(57)【要約】  本発明は新規有機電界発光化合物およびこれを含む有機電界発光素子に関する。本発明に従う有機電界発光化合物は、その優れた寿命特性に起因する長い駆動寿命、より低い駆動電圧、高い発光効率、および向上した電力効率によりもたらされる低減された電力消費を有するＯＬＥＤ素子を製造する利点を有する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記式１で表される有機電界発光化合物
【化１】
2015504600.tif 000066
（式中、Ａは
【化２】
2015504600.tif 000067
【化３】
2015504600.tif 000068
または
【化４】
2015504600.tif 000069
を表し、
Ｌ１は単結合、置換されているかもしくは置換されていない３−から３０−員のヘテロアリーレン基、置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ６−Ｃ３０）アリーレン基、または置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキレン基を表し、
Ｘ１およびＸ２はそれぞれ独立してＣＲ６またはＮを表し、
Ｙは−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＲ１１Ｒ１２−、−ＳｉＲ１１Ｒ１２−、または−ＮＲ１３−を表し、
Ａｒ１は単結合、置換されているかもしくは置換されていない３−から３０−員のヘテロアリーレン基、置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ６−Ｃ３０）アリーレン基、または置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキレン基を表し、
Ａｒ２は水素、重水素、置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル基、置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール基、または置換されているかもしくは置換されていない３−から３０−員のヘテロアリール基を表し、
Ｒ１〜Ｒ６はそれぞれ独立して水素、重水素、ハロゲン、置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル基、置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール基、置換されているかもしくは置換されていない３−から３０−員のヘテロアリール基、置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル基、置換されているかもしくは置換されていない５−から７−員のヘテロシクロアルキル基、置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル基、少なくとも１つの置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキルと縮合した置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール基、少なくとも１つの置換されているかもしくは置換されていない芳香環と縮合した置換されているかもしくは置換されていない５−から７−員のヘテロシクロアルキル基、少なくとも１つの置換されているかもしくは置換されていない芳香環と縮合した置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル基、−ＮＲ１４Ｒ１５、−ＳｉＲ１６Ｒ１７Ｒ１８、−ＳＲ１９、−ＯＲ２０、（Ｃ２−Ｃ３０）アルケニル基、（Ｃ２−Ｃ３０）アルキニル基、シアノ基、またはニトロ基を表し、
Ｒ１１〜Ｒ１３はそれぞれ独立して、置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル基、置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール基、または置換されているかもしくは置換されていない３−から３０−員のヘテロアリール基を表し、
Ｒ１４〜Ｒ２０はそれぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル基、置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール基、または置換されているかもしくは置換されていない３−から３０−員のヘテロアリール基を表すか、または隣の置換基（単一又は複数）に結合されて、３−から３０−員の単環式もしくは多環式の脂環式環もしくは芳香環を形成しており、この環の炭素原子（単一又は複数）は窒素、酸素および硫黄から選択される少なくとも１つのヘテロ原子で置き換えられていてよく、
ａおよびｆはそれぞれ独立して１〜６の整数を表し、ここでａまたはｆが２以上の整数である場合には、各Ｒ１または各Ｒ５は同じかまたは異なっており、
ｂおよびｅはそれぞれ独立して１〜３の整数を表し、ここでｂまたはｅが２以上の整数である場合には、各Ｒ２または各Ｒ４は同じかまたは異なっており、
ｃおよびｇはそれぞれ独立して１〜４の整数を表し、ここでｃまたはｇが２以上の整数である場合には、各Ｒ４または各Ｒ５は同じかまたは異なっており、
ｄは１〜５の整数を表し、ここでｄが２以上の整数である場合には、各Ｒ５は同じかまたは異なっており、並びに
前記ヘテロシクロアルキル基および前記ヘテロアリール（ヘテロアリーレン）基はＢ、Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｐ（＝Ｏ）、ＳｉおよびＰから選択される少なくとも１つのヘテロ原子を含む）。
【請求項２】
Ｌ１、Ａｒ１、Ａｒ２、Ｒ１〜Ｒ６およびＲ１１〜Ｒ２０基における、置換されている基の置換基が、それぞれ独立して、重水素、ハロゲン、ハロゲンで置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル基、（Ｃ６−Ｃ３０）アリール基、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールで置換されているかもしくは置換されていない３−から３０−員のヘテロアリール基、（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル基、５−から７−員のヘテロシクロアルキル基、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、（Ｃ２−Ｃ３０）アルケニル基、（Ｃ２−Ｃ３０）アルキニル基、シアノ基、Ｎ−カルバゾリル基、ジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルアミノ基、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、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、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリール基、カルボキシル基、ニトロ基およびヒドロキシル基からなる群から選択される少なくとも一種である、請求項１に記載の有機電界発光化合物。
【請求項３】
Ｌ１が、単結合、３−から３０−員のヘテロアリーレン基、または（Ｃ６−Ｃ３０）アリーレン基を表し、
Ｘ１およびＸ２がそれぞれ独立してＣＲ６またはＮを表し、
Ｙが−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＲ１１Ｒ１２−、−ＳｉＲ１１Ｒ１２−または−ＮＲ１３−を表し、
Ａｒ１が単結合または（Ｃ６−Ｃ３０）アリーレン基を表し、
Ａｒ２が水素、重水素、置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル基、置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール基、または置換されているかもしくは置換されていない３−から３０−員のヘテロアリール基、１，２−ジヒドロアセナフチル基、置換されているかもしくは置換されていないＮ−カルバゾリル基、置換されているかもしくは置換されていないＮ−ベンゾカルバゾリル基、または置換されているかもしくは置換されていないＮ−ジベンゾカルバゾリル基を表し、
Ｒ１〜Ｒ６がそれぞれ独立して水素、重水素、ハロゲン、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル基、（Ｃ６−Ｃ３０）アリール基、３−から３０−員のヘテロアリール基またはＮ−カルバゾリル基を表し、
Ｒ１１〜Ｒ１３がそれぞれ独立して（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル基、（Ｃ６−Ｃ３０）アリール基、または３−から３０−員のヘテロアリール基を表し、並びに
Ｌ１におけるヘテロアリーレンおよびアリーレン基、Ａｒ１におけるアリーレン基、Ａｒ２におけるアルキル、アリール、ヘテロアリール、Ｎ−カルバゾリル、Ｎ−ベンゾカルバゾリルおよびＮ−ジベンゾカルバゾリル基、Ｒ１〜Ｒ６におけるアルキル、アリール、ヘテロアリールおよびＮ−カルバゾリル基、並びにＲ１１〜Ｒ１３におけるアルキル、アリールおよびヘテロアリール基が、それぞれ独立して、重水素、ハロゲン、ハロゲンで置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル基、（Ｃ６−Ｃ３０）アリール基、３−から３０−員のヘテロアリール基、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、シアノ基、Ｎ−カルバゾリル基、（Ｃ６−Ｃ３０）アリール（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル基、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリール基、カルボキシル基、ニトロ基およびヒドロキシル基からなる群から選択される少なくとも１つで置換されていてもよい、
請求項１に記載の有機電界発光化合物。
【請求項４】
式１における部位Ａｒ２−Ａｒ１−＊が以下の構造
【化５】
2015504600.tif 000070
【化６】
2015504600.tif 000071
【化７】
2015504600.tif 000072
【化８】
2015504600.tif 000073
【化９】
2015504600.tif 000074
【化１０】
2015504600.tif 000075
から選択される、請求項１に記載の有機電界発光化合物。
【請求項５】
式１で表される化合物が、
【化１１】
2015504600.tif 000076
【化１２】
2015504600.tif 000077
【化１３】
2015504600.tif 000078
【化１４】
2015504600.tif 000079
【化１５】
2015504600.tif 000080
【化１６】
2015504600.tif 000081
【化１７】
2015504600.tif 000082
【化１８】
2015504600.tif 000083
からなる群から選択される、請求項１に記載の有機電界発光化合物。
【請求項６】
請求項１に記載の有機電界発光化合物を含む有機電界発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は新規有機電界発光化合物およびこれを使用する有機電界発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
電界発光（ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ：ＥＬ）素子は、より広い視野角、より大きなコントラスト比およびより速い応答時間を提供するという点で、他のタイプのディスプレイ素子を超える有利さを有する自己発光型素子である。発光層を形成するための材料として、芳香族ジアミン低分子及びアルミニウム錯体を使用することにより、有機ＥＬ素子がイーストマンコダックによって初めて開発された［Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．５１，９１３，１９８７］。
【０００３】
有機ＥＬ素子において発光効率を決定する最も重要な要因は発光材料である。現在まで、発光材料として蛍光材料が広く使用されてきた。しかし、電界発光メカニズムの観点から、蛍光発光材料と比較して、リン光発光材料は発光効率を理論的に４倍まで増大させるので、リン光発光材料の開発が広く研究されている。リン光材料としてイリジウム（ＩＩＩ）錯体、例えば、ビス（２−（２’−ベンゾチエニル）−ピリジナト−Ｎ，Ｃ−３’）イリジウム（アセチルアセトナート）（（ａｃａｃ）Ｉｒ（ｂｔｐ）２）、トリス（２−フェニルピリジン）イリジウム（Ｉｒ（ｐｐｙ）３）、およびビス（４，６−ジフルオロフェニルピリジナト−Ｎ，Ｃ２）ピコリナートイリジウム（Ｆｉｒｐｉｃ）がそれぞれ赤色、緑色及び青色材料として、広く知られている。
【０００４】
リン光物質のためのホスト材料として、現在まで、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。さらに、バトクプロイン（ＢＣＰ）およびアルミニウム（ＩＩＩ）ビス（２−メチル−８−キノリナート）（４−フェニルフェノラート）（ＢＡｌｑ）を正孔ブロッキング層に使用する有機ＥＬ素子も知られており、並びに、パイオニア（日本国）らはホスト材料としてＢＡｌｑの誘導体を使用する高性能の有機ＥＬ素子を開発した。
【０００５】
これら材料は良好な発光特性を提供するが、それらは以下の欠点を有する。その低いガラス転移温度および劣った熱安定性のせいで、真空での高温堆積プロセス中に分解が起こりうる。有機ＥＬ素子の電力効率は、［（π／電圧）×電流効率］によって与えられ、そして電力効率は電圧に対して反比例するので、電力消費を低くするために、電力効率は上昇させられるべきである。リン光材料を含む有機ＥＬ素子は、蛍光材料を含む有機ＥＬ素子よりもかなり高い電流効率（ｃｄ／Ａ）を提供するが、ＢＡｌｑまたはＣＢＰなどの既存のリン光材料を使用する有機ＥＬ素子は、蛍光材料を使用した有機ＥＬ素子よりも高い駆動電圧を有する。よって、既存のリン光材料を使用するこのＥＬ素子は電力効率（ｌｍ／Ｗ）の点でより少ない利点しか有しない。さらに、この有機ＥＬ素子の駆動寿命は短い。
【０００６】
国際公開第ＷＯ２００６／０４９０１３号は、カルバゾールの窒素原子がアリール基を介して窒素含有ヘテロアリール基に結合されているカルバゾール骨格構造を有する有機電界発光素子のための化合物を開示する。
しかし、その文献はベンゾカルバゾールの窒素原子が、アリール基などで置換されたヘテロアリール基に直接もしくはアリール基を介して結合されているベンゾカルバゾール骨格構造を有する化合物を開示していない。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．５１，９１３，１９８７
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】国際特許公開第ＷＯ２００６／０４９０１３号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、高い発光効率および長い駆動寿命を素子に付与し、かつ適切な色座標を有する有機電界発光化合物を提供し、並びにこの化合物を発光材料として使用して高効率かつ長寿命を有する有機電界発光素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、下記式１で表される化合物によって上記目的が達成できることを見いだした。
【化１】
2015504600.tif 000002
式中、
Ａは
【化２】
2015504600.tif 000003
【化３】
2015504600.tif 000004
または
【化４】
2015504600.tif 000005
を表し、
Ｌ１は単結合、置換されているかもしくは置換されていない３−から３０−員のヘテロアリーレン基、置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ６−Ｃ３０）アリーレン基、または置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキレン基を表し、
Ｘ１およびＸ２はそれぞれ独立してＣＲ６またはＮを表し、
Ｙは−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＲ１１Ｒ１２−、−ＳｉＲ１１Ｒ１２−、または−ＮＲ１３−を表し、
Ａｒ１は単結合、置換されているかもしくは置換されていない３−から３０−員のヘテロアリーレン基、置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ６−Ｃ３０）アリーレン基、または置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキレン基を表し、
Ａｒ２は水素、重水素、置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル基、置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール基、または置換されているかもしくは置換されていない３−から３０−員のヘテロアリール基を表し、
Ｒ１〜Ｒ６はそれぞれ独立して水素、重水素、ハロゲン、置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル基、置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール基、置換されているかもしくは置換されていない３−から３０−員のヘテロアリール基、置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル基、置換されているかもしくは置換されていない５−から７−員のヘテロシクロアルキル基、置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル基、少なくとも１つの置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキルと縮合した置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール基、少なくとも１つの置換されているかもしくは置換されていない芳香環と縮合した置換されているかもしくは置換されていない５−から７−員のヘテロシクロアルキル基、少なくとも１つの置換されているかもしくは置換されていない芳香環と縮合した置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル基、−ＮＲ１４Ｒ１５、−ＳｉＲ１６Ｒ１７Ｒ１８、−ＳＲ１９、−ＯＲ２０、（Ｃ２−Ｃ３０）アルケニル基、（Ｃ２−Ｃ３０）アルキニル基、シアノ基、またはニトロ基を表し、
Ｒ１１〜Ｒ１３はそれぞれ独立して、置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル基、置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール基、または置換されているかもしくは置換されていない３−から３０−員のヘテロアリール基を表し、
Ｒ１４〜Ｒ２０はそれぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル基、置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール基、または置換されているかもしくは置換されていない３−から３０−員のヘテロアリール基を表すか、または隣の置換基（単一又は複数）に結合されて、３−から３０−員の単環式もしくは多環式の脂環式環もしくは芳香環を形成しており、この環の炭素原子（単一又は複数）は窒素、酸素および硫黄から選択される少なくとも１つのヘテロ原子で置き換えられていてよく、
ａおよびｆはそれぞれ独立して１〜６の整数を表し、ここでａまたはｆが２以上の整数である場合には、各Ｒ１または各Ｒ５は同じかまたは異なっており、
ｂおよびｅはそれぞれ独立して１〜３の整数を表し、ここでｂまたはｅが２以上の整数である場合には、各Ｒ２または各Ｒ４は同じかまたは異なっており、
ｃおよびｇはそれぞれ独立して１〜４の整数を表し、ここでｃまたはｇが２以上の整数である場合には、各Ｒ４または各Ｒ５は同じかまたは異なっており、
ｄは１〜５の整数を表し、ここでｄが２以上の整数である場合には、各Ｒ５は同じかまたは異なっており、並びに
前記ヘテロシクロアルキル基および前記ヘテロアリール（ヘテロアリーレン）基はＢ、Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｐ（＝Ｏ）、ＳｉおよびＰから選択される少なくとも１つのヘテロ原子を含む。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、有機電子材料に使用される化合物が電子を輸送するのに高度に効率的であるので結晶化することなく素子を製造するのを可能にする。さらに、この化合物は良好な層形成性を有しかつ素子の電流特性を向上させる。よって、この化合物は駆動電圧を低くしかつ電力効率を増大させた有機電界発光素子を製造することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明が詳細に説明される。しかし、以下の記載は本発明を説明することを意図しており、そしていかなるようにも本発明の範囲を限定することを意味していない。
【００１３】
本発明は、上記式１で表される有機電界発光化合物、この化合物を含む有機電界発光材料、並びにこの材料を含む有機電界発光素子に関する。
【００１４】
以下、上記式１で表される有機電界発光化合物が詳細に説明される。
【００１５】
本明細書において、「（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（アルキレン）」は、１〜３０個の炭素原子を有する線状もしくは分岐のアルキル（アルキレン）であることを意味し、ここで炭素原子の数は好ましくは１〜１０、より好ましくは１〜６であり、そして「（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（アルキレン）」には、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチルおよびｔｅｒｔ−ブチルなどが挙げられ、「（Ｃ２−Ｃ３０）アルケニル」は、２〜３０個の炭素原子を有する線状もしくは分岐の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であり、そして「（Ｃ２−Ｃ３０）アルケニル」には、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−ブテニルおよび２−メチルブタ−２−エニルなどが挙げられ、「（Ｃ２−Ｃ３０）アルキニル」は２〜３０個の炭素原子を有する線状もしくは分岐のアルキニルであり、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であり、そして「（Ｃ２−Ｃ３０）アルキニル」には、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、などが挙げられ、「（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であり、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であり、そして「（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル」には、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシルなどが挙げられ、「５−から７−員のヘテロシクロアルキル」は、Ｂ、Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｐ（＝Ｏ）、ＳｉおよびＰから、好ましくはＯ、ＳおよびＮから選択される少なくとも１つのヘテロ原子、並びに５〜７個の環骨格原子を有するシクロアルキルであり、そして「５−から７−員のヘテロシクロアルキル」には、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などが挙げられ、「（Ｃ６−Ｃ３０）アリール（アリーレン）」は６〜３０個の炭素原子を有する芳香族炭化水素から生じる単環もしくは縮合環であり、ここで炭素原子の数は好ましくは６〜２０、より好ましくは６〜１２であり、そして「（Ｃ６−Ｃ３０）アリール（アリーレン）」には、フェニル、ビフェニル、テルフェニル、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、ジヒドロアセナフチルなどが挙げられ、「３−から３０−員のヘテロアリール（ヘテロアリーレン）」は、Ｂ、Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｐ（＝Ｏ）、Ｓｉおよび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個のヘテロ原子、並びに３〜３０個の環骨格原子を有するアリール基であり、単環もしくは少なくとも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、より好ましくは３〜１２の環骨格原子を有し、部分的に飽和していてよく、単結合（１つまたは複数）によって少なくとも１つのヘテロアリールもしく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ってよく、そして「３−から３０−員のヘテロアリール（ヘテロアリーレン）」には、単環型ヘテロアリール、例えば、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、および縮合環型ヘテロアリール、例えば、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、ジベンゾカルバゾリル、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が挙げられる。さらに、「ハロゲン」には、Ｆ、Ｃｌ、ＢｒおよびＩが挙げられる。
【００１６】
本明細書において、「置換されているかもしくは置換されていない」の表現における「置換されている」とは、ある官能基中の水素原子が別の原子または基、すなわち置換基で置き換えられていることを意味する。
【００１７】
式１のＬ１、Ａｒ１、Ａｒ２、Ｒ１〜Ｒ６およびＲ１１〜Ｒ２０基における、置換されているアルキル（アルキレン）基、置換されているアリール（アリーレン）基、置換されているヘテロアリール（ヘテロアリーレン）基、置換されているシクロアルキル（シクロアルキレン）基および置換されているヘテロシクロアルキル基の置換基は、それぞれ独立して、重水素、ハロゲン、ハロゲンで置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル基、（Ｃ６−Ｃ３０）アリール基、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールで置換されているかもしくは置換されていない３−から３０−員のヘテロアリール基、（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル基、５−から７−員のヘテロシクロアルキル基、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、（Ｃ２−Ｃ３０）アルケニル基、（Ｃ２−Ｃ３０）アルキニル基、シアノ基、Ｎ−カルバゾリル基、ジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルアミノ基、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、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、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリール基、カルボキシル基、ニトロ基およびヒドロキシル基からなる群から選択される少なくとも一種であり、好ましくはそれぞれ独立して、重水素、ハロゲン、（Ｃ１−Ｃ６）アルキル基、（Ｃ６−Ｃ１２）アリール基、ジ（Ｃ１−Ｃ６）アルキル（Ｃ６−Ｃ１２）アリールシリル基、および（Ｃ１−Ｃ６）アルキルジ（Ｃ６−Ｃ１２）アリールシリル基からなる群から選択される少なくとも一種である。
【００１８】
より具体的には、
Ｌ１は、単結合、３−から３０−員のヘテロアリーレン基、または（Ｃ６−Ｃ３０）アリーレン基を表し、
Ｘ１およびＸ２はそれぞれ独立してＣＲ６またはＮを表し、
Ｙは−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＲ１１Ｒ１２−、−ＳｉＲ１１Ｒ１２−または−ＮＲ１３−を表し、
Ａｒ１は単結合または（Ｃ６−Ｃ３０）アリーレン基を表し、
Ａｒ２は水素、重水素、置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル基、置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール基、または置換されているかもしくは置換されていない３−から３０−員のヘテロアリール基、１，２−ジヒドロアセナフチル基、置換されているかもしくは置換されていないＮ−カルバゾリル基、置換されているかもしくは置換されていないＮ−ベンゾカルバゾリル基、または置換されているかもしくは置換されていないＮ−ジベンゾカルバゾリル基を表し、
Ｒ１〜Ｒ６はそれぞれ独立して水素、重水素、ハロゲン、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル基、（Ｃ６−Ｃ３０）アリール基、３−から３０−員のヘテロアリール基またはＮ−カルバゾリル基を表し、
Ｒ１１〜Ｒ１３はそれぞれ独立して（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル基、（Ｃ６−Ｃ３０）アリール基、または３−から３０−員のヘテロアリール基を表し、並びに
Ｌ１におけるヘテロアリーレンおよびアリーレン基、Ａｒ１におけるアリーレン基、Ａｒ２におけるアルキル、アリール、ヘテロアリール、Ｎ−カルバゾリル、Ｎ−ベンゾカルバゾリルおよびＮ−ジベンゾカルバゾリル基、Ｒ１〜Ｒ６におけるアルキル、アリール、ヘテロアリールおよびＮ−カルバゾリル基、並びにＲ１１〜Ｒ１３におけるアルキル、アリールおよびヘテロアリール基は、それぞれ独立して、重水素、ハロゲン、ハロゲンで置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル基、（Ｃ６−Ｃ３０）アリール基、３−から３０−員のヘテロアリール基、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、シアノ基、Ｎ−カルバゾリル基、（Ｃ６−Ｃ３０）アリール（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル基、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリール基、カルボキシル基、ニトロ基およびヒドロキシル基からなる群から選択される少なくとも１つで置換されていてもよい。
【００１９】
上記式１においては、Ｌ１は、好ましくは、単結合、フェニレン、ナフチレン、ビフェニレン、テルフェニレン、アントリレン、アンデニレン、フルオレニレン、フェナントリレン、トリフェニレニレン、ピレニレン、ペリレニレン、クリセニレン、ナフタセニレン、フルオランテニレン、フェニレン−ナフチレン、フリレン、チオフェニレン、ピロリレン、イミダゾリレン、ピラゾリレン、チアゾリレン、チアジアゾリレン、イソチアゾリレン、イソオキサゾリレン、オキサゾリレン、オキサジアゾリレン、トリアジニレン、テトラジニレン、トリアゾリレン、フラザニレン、ピリジレン、ピラジニレン、ピリミジニレン、ピリダジニレン、ベンゾフラニレン、ベンゾチオフェニレン、イソベンゾフラニレン、ベンゾイミダゾリレン、ベンゾチアゾリレン、ベンゾイソチアゾリレン、ベンゾイソオキサゾリレン、ベンゾオキサゾリレン、イソインドリレン、インドリレン、インダゾリレン、ベンゾチアジアゾリレン、キノリレン、イソキノリレン、シンノリニレン、キナゾリニレン、キノキサリニレン、カルバゾリレン、フェナントリジニレン、ベンゾジオキソリレン、ジベンゾフラニレン、およびジベンゾチオフェニレンからなる群から選択される。
【００２０】
上記式１においては、部位Ａｒ２−Ａｒ１−＊は以下の構造から選択される：
【化５】
2015504600.tif 000006
【化６】
2015504600.tif 000007
【化７】
2015504600.tif 000008
【化８】
2015504600.tif 000009
【化９】
2015504600.tif 000010
【化１０】
2015504600.tif 000011
【００２１】
上記式１においては、Ｌ１は単結合、置換されているかもしくは置換されていない３−から３０−員のヘテロアリーレン基、置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ６−Ｃ３０）アリーレン基、または置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキレン基であり、好ましくは単結合または置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ６−Ｃ３０）アリーレン基であり、より好ましくは単結合、または（Ｃ１−Ｃ６）アルキル基で置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ６−Ｃ２０）アリーレン基である。
【００２２】
Ｘ１およびＸ２はそれぞれ独立してＣＲ６またはＮである。
【００２３】
Ｙは−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＲ１１Ｒ１２−、−ＳｉＲ１１Ｒ１２−または−ＮＲ１３−を表す。
【００２４】
Ａｒ１は単結合、置換されているかもしくは置換されていない３−から３０−員のヘテロアリーレン基、置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ６−Ｃ３０）アリーレン基、または置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキレン基であり、好ましくは単結合、または置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ６−Ｃ２０）アリーレン基であり、より好ましくは単結合、または（Ｃ６−Ｃ１２）アリール基で置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ６−Ｃ１２）アリーレン基である。
【００２５】
Ａｒ２は、水素、重水素、置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル基、置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール基、または置換されているかもしくは置換されていない３−から３０−員のヘテロアリール基であり、好ましくは水素、置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール基、または置換されているかもしくは置換されていない３−から３０−員のヘテロアリール基であり、より好ましくは水素であるか、重水素、ハロゲン、（Ｃ１−Ｃ６）アルキル基、ジ（Ｃ１−Ｃ６）アルキル（Ｃ６−Ｃ１２）アリールシリル基、または（Ｃ１−Ｃ６）アルキルジ（Ｃ６−Ｃ１２）アリールシリル基で置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ６−Ｃ２０）アリール基であるか、またはハロゲンで置換されているかもしくは置換されていない３−から３０−員のヘテロアリール基である。
【００２６】
Ｒ１〜Ｒ６はそれぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル基、置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール基、置換されているかもしくは置換されていない３−から３０−員のヘテロアリール基、置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル基、置換されているかもしくは置換されていない５−から７−員のヘテロシクロアルキル基、置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル基、少なくとも１つの置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキルと縮合した置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール基、少なくとも１つの置換されているかもしくは置換されていない芳香環と縮合した置換されているかもしくは置換されていない５−から７−員のヘテロシクロアルキル基、少なくとも１つの置換されているかもしくは置換されていない芳香環と縮合した置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル基、−ＮＲ１４Ｒ１５、−ＳｉＲ１６Ｒ１７Ｒ１８、−ＳＲ１９、−ＯＲ２０、（Ｃ２−Ｃ３０）アルケニル基、（Ｃ２−Ｃ３０）アルキニル基，シアノ基、またはニトロ基であり、好ましくは水素、または置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール基であり、より好ましくは水素、またはトリ（Ｃ６−Ｃ１２）アリールシリル基もしくは（Ｃ１−Ｃ６）アルキル基で置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ６−Ｃ１２）アリール基である。
【００２７】
Ｒ１１〜Ｒ１３はそれぞれ独立して、置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル基、置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール基、または置換されているかもしくは置換されていない３−から３０−員のヘテロアリール基であり、好ましくは置換されていない（Ｃ１−Ｃ１０）アルキル基、または置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール基であり、より好ましくは置換されていない（Ｃ１−Ｃ６）アルキル基、または（Ｃ１−Ｃ６）アルキル基で置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ６−Ｃ２０）アリール基である。
【００２８】
本発明の一実施形態によると、上記式１において、Ｌ１は単結合、または置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ６−Ｃ３０）アリーレン基であり、Ｘ１およびＸ２はそれぞれ独立してＣＲ６またはＮであり、Ｙは−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＲ１１Ｒ１２−、−ＳｉＲ１１Ｒ１２−、または−ＮＲ１３−を表し、Ａｒ１は単結合、または置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ６−Ｃ２０）アリーレン基であり、Ａｒ２は水素、置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール基、または置換されているかもしくは置換されていない３−から３０−員のヘテロアリール基であり、Ｒ１〜Ｒ６はそれぞれ独立して、水素、または置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール基であり、Ｒ１１〜Ｒ１３はそれぞれ独立して、置換されていない（Ｃ１−Ｃ１０）アルキル基、または置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール基である。
【００２９】
本発明の別の実施形態によると、上記式１において、Ｌ１は単結合、または（Ｃ１−Ｃ６）アルキル基で置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ６−Ｃ２０）アリーレン基であり、Ｘ１およびＸ２はそれぞれ独立して、ＣＲ６またはＮであり、Ｙは−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＲ１１Ｒ１２−、−ＳｉＲ１１Ｒ１２−、または−ＮＲ１３−を表し、Ａｒ１は単結合、または（Ｃ６−Ｃ１２）アリール基で置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ６−Ｃ１２）アリーレン基であり、Ａｒ２は水素であるか、重水素、ハロゲン、（Ｃ１−Ｃ６）アルキル基、ジ（Ｃ１−Ｃ６）アルキル（Ｃ６−Ｃ１２）アリールシリル基または（Ｃ１−Ｃ６）アルキルジ（Ｃ６−Ｃ１２）アリールシリル基で置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ６−Ｃ２０）アリール基であるか、またはハロゲンで置換されているかもしくは置換されていない３−から２０−員のヘテロアリール基であり、Ｒ１〜Ｒ６はそれぞれ独立して水素、またはトリ（Ｃ６−Ｃ１２）アリールシリル基もしくは（Ｃ１−Ｃ６）アルキル基で置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ６−Ｃ１２）アリール基であり、Ｒ１１〜Ｒ１３はそれぞれ独立して置換されていない（Ｃ１−Ｃ６）アルキル基、または（Ｃ１−Ｃ６）アルキル基で置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ６−Ｃ２０）アリール基である。
【００３０】
本発明の代表的な化合物には以下の化合物が挙げられる：
【化１１】
2015504600.tif 000012
【化１２】
2015504600.tif 000013
【化１３】
2015504600.tif 000014
【化１４】
2015504600.tif 000015
【化１５】
2015504600.tif 000016
【化１６】
2015504600.tif 000017
【化１７】
2015504600.tif 000018
【化１８】
2015504600.tif 000019
【００３１】
本発明に従う有機電界発光化合物は、以下の反応スキームに従って製造されうる。
［反応スキーム１］
【化１９】
2015504600.tif 000020
【００３２】
式中、Ａ、Ｘ１、Ｘ２、Ａｒ１、Ａｒ２、Ｌ１、Ｒ１〜Ｒ５、Ｙ、ａおよびｂは上記式１において定義される通りであり、並びにＨａｌはハロゲンを表す。
【００３３】
さらに、本発明は、式１の有機電界発光化合物を含む有機電界発光材料、並びに当該材料を含む有機電界発光素子を提供する。
【００３４】
上記材料は本発明に従う有機電界発光化合物単独で構成されることができ、または有機電界発光材料において一般的に使用される従来の材料をさらに含んでいてもよい。
【００３５】
有機電界発光素子は第１の電極、第２の電極、並びに前記第１の電極と第２の電極との間の少なくとも１つの有機層を含む。この有機層は少なくとも一種の本発明に従う式１の化合物を含む。さらに、有機層は、式１の化合物がホスト材料として含まれる発光層を含む。
【００３６】
第１の電極および第２の電極のうちの一方はアノードであり、他方がカソードである。有機層は、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層、インターレイヤー、正孔ブロッキング層および電子ブロッキング層からなる群から選択される少なくとも一層と、発光層とを含む。
【００３７】
本発明に従う有機電界発光化合物は、発光層中に含まれることができる。発光層中に使用される場合、本発明に従う有機電界発光化合物はホスト材料として含まれることができる。
【００３８】
発光層は、少なくとも一種のドーパント、および必要な場合には、本発明に従う有機電界発光化合物に加えて、別の化合物を第２のホスト材料としてさらに含んでいても良い。
【００３９】
この第２のホスト材料は既知のリン光ドーパントのいずれからのものであってもよい。具体的には、以下の式２〜６の化合物からなる群から選択されるリン光ドーパントが、発光効率の観点から好ましい。
【００４０】
【化２０】
2015504600.tif 000021
【化２１】
2015504600.tif 000022
【化２２】
2015504600.tif 000023
【化２３】
2015504600.tif 000024
【化２４】
2015504600.tif 000025
【００４１】
式中、Ｃｚは
【化２５】
2015504600.tif 000026
を表し、
ＸはＯまたはＳを表し、
Ｒ２１〜Ｒ２４はそれぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル基、置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール基、置換されているかもしくは置換されていない５−から３０−員のヘテロアリール基、またはＲ２５Ｒ２６Ｒ２７Ｓｉ−を表し、
Ｒ２５〜Ｒ２７はそれぞれ独立して、置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル基、または置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール基を表し、
Ｌ４は、単結合、置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ６−Ｃ３０）アリーレン基、または置換されているかもしくは置換されていない５−から３０−員のヘテロアリーレン基を表し、
Ｍは置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール基、または置換されているかもしくは置換されていない５−から３０−員のヘテロアリール基を表し、
Ｙ１およびＹ２は−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｎ（Ｒ３１）−、または−Ｃ（Ｒ３２）（Ｒ３３）−を表し、かつＹ１およびＹ２は同時に存在することができず、
Ｒ３１からＲ３３はそれぞれ独立して、置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル基、置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール基、または置換されているかもしくは置換されていない５−から３０−員のヘテロアリール基を表し、かつＲ３２とＲ３３とは同じかまたは異なっており、
ｈおよびｉはそれぞれ独立して１〜３の整数を表し、
ｊ、ｋ、ｌ、およびｍはそれぞれ独立して、０〜４の整数を表し、並びに
ここで、ｈ、ｉ、ｊ、ｋ、ｌ、またはｍが２以上の整数である場合には、各（Ｃｚ−Ｌ４）、各（Ｃｚ）、各Ｒ２１、各Ｒ２２、各Ｒ２３、または各Ｒ２４は同じかまたは異なっている。
【００４２】
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２６】
2015504600.tif 000027
【化２７】
2015504600.tif 000028
【化２８】
2015504600.tif 000029
【化２９】
2015504600.tif 000030
【化３０】
2015504600.tif 000031
【化３１】
2015504600.tif 000032
【化３２】
2015504600.tif 000033
【化３３】
2015504600.tif 000034
【化３４】
2015504600.tif 000035
【化３５】
2015504600.tif 000036
【化３６】
2015504600.tif 000037
【化３７】
2015504600.tif 000038
【化３８】
2015504600.tif 000039
【化３９】
2015504600.tif 000040
【化４０】
2015504600.tif 000041
【化４１】
2015504600.tif 000042
【００４３】
本発明に従って、有機電界発光素子の製造に使用されるドーパントは、好ましくは１種以上のリン光ドーパントである。本発明に従った電界発光素子に適用されるリン光ドーパント材料は限定されないが、好ましくは、イリジウム、オスミウム、銅および白金の錯体化合物から選択されることができ、より好ましくはイリジウム、オスミウム、銅および白金のオルト−金属化錯体化合物から選択されることができ、さらにより好ましくはオルト−金属化イリジウム錯体化合物から選択されうる。
【００４４】
本発明に従って、有機電界発光素子に含まれるドーパントは下記式７〜９で表される化合物から選択されうる。
【００４５】
【化４２】
2015504600.tif 000043
【化４３】
2015504600.tif 000044
【化４４】
2015504600.tif 000045
【００４６】
式中、Ｌは下記構造
【化４５】
2015504600.tif 000046
から選択され、
【００４７】
Ｒ１００は、水素、置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル基、または置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル基を表し、Ｒ１０１〜Ｒ１０９およびＲ１１１〜Ｒ１２３はそれぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、１つもしくは複数のハロゲンで置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル基、置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル基、シアノ基、または置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシ基を表し、Ｒ１２０〜Ｒ１２３は隣の置換基に連結されて、縮合環、例えば、キノリンを形成しており、Ｒ１２４〜Ｒ１２７はそれぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル基、または置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール基を表し、ここで、Ｒ１２４〜Ｒ１２７がアリール基である場合には、隣り合う置換基が互いに連結されて、縮合環、例えば、フルオレンを形成していてもよく、Ｒ２０１〜Ｒ２１１はそれぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、１つもしくは複数のハロゲンで置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル基、または置換されているかもしくは置換されていない（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル基を表し、ｆおよびｇはそれぞれ独立して、１〜３の整数を表し、ここで、ｆまたはｇが２以上の整数である場合には、各Ｒ１００は同じかまたは異なっている、並びにｎは１〜３の整数である。
【００４８】
具体的には、リン光ドーパントは以下の化合物によって表される化合物から選択されうる：
【化４６】
2015504600.tif 000047
【化４７】
2015504600.tif 000048
【化４８】
2015504600.tif 000049
【化４９】
2015504600.tif 000050
【化５０】
2015504600.tif 000051
【化５１】
2015504600.tif 000052
【化５２】
2015504600.tif 000053
【化５３】
2015504600.tif 000054
【化５４】
2015504600.tif 000055
【化５５】
2015504600.tif 000056
【化５６】
2015504600.tif 000057
【化５７】
2015504600.tif 000058
【化５８】
2015504600.tif 000059
【化５９】
2015504600.tif 000060
【化６０】
2015504600.tif 000061
【化６１】
2015504600.tif 000062
【００４９】
本発明はさらに、有機電界発光素子のための材料を提供する。この材料は第１のホスト材料および第２のホスト材料を含み、本発明に従った化合物が第１のホスト材料として含まれることができ、本発明に従った有機電界発光化合物：第２のホスト材料の比率が１：９９から９９：１の範囲であることができる。
【００５０】
さらに、有機電界発光素子は第１の電極、第２の電極、および前記第１の電極と第２の電極との間の少なくとも１つの有機層を含む。この有機層は発光層を含み、この発光層は本発明に従った有機電界発光素子のための材料、およびリン光ドーパント材料を含み、そして本発明に従った有機電界発光素子のための材料はホスト材料として使用される。
【００５１】
本発明に従った有機電界発光素子は、式１で表される化合物に加えて、アリールアミン系化合物およ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一種の化合物をさらに含むことができる。
【００５２】
本発明に従う有機電界発光素子においては、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、ランタニドおよび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一種の金属、または前記金属を含む少なくとも一種の錯体化合物をさらに含んでいてもよい。有機層は発光層および電荷発生層を含んでいてもよい。
【００５３】
さらに、有機電界発光素子は、本発明に従った化合物に加えて、青色電界発光化合物、赤色電界発光化合物または緑色電界発光化合物を含む少なくとも１つの発光層をさらに含むことにより白色光を発光することができる。さらに、必要な場合には、それは黄色または橙色発光層をさらに含む。
【００５４】
本発明に従って、カルコゲナイド層、ハロゲン化金属層および金属酸化物層から好ましくは選択される有機電界発光素子の少なくとも１つの層（以下「表面層」）が一方もしくは両方の電極の内側表面（１つまたは複数）上に配置されてもよい。具体的には、ケイ素またはアルミニウムのカルコゲナイド（酸化物を含む）層が電界発光媒体層のアノード表面上に好ましくは配置され、およびハロゲン化金属層または金属酸化物層が電界発光媒体層のカソード表面上に配置される。この表面層は有機電界発光素子に駆動安定性を提供する。好ましくは、カルコゲナイドには、ＳｉＯＸ（１≦Ｘ≦２）、ＡｌＯＸ（１≦Ｘ≦１．５）、ＳｉＯＮ、ＳｉＡｌＯＮなどが挙げられ、ハロゲン化金属には、ＬｉＦ、ＭｇＦ２、ＣａＦ２、希土類金属フッ化物などが挙げられ、および金属酸化物には、Ｃｓ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏ、ＭｇＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＣａＯなどが挙げられる。
【００５５】
好ましくは、本発明に従う有機電界発光素子においては、電子輸送化合物と還元性ドーパントとの混合領域、または正孔輸送化合物と酸化性ドーパントとの混合領域が、電極の対のうちの少なくとも一方の表面上に配置されていてもよい。この場合、電子輸送化合物がアニオンに還元され、よって電子をこの混合領域から電界発光媒体に注入しかつ輸送するのがより容易になる。さらに、正孔輸送化合物がカチオンに酸化され、よってこの混合領域から電界発光媒体へ正孔を注入しかつ輸送するのがより容易になる。好ましくは、酸化性ドーパントには、様々なルイス酸およびアクセプタ化合物が挙げられ、並びに還元性ドーパントには、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、およびこれらの混合物が挙げられる。還元性ドーパント層は電荷発生層として使用されることができ、２以上の電界発光層を有しかつ白色光を発光する電界発光素子を製造することができる。
【００５６】
本発明に従う有機電界発光素子の層の形成のためには、乾燥膜形成方法、例えば、真空蒸発、スパッタリング、プラズマおよびイオンめっき方法、または湿潤膜形成方法、例えば、スピンコーティング、ディッピング、およびフローコーティング方法が使用されうる。
【００５７】
湿潤膜形成方法を適用する場合には、各層を形成する材料を任意の適する溶媒、例えば、エタノール、クロロホルム、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどに溶解または拡散させることによって薄膜が形成される。
【００５８】
以下、本発明の有機電界発光化合物、この化合物の製造方法、およびこの化合物を含む素子の発光特性が、以下の実施例を参照しつつ、詳細に説明される。
【００５９】
実施例１：化合物Ｃ−１８の製造
【化６２】
2015504600.tif 000063
【００６０】
化合物１−３の製造
化合物１−１（５０．７ｇ、２５１ｍｍｏｌ）、化合物１−２（４３．２ｇ、２５１ｍｍｏｌ）、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（１１ｇ、１０ｍｍｏｌ）およびＫ２ＣＯ３（８４．２ｇ、６０９ｍｍｏｌ）をトルエン（１Ｌ）／ＥｔＯＨ（２００ｍＬ）／蒸留水（２００ｍＬ）に溶解した後で、この反応混合物を９０℃で２時間にわたって攪拌した。有機層は減圧下で蒸留され、次いでＭｅＯＨでトリチュレートされた。得られた固体は塩化メチレン（ＭＣ）に溶解することによりシリカ濾過され、次いでＭＣおよびヘキサンでトリチュレートされて、化合物１−３（５０ｇ、８０％）を得た。
【００６１】
化合物１−４の製造
化合物１−３（２０ｇ、８０．２４ｍｍｏｌ）がＣＣｌ４（２０ｍＬ）に溶解された。Ｂｒ２（４．１ｇ、８０．２４ｍｍｏｌ）を添加した後、この反応混合物を室温で１日にわたって攪拌した。この反応の終了後、この反応混合物は酢酸エチル（ＥＡ）で抽出され、そして得られた有機相が濃縮された。この有機層はシリカカラムで精製されて、化合物１−４（２５．６ｇ、９７％）を得た。
【００６２】
化合物１−５の製造
化合物１−４（２５．６ｇ、７８ｍｍｏｌ）をＰ（ＯＥｔ）３（２００ｍＬ）および１，２−ジクロロベンゼン（１５０ｍＬ）に溶解した後で、この反応混合物が１５０℃で１日にわたって攪拌された。この反応の終了後、この反応混合物は減圧下で濃縮され、そしてＥＡで抽出された。得られた有機層は濃縮され、そしてシリカカラムで精製されて、化合物１−５（１２ｇ、５２％）を得た。
【００６３】
化合物１−６の製造
化合物１−５（１２ｇ、４１ｍｍｏｌ）、ヨードベンゼン（９．２ｍＬ、８２ｍｍｏｌ）、ＣｕＩ（３．９ｇ、２０．５ｍｍｏｌ）、エチレンジアミン（ＥＤＡ）（１．４ｍＬ、２０．５ｍｍｏｌ）およびＣｓ２ＣＯ３（４０ｇ、１２３ｍｍｏｌ）をトルエン（２５０ｍＬ）に溶解した後、この反応混合物を還流下で１日間攪拌した。ＥＡでの抽出後、この反応混合物は減圧下で蒸留され、そしてＭＣ／ヘキサンを用いたカラムクロマトグラフィによって精製されて、化合物１−６（１４ｇ、９３％）を得た。
【００６４】
化合物１−７の製造
化合物１−６（１４ｇ、３７．６ｍｍｏｌ）をテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）（１４０ｍＬ）に溶解し、そしてヘキサン中の２．５Ｍのｎ−ＢｕＬｉ（１８ｍＬ、４５．１  ｍｍｏｌ）を−７８℃で添加した後、この反応混合物を１時間にわたって攪拌した。この反応混合物は、次いで、Ｂ（ＯＭｅ）３（１３ｍＬ、５６．４ｍｍｏｌ）をゆっくりと添加しつつ、２時間にわたって攪拌された。２ＭのＨＣｌを添加することによりクエンチングした後で、この反応混合物は蒸留水およびＥＡで抽出された。ＭＣおよびヘキサンを用いた再結晶化の後で、化合物１−７（６ｇ、４７％）が得られた。
【００６５】
化合物１−９の製造
化合物１−８（２０ｇ、８０．２ｍｍｏｌ）をＰ（ＯＥｔ）３（２００ｍＬ）および１，２−ジクロロベンゼン（２００ｍＬ）に溶解した後で、この反応混合物を１５０℃で１時間にわたって攪拌した。この反応の終了後、この反応混合物は減圧下で濃縮され、そしてＥＡで抽出された。得られた有機層は濃縮され、そしてシリカカラムで精製されて、化合物１−９（８．７ｇ、５０％）を得た。
【００６６】
化合物１−１０の製造
化合物１−９（８．７ｇ、４０．１ｍｍｏｌ）をジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）（５０ｍＬ）に溶解し、そしてＮ−ブロモスクシンイミド（ＮＢＳ）（４．７ｇ、４０．１ｍｍｏｌ）を添加した後で、この反応混合物を室温で１日にわたって攪拌した。この反応を終了した後で、この反応混合物をＥＡで抽出し、有機層を濃縮した。得られた生成物はシリカカラムで精製されて、化合物１−１０（９．５ｇ、８０％）を得た。
【００６７】
化合物１−１１の製造
化合物１−７（６ｇ、１７．８ｍｍｏｌ）、化合物１−１０（４．４ｇ、１４．９ｍｍｏｌ）、Ｋ２ＣＯ３（６．２ｇ、４４．７ｍｍｏｌ）およびＰｄ（ＰＰｈ３）４（８６０ｍｇ、０．７５ｍｍｏｌ）をトルエン（１００ｍＬ）／ＥｔＯＨ（２０ｍＬ）／精製水（２０ｍＬ）に溶解した後、この反応混合物を９５℃で３時間にわたって攪拌した。反応終了後、この反応混合物を室温まで冷却し、静置し、水層を除去した。濃縮後、油層をＭＣでトリチュレートし、そして濾過して化合物１−１１（７ｇ、９２％）を得た。
【００６８】
化合物１−１３の製造
化合物１−１２（３６ｇ、１９５ｍｍｏｌ）をＴＨＦ（３６０ｍＬ）に溶解した後、この反応混合物を０℃に冷却し、そしてＰｈＭｇＢｒ（１６０ｍＬ）をゆっくりと添加した。温度を室温まで上げつつ、この反応混合物を２時間攪拌した。蒸留水を添加することにより反応を停止させた後、有機層がＥＡで抽出され、硫酸マグネシウムを用いて乾燥させられ、そしてＭＣ／ＭｅＯＨを用いて再結晶化させられて、化合物１−１３（１２ｇ、７２％）を得た。
【００６９】
化合物Ｃ−１８の製造
化合物１−１１（８００ｍｇ、１．６ｍｍｏｌ）および化合物１−１３（５０８ｍｇ、１．９ｍｍｏｌ）をＤＭＦ（１ｍＬ）に懸濁させた後、６０％のＮａＨ（８３ｇ、２ｍｍｏｌ）を室温で添加した。この反応混合物を１２時間にわたって攪拌した。精製水を添加した後、この反応混合物を減圧下で濾過した。得られた固体をＭｅＯＨ／ＥＡでトリチュレートし、ＭＣに溶解させ、シリカ濾過し、そしてＭＣ／ｎ−ヘキサンを用いてトリチュレートして、化合物Ｃ−１８（１ｇ、８３．３％）を得た。
ＭＳ／ＦＡＢ  測定値  ７３９．８６；計算値  ７３９．２７。
【００７０】
実施例２：化合物Ｃ−１６の製造
【化６３】
2015504600.tif 000064
【００７１】
化合物２−１の製造
化合物１−１０（７．５ｇ、２５．３ｍｍｏｌ）およびヨードベンゼン（７．５ｍＬ、５１ｍｍｏｌ）を用いて、実施例１の化合物１−６のと同じ方法で、化合物２−１（７．９ｇ、８４％）を得た。
【００７２】
化合物２−２の製造
化合物２−１（７．５ｇ、７９ｍｍｏｌ）およびＢ（Ｏｉ−Ｐｒ）３（６．８ｍＬ、１１９ｍｍｏｌ）を用いて実施例１の化合物１−７のと同じ方法で、化合物２−２（５ｇ、７５％）を得た。
【００７３】
化合物２−３の製造
化合物２−１（８ｇ、２７ｍｍｏｌ）および化合物２−２（１０．９ｇ、３２．４ｍｍｏｌ）を用いて、実施例１の化合物１−１１のと同じ方法で、化合物２−３（１１．５ｇ、８７％）を得た。
【００７４】
化合物Ｃ−１６の製造
化合物２−３（２．９ｇ、５．７ｍｍｏｌ）および化合物１−１３（１．７ｇ、６．３ｍｍｏｌ）を用いて、実施例１の化合物Ｃ−１８のと同じ方法で、化合物Ｃ−１６（１１．５ｇ、８７％）を得た。
ＭＳ／ＦＡＢ  測定値  ７３９．８６；計算値  ７３９．２７。
【００７５】
実施例３：化合物Ｃ−４の製造
【化６４】
2015504600.tif 000065
【００７６】
化合物３−１の製造
９−フェニルカルバゾリル−３−ボロン酸（９．３ｇ、３２．４ｍｍｏｌ）および化合物１−１０（４．３ｇ、２７ｍｍｏｌ）を用いて、実施例１の化合物１−１１のと同じ方法で、化合物３−１（９．７ｇ、７８％）を得た。
【００７７】
化合物Ｃ−４の製造
化合物３−１（２．３ｇ、５ｍｍｏｌ）および化合物１−１３（１．５ｇ、５．５ｍｍｏｌ）を用いて、実施例１の化合物Ｃ−１８のと同じ方法で、化合物Ｃ−４（２．５ｇ、７２％）を得た。
ＭＳ／ＦＡＢ  測定値  ６８９．８０；計算値  ６８９．２６。
【００７８】
素子実施例１：本発明に従う化合物を使用したＯＬＥＤ素子の製造
本発明に従う化合物を使用してＯＬＥＤ素子が製造された。有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）素子のためのガラス基体上の透明電極インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）薄膜（１５Ω／ｓｑ）（サムソンコーニング、大韓民国）がトリクロロエチレン、アセトン、エタノール、および蒸留水を逐次的に用いた超音波洗浄にかけられ、その後イソプロパノール中に貯蔵された。次いで、このＩＴＯ基体は真空蒸着装置の基体ホルダに取り付けられた。Ｎ１，Ｎ１’−（［１，１’−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）がこの真空蒸着装置のセルに導入され、次いでこの装置のチャンバー内の圧力が１０−６ｔｏｒｒに制御された。その後、このセルに電流が印加されて、上記導入された材料を蒸発させ、それにより、ＩＴＯ基体上に６０ｎｍの厚さを有する正孔注入層を形成した。次いで、Ｎ，Ｎ’−ジ（４−ビフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジ（４−ビフェニル）−４，４’−ジアミノビフェニルが、この真空蒸着装置の別のセルに導入され、そしてこのセルに電流を印加することによって蒸発させられ、それにより正孔注入層上に２０ｎｍの厚さを有する正孔輸送層を形成した。その後、化合物Ｃ−１８がホスト材料としてこの真空蒸着装置の一方のセルに導入され、および化合物Ｄ−８８がドーパントとしてもう一方のセルに導入された。これら２つの材料を異なる速度で蒸発させ、そしてこのホストおよびドーパントの全量を基準にして４重量％のドーピング量で堆積させて、正孔輸送層上に３０ｎｍの厚さを有する発光層を形成した。次いで、２−（４−（９，１０−ジ（ナフタレン−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］イミダゾールが一方のセルに導入され、およびリチウムキノラートがもう一方のセルに導入された。これら２つの材料は同じ速度で蒸発させられ、そして５０重量％のドーピング量で堆積されて、発光層上に３０ｎｍの厚さを有する電子輸送層を形成した。次いで、この電子輸送層上に２ｎｍの厚さを有する電子注入層としてのリチウムキノラートを堆積させた後で、この電子注入層上に、別の真空蒸着装置によって１５０ｎｍの厚さを有するＡｌカソードを堆積させた。このようにして、ＯＬＥＤ素子が製造された。ＯＬＥＤ素子を製造するために使用された全ての材料は使用前に１０−６ｔｏｒｒでの真空昇華によって精製された。
【００７９】
この製造されたＯＬＥＤ素子は３．５  Ｖの駆動電圧で１５．７ｍＡ／ｃｍ２の電流密度および１，０４０ｃｄ／ｍ２の輝度を有する赤色発光を示した。さらに、５，０００ｎｉｔの輝度で輝度を９０％低減させるのに最低でも３５時間かかった。
【００８０】
素子実施例２：本発明に従う化合物を使用したＯＬＥＤ素子の製造
ＯＬＥＤ素子は、発光材料として、化合物Ｃ−４がホストにおいて使用され、および化合物Ｄ−８７がドーパントにおいて使用されたこと以外は、素子実施例１のと同じ方法で製造された。
【００８１】
結果として、製造されたＯＬＥＤ素子は３．８Ｖの駆動電圧で７．８ｍＡ／ｃｍ２の電流密度および１，０２０ｃｄ／ｍ２の輝度を有する赤色発光を示した。さらに、５，０００ｎｉｔの輝度で輝度を９０％低減させるのに最低でも４０時間かかった。
【００８２】
素子実施例３：本発明に従う化合物を使用したＯＬＥＤ素子の製造
ＯＬＥＤ素子は、発光材料として、化合物Ｃ−１６がホストにおいて使用され、および化合物Ｄ−８８がドーパントにおいて使用されたこと以外は、素子実施例１のと同じ方法で製造された。
【００８３】
結果として、製造されたＯＬＥＤ素子は４．０Ｖの駆動電圧で１２．５ｍＡ／ｃｍ２の電流密度および１，０１０ｃｄ／ｍ２の輝度を有する赤色発光を示した。さらに、５，０００ｎｉｔの輝度で輝度を９０％低減させるのに最低でも４０時間かかった。
【００８４】
比較例１：従来の電界発光化合物を使用したＯＬＥＤ素子の製造
ＯＬＥＤ素子は、発光材料として４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾール−ビフェニルがホスト材料として使用され、および化合物Ｄ−８８がドーパントとして使用されたこと、３０ｎｍの厚さを有する発光層が正孔輸送層上に堆積されたこと、並びにアルミニウム（ＩＩＩ）ビス（２−メチル−８−キノリナト）４−フェニルフェノラートを使用することによって、１０ｎｍの厚さを有する正孔ブロッキング層が堆積されたこと以外は、素子実施例１のと同じ方法で製造された。
【００８５】
結果として、製造されたＯＬＥＤ素子は８．２Ｖの駆動電圧で２０．０ｍＡ／ｃｍ２の電流密度および１，０００ｃｄ／ｍ２の輝度を有する赤色発光を示した。さらに、５，０００ｎｉｔの輝度で輝度を９０％低減させるのに最低でも１０時間かかった。
【００８６】
本発明は、有機電子材料に使用される化合物が電子を輸送するのに高度に効率的であるので、結晶化することなしに素子を製造するのを可能にする。さらに、本発明に従う有機電界発光化合物は良好な層形成性、並びにその優れた寿命特性に起因する長い駆動寿命、より低い駆動電圧、高い発光効率、および向上した電力効率によってもたらされる低減された電力消費を有するＯＬＥＤ素子を製造する利点を有する。
【国際調査報告】
2015504600.tif 000084
2015504600.tif 000085
2015504600.tif 000086