JP2023508847A - ヘテロ環化合物、これを含む有機発光素子、その製造方法及び有機物層用組成物 - Google Patents
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Abstract
本明細書は、化学式1で表されるヘテロ環化合物、これを含む有機発光素子、その製造方法及び有機物層用組成物に関する。
Description
本出願は、2019年12月30日付にて韓国特許庁に提出された韓国特許出願第10-2019-0177328号の出願日の利益を主張し、その内容の全ては本明細書に含まれる。
本明細書は、ヘテロ環化合物、これを含む有機発光素子、その製造方法および有機物層用組成物に関する。
有機電界発光素子は、自発光型表示素子の一種であって、視野角が広く、コントラストに優れるだけでなく、応答速度が速いという長所がある。
有機発光素子は、2つの電極間に有機薄膜を配置させた構造を有する。このような構造の有機発光素子に電圧が印加されると、2つの電極から注入された電子と正孔が有機薄膜で結合して対をなした後、消滅しながら光を発する。前記有機薄膜は、必要に応じて単層または多層から構成されることができる。
有機薄膜の材料は、必要に応じて発光機能を有していてもよい。例えば、有機薄膜の材料としては、それ自体が単独で発光層を構成できる化合物が使用されてもよく、またはホスト-ドーパント系発光層のホストまたはドーパントの役割を果たす化合物が使用されてもよい。その他にも、有機薄膜の材料として、正孔注入、正孔輸送、電子ブロック、正孔ブロック、電子輸送、電子注入などの役割を果たす化合物が使用されてもよい。
有機発光素子の性能、寿命または効率を向上させるために、有機薄膜の材料の開発が求められ続けている。
有機発光素子において、使用可能な材料に求められる条件、例えば、適切なエネルギー準位、電気化学的安定性、及び熱的安定性などを満たすことができ、置換基によって有機発光素子において求められる様々な役割を果たす化学構造を有する化合物を含む有機発光素子についての研究が必要である。
本発明は、ヘテロ環化合物、これを含む有機発光素子、その製造方法および有機物層用組成物を提供する。
本出願の一実施態様において、下記化学式1で表されるヘテロ環化合物を提供する。
前記化学式1において、
Xは、O;またはSであり、
N-Hetは、置換もしくは非置換であり、Nを1個以上含む単環または多環のヘテロ環基であり、
Ar1及びAr2は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のC1~C60のアルキル基;置換もしくは非置換のC6~C60のアリール基;置換もしくは非置換のC2~C60のヘテロアリール基;-P(=O)RR’;または-SiRR’R’’であり、
R3~R5は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素;重水素;ハロゲン;シアノ基;置換もしくは非置換のC1~C60のアルキル基;置換もしくは非置換のC2~C60のアルケニル基;置換もしくは非置換のC2~C60のアルキニル基;置換もしくは非置換のC1~C60のアルコキシ基;置換もしくは非置換のC3~C60のシクロアルキル基;置換もしくは非置換のC2~C60のヘテロシクロアルキル基;置換もしくは非置換のC6~C60のアリール基;置換もしくは非置換のC2~C60のヘテロアリール基;-P(=O)RR’;-SiRR’R’’及び-NRR’からなる群から選択されるか、または互いに隣接する2以上の基は、互いに結合して置換もしくは非置換のC6~C60の脂肪族または芳香族炭化水素環または置換もしくは非置換のC2~C60の脂肪族または芳香族ヘテロ環を形成し、
L1~L3は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、直接結合;置換もしくは非置換のC6~C60のアリーレン基;または置換もしくは非置換のC2~C60のヘテロアリーレン基であり、
前記R、R’及びR’’は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のC1~C60のアルキル基;置換もしくは非置換のC6~C60のアリール基;または置換もしくは非置換のC2~C60のヘテロアリール基であり、
p及びqは、1~4の整数であり、
b、m及びnは、0~4の整数であり、
aは、0~3の整数であり、
p、q、a、b、m及びnが2以上の場合、括弧内の置換基は互いに同一または異なる。
また、本出願の一実施態様によれば、第1の電極;前記第1の電極と対向して備えられた第2の電極;及び第1の電極と第2の電極との間に備えられた1層以上の有機物層を含む有機発光素子であって、前記有機物層のうちの1層以上は前記化学式1で表されるヘテロ環化合物を含むものである有機発光素子を提供する。
また、本出願の一実施態様は、上記化学式1のヘテロ環化合物を含む有機物層は、下記化学式Aで表されるヘテロ環化合物をさらに含むものである有機発光素子を提供する。
前記化学式Aにおいて、
Rc及びRdは、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素:重水素;ハロゲン基;-CN;置換もしくは非置換のC1~C60のアルキル基;置換もしくは非置換のC2~C60のアルケニル基;置換もしくは非置換のC2~C60のアルキニル基;置換もしくは非置換のC1~C60のアルコキシ基;置換もしくは非置換のC3~C60のシクロアルキル基;置換もしくは非置換のC2~C60のヘテロシクロアルキル基;置換もしくは非置換のC6~C60のアリール基;置換もしくは非置換のC2~C60のヘテロアリール基;-SiR201R202R203;-P(=O)R201R202;及び-NR201R202からなる群から選択されるか、または互いに隣接する2以上の基は、互いに結合して置換もしくは非置換のC6~C60の芳香族炭化水素環または置換もしくは非置換のC2~C60のヘテロ環を形成し、
Ra及びRbは、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のC6~C60のアリール基;-SiR201R202R203;-P(=O)R201R202;または置換もしくは非置換のC2~C60のヘテロアリール基であり、
R201、R202、及びR203は、互いに同一又は異なり、それぞれ独立して、水素;重水素;-CN;置換もしくは非置換のC1~C60のアルキル基;置換もしくは非置換のC6~C60のアリール基;または置換もしくは非置換のC2~C60のヘテロアリール基であり、
r及びsは、0~7の整数であり、
r及びsが2以上である場合、括弧内の置換基は互いに同一または異なる。
また、本出願の他の実施態様は、前記化学式1で表されるヘテロ環化合物、及び前記化学式Aで表されるヘテロ環化合物を含むものである有機発光素子の有機物層用組成物を提供する。
最後に、本出願の一実施態様は、基板を用意する工程;前記基板上に第1の電極を形成する工程;前記第1の電極上に1層以上の有機物層を形成する工程;有機物層上に第2の電極を形成する工程を含み、前記有機物層を形成する工程は、本出願の一実施態様による有機物層用組成物を用いて1層以上の有機物層を形成する工程を含むものである有機発光素子の製造方法を提供する。
本明細書に記載の化合物は、有機発光素子の有機物層材料として使用することができる。前記化合物は、有機発光素子において正孔注入材料、正孔輸送材料、発光材料、電子輸送材料、電子注入材料などの役割を果たすことができる。特に、前記化合物を有機発光素子の発光層材料として使用することができる。例えば、前記化合物は、単独で発光材料として使用されてもよく、前記化合物は、2種の化合物を一緒に発光材料として使用してもよく、発光層のホスト材料として使用してもよい。
特に、本出願によるヘテロ環化合物は、ジベンゾフランのそれぞれのベンゼン環の4位にAr1及びAr2の置換基をそれぞれ有するものであって、ジベンゾフランの電子的に弱い位置を置換基でブロックすることで熱的安定性を高め、これを含む有機発光素子の寿命が特に改善される特徴を有する。
特に、前記化学式1で表されるヘテロ環化合物、及び前記化学式Aで表されるヘテロ環化合物は、同時に有機発光素子の発光層の材料として使用されてもよい。この場合、素子の駆動電圧を低くし、光効率を向上させ、化合物の熱的安定性により素子の寿命特性を特に向上させることができる。
以下、本出願について詳細に説明する。
本明細書において、「化学式または化合物の構造において置換基が表示されていない場合」は、炭素原子に水素原子が結合されたことを意味する。ただし、重水素(2H、Deuterium)は、水素の同位元素であるので、一部の水素原子は重水素であってもよい。
本出願の一実施態様において、「化学式または化合物の構造において置換基が表示されていない場合」は、置換基として置換可能な位置全部が水素または重水素であることを意味することができる。すなわち、重水素の場合、水素の同位元素であって、一部の水素原子は同位元素である重水素であってもよく、この場合、重水素の含有量は0%~100%であってもよい。
本出願の一実施態様において、「化学式または化合物の構造において置換基が表示されていない場合」において、重水素の含有量が0%、水素の含有量が100%などと重水素を明確に排除しない場合には、水素と重水素は化合物において混在して使用されてもよい。すなわち、「置換基Xは、水素である」と表現されている場合には、水素の含有量が100%、重水素の含有量が0%などと重水素を排除しないものであって、水素と重水素が混在している状態を意味することができる。
本出願の一実施態様において、重水素は水素の同位元素(isotope)のうちの一つであって、陽子(proton)1個と中性子(neutron)1個からなる重陽子(deuteron)を原子核(nucleus)として有する元素であり、水素-2と表すことができ、元素記号はDまたは2Hとも書くことができる。
本出願の一実施態様において、同位元素は原子番号(atomic number、Z)は同一であるが、質量数(mass number、A)が異なる原子を意味する同位元素は同数の陽子(proton)を有するが、中性子(neutron)の数が異なる元素としても解釈することができる。
本出願の一実施態様において、特定の置換基の含有量T%の意味は、基本となる化合物が有し得る置換基の合計数をT1と定義し、そのうち、特定の置換基の個数をT2と定義する場合、T2/T1×100=T%と定義することができる。
すなわち、一例において、
で表されるフェニル基において、重水素の含有量20%というのは、フェニル基が有し得る置換基の合計数は5(式中T1)個であり、そのうちの重水素の個数が1(式中T2)である場合、20%で表示されることができる。すなわち、フェニル基において重水素の含有量20%であるというのは、下記構造式で表されることができる。
で表されるフェニル基において、重水素の含有量20%というのは、フェニル基が有し得る置換基の合計数は5(式中T1)個であり、そのうちの重水素の個数が1(式中T2)である場合、20%で表示されることができる。すなわち、フェニル基において重水素の含有量20%であるというのは、下記構造式で表されることができる。
また、本出願の一実施態様において、「重水素の含有量が0%であるフェニル基」の場合、重水素原子を含まない、すなわち、水素原子5個を有するフェニル基を意味することができる。
本明細書において、前記ハロゲンは、フッ素、塩素、臭素またはヨウ素であってもよい。
本明細書において、前記アルキル基は、炭素数1~60の直鎖または分岐鎖を含み、他の置換基によってさらに置換されてもよい。前記アルキル基の炭素数は1~60、具体的には1~40、より具体的には1~20であってもよい。具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、n-プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、n-ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基、sec-ブチル基、1-メチル-ブチル基、1-エチル-ブチル基、ペンチル基、n-ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、tert-ペンチル基、ヘキシル基、n-ヘキシル基、1-メチルペンチル基、2-メチルペンチル基、4-メチル-2-ペンチル基、3,3-ジメチルブチル基、2-エチルブチル基、ヘプチル基、n-ヘプチル基、1-メチルヘキシル基、シクロペンチルメチル基、シクロヘキシルメチル基、オクチル基、n-オクチル基、tert-オクチル基、1-メチルヘプチル基、2-エチルヘキシル基、2-プロピルペンチル基、n-ノニル基、2,2-ジメチルヘプチル基、1-エチル-プロピル基、1,1-ジメチル-プロピル基、イソヘキシル基、2-メチルペンチル基、4-メチルヘキシル基、5-メチルヘキシル基などがあるが、これらのみに限定されるものではない。
本明細書において、前記アルケニル基は、炭素数2~60の直鎖または分岐鎖を含み、他の置換基によってさらに置換されてもよい。前記アルケニル基の炭素数は2~60、具体的には2~40、より具体的には2~20であってもよい。具体例としては、ビニル基、1-プロフェニル基、イソプロフェニル基、1-ブテニル基、2-ブテニル基、3-ブテニル基、1-ペンテニル基、2-ペンテニル基、3-ペンテニル基、3-メチル-1-ブテニル基、1,3-ブタジエニル基、アリル基、1-フェニルビニル-1-イル基、2-フェニルビニル-1-イル基、2,2-ジフェニルビニル-1-イル基、2-フェニル-2-(ナフチル-1-イル)ビニル-1-イル基、2,2-ビス(ジフェニル-1-イル)ビニル-1-イル基、スチルベニル基、スチレニル基などがあるが、これらに限定されるものではない。
本明細書において、前記アルキニル基は、炭素数2~60の直鎖または分岐鎖を含み、他の置換基によってさらに置換されてもよい。前記アルキニル基の炭素数は2~60、具体的には2~40、より具体的には2~20であってもよい。
本明細書において、アルコキシ基は、直鎖、分岐鎖または環状鎖であってもよい。アルコキシ基の炭素数は、特に限定されるものではないが、炭素数1~20であることが好ましい。具体的には、メトキシ、エトキシ、n-プロポキシ、イソプロポキシ、i-プロピルオキシ、n-ブトキシ、イソブトキシ、tert-ブトキシ、sec-ブトキシ、n-ペンチルオキシ、ネオペンチルオキシ、イソペンチルオキシ、n-ヘキシルオキシ、3,3-ジメチルブチルオキシ、2-エチルブチルオキシ、n-オクチルオキシ、n-ノニルオキシ、n-デシルオキシ、ベンジルオキシ、p-メチルベンジルオキシなどであってもよいが、これらに限定されるものではない。
本明細書において、前記シクロアルキル基は、炭素数3~60の単環または多環を含み、他の置換基によってさらに置換されてもよい。ここで、多環とは、シクロアルキル基が他の環基と直接結合または縮合した基を意味する。ここで、他の環基とは、シクロアルキル基であってもよいが、他の種類の環基、例えばヘテロシクロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基などであってもよい。前記シクロアルキル基の炭素数は3~60、具体的には3~40、より具体的には5~20であってもよい。具体的には、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、3-メチルシクロペンチル基、2,3-ジメチルシクロペンチル基、シクロヘキシル基、3-メチルシクロヘキシル基、4-メチルシクロヘキシル基、2,3-ジメチルシクロヘキシル基、3,4,5-トリメチルシクロヘキシル基、4-tert-ブチルシクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基などがあるが、これらに限定されるものではない。
本明細書において、前記ヘテロシクロアルキル基は、ヘテロ原子としてO、S、Se、NまたはSiを含み、炭素数2~60の単環または多環を含み、他の置換基によってさらに置換されてもよい。ここで、多環とは、ヘテロシクロアルキル基が他の環基と直接結合または縮合した基を意味する。ここで、他の環基とは、ヘテロシクロアルキル基であってもよいが、他の種類の環基、例えば、シクロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基などであってもよい。前記ヘテロシクロアルキル基の炭素数は2~60、具体的には2~40、より具体的には3~20であってもよい。
本明細書において、前記アリール基は、炭素数6~60の単環または多環を含み、他の置換基によってさらに置換されてもよい。ここで、多環とは、アリール基が他の環基と直接結合または縮合した基を意味する。ここで、他の環基とは、アリール基であってもよいが、他の種類の環基、例えば、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、ヘテロアリール基などであってもよい。前記アリール基の炭素数は6~60、具体的には6~40、より具体的には6~25であってもよい。前記アリール基の具体例としては、フェニル基、ビフェニル基、トリフェニル基、ナフチル基、アントリル基、クリセニル基、フェナントレニル基、ペリレニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、フェナレニル基、ピレニル基、テトラセニル基、ペンタセニル基、インデニル基、アセナフチレニル基、2,3-ジヒドロ-1H-インデニル基、これらの縮合環基などが挙げられるが、これらのみに限定されるものではない。
本明細書において、フルオレニル基は置換されてもよく、隣接する置換基が互いに結合して環を形成してもよい。
前記フルオレニル基が置換される場合、下記構造式等であってもよいが、これらに限定されるものではない。
本明細書において、前記ヘテロアリール基は、ヘテロ原子としてS、O、Se、NまたはSiを含み、炭素数2~60の単環または多環を含み、他の置換基によってさらに置換されてもよい。ここで、前記多環とは、ヘテロアリール基が他の環基と直接結合または縮合した基を意味する。ここで、他の環基とは、ヘテロアリール基であってもよいが、他の種類の環基、例えば、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリール基などであってもよい。前記ヘテロアリール基の炭素数は2~60、具体的には2~40、より具体的には3~25であってもよい。前記ヘテロアリール基の具体例としては、ピリジル基、ピロリル基、ピリミジル基、ピリダジニル基、フラニル基、チオフェン基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、オキサゾリル基、イソオキサゾリル基、チアゾリル基、イソチアゾリル基、トリアゾリル基、フラザニル基、オキサジアゾリル基、チアジアゾリル基、ジチアゾリル基、テトラゾリル基、ピラニル基、チオピラニル基、ジアジニル基、オキサジニル基、チアジニル基、ジオキシニル基、トリアジニル基、テトラジニル基、キノリル基、イソキノリル基、キナゾリニル基、イソキナゾリニル基、キノゾリリル基、ナフチリジル基、アクリジニル基、フェナントリジニル基、イミダゾピリジニル基、ジアザナフタレニル基、トリアザインデン基、インドリル基、インドリジニル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンズイミダゾリル基、ベンゾチオフェン基、ベンゾフラン基、ジベンゾチオフェン基、ジベンゾフラン基、カルバゾリル基、ベンゾカルバゾリル基、ジベンゾカルバゾリル基、フェナジニル基、ジベンゾシロール基、スピロビ(ジベンゾシロール)、ジヒドロフェナジニル基、フェノキサジニル基、フェナントリジル基、イミダゾピリジニル基、チエニル基、インドロ[2,3-a]カルバゾリル基、インドロ[2,3-b]カルバゾリル基、インドリニル基、10,11-ジヒドロ-ジベンゾ[b,f]アゼピン基、9,10-ジヒドロアクリジニル基、フェナントラジニル基、フェノチアチアジニル基、フタラジニル基、ナフチリジニル基、フェナントロリニル基、ベンゾ[c][1,2,5]チアジアゾリル基、5,10-ジヒドロジベンゾ[b,e][1,4]アザシリニル、ピラゾロ[1,5-c]キナゾリニル基、ピリド[1,2-b]インダゾリル基、ピリド[1,2-a]イミダゾ[1,2-e]インドリニル基、5,11-ジヒドロインデノ[1,2-b]カルバゾリル基などが挙げられるが、これらのみに限定されるものではない。
本明細書において、前記アミン基は、モノアルキルアミン基;モノアリールアミン基;モノヘテロアリールアミン基;-NH2;ジアルキルアミン基;ジアリールアミン基;ジヘテロアリールアミン基;アルキルアリールアミン基;アルキルヘテロアリールアミン基;及びアリールヘテロアリールアミン基からなる群より選択されてもよく、炭素数は特に限定されるものではないが、1~30であるものが好ましい。前記アミン基の具体例としては、メチルアミン基、ジメチルアミン基、エチルアミン基、ジエチルアミン基、フェニルアミン基、ナフチルアミン基、ビフェニルアミン基、ジビフェニルアミン基、アントラセニルアミン基、9-メチル-アントラセニルアミン基、ジフェニルアミン基、フェニルナフチルアミン基、ジトリルアミン基、フェニルトリルアミン基、トリフェニルアミン基、ビフェニルナフチルアミン基、フェニルビフェニルアミン基、ビフェニルフルオレニルアミン基、フェニルトリフェニレニルアミン基、ビフェニルトリフェニレニルアミン基などがあるが、これらのみに限定されるものではない。
本明細書において、アリーレン基は、アリール基に結合位置が2つあるもの、すなわち2価の基を意味する。これらはそれぞれ2価の基であることを除けば、前述したアリール基の説明が適用可能である。また、ヘテロアリーレン基は、ヘテロアリール基に結合位置が2つあるもの、すなわち2価の基を意味する。これらはそれぞれ2価の基であることを除けば、前述したヘテロアリール基の説明が適用可能である。
本明細書において、ホスフィンオキシド基は、-P(=O)R101R102で表され、R101およびR102は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素;重水素;ハロゲン基;アルキル基;アルケニル基;アルコキシ基;シクロアルキル基;アリール基;及びヘテロ環基のうちの少なくとも1つからなる置換基であってもよい。前記ホスフィンオキシド基は、具体的にはジフェニルホスフィンオキシド基、ジナフチルホスフィンオキシドなどがあるが、これらに限定されるものではない。
本明細書において、シリル基はSiを含み、前記Si原子がラジカルとして直接結合している置換基であり、-SiR104R105R106で表され、R104~R106は互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素;重水素;ハロゲン基;アルキル基;アルケニル基;アルコキシ基;シクロアルキル基;アリール基;及びヘテロ環基のうちの少なくとも1つからなる置換基であってもよい。シリル基の具体例としては、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、t-ブチルジメチルシリル基、ビニルジメチルシリル基、プロピルジメチルシリル基、トリフェニルシリル基、ジフェニルシリル基、フェニルシリル基などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
本明細書において、「隣接する」基は、当該置換基が置換された原子と直接結合された原子に置換された置換基、当該置換基と立体構造的に最も近く位置した置換基、または当該置換基が置換された原子に置換された他の置換基を意味することができる。例えば、ベンゼン環においてオルト(ortho)位に置換された2つの置換基および脂肪族環において同一炭素に置換された2つの置換基は、互いに「隣接する」基として解釈されることができる。
隣接する基が形成することができる脂肪族、芳香族炭化水素環、またはヘテロ環は、一価の基ではないことを除けば、前述のシクロアルキル基、シクロヘテロアルキル基、アリール基およびヘテロアリール基として例示された構造が適用可能である。
本明細書において、前記「置換」という用語は、化合物の炭素原子に結合した水素原子が他の置換基に変わることを意味し、置換される位置は水素原子が置換される位置、すなわち置換基が置換可能な位置であれば限定されず、2以上置換される場合、2以上の置換基は互いに同一または異なっていてもよい。
本明細書において、「置換もしくは非置換」とは、C1~C60の直鎖または分岐鎖のアルキル;C2~C60の直鎖または分岐鎖のアルケニル;C2~C60の直鎖または分岐鎖のアルキニル;C3~C60の単環または多環のシクロアルキル;C2~C60の単環または多環のヘテロシクロアルキル;C6~C60の単環または多環のアリール;C2~C60の単環または多環のヘテロアリール;-SiRR’R’’;-P(=O)RR’;C1~C20のアルキルアミン;C6~C60の単環または多環のアリールアミン;及びC2~C60の単環または多環のヘテロアリールアミンからなる群から選択される1以上の置換基で置換もしくは非置換であるか、または前記例示の置換基の中から選択される2以上の置換基が連結された置換基で置換もしくは非置換であることを意味し、
前記R、R’及びR’’は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のC1~C60のアルキル基;置換もしくは非置換のC6~C60のアリール基;または置換もしくは非置換のC2~C60のヘテロアリール基である。
前記R、R’及びR’’は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のC1~C60のアルキル基;置換もしくは非置換のC6~C60のアリール基;または置換もしくは非置換のC2~C60のヘテロアリール基である。
本出願の一実施態様において、前記化学式1で表される化合物を提供する。
特に前記化学式1において、ジベンゾフランの一方のベンゼン環に置換されるN-Hetは、電子輸送特性を有する置換基(Electron transport character moiety)であり、さらにジベンゾフランのそれぞれのベンゼン環の4位にAr1及びAr2の置換基を有する三置換化合物を特徴とする。ジベンゾフランの電子的に弱い位置であるベンゼン環の4位をAr1及びAr2の置換基でブロッキングすることで熱的安定性を高め、これを含む有機発光素子の寿命が特に改善される特徴を有する。
本出願の一実施態様において、前記化学式1で表されるヘテロ環化合物の重水素の含有量は、0%以上100%以下であってもよく、好ましくは20%以上100%以下、より好ましくは40%以上100%以下であってもよい。
本出願の一実施態様において、前記化学式1で表されるヘテロ環化合物の重水素の含有量は、0%または100%であってもよい。
本出願の一実施態様において、前記化学式1は下記化学式2または3で表されることができる。
本出願の一実施態様において、前記化学式1は、下記化学式4~10のいずれかで表されることができる。
前記化学式4~10において、
X、N-Het、R3~R5、L1~L3、m、n、p、q、a及びbの定義は、前記化学式1における定義と同じであり、
X1及びX2は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、O;S;またはNR31であり、
Ar3及びAr4は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のC6~C60のアリール基であり、
R11~R18及びR21~R28は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素;重水素;ハロゲン;シアノ基;置換もしくは非置換のC1~C60のアルキル基;置換もしくは非置換のC2~C60のアルケニル基;置換もしくは非置換のC2~C60のアルキニル基;置換もしくは非置換のC1~C60のアルコキシ基;置換もしくは非置換のC3~C60のシクロアルキル基;置換もしくは非置換のC2~C60のヘテロシクロアルキル基;置換もしくは非置換のC6~C60のアリール基;置換もしくは非置換のC2~C60のヘテロアリール基;-P(=O)RR’;-SiRR’R’’及び-NRR’からなる群から選択されるか、または互いに隣接する2以上の基は互いに結合して置換もしくは非置換のC6~C60の脂肪族または芳香族炭化水素環または置換もしくは非置換のC2~C60の脂肪族または芳香族ヘテロ環を形成し、
前記R31、R、R’及びR’’は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のC1~C60のアルキル基;置換もしくは非置換のC6~C60のアリール基;または置換もしくは非置換のC2~C60のヘテロアリール基であり、
cは、0~3の整数であり、cが2以上である場合、括弧内の置換基は互いに同一または異なる。
本出願の一実施態様において、L1~L3は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、直接結合;置換もしくは非置換のC6~C60のアリーレン基;または置換もしくは非置換のC2~C60のヘテロアリーレン基であってもよい。
また他の一実施態様において、L1~L3は互いに同一または異なり、それぞれ独立して、直接結合;置換もしくは非置換のC6~C40のアリーレン基;または置換もしくは非置換のC2~C40のヘテロアリーレン基であってもよい。
また他の一実施態様において、L1~L3は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、直接結合;または置換もしくは非置換のC6~C40の単環または多環のアリーレン基であってもよい。
また他の一実施態様において、L1~L3は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、直接結合;または置換もしくは非置換のC6~C20の単環のアリーレン基であってもよい。
また他の一実施態様において、L1~L3は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、直接結合;またはC6~C20の単環のアリーレン基であってもよい。
また他の一実施態様において、L1~L3は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、直接結合;またはフェニレン基であってもよい。
本出願の一実施態様において、前記L1~L3の重水素の含有量は、0%以上100%以下であってもよく、好ましくは20%以上100%以下、より好ましくは40%以上100%以下であってもよい。
本出願の一実施態様において、前記L1~L3の重水素の含有量は0%または100%であってもよい。
本出願の一実施態様において、R3~R5は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素;重水素;ハロゲン;シアノ基;置換もしくは非置換のC1~C60のアルキル基;置換もしくは非置換のC2~C60のアルケニル基;置換もしくは非置換のC2~C60のアルキニル基;置換もしくは非置換のC1~C60のアルコキシ基;置換もしくは非置換のC3~C60のシクロアルキル基;置換もしくは非置換のC2~C60のヘテロシクロアルキル基;置換もしくは非置換のC6~C60のアリール基;置換もしくは非置換のC2~C60のヘテロアリール基;-P(=O)RR’;-SiRR’R’’及び-NRR’からなる群から選択されるか、または互いに隣接する2以上の基は、互いに結合して置換もしくは非置換のC6~C60の脂肪族または芳香族炭化水素環または置換もしくは非置換のC2~C60の脂肪族または芳香族ヘテロ環を形成することができる。
また他の一実施態様において、R3~R5は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素;重水素;置換もしくは非置換のC6~C40のアリール基;及び置換もしくは非置換のC2~C40のヘテロアリール基からなる群から選択されるか、または互いに隣接する2以上の基は互いに結合して置換もしくは非置換のC6~C40の芳香族炭化水素環または置換もしくは非置換のC2~C40の芳香族ヘテロ環を形成してもよい。
また他の一実施態様において、R3~R5は、水素;または重水素であってもよい。
本出願の一実施態様において、Xは、Oであってもよい。
本出願の一実施態様において、Xは、Sであってもよい。
本出願の一実施態様において、N-Hetは、置換もしくは非置換であり、Nを1個以上含む単環または多環のヘテロ環基であってもよい。
また他の一実施態様において、N-Hetは、置換もしくは非置換であり、Nを1個以上3以下含む単環または多環のC2~C60のヘテロ環基であってもよい。
また他の一実施態様において、N-Hetは、置換もしくは非置換であり、Nを1個以上3以下含む単環または多環のC2~C40のヘテロ環基であってもよい。
また他の一実施態様において、N-Hetは、C6~C40のアリール基及びC2~C40のヘテロアリール基からなる群から選択される1以上の置換基で置換もしくは非置換であり、Nを1個以上3以下含む単環または多環のC2~C40のヘテロ環基であってもよい。
また他の一実施態様において、N-Hetは、置換もしくは非置換のトリアジン基;置換もしくは非置換のピリミジン基;置換もしくは非置換のピリジン基;置換もしくは非置換のキノリン基;置換もしくは非置換の1,10-フェナントロリン基;置換もしくは非置換の1,7-フェナントロリン基;置換もしくは非置換のキナゾリン基;置換もしくは非置換のピリド[3,2-d]ピリミジン;または置換もしくは非置換のベンズイミダゾール基であってもよい。
また他の一実施態様において、N-Hetは、フェニル基、ビフェニル基及びナフチル基からなる群から選択される1以上の置換基で置換もしくは非置換のトリアジン基;フェニル基、ビフェニル基、キノリン基、及びナフチル基からなる群から選択される1以上の置換基で置換もしくは非置換のピリミジン基;フェニル基、ビフェニル基、キノリン基、及びナフチル基からなる群から選択される1以上の置換基で置換もしくは非置換のピリジン基;フェニル基で置換もしくは非置換のキノリン基;フェニル基で置換もしくは非置換の1,10-フェナントロリン基;フェニル基で置換もしくは非置換の1,7-フェナントロリン基;フェニル基またはビフェニル基で置換もしくは非置換のキナゾリン基;またはフェニル基もしくはビフェニル基で置換もしくは非置換のベンズイミダゾル基であってもよい。
本出願の一実施態様において、前記1,10-フェナントロリン基は、下記化学式1-1で表されることができ、前記1,7-フェナントロリン基は、下記化学式1-2で表されることができ、前記ピリド[3,2-d]ピリミジンは、下記化学式1-3で表されることができる。
本出願の一実施態様において、前記N-Hetの重水素の含有量は、0%以上100%以下であってもよく、好ましくは20%以上100%以下、より好ましくは40%以上100%以下であってもよい。
本出願の一実施態様において、前記N-Hetの重水素の含有量は、0%または100%であってもよい。
本出願の一実施態様において、Ar1及びAr2は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のC1~C60のアルキル基;置換もしくは非置換のC6~C60のアリール基;置換もしくは非置換のC2~C60のヘテロアリール基;-P(=O)RR’;または-SiRR’R’’であってもよい。
また他の一実施態様において、Ar1及びAr2は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のC6~C60のアリール基;または置換もしくは非置換のC2~C60のヘテロアリール基であってもよい。
また他の一実施態様において、Ar1及びAr2は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、C6~C60のアリール基;またはC6~C60のアリール基及びC1~C20のアルキル基からなる群から選択される1以上の置換基で置換もしくは非置換のC2~60のヘテロアリール基であってもよい。
また他の一実施態様において、Ar1及びAr2は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、C6~C40のアリール基;またはC6~C40のアリール基及びC1~C10のアルキル基からなる群から選択される1以上の置換基で置換もしくは非置換のC2~40のヘテロアリール基であってもよい。
本出願の一実施態様において、前記Ar1及びAr2の重水素の含有量は、0%以上100%以下であってもよく、好ましくは20%以上100%以下、より好ましくは40%以上100%以下であってもよい。
本出願の一実施態様において、Ar1及びAr2の重水素の含有量は、0%または100%であってもよい。
本出願の一実施態様において、X1及びX2は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、O;S;またはNR31であってもよい。
本出願の一実施態様において、Ar3及びAr4は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のC6~C60のアリール基であってもよい。
また他の一実施態様において、Ar3及びAr4は、置換もしくは非置換のC6~C40の単環または多環のアリール基であってもよい。
また他の一実施態様において、Ar3及びAr4は、C6~C40の単環または多環のアリール基であってもよい。
また他の一実施態様において、Ar3及びAr4は、C6~C40の単環のアリール基であってもよい。
また他の一実施態様において、Ar3及びAr4は、C6~C40の多環のアリール基であってもよい。
また他の一実施態様において、Ar3及びAr4は、フェニル基;ビフェニル基;またはナフチル基であってもよい。
本出願の一実施態様において、前記Ar3及びAr4の重水素の含有量は、0%以上100%以下であってもよく、好ましくは20%以上100%以下、より好ましくは40%以上100%以下であってもよい。
本出願の一実施態様において、前記Ar3及びAr4の重水素の含有量は、0%または100%であってもよい。
本出願の一実施態様において、R11~R18及びR21~R28は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素;重水素;ハロゲン;シアノ基;置換もしくは非置換のC1~C60のアルキル基;置換もしくは非置換のC2~C60のアルケニル基;置換もしくは非置換のC2~C60のアルキニル基;置換もしくは非置換のC1~C60のアルコキシ基;置換もしくは非置換のC3~C60のシクロアルキル基;置換もしくは非置換のC2~C60のヘテロシクロアルキル基;置換もしくは非置換のC6~C60のアリール基;置換もしくは非置換のC2~C60のヘテロアリール基;-P(=O)RR’;-SiRR’R’’及び-NRR’からなる群から選択されるか、または互いに隣接する2以上の基は、互いに結合して置換もしくは非置換のC6~C60の脂肪族または芳香族炭化水素環または置換もしくは非置換のC2~C60の脂肪族または芳香族ヘテロ環を形成してもよい。
また他の一実施態様において、R11~R18及びR21~R28は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素;重水素;置換もしくは非置換のC6~C60のアリール基;及び置換もしくは非置換のC2~C60のヘテロアリール基からなる群から選択されるか、または互いに隣接する2以上の基は、互いに結合して置換もしくは非置換のC6~C60の脂肪族または芳香族炭化水素環または置換もしくは非置換のC2~C60の脂肪族または芳香族ヘテロ環を形成してもよい。
また他の一実施態様において、R11~R18及びR21~R28は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素;重水素;置換もしくは非置換のC6~C40のアリール基;及び置換もしくは非置換のC2~C40のヘテロアリール基からなる群から選択されるか、または互いに隣接する2以上の基は、互いに結合して置換もしくは非置換のC6~C40の芳香族炭化水素環または置換もしくは非置換のC2~C40の芳香族ヘテロ環を形成してもよい。
また他の一実施態様において、R11~R18及びR21~R28は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素;重水素;C6~C40のアリール基;及びC6~C40のアリール基で置換もしくは非置換のC2~C40のヘテロアリール基からなる群から選択されるか、または互いに隣接する2以上の基は、互いに結合してC1~C20のアルキル基で置換もしくは非置換のC6~C40の芳香族炭化水素環またはC6~C40のアリール基で置換もしくは非置換のC2~C40の芳香族ヘテロ環を形成してもよい。
また他の一実施態様において、R11~R18及びR21~R28は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素;重水素;フェニル基;ビフェニル基;またはフェニル基で置換もしくは非置換のカルバゾール基であるか、または互いに隣接する2以上の基は互いに結合してベンゾチオフェン環;ベンゾフラン環;フェニル基で置換もしくは非置換のインドール環;メチル基で置換もしくは非置換のインデン環を形成してもよい。
本出願の一実施態様において、R、R’及びR’’は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のC1~C60のアルキル基;置換もしくは非置換のC6~C60のアリール基;または置換もしくは非置換のC2~C60のヘテロアリール基であってもよい。
また他の一実施態様において、R、R’及びR’’は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のC6~C60のアリール基であってもよい。
また他の一実施態様において、R、R’及びR’’は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のC6~C60の単環または多環のアリール基であってもよい。
また他の一実施態様において、R、R’及びR’’は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のC6~C40の単環のアリール基であってもよい。
また他の一実施態様において、R、R’及びR’’は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、C6~C20の単環のアリール基であってもよい。
また他の一実施態様において、R、R’及びR’’は、フェニル基であってもよい。
本出願の一実施態様において、R31は、前記Rの定義と同じである。
本出願の一実施態様によれば、前記化学式1は、以下の化合物のいずれかで表されることができるが、これのみに限定されるものではない。
また、前記化学式1の構造に多様な置換基を導入することにより、導入された置換基固有の特性を有する化合物を合成することができる。例えば、有機発光素子の製造時、用いられる正孔注入層材料、正孔輸送用材料、発光層材料、電子輸送層材料および電荷発生層材料に主に用いられる置換基を前記コア構造に導入することにより、各有機物層にて要求される条件を満たす材料を合成することができる。
また、前記化学式1の構造に様々な置換基を導入することにより、エネルギーバンドギャップを微細に調整が可能であり、一方で有機物間の界面での特性を向上させ、材料の用途を多様にすることができる。
一方、前記化合物は、ガラス転移温度(Tg)が高く、熱的安定性に優れる。このような熱安定性の増加は、素子に駆動安定性を提供する重要な要因となる。
また、本出願の一実施態様において、第1の電極;前記第1の電極と対向して備えられた第2の電極;及び前記第1の電極と前記第2の電極との間に備えられた1層以上の有機物層を含む有機発光素子であって、前記有機物層のうち、1層以上は前記化学式1で表されるヘテロ環化合物を含むものである有機発光素子を提供する。
本出願の一実施態様において、前記第1の電極は陽極であってもよく、前記第2の電極は陰極であってもよい。
また他の一実施態様において、前記第1の電極は陰極であってもよく、前記第2の電極は陽極であってもよい。
本出願の一実施態様において、前記有機発光素子は青色有機発光素子であってもよく、前記化学式1によるヘテロ環化合物は青色有機発光素子の材料として使用されてもよい。
本出願の一実施態様において、前記有機発光素子は緑色有機発光素子であってもよく、前記化学式1で表されるヘテロ環化合物は緑色有機発光素子の材料として使用されてもよい。
本出願の一実施態様において、前記有機発光素子は赤色有機発光素子であってもよく、前記化学式1で表されるヘテロ環化合物は赤色有機発光素子の材料として使用されてもよい。
本出願の一実施態様において、前記有機発光素子は青色有機発光素子であってもよく、前記化学式1によるヘテロ環化合物は青色有機発光素子の発光層材料として使用されてもよい。
本出願の一実施態様において、前記有機発光素子は緑色有機発光素子であってもよく、前記化学式1で表されるヘテロ環化合物は緑色有機発光素子の発光層材料として使用されてもよい。
本出願の一実施態様において、有機発光素子は赤色有機発光素子であってもよく、前記化学式1で表されるヘテロ環化合物は赤色有機発光素子の発光層材料として使用されてもよい。
前記化学式1で表されるヘテロ環化合物についての具体的な内容は、前述したとおりである。
本発明の有機発光素子は、前述のヘテロ環化合物を用いて1層以上の有機物層を形成したことを除けば、通常の有機発光素子の製造方法及び材料によって製造することができる。
前記ヘテロ環化合物は、有機発光素子の製造時に真空蒸着法だけでなく、溶液塗布法によって有機物層に形成することができる。ここで、溶液塗布法とは、スピンコーティング、ディップコーティング、インクジェットプリンティング、スクリーンプリンティング、スプレー法、ロールコーティングなどを意味するが、これらのみに限定されるものではない。
本発明の有機発光素子の有機物層は単層構造からなることもできるが、2層以上の有機物層が積層された多層構造からなることができる。例えば、本発明の有機発光素子は、有機物層として正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層などを含む構造を有することができる。しかし、有機発光素子の構造はこれらに限定されず、より少ない数の有機物層を含むことができる。
本発明の有機発光素子において、前記有機物層は発光層を含み、前記発光層は化学式1のヘテロ環化合物を含むことができる。
本発明の有機発光素子において、前記有機物層は発光層を含み、前記発光層は化学式1のヘテロ環化合物を発光層ホストとして含むことができる。
本出願の一実施態様による有機発光素子において、前記化学式1で表されるヘテロ環化合物を含む有機物層は、下記化学式Aで表されるヘテロ環化合物をさらに含むものである有機発光素子を提供する。
前記化学式Aにおいて、
Rc及びRdは、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素;重水素;ハロゲン基;-CN;置換もしくは非置換のC1~C60のアルキル基;置換もしくは非置換のC2~C60のアルケニル基;置換もしくは非置換のC2~C60のアルキニル基;置換もしくは非置換のC1~C60のアルコキシ基;置換もしくは非置換のC3~C60のシクロアルキル基;置換もしくは非置換のC2~C60のヘテロシクロアルキル基;置換もしくは非置換のC6~C60のアリール基;置換もしくは非置換のC2~C60のヘテロアリール基;-SiR201R202R203;-P(=O)R201R202;及び-NR201R202からなる群から選択されるか、または互いに隣接する2以上の基は、互いに結合して置換もしくは非置換のC6~C60の芳香族炭化水素環または置換もしくは非置換のC2~C60のヘテロ環を形成し、
Ra及びRbは、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のC6~C60のアリール基;-SiR201R202R203;-P(=O)R201R202;または置換もしくは非置換のC2~C60のヘテロアリール基であり、
R201、R202、及びR203は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素;重水素;-CN;置換もしくは非置換のC1~C60のアルキル基;置換もしくは非置換のC6~C60のアリール基;または置換もしくは非置換のC2~C60のヘテロアリール基であり、
r及びsは、0~7の整数であり、
r及びsが2以上である場合、括弧内の置換基は互いに同一または異なる。
前記化学式1におけるヘテロ環化合物及び化学式Aにおけるヘテロ環化合物を有機発光素子の有機物層に含む場合、より優れた効率及び寿命効果を示す。この結果から、2つの化合物を同時に含む場合、エキシプレックス(exciplex)現象が起こることを予想することができる。
前記エキシプレックス(exciplex)現象は、両分子間の電子交換によりドナー(p-host)のHOMOレベル、アクセプタ(n-host)のLUMOレベルの大きさのエネルギーを放出する現象である。両分子間のエキシプレックス(exciplex)現象が起こると、Reverse Intersystem Crossing(RISC)が起こり、これによって蛍光の内部量子効率が100%まで上昇することができる。正孔輸送能力の良いドナー(p-host)と電子輸送能力の良いアクセプタ(n-host)が発光層のホストとして用いられる場合、正孔はp-hostに注入され、電子はn-hostに注入されるため、駆動電圧を低くすることができ、それによって寿命の向上に役立つことができる。
本出願の一実施態様において、前記化学式Aは、下記化学式A-1で表されることができる。
前記化学式A-1において、
Rc、Rd、r及びsの定義は、前記化学式Aにおける定義と同じであり、
Ra1及びRb1は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のC6~C60のアリール基;SiR201R202R203;または-P(=O)R201R202であり、
前記R201、R202及びR203は、前記化学式Aにおける定義と同じである。
本出願の一実施態様において、前記化学式AにおけるRc及びRdは水素であってもよい。
本出願の一実施態様において、前記化学式A-1のRa1及びRb1は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のC6~C60のアリール基であってもよい。
また他の一実施態様において、前記化学式A-1におけるRa1及びRb1は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のC6~C40のアリール基であってもよい。
また他の一実施態様において、前記化学式A-1におけるRa1及びRb1は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、C1~C40のアルキル基、C6~C40のアリール基、-CN及び-SiR201R202R203からなる群から選択される1以上の置換基で置換もしくは非置換のC6~C40のアリール基であってもよい。
また他の一実施態様において、前記化学式A-1のRa1及びRb1は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、フェニル基、-CNまたは-SiR201R202R203で置換もしくは非置換のフェニル基;フェニル基で置換もしくは非置換のビフェニル基;ナフチル基;メチル基またはフェニル基で置換もしくは非置換のフルオレン基;スピロビフルオレン基;またはトリフェニレン基であってもよい。
本出願の一実施態様において、前記化学式A-1におけるR201、R202、及びR203は、フェニル基であってもよい。
本出願の一実施態様において、R201、R202及びR203の定義は、前記R、R’及びR’’の定義と同じであってもよい。
本出願の一実施態様において、前記化学式Aのヘテロ環化合物は、以下の化合物のいずれかで表されることができる。
また、本出願の他の一実施態様は、前記化学式1で表されるヘテロ環化合物、及び前記化学式Aで表されるヘテロ環化合物を含むものである有機発光素子の有機物層用組成物を提供する。
前記化学式1で表されるヘテロ環化合物、及び前記化学式Aで表されるヘテロ環化合物についての具体的な内容は、前述したとおりである。
前記組成物中の、前記化学式1で表されるヘテロ環化合物:前記化学式Aで表されるヘテロ環化合物の重量比は1:10~10:1であってもよく、1:8~8:1であってもよく、1:5~5:1であってもよく、1:2~2:1であってもよいが、これらのみに限定されるものではない。
前記組成物は、有機発光素子の有機物を形成する際に用いることができ、特に発光層のホストを形成する時、より好ましく用いることができる。
本出願の一実施態様において、前記有機物層は、前記化学式1で表されるヘテロ環化合物、及び前記化学式Aで表されるヘテロ環化合物を含み、燐光ドーパントと一緒に使用することができる。
本出願の一実施態様において、前記有機物層は、前記化学式1で表されるヘテロ環化合物、及び前記化学式Aで表されるヘテロ環化合物を含み、イリジウム系ドーパントと一緒に使用することができる。
前記燐光ドーパント材料としては、当技術分野で知られているものを使用することができる。
例えば、LL’MX’、LL’L’’M、LMX’X’’、L2MX’、およびL3Mで表される燐光ドーパント材料を使用することができるが、これらの例によって本発明の範囲が限定されるものではない。
ここで、L、L’、L’’、X’およびX’’は、互いに異なる2座配位子であり、Mは8面状錯体を形成する金属である。
Mは、イリジウム、白金、オスミウムなどであってもよい。
Lは、Sp2炭素およびヘテロ原子によって前記イリジウム系ドーパントでMに配位する陰イオン性二座配位子であり、Xは電子または正孔をトラップする機能をすることができる。Lの非限定的な例としては、2-(1-ナフチル)ベンゾオキサゾール、(2-フェニルベンゾオキサゾール)、(2-フェニルベンゾチアゾール)、(2-フェニルベンゾチアゾール)、(7,8-ベンゾキノリン)、(チオフェン基ピリジン)、フェニルピリジン、ベンゾチオフェン基ピリジン、3-メトキシ-2-フェニルピリジン、チオフェン基ピリジン、トリルピリジンなどがある。X’およびX’’の非限定的な例としては、アセチルアセトネート(acac)、ヘキサフルオロアセチルアセトネート、サリシリデン、ピコリネート、8-ヒドロキシキノリネートなどがある。
より具体的な例を以下に表すが、これらの例のみに限定されるものではない。
本出願の一実施態様において、前記イリジウム系ドーパントとしては、緑色燐光ドーパントとしてIr(ppy)3を使用することができる。
本出願の一実施態様において、前記ドーパントの含有量は、発光層全体を基準に1%~15%、好ましくは3%~10%、より好ましくは5%~10%の含有量を有することができる。
前記含有量は、重量比を意味することができる。
本発明の有機発光素子において、前記有機物層は電子注入層または電子輸送層を含み、前記電子注入層または電子輸送層は前記ヘテロ環化合物を含むことができる。
また他の有機発光素子において、前記有機物層は電子ブロッキング層または正孔ブロッキング層を含み、前記電子ブロッキング層または正孔ブロッキング層は前記ヘテロ環化合物を含むことができる。
また他の有機発光素子において、前記有機物層は電子輸送層、発光層または正孔ブロッキング層含み、前記電子輸送層、発光層または正孔ブロッキング層は前記ヘテロ環化合物を含むことができる。
本発明の有機発光素子は、発光層、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層、電子ブロッキング層および正孔ブロッキング層からなる群から選択される1層または2層以上をさらに含むことができる。
図1~3に、本出願の一実施態様による有機発光素子の電極と有機物層の積層順序を例示した。しかし、これらの図面によって本出願の範囲が限定されることを意図したものではなく、当技術分野にて知られている有機発光素子の構造は、本出願にも適用可能である。
図1によれば、基板100上に陽極200、有機物層300及び陰極400が順次積層された有機発光素子が示されている。しかし、このような構造のみに限定されるものではなく、図2のように、基板上に陰極、有機物層及び陽極が順次積層された有機発光素子を具現することもできる。
図3は、有機物層が多層である場合を例示したものである。図3による有機発光素子は、正孔注入層301、正孔輸送層302、発光層303、正孔ブロッキング層304、電子輸送層305及び電子注入層306を含む。しかし、このような積層構造によって本出願の範囲が限定されるものではなく、必要に応じて発光層を除いた残りの層は省略することもでき、必要な他の機能層をさらに追加することができる。
本出願の一実施態様において、基板を用意する工程;前記基板上に第1の電極を形成する工程;前記第1の電極上に1層以上の有機物層を形成する工程;及び前記有機物層上に第2の電極を形成する工程を含み、前記有機物層を形成する工程は、本出願の一実施態様による有機物層用組成物を用いて1層以上の有機物層を形成する工程を含むものである、有機発光素子の製造方法を提供する。
本出願の一実施態様において、前記有機物層を形成する工程は、前記化学式1のヘテロ環化合物及び前記化学式Aのヘテロ環化合物とを予備混合(pre-mixed)して熱真空蒸着方法を用いて形成するものである、有機発光素子の製造方法を提供する。
前記予備混合(pre-mixed)は、前記化学式1のヘテロ環化合物及び前記化学式Aのヘテロ環化合物を有機物層に蒸着する前に、材料を予め混ぜて1つの供源に入れて混合することを意味する。
予備混合された材料は、本出願の一実施態様による有機物層用組成物と述べることができる。
前記化学式1を含む有機物層は、必要に応じて他の材料をさらに含んでもよい。
前記化学式1及び前記化学式Aを同時に含む有機層は、必要に応じて他の材料をさらに含んでもよい。
本出願の一実施態様による有機発光素子において、前記化学式1または前記化学式Aの化合物以外の材料を以下に例示するが、これらは例示のためのものに過ぎず、本出願の範囲を限定するためのものではなく、当技術分野にて公知の材料に代替されてもよい。
陽極材料としては、比較的仕事関数の大きい材料を使用することができ、透明導電性酸化物、金属または導電性高分子などを使用することができる。前記陽極材料の具体例としては、バナジウム、クロム、銅、亜鉛、金などの金属またはこれらの合金;酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化インジウムスズ(ITO)、インジウム酸化亜鉛(IZO)等の金属酸化物;ZnO:AlまたはSnO2:Sbのような金属と酸化物の組み合わせ;ポリ(3-メチルチオフェン)、ポリ[3,4-(エチレン-1,2-ジオキシ)チオフェン](PEDOT)、ポリピロール及びポリアニリンなどの導電性高分子などがあるが、これらのみに限定されるものではない。
陰極材料としては、比較的仕事関数の低い材料を使用することができ、金属、金属酸化物または導電性高分子などを使用することができる。前記陰極材料の具体例としては、マグネシウム、カルシウム、ナトリウム、カリウム、チタニウム、インジウム、イットリウム、リチウム、ガドリニウム、アルミニウム、銀、錫、鉛などの金属またはそれらの合金;LiF/AlまたはLiO2/Alなどの多層構造材料などがあるが、これらのみに限定されるものではない。
正孔注入材料としては、公知の正孔注入材料を使用することもできるが、例えば、米国特許第4,356,429号に開示された銅フタロシアニン等のフタロシアニン化合物または文献[Advanced Material,6,p.677(1994)]に記載されているスターバースト型アミン誘導体類、例えば、トリス(4-カルバゾイル-9-イルフェニル)アミン(TCTA)、4,4’,4’’-トリ[フェニル(m-トリル)アミノ]トリフェニルアミン(m-MTDATA)、1,3,5-トリス[4-(3-メチルフェニルフェニルアミノ)フェニル]ベンゼン(m-MTDAPB)、可溶性導電性高分子であるポリアニリン/ドデシルベンゼンスルホン酸(Polyaniline/Dodecylbenzenesulfonic acid)またはポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)/ポリ(4-スチレンスルホネート)(Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/Poly(4-styrenesulfonate))、ポリアニリン/カンファースルホン酸(Polyaniline/Camphor sulfonic acid)またはポリアニリン/ポリ(4-スチレンスルホネート)(Polyaniline/Poly(4-styrene-sulfonate))等を使用することができる。
正孔輸送材料としては、ピラゾリン誘導体、アリールアミン系誘導体、スチルベン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体などを使用することができ、低分子または高分子材料を使用することもできる。
電子輸送材料としては、オキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタン及びその誘導体、ベンゾキノン及びその誘導体、ナフトキノン及びその誘導体、アントラキノン及びその誘導体、テトラシアノアントラキノジメタン及びその誘導体、フルオレノン誘導体、ジフェニルジシアノエチレン及びその誘導体、ジフェノキノン誘導体、8-ヒドロキシキノリン及びその誘導体の金属錯体等を使用することができ、低分子材料だけでなく、高分子材料を使用することもできる。
電子注入材料としては、例えば、LiFが当業界で代表的に使用されるが、本出願がこれに限定されるものではない。
発光材料としては、赤色、緑色または青色発光材料を使用することができ、必要な場合、2以上の発光材料を混合して使用することができる。このとき、2以上の発光材料を個別の供給源として蒸着して使用するか、または予備混合して1つの供給源として蒸着して使用することもできる。また、発光材料として蛍光材料を用いることもできるが、燐光材料として使用することもできる。発光材料としては、単独として陽極と陰極からそれぞれ注入された正孔と電子を結合して発光させる材料が使用されてもよいが、ホスト材料とドーパント材料が共に発光に関与する材料が使用されてもよい。
発光材料のホストを混合して使用する場合には、同一系列のホストを混合して使用してもよく、異なる系列のホストを混合して使用してもよい。例えば、n型ホスト材料またはp型ホスト材料のいずれか2種以上の材料を選択して発光層のホスト材料として使用することができる。
本出願の一実施態様による有機発光素子は、使用される材料によって、前面発光型、背面発光型、または両面発光型であってもよい。
本出願の一実施態様によるヘテロ環化合物は、有機太陽電池、有機感光体、有機トランジスタなどをはじめとする有機電子素子においても、有機発光素子に適用されるのと類似する原理で作用することができる。
[発明を実施するための形態]
以下、実施形態を通じて本明細書をより詳細に説明するが、これらは本出願を例示するためのものに過ぎず、本出願の範囲を限定するものではない。
以下、実施形態を通じて本明細書をより詳細に説明するが、これらは本出願を例示するためのものに過ぎず、本出願の範囲を限定するものではない。
化合物1-1の製造
一口丸底フラスコ(One neck r.b.f)に1-クロロジベンゾ[b,d]フラン(1-chlorodibenzo[b,d]furan)(15g,0.074mol)とテトラヒドロフラン(THF)(150mL)を入れ、窒素置換した。バスの温度を-78℃まで下げた後、n-BuLi(6.16g,0.096mol)をゆっくり滴下した。
一口丸底フラスコ(One neck r.b.f)に1-クロロジベンゾ[b,d]フラン(1-chlorodibenzo[b,d]furan)(15g,0.074mol)とテトラヒドロフラン(THF)(150mL)を入れ、窒素置換した。バスの温度を-78℃まで下げた後、n-BuLi(6.16g,0.096mol)をゆっくり滴下した。
反応が終了すると、バスの温度を常温まで上げた後、トリメチルボレート(Trimethyl borate)(11.53g,0.111mol)を入れた。
反応が終了すると、ヨードベンゼン(Iodobenzene)(16.61g,0.081mol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(Tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0))(4.28g,0.004mol)、炭酸カリウム(Potassium carbonate)(20.46g,0.148mol)、1,4-ジオキサン/水(150mL/30mL)の混合物を120℃で還流した。
ジクロロメタン(Dichloromethane)で抽出し、MgSO4で乾燥した。シリカゲルで濾過した後、濃縮して化合物1-1を得た(9.56g,46.34%)。
化合物1-2の製造
一口丸底フラスコ(One neck r.b.f)に1-クロロ-4-フェニルジベンゾ[b,d]フラン(1-chloro-4-phenyldibenzo[b,d]furan)(9.56g,0.034mol)とテトラヒドロフラン(THF)(95mL)を入れ、窒素置換した。バスの温度を-78℃まで下げた後、n-BuLi(2.83g,0.044mol)をゆっくり滴下した。
一口丸底フラスコ(One neck r.b.f)に1-クロロ-4-フェニルジベンゾ[b,d]フラン(1-chloro-4-phenyldibenzo[b,d]furan)(9.56g,0.034mol)とテトラヒドロフラン(THF)(95mL)を入れ、窒素置換した。バスの温度を-78℃まで下げた後、n-BuLi(2.83g,0.044mol)をゆっくり滴下した。
反応が終了すると、バスの温度を常温まで上げた後、トリメチルボレート(Trimethyl borate)(5.30g,0.051mol)を入れた。
反応が終了すると、ヨードベンゼン(Iodobenzene)(7.63g,0.037mol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(Tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0))(1.96g,0.002mol)、炭酸カリウム(Potassium carbonate)(9.40g,0.068mol)、1,4-ジオキサン/水(95mL/19mL)の混合物を120℃で還流した。
ジクロロメタン(Dichloromethane)で抽出し、MgSO4で乾燥した。シリカゲルで濾過した後、濃縮して化合物1-2を得た(10.50g,87%)。
化合物1-3の製造
一口丸底フラスコ(One neck r.b.f)に1-クロロ-4,6-ジフェニルジベンゾ[b,d]フラン(1-chloro-4,6-diphenyldibenzo[b,d]furan)(10.50g,0.030mol)、ビス(ピナコラート)ジボロン(Bis(pinacolato)diboron)(15.24g,0.060mol)、Pd2(dba)3(2.75g,0.003mol)、PCy3(1.68g,0.006mol)、酢酸カリウム(Potassium acetate)(8.83g,0.090mol)、1,4-ジオキサン(100mL)の混合物を140℃で還流した。
一口丸底フラスコ(One neck r.b.f)に1-クロロ-4,6-ジフェニルジベンゾ[b,d]フラン(1-chloro-4,6-diphenyldibenzo[b,d]furan)(10.50g,0.030mol)、ビス(ピナコラート)ジボロン(Bis(pinacolato)diboron)(15.24g,0.060mol)、Pd2(dba)3(2.75g,0.003mol)、PCy3(1.68g,0.006mol)、酢酸カリウム(Potassium acetate)(8.83g,0.090mol)、1,4-ジオキサン(100mL)の混合物を140℃で還流した。
ジクロロメタン(Dichloromethane)で抽出し、濃縮した後、シリカゲルで濾過した。濃縮後、ジクロロメタン/メタノール処理して化合物1-3を得た(9.91g,74%)。
化合物1(D)の製造
一口丸底フラスコ(One neck r.b.f)に2-(4,6-ジフェニルジベンゾ[b,d]フラン-1-イル)-4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボロラン(2-(4,6-diphenyldibenzo[b,d]furan-1-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane)(9.91g,0.022mol)、2-クロロ-4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン(2-chloro-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine)(6.48g,0.024mol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(Tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0))(1.27g,0.001mol)、炭酸カリウム(Potassium carbonate)(6.08g, 0.044mol)、1,4-ジオキサン/水(90mL/27mL)の混合物を120℃で還流した。
一口丸底フラスコ(One neck r.b.f)に2-(4,6-ジフェニルジベンゾ[b,d]フラン-1-イル)-4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボロラン(2-(4,6-diphenyldibenzo[b,d]furan-1-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane)(9.91g,0.022mol)、2-クロロ-4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン(2-chloro-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine)(6.48g,0.024mol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(Tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0))(1.27g,0.001mol)、炭酸カリウム(Potassium carbonate)(6.08g, 0.044mol)、1,4-ジオキサン/水(90mL/27mL)の混合物を120℃で還流した。
ジクロロメタン(Dichloromethane)で抽出し、MgSO4で乾燥した。カラム精製して化合物1(D)を得た(8.13g,67%)。
前記製造例1において、下記表1の中間体A、B、Cを用いたことを除けば、前記製造例1と同様の方法で合成して目的化合物Dをそれぞれ合成した。
化合物41-1の製造
一口丸底フラスコ(One neck r.b.f)に1-クロロジベンゾ[b,d]フラン(1-chlorodibenzo[b,d]furan)(15g,0.074mol)とTHF(150mL)を入れ、窒素置換した。バスの温度を-78℃まで下げた後、n-BuLi(6.16g,0.096mol)をゆっくり滴下した。
一口丸底フラスコ(One neck r.b.f)に1-クロロジベンゾ[b,d]フラン(1-chlorodibenzo[b,d]furan)(15g,0.074mol)とTHF(150mL)を入れ、窒素置換した。バスの温度を-78℃まで下げた後、n-BuLi(6.16g,0.096mol)をゆっくり滴下した。
反応が終了すると、バスの温度を常温まで上げた後、トリメチルボレート(Trimethyl borate)(11.53g,0.111mol)を入れた。
反応が終了すると、ヨードベンゼン(Iodobenzene)(16.61g,0.081mol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(Tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0))(4.28g,0.004mol)、炭酸カリウム(Potassium carbonate)(20.46g,0.148mol)、1,4-ジオキサン/水(150mL/30mL)の混合物を120℃で還流した。
ジクロロメタン(Dichloromethane)で抽出し、MgSO4で乾燥した。シリカゲルで濾過した後、濃縮して化合物41-1を得た(9.56g,46.34%)。
化合物41-2の製造
一口丸底フラスコ(One neck r.b.f)に1-クロロ-4-フェニルジベンゾ[b,d]フラン(1-chloro-4-phenyldibenzo[b,d]furan)(9.56g,0.034mol)とTHF(95mL)を入れ、窒素置換した。バスの温度を-78℃まで下げた後、n-BuLi(2.83g,0.044mol)をゆっくり滴下した。
一口丸底フラスコ(One neck r.b.f)に1-クロロ-4-フェニルジベンゾ[b,d]フラン(1-chloro-4-phenyldibenzo[b,d]furan)(9.56g,0.034mol)とTHF(95mL)を入れ、窒素置換した。バスの温度を-78℃まで下げた後、n-BuLi(2.83g,0.044mol)をゆっくり滴下した。
反応が終了すると、バスの温度を常温まで上げた後、ヨウ素(Iodine)(12.94g,0.051mol)を入れた。
反応が完了すると、蒸留水を入れる。ジクロロメタン(Dichloromethane)で抽出し、MgSO4で乾燥した。シリカゲルで濾過した後、濃縮して化合物41-2を得た(10.18g,74%)。
化合物41-3の製造
一口丸底フラスコ(One neck r.b.f)に1-クロロ-6-ヨード-4-フェニルジベンゾ[b,d]フラン(1-chloro-6-iodo-4-phenyldibenzo[b,d]furan)(10.18g,0.025mol)、カルバゾール(Carbazole)(4.60g,0.028mol)、トリス(ジベンジルアイデンアセトン)ジパラジウム(0)(Tris(dibenzylideneacetone)dipalladium(0))(2.29g,0.0025mol)、トリ-tert-ブチルホスフィン(Tri-tert-butylphosphine)(10g,0.049mol)、ナトリウムーtertーブトキシド(Sodium-tert-butoxide)(4.81g,0.05mol)、トルエン(Toluene)(100mL)の混合物を130℃で還流した。
一口丸底フラスコ(One neck r.b.f)に1-クロロ-6-ヨード-4-フェニルジベンゾ[b,d]フラン(1-chloro-6-iodo-4-phenyldibenzo[b,d]furan)(10.18g,0.025mol)、カルバゾール(Carbazole)(4.60g,0.028mol)、トリス(ジベンジルアイデンアセトン)ジパラジウム(0)(Tris(dibenzylideneacetone)dipalladium(0))(2.29g,0.0025mol)、トリ-tert-ブチルホスフィン(Tri-tert-butylphosphine)(10g,0.049mol)、ナトリウムーtertーブトキシド(Sodium-tert-butoxide)(4.81g,0.05mol)、トルエン(Toluene)(100mL)の混合物を130℃で還流した。
反応が完了すると、濾過(Filter)して固体を除去し、ろ液をシリカゲルで濾過した後、濃縮して化合物41-3を得た(9.77g,88%)。
化合物41-4の製造
一口丸底フラスコ(One neck r.b.f)に9-(9-クロロ-6-フェニルジベンゾ[b,d]フラン-4-イル)-9H-カルバゾール(9-(9-chloro-6-phenyldibenzo)[b,d]furan-4-yl)-9H-carbazole)(9.77g,0.022mol)、ビス(ピナコラート)ジボロン(Bis(pinacolato)diboron)(11.17g,0.044mol)、Pd2(dba)3(1.01g,0.001mol)、PCy3(1.23g,0.004mol)、酢酸カリウム(Potassium acetate)(6.84g,0.066mol)、1,4-ジオキサン(90mL)の混合物を140℃で還流した。
一口丸底フラスコ(One neck r.b.f)に9-(9-クロロ-6-フェニルジベンゾ[b,d]フラン-4-イル)-9H-カルバゾール(9-(9-chloro-6-phenyldibenzo)[b,d]furan-4-yl)-9H-carbazole)(9.77g,0.022mol)、ビス(ピナコラート)ジボロン(Bis(pinacolato)diboron)(11.17g,0.044mol)、Pd2(dba)3(1.01g,0.001mol)、PCy3(1.23g,0.004mol)、酢酸カリウム(Potassium acetate)(6.84g,0.066mol)、1,4-ジオキサン(90mL)の混合物を140℃で還流した。
ジクロロメタン(Dichloromethane)で抽出し、濃縮した後、シリカゲルで濾過した。濃縮後、ジクロロメタン/メタノール処理して化合物41-4を得た(8.36g,71%)。
化合物41(E)の製造
一口丸底フラスコ(One neck r.b.f)に9-(6-フェニル-9-(4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボロラン-2-イル)ジベンゾ[b,d]フラン-4-イル)-9H-カルバゾール(9-(6-phenyl-9-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)dibenzo[b,d]furan-4-yl)-9H-carbazole)(8.36g,0.016mol)、2-クロロ-4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン(2-chloro-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine)(4.71g,0.018mol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(Tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0))(0.92g,0.001mol)、炭酸カリウム(Potassium carbonate)(4.42g,0.032mol)、1,4-ジオキサン/水(80mL/24mL)の混合物を120℃で還流した。
一口丸底フラスコ(One neck r.b.f)に9-(6-フェニル-9-(4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボロラン-2-イル)ジベンゾ[b,d]フラン-4-イル)-9H-カルバゾール(9-(6-phenyl-9-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)dibenzo[b,d]furan-4-yl)-9H-carbazole)(8.36g,0.016mol)、2-クロロ-4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン(2-chloro-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine)(4.71g,0.018mol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(Tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0))(0.92g,0.001mol)、炭酸カリウム(Potassium carbonate)(4.42g,0.032mol)、1,4-ジオキサン/水(80mL/24mL)の混合物を120℃で還流した。
ジクロロメタン(Dichloromethane)で抽出し、MgSO4で乾燥した。シリカゲルで濾過した後、濃縮して化合物41(E)を得た(6.36g,62%)。
前記製造例2において、下記表2の中間体A、B及びCを用いたことを除けば、前記製造例2と同様の方法で合成して目的化合物Eをそれぞれ合成した。
化合物81-1の製造
一口丸底フラスコ(One neck r.b.f)に1-クロロジベンゾ[b,d]フラン(1-chlorodibenzo[b,d]furan)(15g,0.074mol)とテトラヒドロフラン(THF)(150mL)を入れ、窒素置換した。バスの温度を-78℃まで下げた後、n-BuLi(6.16g,0.096mol)をゆっくり滴下した。
一口丸底フラスコ(One neck r.b.f)に1-クロロジベンゾ[b,d]フラン(1-chlorodibenzo[b,d]furan)(15g,0.074mol)とテトラヒドロフラン(THF)(150mL)を入れ、窒素置換した。バスの温度を-78℃まで下げた後、n-BuLi(6.16g,0.096mol)をゆっくり滴下した。
反応が終了すると、バスの温度を常温まで上げた後、ヨウ素(Iodine)(28.17g,0.11mol)を入れた。
反応が完了すると、蒸留水を入れる。ジクロロメタン(Dichloromethane)で抽出し、MgSO4で乾燥した。シリカゲルで濾過した後、濃縮して化合物81-1を得た(17.26g,71%)。
化合物81-2の製造
一口丸底フラスコ(One neck r.b.f)に1-クロロ-4-ヨードジベンゾ[b,d]フラン(1-chloro-4-iododibenzo[b,d]furan)(17.26g,0.053mol)、カルバゾール(Carbazole)(9.75g,0.058mol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)(Tris(dibenzylideneacetone)dipalladium(0))(3.06g,0.0027mol)、トリ-tert-ブチルホスフィン(Tri-tert-butylphosphine)(17g,0.084mol)、ナトリウム-tert-ブトキシド(Sodium-tert-butoxide)(10.19g,0.12mol)、トルエン(Toluene)(170mL)の混合物を130℃で還流した。
一口丸底フラスコ(One neck r.b.f)に1-クロロ-4-ヨードジベンゾ[b,d]フラン(1-chloro-4-iododibenzo[b,d]furan)(17.26g,0.053mol)、カルバゾール(Carbazole)(9.75g,0.058mol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)(Tris(dibenzylideneacetone)dipalladium(0))(3.06g,0.0027mol)、トリ-tert-ブチルホスフィン(Tri-tert-butylphosphine)(17g,0.084mol)、ナトリウム-tert-ブトキシド(Sodium-tert-butoxide)(10.19g,0.12mol)、トルエン(Toluene)(170mL)の混合物を130℃で還流した。
反応が完了すると、濾過(Filter)して固体を除去し、ろ液をシリカゲルで濾過した後、濃縮して化合物81-2を得た(12.48g,64%)。
化合物81-3の製造
一口丸底フラスコ(One neck r.b.f)に9-(1-クロロジベンゾ[b,d]フラン-4-イル)-9H-カルバゾール(9-(1-chlorodibenzo[b,d]furan-4)-yl)-9H-carbazole)(12.48g,0.034mol)とTHF(120mL)を入れ、窒素置換した。バスの温度を-78℃まで下げた後、n-BuLi(2.83g,0.044mol)をゆっくり滴下した。
一口丸底フラスコ(One neck r.b.f)に9-(1-クロロジベンゾ[b,d]フラン-4-イル)-9H-カルバゾール(9-(1-chlorodibenzo[b,d]furan-4)-yl)-9H-carbazole)(12.48g,0.034mol)とTHF(120mL)を入れ、窒素置換した。バスの温度を-78℃まで下げた後、n-BuLi(2.83g,0.044mol)をゆっくり滴下した。
反応が終了すると、バスの温度を常温まで上げた後、ヨウ素(Iodine)(12.94g,0.051mol)を入れた。
反応が完了すると、蒸留水を入れる。ジクロロメタン(Dichloromethane)で抽出し、MgSO4で乾燥した。シリカゲルで濾過した後、濃縮して化合物81-3を得た(11.58g,69%)。
化合物81-4の製造
一口丸底フラスコ(One neck r.b.f)に9-(1-クロロ-6-ヨードジベンゾ[b,d]フラン-4-イル)-9H-カルバゾール(9-(1-chloro-6-iododibenzo)[b,d]furan-4-yl)-9H-carbazole)(11.58g,0.023mol)、カルバゾール(Carbazole)(4.23g,0.025mol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)(Tris(dibenzylideneacetone)dipalladium(0))(1.33g,0.0012mol)、トリ-tert-ブチルホスフィン)(Tri-tert-butylphosphine)(4.42g,0.046mol)、トルエン(Toluene)(110mL)の混合物を130℃で還流した。
一口丸底フラスコ(One neck r.b.f)に9-(1-クロロ-6-ヨードジベンゾ[b,d]フラン-4-イル)-9H-カルバゾール(9-(1-chloro-6-iododibenzo)[b,d]furan-4-yl)-9H-carbazole)(11.58g,0.023mol)、カルバゾール(Carbazole)(4.23g,0.025mol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)(Tris(dibenzylideneacetone)dipalladium(0))(1.33g,0.0012mol)、トリ-tert-ブチルホスフィン)(Tri-tert-butylphosphine)(4.42g,0.046mol)、トルエン(Toluene)(110mL)の混合物を130℃で還流した。
反応が完了すると、濾過(Filter)して固体を除去し、ろ液をシリカゲルで濾過した後、濃縮して化合物81-4を得た(7.72g,63%)。
化合物81-5の製造
一口丸底フラスコ(One neck r.b.f)に9,9’-(1-クロロジベンゾ[b,d]フラン-4,6-ジイル)ビス(9H-カルバゾール)(9,9’-(1-chlorodibenzo[b,d]furan-4,6-diyl)bis(9H-carbazole))(7.72g,0.014mol)、ビス(ピナコラート)ジボロン(Bis(pinacolato)diboron)(7.11g,0.028mol))、Pd2(dba)3(0.64g,0.0007mol)、PCy3(0.79g,0.0028mol)、酢酸カリウム(Potassium acetate)(4.12g,0.042mol)、1,4-ジオキサン(70mL)の混合物を140℃で還流した。
一口丸底フラスコ(One neck r.b.f)に9,9’-(1-クロロジベンゾ[b,d]フラン-4,6-ジイル)ビス(9H-カルバゾール)(9,9’-(1-chlorodibenzo[b,d]furan-4,6-diyl)bis(9H-carbazole))(7.72g,0.014mol)、ビス(ピナコラート)ジボロン(Bis(pinacolato)diboron)(7.11g,0.028mol))、Pd2(dba)3(0.64g,0.0007mol)、PCy3(0.79g,0.0028mol)、酢酸カリウム(Potassium acetate)(4.12g,0.042mol)、1,4-ジオキサン(70mL)の混合物を140℃で還流した。
ジクロロメタン(Dichloromethane)で抽出し、濃縮後、シリカゲルで濾過した。濃縮後、ジクロロメタン/メタノール処理して化合物81-5を得た(7.69g,88%)。
化合物81(F)の製造
一口丸底フラスコ(One neck r.b.f)に9,9’-(1-(4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボロラン-2-イル)ジベンゾ[b,d]フラン-4,6-ジイル)ビス(9H-カルバゾール)(9,9’-(1-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)dibenzo[b,d]furan-4,6-diyl)bis(9H-carbazole))(7.69g,0.012mol)、2-クロロ-4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン(2-chloro-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine)(3.53g,0.013mol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(Tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0))(0.69g,0.0006mol)、酢酸カリウム(Potassium acetate)、1,4-ジオキサン/水(75mL/23mL)の混合物を120℃で還流した。
一口丸底フラスコ(One neck r.b.f)に9,9’-(1-(4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボロラン-2-イル)ジベンゾ[b,d]フラン-4,6-ジイル)ビス(9H-カルバゾール)(9,9’-(1-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)dibenzo[b,d]furan-4,6-diyl)bis(9H-carbazole))(7.69g,0.012mol)、2-クロロ-4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン(2-chloro-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine)(3.53g,0.013mol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(Tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0))(0.69g,0.0006mol)、酢酸カリウム(Potassium acetate)、1,4-ジオキサン/水(75mL/23mL)の混合物を120℃で還流した。
ジクロロメタン(Dichloromethane)で抽出し、MgSO4で乾燥した。シリカゲルで濾過した後、濃縮して化合物81(F)を得た(6.48g,74%)。
前記製造例3において、下記表3の中間体A、B及びCを用いたことを除けば、前記製造例3と同様の方法で合成して目的化合物Fをそれぞれ合成した。
化合物101-1の製造
一口丸底フラスコ(One neck r.b.f)に3-クロロジベンゾ[b,d]フラン(3-chlorodibenzo[b,d]furan)(15g,0.074mol)とテトラヒドロフラン(THF)(150mL)を入れ、窒素置換した。バスの温度を-78℃まで下げた後、n-BuLi(6.16g,0.096mol)をゆっくり滴下した。
一口丸底フラスコ(One neck r.b.f)に3-クロロジベンゾ[b,d]フラン(3-chlorodibenzo[b,d]furan)(15g,0.074mol)とテトラヒドロフラン(THF)(150mL)を入れ、窒素置換した。バスの温度を-78℃まで下げた後、n-BuLi(6.16g,0.096mol)をゆっくり滴下した。
反応が終了すると、バスの温度を常温まで上げた後、トリメチルボレート(Trimethyl borate)(11.53g,0.111mol)を入れた。
反応が終了すると、ヨードベンゼン(Iodobenzene)(16.61g,0.081mol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(Tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0))(4.28g,0.004mol)、炭酸カリウム(Potassium carbonate)(20.46g,0.148mol)、1,4-ジオキサン/水(150mL/30mL)の混合物を120℃で還流した。
ジクロロメタン(Dichloromethane)で抽出し、MgSO4で乾燥した。シリカゲルで濾過した後、濃縮して化合物101-1を得た(8.68g,42.10%)。
化合物101-2の製造
一口丸底フラスコ(One neck r.b.f)に3-クロロ-4-フェニルジベンゾ[b,d]フラン(3-chloro-4-phenyldibenzo[b,d]furan)(8.68g,0.031mol)とTHF(85mL)を入れ、窒素置換した。バスの温度を-78℃まで下げた後、n-BuLi(2.58g,0.040mol)をゆっくり滴下した。
一口丸底フラスコ(One neck r.b.f)に3-クロロ-4-フェニルジベンゾ[b,d]フラン(3-chloro-4-phenyldibenzo[b,d]furan)(8.68g,0.031mol)とTHF(85mL)を入れ、窒素置換した。バスの温度を-78℃まで下げた後、n-BuLi(2.58g,0.040mol)をゆっくり滴下した。
反応が終了すると、バスの温度を常温まで上げた後、トリメチルボレート(Trimethyl borate)(4.83g,0.047mol)を入れた。
反応が終了すると、ヨードベンゼン(Iodobenzene)(6.96g,0.034mol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(Tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0))(1.79g,0.0016mol)、炭酸カリウム(Potassium carbonate)(8.57g,0.062mol)、1,4-ジオキサン/水(42mL/8mL)の混合物を120℃で還流した。
ジクロロメタン(Dichloromethane)で抽出し、MgSO4で乾燥した。シリカゲルで濾過した後、濃縮して化合物101-2を得た(5.83g,53%)。
化合物101-3の製造
一口丸底フラスコ(One neck r.b.f)に3-クロロ-4,6-ジフェニルジベンゾ[b,d]フラン(3-chloro-4,6-diphenyldibenzo[b,d]furan)(5.83g,0.016mol)、ビス(ピナコラート)ジボロン(Bis(pinacolato)diboron)(8.13g,0.032mol)、Pd2(dba)3(0.73g,0.0008mol)、PCy3(0.90g,0.0032mol)、酢酸カリウム(Potassium acetate)(3.14g,0.032mol)、1,4-ジオキサン(50mL)の混合物を140℃で還流した。
一口丸底フラスコ(One neck r.b.f)に3-クロロ-4,6-ジフェニルジベンゾ[b,d]フラン(3-chloro-4,6-diphenyldibenzo[b,d]furan)(5.83g,0.016mol)、ビス(ピナコラート)ジボロン(Bis(pinacolato)diboron)(8.13g,0.032mol)、Pd2(dba)3(0.73g,0.0008mol)、PCy3(0.90g,0.0032mol)、酢酸カリウム(Potassium acetate)(3.14g,0.032mol)、1,4-ジオキサン(50mL)の混合物を140℃で還流した。
ジクロロメタン(Dichloromethane)で抽出し、濃縮した後、シリカゲルで濾過した。濃縮後、ジクロロメタン/メタノール処理して化合物101-3を得た(9.41g,68%)。
化合物101(G)の製造
一口丸底フラスコ(One neck r.b.f)に2-(4,6-ジフェニルジベンゾ[b,d]フラン-3-イル)-4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボロラン(2-(4,6-diphenyldibenzo[b,d]furan-3-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane)(9.41g,0.020mol)、2-クロロ-4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン(2-chloro-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine)(5.89g,0.022mol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(Tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0))(1.16g,0.001mol)、炭酸カリウム(Potassium carbonate)(5.53g, 0.040mol)、1,4-ジオキサン/水(90mL/27mL)の混合物を120℃で還流した。
一口丸底フラスコ(One neck r.b.f)に2-(4,6-ジフェニルジベンゾ[b,d]フラン-3-イル)-4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボロラン(2-(4,6-diphenyldibenzo[b,d]furan-3-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane)(9.41g,0.020mol)、2-クロロ-4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン(2-chloro-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine)(5.89g,0.022mol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(Tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0))(1.16g,0.001mol)、炭酸カリウム(Potassium carbonate)(5.53g, 0.040mol)、1,4-ジオキサン/水(90mL/27mL)の混合物を120℃で還流した。
ジクロロメタン(Dichloromethane)で抽出し、MgSO4で乾燥した。カラム(Column)精製して化合物101(G)を得た(8.50g,77%)。
前記製造例4において、下記表4の中間体A、B及びCを用いたことを除けば、前記製造例4と同様の方法で合成して目的化合物Gをそれぞれ合成した。
化合物141-1の製造
一口丸底フラスコ(One neck r.b.f)に3-クロロジベンゾ[b,d]フラン(3-chlorodibenzo[b,d]furan)(15g,0.074mol)とTHF(150mL)を入れ、窒素置換した。バスの温度を-78℃まで下げた後、n-BuLi(6.16g,0.096mol)をゆっくり滴下した。
一口丸底フラスコ(One neck r.b.f)に3-クロロジベンゾ[b,d]フラン(3-chlorodibenzo[b,d]furan)(15g,0.074mol)とTHF(150mL)を入れ、窒素置換した。バスの温度を-78℃まで下げた後、n-BuLi(6.16g,0.096mol)をゆっくり滴下した。
反応が終了すると、バスの温度を常温まで上げた後、トリメチルボレート(Trimethyl borate)(11.53g,0.111mol)を入れた。
反応が終了すると、ヨードベンゼン(Iodobenzene)(16.61g,0.081mol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(Tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0))(4.28g,0.004mol)、炭酸カリウム(Potassium carbonate)(20.46g,0.148mol)、1,4-ジオキサン/水(150mL/30mL)の混合物を120℃で還流した。
ジクロロメタン(Dichloromethane)で抽出し、MgSO4で乾燥した。シリカゲルで濾過した後、濃縮して化合物141-1を得た(9.90g,48%)。
化合物141-2の製造
一口丸底フラスコ(One neck r.b.f)に3-クロロ-4-フェニルジベンゾ[b,d]フラン(3-chloro-4-phenyldibenzo[b,d]furan)(9.90g,0.036mol)とTHF(95mL)を入れ、窒素置換する。バスの温度を-78℃まで下げた後、n-BuLi(3.00g,0.047mol)をゆっくり滴下した。
一口丸底フラスコ(One neck r.b.f)に3-クロロ-4-フェニルジベンゾ[b,d]フラン(3-chloro-4-phenyldibenzo[b,d]furan)(9.90g,0.036mol)とTHF(95mL)を入れ、窒素置換する。バスの温度を-78℃まで下げた後、n-BuLi(3.00g,0.047mol)をゆっくり滴下した。
反応が終了すると、バスの温度を常温まで上げた後、ヨウ素(Iodine)(10.05g,0.040mol)を入れた。
反応が完了すると、蒸留水を入れる。ジクロロメタン(Dichloromethane)で抽出し、MgSO4で乾燥した。シリカゲルで濾過した後、濃縮して化合物141-2を得た(12.24g,84%)。
化合物141-3の製造
一口丸底フラスコ(One neck r.b.f)に3-クロロ-6-ヨード-4-フェニルジベンゾ[b,d]フラン(3-chloro-6-iodo-4-phenyldibenzo[b,d]furan)(12.24g,0.030mol)、カルバゾール(Carbazole)(5.52g,0.033mol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)(Tris(dibenzylideneacetone)dipalladium(0))(1.37g,0.0015,トリ-tert-ブチルホスフィン(Tri-tert-butylphosphine)(6.07g,0.030mol)、ナトリウム-tert-ブトキシド(Sodium-tert-butoxide)(5.77g,0.060mol)、トルエン(120mL)の混合物130℃で還流した。
一口丸底フラスコ(One neck r.b.f)に3-クロロ-6-ヨード-4-フェニルジベンゾ[b,d]フラン(3-chloro-6-iodo-4-phenyldibenzo[b,d]furan)(12.24g,0.030mol)、カルバゾール(Carbazole)(5.52g,0.033mol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)(Tris(dibenzylideneacetone)dipalladium(0))(1.37g,0.0015,トリ-tert-ブチルホスフィン(Tri-tert-butylphosphine)(6.07g,0.030mol)、ナトリウム-tert-ブトキシド(Sodium-tert-butoxide)(5.77g,0.060mol)、トルエン(120mL)の混合物130℃で還流した。
反応が完了すると、濾過(Filter)して固体を除去し、ろ液をシリカゲルで濾過した後、濃縮して化合物141-3を得た(8.92g,67%)。
化合物141-4の製造
一口丸底フラスコ(One neck r.b.f)に9-(7-クロロ-6-フェニルジベンゾ[b,d]フラン-4-イル)-9H-カルバゾール(9-(7-chloro-6-phenyldibenzo)[b,d]furan-4-yl)-9H-carbazole)(8.92g,0.020mol)、ビス(ピナコラート)ジボロン(Bis(pinacolato)diboron)(10.20g,0.040mol)、Pd2(dba)3(1.83g,0.002mol)、PCy3(1.12g,0.004mol)、酢酸カリウム(Potassium acetate)(5.89g,0.06mol)、1,4-ジオキサン(90mL)の混合物を140℃で還流した。
一口丸底フラスコ(One neck r.b.f)に9-(7-クロロ-6-フェニルジベンゾ[b,d]フラン-4-イル)-9H-カルバゾール(9-(7-chloro-6-phenyldibenzo)[b,d]furan-4-yl)-9H-carbazole)(8.92g,0.020mol)、ビス(ピナコラート)ジボロン(Bis(pinacolato)diboron)(10.20g,0.040mol)、Pd2(dba)3(1.83g,0.002mol)、PCy3(1.12g,0.004mol)、酢酸カリウム(Potassium acetate)(5.89g,0.06mol)、1,4-ジオキサン(90mL)の混合物を140℃で還流した。
ジクロロメタン(Dichloromethane)で抽出し、濃縮した後、シリカゲルで濾過した。濃縮後、ジクロロメタン/メタノール処理して化合物141-4を得た(8.35g,78%)。
化合物141(H)の製造
一口丸底フラスコ(One neck r.b.f)に9-(6-フェニル-7-(4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボロラン-2-イル)ジベンゾ[b,d]フラン-4-イル)-9H-カルバゾール(9-(6-phenyl-7-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)dibenzo[b,d]furan-4-yl)-9H-carbazole)(8.57g,0.016mol)、2-クロロ-4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン(2-chloro-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine)(4.71g,0.018mol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(Tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0))(0.92g,0.0008mol)、炭酸カリウム(Potassium carbonate)(4.42g,0.032mol)、1,4-ジオキサン/水(85mL/25mL)の混合物を120℃で還流した。
一口丸底フラスコ(One neck r.b.f)に9-(6-フェニル-7-(4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボロラン-2-イル)ジベンゾ[b,d]フラン-4-イル)-9H-カルバゾール(9-(6-phenyl-7-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)dibenzo[b,d]furan-4-yl)-9H-carbazole)(8.57g,0.016mol)、2-クロロ-4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン(2-chloro-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine)(4.71g,0.018mol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(Tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0))(0.92g,0.0008mol)、炭酸カリウム(Potassium carbonate)(4.42g,0.032mol)、1,4-ジオキサン/水(85mL/25mL)の混合物を120℃で還流した。
ジクロロメタン(Dichloromethane)で抽出し、MgSO4で乾燥した。シリカゲルで濾過した後、濃縮して化合物141(H)を得た(7.89g,77%)。
前記製造例5において、下記表5の中間体A、B及びCを用いたことを除けば、前記製造例5と同様の方法で合成して目的化合物Hをそれぞれ合成した。
化合物181-1の製造
一口丸底フラスコ(One neck r.b.f)に3-クロロジベンゾ[b,d]フラン(3-chlorodibenzo[b,d]furan)(15g,0.074mol)とTHF(150mL)を入れ、窒素置換した。バスの温度を-78℃まで下げた後、n-BuLi(6.16g,0.096mol)をゆっくり滴下した。
一口丸底フラスコ(One neck r.b.f)に3-クロロジベンゾ[b,d]フラン(3-chlorodibenzo[b,d]furan)(15g,0.074mol)とTHF(150mL)を入れ、窒素置換した。バスの温度を-78℃まで下げた後、n-BuLi(6.16g,0.096mol)をゆっくり滴下した。
反応が終了すると、バスの温度を常温まで上げた後、ヨウ素(Iodine)(28.17g,0.11mol)を入れた。
反応が完了すると、蒸留水を入れる。ジクロロメタン(Dichloromethane)で抽出し、MgSO4で乾燥した。シリカゲルで濾過した後、濃縮して化合物181-1を得た(16.53g,68%)。
化合物181-2の製造
一口丸底フラスコ(One neck r.b.f)に3-クロロ-4-ヨードジベンゾ[b,d]フラン(3-chloro-4-iododibenzo[b,d]furan)(16.53g,0.05mol)、カルバゾール(Carbazole)(9.20g,0.055mol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)(Tris(dibenzylideneacetone)dipalladium(0))(2.89g,0.0025mol)、トリ-tert-ブチルホスフィン(Tri-tert-butylphosphine)(10.12g,0.05mol)、ナトリウム-tert-ブトキシド(Sodium-tert-butoxide)(9.61g,0.10mol)、トルエン(Toluene)(165mL)の混合物を130℃で還流した。
一口丸底フラスコ(One neck r.b.f)に3-クロロ-4-ヨードジベンゾ[b,d]フラン(3-chloro-4-iododibenzo[b,d]furan)(16.53g,0.05mol)、カルバゾール(Carbazole)(9.20g,0.055mol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)(Tris(dibenzylideneacetone)dipalladium(0))(2.89g,0.0025mol)、トリ-tert-ブチルホスフィン(Tri-tert-butylphosphine)(10.12g,0.05mol)、ナトリウム-tert-ブトキシド(Sodium-tert-butoxide)(9.61g,0.10mol)、トルエン(Toluene)(165mL)の混合物を130℃で還流した。
反応が完了すると、濾過(Filter)して固体を除去し、ろ液をシリカゲルで濾過した後、濃縮して化合物181-2を得た(9.75g,53%)。
化合物181-3の製造
一口丸底フラスコ(One neck r.b.f)に9-(3-クロロジベンゾ[b,d]フラン-4-イル)-9H-カルバゾール(9-(3-chlorodibenzo[b,d]furan-4-yl)-9H-carbazole)(9.75g,0.027mol)とTHF(95mL)を入れ、窒素置換する。バスの温度を-78℃まで下げた後、n-BuLi(2.25g,0.035mol)をゆっくり滴下する。
一口丸底フラスコ(One neck r.b.f)に9-(3-クロロジベンゾ[b,d]フラン-4-イル)-9H-カルバゾール(9-(3-chlorodibenzo[b,d]furan-4-yl)-9H-carbazole)(9.75g,0.027mol)とTHF(95mL)を入れ、窒素置換する。バスの温度を-78℃まで下げた後、n-BuLi(2.25g,0.035mol)をゆっくり滴下する。
反応が終了すると、バスの温度を常温まで上げた後、ヨウ素(Iodine)(7.54g,0.030mol)を入れる。
反応が完了すると、蒸留水を入れる。ジクロロメタン(Dichloromethane)で抽出し、MgSO4で乾燥した。シリカゲルで濾過した後、濃縮して化合物181-3を得た(7.87g,59%)。
化合物181-4の製造
一口丸底フラスコ(One neck r.b.f)に9-(3-クロロ-6-ヨードジベンゾ[b,d]フラン-4-イル)-9H-カルバゾール(9-(3-chloro-6-iododibenzo[b,d]furan-4-yl)-9H-carbazole)(7.87g,0.016mol)、カルバゾール(Carbazole)(2.94g,0.018mol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)(Tris(dibenzylideneacetone)dipalladium(0))(1.47g,0.0016mol)、トリ-tert-ブチルホスフィン(Tri-tert-butylphosphine)(3.24g、0.016mol)、ナトリウム-tert-ブトキシド(Sodium-tert-butoxide)(3.08g,0.032mol)、トルエン(Toluene)(75mL)の混合物を130℃で還流した。
一口丸底フラスコ(One neck r.b.f)に9-(3-クロロ-6-ヨードジベンゾ[b,d]フラン-4-イル)-9H-カルバゾール(9-(3-chloro-6-iododibenzo[b,d]furan-4-yl)-9H-carbazole)(7.87g,0.016mol)、カルバゾール(Carbazole)(2.94g,0.018mol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)(Tris(dibenzylideneacetone)dipalladium(0))(1.47g,0.0016mol)、トリ-tert-ブチルホスフィン(Tri-tert-butylphosphine)(3.24g、0.016mol)、ナトリウム-tert-ブトキシド(Sodium-tert-butoxide)(3.08g,0.032mol)、トルエン(Toluene)(75mL)の混合物を130℃で還流した。
反応が完了すると、濾過(Filter)して固体を除去し、ろ液をシリカゲルで濾過した後、濃縮して化合物181-4を得た(6.82g,80%)。
化合物181-5の製造
一口丸底フラスコ(One neck r.b.f)に9,9’-(3-クロロジベンゾ[b,d]フラン-4,6-ジイル)ビス(9H-カルバゾール)(9,9’-3-chlorodibenzo[b,d]furan-4,6-diyl)bis(9H-carbazole))(6.82g,0.013mol)、ビス(ピナコラート)ジボロン(Bis(pinacolato)diboron)(6.60g,0.026mol)、Pd2(dba)3(1.19g,0.0013mol)、PCy3(0.73g,0.0026mol)、酢酸カリウム(Potassium acetate)(3.59g,0.026mol)、1,4-ジオキサン(70mL)の混合物を140℃で還流した。
一口丸底フラスコ(One neck r.b.f)に9,9’-(3-クロロジベンゾ[b,d]フラン-4,6-ジイル)ビス(9H-カルバゾール)(9,9’-3-chlorodibenzo[b,d]furan-4,6-diyl)bis(9H-carbazole))(6.82g,0.013mol)、ビス(ピナコラート)ジボロン(Bis(pinacolato)diboron)(6.60g,0.026mol)、Pd2(dba)3(1.19g,0.0013mol)、PCy3(0.73g,0.0026mol)、酢酸カリウム(Potassium acetate)(3.59g,0.026mol)、1,4-ジオキサン(70mL)の混合物を140℃で還流した。
ジクロロメタン(Dichloromethane)で抽出し、濃縮した後、シリカゲルで濾過した。濃縮後、ジクロロメタン/メタノール処理して化合物181-5を得た(5.62g,71%)。
化合物181(I)の製造
一口丸底フラスコ(One neck r.b.f)に9,9’-(3-(4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボロラン-2-イル)ジベンゾ[b,d]フラン-4,6-ジイル)ビス(9H-カルバゾール)(9,9’-(3-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)dibenzo[b,d]furan-4,6-diyl)bis(9H-carbazole))(5.62g,0.009mol)、2-クロロ-4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン(2-chloro-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine)(2.68g,0.010mol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(Tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0))(0.52g,0.0005mol)、炭酸カリウム(Potassium carbonate)(2.49g,0.018mol)、1,4-ジオキサン/水(55mL/16mL)の混合物を120℃で還流した。
一口丸底フラスコ(One neck r.b.f)に9,9’-(3-(4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボロラン-2-イル)ジベンゾ[b,d]フラン-4,6-ジイル)ビス(9H-カルバゾール)(9,9’-(3-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)dibenzo[b,d]furan-4,6-diyl)bis(9H-carbazole))(5.62g,0.009mol)、2-クロロ-4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン(2-chloro-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine)(2.68g,0.010mol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(Tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0))(0.52g,0.0005mol)、炭酸カリウム(Potassium carbonate)(2.49g,0.018mol)、1,4-ジオキサン/水(55mL/16mL)の混合物を120℃で還流した。
ジクロロメタン(Dichloromethane)で抽出し、MgSO4で乾燥した。シリカゲルで濾過した後、濃縮して化合物181(I)を得た(3.74g,57%)。
前記製造例6において、下記表6の中間体A、B及びCを用いたことを除けば、前記製造例6と同様の方法で合成して目的化合物Iをそれぞれ合成した。
化合物2-23[E]の製造
一口丸底フラスコ(One neck round bottom flask)に9-([1,1’-ビフェニル]-2-イル)-9H,9’H-3,3’-ビカルバゾール(9-([1,1’-biphenyl]-2-yl)-9H,9’H-3,3’-bicarbazole)(10g,0.021mol)、4-ブロモ-1,1’:4’,1’’-ターフェニル(4-bromo-1,1’:4’,1’’-terphenyl)(7.14g,0.023mol)、CuI(4.00g,0.021mol)、トランス-1,4-ジアミノシクロヘキサン(2.40g,0.021mol)、K3PO4(8.92g,0.042mol)を1,4-オキサン100mLに溶かした後、125℃で8時間還流した。反応が完了した後、常温で蒸留水とDCMを入れ、抽出し、有機層は、MgSO4で乾燥した後、ロータリーエバポレーターで溶媒を除去した。反応物は、カラムクロマトグラフィー(DCM:Hex=1:3)で精製し、メタノールで再結晶して化合物2-23[E]を得た(13.17g,88%)。
一口丸底フラスコ(One neck round bottom flask)に9-([1,1’-ビフェニル]-2-イル)-9H,9’H-3,3’-ビカルバゾール(9-([1,1’-biphenyl]-2-yl)-9H,9’H-3,3’-bicarbazole)(10g,0.021mol)、4-ブロモ-1,1’:4’,1’’-ターフェニル(4-bromo-1,1’:4’,1’’-terphenyl)(7.14g,0.023mol)、CuI(4.00g,0.021mol)、トランス-1,4-ジアミノシクロヘキサン(2.40g,0.021mol)、K3PO4(8.92g,0.042mol)を1,4-オキサン100mLに溶かした後、125℃で8時間還流した。反応が完了した後、常温で蒸留水とDCMを入れ、抽出し、有機層は、MgSO4で乾燥した後、ロータリーエバポレーターで溶媒を除去した。反応物は、カラムクロマトグラフィー(DCM:Hex=1:3)で精製し、メタノールで再結晶して化合物2-23[E]を得た(13.17g,88%)。
前記製造例7において、下記表7の中間体A、Bを用いたことを除けば、下記表7の化学式Aに相当する化合物Eを同様の方法で合成した。
前記製造例1~7及び表1~表7に記載の化合物以外の前記化学式1に相当するヘテロ環化合物及び前記化学式Aに相当するヘテロ環化合物も、前述した製造例に記載の方法と同様に製造した。
前記にて製造された化合物の合成確認資料は、下記[表8]及び[表9]に記載のとおりである。
<実験例1>-有機発光素子の作製
1)有機発光素子の作製
1,500Åの厚さでインジウムチンオキシド(ITO)で薄膜コーティングされたガラス基板を蒸留水超音波で洗浄した。蒸留水洗浄が終わると、アセトン、メタノール、イソプロピルアルコールなどの溶剤で超音波洗浄を行い乾燥させた後、UV洗浄機でUVを用いて5分間UVO処理した。その後、基板をプラズマ洗浄機(PT)に搬送させた後、真空状態でITO仕事関数及び残膜除去のためにプラズマ処理を行い、有機蒸着用熱蒸着装置に搬送した。
1)有機発光素子の作製
1,500Åの厚さでインジウムチンオキシド(ITO)で薄膜コーティングされたガラス基板を蒸留水超音波で洗浄した。蒸留水洗浄が終わると、アセトン、メタノール、イソプロピルアルコールなどの溶剤で超音波洗浄を行い乾燥させた後、UV洗浄機でUVを用いて5分間UVO処理した。その後、基板をプラズマ洗浄機(PT)に搬送させた後、真空状態でITO仕事関数及び残膜除去のためにプラズマ処理を行い、有機蒸着用熱蒸着装置に搬送した。
前記ITO透明電極(陽極)上に共通層である正孔注入層2-TNATA(4,4’-Tris[2-naphthyl(phenyl)amino]triphenylamine)及び正孔輸送層NPB(N,N’-diphenyl-(1,1’-biphenyl)-4,4’-diamine)を形成した。
その上に発光層を次のように熱真空蒸着させた。発光層はホストとして下記表10に記載の化合物、緑色燐光ドーパントとしてIr(ppy)3(tris(2-phenylpyridine)iridium)を用いてホストにIr(ppy)3を7%重量比でドーピングして400Å蒸着した。その後、正孔ブロッキング層としてBCPを60Å蒸着し、その上に電子輸送層としてAlq3を200Å蒸着した。最後に、電子輸送層上にリチウムフッ化物(lithium fluoride:LiF)を10Åの厚さに蒸着し、電子注入層を形成した後、電子注入層上にアルミニウム(Al)陰極を1200Åの厚さに蒸着し、陰極を形成することにより有機電界発光素子を作製した。
一方、OLED素子の作製に必要な全ての有機化合物は、材料毎にそれぞれ10-6~10-8torr下で真空昇華精製してOLEDの作製に使用した。
2)有機電界発光素子の駆動電圧及び発光効率
前記のように作製された有機電界発光素子に対して、マックサイエンス社のM7000で電界発光(EL)特性を測定し、その測定結果をもってマックサイエンス社製の寿命測定装置(M6000)を通じて基準輝度が6,000cd/m2のとき、T90を測定した。本発明の有機電界発光素子の特性は表10のとおりである。
前記のように作製された有機電界発光素子に対して、マックサイエンス社のM7000で電界発光(EL)特性を測定し、その測定結果をもってマックサイエンス社製の寿命測定装置(M6000)を通じて基準輝度が6,000cd/m2のとき、T90を測定した。本発明の有機電界発光素子の特性は表10のとおりである。
<実験例2>-有機発光素子の作製
1,500Åの厚さでITOで薄膜コーティングされたガラス基板を蒸留水超音波で洗浄した。蒸留水洗浄が終わると、アセトン、メタノール、イソプロピルアルコールなどの溶剤で超音波洗浄を行い乾燥させた後、UV洗浄機でUVを用いて5分間UVO処理した。その後、基板をプラズマ洗浄機(PT)に搬送させた後、真空状態でITO仕事関数及び残膜除去のためにプラズマ処理を行い、有機蒸着用熱蒸着装置に搬送した。
1,500Åの厚さでITOで薄膜コーティングされたガラス基板を蒸留水超音波で洗浄した。蒸留水洗浄が終わると、アセトン、メタノール、イソプロピルアルコールなどの溶剤で超音波洗浄を行い乾燥させた後、UV洗浄機でUVを用いて5分間UVO処理した。その後、基板をプラズマ洗浄機(PT)に搬送させた後、真空状態でITO仕事関数及び残膜除去のためにプラズマ処理を行い、有機蒸着用熱蒸着装置に搬送した。
前記ITO透明電極(陽極)上に共通層である正孔注入層2-TNATA(4,4’,4’’-Tris[2-naphthyl(phenyl)amino]triphenylamine)及び正孔輸送層NPB(N,N’-Di(1-naphthyl)-N,N’-diphenyl-(1,1’-biphenyl)-4,4’-diamine)を形成させた。
その上に発光層を次のように熱真空蒸着させた。発光層は、ホストとして化学式1に記載の化合物の一種と化学式Aに記載の化合物の一種(表11の発光層化合物)とを予備混合(pre-mixed)した後、1つの供源で400Å蒸着し、緑色燐光ドーパントはIr(ppy)3を発光層の蒸着厚さの7%ドーピングして蒸着した。それから、正孔ブロッキング層としてBCPを60Å蒸着し、その上に電子輸送層としてAlq3を200Å蒸着した。最後に、電子輸送層上にリチウムフッ化物(lithium fluoride:LiF)を10Åの厚さに蒸着し、電子注入層を形成した後、電子注入層上にアルミニウム(Al)陰極を1,200Åの厚さに蒸着し、陰極を形成することにより有機電界発光素子を作製した。
一方、OLED素子の作製に必要な全ての有機化合物は、材料毎にそれぞれ10-6~10-8torr下で真空昇華精製し、OLEDの作製に使用した。
前記のように作製された有機電界発光素子に対して、マックサイエンス社のM7000で電界発光(EL)特性を測定し、その測定結果をもってマックサイエンス社製の寿命測定装置(M6000)を通じて基準輝度が6,000cd/m2のとき、T90を測定した。
本発明により製造された有機発光素子の駆動電圧、発光効率、色座標(CIE)、寿命を測定した結果は、下記表11のとおりであった。
前記表10から分かるように、本出願によるヘテロ環化合物は、ジベンゾフランのそれぞれのベンゼン環の4位にAr1及びAr2の置換基をそれぞれ有するものであり、ジベンゾフランの電子的に弱い位置を置換基でブロックして熱的安定性を高め、これを含む有機発光素子の寿命が特に改善される特徴を有することを確認することができた。
すなわち、ジベンゾフラン(Dibenzofuran)とジベンゾチオフェン(Dibenzothiophene)は、炭素に比べて電気陰性度の大きい酸素と硫黄原子を中心に持っている。分子構造内で酸素と硫黄原子が隣接する炭素の電子を引き付ける傾向がある。したがって、ジベンゾフラン(Dibenzofuran)とジベンゾチオフェン(Dibenzothiophene)のそれぞれのベンゼン環の4位が他の位置に比べて電子が不足して、位置的に弱い方である。このように電子が不足しているところに電子を与えることができるアリール基、ヘテロアリール基などを結合して寿命と効率を高めるのが本発明の目的である。
前記表10において、それぞれの化合物においてET unitであるN-Hetの結合位置によって実験結果の一部において傾向性があることが確認することができた。N-Hetがジベンゾフランコアの3位に結合すると、ジベンゾフランコアの1位に結合したときよりも分子自体の立体障害(Steric hindrance)が大きくなる。これによってN-Hetがジベンゾフランコアの1位に結合したとき、構造の安定性がはるかに高くなる。また、素子を作るために材料を蒸着すると、材料の充填構造(packing structure)に対する安定性もまた高くなる。このような理由によりN-Hetがジベンゾフランの1位に結合した時、寿命と効率がより優れる傾向がある。その反面、駆動電圧は同様のレベルを示すことがわかった。
具体的には、前記表10において、ジベンゾフラン(Dibenzofuran)のそれぞれのベンゼン環の4位全部にアリール基を置換基として結合した具体例の化合物1番~20番及び101番~120番とジベンゾフラン(Dibenzofuran)のそれぞれのベンゼン環の4位にアリール基及びカルバゾールを除いたヘテロアリール基を置換基として結合した具体例の化合物21番~40番及び121番~140番とを比較してみると、次のとおりである。
ジベンゾフラン(Dibenzofuran)のそれぞれのベンゼン環の4位全部にアリール基を置換基として結合したとき、分子構造が単極性(unipolar)となる。その反面、一方にはアリール、他方にはヘテロアリール基を結合すると分子が双極性(bipolar)となり、電子のバランスがよりよく取れ、電荷移動遷移(charge transfer)がよく起こるようになる。しかし、ジベンゾフラン(Dibenzofuran)のそれぞれのベンゼン環の4位にアリール基及びカルバゾールを除いたヘテロアリール基を結合すると、ジベンゾフラン(Dibenzofuran)の電子が不足しているところに電子を与える程度が似ており、駆動電圧、効率及び寿命が同様のレベルを示すことを確認することができた。
また、ジベンゾフラン(Dibenzofuran)のそれぞれのベンゼン環の4位にアリール基及びアリール基に比べて電子を与える傾向がより強いカルバゾール基を置換基として用いた場合、分子内の電子がより豊富になり、構造的にもより安定した。これにより、前記表9における具体例の化合物41番~80番及び141番~180番が具体例の化合物1番~40番及び101番位~140番より駆動電圧、効率及び寿命がはるかに優れていることが確認できた。同様の理由で、ジベンゾフラン(Dibenzofuran)のそれぞれの(ベンゼン環の)4位全部にカルバゾール基を置換基として結合するとその効果が極大化して駆動電圧が低くなり、寿命と効率が向上されることが確認できた。
また、表11の結果から、化学式1における化合物及び化学式Aにおける化合物を同時に含む場合、より優れた効率及び寿命効果を示すことが確認できた。この結果から、2つの化合物を同時に含む場合、エキシプレックス(exciplex)現象が起こることを予想することができる。
前記エキシプレックス(exciplex)現象は、2分子間の電子交換によりドナー(p-host)のHOMOレベル、アクセプター(n-host)LUMOレベルの大きさのエネルギーを放出する現象である。2分子間のエキシプレックス(exciplex)現象が起こると、Reverse Intersystem Crossing(RISC)が起こり、これによって蛍光の内部量子効率が100%まで上昇することができる。正孔輸送能力の良いドナー(p-host)と電子輸送能力の良いアクセプター(n-host)を発光層のホストとして用いられる場合、正孔はp-hostに注入され、電子はn-hostに注入されるため、駆動電圧を低下させることができ、それによって寿命の向上に役立つことができる。本願発明において、ドナーの役割は前記化学式Aにおける化合物、アクセプターの役割は前記化学式1における化合物が発光層ホストとして用いられた場合に、優れた素子特性を示すことを確認することができた。
100 ・・・基板
200 ・・・陽極
300 ・・・有機物層
301 ・・・正孔注入層
302 ・・・正孔輸送層
303 ・・・発光層
304 ・・・正孔ブロッキング層
305 ・・・電子輸送層
306 ・・・電子注入層
400 ・・・陰極
200 ・・・陽極
300 ・・・有機物層
301 ・・・正孔注入層
302 ・・・正孔輸送層
303 ・・・発光層
304 ・・・正孔ブロッキング層
305 ・・・電子輸送層
306 ・・・電子注入層
400 ・・・陰極
Claims (17)
- 下記化学式1で表されるヘテロ環化合物:
前記化学式1において、
Xは、O;またはSであり、
N-Hetは、置換もしくは非置換であり、Nを1個以上含む単環または多環のヘテロ環基であり、
Ar1及びAr2は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のC1~C60のアルキル基;置換もしくは非置換のC6~C60のアリール基;置換もしくは非置換のC2~C60のヘテロアリール基;-P(=O)RR’;または-SiRR’R’’であり、
R3~R5は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素;重水素;ハロゲン;シアノ基;置換もしくは非置換のC1~C60のアルキル基;置換もしくは非置換のC2~C60のアルケニル基;置換もしくは非置換のC2~C60のアルキニル基;置換もしくは非置換のC1~C60のアルコキシ基;置換もしくは非置換のC3~C60のシクロアルキル基;置換もしくは非置換のC2~C60のヘテロシクロアルキル基;置換もしくは非置換のC6~C60のアリール基;置換もしくは非置換のC2~C60のヘテロアリール基;-P(=O)RR’;-SiRR’R’’及び-NRR’からなる群から選択されるか、または互いに隣接する2以上の基は、互いに結合して置換もしくは非置換のC6~C60の脂肪族または芳香族炭化水素環または置換もしくは非置換のC2~C60の脂肪族または芳香族ヘテロ環を形成し、
L1~L3は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、直接結合;置換もしくは非置換のC6~C60のアリーレン基;または置換もしくは非置換のC2~C60のヘテロアリーレン基であり、
前記R、R’及びR’’は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のC1~C60のアルキル基;置換もしくは非置換のC6~C60のアリール基;または置換もしくは非置換のC2~C60のヘテロアリール基であり、
p及びqは、1~4の整数であり、
b、m及びnは、0~4の整数であり、
aは、0~3の整数であり、
p、q、a、b、m及びnが2以上の場合、括弧内の置換基は互いに同一または異なる。 - 前記化学式1は、下記化学式4~10のいずれかで表されるものである、請求項1に記載のヘテロ環化合物:
前記化学式4~10において、
X、N-Het、R3~R5、L1~L3、m、n、p、q、a及びbの定義は、前記化学式1における定義と同じであり、
X1及びX2は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、O;S;またはNR31であり、
Ar3及びAr4は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のC6~C60のアリール基であり、
R11~R18及びR21~R28は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素;重水素;ハロゲン;シアノ基;置換もしくは非置換のC1~C60のアルキル基;置換もしくは非置換のC2~C60のアルケニル基;置換もしくは非置換のC2~C60のアルキニル基;置換もしくは非置換のC1~C60のアルコキシ基;置換もしくは非置換のC3~C60のシクロアルキル基;置換もしくは非置換のC2~C60のヘテロシクロアルキル基;置換もしくは非置換のC6~C60のアリール基;置換もしくは非置換のC2~C60のヘテロアリール基;-P(=O)RR’;-SiRR’R’’及び-NRR’からなる群から選択されるか、または互いに隣接する2以上の基は互いに結合して置換もしくは非置換のC6~C60の脂肪族または芳香族炭化水素環または置換もしくは非置換のC2~C60の脂肪族または芳香族ヘテロ環を形成し、
前記R31、R、R’及びR’’は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のC1~C60のアルキル基;置換もしくは非置換のC6~C60のアリール基;または置換もしくは非置換のC2~C60のヘテロアリール基であり、
cは、0~3の整数であり、cが2以上である場合、括弧内の置換基は互いに同一または異なる。 - N-Hetは、置換もしくは非置換のトリアジン基;置換もしくは非置換のピリミジン基;置換もしくは非置換のピリジン基;置換もしくは非置換のキノリン基;置換もしくは非置換の1,10-フェナントロリン基;置換もしくは非置換の1,7-フェナントロリン基;置換もしくは非置換のキナゾリン基;置換もしくは非置換のピリド[3,2-d]ピリミジン;または置換もしくは非置換のベンズイミダゾール基である、請求項1に記載のヘテロ環化合物。
- R3~R5は、水素;または重水素である、請求項1に記載のヘテロ環化合物。
- 第1の電極;前記第1の電極と対向して備えられた第2の電極;及び前記第1の電極と前記第2の電極との間に備えられた1層以上の有機物層を含む有機発光素子であって、前記有機物層のうちの1層以上は、請求項1~6のいずれか一項に記載のヘテロ環化合物を含むものである、有機発光素子。
- 前記ヘテロ環化合物を含む有機物層は、下記化学式Aで表されるヘテロ環化合物をさらに含むものである、請求項7に記載の有機発光素子:
前記化学式Aにおいて、
Rc及びRdは、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素:重水素;ハロゲン基;-CN;置換もしくは非置換のC1~C60のアルキル基;置換もしくは非置換のC2~C60のアルケニル基;置換もしくは非置換のC2~C60のアルキニル基;置換もしくは非置換のC1~C60のアルコキシ基;置換もしくは非置換のC3~C60のシクロアルキル基;置換もしくは非置換のC2~C60のヘテロシクロアルキル基;置換もしくは非置換のC6~C60のアリール基;置換もしくは非置換のC2~C60のヘテロアリール基;-SiR201R202R203;-P(=O)R201R202;及び-NR201R202からなる群から選択されるか、または互いに隣接する2以上の基は、互いに結合して置換もしくは非置換のC6~C60の芳香族炭化水素環または置換もしくは非置換のC2~C60のヘテロ環を形成し、
Ra及びRbは、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のC6~C60のアリール基;-SiR201R202R203;-P(=O)R201R202;または置換もしくは非置換のC2~C60のヘテロアリール基であり、
R201、R202及びR203は、互いに同一又は異なり、それぞれ独立して、水素;重水素;-CN;置換もしくは非置換のC1~C60のアルキル基;置換もしくは非置換のC6~C60のアリール基;または置換もしくは非置換のC2~C60のヘテロアリール基であり、
r及びsは、0~7の整数であり、
r及びsが2以上である場合、括弧内の置換基は互いに同一または異なる。 - 前記Rc及びRdは、水素である、請求項8に記載の有機発光素子。
- 前記有機物層は、発光層を含み、前記発光層は、前記化学式1のヘテロ環化合物を含むものである、請求項7に記載の有機発光素子。
- 前記有機物層は、発光層を含み、前記発光層は、ホスト材料を含み、前記ホスト材料は、前記化学式1のヘテロ環化合物を含むものである、請求項7に記載の有機発光素子。
- 前記有機発光素子は、発光層、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層、電子ブロッキング層及び正孔ブロッキング層からなる群から選択される1層または2層以上をさらに含むものである、請求項7に記載の有機発光素子。
- 請求項1~6のいずれか一項に記載のヘテロ環化合物及び下記化学式Aで表されるヘテロ環化合物を含むものである、有機発光素子の有機物層用組成物。
前記化学式Aにおいて、
Rc及びRdは、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素;重水素;ハロゲン基;-CN;置換もしくは非置換のC1~C60のアルキル基;置換もしくは非置換のC2~C60のアルケニル基;置換もしくは非置換のC2~C60のアルキニル基;置換もしくは非置換のC1~C60のアルコキシ基;置換もしくは非置換のC3~C60のシクロアルキル基;置換もしくは非置換のC2~C60のヘテロシクロアルキル基;置換もしくは非置換のC6~C60のアリール基;置換もしくは非置換のC2~C60のヘテロアリール基;-SiR201R202R203;-P(=O)R201R202;及び-NR201R202からなる群から選択されるか、または互いに隣接する2以上の基は、互いに結合して置換もしくは非置換のC6~C60の芳香族炭化水素環または置換もしくは非置換のC2~C60のヘテロ環を形成し、
Ra及びRbは、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のC6~C60のアリール基;-SiR201R202R203;-P(=O)R201R202;または置換もしくは非置換のC2~C60のヘテロアリール基であり、
R201、R202、及びR203は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素;重水素;-CN;置換もしくは非置換のC1~C60のアルキル基;置換もしくは非置換のC6~C60のアリール基;または置換もしくは非置換のC2~C60のヘテロアリール基であり、
r及びsは、0~7の整数であり、
r及びsが2以上である場合、括弧内の置換基は互いに同一または異なる。 - 前記組成物中の、前記ヘテロ環化合物:前記化学式Aで表されるヘテロ環化合物の重量比は1:10~10:1である、請求項14に記載の有機発光素子の有機物層用組成物。
- 基板を用意する工程;
前記基板上に第1の電極を形成する工程;
前記第1の電極上に1層以上の有機物層を形成する工程;及び
前記有機物層上に第2の電極を形成する工程を含み、
前記有機物層を形成する工程は、請求項14に記載の有機物層用組成物を用いて1層以上の有機物層を形成する工程を含むものである、有機発光素子の製造方法。 - 前記有機物層を形成する工程は、前記化学式1におけるヘテロ環化合物及び前記化学式Aにおけるヘテロ環化合物とを予備混合(pre-mixed)して熱真空蒸着法を用いて形成するものである、請求項16に記載の有機発光素子の製造方法。
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