール、又は置換若しくは非置換(3~30員)ヘテロアリールを表し、
R12~R16、R21~R24、及びV1は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、シアノ、置換若しくは非置換(C1~C30)アルキル、置換若しくは非置換(C6~C30)アリール、置換若しくは非置換(3~30員)ヘテロアリール、置換若しくは非置換(C3~C30)シクロアルキル、置換若しくは非置換(C1~C30)アルコキシ、置換若しくは非置換トリ(C1~C30)アルキルシリル、置換若しくは非置換ジ(C1~C30)アルキル(C6~C30)アリールシリル、置換若しくは非置換(C1~C30)アルキルジ(C6~C30)アリールシリル、置換若しくは非置換トリ(C6~C30)アリールシリル、(C3~C30)脂肪族環と(C6~C30)芳香族環の置換若しくは非置換縮合環基、又は-Lc-N(Are)(Arf)を表し、又は隣接する置換と結合して環を形成することができ、
Lcは、それぞれ独立して、単結合、置換若しくは非置換(C6~C30)アリーレン、又は置換若しくは非置換(3~30員)ヘテロアリーレンを表し、
Are及びArfは、それぞれ独立して、水素、置換若しくは非置換(C1~C30)アルキル、置換若しくは非置換(C2~C30)アルケニル、(C3~C30)脂肪族環と(C6~C30)芳香族環の置換若しくは非置換縮合環基、置換若しくは非置換(C6~C30)アリール、又は置換若しくは非置換(3~30員)ヘテロアリールを表し、
Ar6は、置換若しくは非置換(C6~C30)アリール、又は置換若しくは非置換(3~30員)ヘテロアリールを表し、
bは、1の整数を表し、c及びdは、それぞれ独立して、1又は2の整数を表し、e、f、g、及びf’は、それぞれ独立して、1~4の整数を表し、g’は、1~3の整数を表し、ここで、c~g、f’及びg’が2以上の整数である場合、R12のそれぞれからR16のそれぞれは、同一であり得るか又は異なり得、
Ar2、Ar3及びL1~L3は、式1で定義されている通りである。
Y1及びZ1は、それぞれ独立して、-N=、-NR21-、-O-、又は-S-を表し、但し、Y1及びZ1のうちの1つは、-N=を表し、Y1及びZ1の他方は、-NR21-、-O-、又は-S-を表し、
Tは、CR22R23、NR24、O、又はSを表し、
T1~T13及びW1~W12は、それぞれ独立して、N又はCV1を表し、
R11は、置換若しくは非置換(C6~C30)アリール、又は置換若しくは非置換(3~30員)ヘテロアリールを表し、
R12~R16、R21~R24、及びV1は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、シアノ、置換若しくは非置換(C1~C30)アルキル、置換若しくは非置換(C6~C30)アリール、置換若しくは非置換(3~30員)ヘテロアリール、置換若しくは非置換(C3~C30)シクロアルキル、置換若しくは非置換(C1~C30)アルコキシ、置換若しくは非置換トリ(C1~C30)アルキルシリル、置換若しくは非置換ジ(C1~C30)アルキル(C6~C30)アリールシリル、置換若しくは非置換(C1~C30)アルキルジ(C6~C30)アリールシリル、置換若しくは非置換トリ(C6~C30)アリールシリル、(C3~C30)脂肪族環と(C6~C30)芳香族環の置換若しくは非置換縮合環基、又は-Lc-N(Are)(Arf)を表し、又は隣接する置換と結合して環を形成することができ、
Lcは、それぞれ独立して、単結合、置換若しくは非置換(C6~C30)アリーレン、又は置換若しくは非置換(3~30員)ヘテロアリーレンを表し、
Are及びArfは、それぞれ独立して、水素、置換若しくは非置換(C1~C30)アルキル、置換若しくは非置換(C2~C30)アルケニル、(C3~C30)脂肪族環と(C6~C30)芳香族環の置換若しくは非置換縮合環基、置換若しくは非置換(C6~C30)アリール、又は置換若しくは非置換(3~30員)ヘテロアリールを表し、
Ar6は、置換若しくは非置換(C6~C30)アリール、又は置換若しくは非置換(3~30員)ヘテロアリールを表し、
bは、1の整数を表し、c及びdは、それぞれ独立して、1又は2の整数を表し、e、f、g、及びf’は、それぞれ独立して、1~4の整数を表し、g’は、1~3の整数を表し、ここで、c~g、f’及びg’が2以上の整数である場合、R12のそれぞれからR16のそれぞれは、同一であり得るか又は異なり得、
Ar2、Ar3及びL1~L3は、式1で定義されている通りである。
以下、式2によって表される化合物をより詳細に説明する。
式2において、R1~R10は、それぞれ独立して、
によって表され、又は、水素、重水素、ハロゲン、シアノ、置換若しくは非置換(C1~C30)アルキル、置換若しくは非置換(C3~C30)シクロアルキル、置換若しくは非置換(3~7員)ヘテロシクロアルキル、置換若しくは非置換(C6~C30)アリール、置換若しくは非置換(3~30員)ヘテロアリール、置換若しくは非置換トリ(C1~C30)アルキルシリル、置換若しくは非置換ジ(C1~C30)アルキル(C6~C30)アリールシリル、置換若しくは非置換(C1~C30)アルキルジ(C6~C30)アリールシリル、置換若しくは非置換トリ(C6~C30)アリールシリル、(C3~C30)脂肪族環と(C6~C30)芳香族環の置換若しくは非置換縮合環基、又は-Lb-N(Arc)(Ard)を表し、又は隣接する置換基と結合して環を形成することができ、但し、R1~R10の少なくとも1つは、
によって表される。本開示の一実施形態によれば、R1~R10は、それぞれ独立して、
によって表され、又は、水素、重水素、置換若しくは非置換(C6~C15)アリール、又は置換若しくは非置換(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、R1~R10は、それぞれ独立して、
によって表され、又は、水素、非置換(C6~C15)アリール、若しくは非置換(5~15員)ヘテロアリールを表す。例えば、R1~R10は、それぞれ独立して、
によって表されることができ、又は、水素、フェニル、ビフェニル、ナフチル、ジベンゾフラニルなどを表す。
本明細書において、Lbは、それぞれ独立して、単結合、置換若しくは非置換(C6~C30)アリーレン、又は置換若しくは非置換(3~30員)ヘテロアリーレンを表し、Arc及びArdは、それぞれ独立して、水素、置換若しくは非置換(C1~C30)アルキル、置換若しくは非置換(C2~C30)アルケニル、(C3~C30)脂肪族環と(C6~C30)芳香族環の置換若しくは非置換縮合環基、置換若しくは非置換(C6~C30)アリール、又は置換若しくは非置換(3~30員)ヘテロアリールを表す。
加えて、L4は、単結合、置換若しくは非置換(C6~C30)シクロアルキレン、置換若しくは非置換(C6~C30)アリーレン、又は置換若しくは非置換(3~30員)ヘテロアリーレンを表す。本開示の一実施形態によれば、L4は、単結合、置換若しくは非置換(C6~C15)アリーレン、又は置換若しくは非置換(6~20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、L4は、単結合、非置換(C6~C15)シクロアルキル、又は非置換若しくは(C6~C12)アリールで置換された(C6~C20)アリーレンを表す。例えば、L4は、単結合、アダマンチレン、フェニレン、ナフチレン、フェニルで置換されたフェニレン、-フェニル-ナフチル-などを表し得る。
X1~X3は、それぞれ独立して、N又はCHを表し、但し、X1~X3の少なくとも1つは、Nである。本開示の一実施形態によれば、X1~X3の全ては、Nを表す。
式2において、Ar4及びAr5は、それぞれ独立して、置換若しくは非置換(C6~C30)シクロアルキル、置換若しくは非置換(C6~C30)アリール、置換若しくは非置換(3~30員)ヘテロアリール、又はC3~C30)脂肪族環と(C6~C30)芳香族環の置換若しくは非置換縮合環基を表す。本開示の一実施形態によれば、Ar4及びAr5は、それぞれ独立して、置換若しくは非置換(C6~C15)シクロアルキル、置換若しくは非置換(C6~C30)アリール、置換若しくは非置換(5~15員)ヘテロアリール、又は(C3~C10)脂肪族環と(C6~C12)芳香族環の置換若しくは非置換縮合環基を表す。本開示の別の実施形態によれば、Ar4及びAr5は、それぞれ独立して、非置換(C6~C30)シクロアルキル、非置換若しくは(C6~C15)シクロアルキル、(C6~C20)アリール及び(5~15員)ヘテロアリールの少なくとも1つで置換された(C6~C30)アリール、非置換若しくは(C6~C12)アリールで置換された(5~15員)ヘテロアリール、又は(C3~C10)脂肪族環と(C1~C6)アルキルで置換された(C6~C12)芳香族環の縮合環基を表す。例えば、Ar4及びAr5は、それぞれ独立して、アダマンチル、非置換又はアダマンチル、フェニル、ナフチル、フェニルフルオレニル、クリセニル、ジベンゾフラニル、及びジベンゾチオフェニルの少なくとも1つで置換されたフェニル、非置換又はフェニル及び/若しくはジベンゾフラニルで置換されたナフチル、ビフェニル、テルフェニル、(C22)アリール、フェナントレニル、トリフェニレニル、非置換又はメチル、フェニル及びアダマンチルの少なくとも1つで置換されたフルオレニル、ジベンゾフラニル、ジベンゾチオフェニル、ジフェニルシラフルオレニル、(C3~C10)脂肪族環とメチルで置換された(C6~C12)芳香族環の縮合環基などを表し得る。
式2において、
aは、1~3の整数を表し、aが2以上の整数の場合、L4のそれぞれは、同一であり得るか又は異なり得る。
aは、1~3の整数を表し、aが2以上の整数の場合、L4のそれぞれは、同一であり得るか又は異なり得る。
式2-1~2-5において、R1~R10、L4、Ar4、Ar5、X1~X3、及びaは、式2で定義されている通りである。
化合物H1-1~H1-143の少なくとも1つと化合物H2-1~H2-170の少なくとも1つの組合せが、OLEDで使用され得る。
式2’において、
R1~R10は、それぞれ独立して、
によって表され、又は、水素、重水素、ハロゲン、シアノ、置換若しくは非置換(C1~C30)アルキル、置換若しくは非置換(C3~C30)シクロアルキル、置換若しくは非置換(3~7員)ヘテロシクロアルキル、置換若しくは非置換(C6~C30)アリール、置換若しくは非置換(3~30員)ヘテロアリール、置換若しくは非置換トリ(C1~C30)アルキルシリル、置換若しくは非置換ジ(C1~C30)アルキル(C6~C30)アリールシリル、置換若しくは非置換(C1~C30)アルキルジ(C6~C30)アリールシリル、置換若しくは非置換トリ(C6~C30)アリールシリル、又は(C3~C30)脂肪族環と(C6~C30)芳香族環の置換若しくは非置換縮合環基を表し、但し、R1~R10の少なくとも1つは、
によって表され、
L4は、単結合、置換若しくは非置換(C6~C30)シクロアルキレン、又は置換若しくは非置換(C10)アリーレンを表し、
X1~X3の全ては、Nを表し、
Ar4及びAr5は、それぞれ独立して、置換若しくは非置換(C6~C30)シクロアルキル、置換若しくは非置換(C6~C30)アリール、置換若しくは非置換(3~30員)ヘテロアリール、又は(C3~C30)脂肪族環と(C6~C30)芳香族環の置換若しくは非置換縮合環基を表し、Ar4及びAr5は、互いに同一であるか又は異なり、
但し、Ar4及びAr5のそれぞれが、非置換フェニル、非置換ナフチル、非置換ビフェニル、非置換テルフェニル、非置換フェナントレニル、非置換トリフェニレニル、非置換1-ジベンゾフラニル、非置換1-ジベンゾチオフェニル、1-ジベンゾフラニルで置換されたフェニル、1-ジベンゾチオフェニルで置換されたフェニル、9-カルバゾリルで置換されたフェニル、非置換カルバゾリル、置換若しくは非置換ジベンゾジオキシニル、ベンゾフランに縮合したジベンゾチオフェニル、又はベンゾチオフェンに縮合したジベンゾチオフェニルを表し、L4が、単結合を表す場合、L4は、R9又はR10の位置で結合されておらず、
但し、L4が、単結合を表し、R2又はR7の位置で結合している場合、Ar4及びAr5は、それぞれ独立して、非置換又は(C6~C30)シクロアルキルで置換されたフェニル、非置換又はジベンゾフラニル、ジベンゾチオフェニル又はフェナントレニルで置換されたナフチル、非置換ビフェニル、非置換テルフェニル(構造
を除く)、非置換フェナントレニル、非置換トリフェニレニル、非置換クリセニル、非置換(C22)アリール、非置換9,9-ジフェニルフルオレニル、非置換7,7-ジメチルベンゾフルオレニル、非置換9,9-ジフェニルシラフルオレニル、フェニル及び(C6~C30)シクロアルキルで置換されたフルオレニル、(C3~C10)脂肪族環とメチルで置換された(C6~C12)芳香族環の縮合環基、非置換フェニルナフチル、非置換ナフチルフェニル、非置換ジベンゾフラニル、又は非置換ジベンゾチオフェニルを表し、
aは、1~3の整数を表し、aが2以上の整数の場合、L4のそれぞれは、同一であり得るか又は異なり得る。
R1~R10は、それぞれ独立して、
L4は、単結合、置換若しくは非置換(C6~C30)シクロアルキレン、又は置換若しくは非置換(C10)アリーレンを表し、
X1~X3の全ては、Nを表し、
Ar4及びAr5は、それぞれ独立して、置換若しくは非置換(C6~C30)シクロアルキル、置換若しくは非置換(C6~C30)アリール、置換若しくは非置換(3~30員)ヘテロアリール、又は(C3~C30)脂肪族環と(C6~C30)芳香族環の置換若しくは非置換縮合環基を表し、Ar4及びAr5は、互いに同一であるか又は異なり、
但し、Ar4及びAr5のそれぞれが、非置換フェニル、非置換ナフチル、非置換ビフェニル、非置換テルフェニル、非置換フェナントレニル、非置換トリフェニレニル、非置換1-ジベンゾフラニル、非置換1-ジベンゾチオフェニル、1-ジベンゾフラニルで置換されたフェニル、1-ジベンゾチオフェニルで置換されたフェニル、9-カルバゾリルで置換されたフェニル、非置換カルバゾリル、置換若しくは非置換ジベンゾジオキシニル、ベンゾフランに縮合したジベンゾチオフェニル、又はベンゾチオフェンに縮合したジベンゾチオフェニルを表し、L4が、単結合を表す場合、L4は、R9又はR10の位置で結合されておらず、
但し、L4が、単結合を表し、R2又はR7の位置で結合している場合、Ar4及びAr5は、それぞれ独立して、非置換又は(C6~C30)シクロアルキルで置換されたフェニル、非置換又はジベンゾフラニル、ジベンゾチオフェニル又はフェナントレニルで置換されたナフチル、非置換ビフェニル、非置換テルフェニル(構造
aは、1~3の整数を表し、aが2以上の整数の場合、L4のそれぞれは、同一であり得るか又は異なり得る。
加えて、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を含むOLEDを提供する。本明細書において、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は、発光層、電子輸送層、又は電子緩衝層に含まれ得るが、これらに限定されない。
本開示による式1によって表される化合物は、当業者に知られている合成方法を参照することにより調製することができる。例えば、式1によって表される化合物は、(特許文献3)(2020年1月22日公開)、(特許文献4)(2018年9月5日公開)等を参照することにより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又は2’によって表される化合物は、当業者に知られている合成方法を参照することによって調製することができる。例えば、本開示による式2又は2’によって表される化合物は、以下の反応スキームを参照することにより調製することができるが、これに限定されない。
[反応スキーム1]
[反応スキーム1]
反応スキーム1では、X1~X3、Ar4、Ar5、L4 及びaは、式2又は2’で定義されている通りである。
本開示の式2又は2’によって表される化合物の例示的な合成例が上述されているが、当業者は、これらの全てがブックワルド-ハートウィッグ(Buchwald-Hartwig)クロスカップリング反応、N-アリール化反応、H-モント媒介エーテル化反応、宮浦ホウ素化反応、鈴木クロスカップリング反応、分子内酸誘発環化反応、Pd(II)触媒酸化的環化反応、グリニャール(Grignard)反応、ヘック(Heck)反応、環状脱水反応、SN1置換反応、SN2置換反応、ホスフィン媒介還元的環化反応等に基づくこと、及び具体的な合成例において特定されていないが式2又は2’において定義されている置換基が結合している場合でさえも上記の反応が進行することを、容易に理解することができるであろう。
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、アノード及びカソードの間の少なくとも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。本開示の一実施形態によれば、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、アノード及びカソードの間の少なくとも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、ここで、ホストは、複数のホスト材料を含み、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のホスト化合物と第2のホスト化合物との重量比は、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、更にいっそう好ましくは約40:60~約60:40、更により好ましくは約50:50である。
本明細書において、発光層は、光を発する層であり、単層であっても又は2つ以上の層が積層されている多層であってもよい。本開示の複数のホスト材料において、第1のホスト材料及び第2のホスト材料の全ては、1つの層に含まれ得るか、又は第1のホスト材料及び第2のホスト材料は、それぞれの異なる発光層に含まれ得る。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、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に加えてアミン系化合物を更に含み得る。加えて、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。
本開示による複数のホスト材料は、白色有機発光デバイス用の発光材料として使用され得る。白色有機発光デバイスは、R(赤)、G(緑)又はYG(黄緑)、及びB(青色)発光ユニットの配置、又はCCM(色変換材料)方法などに応じて、並列方法又は積層方法など、様々な構造を有することが提案されている。加えて、本開示の一実施形態による複数のホスト材料は、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。
正孔注入層、正孔輸送層、電子阻止層、又はこれらの組合せは、アノードと発光層との間に使用され得る。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)を低下させるために多層であり得、ここで、2つの化合物が多層のそれぞれに同時に使用され得る。加えて、正孔注入層は、p型ドーパントでドープされ得る。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し、発光層中に励起子を閉じ込めて光漏れを防止し得る。正孔輸送層又は電子阻止層は、多層であり得、ここで、複数の化合物が多層のそれぞれに使用され得る。
電子緩衝層、正孔阻止層、電子輸送層、電子注入層、又はこれらの組合せは、発光層とカソードとの間に使用され得る。電子緩衝層は、電子注入を制御する及び発光層と電子注入層との間の界面特性を改善するという目的のために多層であり得、ここで、2つの化合物が多層のそれぞれに同時に使用され得る。正孔阻止層又は電子輸送層も多層であり得、ここで、複数の化合物が多層のそれぞれに使用され得る。加えて、電子注入層は、n型ドーパントでドープされ得る。
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。本開示による有機エレクトロルミネセントデバイスに適用される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)から選択される金属原子の金属化複合化合物であり得、場合によっては、好ましくは、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複合化合物であり得、場合によっては、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。
R100~R103は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、非置換若しくは重水素及び/若しくはハロゲンで置換された(C1~C30)アルキル、置換若しくは非置換(C3~C30)シクロアルキル、置換若しくは非置換(C6~C30)アリール、シアノ、置換若しくは非置換(3~30員)ヘテロアリール、又は置換若しくは非置換(C1~C30)アルコキシを表し、又は隣接する置換基と結合して、ピリジンと一緒に、環、例えば、置換若しくは非置換キノリン、置換若しくは非置換イソキノリン、置換若しくは非置換ベンゾフロピリジン、置換若しくは非置換ベンゾチエノピリジン、置換若しくは非置換インデノピリジン、置換若しくは非置換ベンゾフロキノリン、置換若しくは非置換ベンゾチエノキノリン、又は置換若しくは非置換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、非置換若しくは重水素及び/若しくはハロゲンで置換された(C1~C30)アルキル、置換若しくは非置換(C3~C30)シクロアルキル、置換若しくは非置換(C6~C30)アリール、置換若しくは非置換(3~30員)ヘテロアリール、シアノ、又は置換若しくは非置換(C1~C30)アルコキシを表し、又は隣接する置換基と結合して、ベンゼンと一緒に、環、例えば、置換若しくは非置換ナフタレン、置換若しくは非置換フルオレン、置換若しくは非置換ジベンゾチオフェン、置換若しくは非置換ジベンゾフラン、置換若しくは非置換インデノピリジン、置換若しくは非置換ベンゾフロピリジン、又は置換若しくは非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、非置換若しくは重水素及び/若しくはハロゲンで置換された(C1~C30)アルキル、置換若しくは非置換(C3~C30)シクロアルキル、又は置換若しくは非置換(C6~C30)アリールを表し、又は隣接する置換基と結合して環を形成することができ、
sは、1~3の整数を表す。
R104~R107は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、非置換若しくは重水素及び/若しくはハロゲンで置換された(C1~C30)アルキル、置換若しくは非置換(C3~C30)シクロアルキル、置換若しくは非置換(C6~C30)アリール、置換若しくは非置換(3~30員)ヘテロアリール、シアノ、又は置換若しくは非置換(C1~C30)アルコキシを表し、又は隣接する置換基と結合して、ベンゼンと一緒に、環、例えば、置換若しくは非置換ナフタレン、置換若しくは非置換フルオレン、置換若しくは非置換ジベンゾチオフェン、置換若しくは非置換ジベンゾフラン、置換若しくは非置換インデノピリジン、置換若しくは非置換ベンゾフロピリジン、又は置換若しくは非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、非置換若しくは重水素及び/若しくはハロゲンで置換された(C1~C30)アルキル、置換若しくは非置換(C3~C30)シクロアルキル、又は置換若しくは非置換(C6~C30)アリールを表し、又は隣接する置換基と結合して環を形成することができ、
sは、1~3の整数を表す。
本開示のOLEDの各層は、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などの湿式膜形成法のいずれかによって形成することができる。
湿式膜形成法を用いる場合、薄膜は、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、ジオキサン等などの任意の適切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、膜を形成するのにいかなる問題も引き起こさない溶媒に可溶であるか又は分散可能である限り、特に制限されない。
加えて、本開示の第1及び第2のホスト化合物は、上にリストアップされた方法によって、一般に共蒸発プロセス又は混合蒸発プロセスによって膜形成され得る。共蒸発は、2つ以上の材料をそれぞれの個々のるつぼ源に入れ、電流を同時に両方のセルに流して材料を蒸発させる混合蒸着法である。混合蒸発は、2つ以上の材料を、これらを蒸発させる前に1つのるつぼ源中で混合し、電流を1つのセルに流して材料を蒸発させる混合蒸着法である。加えて、第1及び第2のホスト化合物がOLEDにて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、個別に膜を形成することができる。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せられ得る。
本開示は、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む複数のホスト材料を使用することによって表示デバイスを提供し得る。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表示システム及び照明システムを製造することが可能である。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って、表示システム、例えば、白色有機発光デバイス、スマートフォン、タブレット、ノートブック、PC、TV、若しくは自動車用の表示システム、又は、照明システム、例えば、屋外若しくは屋内照明システムを製造することができる。
以下、本開示の化合物の調製方法、及びその特性、及び本開示の複数のホスト材料を含むOLED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、以下の実施例は、本開示のきめ細かい理解のための本開示による化合物を含むOLED及び本開示による複数のホスト材料の特性を説明するためであるに過ぎず、本開示は以下の実施例に限定されない。
化合物Aの合成
2,4-ジクロロ-6-フェニル-1,3,5-トリアジン(20g、55.2ミリモル)、(4-(9-フェニル-9H-フルオレン-9-イル)フェニル)ボロン酸(18.8g、83.1ミリモル)、Pd(PPh3)4(4.8g、2.8ミリモル)、K2CO3(23g、111ミリモル)、トルエン140mL、エタノール40mL、及び水40mLをフラスコに加えて溶解し、次いで120℃で2時間還流した。反応の終了後に、有機層を酢酸エチルで抽出した。硫酸マグネシウムで残留水分を除去した後、残留物を乾燥し、カラムクロマトグラフィーによって分離して、8gの化合物Aを得た(収率:28%)。
2,4-ジクロロ-6-フェニル-1,3,5-トリアジン(20g、55.2ミリモル)、(4-(9-フェニル-9H-フルオレン-9-イル)フェニル)ボロン酸(18.8g、83.1ミリモル)、Pd(PPh3)4(4.8g、2.8ミリモル)、K2CO3(23g、111ミリモル)、トルエン140mL、エタノール40mL、及び水40mLをフラスコに加えて溶解し、次いで120℃で2時間還流した。反応の終了後に、有機層を酢酸エチルで抽出した。硫酸マグネシウムで残留水分を除去した後、残留物を乾燥し、カラムクロマトグラフィーによって分離して、8gの化合物Aを得た(収率:28%)。
化合物H2-68の合成
化合物A(8g、15.7ミリモル)、4,4,5,5-テトラメチル-2-(フェナントレン-2-イル)-1,3,2-ジオキサボロラン(4.1g、18.4ミリモル)、Pd(PPh3)4(1g、0.8ミリモル)、K2CO3(4.4g、114ミリモル)、トルエン40mL、エタノール10mL、及び水10mLをフラスコに加えて溶解し、次いで120℃で2時間還流した。反応の終了後に、有機層を酢酸エチルで抽出した。硫酸マグネシウムで残留水分を除去した後、残留物を乾燥し、カラムクロマトグラフィーによって分離して、1.5gの化合物H2-68を得た(収率:15%)。
化合物A(8g、15.7ミリモル)、4,4,5,5-テトラメチル-2-(フェナントレン-2-イル)-1,3,2-ジオキサボロラン(4.1g、18.4ミリモル)、Pd(PPh3)4(1g、0.8ミリモル)、K2CO3(4.4g、114ミリモル)、トルエン40mL、エタノール10mL、及び水10mLをフラスコに加えて溶解し、次いで120℃で2時間還流した。反応の終了後に、有機層を酢酸エチルで抽出した。硫酸マグネシウムで残留水分を除去した後、残留物を乾燥し、カラムクロマトグラフィーによって分離して、1.5gの化合物H2-68を得た(収率:15%)。
化合物Bの合成
2-([1,1’-ビフェニル]-4-イル)-4,6-ジクロロ-1,3,5-トリアジン(36.5g、120.7ミリモル)、(5-フェニルナフタレン-1-イル)ボロン酸(15g、60.4ミリモル)、Pd(PPh3)4(7g、3ミリモル)、K2CO3(33g、120.8ミリモル)、トルエン300mL、エタノール100mL、及び水100mLをフラスコに加えて溶解し、次いで120℃で2時間還流した。反応の終了後に、有機層を酢酸エチルで抽出した。硫酸マグネシウムで残留水分を除去した後、残留物を乾燥し、カラムクロマトグラフィーによって分離して、22gの化合物Bを得た(収率:77%)。
2-([1,1’-ビフェニル]-4-イル)-4,6-ジクロロ-1,3,5-トリアジン(36.5g、120.7ミリモル)、(5-フェニルナフタレン-1-イル)ボロン酸(15g、60.4ミリモル)、Pd(PPh3)4(7g、3ミリモル)、K2CO3(33g、120.8ミリモル)、トルエン300mL、エタノール100mL、及び水100mLをフラスコに加えて溶解し、次いで120℃で2時間還流した。反応の終了後に、有機層を酢酸エチルで抽出した。硫酸マグネシウムで残留水分を除去した後、残留物を乾燥し、カラムクロマトグラフィーによって分離して、22gの化合物Bを得た(収率:77%)。
化合物H2-66の合成
化合物B(22g、46.8ミリモル)、フェナントレン-9-イルボロン酸(15g、70.2ミリモル)、Pd(PPh3)4(2.8g、2.5ミリモル)、K2CO3(13g、94ミリモル)、トルエン120mL、エタノール40mL、及び水40mLをフラスコに加えて溶解し、次いで120℃で2時間還流した。反応の終了後に、有機層を酢酸エチルで抽出した。硫酸マグネシウムで残留水分を除去した後、残留物を乾燥し、カラムクロマトグラフィーによって分離して、5.2gの化合物H2-66を得た(収率:18%)。
化合物B(22g、46.8ミリモル)、フェナントレン-9-イルボロン酸(15g、70.2ミリモル)、Pd(PPh3)4(2.8g、2.5ミリモル)、K2CO3(13g、94ミリモル)、トルエン120mL、エタノール40mL、及び水40mLをフラスコに加えて溶解し、次いで120℃で2時間還流した。反応の終了後に、有機層を酢酸エチルで抽出した。硫酸マグネシウムで残留水分を除去した後、残留物を乾燥し、カラムクロマトグラフィーによって分離して、5.2gの化合物H2-66を得た(収率:18%)。
実施例3:化合物H2-137の調製
2-(6-クロロナフタレン-1-イル)-4-(ナフタレン-2-イル)-6-フェニル-1,3,5-トリアジン(5g、11.28ミリモル)、4,4,5,5-テトラメチル-2-(フェナントレン-2-イル)-1,3,2-ジオキサボロラン(4.1g、12.41ミリモル)、Pd(PPh3)4(0.6g、0.56ミリモル)、K2CO3(3.2g、23ミリモル)、トルエン30mL、エタノール10mL、及び水10mLをフラスコに加えて溶解し、次いで120℃で2時間還流した。反応の終了後に、混合物を室温に冷却し、得られた固体を減圧下で濾過した。固体を塩化フェニルに溶解し、塩化メチレン(MC)を用いてシリカで濾過し、o-キシレンで再結晶化して、2.7gの化合物H2-137を得た(収率:40%)。
実施例4:化合物H2-3の調製
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(8.7g、24.33ミリモル)、4,4,5,5-テトラメチル-2-(フェナントレン-2-イル)-1,3,2-ジオキサボロラン(7.4g、24.33ミリモル)、Pd(PPh3)4(1.4g、1.216ミリモル)、K2CO3(10g、72.96ミリモル)、トルエン148mL、エタノール37mL、及び水37mLをフラスコに加えて溶解し、次いで140℃で2時間還流した。反応の終了後に、混合物を室温に冷却し、得られた固体を減圧下で濾過した。固体を塩化フェニルに溶解し、MCを用いてシリカで濾過し、o-キシレンで再結晶して、4.3gの化合物H2-3を得た(収率:35%)。
実施例5:化合物H2-2の調製
2-([1,1’-ビフェニル]-4-イル)-4-クロロ-6-(ジベンゾ[b,d]フラン-1-イル)-1,3,5-トリアジン(7.7g、17.75ミリモル)、4,4,5,5-テトラメチル-2-(フェナントレン-2-イル)-1,3,2-ジオキサボロラン(5.4g、17.75ミリモル)、Pd(PPh3)4(1g、0.887ミリモル)、K2CO3(7.3g、53.27ミリモル)、トルエン108mL、エタノール27mL、及び水27mLをフラスコに加えて溶解し、次いで140℃で2時間還流した。反応の終了後に、混合物を室温に冷却し、得られた固体を減圧下で濾過した。固体を塩化フェニルに溶解し、MCを用いてシリカで濾過し、o-キシレンで再結晶化して、5.2gの化合物H2-5を得た(収率:50%)。
実施例6:化合物H2-67の調製
2-クロロ-4-(フェナントレン-2-イル)-6-フェニル-1,3,5-トリアジン(4.5g、12.23ミリモル)、2-([1,1’:4’,1’’-テルフェニル]-4-イル)-4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボロラン(4.3g、12.23ミリモル)、Pd(PPh3)4(0.7g、0.611ミリモル)、K2CO3(5g、36.70ミリモル)、トルエン80mL、エタノール20mL、及び水20mLをフラスコに加えて溶解し、次いで140℃で2時間還流した。反応の終了後に、混合物を室温に冷却し、得られた固体を減圧下で濾過した。固体を塩化フェニルに溶解し、MCを用いてシリカで濾過し、o-キシレンで再結晶化して、3.3gの化合物H2-67を得た(収率:48%)。
実施例7:化合物H2-1の調製
2-クロロ-4-(ジベンゾ[b,d]フラン-1-イル)-6-(4,4a-ジヒドロナフタレン-2-イル)-1,3,5-トリアジン(8.8g、21.61ミリモル)、4,4,5,5-テトラメチル-2-(フェナントレン-2-イル)1,3,2-ジオキサボロラン(7.2g、23.77ミリモル)、Pd(PPh3)4(1.2g、1.080ミリモル)、K2CO3(9g、64.85ミリモル)、トルエン140mL、エタノール35mL、及び水35mLをフラスコに加えて溶解し、次いで140℃で3時間還流した。反応の終了後に、混合物を室温に冷却し、得られた固体を減圧下で濾過した。固体を塩化フェニルに溶解し、MCを用いてシリカで濾過し、o-キシレンで再結晶化して、6.8gの化合物H2-1を得た(収率:57.6%)。
化合物2の合成
化合物1(10g、47.1ミリモル)とジメチルホルムアミド300mLをフラスコに加えて溶解し、次いでN-ブロモスクシンイミド(67g、377ミリモル)をゆっくりと加え、150℃で1時間還流した。反応の終了後に、有機層を酢酸エチルで抽出した。硫酸マグネシウムで残留水分を除去した後、残留物を乾燥し、カラムクロマトグラフィーによって分離して、7gの化合物2を得た(収率:51%)。
化合物1(10g、47.1ミリモル)とジメチルホルムアミド300mLをフラスコに加えて溶解し、次いでN-ブロモスクシンイミド(67g、377ミリモル)をゆっくりと加え、150℃で1時間還流した。反応の終了後に、有機層を酢酸エチルで抽出した。硫酸マグネシウムで残留水分を除去した後、残留物を乾燥し、カラムクロマトグラフィーによって分離して、7gの化合物2を得た(収率:51%)。
化合物3の合成
化合物2(9.2g、31.7ミリモル)、フェニルボロン酸(4.3g、34.8ミリモル)、Pd(PPh3)4(2g、1.6ミリモル)、K2CO3(11g、80ミリモル)、トルエン90mL、エタノール30mL、及び水30mLをフラスコに加えて溶解し、次いで120℃で2時間還流した。反応の終了後に、有機層を酢酸エチルで抽出した。硫酸マグネシウムで残留水分を除去した後、残留物を乾燥し、カラムクロマトグラフィーによって分離して、7gの化合物3を得た(収率:76%)。
化合物2(9.2g、31.7ミリモル)、フェニルボロン酸(4.3g、34.8ミリモル)、Pd(PPh3)4(2g、1.6ミリモル)、K2CO3(11g、80ミリモル)、トルエン90mL、エタノール30mL、及び水30mLをフラスコに加えて溶解し、次いで120℃で2時間還流した。反応の終了後に、有機層を酢酸エチルで抽出した。硫酸マグネシウムで残留水分を除去した後、残留物を乾燥し、カラムクロマトグラフィーによって分離して、7gの化合物3を得た(収率:76%)。
化合物4の合成
化合物3(9.5g、33ミリモル)、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)(12.6g、49.5ミリモル)、酢酸カリウム(8.1g、82.5ミリモル)、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(41g、99ミリモル)、Pd2(dba)3(1.5g、1.65ミリモル)、及びジオキサン500mLをフラスコに加えて溶解し、次いで120℃で2時間還流した。反応の終了後に、有機層を酢酸エチルで抽出した。硫酸マグネシウムで残留水分を除去した後、残留物を乾燥し、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4を得た(収率:79%)。
化合物3(9.5g、33ミリモル)、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)(12.6g、49.5ミリモル)、酢酸カリウム(8.1g、82.5ミリモル)、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(41g、99ミリモル)、Pd2(dba)3(1.5g、1.65ミリモル)、及びジオキサン500mLをフラスコに加えて溶解し、次いで120℃で2時間還流した。反応の終了後に、有機層を酢酸エチルで抽出した。硫酸マグネシウムで残留水分を除去した後、残留物を乾燥し、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4を得た(収率:79%)。
化合物H2-161の合成
化合物4(15g、40ミリモル)、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(化合物5)(16g、44ミリモル)、Pd(PPh3)4(2.4g、2ミリモル)、K2CO3(11g、80ミリモル)、トルエン100mL、エタノール20mL、及び水20mLをフラスコに加え溶解し、次いで120℃で2時間還流した。反応の終了後に、有機層を酢酸エチルで抽出した。硫酸マグネシウムで残留水分を除去した後、残留物を乾燥し、カラムクロマトグラフィーによって分離して、8gの化合物H2-161を得た(収率:34%)。
化合物4(15g、40ミリモル)、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(化合物5)(16g、44ミリモル)、Pd(PPh3)4(2.4g、2ミリモル)、K2CO3(11g、80ミリモル)、トルエン100mL、エタノール20mL、及び水20mLをフラスコに加え溶解し、次いで120℃で2時間還流した。反応の終了後に、有機層を酢酸エチルで抽出した。硫酸マグネシウムで残留水分を除去した後、残留物を乾燥し、カラムクロマトグラフィーによって分離して、8gの化合物H2-161を得た(収率:34%)。
デバイスの実施例1~16:ホストとして本開示による複数のホスト材料で蒸着された赤色発光OLEDの作製
本開示によるOLEDを作製した。OLED用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、次いでイソプロピルアルコール中に保存した。次いで、ITO基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに装着した。表2に示される化合物HI-1を真空蒸着装置のセルに導入し、表2に示される化合物HT-1を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て、化合物HI-1及び化合物HT-1の合計量に基づいて3重量%の量で化合物HI-1をドープすることによって10nmの厚さの正孔注入層を蒸着させた。その後、化合物HT-1を正孔注入層に蒸着させて、80nmの厚さを有する第1の正孔輸送層を形成した。その後、化合物HT-2を真空蒸着装置の別のセルに導入し、セルに電流を流すことにより蒸発させ、これによって第1の正孔輸送層に60nmの厚さの第2の正孔輸送層を蒸着させた。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その上に蒸着させた。表1に記載の第1のホスト化合物及び第2のホスト化合物は、ホストとして真空蒸着装置の2つのセルに導入され、化合物D-39は、ドーパントとして別のセルに導入された。2つのホスト材料を1:1の比で蒸着させ、ドーパント材料を異なる比で同時に蒸発させ、ドーパント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40nmの厚さを有する発光層を形成した。その後、化合物ETL-1及び化合物EIL-1を、電子輸送材料として50:50の重量比で蒸着させて、発光層に35nmの厚さを有する電子輸送層を形成した。2nmの厚さを有する電子注入層として化合物EIL-1を電子輸送層に蒸着させた後に、別の真空蒸着装置によって、80nmの厚さを有するAlカソードを電子注入層に蒸着させた。OLEDを作製するために使用された材料は全て、10-6トールでの真空昇華によって精製した。
本開示によるOLEDを作製した。OLED用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、次いでイソプロピルアルコール中に保存した。次いで、ITO基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに装着した。表2に示される化合物HI-1を真空蒸着装置のセルに導入し、表2に示される化合物HT-1を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て、化合物HI-1及び化合物HT-1の合計量に基づいて3重量%の量で化合物HI-1をドープすることによって10nmの厚さの正孔注入層を蒸着させた。その後、化合物HT-1を正孔注入層に蒸着させて、80nmの厚さを有する第1の正孔輸送層を形成した。その後、化合物HT-2を真空蒸着装置の別のセルに導入し、セルに電流を流すことにより蒸発させ、これによって第1の正孔輸送層に60nmの厚さの第2の正孔輸送層を蒸着させた。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その上に蒸着させた。表1に記載の第1のホスト化合物及び第2のホスト化合物は、ホストとして真空蒸着装置の2つのセルに導入され、化合物D-39は、ドーパントとして別のセルに導入された。2つのホスト材料を1:1の比で蒸着させ、ドーパント材料を異なる比で同時に蒸発させ、ドーパント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40nmの厚さを有する発光層を形成した。その後、化合物ETL-1及び化合物EIL-1を、電子輸送材料として50:50の重量比で蒸着させて、発光層に35nmの厚さを有する電子輸送層を形成した。2nmの厚さを有する電子注入層として化合物EIL-1を電子輸送層に蒸着させた後に、別の真空蒸着装置によって、80nmの厚さを有するAlカソードを電子注入層に蒸着させた。OLEDを作製するために使用された材料は全て、10-6トールでの真空昇華によって精製した。
比較例1~4:ホストとしての本開示によらない複数のホスト材料で蒸着された赤色発光OLEDの作製
表1に記載の化合物を発光層のホストとして使用したことを除いて、デバイスの実施例1~16と同じ方法でOLEDを作製した。
表1に記載の化合物を発光層のホストとして使用したことを除いて、デバイスの実施例1~16と同じ方法でOLEDを作製した。
比較例5及び6:単一のホストを含むOLEDの作製
表1に記載の第2のホスト化合物を発光層のホストとして単独で使用したことを除いて、デバイスの実施例1~16と同じ方法でOLEDを作製した。
表1に記載の第2のホスト化合物を発光層のホストとして単独で使用したことを除いて、デバイスの実施例1~16と同じ方法でOLEDを作製した。
デバイスの実施例1~16、及び比較例1~6で作製されたOLEDの1,000ニットの輝度での駆動電圧、発光効率、及び発光色、並びに5,000ニットの輝度で輝度が100%から95%に低下するまでかかる時間(寿命:T95)を以下の表1に示す。
本開示による複数のホスト材料を使用したOLEDは、従来のホスト材料又はホスト材料の従来の組合せを含むOLEDと同等又はそれより優れた駆動電圧及び発光効率を示しながら、優れた寿命特性を表すことが分かる。
デバイスの実施例17~19:ホストとしての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の作製
表2に記載の化合物を発光層のホストとして単独で使用したことを除いて、デバイスの実施例1~16と同じ方法でOLEDを作製した。
表2に記載の化合物を発光層のホストとして単独で使用したことを除いて、デバイスの実施例1~16と同じ方法でOLEDを作製した。
比較例7及び8:ホストとして比較化合物を含むOLEDの作製
表2に記載の化合物を発光層のホストとして単独で使用したことを除いて、デバイスの実施例1~16と同じ方法でOLEDを作製した。
表2に記載の化合物を発光層のホストとして単独で使用したことを除いて、デバイスの実施例1~16と同じ方法でOLEDを作製した。
デバイスの実施例17~19、及び比較例7及び8で作製されたOLEDの1,000ニットの輝度での駆動電圧、及び発光色、並びに5,000ニットの輝度で輝度が100%から95%に低下するまでかかる時間(寿命:T95)を以下の表2に示す。
本開示による化合物を含むOLEDは、従来のホスト化合物を含むOLEDと同等の駆動電圧を示しながら、優れた寿命特性を表すことが分かる。
デバイスの実施例及び比較例に使用した化合物を以下の表3に示す。
Claims (10)
- 少なくとも1つの第1のホスト化合物と少なくとも1つの第2のホスト化合物とを含む複数のホスト材料であって、前記第1のホスト化合物は、以下の式1によって表され、前記第2のホスト化合物は、以下の式2によって表される、複数のホスト材料:
L1~L3は、それぞれ独立して、単結合、置換若しくは非置換(C1~C30)アルキレン、置換若しくは非置換(C6~C30)アリーレン、置換若しくは非置換(3~30員)ヘテロアリーレン、又は置換若しくは非置換(C3~C30)シクロアルキレンを表し、
Ar1~Ar3は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、シアノ、置換若しくは非置換(C1~C30)アルキル、置換若しくは非置換(C6~C30)アリール、置換若しくは非置換(3~30員)ヘテロアリール、置換若しくは非置換(C3~C30)シクロアルキル、置換若しくは非置換(C1~C30)アルコキシ、置換若しくは非置換トリ(C1~C30)アルキルシリル、置換若しくは非置換ジ(C1~C30)アルキル(C6~C30)アリールシリル、置換若しくは非置換(C1~C30)アルキルジ(C6~C30)アリールシリル、置換若しくは非置換トリ(C6~C30)アリールシリル、(C3~C30)脂肪族環と(C6~C30)芳香族環の置換若しくは非置換縮合環基、又は-La-N(Ara)(Arb)を表し、
Laは、それぞれ独立して、単結合、置換若しくは非置換(C6~C30)アリーレン、又は置換若しくは非置換(3~30員)ヘテロアリーレンを表し、
Ara及びArbは、それぞれ独立して、水素、置換若しくは非置換(C1~C30)アルキル、置換若しくは非置換(C2~C30)アルケニル、(C3~C30)脂肪族環と(C6~C30)芳香族環の置換若しくは非置換縮合環基、置換若しくは非置換(C6~C30)アリール、又は置換若しくは非置換(3~30員)ヘテロアリールを表し、
但し、L1~L3の全てが単結合を表す、及びAr1~Ar3の全てが水素を表す場合が除外される)、
R1~R10は、それぞれ独立して、
Lbは、それぞれ独立して、単結合、置換若しくは非置換(C6~C30)アリーレン、又は置換若しくは非置換(3~30員)ヘテロアリーレンを表し、
Arc及びArdは、それぞれ独立して、水素、置換若しくは非置換(C1~C30)アルキル、置換若しくは非置換(C2~C30)アルケニル、(C3~C30)脂肪族環と(C6~C30)芳香族環の置換若しくは非置換縮合環基、置換若しくは非置換(C6~C30)アリール、又は置換若しくは非置換(3~30員)ヘテロアリールを表し、
L4は、単結合、置換若しくは非置換(C6~C30)シクロアルキレン、置換若しくは非置換(C6~C30)アリーレン、又は置換若しくは非置換(3~30員)ヘテロアリーレンを表し、
X1~X3は、それぞれ独立して、N又はCHを表し、但し、X1~X3の少なくとも1つは、Nであり、
Ar4及びAr5は、それぞれ独立して、置換若しくは非置換(C6~C30)シクロアルキル、置換若しくは非置換(C6~C30)アリール、置換若しくは非置換(3~30員)ヘテロアリール、又は(C3~C30)脂肪族環と(C6~C30)芳香族環の置換若しくは非置換縮合環基を表し、
aは、1~3の整数を表し、ここで、aが2以上の整数である場合、L4のそれぞれは、同一であり得るか又は異なり得る)。 - 前記置換アルキル(エン)、前記置換アルケニル、前記置換アリール(エン)、前記置換ヘテロアリール(エン)、前記置換シクロアルキル(エン)、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、及び脂肪族環と芳香族環の前記置換縮合環基の置換基は、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、ホスフィンオキシド、(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、非置換又は重水素及び(C6~C30)アリールの少なくとも1つで置換された(3~30員)ヘテロアリール、非置換又は重水素及び(3~30員)ヘテロアリールの少なくとも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、(C3~C30)脂肪族環と(C6~C30)芳香族環の縮合環基、アミノ、モノ-又はジ-(C1~C30)アルキルアミノ、モノ-又はジ-(C2~C30)アルケニルアミノ、モノ-又はジ-(C6~C30)アリールアミノ、モノ-又はジ-(3~30員)ヘテロアリールアミノ、(C1~C30)アルキル(C2~C30)アルケニルアミノ、(C1~C30)アルキル(C6~C30)アリールアミノ、(C1~C30)アルキル(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、(C6~C30)アリールホスフィン、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。
- 前記式1は、以下の式1-1~1-12:
Y1及びZ1は、それぞれ独立して、-N=、-NR21-、-O-、又は-S-を表し、但し、Y1及びZ1のうちの1つは、-N=を表し、Y1及びZ1の他方は、-NR21、-O-、又は-S-を表し、
Tは、CR22R23、NR24、O、又はSを表し、
T1~T13及びW1~W12は、それぞれ独立して、N又はCV1を表し、
R11は、置換若しくは非置換(C6~C30)アリール、又は置換若しくは非置換(3~30員)ヘテロアリールを表し、
R12~R16、R21~R24、及びV1は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、シアノ、置換若しくは非置換(C1~C30)アルキル、置換若しくは非置換(C6~C30)アリール、置換若しくは非置換(3~30員)ヘテロアリール、置換若しくは非置換(C3~C30)シクロアルキル、置換若しくは非置換(C1~C30)アルコキシ、置換若しくは非置換トリ(C1~C30)アルキルシリル、置換若しくは非置換ジ(C1~C30)アルキル(C6~C30)アリールシリル、置換若しくは非置換(C1~C30)アルキルジ(C6~C30)アリールシリル、置換若しくは非置換トリ(C6~C30)アリールシリル、(C3~C30)脂肪族環と(C6~C30)芳香族環の置換若しくは非置換縮合環基、又は-Lc-N(Are)(Arf)を表し、又は隣接する置換と結合して環を形成することができ、
Lcは、それぞれ独立して、単結合、置換若しくは非置換(C6~C30)アリーレン、又は置換若しくは非置換(3~30員)ヘテロアリーレンを表し、
Are及びArfは、それぞれ独立して、水素、置換若しくは非置換(C1~C30)アルキル、置換若しくは非置換(C2~C30)アルケニル、(C3~C30)脂肪族環と(C6~C30)芳香族環の置換若しくは非置換縮合環基、置換若しくは非置換(C6~C30)アリール、又は置換若しくは非置換(3~30員)ヘテロアリールを表し、
Ar6は、置換若しくは非置換(C6~C30)アリール、又は置換若しくは非置換(3~30員)ヘテロアリールを表し、
bは、1の整数を表し、c及びdは、それぞれ独立して、1又は2の整数を表し、e、f、g、及びf’は、それぞれ独立して、1~4の整数を表し、g’は、1~3の整数を表し、ここで、c~g、f’及びg’が2以上の整数である場合、R12のそれぞれからR16のそれぞれは、同一であり得るか又は異なり得、
Ar2、Ar3及びL1~L3は、請求項1で定義されている通りである)
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。 - アノードと、カソードと、前記アノードと前記カソードの間の少なくとも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。
- 以下の式2’:
R1~R10は、それぞれ独立して、
L4は、単結合、置換若しくは非置換(C6~C30)シクロアルキレン、又は置換若しくは非置換(C10)アリーレンを表し、
X1~X3の全ては、Nを表し、
Ar4及びAr5は、それぞれ独立して、置換若しくは非置換(C6~C30)シクロアルキル、置換若しくは非置換(C6~C30)アリール、置換若しくは非置換(3~30員)ヘテロアリール、又は(C3~C30)脂肪族環と(C6~C30)芳香族環の置換若しくは非置換縮合環基を表し、Ar4及びAr5は、互いに同じであるか又は異なり、
但し、Ar4及びAr5のそれぞれが、非置換フェニル、非置換ナフチル、非置換ビフェニル、非置換テルフェニル、非置換フェナントレニル、非置換トリフェニレニル、非置換1-ジベンゾフラニル、非置換1-ジベンゾチオフェニル、1-ジベンゾフラニルで置換されたフェニル、1-ジベンゾチオフェニルで置換されたフェニル、9-カルバゾリルで置換されたフェニル、非置換カルバゾリル、置換若しくは非置換ジベンゾジオキシニル、ベンゾフランに縮合したジベンゾチオフェニル、又はベンゾチオフェンに縮合したジベンゾチオフェニルを表し、L4が、単結合を表す場合、L4は、R9又はR10の位置で結合しておらず、
但し、L4が、単結合を表し、R2又はR7の位置で結合されている場合、Ar4及びAr5は、それぞれ独立して、非置換又は(C6~C30)シクロアルキルで置換されたフェニル、非置換又はジベンゾフラニル、ジベンゾチオフェニル又はフェナントレニルで置換されたナフチル、非置換ビフェニル、非置換テルフェニル(構造
aは、1~3の整数を表し、aが2以上の整数の場合、L4のそれぞれは、同一であり得るか又は異なり得る)によって表される有機エレクトロルミネセント化合物。 - 請求項8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。
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