JP2023536488A - 新規な化合物、それを含むコーティング組成物、それを含む有機発光素子およびその製造方法 - Google Patents

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Abstract

本発明は、化学式1で表される化合物、前記化学式1で表される化合物を含むコーティング組成物、それを用いた有機発光素子、およびその製造方法に関する。

Description

本発明は、2020年10月08日付にて韓国特許庁に提出された韓国特許第10-2020-0130338号の出願日の利益を主張し、その内容のすべては本発明に含まれる。
本発明は、新規な化合物、前記化合物を含むコーティング組成物、前記コーティング組成物を用いて形成された有機発光素子およびその製造方法に関する。
有機発光現象は、特定の有機分子の内部プロセスによって電流が可視光に切り替わる例の一つである。有機発光現象の原理は次のとおりである。アノードとカソードの間に有機物層を配置させたときに、両電極間に電流を流すと、カソードとアノードからそれぞれ電子と正孔が有機物層に注入される。有機物層に注入された電子と正孔は、再結合してエキシトン(exciton)を形成し、このエキシトンが再び底の状態に落ちて光が出る。この原理を利用する有機発光素子は、一般にカソードとアノードおよびその間に位置する有機物層、たとえば正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子注入層、電子輸送層から構成されることができる。
従来には、有機発光素子を製造するために、蒸着工程を主に使用してきた。しかし、蒸着工程で有機発光素子を製造する際、材料の損失が多く発生するという問題点と大面積の素子を製造することが難しいという問題点があり、これを解決するために、溶液工程を用いた素子が開発されつつある。
したがって、溶液工程用材料の開発が求められている。
本発明は、新規化合物および/またはそれを含む有機発光素子を提供することを目的とする。
本発明の一実施形態は、下記化学式1で表される化合物を提供する。
前記化学式1において、
Yz1およびYz2は互いに同一または異なり、それぞれ独立して、直接結合、O、S、CRaRbまたはSiRcRdであり、Yz1およびYz2のいずれか一つが直接結合であると、残りの1つはO、S、CRaRbまたはSiRcRdであり、
Ra、Rb、Rcおよび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;置換または非置換のアルキル基;置換または非置換のアリール基;置換または非置換のヘテロアリール基であるか、隣接した基と結合して置換または非置換の環を形成し、
Cy1およびCy2は互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換または非置換のベンゼン環;または置換または非置換のナフタレン環であり、
Lz1~Lz3は互いに同一または異なり、それぞれ独立して、直接結合;または置換または非置換のアリーレン基であり、
Lz11およびLz12は互いに同一または異なり、それぞれ独立して、直接結合;置換または非置換のアルキレン基;または置換または非置換のアリーレン基であり、
Xz1およびXz2は互いに同一または異なり、それぞれ独立して、硬化性基であり、
Rz1およびRz2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;置換または非置換のアルキル基;置換または非置換のアルコキシ基;置換または非置換のアリール基;または置換または非置換のヘテロアリール基であり、
Rz3およびRz4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;置換または非置換のアルキル基;置換または非置換のアルコキシ基;置換または非置換のアリール基;または置換または非置換のヘテロアリール基であり、
lz1~lz3はそれぞれ0または1であり、
n1およびn2はそれぞれ0~7の整数であり、n1およびn2がそれぞれ2以上の場合、2以上の括弧内の置換基は互いに同一または異なり、
n3およびn4はそれぞれ0~4の整数であり、n3およびn4がそれぞれ2以上の場合、2以上の括弧内の置換基は互いに同一または異なり、
m1およびm2はそれぞれ1~5の整数であり、m1およびm2がそれぞれ2以上の場合、2以上の括弧内の置換基は互いに同一または異なり、
m1+n3は5以下であり、m2+n4は5以下である。
本発明の他の一実施形態は、前記化合物を含むコーティング組成物を提供する。
本発明の他の一実施形態はまた、第1の電極;第2の電極;および前記第1の電極と前記第2の電極との間に設けられる少なくとも1層の有機物層を含み、前記少なくとも1層の有機物層のうち少なくとも1層は、上述のコーティング組成物またはその硬化物を含む有機発光素子を提供する。
最後に、本発明の他の一実施形態は、第1の電極を準備する段階;前記第1の電極上に1層以上の有機物層を形成する段階;および前記1層以上の有機物層上に第2の電極を形成する段階を含み、前記1層以上の有機物層を形成する段階は、前記コーティング組成物を用いて1層以上の有機物層を形成する段階を含むものである、有機発光素子の製造方法を提供する。
本発明の化学式1の化合物は、有機発光素子の有機物層の材料として用いることができ、低い駆動電圧、優れた発光効率および/または寿命特性を有する素子を得ることができ、溶液工程が可能で、素子の大面積化が可能である。
本発明の一実施形態によれば、前記化学式1の化合物は、分子内に1つの窒素原子とともに、フルオレンおよび3環以上の環基を含むことで、有機溶媒に対する溶解性に優れ、HOMOエネルギー準位が深く形成されるため、正孔の移動が円滑になり、素子の寿命が向上する。
また、本発明の化学式1で表される化合物は、2以上のフルオロ基(-F)が置換されることにより、正孔注入層と正孔輸送層との間の界面特性を改善し、フルオロ基が置換されたフェニル基の安定性を高めて素子特性を改善する効果がある。
図1は、本発明の一実施形態による有機発光素子の一例を図示したものである。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の一実施形態は、下記化学式1で表される化合物を提供する。
前記化学式1において、
Yz1およびYz2は互いに同一または異なり、それぞれ独立して、直接結合、O、S、CRaRbまたはSiRcRdであり、Yz1およびYz2のいずれか一つが直接結合であると、残りの1つはO、S、CRaRbまたはSiRcRdであり、
Ra、Rb、Rcおよび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;置換または非置換のアルキル基;置換または非置換のアリール基;置換または非置換のヘテロアリール基であるか、隣接した基と結合して置換または非置換の環を形成し、
Cy1およびCy2は互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換または非置換のベンゼン環;または置換または非置換のナフタレン環であり、
Lz1~Lz3は互いに同一または異なり、それぞれ独立して、直接結合;または置換または非置換のアリーレン基であり、
Lz11およびLz12は互いに同一または異なり、それぞれ独立して、直接結合;置換または非置換のアルキレン基;または置換または非置換のアリーレン基であり、
Xz1およびXz2は互いに同一または異なり、それぞれ独立して、硬化性基であり、
Rz1およびRz2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;置換または非置換のアルキル基;置換または非置換のアルコキシ基;置換または非置換のアリール基;または置換または非置換のヘテロアリール基であり、
Rz3およびRz4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;置換または非置換のアルキル基;置換または非置換のアルコキシ基;置換または非置換のアリール基;または置換または非置換のヘテロアリール基であり、
lz1~lz3はそれぞれ0または1であり、
n1およびn2はそれぞれ0~7の整数であり、n1およびn2がそれぞれ2以上の場合、2以上の括弧内の置換基は互いに同一または異なり、
n3およびn4はそれぞれ0~4の整数であり、n3およびn4がそれぞれ2以上の場合、2以上の括弧内の置換基は互いに同一または異なり、
m1およびm2はそれぞれ1~5の整数であり、m1およびm2がそれぞれ2以上の場合、2以上の括弧内の置換基は互いに同一または異なり、
m1+n3は5以下であり、m2+n4は5以下である。
本発明の一実施形態による前記化学式1の化合物は、硬化性基およびハロゲン基(具体的にはフルオロ基)が導入されたフルオレン基が結合したアミン基を含み、さらに、3環以上の環基を一緒に含むことにより、当該位置にラジカル形成を抑制して化合物の安定性が高まり、高いHOMO(highest occupied molecular orbital)エネルギー準位値および優れた正孔移動度(Hole-mobility)を有する。これにより、前記化学式1の化合物が有機発光素子内の正孔注入層に含まれる場合、正孔注入層から正孔輸送層への正孔注入を容易にし、長寿命の特徴を有する有機発光素子を得ることができるという利点がある。
本発明において、ある部材(層)が他の部材(層)「上」に位置していると言うとき、これはある部材(層)が他の部材に接している場合だけでなく、両部材(層)の間に他の部材(層)が存在する場合も含む。
本発明において、ある部分がある構成要素を「含む」と言うとき、これは、特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除外するのではなく、他の構成要素をさらに含み得ることを意味する。
本発明において「硬化性基」とは、光硬化性基または熱硬化性基を意味し、熱および/または光に暴露することにより、化合物間に架橋を起こす反応性置換基を意味し得る。架橋は、熱処理または光照射によって、炭素-炭素多重結合または環状構造が分解して生成されたラジカルが連結されることで生成されることができる。
以下、本発明の置換基について詳細に説明する。
本発明において、-----および
は、それぞれ異なる置換基または結合部に結合される部位を意味する。
本発明において、前記「置換」という用語は、化合物の炭素原子に結合され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でも異なっていてもよい。
本発明において「置換または非置換の」という用語は、重水素、ハロゲン基、ニトリル基、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アリール基およびヘテロアリール基からなる群から選択された少なくとも1つの置換基で置換または非置換されるか、前記例示した置換基のうち、2以上の置換基が連結された置換基で置換または非置換されたことを意味する。例えば、「2以上の置換基が連結された置換基」は、ビフェニル基であってもよい。すなわち、ビフェニル基はアリール基であってもよく、2つのフェニル基が連結された置換基と解釈されてもよい。
また、本発明において「置換または非置換の」という用語は、重水素、ハロゲン基、ニトリル基、炭素数1~20のアルキル基、炭素数3~30のシクロアルキル基、炭素数1~20のアルコキシ基、炭素数6~60アリール基および炭素数2~60のヘテロアリール基からなる群から選択された1つ以上の置換基で置換または非置換されるか、前記例示した置換基のうち2以上の置換基が連結された置換基で置換または非置換されたことを意味する。
本発明において、ハロゲン基は、フルオロ基(-F)、クロロ基(-Cl)、ブロモ基(-Br)またはヨード基(-I)である。
本発明において、前記アルキル基は、直鎖または分岐鎖であってもよく、炭素数は特に限定されないが、1~20であってもよい。他の実施形態によれば、前記アルキル基の炭素数は1~10である。前記アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基、n-ヘキシル基、n-ヘプチル基などが挙げられるが、これらに限定されない。
本発明において、シクロアルキル基は、特に限定されないが、炭素数3~60であってもよく、一実施形態によれば、前記シクロアルキル基の炭素数は3~30である。また他の一実施形態によれば、前記シクロアルキル基の炭素数は3~20である。前記シクロアルキル基の具体例としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、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挙げられるが、これらに限定されるものではない。
本発明において、前記アルコキシ基は、直鎖または分岐鎖であり得る。前記アルコキシ基の炭素数は特に限定されないが、炭素数1~20であってもよい。前記アルコキシ基の具体例としては、メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、n-ブトキシ基、tert-ブトキシ基、n-ペンチルオキシ基、n-ヘキシルオキシ基、n-オクチルオキシ基、n-ノニルオキシ基、n-デシルオキシ基などであってもよいが、これに限定されない。
本発明において、前記アリール基は特に限定されないが、炭素数6~60であってもよく、単環式アリール基または多環式アリール基であってもよい。一実施形態によれば、前記アリール基の炭素数は6~30である。一実施形態によれば、前記アリール基の炭素数は6~20である。前記アリール基は、単環式アリール基としては、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基などであってもよいが、これに限定されない。前記多環式アリール基としては、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントレニル基、ピレニル基、フェリレニル基、トリフェニレニル基、クリセニル基、フルオレニル基などが挙げられるが、これらに限定されない。
本発明において、フルオレニル基は置換されてもよく、2つの置換基が互いに結合してスピロ構造を形成してもよい。
前記フルオレニル基が置換される場合、
などのスピロフルオレニル基、
(9,9-ジメチルフルオレニル基)、および
(9,9-ジフェニルフルオレニル基)などの置換されたフルオレニル基になり得る。ただし、これに限定されるものではない。
本発明において、ヘテロアリール基は、異種原子であり、N、O、P、S、SiおよびSeのうち少なくとも1つを含む芳香族環基であり、炭素数は特に限定されないが、炭素数2~60であってもよい。一実施形態によれば、前記ヘテロアリール基の炭素数は2~30である。前記ヘテロアリール基の例としては、ピリジン基、ピロール基、ピリミジン基、ピリダジン基、フラン基、チオフェン基、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、ジベンゾフラン基などがあるが、これらに限定されるものではない。
本発明において、前記アリーレン基は2価であることを除いて、前述のアリール基に関する説明が適用される。
本発明において、「隣接した」基は、当該置換基が置換された原子と直接連結された原子に置換された置換基、当該置換基に立体構造的に最も近い位置にある置換基、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)位置で置換された2つの置換基および脂肪族環で同じ炭素に置換された2つの置換基は、互いに「隣接した」基と解釈され得る。本発明の化学式1において、RaおよびRbは隣接した基であってもよく、RcおよびRdは隣接した基であってもよい。
本発明において、互いに結合して形成される置換または非置換の環において、「環」は炭化水素環;またはヘテロ環を意味する。前記炭化水素環は、芳香族、脂肪族または芳香族と脂肪族の縮合環であってもよい。前記ヘテロ環は二価であることを除いて、前記ヘテロ環に関する説明が適用されてもよい。
本発明において、芳香族炭化水素環は2価であることを除いては、前述のアリール基に関する説明が適用されてもよい。
本発明において、脂肪族炭化水素環は2価であることを除いては、前述のシクロアルキル基に関する説明が適用されてもよい。
本発明において、「エネルギー準位」はエネルギーの大きさを意味するものである。したがって、エネルギー準位は、該当エネルギー値の絶対値を意味すると解釈される。例えば、エネルギー準位が深いとは、真空準位からマイナス方向へと絶対値が大きくなることを意味する。
本発明において、HOMO(highest occupied molecular orbital)とは、電子が結合に参加できる領域で最もエネルギーの高い領域にある分子軌道関数(最高占有分子オービタル)を意味し、LUMO(lowest unoccupied molecular orbital)とは、電子が反結合領域のうち最もエネルギーの低い領域にある分子軌道関数(最低非占有分子オービタル)を意味し、HOMOエネルギー準位とは、真空準位からHOMOまでの距離を意味する。なお、LUMOエネルギー準位とは、真空準位からLUMOまでの距離を意味する。
本発明の一実施形態によれば、前記化学式1の化合物は、適切な有機溶媒に対して溶解性を有する化合物が好ましい。
また、本発明の一実施形態による化合物の場合、溶液塗布法により有機発光素子を製造することができ、素子の大面積化が可能である。
本発明の一実施形態によれば、前記化学式1は下記の化学式2で表される。
前記化学式2において、
Lz1~Lz3、Lz11、Lz12、Xz1、Xz2、Rz1~Rz4、Yz1、Yz2、Cy1、Cy2、lz1~lz3、n1~n4、m1およびm2の定義は化学式1と同じである。
本発明の一実施形態によれば、前記Lz1~Lz3は互いに同一または異なり、それぞれ独立して、直接結合;または置換または非置換の炭素数6~30のアリーレン基である。
また他の一実施形態によれば、前記Lz1~Lz3は互いに同一または異なり、それぞれ独立して、直接結合;置換または非置換のフェニレン基;または置換または非置換のナフチレン基である。
また他の一実施形態によれば、前記Lz1およびLz2は直接結合である。
また他の一実施形態によれば、前記Lz3は直接結合;置換または非置換のフェニレン基;または置換または非置換のナフチレン基である。
本発明の一実施形態によれば、前記化学式1は、下記の化学式3~5のいずれかで表される。
前記化学式3~5において、
Lz11、Lz12、Xz1、Xz2、Rz1~Rz4、Cy1、Cy2、Yz1、Yz2、n1~n4、m1およびm2の定義は化学式1と同様であり、
Rz21およびRz22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;置換または非置換のアルキル基;置換または非置換のアルコキシ基;置換または非置換のアリール基;または置換または非置換のヘテロアリール基であり、
m21は0~4の整数であり、m22は0~6の整数であり、m21およびm22がそれぞれ2以上の整数である場合、2以上の括弧内の置換基は互いに同一または異なる。
本発明の一実施形態によれば、前記m1およびm2はそれぞれ1~5の整数である。
本発明の一実施形態によれば、前記n3およびn4はそれぞれ0または1である。
本発明の一実施形態によれば、前記
は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、下記構造のいずれであってもよく、
は結合位置を意味する。
本発明の一実施形態によれば、前記Lz11およびLz12は互いに同一または異なり、それぞれ独立して、直接結合;置換または非置換の炭素数1~20のアルキレン基;または置換または非置換の炭素数6~30のアリーレン基である。
他の一実施形態によれば、前記Lz11およびLz12は互いに同一または異なり、それぞれ独立して、直接結合;置換または非置換のブチレン基;または置換または非置換のフェニレン基である。
本発明の一実施形態によれば、前記Xz1およびXz2は互いに同一または異なり、それぞれ独立して、硬化性基である。
本発明の一実施形態によれば、前記硬化性基は、以下の構造からなる群から選択されるいずれか一つである。
前記構造において、――――は結合される位置を意味する。
本発明の一実施形態によれば、Yz1およびYz2は互いに同一または異なり、それぞれ独立して、直接結合、O、S、CRaRbまたはSiRcRdである。
本発明の一実施形態によれば、Yz1およびYz2のいずれか一つが直接結合であると、残りの1つはO、S、CRaRbまたはSiRcRdである。
本発明の一実施形態によれば、Yz1およびYz2は互いに同一または異なり、それぞれ独立して、直接結合、O、S、CRaRbまたはSiRcRdであり、Yz1およびYz2のいずれか一つが直接結合であると、残りの1つはO、S、CRaRbまたはSiRcRdである。
本発明の一実施形態によれば、Ra、Rb、Rcおよび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;置換または非置換のアルキル基;置換または非置換のアリール基;置換または非置換のヘテロアリール基であるか、隣接した基と結合して置換または非置換の環を形成する。
本発明の一実施形態によれば、Ra、Rb、Rcおよび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;置換または非置換の炭素数1~30のアルキル基;置換または非置換の炭素数6~30のアリール基;あるいは、置換または非置換の炭素数2~30のヘテロアリール基であるか、隣接した基と結合して置換または非置換の炭素数2~30の環を形成する。
本発明の一実施形態によれば、Ra、Rb、Rcおよび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;置換または非置換の炭素数1~10のアルキル基;または置換または非置換の炭素数6~10のアリール基であるか、隣接した基と結合して置換または非置換の炭素数6~30のフルオレン環;あるいは、置換または非置換の炭素数2~30のヘテロ環を形成する。
本発明の一実施形態によれば、Ra、Rb、Rcおよび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;置換または非置換の炭素数1~10のアルキル基;またはハロゲン基で置換または非置換の炭素数6~10のアリール基であるか、隣接した基と結合して置換または非置換の炭素数6~30のフルオレン環;あるいは、置換または非置換の炭素数2~30のヘテロ環を形成する。
本発明の一実施形態によれば、Ra、Rb、Rc、およびRdは互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換または非置換のメチル基;あるいは、置換または非置換のフェニル基であるか、隣接した基と結合して置換または非置換のフルオレン環;あるいは、置換または非置換のキサンテン環を形成する。
本発明の一実施形態によれば、Ra、Rb、Rc、およびRdは互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換または非置換のメチル基;またはハロゲン基で置換または非置換のフェニル基であるか、隣接した基と結合して置換または非置換のフルオレン環;あるいは、置換または非置換のキサンテン環を形成する。
本発明の一実施形態によれば、前記Cy1およびCy2は互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換または非置換のベンゼン環;または置換または非置換のナフタレン環である。
本発明の一実施形態によれば、前記Cy1およびCy2のいずれかが置換または非置換のベンゼン環である場合、残りの1つは置換または非置換のベンゼン環;または置換または非置換のナフタレン環である。
本発明の一実施形態によれば、前記Cy1およびCy2のいずれかが置換または非置換のナフタレン環である場合、残りの1つは置換または非置換のベンゼン環である。
本発明の一実施形態によれば、前記Cy1およびCy2は互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換または非置換のベンゼン環;または置換または非置換のナフタレン環であり、前記Cy1およびCy2のうち少なくとも1つは置換または非置換のベンゼン環である。
本発明の一実施形態によれば、前記Cy1およびCy2は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、下記の構造からなる群から選択されるいずれかである。
前記構成において、――――は結合される位置を意味し、
Rz11~Rz13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;置換または非置換のアルキル基;置換または非置換のアルコキシ基;置換または非置換のアリール基;または置換または非置換のヘテロアリール基であり、
m11は0~4の整数であり、m12およびm13はそれぞれ0~6の整数であり、m11~m13がそれぞれ2以上の整数である場合、2以上の括弧内の置換基は互いに同一または異なる。
本発明の一実施形態によれば、前記Rz11~Rz13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;置換または非置換の炭素数1~20のアルキル基;置換または非置換の炭素数1~20のアルコキシ基;置換または非置換の炭素数6~30のアリール基;または置換または非置換の炭素数2~30のヘテロアリール基である。
他の一実施形態によれば、前記Rz11~Rz13は水素または重水素である。
他の一実施形態によれば、前記Rz11~Rz13は水素である。
本発明の一実施形態によれば、前記m11~m13はそれぞれ0または1である。
本発明の一実施形態によれば、前記Rz1およびRz2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;置換または非置換の炭素数1~20のアルキル基;置換または非置換の炭素数1~20のアルコキシ基;置換または非置換の炭素数6~30のアリール基;または置換または非置換の炭素数2~30のヘテロアリール基である。
他の一実施形態によれば、前記Rz1およびRz2は水素または重水素である。
他の一実施形態によれば、前記Rz1およびRz2は水素である。
本発明の一実施形態によれば、前記Rz3およびRz4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;置換または非置換の炭素数1~20のアルキル基;置換または非置換の炭素数1~20のアルコキシ基;置換または非置換の炭素数6~30のアリール基;または置換または非置換の炭素数2~30のヘテロアリール基である。
他の一実施形態によれば、前記Rz3およびRz4は互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素;炭素数1~20のアルキル基;または炭素数6~30のアリール基である。
他の一実施形態によれば、前記Rz3およびRz4は互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素;置換または非置換のメチル基;または置換または非置換のフェニル基である。
他の一実施形態によれば、前記Rz3およびRz4は互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素;メチル基;またはフェニル基である。
本発明の一実施形態によれば、前記n1およびn2はそれぞれ0または1である。
本発明の一実施形態によれば、前記Rz21およびRz22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;置換または非置換の炭素数1~20のアルキル基;置換または非置換の炭素数1~20のアルコキシ基;置換または非置換の炭素数6~30のアリール基;または置換または非置換の炭素数2~30のヘテロアリール基である。
他の一実施形態によれば、前記Rz21およびRz22は水素または重水素である。
他の一実施形態によれば、前記Rz21およびRz22は水素である。
本発明の一実施形態によれば、前記化学式1は、以下の化合物からなる群から選択されるいずれかである。
本発明の一実施形態による化学式1の化合物は、下記反応式1のようにコア構造が製造されてもよい。また、置換基は当技術分野で知られている方法によって結合されてもよく、置換基の種類、位置または数は当技術分野で知られている技術に従って変更されてもよい。
前記反応はアミン置換反応であり、パラジウム触媒と塩基の存在下で行うことが好ましく、アミン置換反応のための反応基は当技術分野で知られているように変更することができる。
前記反応式1における置換基は、前記化学式1の置換基の定義と同じである。
以下では、前述の化合物を含むコーティング組成物について詳細に説明する。
本発明の一実施形態によれば、前記コーティング組成物は前記化学式1の化合物および溶媒を含む。
本発明の一実施形態によれば、前記コーティング組成物は液状であってもよい。
本発明の一実施形態によれば、前記溶媒は、例えば、クロロホルム、塩化メチレン、1,2-ジクロロエタン、1,1,2-トリクロロエタン、クロロベンゼン、o-ジクロロベンゼンなどの塩素系溶媒;テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテル系溶媒;トルエン、キシレン、トリメチルベンゼン、メシチレンなどの芳香族炭化水素系溶媒;シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、n-ペンタン、n-ヘキサン、n-ヘプタン、n-オクタン、n-ノナン、n-デカンなどの脂肪族炭化水素系溶媒;アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、イソホロン(Isophorone)、テトラロン(Tetralone)、デカロン(Decalone)、アセチルアセトン(Acetylacetone)などのケトン系溶媒;酢酸エチル、酢酸ブチル、エチルセロソルブアセテートなどのエステル系溶媒;エチレングリコール、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジメトキシエタン、プロピレングリコール、ジエトキシメタン、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、グリセリン、1,2-ヘキサンジオールなどの多価アルコールおよびその誘導体;メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、シクロヘキサノールなどのアルコール系溶媒;ジメチルスルホキシドなどのスルホキシド系溶媒;およびN-メチル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルホルムアミドなどのアミド系溶媒;テトラリンなどの溶媒が例示されるが、本発明の一実施形態による化学式1の化合物を溶解または分散させることができる溶媒であればよく、これらを限定しない。
本発明の一実施形態によれば、前記溶媒は、1種単独で用いてもよいし、または2種以上の溶媒を混合して使用してもよい。
本発明の一実施形態によれば、前記コーティング組成物は、pドーピング物質をさらに含まない。
本発明の一実施形態によれば、前記コーティング組成物は、pドーピング物質をさらに含む。
本発明において、前記pドーピング物質とは、ホスト物質をp半導体特性を有するようにする物質を意味する。p半導体特性とは、HOMO(highest occupied molecular orbital)エネルギー準位で正孔の注入を受けるか、輸送する特性、すなわち正孔の導電度の大きい物質の特性を意味する。
前記pドーピング物質は、以下の構造のいずれか一つであってもよいが、これに限定されない。
本発明の一実施形態によれば、前記pドーピング物質の含量は、前記化学式1の化合物を基準に0重量%~50重量%;または10重量%~30重量%である。
本発明の一実施形態によれば、前記化学式1の化合物および前記pドーピング物質の重量比は9:1~1:9である。好ましい一実施例として、前記化学式1の化合物および前記pドーピング物質の重量比は9:1~7:3である。具体的な一例として、前記化学式1の化合物および前記pドーピング物質の重量比は8:2である。
本発明の一実施形態によれば、前記pドーピング物質の含量は、前記コーティング組成物の全固形分含量を基準に0~30重量%を含む。
本発明の一実施形態によれば、前記pドーピング物質の含量は、前記コーティング組成物の全固形分含量を基準に1~30重量%を含むことが好ましい。
本発明の他の実施形態によれば、前記コーティング組成物は、光硬化性基および/または熱硬化性基を含む単分子;あるいは、熱によるポリマー形成が可能な末端基を含む単分子をさらに含む。前記のように光硬化性基および/または熱硬化性基を含む単分子;あるいは、熱によるポリマー形成が可能な末端基を含む単分子の分子量は、3,000g/mol以下の化合物であってもよいが、これに限定されない。
前記光硬化性基および/または熱硬化性基を含む単分子;あるいは、熱によるポリマー形成が可能な末端基を含む単分子は、フェニル、ビフェニル、フルオレン、ナフタレンなどのアリール;アリールアミン;あるいは、フルオレンに光硬化性基および/または熱硬化性基または熱によるポリマー形成が可能な末端基が置換された単分子を意味し得る。
本発明の一実施形態によれば、前記コーティング組成物の粘度は、常温で2cP~15cPである。前記粘度を満たすと、素子の製造が容易である。具体的には、有機発光素子内に有機物層を形成する際に均一な膜を形成することができる。
本発明の一実施形態によれば、前記コーティング組成物は、熱処理または光処理によって硬化された状態であり、これを前記コーティング組成物の硬化物という。
本発明の一実施形態は、前記化学式1の化合物;または、前記化学式1の化合物を含むコーティング組成物またはその硬化物を含む有機発光素子を提供する。
本発明の一実施形態は、前記コーティング組成物またはその硬化物を用いて形成された有機発光素子を提供する。
本発明の一実施形態は、第1の電極;第2の電極;および前記第1の電極と前記第2の電極との間に設けられた少なくとも1層の有機物層を含む有機発光素子であって、前記少なくとも1層の有機物層のうち1層以上は、前述のコーティング組成物またはその硬化物を含むものである有機発光素子を提供する。このとき、前記コーティング組成物の硬化物は、前記コーティング組成物が熱処理または光処理によって硬化された状態である。
以下では、上述した有機発光素子に含まれる有機物層の種類を具体的に説明する。
本発明の一実施形態によれば、前記有機発光素子は1層の有機物層を含み、前記有機物層は前記化学式1の化合物を含む。一例として、前記化学式1の化合物を含む有機物層は発光層である。
本発明の他の実施形態によれば、前記有機発光素子は2層以上の有機物層を含み、前記2層以上の有機物層は前記化学式1の化合物を含む。例えば、前記2層以上の有機物層のうちいずれか1つの有機物層は、前記化学式1の化合物を含み、残りの1層以上の有機物層をさらに含む。一実施形態による前記残りの1層以上の有機物層は、前記化学式1の化合物を含まない。他の一実施形態による前記残りの1層以上の有機物層は、前記化学式1の化合物をさらに含む。ただし、前記の例に限定されるものではない。
前記2層以上の有機物層は、例えば、正孔注入層、正孔輸送層、正孔注入および輸送層、電子遮断層、発光層、正孔遮断層、電子輸送層、電子注入層、電子注入および輸送層等からなる群から選択される2層またはそれ以上の層を含む。このとき、正孔注入および輸送層は、正孔注入と正孔輸送を同時にする層を意味し、電子注入および輸送層は、電子注入と電子輸送を同時にする層を意味する。しかしながら、前記群を構成する有機物層は一例に過ぎず、前記の例に限定されるものではない。また、前記2層以上の有機物層は、必要に応じて、同じ役割を果たす層を2層以上含んでもよい。一例による有機発光素子は、第1の正孔注入層および第2の正孔注入層を含む。ただし、前記の例に限定されるものではない。
本発明の一実施形態によれば、前記有機物層は発光層を含む。一例として、前記発光層は、前記化学式1の化合物を含む。具体的な一例として、前記発光層は、前記化学式1の化合物を発光層のホストとして含む。具体的な他の一例として、前記発光層は、前記化学式1の化合物を発光層のドーパントとして含む。
本発明の一実施形態によれば、前記有機物層は、正孔注入および輸送層、正孔注入層または正孔輸送層を含む。一例として、前記正孔注入および輸送層、前記正孔注入層または前記正孔輸送層は、前記化学式1の化合物を含む。
本発明の一実施形態によれば、前記有機物層は正孔注入層を含む。一例として、前記正孔注入層は、前記化学式1の化合物を含む。
本発明の一実施形態によれば、前記有機物層は、電子遮断層、正孔遮断層、電子輸送層、電子注入層、電子注入および輸送層からなる群から選択される少なくとも1層の層をさらに含む。一例として、前記電子遮断層、前記正孔遮断層、前記電子輸送層、前記電子注入層、前記電子注入および輸送層からなる群から選択される1層以上の層は、前記化学式1の化合物、前記コーティング組成物またはその硬化物を含む。他の一例として、前記電子遮断層、前記正孔遮断層、前記電子輸送層、前記電子注入層、前記電子注入および輸送層からなる群から選択される1層以上の層は、前記化学式1の化合物、前記コーティング組成物またはその硬化物を含まない。
本発明の一実施形態は、第1の電極;第2の電極;および前記第1の電極と前記第2の電極との間に設けられた1層以上の有機物層を含み、
前記有機物層は、発光層および正孔注入層を含み、
前記正孔注入層は、前記化学式1の化合物、前記コーティング組成物またはその硬化物を含む有機発光素子を提供する。
以下では、前記有機物層およびそれを含む有機発光素子の積層構造について具体的に説明する。
本発明の一実施形態による有機発光素子の有機物層は単層構造である。例えば、前記単層構造の有機物層は、有機発光素子の第1の電極および第2の電極の間に設けられ、前記有機物層は前記化学式1の化合物を含む。具体的な一実施形態によれば、前記単層構造からなる有機物層は発光層であり、このとき前記発光層は、前記化学式1の化合物を含む。
本発明の他の実施形態による有機発光素子の有機物層は、2層以上の有機物層が積層された多層構造である。例えば、前記多層構造の有機物層は、前記有機発光素子の第1の電極および第2の電極の間に設けられる。
本発明の一実施形態によれば、前記多層構造の有機物層は、発光層および発光層以外の有機物層を含む。一例として、前記発光層は第1の電極および第2の電極の間に設けられ、前記発光層以外の有機物層は、第1の電極および発光層の間に設けられる。他の一例として、前記発光層は、第1の電極および第2の電極の間に設けられ、前記発光層以外の有機物層は、発光層および第2の電極の間に設けられる。また他の一例として、前記発光層は、第1の電極および第2の電極の間に設けられ、前記発光層以外のいずれかの有機物層は、第1の電極および発光層の間に設けられ、前記発光層以外の他の有機物層は、発光層および第2の電極の間に設けられる。ただし、前記構成は例示に過ぎず、前記構成に限定されるものではない。また、前記発光層以外の有機物層は、例えば、正孔注入および輸送層、正孔注入層、正孔輸送層、電子遮断層、正孔遮断層、電子輸送層、電子注入層、電子注入および輸送層等からなる群から選択される1層以上の層であってもよいが、これに限定されない。
一般に、有機発光素子において、正孔注入層、正孔輸送層または電子遮断層は、アノードおよび発光層の間に設けられる。具体的な例として、正孔注入層は、アノードの上部に設けられ、正孔輸送層は正孔注入層の上部に設けられ、電子遮断層は正孔注入層の上部に設けられるが、前記の例に限定されない。
また、一般に有機発光素子において、電子注入層、電子輸送層または正孔遮断層は、カソードおよび発光層の間に設けられる。具体的な例として、正孔遮断層は発光層の上部に設けられ、電子輸送層は正孔遮断層の上部に設けられ、電子注入層は電子輸送層の上部に設けられるが、前記の例に限定されない。
本発明の一実施形態による有機発光素子に含まれる多層構造の有機物層は、正孔注入および輸送層、正孔注入層、正孔輸送層、電子遮断層、正孔遮断層、電子輸送層、電子注入層および電子注入および輸送層からなる群から選択される少なくとも1層の層;および発光層を含み、前記発光層は第1の電極および第2の電極の間に設けられ、前記第1の電極は前記第1の電極および前記発光層の間に設けられ、前記1層以上の層は前記化学式1の化合物を含む。
本発明の一実施形態による有機発光素子の構造が図1に示されている。図1には、基板101上に第1の電極201、正孔注入層301、正孔輸送層401、発光層501、電子輸送および注入層601および第2の電極701が順次積層された有機発光素子の構造が例示されている。前記図1の正孔注入層301および/または正孔輸送層401は、前記化学式1の化合物;あるいは、前記化学式1の化合物を含むコーティング組成物またはその硬化物を含むか、前記コーティング組成物を使用して形成されてもよい。このとき、前記図1の正孔注入層301および/または正孔輸送層401が前記コーティング組成物を用いて形成されることができることは、有機物層の具体的な内容、その材料および製造方法にて後述する。なお、前記図1は、本発明の一実施形態による有機発光素子を例示したものであり、これに限定されるものではない。
前記のように、単層または多層構造の有機物層を有する有機発光素子は、例えば、以下のような積層構造を有することができるが、これに限定されるものではない。
(1)アノード/正孔輸送層/発光層/カソード
(2)アノード/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/カソード
(3)アノード/正孔注入層/正孔バッファ層/正孔輸送層/発光層/カソード
(4)アノード/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/カソード
(5)アノード/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層/カソード
(6)アノード/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/カソード
(7)アノード/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層/カソード
(8)アノード/正孔注入層/正孔バッファ層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/カソード
(9)アノード/正孔注入層/正孔バッファ層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層/カソード
(10)アノード/正孔輸送層/電子遮断層/発光層/電子輸送層/カソード
(11)アノード/正孔輸送層/電子遮断層/発光層/電子輸送層/電子注入層/カソード
(12)アノード/正孔注入層/正孔輸送層/電子遮断層/発光層/電子輸送層/カソード
(13)アノード/正孔注入層/正孔輸送層/電子遮断層/発光層/電子輸送層/電子注入層/カソード
(14)アノード/正孔輸送層/発光層/正孔遮断層/電子輸送層/カソード
(15)アノード/正孔輸送層/発光層/正孔遮断層/電子輸送層/電子注入層/カソード
(16)アノード/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/正孔遮断層/電子輸送層/カソード
(17)アノード/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/正孔遮断層/電子輸送層/電子注入層/カソード
(18)アノード/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/正孔遮断層/電子輸送層/電子注入層/カソード/カプセル
(19)アノード/正孔注入層/第1の正孔輸送層/第2の正孔輸送層/発光層/正孔遮断層/電子輸送層/電子注入層/カソード/カプセル
本発明の一実施形態によれば、前記第1の電極はアノードであり、第2の電極はカソードである。
本発明の他の実施形態によれば、前記第1の電極はカソードであり、第2の電極はアノードである。
本発明の一実施形態によれば、前記有機発光素子は、基板上にアノード、1層以上の有機物層およびカソードが順次積層された構造(normal type)の有機発光素子であってもよい。
本発明の他の実施形態によれば、前記有機発光素子は、基板上にカソード、1層以上の有機物層およびアノードが順次積層された逆方向構造(inverted type)の有機発光素子であってもよい。
以下では、上述した有機物層の具体的な内容、その材料および製造方法について説明する。ただし、本発明の有機発光素子は、有機物層が前述の化合物を含むことを除いては、当技術分野で知られている材料および方法で製造されてもよい。
本発明の一実施形態による有機発光素子は、有機物層の少なくとも1層が前記化学式1の化合物を含むコーティング組成物を用いて形成される。これを除いては、当技術分野で知られている材料と方法で製造されてもよい。
例えば、本発明の有機発光素子は、基板上にアノード、有機物層およびカソードを順次積層することにより製造してもよい。このとき、スパッタリング法(sputtering)や電子ビーム蒸発法(e-beam evaporation)のようなPVD(Physical Vapor Deposition)法を用いて、基板上に金属または導電性を有する金属酸化物またはそれらの合金を蒸着してアノードを形成し、その上に正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子注入層、電子輸送層、正孔輸送および注入層ならびに、電子輸送および注入層のうち1層以上を含む有機物層溶液工程、蒸着工程等を通じて形成した後、その上にカソードとして使用できる物質を蒸着させることによって製造され得る。このような方法の他にも、基板上にカソード物質から有機物層、アノード物質を順次蒸着して有機発光素子を作製してもよい。
本発明の一実施形態はまた、前記コーティング組成物を用いて形成された有機発光素子の製造方法を提供する。
具体的には、本発明の一実施形態によれば、第1の電極を準備する段階;前記第1の電極上に1層以上の有機物層を形成する段階;および前記1層以上の有機物層上に第2の電極を形成する段階を含み、前記1層以上の有機物層を形成する段階は、前記コーティング組成物を用いて有機物層を形成する段階を含む。
本発明の一実施形態によれば、前記コーティング組成物を用いて1層以上の有機物層を形成する段階は、スピンコーティング方法を用いる。
本発明の他の実施形態によれば、前記コーティング組成物を用いて少なくとも1層の有機物層を形成する段階は、印刷法を使用する。
本発明の一実施形態によれば、前記印刷法は、例えば、インクジェットプリンティング、ノズルプリンティング、オフセットプリンティング、転写プリンティング、またはスクリーンプリンティングなどがあるが、前記の印刷方法に限定されない。
本発明の一実施形態によるコーティング組成物は、構造的な特性によって溶液工程が適しており、印刷法によって形成することができるため、素子の製造時に時間およびコストなど経済的効果がある。
本発明の一実施形態によれば、前記コーティング組成物を用いて少なくとも1層の有機物層を形成する段階は、前記コーティング組成物をコーティングする段階;および前記コーティングされたコーティング組成物を熱処理または光処理する段階を含む。
本発明の一実施形態によれば、前記コーティング組成物を用いて少なくとも1層の有機物層を形成する段階は、前記第1の電極または少なくとも1層の有機物層上にコーティング組成物をコーティングする段階;および前記コーティングされたコーティング組成物を熱処理または光処理する段階を含む。
本発明の一実施形態によれば、前記熱処理する段階は、熱処理を介して行われることができ、熱処理する段階における熱処理温度は85℃~250℃であり、一実施形態によれば100℃~250℃であり、他の一実施形態において、150℃~250℃であってもよい。
本発明の一実施形態によれば、前記熱処理する段階における熱処理時間は1分~2時間であり、一実施形態によれば1分~1時間であり、他の一実施形態において、10分~1時間であってもよい。好ましい一例として、前記熱処理する段階における熱処理時間は20分~40分である。
前記コーティング組成物を用いて形成された1層以上の有機物層を形成する段階で前記熱処理または光処理段階を含む場合には、コーティング組成物に含まれた複数の前記化合物が架橋を形成して薄膜化された構造が含まれた有機物層を提供することができる。このとき、前記コーティング組成物を用いて形成された有機物層の表面上に他の層を積層する際、溶媒によって溶解されたり、形態学的に影響されたり、分解されることを防止することができる。
従って、前記コーティング組成物を用いて形成された有機物層が熱処理または光処理の段階を含んで形成された場合には、溶媒に対する抵抗性が増加して溶液蒸着および架橋方法を繰り返し行って多層を形成することができ、安定性が増加して素子の寿命特性を向上させることができる。
以下では、上述したアノード、カソードおよび具体的な有機物層の材料について詳細に説明する。
前記アノード物質としては、通常、有機物層への正孔の注入が円滑になるように、仕事関数の大きい物質が好ましい。例えば、バナジウム、クロム、銅、亜鉛、金のような金属またはそれらの合金;酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化インジウムスズ(ITO)、酸化インジウム亜鉛(IZO)のような金属酸化物;ZnO:AlまたはSnO:Sbなどの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)、ポリピロールおよびポリアニリンなどの導電性高分子などがあるが、これらに限定されない。
前記カソード物質としては、通常、有機物層への電子の注入が容易になるように、仕事関数の小さい物質であることが好ましい。例えば、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、および鉛のような金属またはそれらの合金;LiF/AlまたはLiO/Alなどの多層構造物質などがあるが、これらに限定されるものではない。
前記発光層は、ホスト材料および/またはドーパント材料を含んでもよい。
前記ホスト材料としては、縮合芳香族環誘導体またはヘテロ環含有化合物などがある。具体的に、縮合芳香族環誘導体としては、アントラセン誘導体、ピレン誘導体、ナフタレン誘導体、ペンタセン誘導体、フェナントレン化合物、フルオランテン化合物などがあり、ヘテロ環含有化合物としては、ジベンゾフラン誘導体、ラダー型フラン化合物、ピリミジン誘導体などがあるが、これらに限定されない。
本発明の一実施形態によれば、前記ホスト材料としては、上述したホスト材料の中から選択される2以上のホスト材料を混合して使用してもよい。一例として、アントラセン誘導体およびピレン誘導体を1:99~99:1の重量比で混合して使用してもよい。より具体的な一例として、アントラセン誘導体およびピレン誘導体を92:8の重量比で混合して使用してもよい。
前記ドーパント材料としては、芳香族アミン誘導体、スチリルアミン化合物、ホウ素錯体、フルオランテン化合物、金属錯体などがある。具体的には、芳香族アミン誘導体としては、置換または非置換のアリールアミン基を有する縮合芳香族環誘導体として、アリールアミン基を有するピレン、アントラセン、クリセン、ペリフランテンなどがある。また、スチリルアミン化合物は、置換または非置換のアリールアミンに少なくとも1つのアリールビニル基が置換されている化合物であり、アリール基、シリル基、アルキル基、シクロアルキル基およびアリールアミン基からなる群から1または2以上選択される置換基が置換または非置換される。具体的には、スチリルアミン、スチリルジアミン、スチリルトリアミン、スチリルテトラアミンなどがあるが、これらに限定されない。また、金属錯体としては、イリジウム錯体、白金錯体などがあるが、これらに限定されない。
前記正孔注入層は、電極から正孔を受け取る層である。正孔注入物質は、正孔を輸送する能力を有し、アノードから正孔受け取り効果および発光層または発光材料に対して優れた正孔注入効果を有するものが好ましい。また、発光層で生成されたエキシトンの電子注入層または電子注入材料への移動を防止できる能力に優れた物質が好ましい。また、薄膜形成能力に優れた物質が好ましい。また、正孔注入物質のHOMOがアノード物質の仕事関数と周辺有機物層のHOMOの間であることが好ましい。正孔注入物質の具体例としては、金属ポルフィリン(porphyrin)、オリゴチオフェン、アリールアミン系の有機物;ヘキサニトリルヘキサアザトリフェニレン系の有機物;キナクリドン(quinacridone)系の有機物;ペリレン(perylene)系の有機物;アントラキノン、ポリアニリンなどのポリチオフェン系列の導電性高分子などがあるが、これに限定されるものではない。本発明の一実施形態によれば、前記正孔注入物質は、前記化学式1の化合物;または、前記化学式1の化合物を含むコーティング組成物またはその硬化物である。
前記正孔輸送層は、正孔注入層から正孔を受け取って発光層まで正孔を輸送する層であり、単層または2層以上の多層構造であってもよい。正孔輸送物質としては、アノードや正孔注入層から正孔を受け取って発光層に移すことのできる物質で、正孔に対する移動性の大きい物質が好ましい。本発明では、正孔輸送物質として前述した化学式1の化合物が含まれてもよい。また、必要に応じて前記化学式1の化合物以外に他の正孔輸送物質をさらに含んでもよい。これに対する具体例としては、アリールアミン系の有機物、カルバゾール系化合物、導電性高分子、および共役部分と非共役部分が一緒にあるブロック共重合体等があるが、これに限定されるものではない。本発明の一実施形態によれば、前記正孔輸送物質は前記化学式1の化合物;または、前記化学式1の化合物を含むコーティング組成物またはその硬化物である。
前記電子輸送層は、電子注入層から電子を受け取り、発光層まで電子を輸送する層である。電子輸送物質としては、カソードから電子の注入をうまく受けて発光層に移すことができる物質であり、電子に対する移動性の大きい物質が好適である。具体例としては、8-ヒドロキシキノリンのAl錯体;Alqを含む錯体;有機ラジカル化合物;ヒドロキシフラボン-金属錯体などがあるが、これらに限定されるものではない。電子輸送層は、従来技術に従って使用されたように、任意の所望のカソード物質と共に使用してもよい。特に、適切なカソード物質は、低い仕事関数を有し、アルミニウム層または銀層が後次ぐ通常の物質である。具体的には、セシウム、バリウム、カルシウム、イッテルビウムおよびサマリウムなどがあり、それぞれの場合、アルミニウム層またはシルバー層が後次ぐ。
前記電子注入層は、電極から電子を受け取る層である。電子注入物質としては、電子を輸送する能力に優れ、カソードからの電子受取効果、発光層または発光材料に対して優れた電子注入効果を有するものが好ましい。また、発光層で生成されたエキシトンが正孔注入層に移動することを防止し、薄膜形成能力に優れた物質が好ましい。具体的には、フルオレノン、アントラキノジメタン、ジフェノキノン、チオピランジオキシド、オキサゾール、オキサジアゾール、トリアゾール、イミダゾール、ペリレンテトラカルボン酸、フレオレニリデンメタン、アントロンなどとそれらの誘導体、金属錯体化合物および含窒素五員環誘導体などがあるが、これらに限定されない。前記金属錯体化合物としては、8-ヒドロキシキノリナトリチウム、ビス(8-ヒドロキシキノリナト)亜鉛、ビス(8-ヒドロキシキノリナト)銅、ビス(8-ヒドロキシキノリナト)マンガン、トリス(8-ヒドロキシキノリナト)アルミニウム、トリス(2-メチル-8-ヒドロキシキノリナト)アルミニウム、トリス(8-ヒドロキシキノリナト)ガリウム、ビス(10-ヒドロキシベンゾ[h])キノリナト)ベリリウム、ビス(10-ヒドロキシベンゾ[h]キノリナト)亜鉛、ビス(2-メチル-8-キノリナト)クロロガリウム、ビス(2-メチル-8-キノリナト)(o-クレゾラト)ガリウム、ビス(2-メチル-8-キノリナト)(1-ナフトラト)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリナト)(2-ナフトラト)ガリウムなどがあるが、これに限定されない。
前記電子遮断層は、電子注入層から注入された電子が発光層を通過して正孔注入層に進入するのを防ぎ、素子の寿命または効率を向上させることができる層である。前記電子遮断層は、前記発光層と正孔注入層との間に、または前記発光層と正孔注入および正孔輸送を同時に行う層との間に、前述の化学式2の化合物を用いて形成されてもよい。また、必要に応じて、前記化学式2の化合物以外に、他の公知の電子遮断物質をさらに含んでもよい。
前記正孔遮断層は、正孔のカソードに到達することを阻止する層であり、一般に電子注入層と同じ条件で形成され得る。前記正孔遮断層物質としては、具体的には、オキサジアゾール誘導体やトリアゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、アルミニウム錯体(aluminum complex)などがあるが、これらに限定されるものではない。
前記正孔注入および輸送層は、上述した正孔注入層および正孔輸送層の材料を含んでもよい。
前記電子注入および輸送層は、上述した電子注入層および電子輸送層の材料を含んでもよい。
前記有機発光素子が複数の有機物層を含む場合、前記有機物層は同じ物質または異なる物質で形成されてもよい。
本発明に係る有機発光素子は、使用される材料に応じて、前面発光型、後面発光型、または両面発光型であってもよい。
本発明の一実施形態は、前記化学式1の化合物;あるいは、前記化学式1の化合物を含むコーティング組成物またはその硬化物を含むか、前記コーティング組成物を用いて形成された有機物層を含む有機発光素子を含む電子装置を提供する。
前記電子装置は、半導体素子の層間絶縁膜、カラーフィルタ、ブラックマトリックス、オーバーコート、カラムスペーサ、パッシベーション膜、バッファコート膜、多層プリント基板用絶縁膜、フレキシブル銅被覆板のカバーコート、バッファコート膜、多層プリント基板用絶縁膜、ソルダーレジスト膜、OLEDの絶縁膜、液晶表示素子の薄膜トランジスタの保護膜、有機EL素子の電極保護膜および半導体保護膜、OLED絶縁膜、LCD絶縁膜、半導体絶縁膜、太陽光モジュール、タッチパネル、ディスプレイパネルなどのディスプレイ装置等を全て含むものであってもよいが、これに限定されるものではない。
以下、本発明を具体的に説明するために、実施例を挙げて詳細に説明する。しかしながら、本発明に係る実施形態は、様々な他の形態に変更することができ、本発明の範囲は以下に説明する実施形態に限定されるものと解釈されてはならない。本発明の実施形態は、当技術分野において平均的な知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。
<製造例>
<製造例1.化合物1の製造>
1)中間体1-1の合成
1-ブロモ-4-フルオロベンゼン[1-bromo-4-fluorobenzene](27.9mL、255mmol)をテトラヒドロフラン(THF、以下、THFという)(500mL)に入れた。窒素置換した後、-78℃に冷却した。n-BuLi(2.5M Hex)(96mL、240mmol)をドロッピングファンネル(dropping funnel)に入れた後、反応混合物にゆっくりと投入した。-78℃で30分間撹拌した。2-ブロモフルオレン[2-bromofluorenone](38.9g、150mmol)を投入した。ゆっくりと常温に上げながら一晩撹拌した。蒸留水を投入して反応を終結した後、酢酸エチルと水で抽出した。有機層を集めた後、MgSOを用いて有機層を乾燥させ、濾過した。濾液を真空回転濃縮器で乾燥して有機溶媒を除去し、次の反応に用いた。
2)中間体1-2の合成
中間体1-1(~53g、150mmol)、phenol(70.6g、750mmol)を丸底フラスコ(RBF、以下、RBFという)に入れた。CHSOH(214mL)を入れた後、60℃で4時間撹拌した。氷水を投入した後、酢酸エチルと水で抽出した。有機層を集めた後、MgSOを用いて有機層を乾燥させ、濾過した。濾液を真空回転濃縮器で乾燥して有機溶媒を除去した。カラム精製後、ジクロロメタン(Dichloromethane)/ヘプタン(Heptane)条件で結晶化して中間体1-2を40.6g確保した。
3)中間体1-3の合成
中間体1-2(40g、92.7mmol)、4-ニトロベンズアルデヒド[4-nitrobenzaldehyde](21.2g、139mmol)、Cu(OAc)(842mg、4.64mmol)、CsCO(45.3g、139mmol)をRBFに入れた。ジメチルホルムアミド(DMF、以下、DMFという)(310mL)を加え、100℃で4時間撹拌した。酢酸エチルと水で抽出し、有機層を集めた後、MgSOを用いて有機層を乾燥後濾過した。濾液を真空回転濃縮器で乾燥して有機溶媒を除去した。カラム精製後、DCM/Heptane条件で結晶化して中間体1-3を38.7g確保した。
4)中間体1-4の合成
CHPPhBr(51.6g、144.6mmol)、カリウムtert-ブトキシド[KOtBu](16.2g、144.6mmol)、THF(217mL)をRBFに入れた後、0℃に冷却した。中間体1-3(38.7g、72.3mmol)をTHF(144mL)に溶解した溶液を反応混合物に投入した。常温に昇温し、1時間撹拌した。酢酸エチルと水で抽出し、有機層を集めた後、MgSOを用いて有機層を乾燥後濾過した。濾液を真空回転濃縮器で乾燥して有機溶媒を除去した。カラム精製後、DCM/EtOH条件で結晶化して中間体1-4を33.7g確保した。
5)化合物1の合成
4-アミノジベンゾフラン[4-aminodibenzofuran](513mg、2.8mmol)、中間体1-4(3.1g、5.74mmol)、Pd(PtBu(72mg、0.14mmol)とNaOtBu(1.08g、11.2mmol)をRBFに入れた。窒素置換した後、トルエン(14mL)を入れ、90℃で1時間撹拌した。酢酸エチルと水で抽出し、有機層を集めた後、MgSOを用いて有機層を乾燥後濾過した。濾液を真空回転濃縮器で乾燥して有機溶媒を除去した。カラム精製後、DCM/EtOH条件で結晶化して化合物1を2.9g確保した。化合物の合成は、LC-MSとNMRによって確認した。MS:[M+H]=1088
化合物1のNMR測定値:H NMR(500MHz,DMSO-d6)δ8.07(dd,1H)、7.92(d,1H)、7.82(dd,4H)、7.46(dd,4H)、7.39-7.24(m,10H)、7.21(dd,1H)、7.10(m,2H)、6.97-6.83(m,18H)、6.72(dd,2H)、6.65(d,4H)、5.75(d,2H)、5.21(d,2H)
<製造例2.化合物2の製造>
3-アミノジベンゾフラン[3-aminodibenzofuran](513mg、2.8mmol)、中間体1-4(3.1g、5.74mmol)、Pd(PtBu(72mg、0.14mmol)とNaOtBu(1.08g、11.2mmol)をRBFに入れた。窒素置換した後、トルエン(14mL)を加え、90℃で1時間撹拌した。酢酸エチルと水で抽出し、有機層を集めた後、MgSOを用いて有機層を乾燥後濾過した。濾液を真空回転濃縮器で乾燥して有機溶媒を除去した。カラム精製後、DCM/EtOH条件で結晶化して化合物2を2.5g確保した。化合物の合成は、LC-MSとNMRによって確認した。MS:[M+H]=1088
化合物2のNMR測定値:H NMR(500MHz,DMSO-d6)δ8.11(s,1H)、8.07(dd,1H)、7.85(d,1H)、7.82(dd,4H)、7.46(dd,4H)、7.39-7.20(m,10H)、7.08(m,2H)、6.97-6.83(m,18H)、6.72(dd,2H)、6.65(d,4H)、5.75(d,2H)、5.21(d,2H)
<製造例3.化合物3の製造>
2-アミノ-9,9-ジメチルフルオレン[2-amino-9,9-dimethylfluorene](586mg、2.8mmol)、中間体1-4(3.1g、5.74mmol)、Pd(PtBu(72mg)、0.14mmol)とNaOtBu(1.08g、11.2mmol)をRBFに入れた。窒素置換した後、トルエン(14mL)を加え、90℃で1時間撹拌した。酢酸エチルと水で抽出し、有機層を集めた後、MgSOを用いて有機層を乾燥後濾過した。濾液を真空回転濃縮器で乾燥して有機溶媒を除去した。カラム精製後、DCM/EtOH条件で結晶化して化合物3を2.6g確保した。化合物の合成は、LC-MSとNMRによって確認した。MS:[M+H]=1114
化合物3のNMR測定値:H NMR(500MHz,DMSO-d6)δ7.95(dd,1H)、7.90(dd,1H)、7.84(dd,4H)、7.46(dd,4H)、7.39-7.20(m,11H)、7.08(m,2H)、6.97-6.83(m,18H)、6.72(dd,2H)、6.65(d,4H)、5.75(d,2H)、5.21(d,2H)、1.68(s,6H)
<製造例4.化合物4の製造>
1)中間体4-1の製造
中間体1-2(45g、104mmol)、フェニルトリプルイミド(81.8g、229mmol)とDMAP(4-ジメチルアミロピリジン)(2.54g、21mmol)を丸底フラスコに入れた。ジクロロメタン(416mL)とトリエチルアミン(37.7mL、270mmol)を加え、常温で1時間撹拌した。ジクロロメタンと3%HCl水溶液で抽出し、有機層を集めた後、MgSOを用いて有機層を乾燥後濾過した。濾液を真空回転濃縮器で乾燥して有機溶媒を除去した。ジクロロメタン/ヘプタン条件で結晶化して中間体4-1(52.5g)を製造した。
3)中間体4-2の製造
中間体4-1(52.2g、92.7mmol)、カリウムビニルトリフルオロボレート(27.3g、204mmol)、Pd(dppf)Cl(3.4g、4.6mmol)、KCO(51.2g、971mmol)を丸底フラスコに入れた。窒素置換した後、THF(371mL)とHO(93mL)を投入し、90℃で4時間撹拌した。酢酸エチルと水で抽出し、有機層を集めた後、MgSOを用いて有機層を乾燥後濾過した。濾液を真空回転濃縮器で乾燥して有機溶媒を除去した。カラム精製後、DCM/EtOH条件で結晶化して中間体4-2(34g)を製造した。
5)化合物4の製造
4-アミノジベンゾフラン[4-aminodibenzofuran](513mg、2.8mmol)、中間体4-2(2.53g、5.74mmol)、Pd(PtBu(72mg、0.14mmol)とNaOtBu(1.08g、1.mmol)をRBFに入れた。窒素置換した後、トルエン(14mL)を加え、90℃で1時間撹拌した。酢酸エチルと水で抽出し、有機層を集めた後、MgSOを用いて有機層を乾燥後濾過した。濾液を真空回転濃縮器で乾燥して有機溶媒を除去した。カラム精製後、DCM/EtOH条件で結晶化して化合物4を2.0g確保した。化合物の合成は、LC-MSとNMRによって確認した。MS:[M+H]=904
化合物4のNMR測定値:H NMR(500MHz、DMSO-d6)δ8.07(dd,1H)、7.92(d,1H)、7.63(dd,4H)、7.39-7.24(m,10H)、7.21(dd,1H)、7.10(m,2H)、6.97-6.83(m,18H)、6.72(dd,2H)、5.75(d,2H)、5.21(d,2H)
<製造例5.化合物5の製造>
2-アミノ-9,9-ジメチルフルオレン[2-amino-9,9-dimethylfluorene](586mg、2.8mmol)、中間体4‐2(2.53g、5.74mmol)、Pd(PtBu(72mg、0.14mmol)とNaOtBu(1.08g、11.2mmol)をRBFに入れた。窒素置換した後、トルエン(14mL)を加え、90℃で1時間撹拌した。酢酸エチルと水で抽出し、有機層を集めた後、MgSOを用いて有機層を乾燥後濾過した。濾液を真空回転濃縮器で乾燥して有機溶媒を除去した。カラム精製後、DCM/EtOH条件で結晶化して化合物5を2.1g確保した。化合物の合成は、LC-MSとNMRによって確認した。MS:[M+H]=930
化合物5のNMR測定値:H NMR(500MHz、DMSO-d6)δ7.95(dd,1H)、7.90(dd,1H)、7.84(dd,4H)、7.39-7.20(m,11H)、7.08(m,2H)、6.97-6.83(m,18H)、6.72(dd,2H)、5.75(d,2H)、5.21(d,2H)、1.68(s,6H)
<製造例6.化合物6の製造>
1)中間体6-1の製造
中間体4‐1(11.3g、20mmol)、4-ビニルフェニルボロン酸(6.51g、44mmol)、Pd(PPh(1.16g、1mmol)、KCO(11g、80mmol)を丸底フラスコに入れた。その後窒素置換した後、THF(64mL)とHO(16mL)を投入した。90℃で4時間撹拌した。酢酸エチルと水で抽出し、有機層を集めた後、MgSOを用いて有機層を乾燥後濾過した。濾液を真空回転濃縮器で乾燥して有機溶媒を除去した。カラム精製後、DCM/EtOH条件で結晶化して中間体6-1(7g)を製造した。
2)化合物6の製造
4-アミノジベンゾフラン[4-aminodibenzofuran](513mg、2.8mmol)、中間体6-1(2.97g、5.74mmol)、Pd(PtBu(72mg、0.14mmol)とNaOtBu(1.08g、11.2mmol)をRBFに入れた。窒素置換した後、トルエン(14mL)を加え、90℃で1時間撹拌した。酢酸エチルと水で抽出し、有機層を集めた後、MgSOを用いて有機層を乾燥後濾過した。濾液を真空回転濃縮器で乾燥して有機溶媒を除去した。カラム精製後、DCM/EtOH条件で結晶化して化合物6を2.8g確保した。化合物の合成は、LC-MSとNMRによって確認した。MS:[M+H]=1056
化合物6のNMR測定値:H NMR(500MHz、DMSO-d6)δ8.07(dd,1H)、7.92(d,1H)、7.63(dd,4H)、7.63-7.50(m,12H)、7.40-7.27(m,17H)、6.97-6.80(m,10H)、6.72(dd,2H)、5.75(d,2H)、5.21(d,2H)
<製造例7.化合物7の製造>
1)中間体7-1の合成
1-ブロモ-2,6-ジフルオロベンゼン[1-bromo-2,6-difluorobenzene](29.4mL、255mmol)をTHF(500mL)に入れる。窒素置換した後、-78℃に冷却した。n-BuLi(2.5M Hex)(96mL、240mmol)をdropping funnelに入れた後、反応混合物にゆっくりと投入した。-78℃で30分間撹拌した。2-ブロモフルオレノン[2-bromofluorenone](38.9g、150mmol)を投入し、ゆっくりと常温に上げながら一晩撹拌した。蒸留水を投入して反応を終結した後、酢酸エチルと水で抽出した。有機層を集めた後、MgSOを用いて有機層を乾燥させ、濾過した。濾液を真空回転濃縮器で乾燥して有機溶媒を除去し、次の反応に用いた。
2)中間体7-2の合成
中間体7-1(56g、150mmol)、フェノール[phenol](70.6g、750mmol)をRBFに入れた。CHSOH(214mL)を入れた後、60℃で4時間撹拌した。氷水を投入した後、酢酸エチルと水で抽出した。有機層を集めた後、MgSOを用いて有機層を乾燥させ、濾過した。濾液を真空回転濃縮器で乾燥して有機溶媒を除去した。カラム精製後、DCM/Heptane条件で結晶化して中間体7-2を45.2g確保した。
3)中間体7-3の合成
中間体7-2(45.2g、100mmol)、4-ニトロベンズアルデヒド[4-nitrobenzaldehyde](22.8g、150mmol)、Cu(OAc)(908mg、5mmol)、CsCO(48.9g、150mmol)をRBFに入れた。DMF(333mL)を加え、100℃で4時間撹拌した。酢酸エチルと水で抽出し、有機層を集めた後、MgSOを用いて有機層を乾燥後濾過した。濾液を真空回転濃縮器で乾燥して有機溶媒を除去した。カラム精製後、DCM/Heptane条件で結晶化して中間体7-3を39.8g確保した。
4)中間体7-4の合成
CHPPhBr(51.4g、144mmol)、KOtBu(16.2g、144mmol)、THF(216mL)をRBFに入れた後、0℃に冷却した。中間体7-3(39.8g、72mmol)をTHF(144mL)に溶解した溶液を反応混合物に投入し、常温に昇温しながら1時間撹拌した。酢酸エチルと水で抽出し、有機層を集めた後、MgSOを用いて有機層を乾燥後濾過した。濾液を真空回転濃縮器で乾燥して有機溶媒を除去した。カラム精製後、DCM/EtOH条件で結晶化して中間体7-4を34.8g確保した。
5)化合物7の合成
4-アミノジベンゾフラン[4-aminodibenzofuran](513mg、2.8mmol)、中間体7-4(3.2g、5.74mmol)、Pd(PtBu(72mg、0.14mmol)とNaOtBu(1.08g、11.2mmol)をRBFに入れた。窒素置換した後、トルエン(14mL)を加え、90℃で1時間撹拌した。酢酸エチルと水で抽出し、有機層を集めた後、MgSOを用いて有機層を乾燥後濾過した。濾液を真空回転濃縮器で乾燥して有機溶媒を除去した。カラム精製後、DCM/EtOH条件で結晶化して化合物7を2.7g確保した。化合物の合成は、LC-MSとNMRによって確認した。MS:[M+H]=1124
化合物7のNMR測定値:H NMR(500MHz,DMSO-d6)δ8.04(dd,1H)、7.90(d,1H)、7.78(dd,4H)、7.48-7.41(m,6H)、7.34(t,2H)、7.28-7.18(m,8H)、7.14-7.05(m,5H)、6.97(dd,4H)、6.88-6.81(m,8H)、6.72(dd,2H)、6.60(dd,4H)、5.74(d,2H)、5.21(d,2H)
<製造例8.化合物8の製造>
2-アミノ-9,9-ジメチルフルオレン[2-amino-9,9-dimethylfluorene](586mg、2.8mmol)、中間体7-4(3.2g、5.74mmol)、Pd(PtBu(72mg、0.14mmol)とNaOtBu(1.08g、11.2mmol)をRBFに入れた。窒素置換した後、トルエン(14mL)を加え、90℃で1時間撹拌した。酢酸エチルと水で抽出し、有機層を集めた後、MgSOを用いて有機層を乾燥後濾過した。濾液を真空回転濃縮器で乾燥して有機溶媒を除去した。カラム精製後、DCM/EtOH条件で結晶化して化合物8を2.1g確保した。化合物の合成は、LC-MSとNMRによって確認した。MS:[M+H]=1150
化合物8のNMR測定値:H NMR(500MHz,DMSO-d6)δ7.95(dd,1H)、7.90(dd,1H)、7.84(dd,4H)、7.46(dd,4H)、7.39-7.20(m,11H)、7.08(m,2H)、6.97-6.85(m,16H)、6.73(dd,2H)、6.60(dd,4H)、5.75(d,2H)、5.21(d,2H)、1.68(s,6H)
<製造例9.化合物9の製造>
1)中間体9-1の合成
1-ブロモ-2,3,4,5-テトラフルオロベンゼン[1-bromo-2,3,4,5-tetrafluorobenzene](31.8mL、255mmol)をTHF(500mL)に入れ、窒素置換後、-78℃に冷却した。n-BuLi(2.5M Hex)(96mL、240mmol)をdropping funnelに入れた後、反応混合物にゆっくり投入し、-78℃で30分間撹拌した。2-ブロモフルオレノン[2-bromofluorenone](38.9g、150mmol)を投入した。ゆっくりと常温に上げながら一晩撹拌した。蒸留水を投入して反応を終結した後、酢酸エチルと水で抽出した。有機層を集めた後、MgSOを用いて有機層を乾燥させ、濾過した。濾液を真空回転濃縮器で乾燥して有機溶媒を除去し、次の反応に用いた。
2)中間体9-2の合成
中間体9-1(64.1g、150mmol)、フェノール[phenol](70.6g、750mmol)をRBFに入れた。CHSOH(214mL)を入れた後、60℃で4時間撹拌した。氷水を投入した後、酢酸エチルと水で抽出した。有機層を集めた後、MgSOを用いて有機層を乾燥させ、濾過した。濾液を真空回転濃縮器で乾燥して有機溶媒を除去した。カラム精製後、DCM/Heptane条件で結晶化して中間体9-2を52.8g確保した。
3)中間体9-3の合成
中間体9-2(50.3g、100mmol)、4-ニトロベンズアルデヒド[4-nitrobenzaldehyde](22.8g、150mmol)、Cu(OAc)(908mg、5mmol)、CsCO(48.9g、150mmol)をRBFに入れた。DMF(333mL)を加え、100℃で4時間撹拌した。酢酸エチルと水で抽出し、有機層を集めた後、MgSOを用いて有機層を乾燥後濾過した。濾液を真空回転濃縮器で乾燥して有機溶媒を除去した。カラム精製後、DCM/Heptane条件で結晶化して中間体9-3を48.6g確保した。
4)中間体9-4の合成
CHPPhBr(51.4g、144mmol)、KOtBu(16.2g、144mmol)、THF(216mL)をRBFに入れた後、0℃に冷却した。中間体9-3(43.7g、72mmol)をTHF(144mL)に溶解した溶液を反応混合物に投入し、常温に昇温しながら1時間撹拌した。酢酸エチルと水で抽出し、有機層を集めた後、MgSOを用いて有機層を乾燥後濾過した。濾液を真空回転濃縮器で乾燥して有機溶媒を除去した。カラム精製後、DCM/EtOH条件で結晶化して中間体9-4を31g確保した。
5)化合物9の合成
3-アミノジベンゾフラン[3-aminodibenzofuran](513mg、2.8mmol)、中間体9-4(3.5g、5.74mmol)、Pd(PtBu(72mg、0.14mmol)とNaOtBu(1.08g、11.2mmol)をRBFに入れた。窒素置換した後、トルエン(14mL)を入れ、90℃で1時間撹拌した。酢酸エチルと水で抽出し、有機層を集めた後、MgSOを用いて有機層を乾燥後濾過した。濾液を真空回転濃縮器で乾燥して有機溶媒を除去した。カラム精製後、DCM/EtOH条件で結晶化して化合物9を2.3g確保した。化合物の合成は、LC-MSとNMRによって確認した。MS:[M+H]=1232
化合物9のNMR測定値:H NMR(500MHz,DMSO-d6)δ8.04(dd,1H)、7.90(d,1H)、7.78(dd,4H)、7.48-7.41(m,6H)、7.34(t,2H)、7.28-7.18(m,8H)、7.14-7.05(m,5H)、6.97-6.88(m,6H)、6.72(dd,2H)、6.60(dd,4H)、5.74(d,2H)、5.21(d,2H)
<製造例10.化合物10の製造>
2-アミノ-9,9ージメチルフルオレン[2-amino-9,9-dimethylfluorene](586mg、2.8mmol)、中間体9-4(3.5g、5.74mmol)、Pd(PtBu(72mg、0.14mmol)とナトリウムtert-ブトキシド[NaOtBu](1.08g、11.2mmol)をRBFに入れた。窒素置換した後、トルエン(14mL)を加え、90℃で1時間撹拌した。酢酸エチルと水で抽出し、有機層を集めた後、MgSOを用いて有機層を乾燥後濾過した。濾液を真空回転濃縮器で乾燥して有機溶媒を除去した。カラム精製後、DCM/EtOH条件で結晶化して化合物10を2.1g確保した。化合物の合成は、LC-MSとNMRによって確認した。MS:[M+H]=1258
化合物10のNMR測定値:H NMR(500MHz、DMSO-d6)δ7.95(dd,1H)、7.90(dd,1H)、7.82(dd,4H)、7.46(dd,4H)、7.39-7.20(m,11H)、7.08(m,2H)、6.90-6.83(m,10H)、6.72(dd,2H)、6.64(d,4H)、5.75(d,2H)、5.21(d,2H)、1.68(s,6H)
<製造例11.化合物11の製造>
1)中間体11-1の合成
5-ブロモ-2-フルオロベンゼン[5-bromo-2-fluorobenzene](31.7mL、255mmol)をTHF(500mL)に入れ、窒素置換した後、-78℃に冷却した。n-BuLi(2.5M Hex)(96mL、240mmol)をdropping funnelに入れた後、反応混合物にゆっくり投入し、-78℃で30分間撹拌した。2-ブロモフルオレノン[2-bromofluorenone](38.9g、150mmol)を投入した。ゆっくりと常温に上げながら一晩撹拌した。蒸留水を投入して反応を終結した後、酢酸エチルと水で抽出した。有機層を集めた後、MgSOを用いて有機層を乾燥させ、濾過した。濾液を真空回転濃縮器で乾燥して有機溶媒を除去し、中間体11-1を確保して次の反応に用いた。
2)中間体11-2の合成
中間体11-1(55.4g、150mmol)、フェノール[phenol](70.6g、750mmol)をRBFに入れた。CHSOH(214mL)を加えた後、60℃で4時間撹拌した。氷水を投入した後、酢酸エチルと水で抽出した。有機層を集めた後、MgSOを用いて有機層を乾燥させ、濾過した。濾液を真空回転濃縮器で乾燥して有機溶媒を除去した。カラム精製後、DCM/Heptane条件で結晶化して中間体11-2を44.8g確保した。
3)中間体11-3の合成
中間体11-2(44.5g、100mmol)、4-ニトロベンズアルデヒド[4-nitrobenzaldehyde](22.8g、150mmol)、Cu(OAc)(908mg、5mmol)、CsCO(48.9g、150mmol)をRBFに入れた。DMF(333mL)を加え、100℃で4時間撹拌した。酢酸エチルと水で抽出し、有機層を集めた後、MgSOを用いて有機層を乾燥後濾過した。濾液を真空回転濃縮器で乾燥して有機溶媒を除去した。カラム精製後、DCM/Heptane条件で結晶化して中間体11-3を45g確保した。
4)中間体11-4の合成
CHPPhBr(51.4g、144mmol)、KOtBu(16.2g、144mmol)、THF(216mL)をRBFに入れた後、0℃に冷却した。中間体11-3(39.6g、72mmol)をTHF(144mL)に溶解した溶液を反応混合物に投入し、常温に昇温し、1時間撹拌した。酢酸エチルと水で抽出し、有機層を集めた後、MgSOを用いて有機層を乾燥後濾過した。濾液を真空回転濃縮器で乾燥して有機溶媒を除去した。カラム精製後、DCM/EtOH条件で結晶化して中間体11-4を35.9g確保した。
5)化合物11の合成
4-アミノジベンゾフラン[4-aminodibenzofuran](513mg、2.8mmol)、中間体11-4(3.14g、5.74mmol)、Pd(PtBu(72mg、0.14mmol)とNaOtBu(1.08g、11.2mmol)をRBFに入れた。窒素置換した後、トルエン(14mL)を加え、90℃で1時間撹拌した。酢酸エチルと水で抽出し、有機層を集めた後、MgSOを用いて有機層を乾燥後濾過した。濾液を真空回転濃縮器で乾燥して有機溶媒を除去した。カラム精製後、DCM/EtOH条件で結晶化して化合物11を2.6g確保した。化合物の合成は、LC-MSとNMRによって確認した。MS:[M+H]=1116
化合物11のNMR測定値:H NMR(500MHz、DMSO-d6)8.07(dd,1H)、7.92(d,1H)、7.82(dd,4H)、7.46(dd,4H)、7.39-7.24(m,10H)、7.21(dd,1H)、7.10(m,2H)、6.97-6.83(m,16H)、6.72(dd,2H)、6.65(d,4H)、5.75(d,2H)、5.21(d,2H)、2.31(s,6H)
<製造例12.化合物12の製造>
(1)中間体12-1の合成
4-ブロモジベンゾフラン[4-bromodibenzofuran](2.47g、10mmol)、4-アミノフェニルボロン酸[4-aminophenylboronic acid](1.64g、12mmol)、Pd(PPh(578mg、0.5mmol))とKCO(4.15g、30mmol)をRBFに入れた。窒素置換した後、THF(25mL)と水(25mL)を加え、100℃で4時間撹拌した。酢酸エチルと水で抽出し、有機層を集めた後、MgSOを用いて有機層を乾燥後濾過した。濾液を真空回転濃縮器で乾燥して有機溶媒を除去した。カラム精製後、DCM/Heptane条件で結晶化して中間体12-1を2.1g確保した。
(2)化合物12の合成
中間体12-1(648mg、2.5mmol)、中間体1-4(2.8g、5.25mmol)、Pd(PtBu(64mg、0.125mmol)とNaOtBu(961mg、10mmol)をRBFに入れた。窒素置換後、トルエン(12.5mL)を加え、90℃で1時間攪拌した。酢酸エチルと水で抽出し、有機層を集めた後、MgSOを用いて有機層を乾燥した後、濾過した。ろ液を真空回転濃縮器で乾燥し、有機溶媒を除去した。カラム精製後、DCM/EtOH条件で結晶化して、化合物12を2g確保した。化合物の合成はLC-MSとNMRにより確認した。MS:[M+H]=1164
化合物12のNMR測定値:H NMR(500MHz、DMSO-d6)δ8.02(dd,1H)、7.91(d,1H)、7.79(dd,4H)、7.46(dd,4H)、7.42-7.22(m,14H)、7.21(dd,1H)、7.10(m,2H)、6.97-6.83(m,18H)、6.72(dd,2H)、6.65(d,4H)、5.75(d,2H)、5.21(d,2H)
<製造例13.化合物13の製造法>
(1)中間体13-1の合成
3-ブロモジベンゾフラン[3-bromodibenzofuran](2.47g、10mmol)、4-アミノフェニルボロン酸[4-aminophenylboronic acid](1.64g、12mmol)、Pd(PPh(578mg、0.5mmol)とKCO(4.15g、30mmol)をRBFに加えた。窒素置換後、THF(25mL)と水(25mL)を加え、100℃で4時間攪拌した。酢酸エチルと水で抽出し、有機層を集めた後、MgSOを用いて有機層を乾燥した後、濾過した。ろ液を真空回転濃縮器で乾燥し、有機溶媒を除去した。カラム精製後、DCM/Heptane条件で結晶化して、中間体13-1を2.2g確保した。
(2)化合物13の合成
中間体13-1(648mg、2.5mmol)、中間体1-4(2.8g、5.25mmol)、Pd(PtBu(64mg、0.125mmol)とNaOtBu(961mg、10mmol)をRBFに加えた。窒素置換後、トルエン(12.5mL)を加え、90℃で1時間攪拌した。酢酸エチルと水で抽出し、有機層を集めた後、MgSOを用いて有機層を乾燥した後、濾過した。ろ液を真空回転濃縮器で乾燥し、有機溶媒を除去した。カラム精製後、DCM/EtOH条件で結晶化して、化合物13を2.2g確保した。化合物の合成はLC-MSとNMRにより確認した。MS:[M+H]=1164
化合物13のNMR測定値:H NMR(500mHz、DMSO-d6)δ8.05(s,1H)、8.00(dd,1H)、7.85(d,1H)、7.80(dd,4H)、7.46(dd,4H)、7.39-7.20(m,14H)、7.08(m,2H)、6.97-6.83(m,18H)、6.72(dd,2H)、6.65(d,4H)、5.75(d,2H)、5.21(d,2H)
<製造例14.化合物14の製造法>
(1)中間体14-1の合成
1-ブロモジベンゾフラン[1-bromodibenzofuran](2.47g、10mmol)、4-アミノフェニルボロン酸[4-aminophenylboronic acid](1.64g、12mmol)、Pd(PPh(578mg、0.5mmol)とKCO(4.15g、30mmol)をRBFに加えた。窒素置換後、THF(25mL)と水(25mL)を加え、100℃で4時間攪拌した。酢酸エチルと水で抽出し、有機層を集めた後、MgSOを用いて有機層を乾燥した後、濾過した。ろ液を真空回転濃縮器で乾燥し、有機溶媒を除去した。カラム精製後、DCM/Heptane条件で結晶化して、中間体14-1を2.1g確保した。
(2)化合物14の合成
中間体14-1(648mg、2.5mmol)、中間体1-4(2.8g、5.25mmol)、Pd(PtBu(64mg、0.125mmol)とNaOtBu(961mg、10mmol)をRBFに入れた。窒素置換後、トルエン(12.5mL)を加え、90℃で1時間攪拌した。酢酸エチルと水で抽出し、有機層を集めた後、MgSOを用いて有機層を乾燥した後、濾過した。ろ液を真空回転濃縮器で乾燥し、有機溶媒を除去した。カラム精製後、DCM/EtOH条件で結晶化して、化合物14を2.1g確保した。化合物の合成はLC-MSとNMRにより確認した。MS:[M+H]=1164
化合物14のNMR測定値:H NMR(500mHz、DMSO-d6)δ8.05(dd,1H)、7.92(d,1H)、7.79(dd,4H)、7.46(dd,4H)、7.42-7.22(m,14H)、7.21(dd,1H)、7.10(m,2H)、6.97-6.83(m,18H)、6.72(dd,2H)、6.65(d,4H)、5.75(d,2H)、5.21(d,2H)
<製造例15.化合物15の製造法>
(1)中間体15-1の合成
2-ブロモスピロ[フルオレン-9,9’-キサンテン] [2-Bromospiro[fluorene-9,9’-xanthene]](4.11g、10mmol)、3-アミノフェニルボロン酸[3-aminophenylboronic acid](1.64g、12mmol)、Pd(PPh(578mg、0.5mmol)とKCO(4.15g、30mmol)をRBFに入れた。窒素置換した後、THF(25mL)と水(25mL)を加え、100℃で4時間撹拌した。酢酸エチルと水で抽出し、有機層を集めた後、MgSOを用いて有機層を乾燥後濾過した。濾液を真空回転濃縮器で乾燥して有機溶媒を除去した。カラム精製後、DCM/Heptane条件で結晶化して中間体15-1を3.5g確保した。
(2)化合物15の合成
中間体15-1(1.06g、2.5mmol)、中間体1-4(2.8g、5.25mmol)、Pd(PtBu(64mg、0.125mmol)とNaOtBu(961mg、10mmol)をRBFに入れた。窒素置換した後、トルエン(12.5mL)を加え、90℃で1時間撹拌した。酢酸エチルと水で抽出し、有機層を集めた後、MgSOを用いて有機層を乾燥後濾過した。濾液を真空回転濃縮器で乾燥して有機溶媒を除去した。カラム精製後、DCM/EtOH条件で結晶化して化合物15を2.3g確保した。化合物の合成は、LC-MSとNMRによって確認した。MS:[M+H]=1328
化合物15のNMR測定値:H NMR(500MHz、DMSO-d6)δ8.05(dd,1H)、7.94(d,1H)、7.75(dd,4H)、7.46(dd,4H)、7.42-7.22(m,16H)、7.15(dd,1H)、7.10(m,2H)、7.01-6.80(m,24H)、6.72(dd,2H)、6.65(d,4H)、5.75(d,2H)、5.21(d,2H)
<製造例16.化合物16の製造>
スピロ[フルオレン-9,9’-キサンテン]-2’-アミン[spiro[fluorene-9,9’-xanthen]-2’-amine](869mg、2.5mmol)、中間体1-4(2.8g、5.25mmol)、Pd(PtBu(64mg、0.125mmol)とNaOtBu(961mg、10mmol)をRBFに入れた。窒素置換した後、トルエン(12.5mL)を加え、90℃で1時間撹拌した。酢酸エチルと水で抽出し、有機層を集めた後、MgSOを用いて有機層を乾燥後濾過した。濾液を真空回転濃縮器で乾燥して有機溶媒を除去した。カラム精製後、DCM/EtOH条件で結晶化して化合物16を2.1g確保した。化合物の合成は、LC-MSとNMRによって確認した。MS:[M+H]=1252
化合物16のNMR測定値:H NMR(500MHz、DMSO-d6)δ8.03(dd,1H)、7.92(d,1H)、7.74(dd,4H)、7.45(dd,4H)、7.42-7.22(m,12H)、7.15(dd,1H)、7.10(m,2H)、7.01-6.80(m,24H)、6.72(dd,2H)、6.65(d,4H)、5.75(d,2H)、5.21(d,2H)
<製造例17.化合物17の製造>
9,9-ジメチル-9H-キサンテン-2-アミン[9,9-Dimethyl-9H-xanthen-2-amine](563mg、2.5mmol)、中間体1-4(2.8g、5.25mmol)、Pd(PtBu(64mg、0.125mmol)とNaOtBu(961mg、10mmol)をRBFに入れた。窒素置換した後、トルエン(12.5mL)を加え、90℃で1時間撹拌した。酢酸エチルと水で抽出し、有機層を集めた後、MgSOを用いて有機層を乾燥後濾過した。濾液を真空回転濃縮器で乾燥して有機溶媒を除去した。カラム精製後、DCM/EtOH条件で結晶化して化合物17を1.7g確保した。化合物の合成は、LC-MSとNMRによって確認した。MS:[M+H]=1130
化合物17のNMR測定値:H NMR(500MHz、DMSO-d6)δ8.02(dd,1H)、7.94(dd,1H)、7.85(dd,4H)、7.46(dd,4H)、7.39-7.20(m,11H)、7.08(m,2H)、6.97-6.83(m,18H)、6.72(dd,2H)、6.65(d,4H)、5.75(d,2H)、5.21(d,2H)、1.69(s,6H)
<製造例18.化合物18の製造>
(1)中間体18-1の合成
2’-ブロモスピロ[フルオレン-9,9’-キサンテン][2’-Bromospiro[fluorene-9,9’-xanthene](4.11g、10mmol)、3-アミノフェニルボロン酸[3-aminophenylboronic acid](1.64g、12mmol)、Pd(PPh(578mg、0.5mmol)とKCO(4.15g、30mmol)をRBFに入れた。窒素置換した後、THF(25mL)と水(25mL)を加え、100℃で4時間撹拌した。酢酸エチルと水で抽出し、有機層を集めた後、MgSOを用いて有機層を乾燥後濾過した。濾液を真空回転濃縮器で乾燥して有機溶媒を除去した。カラム精製後、DCM/Heptane条件で結晶化して中間体18-1を3.0g確保した。
(2)化合物18の合成
中間体18-1(1.06g、2.5mmol)、中間体1-4(2.8g、5.25mmol)、Pd(PtBu(64mg、0.125mmol)とNaOtBu(961mg、10mmol)をRBFに入れた。窒素置換した後、トルエン(12.5mL)を加え、90℃で1時間撹拌した。酢酸エチルと水で抽出し、有機層を集めた後、MgSOを用いて有機層を乾燥後濾過した。濾液を真空回転濃縮器で乾燥して有機溶媒を除去した。カラム精製後、DCM/EtOH条件で結晶化して化合物18を2.4g確保した。化合物の合成は、LC-MSとNMRによって確認した。MS:[M+H]=1328
化合物18のNMR測定値:H NMR(500MHz、DMSO-d6)δ8.04(dd,1H)、7.93(d,1H)、7.74(dd,4H)、7.46(dd,4H)、7.42-7.22(m,16H)、7.15(dd,1H)、7.10(m,2H)、7.01-6.80(m,24H)、6.72(dd,2H)、6.65(d,4H)、5.75(d,2H)、5.21(d,2H)
<製造例19.化合物19の製造>
(1)中間体19-1の合成
2-ブロモ-9,9-ジメチル-9H-キサンテン[2-Bromo-9,9-dimethyl-9H-xanthene](4.11g、10mmol)、3-アミノフェニルボロン酸[3-aminophenylboronic acid](1.64g、12mmol)、Pd(PPh(578mg、0.5mmol)とKCO(4.15g、30mmol)をRBFに入れた。窒素置換した後、THF(25mL)と水(25mL)を加え、100℃で4時間撹拌した。酢酸エチルと水で抽出し、有機層を集めた後、MgSOを用いて有機層を乾燥後濾過した。濾液を真空回転濃縮器で乾燥して有機溶媒を除去した。カラム精製後、DCM/Heptane条件で結晶化して中間体19-1を2.3g確保した。
(2)化合物19の合成
中間体19-1(753mg、2.5mmol)、中間体1-4(2.8g、5.25mmol)、Pd(PtBu(64mg、0.125mmol)とNaOtBu(961mg、10mmol)をRBFに入れた。窒素置換した後、トルエン(12.5mL)を加え、90℃で1時間撹拌した。酢酸エチルと水で抽出し、有機層を集めた後、MgSOを用いて有機層を乾燥後濾過した。濾液を真空回転濃縮器で乾燥して有機溶媒を除去した。カラム精製後、DCM/EtOH条件で結晶化して化合物19を2.2g確保した。化合物の合成は、LC-MSとNMRによって確認した。MS:[M+H]=1206
化合物19のNMR測定値:H NMR(500MHz、DMSO-d6)δ8.02(dd,1H)、7.95(dd,1H)、7.80(dd,4H)、7.46(dd,4H)、7.40-7.20(m,15H)、7.08(m,2H)、6.97-6.83(m,18H)、6.72(dd,2H)、6.65(d,4H)、5.75(d,2H)、5.21(d,2H)、1.69(s,6H)
<製造例20.化合物20の製造>
2-アミノジベンゾフラン[2-aminodibenzofuran](513mg、2.8mmol)、中間体1-4(3.1g、5.74mmol)、Pd(PtBu(72mg、0.14mmol)とNaOtBu(1.08g、11.2mmol)をRBFに入れた。窒素置換した後、トルエン(14mL)を加え、90℃で1時間撹拌した。酢酸エチルと水で抽出し、有機層を集めた後、MgSOを用いて有機層を乾燥後濾過した。濾液を真空回転濃縮器で乾燥して有機溶媒を除去した。カラム精製後、DCM/EtOH条件で結晶化して化合物20を2.2g確保した。化合物の合成は、LC-MSとNMRによって確認した。MS:[M+H]=1088
化合物20のNMR測定値:H NMR(500MHz、DMSO-d6)δ8.00(d,1H)、7.92(d,1H)、7.83(d,4H)、7.50(m,1H)、7.44-7.28(m,10H)、7.28(t,2H)、7.18(dd,1H)、7.13(m,2H)、7.08-6.97(m,15H)、6.92(d,4H)、6.84(t,4H)、6.68(dd,2H)、5.71(d,2H)、5.19(d,2H)
<製造例21.化合物21の製造>
1-アミノジベンゾフラン[1-aminodibenzofuran](513mg、2.8mmol)、中間体1-4(3.1g、5.74mmol)、Pd(PtBu(72mg、0.14mmol)とNaOtBu(1.08g、11.2mmol)をRBFに入れた。窒素置換した後、トルエン(14mL)を加え、90℃で1時間撹拌した。酢酸エチルと水で抽出し、有機層を集めた後、MgSOを用いて有機層を乾燥後濾過した。濾液を真空回転濃縮器で乾燥して有機溶媒を除去した。カラム精製後、DCM/EtOH条件で結晶化して化合物21を2.4g確保した。化合物の合成は、LC-MSとNMRによって確認した。MS:[M+H]=1088
化合物21のNMR測定値:H NMR(500MHz、DMSO-d6)δ7.77(m,4H)、7.57(m,2H)、7.51-7.46(m,5H)、7.36-7.29(m,5H)、7.24(t,2H)、7.03-6.68(m,29H)、5.74(d,2H)、5.20(d,2H)
<素子例>
<実施例1>
ITO(indium tin oxide)が1,500Åの厚さで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、超音波で洗浄した。この時、洗剤としてはフィッシャー社(Fischer Co.)の製品を使用し、蒸留水としてはミリポア社(Millipore Co.)の製品のフィルター(Filter)で2次にかけてろ過されたた蒸留水を使用した。ITOを30分間洗浄した後、蒸留水で2回繰り返して超音波洗浄を10分間進行した。蒸留水洗浄が終わった後、イソプロピル、アセトンの溶剤で超音波洗浄をして乾燥させた後、前記基板を5分間洗浄した後、グローブボックスで基板を輸送させた。
ITO透明電極上に先に製造例1で製造した化合物1および下記化合物Gを8:2の重量比で含む2wt%シクロヘキサノンインクをITO表面上にスピンコーティングし、220℃で30分間熱処理して400Å厚さの正孔注入層を形成した。
前記正孔注入層上に下記の化合物Aの2wt%トルエンインクをスピンコーティングし、120℃で10分間熱処理して200Å厚さの正孔輸送層を形成した。前記正孔輸送層上に下記の化合物Bと化合物Cを92:8の重量比で真空蒸着して200Å厚さの発光層を形成した。前記発光層上に下記の化合物Dを真空蒸着して350Å厚さの電子注入および輸送層を形成した。前記電子注入および輸送層上に順次10Å厚さでLiFと1000Å厚さでアルミニウムを蒸着してカソードを形成した。
前記の過程で有機物の蒸着速度は0.4~0.7Å/secを維持し、カソードのリチウムフルオリドは0.3Å/sec、アルミニウムは2Å/secの蒸着速度を維持し、蒸着時の真空度は2×10-7~5×10-8torrを維持した。
<実施例2~21>
正孔注入層の製造時、前記化合物1の代わりに下記の表1に記載の化合物を用いたことを除いては、前記実施例1と同様の方法で有機発光素子を製造した。
<比較実験例1~4>
正孔注入層の製造時に、前記化合物1の代わりに下記の表1に記載のように、下記の化合物CE1~CE4のうちいずれか1つの化合物を用いたことを除いては、前記実施例1と同様の方法で有機発光素子を製造した。
前記実験例および比較実験例で製造した有機発光素子を10mA/cmの電流密度で駆動電圧、外部量子効率(external quantum efficiency)、輝度および寿命を測定した結果を下記の表1に示した。前記外部量子効率は、(放出された光子数)/(注入された電荷運搬体数)で求めた。T95は、輝度が初期輝度(500nit)から95%に減少するのにかかる時間(hr)を意味する。
前記の表1に示されたように、本発明に係る化学式1で表される化合物を正孔注入層のホストとして用いた本実施例に係る有機発光素子は、比較実験例に比べて駆動電圧が大きく低下し、寿命が大きく向上することが確認できた。
また、実施例における有機発光素子のほとんどが、比較実験例の有機発光素子と比較して効率および輝度が増加することが示された。これにより分子内に導入されたフルオロ基(-F)により膜、界面特性が改善され、HOMOレベルの変化により正孔移動度と正孔/電子のバランスが改善されることにより、有機発光素子の性能が改善されることが確認できた。
101 ・・・基板
201 ・・・第1の電極
301 ・・・正孔注入層
401 ・・・正孔輸送層
501 ・・・発光層
601 ・・・電子注入および輸送層
701 ・・・第2の電極
前記化学式1において、
Yz1およびYz2は互いに同一または異なり、それぞれ独立して、直接結合、O、S、CRaRbまたはSiRcRdであり、Yz1およびYz2のいずれか一つが直接結合であると、残りの1つはO、S、CRaRbまたはSiRcRdであり、
Ra、Rb、Rcおよび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;置換または非置換のアルキル基;置換または非置換のアリール基;置換または非置換のヘテロアリール基であるか、隣接した基と結合して置換または非置換の環を形成し、
Cy1およびCy2は互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換または非置換のベンゼン環;または置換または非置換のナフタレン環であり、
Lz1~Lz3は互いに同一または異なり、それぞれ独立して、直接結合;または置換または非置換のアリーレン基であり、
Lz11およびLz12は互いに同一または異なり、それぞれ独立して、直接結合;置換または非置換のアルキレン基;または置換または非置換のアリーレン基であり、
Xz1およびXz2は互いに同一または異なり、それぞれ独立して、硬化性基であり、
Rz1およびRz2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;置換または非置換のアルキル基;置換または非置換のアルコキシ基;置換または非置換のアリール基;または置換または非置換のヘテロアリール基であり、
Rz3およびRz4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;置換または非置換のアルキル基;置換または非置換のアルコキシ基;置換または非置換のアリール基;または置換または非置換のヘテロアリール基であり、
lz1~lz3はそれぞれ0または1であり、
n1およびn2はそれぞれ0~7の整数であり、n1およびn2がそれぞれ2以上の場合、2以上の括弧内の置換基は互いに同一または異なり、
n3およびn4はそれぞれ0~4の整数であり、n3およびn4がそれぞれ2以上の場合、2以上の括弧内の置換基は互いに同一または異なり、
m1およびm2はそれぞれ独立に1~5の整数であり
m1+n3は5以下であり、m2+n4は5以下である。
前記化学式1において、
Yz1およびYz2は互いに同一または異なり、それぞれ独立して、直接結合、O、S、CRaRbまたはSiRcRdであり、Yz1およびYz2のいずれか一つが直接結合であると、残りの1つはO、S、CRaRbまたはSiRcRdであり、
Ra、Rb、Rcおよび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;置換または非置換のアルキル基;置換または非置換のアリール基;置換または非置換のヘテロアリール基であるか、隣接した基と結合して置換または非置換の環を形成し、
Cy1およびCy2は互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換または非置換のベンゼン環;または置換または非置換のナフタレン環であり、
Lz1~Lz3は互いに同一または異なり、それぞれ独立して、直接結合;または置換または非置換のアリーレン基であり、
Lz11およびLz12は互いに同一または異なり、それぞれ独立して、直接結合;置換または非置換のアルキレン基;または置換または非置換のアリーレン基であり、
Xz1およびXz2は互いに同一または異なり、それぞれ独立して、硬化性基であり、
Rz1およびRz2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;置換または非置換のアルキル基;置換または非置換のアルコキシ基;置換または非置換のアリール基;または置換または非置換のヘテロアリール基であり、
Rz3およびRz4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;置換または非置換のアルキル基;置換または非置換のアルコキシ基;置換または非置換のアリール基;または置換または非置換のヘテロアリール基であり、
lz1~lz3はそれぞれ0または1であり、
n1およびn2はそれぞれ0~7の整数であり、n1およびn2がそれぞれ2以上の場合、2以上の括弧内の置換基は互いに同一または異なり、
n3およびn4はそれぞれ0~4の整数であり、n3およびn4がそれぞれ2以上の場合、2以上の括弧内の置換基は互いに同一または異なり、
m1およびm2はそれぞれ独立に1~5の整数であり
m1+n3は5以下であり、m2+n4は5以下である。
前記電子装置は、半導体素子の層間絶縁膜、カラーフィルタ、ブラックマトリックス、オーバーコート、カラムスペーサ、パッシベーション膜、バッファコート膜、多層プリント基板用絶縁膜、フレキシブル銅被覆板のカバーコート多層プリント基板用絶縁膜、ソルダーレジスト膜、OLEDの絶縁膜、液晶表示素子の薄膜トランジスタの保護膜、有機EL素子の電極保護膜および半導体保護膜、OLED絶縁膜、LCD絶縁膜、半導体絶縁膜、太陽光モジュール、タッチパネル、ディスプレイパネルなどのディスプレイ装置等を全て含むものであってもよいが、これに限定されるものではない。
1-ブロモ-2,3,4,5,6ペンタフルオロベンゼン[1-bromo-2,3,4,5,6pentafluorobenzene](31.8mL、255mmol)をTHF(500mL)に入れ、窒素置換後、-78℃に冷却した。n-BuLi(2.5M Hex)(96mL、240mmol)をdropping funnelに入れた後、反応混合物にゆっくり投入し、-78℃で30分間撹拌した。2-ブロモフルオレノン[2-bromofluorenone](38.9g、150mmol)を投入した。ゆっくりと常温に上げながら一晩撹拌した。蒸留水を投入して反応を終結した後、酢酸エチルと水で抽出した。有機層を集めた後、MgSOを用いて有機層を乾燥させ、濾過した。濾液を真空回転濃縮器で乾燥して有機溶媒を除去し、次の反応に用いた。
5-ブロモ-2-フルオロメチルベンゼン[5-bromo-2-fluoromethylbenzene](31.7mL、255mmol)をTHF(500mL)に入れ、窒素置換した後、-78℃に冷却した。n-BuLi(2.5M Hex)(96mL、240mmol)をdropping funnelに入れた後、反応混合物にゆっくり投入し、-78℃で30分間撹拌した。2-ブロモフルオレノン[2-bromofluorenone](38.9g、150mmol)を投入した。ゆっくりと常温に上げながら一晩撹拌した。蒸留水を投入して反応を終結した後、酢酸エチルと水で抽出した。有機層を集めた後、MgSOを用いて有機層を乾燥させ、濾過した。濾液を真空回転濃縮器で乾燥して有機溶媒を除去し、中間体11-1を確保して次の反応に用いた。
<製造例19.化合物19の製造>
(1)中間体19-1の合成
2-ブロモ-9,9-ジメチル-9H-キサンテン[2-Bromo-9,9-dimethyl-9H-xanthene](4.11g、10mmol)、-アミノフェニルボロン酸[-aminophenylboronic acid](1.64g、12mmol)、Pd(PPh(578mg、0.5mmol)とKCO(4.15g、30mmol)をRBFに入れた。窒素置換した後、THF(25mL)と水(25mL)を加え、100℃で4時間撹拌した。酢酸エチルと水で抽出し、有機層を集めた後、MgSOを用いて有機層を乾燥後濾過した。濾液を真空回転濃縮器で乾燥して有機溶媒を除去した。カラム精製後、DCM/Heptane条件で結晶化して中間体19-1を2.3g確保した。
前記の過程で有機物の蒸着速度は0.4~0.7Å/secを維持し、カソードのリチウムフルオリドは0.3Å/sec、アルミニウムは2Å/secの蒸着速度を維持し、蒸着時の真空度は5×10 -8 ~2×10 -7 torrを維持した。

Claims (13)

  1. 下記の化学式1で表される化合物:
    前記化学式1において、
    Yz1およびYz2は互いに同一または異なり、それぞれ独立して、直接結合、O、S、CRaRbまたはSiRcRdであり、Yz1およびYz2のいずれか一つが直接結合であると、残りの1つはO、S、CRaRbまたはSiRcRdであり、
    Ra、Rb、Rcおよび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;置換または非置換のアルキル基;置換または非置換のアリール基;置換または非置換のヘテロアリール基であるか、隣接した基と結合して置換または非置換の環を形成し、
    Cy1およびCy2は互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換または非置換のベンゼン環;または置換または非置換のナフタレン環であり、
    Lz1~Lz3は互いに同一または異なり、それぞれ独立して、直接結合;または置換または非置換のアリーレン基であり、
    Lz11およびLz12は互いに同一または異なり、それぞれ独立して、直接結合;置換または非置換のアルキレン基;または置換または非置換のアリーレン基であり、
    Xz1およびXz2は互いに同一または異なり、それぞれ独立して、硬化性基であり、
    Rz1およびRz2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;置換または非置換のアルキル基;置換または非置換のアルコキシ基;置換または非置換のアリール基;または置換または非置換のヘテロアリール基であり、
    Rz3およびRz4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;置換または非置換のアルキル基;置換または非置換のアルコキシ基;置換または非置換のアリール基;または置換または非置換のヘテロアリール基であり、
    lz1~lz3はそれぞれ0または1であり、
    n1およびn2はそれぞれ0~7の整数であり、n1およびn2がそれぞれ2以上の場合、2以上の括弧内の置換基は互いに同一または異なり、
    n3およびn4はそれぞれ0~4の整数であり、n3およびn4がそれぞれ2以上の場合、2以上の括弧内の置換基は互いに同一または異なり、
    m1およびm2はそれぞれ1~5の整数であり、m1およびm2がそれぞれ2以上の場合、2以上の括弧内の置換基は互いに同一または異なり、
    m1+n3は5以下であり、m2+n4は5以下である。
  2. 前記硬化性基は、下記の構造からなる群から選ばれるいずれか一つである、請求項1に記載の化合物:
    前記構造において、――――は、前記化学式1と結合する位置を意味する。
  3. 前記化学式1は、下記の化学式2で表されるものである、請求項1に記載の化合物:
    前記化学式2において、
    Lz1~Lz3、Lz11、Lz12、Xz1、Xz2、Rz1~Rz4、Yz1、Yz2、Cy1、Cy2、lz1~lz3、n1~n4、m1およびm2の定義は、前記化学式1と同様である。
  4. 前記化学式1は、下記の化学式3~式5のいずれかで表されるものである、請求項1に記載の化合物:
    前記化学式3~5において、
    Lz11、Lz12、Xz1、Xz2、Rz1~Rz4、Cy1、Cy2、Yz1、Yz2、n1~n4、m1およびm2の定義は化学式1と同様であり、
    Rz21およびRz22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;置換または非置換のアルキル基;置換または非置換のアルコキシ基;置換または非置換のアリール基;または置換または非置換のヘテロアリール基であり、
    m21は0~4の整数であり、m22は0~6の整数であり、m21およびm22がそれぞれ2以上の整数である場合、2以上の括弧内の置換基は互いに同一または異なる。
  5. 前記Cy1およびCy2は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、下記の構造のいずれか一つで表される、請求項1に記載の化合物:
    前記構成において、――――は結合位置を意味し、
    Rz11~Rz13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;置換または非置換のアルキル基;置換または非置換のアルコキシ基;置換または非置換のアリール基;または置換または非置換のヘテロアリール基であり、
    m11は0~4の整数であり、
    m12およびm13はそれぞれ0~6の整数であり、m11~m13がそれぞれ2以上の整数である場合、2以上の括弧内の置換基は互いに同一または異なる。
  6. Lz11およびLz12が互いに同一または異なり、それぞれが独立して直接結合;置換または非置換の炭素数1~20のアルキレン基;または、置換または非置換の炭素数6~30のアリーレン基である、請求項1に記載の化合物。
  7. Ra、Rb、RcおよびRdは、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換または非置換のメチル基;または置換または非置換のフェニル基であるか、隣接した基と結合して置換または非置換のフルオレン環;または、置換または非置換のキサンテン環を形成するものである、請求項1に記載の化合物。
  8. 前記化学式1の化合物は、以下の化合物からなる群から選択されるいずれかである、請求項1に記載の化合物:
  9. 請求項1~8のいずれか一項に記載の化合物を含むコーティング組成物。
  10. 第1の電極;
    第2の電極;および
    前記第1の電極と前記第2の電極との間に設けられる少なくとも1層の有機物層を含み、
    前記1層以上の有機物層の少なくとも1層は、請求項9に記載のコーティング組成物またはその硬化物を含むものである、有機発光素子。
  11. 前記コーティング組成物またはその硬化物を含む有機物層は、正孔輸送層または正孔注入層である、請求項10に記載の有機発光素子。
  12. 第1の電極を準備する段階;
    前記第1の電極上に1層以上の有機物層を形成する段階;および
    前記1層以上の有機物層上に第2の電極を形成する段階を含み、
    前記1層以上の有機物層を形成する段階は、請求項9に記載のコーティング組成物を用いて有機物層を形成する段階を含むものである、有機発光素子の製造方法。
  13. 前記コーティング組成物を用いて有機物層を形成する段階は、
    前記第1の電極または1層以上の有機物層上に前記コーティング組成物をコーティングする段階;および
    前記コーティングされたコーティング組成物を熱処理または光処理する段階を含むものである、請求項12に記載の有機発光素子の製造方法。
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