JP2021093526A - 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 - Google Patents

Abstract

【課題】駆動電圧、発光効率、寿命及び／又は電力効率が改善された有機エレクトロルミネセントデバイスを提供する。【解決手段】特定のヘテロアリールにより構成された有機エレクトロルミネセント化合物を含むことによって、駆動電圧、発光効率、寿命及び／又は電力効率特性が改善された、有機エレクトロルミネセントデバイスを提供する。【選択図】なし

Description

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。

エレクトロルミネセント（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ィスプレイデバイスである。１９８７年にＥａｓｔｍａｎ Ｋｏｄａｋにより、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とを使用することによって最初の有機エレクトロルミネセントデバイスが開発された（（非特許文献１）を参照されたい）。

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最も重要な要因は発光材料である。今まで、蛍光材料が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から見て、リン光性発光材料が蛍光性発光材料と比較して理論的に４倍だけ発光効率を高めるので、リン光性発光材料が広く研究されている。イリジウム（ＩＩＩ）錯体は、それぞれ、赤色、緑色及び青色発光材料としてのビス（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ナト−Ｎ，Ｃ２）ピコリナトイリジウム（Ｆｉｒｐｉｃ）などの、リン光性発光材料として広く知られている。

先行技術において、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リン光性ホスト材料である。近年、パイオニア（日本国）らは、ホスト材料として、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−フェニルフェノラート）（ＢＡｌｑ）等を使用する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、正孔阻止材料として知られていた。

これらの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：（１）それらの低いガラス転移温度及び不十分な熱安定性のために、それらの劣化が真空での高温蒸着プロセス中に起こり得、デバイスの寿命が低下する。（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。リン光性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）を提供するが、著しく高い動作電圧が必要である。したがって、電力効率［１ｍ／Ｗ］の観点からメリットはない。（３）加えて、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稼働寿命は短く、発光効率は改善されることを依然として要求されている。

発光効率、動作電圧及び／又は寿命を改善するために、有機エレクトロルミネセントデバイスの有機層に対して様々な材料又はコンセプトが提案されてきたが、それらは、実用的用途において満足できるものではなかった。（特許文献１）は、一群の有機エレクトロルミネセント化合物を開示している。しかしながら、前述の参考文献は、本開示において記載される有機エレクトロルミネセント化合物を具体的に開示していない。更に、前述の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と比較して、単独で又は他のホスト材料と組み合わせて使用される場合に、改善された性能を有する有機エレクトロルミネセント化合物、例えば、従来の発光材料と比べて改善された駆動電圧、発光効率、寿命特性、及び／又は電力効率を持った発光材料を開発する必要がある。

韓国特許第１９８２７９２号明細書 特公平３１−３９３２１号公報 国際公開第２０１１／１６２１６２ Ａ号パンフレット

Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．５１，９１３，１９８７

本開示の目的は、第１に、改善された動作電圧、発光効率、寿命特性及び／又は電力効率を有する有機エレクトロルミネセントデバイスを製造するために有効な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り、第２に、本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を提供することである。

本発明者らは、上記の目的が、以下の式１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達成できることを見いだした。

式１において、
Ｘ及びＸ_１は、それぞれ独立して、Ｏ又はＳを表し；
ＨＡｒは、置換若しくは非置換（３〜３０員）ヘテロアリールを表し；
Ｌ_１は、単結合、置換若しくは非置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリーレン、又は置換若しくは非置換（３〜３０員）ヘテロアリーレンを表し、
Ｒ_１は、置換若しくは非置換（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル、置換若しくは非置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリール、置換若しくは非置換（３〜３０員）ヘテロアリール、又は置換若しくは非置換（Ｃ３〜Ｃ３０）シクロアルキルを表し；
Ｒ_２及びＲ_３は、それぞれ独立して、水素、重水素、置換若しくは非置換（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル、置換若しくは非置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリール、置換若しくは非置換（３〜３０員）ヘテロアリール、又は置換若しくは非置換（Ｃ３〜Ｃ３０）シクロアルキルを表すか、或いはＲ_２及びＲ_３のうちの隣接するものに結合して環を形成し得；
ｎ及びｍは、１〜３の整数を表し；ここで、ｎ及びｍが、それぞれ独立して、２以上の整数である場合、Ｒ_２のそれぞれ又はＲ_３のそれぞれは、同じものであっても異なるものであってもよい。

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使用することによって、改善された動作電圧、発光効率、寿命特性、及び／又は電力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可能である。

本明細書では以下、本開示が詳細に説明される。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、本開示の範囲を限定することを決して意味するものではない。

本開示における用語「有機エレクトロルミネセント化合物」は、有機エレクトロルミネセントデバイスに使用され得る、且つ、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得る化合物を意味する。

本開示における用語「有機エレクトロルミネセント材料」は、有機エレクトロルミネセントデバイスに使用され得る、且つ、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ス材料は、必要に応じて、有機エレクトロルミネセンスデバイスを構成する任意の層に含まれ得る。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、電子注入材料等であり得る。

本開示における用語「複数のホスト材料」は、有機エレクトロルミネセンスデバイスを構成する任意の発光層に含まれ得る、少なくとも２つの化合物の組み合わせを含むホスト材料を意味する。それは、有機エレクトロルミネセンスデバイスに含まれる前の（例えば、蒸着前の）材料及び有機エレクトロルミネセンスデバイスに含まれた後の（例えば、蒸着後の）材料の両方を意味し得る。例えば、本開示の複数のホスト材料は、２つ以上のホスト材料の組み合わせであり得、有機エレクトロルミネセンス材料に含まれる従来の材料を任意選択的に更に含み得る。本開示の複数のホスト材料に含まれる２つ以上の化合物は、１つの発光層に含まれ得るか、又は異なる発光層にそれぞれ含まれ得る。例えば、２つ以上のホスト材料は、混合蒸発若しくは共蒸発され得るか、又は別々に蒸着され得る。

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で表される化合物は、発光層、電子輸送層、及び／又は電子緩衝層に含まれ得るが、それらに限定されない。発光層に含まれる場合、式１で表される化合物はホスト材料として含まれ得る。本明細書において、ホスト材料は、緑色又は赤色発光有機エレクトロルミネセントデバイスのホスト材料であり得る。加えて、電子輸送層に含まれる場合、式１で表される化合物は電子輸送材料として含まれ得る。更に、電子緩衝層に含まれる場合、式１で表される化合物は、電子緩衝材料として含まれ得る。

本明細書において、用語「（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル」は、鎖を構成する１〜３０個の炭素原子を有する線状又は分岐状アルキ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１〜２０個、より好ましくは１〜１０個である。上記のアルキルとしては、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、ｔｅｒｔ−ブチル等が挙げられ得る。用語「（Ｃ２〜Ｃ３０）アルケニル」は、鎖を構成する２〜３０個の炭素原子を有する線状又は分岐状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個、より好ましくは２〜１０個である。上記のアルケニルとしては、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、２−メチルブタ−２−エニル等が挙げられ得る。用語「（Ｃ２〜Ｃ３０）アルキニル」は、鎖を構成する２〜３０個の炭素原子を有する線状若しくは分岐状アルキ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個、より好ましくは２〜１０個である。上記のアルキニルとしては、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−イニル等が挙げられ得る。用語「（Ｃ３〜Ｃ３０）シクロアルキル」は、３〜３０個の環骨格炭素原子を有する単環式若しくは多環式の炭化水素であることを意味し、ここで、炭素原子の数は、好ましくは３〜２０個、より好ましくは３〜７個である。上記のシクロアルキルとしては、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル等が挙げられ得る。用語「（３〜７員）ヘテロシクロアルキル」は、３〜７個の環骨格原子、好ましくは５〜７個の環骨格原子を有し、且つ、Ｂ、Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｓｉ及びＰからなる群、好ましくはＯ、Ｓ及びＮからなる群から選択される少なくとも１つのヘテロ原子を含むシクロアルキルであることを意味する。上記ヘテロシクロアルキルとしては、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等が挙げられ得る。用語「（Ｃ６〜Ｃ３０）アリール（エン）」は、６〜３０個の環骨格炭素原子、好ましくは６〜２５個の環骨格炭素原子、より好ましくは６〜１８個の環骨格炭素原子を有する芳香族炭化水素に由来する単環式環若しくは縮合環ラジカルであることを意味する。上記のアリール又はアリーレンは、部分的に飽和され得、及びスピロ構造を含み得る。上記アリールとしては、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、フェニルターフェニル、フルオレニル、フェニルフルオレニル、ジ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、アズレニル等が挙げられ得る。より具体的には、アリールとしては、フェニル、１−ナフチル、２−ナフチル、１−アントリル、２−アントリル、９−アントリル、ベンズアントリル、１−フェナントリル、２−フェナントリル、３−フェナントリル、４−フェナントリル、９−フェナントリル、ナフタセニル、ピレニル、１−クリセニル、２−クリセニル、３−クリセニル、４−クリセニル、５−クリセニル、６−クリセニル、ベンゾ［ｃ］フェナントリル、ベンゾ［ｇ］クリセニル、１−トリフェニレニル、２−トリフェニレニル、３−トリフェニレニル、４−トリフェニレニル、１−フルオレニル、２−フルオレニル、３−フルオレニル、４−フルオレニル、９−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、２−ビフェニリル、３−ビフェニリル、４−ビフェニリル、ｏ−ターフェニル、ｍ−ターフェニル−４−イル、ｍ−ターフェニル−３−イル、ｍ−ターフェニル−２−イル、ｐ−ターフェニル−４−イル、ｐ−ターフェニル−３−イル、ｐ−ターフェニル−２−イル、ｍ−クアテルフェニル、３−フルオランテニル、４−フルオランテニル、８−フルオランテニル、９−フルオランテニル、ベンゾフルオランテニル、ｏ−トリル、ｍ−トリル、ｐ−トリル、２，３−キシリル、３，４−キシリル、２，５−キシリル、メシチル、ｏ−クメニル、ｍ−クメニル、ｐ−クメニル、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル、ｐ−（２−フェニルプロピル）フェニル、４’−メチルビフェニリル、４”−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−ターフェニル−４−イル、９，９−ジメチル−１−フルオレニル、９，９−ジメチル−２−フルオレニル、９，９−ジメチル−３−フルオレニル、９，９−ジメチル−４−フルオレニル、９，９−ジフェニル−１−フルオレニル、９，９−ジフェニル−２−フルオレニル、９，９−ジフェニル−３−フルオレニル、９，９−ジフェニル−４−フルオレニル等が挙げられ得る。

用語「（３〜３０員）ヘテロアリール（エン）」は、３〜３０の環骨格原子を有し、且つ、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つ、好ましくは１〜４つのヘテロ原子を含むアリール（エン）である。上記のヘテロアリール（エン）は、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得；部分的に飽和され得；少なくとも１つのヘテロアリール又はアリール基をヘテロアリール基に単結合により結合させることによって形成されるものであり得、及びスピロ構造を含み得る。上記ヘテロアリールとしては、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、ピリダジニル等などの単環式環型ヘテロアリール、及びベンゾフラニル、ベンゾチオフェニル、イソベンゾフラニル、ジベンゾフラニル、ジベンゾチオフェニル、ベンズイミダゾリル、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などの縮合環型ヘテロアリールが挙げられ得る。より具体的には、ヘテロアリールとしては、１−ピロリル、２−ピロリル、３−ピロリル、ピラジニル、２−ピリジニル、２−ピリミジニル、４−ピリミジニル、５−ピリミジニル、６−ピリミジニル、１，２，３−トリアジン−４−イル、１，２，４−トリアジン−３−イル、１，３，５−トリアジン−２−イル、１−イミダゾリル、２−イミダゾリル、１−ピラゾリル、１−インドリジニル、２−インドリジニル、３−インドリジニル、５−インドリジニル、６−インドリジニル、７−インドリジニル、８−インドリジニル、２−イミダゾピリジニル、３−イミダゾピリジニル、５−イミダゾピリジニル、６−イミダゾピリジニル、７−イミダゾピリジニル、８−イミダゾピリジニル、３−ピリジニル、４−ピリジニル、１−インドリル、２−インドリル、３−インドリル、４−インドリル、５−インドリル、６−インドリル、７−インドリル、１−イソインドリル、２−イソインドリル、３−イソインドリル、４−イソインドリル、５−イソインドリル、６−イソインドリル、７−イソインドリル、２−フリル、３−フリル、２−ベンゾフラニル、３−ベンゾフラニル、４−ベンゾフラニル、５−ベンゾフラニル、６−ベンゾフラニル、７−ベンゾフラニル、１−イソベンゾフラニル、３−イソベンゾフラニル、４−イソベンゾフラニル、５−イソベンゾフラニル、６−イソベンゾフラニル、７−イソベンゾフラニル、２−キノリル、３−キノリル、４−キノリル、５−キノリル、６−キノリル、７−キノリル、８−キノリル、１−イソキノリル、３−イソキノリル、４−イソキノリル、５−イソキノリル、６−イソキノリル、７−イソキノリル、８−イソキノリル、２−キノキサリニル、５−キノキサリニル、６−キノキサリニル、１−カルバゾリル、２−カルバゾリル、３−カルバゾリル、４−カルバゾリル、９−カルバゾリル、アザカルバゾリル−１−イル、アザカルバゾリル−２−イル、アザカルバゾリル−３−イル、アザカルバゾリル−４−イル、アザカルバゾリル−５−イル、アザカルバゾリル−６−イル、アザカルバゾリル−７−イル、アザカルバゾリル−８−イル、アザカルバゾリル−９−イル、１−フェナントリジニル、２−フェナントリジニル、３−フェナントリジニル、４−フェナントリジニル、６−フェナントリジニル、７−フェナントリジニル、８−フェナントリジニル、９−フェナントリジニル、１０−フェナントリジニル、１−アクリジニル、２−アクリジニル、３−アクリジニル、４−アクリジニル、９−アクリジニル、２−オキサゾリル、４−オキサゾリル、５−オキサゾリル、２−オキサジアゾリル、５−オキサジアゾリル、３−フラザニル、２−チエニル、３−チエニル、２−メチルピロール−１−イル、２−メチルピロール−３−イル、２−メチルピロール−４−イル、２−メチルピロール−５−イル、３−メチルピロール−１−イル、３−メチルピロール−２−イル、３−メチルピロール−４−イル、３−メチルピロール−５−イル、２−ｔｅｒｔ−ブチルピロール−４−イル、３−（２−フェニルプロピル）ピロール−１−イル、２−メチル−１−インドリル、４−メチル−１−インドリル、２−メチル−３−インドリル、４−メチル−３−インドリル、２−ｔｅｒｔ−ブチル−１−インドリル、４−ｔｅｒｔ−ブチル−１−インドリル、２−ｔｅｒｔ−ブチル−３−インドリル、４−ｔｅｒｔ−ブチル−３−インドリル、１−ジベンゾフラニル、２−ジベンゾフラニル、３−ジベンゾフラニル、４−ジベンゾフラニル、１−ジベンゾチオフェニル、２−ジベンゾチオフェニル、３−ジベンゾチオフェニル、４−ジベンゾチオフェニル、１−シラフルオレニル、２−シラフルオレニル、３−シラフルオレニル、４−シラフルオレニル、１−ゲルマフルオレニル（ｇｅｒｍａｆｌｕｏｒｅｎｙｌ）、２−ゲルマフルオレニル、３−ゲルマフルオレニル、４−ゲルマフルオレニル等が挙げられ得る。「ハロゲン」としては、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、及びＩが挙げられる。

加えて、「オルト（ｏ−）」、「メタ（ｍ−）」、及び「パラ（ｐ−）」は、それぞれ、置換基の相対的な位置を表す、接頭辞である。オルトは、２つの置換基が互いに隣り合っていることを示し、例えば、ベンゼン誘導体における２つの置換基が１及び２位を占めている場合、それは、オルト位と呼ばれる。メタは、２つの置換基が１及び３位にあることを示し、例えば、ベンゼン誘導体における２つの置換基が１及び３位を占めている場合、それは、メタ位と呼ばれる。パラは、２つの置換基が１及び４位にあることを示し、例えば、ベンゼン誘導体における２つの置換基が１及び４位を占めている場合、それは、パラ位と呼ばれる。

本明細書において、表現「置換若しくは非置換」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別の官能基、すなわち、置換基で置き換えられていることを意味する。本開示において、置換アルキル、置換アリール（エン）、置換ヘテロアリール（エン）、置換シクロアルキル、置換アルケニル、置換アルキニル、置換アルコキシ、置換トリアルキルシリル、置換ジアルキルアリールシリル、置換アルキルジアリールシリル、置換トリアリールシリル、置換モノ−若しくはジ−アルキルアミノ、置換モノ−若しくはジ−アリールアミノ、及び置換アルキルアリールアミノの置換基は、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；非置換若しくは（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールで置換された（３〜３０員）ヘテロアリール；非置換若しくは（３〜３０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−若しくはジ−（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキルアミノ；非置換若しくは（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキルで置換されたモノ−若しくはジ−（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。本開示の一実施形態によれば、置換基は、それぞれ独立して、（Ｃ１〜Ｃ２０）アルキル；非置換若しくは（Ｃ６〜Ｃ２５）アリールで置換された（５〜３０員）ヘテロアリール；非置換（Ｃ６〜Ｃ２５）アリール；及びトリ（Ｃ６〜Ｃ２５）アリールシリルからなる群から選択される少なくとも１つである。本開示の別の実施形態によれば、置換基は、それぞれ独立して、（Ｃ１〜Ｃ１０）アルキル；非置換若しくは（Ｃ６〜Ｃ１８）アリールで置換された（５〜２０員）ヘテロアリール；非置換（Ｃ６〜Ｃ１８）アリール；及びトリ（Ｃ６〜Ｃ１８）アリールシリルからなる群から選択される少なくとも１つである。例えば、置換基は、それぞれ独立して、メチル、フェニル、ナフチル、ビフェニル、フェニルフルオレニル、非置換若しくはフェニルで置換されたピリジニル、フェニルで置換されたカルバゾリル、及びトリフェニルシリルからなる群から選択される少なくとも１つであり得る。

本開示の式において、隣接置換基が互いに結合して環を形成する場合、環は、置換若しくは非置換の単環式若しくは多環式の（３〜３０員）脂環式環若しくは芳香環、又はそれらの組み合わせ；好ましくは、置換若しくは非置換の単環式若しくは多環式の（３〜２６員）脂環式環若しくは芳香環、又はそれらの組み合わせ；より好ましくは非置換の単環式若しくは多環式の（５〜２０員）芳香環であり得る。加えて、環は、Ｎ、Ｏ、及びＳから選択される少なくとも１つのヘテロ原子を含有し得る。例えば、環は、置換若しくは非置換ジベンゾチオフェン環、置換若しくは非置換ジベンゾフラン環、置換若しくは非置換ナフタレン環、置換若しくは非置換フェナントレン環、置換若しくは非置換フルオレン環、置換若しくは非置換ベンゾチオフェン環、置換若しくは非置換ベンゾフラン環、置換若しくは非置換インドール環、置換若しくは非置換インデン環、置換若しくは非置換ベンゼン環、又は置換若しくは非置換カルバゾール環等であり得る。

本明細書において、ヘテロアリール（エン）及びヘテロシクロアルキルは、それぞれ独立して、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有し得る。加えて、ヘテロ原子は、水素、重水素、ハロゲン、シアノ、置換若しくは非置換（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル、置換若しくは非置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリール、置換若しくは非置換（５〜３０員）ヘテロアリール、置換若しくは非置換（Ｃ３〜Ｃ３０）シクロアルキル、置換若しくは非置換（Ｃ１〜Ｃ３０）アルコキシ、置換若しくは非置換トリ（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキルシリル、置換若しくは非置換ジ（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールシリル、置換若しくは非置換（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキルジ（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールシリル、置換若しくは非置換トリ（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールシリル、置換若しくは非置換モノ−若しくはジ−（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキルアミノ、置換若しくは非置換モノ−若しくはジ−（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールアミノ、及び置換若しくは非置換（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールアミノからなる群から選択される少なくとも１つに結合し得る。

本明細書では以下、式１で表される化合物がより詳細に説明される。

式１において、Ｘ及びＸ_１は、それぞれ独立して、Ｏ又はＳを表す。

式１において、ＨＡｒは、置換若しくは非置換（３〜３０員）ヘテロアリールを表す。本開示の一実施形態によれば、ＨＡｒは、置換若しくは非置換（５〜３０員）ヘテロアリールを表す。本開示の一実施形態によれば、ＨＡｒは、置換若しくは非置換（５〜２５員）ヘテロアリールを表す。具体的には、ＨＡｒは、以下のグループから選択されるいずれか１つであり得る。
［グループ１］

式１において、Ｌ_１は、単結合、置換若しくは非置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリーレン、又は置換若しくは非置換（３〜３０員）ヘテロアリーレンを表す。本開示の一実施形態によれば、Ｌ_１は、単結合、又は置換若しくは非置換（Ｃ６〜Ｃ２５）アリーレンを表す。本開示の別の実施形態によれば、Ｌ_１は、単結合、又は非置換（Ｃ６〜Ｃ１８）アリーレンを表す。例えば、Ｌ_１は、単結合、フェニレン等を表し得る。

式１において、Ｒ_１は、置換若しくは非置換（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル、置換若しくは非置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリール、置換若しくは非置換（３〜３０員）ヘテロアリール、又は置換若しくは非置換（Ｃ３〜Ｃ３０）シクロアルキルを表す。本開示の一実施形態によれば、Ｒ_１は、置換若しくは非置換（Ｃ６〜Ｃ２５）アリール、又は置換若しくは非置換（５〜２５員）ヘテロアリールを表す。本開示の別の実施形態によれば、Ｒ_１は、非置換若しくは（Ｃ１〜Ｃ６）アルキルで置換された（Ｃ６〜Ｃ１８）アリール、又は非置換若しくは（Ｃ６〜Ｃ１８）アリールで置換された（５〜２０員）ヘテロアリールを表す。例えば、Ｒ_１は、フェニル、ナフチル、ビフェニル、ターフェニル、フェニルナフチル、ナフチルフェニル、ジメチルフルオレニル、非置換若しくはフェニルで置換されたジベンゾフラニル、非置換若しくはフェニルで置換されたジベンゾチオフェニル、非置換若しくはフェニルで置換されたピリジル等を表し得る。

式１において、Ｒ_２及びＲ_３は、それぞれ独立して、水素、重水素、置換若しくは非置換（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル、置換若しくは非置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリール、置換若しくは非置換（３〜３０員）ヘテロアリール、又は置換若しくは非置換（Ｃ３〜Ｃ３０）シクロアルキルを表すか、或いはＲ_２及びＲ_３の隣接するものに結合して環を形成し得る。環は、隣接Ｒ_２の少なくとも２つを互いに結合させることによって及び／又は隣接Ｒ_３の少なくとも２つを互いに結合させることによって形成され得る。例えば、Ｒ_２及びＲ_３は、水素を表し得る。

式１において、ｎ及びｍは、１〜３の整数を表し；ここで、ｎ及びｍが、それぞれ独立して、２以上の整数である場合、Ｒ_２のそれぞれ又はＲ_３のそれぞれは、同じものであっても異なるものであってもよい。例えば、ｎ及びｍのそれぞれは、１の整数を表し得る。

式１は、以下の式１−１〜式１−８のいずれか１つで表され得る。

式１−１〜１−８において、Ｘ、Ｘ_１、ＨＡｒ、Ｌ_１、Ｒ_１〜Ｒ_３、ｎ、及びｍは、式１において定義された通りである。

式１で表される化合物は、以下の化合物によって具体的に例示され得るが、それらに限定されない。

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され得、例えば、以下の反応スキーム１に示されるように調製され得るが、それらに限定されない。
［反応スキーム１］

反応スキーム１において、Ｘ、Ｘ_１、ＨＡｒ、Ｌ_１、Ｒ_１〜Ｒ_３、ｎ、及びｍは、式１において定義された通りである。

式１で表される化合物の全ての合成がバックワルド−ハートウィグクロスカップリング反応、Ｎ−アリール化反応、Ｈ−ｍｏｎｔ媒介エーテル化反応、宮浦ホウ素化反応、鈴木クロスカップリング反応、分子内酸誘起環化反応、Ｐｄ（ＩＩ）触媒酸化環化反応、グリニャール反応、ヘック反応、環状脱水反応、ＳＮ_１置換反応、ＳＮ_２置換反応、ホスフィン媒介還元環化反応等に基づいており、上記の反応が、上記の式１において定義されるが、具体的な合成例に明記されない置換基が結合している場合でさえも進行することを当業者は容易に理解することができるであろう。

本開示は、式１で表される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、及び本有機エレクトロルミネセント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。有機エレクトロルミネセント材料は、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なり得るか、又は有機エレクトロルミネセント材料に含まれる従来の材料を更に含み得る。

本開示の式１で表される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、及び電子阻止層の少なくとも１つに含まれ得、好ましくは、発光層に含まれ得る。発光層に使用される場合、本開示の式１で表される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得る。好ましくは、発光層は、少なくとも１つ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は、共ホスト材料として使用され得る。すなわち、発光層は、第２ホスト材料として、本開示の式１で表される有機エレクトロルミネセント化合物（第１ホスト材料）以外の有機エレクトロルミネセント化合物を更に含み得る。第１ホスト材料と第２ホスト材料との間の重量比は、約１：９９〜約９９：１の割合に、好ましくは約１０：９０〜約９０：１０の割合に、より好ましくは約３０：７０〜約７０：３０の割合にある。また、第１ホスト材料及び第２ホスト材料は、それらを振盪機に入れ、次いでそれらを混合することによって；それらをガラス管に入れ、それらを加熱により溶かし、次いで結果として生じるものを集めることによって；又はそれらを溶媒に溶解させることによって等で所望の割合の量で組み合わせられ得る。２つ以上の材料が１つの層に含まれる場合、混合蒸着が層を形成するために行われても、共蒸着が層を形成するために同時に別々に行われてもよい。

例えば、本開示の有機エレクトロルミネセントデバイス用の複数のホスト材料は、式１で表される少なくとも１つの化合物と、以下の式１１：

（式中、
Ａ_１及びＡ_２は、それぞれ独立して、置換若しくは非置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールを表し；
Ｌ_１は、単結合、又は置換若しくは非置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリーレンを表し；
Ｘ_１１〜Ｘ_２６は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、シアノ、置換若しくは非置換（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル、置換若しくは非置換（Ｃ２〜Ｃ３０）アルケニル、置換若しくは非置換（Ｃ２〜Ｃ３０）アルキニル、置換若しくは非置換（Ｃ３〜Ｃ３０）シクロアルキル、置換若しくは非置換（Ｃ６〜Ｃ６０）アリール、置換若しくは非置換（３〜３０員）ヘテロアリール、置換若しくは非置換トリ（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキルシリル、置換若しくは非置換トリ（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールシリル、置換若しくは非置換ジ（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールシリル、置換若しくは非置換（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキルジ（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールシリル、置換若しくは非置換モノ−若しくはジ−（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキルアミノ、又は置換若しくは非置換モノ−若しくはジ−（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールアミノを表すか、或いはＸ_１１〜Ｘ_２６の隣接するものに結合して環を形成し得る）
で表される少なくとも１つの化合物を更に含み得る。

式１１の化合物は、以下の式１２〜１４のいずれか１つで表され得る。

式１２〜１４において、Ａ_１、Ａ_２、Ｌ_１、及びＸ_１１〜Ｘ_２６は、式１１において定義された通りである。

式１１〜１４において、Ａ_１及びＡ_２は、それぞれ独立して、好ましくは置換若しくは非置換（Ｃ６−Ｃ２５）アリール；より好ましくは非置換若しくは（Ｃ１〜Ｃ６）アルキル、（Ｃ６〜Ｃ１８）アリール、（５〜２０員）ヘテロアリール、及びトリ（Ｃ６〜Ｃ１２）アリールシリルからなる群から選択される少なくとも１つで置換された（Ｃ６−Ｃ１８）アリールを表す。具体的には、Ａ_１及びＡ_２は、それぞれ独立して、置換若しくは非置換フェニル、置換若しくは非置換ビフェニル、置換若しくは非置換ターフェニル、置換若しくは非置換ナフチル、置換若しくは非置換フルオレニル、置換若しくは非置換ベンゾフルオレニル、置換若しくは非置換フェナントレニル、置換若しくは非置換アントラセニル、置換若しくは非置換インデニル、置換若しくは非置換トリフェニレニル、置換若しくは非置換ピレニル、置換若しくは非置換テトラセニル、置換若しくは非置換ペリレニル、置換若しくは非置換クリセニル、置換若しくは非置換フェニルナフチル、置換若しくは非置換ナフチルフェニル、及び置換若しくは非置換フルオランテニルからなる群から選択され得る。例えば、Ａ_１及びＡ_２は、それぞれ独立して、置換若しくは非置換フェニル、ナフチル、ビフェニル、ナフチルフェニル、ジメチルフルオレニル、ジフェニルフルオレニル、又はジメチルベンゾフルオレニルを表し、置換フェニルの置換基は、メチル、ピリジル、フェニルで置換されたピリジル、及びトリフェニルシリルからなる群から選択される少なくとも１つであり得る。

式１１〜１４において、Ｌ_１は、好ましくは単結合、又は置換若しくは非置換（Ｃ６〜Ｃ１８）アリーレン；より好ましくは、単結合、又は非置換（Ｃ６〜Ｃ１８）アリーレンを表す。具体的には、Ｌ_１は、単結合、置換若しくは非置換フェニレン、置換若しくは非置換ナフチレン、又は置換若しくは非置換ビフェニレンを表し得る。

式１１〜１４において、Ｘ_１１〜Ｘ_２６は、それぞれ独立して、好ましくは水素、又は置換若しくは非置換（５〜２０員）ヘテロアリールを表すか、或いはＸ_１１〜Ｘ_２６の隣接するものは、互いに結合して置換若しくは非置換の単環式若しくは多環式の（Ｃ６〜Ｃ１２）脂環式環若しくは芳香環を形成し得；より好ましくは、水素、又は非置換（５〜２０員）ヘテロアリールを表すか、或いはＸ_１１〜Ｘ_２６の隣接するものは、互いに結合して非置換の単環式若しくは多環式の（Ｃ６〜Ｃ１２）芳香環を形成し得る。例えば、Ｘ_１１〜Ｘ_２６は、それぞれ独立して、水素、ジベンゾチオフェニル、又はジベンゾフラニルを表し得るか、或いはＸ_１１〜Ｘ_２６の隣接するものは、互いに結合してベンゼン環を形成し得る。

式１１で表される化合物は、以下の化合物によって具体的に例示され得るが、それらに限定されない。

本開示による式１１の化合物は、当業者に公知の合成方法によって調製され得る。例えば、それは、（２００１年２月２６日に公告された）（特許文献２）及び（２０１１年１２月２９日に公開された）国際特許出願（特許文献３）を参照することによって調製することができるが、それらに限定されない。

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、少なくとも１つのリン光性又は蛍光性ドーパント、好ましくは少なくとも１つのリン光性ドーパントであり得る。本開示の有機エレクトロルミネセントデバイスに適用されるリン光性ドーパント材料は、特に限定されないが、好ましくは、イリジウム（Ｉｒ）、オスミウム（Ｏｓ）、銅（Ｃｕ）、及び白金（Ｐｔ）の金属化錯体化合物から選択され得、より好ましくは、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得、更により好ましくは、オルト金属化イリジウム錯体化合物であり得る。

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、以下の式１０１で表される化合物を含み得るが、それらに限定されない。

式１０１において、Ｌは、以下の構造１〜３から選択されるいずれか１つである：

Ｒ_１００〜Ｒ_１０３は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、非置換又は重水素若しくはハロゲンで置換された（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル、置換若しくは非置換（Ｃ３〜Ｃ３０）シクロアルキル、置換若しくは非置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリール、シアノ、置換若しくは非置換（３〜３０員）ヘテロアリール、又は置換若しくは非置換（Ｃ１〜Ｃ３０）アルコキシを表すか；或いはＲ_１００〜Ｒ_１０３の隣接するものに結合して、ピリジンとともに置換若しくは非置換の縮合環、例えば、置換若しくは非置換キノリン、置換若しくは非置換イソキノリン、置換若しくは非置換ベンゾフロピリジン、置換若しくは非置換ベンゾチエノピリジン、置換若しくは非置換インデノピリジン、置換若しくは非置換ベンゾフロキノリン、置換若しくは非置換ベンゾチエノキノリン又は置換若しくは非置換インデノキノリン環を形成し得；
Ｒ_１０４〜Ｒ_１０７は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、非置換又は重水素若しくはハロゲンで置換された（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル、置換若しくは非置換（Ｃ３〜Ｃ３０）シクロアルキル、置換若しくは非置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリール、置換若しくは非置換（３〜３０員）ヘテロアリール、シアノ、又は置換若しくは非置換（Ｃ１〜Ｃ３０）アルコキシを表すか；或いはＲ_１０４〜Ｒ_１０７の隣接するものに結合して、ベンゼンとともに置換若しくは非置換の縮合環、例えば、置換若しくは非置換ナフタレン、置換若しくは非置換フルオレン、置換若しくは非置換ジベンゾチオフェン、置換若しくは非置換ジベンゾフラン、置換若しくは非置換インデノピリジン、置換若しくは非置換ベンゾフロピリジン、又は置換若しくは非置換ベンゾチエノピリジン環を形成し得；
Ｒ_２０１〜Ｒ_２２０は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、非置換又は重水素若しくはハロゲンで置換された（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル、置換若しくは非置換（Ｃ３〜Ｃ３０）シクロアルキル、又は置換若しくは非置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールを表すか；或いはＲ_２０１〜Ｒ_２２０の隣接するものに結合して置換若しくは非置換の縮合環を形成し得；
ｎは、１〜３の整数を表す。

ドーパント化合物の具体例は、以下の通りであるが、それらに限定されない。

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電極と、第２電極と、第１電極と第２電極との間の少なくとも１つの有機層とを含む。第１及び第２電極のうちの１つはアノードであり得、他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。層のそれぞれは、多層から更になり得る。

第１電極及び第２電極は、それぞれ、透過性の導電性材料、半透過性の導電性材料、又は反射性の導電性材料で形成され得る。有機エレクトロルミネセントデバイスは、第１電極及び第２電極を形成する材料の種類に従ってトップエミッション型、ボトムエミッション型、又は両面エミッション型であり得る。加えて、正孔注入層は、ｐ型ドーパントで更にドープされ得、電子注入層は、ｎ型ドーパントで更にドープされ得る。

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。加えて、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、周期表の１族の金属、２族の金属、第４周期の遷移金属、第５周期の遷移金属、ｄ−遷移元素のランタニド及び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、又は前記金属を含む少なくとも１つの錯体化合物を更に含み得る。

本開示の有機エレクトロルミネセントデバイスは、本開示の有機エレクトロルミネセント化合物に加えて、当技術分野において公知である、青色、赤色又は緑色発光化合物を含有する少なくとも１つの発光層を更に含むことによって白色光を発し得る。加えて、それは、必要に応じて、黄色又は橙色発光層を更に含み得る。

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、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少なくとも１つの層（本明細書では以下、「表面層」）が、好ましくは、１つ又は両方の電極の内面上に配置され得る。具体的には、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）層が、エレクトロルミネセント媒体層のアノード面上に好ましくは配置され、金属ハロゲン化物層又は金属酸化物層が、エレクトロルミネセント媒体層のカソード面上に好ましくは配置される。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提供し得る。好ましくは、カルコゲナイドとしては、ＳｉＯ_Ｘ（１≦Ｘ≦２）、ＡｌＯ_Ｘ（１≦Ｘ≦１．５）、ＳｉＯＮ、ＳｉＡｌＯＮ等が挙げられ；金属ハロゲン化物としては、ＬｉＦ、ＭｇＦ_２、ＣａＦ_２、希土類金属フッ化物等が挙げられ；金属酸化物としては、Ｃｓ_２Ｏ、Ｌｉ_２Ｏ、ＭｇＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＣａＯ等が挙げられる。

正孔注入層、正孔輸送層、若しくは電子阻止層、又はそれらの組み合わせが、アノードと発光層との間に使用され得る。正孔注入層は、アノードから正孔輸送層又は電子阻止層への正孔注入障壁（又は正孔注入電圧）を下げるために多層であり得、ここで、多層のそれぞれは、２つの化合物を同時に使用し得る。正孔輸送層又は電子阻止層もまた、多層であり得る。

電子緩衝層、正孔阻止層、電子輸送層、若しくは電子注入層、又はそれらの組み合わせを、発光層とカソードとの間に使用することができる。電子緩衝層は、電子の注入を制御する及び発光層と電子注入層との間の界面特性を改善するために多層であり得、ここで、多層のそれぞれは、２つの化合物を同時に使用し得る。正孔阻止層又は電子輸送層もまた、多層であり得、ここで、多層のそれぞれは、複数の化合物を使用し得る。

発光補助層は、アノードと発光層との間、又はカソードと発光層との間に配置され得る。発光補助層がアノードと発光層との間に配置される場合、それは、正孔注入及び／若しくは正孔輸送を促進するために、又は電子のオーバーフローを防ぐために使用することができる。発光補助層がカソードと発光層との間に配置される場合、それは、電子注入及び／若しくは電子輸送を促進するために、又は正孔のオーバーフローを防ぐために使用することができる。加えて、正孔補助層は、正孔輸送層（又は正孔注入層）と発光層との間に配置され得、正孔輸送速度（又は正孔注入速度）を促進する又は阻止するのに有効であり得、それによって電荷バランスが制御されるのを可能にする。更に、電子阻止層は、正孔輸送層（又は正孔注入層）と発光層との間に配置され得、発光層からのオーバーフローイング電子を阻止し、励起子を発光層中に閉じ込めて光漏れを防ぎ得る。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され得る。発光補助層、正孔補助層又は電子阻止層は、有機エレクトロルミネセントデバイスの効率及び／又は寿命を改善するという効果を有し得る。

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、好ましくは、一対の電極の少なくとも１つの表面に配置される。この場合、電子輸送化合物は、アニオンに還元され、こうして混合領域からエレクトロルミネセント媒体へ電子を注入する及び輸送することがより容易になる。更に、正孔輸送化合物は、カチオンに酸化され、こうして混合領域からエレクトロルミネセント媒体へ正孔を注入する及び輸送することがより容易になる。好ましくは、酸化性ドーパントは、様々な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、及びそ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用いて２つ以上の発光層を有する有機エレクトロルミネセントデバイスであって、白色光を発するデバイスを調製し得る。

本開示の一実施形態による有機エレクトロルミネセント材料は、白色有機発光デバイス用の発光材料として使用され得る。白色有機発光デバイスは、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、ＹＧ（黄緑）、又はＢ（青）発光パーツの配置、又は色変換材料（ＣＣＭ）方法等に応じてサイドバイサイド構造又は積層構造などの様々な構造を有すると提案されてきた。加えて、本開示の一実施形態による有機エレクトロルミネセント材料はまた、ＱＤ（量子ドット）を含む有機エレクトロルミネセントデバイスにも適用され得る。

本開示の有機エレクトロルミネセントデバイスの各層を形成するために、真空蒸発、スパッタリング、プラズマ、イオンプレーティング等などの乾式膜形成法、又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等などの湿式膜形成法を用いることができる。本開示の第１及び第２ホスト化合物は、膜を形成するために共蒸発又は混合蒸発され得る。

湿式膜形成法を用いる場合、薄膜は、それぞれの層を形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任意の好適な溶媒に溶解させる又は拡散させることによって形成され得る。溶媒は、各層を形成する材料が、膜を形成するのにいかなる問題も引き起こさない、溶媒に可溶であるか又は分散可能である限り、特に制限されない。

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、ディスプレイシステム、例えば、スマートホン、タブレット、ノートブック、ＰＣ、ＴＶ、若しくは自動車用のディスプレイシステム、又は照明システム、例えば、屋外若しくは屋内照明システムを製造することが可能である。

本明細書では以下、本開示の化合物の調製方法、及びそれらの特性が、本開示の代表的な化合物に関して詳細に説明される。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１：化合物Ａ−１の調製

１）化合物２の合成
反応容器に、７．３ｇの化合物１（１８．２ｍｍｏｌ）、３．９ｇのＮ−ブロモスクシンイミド（ＮＢＳ）（２１．８ｍｍｏｌ）、１８０ｍＬの硫酸、及び１８０ｍＬの酢酸を添加し、混合物を１８時間室温で撹拌した。反応の終了後に、水をそれに添加して薄めた。結果として生じた固体を得、次いで乾燥させた。残渣をカラムクロマトグラフィーによって精製して５．７ｇの化合物２を得た（収率：６６％）。

２）化合物４の合成
反応容器に、１０ｇの化合物３（３６．４ｍｍｏｌ）、１１ｇのビス（ピナコラト）ジボロン（４３．６ｍｍｏｌ）、０．３２ｇのビス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（ＩＩ）ジクロリド（１．８２ｍｍｏｌ）、１０ｇの酢酸カリウム（１０９．２ｍｍｏｌ）、及び１８０ｍＬの１，４−ジオキサンを添加し、混合物を２時間１３０℃で撹拌した。反応の終了後に、反応混合物を室温に冷却し、有機層を酢酸エチルで抽出した。抽出有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒をロータリーエバポレーターによって除去した。残渣をカラムクロマトグラフィーによって精製して１１．５ｇの化合物４を得た（収率：９８％）。

３）化合物Ａ−１の合成
反応容器に、５．７ｇの化合物２（１１．９ｍｍｏｌ）、４．２ｇの化合物４（１３．０ｍｍｏｌ）、０．６９ｇのテトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０．６ｍｍｏｌ）、４．１ｇの炭酸カリウム（２９．８ｍｍｏｌ）、６０ｍＬのトルエン、１５ｍＬのエタノール、及び１５ｍＬの蒸留水を添加し、混合物を３時間１４０℃で撹拌した。反応の終了後に、反応混合物を室温に冷却し、有機層を酢酸エチルで抽出した。抽出有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒をロータリーエバポレーターによって除去した。残渣をカラムクロマトグラフィーによって精製して３．２ｇの化合物Ａ−１を得た（収率：４６％）。

^１Ｈ−ＮＭＲデータ
^１Ｈ ＮＭＲ（６００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ_３，δ）８．８９９−８．８９６（ｄ，１Ｈ），８．７７１−８．７５７（ｄｄ，２Ｈ），８．４７０−８．４５６（ｄ，１Ｈ），８．２５０−８．２３４（ｍ，１Ｈ），７．８６５−７．８５０（ｔｄ，１Ｈ），７．８１０−７．７９２（ｍ，２Ｈ），７．７１４−７．６８８（ｔ，２Ｈ），７．５７４−７．５５３（ｍ，３Ｈ），７．５５１−７．５２７（ｄ，１Ｈ），７．４８５−７．４６０（ｍ，４Ｈ），７．４８２−７．４６９（ｍ，２Ｈ），７．３４３−７．３２６（ｍ，３Ｈ）

本明細書では以下、本開示による化合物を含む有機エレクトロルミネセントデバイス（ＯＬＥＤ）の特性を詳細に説明する。しかしながら、以下の実施例は、本開示によるＯＬＥＤの特性を例示するにすぎず、本開示は、以下の実施例に限定されない。

デバイス実施例１：ホストとして本開示による化合物を含むＯＬＥＤの製造
本開示によるＯＬＥＤを以下の通り製造した：ＯＬＥＤ用のガラス基板上の透明電極酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）薄膜（１０Ω／ｓｑ）（ジオマテック株式会社、日本）を、順次、アセトン及びイソプロピルアルコールでの超音波洗浄にかけ、次いでイソプロパノール中に保存した。ＩＴＯ基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに装着した。第１正孔注入化合物としての下の表３に示される化合物ＨＩ−１を真空蒸着装置のセルに導入し、第１正孔輸送化合物としてのＨＴ−１を真空蒸着装置の別のセルに導入した。２つの材料を異なる速度で蒸発させ、第１正孔注入化合物を、第１正孔注入化合物及び第１正孔輸送化合物の総量を基準として３重量％のドーピング量で蒸着させてＩＴＯ基板上に１０ｎｍの厚さを有する第１正孔注入層を形成した。次に、化合物ＨＴ−１を、第１正孔注入層上に８０ｎｍの厚さを有する第１正孔輸送層として蒸着させた。次いで、化合物ＨＴ−２を真空蒸着装置の別のセルに導入し、セルに電流を流すことによって蒸発させ、それによって第１正孔輸送層上に３０ｎｍの厚さを有する第２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その上に形成した：表１に示されるホストを真空蒸着装置の１つのセルに導入し、化合物Ｄ−５０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発させ、ドーパントを、ホスト及びドーパントの総量を基準として１０重量％のドーピング量で蒸着させて、第２正孔輸送層上に４０ｎｍの厚さを有する発光層を形成した。次に、化合物ＥＴＬ−１及び化合物ＥＩＬ−１を４０：６０の重量比で蒸着させて発光層上に３５ｎｍの厚さを有する電子輸送層を形成した。電子輸送層上に２ｎｍの厚さを有する電子注入層として化合物ＥＩＬ−１を蒸着させた後、別の真空蒸着装置によって電子注入層上に８０ｎｍの厚さを有するＡｌカソードを蒸着させた。このようにして、ＯＬＥＤを製造した。ＯＬＥＤを製造するために使用される材料は全て、１０^−６トールで真空昇華によって精製した。

比較例１：ホストとして従来の化合物を含むＯＬＥＤの製造
発光層のホストとして化合物Ｃｏｍ．１を使用した以外は、デバイス実施例１におけるのと同じ方法でＯＬＥＤを製造した。
デバイス実施例１及び比較例１において製造されたＯＬＥＤの、１，０００ニットの輝度における駆動電圧及び発光色、並びに２０，０００ニットの輝度において輝度が１００％から９５％に減少するのに要する時間（寿命；Ｔ９５）を下の表１に示す。

デバイス実施例２：第２ホストとして本開示による化合物を含むＯＬＥＤの製造
発光層を以下の通り形成したことを除いて、デバイス実施例１−１におけるのと同じ方法でＯＬＥＤを製造した：下の表２に示される第１ホスト及び第２ホストを、ホストとして、それぞれ、真空蒸着装置の２つのセルに導入し、化合物Ｄ−５０をドーパントとして別のセルに導入した。２つのホスト材料を２：１の異なる割合で蒸発させ、及び同時にドーパント材料を異なる割合で蒸発させてドーパントを、ホスト及びドーパントの総量を基準として１０重量％のドーピング量で蒸着させ、それによって第２正孔輸送層上に４０ｎｍの厚さを有する発光層を形成した。

比較例２：第２ホストとして従来の化合物を含むＯＬＥＤの製造
発光層の第２ホストとして化合物Ｃｏｍｐ．１を使用したことを除いて、デバイス実施例２におけるのと同じ方法でＯＬＥＤを製造した。
デバイス実施例２及び比較例２において製造されたＯＬＥＤの、１，０００ニットの輝度における駆動電圧、発光効率及び発光色、並びに２０，０００ニットの輝度において輝度が１００％から９５％に減少するのに要する時間（寿命；Ｔ９５）を下の表２に示す。

上の表１及び２から、本開示において開発された有機エレクトロルミネセント化合物の発光特性が従来の材料のものよりも秀でていることを確認することができる。加えて、発光層におけるホスト材料として本開示による化合物を使用するＯＬＥＤは、優れた発光特性のみならず、とりわけ改善された寿命特性をも示す。

比較例に使用された化合物Ｃｏｍ．１は、ベンゾオキサゾールの２位でジベンゾフランに結合している。この化合物は、速い電子移動度の特性を有する。他方では、本開示による化合物は、ベンゾオキサゾールが、ベンゾオキサゾールの次の位置ａ、ｂ、ｃ、又はｄでジベンゾフラン又はジベンゾチオフェンに結合している構造であって、電子移動度を低下させることができる構造を有する。このために、本開示の化合物を含む有機エレクトロルミネセントデバイスは、従来の有機エレクトロルミネセントデバイスと比較して同等の又は改善された電力効率を有しながら寿命特性を改善することができると考えられる。

デバイス実施例及び比較例に使用された化合物を下の表３に示す。

Claims (11)

1. 以下の式１：
   

   

   ［式中、
   Ｘ及びＸ_１は、それぞれ独立して、Ｏ又はＳを表し；
   ＨＡｒは、置換若しくは非置換（３〜３０員）ヘテロアリールを表し；
   Ｌ_１は、単結合、置換若しくは非置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリーレン、又は置換若しくは非置換（３〜３０員）ヘテロアリーレンを表し；
   Ｒ_１は、置換若しくは非置換（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル、置換若しくは非置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリール、置換若しくは非置換（３〜３０員）ヘテロアリール、又は置換若しくは非置換（Ｃ３〜Ｃ３０）シクロアルキルを表し；
   Ｒ_２及びＲ_３は、それぞれ独立して、水素、重水素、置換若しくは非置換（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル、置換若しくは非置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリール、置換若しくは非置換（３〜３０員）ヘテロアリール、又は置換若しくは非置換（Ｃ３〜Ｃ３０）シクロアルキルを表すか、或いはＲ_２及びＲ_３の隣接するものに結合して環を形成し得；
   ｎ及びｍは、１〜３の整数を表し；ここで、ｎ及びｍが、それぞれ独立して、２以上の整数である場合、Ｒ_２のそれぞれ又はＲ_３のそれぞれは、同じものであっても異なるものであってもよい］
   で表される有機エレクトロルミネセント化合物。
2. 前記式１が、以下の式１−１〜１−８：
   

   

   

   （式中、Ｘ、Ｘ_１、ＨＡｒ、Ｌ_１、Ｒ_１〜Ｒ_３、ｎ、及びｍは、請求項１において定義された通りである）
   の少なくとも１つで表される、請求項１に記載の有機エレクトロルミネセント化合物。
3. 前記置換アルキル、前記置換アリール（エン）、前記置換ヘテロアリール（エン）、及び前記置換シクロアルキルの前記置換基が、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；非置換若しくは（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールで置換された（３〜３０員）ヘテロアリール；非置換若しくは（３〜３０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−若しくはジ−（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキルアミノ；非置換若しくは（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキルで置換されたモノ−若しくはジ−（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。
4. ＨＡｒが、以下のグループ１：
   ［グループ１］
   

   

   

   

   から選択されるいずれか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。
5. 式１で表される前記化合物が、以下の化合物：
   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   からなる群から選択される、請求項１に記載の有機エレクトロルミネセント化合物。
6. 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。
7. 請求項６に記載の有機エレクトロルミネセント材料を第１ホスト材料として、及び少なくとも１つの有機エレクトロルミネセント化合物を第２ホスト材料として含む複数のホスト材料であって、前記第１ホスト材料及び前記第２ホスト材料が互いに異なるホスト材料。
8. 前記少なくとも１つの有機エレクトロルミネセント化合物が、以下の式１１：
   

   

   ［式中、
   Ａ_１及びＡ_２は、それぞれ独立して、置換若しくは非置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールを表し；
   Ｌ_１は、単結合、又は置換若しくは非置換（Ｃ６〜Ｃ３０）アリーレンを表し；
   Ｘ_１１〜Ｘ_２６は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、シアノ、置換若しくは非置換（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル、置換若しくは非置換（Ｃ２〜Ｃ３０）アルケニル、置換若しくは非置換（Ｃ２〜Ｃ３０）アルキニル、置換若しくは非置換（Ｃ３〜Ｃ３０）シクロアルキル、置換若しくは非置換（Ｃ６〜Ｃ６０）アリール、置換若しくは非置換（３〜３０員）ヘテロアリール、置換若しくは非置換トリ（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキルシリル、置換若しくは非置換トリ（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールシリル、置換若しくは非置換ジ（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキル（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールシリル、置換若しくは非置換（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキルジ（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールシリル、置換若しくは非置換モノ−若しくはジ−（Ｃ１〜Ｃ３０）アルキルアミノ、又は置換若しくは非置換モノ−若しくはジ−（Ｃ６〜Ｃ３０）アリールアミノを表すか、或いはＸ_１１〜Ｘ_２６の隣接するものと結合して環を形成し得る］
   で表される化合物の少なくとも１つである、請求項７に記載の複数のホスト材料。
9. 式１１で表される前記化合物が、以下の化合物：
   

   

   

   からなる群から選択される、請求項８に記載の複数のホスト材料。
10. 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。
11. 請求項７に記載の複数の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。