(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-07-02
(54)【発明の名称】新規な化合物およびこれを含む有機発光素子
(51)【国際特許分類】
C07F 5/02 20060101AFI20240625BHJP
C09K 11/06 20060101ALI20240625BHJP
H10K 85/30 20230101ALI20240625BHJP
H10K 59/10 20230101ALI20240625BHJP
H10K 50/12 20230101ALI20240625BHJP
H10K 71/12 20230101ALI20240625BHJP
【FI】
C07F5/02 F CSP
C09K11/06 660
H10K85/30
H10K59/10
H10K50/12
H10K71/12
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023574263
(86)(22)【出願日】2022-07-28
(85)【翻訳文提出日】2023-11-30
(86)【国際出願番号】 KR2022011130
(87)【国際公開番号】W WO2023043044
(87)【国際公開日】2023-03-23
(31)【優先権主張番号】10-2021-0122662
(32)【優先日】2021-09-14
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】500239823
【氏名又は名称】エルジー・ケム・リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100110364
【氏名又は名称】実広 信哉
(74)【代理人】
【識別番号】100122161
【氏名又は名称】渡部 崇
(72)【発明者】
【氏名】ビョン・ユン・イム
(72)【発明者】
【氏名】ジェチョル・イ
(72)【発明者】
【氏名】ヨンウク・キム
(72)【発明者】
【氏名】シン・スン・キム
(72)【発明者】
【氏名】ヨン・クァン・キム
(72)【発明者】
【氏名】ジュファン・キム
(72)【発明者】
【氏名】ヒョンジュ・チェ
【テーマコード(参考)】
3K107
4H048
【Fターム(参考)】
3K107AA01
3K107BB01
3K107BB02
3K107CC04
3K107CC12
3K107CC22
3K107CC45
3K107DD59
3K107DD66
3K107DD69
3K107DD70
3K107GG06
4H048AA01
4H048AB92
4H048AC28
4H048VA77
(57)【要約】
本発明は、新規な化合物およびこれを含む有機発光素子を提供する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
下記の化1で表される化合物:
【化1】
前記化1中、
Ar
1は隣接した環と縮合したベンゼン、またはベンゾチオフェンであり、
Ar
2は隣接した2つの環と縮合したベンゼンであり、
R
1およびR
2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
1-60アルキル、または置換もしくは非置換のC
6-60アリールであるか、または隣接した2つのR
1またはR
2が互いに結合して置換もしくは非置換のC
3-10シクロアルキルを形成し、
R
3は置換もしくは非置換のC
1-60アルキル、置換もしくは非置換のC
3-60シクロアルキル、または置換もしくは非置換のC
6-60アリールであるか、または下記の化2~4のいずれか1つで表される置換基であり、
【化2】
前記化2中、
R
4はそれぞれ独立して、水素、重水素、または隣接した2つのR
4が互いに結合して置換もしくは非置換のC
3-10アルキレン、または置換もしくは非置換のC
6-60芳香族環を形成し、
【化3】
前記化3中、R
5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
1-60アルキルであり、
【化4】
前記化4中、
R
6は水素、重水素、置換もしくは非置換のC
1-60アルキル、または置換もしくは非置換のN、OおよびSから構成される群より選択されるいずれか1つ以上のヘテロ原子を含むC
2-60ヘテロアリールであり、
n1は1~4の整数であり、
n2は0~5の整数であり、
n3およびn4はそれぞれ独立して、3~8の整数である。
【請求項2】
前記化1は下記の化1-1または化1-2で表される、
請求項1に記載の化合物:
【化5】
前記化1-1および化1-2中、
Ar
2、R
1、R
2、R
3、n1、n2、n3、およびn4は請求項1で定義した通りである。
【請求項3】
前記化1は下記の化1-3~化1-5から構成される群より選択されるいずれか1つで表される、
請求項1に記載の化合物:
【化6】
【化7】
前記化1-3~1-5中、
Ar
1、Ar
2、R
1、R
2、R
3、n1、およびn2は請求項1で定義した通りである。
【請求項4】
R
1は水素、重水素、またはtert-ブチルであるか、または隣接した2つのR
1が互いに結合して置換もしくは非置換のC
5-10シクロアルキルを形成する、
請求項1に記載の化合物。
【請求項5】
R
1は水素、重水素、またはtert-ブチルであるか、または隣接した2つのR
1が互いに結合して下記のいずれか1つで表される置換基を形成する、
請求項1に記載の化合物:
【化8】
【請求項6】
R
2は水素、重水素、tert-ブチル、フェニル、またはtert-ブチルで置換されたフェニルであるか、または隣接した2つのR
2が互いに結合して置換もしくは非置換のC
5-10シクロアルキルを形成する、
請求項1に記載の化合物。
【請求項7】
R
2は水素、重水素、tert-ブチル、フェニル、またはtert-ブチルで置換されたフェニル、または隣接した2つのR
2が互いに結合して下記のいずれか1つで表される置換基を形成する、
請求項1に記載の化合物:
【化9】
【請求項8】
R
3はメチル、イソプロピル、tert-ブチル、シクロヘキシル、フェニル、アダマンチル、または下記のいずれか1つで表される置換基である、
請求項1に記載の化合物:
【化10】
【請求項9】
前記化1で表される化合物は、下記の化合物から構成される群より選択されるいずれか1つである、
請求項1に記載の化合物:
【化11】
【化12】
【化13】
【化14】
【化15】
【化16】
【請求項10】
第1電極;前記第1電極に対向して備えられた第2電極;および前記第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1~9のいずれか1項に記載の化合物を含む、有機発光素子。
【請求項11】
前記有機物層は発光層である、
請求項10に記載の有機発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願との相互参照
本出願は、2021年9月14日付の韓国特許出願第10-2021-0122662号に基づく優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示されたすべての内容は本明細書の一部として含まれる。
【0002】
本発明は、新規な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】
一般に、有機発光現象とは、有機物質を用いて電気エネルギーを光エネルギーに変換させる現象をいう。有機発光現象を利用する有機発光素子は広い視野角、優れたコントラスト、速い応答時間を有し、輝度、駆動電圧および応答速度の特性に優れ、多くの研究が進められている。
【0004】
有機発光素子は、一般に、陽極と陰極、および前記陽極と陰極との間に有機物層を含む構造を有する。前記有機物層は、有機発光素子の効率と安定性を高めるために、それぞれ異なる物質で構成された多層の構造からなる場合が多く、例えば、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層などからなる。このような有機発光素子の構造において2つの電極の間に電圧をかけると、陽極からは正孔が、陰極からは電子が有機物層に注入され、注入された正孔と電子とが出会った時、エキシトン(exciton)が形成され、このエキシトンが再び基底状態に落ちる時に光を発する。
【0005】
このような有機発光素子に使用される有機物について、新たな材料の開発が持続的に要求されている。
【0006】
一方、最近は、工程費用低減のために、既存の蒸着工程の代わりに溶液工程、特にインクジェット工程を用いた有機発光素子が開発されている。初期にはすべての有機発光素子層を溶液工程でコーティングして有機発光素子を開発しようとしたが、現在の技術では限界があり、HIL、HTL、EMLだけを溶液工程で行い、後の工程は既存の蒸着工程を活用するハイブリッド(hybrid)工程が研究されている。
【0007】
そこで、本発明では、有機発光素子に使用可能で、かつ、溶液工程に使用可能な新規な有機発光素子の素材を提供する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】韓国特許公開番号第10-2000-0051826号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明は、新規な化合物およびこれを含む有機発光素子に関する。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明は、下記の化1で表される化合物を提供する:
【化1】
前記化1中、
Ar
1は隣接した環と縮合したベンゼン、またはベンゾチオフェンであり、
Ar
2は隣接した2つの環と縮合したベンゼンであり、
R
1およびR
2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
1-60アルキル、または置換もしくは非置換のC
6-60アリールであるか、または隣接した2つのR
1またはR
2が互いに結合して置換もしくは非置換のC
3-10シクロアルキルを形成し、
R
3は置換もしくは非置換のC
1-60アルキル、置換もしくは非置換のC
3-60シクロアルキル、または置換もしくは非置換のC
6-60アリールであるか、または下記の化2~4のいずれか1つで表される置換基であり、
【化2】
前記化2中、
R
4はそれぞれ独立して、水素、重水素、または隣接した2つのR
4が互いに結合して置換もしくは非置換のC
3-10アルキレン、または置換もしくは非置換のC
6-60芳香族環を形成し、
【化3】
前記化3中、R
5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
1-60アルキルであり、
【化4】
前記化4中、
R
6は水素、重水素、置換もしくは非置換のC
1-60アルキル、または置換もしくは非置換のN、OおよびSから構成される群より選択されるいずれか1つ以上のヘテロ原子を含むC
2-60ヘテロアリールであり、
n1は1~4の整数であり、
n2は0~5の整数であり、
n3およびn4はそれぞれ独立して、3~8の整数である。
【0011】
また、第1電極;前記第1電極に対向して備えられた第2電極;および前記第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1で表される化合物を含む、有機発光素子を提供する。
【発明の効果】
【0012】
上述した化1で表される化合物は、有機発光素子の有機物層の材料として使用可能で、かつ、溶液工程に使用可能であり、有機発光素子において効率の向上、低い駆動電圧および/または寿命特性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【
図1】基板1、陽極2、発光層3、陰極4からなる有機発光素子の例を示す図である。
【
図2】基板1、陽極2、正孔注入層5、正孔輸送層6、発光層7、電子注入および輸送層8、並びに陰極4からなる有機発光素子の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明の理解のためにより詳しく説明する。
【0015】
(用語の定義)
本明細書において、
【化5】
は、他の置換基に連結される結合を意味する。
【0016】
本明細書において、「置換もしくは非置換の」という用語は、重水素;ハロゲン基;ニトリル基;ニトロ基;ヒドロキシ基;カルボニル基;エステル基;イミド基;アミノ基;ホスフィンオキシド基;アルコキシ基;アリールオキシ基;アルキルチオキシ基;アリールチオキシ基;アルキルスルホキシ基;アリールスルホキシ基;シリル基;ホウ素基;アルキル基;シクロアルキル基;アルケニル基;アリール基;アラルキル基;アラルケニル基;アルキルアリール基;アルキルアミン基;アラルキルアミン基;ヘテロアリールアミン基;アリールアミン基;アリールホスフィン基;またはN、OおよびS原子のうちの1つ以上を含むヘテロ環基からなる群より選択された1つ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うちの2以上の置換基が連結された置換もしくは非置換であることを意味する。例えば、「2以上の置換基が連結された置換基」は、ビフェニル基であってもよい。つまり、ビフェニル基は、アリール基であってもよく、2つのフェニル基が連結された置換基と解釈されてもよい。
【0017】
本明細書において、カルボニル基の炭素数は特に限定されないが、炭素数1~40であることが好ましい。具体的には、下記のような構造の化合物になってもよいが、これに限定されるものではない。
【化6】
【0018】
本明細書において、エステル基は、エステル基の酸素が炭素数1~25の直鎖、分枝鎖または環鎖アルキル基、または炭素数6~25のアリール基で置換されていてもよい。具体的には、下記の構造式の化合物になってもよいが、これに限定されるものではない。
【化7】
【0019】
本明細書において、イミド基の炭素数は特に限定されないが、炭素数1~25であることが好ましい。具体的には、下記のような構造の化合物になってもよいが、これに限定されるものではない。
【化8】
【0020】
本明細書において、シリル基は、具体的には、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、t-ブチルジメチルシリル基、ビニルジメチルシリル基、プロピルジメチルシリル基、トリフェニルシリル基、ジフェニルシリル基、フェニルシリル基などがあるが、これらに限定されない。
【0021】
本明細書において、ホウ素基は、具体的には、トリメチルホウ素基、トリエチルホウ素基、t-ブチルジメチルホウ素基、トリフェニルホウ素基、フェニルホウ素基などがあるが、これらに限定されない。
【0022】
本明細書において、ハロゲン基の例としては、フッ素、塩素、臭素またはヨウ素がある。
【0023】
本明細書において、前記アルキル基は、直鎖もしくは分枝鎖であってもよく、炭素数は特に限定されないが、1~40であることが好ましい。一実施態様によれば、前記アルキル基の炭素数は1~20である。もう一つの実施態様によれば、前記アルキル基の炭素数は1~10である。もう一つの実施態様によれば、前記アルキル基の炭素数は1~6である。アルキル基の具体例としては、メチル、エチル、プロピル、n-プロピル、イソプロピル、ブチル、n-ブチル、イソブチル、tert-ブチル、sec-ブチル、1-メチル-ブチル、1-エチル-ブチル、ペンチル、n-ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、tert-ペンチル、ヘキシル、n-ヘキシル、1-メチルペンチル、2-メチルペンチル、4-メチル-2-ペンチル、3,3-ジメチルブチル、2-エチルブチル、ヘプチル、n-ヘプチル、1-メチルヘキシル、シクロペンチルメチル、シクロヘキシルメチル、オクチル、n-オクチル、tert-オクチル、1-メチルヘプチル、2-エチルヘキシル、2-プロピルペンチル、n-ノニル、2,2-ジメチルヘプチル、1-エチル-プロピル、1,1-ジメチル-プロピル、イソヘキシル、2-メチルペンチル、4-メチルヘキシル、5-メチルヘキシルなどがあるが、これらに限定されない。
【0024】
本明細書において、前記アルケニル基は、直鎖もしくは分枝鎖であってもよく、炭素数は特に限定されないが、2~40であることが好ましい。一実施態様によれば、前記アルケニル基の炭素数は2~20である。もう一つの実施態様によれば、前記アルケニル基の炭素数は2~10である。もう一つの実施態様によれば、前記アルケニル基の炭素数は2~6である。具体例としては、ビニル、1-プロペニル、イソプロペニル、1-ブテニル、2-ブテニル、3-ブテニル、1-ペンテニル、2-ペンテニル、3-ペンテニル、3-メチル-1-ブテニル、1,3-ブタジエニル、アリル、1-フェニルビニル-1-イル、2-フェニルビニル-1-イル、2,2-ジフェニルビニル-1-イル、2-フェニル-2-(ナフチル-1-イル)ビニル-1-イル、2,2-ビス(ジフェニル-1-イル)ビニル-1-イル、スチルベニル基、スチレニル基などがあるが、これらに限定されない。
【0025】
本明細書において、シクロアルキル基は特に限定されないが、炭素数3~60のものが好ましく、一実施態様によれば、前記シクロアルキル基の炭素数は3~30である。もう一つの実施態様によれば、前記シクロアルキル基の炭素数は3~20である。もう一つの実施態様によれば、前記シクロアルキル基の炭素数は3~6である。具体的には、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、3-メチルシクロペンチル、2,3-ジメチルシクロペンチル、シクロヘキシル、3-メチルシクロヘキシル、4-メチルシクロヘキシル、2,3-ジメチルシクロヘキシル、3,4,5-トリメチルシクロヘキシル、4-tert-ブチルシクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチルなどがあるが、これらに限定されない。
【0026】
本明細書において、アリール基は特に限定されないが、炭素数6~60のものが好ましく、単環式アリール基または多環式アリール基であってもよい。一実施態様によれば、前記アリール基の炭素数は6~30である。一実施態様によれば、前記アリール基の炭素数は6~20である。前記アリール基が、単環式アリール基としては、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基などになってもよいが、これらに限定されるものではない。前記多環式アリール基としては、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントリル基、ピレニル基、ペリレニル基、クリセニル基、フルオレニル基などになってもよいが、これらに限定されるものではない。
【0027】
本明細書において、フルオレニル基は置換されていてもよく、置換基2つが互いに結合してスピロ構造を形成することができる。前記フルオレニル基が置換される場合、
【化9】
などになってもよい。ただし、これらに限定されるものではない。
【0028】
本明細書において、ヘテロ環基は、異種元素としてO、N、SiおよびSのうちの1つ以上を含むヘテロ環基であって、炭素数は特に限定されないが、炭素数2~60であることが好ましい。ヘテロ環基の例としては、チオフェン基、フラン基、ピロール基、イミダゾール基、チアゾール基、オキサゾール基、オキサジアゾ-ル基、トリアゾール基、ピリジル基、ビピリジル基、ピリミジル基、トリアジン基、アクリジル基、ピリダジン基、ピラジニル基、キノリニル基、キナゾリン基、キノキサリニル基、フタラジニル基、ピリドピリミジニル基、ピリドピラジニル基、ピラジノピラジニル基、イソキノリン基、インドール基、カルバゾール基、ベンゾオキサゾール基、ベンゾイミダゾール基、ベンゾチアゾール基、ベンゾカルバゾール基、ベンゾチオフェン基、ジベンゾチオフェン基、ベンゾフラニル基、フェナントロリン基(phenanthroline)、イソオキサゾリル基、チアジアゾリル基、フェノチアジニル基およびジベンゾフラニル基などがあるが、これらのみに限定されるものではない。
【0029】
本明細書において、アラルキル基、アラルケニル基、アルキルアリール基、アリールアミン基中のアリール基は、前述したアリール基の例示の通りである。本明細書において、アラルキル基、アルキルアリール基、アルキルアミン基中のアルキル基は、前述したアルキル基の例示の通りである。本明細書において、ヘテロアリールアミン中のヘテロアリールは、前述したヘテロ環基に関する説明が適用可能である。本明細書において、アラルケニル基中のアルケニル基は、前述したアルケニル基の例示の通りである。本明細書において、アリーレンは、2価の基であることを除けば、前述したアリール基に関する説明が適用可能である。本明細書において、ヘテロアリーレンは、2価の基であることを除けば、前述したヘテロ環基に関する説明が適用可能である。本明細書において、炭化水素環は、1価の基でなく、2つの置換基が結合して形成したことを除けば、前述したアリール基またはシクロアルキル基に関する説明が適用可能である。本明細書において、ヘテロ環は、1価の基でなく、2つの置換基が結合して形成したことを除けば、前述したヘテロ環基に関する説明が適用可能である。
【0030】
(化合物)
本発明は、前記化1で表される化合物を提供する。
【0031】
好ましくは、前記化1は下記の化1-1または化1-2で表される:
【化10】
前記化1-1および化1-2中、
Ar
2、R
1、R
2、R
3、n1、n2、n3、およびn4は請求項1で定義した通りである。
【0032】
好ましくは、前記化1は下記の化1-3~化1-5から構成される群より選択されるいずれか1つで表される:
【化11】
【化12】
前記化1-3~1-5中、
Ar
1、Ar
2、R
1、R
2、R
3、n1、およびn2は請求項1で定義した通りである。
【0033】
好ましくは、R1は水素、重水素、またはtert-ブチルであるか、または隣接した2つのR1が互いに結合して置換もしくは非置換のC5-10シクロアルキルを形成する。
【0034】
好ましくは、R
1は水素、重水素、またはtert-ブチルであるか、または隣接した2つのR
1が互いに結合して下記のいずれか1つで表される置換基を形成する:
【化13】
【0035】
好ましくは、R2は水素、重水素、tert-ブチル、フェニル、またはtert-ブチルで置換されたフェニルであるか、または隣接した2つのR2が互いに結合して置換もしくは非置換のC5-10シクロアルキルを形成する。
【0036】
好ましくは、R
2は水素、重水素、tert-ブチル、フェニル、またはtert-ブチルで置換されたフェニル、または隣接した2つのR
2が互いに結合して下記のいずれか1つで表される置換基を形成する:
【化14】
【0037】
好ましくは、R
3はメチル、イソプロピル、tert-ブチル、シクロヘキシル、フェニル、アダマンチル、または下記のいずれか1つで表される置換基である:
【化15】
【0038】
前記化1で表される化合物の代表例は下記の通りである:
【0039】
【0040】
【0041】
【0042】
【0043】
【0044】
【0045】
一方、本発明は、一例として、下記の反応式1のような前記化1で表される化合物の製造方法を提供する:
【化22】
【0046】
前記反応式1中、Xを除いた残りの定義は先に定義した通りであり、Xはハロゲンであり、好ましくは、ブロモ、またはクロロである。
【0047】
前記段階1は、アミン置換反応であって、パラジウム触媒と塩基触媒の存在下で行うことが好ましく、アミン置換反応のための反応基は、当業界にて知られたものにより変更可能である。前記段階2は、BI3と反応させるもので塩基の存在下で行うことが好ましい。前記製造方法は、後述する製造例でより具体化される。
【0048】
一方、本発明による化合物を含む有機物層は、真空蒸着法、溶液工程などのような多様な方法を利用して形成することができ、溶液工程については、以下、詳しく説明する。
【0049】
(コーティング組成物)
一方、本発明による化合物は、溶液工程で有機発光素子の有機物層、特に発光層を形成することができる。具体的には、前記化合物は、発光層のドーパント材料として使用できる。このために、本発明は、上述した本発明による化合物および溶媒を含むコーティング組成物を提供する。
【0050】
前記溶媒は、本発明による化合物を溶解または分散させることができる溶媒であれば特に制限されず、一例として、クロロホルム、塩化メチレン、1,2-ジクロロエタン、1,1,2-トリクロロエタン、クロロベンゼン、o-ジクロロベンゼンなどの塩素系溶媒;テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテル系溶媒;トルエン、キシレン、トリメチルベンゼン、メシチレンなどの芳香族炭化水素系溶媒;シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、n-ペンタン、n-ヘキサン、n-ヘプタン、n-オクタン、n-ノナン、n-デカンなどの脂肪族炭化水素系溶媒;アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶媒;酢酸エチル、酢酸ブチル、エチルセロソルブアセテートなどのエステル系溶媒;エチレングリコール、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジメトキシエタン、プロピレングリコール、ジエトキシメタン、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、グリセリン、1,2-ヘキサンジオールなどの多価アルコールおよびその誘導体;メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、シクロヘキサノールなどのアルコール系溶媒;ジメチルスルホキシドなどのスルホキシド系溶媒;およびN-メチル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルホルムアミドなどのアミド系溶媒;ブチルベンゾエート、メチル-2-メトキシベンゾエートなどのベンゾエート系溶媒;テトラリン;3-フェノキシトルエンなどの溶媒が挙げられる。また、上述した溶媒を1種単独で使用するか、2種以上の溶媒を混合して使用することができる。好ましくは、前記溶媒としてトルエンを使用することができる。
【0051】
また、前記コーティング組成物は、ホスト材料として使用される化合物をさらに含むことができ、前記ホスト材料に使用される化合物に関する説明は後述する。さらに、前記コーティング組成物は、ドーパント材料として使用される化合物を含むことができ、前記ドーパント材料に使用される化合物に関する説明は後述する。
【0052】
また、前記コーティング組成物の粘度は1cP以上が好ましい。また、前記コーティング組成物のコーティング容易性を勘案して、前記コーティング組成物の粘度は10cP以下が好ましい。さらに、前記コーティング組成物中の本発明による化合物の濃度は0.1wt/v%以上が好ましい。さらに、前記コーティング組成物が最適にコーティングできるように、前記コーティング組成物中の本発明による化合物の濃度は20wt/v%以下が好ましい。
【0053】
また、本発明は、上述したコーティング組成物を用いて発光層を形成する方法を提供する。具体的には、陽極上に、または陽極上に形成された正孔輸送層上に、上述した本発明による発光層を溶液工程でコーティングする段階;および前記コーティングされたコーティング組成物を熱処理する段階を含む。
【0054】
前記溶液工程は、上述した本発明によるコーティング組成物を使用するもので、スピンコーティング、ディップコーティング、ドクターブレーディング、インクジェットプリンティング、スクリーンプリンティング、スプレー法、ロールコーティングなどを意味するが、これらのみに限定されるものではない。
【0055】
前記熱処理段階において、熱処理温度は150~230℃が好ましい。また、前記熱処理時間は1分~3時間であり、より好ましくは10分~1時間である。さらに、前記熱処理はアルゴン、窒素などの不活性気体雰囲気で行うことが好ましい。
【0056】
(有機発光素子)
また、本発明は、前記化1で表される化合物を含む有機発光素子を提供する。一例として、本発明は、第1電極;前記第1電極に対向して備えられた第2電極;および前記第1電極と前記第2電極との間に備えられた発光層を含む有機発光素子であって、前記発光層は前記化1で表される化合物を含む、有機発光素子を提供する。
【0057】
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、より少数の有機層を含むことができる。
【0058】
また、前記有機物層は発光層を含むことができ、前記発光層は前記化1で表される化合物を含む。特に、本発明による化合物は、発光層のドーパントとして使用することができる。
【0059】
さらに、本発明による有機発光素子は、基板上に、陽極、1層以上の有機物層および陰極が順次に積層された構造(normal type)の有機発光素子であってもよい。また、本発明による有機発光素子は、基板上に、陰極、1層以上の有機物層および陽極が順次に積層された逆方向構造(inverted type)の有機発光素子であってもよい。例えば、本発明の一実施例による有機発光素子の構造は
図1および2に例示されている。
【0060】
図1は、基板1、陽極2、発光層3、陰極4からなる有機発光素子の例を示す図である。このような構造において、前記化1で表される化合物は、前記発光層に含まれる。
【0061】
図2は、基板1、陽極2、正孔注入層5、正孔輸送層6、発光層7、電子注入および輸送層8、並びに陰極4からなる有機発光素子の例を示す図である。このような構造において、前記化1で表される化合物は、前記発光層に含まれる。
【0062】
本発明による有機発光素子は、前記有機物層のうちの1層以上が前記化1で表される化合物を含むことを除けば、当技術分野にて知られている材料と方法で製造される。また、前記有機発光素子が複数の有機物層を含む場合、前記有機物層は、同一の物質または異なる物質で形成される。
【0063】
例えば、本発明による有機発光素子は、基板上に、陽極、有機物層および陰極を順次に積層させて製造することができる。この時、スパッタリング法(sputtering)や電子ビーム蒸発法(e-beam evaporation)のようなPVD(Physical Vapor Deposition)方法を利用して、基板上に金属または導電性を有する金属酸化物またはこれらの合金を蒸着させて陽極を形成し、その上に正孔注入層、正孔輸送層、発光層および電子輸送層を含む有機物層を形成した後、その上に陰極として使用可能な物質を蒸着させて製造することができる。
【0064】
このような方法以外にも、基板上に、陰極物質から有機物層、陽極物質を順次に蒸着させて有機発光素子を製造することができる(国際公開第2003/012890号)。ただし、製造方法がこれに限定されるものではない。
【0065】
一例として、前記第1電極は陽極であり、前記第2電極は陰極であるか、または前記第1電極は陰極であり、前記第2電極は陽極である。
【0066】
前記陽極物質としては、通常、有機物層への正孔注入が円滑となるように仕事関数の大きい物質が好ましい。前記陽極物質の具体例としては、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)などの金属酸化物;ZnO:AlまたはSnO2:Sbなどの金属と酸化物との組み合わせ;ポリ(3-メチルチオフェン)、ポリ[3,4-(エチレン-1,2-ジオキシ)チオフェン](PEDOT)、ポリピロールおよびポリアニリンなどの導電性化合物などがあるが、これらのみに限定されるものではない。
【0067】
前記陰極物質としては、通常、有機物層への電子注入が容易となるように仕事関数の小さい物質であることが好ましい。前記陰極物質の具体例としては、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、スズおよび鉛などの金属、またはこれらの合金;LiF/AlまたはLiO2/Alなどの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。
【0068】
前記正孔注入層は、電極から正孔を注入する層であり、正孔注入物質としては、正孔を輸送する能力を有し、陽極からの正孔注入効果、発光層または発光材料に対して優れた正孔注入効果を有し、発光層で生成された励起子の電子注入層または電子注入材料への移動を防止し、また、薄膜形成能力に優れた化合物が好ましい。正孔注入物質のHOMO(highest occupied molecular orbital)が陽極物質の仕事関数と周辺の有機物層のHOMOとの間であることが好ましい。正孔注入物質の具体例としては、金属ポルフィリン(porphyrin)、オリゴチオフェン、アリールアミン系の有機物、ヘキサニトリルヘキサアザトリフェニレン系の有機物、キナクリドン(quinacridone)系の有機物、ペリレン(perylene)系の有機物、アントラキノンおよびポリアニリンとポリチオフェン系の導電性化合物などがあるが、これらのみに限定されるものではない。
【0069】
前記正孔輸送層は、正孔注入層から正孔を受け取って発光層まで正孔を輸送する層であり、正孔輸送物質としては、陽極や正孔注入層から正孔が輸送されて発光層に移し得る物質で、正孔に対する移動性の大きい物質が好適である。具体例としては、アリールアミン系の有機物、導電性化合物、および共役部分と非共役部分が一緒にあるブロック共重合体などがあるが、これらのみに限定されるものではない。
【0070】
前記発光層は、ホスト材料およびドーパント材料を含むことができる。ホスト材料としては、縮合芳香族環誘導体またはヘテロ環含有化合物などを使用することができる。具体的には、縮合芳香族環誘導体としては、アントラセン誘導体、ピレン誘導体、ナフタレン誘導体、ペンタセン誘導体、フェナントレン化合物、フルオランテン化合物などがあり、ヘテロ環含有化合物としては、カルバゾール誘導体、ジベンゾフラン誘導体、ラダー型フラン化合物、ピリミジン誘導体などがあるが、これらに限定されない。
【0071】
ドーパント材料としては、芳香族アミン誘導体、スチリルアミン化合物、ホウ素錯体、フルオランテン化合物、金属錯体などがある。具体的には、芳香族アミン誘導体としては、置換もしくは非置換のアリールアミノ基を有する縮合芳香族環誘導体であって、アリールアミノ基を有するピレン、アントラセン、クリセン、ペリフランテンなどがあり、スチリルアミン化合物としては、置換もしくは非置換のアリールアミンに少なくとも1つのアリールビニル基が置換されている化合物で、アリール基、シリル基、アルキル基、シクロアルキル基およびアリールアミノ基からなる群より1または2以上選択される置換基が置換もしくは非置換である。具体的には、スチリルアミン、スチリルジアミン、スチリルトリアミン、スチリルテトラアミンなどがあるが、これらに限定されない。また、金属錯体としては、イリジウム錯体、白金錯体などがあるが、これらに限定されない。
【0072】
前記電子注入および輸送層は、電極から電子を注入し、受け取られた電子を発光層まで輸送する電子輸送層および電子注入層の役割を同時に果たす層で、前記発光層または前記電子調節層上に形成される。このような電子注入および輸送物質としては、陰極から電子がよく注入されて発光層に移し得る物質であって、電子に対する移動性の大きい物質が好適である。具体的な電子注入および輸送物質の例としては、8-ヒドロキシキノリンのAl錯体;Alq3を含む錯体;有機ラジカル化合物;ヒドロキシフラボン-金属錯体;トリアジン誘導体などがあるが、これらのみに限定されるものではない。あるいは、LiF、NaF、NaCl、CsF、Li2O、BaO、フルオレノン、アントラキノジメタン、ジフェノキノン、チオピランジオキシド、オキサゾール、オキサジアゾール、トリアゾール、イミダゾール、ペリレンテトラカルボン酸、フルオレニリデンメタン、アントロンなどとそれらの誘導体、金属錯体化合物、または窒素含有5員環誘導体などを使用することもできるが、これに限定されるものではない。
【0073】
前記金属錯体化合物としては、8-ヒドロキシキノリナトリチウム、ビス(8-ヒドロキシキノリナト)亜鉛、ビス(8-ヒドロキシキノリナト)銅、ビス(8-ヒドロキシキノリナト)マンガン、トリス(8-ヒドロキシキノリナト)アルミニウム、トリス(2-メチル-8-ヒドロキシキノリナト)アルミニウム、トリス(8-ヒドロキシキノリナト)ガリウム、ビス(10-ヒドロキシベンゾ[h]キノリナト)ベリリウム、ビス(10-ヒドロキシベンゾ[h]キノリナト)亜鉛、ビス(2-メチル-8-キノリナト)クロロガリウム、ビス(2-メチル-8-キノリナト)(o-クレゾラート)ガリウム、ビス(2-メチル-8-キノリナト)(1-ナフトラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリナト)(2-ナフトラート)ガリウムなどがあるが、これらに限定されない。
【0074】
上述した材料以外にも、前記発光層、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、および電子注入層には、量子ドットなどの無機化合物または高分子化合物を追加的に含むことができる。
【0075】
前記量子ドットは、例えば、コロイド量子ドット、合金量子ドット、コアシェル量子ドット、またはコア量子ドットであってもよい。第2族および第16族に属する元素、第13族および第15族に属する元素、第13族および第17族に属する元素、第11族および第17族に属する元素、または第14族および第15族に属する元素を含む量子ドットであってもよいし、カドミウム(Cd)、セレン(Se)、亜鉛(Zn)、硫黄(S)、リン(P)、インジウム(In)、テルル(Te)、鉛(Pb)、ガリウム(Ga)、砒素(As)などの元素を含む量子ドットが使用できる。
【0076】
本発明による有機発光素子は、背面発光(bottom emission)素子、前面発光(top emission)素子、または両面発光素子であってもよいし、特に相対的に高い発光効率が要求される背面発光素子であってもよい。
【0077】
また、本発明による化合物は、有機発光素子以外にも、有機太陽電池または有機トランジスタに含まれる。
【0078】
前記化1で表される化合物およびこれを含む有機発光素子の製造は、以下の実施例で具体的に説明する。しかし、下記の実施例は本発明を例示するためのものであり、本発明の範囲がこれらによって限定されるものではない。
【実施例】
【0079】
【0080】
化合物1-a(1.0eq.)、NaOt-Bu(4eq.)、および化合物1-b(1.05eq.)を丸底フラスコに入れて、無水PhMe(0.1M)に溶解させた。浴温度120℃下でPd(t-Bu3P)2(5mol%)を滴加し、2時間撹拌した。反応後、反応物を常温に冷まし、CH2Cl2で十分に希釈した後、CH2Cl2/ブラインで水洗して有機層を分離した。MgSO4で水を除去し、セライト-フロリジル-シリカ・パッドを通過させた。通過した溶液を減圧下で濃縮させた後、カラムクロマトグラフィーで精製して、化合物1-c(86%の収率)を製造した。
【0081】
化合物1-d(1.0eq.)、NaOt-Bu(4eq.)、および化合物1-c(1.05eq.)を丸底フラスコに入れて、無水PhMe(0.1M)に溶解させた。浴温度120℃下でPd(t-Bu3P)2(5mol%)を滴加し、4時間撹拌した。反応後、反応物を常温に冷まし、CH2Cl2で十分に希釈した後、CH2Cl2/ブラインで水洗して有機層を分離した。MgSO4で水を除去し、セライト-フロリジル-シリカ・パッドを通過させた。通過した溶液を減圧下で濃縮させた後、カラムクロマトグラフィーで精製して、化合物1-e(80%の収率)を製造した。
【0082】
化合物1-e(1.0eq.)、NaOt-Bu(4eq.)、および化合物1-f(1.05eq.)を丸底フラスコに入れて、無水PhMe(0.1M)に溶解させた。浴温度120℃下でPd(t-Bu3P)2(5mol%)を滴加し、一晩撹拌した。反応後、反応物を常温に冷まし、CH2Cl2で十分に希釈した後、CH2Cl2/ブラインで水洗して有機層を分離した。MgSO4で水を除去し、セライト-フロリジル-シリカ・パッドを通過させた。通過した溶液を減圧下で濃縮させた後、カラムクロマトグラフィーで精製して、化合物1-g(87%の収率)を製造した。
【0083】
化合物1-g(1.0eq.)を丸底フラスコに入れて、無水PhMe(0.03M)に溶解させた。反応物にBI3(2.0eq.)をゆっくり滴加し、浴温度80℃下で一晩撹拌した。反応後、反応物を常温に十分に冷まし、CH2Cl2で希釈する。反応物にEtN(i-Pr)2(15.0eq.)と飽和Na2S2O3水溶液を順次に滴加し、CH2Cl2/H2Oで水洗して有機層を分離した。MgSO4で水を除去し、セライト-フロリジル-シリカ・パッドを通過させた。通過した溶液を減圧下で濃縮させた後、カラムクロマトグラフィーで精製して、化合物1(78%の収率)を製造した。
m/z[M+H]+683.5
【0084】
【0085】
化合物2-a(1.0eq.)、NaOt-Bu(4eq.)、および化合物2-b(1.05eq.)を丸底フラスコに入れて、無水PhMe(0.1M)に溶解させた。浴温度120℃下でPd(t-Bu3P)2(5mol%)を滴加し、2時間撹拌した。反応後、反応物を常温に冷まし、CH2Cl2で十分に希釈した後、CH2Cl2/ブラインで水洗して有機層を分離した。MgSO4で水を除去し、セライト-フロリジル-シリカ・パッドを通過させた。通過した溶液を減圧下で濃縮させた後、カラムクロマトグラフィーで精製して、化合物2-c(91%の収率)を製造した。
【0086】
以後、化合物1-fの代わりに化合物2-cを用いたことを除けば、化合物1の製造方法と同様の方法で化合物2を製造した。
m/z[M+H]+791.6
【0087】
【0088】
化合物2-a(1.0eq.)、NaOt-Bu(4eq.)、および化合物3-a(1.05eq.)を丸底フラスコに入れて、無水PhMe(0.1M)に溶解させた。浴温度120℃下でPd(t-Bu3P)2(5mol%)を滴加し、2時間撹拌した。反応後、反応物を常温に冷まし、CH2Cl2で十分に希釈した後、CH2Cl2/ブラインで水洗して有機層を分離した。MgSO4で水を除去し、セライト-フロリジル-シリカ・パッドを通過させた。通過した溶液を減圧下で濃縮させた後、カラムクロマトグラフィーで精製して、化合物3-b(89%の収率)を製造した。
【0089】
以後、化合物1-fの代わりに化合物3-bを用いたことを除けば、化合物1の製造方法と同様の方法で化合物3を製造した。
m/z[M+H]+813.6
【0090】
【0091】
化合物4-a(1.0eq.)、NaOt-Bu(4eq.)、および化合物2-b(1.05eq.)を丸底フラスコに入れて、無水PhMe(0.1M)に溶解させた。浴温度120℃下でPd(t-Bu3P)2(5mol%)を滴加し、2時間撹拌した。反応後、反応物を常温に冷まし、CH2Cl2で十分に希釈した後、CH2Cl2/ブラインで水洗して有機層を分離した。MgSO4で水を除去し、セライト-フロリジル-シリカ・パッドを通過させた。通過した溶液を減圧下で濃縮させた後、カラムクロマトグラフィーで精製して、化合物4-b(92%の収率)を製造した。
【0092】
以後、化合物1-fの代わりに化合物4-bを用いたことを除けば、化合物1の製造方法と同様の方法で化合物4を製造した。
m/z[M+H]+945.5
【0093】
【0094】
化合物5-a(1.0eq.)、NaOt-Bu(4eq.)、および化合物2-b(1.05eq.)を丸底フラスコに入れて、無水PhMe(0.1M)に溶解させた。浴温度120℃下でPd(t-Bu3P)2(5mol%)を滴加し、2時間撹拌した。反応後、反応物を常温に冷まし、CH2Cl2で十分に希釈した後、CH2Cl2/ブラインで水洗して有機層を分離した。MgSO4で水を除去し、セライト-フロリジル-シリカ・パッドを通過させた。通過した溶液を減圧下で濃縮させた後、カラムクロマトグラフィーで精製して、化合物5-b(85%の収率)を製造した。
【0095】
以後、化合物1-fの代わりに化合物5-bを用いたことを除けば、化合物1の製造方法と同様の方法で化合物5を製造した。
m/z[M+H]+793.6
【0096】
【0097】
化合物6-a(1.0eq.)、NaOt-Bu(4eq.)、および化合物1-c(2.05eq.)を丸底フラスコに入れて、無水PhMe(0.1M)に溶解させた。浴温度110℃下でPd(t-Bu3P)2(5mol%)を滴加し、2時間撹拌した。反応後、反応物を常温に冷まし、CH2Cl2で十分に希釈した後、CH2Cl2/ブラインで水洗して有機層を分離した。MgSO4で水を除去し、セライト-フロリジル-シリカ・パッドを通過させた。通過した溶液を減圧下で濃縮させた後、カラムクロマトグラフィーで精製して、化合物6-b(86%の収率)を製造した。
【0098】
化合物6-b(1.0eq.)を丸底フラスコに入れて、無水PhMe(0.03M)に溶解させた。反応物にBI3(2.0eq.)をゆっくり滴加し、浴温度80℃下で一晩撹拌した。反応後、反応物を常温に十分に冷まし、CH2Cl2で希釈した。反応物にEtN(i-Pr)2(15.0eq.)と飽和Na2S2O3(aq.)を順次に滴加し、CH2Cl2/H2Oで水洗して有機層を分離した。MgSO4で水を除去し、セライト-フロリジル-シリカ・パッドを通過させた。通過した溶液を減圧下で濃縮させた後、カラムクロマトグラフィーで精製して、化合物6(79%の収率)を製造した。
m/z[M+H]+707.6
【0099】
【0100】
化合物7-a(1.0eq.)、NaOt-Bu(4eq.)、および化合物1-c(2.05eq.)を丸底フラスコに入れて、無水PhMe(0.1M)に溶解させた。浴温度110℃下でPd(t-Bu3P)2(5mol%)を滴加し、2時間撹拌した。反応後、反応物を常温に冷まし、CH2Cl2で十分に希釈した後、CH2Cl2/ブラインで水洗して有機層を分離した。MgSO4で水を除去し、セライト-フロリジル-シリカ・パッドを通過させた。通過した溶液を減圧下で濃縮させた後、カラムクロマトグラフィーで精製して、化合物7-b(89%の収率)を製造した。
【0101】
化合物7-b(1.0eq.)、NaOt-Bu(4eq.)、および化合物1-c(1.05eq.)を丸底フラスコに入れて、無水PhMe(0.1M)に溶解させた。浴温度120℃下でPd(t-Bu3P)2(5mol%)を滴加し、一晩撹拌した。反応後、反応物を常温に冷まし、CH2Cl2で十分に希釈した後、CH2Cl2/ブラインで水洗して有機層を分離した。MgSO4で水を除去し、セライト-フロリジル-シリカ・パッドを通過させた。通過した溶液を減圧下で濃縮させた後、カラムクロマトグラフィーで精製して、化合物7-c(79%の収率)を製造した。
【0102】
化合物7-c(1.0eq.)を丸底フラスコに入れて、無水PhMe(0.03M)に溶解させた。反応物にBI3(2.0eq.)をゆっくり滴加し、浴温度80℃下で一晩撹拌した。反応後、反応物を常温に十分に冷まし、CH2Cl2で希釈した。反応物にEtN(i-Pr)2(15.0eq.)と飽和Na2S2O3(aq.)を順次に滴加し、CH2Cl2/H2Oで水洗して有機層を分離した。MgSO4で水を除去し、セライト-フロリジル-シリカ・パッドを通過させた。通過した溶液を減圧下で濃縮させた後、カラムクロマトグラフィーで精製して、化合物7(72%の収率)を製造した。
m/z[M+H]+996.6
【0103】
【0104】
化合物8-a(1.0eq.)、化合物8-b(1.05eq.)を丸底フラスコに入れて、無水THF(0.12M)に溶解させた。K2CO3(aq.)(1.5eq.)を反応物に滴加する。浴温度80℃下でPd(PPh3)4(1.5mol%)を滴加し、一晩撹拌した。反応後、反応物を常温に冷まし、CH2Cl2で十分に希釈した後、CH2Cl2/ブラインで水洗して有機層を分離した。MgSO4で水を除去し、セライト-フロリジル-シリカ・パッドを通過させた。通過した溶液を減圧下で濃縮させた後、カラムクロマトグラフィーで精製して、化合物8-c(82%の収率)を製造した。
【0105】
化合物8-c(1.0eq.)、NaOt-Bu(4eq.)、および化合物1-c(1.05eq.)を丸底フラスコに入れて、無水PhMe(0.1M)に溶解させた。浴温度120℃下でPd(t-Bu3P)2(5mol%)を滴加し、2時間撹拌した。反応後、反応物を常温に冷まし、CH2Cl2で十分に希釈した後、CH2Cl2/ブラインで水洗して有機層を分離した。MgSO4で水を除去し、セライト-フロリジル-シリカ・パッドを通過させた。通過した溶液を減圧下で濃縮させた後、カラムクロマトグラフィーで精製して、化合物8-d(86%の収率)を製造した。
【0106】
以後、化合物1-cの代わりに化合物8-dを用いたことを除けば、化合物7の製造方法と同様の方法で化合物8を製造した。
m/z[M+H]+1136.4
【0107】
【0108】
化合物1-cの代わりに化合物9-aを用いたことを除けば、化合物7の製造方法と同様の方法で化合物9を製造した。
m/z[M+H]+948.6
【0109】
【0110】
化合物10-a(1.0eq.)、化合物10-b(1.05eq.)を丸底フラスコに入れて、無水THF(0.12M)に溶解させた。K2CO3(aq.)(1.5eq.)を反応物に滴加した。浴温度80℃下でPd(PPh3)4(1.5mol%)を滴加し、一晩撹拌した。反応後、反応物を常温に冷まし、CH2Cl2で十分に希釈した後、CH2Cl2/ブラインで水洗して有機層を分離した。MgSO4で水を除去し、セライト-フロリジル-シリカ・パッドを通過させた。通過した溶液を減圧下で濃縮させた後、カラムクロマトグラフィーで精製して、化合物10-c(89%の収率)を製造した。
【0111】
以後、化合物1-cの代わりに化合物10-cを用いたことを除けば、前記化合物7の製造方法と同様の方法で化合物10を製造した。
m/z[M+H]+1008.4
【0112】
【0113】
化合物1-aの代わりに11-aを、化合物1-bの代わりに11-bを用いたことを除けば、化合物1の製造方法と同様の方法で化合物11を製造した。
m/z[M+H]+711.6
【0114】
【0115】
化合物1-fの代わりに2-cを用いたことを除けば、前記化合物11の製造方法と同様の方法で化合物12を製造した。
m/z[M+H]+819.5
【0116】
【0117】
化合物1-fの代わりに5-bを用いたことを除けば、化合物11の製造方法と同様の方法で化合物13を製造した。
m/z[M+H]+821.5
【0118】
【0119】
化合物1-cの代わりに11-cを用いたことを除けば、化合物6の製造方法と同様の方法で化合物14を製造した。
m/z[M+H]+763.6
【0120】
【0121】
合成は、化合物1-cの代わりに11-cを用いたことを除けば、前記化合物7と同様にして化合物15を製造した。
m/z[M+H]+1080.4
【0122】
【0123】
化合物11-cの代わりに9-aを用いたことを除けば、化合物15の製造方法と同様の方法で化合物16を製造した。
m/z[M+H]+1004.7
【0124】
【0125】
化合物1-aの代わりに17-aを、化合物1-bの代わりに17-bを用いたことを除けば、化合物1の製造方法と同様の方法で化合物17を製造した。
m/z[M+H]+739.8
【0126】
【0127】
化合物1-fの代わりに2-cを用いたことを除けば、化合物17の製造方法と同様の方法で化合物18を製造した。
m/z[M+H]+847.7
【0128】
【0129】
化合物1-fの代わりに5-bを用いたことを除けば、化合物17の製造方法と同様の方法で化合物19を製造した。
m/z[M+H]+849.7
【0130】
【0131】
化合物1-cの代わりに17-cを用いたことを除けば、化合物6の製造方法と同様の方法で化合物20を製造した。
m/z[M+H]+821.5
【0132】
【0133】
化合物1-cの代わりに17-cを用いたことを除けば、化合物7の製造方法と同様の方法で化合物21を製造した。
m/z[M+H]+1164.7
【0134】
【0135】
化合物17-cの代わりに9-aを用いたことを除けば、化合物21の製造方法と同様の方法で化合物22を製造した。
【0136】
【0137】
化合物1-d(1.0eq.)、NaOt-Bu(4.0eq.)、および化合物F-a(2.05eq.)を丸底フラスコに入れて、無水PhMe(0.1M)に溶解させた。浴温度120℃下でPd(t-Bu3P)2(5mol%)を滴加し、一晩撹拌した。反応後、反応物を常温に冷まし、CH2Cl2で十分に希釈した後、CH2Cl2/ブラインで水洗して有機層を分離した。MgSO4で水を除去し、セライト-フロリジル-シリカ・パッドを通過させた。通過した溶液を減圧下で濃縮させた後、カラムクロマトグラフィーで精製して、化合物F-b(75%の収率)を製造した。
【0138】
化合物F-b(1.0eq.)を丸底フラスコに入れて、無水PhMe(0.03M)に溶解させた。反応物にBI3(2.0eq.)をゆっくり滴加し、浴温度80℃下で一晩撹拌した。反応後、反応物を常温に十分に冷まし、CH2Cl2で希釈した。反応物にEtN(i-Pr)2(15.0eq.)と飽和Na2S2O3(aq.)を順次に滴加し、CH2Cl2/H2Oで水洗して有機層を分離した。MgSO4で水を除去し、セライト-フロリジル-シリカ・パッドを通過させた。通過した溶液を減圧下で濃縮させた後、カラムクロマトグラフィーで精製して、化合物F(87%の収率)を製造した。
m/z[M+H]+=659.6
【0139】
【0140】
化合物F-aの代わりに化合物G-aを用いたことを除けば、比較例1と同様の方法で化合物Gを製造した。
m/z[M+H]+=659.5
【0141】
【0142】
化合物H-a(1.0eq.)、NaOt-Bu(4.0eq.)、および化合物H-b(1.05eq.)を丸底フラスコに入れて、無水PhMe(0.1M)に溶解させた。浴温度120℃下でPd(t-Bu3P)2(5mol%)を滴加し、一晩撹拌した。反応後、反応物を常温に冷まし、CH2Cl2で十分に希釈した後、CH2Cl2/ブラインで水洗して有機層を分離した。MgSO4で水を除去し、セライト-フロリジル-シリカ・パッドを通過させた。通過した溶液を減圧下で濃縮させた後、カラムクロマトグラフィーで精製して、化合物H-c(79%の収率)を製造した。
【0143】
化合物H-c(1.0eq.)を丸底フラスコに入れて、無水PhMe(0.03M)に溶解させた。反応物にBI3(2.0eq.)をゆっくり滴加し、浴温度80℃下で一晩撹拌した。反応後、反応物を常温に十分に冷まし、CH2Cl2で希釈した。反応物にEtN(i-Pr)2(15.0eq.)と飽和Na2S2O3(aq.)を順次に滴加し、CH2Cl2/H2Oで水洗して有機層を分離した。MgSO4で水を除去し、セライト-フロリジル-シリカ・パッドを通過させた。通過した溶液を減圧下で濃縮させた後、カラムクロマトグラフィーで精製して、化合物H(73%の収率)を製造した。
m/z[M+H]+=725.5
【0144】
[実験例]
実験例1
ITO(indium tin oxide)が500Åの厚さに薄膜コーティングされたガラス基板を、洗剤を溶かした蒸留水に入れて超音波洗浄した。この時、洗剤としてはフィッシャー社(Fischer Co.)製品を用い、蒸留水としてはミリポア社(Millipore Co.)製品のフィルタ(Filter)で2次ろ過した蒸留水を使用した。ITOを30分間洗浄した後、蒸留水で2回繰り返し超音波洗浄を10分間進行させた。蒸留水洗浄が終わった後、イソプロピル、アセトンの溶剤で超音波洗浄をし、乾燥させた後、前記基板を5分間洗浄した後、グローブボックスに基板を輸送させた。
【0145】
前記ITO透明電極上に、下記の化合物Oおよび化合物P(2:8の重量比)を20wt/v%でシクロヘキサノンに溶かしたコーティング組成物をスピンコーティング(4000rpm)し、200℃で30分間熱処理(硬化)して、400Åの厚さに正孔注入層を形成した。前記正孔注入層上に、下記の化合物Q(Mn:27,900;Mw:35,600;Agilent 1200 seriesを用いてPCスタンダード(Standard)を用いたGPCで測定)を6wt/v%でトルエンに溶かしたコーティング組成物をスピンコーティング(4000rpm)し、200℃で30分間熱処理して、200Åの厚さの正孔輸送層を形成した。前記正孔輸送層上に、前記製造した化合物1と下記の化合物R(2:98の重量比)を2wt/v%でシクロヘキサノンに溶かしたコーティング組成物をスピンコーティング(4000rpm)し、180℃で30分間熱処理して、400Åの厚さに発光層を形成した。真空蒸着機に移送した後、前記発光層上に、下記の化合物Sを350Åの厚さに真空蒸着して電子注入および輸送層を形成した。前記電子注入および輸送層上に、順次に、10Åの厚さにLiFと1000Åの厚さにアルミニウムとを蒸着してカソードを形成した。
【0146】
【0147】
上記の過程において、有機物の蒸着速度は0.4~0.7Å/秒を維持し、LiFは0.3Å/sec、アルミニウムは2Å/秒の蒸着速度を維持し、蒸着時の真空度は2×10-7~5×10-8torrを維持した。
【0148】
実験例2~実験例22
化合物1の代わりに下記表1に記載の化合物を用いることを除き、前記実験例1と同様の方法で有機発光素子を製造した。
【0149】
比較実験例1~3
化合物1の代わりに下記表1に記載の化合物を用いることを除き、前記実験例1と同様の方法で有機発光素子を製造した。
【0150】
前記実験例および比較実験例で製造した有機発光素子に電流を印加した時、10mA/cm2の電流密度での駆動電圧、外部量子効率(external quantum efficiency、EQE)および寿命を測定した結果を下記表1に示した。この時、外部量子効率(EQE)は「(放出された光子数)/(注入された電荷キャリア数)×100」で求め、T90は輝度が初期輝度(500nit)から90%に減少するのにかかる時間を意味する。
【0151】
【0152】
前記表1に示されているように、本発明の化合物を発光層に含む有機発光素子は、有機発光素子の効率、駆動電圧および寿命の面で優れた特性を示した。
【符号の説明】
【0153】
1:基板
2:陽極
3:発光層
4:陰極
5:正孔注入層
6:正孔輸送層
7:発光層
8:電子注入および輸送層
【手続補正書】
【提出日】2023-11-30
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0105
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0105】
化合物8-c(1.0eq.)、NaOt-Bu(4eq.)、および化合物2-a(1.05eq.)を丸底フラスコに入れて、無水PhMe(0.1M)に溶解させた。浴温度120℃下でPd(t-Bu3P)2(5mol%)を滴加し、2時間撹拌した。反応後、反応物を常温に冷まし、CH2Cl2で十分に希釈した後、CH2Cl2/ブラインで水洗して有機層を分離した。MgSO4で水を除去し、セライト-フロリジル-シリカ・パッドを通過させた。通過した溶液を減圧下で濃縮させた後、カラムクロマトグラフィーで精製して、化合物8-d(86%の収率)を製造した。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0132
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0132】
【国際調査報告】