JP2022183130A - 有機金属化合物、及びこれを含む有機電界発光素子 - Google Patents

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Abstract

【課題】色純度を向上させることができ、また非発光再結合過程を減少させて、発光効率及び寿命などの有機電界発光素子の特性を改善することができる有機金属化合物を提供する。【解決手段】下記の[化1]で表される有機金属化合物を発光層のドーパントとして適用する。TIFF2022183130000108.tif46170【選択図】図1

Description

本発明は、有機金属化合物に関し、より詳細には、燐光特性を有する有機金属化合物、及びこれを含む有機電界発光素子に関する。
表示装置は、様々な分野における適用に伴い、関心が高まってきている。このような表示素子のうち1つとして、有機電界発光素子(organic light emitting diode,OLED)を含む有機発光表示装置の技術が急ピッチで発展しつつある。
有機電界発光素子は、正極と負極との間に形成された発光層に電荷を注入すると、電子と正孔が対をなして、励起子(エキシトン)を形成した後、励起子のエネルギーを光で放出する素子である。有機発光ダイオードは、既存のディスプレイ技術に比べて、低電圧駆動が可能で、電力消耗が比較的少なく、優れた色感を有するだけでなく、フレキシブル基板の適用が可能で、様々な活用が可能であって、表示装置の大きさを自由に調節することができるという長所を有している。
有機電界発光素子(organic light emitting diode,OLED)は、液晶ディスプレイ(liquid crystal display,LCD)に比べて視野角、明暗比などに優れており、バックライトが不要で、軽量かつ超薄型が可能である。有機電界発光素子は、負極(電子注入電極;cathode)と正極(正孔注入電極;anode)との間に複数の有機物層、例えば、正孔注入層、正孔輸送層、正孔輸送補助層、電子遮断層、発光層、電子伝達層などが配置して形成される。
かかる有機電界発光素子の構造において、両電極の間に電圧をかけると、負極と正極からそれぞれ電子と正孔が注入され、発光層で生成した励起子(exciton)が基底状態に落ちながら発光することになる。
有機電界発光素子に使用される有機材料は、大きく発光材料と電荷輸送材料に区分される。発光材料は、有機電界発光素子の発光効率を定める重要な要因であり、発光材料は、量子効率が高く、電子と正孔の移動度に優れ、発光層に均一かつ安定的に存在しなければならない。発光材料は、発色光によって青、赤、緑などの発光材料に区分され、発色材料で色純度の増加とエネルギー転移による発光効率を増加するために、ホスト(host)、ドーパント(dopant)として使用する。
有機電界発光素子については、低い駆動電圧、高い効率、長い寿命に関する開発が求められている。また、OLED表示装置における広いCIE色座標領域を含み得る高純度カラーを表現できる発光材料に対する要求も高まってきており、特に、カラーフィルタを用いる白色有機発光ダイオードの場合、優れた発光効率と高純度カラーを示す発光物質の必要性が更に大きい。
しかしながら、色純度が高くなるほど(CIE色座標のX値が大きくなるほど)、視感度は落ちるため、同じ内部量子効率では高い発光効率を得難い問題があることから、低い駆動電圧、高い効率、長い寿命でありながらも、優れた色純度を具現することのできる燐光発光材料に関する開発が求められる。
よって、本発明の目的は、駆動電圧、効率及び寿命が改善するだけでなく、色純度を向上させて、高色純度及び高輝度を具現することのできる有機金属化合物と、これを有機発光層に適用した有機電界発光素子を提供することである。
本発明の目的は、以上に言及した目的に制限されず、言及していない本発明の他の目的及び長所は、下記の説明によって理解することができ、本発明の実施例によってより明らかに理解される。また、本発明の目的及び長所は、特許請求の範囲に示した手段及びその組み合わせによって実現できることが分かりやすい。
上記課題を解決するために本発明は、下記の化1で表される新規な構造の有機金属化合物、及びこれを発光層のドーパントとして適用した有機電界発光素子を提供する。
Figure 2022183130000002
上記化1において、
Mは、中央配位金属であって、モリブデン(Mo)、タングステン(W)、レニウム(Re)、ルテニウム(Ru)、オスミウム(Os)、ロジウム(Rh)、イリジウム(Ir)、パラジウム(Pd)、白金(Pt)、及び金(Au)からなる群より選択された1つであってもよく;
Yは、互いに同一であるか相違し、それぞれ独立にBR、CRR2、C=O、C=NR、SiR、NR、PR、AsR、SbR、BiR、P(O)R、P(S)R、P(Se)R、As(O)R、As(S)R、As(Se)R、Sb(O)R、Sb(S)R、Sb(Se)R、Bi(O)R、Bi(S)R、Bi(Se)R、酸素(O)、硫黄(S)、セリウム(Se)、テルリウム(Te)、SO、SO、SeO、SeO、TeO、及びTeOからなる群より選択された1つであってもよく;
及びXは、互いに相違し、それぞれ独立に炭素(C)、窒素(N)、及びリン(P)からなる群より選択された1つであってもよく;
ただし、X及びXのうち1つは、炭素(C)であり、他の1つは、窒素(N)又はリン(P)のうち1つであってもよく;
及びRは、それぞれ独立に水素、重水素、ハロゲン、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、置換又は非置換のC1-C20のアルキル基、置換又は非置換のC3-C20のシクロアルキル基、置換又は非置換のC1-C20のヘテロアルキル基、置換又は非置換のC7-C20のアリールアルキル基、置換又は非置換のC1-C20のアルケニル基、置換又は非置換のC3-C20のシクロアルケニル基、置換又は非置換のC1-C20のヘテロアルケニル基、アルキニル基、置換又は非置換のC6-C30のアリール基、置換又は非置換のC3-C30のヘテロアリール基、アルコキシ基、アミノ基、シリル基、アシル基、カルボニル基、カルボン酸基、エーテル基、ニトリル基、イソニトリル基、スルファニル基、スルフィニル基、スルホニル基、及びホスフィノ基からなる群より選択された1つであってもよく;
Ra、Rb及びRcは、それぞれ独立に水素、重水素、ハロゲン、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、置換又は非置換のC1-C20のアルキル基、置換又は非置換のC3-C20のシクロアルキル基、置換又は非置換のC1-C20のヘテロアルキル基、置換又は非置換のC7-C20のアリールアルキル基、置換又は非置換のC1-C20のアルケニル基、置換又は非置換のC3-C20のシクロアルケニル基、置換又は非置換のC1-C20のヘテロアルケニル基、アルキニル基、置換又は非置換のC6-C30のアリール基、置換又は非置換のC3-C30のヘテロアリール基、アルコキシ基、アミノ基、シリル基、アシル基、カルボニル基、カルボン酸基、エーテル基、ニトリル基、イソニトリル基、スルファニル基、スルフィニル基、スルホニル基、及びホスフィノ基からなる群より選択された1つであってもよく;
Figure 2022183130000003
は、二座配位子(bidentate ligand)であってもよく;
mは、1、2又は3の定数、nは、0、1又は2の定数、m+nは、金属Mの酸化数であってもよい。
本発明による有機金属化合物は、有機電界発光素子の発光層のドーパントとして適用することで、有機電界発光素子の駆動電圧、効率及び寿命の特性を向上させることができる。
また、本発明による有機金属化合物は、有機電界発光素子の発光層のドーパントとして適用することで、有機金属化合物分子内に強直性を付与して、半値幅が狭くなった結果、色純度を向上させることができ、また非発光再結合過程を減少させて、発光効率及び寿命を改善することができる。
本明細書の効果は、以上に言及した効果に制限されず、言及していない更に他の効果は、下記の記載から当業者にとって明確に理解することができる。本発明の全実施例による発光表示装置のあらゆる構成要素は、作動可能に結合して構成される。
本発明の例示的な実施形態による有機金属化合物が、発光層に適用された有機電界発光素子を概略的に示した断面図。 本発明の例示的な実施形態による有機電界発光素子が適用された有機発光表示装置を概略的に示した断面図。 本発明の実施例12の化合物232を適用した有機電界発光素子の発光波長及び半値幅をフローティングしたグラフであり、縦軸は、発光強度(photoluminescence(PL)intensity)、横軸は、波長(wavelength,nm)を意味する。 本発明の例示的な実施形態による2つの発光部を備えるタンデム構造でありながら、上記化1で表される有機金属化合物を含む有機電界発光素子を概略的に示した断面図。
前述した目的、特徴及び長所は、添付の図面を参照して詳細に後述され、これによって、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者は、本発明の技術思想を容易に実施することができる。本発明の説明において、本発明に係る公知技術に対する具体的な説明が、本発明の要旨を曖昧にすると判断される場合には詳細な説明を省略する。以下では、添付の図面を参照して、本発明による好ましい実施例を詳説することとする。図面における同じ参照符号は、同一又は類似の構成要素を示すために使われる。
本明細書を説明するのにおいて、関連する公知技術に対する具体的な説明が、本明細書の要旨を曖昧にすると判断される場合、その詳細な説明を省略する。
以下における構成要素を「含む」、「有する」、「なる」、「配置する」などと使われる場合、「のみ」が使われていない限り、他の部分が加えられてもよい。構成要素を単数で表現した場合、特に明示的な記載事項がない限り、複数を含む場合も含む。
以下における構成要素を解釈するのにおいて、別途明示的な記載がなくても、誤差範囲を含むものと解釈する。
以下における構成要素の「上部(又は下部)」又は構成要素の「上(又は下)」に任意の構成が配されるということは、任意の構成が上記構成要素の上面(又は下面)に接して配されるだけでなく、上記構成要素と、上記構成要素上に(又は下に)配された任意の構成との間に他の構成が介在し得ることを意味する。
以下では、本発明による有機金属化合物の構造及び製造例と、これを含む有機電界発光素子を説明することとする。
本発明の一具現例による有機金属化合物は、下記の化1で表され得、これを発光層のドーパントとして適用することで、有機金属化合物分子内に強直性を付与して、半値幅が狭くなった結果、色純度を向上させることができ、また発光効率及び寿命を改善することができる。
Figure 2022183130000004
上記化1において、
Mは、中央配位金属であって、モリブデン(Mo)、タングステン(W)、レニウム(Re)、ルテニウム(Ru)、オスミウム(Os)、ロジウム(Rh)、イリジウム(Ir)、パラジウム(Pd)、白金(Pt)、及び金(Au)からなる群より選択された1つであってもよく;
Yは、互いに同一であるか相違し、それぞれ独立にBR、CR、C=O、C=NR、SiR、NR、PR、AsR、SbR、BiR、P(O)R、P(S)R、P(Se)R、As(O)R、As(S)R、As(Se)R、Sb(O)R、Sb(S)R、Sb(Se)R、Bi(O)R、Bi(S)R、Bi(Se)R、酸素(O)、硫黄(S)、セリウム(Se)、テルリウム(Te)、SO、SO、SeO、SeO、TeO、及びTeOからなる群より選択された1つであってもよく;
及びXは、互いに相違し、それぞれ独立に炭素(C)、窒素(N)、及びリン(P)からなる群より選択された1つであってもよく;
ただし、X及びXのうち1つは、炭素(C)であり、他の1つは、窒素(N)又はリン(P)のうち1つであってもよく;
及びRは、それぞれ独立に水素、重水素、ハロゲン、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、置換又は非置換のC1-C20のアルキル基、置換又は非置換のC3-C20のシクロアルキル基、置換又は非置換のC1-C20のヘテロアルキル基、置換又は非置換のC7-C20のアリールアルキル基、置換又は非置換のC1-C20のアルケニル基、置換又は非置換のC3-C20のシクロアルケニル基、置換又は非置換のC1-C20のヘテロアルケニル基、アルキニル基、置換又は非置換のC6-C30のアリール基、置換又は非置換のC3-C30のヘテロアリール基、アルコキシ基、アミノ基、シリル基、アシル基、カルボニル基、カルボン酸基、エーテル基、ニトリル基、イソニトリル基、スルファニル基、スルフィニル基、スルホニル基、及びホスフィノ基からなる群より選択された1つであってもよく;
Ra、Rb及びRcは、それぞれ独立に水素、重水素、ハロゲン、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、置換又は非置換のC1-C20のアルキル基、置換又は非置換のC3-C20のシクロアルキル基、置換又は非置換のC1-C20のヘテロアルキル基、置換又は非置換のC7-C20のアリールアルキル基、置換又は非置換のC1-C20のアルケニル基、置換又は非置換のC3-C20のシクロアルケニル基、置換又は非置換のC1-C20のヘテロアルケニル基、アルキニル基、置換又は非置換のC6-C30のアリール基、置換又は非置換のC3-C30のヘテロアリール基、アルコキシ基、アミノ基、シリル基、アシル基、カルボニル基、カルボン酸基、エーテル基、ニトリル基、イソニトリル基、スルファニル基、スルフィニル基、スルホニル基、及びホスフィノ基からなる群より選択された1つであってもよく;
Figure 2022183130000005
は、二座配位子(bidentate ligand)であってもよく;
mは、1、2又は3の定数、nは、0、1又は2の定数、m+nは、金属Mの酸化数であってもよい。
本発明の一具現例による有機金属化合物である、化1で表される化合物は、主なリガンドが中央配位金属に結合される位置によって、下記の化2又は化3の構造で表されるものであってもよい。
Figure 2022183130000006
Figure 2022183130000007
上記化2~化3において、
、X、X、X、X、X、X、X10、X11、X12、X13、及びX14は、互いに同一であるか相違し、それぞれ独立にCR、窒素(N)、リン(P)、硫黄(S)、及び酸素(O)からなる群より選択された1つであってもよく;
、X、X、X、X、X、X、X10、X11、X12、X13、及びX14からなる群より選択される、隣接する基は、互いに結合して、C5環状構造又はC6環状構造を形成することができ;
Rは、それぞれ独立に水素、重水素、ハロゲン、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、置換又は非置換のC1-C20のアルキル基、置換又は非置換のC3-C20のシクロアルキル基、置換又は非置換のC1-C20のヘテロアルキル基、置換又は非置換のC7-C20のアリールアルキル基、置換又は非置換のC1-C20のアルケニル基、置換又は非置換のC3-C20のシクロアルケニル基、置換又は非置換のC1-C20のヘテロアルケニル基、アルキニル基、置換又は非置換のC6-C30のアリール基、置換又は非置換のC3-C30のヘテロアリール基、アルコキシ基、アミノ基、シリル基、アシル基、カルボニル基、カルボン酸基、エーテル基、ニトリル基、イソニトリル基、スルファニル基、スルフィニル基、スルホニル基、及びホスフィノ基からなる群より選択される1つであってもよく;
M、Y、X、X、R、R、Ra、Rb、Rc、
Figure 2022183130000008
、m、及びnの定義は、上記に記載の定義と同様である。
本発明の一具現例による有機金属化合物は、中央配位金属に補助リガンドとして二座配位子を適用することができる。本発明の二座配位子は、電子供与体(electron donor)を含むことで、MLCT(metal to ligand charge transfer)の割合を増加させて、有機電界発光素子に対して高い発光効率及び高い外部量子効率などの向上した発光の特性を具現することができる。
上記のような補助リガンドの特徴を示す化1の構造は、下記の化4~化11からなる群より選択された1つの構造で表されるものであってもよい。
Figure 2022183130000009
Figure 2022183130000010
Figure 2022183130000011
Figure 2022183130000012
Figure 2022183130000013
Figure 2022183130000014
Figure 2022183130000015
Figure 2022183130000016
上記化4~化11において、
15、X16、X17、X18、X19、X20、X21、X22、X23、X24、X25、X26、及びX27は、互いに同一であるか相違し、それぞれ独立にCR、窒素(N)、リン(P)、硫黄(S)、及び酸素(O)からなる群より選択された1つであってもよく;
15、X16、X17、X18、X19、X20、X21、X22、X23、X24、X25、X26、及びX27からなる群より選択される、隣接する基は、互いに結合して、C5環状構造又はC6環状構造を形成することができ;
、Z及びZは、それぞれ独立に酸素(O)、硫黄(S)、及びNRからなる群より選択された1つであってもよく;
、R、R、R、及びRは、それぞれ独立に水素、重水素、ハロゲン、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、置換又は非置換のC1-C20のアルキル基、置換又は非置換のC3-C20のシクロアルキル基、置換又は非置換のC1-C20のヘテロアルキル基、置換又は非置換のC7-C20のアリールアルキル基、置換又は非置換のC1-C20のアルケニル基、置換又は非置換のC3-C20のシクロアルケニル基、置換又は非置換のC1-C20のヘテロアルケニル基、アルキニル基、置換又は非置換のC6-C30のアリール基、置換又は非置換のC3-C30のヘテロアリール基、アルコキシ基、アミノ基、シリル基、アシル基、カルボニル基、カルボン酸基、エーテル基、ニトリル基、イソニトリル基、スルファニル基、スルフィニル基、スルホニル基、及びホスフィノ基からなる群より選択された1つであってもよく、
M、Y、X、X、R、R、Ra、Rb、Rc、X、X、X、X、X、X、X、X10、X11、X12、X13、X14、m、及びnの定義は、上記に記載の定義と同様である。
原子番号の大きいイリジウム(Ir)や白金(Pt)金属錯体を使用すれば、常温でも効率良く燐光を得ることができるため、本発明の一具現例による有機金属化合物は、中央配位金属(M)がイリジウム(Ir)又は白金(Pt)のうちいずれかであるのが好ましく、イリジウム(Ir)の方がより好ましいが、これに限定されるものではない。
また、本発明の一具現例による有機金属化合物は、化1のYが酸素(O)、硫黄(S)、及び炭素(C)からなる群より選択された1つであるのが更に好ましい。
本発明の化1で表される化合物の具体例は、下記の化合物1~化合物466からなる群より選択された1つであってもよいが、化1の定義に属するものであれば、これに限定されるものではない。
Figure 2022183130000017
Figure 2022183130000018
Figure 2022183130000019
Figure 2022183130000020
Figure 2022183130000021
Figure 2022183130000022
Figure 2022183130000023
Figure 2022183130000024
Figure 2022183130000025
Figure 2022183130000026
Figure 2022183130000027
Figure 2022183130000028
Figure 2022183130000029
Figure 2022183130000030
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Figure 2022183130000034
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Figure 2022183130000036
Figure 2022183130000037
Figure 2022183130000038
Figure 2022183130000039
本発明の一具現例によれば、本発明の上記化1で表される有機金属化合物は、赤色燐光物質又は緑色燐光物質として用いることができる。
本発明の一具現例による図1を参照すれば、第1電極110と、前記第1電極110と対向する第2電極120と、前記第1電極110及び第2電極120の間に配置される有機層130と、を含む有機電界発光素子を提供することができる。前記有機層130は、発光層160を含み、前記発光層160は、化1で表される有機金属化合物を含んでいてもよい。また、有機電界発光素子において、第1電極110及び第2電極120の間に配置される有機層130は、第1電極110から順次に正孔注入層140(hole injection layer;HIL)と、正孔輸送層150(hole transfer layer;HTL)と、発光層160(emission material layer;EML)と、電子輸送層170(electron transfer lyer;ETL)と、電子注入層180(electron injection layer;EIL)と、を含む構造であってもよい。前記電子注入層180上に第2電極120を形成し、その上に保護膜(図示せず)を形成することができる。
第1電極110は、正極であってもよく、仕事関数値の比較的大きい導電性物質であるITO、IZO、スズ酸化物又は亜鉛酸化物からなってもよいが、これに限定されるものではない。
第2電極120は、負極であってもよく、仕事関数値の比較的小さい導電性物質であるAl、Mg、Ca、Ag、又はこれらの合金や組み合わせを含んでいてもよいが、これに限定されるものではない。
正孔注入層140は、第1電極110と正孔輸送層150との間に位置することができる。正孔注入層140の材料は、MTDATA、CuPc、TCTA、NPB(NPD)、HATCN、TDAPB、PEDOT/PSS、N-(ビフェニル-4-イル)-9,9-ジメチル-N-(4-(9-フェニル-9H-カルバゾール-3-イル)フェニル)-9H-フルオレン-2-アミン、NPNPB(N,N’-diphenyl-N,N’-di[4-(N,N-diphenyl-amino)phenyl]benzidine)などからなる群より選択される化合物を含んでいてもよく、好ましくは、NPNPBを含んでいてもよいが、これに限定されるものではない。
正孔輸送層150は、第1電極110と発光層160との間で発光層に隣接して位置する。正孔輸送層150は、TPD、NPD、CBP、N-(ビフェニル-4-イル)-9,9-ジメチル-N-(4-(9-フェニル-9H-カルバゾール-3-イル)フェニル)-9H-フルオレン-2-アミン、N-(ビフェニル-4-イル)-N-(4-(9-フェニル-9H-カルバゾール-3-イル)フェニル)ビフェニル)-4-アミンなどからなる群より選択される化合物を含んでいてもよいが、これに限定されるものではない。
本発明によれば、発光層160は、ホストと素子の発光効率などを向上させるために、化1で表される有機金属化合物がドーパントとしてドープして形成されてもよい。発光層160は、ホスト物質に本発明の化1の有機金属化合物が約1~30重量%添加されて適用されてもよく、緑又は赤で発光する物質として使用されてもよい。
例えば、発光層160は、CBP(carbazole biphenyl)、mCP(1,3-bis(carbazol-9-yl)などからなる群より選択されるいずれかホスト物質を含んでいてもよいが、これに限定されるものではない。
発光層160と第2電極120との間には、電子輸送層170と電子注入層180が順次積層されてもよい。電子輸送層170の材料は、高い電子移動度が求められるが、円滑な電子輸送によって発光層に電子を安定的に供給することができる。
例えば、電子輸送層170の材料は、Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum)、Liq(8-hydroxyquinolinolatolithium)、PBD(2-(4-biphenylyl)-5-(4-tert-butylphenyl)-1,3,4oxadiazole)、TAZ(3-(4-biphenyl)4-phenyl-5-tert-butylphenyl-1,2,4-triazole)、spiro-PBD、BAlq(bis(2-methyl-8-quinolinolate)-4-(phenylphenolato)aluminium)、SAlq、TPBi(2,2',2-(1,3,5-benzinetriyl)-tris(1-phenyl-1-H-benzimidazole)、オキサジアゾール(oxadiazole)、トリアゾール(triazole)、フェナントロリン(phenanthroline)、ベンゾオキサゾール(benzoxazole)、ベンゾチアゾール(benzthiazole)、ZADN(2-[4-(9,10-Di-2-naphthalen-yl-2-anthracen-2-yl)phenyl]-1-phenyl-1H-benzoimidazole)などからなる群より選択される化合物を含んでいてもよく、好ましくはZADNを含んでいてもよいが、これに限定されるものではない。
電子注入層180は、電子の注入を円滑にする役割を持ち、電子注入層の材料は、Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum)、PBD、TAZ、spiro-PBD、BAlq、SAlqなどからなる群より選択される化合物を含んでいてもよいが、これに限定されるものではない。又は、電子注入層180は、金属化合物からなってもよく、金属化合物は、例えば、Liq、LiF、NaF、KF、RbF、CsF、FrF、BeF、MgF、CaF、SrF、BaF、及びRaFからなる群より選択されたいずれか以上であってもよいが、これに限定されるのではない。
本発明による有機電界発光素子は、有機発光表示装置及び有機電界発光素子を適用した照明装置などに活用することができる。一具現例として、図2は、本発明の例示的な実施形態による有機電界発光素子が適用された有機発光表示装置を概略的に示した断面図である。
図2に示されたように、有機発光表示装置3000は、基板3010と、有機電界発光素子4000と、有機電界発光素子4000を覆う封止フィルム3900と、を含んでいてもよい。基板3010上には、駆動素子である駆動薄膜トランジスタ(Td)と、駆動薄膜トランジスタ(Td)に連結される有機電界発光素子4000が位置する。
選択的に基板3010上には、互いに交差して画素領域を定義するゲート配線と、データ配線と、ゲート配線及びデータ配線のうちいずれかと平行に離隔して延びるパワー配線と、ゲート配線及びデータ配線に連結されるスイッチング薄膜トランジスタと、パワー配線及びスイッチング薄膜トランジスタのうち1電極に連結されるストレージキャパシタと、が更に形成される。
駆動薄膜トランジスタ(Td)は、スイッチング薄膜トランジスタに連結され、半導体層3100と、ゲート電極3300と、ソース電極3520と、ドレイン電極3540と、を含む。
半導体層3100は、基板3010上に形成され、酸化物半導体物質からなるか、多結晶シリコンからなってもよい。半導体層3100が酸化物半導体物質からなる場合、半導体層3100の下部には、遮光パターン(図示せず)が形成されてもよく、遮光パターンは、半導体層3100へ光が入射することを防止して、半導体層3100が光によって劣化することを防止する。これと違って、半導体層3100は、多結晶シリコンからなってもよく、この場合、半導体層3100の両縁に不純物がドープしていてもよい。
半導体層3100の上部には、絶縁物質からなるゲート絶縁膜3200が、基板3010の前面に形成される。ゲート絶縁膜3200は、シリコン酸化物又はシリコン窒化物のような無機絶縁物質からなってもよい。
ゲート絶縁膜3200の上部には、金属のような導電性物質からなるゲート電極3300が、半導体層3100の中央に対応して形成される。ゲート電極3300は、スイッチング薄膜トランジスタに連結される。
ゲート電極3300の上部には、絶縁物質からなる層間絶縁膜3400が基板3010の前面に形成される。層間絶縁膜3400は、シリコン酸化物やシリコン窒化物のような無機絶縁物質で形成されるか、ベンゾシクロブテン(benzocyclobutene)やフォトアクリル(photo-acryl)のような有機絶縁物質で形成されてもよい。
層間絶縁膜3400は、半導体層3100の両側を露出する第1及び第2の半導体層コンタクト孔3420,3440を有する。第1及び第2の半導体層コンタクト孔3420,3440は、ゲート電極3300の両側にゲート電極3300と離隔して位置する。
層間絶縁膜3400上には、金属のような導電性物質からなるソース電極3520とドレイン電極3540が形成される。ソース電極3520とドレイン電極3540は、ゲート電極3300を中心に離隔して位置し、それぞれ第1及び第2の半導体層コンタクト孔3420,3440を介して半導体層3100の両側と接触する。ソース電極3520は、パワー配線(図示せず)に連結される。
半導体層3100と、ゲート電極3300と、ソース電極3520と、ドレイン電極3540は、駆動薄膜トランジスタ(Td)を構成し、駆動薄膜トランジスタ(Td)は、半導体層3100の上部にゲート電極3300と、ソース電極3520と、ドレイン電極3540と、が位置するコプラナー(coplanar)構造を有する。
これと違って、駆動薄膜トランジスタ(Td)は、半導体層の下部にゲート電極が位置し、半導体層の上部にソース電極とドレイン電極が位置する逆スタガード(inverted staggered)構造を有し得る。この場合、半導体層は、非晶質シリコンからなってもよい。一方、スイッチング薄膜トランジスタ(図示せず)は、駆動薄膜トランジスタ(Td)と実際同様の構造を有し得る。
一方、有機発光表示装置3000は、発光ダイオード4000で生成した光を吸収するカラーフィルタ3600を含んでいてもよい。例えば、カラーフィルタ3600は、赤(R)、緑(G)、青(B)、及び白(W)の光を吸収することができる。この場合、光を吸収する赤、緑及び青のカラーフィルタパターンは、各々画素領域別に分離されて形成されてもよく、これら各々のカラーフィルタパターンは、吸収しようとする波長帯域の光を放出する有機電界発光素子4000のうち有機層4300とそれぞれ重畳するように配置されてもよい。カラーフィルタ3600を採用することで、有機発光表示装置3000は、フルカラーを具現することができる。
例えば、有機発光表示装置3000が下部発光タイプである場合、有機電界発光素子4000に対応する層間絶縁膜3400の上部に、光を吸収するカラーフィルタ3600が位置することができる。選択的な実施形態において、有機発光表示装置3000が上部発光タイプである場合、カラーフィルタは、有機電界発光素子4000の上部、つまり、第2電極4200の上部に位置することもできる。一例として、カラーフィルタ3600は、2~5μmの厚さで形成されてもよい。
一方、駆動薄膜トランジスタ(Td)のドレイン電極3540を露出するドレインコンタクト孔3720を有する保護層3700は、駆動薄膜トランジスタ(Td)を覆って形成される。
保護層3700上には、ドレインコンタクト孔3720を介して駆動薄膜トランジスタ(Td)のドレイン電極3540に連結される第1電極4100が、各画素領域別に分離されて形成される。
第1電極4100は、正極(anode)であってもよく、仕事関数値の比較的大きい導電性物質からなってもよい。例えば、第1電極410は、ITO、IZO又はZnOのような透明な導電性物質からなってもよい。
一方、有機発光表示装置3000が上部発光方式(top-emission type)である場合、第1電極4100の下部には、反射電極又は反射層が更に形成されてもよい。例えば、反射電極又は反射層は、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、ニッケル(Ni)、アルミニウム-パラジウム-銅(aluminum-paladium-copper:APC)合金のうちいずれかからなってもよい。
保護層3700上には、第1電極4100の縁を覆うバンク層3800が形成される。バンク層3800は、画素領域に対応して、第1電極4100の中心を露出させる。
第1電極4100上には有機層4300が形成され、必要に応じて、有機電界発光素子4000は、タンデム構造を有し得る。
有機層4300の形成された基板3010の上部に第2電極4200が形成される。第2電極4200は、表示領域の前面に位置して、仕事関数値の比較的小さい導電性物質からなり、カソード(cathode)として用いることができる。例えば、第2電極4200は、アルミニウム(Al)、マグネシウム(Mg)、アルミニウム-マグネシウム合金(AlMg)のうちいずれかからなってもよい。
第1電極4100、有機層4300、及び第2電極4200は、有機電界発光素子4000を構成する。
第2電極4200上には、外部の水分が有機電界発光素子4000へ侵透することを防止するために、封止フィルム(encapsulation film)3900が形成される。示していないが、封止フィルム3900は、第1無機層と、有機層と、無機層とが順次積層された三重層の構造を有し得るが、これに限定されない。
本発明の有機電界発光素子は、タンデム(tandom)構造を有する白色発光ダイオードであってもよい。本発明の一具現例によるタンデム有機電界発光素子の場合、単一発光素子(EL Unit)が電荷生成層(CGL,Charge Generation Layer)によって2つ以上連結された構造により形成されてもよい。前記有機電界発光素子は、基板上に互いに対向している第1電極及び第2電極と、前記第1及び第2電極の間に積層されて、特定の波長帯の光を放射する発光層を有する2つ以上の複数の発光部(スタック;stack)を含んでいてもよい。このとき、発光層のうち1つ以上は、本発明による化1で表される有機金属化合物をドーパントとして含んでいてもよい。タンデム構造における複数本の発光部は、N型(N-type)電荷生成層及びP型(P-type)電荷生成層からなる電荷生成層(CGL)と連結されてもよい。
本発明の一具現例である図4は、2つの発光部を有するタンデム構造の有機電界発光素子を概略的に示した断面図である。図4に示したように、本発明の有機電界発光素子100は、互いに対向する第1電極110及び第2電極120と、第1電極110と第2電極120との間に位置する有機層230とを含む。有機層230は、第1電極110と第2電極120との間に位置して、第1発光層161を含む第1発光部(ST1)240と、第1発光部240と第2電極120との間に位置して、第2発光層162を含む第2発光部(ST2)250と、第1及び第2発光部240,250の間に位置する電荷生成層(CGL)260と、を含む。前記電荷生成層は、N型電荷生成層191及びP型電荷生成層192を含んでいてもよい。
また、本発明の一具現例による有機電界発光素子は、3つの発光部を有するタンデム構造の有機電界発光素子であってもよく、更に、第1電極及び第2電極の間には、4つ以上の発光部と3つ以上の電荷生成層が配置されてもよい。
以下では、本発明の合成例及び実施例を説明する。しかしながら、下記の実施例は、本発明の一実施例だけであり、これに限定されるものではない。
合成例
<化合物A1の製造>
Figure 2022183130000040
ステップ1)化合物A1-2の製造
反応容器にbenzofuran-3-ylboronic acid(50g、308.73mmol)、2-bromoaniline(53g、308.73mmol)、Pd(PPh(17.8g、15.43mmol)、NaHCO(51g、617.46mmol)を入れて、Toluene500mL、ethanol100mL、HO100mLに溶かした後、100℃で6時間攪拌した。反応終決後、温度を常温に下げて減圧濃縮し、溶媒を除去した。濃縮した溶液を過量のdichloromethane(MC)に溶かした後、MC/HOwork upした。有機層に無水MgSOを入れて濾過し、余液を減圧濃縮した後、混合物をカラム(MC/Hex=1/1)で精製して、化合物A1-2(42g、収率66%)を得た。
MS(m/z):209.08
ステップ2)化合物A1-1の製造
反応容器にA1-2(42g、200.72mmol)を入れて、THF500mLに溶かした後、triethylamine(56mL、401.43mmol)を添加した。反応溶液を0℃に下げた後、ethyl carbonochloridate(19mL、200.72mmol)を徐々に添加して、常温で3時間攪拌した。反応終決後、過量のethyl acetate(EA)に溶かした後、EA/HOwork upした。有機層に無水MgSOを入れて濾過し、余液を減圧濃縮した後、混合物をカラム(MC/Hex=1/5)で精製して、化合物A1-1(50g、収率89%)を得た。
MS(m/z):281.11
ステップ3)化合物A1の製造
反応容器にA1-1(50g、177.74mmol)を入れて、温度を0℃に下げた後、POCl3(83mL、888.71mmol)とtriethylamine(25mL、177.74mmol)を順に徐々に添加した。反応溶液を常温で30分、60℃で2時間攪拌した。反応終決後、温度を0℃に下げて、3N NaOH(aq)を添加し、中和した後、過量のMCに溶かして抽出した。有機層に無水MgSOを入れて濾過し、余液を減圧濃縮した後、混合物を再結晶して、化合物A1(25g、収率56%)を得た。
MS(m/z):253.03
<化合物A2の製造>
Figure 2022183130000041
ステップ1)化合物A2-2の製造
化合物A1-2の製造方法におけるbenzofuran-3-ylboronic acid(50g、308.73mmol)の代わりに、benzo[b]thiophen-3-ylboronic acid(55g、308.73mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により化合物A2-2(41.7g、収率60%)を得た。
MS(m/z):225.06
ステップ2)化合物A2-1の製造
化合物A1-1の製造方法におけるA1-2(42g、200.72mmol)の代わりに、A2-2(41.7g、184.86mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により化合物A2-1(46.7g、収率85%)を得た。
MS(m/z):297.08
ステップ3)化合物A2の製造
化合物A1の製造方法におけるA1-1(50g、177.74mmol)の代わりに、A2-1(46.7g、157.13mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により化合物A2(23.3g、収率55%)を得た。
MS(m/z):269.01
<化合物A3の製造>
Figure 2022183130000042
ステップ1)化合物A3-2の製造
反応容器に4-bromo-2-chloroquinoline(50g、206.18mmol)、4,4,5,5-tetramethyl-2-(2-nitrophenyl)-1,3,2-dioxaborolane(51g、206.18mmol)、Pd(PPh(12g、10.31mmol)、KCO(57g、412.36mmol)を入れて 1,4-dioxane600mL、HO100mLに溶かした後、100℃で5時間攪拌した。反応終決後、温度を常温に下げて減圧濃縮し、溶媒を除去した。濃縮した溶液を過量のMCに溶かした後、MC/HOwork upした。有機層に無水MgSOを入れて濾過し、余液を減圧濃縮した後、混合物をカラム(MC/Hex=1/2)で精製して、化合物A3-2(37g、収率63%)を得た。
MS(m/z):284.04
ステップ2)化合物A3-1の製造
反応容器にA3-2(37g、129.96mmol)、PPh(68g、259.92mmol)を入れて、DCB500mLに溶かした後、150℃で17時間攪拌した。反応終決後、温度を常温に下げて、過量のMCに溶かした後、MC/HOwork upした。有機層に無水MgSOを入れて濾過し、余液を減圧濃縮した後、混合物をカラム(MC/Hex=2/1)で精製して、化合物A3-1(24g、収率74%)を得た。
MS(m/z):252.05
ステップ3)化合物A3の製造
反応容器にA3-1(24g、94.97mmol)、Iodobenzene(19.3g、94.97mmol)、CuI(18g、94.97mmol)、trans-1,2-diaminocyclohexane(10.8g、94.97mmol)、KPO(40g、189.94mmol)を1,4-dioxane500mLに溶かした後、100℃で6時間攪拌した。反応終決後、温度を常温に下げて、溶けていない無機塩をフィルタリングして除去した後、余液を過量のMCに溶かして抽出した。有機層に無水MgSOを入れて濾過し、余液を減圧濃縮した後、混合物をカラム(MC/Hex=1/3)で精製して、化合物A3(26g、収率85%)を得た。
MS(m/z):328.08
<化合物A4の製造>
Figure 2022183130000043
ステップ1)化合物A4-2の製造
化合物A3-2の製造方法における4,4,5,5-tetramethyl-2-(2-nitrophenyl)-1,3,2-dioxaborolane(51g、206.18mmol)の代わりに、ethyl2-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)benzoate(57g、206.18mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により化合物A4-2(44g、収率68%)を得た。
MS(m/z):311.07
ステップ2)化合物A4-1の製造
反応容器にA4-2(44g、141.13mmol)を入れて、エーテル500mLに溶かした後、MeMgBr3M(in ether)(94mL、282.26mmol)を徐々に添加した。反応温度を60℃に上げた後、14時間攪拌した。反応終決後、温度を0℃に下げて、5N NHCl(aq)100mLを徐々に添加した後、過量のEAで抽出した。有機層に無水MgSOを入れて濾過し、余液を減圧濃縮した後、混合物をカラム(MC/Hex=1/1)で精製して、化合物A4-1(24g、収率59%)を得た。
MS(m/z):297.09
ステップ3)化合物A4の製造
反応容器にA4-1(24g、80.59mmol)を入れて、dichloromethane300mLに溶かした後、BF3OEt2(11mL、88.65mmol)を徐々に添加して、常温で2時間攪拌した。反応終決後、3N NaHCO(aq)30mLを入れて、過量のMCで抽出した。有機層に無水MgSOを入れて濾過し、余液を減圧濃縮した後、混合物をカラム(MC/Hex=1/3)で精製して、化合物A4(20g、収率89%)を得た。
MS(m/z):279.08
<化合物A5の製造>
Figure 2022183130000044
ステップ1)化合物A5-2の製造
化合物A3-2の製造方法における4,4,5,5-tetramethyl-2-(2-nitrophenyl)-1,3,2-dioxaborolane(51g、206.18mmol)の代わりに、ethyl2-isopropyl-6-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)benzoate(65.6g、206.18mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により化合物A5-2(48.2g、収率66%)を得た。
MS(m/z):353.12
ステップ2)化合物A5-1の製造
化合物A4-1の製造方法におけるA4-2(44g、141.13mmol)の代わりに、A5-2(48.2g、136.08mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により化合物A5-1(25.4g、収率55%)を得た。
MS(m/z):339.14
ステップ3)化合物A5の製造
化合物A4の製造方法におけるA4-1(24g、80.59mmol)の代わりに、A2-1(25.4g、74.84mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により化合物A2(21.7g、収率90%)を得た。
MS(m/z):321.13
<化合物A6の製造>
Figure 2022183130000045
ステップ1)化合物A6-2の製造
化合物A1-2の製造方法におけるbenzofuran-3-ylboronic acid(50g、308.73mmol)の代わりに、benzo[b]thiophen-2-ylboronic acid(50g、308.73mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により化合物A6-2(40.7g、収率63%)を得た。
MS(m/z):209.08
ステップ2)化合物A6-1の製造
化合物A1-1の製造方法におけるA1-2(42g、200.72mmol)の代わりに、A6-2(40.7g、194.50mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により化合物A2-1(47.1g、収率86%)を得た。
MS(m/z):281.11
ステップ3)化合物A6の製造
化合物A1の製造方法におけるA1-1(50g、177.74mmol)の代わりに、A6-1(47.1g、167.27mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により化合物A2(21.6g、収率51%)を得た。
MS(m/z):253.03
<化合物A7の製造>
Figure 2022183130000046
ステップ1)化合物A7-2の製造
化合物A1-2の製造方法におけるbenzofuran-3-ylboronic acid(50g、308.73mmol)の代わりに、7-isopropylbenzofuran-2-ylboronic acid(50g、245.06mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により化合物A7-2(36.3g、収率59%)を得た。
MS(m/z):251.13
ステップ2)化合物A7-1の製造
化合物A1-1の製造方法におけるA1-2(42g、200.72mmol)の代わりに、A7-2(36.3g、144.59mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により化合物A7-1(36.9g、収率79%)を得た。
MS(m/z):323.15
ステップ3)化合物A7の製造
化合物A1の製造方法におけるA1-1(50g、177.74mmol)の代わりに、A7-1(36.9g、114.22mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により化合物A7(19.4g、収率58%)を得た。
MS(m/z):295.08
<化合物A8の製造>
Figure 2022183130000047
ステップ1)化合物A8-2の製造
化合物A1-2の製造方法におけるbenzofuran-3-ylboronic acid(50g、308.73mmol)の代わりに、benzo[b]thiophen-2-ylboronic acid(50g、280.87mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により化合物A8-2(41.8g、収率66%)を得た。
MS(m/z):225.06
ステップ2)化合物A8-1の製造
化合物A1-1の製造方法におけるA1-2(42g、200.72mmol)の代わりに、A8-2(41.8g、185.37mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により化合物A8-1(42.4g、収率77%)を得た。
MS(m/z):297.08
ステップ3)化合物A8の製造
化合物A1の製造方法におけるA1-1(50g、177.74mmol)の代わりに、A8-1(42.4g、142.74mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により化合物A8(21.2g、収率55%)を得た。
MS(m/z):269.01
<化合物A9の製造>
Figure 2022183130000048
ステップ1)化合物A9-2の製造
化合物A1-2の製造方法におけるbenzofuran-3-ylboronic acid(50g、308.73mmol)の代わりに、7-isopropylbenzo[b]thiophen-2-ylboronic acid(50g、227.17mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により化合物A9-2(42.5g、収率70%)を得た。
MS(m/z):267.11
ステップ2)化合物A9-1の製造
化合物A1-1の製造方法におけるA1-2(42g、200.72mmol)の代わりに、A9-2(42.5g、159.02mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により化合物A9-1(43.2g、収率80%)を得た。
MS(m/z):339.13
ステップ3)化合物A9の製造
化合物A1の製造方法におけるA1-1(50g、177.74mmol)の代わりに、A9-1(43.2g、127.21mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により化合物A9(22.6g、収率57%)を得た。
MS(m/z):311.05
<化合物A10の製造>
Figure 2022183130000049
ステップ1)化合物A10-2の製造
化合物A1-2の製造方法におけるbenzofuran-3-ylboronic acid(50g、308.73mmol)の代わりに、77-isobutylbenzo[b]thiophen-2-ylboronic acid(50g、213.57mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により化合物A10-2(39.1g、収率65%)を得た。
MS(m/z):281.12
ステップ2)化合物A10-1の製造
化合物A1-1の製造方法におけるA1-2(42g、200.72mmol)の代わりに、A10-2(39.1g、138.82mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により化合物A10-1(36.8g、収率75%)を得た。
MS(m/z):353.14
ステップ3)化合物A10の製造
化合物A1の製造方法におけるA1-1(50g、177.74mmol)の代わりに、A10-1(36.8g、104.11mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により化合物A10(16.6g、収率49%)を得た。
MS(m/z):325.07
<化合物A11の製造>
Figure 2022183130000050
ステップ1)化合物A11-2の製造
化合物A3-2の製造方法における4-bromo-2-chloroquinoline(50g、206.18mmol)、4,4,5,5-tetramethyl-2-(2-nitrophenyl)-1,3,2-dioxaborolane(51g、206.18mmol)の代わりに、3-bromo-2-chloroquinoline(50g、206.18mmol)、ethyl 2-isopropyl-6-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)benzoate(65.6g、206.18mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により化合物A11-2(48.9g、収率76%)を得た。
MS(m/z):311.07
ステップ2)化合物A11-1の製造
化合物A4-1の製造方法におけるA4-2(44g、141.13mmol)の代わりに、A11-2(48.9g、156.70mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により化合物A11-1(21.0g、収率45%)を得た。
MS(m/z):297.09
ステップ3)化合物A11の製造
化合物A4の製造方法におけるA4-1(24g、80.59mmol)の代わりに、A11-1(21.0g、70.52mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により化合物A11(16.2g、収率82%)を得た。
MS(m/z):279.08
<化合物A12の製造>
Figure 2022183130000051
ステップ1)化合物A12-2の製造
化合物A3-2の製造方法における4-bromo-2-chloroquinoline(50g、206.18mmol)の代わりに、3-bromo-2-chloroquinoline(50g、206.18mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により化合物A12-2(34.0g、収率58%)を得た。
MS(m/z):284.04
ステップ2)化合物A12-1の製造
化合物A3-1の製造方法におけるA3-2(37g、129.96mmol)の代わりに、A12-2(34.0g、119.59mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により化合物A12-1(22.7g、収率75%)を得た。
MS(m/z):252.05
ステップ3)化合物A12の製造
化合物A3の製造方法におけるA3-1(24g、94.97mmol)の代わりに、A12-1(10g、39.57mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により化合物A12(11.4g、収率88%)を得た。
MS(m/z):328.08
<化合物A13の製造>
Figure 2022183130000052
化合物A3の製造方法におけるA3-1(24g、94.97mmol)、Iodobenzene(19.3g、94.97mmol)の代わりに、A12-1(10g、39.57mmol)、2-iodopropane(6.7g、39.57mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により化合物A13(9.1g、収率78%)を得た。
MS(m/z):294.09
<化合物B1の製造>
Figure 2022183130000053
化合物A3-2の製造方法における4-bromo-2-chloroquinoline(50g、206.18mmol)、4,4,5,5-tetramethyl-2-(2-nitrophenyl)-1,3,2-dioxaborolane(51g、206.18mmol)の代わりに、A1(10g、39.42mmol)、4,4,5,5-tetramethyl-2-phenyl-1,3,2-dioxaborolane(8.0g、39.42mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により化合物B1(8.8g、収率76%)を得た。
MS(m/z):295.10
<化合物B2の製造>
Figure 2022183130000054
化合物A3-2の製造方法における4-bromo-2-chloroquinoline(50g、206.18mmol)、4,4,5,5-tetramethyl-2-(2-nitrophenyl)-1,3,2-dioxaborolane(51g、206.18mmol)の代わりに、A1(10g、39.42mmol)、2-(3,5-dimethylphenyl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane(9.2g、39.42mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により化合物B2(9.4g、収率74%)を得た。
MS(m/z):323.13
<化合物B3の製造>
Figure 2022183130000055
化合物A3-2の製造方法における4-bromo-2-chloroquinoline(50g、206.18mmol)、4,4,5,5-tetramethyl-2-(2-nitrophenyl)-1,3,2-dioxaborolane(51g、206.18mmol)の代わりに、A1(10g、39.42mmol)、2-(4-isopropylnaphthalen-2-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane(11.6g、39.42mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により化合物B3(12.2g、収率80%)を得た。
MS(m/z):387.16
<化合物B4の製造>
Figure 2022183130000056
化合物A3-2の製造方法における4-bromo-2-chloroquinoline(50g、206.18mmol)、4,4,5,5-tetramethyl-2-(2-nitrophenyl)-1,3,2-dioxaborolane(51g、206.18mmol)の代わりに、A1(10g、39.42mmol)、2-(4-tert-butylnaphthalen-2-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane(12.2g、39.42mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により化合物B4(12.3g、収率78%)を得た。
MS(m/z):401.18
<化合物B5の製造>
Figure 2022183130000057
化合物A3-2の製造方法における4-bromo-2-chloroquinoline(50g、206.18mmol)、4,4,5,5-tetramethyl-2-(2-nitrophenyl)-1,3,2-dioxaborolane(51g、206.18mmol)の代わりに、A2(10g、37.07mmol)、4,4,5,5-tetramethyl-2-(1,6,8-trimethylnaphthalen-2-yl)-1,3,2-dioxaborolane(11.0g、37.07mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により化合物B5(10.9g、収率73%)を得た。
MS(m/z):403.14
<化合物B6の製造>
Figure 2022183130000058
化合物A3-2の製造方法における4-bromo-2-chloroquinoline(50g、206.18mmol)、4,4,5,5-tetramethyl-2-(2-nitrophenyl)-1,3,2-dioxaborolane(51g、206.18mmol)の代わりに、A2(10g、37.07mmol)、2-(4-isopropylnaphthalen-2-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane(11.5g、37.07mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により化合物B6(11.1g、収率72%)を得た。
MS(m/z):403.14
<化合物B7の製造>
Figure 2022183130000059
化合物A3-2の製造方法における4-bromo-2-chloroquinoline(50g、206.18mmol)、4,4,5,5-tetramethyl-2-(2-nitrophenyl)-1,3,2-dioxaborolane(51g、206.18mmol)の代わりに、A3(10g、30.41mmol)、4,4,5,5-tetramethyl-2-phenyl-1,3,2-dioxaborolane(6.2g、30.41mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により化合物B7(9.5g、収率84%)を得た。
MS(m/z):370.15
<化合物B8の製造>
Figure 2022183130000060
化合物A3-2の製造方法における4-bromo-2-chloroquinoline(50g、206.18mmol)、4,4,5,5-tetramethyl-2-(2-nitrophenyl)-1,3,2-dioxaborolane(51g、206.18mmol)の代わりに、A5(10g、31.07mmol)、2-(3,5-dimethylphenyl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane(7.2g、31.07mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により化合物B8(10.2g、収率84%)を得た。
MS(m/z):391.23
<化合物B9の製造>
Figure 2022183130000061
化合物A3-2の製造方法における4-bromo-2-chloroquinoline(50g、206.18mmol)、4,4,5,5-tetramethyl-2-(2-nitrophenyl)-1,3,2-dioxaborolane(51g、206.18mmol)の代わりに、A1(10g、35.74mmol)、SM-1(8.0g、35.74mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により化合物B9(10.4g、収率82%)を得た。
MS(m/z):355.22
<化合物B10の製造>
Figure 2022183130000062
化合物A3-2の製造方法における4-bromo-2-chloroquinoline(50g、206.18mmol)、4,4,5,5-tetramethyl-2-(2-nitrophenyl)-1,3,2-dioxaborolane(51g、206.18mmol)の代わりに、A6(10g、39.42mmol)、2-(3,5-dimethylphenyl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane(9.2g、39.42mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により化合物B10(9.7g、収率76%)を得た。
MS(m/z):323.13
<化合物B11の製造>
Figure 2022183130000063
化合物A3-2の製造方法における4-bromo-2-chloroquinoline(50g、206.18mmol)、4,4,5,5-tetramethyl-2-(2-nitrophenyl)-1,3,2-dioxaborolane(51g、206.18mmol)の代わりに、A6(10g、39.42mmol)、4,4,5,5-tetramethyl-2-1-methylnaphthalen-2-yl)-1,3,2-dioxaborolane(10.6g、39.42mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により化合物B11(11.3g、収率80%)を得た。
MS(m/z):359.13
<化合物B12の製造>
Figure 2022183130000064
化合物A3-2の製造方法における4-bromo-2-chloroquinoline(50g、206.18mmol)、4,4,5,5-tetramethyl-2-(2-nitrophenyl)-1,3,2-dioxaborolane(51g、206.18mmol)の代わりに、A6(10g、39.42mmol)、2-(4-isopropylnaphthalen-2-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane(11.7g、39.42mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により化合物B12(11.9g、収率78%)を得た。
MS(m/z):387.16
<化合物B13の製造>
Figure 2022183130000065
化合物A3-2の製造方法における4-bromo-2-chloroquinoline(50g、206.18mmol)、4,4,5,5-tetramethyl-2-(2-nitrophenyl)-1,3,2-dioxaborolane(51g、206.18mmol)の代わりに、A6(10g、39.42mmol)、2-(4-tert-butylnaphthalen-2-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane(12.2g、39.42mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により化合物B13(12.2g、収率77%)を得た。
MS(m/z):401.18
<化合物B14の製造>
Figure 2022183130000066
化合物A3-2の製造方法における4-bromo-2-chloroquinoline(50g、206.18mmol)、4,4,5,5-tetramethyl-2-(2-nitrophenyl)-1,3,2-dioxaborolane(51g、206.18mmol)の代わりに、A7(10g、33.81mmol)、2-(4-tert-butylnaphthalen-2-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane(10.5g、33.81mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により化合物B14(10.8g、収率72%)を得た。
MS(m/z):443.22
<化合物B15の製造>
Figure 2022183130000067
化合物A3-2の製造方法における4-bromo-2-chloroquinoline(50g、206.18mmol)、4,4,5,5-tetramethyl-2-(2-nitrophenyl)-1,3,2-dioxaborolane(51g、206.18mmol)の代わりに、A8(10g、37.07mmol)、2-(3,5-dimethylphenyl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane(8.6g、37.07mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により化合物B15(11.1g、収率88%)を得た。
MS(m/z):339.11
<化合物B16の製造>
Figure 2022183130000068
化合物A3-2の製造方法における4-bromo-2-chloroquinoline(50g、206.18mmol)、4,4,5,5-tetramethyl-2-(2-nitrophenyl)-1,3,2-dioxaborolane(51g、206.18mmol)の代わりに、A8(10g、37.07mmol)、2-(3,5-dimethylphenyl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane(8.6g、37.07mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により化合物B16(11.1g、収率88%)を得た。
MS(m/z):339.11
<化合物B17の製造>
Figure 2022183130000069
化合物A3-2の製造方法における4-bromo-2-chloroquinoline(50g、206.18mmol)、4,4,5,5-tetramethyl-2-(2-nitrophenyl)-1,3,2-dioxaborolane(51g、206.18mmol)の代わりに、A10(10g、30.69mmol)、2-(4-tert-butylnaphthalen-2-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane(9.5g、30.69mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により化合物B17(11.0g、収率76%)を得た。
MS(m/z):473.22
<化合物B18の製造>
Figure 2022183130000070
化合物A3-2の製造方法における4-bromo-2-chloroquinoline(50g、206.18mmol)、4,4,5,5-tetramethyl-2-(2-nitrophenyl)-1,3,2-dioxaborolane(51g、206.18mmol)の代わりに、A11(10g、35.74mmol)、4,4,5,5-tetramethyl-2-(naphthalen-2-yl)-1,3,2-dioxaborolane(9.1g、35.74mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により化合物B18(10.8g、収率81%)を得た。
MS(m/z):371.17
<化合物B19の製造>
Figure 2022183130000071
化合物A3-2の製造方法における4-bromo-2-chloroquinoline(50g、206.18mmol)、4,4,5,5-tetramethyl-2-(2-nitrophenyl)-1,3,2-dioxaborolane(51g、206.18mmol)の代わりに、A12(10g、30.41mmol)、2-(4-tert-butylnaphthalen-2-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane(9.4g、30.41mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により化合物B19(10.4g、収率72%)を得た。
MS(m/z):476.23
<化合物B20の製造>
Figure 2022183130000072
化合物A3-2の製造方法における4-bromo-2-chloroquinoline(50g、206.18mmol)、4,4,5,5-tetramethyl-2-(2-nitrophenyl)-1,3,2-dioxaborolane(51g、206.18mmol)の代わりに、A13(10g、33.92mmol)、2-(6-isopropylnaphthalen-1-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane(10.0g、33.92mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により化合物B20(11.2g、収率77%)を得た。
MS(m/z):428.23
<化合物1の製造>
Figure 2022183130000073
ステップ1)化合物C1の製造
反応容器にB1(5.5g、18.72mmol)を1,4-dioxane 80mL、HO20mLを入れて、1時間窒素バブリングした後、IrCl(HO)X(3g、8.51mmol)を添加して、100℃で15時間攪拌した。反応終決後、温度を常温に下げて、生成した固体をフィルタリングした。フィルタリングした固体を乾燥して、中間体C1(5.7g、収率38%)を得た。
ステップ2)化合物1の製造
反応容器にC1(5.7g、3.50mmol)、pentane-2,4-dione(3.5g、7.35mmol)、NaCO(7.5g、70.39mmol)を入れて、1,4-dioxane100mLに溶かした後、24時間攪拌した。反応終決後、過量のMCに溶かして抽出し、有機層に無水MgSOを入れて濾過し、余液を減圧濃縮した後、混合物を再結晶して、化合物1(1.9g、収率61%)を得た。
MS(m/z):880.19
<化合物4の製造>
化合物C1の製造方法におけるB1(5.5g、18.72mmol)の代わりに、B3(7.3g、18.72mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により中間体C2(5.6g、収率35%)を得た。化合物1の製造方法におけるC1(5.7g、3.50mmol)の代わりに、C2(5.6g、2.98mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により化合物4(1.8g、収率58%)を得た。
MS(m/z):1038.3
<化合物24の製造>
化合物1の製造方法におけるC1(5.7g、3.50mmol)、pentane-2,4-dione(3.5g、7.35mmol)の代わりに、C1(3g、1.85mmol)、(0.7g、3.89mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により化合物24(0.7g、収率38%)を得た。
MS(m/z):949.31
<化合物36の製造>
化合物C1の製造方法におけるB1(5.5g、18.72mmol)の代わりに、B4(7.5g、18.72mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により中間体C3(6.8g、収率41%)を得た。化合物1の製造方法におけるC1(5.7g、3.50mmol)、pentane-2,4-dione(3.5g、7.35mmol)の代わりに、C3(6.8g、3.49mmol)、(E)-N,N'-diisopropylbenzimidamide(1.4g、6.98mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により化合物36(2.2g、収率55%)を得た。
MS(m/z):1144.43
<化合物58の製造>
化合物C1の製造方法におけるB1(5.5g、18.72mmol)の代わりに、B2(6.1g、18.72mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により中間体C4(7.7g、収率52%)を得た。化合物1の製造方法におけるC1(5.7g、3.50mmol)、pentane-2,4-dione(3.5g、7.35mmol)の代わりに、C4(7.7g、4.45mmol)、picolinic acid(1.1g、9.34mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により化合物58(2.2g、収率55%)を得た。
MS(m/z):959.23
<化合物88の製造>
化合物C1の製造方法におけるB1(5.5g、18.72mmol)の代わりに、B5(7.6g、18.72mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により中間体C5(7.8g、収率48%)を得た。化合物1の製造方法におけるC1(5.7g、3.50mmol)の代わりに、C5(7.8g、4.08mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により化合物88(1.8g、収率41%)を得た。
MS(m/z):1081.25
<化合物127の製造>
化合物C1の製造方法におけるB1(5.5g、18.72mmol)の代わりに、B5(7.6g、18.72mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により中間体C6(7.6g、収率46%)を得た。化合物1の製造方法におけるC1(5.7g、3.50mmol)、pentane-2,4-dione(3.5g、7.35mmol)の代わりに、C6(7.6g、3.91mmol)、2,4-dimethyl-6-phenylpyridine(1.5g、8.21mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により化合物127(1.8g、収率39%)を得た。
MS(m/z):1166.32
<化合物129の製造>
化合物C1の製造方法におけるB1(5.5g、18.72mmol)の代わりに、B7(6.9g、18.72mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により中間体C7(5.2g、収率32%)を得た。化合物1の製造方法におけるC1(5.7g、3.50mmol)の代わりに、C7(5.2g、2.72mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により化合物129(1.6g、収率57%)を得た。
MS(m/z):1030.20
<化合物163の製造>
化合物C1の製造方法におけるB1(5.5g、18.72mmol)の代わりに、B8(7.3g、18.72mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により中間体C8(7.0g、収率41%)を得た。化合物1の製造方法におけるC1(5.7g、3.50mmol)、pentane-2,4-dione(3.5g、7.35mmol)の代わりに、C4(7.0g、3.49mmol)、(Z)-1,3-dicyclopentyl-3-hydroxyprop-2-en-1-one(1.5g、7.32mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により化合物163(2.1g、収率52%)を得た。
MS(m/z):1180.55
<化合物171の製造>
化合物C1の製造方法におけるB1(5.5g、18.72mmol)の代わりに、B9(6.5g、18.72mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により中間体C9(7.1g、収率45%)を得た。化合物1の製造方法におけるC1(5.7g、3.50mmol)の代わりに、C9(7.1g、3.83mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により化合物171(1.4g、収率37%)を得た。
MS(m/z):975.23
<化合物220の製造>
化合物C1の製造方法におけるB1(5.5g、18.72mmol)の代わりに、B11(6.7g、18.72mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により中間体C10(6.6g、収率43%)を得た。化合物1の製造方法におけるC1(5.7g、3.50mmol)の代わりに、C10(6.6g、3.66mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により化合物220(1.5g、収率40%)を得た。
MS(m/z):1008.25
<化合物232の製造>
化合物C1の製造方法におけるB1(5.5g、18.72mmol)の代わりに、B13(7.5g、18.72mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により中間体C11(8.9g、収率51%)を得た。化合物1の製造方法におけるC1(5.7g、3.50mmol)、pentane-2,4-dione(3.5g、7.35mmol)の代わりに、C11(8.9g、4.34mmol)、(Z)-3,7-diethyl-6-hydroxynon-5-en-4-one(1.9g、9.11mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により化合物232(1.9g、収率38%)を得た。
MS(m/z):1178.46
<化合物236の製造>
化合物1の製造方法におけるC1(5.7g、3.50mmol)、pentane-2,4-dione(3.5g、7.35mmol)の代わりに、C11(5.0g、2.43mmol)、(E)-N,N'-((Z)-pent-2-ene-2-yl-4-ylidene)dipropan-2-amine(0.9g、5.10mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により化合物236(1.1g、収率38%)を得た。
MS(m/z):1148.46
<化合物239製造>
化合物1の製造方法におけるC1(5.7g、3.50mmol)、pentane-2,4-dione(3.5g、7.35mmol)の代わりに、C11(5.0g、2.43mmol)、(E)-N,N'-diisopropylbenzimidamide(1.0g、5.10mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により化合物239(1.0g、収率35%)を得た。
MS(m/z):1196.46
<化合物241の製造>
化合物C1の製造方法におけるB1(5.5g、18.72mmol)の代わりに、B14(8.3g、18.72mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により中間体C12(7.8g、収率42%)を得た。化合物1の製造方法におけるC1(5.7g、3.50mmol)、pentane-2,4-dione(3.5g、7.35mmol)の代わりに、C12(7.8g、3.57mmol)、(Z)-3,7-diethyl-6-hydroxy-3,7-dimethylnon-5-en-4-on(1.8g、8.21mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により化合物241(2.4g、収率52%)を得た。
MS(m/z):1290.58
<化合物264の製造>
化合物C1の製造方法におけるB1(5.5g、18.72mmol)の代わりに、B12(7.3g、18.72mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により中間体C13(8.0g、収率47%)を得た。化合物1の製造方法におけるC1(5.7g、3.50mmol)、pentane-2,4-dione(3.5g、7.35mmol)の代わりに、C13(8.0g、3.99mmol)、picolinic acid(1.0g、8.40mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により化合物264(1.8g、収率43%)を得た。
MS(m/z):1061.28
<化合物266の製造>
化合物C1の製造方法におけるB1(5.5g、18.72mmol)の代わりに、B10(6.1g、18.72mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により中間体C14(6.4g、収率43%)を得た。化合物1の製造方法におけるC1(5.7g、3.50mmol)、pentane-2,4-dione(3.5g、7.35mmol)の代わりに、C14(6.4g、3.66mmol)、(Z)-1,3-dicyclopentyl-3-hydroxyprop-2-en-1-one(1.6g、7.68mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により化合物266(2.1g、収率56%)を得た。
MS(m/z):1034.33
<化合物286の製造>
化合物C1の製造方法におけるB1(5.5g、18.72mmol)の代わりに、B15(6.4g、18.72mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により中間体C15(6.2g、収率40%)を得た。化合物1の製造方法におけるC1(5.7g、3.50mmol)の代わりに、C15(6.2g、3.40mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により化合物286(1.4g、収率43%)を得た。
MS(m/z):968.21
<化合物310の製造>
化合物C1の製造方法におけるB1(5.5g、18.72mmol)の代わりに、B16(8.6g、18.72mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により中間体C16(7.3g、収率38%)を得た。化合物1の製造方法におけるC1(5.7g、3.50mmol)、pentane-2,4-dione(3.5g、7.35mmol)の代わりに、C16(7.3g、3.23mmol)、(Z)-5-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylhept-4-en-3-one(1.3g、6.78mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により化合物310(2.3g、収率57%)を得た。
MS(m/z):1266.47
<化合物311の製造>
化合物C1の製造方法におけるB1(5.5g、18.72mmol)の代わりに、B17(8.9g、18.72mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により中間体C17(7.6g、収率39%)を得た。化合物1の製造方法におけるC1(5.7g、3.50mmol)、pentane-2,4-dione(3.5g、7.35mmol)の代わりに、C17(7.6g、3.32mmol)、(Z)-3,7-diethyl-6-hydroxynon-5-en-4-one(1.5g、6.97mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により化合物311(2.2g、収率50%)を得た。
MS(m/z):1307.51
<化合物360の製造>
化合物C1の製造方法におけるB1(5.5g、18.72mmol)の代わりに、B18(7.0g、18.72mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により中間体C18(5.3g、収率32%)を得た。化合物1の製造方法におけるC1(5.7g、3.50mmol)、pentane-2,4-dione(3.5g、7.35mmol)の代わりに、C18(5.3g、2.72mmol)、(Z)-3,7-diethyl-6-hydroxynon-5-en-4-one(1.2g、5.72mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により化合物360(1.6g、収率54%)を得た。
MS(m/z):1118.44
<化合物403の製造>
化合物C1の製造方法におけるB1(5.5g、18.72mmol)の代わりに、B19(8.9g、18.72mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により中間体C19(8.5g、収率43%)を得た。化合物1の製造方法におけるC1(5.7g、3.50mmol)、pentane-2,4-dione(3.5g、7.35mmol)の代わりに、C19(8.5g、3.66mmol)、(Z)-3,7-diethyl-6-hydroxynon-5-en-4-one(1.6g、7.68mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により化合物403(1.7g、収率37%)を得た。
MS(m/z):1276.52
<化合物412の製造>
化合物C1の製造方法におけるB1(5.5g、18.72mmol)の代わりに、B20(8.0g、18.72mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により中間体C20(8.0g、収率44%)を得た。化合物1の製造方法におけるC1(5.7g、3.50mmol)、pentane-2,4-dione(3.5g、7.35mmol)の代わりに、C20(8.0g、3.74mmol)、(Z)-5-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylhept-4-en-3-one(1.4g、7.86mmol)を使用したことを除いては、同様の方法により化合物412(1.9g、収率41%)を得た。
MS(m/z):1230.54
<化合物433の製造>
Figure 2022183130000074
ステップ1)化合物C21の製造
反応容器にB21(8.6g、18.72mmol)を1,4-dioxane100mL、HOを20mL入れて、1時間窒素バブリングした後、IrCl(HO)(3g、8.51mmol)を添加して、100℃で15時間攪拌した。反応終決後、温度を常温に下げて、生成した固体をフィルタリングした。フィルタリングした固体を乾燥して、中間体C21を7.9g得た。
ステップ2)化合物433の製造
反応容器にC21(7.9g、3.46mmol)、3,7-diisopropyl-2,3,7,8-tetramethylnonabe-4,6-dione(2.2g、7.27mmol)、NaCO(7.3g、69.24mmol)を入れて、1,4-dioxane100mLに溶かした後、24時間攪拌した。反応終決後、過量のMCに溶かして抽出し、有機層に無水MgSOを入れて濾過し、余液を減圧濃縮した後、混合物を再結晶して、化合物433を2.1g得た。
MS(m/z):1400.69
実施例
<実施例1>
ITO(インジウムスズ酸化物)が1,000Å厚さで薄膜コートされたガラス基板を洗浄した後、イソプロピルアルコール、アセトン、メタノールなどの溶剤で超音波洗浄して、乾燥した。
用意したITO透明電極上に、正孔注入材料でHI-1を60nm厚さで熱真空蒸着した後、正孔輸送材料でNPBを80nm厚さで熱真空蒸着した。輸送材料上に発光層として、ドーパントは化合物1、ホストはCBPを使用しており、ドープ濃度は5%、厚さは30nmで熱真空蒸着した。発光層上にET-1:Liq(1:1)(30nm)を電子輸送層と電子注入層の材料で熱真空蒸着した後、100nm厚さのアルミニウムを蒸着して負極を形成し、有機電界発光素子を製作した。上記実施例1で使用した材料は、次のとおりである。
Figure 2022183130000075
前記材料におけるHI-1は、NPNPBであり、前記ET-1は、ZADNである。
<実施例2>
上記実施例1における化合物1の代わりに、化合物4を使用したことを除いては、実施例1と同様の方法により有機電界発光素子を製作した。
<実施例3>
上記実施例1における化合物1の代わりに、化合物24を使用したことを除いては、実施例1と同様の方法により有機電界発光素子を製作した。
<実施例4>
上記実施例1における化合物1の代わりに、化合物36を使用したことを除いては、実施例1と同様の方法により有機電界発光素子を製作した。
<実施例5>
上記実施例1における化合物1の代わりに、化合物58を使用したことを除いては、実施例1と同様の方法により有機電界発光素子を製作した。
<実施例6>
上記実施例1における化合物1の代わりに、化合物88を使用したことを除いては、実施例1と同様の方法により有機電界発光素子を製作した。
<実施例7>
上記実施例1における化合物1の代わりに、化合物127を使用したことを除いては、実施例1と同様の方法により有機電界発光素子を製作した。
<実施例8>
上記実施例1における化合物1の代わりに、化合物129を使用したことを除いては、実施例1と同様の方法により有機電界発光素子を製作した。
<実施例9>
上記実施例1における化合物1の代わりに、化合物163を使用したことを除いては、実施例1と同様の方法により有機電界発光素子を製作した。
<実施例10>
上記実施例1における化合物1の代わりに、化合物171を使用したことを除いては、実施例1と同様の方法により有機電界発光素子を製作した。
<実施例11>
上記実施例1における化合物1の代わりに、化合物220を使用したことを除いては、実施例1と同様の方法により有機電界発光素子を製作した。
<実施例12>
上記実施例1における化合物1の代わりに、化合物232を使用したことを除いては、実施例1と同様の方法により有機電界発光素子を製作した。
<実施例13>
上記実施例1における化合物1の代わりに、化合物236を使用したことを除いては、実施例1と同様の方法により有機電界発光素子を製作した。
<実施例14>
上記実施例1における化合物1の代わりに、化合物239を使用したことを除いては、実施例1と同様の方法により有機電界発光素子を製作した。
<実施例15>
上記実施例1における化合物1の代わりに、化合物241を使用したことを除いては、実施例1と同様の方法により有機電界発光素子を製作した。
<実施例16>
上記実施例1における化合物1の代わりに、化合物264を使用したことを除いては、実施例1と同様の方法により有機電界発光素子を製作した。
<実施例17>
上記実施例1における化合物1の代わりに、化合物266を使用したことを除いては、実施例1と同様の方法により有機電界発光素子を製作した。
<実施例18>
上記実施例1における化合物1の代わりに、化合物286を使用したことを除いては、実施例1と同様の方法により有機電界発光素子を製作した。
<実施例19>
上記実施例1における化合物1の代わりに、化合物310を使用したことを除いては、実施例1と同様の方法により有機電界発光素子を製作した。
<実施例20>
上記実施例1における化合物1の代わりに、化合物311を使用したことを除いては、実施例1と同様の方法により有機電界発光素子を製作した。
<実施例21>
上記実施例1における化合物1の代わりに、化合物360を使用したことを除いては、実施例1と同様の方法により有機電界発光素子を製作した。
<実施例22>
上記実施例1における化合物1の代わりに、化合物403を使用したことを除いては、実施例1と同様の方法により有機電界発光素子を製作した。
<実施例23>
上記実施例1における化合物1の代わりに、化合物412を使用したことを除いては、実施例1と同様の方法により有機電界発光素子を製作した。
<実施例24>
上記実施例1における化合物1の代わりに、化合物433を使用したことを除いては、実施例1と同様の方法により有機電界発光素子を製作した。
<実施例25>
上記実施例1における化合物1の代わりに、化合物434を使用したことを除いては、実施例1と同様の方法により有機電界発光素子を製作した。
<実施例26>
上記実施例1における化合物1の代わりに、化合物435を使用したことを除いては、実施例1と同様の方法により有機電界発光素子を製作した。
<実施例27>
上記実施例1における化合物1の代わりに、化合物436を使用したことを除いては、実施例1と同様の方法により有機電界発光素子を製作した。
<実施例28>
上記実施例1における化合物1の代わりに、化合物437を使用したことを除いては、実施例1と同様の方法により有機電界発光素子を製作した。
<実施例29>
上記実施例1における化合物1の代わりに、化合物438を使用したことを除いては、実施例1と同様の方法により有機電界発光素子を製作した。
<実施例30>
上記実施例1における化合物1の代わりに、化合物439を使用したことを除いては、実施例1と同様の方法により有機電界発光素子を製作した。
<実施例31>
上記実施例1における化合物1の代わりに、化合物440を使用したことを除いては、実施例1と同様の方法により有機電界発光素子を製作した。
<実施例32>
上記実施例1における化合物1の代わりに、化合物441使用したことを除いては、実施例1と同様の方法により有機電界発光素子を製作した。
<実施例33>
上記実施例1における化合物1の代わりに、化合物442を使用したことを除いては、実施例1と同様の方法により有機電界発光素子を製作した。
<実施例34>
上記実施例1における化合物1の代わりに、化合物443を使用したことを除いては、実施例1と同様の方法により有機電界発光素子を製作した。
<実施例35>
上記実施例1における化合物1の代わりに、化合物444を使用したことを除いては、実施例1と同様の方法により有機電界発光素子を製作した。
<実施例36>
上記実施例1における化合物1の代わりに、化合物445を使用したことを除いては、実施例1と同様の方法により有機電界発光素子を製作した。
<実施例37>
上記実施例1における化合物1の代わりに、化合物446を使用したことを除いては、実施例1と同様の方法により有機電界発光素子を製作した。
<実施例38>
上記実施例1における化合物1の代わりに、化合物447を使用したことを除いては、実施例1と同様の方法により有機電界発光素子を製作した。
<実施例39>
上記実施例1における化合物1の代わりに、化合物448を使用したことを除いては、実施例1と同様の方法により有機電界発光素子を製作した。
<実施例40>
上記実施例1における化合物1の代わりに、化合物449を使用したことを除いては、実施例1と同様の方法により有機電界発光素子を製作した。
<実施例41>
上記実施例1における化合物1の代わりに、化合物450を使用したことを除いては、実施例1と同様の方法により有機電界発光素子を製作した。
<実施例42>
上記実施例1における化合物1の代わりに、化合物451を使用したことを除いては、実施例1と同様の方法により有機電界発光素子を製作した。
<実施例43>
上記実施例1における化合物1の代わりに、化合物452を使用したことを除いては、実施例1と同様の方法により有機電界発光素子を製作した。
<実施例44>
上記実施例1における化合物1の代わりに、化合物453を使用したことを除いては、実施例1と同様の方法により有機電界発光素子を製作した。
<実施例45>
上記実施例1における化合物1の代わりに、化合物454を使用したことを除いては、実施例1と同様の方法により有機電界発光素子を製作した。
<実施例46>
上記実施例1における化合物1の代わりに、化合物455を使用したことを除いては、実施例1と同様の方法により有機電界発光素子を製作した。
<実施例47>
上記実施例1における化合物1の代わりに、化合物456を使用したことを除いては、実施例1と同様の方法により有機電界発光素子を製作した。
<実施例48>
上記実施例1における化合物1の代わりに、化合物457を使用したことを除いては、実施例1と同様の方法により有機電界発光素子を製作した。
<実施例49>
上記実施例1における化合物1の代わりに、化合物458を使用したことを除いては、実施例1と同様の方法により有機電界発光素子を製作した。
<実施例50>
上記実施例1における化合物1の代わりに、化合物459を使用したことを除いては、実施例1と同様の方法により有機電界発光素子を製作した。
<実施例51>
上記実施例1における化合物1の代わりに、化合物460を使用したことを除いては、実施例1と同様の方法により有機電界発光素子を製作した。
<実施例52>
上記実施例1における化合物1の代わりに、化合物461を使用したことを除いては、実施例1と同様の方法により有機電界発光素子を製作した。
<実施例53>
上記実施例1における化合物1の代わりに、化合物462を使用したことを除いては、実施例1と同様の方法により有機電界発光素子を製作した。
<実施例54>
上記実施例1における化合物1の代わりに、化合物463を使用したことを除いては、実施例1と同様の方法により有機電界発光素子を製作した。
<実施例55>
上記実施例1における化合物1の代わりに、化合物464を使用したことを除いては、実施例1と同様の方法により有機電界発光素子を製作した。
<実施例56>
上記実施例1における化合物1の代わりに、化合物465を使用したことを除いては、実施例1と同様の方法により有機電界発光素子を製作した。
<実施例57>
上記実施例1における化合物1の代わりに、化合物466を使用したことを除いては、実施例1と同様の方法により有機電界発光素子を製作した。
<比較例1>
上記実施例1における化合物1の代わりに、下記の構造のRDを使用したことを除いては、実施例1と同様の方法により有機電界発光素子を製作した。
Figure 2022183130000076
実験例
実施例1~23及び比較例1において、それぞれ製造された有機電界発光素子を外部の電力供給源に連結しており、電流供給源及び光度計を用いて室温における素子の特性を評価した。
具体的には、10mA/cmの電流で駆動電圧、外部量子効率(EQE)、寿命特性(LT95)、及び半値幅を測定しており、その結果を下記の表1及び表2に示した。
LT95寿命とは、ディスプレイ要素が最初明るさの5%を失うのにかかる時間を言う。LT95は、最も満足させにくい顧客仕様であり、ディスプレイのイメージ焼き付き(burn in)現象の発生有無を決定する。
半値幅(Full Width at Half Maximum,FWHM)は、半値全幅とも言い、波長を示す曲線(kr)の最大値の1/2に対応する波長幅を意味する(図3参照)。半値幅が狭いとは、具現できる色の領域が広いということであり、これはより自然色に近い色具現が可能で、色再現率が向上することを意味する。半値幅は、発光強度(photoluminescence(PL)intensity)測定を通じて評価しており、測定装備のModel/Makerは、FS-5/Edinburgh Instrumentsである。
Figure 2022183130000077
Figure 2022183130000078
Figure 2022183130000079
本発明の比較例1の発光層のドーパント化合物であるRDは、本発明の実施例の化1で表される化合物と違って、Xの導入された六員環に環が更に導入されていない点で、構造上相違する。
表1及び表2の結果から分かるように、本発明の実施例1~57で使用した有機金属化合物を発光層のドーパントとして適用した有機電界発光素子は、比較例1に比べて駆動電圧が低くなり、外部量子効率(EQE)及び寿命(LT95)が向上し、半値幅も狭くなって、色純度が向上した。
以上、添付の図面を参照して、本明細書の実施例を更に詳説したが、本明細書は、必ずしもこれら実施例に限られるものではなく、本明細書の技術思想を外れない範囲内における様々な変形実施が可能である。よって、本明細書に開示の実施例は、本明細書の技術思想を限定するためのものではなく、説明するためのものであり、これら実施例によって本明細書の技術思想の範囲が限定されるものではない。よって、以上に記述した実施例は、すべての面で例示的なものであり、限定的ではないと理解しなければならない。本明細書の保護範囲は、請求の範囲によって解釈すべきであり、それと同等な範囲内にあるすべての技術思想は、本明細書の権利範囲に含まれると解釈すべきである。
100,4000 有機電界発光素子
110,4100 第1電極
120,4200 第2電極
130,230,4300 有機層
140 正孔注入層
150 正孔輸送層
151 第1正孔輸送層
152 第2正孔輸送層
160 発光層
161 第1発光層
162 第2発光層
170 電子輸送層
171 第1電子輸送層
172 第2電子輸送層
180 電子注入層
191 N型電荷生成層
192 P型電荷生成層
240 第1発光部(ST1)
250 第1発光部(ST2)
260 電荷生成層
3000 有機発光表示装置
3010 基板
3100 半導体層
3200 ゲート絶縁膜
3300 ゲート電極
3400 層間絶縁膜
3420,3440 第1及び第2の半導体層コンタクト孔
3520 ソース電極
3540 ドレイン電極
3600 カラーフィルタ
3700 保護層
3720 ドレインコンタクト孔
3800 バンク層
3900 封止フィルム

Claims (20)

  1. 下記の化1で表される有機金属化合物:
    Figure 2022183130000080
    上記化1において、
    Mは、中央配位金属であって、モリブデン(Mo)、タングステン(W)、レニウム(Re)、ルテニウム(Ru)、オスミウム(Os)、ロジウム(Rh)、イリジウム(Ir)、パラジウム(Pd)、白金(Pt)、及び金(Au)からなる群より選択された1つであり;
    Yは、互いに同一であるか相違し、それぞれ独立にBR、CR、C=O、C=NR、SiR、NR、PR、AsR、SbR、BiR、P(O)R、P(S)R、P(Se)R、As(O)R、As(S)R、As(Se)R、Sb(O)R、Sb(S)R、Sb(Se)R、Bi(O)R、Bi(S)R、Bi(Se)R、酸素(O)、硫黄(S)、セリウム(Se)、テルリウム(Te)、SO、SO、SeO、SeO、TeO、及びTeOからなる群より選択された1つであり;
    及びXは、互いに相違し、それぞれ独立に炭素(C)、窒素(N)、及びリン(P)からなる群より選択された1つであり;
    ただし、X及びXのうち1つは、炭素(C)であり、他の1つは、窒素(N)又はリン(P)のうち1つであり;
    及びRは、それぞれ独立に水素、重水素、ハロゲン、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、置換又は非置換のC1-C20のアルキル基、置換又は非置換のC3-C20のシクロアルキル基、置換又は非置換のC1-C20のヘテロアルキル基、置換又は非置換のC7-C20のアリールアルキル基、置換又は非置換のC1-C20のアルケニル基、置換又は非置換のC3-C20のシクロアルケニル基、置換又は非置換のC1-C20のヘテロアルケニル基、アルキニル基、置換又は非置換のC6-C30のアリール基、置換又は非置換のC3-C30のヘテロアリール基、アルコキシ基、アミノ基、シリル基、アシル基、カルボニル基、カルボン酸基、エーテル基、ニトリル基、イソニトリル基、スルファニル基、スルフィニル基、スルホニル基、及びホスフィノ基からなる群より選択された1つであり;
    Ra、Rb及びRcは、それぞれ独立に水素、重水素、ハロゲン、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、置換又は非置換のC1-C20のアルキル基、置換又は非置換のC3-C20のシクロアルキル基、置換又は非置換のC1-C20のヘテロアルキル基、置換又は非置換のC7-C20のアリールアルキル基、置換又は非置換のC1-C20のアルケニル基、置換又は非置換のC3-C20のシクロアルケニル基、置換又は非置換のC1-C20のヘテロアルケニル基、アルキニル基、置換又は非置換のC6-C30のアリール基、置換又は非置換のC3-C30のヘテロアリール基、アルコキシ基、アミノ基、シリル基、アシル基、カルボニル基、カルボン酸基、エーテル基、ニトリル基、イソニトリル基、スルファニル基、スルフィニル基、スルホニル基、及びホスフィノ基からなる群より選択された1つであり;
    Figure 2022183130000081
    は、二座配位子(bidentate ligand)であり;
    mは、1、2又は3の定数、nは、0、1又は2の定数、m+nは、金属Mの酸化数である。
  2. 上記化1で表される化合物は、下記の化2~化3からなる群より選択された1つの構造で表される化合物である、請求項1に記載の有機金属化合物:
    Figure 2022183130000082
    上記化2~化3において、
    、X、X、X、X、X、X、X10、X11、X12、X13、及びX14は、互いに同一であるか相違し、それぞれ独立にCR、窒素(N)、リン(P)、硫黄(S)、及び酸素(O)からなる群より選択された1つであって;
    、X、X、X、X、X、X、X10、X11、X12、X13、及びX14からなる群より選択される、隣接する基は、互いに結合して、C5環状構造又はC6環状構造を形成することができ;
    Rは、それぞれ独立に水素、重水素、ハロゲン、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、置換又は非置換のC1-C20のアルキル基、置換又は非置換のC3-C20のシクロアルキル基、置換又は非置換のC1-C20のヘテロアルキル基、置換又は非置換のC7-C20のアリールアルキル基、置換又は非置換のC1-C20のアルケニル基、置換又は非置換のC3-C20のシクロアルケニル基、置換又は非置換のC1-C20のヘテロアルケニル基、アルキニル基、置換又は非置換のC6-C30のアリール基、置換又は非置換のC3-C30のヘテロアリール基、アルコキシ基、アミノ基、シリル基、アシル基、カルボニル基、カルボン酸基、エーテル基、ニトリル基、イソニトリル基、スルファニル基、スルフィニル基、スルホニル基、及びホスフィノ基からなる群より選択される1つである。
  3. 上記化1で表される化合物は、下記の化4~化11からなる群より選択された1つの構造で表される化合物である、請求項1に記載の有機金属化合物:
    Figure 2022183130000083
    Figure 2022183130000084
    上記化4~化11において、
    15、X16、X17、X18、X19、X20、X21、X22、X23、X24、X25、X26、及びX27は、互いに同一であるか相違し、それぞれ独立にCR、窒素(N)、リン(P)、硫黄(S)、及び酸素(O)からなる群より選択された1つであり;
    15、X16、X17、X18、X19、X20、X21、X22、X23、X24、X25、X26、及びX27からなる群より選択される、隣接する基は、互いに結合して、C5環状構造又はC6環状構造を形成することができ;
    、Z、及びZは、それぞれ独立に酸素(O)、硫黄(S)、及びNRからなる群より選択された1つであり;
    、R、R、R、及びRは、それぞれ独立に水素、重水素、ハロゲン、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、置換又は非置換のC1-C20のアルキル基、置換又は非置換のC3-C20のシクロアルキル基、置換又は非置換のC1-C20のヘテロアルキル基、置換又は非置換のC7-C20のアリールアルキル基、置換又は非置換のC1-C20のアルケニル基、置換又は非置換のC3-C20のシクロアルケニル基、置換又は非置換のC1-C20のヘテロアルケニル基、アルキニル基、置換又は非置換のC6-C30のアリール基、置換又は非置換のC3-C30のヘテロアリール基、アルコキシ基、アミノ基、シリル基、アシル基、カルボニル基、カルボン酸基、エーテル基、ニトリル基、イソニトリル基、スルファニル基、スルフィニル基、スルホニル基、及びホスフィノ基からなる群より選択された1つである。
  4. 前記Mは、イリジウム(Ir)である、請求項1に記載の有機金属化合物。
  5. 前記Yは、酸素(O)、硫黄(S)、及びCRからなる群より選択された1つである、請求項1に記載の有機金属化合物。
  6. 上記化1で表される化合物は、下記の化合物1~化合物466からなる群より選択された1つである、請求項1に記載の有機金属化合物。
    Figure 2022183130000085
    Figure 2022183130000086
    Figure 2022183130000087
    Figure 2022183130000088
    Figure 2022183130000089
    Figure 2022183130000090
    Figure 2022183130000091
    Figure 2022183130000092
    Figure 2022183130000093
    Figure 2022183130000094
    Figure 2022183130000095
    Figure 2022183130000096
    Figure 2022183130000097
    Figure 2022183130000098
    Figure 2022183130000099
    Figure 2022183130000100
    Figure 2022183130000101
    Figure 2022183130000102
    Figure 2022183130000103
    Figure 2022183130000104
    Figure 2022183130000105
    Figure 2022183130000106
    Figure 2022183130000107
  7. 上記化1で表される化合物は、赤色燐光物質又は緑色燐光物質として使用されるものである、請求項1に記載の有機金属化合物。
  8. 第1電極と、
    前記第1電極と対向する第2電極と、
    前記第1電極及び第2電極の間に配置される有機層と、を含む、有機電界発光素子であって、
    前記有機層は、発光層を含み、
    前記発光層は、請求項1から7のいずれか一項に記載の有機金属化合物を含む、有機電界発光素子。
  9. 前記有機金属化合物は、前記発光層のドーパントとして使用される、請求項8に記載の有機電界発光素子。
  10. 前記有機層は、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、及び電子注入層からなる群より選択された少なくとも1つを更に含む、請求項8に記載の有機電界発光素子。
  11. 基板と、
    前記基板に位置する駆動素子と、
    前記基板に位置して、前記駆動素子に連結される有機発光素子と、を含む、有機発光表示装置であって、
    前記有機発光素子は、請求項8から10のいずれか一項に記載の有機電界発光素子と、を含む、有機発光表示装置。
  12. 前記有機層は、前記第1電極上に、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、及び電子注入層を順次積層されることによって形成される、請求項8に記載の有機電界発光素子。
  13. 前記正孔注入層は、MTDATA、CuPc、TCTA、NPB(NPD)、HATCN、TDAPB、PEDOT/PSS、N-(ビフェニル-4-イル)-9,9-ジメチル-N-(4-(9-フェニル-9H-カルバゾール-3-イル)フェニル)-9H-フルオレン-2-アミン、及びNPNPB(N,N’-ジフェニル-N,N’-ジ[4-(N,N-ジフェニル-アミノ)フェニル] ベンジジン)からなる群より選択される化合物を含む、請求項10に記載の有機電界発光素子。
  14. 前記正孔輸送層は、TPD、NPD、CBP、N-(ビフェニル-4-イル)-9,9-ジメチル-N-(4-(9-フェニル-9H-カルバゾール-3-イル)フェニル)-9H-フルオレン-2-アミン、及びN-(ビフェニル-4-イル)-N-(4-(9-フェニル-9H-カルバゾール-3-イル)フェニル)ビフェニル)-4-アミンからなる群より選択される化合物を含む、請求項10に記載の有機電界発光素子。
  15. 前記発光層は、ホスト及び化1で表される有機金属化合物をドーパントとして含み、ホスト物質は、CBP(carbazole biphenyl)及びmCP(1,3-bis(carbazol-9-yl)からなる群より選択される、請求項8に記載の有機電界発光素子。
  16. 前記発光層及び前記第2電極の間に、前記電子輸送層及び電子注入層が順次積層される、請求項10に記載の有機電界発光素子。
  17. 前記電子輸送層は、Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum)、Liq(8-hydroxyquinolinolatolithium)、PBD(2-(4-biphenylyl)-5-(4-tert-butylphenyl)-1,3,4oxadiazole)、TAZ(3-(4-biphenyl)4-phenyl-5-tert-butylphenyl-1,2,4-triazole)、spiro-PBD、BAlq(bis(2-methyl-8-quinolinolate)-4-(phenylphenolato)aluminium)、SAlq、TPBi(2,2',2-(1,3,5-benzinetriyl)-tris(1-phenyl-1-H-benzimidazole)、オキサジアゾール(oxadiazole)、トリアゾール(triazole)、フェナントロリン(phenanthroline)、ベンゾオキサゾール(benzoxazole)、ベンゾチアゾール(benzthiazole)、及びZADN(2-[4-(9,10-ジ-2-ナフタレン-イル-2-アントラセン-2-イル)フェニル]-1-フェニル-1H-ベンゾイミダゾール)からなる群より選択される化合物を含む、請求項10に記載の有機電界発光素子。
  18. 前記電子注入層は、Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum)、PBD、TAZ、spiro-PBD、BAlq、及びSAlqからなる群より選択される化合物を含む、請求項10に記載の有機電界発光素子。
  19. 前記電子注入層は、Liq、LiF、NaF、KF、RbF、CsF、FrF、BeF、MgF、CaF、SrF、BaF、及びRaFからなる群より選択された金属化合物を含む、請求項10に記載の有機電界発光素子。
  20. 前記有機電界発光素子は、2つの発光部又は3つの発光部を含むタンデム(tandem)構造を有する、請求項10に記載の有機電界発光素子。
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