(57)【要約】      （修正有）【課題】新規化合物とそれを用いた有機電子デバイスの提供。【解決手段】式（Ｉ）で表される化合物。2018039785.tif 000063（Ｌ１、Ｌ２はアリーレン基）【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記式（Ｉ）で表される化合物：
【化１】
2018039785.tif 000053
式中、ａ１およびａ２は、それぞれ独立して０〜４の整数であり；ａ１とａ２の合計は１以上であり；
ｌ１およびｌ２は、それぞれ独立に０〜３の整数であり；
Ｌ１およびＬ２は、それぞれ独立に、置換または無置換の６〜６０個の炭素原子を有するアリーレン基であり；
Ｇ１およびＧ２は、それぞれ独立して、３〜６０個の環炭素原子を有するヘテロアリール基、少なくとも１つの官能基で置換された１〜４０個の炭素原子を有するアルキル基、少なくとも１つの官能基で置換された２〜４０個の炭素原子を有するアルケニル基、少なくとも１つの官能基で置換された２〜４０個の炭素原子を有するアルキニル基、少なくとも１つの官能基で置換された３〜６０個の環炭素原子を有するシクロアルキル基、少なくとも１つの官能基で置換された３〜６０個の環炭素原子を有するヘテロシクロアルキル基、少なくとも１つの官能基で置換された１〜４０個の炭素原子を有するアルコキシ基、少なくとも１つの官能基で置換された６〜６０個の環炭素原子を有するアリール基、少なくとも１つの官能基で置換された６〜６０個の環炭素原子を有するアリールオキシ基、少なくとも１つの官能基で置換された１〜４０個の炭素原子を有するアルキルシリル基、少なくとも１つの官能基で置換された６〜６０個の環炭素原子を有するアリールシリル基、少なくとも１つの官能基で置換された１〜４０個の炭素原子を有するアルキルボロン基、少なくとも１つの官能基で置換された６〜６０個の環炭素原子を有するアリールボロン基、少なくとも１つの官能基で置換された１〜４０個の炭素原子を有するホスフィン基、および少なくとも１つの官能基で置換された１〜４０個の炭素原子を有するホスフィンオキシド基、それらのいずれかの異性体基、およびそれらのいずれかの重水素化類縁体からなる群から選択され、ここで官能基は、シアノ基、ニトロ基、トリフルオロメチル基、フルオロ基およびクロロ基からなる群から選択され；
ｂは０〜４の整数であり；
Ｘは、重水素原子、フルオロ基、クロロ基、ブロモ基、６〜６０個の炭素原子を有する無置換アリール基、１〜１２個の炭素原子を有する無置換アルキル基、２〜１２個の炭素原子を有する無置換アルケニル基、および２〜１２個の炭素原子を有する無置換アルキニル基からなる群から選択され；
ｃは０〜２の整数であり；
Ｙは、重水素原子、６〜６０個の炭素原子を有する置換または無置換アリール基、３〜６０個の炭素原子を有する置換または無置換ヘテロアリール基およびそれらのいずれかの重水素化類縁体からなる群から選択される。
【請求項２】
前記化合物は、以下の式で表されることを特徴とする請求項１に記載の化合物。
【化２】
2018039785.tif 000054
【請求項３】
Ｇ１およびＧ２は、それぞれ独立に、以下からなる群から選択される請求項１または２に記載の化合物：
【化３】
2018039785.tif 000055
2018039785.tif 000056
2018039785.tif 000057
式中、ｏは０〜２の整数であり；ｍは０〜３の整数であり；ｎは０〜４の整数であり；ｐは０〜５の整数であり；
式中、Ｒ１〜Ｒ４は、それぞれ独立に、重水素原子、ハロゲン基、シアノ基、ニトロ基、トリフルオロメチル基、１〜１２個の炭素原子を有するアルキル基、２〜１２個の炭素原子を有するアルケニル基、２〜１２個の炭素原子を有するアルキニル基、３〜３０個の炭素原子を有するシクロアルキル基、３〜３０個の炭素原子を有するヘテロシクロアルキル基、６〜３０個の炭素原子を有するアリール基、３〜３０個の炭素原子を有するヘテロアリール基、１〜４０個の炭素原子を有するアルコキシ基、６〜３０個の炭素原子を有するアリールオキシ基、１〜４０個の炭素原子を有するアルキルシリル基、６〜３０個の炭素原子を有するアリールシリル基、１〜３０個の炭素原子を有するアルキルボロン基、６〜３０個の炭素原子を有するアリールボロン基、１〜３０個の炭素原子を有するホスフィン基および１〜３０個の炭素原子を有するホスフィンオキシド基からなる群から選択される。
【請求項４】
Ｇ１およびＧ２の少なくとも１つの官能基で置換された６〜６０個の炭素原子を有するアリール基はそれぞれ独立に以下からなる群から選択される請求項１または２に記載の化合物：
【化４】
2018039785.tif 000058
式中、ｒは１〜５の整数であり；ｓは０〜４の整数であり；ｒおよびｓの合計は５以下であり；
式中、Ｒ１は、重水素原子、１〜１２個の炭素原子を有するアルキル基、２〜１２個の炭素原子を有するアルケニル基、２〜１２個の炭素原子を有するアルキニル基、３〜３０個の炭素原子を有するシクロアルキル基、３〜３０個の炭素原子を有するヘテロシクロアルキル基、６〜３０個の炭素原子を有するアリール基、３〜３０個の炭素原子を有するヘテロアリール基、１〜１２個の炭素原子を有するアルコキシ基、６〜３０個の炭素原子を有するアリールオキシ基、１〜１２個の炭素原子を有するアルキルシリル基、６〜３０個の炭素原子を有するアリールシリル基、１〜１２個の炭素原子を有するアルキルボロン基、および６〜３０個の炭素原子を有するアリールボロン基からなる群から選択される。
【請求項５】
Ｌ１およびＬ２は、それぞれ独立して、以下からなる群から選択される請求項１から４のいずれか１項に記載の化合物。
【化５】
2018039785.tif 000059
【請求項６】
前記化合物は、以下からなる群から選択される、請求項１に記載の化合物。
【化６】
2018039785.tif 000060
2018039785.tif 000061
2018039785.tif 000062
【請求項７】
第１の電極と、第２の電極と、前記第１の電極と前記第２の電極との間に配置された有機層とを含み、前記有機層は請求項１〜６のいずれか１項に記載の化合物を含む、有機電子デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新規化合物およびそれを用いた有機電子デバイスに関し、より詳しくは、電子輸送層としての新規化合物およびそれを用いた有機電子デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
技術の進歩に伴って、有機材料を利用する様々な有機電子デバイスが精力的に開発されてきた。有機電子デバイスの例としては、有機発光デバイス（ＯＬＥＤ：Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｅｖｉｃｅ）、有機フォトトランジスタ、有機光起電性セル、および有機光検出器が挙げられる。
【０００３】
ＯＬＥＤは、最初に、真空蒸着法によってＥａｓｔｍａｎ  Ｋｏｄａｋ  Ｃｏｍｐａｎｙによって発明され提案された。Ｋｏｄａｋ  ＣｏｍｐａｎｙのＤｒ．Ｃｈｉｎｇ  Ｍ．ＴａｎｇおよびＳｔｅｖｅｎ  Ｖａｎ  Ｓｌｙｋｅは、有機芳香族ジアミンの正孔輸送層が上部に形成された透明なインジウムスズオキシドガラス（ＩＴＯガラスと略記）上にトリス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム（ＩＩＩ）（Ａｌｑ３と略記）などの電子輸送材料を堆積させ、続いて電子輸送層上に金属電極を堆積させてＯＬＥＤの製作を完了させた。ＯＬＥＤは、高速応答速度、軽量、小型、広視野角、高輝度、高コントラスト比、バックライト不要、および低消費電力などの多くの利点のために、多くの注目を集めてきた。しかしながら、ＯＬＥＤは依然として低効率、短寿命などの問題を抱えている。
【０００４】
低効率という問題を克服するための手法の１つは、いくつかの中間層をカソードとアノードとの間に介在させることである。図１を参照すると、改質ＯＬＥＤ１は、基板１１、アノード１２、正孔注入層１３（ＨＩＬと略記：Ｈｏｌｅ  Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  Ｌａｙｅｒ）、正孔輸送層１４（ＨＴＬと略記：Ｈｏｌｅ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｌａｙｅｒ）、発光層１５（ＥＬと略記：Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｌａｙｅｒ）、電子輸送層１６（ＥＴＬと略記：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｌａｙｅｒ）、電子注入層１７（ＥＩＬと略記：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  Ｌａｙｅｒ）およびカソード１８を順にスタックした構造を有し得る。アノード１２とカソード１８との間に電圧が印加されると、アノード１２から注入された正孔はＨＩＬおよびＨＴＬを介してＥＬに移動し、カソード１８から注入された電子はＥＩＬおよびＥＴＬを介してＥＬに移動する。ＥＬ中で電子と正孔とが再結合して励起子が生成され、それによって励起子が励起状態から基底状態に減衰すると光が放出される。
【０００５】
別のアプローチは、電子輸送材料に正孔ブロッキング能を呈させるように、ＯＬＥＤ用のＥＴＬの材料を改質することである。従来の電子輸送材料の例としては、３，３’−［５’−［３−（３−ピリジニル）フェニル］［１，１’：３’，１”−ターフェニル］−３，３”−ジイル］ビスピリジン（ＴｍＰｙＰｂ）、１，３，５−トリス（１−フェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾール−２−イル）ベンゼン（ＴＰＢｉ）、トリス（２，４，６−トリメチル−３−（ピリジン−３−イル）フェニル）ボラン（３ＴＰＹＭＢ）、１，３−ビス（３，５−ジピリド−３−イル−フェニル）ベンゼン（ＢｍＰｙＰｂ）および９，１０−ビス（３−（ピリジン−３−イル）フェニル）アントラセン（ＤＰｙＰＡ）が挙げられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上述の電子輸送材料を用いても、依然としてＯＬＥＤの電流効率を改善する必要がある。従って、本発明は、従来技術における問題を軽減または回避するための新規化合物を提供する。
【０００７】
本発明の目的は、有機電子デバイスに有用な新規化合物を提供することである。
【０００８】
本発明の別の目的は、有機電子デバイスの効率を向上させるために、新規化合物を用いた有機電子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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、下記式（Ｉ）で表される新規化合物を提供する：
【００１０】
【化１】
2018039785.tif 000002
【００１１】
式中、
ａ１およびａ２は、それぞれ独立して０〜４の整数であり；ａ１とａ２の合計は１以上であり；
ｌ１およびｌ２はそれぞれ独立に０〜３の整数であり；
Ｌ１およびＬ２は、それぞれ独立に、置換または無置換の６〜６０個の炭素原子を有するアリーレン基であり；
Ｇ１およびＧ２は、それぞれ独立に、３〜６０個の環炭素原子を有するヘテロアリール基、少なくとも１つの官能基で置換された１〜４０個の炭素原子を有するアルキル基、少なくとも１つの官能基で置換された２〜４０個の炭素原子を有するアルケニル基、少なくとも１つの官能基で置換された２〜４０個の炭素原子を有するアルキニル基、少なくとも１つの官能基で置換された３〜６０個の環炭素原子を有するシクロアルキル基、少なくとも１つの官能基で置換された３〜６０個の環炭素原子を有するヘテロシクロアルキル基、少なくとも１つの官能基で置換された１〜４０個の炭素原子を有するアルコキシ基、少なくとも１つの官能基で置換された６〜６０個の環炭素原子を有するアリール基、少なくとも１つの官能基で置換された６〜６０個の環炭素原子を有するアリールオキシ基、少なくとも１つの官能基で置換された１〜４０個の炭素原子を有するアルキルシリル基、少なくとも１つの官能基で置換された６〜６０個の環炭素原子を有するアリールシリル基、少なくとも１つの官能基で置換された１〜４０個の炭素原子を有するアルキルボロン基、少なくとも１つの官能基で置換された６〜６０個の環炭素原子を有するアリールボロン基、少なくとも１つの官能基で置換された１〜４０個の炭素原子を有するホスフィン基、少なくとも１つの官能基で置換された１〜４０個の炭素原子を有するホスフィンオキシド基、それらのいずれかの異性体基、およびそれらのいずれかの重水素化類縁体（ｄｅｕｔｅｒａｔｅｄ  ａｎａｌｏｇｓ）からなる群から選択され、ここで官能基は、シアノ基、ニトロ基、トリフルオロメチル基、フルオロ基およびクロロ基からなる群から選択され；
ｂは０〜４の整数であり；
Ｘは、重水素原子、フルオロ基、クロロ基、ブロモ基、６〜６０個の炭素原子を有する無置換アリール基、１〜１２個の炭素原子を有する無置換アルキル基、２〜１２個の炭素原子を有する無置換アルケニル基、および２〜１２個の炭素原子を有する無置換アルキニル基からなる群から選択され；
ｃは０〜２の整数であり；
Ｙは、重水素原子、６〜６０個の炭素原子を有する置換または無置換アリール基、および３〜６０個の炭素原子を有する置換または無置換ヘテロアリール基からなる群から選択される。
【００１２】
少なくとも１つの特定の基［（Ｌ１−Ｇ１）または（Ｌ２−Ｇ２）］が結合した化合物は、任意のカラーＯＬＥＤの電子輸送材料として適しており、これを用いたＯＬＥＤは低い駆動電圧および改善された電流効率および外部量子効率（ＥＱＥ）を有することができる。
【００１３】
好ましくは、主骨格構造の上部または下部には、１つの特定の基のみが結合している。すなわち、一実施形態では、ａ１は１の整数であり、ａ２は０の整数である。他の実施形態では、ａ１は０の整数であり、ａ２は１の整数である。
【００１４】
特定の基［（Ｌ１−Ｇ１）および（Ｌ２−Ｇ２）］はそれぞれ主骨格構造の下部および上部に結合していることが好ましいが、主骨格構造の上部には特定の基のみが結合し、主要骨格構造の下部には特定の基のみが結合している。すなわち、他の実施形態では、ａ１とａ２はともに１の整数である。
【００１５】
より好ましくは、化合物は、以下の式のいずれか１つによって表される：
【００１６】
【化２】
2018039785.tif 000003
【００１７】
好ましくは、Ｇ１およびＧ２の３〜６０個の環炭素原子を有するヘテロアリール基はそれぞれ、置換または無置換フリル基、置換または無置換ピロリル基、置換または無置換チオフェニル基、置換または無置換イミダゾリル基、置換または無置換ピラゾリル基、置換または無置換トリアゾリル基、置換または無置換テトラゾリル基、置換または無置換オキサゾリル基、置換または無置換イソオキサゾリル基、置換または無置換チアゾリル基、置換または無置換イソチアゾリル基、置換または無置換オキサジアゾリル基、置換または無置換チアジアゾリル基；置換または無置換ピリジル基、置換または無置換ピリダジニル基、置換または無置換ピリミジニル基、置換または無置換ピラジニル基、置換または無置換トリアジニル基；置換または無置換インドリル基、置換または無置換イソインドリル基、置換または無置換ベンゾフラニル基、置換または無置換イソベンゾフラニル基、置換または無置換ベンゾチオフェニル基、置換または無置換イソベンゾチオフェニル基、置換または無置換インドリジニル基、置換または無置換キノリジニル基、置換または無置換キノリル基、置換または無置換イソキノリル基、置換または無置換シンノリル基、置換または無置換フタラジニル基、置換または無置換キナゾリニル基、置換または無置換キノキサリニル基、置換または無置換ベンゾイミダゾリル基、置換または無置換ベンゾオキサゾリル基、置換または無置換ベンゾチアゾリル基、置換または無置換インダゾリル基、置換または無置換ベンゾトリアジニル基、置換または無置換ジピリジル基、置換または無置換ベンゾイソオキサゾリル基、置換または無置換ベンゾイソチアゾリル基；置換または無置換ジベンゾフラニル基、置換または無置換ジベンゾチオフェニル基、置換または無置換カルバゾリル基、置換または無置換ビスカルバゾリル基、置換または無置換クマリニル基、置換または無置換クロメニル基、置換または無置換フェナントリジニル基、置換または無置換アクリジニル基、置換または無置換フェエナントロニリル基、置換または無置換フェナジニル基、置換または無置換フェノチアジニル基、置換または無置換フェノキサジニル基、置換または無置換アザトリフェニレニル基、置換または無置換ジアザトリフェニレニル基、置換または無置換キサンテニル基、置換または無置換アザカルバゾリル基、置換または無置換アザジベンゾフラニル基、置換または無置換アザジベンゾチオフェニル基、置換または無置換ベンゾフラノベンゾチオフェニル基、置換または無置換ベンゾチエノベンゾチオフェニル基、置換または無置換ジベンゾフラノナフチル基、置換または無置換ジベンゾチエノナフチル基、置換または無置換ジナフトチエノチオフェニル基、置換または無置換ジナフトカルバゾリル基、置換または無置換ジベンゾ［ｂ，ｆ］アゼピン基、置換または無置換トリベンゾ［ｂ，ｄ，ｆ］アゼピン基、置換または無置換ジベンゾ［ｂ，ｆ］オキセピン基、置換または無置換トリベンゾ［ｂ，ｄ，ｆ］オキセピン基、それらのいずれかの異性体基、およびいずれかの重水素化類縁体からなる群から選択される。
【００１８】
より好ましくは、Ｇ１およびＧ２は、それぞれ独立して、置換または無置換ピリジル基、置換または無置換ピリダジニル基、置換または無置換ピリミジニル基、置換または無置換ピラジニル基、置換または無置換トリアジニル基、置換または無置換インドリジニル基、置換または無置換キノリジニル基、置換または無置換キノリル基、置換または無置換イソキノリル基、置換または無置換フタラジニル基、置換または無置換キナゾリニル基、置換または無置換キノキサリニル基、置換または無置換ベンゾイミダゾリル基、置換または無置換インダゾリル基、置換または無置換ベンゾトリアジニル基、置換または無置換ジピリジル基、置換または無置換ピロリル基、置換または無置換イミダゾリル基、置換または無置換ピラゾリル基、置換または無置換トリアゾリル基、置換または無置換ベンゾピロリル基、置換または無置換ベンゾイミダゾリル基、置換または無置換ベンゾトリアゾリル基、およびそれらのいずれかの重水素化類縁体からなる群から選択される。
【００１９】
特に、Ｇ１およびＧ２は、それぞれ独立に、以下からなる群から選択される：
【００２０】
【化３】
2018039785.tif 000004
2018039785.tif 000005
2018039785.tif 000006
【００２１】
式中、ｏは０〜２の整数であり；ｍは０〜３の整数であり；ｎは０〜４の整数であり；ｐは０〜５の整数であり；
式中、Ｒ１〜Ｒ４はそれぞれ独立に、重水素原子、ハロゲン基、シアノ基、ニトロ基、トリフルオロメチル基、１〜１２個の炭素原子を有するアルキル基、２〜１２個の炭素原子を有するアルケニル基、２〜１２個の炭素原子を有するアルキニル基、３〜３０個の炭素原子を有するシクロアルキル基、３〜３０個の炭素原子を有するヘテロシクロアルキル基、６〜３０個の炭素原子を有するアリール基、３〜３０個の炭素原子を有するヘテロアリール基、１〜４０個の炭素原子を有するアルコキシ基、６〜３０個の炭素原子を有するアリールオキシ基、１〜４０個の炭素原子を有するアルキルシリル基、６〜３０個の炭素原子を有するアリールシリル基、１〜３０個の炭素原子を有するアルキルボロン基、６〜３０個の炭素原子を有するアリールボロン基、１〜３０個の炭素原子を有するホスフィン基、および１〜３０個の炭素原子を有するホスフィンオキシド基からなる群から選択される。
【００２２】
好ましくは、Ｇ１およびＧ２の少なくとも１つの官能基で置換された６〜６０個の環炭素原子を有するアリール基はそれぞれ、少なくとも１つの官能基で置換されたフェニル基、少なくとも１つの官能基で置換されたビフェニル基、少なくとも１つの官能基で置換されたターフェニル基、少なくとも１つの官能基で置換されたナフチル基、少なくとも１つの官能基で置換されたフェナントリル基、少なくとも１つの官能基で置換されたアントラセニル基、少なくとも１つの官能基で置換されたベンゾアントリル基、少なくとも１つの官能基で置換されたフルオレニル基、少なくとも１つの官能基で置換されたクリセニル基、少なくとも１つの官能基で置換されたフルオランテニル基、およびそれらのいずれかの重水素化類縁体からなる群から選択される。
【００２３】
より好ましくは、Ｇ１およびＧ２の少なくとも１つの官能基で置換された６〜６０個の環炭素原子を有するアリール基はそれぞれ、少なくとも１つの官能基で置換されたフェニル基および少なくとも１つの官能基で置換されたビフェニル基からなる群から選択される。
【００２４】
特に、Ｇ１およびＧ２の少なくとも１つの官能基で置換された６〜６０個の炭素原子を有するアリール基はそれぞれ独立に以下からなる群から選択される：
【００２５】
【化４】
2018039785.tif 000007
【００２６】
式中、ｒは１〜５の整数であり；ｓは０〜４の整数であり；ｒおよびｓの合計は５以下であり；
式中、Ｒ１は、重水素原子、１〜１２個の炭素原子を有するアルキル基、２〜１２個の炭素原子を有するアルケニル基、２〜１２個の炭素原子を有するアルキニル基、３〜３０個の炭素原子を有するシクロアルキル基、３〜３０個の炭素原子を有するヘテロシクロアルキル基、６〜３０個の炭素原子を有するアリール基、３〜３０個の炭素原子を有するヘテロアリール基、１〜１２個の炭素原子を有するアルコキシ基、６〜３０個の炭素原子を有するアリールオキシ基、１〜１２個の炭素原子を有するアルキルシリル基、６〜３０個の炭素原子を有するアリールシリル基、１〜１２個の炭素原子を有するアルキルボロン基、および６〜３０個の炭素原子を有するアリールボロン基からなる群から選択される。
【００２７】
好ましくは、Ｘは、重水素原子、フルオロ基、クロロ基、ブロモ基、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、フェナントリル基、アントラセニル基、ベンゾアントリル基、フルオレニル基、クリセニル基、フルオランテニル基、重水素化フェニル基、重水素化ビフェニル基、重水素化ターフェニル基、重水素化ナフチル基、重水素化フェナントリル基、重水素化アントラセニル基、重水素化ベンゾアントリル基、重水素化フルオレニル基、重水素化クリセニル基および重水素化フルオランテニル基からなる群から選択される。
【００２８】
より好ましくは、Ｘは、重水素原子、フルオロ基、クロロ基、ブロモ基、フェニル基、ビフェニル基、重水素化フェニル基および重水素化ビフェニル基からなる群から選択される。
【００２９】
好ましくは、Ｙは、重水素原子、無置換フェニル基、無置換ビフェニル基、無置換ターフェニル基、無置換ナフチル基、無置換フェナントリル基、無置換アントラセニル基、無置換ベンゾアントリル基、無置換フルオレニル基、無置換クリセニル基、無置換フルオランテニル基、重水素化フェニル基、重水素化ビフェニル基、重水素化ターフェニル基、重水素化ナフチル基、重水素化フェナントリル基、重水素化アントラセニル基、重水素化ベンゾアントリル基、重水素化フルオレニル基、重水素化クリセニル基、重水素化フルオランテニル基；無置換フリル基、無置換ピロリル基、無置換チオフェニル基；無置換イミダゾリル基、無置換ピラゾリル基、無置換トリアゾリル基、無置換テトラゾリル基、無置換オキサゾリル基、無置換イソオキサゾリル基、無置換チアゾリル基、無置換イソチアゾリル基、無置換オキサジアゾリル基、無置換チアジアゾリル基；無置換ピリジル基、無置換ピリダジニル基、無置換ピリミジニル基、無置換ピラジニル基、無置換トリアジニル基；無置換インドリル基、無置換イソインドリル基、無置換ベンゾフラニル基、無置換イソベンゾフラニル基、無置換ベンゾチオフェニル基、無置換イソベンゾチオフェニル基、無置換インドリジニル基、無置換キノリジニル基、無置換キノリル基、無置換イソキノリル基、無置換シンノリル基、無置換フタラジニル基、無置換キナゾリニル基、無置換キノキサリニル基、無置換ベンゾイミダゾリル基、無置換ベンゾオキサゾリル基、無置換ベンゾチアゾリル基、無置換インダゾリル基、無置換ベンゾイソオキサゾリル基、無置換ベンゾイソチアゾリル基、無置換ジベンゾフラニル基、無置換ジベンゾチオフェニル基、無置換カルバゾリル基、無置換ビスカルバゾリル基、無置換クマリニル基、無置換クロメニル基、無置換フェナントリジニル基、無置換アクリジニル基、無置換フェナントロリニル基、無置換フェナジニル基、無置換フェノチアジニル基、無置換フェノキサジニル基、無置換アザトリフェニレニル基、無置換ジアザトリフェニレニル基、無置換キサンテニル基、無置換アザカルバゾリル基、無置換アザジベンゾフラニル基、無置換アザジベンゾチオフェニル基、無置換ベンゾフラノベンゾチオフェニル基、無置換ベンゾチエノベンゾチオフェニル基、無置換ジベンゾフラノナフチル基、無置換ジベンゾチエノナフチル基、無置換ジナフトチエノチオフェニル基、無置換ジナフトカルバゾリル基、無置換ジベンゾ［ｂ，ｆ］アゼピン基、無置換トリベンゾ［ｂ，ｄ，ｆ］アゼピン基、無置換ジベンゾ［ｂ，ｆ］オキセピン基、無置換トリベンゾ［ｂ，ｄ，ｆ］オキセピン基、官能基で置換されたフェニル基、官能基で置換されたビフェニル基、官能基で置換されたターフェニル基、官能基で置換されたナフチル基、官能基で置換されたフェナントリル基、官能基で置換されたアントラセニル基、官能基で置換されたベンゾアントリル基、官能基で置換されたフルオレニル基、官能基で置換されたクリセニル基、および官能基で置換されたフルオランテニル基からなる群から選択され、ここで官能基が、シアノ基、ニトロ基、トリフルオロメチル基、フルオロ基およびクロロ基からなる群から選択される。
【００３０】
より好ましくは、Ｙは、無置換フェニル基、無置換ビフェニル基、官能基で置換されたフェニル基、および官能基で置換されたビフェニル基からなる群から選択され；官能基が、シアノ基、ニトロ基、トリフルオロメチル基、フルオロ基およびクロロ基からなる群から選択される。
【００３１】
好ましくは、Ｌ１およびＬ２は、それぞれ独立して、以下からなる群から選択される：
【００３２】
【化５】
2018039785.tif 000008
【００３３】
より好ましくは、Ｌ１およびＬ２は、それぞれ独立して、以下からなる群から選択される：
【００３４】
【化６】
2018039785.tif 000009
【００３５】
具体的には、化合物は、例えば以下のように主骨格構造の下部に結合した特定の基（Ｌ１−Ｇ１）を含有し得る：
【００３６】
【化７】
2018039785.tif 000010
2018039785.tif 000011
2018039785.tif 000012
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2018039785.tif 000015
【００３７】
または、化合物は、例えば以下のように、主骨格構造の上部に結合した特定の基（Ｌ２−Ｇ２）を含有し得る：
【００３８】
【化８】
2018039785.tif 000016
2018039785.tif 000017
2018039785.tif 000018
【００３９】
または、化合物は、例えば以下のように、主骨格構造の上部に結合した特定の基（Ｌ２−Ｇ２）と、主骨格構造の下部に結合した別の特定の基（Ｌ１−Ｇ１）とを含有し得る：
【００４０】
【化９】
2018039785.tif 000019
【００４１】
一方、化合物は、例えば以下のように、主骨格構造の下部に結合した特定の基（Ｌ１−Ｇ１）およびＹ基を含有し得る：
【００４２】
【化１０】
2018039785.tif 000020
【００４３】
一方、化合物は、例えば以下のように、主骨格構造の下部に結合した特定の基（Ｌ１−Ｇ１）およびＸ基を含有し得る：
【００４４】
【化１１】
2018039785.tif 000021
【００４５】
本発明はまた、第１の電極、第２の電極、および第１の電極と第２の電極との間に配置された有機層を含む有機電子デバイスを提供する。有機層は、上記で記載される新規化合物を含む。
【００４６】
好ましくは、有機電子デバイスは、有機発光デバイス（ＯＬＥＤ）である。より好ましくは、本発明の新規な化合物は、電子輸送材料または正孔ブロッキング層として使用されてもよい。
【００４７】
具体的に、有機発光デバイスは、第１電極上に形成された正孔注入層、
正孔注入層上に形成された正孔輸送層、
正孔輸送層上に形成された発光層、
発光層上に形成された電子輸送層、
電子輸送層と第２電極との間に形成された電子注入層を含んでいてもよい。
【００４８】
一実施形態では、有機層は、電子輸送層であってもよく、すなわち、電子輸送層は、上述の新規化合物を含む。
【００４９】
好ましくは、正孔注入層は２層構造であってもよく、すなわち、ＯＬＥＤは第１正孔注入層、および第１電極と正孔輸送層との間に配置された第２正孔注入層を含む。
【００５０】
好ましくは、正孔輸送層は２層構造であってもよく、すなわち、ＯＬＥＤは、第１の正孔輸送層、および２層の正孔注入層と発光層との間に配置された第２の正孔輸送層を含む。
【００５１】
好ましくは、電子輸送層は新規な化合物で作製される。新規な化合物を電子輸送材料として使用するＯＬＥＤは、既知の電子輸送材料、例えば２−（４−（９，１０−ジ（ナフタレン−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］イミダゾール；ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（ｐ−フェニルフェノラト）アルミニウム；および２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（ＰＢＤ）を電子輸送材料として使用する市販のＯＬＥＤと比較して改善された効率を有することができる。
【００５２】
好ましくは、ＯＬＥＤは、発光層から電子輸送層への正孔のオーバフローをブロッキングするために、電子輸送層と発光層との間に形成された正孔ブロッキング層を含む。この正孔ブロッキング層は、２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（ＢＣＰ）または２，３，５，６−テトラメチル−フェニル−１，４−（ビス−フタルイミド）（ＴＭＰＰ）で作製されてもよいが、これらに限定されない。さらに別の実施形態では、有機層は正孔ブロッキング層であってもよく、すなわち、正孔ブロッキング層は上述の新規化合物を含む。
【００５３】
好ましくは、ＯＬＥＤは、発光層から正孔輸送層への電子のオーバフローをブロッキングするために、正孔輸送層と発光層との間に形成された電子ブロッキング層を含む。この電子ブロッキング層は、９，９’−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジイルビス−９Ｈ−カルバゾール（ＣＢＰ）または４，４’，４’’−トリ（Ｎ−カルバゾリル）−トリフェニルアミン（ＴＣＴＡ）で作製されてもよいが、これらに限定されない。
【００５４】
このような正孔ブロッキング層および／または電子ブロッキング層がＯＬＥＤに存在する場合、ＯＬＥＤは、典型的なＯＬＥＤに比べて高い発光効率を有する。
【００５５】
第１および第２の正孔輸送層は、例えばこれらに限定されないが、Ｎ１，Ｎ１’−（ビフェニル−４，４’−ジイル）ビス（Ｎ１−（ナフタレン−１−イル）−Ｎ４，Ｎ４’−ジフェニルベンゼン−１，４−ジアミン）；または、Ｎ４，Ｎ４’−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ４，Ｎ４’−ジフェニルビフェニル−４，４’−ジアミン（ＮＰＢ）で作製されてもよい。
【００５６】
この第１および第２の正孔注入層は、例えばこれらに限定されないが、ポリアニリンまたはポリエチレンジオキシチオフェンで作製されてもよい。
【００５７】
この発光層は、ホストとドーパントとを含む発光材料から作製できる。発光材料のホストは、例えば、９−（４−（ナフタレン−１−イル）フェニル）−１０−（ナフタレン−２−イル）アントラセンであるが、これに限定されない。
【００５８】
赤色ＯＬＥＤの場合、発光材料のドーパントは、例えば、ペリレン配位子、フルオランテン配位子またはペリフランテン配位子を有するイリジウム（ＩＩ）の有機金属化合物であるが、これらに限定されない。緑色ＯＬＥＤについては、発光材料のドーパントは、例えば、ジアミノフルオレン；ジアミノアントラセン；またはフェニルピリジン配位子を有するイリジウム（ＩＩ）の有機金属化合物であるが、これらに限定されない。青色ＯＬＥＤについては、発光材料のドーパントは、例えば、ジアミノフルオレン；ジアミノアントラセン；ジアミノピレン；またはフェニルピリジン配位子を有するイリジウム（ＩＩ）の有機金属化合物であるが、これらに限定されない。発光層の様々なホスト材料を用いて、ＯＬＥＤは赤色、緑色または青色の光を放射することができる。
【００５９】
この電子注入層は、電子注入材料、例えば、（８−オキシドナフタレン−１−イル）リチウム（ＩＩ）で作製されてもよいが、これに限定されない。
【００６０】
この第１の電極は、例えば、インジウムドープスズオキシド電極であるが、これに限定されない。
【００６１】
この第２電極は、この第１電極の仕事関数よりも低い仕事関数を有する。第２の電極は、例えば、アルミニウム電極、インジウム電極、またはマグネシウム電極であるが、これらに限定されない。
【００６２】
本発明の他の目的、利点および新規な特徴は、添付の図面と併せて以下の詳細な説明からさらに明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】ＯＬＥＤの概略的な断面図を示す。
【図２−２６】それぞれ化合物１〜８、１３、１４、１７〜２０、２５〜３１および比較例１〜４に用いた化合物の１Ｈ核磁気共鳴（ＮＭＲ）スペクトルである。
【発明を実施するための形態】
【００６４】
以降、当業者は、以下の実施例から、本発明に従う新規化合物およびそれを用いた有機発光デバイスの利点および効果を容易に実現することができる。本明細書で提案された説明は、例示の目的のためだけの単なる好ましい例であり、本発明の範囲を限定するものではないことが理解されるべきである。本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、本発明を実施または適用するために、様々な修正および変更を行うことができる。
【００６５】
中間体Ａの調製
中間体Ａ１〜Ａ７を調製して新規化合物を合成した。中間体Ａ１〜Ａ７は、購入でき、または以下の工程により合成することができた。中間体Ａ１〜Ａ７の特定の化学構造を表１に列挙した。
【００６６】
【表１】
2018039785.tif 000022
【００６７】
中間体Ａ１
中間体Ａ１は、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ、ＣＡＳ番号２２２２−３３−５から購入した。
【００６８】
中間体Ａ２の合成
中間体Ａ２の合成経路をスキームＡ１に要約した。
【００６９】
【化１２】
2018039785.tif 000023
【００７０】
トルエン／ＥｔＯＨ（ｖ＝１０：１）（０．３Ｍ）中の１０−ブロモ−５Ｈ−ジベンゾ［ａ，ｄ］シクロヘプテン−５−オン（ＣＡＳ番号１７０４４−５０−７）（１．０当量）、フェニルボロン酸（１．０５当量、ＣＡＳ９８−８０−６）、Ｐｄ（ＯＡｃ）２（０．０１２当量）およびＰＰｈ３（０．０４８当量）、Ｋ２ＣＯ３（２．０当量、３Ｍ）を９０℃で１６時間加熱した。反応完了後、揮発性物質を真空下で除去し、得られた溶液をＣＨ２Ｃｌ２で抽出した。合わせた有機抽出物をブライン（塩水）溶液で洗浄し、Ｎａ２ＳＯ４で乾燥させた。次に、得られた溶液を減圧下で濃縮し、カラムクロマトグラフィで精製して橙色油状物を収率９７％で得た。
【００７１】
この油状生成物は、電解脱離質量分析（ＦＤ−ＭＳ）法によって中間体Ａ２と同定された。ＦＤ−ＭＳ分析：Ｃ２１Ｈ１４Ｏ：理論値２８２．３４および観測値２８２．３４。
【００７２】
中間体Ａ３の合成
中間体Ａ３は、フェニルボロン酸を４−フルオロベンゼンボロン酸（ＣＡＳ番号１７６５−９３−１）で置き換えた以外は、中間体Ａ２と同様の方法で合成した。中間体Ａ３の合成収率は９６％である。ＦＤ−ＭＳ分析：Ｃ２１Ｈ１３ＦＯ：理論値３００．３３および観測値３００．３３。
【００７３】
中間体Ａ４の合成
中間体Ａ４は、１０−ブロモ−５Ｈ−ジベンゾ［ａ，ｄ］シクロヘプテン−５−オンを２−ブロモジベンゾヘプテノン（ＣＡＳ番号１２４８５３−２２−１）に置き換えた以外は、中間体Ａ２と同様の方法で合成した。中間体Ａ４の合成収率は９４％である。ＦＤ−ＭＳ分析：Ｃ２１Ｈ１４Ｏ：理論値２８２．３４および観測値２８２．３４。
【００７４】
中間体Ａ５の合成
新規化合物の調製に用いた中間体Ａ５は以下の工程により合成した。中間体Ａ５の合成経路をスキームＡ２に要約し、結果を表２に列挙した。
【００７５】
【化１３】
2018039785.tif 000024
【００７６】
工程１：中間体Ａ５−１の合成
ジメチル（３−オキソ−１，３−ジヒドロイソベンゾフラン−１−イル）ホスホネート（１．０当量）（ＣＡＳ番号６１２６０−１５−９）、４−フルオロベンズアルデヒド（０．７当量）（ＣＡＳ番号４５９−５７−４）のＴＨＦ（２．５Ｍ）溶液に、ＮＥｔ３（１０当量）をゆっくり加えた。得られた混合物を室温で２４時間撹拌した。反応が完了した後、反応混合物を減圧下で濃縮した。反応塊を水およびＭｅＯＨで洗浄し、次いで濾過して、中間体Ａ５−１を黄色固体として得た。
【００７７】
工程２：中間体Ａ５−２の合成
中間体Ａ５−１（１．０当量）、ＨＩ（８．５当量）中の赤リン（４．５当量）を加熱して２４時間還流した。反応が完了した後、温かい液体を氷上に注ぎ、濾過した。沈殿物を水で十分に洗浄し、水酸化アンモニウムで１時間加熱還流した。熱い溶液を濾過し、塩酸で酸性化して中間体Ａ５−２を得、これをさらに精製することなく次の工程に進めた。
【００７８】
工程３：中間体Ａ５−３の合成
ポリリン酸（ＰＰＡ）中の中間体Ａ５−２（１．０当量）を７０℃で６時間撹拌した。得られた混合物を室温に冷却し、氷水に注ぎ、続いて水酸化ナトリウム溶液で塩基性化し、ＥｔＯＡｃで抽出した。残渣をカラムクロマトグラフィで精製した。残留物をトルエンで再結晶して白色固体生成物を得た。
【００７９】
工程４中間体Ａ５−４の合成
丸底フラスコに、ＣＣｌ４（中間体Ａ５−３に対して５倍）中の中間体Ａ５−３（１．０当量）、Ｎ−ブロモスクシンイミド（２．０当量）および過酸化ベンゾイル（１．０％当量）の溶液を入れた。混合物は明るい赤色に変わり、暗所で２０時間還流した。温かい溶液を温かいＨ２Ｏ（２×１５００ｍＬ）および３％ＮａＨＣＯ３（水溶液）（２×１５００ｍＬ）で洗浄した。有機層を分離し、減圧下で蒸発させて、中間体Ａ５−４の高度に不溶性のオフホワイト色の固体２１４．０ｇ（定量的回収）を得、これを精製せずに次の反応に移した。
【００８０】
工程５：中間体Ａ５の合成
中間体Ａ５−４（１２６．０ｇ）を３７８ｍｌのＤＭＳＯに溶解し、７０℃で３時間撹拌した。室温に冷却した後、全体を撹拌しながら氷水に注ぎ、濾過した。白色固体の濾液（ｆｉｌｔｒａｔｅ）を水で洗浄し、乾燥して、それによって淡黄色の固体生成物を得た。
【００８１】
中間体Ａ６およびＡ７の合成
４−フルオロベンズアルデヒドをそれぞれ４−ブロモベンズアルデヒドおよび３−ブロモベンズアルデヒドで置き換えた以外は中間体Ａ５と同様の方法で中間体Ａ６およびＡ７を合成した。すべての中間体を上記の方法に従って分析し、その結果を表２に列挙した。
【００８２】
【表２】
2018039785.tif 000025
【００８３】
中間体Ｂの調製
新規化合物の調製に使用した中間体Ｂ１〜Ｂ３は、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈから購入し、表３に列挙した。
【００８４】
【表３】
2018039785.tif 000026
【００８５】
中間体Ｃの合成
中間体Ｃ１〜Ｃ１３をスキームＣ１により合成した。具体的には、中間体Ｃ１、Ｃ３、Ｃ９、Ｃ１１およびＣ１２を、スキームＣ１の工程１および工程２を介して合成した。中間体Ｃ２、Ｃ４〜Ｃ８およびＣ１０を工程１および工程２を介して合成し、さらにスキームＣ１の工程３により修飾した。中間体Ｃ１〜Ｃ１３の収率およびＦＤ−ＭＳ分析データを表４に列挙する。
【００８６】
【化１４】
2018039785.tif 000027
【００８７】
工程１：中間体Ｃ−１の合成
マグネシウム（１．０当量）をＴＨＦ（１２５ｍｌ）を入れた２００ｍｌの三ツ口フラスコに入れ、ロータリポンプを用いた減圧下で０．５時間攪拌した。次に、５．０ｍｌのジエチルエーテルおよび１滴のジブロモエタンを窒素気流下で添加した。次に、中間体Ｂ（１．０当量）を還流フローを維持したペースでこの溶液中に滴下した。滴下終了後、反応混合物を４０℃で３時間加熱してグリニャール試薬とした。グリニャール試薬を室温に冷却し、上記中間体Ａ（０．７当量）を３回に分けて０℃でフラスコに加え、室温で１２時間攪拌した。反応が完了したとき、反応液を水で洗浄し、水層を酢酸エチルで抽出した。抽出液および有機層を合わせて飽和食塩水で洗浄した後、ＭｇＳＯ４で乾燥した。乾燥後、この混合物を吸引濾過し、濾液を濃縮して「中間体Ｃ−１」の淡黄色粉末状固体を得た。
【００８８】
工程２：中間体Ｃ−２の合成
３０ｍｌのＰＰＡ中の中間体Ｃ−１（１０ｇ）を６５℃で６時間撹拌した。冷却後、反応物をＮａＯＨで塩基性にした氷水に注ぎ、酢酸エチルで抽出した。有機層をブラインで洗浄し、乾燥し、濃縮する。次いでロータリエバポレータで溶媒を除去し、残った物質をカラムクロマトグラフィで精製し、中間体Ｃ−２を得た。
【００８９】
工程３：中間体Ｃの合成
１，４−ジオキサン（０．３Ｍ）中の中間体Ｃ−２（１．０当量）、ビス（ピナコラト）ジボロン（１．２当量）、Ｐｄ２（ｄｂａ）３（０．０１５当量）、Ｐ（Ｃｙ）３ＨＢＦ４（０．０６当量）およびＫＯＡｃ（３．０当量）の混合物を１１０℃で８時間窒素雰囲気下で加熱した。室温に冷却した後、溶媒を減圧下で除去し、残渣をカラムクロマトグラフィで精製して、淡黄色固体を得た。
【００９０】
【表４】
2018039785.tif 000028
2018039785.tif 000029
【００９１】
中間体Ｃ１３の合成
新規化合物の調製に使用した中間体Ｃ１３は、スキームＣ２の以下の工程により合成した。
【００９２】
【化１５】
2018039785.tif 000030
【００９３】
ＴＨＦ（０．３Ｍ）中の２，４−ジクロロ−６−フェニル−ピリミジン（ＣＡＳ番号２６０３２−７２−４）（１．０当量）、中間体Ｃ２（１．０５当量）、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（０．０１２当量）、Ｎａ２ＣＯ３（２．０当量、３Ｍ）を６０℃で１６時間加熱した。反応完了後、揮発性物質を真空下で除去し、得られた溶液をＣＨ２Ｃｌ２で抽出した。合わせた有機抽出物をブライン溶液で洗浄し、Ｎａ２ＳＯ４で乾燥させた。次に、得られた溶液を減圧下で濃縮し、カラムクロマトグラフィで精製して、中間体Ｃ１３を収率６２％で得た。ＦＤ−ＭＳ分析Ｃ３７Ｈ２３ＣｌＮ２：理論値５３１．０４および観測値５３１．０４。
【００９４】
中間体Ｄの調製
新規化合物の調製に使用した中間体Ｄを表５に列挙した。中間体Ｄ１、Ｄ４、Ｄ５、Ｄ９〜Ｄ１７、Ｄ２０およびＤ２１はＳｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈから購入した。
【００９５】
【表５】
2018039785.tif 000031
2018039785.tif 000032
【００９６】
中間体Ｄ２の合成
中間体Ｄ２の合成経路をスキームＤ１に要約した。
【００９７】
【化１６】
2018039785.tif 000033
【００９８】
マグネシウム（１．０当量）をＴＨＦ（１２５ｍｌ）を入れた２００ｍｌの三ツ口フラスコに入れ、ロータリポンプを用いた減圧下で０．５時間攪拌した。ブロモベンゼン−ｄ５（３．０当量）を、還流フローを維持したペースでこの混合物に滴下した。滴下終了後、反応混合物を４０℃で３時間加熱してグリニャール試薬とした。次いでその試薬を室温に冷却し、上記１，３，５−トリクロロ−２，４，６−トリアジン（１．０当量）を０℃で３回に分けてフラスコに添加し、室温で１２時間撹拌した。反応が完了したとき、反応液を水で洗浄し、水層を酢酸エチルで抽出した。抽出液および有機層を合わせて飽和食塩水で洗浄した後、ＭｇＳＯ４で乾燥した。乾燥後、この混合物を吸引濾過し、濾液を濃縮して中間体Ｄ２の黄色粉末状固体を収率６６％で得た。ＦＤ−ＭＳ分析：Ｃ１５Ｈ１０ＣｌＮ３：理論値２７７．７および観測値２７７．７。
【００９９】
中間体Ｄ３の合成
ブロモベンゼン−ｄ５を３−ブロモビフェニル（ＣＡＳ番号２１１３−５７−７）で置き換えた以外は、中間体Ｄ２と同様の方法で中間体Ｄ３を合成した。中間体Ｄ３の合成収率は６８％である。ＦＤ−ＭＳ分析Ｃ２７Ｈ１８ＣｌＮ３：理論値４１９．９０および観測値４１９．９０。
【０１００】
中間体Ｄ６およびＤ７の合成
中間体Ｄ６およびＤ７の合成経路をスキームＤ２に要約した。
【０１０１】
【化１７】
2018039785.tif 000034
【０１０２】
ＴＨＦ（０．３Ｍ）中の２，４−ジクロロ−６−フェニル−ピリミジン（ＣＡＳ番号２６０３２−７２−４）（１．０当量）、フェニルボロン酸（１．０５当量、ＣＡＳ９８−８０−６）、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（０．０１２当量）、およびＮａ２ＣＯ３（２．０当量、３Ｍ）を６０℃で１６時間加熱した。反応完了後、揮発性物質を真空下で除去し、得られた溶液をＣＨ２Ｃｌ２で抽出した。合わせた有機抽出物をブライン溶液で洗浄し、Ｎａ２ＳＯ４で乾燥させた。次に、得られた溶液を減圧下で濃縮し、カラムクロマトグラフィにより精製して、中間体Ｄ６およびＤ７を得た。
【０１０３】
中間体Ｄ６〜Ｄ７の収率およびＦＤ−ＭＳ分析データを以下の表６に列挙する。
【０１０４】
【表６】
2018039785.tif 000035
【０１０５】
中間体Ｄ８の合成
新規化合物の調製に用いた中間体Ｄ８は以下の工程により合成した。中間体Ｄ８の合成経路をスキームＤ３に要約した。
【０１０６】
【化１８】
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【０１０７】
トルエン（０．３Ｍ）中の２，４−ジクロロキナゾリン（１．０当量、ＣＡＳ番号６０７−６８−１）、４−シアノフェニルボロン酸（１．０５当量、ＣＡＳ番号１２６７４７−１４−６）、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（０．０１２当量）およびＮａ２ＣＯ３（２．０当量、３Ｍ）を９０℃で１６時間加熱した。反応完了後、揮発性物質を真空下で除去し、得られた溶液をＣＨ２Ｃｌ２で抽出した。合わせた有機抽出物をブライン溶液で洗浄し、Ｎａ２ＳＯ４で乾燥させた。次に、得られた溶液を減圧下で濃縮し、カラムクロマトグラフィで精製して中間体Ｄ８を収率８３％で得た。ＦＤ−ＭＳ分析：Ｃ１５Ｈ８ＣｌＮ３：理論値２６５．７０および観測値２６５．７０。
【０１０８】
中間体Ｄ１８およびＤ１９の合成
新規化合物を調製するために使用した中間体Ｄ１８およびＤ１９を、スキームＤ４の以下の工程により合成した。
【０１０９】
【化１９】
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【０１１０】
ＴＨＦ（０．３Ｍ）中の２，４，６−トリクロロピリミジン（ＣＡＳ番号３７６４−０１−０）（１．０当量）、ボロン酸（１．０５当量）、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（０．０１２当量）、Ｎａ２ＣＯ３（２．０当量、３Ｍ）を６０℃で１６時間加熱した。反応完了後、揮発性物質を真空下で除去し、得られた溶液をＣＨ２Ｃｌ２で抽出した。合わせた有機抽出物をブライン溶液で洗浄し、Ｎａ２ＳＯ４で乾燥させた。次に、得られた溶液を減圧下で濃縮し、カラムクロマトグラフィで精製して、中間体Ｄ１８およびＤ１９を得た。
【０１１１】
中間体Ｄ１８〜Ｄ１９の収率およびＦＤ−ＭＳ分析データを以下の表７に列挙する。
【０１１２】
【表７】
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【０１１３】
新規化合物の合成
中間体Ｃ１〜Ｃ１３の各々を様々な中間体Ｄ１〜Ｄ２５のいずれか１つと反応させて、種々の特許請求された新規化合物を合成することができた。特許請求された新規化合物の一般的な合成経路は、スキームＩ−ＡまたはスキームＩ−Ｂに要約された。以下のスキームＩ−ＡまたはスキームＩ−Ｂにおいて、「中間体Ｃ」は表４に列挙される中間体Ｃ１〜Ｃ１３のいずれか１つであってもよく、「中間体Ｄ」は表５の上記中間体Ｄ１〜Ｄ２５のいずれか１つであってもよい。以下の方法ＡまたはＢによりそれぞれ化合物を合成し、結果を表８に列挙した。
【０１１４】
【化２０】
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【０１１５】
中間体Ｃ（１．０当量）、中間体Ｄｎ（２．１当量）、Ｐｄ（ＯＡｃ）２（０．０１当量）、Ｐ（Ｃｙ）２（２−ビフェニル）（０．０４当量）、トルエン／エタノール（０．５Ｍ、ｖ／ｖ＝１０／１）および３．０ＭＫ２ＣＯ３水溶液を、窒素雰囲気下、１００℃で１２時間攪拌した。反応完了後、反応塊に水およびトルエンを加えた。続いて有機層を溶媒抽出操作によって回収し、硫酸ナトリウムで乾燥させた。次いで減圧下で有機層から溶媒を除去し、得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィで精製した。得られた残渣をトルエンで再結晶して、特許請求された新規化合物の白色固体を得た。
【０１１６】
【化２１】
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【０１１７】
中間体Ｃ（１．０当量）、中間体Ｄｎ（１．１当量）、Ｐｄ２（ｄｂａ）３（０．０１当量）、Ｐ（Ｃｙ）３ＨＢＦ４（０．０４当量）、トルエン／エタノール（０．５Ｍ、ｖ／ｖ＝１０／１）および３．０ＭＫ２ＣＯ３水溶液を、窒素雰囲気下、１００℃で１２時間攪拌した。反応完了後、反応塊に水およびトルエンを加えた。続いて有機層を溶媒抽出操作によって回収し、硫酸ナトリウムで乾燥させた。次いで減圧下で有機層から溶媒を除去し、得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィで精製した。得られた残渣をトルエンで再結晶して、特許請求された新規化合物の白色固体を得た。
【０１１８】
【表８】
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【０１１９】
化合物１〜３１の変更
化合物１〜３１に加えて、当業者は、スキームＩ−ＡまたはスキームＩ−Ｂと同様の反応機構を介して、いずれかの中間体Ｃをいずれかの反応体Ｄと反応させて、他の所望の特許請求された新規化合物を合成することができる。
【０１２０】
ＯＬＥＤデバイスの調製
ＩＴＯ層を１５００Aの厚さでコーティングしたガラス基板（ＩＴＯ基板と略記）を、洗浄剤を溶解した蒸留水に入れ、超音波洗浄した。洗浄剤はＦｉｓｃｈｅｒ  Ｃｏ．の製品であり、蒸留水はフィルタ（Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ  Ｃｏ．）で２回濾過した蒸留水であった。ＩＴＯ層を３０分間洗浄した後、蒸留水で２回１０分間超音波洗浄した。洗浄完了後、ガラス基板をイソプロピルアルコール、アセトンおよびメタノール溶媒で超音波洗浄し、次いで乾燥させた後、プラズマ清浄装置に搬送した。次いで、基板を酸素プラズマで５分間清浄し、次いで真空蒸発器に移した。
【０１２１】
その後、ＩＴＯ基板上に種々の有機材料および金属材料を順次堆積させて、上記のような実施例および比較例のＯＬＥＤデバイスを得た。堆積中の真空度は、１×１０−６〜３×１０−７ｔｏｒｒ（トール）に維持した。ここで、ＩＴＯ基板は、第１正孔注入層（ＨＩＬ−１）、第２正孔注入層（ＨＩＬ−２）、第１正孔輸送層（ＨＴＬ−１）、第２正孔輸送層（ＨＴＬ−２）、青色／緑色／赤色発光層（ＢＥＬ／ＧＥＬ／ＲＥＬ）、電子輸送層（ＥＴＬ）、電子注入層（ＥＩＬ）およびカソード（Ｃｔｈｄ）で堆積させた。
【０１２２】
ここで、ＨＡＴは、ＨＩＬ−１およびＨＩＤを形成するための材料であり；ＨＩ−２は、ＨＩＬ−２を形成するための材料であり；ＨＴ−１およびＨＴ−２は、それぞれＨＴＬ−１およびＨＴＬ−２を形成するための材料であり；実施例の新規な化合物および比較例のＥＴは、ＥＴＬを形成するための材料であり；Ｌｉｑは、ＥＴＤおよびＥＩＬを形成するための材料であった。ＲＨ／ＧＨ／ＢＨはそれぞれＲＥＬ／ＧＥＬ／ＢＥＬを形成するためのホスト材料であり、ＲＤ／ＧＤ／ＢＤそれぞれはＲＥＬ／ＧＥＬ／ＢＥＬを形成するためのドーパントであった。ＯＬＥＤデバイスに使用される上述の市販の材料の詳細な化学構造を表９に列挙した。
【０１２３】
【表９】
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【０１２４】
実施例と比較例との間のＯＬＥＤデバイスの主な相違点は、以下の比較例のＯＬＥＤのＥＴＬの材料が比較例の化合物で作製されたが、以下の実施例のＯＬＥＤのＥＴＬの材料は、表８に列挙した本発明の新規化合物で作製されたことであった。具体的には、ＯＬＥＤデバイスに用いた実施例１〜１０のＥＴＬの材料および比較例１〜４の化合物を表１０に列挙した。
【０１２５】
【表１０】
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【０１２６】
赤色、緑色および青色ＯＬＥＤデバイスを調製するために、複数の有機層をそれぞれＩＴＯ基板上に堆積させ、赤色、緑色および青色ＯＬＥＤデバイスの有機層の順序、材料および厚さもまた表１１〜１３に列挙した。
【０１２７】
【表１１】
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【０１２８】
【表１２】
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【０１２９】
【表１３】
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【０１３０】
ＯＬＥＤデバイスの性能
ＯＬＥＤデバイスの性能を評価するために、赤色、緑色および青色ＯＬＥＤデバイスを、光度計としてのＰＲ６５０および電源としてのＫｅｉｔｈｌｅｙ  ２４００によって測定した。色座標（ｘ，ｙ）は、ＣＩＥ色度スケール（Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｅ  ｄｅ  Ｌ’Ｅｃｌａｉｒａｇｅ，１９３１）に従って決定した。結果を表１４に示した。青色および赤色ＯＬＥＤデバイスについては、データを１０００ｎｉｔで収集した。緑色ＯＬＥＤデバイスについては、データを３０００ｎｉｔで収集した。
【０１３１】
【表１４】
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【０１３２】
表１４に示すように、本発明の新規な化合物を電子輸送材料として採用することにより、駆動電圧を低減し、赤色、緑色、または青色ＯＬＥＤの電流効率および外部量子効率を改善することができる。
【０１３３】
実施例１〜５と比較例１とを比較するか、実施例６〜９と比較例２〜４とを比較すると、主骨格構造の上部または下部に特定の基（Ｌ−Ｇ）が１つだけ結合した化合物は、任意のカラーＯＬＥＤのための電子輸送材料として適しており、これを使用するＯＬＥＤは、低い駆動電圧および改善された電流効率およびＥＱＥを有することを可能にすることが実証された。
【０１３４】
本発明の多くの特徴および利点が、本発明の構造および特徴の詳細と共に前述の説明に記載されているが、本開示は例示的なものに過ぎない。添付の特許請求の範囲が表現されている用語の広範な一般的意味によって示されるように完全な範囲において、詳細、特に本発明の原理内の部分の形状、サイズ、および配置の問題において変更してもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【外国語明細書】
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