JP7071404B2 - 有機化合物およびこれを含む有機電界発光素子 - Google Patents

有機化合物およびこれを含む有機電界発光素子 Download PDF

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Description

本発明は、有機電界発光素子用材料として使用可能な新規有機化合物およびこれを含む有機電界発光素子に関する。
1950年代におけるベルナノーズ(Bernanose)による有機薄膜発光の観測を始点として、1965年、アントラセン単結晶を用いた青色電気発光につながる有機電界発光(electroluminescent、EL)素子に関する研究が行われ、1987年、タン(Tang)によって正孔層と発光層の機能層に分けた積層構造の有機電界発光素子が提示された。この後、高効率、高寿命の有機電界発光素子を作るために、素子内にそれぞれの特徴的な有機物層を導入する形態で発展してきており、これに使用される特化した物質の開発につながった。
有機電界発光素子は、2つの電極の間に電圧をかけると、陽極からは正孔が有機物層に注入され、陰極からは電子が有機物層に注入される。注入された正孔と電子とが接した時、エキシトン(exciton)が形成され、このエキシトンが基底状態に落ちる時、光を発する。この時、有機物層に使用される物質は、その機能によって、発光物質、正孔注入物質、正孔輸送物質、電子輸送物質、電子注入物質などに分類される。
発光物質は、発光色によって、青色、緑色、赤色発光物質と、より良い天然色を実現するための黄色および橙色発光物質とに区分される。また、色純度の増加とエネルギー転移による発光効率を増加させるために、発光物質としてホスト/ドーパント系を使用することができる。
ドーパント物質は、有機物質を用いる蛍光ドーパントと、Ir、Ptなどの重原子(heavy atoms)が含まれた金属錯体化合物を用いる燐光ドーパントとに分けられる。この時、燐光材料の開発は、理論的に蛍光に比べて4倍まで発光効率を向上させることができるため、燐光ドーパントだけでなく、燐光ホスト材料に関する研究も多く進められている。
現在まで正孔注入層、正孔輸送層、正孔ブロック層、電子輸送層材料としては、NPB、BCP、Alqなどが広く知られており、発光層材料としては、アントラセン誘導体が報告されている。特に、発光層材料のうち、効率向上の面でメリットがあるFirpic、Ir(ppy)、(acac)Ir(btp)などのようなIrを含む金属錯体化合物が青色(blue)、緑色(green)、赤色(red)の燐光ドーパント材料として使用されており、4,4-ジカルバゾリビフェニル(4,4-dicarbazolybiphenyl、CBP)は燐光ホスト材料として使用されている。
Figure 0007071404000001
しかし、従来の有機物層材料は、発光特性の面では有利な面があるが、ガラス転移温度が低くて熱的安定性が非常に良くないため、有機電界発光素子の寿命の面で満足できる水準になっていない。したがって、性能に優れた有機物層材料の開発が求められている。
本発明は、有機電界発光素子に適用可能であり、正孔、電子注入および輸送能、発光能などがいずれも優れた新規有機化合物を提供することを目的とする。
また、本発明は、前記新規有機化合物を含むことで、低い駆動電圧と高い発光効率を示し、寿命が向上する有機電界発光素子を提供することを他の目的とする。
上記の目的を達成するために、本発明は、下記化学式1で表される化合物を提供する:
Figure 0007071404000002
前記化学式1において、
は、単結合、C~C18のアリーレン基、および核原子数5~18個のヘテロアリーレン基からなる群より選択され;
Arは、水素、重水素、ハロゲン、シアノ基、ニトロ基、C~C40のアルキル基、C~C40のアルケニル基、C~C40のアルキニル基、C~C40のシクロアルキル基、核原子数3~40個のヘテロシクロアルキル基、C~C60のアリール基、核原子数5~60個のヘテロアリール基、C~C40のアルキルオキシ基、C~C60のアリールオキシ基、C~C40のアルキルシリル基、C~C60のアリールシリル基、C~C40のアルキルスルホニル基、C~C60のアリールスルホニル基、C~C40のアルキルボロン基、C~C60のアリールボロン基、C~C60のアリールホスファニル基、C~C60のモノまたはジアリールホスフィニル基、C~C40のアルキルカルボニル基、C~C60のアリールカルボニル基、およびC~C60のアリールアミン基からなる群より選択され;
とX、XとX、XとXおよびXとXのうちのいずれか1つは、下記化学式2~4で表される環と結合して縮合環を形成し;
mおよびnは、それぞれ独立に、0~4の整数であり;
、Rおよび下記化学式2~4で表される環と縮合環を形成しないX~Xは、それぞれ独立に、水素、重水素、ハロゲン、シアノ基、ニトロ基、C~C40のアルキル基、C~C40のアルケニル基、C~C40のアルキニル基、C~C40のシクロアルキル基、核原子数3~40個のヘテロシクロアルキル基、C~C60のアリール基、核原子数5~60個のヘテロアリール基、C~C40のアルキルオキシ基、C~C60のアリールオキシ基、C~C40のアルキルシリル基、C~C60のアリールシリル基、C~C40のアルキルスルホニル基、C~C60のアリールスルホニル基、C~C40のアルキルボロン基、C~C60のアリールボロン基、C~C60のアリールホスファニル基、C~C60のモノまたはジアリールホスフィニル基、C~C40のアルキルカルボニル基、C~C60のアリールカルボニル基、およびC~C60のアリールアミン基からなる群より選択され;
、Rおよび下記化学式2~4で表される環と縮合環を形成しないX~Xのアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アリールオキシ基、アルキルオキシ基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリールアミン基、アルキルシリル基、アルキルボロン基、アリールボロン基、アリールホスファニル基、モノまたはジアリールホスフィニル基、およびアリールシリル基は、それぞれ独立に、重水素、ハロゲン、シアノ基、ニトロ基、C~C40のアルキル基、C~C40のアルケニル基、C~C40のアルキニル基、C~C60のアリール基、核原子数5~60個のヘテロアリール基、C~C60のアリールオキシ基、C~C40のアルキルオキシ基、C~C60のアリールアミン基、C~C40のシクロアルキル基、核原子数3~40個のヘテロシクロアルキル基、C~C40のアルキルシリル基、C~C40のアルキルボロン基、C~C60のアリールボロン基、C~C60のアリールホスファニル基、C~C60のモノまたはジアリールホスフィニル基、およびC~C60のアリールシリル基からなる群より選択された1種以上の置換基で置換もしくは非置換であり、複数の置換基で置換される場合、これらは、互いに同一または異なり;
Figure 0007071404000003
Figure 0007071404000004
Figure 0007071404000005
前記化学式2~4において、
点線は、前記化学式1に縮合がなされる部分を意味し;
pは、0~5の整数であり;
qは、0~4の整数であり;
およびYは、それぞれ独立に、N(R)、O、S、またはC(R)(R)であり;
~Rは、それぞれ独立に、水素、重水素、ハロゲン、シアノ基、ニトロ基、C~C40のアルキル基、C~C40のアルケニル基、C~C40のアルキニル基、C~C40のシクロアルキル基、核原子数3~40個のヘテロシクロアルキル基、C~C60のアリール基、核原子数5~60個のヘテロアリール基、C~C40のアルキルオキシ基、C~C60のアリールオキシ基、C~C40のアルキルシリル基、C~C60のアリールシリル基、C~C40のアルキルスルホニル基、C~C60のアリールスルホニル基、C~C40のアルキルボロン基、C~C60のアリールボロン基、C~C60のアリールホスファニル基、C~C60のモノまたはジアリールホスフィニル基、C~C40のアルキルカルボニル基、C~C60のアリールカルボニル基、およびC~C60のアリールアミン基からなる群より選択され、
前記R~Rのアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アリールオキシ基、アルキルオキシ基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリールアミン基、アルキルシリル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、アルキルボロン基、アリールボロン基、アリールホスファニル基、モノまたはジアリールホスフィニル基、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基、およびアリールシリル基と、隣接する2個のArが互いに結合して形成する芳香族環、非-芳香族縮合多環、芳香族ヘテロ環、および非-芳香族縮合ヘテロ多環は、それぞれ独立に、重水素、ハロゲン、シアノ基、ニトロ基、C~C40のアルキル基、C~C40のアルケニル基、C~C40のアルキニル基、C~C60のアリール基、核原子数5~60個のヘテロアリール基、C~C60のアリールオキシ基、C~C40のアルキルオキシ基、C~C60のアリールアミン基、C~C40のシクロアルキル基、核原子数3~40個のヘテロシクロアルキル基、C~C40のアルキルシリル基、C~C40のアルキルスルホニル基、C~C60のアリールスルホニル基、C~C40のアルキルボロン基、C~C60のアリールボロン基、C~C60のアリールホスファニル基、C~C60のモノまたはジアリールホスフィニル基、C~C40のアルキルカルボニル基、C~C60のアリールカルボニル基、およびC~C60のアリールシリル基からなる群より選択された1種以上の置換基で置換もしくは非置換であり、複数の置換基で置換される場合、これらは、互いに同一または異なる。
本発明は、陽極と、陰極と、前記陽極および陰極の間に介在した1層以上の有機物層とを含み、前記1層以上の有機物層のうちの少なくとも1つは、前記化学式1の化合物を含む有機電界発光素子を提供する。
本発明における「ハロゲン」は、フッ素、塩素、臭素、またはヨウ素を意味する。
本発明における「アルキル」は、炭素数1~40個の直鎖もしくは側鎖の飽和炭化水素に由来する1価の置換基であり、その例としては、メチル、エチル、プロピル、イソブチル、sec-ブチル、ペンチル、iso-アミル、ヘキシルなどがあるが、これらに限定されない。
本発明における「アルケニル(alkenyl)」は、炭素-炭素の二重結合を1個以上有する、炭素数2~40個の直鎖もしくは側鎖の不飽和炭化水素に由来する1価の置換基であり、その例としては、ビニル(vinyl)、アリル(allyl)、イソプロペニル(isopropenyl)、2-ブテニル(2-butenyl)などがあるが、これらに限定されない。
本発明における「アルキニル(alkynyl)」は、炭素-炭素の三重結合を1個以上有する、炭素数2~40個の直鎖もしくは側鎖の不飽和炭化水素に由来する1価の置換基であり、その例としては、エチニル(ethynyl)、2-プロピニル(2-propynyl)などがあるが、これらに限定されない。
本発明における「アリール」は、単環または2以上の環が組み合わされた、炭素数6~60個の芳香族炭化水素に由来する1価の置換基を意味する。また、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個であってもよい)、分子全体が非-芳香族性(non-aromacity)を有する1価の置換基も含まれていてよい。このようなアリールの例としては、フェニル、ナフチル、フェナントリル、アントリル、フルオレニルなどがあるが、これらに限定されない。
本発明における「ヘテロアリール」は、核原子数5~60個のモノヘテロサイクリックまたはポリヘテロサイクリック芳香族炭化水素に由来する1価の置換基を意味する。この時、環のうちの1つ以上の炭素、好ましくは、1~3個の炭素がN、O、P、S、およびSeの中から選択されたヘテロ原子で置換される。また、2以上の環が互いに単純付着(pendant)または縮合されており、環形成原子として、炭素以外にN、O、P、S、およびSeの中から選択されたヘテロ原子を含み、分子全体が非-芳香族性(non-aromacity)を有する1価のグループも含むと解される。このようなヘテロアリールの例としては、ピリジル、ピラジニル、ピリミジニル、ピリダジニル、トリアジニルのような6員モノサイクリック環;フェノキサチエニル(phenoxathienyl)、インドリジニル(indolizinyl)、インドリル(indolyl)、プリニル(purinyl)、キノリル(quinolyl)、ベンゾチアゾール(benzothiazole)、カルバゾリル(carbazolyl)のようなポリサイクリック環;2-フラニル、N-イミダゾリル、2-イソキサゾリル、2-ピリジニル、2-ピリミジニルなどがあるが、これらに限定されない。
本発明における「アリールオキシ」は、RO-で表される1価の置換基であり、前記Rは、炭素数5~60個のアリールを意味する。このようなアリールオキシの例としては、フェニルオキシ、ナフチルオキシ、ジフェニルオキシなどがあるが、これらに限定されない。
本発明における「アルキルオキシ」は、R’O-で表される1価の置換基であり、前記R’は、1~40個のアルキルを意味し、直鎖(linear)、側鎖(branched)、またはサイクリック(cyclic)構造を含むと解する。このようなアルキルオキシの例としては、メトキシ、エトキシ、n-プロポキシ、1-プロポキシ、t-ブトキシ、n-ブトキシ、ペントキシなどがあるが、これらに限定されない。
本発明における「アリールアミン」は、炭素数6~60個のアリールで置換されたアミンを意味する。
本発明における「シクロアルキル」は、炭素数3~40個のモノサイクリックまたはポリサイクリック非-芳香族炭化水素に由来する1価の置換基を意味する。このようなシクロアルキルの例としては、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、ノルボルニル(norbornyl)、アダマンチン(adamantine)などがあるが、これらに限定されない。
本発明における「ヘテロシクロアルキル」は、核原子数3~40個の非-芳香族炭化水素に由来する1価の置換基を意味し、環のうちの1つ以上の炭素、好ましくは、1~3個の炭素がN、O、S、またはSeのようなヘテロ原子で置換される。このようなヘテロシクロアルキルの例としては、モルホリン、ピペラジンなどがあるが、これらに限定されない。
本発明における「アルキルシリル」は、炭素数1~40個のアルキルで置換されたシリルであり、「アリールシリル」は、炭素数5~60個のアリールで置換されたシリルを意味する。
本発明における「縮合環」は、縮合脂肪族環、縮合芳香族環、縮合ヘテロ脂肪族環、縮合ヘテロ芳香族環、またはこれらの組み合わされた形態を意味する。
本発明の化合物は、熱的安定性、キャリア輸送能、発光能などに優れるため、有機電界発光素子の有機物層材料として有用に適用可能である。
また、本発明の化合物を有機物層に含む有機電界発光素子は、発光性能、駆動電圧、寿命、効率などの面が大きく向上してフルカラーディスプレイパネルなどに効果的に適用可能である。
本発明の一実施形態に係る有機電界発光素子の断面図を示すものである。 本発明の一実施例による有機電界発光素子の断面図を示すものである。
以下、本発明を詳細に説明する。
1.新規有機化合物
本発明の新規化合物は、下記化学式1で表されてもよい:
Figure 0007071404000006
前記化学式1において、
は、単結合、C~C18のアリーレン基、および核原子数5~18個のヘテロアリーレン基からなる群より選択され;
Arは、水素、重水素、ハロゲン、シアノ基、ニトロ基、C~C40のアルキル基、C~C40のアルケニル基、C~C40のアルキニル基、C~C40のシクロアルキル基、核原子数3~40個のヘテロシクロアルキル基、C~C60のアリール基、核原子数5~60個のヘテロアリール基、C~C40のアルキルオキシ基、C~C60のアリールオキシ基、C~C40のアルキルシリル基、C~C60のアリールシリル基、C~C40のアルキルスルホニル基、C~C60のアリールスルホニル基、C~C40のアルキルボロン基、C~C60のアリールボロン基、C~C60のアリールホスファニル基、C~C60のモノまたはジアリールホスフィニル基、C~C40のアルキルカルボニル基、C~C60のアリールカルボニル基、およびC~C60のアリールアミン基からなる群より選択され;
とX、XとX、XとXおよびXとXのうちのいずれか1つは、下記化学式2~4で表される環と結合して縮合環を形成し;
mおよびnは、それぞれ独立に、0~4の整数であり;
、Rおよび下記化学式2~4で表される環と縮合環を形成しないX~Xは、それぞれ独立に、水素、重水素、ハロゲン、シアノ基、ニトロ基、C~C40のアルキル基、C~C40のアルケニル基、C~C40のアルキニル基、C~C40のシクロアルキル基、核原子数3~40個のヘテロシクロアルキル基、C~C60のアリール基、核原子数5~60個のヘテロアリール基、C~C40のアルキルオキシ基、C~C60のアリールオキシ基、C~C40のアルキルシリル基、C~C60のアリールシリル基、C~C40のアルキルスルホニル基、C~C60のアリールスルホニル基、C~C40のアルキルボロン基、C~C60のアリールボロン基、C~C60のアリールホスファニル基、C~C60のモノまたはジアリールホスフィニル基、C~C40のアルキルカルボニル基、C~C60のアリールカルボニル基、およびC~C60のアリールアミン基からなる群より選択され;
、Rおよび下記化学式2~4で表される環と縮合環を形成しないX~Xのアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アリールオキシ基、アルキルオキシ基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリールアミン基、アルキルシリル基、アルキルボロン基、アリールボロン基、アリールホスファニル基、モノまたはジアリールホスフィニル基、およびアリールシリル基は、それぞれ独立に、重水素、ハロゲン、シアノ基、ニトロ基、C~C40のアルキル基、C~C40のアルケニル基、C~C40のアルキニル基、C~C60のアリール基、核原子数5~60個のヘテロアリール基、C~C60のアリールオキシ基、C~C40のアルキルオキシ基、C~C60のアリールアミン基、C~C40のシクロアルキル基、核原子数3~40個のヘテロシクロアルキル基、C~C40のアルキルシリル基、C~C40のアルキルボロン基、C~C60のアリールボロン基、C~C60のアリールホスファニル基、C~C60のモノまたはジアリールホスフィニル基、およびC~C60のアリールシリル基からなる群より選択された1種以上の置換基で置換もしくは非置換であり、複数の置換基で置換される場合、これらは、互いに同一または異なり;
Figure 0007071404000007
Figure 0007071404000008
Figure 0007071404000009
前記化学式2~4において、
点線は、前記化学式1に縮合がなされる部分を意味し;
pは、0~5の整数であり;
qは、0~4の整数であり;
およびYは、それぞれ独立に、N(R)、O、S、またはC(R)(R)であり;
~Rは、それぞれ独立に、水素、重水素、ハロゲン、シアノ基、ニトロ基、C~C40のアルキル基、C~C40のアルケニル基、C~C40のアルキニル基、C~C40のシクロアルキル基、核原子数3~40個のヘテロシクロアルキル基、C~C60のアリール基、核原子数5~60個のヘテロアリール基、C~C40のアルキルオキシ基、C~C60のアリールオキシ基、C~C40のアルキルシリル基、C~C60のアリールシリル基、C~C40のアルキルスルホニル基、C~C60のアリールスルホニル基、C~C40のアルキルボロン基、C~C60のアリールボロン基、C~C60のアリールホスファニル基、C~C60のモノまたはジアリールホスフィニル基、C~C40のアルキルカルボニル基、C~C60のアリールカルボニル基、およびC~C60のアリールアミン基からなる群より選択され、
前記R~Rのアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アリールオキシ基、アルキルオキシ基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリールアミン基、アルキルシリル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、アルキルボロン基、アリールボロン基、アリールホスファニル基、モノまたはジアリールホスフィニル基、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基、およびアリールシリル基と、隣接する2個のArが互いに結合して形成する芳香族環、非-芳香族縮合多環、芳香族ヘテロ環、および非-芳香族縮合ヘテロ多環は、それぞれ独立に、重水素、ハロゲン、シアノ基、ニトロ基、C~C40のアルキル基、C~C40のアルケニル基、C~C40のアルキニル基、C~C60のアリール基、核原子数5~60個のヘテロアリール基、C~C60のアリールオキシ基、C~C40のアルキルオキシ基、C~C60のアリールアミン基、C~C40のシクロアルキル基、核原子数3~40個のヘテロシクロアルキル基、C~C40のアルキルシリル基、C~C40のアルキルスルホニル基、C~C60のアリールスルホニル基、C~C40のアルキルボロン基、C~C60のアリールボロン基、C~C60のアリールホスファニル基、C~C60のモノまたはジアリールホスフィニル基、C~C40のアルキルカルボニル基、C~C60のアリールカルボニル基、およびC~C60のアリールシリル基からなる群より選択された1種以上の置換基で置換もしくは非置換であり、複数の置換基で置換される場合、これらは、互いに同一または異なる。
本発明は、熱的安定性、キャリア輸送能および発光能などに優れた新規フルオレン系化合物を提供する。
具体的には、本発明に係る新規有機化合物は、フェニルフルオレンの9位に特定のモイエティが固定され、他の一方に電子輸送能に優れたEWGが結合して基本骨格をなし、このような基本骨格に多様な置換基が結合した構造を有する。
一般的に、有機電界発光素子に含まれる有機物層中において、燐光発光層は、色純度の増加と発光効率を増加させるために、ホストおよびドーパントを含む。この時、前記ホストは、三重項エネルギーギャップがドーパントより高くなければならない。すなわち、ドーパントから効果的に燐光発光を提供するためには、ホストの最も低い励起状態のエネルギーが、ドーパントの最も低い放出状態のエネルギーより高くなければならない。
ところが、本発明で提供する前記化学式1で表される化合物の場合、広い一重項エネルギー準位と高い三重項エネルギー準位を有する。さらに、このような構造に特定の置換基が導入されることで、発光層のホストに適用される場合、ドーパントより高いエネルギー準位を示すことができる。
また、前記化合物は、前記のように高い三重項エネルギーを有するため、発光層で生成されたエキシトン(exciton)が隣接する電子輸送層または正孔輸送層へ拡散(移動)するのを防止することができる。したがって、本発明に係る化合物は、有機電界発光素子の有機物層材料として使用可能であり、好ましくは、発光層材料(青色、緑色、および/または赤色の燐光ホスト材料)として使用可能である。
さらに、前記化学式1の化合物は、前記基本骨格に多様な置換基、特にアリール基および/またはヘテロアリール基が導入されることで、化合物分子量が有意に増大し、よって、ガラス転移温度が向上して、従来の発光材料(例えば、CBP)に比べて高い熱的安定性を有することができる。なお、前記化合物は、有機物層の結晶化抑制にも効果がある。
このように、本発明において、前記化学式1で表される化合物を有機電界発光素子の有機物層材料、好ましくは、発光層材料(青色、緑色、および/または赤色の燐光ホスト材料)、電子輸送層/注入層材料、正孔輸送層/注入層材料、発光補助層材料、寿命改善層材料に適用する場合、有機電界発光素子の性能および寿命特性が大きく向上できる。このような有機電界発光素子は、結果としてフルカラー有機発光パネルの性能を極大化させることができる。
本発明に係る化合物は、下記の例示された化合物で表してもよいが、これに限定されるものではない。
本発明の好ましい一実施形態によれば、前記化合物は、下記化学式5~10のうちのいずれか1つで表される、化合物であってもよい:
Figure 0007071404000010
Figure 0007071404000011
Figure 0007071404000012
Figure 0007071404000013
Figure 0007071404000014
Figure 0007071404000015
前記化学式5~10において、
p、q、m、n、R~R、LおよびArは、化学式1で定義された通りである。
本発明の好ましい一実施形態によれば、前記Lは、直接結合であるか、下記化学式A-1~A-6からなる群より選択されたリンカーであってもよく、より好ましくは、直接結合であるか、A-1、A-2、A-5、およびA-6で表されるリンカーであってもよい:
Figure 0007071404000016
前記化学式A-1~A-6において、
*は、結合がなされる部分を意味する。
本発明の好ましい一実施形態によれば、前記Arは、C~C40のアルキル基、C~C60のアリール基、および核原子数5~60個のヘテロアリール基からなる群より選択され、
前記Arのアルキル基、アリール基、およびヘテロアリール基は、それぞれ独立に、C~C40のアルキル基、C~C60のアリール基、および核原子数5~60個のヘテロアリール基からなる群より選択された1種以上の置換基で置換もしくは非置換であり、複数の置換基で置換される場合、これらは、互いに同一または異なる。
本発明の好ましい一実施形態によれば、前記Arは、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、フェニル基、ビフェニル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、トリアジニル基、ナフタレニル基、トリアゾロピリジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、シノリニル基、キノキサリニル基、およびキナゾリニル基からなる群より選択され、
前記Arのメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、フェニル基、ビフェニル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、トリアジニル基、ナフタレニル基、トリアゾロピリジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、シノリニル基、キノキサリニル基、およびキナゾリニル基は、それぞれ独立に、C~C40のアルキル基、C~C60のアリール基、および核原子数5~60個のヘテロアリール基からなる群より選択された1種以上の置換基で置換もしくは非置換であり、複数の置換基で置換される場合、これらは、互いに同一または異なる。
本発明の好ましい一実施形態によれば、前記Arは、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、フェニル基、ビフェニル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、トリアジニル基、ナフタレニル基、トリアゾロピリジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、シノリニル基、キノキサリニル基、およびキナゾリニル基からなる群より選択され、
前記Arのメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、フェニル基、ビフェニル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、トリアジニル基、ナフタレニル基、トリアゾロピリジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、シノリニル基、キノキサリニル基、およびキナゾリニル基は、それぞれ独立に、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、フェニル基、ビフェニル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、トリアジニル基、ナフタレニル基、トリアゾロピリジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、シノリニル基、キノキサリニル基、およびキナゾリニル基からなる群より選択された1種以上の置換基で置換もしくは非置換であり、複数の置換基で置換される場合、これらは、互いに同一または異なる。
本発明の好ましい一実施形態によれば、前記Arは、下記化学式11または12で表される置換基であってもよい:
Figure 0007071404000017
Figure 0007071404000018
前記化学式11および12において、
*は、結合がなされる部分を意味し;
~Zは、それぞれ独立に、NまたはC(R)であり;
rは、0~4の整数であり;
は、水素、重水素、ハロゲン、シアノ基、ニトロ基、C~C40のアルキル基、C~C40のアルケニル基、C~C40のアルキニル基、C~C40のシクロアルキル基、核原子数3~40個のヘテロシクロアルキル基、C~C60のアリール基、核原子数5~60個のヘテロアリール基、C~C40のアルキルオキシ基、C~C60のアリールオキシ基、C~C40のアルキルシリル基、C~C60のアリールシリル基、C~C40のアルキルボロン基、C~C60のアリールボロン基、C~C60のアリールホスファニル基、C~C60のモノまたはジアリールホスフィニル基、およびC~C60のアリールアミン基からなる群より選択されるか、隣接する基と結合して縮合環を形成し、前記Rが複数の場合、これらは、互いに同一または異なり;
は、水素、重水素、ハロゲン、シアノ基、ニトロ基、C~C40のアルキル基、C~C40のアルケニル基、C~C40のアルキニル基、C~C40のシクロアルキル基、核原子数3~40個のヘテロシクロアルキル基、C~C60のアリール基、核原子数5~60個のヘテロアリール基、C~C40のアルキルオキシ基、C~C60のアリールオキシ基、C~C40のアルキルシリル基、C~C60のアリールシリル基、C~C40のアルキルボロン基、C~C60のアリールボロン基、C~C60のアリールホスファニル基、C~C60のモノまたはジアリールホスフィニル基、およびC~C60のアリールアミン基からなる群より選択されるか、隣接する基と結合して縮合環を形成し、前記Rが複数の場合、これらは、互いに同一または異なり;
前記RおよびRのアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アリールオキシ基、アルキルオキシ基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリールアミン基、アルキルシリル基、アルキルボロン基、アリールボロン基、アリールホスファニル基、モノまたはジアリールホスフィニル基、およびアリールシリル基は、それぞれ独立に、重水素、ハロゲン、シアノ基、ニトロ基、C~C40のアルキル基、C~C40のアルケニル基、C~C40のアルキニル基、C~C60のアリール基、核原子数5~60個のヘテロアリール基、C~C60のアリールオキシ基、C~C40のアルキルオキシ基、C~C60のアリールアミン基、C~C40のシクロアルキル基、核原子数3~40個のヘテロシクロアルキル基、C~C40のアルキルシリル基、C~C40のアルキルボロン基、C~C60のアリールボロン基、C~C60のアリールホスファニル基、C~C60のモノまたはジアリールホスフィニル基、およびC~C60のアリールシリル基からなる群より選択された1種以上の置換基で置換もしくは非置換であり、複数の置換基で置換される場合、これらは、互いに同一または異なる。
本発明の好ましい一実施形態によれば、前記化学式11で表される置換基は、下記化学式13で表される置換基であってもよい:
Figure 0007071404000019
前記化学式13において、
*は、結合がなされる部分を意味し;
およびR10は、それぞれ独立に、水素、重水素、ハロゲン、シアノ基、ニトロ基、C~C40のアルキル基、C~C40のアルケニル基、C~C40のアルキニル基、C~C40のシクロアルキル基、核原子数3~40個のヘテロシクロアルキル基、C~C60のアリール基、核原子数5~60個のヘテロアリール基、C~C40のアルキルオキシ基、C~C60のアリールオキシ基、C~C40のアルキルシリル基、C~C60のアリールシリル基、C~C40のアルキルボロン基、C~C60のアリールボロン基、C~C60のアリールホスファニル基、C~C60のモノまたはジアリールホスフィニル基、およびC~C60のアリールアミン基からなる群より選択され;
前記RおよびR10のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アリールオキシ基、アルキルオキシ基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリールアミン基、アルキルシリル基、アルキルボロン基、アリールボロン基、アリールホスファニル基、モノまたはジアリールホスフィニル基、およびアリールシリル基は、それぞれ独立に、重水素、ハロゲン、シアノ基、ニトロ基、C~C40のアルキル基、C~C40のアルケニル基、C~C40のアルキニル基、C~C60のアリール基、核原子数5~60個のヘテロアリール基、C~C60のアリールオキシ基、C~C40のアルキルオキシ基、C~C60のアリールアミン基、C~C40のシクロアルキル基、核原子数3~40個のヘテロシクロアルキル基、C~C40のアルキルシリル基、C~C40のアルキルボロン基、C~C60のアリールボロン基、C~C60のアリールホスファニル基、C~C60のモノまたはジアリールホスフィニル基、およびC~C60のアリールシリル基からなる群より選択された1種以上の置換基で置換もしくは非置換であり、複数の置換基で置換される場合、これらは、互いに同一または異なり;
、ZおよびZは、化学式11で定義された通りである。
本発明の好ましい一実施形態によれば、前記化学式11で表される置換基は、下記化学式B-1~B-5のうちのいずれか1つで表される置換基であってもよい:
Figure 0007071404000020
前記化学式B-1~B-5において、
*は、結合がなされる部分を意味し、
およびR10は、それぞれ独立に、水素、重水素、ハロゲン、シアノ基、ニトロ基、C~C40のアルキル基、C~C40のアルケニル基、C~C40のアルキニル基、C~C40のシクロアルキル基、核原子数3~40個のヘテロシクロアルキル基、C~C60のアリール基、核原子数5~60個のヘテロアリール基、C~C40のアルキルオキシ基、C~C60のアリールオキシ基、C~C40のアルキルシリル基、C~C60のアリールシリル基、C~C40のアルキルボロン基、C~C60のアリールボロン基、C~C60のアリールホスファニル基、C~C60のモノまたはジアリールホスフィニル基、およびC~C60のアリールアミン基からなる群より選択され;
前記RおよびR10のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アリールオキシ基、アルキルオキシ基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリールアミン基、アルキルシリル基、アルキルボロン基、アリールボロン基、アリールホスファニル基、モノまたはジアリールホスフィニル基、およびアリールシリル基は、それぞれ独立に、重水素、ハロゲン、シアノ基、ニトロ基、C~C40のアルキル基、C~C40のアルケニル基、C~C40のアルキニル基、C~C60のアリール基、核原子数5~60個のヘテロアリール基、C~C60のアリールオキシ基、C~C40のアルキルオキシ基、C~C60のアリールアミン基、C~C40のシクロアルキル基、核原子数3~40個のヘテロシクロアルキル基、C~C40のアルキルシリル基、C~C40のアルキルボロン基、C~C60のアリールボロン基、C~C60のアリールホスファニル基、C~C60のモノまたはジアリールホスフィニル基、およびC~C60のアリールシリル基からなる群より選択された1種以上の置換基で置換もしくは非置換であり、複数の置換基で置換される場合、これらは、互いに同一または異なる。
本発明の好ましい一実施形態によれば、前記RおよびR10は、それぞれ独立に、C~C40のアルキル基、C~C60のアリール基、および核原子数5~60個のヘテロアリール基からなる群より選択され;
前記RおよびR10のアルキル基、アリール基、およびヘテロアリール基は、それぞれ独立に、C~C40のアルキル基、C~C60のアリール基、および核原子数5~60個のヘテロアリール基からなる群より選択された1種以上の置換基で置換もしくは非置換であり、複数の置換基で置換される場合、これらは、互いに同一または異なる。
本発明の好ましい一実施形態によれば、前記RおよびR10は、それぞれ独立に、フェニル基、ビフェニル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、トリアジニル基、およびナフタレニル基からなる群より選択されてもよく、
前記RおよびR10のフェニル基、ビフェニル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、トリアジニル基、およびナフタレニル基は、それぞれ独立に、C~C40のアルキル基、C~C60のアリール基、および核原子数5~60個のヘテロアリール基からなる群より選択された1種以上の置換基で置換もしくは非置換であり、複数の置換基で置換される場合、これらは、互いに同一または異なる。
本発明の好ましい一実施形態によれば、前記RおよびR10は、それぞれ独立に、フェニル基、ビフェニル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、トリアジニル基、およびナフタレニル基からなる群より選択されてもよく、より好ましくは、フェニル基、ビフェニル基、およびピリジニル基からなる群より選択されてもよいし、
前記RおよびR10のフェニル基、ビフェニル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、トリアジニル基、およびナフタレニル基は、それぞれ独立に、メチル基、エチル基、ブチル基、プロパニル基、ペンチル基、フェニル基、およびビフェニル基からなる群より選択された1種以上の置換基で置換もしくは非置換であり、複数の置換基で置換される場合、これらは、互いに同一または異なる。
本発明の好ましい一実施形態によれば、前記Arは、下記化学式C-1~C-6のうちのいずれか1つで表される置換基であってもよい:
Figure 0007071404000021
前記化学式C-1~C-6において、
*は、結合がなされる部分を意味し、
oは、0~4の整数であり;
11およびR12は、それぞれ独立に、水素、重水素、ハロゲン、シアノ基、ニトロ基、C~C40のアルキル基、C~C40のアルケニル基、C~C40のアルキニル基、C~C40のシクロアルキル基、核原子数3~40個のヘテロシクロアルキル基、C~C60のアリール基、核原子数5~60個のヘテロアリール基、C~C40のアルキルオキシ基、C~C60のアリールオキシ基、C~C40のアルキルシリル基、C~C60のアリールシリル基、C~C40のアルキルボロン基、C~C60のアリールボロン基、C~C60のアリールホスファニル基、C~C60のモノまたはジアリールホスフィニル基、およびC~C60のアリールアミン基からなる群より選択され;
前記R11およびR12のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アリールオキシ基、アルキルオキシ基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリールアミン基、アルキルシリル基、アルキルボロン基、アリールボロン基、アリールホスファニル基、モノまたはジアリールホスフィニル基、およびアリールシリル基は、それぞれ独立に、重水素、ハロゲン、シアノ基、ニトロ基、C~C40のアルキル基、C~C40のアルケニル基、C~C40のアルキニル基、C~C60のアリール基、核原子数5~60個のヘテロアリール基、C~C60のアリールオキシ基、C~C40のアルキルオキシ基、C~C60のアリールアミン基、C~C40のシクロアルキル基、核原子数3~40個のヘテロシクロアルキル基、C~C40のアルキルシリル基、C~C40のアルキルボロン基、C~C60のアリールボロン基、C~C60のアリールホスファニル基、C~C60のモノまたはジアリールホスフィニル基、およびC~C60のアリールシリル基からなる群より選択された1種以上の置換基で置換もしくは非置換であり、複数の置換基で置換される場合、これらは、互いに同一または異なる。
本発明の好ましい一実施形態によれば、前記R12は、C~C40のアルキル基、C~C60のアリール基、および核原子数5~60個のヘテロアリール基からなる群より選択され;
前記R12のアルキル基、アリール基、およびヘテロアリール基は、それぞれ独立に、C~C40のアルキル基、C~C60のアリール基、および核原子数5~60個のヘテロアリール基からなる群より選択された1種以上の置換基で置換もしくは非置換であり、複数の置換基で置換される場合、これらは、互いに同一または異なる。
本発明の好ましい一実施形態によれば、前記R12は、フェニル基、ビフェニル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、トリアジニル基、およびナフタレニル基からなる群より選択されてもよく、
前記R12のフェニル基、ビフェニル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、トリアジニル基、およびナフタレニル基は、それぞれ独立に、C~C40のアルキル基、C~C60のアリール基、および核原子数5~60個のヘテロアリール基からなる群より選択された1種以上の置換基で置換もしくは非置換であり、複数の置換基で置換される場合、これらは、互いに同一または異なる。
本発明の好ましい一実施形態によれば、前記R12は、フェニル基、ビフェニル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、トリアジニル基、およびナフタレニル基からなる群より選択されてもよく、より好ましくは、フェニル基、ビフェニル基、およびピリジニル基からなる群より選択されてもよいし、
前記R12のフェニル基、ビフェニル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、トリアジニル基、およびナフタレニル基は、それぞれ独立に、メチル基、エチル基、ブチル基、プロパニル基、ペンチル基、フェニル基、およびビフェニル基からなる群より選択された1種以上の置換基で置換もしくは非置換であり、複数の置換基で置換される場合、これらは、互いに同一または異なる。
本発明の好ましい一実施形態によれば、前記Arは、下記化学式14で表される置換基であってもよい:
Figure 0007071404000022
前記化学式14において、
*は、結合がなされる部分を意味し;
13およびR14は、それぞれ独立に、水素、重水素、ハロゲン、シアノ基、ニトロ基、C~C40のアルキル基、C~C40のアルケニル基、C~C40のアルキニル基、C~C40のシクロアルキル基、核原子数3~40個のヘテロシクロアルキル基、C~C60のアリール基、核原子数5~60個のヘテロアリール基、C~C40のアルキルオキシ基、C~C60のアリールオキシ基、C~C40のアルキルシリル基、C~C60のアリールシリル基、C~C40のアルキルボロン基、C~C60のアリールボロン基、C~C60のアリールホスファニル基、C~C60のモノまたはジアリールホスフィニル基、およびC~C60のアリールアミン基からなる群より選択されるか、隣接する基と結合して縮合環を形成し;
前記R13およびR14のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アリールオキシ基、アルキルオキシ基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリールアミン基、アルキルシリル基、アルキルボロン基、アリールボロン基、アリールホスファニル基、モノまたはジアリールホスフィニル基、およびアリールシリル基は、それぞれ独立に、重水素、ハロゲン、シアノ基、ニトロ基、C~C40のアルキル基、C~C40のアルケニル基、C~C40のアルキニル基、C~C60のアリール基、核原子数5~60個のヘテロアリール基、C~C60のアリールオキシ基、C~C40のアルキルオキシ基、C~C60のアリールアミン基、C~C40のシクロアルキル基、核原子数3~40個のヘテロシクロアルキル基、C~C40のアルキルシリル基、C~C40のアルキルボロン基、C~C60のアリールボロン基、C~C60のアリールホスファニル基、C~C60のモノまたはジアリールホスフィニル基、およびC~C60のアリールシリル基からなる群より選択された1種以上の置換基で置換もしくは非置換であり、複数の置換基で置換される場合、これらは、互いに同一または異なる。
本発明の好ましい一実施形態によれば、前記R13およびR14は、それぞれ独立に、C~C30のアルキル基、C~C30のアリール基、および核原子数5~30個のヘテロアリール基からなる群より選択されてもよい。
本発明の好ましい一実施形態によれば、R13およびR14は、それぞれ独立に、水素、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフタレニル基、およびフルオレニル基からなる群より選択されてもよいが、これに制限されることはない:
本発明の化学式1で表される化合物は、下記の化合物で表してもよいが、これに限定されるものではない:
Figure 0007071404000023
Figure 0007071404000024
Figure 0007071404000025
Figure 0007071404000026
Figure 0007071404000027
Figure 0007071404000028
Figure 0007071404000029
Figure 0007071404000030
Figure 0007071404000031
Figure 0007071404000032
Figure 0007071404000033
Figure 0007071404000034
Figure 0007071404000035
Figure 0007071404000036
Figure 0007071404000037
Figure 0007071404000038
Figure 0007071404000039
Figure 0007071404000040
Figure 0007071404000041
Figure 0007071404000042
Figure 0007071404000043
Figure 0007071404000044
Figure 0007071404000045
Figure 0007071404000046
Figure 0007071404000047
Figure 0007071404000048
Figure 0007071404000049
Figure 0007071404000050
Figure 0007071404000051
Figure 0007071404000052
Figure 0007071404000053
Figure 0007071404000054
Figure 0007071404000055
Figure 0007071404000056
Figure 0007071404000057
Figure 0007071404000058
本発明の化学式1の化合物は、一般的な合成方法により合成される(Chem.Rev.,60:313(1960);J.Chem.SOC.4482(1955);Chem.Rev.95:2457(1995)等参照)。本発明の化合物に関する詳細な合成過程は、後述する合成例で具体的に記述する。
2.有機電界発光素子
一方、本発明の他の態様は、上記の本発明に係る化学式1で表される化合物を含む有機電界発光素子(有機EL素子)に関する。
具体的には、本発明は、陽極(anode)と、陰極(cathode)と、前記陽極および陰極の間に介在した1層以上の有機物層とを含む有機電界発光素子であって、前記1層以上の有機物層のうちの少なくとも1つは、前記化学式1で表される化合物を含む。この時、前記化合物は、単独または2以上混合して使用できる。
前記1層以上の有機物層は、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、発光補助層、寿命改善層、電子輸送層、電子輸送補助層、および電子注入層のうちのいずれか1つ以上であってもよく、これらの少なくとも1つの有機物層が前記化学式1で表される化合物を含むことができる。
前述した本発明に係る有機電界発光素子の構造は特に限定されないが、一つの例示として、図1を参照すれば、例えば、互いに対向する陽極10および陰極20と、前記陽極10および陰極20の間に位置する有機層30とを含む。ここで、前記有機層30は、正孔輸送層31、発光層32、および電子輸送層34を含むことができる。また、前記正孔輸送層31および発光層32の間には正孔輸送補助層33を含むことができ、前記電子輸送層34および発光層32の間には電子輸送補助層35を含むことができる。
本発明の他の例示として、図2を参照すれば、前記有機層30は、正孔輸送層31と陽極10との間に正孔注入層37をさらに含んでもよいし、電子輸送層34と陰極20との間には電子注入層36を追加的にさらに含んでもよい。
本発明において、前記正孔輸送層31および陽極10の間に積層される正孔注入層37は、陽極に使用されるITOと、正孔輸送層31に使用される有機物質との間の界面特性を改善するだけでなく、その表面が平坦でないITOの上部に塗布され、ITOの表面を滑らかにする機能をする層であり、当技術分野で通常用いられるものであれば特別な制限なく使用可能であり、例えば、アミン化合物を使用することができるが、これに限定されるものではない。
また、前記電子注入層36は、電子輸送層34の上部に積層され、陰極からの電子注入を容易にして、窮極的に電力効率を改善させる機能を行う層であり、当技術分野で通常用いられるものであれば特別な制限なく使用可能であり、例えば、LiF、Liq、NaCl、CsF、LiO、BaOなどの物質を用いることができる。
さらに、本発明において、図に示さないものの、前記正孔輸送補助層33および発光層32の間に発光補助層をさらに含んでもよい。前記発光補助層は、発光層32に正孔を輸送する役割を果たしつつ、有機層30の厚さを調整する役割を果たすことができる。前記発光補助層は、正孔輸送物質を含むことができ、正孔輸送層31と同一の物質で作られる。
また、本発明において、図に示さないものの、前記電子輸送補助層35および発光層32の間に寿命改善層をさらに含んでもよい。前記発光層32へ有機発光素子内でイオン化ポテンシャルレベルに沿って移動する正孔が、寿命改善層の高いエネルギー障壁に遮られて電子輸送層へ拡散、または移動することができず、結果として正孔を発光層に制限させる機能をする。このように正孔を発光層に制限させる機能は、還元によって電子を移動させる電子輸送層へ正孔が拡散するのを防止して、酸化による不可逆的分解反応による寿命低下現象を抑制して、有機発光素子の寿命改善に寄与することができる。
具体的には、本発明に係る新規有機化合物は、フェニルフルオレン9位に特定のMoietyが固定され、他の一方に電子輸送能に優れたEWGが結合して基本骨格をなし、このような基本骨格に多様な置換基が結合した構造を有する。
一般的に、有機電界発光素子に含まれる有機物層中において、燐光発光層は、色純度の増加と発光効率を増加させるために、ホストおよびドーパントを含む。この時、前記ホストは、三重項エネルギーギャップがドーパントより高くなければならない。すなわち、ドーパントから効果的に燐光発光を提供するためには、ホストの最も低い励起状態のエネルギーがドーパントの最も低い放出状態のエネルギーより高くなければならない。
ところが、本発明で提供する前記化学式1で表される化合物の場合、広い一重項エネルギー準位と高い三重項エネルギー準位を有する。さらに、このような構造に特定の置換基が導入されることで、発光層のホストに適用される場合、ドーパントより高いエネルギー準位を示すことができる。
また、前記化合物は、前記のように高い三重項エネルギーを有するため、発光層で生成されたエキシトン(exciton)が隣接する電子輸送層または正孔輸送層へ拡散(移動)するのを防止することができる。したがって、本発明に係る化合物は、有機電界発光素子の有機物層材料として使用可能であり、好ましくは、発光層材料(青色、緑色、および/または赤色の燐光ホスト材料)として使用可能である。
さらに、前記化学式1の化合物は、前記基本骨格に多様な置換基、特にアリール基および/またはヘテロアリール基が導入されることで、化合物分子量が有意に増大し、よって、ガラス転移温度が向上して、従来の発光材料(例えば、CBP)に比べて高い熱的安定性を有することができる。なお、前記化合物は、有機物層の結晶化抑制にも効果がある。
このように、本発明において、前記化学式1で表される化合物を有機電界発光素子の有機物層材料、好ましくは、発光層材料(青色、緑色、および/または赤色の燐光ホスト材料)、電子輸送層/注入層材料、正孔輸送層/注入層材料、発光補助層材料、寿命改善層材料に適用する場合、有機電界発光素子の性能および寿命特性が大きく向上できる。このような有機電界発光素子は、結果としてフルカラー有機発光パネルの性能を極大化させることができる。
また、本発明において、前記有機電界発光素子は、上記のように、陽極、1層以上の有機物層、および陰極が順次に積層されるだけでなく、電極と有機物層との界面に絶縁層または接着層を追加的に含んでもよい。
本発明の有機電界発光素子は、前記有機物層のうちの少なくとも1つ以上(例えば、電子輸送補助層)が前記化学式1で表される化合物を含むように形成することを除けば、当技術分野で知られている材料および方法を利用して他の有機物層および電極を形成して製造できる。
前記有機物層は、真空蒸着法や溶液塗布法によって形成される。前記溶液塗布法の例としては、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、または熱転写法などがあるが、これらに限定されない。
本発明で使用可能な基板としては特に限定されず、シリコンウエハ、石英、ガラス板、金属板、プラスチックフィルム、およびシートなどが使用できる。
また、陽極物質としては、例えば、正孔注入が円滑となるように仕事関数の高い導電体で作られ、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;ポリチオフェン、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](PEDT)、ポリピロールまたはポリアニリンのような導電性高分子;およびカーボンブラックなどがあるが、これらに限定されない。
また、陰極物質としては、例えば、電子注入が円滑となるように仕事関数の低い導電体で作られ、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、または鉛のような金属、またはこれらの合金;およびLiF/AlまたはLiO/Alのような多層構造の物質などがあるが、これらに限定されない。
以下、本発明を実施例を通じて詳細に説明する。ただし、下記の実施例は本発明を例示するものに過ぎず、本発明が下記の実施例によって限定されるものではない。
[準備例1]Core1の合成
<ステップ1>(4-chlorophenyl)(2-phenylbenzo[d]oxazol-6-yl)methanoneの合成
Figure 0007071404000059
反応器に6-bromo-2-phenylbenzo[d]oxazole(100g、364.8mmol)を入れて、THF1000mlを注入した後、撹拌し、ドライアイスバスに入れて、内部温度を-78℃に設定する。2.5M n-BuLi(133.7ml、334.4mmol)を注射器でゆっくり注入後、30分間撹拌する。4-chlorobenzaldehyde(42.7g、304mmol)をTHF100mlに溶かした後、ゆっくり滴加する。ゆっくり常温に昇温する。反応物を濃縮させた後、I(203.7g、802.6mmol)、KCO(166.4g、1203.8mmol)、t-BuOH800mlを入れて、7時間加熱還流する。反応終結後、エチルアセテートで抽出した後、MgSOを入れてフィルタした。
反応終結後、メチレンクロライドで抽出し、MgSOを入れてフィルタした。フィルタされた有機層の溶媒を除去した後、カラムクロマトグラフィーを用いて、目的化合物の(4-chlorophenyl)(2-phenylbenzo[d]oxazol-6-yl)methanone(85.2g、収率70%)を得た。
H-NMR:δ7.55(m,5H)7.82(m,5H),8.25(m,2H)
[LCMS]:333.7
<ステップ2>[1,1’-biphenyl]-2-yl(4-chlorophenyl)(2-phenylbenzo[d]oxazol-6-yl)methanolの合成
Figure 0007071404000060
反応器に2-bromo-1,1’-biphenyl(71.4g、306.3mmol)を入れて、THF500mlを注入した後、撹拌し、ドライアイスバスに入れて、内部温度を-78℃に設定する。2.5M n-BuLi(112.3ml、280.8mmol)を注射器でゆっくり注入後、30分間撹拌する。準備例1の<ステップ1>で合成された(4-chlorophenyl)(2-phenylbenzo[d]oxazol-6-yl)methanone(85.2g、255.26mmol)をTHF500mlに溶かした後、ゆっくり滴加する。ゆっくり常温に昇温して反応を終結させる。反応終結後、エチルアセテートで抽出した後、MgSOを入れてフィルタした。フィルタされた有機層の溶媒を除去した後、カラムクロマトグラフィーを用いて、目的化合物の[1,1’-biphenyl]-2-yl(4-chlorophenyl)(2-phenylbenzo[d]oxazol-6-yl)methanol(79.7g、収率64%)を得た。
H-NMR:δ6.72(s,1H),7.23(m,4H),7.48(m,10H),7.65(m,4H)7.8(d,1H),8.22(m,2H)
[LCMS]:487.9
<ステップ3>6-(9-(4-chlorophenyl)-9H-fluoren-9-yl)-2-phenylbenzo[d]oxazoleの合成
Figure 0007071404000061
反応器に<ステップ2>で合成した[1,1’-biphenyl]-2-yl(4-chlorophenyl)(2-phenylbenzo[d]oxazol-6-yl)methanol(79.7g、163.3mmol)を、Toluene1000mlに溶かした後、激しく撹拌し、硫酸20mlを添加した。温度を100℃に上げて8時間撹拌した後、常温に冷却した。反応終結後、メチレンクロライドで抽出した後、MgSOを入れてフィルタした。フィルタされた有機層の溶媒を除去した後、カラムクロマトグラフィーを用いて、目的化合物の6-(9-(4-chlorophenyl)-9H-fluoren-9-yl)-2-phenylbenzo[d]oxazole(55.2g、収率72%)を得た。
H-NMR:δ7.18(m,4H),7.35(m,7H),7.62(m,5H),7.9(m,2H),8.26(m,2H)]
[LCMS]:469.9
<ステップ4>Core1の合成
Figure 0007071404000062
準備例1<ステップ3>で合成された6-(9-(4-chlorophenyl)-9H-fluoren-9-yl)-2-phenylbenzo[d]oxazole(55.2g、117.4mmol)と4,4,4’,4’,5,5,5’,5’-octamethyl-2,2’-bi(1,3,2-dioxaborolane)(35.8g、140.96mmol)およびPd(dppf)Cl(2.57g、3.52mmol)、KOAc(34.5g、352.2mmol)、Xphos(5.6g、11.74mmol)を、1,4-Dioxane1000mlに入れて、12時間加熱還流した。反応終結後、メチレンクロライドで抽出し、MgSOを入れてフィルタした。フィルタされた有機層の溶媒を除去した後、カラムクロマトグラフィーを用いて、目的化合物のCore1(45.5g、収率69%)を得た。
H-NMR:δ1.55(s,12H),7.15(m,4H),7.32(m,2H),7.4(m,2H),7.48(s,1H),7.62(m,5H),7.81(d,2H),7.95(m,2H),8.25(m,2H)
[LCMS]:561.4
[準備例2]Core2の合成
Figure 0007071404000063
<ステップ4>の反応物として3-bromodibenzo[b,d]furanを用いたことを除けば、[準備例1]と同様の過程を行って、Core2 48g(収率22%)を得た。
H-NMR:δ1.52(s,12H),6.98(d,1H),7.25(m,2H),7.39(m,7H),7.57(m,3H),7.75(m,2H),7.83(d,1H),7.9(m,2H),8.02(d,1H)
[LCMS]:534.4
[準備例3]Core3の合成
Figure 0007071404000064
ステップ4の反応物として2-bromodibenzo[b,d]furanを用いたことを除けば、[準備例1]と同様の過程を行って、Core3 46g(収率21%)を得た。
H-NMR:δ1.48(s,12H),7.09(d,1H),7.18(m,2H),7.35(m,7H),7.54(m,4H),7.75(d,2H),7.92(m,2H),7.98(d,1H)
[LCMS]:534.4
[準備例4]Core4の合成
Figure 0007071404000065
ステップ1の反応物として3-bromodibenzo[b,d]thiopheneを用いたことを除けば、[準備例1]と同様の過程を行って、Core4 42g(収率20%)を得た。
H-NMR:δ1.50(s,12H),7.18(m,2H),7.37(m,5H),7.56(m,4H),7.75(m,3H),7.93(m,3H),8.05(d,1H),8.45(d,1H)
[LCMS]:550.5
[準備例5]Core5の合成
Figure 0007071404000066
ステップ4の反応物として2-bromodibenzo[b,d]thiopheneを用いたことを除けば、[準備例4]と同様の過程を行って、Core5 44g(収率21%)を得た。
H-NMR:δ1.52(s,12H),7.15(m,2H),7.27(m,3H),7.38(m,2H),7.55(m,4H),7.63(s,1H),7.8(m,3H),7.93(m,3H),8.45(d,1H)
[LCMS]:550.5
[準備例6]Core6の合成
Figure 0007071404000067
ステップ4の反応物として2-bromodibenzo[b,e][1,4]dioxineを用いたことを除けば、[準備例4]と同様の過程を行って、Core6 41g(収率19%)を得た。
H-NMR:δ1.5(s,12H),6.82(m,4H),6.94(m,3H),7.2(m,2H),7.32(m,2H),7.38(m,2H),7.55(m,2H),7.75(m,2H),8.20(m,2H)
[LCMS]:550.4
合成例
[合成例1]化合物Inv1の合成
Figure 0007071404000068
[準備例1]のCore1(5g、8.9mmol)と2-chloro-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine(2.86g、8.9mmol)およびPd(PPh(0.3g、0.26mmol)、KCO(3.7g、26.7mmol)を、Toluene80ml、EtOH20ml、HO20mlに入れて、12時間加熱還流した。反応終結後、メチレンクロライドで抽出し、MgSOを入れてフィルタした。フィルタされた有機層の溶媒を除去した後、カラムクロマトグラフィーを用いて、目的化合物のInv1(4.3g、収率72%)を得た。
[LCMS]:666.7
[合成例2]化合物Inv12の合成
Figure 0007071404000069
2-chloro-4,6-diphenyl-1,3,5-triazineの代わりに2-chloro-4,6-bis(dibenzo[b,d]furan-3-yl)-1,3,5-triazine(4.7g、10.68mmol)を用いたことを除けば、[合成例1]と同様の過程を行って、目的化合物のInv12(5.6g、収率74%)を得た。
[LCMS]:846.9
[合成例3]化合物Inv18の合成
Figure 0007071404000070
Core1(5g、8.9mmol)と2-(4’-chloro-[1,1’-biphenyl]-3-yl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine(4.5g、10.68mmol)およびPd(OAc)(0.06g、0.26mmol)、CsCO(5.8g、17.8mmol)、Xphos(0.42g、0.9mmol)を、Toluene80ml、EtOH20ml、HO20mlに入れて、12時間加熱還流した。反応終結後、メチレンクロライドで抽出し、MgSOを入れてフィルタした。フィルタされた有機層の溶媒を除去した後、カラムクロマトグラフィーを用いて、目的化合物のInv18(5.1g、収率70%)を得た。
[LCMS]:818.9
[合成例4]化合物Inv41の合成
Figure 0007071404000071
2-(4’-chloro-[1,1’-biphenyl]-3-yl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazineの代わりに2-chloro-4-phenylbenzo[h]quinazoline(3.1g、10.68mmol)を用いたことを除き、[合成例3]と同様の過程を行って、目的化合物のInv41(4.2g、収率68%)を得た。
[LCMS]:689.8
[合成例5]化合物Inv48の合成
Figure 0007071404000072
[準備例1]の<ステップ3>で得られた6-(9-(4-chlorophenyl)-9H-fluoren-9-yl)-2-phenylbenzo[d]oxazole(5.0g、10.64mmol)とN-([1,1’-biphenyl]-4-yl)-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amine(4.61g、12.76mmol)およびPd2(dba)3(0.29g、0.32mmol)、P(t-Bu)3(0.21g、10.64mmol)、sodium tert-butoxide(2.04g、21.27mmol)を、80mlのtolueneに入れて、110℃で12時間撹拌した。反応終結後、メチレンクロライドで抽出し、MgSO4を入れてフィルタした。フィルタされた有機層の溶媒を除去した後、カラムクロマトグラフィーを用いて、目的化合物のInv48(5.5g、収率65%)を得た。
[LCMS]:795
[合成例6]化合物Inv50の合成
Figure 0007071404000073
Core1の代わりに[準備例2]のCore2(5g、9.35mmol)を用い、2-chloro-4,6-diphenyl-1,3,5-triazineの代わりに2-([1,1’-biphenyl]-4-yl)-4-chloro-6-phenyl-1,3,5-triazine(3.86g、11.22mmol)を用いることを除き、[合成例1]と同様の過程を行って、目的化合物のInv50(4.8g、収率71%)を得た。
[LCMS]:715.8
[合成例7]化合物Inv56の合成
Figure 0007071404000074
Core1の代わりにCore2(5g、9.35mmol)を用い、2-(4’-chloro-[1,1’-biphenyl]-3-yl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazineの代わりに2-(3-chlorophenyl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine(3.86g、11.22mmol)を用いることを除き、[合成例3]と同様の過程を行って、目的化合物のInv56(5.0g、収率74%)を得た。
[LCMS]:715.8
[合成例8]化合物Inv64の合成
Figure 0007071404000075
2-(3-chlorophenyl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazineの代わりに4-([1,1’-biphenyl]-4-yl)-6-(4-chlorophenyl)-2-phenylpyrimidine(4.7g、11.22mmol)を用いることを除き、[合成例7]と同様の過程を行って、目的化合物のInv64(5.0g、収率71%)を得た。
[LCMS]:790.97
[合成例9]化合物Inv87の合成
Figure 0007071404000076
2-(3-chlorophenyl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazineの代わりに2-chloro-4-(4-(naphthalen-2-yl)phenyl)quinazoline(4.11g、11.22mmol)を用いることを除き、[合成例7]と同様の過程を行って、目的化合物のInv87(4.6g、収率66%)を得た。
[LCMS]:738.8
[合成例10]化合物Inv94の合成
Figure 0007071404000077
2-(3-2-(3-chlorophenyl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazineの代わりにN-([1,1’-biphenyl]-2-yl)-N-(4-chlorophenyl)-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amine(5.3g、11.22mmol)を用いることを除き、[合成例7]と同様の過程を行って、目的化合物のInv94(5.2g、収率65%)を得た。
[LCMS]:844
[合成例11]化合物Inv100の合成
Figure 0007071404000078
Core1の代わりに[準備例3]のCore3(5g、9.35mmol)を用い、2-chloro-4,6-diphenyl-1,3,5-triazineの代わりに2,4-di([1,1’-biphenyl]-4-yl)-6-chloro-1,3,5-triazine(4.71g、11.22mmol)を用いることを除き、[合成例1]と同様の過程を行って、目的化合物のInv100(5.4g、収率73%)を得た。
[LCMS]:791.9
[合成例12]化合物Inv106の合成
Figure 0007071404000079
Core1の代わりにCore3(5g、9.35mmol)を用い、2-(4’-chloro-[1,1’-biphenyl]-3-yl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazineの代わりに2-([1,1’-biphenyl]-3-yl)-4-(3-chlorophenyl)-6-phenyl-1,3,5-triazine(3.86g、11.22mmol)を用いることを除き、[合成例3]と同様の過程を行って、目的化合物のInv106(5.0g、収率74%)を得た。
[LCMS]:818.9
[合成例13]化合物Inv127の合成
Figure 0007071404000080
2-([1,1’-biphenyl]-3-yl)-4-(3-chlorophenyl)-6-phenyl-1,3,5-triazineの代わりに2-(4-chlorophenyl)-4-(dibenzo[b,d]furan-4-yl)-6-phenyl-1,3,5-triazine(4.87g、11.22mmol)を用いることを除き、[合成例12]と同様の過程を行って、目的化合物のInv127(5.5g、収率73%)を得た。
[LCMS]:805.9
[合成例14]化合物Inv138の合成
Figure 0007071404000081
2-([1,1’-biphenyl]-3-yl)-4-(3-chlorophenyl)-6-phenyl-1,3,5-triazineの代わりに3-chloro-1-phenylbenzo[f]quinazoline(3.26g、11.22mmol)を用いることを除き、[合成例12]と同様の過程を行って、目的化合物のInv138(4.2g、収率67%)を得た。
[LCMS]:662.7
[合成例15]化合物Inv141の合成
Figure 0007071404000082
2-([1,1’-biphenyl]-3-yl)-4-(3-chlorophenyl)-6-phenyl-1,3,5-triazineの代わりにN-(4-chlorophenyl)-9,9-dimethyl-N-phenyl-9H-fluoren-2-amine(4.44g、11.22mmol)を用いることを除き、[合成例12]と同様の過程を行って、目的化合物のInv141(4.9g、収率68%)を得た。
[LCMS]:767.97
[合成例16]化合物Inv147の合成
Figure 0007071404000083
Core1の代わりに[準備例4]のCore4(5g、9.08mmol)を用い、2-chloro-4,6-diphenyl-1,3,5-triazineの代わりに2-([1,1’-biphenyl]-3-yl)-4-chloro-6-phenyl-1,3,5-triazine(3.74g、10.89mmol)を用いることを除き、[合成例1]と同様の過程を行って、目的化合物のInv147(4.8g、収率72%)を得た。
[LCMS]:731.9
[合成例17]化合物Inv158の合成
Figure 0007071404000084
Core1の代わりにCore4(5g、9.08mmol)を用い、2-(4’-chloro-[1,1’-biphenyl]-3-yl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazineの代わりに4-([1,1’-biphenyl]-4-yl)-6-chloro-2-phenylpyrimidine(3.73g、10.89mmol)を用いることを除き、[合成例3]と同様の過程を行って、目的化合物のInv158(5.0g、収率75%)を得た。
[LCMS]:730.9
[合成例18]化合物Inv167の合成
Figure 0007071404000085
2-([1,1’-biphenyl]-3-yl)-4-chloro-6-phenyl-1,3,5-triazine(3.89g、10.89mmol)の代わりに2-chloro-4-(dibenzo[b,d]furan-3-yl)-6-phenyl-1,3,5-triazineを用いることを除き、[合成例16]と同様の過程を行って、目的化合物のInv167(4.8g、収率70%)を得た。
[LCMS]:745.9
[合成例19]化合物Inv184の合成
Figure 0007071404000086
4-([1,1’-biphenyl]-4-yl)-6-chloro-2-phenylpyrimidineの代わりに2-chloro-4-(4-(naphthalen-1-yl)phenyl)quinazoline(4.0g、10.89mmol)を用いることを除き、[合成例17]と同様の過程を行って、目的化合物のInv184(4.3g、収率62%)を得た。
[LCMS]:754.9
[合成例20]化合物Inv191の合成
Figure 0007071404000087
6-(9-(4-chlorophenyl)-9H-fluoren-9-yl)-2-phenylbenzo[d]oxazoleの代わりに3-(9-(4-chlorophenyl)-9H-fluoren-9-yl)dibenzo[b,d]thiophene(5.0g、10.89mmol)を用い、N-([1,1’-biphenyl]-4-yl)-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amineの代わりにN-([1,1’-biphenyl]-3-yl)-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amine(4.72g、13.07mmol)を用いることを除き、[合成例5]と同様の過程を行って、目的化合物のInv191(5.2g、収率60%)を得た。
[LCMS]:784
[合成例21]化合物Inv197の合成
Figure 0007071404000088
Core1の代わりに[準備例5]のCore5(5g、9.08mmol)を用い、2-chloro-4,6-diphenyl-1,3,5-triazineの代わりに2-([1,1’-biphenyl]-3-yl)-4-([1,1’-biphenyl]-4-yl)-6-chloro-1,3,5-triazine(4.57g、10.89mmol)を用いることを除き、[合成例1]と同様の過程を行って、目的化合物のInv197(5.1g、収率69%)を得た。
[LCMS]:808
[合成例22]化合物Inv214の合成
Figure 0007071404000089
2-([1,1’-biphenyl]-3-yl)-4-([1,1’-biphenyl]-4-yl)-6-chloro-1,3,5-triazineの代わりに2-chloro-4-(dibenzo[b,d]furan-2-yl)-6-phenyl-1,3,5-triazine(3.89g、10.89mmol)を用いることを除き、[合成例21]と同様の過程を行って、目的化合物のInv214(5.0g、収率73%)を得た。
[LCMS]:745.9
[合成例23]化合物Inv223の合成
Figure 0007071404000090
Core1の代わりにCore5(5g、9.08mmol)を用い、2-(4’-chloro-[1,1’-biphenyl]-3-yl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazineの代わりに2-(4-chlorophenyl)-4-(dibenzo[b,d]furan-4-yl)-6-phenyl-1,3,5-triazine(4.72g、10.89mmol)を用いることを除き、[合成例3]と同様の過程を行って、目的化合物のInv223(5.4g、収率72%)を得た。
[LCMS]:822
[合成例24]化合物Inv229の合成
Figure 0007071404000091
2-(4-chlorophenyl)-4-(dibenzo[b,d]furan-4-yl)-6-phenyl-1,3,5-triazineの代わりに2-chloro-4-phenylquinazoline(2.62g、10.89mmol)を用いることを除き、[合成例23]と同様の過程を行って、目的化合物のInv229(3.8g、収率66%)を得た。
[LCMS]:628.7
[合成例25]化合物Inv238の合成
Figure 0007071404000092
2-(4-chlorophenyl)-4-(dibenzo[b,d]furan-4-yl)-6-phenyl-1,3,5-triazineの代わりにN-([1,1’-biphenyl]-2-yl)-N-(4-chlorophenyl)-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amine(5.14g、10.89mmol)を用いることを除き、[合成例23]と同様の過程を行って、目的化合物のInv238(5.3g、収率67%)を得た。
[LCMS]:752.9
[合成例26]化合物Inv243の合成
Figure 0007071404000093
Core1の代わりに[準備例6]のCore6(5g、9.08mmol)を用い、2-chloro-4,6-diphenyl-1,3,5-triazineの代わりに2-([1,1’-biphenyl]-3-yl)-4-chloro-6-phenyl-1,3,5-triazine(3.74g、10.9mmol)を用いることを除き、[合成例1]と同様の過程を行って、目的化合物のInv243(4.7g、収率70%)を得た。
[LCMS]:731.8
[合成例27]化合物Inv252の合成
Figure 0007071404000094
Core1の代わりにCore6(5g、9.08mmol)を用いることを除き、[合成例2]と同様の過程を行って、目的化合物のInv252(5.2g、収率68%)を得た。
[LCMS]:835.9
[合成例28]化合物Inv259の合成
Figure 0007071404000095
Core1の代わりにCore5(5g、9.08mmol)を用い、2-(4’-chloro-[1,1’-biphenyl]-3-yl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazineの代わりに2-(3’-chloro-[1,1’-biphenyl]-4-yl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine(4.57g、10.9mmol)を用いることを除き、[合成例3]と同様の過程を行って、目的化合物のInv259(5.2g、収率68%)を得た。
[LCMS]:807.9
[合成例29]化合物Inv282の合成
Figure 0007071404000096
2-(3’-chloro-[1,1’-biphenyl]-4-yl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazineの代わりに3-chloro-1-phenylbenzo[f]quinazoline(3.17g、10.89mmol)を用いることを除き、[合成例28]と同様の過程を行って、目的化合物のInv282(4.2g、収率68%)を得た。
[LCMS]:678.7
[合成例30]化合物Inv285の合成
Figure 0007071404000097
2-(3’-chloro-[1,1’-biphenyl]-4-yl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazineの代わりにN-(4-chlorophenyl)-9,9-dimethyl-N-phenyl-9H-fluoren-2-amine(4.31g、10.9mmol)を用いることを除き、[合成例28]と同様の過程を行って、目的化合物のInv285(5.1g、収率71%)を得た。
[LCMS]:783.9
[実施例1~12]緑色有機EL素子の作製
化合物Inv1~Inv252を通常知られた方法で高純度昇華精製をした後、以下の過程により緑色有機EL素子を作製した。
まず、ITO(Indium tin oxide)が1500Åの厚さに薄膜コーティングされたガラス基板を、蒸留水超音波洗浄した。蒸留水洗浄が終わると、イソプロピルアルコール、アセトン、メタノールなどの溶剤で超音波洗浄をし乾燥させた後、UV OZONE洗浄機(Power sonic405、Hwashin Tech)に搬送させた後、UVを用いて前記基板を5分間洗浄し、真空蒸着機に基板を搬送した。
このように用意されたITO透明電極上に、m-MTDATA(60nm)/TCTA(80nm)/Inv1~Inv252のそれぞれの化合物+10%Ir(ppy)(30nm)/BCP(10nm)/Alq(30nm)/LiF(1nm)/Al(200nm)の順に積層して、有機EL素子を作製した。
m-MTDATA、TCTA、Ir(ppy)、CBP、およびBCPの構造は、下記の通りである。
Figure 0007071404000098
[比較例1]緑色有機EL素子の作製
発光層の形成時、発光ホスト物質として化合物Inv1の代わりにCBPを用いることを除けば、実施例1と同様の過程で緑色有機EL素子を作製した。
[評価例1]
実施例1~12および比較例1で作製したそれぞれの緑色有機EL素子について、電流密度(10)mA/cmにおける駆動電圧、電流効率および発光ピークを測定し、その結果を下記表1に示した。
Figure 0007071404000099
前記表1に示すように、本発明に係る化合物Inv1~Inv252を緑色有機EL素子の発光層に用いた場合(実施例1~12)、従来のCBPを用いた緑色有機EL素子(比較例1)と比較すれば、効率および駆動電圧の面でより優れた性能を示すことが分かる。
[実施例13~18]赤色有機EL素子の製造
化合物Inv41~Inv282を通常知られた方法で高純度昇華精製をした後、以下の過程により赤色有機電界発光素子を作製した。
まず、ITO(Indium tin oxide)が1500Åの厚さに薄膜コーティングされたガラス基板を、蒸留水超音波洗浄した。蒸留水洗浄が終わると、イソプロピルアルコール、アセトン、メタノールなどの溶剤で超音波洗浄をし乾燥させた後、UV OZONE洗浄機(Power sonic405、Hwashin Tech)に搬送させた後、UVを用いて前記基板を5分間洗浄し、真空蒸着機に基板を搬送した。
このように用意されたITO透明電極上に、m-MTDATA(60nm)/TCTA(80nm)/Inv41~Inv282の化合物+10%(piq)Ir(acac)(300nm)/BCP(10nm)/Alq(30nm)/LiF(1nm)/Al(200nm)の順に積層して、有機電界発光素子を作製した。
[比較例2]
発光層の形成時、発光ホスト物質として化合物Inv41の代わりにCBPを用いることを除けば、前記実施例13と同様の過程で赤色有機電界発光素子を作製した。
前記実施例13~18および比較例2で使用されたm-MTDATA、(piq)Ir(acac)、CBP、およびBCPの構造は、下記の通りである。
Figure 0007071404000100
[評価例2]
実施例13~18および比較例2で作製したそれぞれの有機電界発光素子について、電流密度10mA/cmにおける駆動電圧および電流効率を測定し、その結果を下記表2に示した。
Figure 0007071404000101
前記表2に示すように、本発明に係る化合物を赤色有機電界発光素子の発光層の材料として用いた場合(実施例13~18)、従来のCBPを発光層の材料として用いた赤色有機電界発光素子(比較例2)と比較すれば、効率および駆動電圧の面で優れた性能を示すことが分かる。
[実施例19~24]青色有機電界発光素子の作製
化合物Inv18~Inv259を通常知られた方法で高純度昇華精製をした後、下記のように青色有機電界発光素子を作製した。
まず、ITO(Indium tin oxide)が1500Åの厚さに薄膜コーティングされたガラス基板を、蒸留水超音波洗浄した。蒸留水洗浄が終わると、イソプロピルアルコール、アセトン、メタノールなどの溶剤で超音波洗浄をし乾燥させた後、UV OZONE洗浄機(Power sonic405、Hwashin Tech)に搬送させた後、UVを用いて前記基板を5分間洗浄し、真空蒸着機に基板を搬送した。
前記のように用意されたITO透明電極上に、DS-205((株)ドゥサン電子、80nm)/NPB(15nm)/ADN+5%DS-405((株)ドゥサン電子、30nm)/Inv18~Inv259の化合物(30nm)/LiF(1nm)/Al(200nm)の順に積層して、有機電界発光素子を作製した。
[比較例3]青色有機電界発光素子の作製
電子輸送層物質として化合物Inv18の代わりにAlq3を用いることを除けば、前記実施例19と同様に行って、青色有機電界発光素子を作製した。
[比較例4]青色有機電界発光素子の作製
電子輸送層物質として化合物Inv18を用いないことを除けば、前記実施例19と同様に行って、青色有機電界発光素子を作製した。
前記実施例19~24および比較例3、4で使用されたNPB、ADN、およびAlq3の構造は、下記の通りである。
Figure 0007071404000102
[評価例3]
実施例19~24および比較例3、4で作製したそれぞれの青色有機電界発光素子について、電流密度(10)mA/cmにおける駆動電圧、電流効率および発光ピークを測定し、その結果を下記表3に示した。
Figure 0007071404000103
前記表3に示すように、本発明の化合物を電子輸送層に使用した青色有機電界発光素子(実施例19~24)は、従来のAlq3を電子輸送層に使用した青色有機電界発光素子(比較例3)および電子輸送層がない青色有機電界発光素子(比較例4)に比べて、駆動電圧、発光ピークおよび電流効率の面で優れた性能を示すことが分かった。
[実施例25~30]有機EL素子の製造
化合物Inv48~Inv285を通常知られた方法で高純度昇華精製をした後、下記のように青色有機電界発光素子を作製した。
ITO(Indium tin oxide)が1500Åの厚さに薄膜コーティングされたガラス基板を、蒸留水超音波洗浄した。蒸留水洗浄が終わると、イソプロピルアルコール、アセトン、メタノールなどの溶剤で超音波洗浄をし乾燥させた後、UV OZONE洗浄機(Power sonic405、Hwashin Tech)に搬送させた後、UVを用いて前記基板を5分間洗浄した後、真空蒸着機に基板を搬送した。
前記のように用意されたITO透明電極上に、m-MTDATA(60nm)/Inv48~Inv285(80nm)/DS-H522+5%DS-501(300nm)/BCP(10nm)/Alq3(30nm)/LiF(1nm)/Al(200nm)の順に有機EL素子を製造した。
素子の作製に使用されたDS-H522およびDS-501は(株)ドゥサン電子のBG製品であり、m-MTDATA、TCTA、CBP、Ir(ppy)、およびBCPの構造は、下記の通りである。
Figure 0007071404000104
[比較例5]有機EL素子の作製
実施例25において、正孔輸送層の形成時、正孔輸送層物質として用いられた化合物Inv48の代わりにNPBを正孔輸送層物質として用いたことを除けば、前記実施例25と同様の方法で有機EL素子を製造した。使用されたNPBの構造は、下記の通りである。
Figure 0007071404000105
[評価例4]
実施例25~30、および比較例5でそれぞれ製造された有機EL素子について、電流密度10mA/cmにおける駆動電圧および電流効率を測定し、その結果を下記表4に示した。
Figure 0007071404000106
前記表4に示すように、本発明に係る化合物(Inv48~Inv285)を正孔輸送層として用いた有機EL素子(実施例25~30でそれぞれ製造された有機EL素子)は、従来のNPBを用いた有機EL素子(比較例5の有機EL素子)に比べて、電流効率および駆動電圧の面でより優れた性能を示すことが分かった。
10:陽極
20:陰極
30:有機層
31:正孔輸送層
32:発光層
33:正孔輸送補助層
34:電子輸送層
35:電子輸送補助層
36:電子注入層
37:正孔注入層

Claims (17)

  1. 下記化学式1aで表される化合物:
    Figure 0007071404000107
    前記化学式1aにおいて、
    は、単結合、C~C18のアリーレン基、および核原子数5~18個のヘテロアリーレン基からなる群より選択され;
    Arは、水素、重水素、ハロゲン、シアノ基、ニトロ基、C~C40のアルキル基、C~C40のアルケニル基、C~C40のアルキニル基、C~C40のシクロアルキル基、核原子数3~40個のヘテロシクロアルキル基、C~C60のアリール基、核原子数5~60個のヘテロアリール基、C~C40のアルキルオキシ基、C~C60のアリールオキシ基、C~C40のアルキルシリル基、C~C60のアリールシリル基、C~C40のアルキルスルホニル基、C~C60のアリールスルホニル基、C~C60のアリールホスファニル基、C~C60のモノまたはジアリールホスフィニル基、C~C40のアルキルカルボニル基、C~C60のアリールカルボニル基、およびC~C60のアリールアミン基からなる群より選択され;
    とX、XとX、XとXおよびXとXのうちのいずれか1つは、下記化学式2および4で表される環と結合して縮合環を形成し;
    mおよびnは、それぞれ独立に、0~4の整数であり;
    、Rおよび下記化学式2および4で表される環と縮合環を形成しないX~Xは、それぞれ独立に、水素、重水素、ハロゲン、シアノ基、ニトロ基、C~C40のアルキル基、C~C40のアルケニル基、C~C40のアルキニル基、C~C40のシクロアルキル基、核原子数3~40個のヘテロシクロアルキル基、C~C60のアリール基、核原子数5~60個のヘテロアリール基、C~C40のアルキルオキシ基、C~C60のアリールオキシ基、C~C40のアルキルシリル基、C~C60のアリールシリル基、C~C40のアルキルスルホニル基、C~C60のアリールスルホニル基、C~C60のアリールホスファニル基、C~C60のモノまたはジアリールホスフィニル基、C~C40のアルキルカルボニル基、C~C60のアリールカルボニル基、およびC~C60のアリールアミン基からなる群より選択され;
    、Rおよび下記化学式2および4で表される環と縮合環を形成しないX~Xのアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アリールオキシ基、アルキルオキシ基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリールアミン基、アルキルシリル基、アリールホスファニル基、モノまたはジアリールホスフィニル基、およびアリールシリル基は、それぞれ独立に、重水素、ハロゲン、シアノ基、ニトロ基、C~C40のアルキル基、C~C40のアルケニル基、C~C40のアルキニル基、C~C60のアリール基、核原子数5~60個のヘテロアリール基、C~C60のアリールオキシ基、C~C40のアルキルオキシ基、C~C60のアリールアミン基、C~C40のシクロアルキル基、核原子数3~40個のヘテロシクロアルキル基、C~C40のアルキルシリル基、C~C60のアリールホスファニル基、C~C60のモノまたはジアリールホスフィニル基、およびC~C60のアリールシリル基からなる群より選択された1種以上の置換基で置換もしくは非置換であり、複数の置換基で置換される場合、これらは、互いに同一または異なり;
    Figure 0007071404000108
    Figure 0007071404000109
    前記化学式2および4において、
    点線は、前記化学式1aに縮合がなされる部分を意味し;
    pは、0~5の整数であり;
    qは、0~4の整数であり;
    は、N(R)、O、S、またはC(R)(R)であり;
    ~Rは、それぞれ独立に、水素、重水素、ハロゲン、シアノ基、ニトロ基、C~C40のアルキル基、C~C40のアルケニル基、C~C40のアルキニル基、C~C40のシクロアルキル基、核原子数3~40個のヘテロシクロアルキル基、C~C60のアリール基、核原子数5~60個のヘテロアリール基、C~C40のアルキルオキシ基、C~C60のアリールオキシ基、C~C40のアルキルシリル基、C~C60のアリールシリル基、C~C40のアルキルスルホニル基、C~C60のアリールスルホニル基、C~C60のアリールホスファニル基、C~C60のモノまたはジアリールホスフィニル基、C~C40のアルキルカルボニル基、C~C60のアリールカルボニル基、およびC~C60のアリールアミン基からなる群より選択され、
    前記R~Rのアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アリールオキシ基、アルキルオキシ基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリールアミン基、アルキルシリル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、アリールホスファニル基、モノまたはジアリールホスフィニル基、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基、およびアリールシリル基と、隣接する2個のArが互いに結合して形成する芳香族環、非-芳香族縮合多環、芳香族ヘテロ環、および非-芳香族縮合ヘテロ多環は、それぞれ独立に、重水素、ハロゲン、シアノ基、ニトロ基、C~C40のアルキル基、C~C40のアルケニル基、C~C40のアルキニル基、C~C60のアリール基、核原子数5~60個のヘテロアリール基、C~C60のアリールオキシ基、C~C40のアルキルオキシ基、C~C60のアリールアミン基、C~C40のシクロアルキル基、核原子数3~40個のヘテロシクロアルキル基、C~C40のアルキルシリル基、C~C40のアルキルスルホニル基、C~C60のアリールスルホニル基、C~C60のアリールホスファニル基、C~C60のモノまたはジアリールホスフィニル基、C~C40のアルキルカルボニル基、C~C60のアリールカルボニル基、およびC~C60のアリールシリル基からなる群より選択された1種以上の置換基で置換もしくは非置換であり、複数の置換基で置換される場合、これらは、互いに同一または異なる。
  2. 下記化学式1bで表される化合物:
    Figure 0007071404000110
    前記化学式1bにおいて、
    前記Lは、直接結合であるか、下記化学式A-1~A-6からなる群より選択されたリンカーであり、
    Figure 0007071404000111
    前記化学式A-1~A-6において、
    *は、結合がなされる部分を意味し、
    前記Arは、下記化学式B-4、B-5、及び下記化学式C-1~C-6のうちのいずれか1つで表される置換基であり、
    Figure 0007071404000112
    Figure 0007071404000113
    前記化学式B-4、B-5において、
    *は、結合がなされる部分を意味し、
    およびR10は、それぞれ独立に、下記化学式D-1~D-3のうちのいずれか1つであり、 およびR 10 の少なくとも何れかは下記化学式D-3であり、
    Figure 0007071404000114
    前記化学式C-1~C-6において、
    *は、結合がなされる部分を意味し、
    oは、0~4の整数であり;
    11およびR12は、それぞれ独立に、水素、重水素、ハロゲン、シアノ基、ニトロ基、C~C40のアルキル基、C~C40のアルケニル基、C~C40のアルキニル基、C~C40のシクロアルキル基、核原子数3~40個のヘテロシクロアルキル基、C~C60のアリール基、核原子数5~60個のヘテロアリール基、C~C40のアルキルオキシ基、C~C60のアリールオキシ基、C~C40のアルキルシリル基、C~C60のアリールシリル基、C~C60のアリールホスファニル基、C~C60のモノまたはジアリールホスフィニル基、およびC~C60のアリールアミン基からなる群より選択され;
    前記R11およびR12のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アリールオキシ基、アルキルオキシ基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリールアミン基、アルキルシリル基、アリールホスファニル基、モノまたはジアリールホスフィニル基、およびアリールシリル基は、それぞれ独立に、重水素、ハロゲン、シアノ基、ニトロ基、C~C40のアルキル基、C~C40のアルケニル基、C~C40のアルキニル基、C~C60のアリール基、核原子数5~60個のヘテロアリール基、C~C60のアリールオキシ基、C~C40のアルキルオキシ基、C~C60のアリールアミン基、C~C40のシクロアルキル基、核原子数3~40個のヘテロシクロアルキル基、C~C40のアルキルシリル基、C~C60のアリールホスファニル基、C~C60のモノまたはジアリールホスフィニル基、およびC~C60のアリールシリル基からなる群より選択された1種以上の置換基で置換もしくは非置換であり、複数の置換基で置換される場合、これらは、互いに同一または異なり、
    とX、及びXとXのうちのいずれか1つは、下記化学式3で表される環と結合して縮合環を形成し;
    mおよびnは、1であり;
    およびRは、水素であり、
    下記化学式3で表される環と縮合環を形成しないX及びXは、それぞれ独立に、水素、重水素、ハロゲン、シアノ基、ニトロ基、C~C40のアルキル基、C~C40のアルケニル基、C~C40のアルキニル基、C~C40のシクロアルキル基、核原子数3~40個のヘテロシクロアルキル基、C~C60のアリール基、核原子数5~60個のヘテロアリール基、C~C40のアルキルオキシ基、C~C60のアリールオキシ基、C~C40のアルキルシリル基、C~C60のアリールシリル基、C~C40のアルキルスルホニル基、C~C60のアリールスルホニル基、C~C60のアリールホスファニル基、C~C60のモノまたはジアリールホスフィニル基、C~C40のアルキルカルボニル基、C~C60のアリールカルボニル基、およびC~C60のアリールアミン基からなる群より選択され;
    下記化学式3で表される環と縮合環を形成しないXおよびXのアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アリールオキシ基、アルキルオキシ基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリールアミン基、アルキルシリル基、アリールホスファニル基、モノまたはジアリールホスフィニル基、およびアリールシリル基は、それぞれ独立に、重水素、ハロゲン、シアノ基、ニトロ基、C~C40のアルキル基、C~C40のアルケニル基、C~C40のアルキニル基、C~C60のアリール基、核原子数5~60個のヘテロアリール基、C~C60のアリールオキシ基、C~C40のアルキルオキシ基、C~C60のアリールアミン基、C~C40のシクロアルキル基、核原子数3~40個のヘテロシクロアルキル基、C~C40のアルキルシリル基、C~C40のアルキルボロン基、C~C60のアリールボロン基、C~C60のアリールホスファニル基、C~C60のモノまたはジアリールホスフィニル基、およびC~C60のアリールシリル基からなる群より選択された1種以上の置換基で置換もしくは非置換であり、複数の置換基で置換される場合、これらは、互いに同一または異なり;
    Figure 0007071404000115
    前記化学式3において、
    点線は、前記化学式1bに縮合がなされる部分を意味し;
    qは、1であり;
    は、OまたはSであり;
    は水素である。
  3. 前記化合物は、下記化学式5および10のうちのいずれか1つで表される、請求項1に記載の化合物:
    Figure 0007071404000116
    Figure 0007071404000117
    前記化学式5および10において、
    p、q、m、n、R~R、LおよびArは、請求項1で定義された通りである。
  4. 前記Lは、直接結合であるか、下記化学式A-1~A-6からなる群より選択されたリンカーである、請求項1に記載の化合物:
    Figure 0007071404000118
    前記化学式A-1~A-6において、
    *は、結合がなされる部分を意味する。
  5. 前記Arは、C~C40のアルキル基、C~C60のアリール基、および核原子数5~60個のヘテロアリール基からなる群より選択され、
    前記Arのアルキル基、アリール基、およびヘテロアリール基は、それぞれ独立に、C~C40のアルキル基、C~C60のアリール基、および核原子数5~60個のヘテロアリール基からなる群より選択された1種以上の置換基で置換もしくは非置換であり、複数の置換基で置換される場合、これらは、互いに同一または異なる、請求項1に記載の化合物。
  6. 前記Arは、下記化学式11または12で表される置換基である、請求項1に記載の化合物:
    Figure 0007071404000119
    Figure 0007071404000120
    前記化学式11および12において、
    *は、結合がなされる部分を意味し;
    ~Zは、それぞれ独立に、NまたはC(R)であり;
    rは、0~4の整数であり;
    は、水素、重水素、ハロゲン、シアノ基、ニトロ基、C~C40のアルキル基、C~C40のアルケニル基、C~C40のアルキニル基、C~C40のシクロアルキル基、核原子数3~40個のヘテロシクロアルキル基、C~C60のアリール基、核原子数5~60個のヘテロアリール基、C~C40のアルキルオキシ基、C~C60のアリールオキシ基、C~C40のアルキルシリル基、C~C60のアリールシリル基、C~C60のアリールホスファニル基、C~C60のモノまたはジアリールホスフィニル基、およびC~C60のアリールアミン基からなる群より選択されるか、隣接する基と結合して縮合環を形成し、前記Rが複数の場合、これらは、互いに同一または異なり;
    は、水素、重水素、ハロゲン、シアノ基、ニトロ基、C~C40のアルキル基、C~C40のアルケニル基、C~C40のアルキニル基、C~C40のシクロアルキル基、核原子数3~40個のヘテロシクロアルキル基、C~C60のアリール基、核原子数5~60個のヘテロアリール基、C~C40のアルキルオキシ基、C~C60のアリールオキシ基、C~C40のアルキルシリル基、C~C60のアリールシリル基、C~C60のアリールホスファニル基、C~C60のモノまたはジアリールホスフィニル基、およびC~C60のアリールアミン基からなる群より選択されるか、隣接する基と結合して縮合環を形成し、前記Rが複数の場合、これらは、互いに同一または異なり;
    前記RおよびRのアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アリールオキシ基、アルキルオキシ基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリールアミン基、アルキルシリル基、アリールホスファニル基、モノまたはジアリールホスフィニル基、およびアリールシリル基は、それぞれ独立に、重水素、ハロゲン、シアノ基、ニトロ基、C~C40のアルキル基、C~C40のアルケニル基、C~C40のアルキニル基、C~C60のアリール基、核原子数5~60個のヘテロアリール基、C~C60のアリールオキシ基、C~C40のアルキルオキシ基、C~C60のアリールアミン基、C~C40のシクロアルキル基、核原子数3~40個のヘテロシクロアルキル基、C~C40のアルキルシリル基、C~C60のアリールホスファニル基、C~C60のモノまたはジアリールホスフィニル基、およびC~C60のアリールシリル基からなる群より選択された1種以上の置換基で置換もしくは非置換であり、複数の置換基で置換される場合、これらは、互いに同一または異なる。
  7. 前記化学式11で表される置換基は、下記化学式13で表される置換基である、請求項6に記載の化合物:
    Figure 0007071404000121
    前記化学式13において、
    *は、結合がなされる部分を意味し;
    およびR10は、それぞれ独立に、水素、重水素、ハロゲン、シアノ基、ニトロ基、C~C40のアルキル基、C~C40のアルケニル基、C~C40のアルキニル基、C~C40のシクロアルキル基、核原子数3~40個のヘテロシクロアルキル基、C~C60のアリール基、核原子数5~60個のヘテロアリール基、C~C40のアルキルオキシ基、C~C60のアリールオキシ基、C~C40のアルキルシリル基、C~C60のアリールシリル基、C~C60のアリールホスファニル基、C~C60のモノまたはジアリールホスフィニル基、およびC~C60のアリールアミン基からなる群より選択され;
    前記RおよびR10のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アリールオキシ基、アルキルオキシ基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリールアミン基、アルキルシリル基、アリールホスファニル基、モノまたはジアリールホスフィニル基、およびアリールシリル基は、それぞれ独立に、重水素、ハロゲン、シアノ基、ニトロ基、C~C40のアルキル基、C~C40のアルケニル基、C~C40のアルキニル基、C~C60のアリール基、核原子数5~60個のヘテロアリール基、C~C60のアリールオキシ基、C~C40のアルキルオキシ基、C~C60のアリールアミン基、C~C40のシクロアルキル基、核原子数3~40個のヘテロシクロアルキル基、C~C40のアルキルシリル基、C~C60のアリールホスファニル基、C~C60のモノまたはジアリールホスフィニル基、およびC~C60のアリールシリル基からなる群より選択された1種以上の置換基で置換もしくは非置換であり、複数の置換基で置換される場合、これらは、互いに同一または異なり;
    、ZおよびZは、請求項5で定義された通りである。
  8. 前記化学式11で表される置換基は、下記化学式B-1~B-5のうちのいずれか1つで表される置換基である、請求項6に記載の化合物:
    Figure 0007071404000122
    前記化学式B-1~B-5において、
    *は、結合がなされる部分を意味し、
    およびR10は、それぞれ独立に、水素、重水素、ハロゲン、シアノ基、ニトロ基、C~C40のアルキル基、C~C40のアルケニル基、C~C40のアルキニル基、C~C40のシクロアルキル基、核原子数3~40個のヘテロシクロアルキル基、C~C60のアリール基、核原子数5~60個のヘテロアリール基、C~C40のアルキルオキシ基、C~C60のアリールオキシ基、C~C40のアルキルシリル基、C~C60のアリールシリル基、C~C60のアリールホスファニル基、C~C60のモノまたはジアリールホスフィニル基、およびC~C60のアリールアミン基からなる群より選択され;
    前記RおよびR10のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アリールオキシ基、アルキルオキシ基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリールアミン基、アルキルシリル基、アリールホスファニル基、モノまたはジアリールホスフィニル基、およびアリールシリル基は、それぞれ独立に、重水素、ハロゲン、シアノ基、ニトロ基、C~C40のアルキル基、C~C40のアルケニル基、C~C40のアルキニル基、C~C60のアリール基、核原子数5~60個のヘテロアリール基、C~C60のアリールオキシ基、C~C40のアルキルオキシ基、C~C60のアリールアミン基、C~C40のシクロアルキル基、核原子数3~40個のヘテロシクロアルキル基、C~C40のアルキルシリル基、C~C60のアリールホスファニル基、C~C60のモノまたはジアリールホスフィニル基、およびC~C60のアリールシリル基からなる群より選択された1種以上の置換基で置換もしくは非置換であり、複数の置換基で置換される場合、これらは、互いに同一または異なる。
  9. 前記RおよびR10は、それぞれ独立に、C~C40のアルキル基、C~C60のアリール基、および核原子数5~60個のヘテロアリール基からなる群より選択され;
    前記RおよびR10のアルキル基、アリール基、およびヘテロアリール基は、それぞれ独立に、C~C40のアルキル基、C~C60のアリール基、および核原子数5~60個のヘテロアリール基からなる群より選択された1種以上の置換基で置換もしくは非置換であり、複数の置換基で置換される場合、これらは、互いに同一または異なる、請求項8に記載の化合物。
  10. 前記Arは、下記化学式C-1~C-6のうちのいずれか1つで表される置換基である、請求項1に記載の化合物:
    Figure 0007071404000123
    前記化学式C-1~C-6において、
    *は、結合がなされる部分を意味し、
    oは、0~4の整数であり;
    11およびR12は、それぞれ独立に、水素、重水素、ハロゲン、シアノ基、ニトロ基、C~C40のアルキル基、C~C40のアルケニル基、C~C40のアルキニル基、C~C40のシクロアルキル基、核原子数3~40個のヘテロシクロアルキル基、C~C60のアリール基、核原子数5~60個のヘテロアリール基、C~C40のアルキルオキシ基、C~C60のアリールオキシ基、C~C40のアルキルシリル基、C~C60のアリールシリル基、C~C60のアリールホスファニル基、C~C60のモノまたはジアリールホスフィニル基、およびC~C60のアリールアミン基からなる群より選択され;
    前記R11およびR12のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アリールオキシ基、アルキルオキシ基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリールアミン基、アルキルシリル基、アリールホスファニル基、モノまたはジアリールホスフィニル基、およびアリールシリル基は、それぞれ独立に、重水素、ハロゲン、シアノ基、ニトロ基、C~C40のアルキル基、C~C40のアルケニル基、C~C40のアルキニル基、C~C60のアリール基、核原子数5~60個のヘテロアリール基、C~C60のアリールオキシ基、C~C40のアルキルオキシ基、C~C60のアリールアミン基、C~C40のシクロアルキル基、核原子数3~40個のヘテロシクロアルキル基、C~C40のアルキルシリル基、C~C60のアリールホスファニル基、C~C60のモノまたはジアリールホスフィニル基、およびC~C60のアリールシリル基からなる群より選択された1種以上の置換基で置換もしくは非置換であり、複数の置換基で置換される場合、これらは、互いに同一または異なる。
  11. 前記R12は、C~C40のアルキル基、C~C60のアリール基、および核原子数5~60個のヘテロアリール基からなる群より選択され;
    前記R12のアルキル基、アリール基、およびヘテロアリール基は、それぞれ独立に、C~C40のアルキル基、C~C60のアリール基、および核原子数5~60個のヘテロアリール基からなる群より選択された1種以上の置換基で置換もしくは非置換であり、複数の置換基で置換される場合、これらは、互いに同一または異なる、請求項10に記載の化合物。
  12. 前記Arは、下記化学式14で表される置換基である、請求項1に記載の化合物:
    Figure 0007071404000124
    前記化学式14において、
    *は、結合がなされる部分を意味し;
    13およびR14は、それぞれ独立に、水素、重水素、ハロゲン、シアノ基、ニトロ基、C~C40のアルキル基、C~C40のアルケニル基、C~C40のアルキニル基、C~C40のシクロアルキル基、核原子数3~40個のヘテロシクロアルキル基、C~C60のアリール基、核原子数5~60個のヘテロアリール基、C~C40のアルキルオキシ基、C~C60のアリールオキシ基、C~C40のアルキルシリル基、C~C60のアリールシリル基、C~C60のアリールホスファニル基、C~C60のモノまたはジアリールホスフィニル基、およびC~C60のアリールアミン基からなる群より選択されるか、隣接する基と結合して縮合環を形成し;
    前記R13およびR14のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アリールオキシ基、アルキルオキシ基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリールアミン基、アルキルシリル基、アリールホスファニル基、モノまたはジアリールホスフィニル基、およびアリールシリル基は、それぞれ独立に、重水素、ハロゲン、シアノ基、ニトロ基、C~C40のアルキル基、C~C40のアルケニル基、C~C40のアルキニル基、C~C60のアリール基、核原子数5~60個のヘテロアリール基、C~C60のアリールオキシ基、C~C40のアルキルオキシ基、C~C60のアリールアミン基、C~C40のシクロアルキル基、核原子数3~40個のヘテロシクロアルキル基、C~C40のアルキルシリル基、C~C60のアリールホスファニル基、C~C60のモノまたはジアリールホスフィニル基、およびC~C60のアリールシリル基からなる群より選択された1種以上の置換基で置換もしくは非置換であり、複数の置換基で置換される場合、これらは、互いに同一または異なる。
  13. 前記R13およびR14は、それぞれ独立に、C~C30のアルキル基、C~C30のアリール基、および核原子数5~30個のヘテロアリール基からなる群より選択される、請求項12に記載の化合物。
  14. 前記化合物は、以下の化合物からなる群より選択されることを特徴とする、請求項1に記載の化合物。
    Figure 0007071404000125
    Figure 0007071404000126
    Figure 0007071404000127
    Figure 0007071404000128
    Figure 0007071404000129
    Figure 0007071404000130
    Figure 0007071404000131
    Figure 0007071404000132
    Figure 0007071404000133
    Figure 0007071404000134
    Figure 0007071404000135
    Figure 0007071404000136
  15. 前記化合物は、以下の化合物からなる群より選択されることを特徴とする、請求項2に記載の化合物。
    Figure 0007071404000137
    Figure 0007071404000138
    Figure 0007071404000139
    Figure 0007071404000140
    Figure 0007071404000141
    Figure 0007071404000142
    Figure 0007071404000143
    Figure 0007071404000144
    Figure 0007071404000145
    Figure 0007071404000146
    Figure 0007071404000147
    Figure 0007071404000148
    Figure 0007071404000149
    Figure 0007071404000150
    Figure 0007071404000151
    Figure 0007071404000152
  16. (i)陽極と、(ii)陰極と、(iii)前記陽極および陰極の間に介在した1層以上の有機物層とを含む有機電界発光素子であって、
    前記1層以上の有機物層のうちの少なくとも1つは、請求項1に記載の化学式1aで表される化合物または請求項2に記載の化学式1bで表される化合物を含むことを特徴とする有機電界発光素子。
  17. 前記有機物層は、正孔注入層、正孔輸送層、正孔輸送補助層、電子輸送層、電子輸送補助層、および発光層からなる群より選択される1つ以上の層を含む、請求項16に記載の有機電界発光素子。
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