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JP2013538793A - 新規有機電界発光化合物およびこれを含む有機電界発光素子 - Google Patents

新規有機電界発光化合物およびこれを含む有機電界発光素子 Download PDF

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JP2013538793A
JP2013538793A JP2013520671A JP2013520671A JP2013538793A JP 2013538793 A JP2013538793 A JP 2013538793A JP 2013520671 A JP2013520671 A JP 2013520671A JP 2013520671 A JP2013520671 A JP 2013520671A JP 2013538793 A JP2013538793 A JP 2013538793A
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Abstract

【化1】
Figure 2013538793

新規有機電界発光化合物およびこれを含む有機電界発光素子が提供される。本発明の有機電界発光化合物を正孔輸送材料または正孔注入材料として使用する有機電界発光素子は、既存の材料よりも良好な発光効率および材料の優れた寿命特性を有する。よって、優れた駆動寿命特性および(出力効率の増大のせいで)改良された電力消費を有するOLED素子が製造されうる。
【代表図】なし

Description

本発明は、新規の有機電界発光化合物(organic electroluminescent compound)、およびこれを含む有機電界発光素子(organic electroluminescent device)に関し、より具体的には、正孔輸送材料もしくは正孔注入材料として使用される新規の有機電界発光化合物、およびこれを使用する有機電界発光素子に関する。
現在最も広く使用されている液晶ディスプレイ(LCD)は、非ルミネッセンス型ディスプレイ素子であって、電力消費が小さくおよび重量が軽い。しかし、その素子駆動システムは複雑であり、かつその応答時間およびコントラストは所望の水準に到達できていない。よって、次世代フラットパネルディスプレイとして現在注目を集めている有機電界発光素子についての研究が活発に進められてきた。
ディスプレイ素子の中では、電界発光素子(EL素子)は自己発光型ディスプレイ素子であり、広い視野角、優れたコントラストおよび速い応答速度という利点を有する。イーストマンコダックカンパニーによって、電界発光層を形成するための材料として、低分子量を有する芳香族ジアミンとアルミニウム錯体を使用する有機EL素子が初めて開発された[Appl.Phys.Lett.51,913,1987]。
有機EL素子は、電子注入電極(カソード)および正孔注入電極(アノード)の間に形成される有機膜に電荷が注入される場合に、電子および正孔が対になって、そして光を放射しつつ消滅するという電界発光メカニズムを有する。有機EL素子は、その素子がプラスチックのような可撓性の透明基体上に形成されることができ、かつプラズマディスプレイパネルもしくは無機ELディスプレイと比較して低い電圧(10V以下)で駆動されることができ、かつ相対的に少ない電力消費しか必要とせず、かつ優れた色を有するという利点を有する。
有機EL素子のための有機材料はおおまかに電界発光材料と電荷輸送材料とに分けられうる。電界発光材料は電界発光色および発光効率に直接関連し、かついくつかの特性、例えば、固体状態での高い蛍光量子収率、電子および正孔の高移動度、真空蒸着の際の低い分解性、均一な薄膜形成能力、並びに安定性を必要とする。
一方で、銅フタロシアニン(CuPc)、NPB、TPD、MTDATA(4,4’,4”−トリス(3−メチルフェニルフェニルアミノ)トリフェニルアミン)などが正孔注入および輸送材料として使用されうる。しかし、この材料が正孔注入および輸送層に含まれている素子は効率および寿命特性の低下を有する。この理由は、有機EL素子が高電流で駆動される場合には、アノードと正孔注入層との間に熱応力が発生し、従ってこの熱応力が素子の寿命特性を素早く低下させるからである。さらに、正孔注入層に使用される有機材料において正孔の移動度が非常に大きいので、正孔−電子電荷バランスが失われ、これが量子効率(cd/A)が低減するのを引き起こす。
良好な薄膜安定性を有する化合物、およびより高い非結晶化度を有する化合物については、有機EL素子の耐久性に関して、薄膜安定性がより高いことが報告されてきた。ここで、ガラス転移点(Tg)は非結晶化度の指標として使用される。この既存のMTDATAは76℃のガラス転移温度を有するが、これは非結晶化度が高いことを示さない。これら材料は、有機EL素子の耐久性および発光効率の点で(正孔注入および輸送の特性のせいで)望ましい特性を提供できない。
Appl.Phys.Lett.51,913,1987
本発明の目的は、既存の正孔注入または輸送材料よりも良好な発光効率および素子寿命特性を有し、かつ優れた骨格構造をする有機電界発光化合物、並びにこの新規の有機電界発光化合物を正孔注入層もしくは正孔輸送層として使用している有機電界発光素子を提供することである。
本発明は下記化学式1によって表される有機電界発光化合物、およびこれを含む有機電界発光素子に関し、この本発明に従った有機電界発光化合物が有機電界発光素子の正孔注入層もしくは正孔輸送層に含まれて、その素子の駆動電圧を低下させかつ発光効率を向上させる。
一般的な形態では、本発明は下記化学式1によって表される有機電界発光化合物を提供する。
Figure 2013538793
化学式1において、
Xは−O−、−S−、−C(R1112)−、または−Si(R1314)−を表し;
11およびR14は独立して、水素、重水素、ハロゲン、置換されているかもしくは置換されていない(C1−C30)アルキル、置換されているかもしくは置換されていない(C6−C30)アリール、置換されているかもしくは置換されていない(C3−C30)ヘテロアリール、置換されているかもしくは置換されていない5〜7員のヘテロシクロアルキル、置換されているかもしくは置換されていない(C3−C30)シクロアルキルを表すか、または隣り合う置換基が連結されて環を形成していてよく;
〜Rは独立して、水素、重水素、ハロゲン、置換されているかもしくは置換されていない(C1−C30)アルキル、置換されているかもしくは置換されていない(C6−C30)アリール、置換されているかもしくは置換されていない(C3−C30)ヘテロアリール、置換されているかもしくは置換されていない(C3−C30)シクロアルキル、置換されているかもしくは置換されていない5〜7員のヘテロシクロアルキル、置換されているかもしくは置換されていない(C6−C30)アリール(C1−C30)アルキル、1以上のシクロアルキルと縮合した置換されているかもしくは置換されていない(C6−C30)アリール、置換されているかもしくは置換されていない1以上の芳香環と縮合した5〜7員のヘテロシクロアルキル、または置換されているかもしくは置換されていない1以上の芳香環と縮合した(C3−C30)シクロアルキル、置換されているかもしくは置換されていない(C1−C30)シリル、シアノ、ニトロ、またはヒドロキシを表し、R〜Rがそれぞれ複数である場合には、それらは互いに連結されて環構造を形成していてよく;
は水素、重水素、ハロゲン、置換されているかもしくは置換されていない(C1−C30)アルキル、置換されているかもしくは置換されていない(C6−C30)アリール、置換されているかもしくは置換されていない(C3−C30)ヘテロアリール、または置換されているかもしくは置換されていない5員〜7員のヘテロシクロアルキルを表し;
およびLは独立して、化学結合、置換されているかもしくは置換されていない(C6−C30)アリーレン、または置換されているかもしくは置換されていない(C3−C30)ヘテロアリーレンを表すが、LおよびLが同時に化学結合を表す場合のみを除き;
Arは置換されているかもしくは置換されていない(C6−C30)アリール、置換されているかもしくは置換されていない(C3−C30)ヘテロアリール、置換されているかもしくは置換されていない5〜7員のヘテロシクロアルキル、1以上のシクロアルキルと縮合した置換されているかもしくは置換されていない(C6−C30)アリール、置換されているかもしくは置換されていない1以上の芳香環と縮合した置換されているかもしくは置換されていない(C3−C30)ヘテロアリール、置換されているかもしくは置換されていない1以上の芳香環と縮合した5〜7員のヘテロシクロアルキルを表すか、またはそれらは、縮合環をを有するかもしくは有しない(C3−C30)アルキレンもしくは(C3−C30)アルケニレンによって隣の置換基に連結されて、脂環式環、または単環式もしくは多環式芳香環を形成していてよく;
a〜dは独立して0〜4の整数を表す;a〜dが独立して2以上の整数を表す場合にはR、R、RおよびRは互いに同じかまたは異なっている;並びに、隣り合う置換基は連結されて環を形成していてよい;
前記ヘテロシクロアルキルおよびヘテロアリールはB、N、O、S、P(=O)、SiおよびPから選択される1以上のヘテロ原子を含み;並びに
〜R、R、R11〜R14、L、LおよびArにおいてさらに置換される置換基は、独立して、重水素、ハロゲン、ハロゲンで置換されているかもしくは置換されていない(C1−C30)アルキル、(C6−C30)アリール、(C6−C30)アリールで置換されているかもしくは置換されていない(C3−C30)ヘテロアリール、5〜7員のヘテロシクロアルキル、1以上の芳香環と縮合した5〜7員のヘテロシクロアルキル、(C3−C30)シクロアルキル、1以上の芳香環と縮合した(C6−C30)シクロアルキル、R212223Si−、(C2−C30)アルケニル、(C2−C30)アルキニル、シアノ、カルバゾリル、NR2425、BR2627、PR2829、P(=O)R3031、(C6−C30)アリール(C1−C30)アルキル、(C1−C30)アルキル(C6−C30)アリール、R32S−、R33O−、R34C(=O)−、R35C(=O)O−、カルボキシル、ニトロ、およびヒドロキシからなる群から選択される1種以上を表し、
21〜R33はそれぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、置換されているかもしくは置換されていない(C1−C30)アルキル、置換されているかもしくは置換されていない(C6−C30)アリール、置換されているかもしくは置換されていない(C3−C30)ヘテロアリール、置換されているかもしくは置換されていない5〜7員のヘテロシクロアルキルであるか、またはそれらは縮合環を有するかもしくは有しない置換されているかもしくは置換されていない(C3−C30)アルキレンもしくは置換されているかもしくは置換されていない(C3−C30)アルケニレンによって隣の置換基に連結されて脂環式環または単環式もしくは多環式芳香環を形成していてよく、形成された前記脂環式環または単環式もしくは多環式芳香環の炭素原子(単一もしくは複数)は窒素、酸素および硫黄から選択される1以上のヘテロ原子で置換されていてよく;並びに
34およびR35は独立して(C1−C30)アルキル、(C1−C30)アルコキシ、(C6−C30)アリールまたは(C6−C30)アリールオキシを表す。
本発明において記載される場合、用語「アルキル」および「アルキル」部分を含む他の置換基は、線状および分岐の種類の双方を含み、並びに「シクロアルキル」は単環式炭化水素、および多環式炭化水素、例えば、置換されているかもしくは置換されていないアダマンチル、または置換されているかもしくは置換されていない(C7−C30)ビシクロアルキルを含みうる。本明細書において記載される場合、用語「アリール」は、芳香族炭化水素から1つの水素原子を除去することにより得られる有機基を意味し、4〜7個の環原子、好ましくは5もしくは6個の環原子を適切に含む単環もしくは縮合環が挙げられることができ、さらには、複数のアリールが単結合で連結されている構造が挙げられうる。その具体的な例としては、フェニル、ナフチル、ビフェニル、アントリル、インデニル、フルオレニル、フェナントリル、トリフェニレニル、ピレニル、ペリレニル、クリセニル、ナフタセニル、フルオランテニルなどが挙げられるが、これらに限定されない。ナフチルには、1−ナフチルおよび2−ナフチルが挙げられ、アントリルには1−アントリル、2−アントリル、および9−アントリルが挙げられ、並びにフルオレニルには1−フルオレニル、2−フルオレニル、3−フルオレニル、4−フルオレニルおよび9−フルオレニルが挙げられる。本明細書に記載される「ヘテロアリール」は、芳香環骨格原子としてB、N、O、S、P(=O)、SiおよびSeから選択される1〜4個のヘテロ原子を含み、残りの芳香環骨格原子が炭素であるアリール基を意味する。それは、5員もしくは6員の単環式ヘテロアリール、または1以上のベンゼン環と縮合した多環式ヘテロアリールであってよく、部分的に飽和されていてよい。ヘテロアリール基には、環内のヘテロ原子が酸化されるかまたは四級化されて、例えば、N−オキシドまたは第四級塩を形成する2価のアリール基が挙げられる。その具体的な例には、単環式ヘテロアリール、例えば、フリル、チオフェニル、ピロリル、イミダゾリル、ピラゾリル、チアゾリル、チアジアゾリル、イソチアゾリル、イソオキサゾリル、オキサゾリル、オキサジアゾリル、トリアジニル、テトラジニル、トリアゾリル、テトラゾリル、フラザニル、ピリジル、ピラジニル、ピリミジニル、ピリダジニルなど;多環式ヘテロアリール、例えば、ベンゾフリル、ベンゾチエニル、イソベンゾフリル、ベンゾイミダゾリル、ベンゾチアゾリル、ベンゾイソチアゾリル、ベンゾイソオキサゾリル、ベンゾオキサゾリル、イソインドリル、インドリル、インダゾリル、ベンゾチアジアゾリル、キノリル、イソキノリル、シンノリニル、キナゾリニル、キノリジニル、キノキサリニル、カルバゾリル、フェナントリジニル、ベンゾジオキソリル、ナフチリジン、ジベンゾフリル、ジベンゾチオフェニルなど;並びに、そのN−オキシド(例えば、ピリジルN−オキシド、キノリルN−オキシド)、その第四級塩などが挙げられうるが、これらに限定されない。
本明細書において記載される場合、「(C1−C30)アルキルもしくは(C6−C30)アリール(C1−C30)アルキル」基の用語「アルキル」は(C1−C20)アルキル、または(C1−C10)アルキルを含むことができ、並びに「(C6−C30)アリールおよび(C6−C30)アリール(C1−C30)アルキル」基のアリールは(C6−C20)アリール、または(C6−C12)アリールを含みうる。「(C3−C30)ヘテロアリール」基は(C3−C20)ヘテロアリールまたは(C3−C12)ヘテロアリールを含むことができ、並びに「(C3−C30)シクロアルキル」基は(C3−C20)シクロアルキルまたは(C3−C7)シクロアルキルを含みうる。「(C3−C30)アルキレンもしくはアルケニレン」基は(C3−C20)アルキレンもしくはアルケニレン、または(C3−C10)アルキレンもしくはアルケニレンを含むことができる。
本明細書において記載される場合、「置換されているかもしくは置換されていない」におけるような「置換されている」の表現は置換されていない置換基でさらに置換されていることを意味する。
さらに、本発明の有機電界発光化合物には、化学式2および3で表される化合物が挙げられうる。
Figure 2013538793
Figure 2013538793
化学式2および3において、X、R〜R、R、L、L、Arおよびa〜dは化学式1で定義されるのと同じである。
より具体的には、Arは下記構造から選択されうるがこれらに限定されない。
Figure 2013538793
Figure 2013538793
より具体的には、本発明の有機電界発光化合物は下記化合物で例示されうるが、これらは本発明を限定することを意図するものではない。
Figure 2013538793
Figure 2013538793
Figure 2013538793
Figure 2013538793
本発明の有機電界発光化合物は、例えば、スキーム1に示される様に製造されうるが、下記スキームに限定されない。
Figure 2013538793
スキーム1において、X、R〜R、R、L、L、Arおよびa〜dは化学式1で定義されているのと同じである。
別の一般的な形態においては、本発明は有機電界発光素子を提供する。ここで、本発明の有機電界発光化合物は正孔注入材料または正孔輸送材料として使用されうる。
有機電界発光素子は、第1の電極;第2の電極;並びに、第1の電極と第2の電極との間に設けられた1以上の有機層;を含むことができる。ここで、この有機層は、化学式1の有機電界発光化合物の1種以上を含むことができる。
本発明のこの有機電子素子においては、有機相が化学式1の有機電界発光化合物を含むことができ、かつ同時にアリールアミン系化合物およびスチリルアリールアミン系化合物からなる群から選択される1種以上の化合物を含むことができる。このアリールアミン系化合物またはスチリルアリールアミン系化合物の具体的な例は、韓国特許出願第10−2008−0060393号における段落<212>〜<224>に記載されているが、これに限定されない。
さらに、本発明の有機電界発光素子においては、有機層は、化学式1の有機電界発光化合物に加えて、元素の周期表の第1族、第2族、第4周期および第5周期遷移金属、ランタニド金属並びにd−遷移元素の有機金属からなる群から選択される1種以上の金属、または錯化合物をさらに含むことができる。有機層は電界発光層および電荷発生層を含むことができる。
本発明は、化学式1の有機電界発光化合物を含む有機電界発光素子がサブピクセルとして使用され、およびIr、Pt、Pd、Rh、Re、Os、Tl、Pb、Bi、In、Sn、Sb、Te、AuおよびAgからなる群から選択される1種以上の金属化合物を含む1以上のサブピクセルが同時に並列にパターン形成されている、独立発光方式のピクセル構造を有する有機電界発光素子を実現することができる。
さらに、有機層は、有機電界発光化合物以外に、同時に、赤色、緑色もしくは青色電界発光化合物を含む1以上の有機電界発光層をさらに含むことができ、それにより白色光を放射するための有機電界発光素子を製造することができる。赤色、緑色もしくは青色の光を放射するための化合物は韓国特許出願第10−2008−0123276号、第10−2008−0107606号または第10−2008−0118428号に例示されるが、これらに限定されない。
本発明の有機電界発光素子においては、電極の対のうちの少なくとも一方側の内側表面上に、カルコゲナイド(chalcogenide)層、ハロゲン化金属層および金属酸化物層から選択される少なくとも1つの層(以下、「表面層」という)を配置するのが好ましい。具体的には、電界発光媒体層のアノード表面上にケイ素およびアルミニウム金属のカルコゲナイド(酸化物など)層を配置し、並びに電界発光媒体層のカソード表面上にハロゲン化金属層または金属酸化物層を配置するのが好ましい。このことが、駆動安定性が得られるのを可能にする。カルコゲナイドの例には、SiO(1≦X≦2)、AlO(1≦X≦1.5)、SiON、SiAlONなどを挙げることができ、ハロゲン化金属の例には、LiF、MgF、CaF、希土類金属フッ化物などを挙げることができ、並びに金属酸化物の例には、CsO、LiO、MgO、SrO、BaO、CaOなどを挙げることができる。
本発明の有機電界発光素子においては、このように製造される電極の対の少なくとも一方の表面上に、電子輸送化合物と還元性ドーパントとの混合領域、または正孔輸送化合物と酸化性ドーパントとの混合領域を配置するのも好ましい。よって、電子輸送化合物がアニオンに還元され、これがこの混合領域から電界発光媒体へ電子を注入または輸送するのを容易にする。さらに、正孔輸送化合物はカチオンに酸化され、これがこの混合領域から電界発光媒体へ正孔を注入または輸送するのを容易にする。好ましい酸化性ドーパントには様々なルイス酸およびアクセプター化合物が挙げられる。好ましい還元性ドーパントには、アルカリ金属、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属、希土類金属およびこれらの混合物が挙げられる。さらに、還元性ドーパントの層が電荷発生層として使用されることができ、2以上の電界発光層を有する白色有機電界発光素子を製造することができる。
上述のように、本発明の有機電界発光化合物を使用する有機電界発光素子はより良好な発光効率および材料の優れた寿命特性を有しており、よってこの化合物から、優れた駆動寿命特性を有するOLED素子が製造されうる。
以下で、本発明の有機電界発光化合物、その製造方法、およびその素子の電界発光特性に関する例として本発明の代表的な化合物を選んで、本発明がさらに説明されるが、これら実施例は実施形態の例示目的のためだけに提供されるのであり、本発明の範囲を限定することを意図していない。
[製造例1]化合物1の製造
Figure 2013538793
化合物1−1の製造
3−ブロモ−9−フェニル−9H−カルバゾール 30g(93.1mmol)、アニリン 26mL(279.3mmol)、Pd(OAc) 0.63g(2.79mmol)、P(t−Bu) 4.3mL(9.31mmol)、CsCO 76g(232.8mmol)、およびトルエン 700mLが反応容器に入れられ、次いで、12時間にわたって120℃で加熱され攪拌された。反応の完了時に、生じた物質が蒸留水で洗浄され、そして酢酸エチルで抽出された。有機層はMgSOで乾燥させられ、溶媒がロータリーエバポレータで除去され、次いで、カラムクロマトグラフィを用いて精製され、それにより、化合物1−1(20g、59.8mmol)を得た。
化合物1−2の製造
4−ジベンゾチオフェンボロン酸 10.5g(46mmol)、1,4−ジブロモベンゼン 32.6g(138mmol)およびPd(PPh 0.53g(0.46mmol)、1M NaCO 69mL(69mmol)、およびトルエン 600mLが反応容器に入れられ、次いで、2時間にわたって70℃で還流下で攪拌された。反応の完了時に、生じた物質が蒸留水で洗浄され、そして酢酸エチルで抽出された。有機層はMgSOで乾燥させられ、溶媒がロータリーエバポレータで除去され、次いで、カラムクロマトグラフィを用いて精製され、それにより、化合物1−2(6.7g、19.8mmol)を得た。
化合物1の製造
化合物1−2 8.0g(20.0mmol)、化合物1−1 8.3g(24mmol)、Pd(OAc) 0.14g(0.6mmol)、P(t−Bu) 1.00mL(2.0mmol)、NaOt−Bu 5.9g(60mmol)、およびトルエン200 mLが反応容器に入れられ、次いで、12時間にわたって120℃で還流下で攪拌された。反応の完了時に、生じた物質が蒸留水で洗浄され、そして酢酸エチルで抽出された。有機層はMgSOで乾燥させられ、溶媒がロータリーエバポレータで除去され、次いで、カラムクロマトグラフィ次いで再結晶を用いて精製され、それにより、化合物1(4.0g、6.74mmol、34%)を得た。
H NMR(CDCl,200MHz)d=6.63(2H,m)、6.69〜6.81(5H,m)、7.2〜7.25(3H,m)、7.33〜7.38(2H,m)、7.45〜7.58(10H,m)、7.94〜7.98(2H,m)、8.2(1H,m)、8.41〜8.45(2H,m)、8.55(1H,m);MS/FAB測定値593、計算値592.75。
[製造例2]化合物9の製造
Figure 2013538793
化合物2−1の製造
2−ナフトール 20.0g(138.8mmol)、NaHSO 28.8g(277.4 mmol)、蒸留水 400mL、4−ブロモフェニルヒドラジン 31.2mL(166.4mmol)が反応容器に入れられ、次いで、120℃に加熱された。12時間後、その中に蒸留水が入れられ、生じた固体が減圧下でろ過された。このようにして得られた固体が塩酸水溶液に入れられ、次いで100で加熱された。1時間後、生じた物質がジクロロメタンで抽出され、蒸留水およびNaOH水溶液で洗浄された。次いで、カラム分離が行われ、それにより、化合物2−1(9.2g、31.0mmol)を得た。
化合物2−2の製造
化合物2−1 9.2g(31.0mmol)、Cu 2.0g(31.0mmol)、18−クラウン−6 0.4g(1.6mmol)、KCO 12.8g(93.2mmol)、および1,2−ジクロロベンゼン 100mLが反応容器に入れられ、次いで、12時間にわたって180℃で還流下で攪拌された。生じた物質が室温で冷却され、そして減圧下で蒸留され、次いでジクロロメタンで抽出され、そして蒸留水で洗浄された。次いで、MgSOで乾燥させられ、減圧下で蒸留され、次いでカラム分離が行われ、それにより、化合物2−2(7.6g、20.4mmol)を得た。
化合物2−3の製造
3−ブロモ−9−フェニル−9H−カルバゾール 41.5g(128.7mmol)およびアンモニア液 27mL(772mmol)、CuI 2.45g(12.87mmol)、アセチルアセトン 12.9mL(128.7mmol)、CsCO 83.9g(257.4mmol)、およびDMF 1000mLが反応容器に入れられ、次いで、12時間にわたって100℃で加熱、攪拌された。反応の完了時に、生じた物質が蒸留水で洗浄され、そして酢酸エチルで抽出された。有機層はMgSOで乾燥させられ、ロータリーエバポレータによって溶媒が除去され、次いで、カラムクロマトグラフィを用いて精製し、それにより、化合物2−3(11.3g、43.7mmol)を得た。
化合物2−4の製造
化合物2−2 34.7g(93.1mmol)、化合物2−3 72.1g(279.3mmol)、Pd(OAc) 0.63g(2.79mmol)、P(t−Bu) 4.3mL(9.31mmol)、CsCO 76g(232.8mmol)、およびトルエン1000 mLが反応容器に入れられ、次いで、12時間にわたって120℃で加熱、攪拌された。反応の完了時に、生じた物質が蒸留水で洗浄され、そして酢酸エチルで抽出された。有機層はMgSOで乾燥させられ、ロータリーエバポレータによって溶媒が除去され、次いで、カラムクロマトグラフィを用いて精製し、それにより、化合物2−4(10.7g、19.5mmol)を得た。
化合物9の製造
化合物2−4 11g(20.0mmol)、化合物1−2 8.3g(24mmol)、Pd(OAc) 0.14g(0.6mmol)、P(t−Bu) 1.00mL(2.0mmol)、NaOt−Bu 5.9g(60mmol)、およびトルエン 200mLが反応容器に入れられ、次いで、12時間にわたって120℃で還流下で攪拌された。反応の完了時に、生じた物質が蒸留水で洗浄され、そして酢酸エチルで抽出された。有機層はMgSOで乾燥させられ、溶媒がロータリーエバポレータで除去され、次いで、カラムクロマトグラフィ次いで再結晶を用いて精製され、それにより、化合物9(6.3g、7.8mmol、39%)を得た。
H NMR(CDCl,200MHz)d=5.93(2H,m)、6.69(2H,m)、7.29(1H,m)、7.45(2H,m)、7.5〜7.58(23H,m)、7.98(1H,m)、8.12〜8.2(3H,m)、8.41〜8.45(2H,m)、8.54(1H,m);MS/FAB測定値809、計算値808.00。
[製造例3]化合物27の製造
Figure 2013538793
化合物3−1の製造
フェニルボロン酸 5.4g(44mmol)、1,4−ジブロモナフタレン 18.9g(66mmol)、Pd(PPh 2.0g(1.76mmol)、NaCO 14.0g(132mmol)、トルエン 200mL、およびエタノール 100mLが反応容器に入れられ、次いで、12時間にわたって120℃で還流下で攪拌された。反応の完了時に、生じた物質が蒸留水で洗浄され、そして酢酸エチルで抽出された。有機層はMgSOで乾燥させられ、ロータリーエバポレータによって溶媒が除去され、次いで、カラムクロマトグラフィを用いて精製し、それにより、化合物3−1(9.1g、32.14mmol)を得た。
化合物3−2の製造
化合物3−1 26.4g(93.1mmol)、化合物2−3 72.1g(279.3mmol)、Pd(OAc) 0.63g(2.79mmol)、P(t−Bu) 4.3mL(9.31mmol)、CsCO 76g(232.8mmol)、およびトルエン 1000mLが反応容器に入れられ、次いで、12時間にわたって120℃で加熱、攪拌された。反応の完了時に、生じた物質が蒸留水で洗浄され、そして酢酸エチルで抽出された。有機層はMgSOで乾燥させられ、ロータリーエバポレータによって溶媒が除去され、次いで、カラムクロマトグラフィを用いて精製し、それにより、化合物3−2(12.0g、26.1mmol)を得た。
化合物27の製造
化合物3−2 9.2g(20.0mmol)、化合物1−2 8.3g(24mmol)、Pd(OAc) 0.14g(0.6mmol)、P(t−Bu) 1.00mL(2.0mmol)、NaOt−Bu 5.9g(60mmol)、およびトルエン 100mLが反応容器に入れられ、次いで、12時間にわたって120℃で還流下で攪拌された。反応の完了時に、生じた物質が蒸留水で洗浄され、そして酢酸エチルで抽出された。有機層はMgSOで乾燥させられ、溶媒がロータリーエバポレータで除去され、次いで、カラムクロマトグラフィ次いで再結晶を用いて精製され、それにより、化合物27(4.4g、6.12mmol、31%)を得た。
H NMR(CDCl,200MHz)d=5.93(1H,m)、6.69(2H,m)、7.04(1H,m)、7.29(1H,m)、7.41(1H,m)、7.45〜7.52(17H,m)、7.69(1H,m)、7.78〜7.79(3H,m)、7.98(1H,m)、8.07〜8.12(2H,m)、8.2(1H,m)、8.41〜8.49(3H,m);MS/FAB測定値719、計算値718.90。
[製造例4]化合物31の製造
Figure 2013538793
化合物4−1の製造
4−ジベンゾチオフェンボロン酸 10.5g(46mmol)、1,4−ジブロモビフェニル 143.1g(138mmol)、Pd(PPh 0.53g(0.46mmol)、1M NaCO 69mL(69mmol)、およびトルエン 500mLが反応容器に入れられ、次いで、2時間にわたって70℃で還流下で攪拌された。反応の完了時に、生じた物質が蒸留水で洗浄され、そして酢酸エチルで抽出された。有機層はMgSOで乾燥させられ、ロータリーエバポレータによって溶媒が除去され、次いで、カラムクロマトグラフィを用いて精製し、それにより、化合物4−1(10.1g、24.3mmol)を得た。
化合物31の製造
化合物4−1 8.3g(20.0mmol)、化合物1−1 8.3g(24mmol)、Pd(OAc) 0.14g(0.6mmol)、P(t−Bu) 1.00mL(2.0mmol)、NaOt−Bu 5.9g(60mmol)、およびトルエン 100mLが反応容器に入れられ、次いで、12時間にわたって120℃で還流下で攪拌された。反応の完了時に、生じた物質が蒸留水で洗浄され、そして酢酸エチルで抽出された。有機層はMgSOで乾燥させられ、溶媒がロータリーエバポレータで除去され、次いで、カラムクロマトグラフィ次いで再結晶を用いて精製され、それにより、化合物31(3.5g、5.23mmol、26%)を得た。
H NMR(CDCl,200MHz)d=6.63(2H,m)、6.69〜6.81(5H,m)、7.2〜7.25(7H,m)、7.33〜7.38(2H,m)、7.45〜7.58(10H,m)、7.94〜7.98(2H,m)、8.2(1H,m)、8.41〜8.45(2H,m)、8.55(1H,m);MS/FAB測定値669、計算値668.85。
[製造例5]化合物43の製造
Figure 2013538793
化合物5−1の製造
4−ブロモ−N,N−ジフェニルアニリン 41.7g(128.7mmol)、アンモニア液 27mL(772mmol)、CuI 2.45g(12.87mmol)、アセチルアセトン 12.9mL(128.7mmol)、CsCO 83.9g(257.4mmol)、およびDMF 1000mLが反応容器に入れられ、次いで、12時間にわたって100℃で加熱、攪拌された。反応の完了時に、生じた物質が蒸留水で洗浄され、そして酢酸エチルで抽出された。有機層はMgSOで乾燥させられ、ロータリーエバポレータによって溶媒が除去され、次いで、カラムクロマトグラフィを用いて精製し、それにより、化合物5−1(12.2g、46.9mmol)を得た。
化合物5−2の製造
3−ブロモ−9−フェニル−9H−カルバゾール 30.0g(93.1mmol)、化合物5−1 72.7g(279.3mmol)、Pd(OAc) 0.63g(2.79mmol)、P(t−Bu) 4.3mL(9.31mmol)、CsCO 76g(232.8mmol)、およびトルエン 1000mLが反応容器に入れられ、次いで、12時間にわたって120℃で加熱、攪拌された。反応の完了時に、生じた物質が蒸留水で洗浄され、そして酢酸エチルで抽出された。有機層はMgSOで乾燥させられ、ロータリーエバポレータによって溶媒が除去され、次いで、カラムクロマトグラフィを用いて精製し、それにより、化合物5−2(14.5g、28.9mmol)を得た。
化合物43の製造
化合物1−2 8.0g(20.0mmol)、化合物5−2 12.0g(24mmol)、Pd(OAc) 0.14g(0.6mmol)、P(t−Bu) 1.00mL(2.0mmol)、NaOt−Bu 5.9g(60mmol)、およびトルエン 150mLが反応容器に入れられ、次いで、12時間にわたって120℃で還流下で攪拌された。反応の完了時に、生じた物質が蒸留水で洗浄され、そして酢酸エチルで抽出された。有機層はMgSOで乾燥させられ、溶媒がロータリーエバポレータで除去され、次いで、カラムクロマトグラフィ次いで再結晶を用いて精製され、それにより、化合物43(4.3g、5.66mmol、28%)を得た。
H NMR(CDCl,200MHz)d=6.38(4H,m)、6.63(4H,m)、6.69〜6.81(6H,m)、7.2〜7.25(5H,m)、7.33〜7.38(2H,m)、7.45〜7.58(10H,m)、7.94〜7.98(2H,m)、8.2(1H,m)、8.41〜8.45(2H,m)、8.55(1H,m);MS/FAB測定値760、計算値759.96。
[製造例6]化合物49の製造
Figure 2013538793
化合物6−1の製造
3−ブロモ−9H−カルバゾール 7.6g(31.0mmol)、Cu 2.0g(31.0mmol)、18−クラウン−6 0.4g(1.6mmol)、KCO 12.8g(93.2mmol)、および1,2−ジクロロベンゼン 100mLが反応容器に入れられ、次いで、12時間にわたって180℃で還流下で攪拌された。得られた物質は室温まで冷却され、減圧下で蒸留され、次いでジクロロメタンで抽出され、そして蒸留水で洗浄された。次いで、MgSOで乾燥させられ、減圧下で蒸留され、次いでカラム分離が行われ、それにより、化合物6−1(7.9g、19.8mmol)を得た。
化合物6−2の製造
化合物6−1 37g(93.1mmol)、アニリン 26mL(279.3mmol)、Pd(OAc) 0.63g(2.79mmol)、P(t−Bu) 4.3mL(9.31mmol)、CsCO 76g(232.8mmol)、およびトルエン 600mLが反応容器に入れられ、次いで、12時間にわたって120℃で加熱、攪拌された。反応の完了時に、生じた物質が蒸留水で洗浄され、そして酢酸エチルで抽出された。有機層はMgSOで乾燥させられ、ロータリーエバポレータによって溶媒が除去され、次いで、カラムクロマトグラフィを用いて精製し、それにより、化合物6−2(10.3g、25.1mmol)を得た。
化合物49の製造
化合物1−2 8.0g(20.0mmol)、化合物6−2 9.9g(24mmol)、Pd(OAc) 0.14g(0.6mmol)、P(t−Bu) 1.00mL(2.0mmol)、NaOt−Bu 5.9g(60mmol)、およびトルエン 100 mLが反応容器に入れられ、次いで、12時間にわたって120℃で還流下で攪拌された。反応の完了時に、生じた物質が蒸留水で洗浄され、そして酢酸エチルで抽出された。有機層はMgSOで乾燥させられ、溶媒がロータリーエバポレータで除去され、次いで、カラムクロマトグラフィ次いで再結晶を用いて精製され、それにより、化合物49(4.7g、7.02mmol、35%)を得た。
H NMR(CDCl,200MHz)d=6.63(2H,m)、6.69〜6.81(5H,m)、7.2〜7.25(3H,m)、7.33〜7.41(3H,m)、7.5〜7.58(9H,m)、7.68(2H,m)、7.79(2H,m)、7.94〜7.98(2H,m)、8.2(1H,m)、8.41〜8.45(2H,m)、8.55(1H,m);MS/FAB測定値669、計算値668.85。
[製造例7]化合物69の製造
Figure 2013538793
化合物7−1の製造
4−ブロモビフェニル 30g(128.7mmol)、アンモニア液 27mL(772mmol)、CuI 2.45g(12.87mmol)、アセチルアセトン 12.9mL(128.7mmol)、CsCO 83.9g(257.4mmol)、およびDMF 600mLが反応容器に入れられ、次いで、12時間にわたって100℃で加熱、攪拌された。反応の完了時に、生じた物質が蒸留水で洗浄され、そして酢酸エチルで抽出された。有機層はMgSOで乾燥させられ、ロータリーエバポレータによって溶媒が除去され、次いで、カラムクロマトグラフィを用いて精製し、それにより、化合物7−1(15.2g、88.64mmol)を得た。
化合物7−2の製造
3−ブロモ−9−フェニル−9H−カルバゾール 30g(93.1mmol)、化合物7−1 47.3g(279.3mmol)、Pd(OAc) 0.63g(2.79mmol)、P(t−Bu) 4.3mL(9.31mmol)、CsCO 76g(232.8mmol)、およびトルエン 1000mLが反応容器に入れられ、次いで、12時間にわたって120℃で加熱、攪拌された。反応の完了時に、生じた物質が蒸留水で洗浄され、そして酢酸エチルで抽出された。有機層はMgSOで乾燥させられ、ロータリーエバポレータによって溶媒が除去され、次いで、カラムクロマトグラフィを用いて精製し、それにより、化合物7−2(8.8g、21.4mmol)を得た。
化合物7−3の製造
2−ジベンゾチオフェンボロン酸 10g(44mmol)、1,4−ジブロモベンゼン 31g(132mmol)、Pd(PPh 2.5g(2.2mmol)、1M NaCO 132mL(132mmol)、トルエン 500mL、エタノール 200mLが反応容器に入れられ、次いで、12時間にわたって120℃で還流下で攪拌された。反応の完了時に、生じた物質が蒸留水で洗浄され、そして酢酸エチルで抽出された。有機層はMgSOで乾燥させられ、ロータリーエバポレータによって溶媒が除去され、次いで、カラムクロマトグラフィを用いて精製し、それにより、化合物7−3(12.9g、38.0mmol)を得た。
化合物69の製造
化合物7−3 6.8g(20.0mmol)、化合物7−2 9.9g(24mmol)、Pd(OAc) 0.14g(0.6mmol)、P(t−Bu) 1.00mL(2.0mmol)、NaOt−Bu 5.9g(60mmol)、およびトルエン 100 mLが反応容器に入れられ、次いで、12時間にわたって120℃で還流下で攪拌された。反応の完了時に、生じた物質が蒸留水で洗浄され、そして酢酸エチルで抽出された。有機層はMgSOで乾燥させられ、溶媒がロータリーエバポレータで除去され、次いで、カラムクロマトグラフィ次いで再結晶を用いて精製され、それにより、化合物69(5.8g、8.7mmol、43%)を得た。
H NMR(CDCl,200MHz)d=6.69〜6.77(6H,m)、7.25(1H,m)、7.33(1H,m)、7.38〜7.5(17H,m)、7.86(1H,m)、7.94〜8(4H,m)、8.45(1H,m)、8.55(1H,m);MS/FAB測定値669、計算値668.85。
[製造例8]化合物76の製造
Figure 2013538793
化合物8−1の製造
9.9−ジメチル−9H−フルオレン−2−イルボロン酸 10.5g(44mmol)、1,4−ジブロモベンゼン 31g(132mmol)、Pd(PPh 2.5g(2.2mmol)、1M NaCO 132mL(132mmol)、トルエン 500mL、エタノール 200mLが反応容器に入れられ、次いで、12時間にわたって120℃で還流下で攪拌された。反応の完了時に、生じた物質が蒸留水で洗浄され、そして酢酸エチルで抽出された。有機層はMgSOで乾燥させられ、ロータリーエバポレータによって溶媒が除去され、次いで、カラムクロマトグラフィを用いて精製し、それにより、化合物8−1(11.5g、32.9mmol)を得た。
化合物76の製造
化合物8−1 7.0g(20.0mmol)、化合物1−1 8.0g(24mmol)、Pd(OAc) 0.14g(0.6mmol)、P(t−Bu) 1.00mL(2.0mmol)、NaOt−Bu 5.9g(60mmol)、およびトルエン 100 mLが反応容器に入れられ、次いで、12時間にわたって120℃で還流下で攪拌された。反応の完了時に、生じた物質が蒸留水で洗浄され、そして酢酸エチルで抽出された。有機層はMgSOで乾燥させられ、溶媒がロータリーエバポレータで除去され、次いで、カラムクロマトグラフィ次いで再結晶を用いて精製され、それにより、化合物76(6.4g、10.6mmol、54%)を得た。
H NMR(CDCl,200MHz)d=1.72(6H,s)、6.63(2H,m)、6.69〜6.81(5H,m)、7.2〜7.38(7H,m)、7.45〜7.63(9H,m)、7.77(1H,m)、7.87〜7.94(3H,m)、8.55(1H,m);MS/FAB測定値603、計算値602.76。
[製造例9]化合物79の製造
Figure 2013538793
化合物9−1の製造
2,7−ジブロモ−9,9−ジメチルフルオレン 150g(426mmol)がTHF 2.1Lに溶かされ、次いで−78℃の温度に冷却された。これに、n−BuLi 170mL(ヘキサン中2.5M、426mmol)がゆっくりと滴下添加され、次いで1時間攪拌された。これに、ホウ酸トリメチル 53mL(469mmol)が添加され、次いで12時間攪拌された。反応が完了したときに、この反応は2MのHClで停止させられた。次いで、生じた物質がEA/HOで抽出され、MgSOを用いて水分が除去され、次いで、減圧下で蒸留された。次いで、カラム分離が行われ、それにより、化合物9−1 70g(220.8mmol)を得た。
化合物9−2の製造
化合物9−1 70g(220mmol)、2−ヨードニトロベンゼン 50g(200mmol)、Pd(PPh 7g(6mmol)、NaCO 64g(600mmol)、トルエン 1L、エタノール 0.5L、および水0.3Lが反応容器に入れられ、次いで90℃で7.5時間攪拌された。反応が完了したときに、生じた物質がEA/HOで抽出され、次いで、MgSOを用いて水分が除去され、次いで、減圧下で蒸留され、それにより、化合物9−2を得た。次いで、次の反応は分離精製することなく行われた。
化合物9−3の製造
化合物9−2 90gおよびP(OEt) 750mLが1,2−ジクロロベンゼン 750mL中で溶かされ、生じた混合物が150℃で9時間攪拌された。蒸留水を用いて溶媒が除去され、このようにして得られた赤色液体が、次いで、カラム分離され、それにより、化合物9−3 26g(79.69mmol)を得た。
化合物9−4の製造
クロロベンゼン 2.6g(23.28mmol)、化合物9−3 7.0g(19.4mmol)、Pd(OAc) 0.13g(0.58mmol)、P(t−Bu) 0.94mL(2.32mmol)、NaOt−Bu 6.7g(69.84mmol)、およびトルエン 200mLが反応容器に入れられ、次いで、12時間にわたって100℃で還流下で攪拌された。反応の完了時に、生じた物質が蒸留水で洗浄され、そして酢酸エチルで抽出された。有機層はMgSOで乾燥させられ、ロータリーエバポレータによって溶媒が除去され、次いで、カラムクロマトグラフィ次いで再結晶を用いて精製し、それにより、化合物9−4(6.8g、15.5mmol)を得た。
化合物9−5の製造
化合物9−4 40.8g(93.1mmol)、化合物2−3 72.1g(279.3mmol)、Pd(OAc) 0.63g(2.79mmol)、P(t−Bu) 4.3mL(9.31mmol)、CsCO 76g(232.8mmol)、およびトルエン 1000mLが反応容器に入れられ、次いで、12時間にわたって120℃で加熱、攪拌された。反応の完了時に、生じた物質が蒸留水で洗浄され、そして酢酸エチルで抽出された。有機層はMgSOで乾燥させられ、ロータリーエバポレータによって溶媒が除去され、次いで、カラムクロマトグラフィを用いて精製し、それにより、化合物9−5(13.8g、22.4mmol)を得た。
化合物79の製造
化合物1−2 6.8g(20.0mmol)、化合物9−5 14.8g(24mmol)、Pd(OAc) 0.14g(0.6mmol)、P(t−Bu) 1.00mL(2.0mmol)、NaOt−Bu 5.9g(60mmol)、およびトルエン 100mLが反応容器に入れられ、次いで、12時間にわたって120℃で還流下で攪拌された。反応の完了時に、生じた物質が蒸留水で洗浄され、そして酢酸エチルで抽出された。有機層はMgSOで乾燥させられ、溶媒がロータリーエバポレータで除去され、次いで、カラムクロマトグラフィ次いで再結晶を用いて精製され、それにより、化合物79(4.2g、4.8mmol、24%)を得た。
H NMR(CDCl,200MHz)d=1.72(6H,s)、5.93(1H,m)、6.64〜6.69(3H,m)、6.81(1H,m)、7.29(2H,m)、7.45〜7.52(10H,m)、7.54(3H,s)、7.54〜7.63(8H,m)、7.69(1H,m)、7.84(1H,m)、7.98(1H,m)、8.12(2H,m)、8.2(1H,m)、8.41〜8.45(2H,m)、8.85(1H,s);MS/FAB測定値874、計算値874.10。
[実施例1]本発明の有機電界発光化合物を使用したOLED素子の製造
本発明の電界発光材料を使用することによりOLED素子が製造された。まず、OLED用ガラス(サムスンコーニングにより製造)から得られた透明電極ITO薄膜(15Ω/□)がトリクロロエチレン、アセトン、エタノールおよび蒸留水を順に使用した超音波洗浄にかけられ、使用までイソプロパノール中に貯蔵された。次に、真空蒸着装置の基体ホルダにITO基体を取り付け、この真空蒸着装置のセル内に2TNATA[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]を入れ、次いで、この装置はこのチャンバー内の真空度が10−6torrに到達するまで脱気された。次いで、このセルに電流を適用して、2−TNATAを蒸発させて、それにより、ITO基体上に60nmの厚みを有する正孔注入層を形成した。次いで、真空蒸着装置の他のセルに化合物1を入れ、このセルに電流を適用して化合物1を蒸発させて、それにより正孔注入層上に20nmの厚みを有する正孔輸送層を形成した。正孔注入層および正孔輸送層を形成した後で、その上に次のように電界発光層が形成された。CBP[4,4’−N,N’−ジカルバゾール−ビフェニル]がホストとして真空蒸着装置内の一方のセルに入れられ、そして(piq)Ir(acac)[ビス−(1−フェニルイソキノリル)イリジウム(III)アセチルアセトナート]がドーパントとして別のセルに入れられた。4〜10重量%のドーピングを行うために、これら2種類の材料は異なる速度で蒸発させられ、それにより、正孔輸送層上に30nmの厚さを有する電界発光層を形成した。その後、正孔ブロッキング層としてビス(2−メチル−8−キノリナート)(p−フェニルフェノラト)アルミニウム(III)(BAlq)が電界発光層上に10nmの厚さで堆積させられた。次いで、電子輸送層としてAlq[トリス(8−ヒドロキシキノリン)−アルミニウム(III)]が20nmの厚みで堆積させられた。次いで、電子注入層として、Liq[リチウムキノラート]が1〜2nmの厚みで堆積させられ、次いで、別の真空蒸着装置を使用して、150nmの厚みを有するAlカソードが形成され、それによりOLED素子を製造した。
これら材料に従うそれぞれの化合物は10−6torr下での真空昇華によって精製され、そしてOLEDのための電界発光材料として使用された。
結果として、13.5mA/cmの電流が6.8Vの電圧で流れ、そして1060cd/mの赤色光が放射されたことが確認された。
[実施例2]本発明の有機電界発光化合物を使用したOLED素子の製造
正孔輸送材料として本発明の化合物31が使用されたこと以外は、実施例1と同じ方法によってOLED素子が製造された。
結果として、13.8mA/cmの電流が6.7Vの電圧で流れ、そして1055cd/mの赤色光が放射されたことが確認された。
[実施例3]本発明の有機電界発光化合物を使用したOLED素子の製造
正孔輸送材料として本発明の化合物49が使用されたこと以外は、実施例1と同じ方法によってOLED素子が製造された。
結果として、14.3mA/cmの電流が6.7Vの電圧で流れ、そして1070cd/mの赤色光が放射されたことが確認された。
[実施例4]本発明の有機電界発光化合物を使用したOLED素子の製造
正孔輸送材料として本発明の化合物75が使用されたこと以外は、実施例1と同じ方法によってOLED素子が製造された。
結果として、14.2mA/cmの電流が6.6Vの電圧で流れ、そして1065cd/mの赤色光が放射されたことが確認された。
[実施例5]本発明の有機電界発光化合物を使用したOLED素子の製造
正孔輸送材料として本発明の化合物76が使用されたこと以外は、実施例1と同じ方法によってOLED素子が製造された。
結果として、14.4mA/cmの電流が6.6Vの電圧で流れ、そして1080cd/mの赤色光が放射されたことが確認された。
[実施例6]本発明の有機電界発光化合物を使用したOLED素子の製造
正孔輸送材料として本発明の化合物1が使用され、かつ有機イリジウム錯体Ir(ppy)[トリス(2−フェニルピリジン)イリジウム]が電界発光層における電界発光ドーパントとして使用されたこと以外は、実施例1と同じ方法によってOLED素子が製造された。
結果として、3.5mA/cmの電流が6.6Vの電圧で流れ、そして1080cd/mの緑色光が放射されたことが確認された。
[実施例7]本発明の有機電界発光化合物を使用したOLED素子の製造
正孔輸送材料として本発明の化合物31が使用され、かつ有機イリジウム錯体Ir(ppy)[トリス(2−フェニルピリジン)イリジウム]が電界発光層における電界発光ドーパントとして使用されたこと以外は、実施例1と同じ方法によってOLED素子が製造された。
結果として、3.5mA/cmの電流が6.5Vの電圧で流れ、そして1085cd/mの緑色光が放射されたことが確認された。
[実施例8]本発明の有機電界発光化合物を使用したOLED素子の製造
正孔輸送材料として本発明の化合物49が使用され、かつ有機イリジウム錯体Ir(ppy)[トリス(2−フェニルピリジン)イリジウム]が電界発光層における電界発光ドーパントとして使用されたこと以外は、実施例1と同じ方法によってOLED素子が製造された。
結果として、3.5mA/cmの電流が6.6Vの電圧で流れ、そして1070cd/mの緑色光が放射されたことが確認された。
[実施例9]本発明の有機電界発光化合物を使用したOLED素子の製造
正孔輸送材料として本発明の化合物75が使用され、かつ有機イリジウム錯体Ir(ppy)[トリス(2−フェニルピリジン)イリジウム]が電界発光層における電界発光ドーパントとして使用されたこと以外は、実施例1と同じ方法によってOLED素子が製造された。
結果として、3.6mA/cmの電流が6.5Vの電圧で流れ、そして1085cd/mの緑色光が放射されたことが確認された。
[実施例10]本発明の有機電界発光化合物を使用したOLED素子の製造
正孔輸送材料として本発明の化合物76が使用され、かつ有機イリジウム錯体Ir(ppy)[トリス(2−フェニルピリジン)イリジウム]が電界発光層における電界発光ドーパントとして使用されたこと以外は、実施例1と同じ方法によってOLED素子が製造された。
結果として、3.5mA/cmの電流が6.5Vの電圧で流れ、そして1065cd/mの緑色光が放射されたことが確認された。
[実施例11]本発明の有機電界発光化合物を使用したOLED素子の製造
2−TNATA[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]の代わりに本発明の化合物43が正孔注入材料として使用され、かつ有機イリジウム錯体Ir(ppy)[トリス(2−フェニルピリジン)イリジウム]が電界発光層における電界発光ドーパントとして使用されたこと以外は、実施例1と同じ方法によってOLED素子が製造された。
結果として、3.9mA/cmの電流が6.9Vの電圧で流れ、そして1065cd/mの緑色光が放射されたことが確認された。
[実施例12]本発明の有機電界発光化合物を使用したOLED素子の製造
2−TNATA[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]の代わりに本発明の化合物46が正孔輸送材料として使用され、かつ有機イリジウム錯体Ir(ppy)[トリス(2−フェニルピリジン)イリジウム]が電界発光層における電界発光ドーパントとして使用されたこと以外は、実施例1と同じ方法によってOLED素子が製造された。
結果として、4.0mA/cmの電流が6.8Vの電圧で流れ、そして1075cd/mの緑色光が放射されたことが確認された。
[比較例1]関連する電界発光材料を使用したOLED素子の電界発光特性
真空蒸着装置のセル内の正孔輸送材料として、本発明の化合物の代わりにNPB[N,N’−ビス(a−ナフチル)−N,N’−ジフェニル−4,4’−ジアミン]が使用されたこと以外は、実施例1と同じ方法によって、OLED素子が製造された。
結果として、15.3mA/cmの電流が7.5Vの電圧で流れ、そして1000cd/mの赤色光が放射されたことが確認された。
[比較例2]従来の電界発光材料を使用したOLED素子の電界発光特性
真空蒸着装置のセル内の正孔輸送材料として、本発明の化合物の代わりにNPB[N,N’−ビス(a−ナフチル)−N,N’−ジフェニル−4,4’−ジアミン]が使用されたこと以外は、実施例3と同じ方法によって、OLED素子が製造された。
結果として、3.8mA/cmの電流が7.5Vの電圧で流れ、そして1000cd/mの緑色光が放射されたことが確認された。
本発明によって開発された有機電界発光化合物は、従来の材料と比較してより優れた電界発光特性を有することが確認されうる。さらに、本発明の有機電界発光化合物を正孔輸送材料または正孔注入材料として使用した有機電界発光素子によると、最低空分子軌道(LUMO)が上げられ、そして三重項が増大させられ、ブロッキング効果を向上させ、よって、より良好な発光効率(特にリン光における)と、材料の優れた寿命特性に起因する素子の優れた寿命特性とを有するOLED素子が得られうる。

Claims (10)

  1. 下記化学式1によって表される有機電界発光化合物:
    Figure 2013538793
    化学式1において、
    Xは−O−、−S−、−C(R1112)−、または−Si(R1314)−を表し;
    11およびR14は独立して、水素、重水素、ハロゲン、置換されているかもしくは置換されていない(C1−C30)アルキル、置換されているかもしくは置換されていない(C6−C30)アリール、置換されているかもしくは置換されていない(C3−C30)ヘテロアリール、置換されているかもしくは置換されていない5〜7員のヘテロシクロアルキル、置換されているかもしくは置換されていない(C3−C30)シクロアルキルを表すか、または隣り合う置換基が連結されて環を形成していてよく;
    〜Rは独立して、水素、重水素、ハロゲン、置換されているかもしくは置換されていない(C1−C30)アルキル、置換されているかもしくは置換されていない(C6−C30)アリール、置換されているかもしくは置換されていない(C3−C30)ヘテロアリール、置換されているかもしくは置換されていない(C3−C30)シクロアルキル、置換されているかもしくは置換されていない5〜7員のヘテロシクロアルキル、置換されているかもしくは置換されていない(C6−C30)アリール(C1−C30)アルキル、1以上のシクロアルキルと縮合した置換されているかもしくは置換されていない(C6−C30)アリール、置換されているかもしくは置換されていない1以上の芳香環と縮合した5〜7員のヘテロシクロアルキル、または置換されているかもしくは置換されていない1以上の芳香環と縮合した(C3−C30)シクロアルキル、置換されているかもしくは置換されていない(C1−C30)シリル、シアノ、ニトロ、またはヒドロキシを表し、R〜Rがそれぞれ複数である場合には、それらは互いに連結されて環構造を形成していてよく;
    は水素、重水素、ハロゲン、置換されているかもしくは置換されていない(C1−C30)アルキル、置換されているかもしくは置換されていない(C6−C30)アリール、置換されているかもしくは置換されていない(C3−C30)ヘテロアリール、または置換されているかもしくは置換されていない5員〜7員のヘテロシクロアルキルを表し;
    およびLは独立して、化学結合、置換されているかもしくは置換されていない(C6−C30)アリーレン、または置換されているかもしくは置換されていない(C3−C30)ヘテロアリーレンを表すが、LおよびLが同時に化学結合を表す場合のみを除き;
    Arは置換されているかもしくは置換されていない(C6−C30)アリール、置換されているかもしくは置換されていない(C3−C30)ヘテロアリール、置換されているかもしくは置換されていない5〜7員のヘテロシクロアルキル、1以上のシクロアルキルと縮合した置換されているかもしくは置換されていない(C6−C30)アリール、置換されているかもしくは置換されていない1以上の芳香環と縮合した置換されているかもしくは置換されていない(C3−C30)ヘテロアリール、置換されているかもしくは置換されていない1以上の芳香環と縮合した5〜7員のヘテロシクロアルキルを表すか、またはそれらは、縮合環をを有するかもしくは有しない(C3−C30)アルキレンもしくは(C3−C30)アルケニレンによって隣の置換基に連結されて、脂環式環、または単環式もしくは多環式芳香環を形成していてよく;
    a〜dは独立して0〜4の整数を表す;a〜dが独立して2以上の整数を表す場合にはR、R、RおよびRは互いに同じかまたは異なっている;並びに、隣り合う置換基は連結されて環を形成していてよい;
    前記ヘテロシクロアルキルおよびヘテロアリールはB、N、O、S、P(=O)、SiおよびPから選択される1以上のヘテロ原子を含み;並びに
    〜R、R、R11〜R14、L、LおよびArにおいてさらに置換される置換基は、独立して、重水素、ハロゲン、ハロゲンで置換されているかもしくは置換されていない(C1−C30)アルキル、(C6−C30)アリール、(C6−C30)アリールで置換されているかもしくは置換されていない(C3−C30)ヘテロアリール、5〜7員のヘテロシクロアルキル、1以上の芳香環と縮合した5〜7員のヘテロシクロアルキル、(C3−C30)シクロアルキル、1以上の芳香環と縮合した(C6−C30)シクロアルキル、R212223Si−、(C2−C30)アルケニル、(C2−C30)アルキニル、シアノ、カルバゾリル、NR2425、BR2627、PR2829、P(=O)R3031、(C6−C30)アリール(C1−C30)アルキル、(C1−C30)アルキル(C6−C30)アリール、R32S−、R33O−、R34C(=O)−、R35C(=O)O−、カルボキシル、ニトロ、およびヒドロキシからなる群から選択される1種以上を表し、
    21〜R33はそれぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、置換されているかもしくは置換されていない(C1−C30)アルキル、置換されているかもしくは置換されていない(C6−C30)アリール、置換されているかもしくは置換されていない(C3−C30)ヘテロアリール、置換されているかもしくは置換されていない5〜7員のヘテロシクロアルキルであるか、またはそれらは縮合環を有するかもしくは有しない置換されているかもしくは置換されていない(C3−C30)アルキレンもしくは置換されているかもしくは置換されていない(C3−C30)アルケニレンによって隣の置換基に連結されて脂環式環または単環式もしくは多環式芳香環を形成していてよく、形成された前記脂環式環または単環式もしくは多環式芳香環の炭素原子(単一もしくは複数)は窒素、酸素および硫黄から選択される1以上のヘテロ原子で置換されていてよく;並びに
    34およびR35は独立して(C1−C30)アルキル、(C1−C30)アルコキシ、(C6−C30)アリールまたは(C6−C30)アリールオキシを表す。
  2. 化学式2または化学式3で表される請求項1に記載の有機電界発光化合物:
    Figure 2013538793
    Figure 2013538793
    (化学式2および3において、X、R〜R、R、L、L、Arおよびa〜dは化学式1で定義されているのと同じである)。
  3. Arが下記構造:
    Figure 2013538793
    Figure 2013538793
    から選択される請求項2に記載の有機電界発光化合物。
  4. 前記有機電界発光化合物が下記化合物:
    Figure 2013538793
    Figure 2013538793
    Figure 2013538793
    Figure 2013538793
    から選択される請求項1に記載の有機電界発光化合物。
  5. 請求項1〜4のいずれか1項の有機電界発光化合物を含む有機電界発光素子。
  6. 前記有機電界発光化合物が正孔注入材料または正孔輸送材料として使用される、請求項5に記載の有機電界発光素子。
  7. 有機電界発光素子が、第1の電極;第2の電極;並びに、前記第1の電極と第2の電極との間に設けられた1以上の有機層;を含み、前記有機層が化学式1の有機電界発光化合物の1種以上を含む、請求項6に記載の有機電界発光素子。
  8. 前記有機層が、元素の周期表の第1族、第2族、第4周期および第5周期遷移金属、ランタニド金属並びにd−遷移元素の有機金属からなる群から選択される1種以上の金属、または錯化合物をさらに含む、請求項7に記載の有機電界発光素子。
  9. 前記有機層が電界発光層と電荷発生層とを同時に含む請求項7に記載の有機電界発光素子。
  10. 前記有機層が、赤色、緑色もしくは青色光を放射する1以上の有機電界発光層をさらに含み、白色光の放射を可能にする、請求項7に記載の有機電界発光素子。
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