JP2023539094A - 有機光電子素子用化合物、有機光電子素子用組成物、有機光電子素子および表示装置 - Google Patents

有機光電子素子用化合物、有機光電子素子用組成物、有機光電子素子および表示装置 Download PDF

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Abstract

化学式１および化学式２の組み合わせで表される有機光電子素子用化合物、これを含む有機光電子素子用組成物、有機光電子素子および表示装置に関する。前記化学式１および化学式２に関する内容は、明細書で定義した通りである。

Description

有機光電子素子用化合物、有機光電子素子用組成物、有機光電子素子および表示装置に関する。
有機光電子素子（ｏｒｇａｎｉｃ ｏｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｄｉｏｄｅ）は、電気エネルギーと光エネルギーを相互変換できる素子である。
有機光電子素子は、動作原理によって、大きく２種類に分けられる。一つは、光エネルギーによって形成されたエキシトン（ｅｘｃｉｔｏｎ）が電子と正孔とに分離され、電子と正孔がそれぞれ異なる電極に伝達されながら電気エネルギーを発生する光電素子であり、他の一つは、電極に電圧または電流を供給して電気エネルギーから光エネルギーを発生する発光素子である。
有機光電子素子の例としては、有機光電素子、有機発光素子、有機太陽電池および有機感光体ドラム（ｏｒｇａｎｉｃ ｐｈｏｔｏ ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｄｒｕｍ）などが挙げられる。
このうち、有機発光素子（ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ、ＯＬＥＤ）は、近年、フラットパネル表示装置（ｆｌａｔ ｐａｎｅｌ ｄｉｓｐｌａｙ ｄｅｖｉｃｅ）の需要増加によって大きく注目されている。有機発光素子は、電気エネルギーを光に変換させる素子であって、有機発光素子の性能は電極の間に位置する有機材料によって多くの影響を受ける。
一実施形態は、高効率および長寿命有機光電子素子を実現できる有機光電子素子用化合物を提供する。
他の実施形態は、前記有機光電子素子用化合物を含む有機光電子素子用組成物を提供する。
さらに他の実施形態は、前記有機光電子素子用化合物または有機光電子素子用組成物を含む有機光電子素子を提供する。
さらに他の実施形態は、前記有機光電子素子を含む表示装置を提供する。
一実施形態によれば、下記の化学式１および化学式２の組み合わせで表される有機光電子素子用化合物を提供する。
前記化学式１および化学式２において、
化学式１のａ１ ＊～ａ４ ＊のうち隣接した２つはそれぞれ独立して、化学式２の＊とそれぞれ連結される連結炭素（Ｃ）であり、
化学式１のａ１ ＊～ａ４ ＊のうち化学式２の＊と連結されていない残りの２つはそれぞれ独立して、Ｃ－Ｌａ－Ｒａであり、
＊は連結地点であり、
Ａｒ１およびＡｒ２はそれぞれ独立して、置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ３０アリール基、または置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ３０ヘテロ環基であり、
Ａｒ３は置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ２０アリール基であり、
Ｌａ、Ｌ１およびＬ２はそれぞれ独立して、単一結合、置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ３０アリーレン基、または置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ３０ヘテロ環基であり、
ＲａおよびＲ１～Ｒ８はそれぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン基、置換もしくは非置換のＣ１～Ｃ３０アルキル基、または置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ３０アリール基である。
他の実施形態によれば、第１化合物、および第２化合物を含む有機光電子素子用組成物を提供する。
前記第１化合物は、前述した通りであり、前記第２化合物は、下記の化学式３で表される有機光電子素子用化合物；または下記の化学式４および化学式５の組み合わせで表される有機光電子素子用化合物であってもよい。
前記化学式３において、
Ａｒ４およびＡｒ５はそれぞれ独立して、置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ２０アリール基、または置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ３０ヘテロ環基であり、
Ｌ３およびＬ４はそれぞれ独立して、単一結合、または置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ２０アリーレン基であり、
ＲｂおよびＲ９～Ｒ１８はそれぞれ独立して、水素、重水素、シアノ基、ハロゲン基、置換もしくは非置換のアミノ基、置換もしくは非置換のＣ１～Ｃ３０アルキル基、置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ３０アリール基、または置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ３０ヘテロ環基であり、
ｍは０～２の整数であり；
前記化学式４および５において、
Ａｒ６およびＡｒ７はそれぞれ独立して、置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ２０アリール基、または置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ３０ヘテロ環基であり、
化学式４のｂ１ ＊～ｂ４ ＊のうち隣接した２つはそれぞれ独立して、化学式５の＊とそれぞれ連結される連結炭素（Ｃ）であり、
化学式４のｂ１ ＊～ｂ４ ＊のうち化学式５と連結されていない残りの２つはそれぞれ独立して、Ｃ－Ｌｂ－Ｒｃであり、
＊は連結地点であり、
Ｌｂ、Ｌ５およびＬ６はそれぞれ独立して、単一結合、または置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ２０アリーレン基であり、
ＲｃおよびＲ１９～Ｒ２６はそれぞれ独立して、水素、重水素、シアノ基、ハロゲン基、置換もしくは非置換のアミノ基、置換もしくは非置換のＣ１～Ｃ３０アルキル基、置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ３０アリール基、または置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ３０ヘテロ環基である。
さらに他の実施形態によれば、互いに対向する陽極および陰極と、前記陽極と前記陰極との間に位置する少なくとも１層の有機層とを含み、前記有機層は、前記有機光電子素子用化合物または有機光電子素子用組成物を含む有機光電子素子を提供する。
さらに他の実施形態によれば、前記有機光電子素子を含む表示装置を提供する。
高効率長寿命有機光電子素子を実現することができる。
一実施形態による有機発光素子を示す断面図である。 一実施形態による有機発光素子を示す断面図である。 一実施形態による有機発光素子を示す断面図である。 一実施形態による有機発光素子を示す断面図である。
以下、本発明の実施形態を詳細に説明する。ただし、これは例として提示されるものであり、これによって本発明が制限されず、本発明は後述する特許請求の範囲の範疇によってのみ定義される。
本明細書において、「置換」とは、別の定義がない限り、置換基または化合物中の少なくとも１つの水素が、重水素、ハロゲン基、ヒドロキシル基、アミノ基、置換もしくは非置換のＣ１～Ｃ３０アミン基、ニトロ基、置換もしくは非置換のＣ１～Ｃ４０シリル基、Ｃ１～Ｃ３０アルキル基、Ｃ１～Ｃ１０アルキルシリル基、Ｃ６～Ｃ３０アリールシリル基、Ｃ３～Ｃ３０シクロアルキル基、Ｃ３～Ｃ３０ヘテロシクロアルキル基、Ｃ６～Ｃ３０アリール基、Ｃ２～Ｃ３０ヘテロアリール基、Ｃ１～Ｃ２０アルコキシ基、Ｃ１～Ｃ１０トリフルオロアルキル基、シアノ基、またはこれらの組み合わせで置換されていることを意味する。
本発明の一例において、「置換」は、置換基または化合物中の少なくとも１つの水素が、重水素、Ｃ１～Ｃ３０アルキル基、Ｃ１～Ｃ１０アルキルシリル基、Ｃ６～Ｃ３０アリールシリル基、Ｃ３～Ｃ３０シクロアルキル基、Ｃ３～Ｃ３０ヘテロシクロアルキル基、Ｃ６～Ｃ３０アリール基、Ｃ２～Ｃ３０ヘテロアリール基、またはシアノ基で置換されていることを意味する。また、本発明の具体的な一例において、「置換」は、置換基または化合物中の少なくとも１つの水素が、重水素、Ｃ１～Ｃ２０アルキル基、Ｃ６～Ｃ３０アリール基、またはシアノ基で置換されていることを意味する。さらに、本発明の具体的な一例において、「置換」は、置換基または化合物中の少なくとも１つの水素が、重水素、Ｃ１～Ｃ５アルキル基、Ｃ６～Ｃ１８アリール基、シアノ基で置換されていることを意味する。また、本発明の具体的な一例において、「置換」は、置換基または化合物中の少なくとも１つの水素が、重水素、シアノ基、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、またはナフチル基で置換されていることを意味する。
本明細書において、「ヘテロ」とは、別の定義がない限り、１つの官能基内にＮ、Ｏ、Ｓ、ＰおよびＳｉからなる群より選択されるヘテロ原子を１～３個含有し、残りは炭素であることを意味する。
本明細書において、「アリール（ａｒｙｌ）基」は、炭化水素芳香族部分を１つ以上有するグループを総括する概念であって、炭化水素芳香族部分のすべての元素がｐ－軌道を有しかつ、これらのｐ－軌道が共役（ｃｏｎｊｕｇａｔｉｏｎ）を形成している形態、例えば、フェニル基、ナフチル基などを含み、２以上の炭化水素芳香族部分がシグマ結合により連結された形態、例えば、ビフェニル基、ターフェニル基、クォーターフェニル基などを含み、２以上の炭化水素芳香族部分が直接または間接的に融合した非芳香族融合環、例えば、フルオレニル基などを含むことができる。
アリール基は、モノサイクリック、ポリサイクリックまたは融合環ポリサイクリック（つまり、炭素原子の隣接した対を分け合う環）官能基を含む。
本明細書において、「ヘテロ環基（ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｉｃ ｇｒｏｕｐ）」は、ヘテロアリール基を含む上位概念であって、アリール基、シクロアルキル基、これらの融合環、またはこれらの組み合わせなどの環化合物内に、炭素（Ｃ）の代わりに、Ｎ、Ｏ、Ｓ、ＰおよびＳｉからなる群より選択されるヘテロ原子を少なくとも１つ含有するものを意味する。前記ヘテロ環基が融合環の場合、前記ヘテロ環基全体またはそれぞれの環ごとにヘテロ原子を１つ以上含むことができる。
一例として、「ヘテロアリール（ｈｅｔｅｒｏａｒｙｌ）基」は、アリール基内にＮ、Ｏ、Ｓ、ＰおよびＳｉからなる群より選択されるヘテロ原子を少なくとも１つ含有するものを意味する。２以上のヘテロアリール基は、シグマ結合により直接連結されるか、前記ヘテロアリール基が２以上の環を含む場合、２以上の環は互いに融合できる。前記ヘテロアリール基が融合環の場合、それぞれの環ごとに前記ヘテロ原子を１～３個含むことができる。
より具体的には、置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ３０アリール基は、置換もしくは非置換のフェニル基、置換もしくは非置換のナフチル基、置換もしくは非置換のアントラセニル基、置換もしくは非置換のフェナントレニル基、置換もしくは非置換のナフタセニル基、置換もしくは非置換のピレニル基、置換もしくは非置換のビフェニル基、置換もしくは非置換のｐ－ターフェニル基、置換もしくは非置換のｍ－ターフェニル基、置換もしくは非置換のｏ－ターフェニル基、置換もしくは非置換のクリセニル基、置換もしくは非置換のトリフェニレン基、置換もしくは非置換のペリレニル基、置換もしくは非置換のフルオレニル基、置換もしくは非置換のインデニル基、置換もしくは非置換のフラニル基、またはこれらの組み合わせであってもよいが、これに限定されない。
より具体的には、置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ３０ヘテロ環基は、置換もしくは非置換のチオフェニル基、置換もしくは非置換のピロリル基、置換もしくは非置換のピラゾリル基、置換もしくは非置換のイミダゾリル基、置換もしくは非置換のトリアゾリル基、置換もしくは非置換のオキサゾリル基、置換もしくは非置換のチアゾリル基、置換もしくは非置換のオキサジアゾリル基、置換もしくは非置換のチアジアゾリル基、置換もしくは非置換のピリジル基、置換もしくは非置換のピリミジニル基、置換もしくは非置換のピラジニル基、置換もしくは非置換のトリアジニル基、置換もしくは非置換のベンゾフラニル基、置換もしくは非置換のベンゾチオフェニル基、置換もしくは非置換のベンズイミダゾリル基、置換もしくは非置換のインドリル基、置換もしくは非置換のキノリニル基、置換もしくは非置換のイソキノリニル基、置換もしくは非置換のキナゾリニル基、置換もしくは非置換のキノキサリニル基、置換もしくは非置換のナフチリジニル基、置換もしくは非置換のベンズオキサジニル基、置換もしくは非置換のベンズチアジニル基、置換もしくは非置換のアクリジニル基、置換もしくは非置換のフェナジニル基、置換もしくは非置換のフェノチアジニル基、置換もしくは非置換のフェノキサジニル基、置換もしくは非置換のカルバゾリル基、置換もしくは非置換のジベンゾフラニル基、または置換もしくは非置換のジベンゾチオフェニル基、またはこれらの組み合わせであってもよいが、これに限定されない。
本明細書において、正孔特性とは、電場（ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｆｉｅｌｄ）を加えた時、電子を供与して正孔を形成できる特性をいうもので、ＨＯＭＯ準位により導電特性を有して陽極で形成された正孔の発光層への注入、発光層で形成された正孔の陽極への移動および発光層での移動を容易にする特性を意味する。
また、電子特性とは、電場を加えた時、電子を受け入れる特性をいうもので、ＬＵＭＯ準位により導電特性を有して陰極で形成された電子の発光層への注入、発光層で形成された電子の陰極への移動および発光層での移動を容易にする特性を意味する。
以下、一実施形態による有機光電子素子用化合物を説明する。
一実施形態による有機光電子素子用化合物は、下記の化学式１および化学式２の組み合わせで表される。
前記化学式１および化学式２において、
化学式１のａ１ ＊～ａ４ ＊のうち隣接した２つはそれぞれ独立して、化学式２の＊とそれぞれ連結される連結炭素（Ｃ）であり、
化学式１のａ１ ＊～ａ４ ＊のうち化学式２の＊と連結されていない残りの２つはそれぞれ独立して、Ｃ－Ｌａ－Ｒａであり、
＊は連結地点であり、
Ａｒ１およびＡｒ２はそれぞれ独立して、置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ３０アリール基、または置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ３０ヘテロ環基であり、
Ａｒ３は置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ２０アリール基であり、
Ｌａ、Ｌ１およびＬ２はそれぞれ独立して、単一結合、置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ３０アリーレン基、または置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ３０ヘテロ環基であり、
ＲａおよびＲ１～Ｒ８はそれぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン基、置換もしくは非置換のＣ１～Ｃ３０アルキル基、または置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ３０アリール基である。
化学式１および化学式２の組み合わせで表される化合物は、インドロカルバゾールコアのＮ方向置換基のうちの１つは置換もしくは非置換のトリアジン基であり、他の１つはフェニレンを中心にｏｒｔｈｏ方向にフェニル基および他の方向に追加置換基を含む構造である。
このような構造は、Ｎ方向置換基が並んで位置するインドロカルバゾール骨格内で前記トリアジンと前記追加置換基を含むｏｒｔｈｏ－フェニレン部分が互いに立体構造的障害を有して分子の自由度が小さくなり、これによって分子が一定の方向に配列される。これは分子間配向性を高めて、分子間電子、および正孔移動度を高め、相対的に高い効率および寿命をもたらす。
前記化学式１および化学式２の組み合わせは、下記の化学式１Ａ～化学式１Ｆのいずれか１つで表される。
前記化学式１Ａ～化学式１Ｆにおいて、
Ａｒ１～Ａｒ３、Ｌ１、Ｌ２、およびＲ１～Ｒ８は前述した通りであり、
Ｌａ１～Ｌａ４は前述したＬａの定義と同じであり、
Ｒａ１～Ｒａ４は前述したＲａの定義と同じである。
一例として、前記化学式１および化学式２の組み合わせは、前記化学式１Ｂで表される。
具体的な一例として、前記化学式１Ｂは、インドロカルバゾール骨格内ｏｒｔｈｏ－フェニレン部分が含む追加の置換基の置換方向により、例えば、下記の化学式１Ｂ－１～化学式１Ｂ－４のいずれか１つで表される。
前記化学式１Ｂ－１～化学式１Ｂ－４において、
Ａｒ１～Ａｒ３、Ｌ１、Ｌ２、Ｌａ３、Ｌａ４、およびＲ１～Ｒ８の定義は前述した通りである。
一実施例において、前記Ａｒ３は置換もしくは非置換のフェニル基、置換もしくは非置換のビフェニル基、置換もしくは非置換のターフェニル基、置換もしくは非置換のナフチル基、置換もしくは非置換のアントラセニル基、置換もしくは非置換のフェナントレニル基、または置換もしくは非置換のトリフェニレン基であってもよい。
一実施例において、前記Ａｒ１およびＡｒ２はそれぞれ独立して、置換もしくは非置換のフェニル基、置換もしくは非置換のビフェニル基、置換もしくは非置換のターフェニル基、置換もしくは非置換のナフチル基、置換もしくは非置換のアントラセニル基、置換もしくは非置換のフェナントレニル基、置換もしくは非置換のトリフェニレン基、置換もしくは非置換のフルオレニル基、置換もしくは非置換のジベンゾフラニル基、置換もしくは非置換のジベンゾチオフェニル基、または置換もしくは非置換のジベンゾシロリル基であってもよい。
具体的な一実施例において、前記Ａｒ１およびＡｒ２はそれぞれ独立して、置換もしくは非置換のフェニル基、置換もしくは非置換のビフェニル基、置換もしくは非置換のターフェニル基、置換もしくは非置換のクォーターフェニル基、または置換もしくは非置換のナフチル基であってもよい。
一実施例において、前記Ｌ１およびＬ２はそれぞれ独立して、単一結合、置換もしくは非置換のフェニレン基、置換もしくは非置換のビフェニレン基、置換もしくは非置換のジベンゾフラニレン基、または置換もしくは非置換のジベンゾチオフェニレン基であってもよい。
具体的な一実施例において、前記Ｌ１～Ｌ３はそれぞれ独立して、単一結合、または置換もしくは非置換のフェニレン基であってもよい。
例えば、前記＊－Ｌ１－Ａｒ１および＊－Ｌ２－Ａｒ２はそれぞれ独立して、下記のグループＩに挙げられた基から選択される。
前記グループＩにおいて、＊は連結地点である。
前記Ａｒ１およびＡｒ２が置換される場合、置換基はＣ６～Ｃ１２アリール基であってもよい。さらに具体的には、前記置換基はフェニル基であってもよい。
一例として、前記Ａｒ１およびＡｒ２の少なくとも１つは置換もしくは非置換のＣ１０～Ｃ３０アリール基であってもよい。
具体的な一例として、前記Ａｒ１およびＡｒ２の少なくとも１つは置換もしくは非置換のビフェニル基、置換もしくは非置換のターフェニル基、置換もしくは非置換のナフチル基、置換もしくは非置換のアントラセニル基、置換もしくは非置換のフェナントレニル基、置換もしくは非置換のトリフェニレン基、または置換もしくは非置換のフルオレニル基であってもよい。
一実施例において、前記Ｒ１～Ｒ８はそれぞれ独立して、水素、または置換もしくは非置換のフェニル基であってもよい。
具体的な一実施例において、前記Ｒ１～Ｒ８はそれぞれ水素であってもよい。
前記化学式１および化学式２の組み合わせで表される有機光電子素子用化合物の最も具体的な一実施例としては、下記のグループ１に挙げられた化合物が挙げられるが、これに限定されるものではない。
他の実施形態による有機光電子素子用組成物は、第１化合物、および第２化合物を含み、前記第１化合物は、前述した有機光電子素子用化合物であり、前記第２化合物は、下記の化学式３で表される有機光電子素子用化合物；または下記の化学式４および化学式５の組み合わせで表される有機光電子素子用化合物であってもよい。
前記化学式３において、
Ａｒ４およびＡｒ５はそれぞれ独立して、置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ２０アリール基、または置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ３０ヘテロ環基であり、
Ｌ３およびＬ４はそれぞれ独立して、単一結合、または置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ２０アリーレン基であり、
ＲｂおよびＲ９～Ｒ１８はそれぞれ独立して、水素、重水素、シアノ基、ハロゲン基、置換もしくは非置換のアミノ基、置換もしくは非置換のＣ１～Ｃ３０アルキル基、置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ３０アリール基、または置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ３０ヘテロ環基であり、
ｍは０～２の整数であり；
前記化学式４および５において、
Ａｒ６およびＡｒ７はそれぞれ独立して、置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ２０アリール基、または置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ３０ヘテロ環基であり、
化学式４のｂ１ ＊～ｂ４＊のうち隣接した２つはそれぞれ独立して、化学式５の＊とそれぞれ連結される連結炭素（Ｃ）であり、
化学式４のｂ１ ＊～ｂ４ ＊のうち化学式５と連結されていない残りの２つはそれぞれ独立して、Ｃ－Ｌｂ－Ｒｃであり、
＊は連結地点であり、
Ｌｂ、Ｌ５およびＬ６はそれぞれ独立して、単一結合、または置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ２０アリーレン基であり、
ＲｃおよびＲ１９～Ｒ２６はそれぞれ独立して、水素、重水素、シアノ基、ハロゲン基、置換もしくは非置換のアミノ基、置換もしくは非置換のＣ１～Ｃ３０アルキル基、置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ３０アリール基、または置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ３０ヘテロ環基である。
前記第２化合物は、前記第１化合物と共に発光層に使用されて、電荷の移動性を高め、安定性を高めることによって、発光効率および寿命特性を改善させることができる。
一例として、前記化学式３のＡｒ４およびＡｒ５はそれぞれ独立して、置換もしくは非置換のフェニル基、置換もしくは非置換のビフェニル基、置換もしくは非置換のターフェニル基、置換もしくは非置換のナフチル基、置換もしくは非置換のアントラセニル基、置換もしくは非置換のトリフェニレニル基、置換もしくは非置換のカルバゾリル基、置換もしくは非置換のジベンゾチオフェニル基、置換もしくは非置換のジベンゾフラニル基、または置換もしくは非置換のフルオレニル基であり、
前記化学式３のＬ３およびＬ４はそれぞれ独立して、単一結合、置換もしくは非置換のフェニレン基、または置換もしくは非置換のビフェニレン基であり、
前記化学式３のＲｂおよびＲ９～Ｒ１８はそれぞれ独立して、水素、重水素、または置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ１２アリール基であり、
ｍは０または１であってもよい。
一例として、前記化学式３の「置換」とは、少なくとも１つの水素が、重水素、Ｃ１～Ｃ４アルキル基、Ｃ６～Ｃ１８アリール基、またはＣ２～Ｃ３０ヘテロアリール基で置換されていることを意味する。
本発明の具体的な一実施例において、前記化学式３は、下記の化学式３－１～化学式３－１５のうちの１つで表される。
前記化学式３－１～化学式３－１５において、Ｒ９～Ｒ１８はそれぞれ独立して、水素、または置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ１２アリール基であり、＊－Ｌ３－Ａｒ４および＊－Ｌ４－Ａｒ５はそれぞれ独立して、下記のグループＩＩに挙げられた置換基のうちの１つであってもよい。
前記グループＩＩにおいて、＊は連結地点である。
一実施例において、前記化学式３は、前記化学式３－８で表される。
また、前記化学式３－８の＊－Ｌ３－Ａｒ４および＊－Ｌ４－Ａｒ５はそれぞれ独立して、前記グループＩＩから選択され、例えば、Ｃ－１、Ｃ－２、Ｃ－３、Ｃ－４、Ｃ－７、Ｃ－８、およびＣ－９のいずれか１つであってもよい。
一例として、前記化学式４および化学式５の組み合わせで表される第２化合物は、下記の化学式４Ａ、化学式４Ｂ、化学式４Ｃ、化学式４Ｄおよび化学式４Ｅのいずれか１つで表される。
前記化学式４Ａ～化学式４Ｅにおいて、Ａｒ６、Ａｒ７、Ｌ５、Ｌ６、およびＲ１９～Ｒ２６は前述した通りであり、
Ｌｂ１～Ｌｂ４は前述したＬ５およびＬ６の定義と同じであり、
Ｒｃ１～Ｒｃ４は前述したＲ１９～Ｒ２６の定義と同じである。
例えば、前記化学式４および５のＡｒ６およびＡｒ７はそれぞれ独立して、置換もしくは非置換のフェニル基、置換もしくは非置換のビフェニル基、置換もしくは非置換のピリジニル基、置換もしくは非置換のカルバゾリル基、置換もしくは非置換のジベンゾフラニル基、または置換もしくは非置換のジベンゾチオフェニル基であり、
Ｒｃ１～Ｒｃ４およびＲ１９～Ｒ２６はそれぞれ独立して、水素、重水素、シアノ基、置換もしくは非置換のフェニル基、置換もしくは非置換のビフェニル基、置換もしくは非置換のピリジニル基、置換もしくは非置換のカルバゾリル基、置換もしくは非置換のジベンゾフラニル基、または置換もしくは非置換のジベンゾチオフェニル基であってもよい。
本発明の具体的な一実施例において、前記化学式４および５のＡｒ６およびＡｒ７はそれぞれ独立して、前記グループＩＩに挙げられた置換基から選択される。
一実施例において、前記Ｒｃ１～Ｒｃ４およびＲ１９～Ｒ２６はそれぞれ独立して、水素、重水素、シアノ基、置換もしくは非置換のフェニル基、置換もしくは非置換のビフェニル基、置換もしくは非置換のピリジニル基、置換もしくは非置換のカルバゾリル基、置換もしくは非置換のジベンゾフラニル基、または置換もしくは非置換のジベンゾチオフェニル基であってもよい。
例えば、前記Ｒｃ１～Ｒｃ４およびＲ１９～Ｒ２６はそれぞれ独立して、水素、重水素、シアノ基、または置換もしくは非置換のフェニル基であってもよいし、
具体的な一実施例において、前記Ｒｃ１～Ｒｃ４、およびＲ１９～Ｒ２６はそれぞれ独立して、水素、またはフェニル基であってもよい。
本発明の具体的な一実施例において、前記第２化合物は、前記化学式３－８で表され、前記化学式３－８のＡｒ４およびＡｒ５はそれぞれ独立して、置換もしくは非置換のフェニル基、置換もしくは非置換のビフェニル基、置換もしくは非置換のピリジニル基、置換もしくは非置換のカルバゾリル基、置換もしくは非置換のジベンゾフラニル基、または置換もしくは非置換のジベンゾチオフェニル基であり、Ｌ３およびＬ４はそれぞれ独立して、単一結合、または置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ２０アリーレン基であり、Ｒ９～Ｒ１８はそれぞれ独立して、水素、重水素、シアノ基、置換もしくは非置換のフェニル基、置換もしくは非置換のビフェニル基、置換もしくは非置換のピリジニル基、置換もしくは非置換のカルバゾリル基、置換もしくは非置換のジベンゾフラニル基、または置換もしくは非置換のジベンゾチオフェニル基であってもよい。
本発明の具体的な他の実施例において、前記第２化合物は、前記化学式４Ｃで表され、前記化学式４ＣのＬｂ１～Ｌｂ４は単一結合であり、Ｌ５およびＬ６はそれぞれ独立して、単一結合であるか、置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ１２アリーレン基であり、Ｒ１９～Ｒ２６、Ｒｃ１～Ｒｃ４はそれぞれ水素またはフェニル基であり、Ａｒ６およびＡｒ７はそれぞれ独立して、置換もしくは非置換のフェニル基、置換もしくは非置換のビフェニル基、または置換もしくは非置換のターフェニル基であってもよい。
例えば、第２化合物は、下記のグループ２に挙げられた化合物から選択された１つであってもよいが、これに限定されるものではない。
第１化合物と第２化合物は、例えば、１：９９～９９：１の重量比で含まれる。前記範囲に含まれることによって、第１化合物の電子輸送能力と第２化合物の正孔輸送能力を利用して適切な重量比を合わせてバイポーラ特性を実現して効率と寿命を改善することができる。前記範囲内で、例えば、約１０：９０～９０：１０、約２０：８０～８０：２０の重量比で含まれ、例えば、約２０：８０～約７０：３０、約２０：８０～約６０：４０、そして約３０：７０～約６０：４０の重量比で含まれる。具体的な一例として、４０：６０、５０：５０、または６０：４０の重量比で含まれる。
前述した第１化合物および第２化合物のほか、１種以上の化合物をさらに含むことができる。
前述した有機光電子素子用化合物または有機光電子素子用組成物は、ドーパントをさらに含む組成物であってもよい。
ドーパントは、例えば、燐光ドーパントであってもよく、例えば、赤色、緑色または青色の燐光ドーパントであってもよく、例えば、赤色または緑色燐光ドーパントであってもよい。
ドーパントは、有機光電子素子用化合物または組成物に微量混合されて発光を起こす物質であり、一般に、三重項状態以上で励起させる多重項励起（ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ）によって発光する金属錯体（ｍｅｔａｌ ｃｏｍｐｌｅｘ）のような物質が使用できる。ドーパントは、例えば、無機、有機、有機－無機化合物であってもよいし、１種または２種以上含まれる。
ドーパントの一例として燐光ドーパントが挙げられ、燐光ドーパントの例としては、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｏｓ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｔｍ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、またはこれらの組み合わせを含む有機金属化合物が挙げられる。燐光ドーパントは、例えば、下記の化学式Ｚで表される化合物を使用することができるが、これに限定されるものではない。
［化学式Ｚ］
Ｌ７ＭＸ
前記化学式Ｚにおいて、Ｍは金属であり、Ｌ７およびＸは互いに同一または異なり、Ｍと錯化合物を形成するリガンドである。
前記Ｍは、例えば、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｏｓ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｔｍ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、またはこれらの組み合わせであってもよく、前記Ｌ７およびＸは、例えば、バイデンテートリガンドであってもよい。
前述した有機光電子素子用化合物または有機光電子素子用組成物は、化学気相蒸着のような乾式成膜法によって形成される。
以下、上述した有機光電子素子用化合物または有機光電子素子用組成物を適用した有機光電子素子を説明する。
有機光電子素子は、電気エネルギーと光エネルギーを相互変換できる素子であれば特に限定されず、例えば、有機光電素子、有機発光素子、有機太陽電池および有機感光体ドラムなどが挙げられる。
ここでは、有機光電子素子の一例である有機発光素子を、図面を参照して説明する。
図１～図４は、一実施形態による有機発光素子を示す断面図である。
図１を参照すれば、一実施形態による有機発光素子１００は、互いに対向する陽極１２０および陰極１１０と、陽極１２０と陰極１１０との間に位置する有機層１０５とを含む。
陽極１２０は、例えば、正孔注入が円滑となるように仕事関数の高い導電体で作られ、例えば、金属、金属酸化物および／または導電性高分子で作られる。陽極１２０は、例えば、ニッケル、白金、バナジウム、クロム、銅、亜鉛、金のような金属、またはこれらの合金；亜鉛酸化物、インジウム酸化物、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）のような金属酸化物；ＺｎＯとＡｌまたはＳｎＯ２とＳｂのような金属と酸化物との組み合わせ；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）（ｐｏｌｙｅｈｔｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ：ＰＥＤＯＴ）、ポリピロールおよびポリアニリンのような導電性高分子などが挙げられるが、これに限定されるものではない。
陰極１１０は、例えば、電子注入が円滑となるように仕事関数の低い導電体で作られ、例えば、金属、金属酸化物および／または導電性高分子で作られる。陰極１１０は、例えば、マグネシウム、カルシウム、ナトリウム、カリウム、チタン、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、スズ、鉛、セシウム、バリウムなどのような金属、またはこれらの合金；ＬｉＦ／Ａｌ、ＬｉＯ２／Ａｌ、ＬｉＦ／Ｃａ、ＬｉＦ／ＡｌおよびＢａＦ２／Ｃａのような多層構造の物質が挙げられるが、これに限定されるものではない。
有機層１０５は、前述した有機光電子素子用化合物または有機光電子素子用組成物を含むことができる。
前記有機層１０５は、発光層１３０を含み、発光層１３０は、前述した有機光電子素子用化合物または有機光電子素子用組成物を含むことができる。
ドーパントをさらに含む前記有機光電子素子用組成物は、例えば、緑色発光組成物であってもよい。
発光層１３０は、例えば、前述した有機光電子素子用化合物または有機光電子素子用組成物をそれぞれ燐光ホストとして含むことができる。
有機層は、発光層のほか、電荷輸送領域をさらに含むことができる。
前記電荷輸送領域は、例えば、正孔輸送領域１４０であってもよい。
図２を参照すれば、有機発光素子２００は、発光層１３０のほか、正孔輸送領域１４０をさらに含む。正孔輸送領域１４０は、陽極１２０と発光層１３０との間の正孔注入および／または正孔移動性をさらに高め、電子を遮断することができる。具体的には、前記正孔輸送領域１４０は、陽極１２０と発光層１３０との間の正孔輸送層、および前記発光層１３０と前記正孔輸送層との間の正孔輸送補助層を含むことができ、下記のグループＡに挙げられた化合物の少なくとも１つは、前記正孔輸送層、および正孔輸送補助層の少なくとも１つの層に含まれる。
前記正孔輸送領域には、前述した化合物のほかにも、ＵＳ５０６１５６９Ａ、ＪＰ１９９３－００９４７１Ａ、ＷＯ１９９５－００９１４７Ａ１、ＪＰ１９９５－１２６６１５Ａ、ＪＰ１９９８－０９５９７３Ａなどに記載された公知の化合物およびこれと類似する構造の化合物も使用できる。
また、前記電荷輸送領域は、例えば、電子輸送領域１５０であってもよい。
図３を参照すれば、有機発光素子３００は、発光層１３０のほか、電子輸送領域１５０をさらに含む。電子輸送領域１５０は、陰極１１０と発光層１３０との間の電子注入および／または電子移動性をさらに高め、正孔を遮断することができる。
具体的には、前記電子輸送領域１５０は、陰極１１０と発光層１３０との間の電子輸送層、および前記発光層１３０と前記電子輸送層との間の電子輸送補助層を含むことができ、下記のグループＢに挙げられた化合物の少なくとも１つは、前記電子輸送層、および電子輸送補助層の少なくとも１つの層に含まれる。
本発明の一実施形態は、図１のように、有機層１０５として、発光層１３０を含む有機発光素子であってもよい。
本発明の他の実施形態は、図２のように、有機層１０５として、発光層１３０のほか、正孔輸送領域１４０を含む有機発光素子であってもよい。
本発明のさらに他の実施形態は、図３のように、有機層１０５として、発光層１３０のほか、電子輸送領域１５０を含む有機発光素子であってもよい。
本発明のさらに他の実施形態は、図４のように、有機層１０５として、発光層１３０のほか、正孔輸送領域１４０および電子輸送領域１５０を含む有機発光素子であってもよい。
本発明のさらに他の実施形態では、図１～図４それぞれにて、有機層１０５として、発光層１３０のほか、追加的に電子注入層（図示せず）、正孔注入層（図示せず）などをさらに含む有機発光素子であってもよい。
有機発光素子１００、２００、３００、４００は、基板上に陽極または陰極を形成した後、真空蒸着法（ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）、スパッタリング（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）、プラズマメッキおよびイオンメッキのような乾式成膜法などで有機層を形成した後、その上に陰極または陽極を形成して製造することができる。
上述した有機発光素子は、有機発光表示装置に適用可能である。
以下、実施例を通じて上述した実施形態をより詳細に説明する。ただし、下記の実施例は単に説明の目的のためのものであり、権利範囲を制限するのではない。
以下、実施例および合成例で使用された出発物質および反応物質は、特別な言及がない限り、Ｓｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈ社、ＴＣＩ社、ｔｏｋｙｏ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｉｎｄｕｓｔｒｙから購入したか、公知の方法により合成した。
（有機光電子素子用化合物の製造）
合成例１：化合物１－３の合成
第１段階：中間体Ｉｎｔ－１の合成
４－ｂｒｏｍｏ－２－ｆｌｕｏｒｏ－１－ｉｏｄｏｂｅｎｚｅｎｅ５０ｇ（１６６ｍｍｏｌ）、Ｐｈｅｎｙｌｂｏｒｏｎｉｃ ａｃｉｄ４３ｇ（３４９ｍｍｏｌ）、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４ １３．４ｇ（１１．６ｍｍｏｌ）、Ｋ２ＣＯ３ ５７ｇ（４１５ｍｍｏｌ）、６００ｍｌのＴｏｌｕｅｎｅ、２００ｍｌのＥｔｈａｎｏｌ、２００ｍｌの精製水を反応器に入れて、還流撹拌して反応を完了する。反応物をＴｏｌｕｅｎｅと精製水で抽出し、Ｍｅｔｈａｎｏｌで結晶化して、Ｉｎｔ－１（２’－ｆｌｕｏｒｏ－１，１’：４’，１’’－ｔｅｒｐｈｅｎｙｌ、ｗｈｉｔｅ ｓｏｌｉｄ）３６ｇを得た。
第２段階：中間体Ｉｎｔ－２の合成
１１，１２－ｄｉｈｙｄｒｏｉｎｄｏｌｏ［２，３－ａ］ｃａｒｂａｚｏｌｅ３６ｇ（１４１ｍｍｏｌ）、Ｉｎｔ－１ ３５ｇ（１４１ｍｍｏｌ）、およびＮ－Ｍｅｔｈｙｌ－２－ｐｙｒｒｏｌｉｄｏｎｅ３５０ｍｌを入れて、Ｓｏｄｉｕｍ ｈｙｄｒｉｄｅ６．８ｇ（１７０ｍｍｏｌ）を入れた後、窒素雰囲気下で撹拌する。反応物を還流撹拌して反応を完了する。反応物を冷却し、精製水を投入して固体を生成させた後、ろ過して乾燥する。乾燥物をカラム精製して、Ｉｎｔ－２ ４０ｇ（ｌｉｇｈｔ ｂｒｏｗｎ ｓｏｌｉｄ）を得た。
第３段階：化合物１－３の合成
Ｉｎｔ－２ ４０ｇ（８２．５ｍｍｏｌ）、２－（［１，１’－ｂｉｐｈｅｎｙｌ］－４－ｙｌ）－４－ｃｈｌｏｒｏ－６－ｐｈｅｎｙｌ－１，３，５－ｔｒｉａｚｉｎｅ３４ｇ（１００ｍｍｏｌ）、Ｐｄ２（ｄｂａ）３ ３．８ｇ（４．１ｍｍｏｌ）、Ｐ（ｔ－Ｂｕ）３ ６ｍｌ（１２．３ｍｍｏｌ）、ＮａＯｔ－Ｂｕ１６ｇ（１６５ｍｍｏｌ）、および４００ｍｌのｘｙｌｅｎｅを反応器に入れて、還流撹拌して反応を完了する。反応物を冷却し、Ｔｏｌｕｅｎｅと精製水で抽出し、有機層を濃縮する。濃縮物をカラム精製して、化合物１－３ ３４ｇ（ｌｉｇｈｔ ｙｅｌｌｏｗ ｓｏｌｉｄ）を得た。（ＬＣ／ＭＳ：理論値７９１．９４ｇ／ｍｏｌ、測定値：７９２．４９ｇ／ｍｏｌ）
合成例２：化合物Ａ－１３６の合成
第１段階：中間体Ｉｎｔ－４の合成
９－ｐｈｅｎｙｌ－９Ｈ－ｃａｒｂａｚｏｌｅ－３－ｂｏｒｏｎｉｃ ａｃｉｄ１３．０ｇ（４５．３ｍｍｏｌ）、３－Ｂｒｏｍｏ－９Ｈ－ｃａｒｂａｚｏｌｅ１１．１ｇ（４５．３ｍｍｏｌ）およびＫ２ＣＯ３ １２．５ｇ（９０．６ｍｍｏｌ）、およびＰｄ（ＰＰｈ３）４ ２．６２ｇ（２．２ｍｍｏｌ）をＴＨＦ３０００ｍｌ、蒸留水１１０ｍｌに懸濁させた後、２０時間還流撹拌した。次に、Ｅｔｈｙｌａｃｅｔａｔｅと蒸留水で抽出し、有機層を減圧濃縮する。生成された固体をＤｉｃｈｌｏｒｏｍｅｔｈａｎｅとＨｅｘａｎｅで再結晶して、中間体Ｉｎｔ－４を１５．６ｇ得た。
第２段階：化合物Ａ－１３６の合成
中間体Ｉｎｔ－４ １５．６ｇ（３８．２ｍｍｏｌ）と４－Ｂｒｏｍｏｂｉｐｈｅｎｙｌ８．９ｇ（３８．２ｍｍｏｌ）、Ｐｄ２（ｄｂａ）３ １．７５ｇ（１．９ｍｍｏｌ）、５０％Ｐ（ｔ－Ｂｕ）３ ２．３ｇ（５．７ｍｍｏｌ）、およびＮａＯｔ－Ｂｕ７．３ｇ（７６．４ｍｍｏｌ）をトルエン３００ｍｌに懸濁させた後、１２時間還流撹拌する。反応終了後、蒸留水を添加して３０分間撹拌し、抽出した後、カラムクロマトグラフィー（Ｈｅｘａｎｅ：Ｄｉｃｈｌｏｒｏｍｅｔｈａｎｅ）を用いて化合物Ａ－１３６を１５．４ｇ得た。ＬＣ－Ｍａｓｓ（理論値：５６０．７ｇ／ｍｏｌ、測定値：Ｍ＋＝５６１．４０ｇ／ｍｏｌ）
合成例３：化合物Ａ－１４１の合成
第１段階：中間体Ｉｎｔ－５の合成
２－ｂｉｐｈｅｎｙｌｂｏｒｏｎｉｃ ａｃｉｄ８．３ｇ（４１．９ｍｍｏｌ）、２，４－ｄｉｃｈｌｏｒｏ－ｎｉｔｒｏｂｅｎｚｅｎｅ８．１ｇ（４１．９ｍｍｏｌ）、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４ １．９ｇ（１．６８ｍｍｏｌ）、Ｋ２ＣＯ３ １４．５ｇ（１０４．７ｍｍｏｌ）をＴＨＦ１００ｍｌ、蒸留水５２ｍｌに懸濁させた後、１８時間還流撹拌した。Ｅｔｈｙｌａｃｅｔａｔｅと蒸留水で抽出し、有機層を濃縮する。メタノールを用いて結晶を生成させ、結晶をろ過、乾燥して、中間体Ｉｎｔ－５を８．３ｇ得た。
第２段階：中間体Ｉｎｔ－６の合成
中間体Ｉｎｔ－５ ８．３ｇ（２６．８ｍｍｏｌ）、Ｔｒｉｐｈｅｎｙｌｐｈｏｓｐｈｉｎｅ２１．１ｇ（８０．５ｍｍｏｌ）を１，２－Ｄｉｃｈｌｏｒｏｂｅｎｚｅｎｅ６０ｍｌに懸濁させた後、１８時間還流撹拌した。反応が終了した後、１，２－Ｄｉｃｈｌｏｒｏｂｅｎｚｅｎｅを蒸留し、濃縮物をカラムクロマトグラフィー（Ｈｅｘａｎｅ：Ｄｉｃｈｌｏｒｏｍｅｔｈａｎｅ）を用いて、中間体Ｉｎｔ－６を３．９５ｇ得た。
第３段階：中間体Ｉｎｔ－７の合成
中間体Ｉｎｔ－６ ３．９５ｇ（１４．２ｍｍｏｌ）、Ｉｏｄｏｂｅｎｚｅｎｅ３．０５ｇ（１５．０ｍｍｏｌ）、ＣｕＩ０．５４ｇ（２．８４ｍｍｏｌ）、Ｋ３ＰＯ４ ６．０４ｇ（２８．４ｍｍｏｌ）、Ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉａｍｉｎｅ０．８６ｇ（１４．２ｍｍｏｌ）をｔｏｌｕｅｎｅ５０ｍｌに懸濁させた後、１８時間還流撹拌した。反応が終了した後、ｔｏｌｕｅｎｅと蒸留水で抽出し、有機層を濃縮する。濃縮物をカラムクロマトグラフィー（Ｈｅｘａｎｅ：Ｄｉｃｈｌｏｒｏｍｅｔｈａｎｅ）を用いて、中間体Ｉｎｔ－７を２．１ｇ得た。
第４段階：化合物Ａ－１４１の合成
中間体Ｉｎｔ－７ ２．１ｇ（６．０ｍｍｏｌ）、９－ｂｉｐｈｅｎｙｌ－９Ｈ－ｃａｒｂａｚｏｌｅ－３－ｂｏｒｏｎｉｃ ｅｓｔｅｒ２．７ｇ（６．０ｍｍｏｌ）、Ｐｄ２（ｄｂａ）３ ０．３ｇ（０．３ｍｍｏｌ）、５０％Ｐ（ｔ－Ｂｕ）３ ０．２ｍｌ（０．９ｍｍｏｌ）、およびＣｓ２Ｃｏ３ ４．２ｇ（１３．１ｍｍｏｌ）を１，４－ｄｉｏｘａｎｅ６００ｍｌに懸濁させた後、１８時間還流撹拌する。反応終了後、トルエンと蒸留水で抽出し、有機層を減圧濃縮する。濃縮物をカラムクロマトグラフィー（Ｈｅｘａｎｅ：Ｄｉｃｈｌｏｒｏｍｅｔｈａｎｅ）を用いて、化合物Ａ－１４１を２．４５ｇ得た。ＬＣ－Ｍａｓｓ（理論値：６３６．７８ｇ／ｍｏｌ、測定値：Ｍ＋＝６３７．８７ｇ／ｍｏｌ）
合成例４：化合物Ｂ－５の合成
第１段階：中間体Ｉｎｔ－８の合成
２－ｎｉｔｒｏｐｈｅｎｙｌ－４－ｙｌｃａｒｂａｚｏｌｅ５０ｇ（１７３ｍｍｏｌ）、４－ｉｏｄｏ－ｂｉｐｈｅｎｙｌ５３．４ｇ（１９１ｍｍｏｌ）、ＣｕＩ６．６ｇ（３４．７ｍｍｏｌ）、Ｋ３ＰＯ４ ７３．６ｇ（３４７ｍｍｏｌ）、および１，２－ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉａｍｉｎｅ１０．５ｇ（１７３ｍｍｏｌ）をｔｏｌｕｅｎｅ５８０ｍｌに懸濁させた後、１２時間還流撹拌する。反応終了後、トルエンと蒸留水で抽出し、有機層を減圧濃縮する。濃縮物にメタノール１０００ｍｌを入れて、撹拌して固体を生成させ、ろ過して、中間体Ｉｎｔ－８を６８ｇ得た。
第２段階：中間体Ｉｎｔ－９の合成
中間体Ｉｎｔ－８ ６８ｇ（１５６ｍｍｏｌ）およびＴｒｉｐｈｅｎｙｌｐｈｏｓｐｈｉｎｅ１２３ｇ（４６８ｍｍｏｌ）を入れて、１，２－ｄｉｃｈｌｏｒｏｂｅｎｚｅｎｅ５２０ｍｌを入れて、１２時間還流撹拌した。反応終了後、１，２－ｄｉｃｈｌｏｒｏｂｅｎｚｅｎｅ４００ｍｌを減圧蒸留し、ｄｉｃｈｌｏｒｏｍｅｔｈａｎｅとメタノールで結晶を生成させてろ過し、中間体Ｉｎｔ－９ ４９．７ｇを得た。
第３段階：化合物Ｂ－５の合成
中間体Ｉｎｔ－９ ４９．７ｇ（１２２ｍｍｏｌ）、３－ｂｒｏｍｏ－ｂｉｐｈｅｎｙｌ３１．２ｇ（１３４ｍｍｏｌ）、Ｐｄ２（ｄｂａ）３ ５．６ｇ（６．１ｍｍｏｌ）、５０％Ｐ（ｔ－Ｂｕ）３ ７．４ｇ（１８．６３ｍｍｏｌ）、およびＮａＯｔ－Ｂｕ２３．４ｇ（２４３ｍｍｏｌ）をｘｙｌｅｎｅ６００ｍｌに懸濁させた後、１２時間還流撹拌する。反応終了後、トルエンと蒸留水で抽出し、有機層を減圧濃縮する。濃縮物にアセトン５００ｍｌを入れて、撹拌して固体を生成させ、トルエンで再結晶して、化合物Ｂ－５を４７ｇ得た。（ＬＣ／ＭＳ：理論値５６０．２３ｇ／ｍｏｌ、測定値：５６１．５７ｇ／ｍｏｌ）
比較合成例１：化合物Ｈｏｓｔ１の合成
第１段階：化合物Ｉｎｔ－１０の合成
前記合成例１の第２段階と同様の方法で合成した。
２－Ｆｌｕｏｒｏ－ｂｉｐｈｅｎｙｌ６ｇ（３５．１ｍｍｏｌ）、１１，１２－ｄｉｈｙｄｒｏｉｎｄｏｌｏ［２，３－ａ］ｃａｒｂａｚｏｌｅ９ｇ（３５．１ｍｍｏｌ）、Ｉｎｔ－１ ３５ｇ（０．１４１ｍｏｌ）、およびＮ－Ｍｅｔｈｙｌ－２－ｐｙｒｒｏｌｉｄｏｎｅ３５ｍｌを入れて、Ｓｏｄｉｕｍ ｈｙｄｒｉｄｅ１．７ｇ（４２ｍｍｏｌ）を入れた後、窒素雰囲気下で撹拌する。反応物を還流撹拌して反応を完了する。反応物を冷却し、精製水を投入して固体を生成させた後、ろ過して乾燥する。乾燥物をカラム精製して、Ｉｎｔ－１０ ７．３ｇ（ｌｉｇｈｔ ｂｒｏｗｎ ｓｏｌｉｄ）を得た。
第２段階：化合物Ｈｏｓｔ１の合成
Ｉｎｔ－２の代わりに、Ｉｎｔ－１０ ７．３ｇを用いて前記合成例１の第３段階と同様の方法で合成した後、精製して、Ｈｏｓｔ１ ８．９ｇを得た。（ＬＣ／ＭＳ：理論値７１５．８４ｇ／ｍｏｌ、測定値：７１６．３０ｇ／ｍｏｌ）
比較合成例２：化合物Ｈｏｓｔ２の合成
２－（［１，１’－ｂｉｐｈｅｎｙｌ］－４－ｙｌ）－４－ｃｈｌｏｒｏ－６－ｐｈｅｎｙｌ－１，３，５－ｔｒｉａｚｉｎｅの代わりに、２－ｃｈｌｏｒｏ－４，６－ｄｉ（ｂｉｐｈｅｎｙｌ－３－ｙｌ）－１，３，５－ｔｒｉａｚｉｎｅを用いたことを除けば、前記合成例１の第３段階と同様の方法で合成および精製して、Ｈｏｓｔ２ ４ｇを得た。（ＬＣ／ＭＳ：理論値７９１．９４ｇ／ｍｏｌ、測定値：７９２．２０ｇ／ｍｏｌ）
比較合成例３：化合物Ｈｏｓｔ３の合成
第１段階：化合物Ｉｎｔ－１１の合成
１－Ｂｒｏｍｏ－３，５－ｄｉｐｈｅｎｙｌｂｅｎｚｅｎｅ５０ｇ（１６１．７ｍｍｏｌ）、１１，１２－ｄｉｈｙｄｒｏｉｎｄｏｌｏ［２，３－ａ］ｃａｒｂａｚｏｌｅ４１．５ｇ（１６１．７ｍｍｏｌ）、Ｐｄ２（ｄｂａ）３ ３．０ｇ（３．２３ｍｍｏｌ）、５０％Ｐ（ｔ－Ｂｕ）３ ６．５ｇ（１６．２ｍｍｏｌ）、およびＮａＯｔ－Ｂｕ１５．５４ｇ（１６１．７ｍｍｏｌ）をｘｙｌｅｎｅ５００ｍｌに懸濁させた後、１２時間還流撹拌する。反応終了後、トルエンと蒸留水で抽出し、有機層を減圧濃縮する。濃縮物をカラム精製して、化合物Ｉｎｔ－１１を５４．８ｇ得た。
第２段階：化合物Ｈｏｓｔ３の合成
前記合成例１の第３段階と同様の方法でＩｎｔ－１１ ３９．４ｇおよび２－（［１，１’－ｂｉｐｈｅｎｙｌ］－４－ｙｌ）－４－ｃｈｌｏｒｏ－６－ｐｈｅｎｙｌ－１，３，５－ｔｒｉａｚｉｎｅを反応させて合成した後、精製して、Ｈｏｓｔ３ ４８．３ｇを得た。（ＬＣ／ＭＳ：理論値７９１．９４ｇ／ｍｏｌ、測定値：７９２．２４ｇ／ｍｏｌ）
（有機発光素子の作製）
実施例１
ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）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、イソプロピルアルコール、アセトン、メタノールなどの溶剤で超音波洗浄をし乾燥させた後、プラズマ洗浄機に移送させた後、酸素プラズマを用いて前記基板を１０分間洗浄した後、真空蒸着機に基板を移送した。このように用意されたＩＴＯ透明電極を陽極として用いて、ＩＴＯ基板の上部に３％ＮＤＰ－９（Ｎｏｖａｌｅｄ社から市販）でドーピングされた化合物Ａを真空蒸着して５０Åの厚さの正孔注入層を形成し、前記正孔注入層の上部に化合物Ａを１３５０Åの厚さに蒸着して正孔輸送層を形成し、前記正孔輸送層の上部に化合物Ｂを３５０Åの厚さに蒸着して正孔輸送補助層を形成した。正孔輸送補助層の上部に合成例１の化合物１－３をホストとして用い、ドーパントとしてＰｈＧＤを１０ｗｔ％にドーピングして真空蒸着で４００Åの厚さの発光層を形成した。次に、前記発光層の上部に化合物Ｃを５０Åの厚さに蒸着して電子輸送補助層を形成し、化合物ＤとＬｉｑを同時に１：１の重量比で真空蒸着して３００Åの厚さの電子輸送層を形成した。前記電子輸送層の上部にＬｉＱ１５ÅとＡｌ１２００Åを順次に真空蒸着して陰極を形成することによって、有機発光素子を作製した。
ＩＴＯ／化合物Ａ（３％ＮＤＰ－９ ｄｏｐｉｎｇ、５０Å）／化合物Ａ（１３５０Å）／化合物Ｂ（３５０Å）／ＥＭＬ［化合物１－３：ＰｈＧＤ＝９０：１０ｗｔ％）］（４００Å）／化合物Ｃ（５０Å）／化合物Ｄ：ＬｉＱ（３００Å）／ＬｉＱ（１５Å）／Ａｌ（１２００Å）の構造で作製した。
化合物Ａ：Ｎ－（ｂｉｐｈｅｎｙｌ－４－ｙｌ）－９，９－ｄｉｍｅｔｈｙｌ－Ｎ－（４－（９－ｐｈｅｎｙｌ－９Ｈ－ｃａｒｂａｚｏｌ－３－ｙｌ）ｐｈｅｎｙｌ）－９Ｈ－ｆｌｕｏｒｅｎ－２－ａｍｉｎｅ
化合物Ｂ：Ｎ，Ｎ－ｂｉｓ（９，９－ｄｉｍｅｔｈｙｌ－９Ｈ－ｆｌｕｏｒｅｎ－４－ｙｌ）－９，９－ｓｐｉｒｏｂｉ（ｆｌｕｏｒｅｎｅ）－２－ａｍｉｎｅ
化合物Ｃ：２－（３－（３－（９，９－ｄｉｍｅｔｈｙｌ－９Ｈ－ｆｌｕｏｒｅｎ－２－ｙｌ）ｐｈｅｎｙｌ）ｐｈｅｎｙｌ）－４，６－ｄｉｐｈｅｎｙｌ－１，３，５－ｔｒｉａｚｉｎｅ
化合物Ｄ：８－（４－（４，６－ｄｉ（ｎａｐｈｔｈａｌｅｎ－２－ｙｌ）－１，３，５－ｔｒｉａｚｉｎ－２－ｙｌ）ｐｈｅｎｙｌ）ｑｕｉｎｏｌｏｎｅ
実施例２
化合物１の代わりに、化合物１と合成例２の化合物Ａ－１３６を３：７の重量比で用いたことを除けば、前記実施例１と同様の方法で有機発光素子を作製した。
比較例１
化合物１の代わりに、Ｈｏｓｔ１を用いたことを除けば、実施例１と同様の方法で有機発光素子を作製した。
比較例２
化合物１の代わりに、Ｈｏｓｔ２を用いたことを除けば、実施例１と同様の方法で有機発光素子を作製した。
比較例３
化合物１の代わりに、Ｈｏｓｔ３を用いたことを除けば、実施例１と同様の方法で有機発光素子を作製した。
比較例４
化合物１の代わりに、比較合成例１のＨｏｓｔ１および化合物Ａ－１３６を３：７の重量比で用いたことを除けば、実施例１と同様の方法で有機発光素子を作製した。
比較例５
化合物１の代わりに、比較合成例２のＨｏｓｔ２および化合物Ａ－１３６を３：７の重量比で用いたことを除けば、実施例１と同様の方法で有機発光素子を作製した。
比較例６
化合物１の代わりに、比較合成例３のＨｏｓｔ３および化合物Ａ－１４１を３５：６５の重量比で用いたことを除けば、実施例１と同様の方法で有機発光素子を作製した。
評価
実施例１および２と比較例１～６による有機発光素子の駆動電圧、発光効率および寿命特性を評価した。
具体的な測定方法は下記の通りであり、その結果は表１の通りである。
（１）電圧変化による電流密度の変化の測定
製造された有機発光素子に対して、電圧を０Ｖから１０Ｖまで上昇させながら、電流－電圧計（Ｋｅｉｔｈｌｅｙ２４００）を用いて単位素子に流れる電流値を測定し、測定された電流値を面積で割って結果を得た。
（２）電圧変化による輝度変化の測定
製造された有機発光素子に対して、電圧を０Ｖから１０Ｖまで上昇させながら、輝度計（Ｍｉｎｏｌｔａ Ｃｓ－１０００Ａ）を用いてその時の輝度を測定して結果を得た。
（３）発光効率の測定
前記（１）および（２）から測定された輝度と電流密度および電圧を用いて同一の電流密度（１０ｍＡ／ｃｍ２）の電流効率（ｃｄ／Ａ）を計算した。
（４）寿命の測定
輝度（ｃｄ／ｍ２）を１８０００ｃｄ／ｍ２に維持し、電流効率（ｃｄ／Ａ）が９７％に減少する時間を測定して結果を得た。
（５）駆動電圧の測定
電流－電圧計（Ｋｅｉｔｈｌｅｙ２４００）を用いて１５ｍＡ／ｃｍ２で各素子の駆動電圧を測定して結果を得た。
表１を参照すれば、実施例１による有機発光素子は、比較例１～３による有機発光素子と比較して駆動電圧、発光効率および寿命特性が顕著に改善されたことを確認できる。
表２を参照すれば、実施例２による有機発光素子は、比較例４～６による有機発光素子と比較して発光効率および寿命特性が顕著に改善されたことを確認できる。
実施例について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されるものではなく、以下の特許請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の様々な変形および改良形態も本発明の権利範囲に属する。
１００、２００、３００、４００：有機発光素子
１０５：有機層
１１０：陰極
１２０：陽極
１３０：発光層
１４０：正孔輸送領域
１５０：電子輸送領域

Claims (13)

  1. 下記の化学式１および化学式２の組み合わせで表される有機光電子素子用化合物：
    前記化学式１および化学式２において、
    化学式１のａ１ ＊～ａ４ ＊のうち隣接した２つはそれぞれ独立して、化学式２の＊とそれぞれ連結される連結炭素（Ｃ）であり、
    化学式１のａ１ ＊～ａ４ ＊のうち化学式２の＊と連結されていない残りの２つはそれぞれ独立して、Ｃ－Ｌａ－Ｒａであり、
    ＊は連結地点であり、
    Ａｒ１およびＡｒ２はそれぞれ独立して、置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ３０アリール基、または置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ３０ヘテロ環基であり、
    Ａｒ３は置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ２０アリール基であり、
    Ｌａ、Ｌ１およびＬ２はそれぞれ独立して、単一結合、置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ３０アリーレン基、または置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ３０ヘテロ環基であり、
    ＲａおよびＲ１～Ｒ８はそれぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン基、置換もしくは非置換のＣ１～Ｃ３０アルキル基、または置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ３０アリール基である。
  2. 前記化学式１および化学式２の組み合わせは、下記の化学式１Ａ～化学式１Ｆのいずれか１つで表されるものである、請求項１に記載の有機光電子素子用化合物：
    前記化学式１Ａ～化学式１Ｆにおいて、
    Ａｒ１～Ａｒ３、Ｌ１、Ｌ２、およびＲ１～Ｒ８は請求項１で定義した通りであり、
    Ｌａ１～Ｌａ４は請求項１で定義したＬａの定義と同じであり、
    Ｒａ１～Ｒａ４は請求項１で定義したＲａの定義と同じである。
  3. 前記化学式１および化学式２の組み合わせは、前記化学式１Ｂで表され、
    前記化学式１Ｂは、下記の化学式１Ｂ－１～化学式１Ｂ－４のいずれか１つで表される、請求項２に記載の有機光電子素子用化合物：
    前記化学式１Ｂ－１～化学式１Ｂ－４において、
    Ａｒ１～Ａｒ３、Ｌ１、Ｌ２、Ｌａ３、Ｌａ４、およびＲ１～Ｒ８の定義は請求項２におけるものと同じである。
  4. 前記Ａｒ３は置換もしくは非置換のフェニル基、置換もしくは非置換のビフェニル基、置換もしくは非置換のターフェニル基、置換もしくは非置換のナフチル基、置換もしくは非置換のアントラセニル基、置換もしくは非置換のフェナントレニル基、または置換もしくは非置換のトリフェニレン基である、請求項１に記載の有機光電子素子用化合物。
  5. 前記Ａｒ１およびＡｒ２はそれぞれ独立して、置換もしくは非置換のフェニル基、置換もしくは非置換のビフェニル基、置換もしくは非置換のターフェニル基、置換もしくは非置換のナフチル基、置換もしくは非置換のアントラセニル基、置換もしくは非置換のフェナントレニル基、置換もしくは非置換のトリフェニレン基、置換もしくは非置換のフルオレニル基、置換もしくは非置換のジベンゾフラニル基、置換もしくは非置換のジベンゾチオフェニル基、または置換もしくは非置換のジベンゾシロリル基である、請求項１に記載の有機光電子素子用化合物。
  6. 前記＊－Ｌ１－Ａｒ１および＊－Ｌ２－Ａｒ２はそれぞれ独立して、下記のグループＩに挙げられた基から選択される１つである、請求項１に記載の有機光電子素子用化合物：
    前記グループＩにおいて、＊は連結地点である。
  7. 下記のグループ１に挙げられた化合物の中から選択される１つである、請求項１に記載の有機光電子素子用化合物：
    。
  8. 第１化合物および第２化合物を含み、
    前記第１化合物は、請求項１に記載の有機光電子素子用化合物であり、
    前記第２化合物は、下記の化学式３で表される有機光電子素子用化合物；または下記の化学式４および化学式５の組み合わせで表される有機光電子素子用化合物である、有機光電子素子用組成物：
    前記化学式３において、
    Ａｒ４およびＡｒ５はそれぞれ独立して、置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ２０アリール基、または置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ３０ヘテロ環基であり、
    Ｌ３およびＬ４はそれぞれ独立して、単一結合、または置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ２０アリーレン基であり、
    ＲｂおよびＲ９～Ｒ１８はそれぞれ独立して、水素、重水素、シアノ基、ハロゲン基、置換もしくは非置換のアミノ基、置換もしくは非置換のＣ１～Ｃ３０アルキル基、置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ３０アリール基、または置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ３０ヘテロ環基であり、
    ｍは０～２の整数であり；
    前記化学式４および５において、
    Ａｒ６およびＡｒ７はそれぞれ独立して、置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ２０アリール基、または置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ３０ヘテロ環基であり、
    化学式４のｂ１ ＊～ｂ４ ＊のうち隣接した２つはそれぞれ独立して、化学式５の＊とそれぞれ連結される連結炭素（Ｃ）であり、
    化学式４のｂ１ ＊～ｂ４ ＊のうち化学式５と連結されていない残りの２つはそれぞれ独立して、Ｃ－Ｌｂ－Ｒｃであり、
    ＊は連結地点であり、
    Ｌｂ、Ｌ５およびＬ６はそれぞれ独立して、単一結合、または置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ２０アリーレン基であり、
    ＲｃおよびＲ１９～Ｒ２６はそれぞれ独立して、水素、重水素、シアノ基、ハロゲン基、置換もしくは非置換のアミノ基、置換もしくは非置換のＣ１～Ｃ３０アルキル基、置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ３０アリール基、または置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ３０ヘテロ環基である。
  9. 前記化学式３は、下記の化学式３－８で表される、請求項８に記載の有機光電子素子用組成物：
    前記化学式３－８において、
    Ｒ９～Ｒ１８はそれぞれ独立して、水素、または置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ１２アリール基であり、
    ＊－Ｌ３－Ａｒ４および＊－Ｌ４－Ａｒ５はそれぞれ独立して、下記のグループＩＩに挙げられた置換基のうちの１つであり、
    前記グループＩＩにおいて、＊は連結地点である。
  10. 前記化学式４および化学式５の組み合わせは、下記の化学式４Ｃで表される、請求項８に記載の有機光電子素子用組成物：
    前記化学式４Ｃにおいて、
    Ｌｂ３およびＬｂ４は単一結合であり、
    Ｌ５およびＬ６はそれぞれ独立して、単一結合、または置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ１２アリーレン基であり、
    Ｒ１９～Ｒ２６、Ｒｃ３およびＲｃ４はそれぞれ独立して、水素またはＣ６～Ｃ１２アリール基であり、
    Ａｒ６およびＡｒ７はそれぞれ独立して、置換もしくは非置換のフェニル基、置換もしくは非置換のナフチル基、または置換もしくは非置換のビフェニル基である。
  11. 互いに対向する陽極および陰極と、
    前記陽極と前記陰極との間に位置する少なくとも１層の有機層とを含み、
    前記有機層は、請求項１～７のいずれか１項に記載の有機光電子素子用化合物、または
    請求項８～１０のいずれか１項に記載の有機光電子素子用組成物を含む、有機光電子素子。
  12. 前記有機層は、発光層を含み、
    前記発光層は、前記有機光電子素子用化合物または前記有機光電子素子用組成物を含む、請求項１１に記載の有機光電子素子。
  13. 請求項１１に記載の有機光電子素子を含む表示装置。
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