(57)【要約】  本開示は、電子緩衝材料、また、第１の電極、第１の電極に対向する第２の電極、第１の電極と第２の電極との間の発光層、ならびに発光層と第２の電極との間の電子輸送ゾーン及び電子緩衝層を備える有機電界発光デバイスに関する。本開示の電子緩衝材料を備える有機電界発光デバイスは、低い駆動電圧、優れた発光効率、及び長い寿命を有する。【選択図】図１
2018533844.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の式１：
【化１】
2018533844.tif 000054
によって表される化合物を含む電子緩衝材料であって、式中、
Ｘ１は、−Ｎ＝、−ＮＲ７−、−Ｏ−、または−Ｓ−を表し、
Ｙ１は、−Ｎ＝、−ＮＲ８−、−Ｏ−、または−Ｓ−を表し、Ｘ１は、−Ｎ＝であり、Ｙ１は、−ＮＲ８−、−Ｏ−、または−Ｓ−であり、Ｘ１は、−ＮＲ７−であり、Ｙ１は、−Ｎ＝、−Ｏ−、または−Ｓ−であり、Ｘ１及びＹ１の両方が−Ｏ−または−Ｓ−である場合、ならびにＸ１及びＹ１のうちの一方が−Ｏ−であり、もう一方が−Ｓ−である場合は、除外され、
Ｒ１は、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、または置換もしくは非置換の（３〜３０員）ヘテロアリールを表し、
Ｒ２〜Ｒ４、Ｒ７、及びＲ８は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、シアノ、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、置換もしくは非置換の（３〜３０員）ヘテロアリール、置換もしくは非置換の（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシ、置換もしくは非置換のトリ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルシリル、置換もしくは非置換のジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルジ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、置換もしくは非置換のトリ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、置換もしくは非置換のモノもしくはジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルアミノ、置換もしくは非置換のモノもしくはジ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールアミノ、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個のヘテロ原子で炭素原子（複数可）が置換され得る、置換または非置換の（Ｃ３−Ｃ３０）、単環式または多環式の脂環式環または芳香族環を形成してもよく、
ａは、１の整数を表し、ｂ及びｃは、それぞれ独立して、１または２の整数を表し、ｄは、１〜４の整数を表し、
前記ヘテロアリールは、Ｂ、Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｓｉ、及びＰから選択される少なくとも１個のヘテロ原子を含有する、電子緩衝材料。
【請求項２】
式１は、以下の式２〜４：
【化２】
2018533844.tif 000055
のうちのいずれか１つによって表され、式中、
Ｌ１は、単結合、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリーレン、または置換もしくは非置換の（３〜３０員）ヘテロアリーレンを表し、
Ｘ２〜Ｘ４は、それぞれ独立して、−Ｎ−または−ＣＲ９−を表し、
Ａｒ１及びＡｒ２は、それぞれ独立して、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、または置換もしくは非置換の（３〜３０員）ヘテロアリールを表し、
Ｒ９は、Ｒ２〜Ｒ４に関して定義される通りであり、
Ｚは、単結合、または置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ６）アルキレンを表し、
Ｗは、−ＮＲ１０−、−Ｏ−、−Ｓ−、または−ＣＲ１１Ｒ１２−を表し、
Ｒ１０は、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、または置換もしくは非置換の（３〜３０員）ヘテロアリールを表し、
Ｒ１１及びＲ１２は、それぞれ独立して、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、または置換もしくは非置換の（３〜３０員）ヘテロアリールを表し、
Ｒ５及びＲ６は、Ｒ２〜Ｒ４に関して定義される通りであり、
ｎは、０または１を表し、ｅ及びｈは、それぞれ独立して、１〜３の整数を表し、ｆ及びｇは、それぞれ独立して、１〜４の整数を表し、
Ｘ１、Ｙ１、Ｒ１〜Ｒ４、及びａ〜ｃは、請求項１で定義される通りである、請求項１に記載の電子緩衝材料。
【請求項３】
前記式１の化合物は、以下からなる群から選択される、請求項１に記載の電子緩衝材料。
【化３−１】
2018533844.tif 000056
【化３−２】
2018533844.tif 000057
【化３−３】
2018533844.tif 000058
【化３−４】
2018533844.tif 000059
【化３−５】
2018533844.tif 000060
【請求項４】
以下の式１：
【化４】
2018533844.tif 000061
によって表される化合物を含む電子輸送材料であって、式中、Ｘ１、Ｙ１、Ｒ１〜Ｒ４、及びａ〜ｄは、請求項１で定義される通りである、電子輸送材料。
【請求項５】
式１は、以下の式２〜４：
【化５】
2018533844.tif 000062
のうちのいずれか１つによって表され、式中、Ｘ１〜Ｘ４、Ｙ１、Ｒ１〜Ｒ６、Ｌ１、Ａｒ１、Ａｒ２、Ｚ、ａ〜ｃ、ｅ〜ｇ、及びｎは、請求項２で定義される通りである、請求項４に記載の電子輸送材料。
【請求項６】
前記式１の化合物は、以下からなる群から選択される、請求項４に記載の電子輸送材料。
【化６−１】
2018533844.tif 000063
【化６−２】
2018533844.tif 000064
【化６−３】
2018533844.tif 000065
【化６−４】
2018533844.tif 000066
【請求項７】
第１の電極、前記第１の電極に対向する第２の電極、前記第１の電極と前記第２の電極との間の発光層、及び前記発光層と前記第２の電極との間の電子輸送ゾーンを備える有機電界発光デバイスであって、前記電子輸送ゾーンは、請求項４に記載の電子輸送材料を備える、有機電界発光デバイス。
【請求項８】
第１の電極、前記第１の電極に対向する第２の電極、前記第１の電極と前記第２の電極との間の発光層、ならびに前記発光層と前記第２の電極との間の電子輸送ゾーン及び電子緩衝層を備える有機電界発光デバイスであって、前記電子緩衝層は、請求項１に記載の電子輸送材料を備える、有機電界発光デバイス。
【請求項９】
前記電子輸送ゾーンは、請求項４に記載の電子輸送材料を備える、請求項８に記載の有機電界発光デバイス。
【請求項１０】
前記電子輸送ゾーンは、還元性ドーパントをさらに備える、請求項７または９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】
本開示は、電子緩衝材料、電子輸送材料、及びそれを備える有機電界発光デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
緑色光を放出する有機電界発光デバイス（ＯＬＥＤ）が、１９８７年、Ｅａｓｔｍａｎ  ＫｏｄａｋのＴａｎｇらによって最初に提案され、それは、発光層と電荷輸送層とからなるＴＰＤ／Ａｌｑ３の二重層を用いる。その後、有機電界発光デバイスは、急速に研究され、現在では商業化されてきた。現時点で、優れた発光効率を有するリン光材料は、主に有機電界発光デバイスのパネルのために使用される。赤色光または緑色光を放出する有機電界発光デバイスは、リン材料を使用することによってうまく商業化されてきた。しかしながら、青色光を放出するためのリン材料は、フルカラー表示の実現を妨げている以下の不利点：ロールオフが過剰に形成された励起子の損失により高電流で低減され、それにより性能を劣化させること、青色リン光材料自体が長期間の寿命安定性の問題を有すること、及び色純度が時間の経過によって迅速に低下していることを有する。
【０００３】
蛍光材料が使用されてきたが、いくつかの問題を有する。第一に、パネル製造プロセス中に高温に曝露されたとき、電流特性は変化し得、輝度の変化を引き起こし得る。さらに、構造的特徴により、発光層と電子注入層との間の界面特性が劣化し得、輝度の減少を引き起こし得る。加えて、蛍光材料は、リン光材料よりも低い効率をもたらす。したがって、アントラセン系ホスト及びピレン系ドーパントの組み合わせなどの特定の蛍光材料を開発することによって、効率を改善する試みがなされてきた。しかしながら、提案された組み合わせは、正孔を大きくトラップさせ、発光層内の発光部位を正孔輸送層に近い側にシフトさせ得、それにより光が界面において放出される。界面における発光は、デバイスの寿命を短くし、効率は、満足できるものではない。
【０００４】
発光材料自体の改善によって蛍光材料の上記の問題を解決することは、容易ではない。したがって、近年、電荷輸送特性を変化させるための電荷輸送材料の改善、及び最適化されたデバイス構造の開発を含む、問題を解決するための研究がなされてきた。
【０００５】
韓国特許出願公開第１０−２０１２／００９２５５０号は、ブロッキング層が電子注入層と発光層との間に挿入された有機電界発光デバイスを開示しており、ブロッキング層は、アジン環を含む芳香族複素環誘導体を含む。しかしながら、この韓国特許参考文献は、電子緩衝層または電子輸送層内にフェナントロチアゾール骨格を有する化合物を用いる、有機電界発光デバイスを開示していない。
【０００６】
日本特許第４９４７９０９号は、電子緩衝層を備える青色蛍光発光デバイスを開示しており、電子は、電子緩衝層を挿入することによって、Ａｌｑ３と比較して発光層に効率良く注入され、移動度は、発光界面の劣化を防止することによって制御されて、駆動電圧を低下させ、寿命を向上させる。しかしながら、この日本参考文献において、電子緩衝材料の群は、Ａｌｑ３誘導体に限定されており、電子移動度を制限することが望ましい。したがって、効率及び寿命の改善が制限される。
【０００７】
韓国特許出願公開第２０１４／００８６８６１号は、キノリン−ベンゾキサゾール誘導体を含有する電子移動層を備える有機電界発光デバイスを開示する。しかしながら、この韓国特許参考文献は、フェナントロチアゾール骨格を有する化合物を開示しておらず、この韓国特許参考文献によると、電子緩衝層または電子輸送層を備える有機電界発光デバイスの最適化は、制限される。
【０００８】
日本特許出願公開第２００１／２３７７７号は、フェナントレン骨格を有する化合物を含む有機電界発光デバイスを開示し、５員窒素含有ヘテロアリールは、ホスト材料として、フェナントレン骨格の中央に位置付けられたベンゼン環に縮合する。しかしながら、この日本特許参考文献に開示される化合物を含む有機電界発光デバイスは、この有機電界発光デバイスが良好な青色純度を示すが、駆動電圧、電流効率、及び寿命の改善をなお必要とする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本開示の目的は、低い駆動電圧、優れた発光効率、及び長い寿命を有する有機電界発光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】
【００１０】
本発明者らは、上記の目的が、以下の式１によって表される化合物を含む電子緩衝材料または電子輸送材料によって達成され得ることを発見した。
【００１１】
【化１】
2018533844.tif 000003
【００１２】
式中、
Ｘ１は、−Ｎ＝、−ＮＲ７−、−Ｏ−、または−Ｓ−を表し、
Ｙ１は、−Ｎ＝、−ＮＲ８−、−Ｏ−、または−Ｓ−を表し、Ｘ１は、−Ｎ＝であり、Ｙ１は、−ＮＲ８−、−Ｏ−、または−Ｓ−であり、Ｘ１は、−ＮＲ７−であり、Ｙ１は、−Ｎ＝、−Ｏ−、または−Ｓ−であり、Ｘ１及びＹ１の両方が−Ｏ−または−Ｓ−である場合、ならびにＸ１及びＹ１のうちの一方が−Ｏ−であり、もう一方が−Ｓ−である場合は、除外され、
Ｒ１は、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、または置換もしくは非置換の（３〜３０員）ヘテロアリールを表し、
Ｒ２〜Ｒ４、Ｒ７、及びＲ８は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、シアノ、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、置換もしくは非置換の（３〜３０員）ヘテロアリール、置換もしくは非置換の（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシ、置換もしくは非置換のトリ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルシリル、置換もしくは非置換のジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルジ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、置換もしくは非置換のトリ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、置換もしくは非置換のモノもしくはジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルアミノ、置換もしくは非置換のモノもしくはジ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールアミノ、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個のヘテロ原子で炭素原子（複数可）が置換され得る、置換または非置換の（Ｃ３−Ｃ３０）、単環式または多環式の脂環式環または芳香族環を形成してもよく、
ａは、１の整数を表し、ｂ及びｃは、それぞれ独立して、１または２の整数を表し、ｄは、１〜４の整数を表し、
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個のヘテロ原子を含有する。
【発明の効果】
【００１３】
本開示に従った電子緩衝材料または電子輸送材料を使用することによって、電子注入は、制御され、発光層と電子注入層との間の界面特徴が改善され、したがって、優れた発光効率を有する有機電界発光デバイスを製造することが可能である。通常、発光層と電子輸送ゾーンとの間の電子緩衝層の存在は、電子流を妨害し、駆動電圧の増加及び効率の低下をもたらす。しかしながら、本開示の電界発光化合物を使用することによって、有機電界発光デバイスは、分子間積層及び相互作用特徴による急速電子注入特徴及び界面特徴の改善を通して、低い駆動電圧、電流効率及び電力効率などの優れた発光効率、ならびに高純度の色の放出を有することができる。
【００１４】
さらに、電子緩衝材料及び電子輸送材料の組み合わせを使用することによって、有機電界発光デバイスは、低い駆動電圧、優れた発光効率、及び長い寿命を有することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本開示の一実施形態に従った、有機電界発光デバイスの構造を示す概略断面図である。
【図２】本開示の一実施形態に従った、有機電界発光デバイスの正孔輸送層、発光層、電子緩衝層、及び電子輸送ゾーン間のエネルギーバンド図を示す概略断面図である。
【図３】実施例１及び比較例１の有機電界発光デバイスの電流効率対輝度を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本開示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。
【００１７】
本開示は、以下の式１によって表される化合物を含む電子緩衝材料、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、及び電子緩衝材料または電子輸送材料を備える有機電界発光デバイスに関する。
【００１８】
式１の化合物は、以下の式２〜４のうちのいずれか１つによって表され得る。
【００１９】
【化２】
2018533844.tif 000004
【００２０】
式中、
Ｒ１は、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、または置換もしくは非置換の（３〜３０員）ヘテロアリール、好ましくは、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、または置換の（５〜２５員）ヘテロアリール、及びより好ましくは、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、または置換の（５〜２０員）ヘテロアリールを表してもよく、非置換フェニル、非置換ビフェニル、非置換ナフチル、メチルで置換されたフルオレニル、メチルで置換されたベンゾフルオレニル、フェニルで置換されたカルバゾリル、フェニルで置換されたベンゾカルバゾリル、フェニルで置換されたインドロカルバゾリル、非置換ジベンゾフラニル、非置換ジベンゾチオフェニル、スピロ［フルオレン−フルオレン］、またはスピロ［フルオレン−ベンゾフルオレン］を含んでもよい。
【００２１】
式１〜４中、Ｒ２〜Ｒ９、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、シアノ、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、置換もしくは非置換の（３〜３０員）ヘテロアリール、置換もしくは非置換の（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシ、置換もしくは非置換のトリ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルシリル、置換もしくは非置換のジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルジ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、置換もしくは非置換のトリ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、置換もしくは非置換のモノもしくはジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルアミノ、置換もしくは非置換のモノもしくはジ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールアミノ、または置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリールアミノを表してもよく、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個のヘテロ原子で炭素原子（複数可）が置換され得る、置換または非置換の（Ｃ３−Ｃ３０）、単環式または多環式の脂環式環または芳香族環を形成してもよく、好ましくは、それぞれ独立して、水素、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ２５）アリール、置換もしくは非置換の（５〜２５員）ヘテロアリール、または置換もしくは非置換のモノもしくはジ（Ｃ６−Ｃ２５）アリールアミノを表してもよく、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個のヘテロ原子で炭素原子（複数可）が置換され得る、置換または非置換の（Ｃ５−Ｃ２５）、単環式または多環式の脂環式環または芳香族環を形成してもよく、より好ましくは、それぞれ独立して、水素、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ２０）アリール、置換もしくは非置換の（５〜２５員）ヘテロアリール、または置換もしくは非置換のジ（Ｃ６−Ｃ１８）アリールアミノを表してもよく、あるいは、隣接する置換基（複数可）に連結して、窒素及び硫黄から選択される少なくとも１個のヘテロ原子で炭素原子（複数可）が置換され得る、置換または非置換の（Ｃ３−Ｃ２５）、単環式または多環式の脂環式環または芳香族環を形成してもよく、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個のヘテロ原子を含有する。例えば、Ｒ２〜Ｒ４は、それぞれ独立して、水素、置換フェニル、置換トリアジニル、置換ピリミジニル、置換もしくは非置換カルバゾリル、置換ベンゾカルバゾリル、非置換ジベンゾカルバゾリル、及び置換もしくは非置換ジフェニルアミノからなる群から選択されてもよく、または隣接する置換基（複数可）に連結して、置換インデン環もしくは置換ベンゾチオフェン環を形成してもよく、Ｒ５及びＲ６は、それぞれ独立して、水素、置換もしくは非置換フェニル、置換もしくは非置換カルバゾリル、非置換ベンゾカルバゾリル、及び非置換ジベンゾカルバゾリルからなる群から選択されてもよく、または隣接する置換基（複数可）に連結して、非置換ベンゼン環、フェニルで置換されたインドール環、フェニルで置換されたベンゾインドール環、メチルで置換されたインデン、もしくはメチルで置換されたベンゾインデンを形成してもよい。
【００２２】
式１〜４中、Ｘ１は、−Ｎ＝、−ＮＲ７−、−Ｏ−、または−Ｓ−を表してもよく、Ｙ１は、−Ｎ＝、−ＮＲ８−、−Ｏ−、または−Ｓ−を表してもよく、Ｘ１は、−Ｎ＝であり、Ｙ１は、−ＮＲ８−、−Ｏ−、または−Ｓ−であり、Ｘ１は、−ＮＲ７−であり、Ｙ１は、−Ｎ＝、−Ｏ−、または−Ｓ−であり、好ましくは、Ｘ１及びＹ１の両方が−Ｏ−または−Ｓ−である場合、ならびにＸ１及びＹ１のうちの一方が−Ｏ−であり、もう一方が−Ｓ−である場合は、除外され、Ｒ７及びＲ８は、それぞれ独立して、非置換フェニルを表してもよい。具体的には、Ｘ１及びＹ１のうちの一方は、−Ｎ＝を表してもよく、もう一方は、−Ｏ−、−Ｓ−、または−ＮＲ１３−を表してもよい（Ｒ１３は、置換または非置換の（Ｃ６−Ｃ２０）アリールを表してもよい）。
【００２３】
式１〜４中、ａは、１の整数を表してもよく、ｂ及びｃは、それぞれ独立して、１または２の整数、好ましくは、１の整数を表してもよい。
【００２４】
式１中、ｄは、好ましくは、１または２の整数を表してもよい。
【００２５】
式２〜４中、Ｌ１は、単結合、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリーレン、または置換もしくは非置換の（３〜３０員）ヘテロアリーレン、好ましくは、単結合、または置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ１８）アリーレン、より好ましくは、単結合、または非置換の（Ｃ６−Ｃ１２）アリーレンを表してもよく、単結合または非置換フェニルを含んでもよい。
【００２６】
式２中、Ｘ２〜Ｘ４は、それぞれ独立して、−Ｎ−または−ＣＲ９−を表してもよく、好ましくは、Ｘ２〜Ｘ４のうちの少なくとも１つは、−Ｎ−を表してもよく、より好ましくは、Ｘ２〜Ｘ４のうちの少なくとも２つは、−Ｎ−を表してもよい。具体的には、Ｒ９は、水素を表してもよい。
【００２７】
式２中、Ａｒ１及びＡｒ２は、それぞれ独立して、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、または置換もしくは非置換の（３〜３０員）ヘテロアリール、好ましくは、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ２５）アリール、または置換もしくは非置換の（３〜２５員ヘテロアリール、より好ましくは、非置換の（Ｃ６−Ｃ２０）アリール、または置換もしくは非置換の（５〜２０員）ヘテロアリールを表してもよく、非置換フェニル、非置換ビフェニル、非置換ナフチル、非置換ジベンゾチオフェニル、メチルで置換されたフルオレニル、メチルで置換されたベンゾフルオレニル、フェニルで置換されたカルバゾリル、フェニルで置換されたベンゾカルバゾリル、または非置換ベンゾナフトチオフェニルを含んでもよい。
【００２８】
式２〜４中、ｅは、１〜３の整数、好ましくは、１または２の整数を表してもよい。
【００２９】
式３及び４中、Ｚは、単結合、または置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ６）アルキレン、及び好ましくは、単結合を表してもよい。
【００３０】
式３中、ｎは、０または１の整数を表してもよく、ｆ及びｇは、それぞれ独立して、１〜４の整数、及び好ましくは、１または２の整数を表してもよい。
【００３１】
式４中、ｎは、０または１の整数、好ましくは、１の整数を表してもよく、ｇは、１〜４の整数、好ましくは、１または２の整数を表してもよく、ｈは、１〜３の整数、好ましくは、１または２の整数を表してもよい。
【００３２】
式４中、Ｗは、−ＮＲ１０−、−Ｏ−、−Ｓ−、または−ＣＲ１１Ｒ１２−、好ましくは、−ＮＲ１０−を表してもよい。
【００３３】
式４中、Ｒ１０は、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、または置換もしくは非置換の（３〜３０員）ヘテロアリール、好ましくは、置換または非置換の（Ｃ６−Ｃ２０）アリール、より好ましくは、非置換の（Ｃ６−Ｃ１８）アリール、例えば、非置換フェニルを表してもよい。
【００３４】
式４中、Ｒ１１及びＲ１２は、それぞれ独立して、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、または置換もしくは非置換の（３〜３０員）ヘテロアリール、好ましくは、置換または非置換の（Ｃ１−Ｃ２０）アルキル、より好ましくは、非置換の（Ｃ１−Ｃ１５）アルキル、例えば、非置換メチルを表してもよい。
【００３５】
本明細書において、「（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル」は、１〜３０個、好ましくは、１〜２０個、より好ましくは、１〜１０個の炭素原子を有する直鎖または分岐鎖アルキルを指し、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−ブチルなどが挙げられる。「（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル」は、３〜３０個、好ましくは、３〜２０個、より好ましくは、３〜７個の環骨格炭素原子を有する単環式または多環式炭化水素を指し、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る。さらに、「（Ｃ６−Ｃ３０）アリール（エン）」は、芳香族炭化水素に由来しかつ６〜３０個、好ましくは、６〜２０個、より好ましくは、６〜１５個の環骨格炭素原子を有する単環式環または縮合環を指し、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、フルオランテニルなどが挙げられる。「（３〜３０員）ヘテロアリール（エン）」は、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個、好ましくは、１〜４個のヘテロ原子を含む、３〜３０個、好ましくは、５〜２５個の環骨格原子を有するアリール基を指し、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ってもよく、部分的に飽和であってもよく、少なくとも１つのヘテロアリールまたはアリール基を単結合（複数可）によって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ってもよく、かつフリル、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、ピリダジニルなどの単環式環型ヘテロアリール、なら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、ベンゾインドリル、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の縮合環型ヘテロアリールが挙げられる。さらに、「ハロゲン」としては、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、及びＩが挙げられる。
【００３６】
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。本開示の式１〜４中のＲ１〜Ｒ１２、Ｌ１、Ａｒ１、Ａｒ２、及びＺ中、置換されたアルキル、置換されたアリール（エン）、置換されたヘテロアリール（エン）、置換されたシクロアルキル、置換されたアルコキシ、置換されたトリアルキルシリル、置換されたジアルキルアリールシリル、置換されたアルキルジアリールシリル、置換されたトリアリールシリル、置換されたモノまたはジ−アルキルアミノ、置換されたモノまたはジ−アリールアミノ、置換されたアルキルアリールアミノ、及び置換された単環式または多環式の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、カルボキシ、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、非置換または（Ｃ６−Ｃ３０）アリールで置換された（３〜３０員）ヘテロアリール、非置換あるいはシアノ、（３〜３０員）ヘテロアリール、またはモノもしくはジ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールアミノで置換された（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、モノまたはジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルアミノ、モノまたはジ（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）アリール（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つであり、好ましくは、それぞれ独立して、（Ｃ１−Ｃ６）アルキル、非置換または（５〜２５員）ヘテロアリールもしくはジ（Ｃ６−Ｃ２５）アリールアミノで置換された（Ｃ６−Ｃ２５）アリール、非置換または（Ｃ６−Ｃ２５）アリールで置換された（５〜２５員）ヘテロアリール、モノまたはジ（Ｃ６−Ｃ２０）アリールアミノ、及び（Ｃ１−Ｃ２０）アルキル（Ｃ６−Ｃ２５）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個のヘテロ原子で炭素原子（複数可）が置換され得る、置換または非置換の（Ｃ５−Ｃ３０）、単環式または多環式の脂環式環または芳香族環を形成してもよく、置換基は、非置換メチル、カルバゾリルもしくはジフェニルアミノで置換されたもしくは非置換のフェニル、非置換ビフェニル、非置換ナフチル、メチルで置換されたフルオレニル、メチルで置換されたベンゾフルオレニル、非置換ジベンゾチオフェニル、非置換もしくはフェニルで置換されたカルバゾリル、非置換もしくはフェニルで置換されたベンゾカルバゾリル、非置換ジベンゾカルバゾリル、フェニルで置換されたピリミジニル、非置換ベンゾナフトチオフェニル、または非置換ジ（Ｃ６−Ｃ１２）アリールアミノを含んでもよく、あるいは、隣接する置換基（複数可）に連結して、フェニルで置換されたインドール環、フェニルで置換されたベンゾインドール環、非置換ベンゼン環、メチルで置換されたベンジンデン環、またはメチルで置換されたインデン環を形成してもよい。
【００３７】
具体的には、式１の化合物は、以下を含むが、これらに限定されない。
【００３８】
【化３−１】
2018533844.tif 000005
【００３９】
【化３−２】
2018533844.tif 000006
【００４０】
【化３−３】
2018533844.tif 000007
【００４１】
【化３−４】
2018533844.tif 000008
【００４２】
本開示の有機電界発光デバイスは、第１の電極、第１の電極に対向する第２の電極、第１の電極と第２の電極との間の発光層、及び発光層と第２の電極との間の電子輸送ゾーンを備えてもよく、電子輸送ゾーンは、上記の式１によって表される化合物を含んでもよい。さらに、本開示の有機電界発光デバイスは、第１の電極、第１の電極に対向する第２の電極、第１の電極と第２の電極との間の発光層、ならびに発光層と第２の電極との間の電子輸送ゾーン及び電子緩衝層を備えてもよく、電子輸送ゾーン及び／または電子緩衝層は、上記の式１によって表される化合物を含む。電子緩衝層は、パネル製造プロセス中に高温に曝露されたとき、電流特性が変化し得、輝度の変化を引き起こし得るという問題を解決し得る。この点で、電子緩衝層を有するＯＬＥＤに関して、そのような電子緩衝層に含有された化合物の特性は、ＯＬＥＤが電子緩衝層が含まれないＯＬＥＤと同様の電流特徴を有し、ＯＬＥＤが高温への曝露に対する安定性を有することができるために重要である。
【００４３】
上記の式１によって表される化合物は、高い電気陰性度及び電子豊富基、ならびに剛性特徴を提供するフェナントレンとオキサゾールまたはフェナントレンとチアゾールとの間の融合構造を有する、フェナントロオキサゾール及びフェナントロチアゾール化合物を含む。それにより、上記の式１によって表される化合物は、容易な分子間遷移を提供することができる。さらに、そのような分子間積層の蓄積は、容易な水平分子配向を提供することができ、次いで、急速な電子流特徴を提供することができる。その結果、本開示の化合物は、低い駆動電圧、ならびに有機電界発光デバイスの効率及び寿命の改善を提供することに大いに寄与することができる。これらのデバイス特徴は、パネル製造プロセス中の高温への曝露に対する安定性及び性能改善に対して大きな効果を有する。
【００４４】
本開示の一態様によると、式１によって表される化合物を含む電子緩衝材料が提供される。電子緩衝材料は、電子流を制御する材料を示す。したがって、電子緩衝材料は、例えば、電子をトラップする、電子を遮断する、または電子輸送ゾーンと発光層との間のエネルギー障壁を低下させる材料であってもよい。具体的には、電子緩衝材料は、有機電界発光デバイスのためのものであってもよい。有機電界発光デバイスにおいて、電子緩衝材料は、電子緩衝層を調製するために使用されてもよく、または電子輸送ゾーンもしくは発光層などの別の領域に組み込まれてもよい。電子緩衝層は、有機電界発光デバイス発光層と電子輸送ゾーンとの間に、または電子輸送ゾーンと第２の電極との間に形成されてもよい。電子緩衝材料は、有機電界発光デバイスを調製するために従来使用されている材料をさらに含んでもよい、混合物または組成物であってもよい。
【００４５】
以下、図１を参照して、有機電界発光デバイスの構造及びそれを調製するための方法が詳述される。
【００４６】
図１は、基材１０１、基材１０１上に形成された第１の電極１１０、第１の電極１１０上に形成された有機層１２０、有機層１２０上に形成され、かつ第１の電極１１０に対向する第２の電極１３０を備える、有機電界発光デバイス１００を示す。
【００４７】
有機層１２０は、正孔注入層１２２、正孔注入層１２２上に形成された正孔輸送層１２３、正孔輸送層１２３上に形成された発光層１２５、発光層１２５上に形成された電子緩衝層１２６、及び電子緩衝層１２６上に形成された電子輸送ゾーン１２９を備え、電子輸送ゾーン１２９は、電子緩衝層１２６上に形成された電子輸送層１２７、及び電子輸送層１２７上に形成された電子注入層１２８を備える。正孔注入層１２２、正孔輸送層１２３、発光層１２５、電子緩衝層１２６、ならびに電子輸送層１２７及び電子注入層１２８は、単一層であってもよく、または２つ以上の層からなってもよい。
【００４８】
基材１０１は、ガラス基材、プラスチック基材、または金属基材などの有機電界発光デバイスのための任意の従来の基材であってもよい。
【００４９】
第１の電極１１０は、アノードであってもよく、高仕事関数材料で調製されてもよい。
【００５０】
正孔注入層１２２は、当該技術分野において既知の任意の正孔注入材料で調製されてもよい。既知の材料としては、銅フタロシアニンなどのフタロシアニン、ＭＴＤＡＴＡ（４，４’，４”−トリス［（３−メチルフェニル）フェニルアミノ］トリフェニルアミン）、２−ＴＮＡＴＡ（４，４’，４”−トリス［２−ナフチル（フェニル）アミノ］トリフェニルアミン）、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）、Ｐａｎｉ／ＤＢＳＡ（ポリアニリン／ドデシルベンゼンスルホン酸）、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ（ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（４−スチレンスルホン酸塩））、Ｐａｎｉ／ＣＳＡ（ポリアニリン／カンホスルホン酸）、またはＰａｎｉ／ＰＳＳ（ポリアニリン）／ポリ（４−スチレンスルホン酸塩））などが挙げられ得るが、これらに限定されない。
【００５１】
さらに、正孔注入層１２２は、以下の式２００によって表される化合物から形成されてもよい。
【００５２】
【化４】
2018533844.tif 000009
【００５３】
式中、Ｒは、シアノ（−ＣＮ）、ニトロ（−ＮＯ２）、フェニルスルホニル（−ＳＯ２（Ｃ６Ｈ５））、シアノまたはニトロ置換の（Ｃ２−Ｃ５）アルケニル、及びシアノまたはニトロ置換フェニルからなる群から選択されてもよい。
【００５４】
式２００の化合物は、結晶化される特徴を有する。したがって、化合物を使用することによって、正孔注入層１２２は強度を有することができる。式２００の化合物の例としては、ＨＡＴ−ＣＮ（１，４，５，８，９，１１−ヘキサアザトリフェニレン−ヘキサカルボニトリル）が挙げられる。
【００５５】
正孔輸送層１２３は、当該技術分野において既知の任意の正孔輸送材料で調製されてもよい。既知の材料の例としては、芳香族アミン誘導体、特にビフェニルジアミン誘導体、例えば、ＴＰＤ（Ｎ，Ｎ’−ビス−（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン）、Ｎ４，Ｎ４，Ｎ４’，Ｎ４’−テトラ（［１，１’−ビフェニル］−４−イル）−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン、及び以下の化合物が挙げられ得るが、これらに限定されない。
【００５６】
【化５】
2018533844.tif 000010
【００５７】
発光層１２５は、ホスト化合物及びドーパント化合物で調製されてもよい。使用されるホスト化合物及びドーパント化合物の種類は、特に制限されず、当該技術分野において既知の化合物から選択されてもよい。ホスト化合物及びドーパント化合物の例は、以下に記載される。発光層１２５がホスト及びドーパントを含む場合、ドーパントは、発光層のドーパント及びホストの総量に基づき、約２５重量％未満、好ましくは、１７重量％未満の量でドープされ得る。発光層１２５が２つ以上の層からなる場合、層のそれぞれは、互いと異なる色を放出するように調製されてもよい。例えば、デバイスは、青色、赤色、及び緑色をそれぞれ放出する３つの発光層１２５を調製することによって、白色光を放出してもよい。さらに、デバイスは、必要に応じて、黄色または橙色を放出する発光層を含んでもよい。
【００５８】
電子緩衝層１２６は、本開示の式１の化合物または電子緩衝材のための他の化合物を用いてもよい。電子緩衝層１２６の厚さは、１ｎｍ以上であるが、特にこれに限定されない。具体的には、電子緩衝層１２６の厚さは、２ｎｍ〜２００ｎｍの範囲内であってもよい。電子緩衝層１２６は、真空蒸着、湿膜形成法、レーザー誘起熱画像化などの既知の様々な方法を使用することによって、発光層１２５上に形成されてもよい。電子緩衝層１２６は、以下の式２０によって表される化合物を含んでもよい。
【００５９】
【化６】
2018533844.tif 000011
【００６０】
式中、
Ａは、置換または非置換の（５〜３０員）ヘテロアリールを表し、
Ｌは、単結合、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリーレン、または置換もしくは非置換の（５〜３０員）ヘテロアリーレンを表し、
Ｒ２１は、以下の式２０ａまたは２０ｂを表す。
【００６１】
【化７】
2018533844.tif 000012
【００６２】
Ｒ２２は、水素、重水素、ハロゲン、シアノ、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、置換もしくは非置換の（５〜３０員）ヘテロアリール、置換もしくは非置換の（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシ、置換もしくは非置換のトリ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルシリル、置換もしくは非置換のトリ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、置換もしくは非置換のジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルジ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、置換もしくは非置換のモノもしくはジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルアミノ、置換もしくは非置換のモノもしくはジ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールアミノ、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、または以下の式２１を表すか、あるいは、カルバゾール骨格と縮合して、置換または非置換ベンゾカルバゾールを形成してもよい。
【００６３】
【化８】
2018533844.tif 000013
【００６４】
Ｘは、Ｏ、Ｓ、ＣＲ３１Ｒ３２、ＮＲ３３、またはＳｉＲ３３Ｒ３４を表し、
Ｒ２３は、水素、重水素、ハロゲン、シアノ、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、置換もしくは非置換の（５〜３０員）ヘテロアリール、置換もしくは非置換の（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシ、置換もしくは非置換のトリ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルシリル、置換もしくは非置換のトリ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、置換もしくは非置換のジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルジ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、置換もしくは非置換のモノもしくはジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルアミノ、置換もしくは非置換のモノもしくはジ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールアミノ、または置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリールアミノを表し、
Ｒ２４、Ｒ２５、Ｒ２７、及びＲ３０は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、シアノ、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、置換もしくは非置換の（５〜３０員）ヘテロアリール、置換もしくは非置換の（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシ、置換もしくは非置換のトリ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルシリル、置換もしくは非置換のトリ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、置換もしくは非置換のジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルジ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、置換もしくは非置換のモノもしくはジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルアミノ、置換もしくは非置換のモノもしくはジ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールアミノ、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個のヘテロ原子で炭素原子（複数可）が置換され得る、置換または非置換の（Ｃ３−Ｃ３０）、単環式または多環式の脂環式環または芳香族環を形成してもよく、
Ｒ２６、Ｒ２８、及びＲ２９は、それぞれ独立して、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、置換もしくは非置換の（５〜３０員）ヘテロアリール、置換もしくは非置換の（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル、置換もしくは非置換のモノもしくはジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルアミノ、置換もしくは非置換のモノもしくはジ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールアミノ、または置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリールアミノを表し、
Ｒ３１〜Ｒ３４は、それぞれ独立して、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、または置換もしくは非置換の（５〜３０員）ヘテロアリールを表すか、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個のヘテロ原子で炭素原子（複数可）が置換され得る、置換または非置換の（Ｃ３−Ｃ３０）、単環式または多環式の脂環式環または芳香族環を形成してもよく、
ａａ、ｃｃ、ｄｄ、ｅｅ、及びｆｆは、それぞれ独立して、０〜４の整数を表し、ａａ、ｃｃ、ｄｄ、ｅｅ、またはｆｆが２以上の整数である場合、Ｒ２２、Ｒ２４、Ｒ２５、Ｒ２７、またはＲ３０のそれぞれは、同じでも異なっていてもよく、
ｂｂは、０〜３の整数を表し、ｂｂが２以上の整数である場合、Ｒ２３のそれぞれは、同じでも異なっていてもよく、
ｎｎは、０または１の整数を表し、ｍｍは、１または２の整数を表し、
＊は、カルバゾール骨格への結合部位を表し、
ヘテロアリール（エン）は、Ｂ、Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｓｉ、及びＰから選択される１つ以上のヘテロ原子を含有する。
【００６５】
式２０中、Ａは、好ましくは、置換もしくは非置換の窒素含有（５〜３０員）ヘテロアリール、より好ましくは、置換もしくは非置換の窒素含有（６〜２０員）ヘテロアリールを表してもよい。具体的には、Ａ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ニル、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ル、置換もしくは非置換のイソキノリル、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、または置換もしくは非置換のナフチリジニル、より具体的には、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ニル、置換もしくは非置換のトリアジニル、または置換もしくは非置換のピラジニルを表してもよい。
【００６６】
式２０中、Ｌは、好ましくは、単結合または置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ２０）アリーレン、より好ましくは、単結合または非置換の（Ｃ６−Ｃ１８）アリーレンを表してもよい。具体的には、Ｌは、単結合、置換もしくは非置換フェニル、置換もしくは非置換ナフチル、置換もしくは非置換ビフェニル、置換もしくは非置換テルフェニル、置換もしくは非置換フェニルナフチル、または置換もしくは非置換ナフチルフェニルを表してもよい。
【００６７】
式２０中、Ｒ２２は、好ましくは、水素、重水素、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ２０）アリール、置換もしくは非置換の（５〜２０員）ヘテロアリール、置換もしくは非置換のモノもしくはジ（Ｃ６−Ｃ２０）アリールアミノ、または式２１を表してもよく、あるいは、カルバゾール骨格と縮合して、置換または非置換のベンゾカルバゾールを形成してもよい。具体的には、Ｒ２２は、水素または置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ２０）アリールを表してもよい。より具体的には、Ｒ２２は、水素、置換もしくは非置換フェニル、置換もしくは非置換のジベンゾチオフェニル、置換もしくは非置換のジベンゾフラニル、置換もしくは非置換のカルバゾリル、置換もしくは非置換のジフェニルアミノ、置換もしくは非置換のフルオレニル、または式２１を表してもよく、あるいは、カルバゾール骨格と縮合して、置換または非置換のベンゾカルバゾールを形成してもよい。
【００６８】
式２１中、Ｘは、好ましくは、Ｏ、Ｓ、ＣＲ３１Ｒ３２、またはＮＲ３３を表してもよい。Ｒ３０は、好ましくは、水素または（Ｃ１−Ｃ２０）アルキルを表してもよい。Ｒ３１〜Ｒ３４は、それぞれ独立して、好ましくは、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ１０）アルキル、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ２０）アリール、または置換もしくは非置換の（５〜２０員）ヘテロアリール、具体的には、水素、（Ｃ１−Ｃ６）アルキル、フェニル、ナフチル、またはビフェニルを表してもよい。
【００６９】
式２０中、Ｒ２３、Ｒ２４、Ｒ２５、及びＲ２７は、それぞれ独立して、好ましくは、水素または置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ２０）アルキルを表してもよい。具体的には、Ｒ２３、Ｒ２４、Ｒ２５、及びＲ２７は、水素を表してもよい。
【００７０】
式２０中、Ｒ２６、Ｒ２８、及びＲ２９は、それぞれ独立して、好ましくは、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ２０）アルキル、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ２０）アリール、または置換もしくは非置換の（６〜２０員）ヘテロアリール、より好ましくは、置換または非置換の（Ｃ６−Ｃ２０）アリールを表してもよい。具体的には、Ｒ２６、Ｒ２８、及びＲ２９は、それぞれ独立して、置換もしくは非置換フェニル、置換もしくは非置換のビフェニ、または置換もしくは非置換のナフチルを表してもよい。
【００７１】
具体的には、式２０の化合物は、以下を含むが、これらに限定されない。
【００７２】
【化９−１】
2018533844.tif 000014
【００７３】
【化９−２】
2018533844.tif 000015
【００７４】
【化９−３】
2018533844.tif 000016
【００７５】
電子輸送ゾーン１２９は、電子が第２の電極から発光層に輸送されるゾーンを意味する。電子輸送ゾーン１２９は、電子輸送化合物、還元性ドーパント、またはこれらの組み合わせを含むことができる。電子輸送化合物は、オキサゾール系化合物、イソオキサゾール系化合物、トリアゾール系化合物、イソチアゾール系化合物、オキサジアゾール系化合物、チアジアゾール系化合物、ペリレン系化合物、アントラセン系化合物、アルミニウム錯体、及びガリウム錯体を含む群から選択される少なくとも１つであってもよい。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、及びハロゲン化物、酸化物、及びこれらの錯体から選択されてもよい。具体的には、還元性ドーパントとしては、キノリン酸リチウム、キノリン酸ナトリウム、キノリン酸セシウム、キノリン酸カリウム、ＬｉＦ、ＮａＣｌ、ＣｓＦ、Ｌｉ２Ｏ、ＢａＯ、及びＢａＦ２が挙げられるが、これらに限定されない。加えて、電子輸送ゾーン１２９は、電子輸送層１２７、電子注入層１２８、またはそれらの両方を含むことができる。電子輸送層１２７及び電子注入層１２８は、それぞれ、２つ以上の層からなってもよい。電子輸送層１２７は、式１によって表される化合物を含む電子輸送材料、または既知の電子輸送材料を含むことができる。既知の電子輸送材料の例としては、上記の電子輸送化合物が挙げられ得るが、これに限定されない。加えて、電子輸送層１２７は、上記の還元性ドーパントをさらに含むことができる。
【００７６】
電子注入層１２８は、当該技術分野において既知の任意の電子注入材料で調製されてもよく、キノリン酸リチウム、キノリン酸ナトリウム、キノリン酸セシウム、キノリン酸カリウム、ＬｉＦ、ＮａＣｌ、ＣｓＦ、Ｌｉ２Ｏ、ＢａＯ、及びＢａＦ２が挙げられるが、これらに限定されない。
【００７７】
第２の電極１３０は、カソードであってもよく、低仕事関数材料で調製されてもよい。
【００７８】
図１に示される有機電界発光デバイスに関する上記の記載は、本発明の一実施形態を説明することを目的とし、決して本発明の範囲を制限することを意図しない。有機電界発光デバイスは、別の方法で構成され得る。例えば、発光層及び電子緩衝層を除いて、正孔注入層などのいずれか１つの任意の構成要素が、図１の有機電界発光デバイスに含まれなくてもよい。加えて、任意の構成要素がその中にさらに含まれてもよく、正孔阻止層、電子阻止層、不純物層、例えば、ｎドーピング層及びｐドーピング層、正孔補助層、ならびに補助発光層のうちの１つ以上が挙げられる。正孔補助層または補助発光層は、正孔輸送層と発光層との間に挿入され、正孔移動度を調整する。正孔補助層または補助発光層は、有機電界発光デバイスの効率及び寿命の改善を提供する効果を有する。有機電界発光デバイスは、発光層が不純物層の両側のそれぞれに配置される両側発光型であってもよい。不純物層上の２つの発光層は、異なる色を放出してもよい。有機電界発光デバイスは、第１の電極が透明電極であり、第２の電極が反射電極である、底部発光型であってもよい。有機電界発光デバイスは、第１の電極が反射電極であり、第２の電極が透明電極である、頂部発光型であってもよい。有機電界発光デバイスは、カソード、電子輸送層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、及びアノードが基材上で順次に積層される、反転型構造を有してもよい。
【００７９】
図２は、本開示の一実施形態に従った、有機電界発光デバイスの正孔輸送層、発光層、電子緩衝層、及び電子輸送ゾーン間のエネルギーバンド図を示す。
【００８０】
図２中、正孔輸送層１２３、発光層１２５、電子緩衝層１２６、及び電子輸送ゾーン１２９は、順次に積層される。カソードから注入される電子（ｅ−）は、電子輸送ゾーン１２９及び電子緩衝層１２６を通して発光層１２５に輸送される。
【００８１】
第１の電極及び第２の電極ならびに発光層を備える有機電界発光デバイスにおいて、発光層と第２の電極との間に電子緩衝層を挿入することによって、電子注入は、電子緩衝層の電子親和力ＬＵＭＯ（最低空軌道）エネルギーによって制御され得る。
【００８２】
ＬＵＭＯ（「最低空軌道」）及びＨＯＭＯ（「最高被占軌道」）は、負のエネルギーレベルを有する。しかしながら、便宜上、ＬＵＭＯエネルギーレベル及びＨＯＭＯエネルギーレベルは、本開示において絶対値によって示される。したがって、ＬＵＭＯエネルギーレベルとＨＯＭＯエネルギーレベルとの間の比較は、それらの絶対値に基づき実施される。本開示において、ＬＵＭＯエネルギーレベル及びＨＯＭＯエネルギーレベルは、密度汎関数理論（ＤＦＴ）によって計算される。
【００８３】
本開示のＯＬＥＤにおいて、電子緩衝層のＬＵＭＯエネルギーレベルは、ホスト化合物のＬＵＭＯエネルギーレベルよりも高くてもよい。具体的には、電子緩衝層とホスト化合物との間のＬＵＭＯエネルギーレベルの差は、０．２ｅＶ〜０．３ｅＶ以下、好ましくは、約±０．１ｅＶであってもよい。例えば、電子緩衝層及びホスト化合物のＬＵＭＯエネルギーレベルは、それぞれ約１．８ｅＶ及び約１．６ｅＶであってもよく、したがって、ＬＵＭＯエネルギーレベルの差は、約０．２ｅＶであってもよい。ホスト化合物と電子緩衝層との間のＬＵＭＯ障壁は、駆動電圧の増加を引き起こし得、電子緩衝層内に含まれる式１の化合物は、電子輸送層と発光層との間の容易な電子注入に好適なＬＵＭＯエネルギーレベルを形成させ得る。したがって、本開示のＯＬＥＤは、低い駆動電圧、高い発光効率、及び長い寿命を有することができる。本明細書において、具体的には、電子緩衝層のＬＵＭＯエネルギーレベルは、電子緩衝層内に含まれる式１の化合物のＬＵＭＯエネルギーレベルを示し得る。
【００８４】
本開示のＯＬＥＤにおいて、電子緩衝層のＬＵＭＯエネルギーレベルは、電子輸送ゾーンのＬＵＭＯエネルギーレベルよりも低くても高くてもよい。例えば、電子緩衝層及び電子輸送ゾーンのＬＵＭＯエネルギーレベルは、それぞれ約１．８ｅＶ及び約１．９ｅＶであってもよく、したがって、ＬＵＭＯエネルギーレベルの差は、約０．１ｅＶであってもよい。電子緩衝層のＬＵＭＯエネルギーレベルにより、電子は、電子緩衝層を通して発光層に容易に注入され得る。しかしながら、電子輸送ゾーンのＬＵＭＯエネルギーレベルは、約１．７ｅＶ以上または約１．９ｅＶ以上であってもよい。例えば、電子緩衝層及び電子輸送ゾーンのＬＵＭＯエネルギーレベルは、それぞれ約１．７ｅＶ及び約１．９ｅＶであってもよく、したがって、ＬＵＭＯエネルギーレベルの差は、約０．２ｅＶであってもよい。上記の通り、電子緩衝層内に含まれる本開示の化合物は、電子緩衝層と電子輸送ゾーンとの間の障壁にもかかわらず、電子流の急速を提供することができる。
【００８５】
概して、電子緩衝層のＬＵＭＯエネルギーレベルは、ホスト化合物のＬＵＭＯエネルギーレベルと電子輸送ゾーンのＬＵＭＯエネルギーレベルとの中央であってもよい。例えば、ＬＵＭＯエネルギーレベルは、以下の関係：電子輸送ゾーン＞電子緩衝層＞ホスト化合物を有してもよい。上記のＬＵＭＯ関係に従って、電子は、カスケードによって電子輸送ゾーンから電子緩衝層を通して発光層に好適に注入され得、したがって、式１の化合物を含む電子緩衝層は、発光層に電子を容易に輸送することができる。したがって、本開示の有機電界発光デバイスは、低い駆動電圧、高い発光効率、及び長い寿命を有することができる。
【００８６】
ＬＵＭＯエネルギーレベルは、既知の様々な方法によって容易に測定され得る。概して、サイクリック・ボルタンメトリまたは紫外光電子分光法（ＵＰＳ）が使用されてもよい。したがって、当業者は、本開示の電子緩衝層、ホスト材料、及び電子輸送ゾーンを容易に具体化することができるように、ＬＵＭＯエネルギーレベルに関する上記の関係を満たす、電子緩衝層、ホスト材料、及び電子輸送ゾーンを容易に理解及び決定することができる。ＨＯＭＯエネルギーレベルは、ＬＵＭＯエネルギーレベルと同じ方法で容易に測定され得る。
【００８７】
本開示で使用されるホスト化合物は、リン光ホスト化合物または蛍光ホスト化合物であってもよい。使用されるホスト化合物の種類は、特に制限されず、上記のＬＵＭＯエネルギーレベルを有し、かつ当該技術分野において既知の化合物から選択される化合物であってもよい。具体的には、ホスト化合物は、蛍光ホスト化合物であってもよい。蛍光ホスト化合物は、以下の式３０によって表されるアントラセン系化合物であってもよい。
【００８８】
【化１０】
2018533844.tif 000017
【００８９】
式中、Ａｒ３１及びＡｒ３２は、それぞれ独立して、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、または置換もしくは非置換の（５〜３０員）ヘテロアリールを表し、Ａｒ３３及びＡｒ３４は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、シアノ、ニトロ、ヒドロキシ、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、置換もしくは非置換の（５〜３０員）ヘテロアリール、置換もしくは非置換の（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシ、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルシリル、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、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、または−ＮＲ４１Ｒ４２を表し、Ｒ４１及びＲ４２は、それぞれ独立して、水素、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、または置換もしくは非置換の（５〜３０員）ヘテロアリールを表すか、あるいは、互いに結合して、窒素、酸素、及び硫黄から選択される少なくとも１個のヘテロ原子で炭素原子（複数可）が置換され得る、（Ｃ３−Ｃ３０）、単環式または多環式の脂環式環または芳香族環を形成してもよく、ｇｇ及びｈｈは、それぞれ独立して、１〜４の整数を表し、ｇｇまたはｈｈは、２以上の整数であり、Ａｒ３３またはＡｒ３４のそれぞれは、同じであっても異なってもよい。
【００９０】
式３０中、Ａｒ３１及びＡｒ３２は、それぞれ独立して、好ましくは、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリールを表してもよい。具体的には、Ａｒ３１及びＡｒ３２は、それぞれ独立して、置換もしくは非置換フェニル、置換もしくは非置換ビフェニル、置換もしくは非置換のナフチル、置換もしくは非置換アントラセニル、置換もしくは非置換フェナントレニル、置換もしくは非置換ナフタセニル、置換もしくは非置換フルオランテニル、置換もしくは非置換ピレニル、または置換もしくは非置換クリセニルを表してもよい。式３０中、Ａｒ３３及びＡｒ３４は、それぞれ独立して、好ましくは、水素、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ２１）アリール、置換もしくは非置換の（５〜２１員）ヘテロアリール、または−ＮＲ４１Ｒ４２を表してもよい。
【００９１】
具体的には、式３０の化合物は、以下を含むが、これらに限定されない。
【００９２】
【化１１】
2018533844.tif 000018
【００９３】
本開示で使用されるドーパント化合物は、リン光ドーパント化合物または蛍光ドーパントト化合物であってもよい。具体的には、ドーパント化合物は、蛍光ドーパント化合物であってもよい。蛍光ドーパント化合物は、以下の式４０によって表される縮合多環式アミン誘導体であってもよい。
【００９４】
【化１２】
2018533844.tif 000019
【００９５】
式中、Ａｒ４１は、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ５０）アリールまたはスチリルを表し、Ｌａは、単結合、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリーレン、または置換もしくは非置換の３〜３０員）ヘテロアリーレンを表し、Ａｒ４２及びＡｒ４３は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、または置換もしくは非置換の３〜３０員）ヘテロアリールを表すか、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個のヘテロ原子で炭素原子（複数可）が置換され得る、（Ｃ３−Ｃ３０）、単環式または多環式の脂環式環または芳香族環を形成してもよく、ｊｊは、１または２を表し、ｊｊは、２であり、
【００９６】
【化１３】
2018533844.tif 000020
【００９７】
のそれぞれは、同じでも異なってもよい。
【００９８】
Ａｒ４１のための好ましいアリールは、置換もしくは非置換フェニル、置換もしくは非置換フルオレニル、置換もしくは非置換アンスリル、置換もしくは非置換ピレニル、置換もしくは非置換クリセニル、置換もしくは非置換ベンゾフルオレニル、及びスピロ［フルオレン−ベンゾフルオレン］などを含む。
【００９９】
具体的には、式４０の化合物は、以下を含むが、これらに限定されない。
【０１００】
【化１４−１】
2018533844.tif 000021
【０１０１】
【化１４−２】
2018533844.tif 000022
【０１０２】
【化１４−３】
2018533844.tif 000023
【０１０３】
【化１４−４】
2018533844.tif 000024
【０１０４】
本開示の有機電界発光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つのリン光ドーパントである。本開示の有機電界発光デバイスのための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（Ｉｒ）、オスミウム（Ｏｓ）、銅（Ｃｕ）、または白金（Ｐｔ）の金属化錯体化合物から選択されてもよく、より好ましくは、イリジウム（Ｉｒ）、オスミウム（Ｏｓ）、銅（Ｃｕ）、または白金（Ｐｔ）のオルト金属化錯体化合物、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てもよい。
【０１０５】
以下の式１００〜１０２によって表される化合物は、本開示の有機電界発光デバイスに含まれるドーパントとして使用されてもよい。
【０１０６】
【化１５】
2018533844.tif 000025
【０１０７】
式中、Ｌｄは、以下の構造から選択される。
【０１０８】
【化１６】
2018533844.tif 000026
【０１０９】
Ｒ１００は、水素、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、または置換もしくは非置換の（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキルを表し、
Ｒ１０１〜Ｒ１０９及びＲ１１１〜Ｒ１２３は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換もしくは非置換の（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル、シアノ、または置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシを表し、Ｒ１２０〜Ｒ１２３は、それぞれ独立して、隣接する置換基（複数可）に連結して、縮合環、例えば、置換または非置換のキノリンを形成してもよく、
Ｒ１２４〜Ｒ１２７は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、または置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリールを表し、Ｒ１２４〜Ｒ１２７は、それぞれ独立して、隣接する置換基（複数可）に連結して、縮合環、例えば、置換もしくは非置換フルオレン、置換もしくは非置換ジベンゾチオフェン、または置換もしくは非置換ジベンゾフランを形成してもよく、
Ｒ２０１〜Ｒ２１１は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換もしくは非置換の（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル、または置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリールを表し、Ｒ２０１〜Ｒ２１１は、それぞれ独立して、隣接する置換基（複数可）に連結して、縮合環、例えば、置換もしくは非置換ジベンゾフラン、または置換もしくは非置換ジベンゾチオフェンを形成してもよく、
ｒ及びｓは、それぞれ独立して、１〜３の整数を表し、ｒまたはｓが２以上の整数である場合、Ｒ１００のそれぞれは、同じでも異なっていてもよく、
ｔは、１〜３の整数を表す。
【０１１０】
具体的には、リン光ドーパントは、以下を含む。
【０１１１】
【化１７−１】
2018533844.tif 000027
【０１１２】
【化１７−２】
2018533844.tif 000028
【０１１３】
【化１７−３】
2018533844.tif 000029
【０１１４】
【化１７−４】
2018533844.tif 000030
【０１１５】
本開示のＯＬＥＤは、式１の有機電界発光化合物を含み、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つの化合物をさらに含んでもよい。
【０１１６】
本開示のＯＬＥＤにおいて、有機層は、式１の化合物に加えて、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んでもよい。有機層は、発光層及び電荷発生層をさらに含んでもよい。
【０１１７】
本開示のＯＬＥＤにおいて、好ましくは、少なくとも１つの層（以下、「表面層」）は、一方または両方の電極（複数可）の内側表面（複数可）上に配置されてもよく、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。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、好ましくは、電界発光媒体層のアノード表面上に配置され、金属ハロゲン化物層または金属酸化物層が、好ましくは、電界発光媒体層のカソード表面上に配置される。そのような表面層は、有機電界発光デバイスのための動作安定性を提供する。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。
【０１１８】
本開示のＯＬＥＤにおいて、電子輸送化合物及び還元性ドーパントの混合領域、または正孔輸送化合物及び酸化性ドーパントの混合領域が、一対の電極の少なくとも１つの表面上に配置されてもよい。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電界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電界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、酸化性ドーパントには、様々なルイス酸及び受容体化合物が含まれ、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、及びそれらの混合物が含まれる。還元性ドーパント層は、２つ以上の発光層を有し、白色光を放出する、電界発光デバイスを調製するために、電荷発生層として用いられてもよい。
【０１１９】
本開示の有機電界発光デバイスの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、及びイオンめっき法などの乾式フィルム形成法、またはインクジェットプリンティング法、ノズルプリンティング法、スロットコーティング法、スピンコーティング法、ディップコーティング法、及び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。
【０１２０】
以下、本開示の有機電界発光化合物、化合物の調製方法、及び本開示の化合物を含む電子緩衝材料または電子輸送材料を含むＯＬＥＤの発光特性が、以下の実施例を参照して詳細に説明される。
【０１２１】
［実施例１］化合物Ｃ−２４の調製
【０１２２】
【化１８】
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【０１２３】
１）化合物１−１の調製
化合物Ａ（ＣＡＳ：１０４４１４６−１６−８、３６ｇ、１２４ｍｍｏｌ）、４−クロロ−２−ホルミルベンゼンボロン酸（２５．２ｇ、１３６ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（５．７ｇ、５．０ｍｍｏｌ）、炭酸ナトリウム（３３ｇ、１５０ｍｍｏｌ）、トルエン（６００ｍＬ）、ＥｔＯＨ（１５０ｍＬ）、及び蒸留水（１５０ｍＬ）を反応槽に添加した後、混合物を１４０℃で３時間撹拌した。反応の完了後、沈殿固体を蒸留水及びＭｅＯＨで洗浄した。さらなる精製なしで、得られた化合物１−１を次の反応で使用した。
【０１２４】
２）化合物１−２の調製
化合物１−１（４５．６ｇ、１３０ｍｍｏｌ）、（メトキシメチル）トリフェニル（メトキシメチル）トリフェニル（７４．３ｇ、２１７ｍｍｏｌ）、及びテトラヒドロフラン（１５００ｍＬ）を反応槽に導入した後、反応混合物を５分間撹拌し、次いで、それにカリウムｔｅｒｔ−ブトキシド（ＫＯｔＢｕ）（ＴＨＦ中１Ｍ、２２０ｍＬ）を０℃でゆっくり滴下した。混合物を室温までゆっくり温め、次いで、３時間さらに撹拌した。反応混合物に蒸留水を添加することによって反応を完了し、次いで、混合物を酢酸エチルで抽出した。抽出した有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させた後、ロータリーエバポレータを用いてそこから溶媒を除去した。残りの生成物をカラムクロマトグラフィによって精製して、化合物１−２（４８ｇ、収率：９７％）を得た。
【０１２５】
３）化合物１−３の調製
化合物１−２（４４．８ｇ、１１９ｍｍｏｌ）、イートン試薬（４．５ｍＬ）、及びクロロベンゼン（６００ｍＬ）を反応槽に導入した後、混合物を２時間還流下で撹拌した。反応を完了した後、混合物を室温まで冷却し、次いで、塩化メチレン（ＭＣ）で抽出した。抽出した有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させた後、ロータリーエバポレータを用いてそこから溶媒を除去した。残りの生成物をカラムクロマトグラフィによって精製して、化合物１−３（３６．３ｇ、収率：８９％）を得た。
【０１２６】
４）化合物Ｃ−２４の調製
化合物１−３（８ｇ、２３ｍｍｏｌ）、化合物Ｂ（ＣＡＳ：１０６０７３５−１４−９、９．５ｇ、２３ｍｍｏｌ）、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（Ｐｄ２（ｄｂａ）３）（１ｇ、１．１６ｍｍｏｌ）、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）（０．９５ｇ、２．３１ｍｍｏｌ）、ナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシド（ＮａＯｔＢｕ）（４．５ｇ、４６．３ｍｍｏｌ）、及びｏ−キシレン（１５０ｍＬ）を反応槽に添加した後、混合物を１７０℃で３時間撹拌した。反応の完了後、混合物をＭｅＯＨに滴下し、次いで、得られる個体を濾過した。得られた固体をカラムクロマトグラフィによって精製して、化合物Ｃ−２４（８．７ｇ、収率：６８％）を得た。
【０１２７】
［実施例２］化合物Ｃ−１の調製
【０１２８】
【化１９】
2018533844.tif 000032
【０１２９】
１）化合物２−１の調製
化合物Ｃ（１０ｇ、２９ｍｍｏｌ）、ビス（ピナコラト）ジボラン（８．８ｇ、３４．８ｍｍｏｌ）、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（Ｐｄ２（ｄｂａ）３）（１．３ｇ、１．４５ｍｍｏｌ）、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）（１．２ｇ、２．９ｍｍｏｌ）、酢酸カリウム（ＫＯＡｃ）（８．５ｇ、８７ｍｍｏｌ）、及び１，４−ジオキサン（１５０ｍＬ）を反応槽に添加した後、次いで、混合物を１４０℃で３時間撹拌した。反応の完了後、混合物を室温まで冷却し、次いで、酢酸エチルで抽出した。抽出した有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させた後、ロータリーエバポレータを用いてそこから溶媒を除去した。残りの生成物をカラムクロマトグラフィによって精製して、化合物２−１（１０．４ｇ、収率：８２％）を得た。
【０１３０】
２）化合物Ｃ−１の調製
化合物２−１（１０ｇ、２３．８ｍｍｏｌ）、２−クロロ−４，６−ジフェニルトリアジン（ＣＡＳ：３８４２−５５−５、６．４ｇ、２３．８ｍｍｏｌ）、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（Ｐｄ２（ｄｂａ）３）（１ｇ、１．１６ｍｍｏｌ）、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）（１ｇ、２．３１ｍｍｏｌ）、ナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシド（ＮａＯｔＢｕ）（４．５ｇ、４６．３ｍｍｏｌ）、及びｏ−キシレン（１５０ｍＬ）を反応槽に添加した後、混合物を１７０℃で３時間撹拌した。反応の完了後、混合物をＭｅＯＨに滴下し、次いで、得られる個体を濾過した。得られた固体をカラムクロマトグラフィによって精製して、化合物Ｃ−１（８．２ｇ、収率：５５％）を得た。
【０１３１】
［実施例３］化合物Ｃ−１７の調製
【０１３２】
【化２０】
2018533844.tif 000033
【０１３３】
化合物Ｃ（８ｇ、２３．１ｍｍｏｌ）、化合物Ｄ（ＣＡＳ：１４４８２９６−００−１、７．７ｇ、２３．１ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（１．４ｇ、１．１９ｍｍｏｌ）、Ｋ２ＣＯ３（８．２ｇ、６０ｍｍｏｌ）、トルエン（９０ｍＬ）、ＥｔＯＨ（３０ｍＬ）、及び蒸留水（３０ｍＬ）を反応槽に添加した後、混合物を１４０℃で３時間撹拌した。反応の完了後、沈殿固体を蒸留水及びＭｅＯＨで洗浄した。得られた化合物をカラムクロマトグラフィによって精製して、化合物Ｃ−１７（８．７ｇ、収率：７７％）を得た。
【０１３４】
［実施例４］化合物Ｃ−３９の調製
【０１３５】
【化２１】
2018533844.tif 000034
【０１３６】
１）化合物３−１の調製
化合物Ｅ（ＣＡＳ：９１３８３５−７６−４、４０ｇ、２１２．７ｍｍｏｌ）、ベンズアルデヒド（２７ｇ、２５５．２９ｍｍｏｌ）、シアン化ナトリウム（１０．４ｇ、２１２．７ｍｍｏｌ）、及びＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）（１０００ｍＬ）を反応槽に導入した後、混合物を１００℃で３時間撹拌した。反応溶液を室温まで冷却した後、溶液を酢酸エチルで抽出した。さらなる精製なしで、得られた化合物３−１を次の反応で使用した。
【０１３７】
２）化合物３−２の調製
化合物３−１（３５ｇ、１２８ｍｍｏｌ）、４−クロロ−２−ホルミルベンゼンボロン酸（２６ｇ、１４１ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（６ｇ、５．１ｍｍｏｌ）、炭酸ナトリウム（３４ｇ、３２０ｍｍｏｌ）、トルエン（６００ｍＬ）、ＥｔＯＨ（１５０ｍＬ）、及び蒸留水（１５０ｍＬ）を反応槽に添加した後、混合物を１４０℃で３時間撹拌した。反応の完了後、沈殿固体を蒸留水及びＭｅＯＨで洗浄した。さらなる精製なしで、得られた化合物３−２を次の反応で使用した。
【０１３８】
３）化合物３−３の調製
化合物３−２（１９ｇ、５６．９ｍｍｏｌ）、（メトキシメチル）トリフェニル（メトキシメチル）トリフェニル（２９．３ｇ、８５．４ｍｍｏｌ）、及びテトラヒドロフラン（５００ｍＬ）を反応槽に導入した後、反応混合物を５分間撹拌し、次いで、それにカリウムｔｅｒｔ−ブトキシド（ＫＯｔＢｕ）（ＴＨＦ中１Ｍ、８５ｍＬ）を０℃でゆっくり滴下した。混合物を室温までゆっくり温め、次いで、３時間さらに撹拌した。蒸留水を反応溶液に添加して、反応を停止させた後、溶液を酢酸エチルで抽出した。抽出した有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させた後、ロータリーエバポレータを用いてそこから溶媒を除去した。残りの生成物をカラムクロマトグラフィによって精製して、化合物３−３（１６．４ｇ、収率：８０％）を得た。
【０１３９】
４）化合物３−４の調製
化合物３−３（１４．４ｇ、３９．８ｍｍｏｌ）、イートン試薬（１．４ｍＬ）、及びクロロベンゼン（２００ｍＬ）を反応槽に導入した後、混合物を２時間還流下で撹拌した。反応を完了した後、混合物を室温まで冷却し、次いで、塩化メチレン（ＭＣ）で抽出した。抽出した有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させた後、ロータリーエバポレータを用いてそこから溶媒を除去した。残りの生成物をカラムクロマトグラフィによって精製して、化合物３−４（１１．１ｇ、収率：７９％）を得た。
【０１４０】
５）化合物Ｃ−３９の調製
化合物３−４（４ｇ、１２．１ｍｍｏｌ）、化合物Ｂ（ＣＡＳ：１０６０７３５−１４−９、４．９ｇ、１２．１ｍｍｏｌ）、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（Ｐｄ２（ｄｂａ）３）（０．５ｇ、０．６１ｍｍｏｌ）、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）（０．５ｇ、１．２１ｍｍｏｌ）、ナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシド（ＮａＯｔＢｕ）（２．３３ｇ、２４．３ｍｍｏｌ）、及びｏ−キシレン（１００ｍＬ）を反応槽に添加した後、混合物を１７０℃で３時間撹拌した。反応の完了後、混合物をＭｅＯＨに滴下し、次いで、得られる個体を濾過した。得られた固体をカラムクロマトグラフィによって精製して、化合物Ｃ−３９（８．７ｇ、収率：４７％）を得た。
【０１４１】
［実施例５］化合物Ｃ−４９の調製
【０１４２】
【化２２】
2018533844.tif 000035
【０１４３】
１）化合物２−１の調製
化合物２−１を実施例２と同じ方法で調製した。
【０１４４】
２）化合物Ｃ−４９の調製
化合物２−１（４．５ｇ、１０ｍｍｏｌ）、２−クロロ−４，６−ジフェニルピリミジン（ＣＡＳ：２９１５−１６−４、２．７ｇ、１０ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０．４７ｇ、０．４ｍｍｏｌ）、Ｋ２ＣＯ３（３．６ｇ、２６ｍｍｏｌ）、トルエン（５０ｍＬ）、ＥｔＯＨ（１３ｍＬ）、及び蒸留水（１３ｍＬ）を反応槽に添加した後、混合物を１２０℃で４時間撹拌した。反応の完了後、混合物をＭｅＯＨに滴下し、次いで、得られる個体を濾過した。得られた固体をカラムクロマトグラフィによって精製して、化合物Ｃ−４９（４．５ｇ、収率：７３％）を得た。
【０１４５】
［実施例６］化合物Ｃ−７５の調製
【０１４６】
【化２３】
2018533844.tif 000036
【０１４７】
１）化合物４−１の調製
化合物Ｆ（７．２ｇ、２１．８ｍｍｏｌ）、ビス（ピナコラト）ジボラン（６．６ｇ、２６．２ｍｍｏｌ）、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（Ｐｄ２（ｄｂａ）３）（１．０ｇ、１．１ｍｍｏｌ）、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）（０．８９ｇ、２．２ｍｍｏｌ）、酢酸カリウム（ＫＯＡｃ）（６．４ｇ、６５ｍｍｏｌ）、及び１，４−ジオキサン（１５０ｍＬ）を反応槽に添加した後、混合物を１４０℃で３時間撹拌した。反応の完了後、混合物を室温まで冷却し、次いで、混合物を酢酸エチルで抽出した。抽出した有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させた後、ロータリーエバポレータを用いてそこから溶媒を除去した。残りの生成物をカラムクロマトグラフィによって精製して、化合物４−１（５．２ｇ、収率：５７％）を得た。
【０１４８】
２）化合物Ｃ−７５の調製
化合物４−１（５．２ｇ、１２．３ｍｍｏｌ）、２−クロロ−４，６−ジフェニルピリミジン（ＣＡＳ：２９１５−１６−４、３．３ｇ、１２．３ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０．７１ｇ、０．６２ｍｍｏｌ）、Ｋ２ＣＯ３（４．２ｇ、３０ｍｍｏｌ）、トルエン（６０ｍＬ）、ＥｔＯＨ（２０ｍＬ）、及び蒸留水（２０ｍＬ）を反応槽に添加した後、混合物を１２０℃で４時間撹拌した。反応の完了後、混合物をＭｅＯＨに滴下し、次いで、得られる個体を濾過した。得られた固体をカラムクロマトグラフィ及び再結晶化によって精製して、化合物Ｃ−７５（５．３ｇ、収率：８２％）を得た。
【０１４９】
［実施例７］化合物Ｃ−１４０の調製
【０１５０】
【化２４】
2018533844.tif 000037
【０１５１】
１）化合物Ｇの調製
４−クロロ−２−ホルミルベンゼンボロン酸を５−クロロ−２−ホルミルボロン酸で置き換えたことを除いて、実施例４の化合物３−２の調製のための手順と同じ方法で、化合物Ｇを調製した。
【０１５２】
２）化合物５−１の調製
化合物Ｇ（１５ｇ、４５．５ｍｍｏｌ）、ビス（ピナコラト）ジボラン（１３．９ｇ、５４．６ｍｍｏｌ）、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（Ｐｄ２（ｄｂａ）３）（１．６ｇ、１．８ｍｍｏｌ）、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）（０．９ｇ、３．６４ｍｍｏｌ）、酢酸カリウム（ＫＯＡｃ）（１３ｇ、１３６ｍｍｏｌ）、及び１，４−ジオキサン（３５０ｍＬ）を反応槽に添加した後、混合物を１４０℃で３時間撹拌した。反応の完了後、混合物を室温まで冷却し、次いで、酢酸エチルで抽出した。抽出した有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させた後、ロータリーエバポレータを用いてそこから溶媒を除去した。残りの生成物をカラムクロマトグラフィによって精製して、化合物５−１（２０ｇ、収率：９９％）を得た。
【０１５３】
３）化合物Ｃ−１４０の調製
化合物５−１（１０ｇ、２２．７ｍｍｏｌ）、２−クロロ−４，６−ジフェニルピリミジン（ＣＡＳ：２９１５−１６−４、５．５ｇ、２０．６ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（１．２ｇ、１．０ｍｍｏｌ）、Ｋ２ＣＯ３（７．１ｇ、５６ｍｍｏｌ）、トルエン（９０ｍＬ）、ＥｔＯＨ（３０ｍＬ）、及び蒸留水（３０ｍＬ）を反応槽に添加した後、次いで、混合物を１２０℃で４時間撹拌した。反応の完了後、混合物をＭｅＯＨに滴下し、次いで、得られる個体を濾過した。得られた固体をカラムクロマトグラフィ及び再結晶化によって精製して、化合物Ｃ−１４０（５．５ｇ、収率：５１％）を得た。
【０１５４】
［実施例８］化合物Ｃ−１００の調製
【０１５５】
【化２５】
2018533844.tif 000038
【０１５６】
化合物５−１（１０ｇ、２３．７ｍｍｏｌ）、２−クロロ−４，６−ジフェニルトリアジン（ＣＡＳ：３８４２−５５−５、５．８ｇ、２１．６ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（１．２ｇ、１．０ｍｍｏｌ）、Ｋ２ＣＯ３（７．５ｇ、５９ｍｍｏｌ）、トルエン（９０ｍＬ）、ＥｔＯＨ（３０ｍＬ）、及び蒸留水（３０ｍＬ）を反応槽に添加した後、混合物を１２０℃で４時間撹拌した。反応の完了後、混合物をＭｅＯＨに滴下し、次いで、得られる個体を濾過した。得られた固体をカラムクロマトグラフィ及び再結晶化によって精製して、化合物Ｃ−１００（５．７ｇ、収率：５０％）を得た。
【０１５７】
［実施例９］化合物Ｃ−４５の調製
【０１５８】
【化２６】
2018533844.tif 000039
【０１５９】
１）化合物９−１の調製
化合物７−ブロモ−２−フェニル−ベンゾキサゾール（３７ｇ、１３５ｍｍｏｌ）、４−クロロ−２−ホルミルベンゼンボロン酸（２５ｇ、１３５ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（７．８ｇ、６．７ｍｍｏｌ）、炭酸ナトリウム（３５ｇ、３３８ｍｍｏｌ）、トルエン（６８０ｍＬ）、ＥｔＯＨ（１７０ｍＬ）、及び蒸留水（１７０ｍＬ）を反応槽に添加した後、混合物を１３０℃で３時間撹拌した。反応の完了後、沈殿固体を蒸留水及びＭｅＯＨで洗浄した。残りの生成物をカラムクロマトグラフィによって精製して、化合物９−１（２６ｇ、収率：６０％）を得た。
【０１６０】
２）化合物９−２の調製
化合物９−１（２６ｇ、８０．２ｍｍｏｌ）、（メトキシメチル）トリフェニル（メトキシメチル）トリフェニル（４１ｇ、１２０ｍｍｏｌ）、及びテトラヒドロフラン（８００ｍＬ）を反応槽に導入した後、反応混合物を５分間撹拌し、次いで、それにカリウムｔｅｒｔ−ブトキシド（ＫＯｔＢｕ）（ＴＨＦ中１Ｍ、１２０ｍＬ）を０℃でゆっくり滴下した。混合物を室温までゆっくり温め、次いで、３時間さらに撹拌した。蒸留水を反応溶液に添加して、反応を停止させた後、溶液を酢酸エチルで抽出した。抽出した有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させた後、ロータリーエバポレータを用いてそこから溶媒を除去した。残りの生成物をカラムクロマトグラフィによって精製して、化合物９−２（２５ｇ、収率：８７％）を得た。
【０１６１】
３）化合物９−３の調製
化合物９−２（２５ｇ、７０．２ｍｍｏｌ）、イートン試薬（３ｍＬ）、及びクロロベンゼン（３５０ｍＬ）を反応槽に導入した後、混合物を２時間還流下で撹拌した。反応を完了した後、混合物を室温まで冷却し、次いで、塩化メチレン（ＭＣ）で抽出した。抽出した有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させた後、ロータリーエバポレータを用いてそこから溶媒を除去した。残りの生成物をカラムクロマトグラフィによって精製して、化合物９−３（１３ｇ、収率：５６％）を得た。
【０１６２】
４）化合物９−４の調製
化合物９−３（１３ｇ、３９ｍｍｏｌ）、ビス（ピナコラト）ジボラン（１２ｇ、４７ｍｍｏｌ）、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（Ｐｄ２（ｄｂａ）３）（１．８ｇ、１．９ｍｍｏｌ）、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）（１．６ｇ、３．９ｍｍｏｌ）、酢酸カリウム（ＫＯＡｃ）（１１ｇ、１１８ｍｍｏｌ）、及び１，４−ジオキサン（３３０ｍＬ）を反応槽に添加した後、混合物を１３０℃で４時間撹拌した。反応の完了後、混合物を室温まで冷却し、次いで、酢酸エチルで抽出した。抽出した有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させた後、ロータリーエバポレータを用いてそこから溶媒を除去した。残りの生成物をカラムクロマトグラフィによって精製して、化合物９−４（１３ｇ、収率：８１％）を得た。
【０１６３】
５）化合物Ｃ−４５の調製
化合物９−４（１３ｇ、３１ｍｍｏｌ）、２−クロロ−４，６−ジフェニルトリアジン（８ｇ、３０ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（１．７ｇ、１．５ｍｍｏｌ）、Ｋ２ＣＯ３（１０ｇ、７５ｍｍｏｌ）、トルエン（１４０ｍＬ）、ＥｔＯＨ（３５ｍＬ）、及び蒸留水（３５ｍＬ）を反応槽に添加した後、混合物を１３０℃で４時間撹拌した。反応の完了後、沈殿固体を蒸留水及びＭｅＯＨで洗浄した。残りの生成物をカラムクロマトグラフィによって精製して、化合物Ｃ−４５（７．７ｇ、収率：４９％）を得た。
【０１６４】
［実施例１０］化合物Ｃ−１４１の調製
【０１６５】
【化２７】
2018533844.tif 000040
【０１６６】
化合物９−４（３ｇ、７．１ｍｍｏｌ）、２−（３−ブロモフェニル）−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（ＣＡＳ：８６４３７７−３１−１、３．０４ｇ、７．８ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０．４１ｇ、０．３６ｍｍｏｌ）、炭酸ナトリウム（１．９ｇ、１７．８ｍｍｏｌ）、トルエン（２４ｍＬ）、ＥｔＯＨ（６ｍＬ）、及び蒸留水（６ｍＬ）を反応槽に添加した後、混合物を１２０℃で４時間撹拌した。反応の完了後、混合物をＭｅＯＨに滴下し、次いで、得られる個体を濾過した。得られた固体をカラムクロマトグラフィ及び再結晶化によって精製して、化合物Ｃ−１４１（２．３ｇ、収率：５４％）を得た。
【０１６７】
［実施例１１］化合物Ｃ−１４２の調製
【０１６８】
【化２８】
2018533844.tif 000041
【０１６９】
化合物９−４（３．４８ｇ、８．３ｍｍｏｌ）、２−（［１，１’−ビフェニル］−４−イル）−４−クロロ−６−フェニル−１，３，５−トリアジン（ＣＡＳ：１４７２０６２−９４−４、３．５３ｇ、９．１ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０．４８ｇ、０．４１ｍｍｏｌ）、炭酸ナトリウム（２．２ｇ、２０．７ｍｍｏｌ）、トルエン（２８ｍＬ）、ＥｔＯＨ（７ｍＬ）、及び蒸留水（７ｍＬ）を反応槽に添加した後、混合物を１２０℃で５時間撹拌した。反応の完了後、混合物をＭｅＯＨに滴下し、次いで、得られる個体を濾過した。得られた固体をカラムクロマトグラフィ及び再結晶化によって精製して、化合物Ｃ−１４２（３．７ｇ、収率：７４％）を得た。
【０１７０】
［実施例１２］化合物Ｃ−１０１の調製
【０１７１】
【化２９】
2018533844.tif 000042
【０１７２】
１）化合物１０−１の調製
化合物Ａ（２０ｇ、７６．０ｍｍｏｌ）、ベンズアルデヒド（８．１ｇ、７６．０ｍｍｏｌ）、パラ−トルエンスルホン酸（１．５ｇ、７．６ｍｍｏｌ）、及びＥｔＯＨ（３８０ｍＬ）を反応槽に添加した後、混合物を２４時間還流下で撹拌した。反応の完了後、沈殿固体を蒸留水及びＭｅＯＨで洗浄した。残りの生成物をカラムクロマトグラフィによって精製して、化合物１０−１（２０ｇ、収率：７５％）を得た。
【０１７３】
２）化合物１０−２の調製
化合物１０−１（２０ｇ、５７．３ｍｍｏｌ）、４−クロロ−２−ホルミルベンゼンボロン酸（１０．６ｇ、５７．３ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（２．０ｇ、１．７ｍｍｏｌ）、炭酸ナトリウム（１５．２ｇ、１４３．３ｍｍｏｌ）、トルエン（３００ｍＬ）、ＥｔＯＨ（１００ｍＬ）、及び蒸留水（１００ｍＬ）を反応槽に添加した後、混合物を１２０℃で３時間撹拌した。反応の完了後、沈殿固体を蒸留水及びＭｅＯＨで洗浄した。残りの生成物をカラムクロマトグラフィによって精製して、化合物１０−２（１６．５ｇ、収率：７０％）を得た。
【０１７４】
３）化合物１０−３の調製
化合物１０−２（１６．５ｇ、４０．４ｍｍｏｌ）、（メトキシメチル）トリフェニル（メトキシメチル）トリフェニル（２１ｇ、６１ｍｍｏｌ）、及びテトラヒドロフラン（４００ｍＬ）を反応槽に導入した後、反応混合物を５分間撹拌し、次いで、それにカリウムｔｅｒｔ−ブトキシド（ＫＯｔＢｕ）（ＴＨＦ中１Ｍ、６０ｍＬ）を０℃でゆっくり滴下した。混合物を室温までゆっくり温め、次いで、３時間さらに撹拌した。蒸留水を反応溶液に添加して、反応を停止させた後、溶液を酢酸エチルで抽出した。抽出した有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させた後、ロータリーエバポレータを用いてそこから溶媒を除去した。残りの生成物をカラムクロマトグラフィによって精製して、化合物１０−３（１２ｇ、収率：６８％）を得た。
【０１７５】
４）化合物１０−４の調製
化合物１０−３（１２ｇ、２７．５ｍｍｏｌ）、イートン試薬（１．２ｍＬ）、及びクロロベンゼン（１４０ｍＬ）を反応槽に導入した後、混合物を２時間還流下で撹拌した。反応を完了した後、混合物を室温まで冷却し、次いで、塩化メチレン（ＭＣ）で抽出した。抽出した有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させた後、ロータリーエバポレータを用いてそこから溶媒を除去した。残りの生成物をカラムクロマトグラフィによって精製して、化合物１０−４（８ｇ、収率：７２％）を得た。
【０１７６】
５）化合物１０−５の調製
化合物１０−４（８ｇ、１９．８ｍｍｏｌ）、ビス（ピナコラト）ジボラン（６ｇ、２３．７ｍｍｏｌ）、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（Ｐｄ２（ｄｂａ）３）（０．７ｇ、０．８ｍｍｏｌ）、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）（０．７ｇ、１．６ｍｍｏｌ）、酢酸カリウム（ＫＯＡｃ）（５．８ｇ、５９．４ｍｍｏｌ）、及び１，４−ジオキサン（１００ｍＬ）を反応槽に添加した後、混合物を１３０℃で４時間撹拌した。反応の完了後、混合物を室温まで冷却し、次いで、酢酸エチルで抽出した。抽出した有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させた後、ロータリーエバポレータを用いてそこから溶媒を除去した。残りの生成物をカラムクロマトグラフィによって精製して、化合物１０−５（７ｇ、収率：７１％）を得た。
【０１７７】
６）化合物Ｃ−１０１の調製
化合物１０−５（５ｇ、１０．１ｍｍｏｌ）、２−クロロ−４，６−ジフェニルトリアジン（２．７ｇ、３０ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０．４ｇ、０．３ｍｍｏｌ）、炭酸ナトリウム（３．５ｇ、２５．３ｍｍｏｌ）、トルエン（５０ｍＬ）、ＥｔＯＨ（１２ｍＬ）、及び蒸留水（１２ｍＬ）を反応槽に添加した後、混合物を１２０℃で４時間撹拌した。反応の完了後、沈殿固体を蒸留水及びＭｅＯＨで洗浄した。残りの生成物をカラムクロマトグラフィによって精製して、化合物Ｃ−１０１（４．１ｇ、収率：６７％）を得た。
【０１７８】
代表的な化合物の特定の特性データが以下の表に列挙される。
【０１７９】
［表］
2018533844.tif 000043
【０１８０】
以下、本開示の有機電界発光化合物を含むＯＬＥＤの発光特性が、本開示の詳細な理解のために説明される。
【０１８１】
［比較例１］電子緩衝層が含まれない、青色放出ＯＬＥＤの調製
本開示の有機電界発光化合物を使用して、以下の通りＯＬＥＤを製作した。ＯＬＥＤ用のガラス基材（Ｇｅｏｍａｔｅｃ）上の透明電極酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）の薄膜（１０Ω／ｓｑ）を、連続してアセトン、エタノール、及び蒸留水を用いた超音波洗浄に供し、次いで、イソプロパノール中に保管した。次いで、真空蒸着装置の基材ホルダ上にＩＴＯ基材を載置した。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（化合物ＨＩ−１）を真空蒸着装置のセルに導入し、次いで、該装置のチャンバ内の圧力を１０−７トルに制御した。その後、このセルに電流を印加して上記の導入された材料を蒸発させ、それにより、６０ｎｍの厚さを有する第１の正孔注入層をＩＴＯ基材上に形成した。次いで、１，４，５，８，９，１１−ヘキサアゼトリフェニレン（ｈｅｘａａｚｅｔｒｉｐｈｅｎｙｌｅｎｅ）−ヘキサカルボニトリル（ＨＡＴ−ＣＮ）（化合物ＨＩ−２）を真空蒸着装置の別のセル内に導入し、このセルに電流を印加することによって蒸発させ、それにより、５ｎｍの厚さを有する第２の正孔注入層を第１の正孔注入層上に形成した。次いで、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（ＨＴ−１）を真空蒸着装置の別のセル内に導入し、このセルに電流を印加することによって蒸発させ、それにより、２０ｎｍの厚さを有する第１の正孔輸送層を第２の正孔注入層上に形成した。その後、９−（ナフタレン−２−イル）−３−（４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル）−９Ｈ−カルバゾール（化合物ＨＴ−２）を真空蒸着装置の別のセル内に導入し、このセルに電流を印加することによって蒸発させ、それにより、５ｎｍの厚さを有する第２の正孔輸送層を第１の正孔輸送層上に形成した。正孔注入層及び正孔輸送層を形成した後、発光層をその上に以下の通り蒸着させた。その後、化合物ＢＨ−１をホスト材料として真空蒸着装置の１つのセルに導入し、化合物ＢＤ−１をドーパントとして別のセルに導入した。２つの材料を異なる速度で蒸着させて、ドーパントを、ホスト及びドーパントの総量に基づき２重量％のドーピング量で蒸着させて、２０ｎｍの厚さを有する発光層を正孔輸送層上に形成した。次いで、２−（３−（フェナントレン−９−イル）−５−（ピリジン−３−イル）フェニル）−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（化合物ＥＴＬ−１）を１つのセルに導入し、キノリン酸リチウム（化合物ＥＩＬ−１）を別のセルに導入した。２つの材料を同じ速度で蒸着させて、それらを５０重量％のドーピング量でそれぞれ蒸着させて、３５ｎｍの厚さを有する電子輸送層を発光層上に形成した。キノリン酸リチウム（化合物ＥＩＬ−１）を、２ｎｍの厚さを有する電子注入層として電子輸送層上に蒸着させた後、次いで、８０ｎｍの厚さを有するＡｌカソードを、別の真空蒸着装置によって電子注入層上に蒸着させた。このようにして、ＯＬＥＤを製作した。ＯＬＥＤデバイスを製作するための使用される全ての材料を、１０���６トルで真空昇華によって精製した。
【０１８２】
１，０００ニトの輝度に基づく駆動電圧、発光効率、ＣＩＥ色座標、外部量子効率、及び２，０００ニトの輝度に基づく１０時間における輝度（％）を、調製したＯＬＥＤについて評価し、以下の表１に示す。
【０１８３】
比較例及び実施例で使用される化合物
【０１８４】
［表］
2018533844.tif 000044
【０１８５】
［表］
2018533844.tif 000045
【０１８６】
［表］
2018533844.tif 000046
【０１８７】
［実施例１〜３］本開示の電子緩衝材料を含む青色放出ＯＬＥＤの調製
実施例１〜３中、電子輸送層の厚さが２５ｎｍであり、５ｎｍの厚さを有する電子緩衝層（化合物Ｃ−４９、Ｃ−７５、またはＣ−１００を含む）を発光層と電子輸送層との間に挿入したことを除いて、ＯＬＥＤを比較例１と同じ方法で製作及び評価した。実施例１〜３で調製したデバイスの評価結果は、以下の表１に示される。
【０１８８】
【表１】
2018533844.tif 000047
【０１８９】
【化３０】
2018533844.tif 000048
【０１９０】
上記の表１から、本開示の電子緩衝材料による電子流の急速により、実施例１〜３のデバイスが、電子緩衝層が含まれない比較例１よりも高い効率及び長い寿命を示すことが認識される。
【０１９１】
［比較例２］従来の電子輸送材料の電子緩衝層を含む青色放出ＯＬＥＤの調製
比較例２中、電子輸送層及び電子注入層を以下の通り変更したことを除いて、ＯＬＥＤを比較例１と同じ方法で製作した。化合物ＥＴＬ−２を電子輸送材料として真空蒸着装置の１つのセルに導入し、蒸着させて、３３ｎｍの厚さを有する電子輸送層を形成し、次いで、４ｎｍの厚さを有するキノリン酸リチウム（化合物ＥＩＬ−１）を電子注入層として蒸着させた。
【０１９２】
実施例２で調製したデバイスの１，０００ニトの輝度に基づく駆動電圧、発光効率、ＣＩＥ色座標、及び外部量子効率の評価結果は、以下の表２に示される。
【０１９３】
［実施例４〜７］本開示の電子輸送材料を含む青色放出ＯＬＥＤの調製
実施例４〜７中、電子輸送材料を以下の表２に示される通りに変更したことを除いて、ＯＬＥＤを比較例２と同じ方法で製作した。実施例４〜７で調製したデバイスの評価結果は、以下の表２に示される。
【０１９４】
【表２】
2018533844.tif 000049
【０１９５】
【化３１】
2018533844.tif 000050
【０１９６】
実施例４〜７から、本開示の電子輸送材料による急速な電子注入特徴により、実施例４〜７のデバイスが、比較例２よりも高い効率を示すことが認識される。
【０１９７】
［比較例３］従来の電子輸送材料を含む青色放出ＯＬＥＤの調製
比較例３中、電子輸送層及び電子注入層を以下の通り変更したことを除いて、ＯＬＥＤを比較例１と同じ方法で製作した。化合物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（化合物ＥＴＬ−２）を電子輸送材料として真空蒸着装置の１つのセルに導入し、キノリン酸リチウム（化合物ＥＩＬ−１）を別のセルにそれぞれ導入した。２つの材料を同じ速度で蒸着させて、それらを５０重量％のドーピング量でそれぞれ蒸着させて、３５ｎｍの厚さを有する電子輸送層を形成した。その後、キノリン酸リチウム（化合物ＥＩＬ−１）を、２ｎｍの厚さを有する電子注入層として蒸着させた。
【０１９８】
比較例３で調製したデバイスの１，０００ニトの輝度に基づく駆動電圧、発光効率、ＣＩＥ色座標、及び外部量子効率の評価結果は、以下の表３に示される。
【０１９９】
［実施例８〜１０］本開示の電子輸送材料を含む青色放出ＯＬＥＤの調製
実施例８〜１０中、電子輸送材料を以下の表３に示される通りに変更したことを除いて、ＯＬＥＤを比較例３と同じ方法で製作した。実施例８〜１０で調製したデバイスの評価結果は、以下の表３に示される。
【０２００】
【表３】
2018533844.tif 000051
【０２０１】
実施例８〜１０から、本開示の電子輸送材料による急速な電子注入特徴により、実施例８〜１０のデバイスが、比較例３よりも高い効率を示すことが認識される。
【０２０２】
［実施例１１］本開示の電子輸送材料を含み、電子緩衝層を含まない青色放出ＯＬＥＤの調製
実施例１１中、電子輸送材料を化合物Ｃ−４９に変更し、化合物ＥＩＬ−１とのドーピング重量比を７０：３０重量％に変更したことを除いて、ＯＬＥＤを比較例３と同じ方法で製作した。
【０２０３】
比較例１１で調製したデバイスの１，０００ニトの輝度に基づく駆動電圧、発光効率、ＣＩＥ色座標、及び外部量子効率の評価結果は、以下の表４に示される。
【０２０４】
［実施例１２及び１３］本開示の電子輸送材料を含み、電子緩衝層を含む青色放出ＯＬＥＤの調製
実施例１２及び１３中、電子緩衝材料を以下の表４に示される通りに変更したことを除いて、ＯＬＥＤを実施例１１と同じ方法で製作した。実施例１２及び１３で調製したデバイスの評価結果は、以下の表４に示される。
【０２０５】
【表４】
2018533844.tif 000052
【０２０６】
実施例１２及び１３中、それぞれ、常に電子輸送材料として化合物Ｃ−４９：ＥＩＬ−１（７：３）を有するが、異なる電子緩衝材料を有するデバイスについて、ＯＬＥＤ特徴を評価した。表４から、電子輸送材料として本開示の化合物を含み、電子緩衝材料をさらに含むＯＬＥＤ（実施例１２及び１３）が、電子輸送材料として本開示の化合物を含むが、電子緩衝材料を含まないＯＬＥＤ（実施例１１）よりも改善された電流効率を示すことが認識される。電子緩衝材料のＨＯＭＯ軌道特徴の変化による電流効率及び性能の差に対する特定の検査は、電子緩衝材料としてジフェニルフルオレンを含み、電子輸送材料としてベンゾフェナントロチオフェンを含むＯＬＥＤ（実施例１２）、ならびに電子緩衝材料及び電子輸送材料の両方としてベンゾフェナントロチオフェンのみを含むＯＬＥＤ（実施例１３）が、実施例１１のＯＬＥＤよりも高い電流効率特徴を有することを示す。
【０２０７】
［実施例１４］本開示の電子輸送材料を含み、電子緩衝層を含まない青色放出ＯＬＥＤの調製
実施例１４中、電子輸送材料を化合物Ｃ−７５に変更し、化合物ＥＩＬ−１とのドーピング重量比を６０：４０重量％に変更したことを除いて、ＯＬＥＤを比較例３と同じ方法で製作した。
【０２０８】
実施例１４で調製したデバイスの１，０００ニトの輝度に基づく駆動電圧、発光効率、ＣＩＥ色座標、及び外部量子効率、ならびに１００％から９０％の輝度低減に対する寿命の時間の評価結果は、以下の表５に示される。
【０２０９】
［実施例１５及び１６］本開示の電子輸送材料を含み、電子緩衝層を含む青色放出ＯＬＥＤの調製
実施例１５及び１６中、電子緩衝材料を以下の表５に示される通りに変更したことを除いて、ＯＬＥＤを実施例１４と同じ方法で製作及び評価した。実施例１５及び１６で調製したデバイスの評価結果は、以下の表５に示される。
【０２１０】
【表５】
2018533844.tif 000053
【０２１１】
実施例１５及び１６中、それぞれ、常に電子輸送材料として化合物Ｃ−７５：ＥＩＬ−１（６：４）を含むが、異なる電子緩衝材料を含むデバイスについて、ＯＬＥＤ特徴を評価した。上記の表５から、電子輸送材料として本開示の化合物を含み、電子緩衝材料をさらに含むＯＬＥＤ（実施例１５及び１６）が、電子輸送材料として本開示の化合物を含むが、電子緩衝材料を含まないＯＬＥＤ（実施例１４）よりも改善された寿命を示すことが認識される。
【０２１２】
表４及び５から、本開示の化合物が、電子輸送材料として単独で、または本開示の従来の電子緩衝材料もしくは従来の電子緩衝材料と一緒に使用されるときに、ＯＬＥＤの電流効率及び寿命特徴を強化することができることが認識される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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