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特許7383299ヘテロ環化合物およびこれを含む有機発光素子
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-11-10
(45)【発行日】2023-11-20
(54)【発明の名称】ヘテロ環化合物およびこれを含む有機発光素子
(51)【国際特許分類】
   C07D 401/10 20060101AFI20231113BHJP
   C07D 405/14 20060101ALI20231113BHJP
   C07D 409/14 20060101ALI20231113BHJP
   C07D 403/14 20060101ALI20231113BHJP
   C07D 471/04 20060101ALI20231113BHJP
   C07D 417/14 20060101ALI20231113BHJP
   C07F 9/53 20060101ALI20231113BHJP
   H10K 50/10 20230101ALI20231113BHJP
   H10K 50/16 20230101ALI20231113BHJP
   H10K 50/15 20230101ALI20231113BHJP
   H05B 33/12 20060101ALI20231113BHJP
【FI】
C07D401/10 CSP
C07D405/14
C07D409/14
C07D403/14
C07D471/04 112T
C07D471/04 108A
C07D417/14
C07F9/53
H05B33/14 B
H05B33/22 B
H05B33/22 D
H05B33/12 C
【請求項の数】 14
(21)【出願番号】P 2020535601
(86)(22)【出願日】2018-12-24
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2021-03-11
(86)【国際出願番号】 KR2018016591
(87)【国際公開番号】W WO2019132483
(87)【国際公開日】2019-07-04
【審査請求日】2021-11-19
(31)【優先権主張番号】10-2017-0179900
(32)【優先日】2017-12-26
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(73)【特許権者】
【識別番号】513298491
【氏名又は名称】エルティー・マテリアルズ・カンパニー・リミテッド
【氏名又は名称原語表記】LT Materials Co., Ltd.
【住所又は居所原語表記】113-19, Dangha-Ro, Namsa-Myeon, Cheoin-Gu, Yongin-si, Gyeonggi-do 17118, korea
(74)【代理人】
【識別番号】110001508
【氏名又は名称】弁理士法人 津国
(72)【発明者】
【氏名】ホ,ユ-ジン
(72)【発明者】
【氏名】ラ,ヒュン-ジュ
(72)【発明者】
【氏名】ジョン,ウォン-ジャン
(72)【発明者】
【氏名】チェ,ジン-ソク
(72)【発明者】
【氏名】チェ,デ-ヒョク
(72)【発明者】
【氏名】イ,ジュ-ドン
【審査官】神野 将志
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第2015/0243895(US,A1)
【文献】特開2017-088592(JP,A)
【文献】韓国公開特許第10-2015-0139125(KR,A)
【文献】韓国公開特許第10-2017-0074266(KR,A)
【文献】米国特許出願公開第2015/0243908(US,A1)
【文献】米国特許出願公開第2017/0338419(US,A1)
【文献】特表2016-528177(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
C07D
C07F
CAplus/REGISTRY(STN)
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
下記化学式2、4および5のいずれか1つで表されるヘテロ環化合物:
【化2】

【化4】

【化5】

前記化学式2、4および5において、
~Rは、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素および重水素からなる群より選択され、
は、置換もしくは非置換のC6~C60のアリーレン基;または置換もしくは非置換のC2~C60のヘテロアリーレン基であり、
は、直接結合;置換もしくは非置換のC6~C60のアリーレン基;または置換もしくは非置換のC2~C60のヘテロアリーレン基であり、
は、水素;重水素;置換もしくは非置換のC6~C60のアリール基;置換もしくは非置換のC2~C60のヘテロアリール基;および-P(=O)RR’からなる群より選択され、
は、重水素;-CN;置換もしくは非置換のC6~C60のアリール基;置換もしくは非置換のC2~C60のヘテロアリール基;-SiRR’R”および-P(=O)RR’からなる群より選択され、
前記Zが水素の場合、前記Lは、フェニレン基またはビフェニレン基であり、Zは、フェニル基で置換もしくは非置換のピリミジン基;またはフェニル基で置換もしくは非置換のトリアジン基であり、
前記RおよびR’は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素;重水素;-CN;置換もしくは非置換のアルキル基;置換もしくは非置換のシクロアルキル基;置換もしくは非置換のアリール基;または置換もしくは非置換のヘテロアリール基であり、
pおよびmは、1~4の整数であり、
qおよびnは、1~5の整数である。
【請求項2】
「置換もしくは非置換」とは、C1~C60の直鎖もしくは分枝鎖のアルキル;C2~C60の直鎖もしくは分枝鎖のアルケニル;C2~C60の直鎖もしくは分枝鎖のアルキニル;C3~C60の単環もしくは多環のシクロアルキル;C2~C60の単環もしくは多環のヘテロシクロアルキル;C6~C60の単環もしくは多環のアリール;C2~C60の単環もしくは多環のヘテロアリール;-SiRR’R”;-P(=O)RR’;C1~C20のアルキルアミン;C6~C60の単環もしくは多環のアリールアミン;およびC2~C60の単環もしくは多環のヘテロアリールアミンからなる群より選択された1以上の置換基で置換もしくは非置換であるか、前記例示された置換基の中から選択された2以上の置換基が連結された置換基で置換もしくは非置換であることを意味し、
前記R、R’およびR”の定義は、前記化学式2、4および5における定義と同じである、請求項1に記載のヘテロ環化合物。
【請求項3】
前記化学式2、4および5のR~Rは、それぞれ独立して、水素である、請求項1に記載のヘテロ環化合物。
【請求項4】
前記化学式2、4および5のLは、C6~C40の3環以下のアリーレン基であり、
前記化学式2、4および5のLは、直接結合;またはC6~C30のアリーレン基である、請求項1に記載のヘテロ環化合物。
【請求項5】
前記化学式2、4および5のZは、水素;アルキル基で置換もしくは非置換のC6~C20のアリール基;アルキル基、アリール基、およびヘテロアリール基からなる群より選択される1以上の置換もしくは非置換のC2~C20のヘテロアリール基;および-P(=O)RR’からなる群より選択され、
前記化学式2、4および5のZは、-CN;ヘテロアリール基で 置換もしくは非置換のC6~C20のアリール基;またはアルキル基およびアリール基からなる群より選択される1以上の置換基で置換もしくは非置換のC2~C20のヘテロアリール基であり、
前記RおよびR’の定義は、前記化学式2、4および5における定義と同じである、請求項1に記載のヘテロ環化合物。
【請求項6】
前記化学式2、4および5は、下記の化合物のうちのいずれか1つで表される、請求項1に記載のヘテロ環化合物:
【化8】















【請求項7】
第1電極と、前記第1電極に対向して備えられた第2電極と、前記第1電極と前記第2電極との間に備えられた1層以上の有機物層とを含む有機発光素子であって、前記有機物層のうちの1層以上は、請求項1~のいずれか1項に記載のヘテロ環化合物を含む有機発光素子。
【請求項8】
前記有機物層は、発光層を含み、前記発光層は、前記ヘテロ環化合物を含む、請求項に記載の有機発光素子。
【請求項9】
前記有機物層は、電子注入層または電子輸送層を含み、前記電子注入層または電子輸送層は、前記ヘテロ環化合物を含む、請求項に記載の有機発光素子。
【請求項10】
前記有機物層は、電子阻止層または正孔阻止層を含み、前記電子阻止層または正孔阻止層は、前記ヘテロ環化合物を含む、請求項に記載の有機発光素子。
【請求項11】
前記有機発光素子は、発光層、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層、電子阻止層、および正孔阻止層からなる群より選択される1層または2層以上をさらに含む、請求項に記載の有機発光素子。
【請求項12】
前記有機発光素子は、第1電極と、前記第1電極上に備えられ、第1発光層を含む第1スタックと、前記第1スタック上に備えられる電荷生成層と、前記電荷生成層上に備えられ、第2発光層を含む第2スタックと、前記第2スタック上に備えられる第2電極とを含む、請求項に記載の有機発光素子。
【請求項13】
前記電荷生成層は、前記ヘテロ環化合物を含む、請求項12に記載の有機発光素子。
【請求項14】
前記電荷生成層は、Nタイプの電荷生成層であり、前記電荷生成層は、前記ヘテロ環化合物を含む、請求項12に記載の有機発光素子。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本出願は、2017年12月26日付で韓国特許庁に提出された韓国特許出願第10-2017-0179900号の出願日の利益を主張し、その内容のすべては本明細書に組み込まれる。
【0002】
本明細書は、ヘテロ環化合物およびこれを含む有機発光素子に関する。
【背景技術】
【0003】
電界発光素子は自発光型表示素子の一種であって、視野角が広く、コントラストに優れているだけでなく、応答速度が速いという利点がある。
【0004】
有機発光素子は2つの電極の間に有機薄膜を配置させた構造を有している。このような構造の有機発光素子に電圧が印加されると、2つの電極から注入された電子と正孔が有機薄膜で結合して対をなした後、消滅しながら光を発する。前記有機薄膜は、必要に応じて単層または多層から構成される。
【0005】
有機薄膜の材料は、必要に応じて発光機能を有することができる。例えば、有機薄膜材料としては、それ自体が単独で発光層を構成できる化合物が使用されてもよく、またはホスト-ドーパント系発光層のホストまたはドーパントの役割を果たす化合物が使用されてもよい。その他にも、有機薄膜の材料として、正孔注入、正孔輸送、電子ブロック、正孔ブロック、電子輸送、電子注入などの役割を果たす化合物が使用されてもよい。
【0006】
有機発光素子の性能、寿命または効率を向上させるために、有機薄膜の材料の開発が求められ続けている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、新規なヘテロ環化合物およびこれを含む有機発光素子を提供しようとする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本出願の一実施態様において、下記化学式1で表されるヘテロ環化合物を提供する。
【化1】
【0009】
前記化学式1において、
~RおよびRaは、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素;重水素;ハロゲン基;-CN;置換もしくは非置換のアルキル基;置換もしくは非置換のアルケニル基;置換もしくは非置換のアルキニル基;置換もしくは非置換のアルコキシ基;置換もしくは非置換のシクロアルキル基;置換もしくは非置換のヘテロシクロアルキル基;置換もしくは非置換のアリール基;置換もしくは非置換のヘテロアリール基;-SiRR’R”;-P(=O)RR’;および置換もしくは非置換のアルキル基、置換もしくは非置換のアリール基、または置換もしくは非置換のヘテロアリール基で置換もしくは非置換のアミン基からなる群より選択されるか、互いに隣接する2以上の基は、互いに結合して置換もしくは非置換の脂肪族または芳香族炭化水素環を形成し、
は、置換もしくは非置換のアリーレン基;または置換もしくは非置換のヘテロアリーレン基であり、
は、直接結合;置換もしくは非置換のアリーレン基;または置換もしくは非置換のヘテロアリーレン基であり、
は、水素;重水素;ハロゲン基;-CN;置換もしくは非置換のアルキル基;置換もしくは非置換のアリール基;置換もしくは非置換のヘテロアリール基;-SiRR’R”および-P(=O)RR’からなる群より選択され、
は、重水素;ハロゲン基;-CN;置換もしくは非置換のアルキル基;置換もしくは非置換のアリール基;置換もしくは非置換のヘテロアリール基;-SiRR’R”および-P(=O)RR’からなる群より選択され、
前記Zが水素の場合、前記Lは、置換もしくは非置換のアリーレン基であり、Zは、置換もしくは非置換のヘテロアリール基であり、
前記R、R’およびR”は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素;重水素;-CN;置換もしくは非置換のアルキル基;置換もしくは非置換のシクロアルキル基;置換もしくは非置換のアリール基;または置換もしくは非置換のヘテロアリール基であり、
pおよびmは、1~4の整数であり、
qおよびnは、1~5の整数であり、
rは、0~3の整数である。
【0010】
また、本出願の一実施態様において、第1電極と、前記第1電極に対向して備えられた第2電極と、前記第1電極と前記第2電極との間に備えられた1層以上の有機物層とを含む有機発光素子であって、前記有機物層のうちの1層以上は、本出願の一実施態様に係るヘテロ環化合物を含む有機発光素子を提供する。
【発明の効果】
【0011】
本明細書に記載の化合物は、有機発光素子の有機物層材料として使用することができる。前記化合物は、有機発光素子において正孔注入材料、正孔輸送材料、発光材料、電子輸送材料、電子注入材料などの役割を果たすことができる。特に、前記化合物が有機発光素子の電子輸送層材料、または電荷生成層材料として使用できる。
【0012】
具体的には、前記化学式1で表される化合物を有機物層に用いる場合、素子の駆動電圧を低下させ、光効率を向上させ、化合物の熱的安定性によって素子の寿命特性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
図1】本出願の一実施態様に係る有機発光素子の積層構造を概略的に示す図である。
図2】本出願の一実施態様に係る有機発光素子の積層構造を概略的に示す図である。
図3】本出願の一実施態様に係る有機発光素子の積層構造を概略的に示す図である。
図4】本出願の一実施態様に係る有機発光素子の積層構造を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本出願について詳細に説明する。
【0015】
前記「置換」という用語は、化合物の炭素原子に結合した水素原子が他の置換基に変わることを意味し、置換される位置は水素原子の置換される位置すなわち、置換基が置換可能な位置であれば限定せず、2以上置換される場合、2以上の置換基は、互いに同一または異なっていてもよい。
【0016】
本明細書において、前記ハロゲンは、フッ素、塩素、臭素、またはヨウ素であってもよい。
【0017】
本明細書において、前記アルキル基は、炭素数1~60の直鎖もしくは分枝鎖を含み、他の置換基によって追加的に置換されていてもよい。前記アルキル基の炭素数は1~60、具体的には1~40、さらに具体的には1~20であってもよい。具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、n-プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、n-ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基、sec-ブチル基、1-メチル-ブチル基、1-エチル-ブチル基、ペンチル基、n-ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、tert-ペンチル基、ヘキシル基、n-ヘキシル基、1-メチルペンチル基、2-メチルペンチル基、4-メチル-2-ペンチル基、3,3-ジメチルブチル基、2-エチルブチル基、ヘプチル基、n-ヘプチル基、1-メチルヘキシル基、シクロペンチルメチル基、シクロヘキシルメチル基、オクチル基、n-オクチル基、tert-オクチル基、1-メチルヘプチル基、2-エチルヘキシル基、2-プロピルペンチル基、n-ノニル基、2,2-ジメチルヘプチル基、1-エチル-プロピル基、1,1-ジメチル-プロピル基、イソヘキシル基、2-メチルペンチル基、4-メチルヘキシル基、5-メチルヘキシル基などがあるが、これらのみに限定されるものではない。
【0018】
本明細書において、前記アルケニル基は、炭素数2~60の直鎖もしくは分枝鎖を含み、他の置換基によって追加的に置換されていてもよい。前記アルケニル基の炭素数は2~60、具体的には2~40、さらに具体的には2~20であってもよい。具体例としては、ビニル基、1-プロペニル基、イソプロペニル基、1-ブテニル基、2-ブテニル基、3-ブテニル基、1-ペンテニル基、2-ペンテニル基、3-ペンテニル基、3-メチル-1-ブテニル基、1,3-ブタジエニル基、アリル基、1-フェニルビニル-1-イル基、2-フェニルビニル-1-イル基、2,2-ジフェニルビニル-1-イル基、2-フェニル-2-(ナフチル-1-イル)ビニル-1-イル基、2,2-ビス(ジフェニル-1-イル)ビニル-1-イル基、スチルベニル基、スチレニル基などがあるが、これらに限定されない。
【0019】
本明細書において、前記アルキニル基は、炭素数2~60の直鎖もしくは分枝鎖を含み、他の置換基によって追加的に置換されていてもよい。前記アルキニル基の炭素数は2~60、具体的には2~40、さらに具体的には2~20であってもよい。
【0020】
本明細書において、アルコキシ基は、直鎖、分枝鎖もしくは環鎖であってもよい。アルコキシ基の炭素数は特に限定されないが、炭素数1~20のものが好ましい。具体的には、メトキシ、エトキシ、n-プロポキシ、イソプロポキシ、i-プロピルオキシ、n-ブトキシ、イソブトキシ、tert-ブトキシ、sec-ブトキシ、n-ペンチルオキシ、ネオペンチルオキシ、イソペンチルオキシ、n-ヘキシルオキシ、3,3-ジメチルブチルオキシ、2-エチルブチルオキシ、n-オクチルオキシ、n-ノニルオキシ、n-デシルオキシ、ベンジルオキシ、p-メチルベンジルオキシなどになってもよいが、これらに限定されるものではない。
【0021】
本明細書において、前記シクロアルキル基は、炭素数3~60の単環もしくは多環を含み、他の置換基によって追加的に置換されていてもよい。ここで、多環とは、シクロアルキル基が他の環基と直接連結または縮合された基を意味する。ここで、他の環基とは、シクロアルキル基であってもよいが、他の種類の環基、例えば、ヘテロシクロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基などであってもよい。前記シクロアルキル基の炭素数は3~60、具体的には3~40、さらに具体的には5~20であってもよい。具体的には、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、3-メチルシクロペンチル基、2,3-ジメチルシクロペンチル基、シクロヘキシル基、3-メチルシクロヘキシル基、4-メチルシクロヘキシル基、2,3-ジメチルシクロヘキシル基、3,4,5-トリメチルシクロヘキシル基、4-tert-ブチルシクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基などがあるが、これらに限定されない。
【0022】
本明細書において、前記ヘテロシクロアルキル基は、ヘテロ原子として、O、S、Se、N、またはSiを含み、炭素数2~60の単環もしくは多環を含み、他の置換基によって追加的に置換されていてもよい。ここで、多環とは、ヘテロシクロアルキル基が他の環基と直接連結または縮合された基を意味する。ここで、他の環基とは、ヘテロシクロアルキル基であってもよいが、他の種類の環基、例えば、シクロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基などであってもよい。前記ヘテロシクロアルキル基の炭素数は2~60、具体的には2~40、さらに具体的には3~20であってもよい。
【0023】
本明細書において、前記アリール基は、炭素数6~60の単環もしくは多環を含み、他の置換基によって追加的に置換されていてもよい。ここで、多環とは、アリール基が他の環基と直接連結または縮合された基を意味する。ここで、他の環基とは、アリール基であってもよいが、他の種類の環基、例えば、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、ヘテロアリール基などであってもよい。前記アリール基は、スピロ基を含む。前記アリール基の炭素数は6~60、具体的には6~40、さらに具体的には6~25であってもよい。前記アリール基の具体例としては、フェニル基、ビフェニル基、トリフェニル基、ナフチル基、アントリル基、クリセニル基、フェナントレニル基、ペリレニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、フェナレニル基、ピレニル基、テトラセニル基、ペンタセニル基、フルオレニル基、インデニル基、アセナフチレニル基、ベンゾフルオレニル基、スピロビフルオレニル基、2,3-ジヒドロ-1H-インデニル基、これらの縮合環基などが挙げられるが、これらのみに限定されるものではない。
【0024】
本明細書において、シリル基は、Siを含み、前記Si原子がラジカルとして直接連結される置換基であり、-SiR104105106で表され、R104~R106は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素;重水素;ハロゲン基;アルキル基;アルケニル基;アルコキシ基;シクロアルキル基;アリール基;およびヘテロ環基のうちの少なくとも1つからなる置換基であってもよい。シリル基の具体例としては、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、t-ブチルジメチルシリル基、ビニルジメチルシリル基、プロピルジメチルシリル基、トリフェニルシリル基、ジフェニルシリル基、フェニルシリル基などがあるが、これらに限定されるものではない。
【0025】
本明細書において、前記フルオレニル基は置換されていてもよいし、隣接した置換基が互いに結合して環を形成してもよい。
【0026】
前記フルオレニル基が置換される場合、下記構造式になってもよいが、これに限定されるものではない。
【化2】
【0027】
本明細書において、前記ヘテロアリール基は、ヘテロ原子として、S、O、Se、N、またはSiを含み、炭素数2~60の単環もしくは多環を含み、他の置換基によって追加的に置換されていてもよい。ここで、前記多環とは、ヘテロアリール基が他の環基と直接連結または縮合された基を意味する。ここで、他の環基とは、ヘテロアリール基であってもよいが、他の種類の環基、例えば、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリール基などであってもよい。前記ヘテロアリール基の炭素数は2~60、具体的には2~40、さらに具体的には3~25であってもよい。前記ヘテロアリール基の具体例としては、ピリジル基、ピロリル基、ピリミジル基、ピリダジニル基、フラニル基、チオフェン基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、オキサゾリル基、イソキサゾリル基、チアゾリル基、イソチアゾリル基、トリアゾリル基、フラザニル基、オキサジアゾリル基、チアジアゾリル基、ジチアゾリル基、テトラゾリル基、ピラニル基、チオピラニル基、ジアジニル基、オキサジニル基、チアジニル基、ジオキシニル基、トリアジニル基、テトラジニル基、キノリル基、イソキノリル基、キナゾリニル基、イソキナゾリニル基、キノゾリリル基、ナフチリジル基、アクリジニル基、フェナントリジニル基、イミダゾピリジニル基、ジアザナフタレニル基、トリアザインデン基、インドリル基、インドリジニル基、ベンゾチアゾリル基、ベンズオキサゾリル基、ベンズイミダゾリル基、ベンゾチオフェン基、ベンゾフラン基、ジベンゾチオフェン基、ジベンゾフラン基、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、フェナジニル基、ジベンゾシロール基、スピロビ(ジベンゾシロール)、ジヒドロフェナジニル基、フェノキサジニル基、フェナントリジル基、イミダゾピリジニル基、チエニル基、インドロ[2,3-a]カルバゾリル基、インドロ[2,3-b]カルバゾリル基、インドリニル基、10,11-ジヒドロ-ジベンゾ[b,f]アゼピン基、9,10-ジヒドロアクリジニル基、フェナントラジニル基、フェノチアジニル基、フタラジニル基、ナフチリジニル基、フェナントロリニル基、イミダゾ[1,2-a]ピリジニル基、ベンゾ[c][1,2,5]チアジアゾリル基、5,10-ジヒドロジベンゾ[b,e][1,4]アザシリニル、ピラゾロ[1,5-c]キナゾリニル基、ピリド[1,2-b]インダゾリル基、ピリド[1,2-a]イミダゾ[1,2-e]インドリニル基、5,11-ジヒドロインデノ[1,2-b]カルバゾリル基などが挙げられるが、これらのみに限定されるものではない。
【0028】
本明細書において、前記アミン基は、モノアルキルアミン基;モノアリールアミン基;モノヘテロアリールアミン基;-NH;ジアルキルアミン基;ジアリールアミン基;ジヘテロアリールアミン基;アルキルアリールアミン基;アルキルヘテロアリールアミン基;およびアリールヘテロアリールアミン基からなる群より選択されてもよいし、炭素数は特に限定されないが、1~30のものが好ましい。前記アミン基の具体例としては、メチルアミン基、ジメチルアミン基、エチルアミン基、ジエチルアミン基、フェニルアミン基、ナフチルアミン基、ビフェニルアミン基、ジビフェニルアミン基、アントラセニルアミン基、9-メチル-アントラセニルアミン基、ジフェニルアミン基、フェニルナフチルアミン基、ジトリルアミン基、フェニルトリルアミン基、トリフェニルアミン基、ビフェニルナフチルアミン基、フェニルビフェニルアミン基、ビフェニルフルオレニルアミン基、フェニルトリフェニレニルアミン基、ビフェニルトリフェニレニルアミン基などがあるが、これらのみに限定されるものではない。
【0029】
本明細書において、アリーレン基は、アリール基に結合位置が2つあるもの、すなわち2価の基を意味する。これらはそれぞれ2価の基であることを除けば、前述したアリール基の説明が適用可能である。また、ヘテロアリーレン基は、ヘテロアリール基に結合位置が2つあるもの、すなわち2価の基を意味する。これらは、それぞれ2価の基であることを除けば、前述したヘテロアリール基の説明が適用可能である。
【0030】
本明細書において、ホスフィンオキシド基は、具体的には、ジフェニルホスフィンオキシド基、ジナフチルホスフィンオキシドなどがあるが、これらに限定されるものではない。
【0031】
本明細書において、「隣接した」基は、当該置換基が置換された原子と直接連結された原子に置換された置換基、当該置換基と立体構造的に最も近く位置した置換基、または当該置換基が置換された原子に置換された他の置換基を意味することができる。例えば、ベンゼン環におけるオルト(ortho)位に置換された2つの置換基、および脂肪族環における同一炭素に置換された2つの置換基は、互いに「隣接した」基と解釈される。
【0032】
本明細書において、前記「置換」という用語は、化合物の炭素原子に結合した水素原子が他の置換基に変わることを意味し、置換される位置は水素原子の置換される位置すなわち、置換基が置換可能な位置であれば限定せず、2以上置換される場合、2以上の置換基は、互いに同一または異なっていてもよい。
【0033】
本明細書において、「置換もしくは非置換」とは、C1~C60の直鎖もしくは分枝鎖のアルキル;C2~C60の直鎖もしくは分枝鎖のアルケニル;C2~C60の直鎖もしくは分枝鎖のアルキニル;C3~C60の単環もしくは多環のシクロアルキル;C2~C60の単環もしくは多環のヘテロシクロアルキル;C6~C60の単環もしくは多環のアリール;C2~C60の単環もしくは多環のヘテロアリール;-SiRR’R”;-P(=O)RR’;C1~C20のアルキルアミン;C6~C60の単環もしくは多環のアリールアミン;およびC2~C60の単環もしくは多環のヘテロアリールアミンからなる群より選択された1以上の置換基で置換もしくは非置換であるか、前記例示された置換基の中から選択された2以上の置換基が連結された置換基で置換もしくは非置換であることを意味する。
【0034】
本出願の一実施態様において、下記化学式1で表されるヘテロ環化合物を提供する。
【化3】
【0035】
前記化学式1において、
~RおよびRaは、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素;重水素;ハロゲン基;-CN;置換もしくは非置換のアルキル基;置換もしくは非置換のアルケニル基;置換もしくは非置換のアルキニル基;置換もしくは非置換のアルコキシ基;置換もしくは非置換のシクロアルキル基;置換もしくは非置換のヘテロシクロアルキル基;置換もしくは非置換のアリール基;置換もしくは非置換のヘテロアリール基;-SiRR’R”;-P(=O)RR’;および置換もしくは非置換のアルキル基、置換もしくは非置換のアリール基、または置換もしくは非置換のヘテロアリール基で置換もしくは非置換のアミン基からなる群より選択されるか、互いに隣接する2以上の基は、互いに結合して置換もしくは非置換の脂肪族または芳香族炭化水素環を形成し、
は、置換もしくは非置換のアリーレン基;または置換もしくは非置換のヘテロアリーレン基であり、
は、直接結合;置換もしくは非置換のアリーレン基;または置換もしくは非置換のヘテロアリーレン基であり、
は、水素;重水素;ハロゲン基;-CN;置換もしくは非置換のアルキル基;置換もしくは非置換のアリール基;置換もしくは非置換のヘテロアリール基;-SiRR’R”および-P(=O)RR’からなる群より選択され、
は、重水素;ハロゲン基;-CN;置換もしくは非置換のアルキル基;置換もしくは非置換のアリール基;置換もしくは非置換のヘテロアリール基;-SiRR’R”および-P(=O)RR’からなる群より選択され、
前記Zが水素の場合、前記Lは、置換もしくは非置換のアリーレン基であり、Zは、置換もしくは非置換のヘテロアリール基であり、
前記R、R’およびR”は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素;重水素;-CN;置換もしくは非置換のアルキル基;置換もしくは非置換のシクロアルキル基;置換もしくは非置換のアリール基;または置換もしくは非置換のヘテロアリール基であり、
pおよびmは、1~4の整数であり、
qおよびnは、1~5の整数であり、
rは、0~3の整数である。
【0036】
前記化学式1は、コア構造内に-(L)m-(Z)nおよび-(L)p-(Z)qの置換基を有することにより、1つの分子上にp-typeおよびn-typeの置換基をすべて有して、電子注入時に電子によってコアの不安定な状態をp-typeの置換基が安定させ、p-typeの置換基とn-typeの置換基を調節することでエネルギー準位を調節して、発光層に効果的に電子を伝達できる特徴を有する。
【0037】
本出願の一実施態様において、前記化学式1のR~RおよびRaは、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素;重水素;ハロゲン基;-CN;置換もしくは非置換のアルキル基;置換もしくは非置換のアルケニル基;置換もしくは非置換のアルキニル基;置換もしくは非置換のアルコキシ基;置換もしくは非置換のシクロアルキル基;置換もしくは非置換のヘテロシクロアルキル基;置換もしくは非置換のアリール基;置換もしくは非置換のヘテロアリール基;-SiRR’R”;-P(=O)RR’;および置換もしくは非置換のアルキル基、置換もしくは非置換のアリール基、または置換もしくは非置換のヘテロアリール基で置換もしくは非置換のアミン基からなる群より選択されるか、互いに隣接する2以上の基は、互いに結合して置換もしくは非置換の脂肪族または芳香族炭化水素環を形成してもよい。
【0038】
他の実施態様において、前記化学式1のR~RおよびRaは、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素;置換もしくは非置換のC1~C60のアリール基;および置換もしくは非置換のC2~C60のヘテロアリール基からなる群より選択されるか、互いに隣接する2以上の基は、互いに結合して置換もしくは非置換の芳香族炭化水素環を形成してもよい。
【0039】
さらに他の実施態様において、前記化学式1のR~RおよびRaは、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素;置換もしくは非置換のC1~C30のアリール基;および置換もしくは非置換のC2~C30のヘテロアリール基からなる群より選択されるか、互いに隣接する2以上の基は、互いに結合して置換もしくは非置換の芳香族炭化水素環を形成してもよい。
【0040】
さらに他の実施態様において、前記化学式1のR~RおよびRaは、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素であるか、互いに隣接する2以上の基は、互いに結合して置換もしくは非置換のC2~C30の芳香族炭化水素環を形成してもよい。
【0041】
さらに他の実施態様において、前記化学式1のR~RおよびRaは、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素であってもよい。
【0042】
本出願の一実施態様において、前記化学式1のLは、置換もしくは非置換のアリーレン基;または置換もしくは非置換のヘテロアリーレン基であってもよい。
【0043】
他の実施態様において、前記化学式1のLは、置換もしくは非置換のC6~C60のアリーレン基;または置換もしくは非置換のC2~C60のヘテロアリーレン基であってもよい。
【0044】
さらに他の実施態様において、前記化学式1のLは、置換もしくは非置換のC6~C40のアリーレン基;または置換もしくは非置換のC2~C40のヘテロアリーレン基であってもよい。
【0045】
さらに他の実施態様において、前記化学式1のLは、置換もしくは非置換のC6~C40のアリーレン基であってもよい。
【0046】
さらに他の実施態様において、前記化学式1のLは、C6~C40の3環以下のアリーレン基であってもよい。
【0047】
さらに他の実施態様において、前記化学式1のLは、C6~C20の3環以下のアリーレン基であってもよい。
【0048】
さらに他の実施態様において、前記化学式1のLは、フェニレン基;ビフェニレン基;フェナントレン基;またはナフタレン基であってもよい。
【0049】
本出願の一実施態様において、前記化学式1のLは、直接結合;置換もしくは非置換のアリーレン基;または置換もしくは非置換のヘテロアリーレン基であってもよい。
【0050】
他の実施態様において、前記化学式1のLは、直接結合;置換もしくは非置換のC6~C60のアリーレン基;または置換もしくは非置換のC2~C60のヘテロアリーレン基であってもよい。
【0051】
さらに他の実施態様において、前記化学式1のLは、直接結合;置換もしくは非置換のC6~C30のアリーレン基;または置換もしくは非置換のC2~C30のヘテロアリーレン基であってもよい。
【0052】
さらに他の実施態様において、前記化学式1のLは、直接結合;または置換もしくは非置換のC6~C30のアリーレン基であってもよい。
【0053】
さらに他の実施態様において、前記化学式1のLは、直接結合;またはC6~C30の単環のアリーレン基であってもよい。
【0054】
さらに他の実施態様において、前記化学式1のLは、直接結合;フェニレン基;またはビフェニレン基であってもよい。
【0055】
本出願の一実施態様において、前記化学式1のZは、水素;重水素;ハロゲン基;-CN;置換もしくは非置換のアルキル基;置換もしくは非置換のアリール基;置換もしくは非置換のヘテロアリール基;-SiRR’R”および-P(=O)RR’からなる群より選択される。
【0056】
他の実施態様において、前記化学式1のZは、水素;置換もしくは非置換のアリール基;置換もしくは非置換のヘテロアリール基;および-P(=O)RR’からなる群より選択される。
【0057】
さらに他の実施態様において、前記化学式1のZは、水素;置換もしくは非置換のC6~C60のアリール基;置換もしくは非置換のC2~C60のヘテロアリール基;および-P(=O)RR’からなる群より選択される。
【0058】
さらに他の実施態様において、前記化学式1のZは、水素;置換もしくは非置換のC6~C40のアリール基;置換もしくは非置換のC2~C40のヘテロアリール基;および-P(=O)RR’からなる群より選択される。
【0059】
さらに他の実施態様において、前記化学式1のZは、水素;置換もしくは非置換のC6~C20のアリール基;置換もしくは非置換のC2~C20のヘテロアリール基;および-P(=O)RR’からなる群より選択される。
【0060】
さらに他の実施態様において、前記化学式1のZは、水素;置換もしくは非置換のC6~C20のアリール基;置換もしくは非置換のC2~C20のヘテロアリール基;および-P(=O)RR’からなる群より選択される。
【0061】
さらに他の実施態様において、前記化学式1のZは、水素;アルキル基で置換もしくは非置換のC6~C20のアリール基;アルキル基、アリール基、およびヘテロアリール基からなる群より選択される1以上の置換基で置換もしくは非置換のC2~C20のヘテロアリール基;および-P(=O)RR’からなる群より選択される。
【0062】
さらに他の実施態様において、前記化学式1のZは、水素;C1~C20のアルキル基で置換もしくは非置換のC6~C20のアリール基;C1~C20のアルキル基、C6~C20のアリール基、およびC2~C20のヘテロアリール基からなる群より選択される1以上の置換基で置換もしくは非置換のC2~C20のヘテロアリール基;および-P(=O)RR’からなる群より選択される。
【0063】
さらに他の実施態様において、前記化学式1のZは、水素;または-P(=O)RR’であってもよい。
【0064】
さらに他の実施態様において、前記化学式1のZは、メチル基で置換もしくは非置換のフェニル基;ナフチル基;トリフェニレニル基;またはフェナントレニル基であってもよい。
【0065】
さらに他の実施態様において、前記化学式1のZは、フェニル基およびピリジン基からなる群より選択される1以上の置換基で置換もしくは非置換のピリジン基;フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、およびフェナントレニル基からなる群より選択される1以上の置換基で置換もしくは非置換のピリミジン基;フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、およびフェナントレニル基からなる群より選択される1以上の置換基で置換もしくは非置換のトリアジン基;カルバゾール基;ジベンゾチオフェン基;フェニル基で置換もしくは非置換のベンゾチアゾール基;フェニル基で置換もしくは非置換のフェナントロリン基;フェニル基で置換もしくは非置換のイミダゾ[1,2-a]ピリジン基;エチル基またはフェニル基で置換もしくは非置換のベンゾイミダゾール基;またはフェニル基、ビフェニル基、およびナフチル基からなる群より選択される1以上の置換基で置換もしくは非置換のキナゾリン基であってもよい。
【0066】
本出願の一実施態様において、前記化学式1のZは、C1~C20のアルキル基でさらに置換もしくは非置換であってもよい。
【0067】
本出願の一実施態様において、前記化学式1のZは、重水素;ハロゲン基;-CN;置換もしくは非置換のアルキル基;置換もしくは非置換のアリール基;置換もしくは非置換のヘテロアリール基;-SiRR’R”および-P(=O)RR’からなる群より選択される。
【0068】
他の実施態様において、前記化学式1のZは、-CN;置換もしくは非置換のC1~C60のアルキル基;置換もしくは非置換のC6~C60のアリール基;または置換もしくは非置換のC2~C60のヘテロアリール基であってもよい。
【0069】
さらに他の実施態様において、前記化学式1のZは、-CN;置換もしくは非置換のC1~C40のアルキル基;置換もしくは非置換のC6~C40のアリール基;または置換もしくは非置換のC2~C40のヘテロアリール基であってもよい。
【0070】
さらに他の実施態様において、前記化学式1のZは、-CN;置換もしくは非置換のC6~C20のアリール基;または置換もしくは非置換のC2~C20のヘテロアリール基であってもよい。
【0071】
さらに他の実施態様において、前記化学式1のZは、-CN;ヘテロアリール基で 置換もしくは非置換のC6~C20のアリール基;またはアルキル基およびアリール基からなる群より選択される1以上の置換基で置換もしくは非置換のC2~C20のヘテロアリール基であってもよい。
【0072】
さらに他の実施態様において、前記化学式1のZは、-CN;C2~C20のヘテロアリール基で 置換もしくは非置換のC6~C20のアリール基;またはC1~C20のアルキル基およびC6~C20のアリール基からなる群より選択される1以上の置換基で置換もしくは非置換のC2~C20のヘテロアリール基であってもよい。
【0073】
さらに他の実施態様において、前記化学式1のZは、-CNであってもよい。
【0074】
さらに他の実施態様において、前記化学式1のZは、カルバゾール基で置換もしくは非置換のフェニル基;ビフェニル基;ナフチル基;フェナントレニル基;トリフェニレニル基;またはピレン基であってもよい。
【0075】
さらに他の実施態様において、前記化学式1のZは、フェニル基で置換もしくは非置換のピリジン基;フェニル基およびビフェニル基からなる群より選択される1以上の置換基で置換もしくは非置換のピリミジン基;フェニル基およびビフェニル基からなる群より選択される1以上の置換基で置換もしくは非置換のトリアジン基;カルバゾール基;ジベンゾチオフェン基;ジベンゾフラン基;またはエチル基で置換もしくは非置換のベンゾイミダゾール基であってもよい。
【0076】
本出願の一実施態様において、前記R、R’およびR”は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素;重水素;-CN;置換もしくは非置換のアルキル基;置換もしくは非置換のシクロアルキル基;置換もしくは非置換のアリール基;または置換もしくは非置換のヘテロアリール基であってもよい。
【0077】
他の実施態様において、前記R、R’およびR”は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のアリール基であってもよい。
【0078】
さらに他の実施態様において、前記R、R’およびR”は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のC6~C60のアリール基であってもよい。
【0079】
さらに他の実施態様において、前記R、R’およびR”は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のC6~C40のアリール基であってもよい。
【0080】
さらに他の実施態様において、前記R、R’およびR”は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、C6~C40のアリール基であってもよい。
【0081】
さらに他の実施態様において、前記R、R’およびR”は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、フェニル基であってもよい。
【0082】
本出願の一実施態様において、前記Zが水素の場合、前記Lは、置換もしくは非置換のアリーレン基であり、Zは、置換もしくは非置換のヘテロアリール基であってもよい。
【0083】
他の実施態様において、前記Zが水素の場合、前記Lは、置換もしくは非置換のC6~C40のアリーレン基であり、Zは、置換もしくは非置換のC2~C40のヘテロアリール基であってもよい。
【0084】
さらに他の実施態様において、前記Zが水素の場合、前記Lは、C6~C40の単環のアリーレン基であり、Zは、C6~C40のアリール基で置換もしくは非置換のN含有ヘテロアリール基であってもよい。
【0085】
さらに他の実施態様において、前記Zが水素の場合、前記Lは、C6~C20の単環のアリーレン基であり、Zは、C6~C40のアリール基で置換もしくは非置換のNを少なくとも2以上含有するヘテロアリール基であってもよい。
【0086】
さらに他の実施態様において、前記Zが水素の場合、前記Lは、フェニレン基またはビフェニレン基であり、Zは、フェニル基で置換もしくは非置換のピリミジン基;またはフェニル基で置換もしくは非置換のトリアジン基であってもよい。
【0087】
本出願の一実施態様に係る化合物は、電子の足りない置換基とアリールまたはアセン類の置換基を組み合わせることで電子の足りない置換基が電子注入層から電子供給を容易に受け、アリールまたはアセン類の置換基が分子自体の安定化および供給された電子を発光層に伝達することにより、そうでない場合に比べて優れた効率を示す。
【0088】
本出願の一実施態様において、前記化学式1は、下記化学式2~7のうちのいずれか1つで表されるヘテロ環化合物を提供する。
【化4】

【化5】

【化6】

【化7】

【化8】

【化9】
【0089】
前記化学式2~7において、
~R、L、L、Z、Z、m、n、pおよびqの定義は、前記化学式1の定義と同じである。
【0090】
本出願の一実施態様において、前記化学式1は、下記の化合物のうちのいずれか1つで表されるヘテロ環化合物を提供する。
【化10】















【0091】
本出願の一実施態様に係る化合物は、下記一般式1によって製造される。
【化11】
【0092】
前記一般式1において、Rは、前記化学式1における-(L)m-(Z)nの定義と同じであり、前記一般式1において、Rは、前記化学式1における-(L)p-(Z)qの定義と同じである。
【0093】
また、前記化学式1~7の構造に多様な置換基を導入することにより、導入された置換基固有の特性を有する化合物を合成することができる。例えば、有機発光素子の製造時に使用される正孔注入層物質、正孔輸送層物質、発光層物質、電子輸送層物質および電荷生成層物質に主に使用される置換基を前記コア構造に導入することにより、各有機物層で要求する条件を満たす物質を合成することができる。
【0094】
さらに、前記化学式1~7の構造に多様な置換基を導入することにより、エネルギーバンドギャップを微細に調節可能にし、一方で、有機物の間における界面での特性を向上させ、物質の用途を多様化することができる。
【0095】
一方、前記化合物は、ガラス転移温度(Tg)が高くて熱的安定性に優れている。このような熱的安定性の増加は、素子に駆動安定性を提供する重要な要因になる。
【0096】
本出願の一実施態様に係るヘテロ環化合物は、多段階の化学反応で製造することができる。一部の中間体化合物が先に製造され、その中間体化合物から化学式1の化合物が製造できる。より具体的には、本出願の一実施態様に係るヘテロ環化合物は、後述する製造例に基づいて製造できる。
【0097】
また、本出願の一実施態様において、第1電極と、前記第1電極に対向して備えられた第2電極と、前記第1電極と前記第2電極との間に備えられた1層以上の有機物層とを含む有機発光素子であって、前記有機物層のうちの1層以上は、前記化学式1によるヘテロ環化合物を含む有機発光素子を提供する。
【0098】
本出願の一実施態様において、前記第1電極は、陽極であってもよく、前記第2電極は、陰極であってもよい。
【0099】
他の実施態様において、前記第1電極は、陰極であってもよく、前記第2電極は、陽極であってもよい。
【0100】
本出願の一実施態様において、前記有機発光素子は、青色有機発光素子であってもよいし、前記化学式1によるヘテロ環化合物は、前記青色有機発光素子の材料に使用できる。
【0101】
本出願の一実施態様において、前記有機発光素子は、緑色有機発光素子であってもよいし、前記化学式1によるヘテロ環化合物は、前記緑色有機発光素子の材料に使用できる。
【0102】
本出願の一実施態様において、前記有機発光素子は、赤色有機発光素子であってもよいし、前記化学式1によるヘテロ環化合物は、前記赤色有機発光素子の材料に使用できる。
【0103】
前記化学式1で表されるヘテロ環化合物に関する具体的な内容は、前述したものと同じである。
【0104】
本発明の有機発光素子は、前述したヘテロ環化合物を用いて1層以上の有機物層を形成することを除けば、通常の有機発光素子の製造方法および材料によって製造できる。
【0105】
前記ヘテロ環化合物は、有機発光素子の製造時、真空蒸着法のみならず、溶液塗布法によって有機物層に形成される。ここで、溶液塗布法とは、スピンコーティング、ディップコーティング、インクジェットプリンティング、スクリーンプリンティング、スプレー法、ロールコーティングなどを意味するが、これらのみに限定されるものではない。
【0106】
本発明の有機発光素子の有機物層は、単層構造からなってもよいが、2層以上の有機物層が積層された多層構造からなってもよい。例えば、本発明の有機発光素子は、有機物層として、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層などを含む構造を有することができる。しかし、有機発光素子の構造はこれに限定されず、より少数の有機物層を含むことができる。
【0107】
本発明の有機発光素子において、前記有機物層は、電子注入層または電子輸送層を含み、前記電子注入層または電子輸送層は、前記ヘテロ環化合物を含むことができる。
【0108】
本発明の有機発光素子において、前記有機物層は、電子輸送層を含み、前記電子輸送層は、前記ヘテロ環化合物を含むことができる。
【0109】
他の有機発光素子において、前記有機物層は、電子阻止層または正孔阻止層を含み、前記電子阻止層または正孔阻止層は、前記ヘテロ環化合物を含むことができる。
【0110】
さらに他の有機発光素子において、前記有機物層は、正孔阻止層を含み、前記正孔阻止層は、前記ヘテロ環化合物を含むことができる。
【0111】
さらに他の有機発光素子において、前記有機物層は、電子輸送層、発光層、または正孔阻止層を含み、前記電子輸送層、発光層、または正孔阻止層は、前記ヘテロ環化合物を含むことができる。
【0112】
本発明の有機発光素子は、発光層、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層、電子ブロック層、および正孔ブロック層からなる群より選択される1層または2層以上をさらに含んでもよい。
【0113】
図1~3に本出願の一実施態様に係る有機発光素子の電極と有機物層の積層順序を例示した。しかし、これらの図によって本出願の範囲が限定されることを意図したわけではなく、当技術分野で知られている有機発光素子の構造が本出願にも適用可能である。
【0114】
図1によれば、基板100上に、陽極200、有機物層300、および陰極400が順次に積層された有機発光素子が示される。しかし、このような構造のみに限定されるものではなく、図2のように、基板上に、陰極、有機物層、および陽極が順次に積層された有機発光素子が実現されてもよい。
【0115】
図3は、有機物層が多層の場合を例示するものである。図3による有機発光素子は、正孔注入層301、正孔輸送層302、発光層303、正孔阻止層304、電子輸送層305、および電子注入層306を含む。しかし、このような積層構造によって本出願の範囲が限定されるものではなく、必要に応じて発光層を除いた残りの層は省略されてもよく、必要な他の機能層がさらに追加されてもよい。
【0116】
前記化学式1~7を含む有機物層は、必要に応じて他の物質を追加的に含んでもよい。
【0117】
また、本出願の一実施態様に係る有機発光素子は、陽極と、陰極と、陽極と陰極との間に備えられた2以上のスタックとを含み、前記2以上のスタックは、それぞれ独立して、発光層を含み、前記2以上のスタック間の間には電荷生成層を含み、前記電荷生成層は、前記化学式1で表されるヘテロ環化合物を含む。
【0118】
さらに、本出願の一実施態様に係る有機発光素子は、陽極と、前記陽極上に備えられ、第1発光層を含む第1スタックと、前記第1スタック上に備えられる電荷生成層と、前記電荷生成層上に備えられ、第2発光層を含む第2スタックと、前記第2スタック上に備えられる陰極とを含む。この時、前記電荷生成層は、前記化学式1で表されるヘテロ環化合物を含むことができる。また、前記第1スタックおよび第2スタックは、それぞれ独立して、前述した正孔注入層、正孔輸送層、正孔阻止層、電子輸送層、電子注入層などを1種以上追加的に含んでもよい。
【0119】
前記電荷生成層は、Nタイプの電荷生成層であってもよく、前記電荷生成層は、化学式1で表されるヘテロ環化合物のほか、当技術分野で知られたドーパントを追加的に含んでもよい。
【0120】
本出願の一実施態様に係る有機発光素子として、2スタックタンデム構造の有機発光素子を下記の図4に概略的に示した。
【0121】
この時、前記図4に記載の第1電子阻止層、第1正孔阻止層、および第2正孔阻止層などは、場合によって省略可能である。
【0122】
本出願の一実施態様に係る有機発光素子において、前記化学式1~7の化合物以外の材料を下記に例示するが、これらは例示のためのものに過ぎず、本出願の範囲を限定するためのものではなく、当技術分野で公知の材料に代替可能である。
【0123】
陽極材料としては、比較的仕事関数の大きい材料を用いることができ、透明導電性酸化物、金属または導電性高分子などを使用することができる。前記陽極材料の具体例としては、バナジウム、クロム、銅、亜鉛、金のような金属、またはこれらの合金;亜鉛酸化物、インジウム酸化物、インジウムスズ酸化物(ITO)、インジウム亜鉛酸化物(IZO)のような金属酸化物;ZnO:AlまたはSnO:Sbのような金属と酸化物との組み合わせ;ポリ(3-メチルチオフェン)、ポリ[3,4-(エチレン-1,2-ジオキシ)チオフェン](PEDOT)、ポリピロールおよびポリアニリンのような導電性高分子などがあるが、これらのみに限定されるものではない。
【0124】
陰極材料としては、比較的仕事関数の低い材料を用いることができ、金属、金属酸化物または導電性高分子などを使用することができる。前記陰極材料の具体例としては、マグネシウム、カルシウム、ナトリウム、カリウム、チタン、インジウム、イットリウム、リチウム、ガドリニウム、アルミニウム、銀、スズおよび鉛のような金属、またはこれらの合金;LiF/AlまたはLiO/Alのような多層構造の物質などがあるが、これらのみに限定されるものではない。
【0125】
正孔注入材料としては、公知の正孔注入材料を用いることもできるが、例えば、米国特許第4,356,429号に開示された銅フタロシアニンなどのフタロシアニン化合物、または文献[Advanced Material,6,p.677(1994)]に記載されているスターバースト型アミン誘導体類、例えば、トリス(4-カルバゾイル-9-イルフェニル)アミン(TCTA)、4,4’,4”-トリ[フェニル(m-トリル)アミノ]トリフェニルアミン(m-MTDATA)、1,3,5-トリス[4-(3-メチルフェニルフェニルアミノ)フェニル]ベンゼン(m-MTDAPB)、溶解性のある導電性高分子であるポリアニリン/ドデシルベンゼンスルホン酸(Polyaniline/Dodecylbenzenesulfonic acid)またはポリ(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)(Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/Poly(4-styrenesulfonate))、ポリアニリン/カンファースルホン酸(Polyaniline/Camphor sulfonic acid)またはポリアニリン/ポリ(4-スチレンスルホネート)(Polyaniline/Poly(4-styrene-sulfonate))などを使用することができる。
【0126】
正孔輸送材料としては、ピラゾリン誘導体、アリールアミン系誘導体、スチルベン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体などが使用可能であり、低分子または高分子材料が使用されてもよい。
【0127】
電子輸送材料としては、オキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタンおよびその誘導体、ベンゾキノンおよびその誘導体、ナフトキノンおよびその誘導体、アントラキノンおよびその誘導体、テトラシアノアントラキノジメタンおよびその誘導体、フルオレノン誘導体、ジフェニルジシアノエチレンおよびその誘導体、ジフェノキノン誘導体、8-ヒドロキシキノリンおよびその誘導体の金属錯体などが使用可能であり、低分子物質だけでなく、高分子物質が使用されてもよい。
【0128】
電子注入材料としては、例えば、LiFが当業界代表として使用されるが、本出願がこれに限定されるものではない。
【0129】
発光材料としては、赤色、緑色または青色発光材料が使用可能であり、必要な場合、2以上の発光材料を混合して使用することができる。この時、2以上の発光材料を個別的な供給源として蒸着して使用するか、予備混合して1つの供給源として蒸着して使用することができる。また、発光材料として蛍光材料を使用してもよいが、燐光材料として使用してもよい。発光材料としては、単独として陽極と陰極からそれぞれ注入された正孔と電子を結合して発光させる材料が使用されてもよいが、ホスト材料とドーパント材料がともに発光に関与する材料が使用されてもよい。
【0130】
発光材料のホストを混合して使用する場合には、同系のホストを混合して使用してもよく、異なる系のホストを混合して使用してもよい。例えば、nタイプのホスト材料またはpタイプのホスト材料のうちいずれか2種類以上の材料を選択して発光層のホスト材料として使用することができる。
【0131】
本出願の一実施態様に係る有機発光素子は、使用される材料によって、前面発光型、後面発光型、または両面発光型であってもよい。
【0132】
本出願の一実施態様に係るヘテロ環化合物は、有機太陽電池、有機感光体、有機トランジスタなどをはじめとする有機電子素子においても、有機発光素子に適用されるのと類似の原理で作用することができる。
【実施例
【0133】
<製造例>
<製造例1>化合物1の製造
【化12】
【0134】
化合物1-1の製造
化合物2-アミノ-3-ブロモフェノール(2-amino-3-bromophenol)(20g、106mmol)、1-ナフチルボロン酸(1-naphtylboronic acid)(20g、117mmol)、Pd(PPh(6.1g、5.30mmol)、2M KCO水溶液(100ml)、トルエン(400ml)、エタノール(100ml)を加えた後、12時間還流させた。反応完了後、常温に冷却後に蒸留水とEA(Ethyl acetate)で抽出した。有機層を無水MgSOで乾燥させた後、回転蒸発器で溶媒を除去した後、ジクロロメタンとヘキサンを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製して、目的化合物1-1 15.7g(63%)を得た。
【0135】
化合物1-2の製造
化合物1-1(15.7g、66.7mmol)をTHFに溶かした後、4-ブロモベンゾイルクロライド(4-bromobenzoyl chloride)(21.9g、100mmol)、TEA(triethylamine)(20.2g、200eq)を0℃で加えた後、常温で2時間撹拌した。反応完了後、反応容器にEAと蒸留水を加えて固体化させた後、生成された固体を収集して、目的化合物1-2(27g、99%)を得た。
【0136】
化合物1-3の製造
化合物1-2(27g、66.0mmol)をニトロベンゼン(nitrobenzene)に溶かした後、POCl(7.5ml、1.0eq)を加えた後、150℃で18時間撹拌した。反応完了後、減圧蒸留してニトロベンゼン(nitrobenzene)を除去した後、常温に冷却して蒸留水とEAで抽出した。有機層を無水MgSOで乾燥させた後、回転蒸発器で溶媒を除去した後、ジクロロメタンとヘキサンを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製して、目的化合物1-3(19g、72%)を得た。
【0137】
化合物1-4の製造
化合物1-3(10g、25.0mmol)を1,4-ジオキサン(1,4-dioxane)に溶かした後、ビス(ピナコラト)ジボロン(Bis(pinacolato)diborone)、Pd(dppf)Cl、ポタシウムアセテート(Potassium acetate)を加えた後、110℃で2時間撹拌した。反応完了後、蒸留水とEAで抽出した。有機層を無水MgSOで乾燥させた後、回転蒸発器で溶媒を除去した後、シリカゲルを通過して、目的化合物1-4(10.4g、93%)を得た。
【0138】
化合物1-5の製造
合物1-4(10.4g、23.2mmol)に、9-ブロモフェナントレン(9-bromophenanthrene)(6.6g、25.5mmol)、Pd(PPh(1.3g、1.16mmol)、KCO(9.6g、69.6mmol)、toluene/EtOH/HOを加えた後、110℃で6時間撹拌した。反応完了後、常温に冷却して蒸留水とEAで抽出した。有機層を無水MgSOで乾燥させた後、回転蒸発器で溶媒を除去した後、ジクロロメタンとヘキサンを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製して、目的化合物1-5(9.6g、83%)を得た。
【0139】
化合物1-6の製造
化合物1-5(9.6g、19.2mmol)をジクロロメタンに溶かした後、ピリジン(2.2g、28.7mmol)を加えた後、0℃でトリフリックアンハイドライド(triflic anhydride)を滴加した。この後、常温で5時間撹拌した。反応完了後、反応液をシリカを通過させた後、濾液を回転蒸発器で溶媒を除去した後、ジクロロメタンとメタノールを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製して、目的化合物1-6(12.1g、96%)を得た。
【0140】
化合物1の製造
化合物1-6(12.1g、18.4mmol)に、2-(4-ブロモフェニル)-4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン(2-(4-bromophenyl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine)(7.2g、20.2mmol)、Pd(PPh(1.0g、0.92mmol)、KCO(7.6g、55.2mmol)、tolene/EtOH/HOを加えた後、110℃で6時間撹拌した。反応完了後、常温に冷却して蒸留水とEAで抽出した。有機層を無水MgSOで乾燥させた後、回転蒸発器で溶媒を除去した後、ジクロロメタンとヘキサンを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製して、目的化合物1(11.8g、81%)を得た。
【0141】
<製造例2>化合物3の製造
【化13】
【0142】
化合物3-1の製造
化合物4-アミノ-3-ブロモフェノール(4-amino-3-bromophenol)(20g、106mmol)、1-ナフチルボロン酸(1-naphtylboronic acid)(20g、117mmol)、Pd(PPh(6.1g、5.30mmol)、2M KCO水溶液(100ml)、トルエン(400ml)、エタノール(100ml)を加えた後、12時間還流させた。反応完了後、常温に冷却後に蒸留水とEAで抽出した。有機層を無水MgSOで乾燥させた後、回転蒸発器で溶媒を除去した後、ジクロロメタンとヘキサンを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製して、目的化合物3-1 20.2g(81%)を得た。
【0143】
化合物3-2の製造
化合物3-1(20.2g、85.8mmol)をTHFに溶かした後、4-ブロモベンゾイルクロライド(4-bromobenzoyl chloride)(28.2g、128mmol)、TEA(26g、257eq)を0℃で加えた後、常温で2時間撹拌した。反応完了後、反応容器にEAと蒸留水を加えて固体化させた後、生成された固体を収集して、目的化合物3-2(35g、99%)を得た。
【0144】
化合物3-3の製造
化合物3-2(35g、84.9mmol)をニトロベンゼン(nitrobenzene)に溶かした後、POCl(7.9ml、1.0eq)を加えた後、150℃で18時間撹拌した。反応完了後、減圧蒸留してニトロベンゼン(nitrobenzene)を除去した後、常温に冷却して蒸留水とEAで抽出した。有機層を無水MgSOで乾燥させた後、回転蒸発器で溶媒を除去した後、ジクロロメタンとヘキサンを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製して、目的化合物3-3(26g、78%)を得た。
【0145】
化合物3-4の製造
化合物3-3(10g、25.0mmol)を1,4-ジオキサン(1,4-dioxane)に溶かした後、ビス(ピナコラト)ジボロン(Bis(pinacolato)diborone)、Pd(dppf)Cl、ポタシウムアセテート(Potassium acetate)を加えた後、110℃で2時間撹拌した。反応完了後、蒸留水とEAで抽出した。有機層を無水MgSOで乾燥させた後、回転蒸発器で溶媒を除去した後、シリカゲルを通過して、目的化合物3-4(10.4g、93%)を得た。
【0146】
化合物3-5の製造
化合物3-4(10.4g、23.2mmol)に、(4-ブロモフェニル)ジフェニルホスフィンオキシド((4-bromophenyl)diphenylphosphine oxide)(9.1g、25.5mmol)、Pd(PPh(1.3g、1.16mmol)、KCO(9.6g、69.6mmol)、toluene/EtOH/HOを加えた後、110℃で4時間撹拌した。反応完了後、常温に冷却して蒸留水とEAで抽出した。有機層を無水MgSOで乾燥させた後、回転蒸発器で溶媒を除去した後、ジクロロメタンとヘキサンを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製して、目的化合物3-5(11.2g、81%)を得た。
【0147】
化合物3-6の製造
化合物3-5(11g、18.8mmol)をジクロロメタンに溶かした後、ピリジン(2.2g、28.2mmol)を加えた後、0℃でトリフリックアンハイドライド(triflic anhydride)を滴加した。この後、常温で5時間撹拌した。反応完了後、反応液をシリカを通過させた後、濾液を回転蒸発器で溶媒を除去した後、ジクロロメタンとメタノールを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製して、目的化合物3-6(12.5g、91%)を得た。
【0148】
化合物3の製造
化合物3-6(12.5g、18.4mmol)に、3-ブロモフェナントレン(3-bromophenanthrene)(5.2g、20.2mmol)、Pd(PPh(1.0g、0.92mmol)、KCO(7.6g、55.2mmol)、toluene/EtOH/HOを加えた後、110℃で6時間撹拌した。反応完了後、常温に冷却して蒸留水とEAで抽出した。有機層を無水MgSOで乾燥させた後、回転蒸発器で溶媒を除去した後、ジクロロメタンとヘキサンを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製して、目的化合物3(11.7g、84%)を得た。
【0149】
<製造例3>化合物4の製造
【化14】
【0150】
化合物4-1の製造
化合物3-4(10.4g、23.2mmol)に、(3-ブロモフェニル)ジフェニルホスフィンオキシド((3-bromophenyl)diphenylphosphine oxide)(9.1g、25.5mmol)、Pd(PPh(1.3g、1.16mmol)、KCO(9.6g、69.6mmol)、toluene/EtOH/HOを加えた後、110℃で4時間撹拌した。反応完了後、常温に冷却して蒸留水とEAで抽出した。有機層を無水MgSOで乾燥させた後、回転蒸発器で溶媒を除去した後、ジクロロメタンとヘキサンを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製して、目的化合物4-1(10.8g、78%)を得た。
【0151】
化合物4-2の製造
化合物4-1(10.8g、18.1mmol)をジクロロメタンに溶かした後、ピリジン(2.1g、27.1mmol)を加えた後、0℃でトリフリックアンハイドライド(triflic anhydride)を滴加した。この後、常温で5時間撹拌した。反応完了後、反応液をシリカを通過させた後、濾液を回転蒸発器で溶媒を除去した後、ジクロロメタンとメタノールを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製して、目的化合物4-2(12.3g、93%)を得た。
【0152】
化合物4の製造
化合物4-2(12.3g、16.8mmol)に、3-ブロモフェナントレン(3-bromophenanthrene)(4.8g、18.5mmol)、Pd(PPh、KCO、toluene/EtOH/HOを加えた後、110℃で6時間撹拌した。反応完了後、常温に冷却して蒸留水とEAで抽出した。有機層を無水MgSOで乾燥させた後、回転蒸発器で溶媒を除去した後、ジクロロメタンとヘキサンを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製して、目的化合物4(10.9g、86%)を得た。
【0153】
<製造例4>化合物15の製造
【化15】
【0154】
化合物15-1の製造
化合物1-4(10g、22.3mmol)に、2-(4-ブロモフェニル)-4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン(2-(4-bromophenyl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine)(9.5g、24.6mmol)、Pd(PPh(1.3g、1.16mmol)、KCO(9.6g、69.6mmol)、toluene/EtOH/HOを加えた後、110℃で6時間撹拌した。反応完了後、常温に冷却して蒸留水とEAで抽出した。有機層を無水MgSOで乾燥させた後、回転蒸発器で溶媒を除去した後、ジクロロメタンとヘキサンを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製して、目的化合物15-1(12.3g、88%)を得た。
【0155】
化合物15-2の製造
化合物15-1(12.3g、19.6mmol)をジクロロメタンに溶かした後、ピリジン(1.5eq)を加えた後、0℃でトリフリックアンハイドライド(triflic anhydride)を滴加した。この後、常温で5時間撹拌した。反応完了後、反応液をシリカを通過させた後、濾液を回転蒸発器で溶媒を除去した後、ジクロロメタンとメタノールを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製して、目的化合物15-2(14.0g、94%)を得た。
【0156】
化合物15の製造
化合物15-2(14.0g、18.4mmol)に、ジベンゾ[b,d]フラン-1-イルボロン酸(dibenzo[b,d]furan-1-ylboronic acid)(4.3g、20.2mmol)、Pd(PPh(1.0g、0.92mmol)、KCO(7.6g、55.2mmol)、toluene/EtOH/HOを加えた後、110℃で6時間撹拌した。反応完了後、常温に冷却して蒸留水とEAで抽出した。有機層を無水MgSOで乾燥させた後、回転蒸発器で溶媒を除去した後、ジクロロメタンとヘキサンを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製して、目的化合物15(11.2g、78%)を得た。
【0157】
<製造例5>化合物16の製造
【化16】
【0158】
化合物16の製造
ジベンゾ[b,d]フラン-1-イルボロン酸(dibenzo[b,d]furan-1-ylboronic acid)の代わりに、ジベンゾ[b,d]フラン-4-イルボロン酸(dibenzo[b,d]furan-4-ylboronic acid)を用いたことを除けば、製造例4における化合物15の製造と同様の方法で製造して、目的化合物16を得た。
【0159】
<製造例6>化合物17の製造
【化17】
【0160】
化合物17の製造
ジベンゾ[b,d]フラン-1-イルボロン酸(dibenzo[b,d]furan-1-ylboronic acid)の代わりに、ジベンゾ[b,d]チオフェン-1-イルボロン酸(dibenzo[b,d]thiophen-1-ylboronic acid)を用いたことを除けば、製造例4における化合物15の製造と同様の方法で製造して、目的化合物17を得た。
【0161】
<製造例7>化合物21の製造
【化18】
【0162】
化合物21-1の製造
化合物3-4(10g、22.3mmol)に、フェニルブロミド(phenyl bromide)(3.5g、24.6mmol)、Pd(PPh(1.3g、1.16mmol)、KCO(9.6g、69.6mmol)、toluene/EtOH/HOを加えた後、110℃で6時間撹拌した。反応完了後、常温に冷却して蒸留水とEAで抽出した。有機層を無水MgSOで乾燥させた後、回転蒸発器で溶媒を除去した後、ジクロロメタンとヘキサンを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製して、目的化合物21-1(8.4g、95%)を得た。
【0163】
化合物21-2の製造
化合物21-1(8.4g、21.1mmol)をジクロロメタンに溶かした後、ピリジン(1.5eq)を加えた後、0℃でトリフリックアンハイドライド(triflic anhydride)を滴加した。この後、常温で5時間撹拌した。反応完了後、反応液をシリカを通過させた後、濾液を回転蒸発器で溶媒を除去した後、ジクロロメタンとメタノールを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製して、目的化合物21-2(10.5g、94%)を得た。
【0164】
化合物21の製造
化合物21-2(10.5g、19.8mmol)に、2-(4-ブロモフェニル)-4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン(2-(4-bromophenyl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine)(7.8g、20.2mmol)、Pd(PPh(1.0g、0.92mmol)、KCO(7.6g、55.2mmol)、toluene/EtOH/HOを加えた後、110℃で6時間撹拌した。反応完了後、常温に冷却して蒸留水とEAで抽出した。有機層を無水MgSOで乾燥させた後、回転蒸発器で溶媒を除去した後、ジクロロメタンとヘキサンを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製して、目的化合物21(12.7g、93%)を得た。
【0165】
<製造例8>化合物34の製造
【化19】
【0166】
化合物34-1の製造
化合物1-4(10g、22.3mmol)に、2-クロロ-4,6-ジ(ナフタレン-2-イル)ピリミジン(2-chloro-4,6-di(naphthalen-2-yl)pyrimidine)(9.0g、24.6mmol)、Pd(PPh(1.3g、1.16mmol)、KCO(9.6g、69.6mmol)、toluene/EtOH/HOを加えた後、110℃で6時間撹拌した。反応完了後、常温に冷却して蒸留水とEAで抽出した。有機層を無水MgSOで乾燥させた後、回転蒸発器で溶媒を除去した後、ジクロロメタンとヘキサンを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製して、目的化合物34-1(13.7g、94%)を得た。
【0167】
化合物34-2の製造
化合物34-1(13.7g、20.9mmol)をジクロロメタンに溶かした後、ピリジン(1.5eq)を加えた後、0℃でトリフリックアンハイドライド(triflic anhydride)を滴加した。この後、常温で5時間撹拌した。反応完了後、反応液をシリカを通過させた後、濾液を回転蒸発器で溶媒を除去した後、ジクロロメタンとメタノールを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製して、目的化合物34-2(15.2g、93%)を得た。
【0168】
化合物34の製造
化合物34-2(15.2g、19.4mmol)に、9-(4-(4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボラン-2-イル)フェニル)-9H-カルバゾール(9-(4-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)phenyl)-9H-carbazole)(7.5g、20.2mmol)、Pd(PPh(1.0g、0.92mmol)、KCO(7.6g、55.2mmol)、toluene/EtOH/HOを加えた後、110℃で6時間撹拌した。反応完了後、常温に冷却して蒸留水とEAで抽出した。有機層を無水MgSOで乾燥させた後、回転蒸発器で溶媒を除去した後、ジクロロメタンとヘキサンを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製して、目的化合物34(13.8g、81%)を得た。
【0169】
<製造例9>化合物35の製造
【化20】
【0170】
化合物35の製造
9-(4-(4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボラン-2-イル)フェニル)-9H-カルバゾール(9-(4-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)phenyl)-9H-carbazole)の代わりに、9-(3-(4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボラン-2-イル)フェニル)-9H-カルバゾール(9-(3-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)phenyl)-9H-carbazole)を用いたことを除けば、製造例8における化合物34の製造と同様の方法で製造して、目的化合物35を得た。
【0171】
<製造例10>化合物69の製造
【化21】
【0172】
化合物69-1の製造
化合物1-4(10g、22.3mmol)に、2,4-di([1,1’-biphenyl]-4-yl)-6-chloropyrimidine(10.3g、24.6mmol)、Pd(PPh(1.3g、1.16mmol)、KCO(9.6g、69.6mmol)、toluene/EtOH/HOを加えた後、110℃で6時間撹拌した。反応完了後、常温に冷却して蒸留水とEAで抽出した。有機層を無水MgSOで乾燥させた後、回転蒸発器で溶媒を除去した後、ジクロロメタンとヘキサンを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製して、目的化合物69-1(13.9g、89%)を得た。
【0173】
化合物69-2の製造
化合物69-1(13.9g、19.8mmol)をジクロロメタンに溶かした後、ピリジン(1.5eq)を加えた後、0℃でトリフリックアンハイドライド(triflic anhydride)を滴加した。この後、常温で5時間撹拌した。反応完了後、反応液をシリカを通過させた後、濾液を回転蒸発器で溶媒を除去した後、ジクロロメタンとメタノールを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製して、目的化合物69-2(15.0g、91%)を得た。
【0174】
化合物69の製造
化合物69-2(15.0g、18.0mmol)に、phenyl boronic acid(2.5g、20.2mmol)、Pd(PPh(1.0g、0.92mmol)、KCO(7.6g、55.2mmol)、toluene/EtOH/HOを加えた後、110℃で6時間撹拌した。反応完了後、常温に冷却して蒸留水とEAで抽出した。有機層を無水MgSOで乾燥させた後、回転蒸発器で溶媒を除去した後、ジクロロメタンとヘキサンを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製して、目的化合物69(12.1g、88%)を得た。
【0175】
<製造例11>化合物77の製造
【化22】
【0176】
化合物77-1の製造
化合物1-4(10g、22.3mmol)に、2,4-ジ([1,1’-ビフェニル]-4-イル)-6-(4-ブロモフェニル)ピリミジン(2,4-di([1,1’-biphenyl]-4-yl)-6-(4-bromophenyl)pyrimidine)(13.2g、24.6mmol)、Pd(PPh(1.3g、1.16mmol)、KCO(9.6g、69.6mmol)、toluene/EtOH/HOを加えた後、110℃で6時間撹拌した。反応完了後、常温に冷却して蒸留水とEAで抽出した。有機層を無水MgSOで乾燥させた後、回転蒸発器で溶媒を除去した後、ジクロロメタンとヘキサンを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製して、目的化合物77-1(15.8g、91%)を得た。
【0177】
化合物77-2の製造
化合物77-1(15.8g、20.3mmol)をジクロロメタンに溶かした後、ピリジン(1.5eq)を加えた後、0℃でトリフリックアンハイドライド(triflic anhydride)を滴加した。この後、常温で5時間撹拌した。反応完了後、反応液をシリカを通過させた後、濾液を回転蒸発器で溶媒を除去した後、ジクロロメタンとメタノールを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製して、目的化合物77-2(16.8g、91%)を得た。
【0178】
化合物77の製造
化合物77-2(16.8g、18.5mmol)に、フェニルボロン酸(phenyl boronic acid)(2.5g、20.2mmol)、Pd(PPh(1.0g、0.92mmol)、KCO(7.6g、55.2mmol)、toluene/EtOH/HOを加えた後、110℃で6時間撹拌した。反応完了後、常温に冷却して蒸留水とEAで抽出した。有機層を無水MgSOで乾燥させた後、回転蒸発器で溶媒を除去した後、ジクロロメタンとヘキサンを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製して、目的化合物77(13.5g、87%)を得た。
【0179】
<製造例12>化合物80の製造
【化23】
【0180】
化合物80-1の製造
化合物1-4(10g、22.3mmol)に、フェニルボロン酸(phenyl boronic acid)(24.6mmol)、Pd(PPh(1.3g、1.16mmol)、KCO(9.6g、69.6mmol)、toluene/EtOH/HOを加えた後、110℃で6時間撹拌した。反応完了後、常温に冷却して蒸留水とEAで抽出した。有機層を無水MgSOで乾燥させた後、回転蒸発器で溶媒を除去した後、ジクロロメタンとヘキサンを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製して、目的化合物80-1(7.5g、85%)を得た。
【0181】
化合物80-2の製造
化合物80-1(7.5g、18.9mmol)をジクロロメタンに溶かした後、ピリジン(1.5eq)を加えた後、0℃でトリフリックアンハイドライド(triflic anhydride)を滴加した。この後、常温で5時間撹拌した。反応完了後、反応液をシリカを通過させた後、濾液を回転蒸発器で溶媒を除去した後、ジクロロメタンとメタノールを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製して、目的化合物80-2(9.4g、94%)を得た。
【0182】
化合物80の製造
化合物77-2(9.4g、17.7mmol)に、2-([1,1’-ビフェニル]-3-イル)-4-フェニル-6-(4-(4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボラン-2-イル)フェニル)ピリミジン(2-([1,1’-biphenyl]-3-yl)-4-phenyl-6-(4-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)phenyl)pyrimidine)(10.3g、20.2mmol)、Pd(PPh(1.0g、0.92mmol)、KCO(7.6g、55.2mmol)、toluene/EtOH/HOを加えた後、110℃で6時間撹拌した。反応完了後、常温に冷却して蒸留水とEAで抽出した。有機層を無水MgSOで乾燥させた後、回転蒸発器で溶媒を除去した後、ジクロロメタンとヘキサンを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製して、目的化合物80(12.4g、92%)を得た。
【0183】
<製造例13>化合物85の製造
【化24】
【0184】
化合物85-1の製造
化合物1-1(20.0g、85.0mmol)をTHFに溶かした後、3-ブロモベンゾイルクロライド(3-bromobenzoyl chloride)(27.9g、127mmol)、TEA(38g、381mmol)を0℃で加えた後、常温で2時間撹拌した。反応完了後、反応容器にEAと蒸留水を加えて固体化させた後、生成された固体を収集して、目的化合物85-1(35g、99%)を得た。
【0185】
化合物85-2の製造
化合物85-1(35g、84.1mmol)をニトロベンゼン(nitrobenzene)に溶かした後、POCl(1.0eq)を加えた後、150℃で18時間撹拌した。反応完了後、減圧蒸留してニトロベンゼン(nitrobenzene)を除去した後、常温に冷却して蒸留水とEAで抽出した。有機層を無水MgSOで乾燥させた後、回転蒸発器で溶媒を除去した後、ジクロロメタンとヘキサンを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製して、目的化合物85-2(26g、78%)を得た。
【0186】
化合物85-3の製造
化合物85-2(26g、65.6mmol)を1,4-ジオキサン(1,4-dioxane)に溶かした後、ビス(ピナコラト)ジボロン(Bis(pinacolato)diborone)、Pd(dppf)Cl、ポタシウムアセテート(Potassium acetate)を加えた後、110℃で2時間撹拌した。反応完了後、蒸留水とEAで抽出した。有機層を無水MgSOで乾燥させた後、回転蒸発器で溶媒を除去した後、シリカゲルを通過して、目的化合物85-3(28.5g、97%)を得た。
【0187】
化合物85-4の製造
化合物85-3(10g、22.3mmol)に、2,4-ジ([1,1’-ビフェニル]-4-イル)-6-(4-ブロモフェニル)ピリミジン(2,4-di([1,1’-biphenyl]-4-yl)-6-(4-bromophenyl)pyrimidine)(13.2g、24.6mmol)、Pd(PPh(1.3g、1.16mmol)、KCO(9.6g、69.6mmol)、toluene/EtOH/HOを加えた後、110℃で6時間撹拌した。反応完了後、常温に冷却して蒸留水とEAで抽出した。有機層を無水MgSOで乾燥させた後、回転蒸発器で溶媒を除去した後、ジクロロメタンとヘキサンを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製して、目的化合物85-4(14.8g、85%)を得た。
【0188】
化合物85-5の製造
化合物85-4(14.8g、18.9mmol)をジクロロメタンに溶かした後、ピリジン(1.5eq)を加えた後、0℃でトリフリックアンハイドライド(triflic anhydride)を滴加した。この後、常温で5時間撹拌した。反応完了後、反応液をシリカを通過させた後、濾液を回転蒸発器で溶媒を除去した後、ジクロロメタンとメタノールを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製して、目的化合物85-5(16g、93%)を得た。
【0189】
化合物85の製造
化合物85-5(16g、17.6mmol)に、フェニルボロン酸(phenylboronic acid)(1.5eq)、Pd(PPh(0.05eq)、KCO(3.0eq)、toluene/EtOH/HOを加えた後、110℃で6時間撹拌した。反応完了後、常温に冷却して蒸留水とEAで抽出した。有機層を無水MgSOで乾燥させた後、回転蒸発器で溶媒を除去した後、ジクロロメタンとヘキサンを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製して、目的化合物85(12.4g、84%)を得た。
【0190】
<製造例14>化合物89の製造
【化25】
【0191】
化合物89-1の製造
化合物85-3(10g、22.3mmol)に、2-([1,1’-ビフェニル]-3-イル)-4-(4-ブロモフェニル)-6-フェニルピリミジン(2-([1,1’-biphenyl]-3-yl)-4-(4-bromophenyl)-6-phenylpyrimidine)(11.4g、24.6mmol)、Pd(PPh(1.3g、1.16mmol)、KCO(9.6g、69.6mmol)、toluene/EtOH/HOを加えた後、110℃で6時間撹拌した。反応完了後、常温に冷却して蒸留水とEAで抽出した。有機層を無水MgSOで乾燥させた後、回転蒸発器で溶媒を除去した後、ジクロロメタンとヘキサンを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製して、目的化合物89-1(13.8g、88%)を得た。
【0192】
化合物89-2の製造
化合物89-1(13.8g、19.6mmol)をジクロロメタンに溶かした後、ピリジン(1.5eq)を加えた後、0℃でトリフリックアンハイドライド(triflic anhydride)を滴加した。この後、常温で5時間撹拌した。反応完了後、反応液をシリカを通過させた後、濾液を回転蒸発器で溶媒を除去した後、ジクロロメタンとメタノールを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製して、目的化合物89-2(15.4g、94%)を得た。
【0193】
化合物89の製造
化合物89-2(15.4g、18.4mmol)に、フェニルボロン酸(phenylboronic acid)(1.5eq)、Pd(PPh(0.05eq)、KCO(3.0eq)、toluene/EtOH/HOを加えた後、110℃で6時間撹拌した。反応完了後、常温に冷却して蒸留水とEAで抽出した。有機層を無水MgSOで乾燥させた後、回転蒸発器で溶媒を除去した後、ジクロロメタンとヘキサンを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製して、目的化合物89(12.2g、87%)を得た。
【0194】
<製造例15>化合物96の製造
【化26】
【0195】
化合物96-1の製造
化合物1-4(10g、22.3mmol)に、2-クロロ-4-フェニルキナゾリン(2-chloro-4-phenylquinazoline)(5.92g、24.6mmol)、Pd(PPh(1.3g、1.16mmol)、KCO(9.6g、69.6mmol)、toluene/EtOH/HOを加えた後、110℃で6時間撹拌した。反応完了後、常温に冷却して蒸留水とEAで抽出した。有機層を無水MgSOで乾燥させた後、回転蒸発器で溶媒を除去した後、ジクロロメタンとヘキサンを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製して、目的化合物96-1(11.4g、88%)を得た。
【0196】
化合物96-2の製造
化合物96-1(11.4g、21.6mmol)をジクロロメタンに溶かした後、ピリジン(1.5eq)を加えた後、0℃でトリフリックアンハイドライド(triflic anhydride)を滴加した。この後、常温で5時間撹拌した。反応完了後、反応液をシリカを通過させた後、濾液を回転蒸発器で溶媒を除去した後、ジクロロメタンとメタノールを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製して、目的化合物96-2(13.0g、92%)を得た。
【0197】
化合物96の製造
化合物96-2(13.0g、19.8mmol)に、9-(3-(4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボラン-2-イル)フェニル)-9H-カルバゾール(9-(3-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)phenyl)-9H-carbazole)(1.5eq)、Pd(PPh(0.05eq)、KCO(3.0eq)、toluene/EtOH/HOを加えた後、110℃で6時間撹拌した。反応完了後、常温に冷却して蒸留水とEAで抽出した。有機層を無水MgSOで乾燥させた後、回転蒸発器で溶媒を除去した後、ジクロロメタンとヘキサンを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製して、目的化合物96(13.5g、91%)を得た。
【0198】
<製造例16>化合物97の製造
【化27】
【0199】
9-(3-(4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボラン-2-イル)フェニル)-9H-カルバゾール(9-(3-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)phenyl)-9H-carbazole)の代わりに、9-(4-(4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボラン-2-イル)フェニル)-9H-カルバゾール(9-(4-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)phenyl)-9H-carbazole)を用いたことを除けば、製造例15における化合物96の製造と同様の方法で製造して、目的化合物97を得た。
【0200】
<製造例17>化合物99の製造
【化28】
【0201】
9-(3-(4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボラン-2-イル)フェニル)-9H-カルバゾール(9-(3-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)phenyl)-9H-carbazole)の代わりに、2-(4-(ジベンゾ[b,d]フラン-4-イル)フェニル)-4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボラン(2-(4-(dibenzo[b,d]furan-4-yl)phenyl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane)を用いたことを除けば、製造例15における化合物96の製造と同様の方法で製造して、目的化合物99を得た。
【0202】
<製造例18>化合物100の製造
【化29】
【0203】
9-(3-(4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボラン-2-イル)フェニル)-9H-カルバゾール(9-(3-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)phenyl)-9H-carbazole)の代わりに、2-(4-(ジベンゾ[b,d]チオフェン-4-イル)フェニル)-4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボラン(2-(4-(dibenzo[b,d]thiophen-4-yl)phenyl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane)を用いたことを除けば、製造例15における化合物96の製造と同様の方法で製造して、目的化合物100を得た。
【0204】
<製造例19>化合物112の製造
【化30】
【0205】
化合物112-1の製造
化合物1-4(10g、22.3mmol)に、4-クロロ-2-フェニルキナゾリン(4-chloro-2-phenylquinazoline)(5.92g、24.6mmol)、Pd(PPh(1.3g、1.16mmol)、KCO(9.6g、69.6mmol)、toluene/EtOH/HOを加えた後、110℃で6時間撹拌した。反応完了後、常温に冷却して蒸留水とEAで抽出した。有機層を無水MgSOで乾燥させた後、回転蒸発器で溶媒を除去した後、ジクロロメタンとヘキサンを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製して、目的化合物112-1(11.6g、90%)を得た。
【0206】
化合物112-2の製造
化合物112-1(11.6g、22.1mmol)をジクロロメタンに溶かした後、ピリジン(1.5eq)を加えた後、0℃でトリフリックアンハイドライド(triflic anhydride)を滴加した。この後、常温で5時間撹拌した。反応完了後、反応液をシリカを通過させた後、濾液を回転蒸発器で溶媒を除去した後、ジクロロメタンとメタノールを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製して、目的化合物112-2(13.3g、92%)を得た。
【0207】
化合物112の製造
化合物96-2(13.3g、20.3mmol)に、2-(4-(ジベンゾ[b,d]チオフェン-4-イル)フェニル)-4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボラン(2-(4-(dibenzo[b,d]thiophen-4-yl)phenyl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane)(1.5eq)、Pd(PPh(0.05eq)、KCO(3.0eq)、toluene/EtOH/HOを加えた後、110℃で6時間撹拌した。反応完了後、常温に冷却して蒸留水とEAで抽出した。有機層を無水MgSOで乾燥させた後、回転蒸発器で溶媒を除去した後、ジクロロメタンとヘキサンを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製して、目的化合物112(14.5g、93%)を得た。
【0208】
<製造例20>化合物113の製造
【化31】
【0209】
2-(4-(ジベンゾ[b,d]チオフェン-4-イル)フェニル)-4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボラン(2-(4-(dibenzo[b,d]thiophen-4-yl)phenyl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane)の代わりに、2-(4-(ジベンゾ[b,d]チオフェン-1-イル)フェニル)-4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボラン(2-(4-(dibenzo[b,d]thiophen-1-yl)phenyl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane)を用いたことを除けば、製造例19における化合物112の製造と同様の方法で製造して、目的化合物113を得た。
【0210】
<製造例21>化合物114の製造
【化32】
【0211】
2-(4-(ジベンゾ[b,d]チオフェン-4-イル)フェニル)-4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボラン(2-(4-(dibenzo[b,d]thiophen-4-yl)phenyl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane)の代わりに、2-(4-(ジベンゾ[b,d]フラン-1-イル)フェニル)-4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボラン(2-(4-(dibenzo[b,d]furan-1-yl)phenyl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane)を用いたことを除けば、製造例19における化合物112の製造と同様の方法で製造して、目的化合物114を得た。
【0212】
<製造例22>化合物115の製造
【化33】
【0213】
2-(4-(ジベンゾ[b,d]チオフェン-4-イル)フェニル)-4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボラン(2-(4-(dibenzo[b,d]thiophen-4-yl)phenyl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane)の代わりに、9-(4-(4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボラン-2-イル)フェニル)-9H-カルバゾール(9-(4-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)phenyl)-9H-carbazole)を用いたことを除けば、製造例19における化合物112の製造と同様の方法で製造して、目的化合物115を得た。
【0214】
<製造例23>化合物118の製造
【化34】
【0215】
化合物118-1の製造
化合物1-4(10g、22.3mmol)に、2-ブロモ-9-フェニル-1,10-フェナントロリン(2-bromo-9-phenyl-1,10-phenanthroline)(8.2g、24.6mmol)、Pd(PPh(1.3g、1.16mmol)、KCO(9.6g、69.6mmol)、toluene/EtOH/HOを加えた後、110℃で6時間撹拌した。反応完了後、常温に冷却して蒸留水とEAで抽出した。有機層を無水MgSOで乾燥させた後、回転蒸発器で溶媒を除去した後、ジクロロメタンとヘキサンを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製して、目的化合物118-1(11.8g、92%)を得た。
【0216】
化合物118-2の製造
化合物118-1(11.8g、20.5mmol)をジクロロメタンに溶かした後、ピリジン(1.5eq)を加えた後、0℃でトリフリックアンハイドライド(triflic anhydride)を滴加した。この後、常温で5時間撹拌した。反応完了後、反応液をシリカを通過させた後、濾液を回転蒸発器で溶媒を除去した後、ジクロロメタンとメタノールを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製して、目的化合物118-2(13.6g、94%)を得た。
【0217】
化合物118の製造
化合物118-2(13.6g、19.3mmol)に、4,4,5,5-テトラメチル-2-(フェナントレン-3-イル)-1,3,2-ジオキサボラン(4,4,5,5-tetramethyl-2-(phenanthren-3-yl)-1,3,2-dioxaborolane)(1.5eq)、Pd(PPh(0.05eq)、KCO(3.0eq)、toluene/EtOH/HOを加えた後、110℃で6時間撹拌した。反応完了後、常温に冷却して蒸留水とEAで抽出した。有機層を無水MgSOで乾燥させた後、回転蒸発器で溶媒を除去した後、ジクロロメタンとヘキサンを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製して、目的化合物118(13.2g、93%)を得た。
【0218】
<製造例24>化合物123の製造
【化35】
【0219】
化合物123-1の製造
化合物1-4(10g、22.3mmol)に、2-(3-ブロモフェニル)-9-フェニル-1,10-フェナントロリン(2-(3-bromophenyl)-9-phenyl-1,10-phenanthroline)(10.1g、24.6mmol)、Pd(PPh(1.3g、1.16mmol)、KCO(9.6g、69.6mmol)、toluene/EtOH/HOを加えた後、110℃で6時間撹拌した。反応完了後、常温に冷却して蒸留水とEAで抽出した。有機層を無水MgSOで乾燥させた後、回転蒸発器で溶媒を除去した後、ジクロロメタンとヘキサンを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製して、目的化合物123-1(12.8g、88%)を得た。
【0220】
化合物123-2の製造
化合物123-1(12.8g、19.6mmol)をジクロロメタンに溶かした後、ピリジン(1.5eq)を加えた後、0℃でトリフリックアンハイドライド(triflic anhydride)を滴加した。この後、常温で5時間撹拌した。反応完了後、反応液をシリカを通過させた後、濾液を回転蒸発器で溶媒を除去した後、ジクロロメタンとメタノールを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製して、目的化合物123-2(13.5g、88%)を得た。
【0221】
化合物123の製造
化合物123-2(13.5g、17.2mmol)に、フェニルボロン酸(phenyl boronic acid)(1.1eq)、Pd(PPh(0.05eq)、KCO(3.0eq)、toluene/EtOH/HOを加えた後、110℃で6時間撹拌した。反応完了後、常温に冷却して蒸留水とEAで抽出した。有機層を無水MgSOで乾燥させた後、回転蒸発器で溶媒を除去した後、ジクロロメタンとヘキサンを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製して、目的化合物123(10.9g、89%)を得た。
【0222】
<製造例25>化合物124の製造
【化36】
【0223】
化合物124-1の製造
化合物1-4(10g、22.3mmol)に、2-ブロモイミダゾ[1,2-a]ピリジン(2-bromoimidazo[1,2-a]pyridine)(4.8g、24.6mmol)、Pd(PPh(1.3g、1.16mmol)、KCO(9.6g、69.6mmol)、toluene/EtOH/HOを加えた後、110℃で6時間撹拌した。反応完了後、常温に冷却して蒸留水とEAで抽出した。有機層を無水MgSOで乾燥させた後、回転蒸発器で溶媒を除去した後、ジクロロメタンとヘキサンを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製して、目的化合物124-1(10.5g、92%)を得た。
【0224】
化合物124-2の製造
化合物124-1(10.5g、20.5mmol)をジクロロメタンに溶かした後、ピリジン(1.5eq)を加えた後、0℃でトリフリックアンハイドライド(triflic anhydride)を滴加した。この後、常温で5時間撹拌した。反応完了後、反応液をシリカを通過させた後、濾液を回転蒸発器で溶媒を除去した後、ジクロロメタンとメタノールを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製して、目的化合物124-2(11.8g、89%)を得た。
【0225】
化合物124の製造
化合物124-2(11.8g、18.2mmol)に、フェニルボロン酸(phenyl boronic acid)(1.1eq)、Pd(PPh(0.05eq)、KCO(3.0eq)、toluene/EtOH/HOを加えた後、110℃で6時間撹拌した。反応完了後、常温に冷却して蒸留水とEAで抽出した。有機層を無水MgSOで乾燥させた後、回転蒸発器で溶媒を除去した後、ジクロロメタンとヘキサンを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製して、目的化合物124(9.2g、90%)を得た。
【0226】
<製造例26>化合物130の製造
【化37】
【0227】
化合物130-1の製造
化合物3-4(10g、22.3mmol)に、2-ブロモ-1-エチル-1H-ベンゾ[d]イミダゾール(2-bromo-1-ethyl-1H-benzo[d]imidazole)(5.5g、24.6mmol)、Pd(PPh(1.3g、1.16mmol)、KCO(9.6g、69.6mmol)、toluene/EtOH/HOを加えた後、110℃で6時間撹拌した。反応完了後、常温に冷却して蒸留水とEAで抽出した。有機層を無水MgSOで乾燥させた後、回転蒸発器で溶媒を除去した後、ジクロロメタンとヘキサンを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製して、目的化合物130-1(9.6g、93%)を得た。
【0228】
化合物130-2の製造
化合物130-1(9.6g、20.7mmol)をジクロロメタンに溶かした後、ピリジン(1.5eq)を加えた後、0℃でトリフリックアンハイドライド(triflic anhydride)を滴加した。この後、常温で5時間撹拌した。反応完了後、反応液をシリカを通過させた後、濾液を回転蒸発器で溶媒を除去した後、ジクロロメタンとメタノールを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製して、目的化合物130-2(11.4g、92%)を得た。
【0229】
化合物130の製造
化合物130-2(11.4g、19.0mmol)に、9-(4-(4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボラン-2-イル)フェニル)-9H-カルバゾール(9-(4-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)phenyl)-9H-carbazole)(7.7g、20.9mmol)、Pd(PPh(0.05eq)、KCO(3.0eq)、toluene/EtOH/HOを加えた後、110℃で6時間撹拌した。反応完了後、常温に冷却して蒸留水とEAで抽出した。有機層を無水MgSOで乾燥させた後、回転蒸発器で溶媒を除去した後、ジクロロメタンとヘキサンを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製して、目的化合物130(12.0g、92%)を得た。
【0230】
<製造例27>化合物139の製造
【化38】
【0231】
化合物139-1の製造
化合物3-4(10g、22.3mmol)に、2-(4-ブロモフェニル)ベンゾ[d]チアゾール(2-(4-bromophenyl)benzo[d]thiazole)(7.1g、24.6mmol)、Pd(PPh(1.3g、1.16mmol)、KCO(9.6g、69.6mmol)、toluene/EtOH/HOを加えた後、110℃で6時間撹拌した。反応完了後、常温に冷却して蒸留水とEAで抽出した。有機層を無水MgSOで乾燥させた後、回転蒸発器で溶媒を除去した後、ジクロロメタンとヘキサンを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製して、目的化合物139-1(10.5g、89%)を得た。
【0232】
化合物139-2の製造
化合物139-1(10.5g、19.8mmol)をジクロロメタンに溶かした後、ピリジン(1.5eq)を加えた後、0℃でトリフリックアンハイドライド(triflic anhydride)を滴加した。この後、常温で5時間撹拌した。反応完了後、反応液をシリカを通過させた後、濾液を回転蒸発器で溶媒を除去した後、ジクロロメタンとメタノールを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製して、目的化合物139-2(11.8g、90%)を得た。
【0233】
化合物139の製造
化合物139-2(11.8g、17.8mmol)に、9-(3-(4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボラン-2-イル)フェニル)-9H-カルバゾール(9-(3-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)phenyl)-9H-carbazole)(7.7g、20.9mmol)、Pd(PPh(0.05eq)、KCO(3.0eq)、toluene/EtOH/HOを加えた後、110℃で6時間撹拌した。反応完了後、常温に冷却して蒸留水とEAで抽出した。有機層を無水MgSOで乾燥させた後、回転蒸発器で溶媒を除去した後、ジクロロメタンとヘキサンを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製して、目的化合物139(12.2g、91%)を得た。
【0234】
<製造例28>化合物31の製造
【化39】
【0235】
化合物31-1の製造
化合物1-1(20.0g、85.0mmol)をTHFに溶かした後、ベンゾイルクロライド(benzoyl chloride)(13.1g、93.5mmol)、TEA(25.8g、255mmol)を0℃で加えた後、常温で2時間撹拌した。反応完了後、反応容器にEAと蒸留水を加えて固体化させた後、生成された固体を収集して、目的化合物31-1(28.5g、99%)を得た。
【0236】
化合物31-2の製造
化合物31-1(28.5g、84.1mmol)をニトロベンゼン(nitrobenzene)に溶かした後、POCl(1.0eq)を加えた後、150℃で18時間撹拌した。反応完了後、減圧蒸留してニトロベンゼン(nitrobenzene)を除去した後、常温に冷却して蒸留水とEAで抽出した。有機層を無水MgSOで乾燥させた後、回転蒸発器で溶媒を除去した後、ジクロロメタンとヘキサンを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製して、目的化合物31-2(21g、78%)を得た。
【0237】
化合物31-3の製造
化合物31-2(21g、65.5mmol)をジクロロメタンに溶かした後、ピリジン(1.5eq)を加えた後、0℃でトリフリックアンハイドライド(triflic anhydride)を滴加した。この後、常温で5時間撹拌した。反応完了後、反応液をシリカを通過させた後、濾液を回転蒸発器で溶媒を除去した後、ジクロロメタンとメタノールを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製して、目的化合物31-3(26.4g、89%)を得た。
【0238】
化合物31の製造
化合物31-3(10.0g、22.0mmol)に、2,4-ジフェニル-6-(3’-(4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボラン-2-イル)-[1,1’-ビフェニル]-4-イル)-1,3,5-トリアジン(2,4-diphenyl-6-(3’-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)-[1,1’-biphenyl]-4-yl)-1,3,5-triazine)(1.1eq)、Pd(PPh(0.05eq)、KCO(3.0eq)、toluene/EtOH/HOを加えた後、110℃で6時間撹拌した。反応完了後、常温に冷却して蒸留水とEAで抽出した。有機層を無水MgSOで乾燥させた後、回転蒸発器で溶媒を除去した後、ジクロロメタンとヘキサンを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製して、目的化合物31(13.9g、92%)を得た。
【0239】
<製造例29>化合物32の製造
【化40】
【0240】
2,4-ジフェニル-6-(3’-(4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボラン-2-イル)-[1,1’-ビフェニル]-4-イル)-1,3,5-トリアジン(2,4-diphenyl-6-(3’-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)-[1,1’-biphenyl]-4-yl)-1,3,5-triazine)の代わりに、2,4-ジフェニル-6-(4’-(4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボラン-2-イル)-[1,1’-ビフェニル]-4-イル)-1,3,5-トリアジン(2,4-diphenyl-6-(4’-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)-[1,1’-biphenyl]-4-yl)-1,3,5-triazine)を用いたことを除けば、製造例28における化合物31の製造と同様の方法で製造して、目的化合物32を得た。
【0241】
<製造例30>化合物214の製造
【化41】
【0242】
2,4-ジフェニル-6-(3’-(4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボラン-2-イル)-[1,1’-ビフェニル]-4-イル)-1,3,5-トリアジン(2,4-diphenyl-6-(3’-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)-[1,1’-biphenyl]-4-yl)-1,3,5-triazine)の代わりに、2,4-ジフェニル-6-(3’-(4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボラン-2-イル)-[1,1’-ビフェニル]-4-イル)ピリミジン(2,4-diphenyl-6-(3’-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)-[1,1’-biphenyl]-4-yl)pyrimidine)を用いたことを除けば、製造例28における化合物31の製造と同様の方法で製造して、目的化合物214を得た。
【0243】
前記製造例に記載の化合物以外の残りの化合物も、前述した製造例に記載した方法と同様に製造した。
【0244】
下記表1および表2は、合成された化合物の1H NMR資料およびFD-MS資料であり、下記の資料を通して、目的の化合物が合成されたことを確認することができる。
【0245】
【表1】




【0246】
【表2】


【0247】
<実験例>
<実験例1>有機発光素子の作製
1)有機発光素子の作製
1500Åの厚さにインジウムチンオキシド(ITO、Indium Tin oxide)が薄膜コーティングされたガラス基板を蒸留水超音波洗浄した。蒸留水洗浄が終わると、アセトン、メタノール、イソプロピルアルコールなどの溶剤で超音波洗浄をし乾燥させた後、UV(Ultra violet)洗浄機でUVを用いて5分間UVO(Ultra violet ozone)処理した。この後、基板をプラズマ洗浄機(PT)に搬送させた後、真空状態でITOの仕事関数および残膜除去のためにプラズマ処理をして、有機蒸着用熱蒸着装置に搬送した。
【0248】
前記ITO透明電極(陽極)上に2スタックWOLED(White Orgainc Light Device)構造で有機物を形成した。第1スタックは、まずTAPCを300Åの厚さに熱真空蒸着して正孔輸送層を形成した。正孔輸送層を形成させた後、その上に発光層を次のように熱真空蒸着させた。発光層は、ホストであるTCz1に青色燐光ドーパントとしてFIrpicを8%ドーピングして300Å蒸着した。電子輸送層は、TmPyPBを用いて400Åを形成した後、電荷生成層として、下記表3に記載の化合物にCsCOを20%ドーピングして100Å形成した。
【0249】
第2スタックは、まずMoOを50Åの厚さに熱真空蒸着して正孔注入層を形成した。共通層の正孔輸送層を、TAPCにMoOを20%ドーピングして100Å形成した後、TAPCを300Å蒸着して形成した。その上に、発光層は、ホストであるTCz1に緑色燐光ドーパントであるIr(ppy)を8%ドーピングして300Å蒸着した後、電子輸送層としてTmPyPBを用いて600Åを形成した。最後に、電子輸送層上に、リチウムフルオライド(lithium fluoride:LiF)を10Åの厚さに蒸着して電子注入層を形成した後、電子注入層上に、アルミニウム(Al)陰極を1,200Åの厚さに蒸着して陰極を形成することにより、有機発光素子を製造した。
【0250】
一方、OLED素子の作製に必要なすべての有機化合物は、材料ごとにそれぞれ10-6~10-8torr下で真空昇華精製してOLEDの作製に使用した。
【化42】
【0251】
2)有機発光素子の駆動電圧および発光効率
前記のように製造された有機発光素子に対して、マックサイエンス社のM7000で電界発光(EL)特性を測定し、その測定結果をもって、マックサイエンス社製の寿命測定装置(M6000)により、基準輝度が3,500cd/mの時、T95を測定した。本発明により製造された白色有機発光素子の駆動電圧、発光効率、外部量子効率、色座標(CIE)を測定した結果は表3の通りであった。
【0252】
【表3】

【0253】
前記表3の結果から分かるように、本発明の2スタック白色有機発光素子の電荷生成層材料を用いた有機発光素子は、比較例1に比べて駆動電圧が低く、発光効率が改善された。特に、化合物5、10、11、17、25、26、31、32、43、52、124、147、214は、駆動、効率、寿命のすべての面で著しく優れていることを確認した。
【0254】
このような結果が出た理由は、適切な長さと強度および平坦な特性を有する発明された骨格とメタルとバインディング可能な適切なヘテロ化合物で構成されたNタイプの電荷生成層に使用された本発明の化合物が、アルカリ金属またはアルカリ土類金属ドーピングされてNタイプの電荷生成層内にギャップステートが形成されたものと推定され、Pタイプの電荷生成層から生成された電子がNタイプの電荷生成層内で生成されたギャップステートを通して電子輸送層への電子注入が容易になったと判断される。
【0255】
したがって、Pタイプの電荷生成層は、Nタイプの電荷生成層へ電子注入と電子伝達をうまく行えるようになり、このため、有機発光素子の駆動電圧が低くなり、効率と寿命が改善されたと判断される。
【0256】
また、前記比較例1-5の化合物と比較した時、本願の化合物は、電子の足りない置換基とアリールまたはアセン類の置換基を組み合わせることで電子の足りない置換基が電子注入層から電子供給を容易に受け、アリールまたはアセン類の置換基が分子自体の安定化および供給された電子を発光層に伝達することにより、優れた効率を示し、特に正孔特性が強いカルバゾール類を導入することにより、陽極性の材料として優れた結果を示した。
【0257】
<実験例2>有機発光素子の作製
1)有機発光素子の作製
OLED用ガラス(サムスン-コーニング社製造)から得られた透明電極ITO薄膜をトリクロロエチレン、アセトン、エタノール、蒸留水を順次に用いて、各5分間超音波洗浄を行った後、イソプロパノールに入れて保管後に使用した。
【0258】
次に、真空蒸着装置の基板フォルダにITO基板を設け、真空蒸着装置内のセルに、下記の4,4’,4”-トリス(N,N-(2-ナフチル)-フェニルアミノ)トリフェニルアミン(4,4’,4”-tris(N,N-(2-naphthyl)-phenylamino)triphenyl amine:2-TNATA)を入れた。
【化43】
【0259】
次いで、チャンバ内の真空度が10-6torrに到達するまで排気させた後、セルに電流を印加して2-TNATAを蒸発させて、ITO基板上に600Åの厚さの正孔注入層を蒸着した。
【0260】
真空蒸着装置内の他のセルに、下記のN,N’-ビス(α-ナフチル)-N,N’-ジフェニル-4,4’-ジアミン(N,N’-bis(α-naphthyl)-N,N’-diphenyl-4,4’-diamine:NPB)を入れて、セルに電流を印加して蒸発させて、正孔注入層上に300Åの厚さの正孔輸送層を蒸着した。
【化44】
【0261】
このように正孔注入層および正孔輸送層を形成させた後、その上に、発光層として次のような構造の青色発光材料を蒸着させた。具体的には、真空蒸着装置内の一方のセルに、青色発光ホスト材料であるH1を200Åの厚さに真空蒸着させ、その上に、青色発光ドーパント材料であるD1をホスト材料対比5%真空蒸着させた。
【化45】
【0262】
次いで、電子輸送層として下記表4の化合物を300Åの厚さに蒸着した。
【0263】
電子注入層としてリチウムフルオライド(lithium fluoride:LiF)を10Åの厚さに蒸着し、Al陰極を1,000Åの厚さにしてOLED素子を作製した。
【0264】
一方、OLED素子の作製に必要なすべての有機化合物は、材料ごとにそれぞれ10-6~10-8torr下で真空昇華精製してOLEDの作製に使用した。
【0265】
2)有機発光素子の駆動電圧および発光効率
前記のように製造された有機発光素子に対して、マックサイエンス社のM7000で電界発光(EL)特性を測定し、その測定結果をもって、マックサイエンス社製の寿命測定装置(M6000)により、基準輝度が700cd/mの時、T95を測定した。本発明により製造された白色有機発光素子の駆動電圧、発光効率、外部量子効率、色座標(CIE)を測定した結果は表4の通りであった。
【0266】
【表4】

【0267】
前記表4の結果から分かるように、本発明の青色有機発光素子の電子輸送層材料を用いた有機発光素子は、比較例3に比べて駆動電圧が低く、発光効率および寿命が著しく改善された。特に、化合物5、10、11、17、25、26、31、32、43、52、124、147、214は、駆動、効率、寿命のすべての面で優れていることを確認した。
【0268】
このような結果の原因は、適切な長さと強度および平坦な特性を有する発明された化合物が電子輸送層に使用された時、特定の条件下で電子を受けて励起された状態の化合物を作り、特に、化合物のヘテロ骨格部位の励起された状態が形成されると、励起されたヘテロ骨格部位が他の反応前に励起されたエネルギーが安定した状態に移動するはずであり、比較的安定した化合物は、化合物の分解あるいは破壊は起こらず電子を効率的に伝達できるためと判断される。参照として、励起された時、安定した状態を有するものは、アリールあるいはアセン類の化合物あるいは多員環ヘテロ化合物であると考えられる。したがって、本発明の化合物が向上した電子-輸送特性あるいは改善された安定性を向上させて、駆動、効率、寿命のすべての面で優れるようになったと判断される。
【符号の説明】
【0269】
100:基板
200:陽極
300:有機物層
301:正孔注入層
302:正孔輸送層
303:発光層
304:正孔阻止層
305:電子輸送層
306:電子注入層
400:陰極
図1
図2
図3
図4