JP7249917B2 - 有機金属化合物とそれを含む有機発光素子及び診断用組成物 - Google Patents

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Description

本発明は、有機金属化合物とそれを含む有機発光素子及びそれを含む診断用組成物に関する。
有機発光素子(organic light emitting device)は、自発光型素子であり、視野角、応答時間、輝度、駆動電圧、及び応答速度の特性などに優れ、多色化が可能である。
一例によると、有機発光素子は、アノード、カソード、及びアノードとカソードとの間に配置されて発光層を含む有機層を含む。アノードと発光層との間には正孔輸送領域が具備され、発光層とカソードとの間には電子輸送領域が具備される。アノードから注入された正孔は正孔輸送領域を経由して発光層に移動し、カソードから注入された電子は電子輸送領域を経由して発光層に移動する。正孔及び電子は、発光層領域で再結合して励起子(exciton)を生成する。励起子が励起状態から基底状態に変わりながら、光が生成される。
一方、各種細胞、タンパク質のような生物学的物質のモニタリング、センシング、検出などにも、発光化合物、例えばリン光発光化合物が使用される。
特開2017-39713号公報
本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、新規の有機金属化合物とそれを採用した有機発光素子及びそれを採用した診断用組成物を提供することにある。
上記目的を達成するためになされた本発明の一態様による有機金属(organometallic)化合物は、下記化学式1で表される。
Figure 0007249917000001
前記化学式1で、
ないしR12、及びR23は、それぞれ独立して、水素、重水素、-F、-Cl、-Br、-I、-SF、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、置換若しくは非置換のC-C60アルキル基、置換若しくは非置換のC-C60アルケニル基、置換若しくは非置換のC-C60アルキニル基、置換若しくは非置換のC-C60アルコキシ基、置換若しくは非置換のC-C10シクロアルキル基、置換若しくは非置換のC-C10ヘテロシクロアルキル基、置換若しくは非置換のC-C10シクロアルケニル基、置換若しくは非置換のC-C10ヘテロシクロアルケニル基、置換若しくは非置換のC-C60アリール基、置換若しくは非置換のC-C60アリールオキシ基、置換若しくは非置換のC-C60アリールチオ基、置換若しくは非置換のC-C60ヘテロアリール基、置換若しくは非置換の一価非芳香族縮合多環基、置換若しくは非置換の一価非芳香族ヘテロ縮合多環基、-N(Q)(Q)、-Si(Q)(Q)(Q)、-Ge(Q)(Q)(Q)、-B(Q)(Q)、-P(=O)(Q)(Q)、又は-P(Q)(Q)であり、
ないしRのうちの少なくとも一つは、それぞれ独立して、重水素、-F、-Cl、-Br、-I、-SF、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、置換若しくは非置換のC-C60アルキル基、置換若しくは非置換のC-C60アルケニル基、置換若しくは非置換のC-C60アルキニル基、置換若しくは非置換のC-C60アルコキシ基、置換若しくは非置換のC-C10シクロアルキル基、置換若しくは非置換のC-C10ヘテロシクロアルキル基、置換若しくは非置換のC-C10シクロアルケニル基、置換若しくは非置換のC-C10ヘテロシクロアルケニル基、置換若しくは非置換のC-C60アリール基、置換若しくは非置換のC-C60アリールオキシ基、置換若しくは非置換のC-C60アリールチオ基、置換若しくは非置換のC-C60ヘテロアリール基、置換若しくは非置換の一価非芳香族縮合多環基、置換若しくは非置換の一価非芳香族ヘテロ縮合多環基、-N(Q)(Q)、-Si(Q)(Q)(Q)、-Ge(Q)(Q)(Q)、-B(Q)(Q)、-P(=O)(Q)(Q)、又は-P(Q)(Q)であり、
21は、C-C20アルキル基、重水素含有C-C20アルキル基、C-C10シクロアルキル基、又は重水素含有C-C10シクロアルキル基であり、
22は、C-C20アルキル基、重水素含有C-C20アルキル基、C-C10シクロアルキル基、又は重水素含有C-C10シクロアルキル基であり、
ないしRにおいて、2以上は、選択的に、それぞれ結合し、少なくとも1つのR1aで置換されるか若しくは非置換のC-C30炭素環式基、或いは少なくとも1つのR1aで置換されるか若しくは非置換のC-C30ヘテロ環式基を形成し、
10ないしR12において、2以上は、選択的に、それぞれ結合し、少なくとも1つのR1aで置換されるか若しくは非置換のC-C30炭素環式基、或いは少なくとも1つのR1aで置換されるか若しくは非置換のC-C30ヘテロ環式基を形成し、
ただし、前記有機金属化合物は、下記化合物ではない:
Figure 0007249917000002
前記R1aは、水素、重水素、-F、-Cl、-Br、-I、-SF、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、置換若しくは非置換のC-C60アルキル基、置換若しくは非置換のC-C60アルケニル基、置換若しくは非置換のC-C60アルキニル基、置換若しくは非置換のC-C60アルコキシ基、置換若しくは非置換のC-C10シクロアルキル基、置換若しくは非置換のC-C10ヘテロシクロアルキル基、置換若しくは非置換のC-C10シクロアルケニル基、置換若しくは非置換のC-C10ヘテロシクロアルケニル基、置換若しくは非置換のC-C60アリール基、置換若しくは非置換のC-C60アリールオキシ基、置換若しくは非置換のC-C60アリールチオ基、置換若しくは非置換のC-C60ヘテロアリール基、置換若しくは非置換の一価非芳香族縮合多環基、置換若しくは非置換の一価非芳香族ヘテロ縮合多環基、-N(Q)(Q)、-Si(Q)(Q)(Q)、-Ge(Q)(Q)(Q)、-B(Q)(Q)、-P(=O)(Q)(Q)、又は-P(Q)(Q)であり、
前記置換されたC-C60アルキル基、置換されたC-C60アルケニル基、置換されたC-C60アルキニル基、置換されたC-C60アルコキシ基、置換されたC-C10シクロアルキル基、置換されたC-C10ヘテロシクロアルキル基、置換されたC-C10シクロアルケニル基、置換されたC-C10ヘテロシクロアルケニル基、置換されたC-C60アリール基、置換されたC-C60アリールオキシ基、置換されたC-C60アリールチオ基、置換されたC-C60ヘテロアリール基、置換された一価非芳香族縮合多環基、及び置換された一価非芳香族ヘテロ縮合多環基の置換基は、それぞれ独立して、
重水素、-F、-Cl、-Br、-I、-CD、-CDH、-CDH、-CF、-CFH、-CFH、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C-C60アルキル基、C-C60アルケニル基、C-C60アルキニル基、或いはC-C60アルコキシ基;
重水素、-F、-Cl、-Br、-I、-CD、-CDH、-CDH、-CF、-CFH、-CFH、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C-C10シクロアルキル基、C-C10ヘテロシクロアルキル基、C-C10シクロアルケニル基、C-C10ヘテロシクロアルケニル基、C-C60アリール基、C-C60アリールオキシ基、C-C60アリールチオ基、C-C60ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基、一価非芳香族ヘテロ縮合多環基、-N(Q11)(Q12)、-Si(Q13)(Q14)(Q15)、-Ge(Q13)(Q14)(Q15)、-B(Q16)(Q17)、-P(=O)(Q18)(Q19)、-P(Q18)(Q19)、或いはその任意の組み合わせで置換された、C-C60アルキル基、C-C60アルケニル基、C-C60アルキニル基、又はC-C60アルコキシ基;
重水素、-F、-Cl、-Br、-I、-CD、-CDH、-CDH、-CF、-CFH、-CFH、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C-C60アルキル基、C-C60アルケニル基、C-C60アルキニル基、C-C60アルコキシ基、C-C10シクロアルキル基、C-C10ヘテロシクロアルキル基、C-C10シクロアルケニル基、C-C10ヘテロシクロアルケニル基、C-C60アリール基、C-C60アリールオキシ基、C-C60アリールチオ基、C-C60ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基、一価非芳香族ヘテロ縮合多環基、-N(Q21)(Q22)、-Si(Q23)(Q24)(Q25)、-Ge(Q23)(Q24)(Q25)、-B(Q26)(Q27)、-P(=O)(Q28)(Q29)、-P(Q28)(Q29)、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換の、C-C10シクロアルキル基、C-C10ヘテロシクロアルキル基、C-C10シクロアルケニル基、C-C10ヘテロシクロアルケニル基、C-C60アリール基、C-C60アリールオキシ基、C-C60アリールチオ基、C-C60ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基、又は一価非芳香族ヘテロ縮合多環基;
-N(Q31)(Q32)、-Si(Q33)(Q34)(Q35)、-Ge(Q33)(Q34)(Q35)、-B(Q36)(Q37)、-P(=O)(Q38)(Q39)、又は-P(Q38)(Q39);或いは
その任意の組み合わせ;であり、
前記QないしQ、Q11ないしQ19、Q21ないしQ29、及びQ31ないしQ39は、それぞれ独立して、水素;重水素;-F;-Cl;-Br;-I;ヒドロキシル基;シアノ基;ニトロ基;アミジノ基;ヒドラジン基;ヒドラゾン基;カルボン酸基又はその塩;スルホン酸基又はその塩;リン酸基又はその塩;重水素、C-C60アルキル基、C-C60アリール基、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換のC-C60アルキル基;C-C60アルケニル基;C-C60アルキニル基;C-C60アルコキシ基;C-C10シクロアルキル基;C-C10ヘテロシクロアルキル基;C-C10シクロアルケニル基;C-C10ヘテロシクロアルケニル基;重水素、C-C60アルキル基、C-C60アリール基、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換のC-C60アリール基;C-C60アリールオキシ基;C-C60アリールチオ基;C-C60ヘテロアリール基;一価非芳香族縮合多環基;或いは一価非芳香族ヘテロ縮合多環基;である。
上記目的を達成するためになされた本発明一態様による有機発光素子は、第1電極と、第2電極と、前記第1電極と前記第2電極との間に配置されて発光層を含む有機層と、を有し、前記有機層は、前記有機金属化合物を1種以上含む。
前記有機層において、発光層に含まれる有機金属化合物は、ドーパントの役割を行い得る。
上記目的を達成するためになされた本発明の一態様による診断用組成物は、前記化学式1で表される有機金属化合物を1種以上含む。
本発明の有機金属化合物は、優秀な電気的特性及び熱的安定性を有し、有機金属化合物を採用した有機発光素子は、優秀な駆動電圧、相対的に小さな半値幅、向上した寿命特性、及び優秀な発光効率を有する。
一具現例による有機発光素子を概略的に示した断面図である。
以下、本発明を実施するための形態の具体例を詳細に説明する。
本発明の有機金属化合物は、下記化学式1で表される。
Figure 0007249917000003
上記化学式1で、RないしR12、及びR23は、それぞれ独立して、水素、重水素、-F、-Cl、-Br、-I、-SF、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、置換若しくは非置換のC-C60アルキル基、置換若しくは非置換のC-C60アルケニル基、置換若しくは非置換のC-C60アルキニル基、置換若しくは非置換のC-C60アルコキシ基、置換若しくは非置換のC-C10シクロアルキル基、置換若しくは非置換のC-C10ヘテロシクロアルキル基、置換若しくは非置換のC-C10シクロアルケニル基、置換若しくは非置換のC-C10ヘテロシクロアルケニル基、置換若しくは非置換のC-C60アリール基、置換若しくは非置換のC-C60アリールオキシ基、置換若しくは非置換のC-C60アリールチオ基、置換若しくは非置換のC-C60ヘテロアリール基、置換若しくは非置換の一価非芳香族縮合多環基、置換若しくは非置換の一価非芳香族ヘテロ縮合多環基、-N(Q)(Q)、-Si(Q)(Q)(Q)、-Ge(Q)(Q)(Q)、-B(Q)(Q)、-P(=O)(Q)(Q)、又は-P(Q)(Q)である。QないしQに関する説明は、それぞれ本明細書に記載された箇所を参照する。
上記化学式1のRないしRのうちの少なくとも一つ(例えば、RないしRのうち、1個、2個、3個、4個、又は5個)は、水素ではない。例えば、RないしRのうちの少なくとも一つ(例えば、RないしRのうち、1個、2個、3個、4個、又は5個)は、それぞれ独立して、重水素、-F、-Cl、-Br、-I、-SF、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、置換若しくは非置換のC-C60アルキル基、置換若しくは非置換のC-C60アルケニル基、置換若しくは非置換のC-C60アルキニル基、置換若しくは非置換のC-C60アルコキシ基、置換若しくは非置換のC-C10シクロアルキル基、置換若しくは非置換のC-C10ヘテロシクロアルキル基、置換若しくは非置換のC-C10シクロアルケニル基、置換若しくは非置換のC-C10ヘテロシクロアルケニル基、置換若しくは非置換のC-C60アリール基、置換若しくは非置換のC-C60アリールオキシ基、置換若しくは非置換のC-C60アリールチオ基、置換若しくは非置換のC-C60ヘテロアリール基、置換若しくは非置換の一価非芳香族縮合多環基、置換若しくは非置換の一価非芳香族ヘテロ縮合多環基、-N(Q)(Q)、-Si(Q)(Q)(Q)、-Ge(Q)(Q)(Q)、-B(Q)(Q)、-P(=O)(Q)(Q)、又は-P(Q)(Q)である。
一具現例によると、上記化学式1で、
は、水素ではなく、R、R、R、及びRは、それぞれ独立して、水素又は重水素であるか、
は、水素ではなく、R、R、R、及びRは、それぞれ独立して、水素又は重水素であるか、
は、水素ではなく、R、R、R、及びRは、それぞれ独立して、水素又は重水素であるか、
は、水素ではなく、R、R、R、及びRは、それぞれ独立して、水素又は重水素であるか、或いは
は、水素ではなく、R、R、R、及びRは、それぞれ独立して、水素又は重水素である。
例えば、上記化学式1のRないしR12、及びR23は、それぞれ独立して、
水素、重水素、-F、-Cl、-Br、-I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、-SF、C-C20アルキル基、又はC-C20アルコキシ基;
重水素、-F、-Cl、-Br、-I、-CD、-CDH、-CDH、-CF、-CFH、-CFH、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C-C10アルキル基、C-C20アルコキシ基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、アダマンタニル基、ノルボルナニル基、ノルボルネニル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、シクロヘプテニル基、ビシクロ[1.1.1]ペンチル基、ビシクロ[2.1.1]ヘキシル基、ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、ビシクロ[2.2.2]オクチル基、フェニル基、(C-C20アルキル)フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、或いはその任意の組み合わせで置換された、C-C20アルキル基又はC-C20アルコキシ基;
重水素、-F、-Cl、-Br、-I、-CD、-CDH、-CDH、-CF、-CFH、-CFH、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C-C10アルキル基、C-C20アルコキシ基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、アダマンタニル基、ノルボルナニル基、ノルボルネニル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、シクロヘプテニル基、ビシクロ[1.1.1]ペンチル基、ビシクロ[2.1.1]ヘキシル基、ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、ビシクロ[2.2.2]オクチル基、フェニル基、(C-C20アルキル)フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、クリセニル基、ピロリル基、チオフェニル基、フラニル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、イソチアゾリル基、オキサゾリル基、イソオキサゾリル基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、イソインドリル基、インドリル基、インダゾリル基、プリニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、ベンゾキノリニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、シンノリニル基、カルバゾリル基、フェナントロリニル基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、イソベンゾチアゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、イソベンゾオキサゾリル基、トリアゾリル基、テトラゾリル基、オキサジアゾリル基、トリアジニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ベンゾカルバゾリル基、ジベンゾカルバゾリル基、イミダゾピリジニル基、イミダゾピリミジニル基、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換の、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、アダマンタニル基、ノルボルナニル基、ノルボルネニル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、シクロヘプテニル基、ビシクロ[1.1.1]ペンチル基、ビシクロ[2.1.1]ヘキシル基、ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、ビシクロ[2.2.2]オクチル基、フェニル基、(C-C20アルキル)フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、クリセニル基、ピロリル基、チオフェニル基、フラニル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、イソチアゾリル基、オキサゾリル基、イソオキサゾリル基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、イソインドリル基、インドリル基、インダゾリル基、プリニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、ベンゾキノリニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、シンノリニル基、カルバゾリル基、フェナントロリニル基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、イソベンゾチアゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、イソベンゾオキサゾリル基、トリアゾリル基、テトラゾリル基、オキサジアゾリル基、トリアジニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ベンゾカルバゾリル基、ジベンゾカルバゾリル基、イミダゾピリジニル基、又はイミダゾピリミジニル基;或いは
-N(Q)(Q)、-Si(Q)(Q)(Q)、-Ge(Q)(Q)(Q)、-B(Q)(Q)、又は-P(=O)(Q)(Q);であるが、
ないしRのうちの少なくとも一つは、水素ではなく、
ないしQは、それぞれ独立して、
-CH、-CD、-CDH、-CDH、-CHCH、-CHCD、-CHCDH、-CHCDH、-CHDCH、-CHDCDH、-CHDCDH、-CHDCD、-CDCD、-CDCDH、又は-CDCDH;或いは
重水素、C-C10アルキル基、フェニル基、その任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換の、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基、tert-ペンチル基、ネオペンチル基、イソペンチル基、sec-ペンチル基、3-ペンチル基、sec-イソペンチル基、フェニル基、ビフェニル基、又はナフチル基;である。
他の具現例によると、上記化学式1で、
ないしR12、及びR23は、それぞれ独立して、
水素、重水素、-F、シアノ基、又はC-C20アルキル基;
重水素、-F、-CD、-CDH、-CDH、-CF、-CFH、-CFH、シアノ基、C-C10アルキル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、アダマンタニル基、ノルボルナニル基、ノルボルネニル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、シクロヘプテニル基、ビシクロ[1.1.1]ペンチル基、ビシクロ[2.1.1]ヘキシル基、ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、ビシクロ[2.2.2]オクチル基、フェニル基、(C-C20アルキル)フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、或いはその任意の組み合わせで置換されたC-C20アルキル基;
重水素、-F、-CD、-CDH、-CDH、-CF、-CFH、-CFH、シアノ基、C-C10アルキル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、アダマンタニル基、ノルボルナニル基、ノルボルネニル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、シクロヘプテニル基、ビシクロ[1.1.1]ペンチル基、ビシクロ[2.1.1]ヘキシル基、ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、ビシクロ[2.2.2]オクチル基、フェニル基、(C-C20アルキル)フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換の、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、アダマンタニル基、ノルボルナニル基、ノルボルネニル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、シクロヘプテニル基、ビシクロ[1.1.1]ペンチル基、ビシクロ[2.1.1]ヘキシル基、ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、ビシクロ[2.2.2]オクチル基、フェニル基、(C-C20アルキル)フェニル基、ビフェニル基、又はターフェニル基;或いは
-Si(Q)(Q)(Q)又は-Ge(Q)(Q)(Q);であり、
ないしRのうちの少なくとも一つは、それぞれ独立して、
重水素、-F、シアノ基、又はC-C20アルキル基;
重水素、-F、-CD、-CDH、-CDH、-CF、-CFH、-CFH、シアノ基、C-C10アルキル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、アダマンタニル基、ノルボルナニル基、ノルボルネニル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、シクロヘプテニル基、ビシクロ[1.1.1]ペンチル基、ビシクロ[2.1.1]ヘキシル基、ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、ビシクロ[2.2.2]オクチル基、フェニル基、(C-C20アルキル)フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、或いはその任意の組み合わせで置換されたC-C20アルキル基;
重水素、-F、-CD、-CDH、-CDH、-CF、-CFH、-CFH、シアノ基、C-C10アルキル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、アダマンタニル基、ノルボルナニル基、ノルボルネニル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、シクロヘプテニル基、ビシクロ[1.1.1]ペンチル基、ビシクロ[2.1.1]ヘキシル基、ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、ビシクロ[2.2.2]オクチル基、フェニル基、(C-C20アルキル)フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換の、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、アダマンタニル基、ノルボルナニル基、ノルボルネニル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、シクロヘプテニル基、ビシクロ[1.1.1]ペンチル基、ビシクロ[2.1.1]ヘキシル基、ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、ビシクロ[2.2.2]オクチル基、フェニル基、(C-C20アルキル)フェニル基、ビフェニル基、又はターフェニル基;或いは
-Si(Q)(Q)(Q)又は-Ge(Q)(Q)(Q);である。
ないしQに関する説明は、本明細書に記載された箇所を参照する。
上記化学式1で、R21は、C-C20アルキル基、重水素含有C-C20アルキル基、C-C10シクロアルキル基、又は重水素含有C-C10シクロアルキル基であり、R22は、C-C20アルキル基、重水素含有C-C20アルキル基、C-C10シクロアルキル基、又は重水素含有C-C10シクロアルキル基である。
例えば、上記化学式1のR21は、少なくとも1つの重水素で置換されるか若しくは非置換の、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基、tert-ペンチル基、ネオペンチル基、イソペンチル基、sec-ペンチル基、3-ペンチル基、sec-イソペンチル基、n-ヘキシル基、イソヘキシル基、sec-ヘキシル基、tert-ヘキシル基、n-ヘプチル基、イソヘプチル基、sec-ヘプチル基、tert-ヘプチル基、n-オクチル基、イソオクチル基、sec-オクチル基、tert-オクチル基、n-ノニル基、イソノニル基、sec-ノニル基、tert-ノニル基、n-デシル基、イソデシル基、sec-デシル基、tert-デシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、ビシクロ[1.1.1]ペンチル基、ビシクロ[2.1.1]ヘキシル基、ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、又はビシクロ[2.2.2]オクチル基である。
他の例として、上記化学式1のR22は、少なくとも1つの重水素で置換されるか若しくは非置換の、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基、tert-ペンチル基、ネオペンチル基、イソペンチル基、sec-ペンチル基、3-ペンチル基、sec-イソペンチル基、n-ヘキシル基、イソヘキシル基、sec-ヘキシル基、tert-ヘキシル基、n-ヘプチル基、イソヘプチル基、sec-ヘプチル基、tert-ヘプチル基、n-オクチル基、イソオクチル基、sec-オクチル基、tert-オクチル基、n-ノニル基、イソノニル基、sec-ノニル基、tert-ノニル基、n-デシル基、イソデシル基、sec-デシル基、tert-デシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、ビシクロ[1.1.1]ペンチル基、ビシクロ[2.1.1]ヘキシル基、ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、又はビシクロ[2.2.2]オクチル基である。
一具現例によると、上記化学式1のRないしRのうちの一つは、置換若しくは非置換のC-C60アルキル基、置換若しくは非置換のC-C10シクロアルキル基、-Si(Q)(Q)(Q)、又は-Ge(Q)(Q)(Q)である。
他の具現例によると、上記化学式1のR及びRは、互いに独立して、水素又は重水素であり、R及びRは、互いに独立して、置換若しくは非置換のC-C60アルキル基、置換若しくは非置換のC-C10シクロアルキル基、-Si(Q)(Q)(Q)、又は-Ge(Q)(Q)(Q)である。
更に他の具現例によると、上記化学式1のR及びRは、置換若しくは非置換のC-C60アルキル基であり、RとRとは、互いに同一である。
更に他の具現例によると、上記化学式1のR及びRは、置換若しくは非置換のC-C60アルキル基であり、RとRとは、互いに異なる。
更に他の具現例によると、上記化学式1のR及びRは、置換若しくは非置換のC-C60アルキル基であり、RとRとは、互いに異なり、Rに含まれる炭素数が、Rに含まれる炭素数よりも多い。
更に他の具現例によると、上記化学式1で、R21は、C-C10シクロアルキル基又は重水素含有C-C10シクロアルキル基である。
更に他の具現例によると、上記化学式1で、R21は、C-C20アルキル基、重水素含有C-C20アルキル基、C-C10シクロアルキル基、又は重水素含有C-C10シクロアルキル基である。
更に他の具現例によると、上記化学式1で、R21は、分枝状C-C20アルキル基、重水素含有分枝状C-C20アルキル基、C-C10シクロアルキル基、又は重水素含有C-C10シクロアルキル基である。
更に他の具現例によると、上記化学式1で、R22は、メチル基である。
更に他の具現例によると、上記化学式1で、R22は、C-C20アルキル基、重水素含有C-C20アルキル基、C-C10シクロアルキル基、又は重水素含有C-C10シクロアルキル基である。
更に他の具現例によると、上記化学式1のR21とR22とは、互いに同一である。
更に他の具現例によると、上記化学式1のR21とR22とは、互いに異なる。
更に他の具現例によると、上記化学式1で、R23は、水素又は重水素である。
一方、上記化学式1で表される有機金属化合物は、下記<条件3>、<条件4>、或いはその組み合わせを満足する。
<条件3>
10は、下記化学式3で表される基である
<条件4>
12は、下記化学式4で表される基である
Figure 0007249917000004
Figure 0007249917000005
上記化学式3及び4で、AないしAは、それぞれ独立して、
水素又は重水素;或いは
重水素、C-C20アルキル基、C-C10シクロアルキル基、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換の、C-C20アルキル基、C-C10シクロアルキル基、C-C60アリール基、又はC-C60ヘテロアリール基;であり、
*は隣接原子との結合サイトである。
例えば、上記化学式3は、下記<条件3-1>~<条件3-5>のうちの一つを満足し(満足するか)、上記化学式4は、下記<条件4-1>~<条件4-5>のうちの一つを満足する。
<条件3-1>
A1ないしA3は、同時に水素ではない
<条件3-2>
ないしAは、それぞれ独立して、重水素、C-C20アルキル基、C-C10シクロアルキル基、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換の、C-C20アルキル基又はC-C10シクロアルキル基である
<条件3-3>
及びAは、互いに独立して、重水素、C-C20アルキル基、C-C10シクロアルキル基、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換の、C-C20アルキル基、又はC-C10シクロアルキル基であり、
は、重水素、C-C20アルキル基、C-C10シクロアルキル基、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換の、C-C20アルキル基又はC-C10 シクロアルキル基である
<条件3-4>
は、重水素、C-C20アルキル基、C-C10シクロアルキル基、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換の、C-C20アルキル基又はC-C10シクロアルキル基であり、
及びAは、互いに独立して、重水素、C-C20アルキル基、C-C10シクロアルキル基、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換の、C-C20アルキル基又はC-C10シクロアルキル基である
<条件3-5>
は、水素又は重水素であり、
は、重水素、C-C20アルキル基、C-C10シクロアルキル基、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換の、C-C20アルキル基又はC-C10シクロアルキル基であり、
は、重水素、C-C20アルキル基、C-C10シクロアルキル基、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換の、C-C20アルキル基又はC-C10シクロアルキル基である
<条件4-1>
ないしAは、同時に水素ではない
<条件4-2>
ないしAは、それぞれ独立して、重水素、C-C20アルキル基、C-C10シクロアルキル基、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換の、C-C20アルキル基又はC-C10シクロアルキル基である
<条件4-3>
及びAは、互いに独立して、重水素、C-C20アルキル基、C-C10シクロアルキル基、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換の、C-C20アルキル基又はC-C10シクロアルキル基であり、
は、重水素、C-C20アルキル基、C-C10シクロアルキル基、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換の、C-C20アルキル基又はC-C10シクロアルキル基である
<条件4-4>
は、重水素、C-C20アルキル基、C-C10シクロアルキル基、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換の、C-C20アルキル基又はC-C10シクロアルキル基であり、
及びAは、互いに独立して、重水素、C-C20アルキル基、C-C10シクロアルキル基、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換の、C-C20アルキル基又はC-C10シクロアルキル基である
<条件4-5>
は、水素又は重水素であり、
は、重水素、C-C20アルキル基、C-C10シクロアルキル基、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換の、C-C20アルキル基又はC-C10シクロアルキル基であり、
は、重水素、C-C20アルキル基、C-C10シクロアルキル基、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換の、C-C20アルキル基又はC-C10シクロアルキル基である
更に他の具現例によると、上記化学式1のR10及びR12のうちの少なくとも一つ(例えば、R10及びR12)は、置換若しくは非置換のC-C10シクロアルキル基である。
例えば、上記化学式1のR10及びR12のうちの少なくとも一つ(例えば、R10及びR12)は、互いに独立して、重水素、-F、-CD、-CDH、-CDH、-CF、-CFH、-CFH、シアノ基、C-C10アルキル基、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換の、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、アダマンタニル基、ノルボルナニル基、ノルボルネニル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、シクロヘプテニル基、ビシクロ[1.1.1]ペンチル基、ビシクロ[2.1.1]ヘキシル基、ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、又はビシクロ[2.2.2]オクチル基である。
更に他の具現例によると、上記化学式1のR10とR12とは、互いに同一である。
更に他の具現例によると、上記化学式1のR10とR12とは、互いに異なる。
更に他の具現例によると、上記化学式1のR11は、水素、重水素、又はメチル基である。
更に他の具現例によると、上記化学式1で、R10及びR12は、メチル基であり、R11は、水素である場合は除外される。
更に他の具現例によると、上記化学式1、3、及び4で、
ないしR12、及びR23は、それぞれ独立して、水素、重水素、-F、シアノ基、ニトロ基、-SF、-CH、-CD、-CDH、-CDH、-CF、-CFH、-CFH、下記化学式9-1~9-66のうちの一つで表される基、下記化学式9-1~9-66のうちの1つにおける、少なくとも1つの水素が重水素に置換された基、下記化学式10-1~10-249のうちの一つで表される基、下記化学式10-1~10-249のうちの1つにおける、少なくとも1つの水素が重水素に置換された基、-Si(Q)(Q)(Q)、又は-Ge(Q)(Q)(Q)(但し、QないしQに関する説明は、それぞれ本明細書に記載された箇所を参照する)であり(であるか)、
ないしRのうちの少なくとも一つは、それぞれ独立して、重水素、-F、シアノ基、ニトロ基、-SF、-CH、-CD、-CDH、-CDH、-CF、-CFH、-CFH、下記化学式9-1~9-66のうちの一つで表される基、下記化学式9-1~9-66のうちの1つにおける、少なくとも1つの水素が重水素に置換された基、下記化学式10-1~10-249のうちの一つで表される基、下記化学式10-1~10-249のうちの1つにおける、少なくとも1つの水素が重水素に置換された基、-Si(Q)(Q)(Q)、又は-Ge(Q)(Q)(Q)(但し、QないしQに関する説明は、それぞれ本明細書に記載された箇所を参照する)であり(であるか)、
21は、下記化学式9-1~9-33のうちの一つで表される基、下記化学式9-1~9-33のうちの1つにおける、少なくとも1つの水素が重水素に置換された基、下記化学式10-1~10-10のうちの一つで表される基、又は下記化学式10-1~10-10のうちの1つにおける、少なくとも1つの水素が重水素に置換された基であり(であるか)、
22は、-CH、-CD、-CDH、-CDH、下記化学式9-1~9-33のうちの一つで表される基、下記化学式9-1~9-33のうちの1つにおける、少なくとも1つの水素が重水素に置換された基、下記化学式10-1~10-10のうちの一つで表される基、又は下記化学式10-1~10-10のうちの1つにおける、少なくとも1つの水素が重水素に置換された基であり(であるか)、
ないしAは、それぞれ独立して、水素、重水素、-CH、-CD、-CDH、-CDH、下記化学式9-1~9-63のうちの一つで表される基、下記化学式9-1~9-63のうちの1つにおける、少なくとも1つの水素が重水素に置換された基、下記化学式10-1~10-10のうちの一つで表される基、又は下記化学式10-1~10-10のうちの1つにおける、少なくとも1つの水素が重水素に置換された基である。
Figure 0007249917000006
Figure 0007249917000007
Figure 0007249917000008
Figure 0007249917000009
Figure 0007249917000010
Figure 0007249917000011
上記化学式9-1~9-66、及び化学式10-1~10-249で、*は、隣接原子との結合サイトであり、Phは、フェニル基であり、TMSは、トリメチルシリル基である。
上記「化学式9-1~9-66のうちの1つにおける、少なくとも1つの水素が重水素に置換された基」は、例えば、下記化学式9-501~9-552のうちの一つで表される基である。
Figure 0007249917000012
上記「化学式10-1~10-249のうちの1つにおける、少なくとも1つの水素が重水素に置換された基」は、例えば、下記化学式10-501~10-510のうちの一つで表される基である。
Figure 0007249917000013
本明細書において、「重水素含有C-C60アルキル基(例えば、重水素含有C-C20アルキル基など)」及び「重水素含有C-C10シクロアルキル基」という用語は、少なくとも1つの重水素で置換された、C-C60アルキル基(例えば、重水素含有C-C20アルキル基など)及びC-C10シクロアルキル基を意味する。例えば、重水素含有メチル基とは、-CDH、-CDH、及び-CDを示す。
本明細書において、「C-C60アルキル基(例えば、C-C20アルキル基)」の例としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基、tert-ペンチル基、ネオペンチル基、イソペンチル基、sec-ペンチル基、3-ペンチル基、sec-イソペンチル基、n-ヘキシル基、イソヘキシル基、sec-ヘキシル基、tert-ヘキシル基、n-ヘプチル基、イソヘプチル基、sec-ヘプチル基、tert-ヘプチル基、n-オクチル基、イソオクチル基、sec-オクチル基、tert-オクチル基、n-ノニル基、イソノニル基、sec-ノニル基、tert-ノニル基、n-デシル基、イソデシル基、sec-デシル基、tert-デシル基などを挙げることができるが、それらに限定されるものではない。
本明細書において、「C-C20アルキル基」の例は、C-C20アルキル基の例から、「メチル基」を除いたものである。
本明細書において、「C-C10シクロアルキル基」の例としては、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、アダマンタニル基、ノルボルナニル基、ビシクロ[1.1.1]ペンチル基、ビシクロ[2.1.1]ヘキシル基、ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、ビシクロ[2.2.2]オクチル基などを挙げることができるが、それらに限定されるものではない。
上記化学式1のRないしRにおいて、2以上は、選択的に、それぞれ結合し、少なくとも1つのR1aで置換されるか若しくは非置換のC-C30炭素環式基、或いは少なくとも1つのR1aで置換されるか若しくは非置換のC-C30ヘテロ環式基を形成し、R10ないしR12において、2以上は、選択的に、それぞれ結合し、少なくとも1つのR1aで置換されるか若しくは非置換のC-C30炭素環式基、或いは少なくとも1つのR1aで置換されるか若しくは非置換のC-C30ヘテロ環式基を形成する。
例えば、少なくとも1つのR1aで置換されるか若しくは非置換のC-C30炭素環式基、及び少なくとも1つのR1aで置換されるか若しくは非置換のC-C30ヘテロ環式基は、互いに独立して、少なくとも1つのR1aで置換されるか若しくは非置換の、シクロペンタン基、シクロヘキサン基、シクロヘプタン基、シクロオクタン基、アダマンタン基、ノルボルナン基、ノルボルネン基、シクロペンテン基、シクロヘキセン基、シクロヘプテン基、ビシクロ[1.1.1]ペンタン基、ビシクロ[2.1.1]ヘキサン基、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン基、ビシクロ[2.2.2]オクタン基、ベンゼン基、ナフタレン基、フルオレン基、フェナントレン基、アントラセン基、フルオランテン基、トリフェニレン基、ピレン基、クリセン基、ピロール基、チオフェン基、フラン基、イミダゾール基、ピラゾール基、チアゾール基、イソチアゾール基、オキサゾール基、イソオキサゾール基、ピリジン基、ピラジン基、ピリミジン基、ピリダジン基、イソインドール基、インドール基、インダゾール基、プリン基、キノリン基、イソキノリン基、ベンゾキノリン基、キノキサリン基、キナゾリン基、シンノリン基、カルバゾール基、フェナントロリン基、ベンゾイミダゾール基、ベンゾフラン基、ベンゾチオフェン基、イソベンゾチオフェン基、ベンゾオキサゾール基、イソベンゾオキサゾール基、トリアゾール基、テトラゾール基、オキサジアゾール基、トリアジン基、テトラジン基、ジベンゾフラン基、ジベンゾチオフェン基、ベンゾカルバゾール基、ジベンゾカルバゾール基、イミダゾピリジン基、又はイミダゾピリミジン基である。
1aに関する説明は、R1に関する説明を参照する。
例えば、有機金属化合物は、下記化合物1~22のうちの一つであるが、それらに限定されるものではない。
Figure 0007249917000014
Figure 0007249917000015
上記化学式1で、R21は、C-C20アルキル基、重水素含有C-C20アルキル基、C-C10シクロアルキル基、又は重水素含有C-C10シクロアルキル基である。それにより、上記化学式1で表される有機金属化合物の異方性が増大し、水平配向率(horizontal orientation ratio)が上昇する。従って、有機金属化合物を採用した電子素子、例えば有機発光素子の発光効率が向上する。
また、上記化学式1で、R22は、C-C20アルキル基、重水素含有C-C20アルキル基、C-C10シクロアルキル基、又は重水素含有C-C10シクロアルキル基であり、上記化学式1で表される有機金属化合物の構造的剛性(rigidity)が向上する。それにより、有機金属化合物の非発光転移が低減する。また、有機金属化合物の分子軸方向に沿って有機金属化合物分子が構造的に長くなり、有機金属化合物の水平配向率が上昇する。従って、有機金属化合物を採用した電子素子、例えば有機発光素子の発光効率が向上する。
更に、上記化学式1のRないしRのうちの少なくとも一つは、水素ではない。例えば、RないしRのうちの少なくとも一つは、それぞれ独立して、重水素、-F、-Cl、-Br、-I、-SF、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、置換若しくは非置換のC-C60アルキル基、置換若しくは非置換のC-C60アルケニル基、置換若しくは非置換のC-C60アルキニル基、置換若しくは非置換のC-C60アルコキシ基、置換若しくは非置換のC-C10シクロアルキル基、置換若しくは非置換のC-C10ヘテロシクロアルキル基、置換若しくは非置換のC-C10シクロアルケニル基、置換若しくは非置換のC-C10ヘテロシクロアルケニル基、置換若しくは非置換のC-C60アリール基、置換若しくは非置換のC-C60アリールオキシ基、置換若しくは非置換のC-C60アリールチオ基、置換若しくは非置換のC-C60ヘテロアリール基、置換若しくは非置換の一価非芳香族縮合多環基、置換若しくは非置換の一価非芳香族ヘテロ縮合多環基、-N(Q)(Q)、-Si(Q)(Q)(Q)、-Ge(Q)(Q)(Q)、-B(Q)(Q)、-P(=O)(Q)(Q)、又は-P(Q)(Q)である。それにより、化学式1で表される有機金属化合物のイソキノリン環、即ち、化学式1において、LUMO(lowest unoccupied molecular orbital)パートの安定性が確保され、有機金属化合物を採用した電子素子、例えば有機発光素子の寿命が向上する。また、特定理論によって限定されるものではないが、上記化学式1のRないしRのうちの少なくとも一つが上述のような定義を満足することにより、有機金属化合物の水平配向率が上昇し、半値幅(FWHW)が低減する。
上記化学式1で表される有機金属化合物の転移双極子モーメント(transition dipole moment)の水平配向率は、90%~100%である。
例えば、有機金属化合物の転移双極子モーメントの水平配向率は、90%~100%、91%~100%、92%~100%、93%~100%、94%~100%、95%~100%、96%~100%、97%~100%、98%~100%、99%~100%、又は100%であるが、それらに限定されるものではない。
ここで、転移双極子モーメントの水平配向率は、有機金属化合物を含むフィルムにおいて、全体有機金属化合物対比で、フィルムに対して水平である転移双極子モーメントを有する有機金属化合物の比率を意味する。
転移双極子モーメントの水平配向率は、角度依存性PL測定装置を利用して評価することができる。角度依存性PL測定装置に関する説明は、例えば、KR出願2013-0150834に記載された角度依存性PL測定装置を参照することができる。KR出願2013-0150834は、本明細書に併合される。
有機金属化合物は、上述のように高い転移双極子モーメントの水平配向率を有するため、大きい水平配向の転移双極子モーメント(即ち、大きい水平方向光配向性)を有し、有機金属化合物を含むフィルムに垂直である方向に進行する電場を多量放出することができる。そのようなメカニズムによって放出された光は、高い外部取り出し効率(即ち、有機金属化合物から放出された光が、有機金属化合物を含むフィルム(例えば、後述する発光層)が含まれる素子(例えば、有機発光素子)から外部に取り出される効率)を有し、有機金属化合物を採用した電子素子、例えば有機発光素子は、高い発光効率を達成することができる。
上記化学式1で表される有機金属化合物の合成方法は、後述する合成例を参照して、当業者が認識することができる。
従って、上記化学式1で表される有機金属化合物は、有機発光素子の有機層、例えば、有機層における発光層のドーパントとしての使用に適するが、他の側面によると、第1電極と、第2電極と、第1電極と第2電極との間に配置されて発光層を含む有機層と、を有し、有機層は、上記化学式1で表される有機金属化合物を少なくとも1種以上含む有機発光素子が提供される。
有機発光素子は、上記化学式1で表される有機金属化合物を含む有機層を具備することにより、低駆動電圧、相対的に小さい半値幅、長寿命、及び/又は高発光効率を有する。
上記化学式1で表される有機金属化合物は、有機発光素子の1対の電極間に使用される。例えば、上記化学式1で表される有機金属化合物は、発光層に含まれる。この場合、有機金属化合物はドーパントの役割を行い、発光層はホストを更に含む(即ち、発光層において、上記化学式1で表される有機金属化合物の含量は、ホストの含量よりも少ない)。
一具現例によると、発光層は、赤色光を放出する。
本明細書において、「(有機層が)有機金属化合物を1種以上含む」とは、「(有機層が)上記化学式1の範疇に属する1種の有機金属化合物、又は上記化学式1の範疇に属する互いに異なる2種以上の有機金属化合物を含む」と解釈される。
例えば、有機層は、有機金属化合物として、上記化合物1のみを含む。この場合、上記化合物1は、有機発光素子の発光層に存在する。或いは、有機層は、有機金属化合物として、上記化合物1及び化合物2を含む。この場合、上記化合物1及び化合物2は、同一層に存在(例えば、上記化合物1及び化合物2は、いずれも発光層に存在する)する。
第1電極は正孔注入電極であるアノードであり、第2電極は電子注入電極であるカソードであるか、或いは第1電極は電子注入電極であるカソードであり、第2電極は正孔注入電極であるアノードである。
例えば、有機発光素子において、第1電極はアノードであり、第2電極はカソードであり、有機層は、第1電極と発光層との間に配置された正孔輸送領域、及び発光層と第2電極との間に配置された電子輸送領域を更に含み、正孔輸送領域は、正孔注入層、正孔輸送層、電子阻止層、バッファ層、又はその任意の組み合わせを含み、電子輸送領域は、正孔阻止層、電子輸送層、電子注入層、又はその任意の組み合わせを含む。
本明細書において、「有機層」は、有機発光素子において、第1電極と第2電極との間に配置された単一及び/又は複数の層を示す用語である。「有機層」は、有機化合物だけではなく、金属を含む有機金属錯体なども含む。
図1は、本発明の一具現例による有機発光素子10の断面図を概略的に示したものである。以下、図1を参照し、本発明の一具現例による有機発光素子の構造及び製造方法について説明すると、次の通りである。有機発光素子10は、第1電極11、有機層15、及び第2電極19が順に積層された構造を有する。
第1電極11の下部又は第2電極19の上部には、基板が追加して配置される。基板としては、一般的な有機発光素子で使用される基板を使用することができるが、機械的強度、熱安定性、透明性、表面平滑性、取り扱い容易性、及び防水性に優れるガラス基板又は透明プラスチック基板を使用する。
第1電極11は、例えば、基板上部に、第1電極用物質を蒸着法又はスパッタリング法などを利用して提供することによって形成される。第1電極11は、アノードである。第1電極用物質は、正孔注入が容易であるように、高い仕事関数を有する物質を含む。第1電極11は、反射型電極、半透過型電極、又は透過型電極である。第1電極用物質としては、酸化インジウムスズ(ITO)、酸化インジウム亜鉛(IZO)、酸化スズ(SnO)、酸化亜鉛(ZnO)などを利用することができる。又は、マグネシウム(Mg)、アルミニウム(Al)、アルミニウム-リチウム(Al-Li)、カルシウム(Ca)、マグネシウム-インジウム(Mg-In)、マグネシウム-銀(Mg-Ag)のような金属を利用することができる。
第1電極11は、単一層構造又は2以上の層を含む多層構造を有する。例えば、第1電極11は、ITO/Ag/ITOの3層構造を有するが、それに限定されるものではない。
第1電極11の上部には、有機層15が配置される。
有機層15は、正孔輸送領域(hole transport region)、発光層(emission layer)、及び電子輸送領域(electron transport region)を含む。
正孔輸送領域は、第1電極11と発光層との間に配置される。
正孔輸送領域は、正孔注入層、正孔輸送層、電子阻止層、バッファ層、又はその任意の組み合わせを含む。
正孔輸送領域は、正孔注入層のみを含むか又は正孔輸送層のみを含む。或いは、正孔輸送領域は、第1電極11から順に積層された、正孔注入層/正孔輸送層、又は正孔注入層/正孔輸送層/電子阻止層の構造を有する。
正孔輸送領域が正孔注入層を含む場合、正孔注入層(HIL)は、第1電極11の上部に、真空蒸着法、スピンコーティング法、キャスト法、LB(Langmuir-Blodgett)法のような多様な方法を利用して形成される。
真空蒸着法によって正孔注入層を形成する場合、蒸着条件は、正孔注入層材料として使用する化合物、目的とする正孔注入層の構造、及び熱的特性などによって異なり、例えば、蒸着温度約100~約500℃、真空度約10-8~約10-3torr、蒸着速度約0.01~約100Å/secの範囲のうちから選択されるが、それらに限定されるものではない。
スピンコーティング法によって正孔注入層を形成する場合、コーティング条件は、正孔注入層材料で使用する化合物、目的とするする正孔注入層の構造、及び熱的特性によって異なり、約2,000rpm~約5,000rpmのコーティング速度で行われ、コーティング後の溶媒除去のための熱処理温度は、約80℃~200℃の温度範囲から選択されるが、それらに限定されるものではない。
正孔輸送層及び電子阻止層の形成条件は、正孔注入層形成条件を参照する。
正孔輸送領域は、例えば、m-MTDATA、TDATA、2-TNATA、NPB、β-NPB、TPD、spiro-TPD、spiro-NPB、methylated-NPB、TAPC、HMTPD、4,4’,4”-トリス(N-カルバゾリル)トリフェニルアミン(TCTA)、ポリアニリン/ドデシルベンゼンスルホン酸(Pani/DBSA)、ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)/ポリ(4-スチレンスルホネート)(PEDOT/PSS)、ポリアニリン/カンファースルホン酸(Pani/CSA)、ポリアニリン/ポリ(4-スチレンスルホネート)(PANI/PSS)、下記化学式201で表される化合物、下記化学式202で表される化合物、或いはその任意の組み合わせを含む。
Figure 0007249917000016
Figure 0007249917000017
Figure 0007249917000018
上記化学式201で、Ar101及びAr102は、互いに独立して、重水素、-F、-Cl、-Br、-I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C-C60アルキル基、C-C60アルケニル基、C-C60アルキニル基、C-C60アルコキシ基、C-C10シクロアルキル基、C-C10シクロアルケニル基、C-C10ヘテロシクロアルキル基、C-C10ヘテロシクロアルケニル基、C-C60アリール基、C-C60アリールオキシ基、C-C60アリールチオ基、C-C60ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基、一価非芳香族ヘテロ縮合多環基、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換の、フェニレン基、ペンタレニレン基、インデニレン基、ナフチレン基、アズレニレン基、ヘプタレニレン基、アセナフチレン基、フルオレニレン基、フェナレニレン基、フェナントレニレン基、アントラセニレン基、フルオランテニレン基、トリフェニレニレン基、ピレニレン基、クリセニレニレン基、ナフタセニレン基、ピセニレン基、ペリレニレン基、又はペンタセニレン基である。
上記化学式201で、xa及びxbは、互いに独立して、0~5の整数、或いは0、1、又は2である。例えば、xaは、1であり、xbは0であるが、それらに限定されるものではない。
例えば、上記化学式201及び202で、R101ないしR108、R111ないしR119、及びR121ないしR124は、それぞれ独立して、
水素、重水素、-F、-Cl、-Br、-I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C-C10アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基など)、又はC-C10アルコキシ基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペントキシ基など);
重水素、-F、-Cl、-Br、-I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、或いはその任意の組み合わせで置換された、C-C10アルキル基又はC-C10アルコキシ基;或いは
重水素、-F、-Cl、-Br、-I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C-C10アルキル基、C-C10アルコキシ基、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換の、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、フルオレニル基、又はピレニル基;である。
例えば、上記化学式201で、R109は、重水素、-F、-Cl、-Br、-I、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C-C20アルキル基、C-C20アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、ピリジニル基、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換の、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、又はピリジニル基である。
一具現例によると、上記化学式201で表される化合物は、下記化学式201Aで表されるが、それに限定されるものではない。
Figure 0007249917000019
上記化学式201Aで、R101、R111、R112、及びR109に関する詳細な説明は、上述の箇所を参照する。
例えば、上記化学式201で表される化合物、及び上記化学式202で表される化合物は、下記化合物HT1~HT20を含むが、それらに限定されるものではない。
Figure 0007249917000020
Figure 0007249917000021
正孔輸送領域の厚みは、約100Å~約10,000Å、例えば約100Å~約1,000Åである。正孔輸送領域が、正孔注入層、正孔輸送層、又はその組み合わせを含む場合、正孔注入層の厚みは、約100Å~約10,000Å、例えば約100Å~約1,000Åであり、正孔輸送層の厚みは、約50Å~約2,000Å、例えば約100Å~約1,500Åである。正孔輸送領域、正孔注入層、及び正孔輸送層の厚みが上述のような範囲を満足する場合、実質的な駆動電圧の上昇なしに、満足すべき正孔輸送特性を得ることができる。
正孔輸送領域は、上述のような物質以外に、導電性の向上のために電荷生成物質を更に含む。電荷生成物質は、正孔輸送領域内に均一又は不均一に分散される。
電荷生成物質は、例えばp-ドーパントである。p-ドーパントは、キノン誘導体、金属酸化物、及びシアノ基含有化合物のうちの一つであるが、それらに限定されるものではない。例えば、p-ドーパントの非制限的な例としては、テトラシアノキノンジメタン(TCNQ)及び2,3,5,6-テトラフルオロ-テトラシアノ-1,4-ベンゾキノンジメタン(F4-TCNQ)のようなキノン誘導体;タングステン酸化物及びモリブデン酸化物のような金属酸化物;及び下記化合物HT-D1のようなシアノ基含有化合物などを挙げることができるが、それらに限定されるものではない。
Figure 0007249917000022
正孔輸送領域は、バッファ層を更に含む。
バッファ層は、発光層から放出される光の波長による光学的共振距離を補償し、効率を向上させる役割を行う。
一方、正孔輸送領域が電子阻止層を含む場合、電子阻止層の材料は、上述のような正孔輸送領域に使用される物質、後述するホスト物質、或いはその任意の組み合わせである。例えば、正孔輸送領域が電子阻止層を含む場合、電子阻止層の材料として、後述するmCPを使用することができる。
正孔輸送領域上部に、真空蒸着法、スピンコーティング法、キャスト法、LB法のような方法を利用して発光層(EML)を形成する。真空蒸着法及びスピンコーティング法によって発光層を形成する場合、蒸着条件及びコーティング条件は、使用する化合物によって異なるが、一般的に正孔注入層の形成と略同一の条件範囲のうちから選択される。
発光層は、ホスト及びドーパントを含み、ドーパントは、上記化学式1で表される有機金属化合物を含む。
ホストは、TPBi、TBADN、ADN(「DNA」ともいう)、CBP、CDBP、TCP、mCP、化合物H50、化合物H51、化合物H52、或いはその任意の組み合わせを含む。
Figure 0007249917000023
有機発光素子がフルカラー有機発光素子である場合、発光層は、赤色発光層、緑色発光層、及び/又は青色発光層にパターニングされる。或いは、発光層は、赤色発光層、緑色発光層、及び/又は青色発光層が積層された構造を有することにより白色光を放出するというように、多様な変形例が可能である。
発光層がホスト及びドーパントを含む場合、ドーパントの含量は、一般的にホスト約100重量部を基準にして、約0.01~約15重量部の範囲から選択されるが、それに限定されるものではない。
発光層の厚みは、約100Å~約1,000Å、例えば約200Å~約600Åである。発光層の厚みが上述のような範囲を満足する場合、実質的な駆動電圧の上昇なしに、優秀な発光特性を示す。
次に、発光層の上部に電子輸送領域が配置される。
電子輸送領域は、正孔阻止層、電子輸送層、電子注入層、又はその任意の組み合わせを含む。
例えば、電子輸送領域は、正孔阻止層/電子輸送層/電子注入層、又は電子輸送層/電子注入層の構造を有するが、それらに限定されるものではない。電子輸送層は、単一層構造又は2以上の互いに異なる物質を含む多層構造を有する。
電子輸送領域の正孔阻止層、電子輸送層、及び電子注入層の形成条件は、正孔注入層の形成条件を参照する。
電子輸送領域が正孔阻止層を含む場合、正孔阻止層は、例えば、BCP、Bphen、Balq、或いはその任意の組み合わせを含むが、それらに限定されるものではない。
Figure 0007249917000024
正孔阻止層の厚みは、約20Å~約1,000Å、例えば約30Å~約300Åである。正孔阻止層の厚みが上述のような範囲を満足する場合、実質的な駆動電圧の上昇なしに、優秀な正孔阻止特性を得ることができる。
電子輸送層は、BCP、Bphen、Alq3、Balq、TAZ、NTAZ、或いはその任意の組み合わせを含む。
Figure 0007249917000025
或いは、電子輸送層は、下記化合物ET1~ET25のうちの一つ、又はその任意の組み合わせを含むが、それらに限定されるものではない。
Figure 0007249917000026
Figure 0007249917000027
電子輸送層の厚みは、約100Å~約1,000Å、例えば約150Å~約500Åである。電子輸送層の厚みが上述のような範囲を満足する場合、実質的な駆動電圧の上昇なしに、満足すべき電子輸送特性を得ることができる。
電子輸送層は、上述のような物質以外に、金属含有物質を更に含む。
金属含有物質はLi錯体を含む。Li錯体は、例えば、下記化合物ET-D1(LiQ)、ET-D2、又はその任意の組み合わせを含む。
Figure 0007249917000028
また、電子輸送領域は、第2電極19からの電子注入を容易にする電子注入層(EIL)を含む。
電子注入層は、LiF、NaCl、CsF、Li2O、BaO、或いはその任意の組み合わせを含む。
電子注入層の厚みは、約1Å~約100Å、例えば約3Å~約90Åである。電子注入層の厚みが上述のような範囲を満足する場合、実質的な駆動電圧の上昇なしに、満足すべき電子注入特性を得ることができる。
有機層15の上部には、第2電極19が具備される。第2電極19は、カソードである。第2電極19用物質としては、相対的に低い仕事関数を有する金属、合金、電気伝導性化合物、及びそれらの組み合わせを使用することができる。具体的な例としては、リチウム(Li)、マグネシウム(Mg)、アルミニウム(Al)、アルミニウム-リチウム(Al-Li)、カルシウム(Ca)、マグネシウム-インジウム(Mg-In)、マグネシウム-銀(Mg-Ag)などを第2電極19形成用物質として使用する。或いは、前面発光素子を得るために、ITO、IZOを利用して透過型第2電極19を形成するというように、多様な変形が可能である。
以上、有機発光素子について、図1を参照して説明したが、それらに限定されるものではない。
更に他の側面によると、上記化学式1で表される有機金属化合物を1種以上含む診断用組成物が提供される。
上記化学式1で表される有機金属化合物は、高発光効率を提供することから、有機金属化合物を含む診断用組成物は、高い診断効率を有する。
診断用組成物は、各種診断用キット、診断試薬、バイオセンサ、バイオマーカーなどに多様に応用される。
本明細書において、C-C60アルキル基は、炭素数1~60の線状又は分枝状の飽和脂肪族炭化水素一価基を意味し、具体的な例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、iso-アミル基、ヘキシル基などが含まれる。本明細書において、C-C60アルキレン基は、C-C60アルキル基と同一構造を有する二価基を意味する。
本明細書において、C-C60アルコキシ基は、-OA101(ここで、A101は、C-C60アルキル基である)の化学式を有する一価基を意味し、それの具体的な例には、メトキシ基、エトキシ基、イソプロピルオキシ基などが含まれる。
本明細書において、C-C60アルケニル基は、C-C60アルキル基の中間又は末端に1以上の炭素・炭素二重結合を含む構造を有し、その具体的な例には、エテニル基、プロぺニル基、ブテニル基などが含まれる。本明細書において、C-C60アルケニレン基は、C-C60アルケニル基と同一構造を有する二価基を意味する。
本明細書において、C-C60アルキニル基は、C-C60アルキル基の中間又は末端に1以上の炭素・炭素三重結合を含む構造を有し、その具体的な例には、エチニル基、プロピニル基、などが含まれる。本明細書において、C-C60アルキニレン基は、C-C60アルキニル基と同一構造を有する二価基を意味する。
本明細書において、C-C10シクロアルキル基は、C-C10一価飽和炭化水素単環式基を意味し、その具体例は、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、アダマンタニル基、ノルボルナニル基、ビシクロ[1.1.1]ペンチル基、ビシクロ[2.1.1]ヘキシル基、ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、ビシクロ[2.2.2]オクチル基などを含む。本明細書において、C-C10シクロアルキレン基は、C-C10シクロアルキル基と同一構造を有する二価基を意味する。
本明細書において、C-C10ヘテロシクロアルキル基は、N、O、P、Si、及びSのうちから選択される少なくとも1つのヘテロ原子を環形成原子として含むC-C10一価単環式基を意味し、その具体例は、テトラヒドロフラニル基、テトラヒドロチオフェニル基などを含む。本明細書において、C-C10ヘテロシクロアルキレン基は、C-C10ヘテロシクロアルキル基と同一構造を有する二価基を意味する。
本明細書において、C-C10シクロアルケニル基は、C-C10一価単環式基であり、環内に少なくとも1つの炭素・炭素二重結合を有するが、芳香族(aromaticity)を有さない基を意味し、その具体例は、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、シクロヘプテニル基などを含む。本明細書において、C-C10シクロアルケニレン基は、C3-C10シクロアルケニル基と同一構造を有する二価基を意味する。
本明細書において、C-C10ヘテロシクロアルケニル基は、N、O、P、Si、及びSのうちから選択される少なくとも1つのヘテロ原子を環形成原子として含むC-C10一価単環式基であり、環内に少なくとも1つの二重結合を有する。C-C10ヘテロシクロアルケニル基の具体例は、2,3-ジヒドロフラニル基、2,3-ジヒドロチオフェニル基などを含む。本明細書において、C-C10ヘテロシクロアルケニレン基は、C-C10ヘテロシクロアルケニル基と同一構造を有する二価基を意味する。
本明細書において、C-C60アリール基は、C-C60炭素環式芳香族系を有する一価基を意味し、C-C60アリーレン基は、C-C60炭素環式芳香族系を有する二価基を意味する。C-C60アリール基の具体例は、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントレニル基、ピレニル基、クリセニル基などを含む。C-C60アリール基及びC-C60アリーレン基が2以上の環を含む場合、2以上の環は、互いに融合される。
本明細書において、C-C60ヘテロアリール基は、N、O、P、Si、及びSのうちから選択される少なくとも1つのヘテロ原子を環形成原子として含み、C-C60環状芳香族系を有する一価基を意味し、C-C60ヘテロアリーレン基は、N、O、P、Si、及びSのうちから選択される少なくとも1つのヘテロ原子を環形成原子として含み、C-C60炭素環式芳香族系を有する二価基を意味する。C-C60ヘテロアリール基の具体例は、ピリジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基などを含む。C-C60ヘテロアリール基及びC-C60ヘテロアリーレン基が2以上の環を含む場合、2以上の環は互いに融合される。
本明細書において、C-C60アリールオキシ基は、-OA102(ここで、A102は、C-C60アリール基である)を示し、C-C60アリールチオ基、-SA103(ここで、A103は、C-C60アリール基である)を示す。
本明細書において、一価非芳香族縮合多環基(non-aromatic condensed polycyclic group)は、2以上の環が互いに縮合されて、環形成原子として炭素のみを含み、分子全体が非芳香族(non-aromaticity)を有する一価基(例えば、8~60の炭素数を有する)を意味する。一価非芳香族縮合多環基の具体例は、フルオレニル基などを含む。本明細書において、二価非芳香族縮合多環基は、一価非芳香族縮合多環基と同一構造を有する二価基を意味する。
本明細書において、一価非芳香族ヘテロ縮合多環基(non-aromatic condensed hetero polycyclic group)は、2以上の環が互いに縮合されて、環形成原子として炭素以外に、N、O、P、Si、及びSのうちから選択されるヘテロ原子を含み、分子全体が非芳香族を有する一価基(例えば、1~60の炭素数を有する)を意味する。一価非芳香族ヘテロ縮合多環基は、カルバゾリル基などを含む。本明細書において、二価非芳香族ヘテロ縮合多環基は、一価非芳香族ヘテロ縮合多環基と同一構造を有する二価基を意味する。
本明細書において、C-C60炭素環式基(又は、C-C30炭素環式基である)は、環形成原子として、5~60個の炭素(又は、5~30個の炭素)のみを有する飽和環式基又は不飽和環式基を示す。C-C60炭素環式基(又は、C-C30炭素環式基である)は、単環式基又は多環式基である。
本明細書において、C-C60ヘテロ環式基(又は、C-C30ヘテロ環式基である)は、環形成原子として2~60個の炭素(又は、2~30個の炭素)以外に、N、O、P、Si、及びSのうちから選択されるヘテロ原子を少なくとも一つ有する飽和環式基又は不飽和環式基を示す。C-C60ヘテロ環式基(又は、C-C30ヘテロ環式基である)は、単環式基又は多環式基である。
上述の置換されたC-C60アルキル基、置換されたC-C60アルケニル基、置換されたC-C60アルキニル基、置換されたC-C60アルコキシ基、置換されたC-C10シクロアルキル基、置換されたC-C10ヘテロシクロアルキル基、置換されたC-C10シクロアルケニル基、置換されたC-C10ヘテロシクロアルケニル基、置換されたC-C60アリール基、置換されたC-C60アリールオキシ基、置換されたC-C60アリールチオ基、置換されたC-C60ヘテロアリール基、置換された一価非芳香族縮合多環基、及び置換された一価非芳香族ヘテロ縮合多環基の置換基は、それぞれ独立して、
重水素、-F、-Cl、-Br、-I、-CD、-CDH、-CDH、-CF、-CFH、-CFH、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C-C60アルキル基、C-C60アルケニル基、C-C60アルキニル基、或いはC-C60アルコキシ基;
重水素、-F、-Cl、-Br、-I、-CD、-CDH、-CDH、-CF、-CFH、-CFH、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C-C10シクロアルキル基、C-C10ヘテロシクロアルキル基、C-C10シクロアルケニル基、C-C10ヘテロシクロアルケニル基、C-C60アリール基、C-C60アリールオキシ基、C-C60アリールチオ基、C-C60ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基、一価非芳香族ヘテロ縮合多環基、-N(Q11)(Q12)、-Si(Q13)(Q14)(Q15)、-Ge(Q13)(Q14)(Q15)、-B(Q16)(Q17)、-P(=O)(Q18)(Q19)、-P(Q18)(Q19)、或いはその任意の組み合わせで置換された、C-C60アルキル基、C-C60アルケニル基、C-C60アルキニル基、又はC-C60アルコキシ基;
重水素、-F、-Cl、-Br、-I、-CD、-CDH、-CDH、-CF、-CFH、-CFH、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C-C60アルキル基、C-C60アルケニル基、C-C60アルキニル基、C-C60アルコキシ基、C-C10シクロアルキル基、C-C10ヘテロシクロアルキル基、C-C10シクロアルケニル基、C-C10ヘテロシクロアルケニル基、C-C60アリール基、C-C60アリールオキシ基、C-C60アリールチオ基、C-C60ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基、一価非芳香族ヘテロ縮合多環基、-N(Q21)(Q22)、-Si(Q23)(Q24)(Q25)、-Ge(Q23)(Q24)(Q25)、-B(Q26)(Q27)、-P(=O)(Q28)(Q29)、-P(Q28)(Q29)、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換の、C-C10シクロアルキル基、C-C10ヘテロシクロアルキル基、C-C10シクロアルケニル基、C-C10ヘテロシクロアルケニル基、C-C60アリール基、C-C60アリールオキシ基、C-C60アリールチオ基、C-C60ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基、又は一価非芳香族ヘテロ縮合多環基;
-N(Q31)(Q32)、-Si(Q33)(Q34)(Q35)、-Ge(Q33)(Q34)(Q35)、-B(Q36)(Q37)、-P(=O)(Q38)(Q39)、又は-P(Q38)(Q39);或いは
その任意の組み合わせ;である。
本明細書において、QないしQ、Q11ないしQ19、Q21ないしQ29、及びQ31ないしQ39は、それぞれ独立して、水素;重水素;-F;-Cl;-Br;-I;ヒドロキシル基;シアノ基;ニトロ基;アミジノ基;ヒドラジン基;ヒドラゾン基;カルボン酸基又はその塩;スルホン酸基又はその塩;リン酸基又はその塩;重水素、C-C60アルキル基、C-C60アリール基、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換のC-C60アルキル基;C-C60アルケニル基;C-C60アルキニル基;C-C60アルコキシ基;C-C10シクロアルキル基;C-C10ヘテロシクロアルキル基;C-C10シクロアルケニル基;C-C10ヘテロシクロアルケニル基;重水素、C-C60アルキル基、C-C60アリール基、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換のC-C60アリール基;C-C60アリールオキシ基;C-C60アリールチオ基;C-C60ヘテロアリール基;一価非芳香族縮合多環基;或いは一価非芳香族ヘテロ縮合多環基;である。
以下、合成例及び実施例を挙げ、本発明の一具現例による化合物及び有機発光素子について更に具体的に説明するが、本発明は、下記の合成例及び実施例に限定されるものではない。下記合成例において、「『A』の代わりに『B』を使用した」という表現において、「B」の使用量と「A」の使用量は、モル当量基準で同一である。
〔実施例〕
<合成例1(化合物1)>
Figure 0007249917000029
<中間体L1-6の合成>
出発物質44g(181.4mmol)を、テトラヒドロフラン(THF)400ml及び水100mlと混合し、sec-ブテニルボロン酸33.0g(181.4mmol)、Pd(PPh 14.7g(12.7mmol)、及びKCO 63.0g(453.0mmol)を加え、80℃で18時間加熱還流させた。反応完了後、反応混合物を減圧濃縮させ、酢酸エチル200mlで抽出して得られた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させて減圧蒸溜させた後、液体クロマトグラフィで精製して中間体L1-6 18.0g(収率46%)を得た。
<中間体L1-5の合成>
中間体L1-6 10g(55.3mmol)をメタノール200mlと混合し、Pd(PPh 1.0g(10wt%)を加えて水素を注入し、18時間撹拌する。反応完了後、反応混合物をセライトパッドに通過させた後で減圧濃縮させた後、液体クロマトグラフィで精製して中間体L1-5 9.7g(収率95%)を得た。
<中間体L1-4の合成>
中間体L1-4 9.2g(50.0mmol)をCHCl 60mlと混合し、0℃で3-クロロペルベンゾ酸(mCPBA)(100.0mmol)を徐々に滴加した後、一日撹拌させた。反応完了後、6N KOHで抽出して得られた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させて減圧蒸溜させた後、液体クロマトグラフィで精製して中間体L1-4 9.9g(収率99%)を得た。
<中間体L1-3の合成>
中間体L1-4 9.5g(47.2mmol)を無水酢酸と混合して加熱還流させた。反応完了後、飽和炭酸水素ナトリウムで抽出して得られた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させて減圧蒸溜させた後、液体クロマトグラフィで精製して中間体L1-3 7.1g(収率75%)を得た。
<中間体L1-2の合成>
中間体L1-3 7.0g(34.8mmol)をCHCl 350mlと混合し、0℃でPOBr 24g(87.4mmol)を徐々に滴加した後、DMF 5.0mlを入れて一日室温で撹拌させた。反応完了後、飽和炭酸水素ナトリウムで抽出して得られた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させて減圧蒸溜させた後、液体クロマトグラフィで精製して中間体L1-2 7.7g(収率65%)を得た。
<中間体L1-1の合成>
中間体L1-2 1.7g(4.9mmol)をトルエン40ml及びエタノール8mlと混合し、3,5-ジメチルフェニルボロン酸0.8g(5.23mmol)、Pd(PPh 0.4g(0.4mmol)、及び2N NaCO(HO内)を入れて80℃で18時間加熱還流する。反応完了後、反応混合物を減圧濃縮させ、酢酸エチル100mlで抽出して得られた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させて減圧蒸溜させた後、液体クロマトグラフィで精製して中間体L-1-1 1.5g(収率70%)を得た。
<中間体L1の合成>
中間体L1-1 1.5g(4.1mmol)をTHF 80mlと混合し、ビス(トリメチルアルミニウム)-1,4-ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン付加物(DABAL-Me)2.1g(8.2mmol)、Pd(PPh 0.4g(0.4mmol)、及びXphos 0.4g(0.4mmol)を入れ、80℃で18時間加熱還流させた。反応完了後、反応混合物をHClで中和させ、酢酸エチル100mlで抽出して得られた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させて減圧蒸溜させた後、液体クロマトグラフィで精製して中間体L1 0.9g(収率70%)を得た。
<Dimer1の合成>
中間体L1 0.9g(2.96mmol)及び塩化イリジウム0.5g(1.41mmol)に、45mLのエトキシエタノールと15mLの蒸溜水とを混合した後、24時間還流撹拌して反応進行後、常温まで温度を低くした。そこから生成された固形物を濾過して分離し、水/メタノール/ヘキサンの順序で十分に洗浄して得られた固体を真空オーブンで乾燥させてDimer 10.95g(収率77%)を得た。
<化合物1の合成>
Dimer1 0.95g(0.57mmol)、2,3,7-ジエチル-3,7-ジメチルノナン-4,6-ジオン0.34g(1.43mmol)及びNaCO 0.18g(1.71mmol)に、エトキシエタノール15mLを混合し、24時間撹拌して反応を進めた。そこから得られた混合物を濾過して得られた固体をエタノールとヘキサンとで十分に洗浄し、ジクロロメタン:n-ヘキサン=1:1(v/v)の条件でカラムクロマトグラフィを行い、化合物1 0.5g(収率45%)を得た。
LC-MS(liquid chromatography-mass spectrometry) m/z=1037(M+H)
<合成例2(化合物3)>
Figure 0007249917000030
<中間体L3-8の合成>
sec-ブチルベンゼン72ml(461.3mmol)をアセトニトリル450mlと混合し、ヨード88.0g(346。0mmol)とSelectfluor 122.6g(346。0mmol)と、を加え、60℃で4時間撹拌させた。反応完了後、反応混合物をジクロロメタンと混合した後、飽和チオ硫酸ナトリウムで抽出して得られた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、減圧蒸溜させた後、液体クロマトグラフィで精製して中間体L3-8 75.0g(収率63%)を得た。
LC-MS m/z=261(M+H)
<中間体L3-7の合成>
中間体L3-8 148g(512.9mmol)を無水テトラヒドロフラン500mlと混合し、0℃で1.0Mイソプロピルマグネシウムクロリド溶液205ml(205mmol)を徐々に入れて撹拌させた。10分後、1.6M BuLi溶液256ml(410mmol)を徐々に加えた後、1時間撹拌させた。その後、DMF 51ml(666.7mmol)を-10℃で徐々に滴加して室温で1時間撹拌させた。反応完了後、酢酸エチルと塩酸水溶液とで抽出して得られた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させた。そこから得られた有機層を減圧蒸溜させた後、液体クロマトグラフィで精製して中間体L3-7 83.2g(収率100%)を得た。
LC-MS m/z=163(M+H)
<中間体L3-6の合成>
ジクロロメタン100mlにAlCl 44g(326.6mmol)を加えて40℃に加熱した後、ジクロロメタン6mlと混合された中間体L3-7 30g(186.6mmol)を徐々に加え、30分間撹拌させた後、臭素10ml(205.3mmol)を1時間加えた。反応完了後、氷水に反応混合物を徐々に加えて得られた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させた後、液体クロマトグラフィで精製して中間体L3-6 27g(収率60%)を得た。
LC-MS m/z=241(M+H)
<中間体L3-5の合成>
中間体L3-6 27g(112.7mmol)をクロロホルム100mlと混合し、アミノアセトアルデヒドジメチルアセタール18ml(169mmol)を室温で徐々に加えて撹拌させた。1時間後、100℃に加熱して溶媒を除去して得られた反応混合物を室温まで冷やした後、別途の精製なしに中間体L3-5を得た。
<中間体L3-4の合成>
中間体L3-5 37g(113.6mmol)をクロロホルム100mlと混合し、0℃で、エチルクロロホルメート11ml(113.6mmol)とトリフェニルホスファイト16ml(136.3mmol)とを順序通り徐々に滴加した。そこから得られた反応混合物を常温で約48時間撹拌させ、1.0M TiCl 454ml(454mmol)を0℃で徐々に滴加した後、約48時間加熱還流させた。反応完了後、反応混合物を室温まで冷却させた後、氷水に反応混合物を入れて得られた水層をジクロロメタンで洗浄した後、酒石酸塩256g(908.5mmol)水溶液に入れて飽和NaHCO水溶液で中性化させ、ジクロロメタンで抽出して得られた有機層を液体クロマトグラフィで精製して中間体L3-4 11g(収率38%)を得た。
LC-MS m/z=264(M+H)
<中間体L3-3の合成>
中間体L3-4 11g(43.2mmol)をジクロロメタン90mlと混合した後、mCPBA 15g(86.4mmol)を0℃で滴加した。反応混合物を約18時間室温で撹拌させた後、6N KOH水溶液で抽出して得られた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させた後、別途の精製なしに中間体L3-3 12g(収率100%)を得た。
<中間体L3-2の合成>
中間体L3-3 12g(43.2mmol)をジクロロメタン90mlと混合した後、POBr3 15g(52mmol)を0℃で徐々に滴加し、その後、DMF 1.7ml(22mmol)を徐々に加えて約18時間室温で撹拌させた。反応完了後、飽和NaHCO水溶液で中性化させた後で得られた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させた後、液体クロマトグラフィで精製して中間体L3-2 3.8g(収率26%)を得た。
LC-MS m/z=342(M+H)
<中間体L3-1の合成>
中間体L3-2 3.8g(10.9mmol)をトルエン40ml及びEtOH 8mlと混合した後、3,5-ジメチルフェニルボロン酸1.5g(9.8mmol)、Pd(PPh 0.6g(0.5mmol)、及び2.0N NaCO 水溶液8mlを加え、85℃で18時間加熱還流させた。反応完了後、酢酸エチル50mlで抽出して得られた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、得られた有機層を液体クロマトグラフィで精製して中間体L3-1 3.6g(収率90%)を得た。
LC-MS m/z=368(M+H)
<中間体L3の合成>
中間体L1-1の代わりに、中間体L3-1を使用したという点を除いては、上記合成例1の中間体L1の合成方法と同一方法を利用して中間体L3 0.9g(収率90%)を合成した。生成された化合物は、LCMSで確認した。
LC-MS m/z=304(M+H)
<Dimer3の合成>
中間体L1の代わりに、中間体L3を使用したという点を除いては、上記合成例1のDimer1の合成方法と同一方法を利用してDimer3(収率70%)を合成した。
<化合物3の合成>
Dimer1の代わりに、Dimer3を使用し、3,7-ジエチル-3,7-ジメチルノナン-4,6-ジオンの代わりに、3,3,7,7-テトラメチルノナン-4,6-ジオンを使用したという点を除いては、上記合成例1の化合物1の合成方法と同一方法を利用して化合物3(収率45%)を合成した。生成された化合物は、LCMSで確認した。
LC-MS m/z=1009(M+H)
<合成例3(化合物7)>
Figure 0007249917000031
<中間体L7-5の合成>
6-ブロモイソキノリン(中間体L3-3)20g(96.1mmol)をテトラヒドロフラン120mlと混合した後、Pd(PPh 11g(9.6mmol)、(4-メチルペント-1-エン-2-イル)ボロン酸18g(144.2mmol)、KCO 33.2g(240.5mmol)と水30mlとを入れ、80℃で約18時間加熱還流させた。反応完了後、酢酸エチルで抽出して得られた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させた後、液体クロマトグラフィで精製して中間体L7-5 16g(収率80%)を得た。
LC-MS m/z=212(M+H)
<中間体L7-4の合成>
中間体L1-6の代わりに、中間体L7-5を使用したという点を除いては、上記合成例1のL1-5の合成方法と同一方法を利用して中間体L7-4(収率95%)を合成した。
LC-MS m/z=214(M+H)
<中間体L7-3の合成>
AlCl 5.8g(43.2mmol)をクロロホルム120mlと混合した後、55℃で30分間撹拌させた。次に、少量のクロロホルムと混合された中間体L7-4 4.6g(21.6mmol)を徐々に滴加した後、1時間55℃で撹拌させた。次に、クロロホルム30mlと混合された臭素1.2ml(32.4mmol)を徐々に滴加して3時間撹拌させた。反応完結後、氷水と飽和チオ硫酸ナトリウム水溶液で抽出して得られた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させた後、液体クロマトグラフィで精製して中間体L7-32.3g(収率40%)を得た。
LC-MS m/z=292(M+H)
<中間体L7-2の合成>
中間体L3-3の代わりに、中間体L7-3を使用したという点を除いては、上記合成例2の中間体L3-2の合成方法と同一方法を利用して中間体L7-2 1.7g(収率70%)を合成した。
LC-MS m/z=370(M+H)
<中間体L7-1の合成>
中間体L3-2の代わりに、中間体L7-2を使用したという点を除いては、上記合成例2のL3-1の合成方法と同一方法を利用して中間体L7-1を合成した。
LC-MS m/z=396(M+H)
<中間体L7の合成>
中間体L1-1の代わりに、中間体L7-1を使用したという点を除いては、上記合成例1の中間体L1の合成方法と同一方法を利用して中間体L7 0.8g(収率85%)を合成した。生成された化合物は、LCMSで確認した。
LC-MS m/z=332(M+H)
<Dimer7の合成>
中間体L1の代わりに、中間体L7を使用したという点を除いては、上記合成例1のDimer1の合成方法と同一方法を利用してDimer7を合成した。
<化合物7の合成>
Dimer1及び2,3,7-ジエチル-3,7-ジメチルノナン-4,6-ジオンの代わりに、Dimer7及び3,3,7,7-テトラメチルノナン-4,6-ジオンをそれぞれ使用したという点を除いては、上記合成例1の化合物1の合成方法と同一方法を利用して化合物7 0.5g(収率46%)を合成した。生成された化合物は、LCMSで確認した。
LC-MS m/z=1065(M+H)
<合成例4(化合物8)>
Figure 0007249917000032
<中間体L8-6の合成>
sec-ブテニルボロン酸の代わりに、2-(1-シクロペンチルビニル)-4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボロランを使用したという点を除いては、上記合成例1の中間体L1-6の合成方法と同一方法を利用して中間体L8-6を合成した。
<中間体L8-5の合成>
中間体L1-6の代わりに、中間体L8-6を使用したという点を除いては、上記合成例1の中間体L1-5の合成方法と同一方法を利用して中間体L8-5を合成した。
<中間体L8-4の合成>
中間体L1-5の代わりに、中間体L8-5を使用したという点を除いては、上記合成例1の中間体L1-4の合成方法と同一方法を利用して中間体L8-4を合成した。
<中間体L8-3の合成>
中間体L1-4の代わりに、中間体L8-4を使用したという点を除いては、上記合成例1の中間体L1-3の合成方法と同一方法を利用して中間体L8-3を合成した。
<中間体L8-2の合成>
中間体L1-3の代わりに、中間体L8-3を使用したという点を除いては、上記合成例1の中間体L1-2の合成方法と同一方法を利用して中間体L8-2を合成した。
<中間体L8-1の合成>
中間体L1-2の代わりに、中間体L8-2を使用したという点を除いては、上記合成例1の中間体L1-1の合成方法と同一方法を利用して中間体L8-1を合成した。
<中間体L8の合成>
中間体L1-1の代わりに、中間体L8-1を使用したという点を除いては、上記合成例1の中間体L1の合成方法と同一方法を利用して中間体L8を合成した。
LC-MS m/z=344(M+H)
<Dimer8の合成>
中間体L1の代わりに、中間体L8を使用したという点を除いては、上記合成例1のDimer1の合成方法と同一方法を利用してDimer8を合成した。
<化合物8の合成>
Dimer8 1.5g(0.82mmol)、2,2,6,6-テトラメチルヘプタン-3,5-ジオン0.38g(2.05mmol)及びKCO 0.34g(2.46mmol)にエトキシエタノール30mLを混合し、48時間撹拌して反応を進めた。そこから得られた混合物を濾過して得られた固体をメタノールとヘキサンとで十分に洗浄し、ジクロロメタン:n-ヘキサン=1:2(v/v)の条件で、カラムクロマトグラフィを進めて化合物8 0.8g(収率46%)を得た。生成された化合物は、LCMSで確認した。
LC-MS m/z=1061(M+H)
<合成例5(化合物13)>
Figure 0007249917000033
<中間体L13-1の合成>
中間体L3-1 1.52g(4.12mmol)をTHF 400ml及び水60mlと混合し、4,4,5,5-テトラメチル-2-(プロプ-1-エン-2-イル)-1,3,2-ジオキサボロラン1.0g(6.2mmol)、Pd(PPh 0.3g(0.3mmol)、及びKCO 1.4g(10.3mmol)を加え、80℃で18時間加熱還流させた。反応完了後、反応混合物を減圧濃縮させ、酢酸エチル30mlで抽出して得られた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、減圧蒸溜させた後、液体クロマトグラフィで精製して中間体L13-1 1.1g(収率81%)を得た。
LC-MS m/z=330(M+H)
<中間体L13の合成>
中間体L3-1 1.0g(3.0mmol)とMeOH 50mlとを混合し、ギ酸アンモニウム19.0g(30.0mmol)とPd/C 0.15gとを加え、70℃で6時間加熱還流させた。反応完了後、セライトパッドで濾過した後に反応混合物を減圧濃縮させた後、液体クロマトグラフィで精製して中間体L13 0.9g(収率95%)を得た。
LC-MS m/z=332(M+H)
<Dimer13の合成>
中間体L1の代わりに、中間体L13を使用したという点を除いては、上記合成例1のDimer1の合成方法と同一方法を利用し、Dimer13を合成した。
<化合物13の合成>
Dimer1の代わりに、Dimer13を使用したという点を除いては、上記合成例1の化合物1の合成方法と同一方法を利用して化合物13 0.6g(収率47%)を合成した。
LC-MS m/z=1093(M+H)
<合成例6(化合物14)>
Figure 0007249917000034
<中間体L14-4の合成>
中間体L7-4の代わりに、中間体L1-5を使用したという点を除いては、上記合成例3の中間体L7-3の合成方法と同一方法を利用して中間体L14-4を合成した。
<中間体L14-3の合成>
中間体L7-3の代わりに、中間体L14-4を使用したという点を除いては、上記合成例3の中間体L7-2の合成方法と同一方法を利用して中間体L14-3を合成した。
<中間体L14-2の合成>
中間体L7-2の代わりに、中間体L14-3を使用したという点を除いては、上記合成例3の中間体L7-1の合成方法と同一方法を利用して中間体L14-2を合成した。
LC-MS m/z=369(M+H)
<中間体L14-1の合成>
中間体L3-1の代わりに、中間体L14-2を使用したという点を除いては、上記合成例5の中間体L13-1の合成方法と同一方法を利用して中間体L14-1を合成した。
LC-MS m/z=330(M+H)
<中間体L14の合成>
中間体L13-1の代わりに、中間体L14-1を使用したという点を除いては、上記合成例5の中間体L13の合成方法と同一方法を利用して中間体L14を合成した。
LC-MS m/z=332(M+H)
<Dimer14の合成>
中間体L3の代わりに、中間体L14を使用したという点を除いては、上記合成例2のDimer3の合成方法と同一方法を利用してDimer14を合成した。
<化合物14の合成>
Dimer3の代わりに、Dimer14を使用したという点を除いては、上記合成例2の化合物3の合成方法と同一方法を利用して化合物14 0.9g(収率46%)を合成した。
LC-MS m/z=1065(M+H)
<合成例7(化合物15)>
Figure 0007249917000035
3,3,7,7-テトラメチルノナン-4,6-ジオンの代わりに、ペンタン-2,4-ジオンを使用したという点を除いては、上記合成例6の化合物14の合成方法と同一方法を利用して化合物15 0.7g(収率45%)を合成した。
LC-MS m/z=953(M+H)
一方、化合物17、18、及び21の合成方法は、上記合成例1~7を参考にして当業者が容易に認識できることであり、各化合物のLC-MSデータは下記の通りである。
化合物17:LC-MS m/z=981.49(M+H)
化合物18:LC-MS m/z=981.49(M+H)
化合物21:LC-MS m/z=1173.67(M+H)
<評価例1:熱的特性評価>
上記化合物1、3、7、8、13、14、及び化合物A~Cについて、TGA(thermo gravimetric analysis)及びDSC(differential scanning calorimetry)を利用して、熱分析(N雰囲基、温度区間:常温~800℃(10℃/min)-TGA、常温から400℃まで-DSC(pan type:Pt pan(一回使用Al pan内)(TGA)、(一回使用Al pan内(DSC))を行い、その結果を表1に整理した。
Figure 0007249917000036
Figure 0007249917000037
表1によると、化合物1、3、7、8、13、及び14は、化合物A~Cに比べて、相対的に低い昇華温度を有し、上記化合物1、3、7、8、13、及び14を利用して、優秀な性能の薄膜を作製することができる。
<評価例2:水平配向率評価>
ヒューズドシリカ基材層(厚み1mm)上に、1×10-7torrの真空度を有する真空蒸着装置内で、mCPと化合物1とを97:3の重量比で共蒸着し(3wt%)、30nm厚のサンプル1を形成した後、窒素雰囲気下でガラスにフロー封止した。それを、下記表2に記載された化合物のそれぞれについて反復して残りのサンプルを作製した。
一方、KR出願20136-0150834の図3に示したような構造の角度依存性PL測定装置を準備した。具体的な仕様は、以下の通りである。
-励起光波長:325nm
-励起光供給源:He-Cdレーザ、MellesGriot社
-励起光の照射手段:光ファイバ、直径1mm、Thorlabs社
-半円筒形プリズム:ヒューズドシリカ、直径100mm、長さ30mm
-放出光検出手段:photomultiplier tube、Acton社
-放出光検出手段に装着された偏光器:Linear polarizer、Thorlabs社
-記録装置:SpectraSense、Acton社
-励起光入射角:θP=45゜、θH=0゜
-試料から放出光検出手段までの距離(又は、放出光検出手段の移動経路の半径):900mm
次に、各サンプルを半円筒形レンズの上に固定させ、325nmレーザを照射して発光させた。発光された光は、偏光フィルムを通過させ、CCD(charge coupled device)を利用し、サンプルが固定された半円筒形レンズをレンズ軸に対して1°ずつ回し、90°から0°まで530nmの光に対してp偏光フォトルミネセンス強度を測定した。
各化合物が垂直配向を有するときに示すp偏光フォトルミネセンス強度(1番p偏光フォトルミネセンス強度)と、水平配向を有するときに示すp偏光フォトルミネセンス強度(2番p偏光フォトルミネセンス強度)とを、それぞれ0°から90°まで計算した。1番と2番とのp偏光フォトルミネセンス強度にそれぞれ加重値を乗じて得られたp偏光フォトルミネセンス強度が、測定されたp偏光フォトルミネセンス強度と一致する加重値を求め、化合物の水平配向率を測定して、その結果を下記表2に示した。このとき、励起子からの発光を振動させる双極子(oscillating dipole)から消耗する電力(dissipated power)とみなす古典的双極子モデル(classical dipole model)を使用して、角度依存性フォトルミネセンススペクトルを分析した。
Figure 0007249917000038
上記表2から、化合物1、3、7、8、13、14、及び15は、化合物A~Cに比べて、優秀な水平配向率、即ち水平方向光配向性を有するということを確認することができる。
Figure 0007249917000039
<実施例1>
アノードとしてITO/Ag/ITOが70/1,000/70Å厚に蒸着されたガラス基板を50mm×50mm×0.5mmサイズに切り、イソプロピルアルコールと純水とを利用して各5分間超音波洗浄した後、30分間紫外線を照射してオゾンに露出させて洗浄し、真空蒸着装置に設けた。
アノード上に2-TNATAを真空蒸着して600Å厚の正孔注入層を形成し、正孔注入層上に4,4’-ビス[N-(1-ナフチル)-N-フェニルアミノ]ビフェニル(以下、NPB)を真空蒸着して1,350Å厚の正孔輸送層を形成した。
次に、正孔輸送層上にCBP(ホスト)及び化合物1(ドーパント)を97:3の重量比で共蒸着して400Å厚の発光層を形成した。
その後、発光層上にBCPを真空蒸着して50Å厚の正孔阻止層を形成した後、正孔阻止層上にAlq3を真空蒸着して350Å厚の電子輸送層を形成した後、電子輸送層上にLiFを真空蒸着して10Å厚の電子注入層を形成し、電子注入層上にMg及びAgを90:10の重量比で共蒸着して120Å厚のカソードを形成することにより、有機発光素子(赤色光放出前面発光素子)を作製した。
Figure 0007249917000040
<実施例2~10及び比較例A~C>
発光層の形成時、ドーパントとして化合物1の代わりに、下記表3に記載された化合物をそれぞれ使用したという点を除いては、上記実施例1と同一方法を利用して有機発光素子を作製した。
<評価例3:有機発光素子の特性評価>
上記実施例1~10及び比較例A~Cで製造されたそれぞれの有機発光素子について、駆動電圧、ELスペクトルの半値幅、寿命(T97)、及び換算発光効率を評価し、その結果を下記表3に示した。評価装置として、電流・電圧計(Keithley 2400)及び輝度計(Minolta Cs-1000A)を使用し、寿命(LT97)(3,500nitにおいて)は、初期輝度100%対比で97%輝度になるのにかかる時間を評価した。寿命及び換算発光効率は、それぞれ比較例A対比の相対値(%)で示した。
Figure 0007249917000041
Figure 0007249917000042
上記表3から、実施例1~10の有機発光素子から放出される光の半値幅は、比較例A~Cの有機発光素子から放出される広い半値幅に比べて小さく、実施例1~10の有機発光素子は、比較例A~Cの有機発光素子に比べて、向上した駆動電圧、寿命、及び発光効率特性を有するということを確認することができる。
以上、本発明の実施形態につい詳細に説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。
本発明の有機金属化合物とそれを含む有機発光素子及びそれを含む診断用組成物は、例えば、生化学的検証関連の技術分野に効果的に適用可能である。
10 有機発光素子
11 第1電極
15 有機層
19 第2電極

Claims (20)

  1. 下記化学式1で表されることを特徴とする有機金属化合物。
    Figure 0007249917000043
    前記化学式1で、
    ないしR12、及びR23は、それぞれ独立して、水素、重水素、-F、-Cl、-Br、-I、-SF、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、置換若しくは非置換のC-C60アルキル基、置換若しくは非置換のC-C60アルケニル基、置換若しくは非置換のC-C60アルキニル基、置換若しくは非置換のC-C60アルコキシ基、置換若しくは非置換のC-C10シクロアルキル基、置換若しくは非置換のC-C10ヘテロシクロアルキル基、置換若しくは非置換のC-C10シクロアルケニル基、置換若しくは非置換のC-C10ヘテロシクロアルケニル基、置換若しくは非置換のC-C60アリール基、置換若しくは非置換のC-C60アリールオキシ基、置換若しくは非置換のC-C60アリールチオ基、置換若しくは非置換のC-C60ヘテロアリール基、置換若しくは非置換の一価非芳香族縮合多環基、置換若しくは非置換の一価非芳香族ヘテロ縮合多環基、-N(Q)(Q)、-Si(Q)(Q)(Q)、-Ge(Q)(Q)(Q)、-B(Q)(Q)、-P(=O)(Q)(Q)、又は-P(Q)(Q)であり、
    ないしRのうちの少なくとも一つは、それぞれ独立して、重水素、-F、-Cl、-Br、-I、-SF、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、置換若しくは非置換のC-C60アルキル基、置換若しくは非置換のC-C60アルケニル基、置換若しくは非置換のC-C60アルキニル基、置換若しくは非置換のC-C60アルコキシ基、置換若しくは非置換のC-C10シクロアルキル基、置換若しくは非置換のC-C10ヘテロシクロアルキル基、置換若しくは非置換のC-C10シクロアルケニル基、置換若しくは非置換のC-C10ヘテロシクロアルケニル基、置換若しくは非置換のC-C60アリール基、置換若しくは非置換のC-C60アリールオキシ基、置換若しくは非置換のC-C60アリールチオ基、置換若しくは非置換のC-C60ヘテロアリール基、置換若しくは非置換の一価非芳香族縮合多環基、置換若しくは非置換の一価非芳香族ヘテロ縮合多環基、-N(Q)(Q)、-Si(Q)(Q)(Q)、-Ge(Q)(Q)(Q)、-B(Q)(Q)、-P(=O)(Q)(Q)、又は-P(Q)(Q)であり、
    21は、C-C20アルキル基、重水素含有C-C20アルキル基、C-C10シクロアルキル基、又は重水素含有C-C10シクロアルキル基であり、
    22は、C-C20アルキル基、重水素含有C-C20アルキル基、C-C10シクロアルキル基、又は重水素含有C-C10シクロアルキル基であり、
    ないしRにおいて、2以上は、選択的に、それぞれ結合し、少なくとも1つのR1aで置換されるか若しくは非置換のC-C30炭素環式基、或いは少なくとも1つのR1aで置換されるか若しくは非置換のC-C30ヘテロ環式基を形成し、
    10ないしR12において、2以上は、選択的に、それぞれ結合し、少なくとも1つのR1aで置換されるか若しくは非置換のC-C30炭素環式基、或いは少なくとも1つのR1aで置換されるか若しくは非置換のC-C30ヘテロ環式基を形成し、
    ただし、前記有機金属化合物は、下記化合物ではない:
    Figure 0007249917000044
    前記R1aは、水素、重水素、-F、-Cl、-Br、-I、-SF、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、置換若しくは非置換のC-C60アルキル基、置換若しくは非置換のC-C60アルケニル基、置換若しくは非置換のC-C60アルキニル基、置換若しくは非置換のC-C60アルコキシ基、置換若しくは非置換のC-C10シクロアルキル基、置換若しくは非置換のC-C10ヘテロシクロアルキル基、置換若しくは非置換のC-C10シクロアルケニル基、置換若しくは非置換のC-C10ヘテロシクロアルケニル基、置換若しくは非置換のC-C60アリール基、置換若しくは非置換のC-C60アリールオキシ基、置換若しくは非置換のC-C60アリールチオ基、置換若しくは非置換のC-C60ヘテロアリール基、置換若しくは非置換の一価非芳香族縮合多環基、置換若しくは非置換の一価非芳香族ヘテロ縮合多環基、-N(Q)(Q)、-Si(Q)(Q)(Q)、-Ge(Q)(Q)(Q)、-B(Q)(Q)、-P(=O)(Q)(Q)、又は-P(Q)(Q)であり、
    前記置換されたC-C60アルキル基、置換されたC-C60アルケニル基、置換されたC-C60アルキニル基、置換されたC-C60アルコキシ基、置換されたC-C10シクロアルキル基、置換されたC-C10ヘテロシクロアルキル基、置換されたC-C10シクロアルケニル基、置換されたC-C10ヘテロシクロアルケニル基、置換されたC-C60アリール基、置換されたC-C60アリールオキシ基、置換されたC-C60アリールチオ基、置換されたC-C60ヘテロアリール基、置換された一価非芳香族縮合多環基、及び置換された一価非芳香族ヘテロ縮合多環基の置換基は、それぞれ独立して、
    重水素、-F、-Cl、-Br、-I、-CD、-CDH、-CDH、-CF、-CFH、-CFH、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C-C60アルキル基、C-C60アルケニル基、C-C60アルキニル基、或いはC-C60アルコキシ基;
    重水素、-F、-Cl、-Br、-I、-CD、-CDH、-CDH、-CF、-CFH、-CFH、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C-C10シクロアルキル基、C-C10ヘテロシクロアルキル基、C-C10シクロアルケニル基、C-C10ヘテロシクロアルケニル基、C-C60アリール基、C-C60アリールオキシ基、C-C60アリールチオ基、C-C60ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基、一価非芳香族ヘテロ縮合多環基、-N(Q11)(Q12)、-Si(Q13)(Q14)(Q15)、-Ge(Q13)(Q14)(Q15)、-B(Q16)(Q17)、-P(=O)(Q18)(Q19)、-P(Q18)(Q19)、或いはその任意の組み合わせで置換された、C-C60アルキル基、C-C60アルケニル基、C-C60アルキニル基、又はC-C60アルコキシ基;
    重水素、-F、-Cl、-Br、-I、-CD、-CDH、-CDH、-CF、-CFH、-CFH、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、C-C60アルキル基、C-C60アルケニル基、C-C60アルキニル基、C-C60アルコキシ基、C-C10シクロアルキル基、C-C10ヘテロシクロアルキル基、C-C10シクロアルケニル基、C-C10ヘテロシクロアルケニル基、C-C60アリール基、C-C60アリールオキシ基、C-C60アリールチオ基、C-C60ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基、一価非芳香族ヘテロ縮合多環基、-N(Q21)(Q22)、-Si(Q23)(Q24)(Q25)、-Ge(Q23)(Q24)(Q25)、-B(Q26)(Q27)、-P(=O)(Q28)(Q29)、-P(Q28)(Q29)、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換の、C-C10シクロアルキル基、C-C10ヘテロシクロアルキル基、C-C10シクロアルケニル基、C-C10ヘテロシクロアルケニル基、C-C60アリール基、C-C60アリールオキシ基、C-C60アリールチオ基、C-C60ヘテロアリール基、一価非芳香族縮合多環基、又は一価非芳香族ヘテロ縮合多環基;
    -N(Q31)(Q32)、-Si(Q33)(Q34)(Q35)、-Ge(Q33)(Q34)(Q35)、-B(Q36)(Q37)、-P(=O)(Q38)(Q39)、又は-P(Q38)(Q39);或いは
    その任意の組み合わせ;であり、
    前記QないしQ、Q11ないしQ19、Q21ないしQ29、及びQ31ないしQ39は、それぞれ独立して、水素;重水素;-F;-Cl;-Br;-I;ヒドロキシル基;シアノ基;ニトロ基;アミジノ基;ヒドラジン基;ヒドラゾン基;カルボン酸基又はその塩;スルホン酸基又はその塩;リン酸基又はその塩;重水素、C-C60アルキル基、C-C60アリール基、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換のC-C60アルキル基;C-C60アルケニル基;C-C60アルキニル基;C-C60アルコキシ基;C-C10シクロアルキル基;C-C10ヘテロシクロアルキル基;C-C10シクロアルケニル基;C-C10ヘテロシクロアルケニル基;重水素、C-C60アルキル基、C-C60アリール基、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換のC-C60アリール基;C-C60アリールオキシ基;C-C60アリールチオ基;C-C60ヘテロアリール基;一価非芳香族縮合多環基;或いは一価非芳香族ヘテロ縮合多環基;である。
  2. 前記RないしR12、及びR23は、それぞれ独立して、
    水素、重水素、-F、シアノ基、又はC-C20アルキル基;
    重水素、-F、-CD、-CDH、-CDH、-CF、-CFH、-CFH、シアノ基、C-C10アルキル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、アダマンタニル基、ノルボルナニル基、ノルボルネニル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、シクロヘプテニル基、ビシクロ[1.1.1]ペンチル基、ビシクロ[2.1.1]ヘキシル基、ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、ビシクロ[2.2.2]オクチル基、フェニル基、(C-C20アルキル)フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、或いはその任意の組み合わせで置換されたC-C20アルキル基;
    重水素、-F、-CD、-CDH、-CDH、-CF、-CFH、-CFH、シアノ基、C-C10アルキル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、アダマンタニル基、ノルボルナニル基、ノルボルネニル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、シクロヘプテニル基、ビシクロ[1.1.1]ペンチル基、ビシクロ[2.1.1]ヘキシル基、ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、ビシクロ[2.2.2]オクチル基、フェニル基、(C-C20アルキル)フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換の、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、アダマンタニル基、ノルボルナニル基、ノルボルネニル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、シクロヘプテニル基、ビシクロ[1.1.1]ペンチル基、ビシクロ[2.1.1]ヘキシル基、ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、ビシクロ[2.2.2]オクチル基、フェニル基、(C-C20アルキル)フェニル基、ビフェニル基、又はターフェニル基;或いは
    -Si(Q)(Q)(Q)又は-Ge(Q)(Q)(Q);であり、
    前記RないしRのうちの少なくとも一つは、それぞれ独立して、
    重水素、-F、シアノ基、又はC-C20アルキル基;
    重水素、-F、-CD、-CDH、-CDH、-CF、-CFH、-CFH、シアノ基、C-C10アルキル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、アダマンタニル基、ノルボルナニル基、ノルボルネニル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、シクロヘプテニル基、ビシクロ[1.1.1]ペンチル基、ビシクロ[2.1.1]ヘキシル基、ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、ビシクロ[2.2.2]オクチル基、フェニル基、(C-C20アルキル)フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、或いはその任意の組み合わせで置換されたC-C20アルキル基;
    重水素、-F、-CD、-CDH、-CDH、-CF、-CFH、-CFH、シアノ基、C-C10アルキル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、アダマンタニル基、ノルボルナニル基、ノルボルネニル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、シクロヘプテニル基、ビシクロ[1.1.1]ペンチル基、ビシクロ[2.1.1]ヘキシル基、ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、ビシクロ[2.2.2]オクチル基、フェニル基、(C-C20アルキル)フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換の、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、アダマンタニル基、ノルボルナニル基、ノルボルネニル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、シクロヘプテニル基、ビシクロ[1.1.1]ペンチル基、ビシクロ[2.1.1]ヘキシル基、ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、ビシクロ[2.2.2]オクチル基、フェニル基、(C-C20アルキル)フェニル基、ビフェニル基、又はターフェニル基;或いは
    -Si(Q)(Q)(Q)又は-Ge(Q)(Q)(Q);であり、
    前記QないしQは、それぞれ独立して、
    -CH、-CD、-CDH、-CDH、-CHCH、-CHCD、-CHCDH、-CHCDH、-CHDCH、-CHDCDH、-CHDCDH、-CHDCD、-CDCD、-CDCDH、又は-CDCDH;或いは
    重水素、C-C10アルキル基、フェニル基、その任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換の、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基、tert-ペンチル基、ネオペンチル基、イソペンチル基、sec-ペンチル基、3-ペンチル基、sec-イソペンチル基、フェニル基、ビフェニル基、又はナフチル基;であることを特徴とする請求項1に記載の有機金属化合物。
  3. 21は、少なくとも1つの重水素で置換されるか若しくは非置換の、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基、tert-ペンチル基、ネオペンチル基、イソペンチル基、sec-ペンチル基、3-ペンチル基、sec-イソペンチル基、n-ヘキシル基、イソヘキシル基、sec-ヘキシル基、tert-ヘキシル基、n-ヘプチル基、イソヘプチル基、sec-ヘプチル基、tert-ヘプチル基、n-オクチル基、イソオクチル基、sec-オクチル基、tert-オクチル基、n-ノニル基、イソノニル基、sec-ノニル基、tert-ノニル基、n-デシル基、イソデシル基、sec-デシル基、tert-デシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、ビシクロ[1.1.1]ペンチル基、ビシクロ[2.1.1]ヘキシル基、ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、又はビシクロ[2.2.2]オクチル基であり、
    22は、少なくとも1つの重水素で置換されるか若しくは非置換の、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基、tert-ペンチル基、ネオペンチル基、イソペンチル基、sec-ペンチル基、3-ペンチル基、sec-イソペンチル基、n-ヘキシル基、イソヘキシル基、sec-ヘキシル基、tert-ヘキシル基、n-ヘプチル基、イソヘプチル基、sec-ヘプチル基、tert-ヘプチル基、n-オクチル基、イソオクチル基、sec-オクチル基、tert-オクチル基、n-ノニル基、イソノニル基、sec-ノニル基、tert-ノニル基、n-デシル基、イソデシル基、sec-デシル基、tert-デシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、ビシクロ[1.1.1]ペンチル基、ビシクロ[2.1.1]ヘキシル基、ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、又はビシクロ[2.2.2]オクチル基であることを特徴とする請求項1に記載の有機金属化合物。
  4. 前記R及びRは、互いに独立して、水素又は重水素であり、
    前記R及びRは、互いに独立して、置換若しくは非置換のC-C60アルキル基、置換若しくは非置換のC-C10シクロアルキル基、-Si(Q)(Q)(Q)、又は-Ge(Q)(Q)(Q)であることを特徴とする請求項1に記載の有機金属化合物。
  5. 前記R及びRは、置換若しくは非置換のC-C60アルキル基であり、
    前記RとRとは、互いに異なることを特徴とする請求項1に記載の有機金属化合物。
  6. 前記Rに含まれる炭素数は、前記Rに含まれる炭素数よりも多いことを特徴とする請求項5に記載の有機金属化合物。
  7. 前記R21は、C-C10シクロアルキル基又は重水素含有C-C10シクロアルキル基であることを特徴とする請求項1に記載の有機金属化合物。
  8. 前記R22は、メチル基であることを特徴とする請求項1に記載の有機金属化合物。
  9. 前記R22は、C-C20アルキル基、重水素含有C-C20アルキル基、C-C10シクロアルキル基、又は重水素含有C-C10シクロアルキル基であることを特徴とする請求項1に記載の有機金属化合物。
  10. 前記R23は、水素又は重水素であることを特徴とする請求項1に記載の有機金属化合物。
  11. 下記<条件3>、<条件4>、或いはその組み合わせを満足することを特徴とする請求項1に記載の有機金属化合物。
    <条件3>
    前記R10は、下記化学式3で表される基である
    <条件4>
    前記R12は、下記化学式4で表される基である
    Figure 0007249917000045
    Figure 0007249917000046
    前記化学式3及び4で、AないしAは、それぞれ独立して、
    水素又は重水素;或いは
    重水素、C-C20アルキル基、C-C10シクロアルキル基、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換の、C-C20アルキル基、C-C10シクロアルキル基、C-C60アリール基、又はC-C60ヘテロアリール基;であり、
    *は、隣接原子との結合サイトである。
  12. 前記化学式3は、下記<条件3-1>~<条件3-5>のうちの一つを満足し、
    前記化学式4は、下記<条件4-1>~<条件4-5>のうちの一つを満足することを特徴とする請求項11に記載の有機金属化合物。
    <条件3-1>
    ないしAは、同時に水素ではない
    <条件3-2>
    ないしAは、それぞれ独立して、重水素、C-C20アルキル基、C-C10シクロアルキル基、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換の、C-C20アルキル基又はC-C10シクロアルキル基である
    <条件3-3>
    及びAは、互いに独立して、重水素、C-C20アルキル基、C-C10シクロアルキル基、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換の、C-C20アルキル基又はC-C10シクロアルキル基であり、
    は、重水素、C-C20アルキル基、C-C10シクロアルキル基、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換の、C-C20アルキル基又はC-C10シクロアルキル基である
    <条件3-4>
    は、重水素、C-C20アルキル基、C-C10シクロアルキル基、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換の、C-C20アルキル基又はC-C10シクロアルキル基であり、
    及びAは、互いに独立して、重水素、C-C20アルキル基、C-C10シクロアルキル基、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換の、C-C20アルキル基又はC-C10シクロアルキル基である
    <条件3-5>
    は、水素又は重水素であり、
    は、重水素、C-C20アルキル基、C-C10シクロアルキル基、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換の、C-C20アルキル基又はC-C10シクロアルキル基であり、
    は、重水素、C-C20アルキル基、C-C10シクロアルキル基、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換の、C-C20アルキル基又はC-C10シクロアルキル基である
    <条件4-1>
    ないしAは、同時に水素ではない
    <条件4-2>
    ないしAは、それぞれ独立して、重水素、C-C20アルキル基、C-C10シクロアルキル基、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換の、C-C20アルキル基又はC-C10シクロアルキル基である
    <条件4-3>
    及びAは、互いに独立して、重水素、C-C20アルキル基、C-C10シクロアルキル基、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換の、C-C20アルキル基又はC-C10シクロアルキル基であり、
    は、重水素、C-C20アルキル基、C-C10シクロアルキル基、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換の、C-C20アルキル基又はC-C10シクロアルキル基である
    <条件4-4>
    は、重水素、C-C20アルキル基、C-C10シクロアルキル基、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換の、C-C20アルキル基又はC-C10シクロアルキル基であり、
    及びAは、互いに独立して、重水素、C-C20アルキル基、C-C10シクロアルキル基、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換の、C-C20アルキル基又はC-C10シクロアルキル基である
    <条件4-5>
    は、水素又は重水素であり、
    は、重水素、C-C20アルキル基、C-C10シクロアルキル基、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換の、C-C20アルキル基又はC-C10シクロアルキル基であり、
    は、重水素、C-C20アルキル基、C-C10シクロアルキル基、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換の、C-C20アルキル基又はC-C10シクロアルキル基である。
  13. 前記R10及びR12のうちの少なくとも一つは、互いに独立して、
    重水素、-F、-CD、-CDH、-CDH、-CF、-CFH、-CFH、シアノ基、C-C10アルキル基、或いはその任意の組み合わせで置換されるか若しくは非置換の、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、アダマンタニル基、ノルボルナニル基、ノルボルネニル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、シクロヘプテニル基、ビシクロ[1.1.1]ペンチル基、ビシクロ[2.1.1]ヘキシル基、ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、又はビシクロ[2.2.2]オクチル基であることを特徴とする請求項1に記載の有機金属化合物。
  14. 下記化合物1~17、21及び22のうちの一つであることを特徴とする請求項1に記載の有機金属化合物。
    Figure 0007249917000047
    Figure 0007249917000048
  15. 第1電極と、
    第2電極と、
    前記第1電極と前記第2電極との間に配置されて発光層を含む有機層と、を有し、
    前記有機層は、請求項1乃至14のいずれか1項に記載の有機金属化合物を1種以上含むことを特徴とする有機発光素子。
  16. 前記第1電極は、アノードであり、
    前記第2電極は、カソードであり、
    前記有機層は、前記第1電極と前記発光層との間に配置された正孔輸送領域、及び前記発光層と前記第2電極との間に配置された電子輸送領域を更に含み、
    前記正孔輸送領域は、正孔注入層、正孔輸送層、電子阻止層、バッファ層、又はその任意の組み合わせを含み、
    前記電子輸送領域は、正孔阻止層、電子輸送層、電子注入層、又はその任意の組み合わせを含むことを特徴とする請求項15に記載の有機発光素子。
  17. 前記有機金属化合物は、前記発光層に含まれることを特徴とする請求項15に記載の有機発光素子。
  18. 前記発光層は、赤色光を放出することを特徴とする請求項17に記載の有機発光素子。
  19. 前記発光層はホストを更に含み、
    前記発光層におけるホストの含量は、前記発光層における有機金属化合物の含量よりも多いことを特徴とする請求項17に記載の有機発光素子。
  20. 請求項1乃至14のいずれか1項に記載の有機金属化合物を1種以上含むことを特徴とする診断用組成物。
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