JP5833013B2 - 電子素子のための材料 - Google Patents
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Description
−素子のパワー効率の増加、特に、低電流での光収率の増加と低い駆動電圧
−素子の色彩の正確性の改善、特に、青色発光素子の場合
さらに、加工特性の改善も、大量生産のために必要である。本発明の目的のために、これらは、特に、改善された熱安定性、改善された気相堆積特性、真空系製造プロセスのための低減された結晶性および溶液系製造プロセスのための改善された溶解性と改善されたフィルム形成性を意味するものと解される。
Zは、1以上の基Rで置換されてよい15〜60個の芳香族環原子を有するアリールもしくはヘテロアリール基であるか、または、1以上の基Rで置換されてよい18〜60個の芳香族環原子を有するオリゴアリーレンもしくはオリゴヘテロアリーレン基であって、ここで、オリゴアリーレンもしくはオリゴヘテロアリーレン基は、式(II)の芳香族環のみを含み、
Yは、出現毎に同一であるか異なり、フェニル、ビフェニル、ターフェニル、ジフェニルトリアジニル、ナフチル、メチル、ピリジニル、ピリミジニル、ピラジニル、トリアジニル、チオフェニル、フラニル、キノリニル、イソキノリニル、イミダゾリル、ベンズイミダゾリルもしくはキナゾリニル基であって、夫々は、二個以上の重水素原子を有し、随意に、1以上の基R1で置換されてよく、ここで二個以上の基Yは、単結合を介してか、または、一以上の基R1を介してかのいずれかで互いに結合することができ、
nは、1〜15の値であることができ、
R、R1は、出現毎に同一であるか異なり、H、D、F、Cl、Br、I、CN、Si(R2)3、NO2、1〜40個のC原子を有する直鎖アルキル、アルコキシもしくはチオアルコキシ基、2〜40個のC原子を有するアルケニルもしくはアルキニル基、3〜40個のC原子を有する分岐あるいは環状アルキル、アルコキシもしくはチオアルコキシ基(夫々は、1以上の基R2により置換されてよく、1以上の隣接するもしくは隣接しないCH2基は、-C≡C-、-R2C=CR2-、Si(R2)2、C=O、C=S、C=Se、C=NR2、P(=O)(R2)、SO、SO2、NR2、O、S、C(=O)OもしくはC(=O)NR2で置き代えられてよい。)、または、各場合に、1以上の基R2により置換されてよい5〜60個の芳香族環原子を有する芳香族もしくは複素環式芳香族環構造であり;ここで、Z上の2以上の置換基RもしくはR1および/または一以上の基Yは、互いに結合して、随意に、モノ-あるいはポリ環状脂肪族、芳香族もしくは複素環式芳香族環構造を形成してもよく;
R2は、出現毎に同一であるか異なり、H、Dもしくは1〜20個のC原子を有する脂肪族、芳香族もしくは複素環式芳香族炭化水素基であり、加えて、1以上のH原子は、DもしくはFで置き代えられてよく;ここで、2個以上の隣接するもしくは隣接しない置換基R2は、互いに結合して、随意に、モノ-あるいはポリ環状、脂肪族、芳香族もしくは複素環式芳香族環構造を形成してもよい。
R3は、出現毎に同一であるか異なり、H、D、F、Cl、Br、I、CN、N(R4)2、N(Ar)2、NO2、Si(R4)2、1〜40個のC原子を有する直鎖アルキル、アルコキシもしくはチオアルコキシ基、2〜40個のC原子を有するアルケニルもしくはアルキニル基、3〜40個のC原子を有する分岐あるいは環状アルキル、アルコキシもしくはチオアルコキシ基(夫々は、1以上の基R4により置換されてよく、1以上の隣接するもしくは隣接しないCH2基は、-C≡C-、-R4C=CR4-、Si(R4)2、C=O、C=S、C=Se、C=NR4、P(=O)(R4)、SO、SO2、NR4、O、S、C(=O)OもしくはC(=O)NR4で置き代えられてよい。)であり;ここで、2以上の置換基R3は、互いに結合して、随意に、モノ-あるいはポリ環状脂肪族、芳香族もしくは複素環式芳香族環構造を形成してもよく、および、さらに、
Arは、出現毎に同一であるか異なり、随意に、1以上の基R4により置換されてよい、6〜60個のC原子を有する基であり、および
R4は、出現毎に同一であるか異なり、H、Dもしくは1〜20個のC原子を有する脂肪族、芳香族もしくは複素環式芳香族有機基であり、加えて、1以上のH原子は、DもしくはFで置き代えられてよく;ここで、2個以上の隣接するもしくは隣接しない置換基R4は、互いに結合して、随意に、モノ-あるいはポリ環状、脂肪族、芳香族もしくは複素環式芳香族環構造を形成してもよい。
1.本発明による化合物は、改善された昇華安定性を有し、そのため、純粋な形態で得ることができる。そのため、これら化合物を含む素子は、不純物をより少なく含むだけであり、その性能データに正の作用を有し、特に、その寿命を増加する。
テトラセニルブロミド(500ミリモル、153.6g)、過重水素化フェニルボロン酸(590ミリモル、75.2g)と燐酸カリウム(1500ミリモル、318.4g)がまず導入される。900mlのトルエン、300mlのジオキサンと1000mlの水が、引き続き添加される。混合物は、脱気され、トリス-オルト-トリル-ホスフィン(6ミリモル、1.83g)が添加され、混合物は5分間撹拌される。酢酸パラジウム(1ミリモル、224.5g)が、ついで、添加され、混合物は、還流下、急速撹拌により加熱される。反応が終わると(TLCチェック)、混合物は、襞付ろ紙と引き続くアルミナ酸化物によりろ過され、ろ過物は蒸発される。得られた固形物はろ過され、EtOHで洗浄され、真空乾燥される(収率121.3g、78%)。
過重水素化フェニルテトラセン(392ミリモル、121.3g)がまず導入され、無水THF(1l)中に溶解される。溶液は脱気され、40℃まで暖められる。NBS(412ミリモル、73.5g)が20分かけて、6部に分けて添加される。混合物は、引き続き50℃の温度の油浴で3時間撹拌される。混合物は、ついで、引き続き真空蒸発され、MeOH(400ml)が添加される。混合物は、50℃で30分間、回転蒸発機中で蒸発され、MeOHで洗浄され、真空乾燥される。精製は、熱MeOH(400ml)中で撹拌により実行され、引き続き、混合物を冷却し、ろ過により固形物を単離し、真空乾燥し、138.2g(91%)を得る。
ブロモ過重水素化フェニルナフタセン(356ミリモル、138.2g)と4-ベンズアントラセンボロン酸(393ミリモル、106.9g)が、燐酸カリウム(757ミリモル、160.7g)とともにまず導入される。1200mlのトルエン、480mlのジオキサンと1200mlの水が、撹拌されながら、添加され、混合物は、アルゴン通過によって、脱気される。トリス-オルト-トリル-ホスフィン(21.4ミリモル、6.5g)が、引き続き添加され、混合物は2分間撹拌され、酢酸パラジウム(II)(3.6ミリモル、801mg)が、引き続き、添加される。混合物は、還流下、一晩加熱される。冷却後、生成した固形物は吸引ろ過され、トルエン、水/EtOH1:1および純粋EtOHで洗浄され、乾燥される。精製は、1,2-ジクロロベンゼンからの多段再結晶化により実行され、104.7g、対応する収率55%の生成物を得る。
マグネシウム(48.6g、2ミリモル)が、まず導入され、装置は、N2下加熱により乾燥され、反応混合物はついで冷却される。d5-ブロモベンゼン(324.0g、2モル)が1500mlのTHFと混合され、滴下漏斗を通じてゆっくりと滴下され、滴下点で局所的に加熱される(約1時間)。グリニャール試薬が、引き続き還流下さらに1時間撹拌され、ついで、室温まで冷却される。500mlのTHF中のシアヌル酸(122.8g、0.67モル)が、加熱により乾燥された第2のフラスコにまず導入され、0℃まで冷却される。グリニャール試薬は、ついで、内部温度が20℃を超えないような速度で、この温度でゆっくりと滴下される(約1時間)。混合物は、室温で一晩撹拌される。HClと水が混合され、反応混合物に導入される。層が分離され、水性相が500mlの酢酸エチルで2度抽出される。結合した有機相は、500mlの水で2度抽出される。最後に、有機相は、飽和NaHCO3溶液で1度洗浄され、硫酸マグネシウムで乾燥され、回転蒸発機中で蒸発幹固される。500mlのエタノールが、固形物に添加され、混合物は、回転蒸発機中で60℃で撹拌され、固形物は吸引ろ過され、エタノールで洗浄される。固形物は、1000mlの沸騰エタノールで洗浄され、吸引ろ過され、少量のエタノールで洗浄され、ついで、乾燥キャビネット中で、真空乾燥され、71%の収率に対応する141.2g(91%)の生成物を得る。
クロロアニリン(84g、659ミリモル)と2-ブロモ-9,9-ジメチルフルオレン(150g、550ミリモル)が、2.4lのトルエン中に溶解され、フラスコに導入され、保護ガスで30分間飽和される。ついで、まずDPPF(4.5g、8.13ミリモル)と5分後にPd(acac)2(1.48g、6.59ミリモル)と、ついで、固体状態のソジウムtert-ブトキシド(137.3g、1.43ミリモル)が迅速に添加され、混合物は、保護ガスによりさらに10分間脱気される。混合物は、還流下、18時間加熱され、変換はついでチェック(TLCチェック)される。約1lの水が、冷却された反応溶液に添加され、混合物は撹拌され、水相がついで、分離され、400mlのトルエンで2度抽出される。結合した有機相は、約700mlの水で2度、約500mlの飽和NaCl溶液で1度抽出され、トルエン相は、ついで、MgSO4を使用して乾燥され、回転蒸発機中で蒸発幹固される。得られた残留物は、約1lの沸騰ヘプタンで洗浄され、混合物は、セライト/シリカゲルで充填されたフリットによりろ過され、ろ過物は真空中蒸発乾燥され、暗緑色の油状物が残る。127.4gの生成物が得られ、99%の収率に対応する。
炭酸カリウム(137.6g、995.85ミリモル)とピバリン酸(12.2g、119.50ミリモル)が、最初にフラスコに導入され、第2工程からの生成物(暗緑色の油状物)が、2リットルのNMP中に溶解され、添加される。混合物は、30分間N2を通じて脱気される。まず、トリ-tert-ブチルホスフィン(31.9ml、31.87ミリモル)、ついで、Pd(OAc)2(4.7g、19.92ミリモル)が添加され、混合物は、内部温度130℃で、4時間加熱される(TLCチェック)。完全反応混合物は、温度95℃、1mbarの水浴で、回転蒸発機中で乾燥蒸発される。粗生成物は、約1000mlのトルエンと約500mlの水中に溶解される。相は、引き続き分離され、約200mlのトルエンで3度その度ごとに抽出され、結合した有機相は、約500mlの水で3度洗浄される。有機相は、硫酸マグネシウムで乾燥され、セライト/シリカゲルで充填されたフリットでトルエンにより溶出される。ろ過物は、回転蒸発機中で蒸発され、約1000mlのシクロヘキサンが添加され、混合物は、回転蒸発機中で1時間、50℃で撹拌される。固形物は吸引ろ過され、ろ過物が無色になるまでシクロヘキサンで洗浄され、ついで、乾燥キャビネット中で、真空乾燥し、43%の収率に対応する48.6gの生成物を得る。
鉱物油中の水素化ナトリウム(60%NaH、7.7g、193.99ミリモル)が、最初に34mlのDMF中に導入される。第3工程からの生成物(45g、161.16ミリモル)が、225mlのDMF中に溶解され、室温でゆっくりと滴下され、混合物は、さらに2時間撹拌される。d5-ジフェニルクロロトリアジン(第1工程からの生成物、49.6g、177.27ミリモル)が、340mlのTH中に撹拌しながら溶解される。撹拌は、一晩RTで続けられ、ついで、変換はチェックされ(TLCチェック)、混合物は、働きかけられる。反応混合物は、0.8kgの氷が添加され、室温まで冷却され、沈殿した固形物は吸引ろ過され、メタノールで二度、ヘプタンで二度洗浄され、乾燥される。物質は、熱抽出機中で2時間トルエンによりで何度も抽出される。ついで、物質はヘプタン中に何度も懸濁され、すべてが溶解するまで、トルエンが沸点で添加される。混合物は室温まで冷却され、得られた固形物は吸引ろ過される。固形物は沸騰トルエンから何度も再結晶化され、ついで、ヘプタンで洗浄され、乾燥され、31%の収率に対応する25.7gの生成物を得る。
例2の第1工程に対応する。
d5-ジフェニルクロロトリアジン(93%、86.9g、313ミリモル)とスピロ-2-ボロン酸(95%、154.3g、406.9ミリモル、HanFine Chemicals, Koreaから商業的に購入)が、最初に、35.9g(338.9ミリモル)のNa2CO3とともに、2100mlのトルエン/ジオキサン/水(3:3:1)中に導入され、反応溶液中に保護ガスを通じることにより60分間装置中で脱気される。7.2g(6.3ミリモル)のテトラキストリフェニルホスフィノパラジウムが、ついで、添加され、混合物は、還流下、5時間加熱される。反応が終わると(TLC反応チェック)、相が分離され、有機相は洗浄され、Na2SO4を使用して乾燥され、1/3の体積まで蒸発される。沈殿した固形物は吸引ろ過され、水、エタノールおよびヘプタンで洗浄される。固形物は、熱抽出機中で24時間トルエンにより抽出され、沈殿した白色固形物は、吸引ろ過され、エタノールで洗浄され、乾燥される。
本発明によるOLEDと先行技術にしたがうOLEDが、WO 04/058911にしたがう一般的プロセスにより製造されるが、これは、ここで記載される状況(たとえば、層の厚さの変化、使用される材料)に適合される。
Claims (9)
- 一般式(I)の化合物を含む有機エレクトロルミッセンス素子。
Zは、トリフェニレン、ベンゾフェナントレン、ピレン、ベンゾピレン、フルオランセン、ベンゾアントラセン、スピロジベンゾシロール、スピロビフルオレン、インデノフルオレン、ベンゾインデノフルオレン、インドロカルバゾール、インデノカルバゾール(リニアーもしくはアンギュラーであってよい)から選択され、前記基は、随意に、1以上の基Rで置換されてよく;
Yは、出現毎に同一であるか異なり、フェニル、トリル、ビフェニル、ターフェニル、ジフェニルトリアジニル、ナフチルもしくはピリジニルであって、夫々は、二個以上の重水素を有し、かつ、重水素と水素とは別のさらなる置換基を含まず、
nは、1〜15の値であることができ、
Rは、出現毎に同一であるか異なり、H、D、F、CN、1〜20個のC原子を有する直鎖アルキルもしくはアルコキシ基、3〜20個のC原子を有する分岐あるいは環状アルキルもしくはアルコキシ基(夫々は、1以上の基R2により置換されてよく、1以上の隣接するもしくは隣接しないCH2基は、-C≡C-、-R2C=CR2-、C=O、OもしくはSで置き代えられてよい。)、または、各場合に、1以上の基R2により置換されてよい5〜30個の芳香族環原子を有するアリール基であり;
R2は、出現毎に同一であるか異なり、H、Dもしくは1〜20個のC原子を有する脂肪族、芳香族もしくは複素環式芳香族有機基であり、加えて、1以上のH原子は、DもしくはFで置き代えられてよい。) - 基Yは、重水素により完全に置換されている請求項1で定義されるとおりの一般式(I)の化合物を含む、請求項1記載の有機エレクトロルミッセンス素子。
- 基Rは重水素原子ではないことを特徴とする、請求項1〜3何れか1項記載の化合物を含む、請求項1〜3何れか1項記載の有機エレクトロルミッセンス素子。
- 請求項1〜4何れか1項で定義されるとおりの一以上の式(1)の化合物と少なくとも一つのエミッター化合物とを含む混合物。
- 少なくとも一つの蛍光エミッター化合物が存在し、1以上の基R3で置換されてよい5〜60個の芳香族環原子を有する芳香族もしくは複素環式芳香族環構造であることを特徴とする、請求項5記載の混合物であって、
式中、
R3は、出現毎に同一であるか異なり、H、D、F、Cl、Br、I、CN、N(R4)2、N(Ar)2、NO2、Si(R4)2、1〜40個のC原子を有する直鎖アルキル、アルコキシもしくはチオアルコキシ基、2〜40個のC原子を有するアルケニルもしくはアルキニル基、3〜40個のC原子を有する分岐あるいは環状アルキル、アルコキシもしくはチオアルコキシ基(夫々は、1以上の基R4により置換されてよく、1以上の隣接するもしくは隣接しないCH2基は、-C≡C-、-R4C=CR4-、Si(R4)2、C=O、C=S、C=Se、C=NR4、P(=O)(R4)、SO、SO2、NR4、O、S、C(=O)OもしくはC(=O)NR4で置き代えられてよい。)であり;ここで、2以上の置換基R3は、互いに結合して、随意に、モノ-あるいはポリ環状脂肪族、芳香族もしくは複素環式芳香族環構造を形成してもよく、および、さらに、
Arは、出現毎に同一であるか異なり、随意に、1以上の置換基R4により置換されてよい、6〜60個のC原子を有するアリール基であり、
R4は、出現毎に同一であるか異なり、H、Dもしくは1〜20個のC原子を有する脂肪族、芳香族もしくは複素環式芳香族有機基であり、加えて、1以上のH原子は、DもしくはFで置き代えられてよく;ここで、2個以上の隣接するもしくは隣接しない基R4は、互いに結合して、随意に、モノ-あるいはポリ環状、脂肪族、芳香族もしくは複素環式芳香族環構造を形成してもよい。 - 少なくとも一つの燐光エミッター化合物が存在し、クロム、モリブデン、タングステン、レニウム、ルテニウム、オスミウム、ロジウム、イリジウム、ニッケル、パラジウム、白金、銅、銀および金から成る群より選ばれる金属を含む少なくとも一つの金属-炭素結合を有する有機金属錯体から選ばれることを特徴とする、請求項5または6記載の混合物。
- 請求項5または6項記載の少なくとも一つの混合物を含む有機エレクトロルミネッセンス素子(OLED)、有機電界効果トランジスタ(O-FET)、有機薄膜トランジスタ(O-TFT)、有機発光トランジスタ(O-LET)、有機集積回路(O-IC)、有機太陽電池(O-SC)、有機電場消光素子(O-FQD)、発光電子化学電池(LEC)、有機レーザーダイオード(O-laser)もしくは有機光受容器から選ばれる有機電子素子。
- 請求項1〜4何れか1項で定義されるとおりの一以上の化合物が、一以上のエミッター化合物とともに発光層でホスト材料として使用されることを特徴とする、請求項1〜4何れか1項記載の有機エレクトロルミネセンス素子。
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