JP2010013444A - 新規な有機電界発光化合物及びこれを使用する有機電界発光素子 - Google Patents
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Abstract
【課題】発光効率に優れ、寿命が画期的に改善された有機電界発光素子を実現するための新規な有機電界発光化合物及びそれを用いた有機電界発光素子を提供。
【解決手段】青色の発光効率がよくて、材料の寿命特性に優れている、下記化学式の有機電界発光化合物及びそれを用いた有機電界発光素子。
(式中、
は
等である。）
【選択図】なし
【解決手段】青色の発光効率がよくて、材料の寿命特性に優れている、下記化学式の有機電界発光化合物及びそれを用いた有機電界発光素子。
(式中、
は
等である。）
【選択図】なし
Description
本発明は、新規な有機電界発光化合物（ｏｒｇａｎｉｃ ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ ｃｏｍｐｏｕｎｄ）及びこれを発光層に採用する有機電界発光素子（ｏｒｇａｎｉｃ ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ ｄｅｖｉｃｅ）に関し、より具体的には、青色発光材料として使用される新規な有機電界発光化合物及びこれをドーパントとして採用している有機電界発光素子に関する。
表示素子の中、電界発光素子(ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ ｄｅｖｉｃｅ： ＥＬ ｄｅｖｉｃｅ)は、自己発光型表示素子であって、視野角が広くてコントラストに優れるだけではなく、応答速度が速いという長所を有しており、１９８７年Ｅａｓｔｍａｎ Ｋｏｄａｋ社では、発光層形成用材料として、低分子の芳香族ジアミンとアルミニウム錯体を利用している有機ＥＬ素子を最初に開発した［Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．５１，９１３，１９８７］。
有機ＥＬ素子において、発光効率、寿命などの性能を決定する最も重要な要因は、発光材料であって、このような発光材料には、固体状態で蛍光量子収率が大きく、電子と正孔の移動度が高くて、真空蒸着時によく分解されず、均一な薄膜を形成、安定するなどの特性が求められる。
有機発光材料は、大きく高分子材料と低分子材料とに分けられるが、低分子系列の材料は、分子構造面で金属錯化合物と金属を含まない純粋有機発光材料がある。このような発光材料には、トリス(８−キノリノラト)アルミニウム錯体などのキレート錯体、クマリン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、ビススチリルアリレン誘導体、オキサジアゾール誘導体などの発光材料が知られており、これらからは、青色から赤色までの可視領域発光が得られると報告されて、カラー表示素子の実現が期待されている。
一方、青色材料の場合、出光興産のジフェニルビニル−ビフェニル(ＤＰＶＢｉ、化学式ａ)以後、多い材料が開発されて商業化されており、出光興産の青色材料システムとＫｏｄａｋ社のジナフチルアントラセン(ｄｉｎａｐｈｔｈｙｌａｎｔｈｒａｃｅｎ、化学式ｂ)、テトラ(ｔ−ブチル)ペリレン(ｔｅｔｒａ（ｔ−ｂｕｔｙｌ）ｐｅｒｙｌｅｎｅ、化学式ｃ)システムなどが知られているが、さらなる研究開発が必要な実情である。今まで最も効率がよいと知られた出光興産のｄｉｓｔｒｙｌ化合物のシステムは、パワー効率の場合、６ｌｍ/Ｗであり、素子寿命が３０，０００時間以上と良好であるが、駆動時間による色純度の低下により、フルカラーディスプレイに適用した場合、寿命がわずか数千時間に過ぎない。青色発光は、発光波長が長波長側に少しだけ移動しても、発光効率の側面では有利になるが、純青色を満足しないため、高品位のディスプレイには適用が難しいという問題点を有しており、色純度、効率及び熱安定性に問題があって、研究開発が切実な部分である。
Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．５１，９１３，１９８７
したがって、本発明者らは、上記の従来の問題点を解決するために鋭意研究した結果、発光効率に優れ、寿命が画期的に改善された有機電界発光素子を実現するための新しい発光化合物を発明した。
本発明の目的は、上記の問題点を解決するために、既存のドーパント材料より発光効率及び素子寿命に優れ、適切な色座標を有する優れた骨格の有機電界発光化合物を提供することであり、また他の目的は、前記有機電界発光化合物を発光材料として採用する高効率及び長寿命の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で表される有機電界発光化合物及びこれを含む有機電界発光素子に関し、本発明による有機電界発光化合物は、発光効率がよく、材料の色純度及び寿命特性に優れ、駆動寿命が非常に良好なＯＬＥＤ素子を製造することができる長所がある。
(式中、
Ｌ１は、下記構造から選択される置換基であり、
Ｌ１は、下記構造から選択される置換基であり、
Ａ及びＢは、互いに独立して、化学結合であるか、下記構造から選択される置換基であり、
Ａｒ１及びＡｒ２は、互いに独立して、化学結合であるか、(Ｃ６−Ｃ６０)アリーレン、(Ｃ３−Ｃ６０)ヘテロアリーレン、Ｎ、Ｏ及びＳから選択された一以上のヘテロ原子を含む５員または６員のヘテロシクロアルキレン、(Ｃ３−Ｃ６０)シクロアルキレン、(Ｃ２−Ｃ６０)アルケニレン、(Ｃ２−Ｃ６０)アルキニレン、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキレンオキシ、(Ｃ６−Ｃ６０)アリーレンオキシ、または(Ｃ６−Ｃ６０)アリーレンチオであり、前記Ａｒ１及びＡｒ２のアリーレン、ヘテロアリーレン、ヘテロシクロアルキレン、シクロアルキレン、アルケニレン、アルキニレン、アルキレンオキシ、アリーレンオキシまたはアリーレンチオは、ハロゲン、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、ハロ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリール、(Ｃ３−Ｃ６０)ヘテロアリール、Ｎ、Ｏ、Ｓ及びＳｉから選択された一以上のヘテロ原子を含む５員または６員のヘテロシクロアルキル、(Ｃ３−Ｃ６０)シクロアルキル、トリ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルシリル、ジ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリル、トリ(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリル、アダマンチル、(Ｃ７−Ｃ６０)ビシクロアルキル、(Ｃ２−Ｃ６０)アルケニル、(Ｃ２−Ｃ６０)アルキニル、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシ、シアノ、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルアミノ、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールアミノ、(Ｃ６−Ｃ６０)アル(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールオキシ、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールチオ、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロ、及びヒドロキシルからなる群から選択される一以上の置換基でさらに置換されていてもよく、
は、
であり、
Ｒ１乃至Ｒ２０は、互いに独立して、水素、ハロゲン、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリール、(Ｃ３−Ｃ６０)ヘテロアリール、Ｎ、Ｏ及びＳから選択された一以上のヘテロ原子を含む５員または６員のヘテロシクロアルキル、(Ｃ３−Ｃ６０)シクロアルキル、トリ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルシリル、ジ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリル、トリ(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリル、アダマンチル、(Ｃ７−Ｃ６０)ビシクロアルキル、(Ｃ２−Ｃ６０)アルケニル、(Ｃ２−Ｃ６０)アルキニル、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシ、シアノ、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルアミノ、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールアミノ、(Ｃ６−Ｃ６０)アル(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールオキシ、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールチオ、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロまたはヒドロキシルであるか、Ｒ１乃至Ｒ２０はそれぞれ、隣接した置換基と縮合環を含むか含まない(Ｃ３−Ｃ６０)アルキレンまたは(Ｃ３−Ｃ６０)アルケニレンにより連結され、脂環式環または単環若しくは多環の芳香族環を形成していてもよく、
Ｒ２１乃至Ｒ２６は、互いに独立して、水素、ハロゲン、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリール、(Ｃ３−Ｃ６０)ヘテロアリール、Ｎ、Ｏ及びＳから選択された一以上のヘテロ原子を含む５員または６員のヘテロシクロアルキル、(Ｃ３−Ｃ６０)シクロアルキル、トリ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルシリル、ジ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリル、トリ(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリル、アダマンチル、(Ｃ７−Ｃ６０)ビシクロアルキル、(Ｃ２−Ｃ６０)アルケニル、(Ｃ２−Ｃ６０)アルキニル、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシ、シアノ、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルアミノ、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールアミノ、(Ｃ６−Ｃ６０)アル(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールオキシ、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールチオ、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロまたはヒドロキシルであり、
Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１及びＹ２は、互いに独立して、化学結合であるか、−Ｃ（Ｒ３１）（Ｒ３２）−、−Ｎ（Ｒ３３）−、−Ｓ−、−Ｏ−、−Ｓｉ（Ｒ３４）（Ｒ３５）−、−Ｐ（Ｒ３６）−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｂ（Ｒ３７）−、−Ｉｎ（Ｒ３８）−、−Ｓｅ−、−Ｇｅ（Ｒ３９）（Ｒ４０）−、−Ｓｎ（Ｒ４１）（Ｒ４２）−、−Ｇａ（Ｒ４３）−、または−（Ｒ４４）Ｃ＝Ｃ（Ｒ４５）−であり、
Ｒ３１乃至Ｒ４５は、互いに独立して、水素、ハロゲン、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリール、(Ｃ３−Ｃ６０)ヘテロアリール、Ｎ、Ｏ、Ｓ及びＳｉから選択された一以上のヘテロ原子を含む５員または６員のヘテロシクロアルキル、(Ｃ３−Ｃ６０)シクロアルキル、トリ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルシリル、ジ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリル、トリ(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリル、アダマンチル、(Ｃ７−Ｃ６０)ビシクロアルキル、(Ｃ２−Ｃ６０)アルケニル、(Ｃ２−Ｃ６０)アルキニル、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシ、シアノ、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルアミノ、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールアミノ、(Ｃ６−Ｃ６０)アル(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールオキシ、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールチオ、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロまたはヒドロキシルであるか、Ｒ３１とＲ３２、Ｒ３４とＲ３５、Ｒ３９とＲ４０、Ｒ４１とＲ４２、またはＲ４４とＲ４５は、縮合環を含むか含まない(Ｃ３−Ｃ６０)アルキレンまたは(Ｃ３−Ｃ６０)アルケニレンにより連結され、脂環式環または単環若しくは多環の芳香族環を形成していてもよく、
前記Ｒ１乃至Ｒ２６及びＲ３１乃至Ｒ４５のアルキル、アリール、ヘテロアリール、ヘテロシクロアルキル、シクロアルキル、トリアルキルシリル、ジアルキルアリールシリル、トリアリールシリル、アダマンチル、ビシクロアルキル、アルケニル、アルキニル、アルキルアミノまたはアリールアミノは、ハロゲン、ハロゲン置換または非置換の(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリール、(Ｃ６−Ｃ６０)アリール置換または非置換の(Ｃ３−Ｃ６０)ヘテロアリール、Ｎ、Ｏ及びＳから選択された一以上のヘテロ原子を含む５員または６員のヘテロシクロアルキル、(Ｃ３−Ｃ６０)シクロアルキル、トリ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルシリル、ジ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリル、トリ(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリル、アダマンチル、(Ｃ７−Ｃ６０)ビシクロアルキル、(Ｃ２−Ｃ６０)アルケニル、(Ｃ２−Ｃ６０)アルキニル、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシ、シアノ、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルアミノ、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールアミノ、(Ｃ６−Ｃ６０)アル(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールオキシ、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールチオ、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロ及びヒドロキシルから選択された一以上の置換基によりさらに置換されていてもよく、
ｍ及びｎは、互いに独立して、０〜４の整数であり、
但し、
Ｒ２１乃至Ｒ２６は、互いに独立して、水素、ハロゲン、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリール、(Ｃ３−Ｃ６０)ヘテロアリール、Ｎ、Ｏ及びＳから選択された一以上のヘテロ原子を含む５員または６員のヘテロシクロアルキル、(Ｃ３−Ｃ６０)シクロアルキル、トリ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルシリル、ジ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリル、トリ(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリル、アダマンチル、(Ｃ７−Ｃ６０)ビシクロアルキル、(Ｃ２−Ｃ６０)アルケニル、(Ｃ２−Ｃ６０)アルキニル、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシ、シアノ、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルアミノ、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールアミノ、(Ｃ６−Ｃ６０)アル(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールオキシ、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールチオ、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロまたはヒドロキシルであり、
Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１及びＹ２は、互いに独立して、化学結合であるか、−Ｃ（Ｒ３１）（Ｒ３２）−、−Ｎ（Ｒ３３）−、−Ｓ−、−Ｏ−、−Ｓｉ（Ｒ３４）（Ｒ３５）−、−Ｐ（Ｒ３６）−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｂ（Ｒ３７）−、−Ｉｎ（Ｒ３８）−、−Ｓｅ−、−Ｇｅ（Ｒ３９）（Ｒ４０）−、−Ｓｎ（Ｒ４１）（Ｒ４２）−、−Ｇａ（Ｒ４３）−、または−（Ｒ４４）Ｃ＝Ｃ（Ｒ４５）−であり、
Ｒ３１乃至Ｒ４５は、互いに独立して、水素、ハロゲン、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリール、(Ｃ３−Ｃ６０)ヘテロアリール、Ｎ、Ｏ、Ｓ及びＳｉから選択された一以上のヘテロ原子を含む５員または６員のヘテロシクロアルキル、(Ｃ３−Ｃ６０)シクロアルキル、トリ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルシリル、ジ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリル、トリ(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリル、アダマンチル、(Ｃ７−Ｃ６０)ビシクロアルキル、(Ｃ２−Ｃ６０)アルケニル、(Ｃ２−Ｃ６０)アルキニル、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシ、シアノ、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルアミノ、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールアミノ、(Ｃ６−Ｃ６０)アル(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールオキシ、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールチオ、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロまたはヒドロキシルであるか、Ｒ３１とＲ３２、Ｒ３４とＲ３５、Ｒ３９とＲ４０、Ｒ４１とＲ４２、またはＲ４４とＲ４５は、縮合環を含むか含まない(Ｃ３−Ｃ６０)アルキレンまたは(Ｃ３−Ｃ６０)アルケニレンにより連結され、脂環式環または単環若しくは多環の芳香族環を形成していてもよく、
前記Ｒ１乃至Ｒ２６及びＲ３１乃至Ｒ４５のアルキル、アリール、ヘテロアリール、ヘテロシクロアルキル、シクロアルキル、トリアルキルシリル、ジアルキルアリールシリル、トリアリールシリル、アダマンチル、ビシクロアルキル、アルケニル、アルキニル、アルキルアミノまたはアリールアミノは、ハロゲン、ハロゲン置換または非置換の(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリール、(Ｃ６−Ｃ６０)アリール置換または非置換の(Ｃ３−Ｃ６０)ヘテロアリール、Ｎ、Ｏ及びＳから選択された一以上のヘテロ原子を含む５員または６員のヘテロシクロアルキル、(Ｃ３−Ｃ６０)シクロアルキル、トリ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルシリル、ジ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリル、トリ(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリル、アダマンチル、(Ｃ７−Ｃ６０)ビシクロアルキル、(Ｃ２−Ｃ６０)アルケニル、(Ｃ２−Ｃ６０)アルキニル、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシ、シアノ、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルアミノ、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールアミノ、(Ｃ６−Ｃ６０)アル(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールオキシ、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールチオ、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロ及びヒドロキシルから選択された一以上の置換基によりさらに置換されていてもよく、
ｍ及びｎは、互いに独立して、０〜４の整数であり、
但し、
が
であり、Ｘ１とＸ２が共にＮＲ３３であり、及びＹ１とＹ２が共に化学結合である場合、Ｒ３３は水素または(Ｃ１−Ｃ５)アルキルではない）。
図面を参照すると、図１は本発明のＯＬＥＤの断面を示し、ＯＬＥＤはガラス１、透明電極２、正孔注入層３、正孔伝達層４、電界発光層５、電子伝達層６、電子注入層７及びＡｌ陰極８を含む。
本明細書に記載の「アルキル」、「アルコキシ」及びその他の「アルキル」部分を含む置換基は、直鎖または分岐鎖の形態を全て含む。
本明細書に記載の「アリール」は、一つの水素除去により芳香族炭化水素から誘導された有機ラジカルであって、各環に、好ましくは４〜７個、より好ましくは５〜６個の環原子を含む単環または縮合環系を含む。具体的な例は、フェニル、ナフチル、ビフェニル、アントリル、テトラヒドロナフチル、インダニル(indanyl)、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を含むが、これらに限定されない。
本明細書に記載の「ヘテロアリール」は、芳香族環の骨格原子としてＮ、Ｏ及びＳから選択される１〜４個のヘテロ原子を含み、その他の芳香族環骨格原子が炭素であるアリールグループを意味するもので、５〜６員単環へテロアリール、及び一以上のベンゼン環と縮合された多環式へテロアリールであって、部分的に飽和されてもよい。前記へテロアリール基は、環内のヘテロ原子が酸化されるか４元化されて、例えば、Ｎ−オキシドまたは第４級塩を形成する２価アリールグループを含む。具体的な例として、フリル、チオペニル、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、ピリダジニルなどの単環へテロアリール、ベンゾフラニル、ベンゾチオペニル、イソベンゾフラニル、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などの多環式へテロアリール及びこれらの対応する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)、これらの第４級塩などを含むが、これらに限定されるものではない。
また、本発明に記載されている「(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル」部分が含まれている置換基は、１〜６０個の炭素数を有してもよく、１〜２０個の炭素数を有してもよく、１〜１０個の炭素数を有してもよい。「(Ｃ６−Ｃ６０)アリール」部分が含まれている置換基は、６〜６０個の炭素数を有してもよく、６〜２０個の炭素数を有してもよく、６〜１２個の炭素数を有してもよい。「(Ｃ３−Ｃ６０)ヘテロアリール」部分が含まれている置換基は、３〜６０個の炭素数を有してもよく、４〜２０個の炭素数を有してもよく、４〜１２個の炭素数を有してもよい。「(Ｃ３−Ｃ６０)シクロアルキル」部分が含まれている置換基は、３〜６０個の炭素数を有してもよく、３〜２０個の炭素数を有してもよく、３〜７個の炭素数を有してもよい。「(Ｃ２−Ｃ６０)アルケニルまたはアルキニル」部分が含まれている置換基は、２〜６０個の炭素数を有してもよく、２〜２０個の炭素数を有してもよく、２〜１０個の炭素数を有してもよい。
本発明による有機電界発光化合物は、下記化学式２乃至化学式４から選択できる。
(上記化学式２乃至化学式４において、Ａ、Ｂ、Ａｒ１、Ａｒ２、Ｒ１乃至Ｒ２０、Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２、ｍ及びｎは、化学式１における定義と同一である。)
前記Ｌ１は、下記構造から選択されるが、これらに限定されるものではない。
(前記Ｒ１５乃至Ｒ２０は、互いに独立して、水素、メチル、エチル、ｎ−プロピル、ｉ−プロピル、ｎ−ブチル、ｉ−ブチル、ｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、ｉ−ペンチル、ｎ−ヘキシル、ｎ−ヘプチル、ｎ−オクチル、２−エチルヘキシル、ｎ−ノニル、デシル、ドデシル、ヘキサデシル、ベンジル、トリフルオロメチル、ペルフルオロエチル、トリフルオロエチル、ペルフルオロプロピル、ペルフルオロブチル、メトキシ、エトキシ、ｎ−プロポキシ、ｉ−プロポキシ、ｎ−ブトキシ、ｉ−ブトキシ、ｔ−ブトキシ、ｎ−ペントキシ、ｉ−ペントキシ、ｎ−ヘキシルオキシ、ｎ−ペプトキシ、トリメチルシリル、トリエチルシリル、トリプロピルシリル、トリ(ｔ−ブチル)シリル、ｔ−ブチルジメチルシリル、ジメチルフェニルシリル、トリフェニルシリル、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、シクロノニル、シクロデシル、フェニル、ナフチル、ビフェニル、９，９−ジメチルフルオレニル、９，９−ジフェニルフルオレニル、フェナントリル、アントリル、フルオランテニル、トリフェニレニル、ピレニル、クリセニル、ナフタセニル、ペリレニル、モルフォリノ、チオモルフォリノ、アダマンチル、ビシクロ[２．２．１]ヘプチル、ビシクロ[２．２．２]オクチル、ビシクロ[３．２．１]オクチル、ビシクロ[５．２．０]ノニル、ビシクロ[４．２．２]デシル、ビシクロ[２．２．２]オクチル、４−ペンチルビシクロ[２．２．２]オクチル、エテニル、フェニルエテニル、エチニル、フェニルエチニル、シアノ、ジメチルアミノ、ジフェニルアミノ、モノメチルアミノ、モノフェニルアミノ、フェニルオキシ、フェニルチオ、メトキシカルボニル、エトキシカルボニル、ｔ−ブトキシカルボニル、カルボキシル、ニトロ、クロロ、フルオルまたはヒドロキシルである)。
また、前記
は、互いに独立して、化学結合であるか、下記構造から選択されるが、これらに限定されるものではない。
(前記Ｒ５１乃至Ｒ５６は、互いに独立して、メチル、エチル、ｎ−プロピル、ｉ−プロピル、ｎ−ブチル、ｉ−ブチル、ｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、ｉ−ペンチル、ｎ−ヘキシル、ｎ−ヘプチル、ｎ−オクチル、２−エチルヘキシル、ｎ−ノニル、デシル、ドデシル、ヘキサデシル、ベンジル、フェニル、ナフチルまたはアントリルである)。
上記式中、
は、下記構造から選択されるが、これらに限定されるものではない。
(Ｒ３１乃至Ｒ３６は、互いに独立して、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールまたは(Ｃ３−Ｃ６０)ヘテロアリールであるか、Ｒ３１とＲ３２及びＲ３４とＲ３５は、縮合環を含むか含まない(Ｃ３−Ｃ６０)アルキレンまたは(Ｃ３−Ｃ６０)アルケニレンで連結され、脂環式環または単環若しくは多環の芳香族環を形成していてもよく、前記Ｒ３１乃至Ｒ３６のアルキル、アリールまたはヘテロアリールは、ハロゲン、ハロゲン置換または非置換の(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリール、(Ｃ６−Ｃ６０)アリール置換または非置換の(Ｃ３−Ｃ６０)ヘテロアリール、Ｎ、Ｏ及びＳから選択された一以上のヘテロ原子を含む５員または６員のヘテロシクロアルキル、(Ｃ３−Ｃ６０)シクロアルキル、トリ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルシリル、ジ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリル、トリ(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリル、アダマンチル、(Ｃ７−Ｃ６０)ビシクロアルキル、(Ｃ２−Ｃ６０)アルケニル、(Ｃ２−Ｃ６０)アルキニル、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシ、シアノ、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルアミノ、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールアミノ、(Ｃ６−Ｃ６０)アル(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールオキシ、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールチオ、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロ及びヒドロキシルから選択された一以上の置換基によりさらに置換されていてもよく、
但し、
但し、
が共に、
である場合、Ｒ３３は、(Ｃ１−Ｃ５)アルキルではない)。
本発明による有機電界発光化合物は、より具体的に下記の化合物で例示できるが、下記化合物が本発明を限定するものではない。
本発明による有機電界発光化合物は、例えば、下記反応式１に例示したように製造できるが、下記反応式に限定されるものではない。
また、本発明は、有機太陽電池を提供して、本発明による有機太陽電池は、前記化学式１の有機電界発光化合物を一以上含むことを特徴とする。
また本発明は、有機電界発光素子を提供し、本発明による有機電界発光素子は、第１の電極と、第２の電極と、前記第１の電極と第２の電極との間に設けられる１層以上の有機物層とからなる有機電界発光素子において、前記有機物層は、前記化学式１の有機電界発光化合物を一以上含むことを特徴とする。
本発明による有機電界発光素子は、前記有機物層が電界発光層を含み、前記電界発光層は、前記化学式１の１つ以上の有機電界発光化合物を発光ドーパントとして、一以上のホストを含むことを特徴とし、本発明の有機電界発光素子に適用されるホストは、特に制限されないが、下記化学式５及び６で表される化合物から選択されることが好ましい。
(前記化学式５及び化学式６において、
Ｘは、(Ｃ６−Ｃ６０)アリーレンまたは(Ｃ４−Ｃ６０)ヘテロアリーレンであり、
Ｙは、アントラセニレンであり、
Ａｒ１０乃至Ａｒ４０は、互いに独立して、水素であるか、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシ、ハロゲン、(Ｃ４−Ｃ６０)ヘテロアリール、(Ｃ５−Ｃ６０)シクロアルキルまたは(Ｃ６−Ｃ６０)アリールから選択され、前記 Ａｒ１０乃至Ａｒ４０のシクロアルキル、アリールまたはヘテロアリールは、ハロゲン置換または非置換の(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシ、(Ｃ３−Ｃ６０)シクロアルキル、ハロゲン、シアノ、トリ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルシリル、ジ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリルまたはトリ(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリルからなる群から選択された一以上が置換または非置換の(Ｃ６−Ｃ６０)アリールまたは(Ｃ４−Ｃ６０)ヘテロアリール、ハロゲン置換または非置換の(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシ、(Ｃ３−Ｃ６０)シクロアルキル、ハロゲン、シアノ、トリ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルシリル、ジ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリルまたはトリ(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリルからなる群から選択される一以上の置換基によりさらに置換されていてもよく、
ａ、ｂ、ｃ及びｄは、互いに独立して、０〜４の整数である）。
Ｘは、(Ｃ６−Ｃ６０)アリーレンまたは(Ｃ４−Ｃ６０)ヘテロアリーレンであり、
Ｙは、アントラセニレンであり、
Ａｒ１０乃至Ａｒ４０は、互いに独立して、水素であるか、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシ、ハロゲン、(Ｃ４−Ｃ６０)ヘテロアリール、(Ｃ５−Ｃ６０)シクロアルキルまたは(Ｃ６−Ｃ６０)アリールから選択され、前記 Ａｒ１０乃至Ａｒ４０のシクロアルキル、アリールまたはヘテロアリールは、ハロゲン置換または非置換の(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシ、(Ｃ３−Ｃ６０)シクロアルキル、ハロゲン、シアノ、トリ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルシリル、ジ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリルまたはトリ(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリルからなる群から選択された一以上が置換または非置換の(Ｃ６−Ｃ６０)アリールまたは(Ｃ４−Ｃ６０)ヘテロアリール、ハロゲン置換または非置換の(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシ、(Ｃ３−Ｃ６０)シクロアルキル、ハロゲン、シアノ、トリ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルシリル、ジ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリルまたはトリ(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリルからなる群から選択される一以上の置換基によりさらに置換されていてもよく、
ａ、ｂ、ｃ及びｄは、互いに独立して、０〜４の整数である）。
前記化学式５及び６のホストは、化学式７乃至９で表されるアントラセン誘導体またはベンズ[ａ]アントラセン誘導体で例示できる。
(前記化学式７乃至９において、
Ｒ１０１及びＲ１０２は、互いに独立して、水素、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、ハロゲン、(Ｃ６−Ｃ６０)アリール、(Ｃ４−Ｃ６０)ヘテロアリール、Ｎ、Ｏ及びＳから選択された一以上のヘテロ原子を含む５員または６員のヘテロシクロアルキルまたは(Ｃ３−Ｃ６０)シクロアルキルであり、前記Ｒ１０１及びＲ１０２のアリールまたはヘテロアリールは、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、ハロ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル (Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシ、(Ｃ３−Ｃ６０)シクロアルキル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリール、(Ｃ４−Ｃ６０)ヘテロアリール、ハロゲン、シアノ、トリ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルシリル、ジ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリルまたはトリ(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリルからなる群から選択される一以上の置換基によりさらに置換されていてもよく、
Ｒ１０３乃至Ｒ１０６は、互いに独立して、水素、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシ、ハロゲン、(Ｃ４−Ｃ６０)ヘテロアリール、(Ｃ５−Ｃ６０)シクロアルキルまたは(Ｃ６−Ｃ６０)アリールであり、前記Ｒ６３乃至Ｒ６６のヘテロアリール、シクロアルキルまたはアリールは、ハロゲン置換または非置換の(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシ、(Ｃ３−Ｃ６０)シクロアルキル、ハロゲン、シアノ、トリ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルシリル、ジ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリルまたはトリ(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリルからなる群から選択される一以上の置換基によりさらに置換されていてもよく、
Ｚ１及びＺ２は、互いに独立して、化学結合であるか、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシ、(Ｃ６−Ｃ６０)アリール、(Ｃ４−Ｃ６０)ヘテロアリールまたはハロゲンから選択された一以上の置換基を有するか非置換の(Ｃ６−Ｃ６０)アリーレンであり、
Ａｒ１１及びＡｒ１２は、下記構造から選択されるアリールまたは(Ｃ４−Ｃ６０)ヘテロアリールであり、
Ｒ１０１及びＲ１０２は、互いに独立して、水素、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、ハロゲン、(Ｃ６−Ｃ６０)アリール、(Ｃ４−Ｃ６０)ヘテロアリール、Ｎ、Ｏ及びＳから選択された一以上のヘテロ原子を含む５員または６員のヘテロシクロアルキルまたは(Ｃ３−Ｃ６０)シクロアルキルであり、前記Ｒ１０１及びＲ１０２のアリールまたはヘテロアリールは、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、ハロ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル (Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシ、(Ｃ３−Ｃ６０)シクロアルキル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリール、(Ｃ４−Ｃ６０)ヘテロアリール、ハロゲン、シアノ、トリ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルシリル、ジ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリルまたはトリ(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリルからなる群から選択される一以上の置換基によりさらに置換されていてもよく、
Ｒ１０３乃至Ｒ１０６は、互いに独立して、水素、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシ、ハロゲン、(Ｃ４−Ｃ６０)ヘテロアリール、(Ｃ５−Ｃ６０)シクロアルキルまたは(Ｃ６−Ｃ６０)アリールであり、前記Ｒ６３乃至Ｒ６６のヘテロアリール、シクロアルキルまたはアリールは、ハロゲン置換または非置換の(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシ、(Ｃ３−Ｃ６０)シクロアルキル、ハロゲン、シアノ、トリ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルシリル、ジ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリルまたはトリ(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリルからなる群から選択される一以上の置換基によりさらに置換されていてもよく、
Ｚ１及びＺ２は、互いに独立して、化学結合であるか、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシ、(Ｃ６−Ｃ６０)アリール、(Ｃ４−Ｃ６０)ヘテロアリールまたはハロゲンから選択された一以上の置換基を有するか非置換の(Ｃ６−Ｃ６０)アリーレンであり、
Ａｒ１１及びＡｒ１２は、下記構造から選択されるアリールまたは(Ｃ４−Ｃ６０)ヘテロアリールであり、
前記Ａｒ１１及びＡｒ１２のアリールまたはハテロアリールは、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシ、(Ｃ６−Ｃ６０)アリール、または(Ｃ４−Ｃ６０)ヘテロアリールから選択された一以上の置換基により置換されていてもよく、
Ｌ１１は、(Ｃ６−Ｃ６０)アリーレン、(Ｃ４−Ｃ６０)ヘテロアリーレン、または下記構造の化合物であり、
Ｌ１１は、(Ｃ６−Ｃ６０)アリーレン、(Ｃ４−Ｃ６０)ヘテロアリーレン、または下記構造の化合物であり、
前記Ｌ１１のアリーレンまたはヘテロアリーレンは、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシ、(Ｃ６−Ｃ６０)アリール、(Ｃ４−Ｃ６０)ヘテロアリールまたはハロゲンから選択された一以上の置換基により置換されていてもよく、
Ｒ１１１、Ｒ１１２、Ｒ１１３及びＲ１１４は、互いに独立して、水素、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルまたは(Ｃ６−Ｃ６０)アリールであるか、隣接した置換基と縮合環を含むか含まない(Ｃ３−Ｃ６０)アルキレンまたは(Ｃ３−Ｃ６０)アルケニレンにより連結され、脂環式環または単環若しくは多環の芳香族環を形成していてもよく、
Ｒ１２１、Ｒ１２２、Ｒ１２３及びＲ１２４は、互いに独立して、水素、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシ、(Ｃ６−Ｃ６０)アリール、(Ｃ４−Ｃ６０)ヘテロアリールまたはハロゲンであるか、隣接した置換基と縮合環を含むか含まない(Ｃ３−Ｃ６０)アルキレンまたは(Ｃ３−Ｃ６０)アルケニレンにより連結され、脂環式環または単環若しくは多環の芳香族環を形成していてもよい)。
Ｒ１１１、Ｒ１１２、Ｒ１１３及びＲ１１４は、互いに独立して、水素、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルまたは(Ｃ６−Ｃ６０)アリールであるか、隣接した置換基と縮合環を含むか含まない(Ｃ３−Ｃ６０)アルキレンまたは(Ｃ３−Ｃ６０)アルケニレンにより連結され、脂環式環または単環若しくは多環の芳香族環を形成していてもよく、
Ｒ１２１、Ｒ１２２、Ｒ１２３及びＲ１２４は、互いに独立して、水素、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシ、(Ｃ６−Ｃ６０)アリール、(Ｃ４−Ｃ６０)ヘテロアリールまたはハロゲンであるか、隣接した置換基と縮合環を含むか含まない(Ｃ３−Ｃ６０)アルキレンまたは(Ｃ３−Ｃ６０)アルケニレンにより連結され、脂環式環または単環若しくは多環の芳香族環を形成していてもよい)。
前記電界発光層の意味は、発光がなされる層であって、単層でも、二つ以上の層が積層された複数の層でもよい。本発明の構成におけるホスト−ドーパントを混合して使用する場合、本発明の発光ホストによる発光効率の著しい改善を確認することができた。これは、０．５〜１０重量％のドーピング濃度で構成することができるが、既存の他のホスト材料に比べ、正孔、電子に対する伝導性が非常に高く、物質安定性に非常に優れており、発光効率だけではなく、寿命も著しく改善させる特性を示している。
したがって、前記化学式７乃至９から選択される化合物を発光ホストとして採択する場合、本発明の化学式１の有機電界発光化合物の電気的短所を非常に補完する役割を果たすことができるといえる。
上記化学式７乃至化学式９のホスト化合物は、下記構造の化合物で例示できるが、これに限定されるものではない。
本発明の有機電界発光素子において、化学式１の有機電界発光化合物を含み、同時に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からなる群から選択された一以上の化合物を含むことができ、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例として下記の化学式１０の化合物があるが、これに限定されるものではない。
(式中、Ａｒ２１及びＡｒ２２は、互いに独立して、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリール、(Ｃ４−Ｃ６０)ヘテロアリール、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールアミノ、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルアミノ、モルフォリノまたはチオモルフォリノ、Ｎ、Ｏ及びＳから選択された一以上のヘテロ原子を含む５員または６員のヘテロシクロアルキル、または(Ｃ３−Ｃ６０)シクロアルキルであるか、Ａｒ２１及びＡｒ２２は、縮合環を含むか含まない(Ｃ３−Ｃ６０)アルキレンまたは(Ｃ３−Ｃ６０)アルケニレンにより連結され、脂環式環または単環若しくは多環の芳香族環を形成していてもよく、前記Ａｒ２１及びＡｒ２２のアリール、ヘテロアリール、アリールアミノまたはヘテロシクロアルキルは、ハロゲン、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ２−Ｃ６０)アルケニル、(Ｃ２−Ｃ６０)アルキニル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリール、(Ｃ４−Ｃ６０)ヘテロアリール、Ｎ、Ｏ及びＳから選択された一以上のヘテロ原子を含む５員または６員のヘテロシクロアルキル、(Ｃ３−Ｃ６０)シクロアルキル、トリ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルシリル、ジ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリル、トリ(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリル、アダマンチル、(Ｃ７−Ｃ６０)ビシクロアルキル、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシ、シアノ、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルアミノ、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールアミノ、(Ｃ６−Ｃ６０)アル(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールオキシ、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールチオ、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロ及びヒドロキシルから選択された一以上の置換基によりさらに置換されていてもよく、
Ａｒ２３は、(Ｃ６−Ｃ６０)アリール、(Ｃ５−Ｃ６０)ヘテロアリールまたは(Ｃ６−Ｃ６０)アリールアミノであり、前記Ａｒ２３のアリール、ヘテロアリール、またはアリールアミノは、ハロゲン、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリール、(Ｃ４−Ｃ６０)ヘテロアリール、Ｎ、Ｏ及びＳから選択された一以上のヘテロ原子を含む５員または６員のヘテロシクロアルキル、(Ｃ３−Ｃ６０)シクロアルキル、トリ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルシリル、ジ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリル、トリ(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリル、アダマンチル、(Ｃ７−Ｃ６０)ビシクロアルキル、(Ｃ２−Ｃ６０)アルケニル、(Ｃ２−Ｃ６０)アルキニル、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシ、シアノ、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルアミノ、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールアミノ、(Ｃ６−Ｃ６０)アル(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールオキシ、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールチオ、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロ及びヒドロキシルから選択された一以上の置換基によりさらに置換されていてもよく、
ｇは、１〜４の整数である。)。
Ａｒ２３は、(Ｃ６−Ｃ６０)アリール、(Ｃ５−Ｃ６０)ヘテロアリールまたは(Ｃ６−Ｃ６０)アリールアミノであり、前記Ａｒ２３のアリール、ヘテロアリール、またはアリールアミノは、ハロゲン、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリール、(Ｃ４−Ｃ６０)ヘテロアリール、Ｎ、Ｏ及びＳから選択された一以上のヘテロ原子を含む５員または６員のヘテロシクロアルキル、(Ｃ３−Ｃ６０)シクロアルキル、トリ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルシリル、ジ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリル、トリ(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリル、アダマンチル、(Ｃ７−Ｃ６０)ビシクロアルキル、(Ｃ２−Ｃ６０)アルケニル、(Ｃ２−Ｃ６０)アルキニル、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシ、シアノ、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルアミノ、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールアミノ、(Ｃ６−Ｃ６０)アル(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールオキシ、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールチオ、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロ及びヒドロキシルから選択された一以上の置換基によりさらに置換されていてもよく、
ｇは、１〜４の整数である。)。
上記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は、より具体的に下記の化合物で例示できるが、これらに限定されるものではない。
また、本発明の有機電界発光素子において、有機物層に、前記化学式１の有機電界発光化合物の他に、１族、２族、第４周期 、第５周期遷移金属、ランタン系列金属、及びｄ−遷移元素の有機金属からなる群から選択される一以上の金属をさらに含むこともでき、前記有機物層は、電界発光層の他に、電荷生成層を同時に含むことができる。
本発明の化学式１の有機電界発光化合物を含む有機電界発光素子をサブピクセルとして、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｔｌ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ａｕ及びＡｇからなる群から選択される一以上の金属化合物を含むサブピクセルの一以上を同時に並列にパターニングした独立発光方式のピクセル構造を有した有機電気発光素子を具現することもできる。
また、前記電界発光層に、４８０乃至５６０ｎｍの波長を発光ピークとして有する化合物または５６０ｎｍ以上の波長を発光ピークとして有する化合物から選択される一以上を同時に含むことができ、下記化学式１１乃至１７で例示できるが、これらに限定されるものではない。
ここで、Ｍ１は、７族、８族、９族、１０族、１１族、１３族、１４族、１５族及び１６族の金属からなる群から選択されて、リガンドＬ２１、Ｌ２２及びＬ２３は、互いに独立して、下記構造から選択される。
(Ｒ２０１乃至Ｒ２０３は、互いに独立して、水素、ハロゲン置換または非置換の(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル置換または非置換の(Ｃ６−Ｃ６０)アリールまたはハロゲンであり、
Ｒ２０４乃至Ｒ２１９は、互いに独立して、水素、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ１−Ｃ３０)アルコキシ、(Ｃ３−Ｃ６０)シクロアルキル、(Ｃ２−Ｃ３０)アルケニル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリール、モノまたはジ(Ｃ１−Ｃ３０)アルキルアミノ、モノまたはジ(Ｃ６−Ｃ３０)アリールアミノ、ＳＦ５、トリ(Ｃ１−Ｃ３０)アルキルシリル、ジ(Ｃ１−Ｃ３０)アルキル(Ｃ６−Ｃ３０)アリールシリル、トリ(Ｃ６−Ｃ３０)アリールシリル、シアノまたはハロゲンであり、前記Ｒ２０４乃至Ｒ２１９のアルキル、シクロアルキル、アルケニルまたはアリールは、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールまたはハロゲンから選択される一以上の置換基によりさらに置換されていてもよく、
Ｒ２２０乃至Ｒ２２３は、互いに独立して、水素、ハロゲン置換または非置換の(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、または(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル置換または非置換の(Ｃ６−Ｃ６０)アリールであり、
Ｒ２２４及びＲ２２５は、互いに独立して、水素、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールまたはハロゲンであるか、Ｒ２２４とＲ２２５は、縮合環を含むか含まない(Ｃ３−Ｃ１２)アルキレンまたは(Ｃ３−Ｃ１２)アルケニレンで連結され、脂環式環または単環若しくは多環の芳香族環を形成して、前記Ｒ２２４及びＲ２２５のアルキル、アリールまたは縮合環を含むか含まない(Ｃ３−Ｃ１２)アルキレンまたは(Ｃ３−Ｃ１２)アルケニレンで連結されて形成された脂環式環または単環若しくは多環の芳香族環は、ハロゲン置換または非置換の(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ１−Ｃ３０)アルコキシ、ハロゲン、トリ(Ｃ１−Ｃ３０)アルキルシリル、トリ(Ｃ６−Ｃ３０)アリールシリル及び(Ｃ６−Ｃ６０)アリールから選択される一以上の置換基によりさらに置換されていてもよく、
Ｒ２２６は、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリール、(Ｃ５−Ｃ６０)ヘテロアリールまたはハロゲンであり、
Ｒ２２７乃至Ｒ２２９は、互いに独立して、水素、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールまたはハロゲンであり、前記Ｒ２２６乃至Ｒ２２９のアルキル及びアリールは、ハロゲンまたは(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルによりさらに置換されていてもよく、
Ｑは、
Ｒ２０４乃至Ｒ２１９は、互いに独立して、水素、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ１−Ｃ３０)アルコキシ、(Ｃ３−Ｃ６０)シクロアルキル、(Ｃ２−Ｃ３０)アルケニル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリール、モノまたはジ(Ｃ１−Ｃ３０)アルキルアミノ、モノまたはジ(Ｃ６−Ｃ３０)アリールアミノ、ＳＦ５、トリ(Ｃ１−Ｃ３０)アルキルシリル、ジ(Ｃ１−Ｃ３０)アルキル(Ｃ６−Ｃ３０)アリールシリル、トリ(Ｃ６−Ｃ３０)アリールシリル、シアノまたはハロゲンであり、前記Ｒ２０４乃至Ｒ２１９のアルキル、シクロアルキル、アルケニルまたはアリールは、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールまたはハロゲンから選択される一以上の置換基によりさらに置換されていてもよく、
Ｒ２２０乃至Ｒ２２３は、互いに独立して、水素、ハロゲン置換または非置換の(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、または(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル置換または非置換の(Ｃ６−Ｃ６０)アリールであり、
Ｒ２２４及びＲ２２５は、互いに独立して、水素、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールまたはハロゲンであるか、Ｒ２２４とＲ２２５は、縮合環を含むか含まない(Ｃ３−Ｃ１２)アルキレンまたは(Ｃ３−Ｃ１２)アルケニレンで連結され、脂環式環または単環若しくは多環の芳香族環を形成して、前記Ｒ２２４及びＲ２２５のアルキル、アリールまたは縮合環を含むか含まない(Ｃ３−Ｃ１２)アルキレンまたは(Ｃ３−Ｃ１２)アルケニレンで連結されて形成された脂環式環または単環若しくは多環の芳香族環は、ハロゲン置換または非置換の(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ１−Ｃ３０)アルコキシ、ハロゲン、トリ(Ｃ１−Ｃ３０)アルキルシリル、トリ(Ｃ６−Ｃ３０)アリールシリル及び(Ｃ６−Ｃ６０)アリールから選択される一以上の置換基によりさらに置換されていてもよく、
Ｒ２２６は、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリール、(Ｃ５−Ｃ６０)ヘテロアリールまたはハロゲンであり、
Ｒ２２７乃至Ｒ２２９は、互いに独立して、水素、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールまたはハロゲンであり、前記Ｒ２２６乃至Ｒ２２９のアルキル及びアリールは、ハロゲンまたは(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルによりさらに置換されていてもよく、
Ｑは、
であり、Ｒ２３１乃至Ｒ２４２は、互いに独立して、水素、ハロゲン置換または非置換の(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ１−Ｃ３０)アルコキシ、ハロゲン、(Ｃ６−Ｃ６０)アリール、シアノ、(Ｃ５−Ｃ６０)シクロアルキルであるか、Ｒ２３１乃至Ｒ２４２はそれぞれ、隣接した置換基とアルキレンまたはアルケニレンにより連結され、(Ｃ５−Ｃ７)スピロ環または(Ｃ５−Ｃ９)縮合環を形成するか、それぞれＲ２０７またはＲ２０８とアルキレンまたはアルケニレンにより連結され、(Ｃ５−Ｃ７)縮合環を形成していてもよい）。
(式中、Ｒ３０１〜Ｒ３０４は、互いに独立して、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルまたは(Ｃ６−Ｃ６０)アリールであるか、それぞれ隣接した置換基と縮合環を含むか含まない(Ｃ３−Ｃ６０)アルキレンまたは(Ｃ３−Ｃ６０)アルケニレンにより連結され、脂環式環または単環若しくは多環の芳香族環を形成し、
前記Ｒ３０１〜Ｒ３０４のアルキル若しくはアリール、または縮合環を含むか含まない(Ｃ３−Ｃ６０)アルキレン若しくは(Ｃ３−Ｃ６０)アルケニレンにより連結され形成された脂環式環または単環若しくは多環の芳香族環は、ハロゲン置換または非置換の(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシ、ハロゲン、トリ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルシリル、トリ(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリル及び(Ｃ６−Ｃ６０)アリールから選択される一以上の置換基によりさらに置換されていてもよい)。
前記Ｒ３０１〜Ｒ３０４のアルキル若しくはアリール、または縮合環を含むか含まない(Ｃ３−Ｃ６０)アルキレン若しくは(Ｃ３−Ｃ６０)アルケニレンにより連結され形成された脂環式環または単環若しくは多環の芳香族環は、ハロゲン置換または非置換の(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシ、ハロゲン、トリ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルシリル、トリ(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリル及び(Ｃ６−Ｃ６０)アリールから選択される一以上の置換基によりさらに置換されていてもよい)。
(前記化学式１５において、リガンドＬ２４及びＬ２５は、互いに独立して下記構造から選ばれ、
Ｍ２は、２価または３価金属であり、
Ｍ２が２価金属である場合、ｈは０であり、Ｍ２が３価金属である場合、ｈは、１であって、
Ｔは、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールオキシまたはトリ(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリルであり、前記Ｔのアリールオキシ及びトリアリールシリルは、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルまたは(Ｃ６−Ｃ６０)アリールによりさらに置換されていてもよく、
Ｇは、Ｏ、ＳまたはＳｅであり、
Ｃ環は、オキサゾール、チアゾール、イミダゾール、オキサジアゾール、チアジアゾール、ベンゾオキサゾール、ベンゾチアゾール、ベンゾイミダゾール、ピリジン、またはキノリンであり、
Ｄ環は、ピリジンまたはキノリンであり、前記Ｄ環は、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル置換または非置換のフェニルまたはナフチルによりさらに置換されていてもよく、
Ｒ４０１乃至Ｒ４０４は、互いに独立して、水素、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、ハロゲン、トリ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルシリル、トリ(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリルまたは(Ｃ６−Ｃ６０)アリールであるか、隣接した置換基と(Ｃ３−Ｃ６０)アルキレン、または(Ｃ３−Ｃ６０)アルケニレンで結合されて縮合環を形成していてもよく、前記ピリジン及びキノリンは、Ｒ４０１と化学結合を形成して縮合環を形成していてもよく、
前記Ｃ環とＲ４０１乃至Ｒ４０４のアリール基は、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、ハロゲン、ハロゲン置換の(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、フェニル、ナフチル、トリ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルシリル、トリ(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリルまたはアミノ基によりさらに置換されていてもよい)。
Ｍ２が２価金属である場合、ｈは０であり、Ｍ２が３価金属である場合、ｈは、１であって、
Ｔは、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールオキシまたはトリ(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリルであり、前記Ｔのアリールオキシ及びトリアリールシリルは、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルまたは(Ｃ６−Ｃ６０)アリールによりさらに置換されていてもよく、
Ｇは、Ｏ、ＳまたはＳｅであり、
Ｃ環は、オキサゾール、チアゾール、イミダゾール、オキサジアゾール、チアジアゾール、ベンゾオキサゾール、ベンゾチアゾール、ベンゾイミダゾール、ピリジン、またはキノリンであり、
Ｄ環は、ピリジンまたはキノリンであり、前記Ｄ環は、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル置換または非置換のフェニルまたはナフチルによりさらに置換されていてもよく、
Ｒ４０１乃至Ｒ４０４は、互いに独立して、水素、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、ハロゲン、トリ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルシリル、トリ(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリルまたは(Ｃ６−Ｃ６０)アリールであるか、隣接した置換基と(Ｃ３−Ｃ６０)アルキレン、または(Ｃ３−Ｃ６０)アルケニレンで結合されて縮合環を形成していてもよく、前記ピリジン及びキノリンは、Ｒ４０１と化学結合を形成して縮合環を形成していてもよく、
前記Ｃ環とＲ４０１乃至Ｒ４０４のアリール基は、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、ハロゲン、ハロゲン置換の(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、フェニル、ナフチル、トリ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルシリル、トリ(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリルまたはアミノ基によりさらに置換されていてもよい)。
(式中、Ａｒ４１及びＡｒ４２は、互いに独立して、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリール、(Ｃ４−Ｃ６０)ヘテロアリール、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールアミノ、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルアミノ、Ｎ、Ｏ及びＳから選択された一以上のヘテロ原子を含む５員または６員のヘテロシクロアルキル、(Ｃ３−Ｃ６０)シクロアルキルであるか、Ａｒ４１及びＡｒ４２は、縮合環を含むか含まない(Ｃ３−Ｃ６０)アルキレンまたは(Ｃ３−Ｃ６０)アルケニレンにより連結され、脂環式環または単環若しくは多環の芳香族環を形成していてもよく、前記Ａｒ４１及びＡｒ４２のアルキル、アリール、ヘテロアリール、アリールアミノ、アルキルアミノ、シクロアルキルまたはヘテロシクロアルキルは、ハロゲン、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリール、(Ｃ４−Ｃ６０)ヘテロアリール、Ｎ、Ｏ及びＳから選択された一以上のヘテロ原子を含む５員または６員のヘテロシクロアルキル、(Ｃ３−Ｃ６０)シクロアルキル、トリ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルシリル、ジ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリル、トリ(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリル、アダマンチル、(Ｃ７−Ｃ６０)ビシクロアルキル、(Ｃ２−Ｃ６０)アルケニル、(Ｃ２−Ｃ６０)アルキニル、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシ、シアノ、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルアミノ、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールアミノ、(Ｃ６−Ｃ６０)アル(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールオキシ、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールチオ、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロ及びヒドロキシルから選択された一以上の置換基によりさらに置換されていてもよく、
Ａｒ４３は、(Ｃ６−Ｃ６０)アリーレン、(Ｃ４−Ｃ６０)ヘテロアリーレンまたは下記構造のアリーレンであり、
Ａｒ４３は、(Ｃ６−Ｃ６０)アリーレン、(Ｃ４−Ｃ６０)ヘテロアリーレンまたは下記構造のアリーレンであり、
Ａｒ５１は、(Ｃ６−Ｃ６０)アリーレンまたは(Ｃ４−Ｃ６０)ヘテロアリーレンであり、
前記Ａｒ４３及びＡｒ５１のアリーレン及びヘテロアリーレンは、ハロゲン、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリール、(Ｃ４−Ｃ６０)ヘテロアリール、Ｎ、Ｏ及びＳから選択された一以上のヘテロ原子を含む５員または６員のヘテロシクロアルキル、(Ｃ３−Ｃ６０)シクロアルキル、トリ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルシリル、ジ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリル、トリ(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリル、アダマンチル、(Ｃ７−Ｃ６０)ビシクロアルキル、(Ｃ２−Ｃ６０)アルケニル、(Ｃ２−Ｃ６０)アルキニル、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシ、シアノ、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルアミノ、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールアミノ、(Ｃ６−Ｃ６０)アル(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールオキシ、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールチオ、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロ、ヒドロキシルからなる群から選択される一以上の置換基によりさらに置換されていてもよく、
ｉは、１〜４の整数であり、
ｊは、１〜４の整数であって、
ｋは、０または１の整数である)。
前記Ａｒ４３及びＡｒ５１のアリーレン及びヘテロアリーレンは、ハロゲン、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリール、(Ｃ４−Ｃ６０)ヘテロアリール、Ｎ、Ｏ及びＳから選択された一以上のヘテロ原子を含む５員または６員のヘテロシクロアルキル、(Ｃ３−Ｃ６０)シクロアルキル、トリ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルシリル、ジ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリル、トリ(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリル、アダマンチル、(Ｃ７−Ｃ６０)ビシクロアルキル、(Ｃ２−Ｃ６０)アルケニル、(Ｃ２−Ｃ６０)アルキニル、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシ、シアノ、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルアミノ、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールアミノ、(Ｃ６−Ｃ６０)アル(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールオキシ、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールチオ、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロ、ヒドロキシルからなる群から選択される一以上の置換基によりさらに置換されていてもよく、
ｉは、１〜４の整数であり、
ｊは、１〜４の整数であって、
ｋは、０または１の整数である)。
(式中、Ｒ５０１乃至Ｒ５０４は、互いに独立して、水素、ハロゲン、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリール、(Ｃ４−Ｃ６０)ヘテロアリール、Ｎ、Ｏ及びＳから選択された一以上のヘテロ原子を含む５員または６員のヘテロシクロアルキル、(Ｃ３−Ｃ６０)シクロアルキル、トリ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルシリル、ジ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリル、トリ(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリル、アダマンチル、(Ｃ７−Ｃ６０)ビシクロアルキル、(Ｃ２−Ｃ６０)アルケニル、(Ｃ２−Ｃ６０)アルキニル、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシ、シアノ、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルアミノ、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールアミノ、(Ｃ６−Ｃ６０)アル(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールオキシ、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールチオ、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロ、またはヒドロキシルであるか、Ｒ５０１乃至Ｒ５０４はそれぞれ、隣接した置換基と縮合環を含むか含まない(Ｃ３−Ｃ６０)アルキレンまたは(Ｃ３−Ｃ６０)アルケニレンにより連結され、脂環式環または単環若しくは多環の芳香族環を形成していてもよく、
前記Ｒ５０１乃至Ｒ５０４のアルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アリールシリル、アルキルシリル、アルキルアミノ若しくはアリールアミノ、または隣接した置換基と縮合環を含むか含まない(Ｃ３−Ｃ６０)アルキレン若しくは(Ｃ３−Ｃ６０)アルケニレンにより連結され形成された脂環式環または単環若しくは多環の芳香族環は、ハロゲン、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリール、(Ｃ４−Ｃ６０)ヘテロアリール、Ｎ、Ｏ及びＳから選択された一以上のヘテロ原子を含む５員または６員のヘテロシクロアルキル、(Ｃ３−Ｃ６０)シクロアルキル、トリ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルシリル、ジ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリル、トリ(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリル、アダマンチル、(Ｃ７−Ｃ６０)ビシクロアルキル、(Ｃ２−Ｃ６０)アルケニル、(Ｃ２−Ｃ６０)アルキニル、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシ、シアノ、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルアミノ、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールアミノ、(Ｃ６−Ｃ６０)アル(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールオキシ、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールチオ、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロ、及びヒドロキシルから選択された一以上の置換基によりさらに置換されていてもよい)。
前記Ｒ５０１乃至Ｒ５０４のアルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アリールシリル、アルキルシリル、アルキルアミノ若しくはアリールアミノ、または隣接した置換基と縮合環を含むか含まない(Ｃ３−Ｃ６０)アルキレン若しくは(Ｃ３−Ｃ６０)アルケニレンにより連結され形成された脂環式環または単環若しくは多環の芳香族環は、ハロゲン、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリール、(Ｃ４−Ｃ６０)ヘテロアリール、Ｎ、Ｏ及びＳから選択された一以上のヘテロ原子を含む５員または６員のヘテロシクロアルキル、(Ｃ３−Ｃ６０)シクロアルキル、トリ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルシリル、ジ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリル、トリ(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリル、アダマンチル、(Ｃ７−Ｃ６０)ビシクロアルキル、(Ｃ２−Ｃ６０)アルケニル、(Ｃ２−Ｃ６０)アルキニル、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシ、シアノ、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルアミノ、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールアミノ、(Ｃ６−Ｃ６０)アル(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールオキシ、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールチオ、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロ、及びヒドロキシルから選択された一以上の置換基によりさらに置換されていてもよい)。
前記電界発光層に４８０乃至５６０ｎｍの波長を発光ピークとして有する化合物または５６０ｎｍ以上の波長を発光ピークとして有する化合物は、下記化合物で例示できるが、これらに限定されるものではない
本発明の有機電気発光素子において、一対の電極の少なくとも一方の内側表面に、カルコゲナイド(ｃｈａｌｃｏｇｅｎｉｄｅ)層、ハロゲン化金属層、及び金属酸化物層から選択される一層(以下、これらを「表面層」という)以上を配置することが好ましい。具体的に、発光媒体層側の陽極表面に珪素及びアルミニウムの金属のカルコゲナイド(酸化物を含む)層を、また発光媒体層側の陰極表面にハロゲン化金属層または金属酸化物層を配置することが好ましい。これにより、駆動の安定化が得られる。
前記カルコゲナイドとしては、例えば、ＳｉＯＸ(１≦Ｘ≦２)、ＡｌＯＸ(１≦Ｘ≦１．５)、ＳｉＯＮ、ＳｉＡｌＯＮなどが好ましく挙げられ、ハロゲン化金属としては、例えば、ＬｉＦ、ＭｇＦ２、ＣａＦ２、フッ化希土類金属などが好ましく挙げられ、金属酸化物としては、例えば、Ｃｓ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏ、ＭｇＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＣａＯなどが好ましく挙げられる。
また、本発明の有機電気発光素子において、このように制作された一対の電極の少なくとも一方の表面に、電子伝達化合物と還元性ドーパント(ｄｏｐａｎｔ)との混合領域、または正孔伝達化合物と酸化性ドーパントとの混合領域を配置することも好ましい。このような方式により、電子伝達化合物がアニオンに還元されるため、混合領域から発光媒体に電子を注入及び伝達しやすくなる。また、正孔伝達化合物は、酸化されてカチオンになるため、混合領域から発光媒体に正孔を注入及び伝達しやすくなる。好ましい酸化性ドーパントとしては、各種ルイス酸及びアクセプター(ａｃｃｅｐｔｏｒ)化合物が挙げられる。好ましい還元性ドーパントとしては、アルカリ金属、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属、希土類金属及びこれらの混合物が挙げられる。
本発明による有機電界発光化合物は、発光効率が良く、材料の寿命特性に優れており、素子の駆動寿命が非常に良好なＯＬＥＤ素子を製造することができる長所がある。
最良の形態
以下、本発明の詳細な理解を助けるために、本発明の代表化合物を挙げて、本発明による有機電界発光化合物、その製造方法、及び素子の発光特性を説明するが、これはただその実施様態を例示するためのもので、本発明の範囲がこれらに限定されるものではない。
以下、本発明の詳細な理解を助けるために、本発明の代表化合物を挙げて、本発明による有機電界発光化合物、その製造方法、及び素子の発光特性を説明するが、これはただその実施様態を例示するためのもので、本発明の範囲がこれらに限定されるものではない。
[製造例]
(製造例１) 化合物１５４の製造
(製造例１) 化合物１５４の製造
化合物Ａの製造
２，７−ジブロモフルオレン３０．２g(１００モル)と水酸化カリウム４５ｇ(８０ミリモル)を反応容器に入れて減圧乾燥した後、窒素ガスを満たした。ジメチルスルホキシド５５０ｍＬを入れて、３０分間攪拌した。３０分後、湯煎下で水を入れた。ヨードメタン５７ｇ(４００ミリモル)を徐々に滴加した。１４時間攪拌した後、水３００ｍＬで洗浄した後、ジクロロメタン３００ｍＬで抽出し、無水硫酸マグネシウムを入れて、余分の水を除去した後、ろ過濃縮した。メタノール５００ｍＬで再結晶し、目的化合物Ａ ３０ｇ(８５．２１ミリモル)を得た。
２，７−ジブロモフルオレン３０．２g(１００モル)と水酸化カリウム４５ｇ(８０ミリモル)を反応容器に入れて減圧乾燥した後、窒素ガスを満たした。ジメチルスルホキシド５５０ｍＬを入れて、３０分間攪拌した。３０分後、湯煎下で水を入れた。ヨードメタン５７ｇ(４００ミリモル)を徐々に滴加した。１４時間攪拌した後、水３００ｍＬで洗浄した後、ジクロロメタン３００ｍＬで抽出し、無水硫酸マグネシウムを入れて、余分の水を除去した後、ろ過濃縮した。メタノール５００ｍＬで再結晶し、目的化合物Ａ ３０ｇ(８５．２１ミリモル)を得た。
化合物Ｂの製造
得られた化合物Ａ ２０．０ｇ(５６．８１ミリモル)をテトラヒドロフラン１０００ｍＬに溶かして、−７８℃に温度を下げた後、２．５Ｍブチルリチウム５６．８１ｍＬ(142.02ミリモル)を徐々に滴加した。３０分間攪拌した後、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド(ＤＭＦ)１３．１９ｍＬ(１７０．４３ミリモル)を入れた。温度を徐々に上げて２時間攪拌した後、ＮＨ４Ｃｌ水溶液８００ｍＬと蒸留水８００ｍＬを加えて反応を終了し、有機層を分離して有機層を減圧除去した後、メタノールとヘキサンで再結晶し、化合物Ｂ １１．０９ｇ(４４．３１ミリモル)を得た。
得られた化合物Ａ ２０．０ｇ(５６．８１ミリモル)をテトラヒドロフラン１０００ｍＬに溶かして、−７８℃に温度を下げた後、２．５Ｍブチルリチウム５６．８１ｍＬ(142.02ミリモル)を徐々に滴加した。３０分間攪拌した後、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド(ＤＭＦ)１３．１９ｍＬ(１７０．４３ミリモル)を入れた。温度を徐々に上げて２時間攪拌した後、ＮＨ４Ｃｌ水溶液８００ｍＬと蒸留水８００ｍＬを加えて反応を終了し、有機層を分離して有機層を減圧除去した後、メタノールとヘキサンで再結晶し、化合物Ｂ １１．０９ｇ(４４．３１ミリモル)を得た。
化合物Ｃの製造
化合物Ｂ １１．０９ｇ(４４．３１ミリモル)とＮａＢＨ４ ２．５ｇ(６６．４７ミリモル)を反応器に入れて減圧し空気を除去した後、窒素気体を満たす。テトラヒドロフラン溶媒を６００ｍＬ入れて攪拌した。攪拌しながらメタノール３５０ｍＬを徐々に滴加した。反応終了後、１０００ｍＬの水で洗浄し、エチルアセテートで抽出する。ジクロロメタンとヘキサン条件でカラムし、目的化合物Ｃ ８．４５ｇ(３３．１２ミリモル)を得た。
化合物Ｂ １１．０９ｇ(４４．３１ミリモル)とＮａＢＨ４ ２．５ｇ(６６．４７ミリモル)を反応器に入れて減圧し空気を除去した後、窒素気体を満たす。テトラヒドロフラン溶媒を６００ｍＬ入れて攪拌した。攪拌しながらメタノール３５０ｍＬを徐々に滴加した。反応終了後、１０００ｍＬの水で洗浄し、エチルアセテートで抽出する。ジクロロメタンとヘキサン条件でカラムし、目的化合物Ｃ ８．４５ｇ(３３．１２ミリモル)を得た。
化合物Ｄの製造
化合物Ｃ ５．０ｇ(１９．６６ミリモル)を反応容器に入れて、減圧で空気を除去し、窒素ガスで満たした後、トリエチルホスファイト１０．１５ｍＬ(５８．９８ミリモル)の中の５ｍＬを入れて溶かす。他の反応容器に残りのトリエチルホスファイト５．１５ｍＬを入れて、ふたを開けてＩ２ ９．９８ｇ(３９．３２ミリモル)を少しずつ入れながら、０℃で３０分間攪拌した。ヨードとトリエチルホスファイトの混合物を、化合物Ｃの入っている反応容器に入れる。１５０℃まで温度を上げた後、４時間攪拌した。反応が終了すると、減圧蒸留を通じてトリエチルホスファイトを除去した後、水５０ｍＬで洗浄し、エチルアセテート５０ｍＬで抽出した。得られた化合物をメタノールで再結晶し、化合物Ｄ １３．５９ｇ(２７．４８ミリモル)を得た。
化合物Ｃ ５．０ｇ(１９．６６ミリモル)を反応容器に入れて、減圧で空気を除去し、窒素ガスで満たした後、トリエチルホスファイト１０．１５ｍＬ(５８．９８ミリモル)の中の５ｍＬを入れて溶かす。他の反応容器に残りのトリエチルホスファイト５．１５ｍＬを入れて、ふたを開けてＩ２ ９．９８ｇ(３９．３２ミリモル)を少しずつ入れながら、０℃で３０分間攪拌した。ヨードとトリエチルホスファイトの混合物を、化合物Ｃの入っている反応容器に入れる。１５０℃まで温度を上げた後、４時間攪拌した。反応が終了すると、減圧蒸留を通じてトリエチルホスファイトを除去した後、水５０ｍＬで洗浄し、エチルアセテート５０ｍＬで抽出した。得られた化合物をメタノールで再結晶し、化合物Ｄ １３．５９ｇ(２７．４８ミリモル)を得た。
化合物Ｅの製造
反応容器にＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド２６．６２ｍＬ(３４５．２４ミリモル)を入れて減圧乾燥した後、窒素ガスを満たした。オキシ塩化リン(Ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｏｘｙｃｈｌｏｒｉｄｅ)１６．０９ｍＬ(１７２．６２ミリモル)を０℃で徐々に滴加した。滴加が完了すると、２５℃に温度を上げ攪拌を続けた。２時間後、Ｎ−フェニル−カルバゾール１４．０ｇ(５７．５４ミリモル)を固体状態のまま直接入れた。３０分後、反応温度を上げて９０℃で上流攪拌した。１８時間蒸留攪拌した後、反応容器を２５℃に冷やし、０℃湯煎器の中で濃い水酸化ナトリウム溶液に反応混合物を徐々に滴加し、中和した。ジクロロメタン３００ｍＬで抽出し、無水硫酸マグネシウムを入れて余分の水を除去した後、ろ過濃縮した。エチルアセテートとヘキサンでカラム精製し、目的化合物Ｅ １２．３ｇ(４５．３４ミリモル)を得た。
反応容器にＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド２６．６２ｍＬ(３４５．２４ミリモル)を入れて減圧乾燥した後、窒素ガスを満たした。オキシ塩化リン(Ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｏｘｙｃｈｌｏｒｉｄｅ)１６．０９ｍＬ(１７２．６２ミリモル)を０℃で徐々に滴加した。滴加が完了すると、２５℃に温度を上げ攪拌を続けた。２時間後、Ｎ−フェニル−カルバゾール１４．０ｇ(５７．５４ミリモル)を固体状態のまま直接入れた。３０分後、反応温度を上げて９０℃で上流攪拌した。１８時間蒸留攪拌した後、反応容器を２５℃に冷やし、０℃湯煎器の中で濃い水酸化ナトリウム溶液に反応混合物を徐々に滴加し、中和した。ジクロロメタン３００ｍＬで抽出し、無水硫酸マグネシウムを入れて余分の水を除去した後、ろ過濃縮した。エチルアセテートとヘキサンでカラム精製し、目的化合物Ｅ １２．３ｇ(４５．３４ミリモル)を得た。
化合物１５４の製造
化合物Ｄ ５．１ｇ(９．７２ミリモル)と化合物Ｅ ５．８ｇ(２１．３７ミリモル)を反応容器に入れた後、減圧乾燥した。窒素雰囲気にした後、テトラヒドロフラン溶媒２００ｍＬを入れて攪拌した。カリウムｔ−ブトキシド(ｔ−ＢｕＯＫ)４．１４ｇ(３７．１７ミリモル)をテトラヒドロフラン３０ｍＬに溶かし、０℃下で徐々に滴加した後、徐々に常温に温度を上げる。４時間攪拌した後、反応が終了すると、５００ｍＬの水を入れた後、生成される固体をろ過した。メタノール１Ｌで洗浄し、これを３回繰り返す。テトラヒドロフランとメタノールで再結晶した後、ヘキサンで洗浄し、目的化合物１５４ ５．００ｇ(６．６ミリモル、収率６８．０％)を得た。
化合物Ｄ ５．１ｇ(９．７２ミリモル)と化合物Ｅ ５．８ｇ(２１．３７ミリモル)を反応容器に入れた後、減圧乾燥した。窒素雰囲気にした後、テトラヒドロフラン溶媒２００ｍＬを入れて攪拌した。カリウムｔ−ブトキシド(ｔ−ＢｕＯＫ)４．１４ｇ(３７．１７ミリモル)をテトラヒドロフラン３０ｍＬに溶かし、０℃下で徐々に滴加した後、徐々に常温に温度を上げる。４時間攪拌した後、反応が終了すると、５００ｍＬの水を入れた後、生成される固体をろ過した。メタノール１Ｌで洗浄し、これを３回繰り返す。テトラヒドロフランとメタノールで再結晶した後、ヘキサンで洗浄し、目的化合物１５４ ５．００ｇ(６．６ミリモル、収率６８．０％)を得た。
前記製造例１の方法を利用して、有機電界発光化合物１〜７２５を製造し、製造された有機電界発光化合物の１Ｈ ＮＭＲ及びＭＳ/ＦＡＢを表１に示した。
[実施例１]
本発明による有機発光合物を利用したＯＬＥＤ素子の製造
本発明の発光材料を利用した構造のＯＬＥＤ素子を制作した。
本発明による有機発光合物を利用したＯＬＥＤ素子の製造
本発明の発光材料を利用した構造のＯＬＥＤ素子を制作した。
まず、ＯＬＥＤ用ガラス１(三星−コーニング社製造)から得られた透明電極ＩＴＯ薄膜２(15Ω/□)を、トリクロロエチレン、アセトン、エタノール、蒸留水を順に使用して超音波洗浄を行った後、イソプロパノールに入れて保管した後使用した。
次に、真空蒸着装備の基板フォルダにＩＴＯ基板を設けて、真空蒸着装備内のセルに下記構造の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) ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ；２−ＴＮＡＴＡ)を入れて、チャンバー内の真空度が１０−６ｔｏｒｒに至るまで排気した後、セルに電流を印加して２−ＴＮＡＴＡを蒸発させて、ＩＴＯ基板上に６０ｎｍ厚の正孔注入層３を蒸着した。
次いで、真空蒸着装備内の他のセルに、下記構造の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ＮＰＢを蒸発させて、正孔注入層上に２０ｎｍ厚の正孔伝達層４を蒸着した。
正孔注入層、正孔伝達層を形成した後、その上に電界発光層を次のように蒸着した。真空蒸着装備内の一方のセルに、ホストとして下記構造のＨ−２８を入れて、また他のセルには、ドーパントとして本発明による化合物１６５を入れた後、二つの物質を異なる速度で蒸発させて、ホストを基準に２〜５重量％でドーピングすることにより、前記正孔伝達層上に３０ｎｍ厚の電界発光層５を蒸着した。
次いで、電子伝達層６として下記構造のトリス(８−ヒドロキシルキノリン)−アルミニウム(ＩＩＩ)(ｔｒｉｓ（８−ｈｙｄｒｏｘｙｑｕｉｎｏｌｉｎｅ）−ａｌｕｍｉｎｕｍ（ＩＩＩ）；Ａｌｑ)を２０ｎｍ厚に蒸着した後、電子注入層７に下記構造の化合物リチウムキノレート(ｌｉｔｈｉｕｍ ｑｕｉｎｏｌａｔｅ；Ｌｉｑ)を１〜２ｎｍ厚に蒸着した後、別の真空蒸着装備を利用して、Ａｌ陰極８を１５０ｎｍ厚に蒸着してＯＬＥＤを制作した。
材料別に各化合物は、１０−６ｔｏｒｒ下で真空昇華精製して、ＯＬＥＤ発光材料として使用した。
[比較例１]
従来の発光材料を利用したＯＬＥＤ素子の製作
実施例１と同様の方法により、正孔注入層、正孔伝達層を形成した後、前記真空蒸着装備内の他のセルに、発光ホスト材料であるジナフチルアントラセン(ｄｉｎａｐｈｔｈｙｌａｎｔｈｒａｃｅｎｅ；ＤＮＡ)を入れて、また他のセルには、青色発光材料である下記構造の化合物Ａを入れた後、蒸着速度を１００：１として、前記正孔伝達層上に３０ｎｍ厚の電界発光層を蒸着した。
従来の発光材料を利用したＯＬＥＤ素子の製作
実施例１と同様の方法により、正孔注入層、正孔伝達層を形成した後、前記真空蒸着装備内の他のセルに、発光ホスト材料であるジナフチルアントラセン(ｄｉｎａｐｈｔｈｙｌａｎｔｈｒａｃｅｎｅ；ＤＮＡ)を入れて、また他のセルには、青色発光材料である下記構造の化合物Ａを入れた後、蒸着速度を１００：１として、前記正孔伝達層上に３０ｎｍ厚の電界発光層を蒸着した。
次いで、実施例１と同様の方法により電子伝達層と電子注入層を蒸着した後、別の真空蒸着装備を利用して、Ａｌ陰極を１５０ｎｍ厚に蒸着してＯＬＥＤを制作した。
[実施例２]
製造されたＯＬＥＤ素子の発光特性
前記実施例１と比較例１で製造された、本発明による有機電界発光化合物と従来の発光化合物をそれぞれ含有するＯＬＥＤ素子の発光効率を、それぞれ１，０００ｃｄ/ｍ２で測定し、表２に示した。
製造されたＯＬＥＤ素子の発光特性
前記実施例１と比較例１で製造された、本発明による有機電界発光化合物と従来の発光化合物をそれぞれ含有するＯＬＥＤ素子の発光効率を、それぞれ１，０００ｃｄ/ｍ２で測定し、表２に示した。
表２から分かるように、本発明の材料を青色発光素子に適用した結果、比較例１に比べ発光効率が増加して、化合物Ｈ−６６と３．０％ドーピングをした化合物３８９の場合、最も高い発光効率を示した。
以上のように本発明の有機電界発光化合物は、高効率の青色発光材料として使用でき、しかも、色純度の側面では、本発明のドーパント材料を適用する場合、明らかな改善が観察されて、このように色純度及び発光効率が同時に改善されたことは、本発明の材料が優れた特性を有していることを立証する。
１ ガラス
２ 透明電極
３ 正孔注入層
４ 正孔伝達層
５ 電界発光層
６ 電子伝達層
７ 電子注入層
８ Ａｌ陰極
２ 透明電極
３ 正孔注入層
４ 正孔伝達層
５ 電界発光層
６ 電子伝達層
７ 電子注入層
８ Ａｌ陰極
Claims (9)
- 下記化学式１で表される有機電界発光化合物：
Ｌ１は、下記構造から選択される置換基であり、
Ｒ１乃至Ｒ２０は、互いに独立して、水素、ハロゲン、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリール、(Ｃ３−Ｃ６０)ヘテロアリール、Ｎ、Ｏ及びＳから選択された一以上のヘテロ原子を含む５員または６員のヘテロシクロアルキル、(Ｃ３−Ｃ６０)シクロアルキル、トリ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルシリル、ジ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリル、トリ(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリル、アダマンチル、(Ｃ７−Ｃ６０)ビシクロアルキル、(Ｃ２−Ｃ６０)アルケニル、(Ｃ２−Ｃ６０)アルキニル、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシ、シアノ、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルアミノ、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールアミノ、(Ｃ６−Ｃ６０)アル(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールオキシ、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールチオ、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロまたはヒドロキシルであるか、Ｒ１乃至Ｒ２０はそれぞれ、隣接した置換基と縮合環を含むか含まない(Ｃ３−Ｃ６０)アルキレンまたは(Ｃ３−Ｃ６０)アルケニレンにより連結され、脂環式環または単環若しくは多環の芳香族環を形成していてもよく、
Ｒ２１乃至Ｒ２６は、互いに独立して、水素、ハロゲン、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリール、(Ｃ３−Ｃ６０)ヘテロアリール、Ｎ、Ｏ及びＳから選択された一以上のヘテロ原子を含む５員または６員のヘテロシクロアルキル、(Ｃ３−Ｃ６０)シクロアルキル、トリ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルシリル、ジ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリル、トリ(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリル、アダマンチル、(Ｃ７−Ｃ６０)ビシクロアルキル、(Ｃ２−Ｃ６０)アルケニル、(Ｃ２−Ｃ６０)アルキニル、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシ、シアノ、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルアミノ、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールアミノ、(Ｃ６−Ｃ６０)アル(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールオキシ、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールチオ、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロまたはヒドロキシルであり、
Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１及びＹ２は、互いに独立して、化学結合であるか、−Ｃ（Ｒ３１）（Ｒ３２）−、−Ｎ（Ｒ３３）−、−Ｓ−、−Ｏ−、−Ｓｉ（Ｒ３４）（Ｒ３５）−、−Ｐ（Ｒ３６）−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｂ（Ｒ３７）−、−Ｉｎ（Ｒ３８）−、−Ｓｅ−、−Ｇｅ（Ｒ３９）（Ｒ４０）−、−Ｓｎ（Ｒ４１）（Ｒ４２）−、−Ｇａ（Ｒ４３）−、または−（Ｒ４４）Ｃ＝Ｃ（Ｒ４５）−であり、
Ｒ３１乃至Ｒ４５は、互いに独立して、水素、ハロゲン、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリール、(Ｃ３−Ｃ６０)ヘテロアリール、Ｎ、Ｏ、Ｓ及びＳｉから選択された一以上のヘテロ原子を含む５員または６員のヘテロシクロアルキル、(Ｃ３−Ｃ６０)シクロアルキル、トリ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルシリル、ジ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリル、トリ(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリル、アダマンチル、(Ｃ７−Ｃ６０)ビシクロアルキル、(Ｃ２−Ｃ６０)アルケニル、(Ｃ２−Ｃ６０)アルキニル、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシ、シアノ、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルアミノ、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールアミノ、(Ｃ６−Ｃ６０)アル(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールオキシ、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールチオ、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロまたはヒドロキシルであるか、Ｒ３１とＲ３２、Ｒ３４とＲ３５、Ｒ３９とＲ４０、Ｒ４１とＲ４２、またはＲ４４とＲ４５は、縮合環を含むか含まない(Ｃ３−Ｃ６０)アルキレンまたは(Ｃ３−Ｃ６０)アルケニレンにより連結され、脂環式環または単環若しくは多環の芳香族環を形成していてもよく、
前記Ｒ１乃至Ｒ２６及びＲ３１乃至Ｒ４５のアルキル、アリール、ヘテロアリール、ヘテロシクロアルキル、シクロアルキル、トリアルキルシリル、ジアルキルアリールシリル、トリアリールシリル、アダマンチル、ビシクロアルキル、アルケニル、アルキニル、アルキルアミノまたはアリールアミノは、ハロゲン、ハロゲン置換または非置換の(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリール、(Ｃ６−Ｃ６０)アリール置換または非置換の(Ｃ３−Ｃ６０)ヘテロアリール、Ｎ、Ｏ及びＳから選択された一以上のヘテロ原子を含む５員または６員のヘテロシクロアルキル、(Ｃ３−Ｃ６０)シクロアルキル、トリ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルシリル、ジ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリル、トリ(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリル、アダマンチル、(Ｃ７−Ｃ６０)ビシクロアルキル、(Ｃ２−Ｃ６０)アルケニル、(Ｃ２−Ｃ６０)アルキニル、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシ、シアノ、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルアミノ、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールアミノ、(Ｃ６−Ｃ６０)アル(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールオキシ、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールチオ、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロ及びヒドロキシルから選択された一以上の置換基によりさらに置換されていてもよく、及び
ｍ及びｎは、互いに独立して、０〜４の整数であり、
但し、
-
但し、
- 第１の電極と、第２の電極と、前記第１の電極と第２の電極との間に設けられる少なくとも１層の有機物層とを含み、前記有機物層が、下記化学式１によって表される有機電界発光化合物と、下記化学式５または６によって表される化合物から選択される１以上のホストを含む、有機電界発光素子：
Ｌ１は、下記構造から選択される置換基であり、
Ｒ１乃至Ｒ２０は、互いに独立して、水素、ハロゲン、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリール、(Ｃ３−Ｃ６０)ヘテロアリール、Ｎ、Ｏ及びＳから選択された一以上のヘテロ原子を含む５員または６員のヘテロシクロアルキル、(Ｃ３−Ｃ６０)シクロアルキル、トリ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルシリル、ジ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリル、トリ(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリル、アダマンチル、(Ｃ７−Ｃ６０)ビシクロアルキル、(Ｃ２−Ｃ６０)アルケニル、(Ｃ２−Ｃ６０)アルキニル、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシ、シアノ、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルアミノ、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールアミノ、(Ｃ６−Ｃ６０)アル(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールオキシ、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールチオ、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロまたはヒドロキシルであるか、Ｒ１乃至Ｒ２０はそれぞれ、隣接した置換基と縮合環を含むか含まない(Ｃ３−Ｃ６０)アルキレンまたは(Ｃ３−Ｃ６０)アルケニレンにより連結され、脂環式環または単環若しくは多環の芳香族環を形成していてもよく、
Ｒ２１乃至Ｒ２６は、互いに独立して、水素、ハロゲン、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリール、(Ｃ３−Ｃ６０)ヘテロアリール、Ｎ、Ｏ及びＳから選択された一以上のヘテロ原子を含む５員または６員のヘテロシクロアルキル、(Ｃ３−Ｃ６０)シクロアルキル、トリ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルシリル、ジ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリル、トリ(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリル、アダマンチル、(Ｃ７−Ｃ６０)ビシクロアルキル、(Ｃ２−Ｃ６０)アルケニル、(Ｃ２−Ｃ６０)アルキニル、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシ、シアノ、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルアミノ、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールアミノ、(Ｃ６−Ｃ６０)アル(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールオキシ、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールチオ、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロまたはヒドロキシルであり、
Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１及びＹ２は、互いに独立して、化学結合であるか、−Ｃ（Ｒ３１）（Ｒ３２）−、−Ｎ（Ｒ３３）−、−Ｓ−、−Ｏ−、−Ｓｉ（Ｒ３４）（Ｒ３５）−、−Ｐ（Ｒ３６）−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｂ（Ｒ３７）−、−Ｉｎ（Ｒ３８）−、−Ｓｅ−、−Ｇｅ（Ｒ３９）（Ｒ４０）−、−Ｓｎ（Ｒ４１）（Ｒ４２）−、−Ｇａ（Ｒ４３）−、または−（Ｒ４４）Ｃ＝Ｃ（Ｒ４５）−であり、
Ｒ３１乃至Ｒ４５は、互いに独立して、水素、ハロゲン、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリール、(Ｃ３−Ｃ６０)ヘテロアリール、Ｎ、Ｏ、Ｓ及びＳｉから選択された一以上のヘテロ原子を含む５員または６員のヘテロシクロアルキル、(Ｃ３−Ｃ６０)シクロアルキル、トリ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルシリル、ジ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリル、トリ(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリル、アダマンチル、(Ｃ７−Ｃ６０)ビシクロアルキル、(Ｃ２−Ｃ６０)アルケニル、(Ｃ２−Ｃ６０)アルキニル、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシ、シアノ、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルアミノ、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールアミノ、(Ｃ６−Ｃ６０)アル(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールオキシ、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールチオ、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロまたはヒドロキシルであるか、Ｒ３１とＲ３２、Ｒ３４とＲ３５、Ｒ３９とＲ４０、Ｒ４１とＲ４２、またはＲ４４とＲ４５は、縮合環を含むか含まない(Ｃ３−Ｃ６０)アルキレンまたは(Ｃ３−Ｃ６０)アルケニレンにより連結され、脂環式環または単環若しくは多環の芳香族環を形成していてもよく、
前記Ｒ１乃至Ｒ２６及びＲ３１乃至Ｒ４５のアルキル、アリール、ヘテロアリール、ヘテロシクロアルキル、シクロアルキル、トリアルキルシリル、ジアルキルアリールシリル、トリアリールシリル、アダマンチル、ビシクロアルキル、アルケニル、アルキニル、アルキルアミノまたはアリールアミノは、ハロゲン、ハロゲン置換または非置換の(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリール、(Ｃ６−Ｃ６０)アリール置換または非置換の(Ｃ３−Ｃ６０)ヘテロアリール、Ｎ、Ｏ及びＳから選択された一以上のヘテロ原子を含む５員または６員のヘテロシクロアルキル、(Ｃ３−Ｃ６０)シクロアルキル、トリ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルシリル、ジ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリル、トリ(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリル、アダマンチル、(Ｃ７−Ｃ６０)ビシクロアルキル、(Ｃ２−Ｃ６０)アルケニル、(Ｃ２−Ｃ６０)アルキニル、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシ、シアノ、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルアミノ、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールアミノ、(Ｃ６−Ｃ６０)アル(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールオキシ、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールチオ、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロ及びヒドロキシルから選択された一以上の置換基によりさらに置換されていてもよく、及び
ｍ及びｎは、互いに独立して、０〜４の整数であり、
但し、
Ａｒ１０及びＡｒ４０は、互いに独立して、水素、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシ、ハロゲン、(Ｃ４−Ｃ６０)ヘテロアリール、(Ｃ５−Ｃ６０)シクロアルキル、及び(Ｃ６−Ｃ６０)アリールから選択され、Ａｒ１０からＡｒ４０のシクロアルキル、アリール、またはヘテロアリールは、ハロゲン置換または非置換の(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシ、(Ｃ３−Ｃ６０)シクロアルキル、ハロゲン、シアノ、トリ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルシリル、ジ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリル、及びトリ(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリルからなる群から選択される一以上の置換基を有するか有しない(Ｃ６−Ｃ６０)アリールまたは(Ｃ４−Ｃ６０)ヘテロアリール、ハロゲン置換または非置換の(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシ、(Ｃ３−Ｃ６０)シクロアルキル、ハロゲン、シアノ、トリ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルシリル、ジ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリル、及びトリ(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリルからなる群から選択される一以上の置換基によりさらに置換されていてもよく、及び
ａ、ｂ、ｃ及びｄは、互いに独立して、０から４の整数である)。 - 前記有機物層が、アリールアミン化合物及びスチリルアリールアミン化合物からなる群から選択される一以上の化合物を含む、請求項３に記載の有機電界発光素子。
- 前記有機物層が、周期律表元素の１族、２族、第４周期、第５周期遷移金属、ランタン系列金属、及びｄ−遷移元素の有機金属からなる群から選択される一以上の金属をさらに含む、請求項３に記載の有機電界発光素子。
- 請求項１または２に記載の有機電界発光化合物に加え、４８０ｎｍ乃至５６０ｎｍの波長を電界発光ピークとして有する化合物、または５６０ｎｍ以上の波長を電界発光ピークとして有する化合物を含む有機電界発光ディスプレイである、請求項３に記載の有機電界発光素子。
- 前記有機物層が、電界発光層と共に電荷生成層を含む、請求項３に記載の有機電界発光素子。
- 還元性ドーパントと有機物との混合領域、または酸化性ドーパントと有機物との混合領域が、一対の電極の一方または両方の電極の内側表面に配置されている、請求項３に記載の有機電界発光素子。
- 下記化学式１で表される有機電界発光化合物を含む有機太陽電池：
Ｌ１は、下記構造から選択される置換基であり、
Ｒ１乃至Ｒ２０は、互いに独立して、水素、ハロゲン、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリール、(Ｃ３−Ｃ６０)ヘテロアリール、Ｎ、Ｏ及びＳから選択された一以上のヘテロ原子を含む５員または６員のヘテロシクロアルキル、(Ｃ３−Ｃ６０)シクロアルキル、トリ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルシリル、ジ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリル、トリ(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリル、アダマンチル、(Ｃ７−Ｃ６０)ビシクロアルキル、(Ｃ２−Ｃ６０)アルケニル、(Ｃ２−Ｃ６０)アルキニル、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシ、シアノ、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルアミノ、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールアミノ、(Ｃ６−Ｃ６０)アル(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールオキシ、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールチオ、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロまたはヒドロキシルであるか、Ｒ１乃至Ｒ２０はそれぞれ、隣接した置換基と縮合環を含むか含まない(Ｃ３−Ｃ６０)アルキレンまたは(Ｃ３−Ｃ６０)アルケニレンにより連結され、脂環式環または単環若しくは多環の芳香族環を形成していてもよく、
Ｒ２１乃至Ｒ２６は、互いに独立して、水素、ハロゲン、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリール、(Ｃ３−Ｃ６０)ヘテロアリール、Ｎ、Ｏ及びＳから選択された一以上のヘテロ原子を含む５員または６員のヘテロシクロアルキル、(Ｃ３−Ｃ６０)シクロアルキル、トリ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルシリル、ジ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリル、トリ(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリル、アダマンチル、(Ｃ７−Ｃ６０)ビシクロアルキル、(Ｃ２−Ｃ６０)アルケニル、(Ｃ２−Ｃ６０)アルキニル、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシ、シアノ、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルアミノ、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールアミノ、(Ｃ６−Ｃ６０)アル(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールオキシ、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールチオ、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロまたはヒドロキシルであり、
Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１及びＹ２は、互いに独立して、化学結合であるか、−Ｃ（Ｒ３１）（Ｒ３２）−、−Ｎ（Ｒ３３）−、−Ｓ−、−Ｏ−、−Ｓｉ（Ｒ３４）（Ｒ３５）−、−Ｐ（Ｒ３６）−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｂ（Ｒ３７）−、−Ｉｎ（Ｒ３８）−、−Ｓｅ−、−Ｇｅ（Ｒ３９）（Ｒ４０）−、−Ｓｎ（Ｒ４１）（Ｒ４２）−、−Ｇａ（Ｒ４３）−、または−（Ｒ４４）Ｃ＝Ｃ（Ｒ４５）−であり、
Ｒ３１乃至Ｒ４５は、互いに独立して、水素、ハロゲン、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリール、(Ｃ３−Ｃ６０)ヘテロアリール、Ｎ、Ｏ、Ｓ及びＳｉから選択された一以上のヘテロ原子を含む５員または６員のヘテロシクロアルキル、(Ｃ３−Ｃ６０)シクロアルキル、トリ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルシリル、ジ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリル、トリ(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリル、アダマンチル、(Ｃ７−Ｃ６０)ビシクロアルキル、(Ｃ２−Ｃ６０)アルケニル、(Ｃ２−Ｃ６０)アルキニル、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシ、シアノ、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルアミノ、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールアミノ、(Ｃ６−Ｃ６０)アル(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールオキシ、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールチオ、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロまたはヒドロキシルであるか、Ｒ３１とＲ３２、Ｒ３４とＲ３５、Ｒ３９とＲ４０、Ｒ４１とＲ４２、またはＲ４４とＲ４５は、縮合環を含むか含まない(Ｃ３−Ｃ６０)アルキレンまたは(Ｃ３−Ｃ６０)アルケニレンにより連結され、脂環式環または単環若しくは多環の芳香族環を形成していてもよく、
前記Ｒ１乃至Ｒ２６及びＲ３１乃至Ｒ４５のアルキル、アリール、ヘテロアリール、ヘテロシクロアルキル、シクロアルキル、トリアルキルシリル、ジアルキルアリールシリル、トリアリールシリル、アダマンチル、ビシクロアルキル、アルケニル、アルキニル、アルキルアミノまたはアリールアミノは、ハロゲン、ハロゲン置換または非置換の(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリール、(Ｃ６−Ｃ６０)アリール置換または非置換の(Ｃ３−Ｃ６０)ヘテロアリール、Ｎ、Ｏ及びＳから選択された一以上のヘテロ原子を含む５員または６員のヘテロシクロアルキル、(Ｃ３−Ｃ６０)シクロアルキル、トリ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルシリル、ジ(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリル、トリ(Ｃ６−Ｃ６０)アリールシリル、アダマンチル、(Ｃ７−Ｃ６０)ビシクロアルキル、(Ｃ２−Ｃ６０)アルケニル、(Ｃ２−Ｃ６０)アルキニル、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシ、シアノ、(Ｃ１−Ｃ６０)アルキルアミノ、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールアミノ、(Ｃ６−Ｃ６０)アル(Ｃ１−Ｃ６０)アルキル、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールオキシ、(Ｃ６−Ｃ６０)アリールチオ、(Ｃ１−Ｃ６０)アルコキシカルボニル、カルボキシル、ニトロ及びヒドロキシルから選択された一以上の置換基によりさらに置換されていてもよく、及び
ｍ及びｎは、互いに独立して、０〜４の整数であり、
但し、
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