JP7398136B2 - ヘテロ環化合物およびこれを含む有機発光素子 - Google Patents
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Description
R1およびR2は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、ハロゲン基;置換もしくは非置換のC1~C60のアルキル基;置換もしくは非置換のC6~C60のアリール基;または置換もしくは非置換のC2~C60のヘテロアリール基であり、
L1およびL2は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、直接結合;置換もしくは非置換のC6~C60のアリーレン基;または置換もしくは非置換のC2~C60のヘテロアリーレン基であり、
Ar1は、置換もしくは非置換のC6~C60のアリール基であり、
Z1は、ハロゲン基;-CN;置換もしくは非置換のC1~C60のアルキル基;置換もしくは非置換のC6~C60のアリール基;置換もしくは非置換のC2~C60のヘテロアリール基;-SiRR’R”;または-P(=O)RR’であり、
R3~R11は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素;重水素;ハロゲン基;-CN;置換もしくは非置換のC1~C60のアルキル基;置換もしくは非置換のC6~C60のアリール基;置換もしくは非置換のC2~C60のヘテロアリール基;-SiRR’R”;-P(=O)RR’;および置換もしくは非置換のC1~C60のアルキル基、置換もしくは非置換のC6~C60のアリール基、または置換もしくは非置換のC2~C60のヘテロアリール基で置換もしくは非置換のアミン基からなる群より選択されるか、互いに隣接する2以上の基は、互いに結合して置換もしくは非置換のC6~C60の芳香族炭化水素環、または置換もしくは非置換のC2~C60のヘテロ環を形成し、
前記R、R’およびR”は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素;置換もしくは非置換のC1~C40のアルキル基;または置換もしくは非置換のC6~C40のアリール基であり、
m、nおよびpは、1~6の整数であり、m、nおよびpが2以上の場合、括弧内の2以上の置換基は、互いに同一または異なる。
で表されるフェニル基において重水素の含有量20%というのは、フェニル基が有し得る置換基の総数は5(式中のT1)個であり、そのうち重水素の個数が1(式中のT2)である場合、20%で表されてもよい。すなわち、フェニル基において重水素の含有量20%というのは、下記構造式で表されてもよい。
R3~R11、L1、L2、Z1、Ar1、m、nおよびpの定義は、前記化学式1における定義と同じであり、
X1およびX2は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、ハロゲン基であり、
R21およびR22は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素;ハロゲン基;置換もしくは非置換のC6~C60のアリール基;または置換もしくは非置換のC2~C60のヘテロアリール基であり、
aおよびbは、それぞれ1~6の整数であり、aおよびbが2以上の場合、括弧内の置換基は、互いに同一または異なる。
は、化学式1のNと連結される位置を意味し、
R35およびR36は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のC1~C60のアルキル基;または置換もしくは非置換のC6~C60のアリール基であるか、隣接した基は、互いに結合して置換もしくは非置換のC6~C60の芳香族炭化水素環、または置換もしくは非置換のC2~C60のヘテロ環を形成し、
R31~R34は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素;重水素;ハロゲン基;-CN;置換もしくは非置換のC1~C60のアルキル基;置換もしくは非置換のC6~C60のアリール基;置換もしくは非置換のC2~C60のヘテロアリール基;-SiRR’R”;-P(=O)RR’;および置換もしくは非置換のC1~C60のアルキル基、置換もしくは非置換のC6~C60のアリール基、または置換もしくは非置換のC2~C60のヘテロアリール基で置換もしくは非置換のアミン基からなる群より選択される。
前記R、R’およびR”は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素;置換もしくは非置換のC1~C40のアルキル基;または置換もしくは非置換のC6~C40のアリール基であってもよい。
化合物1-1(15g、0.044mol、1eq)をether(200ml)に溶かした後、0℃でメチルマグネシウムブロミド(methylmagnesium bromide)(A)(15.7g、0.131mol、3eq)3M in ether溶液をゆっくりdroppingする。ゆっくり温度を上げて40℃で4h撹拌した。水を入れて反応を終結させた後、MCと水を用いて抽出した。その後、MgSO4で水分を除去した。シリカゲル(Silicagel)カラムで分離して、化合物1-2 13gを87%の収率で得た。
化合物1-2(13g、0.038mol、1eq)にAcetice acid(100ml)、HCl(10ml)を入れて、140℃で3h撹拌した。水を入れて反応を終結させた後、MCと水を用いて抽出した。その後、MgSO4で水分を除去した。シリカゲル(Silicagel)カラムで分離して、化合物1-3 10gを81%の収率で得た。
化合物1-3(10g、0.03mol、1eq)、ジフェニルアミン(diphenylamine)(B)(6.3g、0.037mol、1.2eq)、NaOt-Bu(8.9g、0.092mol、3eq)、Pd2(dba)3(0.28g、0.0003mol、0.01eq)、P(t-Bu)3(0.12g、0.006mol、0.02eq)を、トルエン(toluene)(100ml)に入れて、90℃で6h撹拌した。水を入れて反応を終結させた後、MCと水を用いて抽出した。その後、MgSO4で水分を除去した。シリカゲル(Silicagel)カラムで分離して、化合物1-1 8.5gを66%の収率で得た。
<実験例1>
1)有機発光素子の作製
1)有機発光素子の作製
OLED用ガラス(サムスン・コーニング社製)から得られた透明電極ITO薄膜を、トリクロロエチレン、アセトン、エタノール、蒸留水を順次に用いて各5分間超音波洗浄を実施した後、イソプロパノールに入れて保管した後に使用した。次に、真空蒸着装置の基板フォルダにITO基板を設け、真空蒸着装置内のセルに、下記の4,4’,4”-トリス(N,N-(2-ナフチル)-フェニルアミノ)トリフェニルアミン(4,4’,4”-tris(N,N-(2-naphthyl)-phenylamino)triphenyl amine:2-TNATA)を入れた。
200:陽極
300:有機物層
301:正孔注入層
302:正孔輸送層
303:発光層
304:正孔阻止層
305:電子輸送層
306:電子注入層
400:陰極
Claims (12)
- 下記化学式1で表されるヘテロ環化合物:
前記化学式1において、
R1およびR2は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、ハロゲン基;置換もしくは非置換のC1~C60のアルキル基;置換もしくは非置換のC6~C60のアリール基であり、
L1およびL2は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、直接結合;置換もしくは非置換のC6~C60のアリーレン基;または置換もしくは非置換のC2~C60のヘテロアリーレン基であり、
Ar1は、置換もしくは非置換のC6~C60のアリール基であり、
Z1は、ハロゲン基;-CN;置換もしくは非置換のC1~C60のアルキル基;置換もしくは非置換のC6~C60のアリール基;置換もしくは非置換のC2~C60のヘテロアリール基;-SiRR’R”;または-P(=O)RR’であり、
R3~R11は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素;重水素;ハロゲン基;および-CNからなる群より選択され、
ここで、「置換もしくは非置換」とは、C1~C60の直鎖もしくは分枝鎖のアルキル;C6~C60の単環もしくは多環のアリール;C2~C60の単環もしくは多環のヘテロアリール;-SiRR’R”;および-P(=O)RR’からなる群より選択された1以上の置換基で置換もしくは非置換であるか、前記例示された置換基の中から選択された2以上の置換基が連結された置換基で置換もしくは非置換であることを意味し、
前記R、R’およびR”は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素;置換もしくは非置換のC1~C40のアルキル基;または置換もしくは非置換のC6~C40のアリール基であり、
m、nおよびpは、1~6の整数であり、m、nおよびpが2以上の場合、括弧内の2以上の置換基は、互いに同一または異なる。 - 前記化学式1は、下記化学式2~化学式4のいずれか1つで表される、請求項1に記載のヘテロ環化合物:
前記化学式2~4において、
R3~R11、L1、L2、Z1、Ar1、m、nおよびpの定義は、前記化学式1における定義と同じであり、
X1およびX2は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、ハロゲン基であり、
R21およびR22は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素;置換もしくは非置換のC6~C60のアリール基;または置換もしくは非置換のC2~C60のヘテロアリール基であり、
aおよびbは、それぞれ1~6の整数であり、aおよびbが2以上の場合、括弧内の置換基は、互いに同一または異なる。 - Ar1は、置換もしくは非置換の単環もしくは多環のC6~C12のアリール基であるか、下記化学式5または化学式6で表される、請求項1に記載のヘテロ環化合物:
前記化学式5および化学式6において、
は、化学式1のNと連結される位置を意味し、
R35およびR36は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のC1~C60のアルキル基;または置換もしくは非置換のC6~C60のアリール基であるか、隣接した基は、互いに結合して置換もしくは非置換のC6~C60の芳香族炭化水素環、または置換もしくは非置換のC2~C60のヘテロ環を形成し、
R31~R34は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素;重水素;ハロゲン基;-CN;置換もしくは非置換のC1~C60のアルキル基;置換もしくは非置換のC6~C60のアリール基;置換もしくは非置換のC2~C60のヘテロアリール基;-SiRR’R”;および-P(=O)RR’からなる群より選択される。 - R3~R11は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素;フルオロ基(-F);または-CNである、請求項1に記載のヘテロ環化合物。
- 第1電極と、前記第1電極に対向して備えられた第2電極と、前記第1電極と前記第2電極との間に備えられた1層以上の有機物層とを含む有機発光素子であって、前記有機物層のうちの1層以上は、請求項1~5のいずれか1項に記載のヘテロ環化合物を含む有機発光素子。
- 前記有機物層は、正孔輸送層を含み、前記正孔輸送層は、前記ヘテロ環化合物を含む、請求項6に記載の有機発光素子。
- 前記有機物層は、電子注入層または電子輸送層を含み、前記電子注入層または電子輸送層は、前記ヘテロ環化合物を含む、請求項6に記載の有機発光素子。
- 前記有機物層は、電子阻止層または正孔阻止層を含み、前記電子阻止層または正孔阻止層は、前記ヘテロ環化合物を含む、請求項6に記載の有機発光素子。
- 前記有機発光素子は、発光層、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層、電子阻止層、および正孔阻止層からなる群より選択される1層または2層以上をさらに含む、請求項6に記載の有機発光素子。
- 前記有機発光素子は、第1電極と、前記第1電極上に備えられ、第1発光層を含む第1スタックと、前記第1スタック上に備えられる電荷生成層と、前記電荷生成層上に備えられ、第2発光層を含む第2スタックと、前記第2スタック上に備えられる第2電極とを含む、請求項6に記載の有機発光素子。
- 前記電荷生成層は、前記ヘテロ環化合物を含む、請求項11に記載の有機発光素子。
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