(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の式１によって表される化合物を含む電子輸送材料であって、
【化１】
0006644005.tif 000018
式中、
Ａ１が、置換もしくは非置換のピリジル、置換もしくは非置換のピリミジル、置換もしくは非置換のトリアジニル、置換もしくは非置換のピラジニル、置換もしくは非置換のキノリニル、置換もしくは非置換のキナゾリニル、置換もしくは非置換のキノキサリニル、置換もしくは非置換のナフチリジニル、または置換もしくは非置換のフェナントロリニルを表し、
Ｌ１が、単結合、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリーレン基、または置換もしくは非置換の５〜３０員ヘテロアリーレン基を表し、
Ｒ１が、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル基、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリール基、または置換もしくは非置換の（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル基を表し、前記置換（Ｃ６−Ｃ３０）アリール基の置換基が、重水素、シアノ基、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル基、（Ｃ６−Ｃ３０）アリール基からなる群から選択される少なくとも１つであり、
Ｒ２が、水素、重水素、シアノ基、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル基、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリール基、置換もしくは非置換の５〜３０員ヘテロアリール基、置換もしくは非置換の（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル基、または式２の構造を表すか、
【化２】
0006644005.tif 000019
あるいは、Ｒ２は、カルバゾール構造と縮合して、ベンゾカルバゾール環を形成し、
Ｒ３が、水素、重水素、シアノ基、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル基、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリール基、置換もしくは非置換の５〜３０員ヘテロアリール基、または置換もしくは非置換の（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル基を表し、
Ｘが、Ｏ、Ｓ、ＮＲ１１、またはＳｉＲ１２Ｒ１３を表し、
Ｒ４、Ｒ５、及びＲ６が各々独立して、水素、重水素、シアノ基、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル基、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリール基、置換もしくは非置換の５〜３０員ヘテロアリール基、または置換もしくは非置換の（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル基を表すか、あるいは隣接する置換基（複数可）に連結して、窒素、酸素、及び硫黄から選択される少なくとも１つのヘテロ原子で炭素原子（複数可）が置換され得る、置換もしくは非置換の、単環式もしくは多環式の、（Ｃ３−Ｃ３０）脂環式環または芳香族環を形成し、
Ｒ１１〜Ｒ１３が各々独立して、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル基、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリール基、または置換もしくは非置換の５〜３０員ヘテロアリール基を表すか、あるいは隣接する置換基（複数可）に連結して、窒素、酸素、及び硫黄から選択される少なくとも１つのヘテロ原子で炭素原子（複数可）が置換され得る、置換もしくは非置換の、単環式もしくは多環式の、（Ｃ３−Ｃ３０）脂環式環または芳香族環を形成し、
ａ、ｃ、ｄ、及びｅが各々独立して、１〜４の整数を表し、ａ、ｃ、ｄ、またはｅが２以上の整数である場合、各Ｒ２、各Ｒ４、各Ｒ５、または各Ｒ６は同じかもしくは異なり、  ｂは１〜３の整数を表し、ｂが２以上の整数である場合、各Ｒ３は同じかまたは異なり、
ｎが０または１の整数を表し、
ｍが１または２の整数を表し、
前記ヘテロアリール及びヘテロアリーレン基は、Ｂ、Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｐ（＝Ｏ）、Ｓｉ、及びＰから選択される少なくとも１つのヘテロ原子を含有する、電子輸送材料。
【請求項２】
前記式１の化合物が、以下の式３、４、または５によって表され、
【化３】
0006644005.tif 000020
式中、
Ａ１、Ｌ１、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｍ、及びｎが請求項１で定義されたとおりである、請求項１に記載の電子輸送材料。
【請求項３】
式１によって表される前記化合物が、以下の化合物からなる群から選択される、請求項１に記載の電子輸送材料。
【化４−１】
0006644005.tif 000021
【化４−２】
0006644005.tif 000022
【請求項４】
請求項１に定義される前記式１の化合物を含有する前記電子輸送材料と、還元ドーパントとを含む、有機電界発光デバイス。
【請求項５】
前記還元ドーパントが、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、アルカリ金属の酸化物、アルカリ金属のハロゲン化物、アルカリ土類金属の酸化物、アルカリ土類金属のハロゲン化物、希土類金属の酸化物、希土類金属のハロゲン化物、アルカリ金属の有機錯体、アルカリ土類金属の有機錯体、及び希土類金属の有機錯体からなる群から選択される１つ以上である、請求項４に記載の有機電界発光デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子輸送材料及びそれを含む有機電界発光デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
電界発光（ＥＬ）デバイスは、より広い視覚野、より高いコントラスト比、及びより速い反応時間を提供するという利点を有する自発光デバイスである。最初の有機ＥＬデバイスは、発光層を形成するための材料として芳香族ジアミン小分子及びアルミニウム錯体を使用することにより、Ｅａｓｔｍａｎ  Ｋｏｄａｋによって開発された（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．５１，９１３，１９８７を参照されたい）。
【０００３】
有機ＥＬデバイスは、有機発光材料内への電荷の注入により電気エネルギーを光に変化させるものであり、陽極、陰極、及び２つの電極間に形成された有機層を一般的に備える。有機ＥＬデバイスの有機層は、正孔注入層（ＨＩＬ）、正孔輸送層（ＨＴＬ）、電子阻止層（ＥＢＬ）、発光層（ＥＭＬ）（ホスト及びドーパント材料を含有する）、電子緩衝層、正孔阻止層（ＨＢＬ）、電子輸送層（ＥＴＬ）、電子注入層（ＥＩＬ）などから構成され得、有機層内に使用される材料は、機能に応じて、正孔注入材料、正孔輸送材料、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、電子注入材料などに分類され得る。有機ＥＬデバイス内では、陽極からの正孔及び陰極からの電子が、電圧によって発光層内に注入され、高いエネルギーを有する励起子が、正孔と電子との再結合によって生成される。このエネルギーによって有機発光化合物は励起状態に移動し、有機発光化合物が励起状態から基底状態に戻るとエネルギーから光を発する。
【０００４】
有機ＥＬデバイス内の発光効率を決定する最も重要な要素は、発光材料である。発光材料は、以下の特徴：高い量子効率、電子及び正孔の高い移動度、ならびに均一及び安定した層の形成能を有する必要がある。発光材料は、発光色により青色発光材料、緑色発光材料、及び赤色発光材料に分類され、黄色発光材料または橙色発光材料をさらに含む。さらに、発光材料は、機能性の側面でホスト材料及びドーパント材料に分類される。近年、高い有効性及び長い動作寿命を有する有機ＥＬデバイスの開発が急務である。特に、中型及び大型のＯＬＥＤパネルに必要なＥＬ特性を考慮すると、従来の発光材料と比べて非常に優れた発光材料の開発は早急に必要とされている。このためにホスト材料は、好ましくは、固体状態の溶媒及びエネルギー伝達物質として、真空下で堆積するために高純度及び好適な分子量を有するべきである。さらに、ホスト材料は、熱安定性、長寿命のための高い電気化学的安定性、非晶質の薄いフィルムの容易な形成能、隣接する層との良好な接着性、及び層間で移動がないことを保証するために、高いガラス遷移温度及び熱分解温度を有する必要がある。
【０００５】
一方、有機ＥＬデバイスでは、電子輸送材料が電子を陰極から発光層へ能動的に輸送し、発光層内で再結合されない正孔の輸送を抑制し、発光層内での正孔と電子との再結合の機会を増加させる。したがって、電子親和性材料が電子輸送材料として使用される。Ａｌｑ３などの発光機能を有する有機金属錯体は、電子の輸送に優れており、したがって電子輸送材料として従来使用されてきた。しかし、Ａｌｑ３は、他の層へ移動し、青色発光デバイス内で使用されるとき、色純度の低減を示す問題を有する。それゆえに、上記の問題を有せず、高度に電子親和性であり、有機ＥＬデバイス内で電子を迅速に輸送して、高い発光効率を有する有機ＥＬデバイスを提供する、新たな電子輸送材料が必要とされている。
【０００６】
韓国特許第１０−０９５７２８８号及び同第１０−０９４８７００号は、それぞれ、窒素含有複素環基がカルバゾリル基に結合する化合物及び窒素含有複素環基がアリールカルバゾリル基またはカルバゾリルアルキレン基に結合する化合物を開示する。しかし、上記の特許は、発光層内で使用される材料として上記の化合物を開示し、電子輸送材料として従来の金属錯体化合物、及びオキサゾール、チアゾール、オキサジアゾール、またはチアジアゾール誘導体を単に列挙する。
【０００７】
本発明者は、電子輸送層内の電子輸送材料として、従来発光層内で使用されていた、窒素含有複素環基がカルバゾールの窒素原子に結合するカルバゾール−フルオレン骨格を有する化合物を含む有機ＥＬデバイスが、高効率及び改善された寿命を有することを発見した。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、高効率及び長寿命を有する有機ＥＬデバイスを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的は、以下の式１によって表される化合物を含む電子輸送材料によって達成することができ、
【００１０】
【化１】
0006644005.tif 000002
【００１１】
式中、
Ａ１が、置換もしくは非置換の窒素含有５〜３０員ヘテロアリール基を表し、
【００１２】
Ｌ１が、単結合、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリーレン基、または置換もしくは非置換の５〜３０員ヘテロアリーレン基を表し、
【００１３】
Ｒ１が、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル基、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリール基、置換もしくは非置換の５〜３０員ヘテロアリール基、置換もしくは非置換の（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル基、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルアミノ基、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリールアミノ基、または置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリールアミノ基を表し、
【００１４】
Ｒ２が、水素、重水素、ハロゲン、シアノ基、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル基、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリール基、置換もしくは非置換の５〜３０員ヘテロアリール基、置換もしくは非置換の（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル基、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシ基、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルシリル基、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル基、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリール（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルシリル基、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルアミノ基、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリールアミノ基、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリールアミノ基、または式２の構造を表すか、
【００１５】
【化２】
0006644005.tif 000003
【００１６】
あるいは、Ｒ２は、カルバゾール構造と縮合して、ベンゾカルバゾール環を形成し、
【００１７】
Ｒ３が、水素、重水素、ハロゲン、シアノ基、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル基、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリール基、置換もしくは非置換の５〜３０員ヘテロアリール基、置換もしくは非置換の（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル基、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシ基、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルシリル基、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル基、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリール（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルシリル基、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルアミノ基、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリールアミノ基、または置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリールアミノ基を表し、
【００１８】
Ｘが、Ｏ、Ｓ、ＮＲ１１、またはＳｉＲ１２Ｒ１３を表し、
【００１９】
Ｒ４、Ｒ５、及びＲ６が各々独立して、水素、重水素、ハロゲン、シアノ基、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル基、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリール基、置換もしくは非置換の５〜３０員ヘテロアリール基、置換もしくは非置換の（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル基、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシ基、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルシリル基、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル基、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリール（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルシリル基、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルアミノ基、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリールアミノ基、または置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリールアミノ基を表すか、あるいは隣接する置換基（複数可）に連結して、窒素、酸素、及び硫黄から選択される少なくとも１つのヘテロ原子で炭素原子（複数可）が置換され得る、置換もしくは非置換の、単環式もしくは多環式の、（Ｃ３−Ｃ３０）脂環式環または芳香族環を形成し、
【００２０】
Ｒ１１〜Ｒ１３が各々独立して、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル基、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリール基、または置換もしくは非置換の５〜３０員ヘテロアリール基を表すか、あるいは隣接する置換基（複数可）に連結して、窒素、酸素、及び硫黄から選択される少なくとも１つのヘテロ原子で炭素原子（複数可）が置換され得る、置換もしくは非置換の、単環式もしくは多環式の、（Ｃ３−Ｃ３０）脂環式環または芳香族環を形成し、
【００２１】
ａ、ｃ、ｄ、及びｅが各々独立して、１〜４の整数を表し、ａ、ｃ、ｄ、またはｅが２以上の整数である場合、各Ｒ２、各Ｒ４、各Ｒ５、または各Ｒ６は同じかもしくは異なり、
【００２２】
ｂは１〜３の整数を表し、ｂが２以上の整数である場合、各Ｒ３は同じかまたは異なり、
【００２３】
ｎが０または１の整数を表し、
【００２４】
ｍが１または２の整数を表し、
【００２５】
前記ヘテロアリール及びヘテロアリーレン基は、Ｂ、Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｐ（＝Ｏ）、Ｓｉ、及びＰから選択される少なくとも１つのヘテロ原子を含有する。
【発明の効果】
【００２６】
本発明により、有機ＥＬデバイスに高効率及び長寿命を提供し、発光デバイス、ディスプレイデバイス、または照明デバイスの生産が有機ＥＬデバイスを使用することによって可能である、電子輸送材料が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に従う電子輸送層を備える有機ＥＬデバイスの構造の一実施形態を示す。
【図２】デバイス実施例１及び比較実施例１に従ってそれぞれ作成される有機ＥＬデバイスの電流効率（ｃｄ／Ａ）対輝度値（ｃｄ／ｍ２）のグラフを示す。
【図３】本発明に従う電子輸送層を備える有機ＥＬデバイスのエネルギー線図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以降、本発明が詳細に記載される。しかしながら、以下の記載は本発明の説明を目的とするものであり、決して本発明の範囲の制限を目的とするものではない。
【００２９】
式１の化合物は、以下の式３、４、または５により表され、
【００３０】
【化３】
0006644005.tif 000004
【００３１】
式中、
Ａ１、Ｌ１、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｍ、及びｎは、式１で定義されたとおりである。
【００３２】
式１において、Ａ１は、好ましくは、置換もしくは非置換のピリジル、置換もしくは非置換のピリミジル、置換もしくは非置換のトリアジニル、置換もしくは非置換のピラジニル、置換もしくは非置換のキノリニル、置換もしくは非置換のキナゾリニル、置換もしくは非置換のキノキサリニル、置換もしくは非置換のナフチリジニル、または置換もしくは非置換のフェナントロリニルを表す。
【００３３】
式１において、Ｌ１は、好ましくは、単結合、または置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ１２）アリーレン基を表す。
【００３４】
式１において、Ｒ１は、好ましくは、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ１２）アリール基、または置換もしくは非置換の５〜１５員ヘテロアリール基を表す。
【００３５】
式１において、Ｒ２は、好ましくは、ジ（Ｃ６−Ｃ１２）アリールアミン基、置換もしくは非置換の５〜１５員ヘテロアリール基、または式２の構造で未置換もしくは置換の水素、（Ｃ６−Ｃ１２）アリール基を表し、Ｘは、Ｏ、Ｓ、またはＮＲ１１を表し、Ｒ１１は、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ１２）アリール基を表すか、またはＲ２は、カルバゾール構造に縮合することによって、ベンゾカルバゾール環を形成する。
【００３６】
本明細書において、「（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（エン）」は、１〜３０個の炭素原子を有する直鎖もしくは分岐鎖アルキル（エン）（ここで炭素原子の数は、好ましくは１〜２０個、より好ましくは１〜１０個である）であることを意図し、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチルなどを含む。「（Ｃ２−Ｃ３０）アルケニル」は、２〜３０個の炭素原子を有する直鎖もしくは分岐鎖アルケニル（ここで炭素原子の数は、好ましくは２〜２０個、より好ましくは２〜１０個である）であることを意図し、ビニル、１−プロペニル、２−プロペニル、１−ブテニル、２−ブテニル、３−ブテニル、２−メチルブタ−２−エニルなどを含む。「（Ｃ２−Ｃ３０）アルキニル」は、２〜３０個の炭素原子を有する直鎖もしくは分岐鎖アルキニル（ここで炭素原子の数は、好ましくは２〜２０個、より好ましくは２〜１０個である）であり、エチニル、１−プロピニル、２−プロピニル、１−ブチニル、２−ブチニル、３−ブチニル、１−メチルペンタ−２−イニルなどを含む。「（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル」は、３〜３０個の炭素原子を有する単環式もしくは多環式の炭化水素（ここで炭素原子の数は、好ましくは３〜２０個、より好ましくは３〜７個である）であり、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシルなどを含む。「３〜７員ヘテロシクロアルキル」は、Ｂ、Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｐ（＝Ｏ）、Ｓｉ、及びＰ、好ましくはＯ、Ｓ、及びＮから選択される少なくとも１個のヘテロ原子と、３〜７個、好ましくは５〜７個の環骨格原子とを有するシクロアルキルであり、テトラヒドロフラン、ピロリジン、チオラン、テトラヒドロピランなどを含む。「（Ｃ６−Ｃ３０）アリール（エン）」は、６〜３０個の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または縮合環（ここで炭素原子の数は、好ましくは６〜２０個、より好ましくは６〜１５個である）であり、フェニル、ビフェニル、テルフェニル、ナフチル、フルオレニル、フェナントレニル、アントラセニル、インデニル、トリフェニレニル、ピレニル、テトラセニル、ペリレニル、クリセニル、ナフタセニル、フルオランテニルなどを含む。「３〜３０員ヘテロアリール（エン）」は、Ｂ、Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｐ（＝Ｏ）、Ｓｉ、及びＰからなる群から選択される、少なくとも１個、好ましくは１〜４個のヘテロ原子と、３〜３０個の環骨格原子とを有するアリール基であり、単環式環、または少なくとも１つのベンゼン環と縮合した縮合環であり、好ましくは３〜２０個、より好ましくは３〜１５個の環骨格原子を有し、部分的に飽和していてもよく、単結合（複数可）を介して少なくとも１つのヘテロアリールまたはアリール基をヘテロアリール基に連結させることによって形成されるものであり得、フリル、チオフェニル、ピロリル、イミダゾリル、ピラゾリル、チアゾリル、チアジアゾリル、イソチアゾリル、イソオキサゾリル、オキサゾリル、オキサジアゾリル、トリアジニル、テトラジニル、トリアゾリル、テトラゾリル、フラザニル、ピリジル、ピラジニル、ピリミジニル、ピリダジニルなどを含む単環式環型ヘテロアリール、及び、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、フェノキサジニル、フェナントリジニル、ベンゾジオキソリルなどを含む縮合環型ヘテロアリールを含む。「ハロゲン」は、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ及びＩを含む。
【００３７】
本明細書において、「置換もしくは非置換の」という表現における「置換」とは、ある特定の官能基内の水素原子が、別の原子または基、すなわち置換基で置換されることを意味する。置換アルキル（エン）基、置換アルケニル基、置換アルキニル基、置換アルコキシ、置換シクロアルキル基、置換アリール（エン）基、置換ヘテロアリール（エン）基置換アルキルシリル基、置換アリールシリル基、置換アルキルアミノ基、置換アリールアミノ基の置換基、または上記式内の、置換された単環式もしくは多環式の（Ｃ３−Ｃ３０）脂環式環または芳香族環の置換基はそれぞれ独立して、重水素、ハロゲン、シアノ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヒドロキシル基、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル基、ハロ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル基、（Ｃ２−Ｃ３０）アルケニル基、（Ｃ２−Ｃ３０）アルキニル基、（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシ基、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルチオ基、（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル基、（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルケニル基、３〜７員ヘテロシクロアルキル基、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールオキシ基、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールチオ基、非置換または（Ｃ６−Ｃ３０）アリール基で置換されている３〜３０員ヘテロアリール基、非置換または、３〜３０員ヘテロアリール基で置換されている（Ｃ６−Ｃ３０）アリール基、トリ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルシリル基、トリ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル基、ジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル基、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルジ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル基、アミノ基、モノもしくはジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルアミノ基、モノもしくはジ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールアミノ基、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリールアミノ基、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルカルボニル基、（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシカルボニル基、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールカルボニル基、ジ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールボロニル基、ジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルボロニル基、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリールボロニル基、（Ｃ６−Ｃ３０）アリール（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル基、及び（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリール基からなる群から選択される少なくとも１つである。
【００３８】
式１の化合物は、以下の化合物からなる群から選択され得るが、これらに限定されない。
【００３９】
【化４−１】
0006644005.tif 000005
【００４０】
【化４−２】
0006644005.tif 000006
【００４１】
【化４−３】
0006644005.tif 000007
【００４２】
本発明に従う電子輸送材料としての式１の化合物は、当業者に既知の方法によって調製され得、例えば、以下の反応スキーム１〜３に従って調製することができ、
【００４３】
【化５】
0006644005.tif 000008
【００４４】
【化６】
0006644005.tif 000009
【００４５】
【化７】
0006644005.tif 000010
【００４６】
式中、
Ａ及びＬは、それぞれ式１において定義されるＡ１及びＬ１と同じであり、Ａ１、Ｌ１、Ｒ１〜Ｒ６、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｍ、及びｎは、式１で定義されたとおりであり、Ｈａｌは、ハロゲンを表す。
【００４７】
本発明は、式１の化合物を含む電子輸送材料及び該材料を含む有機ＥＬデバイスをさらに提供する。電子輸送材料は、式１の化合物のみからなることができ、または電子輸送材料内に概して含まれる従来の材料をさらに含む電子輸送層のための混合物もしくは組成物であることができる。
【００４８】
本発明は、陽極、陰極、及び２つの電極の間の少なくとも１つの有機層を備える有機ＥＬデバイスを提供し、有機層は、ホスト及びドーパント化合物を含有する発光層を備える。発光層とは、光を発する層を意味し、単層または２つ以上の層を有する多層であり得る。発光層内のホスト化合物へのドーパント化合物のドーピング濃度は、好ましくは２０重量％未満である。
【００４９】
さらに本発明は、式１の化合物を含む電子輸送材料と還元ドーパントとを含む、有機ＥＬデバイスを提供する。本発明の有機ＥＬデバイスは、有機層内に電子輸送材料を含み得、発光層内で還元ドーパントを使用し得る。還元ドーパントは、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、アルカリ金属の酸化物、アルカリ金属のハロゲン化物、アルカリ土類金属の酸化物、アルカリ土類金属のハロゲン化物、希土類金属の酸化物、希土類金属のハロゲン化物、アルカリ金属の有機錯体、アルカリ土類金属の有機錯体、及び希土類金属の有機錯体からなる群から選択される１つ以上である。
【００５０】
本発明の有機ＥＬデバイスは、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、有機層内にさらに含むことができる。
【００５１】
本発明の有機ＥＬデバイスにおいて、有機層は、周期表の第１族の金属、第２族の金属、第４周期の遷移金属、第５周期の遷移金属、ランタニド、及びｄ遷移元素の有機金属からなる群から選択される少なくとも１つの金属、またはその金属を含む少なくとも１つの錯体化合物をさらに含むことができる。
【００５２】
好ましくは、本発明の有機ＥＬデバイスにおいて、カルコゲニド層、金属ハロゲン化物層、及び金属酸化物層から選択される少なくとも１つの層（以降、「表面層」）が、一方または両方の電極（複数可）の内面（複数可）上に配置され得る。具体的には、シリコンまたはアルミニウムのカルコゲニド（酸化物を含む）層が、発光媒体層の陽極表面上に配置され、金属ハロゲン化物層または金属酸化物層が、電界発光媒体層の陰極表面上に配置されることが好ましい。この表面層は、有機ＥＬデバイスの動作安定性をもたらす。好ましくは、カルコゲニドは、ＳｉＯＸ（１≦Ｘ≦２）、ＡｌＯＸ（１≦Ｘ≦１．５）、ＳｉＯＮ、ＳｉＡｌＯＮなどを含み、金属ハロゲン化物は、ＬｉＦ、ＭｇＦ２、ＣａＦ２、希土類金属フッ化物などを含み、金属酸化物は、Ｃｓ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏ、ＭｇＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＣａＯなどを含む。
【００５３】
正孔注入層（ＨＩＬ）、正孔輸送層（ＨＴＬ）、電子阻止層（ＥＢＬ）、またはそれらの組み合わせが、陽極と発光層との間に使用され得る。正孔注入層は、陽極から正孔輸送層または電子阻止層への正孔注入障壁（または正孔注入電圧）を低下させるために多層であってもよく、この多層のそれぞれは同時に２つの化合物を使用し得る。正孔輸送層または電子阻止層も多層であり得る。
【００５４】
電子緩衝層、正孔阻止層（ＨＢＬ）、電子輸送層（ＥＴＬ）、電子注入層（ＥＩＬ）、またはそれらの組み合わせが、発光層と陰極との間に使用され得る。電子緩衝層は、電子の注入を制御し、また発光層と電子注入層との間の界面特性を改善させるために多層であってもよく、この多層のそれぞれは同時に２つの化合物を使用し得る。正孔阻止層または電子輸送層も多層であり得、この多層の各々は多成分の化合物を使用し得る。
【００５５】
好ましくは、本発明の有機ＥＬデバイスにおいて、電子輸送化合物と還元的ドーパントとの混合領域、または正孔輸送化合物と酸化的ドーパントとの混合領域が、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、したがって、電子を注入して混合領域から発光媒体へと輸送することがより容易になる。さらに、正孔輸送化合物はカチオンに酸化され、したがって、正孔を注入して混合領域から発光媒体へと輸送することがより容易になる。好ましくは、酸化的ドーパントは、様々なルイス酸及び受容体化合物を含み、還元的ドーパントは、アルカリ金属、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属、希土類金属、及びこれらの混合物を含む。２つ以上の発光層を有し、かつ白色光を発する有機ＥＬデバイスを調製するために、還元的ドーパント層を電荷生成層として用いることができる。
【００５６】
本発明の有機ＥＬデバイスを構成する各層を形成するために、真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマ法、イオンめっき法などの乾式フィルム形成法、またはスピンコーティング法、ディップコーティング法、フローコーティング法などの湿式フィルム形成法が使用され得る。
【００５７】
湿式フィルム形成法を使用する際、例えばエタノール、クロロホルム、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどの好適な溶媒中に、各層を構成する材料を溶解または分散させることによって、薄いフィルムが形成される。溶媒は、各層を構成する材料がその溶媒中で可溶性または分散性であり、層の形成の際に問題を引き起こさないかぎり、特に限定されない。
【００５８】
以降、以下の実施例を参照して、本発明の化合物、その調製方法、及び電子輸送材料としてこの化合物を含むデバイスの発光特性を詳細に説明する。
【００５９】
実施例１：化合物ＥＴＬ−３４の調製
【００６０】
【化８】
0006644005.tif 000011
【００６１】
化合物１−２の調製
【００６２】
テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）（１．０Ｌ）を３Ｌの丸底フラスコ（ＲＢＦ）内の、２−ブロモビフェニル（５０．０ｇ、２１４．０ｍｍｏｌ）に添加し、混合物を−７８℃まで冷却した。２．５Ｍのｎ−ブチルリチウム（１０３．０ｍＬ、２５７．０ｍｍｏｌ）を混合物に添加した。２時間後、（４−ブロモフェニル）（フェニル）メタノン（５６．０ｇ、２１４．０ｍｍｏｌ）を混合物に添加した。１７時間後、混合物を塩化メチレン（ＭＣ）及びＨ２Ｏで抽出し、ＭＣ層をＭｇＳＯ４上で乾燥させ、濃縮して化合物１−１を得た。
【００６３】
化合物１−１、塩酸（１００．０ｍＬ）、及び酢酸（１Ｌ）を、３ＬのＲＢＦ内で還流させながら撹拌した。１４時間後、得られた固形物を濾過した。濾過した固形物を、クロロホルム（ＣＨＣｌ３）に溶解し、カラムクロマトグラフィーを通して分離し、化合物１−２（３５．０ｇ、４２％）を得た。
【００６４】
化合物１−３の調製
【００６５】
化合物１−２（３５．０ｇ、８９．０ｍｍｏｌ）、ビス（ピナコラト（ｐｉｎａｃｏｌａｔｏ））ジボラン（２７．０ｇ、１０６．０ｍｍｏｌ）、ビス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（ＩＩ）ジクロライド（Ｐｄ（ＰＰｈ３）２Ｃｌ２）（３．１ｇ、４．４５ｍｍｏｌ）、酢酸カリウム（ＫＯＡｃ）（２２．０ｇ、２２２．０ｍｍｏｌ）、及び１，４−ジオキサン（４４５．０ｍＬ）を、１ＬのＲＢＦ内で還流させながら撹拌した。３時間後、混合物をジクロロメタン（ＤＣＭ）及びＨ２Ｏで抽出した。ＤＣＭ層を、ＭｇＳＯ４上で乾燥させ、濾過した。得られた固形物を、ＣＨＣｌ３に溶解し、カラムクロマトグラフィーを通して分離し、化合物１−３（２２．０ｇ、５６％）を得た。
【００６６】
化合物１−４の調製
【００６７】
化合物１−３（２２．０ｇ、５０．０ｍｍｏｌ）、２−ブロモニトロベンゼン（１２．０ｇ、６０．０ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（Ｏ）（Ｐｄ（ＰＰｈ３）４）（１．７ｇ、１．５ｍｍｏｌ）、Ｋ２ＣＯ３（１３．７ｇ、９９．４ｍｍｏｌ）、トルエン（１００．０ｍＬ）、エタノール（ＥｔＯＨ）（２５．０ｍＬ）、及びＨ２Ｏ（２５．０Ｌ）を、５００ｍＬのＲＢＦ内で還流させながら撹拌した。５時間後、混合物をＤＣＭ及びＨ２Ｏで抽出し、ＤＣＭ層をＭｇＳＯ４上で乾燥させ、濾過した。得られた固形物をＣＨＣｌ３に溶解し、カラムクロマトグラフィーを通して分離し、化合物１−４（１５．０ｇ、７０％）を得た。
【００６８】
化合物１−５の調製
【００６９】
化合物１−４（１５．０ｇ、３５．０ｍｍｏｌ）、亜りん酸トリエチル（Ｐ（ＯＥｔ）３）（１００．０ｍＬ）、及び１，２−ジクロロベンゼン（１，２−ＤＣＢ）（５０．０ｍＬ）を、５００ｍＬのＲＢＦ内で還流させながら撹拌した。１３時間後、溶媒を留去し、得られた生成物をＣＨＣｌ３に溶解し、カラムクロマトグラフィーを通して分離し、化合物１−５（８．４２ｇ、５９％）を得た。
【００７０】
化合物１−６の調製
【００７１】
化合物１−５（８．４ｇ、２１．０ｍｍｏｌ）、１−ブロモ−３−ヨードベンゼン（８．７ｇ、３１．０ｍｍｏｌ）、ＣｕＩ（２．０ｇ、１０．３ｍｍｏｌ）、エチレンジアミン（ＥＤＡ）（１．４ｍＬ、２１．０ｍｍｏｌ）、Ｋ３ＰＯ４（１３．０ｇ、６２．０ｍｍｏｌ）、及びトルエン（１０３．０ｍＬ）を、２３時間、５００ｍＬのＲＢＦ内で還流させながら撹拌した。反応が完了すると、混合物を室温まで冷却し、ＤＣＭ及びＨ２Ｏで抽出した。ＤＣＭ層を、ＭｇＳＯ４上で乾燥させ、低減した圧力下で濃縮した。得られた溶液を、カラムクロマトグラフィーを通して分離し、化合物１−６（９．５ｇ、９４％）を得た。
【００７２】
化合物１−７の調製
【００７３】
化合物１−６（９．５ｇ、１９．５ｍｍｏｌ）、ビス（ピナコラト（ｐｉｎａｃｏｌａｔｏ））ジボラン（６．４ｇ、２５．０ｍｍｏｌ）、Ｐｄ（ＰＰｈ３）２Ｃｌ２（６８４．０ｍｇ、０．９７ｍｍｏｌ）、ＫＯＡｃ（４．８ｇ、４９．０ｍｍｏｌ）、及び１，４−ジオキサン（１９６．０ｍＬ）を、５００ｍＬのＲＢＦ内で還流させながら撹拌した。６時間後、混合物をＤＣＭ及びＨ２Ｏで抽出した。ＤＣＭ層を、ＭｇＳＯ４上で乾燥させ、濾過した。得られた固形物を、ＣＨＣｌ３に溶解し、カラムクロマトグラフィーを通して分離し、化合物１−７（８．０ｇ、６９％）を得た。
【００７４】
化合物ＥＴＬ−３４の調製
【００７５】
化合物１−７（８．０ｇ、１３．０ｍｍｏｌ）、２−クロロ−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（４．２ｇ、１５．７ｍｍｏｌ）、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（４５４．０ｍｇ、０．３９ｍｍｏｌ）、Ｋ２ＣＯ３（３．６ｇ、２６．０ｍｍｏｌ）、トルエン（３０．０ｍＬ）、ＥｔＯＨ（７．０ｍＬ）、及びＨ２Ｏ（７．０ｍＬ）を、２５０ｍＬのＲＢＦ内で還流させながら撹拌した。３時間後、混合物をＤＣＭ及びＨ２Ｏで抽出した。ＤＣＭ層を、ＭｇＳＯ４上で乾燥させ、濾過した。得られた固形物を、ＣＨＣｌ３に溶解し、カラムクロマトグラフィーを通して分離し、化合物ＥＴＬ−３４（３．９５ｇ、４２％）を得た。
【００７６】
融解点２８８℃、ＵＶ  ２９０ｎｍ（トルエン中）、ＰＬ  ４３０ｎｍ（トルエン中）、ＭＳ／ＥＩＭＳ  ７１４．２８
【００７７】
実施例２：化合物ＥＴＬ−５７の調製
【００７８】
【化９】
0006644005.tif 000012
【００７９】
化合物２−１の調製
【００８０】
化合物１−３（３５．０ｇ、７８．０ｍｍｏｌ）、２，５−ジブロモニトロベンゼン（２６．２ｇ、９３．０ｍｍｏｌ）、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（３．６ｇ、３．１ｍｍｏｌ）、及びＮａ２ＣＯ３（２０．６ｇ、１９５．０ｍｍｏｌ）を、２ＬのＲＢＦ内の、トルエン（４００．０ｍＬ）、ＥｔＯＨ（５０．０ｍＬ）、及びＨ２Ｏ（１００．０Ｌ）に溶解し、１３０℃で一晩攪拌した。反応混合物を酢酸エチル（ＥＡ）／Ｈ２Ｏを用いて後処理した後、該混合物を、ＭｇＳＯ４を用いて脱水し、低減した圧力下で蒸留した。粗生成物を、塩化メチレン（ＭＣ）：ヘキサン（Ｈｘ）を使用することによって、カラムクロマトグラフィーを通して分離し、固形物として化合物２−１（３０．０ｇ、７５％）を得た。
【００８１】
化合物２−２の調製
【００８２】
化合物２−１（３０．０ｇ、５７．８ｍｍｏｌ）、亜りん酸トリエチル（２００．０ｍＬ）、及び１，２−ＤＣＢ（２００．０ｍＬ）を、１５０℃で、２時間、１ＬのＲＢＦ内で撹拌した。反応混合物を蒸留し、固形物を得た。粗生成物を、ＭＣ：Ｈｘを使用することによって、カラムクロマトグラフィーを通して分離し、白色の固形物として化合物２−２（１９．０ｇ、６８％）を得た。
【００８３】
化合物２−３の調製
【００８４】
化合物２−２（２２．７ｇ、４７．０ｍｍｏｌ）、フェニルボロン酸（５．７ｇ、４７．０ｍｍｏｌ）、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（１．８ｇ、１．５ｍｍｏｌ）、Ｋ２ＣＯ３（１３．５ｇ、９７．０ｍｍｏｌ）、トルエン（２００．０ｍＬ）、ＥｔＯＨ（５０．０ｍＬ）、及びＨ２Ｏ（５０．０ｍＬ）を、１２０℃で、２．５時間、５００ｍＬのＲＢＦ内で撹拌した。反応混合物を、ＥＡ／Ｈ２Ｏを用いて後処理した後、混合物を、ＭｇＳＯ４を用いて脱水し、低減した圧力下で蒸留した。粗生成物を、ＭＣ：Ｈｘを使用することによって、カラムクロマトグラフィーを通して分離し、白色の固形物として化合物２−３（１６．０ｇ、８４％）を得た。
【００８５】
化合物ＥＴＬ−５７の調製
【００８６】
化合物２−３（１０．０ｇ、２０．６ｍｍｏｌ）、２−（３−ブロモフェニル）−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（９．６ｇ、２４．８ｍｍｏｌ）、酢酸パラジウム（ＩＩ）（Ｐｄ（ＯＡｃ）２）（２３２．０ｍｇ、１．０ｍｍｏｌ）、２−ジシクロヘキシルホスフィノ−２’，６’−ジメトキシビフェニル（ｓ−ｐｈｏｓ）（８５０．０ｍｇ、２．０ｍｍｏｌ）、ナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシド（ＮａＯｔＢｕ）（５．０ｇ、５１．６ｍｍｏｌ）、及びｏ−キシレン（２００．０ｍＬ）を、１８０℃で、２時間、５００ｍＬのＲＢＦ内で撹拌した。反応混合物をＥＡ／Ｈ２Ｏを用いて後処理した後、混合物を、ＭｇＳＯ４を用いて脱水し、低減した圧力下で蒸留した。粗生成物を、ＭＣ：Ｈｘを用いることによって、カラムクロマトグラフィーを通して分離し、白色の固形物として化合物ＥＴＬ−５７（７．３ｇ、４５％）を得た。
【００８７】
融解点３１２℃、ＵＶ  ３４４ｎｍ（トルエン中）、ＰＬ  ４２７ｎｍ（トルエン中）、ＭＳ／ＥＩＭＳ  ７９１
【００８８】
実施例３：化合物ＥＴＬ−９０の調製
【００８９】
【化１０】
0006644005.tif 000013
【００９０】
化合物３−１の調製
【００９１】
９−フルオレノン（２０．０ｇ、１１１．０ｍｍｏｌ）をフラスコ内のＴＨＦ（５５４ｍＬ）に溶解した後、フェニルマグネシウムブロミド（３６．９ｍＬ）を０℃でそこに緩徐に添加し、混合物を２４時間、室温で撹拌した。反応が完了した後、有機層をＥＡで抽出し、ＭｇＳＯ４を用いて残留水分を取り除くことによって乾燥させ、カラムクロマトグラフィーを通して分離し、化合物３−１（２０．０ｇ、７０％）を得た。
【００９２】
化合物３−２の調製
【００９３】
２−ブロモ−９Ｈ−カルバゾール（２０．０ｇ、８１．２ｍｍｏｌ）、フェニルボロン酸（１１．９ｇ、９７．５ｍｍｏｌ）、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（４．７ｇ、４．０６ｍｍｏｌ）、２ＭのＫ２ＣＯ３（１２１．０ｍＬ）、トルエン（２５０．０ｍＬ）、及びＥｔＯＨ（１２１．０ｍＬ）を、５時間、フラスコ内で還流させながら撹拌した。反応が完了した後、有機層をＥＡで抽出し、ＭｇＳＯ４を用いて残留水分を取り除くことによって乾燥させ、カラムクロマトグラフィーを通して分離し、化合物３−２（１７．０ｇ、８６％）を得た。
【００９４】
化合物３−３の調製
【００９５】
化合物３−２（１７．０ｇ、７０．０ｍｍｏｌ）、１−ヨード−３−ブロモベンゼン（１７．７ｍＬ、１４０．０ｍｍｏｌ）、ＣｕＩ（６．６ｇ、３５．０ｍｍｏｌ）、及びＫ３ＰＯ４（４４．５ｇ、２１０．０ｍｍｏｌ）を、フラスコ内のＥＤＡ（４．７ｍＬ、７０．０ｍｍｏｌ）及びトルエン（３５０．０ｍＬ）に溶解し、１２０℃で、５時間、還流した。反応が完了した後、有機層をＥＡで抽出し、ＭｇＳＯ４を用いて残留水分を取り除くことによって乾燥させ、カラムクロマトグラフィーを通して分離し、化合物３−３（２７．０ｇ、９７％）を得た。
【００９６】
化合物３−４の調製
【００９７】
化合物３−３（２７．０ｇ、６７．７ｍｍｏｌ）及び化合物３−１（１７．５ｇ、６７．７ｍｍｏｌ）を、フラスコ内のＤＣＭ（５２２．０ｍＬ）に溶解した。メタンスルホン酸（ＭＳＡ）内のＰ２Ｏ５（０．０４ｍＬ、１．３５ｍｍｏｌ）を、混合物に添加し、混合物を１０分間撹拌した。反応が完了した後、ＮａＨＣＯ３（ａｑ）を混合物に添加した。有機層をＤＣＭで抽出し、ＭｇＳＯ４を用いて残留水分を取り除くことによって乾燥させ、カラムクロマトグラフィーを通して分離し、化合物３−４（４０．０ｇ、９５％）を得た。
【００９８】
化合物３−５の調製
【００９９】
化合物３−４（１５．０ｇ、２３．４ｍｍｏｌ）、２−（３−ブロモフェニル）−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（６．６ｇ、２５．７４ｍｍｏｌ）、塩化パラジウム（ＩＩ）（ＰｄＣｌ２（ＰＰｈ３）４）（６５９．０ｍｇ、０．９４ｍｍｏｌ）、及びＫＯＡｃ（１０．０ｇ、１０２．９ｍｍｏｌ）を、フラスコ内の１，４−ジオキサン（１５６．０ｍＬ）に溶解した。混合物を、１２０℃で、４時間、還流した。反応が完了した後、有機層をＥＡで抽出し、ＭｇＳＯ４を用いて残留水分を取り除くことによって乾燥させ、カラムクロマトグラフィーを通して分離し、化合物３−５（１０．６ｇ、６６％）を得た。
【０１００】
化合物ＥＴＬ−９０の調製
【０１０１】
化合物３−５（１０．６ｇ、１５．４ｍｍｏｌ）、２−クロロ−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（３．８ｇ、１４．０ｍｍｏｌ）、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（８２０．０ｍｇ、０．７７ｍｍｏｌ）、２ＭのＫ２ＣＯ３（６０．０ｍＬ）、ＥｔＯＨ（６０．０ｍＬ）、及びトルエン（１８０．０ｍＬ）を、１２０℃で、５時間、フラスコ内で還流した。反応が完了した後、有機層をＥＡで抽出し、ＭｇＳＯ４を用いて残留水分を取り除くことによって乾燥させ、ＥＡ及びＭｅＯＨを使用することによって再結晶させ、化合物ＥＴＬ−９０（４．０ｇ、３２．７％）を得た。
【０１０２】
融解点２５６℃、ＵＶ  ３２４ｎｍ（トルエン中）、ＰＬ  ４３９ｎｍ（トルエン中）、ＭＳ／ＥＩＭＳ  ７９０．９５
【０１０３】
デバイス実施例１：本発明に従う電子輸送材料のための、有機化合物を使用することによるＯＬＥＤデバイスの生成
【０１０４】
本発明の電子輸送材料のための、有機化合物を含むＯＬＥＤデバイスを、以下のように生成した。ＯＬＥＤデバイス用のガラス基材（ＧＥＯＭＡＴＥＣ  ＣＯ．，ＬＴＤ．、日本）上の透明電極酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）の薄いフィルム（１５Ω／ｓｑ）を、トリクロロエチレン、アセトン、エタノール、及び蒸留水を用いた超音波洗浄に経時的に供し、イソプロパノール内に貯蔵した。次に、ＩＴＯ基材を、真空蒸着装置の基材ホルダ上に据え付けた。Ｎ４，Ｎ４’−ジフェニル−Ｎ４，Ｎ４’−ビス（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミンを、真空蒸着装置のセル内に導入し、次いで装置のチャンバ内の圧力を１０−６トルに制御した。その後、電流をセルに印加し、導入された材料を蒸発させ、それによってＩＴＯ基材上に６０ｎｍの厚さを有する正孔注入層１を形成する。１，４，５，８，９，１２−ヘキサアザトリフェニレン−ヘキサカルボニトリルを、次いで真空蒸着装置の別のセル内へと導入し、電流をセルに印加し、導入された材料を蒸発させ、それによって正孔注入層１上に５ｎｍの厚さを有する正孔注入層２を形成する。Ｎ−（［１，１’−ビフェニル］−４−イル）−９，９−ジメチル−Ｎ−（４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル）−９Ｈ−フルオレン−２−アミンを、真空蒸着装置の１つのセル内へと導入した。その後、電流をセルに印加し、導入された材料を蒸発させ、それによって正孔注入層２上に２０ｎｍの厚さを有する正孔輸送層１を形成する。Ｎ，Ｎ−ジ（［１，１’−ビフェニル］−４−イル）−４’−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−［１，１’−ビフェニル］−４−アミンを、次いで真空蒸着装置の別のセル内へと導入し、電流をセルに印加し、導入された材料を蒸発させ、それによって正孔輸送層１上に５ｎｍの厚さを有する正孔輸送層２を形成した。その後、ＢＨ−１を、ホスト化合物として真空蒸着装置の１つのセル内へと導入し、ＢＤ−１を、ドーパントとして別のセル内へと導入した。２つの材料を異なる速度で蒸発させ、ホスト及びドーパントの総重量に基づいて、ドーパントを２重量％のドーピング量で堆積させ、正孔輸送層上に２０ｎｍの厚さを有する発光層を形成する。次に、化合物ＥＴＬ−１３２を１つのセル上で蒸発させ、発光層上に３５ｎｍの厚さを有する電子輸送層を形成する。電子輸送層上に電子注入層として４ｎｍの厚さを有するリチウムキノレートを堆積させた後、別の真空蒸着装置によって、電子注入層上に８０ｎｍの厚さを有するＡｌ陰極を堆積させた。その結果、ＯＬＥＤデバイスが生成された。ＯＬＥＤデバイスの生成のために使用された全ての材料を、１０−６トルで、使用前に、真空昇華によって精製した。
【０１０５】
【化１１】
0006644005.tif 000014
【０１０６】
デバイス実施例２：本発明に従う電子輸送材料のための、有機化合物を使用することによるＯＬＥＤデバイスの生成
【０１０７】
ＯＬＥＤデバイスを、化合物ＥＴＬ−５７を電子輸送層で使用したことを除いてデバイス実施例１と同じ様式で生成した。
【０１０８】
デバイス実施例３：本発明に従う電子輸送材料のための、有機化合物を使用することによるＯＬＥＤデバイスの生成
【０１０９】
ＯＬＥＤデバイスを、化合物ＥＴＬ−５０を電子輸送層で使用したことを除いてデバイス実施例１と同じ様式で生成した。
【０１１０】
デバイス実施例４：本発明に従う電子輸送材料のための、有機化合物を使用することによるＯＬＥＤデバイスの生成
【０１１１】
ＯＬＥＤデバイスを、化合物ＥＴＬ−１３７を電子輸送層で使用したことを除いてデバイス実施例１と同じ様式で生成した。
【０１１２】
比較実施例１：電子輸送材料のための従来の有機化合物を使用することによるＯＬＥＤデバイスの生成
【０１１３】
ＯＬＥＤデバイスを、以下の比較化合物を電子輸送層内で使用したことを除いてデバイス実施例１と同じ様式で生成した。
【０１１４】
【化１２】
0006644005.tif 000015
【０１１５】
上記で生成されたＯＬＥＤデバイスの電流効率対輝度値が、図２内のグラフに示される。さらに、デバイス実施例１〜４ならびに比較実施例１で生成されたＯＬＥＤデバイスの、１，０００ニットの輝度値の駆動電圧、発光効率、及びＣＩＥ色座標が、以下の表１に提供される。
【０１１６】
【表１】
0006644005.tif 000016
【０１１７】
上記のデータは、電子輸送層（Ａｂ）の電子親和力がホスト（Ａｈ、ＬＵＭＯ＝１．６ｅＶ）の電子親和力よりも高い条件下で決定され、本発明の従うデバイス実施例の電子輸送層は、比較実施例１よりも高い電子親和力を有する。ＬＵＭＯ（最低空分子軌道）エネルギー値及びＨＯＭＯ（最高被占軌道）エネルギー値は、本質的に負の数を有するが、本発明におけるＬＵＭＯエネルギー値（Ａ）及びＨＯＭＯエネルギー値は、それらの絶対値で都合よく表される。さらに、ＬＵＭＯエネルギー値の間の比較は、それらの絶対値に基づく。本発明におけるＬＵＭＯエネルギー値及びＨＯＭＯエネルギー値は、密度汎関数理論によって計算される。
【０１１８】
図３に描写されるように、本発明に従うデバイスは、比較実施例１のデバイスと比較して、電子を輸送する工程で、発光層と電子輸送層との間に大きな障壁を有する（ＬＵＭＯエネルギー値を参照されたい）。しかし、本発明のデバイスは速い電子電流特性を有し、したがって比較実施例１のデバイスよりも、低い駆動電圧及び高い効率を有する。さらに、本発明の化合物は、比較実施例１の比較化合物よりも高いＨＯＭＯエネルギー値を有し、したがって図３に示されるように発光層及び正孔担体で生成される励起子の移動を効率よく制限する。これにより、本発明の化合物は比較実施例１の比較化合物と比較して最も純色に近い青を有する色座標を示すとみなされる。
【０１１９】
比較実施例１の比較化合物及び本発明の化合物の電子電流特性の比較
【０１２０】
本発明に従うデバイス内の電子輸送層の速い電子電流特性を説明するために、電圧特性が電子の単電荷デバイス（ＥＯＤ）を調製することによって比較される。
【０１２１】
デバイスが以下のように生成された：バリウム、２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（ＢＣＰ）を、真空蒸着装置内のセル内へと導入した。その後、電流をセルに印加し、導入された材料を蒸発させ、それによってＩＴＯ基材上に１０ｎｍの厚さを有する正孔阻止層（ＨＢＬ）を形成する。その後、ＢＨ−１を、ホスト化合物として真空蒸着装置の１つのセル内へと導入し、ＢＤ−１を、ドーパントとして別のセル内へと導入した。２つの材料を異なる速度で蒸発させ、ホスト及びドーパントの総重量に基づいて、ドーパントを２重量％のドーピング量で堆積させ、正孔輸送層上に２０ｎｍの厚さを有する発光層を形成する。次に、以下の表の化合物を蒸発させ、発光層上に３３ｎｍの厚さを有する電子輸送層を形成する。電子輸送層上に電子注入層として４ｎｍの厚さを有するリチウムキノレートを堆積させた後、別の真空蒸着装置によって、電子注入層上に８０ｎｍの厚さを有するＡｌ陰極を堆積させた。その結果、ＯＬＥＤデバイスが生成された。ＯＬＥＤデバイスを生成するために使用される全ての材料を、１０−６トルで、使用前に、真空昇華によって精製した。電子輸送層の各材料に従う、１０及び５０ｍＡ／ｃｍ２での電圧は、以下の表２に提供される。
【０１２２】
【表２】
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【０１２３】
上記の表２に示されるように、本発明の化合物は、両方の電圧（１０及び５０ｍＡ／ｃｍ２）で、比較実施例１の比較化合物よりも速い電子電流特性を有する。ＥＯＤは、本発明の化合物が低い駆動電圧及び高効率を提供するために好適であることを証明する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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