JP6599860B2 - 新規な有機電界発光化合物及びそれを含む有機電界発光デバイス - Google Patents

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Description

本発明は、新規な有機電界発光化合物及びそれを含む有機電界発光デバイスに関する。
電界発光（ＥＬ）デバイスは、より広い視角、より優れたコントラスト比、及びより高速な応答時間を提供するという利点を有する自己発光デバイスである。有機ＥＬデバイスは、発光層を形成するために芳香族ジアミン小分子とアルミニウムとの錯体を材料として使用することによって、Ｅａｓｔｍａｎ Ｋｏｄａｋによって初めて開発された（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．５１，９１３，１９８７を参照）。
有機ＥＬデバイスは、概して、アノード、カソード、及びこれらの２つの電極の間に形成された有機層を含み、アノードから注入された正孔及びカソードから注入された電子が、それらの再結合によって励起状態を形成し、次いで、励起状態が基底状態に戻るとき、光を発光する。有機ＥＬデバイスの有機層は、正孔注入層（ＨＩＬ）、正孔輸送層（ＨＴＬ）、電子阻止層（ＥＢＬ）、発光層（ＥＭＬ）、正孔阻止層（ＨＢＬ）、電子輸送層（ＥＴＬ）、電子注入層（ＥＩＬ）などからなり得、有機層中に使用される材料は、正孔注入材料、正孔輸送材料、電子阻止材料、発光材料、正孔阻止材料、電子輸送材料、電子注入材料などに分類され得る。
有機ＥＬデバイスにおいて発光効率を決定する最も重要な要因は、発光材料である。発光材料は、次の特徴：高量子効率、電子及び正孔の高移動度、均一発光材料層の成形性、及び安定性を有することが必要とされる。色純度、発光効率、及び安定性を改善するために、ドーパント／ホスト材料の混合系が発光材料として使用され得る。ドーパント／ホスト材料系が使用される場合、ホスト材料が発光デバイスの効率及び性能に大いに影響を及ぼすため、ホスト材料の選択が重要である。従来の技法において、４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾール−ビフェニル（ＣＢＰ）が、最も広く知られたリン光性ホスト材料である。Ｐｉｏｎｅｅｒ（日本）らは、最近、バソクプロイン（ＢＣＰ）、アルミニウム（ＩＩＩ）ビス（２−メチル−８−キノリナト）（４−フェニルフェノレート）（ＢＡｌｑ）などを用いることによって、高性能有機ＥＬデバイスを開発し、それらはホスト材料として正孔阻止層において使用された。
これらのリン光性ホスト材料は良好な発光特徴を提供するが、それらは、以下の欠点を有する。（１）それらの低ガラス転移温度及び熱安定性の低さに起因して、真空でも高温蒸着処理中にそれらの分解が生じ得る。（２）有機ＥＬデバイスの電力効率は、［（π／電圧）×電流効率］によって得られ、この電力効率は、電圧に反比例する。リン光性ホスト材料を含む有機ＥＬデバイスは蛍光ホスト材料を含むものよりも高い電流効率（ｃｄ／Ａ）を提供し、高い駆動電圧を有する。したがって、従来のリン光性ホスト材料を使用する有機ＥＬデバイスは、電力効率（ｌｍ／Ｗ）の観点では利点がない。（３）その上、有機ＥＬデバイスの動作寿命及び発光効率は満足のいくものではない。
本発明は、材料の熱安定性を増加させることによって、高温での蒸着の間及びその後の熱による結晶化を最小限にすることができる。
一般的に、ガラス転移温度（Ｔｇ）は、熱安定性を増加させるために増加されるべきである。Ｔｇを増加させるために、多くの置換基が結合されるべきである。しかしながら、多くの置換基が結合される場合、蒸着の温度が過剰に増加し、蒸着中に材料が分解し、損傷を受ける。したがって、好適なＴｇは、好適な数の置換基の導入によって維持されるべきであり、低蒸着温度は、高分子量にかかわらず保持されるべきである。本発明は、カルバゾール基をフルオレン構造の９位に導入することによって上記の問題を解決する。本発明の材料は高分子量を有するが、それらは、同様の分子量を有するカルバゾール誘導体より低い蒸着温度を有する。その上、本発明の材料は高Ｔｇを有する。この特徴は、フルオレン構造の９位でのカルバゾール基の置換に起因し、それによって、フルオレン構造の立体障害を増加させる。立体障害が高いほど、分子間の相互作用が減少し、蒸着温度も低減する。
したがって、有機ＥＬデバイスの卓越した特性を具体化するために、デバイスにおける有機層を構成する材料、特にホストまたはドーパントが好適に選択されるべきである。その一方で、韓国特許第１０−０９５７２８８号、同第１０−０９４８７００号、及び同第１０−０９５５９９３号は、発光層中のホスト材料として、窒素含有ヘテロ環基がカルバゾール基に結合する化合物、窒素含有ヘテロ環基がアリールカルバゾールまたはカルバゾリルアルキレン基に結合する化合物、及びインドロカルバゾール誘導体の特定の構造、それぞれを開示する。しかしながら、上記の公開に列挙される化合物を含む有機ＥＬデバイスは、依然として電力効率、発光効率、寿命などを満たさない。したがって、本発明者らは、上記の公開に列挙される化合物より優れた特性を有する有機ＥＬデバイスを提供することができる有機電界発光化合物を見出すよう試み、フルオレン構造の９位へのカルバゾール基の導入を介して高Ｔｇ及び蒸着の低温を有する材料を見出し、ひいては高発光効率及び卓越した特性を有する有機ＥＬデバイスを提供することができる。
本発明の目的は、高発光効率を有する有機電界発光化合物を提供し、有機電界発光化合物を含み、かつ長駆動寿命、ならびに改善された電力効率及び電流効率を有する有機ＥＬデバイスを提供することである。
課題を解決するための手段
本発明者らは、上記の目的が、以下の式１によって表される化合物によって達成され得ることを見出し、
Figure 0006599860
式中、
Ａ１は、置換もしくは非置換５〜３０員ヘテロアリール基を表し、
Ｌ１は、単結合、置換もしくは非置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリーレン基、または置換もしくは非置換５〜３０員ヘテロアリーレン基を表し、
Ｒ１は、置換もしくは非置換（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル基、置換もしくは非置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリール基、置換もしくは非置換５〜３０員ヘテロアリール基、置換もしくは非置換（Ｃ３〜Ｃ３０）シクロアルキル基、置換もしくは非置換（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキルアミノ基、置換もしくは非置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールアミノ基、または置換もしくは非置換（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールアミノ基を表し、
Ｒ２は、水素、重水素、ハロゲン、シアノ基、置換もしくは非置換（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル基、置換もしくは非置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリール基、置換もしくは非置換５〜３０員ヘテロアリール基、置換もしくは非置換（Ｃ３〜Ｃ３０）シクロアルキル基、置換もしくは非置換（Ｃ１〜Ｃ３０）アルコキシ基、置換もしくは非置換（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキルシリル基、置換もしくは非置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールシリル基、置換もしくは非置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリール（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキルシリル基、置換もしくは非置換（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキルアミノ基、置換もしくは非置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールアミノ基、置換もしくは非置換（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールアミノ基、または以下の式２を表し、
Figure 0006599860
Ｒ２は、カルバゾール環との縮合によってベンゾカルバゾールを形成し、
Ｒ３は、水素、重水素、ハロゲン、シアノ基、置換もしくは非置換（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル基、置換もしくは非置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリール基、置換もしくは非置換５〜３０員ヘテロアリール基、置換もしくは非置換（Ｃ３〜Ｃ３０）シクロアルキル基、置換もしくは非置換（Ｃ１〜Ｃ３０）アルコキシ基、置換もしくは非置換（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキルシリル基、置換もしくは非置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールシリル基、置換もしくは非置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリール（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキルシリル基、置換もしくは非置換（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキルアミノ基、置換もしくは非置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールアミノ基、または置換もしくは非置換（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールアミノ基を表し、
Ｘは、Ｏ、Ｓ、ＣＲ１１Ｒ１２、ＮＲ１３、またはＳｉＲ１３Ｒ１４を表し、
Ｒ４、Ｒ５、及びＲ６は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、シアノ基、置換もしくは非置換（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル基、置換もしくは非置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリール基、置換もしくは非置換５〜３０員ヘテロアリール基、置換もしくは非置換（Ｃ３〜Ｃ３０）シクロアルキル基、置換もしくは非置換（Ｃ１〜Ｃ３０）アルコキシ基、置換もしくは非置換（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキルシリル基、置換もしくは非置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールシリル基、置換もしくは非置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリール（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキルシリル基、置換もしくは非置換（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキルアミノ基、置換もしくは非置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールアミノ基、または置換もしくは非置換（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールアミノ基を表すか、あるいは、隣接する置換基（複数可）と連結して、単環式もしくは多環式の（Ｃ３〜Ｃ３０）脂環式もしくは芳香族の環を形成し、その炭素原子（複数可）は窒素、酸素、及び硫黄から選択される少なくとも１つのヘテロ原子と置き換えられてもよく、
Ｒ１１〜Ｒ１４は、それぞれ独立して、置換もしくは非置換（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル基、置換もしくは非置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリール基、または置換もしくは非置換５〜３０員ヘテロアリール基を表すか、あるいは隣接する置換基（複数可）と連結して、単環式もしくは多環式の（Ｃ３〜Ｃ３０）脂環式もしくは芳香族の環を形成し、その炭素原子（複数可）は窒素、酸素、及び硫黄から選択される少なくとも１つのヘテロ原子と置き換えられてもよく、
ａ、ｃ、ｄ、及びｅは、それぞれ独立して、１〜４の整数を表し、ａ、ｃ、ｄ、またはｅが、２以上の整数である場合、各Ｒ２、Ｒ４、Ｒ５、またはＲ６は同じであるか、または異なり、
ｂは、１〜３の整数を表し、ｂが２以上の整数である場合、各Ｒ３は同じであるか、または異なり、
ｎは、０または１の整数を表し、
ｍは、１または２の整数を表し、
ヘテロアリール（エン）基は、Ｂ、Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｐ（＝Ｏ）、Ｓｉ、及びＰから選択される少なくとも１つのヘテロ原子を含有する。
本発明の有利な効果
本発明に従う有機電界発光化合物は、従来の材料と比較して高い発光効率を有し、したがって、発光ホスト材料として本化合物を含む有機ＥＬデバイスは、長駆動寿命及び改善された電力効率を有し、ひいては消費電力を低減する。
以降に、本発明を詳細に記載する。しかしながら、以下の記載は、本発明を説明することを意図するものであり、決して本発明の範囲を制限することを意味するものではない。
本発明は、式１によって表される有機電界発光化合物、本有機電界発光化合物を含む有機電界発光材料、及び本材料を含む有機ＥＬデバイスに関する。
本明細書において、「（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル（エン）」は、炭素原子の数が好ましくは１〜２０個、より好ましくは１〜１０個である、１〜３０個の炭素原子を有する直鎖状または分岐状アルキル（エン）であることを意味し、かつメチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチルなどを含む。「（Ｃ２〜Ｃ３０）アルケニル」は、炭素原子の数が好ましくは２〜２０個、より好ましくは２〜１０個である２〜３０個の炭素原子を有する直鎖状または分岐状アルケニルであることを意味し、かつビニル、１−プロペニル、２−プロペニル、１−ブテニル、２−ブテニル、３−ブテニル、２−メチルブタ−２−エニルなどを含む。「（Ｃ２〜Ｃ３０）アルキニル」は、炭素原子の数が好ましくは２〜２０個、より好ましくは２〜１０個である２〜３０個の炭素原子を有する直鎖状または分岐状アルキニルであり、かつエチニル、１−プロピニル、２−プロピニル、１−ブチニル、２−ブチニル、３−ブチニル、１−メチルペンタ−２−イニルなどを含む。「（Ｃ３〜Ｃ３０）シクロアルキル」は、炭素原子の数が好ましくは３〜２０個、より好ましくは３〜７個である３〜３０個の炭素原子を有する単環式もしくは多環式の炭化水素であり、かつシクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシルなどを含む。「（３〜７員）ヘテロシクロアルキル」は、Ｂ、Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｐ（＝Ｏ）、Ｓｉ、及びＰ、好ましくはＯ、Ｓ、及びＮから選択される少なくとも１個のヘテロ原子を有するシクロアルキルであり、かつテトラヒドロフラン、ピロリジン、チオラン、テトラヒドロピランなどを含む。「（Ｃ６〜Ｃ３０）アリール（エン）」は、炭素原子の数が好ましくは６〜２０個、より好ましくは６〜１５個である６〜３０個の炭素原子を有する芳香族炭化水素に由来する単環式または縮合環であり、かつフェニル、ビフェニル、ターフェニル、ナフチル、フルオレニル、フェナントレニル、アントラセニル、インデニル、トリフェニレニル、ピレニル、テトラセニル、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。「３〜３０員ヘテロアリール（エン）」は、Ｂ、Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｐ（＝Ｏ）、Ｓｉ、及びＰからなる群から選択される少なくとも１つの、好ましくは１〜４個のヘテロ原子、及び３〜３０個の環骨格原子を含むアリール基であり、かつ単環式環または少なくとも１つのベンゼン環と縮合した縮合環であり、かつ好ましくは３〜２０個、より好ましくは３〜１５個の環骨格原子を有し、部分的に飽和であり得、少なくとも１つのヘテロアリールまたはアリール基を単結合（複数可）によってヘテロアリール基と連結させることによって形成されるものであり得、かつフリル、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、ピリダジニルなどを含む単環式環型ヘテロアリール、ならびにベンゾフラニル、ベンゾチオフェニル、イソベンゾフラニル、ジベンゾフラニル、ジベンゾチオフェニル、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、シノリニル、キナゾリニル、キノキサリニル、カルバゾリル、フェノキサジニル、フェナントリジニル、ベンゾジオキソリルなどを含む縮合環型ヘテロアリールを含む。「ハロゲン」はＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、及びＩを含む。
本明細書において、「置換もしくは非置換」という表現における「置換」とは、ある特定の官能基中の水素原子が、別の原子または基、すなわち置換基で置き換えられることを意味する。式１のＡ１、Ｌ１、Ｒ１〜Ｒ６、及びＲ１１〜Ｒ１４中の置換（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル基、置換（Ｃ１〜Ｃ３０）アルコキシ基、置換（Ｃ３〜Ｃ３０）シクロアルキル基、置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリール（エン）基、置換５〜３０員ヘテロアリール（エン）基、及び置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリール（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキ基の置換基は、それぞれ独立して、重水素、ハロゲン、シアノ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヒドロキシル基、（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル基、ハロ（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル基、（Ｃ２〜Ｃ３０）アルケニル基、（Ｃ２〜Ｃ３０）アルキニル基、（Ｃ１〜Ｃ３０）アルコキシ基、（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキルチオ基、（Ｃ３〜Ｃ３０）シクロアルキル基、（Ｃ３〜Ｃ３０）シクロアルケニル基、３〜７員ヘテロシクロアルキル基、（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールオキシ基、（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールチオ基、非置換または（Ｃ６〜Ｃ３０）アリール基で置換された３〜３０員ヘテロアリール基、非置換または３〜３０員ヘテロアリール基で置換された（Ｃ６〜Ｃ３０）アリール基、トリ（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキルシリル基、トリ（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールシリル基、ジ（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールシリル基、（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキルジ（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールシリル基、アミノ基、モノもしくはジ（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキルアミノ基、モノもしくはジ（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールアミノ基、（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールアミノ基、（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキルカルボニル基、（Ｃ１〜Ｃ３０）アルコキシカルボニル基、（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールカルボニル基、ジ（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールボロニル基、ジ（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキルボロニル基、（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールボロニル基、（Ｃ６〜Ｃ３０）アリール（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル基、及び（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル（Ｃ６〜Ｃ３０）アリール基からなる群から選択される少なくとも１つである。
式１の化合物は、以下の式３、４、または５によって表され、
Figure 0006599860
式中、
Ａ１、Ｌ１、Ｒ１〜Ｒ５、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｍ、及びｎは、式１において定義される通りである。
式１の化合物において、好ましくは、Ａ１は、ピリジン、ピリミジントリアジン、ピラジン、キノリン、キナゾリン、キノキサリン、またはナフチリジンを表し、Ｌ１は、単結合または（Ｃ６〜Ｃ２０）アリーレン基を表し、Ｒ１は、（Ｃ１〜Ｃ２０）アルキル基、（Ｃ６〜Ｃ２０）アリール基、または５〜２０員ヘテロアリール基を表し、Ｒ２は、水素、重水素、（Ｃ６〜Ｃ２０）アリール基、５〜２０員ヘテロアリール基、（Ｃ６〜Ｃ２０）アリールアミノ基、もしくは式２を表すか、またはカルバゾール環との縮合によってベンゾカルバゾールを形成し、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、及びＲ６は、それぞれ独立して、水素または（Ｃ１〜Ｃ２０）アルキル基を表し、Ｒ１１〜Ｒ１４は、それぞれ独立して、（Ｃ１〜Ｃ２０）アルキル基、（Ｃ６〜Ｃ２０）アリール基、または５〜２０員ヘテロアリール基を表す。
式１の化合物は、以下の化合物からなる群から選択され得る。
Figure 0006599860
Figure 0006599860
Figure 0006599860
本発明に従う有機電界発光化合物は、当業者に既知の方法によって調製され得、例えば以下の反応スキーム１に従って調製され得る。
Figure 0006599860
式中、
Ａ１、Ｌ１、Ｒ１〜Ｒ５、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｍ、及びｎは、式１において定義される通りであり、Ｈａｌはハロゲンを表す。
本発明は、式１の有機電界発光化合物を含む有機電界発光材料及び本材料を含む有機電界発光デバイスをさらに提供する。本材料は、本発明の有機電界発光化合物単独からなり得るか、または一般的に有機電界発光材料中に含まれる従来の材料をさらに含み得る。
本発明に従う有機電界発光デバイスは、第１の電極、第２の電極、及び第１の電極と第２の電極との間に少なくとも１つの有機層を備え得、その有機層は、少なくとも１つの式１の有機電界発光化合物を含む。
第１の電極及び第２の電極のうちの一方はアノードであり得、他方はカソードであり得る。有機層は、発光層を含み、また、正孔注入層、正孔輸送層、電子阻止層、電子輸送層、電子注入層、中間層、及び正孔阻止層からなる群から選択される少なくとも１つの層をさらに含み得る。
本発明の式１の有機電界発光化合物は、発光層中にホスト材料として含まれ得る。好ましくは、発光層は、少なくとも１つのドーパントをさらに含み得、必要であれば、本発明の式１の有機電界発光化合物に加えて、第２のホスト材料として、他の化合物を含み得る。
本発明は、有機ＥＬデバイスを調整するための材料をさらに提供する。本材料は、第１及び第２のホスト材料を含む。第１のホスト材料は、本発明の有機電界発光化合物を含む。第１のホスト材料及び第２のホスト材料は、重量比において１：９９〜９９：１の範囲であり得る。
第２のホスト材料は、既知のリン光性ホストのうちのいずれかであり得、好ましくは、発光効率の点から見て、以下の式６〜１０の化合物からなる群から選択され、
Ｈ−（Ｃｚ−Ｌ４）ｈ−Ｍ （６）
Ｈ−（Ｃｚ）ｉ−Ｌ４−Ｍ （７）
Figure 0006599860
Figure 0006599860
Figure 0006599860
式中、
Ｃｚは、以下の構造を表し、
Figure 0006599860
ＸはＯまたはＳを表し、
Ｒ２１〜Ｒ２４は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、置換もしくは非置換（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル基、置換もしくは非置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリール基、置換もしくは非置換５もしくは３０員ヘテロアリール基、またはＲ２５Ｒ２６Ｒ２７Ｓｉ−を表すか、あるいは、隣接する置換基（複数可）と連結して、単環式もしくは多環式の（Ｃ５〜Ｃ３０）脂環式もしくは芳香族の環を形成し、その炭素原子（複数可）は窒素、酸素、及び硫黄から選択される少なくとも１つのヘテロ原子と置き換えられてもよく、
Ｒ２５〜Ｒ２７は、それぞれ独立して、置換もしくは非置換（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル基、または置換もしくは非置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリール基を表し、
Ｌ４は、単結合、置換もしくは非置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリーレン基、または置換もしくは非置換５もしくは３０員ヘテロアリーレン基を表し、
Ｍは、置換もしくは非置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリール基、または置換もしくは非置換５もしくは３０員ヘテロアリール基を表し、
Ｙ１及びＹ２は、それぞれ独立して、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｎ（Ｒ３１）−、または−Ｃ（Ｒ３２）（Ｒ３３）−を表し、Ｙ１及びＹ２は、同時に存在せず、
Ｒ３１〜Ｒ３３は、それぞれ独立して、置換もしくは非置換（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル基、置換もしくは非置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリール基、または置換もしくは非置換５もしくは３０員ヘテロアリール基を表すか、あるいは、隣接する置換基（複数可）と連結して、単環式もしくは多環式の（Ｃ５〜Ｃ３０）脂環式もしくは芳香族の環を形成し、その炭素原子（複数可）は窒素、酸素、及び硫黄から選択される少なくとも１つのヘテロ原子と置き換えられてもよく、Ｒ３２及びＲ３３は、同じであり得るか、または異なり得、
ｈ及びｉは、それぞれ独立して、１〜３の整数を表し、
ｊ、ｋ、ｌ、及びｍは、それぞれ独立して、０〜４の整数を表し、
ｈ、ｉ、ｊ、ｋ、ｌ、またはｍが２以上の整数である場合、各（Ｃｚ−Ｌ４）、各（Ｃｚ）、各Ｒ２１、各Ｒ２２、各Ｒ２３、または各Ｒ２４は同じであるか、または異なる。
特に、第２のホスト材料は以下を含み、
Figure 0006599860
Figure 0006599860
式中、ＴＰＳは、トリフェニルシリルを表す。
ドーパントは、好ましくは、１つ以上のリン光性ドーパントである。本発明の有機電界発光デバイスに適用されるリン光性ドーパント材料は、特に限定されるものではないが、好ましくは、イリジウム（Ｉｒ）、オスミウム（Ｏｓ）、銅（Ｃｕ）、及び白金（Ｐｔ）の錯体化合物、より好ましくは、イリジウム（Ｉｒ）、オスミウム（Ｏｓ）、銅（Ｃｕ）、及び白金（Ｐｔ）のオルト−金属化錯体化合物、さらにより好ましくは、オルト−金属化イリジウム錯体化合物から選択され得る。
本発明の有機電界発光デバイスにおいて使用されるドーパントは、以下の式１１〜１３によって表される化合物からなる群から選択され得、
Figure 0006599860
 式中、
Ｌは、以下の構造から選択され、
Figure 0006599860
Ｒ１００は、水素、置換もしくは非置換（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル基、または置換もしくは非置換（Ｃ３〜Ｃ３０）シクロアルキル基を表し、Ｒ１０１〜Ｒ１０９及びＲ１１１〜Ｒ１２３は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、非置換またはハロゲン（複数可）で置換された（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル基、置換もしくは非置換（Ｃ３〜Ｃ３０）シクロアルキル基、シアノ基、または置換もしくは非置換（Ｃ１〜Ｃ３０）アルコキシ基を表し、Ｒ１２０〜Ｒ１２３は、隣接する置換基（複数可）と連結して、縮合環、例えばキノリンを形成し、Ｒ１２４〜Ｒ１２７は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、置換もしくは非置換（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル基、または置換もしくは非置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリール基を表し、Ｒ１２４〜Ｒ１２７がアリール基である場合、それらは、隣接する置換基（複数可）と連結して、縮合環、例えばフルオレンを形成し、Ｒ２０１〜Ｒ２１１は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、非置換またはハロゲン（複数可）で置換された（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル基、または置換もしくは非置換（Ｃ３〜Ｃ３０）シクロアルキル基を表し、ｆ及びｇは、それぞれ独立して、１〜３の整数を表し、ｆまたはｇが２以上の整数である場合、各Ｒ１００は、同じであり得るか、または異なり得、ｎは、１〜３の整数を表す。
ドーパント材料は、以下を含む。
Figure 0006599860
Figure 0006599860
Figure 0006599860
本発明の有機電界発光デバイスの有機層は、式１の有機電界発光化合物を含み、アリールアミン系化合物及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少なくとも１つの化合物をさらに含み得る。
本発明の有機電界発光デバイスにおいて、有機層は、式１の有機電界発光化合物に加えて、周期表の第１族の金属、第２族の金属、第４周期の遷移金属、第５周期の遷移金属、ランタニド、及びｄ軌道遷移元素の有機金属からなる群から選択される少なくとも１つの金属、または該金属を含む少なくとも１つの錯体化合物をさらに含み得る。
その上、本発明の有機電界発光デバイスは、本発明の有機電界発光化合物の他に、青色電界発光化合物、赤色電界発光化合物、または緑色電界発光化合物を含む、少なくとも１つの発光層をさらに含むことによって、白色光を放出し得、必要であれば、黄色または橙色の発光層をさらに含み得る。
好ましくは、本発明の有機電界発光デバイスにおいて、カルコゲニド層、金属ハロゲン化物層、及び金属酸化物層から選択される少なくとも１つの層（以降、「表面層」）は、一方または両方の電極（複数可）の内部表面（複数可）上に配置され得る。特に、シリコンまたはアルミニウムのカルコゲニド（酸化物を含む）層は、発光媒体層のアノード表面上に配置され、金属ハロゲン化物層または金属酸化物層は、電界発光媒体層のカソード表面上に配置されるのが好ましい。表面層は、有機電界発光デバイスに動作安定性を提供する。好ましくは、カルコゲニドは、ＳｉＯＸ（１≦Ｘ≦２）、ＡｌＯＸ（１≦Ｘ≦１．５）、ＳｉＯＮ、ＳｉＡｌＯＮなどを含み、金属ハロゲン化物層は、ＬｉＦ、ＭｇＦ２、ＣａＦ２、希土類金属フッ化物などを含み、金属酸化物は、Ｃｓ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏ、ＭｇＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＣａＯなどを含む。
好ましくは、本発明の有機電界発光デバイスにおいて、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が、１対の電極の少なくとも１つの表面上に配置され得る。この場合、電子輸送化合物が還元されてアニオンとなり、したがって、混合領域から発光媒体に電子を注入及び輸送するのがより容易となる。さらに、正孔輸送化合物は、酸化されてカチオンとなり、したがって、混合領域から発光媒体に正孔を注入及び輸送するのがより容易となる。好ましくは、酸化性ドーパントは、様々なルイス酸及び受容体化合物を含み、還元性ドーパントは、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を含む。還元性ドーパント層は、２つ以上の発光層を有し、白色光を発光する、有機電界発光デバイスを調製するために、電荷発生層として用いられ得る。
本発明の有機電界発光デバイスの各層を形成するためには、乾式成膜法、例えば真空蒸着、スパッタリング、プラズマ、イオンプレーティング法など、または湿式成膜法、例えばスピンコーティング、ディップコーティング、フローコーティング法などが使用され得る。
湿式成膜法を使用するとき、各層を構成する材料を、任意の好適な溶媒、例えばエタノール、クロロホルム、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどの中に溶解または拡散させることによって、薄膜が形成される。溶媒は、各層を構成する材料が溶媒中に溶解できるか、または拡散できる限り、特に制限されず、それは層の形成においていかなる問題も引き起こさない。
以降に、本発明の有機電界発光化合物、本化合物の調製方法、本化合物を含むデバイスの発光特性を、以下の実施例を参照して詳細に説明する。
実施例１：化合物Ｈ−３４の調製
Figure 0006599860
化合物１−２の調製
３Ｌの丸底フラスコ（ＲＢＦ）中の２−ブロモビフェニル（５０．０ｇ、２１４．０ｍｍｏｌ）及びテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）（１．０Ｌ）を−７８℃に冷却し、２．５Ｍのｎ−ブチルリチウム（１０３．０ｍＬ、２５７．０ｍｍｏｌ）をそこに添加した。２時間後、（４−ブロモフェニル）（フェニル）メタノン（５６．０ｇ、２１４．０ｍｍｏｌ）をそのフラスコに添加した。１７時間後、混合物を塩化メチレン（ＭＣ）及びＨ２Ｏで抽出し、ＭＣ層をＭｇＳＯ４の上で乾燥させた。ＭＣ層を濃縮させて、化合物１−１を得た。
３ＬのＲＢＦ中の化合物１−１、塩酸（１００．０ｍＬ）、及び酢酸（１．０Ｌ）を還流下で撹拌した。１４時間後、結果として生じる固体をろ過し、ろ過された固体をクロロホルム（ＣＨＣｌ３）中に溶解し、カラムクロマトグラフィーに適用して化合物１−２（３５．０ｇ、４２％）を得た。
化合物１−３の調製
１ＬのＲＢＦ中の化合物１−２（３５．０ｇ、８９．０ｍｍｏｌ）、ビス（ピナコラト）ジボラン（２７．０ｇ、１０６．０ｍｍｏｌ）、ビス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（ＩＩ）ジクロライド（Ｐｄ（ＰＰｈ３）２Ｃｌ２）（３．１ｇ、４．４５ｍｍｏｌ）、酢酸カリウム（ＫＯＡｃ）（２２．０ｇ、２２２．０ｍｍｏｌ）、及び１，４−ジオキサン（４４５．０ｍＬ）を還流下で撹拌した。３時間後、混合物をジクロロメタン（ＤＣＭ）及びＨ２Ｏで抽出し、ＤＣＭ層をＭｇＳＯ４の上で乾燥させ、ろ過した。結果として生じる固体をＣＨＣｌ３中に溶解し、カラムクロマトグラフィーに適用して化合物１−３（２２．０ｇ、５６％）を得た。
化合物１−４の調製
５００ｍＬのＲＢＦ中の化合物１−３（２２．０ｇ、５０．０ｍｍｏｌ）、２−ブロモニトロベンゼン（１２．０ｇ、６０．０ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（Ｏ）（Ｐｄ（ＰＰｈ３）４）（１．７ｇ、１．５ｍｍｏｌ）、Ｋ２ＣＯ３（１３．７ｇ、９９．４ｍｍｏｌ）、トルエン（１００．０ｍＬ）、エタノール（ＥｔＯＨ）（２５．０ｍＬ）、及びＨ２Ｏ（２５．０Ｌ）を還流下で撹拌した。５時間後、混合物をＤＣＭ及びＨ２Ｏで抽出し、ＤＣＭ層をＭｇＳＯ４の上で乾燥させ、ろ過した。結果として生じる固体をＣＨＣｌ３中に溶解し、カラムクロマトグラフィーに適用して化合物１−４（１５．０ｇ、７０％）を得た。
化合物１−５の調製
５００ｍＬのＲＢＦ中の化合物１−４（１５．０ｇ、３５．０ｍｍｏｌ）、亜リン酸トリエチル（Ｐ（ＯＥｔ）３）（１００．０ｍＬ）、及び１，２−ジクロロベンゼン（１，２−ＤＣＢ）（５０．０ｍＬ）を還流下で撹拌した。１３時間後、溶媒を蒸留し、残留物をＣＨＣｌ３中に溶解し、カラムクロマトグラフィーに適用して化合物１−５（８．４２ｇ、５９％）を得た。
化合物１−６の調製
５００ｍＬのＲＢＦ中の化合物１−５（８．４ｇ、２１．０ｍｍｏｌ）、１−ブロモ−３−ヨードベンゼン（８．７ｇ、３１．０ｍｍｏｌ）、ＣｕＩ（２．０ｇ、１０．３ｍｍｏｌ）、エチレンジアミン（１．４ｍＬ、２１．０ｍｍｏｌ）、Ｋ３ＰＯ４（１３．０ｇ、６２．０ｍｍｏｌ）、及びトルエン（１０３．０ｍＬ）を還流下で２３時間撹拌した。反応完了後、混合物を室温に冷却し、ＤＣＭ及びＨ２Ｏで抽出し、ＤＣＭ層をＭｇＳＯ４の上で乾燥させた。ＤＣＭ層を減圧下で濃縮し、結果として生じる溶液をカラムクロマトグラフィーに適用して化合物１−６（９．５ｇ、９４％）を得た。
化合物１−７の調製
５００ｍＬのＲＢＦ中の化合物１−６（９．５ｇ、１９．５ｍｍｏｌ）、ビス（ピナコラト）ジボラン（６．４ｇ、２５．０ｍｍｏｌ）、Ｐｄ（ＰＰｈ３）２Ｃｌ２）（６８４．０ｍｇ、０．９７ｍｍｏｌ）、ＫＯＡｃ（４．８ｇ、４９．０ｍｍｏｌ）、及び１，４−ジオキサン（１９６．０ｍＬ）を還流下で撹拌した。６時間後、混合物をＤＣＭ及びＨ２Ｏで抽出し、ＤＣＭ層をＭｇＳＯ４の上で乾燥させ、ろ過した。結果として生じる固体をＣＨＣｌ３中に溶解し、カラムクロマトグラフィーに適用して化合物１−７（８．０ｇ、６９％）を得た。
化合物Ｈ−３４の調製
２５０ｍＬのＲＢＦ中の化合物１−７（８．０ｇ、１３．０ｍｍｏｌ）、２−クロロ−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（４．２ｇ、１５．７ｍｍｏｌ）、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（４５４．０ｍｇ、０．３９ｍｍｏｌ）、Ｋ２ＣＯ３（３．６ｇ、２６．０ｍｍｏｌ）、トルエン（３０．０ｍＬ）、ＥｔＯＨ（７．０ｍＬ）、及びＨ２Ｏ（７．０ｍＬ）を還流下で撹拌した。３時間後、混合物をＤＣＭ及びＨ２Ｏで抽出し、ＤＣＭ層をＭｇＳＯ４の上で乾燥させ、ろ過した。結果として生じる固体をＣＨＣｌ３中に溶解し、カラムクロマトグラフィーに適用して化合物Ｈ−３４（３．９５ｇ、４２％）を得た。
ｍｐ２８８℃、ＵＶ２９０ｎｍ（トルエン中）、ＰＬ４３０ｎｍ（トルエン中）、ＭＳ／ＥＩＭＳ７１４．２８
実施例２：化合物Ｈ−５７の調製
Figure 0006599860
化合物２−１の調製
２ＬのＲＢＦ中の化合物１−３（３５．０ｇ、７８．０ｍｍｏｌ）、２，５−ジブロモニトロベンゼン（２６．２ｇ、９３．０ｍｍｏｌ）、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（３．６ｇ、３．１ｍｍｏｌ）、Ｎａ２ＣＯ３（２０．６ｇ、１９５．０ｍｍｏｌ）、トルエン（４００．０ｍＬ）、ＥｔＯＨ（５０．０ｍＬ）、及びＨ２Ｏ（１００．０ｍＬ）を１３０℃未満で一晩撹拌した。反応混合物を酢酸エチル（ＥＡ）及びＨ２Ｏで後処理し、水分をＭｇＳＯ４で除去し、残留物を減圧下で蒸留した。粗生成物をＭＣ：ヘキサン（Ｈｘ）とともにカラムクロマトグラフィーに適用して、固体形態で化合物２−１（３０．０ｇ、７５％）を得た。
化合物２−２の調製
１ＬのＲＢＦ中の化合物２−１（３０．０ｇ、５７．８ｍｍｏｌ）、Ｐ（ＯＥｔ）３（２００．０ｍＬ）、及び１，２−ＤＣＢ（２００．０ｍＬ）を１５０℃未満で２時間撹拌した。反応混合物を蒸留して固体を得た。粗生成物をＭＣ：Ｈｘとともにカラムクロマトグラフィーに適用して、白色固体として化合物２−２（１９．０ｇ、６８％）を得た。
化合物２−３の調製
５００ｍＬのＲＢＦ中の化合物２−２（５．７ｇ、４７．０ｍｍｏｌ）、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（１．８ｇ、１．５ｍｍｏｌ）、Ｋ２ＣＯ３（１３．５ｇ、９７．０ｍｍｏｌ）、トルエン（２００．０ｍＬ）、ＥｔＯＨ（５０．０ｍＬ）、及びＨ２Ｏ（５０．０ｍＬ）を１２０℃未満で２．５時間撹拌した。反応混合物をＥＡ及びＨ２Ｏで後処理し、水分をＭｇＳＯ４で除去し、残留物を減圧下で蒸留した。粗生成物をＭＣ：Ｈｘとともにカラムクロマトグラフィーに適用して、白色固体として化合物２−３（１６．０ｇ、８４％）を得た。
化合物Ｈ−５７の調製
５００ｍＬのＲＢＦ中の化合物２−３（１０．０ｇ、２０．６ｍｍｏｌ）、２−（３−ブロモフェニル）−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（９．６ｇ、２４．８ｍｍｏｌ）、酢酸パラジウム（ＩＩ）（Ｐｄ（ＯＡｃ）２）（２３２．０ｍｇ、１．０ｍｍｏｌ）、２−ジシクロヘキシルホスフィノ−２’，−６’−ジメトキシビフェニル（ｓ−ｐｈｏｓ）（８５０．０ｍｇ、２．０ｍｍｏｌ）、ナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシド（ＮａＯｔＢｕ）（５．０ｇ、５１．６ｍｍｏｌ）、及びｏ−キシレン（２００．０ｍＬ）１８０℃未満で２時間撹拌した。反応混合物をＥＡ及びＨ２Ｏで後処理し、水分をＭｇＳＯ４で除去し、残留物を減圧下で蒸留した。粗生成物をＭＣ：Ｈｘとともにカラムクロマトグラフィーに適用して、白色固体として化合物Ｈ−５７（７．３ｇ、４５％）を得た。
ｍｐ３１２℃、ＵＶ３４４ｎｍ（トルエン中）、ＰＬ４２７ｎｍ（トルエン中）、ＭＳ／ＥＩＭＳ７９１
実施例３：化合物Ｈ−９０の調製
Figure 0006599860
化合物３−１の調製
フラスコにおいて９−フルオレノン（２０．０ｇ、１１１．０ｍｍｏｌ）をＴＨＦ（５５４．０ｍＬ）中に溶解し、フェニルマグネシウムブロミド（３６．９ｍＬ）をそこに０℃で緩徐に添加した。混合物を室温で２４時間撹拌した。反応完了後、有機層をＥＡで抽出し、ＭｇＳＯ４で残存水分を除去することによって乾燥させた。層をカラムクロマトグラフィーによって分離して化合物３−１（２０．０ｇ、７０％）を得た。
化合物３−２の調製
フラスコ中の２−ブロモ−９Ｈ−カルバゾール（２０．０ｇ、８１．２ｍｍｏｌ）、フェニルボロン酸（１１．９ｇ、９７．５ｍｍｏｌ）、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（４．７ｇ、４．０６ｍｍｏｌ）、２Ｍ Ｋ２ＣＯ３（１２１．０ｍＬ）、トルエン（２５０．０ｍＬ）、及びＥｔＯＨ（１２１．０ｍＬ）を還流下で５時間撹拌した。反応完了後、有機層をＥＡで抽出し、ＭｇＳＯ４で残存水分を除去することによって乾燥させた。層をカラムクロマトグラフィーによって分離して化合物３−２（１７．０ｇ、８６％）を得た。
化合物３−３の調製
フラスコ中の化合物３−２（１７．０ｇ、７０．０ｍｍｏｌ）、１−ヨード−３−ブロモベンゼン（１７．７ｍＬ、１４０．０ｍｍｏｌ）、ＣｕＩ（６．６ｇ、３５．０ｍｍｏｌ）、Ｋ３ＰＯ４（４４．５ｇ、２１０．０ｍｍｏｌ）、エチレンジアミン（ＥＤＡ）（４．７ｍＬ、７０．０ｍｍｏｌ）、及びトルエン（３５０．０ｍＬ）を溶解し、１２０℃で５時間還流させた。反応完了後、有機層をＥＡで抽出し、ＭｇＳＯ４で残存水分を除去することによって乾燥させた。層をカラムクロマトグラフィーによって分離して化合物３−３（２７．０ｇ、９７％）を得た。
化合物３−４の調製
フラスコにおいて化合物３−３（２７．０ｇ、６７．７ｍｍｏｌ）及び化合物３−１（１７．５ｇ、６７．７ｍｍｏｌ）をＤＣＭ（５２２．０ｍＬ）中に溶解した。メタンスルホン酸（ＭＳＡ）中にＰ２Ｏ５（０．０４ｍＬ、１．３５ｍｍｏｌ）を添加した後、混合物を１０分間撹拌した。反応完了後、ＮａＨＣＯ３（ａｑ）を添加し、有機層をＤＣＭで抽出した。有機層をＭｇＳＯ４で残存水分を除去することによって乾燥させ、カラムクロマトグラフィーによって分離して化合物３−４（４０．０ｇ、９５％）を得た。
化合物３−５の調製
フラスコにおいて化合物３−４（１５．０ｇ、２３．４ｍｍｏｌ）、２−（３−ブロモフェニル）−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（６．６ｇ、２５．７４ｍｍｏｌ）、塩化パラジウム（ＩＩ）（ＰｄＣｌ２（ＰＰｈ３）４）（６５９．０ｍｇ、０．９４ｍｍｏｌ）、及びＫＯＡｃ（１０．０ｇ、１０２．９ｍｍｏｌ）を１，４−ジオキサン（１５６．０ｍＬ）中に溶解した。混合物を１２０℃で４時間撹拌した。反応完了後、有機層をＥＡで抽出し、ＭｇＳＯ４で残存水分を除去することによって乾燥させた。有機層を、カラムクロマトグラフィーを介して分離して、化合物３−５（１０．６ｇ、６６％）を得た。
化合物Ｈ−９０の調製
フラスコ中の化合物３−５（１０．６ｇ、１５．４ｍｍｏｌ）、２−クロロ−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（３．８ｇ、１４．０ｍｍｏｌ）、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（８２０．０ｍｇ、０．７７ｍｍｏｌ）、２Ｍ Ｋ２ＣＯ３ （６０．０ｍＬ）、ＥｔＯＨ（６０．０ｍＬ）、及びトルエン（１８０．０ｍＬ）を１２０℃で５時間撹拌した。反応完了後、有機層をＥＡで抽出し、ＭｇＳＯ４で残存水分を除去することによって乾燥させた。ＥＡ及びＭｅＯＨで再結晶することによって化合物Ｈ−９０（４．０ｇ、３２．７％）を得た。
ｍｐ２５６℃、ＵＶ３２４ｎｍ（トルエン中）、ＰＬ４３９ｎｍ（トルエン中）、ＭＳ／ＥＩＭＳ７９０．９５
デバイス実施例１：本発明に従う有機電界発光化合物を使用することによるＯＬＥＤデバイスの製造
本発明の有機電界発光化合物を使用する有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）デバイスは、以下の通り製造された。ＯＬＥＤデバイス（Ｓａｍｓｕｎｇ Ｃｏｒｎｉｎｇ、韓国）用のガラス基板上の透明電極インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）薄膜（１５Ω／ｓｑ）を、トリクロロエチレン、アセトン、エタノール、及び蒸留水を順次用いた超音波洗浄に供し、次いで、イソプロパノール中で保管した。次に、ＩＴＯ基板を、真空蒸着装置の基板ホルダに載置した。Ｎ１，Ｎ１’−（［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジイル）ビス（Ｎ１−（ナフタリン−１−イル）−Ｎ４，Ｎ４−ジフェニルベンゼン−１，４−ジアミン）を、真空蒸着装置のセル内に導入し、次いで、装置のチャンバ内の圧力を１０−６トルに制御した。その後、電流をセルに印加して導入材料を蒸発させ、それによってＩＴＯ基板上に６０ｎｍの厚さを有する正孔注入層を形成した。次に、Ｎ，Ｎ’−ジ（４−ビフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジ（４−ビフェニル）−４，４’−ジアミノビフェニルを真空蒸着装置の別のセル内に導入し、電流をセルに印加して導入材料を蒸発させ、それによって、正孔注入層上に２０ｎｍの厚さを有する正孔輸送層を形成した。化合物Ｈ−３４をホストとして真空蒸着装置の１つのセル内に導入し、化合物Ｄ−１をドーパントとして別のセル内に導入した。２つの材料を異なる速度で蒸発させ、ドーパントを、ホスト及びドーパントの総重量に基づいて１５重量％のドーピング量で蒸着させて、正孔輸送層上に３０ｎｍの厚さを有する発光層を形成した。次いで、２−（４−（９，１０−ジ（ナフタリン−２−イル）アントラセン−２−イル）フェニル）−１−フェニル−１Ｈ−ベンゾ［ｄ］イミジアゾールを、１つのセル内に導入し、キノリン酸リチウムを別のセル内に導入した。２つの材料を同じ速度で蒸発させ、かつそれぞれを５０重量％のドーピング量で蒸着させて、発光層上に３０ｎｍの厚さを有する電子輸送層を形成した。次に、キノリン酸リチウムを電子輸送層上に２ｎｍの厚さを有する電子注入層として蒸着させた後、１５０ｎｍの厚さを有するＡｌカソードを、別の真空蒸着装置によって電子注入層上に蒸着させた。このように、ＯＬＥＤデバイスを製造した。ＯＬＥＤデバイスを製造するために使用した全ての材料を、使用より前に、１０−６トルでの真空昇華によって精製した。
製造されたＯＬＥＤデバイスは、２．５Ｖで３．３２ｍＡ／ｃｍ２の電流密度及び１３１０ｃｄ／ｍ２の輝度を有する緑色発光を示した。
デバイス実施例２：本発明に従う有機電界発光化合物を使用することによるＯＬＥＤデバイスの製造
ＯＬＥＤデバイスをデバイス実施例１と同じ方式で製造したが、但し、化合物Ｈ−５７をホストとして発光材料中に使用したことを除く。
製造されたＯＬＥＤデバイスは、２．６Ｖで７．２６ｍＡ／ｃｍ２の電流密度及び２８４０ｃｄ／ｍ２の輝度を有する緑色発光を示した。
デバイス実施例３：本発明に従う有機電界発光化合物を使用することによるＯＬＥＤデバイスの製造
ＯＬＥＤデバイスをデバイス実施例１と同じ方式で製造したが、但し、化合物Ｈ−９０をホストとして発光材料中に使用したことを除く。
製造されたＯＬＥＤデバイスは、２．７Ｖで９．４０ｍＡ／ｃｍ２の電流密度及び３９１０ｃｄ／ｍ２の輝度を有する緑色発光を示した。
デバイス実施例４：本発明に従う有機電界発光化合物を使用することによるＯＬＥＤデバイスの製造
ＯＬＥＤデバイスをデバイス実施例１と同じ方式で製造したが、但し、化合物Ｈ−１５をホストとして発光材料中に使用したことを除く。
製造されたＯＬＥＤデバイスは、２．６Ｖで２．４５ｍＡ／ｃｍ２の電流密度及び８９０ｃｄ／ｍ２の輝度を有する緑色発光を示した。
比較実施例１：従来の発光材料を使用することによるＯＬＥＤデバイスの製造
ＯＬＥＤデバイスをデバイス実施例１と同じ方式で製造したが、但し、発光材料中に化合物１をホストとして使用し、化合物Ｄ−８６をドーパントとして使用したことを除く。
製造されたＯＬＥＤデバイスは、４．３Ｖで５．２０ｍＡ／ｃｍ２の電流密度及び１０２０ｃｄ／ｍ２の輝度を有する緑色発光を示した。
Figure 0006599860
本発明の有機電界発光化合物は、従来の発光材料より卓越した発光特性を提供する。その上、発光ホスト材料として本発明の有機電界発光化合物を使用する有機電界発光デバイスは、良好な発光特性を提供し、駆動電圧を減少させ、それによって、電力効率を向上させ、かつ消費電力を改善させる。

Claims (6)

  1. 以下の式１によって表される有機電界発光化合物であって、
    Figure 0006599860
    式中、
    Ａ１が、置換もしくは非置換５〜３０員ヘテロアリール基を表し、
    Ｌ１が、単結合、または置換もしくは非置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリーレン基を表し、
    Ｒ１が、置換もしくは非置換（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル基、非置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリール基を表し、
    Ｒ２が、水素、重水素、ハロゲン、シアノ基、置換もしくは非置換（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル基、置換もしくは非置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリール基、置換もしくは非置換５〜３０員ヘテロアリール基、置換もしくは非置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールアミノ基、置換もしくは非置換（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールアミノ基、または以下の式２を表し、
    Figure 0006599860
    Ｒ２が、カルバゾール環との縮合によってベンゾカルバゾールを形成し、
    Ｒ３が、水素、重水素、ハロゲン、シアノ基、置換もしくは非置換（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル基、置換もしくは非置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリール基、置換もしくは非置換５〜３０員ヘテロアリール基、置換もしくは非置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールアミノ基、または置換もしくは非置換（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールアミノ基を表し、
    Ｘが、Ｏ、Ｓ、ＣＲ１１Ｒ１２、ＮＲ１３、またはＳｉＲ１３Ｒ１４を表し、
    Ｒ４、Ｒ５、及びＲ６が、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、シアノ基、置換もしくは非置換（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル基、置換もしくは非置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリール基、置換もしくは非置換５〜３０員ヘテロアリール基、置換もしくは非置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールアミノ基、または置換もしくは非置換（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールアミノ基を表すか、あるいは、隣接する置換基（複数可）と連結して、単環式もしくは多環式の（Ｃ３〜Ｃ３０）脂環式もしくは芳香族の環を形成し、その炭素原子（複数可）は窒素、酸素、及び硫黄から選択される少なくとも１つのヘテロ原子と置き換えられてもよく、
    Ｒ１１〜Ｒ１４が、それぞれ独立して、置換もしくは非置換（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル基、置換もしくは非置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリール基、または置換もしくは非置換５〜３０員ヘテロアリール基を表すか、あるいは隣接する置換基（複数可）と連結して、単環式もしくは多環式の（Ｃ３〜Ｃ３０）脂環式もしくは芳香族の環を形成し、その炭素原子（複数可）は窒素、酸素、及び硫黄から選択される少なくとも１つのヘテロ原子と置き換えられてもよく、
    ａ、ｃ、ｄ、及びｅが、それぞれ独立して、１〜４の整数を表し、ａ、ｃ、ｄ、またはｅが、２以上の整数である場合、各Ｒ２、Ｒ４、Ｒ５、またはＲ６は同じであるか、または異なり、
    ｂが、１〜３の整数を表し、ｂが２以上の整数である場合、各Ｒ３は同じであるか、または異なり、
    ｎが、０または１の整数を表し、
    ｍが、１または２の整数を表し、
    前記ヘテロアリール（エン）基が、Ｂ、Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｐ（＝Ｏ）、Ｓｉ、及びＰから選択される少なくとも１つのヘテロ原子を含有する、前記有機電界発光化合物であり、並びに前記有機電界発光化合物は、
    Figure 0006599860
    ではない、前記有機電界発光化合物。
  2. 前記式１の化合物が、以下の式３、４、または５によって表され、
    Figure 0006599860
     式中、
    Ａ１、Ｌ１、Ｒ１〜Ｒ５、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｍ、及びｎが、請求項１において定義される通りである、請求項１に記載の前記有機電界発光化合物。
  3. Ａ１が、ピリジン、ピリミジン、トリアジン、ピラジン、キノリン、キナゾリン、キノキサリン、またはナフチリジンを表し、Ｌ１が、単結合または（Ｃ６〜Ｃ２０）アリーレン基を表し、Ｒ１が、（Ｃ１〜Ｃ２０）アルキル基、（Ｃ６〜Ｃ２０）アリール基、または５〜２０員ヘテロアリール基を表し、Ｒ２が、水素、重水素、（Ｃ６〜Ｃ２０）アリール基、５〜２０員ヘテロアリール基、（Ｃ６〜Ｃ２０）アリールアミノ基、もしくは式２を表すか、またはカルバゾール環との縮合によってベンゾカルバゾールを形成し、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、及びＲ６が、それぞれ独立して、水素または（Ｃ１〜Ｃ２０）アルキル基を表し、Ｒ１１〜Ｒ１４が、それぞれ独立して、（Ｃ１〜Ｃ２０）アルキル基、（Ｃ６〜Ｃ２０）アリール基、または５〜２０員ヘテロアリール基を表す、請求項１に記載の前記有機電界発光化合物。
  4. 式１のＡ１、Ｌ１、Ｒ１〜Ｒ６、及びＲ１１〜Ｒ１４中の前記置換（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル基、前記置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリール（エン）基、前記置換５〜３０員ヘテロアリール（エン）基、及び前記置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリール（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキ基の置換基が、それぞれ独立して、重水素、ハロゲン、シアノ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヒドロキシル基、（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル基、ハロ（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル基、（Ｃ２〜Ｃ３０）アルケニル基、（Ｃ２〜Ｃ３０）アルキニル基、（Ｃ１〜Ｃ３０）アルコキシ基、（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキルチオ基、（Ｃ３〜Ｃ３０）シクロアルキル基、（Ｃ３〜Ｃ３０）シクロアルケニル基、３〜７員ヘテロシクロアルキル基、（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールオキシ基、（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールチオ基、非置換または（Ｃ６〜Ｃ３０）アリール基で置換された３〜３０員ヘテロアリール基、非置換または３〜３０員ヘテロアリール基で置換された（Ｃ６〜Ｃ３０）アリール基、トリ（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキルシリル基、トリ（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールシリル基、ジ（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールシリル基、（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキルジ（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールシリル基、アミノ基、モノもしくはジ（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキルアミノ基、モノもしくはジ（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールアミノ基、（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールアミノ基、（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキルカルボニル基、（Ｃ１〜Ｃ３０）アルコキシカルボニル基、（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールカルボニル基、ジ（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールボロニル基、ジ（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキルボロニル基、（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールボロニル基、（Ｃ６〜Ｃ３０）アリール（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル基、及び（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル（Ｃ６〜Ｃ３０）アリール基からなる群から選択される少なくとも１つである、請求項１に記載の前記有機電界発光化合物。
  5. 前記式１の化合物が、以下の化合物からなる群から選択される、請求項１に記載の前記有機電界発光化合物。
    Figure 0006599860
    Figure 0006599860
    Figure 0006599860
  6. 請求項１に記載の前記有機電界発光化合物を含む、有機電界発光デバイス。
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