特許 5731399 新規な有機光電素子用化合物およびこれを含む有機光電素子

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5731399

(24)【登録日】2015年4月17日

(45)【発行日】2015年6月10日

(54)【発明の名称】新規な有機光電素子用化合物およびこれを含む有機光電素子

(51)【国際特許分類】

   H01L 51/50 20060101AFI20150521BHJP

   C07D 413/14 20060101ALI20150521BHJP

   C07D 413/08 20060101ALI20150521BHJP

   C07D 401/14 20060101ALI20150521BHJP

   C07D 417/14 20060101ALI20150521BHJP

   H01L 51/30 20060101ALI20150521BHJP

   H01L 51/05 20060101ALI20150521BHJP

   C09K 11/06 20060101ALI20150521BHJP

【ＦＩ】

   H05B33/22 B

   H05B33/14 B

   H05B33/22 D

   C07D413/14CSP

   C07D413/08

   C07D401/14

   C07D417/14

   H01L29/28 250H

   H01L29/28 100A

   C09K11/06 690

【請求項の数】7

【全頁数】58

(21)【出願番号】特願2011-543419(P2011-543419)

(86)(22)【出願日】2009年12月16日

(65)【公表番号】特表2012-514325(P2012-514325A)

(43)【公表日】2012年6月21日

(86)【国際出願番号】KR2009007521

(87)【国際公開番号】WO2010076991

(87)【国際公開日】20100708

【審査請求日】2012年11月20日

(31)【優先権主張番号】10-2008-0137222

(32)【優先日】2008年12月30日

(33)【優先権主張国】KR

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】500005066

【氏名又は名称】チェイル インダストリーズ インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110000671

【氏名又は名称】八田国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】イン，キュ−ヨル

(72)【発明者】

【氏名】カン，ミョン−スン

(72)【発明者】

【氏名】ジュン，ホ−クク

(72)【発明者】

【氏名】キム，ナム−ス

(72)【発明者】

【氏名】カン，ウィ−ス

(72)【発明者】

【氏名】チェ，ミ−ヨン

(72)【発明者】

【氏名】パク，ジン−ソン

【審査官】 居島 一仁

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０７−１５７４７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０４４７９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１９２６５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１２７３１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第４８７９９０４（ＪＰ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ５１／５０

Ｃ０７Ｄ４０１／１４

Ｃ０７Ｄ４１３／０８

Ｃ０７Ｄ４１３／１４

Ｃ０７Ｄ４１７／１４

Ｃ０９Ｋ １１／０６

Ｈ０１Ｌ ５１／０５

Ｈ０１Ｌ ５１／３０

ＣＡｐｌｕｓ／ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

下記化学式１１３：

【化1】

（前記化学式１１３において、
Ａ_２、Ａ_４〜Ａ_１２、およびＡ_７’〜Ａ_１２’が、同一でも異なってもよく、それぞれ独立して、ＣＲ_２、ＣＲ_４〜ＣＲ_１２、ＣＲ_７’〜ＣＲ_１２’、およびＮからなる群から選択され、この際、Ａ_７〜Ａ_１２の少なくとも１つがＮであってもよく、Ａ_７’〜Ａ_１２’の少なくとも１つがＮであり、互いに隣接するＲ_４〜Ｒ_６が縮合環を形成していてもよく、互いに隣接するＲ_７〜Ｒ_１２が縮合環を形成していてもよく、および互いに隣接するＲ_７’〜Ｒ_１２’が縮合環を形成していてもよく、
Ｘが、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、およびＮＲ_１３からなる群から選択され、Ｙが、ＣＲ_１４またはＮであり、
ＬおよびＬ’が、同一でも異なってもよく、それぞれ独立して、置換または非置換のＣ６〜Ｃ５０のアリーレン基であり、
ａおよびａ’が、同一でも異なってもよく、それぞれ独立して、０または１であり、この際、ａおよびａ’が、それぞれ独立して０である場合には、Ａ_２、Ａ_４〜Ａ_６が、それぞれ独立して、ＣＲ_２、ＣＲ_４〜ＣＲ_６であり、ａおよびａ’が、それぞれ独立して１である場合には、Ａ_２、およびＡ_４〜Ａ_６の少なくとも１つがＮであり、
ｂおよびｂ’が、同一でも異なってもよく、それぞれ独立して、１〜３の整数であり、
Ｒ_２、Ｒ_４〜Ｒ_１４、およびＲ_７’〜Ｒ_１２’が、同一でも異なってもよく、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、ニトリル基、シアノ基、ニトロ基、アミド基、カルボニル基、エステル基、置換または非置換のアルキル基、置換または非置換のアルコキシ基、置換または非置換のアルケニル基、置換または非置換のアルキニル基、置換または非置換のシクロアルキル基、置換または非置換のアリール基、置換または非置換のアリールアミン基、置換または非置換されたヘテロアリールアミン基、置換または非置換のヘテロ環基、置換または非置換のアミノ基、ＢＲＲ’、およびＳｉＲＲ’Ｒ’’からなる群から選択され、この際、Ｒ、Ｒ’、およびＲ’’が、同一でも異なってもよく、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のアルキル基、または置換もしくは非置換のアリール基である。）
で表される、有機光電素子用化合物。

【請求項2】

前記化学式１１３において、Ｒ_７〜Ｒ_１２の１つが、アミン置換のアルキル基、アミン置換のシクロアルキル基、アミン置換のアリール基、およびアミン置換のヘテロ環基からなる群から選択される置換基で置換され、
前記化学式１１３において、Ｒ_１〜Ｒ_６の１つが、ニトリル基、ニトロ基、アミド基、カルボニル基、および置換または非置換のヘテロ環基からなる群から選択される置換基で置換される、請求項１に記載の有機光電素子用化合物。

【請求項3】

陽極、陰極、および前記陽極および前記陰極の間の少なくとも一層の有機薄膜層を含み、
前記有機薄膜層の少なくとも一層が、請求項１または２に記載の有機光電素子用化合物を含み、
前記有機光電素子用化合物が、ホスト材料または電荷輸送材料である、有機光電素子。

【請求項4】

前記有機薄膜層が、発光層、電子輸送層（ＥＴＬ）、電子注入層（ＥＩＬ）、正孔輸送層（ＨＴＬ）、正孔注入層（ＨＩＬ）、および正孔遮断層からなる群から選択される層である、請求項３に記載の有機光電素子。

【請求項5】

前記有機薄膜層の少なくとも一層が、前記化合物および還元性ドーパントを含む、請求項３に記載の有機光電素子。

【請求項6】

前記還元性ドーパントが、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、アルカリ金属の酸化物、アルカリ金属のハロゲン化物、アルカリ金属の有機錯体、アルカリ土類金属の酸化物、アルカリ土類金属のハロゲン化物、アルカリ土類金属の有機錯体、希土類金属の酸化物、希土類金属のハロゲン化物、および希土類金属の有機錯体からなる群から選択される、請求項３に記載の有機光電素子。

【請求項7】

請求項３に記載の有機光電素子を含む、表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は新規な有機光電素子用化合物およびこれを含む有機光電素子に関する。より詳細には、本発明は、熱的安定性に優れることにより有機光電素子の駆動電圧を低減し、寿命および効率が向上した有機光電素子用材料、およびこれを含む有機光電素子に関する。

【背景技術】

【0002】

有機光電素子は、有機発光材料に電流を加えることにより、電気エネルギーを光に変える素子であって、陽極（ａｎｏｄｅ）と陰極（ｃａｔｈｏｄｅ）の間に機能性材料層が挿入された構造を有する。

【0003】

有機光電素子は、正孔が陽極から注入され、電子が陰極から注入される発光ダイオード（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅｓ：ＬＥＤ）と類似する電気的な特性を有しており、正孔および電子は対向電極へ移動し、再結合して高エネルギーを有する励起子を形成する。形成された励起子は、基底状態にシフトする際に、特定の波長の光を発生する。

【0004】

アントラセン有機材料の発光現象は、１９６０年初頭にはじめて発見されたが、駆動電圧が高いという短所があった。１９８０年には、Ｅａｓｔｍａｎ ＫｏｄａｋのＣ．Ｗ．Ｔａｎｇらによって低電圧駆動を実現した素子が開発された。その後、１９９０年にはケンブリッジ大学でポリ（ｐ−フェニレンビニレン）（ＰＰＶ）を用いた高分子発光ダイオードが開発された。現在、低分子発光素子（ＳＭＯＬＥＤ）および高分子有機発光ダイオード（ＰＬＥＤ）の研究が行われている。前記低分子有機発光ダイオードは、真空蒸着法で薄膜に製造され、良好な効率および寿命を有する。高分子有機発光ダイオードは、インクジェットまたはスピンコーティング法で製造され、低い初期コストおよび大面積化が可能であるという利点がある。

【0005】

低分子有機発光素子および高分子有機発光ダイオードは、ともに自己発光および極薄化が可能であり、高速の応答、広視野角、高画質、耐久性、広い駆動温度範囲などの利点を有する。特に自己発光特性によって、既存のＬＣＤ（液晶ディスプレイ）と比較して視認性が良く、バックライトを必要としないため、ＬＣＤの最大１／３の厚さおよび重量まで低減できる利点を有する。また、応答速度がＬＣＤに比べてマイクロ秒単位で１０００倍速いため、残像のない完璧な動画を実現できる。これらの利点に基づき、低分子有機発光素子および高分子有機発光ダイオードは、１９８０年代後半の初期に開発されたものから、８０倍の効率および１００倍以上の寿命を実現し、著しい発展を遂げた。近年では、４０インチの有機発光素子パネルなど、急速に大型化が進んだディスプレイが用いられている。

【0006】

大型化のためには、発光効率および寿命が向上しなければならない。このとき、発光効率を向上させるためには、発光層内の正孔および電子間の結合が円滑にされる必要がある。しかし、一般的に、有機材料は、正孔移動度に比べて電子移動度が遅いため、発光層内の正孔および電子の結合効率が悪いという短所がある。したがって、陰極からの電子注入および移動度を高めると同時に、正孔の移動を妨げる新規な化合物が特に必要とされている。

【0007】

また、素子は、駆動時に発生するジュール熱により、内部の材料が結晶化しうるため、寿命が短くなりうる。このような問題点を解決するために、移動速度が速い２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（ＰＢＤ）（Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，２７，Ｌ２６９ １９８８）が提案されているが、熱的安定性を欠き、それにより素子の駆動時に結晶化する問題点を未だ有している。さらに、正孔移動度の低減に優れたものとして知られるＢＣＰおよびアルミニウム混合配位錯体（ＢＡｌｑ，ビス（２−メチル−８−キノリノレート）−４−（フェニルフェノレート）アルミニウム）についても活発に研究されている。しかし、このような材料は正孔移動度を低減する優れた特性を有しているが、電子注入特性の低下および素子駆動時の結晶化という問題点があり、素子特性を満足するものではなかった。

【0008】

したがって、優れた電子の注入、移動性、および熱的安定性を有し、駆動時に結晶化を防ぐ有機化合物が強く望まれている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

技術的課題
本発明の一実施形態によると、正孔注入、正孔輸送、発光、または電子注入および／または輸送、並びに適切なドーパントと共に発光ホストとしての役割を果たす新規な材料が提供される。

【0010】

技術的解決手段
本発明の他の実施形態によると、有機光電素子用材料を含み、駆動電圧を低減し、寿命および効率が向上する有機光電素子が提供される。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明の一実施形態によると、下記化学式１で表される有機光電素子用化合物が提供される。

【0012】

【化1】

【0013】

前記化学式１において、
前記Ａ₁〜Ａ₅は、同一でも異なってもよく、ＣＲ₁〜ＣＲ₅がＮであり、この際、前記Ａ₁〜Ａ₅の３つ以下がＮであり、
Ａ₁〜Ａ₅の１つがＮである場合には、Ａ₁〜Ａ₅の残りの４つが、それぞれＣＲ₁〜ＣＲ₅からなる群から選択され、この際、前記Ｒ₁〜Ｒ₅の少なくとも２つが水素原子ではなく、
Ａ₁〜Ａ₅がそれぞれＣＲ₁〜ＣＲ₅である場合、Ｒ₁〜Ｒ₅のうちの少なくとも２つは水素原子ではない。

【0014】

Ｂは、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、およびＮＲ”からなる群から選択される。

【0015】

ＣおよびＤは、同一でも異なってもよく、それぞれ独立して、ＣＲ’およびＮからなる群から選択され、この際、ＢがＮＲ”ではない場合には、ＣはＮである。

【0016】

Ｒ₁〜Ｒ₅、Ｒ’、およびＲ”は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、ニトリル基、シアノ基、ニトロ基、アミド基、カルボニル基、エステル基、置換または非置換のアルキル基、置換または非置換のアルコキシ基、置換または非置換のアルケニル基、置換または非置換のシクロアルキル基、置換または非置換のアリール基、置換または非置換のアリールアミン基、置換または非置換のヘテロアリールアミン基、置換または非置換のヘテロ環基、置換または非置換のアミノ基、ＢＲ₆Ｒ₇、およびＳｉＲ₆Ｒ₇Ｒ₈からなる群から選択され、並びに
Ｒ₆〜Ｒ₈は、同一でも異なってもよく、それぞれ独立して、置換または非置換のアルキル基、および置換または非置換のアリール基からなる群から選択される。

【0017】

Ｅは、水素原子、ニトリル基、シアノ基、ニトロ基、アミド基、カルボニル基、置換または非置換のアルキル基、置換または非置換のフルオロアルキル基、置換または非置換のシクロアルキル基、置換または非置換のアリール基、置換または非置換のヘテロ環基、およびＳＯ₂Ｒ₉からなる群から選択され、並びに
Ｒ₉は、ニトリル基、シアノ基、ニトロ基、アミド基、カルボニル基、置換または非置換のアルキル基、置換または非置換のシクロアルキル基、置換または非置換のアリール基、および置換または非置換のヘテロ環基からなる群から選択される。

【0018】

Ｌは、置換または非置換のアリール基、および置換または非置換のヘテロアリール基からなる群から選択され、並びに
ｎは、０または１である。

【0019】

本発明の他の実施形態によると、陽極、陰極、および前記陽極と前記陰極の間の少なくとも一層の有機薄膜層を含む有機光電素子が提供される。前記有機薄膜層の少なくとも一層は、前記有機光電素子用化合物を含む。

【0020】

本発明のさらに他の一実施形態によれば、前記有機光電素子を含む表示装置が提供される。

【0021】

以下、本発明のその他の実施形態が詳細に説明される。

【発明の効果】

【0022】

有利な効果
本発明の一実施形態によると、有機光電素子用化合物は、大部分が非対称である。当該非対称構造によって非晶質特性が強化されることによって、結晶化が抑制され、有機光電素子用化合物の熱的安定性が向上する。したがって、有機光電素子の駆動時に当該化合物が、有機光電素子の駆動電圧を低減し、寿命および効率を向上させる。

【0023】

本発明の他の実施形態に係る新規な有機光電素子用化合物は、正孔注入、正孔輸送、発光、または電子注入および／または輸送、並びに適切なドーパントと共に発光ホストとしての役割を果たす。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】図１は、本発明の多様な実施形態に係る有機光電素子用化合物を含む有機光電素子の断面図である。

【図2】図２は、本発明の多様な実施形態に係る有機光電素子用化合物を含む有機光電素子の断面図である。

【図3】図３は、本発明の多様な実施形態に係る有機光電素子用化合物を含む有機光電素子の断面図である。

【図4】図４は、本発明の多様な実施形態に係る有機光電素子用化合物を含む有機光電素子の断面図である。

【図5】図５は、本発明の多様な実施形態に係る有機光電素子用化合物を含む有機光電素子の断面図である。

【図6】図６には、本発明の実施例１の化合物の¹Ｈ ＮＭＲスペクトルを示す。

【図7】図７には、本発明の実施例２の化合物の¹Ｈ ＮＭＲスペクトルを示す。

【図8】図８には、本発明の実施例３の化合物の¹Ｈ ＮＭＲスペクトルを示す。

【図9】図９には、本発明の実施例４の化合物の¹Ｈ ＮＭＲスペクトルを示す。

【図10】図１０には、本発明の実施例５の化合物の¹Ｈ ＮＭＲスペクトルを示す。

【図11】図１１には、本発明の実施例６の化合物の¹Ｈ ＮＭＲスペクトルを示す。

【図12】図１２には、本発明の実施例７の化合物の¹Ｈ ＮＭＲスペクトルを示す。

【図13】図１３には、本発明の実施例８の化合物の¹Ｈ ＮＭＲスペクトルを示す。

【図14】図１４には、本発明の実施例９の化合物の¹Ｈ ＮＭＲスペクトルを示す。

【図15】図１５には、実施例１０〜１３および比較例２の有機発光ダイオードの電圧−輝度特性を示す。

【図16】図１６には、実施例１４〜１６および比較例２の有機発光ダイオードの電圧−輝度特性を示す。

【図17】図１７には、実施例１０〜１３および比較例２の有機発光ダイオードの電力効率を示す。

【図18】図１８には、実施例１４〜１６および比較例２の有機発光ダイオードの電力効率を示す。

【図19】図１９には、実施例５の化合物の熱的特性を示す。

【図20】図２０には、比較例１の化合物の熱的特性を示す。

【0025】

＜図中の主要な要素を示す符号の説明＞
１００：有機光電素子
１１０：陰極
１２０：陽極
１０５：有機薄膜層
１３０：発光層
１４０：正孔輸送層
１５０：電子輸送層
１６０：電子注入層
１７０：正孔注入層
２３０：発光層＋電子輸送層

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、本発明の例示的な実施形態について詳しく説明する。しかしながら、これらの実施形態は例示であり、本発明はこれらに制限されず、添付の特許請求の範囲によって定義される。

【0027】

本明細書において、別途の定義がない限り、用語「アルキル基」はＣ１〜Ｃ３０のアルキル基、より好ましくはＣ１〜Ｃ１５のアルキル基を意味しうる。用語「アルコキシ基」は、Ｃ１〜Ｃ３０のアルコキシ基、より好ましくはＣ１〜Ｃ１５のアルコキシ基を意味しうる。用語「アルケニル基」は、Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニル基、より好ましくはＣ２〜Ｃ１５のアルケニル基を意味しうる。用語「シクロアルキル基」は、Ｃ３〜Ｃ３０のシクロアルキル基、より好ましくはＣ３〜Ｃ１５のシクロアルキル基を意味しうる。用語「アリール基」は、Ｃ６〜Ｃ５０のアリール基、より好ましくはＣ６〜Ｃ２５のアリール基を意味しうる。用語「アリールアミン基」は、Ｃ７〜Ｃ５０のアリールアミン基、より好ましくはＣ７〜Ｃ２５のアリールアミン基を意味しうる。用語「ヘテロアリールアミン基」は、Ｃ７〜Ｃ５０のヘテロアリールアミン基、より好ましくはＣ７〜Ｃ２５のヘテロアリールアミン基を意味しうる。用語「ヘテロ環基」は、Ｃ５〜Ｃ５０のヘテロ環基、より好ましくはＣ５〜Ｃ２５のヘテロ環基を意味しうる。用語「フルオロアルキル基」はＣ１〜Ｃ１０のフルオロアルキル基を意味しうる。

【0028】

本明細書において、別途の定義がない限り、用語「エステル基」は、−ＣＯＯＲを意味しうる。用語「カルボニル基」は、−ＣＯＲ’を意味しうる。ここで、ＲおよびＲ’は、それぞれ独立して、水素原子、Ｃ１〜Ｃ１０のアルキル基、Ｃ６〜Ｃ２０のアリール基、Ｃ３〜Ｃ２０のシクロアルキル基、Ｃ２〜Ｃ１０のアルケニル基、Ｃ２〜Ｃ１０のアルキニル基、またはこれらの組み合わせである。

【0029】

本明細書において、別途の定義がない限り、用語「置換」は、少なくともハロゲン原子、ニトリル基、シアノ基、ニトロ基、アミド基、カルボニル基、アセチレン基、置換または非置換のアルキル基、置換または非置換のアルケニル基、置換または非置換のアルコキシ基、置換または非置換のアリールアミン基、置換または非置換のアリール基、置換または非置換のアリールアルキル基、置換または非置換のアリールアルケニル基、置換または非置換のヘテロ環基、置換または非置換のアミン基、置換または非置換のシクロアルキル基、ＢＲ₆Ｒ₇、およびＳｉＲ₆Ｒ₇Ｒ₈からなる群から選択される少なくとも一つの置換基で置換されたものを意味し、この際、Ｒ₆〜Ｒ₈は、同一でも異なってもよく、それぞれ独立して、置換または非置換のＣ１〜Ｃ３０のアルキル基、および置換または非置換のＣ６〜Ｃ５０のアリール基からなる群から選択される。

【0030】

本明細書において、別途の定義がない限り、接頭語「ヘテロ」は、１つの環内にＮ、Ｏ、Ｓ、またはＰを１〜３含むものを意味する。

【0031】

本明細書において、別途の定義がない限り、用語「ヘテロ環基」は、Ｃ５〜Ｃ５０のヘテロアリール基、Ｃ５〜Ｃ５０のヘテロシクロアルキル基、Ｃ５〜Ｃ５０のヘテロシクロアルケニル基、Ｃ５〜Ｃ５０のヘテロシクロアルキニル基、およびこれらの縮合環からなる群から選択されるものを意味する。前記ヘテロ環基は、好ましくは１〜２０のヘテロ原子を含み、さらに好ましくは１〜１５のヘテロ原子を含む。

【0032】

本発明の一実施形態によると、下記化学式１で表される有機光電素子用化合物が提供される。

【0033】

【化2】

【0034】

前記化学式１において、
Ａ₁〜Ａ₅は，同一でも異なってもよく、ＣＲ₁〜ＣＲ₅がＮであり、この際、前記Ａ₁〜Ａ₅の３つ以下がＮである。

【0035】

Ａ₁〜Ａ₅の１つがＮである場合には、Ａ₁〜Ａ₅の残りの４つは、それぞれＣＲ₁〜ＣＲ₅からなる群から選択され、この際、前記Ｒ₁〜Ｒ₅の少なくとも２つは水素原子ではない。

【0036】

Ａ₁〜Ａ₅がそれぞれＣＲ₁〜ＣＲ₅である場合には、Ｒ₁〜Ｒ₅の少なくとも２つは水素原子ではない。

【0037】

Ｂは、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、およびＮＲ”からなる群から選択される。

【0038】

ＣおよびＤは、同一でも異なってもよく、それぞれ独立して、ＣＲ’およびＮからなる群から選択され、この際、ＢがＮＲ”でない場合には、ＣはＮである。

【0039】

Ｒ₁〜Ｒ₅、Ｒ’、およびＲ”は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、ニトリル基、シアノ基、ニトロ基、アミド基、カルボニル基、エステル基、置換または非置換のアルキル基、置換または非置換のアルコキシ基、置換または非置換のアルケニル基、置換または非置換のシクロアルキル基、置換または非置換のアリール基、置換または非置換のアリールアミン基、置換または非置換のヘテロアリールアミン基、置換または非置換のヘテロ環基、置換または非置換のアミノ基、ＢＲ₆Ｒ₇、およびＳｉＲ₆Ｒ₇Ｒ₈からなる群から選択され、
Ｒ₆〜Ｒ₈は、同一でも異なってもよく、それぞれ独立して、置換または非置換のアルキル基、および置換または非置換のアリール基からなる群から選択される。

【0040】

Ｅは、水素原子、ニトリル基、シアノ基、ニトロ基、アミド基、カルボニル基、置換または非置換のアルキル基、置換または非置換のフルオロアルキル基、置換または非置換のシクロアルキル基、置換または非置換のアリール基、置換または非置換のヘテロ環基、およびＳＯ₂Ｒ₉からなる群から選択され、
Ｒ₉は、ニトリル基、シアノ基、ニトロ基、アミド基、カルボニル基、置換または非置換のアルキル基、置換または非置換のシクロアルキル基、置換または非置換のアリール基、および置換または非置換のヘテロ環基からなる群から選択される。

【0041】

Ｌは、置換または非置換のアリール基、および置換または非置換のヘテロアリール基からなる群から選択され、並びに
ｎは、０または１である。

【0042】

前記化学式１の新規な有機光電素子用化合物は、Ａ₁〜Ａ₅を含む部分、アリール基またはヘテロアリール基を含む連結基Ｌ、および５員環を含む官能性置換基を含む。

【0043】

前記化学式１において、Ａ₁〜Ａ₅は、同一でも異なってもよく、ＣＲ₁〜ＣＲ₅がＮであり、この際、前記Ａ₁〜Ａ₅の３つ以下がＮである。Ａ₁〜Ａ₅の１つが少なくともＮである場合には、ＬＵＭＯ（最低空軌道）エネルギー準位が下がって分子の電子親和力が向上し、これによって電子の注入および移動特性が向上する。したがって、有機発光ダイオードの駆動に必要とする電圧を低減でき、電力効率を向上できる。しかし、Ａ₁〜Ａ₅が４つを超えてＮである場合には、ＬＵＭＯのエネルギー準位が低くなりすぎて電子の注入が困難になる。

【0044】

特に、Ａ₁〜Ａ₅の１つが少なくともＮである場合には、Ａ₁〜Ａ₅は４つを超えて、それぞれＣＲ₁〜ＣＲ₅からなる群から選択される。この際、前記Ｒ₁〜Ｒ₅の少なくとも２つは水素原子ではない。前記Ｒ₁〜Ｒ₅の少なくとも１つが水素原子でなく、置換基である場合には、化合物の剛性が高まり、結晶化が容易に生じうる。前記Ｒ₁〜Ｒ₅がすべて水素原子である場合には、熱的安定性が低下し、電子の注入が困難となりうる。

【0045】

Ａ₁〜Ａ₅がすべてＮに置換されている場合には、Ａ₁〜Ａ₅は、ＣＲ₁〜ＣＲ₅からなる群から選択される。この際、前記Ｒ₁〜Ｒ₅の少なくとも２つは水素原子ではない。前記Ｒ₁〜Ｒ₅の少なくとも１つが水素原子でなく、置換基である場合には、化合物の剛性が高くなりうる。前記Ｒ₁〜Ｒ₅がすべて水素原子である場合には、熱的安定性が低下し、電子の注入が困難となりうる。

【0046】

特に、前記Ｒ₁〜Ｒ₅の少なくとも２つが水素原子でなく、置換基である場合には、前記置換部位に異なる置換基を導入することで、非晶質特性が向上しうる。したがって、素子の駆動時に発生するジュール熱によって生じる結晶化を抑制することができ、これによって有機発光ダイオードの寿命特性を向上させることができる。

【0047】

有機光電素子用化合物において、Ａ₁およびＡ₅は互いに異なっていてもよく、並びにＡ₂およびＡ₄は互いに異なっていてもよい。本発明の一実施形態に係る化合物は、Ａ₃を含む対称軸に対して上下の置換基が互いに異なる非対称構造を有する。この非対称構造は、非晶質特性を強化して、結晶化を抑制でき、これによって有機光電素子の駆動時の寿命特性が向上しうる。また、有機光電素子の駆動電圧を低減し、効率および熱的安定性の観点から優れた効果を有する有機光電素子を提供しうる。

【0048】

アリール基またはヘテロアリール基を含む連結基Ｌは、分子間の相互作用を高めて熱的安定性を向上させる。また、π共役長（π−ｃｏｎｊｕｇａｔｉｏｎ ｌｅｎｇｔｈ）および可視領域における発光を調節しうる。したがって、本発明に係る有機光電素子用化合物は、発光層に有効に適用されうる。

【0049】

また、５員環を含む官能性置換基のＢは、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、およびＮＲ”からなる群から選択され、ＣおよびＤは、同一でも異なってもよく、それぞれ独立して、ＣＲ’およびＮからなる群から選択される。しかしながら、ＢがＮＲ”でない場合には、ＣがＮである。前記５員環を含む官能性置換基は、有機光電素子用化合物の構造を全体的に非対称構造として、前記化合物に熱的安定性を付与しうる。

【0050】

化学式１において、Ｒ₁〜Ｒ₅、Ｒ’、およびＲ”は、それぞれ独立してアリール基であり、置換または非置換のＣ６〜Ｃ４０のアリール基であることが好ましい。前記アリール基が、フェニル基、ビフェニル基、テルフェニル基、スチレン基などの単環式アリール基、またはナフチル基、アントラセニル基、フェナントレニル基、ピレニル基、ペリレニル基などの多環式アリール基である場合には、前記化合物は、発光層の材料に好適でありうる。

【0051】

化学式１において、Ｒ₁〜Ｒ₅、Ｒ’、およびＲ”は、それぞれ独立してアリールアミン基である。前記アリールアミン基は、好ましくはジフェニルアミン基、ジナフチルアミン基、ジビフェニルアミン基、フェニルナフチルアミン基、フェニルジフェニルアミン基、ジトリルアミン基、フェニルトリルアミン基、カルバゾリル基、およびトリフェニルアミン基からなる群から選択される。

【0052】

化学式１において、Ｒ₁〜Ｒ₅、Ｒ’、およびＲ”は、それぞれ独立して置換または非置換のヘテロ環基であり、前記ヘテロ環基は、チオフェニル基、フラニル基、ピロリル基、イミダゾリル基、チアゾリル基、オキサゾリル基、オキサジアゾリル基、トリアゾリル基、ピリジニル基、ピリダジニル基、キノリニル基、イソキノリニン基、アクリジル基、イミダゾピリジニル基、およびイミダゾピリミジニル基からなる群から選択される。

【0053】

前記置換または非置換のヘテロ環基がイミダゾリル基またはトリアゾリル基である場合には、前記イミダゾリル基またはトリアゾリル基の窒素原子（Ｎ）に結合する置換基は、置換または非置換のメチル基、置換または非置換のエチル基、置換または非置換のプロピル基、置換または非置換のイソプロピル基、置換または非置換のブチル基、置換または非置換のｔ−ブチル基、置換または非置換のペンチル基、置換または非置換のヘキシル基、および置換または非置換のヘプチル基などの置換または非置換のアルキル基；置換または非置換のシクロペンチル基、置換または非置換のシクロヘキシル基などの置換または非置換のシクロアルキル基；置換または非置換のフェニル基、置換または非置換のビフェニル基、置換または非置換のナフチル基などの置換または非置換のアリール基；並びに置換または非置換のヘテロ環基からなる群から選択される。前記ヘテロ環基は、好ましくはピリジル基、ビピリジル基、キノリル基、イソキノリル基などのヘテロアリール基である。

【0054】

前記化学式１において、Ｒ₁〜Ｒ₅、Ｒ’、およびＲ”は、電子注入特性に優れる官能基、または熱的安定性を向上できる官能基である。前記官能基は、選択的に正孔注入／輸送能および電子注入／輸送能を付与し、発光層における効率的な正孔−電子結合が可能となりうる。

【0055】

例えば、Ｒ₁〜Ｒ₅、Ｒ’、およびＲ”から選択される１つが、アミン置換のアルキル基、アミン置換のシクロアルキル基、アミン置換のアリール基、およびアミン置換のヘテロ環基からなる群から選択される置換基を含む場合には、前記化合物は正孔注入層（ＨＩＬ）および正孔輸送層（ＨＴＬ）の材料として有効に用いられる。

【0056】

Ｒ₁〜Ｒ₅、Ｒ’、およびＲ”から選択される１つが、ニトリル基、ニトロ基、アミド基、カルボニル基、およびヘテロ環基からなる群から選択される優れた電子親和力を有する置換基を含む場合には、前記化合物は電子注入層（ＥＩＬ）または電子輸送層（ＥＴＬ）の材料として有効に用いられる。

【0057】

化学式１において、Ｒ₁〜Ｒ₅、Ｒ’、およびＲ”から選択される１つが、アミン置換のアルキル基、アミン置換のシクロアルキル基、アミン置換のアリール基、およびアミン置換のヘテロ環基からなる群から選択される置換基を含み、Ｒ₁〜Ｒ₅、Ｒ’、およびＢのＲ’から選択される１つが、ニトリル基、ニトロ基、アミド基、カルボニル基、およびヘテロ環基からなる群から選択される優れた電子親和力を有する置換基を含む場合、前記化合物は、正孔輸送能および電子輸送能の両者を有する。好ましいアミン置換のヘテロ環基は、アミン置換のヘテロアリール基であり、好ましいヘテロ環基はヘテロアリール基である。

【0058】

化学式１において、ＥおよびＢのＲ”から選択される１つが、アミン置換のアルキル基、アミン置換のシクロアルキル基、アミン置換のアリール基、およびアミン置換のヘテロ環基からなる群から選択される置換基を含み、ＥおよびＢのＲ”のもう一方が、ニトリル基、ニトロ基、アミド基、カルボニル基、およびヘテロ環基を含む場合には、非晶質の特性がより向上して正孔輸送特性および電子輸送特性が精密に制御されうる。好ましいアミン置換のヘテロ環基はアミン置換のヘテロアリール基であり、好ましいヘテロ環基はヘテロアリール基である。

【0059】

Ｌは、置換または非置換のＣ６〜Ｃ３０のアリール基、および置換または非置換のＣ５〜Ｃ３０のヘテロアリール基からなる群から選択されることが好ましい。

【0060】

前記化学式１で表される上述の化合物の多様な置換基は、一実施形態に係る有機光電素子用化合物の本質的な性質を変化させるものではない。

【0061】

本発明の一実施形態に係る有機光電素子用化合物の例として、下記化学式２〜１１１で表される化合物が挙げられるが、これに限定されない。

【0062】

【化3】

【0063】

【化4】

【0064】

【化5】

【0065】

【化6】

【0066】

【化7】

【0067】

【化8】

【0068】

【化9】

【0069】

【化10】

【0070】

【化11】

【0071】

【化12】

【0072】

【化13】

【0073】

本発明の一実施形態において、下記化学式１１２で表される有機光電素子用化合物は、連続して繰り返されたアリール基およびヘテロ環基を含む。

【0074】

【化14】

【0075】

前記化学式１１２において、Ａ₁〜Ａ₁₂は、同一でも異なってもよく、それぞれ独立して、ＣＲ₁〜ＣＲ₁₂およびＮからなる群から選択され、この際、Ａ₇〜Ａ₁₂の少なくとも１つはＮであり、互いに隣接するＲ₁〜Ｒ₆は縮合環を形成していてもよく、および互いに隣接するＲ₇〜Ｒ₁₂は縮合環を形成していてもよい。

【0076】

Ｘは、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、およびＮＲ₁₃からなる群から選択され、Ｙは、ＣＲ₁₄またはＮであり、この際、ＸはＯ、Ｓ、およびＳｅからなる群から選択され、ＹはＮであり、
Ｌは、置換または非置換のＣ６〜Ｃ５０のアリーレン基であり、
ａは、０または１であり、この際、ａが０である場合には、Ａ₁〜Ａ₆は、それぞれ独立して、ＣＲ₁〜ＣＲ₆であり、ａが１である場合には、Ａ₁〜Ａ₆の少なくとも１つはＮであり、
ｂおよびｃは、同一でも異なってもよく、それぞれ独立して、１〜３の整数であり、並びに
Ｒ₁〜Ｒ₁₄は、同一でも異なってもよく、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、ニトリル基、シアノ基、ニトロ基、アミド基、カルボニル基、エステル基、置換または非置換のアルキル基、置換または非置換のアルキレン基、置換または非置換のアルコキシ基、置換または非置換のアルケニル基、置換または非置換のアルケニレン基、置換または非置換のアルキニル基、置換または非置換のアルキニレン基、置換または非置換のシクロアルキル基、置換または非置換のシクロアルキレン基、置換または非置換のアリール基、置換または非置換のアリーレン基、置換または非置換のアリールアミン基、置換または非置換されたヘテロアリールアミン基、置換または非置換のヘテロ環基、置換または非置換のアミノ基、ＢＲＲ’、またはＳｉＲＲ’Ｒ”からなる群から選択され、この際、前記Ｒ、Ｒ’、およびＲ”は、同一でも異なってもよく、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のアルキル基、または置換もしくは非置換のアリール基である。

【0077】

Ｒ₁〜Ｒ₆の隣接した少なくとも２つが縮合環を形成する場合、またはＲ₇〜Ｒ₁₂の隣接した少なくとも２つが縮合環を形成する場合、Ａ₁〜Ａ₆を含む縮合環およびＡ₇〜Ａ₁₂を含む縮合環は、ナフチル、アントラセニル、フェナントレニル、ピレニル、ペリレニル、ピレニル、フルオレニルなどの多環式アリールでありうる。具体的には、Ａ₇〜Ａ₁₂の少なくとも１つがＮである場合には、前記多環式アリールの１つ以上の炭素がＮで置換されうる。

【0078】

Ｒ₇〜Ｒ₁₂が、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のアリール基、または置換もしくは非置換のアリーレン基である場合には、前記化合物は、発光層に有効に適用されうる。

【0079】

Ｘが、Ｏ、Ｓ、およびＳｅからなる群から選択される場合には、ＹはＮである。すなわち、ＸおよびＹの少なくとも一方は原則としてＮである。この場合、ＬＵＭＯエネルギー準位が下がって分子の電子親和力が向上し、これによって電子の注入および輸送能が向上しうる。したがって、有機発光ダイオードの駆動に必要とする電圧を低減でき、電力効率を向上できる。

【0080】

ＸおよびＹを含む官能性置換基は、化合物に所定の剛性を付与し、分子間の相互作用が向上する。一実施形態に係る有機光電素子用化合物は、高いガラス転移温度を有することにより熱的安全性を有し、これによって有機発光ダイオードの寿命特性が向上する。

【0081】

Ｌは、置換または非置換のＣ６〜Ｃ５０のアリーレン基である。より具体的には、Ｒ₇〜Ｒ₁₂およびＬは、Ｃ６〜Ｃ５０のアリール基であり、前記アリール基は、フェニル基などの単環式アリール基；またはナフチル基、アントラセニル基、フェナントレニル基、ピレニル基、フェリレニル基などの多環式アリール基でありうる。前記化合物は、発光層の材料に有用でありうる。

【0082】

前記連結基Ｌは、分子間の相互作用を高め、これによって熱的安定性を向上しうる。また、π共役長を調節し、可視領域における発光を調節しうる。したがって、本発明に係る有機光電素子用化合物は、発光層に有効に適用されうる。

【0083】

ｂおよびｃは１〜３の整数であり、ｂおよびｃが２以上である場合には、それぞれの反復ユニットは相違しうる。

【0084】

特に、前記ｃが２である場合には、２つの反復ユニットは、Ａ₁〜Ａ₆を含むベンゼン環のメタ位置で互いに結合する。一実施形態に係る有機光電素子用化合物は、下記化学式１１３で表される化合物を含みうる。

【0085】

【化15】

【0086】

前記化学式１１３において、
Ａ₂、Ａ₄〜Ａ₁₂、およびＡ_7'〜Ａ_12'は、同一でも異なってもよく、それぞれ独立して、ＣＲ₂、ＣＲ₄〜ＣＲ₁₂、ＣＲ_7'〜ＣＲ_12'、およびＮからなる群から選択され、この際、Ａ₇〜Ａ₁₂の少なくとも１つはＮであり、Ａ_7'〜Ａ_12'の少なくとも１つはＮであり、互いに隣接するＲ₄〜Ｒ₆は縮合環を形成していてもよく、互いに隣接するＲ₇〜Ｒ₁₂は縮合環を形成していてもよく、および互いに隣接するＲ_7'〜Ｒ_12'は縮合環を形成していてもよく、
Ｘは、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、およびＮＲ₁₃からなる群から選択され、Ｙは、ＣＲ₁₄またはＮであり、この際、ＸがＯ、Ｓ、およびＳｅからなる群から選択される場合には、Ｙは、Ｎであり、
ＬおよびＬ’は、同一でも異なってもよく、それぞれ独立して、置換または非置換のＣ６〜Ｃ５０のアリーレン基であり、
ａおよびａ’は、同一でも異なってもよく、それぞれ独立して、０または１であり、この際、ａおよびａ’が、それぞれ独立して０である場合には、Ａ₂、Ａ₄〜Ａ₆は、それぞれ独立して、ＣＲ₂、ＣＲ₄〜ＣＲ₆であり、ａおよびａ’が、それぞれ独立して１である場合には、Ａ₂、Ａ₄〜Ａ₆の少なくとも１つはＮであり、
ｂおよびｂ’は、同一でも異なってもよく、それぞれ独立して、１〜３の整数であり、並びに
Ｒ₂、Ｒ₄〜Ｒ₁₄、およびＲ_7'〜Ｒ_12'は、同一でも異なってもよく、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、ニトリル基、シアノ基、ニトロ基、アミド基、カルボニル基、エステル基、置換もしくは非置換のアルキル基、置換もしくは非置換のアルキレン基、置換もしくは非置換のアルコキシ基、置換もしくは非置換のアルケニル基、置換もしくは非置換のアルケニレン基、置換もしくは非置換のアルキニル基、置換もしくは非置換のアルキニレン基、置換もしくは非置換のシクロアルキル基、置換もしくは非置換のシクロアルキレン基、置換もしくは非置換のアリール基、置換もしくは非置換のアリーレン基、置換もしくは非置換のアリールアミン基、置換もしくは非置換のヘテロアリールアミン基、置換もしくは非置換のヘテロ環基、置換もしくは非置換のアミノ基、ＢＲＲ’、またはＳｉＲＲ’Ｒ”であり、この際、Ｒ、Ｒ’、およびＲ”は、同一でも異なってもよく、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のアルキル基、または置換もしくは非置換のアリール基である。

【0087】

Ｒ₄〜Ｒ₆の少なくとも隣接した２つは縮合環を形成し、Ｒ₇〜Ｒ₁₂の少なくとも隣接した２つは縮合環を形成し、およびＲ_7'〜Ｒ_12'の少なくとも隣接した２つは縮合環を形成しうる。前記融合環は、ナフチル、アントラセニル、フェナントレニル、ピレニル、ペリレニル、ピレニル、フルオレニルなどの多環式アリールでありうる。特に、Ａ₇〜Ａ₁₂の少なくとも１つがＮである場合、およびＡ_7'〜Ａ_12'の少なくとも１つがＮである場合には、前記多環式アリールの１つ以上の炭素がＮで置換されうる。

【0088】

ＬおよびＬ’は、同一でも異なってもよく、それぞれ独立して、置換または非置換のＣ６〜Ｃ５０のアリーレン基である。より具体的には、前記アリールは、Ｃ６〜Ｃ５０のアリールであり、前記アリールは、フェニルなどの単環式アリール；またはナフチル、アントラセニル、フェナントレニル、ピレニル、ペリレニルなどの多環式アリールでありうる。前記化合物は発光層の材料に有用でありうる。

【0089】

ｂおよびｂ’は、同一でも異なってもよく、それぞれ独立して、１〜３の整数であり、この際、ｂおよびｂ’が２以上である場合には、それぞれの反復ユニットは異なっていてもよい。

【0090】

化学式１１２のＲ₁〜Ｒ₁₄、並びに化学式１１３のＲ₂、Ｒ₄〜Ｒ₁₄、およびＲ_7'〜Ｒ_12'が、置換もしくは非置換のアリール基、置換もしくは非置換のアリーレン基、または置換もしくは非置換のアリールアミン基である場合には、前記アリールはＣ６〜Ｃ５０のアリールでありうる。特に、前記アリールが、フェニル、ビフェニル、テルフェニル、スチレンなどの単環式アリール、またはナフチル、アントラセニル、フェナントレニル、ピレニル、ペリレニルなどの多環式アリールである場合には、前記化合物は発光層の材料に有用でありうる。

【0091】

化学式１１２のＲ₁〜Ｒ₁₄、並びに化学式１１３のＲ₂、Ｒ₄〜Ｒ₁₄、およびＲ_7'〜Ｒ_12'が、置換もしくは非置換のヘテロアリールアミン基、または置換もしくは非置換のヘテロアリール基である場合には、前記アリールは、上述のものと同じでありうる。前記ヘテロアリールは、Ｎ、Ｏ、Ｓ、またはＰのヘテロ原子を１〜３含み、残りは炭素であるアリールを意味しうる。

【0092】

化学式１１２のＲ₁〜Ｒ₁₄、並びに化学式１１３のＲ₂、Ｒ₄〜Ｒ₁₄、およびＲ_7'〜Ｒ_12'が、置換または非置換のアリールアミン基である場合には、前記アリールアミン基は、ジフェニルアミン基、ジナフチルアミン基、ジビフェニルアミン基、フェニルナフチルアミン基、フェニルジフェニルアミン基、ジトリルアミン基、フェニルトリルアミン基、カルバゾリル基、およびトリフェニルアミン基からなる群から選択され、この際、電子および正孔の移動特性のバランスを付与しうる。

【0093】

化学式１１２のＲ₁〜Ｒ₁₄、並びに化学式１１３のＲ₂、Ｒ₄〜Ｒ₁₄、およびＲ_7'〜Ｒ_12'が、置換または非置換のヘテロ環基である場合には、前記ヘテロ環基は、チオフェニル基、フラニル基、ピロリル基、イミダゾリル基、チアゾリル基、オキサゾリル基、オキサジアゾリル基、トリアゾリル基、ピリジニル基、ピリダジニル基、キノリニル基、イソキノリニン基、アクリジル基、イミダゾピリジニル基、およびイミダゾピリミジニル基からなる群から選択される。

【0094】

特に、前記イミダゾリル基またはトリアゾリル基の窒素（Ｎ）元素に結合される置換基は、置換または非置換のメチル基、置換または非置換のエチル基、置換または非置換のプロピル基、置換または非置換のイソプロピル基、置換または非置換のブチル基、置換または非置換のｔ−ブチル基、置換または非置換のペンチル基、置換または非置換のヘキシル基、および置換または非置換のヘプチル基などの置換または非置換のアルキル基；置換または非置換のシクロペンチル基、置換または非置換のシクロヘキシル基などの置換または非置換のシクロアルキル基；置換または非置換のフェニル基、置換または非置換のビフェニル基、置換または非置換のナフチル基などの置換または非置換のアリール基；および置換または非置換のヘテロ環基からなる群から選択される。この際、前記ヘテロ環基は、好ましくはピリジル基、ビピリジル基、キノリル基、イソキノリル基などのヘテロアリール基である。

【0095】

化学式１１２のＲ₁〜Ｒ₁₂の少なくとも１つ、並びに化学式１１３のＲ₂、Ｒ₄〜Ｒ₁₂、およびＲ_7'〜Ｒ_12'の少なくとも１つは、アミン置換のアルキル基、アミン置換のシクロアルキル基、アミン置換のアリール基、およびアミン置換のヘテロ環基から選択される少なくとも１つの置換基で置換され、前記化合物は、正孔注入層（ＨＩＬ）または正孔輸送層（ＨＴＬ）に適用されうる。

【0096】

また、前記化学式１１２のＲ₁〜Ｒ₁₂の少なくとも１つ、および化学式１１３のＲ₂、Ｒ₄〜Ｒ₁₂、Ｒ_7'〜Ｒ_12'の少なくとも１つは、ニトリル基、ニトロ基、アミド基、カルボニル基、および置換または非置換のヘテロ環基からなる群から選択される置換基で置換され、これは電子注入または輸送能力を強化し、これによって、前記化合物は電子注入層（ＥＩＬ）または電子輸送層層（ＥＴＬ）に適用される。したがって、正孔輸送能および電子輸送能が同時に向上しうる。

【0097】

上述した前記化学式１１２および化学式１１３で表される上述の化合物の多様な置換基は、一実施形態に係る有機光電素子用化合物の本質的な性質を変化させるものではない。

【0098】

本発明の一実施形態に係る有機光電素子用化合物の例として、下記化学式１１４〜１８３で表される化合物が挙げられるが、本発明の化合物がこれに限定されない。

【0099】

【化16】

【0100】

【化17】

【0101】

【化18】

【0102】

【化19】

【0103】

【化20】

【0104】

【化21】

【0105】

【化22】

【0106】

上述の化合物を含む有機光電素子用化合物は、正孔注入、正孔輸送、発光、または電子注入および／もしくは輸送の役割を果たし、また、適切なドーパントと共に発光ホストとしての役割を果たしうる。有機光電素子用化合物を有機薄膜層中に含むと、有機光電素子の寿命特性および効率特性の向上のための熱的安定性を向上させ、駆動電圧を低減しうる。

【0107】

上述の化合物を含む有機光電素子用化合物は、正孔輸送および電子輸送の役割を果たし、適切なドーパントと共に発光ホストとしての役割を果たしうる。特に、前記ドーパントは還元性ドーパントでありうる。前記還元性ドーパントは、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、アルカリ金属の酸化物、アルカリ金属のハロゲン化物、アルカリ金属の有機錯体、アルカリ土類金属の酸化物、アルカリ土類金属のハロゲン化物、アルカリ土類金属の有機錯体、希土類金属の酸化物、希土類金属のハロゲン化物、および希土類金属の有機錯体からなる群から選択される。

【0108】

新規な有機光電素子用化合物は、ホスト材料または電荷輸送材料に有効に用いられうる。ここで、前記有機光電素子は、有機発光ダイオード、有機太陽電池、有機トランジスタ、有機メモリ素子等を含みうる。

【0109】

有機太陽電池に関しては、本発明に係る新規な化合物は、電極または電極緩衝層に含有され、量子効率を増加させうる。有機トランジスタに関しては、ゲート電極、ソース−ドレイン電極の電極材料などに用いられうる。

【0110】

以下、有機発光ダイオードについてより詳細に説明する。本発明の別の実施形態に係る有機発光素子は、通常、有機発光素子が、陽極、陰極、および前記陽極と前記陰極の間の少なくとも一層以上の有機薄膜層を含む場合、当該有機薄膜層の少なくとも一層に有機光電素子用化合物を含む。

【0111】

有機発光ダイオードは、多様なエネルギーバンドギャップを有する化合物を含み、これによって、正孔注入層（ＨＩＬ）、正孔輸送層（ＨＴＬ）、発光層、電子注入層（ＥＩＬ）、電子輸送層（ＥＴＬ）などに必要とされる多様な条件を満たす。したがって、前記有機発光ダイオードは、低駆動電圧および高発光効率を実現しうる。

【0112】

前記有機薄膜層は、発光層、電子輸送層（ＥＴＬ）、電子注入層（ＥＩＬ）、正孔輸送層（ＨＴＬ）、正孔注入層（ＨＩＬ）、および正孔遮断層からなる群から選択される１つを含む。少なくとも１つの層は、本発明に係る有機光電素子用化合物を含む。

【0113】

図１〜図５は、本発明の各実施形態に係る新規な有機化合物を含む有機発光素子を示す断面図である。

【0114】

図１〜図５を参照すると、一実施形態に係る有機光電素子１００、２００、３００、４００、および５００は、陽極１２０および陰極１１０の間の少なくとも１層の有機薄膜層１０５を含む。

【0115】

前記陽極１２０は、有機薄膜層への正孔注入を助けるための大きい仕事関数を有する陽極材料を含む。前記陽極材料は、ニッケル、白金、バナジウム、クロム、銅、亜鉛、および金などの金属もしくはこれらの合金；酸化亜鉛、酸化インジウム、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、およびインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）などの金属酸化物；ＺｎＯ：ＡｌもしくはＳｎＯ₂：Ｓｂなどの金属および酸化物の組み合わせ；またはポリ（３−メチルチオフェン）、ポリ［３，４−（エチレン−１，２−ジオキシ）チオフェン］（ＰＥＤＴ）、ポリピロール、およびポリアニリンなどの導電性高分子を含むが、これらに限定されない。

【0116】

前記陰極１１０は、有機薄膜層への電子注入を助けるための小さい仕事関数を有する陰極材料を含む。前記陰極材料は、マグネシウム、カルシウム、ナトリウム、カリウム、チタン、インジウム、イットリウム、リチウム、ガドリニウム、アルミニウム、銀、スズ、および鉛などの金属もしくはこれらの合金；またはＬｉＦ／Ａｌ、Ｌｉｑ／Ａｌ、ＬｉＯ₂／Ａｌ、ＬｉＦ／Ｃａ、ＬｉＦ／Ａｌ、およびＢａＦ₂／Ｃａなどの多層材料を含むが、これらに限定されない。

【0117】

図１を参照すると、前記有機発光素子１００は、発光層１３０のみを含む有機薄膜層１０５を含む。

【0118】

図２を参照すると、２層有機発光素子２００は、電子輸送層（ＥＴＬ）を含む発光層２３０および正孔輸送層（ＨＴＬ）１４０を含む有機薄膜層１０５を含む。前記発光層１３０は電子輸送層（ＥＴＬ）としても機能し、正孔輸送層（ＨＴＬ）１４０は、ＩＴＯなどの透明電極との優れた接合性または優れた正孔輸送能を有する。

【0119】

図３を参照すると、３層有機発光素子３００は、電子輸送層（ＥＴＬ）１５０、発光層１３０、および正孔輸送層（ＨＴＬ）１４０を含む有機薄膜層１０５を含む。前記発光層１３０は独立して設置され、優れた電子輸送能または優れた正孔輸送能を有する層は別々に積層されている。

【0120】

図４を参照すると、４層有機発光素子４００は、電子注入層（ＥＩＬ）１６０、発光層１３０、正孔輸送層（ＨＴＬ）１４０、およびＩＴＯの陽極と接合するための正孔注入層（ＨＩＬ）１７０を含む。

【0121】

図５を参照すると、５層有機発光素子５００は、電子輸送層（ＥＴＬ）１５０、発光層１３０、正孔輸送層（ＨＴＬ）１４０、および正孔注入層（ＨＩＬ）１７０含み、低電圧化を達成するために、さらに電子注入層（ＥＩＬ）１６０を含む有機薄膜層を含む。

【0122】

前記発光ダイオードは、基板上に陽極を形成し、有機薄膜層を形成し、その表面に陰極を形成することによって製造されうる。前記有機薄膜層は、蒸着（ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）、スパッタリング、プラズマめっき、およびイオンめっきなどの乾式コーティング、またはスピンコーティング、浸漬（ｄｉｐｐｉｎｇ）、フローコーティングなど湿式コーティングによって形成されうる。

【0123】

本発明の別の実施形態により、上述の実施形態に係る前記有機光電素子を含む表示装置が提供される。

【実施例】

【0124】

以下、実施例を参照にして、上記実施形態を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されない。

【0125】

合成例１：２−（３−（アントラセン−９−イル）−５−ブロモフェニル）ベンゾ［ｄ］オキサゾールの合成

【0126】

【化23】

【0127】

３−（アントラセン−９−イル）−５−ブロモベンズアルデヒド１０ｇ（２７．７ｍｍｏｌ）および２−アミノフェノール３．６ｇ（３３．２ｍｍｏｌ）を酢酸１００ｍｌに溶解し、室温で３０分間撹拌した。次に、酢酸鉛（ＩＶ）１４．７ｇ（３３．２ｍｍｏｌ）を添加し、混合物を５０℃で１時間撹拌した。次いで、水を注ぎ、得られた生成物を酢酸エチルで抽出し、溶媒を減圧下で除去した。抽出物をカラムで分離し、乾燥させて、４．５ｇ（Ｙ＝３３％）の白色の固体を得た。

【0128】

合成例２：２−（４−（４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラン−２−イル）フェニル）−５−フェニル−１，３，４−オキサジアゾールの合成

【0129】

【化24】

【0130】

２−（４−ブロモフェニル）−５−フェニル−１，３，４−オキサジアゾール５ｇ（１６．６ｍｍｏｌ）、ビス（ピナコラート）ジボロン５．１ｇ（１９．９ｍｍｏｌ）、［１，１’−ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセン］ジクロロ−パラジウム（ＩＩ）およびジクロロメタンの複合体０．４１ｇ（３ｍｏｌ％）、および酢酸カリウム４．９ｇ（４９．８ｍｍｏｌ）を、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）１００ｍｌに溶解した。前記溶液を８０℃で１２時間反応させた。得られた反応物を酢酸エチルで抽出した。抽出物の溶媒を減圧下で除去し、抽出物をカラムで分離して、３．１ｇ（Ｙ＝５３％）の淡黄色の固体を得た。

【0131】

合成例３：２−（３，５−ジブロモフェニル）−１−フェニル−１Ｈ−ベンゾ［ｄ］イミダゾールの合成

【0132】

【化25】

【0133】

３，５−ジブロモベンズアルデヒド２０ｇ（７５．８ｍｍｏｌ）およびＮ−フェニル−ｏ−フェニレンジアミン１６．８ｇ（９０．９ｍｍｏｌ）を酢酸１５０ｍＬに溶解した。前記溶液を室温で３０分間撹拌した。次に、酢酸鉛（ＩＶ）３７ｇ（８３．４ｍｍｏｌ）を添加し、５０℃で１時間撹拌した。次いで、得られた反応物に水を注いだ。得られた生成物を酢酸エチルで抽出し、減圧下で溶媒を除去した。抽出物をカラムで分離し、乾燥さて、９．５ｇ（Ｙ＝２９％）の黄色の固体を得た。

【0134】

合成例４：２−（３−ブロモ−５−（ピリジン−３−イル）フェニル）−１−フェニル−１Ｈ−ベンゾ［ｄ］イミダゾールの合成

【0135】

【化26】

【0136】

合成例３で合成した２−（３，５−ジブロモフェニル）−１−フェニル−１Ｈ−ベンゾ［ｄ］イミダゾール９．４ｇ（２２．０ｍｍｏｌ）、ピリジン−３−ボロン酸２．７ｇ（２２．０ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）０．７６ｇ（３ｍｏｌ％）、および炭酸カリウム６．１ｇ（４４．０ｍｍｏｌ）を、体積比２／１で混合したテトラヒドロフラン／水３００ｍｌに溶解した。前記溶液を８０℃で１２時間反応させた。得られた反応物を酢酸エチルで抽出し、減圧下で溶媒を除去した。反応物をカラムで分離し、乾燥させて、５．１５ｇ（Ｙ＝５４％）の黄色の固体を得た。

【0137】

合成例５：２−（３，５−ジブロモフェニル）ベンゾ［ｄ］チアゾールの合成

【0138】

【化27】

【0139】

３，５−ジブロモベンズアルデヒド５．０３ｇ（１９．１ｍｍｏｌ）および２−アミノチオフェノール３．１ｍＬ（２８．６ｍｍｏｌ）を酢酸６０ｍＬに溶解した。前記溶液を室温で３０分間撹拌した。ここに酢酸鉛（ＩＶ）９．７８ｇ（２１．０ｍｍｏｌ）を添加した。混合物を５０℃で１時間撹拌した。次いで、得られた反応物に水を注ぎ、酢酸エチルで抽出した。抽出物を、カラムで分離し、乾燥させて、４．７４ｇ（Ｙ＝６７％）の白色の固体を得た。

【0140】

合成例６：２−（３−ブロモ−５−（ピリジン−３−イル）フェニル）ベンゾ［ｄ］チアゾールの合成

【0141】

【化28】

【0142】

合成例５で合成した２−（３，５−ジブロモフェニル）ベンゾ［ｄ］チアゾール４．７４ｇ（１２．８ｍｍｏｌ）、ピリジン−３−ボロン酸１．８９ｇ（１５．４ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）０．４４ｇ（３ｍｏｌ％）、および炭酸カリウム５．３１ｇ（３８．４ｍｍｏｌ）を、体積比４／１で混合したテトラヒドロフラン／水５０ｍｌに溶解した。前記溶液を８０℃で１２時間反応させた。得られた反応物を酢酸エチルで抽出し、減圧下で溶媒を除去した。抽出物をカラムで分離し、乾燥させて、２．５４ｇ（Ｙ＝５４％）の白色の固体を得た。

【0143】

合成例７：３−（２Ｈ−テトラゾール−５−イル）ピリジンの合成

【0144】

【化29】

【0145】

３−ピリジンカルボニトリル３０ｇ（２８８ｍｍｏｌ）、アジ化ナトリウム（ＮａＮ₃）２８．１ｇ（４３２ｍｍｏｌ）、および塩化アンモニウム２３．１ｇ（４３２ｍｍｏｌ）をＤＭＦ２００ｍＬに溶解した。前記溶液を１００℃で２４時間反応させた。次いで、得られた反応物に水を注いだ。得られた生成物を塩酸で中和してろ過し、１９．６ｇ（Ｙ＝４６％）の白色の固体を得た。

【0146】

合成例８：３−（５−（３−ブロモフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル）ピリジンの合成

【0147】

【化30】

【0148】

合成例７で合成した３−（２Ｈ−テトラゾール−５−イル）ピリジン１６．８ｇ（１１４ｍｍｏｌ）および３−ブロモベンゾイルクロリド２５ｇ（１１４ｍｍｏｌ）をｏ−キシレン１８０ｍＬに溶解した。前記溶液を１５０℃で８時間反応させた。得られた反応物を減圧下で精製し、メタノールで洗浄して、３０ｇ（Ｙ＝８７％）の白色の固体を得た。

【0149】

合成例９：３−（５−（３−（４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラン−２−イル）フェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル）ピリジンの合成

【0150】

【化31】

【0151】

合成例８で合成した３−（５−（３−ブロモフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル）ピリジン１２ｇ（４０ｍｍｏｌ）、ビス（ピナコラート）ジボロン１２．２ｇ（４８ｍｍｏｌ）、［１，１’−ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセン］ジクロロ−パラジウム（ＩＩ）とジクロロメタンの複合体０．９８ｇ（３ｍｏｌ％）、酢酸カリウム５．９ｇ（６０ｍｍｏｌ）をジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）２５０ｍｌに溶解した。前記溶液を８０℃で１２時間反応させた。得られた反応物を酢酸エチルで抽出し、減圧下で溶媒を除去した。抽出物をカラムで分離し、乾燥させて、１０ｇ（Ｙ＝７１％）の白色の固体を得た。

【0152】

合成例１０：２−（２，５−ジブロモフェニル）ベンゾ［ｄ］チアゾールの合成

【0153】

【化32】

【0154】

２，５−ジブロモベンズアルデヒド５ｇ（１８．５ｍｍｏｌ）、２−アミノチオフェノール３ｍＬ（２７．７ｍｍｏｌ）、およびヨウ素２．３５ｇ（９．２５ｍｍｏｌ）をＤＭＦ１００ｍＬに溶解した。前記溶液を１００℃で１時間反応させた。得られた反応物をカラムで精製し、４．６４ｇ（Ｙ＝６８％）の白色の固体を得た。

【0155】

合成例１１：２−（２−ブロモピリジン−３−イル）ベンゾ［ｄ］チアゾールの合成

【0156】

【化33】

【0157】

２−ブロモ−３−ピリジンカルボキシルアルデヒド６．５８ｇ（３４．０ｍｍｏｌ）および２−アミノチオフェノール５．５ｍＬ（５０．９ｍｍｏｌ）を酢酸１５０ｍＬに溶解した。前記溶液を室温で３０分間撹拌した。次に、酢酸鉛（ＩＶ）１９．０ｇ（４０．８ｍｍｏｌ）を添加し、５０℃で１時間撹拌した。次いで、得られた反応物に水を注いだ。混合物を酢酸エチルで抽出し、減圧下で溶媒を除去して、５．５５ｇ（Ｙ＝５５％）の白色の固体を得た。

【0158】

合成例１２：２−（３，５−ジブロモフェニル）ベンゾ［ｄ］オキサゾールの合成

【0159】

【化34】

【0160】

３，５−ジブロモベンズアルデヒド１０ｇ（３７．９ｍｍｏｌ）および２−アミノフェノール５ｇ（４５．５ｍｍｏｌ）を酢酸２００ｍＬに溶解した。前記溶液を室温で３０分間撹拌した。次に、酢酸鉛（ＩＶ）２０．２ｇ（４５．５ｍｍｏｌ）を添加し、５０℃で１時間撹拌した。次いで、得られた反応物に水を注いだ。混合物を酢酸エチルで抽出し、減圧下で溶媒を除去して、５．７ｇ（Ｙ＝４２％）の白色の固体を得た。

【0161】

実施例１：化学式４４の化合物の合成

【0162】

【化35】

【0163】

３，５−ジ−（３−ピリジニル）−ベンゼンボロン酸５ｇ（１８．１ｍｍｏｌ）、合成例１で合成した２−（３−（アントラセン−９−イル）−５−ブロモフェニル）ベンゾ［ｄ］オキサゾール８．１６ｇ（１８．１ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）０．６３ｇ（３ｍｏｌ％）、および炭酸カリウム５ｇ（３６．２ｍｍｏｌ）を、体積比２／１で混合したテトラヒドロフラン／水４５０ｍｌに溶解した。前記溶液を８０℃で１２時間反応させた。得られた反応物を酢酸エチルで抽出し、減圧下で溶媒を除去した。抽出物をカラムで分離し、乾燥させて、６ｇ（Ｙ＝５５％）の白色の固体を得た。

【0164】

実施例２：化学式６４の化合物の合成

【0165】

【化36】

【0166】

合成例２で合成した２−（４−（４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラン−２−イル）フェニル）−５−フェニル−１，３，４−オキサジアゾール２．３２ｇ（６．７ｍｍｏｌ）、合成例１で合成した２−（３−（アントラセン−９−イル）−５−ブロモフェニル）ベンゾ［ｄ］オキサゾール２．５ｇ（５．５ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）０．１９ｇ（３ｍｏｌ％）、および炭酸ナトリウム１．２ｇ（１１．１ｍｍｏｌ）を、体積比２／１で混合したテトラヒドロフラン／水９０ｍｌに溶解した。前記溶液を８０℃で１２時間反応させた。得られた反応物を酢酸エチルで抽出し、減圧下で溶媒を除去した。抽出物をカラムで分離し、乾燥させて、２．６ｇ（Ｙ＝７９％）の白色の固体を得た。

【0167】

実施例３：化学式８３の化合物の合成

【0168】

【化37】

【0169】

３，５−ジ−３−（ピリジニル）−ベンゼンボロン酸４．１４ｇ（１５．０ｍｍｏｌ）、合成例４で合成した２−（３−ブロモ−５−（ピリジン−３−イル）フェニル）−１−フェニル−１Ｈ−ベンゾ［ｄ］イミダゾール６．４ｇ（１５．０ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）０．５２ｇ（３ｍｏｌ％）、および炭酸カリウム４．１５ｇ（３０．０ｍｍｏｌ）を、体積比２／１で混合したテトラヒドロフラン／水３００ｍｌに溶解した。前記溶液を８０℃で１２時間反応させた。得られた反応物を酢酸エチルで抽出し、減圧下で溶媒を除去した。抽出物をカラムで分離し、乾燥させて、１．２ｇ（Ｙ＝１３％）の白色の固体を得た。

【0170】

実施例４：化学式８７の化合物の合成

【0171】

【化38】

【0172】

３，５−ジ−（３−ピリジニル）−ベンゼンボロン酸０．８４ｇ（３．１ｍｍｏｌ）、合成例６で合成した２−（３−ブロモ−５−（ピリジン−３−イル）フェニル）ベンゾ［ｄ］チアゾール１．０ｇ（２．８ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）０．１４ｇ（５ｍｏｌ％）、および炭酸カリウム１．１５ｇ（８．３４ｍｍｏｌ）を、体積比４／１で混合したテトラヒドロフラン／水２５ｍＬに溶解した。前記溶液を８０℃で１２時間反応させた。得られた反応物を酢酸エチルで抽出し、減圧下で溶媒を除去した。抽出物をカラムで分離し、乾燥させて、１．３５ｇ（Ｙ＝９２％）の白色の固体を得た。

【0173】

実施例５：化学式９２の化合物の合成

【0174】

【化39】

【0175】

合成例９で合成した３−（５−（３−（４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラン−２−イル）フェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル）ピリジン４．６３ｇ（１３．３ｍｍｏｌ）、合成例４で合成した２−（３−ブロモ−５−（ピリジン−３−イル）フェニル）−１−フェニル−１Ｈ−ベンゾ［ｄ］イミダゾール５．１５ｇ（１２．１ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）０．４７ｇ（３ｍｏｌ％）、および炭酸カリウム３．３ｇ（２４．２ｍｍｏｌ）を、体積比４／１で混合したテトラヒドロフラン／水３００ｍＬに溶解した。前記溶液を８０℃で１２時間反応させた。得られた反応物を酢酸エチルで抽出し、減圧下で溶媒を除去した。抽出物をカラムで分離し、乾燥させて、２ｇ（Ｙ＝３３％）の白色の固体を得た。

【0176】

実施例６：化学式９６の化合物の合成

【0177】

【化40】

【0178】

合成例１０で合成した２−（２，５−ジブロモフェニル）ベンゾ［ｄ］チアゾール１ｇ（２．７６ｍｍｏｌ）、ピリジン−３−ボロン酸０．８５ｇ（６．９ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）０．２８ｇ（１０ｍｏｌ％）、および炭酸カリウム２．３ｇ（１６．６ｍｍｏｌ）を、体積比４／１で混合したテトラヒドロフラン／水２５ｍＬに溶解した。前記溶液を８０℃で１２時間反応させた。得られた反応物を酢酸エチルで抽出し、減圧かで溶媒を除去した。前記抽出物をカラムで分離し、乾燥させて、０．８ｇ（Ｙ＝７９％）の白色の固体を得た。

【0179】

実施例７：化学式１０５の化合物の合成

【0180】

【化41】

【0181】

３，５−ジ−（３−ピリジニル）−ベンゼンボロン酸１．３３ｇ（４．８ｍｍｏｌ）、合成例１１で合成した２−（２−ブロモピリジン−３−イル）ベンゾ［ｄ］チアゾール１．７ｇ（５．８ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）０．２８ｇ（５ｍｏｌ％）、および炭酸カリウム２．０ｇ（１４．４ｍｍｏｌ）を、体積比４／１で混合したテトラヒドロフラン／水３０ｍＬに溶解した。前記溶液を８０℃で１２時間反応させた。得られた反応物を酢酸エチルで抽出し、減圧下で溶媒を除去した。抽出物をカラムで分離し、乾燥させて、２．２８ｇ（Ｙ＝８８％）の白色の固体を得た。

【0182】

実施例８：化学式１０８の化合物の合成

【0183】

【化42】

【0184】

３，５−ジ−（３−ピリジニル）−ベンゼンボロン酸２．３ｇ（８．４ｍｍｏｌ）、合成例５で合成した２−（３，５−ジブロモフェニル）ベンゾ［ｄ］チアゾール１．５ｇ（４．０ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）０．４６ｇ（１０ｍｏｌ％）、および炭酸カリウム３．３ｇ（２３．９ｍｍｏｌ）を、体積比４／１で混合したテトラヒドロフラン／水５０ｍＬに溶解した。前記溶液を８０℃で１２時間反応させた。得られた反応物を酢酸エチルで抽出し、減圧下で溶媒を除去した。抽出物をカラムで分離し、乾燥させて、２．０４ｇ（Ｙ＝７５％）の白色の固体を得た。

【0185】

実施例９：化学式１１０の化合物の合成

【0186】

【化43】

【0187】

３，５−ジ−（３−ピリジニル）−ベンゼンボロン酸４．３ｇ（１５．６ｍｍｏｌ）、合成例１２で合成した２−（３，５−ジブロモフェニル）ベンゾ［ｄ］オキサゾール２．５ｇ（７．１ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）０．８２ｇ（１０ｍｏｌ％）、および炭酸カリウム５．９ｇ（４２．７ｍｍｏｌ）を、体積比４／１で混合したテトラヒドロフラン／水１００ｍＬに溶解した。前記溶液を８０℃で１２時間反応させた。得られた反応物を酢酸エチルで抽出し、減圧下で溶媒を除去した。抽出物をカラムで分離し、乾燥させて、３．３７（Ｙ＝７２％）の白色の固体を得た。

【0188】

前記実施例１〜９で合成された化合物は、¹Ｈ ＮＭＲ（核磁気共鳴分光法）によって分析した。その結果をそれぞれ図６〜図１４に示す。

【0189】

比較例１：２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（ＰＢＤ）
従来に優れた電荷輸送能を有すると知られた（Ｊｐｎ． Ｊ． Ａｐｐｌ． Ｐｈｙｓ．， ２７，Ｌ２６９ １９８８）、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（ＰＢＤ）を準備した。

【0190】

実施例１０：有機発光ダイオードの製作
１５Ω／ｃｍ²（１２０ｎｍ）ＩＴＯガラス基板（Ｃｏｒｎｉｎｇ社製）を２５ｍｍ×２５ｍｍ×０．７ｍｍの大きさとなるように準備し、イソプロピルアルコールおよび純水でそれぞれ５分間洗浄し、ＵＶおよびオゾンで再度洗浄した。

【0191】

次に、前記基板上に厚さ４０ｎｍのＮ，Ｎ’−ジ（４−（Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−アミノ）−フェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン（ＤＮＴＰＤ）正孔注入層（ＨＩＬ）を形成した。

【0192】

次いで、前記正孔注入層（ＨＩＬ）上にＮ，Ｎ’−ビス（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（フェニル）ベンジジン（ＮＰＢ）を真空蒸着し、厚さ１０ｎｍの正孔輸送層（ＨＴＬ）を形成した。

【0193】

発光材料としてＥＢ−４６およびＥＢ−５１２（e−Ｒａｙ Ｏｐｔｐｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社製）を９４：６の重量比で真空蒸着し、前記正孔輸送層（ＨＴＬ）上に厚さ４０ｎｍの発光層を形成した。

【0194】

電子輸送材料として実施例２で合成した化合物を真空蒸着し、前記発光層上に厚さ１０ｎｍの電子輸送層（ＥＴＬ）を形成した。

【0195】

前記電子輸送層（ＥＴＬ）上には、ＬｉＦ ０．５ｎｍ／Ａｌ １００ｎｍをそれぞれ順に真空蒸着してＬｉＦ／Ａｌを含む陰極を形成し、実施例１０の有機発光ダイオードを製作した。

【0196】

実施例１１：有機発光ダイオードの製作
実施例３で合成した化合物を用いて電子輸送層（ＥＴＬ）を形成したことを除いては、実施例１０と同様の方法で有機発光ダイオードを製作した。

【0197】

実施例１２：有機発光ダイオードの製作
実施例４で合成した化合物を用いて電子輸送層（ＥＴＬ）を形成したことを除いては、実施例１０と同様の方法で有機発光ダイオードを製作した。

【0198】

実施例１３：有機発光ダイオードの製作
実施例５で合成した化合物を用いて電子輸送層（ＥＴＬ）を形成したことを除いては、実施例１０と同様の方法で有機発光ダイオードを製作した。

【0199】

実施例１４：有機発光ダイオードの製作
実施例７で合成した化合物を用いて電子輸送層（ＥＴＬ）を形成したことを除いては、実施例１０と同様の方法で有機発光ダイオードを製作した。

【0200】

実施例１５：有機発光ダイオードの製作
実施例８で合成した化合物を用いて電子輸送層（ＥＴＬ）を形成したことを除いては、実施例１０と同様の方法で有機発光ダイオードを製作した。

【0201】

実施例１６：有機発光ダイオードの製作
実施例９で合成した化合物を用いて電子輸送層（ＥＴＬ）を形成したことを除いては、実施例１０と同様の方法で有機発光ダイオードを製作した。

【0202】

比較例２：有機発光ダイオードの製作
電子輸送材料Ａｌｑ₃を用いて電子輸送層（ＥＴＬ）を形成したことを除いては、実施例１０と同様の方法で有機発光ダイオードを製作した。

【0203】

物性測定および分析
１）駆動電圧、輝度、および発光効率
実施例１０〜１６および比較例２の有機発光ダイオードの１０００ｎｉｔの輝度の発生に必要な駆動電圧（Ｖ_d）、並びに同じ輝度の電流効率（ｃｄ／Ａ）および電力効率（ｌｍ／Ｗ）を測定した。結果を下記表１に示す。

【0204】

【表1】

【0205】

表１の結果、並びに図１５および図１６を参照すると、実施例１０〜１６の有機発光ダイオードは、比較例２の有機発光ダイオードよりも駆動電圧が著しく低かった。また、表１、並びに図１７および図１８を参照すると、実施例１０〜１６の有機発光ダイオードは駆動電圧が著しく低かったが、優れた電流効率および電力効率を有していた。

【0206】

有機発光ダイオードのこれらの測定結果は、発光層内の正孔および電子の結合バランスに基づくものである。実施例１０〜１６の化合物は、一般的な電子輸送材料であるＡｌｑ₃と比較して、優れた電子注入および移動特性を有することが分かる。

【0207】

２）熱的安定性
実施例１〜９の化合物を示差走査熱量計法（ＤＳＣ）で分析し、次いで、同様の方法で２次分析した。実施例５および比較例１の化合物の分析結果を図１９および図２０に示す。図１９および図２０を参照すると、実施例５の化合物は、１次分析において溶融点ピークを有していたが、２次分析では溶融点ピークはなかった。一方、比較例１の２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（ＰＢＤ）は、１次分析および２次分析ともに１３８℃で溶融点ピークを有し、２次分析において６５℃の結晶化温度を有していた。実施例５の化合物は、従来の材料と比較して非晶質状態として安定に存在することが確認された。したがって、本発明の化合物を含む有機発光ダイオードは、駆動時に発生するジュール熱の影響を低減し、これによって従来の有機発光ダイオードと比較して寿命特性が向上しうることが分かった。

【0208】

本発明を現在の想定される実際の例示的な実施形態に関連して記載してきたが、本発明は開示された実施形態に限定されず、様々な修飾および同等の形態は添付の特許請求の範囲の思想および技術的範囲に含まれることが理解されうる。

【符号の説明】

【0209】

１００ 有機光電素子、
１１０ 陰極、
１２０ 陽極、
１０５ 有機薄膜層、
１３０ 発光層、
１４０ 正孔輸送層（ＨＴＬ）、
１５０ 電子輸送層（ＥＴＬ）、
１６０ 電子注入層（ＥＩＬ）、
１７０ 正孔注入層（ＨＩＬ）、
２３０ 発光層＋電子輸送層（ＥＴＬ）。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】