(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0012】
本発明の一形態による化合物は、下記化学式1で表示される:
【0014】
前記化学式1において、
R
1からR
9は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、ニトロ基、シアノ基、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
2−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
2−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、
前記置換されたC
1−C
60アルキル基、置換されたC
2−C
60アルケニル基、置換されたC
2−C
60アルキニル基、置換されたC
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
2−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
2−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うちの少なくとも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、カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、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、カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、C
3−C
10シクロアルキル基、C
2−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
2−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
2−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
2−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
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシ基、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、カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、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
2−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
2−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
2−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
2−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、
前記Q
11からQ
17、及びQ
21からQ
27は、互いに独立して、水素、重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシ基、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、カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、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
2−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
2−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。
【0015】
有機発光素子に用いられる電子輸送物質としては、有機単分子物質であって、電子に対する安定度及び電子移動速度が相対的に優秀な有機金属錯体が望ましい。これらの中でも、安定性に優れ、電子親和度が大きいAlq
3が高い性能を有することが知られているが、青色発光素子に使用する場合、励起子ディフュージョン(exciton diffusion)による発光のために、色純度に劣るという問題点がある。 また、フラボン(Flavon)誘導体やゲルマニウム誘導体やシリコンクロペンタジエン誘導体などが知られている。また、前記有機単分子物質としては、スピロ(spiro)化合物に結合された2−ビフェニル−4−イル−5−(4−t−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール(PBD)誘導体と、正孔遮断能及び優秀な電子輸送能をいずれも有している2,2’,2”−(ベンゼン−1,3,5−トリイル)−トリス(1−フェニル−1H−ベンゾイミダゾール(TPBI)などがある。特に、ベンゾイミダゾール誘導体は、優秀な耐久性で広く知られている。
【0016】
しかし、そのような物質を電子輸送層として利用した有機発光素子は、発光寿命が短く、保存耐久性及び信頼性が低いという問題点を有している。前記問題点は、有機物質の物理的または化学的な変化、有機物質の光化学的または電気化学的な変化、負極の酸化、剥離現象及び耐久性に欠けているからである。
【0017】
前述の問題点を解決するために、本発明は、新規構造の化合物、及び前記化合物を含む有機発光素子を提供する。本発明の一形態に係る化合物は、優秀な電気的特性、高い電荷輸送能を有し、ガラス転移温度が高く、結晶化を防止することができる材料であり、赤色、緑色、青色、白などの全てのカラーの蛍光素子とリン光素子に適する電子輸送材料として有用であり、また、これを利用して、高効率、低電圧、高輝度、長寿命の有機発光素子を製作することができる。
【0018】
本発明の一形態に係る前記化学式1の化合物は、有機発光素子用の電子輸送材料または電子注入材料としての機能を有する。特に、化学式1の構造において、ピリド[2’,1’:2,3]イミダゾ[4,5−c]キノリンは、ヘテロ環構造であって、その構造が堅固であり、熱安定性が高いという傾向がある。そして、置換体が、ピリド[2’,1’:2,3]イミダゾ[4,5−c]キノリンで置換される場合には、分子の平面性が維持され、電子供与能を有することになるので、電子的な相互作用を期待することができる。また、置換体がピリド[2’,1’:2,3]イミダゾ[4,5−c]キノリンのベンゼン環位置に結合することになれば、分子構造の対称性(symmetry)が低くなるために、無定形(amorphous)性が高くなり、その結果、素子製作時に、薄膜を形成するとき、安定性向上にも大きく寄与することが可能である。
【0019】
本発明の一形態によれば、前記化学式1において、R
1からR
9は、それぞれ独立して、水素、重水素、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
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る。
【0020】
本発明の一形態によれば、前記化学式1において、R
1、R
3、R
4、R
5、R
7及びR
8が、それぞれ独立して、水素、または重水素であってもよい。
【0021】
本発明の一形態によれば、前記化学式1において、R
2及びR
9が、それぞれ独立して、下記化学式2aから2eのうちいずれか一つであってもよい:
【0023】
前記化学式2aから2eにおいて、
Z
1は、水素、重水素、−F、−Cl、−Br、−I、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、カルボン酸基、置換もしくは非置換のC
1−C
20アルキル基、置換もしくは非置換のC
6−C
20アリール基、置換もしくは非置換のC
1−C
20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、
Z
1が複数個である場合、それぞれは同一であってもよく、異なっていてもよく、
pは、化学式2aでは1から5の、化学式2bでは1から4の、化学式2cでは1から7の、化学式2dでは1から9の、化学式2eでは1から8のうち任意の整数であり、
*は、結合を示し、
前記化学式2cから2eにおいて、Z
1及び*は、環上のいずれの炭素原子に結合されていてもよいことを表す。
【0024】
本発明の一形態によれば、前記化学式1において、R
6が、下記化学式3aから3gのうちいずれか一つであってもよい:
【0027】
前記化学式3aから3gにおいて、
H
1は、CR
11R
12、NR
13、OまたはSを示し、
R
11からR
13、Z
1及びZ
2は、それぞれ独立して、水素、重水素、−F、−Cl、−Br、−I、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、カルボン酸基、置換もしくは非置換のC
1−C
20アルキル基、置換もしくは非置換のC
6−C
20アリール基、置換もしくは非置換のC
1−C
20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、
Z
1が複数個である場合、それぞれは同一であってもよく、異なっていてもよく、
pは、化学式3aでは1から5の、化学式3bでは1から4の、化学式3dでは1から4の、化学式3eでは1から10の、化学式3fでは1から6の、化学式3gでは1から9のうち任意の整数であり、
*は、結合を示し、
前記化学式3e及び3gにおいて、Z
1及び*は、環上のいずれの炭素原子に結合されていてもよいことを表し、前記化学式3fにおいて、Z
1は一方のナフタレン環部分構造の、*は他方のナフタレン環部分構造の、それぞれいずれの炭素原子に結合されていてもよいことを表す。
【0028】
本発明の一形態によれば、前記化学式1は、下記化学式4であってもよい:
【0030】
前記化学式4において、R
9の定義は前記化学式1と同様である。
【0031】
本発明の一形態によれば、前記化学式1が下記化学式5であってもよい:
【0033】
前記化学式5において、R
6及びR
9の定義は前記化学式1と同様である。
【0034】
本発明の一形態によれば、前記化学式1が下記化学式6であってもよい:
【0036】
前記化学式6において、R
2及びR
9の定義は前記化学式1と同様である。
【0037】
本発明の一形態によれば、前記化学式1の化合物は、下記化合物1から90のうちいずれか一つであってもよいがこれらに制限されるものではない:
【0044】
本明細書において、「有機層」は、前記有機発光素子において、第1電極と第2電極との間に介在された単一及び/または複数の全ての層を示す用語である。前記「有機層」の層に含まれた物質が有機物に限定されるものではない。
【0045】
本発明の一形態に係る有機発光素子は、第1電極と、第1電極に対向した第2電極と、第1電極と前記第2電極との間に介在されて発光層を含んだ有機層と、を含み、有機層が本発明の一形態に係る化合物を含むことが好ましい。
【0046】
図1は、本発明の一形態に係る有機発光素子10の断面図を概略的に示した模式図である。前記有機発光素子10は、第1電極110、有機層150及び第2電極190を含む。
【0047】
以下、
図1を参照し、本発明の一形態に係る有機発光素子の構造及び製造方法についての説明は、次の通りである。
【0048】
図1の第1電極110の下部、または第2電極190の上部には、基板が追加して配置されていてもよい。前記基板は、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または透明プラスチック基板を使用することができる。
【0049】
前記第1電極110は、例えば、基板上部に、第1電極用物質を、蒸着法また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うる。前記第1電極110がアノードである場合、正孔注入が容易であるように、第1電極用物質は、高い仕事関数を有する物質のうちから選択されることが好ましい。前記第1電極110は、反射型電極、半透過型電極または透過型電極であってもよい。第1電極用物質としては、透明であって伝導性に優れる。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)または酸化亜鉛(ZnO)などを利用することができる。また、半透過型電極または反射型電極である第1電極110を形成するために、第1電極用物質として、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)およびマグネシウム−銀(Mg−Ag)のうちの少なくとも一つでありうる。
【0050】
前記第1電極110は、単一層構造、または複数の層を有する多層構造を有することができる。例えば、前記第1電極110は、ITO/Ag/ITOの3層構造を有することができるが、これに限定されるものではない。
【0051】
前記第1電極110の上部には、有機層150が配置されている。前記有機層150は、発光層を含む。
【0052】
前記有機層150は、前記第1電極と前記発光層との間に介在される正孔輸送領域(hole transport region)、及び前記発光層と前記第2電極との間に介在される電子輸送領域(electron transport region)をさらに含んでもよい。
【0053】
前記正孔輸送領域は、正孔輸送層(HTL)、正孔注入層(HIL)、バッファ層及び電子阻止層のうちの少なくとも一つを含み、前記電子輸送領域は、正孔阻止層(HBL)、電子輸送層(ETL)及び電子注入層(EIL)のうちの少なくとも一つを含んでもよいが、これらに限定されるものではない。
【0054】
前記正孔輸送領域は、単一物質からなる単一層、複数の互いに異なる物質からなる単一層、または複数の互いに異なる物質からなる複数の層を有する多層構造を有することができる。
【0055】
例えば、前記正孔輸送領域は、複数の互いに異なる物質からなる単一層の構造を有するか、あるいは第1電極110から順に積層された正孔注入層/正孔輸送層、正孔注入層/正孔輸送層/バッファ層、正孔注入層/バッファ層、正孔輸送層/バッファ層または正孔注入層/正孔輸送層/電子阻止層の構造を有することができるが、これらに限定されるものではない。
【0056】
前記正孔輸送領域が正孔注入層を含む場合、真空蒸着法、スピンコーティング法、キャスト法、LB(Langmuir‐Blodgett)法、インクジェットプリンティング法、レーザプリンティング法、レーザ熱転写法(LITI:laser induced thermal imaging)などの多様な方法を利用して、前記第1電極110の上部に、前記正孔注入層を形成することができる。
【0057】
真空蒸着法によって正孔注入層を形成する場合、蒸着条件は、例えば、100℃以上500℃以下の蒸着温度、10
−8torr以上10
−3torr以下の真空度、及び0.01Å/sec以上100Å/sec以下の蒸着速度範囲内で、蒸着する正孔注入層用化合物、及び形成する正孔注入層構造を考慮して選択されうる。
【0058】
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、2,000rpm以上5,000rpm以下のコーティング速度、及び80℃以上200℃以下の熱処理温度の範囲内で、蒸着する正孔注入層用化合物、及び形成する正孔注入層構造を考慮して選択されうる。
【0059】
前記正孔輸送領域が正孔輸送層を含む場合、真空蒸着法、スピンコーティング法、キャスト法、LB法、インクジェットプリンティング法、レーザプリンティング法、レーザ熱転写法(LITI)などの多様な方法を利用して、第1電極110の上部、または正孔注入層の上部に、前記正孔輸送層を形成することができる。真空蒸着法及びスピンコーティング法によって正孔輸送層を形成する場合、正孔輸送層の蒸着条件及びコーティング条件は、前記正孔注入層の蒸着条件及びコーティング条件を参照することができる。
【0060】
前記正孔輸送領域は、m−MTDATA、TDATA、2−TNATA、NPB、β−NPB、TPD、spiro−TPD、spiro−NPB、α−NPB、TAPC、HMTPD、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で表される化合物、または下記化学式202で表される化合物を含んでもよい:
【0064】
前記化学式201及び202において、
L
201からL
205は、互いに独立して、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、
xa1からxa4は、互いに独立して、0、1、2及び3のうちから選択され、
xa5は、1、2、3、4及び5のうちから選択され、
R
201からR
204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
2−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
2−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る。
【0065】
例えば、前記化学式201及び202としては、
L
201からL
205は、互いに独立して、
フェニレン基、ナフチレン基、フルオレニレン基、スピロ−フルオレニレン基、ベンゾフルオレン基、ジベンゾフルオレン基、フェナントレニレン基、アントラセニレン基、ピレニレン基、クリセニレン基、ピリジニレン基、ピラジニレン基、ピリミジニレン基、ピリダジニレン基、キノリニレン基、イソキノリニレン基、キノキサリニレン基、キナゾリニレン基、カバゾリレン基及びトリアジニレン基;
並びに
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシ基、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、カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、C
1−C
20アルキル基、C
1−C
20アルコキシ基、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、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、フェナントレニル基、アントラセニル基、ピレニル基、クリセニル基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、イソインドリル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基、及びトリアジニル基のうち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、フルオレニレン基、スピロ−フルオレニレン基、ベンゾフルオレニレン基、ジベンゾフルオレニレン基、フェナントレニレン基、アントラセニレン基、ピレニレン基、クリセニレン基、ピリジニレン基、ピラジニレン基、ピリミジニレン基、ピリダジニレン基、キノリニレン基、イソキノリニレン基、キノキサリニレン基、キナゾリニレン基、カバゾリレン基及びトリアジニレン基;
のうちから選択され、
xa1からxa4は、互いに独立して、0、1または2であり、
xa5は、1、2または3であり、
R
201からR
204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、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、ピレニル基、クリセニル基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基及びトリアジニル基;
並びに
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシ基、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、カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、C
1−C
20アルキル基、C
1−C
20アルコキシ基、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、アズレニル基、フルオレニル基、スピロ−フルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、ピレニル基、クリセニル基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基、及びトリアジニル基のうちの少なくとも一つで置換された、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、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、フェナントレニル基、アントラセニル基、ピレニル基、クリセニル基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基及びトリアジニル基;
のうちから選択されるものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【0066】
前記化学式201で表される化合物は、下記化学式201Aで表示されもする:
【0068】
例えば、前記化学式201で表される化合物は、下記化学式201A−1で表されるものが挙げられるが、これに限定されるものではない:
【0070】
前記化学式202で表される化合物は、下記化学式202Aで表されるものであってもよいが、これに限定されるものではない:
【0072】
前記化学式201A、201A−1及び202Aにおいて、L
201からL
203、xa1からxa3、xa5、及びR
202からR
204に関する説明は、本明細書に記載されたところを参照し、R
211及びR
212は、R
203に関する説明を参照し、R
213からR
216は、互いに独立して、水素、重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシ基、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、カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、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
2−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
2−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。
【0073】
例えば、前記化学式201A、201A−1及び202Aとしては、
L
201からL
203は、互いに独立して、
フェニレン基、ナフチレン基、フルオレニレン基、スピロ−フルオレニレン基、ベンゾフルオレニレン基、ジベンゾフルオレニレン基、フェナントレニレン基、アントラセニレン基、ピレニレン基、クリセニレン基、ピリジニレン基、ピラジニレン基、ピリミジニレン基、ピリダジニレン基、キノリニレン基、イソキノリニレン基、キノキサリニレン基、キナゾリニレン基、カバゾリレン基及びトリアジニレン基;
並びに
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシ基、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、カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、C
1−C
20アルキル基、C
1−C
20アルコキシ基、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、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、フェナントレニル基、アントラセニル基、ピレニル基、クリセニル基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基、及びトリアジニル基のうちから選択された少なくとも一つで置換された、フェニレン基、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、ベンゾフルオレニレン基、ジベンゾフルオレニレン基、フェナントレニレン基、アントラセニレン基、ピレニレン基、クリセニレン基、ピリジニレン基、ピラジニレン基、ピリミジニレン基、ピリダジニレン基、キノリニレン基、イソキノリニレン基、キノキサリニレン基、キナゾリニレン基、カバゾリレン基及びトリアジニレン基;
のうちから選択され、
xa1からxa3は、互いに独立して、0または1であり、
R
202からR
204、R
211及びR
212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、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、ピレニル基、クリセニル基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基及びトリアジニル基;
並びに
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシ基、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、カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、C
1−C
20アルキル基、C
1−C
20アルコキシ基、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、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、フェナントレニル基、アントラセニル基、ピレニル基、クリセニル基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基、及びトリアジニル基のうちから選択された少なくとも一つで置換された、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、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、フェナントレニル基、アントラセニル基、ピレニル基、クリセニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、ピレニル基、クリセニル基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基及びトリアジニル基;
のうちから選択され、
R
213及びR
214は、互いに独立して、
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、カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、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、フェナントレニル基、アントラセニル基、ピレニル基、クリセニル基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基、及びトリアジニル基のうちから選択された少なくとも一つで置換された、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、フェナントレニル基、アントラセニル基、ピレニル基、クリセニル基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基及びトリアジニル基;
並びに
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシ基、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、カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、C
1−C
20アルキル基、C
1−C
20アルコキシ基、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、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、フェナントレニル基、アントラセニル基、ピレニル基、クリセニル基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基、及びトリアジニル基のうちから選択された少なくとも一つで置換された、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、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、フェナントレニル基、アントラセニル基、ピレニル基、クリセニル基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基及びトリアジニル基;
のうちから選択され、
R
215及びR
216は、互いに独立して、
水素、重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシ基、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、カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、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、カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、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、フェナントレニル基、アントラセニル基、ピレニル基、クリセニル基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基、及びトリアジニル基のうちから選択された少なくとも一つで置換された、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、フェナントレニル基、アントラセニル基、ピレニル基、クリセニル基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基及びトリアジニル基;
並びに
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシ基、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、カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、C
1−C
20アルキル基、C
1−C
20アルコキシ基、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、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、フェナントレニル基、アントラセニル基、ピレニル基、クリセニル基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基、及びトリアジニル基のうちから選択された少なくとも一つで置換された、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、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、フェナントレニル基、アントラセニル基、ピレニル基、クリセニル基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基及びトリアジニル基;
のうちから選択され、
xa5は、1または2であるものが挙げられる。
【0074】
また、前記化学式201A及び201A−1において、R
213及びR
214は、互いに結合し、飽和環または不飽和環を形成していてもよい。
【0075】
前記化学式201で表される化合物、及び前記化学式202で表される化合物は、下記化合物HT1からHT20を含んでもよいが、これらに限定されるものではない。
【0079】
前記正孔輸送領域の厚みは、100Å以上10,000Å以下であることが好ましく、例えば、100Å以上1,000Å以下であることがより好ましい。前記正孔輸送領域が、正孔注入層及び正孔輸送層をいずれも含むものであるならば、前記正孔注入層の厚みは、100Å以上10,000Å以下であることが好ましく、例えば、100Å以上1,000Å以下であることがより好ましく、前記正孔輸送層の厚みは、50Å以上2,000Å以下であることが好ましく、例えば、100Å以上1,500Å以下であることがより好ましい。前記正孔輸送領域、正孔注入層及び正孔輸送層の厚みが前述のような範囲を満足する場合、実質的な駆動電圧の上昇なしに、満足すべき正孔輸送特性を得ることができる。
【0080】
前記正孔輸送領域は、前述のような物質以外に、導電性向上のために、電荷生成物質をさらに含むことが好ましい。前記電荷生成物質は、前記正孔輸送領域内に、均一にまたは不均一に分散している。
【0081】
前記電荷生成物質は、例えば、p−ドーパントであることが好ましい。前記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ってもよい、これらに限定されるものではない。例えば、前記p−ドーパントの非限定的な例としては、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−ベンゾキノジメタン(F4−TCNQ)のようなキノン誘導体;タングステン酸化物及びモリブデン酸化物のような金属酸化物;並びに下記化合物HT−D1など挙げることができるが、これらに限定されるものではない。p−ドーパントは、これらの中でも、HT−D1またはF4−TCNQであることが好ましい。
【0083】
前記正孔輸送領域は、前述のような電子阻止層、正孔注入層及び正孔輸送層以外に、バッファ層をさらに含んでもよい。前記バッファ層は、発光層から放出される光の波長による光学的共振距離を補償し、光放出効率を上昇させる機能を有する層である。前記バッファ層に含まれる物質としては、正孔輸送領域に含まれる物質を使用することができる。電子阻止層は、電子輸送領域からの電子注入を防止する機能を有する層である。
【0084】
前記第1電極110の上部、または正孔輸送領域の上部に、真空蒸着法、スピンコーティング法、キャスト法、LB法、インクジェットプリンティング法、レーザプリンティング法、レーザ熱転写法(LITI)などの多様な方法を利用して、発光層を形成することができる。真空蒸着法及びスピンコーティング法によって、発光層を形成する場合、発光層の蒸着条件及びコーティング条件は、前記正孔注入層の蒸着条件及びコーティング条件を参照することができる。
【0085】
前記有機発光素子10がフルカラー有機発光素子である場合、発光層は、各発光層、各個別副画素別に、赤色発光層、緑色発光層及び青色発光層にパターニングされうる。または、前記発光層は、赤色発光層、緑色発光層及び青色発光層が積層された構造を有するか、赤色光発出物質、緑色光発出物質及び青色光放出物質が層区分なしに混合された構造を有し、白色光を放出することができる。
【0086】
前記発光層は、ホスト及びドーパントを含むことが好ましい。
【0087】
前記ホストは、例えば、下記TPBi、TBADN、ADN(「DNA」ともいう)、CBP、CDBP及びTCPのうちの少なくとも一つを含んでもよい:
【0089】
または、前記ホストは、下記化学式301で表される化合物を含んでもよい。
【0091】
前記化学式301において、
Ar
301は、ナフタレン、ヘプタレン、フルオレン、スピロ−フルオレン、ベンゾフルオレン、ジベンゾフルオレン、フェナレン、フェナントレン、アントラセン、フルオランテン、トリフェニレン、ピレン、クリセン、ナフタセン、ピセン、ペリレン、ペンタフェン及びインデノアントラセン;
並びに
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシ基、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、カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、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
2−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
2−C
10ヘテロシクロアルケニル基、C
6−C
60アリール基、C
6−C
60アリールオキシ基、C
6−C
60アリールチオ基、C
1−C
60ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基、一価非芳香族ヘテロ縮合多環基、及び−Si(Q
301)(Q
302)(Q
303)(前記Q
301からQ
303は、互いに独立して、水素、C
1−C
60アルキル基、C
2−C
60アルケニル基、C
6−C
60アリール基及びC
1−C
60ヘテロアリール基のうちから選択される)のうちから選択された少なくとも一つで置換された、ナフタレン、ヘプタレン、フルオレン、スピロ−フルオレン、ベンゾフルオレン、ジベンゾフルオレン、フェナレン、フェナントレン、アントラセン、フルオランテン、トリフェニレン、ピレン、クリセン、ナフタセン、ピセン、ペリレン、ペンタフェン及びインデノアントラセン;
のうちから選択され、
L
301は、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、ベンゾフルオレン基、ジベンゾフルオレン基、フェナントレニレン基、アントラセニレン基、ピレニレン基、クリセニレン基、ピリジニレン基、ピラジニレン基、ピリミジニレン基、ピリダジニレン基、キノリニレン基、イソキノリニレン基、キノキサリニレン基、キナゾリニレン基、カバゾリレン基及びトリアジニレン基;
並びに
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシ基、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、カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、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、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、フェナントレニル基、アントラセニル基、ピレニル基、クリセニル基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、イソインドリル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基、及びトリアジニル基のうち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、フルオレニレン基、スピロ−フルオレニレン基、ベンゾフルオレニレン基、ジベンゾフルオレニレン基、フェナントレニレン基、アントラセニレン基、ピレニレン基、クリセニレン基、ピリジニレン基、ピラジニレン基、ピリミジニレン基、ピリダジニレン基、キノリニレン基、イソキノリニレン基、キノキサリニレン基、キナゾリニレン基、カバゾリレン基及びトリアジニレン基;
のうちから選択され、
R
301は、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、カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、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、フェナントレニル基、アントラセニル基、ピレニル基、クリセニル基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基、及びトリアジニル基のうちから選択された少なくとも一つで置換された、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、フェナントレニル基、アントラセニル基、ピレニル基、クリセニル基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基及びトリアジニル基;
並びに
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシ基、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、カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、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、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、フェナントレニル基、アントラセニル基、ピレニル基、クリセニル基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基、及びトリアジニル基のうちから選択された少なくとも一つで置換された、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、スピロ−フルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、ピレニル基、クリセニル基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基及びトリアジニル基;
のうちから選択され、
xb1は、0、1、2及び3のうちから選択され、
xb2は、1、2、3及び4のうちから選択される。
【0092】
例えば、前記化学式301としては、
L
301は、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、ベンゾフルオレニレン基、ジベンゾフルオレニレン基、フェナントレニレン基、アントラセニレン基、ピレニレン基及びクリセニレン基;
並びに
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシ基、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、カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、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、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、フェナントレニル基、アントラセニル基、ピレニル基、及びクリセニル基のうちから選択された少なくとも一つで置換された、フェニレン基、ナフチレン基、フルオレニレン基、スピロ−フルオレニレン基、ベンゾフルオレニレン基、ジベンゾフルオレニレン基、フェナントレニレン基、アントラセニレン基、ピレニレン基及びクリセニレン基;
のうちから選択され、
R
301は、
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、カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、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、フェナントレニル基、アントラセニル基、ピレニル基、及びクリセニル基のうちから選択された少なくとも一つで置換された、C
1−C
20アルキル基及びC
1−C
20アルコキシ基;
フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、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、フェナントレニル基、アントラセニル基、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、カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、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、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、フェナントレニル基、アントラセニル基、ピレニル基、及びクリセニル基のうちから選択された少なくとも一つで置換された、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、スピロ−フルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、ピレニル基及びクリセニル基;
のうちから選択されるものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【0093】
例えば、前記ホストは、下記化学式301Aで表示される化合物を含んでもよい:
【0095】
前記化学式301Aにおいて、L
301、R
301、xb1及びxb2に関する説明は本明細書に記載されたところを参照する。
【0096】
前記化学式301で表示される化合物は、下記化合物H1からH42のうちの少なくとも一つを含んでもよいが、これら限定されるものではない:
【0102】
または、前記ホストは、下記化合物H43からH49のうちの少なくとも一つを含んでもよいが、これらに限定されるものではない:
【0104】
前記ドーパントは、公知の蛍光ドーパントまたはリン光ドーパントを含んでもよい。
【0105】
前記リン光ドーパントは、下記化学式401で表わされる有機金属錯体を含んでもよい:
【0107】
前記化学式401において、
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)及びツリウム(Tm)うちから選択され、
X
401からX
404は、互いに独立して、窒素または炭素であり、
A
401環及びA
402環は、互いに独立して、置換もしくは非置換のベンゼン、置換もしくは非置換のナフタレン、置換もしくは非置換のフルオレン、置換もしくは非置換のスピロ−フルオレン、置換もしくは非置換のインデン、置換もしくは非置換のピロール、置換もしくは非置換のチオフェン、置換もしくは非置換のフラン、置換もしくは非置換のイミダゾール、置換もしくは非置換のピラゾール、置換もしくは非置換のチアゾール、置換もしくは非置換のイソチアゾール、置換もしくは非置換のオキサゾール、置換もしくは非置換のイソオキサゾール(isooxazole)、置換もしくは非置換のピリジン、置換もしくは非置換のピラジン、置換もしくは非置換のピリミジン、置換もしくは非置換のピリダジン、置換もしくは非置換のキノリン、置換もしくは非置換のイソキノリン、置換もしくは非置換のベンゾキノリン、置換もしくは非置換のキノキサリン、置換もしくは非置換のキナゾリン、置換もしくは非置換のカルバゾール、置換もしくは非置換のベンゾイミダゾール、置換もしくは非置換のベンゾフラン、置換もしくは非置換のベンゾチオフェン、置換もしくは非置換のイソベンゾチオフェン、置換もしくは非置換のベンゾオキサゾール、置換もしくは非置換のイソベンゾオキサゾール、置換もしくは非置換のトリアゾール、置換もしくは非置換のオキサジアゾール、置換もしくは非置換のトリアジン、置換もしくは非置換のジベンゾフラン、及び置換もしくは非置換のジベンゾチオフェンのうちから選択され、
前記置換されたベンゼン、置換されたナフタレン、置換されたフルオレン、置換されたスピロ−フルオレン、置換されたインデン、置換されたピロール、置換されたチオフェン、置換されたフラン、置換されたイミダゾール、置換されたピラゾール、置換されたチアゾール、置換されたイソチアゾール、置換されたオキサゾール、置換されたイソオキサゾール、置換されたピリジン、置換されたピラジン、置換されたピリミジン、置換されたピリダジン、置換されたキノリン、置換されたイソキノリン、置換されたベンゾキノリン、置換されたキノキサリン、置換されたキナゾリン、置換されたカルバゾール、置換されたベンゾイミダゾール、置換されたベンゾフラン、置換されたベンゾチオフェン、置換されたイソベンゾチオフェン、置換されたベンゾオキサゾール、置換されたイソベンゾオキサゾール、置換されたトリアゾール、置換されたオキサジアゾール、置換されたトリアジン、置換されたジベンゾフラン、及び置換されたジベンゾチオフェンの少なくとも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、カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、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、カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、C
3−C
10シクロアルキル基、C
2−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
2−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
401)(Q
402)、−Si(Q
403)(Q
404)(Q
405)、及び−B(Q
406)(Q
407)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
2−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
2−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ヘテロアリール基及び非芳香族縮合多環基;
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシ基、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、カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、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
2−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
2−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
411)(Q
412)、−Si(Q
413)(Q
414)(Q
415)、及び−B(Q
416)(Q
417)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
2−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
2−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
421)(Q
422)、−Si(Q
423)(Q
424)(Q
425)及び−B(Q
426)(Q
427);のうちから選択され、
L
401は、有機リガンドであり、
xc1は、1、2または3であり、
xc2は、0、1、2または3である。
【0108】
前記L
401は、任意の一価、二価または三価の有機リガンドであってもよい。例えば、L
401は、ハロゲンリガンド(例えば、Cl、F)、ジケトンリガンド(例えば、アセチルアセトネート、1,3−ジフェニル−1,3−プロパンジオネート、2,2,6,6−テトラメチル−3,5−ヘプタンジオネート、ヘキサフルオロアセトネート)、カルボン酸リガンド(例えば、ピコリネート、ジメチル−3−ピラゾールカルボキシレート、ベンゾエート)、カーボンモノオキシドリガンド、イソニトリルリガンド、シアノリガンド及びホスホロスリガンド(例えば、ホスフィン(phosphine)、ホスファイト(phosphite))のうちから選択されるが、これらに限定されるものではない。
【0109】
前記化学式401において、A
401が2以上の置換基を有する場合、A
401の2以上の置換基は、互いに結合し、飽和環または不飽和環を形成していてもよい。
【0110】
前記化学式401において、A
402が2以上の置換基を有する場合、A
402の2以上の置換基は、互いに結合し、飽和環または不飽和環を形成していてもよい。
【0111】
前記化学式401において、xc1が2以上である場合、化学式401で、複数のリガンド
【0113】
は、互いに同じであっても、異なっていてもよい。前記化学式401で、xc1が2以上である場合、A
401及びA
402は、それぞれ隣接する他のリガンドのA
401及びA
402と、それぞれ直接(directly)または連結基(例えば、C
1−C
5アルキレン基、−N(R’)−(ここで、R’は、C
1−C
10アルキル基またはC
6−C
20アリール基)、−C(=O)−)を挟んで連結されていてもよい。
【0114】
また、前記リン光ドーパントは、前記化学式401で表わされる有機金属錯体以外の有機金属錯体を含んでいてもよい。
【0115】
前記リン光ドーパントは、下記化合物PD1からPD74のうちの少なくとも一つを含んでもよいが、これらに限定されるものではない:
【0122】
または、前記リン光ドーパントは、下記PtOEPを含んでもよい:
【0124】
前記蛍光ドーパントは、下記DPAVBi、BDAVBi、TBPe、DCM、DCJTB、Coumarin6及びC545Tのうちの少なくとも一つを含んでもよい。
【0126】
また、前記蛍光ドーパントは、下記化学式501で表示される化合物を含んでもよい:
【0128】
前記化学式501において、
Ar
501は、ナフタレン、ヘプタレン、フルオレン、スピロ−フルオレン、ベンゾフルオレン、ジベンゾフルオレン、フェナレン、フェナントレン、アントラセン、フルオランテン、トリフェニレン、ピレン、クリセン、ナフタセン、ピセン、ペリレン、ペンタフェン及びインデノアントラセン;
並びに
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシ基、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、カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、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
2−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
2−C
10ヘテロシクロアルケニル基、C
6−C
60アリール基、C
6−C
60アリールオキシ基、C
6−C
60アリールチオ基、C
1−C
60ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基、一価非芳香族ヘテロ縮合多環基、及び−Si(Q
501)(Q
502)(Q
503)(前記Q
501からQ
503は、互いに独立して、水素、C
1−C
60アルキル基、C
2−C
60アルケニル基、C
6−C
60アリール基及びC
1−C
60ヘテロアリール基のうちから選択される)のうちから選択された少なくとも一つで置換された、ナフタレン、ヘプタレン、フルオレン、スピロ−フルオレン、ベンゾフルオレン、ジベンゾフルオレン、フェナレン、フェナントレン、アントラセン、フルオランテン、トリフェニレン、ピレン、クリセン、ナフタセン、ピセン、ペリレン、ペンタフェン及びインデノアントラセン;
のうちから選択され、
L
501からL
503に関する説明は、それぞれ本明細書において、L
203に関する説明を参照し、
R
501及びR
502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、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、ピレニル基、クリセニル基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基、トリアジニル基、ジベンゾフラニル基及びジベンゾチオフェニル基;
並びに
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシ基、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、カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、C
1−C
20アルキル基、C
1−C
20アルコキシ基、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、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、フェナントレニル基、アントラセニル基、ピレニル基、クリセニル基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基、トリアジニル基、ジベンゾフラニル基及びジベンゾチオフェニル基のうちから選択された少なくとも一つで置換された、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、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、フェナントレニル基、アントラセニル基、ピレニル基、クリセニル基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基、トリアジニル基、ジベンゾフラニル基及びジベンゾチオフェニル基;
のうちから選択され、
xd1からxd3は、互いに独立して、0、1、2及び3のうちから選択され、
xb4は、1、2、3及び4のうちから選択される。
【0129】
前記蛍光ドーパントは、下記化合物FD1からFD8のうちの少なくとも一つを含んでもよい:
【0131】
前記発光層において、ドーパントの含有量は、一般的に、ホスト100重量部に対して、0.01質量部以上15重量部以下の範囲で選択されるが、これに限定されるものではない。
【0132】
前記発光層の厚みは、100Å以上1,000Å以下であることが好ましく、例えば、200Å以上600Å以下であることがより好ましい。前記発光層の厚みが前述のような範囲を満足する場合、実質的な駆動電圧の上昇なしに、優秀な発光特性を示すことができる。
【0133】
次に、発光層の上部に電子輸送領域が配置される。
【0134】
前記電子輸送領域は、正孔阻止層、電子輸送層(ETL)及び電子注入層のうちの少なくとも1層を含んでもよいが、それらに限定されるものではない。
【0135】
本発明の一形態によれば、前記電子輸送領域は、本発明の一形態に係る化学式1の化合物を含んでもよい。
【0136】
前記電子輸送領域が正孔阻止層を含む場合、真空蒸着法、スピンコーティング法、キャスト法、LB法、インクジェットプリンティング法、レーザプリンティング法、レーザ熱転写法(LITI)などの多様な方法を利用して、前記発光層の上部に、前記正孔阻止層を形成することができる。真空蒸着法及びスピンコーティング法によって正孔阻止層を形成する場合、正孔阻止層の蒸着条件及びコーティング条件は、前記正孔注入層の蒸着条件及びコーティング条件を参照することができる。
【0137】
前記正孔阻止層は、例えば、下記BCP及びBphenのうちの少なくとも一つを含んでもよいが、これらに限定されるものではない。
【0139】
前記正孔阻止層の厚みは、20Å以上1,000Å以下であることが好ましく、例えば、30Å以上300Å以下であることがより好ましい。前記正孔阻止層の厚みが前述のような範囲を満足する場合、実質的な駆動電圧の上昇なしに、優秀な正孔阻止特性を得ることができる。
【0140】
前記電子輸送領域は、前記発光層と前記第2電極との間に介在され、電子輸送層と、正孔阻止層、電子注入層のうちの少なくとも1層とを含んでもよい。
【0141】
前記電子輸送領域は、発光層から順に積層された電子輸送層/電子注入層、または正孔阻止層/電子輸送層/電子注入層の構造を有することができるが、これら限定されるものではない。
【0142】
本発明の一形態によれば、前記有機発光素子の有機層150は、発光層と第2電極190との間に介在された電子輸送領域を含み、前記電子輸送領域は、電子輸送層を含むことができる。前記電子輸送層は、複数層であってもよい。例えば、前記電子輸送領域は、第1電子輸送層及び第2電子輸送層を含んでもよい。
【0143】
前記電子輸送層は、本発明の一形態に係る化学式1の化合物を含んでもよい。
【0144】
前記電子輸送層の厚みは、100Å以上1,000Å以下であることが好ましく、例えば、150Å以上500Å以下であることがより好ましい。前記電子輸送層の厚みが前述のような範囲を満足する場合、実質的な駆動電圧の上昇なしに、満足すべき電子輸送特性を得ることができる。
【0145】
前記電子輸送層は、前述のような物質以外に、金属含有物質をさらに含むことが好ましい。
【0146】
前記金属含有物質は、Li錯体を含むことが好ましい。前記Li錯体は、例えば、下記化合物ET−D1(リチウムキノレート(LiQ))またはET−D2を含むことが好ましい。
【0148】
前記電子輸送領域は、第2電極190からの電子注入を容易にする電子注入層を含んでもよい。
【0149】
前記電子注入層は、真空蒸着法、スピンコーティング法、キャスト法、LB法、インクジェットプリンティング法、レーザプリンティング法、レーザ熱転写法(LITI)などの多様な方法を利用して、前記電子輸送層の上部に形成されうる。真空蒸着法及びスピンコーティング法によって電子注入層を形成する場合、電子注入層の蒸着条件及びコーティング条件は、前記正孔注入層の蒸着条件及びコーティング条件を参照することができる。
【0150】
前記電子注入層は、LiF、NaCl、CsF、Li
2O、BaO及びLiQのうちから選択された少なくとも一つを含んでもよい。
【0151】
前記電子注入層の厚みは、1Å以上100Å以下であることが好ましく、3Å以上90Å以下であることがより好ましい。前記電子注入層の厚みが前述のような範囲を満足する場合、実質的な駆動電圧の上昇なしに、満足すべき電子注入特性を得ることができる。
【0152】
前述のような有機層150の上部には、第2電極190が配置されている。前記第2電極190は、電子注入電極であるカソードでもあるが、このとき、前記第2電極190用物質としては、低い仕事関数を有する金属、合金、電気伝導性化合物、及びそれらの混合物などを使用することができる。第2電極190用物質の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)などが含まれうる。または、前記第2電極190用物質として、ITOまたはIZOなどを使用することができる。前記第2電極190は、反射型電極、半透過型電極または透過型電極であってもよい。
【0153】
一方、本発明の一形態に係る有機発光素子の有機層は、本発明の一形態に係る化合物を使用して蒸着方法で形成されてもよく、また溶液によって製造された本発明の一形態に係る化合物をコーティングする湿式方法で形成されてもよい。
【0154】
また、本発明の一形態に係る有機発光素子は、第1電極がアノードであり、第2電極がカソードであり、有機層は、
i)第1電極と前記発光層との間に介在され、正孔輸送層、正孔注入層及び電子阻止層のうちの少なくとも1層を含んだ正孔輸送領域と、
ii)発光層と前記第2電極との間に介在され、電子輸送層と、正孔阻止層、電子注入層のうちの少なくとも1層と、を含んだ電子輸送領域と、
を含み、有機層が本発明の一形態に係る化合物を含むことがより好ましい。
【0155】
本発明の一形態に係る有機発光素子は、多様な形態の平板表示装置、例えば、受動マトリックス有機発光表示装置及び能動マトリックス有機発光表示装置に具備されうる。特に、能動マトリックス有機発光表示装置に具備される場合において、基板側に具備された第1電極は、画素電極として、薄膜トランジスタのソース電極またはドレイン電極と電気的に連結されることが好ましい。また、前記有機発光素子は、両面に画面を表示することができる平板表示装置に具備される。
【0156】
以上、前記有機発光素子について、
図1を参照して説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0157】
以下、本明細書で使用される置換基のうち、代表的な置換基の定義についての説明は次の通りである(置換基を限定する炭素数は、非限定的なものであり、置換基の特性を制限するものではなく、本明細書で定義していない置換基は、一般的な定義による)。
【0158】
本明細書において、C
1−C
60アルキル基は、C
1−C
60の直鎖状または分枝状の脂肪族炭化水素一価基を意味し、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、前記C
1−C
60アルキル基と同一構造を有する二価基を意味する。
【0159】
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、前記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。
【0160】
本明細書において、C
2−C
60アルケニル基は、前記C
2−C
60アルキル基の中間または末端に、1以上の炭素二重結合を含んだ炭化水素基を意味し、その具体的な例としては、エテニル基、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、前記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。
【0161】
本明細書において、C
2−C
60アルキニル基は、前記C
2−C
60アルキル基の中間または末端に、1以上の炭素三重結合を含んだ炭化水素基を意味し、その具体的な例としては、エチニル基、プロピニル基などが含まれる。本明細書において、C
2−C
60アルキニレン基は、前記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。
【0162】
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式基を意味し、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、シクロヘプチル基などを含む。本明細書において、C
3−C
10シクロアルキレン基は、前記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。
【0163】
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た少なくとも1つのヘテロ原子を、環形成原子として含んだC
1−C
10一価単環式基を意味し、その具体例としては、テトラヒドロフラニル基、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、前記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。
【0164】
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
10一価単環式基であって、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、前記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。
【0165】
本明細書において、C
2−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た少なくとも1つのヘテロ原子を、環形成原子として含んだC
2−C
10一価単環式基であって、環内に、少なくとも1つの二重結合を有する。前記C
2−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
2−C
10ヘテロシクロアルケニレン基は、前記C
2−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。
【0166】
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。前記C
6−C
60アリール基の具体例としては、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、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。前記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、前記2以上の環は互いに融合されうる。
【0167】
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た少なくとも1つのヘテロ原子を環形成原子として含み、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た少なくとも1つのヘテロ原子を、環形成原子として含み、C
1−C
60炭素環芳香族系を有する二価基を意味する。前記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、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などを含む。前記C
1−C
60ヘテロアリール基及びC1−C60ヘテロアリーレン基が2以上の環を含む場合、2以上の環は互いに融合されうる。
【0168】
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、前記C
6−C
60アリール基である)を示し、前記C
6−C
60アリールチオ基は、−SA
103(ここで、A
103は、前記C
6−C
60アリール基である)を示す。
【0169】
本明細書において、一価非芳香族縮合多環基は、2以上の環が互いに縮合されており、環形成原子として炭素のみを含み、分子全体が非芳香族性(non−aromacity)を有する一価基(例えば、C
8−C
60である)を意味する。前記一価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、前記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。
【0170】
本明細書において、一価非芳香族ヘテロ縮合多環基は、2以上の環が互いに縮合されており、環形成原子として、炭素以外に、N、O、P及びSのうちから選択されたヘテロ原子を含み、分子全体が非芳香族性を有する一価基(例えば、C
2−C
60である)を意味する。本明細書において、二価非芳香族ヘテロ縮合多環基は、前記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。
【0171】
本明細書において、前記置換されたC
3−C
10シクロアルキレン基、置換されたC
2−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
2−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
2−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
2−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うちの少なくとも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、カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、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、カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、C
3−C
10シクロアルキル基、C
2−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
2−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
2−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
2−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、カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、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
2−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
2−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
2−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
2−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、
前記Q
11からQ
17、Q
21からQ
27、及びQ
31からQ
37は、互いに独立して、水素、重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシ基、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、カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、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
2−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
2−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。
【0172】
例えば、前記前記置換されたC
3−C
10シクロアルキレン基、置換されたC
2−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
2−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
2−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
2−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うちの少なくとも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、カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、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C1−C60アルコキシ基;
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシ基、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、カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、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、イソオキサゾリル基、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、ベンゾカバゾリル基、ジベンゾカバゾリル基、チアジアゾリル基、イミダゾピリジニル基、イミダゾピリミジニル基、−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;
シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、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、イソオキサゾリル基、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、ベンゾカバゾリル基、ジベンゾカバゾリル基、チアジアゾリル基、イミダゾピリジニル基及びイミダゾピリミジニル基;
重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシ基、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、カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、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、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、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、イソオキサゾリル基、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、ベンゾカバゾリル基、ジベンゾカバゾリル基、チアジアゾリル基、イミダゾピリジニル基、イミダゾピリミジニル基、−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、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、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、イソオキサゾリル基、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、ベンゾカバゾリル基、ジベンゾカバゾリル基、チアジアゾリル基、イミダゾピリジニル基及びイミダゾピリミジニル基;
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、
前記Q
11からQ
17、Q
21からQ
27、及びQ
31からQ
37は、互いに独立して、水素、重水素、−F、−Cl、−Br、−I、ヒドロキシ基、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、カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、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、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、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、イソオキサゾリル基、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、ベンゾカバゾリル基、ジベンゾカバゾリル基、チアジアゾリル基、イミダゾピリジニル基、イミダゾピリミジニル基のうちから選択される。
【0173】
本明細書において、「Ph」は、フェニル基を意味し、「Me」は、メチル基を意味し、「Et」は、エチル基を意味し、「ter−Bu」または「But」は、tert−ブチル基を意味する。
【0174】
以下、実施例を挙げ、本発明の一形態に係る有機発光素子について、さらに具体的に説明する。
【実施例】
【0175】
<合成例>
〔合成例1:化合物5の合成〕
【0176】
【化30】
【0177】
(中間体I−1の合成)
2−アミノピリジン(2.82g、30mmol)、2−ブロモ−1−(2−ニトロ−フェニル)−エタノン(2−bromo−1−(2−nitro−phenyl)−ethan−1−one)(7.32g、30mmol)をエチルアルコール(150mL)に溶かした後、90℃で12時間撹拌した。前記反応溶液を常温に冷やして溶媒を蒸発させた後、NaHCO
3(aq)で中和させた。酢酸エチル60mLで3回抽出し、集められた有機層は、硫酸マグネシウムで乾燥させた後、溶媒を蒸発させて得られた残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィで分離精製し、中間体I−1 4.31g(収率60%)を得た。生成された化合物は、LC−MS(liquid chromatography−mass spectrometry)を介して確認した;
C
13H
9N
3O
2:M+1 239.1。
【0178】
(中間体I−2の合成)
中間体I−1(4.31g、18mmol)、スズ(tin)6.37g(54mmol)及び塩酸10mL(90mmol、conc.36.5%)をエタノール100mLに溶かした後、100℃で8時間撹拌した。反応溶液を常温に冷却した後、減圧フィルタを施して得た濾過液に、水酸化ナトリウム6gを10mLの水に溶かして添加した後、水60mL及びジクロロメタン60mLで3回抽出した。集められた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒を蒸発させて得られた残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィで分離精製し、中間体I−2 2.64g(収率70%)を得た。生成された化合物は、LC−MSで確認した;
C
13H
11N
3:M+1 209.1。
【0179】
(中間体I−3の合成)
中間体I−2(2.64g、12.6mmol)、3−ブロモ−ベンズアルデヒド(2.33g、12.6mmol)及びp−トルエンスルホン酸(TsOH)(0.252g、1.26mmol)をトルエン100mLに溶かした後、100℃で8時間撹拌した。前記反応液を常温に冷やした後、水30mL及び酢酸エチル30mLで3回抽出した。集められた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒を蒸発させて得られた残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィで分離精製し、中間体I−3 3.58g(収率76%)を得た。生成された化合物は、LC−MSで確認した;
C
20H
12BrN
3:M+1 373.0。
【0180】
(化合物5の合成)
中間体I−3(3.58g、9.58mmol)、9,9−ジメチル−7−(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−フルオレン−2−カルボニトリル(3.31g、9.58mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(Pd(PPh
3)
4)(0.553g、0.48mmol)そしてK
2CO
3(3.97g、28。7mmol)をテトラヒドロフラン(THF)/H
2O(2/1体積比)混合溶液60mLに溶かし、80℃で12時間撹拌した。前記反応液を常温に冷やした後、水30mL及び酢酸エチル30mLで3回抽出した。集められた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒を蒸発させて得られた残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィで分離精製し、化合物5 3.43g(収率70%)を得た。生成された化合物は、MS(mass spectrometry)/FAB(fast atom bombardment)及び
1H NMR(nuclear magnetic resonance)を介して確認した;
C
36H
24N
4 cal.512.20、found 512.22。
【0181】
〔合成例2:化合物7の合成〕
前記化合物5の合成において、9,9−ジメチル−7−(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−フルオレン−2−カルボニトリルの代わりに、9−フェニル−6−(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−2−カルボニトリルを使用したことを除いては、前記化合物5の合成と同一方法で、化合物7 3.87g(収率72%)を得た。生成された生成された化合物は、MS/FAB及び
1H NMRを介して確認した;
C
39H
23N
5 cal.561.20、found 561.21。
【0182】
〔合成例3:化合物8の合成〕
前記中間体I−3の合成において、3−ブロモ−ベンズアルデヒドの代わりに、4−ブロモ−ベンズアルデヒドを使用して、前記化合物5の合成において、9,9−ジメチル−7−(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−フルオレン−2−カルボニトリルの代わりに、6−フェニル−8−(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)−ベンゾ[k]フェナントリジンを使用したことを除いては、前記化合物5の合成と同一方法で、化合物8 3.90g(収率68%)を得た。生成された生成された化合物は、MS/FAB及び
1H NMRを介して確認した;
C
43H
26N
4 cal.598.22、found 598.21。
【0183】
〔合成例4:化合物20の合成〕
前記中間体I−3の合成において、3−ブロモ−ベンズアルデヒドの代わりに、10−ブロモ−アントラセン−9−カルボアルデヒドを使用して、前記化合物5の合成において、9,9−ジメチル−7−(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−フルオレン−2−カルボニトリルの代わりに、ナフタレン−1−イル−ボロン酸を使用したことを除いては、前記化合物5の合成と同一方法で、化合物20 3.55g(収率71%)を得た。生成された生成された化合物は、MS/FAB及び
1H NMRを介して確認した;
C
38H
23N
3 cal.521.19、found 521.20。
【0184】
〔合成例5:化合物26の合成〕
前記化合物20の合成において、ナフタレン−1−イル−ボロン酸の代わりに、9−フェニル−6−(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−2−カルボニトリルを使用したことを除いては、前記化合物20の合成と同一方法で、化合物26 4.63g(収率73%)を得た。生成された生成された化合物は、MS/FAB及び
1H NMRを介して確認した;
C
38H
23N
3 cal.661.23、found 661.22。
【0185】
〔合成例6:化合物39の合成〕
【0186】
【化31】
【0187】
(中間体I−4の合成)
前記中間体I−1の合成において、2−アミノピリジンの代わりに、5−ブロモピリジン−2−アミンを使用したことを除いては、前記中間体I−1の合成と同一方法で、中間体I−4 6.68g(収率70%)を得た。生成された化合物は、LC−MSを介して確認した;
C
13H
8BrN
3O
2:M+1 317.0。
【0188】
(中間体I−5の合成)
前記中間体I−2の合成において、中間体I−1の代わりに、中間体I−4を使用したことを除いては、前記中間体I−2の合成と同一方法で、中間体I−5 4.11g(収率68%)を得た。生成された化合物は、LC−MSで確認した;
C
13H
10BrN
3:M+1 287.0。
【0189】
(中間体I−6の合成)
前記中間体I−3の合成において、中間体I−2の代わりに、中間体I−5を使用したことを除いては、前記中間体I−3の合成と同一方法で、中間体I−6 4.06g(収率76%)を得た。生成された化合物は、LC−MSで確認した;
C
20H
12BrN
3:M+1 373.0。
【0190】
(化合物39の合成)
中間体I−6(4.06g、10.85mmol)、9,9−ジメチル−7−(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)フェニル)−9H−フルオレン−2−カルボニトリル(4.57g、10.85mmol)、Pd(PPh
3)
4(0.627g、0.543mmol)そしてK
2CO
3(4.50g、32.6mmol)をTHF/H
2O(2/1体積比)混合溶液60mLに溶かし、80℃で12時間撹拌した。前記反応液を常温に冷やした後、水30mL及び酢酸エチル30mLで3回抽出した。集められた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒を蒸発させて得られた残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィで分離精製し、化合物39 4.60g(収率72%)を得た。生成された化合物は、MS/FAB及び
1H NMRを介して確認した;
C
42H
28N
4 cal.588.23、found 588.25。
【0191】
〔合成例7:化合物44の合成〕
前記化合物39の合成において、9,9−ジメチル−7−(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)フェニル)−9H−フルオレン−2−カルボニトリルの代わりに、2−(3−(ジナフト[2,1−b:1’,2’−d]フラン−6−イル)フェニル)−4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロランを使用したことを除いては、前記化合物39の合成と同一方法で、化合物44 4.72g(収率70%)を得た。生成された生成された化合物は、MS/FAB及び
1H NMRを介して確認した;
C
46H
27N
3O cal.637.22、found 637.23。
【0192】
〔合成例8:化合物45の合成〕
前記化合物39の合成において、9,9−ジメチル−7−(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)フェニル)−9H−フルオレン−2−カルボニトリルの代わりに、6−フェニル−8(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)ベンゾ[k]フェナントリジンを使用したことを除いては、前記化合物39の合成と同一方法で、化合物45 4.76g(収率65%)を得た。生成された生成された化合物は、MS/FAB及び
1H NMRを介して確認した;
C
49H
30N
4 cal.674.25、found 674.26。
【0193】
〔合成例9:化合物50の合成〕
前記化合物39の合成において、9,9−ジメチル−7−(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)フェニル)−9H−フルオレン−2−カルボニトリルの代わりに、4,4,5,5−テトラメチル−2−(10−(ナフタレン−2−イル)アントラセン−9−イル)−1,3,2−ジオキサボロランを使用したことを除いては、前記化合物39の合成と同一方法で、化合物50 4.55g(収率72%)を得た。生成された生成された化合物は、MS/FAB及び
1H NMRを介して確認した;
C
44H
27N
3 cal.597.22、found 597.21。
【0194】
〔合成例10:化合物57の合成〕
前記化合物39の合成において、9,9−ジメチル−7−(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)フェニル)−9H−フルオレン−2−カルボニトリルの代わりに、2−(10−(ジベンゾ[b,d]−フラン−4−イル)アントラセン−9−イル)−4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロランを使用したことを除いては、前記化合物39の合成と同一方法で、化合物57 4.72g(収率70%)を得た。生成された生成された化合物は、MS/FAB及び
1H NMRを介して確認した;
C
46H
27N
3O cal.637.22、found 637.23。
【0195】
〔合成例11:化合物71の合成〕
【0196】
【化32】
【0197】
(中間体I−7の合成)
前記中間体I−1の合成において、2−ブロモ−1−(2−ニトロ−フェニル)−エタノンの代わりに、2−ブロモ−1−(5−ブロモ−2−ニトロフェニル)エタン−1−オン(2−bromo−1−(5−bromo−2−nitrophenyl)−ethan−1−one)を使用したことを除いては、前記中間体I−1の合成と同一方法で、中間体I−7 6.68g(収率70%)を得た。生成された化合物は、LC−MSを介して確認した;
C
13H
8BrN
3O
2:M+1 317.0。
【0198】
(中間体I−8の合成)
前記中間体I−2の合成において、中間体I−1の代わりに、中間体I−7を使用したことを除いては、前記中間体I−2の合成と同一方法で、中間体I−8 3.99g(収率66%)を得た。生成された化合物は、LC−MSで確認した;
C
13H
10BrN
3:M+1 287.0。
【0199】
(中間体I−9の合成)
前記中間体I−3の合成において、中間体I−2の代わりに、中間体I−8を使用したことを除いては、前記中間体I−3の合成と同一方法で、中間体I−9 3.79g(収率73%)を得た。生成された化合物は、LC−MSで確認した;
C
20H
12BrN
3:M+1 373.0。
【0200】
(化合物71の合成)
中間体I−9(3.79g、10.12mmol)、2−(ジナフト[2,1−b:1’,2’−d]フラン−6−イル)−4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン(3.99g、10.12mmol)、Pd(PPh
3)
4(0.585g、0.506mmol)そしてK
2CO
3(4.20g、30.36mmol)をTHF/H
2O(2/1体積比)混合溶液60mLに溶かし、80℃で12時間撹拌した。前記反応液を常温に冷やした後、水30mL及び酢酸エチル30mLで3回抽出した。集められた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒を蒸発させて得られた残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィで分離精製し、化合物71 4.43g(収率78%)を得た。生成された化合物は、MS/FAB及び
1H NMRを介して確認した;
C
40H
23N
3O cal.561.18、found 561.17。
【0201】
〔合成例12:化合物90の合成〕
前記化合物71の合成において、2−(ジナフト[2,1−b:1’,2’−d]フラン−6−イル)−4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロランの代わりに、6−(10−(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)アントラセン−9−イル)−2、4’−ビピリジンを使用したことを除いては、前記化合物71の合成と同一方法で、化合物90 4.18g(収率66%)を得た。生成された化合物は、MS/FAB及び
1H NMRを介して確認した;
C
44H
27N
5 cal.625.23、found 625.22。
【0202】
前記合成経路と同一合成法を使用して、適切な中間体物質を利用して、追加化合物を合成することが可能である。下記表1に、合成された化合物の
1H NMR及びMS/FABを示した。
【0203】
表1に示した化合物以外の他の化合物も、前述の合成経路及び原料物質を参照し、本技術分野の当業者であるならば、その合成方法を容易に認識することができるであろう。
【0204】
【表1】
【0205】
<実施例>
〔実施例1〕
アノードは、コーニング(Corning)15Ω/cm
2(1,200Å)ITOガラス基板を、50mm×50mm×0.7mmサイズに切り出したものを用意した。まず、ITOガラス基板をイソプロピルアルコールと純水とを利用して、それぞれ5分間超音波洗浄した後、30分間紫外線を照射し、オゾンに露出させて洗浄し、真空蒸着装置に設置した。
【0206】
そして、前記ITOガラス基板上部に、まず、正孔注入層として、公知の物質である2−TNATAを真空蒸着し、600Å厚に形成した後、正孔輸送性化合物として、公知の物質である4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ−]ビフェニル(NPB)を300Å厚に真空蒸着して正孔輸送層を形成した。
【0207】
次いで、前記正孔輸送層の上部に、青色蛍光ホストとして公知の化合物である9,10−ジ−ナフタレン−2−イル−アントラセン(ADN)を使用し、青色蛍光ドーパントとして公知の化合物である4,4’−ビス[2−(4−(N,N−ジフェニルアミノ)フェニル)ビニル]ビフェニル(DPAVBi)を重量比98:2で同時蒸着(同時真空蒸着)し、300Å厚に発光層を形成した。
【0208】
続いて、前記発光層の上部に、電子輸送層として、本発明の化合物5を300Å厚に真空蒸着した後、当該電子輸送層の上部に、ハロゲン化アルカリ金属であるLiFを電子注入層として10Å厚に真空蒸着し、さらにその後、カソード(負極電極)としてAlを3,000Å厚に真空蒸着して、LiF/Al電極を形成することにより、有機発光素子を製造した。
【0209】
【化33】
【0210】
〔実施例2〕
電子輸送層の形成時、前記化合物5の代わりに、化合物7を利用したことを除いては、実施例1と同様にして有機発光素子を製作した。
【0211】
〔実施例3〕
電子輸送層の形成時、前記化合物5の代わりに、化合物8を利用したことを除いては、実施例1と同様にして有機発光素子を製作した。
【0212】
〔実施例4〕
電子輸送層の形成時、前記化合物5の代わりに、化合物20を利用したことを除いては、実施例1と同様にして有機発光素子を製作した。
【0213】
〔実施例5〕
電子輸送層の形成時、前記化合物5の代わりに、化合物26を利用したことを除いては、実施例1と同様にして有機発光素子を製作した。
【0214】
〔実施例6〕
電子輸送層の形成時、前記化合物5の代わりに、化合物39を利用したことを除いては、実施例1と同様にして有機発光素子を製作した。
【0215】
〔実施例7〕
電子輸送層の形成時、前記化合物5の代わりに、化合物44を利用したことを除いては、実施例1と同様にして有機発光素子を製作した。
【0216】
〔実施例8〕
電子輸送層の形成時、前記化合物5の代わりに、化合物45を利用したことを除いては、実施例1と同様にして有機発光素子を製作した。
【0217】
〔実施例9〕
電子輸送層の形成時、前記化合物5の代わりに、化合物50を利用したことを除いては、実施例1と同様にして有機発光素子を製作した。
【0218】
〔実施例10〕
電子輸送層の形成時、前記化合物5の代わりに、化合物57を利用したことを除いては、実施例1と同様にして有機発光素子を製作した。
【0219】
〔実施例11〕
電子輸送層の形成時、前記化合物5の代わりに、化合物71を利用したことを除いては、実施例1と同様にして有機発光素子を製作した。
【0220】
〔実施例12〕
電子輸送層の形成時、前記化合物5の代わりに、化合物90を利用したことを除いては、実施例1と同様にして有機発光素子を製作した。
【0221】
〔比較例1〕
電子輸送層の形成時、前記化合物5の代わりに、公知の物質である化合物200を利用したことを除いては、実施例1と同様にして有機発光素子を製作した。
【0222】
【化34】
【0223】
前記実施例及び比較例の結果を表2に整理して示す。
【0224】
【表2】
【0225】
本発明に係る化学式1の構造を有する化合物を電子輸送材料として使用した結果、いずれも比較例より駆動電圧が1V以上低くなり、効率が大幅に向上した優れたI−V−L特性を示し、特に、寿命改善効果が顕著となる結果を示した。これらの結果により、本発明の一形態に係る化学式で表わされる化合物は、電子輸送材料としての効果が顕著であることが確認された。
【0226】
本発明について、前記実施例を参照して説明したが、それらは例示的なものに過ぎず、本発明に属する技術分野の当業者であるならば、これらに基づいて多様な変形、及び均等な他の実施例が可能であるという点を理解するであろう。従って、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想によって定められるものである。