(57)【要約】    本開示は、有機エレクトロルミネセント化合物、同化合物を含む有機エレクトロルミネセント材料、及び有機エレクトロルミネセントデバイスに関する。本開示の有機エレクトロルミネセント化合物は、従来の有機エレクトロルミネセント化合物を含む有機エレクトロルミネセントデバイスと比較して、改良された寿命特性を有する有機エレクトロルミネセントデバイスを提供することができる。  【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の式１：
【化１】
2021502698.tif 000045
［式中、
Ｘ１〜Ｘ３は、それぞれ独立してＣＲ１２又はＮを表し；
Ｘ１〜Ｘ３の少なくとも１つはＮを表し；
Ａｒ１〜Ａｒ３は、それぞれ独立して、置換又は非置換（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル、置換又は非置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリール、或いは置換又は非置換（３〜３０員）ヘテロアリールを表し；
Ｒ１〜Ｒ３、及びＲ１２は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、シアノ、カルボキシル、ニトロ、ヒドロキシル、置換又は非置換（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル、置換又は非置換（Ｃ３〜Ｃ３０）シクロアルキル、置換又は非置換（Ｃ３〜Ｃ３０）シクロアルケニル、置換又は非置換（３〜７員）ヘテロシクロアルキル、置換又は非置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリール、或いは置換又は非置換（３〜３０員）ヘテロアリールを表すか；或いはＲ１及びＲ３は隣接する置換基と結合して置換又は非置換（Ｃ３〜Ｃ３０）単環式又は多環式、脂環式又は芳香環或いはそれらの組合せを形成することができ；
ａ及びｂは、それぞれ独立して、０〜４の整数を表し、ｃは０〜２の整数を表し、ａ又はｂが２以上の整数であるか或いはｃが２である場合、Ｒ１のそれぞれ、Ｒ２のそれぞれ、又はＲ３のそれぞれは同一であっても異なっていてもよく；
Ｌ１は、以下の式Ｒ−１〜Ｒ−３：
【化２】
2021502698.tif 000046
（式中、
Ｒ４は水素、重水素、ハロゲン、シアノ、カルボキシル、ニトロ、ヒドロキシル、置換又は非置換（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル、置換又は非置換（Ｃ３〜Ｃ３０）シクロアルキル、置換又は非置換（Ｃ３〜Ｃ３０）シクロアルケニル、置換又は非置換（３〜７員）ヘテロシクロアルキル、置換又は非置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリール或いは置換又は非置換（３〜３０員）ヘテロアリールを表し；
ｄは０〜６の整数を表し、ｄが２以上の整数である場合、Ｒ４のそれぞれは同一であっても異なっていてもよく；
＊は、式１における隣接する環との結合位置を表す）のいずれか１つによって表される］によって表される有機エレクトロルミネセント化合物。
【請求項２】
式１が、以下の式１−１〜１−５：
【化３】
2021502698.tif 000047
（式中、
Ｘ１〜Ｘ３、Ａｒ１〜Ａｒ３、Ｒ１〜Ｒ４、及びａ〜ｄが請求項１に記載された通りである）のいずれか１つによって表される、請求項１に記載の有機エレクトロルミネセント化合物。
【請求項３】
Ａｒ１〜Ａｒ３、Ｒ１〜Ｒ４、及びＲ１２における置換（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル、置換（Ｃ３〜Ｃ３０）シクロアルキル、置換（Ｃ３〜Ｃ３０）シクロアルケニル、置換（３〜７員）ヘテロシクロアルキル、置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリール、置換（３〜３０員）ヘテロアリール、及び置換（Ｃ３〜Ｃ３０）単環式又は多環式、脂環式、芳香環、或いはそれらの組合せの置換基は、それぞれ独立して、重水素、ハロゲン、シアノ、カルボキシル、ニトロ、ヒドロキシル、（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル、ハロ（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル、（Ｃ２〜Ｃ３０）アルケニル、（Ｃ２〜Ｃ３０）アルキニル、（Ｃ１〜Ｃ３０）アルコキシ、（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキルチオ、（Ｃ３〜Ｃ３０）シクロアルキル；（Ｃ３〜Ｃ３０）シクロアルケニル、（３〜７員）ヘテロシクロアルキル、（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールオキシ、（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールチオ、（Ｃ６〜Ｃ３０）アリール置換又は非置換（５〜３０員）ヘテロアリール、（５〜３０員）ヘテロアリール置換又は非置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリール、トリ（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキルシリル、トリ（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールシリル、ジ（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールシリル、（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキルジ（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールシリル、アミノ、モノ−又はジ−（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキルアミノ、（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル置換又は非置換モノ−又はジ−（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールアミノ、（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールアミノ、（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキルカルボニル、（Ｃ１〜Ｃ３０）アルコキシカルボニル、（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールカルボニル、ジ（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールボロニル、ジ（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキルボロニル、（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールボロニル、（Ｃ６〜Ｃ３０）アル（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル、及び（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル（Ｃ６〜Ｃ３０）アリール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に記載の有機エレクトロルミネセント化合物。
【請求項４】
式１が、以下の式２〜７：
【化４】
2021502698.tif 000048
（式中、
Ｌ１、Ｘ１〜Ｘ３、Ａｒ１〜Ａｒ３、Ｒ１〜Ｒ３，及びａ〜ｃは請求項１に記載の通りである）のいずれか１つによって表される、請求項１に記載の有機エレクトロルミネセント化合物。
【請求項５】
Ｘ１〜Ｘ３の少なくとも２つはＮを表し；
Ａｒ１〜Ａｒ３は、それぞれ独立して、置換又は非置換（Ｃ６〜Ｃ２５）アリールを表し；  
Ｒ１〜Ｒ４、及びＲ１２は、それぞれ独立して、水素又は重水素を表す、請求項１に記載の有機エレクトロルミネセント化合物。
【請求項６】
式１で表される前記化合物が、以下の化合物：
【化５】
2021502698.tif 000049
【化６】
2021502698.tif 000050
【化７】
2021502698.tif 000051
【化８】
2021502698.tif 000052
【化９】
2021502698.tif 000053
【化１０】
2021502698.tif 000054
【化１１】
2021502698.tif 000055
【化１２】
2021502698.tif 000056
【化１３】
2021502698.tif 000057
【化１４】
2021502698.tif 000058
から選択される、請求項１に記載の有機エレクトロルミネセント化合物。
【請求項７】
請求項１に記載の有機エレクトロルミネセント化合物を含む有機エレクトロルミネセント材料。
【請求項８】
請求項１に記載の有機エレクトロルミネセント化合物を含む有機エレクトロルミネセントデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、有機エレクトロルミネセント化合物、同化合物を含む有機エレクトロルミネセント材料及び有機エレクトロルミネセントデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
ディスプレイデバイスのなかで、エレクトロルミネセントデバイス（ＥＬデバイス）は、より広い視野角、より大きいコントラスト比、及びより速い応答時間を提供するという利点を有する自発光ディスプレイデバイスである。１９８７年にＥａｓｔｍａｎ  Ｋｏｄａｋによって、発光層を形成するための材料として小さい芳香族ジアミン分子とアルミニウム錯体とを使用することによって、最初の有機ＥＬデバイスが開発された［Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．５１，９１３，１９８７］。
【０００３】
有機エレクトロルミネセントデバイスにおける発光効率を決定する際の最も重要な要素は発光材料である。これまで、蛍光材料は発光材料として広く使用されてきた。しかしながら、エレクトロルミネセント機構の観点から、リン光性発光材料は、蛍光発光材料と比較して理論的に４倍まで発光効率を高めることから、リン光性発光材料は広く研究されている。イリジウム（ＩＩＩ）錯体は、それぞれ赤色、緑色及び青色の発光材料としてのビス（２−（２’−ベンゾチエニル）−ピリジナト−Ｎ、Ｃ−３’）イリジウム（アセチルアセトネート）［（ａｃａｃ）Ｉｒ（ｂｔｐ）２］、トリス（２−フェニルピリジン）イリジウム［Ｉｒ（ｐｐｙ）３］及びビス（４，６−ジフルオロフェニルピリジナト−Ｎ，Ｃ２）ピコリナトイリジウム（Ｆｉｒｐｉｃ）等のリン光性発光材料として広く知られている。
【０００４】
従来の技術において、４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾール−ビフェニル（ＣＢＰ）が、最も広く知られているリン光性ホスト材料である。  最近、パイオニア（日本）らは、正孔阻止材料として公知である、バソクプロイン（ＢＣＰ）及びアルミニウム（ＩＩＩ）ビス（２−メチル−８−キノリネート）（４−フェニルフェノラート）（ＢＡｌｑ）等をホスト材料として使用して高性能有機エレクトロルミネセントデバイスを開発した。
【０００５】
これらの材料は良好な発光特性を提供するが、これらは以下の欠点を有する。（１）低いガラス転移温度及び不十分な熱安定性のために、それらの劣化が真空での高温蒸着プロセス中に起こり得、デバイスの寿命は減少し得る。（２）有機エレクトロルミネセントデバイスの電力効率は、［（π／電圧）×電流効率］で与えられ、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エレクトロルミネセントデバイスは、蛍光材料を含むものよりも高い電流効率（ｃｄ／Ａ）をもたらすが、著しく高い駆動電圧が必要である。従って、電力効率（１ｍ／Ｗ）の面でメリットはない。（３）また、有機エレクトロルミネセントデバイスの動作寿命は短く、発光効率を改良することが更に必要である。従って、デバイス内の有機層を構成する材料、特に発光材料を構成するホスト又はドーパントは、有機ＥＬデバイスのすぐれた特性を実現するために適切に選択されるのがよい。
【０００６】
韓国特許第１４７７６１３号明細書には、ホスト材料として置換インドロカルバゾール化合物を使用する有機エレクトロルミネセントデバイスが開示されている。しかしながら、それはリンカーとしてナフタレンを有する化合物を開示していない。
【０００７】
韓国特許第１３１３７３０号明細書には、コアとして置換インドロカルバゾール化合物及びリンカーとしてナフタレン基を有する化合物を含むホスト材料が開示されている。しかしながら、それは不斉ナフタレンリンカーを有する化合物を開示していない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本開示の目的は第一に、有機エレクトロルミネセントデバイスの寿命特性を改良することができる有機エレクトロルミネセント化合物を提供すること、第二に、有機エレクトロルミネセント化合物を含む有機エレクトロルミネセント材料を提供すること、及び第三に、有機エレクトロルミネセント化合物を含む、改良された寿命特性を有する有機エレクトロルミネセント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】
上記の技術的問題を解決するための集中的な研究の結果として、正孔輸送基及び電子輸送基がリンカーとしてナフタレンを介して不斉に結合されるという構造を形成することによって低い駆動電圧及び／又は高い発光効率及び／又は長い寿命特性を有する有機エレクトロルミネセントデバイスを提供することができ、本発明が完成されることを本発明者は見出した。
【００１０】
具体的には、正孔を受け取ると考えられるインドロカルバゾール部分をナフタレンリンカーの１，３位又は１，６位（メタ型位置化学位置）で電子を受け取ると考えられる窒素含有芳香族六員環基に結合することによって、一実施形態による有機エレクトロルミネセント化合物は、２つのモジュール間で電子共役が切断されて化合物のドナー−アクセプタ電子結合が励起状態において弱くなるので、高いＨＯＭＯエネルギー準位を有する。このエネルギー準位のために、正孔電流特性が改良され、それによって電荷平衡を改良し、リン光性デバイスの特性を高める。したがって、一実施形態による不斉ナフタレン結合化合物は、従来の化合物と比較して、有機エレクトロルミネセントデバイスの効率を改良することができる。
【００１１】
より具体的には、上記の目的は、以下の式１：
【化１】
2021502698.tif 000002
式中、
Ｘ１〜Ｘ３は、それぞれ独立してＣＲ１２又はＮを表し；
Ｘ１〜Ｘ３の少なくとも１つは、Ｎを表し；
Ａｒ１〜Ａｒ３は、それぞれ独立して、置換又は非置換（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル、置換又は非置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリール、或いは置換又は非置換（３〜３０員）ヘテロアリールを表し、
Ｒ１〜Ｒ３、及びＲ１２は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、シアノ、カルボキシル、ニトロ、ヒドロキシル、置換又は非置換（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル、置換又は非置換（Ｃ３〜Ｃ３０）シクロアルキル、置換又は非置換（Ｃ３〜Ｃ３０）シクロアルケニル、置換又は非置換（３〜７員）ヘテロシクロアルキル、置換又は非置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリール、或いは置換又は非置換（３〜３０員）ヘテロアリールを表すか；或いはＲ１及びＲ３は隣接する置換基と結合して置換又は非置換（Ｃ３〜Ｃ３０）単環式又は多環式、脂環式又は芳香環或いはそれらの組合せを形成することができ；
ａ及びｂは、それぞれ独立して、０〜４の整数を表し、ｃは０〜２の整数を表し、ａ若しくはｂが２以上の整数であるか或いはｃが２である場合、Ｒ１のそれぞれ、Ｒ２のそれぞれ、又はＲ３のそれぞれは同一であっても異なっていてもよく；
Ｌ１は、以下の式Ｒ−１〜Ｒ−３：
【化２】
2021502698.tif 000003
［式中、
Ｒ４は、水素、重水素、ハロゲン、シアノ、カルボキシル、ニトロ、ヒドロキシル、置換又は非置換（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル、置換又は非置換（Ｃ３〜Ｃ３０）シクロアルキル、置換又は非置換（Ｃ３〜Ｃ３０）シクロアルケニル、置換又は非置換（３〜７員）ヘテロシクロアルキル、置換又は非置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリール、或いは置換又は非置換（３〜３０員）ヘテロアリールを表し；
ｄは０〜６の整数を表し、ｄが２以上の整数である場合、Ｒ４のそれぞれは同一であっても異なっていてもよく；
（＊は、式１における隣接する環との結合位置を表す）のいずれか１つによって表される］によって表される有機エレクトロルミネセント化合物によって達成することができる。
【００１２】
発明の有利な効果
本開示の有機エレクトロルミネセント化合物を使用することによって、長い駆動寿命を有する有機エレクトロルミネセントデバイスを提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本明細書では以下、本開示が詳細に説明される。しかしながら、以下の説明は、本発明を説明することを意図し、決して本発明の範囲を限定することを意味しない。
【００１４】
本開示における用語「有機エレクトロルミネセント化合物」は、有機エレクトロルミネセントデバイスに使用され得る、必要に応じて、有機エレクトロルミネセントデバイスを構成する任意の層に含まれ得る化合物を意味する。
【００１５】
本開示における「有機エレクトロルミネセント材料」という用語は、有機エレクトロルミネセントデバイスに使用され得、且つ少なくとも１つの化合物を含み得る材料を意味する。有機エレクトロルミネセント材料は、必要に応じて、有機エレクトロルミネセントデバイスを構成する任意の層に含まれ得る。例えば、有機エレクトロルミネセント材料は、正孔注入材料、正孔輸送材料、正孔補助材料、発光補助材料、電子阻止材料、発光材料、電子緩衝材料、正孔阻止材料、電子輸送材料、又は電子注入材料等であり得る。
【００１６】
本明細書において、「（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル」は、鎖を構成する１〜３０の炭素原子を有する直鎖状又は分岐状アルキルであることを意味し、その炭素原子数は、１〜２０であることが好ましく、１〜１０であることがより好ましい。上記アルキルとしては、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−ブチル等が挙げられ得る。「（Ｃ２〜Ｃ３０）アルケニル」は、鎖を構成する２〜３０個の炭素原子を有する直鎖状又は分岐状アルケニルであることを意味し、ここで、炭素原子の数は、好ましくは２〜２０、より好ましくは２〜１０である。上記アルケニルとしては、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−エニル等が挙げられ得る。「（Ｃ２〜Ｃ３０）アルキニル」は、鎖を構成する２〜３０個の炭素原子を有する直鎖状又は分岐状アルキニルであることを意味し、ここで、炭素原子の数は、好ましくは２〜２０、より好ましくは２〜１０である。上記アルキニルとしては、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−イニル等が挙げられ得る。「（Ｃ３〜Ｃ３０）シクロアルキル」は、３〜３０個の環骨格炭素原子を有する単環式又は多環式炭化水素であることを意味し、ここで、炭素原子の数は、好ましくは３〜２０、より好ましくは３〜７である。上記シクロアルキルとしては、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル等が挙げられ得る。用語「（３〜７員）ヘテロシクロアルキル」は、３〜７個、好ましくは５〜７個の環骨格原子を有し、且つ、Ｂ、Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｓｉ及びＰから選択される、好ましくはＯ、Ｓ及びＮから選択される少なくとも１つのヘテロ原子を含むシクロアルキルである。上記ヘテロシクロアルキルとしては、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等が挙げられ得る。「（Ｃ６〜Ｃ３０）アリール」は、６〜３０個の環骨格炭素原子を有する芳香族炭化水素から誘導される単環式環若しくは縮合環ラジカルであり、ここで、環骨格炭素原子の数は、好ましくは６〜２０、より好ましくは６〜１５であり、スピロ構造を含み得る。上記アリールとしては、フェニル、ビフェニル、ターフェニル、ナフチル、ビナフチル、フェニルナフチル、ナフチルフェニル、フルオレニル、フェニルフルオレニル、ベンゾフルオレニル、ジベンゾフルオレニル、フェナントレニル、フェ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、スピロビフルオレニル等を挙げられ得る。「（３〜３０員）ヘテロアリール」は、３〜３０個の環骨格原子を有し、且つ、Ｂ、Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｓｉ及びＰからなる群から選択される少なくとも１つ、好ましくは１〜４つのヘテロ原子を含むアリールである。上記ヘテロアリールは、単環式環、又は少なくとも１つのベンゼン環と縮合した縮合環であり得；部分的に飽和されても、単結合を介して少なくとも１つのヘテロアリール基又はアリール基をヘテロアリール基に結合することによって形成されるものであり得；スピロ構造を含み得る。上記ヘテロアリールとしては、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、ピリジニル、ピラジニル、ピリミジニル、及びピリダジニル等の単環式環型ヘテロアリール、並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、シンノリニル、キナゾリニル、キノキサリニル、カルバゾリル、ベンゾカルバゾリル、フェノキサジニル、フェノチアジニル、フェナントリジニル、ベンゾジオキソリル、及びジヒドロアクリジニル等の縮合環型ヘテロアリールを挙げられ得る。「ハロゲン」は、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、及びＩを含む。
【００１７】
本明細書において、「隣接する置換基と結合して形成される環」は、２つ以上の隣接する置換基を結合又は縮合することによって形成される置換又は非置換（Ｃ３〜Ｃ３０）単環式又は多環式、脂環式、芳香環、或いはそれらの組合せを意味し、好ましくは、置換又は非置換（Ｃ３〜Ｃ２６）単環式又は多環式、脂環式、芳香環、或いはそれらの組合せであり得る。更に、形成された環内の炭素原子の少なくとも１つは、Ｂ、Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｓｉ、及びＰ、好ましくは、Ｎ、Ｏ、及びＳからなる群から選択される少なくとも１つヘテロ原子で置き換えられ得る。
【００１８】
更に、「置換又は非置換」という表現における「置換」は、特定の官能基中の水素原子が別の原子又は別の官能基、即ち置換基で置き換えられていることを意味する。Ａｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３、Ｒ１〜Ｒ４、及びＲ１２における、置換（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル、置換（Ｃ３〜Ｃ３０）シクロアルキル、置換（Ｃ３〜Ｃ３０）シクロアルケニル、置換（３〜７員）ヘテロシクロアルキル、置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリール、置換（３〜３０員）ヘテロアリール、及び置換（Ｃ３〜Ｃ３０）単環式又は多環式、脂環式、芳香環、或いはそれらの組合せの置換基は、それぞれ独立して、重水素、ハロゲン、シアノ、カルボキシル、ニトロ、ヒドロキシル、（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル、ハロ（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル、（Ｃ２〜Ｃ３０）アルケニル、（Ｃ２〜Ｃ３０）アルキニル、（Ｃ１〜Ｃ３０）アルコキシ、（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキルチオ、（Ｃ３〜Ｃ３０）シクロアルキル、（Ｃ３〜Ｃ３０）シクロアルケニル、（３〜７員）ヘテロシクロアルキル、（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールオキシ、（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールチオ、（Ｃ６〜Ｃ３０）アリール置換又は非置換（５〜３０員）ヘテロアリール、（５〜３０員）ヘテロアリール置換又は非置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリール、トリ（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキルシリル、トリ（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールシリル、ジ（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールシリル、（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキルジ（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールシリル、アミノ、モノ−又はジ−（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキルアミノ、（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル置換又は非置換モノ−又はジ−（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールアミノ、（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールアミノ、（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキルカルボニル、（Ｃ１〜Ｃ３０）アルコキシカルボニル、（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールカルボニル、ジ（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールボロニル、ジ（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキルボロニル、（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールボロニル、（Ｃ６〜Ｃ３０）アル（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル、及び（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールからなる群から選択される少なくとも１つである。
【００１９】
以下に、一実施形態による有機エレクトロルミネセント化合物がより詳細に説明される。
【００２０】
一実施形態による有機エレクトロルミネセント化合物は以下の式１によって表される。
【化３】
2021502698.tif 000004
【００２１】
式１において、
Ｘ１〜Ｘ３は、それぞれ独立してＣＲ１２又はＮを表し；
Ｘ１〜Ｘ３の少なくとも１つはＮを表し；
Ａｒ１〜Ａｒ３は、それぞれ独立して置換又は非置換（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル、置換又は非置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリール、或いは置換又は非置換３〜３０員ヘテロアリールを表し、
Ｒ１〜Ｒ３、及びＲ１２は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、シアノ、カルボキシル、ニトロ、ヒドロキシル、置換又は非置換（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル、置換又は非置換（Ｃ３〜Ｃ３０）シクロアルキル、置換又は非置換（Ｃ３〜Ｃ３０）シクロアルケニル、置換又は非置換（３〜７員）ヘテロシクロアルキル、置換又は非置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリール或いは置換又は非置換（３〜３０員）ヘテロアリールを表すか；或いはＲ１及びＲ３は隣接する置換基と結合して置換又は非置換（Ｃ３〜Ｃ３０）単環式又は多環式、脂環式又は芳香環或いはそれらの組合せを形成することができ；
ａ及びｂは、それぞれ独立して、０〜４の整数を表し、ｃは０〜２の整数を表し、ａ若しくはｂが２以上の整数であるか又はｃが２である場合、Ｒ１のそれぞれ、Ｒ２のそれぞれ、又はＲ３のそれぞれは同一であっても異なっていてもよく；
Ｌ１は、以下の式Ｒ−１〜Ｒ−３のいずれか１つによって表される：
【化４】
2021502698.tif 000005
【００２２】
式Ｒ−１〜Ｒ−３において、
Ｒ４は、水素，重水素、ハロゲン、シアノ、カルボキシル、ニトロ、ヒドロキシル、置換又は非置換（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル、置換又は非置換（Ｃ３〜Ｃ３０）シクロアルキル、置換又は非置換（Ｃ３〜Ｃ３０）シクロアルケニル、置換又は非置換（３〜７員）ヘテロシクロアルキル、置換又は非置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリール、或いは置換又は非置換（３〜３０員）ヘテロアリールを表し；
ｄは０〜６の整数を表し、ｄが２以上の整数である場合、Ｒ４のそれぞれは同一であっても異なっていてもよく；
＊は、式１における隣接する環との結合位置を表す。
【００２３】
一実施形態において、式１において、Ｌ１は置換又は非置換ナフチレンを表し、それは以下の式ａによって表され得、例えば、ナフチレンの１位及び３位の炭素、１位及び６位の炭素、３位及び６位の炭素、３位及び８位の炭素、又は６位及び８位の炭素は隣接する環にそれぞれ結合することができ；或いはナフチレンの２位及び４位の炭素、２位及び５位の炭素、２位及び７位の炭素、４位及び７位の炭素、又は２位及び７位の炭素，は隣接する環にそれぞれ結合することができる。
【化５】
2021502698.tif 000006
【００２４】
具体的には、Ｌ１は以下の式Ｒ−１〜Ｒ−３のいずれか１つによって表され得、すなわち、Ｌ１は、隣接する置換基である、インドロカルバゾール及び窒素含有芳香族六員環基に不斉に結合している。
【００２５】
一実施形態による有機発光デバイスは、式１によって表される有機エレクトロルミネセント化合物を含むことによって低い駆動電圧及び／又は高い発光効率及び／又は長い寿命を有する。正孔輸送基としてのインドールカルバゾール部分と電子輸送基としての窒素含有芳香族六員環基とをナフチレンの上記の特定の位置において結合することによって、正孔輸送基と電子輸送基との間の電子共役が切断され、それによって上記の効果が得られる。
【００２６】
一実施形態による式１は、以下の式１−１〜１−５のいずれか１つによって表され得る。
【化６】
2021502698.tif 000007
【００２７】
式１−１〜１−５において、
Ｘ１〜Ｘ３、Ａｒ１〜Ａｒ３、Ｒ１〜Ｒ４、及びａ〜ｄは式１において定義される通りである。
一実施形態において、Ａｒ１〜Ａｒ３は、それぞれ独立して、置換又は非置換（Ｃ６〜Ｃ２５）アリールを表し、好ましくは置換又は非置換（Ｃ６〜Ｃ１８）アリールであり得る。例えば、Ａｒ１〜Ａｒ３は、それぞれ独立して、置換又は非置換フェニル、置換又は非置換ビフェニル、或いは置換又は非置換ナフチルを表す。
【００２８】
一実施形態において、Ｒ１〜Ｒ４，及びＲ１２は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、シアノ、カルボキシル、ニトロ、ヒドロキシル、或いは置換又は非置換（Ｃ１〜Ｃ２０）アルキルを表し、好ましくは、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、シアノ、カルボキシル、ニトロ、ヒドロキシル、或いは置換又は非置換（Ｃ１〜Ｃ１０）アルキルであり得る。例えば、Ｒ１〜Ｒ４、及びＲ１２は全て水素であり得る。
【００２９】
一実施形態において、Ｘ１〜Ｘ３の少なくとも２つはＮであり得る。例えば、Ｘ１及びＸ２はＮであり得、及びＸ３はＣＲ１２であり得、例えば、Ｘ１及びＸ３はＮであり得、及びＸ２はＣＲ１２であり得、例えば、Ｘ２及びＸ３はＮであり得、及びＸ３はＣＲ１２であり得る。
【００３０】
一実施形態において、Ｘ１〜Ｘ３は全てＮであり得る。
【００３１】
式１において、ヘテロアリールはＢ、Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｓｉ、及びＰから選択される少なくとも１つヘテロ原子を含有し、好ましくはＮ、Ｏ、及びＳから選択される少なくとも１つのヘテロ原子を含有し得、より好ましくは少なくとも１つのＮを含有し得る。
【００３２】
式１において、ａ、ｂ、ｃ、及びｄは好ましくは、それぞれ独立して、０又は１の整数を表す。例えば、ａ、ｂ、ｃ、及びｄは全て０であり得る。
【００３３】
本開示の一実施形態によると、有機エレクトロルミネセント化合物は、以下の式２〜７のいずれか１つによって表され得る。
【化７】
2021502698.tif 000008
【００３４】
式２〜７において、
Ｌ１、Ｘ１〜Ｘ３、Ａｒ１〜Ａｒ３、Ｒ１〜Ｒ３、及びａ〜ｃは式１において定義される通りである。
【００３５】
本開示の一実施形態によると、式１において、Ｘ１〜Ｘ３の少なくとも２つはＮを表し、Ａｒ１〜Ａｒ３は、それぞれ独立して、置換又は非置換（Ｃ６〜Ｃ２５）アリールを表し、Ｒ１〜Ｒ４、及びＲ１２は、それぞれ独立して、水素又は重水素を表し、並びにａ、ｂ、ｃ、及びｄは、それぞれ独立して、０又は１の整数を表す。
【００３６】
本開示の別の実施形態によると、式１において、Ｘ１〜Ｘ３は全てＮを表し、Ａｒ１〜Ａｒ３は、それぞれ独立して、置換又は非置換（Ｃ６〜Ｃ１８）アリールを表し、Ｒ１〜Ｒ４、及びＲ１２は全て水素を表し、並びにａ、ｂ、ｃ、及びｄは全て０を表す。
【００３７】
式１によって表される化合物は以下の化合物によってより具体的に示されてもよいが、それらに限定されない：
【化８】
2021502698.tif 000009
【化９】
2021502698.tif 000010
【化１０】
2021502698.tif 000011
【化１１】
2021502698.tif 000012
【化１２】
2021502698.tif 000013
【化１３】
2021502698.tif 000014
【化１４】
2021502698.tif 000015
【化１５】
2021502698.tif 000016
【化１６】
2021502698.tif 000017
【化１７】
2021502698.tif 000018
【化１８】
2021502698.tif 000019
【化１９】
2021502698.tif 000020
【００３８】
本開示は、式１の有機エレクトロルミネセント化合物を含む有機エレクトロルミネセント材料、及びこの材料を含む有機エレクトロルミネセントデバイスを提供する。
【００３９】
一実施形態による有機エレクトロルミネセント材料は、唯一の化合物として本開示の有機エレクトロルミネセント化合物からなり得、又は有機エレクトロルミネセント材料において一般的に使用される従来の材料を更に含み得る。
【００４０】
その一方で、本開示の有機エレクトロルミネセントデバイスは、第１電極、第２電極、及び第１電極と第２電極との間の少なくとも１つの有機層を含み得る。有機層は、式１の少なくとも１つの有機エレクトロルミネセント化合物を含み得る。有機層は、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つの化合物を更に含み得る。また、有機層は、１族の金属、２族の金属、４ｔｈ族の遷移金属、５族の遷移金属、周期律表のｄ−遷移元素のランタニド及び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、又は前述の金属を含む少なくとも１つの錯体化合物を更に含み得る。
【００４１】
第１及び第２電極のうちの１つはアノードであり得、他はカソードであり得る。有機層は、発光層を含み得、正孔注入層、正孔輸送層、正孔補助層、発光補助層、電子輸送層、電子注入層、中間層、正孔阻止層、電子阻止層、及び電子緩衝層から選択される少なくとも１つの層を更に含み得る。
【００４２】
アノードと発光層の間に、正孔注入層、正孔輸送層、電子阻止層、又はこれらの組み合わせを使用することができる。正孔注入層は、アノードから正孔輸送層又は電子阻止層への正孔注入障壁（又は正孔注入電圧）を下げるために複数層であり得、ここで、複数層のそれぞれは、２つの化合物を同時に使用し得る。電子阻止層は、正孔輸送層（又は正孔注入層）と発光層との間に配置されてもよく、発光層からの電子のオーバーフローを阻止することによって励起子を発光層内に閉じ込めて発光漏れを防止することができる。また、正孔輸送層又は電子阻止層は複数層であってもよく、そこでそれぞれの層は複数の化合物を使用してもよい。
【００４３】
電子緩衝層、正孔阻止層、電子輸送層、電子注入層、又はこれらの組み合わせは、発光層とカソードの間に用いることができる。電子緩衝層は、電子の注入を制御し、且つ、発光層と電子注入層との間の界面特性を改善するために複数層であり得、ここで、複数層のそれぞれは、２つの化合物を同時に使用し得る。正孔阻止層又は電子輸送層はまた、複数層であり得、ここで、各層は、複数の化合物を使用し得る。
【００４４】
発光補助層は、アノードと発光層との間、又はカソードと発光層との間に配置され得る。発光補助層がアノードと発光層との間に配置される場合、それは、正孔注入及び／又は正孔輸送を促進するために、又は電子のオーバーフローを防止するために使用することができる。発光補助層がカソードと発光層との間に配置される場合、それは、電子注入及び／又は電子輸送を促進するために、又は正孔のオーバーフローを防止するために使用することができる。また、正孔補助層は、正孔輸送層（又は正孔注入層）と発光層との間に配置され得、正孔輸送速度（又は正孔注入速度）を促進する又は阻止するのに有効であり得、それによって電荷のバランスが制御されるのを可能にする。有機エレクトロルミネセントデバイスが２つ以上の正孔輸送層を含む場合、更に含まれる正孔輸送層は、正孔補助層又は電子阻止層として使用され得る。発光補助層、正孔補助層又は電子阻止層は、有機エレクトロルミネセントデバイスの効率及び／又は寿命を向上させる効果を有し得る。
【００４５】
本開示の有機エレクトロルミネセントデバイスにおいて、好ましくは、カルコゲナイド層、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（本明細書では以下、「表面層」）が、１つの又は両方の電極の内面上に配置され得る。具体的には、シリコン又はアルミニウムのカルコゲナイド（酸化物を含む）層が、エレクトロルミネセント媒体層のアノード表面上に好ましくは配置され、金属ハロゲン化物層又は金属酸化物層が、エレクトロルミネセント媒体層のカソード表面上に好ましくは配置される。有機エレクトロルミネセントデバイスについての動作安定性は、表面層によって得られ得る。好ましくは、カルコゲナイドとしては、ＳｉＯＸ（１≦Ｘ≦２）、ＡｌＯＸ（１≦Ｘ≦１．５）、ＳｉＯＮ、ＳｉＡｌＯＮ等が挙げられ；ハロゲン化金属としては、ＬｉＦ、ＭｇＦ２、ＣａＦ２、希土類金属フッ化物等が挙げられ；金属酸化物としては、Ｃｓ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏ、ＭｇＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＣａＯ等が挙げられる。
【００４６】
本開示の有機エレクトロルミネセントデバイスにおいて、電子輸送化合物と還元性ドーパントとの混合領域、又は正孔輸送化合物と酸化性ドーパントとの混合領域は、一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、電子輸送化合物はアニオンに還元され、こうして混合領域からエレクトロルミネセント媒体へ電子を注入する及び輸送することがより容易になる。更に、正孔輸送化合物はカチオンに酸化され、こうして混合領域からエレクトロルミネセント媒体へ正孔を注入する及び輸送することがより容易になる。好ましくは、酸化性ドーパントは、種々のルイス酸及びアクセプター化合物を含み、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、及びそれらの混合物を含む。還元性ドーパント層を電荷発生層として用いて、２つ以上の発光層を有し、白色光を発する有機エレクトロルミネセントデバイスを調製し得る。
【００４７】
式１で表される有機エレクトロルミネセント化合物は、発光層に含まれ得る。発光層に使用される場合、式１の有機エレクトロルミネセント化合物は、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つのドーパントを更に含み得る。必要に応じて、式１の有機エレクトロルミネセント化合物に加えて別の化合物が、第２ホスト材料として更に含まれ得る。本明細書において、第１ホスト材料対第２ホスト材料の重量比は、１：９９〜９９：１の範囲にある。
【００４８】
第２ホスト材料は、公知のリン光性ホストのいずれかを使用することができる。発光効率の観点から、第２のホスト材料は特に好ましくは、以下の式１１〜１６によって表される化合物からなる群から選択され得る。
Ｈ−（Ｃｚ−Ｌ４）ｈ−Ｍ−−−（１１）
Ｈ−（Ｃｚ）ｉ−Ｌ４−Ｍ−−−（１２）
【化２０】
2021502698.tif 000021
【００４９】
式１１〜１５において、
Ｃｚは以下の構造
【化２１】
2021502698.tif 000022
を表し、
Ａは−Ｏ−又は−Ｓ−を表し；
Ｒ２１〜Ｒ２４は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、置換又は非置換（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル、置換又は非置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリール、置換又は非置換（５〜３０員）ヘテロアリール、或いはＳｉＲ２５Ｒ２６Ｒ２７を表し、Ｒ２５からＲ２７は、それぞれ独立して、置換又は非置換（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル、或いは置換又は非置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールを表し、Ｌ４は、単結合、置換又は非置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリーレン、或いは置換又は非置換（５〜３０員）ヘテロアリーレンを表し、Ｍは置換又は非置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリール、或いは置換又は非置換（５〜３０員）ヘテロアリールを表し、Ｙ１及びＹ２は、それぞれ独立して、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｎ（Ｒ３１）−又は−Ｃ（Ｒ３２）（Ｒ３３）−を表し、但し、Ｙ１及びＹ２は同時には存在せず、Ｒ３１からＲ３３は、それぞれ独立して、置換又は非置換（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル、置換又は非置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリール、或いは置換又は非置換（５〜３０員）ヘテロアリールを表し、Ｒ３２及びＲ３３は、同一又は異なることができ、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ｖは、それぞれ独立して０〜４の整数を表し、ｕは、０〜３の整数を表し、ｈ、ｉ、ｊ、ｋ、ｌ、ｕ、又はｖが２以上の整数を表す場合、それぞれの（Ｃｚ−Ｌ４）、それぞれの（Ｃｚ）、それぞれのＲ２１、それぞれのＲ２２、それぞれのＲ２３、又はそれぞれのＲ２４は、同一又は異なることができる。
【化２２】
2021502698.tif 000023
【００５０】
式１６において、
Ｙ３からＹ５は、それぞれ独立して、ＣＲ３４又はＮを表し、
Ｒ３４は、水素、置換又は非置換（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル、置換又は非置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリール、或いは置換又は非置換（５〜３０員）ヘテロアリールを表し、
Ｂ１及びＢ２は、それぞれ独立して、水素、置換又は非置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリール、或いは置換又は非置換（５〜３０員）ヘテロアリールを表し、
Ｂ３は、置換又は非置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリール、或いは置換又は非置換（５〜３０員）ヘテロアリールを表し、
Ｌ５は、単結合、置換又は非置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリーレン、或いは置換又は非置換（５〜３０員）ヘテロアリーレンを表す。
【００５１】
具体的には、第２のホスト材料の好ましい例は以下の通りである。
【化２３】
2021502698.tif 000024
【化２４】
2021502698.tif 000025
【化２５】
2021502698.tif 000026
【化２６】
2021502698.tif 000027
【化２７】
2021502698.tif 000028
【化２８】
2021502698.tif 000029
【化２９】
2021502698.tif 000030
を含む。
［式中、ＴＰＳはトリフェニルシリル基を表す］
【００５２】
本開示による有機エレクトロルミネセントデバイスに含まれるドーパントは、好ましくは少なくとも１つのリン光性ドーパントである。本開示の有機エレクトロルミネセント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）の金属化錯体化合物から選択され得、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から選択され得、更により好ましくはオルト金属化イリジウム錯体化合物であり得る。
【００５３】
本開示の有機エレクトロルミネセントデバイスに含まれるドーパントは、次式１０１で表される化合物を含み得る。
【化３０】
2021502698.tif 000031
【００５４】
式１０１
（式中、Ｌは以下の構造１又は２：
【化３１】
2021502698.tif 000032
から選択される）において、Ｒ１００〜Ｒ１０３は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、ハロゲン置換又は非置換（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル、置換又は非置換（Ｃ３〜Ｃ３０）シクロアルキル、置換又は非置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリール、シアノ、置換又は非置換（３〜３０員）ヘテロアリール、或いは置換又は非置換（Ｃ１〜Ｃ３０）アルコキシを表すか；或いはＲ１００〜Ｒ１０３は隣接する置換基と結合して、置換又は非置換縮合環、例えば、置換又は非置換キノリン、置換又は非置換ベンゾフロピリジン、置換又は非置換ベンゾチエノピリジン、置換又は非置換インデノピリジン、置換又は非置換ベンゾフロキノリン、置換又は非置換ベンゾチエノキノリン、或いは置換又は非置換インデノキノリンを形成することができ；
Ｒ１０４〜Ｒ１０７は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、ハロゲン置換又は非置換（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル、置換又は非置換（Ｃ３〜Ｃ３０）シクロアルキル、置換又は非置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリール、置換又は非置換（３〜３０員）ヘテロアリール、シアノ、或いは置換又は非置換（Ｃ１〜Ｃ３０）アルコキシを表すか；或いはＲ１０４〜Ｒ１０７は、隣接する置換基と結合して、置換又は非置換縮合環、例えば置換又は非置換ナフチル、置換又は非置換フルオレン、置換又は非置換ジベンゾチオフェン、置換又は非置換ジベンゾフラン、置換又は非置換インデノピリジン、置換又は非置換ベンゾフロピリジン、或いは置換又は非置換ベンゾチエノピリジンを形成することができ；
Ｒ２０１〜Ｒ２１１は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、ハロゲン置換又は非置換（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル、置換又は非置換（Ｃ３〜Ｃ３０）シクロアルキル、或いは置換又は非置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールを表し；Ｒ２０１〜Ｒ２１１は隣接する置換基と結合して、置換又は非置換縮合環を形成することができ；
ｎは１〜３の整数を表す。
【００５５】
ドーパント化合物の具体的な例としては、以下ものが含まれるが、それらに限定されない。
【化３２】
2021502698.tif 000033
【化３３】
2021502698.tif 000034
【化３４】
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【化３５】
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【００５６】
本開示の有機エレクトロルミネセントデバイスのそれぞれの層を形成するために、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等の乾式成膜法、或いは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等の湿式成膜法を使用することができる。本開示のドーパント及びホスト化合物によって層を形成するとき、同時蒸発又は混合物蒸発が使用され得るが、それらに限定されない。
【００５７】
湿式製膜法を用いる場合、各層を形成する材料をエタノール、クロロホルム、テトラヒドロフラン、ジオキサン等の任意の適切な溶媒に溶解又は拡散させることによって薄膜を形成することができる。各層を形成する材料を溶解又は拡散させることができ、製膜能力に問題がない場合、溶媒は、任意の溶媒であり得る。
【００５８】
共堆積は、２つ以上の異性体材料をそれぞれ個々のるつぼ供給源内に置き、電流を両方のセルに同時に印加して材料を蒸発させ、混合堆積を行う混合堆積方法であり；混合堆積は、堆積前に２つ以上の異性体材料を１つのるつぼ供給源内で混合し、次いで電流を１つのセルに印加して材料を蒸発させる混合堆積方法である。
【００５９】
また、本開示の有機エレクトロルミネセントデバイスは、スマートフォン、タブレット、ノートブック、ＰＣ、ＴＶ等のディスプレイデバイス、或いは車用のディスプレイデバイス、或いは屋外又は屋内照明等の照明デバイスの作製のために使用することができる。
【００６０】
以下に、本開示を詳細に理解するために本開示によるホスト化合物の調製方法、及び同化合物を含むデバイスの特性が本開示のそれぞれの化合物を参照して詳細に説明される。
【実施例】
【００６１】
実施例１：化合物Ｃ−１９３の調製
【化３６】
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化合物１の調製
５−アミノナフタレン−２−オール（７０ｇ、４４０ｍｍｏｌ）及び１．７Ｌのメタノールをフラスコ内に添加して溶解した。次に、４００ｍＬのＨＣｌ及び６４０ｍＬの水をそれに添加し、２分間の間室温で撹拌した。亜硝酸ナトリウム（３０．３４ｇ、４４０ｍｍｏｌ）を上記のフラスコ内に添加して３０分間撹拌した後、ビス（ピナコラト）二ホウ素（１６７ｇ、６６０ｍｍｏｌ）をそれに添加し、混合物を室温で２４時間撹拌した。反応の終了後に、有機層を酢酸エチルで抽出し、次に残留水分を硫酸マグネシウムで除去して乾燥させ、得られた生成物をカラムクロマトグラフィーによって精製して、化合物１（２７ｇ、収率：２２％）を得た。
【００６２】
化合物２の調製
化合物１（２７ｇ、１００ｍｍｏｌ）、２−クロロ−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（２６．７ｇ、１００ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）（Ｐｄ（ＰＰｈ３）４）（１１．５ｇ、０．１０ｍｍｏｌ）、及び炭酸カリウム（４１．４ｇ、３００ｍｍｏｌ）、１５０ｍＬのエタノール、１５０ｍＬの水、及び３００ｍＬのトルエンをフラスコ内に添加して溶解した。次に、混合物を３時間の間１２０℃で還流及び撹拌した。反応の終了後に、有機層を酢酸エチルで抽出し、次に残留水分を硫酸マグネシウムで除去して乾燥させ、得られた生成物をカラムクロマトグラフィーによって精製して、化合物２（２９．７ｇ、収率：７９％）を得た。
【００６３】
化合物３の調製
化合物２（２９．７ｇ、７９ｍｍｏｌ）及び４００ｍＬのジクロロメタンをフラスコ内に添加して溶解した。次に、３３ｍＬのトリエチルアミンをそれに添加し、１０分間０℃で撹拌した。次に、１６ｍＬのトリフルオロメタンスルホン酸無水物をフラスコ内にゆっくりと添加し、１時間の間撹拌した。反応の終了後に、有機層を酢酸エチルで抽出し、次に残留水分を硫酸マグネシウムで除去して乾燥させ、得られた生成物をカラムクロマトグラフィーによって精製して、化合物３（２５ｇ、収率：６２．７％）を得た。
【００６４】
化合物Ｃ−１９３の調製
化合物３（２５ｇ、４９ｍｍｏｌ）、５−フェニル−５，７−ジヒドロインドール［２，３−ｂ］カルバゾール（１４．９ｇ、４５ｍｍｏｌ）、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）（１．６ｇ、２ｍｍｏｌ）、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（１．４ｇ、４ｍｍｏｌ）、ナトリウム−ｔｅｒｔ−ブトキシド（１０ｇ、１１２ｍｍｏｌ）、及び２４５ｍＬのｏ−キシレンをフラスコ内に添加し、４時間の間還流した。反応の終了後に、真空蒸留後に有機層を酢酸エチルで抽出し、次に残留水分を硫酸マグネシウムで除去して乾燥させ、得られた生成物をカラムクロマトグラフィーによって精製して、化合物Ｃ−１９３（１０ｇ、収率：３２％）を得た。
【００６５】
【表１】
2021502698.tif 000038
【００６６】
実施例２：化合物Ｃ−１９６の調製
【化３７】
2021502698.tif 000039
【００６７】
化合物Ｂ−１の調製
４−ブロモナフタレン−２−オール（９ｇ、４０ｍｍｏｌ）、ビス（ピナコラト）二ホウ素（１２．３ｇ、４８ｍｍｏｌ）、二塩化ビス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（ＩＩ）（５６６ｍｇ、０．８０７ｍｍｏｌ）、酢酸カリウム（７．９ｇ、８１ｍｍｏｌ）及び２００ｍＬの１，４−ジオキサンをフラスコ内に添加し、溶解し、次に３時間の間１１０℃で還流した。反応の終了後に、真空蒸留後に有機層を酢酸エチルで抽出し、次に残留水分を硫酸マグネシウムで除去して乾燥させ、得られた生成物をカラムクロマトグラフィーによって精製して、化合物Ｂ−１（９．１ｇ、収率：８３％）を得た。
【００６８】
化合物Ｂ−２の調製
化合物Ｂ−１（９．１ｇ、３４ｍｍｏｌ）、２−クロロ−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（１０．８ｇ、４０ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）（１．９ｇ、２ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム（１３．９ｇ、１０１ｍｍｏｌ）、５０ｍＬのエタノール、５０ｍＬの水、及び１００ｍＬのトルエンをフラスコ内に添加し、溶解し、次に３時間の間１２０℃で還流した。反応の終了後に、真空蒸留後に有機層を酢酸エチルで抽出し、次に残留水分を硫酸マグネシウムで除去して乾燥させ、得られた生成物をカラムクロマトグラフィーによって精製して、化合物Ｂ−２（８ｇ、収率：６３％）を得た。
【００６９】
化合物Ｂ−３の調製
化合物Ｂ−２（８．５ｇ、２３ｍｍｏｌ）及び１１３ｍＬのジクロロメタンをフラスコ内に添加して溶解した。次に、９．５ｍＬのトリエチルアミンをそれに添加し、１０分間０℃で撹拌した。次に７．４ｍＬのトリフルオロメタンスルホン酸無水物をフラスコ内にゆっくりと添加し、１時間の間撹拌した。反応の終了後に、有機層を酢酸エチルで抽出し、次に残留水分を硫酸マグネシウムで除去して乾燥させ、得られた生成物をカラムクロマトグラフィーによって精製して、化合物Ｂ−３（５．９ｇ、収率：５１％）を得た。
【００７０】
化合物Ｃ−１９６の調製
化合物Ｂ−３（５．９ｇ、１２ｍｍｏｌ）、５−フェニル−５，７−ジヒドロインドール［２，３−ｂ］カルバゾール（３ｇ、９ｍｍｏｌ）、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）（０．３２９ｇ、０．３６１ｍｍｏｌ）、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（０．２９７ｇ、０．７２９ｍｍｏｌ）、ナトリウム−ｔｅｒｔ−ブトキシド（１．７ｇ、１１２ｍｍｏｌ）、及び３６１ｍＬのｏ−キシレンをフラスコ内に添加し、３時間の間還流した。反応の終了後に、真空蒸留後に有機層を酢酸エチルで抽出し、次に残留水分を硫酸マグネシウムで除去して乾燥させ、得られた生成物をカラムクロマトグラフィーによって精製して、化合物Ｃ−１９６（１．７ｇ、収率：２７％）を得た。
【００７１】
【表２】
2021502698.tif 000040
【００７２】
実施例３：化合物Ｃ−９の調製
化合物Ｂ−３（９．６ｇ、１９．５ｍｍｏｌ）、１２−フェニル−５，１２−ジヒドロインドロ［３，２−ａ］カルバゾール（６．３ｇ、１９．５ｍｍｏｌ）、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）（０．７ｇ、０．７８ｍｍｏｌ）、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（０．６ｇ、１．５ｍｍｏｌ）、ナトリウム−ｔｅｒｔ−ブトキシド（４．５ｇ、４８．８ｍｍｏｌ）、及び９７．５ｍＬのｏ−キシレンをフラスコ内に添加し、３時間の間還流した。反応の終了後に、真空蒸留後に有機層を酢酸エチルで抽出し、次に残留水分を硫酸マグネシウムで除去して乾燥させ、得られた生成物をカラムクロマトグラフィーによって精製して、化合物Ｃ−９（１ｇ、収率：７．６％）を得た。
【００７３】
【表３】
2021502698.tif 000041
【００７４】
デバイスの実施例１：本開示による赤色発光有機エレクトロルミネセント化合物を含むＯＬＥＤデバイスの製造
本開示の有機エレクトロルミネセント化合物を使用してＯＬＥＤデバイスを作製した。最初に、ＯＬＥＤデバイス（ジオマテック株式会社、日本）のためのガラス基板上の透明電極酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）薄膜（１０Ω／ｓｑ）をアセトン、エタノール及び蒸留水で超音波洗浄し、その後、イソプロパノール中に保存した。次いで、ＩＴＯ基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに装着した。化合物ＨＩ−１を真空蒸着装置のセルに導入し、次いで、装置のチャンバー内の圧力を１０−７トールに制御した。その後、セルに電流を流して上記導入された材料を蒸発させて、これによりＩＴＯ基板に厚さ８０ｎｍの第１の正孔注入層を形成した。次に、化合物ＨＩ−２を真空蒸着装置の別のセルに導入し、セルに電流を流して蒸発させ、これにより第２の正孔注入層に厚さ５ｎｍの第１の正孔輸送層を形成した。次いで、化合物ＨＴ−１を真空蒸着装置の別のセルに導入し、セルに電流を流して蒸発させて、これにより第２の正孔注入層に厚さ１０ｎｍの第１の正孔輸送層を形成した。次いで、化合物ＨＴ−２を真空蒸着装置の別のセルに導入し、セルに電流を流して蒸発させて、これにより第１の正孔輸送層に厚さ６０ｎｍの第２の正孔輸送層を形成した。正孔注入層及び正孔輸送層を形成した後、以下の通り発光層をその上に形成した。化合物Ｃ−１９３をホストとして真空蒸着装置の一方のセルに導入し、化合物Ｄ−３９をドーパントとして他方のセルに導入した。ドーパントは、ホストとドーパントとの総量に基づいて３重量％のドーピング量で蒸着し、第２の正孔輸送層上に４０ｎｍの厚さの発光層を形成した。次に、化合物ＥＴＬ−１及びＥＩＬ−１を５０：５０重量比で蒸発させ、蒸着して発光層上に３５ｎｍの厚さの電子輸送層を形成した。電子輸送層に電子注入層として化合物ＥＩＬ−１を２ｎｍの厚さに蒸着した後、別の真空蒸着装置で電子注入層に厚さ８０ｎｍのＡｌカソードを蒸着した。こうして、ＯＬＥＤデバイスを作製した。それぞれの化合物を１０−６トール下で真空昇華によって精製し、次いで使用した。
【００７５】
デバイスの実施例２：本開示による赤色発光有機エレクトロルミネセント化合物を含むＯＬＥＤデバイスの製造
発光層のホスト材料として化合物Ｃ−１９６を用いたことを除いて、デバイスの実施例１と同じ方法でＯＬＥＤ装置を作製した。
【００７６】
デバイス実施例３：本開示による赤色発光有機エレクトロルミネセント化合物を含むＯＬＥＤデバイスの製造
発光層のホスト材料として化合物Ｃ−９を用いたことを除いて、デバイスの実施例１と同じ方法でＯＬＥＤ装置を作製した。
【００７７】
比較例１：本開示による赤色発光有機エレクトロルミネセント化合物を含まないＯＬＥＤデバイスの製造
発光層のホスト材料として化合物−Ｈ−１を用いたことを除いて、デバイスの実施例１と同じ方法でＯＬＥＤ装置を作製した。
【００７８】
比較例２：本開示による赤色発光有機エレクトロルミネセント化合物を含まないＯＬＥＤデバイスの製造
発光層のホスト材料として化合物Ｈ−２を用いたことを除いて、デバイスの実施例１と同じ方法でＯＬＥＤ装置を作製した。
【００７９】
比較例３：本開示による赤色発光有機エレクトロルミネセント化合物を含まないＯＬＥＤデバイスの製造
発光層のホスト材料として化合物Ｈ−３を用いたことを除いて、デバイスの実施例１と同じ方法でＯＬＥＤ装置を作製した。
【００８０】
比較例４：本開示による赤色発光有機エレクトロルミネセント化合物を含まないＯＬＥＤデバイスの製造
発光層のホスト材料として化合物Ｈ−４を用いたことを除いて、デバイスの実施例１と同じ方法でＯＬＥＤ装置を作製した。
【００８１】
デバイスの実施例１〜３及び比較例１〜４において使用される化合物は、以下の表１において示される。
【００８２】
【表４】
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【００８３】
【表５】
2021502698.tif 000043
【００８４】
評価：有機エレクトロルミネセントデバイスの寿命特性の測定
デバイスの実施例１〜３及び比較例１〜４において製造される有機エレクトロルミネセントデバイスの駆動電圧及び光の色−１，０００ニトの輝度での発光、及び５，０００ニトの輝度で発光が１００％から９５％に低下するのにかかる時間（寿命；Ｔ９５）を測定し、以下の表２に示した。
【００８５】
【表６】
2021502698.tif 000044
【００８６】
上記の表２を参照して、デバイスの実施例１〜３による有機エレクトロルミネセントデバイスは比較例１〜４と比較してかなり改良された寿命特性を有することが確認された。上に記載されたように、ナフタレンリンカーにおいてインドロカルバゾールを窒素含有芳香族六員環基に不斉に結合することによって、励起状態の化合物のドナー−アクセプタ電子結合が電子共役の切断のために弱くなり、化合物は高いＨＯＭＯエネルギー準位を有し、比較例と比べて正孔電流特性が比較的改良されるという結果をもたらす。
【００８７】
更に、比較例に含まれるホスト化合物は迅速な電子電流特性を有するが、非常に緩慢な正孔電流特性を有し、電荷不均衡のために寿命の減少をもたらす。しかしながら、一実施形態による有機エレクトロルミネセント化合物はその構造中に不斉結合を含み、したがって電荷平衡は正孔伝導特性の向上のために改良され得、それによってデバイス特性の改良に寄与する。
【００８８】
言い換えれば、ルミネセンスのためにホスト材料として本開示による有機エレクトロルミネセント化合物を使用するデバイスは改良された寿命特性を示し、したがって、それはフレキシブルディスプレイ、白色有機発光デバイス、照明、及び自動車のディスプレイ等の長い寿命を必要とするデバイスにおいて利点を有し得る。
【国際調査報告】
2021502698.tif 000059
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