JP6707804B2 - 化合物およびこれを含む有機発光素子 - Google Patents

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Description

本明細書は、2015年9月24日付で韓国特許庁に出願された韓国特許出願第10−2015−0135775号の出願日の利益を主張し、その内容のすべては本明細書に組み込まれる。
本明細書は、化合物およびこれを含む有機発光素子に関する。
有機電子素子の代表例としては、有機発光素子がある。一般的に、有機発光現象とは、有機物質を用いて電気エネルギーを光エネルギーに変換させる現象をいう。有機発光現象を利用する有機発光素子は、通常、陽極および陰極と、それらの間に有機物層とを含む構造を有する。ここで、有機物層は、有機発光素子の効率と安定性を高めるために、それぞれ異なる物質で構成された多層の構造からなる場合が多く、例えば、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層などからなる。このような有機発光素子の構造において、2つの電極の間に電圧をかけると、陽極からは正孔が、陰極からは電子が有機物層に注入され、注入された正孔と電子が接した時、エキシトン(exciton)が形成され、このエキシトンが再び基底状態に落ちる時に光を発する。
前記のような有機発光素子のための新たな材料の開発が要求され続けている。
本明細書は、化合物およびこれを含む有機発光素子を提供する。
本明細書の一実施態様は、下記化学式1で表される化合物を提供する。
[化学式1]
前記化学式1において、
〜Xのうちの少なくとも1つは、Nであり、残りは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、NまたはCRであり、
前記Rは、水素;重水素;ハロゲン基;シアノ基;ニトロ基;置換もしくは非置換のアリール基、またはN、O、およびS原子のうちの1個以上を含む置換もしくは非置換のヘテロアリール基であり、
Zは、O、S、Se、またはTeであり、
は、直接結合;置換もしくは非置換のアリーレン基;またはN、O、およびS原子のうちの1個以上を含む置換もしくは非置換のヘテロアリーレン基であり、
は、置換もしくは非置換のアリーレン基;またはN、O、およびS原子のうちの1個以上を含む置換もしくは非置換のヘテロアリーレン基であり、
およびRは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、ハロゲン基;シアノ基;ニトロ基;置換もしくは非置換のアルキル基;置換もしくは非置換のシクロアルキル基;置換もしくは非置換のアリール基;またはN、O、およびS原子のうちの1個以上を含む置換もしくは非置換のヘテロアリール基であり、
は、ハロゲン基;シアノ基;ニトロ基;置換もしくは非置換のシリル基;置換もしくは非置換のホウ素基;置換もしくは非置換のアルキル基;置換もしくは非置換のシクロアルキル基;置換もしくは非置換のアルケニル基;置換もしくは非置換のアラルキル基;置換もしくは非置換のアラルケニル基;置換もしくは非置換のアリール基;置換もしくは非置換のアルキルアリール基;置換もしくは非置換のアリールホスフィン基;置換もしくは非置換のホスフィンオキシド基;置換もしくは非置換のアミン基;置換もしくは非置換のアルキルアミン基;置換もしくは非置換のアリールアミン基;またはN、O、およびS原子のうちの1個以上を含む置換もしくは非置換のヘテロアリール基である。
また、本明細書の一実施態様は、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1層以上の有機物層とを含む有機電子素子であって、前記有機物層のうちの1層以上は、前述の化合物を含むものである有機発光素子を提供する。
本明細書に記載の化合物は、有機発光素子の有機物層の材料として使用できる。少なくとも一つの実施態様に係る化合物は、有機発光素子において効率の向上、低い駆動電圧および/または寿命特性を向上させることができる。特に、本明細書に記載の化合物は、正孔注入、正孔輸送、正孔注入と正孔輸送、発光、電子輸送、または電子注入材料として使用できる。
基板1、陽極2、発光層3、陰極4が順次に積層された有機発光素子の例を示すものである。 基板1、陽極2、正孔注入層5、正孔輸送層6、発光層7、電子輸送層8、および陰極4からなる有機発光素子の例を示すものである。 化合物2のMS data値を示す図である。 化合物3のMS data値を示す図である。
以下、本明細書についてより詳細に説明する。
本明細書の一実施態様は、前記化学式1で表される化合物を提供する。
本明細書の一実施態様によれば、前記化学式1で表される化合物は、前記コア構造を有することにより、Zそれぞれの元素が有する特徴およびコンジュゲーションを断絶させる効果により各コアの特徴を極大化させて寿命を極大化させるという利点がある。また、前記化学式1で表される化合物の対称形は、非対称形に比べてTgが向上し、安定性が増加し、発光効率と性能を向上させる特性がある。
本明細書において、
は、他の置換基に連結される結合を意味する。
本明細書において、前記置換基の例示は以下に説明するが、これに限定されるものではない。
前記「置換」という用語は、化合物の炭素原子に結合した水素原子が他の置換基に置き換わることを意味し、置換される位置は、水素原子の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せず、2以上置換される場合、2以上の置換基は、互いに同一または異なっていてもよい。
本明細書において、「置換もしくは非置換の」という用語は、重水素;ハロゲン基;シアノ基;ニトリル基;ニトロ基;イミド基;アミノ基;シリル基;ホウ素基;ヒドロキシ基;カルボニル基;アルキル基;シクロアルキル基;アルケニル基;アルコキシ基;アリールオキシ基;アルキルチオキシ基;アリールチオキシ基;アリール基;アラルキル基;アラルケニル基;アルキルアリール基;ヘテロアリール基;アミン基;アルキルアミン基;アラルキルアミン基;ヘテロアリールアミン基;アリールアミン基;ホスホリル基;アリールホスフィン基;ホスフィンオキシド基;またはN、O、S、Se、およびSi原子のうちの1個以上を含むヘテロアリール基からなる群より選択された1または2以上の置換基で置換されているか、前記例示された置換基のうちの2以上の置換基が連結された置換基で置換されているか、もしくはいずれの置換基も有しないことを意味する。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個のフェニル基が連結された置換基と解釈されてもよい。前記ビフェニル基は、2個のアリール基が連結された置換基を意味するが、「2以上の置換基が連結された置換基」は、互いに異なる2種以上の置換基が連結された置換基であってもよい。例えば、「2以上の置換基が連結された置換基」は、ピリジル基とフェニル基が連結された置換基のピリジル基で置換されたフェニル基であるか、キノリニル基とフェニル基が連結された置換基のキノリニル基で置換されたフェニル基であるか、シアノ基とフェニル基が連結された置換基のシアノ基で置換されたフェニル基であってもよい。
本明細書において、ハロゲン基の例としては、フッ素、塩素、臭素、またはヨウ素がある。
本明細書において、シリル基は、具体的には、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、t−ブチルジメチルシリル基、ビニルジメチルシリル基、プロピルジメチルシリル基、トリフェニルシリル基、ジフェニルシリル基、フェニルシリル基などがあるが、これらに限定されない。
本明細書において、ホウ素基は、具体的には、トリメチルホウ素基、トリエチルホウ素基、t−ブチルジメチルホウ素基、トリフェニルホウ素基、フェニルホウ素基などがあるが、これらに限定されない。
本明細書において、アルキル基は、直鎖もしくは分枝鎖であってもよく、炭素数は特に限定されないが、1〜50であることが好ましい。具体例としては、メチル、エチル、プロピル、n−プロピル、イソプロピル、ブチル、n−ブチル、イソブチル、tert−ブチル、sec−ブチル、1−メチル−ブチル、1−エチル−ブチル、ペンチル、n−ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、tert−ペンチル、ヘキシル、n−ヘキシル、1−メチルペンチル、2−メチルペンチル、4−メチル−2−ペンチル、3,3−ジメチルブチル、2−エチルブチル、ヘプチル、n−ヘプチル、1−メチルヘキシル、シクロペンチルメチル、シクロヘキシルメチル、オクチル、n−オクチル、tert−オクチル、1−メチルヘプチル、2−エチルヘキシル、2−プロピルペンチル、n−ノニル、2,2−ジメチルヘプチル、1−エチル−プロピル、1,1−ジメチル−プロピル、イソヘキシル、2−メチルペンチル、4−メチルヘキシル、5−メチルヘキシルなどがあるが、これらに限定されない。
本明細書において、シクロアルキル基は特に限定されないが、炭素数3〜30であることが好ましく、具体的には、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、3−メチルシクロペンチル、2,3−ジメチルシクロペンチル、シクロヘキシル、3−メチルシクロヘキシル、4−メチルシクロヘキシル、2,3−ジメチルシクロヘキシル、3,4,5−トリメチルシクロヘキシル、4−tert−ブチルシクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチルなどがあるが、これらに限定されるものではない。
本明細書において、ホスホリル基は、P(=O)を含み、前記P原子がラジカルとして直接連結される置換基であり、−P(=O)R102103で表され、R102およびR103は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素;重水素;ハロゲン基;アルキル基;アルケニル基;アルコキシ基;シクロアルキル基;アリール基;およびヘテロ環基のうちの少なくとも1つからなる置換基であってもよい。例えば、前記ホスホリル基が置換体としてアリール基を有する場合の具体例としては、ジフェニルホスホリル基、フェニルビフェニルホスホリル基、ビフェニルビフェニルホスホリル基、フェニルターフェニルホスホリル基、ビフェニルターフェニルホスホリル基などがあるが、これらにのみ限定されるものではない。
本明細書において、ホスフィンオキシド基は、具体的には、ジフェニルホスフィンオキシド基、ジナフチルホスフィンオキシドなどがあるが、これらに限定されるものではない。
本明細書において、アリール基は特に限定されないが、炭素数6〜30であることが好ましく、前記アリール基は、単環式もしくは多環式であってもよい。
前記アリール基が単環式アリール基の場合、炭素数は特に限定されないが、炭素数6〜30であることが好ましい。具体的には、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になってもよいが、これらに限定されるものではない。
前記アリール基が多環式アリール基の場合、炭素数は特に限定されないが、炭素数10〜30であることが好ましい。具体的には、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、フェナントリル基、トリフェニル基、ピレニル基、ペリレニル基、クリセニル基、フルオレニル基などになってもよいが、これらに限定されるものではない。
本明細書において、前記フルオレニル基は置換されていてもよいし、隣接した基が互いに結合して環を形成してもよい。
前記フルオレニル基が置換される場合、
などになってもよい。ただし、これらに限定されるものではない。
本明細書において、ヘテロアリール基は、炭素でない原子、異種原子を1以上含むものであって、具体的には、前記異種原子は、O、N、Se、およびSなどからなる群より選択される原子を1以上含むことができる。炭素数は特に限定されないが、炭素数2〜30であることが好ましく、前記ヘテロアリール基は、単環式もしくは多環式であってもよい。ヘテロアリール基の例としては、チオフェン基、フラン基、ピロール基、イミダゾール基、チアゾール基、オキサゾール基、オキサジアゾール基、トリアゾール基、ピリジル基、ビピリジル基、ピリミジル基、トリアジン基、トリアゾール基、アクリジル基、ピリダジン基、ピラジニル基、キノリニル基、キナゾリン基、キノキサリニル基、フタラジニル基、ピリドピリミジニル基、ピリドピラジニル基、ピラジノピラジニル基、イソキノリン基、インドール基、カルバゾール基、ベンズオキサゾール基、ベンズイミダゾール基、ベンゾチアゾール基、ベンゾカルバゾール基、ベンゾチオフェン基、ジベンゾチオフェン基、ベンゾフラニル基、フェナントロリン基(phenanthroline)、チアゾリル基、イソオキサゾリル基、オキサジアゾリル基、チアジアゾリル基、ベンゾチアゾリル基、およびジベンゾフラニル基などがあるが、これらにのみ限定されるものではない。
本明細書において、前記縮合構造は、当該置換基に芳香族炭素水素環が縮合された構造であってもよい。
などになってもよいが、これらに限定されるものではない。
例えば、アクリジンの縮合環として、
(spiro[fluorene−9,8'−indolo[3,2,1−de]acridine])などになってもよいが、これらに限定されるものではない。
本明細書において、「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、当該置換基と立体構造的に最も近く位置した置換基、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、ベンゼン環におけるオルト(ortho)位に置換された2個の置換基、および脂肪族環における同一炭素に置換された2個の置換基は、互いに「隣接した」基と解釈されてもよい。
本明細書において、隣接した基が互いに結合して環を形成することの意味は、前述のように、隣接した基が互いに結合して、5員〜8員の炭化水素環または5員〜8員のヘテロ環を形成することを意味し、単環もしくは多環であってもよいし、脂肪族、芳香族、またはこれらの縮合された形態であってもよいし、これを限定しない。
本明細書において、アミン基は、アミノ基(−NH)の少なくとも1つの水素原子が他の置換体で置換された1価のアミンを意味し、−NR100101で表され、R100およびR101は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素;重水素;ハロゲン基;アルキル基;アルケニル基;アルコキシ基;シクロアルキル基;アリール基;およびヘテロ環基のうちの少なくとも1つからなる置換基であってもよい(ただし、R100およびR101のうちの少なくとも1つは、水素でない)。例えば、−NH;モノアルキルアミン基;ジアルキルアミン基;N−アルキルアリールアミン基;モノアリールアミン基;ジアリールアミン基;N−アリールヘテロアリールアミン基;N−アルキルヘテロアリールアミン基、モノヘテロアリールアミン基、およびジヘテロアリールアミン基からなる群より選択されてもよいし、炭素数は特に限定されないが、1〜30であることが好ましい。アミン基の具体例としては、メチルアミン基、ジメチルアミン基、エチルアミン基、ジエチルアミン基、フェニルアミン基、ナフチルアミン基、ビフェニルアミン基、アントラセニルアミン基、9−メチル−アントラセニルアミン基、ジフェニルアミン基、ジトリルアミン基、N−フェニルトリルアミン基、トリフェニルアミン基、N−フェニルビフェニルアミン基;N−フェニルナフチルアミン基;N−ビフェニルナフチルアミン基;N−ナフチルフルオレニルアミン基;N−フェニルフェナントレニルアミン基;N−ビフェニルフェナントレニルアミン基;N−フェニルフルオレニルアミン基;N−フェニルターフェニルアミン基;N−フェナントレニルフルオレニルアミン基;N−ビフェニルフルオレニルアミン基などがあるが、これらに限定されるものではない。
本明細書において、アルキルアミン基、N−アルキルアリールアミン基、アルキルチオキシ基、アルキルスルホキシ基、N−アルキルヘテロアリールアミン基中のアルキル基は、前述のアルキル基の例示と同じである。具体的には、アルキルチオキシ基としては、メチルチオキシ基、エチルチオキシ基、tert−ブチルチオキシ基、ヘキシルチオキシ基、オクチルチオキシ基などがあり、アルキルスルホキシ基としては、メシル、エチルスルホキシ基、プロピルスルホキシ基、ブチルスルホキシ基などがあるが、これらに限定されるものではない。
本明細書において、アリールアミン基の例としては、置換もしくは非置換のモノアリールアミン基、置換もしくは非置換のジアリールアミン基、または置換もしくは非置換のトリアリールアミン基がある。前記アリールアミン基中のアリール基は、単環式アリール基であってもよく、多環式アリール基であってもよい。前記アリール基が2以上を含むアリールアミン基は、単環式アリール基、多環式アリール基、または単環式アリール基と多環式アリール基を同時に含んでもよい。例えば、前記アリールアミン基中のアリール基は、前述のアリール基の例示の中から選択されてもよい。
本明細書において、ヘテロアリールアミン基の例としては、置換もしくは非置換のモノヘテロアリールアミン基、置換もしくは非置換のジヘテロアリールアミン基、または置換もしくは非置換のトリヘテロアリールアミン基がある。前記ヘテロアリール基が2以上を含むヘテロアリールアミン基は、単環式ヘテロアリール基、多環式ヘテロアリール基、または単環式ヘテロアリール基と多環式ヘテロアリール基を同時に含んでもよい。例えば、前記ヘテロアリールアミン基中のヘテロアリール基は、前述のヘテロアリール基の例示の中から選択されてもよい。
本明細書において、ヘテロ環基は、単環もしくは多環であってもよいし、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し、前記ヘテロアリール基の例示の中から選択されてもよい。
本明細書において、アルキレン基は、アルキル基に結合位置が2つあるもの、すなわち2価の基を意味する。これらは、それぞれ2価の基であることを除けば、前述のアルキル基の説明が適用可能である。
本明細書において、シクロアルキレン基は、シクロアルキル基に結合位置が2つあるもの、すなわち2価の基を意味する。これらは、それぞれ2価の基であることを除けば、前述のシクロアルキル基の説明が適用可能である。
本明細書において、ヘテロアリーレンは、2価の基であることを除けば、前述のヘテロアリール基に関する説明が適用可能である。
本明細書において、アリールオキシ基、アラルキル基、アラルケニル基、アルキルアリール基中のアリール基は、前述のアリール基に関する説明が適用可能である。
本明細書において、アラルキル基、アルキルアリール基中のアルキル基は、前述のアルキル基に関する説明が適用可能である。
本明細書において、アリーレンは、2価の基であることを除けば、前述のアリール基に関する説明が適用可能である。
本明細書の一実施態様によれば、X〜Xのうちの少なくとも1つは、Nである。
本明細書の一実施態様によれば、X〜Xは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、NまたはCRである。
本明細書の一実施態様によれば、Rは、水素、重水素、ハロゲン基、シアノ基、ニトリル基、ニトロ基、置換もしくは非置換のアリール基、またはN、O、およびS原子のうちの1個以上を含む置換もしくは非置換のヘテロアリール基である。
本明細書の一実施態様によれば、Rは、炭素数6〜20のアリール基である。
本明細書の一実施態様によれば、R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、または置換もしくは非置換のナフチル基である。
本明細書の一実施態様によれば、Rは、N、O、およびS原子のうちの1個以上を含む炭素数6〜30のヘテロアリール基である。
本明細書の一実施態様によれば、Rは、水素である。
本明細書の一実施態様によれば、Zは、O、S、Se、またはTeである。
本明細書の一実施態様によれば、Zは、OまたはSである。
本明細書の一実施態様によれば、Zは、Oである。
本明細書の一実施態様によれば、Zは、Sである。
本明細書の一実施態様によれば、Lは、直接結合であるか、置換もしくは非置換のアリーレン基、またはN、O、およびS原子のうちの1個以上を含む置換もしくは非置換のヘテロアリーレン基である。
本明細書の一実施態様によれば、Lは、置換もしくは非置換のアリーレン基、またはN、O、およびS原子のうちの1個以上を含む置換もしくは非置換のヘテロアリーレン基である。
本明細書の一実施態様によれば、LまたはLは、置換もしくは非置換の炭素数2〜30のアリーレン基である。
本明細書の一実施態様によれば、LまたはLは、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ターフェニレン基、置換もしくは非置換のナフチレン基、置換もしくは非置換のアントラセニル基、または置換もしくは非置換のフルオレニレン基である。
本明細書の一実施態様によれば、LまたはLは、フェニレン基、ビフェニレン基、ターフェニレン基、ナフチレン基、アントラセニル基、またはフルオレニレン基である。
本明細書の一実施態様によれば、Lは、直接結合であるか、フェニレン基、またはビフェニレン基である。
本明細書の一実施態様によれば、Lは、フェニレン基、またはビフェニレン基である。
本明細書の一実施態様によれば、RおよびRは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、ハロゲン基;シアノ基;ニトロ基;置換もしくは非置換のアルキル基;置換もしくは非置換のシクロアルキル基;置換もしくは非置換のアリール基;またはN、O、およびS原子のうちの1個以上を含む置換もしくは非置換のヘテロアリール基である。
本明細書の一実施態様によれば、RおよびRは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、ハロゲン基、シアノ基、ニトロ基、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、シクロアルキル基、アリール基、またはN、O、およびS原子のうちの1個以上を含むヘテロアリール基で置換もしくは非置換のアリール基である。
本明細書の一実施態様によれば、RおよびRは、互いに同一または異なり、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リル基、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ペリレニル基、置換もしくは非置換のクリセニル基、または置換もしくは非置換のフルオレニル基である。
本明細書の一実施態様によれば、RおよびRは、互いに同一または異なり、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ナフチル基、または置換もしくは非置換のフルオレニル基である。
本明細書の一実施態様によれば、RおよびRは、互いに同一または異なり、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、またはフルオレニル基である。
本明細書の一実施態様によれば、RおよびRは、互いに同一または異なり、フェニル基、ビフェニル基、またはナフチル基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記Rは、ハロゲン基;シアノ基;ニトロ基;置換もしくは非置換のシリル基;置換もしくは非置換のホウ素基;置換もしくは非置換のアルキル基;置換もしくは非置換のシクロアルキル基;置換もしくは非置換のアリール基;置換もしくは非置換のアルキルアリール基;置換もしくは非置換のアリールホスフィン基;置換もしくは非置換のホスフィンオキシド基;置換もしくは非置換のアミン基;置換もしくは非置換のアルキルアミン基;置換もしくは非置換のアリールアミン基;またはN、O、およびS原子のうちの1個以上を含む置換もしくは非置換のヘテロアリール基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記Rは、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アクリジル基、置換もしくは非置換のキノリニル基、または置換もしくは非置換のキナゾリル基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記Rは、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もしくは非置換のピリジル基、ピリミジル基、フェニル基で置換もしくは非置換のトリアジニル基、アクリジル基、キノリニル基、またはキナゾリル基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記Rは、ピリジル基、ピリミジル基、またはトリアジニル基で置換もしくは非置換のピリジル基、ピリミジル基、またはフェニル基で置換もしくは非置換のトリアジニル基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記Rは、シアノ基、アルキル基、シクロアルキル基、またはアルコキシ基で置換もしくは非置換のピリジル基、ピリミジル基、またはフェニル基で置換もしくは非置換のトリアジニル基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記Rは、メトキシが置換もしくは非置換のピリジル基、ピリミジル基、またはフェニル基で置換もしくは非置換のトリアジニル基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記Rは、置換もしくは非置換のカルバゾール基、置換もしくは非置換のチオフェン基、置換もしくは非置換のフラン基、置換もしくは非置換のベンゾカルバゾール基、置換もしくは非置換のベンゾチオフェン基、置換もしくは非置換のベンゾフラン基、置換もしくは非置換のジベンゾカルバゾール基、置換もしくは非置換のジベンゾチオフェン基、または置換もしくは非置換のジベンゾフラン基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記Rは、カルバゾール基、チオフェン基、フラン基、ベンゾカルバゾール基、ベンゾチオフェン基、ベンゾフラン基、ジベンゾカルバゾール基、ジベンゾチオフェン基、またはジベンゾフラン基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記Rは、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基が置換もしくは非置換のカルバゾール基、チオフェン基、フラン基、ベンゾカルバゾール基、ベンゾチオフェン基、ベンゾフラン基、ジベンゾカルバゾール基、ジベンゾチオフェン基、またはジベンゾフラン基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記R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リル基、置換もしくは非置換のトリフェニル基、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クリセニル基、または置換もしくは非置換のフルオレニル基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記Rは、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、ピレニル基、クリセニル基、またはフルオレニル基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記Rは、ピリジル基、ピリミジル基、トリアジニル基、キノリニル基、またはキナゾリル基で置換もしくは非置換のフェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントリル基、トリフェニル基、またはフルオレニル基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記Rは、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もしくは非置換のフェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、クリセニル基、またはフルオレニル基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記Rは、シアノ基が置換もしくは非置換のフェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、またはナフチル基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記Rは、ベンゾニトリルが置換もしくは非置換のフェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、またはナフチル基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記Rは、置換もしくは非置換のホスフィンオキシド基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記Rは、フェニル基、ビフェニル基、またはナフチル基が置換もしくは非置換のホスフィンオキシド基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記Rは、フェニル基、ビフェニル基、またはナフチル基が置換もしくは非置換のオキサジアゾール基またはチアジアゾリル基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記Rは、置換もしくは非置換のテトラフェニルシランである。
本明細書の一実施態様によれば、前記Rは、置換もしくは非置換のテトラフェニルメタンである。
本明細書の一実施態様によれば、前記Rは、置換もしくは非置換のジベンゾシロールである。
本明細書の一実施態様によれば、前記Rは、
である。
本明細書の一実施態様によれば、前記Rは、置換もしくは非置換のスピロビフルオレンである。
本明細書の一実施態様によれば、前記Rは、置換もしくは非置換のアクリジンである。
本明細書の一実施態様によれば、前記化学式1は、下記の構造で表されてもよいが、これに限定されるものではない。
前記化学式1で表される化合物は、後述する製造例に基づいて製造できる。
本明細書の一実施態様によれば、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1層以上の有機物層とを含む有機電子素子であって、前記有機物層のうちの1層以上は、前記化合物を含むものである有機電子素子を提供する。
本明細書において、ある部材が他の部材の「上に」位置しているとする時、これは、ある部材が他の部材に接している場合のみならず、2つの部材の間にさらに他の部材が存在する場合も含む。
本明細書において、ある部分がある構成要素を「含む」とする時、これは、特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除くのではなく、他の構成要素をさらに含むことができることを意味する。
本明細書の有機電子素子の有機物層は、単層構造からなってもよいが、2層以上の有機物層が積層された多層構造からなってもよい。例えば、本明細書の有機電子素子の代表例として、有機発光素子は、有機物層として、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層などを含む構造を有することができる。しかし、有機電子素子の構造はこれに限定されず、より少数の有機層を含んでもよい。
本明細書の一実施態様によれば、前記有機電子素子は、有機発光素子、有機燐光素子、有機太陽電池、有機感光体(OPC)、および有機トランジスタからなる群より選択されてもよい。
以下、有機発光素子について例示する。
本明細書の一実施態様によれば、前記有機物層は、発光層を含み、前記発光層は、前記化合物を含む。
本明細書の一実施態様によれば、前記有機物層は、正孔注入層または正孔輸送層を含み、前記正孔注入層または正孔輸送層は、前記化合物を含む。
もう一つの実施態様において、前記有機物層は、発光層を含み、前記発光層は、前記化合物を含む。
本明細書の一実施態様によれば、前記有機物層は、電子輸送層または電子注入層を含み、前記電子輸送層または電子注入層は、前記化合物を含む。
本明細書の一実施態様によれば、前記有機物層は、電子阻止層または正孔阻止層を含み、前記電子阻止層または正孔阻止層は、前記化合物を含む。
本明細書の一実施態様によれば、前記有機発光素子は、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層、電子阻止層、および正孔阻止層からなる群より選択される1層または2層以上をさらに含む。
前記化学式1の化合物を含む有機物層が電子輸送層の場合、前記電子輸送層は、n型ドーパントをさらに含んでもよい。
前記n型ドーパントは、当技術分野で知られているものを使用することができ、例えば、金属または金属錯体を使用することができる。一例によれば、前記化学式1の化合物を含む電子輸送層は、LiQをさらに含んでもよい。
本明細書の一実施態様によれば、前記有機発光素子は、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、前記発光層と前記第1電極との間、または前記発光層と前記第2電極との間に備えられた2層以上の有機物層とを含み、前記2層以上の有機物層のうちの少なくとも1つは、前記化合物を含む。本出願の一実施態様において、前記2層以上の有機物層は、電子輸送層、電子注入層、電子輸送と電子注入を同時に行う層、および正孔阻止層からなる群より2以上が選択されてもよい。
本明細書の一実施態様によれば、前記有機物層は、2層以上の電子輸送層を含み、前記2層以上の電子輸送層のうちの少なくとも1つは、前記化合物を含む。具体的には、本明細書の一実施態様によれば、前記化合物は、前記2層以上の電子輸送層のうちの1層に含まれてもよいし、それぞれの2層以上の電子輸送層に含まれてもよい。
また、本明細書の一実施態様によれば、前記化合物が前記それぞれの2層以上の電子輸送層に含まれる場合、前記化合物を除いた他の材料は、互いに同一または異なっていてもよい。
本明細書の一実施態様において、前記有機物層は、発光層を含み、前記発光層は、下記化学式Aで表される化合物を含む。
[化学式A]
前記化学式Aにおいて、
Ar1は、置換もしくは非置換の1価以上のベンゾフルオレン基;置換もしくは非置換の1価以上のフルオランテン基;置換もしくは非置換の1価以上のピレン基;または置換もしくは非置換の1価以上のクリセン基であり、
Lは、直接結合;置換もしくは非置換のアリーレン基;または置換もしくは非置換のヘテロアリーレン基であり、
Ar2およびAr3は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、置換もしくは非置換のアリール基;置換もしくは非置換のシリル基;置換もしくは非置換のアルキル基;置換もしくは非置換のアラルキル基;または置換もしくは非置換のヘテロアリール基であるか、互いに結合して置換もしくは非置換の環を形成してもよく、
rは、1以上の整数であり、
rが2以上の場合、括弧内の置換基は、互いに同一または異なる。
本明細書の一実施態様によれば、前記有機物層は、発光層を含み、前記発光層は、前記化学式Aで表される化合物を発光層のドーパントとして含む。
本明細書の一実施態様において、前記Lは、直接結合である。
本明細書の一実施態様によれば、前記rは、2である。
本明細書の一実施態様において、前記Ar1は、置換もしくは非置換の2価のピレン基である。
もう一つの実施態様において、前記Ar1は、メチル基、エチル基、t−ブチル基、またはイソプロピル基で置換もしくは非置換の2価のピレン基である。
もう一つの実施態様において、前記Ar1は、2価のピレン基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ar2およびAr3は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、置換もしくは非置換の炭素数6〜30のアリール基;置換もしくは非置換の炭素数1〜30のアルキル基;または置換もしくは非置換の炭素数2〜30のヘテロアリール基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記Ar2およびAr3は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、置換もしくは非置換の炭素数6〜30のアリール基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ar2およびAr3は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、アルキル基で置換されたシリル基で置換もしくは非置換の炭素数6〜30のアリール基である。
本明細書の一実施態様において、トリメチルシリル基で置換もしくは非置換のフェニル基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記化学式Aは、下記化合物で表されてもよい。
一実施態様において、前記有機物層は、発光層を含み、前記発光層は、下記化学式Bで表される化合物を含む。
[化学式B]
前記化学式Bにおいて、
Ar4およびAr5は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、置換もしくは非置換の単環のアリール基;または置換もしくは非置換の多環のアリール基であり、
G1〜G8は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素;置換もしくは非置換の単環のアリール基;または置換もしくは非置換の多環のアリール基である。
一実施態様において、前記有機物層は、発光層を含み、前記発光層は、前記化学式Bで表される化合物を発光層のホストとして含む。
本発明の一実施態様において、Ar4およびAr5は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、置換もしくは非置換の多環のアリール基である。
一実施態様において、Ar4およびAr5は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、置換もしくは非置換のナフチル基である。
本発明の一実施態様において、Ar4およびAr5は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、置換もしくは非置換の2−ナフチル基である。
一実施態様によれば、Ar4およびAr5は、2−ナフチル基である。
一実施態様において、G1〜G8は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素;または置換もしくは非置換の多環のアリール基である。
一実施態様によれば、G1〜G8は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素;または置換もしくは非置換の炭素数6〜30の多環のアリール基である。
本発明の一実施態様において、G1〜G8は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素;または置換もしくは非置換のナフチル基である。
一実施態様において、G1〜G8は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素;またはアリール基で置換もしくは非置換のナフチル基である。
一実施態様において、G1〜G8は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素;または9−フェニルアントラセニル基で置換されたナフチル基である。
本発明の一実施態様において、前記化学式Bは、下記化合物の中から選択される。
一実施態様において、前記有機物層は、発光層を含み、前記発光層は、前記化学式Aで表される化合物を発光層のドーパントとして含み、前記化学式Bで表される化合物を発光層のホストとして含む。
本明細書の一実施態様によれば、前記有機物層は、前記化合物を含む有機物層の他に、アリールアミノ基、カルバゾリル基、またはベンゾカルバゾリル基を含む化合物を含む正孔注入層または正孔輸送層をさらに含む。
もう一つの実施態様において、有機発光素子は、基板上に、陽極、1層以上の有機物層、および陰極が順次に積層された構造(normal type)の有機発光素子であってもよい。
もう一つの実施態様において、有機発光素子は、基板上に、陰極、1層以上の有機物層、および陽極が順次に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。
例えば、本明細書の一実施態様に係る有機発光素子の構造は、図1および2に例示されている。
図1は、基板1、陽極2、発光層3、陰極4が順次に積層された有機電子素子の構造が例示されている。このような構造において、前記化合物は、前記発光層3に含まれてもよい。
図2は、基板1、陽極2、正孔注入層5、正孔輸送層6、発光層7、電子輸送層8、および陰極4からなる有機電子素子の構造が例示されている。
このような構造において、前記化合物は、前記正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、および電子注入層のうちの1層以上に含まれてもよい。
本明細書の有機発光素子は、有機物層のうちの1層以上が本出願の化合物、すなわち前記化合物を含むことを除けば、当技術分野で知られている材料および方法で製造できる。
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、同一の物質または異なる物質で形成される。
本明細書の有機発光素子は、有機物層のうちの1層以上が前記化合物、すなわち前記化学式1で表される化合物を含むことを除けば、当技術分野で知られている材料および方法で製造できる。
例えば、本明細書の有機発光素子は、基板上に、第1電極、有機物層、および第2電極を順次に積層させることにより製造することができる。この時、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)方法を利用して、基板上に金属または導電性を有する金属酸化物またはこれらの合金を蒸着させて陽極を形成し、その上に正孔注入層、正孔輸送層、発光層、および電子輸送層を含む有機物層を形成した後、その上に陰極として使用可能な物質を蒸着させることにより製造できる。このような方法以外にも、基板上に、陰極物質から有機物層、陽極物質を順に蒸着させて有機発光素子を作ることができる。
また、前記化学式1の化合物は、有機発光素子の製造時、真空蒸着法だけでなく、溶液塗布法によって有機物層に形成される。ここで、溶液塗布法とは、スピンコーティング、ディップコーティング、ドクターブレーディング、インクジェットプリンティング、スクリーンプリンティング、スプレー法、ロールコーティングなどを意味するが、これらにのみ限定されるものではない。
このような方法以外にも、基板上に、陰極物質から有機物層、陽極物質を順に蒸着させて有機発光素子を作ってもよい。ただし、製造方法がこれに限定されるものではない。
本明細書の一実施態様によれば、前記第1電極は、陽極であり、前記第2電極は、陰極である。
もう一つの実施態様において、前記第1電極は、陰極であり、前記第2電極は、陽極である。
前記陽極物質としては、通常、有機物層に正孔注入が円滑となるように仕事関数の大きい物質が好ましい。本明細書で使用可能な陽極物質の具体例としては、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:AlまたはSNO: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](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あるが、これらにのみ限定されるものではない。
前記陰極物質としては、通常、有機物層に電子注入が容易と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。陰極物質の具体例としては、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、および鉛のような金属またはこれらの合金;LiF/AlまたはLiO/Alのような多層構造の物質などがあるが、これらにのみ限定されるものではない。
前記正孔注入層は、電極から正孔を注入する層で、正孔注入物質としては、正孔を輸送する能力を有し、陽極からの正孔注入効果、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し、発光層で生成された励起子の電子注入層または電子注入材料への移動を防止し、また、薄膜形成能力の優れた化合物が好ましい。正孔注入物質のHOMO(highest occupied molecular orbital)が陽極物質の仕事関数と周辺有機物層のHOMOと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、アントラキノンおよびポリアニリンとポリチオフェン系の導電性高分子などがあるが、これらにのみ限定されるものではない。
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、正孔輸送物質としては、陽極や正孔注入層から正孔を受けて発光層に移し得る物質で、正孔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、アリールアミン系の有機物、導電性高分子、および共役部分と非共役部分が共にあるブロック共重合体などがあるが、これらにのみ限定されるものではない。
前記発光物質としては、正孔輸送層と電子輸送層から正孔と電子をそれぞれ受けて結合させることにより、可視光線領域の光を発し得る物質であって、蛍光や燐光に対する量子効率の良い物質が好ましい。具体例としては、8−ヒドロキシ−キノリンアルミニウム錯体(Alq);カルバゾール系化合物;二量体化スチリル(dimerized styryl)化合物;BAlq;10−ヒドロキシベンゾキノリン−金属化合物;ベンゾキサゾール、ベンズチアゾール、およびベンズイミダゾール系の化合物;ポリ(p−フェニレンビニレン)(PPV)系の高分子;スピロ(spiro)化合物;ポリフルオレン、ルブレンなどがあるが、これらにのみ限定されるものではない。
前記発光層は、ホスト材料およびドーパント材料を含むことができる。ホスト材料は、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。具体的には、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、化合物、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。
前記電子輸送層は、電子注入層から電子を受け取って発光層まで電子を輸送する層で、電子輸送物質としては、陰極から電子がよく注入されて発光層に移し得る物質であって、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、これらにのみ限定されるものではない。電子輸送層は、従来技術により使用されたように、任意の所望のカソード物質と共に使用することができる。特に、適切なカソード物質の例は、低い仕事関数を有し、アルミニウム層またはシルバー層が後に続く通常の物質である。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、およびサマリウムであり、各場合、アルミニウム層またはシルバー層が後に続く。
前記電子注入層は、電極から電子を注入する層で、電子を輸送する能力を有し、陰極からの電子注入効果、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し、発光層で生成された励起子の正孔注入層への移動を防止し、また、薄膜形成能力の優れた化合物が好ましい。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、フル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5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ートリチウム、ビス(8−ヒドロキシキノリナート)亜鉛、ビス(8−ヒドロキシキノリナート)銅、ビス(8−ヒドロキシキノリナート)マンガン、トリス(8−ヒドロキシキノリナート)アルミニウム、トリス(2−メチル−8−ヒドロキシキノリナート)アルミニウム、トリス(8−ヒドロキシキノリナート)ガリウム、ビス(10−ヒドロキシベンゾ[h]キノリナート)ベリリウム、ビス(10−ヒドロキシベンゾ[h]キノリナート)亜鉛、ビス(2−メチル−8−キノリナート)クロロガリウム、ビス(2−メチル−8−キノリナート)(o−クレゾラート)ガリウム、ビス(2−メチル−8−キノリナート)(1−ナフトラート)アルミニウム、ビス(2−メチル−8−キノリナート)(2−ナフトラート)ガリウムなどがあるが、これらに限定されない。
前記正孔阻止層は、正孔の陰極到達を阻止する層で、一般的に、正孔注入層と同じ条件で形成される。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、BCP、アルミニウム錯体(aluminum complex)などがあるが、これらに限定されない。
本明細書に係る有機電子素子は、使用される材料によって、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。
本明細書の一実施態様によれば、前記化合物は、有機電子素子以外にも、有機太陽電池または有機トランジスタに含まれてもよい。
本明細書に係る化合物は、有機燐光素子、有機太陽電池、有機感光体、有機トランジスタなどをはじめとする有機電子素子においても、有機発光素子に適用されるのと類似の原理で作用することができる。
以下、本明細書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、本明細書に係る実施例は種々の異なる形態に変形可能であり、本明細書の範囲が以下に詳述する実施例に限定されると解釈されない。本明細書の実施例は、当業界における平均的な知識を有する者に本明細書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>
<合成例1>−化合物1の製造
(1)化合物1Aの製造
窒素雰囲気下、4,4'−オキシ(ブロモベンゼン)(20.0g、60.98mmol)、ビス(ピナコラト)ジボロン(37.2g、146.34mmol)、および酢酸カリウム(35.9g、365.85mmol)を混合し、ジオキサン200mlに添加して撹拌しながら加熱した。還流する状態で、ビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウム(2.1g、3.66mmol)とトリシクロヘキシルホスフィン(2.1mg、7.32mmol)を入れて、4時間加熱、撹拌した。反応終了後、常温に温度を下げた後、濾過した。濾過液に水を入れてクロロホルムで抽出し、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥した。減圧蒸留後、エタノールで再結晶して、化合物1A(23.8g、93%)を製造した。4,4'−オキシ(ブロモベンゼン)はTCI社から購入した。
(2)化合物1の製造
窒素雰囲気下、前記化合物1A(23.8g、56.58mmol)と2−クロロ−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン(30.2g、112.76mmol)をテトラヒドロフラン300mlに入れて、撹拌および還流した。その後、炭酸カリウム(46.8g、338.28mmol)を水150mlに溶かして投入した後、十分に撹拌後、テトラキストリフェニル−ホスフィノパラジウム(3.9g、3.38mmol)を投入した。12時間反応後、常温に温度を下げて濾過した。濾過物をクロロホルムと水で抽出した後、有機層を硫酸マグネシウムを用いて乾燥した。以後、有機層を減圧蒸留後、エチルアセテートを用いて再結晶した。生成された固体を濾過後乾燥して、化合物1(23.5g、66%)を製造した。2−クロロ−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジンはアルファから購入した。
MS:[M+H]+=633
<合成例2>−化合物2の製造
窒素雰囲気下、前記合成例1の化合物1A(30.0g、71.07mmol)と4−クロロ−2,6−ジフェニルピリミジン(37.9g、142.14mmol)をジオキサン400mlに入れて、撹拌および還流した。その後、リン酸カリウム(90.5g、426.41mmol)を150mlの水に溶かして投入した後、十分に撹拌後、ビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウム(2.5g、4.26mmol)とトリシクロヘキシルホスフィン(2.4g、8.52mmol)をジオキサンに溶かして投入した。24時間反応後、常温に温度を下げて濾過した。濾過物をクロロホルムと水で抽出した後、有機層を硫酸マグネシウムを用いて乾燥した。以後、有機層を減圧蒸留後、エチルアセテートを用いて再結晶した。生成された固体を濾過後乾燥して、化合物2(34.5g、77%)を製造した。4−クロロ−2,6−ジフェニルピリミジンはアルファから購入した。下記図3は、化合物2のMS data値を示す図である。
MS:[M+H]+=631
<合成例3>−化合物3の製造
前記合成例2の化合物2の製造において、4−クロロ−2,6−ジフェニルピリミジンの代わりに、2−クロロ−2,6−ジフェニルピリミジンを用いたことを除けば同様の方法で製造して、化合物3(26.0g、収率58%)を製造した。下記図4は、化合物3のMS data値を示す図である。
MS:[M+H]+=631
<合成例4>−化合物4の製造
(1)化合物4Aの製造
窒素雰囲気下、4−クロロ−2,6−ジフェニルピリミジン(50.0g、187.46mmol)と(4−ヒドロキシフェニル)ボロン酸(31.0g、224.95mmol)をテトラヒドロフラン500mlに入れて、撹拌および還流した。その後、炭酸カリウム(31.1g、224.95mmol)を水100mlに溶かして投入した後、十分に撹拌後、テトラキストリフェニル−ホスフィノパラジウム(6.5g、5.62mmol)を投入した。8時間反応後、常温に温度を下げて有機層と水層とを分離した後、有機層を減圧蒸留した。これをクロロホルムと水で抽出した後、有機層を硫酸マグネシウムを用いて乾燥した。以後、有機層を減圧蒸留後、エタノールを用いて再結晶した。生成された固体を濾過後乾燥して、化合物4A(29.2g、48%)を製造した。
(2)化合物4の製造
窒素雰囲気下、前記化合物4A(29.2g、90.02mmol)と2−(4−ブロモフェニル)−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン(35.0g、90.02mmol)、ソジウムt−ブトキシド(10.4g、108.02mmol)をトルエン300mlに入れて、撹拌および還流した。その後、ビス(トリ−タートブチルホスフィン)パラジウム(1.4g、2.70mmol)を投入した。8時間反応後、常温に温度を下げて濾過した。濾過物をクロロホルムと水で抽出した後、有機層を硫酸マグネシウムを用いて乾燥した。以後、有機層を減圧蒸留後、エチルアセテートを用いて再結晶した。生成された固体を濾過後乾燥して、化合物4(23.3g、41%)を製造した。
MS:[M+H]+=632
<合成例5>−化合物5の製造
(1)化合物5Aの製造
窒素雰囲気下、2−クロロ−4,6−ジフェニルピリジン(30.0g、112.89mmol)と(4−ヒドロキシフェニル)ボロン酸(18.7g、135.47mmol)をテトラヒドロフラン300mlに入れて、撹拌および還流した。その後、炭酸カリウム(18.7g、135.47mmol)を80mlの水に溶かして投入した後、十分に撹拌後、テトラキストリフェニル−ホスフィノパラジウム(3.9g、3.39mmol)を投入した。12時間反応後、常温に温度を下げて有機層と水層とを分離した後、有機層を減圧蒸留した。これをクロロホルムと水で抽出した後、有機層を硫酸マグネシウムを用いて乾燥した。以後、有機層を減圧蒸留後、エタノールを用いて再結晶した。生成された固体を濾過後乾燥して、化合物5A(23.3g、64%)を製造した。
(2)化合物5の製造
窒素雰囲気下、前記化合物5A(23.3g、72.05mmol)と2−(4−ブロモフェニル)−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン(28.0g、72.05mmol)、ソジウムt−ブトキシド(8.3g、86.46mmol)をトルエン300mlに入れて、撹拌および還流した。その後、ビス(トリ−タートブチルホスフィン)パラジウム(1.1g、2.16mmol)を投入した。12時間反応後、常温に温度を下げて濾過した。濾過物をクロロホルムと水で抽出した後、有機層を硫酸マグネシウムを用いて乾燥した。以後、有機層を減圧蒸留後、エチルアセテートを用いて再結晶した。生成された固体を濾過後乾燥して、化合物5(23.3g、41%)を製造した。
MS:[M+H]+=631
<合成例6>−化合物6の製造
(1)化合物6Aの製造
窒素雰囲気下、3−クロロフェノール(50.0g、388.92mmol)と(3−クロロフェニル)ボロン酸(66.9g、408.37mmol)、トリエチルアミン(198.2g、1944.62mmol)をモレキュラーシーブで活性化されたジクロロメタン500mlに入れて撹拌した。その後、酢酸銅(70.6g、388.92mmol)を投入した。12時間反応後、濾過した。濾過液をアンモニア水で抽出した後、有機層を硫酸マグネシウムを用いて乾燥した。以後、有機層を減圧蒸留して、化合物6A(84.6g、91%)を製造した。
(2)化合物6Bの製造
窒素雰囲気下、化合物6A(50.0g、209.12mmol)、ビス(ピナコラト)ジボロン(127.4g、501.88mmol)、および酢酸カリウム(123.1g、1254.71mmol)を混合し、ジオキサン600mlに添加して撹拌しながら加熱した。還流する状態で、ビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウム(7.2g、12.55mmol)とトリシクロヘキシルホスフィン(7.0mg、25.09mmol)を入れて、12時間加熱、撹拌した。反応終了後、常温に温度を下げた後、濾過した。濾過液に水を入れてクロロホルムで抽出し、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥した。減圧蒸留後、エタノールで再結晶して、化合物6B(76.8g、87%)を製造した。
(3)化合物6の製造
窒素雰囲気下、前記化合物6B(20.0g、47.38mmol)と2−クロロ−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン(25.4g、96.76mmol)をテトラヒドロフラン200mlに入れて、撹拌および還流した。その後、炭酸カリウム(39.3g、284.27mmol)を水100mlに溶かして投入した後、十分に撹拌後、テトラキストリフェニル−ホスフィノパラジウム(3.3g、2.84mmol)を投入した。6時間反応後、常温に温度を下げて濾過した。濾過物をクロロホルムと水で抽出した後、有機層を硫酸マグネシウムを用いて乾燥した。以後、有機層を減圧蒸留後、エチルアセテートを用いて再結晶した。生成された固体を濾過後乾燥して、化合物6(22.2g、74%)を製造した。
MS:[M+H]+=633
<合成例7>−化合物7の製造
(1)化合物7Bの製造
窒素雰囲気下、4−(4−クロロフェノキシ)フェノール(50.0g、226.60mmol)と1,1,2,2,3,3,4,4,4−ノナフルオロブタン−1−スルホニルクロライド(102.7g、339.90mmol)、炭酸カリウム(62.6g、453.21mmol)をアセトニトリル1000mlと水300mlに入れて撹拌した。1時間反応後に層分離後、有機層を硫酸マグネシウムを用いて乾燥した。以後、有機層を減圧蒸留して、化合物7B(108.2g、95%)を製造した。
(2)化合物7Cの製造
窒素雰囲気下、化合物7A(113.9g、448.53mmol)、ビス(ピナコラト)ジボロン(125.3g、494.38mmol)、および酢酸カリウム(132.1g、1346mmol)を混合し、テトラヒドロフラン1000mlに添加して撹拌しながら加熱した。還流する状態で、ビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウム(7.2g、12.55mmol)とトリシクロヘキシルホスフィン(7.0mg、25.09mmol)を入れて、12時間加熱、撹拌した。反応終了後、常温に温度を下げた後、濾過した。濾過液に水を入れてクロロホルムで抽出し、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥した。減圧蒸留後、エタノールで再結晶して、化合物7C(95.1g、64%)を製造した。
(3)化合物7Eの製造
窒素雰囲気下、前記化合物7C(95.1g、288mmol)と2−クロロ−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン(7D、70g、261mmol)をテトラヒドロフラン1000mlに入れて、撹拌および還流した。その後、炭酸カリウム(108.4g、784mmol)を水500mlに溶かして投入した後、十分に撹拌後、テトラキストリフェニル−ホスフィノパラジウム(9.7g、8mmol)を投入した。6時間反応後、常温に温度を下げて濾過した。濾過物をクロロホルムと水で抽出した後、有機層を硫酸マグネシウムを用いて乾燥した。以後、有機層を減圧蒸留後、エチルアセテートを用いて再結晶した。生成された固体を濾過後乾燥して、化合物7E(87.8g、77%)を製造した。
(4)化合物7Fの製造
窒素雰囲気下、化合物7E(87.8g、201mmol)、ビス(ピナコラト)ジボロン(56.3g、222mmol)、および酢酸カリウム(59.3g、604mmol)を混合し、テトラヒドロフラン600mlに添加して撹拌しながら加熱した。還流する状態で、ビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウム(3.5g、6mmol)とトリシクロヘキシルホスフィン(3.4mg、12mmol)を入れて、12時間加熱、撹拌した。反応終了後、常温に温度を下げた後、濾過した。濾過液に水を入れてクロロホルムで抽出し、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥した。減圧蒸留後、エタノールで再結晶して、化合物7F(93.5g、88%)を製造した。
(5)化合物7の製造
窒素雰囲気下、化合物7G(7g、18mmol)と前記化合物7F(10.2g、19mmol)をテトラヒドロフラン100mlに入れて、撹拌および還流した。その後、炭酸カリウム(7.3g、58mmol)を水30mlに溶かして投入した後、十分に撹拌後、テトラキストリフェニル−ホスフィノパラジウム(0.6g、0.5mmol)を投入した。12時間反応後、常温に温度を下げて濾過した。濾過物をクロロホルムと水で抽出した後、有機層を硫酸マグネシウムを用いて乾燥した。以後、有機層を減圧蒸留後、エチルアセテートを用いて再結晶した。生成された固体を濾過後乾燥して、化合物7(7.7g、61%)を製造した。
<合成例8>−化合物8の製造
(1)化合物8の製造
窒素雰囲気下、化合物8A(7g、18mmol)と前記化合物7F(10.2g、19mmol)をテトラヒドロフラン100mlに入れて、撹拌および還流した。その後、炭酸カリウム(7.3g、58mmol)を水30mlに溶かして投入した後、十分に撹拌後、テトラキストリフェニル−ホスフィノパラジウム(0.6g、0.5mmol)を投入した。12時間反応後、常温に温度を下げて濾過した。濾過物をクロロホルムと水で抽出した後、有機層を硫酸マグネシウムを用いて乾燥した。以後、有機層を減圧蒸留後、エチルアセテートを用いて再結晶した。生成された固体を濾過後乾燥して、化合物8(7.5g、59%)を製造した。
<合成例9>−化合物9の製造
(1)化合物9の製造
窒素雰囲気下、化合物9A(7g、19mmol)と前記化合物7F(10.3g、19mmol)をテトラヒドロフラン100mlに入れて、撹拌および還流した。その後、炭酸カリウム(7.3g、53mmol)を水30mlに溶かして投入した後、十分に撹拌後、テトラキストリフェニル−ホスフィノパラジウム(0.6g、0.5mmol)を投入した。12時間反応後、常温に温度を下げて濾過した。濾過物をクロロホルムと水で抽出した後、有機層を硫酸マグネシウムを用いて乾燥した。以後、有機層を減圧蒸留後、エチルアセテートを用いて再結晶した。生成された固体を濾過後乾燥して、化合物9(7.2g、57%)を製造した。
<合成例10>−化合物10の製造
(1)化合物10の製造
窒素雰囲気下、化合物10A(7g、23mmol)と前記化合物7F(13.2g、26mmol)をテトラヒドロフラン100mlに入れて、撹拌および還流した。その後、炭酸カリウム(9.4g、68mmol)を水30mlに溶かして投入した後、十分に撹拌後、テトラキストリフェニル−ホスフィノパラジウム(0.5g、0.5mmol)を投入した。12時間反応後、常温に温度を下げて濾過した。濾過物をクロロホルムと水で抽出した後、有機層を硫酸マグネシウムを用いて乾燥した。以後、有機層を減圧蒸留後、エチルアセテートを用いて再結晶した。生成された固体を濾過後乾燥して、化合物10(11.6g、81%)を製造した。
<合成例11>−化合物11の製造
(1)化合物11Aの製造
窒素雰囲気下、2−(4−ブロモフェニル)−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン(20.0g、51.51mmol)、ビス(ピナコラト)ジボロン(14.4g、56.66mmol)、および酢酸カリウム(15.2g、154.53mmol)を混合し、ジオキサン300mlに添加して撹拌しながら加熱した。還流する状態で、ビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウム(0.9g、1.55mmol)とトリシクロヘキシルホスフィン(0.9g、1.55mmol)を入れて、4時間加熱、撹拌した。反応終了後、常温に温度を下げた後、濾過した。濾過液に水を入れてクロロホルムで抽出し、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥した。減圧蒸留後、エタノールで再結晶して、化合物11A(20.0g、90%)を製造した。
(2)化合物11Bの製造
窒素雰囲気下、前記化合物7B(21g、42mmol)と前記化合物11A(20g、46mmol)をテトラヒドロフラン300mlに入れて、撹拌および還流した。その後、炭酸カリウム(17.3g、125mmol)を水100mlに溶かして投入した後、十分に撹拌後、テトラキストリフェニル−ホスフィノパラジウム(1.4g、1mmol)を投入した。9時間反応後、常温に温度を下げて濾過した。濾過物をクロロホルムと水で抽出した後、有機層を硫酸マグネシウムを用いて乾燥した。以後、有機層を減圧蒸留後、エチルアセテートを用いて再結晶した。生成された固体を濾過後乾燥して、化合物11B(19.4g、77%)を製造した。
(3)化合物11Cの製造
窒素雰囲気下、化合物11B(19.4g、38mmol)、ビス(ピナコラト)ジボロン(10.6g、42mmol)、および酢酸カリウム(11.2g、114mmol)を混合し、テトラヒドロフラン200mlに添加して撹拌しながら加熱した。還流する状態で、ビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウム(0.7g、1mmol)とトリシクロヘキシルホスフィン(0.7mg、2mmol)を入れて12時間加熱、撹拌した。反応終了後、常温に温度を下げた後、濾過した。濾過液に水を入れてクロロホルムで抽出し、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥した。減圧蒸留後、エタノールで再結晶して、化合物11C(20.8g、91%)を製造した。
(4)化合物11の製造
窒素雰囲気下、化合物11D(7g、18mmol)と前記化合物11C(10.2g、19mmol)をテトラヒドロフラン200mlに入れて、撹拌および還流した。その後、炭酸カリウム(7.3g、53mmol)を水100mlに溶かして投入した後、十分に撹拌後、テトラキストリフェニル−ホスフィノパラジウム(0.6g、0.5mmol)を投入した。5時間反応後、常温に温度を下げて濾過した。濾過物をクロロホルムと水で抽出した後、有機層を硫酸マグネシウムを用いて乾燥した。以後、有機層を減圧蒸留後、エチルアセテートを用いて再結晶した。生成された固体を濾過後乾燥して、化合物11(6.9g、49%)を製造した。
<合成例12>−化合物12の製造
(1)化合物12の製造
窒素雰囲気下、化合物12A(10g、29mmol)と前記化合物11C(19.6g、32mmol)をテトラヒドロフラン200mlに入れて、撹拌および還流した。その後、炭酸カリウム(12.2g、88mmol)を水60mlに溶かして投入した後、十分に撹拌後、テトラキストリフェニル−ホスフィノパラジウム(1g、0.9mmol)を投入した。7時間反応後、常温に温度を下げて濾過した。濾過物をクロロホルムと水で抽出した後、有機層を硫酸マグネシウムを用いて乾燥した。以後、有機層を減圧蒸留後、エチルアセテートを用いて再結晶した。生成された固体を濾過後乾燥して、化合物12(7.3g、37%)を製造した。
<合成例13>−化合物13の製造
(1)化合物13の製造
窒素雰囲気下、化合物13A(7g、20mmol)と前記化合物7F(10.3g、20mmol)をテトラヒドロフラン100mlに入れて、撹拌および還流した。その後、炭酸カリウム(8.1g、59mmol)を水30mlに溶かして投入した後、十分に撹拌後、テトラキストリフェニル−ホスフィノパラジウム(0.7g、0.6mmol)を投入した。19時間反応後、常温に温度を下げて濾過した。濾過物をクロロホルムと水で抽出した後、有機層を硫酸マグネシウムを用いて乾燥した。以後、有機層を減圧蒸留後、エチルアセテートを用いて再結晶した。生成された固体を濾過後乾燥して、化合物13(9.4g、71%)を製造した。
<合成例14>−化合物14の製造
(1)化合物14の製造
窒素雰囲気下、化合物14A(7g、27mmol)と前記化合物7F(15g、28mmol)をテトラヒドロフラン100mlに入れて、撹拌および還流した。その後、炭酸カリウム(11.2g、81mmol)を水30mlに溶かして投入した後、十分に撹拌後、テトラキストリフェニル−ホスフィノパラジウム(0.9g、0.8mmol)を投入した。9時間反応後、常温に温度を下げて濾過した。濾過物をクロロホルムと水で抽出した後、有機層を硫酸マグネシウムを用いて乾燥した。以後、有機層を減圧蒸留後、エチルアセテートを用いて再結晶した。生成された固体を濾過後乾燥して、化合物14(8.5g、54%)を製造した。
<合成例15>−化合物15の製造
(1)化合物15の製造
窒素雰囲気下、化合物15A(4.1g、17mmol)と前記化合物11C(10g、17mmol)をテトラヒドロフラン100mlに入れて、撹拌および還流した。その後、炭酸カリウム(6.9g、50mmol)を水30mlに溶かして投入した後、十分に撹拌後、テトラキストリフェニル−ホスフィノパラジウム(0.6g、0.5mmol)を投入した。11時間反応後、常温に温度を下げて濾過した。濾過物をクロロホルムと水で抽出した後、有機層を硫酸マグネシウムを用いて乾燥した。以後、有機層を減圧蒸留後、エチルアセテートを用いて再結晶した。生成された固体を濾過後乾燥して、化合物15(5.0g、47%)を製造した。
<合成例16>−化合物16の製造
(1)化合物16の製造
窒素雰囲気下、化合物16A(4.4g、17mmol)と前記化合物11C(10g、17mmol)をテトラヒドロフラン100mlに入れて、撹拌および還流した。その後、炭酸カリウム(6.9g、50mmol)を水30mlに溶かして投入した後、十分に撹拌後、テトラキストリフェニル−ホスフィノパラジウム(0.6g、0.5mmol)を投入した。11時間反応後、常温に温度を下げて濾過した。濾過物をクロロホルムと水で抽出した後、有機層を硫酸マグネシウムを用いて乾燥した。以後、有機層を減圧蒸留後、エチルアセテートを用いて再結晶した。生成された固体を濾過後乾燥して、化合物16(4.3g、39%)を製造した。
<合成例17>−化合物17の製造
(1)化合物17の製造
窒素雰囲気下、化合物17A(5.4g、15mmol)と前記化合物7F(8g、15mmol)をテトラヒドロフラン100mlに入れて、撹拌および還流した。その後、炭酸カリウム(6.3g、45mmol)を水20mlに溶かして投入した後、十分に撹拌後、テトラキストリフェニル−ホスフィノパラジウム(0.5g、0.5mmol)を投入した。12時間反応後、常温に温度を下げて濾過した。濾過物をクロロホルムと水で抽出した後、有機層を硫酸マグネシウムを用いて乾燥した。以後、有機層を減圧蒸留後、エチルアセテートを用いて再結晶した。生成された固体を濾過後乾燥して、化合物17(6.3g、61%)を製造した。
<合成例18>−化合物18の製造
(1)化合物18の製造
窒素雰囲気下、化合物18A(6.0g、26mmol)と前記化合物7F(14.2g、27mmol)をテトラヒドロフラン200mlに入れて、撹拌および還流した。その後、炭酸カリウム(10.6g、77mmol)を水50mlに溶かして投入した後、十分に撹拌後、テトラキストリフェニル−ホスフィノパラジウム(0.9g、0.8mmol)を投入した。18時間反応後、常温に温度を下げて濾過した。濾過物をクロロホルムと水で抽出した後、有機層を硫酸マグネシウムを用いて乾燥した。以後、有機層を減圧蒸留後、エチルアセテートを用いて再結晶した。生成された固体を濾過後乾燥して、化合物18(9.4g、66%)を製造した。
<合成例19>−化合物19の製造
(1)化合物19の製造
窒素雰囲気下、化合物19A(7.0g、27mmol)と前記化合物7F(15g、28mmol)をテトラヒドロフラン200mlに入れて、撹拌および還流した。その後、炭酸カリウム(11.2g、82mmol)を水50mlに溶かして投入した後、十分に撹拌後、テトラキストリフェニル−ホスフィノパラジウム(0.9g、0.8mmol)を投入した。18時間反応後、常温に温度を下げて濾過した。濾過物をクロロホルムと水で抽出した後、有機層を硫酸マグネシウムを用いて乾燥した。以後、有機層を減圧蒸留後、エチルアセテートを用いて再結晶した。生成された固体を濾過後乾燥して、化合物19(8.0g、51%)を製造した。
<合成例20>−比較例1で表される化合物の製造
(1)化合物20Aの製造
窒素雰囲気下、2−(4−ブロモフェニル)−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン(20.0g、51.51mmol)、ビス(ピナコラト)ジボロン(14.4g、56.66mmol)、および酢酸カリウム(15.2g、154.53mmol)を混合し、ジオキサン300mlに添加して撹拌しながら加熱した。還流する状態で、ビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウム(0.9g、1.55mmol)とトリシクロヘキシルホスフィン(0.9g、1.55mmol)を入れて、4時間加熱、撹拌した。反応終了後、常温に温度を下げた後、濾過した。濾過液に水を入れてクロロホルムで抽出し、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥した。減圧蒸留後、エタノールで再結晶して、化合物20A(20.0g、90%)を製造した。
(2)比較例1で表される化合物の製造
窒素雰囲気下、前記化合物20A(20.0g、47.38mmol)と2−(4−ブロモフェニル)−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン(17.8g、45.84mmol)をテトラヒドロフラン300mlに入れて、撹拌および還流した。その後、炭酸カリウム(38.0g、275.07mmol)を水100mlに溶かして投入した後、十分に撹拌後、テトラキストリフェニル−ホスフィノパラジウム(3.2g、2.75mmol)を投入した。12時間反応後、常温に温度を下げて濾過した。濾過物をクロロホルムと水で抽出した後、有機層を硫酸マグネシウムを用いて乾燥した。以後、有機層を減圧蒸留後、エチルアセテートを用いて再結晶した。生成された固体を濾過後乾燥して、比較例1で表される化合物(15.6、55%)を製造した。
MS:[M+H]+=616
<合成例21>−比較例2で表される化合物の製造
窒素雰囲気下、ナフタレン−1,5−ジオール(5.0g、31.22mmol)と2−クロロ−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン(18.3g、68.68mmol)をテトラヒドロフラン100mlに入れて、撹拌および還流した。その後、炭酸カリウム(18.4g、187.30mmol)を水50mlに溶かして投入した後、十分に撹拌後、4時間反応後、常温に温度を下げて濾過した。濾過物をクロロホルムと水で抽出した後、有機層を硫酸マグネシウムを用いて乾燥した。以後、有機層を減圧蒸留後、エチルアセテートを用いて再結晶した。生成された固体を濾過後乾燥して、比較例2で表される化合物(11.9g、61%)を製造した。
MS:[M+H]+=621
<合成例22>−比較例3で表される化合物の製造
前記合成例1の化合物1の製造において、2−クロロ−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジンの代わりに、2−クロロ−4,6−ジメトキシ−1,3,5−トリアジンを用いたことを除けば同様の方法で製造して、比較例3で表される化合物(17.0g、収率74%)を製造した。
MS:[M+H]+=484
<合成例23>−比較例4で表される化合物の製造
(1)化合物16Bの製造
窒素雰囲気下、1−ブロモ−4−フェノキシベンゼン(10.0g、40mmol)、ビス(ピナコラト)ジボロン(11.2g、44mmol)、および酢酸カリウム(11.8g、120mmol)を混合し、ジオキサン100mlに添加して撹拌しながら加熱した。還流する状態で、ビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウム(0.7g、1mmol)とトリシクロヘキシルホスフィン(0.7g、2mmol)を入れて12時間加熱、撹拌した。反応終了後、常温に温度を下げた後、濾過した。濾過液に水を入れてクロロホルムで抽出し、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥した。減圧蒸留後、エタノールで再結晶して、化合物16B(5.8g、49%)を製造した。
(2)比較例4の製造
窒素雰囲気下、化合物16C(9g、18mmol)と前記化合物16B(5.8g、19mmol)をテトラヒドロフラン100mlに入れて、撹拌および還流した。その後、炭酸カリウム(7.3g、53mmol)を水30mlに溶かして投入した後、十分に撹拌後、テトラキストリフェニル−ホスフィノパラジウム(0.6g、0.5mmol)を投入した。7時間反応後、常温に温度を下げて濾過した。濾過物をクロロホルムと水で抽出した後、有機層を硫酸マグネシウムを用いて乾燥した。以後、有機層を減圧蒸留後、エチルアセテートを用いて再結晶した。生成された固体を濾過後乾燥して、比較例4(9.6g、84%)を製造した。
<合成例24>−比較例5で表される化合物の製造
(1)化合物17Bの製造
窒素雰囲気下、(4−ブロモフェニル)(フェニル)スルフィン(10.0g、37mmol)、ビス(ピナコラト)ジボロン(10.5g、42mmol)、および酢酸カリウム(11.1g、113mmol)を混合し、ジオキサン100mlに添加して撹拌しながら加熱した。還流する状態で、ビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウム(0.7g、1mmol)とトリシクロヘキシルホスフィン(0.7g、2mmol)を入れて12時間加熱、撹拌した。反応終了後、常温に温度を下げた後、濾過した。濾過液に水を入れてクロロホルムで抽出し、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥した。減圧蒸留後、エタノールで再結晶して、化合物17B(6.5g、55%)を製造した。
(2)比較例5の製造
窒素雰囲気下、化合物16C(12.5g、25mmol)と前記化合物17B(8.5g、27mmol)をテトラヒドロフラン150mlに入れて、撹拌および還流した。その後、炭酸カリウム(10.2g、74mmol)を水50mlに溶かして投入した後、十分に撹拌後、テトラキストリフェニル−ホスフィノパラジウム(0.9g、0.7mmol)を投入した。11時間反応後、常温に温度を下げて濾過した。濾過物をクロロホルムと水で抽出した後、有機層を硫酸マグネシウムを用いて乾燥した。以後、有機層を減圧蒸留後、エチルアセテートを用いて再結晶した。生成された固体を濾過後乾燥して、比較例5(11.2g、71%)を製造した。
<合成例25>−比較例6で表される化合物の製造
窒素雰囲気下、化合物16C(15g、30mmol)とブロモフェノール(4.2g、44mmol)をテトラヒドロフラン150mlに入れて、撹拌および還流した。その後、炭酸カリウム(12.2g、59mmol)を水60mlに溶かして投入した後、11時間反応後、常温に温度を下げて濾過した。濾過物をクロロホルムと水で抽出した後、有機層を硫酸マグネシウムを用いて乾燥した。以後、有機層を減圧蒸留後、エチルアセテートを用いて再結晶した。生成された固体を濾過後乾燥して、比較例6(12.8g、77%)を製造した。
<合成例26>−比較例7で表される化合物の製造
窒素雰囲気下、化合物16C(15g、30mmol)とチオール(4.9g、44mmol)をテトラヒドロフラン150mlに入れて、撹拌および還流した。その後、炭酸カリウム(12.2g、59mmol)を水60mlに溶かして投入した後、11時間反応後、常温に温度を下げて濾過した。濾過物をクロロホルムと水で抽出した後、有機層を硫酸マグネシウムを用いて乾燥した。以後、有機層を減圧蒸留後、エチルアセテートを用いて再結晶した。生成された固体を濾過後乾燥して、比較例7(10.3g、60%)を製造した。
<実施例>
<実施例1>
ITO(インジウムスズ酸化物)が1000Åの厚さに薄膜コーティングされたガラス基板(corning7059 glass)を、分散剤を溶かした蒸留水に入れて超音波洗浄した。洗剤はFischer Co.の製品を使用し、蒸留水はMillipore Co.製品のフィルタ(Filter)で2次濾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分間進行させた。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、メタノール溶剤の順に超音波洗浄をし乾燥させた。
こうして用意されたITO透明電極上に、ヘキサニトリルヘキサアザトリフェニレン基(hexanitrile hexaazatriphenylene)を500Åの厚さに熱真空蒸着して、正孔注入層を形成した。その上に正孔を輸送する物質のHT1(400Å)を真空蒸着した後、発光層として、ホストH1とドーパントD1化合物を300Åの厚さに真空蒸着した。前記発光層上に、製造例1で製造した化合物1とLiQ(Lithium Quinolate)を1:1の重量比で真空蒸着して、350Åの厚さに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、順次に、12Åの厚さにリチウムフルオライド(LiF)と、2,000Åの厚さにアルミニウムを蒸着して、陰極を形成した。有機発光素子を製造した。
前記過程で、有機物の蒸着速度は0.4〜0.7Å/secを維持し、陰極のリチウムフルオライドは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2×10−7〜5×10−6torrを維持して、有機発光素子を作製した。
ヘキサニトリルヘキサアザトリフェニレン基、LiQ、HT1、D1の構造はそれぞれ、下記の通りである。
<実施例2>
前記実施例1において、電子輸送層として化合物1の代わりに化合物2を用いたことを除けば、同様に実験した。
<実施例3>
前記実施例1において、電子輸送層として化合物1の代わりに化合物3を用いたことを除けば、同様に実験した。
<実施例4>
前記実施例1において、電子輸送層として化合物1の代わりに化合物4を用いたことを除けば、同様に実験した。
<実施例5>
前記実施例1において、電子輸送層として化合物1の代わりに化合物5を用いたことを除けば、同様に実験した。
<実施例6>
前記実施例1において、電子輸送層として化合物1の代わりに化合物6を用いたことを除けば、同様に実験した。
<実施例7>
前記実施例1において、電子輸送層として化合物1の代わりに化合物7を用いたことを除けば、同様に実験した
<実施例8>
前記実施例1において、電子輸送層として化合物1の代わりに化合物8を用いたことを除けば、同様に実験した。
<実施例9>
前記実施例1において、電子輸送層として化合物1の代わりに化合物9を用いたことを除けば、同様に実験した。
<実施例10>
前記実施例1において、電子輸送層として化合物1の代わりに化合物10を用いたことを除けば、同様に実験した。
<実施例11>
前記実施例1において、電子輸送層として化合物1の代わりに化合物11を用いたことを除けば、同様に実験した。
<実施例12>
前記実施例1において、電子輸送層として化合物1の代わりに化合物12を用いたことを除けば、同様に実験した。
<実施例13>
前記実施例1において、電子輸送層として化合物1の代わりに化合物13を用いたことを除けば、同様に実験した。
<実施例14>
前記実施例1において、電子輸送層として化合物1の代わりに化合物14を用いたことを除けば、同様に実験した。
<実施例15>
前記実施例1において、電子輸送層として化合物1の代わりに化合物15を用いたことを除けば、同様に実験した。
<実施例16>
前記実施例1において、電子輸送層として化合物1の代わりに化合物16を用いたことを除けば、同様に実験した。
<実施例17>
前記実施例1において、電子輸送層として化合物1の代わりに化合物17を用いたことを除けば、同様に実験した。
<実施例18>
前記実施例1において、電子輸送層として化合物1の代わりに化合物18を用いたことを除けば、同様に実験した。
<実施例19>
前記実施例1において、電子輸送層として化合物1の代わりに化合物19を用いたことを除けば、同様に実験した。
<比較例1>
前記実験例1における化合物1の代わりに比較例1の化合物を用いたことを除けば、前記実験例1と同様の方法で有機発光素子を作製した。
<比較例2>
前記実験例1における化合物1の代わりに比較例2の化合物を用いたことを除けば、前記実験例1と同様の方法で有機発光素子を作製した。
<比較例3>
前記実験例1における化合物1の代わりに比較例3の化合物を用いたことを除けば、前記実験例1と同様の方法で有機発光素子を作製した。
<比較例4>
前記実験例1における化合物1の代わりに比較例4の化合物を用いたことを除けば、前記実験例1と同様の方法で有機発光素子を作製した。
<比較例5>
前記実験例1における化合物1の代わりに比較例5の化合物を用いたことを除けば、前記実験例1と同様の方法で有機発光素子を作製した。
<比較例6>
前記実験例1における化合物1の代わりに比較例6の化合物を用いたことを除けば、前記実験例1と同様の方法で有機発光素子を作製した。
<比較例7>
前記実験例1における化合物1の代わりに比較例7の化合物を用いたことを除けば、前記実験例1と同様の方法で有機発光素子を作製した。
<比較例8>
前記実験例1における化合物1の代わりに下記ET1の化合物を用いたことを除けば、前記実験例1と同様の方法で有機発光素子を作製した。
前記実施例1〜19および比較例1〜比較例8のようにそれぞれの化合物を電子輸送層物質として用いて製造した有機発光素子を、10mA/cmの電流密度で駆動電圧と発光効率を測定し、20mA/cmの電流密度で初期輝度対比98%になる時間(LT98)を測定した。その結果を下記表1に示した。
前記表1から明らかなように、本明細書の化合物を電子輸送層物質として用いて製造された有機発光素子と比較例とを比較した時、効率と安定性の面で優れた特性を示すことが分かる。
1:基板
2:陽極
3:発光層
4:陰極
5:正孔注入層
6:正孔輸送層
7:電子輸送層
8:電子注入層

Claims (16)

  1. 下記化学式1で表される化合物:
    [化学式1]
    前記化学式1において、
    〜Xのうちの少なくとも1つは、Nであり、残りは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、NまたはCRであり、
    前記Rは、水素であり、
    Zは、O、またはSであり、
    は、非置換の炭素数6から30のアリーレン基であり、
    は、非置換の炭素数6から30のアリーレン基であり、
    およびRは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、非置換のアリール基であり、
    は、ナフチル基;トリフェニレン基;トリフェニルメチル基;フェナンスレニル基;フェナンスリジニル基;ピリダジニル基;キノキサリニル基;スピロビフルオレニル基;ジメチルシラフルオレニル基;非置換あるいは非置換のアリール基で置換のカルバゾール基;非置換あるいは非置換のアリール基で置換のジベンゾチオフェニル基;非置換あるいは非置換のアリール基で置換のジベンゾフラニル基;非置換のアリール基で置換のフルオレニル基;非置換のアリール基で置換のシリル基;非置換あるいは非置換のアリール基で置換のアントラセニル基;非置換あるいは非置換のヘテロアリール基で置換のキノリニル基;非置換あるいはシアノ基もしくは非置換のヘテロアリール基で置換のターフェニル基;非置換あるいはメトキシ基もしくは非置換のアリール基で置換のトリアジニル基;非置換あるいはシアノ基もしくは非置換のヘテロアリール基で置換のフェニル基;非置換のアリール基で置換のホスフィンオキシド基;非置換あるいはメトキシ基、非置換のアリール基もしくは非置換のヘテロアリール基で置換のピリジル基;非置換あるいはメトキシ基もしくは非置換のアリール基で置換のピリミジル基;
    である。
  2. は、非置換のフェニレン基、非置換のビフェニレン基、非置換のターフェニレン基、非置換のナフチレン基、2価の非置換のアントラセニル基、または非置換のフルオレニレン基である、
    請求項1に記載の化合物。
  3. は、非置換のフェニレン基、非置換のビフェニレン基、非置換のターフェニレン基、非置換のナフチレン基、2価の非置換のアントラセニル基、または非置換のフルオレニレン基である、
    請求項1または2に記載の化合物。
  4. およびRは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、非置換のフェニル基、非置換のビフェニル基、非置換のターフェニル基、非置換のナフチル基、非置換のアントラセニル基、または非置換のフルオレニル基である、
    請求項1から3のいずれか1項に記載の化合物。
  5. 前記化学式1で表される化合物は、
    下記構造式の中から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:
  6. 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1層以上の有機物層とを含む
    有機発光素子であって、
    前記有機物層のうちの1層以上は、
    請求項1〜のいずれか1項に記載の化合物を含むものである
    有機電子素子。
  7. 前記化合物を含む有機物層は、
    正孔注入層、正孔輸送層、または正孔注入および輸送層である、
    請求項に記載の有機電子素子。
  8. 前記化合物を含む有機物層は、
    電子注入層、電子輸送層、または電子注入および輸送層である、
    請求項に記載の有機電子素子。
  9. 前記化合物を含む有機物層は、
    発光層である、
    請求項に記載の有機電子素子。
  10. 前記有機電子素子は、
    電子輸送層、電子注入層、電子阻止層、および正孔阻止層からなる群より選択される1層または2層以上をさらに含むものである、
    請求項6から9のいずれか1項に記載の有機電子素子。
  11. 前記有機電子素子は、
    有機発光素子、有機燐光素子、有機太陽電池、有機感光体(OPC)、および有機トランジスタからなる群より選択されるものである、
    請求項6から10のいずれか1項に記載の有機電子素子。
  12. 前記有機物層は、発光層を含み、
    前記発光層は、下記化学式Aで表される化合物を含むものである、
    請求項6から11のいずれか1項に記載の有機電子素子。
    [化学式A]
    前記化学式Aにおいて、
    Ar1は、置換もしくは非置換の1価以上のベンゾフルオレン基;置換もしくは非置換の1価以上のフルオランテン基;置換もしくは非置換の1価以上のピレン基;または置換もしくは非置換の1価以上のクリセン基であり、
    Lは、直接結合;置換もしくは非置換のアリーレン基;または置換もしくは非置換のヘテロアリーレン基であり、
    Ar2およびAr3は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、置換もしくは非置換のアリール基;置換もしくは非置換のシリル基;置換もしくは非置換のアルキル基;置換もしくは非置換のアラルキル基;または置換もしくは非置換のヘテロアリール基であるか、互いに結合して置換もしくは非置換の環を形成してもよく、
    rは、1以上の整数であり、
    rが2以上の場合、括弧内の置換基は、互いに同一または異なる。
  13. 前記Lは、直接結合であり、
    Ar1は、置換もしくは非置換の2価のピレン基であり、
    Ar2およびAr3は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、アルキル基で置換されたシリル基で置換もしくは非置換のアリール基であり、
    rは、2である、
    請求項12に記載の有機電子素子。
  14. 前記有機物層は、発光層を含み、
    前記発光層は、下記化学式Bで表される化合物を含むものである、
    請求項6から11のいずれか1項に記載の有機電子素子。
    [化学式B]
    前記化学式Bにおいて、
    Ar4およびAr5は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、置換もしくは非置換の単環のアリール基;または置換もしくは非置換の多環のアリール基であり、
    G1〜G8は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素;置換もしくは非置換の単環のアリール基;または置換もしくは非置換の多環のアリール基である。
  15. 前記Ar4およびAr5は、2−ナフチル基であり、
    G1〜G8は、水素である、
    請求項14に記載の有機電子素子。
  16. 前記発光層は、下記化学式Bで表される化合物をさらに含むものである、
    請求項12または13に記載の有機電子素子:
    [化学式B]
    前記化学式Bにおいて、
    Ar4およびAr5は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、置換もしくは非置換の単環のアリール基;または置換もしくは非置換の多環のアリール基であり、
    G1〜G8は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素;置換もしくは非置換の単環のアリール基;または置換もしくは非置換の多環のアリール基である。
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