(57)【要約】  本開示は、有機エレクトロルミネセント化合物及びこれを含む有機エレクトロルミネセントデバイスに関する。本開示の有機エレクトロルミネセント化合物を含むことにより、低駆動電圧及び／又は高発光効率を有する有機エレクトロルミネセントデバイスを提供することができる。同時に又は選択的に、優れた寿命特性を有し、且つ／又は優れた品質の薄膜を形成可能な有機エレクトロルミネセントデバイスを提供することができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の式１：
【化１】
2020509575.tif 000033
（式中、
Ａｒ１及びＡｒ２は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、シアノ、置換又は非置換（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換又は非置換（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、置換又は非置換（５〜３０員）ヘテロアリール、置換又は非置換（３〜７員）ヘテロシクロアルキル、或いは置換又は非置換（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキルを表し、
Ａｒ３及びＡｒ４は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、シアノ、−ＮＲ１１Ｒ１２、置換又は非置換（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換又は非置換（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、置換又は非置換（５〜３０員）ヘテロアリール、置換又は非置換（３〜７員）ヘテロシクロアルキル、或いは置換又は非置換（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキルを表し、２つのＡｒ３及び２つのＡｒ４のうち少なくとも１つが互いに結合して、
【化２】
2020509575.tif 000034
の縮合環を形成し、
＊は、Ａｒ３又はＡｒ４の結合部位を表し、
Ｒ１１及びＲ１２は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、置換又は非置換（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換又は非置換（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、置換又は非置換（５〜３０員）ヘテロアリール、置換又は非置換（３〜７員）ヘテロシクロアルキル、或いは置換又は非置換（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキルを表し、
Ｌ１は、単結合、或いは置換又は非置換（Ｃ６−Ｃ３０）アリーレンを表し、
Ａｒ５は、水素、重水素、ハロゲン、シアノ、置換又は非置換（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換又は非置換（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、或いは置換又は非置換（５〜３０員）ヘテロアリールを表し、
Ａｒ６は、置換又は非置換（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、或いは置換又は非置換（５〜３０員）ヘテロアリールを表し、
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つのヘテロ原子を含み、
ａ及びｂは、それぞれ独立して、１〜５の整数を表し、ｃ〜ｅは、それぞれ独立して、１〜４の整数を表し、
ａ〜ｅは２以上の整数であり、Ａｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３、Ａｒ４、及びＡｒ５はそれぞれ、同一又は異なることができる）
で表される有機エレクトロルミネセント化合物。
【請求項２】
Ａｒ１からＡｒ６及びＬ１における、前記置換（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、前記置換（Ｃ６−Ｃ３０）アリール（エン）、前記置換（５〜３０員）ヘテロアリール、前記置換（３〜７員）ヘテロシクロアルキル、及び前記置換（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキルの置換基は、それぞれ独立して、重水素、ハロゲン、シアノ、カルボキシル、ニトロ、ヒドロキシル、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、ハロ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、（Ｃ２−Ｃ３０）アルケニル、（Ｃ２−Ｃ３０）アルキニル、（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシ、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルチオ、（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル、（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルケニル、（３〜７員）ヘテロシクロアルキル、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールオキシ、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールチオ、非置換又は（Ｃ６−Ｃ３０）アリールで置換された（５〜３０員）ヘテロアリール、非置換又は（５〜３０員）ヘテロアリールで置換された（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−又はジ−（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルアミノ、非置換又は（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルで置換されたモノ−又はジ−（Ｃ６−Ｃ３０）アリールアミノ、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリールアミノ、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルカルボニル、（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシカルボニル、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールカルボニル、ジ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールボロニル、ジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルボロニル、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリールボロニル、（Ｃ６−Ｃ３０）アリール（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つである、請求項１に記載の有機エレクトロルミネセント化合物。
【請求項３】
式１は、以下の式２及び３：
【化３】
2020509575.tif 000035
（式中、Ａｒ１からＡｒ６、Ｌ１、及びａ〜ｅは、式１で定義した通りである）のいずれか１つによって表される、請求項１に記載の有機エレクトロルミネセント化合物。
【請求項４】
Ａｒ１及びＡｒ２は、それぞれ独立して、水素、置換又は非置換（Ｃ６−Ｃ２０）アリール、或いは置換又は非置換（５〜２０員）ヘテロアリールを表し、
Ａｒ３及びＡｒ４は、それぞれ独立して、水素、ハロゲン、−ＮＲ１１Ｒ１２、置換又は非置換（Ｃ６−Ｃ２０）アリール、或いは置換又は非置換（５〜２０員）ヘテロアリールを表し、２つのＡｒ３及び２つのＡｒ４のうちの少なくとも１つが互いに結合して、
【化４】
2020509575.tif 000036
の縮合環を形成し、
Ｌ１は、単結合を表し、
Ｒ１１及びＲ１２は、それぞれ独立して、水素、置換又は非置換（Ｃ６−Ｃ２０）アリール、或いは置換又は非置換（５〜２０員）ヘテロアリールを表し、
Ａｒ５は、水素原子、或いは置換又は非置換（Ｃ６−Ｃ２０）アリールを表し、
Ａｒ６は、置換又は非置換（Ｃ６−Ｃ２０）アリール、或いは置換又は非置換（５〜２０員）ヘテロアリールを表す、請求項１に記載の有機エレクトロルミネセント化合物。
【請求項５】
Ａｒ１及びＡｒ２は、それぞれ独立して、水素、非置換（Ｃ６−Ｃ２０）アリール、又は（Ｃ６−Ｃ１２）アリールで置換された（５〜２０員）ヘテロアリールを表し、
Ａｒ３及びＡｒ４は、それぞれ独立して、水素、非置換又はニトロで置換された（Ｃ６−Ｃ２０）アリール、或いは非置換又は（Ｃ６−Ｃ１２）アリールで置換された（５〜２０員）ヘテロアリールを表し、２つのＡｒ３及び２つのＡｒ４のうちの少なくとも１つが互いに結合して、
【化５】
2020509575.tif 000037
の縮合環を形成し、
Ｌ１は、単結合を表し、
Ａｒ５は、水素、又は非置換（Ｃ６−Ｃ２０）アリールを表し、
Ａｒ６は、非置換（Ｃ６−Ｃ２０）アリール、或いは非置換又は（Ｃ６−Ｃ１２）アリールで置換された（５〜２０員）ヘテロアリールを表す、請求項１に記載の有機エレクトロルミネセント化合物。
【請求項６】
式１で表される前記化合物は、
【化６】
2020509575.tif 000038
【化７】
2020509575.tif 000039
【化８】
2020509575.tif 000040
【化９】
2020509575.tif 000041
からなる群から選択される少なくとも１つである、請求項１に記載の有機エレクトロルミネセント化合物。
【請求項７】
請求項１に記載の有機エレクトロルミネセント化合物を含む、有機エレクトロルミネセント材料。
【請求項８】
請求項１に記載の有機エレクトロルミネセント化合物を含む、有機エレクトロルミネセントデバイス。
【請求項９】
請求項１に記載の有機エレクトロルミネセント化合物を含む、表示デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、有機エレクトロルミネセント化合物及びこれを含む有機エレクトロルミネセントデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
エレクトロルミネセントデバイス（ＥＬデバイス）は、より広い視野角、より大きなコントラスト比、及びより速い応答時間を提供するという点で利点を有する自発光デバイスである。１９８７年にＥａｓｔｍａｎ  Ｋｏｄａｋによって発光層を形成するための材料として小さい芳香族ジアミン分子とアルミニウム錯体を用いて最初の有機ＥＬデバイスが開発された［Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．５１、９１３、１９８７］。
【０００３】
有機エレクトロルミネセントデバイスにおける発光効率を決定する際の最も重要な要素は発光材料である。これまで、蛍光材料は発光材料として広く使用されてきた。しかしながら、エレクトロルミネセント機構の観点から、燐光発光材料は、蛍光発光材料と比較して理論的に４倍まで発光効率を高めることから、燐光発光材料の開発が広く研究されている。今日まで、それぞれ赤色、緑色、及び青色の材料として、ビス（２−（２’−ベンゾチエニル）−ピリジナト−Ｎ，Ｃ３’）イリジウム（アセチルアセトネート）（（ａｃａｃ）Ｉｒ（ｂｔｐ）２）、トリス（２−フェニルピリジン）イリジウム（Ｉｒ（ｐｐｙ）３）及びビス（４，６−ジフルオロフェニルピリジン−Ｎ，Ｃ２）ピコリン酸イリジウム（Ｆｉｒｐｉｃ）を含むイリジウム（ＩＩＩ）錯体が燐光発光材料として広く知られている。
【０００４】
現在、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燐光ホスト材料である。近年、Ｐｉｏｎｅｅｒ（Ｊａｐａｎ）らは、バソクプロイン（ＢＣＰ）及びアルミニウム（ＩＩＩ）ビス（２−メチル−８−キノリナート）（４−フェニルフェノレート）（ＢＡｌｑ）等を用いた高性能有機エレクトロルミネセントデバイスを開発し、これは、ホスト材料として、正孔阻止層材料として使用されていた。
【０００５】
これらの材料は良好な発光特性を提供するが、これらは以下の欠点を有する。（１）低いガラス転移温度及び不十分な熱安定性のために、劣化が真空での高温蒸着プロセス中に起こり得、デバイスの寿命は減少する。（２）有機エレクトロルミネセントデバイスの電力効率は、［（π／電圧）×電流効率］で与えられ、電力効率は電圧に反比例する。燐光ホスト材料を含む有機エレクトロルミネセントデバイスは、蛍光材料を含むものよりも高い電流効率（ｃｄ／Ａ）をもたらすが、著しく高い駆動電圧が必要である。従って、電力効率（１ｍ／Ｗ）の面でメリットはない。（３）更に、これらの材料が有機エレクトロルミネセントデバイスに使用される場合、有機エレクトロルミネセントデバイスの寿命は短く、発光効率の向上が依然として求められている。
【０００６】
一方、韓国特許出願公開２０１４−００６５３５７Ａ号明細書は、有機エレクトロルミネセントデバイスの発光材料として、ベンズイミダゾールがビフェニルと６員環の縮合環に縮合されたコア構造を有する化合物を開示している。しかしながら、前述の参考文献には、２つのアリールで置換されたイミダゾールがビフェニルと６員環の縮合環に縮合されているコア構造を有する化合物は、具体的に開示されていない。更に、デバイスの寿命特性及び薄膜の品質の点で十分満足できるものではない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本開示の目的は、低駆動電圧及び／又は高発光効率を有する有機エレクトロルミネセントデバイスを効率的に作製することができる有機エレクトロルミネセント化合物を提供することである。同時に又は選択的に、本開示の目的は、優れた寿命特性を有する有機エレクトロルミネセントデバイス、及び／又は優れた品質の薄膜を形成することができる有機エレクトロルミネセント化合物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記参考文献に開示されている有機エレクトロルミネセント化合物が、低いＨＯＭＯ（最高被占分子軌道）エネルギー準位を有し、これは補助層から発光層への効率的な正孔輸送を制限し、補助層とドーパントのＨＯＭＯエネルギー準位の差は、補助層と発光層のＨＯＭＯエネルギー準位の差よりも小さく、これはデバイスの寿命を制限することを見出した。更に、本発明者らは、上記参考文献の有機エレクトロルミネセント化合物が、ほぼ完全な平面構造を有し、薄膜を形成する際に結晶性及び凝集性が増加し、薄膜の品質が低下することを見出した。
【０００９】
本発明者らは、上記技術的課題を解決し、優れた駆動電圧又は発光効率を有する化合物を開発するために鋭意検討した結果、以下の式１：
【００１０】
【化１】
2020509575.tif 000002
【００１１】
（式中、
Ａｒ１及びＡｒ２は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、シアノ、置換又は非置換（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換又は非置換（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、置換又は非置換（５〜３０員）ヘテロアリール、置換又は非置換（３〜７員）ヘテロシクロアルキル、或いは置換又は非置換（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキルを表し、
Ａｒ３及びＡｒ４は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、シアノ、−ＮＲ１１Ｒ１２、置換又は非置換（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換又は非置換（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、置換又は非置換（５〜３０員）ヘテロアリール、置換又は非置換（３〜７員）ヘテロシクロアルキル、或いは置換又は非置換（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキルを表し、２つのＡｒ３及び２つのＡｒ４のうち少なくとも１つが互いに結合して
【００１２】
【化２】
2020509575.tif 000003
【００１３】
の縮合環を形成し、
＊は、Ａｒ３又はＡｒ４の結合部位を表し、
Ｒ１１及びＲ１２は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、置換又は非置換（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換又は非置換（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、置換又は非置換（５〜３０員）ヘテロアリール、置換又は非置換（３〜７員）ヘテロシクロアルキル、或いは置換又は非置換（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキルを表し、
Ｌ１は、単結合、或いは置換又は非置換（Ｃ６−Ｃ３０）アリーレンを表し、
Ａｒ５は、水素、重水素、ハロゲン、シアノ、置換又は非置換（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換又は非置換（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、或いは置換又は非置換（５〜３０員）ヘテロアリールを表し、
Ａｒ６は、置換又は非置換（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、或いは置換又は非置換（５〜３０員）ヘテロアリールを表し、
ヘテロアリールは、Ｂ、Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｓｉ、及びＰから選択される少なくとも１つのヘテロ原子を含み、
ａ及びｂは、それぞれ独立して、１〜５の整数を表し、ｃ〜ｅは、それぞれ独立して、１〜４の整数を表し、
ａ〜ｅは２以上の整数であり、Ａｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３、Ａｒ４、及びＡｒ５はそれぞれ、同一又は異なることができる）
で表される有機エレクトロルミネセント化合物によって上記目的が達成できることを見出した。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
発明の有利な効果
本開示による有機エレクトロルミネセント化合物を用いることにより、低駆動電圧、高発光効率、及び／又は改善された寿命特性を有する有機エレクトロルミネセントデバイスを作製することができる。同時に又は選択的に、本開示の有機エレクトロルミネセント化合物は、平面構造よりもわずかに歪んだ分子構造を有し、分子間相互作用を効果的に制御することによって再結晶化及び凝集消光を制限することができ、従って、薄膜の品質を向上させる。
【００１５】
発明の形態
以下、本開示を詳細に説明する。しかしながら、以下の説明は本開示を説明することを意図しており、決して本開示の範囲を限定することを意味していない。
【００１６】
本開示における「有機エレクトロルミネセント化合物」という用語は、有機エレクトロルミネセントデバイスに使用することができ、必要に応じて、有機エレクトロルミネセントデバイスを構成する任意の層に含まれることができる化合物を意味する。
【００１７】
本開示における「有機エレクトロルミネセント材料」という用語は、有機エレクトロルミネセントデバイスに使用することができ、少なくとも１つの化合物を含み得る材料を意味する。有機エレクトロルミネセント材料は、必要に応じて、有機エレクトロルミネセントデバイスを構成する任意の層に含まれることができる。例えば、有機エレクトロルミネセント材料は、正孔注入材料、正孔輸送材料、正孔補助材料、発光補助材料、電子阻止材料、発光材料、電子緩衝材料、正孔阻止材料、電子輸送材料、又は電子注入材料であり得る。
【００１８】
本開示の有機エレクトロルミネセント材料は、式１で表される少なくとも１つの化合物を含み得る。式１の化合物は、発光層に含まれることができるが、これに限定されない。発光層に含まれる場合、式１の化合物はホストとして含まれることができる。更に、式１の化合物は、電子緩衝層に含まれることができる。電子緩衝層に含まれる場合、式１の化合物は、電子緩衝材料として含まれることができる。更に、式１の化合物は電子輸送層に含まれることができる。電子輸送層に含まれる場合、式１の化合物は電子輸送材料として含まれることができる。
【００１９】
以下、式１で表される化合物について詳細に説明する。
【００２０】
式１の化合物は、以下の式２及び３：
【００２１】
【化３】
2020509575.tif 000004
【００２２】
（式中、Ａｒ１〜Ａｒ６、Ｌ１、及びａ〜ｅは、式１で定義した通りである）のいずれか１つによって表されることができる。
【００２３】
上記式１において、Ａｒ１及びＡｒ２は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、シアノ、置換又は非置換（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換又は非置換（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、置換又は非置換（５〜３０員）ヘテロアリール、置換又は非置換（３〜７員）ヘテロシクロアルキル、或いは置換又は非置換（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキルを表し、好ましくはそれぞれ独立して、水素、置換又は非置換（Ｃ６−Ｃ２０）アリール、或いは置換又は非置換（５〜２０員）ヘテロアリールを表し、より好ましくはそれぞれ独立して、水素、非置換（Ｃ６−Ｃ２０）アリール、又は（Ｃ６−Ｃ１２）アリールで置換された（５〜２０員）ヘテロアリールを表す。具体的には、Ａｒ１及びＡｒ２は、それぞれ独立して、水素、フェニル又はジフェニルトリアジンを表すことができる。
【００２４】
Ａｒ３及びＡｒ４は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、シアノ、−ＮＲ１１Ｒ１２、置換又は非置換（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換又は非置換（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、置換又は非置換（５〜３０員）ヘテロアリール、置換又は非置換（３〜７員）ヘテロシクロアルキル、或いは置換又は非置換（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキルを表し、２つのＡｒ３及び２つのＡｒ４のうちの少なくとも１つが互いに結合して、
【００２５】
【化４】
2020509575.tif 000005
【００２６】
の縮合環を形成し、＊は、Ａｒ３又はＡｒ４の結合部位を表し、好ましくはそれぞれ独立して、水素、ハロゲン、ＮＲ１１Ｒ１２、置換又は非置換（Ｃ６−Ｃ２０）アリール、或いは置換又は非置換（５〜２０員）ヘテロアリールを表し、２つのＡｒ３及び２つのＡｒ４のうちの少なくとも１つが互いに結合して前述の縮合環を形成し、より好ましくはそれぞれ独立して水素、非置換又はニトロで置換された（Ｃ６−Ｃ２０）アリール、非置換又は（Ｃ６−Ｃ１２）アリールで置換された（５〜２０員）ヘテロアリールを表し、２つのＡｒ３及び２つのＡｒ４のうちの少なくとも１つが互いに結合して前述の縮合環を形成する。具体的には、Ａｒ３及びＡｒ４は、それぞれ独立して、水素、フェニル、又はジフェニルトリアジンを表すことができる。ここで、Ｒ１１及びＲ１２は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、置換又は非置換（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換又は非置換（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、置換又は非置換（５〜３０員）ヘテロアリール、置換又は非置換（３〜７員）ヘテロシクロアルキル、或いは置換又は非置換（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキルを表し、好ましくはそれぞれ独立して、水素、置換又は非置換（Ｃ６−Ｃ２０）アリール、或いは置換又は非置換（５〜２０員）ヘテロアリールを表す。
【００２７】
本開示の一実施形態によれば、２つのＡｒ３及び２つのＡｒ４のうちの１つが互いに結合して、
【００２８】
【化５】
2020509575.tif 000006
【００２９】
の縮合環を形成し、Ｌ１は、単結合、或いは置換又は非置換（Ｃ６−Ｃ３０）アリーレンを表し、好ましくは単結合を表す。
【００３０】
Ａｒ５は、水素、重水素、ハロゲン、シアノ、置換又は非置換（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換又は非置換（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、或いは置換又は非置換（５〜３０員）アテロアリールを表し、好ましくは水素、或いは置換又は非置換（Ｃ６−Ｃ２０）アリールを表し、より好ましくは水素、又は非置換の（Ｃ６−Ｃ２０）アリールを表す。具体的には、Ａｒ５は、水素又はフェニルを表すことができる。
【００３１】
Ａｒ６は、置換又は非置換（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、或いは置換又は非置換（５〜３０員）ヘテロアリールを表し、好ましくは置換又は非置換（Ｃ６−Ｃ２０）アリール、或いは置換又は非置換（５〜２０員）ヘテロアリールを表し、より好ましくは非置換（Ｃ６−Ｃ２０）アリール、或いは非置換又は（Ｃ６−Ｃ１２）アリールで置換された（５〜２０員）ヘテロアリールを表す。具体的には、Ａｒ６は、フェニル、ピリジニル、ジフェニルトリアジン、フェニルキナゾリニル、又はフェニルキノキサリニルを表することができる。
【００３２】
本開示の一実施形態によれば、上記式１において、Ａｒ１及びＡｒ２は、それぞれ独立して、水素、置換又は非置換（Ｃ６−Ｃ２０）アリール、或いは置換又は非置換（５〜２０員）ヘテロアリールを表し、Ａｒ３及びＡｒ４は、それぞれ独立して、水素、ハロゲン、−ＮＲ１１Ｒ１２、置換又は非置換（Ｃ６−Ｃ２０）アリール、或いは置換又は非置換（５〜２０員）ヘテロアリールを表し、２つのＡｒ３及び２つのＡｒ４のうちの少なくとも１つが互いに結合して、
【００３３】
【化６】
2020509575.tif 000007
【００３４】
の縮合環を形成し、Ｌ１は、単結合を表し、Ｒ１１及びＲ１２は、それぞれ独立して、水素、置換又は非置換（Ｃ６−Ｃ２０）アリール、或いは置換又は非置換（５〜２０員）ヘテロアリールを表し、Ａｒ５は、水素、或いは置換又は非置換（Ｃ６−Ｃ２０）アリールを表し、Ａｒ６は、置換又は非置換（Ｃ６−Ｃ２０）アリール、或いは置換又は非置換（５〜２０員）ヘテロアリールを表す。
【００３５】
本開示の別の実施形態によれば、上記式１において、Ａｒ１及びＡｒ２は、それぞれ独立して、水素、非置換（Ｃ６−Ｃ２０）アリール、又は（Ｃ６−Ｃ１２）アリールで置換された（５〜２０員）ヘテロアリールを表し、Ａｒ３及びＡｒ４は、それぞれ独立して、水素、非置換又はニトロで置換された（Ｃ６−Ｃ２０）アリール、或いは非置換又は（Ｃ６−Ｃ１２）アリールで置換された（５〜２０員）ヘテロアリールを表し、２つのＡｒ３及び２つのＡｒ４のうちの少なくとも１つが互いに結合して、
【００３６】
【化７】
2020509575.tif 000008
【００３７】
の縮合環を形成し、Ｌ１は、単結合を表し、Ａｒ５は、水素、又は非置換（Ｃ６−Ｃ２０）アリールを表し、Ａｒ６は、非置換（Ｃ６−Ｃ２０）アリール、或いは非置換又は（Ｃ６−Ｃ１２）アリールで置換された（５〜２０員）ヘテロアリールを表す。
【００３８】
ここで、「（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル」は、鎖を構成する１〜３０の炭素原子を有する直鎖状又は分岐状アルキルであることを意味し、炭素原子の数は１〜２０が好ましく、１〜１０がより好ましく、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル等を含む。「（Ｃ２−Ｃ３０）アルケニル」は、鎖を構成する２〜３０の炭素原子を有する直鎖状又は分岐状アルケニルであることを意味し、炭素原子の数は２〜２０が好ましく、２〜１０がより好ましく、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−メチルブト−２−エニル等を含む。「（Ｃ２−Ｃ３０）アルキニル」は、鎖を構成する２〜３０の炭素原子を有する直鎖状又は分岐状アルキニルであることを意味し、炭素原子の数は、２〜２０が好ましく、２〜１０がより好ましく、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−メチルペント−２−イニル等を含む。「（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル」は、３〜３０の環主鎖炭素原子を有する単環式又は多環式炭化水素であることを意味し、炭素原子の数は、３〜２０が好ましく、３〜７がより好ましく、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル等を含む。「（３〜７員）ヘテロシクロアルキル」は、Ｂ、Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｓｉ、及びＰからなる群から選択される、好ましくはＯ、Ｓ、及びＮ、並びに３〜７の環主鎖原子、好ましくは５〜７の環主鎖原子からなる群から選択される少なくとも１つのヘテロ原子を有するシクロアルキルであることを意味し、テトラヒドロフラン、ピロリジン、チオラン、テトラヒドロピラン等を含む。「（Ｃ６−Ｃ３０）アリール（エン）」は、６〜３０の環主鎖炭素原子を有する芳香族炭化水素から誘導され、部分的に飽和されることができる単環式又は縮合環基であることを意味し、環主鎖炭素原子の数は、６〜２５が好ましく、６〜１８がより好ましく、スピロ構造を含み得、フェニル、ビフェニル、ターフェニル、ナフチル、ビナフチル、フェニルナフチル、ナフチルフェニル、フェニルテルフェニル、フルオレニル、フェニルフルオレニル、ベンゾフルオレニル、ジベンゾフルオレニル、フェナントレニル、フェニルフェナントレニル、アントラセニル、インデニル、トリフェニレニル、ピレニル、テトラセニル、ペリレニル、クリセニル、ナフタセニル、フルオランテニル、スピロビフルオレニル等を含む。「（３〜３０員）ヘテロアリール」は、Ｂ、Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｓｉ、及びＰ、並びに３〜３０の環主鎖原子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のヘテロ原子を有するアリール基であることを意味し、単環式環、又は少なくとも１つのベンゼン環と縮合した縮合環であり、部分的に飽和されていることができ、単結合を介してヘテロアリール基に少なくとも１つのヘテロアリール又はアリール基を結合することにより形成されるものであり得、スピロ構造を含むことができ、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、ピリダジニル等を含む単環式ヘテロアリールを含み、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、シンノリニル、キナゾリニル、ベンゾキナゾリニル、キノキサリニル、ベンゾキノキサリニル、ナフチリジニル、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、フェノチアジニル、フェナントリジニル、ベンゾジオキソリル、ジヒドロアクリジニル等を含む縮合環式ヘテロアリールを含む。「ハロゲン」は、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、及びＩを含む。
【００３９】
ここで、「置換又は非置換」という表現における「置換」は、特定の官能基中の水素原子が別の原子又は官能基、即ち置換基で置き換えられていることを意味する。Ａｒ１からＡｒ６及びＬ１における、置換（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換（Ｃ６−Ｃ３０）アリール（エン）、置換（５〜３０員）ヘテロアリール、置換（３〜７員）ヘテロシクロアルキル、及び置換（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキルの置換基は、それぞれ独立して、重水素、ハロゲン、シアノ、カルボキシル、ニトロ、ヒドロキシル、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、ハロ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、（Ｃ２−Ｃ３０）アルケニル、（Ｃ２−Ｃ３０）アルキニル、（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシ、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルチオ、（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル、（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルケニル、（３〜７員）ヘテロシクロアルキル、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールオキシ、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールチオ、非置換又は（Ｃ６−Ｃ３０）アリールで置換された（５〜３０員）ヘテロアリール、非置換又は（５〜３０員）ヘテロアリールで置換された（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−又はジ−（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルアミノ、非置換又は（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルで置換されたモノ−又はジ−（Ｃ６−Ｃ３０）アリールアミノ、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリールアミノ、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルカルボニル、（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシカルボニル、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールカルボニル、ジ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールボロニル、ジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルボロニル、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリールボロニル、（Ｃ６−Ｃ３０）アリール（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、ニトロ、（Ｃ６−Ｃ１２）アリール、或いは非置換又は（Ｃ６−Ｃ１２）アリールで置換された（５〜２０員）ヘテロアリールである。
【００４０】
式１で表される化合物は、以下の化合物を含むが、これらに限定されない。
【００４１】
【化８】
2020509575.tif 000009
【００４２】
【化９】
2020509575.tif 000010
【００４３】
【化１０】
2020509575.tif 000011
【００４４】
【化１１】
2020509575.tif 000012
【００４５】
【化１２】
2020509575.tif 000013
【００４６】
本開示による式１の化合物は、当業者に公知の合成方法によって調製することができる。例えば、以下の反応スキーム
【００４７】
【化１３】
2020509575.tif 000014
【００４８】
（式中、Ａｒ１からＡｒ６、Ｌ１、及びａ〜ｅは、式１で定義された通りであり、Ｘは、水素又はボロン酸エステルを表す）に従って調製することができる。
【００４９】
本開示は、式１の有機エレクトロルミネセント化合物を含む有機エレクトロルミネセント材料、及びこの材料を含む有機エレクトロルミネセントデバイスを提供する。
【００５０】
上記の材料は、本開示による有機エレクトロルミネセント化合物のみから構成されることができ、又は有機エレクトロルミネセント材料において一般的に使用される従来の材料を更に含むことができる。
【００５１】
本開示の式１の有機エレクトロルミネセント化合物は、発光層、正孔注入層、正孔輸送層、正孔補助層、発光補助層、電子輸送層、電子緩衝層、電子注入層、中間層、正孔阻止層、及び電子阻止層のうちの１つ以上の層に含まれることができ、好ましくは、発光層、電子緩衝層、及び電子輸送層のうちの１つ以上の層に含まれることができる。発光層に使用される場合、本開示の式１の有機エレクトロルミネセント化合物は、ホスト材料として含まれることができる。更に、電子緩衝層に使用される場合、本開示の式１の有機エレクトロルミネセント化合物は、電子緩衝材料として含まれることができる。更に、電子輸送層に使用される場合、本開示の式１の有機エレクトロルミネセント化合物は、電子輸送材料として含まれることができる。好ましくは、発光層は１つ以上のドーパントを更に含み得る。必要に応じて、本開示の有機エレクトロルミネセント化合物を共ホスト材料として使用することができる。即ち、発光層は、第２のホスト材料として、本開示の式１の有機エレクトロルミネセント化合物（第１のホスト材料）以外の化合物を更に含むことができる。ここで、第１のホスト材料の第２のホスト材料に対する重量比は、１：９９から９９：１の範囲である。
【００５２】
第２のホスト材料は、公知のホストのいずれかであり得る。下記式１１〜１６の化合物からなる群から選択されるホストが好ましくあり得る。
【００５３】
【化１４】
2020509575.tif 000015
【００５４】
（式中、Ｃｚは以下の構造
【００５５】
【化１５】
2020509575.tif 000016
【００５６】
を表し、Ａは−Ｏ−又は−Ｓ−を表し、Ｒ２１からＲ２４は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、置換又は非置換（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換又は非置換（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、置換又は非置換（５〜３０員）ヘテロアリール、或いはＳｉＲ２５Ｒ２６Ｒ２７を表し、Ｒ２５からＲ２７は、それぞれ独立して、置換又は非置換（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、或いは置換又は非置換（Ｃ６−Ｃ３０）アリールを表し、Ｌ４は、単結合、置換又は非置換（Ｃ６−Ｃ３０）アリーレン、或いは置換又は非置換（５〜３０員）ヘテロアリーレンを表し、Ｍは置換又は非置換（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、或いは置換又は非置換（５〜３０員）ヘテロアリールを表し、Ｙ１及びＹ２は、それぞれ独立して、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｎ（Ｒ３１）−又は−Ｃ（Ｒ３２）（Ｒ３３）−を表し、但し、Ｙ１及びＹ２は同時には存在せず、Ｒ３１からＲ３３は、それぞれ独立して、置換又は非置換（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換又は非置換（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、或いは置換又は非置換（５〜３０員）ヘテロアリールを表し、Ｒ３２及びＲ３３は、同一又は異なることができ、ｈ及びｉは、それぞれ独立して、１〜３の整数を表し、ｊ、ｋ、ｌ、及びｍは、それぞれ独立して１〜４の整数を表し、ｑは、１〜３の整数を表し、ｈ、ｉ、ｊ、ｋ、ｌ、ｍ、又はｑが２以上の整数を表す場合、（Ｃｚ−Ｌ４）、（Ｃｚ）、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３、又はＲ２４はそれぞれ、同一又は異なることができる）。
【００５７】
【化１６】
2020509575.tif 000017
【００５８】
（式中、Ｙ３からＹ５は、それぞれ独立して、ＣＲ３４又はＮを表し、Ｒ３４は、水素、置換又は非置換（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換又は非置換（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、或いは置換又は非置換（５〜３０員）ヘテロアリールを表し、Ｂ１及びＢ２は、それぞれ独立して、水素、置換又は非置換（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、或いは置換又は非置換（５〜３０員）ヘテロアリールを表し、Ｂ３は、置換又は非置換（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、或いは置換又は非置換（５〜３０員）ヘテロアリールを表し、Ｌ５は、単結合、置換又は非置換（Ｃ６−Ｃ３０）アリーレン、或いは置換又は非置換（５〜３０員）ヘテロアリーレンを表す）。
【００５９】
具体的には、第２のホスト材料の例は以下の通りであるが、これらに限定されない。
【００６０】
【化１７】
2020509575.tif 000018
【００６１】
【化１８】
2020509575.tif 000019
【００６２】
【化１９】
2020509575.tif 000020
【００６３】
【化２０】
2020509575.tif 000021
【００６４】
【化２１】
2020509575.tif 000022
【００６５】
［式中、ＴＰＳはトリフェニルシリル基を表す］。
【００６６】
本開示による有機エレクトロルミネセントデバイスに含まれるドーパントについては、少なくとも１つの燐光又は蛍光ドーパントを使用することができ、少なくとも１つの燐光ドーパントが好ましくあり得る。本発明による有機エレクトロルミネセントデバイスに適用される燐光ドーパント材料は、特に限定されないが、イリジウム（Ｉｒ）、オスミウム（Ｏｓ）、銅（Ｃｕ）、及び白金（Ｐｔ）の金属化錯体化合物から選択されることができ、好ましくは、イリジウム（Ｉｒ）、オスミウム（Ｏｓ）、銅（Ｃｕ）、及び白金（Ｐｔ）のオルト金属化錯体化合物から選択されることができ、より好ましくはオルト金属化イリジウム錯体化合物であり得る。
【００６７】
本開示の有機エレクトロルミネセントデバイスに含まれるドーパントは、下記式１０１〜１０４
【００６８】
【化２２】
2020509575.tif 000023
【００６９】
（式中、Ｌは以下の構造：
【００７０】
【化２３】
2020509575.tif 000024
【００７１】
から選択される）で表される化合物からなる群から選択されることができるが、これらに限定されない。
【００７２】
Ｒ１００、Ｒ１３４、及びＲ１３５は、それぞれ独立して、水素、重水素、置換又は非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、或いは置換又は非置換（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキルを表し、
【００７３】
Ｒ１０１からＲ１０９及びＲ１１１からＲ１２３は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、非置換又は重水素又はハロゲンで置換された（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換又は非置換（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル、置換又は非置換（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、シアノ、或いは置換又は非置換（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシを表し、Ｒ１０６からＲ１０９の隣接する置換基は互いに結合して、例えば、非置換又はアルキルで置換されたフルオレン、非置換又はアルキルで置換されたジベンゾチオフェン、或いは非置換又はアルキルで置換されたジベンゾフランなどの、置換又は非置換縮合環を形成することができ、Ｒ１２０からＲ１２３の隣接する置換基は互いに結合して、例えば、非置換、又は少なくとも１つのアルキル、アリール、アラルキル、及びアルキルアリールで置換されたキノリンなどの置換又は非置換縮合環を形成することができ、
【００７４】
Ｒ１２４からＲ１３３及びＲ１３６からＲ１３９は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、置換又は非置換（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、或いは置換又は非置換（Ｃ６−Ｃ３０）アリールを表し、Ｒ１２４からＲ１２７の隣接する置換基は、互いに結合して置換又は非置換縮合環、例えば、非置換又はアルキルで置換されたフルオレン、非置換又はアルキルで置換されたジベンゾチオフェン、或いは非置換又はアルキルで置換されたジベンゾフランを形成することができ、Ｘは、ＣＲ５１Ｒ５２、Ｏ、又はＳを表し、Ｒ５１及びＲ５２は、それぞれ独立して、置換又は非置換（Ｃ１−Ｃ１０）アルキル、或いは置換又は非置換（Ｃ６−Ｃ３０）アリールを表し、Ｒ２０１からＲ２１１は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、非置換又は重水素又はハロゲンで置換された（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換又は非置換（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル、或いは非置換又はアルキル又は重水素で置換された（Ｃ６−Ｃ３０）アリールを表し、Ｒ２０８からＲ２１１の隣接する置換基は互いに結合して、例えば、非置換又はアルキルで置換されたフルオレン、非置換又はアルキルで置換されたジベンゾチオフェン、或いは非置換又はアルキルで置換されたジベンゾフランなどの、置換又は非置換縮合環を形成することができ、ｆ及びｇは、それぞれ独立して、１〜３の整数を表し、ｆ又はｇは２以上の整数であり、Ｒ１００はそれぞれ、同一又は異なることができ、ｎは１〜３の整数を表す。
【００７５】
具体的には、ドーパント化合物の例としては、以下の通りであるが、これらに限定されない。
【００７６】
【化２４】
2020509575.tif 000025
【００７７】
【化２５】
2020509575.tif 000026
【００７８】
【化２６】
2020509575.tif 000027
【００７９】
【化２７】
2020509575.tif 000028
【００８０】
本開示による有機エレクトロルミネセントデバイスは、第１の電極と、第２の電極と、第１の電極と第２の電極の間の少なくとも１つの有機層とを含む。
【００８１】
第１及び第２の電極のうちの一方はアノードであり得、他方はカソードであり得る。有機層は、発光層を含み得、正孔注入層、正孔輸送層、正孔補助層、発光補助層、電子輸送層、電子緩衝層、電子注入層、中間層、正孔阻止層、及び電子阻止層から選択される少なくとも１つの層を更に含み得る。
【００８２】
有機層は、アリールアミン系化合物及びスチリルアリールアミン系化合物からなる群から選択される少なくとも１つの化合物を更に含み得る。
【００８３】
更に、本開示の有機エレクトロルミネセントデバイスにおいて、有機層は、１族の金属、２族の金属、４族の遷移金属、５族の遷移金属、周期律表のｄ−遷移元素のランタニド及び有機金属、前述の金属を含む少なくとも１つの錯体化合物からなる群から選択される少なくとも１つの金属を更に含み得る。
【００８４】
更に、本開示による有機エレクトロルミネセントデバイスは、本開示による化合物に加えて、当分野で公知の、青色エレクトロルミネセン化合物、赤色エレクトロルミネセン化合物、又は緑色エレクトロルミネセン化合物を含む少なくとも１つの発光層を更に含むことによって白色光を放出することができる。又、必要に応じて、黄色又は橙色の発光層が更にデバイスに含まれることができる。
【００８５】
本開示による有機エレクトロルミネセントデバイスにおいて、少なくとも１つの層（以下、「表面層」）は、好ましくは、一方又は両方の電極の内面に配置され、カルコゲナイド層、金属ハロゲン化物層、及び金属酸化物層から選択される。具体的には、エレクトロルミネセント媒体層のアノード表面にシリコン又はアルミニウムのカルコゲナイド（酸化物を含む）層を配置することが好ましく、エレクトロルミネセント媒体層のカソード表面に金属ハロゲン化物層又は金属酸化物層を配置することが好ましい。このような表面層は、有機エレクトロルミネセントデバイスに動作安定性をもたらす。好ましくは、前述のカルコゲナイドは、ＳｉＯＸ（１≦Ｘ≦２）、ＡｌＯＸ（１≦Ｘ≦１．５）、ＳｉＯＮ、ＳｉＡｌＯＮ等を含み、前述の金属ハロゲン化物は、ＬｉＦ、ＭｇＦ２、ＣａＦ２、希土類金属フッ化物等を含み、前述の金属酸化物は、Ｃｓ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏ、ＭｇＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＣａＯ等を含む。
【００８６】
アノードと発光層の間に、正孔注入層、正孔輸送層、電子阻止層、又はこれらの組み合わせを使用することができる。正孔注入層は、正孔注入障壁（又は正孔注入電圧）をアノードから正孔輸送層又は電子阻止層まで下げるために多層であり得、多層のそれぞれは、２つの化合物を同時に使用できる。又、正孔輸送層又は電子阻止層は、多層であり得る。
【００８７】
電子緩衝層、正孔阻止層、電子輸送層、電子注入層、又はこれらの組み合わせは、発光層とカソードの間に用いることができる。電子緩衝層は、電子の注入を制御し、発光層と電子注入層の間の界面特性を改善するために多層であり得、多層のそれぞれは、２つの化合物を同時に使用することができる。又、正孔阻止層又は電子輸送層は、多層であり得、多層のそれぞれは、複数の化合物を使用することができる。
【００８８】
発光補助層は、アノードと発光層の間、又はカソードと発光層の間に配置することができる。発光補助層をアノードと発光層の間に配置する場合、正孔注入及び／又は正孔輸送を促進するために、或いは電子のオーバーフローを防止するために用いることができる。発光補助層をカソードと発光層の間に配置する場合、電子注入及び／又は電子輸送を促進するために、或いは正孔のオーバーフローを防止するために用いることができる。又、正孔補助層は、正孔輸送層（又は正孔注入層）と発光層の間に配置されることができ、正孔輸送速度（又は正孔注入速度）を促進又は阻止するのに有効であり得、これにより電荷バランスを制御することができる。更に、電子阻止層は、正孔輸送層（又は正孔注入層）と発光層の間に配置されることができ、発光層からの電子のオーバーフローを阻止することによって励起子を発光層内に閉じ込めて発光漏れを防止することができる。有機エレクトロルミネセントデバイスが２つ以上の正孔輸送層を含む場合、更に含まれる正孔輸送層は正孔補助層又は電子阻止層として使用することができる。正孔補助層及び電子阻止層は、有機エレクトロルミネセントデバイスの効率及び／又は寿命を向上させる効果を有し得る。
【００８９】
好ましくは、本開示の有機エレクトロルミネセントデバイスにおいて、電子輸送化合物と還元性ドーパントとの混合領域、又は正孔輸送化合物と酸化性ドーパントとの混合領域は、一対の電極の少なくとも１つの表面に配置されていることができる。この場合、電子輸送化合物はアニオンに還元されるので、混合領域から発光媒体への電子の注入及び輸送がより容易になる。更に、正孔輸送化合物はカチオンに酸化されるので、混合領域から発光媒体への正孔の注入及び輸送がより容易になる。好ましくは、酸化性ドーパントは、種々のルイス酸及びアクセプター化合物を含み、還元性ドーパントは、アルカリ金属、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属、希土類金属、及びこれらの混合物を含む。還元性ドーパント層を電荷発生層として使用して、２つ以上の発光層を有し白色光を放出する有機ＥＬデバイスを調製することができる。
【００９０】
本開示の有機エレクトロルミネセントデバイスを構成するそれぞれの層を形成するために、真空蒸着、スパッタリング、プラズマ、イオンプレーティング法等などの乾式成膜法、或いはスピンコーティング、ディップコーティング、フローコーティング法等などの湿式成膜法を使用することができる。本開示の第１及び第２のホスト化合物の膜を形成する場合、共蒸着法又は混合蒸着法が使用される。
【００９１】
湿式製膜法を用いる場合、それぞれの層を構成する材料をエタノール、クロロホルム、テトラヒドロフラン、ジオキサン等などの適切な溶媒に溶解又は分散させることにより薄膜を形成する。溶媒は、それぞれの層を構成する材料が、溶媒に可溶又は分散可能であり、成膜時に問題となることがない限り、特に制限されない。
【００９２】
本開示の有機エレクトロルミネセントデバイスを用いることによって、例えば、スマートフォン、タブレット、ノートブック、ＰＣ、ＴＶ、又は車両用の表示デバイス、或いは例えば屋内又は屋外の照明デバイスなどの照明デバイスを製造することができる。
【００９３】
以下、本開示の代表的な化合物に関して、本開示の化合物の調製方法、この化合物の物理的特性、及びこの化合物を含むこの有機エレクトロルミネセントデバイスの発光特性について詳細に説明する。しかしながら、本開示は以下の実施例に限定されない。
【実施例】
【００９４】
実施例１：化合物Ｃ−８１の調製
【００９５】
【化２８】
2020509575.tif 000029
【００９６】
１）化合物１−１の合成
１７．３ｇのフェニルアセチレン（１７０ミリモル）、４０ｇの１−ブロモ−２−ヨードベンゼン（１４１ミリモル）、０．２ｇの塩化パラジウム（ＩＩ）（１ミリモル）、５０ｇのピロリジン（７０７ミリモル）、及び１８０ｍＬの水をフラスコに入れて溶解させ、５０℃で２４時間撹拌した。反応終了後、有機層を酢酸エチルで抽出し、残った水分を硫酸マグネシウムを用いて除去した。その後、得られた生成物を乾燥しカラムクロマトグラフィーで分離して、２９ｇの化合物１−１を得た（収率：８０％）。
【００９７】
２）化合物１−２の合成
２８ｇの化合物１−１（１０９ミリモル）、２．４ｇの酢酸パラジウム（ＩＩ）（１１ミリモル）、２．４ｇの臭化第二銅（１１ミリモル）、及び４４０ｍＬのＤＭＳＯをフラスコに入れて溶解させ、混合物を２０時間還流した。反応終了後、有機層を酢酸エチルで抽出し、残った水分を硫酸マグネシウムを用いて除去した。その後、得られた生成物を乾燥しカラムクロマトグラフィーで分離して、１６．３ｇの化合物１−２を得た（収率：５２％）。
【００９８】
３）化合物１−３の合成
１８．２ｇの化合物１−２（６３ミリモル）、１４．４ｇの２，４−ジクロロフェニルボロン酸（７６ミリモル）、３．６ｇのテトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）（３ミリモル）、２１．７ｇの２Ｍ炭酸カリウム（８０ミリモル）、３２０ｍＬのトルエン、及び８０ｍＬのエタノールをフラスコに入れて溶解させ、混合物を５時間還流した。反応終了後、有機層を酢酸エチルで抽出し、残った水分を硫酸マグネシウムを用いて除去した。その後、得られた生成物を乾燥しカラムクロマトグラフィーで分離して、２０．６ｇの化合物１−３を得た（収率：９２％）。
【００９９】
４）化合物１−４の合成
２０．６ｇの化合物１−３（５８ミリモル）、６．１ｇのベンズアルデヒド（５８ミリモル）、２６．８ｇの酢酸アンモニウム（３４８ミリモル）、及び２９０ｍＬの酢酸をフラスコに入れて溶解させ、混合物を２４時間還流した。反応終了後、有機層を酢酸エチルで抽出し、残った水分を硫酸マグネシウムを用いて除去した。その後、得られた生成物を乾燥しカラムクロマトグラフィーで分離して、２３．５ｇの化合物１−４を得た（収率：９１．８％）。
【０１００】
５）化合物１−５の合成
２３．５ｇの化合物１−４（５３ミリモル）、３．３８ｇの銅粉末（５３ミリモル）、６９ｇの炭酸セシウム（２１３ミリモル）、及び３５０ｍＬの１，２−ジクロロベンゼンをフラスコに入れて溶解させ、混合物を１７時間還流した。反応終了後、有機層を酢酸エチルで抽出し、残った水分を硫酸マグネシウムを用いて除去した。その後、得られた生成物を乾燥しカラムクロマトグラフィーで分離して、１８．３ｇの化合物１−５を得た（収率：８５％）。
【０１０１】
６）化合物１−６の合成
１８．３ｇの化合物１−５（４５ミリモル）、１３．７ｇのビス（ピナコラト）ジボロン（５４ミリモル）、２．０ｇのトリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（２ミリモル）、１．８５ｇの２−ジクロロヘキシルホスフィン−２’，６’−ジメトキシビフェニル（エスフォス）（５ミリモル）、１１ｇの酢酸カリウム（１１３ミリモル）、及び２３０ｍＬの１，４−ジオキサンをフラスコに入れて溶解させ、混合物を４時間還流下撹拌した。反応終了後、有機層を酢酸エチルで抽出し、残った水分を硫酸マグネシウムを用いて除去した。その後、得られた生成物を乾燥しカラムクロマトグラフィーで分離して、１３．７ｇの化合物１−６を得た（収率：６１％）。
【０１０２】
７）化合物１−７の合成
１３．２ｇの化合物１−６（２７ミリモル）、４．４５ｇの２−ブロモニトロベンゼン（２２ミリモル）、１．２６ｇのテトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）（１ミリモル）、７．６４ｇの２Ｍ炭酸カリウム（５５ミリモル）、１２０ｍＬのトルエン、及び３０ｍＬのエタノールをフラスコに入れて溶解させ、混合物を６時間還流した。反応終了後、有機層を酢酸エチルで抽出し、残った水分を硫酸マグネシウムを用いて除去した。その後、得られた生成物を乾燥しカラムクロマトグラフィーで分離して、７．２ｇの化合物１−７を得た（収率：５５％）。
【０１０３】
８）化合物１−８の合成
６．２ｇの化合物１−７（１３ミリモル）、４２ｍＬの亜リン酸トリエチル、及び４２ｍＬの１，２−ジクロロベンゼンをフラスコに入れて溶解させ、混合物を１７時間還流した。反応終了後、減圧蒸留後に有機層を酢酸エチルで抽出し、残った水分を硫酸マグネシウムを用いて除去した。その後、得られた生成物を乾燥しカラムクロマトグラフィーで分離して、１．５ｇの化合物１−８を得た（収率：２５％）。
【０１０４】
９）化合物Ｃ−８１の合成
１．５ｇの化合物１−８（３ミリモル）、１．０５ｇの２−クロロ−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（４ミリモル）、０．９ｇの炭酸カリウム（７ミリモル）、０．０４ｇの４−ジメチルアミノピリジン（０．３ミリモル）、及び３２ｍＬのジメチルホルムアミドをフラスコに入れて溶解させ、混合物を４時間還流した。反応終了後、生成した固体を濾過し、濾液をカラムクロマトグラフィーで分離して、１．７ｇの化合物Ｃ−８１を得た（収率：７５％）。
【０１０５】
【表１】
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【０１０６】
デバイスの実施例１：ホストとして本開示による有機エレクトロルミネセント化合物を用いたＯＬＥＤデバイスの作製
本開示の有機エレクトロルミネセント化合物を含むＯＬＥＤデバイスを作製した。ＯＬＥＤデバイス用ガラス基板（ジオマテック株式会社、日本）の透明電極酸化インジウム錫（ＩＴＯ）薄膜（１０Ω／ｓｑ）を、アセトン、エタノール、及び蒸留水で順次超音波洗浄し、次いでイソプロパノール中に貯蔵した。次に、ＩＴＯ基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに装着した。化合物ＨＩＬ−１を前述の真空蒸着装置のセルに導入し、次いで、前述の装置のチャンバー内の圧力を１０−６トールに制御した。その後、セルに電流を流して上記導入された物質を蒸発させて、これによりＩＴＯ基板に厚さ８０ｎｍの第１の正孔注入層を形成した。次いで、化合物ＨＩＬ−２を前述の真空蒸着装置の別のセルに導入し、セルに電流を流して蒸発させ、これにより第１の正孔注入層に厚さ５ｎｍの第２の正孔注入層を形成した。化合物ＨＴＬ−１を前述の真空蒸着装置の別のセルに導入し、セルに電流を流して蒸発させ、これにより第２の正孔注入層に厚さ１０ｎｍの第１の正孔輸送層を形成した。化合物ＨＴＬ−２を前述の真空蒸着装置の別のセルに導入し、セルに電流を流して蒸発させ、これにより第１の正孔輸送層に厚さ６０ｎｍの第２の正孔輸送層を形成した。正孔注入層及び正孔輸送層を形成した後、発光層を以下の通り蒸着した。化合物Ｃ−８１をホストとして真空蒸着装置の一方のセルに導入し、化合物Ｄ−７１をドーパントとして他方のセルに導入した。２つの材料を異なる速度で蒸発させ、ホストとドーパントの総量に基づいて３重量％のドープ量で蒸着させて、第２の正孔輸送層に４０ｎｍの厚さの発光層を形成した。次いて、化合物ＥＴＬ−１及びＬｉｑを他の２つのセルに導入し、同時に１：１の速度で蒸発させ蒸着して、発光層に３０ｎｍの厚さの電子輸送層を形成した。次に、電子輸送層に、厚さ２ｎｍの電子注入層としてＬｉｑを蒸着した後、他の真空蒸着装置により電子注入層に厚さ８０ｎｍのＡｌカソードを蒸着した。このようにして、ＯＬＥＤデバイスを作製した。
【０１０７】
【化２９】
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【０１０８】
結果として、３．５Ｖの駆動電圧で２１．７ｃｄ／Ａの発光効率を示し、１，０００ｃｄ／ｍ２の赤色光が発光した。
【０１０９】
比較例１：ホストとして従来の有機エレクトロルミネセント化合物を用いたＯＬＥＤデバイスの作製
発光層のホストとして化合物Ａを用いた以外は、デバイスの実施例１と同じ方法でＯＬＥＤ装置を作製した。
【０１１０】
【化３０】
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【０１１１】
結果として、１０．０Ｖの駆動電圧で１４．３ｃｄ／Ａの発光効率を示し、１，０００ｃｄ／ｍ２の赤色光が発光した。
【０１１２】
ホストとして本開示の有機エレクトロルミネセント化合物を用いた有機エレクトロルミネセントデバイスの駆動電圧及び発光効率特性は、従来の有機エレクトロルミネセント化合物を用いた有機エレクトロルミネセントデバイスよりもはるかに優れていることが確認された。
【国際調査報告】
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