(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、本発明の有機発光素子を実施するための形態の具体例を詳細に説明する。
【0009】
図1は、一具現例による有機発光素子10を概略的に示した断面図である。以下、
図1を参照し、本具現例による有機発光素子の構造及び製造方法について説明すると、次の通りである。有機発光素子10は、第1電極11、正孔輸送領域(hole transport region)13、発光層(emission layer)15、電子輸送領域(electron transport region)17、及び第2電極19が順に積層された構造を有する。
【0010】
第1電極11の下部又は第2電極19の上部には、基板が追加して配置される。基板としては、一般的な有機発光素子で使用される基板が使用され、機械的強度、熱安定性、透明性、表面平滑性、取り扱い容易性、及び防水性に優れるガラス基板又は透明プラスチック基板が使用される。
【0011】
第1電極11は、例えば基板上部に第1電極用物質を蒸着法又はスパッタリング法などを利用して提供することによって形成される。第1電極11は、アノードである。第1電極用物質は、正孔注入が容易なように、高い仕事関数を有する物質のうちから選択される。第1電極11は、反射型電極、半透過型電極、又は透過型電極である。第1電極用物質としては、酸化インジウムスズ(ITO)、酸化インジウム亜鉛(IZO)、酸化スズ(SnO
2)、酸化亜鉛(ZnO)などが利用される。或いは、マグネシウム(Mg)、アルミニウム(Al)、アルミニウム−リチウム(Al−Li)、カルシウム(Ca)、マグネシウム−インジウム(Mg−In)、マグネシウム−銀(Mg−Ag)のような金属が利用される。
【0012】
第1電極11は、単一層又は2層以上を含む多層構造を有する。第1電極11の上部には、正孔輸送領域13、発光層15、及び電子輸送領域17が順に積層される。正孔輸送領域13は正孔輸送層を含み、電子輸送領域17は電子輸送層を含む。発光層15は電子輸送性ホスト及び正孔輸送性ホストを含み、正孔輸送領域13において正孔輸送層は正孔輸送物質を含み、電子輸送領域17において電子輸送層は電子輸送物質を含む。
【0013】
有機発光素子10は、下記式1及び式2を満足する。
【0014】
<式1>
0.75eV≦|LUMO
H(ET)−LUMO
H(HT)|≦0.90eV
<式2>
|E(S
1,H(ET))−E(S
1,H(HT))|<0.15eV
【0015】
上記式1及び式2で、LUMO
H(ET)は、発光層15における電子輸送性ホストのLUMO(lowest unoccupied molecular orbital)エネルギーレベルであり、LUMO
H(HT)は、発光層15における正孔輸送性ホストのLUMOエネルギーレベルであり、E(S
1,H(ET))は、発光層15における電子輸送性ホストの単一項エネルギーレベルであり、E(S
1,H(HT))は、発光層15における正孔輸送性ホストの単一項エネルギーレベルである。
【0016】
有機発光素子10が、上記式1を満足する場合、発光層15における電子輸送性ホスト及び正孔輸送性ホストからのエキシプレックス(exciplex)形成効率が向上し、有機発光素子10の効率、輝度、及び寿命が向上する。
【0017】
また、有機発光素子10が、上記式2を満足する場合、発光層15における電子輸送性ホスト及び正孔輸送性ホストから形成されたエキシプレックスの安定性が上昇し、非放射減衰(non−radiative decay)時、熱安定性に優れるコールドエキシトン(cold exciton)が生成される。それにより、有機発光素子10は、長寿命を有する。
【0018】
他の具現例によると、有機発光素子10は、下記式3及び式4を更に満足する。
【0019】
<式3>
|HOMO
H(HT)−HOMO
HTL|<0.3eV
<式4>
0.15eV≦|HOMO
H(HT)−HOMO
H(ET)|≦2.0eV
【0020】
上記式3及び式4で、HOMO
H(HT)は、発光層15における正孔輸送性ホストのHOMO(highest occupied molecular orbitalエネルギーレベルであり、HOMO
HTLは、正孔輸送領域13に含まれる正孔輸送層における正孔輸送物質のHOMOエネルギーレベルであり、HOMO
H(ET)は、発光層15における電子輸送性ホストのHOMOエネルギーレベルである。
【0021】
更に他の具現例によると、有機発光素子10は、下記式5を更に満足する。
【0022】
<式5>
|LUMO
H(ET)−LUMO
ETL|<0.2eV
【0023】
上記式5で、LUMO
ETLは、電子輸送領域17に含まれる電子輸送層における電子輸送物質のLUMOエネルギーレベルである。
【0024】
更に他の具現例によると、有機発光素子10は、下記式6及び式7を満足する。
【0025】
<式6>
min{E(S
1,H(HT)),E(S
1,H(ET))}−E(S
1,EX)>0.15eV
<式7>
E(S
1,EX)−E(T
1,EX)<0.15eV
【0026】
上記式6及び式7で、E(S
1,H(HT))は、発光層15における正孔輸送性ホストの単一項エネルギーレベルであり、E(S
1,H(ET))は、発光層15における電子輸送性ホストの単一項エネルギーレベルであり、min{E(S
1,H(HT)),E(S
1,H(ET))}は、E(S
1,H(HT))及びE(S
1,H(ET))のうちの小さい値を示し、E(S
1,EX)は、発光層15における正孔輸送性ホスト及び電子輸送性ホストから形成されたエキシプレックスの単一項エネルギーレベルであり、E(T
1,EX)は、発光層15における正孔輸送性ホスト及び電子輸送性ホストから形成されたエキシプレックスの三重項エネルギーレベルである。
【0027】
有機発光素子10が、上記式3〜式6を満足する場合、有機発光素子の発光層15に含まれる電子輸送性ホスト及び正孔輸送性ホストからのエキシプレックス形成が効果的になされる。
【0028】
また、有機発光素子10が、上記式7を満足する場合、発光層15における電子輸送性ホスト及び正孔輸送性ホストから形成されたエキシプレックスのS
1オービタルとS
0オービタルとのオーバーラップ低減により、減衰時間(decay time)が増大し、効果的なエネルギー転移が起こる。それにより、有機発光素子10の寿命が向上する。
【0029】
例えば、有機発光素子10は、上記式1及び式2以外に、上記式3〜式7のいずれをも満足するが、それらに限定されるものではない。
【0030】
有機発光素子10の発光層15における電子輸送性ホストは、下記化学式1に示す化合物を含む。
【0032】
上記化学式1における環A
1は、上記化学式1Aで示され、
X
1は、N−[(L
1)
a1−(R
1)
b1]、S、O、S(=O)、S(=O)
2、C(=O)、Si(R
4)(R
5)、P(R
4)、P(=O)(R
4)、又はC=N(R
4)であり、
L
1ないしL
3は、それぞれ独立して、
置換もしくは非置換のC
3−C
10シクロアルキレン基、置換もしくは非置換のC
1−C
10ヘテロシクロアルキレン基、置換もしくは非置換のC
3−C
10シクロアルケニレン基、置換もしくは非置換のC
1−C
10ヘテロシクロアルケニレン基、置換もしくは非置換のC
6−C
60アリーレン基、置換もしくは非置換のC
1−C
60ヘテロアリーレン基、置換もしくは非置換の二価非芳香族縮合多環基(substituted or unsubstituted divalent non−aromatic condensed polycyclic group)、及び置換もしくは非置換の二価非芳香族ヘテロ縮合多環基(substituted or unsubstituted divalent non−aromatic condensed heteropolycyclic group)のうちから選択され、
a1ないしa3は、それぞれ独立して、1ないし5の整数のうちから選択され、a1が2以上である場合に2以上のL
1は互いに同一であるか又は異なり、a2が2以上である場合に2以上のL
2は互いに同一であるか又は異なり、a3が2以上である場合に2以上のL
3は互いに同一であるか又は異なり、
R
1ないしR
7、及びR
11ないしR
14は、それぞれ独立して、
水素、重水素、−F(フルオロ基)、−Cl(クロロ基)、−Br(ブロモ基)、−I(ヨード基)、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、置換もしくは非置換のC
1−C
60アルキル基、置換もしくは非置換のC
2−C
60アルケニル基、置換もしくは非置換のC
2−C
60アルキニル基、置換もしくは非置換のC
1−C
60アルコキシ基、置換もしくは非置換のC
3−C
10シクロアルキル基、置換もしくは非置換のC
1−C
10ヘテロシクロアルキル基、置換もしくは非置換のC
3−C
10シクロアルケニル基、置換もしくは非置換のC
1−C
10ヘテロシクロアルケニル基、置換もしくは非置換のC
6−C
60アリール基、置換もしくは非置換のC
6−C
60アリールオキシ基、置換もしくは非置換のC
6−C
60アリールチオ基、置換もしくは非置換のC
1−C
60ヘテロアリール基、置換もしくは非置換の一価非芳香族縮合多環基、置換もしくは非置換の一価非芳香族ヘテロ縮合多環基、−N(Q
1)(Q
2)、−Si(Q
3)(Q
4)(Q
5)、及び−B(Q
6)(Q
7)のうちから選択され、
b1ないしb4は、それぞれ独立して、1ないし3の整数のうちから選択され、
置換されたC
3−C
10シクロアルキレン基、置換されたC
1−C
10ヘテロシクロアルキレン基、置換されたC
3−C
10シクロアルケニレン基、置換されたC
1−C
10ヘテロシクロアルケニレン基、置換されたC
6−C
60アリーレン基、置換されたC
1−C
60ヘテロアリーレン基、置換された二価非芳香族縮合多環基、置換された二価非芳香族ヘテロ縮合多環基、置換されたC
1−C
60アルキル基、置換されたC
2−C
60アルケニル基、置換されたC
2−C
60アルキニル基、置換されたC
1−C
60アルコキシ基、置換されたC
3−C
10シクロアルキル基、置換されたC
1−C
10ヘテロシクロアルキル基、置換されたC
3−C
10シクロアルケニル基、置換されたC
1−C
10ヘテロシクロアルケニル基、置換されたC
6−C
60アリール基、置換されたC
6−C
60アリールオキシ基、置換されたC
6−C
60アリールチオ基、置換されたC
1−C
60ヘテロアリール基、置換された一価非芳香族縮合多環基、及び置換された一価非芳香族ヘテロ縮合多環基の置換基のうちの少なくとも一つは、
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C
1−C
60アルキル基、C
2−C
60アルケニル基、C
2−C
60アルキニル基、及びC
1−C
60アルコキシ基;
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C
3−C
10シクロアルキル基、C
1−C
10ヘテロシクロアルキル基、C
3−C
10シクロアルケニル基、C
1−C
10ヘテロシクロアルケニル基、C
6−C
60アリール基、C
6−C
60アリールオキシ基、C
6−C
60アリールチオ基、C
1−C
60ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基、一価非芳香族ヘテロ縮合多環基、−N(Q
11)(Q
12)、−Si(Q
13)(Q
14)(Q
15)、及び−B(Q
16)(Q
17)のうちの少なくとも一つで置換された、C
1−C
60アルキル基、C
2−C
60アルケニル基、C
2−C
60アルキニル基、及びC
1−C
60アルコキシ基;
C
3−C
10シクロアルキル基、C
1−C
10ヘテロシクロアルキル基、C
3−C
10シクロアルケニル基、C
1−C
10ヘテロシクロアルケニル基、C
6−C
60アリール基、C
6−C
60アリールオキシ基、C
6−C
60アリールチオ基、C
1−C
60ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基、及び一価非芳香族ヘテロ縮合多環基;
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C
1−C
60アルキル基、C
2−C
60アルケニル基、C
2−C
60アルキニル基、C
1−C
60アルコキシ基、C
3−C
10シクロアルキル基、C
1−C
10ヘテロシクロアルキル基、C
3−C
10シクロアルケニル基、C
1−C
10ヘテロシクロアルケニル基、C
6−C
60アリール基、C
6−C
60アリールオキシ基、C
6−C
60アリールチオ基、C
1−C
60ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基、一価非芳香族ヘテロ縮合多環基、−N(Q
21)(Q
22)、−Si(Q
23)(Q
24)(Q
25)、及び−B(Q
26)(Q
27)のうちの少なくとも一つで置換された、C
3−C
10シクロアルキル基、C
1−C
10ヘテロシクロアルキル基、C
3−C
10シクロアルケニル基、C
1−C
10ヘテロシクロアルケニル基、C
6−C
60アリール基、C
6−C
60アリールオキシ基、C
6−C
60アリールチオ基、C
1−C
60ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基、及び一価非芳香族ヘテロ縮合多環基;並びに
−N(Q
31)(Q
32)、−Si(Q
33)(Q
34)(Q
35)、及び−B(Q
36)(Q
37);のうちから選択され、
Q
1ないしQ
7、Q
11ないしQ
17、Q
21ないしQ
27、及びQ
31ないしQ
37は、それぞれ独立して、
水素、C
1−C
60アルキル基、C
2−C
60アルケニル基、C
2−C
60アルキニル基、C
1−C
60アルコキシ基、C
3−C
10シクロアルキル基、C
1−C
10ヘテロシクロアルキル基、C
3−C
10シクロアルケニル基、C
1−C
10ヘテロシクロアルケニル基、C
6−C
60アリール基、C
6−C
60アリールオキシ基、C
6−C
60アリールチオ基、C
1−C
60ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基、及び一価非芳香族ヘテロ縮合多環基のうちから選択される。
【0033】
一具現例によると、X
1は、N−[(L
1)
a1−(R
1)
b1]、S、O、又はSi(R
4)(R
5)である。
【0034】
他の具現例によると、X
1は、S、O、又はSi(R
4)(R
5)であるが、それらに限定されるものではない。
【0035】
更に他の具現例によると、X
1は、S、又はOであるが、それらに限定されるものではない。
【0036】
環A
1は、隣接する2個の6員環と炭素原子を共有しながら互いに融合される。
【0037】
例えば、上記化学式1で、L
1ないしL
3は、それぞれ独立して、
フェニレン基(phenylene)、ナフチレン基(naphthylene)、フルオレニレン基(fluorenylene)、スピロ−フルオレニレン基、フェナントレニレン基(phenanthrenylene)、アントラセニレン基(anthracenylene)、トリフェニレニレン基(triphenylenylene)、ピレニレン基(pyrenylene)、クリセニレン基(chrysenylene)、ピリジニレン基(pyridinylene)、ピリミジニレン基(pyrimidinylene)、キノリニレン基(quinolinylene)、イソキノリニレン基(isoquinolinylene)、トリアジニレン基(triazinylene)、及びカルバゾリレン基;及び
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C
1−C
20アルキル基、C
1−C
20アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、ピレニル基、フェナントレニル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ベンゾカルバゾリル基、ジベンゾカルバゾリル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、フタラジニル基、キノキサリニル基、シンノリニル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基及び−Si(Q
33)(Q
34)(Q
35)のうちの少なくとも一つで置換された、単一結合、フェニレン基、ナフチレン基、フルオレニレン基、スピロ−フルオレニレン基、フェナントレニレン基、アントラセニレン基、トリフェニレニレン基、ピレニレン基、クリセニレン基、ピリジニレン基、ピリミジニレン基、キノリニレン基、イソキノリニレン基、トリアジニレン基、及びカルバゾリレン基;のうちから選択され、
Q
33ないしQ
35は、それぞれ独立して、
水素、C
1−C
20アルキル基、C
1−C
20アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、ピレニル基、フェナントレニル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ベンゾカルバゾリル基、ジベンゾカルバゾリル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、フタラジニル基、キノキサリニル基、シンノリニル基、及びキナゾリニル基のうちから選択される。
【0038】
他の例として、上記化学式1で、L
1ないしL
3は、それぞれ独立して、下記化学式2−1〜化学式2−17で示される基のうちから選択される。
【0040】
上記化学式2−1〜化学式2−17で、
Z
1ないしZ
4は、それぞれ独立して、
水素、重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C
1−C
20アルキル基、C
1−C
20アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、フェナントレニル基、フルオレニル基、クリセニル基、カルバゾリル基、ベンゾカルバゾリル基、ジベンゾカルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、トリアジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キナゾリニル基、キノキサリニル基、ビフェニル基、及び−Si(Q
33)(Q
34)(Q
35)のうちから選択され、
Q
33ないしQ
35は、それぞれ独立して、
水素、C
1−C
20アルキル基、C
1−C
20アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、ピレニル基、フェナントレニル基、フルオレニル基、クリセニル基、カルバゾリル基、ベンゾカルバゾリル基、ジベンゾカルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、トリアジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キナゾリニル基、及びキノキサリニル基のうちから選択され、
d1は、1ないし4の整数のうちから選択され、
d2は、1ないし3の整数のうちから選択され、
d3は、1ないし6の整数のうちから選択され、
d4は、1ないし8の整数のうちから選択され、
d6は、1ないし5の整数のうちから選択され、
*及び*’は、互いに独立して、隣接する原子との結合サイトである。
【0041】
他の具現例によれば、上記化学式1で、L
1ないしL
3は、それぞれ独立して、下記化学式3−1〜化学式3−12のうちの一つで示されるが、それらに限定されるものではない。
【0043】
上記化学式3−1〜化学式3−12で、*及び*’のそれぞれは、隣接する原子との結合サイトである。
【0044】
上記化学式1で、a1は、L
1の個数を示したものであり、1、2、3、4、又は5、例えば1又は2、他の例としては1である。a1が2以上である場合に2以上のL
1は互いに同一であるか又は異なる。a2及びa3に対する説明は、a1に対する説明及び上記化学式1の構造を参照して理解される。
【0045】
一具現例によると、a1、a2、及びa3は、それぞれ独立して、1又は2である。
【0046】
上記化学式1で、i)R
2及びR
3のうちの少なくとも一つ、及びii)R
1及びR
7は、それぞれ独立して、
フェニル基、ペンタレニル基、インデニル基、ナフチル基、アズレニル基、ヘプタレニル基、インダセニル基、アセナフチル基、フルオレニル基、スピロ−フルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、フェナレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、クリセニル基、ナフタセニル基、ピセニル基、ペリレニル基、ペンタフェニル基、ヘキサセニル基、ペンタセニル基、ルビセニル基、コロネニル基、オバレニル基、ピロリル日基、チオフェニル基、フラニル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、イソチアゾリル基、オキサゾリル基、イソキサゾリル基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、イソインドリル基、インドリル基、インダゾリル基、プリニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、ベンゾキノリニル基、フタラジニル基、ナフチリジニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、シンノリニル基、カルバゾリル基、フェナントリジニル基、アクリジニル基、フェナントロリニル基、フェナジニル基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、イソベンゾチアゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、イソベンゾオキサゾリル基、トリアゾリル基、テトラゾリル基、オキサジアゾリル基、トリアジニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ベンゾカルバゾリル基、ジベンゾカルバゾリル基、イミダゾピリジニル基、及びイミダゾピリミジニル基;及び
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C
1−C
20アルキル基、C
1−C
20アルコキシ基、−Si(Q
33)(Q
34)(Q
35)、フェニル基、ペンタレニル基、インデニル基、ナフチル基、アズレニル基、ヘプタレニル基、インダセニル基、アセナフチル基、フルオレニル基、スピロ−フルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、フェナレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、クリセニル基、ナフタセニル基、ピセニル基、ペリレニル基、ペンタフェニル基、ヘキサセニル基、ペンタセニル基、ルビセニル基、コロネニル基、オバレニル基、ピロリル基、チオフェニル基、フラニル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、イソチアゾリル基、オキサゾリル基、イソキサゾリル基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、イソインドリル基、インドリル基、インダゾリル基、プリニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、ベンゾキノリニル基、フタラジニル基、ナフチリジニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、シンノリニル基、カルバゾリル基、フェナントリジニル基、アクリジニル基、フェナントロリニル基、フェナジニル基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、イソベンゾチアゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、イソベンゾオキサゾリル基、トリアゾリル基、テトラゾリル基、オキサジアゾリル基、トリアジニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ベンゾカルバゾリル基、ジベンゾカルバゾリル基、イミダゾピリジニル基、イミダゾピリミジニル、及びビフェニル基のうちの少なくとも一つで置換された、フェニル基、ペンタレニル基、インデニル基、ナフチル基、アズレニル基、ヘプタレニル基、インダセニル基、アセナフチル基、フルオレニル基、スピロ−フルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、フェナレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、クリセニル基、ナフタセニル基、ピセニル基、ペリレニル基、ペンタフェニル基、ヘキサセニル基、ペンタセニル基、ルビセニル基、コロネニル基、オバレニル基、ピロリル基、チオフェニル基、フラニル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、イソチアゾリル基、オキサゾリル基、イソキサゾリル基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、イソインドリル基、インドリル基、インダゾリル基、プリニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、ベンゾキノリニル基、フタラジニル基、ナフチリジニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、シンノリニル基、カルバゾリル基、フェナントリジニル基、アクリジニル基、フェナントロリニル基、フェナジニル基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、イソベンゾチアゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、イソベンゾオキサゾリル基、トリアゾリル基、テトラゾリル基、オキサジアゾリル基、トリアジニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ベンゾカルバゾリル基、ジベンゾカルバゾリル基、イミダゾピリジニル基、及びイミダゾピリミジニル基;のうちから選択される。
【0047】
一具現例によれば、上記化学式1で、R
1ないしR
7は、それぞれ独立して、
水素、重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C
1−C
20アルキル基、及びC
1−C
20アルコキシ基;
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、及びリン酸基又はその塩のうちの少なくとも一つで置換された、C
1−C
20アルキル基及びC
1−C
20アルコキシ基;
フェニル基、ナフチル基、フェナレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、クリセニル基、ペリレニル基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基、トリアジニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ベンゾカルバゾリル基、及びジベンゾカルバゾリル基;
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C
1−C
20アルキル基、C
1−C
20アルコキシ基、−Si(Q
33)(Q
34)(Q
35)、フェニル基、ナフチル基、フェナレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、クリセニル基、ペリレニル基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基、トリアジニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ベンゾカルバゾリル基、及びジベンゾカルバゾリル基のうちの少なくとも一つで置換された、フェニル基、ナフチル基、フェナレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、クリセニル基、ペリレニル基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基、トリアジニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ベンゾカルバゾリル基、及びジベンゾカルバゾリル基;並びに
−Si(Q
3)(Q
4)(Q
5)(但し、R
4及びR
5は、−Si(Q
3)(Q
4)(Q
5)ではない);のうちから選択され、
Q
3ないしQ
5、及びQ
33ないしQ
35は、それぞれ独立して、
水素、C
1−C
20アルキル基、C
1−C
20アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、ピレニル基、フェナントレニル基、フルオレニル基、クリセニル基、カルバゾリル基、ベンゾカルバゾリル基、ジベンゾカルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、トリアジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キナゾリニル基、及びキノキサリニル基のうちから選択され、
i)R
2及びR
3のうちの少なくとも一つ、及びii)R
1及びR
7は、それぞれ独立して、
フェニル基、ナフチル基、フェナレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、クリセニル基、ペリレニル基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基、トリアジニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ベンゾカルバゾリル基、及びジベンゾカルバゾリル基;及び
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C
1−C
20アルキル基、C
1−C
20アルコキシ基、−Si(Q
33)(Q
34)(Q
35)、フェニル基、ナフチル基、フェナレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、クリセニル基、ペリレニル基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基、トリアジニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ベンゾカルバゾリル基、及びジベンゾカルバゾリル基のうちの少なくとも一つで置換された、フェニル基、ナフチル基、フェナレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、クリセニル基、ペリレニル基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基、トリアジニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ベンゾカルバゾリル基、及びジベンゾカルバゾリル基;のうちから選択される。
【0048】
他の具現例によると、上記化学式1で、R
1ないしR
7は、それぞれ独立して、
水素、重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C
1−C
20アルキル基、及びC
1−C
20アルコキシ基;
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、及びリン酸基又はその塩のうちの少なくとも一つで置換された、C
1−C
20アルキル基及びC
1−C
20アルコキシ基;
下記化学式4−1〜化学式4−31;及び
−Si(Q
3)(Q
4)(Q
5)(但し、R
4ないしR
5は、−Si(Q
3)(Q
4)(Q
5)ではない);のうちから選択され、
i)R
2及びR
3のうちの少なくとも一つ、及びii)R
1及びR
7は、それぞれ独立して、下記化学式4−1〜化学式4−31のうちの一つで示される。
【0049】
【化(4-1)-(4-25)】
【化(4-26)-(4-31)】
【0050】
上記化学式4−1〜化学式4−31で、
Y
31は、O、S、C(Z
33)(Z
34)、N(Z
35)、又はSi(Z
36)(Z
37)であり(但し、化学式4−23で、Y
31は、NHではない)、
Z
31ないしZ
37は、それぞれ独立して、
水素、重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C
1−C
20アルキル基、C
1−C
20アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、ピレニル基、フェナントレニル基、フルオレニル基、クリセニル基、ベンゾカルバゾリル基、ジベンゾカルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、トリアジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キナゾリニル基、キノキサリニル基、ビフェニル基、及び−Si(Q
33)(Q
34)(Q
35)のうちから選択され、
Q
3ないしQ
5、及びQ
33ないしQ
35は、それぞれ独立して、
水素、C
1−C
20アルキル基、C
1−C
20アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、ピレニル基、フェナントレニル基、フルオレニル基、クリセニル基、カルバゾリル基、ベンゾカルバゾリル基、ジベンゾカルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、トリアジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キナゾリニル基、及びキノキサリニル基のうちから選択され、
e1は、1ないし5の整数のうちから選択され、
e2は、1ないし7の整数のうちから選択され、
e3は、1ないし3の整数のうちから選択され、
e4は、1ないし4の整数のうちから選択され、
e5は、1又は2であり、
e6は、1ないし6の整数のうちから選択され、
*は、隣接する原子との結合サイトである。
【0051】
更に他の具現例によると、R
1及びR
7は、互いに独立して、
フェニル基、ナフチル基、フェナレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、クリセニル基、及びペリレニル基;及び
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C
1−C
20アルキル基、C
1−C
20アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、フェナレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、クリセニル基、及びペリレニル基のうちから選択される少なくとも一つで置換された、フェニル基、ナフチル基、フェナレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、クリセニル基、及びペリレニル基;のうちから選択される。
【0052】
更に他の具現例によると、上記化学式1のR
2及びR
3のうちの少なくとも一つは、
トリフェニレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、及びベンゾカルバゾリル基;並びに
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C
1−C
20アルキル基、C
1−C
20アルコキシ基、−Si(Q
33)(Q
34)(Q
35)、フェニル基、ナフチル基、フェナレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、クリセニル基、ペリレニル基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基、トリアジニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ベンゾカルバゾリル基、及びジベンゾカルバゾリル基のうちの少なくとも一つで置換された、トリフェニレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、及びベンゾカルバゾリル基;のうちから選択される。
【0053】
更に他の具現例によると、上記化学式1のR
2及びR
3のうちの少なくとも一つは、
トリフェニレニル基及びカルバゾリル基;並びに
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C
1−C
20アルキル基、C
1−C
20アルコキシ基、−Si(Q
33)(Q
34)(Q
35)、フェニル基、ナフチル基、フェナレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、クリセニル基、ペリレニル基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基、トリアジニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ベンゾカルバゾリル基、及びジベンゾカルバゾリル基のうちの少なくとも一つで置換された、トリフェニレニル基及びカルバゾリル基;のうちから選択されるが、それらに限定されるものではない。
【0054】
上記化学式1で、R
11ないしR
14は、それぞれ独立して、
水素、重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、置換もしくは非置換のC
1−C
60アルキル基、置換もしくは非置換のC
2−C
60アルケニル基、置換もしくは非置換のC
2−C
60アルキニル基、置換もしくは非置換のC
1−C
60アルコキシ基、C
3−C
10シクロアルキル基、C
1−C
10ヘテロシクロアルキル基、C
3−C
10シクロアルケニル基、C
1−C
10ヘテロシクロアルケニル基、C
6−C
60アリール基、C
6−C
60アリールオキシ基、C
6−C
60アリールチオ基、C
1−C
60ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基、一価非芳香族ヘテロ縮合多環基、−N(Q
1)(Q
2)、−Si(Q
3)(Q
4)(Q
5)、及び−B(Q
6)(Q
7)のうちから選択される。
【0055】
例えば、上記化学式1で、R
11ないしR
14は、それぞれ独立して、
水素、重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C
1−C
20アルキル基、及びC
1−C
20アルコキシ基;
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、及びリン酸基又はその塩のうちの少なくとも一つで置換された、C
1−C
20アルキル基及びC
1−C
20アルコキシ基;
フェニル基、ペンタレニル基、インデニル基、ナフチル基、アズレニル基、ヘプタレニル基、インダセニル基、アセナフチル基、フルオレニル基、スピロ−フルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、フェナレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、クリセニル基、ナフタセニル基、ピセニル基、ペリレニル基、ペンタフェニル基、ヘキサセニル基、ペンタセニル基、ルビセニル基、コロネニル基、オバレニル基、ピロリル基、チオフェニル基、フラニル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、イソチアゾリル基、オキサゾリル基、イソキサゾリル基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、イソインドリル基、インドリル基、インダゾリル基、プリニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、ベンゾキノリニル基、フタラジニル基、ナフチリジニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、シンノリニル基、カルバゾリル基、フェナントリジニル基、アクリジニル基、フェナントロリニル基、フェナジニル基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、イソベンゾチアゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、イソベンゾオキサゾリル基、トリアゾリル基、テトラゾリル基、オキサジアゾリル基、トリアジニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ベンゾカルバゾリル基、ジベンゾカルバゾリル基、イミダゾピリジニル基、及びイミダゾピリミジニル基;及び
−Si(Q
3)(Q
4)(Q
5);のうちから選択され、
Q
3ないしQ
5は、それぞれ独立して、
水素、C
1−C
20アルキル基、C
1−C
20アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、ピレニル基、フェナントレニル基、フルオレニル基、クリセニル基、カルバゾリル基、ベンゾカルバゾリル基、ジベンゾカルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、トリアジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キナゾリニル基、及びキノキサリニル基のうちから選択される。
【0056】
一具現例によると、上記化学式1で、R
11ないしR
14は、それぞれ独立して、
水素、重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C
1−C
20アルキル基、及びC
1−C
20アルコキシ基;
フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、スピロ−フルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、フェナレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、クリセニル基、ペリレニル基、チオフェニル基、フラニル基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、イソベンゾチアゾリル基、トリアジニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ベンゾカルバゾリル基、及びジベンゾカルバゾリル基;及び
−Si(Q
3)(Q
4)(Q
5);のうちから選択され、
Q
3ないしQ
5は、それぞれ独立して、
水素、C
1−C
20アルキル基、C
1−C
20アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、ピレニル基、フェナントレニル基、フルオレニル基、クリセニル基、カルバゾリル基、ベンゾカルバゾリル基、ジベンゾカルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、トリアジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キナゾリニル基、及びキノキサリニル基のうちから選択される。
【0057】
他の具現例によると、上記化学式1で、R
11ないしR
14は、それぞれ独立して、
水素、重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C
1−C
20アルキル基、及びC
1−C
20アルコキシ基のうちから選択されるが、それらに限定されるものではない。
【0058】
更に他の具現例によると、上記化学式1で、R
11ないしR
14は、いずれも水素である。
【0059】
更に他の具現例によると、R
1ないしR
7は、それぞれ独立して、
水素、重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C
1−C
20アルキル基、及びC
1−C
20アルコキシ基;
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、及びリン酸基又はその塩のうちの少なくとも一つで置換された、C
1−C
20アルキル基及びC
1−C
20アルコキシ基;
下記化学式5−1〜化学式5−85;及び
−Si(Q
3)(Q
4)(Q
5)(但し、R
4及びR
5は、−Si(Q
3)(Q
4)(Q
5)ではない);のうちから選択され、
i)R
2及びR
3のうちの少なくとも一つ、及びii)R
1及びR
7は、それぞれ独立して、下記化学式5−1〜化学式5−85のうちの一つで示され、
R
11ないしR
14は、それぞれ独立して、
水素、重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C
1−C
20アルキル基、及びC
1−C
20アルコキシ基;
下記化学式5−1〜化学式5−4、化学式5−10〜化学式5−17、化学式5−26〜化学式5−31、化学式5−39、化学式5−40、化学式5−42、化学式5−44、化学式5−47、及び化学式5−48;並びに
−Si(Q
3)(Q
4)(Q
5);のうちから選択され、
Q
3ないしQ
5は、それぞれ独立して、
水素、C
1−C
20アルキル基、C
1−C
20アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、ピレニル基、フェナントレニル基、フルオレニル基、クリセニル基、カルバゾリル基、ベンゾカルバゾリル基、ジベンゾカルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、トリアジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キナゾリニル基、及びキノキサリニル基のうちから選択されるが、それらに限定されるものではない。
【0060】
【化(5-1)-(5-21)】
【化(5-22)-(5-43)】
【化(5-44)-(5-59)】
【化(5-60)-(5-71)】
【化(5-72)-(5-85)】
【0061】
上記化学式5−1〜化学式5−85で、*は、隣接する原子との結合サイトである。
【0062】
例えば、上記化学式1で、L
2は、上記化学式2−2、及び化学式2−14〜化学式2−16のうちの一つで示され、a2は、1であり、R
2は、水素、上記化学式4−1〜化学式4−5、及び化学式4−31で示される基のうちから選択され、b2は、1又は2であり、R
6は、水素であり、R
7は、上記化学式4−1〜化学式4−5で示される基のうちから選択されるが、それらに限定されるものではない。
【0063】
一具現例によると、電子輸送性ホストは、下記化合物EH1−401〜化合物EH1−415、及び化合物EH2−1〜化合物EH2−30のうちの少なくとも一つを含む。
【0064】
【化EH(1-401)-EH(1-415)】
【化EH(2-1)-EH(2-24)】
【化EH(2-25)-EH(2-30)】
【0065】
他の具現例によると、有機発光素子10において、発光層15の電子輸送性ホストは、下記化学式10で示される化合物を含む。
【0067】
上記化学式10で、
L
21及びL
22は、互いに独立して、
置換もしくは非置換のC
3−C
10シクロアルキレン基、置換もしくは非置換のC
1−C
10ヘテロシクロアルキレン基、置換もしくは非置換のC
3−C
10シクロアルケニレン基、置換もしくは非置換のC
1−C
10ヘテロシクロアルケニレン基、置換もしくは非置換のC
6−C
60アリーレン基、置換もしくは非置換のC
1−C
60ヘテロアリーレン基、置換もしくは非置換の二価非芳香族縮合多環基、及び置換もしくは非置換の二価非芳香族ヘテロ縮合多環基のうちから選択され、
a21及びa22は、互いに独立して、0ないし3の整数のうちから選択され、
X
11は、N又はC(R
51)であり、X
12は、N又はC(R
52)であり、X
13は、N又はC(R
53)であり、X
11ないしX
13において、2以上はNであり、
R
21ないしR
30、及びR
51ないしR
53は、それぞれ独立して、
水素、重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、置換もしくは非置換のC
1−C
60アルキル基、置換もしくは非置換のC
2−C
60アルケニル基、置換もしくは非置換のC
2−C
60アルキニル基、置換もしくは非置換のC
1−C
60アルコキシ基、置換もしくは非置換のC
3−C
10シクロアルキル基、置換もしくは非置換のC
1−C
10ヘテロシクロアルキル基、置換もしくは非置換のC
3−C
10シクロアルケニル基、置換もしくは非置換のC
1−C
10ヘテロシクロアルケニル基、置換もしくは非置換のC
6−C
60アリール基、置換もしくは非置換のC
6−C
60アリールオキシ基、置換もしくは非置換のC
6−C
60アリールチオ基、置換もしくは非置換のC
1−C
60ヘテロアリール基、置換もしくは非置換の一価非芳香族縮合多環基、置換もしくは非置換の一価非芳香族ヘテロ縮合多環基、及び−Si(Q
41)(Q
42)(Q
43)のうちから選択され、
b21及びb22は、互いに独立して、1ないし5の整数のうちから選択され、
R
25ないしR
28のうちの少なくとも一つは、置換もしくは非置換のC
3−C
10シクロアルキル基、置換もしくは非置換のC
1−C
10ヘテロシクロアルキル基、置換もしくは非置換のC
3−C
10シクロアルケニル基、置換もしくは非置換のC
1−C
10ヘテロシクロアルケニル基、置換もしくは非置換のC
6−C
60アリール基、置換もしくは非置換のC
6−C
60アリールオキシ基、置換もしくは非置換のC
6−C
60アリールチオ基、置換もしくは非置換のC
1−C
60ヘテロアリール基、置換もしくは非置換の一価非芳香族縮合多環基、及び置換もしくは非置換の一価非芳香族ヘテロ縮合多環基のうちから選択され、
置換されたC
3−C
10シクロアルケニレン基、置換されたC
1−C
10ヘテロシクロアルケニレン基、置換されたC
6−C
60アリーレン基、置換されたC
1−C
60ヘテロアリーレン基、置換された二価非芳香族縮合多環基、置換された二価非芳香族ヘテロ縮合多環基、置換されたC
1−C
60アルキル基、置換されたC
2−C
60アルケニル基、置換されたC
2−C
60アルキニル基、置換されたC
3−C
10シクロアルキル基、置換されたC
1−C
10ヘテロシクロアルキル基、置換されたC
3−C
10シクロアルケニル基、置換されたC
1−C
10ヘテロシクロアルケニル基、置換されたC
6−C
60アリール基、置換されたC
6−C
60アリールオキシ基、置換されたC
6−C
60アリールチオ基、置換されたC
1−C
60ヘテロアリール基、置換された一価非芳香族縮合多環基、及び置換された一価非芳香族ヘテロ縮合多環基の少なくとも1つの置換基は、
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C
1−C
60アルキル基、C
2−C
60アルケニル基、C
2−C
60アルキニル基、及びC
1−C
60アルコキシ基;
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C
3−C
10シクロアルキル基、C
1−C
10ヘテロシクロアルキル基、C
3−C
10シクロアルケニル基、C
1−C
10ヘテロシクロアルケニル基、C
6−C
60アリール基、C
6−C
60アリールオキシ基、C
6−C
60アリールチオ基、C
1−C
60ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基、一価非芳香族ヘテロ縮合多環基、−Si(Q
51)(Q
52)(Q
53)、及び−B(Q
54)(Q
55)のうちの少なくとも一つで置換された、C
1−C
60アルキル基、C
2−C
60アルケニル基、C
2−C
60アルキニル基、及びC
1−C
60アルコキシ基;
C
3−C
10シクロアルキル基、C
1−C
10ヘテロシクロアルキル基、C
3−C
10シクロアルケニル基、C
1−C
10ヘテロシクロアルケニル基、C
6−C
60アリール基、C
6−C
60アリールオキシ基、C
6−C
60アリールチオ基、C
1−C
60ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基、及び一価非芳香族ヘテロ縮合多環基;
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C
1−C
60アルキル基、C
2−C
60アルケニル基、C
2−C
60アルキニル基、C
1−C
60アルコキシ基、C
3−C
10シクロアルキル基、C
1−C
10ヘテロシクロアルキル基、C
3−C
10シクロアルケニル基、C
1−C
10ヘテロシクロアルケニル基、C
6−C
60アリール基、C
6−C
60アリールオキシ基、C
6−C
60アリールチオ基、C
1−C
60ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基、一価非芳香族ヘテロ縮合多環基、−Si(Q
61)(Q
62)(Q
63)、及び−B(Q
64)(Q
65)のうちの少なくとも一つで置換された、C
3−C
10シクロアルキル基、C
1−C
10ヘテロシクロアルキル基、C
3−C
10シクロアルケニル基、C
1−C
10ヘテロシクロアルケニル基、C
6−C
60アリール基、C
6−C
60アリールオキシ基、C
6−C
60アリールチオ基、C
1−C
60ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基、及び一価非芳香族ヘテロ縮合多環基;並びに
−Si(Q
71)(Q
72)(Q
73)及び−B(Q
74)(Q
75);のうちから選択され、
Q
41ないしQ
43、Q
51ないしQ
55、Q
61ないしQ
65、及びQ
71ないしQ
75は、それぞれ独立して、
水素、重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C
1−C
60アルキル基、C
2−C
60アルケニル基、C
2−C
60アルキニル基、C
1−C
60アルコキシ基、C
3−C
10シクロアルキル基、C
1−C
10ヘテロシクロアルキル基、C
3−C
10シクロアルケニル基、C
1−C
10ヘテロシクロアルケニル基、C
6−C
60アリール基、C
1−C
60ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基、及び一価非芳香族ヘテロ縮合多環基のうちから選択される。
【0068】
例えば、上記化学式10で、L
21及びL
22は、互いに独立して、
フェニレン基、ナフチレン基、フェナレニレン基、フェナントレニレン基、トリフェニレニレン基、アントラセニレン基、ピロリレン基、ピリジニレン基、ピラジニレン基、ピリミジニレン基、ピリダジニレン基、イソインドリレン基、インドリレン基、フラニレン基、ベンゾフラニレン基、チオフェニレン基、ベンゾチオフェニレン基、及びトリアジニレン基;
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C
1−C
20アルキル基、C
1−C
20アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、ピレニル基、フェナントレニル基、トリフェニレニル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ベンゾカルバゾリル基、ジベンゾカルバゾリル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、フタラジニル基、キノキサリニル基、シンノリニル基、及びキナゾリニル基のうち少なくとも一つで置換された、フェニレン基、ナフチレン基、フェナレニレン基、フェナントレニレン基、トリフェニレニレン基、アントラセニレン基、ピロリレン基、ピリジニレン基、ピラジニレン基、ピリミジニレン基、ピリダジニレン基、イソインドリレン基、インドリレン基、フラニレン基、ベンゾフラニレン基、チオフェニレン基、ベンゾチオフェニレン基、及びトリアジニレン基;並びに
下記化学式11−1〜化学式11−6で示される基;のうちから選択される。
【0070】
上記化学式11−1〜化学式11−6で、
Z
51ないしZ
56は、それぞれ独立して、
水素、重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C
1−C
20アルキル基、C
1−C
20アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、ピレニル基、フェナントレニル基、トリフェニレニル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ベンゾカルバゾリル基、ジベンゾカルバゾリル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、フタラジニル基、キノキサリニル基、シンノリニル基、及びキナゾリニル基のうちから選択され、
*は、隣接する原子との結合サイトである。
【0071】
他の例として、上記化学式10で、L
21及びL
22は、互いに独立して、下記化学式12−1〜化学式12−15、及び上記化学式11−1〜化学式11−6のうちから選択されるが、それらに限定されるものではない。
【0073】
上記化学式12−1〜化学式12−15で、*及び*’は、隣接する原子との結合サイトである。
【0074】
上記化学式10で、a21は、L
21の個数を示したものであり、0ないし3の整数のうちから選択される。例えば、a21は、0、1、又は2である。a21が0である場合、−(L
21)
a21−は、単一結合になる。a21が2以上である場合に2以上のL
21は互いに同一であるか又は異なる。a22に対する説明は、a21に対する説明及び上記化学式10の構造を参照する。
【0075】
上記化学式10で、a21及びa22は、互いに独立して、0、1、又は2であるが、それらに限定されるものではない。
【0076】
一具現例によると、上記化学式10で、X
11ないしX
13は、いずれもNであるか、或いはX
11及びX
12は、Nであり、X
13は、C(R
53)であるが、それらに限定されるものではない。
【0077】
一具現例によると、上記化学式10で、
R
21は、下記化学式15−1〜化学式15−40、及び−Si(Q
41)(Q
42)(Q
43)(ここで、Q
41ないしQ
43は、それぞれ独立して、水素、C
1−C
20アルキル基、C
1−C
20アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、ピレニル基、フェナントレニル基、トリフェニレニル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ベンゾカルバゾリル基、ジベンゾカルバゾリル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、フタラジニル基、キノキサリニル基、シンノリニル基、及びキナゾリニル基のうちから選択される)のうちから選択され、
R
22ないしR
24は、それぞれ独立して、
水素、重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C
1−C
20アルキル基、及びC
1−C
20アルコキシ基のうちから選択され、
R
25ないしR
30は、それぞれ独立して、
水素、重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C
1−C
20アルキル基、C
1−C
20アルコキシ基、及び下記化学式15−1〜化学式15−40のうちから選択され、
R
25ないしR
28のうちの少なくとも一つは、それぞれ独立して、下記化学式15−1〜化学式15−40のうちから選択され、
R
29及びR
30のうちの少なくとも一つは、下記化学式15−1〜化学式15−40のうちから選択される。
【0078】
【化(15-1)-(15-28)】
【化(15-29)-(15-40)】
【0079】
上記化学式15−1〜化学式15−40で、
Z
61ないしZ
63は、それぞれ独立して、
水素、重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C
1−C
20アルキル基、C
2−C
20アルケニル基、C
2−C
20アルキニル基、C
1−C
20アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、ピレニル基、フェナントレニル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ベンゾカルバゾリル基、ジベンゾカルバゾリル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、フタラジニル基、キノキサリニル基、シンノリニル基、及びキナゾリニル基のうちから選択され、
f1は、1又は2であり、
f2は、1ないし3の整数のうちから選択され、
f3は、1ないし4の整数のうちから選択され、
f4は、1ないし5の整数のうちから選択され、
f5は、1ないし6の整数のうちから選択され、
f6は、1ないし7の整数のうちから選択され、
f7は、1ないし8の整数のうちから選択され、
f8は、1ないし9の整数のうちから選択され、
*は、隣接する原子との結合サイトである。
【0080】
他の具現例によると、上記化学式10で、R
21ないしR
28は、それぞれ独立して、
水素、重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C
1−C
20アルキル基、及びC
1−C
20アルコキシ基;
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、及びリン酸基又はその塩のうちから選択される少なくとも一つで置換された、C
1−C
20アルキル基及びC
1−C
20アルコキシ基;
フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、フェナントレニル基、フェニレニル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、及びジベンゾチオフェニル基;
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C
1−C
20アルキル基、C
1−C
20アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、ピレニル基、フェナントレニル基、フェニレニル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、及びジベンゾチオフェニル基のうちから選択される少なくとも一つで置換された、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、フェナントレニル基、フェニレニル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、及びジベンゾチオフェニル基;並びに
−Si(Q
41)(Q
42)(Q
43)(ここで、Q
41ないしQ
43は、それぞれ独立して、水素、C
1−C
20アルキル基、C
1−C
20アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、ピレニル基、フェナントレニル基、トリフェニレニル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ベンゾカルバゾリル基、ジベンゾカルバゾリル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、フタラジニル基、キノキサリニル基、シンノリニル基、及びキナゾリニル基のうちから選択される);のうちから選択され、
R
25ないしR
28のうちの少なくとも一つは、それぞれ独立して、
フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、フェナントレニル基、フェニレニル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、及びジベンゾチオフェニル基;並びに
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C
1−C
20アルキル基、C
1−C
20アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、ピレニル基、フェナントレニル基、フェニレニル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、及びジベンゾチオフェニル基のうちから選択される少なくとも一つで置換された、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、フェナントレニル基、フェニレニル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、及びジベンゾチオフェニル基;のうちから選択される。
【0081】
一具現例によると、発光層15における電子輸送性ホストは、上記化学式10で示され、上記化学式10で、
L
21及びL
22は、互いに独立して、上記化学式12−1〜化学式12−15で示される基のうちから選択され、
a21及びa22は、互いに独立して、0又は1であり、
X
11ないしX
13は、Nであり、
R
22ないしR
26、及びR
28は、水素であり、
R
27、R
29、及びR
30は、それぞれ独立して、上記化学式15−1〜化学式15−40で示される基のうちから選択される化合物を含む。
【0082】
一具現例によると、有機発光素子10の発光層15における電子輸送性ホストは、下記化合物EH3−1〜化合物EH3−102のうちの少なくとも一つを含むが、それらに限定されるものではない。
【0083】
【化EH(3-1)-EH(3-12)】
【化EH(3-13)-EH(3-24)】
【化EH(3-25)-EH(3-36)】
【化EH(3-37)-EH(3-45)】
【化EH(3-46)-EH(3-57)】
【化EH(3-58)-EH(3-69)】
【化EH(3-70)-EH(3-81)】
【化EH(3-82)-EH(3-90)】
【化EH(3-91)-EH(3-102)】
【0084】
一方、有機発光素子10において、発光層15における正孔輸送性ホストは、下記化学式20で示される化合物を含む。
【0086】
上記化学式20で、
L
31ないしL
33は、それぞれ独立して、
置換もしくは非置換のC
3−C
10シクロアルキレン基、置換もしくは非置換のC
3−C
10シクロアルケニレン基、置換もしくは非置換のC
6−C
60アリーレン基、及び置換もしくは非置換の二価非芳香族縮合多環基のうちから選択され、
a31ないしa33は、それぞれ独立して、0ないし5の整数のうちから選択され、
R
31及びR
32は、互いに独立して、
置換もしくは非置換のC
3−C
10シクロアルキル基、置換もしくは非置換のC
3−C
10シクロアルケニル基、置換もしくは非置換のC
6−C
60アリール基、及び置換もしくは非置換の一価非芳香族縮合多環基のうちから選択され、
R
33ないしR
36は、それぞれ独立して、
水素、重水素、−F(フルオロ基)、−Cl(クロロ基)、−Br(ブロモ基)、−I(ヨード基)、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、置換もしくは非置換のC
1−C
60アルキル基、置換もしくは非置換のC
2−C
60アルケニル基、置換もしくは非置換のC
2−C
60アルキニル基、置換もしくは非置換のC
1−C
60アルコキシ基、置換もしくは非置換のC
3−C
10シクロアルキル基、置換もしくは非置換のC
3−C
10シクロアルケニル基、置換もしくは非置換のC
6−C
60アリール基、及び置換もしくは非置換の一価非芳香族縮合多環基のうちから選択され、
b31ないしb36は、それぞれ独立して、1ないし3の整数のうちから選択され、
置換されたC
3−C
10シクロアルキレン基、置換されたC
3−C
10シクロアルケニレン基、置換されたC
6−C
60アリーレン基、置換された二価非芳香族縮合多環基、置換されたC
1−C
60アルキル基、置換されたC
2−C
60アルケニル基、置換されたC
2−C
60アルキニル基、置換されたC
1−C
60アルコキシ基、置換されたC
3−C
10シクロアルキル基、置換されたC
3−C
10シクロアルケニル基、置換されたC
6−C
60アリール基、及び置換された一価非芳香族縮合多環基の置換基のうちの少なくとも一つは、
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C
1−C
60アルキル基、C
2−C
60アルケニル基、C
2−C
60アルキニル基、C
1−C
60アルコキシ基、C
3−C
10シクロアルキル基、C
3−C
10シクロアルケニル基、C
6−C
60アリール基、及び一価非芳香族縮合多環基のうちから選択される。
【0087】
上記化学式20で、L
31ないしL
33は、それぞれ独立して、
フェニレン基、ナフチレン基、フルオレニレン基、スピロ−フルオレニレン基、フェナレニレン基、フェナントレニレン基、アントラセニレン基、フルオラントレニレン基、トリフェニレニレン基、ピレニレン基、及びクリセニレン基;並びに
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C
1−C
20アルキル基、C
1−C
20アルコキシ基、フェニル基、フェニル基で置換されたフェニル基(ビフェニル基)、ナフチル基、フルオレニル基、スピロ−フルオレニル基、フェナレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、フルオラントレニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、及びクリセニル基のうち少なくとも一つで置換された、フェニレン基、ナフチレン基、フルオレニレン基、スピロ−フルオレニレン基、フェナレニレン基、フェナントレニレン基、アントラセニレン基、フルオラントレニレン基、トリフェニレニレン基、ピレニレン基、及びクリセニレン基;のうちから選択され、
a31ないしa33は、それぞれ独立して、0、1、又は2であり、
R
31及びR
32は、互いに独立して、
フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、スピロ−フルオレニル基、フェナレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、フルオラントレニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、及びクリセニル基;並びに
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C
1−C
20アルキル基、C
1−C
20アルコキシ基、フェニル基、フェニル基で置換されたフェニル基(ビフェニル基)、ナフチル基、フルオレニル基、スピロ−フルオレニル基、フェナレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、フルオラントレニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、及びクリセニル基のうちの少なくとも一つで置換された、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、スピロ−フルオレニル基、フェナレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、フルオラントレニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、及びクリセニル基;のうちから選択され、
R
33ないしR
36は、それぞれ独立して、
水素、重水素、−F(フルオロ基)、−Cl(クロロ基)、−Br(ブロモ基)、−I(ヨード基)、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C
1−C
20アルキル基、C
1−C
20アルコキシ基、フェニル基、及びナフチル基のうちから選択され、
b31ないしb36は、それぞれ独立して、1又は2であるが、それらに限定されるものではない。
【0088】
他の具現例によると、上記化学式20で、
L
31及びL
32は、互いに独立して、
フェニレン基及びナフチレン基;並びに
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C
1−C
20アルキル基、C
1−C
20アルコキシ基、フェニル基、フェニル基で置換されたフェニル基(ビフェニル基)、及びナフチル基のうちの少なくとも一つで置換された、フェニレン基及びナフチレン基;のうちから選択され、
a31及びa32は、互いに独立して、0、1、又は2であり、a33は、0であり、
R
31及びR
32は、互いに独立して、
フェニル基及びナフチル基;並びに
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C
1−C
20アルキル基、C
1−C
20アルコキシ基、フェニル基、フェニル基で置換されたフェニル基(ビフェニル基)、及びナフチル基のうちの少なくとも一つで置換された、フェニル基及びナフチル基;のうちから選択され、
R
33ないしR
36は、水素であり、
b31ないしb36は、1であるが、それらに限定されるものではない。
【0089】
例えば、有機発光素子15の発光層15における正孔輸送性ホストは、下記化学式20−1〜化学式20−7のうちの一つで示される化合物を含むが、それらに限定されるものではない。
【0091】
上記化学式20−1〜化学式20−7で、L
31、L
32、a31、a32、R
31ないしR
36、及びb31ないしb36に対する説明は、本明細書に記載した箇所を参照する。
【0092】
一具現例によると、有機発光素子10の発光層15における正孔輸送性ホストは、下記化合物HH1−2〜化合物HH1−51のうちの少なくとも一つを含むが、それらに限定されるものではない。
【0093】
【化HH(1-2)-HH(1-20)】
【化HH(1-21)-HH(1-40)】
【化HH(1-41)-HH(1-51)】
【0094】
正孔輸送性ホストにおいて、下記化合物HH1−1は、除かれる。
【0096】
発光層15における電子輸送性ホストと正孔輸送性ホストとのモル比は、1:9〜9:1、例えば3:7〜7:3、他の例として4:6〜6:4の範囲から選択されるが、それらに限定されるものではない。電子輸送性ホスト及び正孔輸送性ホストのモル比が、上述のような範囲を満足する場合、有機発光素子の発光層15における電子輸送性ホスト及び正孔輸送性ホストからのエキシプレックス形成が効果的になされる。
【0097】
一具現例によると、有機発光素子10の発光層15において、
電子輸送性ホストは、下記化合物EH1−401であり、
正孔輸送性ホストは、−0.1≦Type(化合物EH1−401)≦0.6(例えば、0.1≦Type(化合物EH1−401)≦0.3)を満足させる化合物を含み、
電子輸送性ホストと正孔輸送性ホストとの体積比は、−0.1≦Type(化合物EH1−401)≦0.6(例えば、0.1≦Type(化合物EH1−401)≦0.3)を満足する範囲内で選択され、
Type(化合物EH1−401)は、下記式10によって定義される。
【0098】
<式10>
Type(化合物EH1−401)=log(J
HOD(at 11.5V)/J
EOD(at 4V))
【0099】
上記式10で、
J
HOD(at 11.5V)は、ITO(indium tin oxide)(1,500Å)/化合物HT3:TCNPQ(3wt%)(100Å)/化合物HT3(1,000Å)/ホスト:化合物PD79(10wt%)(600Å)/化合物ET1(100Å)/Al(100Å)の構造(ここで、ホストは、化合物EH1−401及び正孔輸送性ホストからなる)を有する正孔オンリー素子(hole−only device)の11.5Vにおける電流密度値(mA/cm
2)であり、
J
EOD(at 4V)は、ITO(1,500Å)/Mg:Ag(10wt%)(300Å)/Liq(10Å)/化合物ET16:Liq(50wt%)(200Å)/ホスト:化合物PD79(10wt%)(600Å)/化合物ET16:Liq(50wt%)(200Å)/Liq(10Å)/Mg:Ag(10wt%)(300Å)の構造(ここで、ホストは、化合物EH1−401及び正孔輸送性ホストからなる)を有する電子オンリー素子(electron−only device)の4Vにおける電流密度値(mA/cm
2)である。
【0100】
【化HT3-ET16(ET1-401)】
【0101】
他の例として、有機発光素子10の発光層15において
電子輸送性ホストは、下記化合物EH3−81であり、
正孔輸送性ホストは、0.1≦Type(化合物EH3−81)≦1.2(例えば、0.23≦Type(化合物EH3−81)≦1.15)を満足する化合物を含み、
電子輸送性ホストと正孔輸送性ホストとの体積比は、0.1≦Type(化合物EH3−81)≦1.2(例えば、0.23≦Type(化合物EH3−81)≦1.15)を満足する範囲内で選択され、
Type(化合物EH3−81)は、下記式11によって定義される。
【0102】
<式11>
Type(化合物EH3−81)=log(J
HOD(at 11.5V)/J
EOD(at 4V))
【0103】
上記式11で、
J
HOD(at 11.5V)は、ITO(1,500Å)/化合物HT3:TCNPQ(3wt%)(100Å)/化合物HT3(1,000Å)/ホスト:化合物PD79(10wt%)(600Å)/化合物ET1(100Å)/Al(100Å)の構造(ここで、ホストは、化合物EH3−81及び正孔輸送性ホストからなる)を有する正孔オンリー素子の11.5Vにおける電流密度値(mA/cm
2)であり、
J
EOD(at 4V)は、ITO(1,500Å)/Mg:Ag(10wt%)(300Å)/Liq(10Å)/化合物ET16:Liq(50wt%)(200Å)/ホスト:化合物PD79(10wt%)(600Å)/化合物ET16:Liq(50wt%)(200Å)/Liq(10Å)/Mg:Ag(10wt%)(300Å)の構造(ここで、ホストは、化合物EH3−81及び正孔輸送性ホストからなる)を有する電子オンリー素子の4Vにおける電流密度値(mA/cm
2)である。
【0105】
有機発光素子10の発光層15において、i)電子輸送性ホストが上記化合物EH1−401である場合に、化合物EH1−401と共に、発光層に含まれる正孔輸送性ホストとして、−0.1≦Type(化合物EH1−401)≦0.6の範囲を満足する化合物を選択するか、或いはii)電子輸送性ホストが上記化合物EH3−81である場合に、化合物EH3−81と共に、発光層に含まれる正孔輸送性ホストとして、0.1≦Type(化合物EH3−81)≦1.2の範囲を満足する化合物を選択すると、発光層15において電子と正孔との均衡がなされ、有機発光素子10の効率が向上する。
【0106】
発光層15は、上述のような電子輸送性ホスト及び正孔輸送性ホスト以外に、ドーパントを更に含む。ドーパントは、公知の蛍光ドーパント及びリン光ドーパントのうちから選択される。
【0107】
一具現例によると、ドーパントは、リン光ドーパントを含む。
リン光ドーパントは、下記化学式81で示される有機金属化合物を含む。
【0109】
上記化学式81で、Mは、イリジウム(Ir)、白金(Pt)、オスミウム(Os)、チタン(Ti)、ジルコニウム(Zr)、ハフニウム(Hf)、ユウロピウム(Eu)、テルビウム(Tb)、又はトリウム(Tm)であり、
Y
1ないしY
4は、それぞれ独立して、炭素(C)又は窒素(N)であり、
Y
1とY
2は、単一結合又は二重結合を介して互いに連結され、Y
3とY
4は、単一結合又は二重結合を介して互いに連結され、
CY
1及びCY
2は、互いに独立して、
ベンゼン、ナフタレン、フルオレン、スピロ−フルオレン、インデン、ピロール、チオフェン、フラン(furan)、イミダゾール、ピラゾール、チアゾール、イソチアゾール、オキサゾール、イソオキサゾール(isooxazole)、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、キノリン、イソキノリン、ベンゾキノリン、キノキサリン、キナゾリン、カルバゾール、ベンゾイミダゾール、ベンゾフラン(benzofuran)、ベンゾチオフェン、イソベンゾチオフェン、ベンゾオキサゾール、イソベンゾオキサゾール、トリアゾール、テトラゾール、オキサジアゾール、トリアジン、ジベンゾフラン(dibenzofuran)、又はジベンゾチオフェンであり、CY
1とCY
2は、選択的に(optionally)、有機連結基(organic linking group)を介して追加して互いに結合され、
R
81及びR
82は、互いに独立して、
水素、重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、−SF
5、置換もしくは非置換のC
1−C
60アルキル基、置換もしくは非置換のC
2−C
60アルケニル基、置換もしくは非置換のC
2−C
60アルキニル基、置換もしくは非置換のC
1−C
60アルコキシ基、置換もしくは非置換のC
3−C
10シクロアルキル基、置換もしくは非置換のC
1−C
10ヘテロシクロアルキル基、置換もしくは非置換のC
3−C
10シクロアルケニル基、置換もしくは非置換のC
1−C
10ヘテロシクロアルケニル基、置換もしくは非置換のC
6−C
60アリール基、置換もしくは非置換のC
6−C
60アリールオキシ基、置換もしくは非置換のC
6−C
60アリールチオ基、置換もしくは非置換のC
1−C
60ヘテロアリール基、置換もしくは非置換の一価非芳香族縮合多環基、置換もしくは非置換の一価非芳香族ヘテロ縮合多環基、−N(Q
1)(Q
2)、−Si(Q
3)(Q
4)(Q
5)、及び−B(Q
6)(Q
7)のうちから選択され、
a81及びa82は、互いに独立して、1ないし5の整数のうちから選択され、
n81は、0ないし4の整数のうちから選択され、
n82は、1、2、又は3であり、
L
81は、一価有機リガンド、二価有機リガンド、及び三価有機リガンドのうちから選択される。
【0110】
R
81及びR
82に対する説明は、本明細書において、R
1に対する説明を参照する。
【0111】
例えば、リン光ドーパントは、下記化合物PD1〜化合物PD79のうちの少なくとも一つを含むが、それらに限定されるものではない(下記化合物PD1は、Ir(ppy)3である)。
【0112】
【化PD1-PD12】
【化PD13-PD27】
【化PD28-PD39】
【化PD40-PD51】
【化PD52-PD63】
【化PD64-PD78】
【化PD79】
【0113】
或いは、リン光ドーパントは、下記PtOEPを含む。
【0115】
発光層15におけるドーパントの含量は、一般的に、ホスト(電子輸送性ホスト及び正孔輸送性ホスト)約100重量部を基準にして、約0.01〜約15重量部の範囲で選択されるが、それに限定されるものではない。
【0116】
発光層15の厚さは、約100Å〜約1,000Å、例えば約200Å〜約600Åである。発光層の厚さが上述のような範囲を満足する場合、実質的な駆動電圧の上昇なしに、優秀な発光特性を示す。
【0117】
一方、有機発光素子10の正孔輸送領域13は、正孔輸送層以外に、正孔注入層、電子阻止層、及びバッファ層のうちの少なくとも1層を更に含む。
【0118】
例えば、正孔輸送領域13は、正孔輸送層のみを含むか、或いは第1電極11から順に積層された、正孔注入層/正孔輸送層、又は正孔注入層/正孔輸送層/電子阻止層の構造を有する。
【0119】
正孔輸送領域13が正孔注入層を含む場合、正孔注入層(HIL)は、第1電極11の上部に、真空蒸着法、スピンコーティング法、キャスト法、LB(Langmuir−Blodgett)法のような多様な方法を利用して形成される。
【0120】
真空蒸着法によって正孔注入層を形成する場合、その蒸着条件は、正孔注入層材料で使用する化合物、目的とする正孔注入層の構造及び熱的特性などによって異なり、例えば、蒸着温度約100〜約500℃、真空度約10
−8〜約10
−3torr、蒸着速度約0.01〜約100Å/secの範囲で選択されるが、それらに限定されるものではない。
【0121】
スピンコーティング法によって正孔注入層を形成する場合、コーティング条件は、正孔注入層材料として使用する化合物、目的とする正孔注入層の構造及び熱的特性によって異なり、例えば約2,000rpm〜約5,000rpmのコーティング速度、及びコーティング後の溶媒除去のための熱処理温度が約80℃〜200℃の温度範囲で選択されるが、それに限定されるものではない。
【0122】
正孔輸送層及び電子阻止層の形成条件は、正孔注入層の形成条件を参照する。
【0123】
正孔輸送領域は、例えば、4,4’,4”−トリス[フェニル(m−トリル)アミノ]トリフェニルアミン(m−MTDATA)、TDATA(4,4’,4”−Tris(N,N−diphenylamino)triphenylamine)、2−TNATA(4,4’,4”−tris(2−naphthylphenylamino)triphenylamine)、NPB(N,N’−Bis−(1−naphthalenyl)−N,N’−bis−phenyl−(1,1’−biphenyl)−4,4’−diamine)、β−NPB(N,N’−Bis−(1−naphthalenyl)−N,N’−bis−phenyl−(1,1’−biphenyl)−4,4’−diamine)、N,N’−ジフェニル−N,N’−ジ(m−トリル)ベンジジン(TPD)、spiro−TPD(N,N’−Bis(3−methylphenyl)−N,N’−diphenyl−9,9−spirobifluorene−2,7−diamine)、N,N’−ビス(ナフタレン−1−イル)−N,N’−ビス(フェニル)−2,7−ジアミノ−9,9−スピロビフルオレン(spiro−NPB)、メチル化された(methylated)−NPB(N,N’−Bis−(1−naphthalenyl)−N,N’−bis−phenyl−(1,1’−biphenyl)−4,4’−diamine)、TAPC(4,4’−Cyclohexylidenebis[N,N−bis(4−methylphenyl)benzenamine])、HMTPD(N,N,N’,N’−tetra−(3−Methylphenyl)−3,3’−diMethylbenzidine)、4,4’,4”−トリス(N−カルバゾリル)トリフェニルアミン(TCTA)、ポリアニリン/ドデシルベンゼンスルホン酸(Pani/DBSA)、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)/ポリ(4−スチレンスルホネート)(PEDOT/PSS)、ポリアニリン/カンファースルホン酸(Pani/CSA)、ポリアニリン/ポリ(4−スチレンスルホネート)(PANI/PSS)、下記化学式201で示される化合物、及び下記化学式202で示される化合物のうちの少なくとも一つを含む。
【0126】
上記化学式201で、Ar
101及びAr
102は、互いに独立して、
フェニレン基、ペンタレニレン基、インデニレン基、ナフチレン基、アズレニレン基、ヘプタレニレン基、アセナフチレン基、フルオレニレン基、フェナレニレン基、フェナントレニレン基、アントラセニレン基、フルオランテニレン基、トリフェニレニレン基、ピレニレン基、クリセニレニレン基、ナフタセニレン基、ピセニレン基、ペリレニレン基、及びペンタセニレン基;並びに
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C
1−C
60アルキル基、C
2−C
60アルケニル基、C
2−C
60アルキニル基、C
1−C
60アルコキシ基、C
3−C
10シクロアルキル基、C
3−C
10シクロアルケニル基、C
1−C
10ヘテロシクロアルキル基、C
1−C
10ヘテロシクロアルケニル基、C
6−C
60アリール基、C
6−C
60アリールオキシ基、C
6−C
60アリールチオ基、C
1−C
60ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基、及び一価非芳香族ヘテロ縮合多環基のうちの少なくとも一つで置換された、フェニレン基、ペンタレニレン基、インデニレン基、ナフチレン基、アズレニレン基、ヘプタレニレン基、アセナフチレン基、フルオレニレン基、フェナレニレン基、フェナントレニレン基、アントラセニレン基、フルオランテニレン基、トリフェニレニレン基、ピレニレン基、クリセニレニレン基、ナフタセニレン基、ピセニレン基、ペリレニレン基、及びペンタセニレン基;のうちから選択される。
【0127】
上記化学式201で、xa及びxbは、互いに独立して、0ないし5の整数、又は0、1、又は2である。例えば、xaは1であり、xbは0であるが、それらに限定されるものではない。
【0128】
上記化学式201及び化学式202で、R
101ないしR
108、R
111ないしR
119、及びR
121ないしR
124は、それぞれ独立して、
水素、重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C
1−C
10アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基など)、及びC
1−C
10アルコキシ基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペントキシ基など);
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、及びリン酸基又はその塩のうちの一つ以上で置換された、C
1−C
10アルキル基及びC
1−C
10アルコキシ基;
フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、フルオレニル基、及びピレニル基;並びに
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C1−C10アルキル基、及びC1−C10アルコキシ基のうちの一つ以上で置換された、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、フルオレニル基、及びピレニル基;のうちから選択されるが、それらに限定されるものではない。
【0129】
上記化学式201で、R
109は、
フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基及びピリジニル基;並びに
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C
1−C
20アルキル基、C
1−C
20アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、及びピリジニル基のうちの一つ以上で置換された、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、及びピリジニル基;のうちから選択される。
【0130】
一具現例によると、上記化学式201で示される化合物は、下記化学式201Aで示されるが、それに限定されるものではない。
【0132】
上記化学式201Aで、R
101、R
111、R
112、及びR
109に対する詳細な説明は、上述の箇所を参照する。
【0133】
例えば、上記化学式201で示される化合物、及び上記化学式202で示される化合物は、下記化合物HT1〜化合物HT20を含むが、それらに限定されるものではない。
【0134】
【化HT1-HT12】
【化HT13-HT20】
【0135】
正孔輸送領域13の厚みは、約100Å〜約10,000Å、例えば約100Å〜約1,000Åである。正孔輸送領域が正孔注入層及び正孔輸送層のいずれをも含む場合、正孔注入層の厚みは、約100Å〜約10,000Å、例えば約100Å〜約1,000Åであり、正孔輸送層の厚みは、約50Å〜約2,000Å、例えば約100Å〜約1,500Åである。正孔輸送領域、正孔注入層、及び正孔輸送層の厚みが上述のような範囲を満足する場合、実質的な駆動電圧の上昇なしに、満足すべき正孔輸送特性を得ることができる。
【0136】
正孔輸送領域13に含まれる正孔輸送層における正孔輸送物質は、上記化学式201で示される化合物を含む。
【0137】
一具現例によると、正孔輸送領域13に含まれる正孔輸送層における正孔輸送物質は、上記化学式201Aで示される化合物を含む。
【0138】
他の具現例によると、正孔輸送領域13に含まれる正孔輸送層における正孔輸送物質は、上記化合物HT1〜HT12のうちの少なくとも一つを含むが、それらに限定されるものではない。
【0139】
正孔輸送領域13は、上述のような物質以外に、導電性向上のために、電荷生成物質を更に含む。電荷生成物質は、正孔輸送領域13内に、均一又は不均一に分散される。
【0140】
電荷生成物質は、例えばp−ドーパントである。p−ドーパントは、キノン誘導体、金属酸化物、及びシアノ基含有化合物のうちの一つであるが、それらに限定されるものではない。例えば、p−ドーパントの非制限的な例としては、テトラシアノキノジメタン(TCNQ)及び2,3,5,6−テトラフルオロ−テトラシアノ−1,4−ベンゾキノンジメタン(F4−TCNQ)、TCNPQのようなキノン誘導体;タングステン酸化物及びモリブデン酸化物のような金属酸化物;及び下記化合物HT−D1のようなシアノ基含有化合物などが挙げられるが、それらに限定されるものではない。
【0142】
正孔輸送領域13は、バッファ層を更に含む。
【0143】
バッファ層は、発光層15から放出される光の波長による光学的共振距離を補償して効率を上昇させる役割を行う。
【0144】
電子輸送領域17は、電子輸送層以外に、正孔阻止層及び電子注入層のうちの少なくとも1層を更に含む。
【0145】
例えば、電子輸送領域は、正孔阻止層/電子輸送層/電子注入層、又は電子輸送層/電子注入層の構造を有するが、それらに限定されるものではない。電子輸送層は、単一層、又は2以上の互いに異なる物質を含む多層構造を有する。
【0146】
電子輸送領域の正孔阻止層、電子輸送層、及び電子注入層の形成条件は、正孔注入層の形成条件を参照する。
【0147】
電子輸送領域が正孔阻止層を含む場合、正孔阻止層は、例えば下記BCP(2,9−dimethyl−4,7−diphenyl−1,10−phenanthroline)、Bphen及びBAlq(Bis(2−methyl−8−quinolinolato−N1,O8)−(1,1’−Biphenyl−4−olato)aluminum)のうちの少なくとも一つを含むが、それらに限定されるものではない。
【0149】
正孔阻止層の厚みは、約20Å〜約1,000Å、例えば約30Å〜約300Åである。正孔阻止層の厚みが上述のような範囲を満足する場合、実質的な駆動電圧の上昇なしに、優秀な正孔阻止特性を得ることができる。
【0150】
電子輸送層における電子輸送物質は、下記化学式40又は化学式41で示される化合物を含む。
【0152】
上記化学式40及び化学式41で、
L
41及びL
42は、互いに独立して、
C
6−C
60アリーレン基、C
1−C
60ヘテロアリーレン基、二価非芳香族縮合多環基、及び二価非芳香族ヘテロ縮合多環基;並びに
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C
1−C
20アルキル基、C
1−C
20アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、ピレニル基、クリセニル基、フェナントレニル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、及びトリアジニル基のうちの少なくとも一つで置換された、C
6−C
60アリーレン基、C1−C60ヘテロアリーレン基、二価非芳香族縮合多環基、及び二価非芳香族ヘテロ縮合多環基;のうちから選択され、
a41及びa42は、互いに独立して、0ないし5の整数のうちから選択され、
Ar
41及びAr
42は、互いに独立して、
C
6−C
60アリール基、C
1−C
60ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基、及び一価非芳香族ヘテロ縮合多環基;並びに
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C
1−C
20アルキル基、C
1−C
20アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、ピレニル基、クリセニル基、フェナントレニル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、及びトリアジニル基のうちの少なくとも一つで置換された、C
6−C
60アリール基、C
1−C
60ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基、及び一価非芳香族ヘテロ縮合多環基;のうちから選択され、
R
41及びR
42は、互いに独立して、
ベンゾイミダゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾピリミジニル基、イミダゾピリジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キナゾリニル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、フェニル基、ナフチル基、ピレニル基、クリセニル基、フルオレニル基、及びフェナントレニル基;並びに
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C
1−C
20アルキル基、C
1−C
20アルコキシ基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾピリミジニル基、イミダゾピリジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キナゾリニル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、フェニル基、ナフチル基、ピレニル基、クリセニル基、フルオレニル基、及びフェナントレニル基のうちの少なくとも一つで置換された、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾピリミジニル基、イミダゾピリジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キナゾリニル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、フェニル基、ナフチル基、ピレニル基、クリセニル基、フルオレニル基、及びフェナントレニル基;のうちから選択される。
【0153】
L
41及びL
42に対する詳細な説明は、本明細書においてL
2に対する説明を参照する。
【0154】
或いは、電子輸送層における電子輸送物質は、下記化学式42で示される化合物を含む。
【0156】
上記化学式42で、
T
1は、N又はC(R
201)であり、T
2は、N又はC(R
202)であり、T
3は、N又はC(R
203)であるが、T
1ないしT
3のうちの少なくとも一つは、Nであり、
R
201ないしR
203は、それぞれ独立して、
水素、重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C
1−C
20アルキル基、C
1−C
20アルコキシ基、C
6−C
60アリール基、C
1−C
60ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基、及び一価非芳香族ヘテロ縮合多環基;並びに
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C
1−C
20アルキル基、C
1−C
20アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、ピレニル基、クリセニル基、フェナントレニル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、及びトリアジニル基のうちの少なくとも一つで置換された、C
6−C
60アリール基、C
1−C
60ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基、及び一価非芳香族ヘテロ縮合多環基;のうちから選択され、
Ar
201ないしAr
203は、それぞれ独立して、
C
6−C
60アリーレン基、C
1−C
60ヘテロアリーレン基、二価非芳香族縮合多環基、及び二価非芳香族ヘテロ縮合多環基;並びに
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C
1−C
20アルキル基、C
1−C
20アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、ピレニル基、クリセニル基、フェナントレニル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、及びトリアジニル基のうちの少なくとも一つで置換された、C
6−C
60アリーレン基、C
1−C
60ヘテロアリーレン基、二価非芳香族縮合多環基、及び二価非芳香族ヘテロ縮合多環基;のうちから選択され、
p、q、及びrは、それぞれ独立して、0、1、又は2であり、
Ar
211及びAr
213は、互いに独立して、
C
6−C
60アリール基、C
1−C
60ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基、及び一価非芳香族ヘテロ縮合多環基;並びに
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C
1−C
20アルキル基、C
1−C
20アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、ピレニル基、クリセニル基、フェナントレニル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、及びトリアジニル基のうちの少なくとも一つで置換された、C
6−C
60アリール基、C
1−C
60ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基、及び一価非芳香族ヘテロ縮合多環基;のうちから選択される。
【0157】
一具現例によると、上記化学式42で、T
1ないしT
3のうちの少なくとも2個は、Nである。
【0158】
他の具現例によると、上記化学式42で、T
1ないしT
3は、いずれもNである。
【0159】
上記化学式42で、Ar
201ないしAr
203は、それぞれ独立して、
フェニレン基、ナフチレン基、アントリレン基、ピレニレン基、フルオレニレン基、トリフェニレニル基、ピリジニレン基、及びピリミジニレン基;並びに
フェニル基、ナフチル基、アントリル基、ピレニル基、フルオレニル基、トリフェニレニル基、ピリジニル基及びピリミジニル基のうちの少なくとも一つで置換された、フェニレン基、ナフチレン基、アントリレン基、ピレニレン基、フルオレニレン基、トリフェニレニル基、ピリジニレン基、及びピリミジニレン基;のうちから選択されるが、それらに限定されるものではない。
【0160】
上記化学式42で、p、q、及びrは、それぞれ独立して、0、1、又は2である。例えば、上記化学式42で、p、q、及びrは、それぞれ独立して、0又は1であるが、それらに限定されるものではない。
【0161】
上記化学式42で、Ar
211ないしAr
213は、それぞれ独立して、
フェニル基、ナフチル基、ピレニル基、クリセニル基、フルオレニル基、フェナントレニル基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾピリミジニル基、イミダゾピリミジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キナゾリニル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、及びトリアジニル基;並びに
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C
1−C
20アルキル基、C
1−C
20アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、ピレニル基、クリセニル基、フェナントレニル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、及びトリアジニル基のうちの少なくとも一つで置換された、フェニル基、ナフチル基、ピレニル基、クリセニル基、フルオレニル基、フェナントレニル基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾピリミジニル基、イミダゾピリミジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キナゾリニル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、及びトリアジニル基;のうちから選択されるが、それらに限定されるものではない。
【0162】
一具現例によると、上記化学式42で、Ar
211ないしAr
213のうちの少なくとも一つは、それぞれ独立して、
ベンゾイミダゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾピリミジニル基、イミダゾピリミジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キナゾリニル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、及びトリアジニル基;並びに
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C
1−C
20アルキル基、C
1−C
20アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、ピレニル基、クリセニル基、フェナントレニル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、及びトリアジニル基のうちの少なくとも一つで置換された、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾピリミジニル基、イミダゾピリミジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キナゾリニル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、及びトリアジニル基;のうちから選択されるが、それらに限定されるものではない。
【0163】
更に他の具現例によると、上記化学式20AのAr
211ないしAr
213のうちの少なくとも一つは、置換もしくは非置換のフェナントレニル基である。
【0164】
例えば、電子輸送領域17の電子輸送層における電子輸送物質は、下記化合物ET1〜化合物ET16のうちの少なくとも一つを含むが、それらに限定されるものではない。
【0165】
【化ET1-ET8】
【化ET9-ET16】
【0166】
電子輸送層の厚みは、約100Å〜約1,000Å、例えば約150Å〜約500Åである。電子輸送層の厚みが上述のような範囲を満足する場合、実質的な駆動電圧の上昇なしに、満足すべき電子輸送特性を得ることができる。
【0167】
電子輸送層は、上述のような物質以外に、金属含有物質を更に含む。
【0168】
金属含有物質は、Li錯体を含む。Li錯体は、例えば下記化合物ET−D1(リチウムキノレート(LiQ))又はET−D2を含む。
【0170】
また電子輸送領域は、第2電極19から電子の注入を容易にする電子注入層(EIL)を含む。
【0171】
電子注入層は、LiF、NaCl、CsF、Li
2O、及びBaOのうちから選択される少なくとも一つを含む。
【0172】
電子注入層の厚みは、約1Å〜約100Å、例えば約3Å〜約90Åである。電子注入層の厚みが上述のような範囲を満足する場合、実質的な駆動電圧の上昇なしに、満足すべき電子注入特性を得ることができる。
【0173】
有機層15の上部には、第2電極19が具備される。第2電極19は、カソードである。第2電極19用物質としては、相対的に低い仕事関数を有する金属、合金、電気伝導性化合物、及びそれらの組み合わせが使用される。具体的な例としては、リチウム(Li)、マグネシウム(Mg)、アルミニウム(Al)、アルミニウム−リチウム(Al−Li)、カルシウム(Ca)、マグネシウム−インジウム(Mg−In)、マグネシウム−銀(Mg−Ag)などが、第2電極19形成用物質として使用される。或いは、前面発光素子を得るためにITO(indium tin oxide)、IZO(indium zinc oxide)を利用して、透過型第2電極19が形成されるなど、多様な変形が可能である。
【0174】
以上、有機発光素子について、
図1を参照して説明したが、それに限定されるものではない。
【0175】
本明細書において、C
1−C
60アルキル基は、C
1−C
60の線形又はC
1−C
60分枝型の脂肪族炭化水素一価(monovalent)基を意味し、具体的な例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソブチル基、sec−ブチル基、ter−ブチル基、ペンチル基、iso−アミル基、ヘキシル基などが含まれる。本明細書において、C
1−C
60アルキレン基は、C
1−C
60アルキル基と同一構造を有する二価(divalent)基を意味する。
【0176】
本明細書において、C
1−C
60アルコキシ基は、−OA
101(ここで、A
101は、C
1−C
60アルキル基である)の化学式を有する一価基を意味し、その具体的な例としては、メトキシ基、エトキシ基、イソプロピルオキシ基などが含まれる。
【0177】
本明細書において、C
2−C
60アルケニル基は、C
2−C
60アルキル基の中間又は末端に1以上の炭素二重結合を含む構造を有し、その具体的な例としては、エテニル(ethenyl)基、プロペニル基、ブテニル基などが含まれる。本明細書において、C
2−C
60アルケニレン基は、C
2−C
60アルケニル基と同一構造を有する二価基を意味する。
【0178】
本明細書において、C
2−C
60アルキニル基は、C
2−C
60アルキル基の中間又は末端に1以上の炭素三重結合を含む構造を有し、その具体的な例としては、エチニル基(ethynyl)、プロピニル基(propynyl)などが含まれる。本明細書において、C
2−C
60アルキニレン基は、C
2−C
60アルキニル基と同一構造を有する二価基を意味する。
【0179】
本明細書において、C
3−C
10シクロアルキル基は、C
3−C
10一価飽和炭化水素単環基を意味し、その具体例としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘブチル基などを含む。本明細書において、C
3−C
10シクロアルキレン基は、C
3−C
10シクロアルキル基と同一構造を有する二価基を意味する。
【0180】
本明細書において、C
1−C
10ヘテロシクロアルキル基は、N、O、P、及びSのうちから選択される少なくとも1つのヘテロ原子を環形成原子として含むC
1−C
10一価単環基を意味し、その具体例としては、テトラヒドロフラニル基(tetrahydrofuranyl)、テトラヒドロチオフェニル基などを含む。本明細書において、C
1−C
10ヘテロシクロアルキレン基は、C
1−C
10ヘテロシクロアルキル基と同一構造を有する二価基を意味する。
【0181】
本明細書において、C
3−C
10シクロアルケニル基は、C
3−C
10一価単環基であり、環内に少なくとも1つの二重結合を有するが芳香族性(aromacity)を有さない基を意味し、その具体例としては、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、シクロヘプテニル基などを含む。本明細書において、C
3−C
10シクロアルケニレン基は、C
3−C
10シクロアルケニル基と同一構造を有する二価基を意味する。
【0182】
本明細書において、C
1−C
10ヘテロシクロアルケニル基は、N、O、P、及びSのうちから選択される少なくとも1つのヘテロ原子を環形成原子として含むC
1−C
10一価単環基であり、環内に少なくとも1つの二重結合を有する。C
1−C
10ヘテロシクロアルケニル基の具体例としては、2,3−ヒドロフラニル基、2,3−ヒドロチオフェニル基などを含む。本明細書において、C
1−C
10ヘテロシクロアルケニレン基は、C
1−C
10ヘテロシクロアルケニル基と同一構造を有する二価基を意味する。
【0183】
本明細書において、C
6−C
60アリール基は、C
6−C
60炭素環芳香族系を有する一価基を意味し、C
6−C
60アリーレン基は、C
6−C
60炭素環芳香族系を有する二価基を意味する。C
6−C
60アリール基の具体例としては、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントレニル基、ピレニル基、クリセニル基などを含む。C
6−C
60アリール基及びC
6−C
60アリーレン基が2以上の環を含む場合、2以上の環は、互いに融合される。
【0184】
本明細書において、C
1−C
60ヘテロアリール基は、N、O、P、及びSのうちから選択される少なくとも1つのヘテロ原子を環形成原子として含み、C
1−C
60炭素環芳香族系を有する一価基を意味し、C
1−C
60ヘテロアリーレン基は、N、O、P、及びSのうちから選択される少なくとも1つのヘテロ原子を環形成原子として含み、C
1−C
60炭素環芳香族系を有する二価基を意味する。C
1−C
60ヘテロアリール基の具体例としては、ピリジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基などを含む。C
1−C
60ヘテロアリール基及びC
1−C
60ヘテロアリーレン基が2以上の環を含む場合、2以上の環は、互いに融合される。
【0185】
本明細書において、C
6−C
60アリールオキシ基は−OA
102(ここで、A
102は、C
6−C
60アリール基である)を示し、C
6−C
60アリールチオ基(arylthio)は、−SA
103(ここで、A
103は、C6−C60アリール基である)を示す。
【0186】
本明細書において、一価非芳香族縮合多環基(non−aromatic condensed polycyclic group)は、2以上の環が互いに縮合され、環形成原子として炭素のみを含み(例えば、C
8−C
60である)、分子全体が非芳香族性(non−aromacity)を有する一価基を意味する。非芳香族縮合多環基の具体例としては、フルオレニル基などを含む。本明細書において、二価非芳香族縮合多環基は、一価非芳香族縮合多環基と同一構造を有する二価基を意味する。
【0187】
本明細書において、一価非芳香族ヘテロ縮合多環基(non−aromatic condensed heteropolycyclic group)は、2以上の環が互いに縮合され、環形成原子として炭素(例えば、C
1−C
60である)以外に、N、O、P、及びSのうちから選択されるヘテロ原子を含み、分子全体が非芳香族性(non−aromacity)を有する一価基を意味する。一価非芳香族ヘテロ縮合多環基は、カルバゾリル基などを含む。本明細書において、二価非芳香族ヘテロ縮合多環基は、一価非芳香族ヘテロ縮合多環基と同一構造を有する二価基を意味する。
【0188】
本明細書において、置換されたC
3−C
10シクロアルキレン基、置換されたC
1−C
10ヘテロシクロアルキレン基、置換されたC
3−C
10シクロアルケニレン基、置換されたC
1−C
10ヘテロシクロアルケニレン基、置換されたC
6−C
60アリーレン基、置換されたC
1−C
60ヘテロアリーレン基、置換された二価非芳香族縮合多環基、置換された二価非芳香族ヘテロ縮合多環基、置換されたC
1−C
60アルキル基、置換されたC
2−C
60アルケニル基、置換されたC
2−C
60アルキニル基、置換されたC
1−C
60アルコキシ基、置換されたC
3−C
10シクロアルキル基、置換されたC
1−C
10ヘテロシクロアルキル基、置換されたC
3−C
10シクロアルケニル基、置換されたC
1−C
10ヘテロシクロアルケニル基、置換されたC
6−C
60アリール基、置換されたC
6−C
60アリールオキシ基、置換されたC
6−C
60アリールチオ基、置換されたC
1−C
60ヘテロアリール基、置換された一価非芳香族縮合多環基、及び置換された一価非芳香族ヘテロ縮合多環基の置換基のうちの少なくとも一つは、
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C
1−C
60アルキル基、C
2−C
60アルケニル基、C
2−C
60アルキニル基、及びC
1−C
60アルコキシ基;
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C
3−C
10シクロアルキル基、C
1−C
10ヘテロシクロアルキル基、C
3−C
10シクロアルケニル基、C
1−C
10ヘテロシクロアルケニル基、C
6−C
60アリール基、C
6−C
60アリールオキシ基、C
6−C
60アリールチオ基、C
1−C
60ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基、一価非芳香族ヘテロ縮合多環基、−N(Q
11)(Q
12)、−Si(Q
13)(Q
14)(Q
15)、及び−B(Q
16)(Q
17)のうちの少なくとも一つで置換された、C
1−C
60アルキル基、C
2−C
60アルケニル基、C
2−C
60アルキニル基、及びC
1−C
60アルコキシ基;
C
3−C
10シクロアルキル基、C
1−C
10ヘテロシクロアルキル基、C
3−C
10シクロアルケニル基、C
1−C
10ヘテロシクロアルケニル基、C
6−C
60アリール基、C
6−C
60アリールオキシ基、C
6−C
60アリールチオ基、C
1−C
60ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基、及び一価非芳香族ヘテロ縮合多環基;
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C
1−C
60アルキル基、C
2−C
60アルケニル基、C
2−C
60アルキニル基、C
1−C
60アルコキシ基、C
3−C
10シクロアルキル基、C
1−C
10ヘテロシクロアルキル基、C
3−C
10シクロアルケニル基、C
1−C
10ヘテロシクロアルケニル基、C
6−C
60アリール基、C
6−C
60アリールオキシ基、C
6−C
60アリールチオ基、C
1−C
60ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基、一価非芳香族ヘテロ縮合多環基、−N(Q
21)(Q
22)、−Si(Q
23)(Q
24)(Q
25)、及び−B(Q
26)(Q
27)のうちの少なくとも一つで置換された、C
3−C
10シクロアルキル基、C
1−C
10ヘテロシクロアルキル基、C
3−C
10シクロアルケニル基、C
1−C
10ヘテロシクロアルケニル基、C
6−C
60アリール基、C
6−C
60アリールオキシ基、C
6−C
60アリールチオ基、C
1−C
60ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基、及び一価非芳香族ヘテロ縮合多環基;並びに
−N(Q
31)(Q
32)、−Si(Q
33)(Q
34)(Q
35)及び−B(Q
36)(Q
37);のうちから選択され、
Q
1ないしQ
7、Q
11ないしQ
17、Q
21ないしQ
27、及びQ
31ないしQ
37は、それぞれ独立して、
水素、C
1−C
60アルキル基、C
2−C
60アルケニル基、C
2−C
60アルキニル基、C
1−C
60アルコキシ基、C
3−C
10シクロアルキル基、C
1−C
10ヘテロシクロアルキル基、C
3−C
10シクロアルケニル基、C
1−C
10ヘテロシクロアルケニル基、C
6−C
60アリール基、C
6−C
60アリールオキシ基、C
6−C
60アリールチオ基、C
1−C
60ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基、及び一価非芳香族ヘテロ縮合多環基のうちから選択される。
【0189】
以下、合成例及び実施例を挙げ、一具現例による化合物及び有機発光素子について更に具体的に説明するが、本発明は、下記の合成例及び実施例に限定されるものではない。下記の合成例において、「『A』の代わりに『B』を使用した」という表現において、「B」の使用量と「A」の使用量は、モル当量基準で同一である。
【0190】
[実施例]
≪合成例1:化合物EH1−401の合成≫
【0193】
2口フラスコに、3−ヨード−4−ニトロ−1,1’−ビフェニル(20.1g、61.8mmol)、(2−ブロモフェニル)ボロン酸(18.6g、92.7mmol)、トリフェニルホスフィン(triphenylphosphine)、(2.4g、9.2mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(Pd(PPh
3)
4(0.7g、3.1mmol)、及び炭酸カリウム(K
2CO
3:17.1g、123.7mmol)を入れ、トルエン800ml及びH
2O 80mlを入れた後、アルゴン置換を行い、12時間還流した。その後、室温に冷却させ、酢酸エチル(EA)で抽出して得られた有機層から、硫酸マグネシウム(MgSO
4)を使用して水分を除去した後に濃縮し、カラムクロマトグラフィ(ヘキサン/酢酸エチル=10/1))を遂行し、中間体(1)47g(収率=75%)を得た。
【0194】
1H NMR(CDCl
3,300MHz):8.22(d,1H)、7.78(dd,1H)、7.70〜7.64(m,3H)、7.56(d,1H)、7.52〜7.39(m,4H)、7.33〜7.26(m,2H)
【0196】
1口フラスコに、中間体(1)(25.8g、72.9mmol)及びトリフェニルホスフィン(PPh
3)(57.4g、218.8mmol)を入れ、1,2−ジクロロベンゼン(DCB)80mlを入れた後、アルゴン置換を行い、12時間150℃で撹拌した。DCBを蒸溜により除去して室温に冷却させた後、少量のトルエンに溶かした後にカラムクロマトグラフィで精製し(ヘキサン)、中間体(2)15g(収率=64%)を得た。
【0197】
1H NMR(CDCl
3,300MHz):8.99(s,1H)、8.20(b,1H)、7.75〜7.72(m,3H)、7.51〜7.46(m,3H)、7.43〜7.27(m,4H)
【0199】
2口フラスコに、中間体(2)(32.0g、99.3mmol)、Cu(0.63g、9.9mmole)、及びK
2CO
3(27.1g、198.6mmol)を入れ、ジメチルホルムアミド(DMF)320mlを入れた後、アルゴン置換を行い、ヨードベンゼン(iodobenzene)(22.5ml、198.6mmol)を添加した。その後、12時間還流して室温に冷却させ、酢酸エチルで抽出して得られた有機層から、Mg
SO
4を使用して水分を除去した後に濃縮した後、カラムクロマトグラフィ(ヘキサン)を遂行し、白色固体の中間体(3)25g(収率=64%)を得た。中間体(3)を、
1H−NMR(nuclear magnetic resonance)とLC/MS(liquid chromatography−mass spectrometry)と、を介して確認した。
【0200】
1H NMR(CDCl
3,300MHz):9.07(d,1H)、7.75〜7.71(m,3H)、7.69〜7.61(m,2H)、7.55〜7.40(m,7H)、7.37〜7.31(m,2H)、7.26〜7.22(dd,1H)
LC/MS 計算値:C
24H
16BrN=398.29、 実測値:m/z=398.1(M+,100%)
【0202】
2口フラスコに、中間体(3)(33g、83mmol)、4,4,4’、4’,5,5,5’,5’−オクタメチル−2,2’−ビ(1,3,2−ジキサボロン)(25g、100mmol)、酢酸カリウム(KOAc、21g、210mmol)、及び1,1’−ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン−パラジウム(II)ジクロリド(PdCl
2(dppf)
2 3.4g、4.2mmol)をテトラヒドロフラン(THF)(200mL)に入れた後、70℃で24時間撹拌した。反応完了後、反応溶液を、水と酢酸エチルとで抽出して得られた有機層から、MgSO
4を使用して水分を除去して濃縮し、カラムクロマトグラフィ(塩化メチレン/n−ヘキサン=3/2、シリカゲル)で精製し、中間体A−401−1を白色固体(26g、収率=60%)として得た。
【0203】
1H NMR(CDCl
3,300MHz):9.52(s,1H)、7.79〜7.32(m,15H)、1.50(s,12H)
【0205】
中間体A−401−1(16.0g、36mmol)、中間体A−401−2(15.0g、36mmol)、K
2CO
3(12g、89.8mmol)、及びPd(PPh
3)
4(2.1g、1.8mmol)を、トルエン(50mL)及びH
2O(20ml)に入れた後、120℃で24時間撹拌した。反応完了後、水を入れて撹拌して濾過して得られた濃い灰色の固体を熱いトルエンに溶かした後にフィルタリングした。そこから得られたトルエン溶液を、メタノールを利用して沈澱させ、濾過して得られた固体を1−クロロベンゼンで再結晶させ、化合物EH1−401を黄色結晶(14.0g、収率=60%)として得た。得られた化合物EH1−401の構造をLC/MSを介して確認した。
【0206】
LC/MS 計算値:C
46H
29N
3S=655.21、 実測値:m/z=655.20(M+,100%)
【0207】
≪合成例2:化合物EH1−402の合成≫
【0208】
中間体(1)の合成時、(2−ブロモフェニル)ボロン酸の代わりに、(3−ブロモフェニル)ボロン酸を使用したという点を除いては、合成例1と同一の方法を利用して化合物EH1−402を合成した。
【0210】
≪合成例3:化合物EH3−2の合成≫
【0212】
中間体C(17.5g、42mmol)、2,4−ジフェニル−6−(2−(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−dioxaborolan−2−イル)フェニル)−1,3,5−トリアジン(20.0g、46mmol)、K
2CO
3(14g、104mmol)、及びPd(PPh
3)
4(2.4g、2.1mmol)をトルエン(80mL)に入れた後、120℃で48時間撹拌した。反応完了後、水を入れて撹拌し、濾過して得られた濃い灰色の固体を熱いトルエンに溶かした後にフィルタリングした。そこから得られたトルエン溶液を、メタノールを利用して沈澱させ、濾過して得られた固体を1−クロロベンゼンで再結晶させ、化合物EH3−2を白色粉末(18.0g、収率=70%)として得た。合成された化合物EH3−2を、
1H−NMRとLC/MSとを介して確認した。
【0213】
1H NMR(CDCl
3,300MHz):9.17(s,1H)、8.92(d,1H)、8.77(dd,4H)、7.95〜7.68(m,7H)、7.66〜7.40(m,14H)、7.27〜7.19(m,3H)
LC/MS 計算値:C
45H
30N
4=626.75、 実測値:m/z=626.2(M+,100%)
【0214】
≪合成例4:化合物EH3−81の合成≫
【0217】
3−ヨード−4−ニトロ−1,1’−ビフェニルの代わりに、9−(3−ヨード−4−ニトロフェニル)−9H−カルバゾールを使用したという点を除いては、合成例1の中間体Aの合成方法と同一の方法を利用して、中間体E(白色固体、収率=60%)を合成した。合成された中間体EをLC/MSを介して確認した。
【0218】
LC/MS 計算値:C
24H
15N
2O
2=443.29、 実測値:m/z=442.0(M+,100%)
【0220】
中間体Aの代わりに、中間体Eを使用したという点を除いては、合成例1の中間体Bの合成方法と同一の方法を利用して、中間体F(白色固体、収率=55%)を合成した。合成された中間体FをLC/MSを介して確認した。
【0221】
LC/MS 計算値:C
24H
15BrN
2=411.29、 実測値:m/z=410.0(M+,100%)
【0223】
中間体Bの代わりに、中間体Fを使用したという点を除いては、合成例1の中間体Cの合成方法と同一の方法を利用して、中間体G(白色固体、収率=62%)を合成した。合成された中間体GをLC/MSを介して確認した。
【0224】
LC/MS 計算値:C
30H
19BrN
2=487.39、 実測値:m/z=486.0(M+,100%)
【0226】
中間体Cの代わりに、中間体Gを使用したという点を除いては、合成例3の化合物3の合成方法と同一の方法を利用して合成を進め、そこから得られた固体を、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)で再結晶させ、化合物EH3−8(白色固体、収率=68%)を合成した。合成された化合物EH3−81をLC/MSを介して確認した。
【0227】
LC/MS 計算値:C
51H
33N
5=715.84、 実測値:m/z=715.2(M+,100%)
【0228】
≪合成例5:化合物EH3−91の合成≫
【0229】
2,4−ジフェニル−6−(2−(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロン−2−イル)フェニル)−1,3,5−トリアジンの代わりに、2,4−ジフェニル−6−(2−(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロン−2−イル)−3−メチル−フェニル)−1,3,5−トリアジンを使用したという点を除いては、合成例3と同一の方法を利用して化合物EH3−91を合成した。
【0231】
≪合成例6:化合物HH1−1の合成≫
【0233】
窒素雰囲気下で、撹拌器装着の500mL丸底フラスコに、3−ブロモ−N−フェニルカルバゾール16.62g(51.59mmol)、N−フェニルカルバゾール−3−イルボロン酸17.77g(61.91mmol)、テトラヒドロフラン:トルエン(1:1)200mL及び2M−炭酸カリウム水溶液100mLを混合した後、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム(0)2.98g(2.58mmol)を入れ、窒素気流下で12時間加熱還流した。反応終結後に、反応物をメタノールに注いで固形物を濾過した後、得られた固形物を、水とメタノールとで十分に洗浄して乾燥させた。そこから得られた結果物を、1Lのクロロベンゼンに加熱して溶かした後に、溶液をシリカゲルフィルタリングして溶媒を完全に除去した後、500mLのトルエンに加熱して溶かした後に再結晶させ、化合物HH1−1 16.05g(収率64%)を得た。
【0234】
計算値 C
36H
24N
2:C 89.23;H 4.99;N 5.78、 実測値:C 89.45;H 4.89;N 5.65
【0235】
≪合成例7:化合物HH1−2の合成≫
【0237】
窒素雰囲気下、撹拌器装着の500mL丸底フラスコに、3−ブロモ−N−ビフェニルカルバゾール20.00g(50.21mmol)、N−フェニルカルバゾール−3−ボロン酸エステル18.54g(50.21mmol)、テトラヒドロフラン:トルエン(1:1)175mL、及び2M−炭酸カリウム水溶液75mLを混合した後、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム(0)2.90g(2.51mmol)を入れ、窒素気流下で12時間加熱還流した。反応終結後に、反応物をメタノールに注いで固形物を濾過した後、得られた固形物を、水とメタノールとで十分に洗浄して乾燥させた。そこから得られた結果物を700mLのクロロベンゼン内で加熱して溶かした後に、溶液をシリカゲルフィルタリングして溶媒を完全に除去した後、400mLのクロロベンゼン内で加熱して溶かした後に再結晶させ、化合物HH1−2 19.15g(収率68%)を得た。
【0238】
計算値 C
42H
28N
2:C 89.97;H 5.03;N 5.00、 実測値:C 89.53;H 4.92;N 4.89
【0239】
≪合成例8:化合物HH1−3の合成≫
【0240】
3−ブロモ−N−ビフェニルカルバゾールの代わりに、3−ブロモ−N−メタビフェニルカルバゾールを使用したという点を除いては、合成例7と同一の方法を利用して化合物HH1−3を合成した。
【0242】
≪合成例9:化合物HH1−7の合成≫
【0244】
窒素雰囲気下で撹拌器装着の500mL丸底フラスコに、3−ブロモ−N−フェニルカルバゾール10.00g(31.04mmol)、2−トリフェニレンボロン酸エステル10.99g(31.04mmol)、テトラヒドロフラン:トルエン(1:1)150mL、及び2M−炭酸カリウム水溶液75mLを混合した後、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム(0)1.79g(1.55mmol)を入れ、窒素気流下で12時間加熱還流した。反応終結後に、反応物をメタノールに注いで固形物を濾過した後、そこから得られた固形物を、水とメタノールとで十分に洗浄して乾燥させた。そこから得られた結果物を、400mLのクロロベンゼン内で加熱して溶かした後に、溶液をシリカゲルフィルタリングして溶媒を完全に除去した後、300mLのトルエン内で加熱して溶かした後に再結晶させ、化合物HH1−7 8.74g(収率60%)を得た。
【0245】
計算値 C
36H
23N:C 92.08;H 4.94;N 2.98、 実測値:C 92.43;H 4.63;N 2.84
【0247】
クロロホルムと純水とで洗浄した石英(quartz)基板を準備した後、下記表1に記載した所定の化合物を、それぞれ10−7torrの真空度で真空蒸着し、400Å厚のフィルムB、D、F、BD、及びBFを準備した。
【0249】
次に、上述のように準備したフィルムB、D、F、BD、及びBFのそれぞれに対して、キセノン(xenon)ランプが装着されたISC PC1スペクトロフルオロメータ(spectrofluorometer)を利用して、PL(photoluminecscence)スペクトルを評価し、その結果を
図2(a)及び(b)にそれぞれ示した。
【0250】
図2(a)において、フィルムBDのPLスペクトルは、フィルムB,DのPLスペクトルに比べて、長波長方向にシフトしており、
図2(b)において、フィルムBFのPLスペクトルは、フィルムB、FのPLスペクトルに比べて、長波長方向にシフトしていることが確認されるが、フィルムBD及びBFの製作に使用した化合物の組み合わせのそれぞれは、エキシプレックスを形成するということが確認される。
【0251】
≪実施例:OLED(organic light emitting diode)製作≫
【0252】
アノードとして、ITO電極が形成されたガラス基板を、50mm×50mm×0.5mmサイズに切り、アセトンイソプロピルアルコールと純水との中で、それぞれ15分間超音波洗浄した後、30分間UV(ultraviolet)オゾン洗浄した。
【0253】
アノード上に、化合物HT3及びTCNPQ(TCNPQの濃度は、3wt%である)を共蒸着し、100Å厚の正孔注入層を形成し、正孔注入層上に化合物HT3を蒸着し、1,700Å厚の正孔輸送層を形成した。
【0254】
正孔輸送層上に、化合物電子輸送性ホスト、正孔輸送性ホスト、及び化合物PD79を共蒸着し(化合物PD79の濃度は、発光層100wt%基準で10wt%である)、400Å厚の発光層を形成した。
【0255】
発光層上に、化合物ET16及びLiQを5:5の重量比で共蒸着し、360Å厚の電子輸送層を形成した後、電子輸送層上にLiQを蒸着し、5Å厚の電子注入層を形成し、電子注入層上に、120Å厚のMgAg電極(Agの含量は、10wt%である)を形成し、MgAg電極上に化合物HT13を形成し、600Å厚のキャッピング層を形成することにより、有機発光素子を製作した。製作されたOLED 1〜7及びOLED A〜Cのそれぞれで使用した電子輸送性ホスト、正孔輸送性ホスト、及び電子輸送性ホストと正孔輸送性ホストとの体積比は、下記表2及び表3の通りである。表2及び表3において、式1〜式7に対応する計算値は、B3LYP/6−31G(d,p)レベルで構造最適化したガウシアンプログラムを採用したDFT方法(密度汎関数法)を用いて評価したHOMO、LUMO、及び単一項エネルギーレベル値に基づいて計算したものである。
【0258】
【化A-HH(1-3)】
【化TCTA-B3PYMPM】
【0260】
製作された有機発光素子OLED 1〜OLED 7、及びOLED A〜OLED Cの寿命(T
95)特性、並びにOLED 1、2、6、及び7の駆動電圧、輝度、電力、色純度、ロールオフ比、及び寿命(T
95)の特性を、電流−電圧計(Keithley 2400)及び輝度計(Minolta Cs−1000A)を利用して測定し、その結果を表4及び表5に整理した。表4及び表5において、T
95(9000nitにおいて)初期輝度100%基準で、95%輝度になるのにかかる時間を評価した寿命データである。ロールオフ比は、下記<式20>によって計算した。
【0261】
<式20>
Roll off={1−(効率(9000nitにおいて)/最大発光効率)}×100%
【0264】
表4及び表5から、本明細書の<式1>及び<式2>をいずれも満足するOLED 1〜OLED 7は、本明細書の<式1>及び<式2>のうちの少なくとも一つを満足することができないOLED A〜OLED Cに比べて、優秀な寿命を有することが確認される。
【0266】
ITO(1,500Å)/化合物HT3:TCNPQ(3wt%)(100Å)/化合物HT3(1,000Å)ホスト:化合物PD79(10wt%)(600Å)/化合物ET1(100Å)/Al(100Å)の構造を有する正孔オンリー素子(HOD:hole−only device)HOD 11〜HOD 18、ITO(1,500Å)/Mg:Ag(10wt%)(300Å)/Liq(10Å)/化合物ET16:Liq(50wt%)(200Å)/ホスト:化合物PD79(10wt%)(600Å)/化合物ET16:Liq(50wt%)(200Å)/Liq(10Å)/Mg:Ag(10wt%)(300Å)の構造を有する電子オンリー素子(EOD:electron−only device)EOD 11〜EOD 18、並びにITO(1,500Å)/化合物HT3:TCNPQ(3wt%)(100Å)/化合物HT3(1,700Å)ホスト:化合物PD79(10wt%)(400Å)/化合物ET16:Liq(50wt%)(360Å)/Liq(5Å)/Mg:Ag(10wt%)(120Å)/HT13(600Å)構造を有するOLED 11〜OLE 18(OLED 14及びOLED 15は、それぞれ実施例のOLED 1及びOLED 2と同一である)を、実施例を参照してそれぞれ製作した。HOD 11〜HOD 18、EOD 11〜EOD 18、及びOLED 11〜OLED 18のホスト組成は、表6を参照する。
【0267】
次に、HOD 11〜HOD 18の11.5Vにおける電流密度値(mA/cm
2)であるJ
HDO、及びEOD 11〜EOD 18の4Vにおける電流密度値(mA/cm
2)であるJ
EODを、それぞれ電流−電圧計(Keithley 2400)を利用して評価し、それに基づいて、log(J
HOD(11.5Vにおいて)/J
EOD(4Vにおいて))を計算して表6に示した。また、OLED 11〜OLED 18の寿命(L
95)特性を評価し、その結果を表6に示した。
【0269】
表6から、Type(化合物EH1−401)が−0.09〜0.58の範囲に属するOLED 13〜OLED 15は、優秀な寿命特性を有することが確認される。
【0271】
ITO(1,500Å)/化合物HT3:TCNPQ(3wt%)(100Å)/化合物HT3(1,000Å)ホスト:化合物PD79(10wt%)(600Å)/化合物ET1(100Å)/Al(100Å)の構造を有する正孔オンリー素子(HOD)HOD 21〜HOD 28、ITO(1,500Å)/Mg:Ag(10wt%)(300Å)/Liq(10Å)/化合物ET16:Liq(50wt%)(200Å)/ホスト:化合物PD79(10wt%)(600Å)/化合物ET16:Liq(50wt%)(200Å)/Liq(10Å)/Mg:Ag(10wt%)(300Å)の構造を有する電子オンリー素子(EOD)EOD 21〜EOD 28、並びにITO(1,500Å)/化合物HT3:TCNPQ(3wt%)(100Å)/化合物HT3(1,700Å)ホスト:化合物PD79(10wt%)(400Å)/化合物ET16:Liq(50wt%)(360Å)/Liq(5Å)/Mg:Ag(10wt%)(120Å)/HT13(600Å)構造を有するOLED 21〜OLED 28(OLED 23及びOLED 24は、実施例のOLED 6及びOLED 7とそれぞれ同一である)を、実施例を参照してそれぞれ製作した。HOD 21〜HOD 28、EOD 21〜EOD 28、及びOLED 21〜OLED 28のホスト組成は、表7を参照する。
【0272】
次に、HOD 21〜HOD 28の11.5Vにおける電流密度値(mA/cm
2)であるJ
HOD、及びEOD 21〜EOD 28の4Vにおける電流密度値(mA/cm
2)であるJ
EODを、それぞれ電流−電圧計(Keithley 2400)を利用して評価し、それに基づいて、log(J
HOD(11.5Vにおいて)/J
EOD(4Vにおいて))を計算して表7に示した。また、OLED 21〜OLED 28の寿命(L
95)特性を評価し、その結果を表7に示した。
【0274】
表7から、Type(化合物EH3−81)が0.23〜1.15の範囲に属するOLED 23及びOLED 24は、優秀な寿命特性を有することが確認される。
【0275】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。