JP7106812B1 - 有機発光素子 - Google Patents

有機発光素子 Download PDF

Info

Publication number
JP7106812B1
JP7106812B1 JP2021576421A JP2021576421A JP7106812B1 JP 7106812 B1 JP7106812 B1 JP 7106812B1 JP 2021576421 A JP2021576421 A JP 2021576421A JP 2021576421 A JP2021576421 A JP 2021576421A JP 7106812 B1 JP7106812 B1 JP 7106812B1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
integer
compound
group
carbon atoms
chemical formula
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2021576421A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2022535147A (ja
Inventor
ドゥク スー、サン
ウー ジュン、ミン
リー、ジュンハ
ジン ハン、ス
パク、セウルチャン
ホワン、スンヒュン
フーン リー、ドン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Chem Ltd
Original Assignee
LG Chem Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LG Chem Ltd filed Critical LG Chem Ltd
Application granted granted Critical
Publication of JP7106812B1 publication Critical patent/JP7106812B1/ja
Publication of JP2022535147A publication Critical patent/JP2022535147A/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/615Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D209/00Heterocyclic compounds containing five-membered rings, condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom
    • C07D209/56Ring systems containing three or more rings
    • C07D209/80[b, c]- or [b, d]-condensed
    • C07D209/82Carbazoles; Hydrogenated carbazoles
    • C07D209/86Carbazoles; Hydrogenated carbazoles with only hydrogen atoms, hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals, directly attached to carbon atoms of the ring system
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D405/00Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom
    • C07D405/14Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom containing three or more hetero rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D487/00Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, not provided for by groups C07D451/00 - C07D477/00
    • C07D487/02Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, not provided for by groups C07D451/00 - C07D477/00 in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D487/04Ortho-condensed systems
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H10K50/12OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers comprising dopants
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/654Aromatic compounds comprising a hetero atom comprising only nitrogen as heteroatom
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6572Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only nitrogen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. phenanthroline or carbazole
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6574Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only oxygen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. cumarine dyes
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6576Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only sulfur in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. benzothiophene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07BGENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
    • C07B2200/00Indexing scheme relating to specific properties of organic compounds
    • C07B2200/05Isotopically modified compounds, e.g. labelled
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018Heterocyclic compounds
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2101/00Properties of the organic materials covered by group H10K85/00
    • H10K2101/10Triplet emission
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2101/00Properties of the organic materials covered by group H10K85/00
    • H10K2101/30Highest occupied molecular orbital [HOMO], lowest unoccupied molecular orbital [LUMO] or Fermi energy values
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2101/00Properties of the organic materials covered by group H10K85/00
    • H10K2101/90Multiple hosts in the emissive layer
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

本発明は、有機発光素子を提供する。

Description

[関連出願の相互参照]
本出願は、2020年3月11日付の韓国特許出願第10-2020-0030233号に基づく優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示された全ての内容は本明細書の一部として含まれる。
本発明は、有機発光素子に関する。
一般的に、有機発光現象とは、有機物質を利用して電気エネルギーを光エネルギーに転換させる現象をいう。有機発光現象を利用する有機発光素子は、広い視野角、優れたコントラスト、速い応答時間を有し、輝度、駆動電圧および応答速度特性に優れて多くの研究が進められている。
有機発光素子は、一般的に正極と負極および前記正極と負極との間に有機物層を含む構造を有する。前記有機物層は、有機発光素子の効率と安全性を高めるために、それぞれ異なる物質から構成された多層の構造からなる場合が多く、例えば、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層などからなる。このような有機発光素子の構造において、2つの電極の間に電圧をかけると、正極からは正孔が、負極からは電子が有機物層に注入され、注入された正孔と電子が接した時、エキシトン(exciton)が形成され、このエキシトンが再び底状態に落ちる時、光が出るようになる。
このような有機発光素子に使用される有機物に対して新たな材料の開発が要求され続けている。
韓国特許公開第10-2000-0051826号公報
本発明は、有機発光素子を提供する。
本発明は、下記の有機発光素子を提供する:
正極と、
前記正極に対向して備えられた負極と、
前記正極と負極との間に備えられた発光層と、を含み、
前記発光層は、下記化学式1で表される第1化合物および下記化学式2で表される第2化合物を含み、
[化学式1]
Figure 0007106812000002
前記化学式1中、
Aは、下記化学式1aまたは1bで表され、
Figure 0007106812000003
前記化学式1aおよび化学式1b中、
a1、a2およびc2はそれぞれ独立して、0~5の整数であり、
b1およびc1はそれぞれ独立して、0~4の整数であり、
b2は0~3の整数であり、
ArおよびArはそれぞれ独立して、炭素数6~60の芳香族環またはN、OおよびSのうちの1個以上のヘテロ原子を含む炭素数2~60のヘテロ芳香族環であり、
ここで、ArおよびArは非置換、または炭素数1~60のアルキル;炭素数6~60のアリール;およびN、OおよびSのうちの1個以上のヘテロ原子を含む炭素数2~60のヘテロアリールからなる群より選択される1個以上の置換基で置換され、
Dは重水素を意味し、
d、eおよびfはそれぞれ独立して、0~10の整数であり、
但し、a1+b1+c1+d+e+fが1以上であるか;またはa2+b2+c2+d+e+fが1以上であり、
[化学式2]
Figure 0007106812000004
前記化学式2中、
Ar'およびAr'はそれぞれ独立して、置換または非置換の炭素数6~60のアリール;または置換または非置換のN、OおよびSのうちの1個以上のヘテロ原子を含む炭素数2~60のヘテロアリールであり、
R'およびR'はそれぞれ独立して、水素;重水素;炭素数1~60のアルキル;炭素数6~60のアリール;またはN、OおよびSのうちの1個以上のヘテロ原子を含む炭素数2~60のヘテロアリールであり、
rおよびsはそれぞれ独立して、0~7の整数であり、
rおよびsがそれぞれ2以上の場合、括弧内の置換基は互いに同一または異なる。
上述した有機発光素子は、発光層に2種のホスト化合物を含み、有機発光素子において効率、駆動電圧および/または寿命特性を向上させることができる。
基板1、正極2、発光層3、および負極4からなる有機発光素子の例を示す図である。 基板1、正極2、正孔注入層5、正孔輸送層6、電子阻止層7、発光層3、正孔阻止層8、電子輸送層9、電子注入層10、および負極4からなる有機発光素子の例を示す図である。
以下、本発明の理解を助けるためにより詳しく説明する。
本明細書において、
Figure 0007106812000005
または
Figure 0007106812000006
は、他の置換基に連結される結合を意味し、Dは重水素を意味する。
本明細書において、「置換または非置換の」という用語は、重水素;ハロゲン基;ニトリル基;ニトロ基;ヒドロキシ基;カルボニル基;エステル基;イミド基;アミノ基;ホスフィンオキシド基;アルコキシ基;アリールオキシ基;アルキルチオキシ基;アリールチオキシ基;アルキルスルホキシ基;アリールスルホキシ基;シリル基;ホウ素基;アルキル基;シクロアルキル基;アルケニル基;アリール基;アラルキル基;アラルケニル基;アルキルアリール基;アルキルアミン基;アラルキルアミン基;ヘテロアリールアミン基;アリールアミン基;アリールホスフィン基;またはN、OおよびS原子のうちの1個以上を含むヘテロ環基からなる群から選択される1個以上の置換基で置換または非置換されるか、前記例示された置換基のうちの2以上の置換基が連結された置換基に置換または非置換されることを意味する。例えば、「2以上の置換基が連結された置換基」は、ビフェニル基であってもよい。すなわち、ビフェニル基は、アリール基であってもよく、2個のフェニル基が連結された置換基と解釈されてもよい。
本明細書において、カルボニル基の炭素数は特に限定されないが、炭素数1~40であることが好ましい。具体的には、下記のような構造の基であってもよいが、これらに限定されるものではない。
Figure 0007106812000007
本明細書において、エステル基は、エステル基の酸素が炭素数1~25の直鎖、分枝鎖もしくは環鎖アルキル基、または炭素数6~25のアリール基で置換されていてもよい。具体的には、下記構造式の基であってもよいが、これらに限定されるものではない。
Figure 0007106812000008
本明細書において、イミド基の炭素数は特に限定されないが、炭素数1~25であることが好ましい。具体的には、下記のような構造の化合物であってもよいが、これらに限定されるものではない。
Figure 0007106812000009
本明細書において、シリル基は、具体的には、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、t-ブチルジメチルシリル基、ビニルジメチルシリル基、プロピルジメチルシリル基、トリフェニルシリル基、ジフェニルシリル基、フェニルシリル基などがあるが、これらに限定されるものではない。
本明細書において、ホウ素基は、具体的には、トリメチルホウ素基、トリエチルホウ素基、t-ブチルジメチルホウ素基、トリフェニルホウ素基、フェニルホウ素基などがあるが、これらに限定されるものではない。
本明細書において、ハロゲン基の例としては、フッ素、塩素、臭素、またはヨウ素がある。
本明細書において、前記アルキル基は、直鎖もしくは分枝鎖であってもよく、炭素数は特に限定されないが、1~40であることが好ましい。一実施形態によれば、前記アルキル基の炭素数は1~20である。また1つの実施形態によれば、前記アルキル基の炭素数は1~10である。また1つの実施形態によれば、前記アルキル基の炭素数は1~6である。アルキル基の具体的な例としては、メチル、エチル、プロピル、n-プロピル、イソプロピル、ブチル、n-ブチル、イソブチル、tert-ブチル、sec-ブチル、1-メチル-ブチル、1-エチル-ブチル、ペンチル、n-ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、tert-ペンチル、ヘキシル、n-ヘキシル、1-メチルペンチル、2-メチルペンチル、4-メチル-2-ペンチル、3,3-ジメチルブチル、2-エチルブチル、ヘプチル、n-ヘプチル、1-メチルヘキシル、シクロペンチルメチル、シクロヘキシルメチル、オクチル、n-オクチル、tert-オクチル、1-メチルヘプチル、2-エチルヘキシル、2-プロピルペンチル、n-ノニル、2,2-ジメチルヘプチル、1-エチル-プロピル、1,1-ジメチル-プロピル、イソヘキシル、2-メチルヘキシル、4-メチルヘキシル、5-メチルヘキシルなどがあるが、これらに限定されるものではない。
本明細書において、前記アルケニル基は、直鎖もしくは分枝鎖であってもよく、炭素数は特に限定されないが、2~40であることが好ましい。一実施形態によれば、前記アルケニル基の炭素数は2~20である。また1つの実施形態によれば、前記アルケニル基の炭素数は2~10である。また1つの実施形態によれば、前記アルケニル基の炭素数は2~6である。具体的な例としては、ビニル、1-プロペニル、イソプロペニル、1-ブテニル、2-ブテニル、3-ブテニル、1-ペンテニル、2-ペンテニル、3-ペンテニル、3-メチル-1-ブテニル、1,3-ブタジエニル、アリル、1-フェニルビニル-1-イル、2-フェニルビニル-1-イル、2,2-ジフェニルビニル-1-イル、2-フェニル-2-(ナフチル-1-イル)ビニル-1-イル、2,2-ビス(ジフェニル-1-イル)ビニル-1-イル、スチルベニル基、スチレニル基などがあるが、これらに限定されるものではない。
本明細書において、シクロアルキル基は特に限定されないが、炭素数3~60であることが好ましく、一実施形態によれば、前記シクロアルキル基の炭素数は3~30である。また1つの実施形態によれば、前記シクロアルキル基の炭素数は3~20である。また1つの実施形態によれば、前記シクロアルキル基の炭素数は3~6である。具体的には、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、3-メチルシクロペンチル、2,3-ジメチルシクロペンチル、シクロヘキシル、3-メチルシクロヘキシル、4-メチルシクロヘキシル、2,3-ジメチルシクロヘキシル、3,4,5-トリメチルシクロヘキシル、4-tert-ブチルシクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、アダマンチル(adamantyl)などがあるが、これらに限定されるものではない。
本明細書において、アリール基は特に限定されないが、炭素数6~60であることが好ましく、単環式アリール基または多環式アリール基であってもよい。一実施形態によれば、前記アリール基の炭素数は6~30である。一実施形態によれば、前記アリール基の炭素数は6~20である。前記単環式アリール基としては、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基などであってもよいが、これらに限定されるものではない。前記多環式アリール基としては、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントリル基、ピレニル基、ペリレニル基、クリセニル基、フルオレニル基などであってもよいが、これらに限定されるものではない。
本明細書において、フルオレニル基は置換されていてもよく、置換基2個が互いに結合してスピロ構造を形成してもよい。前記フルオレニル基が置換される場合、
Figure 0007106812000010
などであってもよい。ただし、これらに限定されるものではない。
本明細書において、ヘテロアリール基は、異種元素としてO、N、SiおよびSのうちの1個以上のヘテロ原子を含むヘテロ環基であって、炭素数は特に限定されないが、炭素数2~60であることが好ましい。ヘテロアリール基の例としては、チオフェン基、フラニル基、ピロール基、イミダゾール基、チアゾール基、オキサゾール基、オキサジアゾール基、トリアゾール基、ピリジル基、ビピリジル基、ピリミジル基、トリアジニル基、アクリジニル基、ピリダジニル基、ピラジニル基、キノリニル基、キナゾリニル基、キノキサリニル基、フタラジニル基、ピリドピリミジニル基、ピリドピラジニル基、ピラジノピラジニル基、イソキノリル基、インドール基、カルバゾール基、ベンゾオキサゾール基、ベンゾイミダゾール基、ベンゾチアゾール基、ベンゾカルバゾール基、ベンゾチオフェン基、ジベンゾチオフェン基、ベンゾフラニル基、フェナントロリン基(phenanthroline)、イソオキサゾリル基、チアジアゾリル基、フェノチアジニル基、およびジベンゾフラニル基などがあるが、これらにのみ限定されるものではない。
本明細書で使用される用語「芳香族環」は、環形成原子として炭素のみを含み、分子全体が芳香族性(aromaticity)を有する縮合単環または縮合多環のみならず、フルオレン環などの複数個の芳香族性を有する縮合単環が隣接した置換基同士が連結されて形成された縮合多環を含むものとして理解される。この時、前記芳香族環の炭素数は6~60、または6~30、または6~20であるが、これらに限定されるものではない。また、前記芳香族環としてはベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ピレン環、フルオレン環などであり得るが、これらに限定されるものではない。
本明細書で使用される用語「ヘテロ環(heterocyclic ring)」は、環形成原子として炭素以外にO、N、およびSのうちの1個以上のヘテロ原子を含み、分子全体が芳香族性を有するか、または芳香族性を有しないヘテロ縮合単環またはヘテロ縮合多環を意味する。前記ヘテロ環の炭素数は2~60、または2~30、または2~20であるが、これらに限定されるものではない。また、前記ヘテロ環としてはベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環などであり得るが、これらに限定されるものではない。
本明細書において、アラルキル基、アラルケニル基、アルキルアリール基、アリールアミン基、アリールシリル基中のアリール基は、上述したアリール基に関する説明が適用可能である。本明細書において、アラルキル基、アルキルアリール基、アルキルアミン基中のアルキル基は、上述したアルキル基に関する説明が適用可能である。本明細書において、ヘテロアリールアミン中のヘテロアリールは、上述したヘテロアリールに関する説明が適用可能である。本明細書において、アラルケニル基中のアルケニル基は、上述したアルケニル基に関する説明が適用可能である。本明細書において、アリーレンは、2価の基であることを除けば、上述したアリール基に関する説明が適用可能である。本明細書において、ヘテロアリーレンは、2価の基であることを除けば、上述したヘテロアリールに関する説明が適用可能である。本明細書において、炭化水素環は1価の基ではなく、2個の置換基が結合して形成したことを除けば、上述したアリール基またはシクロアルキル基に関する説明が適用可能である。本明細書において、ヘテロ環は1価の基ではなく、2個の置換基が結合して形成したことを除けば、上述したヘテロアリールに関する説明が適用可能である。
本明細書において用語「重水素化されたまたは重水素で置換された」は、各化学式中の少なくとも1つの利用可能な水素が重水素で置換されたことを意味する。具体的には、各化学式または置換基の定義中、重水素で置換されることは、分子内水素が結合する位置のうちの少なくとも1つ以上が重水素で置換されることを意味し、より具体的には、利用可能な水素の少なくとも10%が重水素によって置換されたことを意味する。一例として、各化学式中の少なくとも20%、少なくとも30%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、または100%重水素化される。
正極と、前記正極に対向して備えられた負極と、前記正極と負極との間に備えられた発光層と、を含み、前記発光層は、下記化学式1で表される第1化合物および下記化学式2で表される第2化合物を含む発光素子を提供する。
本発明に係る有機発光素子は、発光層に特定構造を有する2種の化合物をホスト物質として同時に含み、有機発光素子において効率、駆動電圧および/または寿命特性を向上させることができる。
以下、各構成別に本発明を詳しく説明する。
正極および負極
前記正極物質としては、通常有機物層への正孔注入が円滑となるように仕事関数の大きい物質が好ましい。前記正極物質の具体的な例としては、バナジウム、クロム、銅、亜鉛、金などの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)などの金属酸化物;ZnO:AlまたはSNO:Sbなどの金属と酸化物との組み合わせ;ポリ(3-メチルチオフェン)、ポリ[3,4-(エチレン-1,2-ジオキシ)チオフェン](PEDOT)、ポリピロールおよびポリアニリンなどの導電性高分子などがあるが、これらに限定されるものではない。
前記負極物質としては、通常有機物層への電子注入が容易となるように仕事関数の小さい物質が好ましい。前記負極物質の具体的な例としては、マグネシウム、カルシウム、ナトリウム、カリウム、チタニウム、インジウム、イットリウム、リチウム、ガドリニウム、アルミニウム、銀、スズおよび鉛などの金属、またはこれらの合金;LiF/AlまたはLiO/Alなどの多層構造物質などがあるが、これらに限定されるものではない。
正孔注入層
本発明に係る有機発光素子は、必要に応じて正極と後述する正孔輸送層との間に正孔注入層を含み得る。
前記正孔注入層は、前記正極上に位置し、電極から正孔を注入する層で、正孔注入物質を含む。このような正孔注入物質としては、正孔を輸送する能力を有し、正極からの正孔注入効果、発光層または発光材料に対して優れた正孔注入効果を有し、発光層で生成された励起子の電子注入層または電子注入材料への移動を防止し、また、薄膜形成能力の優れた化合物が好ましい。また、正孔注入物質のHOMO(highest occupied molecular orbital)が正極物質の仕事関数と周辺有機物層のHOMOとの間であることが好ましい。
前記正孔注入物質の具体的な例としては、金属ポルフィリン(porphyrin)、オリゴチオフェン、アリールアミン系の有機物、ヘキサニトリルヘキサアザトリフェニレン系の有機物、キナクリドン(quinacridone)系の有機物、ペリレン(perylene)系の有機物、アントラキノンおよびポリアニリンとポリチオフェン系の導電性高分子などがあるが、これらに限定されるものではない。
正孔輸送層
本発明に係る有機発光素子は、正極と発光層との間に正孔輸送層を含み得る。前記正孔輸送層は、正極または前記正極上に形成された正孔注入層から正孔を受け取って発光層まで正孔を輸送する層で、正孔輸送物質を含む。前記正孔輸送物質としては、正極や正孔注入層から正孔輸送を受けて発光層に移し得る物質で、正孔に対する移動性の大きい物質が好適である。具体的な例としては、アリールアミン系の有機物、導電性高分子、および共役部分と非共役部分が共に存在するブロック共重合体などがあるが、これらに限定されるものではない。
電子阻止層
本発明に係る有機発光素子は、必要に応じて正孔輸送層と発光層との間に電子阻止層を含み得る。前記電子阻止層は、前記正孔輸送層上に形成され、好ましくは発光層に接して備えられ、正孔移動度を調節し、電子の過剰な移動を防止して正孔と電子の結合確率を高めることによって有機発光素子の効率を改善する役割を果たす層を意味する。前記電子阻止層は電子阻止物質を含み、このような電子阻止物質の例としては、アリールアミン系の有機物など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。
発光層
本発明に係る有機発光素子は、正極と負極との間に発光層を含み、前記発光層は、前記第1化合物および前記第2化合物をホスト物質として含む。具体的には、前記第1化合物は、電子輸送能力が正孔輸送能力より優れたN型ホスト物質として機能し、前記第2化合物は、正孔輸送能力が電子輸送能力より優れたP型ホスト物質として機能するので、発光層内の正孔と電子の比率を適切に維持し得る。したがって、エキシトン(exciton)が発光層全体で均等に発光して有機発光素子の発光効率と寿命特性が同時に向上する。
以下、前記第1化合物および前記第2化合物を順次説明する。
(第1化合物)
前記第1化合物は、前記化学式1で表される。具体的には、インドロカルバゾールコアの2個のN原子にそれぞれターフェニリル基およびトリアジニル基が置換された構造を有する化合物であって、前記第1化合物は少なくとも1つの重水素Dを含むことを特徴とする。
前記第1化合物のターフェニリル基は、分子の非晶質特性を向上させ、かつ分子のガラス転移温度を高めることによって熱的安定性を向上させる役割を果たす。また、前記第1化合物のトリアジニル基は、電子を輸送する能力に優れており、後述するように、正孔を輸送する能力に優れた第2化合物と共に発光層に使用される場合、発光層内にエキシプレックス(exciplex)が容易に形成されるようになる。さらに、前記第1化合物は、エキシプレックス形成時にラジカルアニオン状態になるが、この時、前記第1化合物の分子内に含まれている重水素Dによって、ラジカルアニオン状態の振動エネルギーが低くなり、安定したエネルギーを有し、これにより、形成されたエキシプレックスもより安定な状態になり得る。
したがって、前記第1化合物は、i)同じ構造に重水素Dを含まない化合物、およびii)インドロカルバゾールコアのN原子中の1つにターフェニリル基が置換されない化合物に比べて、向上した熱的安定性および電気化学的安定性を有し、かつ安定なエキシプレックス(exciplex)の形成に寄与してドーパントへのエネルギー伝達が効果的に行われるようになる。これにより、前記第1化合物を含む有機発光素子の駆動電圧、発光効率および寿命特性が向上する。
前記化学式1で表される第1化合物は、A構造により下記化学式1Aまたは下記化学式1Bで表される。
具体的には、前記化学式1中、Aが前記化学式1aで表される場合、前記第1化合物は下記化学式1Aで表される:
[化学式1A]
Figure 0007106812000011
前記化学式1A中、
Ar、Ar、a1、b1、c1、d、eおよびfは前記化学式1で定義した通りであり、
但し、a1+b1+c1+d+e+fは1以上である。
この時、前記化学式1A中、a1、b1、c1、d、eおよびfはそれぞれ重水素Dの置換の個数を意味し、a1は0、1、2、3、4または5であり、b1およびc1はそれぞれ独立して、0、1、2、3または4であり、d、eおよびfはそれぞれ独立して、0、1、2、3、4、5、6、7、8、9または10である。
より具体的には、前記化学式1A中、
ArおよびArはそれぞれ独立して、ベンゼン環、ビフェニル環、ターフェニル環、フルオレン環、カルバゾール環、またはジベンゾチオフェニル環であり、
ここで、ArおよびArは非置換、または炭素数1~10のアルキルおよび炭素数6~20のアリールからなる群より選択される1または2個の置換基で置換され、
a1+b1+c1+d+e+fは1~43である。
例えば、前記化学式1A中、
ArおよびArはそれぞれ独立して、ベンゼン環、ビフェニル環、ターフェニル環、フルオレン環、カルバゾール環、またはジベンゾチオフェニル環であり、
ここで、ArおよびArは非置換、またはメチル、エチル、フェニルおよびナフチルからなる群より選択される1または2個の置換基で置換され、
a1+b1+c1+d+e+fは1~43である。
または、前記化学式1中、Aが前記化学式1bで表される場合、前記第1化合物は下記化学式1Bで表される:
[化学式1B]
Figure 0007106812000012
前記化学式1B中、
Ar、Ar、a2、b2、c2、d、eおよびfは前記化学式1で定義した通りであり、
但し、a2+b2+c2+d+e+fは1以上である。
この時、前記化学式1B中、a2、b2、c2、d、eおよびfはそれぞれ重水素Dの置換の個数を意味し、a2およびc2はそれぞれ独立して、0、1、2、3、4または5であり、b2はそれぞれ独立して、0、1、2または3であり、d、eおよびfはそれぞれ独立して、0、1、2、3、4、5、6、7、8、9または10である。
より具体的には、前記化学式1B中、
ArおよびArはそれぞれ独立して、ベンゼン環、ビフェニル環、ターフェニル環、フルオレン環、カルバゾール環、またはジベンゾチオフェニル環であり、
ここで、ArおよびArは非置換、または炭素数1~10のアルキルおよび炭素数6~20のアリールからなる群より選択される1または2個の置換基で置換され、
a2+b2+c2+d+e+fは1~43である。
例えば、前記化学式1B中、
ArおよびArはそれぞれ独立して、ベンゼン環、ビフェニル環、ターフェニル環、フルオレン環、カルバゾール環、またはジベンゾチオフェニル環であり、
ここで、ArおよびArは非置換、またはメチル、エチル、フェニルおよびナフチルからなる群より選択される1または2個の置換基で置換され、
a2+b2+c2+d+e+fは1~43である。
または、前記ArおよびArのうちの少なくとも1つは非置換、または炭素数1~10のアルキルおよび炭素数6~20のアリールからなる群より選択される1または2個の置換基で置換されたベンゼン環であり得る。この時、ArおよびArのうちの少なくとも1つがベンゼン環であることが、分子量が過度に大きくなり、蒸着温度が非常に高くなることを防止できるので、有機発光素子の製造工程の面から望ましい。
具体的には、前記Arはベンゼン環であり、Ar-(D)は下記で構成される群より選択されるいずれか1つであり得る:
Figure 0007106812000013
前記中、
f1は0~5の整数、すなわち、0、1、2、3、4または5であり、
f2は0~4の整数、すなわち、0、1、2、3または4であり、
f3は0~5の整数、すなわち、0、1、2、3、4または5であり、
f4は0~7の整数、すなわち、0、1、2、3、4、5、6または7であり、
f5は0~7の整数、すなわち、0、1、2、3、4、5、6または7であり、
f6は0~5の整数、すなわち、0、1、2、3、4または5である。
これにより、前記化学式1Aは、下記化学式1A'で表される:
[化学式1A']
Figure 0007106812000014
前記化学式1A'中、
a1は0~5の整数であり、
b1およびc1はそれぞれ独立して、0~4の整数であり、
dは0~10の整数であり、
eは0~5の整数であり、
Ar-(D)は、下記で構成される群より選択されるいずれか1つであり、
Figure 0007106812000015
前記中、
f1は0~5の整数であり、
f2は0~4の整数であり、
f3は0~5の整数であり、
f4は0~7の整数であり、
f5は0~7の整数であり、
f6は0~5の整数であり、
~Rは重水素であり、
但し、a1+b1+c1+d+e+f1は1~33であり、
a1+b1+c1+d+e+f2+f3は1~37であり、
a1+b1+c1+d+e+f4は1~35であり、
a1+b1+c1+d+e+f5+f6は1~40である。
また、前記化学式1Bは、下記化学式1B'で表される:
[化学式1B']
Figure 0007106812000016
前記化学式1B'中、
a2およびc2はそれぞれ独立して、0~5の整数であり、
b2は0~3の整数であり、
dは0~10の整数であり、
eは0~5の整数であり、
Ar-(D)は、下記で構成される群より選択されるいずれか1つであり、
Figure 0007106812000017
前記中、
f1は0~5の整数であり、
f2は0~4の整数であり、
f3は0~5の整数であり、
f4は0~7の整数であり、
f5は0~7の整数であり、
f6は0~5の整数であり、
~Rは重水素であり、
但し、a2+b2+c2+d+e+f1は1~33であり、
a2+b2+c2+d+e+f2+f3は1~37であり、
a2+b2+c2+d+e+f4は1~35であり、
a2+b2+c2+d+e+f5+f6は1~40である。
また、前記化学式1中、Aは、下記化学式1a-1~化学式1a-9および化学式1b-1~化学式1b-6のうちのいずれか1つで表される:
Figure 0007106812000018
Figure 0007106812000019
前記化学式1a-1~化学式1a-9および化学式1b-1~化学式1b-6中、
a1、b1、c1、a2、b2、c2、d、eおよびfは前記化学式1で定義した通りである。
したがって、前記化学式1中、Aが前記化学式1a-1~化学式1a-9のうちの1つの場合、前記第1化合物は、下記化学式1A-1~化学式1A-9のうちのいずれか1つで表される:
Figure 0007106812000020
Figure 0007106812000021
前記化学式1A-1~化学式1A-9中、
Ar、Ar、a1、b1、c1、d、eおよびfは前記化学式1で定義した通りであり、
但し、a1+b1+c1+d+e+fは1~43である。
または、前記化学式1中、Aが1b-1~1b-6のうちの1つの場合、前記第1化合物は、それぞれ下記化学式1B-1~化学式1B-6のうちのいずれか1つで表される:
Figure 0007106812000022
前記化学式1B-1~化学式1B-9中、
Ar、Ar、a2、b2、c2、d、eおよびfは前記化学式1で定義した通りであり、
但し、a2+b2+c2+d+e+fは1~43である。
前記化学式1で表される化合物の代表的な例は下記の通りである:
Figure 0007106812000023
Figure 0007106812000024
前記化学式H1-1-1~化学式H1-1-9中、
a1、b1、c1およびdは前記化学式1で定義した通りであり、
eおよびf1はそれぞれ独立して、0~5の整数であり、
但し、a1+b1+c1+d+e+f1は1~33であり、
Figure 0007106812000025
前記化学式H1-1-10~化学式H1-1-15中、
a2、b2、c2およびdは前記化学式1で定義した通りであり、
eおよびf1はそれぞれ独立して、0~5の整数であり、
但し、a2+b2+c2+d+e+f1は1~33であり、
Figure 0007106812000026
Figure 0007106812000027
Figure 0007106812000028
Figure 0007106812000029
前記化学式H1-2-1~化学式H1-2-9および化学式H1-3-1~化学式H1-3-9中、
a1、b1、c1およびdは前記化学式1で定義した通りであり、
eは0~5の整数であり、
f2は0~4の整数であり、
f3は0~5の整数であり、
a1+b1+c1+d+e+f2+f3は1~37であり、
Figure 0007106812000030
Figure 0007106812000031
前記化学式H1-2-10~化学式H1-2-15および化学式H1-3-10~化学式H1-3-15中、
a2、b2、c2およびdは前記化学式1で定義した通りであり、
eは0~5の整数であり、
f2は0~4の整数であり、
f3は0~5の整数であり、
a2+b2+c2+d+e+f2+f3は1~37であり、
Figure 0007106812000032
Figure 0007106812000033
Figure 0007106812000034
Figure 0007106812000035
Figure 0007106812000036
Figure 0007106812000037
Figure 0007106812000038
Figure 0007106812000039
Figure 0007106812000040
Figure 0007106812000041
Figure 0007106812000042
Figure 0007106812000043
Figure 0007106812000044
Figure 0007106812000045
Figure 0007106812000046
Figure 0007106812000047
Figure 0007106812000048
Figure 0007106812000049
Figure 0007106812000050
Figure 0007106812000051
Figure 0007106812000052
Figure 0007106812000053
Figure 0007106812000054
Figure 0007106812000055
前記化学式H1-4-1~H1-4-9、H1-5-1~H1-5-9、H1-6-1~H1-6-9、H1-7-1~H1-7-9、H1-8-1~H1-8-9、H1-9-1~H1-9-9、H1-10-1~H1-10-9、H1-11-1~H1-11-9、H1-12-1~H1-12-9、H1-13-1~H1-13-9、H1-14-1~H1-14-9およびH1-15-1~H1-15-9中、
a1、b1、c1およびdは前記化学式1で定義した通りであり、
eは0~5の整数であり、
f4は0~7の整数であり、
a1+b1+c1+d+e+f4は1~35であり、
Figure 0007106812000056
Figure 0007106812000057
Figure 0007106812000058
Figure 0007106812000059
Figure 0007106812000060
Figure 0007106812000061
Figure 0007106812000062
Figure 0007106812000063
Figure 0007106812000064
Figure 0007106812000065
Figure 0007106812000066
Figure 0007106812000067
前記化学式H1-4-10~H1-4-15、H1-5-10~H1-5-15、H1-6-10~H1-6-15、H1-7-10~H1-7-15、H1-8-10~H1-8-15、H1-9-10~H1-9-15、H1-10-10~H1-10-15、H1-11-10~H1-11-15、H1-12-10~H1-12-15、H1-13-10~H1-13-15、H1-14-10~H1-14-15およびH1-15-10~H1-15-15中、
a2、b2、c2およびdは前記化学式1で定義した通りであり、
eは0~5の整数であり、
f4は0~7の整数であり、
a2+b2+c2+d+e+f4は1~35であり、
Figure 0007106812000068
Figure 0007106812000069
Figure 0007106812000070
Figure 0007106812000071
Figure 0007106812000072
Figure 0007106812000073
Figure 0007106812000074
Figure 0007106812000075
前記化学式H1-16-1~H1-16-9、H1-17-1~H1-17-9、H1-18-1~H1-18-9およびH1-19-1~H1-19-9中、
a1、b1、c1およびdは前記化学式1で定義した通りであり、
eは0~5の整数であり、
f5は0~7の整数であり、
f6は0~5の整数であり、
a1+b1+c1+d+e+f5+f6は1~40であり、
Figure 0007106812000076
Figure 0007106812000077
Figure 0007106812000078
Figure 0007106812000079
前記化学式H1-16-10~H1-16-15、H1-17-10~H1-17-15、H1-18-10~H1-18-15およびH1-19-10~H1-19-15中、
a2、b2、c2およびdは前記化学式1で定義した通りであり、
eは0~5の整数であり、
f5は0~7の整数であり、
f6は0~5の整数であり、
a2+b2+c2+d+e+f5+f6は1~40である。
一方、前記化学式1で表される化合物は、一例として、下記反応式1のような製造方法で製造することができる。
[反応式1]
Figure 0007106812000080
前記反応式1中、Xはそれぞれ独立して、ハロゲンであり、好ましくは、臭素または塩素であり、他の置換基に対する定義は先に説明した通りである。
具体的には、前記化学式1で表される化合物は、アミン置換反応により出発物質SM1およびSM2が結合して製造される。このようなアミン置換反応は、それぞれパラジウム触媒および塩基の存在下で行うことが好ましい。また、前記アミン置換反応のための反応基は適宜変更することができ、化学式1で表される化合物の製造方法は、後述する製造例でさらに具体化される。
(第2化合物)
前記第2化合物は、前記化学式2で表される。具体的には、前記第2化合物は、ビスカルバゾール系構造を有し、ドーパント物質として正孔を効率的に伝達することができ、これにより、電子輸送能力に優れた前記第1化合物と共に発光層内での正孔と電子の再結合確率を高めることができる。
前記化学式2中、2個のカルバゾール構造の結合位置を表示すると、下記の通りである:
[化学式2]
Figure 0007106812000081
前記化学式2中、
各置換基に対する説明は上述した通りであり、
2個のカルバゾール構造を連結する単結合は、
左側のカルバゾール構造の*1位の炭素、2位の炭素、*3位の炭素および*4位の炭素のうちのいずれか1つと、
右側のカルバゾール構造の*1'位の炭素、*2'位の炭素、*3'位の炭素および*4'位の炭素のうちのいずれか1つと連結される。
より具体的には、前記第2化合物は、左側のカルバゾール構造および右側のカルバゾール構造において、(*1位の炭素、*1'位の炭素)、(*2位の炭素、*2'位の炭素)、(*3位の炭素、*3'位の炭素)、または(*4位の炭素、*4'位の炭素)同士が連結されて結合する。
一実施形態によれば、前記第2化合物は、(左側のカルバゾール構造の*3位の炭素、右側のカルバゾール構造の*3'位の炭素)が結合した構造である、下記化学式2'で表される:
[化学式2']
Figure 0007106812000082
前記化学式2'中、
Ar'、Ar'、R'、R'、rおよびsは前記化学式2で定義した通りである。
また、前記化学式2中、Ar'およびAr'はそれぞれ独立して、炭素数6~20のアリール、またはN、OおよびSのうちの1個のヘテロ原子を含む炭素数2~20のヘテロアリールであり、
ここで、Ar'は非置換、または重水素および炭素数6~20のアリールからなる群より選択される1個以上の置換基で置換される。
例えば、Ar'およびAr'はそれぞれ独立して、フェニル、ビフェニリル、ターフェニリル、ナフチル、ジベンゾフラニル、またはジベンゾチオフェニルであり、
ここで、Ar'は非置換、または重水素および炭素数6~20のアリールからなる群より選択される1個以上の置換基で置換される。
この時、Ar'およびAr'のうちの少なくとも1つはフェニルまたはビフェニリルであり得る。
また、前記化学式2中、R'およびR'はそれぞれ独立して、水素、重水素、または炭素数6~20のアリールであり得る。
例えば、R'およびR'はそれぞれ独立して、水素、重水素、またはフェニルであり得るが、これらに限定されるものではない。
また、R'およびR'の個数をそれぞれ表す、rおよびsはそれぞれ独立して、0、1、2、3、4、5、6または7である。
より具体的には、rおよびsはそれぞれ独立して、0、1または7である。
例えば、r+sは0または1である。
前記化学式2で表される化合物の代表的な例は下記の通りである:
Figure 0007106812000083
Figure 0007106812000084
Figure 0007106812000085
Figure 0007106812000086
Figure 0007106812000087
Figure 0007106812000088
Figure 0007106812000089
Figure 0007106812000090
一方、前記化学式2で表される化合物は、一例として、下記反応式2のような製造方法で製造することができる。
[反応式2]
Figure 0007106812000091
前記反応式2中、Xはそれぞれ独立して、ハロゲンであり、好ましくは、臭素または塩素であり、他の置換基に対する定義は先に説明した通りである。
具体的には、前記化学式2で表される化合物は、アミン置換反応により出発物質SM3およびSM4が結合して製造される。このようなアミン置換反応は、それぞれパラジウム触媒および塩基の存在下で行うことが好ましい。また、前記アミン置換反応のための反応基は適宜変更することができ、化学式2で表される化合物の製造方法は、後述する製造例でさらに具体化される。
また、前記発光層内に、前記2種のホスト物質である前記第1化合物と前記第2化合物は10:90~90:10の重量比で含まれる。より具体的には、前記発光層内に前記第1化合物と前記第2化合物は10:90~50:50の重量比、または20:80~50:50の重量比で含まれる。この時、発光層内における安定したエキシプレックスの形成の面から前記発光層内に前記第1化合物と前記第2化合物は30:70の重量比で含まれる。
一方、前記発光層は、前記2種のホスト物質以外にドーパント物質をさらに含み得る。このようなドーパント物質としては、芳香族アミン誘導体、スチリルアミン化合物、ホウ素錯体、フルオランテン化合物、金属錯体などがある。具体的には、芳香族アミン誘導体としては、置換または非置換のアリールアミノ基を有する縮合芳香族環誘導体であって、アリールアミノ基を有するピレン、アントラセン、クリセン、ペリフランテンなどがあり、スチリルアミン化合物としては、置換または非置換のアリールアミンに少なくとも1個のアリールビニル基が置換されている化合物で、アリール基、シリル基、アルキル基、シクロアルキル基、およびアリールアミノ基からなる群より1または2以上選択される置換基が置換または非置換される。具体的には、スチリルアミン、スチリルジアミン、スチリルトリアミン、スチリルテトラアミンなどがあるが、これらに限定されない。また、金属錯体としては、イリジウム錯体、白金錯体などがあるが、これらに限定されない。
正孔阻止層
本発明に係る有機発光素子は、必要に応じて発光層と後述する電子輸送層との間に正孔阻止層を含み得る。前記正孔阻止層は、発光層上に形成され、好ましくは発光層に接して備えられ、電子移動度を調節し、正孔の過剰な移動を防止して正孔と電子の結合確率を高めることによって有機発光素子の効率を改善する役割を果たす層を意味する。前記正孔阻止層は正孔阻止物質を含み、このような正孔阻止物質の例としては、トリアジンを含むアジン類誘導体;トリアゾール誘導体;オキサジアゾ-ル誘導体;フェナントロリン誘導体;ホスフィンオキシド誘導体などの電子吸引基が導入された化合物を使用することができるが、これらに限定されるものではない。
電子輸送層
前記電子輸送層は、前記発光層と負極との間に形成され、電子注入層から電子を受け取って発光層まで電子を輸送する役割を果たす。前記電子輸送層は電子輸送物質を含み、このような電子輸送物質としては、負極から電子注入をよく受けて発光層に移し得る物質であって、電子に対する移動性の大きい物質が好適である。
具体的な電子注入および輸送物質の例としては、8-ヒドロキシキノリンのAl錯体;Alqを含む錯体;有機ラジカル化合物;ヒドロキシフラボン-金属錯体;トリアジン誘導体などがあるが、これらにのみ限定されるものではない。または、フルオレノン、アントラキノジメタン、ジフェノキノン、チオピランジオキシド、オキサゾール、オキサジアゾール、トリアゾール、イミダゾール、ペリレンテトラカルボン酸、フルオレニリデンメタン、アントロンなどとそれらの誘導体、金属錯体化合物、および含窒素5員環誘導体などと共に使用することもできるが、これらに限定されない。
電子注入層
本発明に係る有機発光素子は、必要に応じて電子輸送層と負極との間に電子注入層を含み得る。
前記電子注入層は、前記電子輸送層と負極との間に位置し、負極から電子を注入する役割を果たす。前記電子注入層は電子注入物質を含み、このような電子注入物質としては電子を輸送する能力を有し、かつ発光層または発光材料に対して優れた電子注入効果を有し、薄膜形成能力に優れた物質が好適である。
前記電子注入物質の具体的な例としては、イッテルビウム(Yb)、LiF、NaCl、CsF、LiO、BaO、フルオレノン、アントラキノジメタン、ジフェノキノン、チオピランジオキシド、オキサゾール、オキサジアゾール、トリアゾール、イミダゾール、ペリレンテトラカルボン酸、フルオレニリデンメタン、アントロンなどとそれらの誘導体、金属錯体化合物、および含窒素5員環誘導体などがあるが、これらに限定されない。
前記金属錯体化合物としては、8-ヒドロキシキノリナトリチウム、ビス(8-ヒドロキシキノリナト)亜鉛、ビス(8-ヒドロキシキノリナト)銅、ビス(8-ヒドロキシキノリナト)マンガン、トリス(8-ヒドロキシキノリナト)アルミニウム、トリス(2-メチル-8-ヒドロキシキノリナト)アルミニウム、トリス(8-ヒドロキシキノリナト)ガリウム、ビス(10-ヒドロキシベンゾ[h]キノリナト)ベリリウム、ビス(10-ヒドロキシベンゾ[h]キノリナト)亜鉛、ビス(2-メチル-8-キノリナト)クロロガリウム、ビス(2-メチル-8-キノリナト)(o-クレゾラート)ガリウム、ビス(2-メチル-8-キノリナト)(1-ナフトラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリナト)(2-ナフトラート)ガリウムなどがあるが、これらに限定されない。
有機発光素子
本発明に係る有機発光素子の構造を図1および図2に示す。図1は、基板1、正極2、発光層3、および負極4からなる有機発光素子の例を示す図である。この構造において、前記第1化合物および前記第2化合物は、前記発光層に含まれる。
図2は、基板1、正極2、正孔注入層5、正孔輸送層6、電子阻止層7、発光層3、正孔阻止層8、電子輸送層9、電子注入層10、および負極4からなる有機発光素子の例を示す図である。この構造において、前記第1化合物および前記第2化合物は、前記発光層に含まれる。
本発明に係る有機発光素子は、上述した構成を順次積層させて製造することができる。この時、スパッタリング法(sputtering)や電子ビーム蒸発法(e-beam evaporation)などのPVD(physical Vapor Deposition)方法を用いて、基板上に金属または導電性を有する金属酸化物またはこれらの合金を蒸着させて正極を形成し、その上に上述した各層を形成した後、その上に負極として用いられる物質を蒸着させて製造することができる。この方法以外にも、基板上に、負極物質から有機物層、正極物質を順次蒸着させて有機発光素子を作ることができる。また、発光層は、ホストおよびドーパントを真空蒸着法のみならず、溶液塗布法によって形成され得る。ここで、溶液塗布法とは、スピンコーティング、ディップコーティング、ドクターブレーディング、インクジェットプリンティング、スクリーンプリンティング、スプレー法、ロールコーティングなどを意味するが、これらにのみ限定されるものではない。
この方法以外にも、基板上に負極物質から有機物層、正極物質を順次蒸着させて有機発光素子を作ることができる(国際公開第2003/012890号)。但し、製造方法は、これらに限定されるものではない。
一方、本発明に係る有機発光素子は、使用される材料によって、前面発光型、後面発光型、または両面発光型であり得る。
以下、有機発光素子の製造について、実施例で具体的に説明する。しかし、下記の実施例は本発明を例示したものに過ぎず、これによって本発明の範囲が限定されるものではない。
製造例:化合物の合成
製造例1-1:化合物1-1の合成
段階1)化合物1-1-aの合成
Figure 0007106812000092
窒素雰囲気で11,12-ジヒドロインドロ[2,3-a]カルバゾール(15.0g、58.5mmol)と化合物a(19.9g、64.4mmol)をトルエン300mlに入れて、攪拌および還流した。その後、ナトリウムtert-ブトキシド(8.4g、87.8mmol)、ビス(トリ-tert-ブチルホスフィン)パラジウム(0)(0.9g、1.8mmol)を投入した。9時間反応後、常温に冷却し、クロロホルムと水を利用して有機層を分離した後、有機層を蒸留した。これを再びクロロホルムに溶かし、水で2回洗浄後に有機層を分離して、無水硫酸マグネシウムを入れて攪拌した後、ろ過して濾液を減圧蒸留した。濃縮した化合物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製して、化合物1-1-aを20.7g(収率73%)製造した。
MS[M+H]=486
段階2)化合物1-1の合成
Figure 0007106812000093
窒素雰囲気で化合物1-1-a(15.0g、31.0mmol)と中間体A(9.3g、34.0mmol)をトルエン300mlに入れて、攪拌および還流した。その後、ナトリウムtert-ブトキシド(4.5g、46.4mmol)、ビス(トリ-tert-ブチルホスフィン)パラジウム(0)(0.5g、0.9mmol)を投入した。8時間反応後、常温に冷却し、クロロホルムと水を利用して有機層を分離した後、有機層を蒸留した。これを再びクロロホルムに溶かし、水で2回洗浄後に有機層を分離して、無水硫酸マグネシウムを入れて攪拌した後、ろ過して濾液を減圧蒸留した。濃縮した化合物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製した後、昇華精製により化合物1-1を9.1g(収率41%)製造した。
MS[M+H]=722
製造例1-2:化合物1-2の合成
Figure 0007106812000094
製造例1-1で、化合物aを化合物bに、中間体Aを中間体Bに変更して使用したことを除いては、化合物1-1の製造方法と同様の方法で化合物1-2を製造した。
MS[M+H]=727
製造例1-3:化合物1-3の合成
Figure 0007106812000095
製造例1-1で、化合物aを化合物cに、中間体Aを中間体Cに変更して使用したことを除いては、化合物1-1の製造方法と同様の方法で化合物1-3を製造した。
MS[M+H]=802
製造例1-4:化合物1-4の合成
Figure 0007106812000096
製造例1-1で、化合物aを化合物dに、中間体Aを中間体Dに変更して使用したことを除いては、化合物1-1の製造方法と同様の方法で化合物1-4を製造した。
MS[M+H]=806
製造例1-5:化合物1-5の合成
Figure 0007106812000097
製造例1-1で、化合物aを化合物eに、中間体Aを中間体Eに変更して使用したことを除いては、化合物1-1の製造方法と同様の方法で化合物1-5を製造した。
MS[M+H]=727
製造例1-6:化合物1-6の合成
Figure 0007106812000098
製造例1-1で、化合物aを化合物fに、中間体Aを中間体Bに変更して使用したことを除いては、化合物1-1の製造方法と同様の方法で化合物1-6を製造した。
MS[M+H]=735
製造例1-7:化合物1-7の合成
Figure 0007106812000099
製造例1-1で、化合物aを化合物gに、中間体Aを中間体Fに変更して使用したことを除いては、化合物1-1の製造方法と同様の方法で化合物1-7を製造した。
MS[M+H]=818
製造例1-8:化合物1-8の合成
Figure 0007106812000100
製造例1-1で、化合物aを化合物hに、中間体Aを中間体Gに変更して使用したことを除いては、化合物1-1の製造方法と同様の方法で化合物1-8を製造した。
MS[M+H]=817
製造例1-9:化合物1-9の合成
Figure 0007106812000101
製造例1-1で、化合物aを化合物eに、中間体Aを中間体Hに変更して使用したことを除いては、化合物1-1の製造方法と同様の方法で化合物1-9を製造した。
MS[M+H]=830
製造例1-10:化合物1-10の合成
Figure 0007106812000102
製造例1-1で、化合物aを化合物cに、中間体Aを中間体Iに変更して使用したことを除いては、化合物1-1の製造方法と同様の方法で化合物1-10を製造した。
MS[M+H]=900
製造例1-11:化合物1-11の合成
Figure 0007106812000103
製造例1-1で、化合物aを化合物iに、中間体Aを中間体Jに変更して使用したことを除いては、化合物1-1の製造方法と同様の方法で化合物1-11を製造した。
MS[M+H]=843
製造例1-12:化合物1-12の合成
段階1)化合物1-12-aの合成
Figure 0007106812000104
窒素雰囲気で化合物1-9-a(15.0g、31.0mmol)と化合物E(9.1g、34mmol)をトルエン300mlに入れて、攪拌および還流した。その後、ナトリウムtert-ブトキシド(4.5g、46.4mmol)、ビス(トリ-tert-ブチルホスフィン)パラジウム(0)(0.5g、0.9mmol)を投入した。12時間反応後、常温に冷却し、クロロホルムと水を利用して有機層を分離した後、有機層を蒸留した。これを再びクロロホルムに溶かし、水で2回洗浄後に有機層を分離して、無水硫酸マグネシウムを入れて攪拌した後、ろ過して濾液を減圧蒸留した。濃縮した化合物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製して、化合物1-12-aを14.0g(収率63%)製造した。
MS[M+H]=717
段階2)化合物1-12の合成
Figure 0007106812000105
シェーカーチューブに化合物1-12-a(10.0g、14.0mmol)、PtO(1.0g、4.2mmol)、DO 70mlを入れた後、チューブを密封し、250℃、600psiで12時間加熱した。反応が終了したらクロロホルムを入れて、反応液を分液漏斗に移して抽出した。抽出液をMgSOで乾燥、濃縮して試料をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製した後、昇華精製により化合物1-12を3.8g(収率36%)製造した。
MS[M+H]=750
製造例2-1:化合物2-1の合成
段階1)化合物2-1-aの合成
Figure 0007106812000106
窒素雰囲気で3-ブロモ-9H-カルバゾール(15.0g、60.9mmol)と9-フェニル-3-(4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボロラン-2-イル)-9H-カルバゾール(24.8g、67.0mmol)をTHF300mlに入れて、攪拌および還流した。その後、炭酸カリウム(33.7g、243.8mmol)を水101mlに溶かして投入して十分に攪拌した後、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(2.1g、1.8mmol)を投入した。10時間反応後、常温に冷却し、有機層と水層を分離した後、有機層を蒸留した。これを再びクロロホルムに溶かし、水で2回洗浄後に有機層を分離して、無水硫酸マグネシウムを入れて攪拌した後、ろ過して濾液を減圧蒸留した。濃縮した化合物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製して、化合物2-1-aを15.2g(収率61%)製造した。
MS[M+H]=410
段階2)化合物2-1の合成
Figure 0007106812000107
窒素雰囲気で化合物2-1-a(15.0g、36.7mmol)と4-ブロモ-1,1'-ビフェニル(9.4g、40.4mmol)をトルエン300mlに入れて、攪拌および還流した。その後、ナトリウムtert-ブトキシド(5.3g、55.1mmol)、ビス(トリ-tert-ブチルホスフィン)パラジウム(0)(0.6g、1.1mmol)を投入した。10時間反応後、常温に冷却し、クロロホルムと水を利用して有機層を分離した後、有機層を蒸留した。これを再びクロロホルムに溶かし、水で2回洗浄後に有機層を分離して、無水硫酸マグネシウムを入れて攪拌した後、ろ過して濾液を減圧蒸留した。濃縮した化合物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製した後、昇華精製により化合物2-1を9.7g(収率47%)製造した。
MS[M+H]=562
製造例2-2:化合物2-2の合成
Figure 0007106812000108
製造例2-1で、9-フェニル-3-(4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボロラン-2-イル)-9H-カルバゾールを9-([1,1'-ビフェニル]-4-イル)-3-(4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボロラン-2-イル)-9H-カルバゾールに、4-ブロモ-1,1'-ビフェニルを2-ブロモジベンゾ[b,d]フランに変更して使用したことを除いては、化合物2-1の製造方法と同様の方法で化合物2-2を製造した。
MS[M+H]=652
製造例2-3:化合物2-3の合成
Figure 0007106812000109
製造例2-1で、9-フェニル-3-(4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボロラン-2-イル)-9H-カルバゾールを9-([1,1'-ビフェニル]-3-イル)-3-(4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボロラン-2-イル)-9H-カルバゾールに、4-ブロモ-1,1'-ビフェニルを2-クロロ-9,9-ジメチル-9H-フルオレンに変更して使用したことを除いては、化合物2-1の製造方法と同様の方法で化合物2-3を製造した。
MS[M+H]=678
実施例1:有機発光素子の製造
ITO(indium tin oxide)が1,400Åの厚さに薄膜コーティングされたガラス基板を洗剤を溶かした蒸留水に入れて超音波洗浄した。この時、洗剤としてはフィッシャー社(Fischer Co.)製品を使用し、蒸留水としてはミリポア社(Millipore Co.)製品のフィルタ(Filter)で2次ろ過した蒸留水を使用した。ITOを30分間洗浄した後、蒸留水で2回繰り返し超音波洗浄を10分間進行した。蒸留水洗浄が終わった後、イソプロピルアルコール、アセトン、メタノールの溶剤で超音波洗浄をし、乾燥させた後、プラズマ洗浄機に輸送させた。また、酸素プラズマ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輸送させた。
このように準備されたITO透明電極上に、下記95重量%のHT-Aと5重量%のPDを100Åの厚さに熱真空蒸着して正孔注入層を形成し、次に、HT-A物質のみを1150Åの厚さに蒸着して正孔輸送層を形成した。その上に電子阻止層として下記HT-Bを450Åの厚さに熱真空蒸着した。
次に、前記電子阻止層上に、350Åの厚さにホスト物質である前記製造例1-1で製造した化合物1-1および前記製造例2-1で製造した化合物2-1とドーパント物質であるGDを92:8の重量比で真空蒸着して、発光層を形成した。この時、ホスト物質である前記化合物1-1と前記化合物2-1の重量比は30:70であった。
次に、正孔阻止層として下記ET-Aを50Åの厚さに真空蒸着した。次に、電子輸送層として、下記ET-BとLiqを1:1の比率で300Åの厚さに熱真空蒸着し、次に、電子注入層としてYbを10Åの厚さに真空蒸着した。
前記電子注入層上にマグネシウムと銀を1:4の比率で150Åの厚さに蒸着して負極を形成して、有機発光素子を製造した。
Figure 0007106812000110
上記の過程で、有機物の蒸着速度は0.4~0.7Å/secを維持し、マグネシウムと銀の蒸着速度は2Å/secを維持し、蒸着時の真空度は2×10-7~5×10-6torrを維持して、有機発光素子を製作した。
実施例2~実施例24および比較例1~比較例14
ホスト物質を下記表1のとおり変更したことを除いては、前記実施例1と同様の方法で、実施例2~実施例24および比較例1~比較例14の有機発光素子をそれぞれ製作した。この時、ホストとして2種の化合物の混合物を用いた場合、括弧内はホスト化合物間の重量比を意味する。
前記実施例および比較例で使用された化合物は下記の通りである:
Figure 0007106812000111
Figure 0007106812000112
Figure 0007106812000113
実験例1:素子特性評価
前記実施例1~実施例24および比較例1~比較例14で製作された有機発光素子を120℃のオーブンで30分間熱処理した後、取り出して、電流を印加して電圧、効率、寿命(T95)を測定し、その結果を下記表1および表2に示す。この時、電圧および効率は10mA/cmの電流密度を印加して測定し、T95は、電流密度20mA/cmで初期輝度が95%に低下するまでの時間(hr)を意味する。
Figure 0007106812000114
Figure 0007106812000115
上記表1および表2に示すように、発光層のホスト物質として、前記化学式1で表される第1化合物および前記化学式2で表される第2化合物を同時に用いた実施例の有機発光素子は、前記化学式1および化学式2で表される化合物のうちの1つのみを採用するか、または両方とも採用しない比較例の有機発光素子に比べて、同等または優れた発光効率、低い駆動電圧および顕著に向上した寿命特性を示した。
具体的には、比較例8、比較例9、比較例11および比較例12を見てみると、前記第1化合物を採用した素子は、インドロカルバゾールコアのN原子のうちの1つにターフェニリル基が置換されない化合物GH-AおよびGH-Bを採用した素子に比べて、駆動電圧、発光効率および寿命特性が全て向上した特性を有することが分かった。これは、ターフェニリル基を含まない化合物の場合、熱処理時の熱による損傷によって素子特性が低下したとみなされる。また、比較例10、比較例13および比較例14を見てみると、前記第1化合物を採用した素子は、ターフェニリル置換基を持っていても、重水素で置換されない化合物GH-Cを採用した素子に比べて、顕著に長い寿命を示すことが分かった。これは、分子内の重水素Dが含まれていない場合、ホスト物質のラジカルアニオン状態が不安定で、発光層内の形成されたエキシプレックスが不安定な状態を示すためであるとみなされる。
したがって、有機発光素子のホスト物質として、前記第1化合物と前記第2化合物を同時に採用する場合、有機発光素子の駆動電圧、発光効率および/または寿命特性を向上させることができることを確認することができた。これは、一般に、有機発光素子の発光効率および寿命特性は互いにトレードオフ(Trade-off)の関係を有することを考慮すると、本発明の化合物間の組み合わせを採用した有機発光素子は、比較例の素子に比べて顕著に向上した素子特性を示すものとみなされる。
1 基板
2 正極
3 発光層
4 負極
5 正孔注入層
6 正孔輸送層
7 電子阻止層
8 正孔阻止層
9 電子輸送層
10 電子注入層

Claims (12)

  1. 正極と、
    前記正極に対向して備えられた負極と、
    前記正極と負極との間に備えられた発光層と、を含み、
    前記発光層は、下記化学式1で表される第1化合物および下記化学式2で表される第2化合物を含む、有機発光素子:
    [化学式1]
    Figure 0007106812000116
    前記化学式1中、
    Aは、下記化学式1aまたは1bで表され、
    Figure 0007106812000117
    前記化学式1aおよび化学式1b中、
    a1、a2およびc2はそれぞれ独立して、0~5の整数であり、
    b1およびc1はそれぞれ独立して、0~4の整数であり、
    b2は0~3の整数であり、
    ArおよびArはそれぞれ独立して、炭素数6~60の芳香族環またはN、OおよびSのうちの1個以上のヘテロ原子を含む炭素数2~60のヘテロ芳香族環であり、
    ここで、ArおよびArは非置換、または炭素数1~60のアルキル;炭素数6~60のアリール;およびN、OおよびSのうちの1個以上のヘテロ原子を含む炭素数2~60のヘテロアリールからなる群より選択される1個以上の置換基で置換され、
    Dは重水素を意味し、
    d、eおよびfはそれぞれ独立して、0~10の整数であり、
    但し、a1+b1+c1+d+e+fが1以上であるか;またはa2+b2+c2+d+e+fが1以上であり、
    [化学式2]
    Figure 0007106812000118
    前記化学式2中、
    Ar'およびAr'はそれぞれ独立して、置換または非置換の炭素数6~60のアリール;または置換または非置換のN、OおよびSのうちの1個以上のヘテロ原子を含む炭素数2~60のヘテロアリールであり、
    R'およびR'はそれぞれ独立して、水素;重水素;炭素数1~60のアルキル;炭素数6~60のアリール;またはN、OおよびSのうちの1個以上のヘテロ原子を含む炭素数2~60のヘテロアリールであり、
    rおよびsはそれぞれ独立して、0~7の整数である。
  2. 前記第1化合物は、下記化学式1Aまたは1Bで表される、請求項1に記載の有機発光素子:
    [化学式1A]
    Figure 0007106812000119
    前記化学式1A中、
    ArおよびArはそれぞれ独立して、ベンゼン環、ビフェニル環、ターフェニル環、フルオレン環、カルバゾール環、またはジベンゾチオフェニル環であり、
    ここで、ArおよびArは非置換、または炭素数1~10のアルキルおよび炭素数6~20のアリールからなる群より選択される1または2個の置換基で置換され、
    a1+b1+c1+d+e+fは1~43であり、
    a1、b1、c1、d、eおよびfは請求項1で定義した通りであり、
    [化学式1B]
    Figure 0007106812000120
    前記化学式1B中、
    ArおよびArはそれぞれ独立して、ベンゼン環、ビフェニル環、ターフェニル環、フルオレン環、カルバゾール環、またはジベンゾチオフェニル環であり、
    ここで、ArおよびArは非置換、または炭素数1~10のアルキルおよび炭素数6~20のアリールからなる群より選択される1または2個の置換基で置換され、
    a2+b2+c2+d+e+fは1~43であり、
    a2、b2、c2、d、eおよびfは請求項1で定義した通りである。
  3. Arはベンゼン環であり、Ar-(D)は下記で構成される群より選択されるいずれか1つである、請求項1または2に記載の有機発光素子:
    Figure 0007106812000121
    前記中、
    f1は0~5の整数であり、
    f2は0~4の整数であり、
    f3は0~5の整数であり、
    f4は0~7の整数であり、
    f5は0~7の整数であり、
    f6は0~5の整数である。
  4. Aは、下記化学式1a-1~化学式1a-9および化学式1b-1~化学式1b-6のうちのいずれか1つで表される、請求項1に記載の有機発光素子:
    Figure 0007106812000122
    Figure 0007106812000123
    前記化学式1a-1~化学式1a-9および化学式1b-1~化学式1b-6中、
    a1、b1、c1、a2、b2、c2、d、eおよびfは請求項1で定義した通りである。
  5. 前記第1化合物は、下記化合物からなる群より選択されるいずれか1つである、請求項1に記載の有機発光素子:
    Figure 0007106812000124
    Figure 0007106812000125
    前記化学式H1-1-1~化学式H1-1-9中、
    a1、b1、c1およびdは請求項1で定義した通りであり、
    eおよびf1はそれぞれ独立して、0~5の整数であり、
    但し、a1+b1+c1+d+e+f1は1~33であり、
    Figure 0007106812000126
    前記化学式H1-1-10~化学式H1-1-15中、
    a2、b2、c2およびdは請求項1で定義した通りであり、
    eおよびf1はそれぞれ独立して、0~5の整数であり、
    但し、a2+b2+c2+d+e+f1は1~33であり、
    Figure 0007106812000127
    Figure 0007106812000128
    Figure 0007106812000129
    Figure 0007106812000130
    前記化学式H1-2-1~化学式H1-2-9および化学式H1-3-1~化学式H1-3-9中、
    a1、b1、c1およびdは請求項1で定義した通りであり、
    eは0~5の整数であり、
    f2は0~4の整数であり、
    f3は0~5の整数であり、
    a1+b1+c1+d+e+f2+f3は1~37であり、
    Figure 0007106812000131
    Figure 0007106812000132
    前記化学式H1-2-10~化学式H1-2-15および化学式H1-3-10~化学式H1-3-15中、
    a2、b2、c2およびdは請求項1で定義した通りであり、
    eは0~5の整数であり、
    f2は0~4の整数であり、
    f3は0~5の整数であり、
    a2+b2+c2+d+e+f2+f3は1~37であり、
    Figure 0007106812000133
    Figure 0007106812000134
    Figure 0007106812000135
    Figure 0007106812000136
    Figure 0007106812000137
    Figure 0007106812000138
    Figure 0007106812000139
    Figure 0007106812000140
    Figure 0007106812000141
    Figure 0007106812000142
    Figure 0007106812000143
    Figure 0007106812000144
    Figure 0007106812000145
    Figure 0007106812000146
    Figure 0007106812000147
    Figure 0007106812000148
    Figure 0007106812000149
    Figure 0007106812000150
    Figure 0007106812000151
    Figure 0007106812000152
    Figure 0007106812000153
    Figure 0007106812000154
    Figure 0007106812000155
    Figure 0007106812000156
    前記化学式H1-4-1~H1-4-9、H1-5-1~H1-5-9、H1-6-1~H1-6-9、H1-7-1~H1-7-9、H1-8-1~H1-8-9、H1-9-1~H1-9-9、H1-10-1~H1-10-9、H1-11-1~H1-11-9、H1-12-1~H1-12-9、H1-13-1~H1-13-9、H1-14-1~H1-14-9およびH1-15-1~H1-15-9中、
    a1、b1、c1およびdは請求項1で定義した通りであり、
    eは0~5の整数であり、
    f4は0~7の整数であり、
    a1+b1+c1+d+e+f4は1~35であり、
    Figure 0007106812000157
    Figure 0007106812000158
    Figure 0007106812000159
    Figure 0007106812000160
    Figure 0007106812000161
    Figure 0007106812000162
    Figure 0007106812000163
    Figure 0007106812000164
    Figure 0007106812000165
    Figure 0007106812000166
    Figure 0007106812000167
    Figure 0007106812000168
    前記化学式H1-4-10~H1-4-15、H1-5-10~H1-5-15、H1-6-10~H1-6-15、H1-7-10~H1-7-15、H1-8-10~H1-8-15、H1-9-10~H1-9-15、H1-10-10~H1-10-15、H1-11-10~H1-11-15、H1-12-10~H1-12-15、H1-13-10~H1-13-15、H1-14-10~H1-14-15およびH1-15-10~H1-15-15中、
    a2、b2、c2およびdは請求項1で定義した通りであり、
    eは0~5の整数であり、
    f4は0~7の整数であり、
    a2+b2+c2+d+e+f4は1~35であり、
    Figure 0007106812000169
    Figure 0007106812000170
    Figure 0007106812000171
    Figure 0007106812000172
    Figure 0007106812000173
    Figure 0007106812000174
    Figure 0007106812000175
    Figure 0007106812000176
    前記化学式H1-16-1~H1-16-9、H1-17-1~H1-17-9、H1-18-1~H1-18-9およびH1-19-1~H1-19-9中、
    a1、b1、c1およびdは請求項1で定義した通りであり、
    eは0~5の整数であり、
    f5は0~7の整数であり、
    f6は0~5の整数であり、
    a1+b1+c1+d+e+f5+f6は1~40であり、
    Figure 0007106812000177
    Figure 0007106812000178
    Figure 0007106812000179
    Figure 0007106812000180
    前記化学式H1-16-10~H1-16-15、H1-17-10~H1-17-15、H1-18-10~H1-18-15およびH1-19-10~H1-19-15中、
    a2、b2、c2およびdは請求項1で定義した通りであり、
    eは0~5の整数であり、
    f5は0~7の整数であり、
    f6は0~5の整数であり、
    a2+b2+c2+d+e+f5+f6は1~40である。
  6. 前記第2化合物は、下記化学式2'で表される、請求項1から5のいずれか一項に記載の有機発光素子:
    [化学式2']
    Figure 0007106812000181
    前記化学式2'中、
    Ar'、Ar'、R'、R'、rおよびsは請求項1で定義した通りである。
  7. Ar'およびAr'はそれぞれ独立して、フェニル、ビフェニリル、ターフェニリル、ナフチル、ジベンゾフラニル、またはジベンゾチオフェニルであり、
    ここで、Ar'は非置換、または重水素および炭素数6~20のアリールからなる群より選択される1個以上の置換基で置換される、請求項1から6のいずれか一項に記載の有機発光素子。
  8. Ar'およびAr'のうちの少なくとも1つは、フェニルまたはビフェニリルである、請求項1から7のいずれか一項に記載の有機発光素子。
  9. R'およびR'はそれぞれ独立して、水素、重水素またはフェニルである、請求項1から8のいずれか一項に記載の有機発光素子。
  10. r+sは0または1である、請求項1から9のいずれか一項に記載の有機発光素子。
  11. 前記第2化合物は、下記化合物からなる群より選択されるいずれか1つである、請求項1から5のいずれか一項に記載の有機発光素子:
    Figure 0007106812000182
    Figure 0007106812000183
    Figure 0007106812000184
    Figure 0007106812000185
    Figure 0007106812000186
    Figure 0007106812000187
    Figure 0007106812000188
    Figure 0007106812000189
  12. 前記発光層内の前記第1化合物および前記第2化合物は、10:90~90:10の重量比で含まれる、請求項1から11のいずれか一項に記載の有機発光素子。
JP2021576421A 2020-03-11 2021-02-23 有機発光素子 Active JP7106812B1 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200030233A KR102193015B1 (ko) 2020-03-11 2020-03-11 유기 발광 소자
KR10-2020-0030233 2020-03-11
PCT/KR2021/002270 WO2021182775A1 (ko) 2020-03-11 2021-02-23 유기 발광 소자

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP7106812B1 true JP7106812B1 (ja) 2022-07-27
JP2022535147A JP2022535147A (ja) 2022-08-04

Family

ID=74041784

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021576421A Active JP7106812B1 (ja) 2020-03-11 2021-02-23 有機発光素子

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11588116B2 (ja)
EP (1) EP3982434B1 (ja)
JP (1) JP7106812B1 (ja)
KR (1) KR102193015B1 (ja)
CN (1) CN114097104B (ja)
WO (1) WO2021182775A1 (ja)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220095942A (ko) * 2020-12-30 2022-07-07 삼성에스디아이 주식회사 유기 광전자 소자용 화합물, 유기 광전자 소자용 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치
KR20220151981A (ko) * 2021-05-07 2022-11-15 주식회사 엘지화학 유기 발광 소자
CN114075204B (zh) * 2021-07-30 2023-08-25 陕西莱特迈思光电材料有限公司 磷光主体材料及其组合物、有机电致发光器件和电子装置
KR20240037890A (ko) * 2021-07-30 2024-03-22 닛테츠 케미컬 앤드 머티리얼 가부시키가이샤 유기 전계 발광 소자
CN114213418B (zh) * 2021-07-30 2022-09-13 北京莱特众成光电材料科技有限公司 含氮化合物及包含其的有机电致发光器件和电子装置
CN114335367B (zh) * 2021-08-26 2024-03-19 陕西莱特迈思光电材料有限公司 有机电致发光器件及电子装置
JPWO2023052905A1 (ja) * 2021-09-30 2023-04-06
WO2024048537A1 (ja) * 2022-08-31 2024-03-07 日鉄ケミカル&マテリアル株式会社 有機電界発光素子
WO2024128571A1 (ko) * 2022-12-13 2024-06-20 엘티소재주식회사 헤테로고리 화합물, 이를 포함하는 유기 발광 소자 및 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120175598A1 (en) 2010-12-06 2012-07-12 E-Ray Optoelectronics Technology Co., Ltd. Carbazole derivative and organic electroluminescent devices utilizing the same and fabrication method thereof
US20160130194A1 (en) 2014-11-06 2016-05-12 E I Du Pont De Nemours And Company Method for preparing deuterated aromatic compounds
JP2016111346A (ja) 2014-12-09 2016-06-20 三星エスディアイ株式会社Samsung SDI Co., Ltd. 有機光電子素子および表示装置
US20170117486A1 (en) 2015-10-27 2017-04-27 Samsung Display Co., Ltd. Organic light-emitting device
WO2018198844A1 (ja) 2017-04-27 2018-11-01 新日鉄住金化学株式会社 有機電界発光素子
KR102054806B1 (ko) 2019-08-02 2019-12-10 주식회사 엘지화학 신규한 화합물 및 이를 이용한 유기 발광 소자

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100430549B1 (ko) 1999-01-27 2004-05-10 주식회사 엘지화학 신규한 착물 및 그의 제조 방법과 이를 이용한 유기 발광 소자 및 그의 제조 방법
DE10135513B4 (de) 2001-07-20 2005-02-24 Novaled Gmbh Lichtemittierendes Bauelement mit organischen Schichten
US8040047B2 (en) 2007-10-19 2011-10-18 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting device
EP2200407B1 (en) 2008-12-17 2017-11-22 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-Emitting element, light emitting device, and electronic device
JP5784621B2 (ja) 2009-10-29 2015-09-24 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニーE.I.Du Pont De Nemours And Company 電子用途用の重水素化合物
KR20130018547A (ko) 2011-08-09 2013-02-25 세이코 엡슨 가부시키가이샤 티아디아졸계 화합물, 발광 소자, 발광 장치, 인증 장치, 전자 기기
CN103204846A (zh) 2012-01-12 2013-07-17 昱镭光电科技股份有限公司 咔唑衍生物及其有机电激发光装置及制造方法
KR102048555B1 (ko) 2013-04-17 2019-11-26 덕산네오룩스 주식회사 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
EP2821459B1 (en) 2013-07-01 2017-10-04 Cheil Industries Inc. Composition and organic optoelectric device and display device
KR102180085B1 (ko) 2013-09-12 2020-11-17 덕산네오룩스 주식회사 유기전기 소자용 화합물을 이용한 유기전기소자 및 그 전자장치
WO2015111848A1 (ko) 2014-01-24 2015-07-30 삼성에스디아이 주식회사 유기 화합물, 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치
KR101829745B1 (ko) 2014-01-24 2018-02-19 삼성에스디아이 주식회사 유기 화합물, 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치
KR101773363B1 (ko) * 2014-04-09 2017-08-31 제일모직 주식회사 유기 화합물, 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치
WO2016112762A1 (zh) 2015-01-13 2016-07-21 广州华睿光电材料有限公司 化合物、包含其的混合物、组合物和有机电子器件
US11322705B2 (en) 2015-04-17 2022-05-03 Samsung Display Co., Ltd. Organic light-emitting device
CN107592860B (zh) 2015-04-24 2020-11-03 三星Sdi株式会社 有机化合物、组合物及有机光电二极管
KR20170073245A (ko) 2015-12-18 2017-06-28 삼성에스디아이 주식회사 유기 화합물, 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치
KR101940169B1 (ko) 2016-02-04 2019-01-18 삼성에스디아이 주식회사 유기 광전자 소자용 화합물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치
KR102018238B1 (ko) 2016-09-21 2019-09-04 삼성에스디아이 주식회사 유기 광전자 소자용 화합물, 유기 광전자 소자용 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치
KR101962756B1 (ko) 2016-09-29 2019-03-27 삼성에스디아이 주식회사 유기 광전자 소자용 화합물, 유기 광전자 소자용 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치
WO2018173598A1 (ja) 2017-03-22 2018-09-27 新日鉄住金化学株式会社 有機電界発光素子
KR20180137772A (ko) 2017-06-19 2018-12-28 삼성에스디아이 주식회사 유기 광전자 소자 및 표시 장치
KR102118142B1 (ko) 2017-09-27 2020-06-02 삼성에스디아이 주식회사 유기 광전자 소자용 화합물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치
US11183646B2 (en) 2017-11-07 2021-11-23 Universal Display Corporation Organic electroluminescent materials and devices

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120175598A1 (en) 2010-12-06 2012-07-12 E-Ray Optoelectronics Technology Co., Ltd. Carbazole derivative and organic electroluminescent devices utilizing the same and fabrication method thereof
US20160130194A1 (en) 2014-11-06 2016-05-12 E I Du Pont De Nemours And Company Method for preparing deuterated aromatic compounds
JP2016111346A (ja) 2014-12-09 2016-06-20 三星エスディアイ株式会社Samsung SDI Co., Ltd. 有機光電子素子および表示装置
US20170117486A1 (en) 2015-10-27 2017-04-27 Samsung Display Co., Ltd. Organic light-emitting device
WO2018198844A1 (ja) 2017-04-27 2018-11-01 新日鉄住金化学株式会社 有機電界発光素子
KR102054806B1 (ko) 2019-08-02 2019-12-10 주식회사 엘지화학 신규한 화합물 및 이를 이용한 유기 발광 소자

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021182775A1 (ko) 2021-09-16
JP2022535147A (ja) 2022-08-04
EP3982434A1 (en) 2022-04-13
EP3982434B1 (en) 2023-12-20
US20220310936A1 (en) 2022-09-29
EP3982434A4 (en) 2022-10-05
CN114097104A (zh) 2022-02-25
US11588116B2 (en) 2023-02-21
KR102193015B1 (ko) 2020-12-18
CN114097104B (zh) 2022-11-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7106812B1 (ja) 有機発光素子
JP7359516B2 (ja) 有機発光素子
KR102506584B1 (ko) 신규한 화합물 및 이를 이용한 유기 발광 소자
JP2023534166A (ja) 有機発光素子
JP7512556B2 (ja) 新規な化合物およびこれを利用した有機発光素子
JP7187752B2 (ja) 新規な化合物およびこれを利用した有機発光素子
KR102446400B1 (ko) 유기 발광 소자
JP7172000B2 (ja) 新規なヘテロ環化合物およびこれを利用した有機発光素子
JP2020506892A (ja) 新規な化合物およびこれを含む有機発光素子
JP2023525021A (ja) 新規な化合物およびこれを利用した有機発光素子
KR102396403B1 (ko) 신규한 화합물 및 이를 이용한 유기발광 소자
KR20200078156A (ko) 신규한 화합물 및 이를 포함하는 유기발광 소자
KR102608811B1 (ko) 신규한 화합물 및 이를 이용한 유기발광 소자
CN112789275B (zh) 新型化合物及包含其的有机发光器件
JP2020514335A (ja) 新規な化合物およびこれを用いた有機発光素子
JP2024501230A (ja) 有機発光素子
JP7310067B2 (ja) 有機発光素子
KR102608810B1 (ko) 신규한 화합물 및 이를 이용한 유기발광 소자
KR102534717B1 (ko) 신규한 화합물 및 이를 이용한 유기 발광 소자
KR20220040762A (ko) 신규한 화합물 및 이를 이용한 유기발광 소자
KR102578743B1 (ko) 신규한 화합물 및 이를 이용한 유기발광 소자
JP7172001B2 (ja) 新規な化合物およびこれを含む有機発光素子
CN113795488B (zh) 化合物及包含其的有机发光器件
JP2024500434A (ja) 有機発光素子
JP2024504543A (ja) 新規な化合物およびこれを利用した有機発光素子

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220106

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20220106

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220614

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220624

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7106812

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150