JP6195823B2 - 電子素子のための化合物 - Google Patents
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Aは、出現毎に同一であるか異なり、
−1以上の基R1により置換されてよく、N、OおよびSから選ばれる二個以上のヘテロ原子を有する少なくとも一つの複素環式芳香族五員環を含むか、またはN、OおよびSから選ばれる二個以上のヘテロ原子を有する少なくとも一つの複素環式芳香族六員環を含む5〜20個の芳香族環原子を有するヘテロアリール基、
−1以上の基R1により置換されてよいケト基、または
−1以上の基R1により置換されてよい酸化リン基、または
−1以上の基R1により置換されてよい酸化硫黄基であり、
Yは、BR2、C(R2)2、C=O、Si(R2)2、NR2、O、S、S=OおよびS(=O)2から選ばれる二価基であり;
Xは、出現毎に同一であるか異なり、CR1もしくはNであるか、またはそこに結合する基AをもつCであり;
Zは、出現毎に同一であるか異なり、CR2またはNであり;
Ar1は、1以上の基R1により置換されてよい5〜30個の芳香族環原子を有する芳香族環構造もしくは複素環式芳香族環構造であり、
R1は、出現毎に同一であるか異なり、H、D、F、Cl、Br、I、B(OR3)2、CHO、C(=O)R3、CR3=C(R3)2、CN、C(=O)OR3、C(=O)N(R3)2、Si(R3)3、NO2、P(=O)(R3)2、OSO2R3、OR3、S(=O)R3、S(=O)2R3、1〜20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、3〜20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、2〜20個のC原子を有するアルケニルもしくはアルキニル基(上記言及した基は、夫々1以上の基R3により置換されてよく、上記言及した基中の1以上のCH2基は、-R3C=CR3-、-C≡C-、Si(R3)2、C=O、C=S、C=NR3、-C(=O)O-、-C(=O)NR3-、NR3、P(=O)(R3)、-O-、-S-、SOもしくはSO2で置き代えられてよく、ここで、上記言及した基中の1以上のH原子は、D、F、Cl、Br、I、CNもしくはNO2で置き代えられてよい。)または、各場合に、1以上の基R3により置換されてよい6〜30個の芳香族環原子を有する芳香族環構造、または、1以上の基R3で置換されてよい6〜30個の芳香族環原子を有するアリールオキシ基であり;ここで、2個以上の基R1は、たがいに結合してよく、および環を形成してよく;
R2は、出現毎に同一であるか異なり、H、D、F、Cl、Br、I、B(OR3)2、CHO、C(=O)R3、CR3=C(R3)2、CN、C(=O)OR3、C(=O)N(R3)2、Si(R3)3、N(R3)2、NO2、P(=O)(R3)2、OSO2R3、OR3、S(=O)R3、S(=O)2R3、1〜20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、3〜20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、2〜20個のC原子を有するアルケニルもしくはアルキニル基(上記言及した基は、夫々1以上の基R3により置換されてよく、上記言及した基中の1以上のCH2基は、-R3C=CR3-、-C≡C-、Si(R3)2、C=O、C=S、C=NR3、-C(=O)O-、-C(=O)NR3-、NR3、P(=O)(R3)、-O-、-S-、SOもしくはSO2で置き代えられてよく、ここで、上記言及した基中の1以上のH原子は、D、F、Cl、Br、I、CNもしくはNO2で置き代えられてよい。)または、各場合に、1以上の基R3により置換されてよい5〜30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、または、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アリールオキシもしくはヘテロアリールオキシ基であり;ここで、2個以上の基R2は、たがいに結合してよく、および環を形成してよく;
R3は、出現毎に同一であるか異なり、H、D、F、Cl、Br、I、B(OR4)2、CHO、C(=O)R4、CR4=C(R4)2、CN、C(=O)OR4、C(=O)N(R4)2、Si(R4)3、N(R4)2、NO2、P(=O)(R4)2、OSO2R4、OR4、S(=O)R4、S(=O)2R4、1〜20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、3〜20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、2〜20個のC原子を有するアルケニルもしくはアルキニル基(上記言及した基は、夫々1以上の基R4により置換されてよく、上記言及した基中の1以上のCH2基は、-R4C=CR4-、-C≡C-、Si(R4)2、C=O、C=S、C=Se、C=NR4、-C(=O)O-、-C(=O)NR4-、NR4、P(=O)(R4)、-O-、-S-、SOもしくはSO2で置き代えられてよく、ここで、上記言及した基中の1以上のH原子は、D、F、Cl、Br、I、CNもしくはNO2で置き代えられてよい。)または、各場合に、1以上の基R4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、または、1以上の基R4で置換されてよい5〜60個の芳香族環原子を有するアリールオキシもしくはヘテロアリールオキシ基であり;ここで、2個以上の基R3は、たがいに結合してよく、および環を形成してよく;
R4は、出現毎に同一であるか異なり、H、D、F、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って、さらに、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個以上の置換基R4は、たがいに結合してもよく、および環を形成してよく;
nは、出現毎に同一であるか異なり、0、1、2または3であり、
ここで、基Zの構成成分としての基R2は、式(I)の環構造上に縮合するいかなる環を形成してはならず;および
さらに、式(II)の基が式(I)中の窒素原子に結合するならば、基Aは、メタもしくはオルト位で芳香族六員環に結合し;
およびさらに、以下の化合物は除外される。
R3は、出現毎に同一であるか異なり、好ましくは、出現毎に同一であるか異なり、H、D、F、CN、Si(R4)3、N(R4)3、1〜10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、3〜10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(上記言及した基は、夫々1以上の基R4により置換されてよく、上記言及した基中の1以上のCH2基は、-C≡C-、-R4C=CR4-、Si(R4)2、C=O、C=NR4、-NR4-、-O-、-S-、-C(=O)O-もしくは-C(=O)NR4-で置き代えられてよい。)または、各場合に、1以上の基R4により置換されてよい5〜20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から選ばれ;ここで、2個以上の基R3は、たがいに結合してよく、および環を形成してよい
好ましい態様では、式(II)の基は、以下の式(II−1)の構造を有する。
Wは、出現毎に同一であるか異なり、CR1またはNであり、および
Vは、NR1、OまたはSであり、および
ここで、少なくとも一つの基Wは、Nである。
基NR2にパラ位で結合する。
(A)スズキ重合;
(B)ヤマモト重合;
(C)スチル重合および
(D)ハートウイッグ-ブフバルト重合
重合をこれらの方法により実行することができる方法とポリマーを反応媒体から分離し、精製することができる方法は、当業者に知られており、文献、たとえば、WO 2003/048225、WO 2004/037887およびWO 2004/037887に詳細に記載されている。
本発明は、さらに、アノード、カソードおよび少なくとも一つの有機層を含む電子素子に関し、ここで、有機層は、少なくとも一つの式(I)の化合物を含む。ここで、電子素子は、好ましくは、上記素子から選ばれ、特に、好ましくは、有機エレクトロルミッセンス素子(OLED)である。
本発明の有機エレクトロルミネセンス素子の正孔注入もしくは正孔輸送層中で、または電子輸送層中で使用することができる適切な電荷輸送材料は、たとえば、Y. Shirota et al., Chem. Rev. 2007, 107(4), 953-1010に開示された化合物または先行技術によりこれらの層に使用される他の材料である。
A)合成例
以下の合成は、他に断らない限り、無水溶媒中で、保護ガス雰囲気下で行われる。本発明の化合物は、当業者に知られた合成方法により調製することができる。
化合物2−12が同様にして得られる:
化合物14−24が同様にして得られる:
本発明によるOLEDと先行技術にしたがうOLEDが、WO 2004/058911にしたがう一般的プロセスにより製造されるが、ここに記載される状況(層の厚さの変化、材料)に適合される。
本発明の材料は、特に、燐光OLEDでのマトリックス材料としてか、または単一材料としての(例E1、E2、E8〜E13)または混合マトリックス系での成分としての(例E3〜E7)の使用に適している。非常に良好な性能データを、この場合に達成することができる。たとえば、ドーパントTEG1と組み合わせた化合物H6について、たった3.7Vの電圧、15.5%の外部量子効率および非常に良好なパワー効率48Im/Wが得られる(例E11)。対応するOLEDが定電流密度で駆動されると、初期輝度8000cd/m2が、180h以内で、6400cd/m2に低下するが、これは、良好な値に相当する。
先行技術に従う化合物H1と比べて、20%まで増加した量子効率が、化合物H9とH10の使用について得られる。さらに、顕著な優位性が寿命に関して生じる:約105h以内で、8000cd/m2〜6400cd/m2の輝度の低下が、H1に対する定電流密度での駆動で観察されるが、この値は、H9に対しては約125h後、H10に対しては約140h後に達成されるだけである(例V1、E1およびE2)。H2(先行技術)と比べて、25%をやや超える効率の顕著な改善が、本発明の材料H12で明らかである(例V2、E4)。H12の寿命は約15%より長い。
さらに、本発明の化合物は、電子輸送層で、使用することができる。たとえば、化合物H7と電子注入材料としての厚さ3nmのLiQの層は、3.9Vの電圧と15.3%の量子効率が得られる(例E14)。さらに、この例に対して、非常に良好な寿命が測定される:定電流密度での駆動において、輝度は、約220h以内で、8000cd/m2〜6400cd/m2に低下する。
Claims (9)
- 以下の式(I−6)、(I−7)、(I−8)および(I−10)から選ばれる化合物であって、
Aは、出現毎に同一であるか異なり、式(A−1)〜(A−9)の一つの基であり;
Wは、出現毎に同一であるか異なり、CR1またはNであり、および
Vは、NR1、OまたはSであり、および
ここで、少なくとも一つの基Wは、Nであり;
Xは、出現毎に同一であるか異なり、CR1もしくはNであり、またはそこに結合する基AをもつCであり;
Ar1は、1以上の基R1により置換されてよい6〜14個の芳香族環原子を有するアリーレン基であり、
R1は、出現毎に同一であるか異なり、H、D、F、Cl、Br、I、B(OR3)2、CHO、C(=O)R3、CR3=C(R3)2、CN、C(=O)OR3、C(=O)N(R3)2、Si(R3)3、NO2、P(=O)(R3)2、OSO2R3、OR3、S(=O)R3、S(=O)2R3、1〜20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、3〜20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、2〜20個のC原子を有するアルケニルもしくはアルキニル基(上記言及した基は、夫々1以上の基R3により置換されてよく、上記言及した基中の1以上のCH2基は、-R3C=CR3-、-C≡C-、Si(R3)2、C=O、C=S、C=NR3、-C(=O)O-、-C(=O)NR3-、NR3、P(=O)(R3)、-O-、-S-、SOもしくはSO2で置き代えられてよく、ここで、上記言及した基中の1以上のH原子は、D、F、Cl、Br、I、CNもしくはNO2で置き代えられてよい。)または、各場合に、1以上の基R3により置換されてよい6〜30個の芳香族環原子を有する芳香族環構造、または、1以上の基R3で置換されてよい6〜30個の芳香族環原子を有するアリールオキシ基であり;ここで、2個以上の基R1は、たがいに結合してよく、および環を形成してよく;
R2は、出現毎に同一であるか異なり、H、D、F、Cl、Br、I、B(OR3)2、CHO、C(=O)R3、CR3=C(R3)2、CN、C(=O)OR3、C(=O)N(R3)2、Si(R3)3、N(R3)2、NO2、P(=O)(R3)2、OSO2R3、OR3、S(=O)R3、S(=O)2R3、1〜20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、3〜20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、2〜20個のC原子を有するアルケニルもしくはアルキニル基(上記言及した基は、夫々1以上の基R3により置換されてよく、上記言及した基中の1以上のCH2基は、-R3C=CR3-、-C≡C-、Si(R3)2、C=O、C=S、C=NR3、-C(=O)O-、-C(=O)NR3-、NR3、P(=O)(R3)、-O-、-S-、SOもしくはSO2で置き代えられてよく、ここで、上記言及した基中の1以上のH原子は、D、F、Cl、Br、I、CNもしくはNO2で置き代えられてよい。)または、各場合に、1以上の基R3により置換されてよい5〜30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、または、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アリールオキシもしくはヘテロアリールオキシ基であり;ここで、2個以上の基R2は、たがいに結合してよく、および環を形成してよく;
R3は、出現毎に同一であるか異なり、H、D、F、Cl、Br、I、B(OR4)2、CHO、C(=O)R4、CR4=C(R4)2、CN、C(=O)OR4、C(=O)N(R4)2、Si(R4)3、N(R4)2、NO2、P(=O)(R4)2、OSO2R4、OR4、S(=O)R4、S(=O)2R4、1〜20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、3〜20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、2〜20個のC原子を有するアルケニルもしくはアルキニル基(上記言及した基は、夫々1以上の基R4により置換されてよく、上記言及した基中の1以上のCH2基は、-R4C=CR4-、-C≡C-、Si(R4)2、C=O、C=S、C=Se、C=NR4、-C(=O)O-、-C(=O)NR4-、NR4、P(=O)(R4)、-O-、-S-、SOもしくはSO2で置き代えられてよく、ここで、上記言及した基中の1以上のH原子は、D、F、Cl、Br、I、CNもしくはNO2で置き代えられてよい。)または、各場合に、1以上の基R4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、または、1以上の基R4で置換されてよい5〜60個の芳香族環原子を有するアリールオキシもしくはヘテロアリールオキシ基であり;ここで、2個以上の基R3は、たがいに結合してよく、および環を形成してよく;
R4は、出現毎に同一であるか異なり、H、D、F、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って、さらに、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個以上の置換基R4は、たがいに結合してもよく、および環を形成してよく;
nは、出現毎に同一であるか異なり、0、1、2または3である。 - 式(I−6)、(I−7)、(I−8)および(I−10)に示されるアミノ基に加えて、さらなるアミノ基を含まないことを特徴とする、請求項1記載の化合物。
- 式(II)の基毎の一個を超えない基Xは、Nであることを特徴とする、請求項1または2記載の化合物。
- R1は、出現毎に同一であるか異なり、H、D、F、CN、Si(R3)3、1〜10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、3〜10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、(上記言及した基は、夫々1以上の基R3により置換されてよく、上記言及した基中の1以上のCH2基は、-C≡C-、-R3C=CR3-、Si(R3)2、C=O、C=NR3、NR3、-O-、-S-、-C(=O)O-もしくは-C(=O)NR3-で置き代えられてよい。)または、1以上の基R3により置換されてよい6〜24個の芳香族環原子を有する芳香族環構造から選ばれ;ここで、2個以上の基R1は、たがいに結合してよく、および環を形成してよ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;
- 基Aに結合しない基R1は、Hであることを特徴とする、請求項1〜4何れか1項記載の化合物。
- ポリマー、オリゴマーもしくはデンドリマーへの結合が、式(I−6)、(I−7)、(I−8)および(I−10)中でR1またはR3により置換される任意の所望の位置に局在化されてよい、請求項1〜5何れか1項記載の一以上の化合物を含む、オリゴマー、ポリマーまたはデンドリマー。
- 少なくとも一つの請求項1〜5何れか1項記載の化合物または少なくとも一つの請求項6記載のポリマー、オリゴマーもしくはデンドリマーと少なくとも一つの溶媒を含む調合物。
- 有機集積回路(O-IC)、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)、有機太陽電池(O-SC)、有機光学検査器、有機光受容器、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)および有機エレクトロルミネッセンス素子(OLED)から選ばれる、少なくとも一つの請求項1〜5何れか1項記載の化合物または少なくとも一つの請求項6記載のポリマー、オリゴマーもしくはデンドリマーを含む電子素子。
- 請求項1〜5何れか1項記載の化合物または請求項6記載のポリマー、オリゴマーもしくはデンドリマーが、発光層中でのマトリックス材料としておよび/または電子輸送層もしくは電子注入層中で電子輸送材料としておよび/または正孔障壁層中で正孔障壁材料として存在することを特徴とする、請求項8記載の有機エレクトロルミッセンス素子。
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