JP2023525520A - 新規な化合物およびこれを利用した有機発光素子 - Google Patents
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-
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-
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Abstract
Description
本出願は、2020年7月24日付の韓国特許出願第10-2020-0092539号に基づく優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示された全ての内容は本明細書の一部として含まれる。
Dは重水素を意味し、
Qは非置換であるか、または重水素で置換されたナフチレンであり、
Ar1およびAr2はそれぞれ独立して、置換または非置換の炭素数6~60のアリールであり、
L1~L4はそれぞれ独立して、置換または非置換の炭素数6~60のアリーレンであり、
n1~n4はそれぞれ独立して、0~2の整数であり、
aおよびbはそれぞれ独立して、0~8の整数であり、
但し、a+bは1以上であり、
n1~n4がそれぞれ2の場合、角括弧「[]」内の構造は互いに同一または異なる。
本発明は、前記化学式1で表される化合物を提供する。
Ar1およびAr2のうちの少なくとも1つは非置換であるか、または1~7個の重水素で置換された2-ナフチルであり得る。
Ar1およびAr2がそれぞれ独立して非置換であるか、または1~7個の重水素で置換された2-ナフチルであるか;
Ar1およびAr2のうちの1つは非置換であるか、または1~7個の重水素で置換された1-ナフチルであり、残りの1つは非置換であるか、または1~7個の重水素で置換された2-ナフチルであるか;
Ar1およびAr2のうちの1つは非置換であるか、または1~5個の重水素で置換されたフェニルであり、残りの1つは非置換であるか、または1~7個の重水素で置換された1-ナフチルであるか;または
Ar1およびAr2のうちの1つは非置換であるか、または1~5個の重水素で置換されたフェニルであり、残りの1つは非置換であるか、または1~7個の重水素で置換された2-ナフチルであり得る。
Qは、下記化学式2a~2jで表される2価の置換基のうちのいずれか1つであり、
cは0~6の整数であり、
Ar1およびAr2はそれぞれ独立して、フェニルまたはナフチルであり、
L1およびL2はそれぞれ独立して、フェニレンまたはナフチレンであり、
L3およびL4はそれぞれ独立して、フェニレンであり、
dおよびeはそれぞれ独立して、0~7の整数であり、
fおよびgはそれぞれ独立して、0~6の整数であり、
hおよびiはそれぞれ独立して、0~4の整数であり、
a、bおよびn1~n4は、前記化学式1で定義した通りである。
Ar1およびAr2のうちの1つは
Ar1およびAr2はいずれも
Ar1およびAr2はいずれも
また、前記化学式1-1中、L1~L4はそれぞれ独立して、
n1~n4はそれぞれ独立して、0または1であり、
n1+n2+n3+n4は0であるか;
n1+n2+n3+n4は1であるか;
n1+n2+n3+n4は2であるか;
n1+n2+n3+n4は3であるか;または
n1+n2+n3+n4は4であり得る。
L2~L4はそれぞれ独立して、
n1は0、1または2であり、
n2~n4はそれぞれ独立して、0または1であり、
n1+n2+n3+n4は0であるか;
n1+n2+n3+n4は1であるか;
n1+n2+n3+n4は2であるか;
n1+n2+n3+n4は3であるか;
n1+n2+n3+n4は4であるか;または
n1+n2+n3+n4は5であり得る。
Qは、下記化学式2a~2jで表される2価の置換基のうちのいずれか1つであり、
cは0~6の整数であり、
Ar1およびAr2はそれぞれ独立して、フェニルまたはナフチルであり、
L1~L4はそれぞれ独立して、フェニレンであり、
dおよびeはそれぞれ独立して、0~7の整数であり、
f、g、hおよびiはそれぞれ独立して、0~4の整数であり、
n2~n5はそれぞれ独立して、0または1であり、
aおよびbは、前記化学式1で定義した通りであり、
Qは、下記化学式2a~2jで表される2価の置換基のうちのいずれか1つであり、
cは0~6の整数であり、
Ar1およびAr2はそれぞれ独立して、フェニルまたはナフチルであり、
L’’1はナフチレンであり、
L1~L4はそれぞれ独立して、フェニレンであり、
dおよびeはそれぞれ独立して、0~7の整数であり、
f’はそれぞれ独立して、0~6の整数であり、
f、g、hおよびiはそれぞれ独立して、0~4の整数であり、
n2~n5はそれぞれ独立して、0または1であり、
aおよびbは、前記化学式1で定義した通りである。
L1~L4はそれぞれ独立して、フェニレンであり、
n1~n4はそれぞれ独立して、0または1であり、
dおよびeはそれぞれ独立して、0~7の整数であり、
f、g、hおよびiはそれぞれ独立して、0~4の整数であり、
Q、aおよびbは前記化学式1-1で定義した通りであり、
a+bが16であり、c+d+e+f+g+h+iは0であるか;
n1+n2+n3+n4は0であり、a+b+c+d+eは1~36であるか;
n1+n2+n3+n4は1であり、a+b+c+d+e+(f、g、hおよびiのうちの1つ)は1~40であるか;
n1+n2+n3+n4は2であり、a+b+c+d+e+(f、g、hおよびiのうちの2つの和)は1~44であるか;
n1+n2+n3+n4は3であり、a+b+c+d+e+(f、g、hおよびiのうちの3つの和)は1~48であるか;または
n1+n2+n3+n4は4であり、a+b+c+d+e+f+g+h+iは1~52であり得る。
前記化学式1-1-1で表される化合物は、a+bが16であり、c+d+e+f+g+h+iは0であるか;または前記化合物の重水素置換率が80%~100%であり得る。
n1+n2+n3+n4は0であり、a+b+c+d+eは30~36であるか;
n1+n2+n3+n4は1であり、a+b+c+d+e+(f、g、hおよびiのうちの1つ)は34~40であるか;
n1+n2+n3+n4は2であり、a+b+c+d+e+(f、g、hおよびiのうちの2つの和)は38~44であるか;
n1+n2+n3+n4は3であり、a+b+c+d+e+(f、g、hおよびiのうちの3つの和)は42~48であるか;または
n1+n2+n3+n4は4であり、a+b+c+d+e+f+g+h+iは46~52であり得る。
L1~L4はそれぞれ独立して、フェニレンであり、
n1~n4はそれぞれ独立して、0または1であり、
dは0~5の整数であり、
eは0~7の整数であり、
f、g、hおよびiはそれぞれ独立して、0~4の整数であり、
Q、aおよびbは、前記化学式1-1で定義した通りであり、
a+bが16であり、c+d+e+f+g+h+iは0であるか;
n1+n2+n3+n4は0であり、a+b+c+d+eは1~34であるか;
n1+n2+n3+n4は1であり、a+b+c+d+e+(f、g、hおよびiのうちの1つ)は1~38であるか;
n1+n2+n3+n4は2であり、a+b+c+d+e+(f、g、hおよびiのうちの2つの和)は1~42であるか;
n1+n2+n3+n4は3であり、a+b+c+d+e+(f、g、hおよびiのうちの3つの和)は1~46であるか;または
n1+n2+n3+n4は4であり、a+b+c+d+e+f+g+h+iは1~50であり得る。
前記化学式1-1-2で表される化合物は、a+bが16であり、c+d+e+f+g+h+iは0であるか;または前記化合物の重水素置換率が80%~100%であり得る。
n1+n2+n3+n4は0であり、a+b+c+d+eは28~34であるか;
n1+n2+n3+n4は1であり、a+b+c+d+e+(f、g、hおよびiのうちの1つ)は32~38であるか;
n1+n2+n3+n4は2であり、a+b+c+d+e+(f、g、hおよびiのうちの2つの和)は36~42であるか;
n1+n2+n3+n4は3であり、a+b+c+d+e+(f、g、hおよびiのうちの3つの和)は40~46であるか;または
n1+n2+n3+n4は4であり、a+b+c+d+e+f+g+h+iは44~50であり得る。
L1~L4はそれぞれ独立して、フェニレンであり、
n1~n4はそれぞれ独立して、0または1であり、
dは0~7の整数であり、
eは0~5の整数であり、
f、g、hおよびiはそれぞれ独立して、0~4の整数であり、
Q、aおよびbは、前記化学式1-1で定義した通りであり、
a+bが16であり、c+d+e+f+g+h+iは0であるか;
n1+n2+n3+n4は0であり、a+b+c+d+eは1~34であるか;
n1+n2+n3+n4は1であり、a+b+c+d+e+(f、g、hおよびiのうちの1つ)は1~38であるか;
n1+n2+n3+n4は2であり、a+b+c+d+e+(f、g、hおよびiのうちの2つの和)は1~42であるか;
n1+n2+n3+n4は3であり、a+b+c+d+e+(f、g、hおよびiのうちの3つの和)は1~46であるか;または
n1+n2+n3+n4は4であり、a+b+c+d+e+f+g+h+iは1~50であり得る。
前記化学式1-1-3で表される化合物は、a+bが16であり、c+d+e+f+g+h+iは0であるか;または前記化合物の重水素置換率が80%~100%であり得る。
n1+n2+n3+n4は0であり、a+b+c+d+eは28~34であるか;
n1+n2+n3+n4は1であり、a+b+c+d+e+(f、g、hおよびiのうちの1つ)は32~38であるか;
n1+n2+n3+n4は2であり、a+b+c+d+e+(f、g、hおよびiのうちの2つの和)は36~42であるか;
n1+n2+n3+n4は3であり、a+b+c+d+e+(f、g、hおよびiのうちの3つの和)は40~46であるか;または
n1+n2+n3+n4は4であり、a+b+c+d+e+f+g+h+iは44~50であり得る。
L’’1はナフチレンであり、
L1~L4はそれぞれ独立して、フェニレンであり、
n2~n4はそれぞれ独立して、0または1であり、
dおよびeはそれぞれ独立して、0~7の整数であり、
f’はそれぞれ独立して、0~6の整数であり、
f、g、hおよびiはそれぞれ独立して、0~4の整数であり、
Q、aおよびbは、前記化学式1-1で定義した通りであり、
a+bが16であり、c+d+e+f+f’+g+h+iは0であるか;
n2+n3+n4は0であり、a+b+c+d+e+f+f’は1~46であるか;
n2+n3+n4は1であり、a+b+c+d+e+f+f’+(g、hおよびiのうちの1つ)は1~50であるか;
n2+n3+n4は2であり、a+b+c+d+e+f+f’+(g、hおよびiのうちの2つの和)は1~54であるか;または
n2+n3+n4は3であり、a+b+c+d+e+f+f’+g+h+iは1~58であり得る。
前記化学式1-1-3で表される化合物は、a+bが16であり、c+d+e+f+f’+g+h+iは0であるか;または前記化合物の重水素置換率が80%~100%であり得る。
n2+n3+n4は0であり、a+b+c+d+e+f+f’は40~46であるか;
n2+n3+n4は1であり、a+b+c+d+e+f+f’+(g、hおよびiのうちの1つ)は44~50であるか;
n2+n3+n4は2であり、a+b+c+d+e+f+f’+(g、hおよびiのうちの2つの和)は48~54であるか;または
n2+n3+n4は3であり、a+b+c+d+e+f+f’+g+h+iは52~58であり得る。
また、前記化学式1で表される化合物は、一例として、下記反応式2のような製造方法で製造することもできる。
まず、前記段階dは、Tf2Oを使用して化合物1-4に鈴木カップリング反応のための反応基である-OTf(-O3SCF3)基を導入して化合物1-5を製造する段階である。
一方、本発明に係る化合物は、溶液工程で有機発光素子の有機物層、特に発光層を形成することができる。具体的には、前記化合物は発光層のホスト材料として用いられる。そのため、本発明は上述した本発明に係る化合物および溶媒を含むコーティング組成物を提供する。
また、本発明は、前記化学式1で表される化合物を含む有機発光素子を提供する。一例として、本発明は、第1電極と、前記第1電極に対向して備えられた第2電極と、前記第1電極と前記第2電極との間に備えられた発光層とを含む有機発光素子であって、前記発光層は、前記化学式1で表される化合物を含む有機発光素子を提供する。
m/z[M+H]+=447.2
m/z[M+H]+=579.1
m/z[M+H]+=809.3
m/z[M+H]+=849.3
m/z[M+H]+=809.3
m/z[M+H]+=849.3
m/z[M+H]+=354.9
m/z[M+H]+=733.3
m/z[M+H]+=769.3
m/z[M+H]+=733.3
m/z[M+H]+=769.3
m/z[M+H]+=885.3
m/z[M+H]+=929.3
m/z[M+H]+=885.3
m/z[M+H]+=929.3
m/z[M+H]+=447.2
m/z[M+H]+=579.1
m/z[M+H]+=809.3
m/z[M+H]+=849.3
m/z[M+H]+=523.2
m/z[M+H]+=655.2
m/z[M+H]+=809.3
m/z[M+H]+=849.3
段階9-1)化合物B1’の製造
m/z[M+H]+=885.3
m/z[M+H]+=929.4
m/z[M+H]+=585.1
m/z[M+H]+=585.1
m/z[M+H]+=929.4
m/z[M+H]+=447.2
m/z[M+H]+=579.1
m/z[M+H]+=809.3
m/z[M+H]+=849.3
m/z[M+H]+=809.3
m/z[M+H]+=849.3
m/z[M+H]+=1037.4
m/z[M+H]+=1089.2
m/z[M+H]+=885.3
m/z[M+H]+=929.3
m/z[M+H]+=885.3
m/z[M+H]+=929.3
m/z[M+H]+=585.1
m/z[M+H]+=885.3
m/z[M+H]+=929.3
m/z[M+H]+=835.3
m/z[M+H]+=877.3
m/z[M+H]+=961.4
m/z[M+H]+=1009.4
m/z[M+H]+=885.3
m/z[M+H]+=929.3
m/z[M+H]+=733.3
m/z[M+H]+=769.3
m/z[M+H]+=885.3
m/z[M+H]+=929.3
m/z[M+H]+=733.3
m/z[M+H]+=769.3
m/z[M+H]+=885.3
m/z[M+H]+=929.3
m/z[M+H]+=733.3
m/z[M+H]+=769.3
m/z[M+H]+=885.3
m/z[M+H]+=929.3
m/z[M+H]+=733.3
m/z[M+H]+=769.3
m/z[M+H]+=885.3
m/z[M+H]+=929.3
m/z[M+H]+=733.3
m/z[M+H]+=769.3
m/z[M+H]+=885.3
m/z[M+H]+=929.3
m/z[M+H]+=733.3
m/z[M+H]+=769.3
m/z[M+H]+=342.9
m/z[M+H]+=391.1
m/z[M+H]+=515.3
m/z[M+H]+=901.4
m/z[M+H]+=901.4
前記製造例1~30で製造した化合物に対して、化合物内の置換された重水素の個数をMALDI-TOF MS(Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization Time-of-Flight Mass Spectrometer)分析によって求めた後、化学式中の存在できる水素の総個数に対して置換された重水素の個数の百分率で重水素置換率を計算し、これを下記表1に示す。
ITO(indium tin oxide)が500Åの厚さに薄膜コーティングされたガラス基板を、洗剤を溶かした蒸留水に入れて超音波洗浄した。このとき、洗剤としてはフィッシャー社(Fischer Co.)製品を使用し、蒸留水としてはミリポア社(Millipore Co.)製品のフィルタ(Filter)で2次ろ過した蒸留水を使用した。ITOを30分間洗浄した後、蒸留水で2回繰り返し超音波洗浄を10分間進行した。蒸留水洗浄が終わった後、イソプロピルアルコール、アセトンの溶剤で超音波洗浄をし、乾燥させた後、前記基板を5分間洗浄した後、グローブボックスに基板を輸送させた。
発光層のホストとして化合物A1の代わりに下記表1に記載された化合物を使用したことを除いて、前記実施例1と同様の方法で有機発光素子を製造した。このとき、実施例で使用された化合物に対して整理すれば、以下の通りである。
発光層のホストとして化合物A1の代わりに下記表1に記載された化合物を使用したことを除いて、前記実施例1と同様の方法で有機発光素子を製造した。このとき、比較例で使用された化合物は以下の通りである。
前記実施例および比較例で製造した有機発光素子に電流を印加したとき、10mA/cm2の電流密度での駆動電圧、外部量子効率(external quantum efficiency、EQE)および寿命を測定した結果を下記表2に示す。このとき、外部量子効率(EQE)は、「(放出された光子数)/(注入された電荷運搬体数)×100」から求め、T90は、初期輝度(500nit)が90%に低下するまでの時間を意味する。
2 正極
3 発光層
4 負極
5 正孔注入層
6 正孔輸送層
7 電子注入および輸送層
Claims (15)
- Ar1およびAr2はそれぞれ独立して非置換であるか、または1~5個の重水素で置換されたフェニル;または非置換であるか、または1~7個の重水素で置換されたナフチルである、請求項1に記載の化合物。
- Ar1およびAr2のうちの少なくとも1つは非置換であるか、または1~7個の重水素で置換された1-ナフチルであるか;または
Ar1およびAr2のうちの少なくとも1つは非置換であるか、または1~7個の重水素で置換された2-ナフチルである、請求項1に記載の化合物。 - L1およびL2はそれぞれ独立して非置換であるか、または1~4個の重水素で置換されたフェニレン;または非置換であるか、または1~6個の重水素で置換されたナフチレンである、請求項1に記載の化合物。
- L3およびL4はそれぞれ独立して非置換であるか、または1~4個の重水素で置換されたフェニレンである、請求項1に記載の化合物。
- n1+n2は0、1、2または3であり、
n3+n4は0、1または2である、請求項1に記載の化合物。 - a+bは16である、請求項1に記載の化合物。
- 前記化合物の重水素置換率は80%~100%である、請求項1に記載の化合物。
- 前記化合物は下記化学式1-1で表される、請求項1に記載の化合物:
Qは、下記化学式2a~2jで表される2価の置換基のうちのいずれか1つであり、
cは0~6の整数であり、
Ar1およびAr2はそれぞれ独立して、フェニルまたはナフチルであり、
L1およびL2はそれぞれ独立して、フェニレンまたはナフチレンであり、
L3およびL4はそれぞれ独立して、フェニレンであり、
dおよびeはそれぞれ独立して、0~7の整数であり、
fおよびgはそれぞれ独立して、0~6の整数であり、
hおよびiはそれぞれ独立して、0~4の整数であり、
a、bおよびn1~n4は請求項1で定義した通りである。 - 前記化合物は、下記化学式で表される化合物で構成される群より選択されるいずれか1つである、請求項1に記載の化合物:
a+b+c+d+e+gは1~40であり、
a+b+c+d+e+gは1~40であり、
a+b+c+d+eは1~36であり、
a+b+c+d+eは1~36であり、
a+b+c+d+e+f+gは1~44であり、
a+b+c+d+e+f+gは1~44であり、
a+b+c+d+e+gは1~40であり、
a+b+c+d+e+fは1~40であり、
a+bは1~16であり、
a+bは1~16であり、
a+b+c+d+e+g+hは1~44であり、
a+b+c+d+e+f+f’+g+hは1~54であり、
a+b+c+d+e+f+f’+g+hは1~54であり、
a+b+c+d+e+f+f’+g+hは1~54であり、
a+b+c+d+e+f+gは1~44であり、
a+b+c+d+e+f+gは1~44であり、
a+b+c+d+e+fは1~40であり、
a+b+c+d+e+fは1~40であり、
a+b+c+d+e+f+g+h+iは1~52であり、
a+b+c+d+e+f+gは1~44であり、
a+b+c+d+e+f+gは1~44であり、
a+b+c+d+e+f+gは1~44であり、
a+b+c+d+e+f+gは1~42であり、
a+b+c+d+e+f+g+hは1~48であり、
a+b+c+d+e+f+gは1~44であり、
a+b+c+d+eは1~36であり、
a+b+c+d+e+f+gは1~44であり、
a+b+c+d+eは1~36であり、
a+b+c+d+e+f+gは1~44であり、
a+b+c+d+eは1~36であり、
a+bは1~16であり、
a+b+c+d+e+f+gは1~44であり、
a+b+c+d+eは1~36であり、
a+b+c+d+e+f+f’+g+hは1~54であり、
a+b+c+d+e+f+gは1~44であり、
a+b+c+d+eは1~36であり、
a+b+c+d+e+f+gは1~44であり、
a+b+c+d+eは1~36である。 - 第1電極と、前記第1電極に対向して備えられた第2電極と、前記第1電極と前記第2電極との間に備えられた発光層とを含む有機発光素子であって、前記発光層は、請求項1~14のいずれか一項に記載の化合物を含む、有機発光素子。
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