JP6914630B2 - 組成物、薄膜、及びそれを含む有機発光素子 - Google Patents
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Description
アノードと発光層との間には、正孔輸送領域が具備され、発光層とカソードとの間には、電子輸送領域が具備される。
アノードから注入された正孔は、正孔輸送領域を経由して発光層に移動し、カソードから注入された電子は、電子輸送領域を経由して発光層に移動する。
正孔及び電子のようなキャリアは、発光層領域で再結合し、励起子(exciton)を生成する。該励起子が、励起状態から基底状態に変わりながら光が生成される。
−F、−CFH 2 、−CF 2 H、−CF 3 、−CN、及び−NO 2 、
−F、−CFH 2 、−CF 2 H、−CF 3 、−CN、及び−NO 2 のうちから選択された少なくとも一つで置換されたC 1 −C 60 アルキル基、
環形成モイエティであって、*=N−*’を含む、C 1 −C 60 ヘテロアリール基、及び一価非芳香族縮合多環ヘテロ環基、並びに
重水素、−F、−CFH 2 、−CF 2 H、−CF 3 、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、置換もしくは非置換のC 1 −C 60 アルキル基、置換もしくは非置換のC 2 −C 60 アルケニル基、置換もしくは非置換のC 2 −C 60 アルキニル基、置換もしくは非置換のC 1 −C 60 アルコキシ基、置換もしくは非置換のC 3 −C 10 シクロアルキル基、置換もしくは非置換のC 1 −C 10 ヘテロシクロアルキル基、置換もしくは非置換のC 3 −C 10 シクロアルケニル基、置換もしくは非置換のC 1 −C 10 ヘテロシクロアルケニル基、置換もしくは非置換のC 6 −C 60 アリール基、置換もしくは非置換のC 6 −C 60 アリールオキシ基、置換もしくは非置換のC 6 −C 60 アリールチオ基、置換もしくは非置換のC 1 −C 60 ヘテロアリール基、置換もしくは非置換の一価非芳香族縮合多環基、及び置換もしくは非置換の一価非芳香族ヘテロ縮合多環基のうちから選択された少なくとも一つで置換され、環形成モイエティであって、*=N−*’を含む、C 1 −C 60 ヘテロアリール基、及び一価非芳香族縮合多環ヘテロ環基、のうちから選択され、
前記ドナー化合物と前記アクセプタ化合物は、体積比〔3:7〕〜〔1:1〕でエキシプレックス(exciplex)を形成し、前記エキシプレックスの発光スペクトル(Photoluminescence(PL) spectrum)における最大発光波長(λmax(Ex))は、390nm以上及び490nm以下であり、前記エキシプレックスの時間分解発光スペクトル(TRPL spectrum)における遅延蛍光の減衰時間(Tdecay(Ex))は、100ナノ秒(ns)以上であり、前記エキシプレックスの時間分解発光スペクトルにおいて、全体発光成分に対する遅延蛍光成分の比率が10%以上であり、
前記エキシプレックスの発光安定性(PL stability)は、59%以上であり、前記エキシプレックスのPLスペクトル及びTRPLスペクトルそれぞれは、前記ドナー化合物及びアクセプタ化合物を基板上に共蒸着して形成されたフィルムに対して、常温で測定されたスペクトルであり、前記エキシプレックスの発光安定性は、下記に示す数式10によって評価されることを特徴とする組成物。
(化(D−1))
Ar 1 −(L 1 ) a1 −Ar 2 ・・・化学式D−1
(化(A−1))
Ar 11 −(L 11 ) a11 −Ar 12 ・・・化学式A−1
Ar 1 は、化学式11及び12で表される基のうちから選択され、
Ar 2 は、化学式11、12で表される基、フェニル基及びナフチル基、並びに
重水素、ヒドロキシル基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C 1 −C 20 アルキル基、C 1 −C 20 アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、及びジベンゾチオフェニル基のうちから選択された少なくとも一つで置換された、フェニル基及びナフチル基のうちから選択され、
Ar 11 及びAr 12 は、互いに独立して、化学式13及び14で表される基のうちから選択され、
X 1 は、N又はC(T 14 )であり、X 2 は、N又はC(T 15 )であり、X 3 は、N又はC(T 16 )であるが、X 1 〜X 3 のうち少なくとも一つは、Nであり、
L 1 は、単一結合、フェニレン基、ナフチレン基、フルオレニレン基、カルバゾリレン基、ジベンゾフラニレン基、及びジベンゾチオフェニレン基、並びに
重水素、C 1 −C 10 アルキル基、C 1 −C 10 アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、及び−Si(Q 11 )(Q 12 )(Q 13 )のうちから選択された少なくとも一つで置換された、フェニレン基、ナフチレン基、フルオレニレン基、カルバゾリレン基、ジベンゾフラニレン基、及びジベンゾチオフェニレン基のうちから選択され、
L 11 〜L 13 は、互いに独立して、単一結合、フェニレン基、ピリジニレン基、ピリミジニレン基、ピラジニレン基、ピリダジニレン基、トリアジニレン基、ナフチレン基、フルオレニレン基、カルバゾリレン基、ジベンゾフラニレン基、及びジベンゾチオフェニレン基、並びに
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C 1 −C 10 アルキル基、C 1 −C 10 アルコキシ基、−CF 3 、−CF 2 H、−CFH 2 、フェニル基、シアノ基で置換されたフェニル基、ナフチル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、及び−Si(Q 11 )(Q 12 )(Q 13 )のうちから選択された少なくとも一つで置換された、フェニレン基、ピリジニレン基、ピリミジニレン基、ピラジニレン基、ピリダジニレン基、トリアジニレン基、ナフチレン基、フルオレニレン基、カルバゾリレン基、ジベンゾフラニレン基、及びジベンゾチオフェニレン基のうちから選択され、
a1、及びa11〜a13は、互いに独立して、0〜5のうちから選択された整数であり、a1が2以上である場合、2以上のL 1 は、互いに同一であってもよく、異なっていてもよく、a11が2以上である場合、2以上のL 11 は、互いに同一であってもよく、異なっていてもよく、a12が2以上である場合、2以上のL 12 は、互いに同一であってもよく、異なっていてもよく、a13が2以上である場合、2以上のL 13 は、互いに同一であってもよく、異なっていてもよく、
CY 1 〜CY 4 は、互いに独立して、ベンゼン基、ナフタレン基、フルオレン基、カルバゾール基、ベンゾカルバゾール基、インドロカルバゾール基、ジベンゾフラン基、及びジベンゾチオフェン基のうちから選択され、
A 1 は、単一結合、C 1 −C 4 アルキレン基、及びC 2 −C 4 アルケニレン基、並びに
重水素、C 1 −C 10 アルキル基、C 1 −C 10 アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、及び−Si(Q 21 )(Q 22 )(Q 23 )のうちから選択された少なくとも一つで置換された、C 1 −C 4 アルキレン基及びC 2 −C 4 アルケニレン基のうちから選択され、
A 2 は、単一結合、C 1 −C 4 アルキレン基、及びC 2 −C 4 アルケニレン基、並びに
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C 1 −C 10 アルキル基、C 1 −C 10 アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、及び−Si(Q 21 )(Q 22 )(Q 23 )のうちから選択された少なくとも一つで置換された、C 1 −C 4 アルキレン基及びC 2 −C 4 アルケニレン基のうちから選択され、
R 1 、R 10 及びR 20 は、互いに独立して、水素、重水素、ヒドロキシル基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C 1 −C 20 アルキル基、及びC 1 −C 20 アルコキシ基、
重水素、ヒドロキシル基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、及びジベンゾチオフェニル基のうちから選択された少なくとも一つで置換された、C 1 −C 20 アルキル基及びC 1 −C 20 アルコキシ基、
フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、及びジベンゾチオフェニル基、
重水素、ヒドロキシル基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C 1 −C 20 アルキル基、C 1 −C 20 アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、及びジベンゾチオフェニル基のうちから選択された少なくとも一つで置換された、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、及びジベンゾチオフェニル基、並びに
−Si(Q 1 )(Q 2 )(Q 3 );のうちから選択され、
T 11 〜T 16 、R 2 、R 30 、R 40 は、互いに独立して、水素、重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基(CN)、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、置換もしくは非置換のC 1 −C 60 アルキル基、置換もしくは非置換のC 2 −C 60 アルケニル基、置換もしくは非置換のC 2 −C 60 アルキニル基、置換もしくは非置換のC 1 −C 60 アルコキシ基、置換もしくは非置換のC 3 −C 10 シクロアルキル基、置換もしくは非置換のC 1 −C 10 ヘテロシクロアルキル基、置換もしくは非置換のC 3 −C 10 シクロアルケニル基、置換もしくは非置換のC 1 −C 10 ヘテロシクロアルケニル基、置換もしくは非置換のC 6 −C 60 アリール基、置換もしくは非置換のC 6 −C 60 アリールオキシ基、置換もしくは非置換のC 6 −C 60 アリールチオ基、置換もしくは非置換のC 1 −C 60 ヘテロアリール基、置換もしくは非置換の一価非芳香族縮合多環基、置換もしくは非置換の一価非芳香族ヘテロ縮合多環基、及び−Si(Q 1 )(Q 2 )(Q 3 )のうちから選択され、
b1〜b4は、互いに独立して、0〜10のうちから選択された整数であり、
前記置換されたC 1 −C 60 アルキル基、置換されたC 2 −C 60 アルケニル基、置換されたC 2 −C 60 アルキニル基、置換されたC 3 −C 10 シクロアルキル基、置換されたC 1 −C 10 ヘテロシクロアルキル基、置換されたC 3 −C 10 シクロアルケニル基、置換されたC 1 −C 10 ヘテロシクロアルケニル基、置換されたC 6 −C 60 アリール基、置換されたC 6 −C 60 アリールオキシ基、置換されたC 6 −C 60 アリールチオ基、置換されたC 1 −C 60 ヘテロアリール基、置換された一価非芳香族縮合多環基、及び置換された一価非芳香族ヘテロ縮合多環基の置換基のうち少なくとも一つは、重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C 1 −C 60 アルキル基、C 2 −C 60 アルケニル基、C 2 −C 60 アルキニル基、C 1 −C 60 アルコキシ基、C 3 −C 10 シクロアルキル基、C 1 −C 10 ヘテロシクロアルキル基、C 3 −C 10 シクロアルケニル基、C 1 −C 10 ヘテロシクロアルケニル基、C 6 −C 60 アリール基、C 6 −C 60 アリールオキシ基、C 6 −C 60 アリールチオ基、C 1 −C 60 ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基、一価非芳香族ヘテロ縮合多環基、及び−Si(Q 31 )(Q 32 )(Q 33 )のうちから選択され、
前記Q 1 〜Q 3 、Q 11 〜Q 13 、Q 21 〜Q 23 、及びQ 31 〜Q 33 は、互いに独立して、水素、重水素、C 1 −C 60 アルキル基、C 1 −C 60 アルコキシ基、C 3 −C 10 シクロアルキル基、C 1 −C 10 ヘテロシクロアルキル基、C 3 −C 10 シクロアルケニル基、C 1 −C 10 ヘテロシクロアルケニル基、C 6 −C 60 アリール基、C 1 −C 60 ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基、及び一価非芳香族ヘテロ縮合多環基のうちから選択される。
(数10)
発光安定性(%)=(I2/I1)×100 ・・・数式10
前記数式10において、
I1は、前記ドナー化合物及びアクセプタ化合物を基板上に共蒸着することによって、フィルムを形成した直後に得られたフィルム1に対して、He−Cdレーザ(励起波長=325nm)を利用して、外気が遮断された不活性雰囲気下にて、常温で測定された発光(PL)スペクトルにおける前記最大発光波長(λmax(Ex))光の強度(a.u.)であり、I2は、前記フィルム1を、外気が遮断された不活性雰囲気下にて、前記I1の評価時に使用されたポンピングレーザであるHe−Cdレーザ光に3時間露出させた後で得られたフィルム2に対して、外気が遮断された不活性雰囲気下にて、常温で測定された発光(PL)スペクトルにおける前記最大発光波長(λmax(Ex))光の強度(a.u.)である。
ドナー化合物は、電子提供特性が電子受容特性より優勢な電子ドナー化合物であって、アクセプタ化合物は、電子受容特性が電子提供特性より優勢な電子アクセプタ化合物であって、ドナー化合物は、正孔輸送性化合物であって、アクセプタ化合物は、電子輸送性化合物でもある。
組成物において、エキシプレックスの発光スペクトル(PL(photoluminescence) spectrum:以下、PLスペクトル)における最大発光波長(λmax(Ex))は、390nm以上490nm以下であり、例えば、390nm以上450nm以下であり、他の例として、390nm以上440nm以下であり、さらに他の例として、390nm以上410nm以下でもある。
例えば、組成物は、CIE色座標において、X座標が0.182〜0.307の範囲であり、Y座標が0.092〜0.523の範囲である青色光を放出することができる。
従って、本発明による組成物を利用すれば、高色純度の青色光を放出することができる電子素子、例えば、有機発光素子を具現することができる。
また、エキシプレックスの時間分解発光スペクトルにおいて、全体発光成分に対する遅延蛍光成分の比率は、10%以上、例えば、15%以上でもある。
それにより、エキシプレックスの三重項状態から一重項状態への逆エネルギー移動(up−conversion)が効果的に行われ、高効率遅延蛍光を放出することができる。
従って、本発明による組成物を利用すれば、高効率電子素子、例えば、高効率有機発光素子を具現することができる。
例えば、Tdecay(Ex)は、後述する評価例1に記載した方法を利用して評価されるが、それに限定されるものではない。
遅延蛍光成分(DF portion)の比率は、TRPLスペクトルを利用して、公知の方法を利用して評価される。
例えば、遅延蛍光成分の比率は、後述する評価例1に記載した方法を利用して評価されるが、それに限定されるものではない。
また、他の実施形態によれば、組成物のエキシプレックスの発光安定性は、80%以上、例えば、90%以上でもある。
組成物のエキシプレックスが、上述のような範囲の発光安定性を有することにより、本本発明による組成物を具備した有機発光素子は、長寿命を有することができる。
(数10)
発光安定性(%)=(I2/I1)x100・・・数式10
数式10で、I1は、ドナー化合物及びアクセプタ化合物を基板上に共蒸着することによって、フィルムを形成した直後に得られたフィルム1に対して、外気が遮断された不活性雰囲気下にて、常温で測定された発光(PL)スペクトルにおける、最大発光波長(λmax(Ex))光の強度(a.u.)であって、I2は、フィルム1を、外気が遮断された不活性雰囲気下にて、I1の評価時に使用されたポンピングレーザ(pumping laser)光に3時間露出させた後で得られたフィルム2に対して、外気が遮断された不活性雰囲気下にて、常温で測定された発光(PL)スペクトルにおける、最大発光波長(λmax(Ex))光の強度(a.u.)である。
一実施形態によれば、ドナー化合物のHOMO(highest occupied molecular orbital)エネルギーレベルの絶対値(|HOMO(D)|)は、5.78eV以下であり、例えば、4.84eV以上5.78eV以下でもある。
また、アクセプタ化合物のLUMO(lowest unoccupied molecular orbital)エネルギーレベルの絶対値(|LUMO(A)|)は、1.76eV以上であり、例えば、2.43eV以下1.76eV以上でもある。
それにより、本発明による組成物において、エキシプレックス形成効率が上昇し、組成物を採用した電子素子、例えば、有機発光素子の効率及び寿命が向上する。
また、アクセプタ化合物のLUMOエネルギーレベルとドナー化合物のLUMOエネルギーレベルとの差の絶対値(|LUMO(A)−LUMO(D)|)は、0.001eV以上1.1eV以下であり、例えば、0.01eV以上0.9eV以下でもある。
それにより、ドナー化合物を介した正孔移動と、アクセプタ化合物を介した電子移動とが効果的に行われ、ドナー化合物とアクセプタ化合物との界面でのエキシプレックス形成が効果的になされ、組成物を採用した電子素子、例えば、有機発光素子は、高効率及び長寿命を有することができる。
アクセプタ化合物は、カルバゾール系環、ジベンゾフラン系環、ジベンゾチオフェン系環、インデノカルバゾール系環、インドロカルバゾール系環、ベンゾフロカルバゾール系環、ベンゾチエノカルバゾール系環、ピリジン系環、ピリミジン系環、及びトリアジン系環のうちから選択された少なくとも一つを含み得る。
電子受容基は、
−F、−CFH2、−CF2H、−CF3、−CN、及び−NO2、
−F、−CFH2、−CF2H、−CF3、−CN、及び−NO2のうちから選択された少なくとも一つに置換されたC1−C60アルキル基、
環形成モイエティであって、*=N−*’を含む、C1−C60ヘテロアリール基、及び一価非芳香族縮合多環ヘテロ環基、並びに
重水素、−F、−CFH2、−CF2H、−CF3、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、置換もしくは非置換のC1−C60アルキル基、置換もしくは非置換のC2−C60アルケニル基、置換もしくは非置換のC2−C60アルキニル基、置換もしくは非置換のC1−C60アルコキシ基、置換もしくは非置換のC3−C10シクロアルキル基、置換もしくは非置換のC1−C10ヘテロシクロアルキル基、置換もしくは非置換のC3−C10シクロアルケニル基、置換もしくは非置換のC1−C10ヘテロシクロアルケニル基、置換もしくは非置換のC6−C60アリール基、置換もしくは非置換のC6−C60アリールオキシ基、置換もしくは非置換のC6−C60アリールチオ基、置換もしくは非置換のC1−C60ヘテロアリール基、置換もしくは非置換の一価非芳香族縮合多環基、及び置換もしくは非置換の一価非芳香族ヘテロ縮合多環基のうちから選択された少なくとも一つで置換され、環形成モイエティであって、*=N−*’を含む、C1−C60ヘテロアリール基及び一価非芳香族縮合多環ヘテロ環基のうちから選択されてもよい。
アクセプタ化合物は、下記に示す化学式(A−1)及び化学式(A−2)で表された化合物のうちから選択されてもよい。
(化D−1)
Ar1−(L1)a1−Ar2・・・化学式(D−1)
(化A−1)
Ar11−(L11)a11−Ar12・・・化学式(A−1)
Ar1は、化学式11及び12で表される基のうちから選択され、
Ar2は、化学式11、12で表される基、フェニル基及びナフチル基、並びに
重水素、ヒドロキシル基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C1−C20アルキル基、C1−C20アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、及びジベンゾチオフェニル基のうちから選択された少なくとも一つで置換された、フェニル基及びナフチル基のうちから選択され、
Ar11及びAr12は、互いに独立して、化学式13及び14で表される基のうちから選択され、
X1は、N又はC(T14)であり、X2は、N又はC(T15)であり、X3は、N又はC(T16)であるが、X1〜X3のうち少なくとも一つはNであり、
L1は、単一結合、フェニレン基、ナフチレン基、フルオレニレン基、カルバゾリレン基、ジベンゾフラニレン基、及びジベンゾチオフェニレン基、並びに
重水素、C1−C10アルキル基、C1−C10アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、及び−Si(Q11)(Q12)(Q13)のうちから選択された少なくとも一つで置換された、フェニレン基、ナフチレン基、フルオレニレン基、カルバゾリレン基、ジベンゾフラニレン基、及びジベンゾチオフェニレン基のうちから選択され、
L11〜L13は、互いに独立して、単一結合、フェニレン基、ピリジニレン基、ピリミジニレン基、ピラジニレン基、ピリダジニレン基、トリアジニレン基、ナフチレン基、フルオレニレン基、カルバゾリレン基、ジベンゾフラニレン基、及びジベンゾチオフェニレン基、並びに
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C1−C10アルキル基、C1−C10アルコキシ基、−CF3、−CF2H、−CFH2、フェニル基、シアノ基で置換されたフェニル基、ナフチル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、及び−Si(Q11)(Q12)(Q13)のうちから選択された少なくとも一つで置換された、フェニレン基、ピリジニレン基、ピリミジニレン基、ピラジニレン基、ピリダジニレン基、トリアジニレン基、ナフチレン基、フルオレニレン基、カルバゾリレン基、ジベンゾフラニレン基、及びジベンゾチオフェニレン基のうちから選択され、
a1、及びa11〜a13は、互いに独立して、0〜5のうちから選択された整数であり、a1が2以上である場合、2以上のL1は、互いに同一であってもよく、異なっていてもよく、a11が2以上である場合、2以上のL11は、互いに同一であってもよく、異なっていてもよく、a12が2以上である場合、2以上のL12は、互いに同一であってもよく、異なっていてもよく、a13が2以上である場合、2以上のL13は、互いに同一であってもよく、異なっていてもよく、
CY1〜CY4は、互いに独立して、ベンゼン基、ナフタレン基、フルオレン基、カルバゾール基、ベンゾカルバゾール基、インドロカルバゾール基、ジベンゾフラン基、及びジベンゾチオフェン基のうちから選択され、
A1は、単一結合、C1−C4アルキレン基、及びC2−C4アルケニレン基、並びに
重水素、C1−C10アルキル基、C1−C10アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、及び−Si(Q21)(Q22)(Q23)のうちから選択された少なくとも一つで置換された、C1−C4アルキレン基及びC2−C4アルケニレン基のうちから選択され、
A2は、単一結合、C1−C4アルキレン基、及びC2−C4アルケニレン基、並びに
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C1−C10アルキル基、C1−C10アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、及び−Si(Q21)(Q22)(Q23)のうちから選択された少なくとも一つで置換された、C1−C4アルキレン基及びC2−C4アルケニレン基のうちから選択され、
R1、R10及びR20は、互いに独立して、水素、重水素、ヒドロキシル基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C1−C20アルキル基、及びC1−C20アルコキシ基、
重水素、ヒドロキシル基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、及びジベンゾチオフェニル基のうちから選択された少なくとも一つで置換された、C1−C20アルキル基、及びC1−C20アルコキシ基、
フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、及びジベンゾチオフェニル基、
重水素、ヒドロキシル基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C1−C20アルキル基、C1−C20アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、及びジベンゾチオフェニル基のうちから選択された少なくとも一つで置換された、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、及びジベンゾチオフェニル基、並びに
−Si(Q1)(Q2)(Q3)のうちから選択され、
T11〜T16、R2、R30、R40は、互いに独立して、水素、重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基(CN)、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、置換もしくは非置換のC1−C60アルキル基、置換もしくは非置換のC2−C60アルケニル基、置換もしくは非置換のC2−C60アルキニル基、置換もしくは非置換のC1−C60アルコキシ基、置換もしくは非置換のC3−C10シクロアルキル基、置換もしくは非置換のC1−C10ヘテロシクロアルキル基、置換もしくは非置換のC3−C10シクロアルケニル基、置換もしくは非置換のC1−C10ヘテロシクロアルケニル基、置換もしくは非置換のC6−C60アリール基、置換もしくは非置換のC6−C60アリールオキシ基、置換もしくは非置換のC6−C60アリールチオ基、置換もしくは非置換のC1−C60ヘテロアリール基、置換もしくは非置換の一価非芳香族縮合多環基、置換もしくは非置換の一価非芳香族ヘテロ縮合多環基、及び−Si(Q1)(Q2)(Q3)のうちから選択され、
b1〜b4は、互いに独立して、0〜10のうちから選択された整数であり、
置換されたC1−C60アルキル基、置換されたC2−C60アルケニル基、置換されたC2−C60アルキニル基、置換されたC3−C10シクロアルキル基、置換されたC1−C10ヘテロシクロアルキル基、置換されたC3−C10シクロアルケニル基、置換されたC1−C10ヘテロシクロアルケニル基、置換されたC6−C60アリール基、置換されたC6−C60アリールオキシ基、置換されたC6−C60アリールチオ基、置換されたC1−C60ヘテロアリール基、置換された一価非芳香族縮合多環基、及び置換された一価非芳香族ヘテロ縮合多環基の置換基の内の少なくとも一つは、重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C1−C60アルキル基、C2−C60アルケニル基、C2−C60アルキニル基、C1−C60アルコキシ基、C3−C10シクロアルキル基、C1−C10ヘテロシクロアルキル基、C3−C10シクロアルケニル基、C1−C10ヘテロシクロアルケニル基、C6−C60アリール基、C6−C60アリールオキシ基、C6−C60アリールチオ基、C1−C60ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基、一価非芳香族ヘテロ縮合多環基、及び−Si(Q31)(Q32)(Q33)のうちから選択され、
Q1〜Q3、Q11〜Q13、Q21〜Q23、及びQ31〜Q33は、互いに独立して、水素、重水素、C1−C60アルキル基、C1−C60アルコキシ基、C3−C10シクロアルキル基、C1−C10ヘテロシクロアルキル基、C3−C10シクロアルケニル基、C1−C10ヘテロシクロアルケニル基、C6−C60アリール基、C1−C60ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基、及び一価非芳香族ヘテロ縮合多環基のうちから選択される。
化学式(D−1)においてAr2は、下記に示す化学式(11−1)〜(11−8)、及び化学式(12−1)〜(12−8)で表される基、フェニル基、並びにナフチル基のうちから選択され、
化学式(A−1)において、Ar11及びAr12は、互いに独立して、下記に示す化学式(13−1)〜(13−8)、及び化学式(14−1)〜(14−8)で表される基のうちから選択されてもよい。
X11及びX13は、互いに独立して、C(R17)(R18)、N(R19)、O、又はSであり、
X12及びX14は、互いに独立して、C(R37)(R38)、N(R39)、O、又はSであり、
R1、R2、A1及びA2についての説明は、本明細書で前述したところを参照し、
R11〜R19についての説明は、互いに独立して、本明細書の、R10についての説明を参照し、
R21〜R24についての説明は、互いに独立して、本明細書の、R20についての説明を参照し、
R31〜R39についての説明は、互いに独立して、本明細書の、R30についての説明を参照し、
R41〜R44についての説明は、互いに独立して、本明細書の、R40についての説明を参照し、
*は、隣接原子との結合サイトである。
A1は、単一結合、C1−C2アルキレン基、及びC2アルケニレン基、並びに
重水素、C1−C10アルキル基、C1−C10アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、及び−Si(Q21)(Q22)(Q23)のうちから選択された少なくとも一つで置換された、C1−C2アルキレン基及びC2アルケニレン基のうちから選択され、
化学式13、14、(13−1)〜(13−8)、及び化学式(14−1)〜(14−8)において、
A2は、単一結合、C1−C2アルキレン基、及びC2アルケニレン基、並びに
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C1−C10アルキル基、C1−C10アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、及び−Si(Q21)(Q22)(Q23)のうちから選択された少なくとも一つで置換された、C1−C2アルキレン基及びC2アルケニレン基のうちから選択され、
化学式13、14、(13−1)〜(13−8)、及び化学式(14−1)〜(14−8)において、
R2、R30〜R39、及びR40〜R44は、互いに独立して、水素、重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C1−C20アルキル基、及びC1−C20アルコキシ基、
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、及びジベンゾチオフェニル基のうちから選択された少なくとも一つで置換された、C1−C20アルキル基及びC1−C20アルコキシ基、
フェニル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、ナフチル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、及びジベンゾチオフェニル基、
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C1−C20アルキル基、C1−C20アルコキシ基、フェニル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、ナフチル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、及びジベンゾチオフェニル基のうちから選択された少なくとも一つで置換された、フェニル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、ナフチル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、及びジベンゾチオフェニル基、並びに
−Si(Q1)(Q2)(Q3)のうちから選択され、
Q1〜Q3、及びQ21〜Q23は、互いに独立して、水素、C1−C10アルキル基、C1−C10アルコキシ基、フェニル基、及びナフチル基のうちから選択されてもよいが、それらに限定されるものではない。
化学式(D−1)においてAr2は、下記に示す化学式(15−1)〜(15−17)、及び化学式(16−1)〜(16−8)で表される基、フェニル基、並びにナフチル基のうちから選択され、
化学式(A−1)において、Ar11及びAr12は、互いに独立して、下記に示す化学式(17−1)〜(17−3)で表される基のうちから選択されてもよいが、それらに限定されるものではない。
X11及びX13は、互いに独立して、C(R17)(R18)、N(R19)、O、又はSであり、
R’及びR”は、互いに独立して、水素、重水素、C1−C10アルキル基、C1−C10アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、及びジベンゾチオフェニル基のうちから選択され、
R1、R10、R20、R30及びR40についての説明は、本明細書で前述したところを参照し、
R10a〜R10cについての説明は、本明細書の、R10についての説明を参照する。
R1、R10、R10a〜R10c、及びR20は、互いに独立して、水素、重水素、C1−C10アルキル基、C1−C10アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、及び−Si(Q1)(Q2)(Q3)のうちから選択され、
R30及びR40は、互いに独立して、水素、重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C1−C10アルキル基、C1−C10アルコキシ基、−CF3、−CF2H、及び−CFH2、
フェニル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、ナフチル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、及びジベンゾチオフェニル基、
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C1−C10アルキル基、C1−C10アルコキシ基、−CF3、−CF2H、−CFH2、フェニル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、ナフチル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、及びジベンゾチオフェニル基のうちから選択された少なくとも一つで置換された、フェニル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、ナフチル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、及びジベンゾチオフェニル基、並びに
−Si(Q1)(Q2)(Q3)のうちから選択され、
Q1〜Q3は、互いに独立して、水素、C1−C10アルキル基、C1−C10アルコキシ基、フェニル基、及びナフチル基のうちから選択されてもよいが、それらに限定されるものではない。
i)ドナー化合物は、化学式(D−1)で表され、化学式(D−1)でL1は、単一結合である化合物のうちから選択されるか、あるいは
ii)ドナー化合物は、下記に示す化学式(D−1(1))〜(D−1(52))で表される化合物のうちから選択されてもよい。
Ar1及びAr2についての説明は、本明細書で前述したところを参照し、
Y51は、互いに独立して、C(Z53)(Z54)、N(Z55)、O、又はSであり、
Z51〜Z56は、互いに独立して、水素、重水素、C1−C10アルキル基、C1−C10アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、及び−Si(Q11)(Q12)(Q13)のうちから選択され、
Q11〜Q13は、互いに独立して、水素、C1−C10アルキル基、C1−C10アルコキシ基、フェニル基、及びナフチル基のうちから選択されてもよい。
Ar1は、化学式11及び12で表される基のうちから選択され、
Ar2は、化学式11、12で表される基、フェニル基及びナフチル基、並びに
重水素、ヒドロキシル基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C1−C20アルキル基、C1−C20アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、及びジベンゾチオフェニル基のうちから選択された少なくとも一つで置換された、フェニル基及びナフチル基のうちから選択されてもよい。
Ar1は、化学式(11−1)〜(11−8)、及び化学式(12−1)〜(12−8)で表される基のうちから選択され、
Ar2は、化学式(11−1)〜(11−8)、及び化学式(12−1)〜(12−8)で表される基、フェニル基、並びにナフチル基のうちから選択されてもよいが、それらに限定されるものではない。
L11〜L13は、互いに独立して、下記に示す化学式(3−1)〜(3−56)で表される基のうちから選択され、
i)a11個のL11の内の少なくとも一つ、
ii)a12個のL12の内の少なくとも一つ、及び
iii)a13個のL13の内の少なくとも一つは、
互いに独立して、下記に示す化学式(3−15)〜(3−56)で表される基のうちから選択されてもよい。
Y1は、O、S、C(Z3)(Z4)、及びN(Z5)のうちから選択され、
Z1〜Z5は、互いに独立して、水素、重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C1−C10アルキル基、C1−C10アルコキシ基、−CF3、−CF2H、−CFH2、フェニル基、シアノ基で置換されたフェニル基、ナフチル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、及び−Si(Q11)(Q12)(Q13)のうちから選択され、
Q11〜Q13は、互いに独立して、水素、C1−C10アルキル基、C1−C10アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、及びジベンゾチオフェニル基のうちから選択され、
d4は、0〜4のうちから選択される整数であり、
d3は、0〜3のうちから選択される整数であり、
d2は、0〜2のうちから選択される整数であり、
*及び*’は、隣接原子との結合サイトである。
X21は、N又はC(Z21)であり、X22は、N又はC(Z22)であり、X23は、N又はC(Z23)であり、X24は、N又はC(Z24)であり、X31は、N又はC(Z31)であり、X32は、N又はC(Z32)であり、X33は、N又はC(Z33)であり、X34は、N又はC(Z34)であり、X41は、N又はC(Z41)であり、X42は、N又はC(Z42)であり、X43は、N又はC(Z43)であり、X44は、N又はC(Z44)であるが、X21〜X24がいずれもNである場合は除かれ、X31〜X34がいずれもNである場合は除かれ、X41〜X44がいずれもNである場合は除かれ、
Z21〜Z24、Z31〜Z34、及びZ41〜Z44は、互いに独立して、水素、重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C1−C10アルキル基、C1−C10アルコキシ基、−CF3、−CF2H、−CFH2、フェニル基、シアノ基で置換されたフェニル基、ナフチル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、及び−Si(Q11)(Q12)(Q13)のうちから選択され、
Q11〜Q13は、互いに独立して、水素、C1−C10アルキル基、C1−C10アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、及びジベンゾチオフェニル基のうちから選択され、
*及び*’は、隣接原子との結合サイトである。
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、−CF3、−CF2H、及び−CFH2のうちから選択された少なくとも一つで置換された、C1−C10アルキル基及びC1−C10アルコキシ基、
フェニル基、ナフチル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、及びジベンゾチオフェニル基、
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C1−C10アルキル基、C1−C10アルコキシ基、−CF3、−CF2H、−CFH2、フェニル基、ナフチル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、及びジベンゾチオフェニル基のうちから選択された少なくとも一つで置換された、フェニル基、ナフチル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、及びジベンゾチオフェニル基、並びに
−Si(Q1)(Q2)(Q3)のうちから選択され、
Q1〜Q3は、互いに独立して、水素、C1−C10アルキル基、C1−C10アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、及びジベンゾチオフェニル基のうちから選択されてもよい。
重水素、−F、シアノ基、−CF3、−CF2H、及び−CFH2のうちから選択された少なくとも一つで置換された、C1−C10アルキル基及びC1−C10アルコキシ基、
フェニル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、トリアジニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、及びジベンゾチオフェニル基、
重水素、−F、シアノ基、C1−C10アルキル基、C1−C10アルコキシ基、−CF3、−CF2H、−CFH2、フェニル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、トリアジニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、及びジベンゾチオフェニル基のうちから選択された少なくとも一つで置換された、フェニル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、トリアジニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、及びジベンゾチオフェニル基、並びに
−Si(Q1)(Q2)(Q3)のうちから選択され、
前記Q1〜Q3は、互いに独立して、水素、C1−C10アルキル基、C1−C10アルコキシ基、フェニル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、トリアジニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、及びジベンゾチオフェニル基のうちから選択されてもよい。
i)アクセプタ化合物は、化学式(A−1)で表され、化学式(A−1)において、Ar11及びAr12は、互いに独立して、化学式(17−1)〜(17−3)で表される基のうちから選択され、Ar11及びAr12の内の少なくとも一つは、化学式(17−2)及び(17−3)で表される基である化合物のうちから選択されるか、
ii)アクセプタ化合物は、化学式(A−1)で表され、化学式(A−1)において、L11は、化学式(3−15)及び(3−28)で表される基のうちから選択され、a11個のL11の内の少なくとも一つは、化学式(6−1)〜(6−4)で表される基のうちから選択された化合物のうちから選択されるか、あるいは
iii)アクセプタ化合物は、化学式(A−2)で表され、化学式(A−2)において、X1〜X3が、いずれもNである化合物のうちから選択されてもよいが、それらに限定されるものではない。
従って、本発明による組成物を含む薄膜が提供され得る。
例えば、薄膜は、本発明による組成物によってのみなる。又は、薄膜は、本発明による組成物及び蛍光ドーパントを含むか、あるいは本発明による組成物及びリン光ドーパントを含んでもよい。
例えば、薄膜は、本発明による組成物及び蛍光ドーパントからなるか、あるいは本発明による組成物及びリン光ドーパントからなるが、それらに限定されるものではない。
従って、本発明による一実施形態として、第1電極と、第2電極と、第1電極と第2電極との間に介在する有機層と、を含み、有機層は、本発明による組成物を含む薄膜を含む有機発光素子が提供される。
本発明による有機発光素子は、前述のような組成物を含む薄膜を具備するので、低駆動電圧、高効率及び長寿命を有することができる。
有機発光素子において、組成物を含む薄膜は、例えば、発光層でもある。
従って、一実施形態によれば、有機発光素子は、組成物を含む発光層を含んでもよい。
例えば、発光層が組成物からなる有機発光素子において、発光層から放出された光は、青色光であり、青色光の最大発光波長は、390nm〜490nmの範囲であり、青色光のCIE色座標において、X座標は、0.182〜0.307の範囲であり、Y座標は、0.092〜0.523の範囲でもある。
すなわち、有機発光素子は、高色純度青色光を放出することができる。
ここで、発光層において、組成物の含量は、蛍光ドーパントの含量よりも多い。
例えば、エキシプレックスのPLスペクトルにおける最大発光波長(λmax(Ex))は、蛍光ドーパントのPLスペクトルにおける最大発光波長(λmax(FD))より小さい。
それにより、組成物において、蛍光ドーパントへのエネルギー転移が行われ、発光層の発光メカニズムは、蛍光ドーパントでの励起状態から基底状態へのエネルギー転移にほとんど依存する。
すなわち、発光層における組成物は、遅延蛍光過程において、いわゆる、補助ドーパント(assistant−dopant)の役割を行い、蛍光ドーパントの発光カラーが発光層の発光カラーを決定する。
例えば、蛍光ドーパントが緑色ドーパントである場合、発光層は、緑色光を放出することができる。
以下、図1を参照し、本発明の一実施形態による有機発光素子の構造及び製造方法について説明すれば、次の通りである。
有機発光素子10は、第1電極11、有機層15、及び第2電極19が順次に積層された構造を有する。
第1電極11の下部、又は第2電極19の上部には、基板が追加して配置されてもよい。
基板としては、一般的な有機発光素子で使用される基板を使用することができるが、機械的強度、熱安定性、透明性、表面平滑性、取り扱い容易性及び防水性にすぐれるガラス基板又は透明プラスチック基板を使用することができる。
第1電極11は、アノードでもある。
第1電極用物質は、正孔注入が容易であるように、高い仕事関数を有する物質のうちから選択され得る。
第1電極11は、反射型電極、半透過型電極又は透過型電極でもある。
第1電極用物質としては、酸化インジウムスズ(ITO)、酸化インジウム亜鉛(IZO)、酸化スズ(SnO2)、酸化亜鉛(ZnO)などを利用することができる。
又は、マグネシウム(Mg)、アルミニウム(Al)、アルミニウム−リチウム(Al−Li)、カルシウム(Ca)、マグネシウム−インジウム(Mg−In)、マグネシウム−銀(Mg−Ag)のような金属を利用することができる。
第1電極11は、単一層構造、又は2以上の層を含む多層構造を有することができる。
例えば、第1電極11は、ITO/Ag/ITOの3層構造を有することができるが、それに限定されるものではない。
有機層15は、正孔輸送領域(hole transport region)、発光層(emission layer)及び電子輸送領域(electron transport tregion)を含む。
正孔輸送領域は、第1電極11と発光層との間に配置される。
正孔輸送領域は、正孔注入層、正孔輸送層、電子阻止層、及びバッファ層の内の少なくとも1層を含み得る。
正孔輸送領域は、正孔注入層のみを含むか、正孔輸送層のみを含んでもよい。
又は、正孔輸送領域は、第1電極11から順次に積層された、正孔注入層/正孔輸送層又は正孔注入層/正孔輸送層/電子阻止層の構造を有することができる。
真空蒸着法によって正孔注入層を形成する場合、その蒸着条件は、正孔注入層材料として使用する化合物、目的と正孔注入層の構造及び熱的特性などによって異なるが、例えば、蒸着温度約100〜約500℃、真空度約10−8〜約10−3torr、蒸着速度約0.01〜約100Å/secの範囲で選択されるが、それらに限定されるものではない。
スピンコーティング法によって正孔注入層を形成する場合、コーティング条件は、正孔注入層材料として使用する化合物、目的とする正孔注入層の構造及び熱的特性によって異なるが、約2,000rpm〜約5,000rpmのコーティング速度、コーティング後の溶媒除去のための熱処理温度は、約80℃〜200℃の温度範囲で選択されるが、それらに限定されるものではない。
正孔輸送層及び電子阻止層の形成条件は、正孔注入層形成条件を参照する。
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C1−C60アルキル基、C2−C60アルケニル基、C2−C60アルキニル基、C1−C60アルコキシ基、C3−C10シクロアルキル基、C3−C10シクロアルケニル基、C1−C10ヘテロシクロアルキル基、C1−C10ヘテロシクロアルケニル基、C6−C60アリール基、C6−C60アリールオキシ基、C6−C60アリールチオ基、C1−C60ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基、及び一価非芳香族ヘテロ縮合多環基のうちから選択された少なくとも一つで置換された、フェニレン基、ペンタレニレン基、インデニレン基、ナフチレン基、アズレニレン基、ヘプタレニレン基、アセナフチレン基、フルオレニレン基、フェナレニレン基、フェナントレニレン基、アントラセニレン基、フルオランテニレン基、トリフェニレニレン基、ピレニレン基、クリセニレニレン基、ナフタセニレン基、ピセニレン基、ペリレニレン基、及びペンタセニレン基のうちから選択されてもよい。
化学式201において、xa及びxbは、互いに独立して、0〜5の整数、あるいは0、1又は2でもある。
例えば、xaは、1であり、xbは、0でもあるが、それらに限定されるものではない。
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、及びリン酸基又はその塩の内の1つ以上で置換された、C1−C10アルキル基及びC1−C10アルコキシ基、
フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、フルオレニル基及びピレニル基;並びに
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C1−C10アルキル基、及びC1−C10アルコキシ基のうち1以上で置換された、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、フルオレニル基、及びピレニル基のうちから選択されてもよいが、それらに限定されるものではない。
化学式201において、R109は、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、及びピリジニル基、並びに
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C1−C20アルキル基、C1−C20アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、及びピリジニル基の内の1つ以上で置換された、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、及びピリジニル基のうちから選択されてもよい。
例えば、化学式201で表される化合物、及び化学式202で表される化合物は、下記に示す化合物HT1〜HT20を含んでもよいが、それらに限定されるものではない。
正孔輸送領域が、正孔注入層及び正孔輸送層のうち少なくとも1層を含むならば、正孔注入層の厚みは、約100Å〜約10,000Å、例えば、約100Å〜約1,000Åであり、正孔輸送層の厚みは、約50Å〜約2,000Å、例えば、約100Å〜約1,500Åでもある。
正孔輸送領域、正孔注入層及び正孔輸送層の厚みが前述のような範囲を満足する場合、実質的な駆動電圧の上昇なしに、満足すべき正孔輸送特性を得ることができる。
電荷生成物質は、正孔輸送領域内に、均一に又は不均一に分散している。
電荷生成物質は、例えば、p−ドーパントでもある。
p−ドーパントは、キノン誘導体、金属酸化物、及びシアノ基含有化合物のうち一つでもあるが、それらに限定されるものではない。
例えば、p−ドーパントの非制限的な例としては、テトラシアノキノンジメタン(TCNQ)及び2,3,5,6−テトラフルオロ−テトラシアノ−1,4−ベンゾキノンジメタン(F4−TCNQ)のようなキノン誘導体、タングステン酸化物及びモリブデン酸化物のような金属酸化物、並びに下記に示す化合物HT−D1、化合物HP−1のようなシアノ基含有化合物などを挙げることができるが、それらに限定されるものではない。
バッファ層は、発光層から放出される光の波長による光学的共振距離を補償して効率を上昇させる役割を行う。
正孔輸送領域は、電子阻止層をさらに含んでもよい。
電子阻止層は、公知の物質、例えば、mCPを含んでもよいが、それに限定されるものではない。
真空蒸着法及びスピンコーティング法によって発光層を形成する場合、その蒸着条件及びコーティング条件は、使用する化合物によって異なるが、一般的に、正孔注入層の形成とほぼ同一の条件範囲のうちから選択される。
有機発光素子がフルカラー有機発光素子である場合、発光層は、赤色発光層、緑色発光層、及び青色発光層にパターニングされる。
又は、発光層は、赤色発光層、緑色発光層、及び/又は青色発光層が積層された構造を有することにより、白色光を放出することができるなど、多様な変形例が可能である。
発光層は、前述のような組成物を含む。
一実施形態によれば、発光層は、本発明による組成物からなる。
蛍光ドーパントは、公知の任意蛍光ドーパントのうちから選択されてもよい。
例えば、蛍光ドーパントは、下記に示す化学式501で表された化合物のうちから選択されてもよい。
Ar501は、ナフタレン(naphthalene)基、ヘプタレン(heptalene)基、フルオレン(fluorenene)基、スピロ−ビフルオレン基、カルバゾール基、ベンゾフルオレン基、ジベンゾフルオレン基、フェナレン(phenalene)基、フェナントレン(phenanthrene)基、アントラセン(anthracene)基、フルオランテン(fluoranthene)基、トリフェニレン(triphenylene)基、ピレン(pyrene)基、クリセン(chrysene)基、ナフタセン(naphthacene)基、ピセン(picene)基、ペリレン(perylene)基、ペンタフェン(pentaphene)基、及びインデノアントラセン(indenoanthracene)基、並びに
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C1−C60アルキル基、C2−C60アルケニル基、C2−C60アルキニル基、C1−C60アルコキシ基、C3−C10シクロアルキル基、C1−C10ヘテロシクロアルキル基、C3−C10シクロアルケニル基、C1−C10ヘテロシクロアルケニル基、C6−C60アリール基、C6−C60アリールオキシ基、C6−C60アリールチオ基、C1−C60ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基、一価非芳香族ヘテロ縮合多環基、及び−Si(Q501)(Q502)(Q503)(Q501〜Q503は、互いに独立して、水素、C1−C60アルキル基、C2−C60アルケニル基、C6−C60アリール基及びC1−C60ヘテロアリール基のうちから選択される)のうちから選択された少なくとも一つで置換された、ナフタレン基、ヘプタレン基、フルオレン基、スピロ−ビフルオレン基、カルバゾール基、ベンゾフルオレン基、ジベンゾフルオレン基、フェナレン基、フェナントレン基、アントラセン基、フルオランテン基、トリフェニレン基、ピレン基、クリセン基、ナフタセン基、ピセン基、ペリレン基、ペンタフェン基、及びインデノアントラセン基のうちから選択され、
L501〜L503は、互いに独立して、置換もしくは非置換のC3−C10シクロアルキレン基、置換もしくは非置換のC1−C10ヘテロシクロアルキレン基、置換もしくは非置換のC3−C10シクロアルケニレン基、置換もしくは非置換のC1−C10ヘテロシクロアルケニレン基、置換もしくは非置換のC6−C60アリレン基、置換もしくは非置換のC1−C60ヘテロアリレン基、置換もしくは非置換の二価非芳香族縮合多環基、及び置換もしくは非置換の二価非芳香族ヘテロ縮合多環基のうちから選択され、
R501及びR502は、互いに独立して、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、スピロ−ビフルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、ピレニル基、クリセニル基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、カルバゾール基、トリアジニル基、ジベンゾフラニル基、及びジベンゾチオフェニル基、並びに
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C1−C20アルキル基、C1−C20アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、スピロ−ビフルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、ピレニル基、クリセニル基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基、トリアジニル基、ジベンゾフラニル基、及びジベンゾチオフェニル基のうちから選択された少なくとも一つで置換された、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、スピロ−ビフルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、ピレニル基、クリセニル基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基、トリアジニル基、ジベンゾフラニル基、及びジベンゾチオフェニル基のうちから選択され、
xd1〜xd3は、互いに独立して、0、1、2及び3のうちから選択され、
xd4は、0、1、2、3、4、5及び6のうちから選択される。
Ar501は、ナフタレン基、ヘプタレン基、フルオレン基、スピロ−ビフルオレン基、ベンゾフルオレン基、ジベンゾフルオレン基、フェナレン基、フェナントレン基、アントラセン基、フルオランテン基、トリフェニレン基、ピレン基、クリセン基、ナフタセン基、ピセン基、ペリレン基、ペンタフェン基、及びインデノアントラセン基、並びに
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C1−C20アルキル基、C1−C20アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、スピロ−ビフルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、ピレニル基、クリセニル基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、イソインドリル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基、及びトリアジニル基のうちから選択された少なくとも一つで置換された、ナフタレン基、ヘプタレン基、フルオレン基、スピロ−ビフルオレン基、ベンゾフルオレン基、ジベンゾフルオレン基、フェナレン基、フェナントレン基、アントラセン基、フルオランテン基、トリフェニレン基、ピレン基、クリセン基、ナフタセン基、ピセン基、ペリレン基、ペンタフェン基、及びインデノアントラセン基のうちから選択され、
L501〜L503は、互いに独立して、フェニレン基、ナフチレン基、フルオレニレン基、スピロ−ビフルオレニレン基、ベンゾフルオレニレン基、ジベンゾフルオレニレン基、フェナントレニレン基、アントラセニレン基、ピレニレン基、クリセニレン基、ピリジニレン基、ピラジニレン基、ピリミジニレン基、ピリダジニレン基、キノリニレン基、イソキノリニレン基、キノキサリニレン基、キナゾリニレン基、カルバゾリレン基、及びトリアジニレン基、並びに
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C1−C20アルキル基、C1−C20アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、スピロ−ビフルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、ピレニル基、クリセニル基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、イソインドリル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基、及びトリアジニル基のうちから選択された少なくとも一つで置換された、フェニレン基、ナフチレン基、フルオレニレン基、スピロ−ビフルオレニレン基、ベンゾフルオレニレン基、ジベンゾフルオレニレン基、フェナントレニレン基、アントラセニレン基、ピレニレン基、クリセニレン基、ピリジニレン基、ピラジニレン基、ピリミジニレン基、ピリダジニレン基、キノリニレン基、イソキノリニレン基、キノキサリニレン基、キナゾリニレン基、カルバゾリレン基及びトリアジニレン基、のうちから選択され、
R501及びR502は、互いに独立して、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、スピロ−ビフルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、ピレニル基、クリセニル基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基、及びトリアジニル基、並びに
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C1−C20アルキル基、C1−C20アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、アズレニル基、フルオレニル基、スピロ−ビフルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、ピレニル基、クリセニル基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基、及びトリアジニル基のうちから選択された少なくとも一つで置換された、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、スピロ−ビフルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、ピレニル基、クリセニル基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基、及びトリアジニル基、のうちから選択され、
xd1〜xd3は、互いに独立して、0、1又は2であり、
xd4は、0、1、2、3又は4でもあるが、それらに限定されるものではない。
発光層の厚みは、約100Å〜約1,000Å、例えば、約200Å〜約600Åでもある。
発光層の厚みが前述のような範囲を満足する場合、実質的な駆動電圧の上昇なしに、優秀な発光特性を示すことができる。
子輸送領域は、正孔阻止層、電子輸送層、及び電子注入層のうちから選択された少なくとも1層を含み得る。
例えば、電子輸送領域は、正孔阻止層/電子輸送層/電子注入層又は電子輸送層/電子注入層の構造を有することができるが、それらに限定されるものではない。
電子輸送層は、単一層構造、又は2つ以上の互いに異なる物質を含む多層構造を有することができる。
電子輸送領域の正孔阻止層、電子輸送層、及び電子注入層の形成条件は、正孔注入層の形成条件を参照する。
正孔阻止層の厚みが前述のような範囲を満足する場合、実質的な駆動電圧の上昇なしに、優秀な正孔阻止特性を得ることができる。
電子輸送層は、BCP、Bphen、並びに下記に示すAlq3、BAlq、TAZ、及びNTAZの内の少なくとも一つをさらに含んでもよい。
電子輸送層の厚みが前述のような範囲を満足する場合、実質的な駆動電圧の上昇なしに、満足すべき電子輸送特性を得ることができる。
電子輸送層は、前述のような物質以外に、金属含有物質をさらに含んでもよい。
電子注入層は、LiF、NaCl、CsF、Li2O、及びBaOのうちから選択された少なくとも一つを含んでもよい。
電子注入層の厚みは、約1Å〜約100Å、例えば、約3Å〜約90Åでもある。
電子注入層の厚みが前述のような範囲を満足する場合、実質的な駆動電圧の上昇なしに、満足すべき電子注入特性を得ることができる。
第2電極19は、カソードでもある。
第2電極19用物質としては、相対的に低い仕事関数を有する金属、合金、電気伝導性化合物、及びそれらの組み合わせを使用することができる。
具体的な例としては、リチウム(Li)、マグネシウム(Mg)、アルミニウム(Al)、アルミニウム−リチウム(Al−Li)、カルシウム(Ca)、マグネシウム−インジウム(Mg−In)、マグネシウム−銀(Mg−Ag)などを、第2電極19形成用物質として使用することができる。
又は、前面発光素子を得るために、ITO、IZOを利用して、透過型第2電極19を形成することができるなど、多様な変形が可能である。
以上、有機発光素子について、図1を参照して説明したが、それらに限定されるものではない。
本明細書において、C1−C60アルキレン基は、C1−C60アルキル基と同一構造を有する二価(divalent)基を意味する。
本明細書において、C1−C60アルコキシ基は、−OA101(ここで、A101は、C1−C60アルキル基である)の化学式を有する一価基を意味し、その具体的な例としては、メトキシ基、エトキシ基、イソプロピルオキシ基などが含まれる。
本明細書において、C2−C60アルケニレン基は、C2−C60アルケニル基と同一構造を有する二価基を意味する。
本明細書において、C2−C60アルキニル基は、C2−C60アルキル基の中間又は末端に、1以上の炭素−炭素三重結合を含む構造を有し、その具体的な例としては、エチニル基(ethynyl)、プロピニル基(propynyl)などが含まれる。
本明細書において、C2−C60アルキニレン基は、C2−C60アルキニル基と同一構造を有する二価基を意味する。
本明細書において、C3−C10シクロアルキレン基は、C3−C10シクロアルキル基と同一構造を有する二価基を意味する。
本明細書において、C1−C10ヘテロシクロアルキル基は、N、O、P、Si、及びSのうちから選択された少なくとも1つのヘテロ原子を環形成原子として含む炭素数1〜10の一価飽和単環式基を意味し、その具体例としては、テトラヒドロフラニル基(tetrahydrofuranyl)、テトラヒドロチオフェニル基などを含む。
本明細書において、C1−C10ヘテロシクロアルキレン基は、C1−C10ヘテロシクロアルキル基と同一構造を有する二価基を意味する。
本明細書において、C3−C10シクロアルケニレン基は、C3−C10シクロアルケニル基と同一構造を有する二価基を意味する。
本明細書において、C1−C10ヘテロシクロアルケニル基は、N、O、P、Si、及びSのうちから選択された少なくとも1つのヘテロ原子を環形成原子として含む炭素数1〜10の一価単環式基であり、環内に少なくとも1つの二重結合を有する。C1−C10ヘテロシクロアルケニル基の具体例としては、2,3−ジヒドロフラニル基、2,3−ジヒドロチオフェニル基などを含む。
本明細書において、C1−C10ヘテロシクロアルケニレン基は、C1−C10ヘテロシクロアルケニル基と同一構造を有する二価基を意味する。
本明細書において、C1−C60ヘテロアリール基は、N、O、P、Si、及びSのうちから選択された少なくとも1つのヘテロ原子を環形成原子として含み、炭素数1〜60個の芳香族系を有する一価基を意味し、C1−C60ヘテロアリーレン基は、N、O、P、Si、及びSのうちから選択された少なくとも1つのヘテロ原子を環形成原子として含み、炭素数1〜60個のヘテロ環芳香族系を有する二価基を意味する。C1−C60ヘテロアリール基の具体例としては、ピリジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基などを含む。C1−C60ヘテロアリール基及びC1−C60ヘテロアリーレン基が2以上の環を含む場合、2以上の環は、互いに融合されてもよい。
本明細書において、一価非芳香族縮合多環基(non−aromatic condensed polycyclic group)は、2以上の環が互いに縮合されており、環形成原子として炭素のみを含み(例えば、炭素数は、8〜60でもある)、分子全体が非芳香族性(non−aromaticity)を有する一価基を意味する。非芳香族縮合多環基の具体例としては、フルオレニル基などを含む。
本明細書において、二価非芳香族縮合多環基は、一価非芳香族縮合多環基と同一構造を有する二価基を意味する。
本明細書において、二価非芳香族ヘテロ縮合多環基は、一価非芳香族ヘテロ縮合多環基と同一構造を有する二価基を意味する。
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C1−C60アルキル基、C2−C60アルケニル基、C2−C60アルキニル基、あるいはC1−C60アルコキシ基、
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C3−C10シクロアルキル基、C1−C10ヘテロシクロアルキル基、C3−C10シクロアルケニル基、C1−C10ヘテロシクロアルケニル基、C6−C60アリール基、C6−C60アリールオキシ基、C6−C60アリールチオ基、C1−C60ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基、一価非芳香族ヘテロ縮合多環基、−N(Q11)(Q12)、−Si(Q13)(Q14)(Q15)、及び−B(Q16)(Q17)の内の少なくとも一つで置換された、C1−C60アルキル基、C2−C60アルケニル基、C2−C60アルキニル基、又はC1−C60アルコキシ基、
C3−C10シクロアルキル基、C1−C10ヘテロシクロアルキル基、C3−C10シクロアルケニル基、C1−C10ヘテロシクロアルケニル基、C6−C60アリール基、C6−C60アリールオキシ基、C6−C60アリールチオ基、C1−C60ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基、又は一価非芳香族ヘテロ縮合多環基、
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C1−C60アルキル基、C2−C60アルケニル基、C2−C60アルキニル基、C1−C60アルコキシ基、C3−C10シクロアルキル基、C1−C10ヘテロシクロアルキル基、C3−C10シクロアルケニル基、C1−C10ヘテロシクロアルケニル基、C6−C60アリール基、C6−C60アリールオキシ基、C6−C60アリールチオ基、C1−C60ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基、一価非芳香族ヘテロ縮合多環基、−N(Q21)(Q22)、−Si(Q23)(Q24)(Q25)、及び−B(Q26)(Q27)の内の少なくとも一つで置換された、C3−C10シクロアルキル基、C1−C10ヘテロシクロアルキル基、C3−C10シクロアルケニル基、C1−C10ヘテロシクロアルケニル基、C6−C60アリール基、C6−C60アリールオキシ基、C6−C60アリールチオ基、C1−C60ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基、又は一価非芳香族ヘテロ縮合多環基、及び
−N(Q31)(Q32)、−Si(Q33)(Q34)(Q35)、又は−B(Q36)(Q37)であり、
Q1〜Q7、Q11〜Q17、Q21〜Q27、及びQ31〜Q37は、互いに独立して、水素、C1−C60アルキル基、C2−C60アルケニル基、C2−C60アルキニル基、C1−C60アルコキシ基、C3−C10シクロアルキル基、C1−C10ヘテロシクロアルキル基、C3−C10シクロアルケニル基、C1−C10ヘテロシクロアルケニル基、C6−C60アリール基、C6−C60アリールオキシ基、C6−C60アリールチオ基、C1−C60ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基、又は一価非芳香族ヘテロ縮合多環基である。
以下、合成例及び実施例を挙げ、本発明の一実施形態による組成物(化合物)及び有機発光素子についてさらに具体的に説明するが、本発明は、下記の合成例及び実施例に限定されるものではない。
下記合成例において、「『A』の代わりに『B』を使用した」という表現において、「B」の使用量と「A」の使用量は、モル当量基準において同一である。
≪合成例1:化合物A1の合成≫
3,6−ジシアノカルバゾール(3,6−dicyanocarbazole)(52mmol)、9−(3−ブロモフェニル)−9H−カルバゾール(9−(3−bromophenyl)−9H−carbazole)(52mmol)、CuI 8.8g、K2CO3 15.9g及び1,10−フェナントロリン(1,10−phenanthroline)2.5gを、250mL2口(neck)丸底フラスコに入れた後、DMF 150mLを追加した。
その後、150℃で28時間撹拌した後、反応物を冷却させ、MeOHを追加し、固体を析出して濾過した。
そこから得られた結果物を、クロロホルム1Lと混合して加熱して溶解させた後、セライトパッド(celite pad)で濾過して得られた濾液を減圧濃縮した。
そこから得られた結果物を、MC/アセトン条件で再結晶し、化合物A1(10.9g、65.3%の収率)を得た。
Calc.:458.15、found [M+H+]:459.16
≪評価例1:PLスペクトル及びTRPLスペクトルの評価≫
クロロホルムと純水とで洗浄したクォーツ(quartz)基板を準備した後、下記に示す表1に記載された所定物質を10−7torrの真空度で真空(共)蒸着し、50nm厚のフィルムD2、A1、D2:A1、A2、D2:A2、D3、A3、D3:A3、D3:A3:TBPe、D3:TBPe、D4、A4、D4:A4、D4:A4:TBPe、D4:TBPe、BmPyPb、TCTA、TCTA:BmPyPb、CBP:B3PYMPM、及びTCTA:3TPYMBを準備した。
Fittingに使用されるfunctionは、下記に示す数式1の通りであり、fittingに使用された各“exponential decay function”から得られたTdecayのうち最大値をTdecay(Ex)として取った。
残りTdecay値は、一般蛍光発光(fluorescence)の減衰(decay)のlifetimeを決定するのに使用される。
このとき、TRPLカーブを求めるための測定時間と同一測定時間の間、同一測定をdark状態(所定のフィルムに入射されるpumping signalを遮断した状態)でさらに1回反復し、“baseline”あるいは“background signal”カーブを得て、fittingに“baseline”として使用した。
i)化合物D2及びA1から形成されたエキシプレックス、
ii)化合物D2及びA2から形成されたエキシプレックス、
iii)化合物D3及びA3から形成されたエキシプレックス、
iv)化合物D3及びA3から形成されたエキシプレックス、とTBPeとの組み合わせ、
v)化合物D4及びA4から形成されたエキシプレックス、
vi)化合物D4及びA4から形成されたエキシプレックスと、TBPeとの組み合わせは、
100ns以上(例えば、150ns以上)のTdecay(Ex)、及び10%以上(例えば、15%以上)の遅延蛍光成分の比率を「同時に」有するということを確認した。
一方、フィルムTCTA:BmPyPbの遅延蛍光成分の比率は、全体発光成分に対して約4%であるので、フィルムにおいて、エキシプレックスによる遅延蛍光が、全体蛍光に寄与するところが相対的に小さいということを確認することができる。
下記に示す表3に記載された方法によって、化合物D1、A1、D2、A2、D3、A3、D4、及びA4に対して、HOMOエネルギーレベル及びLUMOエネルギーレベルを評価し、その結果を下記に示す表4に示した。
フィルムD3:A3、TCTA:BmPyPb、CBP:B3PYMPM、及びTCTA:3TPYMBの形成直後、それぞれのフィルムに対して、KIMMON−KOHA社のHe−Cdレーザ(励起波長=325nm)を利用して、外気が遮断されたAr雰囲気下において、常温でPLスペクトルを評価した後、PLスペクトルにおける最大発光波長光の強度であるI1(a.u.)を測定して下記に示す表5に要約した。
フィルムD3:A3、TCTA:BmPyPb、CBP:B3PYMPM、及びTCTA:3TPYMBそれぞれのフィルム形成直後に測定した発光スペクトル(as prepared)、及びレーザ光を3時間照射した後で測定した発光スペクトル(3−hr exposed)は、それぞれ図4A〜図4Dに示した。
前述のように測定されたI1及びI2から、(I2/I1)x100(%)を計算して得られた各フィルムに対する発光安定性を、下記に示す表5に示した。
≪実施例:OLEDの作製≫
アノードとしてITO電極が形成されたガラス基板を、50mm×50mm×0.5mmサイズに切り、アセトンイソプロピルアルコールと純水との中で、それぞれ15分間超音波洗浄した後、30分間UVオゾン洗浄を行った。
アノード上に、化合物HT3及びTCNPQ(TCNPQの濃度は、3wt%である)を共蒸着し、100Å厚の正孔注入層を形成し、正孔注入層上に、化合物HT3を蒸着し、1,700Å厚の正孔輸送層を形成した。
正孔輸送層上に、化合物D2及び化合物A2を3:7の体積比で共蒸着し、400Å厚の発光層を形成した。
発光層上に、化合物ET16及びLiQを、5:5の重量比で共蒸着し、360Å厚の電子輸送層を形成した後、電子輸送層上に、LiQを蒸着し、5Å厚の電子注入層を形成し、電子注入層上に、120Å厚のMgAg電極(Agの含量は、10wt%である)を形成し、MgAg電極上に、化合物HT13を形成し、600Å厚のキャッピング層を形成することにより、有機発光素子を作製した。
作製された有機発光素子OLED 1〜OLED 3と、OLED A及びBの駆動電圧、輝度、電力、色純度、ロールオフ比、及び寿命(T95)の特性を、電流・電圧計(Keithley 2400)及び輝度計(Minolta Cs−1,000A)を利用して測定し、その結果を表7に整理した。
表7において、T95(at 9,000nit)初期輝度100%基準で95%の輝度になるのにかかる時間を評価した寿命データである。
ロールオフ比は、下記に示す数式2によって計算した。
(数2)
Roll off={1−(効率(at 9,000nit)/最大発光効率)}×100%
11 第1電極
15 有機層
19 第2電極
Claims (22)
- ドナー化合物及びアクセプタ化合物からなる組成物であって、
前記ドナー化合物は、電子受容基を含まず、下記に示す化学式D−1で表された化合物のうちから選択され、
前記アクセプタ化合物は、少なくとも1つの電子受容基を含み、下記に示す化学式A−1及びA−2で表された化合物のうちから選択され、
前記電子受容基は、
−F、−CFH 2 、−CF 2 H、−CF 3 、−CN、及び−NO 2 、
−F、−CFH 2 、−CF 2 H、−CF 3 、−CN、及び−NO 2 のうちから選択された少なくとも一つで置換されたC 1 −C 60 アルキル基、
環形成モイエティであって、*=N−*’を含む、C 1 −C 60 ヘテロアリール基、及び一価非芳香族縮合多環ヘテロ環基、並びに
重水素、−F、−CFH 2 、−CF 2 H、−CF 3 、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、置換もしくは非置換のC 1 −C 60 アルキル基、置換もしくは非置換のC 2 −C 60 アルケニル基、置換もしくは非置換のC 2 −C 60 アルキニル基、置換もしくは非置換のC 1 −C 60 アルコキシ基、置換もしくは非置換のC 3 −C 10 シクロアルキル基、置換もしくは非置換のC 1 −C 10 ヘテロシクロアルキル基、置換もしくは非置換のC 3 −C 10 シクロアルケニル基、置換もしくは非置換のC 1 −C 10 ヘテロシクロアルケニル基、置換もしくは非置換のC 6 −C 60 アリール基、置換もしくは非置換のC 6 −C 60 アリールオキシ基、置換もしくは非置換のC 6 −C 60 アリールチオ基、置換もしくは非置換のC 1 −C 60 ヘテロアリール基、置換もしくは非置換の一価非芳香族縮合多環基、及び置換もしくは非置換の一価非芳香族ヘテロ縮合多環基のうちから選択された少なくとも一つで置換され、環形成モイエティであって、*=N−*’を含む、C 1 −C 60 ヘテロアリール基、及び一価非芳香族縮合多環ヘテロ環基、のうちから選択され、
前記ドナー化合物と前記アクセプタ化合物は、体積比〔3:7〕〜〔1:1〕でエキシプレックス(exciplex)を形成し、
前記エキシプレックスの発光スペクトル(Photoluminescence(PL) spectrum)における最大発光波長(λmax(Ex))は、390nm以上及び490nm以下であり、
前記エキシプレックスの時間分解発光スペクトル(TRPL spectrum)における遅延蛍光の減衰時間(Tdecay(Ex))は、100ナノ秒(ns)以上であり、
前記エキシプレックスの時間分解発光スペクトルにおいて、全体発光成分に対する遅延蛍光成分の比率が10%以上であり、
前記エキシプレックスの発光安定性(PL stability)は、59%以上であり、
前記エキシプレックスのPLスペクトル及びTRPLスペクトルそれぞれは、前記ドナー化合物及びアクセプタ化合物を基板上に共蒸着して形成されたフィルムに対して、常温で測定されたスペクトルであり、
前記エキシプレックスの発光安定性は、下記に示す数式10によって評価されることを特徴とする組成物。
(化(D−1))
Ar 1 −(L 1 ) a1 −Ar 2 ・・・化学式D−1
(化(A−1))
Ar 11 −(L 11 ) a11 −Ar 12 ・・・化学式A−1
Ar 1 は、前記化学式11及び12で表される基のうちから選択され、
Ar 2 は、前記化学式11、12で表される基、フェニル基及びナフチル基、並びに
重水素、ヒドロキシル基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C 1 −C 20 アルキル基、C 1 −C 20 アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、及びジベンゾチオフェニル基のうちから選択された少なくとも一つで置換された、フェニル基及びナフチル基のうちから選択され、
Ar 11 及びAr 12 は、互いに独立して、前記化学式13及び14で表される基のうちから選択され、
X 1 は、N又はC(T 14 )であり、X 2 は、N又はC(T 15 )であり、X 3 は、N又はC(T 16 )であるが、X 1 〜X 3 のうち少なくとも一つは、Nであり、
L 1 は、単一結合、フェニレン基、ナフチレン基、フルオレニレン基、カルバゾリレン基、ジベンゾフラニレン基、及びジベンゾチオフェニレン基、並びに
重水素、C 1 −C 10 アルキル基、C 1 −C 10 アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、及び−Si(Q 11 )(Q 12 )(Q 13 )のうちから選択された少なくとも一つで置換された、フェニレン基、ナフチレン基、フルオレニレン基、カルバゾリレン基、ジベンゾフラニレン基、及びジベンゾチオフェニレン基のうちから選択され、
L 11 〜L 13 は、互いに独立して、単一結合、フェニレン基、ピリジニレン基、ピリミジニレン基、ピラジニレン基、ピリダジニレン基、トリアジニレン基、ナフチレン基、フルオレニレン基、カルバゾリレン基、ジベンゾフラニレン基、及びジベンゾチオフェニレン基、並びに
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C 1 −C 10 アルキル基、C 1 −C 10 アルコキシ基、−CF 3 、−CF 2 H、−CFH 2 、フェニル基、シアノ基で置換されたフェニル基、ナフチル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、及び−Si(Q 11 )(Q 12 )(Q 13 )のうちから選択された少なくとも一つで置換された、フェニレン基、ピリジニレン基、ピリミジニレン基、ピラジニレン基、ピリダジニレン基、トリアジニレン基、ナフチレン基、フルオレニレン基、カルバゾリレン基、ジベンゾフラニレン基、及びジベンゾチオフェニレン基のうちから選択され、
a1、及びa11〜a13は、互いに独立して、0〜5のうちから選択された整数であり、a1が2以上である場合、2以上のL 1 は、互いに同一であってもよく、異なっていてもよく、a11が2以上である場合、2以上のL 11 は、互いに同一であってもよく、異なっていてもよく、a12が2以上である場合、2以上のL 12 は、互いに同一であってもよく、異なっていてもよく、a13が2以上である場合、2以上のL 13 は、互いに同一であってもよく、異なっていてもよく、
CY 1 〜CY 4 は、互いに独立して、ベンゼン基、ナフタレン基、フルオレン基、カルバゾール基、ベンゾカルバゾール基、インドロカルバゾール基、ジベンゾフラン基、及びジベンゾチオフェン基のうちから選択され、
A 1 は、単一結合、C 1 −C 4 アルキレン基、及びC 2 −C 4 アルケニレン基、並びに
重水素、C 1 −C 10 アルキル基、C 1 −C 10 アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、及び−Si(Q 21 )(Q 22 )(Q 23 )のうちから選択された少なくとも一つで置換された、C 1 −C 4 アルキレン基及びC 2 −C 4 アルケニレン基のうちから選択され、
A 2 は、単一結合、C 1 −C 4 アルキレン基、及びC 2 −C 4 アルケニレン基、並びに
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C 1 −C 10 アルキル基、C 1 −C 10 アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、及び−Si(Q 21 )(Q 22 )(Q 23 )のうちから選択された少なくとも一つで置換された、C 1 −C 4 アルキレン基及びC 2 −C 4 アルケニレン基のうちから選択され、
R 1 、R 10 及びR 20 は、互いに独立して、水素、重水素、ヒドロキシル基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C 1 −C 20 アルキル基、及びC 1 −C 20 アルコキシ基、
重水素、ヒドロキシル基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、及びジベンゾチオフェニル基のうちから選択された少なくとも一つで置換された、C 1 −C 20 アルキル基及びC 1 −C 20 アルコキシ基、
フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、及びジベンゾチオフェニル基、
重水素、ヒドロキシル基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C 1 −C 20 アルキル基、C 1 −C 20 アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、及びジベンゾチオフェニル基のうちから選択された少なくとも一つで置換された、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、及びジベンゾチオフェニル基、並びに
−Si(Q 1 )(Q 2 )(Q 3 );のうちから選択され、
T 11 〜T 16 、R 2 、R 30 、R 40 は、互いに独立して、水素、重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基(CN)、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、置換もしくは非置換のC 1 −C 60 アルキル基、置換もしくは非置換のC 2 −C 60 アルケニル基、置換もしくは非置換のC 2 −C 60 アルキニル基、置換もしくは非置換のC 1 −C 60 アルコキシ基、置換もしくは非置換のC 3 −C 10 シクロアルキル基、置換もしくは非置換のC 1 −C 10 ヘテロシクロアルキル基、置換もしくは非置換のC 3 −C 10 シクロアルケニル基、置換もしくは非置換のC 1 −C 10 ヘテロシクロアルケニル基、置換もしくは非置換のC 6 −C 60 アリール基、置換もしくは非置換のC 6 −C 60 アリールオキシ基、置換もしくは非置換のC 6 −C 60 アリールチオ基、置換もしくは非置換のC 1 −C 60 ヘテロアリール基、置換もしくは非置換の一価非芳香族縮合多環基、置換もしくは非置換の一価非芳香族ヘテロ縮合多環基、及び−Si(Q 1 )(Q 2 )(Q 3 )のうちから選択され、
b1〜b4は、互いに独立して、0〜10のうちから選択された整数であり、
前記置換されたC 1 −C 60 アルキル基、置換されたC 2 −C 60 アルケニル基、置換されたC 2 −C 60 アルキニル基、置換されたC 3 −C 10 シクロアルキル基、置換されたC 1 −C 10 ヘテロシクロアルキル基、置換されたC 3 −C 10 シクロアルケニル基、置換されたC 1 −C 10 ヘテロシクロアルケニル基、置換されたC 6 −C 60 アリール基、置換されたC 6 −C 60 アリールオキシ基、置換されたC 6 −C 60 アリールチオ基、置換されたC 1 −C 60 ヘテロアリール基、置換された一価非芳香族縮合多環基、及び置換された一価非芳香族ヘテロ縮合多環基の置換基のうち少なくとも一つは、重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C 1 −C 60 アルキル基、C 2 −C 60 アルケニル基、C 2 −C 60 アルキニル基、C 1 −C 60 アルコキシ基、C 3 −C 10 シクロアルキル基、C 1 −C 10 ヘテロシクロアルキル基、C 3 −C 10 シクロアルケニル基、C 1 −C 10 ヘテロシクロアルケニル基、C 6 −C 60 アリール基、C 6 −C 60 アリールオキシ基、C 6 −C 60 アリールチオ基、C 1 −C 60 ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基、一価非芳香族ヘテロ縮合多環基、及び−Si(Q 31 )(Q 32 )(Q 33 )のうちから選択され、
前記Q 1 〜Q 3 、Q 11 〜Q 13 、Q 21 〜Q 23 、及びQ 31 〜Q 33 は、互いに独立して、水素、重水素、C 1 −C 60 アルキル基、C 1 −C 60 アルコキシ基、C 3 −C 10 シクロアルキル基、C 1 −C 10 ヘテロシクロアルキル基、C 3 −C 10 シクロアルケニル基、C 1 −C 10 ヘテロシクロアルケニル基、C 6 −C 60 アリール基、C 1 −C 60 ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基、及び一価非芳香族ヘテロ縮合多環基のうちから選択される。
(数10)
発光安定性(%)=(I2/I1)×100 ・・・数式10
前記数式10において、
I1は、前記ドナー化合物及びアクセプタ化合物を基板上に共蒸着することによって、フィルムを形成した直後に得られたフィルム1に対して、He−Cdレーザ(励起波長=325nm)を利用して、外気が遮断された不活性雰囲気下にて、常温で測定された発光(PL)スペクトルにおける前記最大発光波長(λmax(Ex))光の強度(a.u.)であり、I2は、前記フィルム1を、外気が遮断された不活性雰囲気下にて、前記I1の評価時に使用されたポンピングレーザであるHe−Cdレーザ光に3時間露出させた後で得られたフィルム2に対して、外気が遮断された不活性雰囲気下にて、常温で測定された発光(PL)スペクトルにおける前記最大発光波長(λmax(Ex))光の強度(a.u.)である。 - 前記λmax(Ex)が、390nm以上440nm以下であることを特徴とする請求項1に記載の組成物。
- 前記ドナー化合物のHOMO(highest occupied molecular orbital)エネルギーレベルの絶対値(|HOMO(D)|)が5.78eV以下であり、
前記アクセプタ化合物のLUMO(lowest unoccupied molecular orbital)エネルギーレベルの絶対値(|LUMO(A)|)が1.76eV以上であり、
前記HOMO(D)は、循環電圧電流法(CV)を利用して計算されたものであり、
前記LUMO(A)は、常温で測定されたUV吸収スペクトルを利用して計算されたものであることを特徴とする請求項1に記載の組成物。 - 前記アクセプタ化合物のHOMOエネルギーレベルと、前記ドナー化合物のHOMOエネルギーレベルとの差の絶対値(|HOMO(A)−HOMO(D)|)が、0.037eV以上1.1eV以下であり、
前記アクセプタ化合物のLUMOエネルギーレベルと、前記ドナー化合物のLUMOエネルギーレベルとの差の絶対値(|LUMO(A)−LUMO(D)|)が、0.001eV以上及び1.1eV以下であり、
前記HOMO(D)は、循環電圧電流法(CV)を利用して計算されたものであり、
前記LUMO(A)は、常温で測定されたUV吸収スペクトルを利用して計算されたものであることを特徴とする請求項1に記載の組成物。 - Ar1は、下記に示す化学式(11−1)〜(11−8)、及び化学式(12−1)〜(12−8)で表される基のうちから選択され、
Ar2は、下記に示す化学式(11−1)〜(11−8)、及び化学式(12−1)〜(12−8)で表される基、フェニル基、並びにナフチル基のうちから選択され、
Ar11及びAr12は、互いに独立して、下記に示す化学式(13−1)〜(13−8)、及び化学式(14−1)〜(14−8)で表される基のうちから選択されることを特徴とする請求項1に記載の組成物。
X11及びX13は、互いに独立して、C(R17)(R18)、N(R19)、O、又はSであり、
X12及びX14は、互いに独立して、C(R37)(R38)、N(R39)、O、又はSであり、
R1、R2、A1及びA2についての説明は、請求項1を参照し、
R11〜R19についての説明は、互いに独立して、請求項1のR10についての説明を参照し、
R21〜R24についての説明は、互いに独立して、請求項1のR20についての説明を参照し、
R31〜R39についての説明は、互いに独立して、請求項1のR30についての説明を参照し、
R41〜R44についての説明は、互いに独立して、請求項1のR40についての説明を参照し、
*は、隣接原子との結合サイトである。 - 前記A1は、単一結合、C1−C2アルキレン基、及びC2アルケニレン基、並びに
重水素、C1−C10アルキル基、C1−C10アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、及び−Si(Q21)(Q22)(Q23)のうちから選択された少なくとも一つで置換された、C1−C2アルキレン基及びC2アルケニレン基のうちから選択され、
前記A2は、単一結合、C1−C2アルキレン基、及びC2アルケニレン基、並びに
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C1−C10アルキル基、C1−C10アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、及び−Si(Q21)(Q22)(Q23)のうちから選択された少なくとも一つで置換された、C1−C2アルキレン基及びC2アルケニレン基のうちから選択され、
R2、R31〜R39、及びR41〜R44は、互いに独立して、
水素、重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C1−C20アルキル基、及びC1−C20アルコキシ基、
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、及びジベンゾチオフェニル基のうちから選択された少なくとも一つで置換された、C1−C20アルキル基及びC1−C20アルコキシ基、
フェニル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、ナフチル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、及びジベンゾチオフェニル基、
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C1−C20アルキル基、C1−C20アルコキシ基、フェニル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、ナフチル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、及びジベンゾチオフェニル基のうちから選択された少なくとも一つで置換された、フェニル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、ナフチル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、及びジベンゾチオフェニル基、並びに
−Si(Q1)(Q2)(Q3)のうちから選択され、
前記Q1〜Q3、及びQ21〜Q23は、互いに独立して、水素、C1−C10アルキル基、C1−C10アルコキシ基、フェニル基、及びナフチル基のうちから選択されることを特徴とする請求項5に記載の組成物。 - 前記Ar1は、下記に示す化学式(15−1)〜(15−17)、及び化学式(16−1)〜(16−8)で表される基のうちから選択され、
前記Ar2は、下記に示す化学式(15−1)〜(15−17)、及び化学式(16−1)〜(16−8)で表される基、フェニル基、並びにナフチル基のうちから選択され、
Ar11及びAr12は、互いに独立して、下記に示す化学式(17−1)〜(17−3)で表される基のうちから選択されることを特徴とする請求項1に記載の組成物。
X11及びX13は、互いに独立して、C(R17)(R18)、N(R19)、O、又はSであり、
R’及びR”は、互いに独立して、水素、重水素、C1−C10アルキル基、C1−C10アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、及びジベンゾチオフェニル基のうちから選択され、
R1、R10、R10a〜R10c、及びR20は、互いに独立して、水素、重水素、C1−C10アルキル基、C1−C10アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、及び−Si(Q1)(Q2)(Q3)のうちから選択され、
R30及びR40は、互いに独立して、水素、重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C1−C10アルキル基、C1−C10アルコキシ基、−CF3、−CF2H、及び−CFH2、
フェニル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、ナフチル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、及びジベンゾチオフェニル基、
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C1−C10アルキル基、C1−C10アルコキシ基、−CF3、−CF2H、−CFH2、フェニル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、ナフチル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、及びジベンゾチオフェニル基のうちから選択された少なくとも一つで置換された、フェニル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、ナフチル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、及びジベンゾチオフェニル基、並びに
−Si(Q1)(Q2)(Q3)のうちから選択され、
Q1〜Q3は、互いに独立して、水素、C1−C10アルキル基、C1−C10アルコキシ基、フェニル基、及びナフチル基のうちから選択される。 - i)前記ドナー化合物は、前記化学式(D−1)で表され、前記化学式(D−1)でL1は、単一結合である化合物のうちから選択されるか、あるいは
ii)前記ドナー化合物は、下記に示す化学式(D−1(1))〜(D−1(52))で表される化合物のうちから選択されることを特徴とする請求項1に記載の組成物。
Ar1及びAr2についての説明は、請求項1を参照し、
Y51は、互いに独立して、C(Z53)(Z54)、N(Z55)、O、又はSであり、
Z51〜Z56は、互いに独立して、水素、重水素、C1−C10アルキル基、C1−C10アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、及び−Si(Q11)(Q12)(Q13)のうちから選択され、
Q11〜Q13は、互いに独立して、水素、C1−C10アルキル基、C1−C10アルコキシ基、フェニル基、及びナフチル基のうちから選択される。 - 前記L11〜L13は、互いに独立して、下記に示す化学式(3−1)〜(3−56)で表される基のうちから選択され、
i)a11個のL11の内の少なくとも一つ、
ii)a12個のL12の内の少なくとも一つ、及び
iii)a13個のL13の内の少なくとも一つは、互いに独立して、下記に示す化学式(3−15)〜(3−56)で表される基のうちから選択されることを特徴とする請求項1に記載の組成物。
Y1は、O、S、C(Z3)(Z4)、及びN(Z5)のうちから選択され、
Z1〜Z5は、互いに独立して、水素、重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C1−C10アルキル基、C1−C10アルコキシ基、−CF3、−CF2H、−CFH2、フェニル基、シアノ基で置換されたフェニル基、ナフチル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、及び−Si(Q11)(Q12)(Q13)のうちから選択され、
Q11〜Q13は、互いに独立して、水素、C1−C10アルキル基、C1−C10アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、及びジベンゾチオフェニル基のうちから選択され、
d4は、0〜4のうちから選択された整数であり、
d3は、0〜3のうちから選択された整数であり、
d2は、0〜2のうちから選択された整数であり、
*及び*’は、隣接原子との結合サイトである。 - 前記化学式(A−1)及び(A−2)において、
*−(L11)a11−*’、*−(L12)a12−*’、及び*−(L13)a13−*’で表される基が、下記に示す化学式(4−1)〜(4−39)で表される基のうちから選択されることを特徴とする請求項1に記載の組成物。
X21は、N又はC(Z21)であり、X22は、N又はC(Z22)であり、X23は、N又はC(Z23)であり、X24は、N又はC(Z24)であり、X31は、N又はC(Z31)であり、X32は、N又はC(Z32)であり、X33は、N又はC(Z33)であり、X34は、N又はC(Z34)であり、X41は、N又はC(Z41)であり、X42は、N又はC(Z42)であり、X43は、N又はC(Z43)であり、X44は、N又はC(Z44)であるが、
X21〜X24がいずれもNである場合は除かれ、X31〜X34がいずれもNである場合は除かれ、X41〜X44がいずれもNである場合は除かれ、
Z21〜Z24、Z31〜Z34、及びZ41〜Z44は、互いに独立して、水素、重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C1−C10アルキル基、C1−C10アルコキシ基、−CF3、−CF2H、−CFH2、フェニル基、シアノ基で置換されたフェニル基、ナフチル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、及び−Si(Q11)(Q12)(Q13)のうちから選択され、
Q11〜Q13は、互いに独立して、水素、C1−C10アルキル基、C1−C10アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、及びジベンゾチオフェニル基のうちから選択され、
*及び*’は、隣接原子との結合サイトである。 - 前記T11〜T16は、互いに独立して、水素、重水素、−F、シアノ基、C1−C10アルキル基、C1−C10アルコキシ基、−CF3、−CF2H、及び−CFH2、
重水素、−F、シアノ基、−CF3、−CF2H、及び−CFH2のうちから選択された少なくとも一つで置換された、C1−C10アルキル基及びC1−C10アルコキシ基、
フェニル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、トリアジニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、及びジベンゾチオフェニル基、
重水素、−F、シアノ基、C1−C10アルキル基、C1−C10アルコキシ基、−CF3、−CF2H、−CFH2、フェニル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、トリアジニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、及びジベンゾチオフェニル基のうちから選択された少なくとも一つで置換された、フェニル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、トリアジニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、及びジベンゾチオフェニル基、並びに
−Si(Q1)(Q2)(Q3)のうちから選択され、
前記Q1〜Q3は、互いに独立して、水素、C1−C10アルキル基、C1−C10アルコキシ基、フェニル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、トリアジニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、及びジベンゾチオフェニル基のうちから選択されることを特徴とする請求項1に記載の組成物。 - i)前記アクセプタ化合物は、前記化学式(A−1)で表され、前記化学式(A−1)で、Ar11及びAr12は、互いに独立して、下記に示す化学式(17−1)〜(17−3)で表される基のうちから選択され、Ar11及びAr12の内の少なくとも一つは、下記に示す化学式(17−2)及び(17−3)で表される基である化合物のうちから選択されるか、
ii)前記アクセプタ化合物は、前記化学式(A−1)で表され、前記化学式(A−1)でL11は、下記に示す化学式(3−15)及び化学式(3−28)で表される基のうちから選択され、a11個のL11の内の少なくとも一つは、下記に示す化学式(6−1)〜(6−4)で表される基のうちから選択された化合物のうちから選択されるか、あるいは
iii)前記アクセプタ化合物は、前記化学式(A−2)で表され、前記化学式(A−2)で、X1〜X3が、いずれもNである化合物のうちから選択されることを特徴とする請求項1に記載の組成物。
前記化学式(17−1)〜(17−3)、化学式(3−15)、化学式(3−28)、及び化学式(6−1)〜(6−4)において、
R30及びR40は、互いに独立して、水素、重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C1−C10アルキル基、C1−C10アルコキシ基、−CF3、−CF2H、及び−CFH2、
フェニル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、ナフチル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、及びジベンゾチオフェニル基、
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C1−C10アルキル基、C1−C10アルコキシ基、−CF3、−CF2H、−CFH2、フェニル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、ナフチル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、及びジベンゾチオフェニル基のうちから選択された少なくとも一つで置換された、フェニル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、ナフチル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、及びジベンゾチオフェニル基、並びに
−Si(Q1)(Q2)(Q3)のうちから選択され、
Z1は、水素、重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C1−C10アルキル基、C1−C10アルコキシ基、−CF3、−CF2H、−CFH2、フェニル基、シアノ基で置換されたフェニル基、ナフチル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、及び−Si(Q11)(Q12)(Q13)のうちから選択され、
d4は、0〜4のうちから選択された整数であり、
t1は、1又は2であり、
Q1〜Q3、及びQ11〜Q13は、互いに独立して、水素、C1−C10アルキル基、C1−C10アルコキシ基、フェニル基及びナフチル基のうちから選択され、
*及び*’は、隣接原子との結合サイトである。 - 請求項1乃至13のいずれか一項に記載の組成物を含むことを特徴とする薄膜。
- 第1電極と、
第2電極と、
前記第1電極と第2電極との間に介在する有機層と、を有し、
前記有機層は、請求項1乃至13のいずれか一項に記載の組成物を含む薄膜を含むことを特徴とする有機発光素子。 - 前記組成物において、エキシプレックスが熱活性化遅延蛍光エミッタ(TADF)であることを特徴とする請求項15に記載の有機発光素子。
- 前記薄膜は、請求項1乃至13のいずれか一項に記載の組成物からなり、前記薄膜は、発光層であることを特徴とする請求項15に記載の有機発光素子。
- 前記発光層から放出された光が青色光であり、前記青色光の最大発光波長が390nm〜490nmの範囲であり、前記青色光のCIE色座標において、X座標が、0.182〜0.307の範囲であり、Y座標が、0.092〜0.523の範囲であることを特徴とする請求項17に記載の有機発光素子。
- 前記薄膜が、蛍光ドーパントをさらに含むことを特徴とする請求項15に記載の有機発光素子。
- 前記エキシプレックスのPLスペクトルにおける最大発光波長(λmax(Ex))が、前記蛍光ドーパントのPLスペクトルにおける最大発光波長(λmax(FD))より小さく、
前記エキシプレックスのPLスペクトルは、前記ドナー化合物及びアクセプタ化合物を基板上に共蒸着して形成されたフィルムに対して常温で測定されたスペクトルであり、
前記蛍光ドーパントのPLスペクトルは、前記蛍光ドーパントを基板上に蒸着して形成されたフィルムに対して常温で測定されたスペクトルであることを特徴とする請求項19に記載の有機発光素子。 - 前記蛍光ドーパントは、下記に示す化学式501で表された化合物のうちから選択されることを特徴とする請求項20に記載の有機発光素子。
Ar501は、ナフタレン基、ヘプタレン基、フルオレン基、スピロ−ビフルオレン基、カルバゾール基、ベンゾフルオレン基、ジベンゾフルオレン基、フェナレン基、フェナントレン基、アントラセン基、フルオランテン基、トリフェニレン基、ピレン基、クリセン基、ナフタセン基、ピセン基、ペリレン基、ペンタフェン基、及びインデノアントラセン基、並びに
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C1−C60アルキル基、C2−C60アルケニル基、C2−C60アルキニル基、C1−C60アルコキシ基、C3−C10シクロアルキル基、C1−C10ヘテロシクロアルキル基、C3−C10シクロアルケニル基、C1−C10ヘテロシクロアルケニル基、C6−C60アリール基、C6−C60アリールオキシ基、C6−C60アリールチオ基、C1−C60ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基、一価非芳香族ヘテロ縮合多環基、及び−Si(Q501)(Q502)(Q503)(前記Q501〜Q503は、互いに独立して、水素、C1−C60アルキル基、C2−C60アルケニル基、C6−C60アリール基及びC1−C60ヘテロアリール基のうちから選択される)のうちから選択された少なくとも一つで置換された、ナフタレン基、ヘプタレン基、フルオレン基、スピロ−ビフルオレン基、カルバゾール基、ベンゾフルオレン基、ジベンゾフルオレン基、フェナレン基、フェナントレン基、アントラセン基、フルオランテン基、トリフェニレン基、ピレン基、クリセン基、ナフタセン基、ピセン基、ペリレン基、ペンタフェン基、及びインデノアントラセン基のうちから選択され、
L501〜L503は、互いに独立して、置換もしくは非置換のC3−C10シクロアルキレン基、置換もしくは非置換のC1−C10ヘテロシクロアルキレン基、置換もしくは非置換のC3−C10シクロアルケニレン基、置換もしくは非置換のC1−C10ヘテロシクロアルケニレン基、置換もしくは非置換のC6−C60アリーレン基、置換もしくは非置換のC1−C60ヘテロアリーレン基、置換もしくは非置換の二価非芳香族縮合多環基、及び置換もしくは非置換の二価非芳香族ヘテロ縮合多環基のうちから選択され、
R501及びR502は、互いに独立して、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、スピロ−ビフルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、ピレニル基、クリセニル基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、カルバゾール基、トリアジニル基、ジベンゾフラニル基、及びジベンゾチオフェニル基、並びに
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C1−C20アルキル基、C1−C20アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、スピロ−ビフルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、ピレニル基、クリセニル基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基、トリアジニル基、ジベンゾフラニル基、及びジベンゾチオフェニル基のうちから選択された少なくとも一つで置換された、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、スピロ−ビフルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、ピレニル基、クリセニル基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基、トリアジニル基、ジベンゾフラニル基、及びジベンゾチオフェニル基のうちから選択され、
xd1〜xd3は、互いに独立して、0、1、2及び3のうちから選択され、
xd4は、0、1、2、3、4、5、及び6のうちから選択される。
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