特許 6347922 電子注入能及び電子輸送能の少なくとも一方を有する化合物、有機発光素子、及び平板表示装置

(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】6347922

(24)【登録日】2018年6月8日

(45)【発行日】2018年6月27日

(54)【発明の名称】電子注入能及び電子輸送能の少なくとも一方を有する化合物、有機発光素子、及び平板表示装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 51/50 20060101AFI20180618BHJP

   C07D 235/18 20060101ALI20180618BHJP

   C07D 401/10 20060101ALI20180618BHJP

   C07D 213/22 20060101ALI20180618BHJP

   C07D 471/04 20060101ALI20180618BHJP

   C07D 487/04 20060101ALI20180618BHJP

   C07D 251/24 20060101ALI20180618BHJP

   C07D 417/10 20060101ALI20180618BHJP

   C07D 403/10 20060101ALI20180618BHJP

   C07D 401/14 20060101ALI20180618BHJP

   C07D 409/14 20060101ALI20180618BHJP

   C07D 405/14 20060101ALI20180618BHJP

   C07D 213/53 20060101ALI20180618BHJP

   C07D 249/08 20060101ALI20180618BHJP

   H05B 33/10 20060101ALI20180618BHJP

   H01L 27/32 20060101ALI20180618BHJP

   G09F 9/30 20060101ALI20180618BHJP

【ＦＩ】

   H05B33/22 B

   H05B33/14 B

   H05B33/22 C

   C07D235/18

   C07D401/10

   C07D213/22

   C07D471/04 112T

   C07D487/04 144

   C07D251/24

   C07D471/04 108K

   C07D417/10

   C07D403/10

   C07D401/14

   C07D409/14

   C07D405/14

   C07D213/53

   C07D249/08 535

   H05B33/10

   H01L27/32

   G09F9/30 365

【請求項の数】19

【全頁数】66

(21)【出願番号】特願2013-145149(P2013-145149)

(22)【出願日】2013年7月11日

(65)【公開番号】特開2014-22733(P2014-22733A)

(43)【公開日】2014年2月3日

【審査請求日】2016年7月4日

(31)【優先権主張番号】10-2012-0075745

(32)【優先日】2012年7月11日

(33)【優先権主張国】KR

(31)【優先権主張番号】10-2013-0016979

(32)【優先日】2013年2月18日

(33)【優先権主張国】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】512187343

【氏名又は名称】三星ディスプレイ株式會社

【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．

(74)【代理人】

【識別番号】100121382

【弁理士】

【氏名又は名称】山下 託嗣

(74)【代理人】

【識別番号】110000981

【氏名又は名称】アイ・ピー・ディー国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】鄭 惠珍

(72)【発明者】

【氏名】黄 ▲ソク▼煥

(72)【発明者】

【氏名】金 榮國

(72)【発明者】

【氏名】林 珍▲オ▼

(72)【発明者】

【氏名】韓 相鉉

(72)【発明者】

【氏名】鄭 恩在

(72)【発明者】

【氏名】金 秀娟

(72)【発明者】

【氏名】朴 俊河

(72)【発明者】

【氏名】李 銀永

(72)【発明者】

【氏名】李 昌浩

(72)【発明者】

【氏名】李 鍾▲ヒョク▼

【審査官】 中村 博之

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−２０６８３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１０６９７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−３３２１３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０７８３３６３５（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 特開２０１２−０９２０９８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ５１／５０

Ｈ０５Ｂ ３３／１０

ＣＡｐｌｕｓ／ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

下記化学式１で表示され、電子注入能及び電子輸送能の少なくとも一方を有する化合物。

【化1】

ここで、前記化学式１において、
Ｒ_１及びＲ_２は、それぞれ独立して、ハロゲン基、シアノ基、置換または非置換のＣ_１−Ｃ_６０アルキル基、置換または非置換のＣ_６−Ｃ_６０アリール基、あるいは置換または非置換のＣ_３−Ｃ_６０ヘテロアリール基を示し、
Ｒ_３は、置換または非置換のＣ_６−Ｃ_６０アリール基、あるいは置換または非置換のＣ_３−Ｃ_６０ヘテロアリール基を示し、
Ｘは、単結合、あるいは置換または非置換のＣ_３−Ｃ_１０アリーレン基を示し、
Ａは、置換または非置換のＣ_３−Ｃ_６０ヘテロアリール基、あるいは置換または非置換のＣ_６−Ｃ_６０であるＮ、ＯまたはＳを含む縮合多環基を示し、
ｎは、１〜７の整数を示し、
前記化学式１で、Ｒ_３は、化学式２ａ〜２ｆのうちいずれか一つである。

【化2】

ここで、前記化学式２ａ〜２ｆで、
Ｙ_１、Ｙ_２及びＹ_３は、それぞれ独立して、−Ｎ＝、あるいは−Ｃ（Ｒ_２０）＝で表示される連結基であり、
Ｚ_１、Ｚ_２及びＲ_２０は、それぞれ独立して、水素、重水素、置換または非置換のＣ_１−Ｃ_２０アルキル基、置換または非置換のＣ_６−Ｃ_２０アリール基、置換または非置換のＣ_３−Ｃ_２０ヘテロアリール基、置換または非置換のＣ_６−Ｃ_２０縮合多環基、Ｃ_６−Ｃ_２０アリール基またはＣ_３−Ｃ_２０ヘテロアリール基で置換されたアミン基、ハロゲン基、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基またはカルボン酸基であり、
ｐは、１〜９の整数であり、
＊は、結合を示す。

【請求項2】

Ｘは、単結合またはフェニレンである、請求項１に記載の電子注入能及び電子輸送能の少なくとも一方を有する化合物。

【請求項3】

前記化学式１において、Ｒ_１及びＲ_２は連結され、スピロ構造を形成する、請求項１または２に記載の電子注入能及び電子輸送能の少なくとも一方を有する化合物。

【請求項4】

前記化学式１において、Ｒ_１及びＲ_２は、それぞれ独立して、メチル基、フェニル基またはピリジル基である、請求項１または２に記載の電子注入能及び電子輸送能の少なくとも一方を有する化合物。

【請求項5】

前記化学式１で、Ａは、化学式３ａ〜３ｌのうちいずれか一つである、請求項１〜４のいずれか一項に記載の電子注入能及び電子輸送能の少なくとも一方を有する化合物。

【化3】

ここで、前記化学式３ａ〜３ｌで、
Ｙ_１、Ｙ_２及びＹ_３は、それぞれ独立して、−Ｎ＝または−Ｃ（Ｒ_２０）＝で表示される連結基であり、
Ｚ_１、Ｚ_２、Ｒ_２０、Ｒ_３０及びＲ_３１は、それぞれ独立して、水素、重水素、置換または非置換のＣ_１−Ｃ_２０アルキル基、置換または非置換のＣ_６−Ｃ_２０アリール基、置換または非置換のＣ_３−Ｃ_２０ヘテロアリール基、置換または非置換のＣ_６−Ｃ_２０縮合多環基、ハロゲン基、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基またはカルボン酸基であり、
Ｑ_１は、ＳまたはＯであり、
ｐは、１〜７の整数であり、
＊は、結合を示す。

【請求項6】

前記化学式１の化合物は、下記化合物のうちいずれか一つである、請求項１〜５のいずれか一項に記載の電子注入能及び電子輸送能の少なくとも一方を有する化合物。

【化4】

【請求項7】

第１電極と、
第２電極と、
前記第１電極及び第２電極の間に介在する有機層を備えた有機発光素子であって、
前記有機層は、請求項１〜６のいずれか一項に記載の電子注入能及び電子輸送能の少なくとも一方を有する化合物を含む有機発光素子。

【請求項8】

前記有機層は、電子注入層、電子輸送層、あるいは電子注入能及び電子輸送能を同時に有する機能層を含む、請求項７に記載の有機発光素子。

【請求項9】

前記有機層は電子輸送層である、請求項７に記載の有機発光素子。

【請求項10】

前記有機層は、発光層、電子注入層、電子輸送層、あるいは電子注入能及び電子輸送能を同時に有する機能層を含み、
前記電子注入層、電子輸送層、あるいは電子注入能及び電子輸送能を同時に有する機能層は、前記電子注入能及び電子輸送能の少なくとも一方を有する化合物を含み、
前記発光層は、アントラセン系化合物、アリールアミン系化合物またはスチリル系化合物を含む、請求項７に記載の有機発光素子。

【請求項11】

前記有機層は、発光層、正孔注入層、正孔輸送層、あるいは正孔注入能及び正孔輸送能を同時に有する機能層を含み、
前記発光層の赤色層、緑色層、青色層または白色層のうちいずれか１層は、リン光化合物を含む、請求項７に記載の有機発光素子。

【請求項12】

前記正孔注入層、正孔輸送層、あるいは正孔注入能及び正孔輸送能を同時に有する機能層は、電荷生成物質を含む、請求項１１に記載の有機発光素子。

【請求項13】

前記電荷生成物質は、ｐ−ドーパントである、請求項１２に記載の有機発光素子。

【請求項14】

前記ｐ−ドーパントは、キノン誘導体、金属酸化物またはシアノ基含有化合物である、請求項１３に記載の有機発光素子。

【請求項15】

前記有機層は、電子輸送層を含み、前記電子輸送層は、電子輸送性有機化合物及び金属錯体を含む、請求項７に記載の有機発光素子。

【請求項16】

前記金属錯体は、Ｌｉ錯体である、請求項１５に記載の有機発光素子。

【請求項17】

前記金属錯体は、ＬｉＱまたは下記化合物２０３である、請求項１５または１６に記載の有機発光素子。

【化5】

【請求項18】

前記有機層は、請求項１〜６のいずれか一項に記載の電子注入能及び電子輸送能の少なくとも一方を有する化合物を用いて湿式工程で形成される、請求項７〜１７のいずれか一項に記載の有機発光素子。

【請求項19】

請求項７〜１８のいずれか一項に記載された有機発光素子を備え、前記有機発光素子の第１電極は、薄膜トランジスタのソース電極またはドレイン電極と電気的に接続される平板表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電子注入能及び電子輸送能の少なくとも一方を有する化合物、有機発光素子、及び平板表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

有機発光素子（ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ）は、自発光型素子であって、視野角が広く、コントラストにすぐれる。また、有機発光素子は、応答時間が短く、輝度、駆動電圧及び応答速度特性にすぐれ、多色化が可能であるという長所を有している。

【0003】

一般的な有機発光素子は、基板上部に、アノードが形成されており、さらに、該アノード上部に、正孔輸送層、発光層、電子輸送層及びカソードが、順次形成された構造を有する。ここで、正孔輸送層、発光層及び電子輸送層は、有機化合物からなる有機薄膜である。

【0004】

前述の構造を有する有機発光素子の駆動原理は、次の通りである。

【0005】

前記アノード及びカソード間に電圧が印加された場合、アノードから注入された正孔が、正孔輸送層を経由して発光層に移動し、カソードから注入された電子が、電子輸送層を経由して発光層に移動する。前記正孔及び電子などのキャリアは、発光層領域で再結合し、励起子（ｅｘｃｉｔｏｎ）を生成する。該励起子が励起状態から基底状態に遷移する時に、光が生成される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】韓国公開特許第２００８−００７９０９５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ここで、従来の有機物質を電子輸送層として利用した有機発光素子は、発光寿命が短く、保存耐久性及び信頼性が低いという問題点を有していた。かかる問題点は、有機物質の物理的または化学的な変化、有機物質の光化学的または電気化学的な変化、負極の酸化、剥離、及び耐久性の欠如などから生じる。

【0008】

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、より優秀な電気的特性、より高い電荷輸送能及び発光能を有する、新規かつ改良された電子注入能及び電子輸送能の少なくとも一方を有する化合物、有機発光素子、及び平板表示装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、下記化学式１で表され、電子注入能及び電子輸送能の少なくとも一方を有する化合物が提供される。

【化1】

・・化学式１

前記化学式１で、Ｒ_１及びＲ_２は、それぞれ独立して、ハロゲン基、シアノ基、置換または非置換のＣ_１−Ｃ_６０アルキル基、置換または非置換のＣ_６−Ｃ_６０アリール基、または、置換または非置換のＣ_３−Ｃ_６０ヘテロアリール基を示し、Ｒ_３は、置換または非置換のＣ_６−Ｃ_６０アリール基、または、置換または非置換のＣ_３−Ｃ_６０ヘテロアリール基を示し、Ｘは、単結合、あるいは置換または非置換のＣ_３−Ｃ_１０アリーレン基を示し、Ａは、置換または非置換のＣ_３−Ｃ_６０ヘテロアリール基、または、置換または非置換のＣ_６−Ｃ_６０であるＮ、ＯまたはＳを含む縮合多環基を示し、ｎは、１〜７の整数を示す。

【0010】

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、第１電極と、第２電極と、前記第１電極及び第２電極の間に介在する有機層と、を備えた有機発光素子であって、前記有機層は、前記電子注入能及び電子輸送能の少なくとも一方を有する化合物を含む有機発光素子が提供される。

【0011】

また、上記課題を解決するために、本発明のさらに別の観点によれば、前記有機発光素子を備え、前記有機発光素子の第１電極は、薄膜トランジスタのソース電極またはドレイン電極と電気的に接続される平板表示装置が提供される。

【発明の効果】

【0012】

以上説明したように本発明によれば、より優秀な電気的特性、より高い電荷輸送能及び発光能を有する、新規かつ改良された電子注入能及び電子輸送能の少なくとも一方を有する化合物、有機発光素子、及び平板表示装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の一実施形態に係る有機発光素子の構造を概略的に示した図面である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

【0015】

本発明の一実施形態に係る前記化合物は、下記化学式１で表される。

【0016】

【化1】

・・化学式１

【0017】

前記化学式１で、Ｒ_１及びＲ_２は、それぞれ独立して、ハロゲン基、シアノ基、置換または非置換のＣ_１−Ｃ_６０アルキル基、置換または非置換のＣ_６−Ｃ_６０アリール基、または、置換または非置換のＣ_３−Ｃ_６０ヘテロアリール基を示し、Ｒ_３は、置換または非置換のＣ_６−Ｃ_６０アリール基、または、置換または非置換のＣ_３−Ｃ_６０ヘテロアリール基を示し、Ｘは、単結合、あるいは置換または非置換のＣ_３−Ｃ_１０アリーレン基を示し、Ａは、置換または非置換のＣ_３−Ｃ_６０ヘテロアリール基、または、置換または非置換のＣ_６−Ｃ_６０であるＮ、ＯまたはＳを含む縮合多環基を示し、ｎは、１〜７の整数を示す。

【0018】

置換基Ａにおいて、前記非置換のヘテロアリール基、またはＮ、ＯまたはＳを含む非置換の縮合多環基のうち少なくとも一つ以上の水素は、後述する置換されたアルキル基において説明する置換基、または複数個のアリール基及びヘテロアリール基の少なくとも一方が、単結合で連結された置換基（例えば、メタターフェニル基（ｍ−ｔｅｒｐｈｅｎｙｌ ｇｒｏｕｐ）、４，４’−（１，３−フェニレン）ジピリジン基（４，４’−（１，３−ｐｈｅｎｙｌｅｎｅ）ｄｉｐｙｒｉｄｉｎｅ ｇｒｏｕｐ）などがあるが、それらに制限されるものではない）で置換されていてもよい。

【0019】

本発明の一実施形態に係る前記化合物は、既存の電子注入材料、電子輸送材料に比べ、駆動電圧が改善されて効率にすぐれた有機発光素子（ＯＬＥＤ：ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ）を実現する。また、かかる前記化合物によれば、駆動寿命が非常に優秀であり、電力効率の上昇により消費電力が改善された有機発光素子を製造することができる。

【0020】

本発明の一実施形態に係る前記化合物は、化学式１の構造において、置換基Ｒ_３が、Ｘと共に一直線上に位置する。したがって、前記化合物は、共役長（ｃｏｎｊｕｇａｔｉｏｎ ｌｅｎｇｔｈ）が長くなるため、分子内の双極子モーメント（ｄｉｐｏｌｅ ｍｏｍｅｎｔ）が大きくなる。ここで、電子輸送能または電子注入能を有する化合物は、双極子モーメントが大きいほど電子移動度がさらに速くなる。したがって、本発明の一実施形態に係る前記化合物は、分子内の双極子モーメントが大きく、電子移動度が速いため、有機発光素子の駆動電圧を低下させることができる。

【0021】

前記化学式１の化合物における置換基について、さらに具体的に説明する。

【0022】

本発明の一実施形態によれば、前記化学式１において、Ｘは、単結合またはフェニレンである。

【0023】

本発明の他の実施形態によれば、前記化学式１において、Ｒ_１及びＲ_２は連結され、スピロ構造（ｓｐｉｒｏ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）を形成してもよい。

【0024】

本発明のさらに他の実施形態によれば、前記化学式１において、Ｒ_１及びＲ_２は、それぞれ独立して、メチル基、フェニル基またはピリジル基であってもよい。

【0025】

本発明のさらに他の実施形態によれば、前記化学式１で、Ｒ_３は、化学式２ａ〜２ｆのうちのいずれか一つであってもよい。

【0026】

【化2】

・・化学式２ａ

・・化学式２ｂ

・・化学式２ｃ

・・化学式２ｄ

・・化学式２ｅ

・・化学式２ｆ

【0027】

前記化学式２ａ〜２ｆにおいて、Ｙ_１、Ｙ_２及びＹ_３は、それぞれ独立して、−Ｎ＝、または−Ｃ（Ｒ_２０）＝で表される連結基であり、Ｚ_１、Ｚ_２及びＲ_２０は、それぞれ独立して、水素、重水素、置換または非置換のＣ_１−Ｃ_２０アルキル基、置換または非置換のＣ_６−Ｃ_２０アリール基、置換または非置換のＣ_３−Ｃ_２０ヘテロアリール基、置換または非置換のＣ_６−Ｃ_２０縮合多環基、Ｃ_６−Ｃ_２０アリール基またはＣ_３−Ｃ_２０ヘテロアリール基で置換されたアミン基、ハロゲン基、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基、またはカルボン酸基であり、ｐは、１〜９の整数であり、＊は、結合を表す。

【0028】

本発明のさらに他の実施形態によれば、前記化学式１で、Ａは、化学式３ａ〜３ｌのうちいずれか一つであってもよい。

【0029】

【化3】

・・化学式３ａ

・・化学式３ｂ

・・化学式３ｃ

・・化学式３ｄ

・・化学式３ｅ

・・化学式３ｆ

・・化学式３ｇ

・・化学式３ｈ

・・化学式３ｉ

・・化学式３ｊ

・・化学式３ｋ

・・化学式３ｌ

【0030】

前記化学式３ａ〜３ｌで、Ｙ_１、Ｙ_２及びＹ_３は、それぞれ独立して、−Ｎ＝または−Ｃ（Ｒ_２０）＝で表される連結基であり、Ｚ_１、Ｚ_２、Ｒ_２０、Ｒ_３０及びＲ_３１は、それぞれ独立して、水素、重水素、置換または非置換のＣ_１−Ｃ_２０アルキル基、置換または非置換のＣ_６−Ｃ_２０アリール基、置換または非置換のＣ_３−Ｃ_２０ヘテロアリール基、置換または非置換のＣ_６−Ｃ_２０縮合多環基、ハロゲン基、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基またはカルボン酸基であり、Ｑ_１は、ＳまたはＯであり、ｐは、１〜７の整数であり、＊は、結合を示す。

【0031】

本明細書で使用される置換基のうち、代表的な置換基の定義については、以下のとおりである（なお、以下で限定する置換基の炭素数は、例示的ななものであり、置換基の特性を制限するものではない）。

【0032】

非置換のＣ_１−Ｃ_６０アルキル基は、例えば、線形又は分枝型であり、代表的な例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ペンチル基、ｉｓｏ−アミル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノナニル基、ドデシル基などを挙げることができる。前記アルキル基のうち一つ以上の水素は、重水素、ハロゲン、ヒドロキシル基、ニトロ基、シアノ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン、ヒドラゾン、カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、Ｃ_１−Ｃ_１０アルキル基、Ｃ_１−Ｃ_１０アルコキシ基、Ｃ_２−Ｃ_１０アルケニル基、Ｃ_２−Ｃ_１０アルキニル基、Ｃ_６−Ｃ_１６アリール基、またはＣ_４−Ｃ_１６ヘテロアリール基で置換されていてもよい。

【0033】

非置換のＣ_２−Ｃ_６０アルケニル基は、前記非置換のアルキル基の中間および最末端に少なくとも一つ以上の炭素−炭素二重結合を含んでいることを意味する。代表的な例としては、エテニル基、プロペニル基、ブテニル基などが挙げられる。前記アルケニル基のうち少なくとも一つ以上の水素は、前述の置換されたアルキル基において説明した置換基で置換されていてもよい。

【0034】

非置換のＣ_２−Ｃ_６０アルキニル基は、前記非置換のアルキル基の中間および最末端に少なくとも一つ以上の炭素−炭素三重結合を含んでいることを意味する。代表的な例としては、アセチレン基、プロピレン基、フェニルアセチレン基、ナフチルアセチレン基、イソプロピルアセチレン基、ｔ−ブチルアセチレン基、ジフェニルアセチレン基などが挙げられる。前記アルキニル基のうち少なくとも一つ以上の水素は、前述の置換されたアルキル基において説明した置換基で置換されていてもよい。

【0035】

非置換のＣ_３−Ｃ_６０シクロアルキル基は、Ｃ_３−Ｃ_６０環状アルキル基を意味する。前記シクロアルキル基のうち少なくとも一つ以上の水素は、前述の置換されたアルキル基において説明した置換基で置換されていてもよい。

【0036】

Ｃ_１−Ｃ_６０非置換のアルコキシ基とは、−ＯＡ（ここで、Ａは、例えば、前述の非置換のＣ_１−Ｃ_６０アルキル基）の構造を有する官能基であり、代表的な例としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロピルオキシ基、ブトキシ基、ペントキシ基などを挙げることができる。前記アルコキシ基のうち少なくとも一つ以上の水素は、前述の置換されたアルキル基において説明した置換基で置換されていてもよい。

【0037】

非置換のＣ_６−Ｃ_６０アリール基は、一つ以上の芳香族環を含む炭素環芳香族系官能基を意味する。前記アリール基は、２以上の環を有する場合、互いに融合（ｆｕｓｅｄ）、または単結合などを介して連結されてもよい。アリールという用語は、例えば、フェニル、ナフチル、アントラセニルのような芳香族系官能基を含む。また、前記アリール基のうち一つ以上の水素は、前述の置換されたアルキル基において説明した置換基で置換されていてもよい。

【0038】

置換または非置換のＣ_６−Ｃ_６０アリール基の例としては、フェニル基、Ｃ_１−Ｃ_１０アルキルフェニル基（例えば、エチルフェニル基）、ハロフェニル基（例えば、ｏ−，ｍ−及びｐ−フルオロフェニル基、ジクロロフェニル基）、シアノフェニル基、ジシアノフェニル基、トリフルオロメトキシフェニル基、ビフェニル基、ハロビフェニル基、シアノビフェニル基、Ｃ_１−Ｃ_１０アルキルビフェニル基、Ｃ_１−Ｃ_１０アルコキシビフェニル基、ｏ−，ｍ−及びｐ−トリル基、ｏ−，ｍ−及びｐ−クメニル基、メシチル基、フェノキシフェニル基、（α，α−ジメチルベンゼン）フェニル基、（Ｎ，Ｎ’−ジメチル）アミノフェニル基、（Ｎ，Ｎ’−ジフェニル）アミノフェニル基、ペンタレニル基、インデニル基、ナフチル基、ハロナフチル基（例えば、フルオロナフチル基）、Ｃ_１−Ｃ_１０アルキルナフチル基（例えば、メチルナフチル基）、Ｃ_１−Ｃ_１０アルコキシナフチル基（例えば、メトキシナフチル基）、シアノナフチル基、アントラセニル基、アズレニル基、ヘプタレニル基、アセナフチレニル基、フェナレニル基、フルオレニル基、アントラキノリル基、メチルアントリル基、フェナントリル基、トリフェニレン基、ピレニル基、クリセニル基、エチル−クリセニル基、ピセニル基、ペリレニル基、クロロペリレニル基、ペンタフェニル基、ペンタセニル基、テトラフェニレニル基、ヘキサフェニル基、ヘキサセニル基、ルビセニル基、コロネリル基、トリナフチレニル基、ヘプタフェニル基、ヘプタセニル基、ピラントレニル基、オバレニル基などを挙げることができる。

【0039】

非置換のＣ_３−Ｃ_６０ヘテロアリール基は、一つ以上の芳香族環を含み、該芳香族環を構成する原子がＮ、Ｏ、ＰまたはＳのうち選択された１，２または３個のヘテロ原子を含む官能基である。ヘテロアリール基は、２以上の環を有する場合、互いに融合、または、単結合などを介して連結されてもよい。非置換のＣ_４−Ｃ_６０ヘテロアリール基の例としては、ピラゾリル基、イミダゾリル基、オキサゾリル基、チアゾリル基、トリアゾリル基、テトラゾリル基、オキサジアゾリル基、ピリジニル基、ピリダジニル基、ピリミジニル基、トリアジニル基、カルバゾリル基、インドリル基、キノリニル基、イソキノリニル基、ジベンゾチオフェン基などを挙げることができる。また、前記ヘテロアリール基のうち少なくとも一つ以上の水素は、前述の置換されたアルキル基において説明した置換基で置換されていてもよい。

【0040】

非置換のＣ_６−Ｃ_６０アリールオキシ基とは、−ＯＡ_１で表される官能基であり、Ａ_１は、前記Ｃ_６−Ｃ_６０アリール基である。前記アリールオキシ基の例としては、フェノキシ基などを挙げることができる。前記アリールオキシ基のうち少なくとも一つ以上の水素は、前述の置換されたアルキル基において説明した置換基で置換されていてもよい。

【0041】

非置換のＣ_６−Ｃ_６０アリールチオ基は、−ＳＡ_１で表される官能基であり、Ａ_１は、前記Ｃ_６−Ｃ_６０アリール基である。前記アリールチオ基の例としては、ベンゼンチオ基、ナフチルチオ基などを挙げることができる。前記アリールチオ基のうち、少なくとも１以上の水素は、前述の置換されたアルキル基の置換基において説明した置換基で置換されていてもよい。

【0042】

非置換のＣ_６−Ｃ_６０縮合多環基とは、一つ以上の芳香族環及び一つ以上の非芳香族環が互いに融合された２以上の環を含んだ置換基、または環内に共役構造を有しない不飽和基を有する置換基を示す。前記縮合多環基は、官能基全体として芳香族性を有しないという点で、前述のアリール基またはヘテロアリール基と区別される。

【0043】

Ｎ、ＯまたはＳを含む縮合多環基とは、Ｎ、ＯまたはＳを含み、一つ以上の芳香族環及び一つ以上の非芳香族環が互いに融合された２以上の環を含んだ置換基、または環内に共役構造を有しない不飽和基を有する置換基を示す。なお、前記Ｎ、ＯまたはＳを含む縮合多環基は、官能基全体として芳香性を有することができない官能基を意味する。

【0044】

前記縮合多環基、またはＮ、ＯまたはＳを含む縮合多環基のうち一つ以上の水素は、前述の置換されたアルキル基において説明した置換基で置換されていてもよい。

【0045】

本発明の実施形態に係る前記化学式１で表現される化合物の具体的な例として、下記化合物１〜７０を挙げることができる。しかしながら、本発明は、これらに限定されるものではない。

【0046】

【化4】

【0047】

本発明の他の実施形態に係る有機発光素子は、第１電極と、第２電極と、前記第１電極及び第２電極の間に介在する有機層と、を備えた有機発光素子であって、前記有機層は、前記化学式１で表される化合物を含む。

【0048】

前記有機層は、正孔注入層、正孔輸送層、正孔注入能及び正孔輸送能を同時に有する機能層（以下、「Ｈ−機能層（Ｈ−ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｌａｙｅｒ）」ともいう）、バッファ層、電子阻止層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層、電子注入層、並びに電子輸送能及び電子注入能を同時に有する機能層（以下、「Ｅ−機能層（Ｅ−ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｌａｙｅｒ）」ともいう）のうち少なくとも１層を含んでもよい。

【0049】

さらに具体的には、前記有機層は、電子注入層、電子輸送層、またはＥ−機能層であってもよい。特に、前記有機層は、電子輸送層であってもよい。

【0050】

本発明の実施形態によれば、前記有機発光素子は、電子注入層、電子輸送層、Ｅ−機能層、発光層、正孔注入層、正孔輸送層、またはＨ−機能層を含む。また、前記電子注入層、電子輸送層、またはＥ−機能層は、本発明の実施形態に係る電子注入能及び電子輸送能の少なくとも一方を有する化合物を含む。さらに、前記発光層は、アントラセン系化合物、アリールアミン系化合物またはスチリル系化合物を含んでもよい。

【0051】

本発明の他の実施形態によれば、前記有機発光素子は、電子注入層、電子輸送層、発光層、正孔注入層、正孔輸送層、またはＨ−機能層を含む。また、前記発光層の赤色層、緑色層、青色層または白色層のうちいずれか１層は、リン光化合物を含み、前記正孔注入層、正孔輸送層、またはＨ−機能層は、電荷生成物質を含んでもよい。なお、前記電荷生成物質は、ｐ−ドーパントであり、前記ｐ−ドーパントは、例えば、キノン誘導体、金属酸化物またはシアノ基含有化合物であってもよい。

【0052】

本発明のさらに他の実施形態によれば、前記有機層は、電子輸送層を含み、前記電子輸送層は、電子輸送性有機化合物及び金属錯体を含んでもよい。前記金属錯体は、Ｌｉ錯体であってもよい。

【0053】

本明細書において「有機層」は、有機発光素子において、第１電極と第２電極との間に介在する単一または複数の層を示す用語である。

【0054】

図１は、本発明の実施形態に係る有機発光素子の断面図を概略的に図示したものである。以下、図１を参照し、本発明の実施形態に係る有機発光素子の構造及び製造方法について説明する。

【0055】

ここで、基板（図示せず）としては、一般的な有機発光素子で使用される基板を使用することができる。特に、機械的強度、熱的安定性、透明性、表面平滑性、取り扱い容易性及び防水性にすぐれるガラス基板または透明プラスチック基板を使用することができる。

【0056】

前記第１電極は、基板上部に、第１電極用物質を、蒸着法またはスパッタリング法などを用いて提供することによって形成される。前記第１電極がアノードである場合、正孔注入が容易なように、第１電極用物質は、仕事関数が大きい物質が選択される。また、前記第１電極は、反射型電極または透過型電極であってもよい。第１電極用物質としては、例えば、透明であり、伝導性にすぐれる酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ_２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）などを利用することができる。または、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム−リチウム（Ａｌ−Ｌｉ）、カルシウム（Ｃａ）、マグネシウム−インジウム（Ｍｇ−Ｉｎ）、マグネシウム−銀（Ｍｇ−Ａｇ）などを用いることにより前記第１電極を反射型電極として形成することも可能である。

【0057】

前記第１電極は、単一層または２以上の多層構造を有してもよい。。前記第１電極は、例えば、ＩＴＯ／Ａｇ／ＩＴＯの３層構造であってもよいが、本発明は、これに限定されるものではない。

【0058】

前記第１電極上部には、有機層が備えられる。

【0059】

前記有機層は、正孔注入層、正孔輸送層、バッファ層（図示せず）、発光層、電子輸送層または電子注入層などを含んでもよい。

【0060】

正孔注入層（ＨＩＬ）は、前記第１電極の上部に、真空蒸着法、スピンコーティング法、キャスト法、ＬＢ（Ｌａｎｇｍｕｉｒ−Ｂｌｏｄｇｅｔｔ）法などの多様な方法を用いて形成することができる。

【0061】

真空蒸着法によって正孔注入層を形成する場合、その蒸着条件は、例えば、蒸着温度が約１００〜約５００℃、真空度が約１０^−８〜約１０^−３ｔｏｒｒ（約１．３×１０^−６〜約１．３×１０^−１Ｐａ）、蒸着速度が約０．０１〜約１００Å／ｓｅｃ（約０．００１〜約１０ｎｍ／ｓｅｃ）の範囲で選択される。ただし、該蒸着条件は、正孔注入層の材料として使用する化合物、目的とする正孔注入層の構造及び熱的特性などによって異なるため、上記に限定されるものではない。

【0062】

スピンコーティング法によって正孔注入層を形成する場合、そのコーティング条件は、例えば、コーティング速度が約２，０００ｒｐｍ〜約５，０００ｒｐｍ、コーティング後の溶媒除去の熱処理温度が、約８０℃〜２００℃の温度範囲で選択される。ただし、該コーティング条件は、正孔注入層の材料として使用する化合物、目的とする正孔注入層の構造及び熱的特性によって異なるため、上記に限定されるものではない。

【0063】

正孔注入物質としては、公知の正孔注入物質を使用することができる。公知の正孔注入物質としては、例えば、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス−［４−（フェニル−ｍ−トリル−アミノ）−フェニル］−ビフェニル−４，４’−ジアミン（ＤＮＴＰＤ）、銅フタロシアニンなどのフタロシアニン化合物、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（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）、Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン（ＮＰＢ）、４，４’，４”−トリス｛Ｎ，Ｎジフェニルアミノ｝トリフェニルアミン（ＴＤＡＴＡ）、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（２−ＴＮＡＴＡ）、ポリアニリン／ドデシルベンゼンスルホン酸（Ｐａｎｉ／ＤＢＳＡ）、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（４−スチレンスルホネート）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）、ポリアニリン／カンファースルホン酸（Ｐａｎｉ／ＣＳＡ）、またはポリアニリン／ポリ（４−スチレンスルホネート）（ＰＡＮＩ／ＰＳＳ）などを使用することができるが、本発明は、これらに限定されるものではない。

【0064】

【化5】

【0065】

前記正孔注入層の厚みは、例えば、約１００Å〜約１０，０００Å（約１０ｎｍ〜約１，０００ｎｍ）、より具体的には、約１００Å〜約１，０００Å（約１０ｎｍ〜約１００ｎｍ）であってもよい。前記正孔注入層の厚みが、前述の範囲に含まれる場合、実質的に駆動電圧を上昇させることなく、所望の正孔注入特性を得ることができる。

【0066】

次に、前記正孔注入層の上部に、真空蒸着法、スピンコーティング法、キャスト法、ＬＢ法のような多様な方法を利用して、正孔輸送層（ＨＴＬ）が形成される。真空蒸着法及びスピンコーティング法によって正孔輸送層を形成する場合、蒸着条件及びコーティング条件は、一般的に、正孔注入層の形成とほぼ同一の条件範囲から選択される。ただし、蒸着条件及びコーティング条件は、使用する化合物によって異なるため、上記に限定されるものではない。

【0067】

正孔輸送物質としては、公知の正孔輸送物質を使用することができる。公知の正孔輸送材料としては、例えば、Ｎ−フェニルカルバゾール、ポリビニルカルバゾールなどのカルバゾール誘導体、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）、４，４’，４”−トリス（Ｎ−カルバゾリル）トリフェニルアミン（ＴＣＴＡ）、Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン（ＮＰＢ）などを挙げることができるが、本発明は、これらに限定されるものではない。

【0068】

【化6】

【0069】

前記正孔輸送層の厚みは、例えば、約５０Å〜約２，０００Å（約５ｎｍ〜約２００ｎｍ）、より具体的には、、約１００Å〜約１，５００Å（約１０ｎｍ〜１５０ｎｍ）であってもよい。前記正孔輸送層の厚みが前述の範囲に含まれる場合、実質的に駆動電圧を上昇させることなく、所望の正孔輸送特性を得ることができる。

【0070】

前記Ｈ−機能層（正孔注入能及び正孔輸送能を同時に有する機能層）には、前述のような正孔注入層物質及び正孔輸送層物質のうち、１以上の物質が含まれる。また、前記Ｈ−機能層の厚みは、例えば、約５００Å〜約１０，０００Å（約５０ｎｍ〜約１，０００ｎｍ）、より具体的には、約１００Å〜約１，０００Å（約１０ｎｍ〜約１００ｎｍ）であってもよい。前記Ｈ−機能層の厚みが前述の範囲に含まれる場合、実質的に駆動電圧を上昇させることなく、所望の正孔注入及び正孔輸送の特性を得ることができる。

【0071】

ここで、前記正孔注入層、正孔輸送層及びＨ−機能層のうち少なくとも１層は、下記化学式３００で表される化合物、及び下記化学式３５０で表される化合物のうち一つ以上を含んでもよい。

【0072】

【化7】

・・化学式３００

・・化学式３５０

【0073】

前記化学式３００及び３５０において、Ａｒ_１１、Ａｒ_１２、Ａｒ_２１及びＡｒ_２２は、それぞれ独立して、置換または非置換のＣ_５−Ｃ_６０アリーレン基である。

【0074】

前記化学式３００において、前記ｅ及びｆは、互いに独立して０〜５の整数であり、例えば、０、１または２である。また、より具体的には、前記ｅは１であり、ｆは０であるが、本発明は、それらに限定されるものではない。

【0075】

前記化学式３００及び３５０において、例えば、Ｒ_５１〜Ｒ_５８、Ｒ_６１〜Ｒ_６９、並びにＲ_７１及びＲ_７２は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン、ヒドラゾン、カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、置換または非置換のＣ_１−Ｃ_６０アルキル基、置換または非置換のＣ_２−Ｃ_６０アルケニル基、置換または非置換のＣ_２−Ｃ_６０アルキニル基、置換または非置換のＣ_１−Ｃ_６０アルコキシ基、置換または非置換のＣ_３−Ｃ_６０シクロアルキル基、置換または非置換のＣ_５−Ｃ_６０アリール基、置換または非置換のＣ_５−Ｃ_６０アリールオキシ基、または置換または非置換のＣ_５−Ｃ_６０アリールチオ基であってもよい。また、より具体的には、前記Ｒ_５１〜Ｒ_５８、Ｒ_６１〜Ｒ_６９、並びにＲ_７１及びＲ_７２は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン、ヒドラゾン、カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、Ｃ_１−Ｃ_１０アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基など）、Ｃ_１−Ｃ_１０アルコキシ基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペントキシ基など）、または、重水素、ハロゲン、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン、ヒドラゾン、カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、及びリン酸基またはその塩のうち一つ以上で置換されたＣ_１−Ｃ_１０アルキル基及びＣ_１−Ｃ_１０アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、フルオレニル基、ピレニル基、または、重水素、ハロゲン、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン、ヒドラゾン、カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、Ｃ_１−Ｃ_１０アルキル基及びＣ_１−Ｃ_１０アルコキシ基のうち一つ以上で置換されたフェニル基、ナフチル基、アントリル基、フルオレニル基及びピレニル基のうち一つであるが、本発明は、これらに限定されるものではない。

【0076】

前記化学式３００において、Ｒ_５９は、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、ビフェニル基、ピリジル基、及び、重水素、ハロゲン、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン、ヒドラゾン、カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、置換または非置換のＣ_１−Ｃ_２０アルキル基、及び、置換または非置換のＣ_１−Ｃ_２０アルコキシ基のうち一つ以上で置換されたフェニル基、ナフチル基、アントリル基、ビフェニル基及びピリジル基のうち一つである。

【0077】

本発明の実施形態によれば、前記化学式３００で表される化合物は、下記化学式３００Ａで表される化合物であってもよい。しかし、本発明は、これに限定されるものではない。

【0078】

【化8】

・・化学式３００Ａ

【0079】

前記化学式３００Ａにおいて、Ｒ_５１、Ｒ_６１、Ｒ_６２及びＲ_５９についての詳細な説明は、前述の記載を参照する。

【0080】

例えば、前記正孔注入層、正孔輸送層及びＨ−機能層のうち少なくとも１層は、下記化合物３０１〜３２０のうち一つ以上を含んでもよいが、これらに限定されるものではない。

【0081】

【化9】

【0082】

前記正孔注入層、正孔輸送層及びＨ−機能層のうち少なくとも１層は、前述の公知の正孔注入物質、公知の正孔輸送物質、及び正孔注入能及び正孔輸送能を同時に有する化合物以外に、膜の導電性などを向上させるために、電荷生成物質をさらに含んでもよい。

【0083】

前記電荷生成物質は、例えば、ｐ−ドーパントであってもよい。前記ｐ−ドーパントは、キノン誘導体、金属酸化物及びシアノ基含有化合物のうち一つであるが、本発明は、これらに限定されるものではない。例えば、前記ｐ−ドーパントの代表的なな例としては、テトラシアノキノンジメタン（ＴＣＮＱ）及び２，３，５，６−テトラフルオロ−テトラシアノ−１，４−ベンゾキノンジメタン（Ｆ４−ＴＣＮＱ）のようなキノン誘導体、タングステン酸化物及びモリブデン酸化物のような金属酸化物、及び下記化合物２００のようなシアノ基含有化合物などを挙げることができる。しかし、本発明は、これらにそれらに限定されるものではない。

【0084】

【化10】

・・Ｆ４−ＴＣＮＱ

・・化合物２００

【0085】

前記正孔注入層、前記正孔輸送層または前記Ｈ−機能層が、前記電荷生成物質をさらに含む場合、前記電荷生成物質は、正孔注入層、前記正孔輸送層または前記Ｈ−機能層の中に均一に（ｈｏｍｏｇｅｎｅｏｕｓ）分散されてもよく、または不均一に分散されてもよく、多様な変形が可能である。

【0086】

前記正孔注入層、正孔輸送層及びＨ−機能層のうち少なくとも１層と、前記発光層との間には、バッファ層が形成される。前記バッファ層は、発光層から放出された光の波長によって光学的共振距離を補い、効率を向上させることができる。ここで、前記バッファ層は、公知の正孔注入材料、正孔輸送材料を含んでもよい。また、前記バッファ層は、バッファ層の下部に形成された前記正孔注入層、正孔輸送層及びＨ−機能層に含まれた物質のうちの一つと同一の物質を含んでもよい。

【0087】

さらに、正孔輸送層、Ｈ−機能層またはバッファ層の上部に、真空蒸着法、スピンコーティング法、キャスト法、ＬＢ法などの方法を用いて、発光層（ＥＭＬ）が形成される。ここで、真空蒸着法及びスピンコーティング法によって発光層を形成する場合、蒸着条件及びコーティング条件は、一般的に、正孔注入層の形成時とほぼ同一の条件範囲から選択される。ただし、蒸着条件及びコーティング条件は、使用する化合物によって異なるため、上記に限定されるものではない。

【0088】

また、前記発光層は、ホストを含んでもよい。

【0089】

前記ホストとしては、例えば、Ａｌｑ３（トリス（８−キノリノラト）アルミニウム）、４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカバゾール−ビフェニル（ＣＢＰ）、ポリ（ｎ−ビニルカルバゾール）（ＰＶＫ）、９，１０−ジ（ナフタレン−２−イル）アントラセン（ＤＮＡ）、４，４’，４”−トリス（Ｎ−カルバゾリル）トリフェニルアミン（ＴＣＴＡ）、１，３，５−トリス（Ｎ−フェニルベンズイミダゾール−２−イル）ベンゼン（ＴＰＢＩ）、３−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（ナフト−２−イル）アントラセン（ＴＢＡＤＮ）、Ｅ３、ジスチリルアリーレン（ＤＳＡ）、４，４’−ビス（９−カルバゾール）−２，２’−ジメチル−ビフェニル（ｄｍＣＢＰ）、下記化合物５０１〜５０９などを使用することができるが、本発明は、これらに限定されるものではない。

【0090】

【化11】

【0091】

または、前記ホストとして、下記化学式４００で表されるアントラセン系化合物を使用することができる。

【0092】

【化12】

・・化学式４００

【0093】

前記化学式４００において、Ａｒ_１１１及びＡｒ_１１２は、それぞれ独立して、置換または非置換のＣ_５−Ｃ_６０アリーレン基であり、前記Ａｒ_１１３〜Ａｒ_１１６は、それぞれ独立して、置換または非置換のＣ_１−Ｃ_１０アルキル基、あるいは置換または非置換のＣ_５−Ｃ_６０アリール基であり、ｇ、ｈ、ｉ及びｊは、互いに独立して、０〜４の整数である。

【0094】

例えば、前記化学式４００において、Ａｒ_１１１及びＡｒ_１１２は、フェニレン基、ナフチレン基、フェナントレニレン基またはピレニレン基、または、フェニル基、ナフチル基及びアントリル基のうち一つ以上で置換されたフェニレン基、ナフチレン基、フェナントレニレン基、フルオレニル基、あるいはピレニレン基であってもよいが、本発明は、これらに限定されるものではない。

【0095】

また、例えば、前記化学式４００において、ｇ、ｈ、ｉ及びｊは、それぞれ独立して、０、１または２であってもよい。

【0096】

さらに、例えば、前記化学式４００において、Ａｒ_１１３〜Ａｒ_１１６は、それぞれ独立して、フェニル基、ナフチル基及びアントリル基のうち一つ以上で置換されたＣ_１−Ｃ_１０アルキル基、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、ピレニル基、フェナントレニル基、フルオレニル基、または、重水素、ハロゲン、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン、ヒドラゾン、カルボン酸基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸基またはその塩、Ｃ_１−Ｃ_６０アルキル基、Ｃ_２−Ｃ_６０アルケニル基、Ｃ_２−Ｃ_６０アルキニル基、Ｃ_１−Ｃ_６０アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、ピレニル基、フェナントレニル基及びフルオレニル基のうち一つ以上で置換されたフェニル基、ナフチル基、アントリル基、ピレニル基、フェナントレニル基及びフルオレニル基、及び下記化学式６００のうち一つであるが、本発明は、これらに限定されるものではない。

【0097】

【化13】

・・化学式６００

【0098】

例えば、前記化学式４００で表されるアントラセン系化合物は、下記化合物のうち一つであるが、本発明は、これらに限定されるものではない。

【0099】

【化14】

【0100】

または、前記ホストとして、下記化学式４０１で表されるアントラセン系化合物を使用することができる。

【0101】

【化15】

・・化学式４０１

【0102】

前記化学式４０１において、Ａｒ_１２２〜Ａｒ_１２５についての詳細な説明は、前記化学式４００のＡｒ_１１３に係わる説明を参照する。

【0103】

前記化学式４０１において、Ａｒ_１２６及びＡｒ_１２７は、それぞれ独立して、Ｃ_１−Ｃ_１０アルキル基（例えば、メチル基、エチル基またはプロピル基）である。

【0104】

前記化学式４０１において、ｋ及びｌは、互いに独立して、０〜４の整数である。例えば、前記ｋ及びｌは、０、１または２である。

【0105】

例えば、前記化学式４０１で表されるアントラセン系化合物は、下記化合物のうち一つであるが、本発明は、これらに限定されるものではない。

【0106】

【化16】

【0107】

前記有機発光素子が、フルカラー有機発光素子である場合、発光層は、赤色発光層、緑色発光層、及び青色発光層にパターニングされる。

【0108】

ここで、前記赤色発光層、緑色発光層及び青色発光層のうち少なくとも１層は、下記ドーパントを含んでもよい（ｐｐｙ＝フェニルピリジンである）

【0109】

【化17】

【0110】

例えば、赤色ドーパントとしては、下記の化合物を使用することができるが、本発明は、これらに限定されるものではない。

【0111】

【化18】

【0112】

また、例えば、緑色ドーパントとしては、下記の化合物を使用することができるが、本発明は、これらに限定されるものではない。

【0113】

【化19】

【0114】

一方、前記発光層に含まれるドーパントは、後述するようなＰｄ錯体またはＰｔ錯体であってもよいが、本発明は、これらに限定されるものではない。

【0115】

【化20】

【0116】

また、前記発光層に含まれるドーパントは、後述するＯｓ錯体であってもよいが、本発明は、これらに限定されるものではない。

【0117】

【化21】

【0118】

前記発光層がホスト及びドーパントを含む場合、ドーパントの含量は、一般的に、ホスト約１００質量部を基準にして、約０．０１〜約１５質量部の範囲で選択される。しかし、本発明は、これに限定されるものではない。

【0119】

前記発光層の厚みは、例えば、約１００Å〜約１，０００Å（約１０ｎｍ〜約１００ｎｍ）、より具体的には、約２００Å〜約６００Å（約２０ｎｍ〜約６０ｎｍ）である。前記発光層の厚みが前述の範囲に含まれる場合、実質的に駆動電圧を上昇させることなく、優秀な発光特性を得ることができる。

【0120】

次に、発光層の上部に、電子輸送層（ＥＴＬ）が、真空蒸着法あるいはスピンコーティング法、キャスト法などの多様な方法によって形成される。真空蒸着法及びスピンコーティング法によって電子輸送層を形成する場合、蒸着条件またはコーティング条件は、一般的に、正孔注入層の形成時とほぼ同一の条件範囲から選択される。ただし、蒸着条件及びコーティング条件は、使用する化合物によって異なるため、上記に限定されるものではない。

【0121】

前記電子輸送層は、電子注入電極（カソード）から注入された電子を安定して輸送する機能を行う。したがって、前記電子輸送層の材料としては、本発明の実施形態に係る化合物、または公知の電子輸送物質を利用することができる。公知の電子輸送物質の例としては、Ａｌｑ３（トリス（８−キノリノラト）アルミニウム）、アルミニウム（ＩＩＩ）ビス（２−メチル−８−ヒドロキシキノリン）−４−フェニルフェノレート（ＢＡｌｑ）、ベリリウムビス（ベンゾキノリン−１０−オラート）（Ｂｅｂｑ２）などのキノリン誘導体、１，２，４−トリアゾール誘導体（ＴＡＺ）、９，１０−ジ（ナフタレン−２−イル）アントラセン（ＤＮＡ）、化合物２０１、化合物２０２のような材料を使用することができる。ただし、本発明は、これらに限定されるものではない。

【0122】

【化22】

・・化学式２０１

・・化学式２０２

【0123】

前記電子輸送層の厚みは、例えば、約１００Å〜約１，０００Å（約１０ｎｍ〜約１００ｎｍ）、より具体的には、約１５０Å〜約５００Å（約１５ｎｍ〜約５０ｎｍ）である。前記電子輸送層の厚みが前述の範囲に含まれる場合、実質的に駆動電圧を上昇させることなく、所望の電子輸送特性を得ることができる。

【0124】

なお、前記電子輸送層は、公知の電子輸送性有機化合物以外に、金属含有物質をさらに含んでもよい。

【0125】

前記金属含有物質は、例えば、Ｌｉ錯体であってもよい。前記Ｌｉ錯体の代表的な例としては、８−ヒドロキシキノリノラトリチウム（Ｌｉｑ）、または下記化合物２０３などを挙げることができる。

【0126】

【化23】

・・化学式２０３

【0127】

また、電子輸送層の上部に、負極から電子の注入を容易にする機能を有する電子注入層（ＥＩＬ）が積層される。電子輸送層の材料としては、本発明の実施形態に係る化合物を使用することもできるが、特別に材料を制限するものではない。

【0128】

前記電子注入層の形成材料としては、例えば、ＬｉＦ、ＮａＣｌ、ＣｓＦ、Ｌｉ_２Ｏ、ＢａＯなどの電子注入層の形成材料として公知の物質を任意に使用することができる。前記電子注入層の蒸着条件は、一般的に、正孔注入層の形成時とほぼ同一の条件範囲から選択される。ただし、蒸着条件は、使用する化合物によって異なるため、上記に限定されるものではない。

【0129】

前記電子注入層の厚みは、例えば、約１Å〜約１００Å（約０．１ｎｍ〜約１０ｎｍ）、より具体的には、約３Å〜約９０Å（約０．３ｎｍ〜約９ｎｍ）である。前記電子注入層の厚みが前述の範囲に含まれる場合、実質的に駆動電圧を上昇させることなく、所望の電子注入特性を得ることができる。

【0130】

このような有機層の上部には、第２電極が備えられる。前記第２電極は、電子注入電極であるカソードである。前記第２電極は、小さい仕事関数を有する金属、合金、電気伝導性化合物及びそれらの混合物を使用して形成することができる。具体的な例としては、リチウム（Ｌｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム−リチウム（Ａｌ−Ｌｉ）、カルシウム（Ｃａ）、マグネシウム−インジウム（Ｍｇ−Ｉｎ）、マグネシウム−銀（Ｍｇ−Ａｇ）などを薄膜に形成して、透過型電極として第２電極を形成することができる。一方、前面発光素子を得る場合は、ＩＴＯ、ＩＺＯを利用して、第２電極を透過型電極として形成してもよく、多様な変形が可能である。

【0131】

以上、前記有機発光素子について、図１を参照して説明したが、本発明は、上記例示に限定されるものではない。

【0132】

なお、発光層に、リン光ドーパントを使用する場合、三重項励起子または正孔が、電子輸送層に拡散する現象を防止するために、前記電子輸送層と発光層との間、またはＥ−機能層と発光層との間に、正孔阻止層（ＨＢＬ）を形成してもよい。正孔阻止層（ＨＢＬ）は、真空蒸着法、スピンコーティング法、キャスト法、ＬＢ法などの方法を用いて形成することができる。ここで、真空蒸着法及びスピンコーティング法によって正孔阻止層を形成する場合、蒸着条件またはコーティング条件は、一般的に、正孔注入層の形成時とほぼ同一の条件範囲から選択される。ただし、蒸着条件またはコーティング条件は、使用する化合物によって異なるため、上記に限定されるものではない。また、正孔阻止層（ＨＢＬ）の材料としては、公知の正孔阻止材料を使用することができ、代表的な例としては、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、フェナントロ−リン誘導体などを挙げることができる。例えば、下記のような２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（ＢＣＰ）を正孔阻止層材料として使用することができる。

【0133】

【化24】

【0134】

前記正孔阻止層の厚みは、例えば、約２０Å〜約１，０００Å（約２ｎｍ〜約１００ｎｍ）、より具体的には、約３０Å〜約３００Å（約３ｎｍ〜約３０ｎｍ）である。前記正孔阻止層の厚みが前述の範囲を満足する場合、実質的に駆動電圧を上昇させることなく、優秀な正孔阻止特性を得ることができる。

【0135】

本発明による有機発光素子は、多様な形態の平板表示装置、例えば、受動マトリックス有機発光表示装置、及び能動マトリックス有機発光表示装置に備えられる。特に、能動マトリックス有機発光表示装置に備えられる場合、基板側に形成された第１電極は、画素電極として、薄膜トランジスタのソース電極またはドレイン電極と電気的に接続される。また、本発明による有機発光素子は、例えば、両面で画面を表示可能な平板表示装置に備えられてもよい。

【0136】

また、本発明の実施形態に係る有機発光素子の有機層は、本発明の実施形態に係る化合物を使用した蒸着方法、または本発明の実施形態に係る化合物を溶液にしてコーティングする湿式方法によって形成されてもよい。

【0137】

以下、合成例及び実施例をあげて、本発明の実施形態に係る有機発光素子について、さらに具体的に説明するが、本発明は、下記の合成例及び実施例に限定されるものではない。

【実施例】

【0138】

合成例１：化合物５の合成

【化25】

【0139】

中間体Ｉ−１の合成
４Ｈ−シクロペンタ［ｄｅｆ］フェナントレン（化合物Ａ）３．８０ｇ（２０ｍｍｏｌ）を、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）２０ｍＬと５０％水酸化ナトリウム水溶液２０ｍＬとに加えた後、ヨードメタン２．９６ｇ（２１ｍｍｏｌ）を徐々に添加した。常温で２４時間反応させた後、水５０ｍｌとジエチルエーテル５０ｍｌとで３回抽出した。集めた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥して溶媒を蒸発させた。得られた残留物をシリカゲル・カラムクロマトグラフィで分離精製し、中間体Ｉ−１ ３．７０ｇ（収率８５％）を得た。生成された化合物は、ＭＳ／ＦＡＢ（ｍａｓｓ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ／ｆａｓｔ ａｔｏｍ ｂｏｍｂａｒｄｍｅｎｔ）によって確認した。
Ｃ_１７Ｈ_１４：計算値２１８．１０、実測値２１８．３２

【0140】

中間体Ｉ−２の合成
中間体Ｉ−１ ３．７０ｇ（１７．０ｍｍｏｌ）、１０％パラジウムチャコール６００ｍｇを、メタノール／塩化メチレン（体積比１／１）混合溶液１００ｍｌに溶かした後、水素気圧下（６０ｐｓｉ（約４１．４ＭＰａ））で１５時間撹拌した。フィルタリングして触媒を除去した後、溶媒を蒸発させた。得られた残留物をシリカゲル・カラムクロマトグラフィで分離精製し、中間体Ｉ−２ ３．５２ｇ（収率９４％）を得た。生成された化合物は、ＭＳ／ＦＡＢによって確認した。
Ｃ_１７Ｈ_１６：計算値２２０．１２、実測値２２０．３３

【0141】

中間体Ｉ−３の合成
ＣｕＢｒ_２ ２０ｇを蒸溜水６０ｍＬに溶かし、中性アルミナ４０ｇを、常温で該水溶液に入れた。溶媒を蒸発させた後、得られた残留物を１５時間１００℃、４Ｔｏｒｒ（約５３３Ｐａ）気圧下に置くと、アルミナに吸収されたＣｕＢｒ_２が得られた。中間体Ｉ−２ ４．４０ｇ（７．００ｍｍｏｌ）を四塩化炭素１４０ｍＬに溶かした後、常温で、前述のアルミナに吸収されたＣｕＢｒ_２ ６２ｇを添加した。６０℃で１２時間撹拌した後でフィルタリングした固体を、四塩化炭素６０ｍＬで洗浄した。得られた残留物を、シリカゲル・カラムクロマトグラフィで分離精製し、中間体Ｉ−３ ２．１４ｇ（収率８１％）を得た。生成された化合物は、ＭＳ／ＦＡＢによって確認した。
Ｃ_１７Ｈ_１４Ｂｒ_２：計算値３７５．９４、実測値３７６．１１

【0142】

中間体Ｉ−４の合成
中間体Ｉ−３ ２．１４ｇ（５．６６ｍｍｏｌ）をＣＳ_２ ７０ｍＬに溶かした後、ＣＳ_２に溶かしたブロミン０．３２ｍＬ（６．２２ｍｍｏｌ）を３時間徐々に滴加する。１時間撹拌した後、真空下で濃縮した。得られた残留物をシリカゲル・カラムクロマトグラフィで分離精製し、中間体Ｉ−４ １．９２ｇ（収率９０％）を得た。生成された化合物は、ＭＳ／ＦＡＢによって確認した。
Ｃ_１７Ｈ_１２Ｂｒ_２：計算値３７３．９３、実測値３７４．１４

【0143】

中間体Ｉ−５の合成
中間体Ｉ−４ １．９２ｇ（５．０９ｍｍｏｌ）、フェニルボロン酸（化合物Ｂ）０．３４ｇ（２．９９ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）（Ｐｄ（ＰＰｈ_３）_４）０．２９ｇ（０．２５ｍｍｏｌ）及びＫ_２ＣＯ_３ ０．６２ｇ（４．４８ｍｍｏｌ）を、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）／Ｈ_２Ｏ（体積比２／１）混合溶液６０ｍｌに溶かした後、７０℃で５時間撹拌した。前記反応溶液を室温に冷やした後、水４０ｍｌを加えてエチルエーテル５０ｍｌで３回抽出した。集められた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒を蒸発させた。得られた残留物をシリカゲル・カラムクロマトグラフィで分離精製し、中間体Ｉ−５ ０．８２ｇ（収率７４％）を得た。生成された化合物は、ＭＳ／ＦＡＢによって確認した。
Ｃ_２３Ｈ_１７Ｂｒ：計算値３７２．０５、実測値３７２．１９

【0144】

中間体Ｉ−６の合成
中間体Ｉ−５ ３．７２ｇ（１０．０ｍｍｏｌ）、ビス（ピナコラト）ジボラン（ｂｉｓ（ｐｉｎａｃｏｌａｔｏ）ｄｉｂｏｒａｎｅ）２．５４ｇ（１０．０ｍｍｏｌ）、［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）（［１，１’−ｂｉｓ（ｄｉｐｈｅｎｙｌｐｈｏｓｐｈｉｎｏ）ｆｅｒｒｏｃｅｎｅ］ｄｉｃｈｌｏｒｏｐａｌｌａｄｉｕｍ（ＩＩ）（以下、ＰｄＣｌ_２（ｄｐｐｆ）_２とする）０．３６ｇ（０．５ｍｍｏｌ）及びＫＯＡｃ ２．９４ｇ（３０．０ｍｍｏｌ）を、ＤＭＳＯ ４０ｍｌに溶かした後、８０℃で６時間撹拌した。反応液を常温に冷やした後、水５０ｍｌとジエチルエーテル５０ｍｌとで３回抽出した。集めた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒を蒸発させた。得られた残留物をシリカゲル・カラムクロマトグラフィで分離精製し、中間体Ｉ−６ ３．４８ｇ（収率８０％）を得た。生成された化合物は、ＭＳ／ＦＡＢによって確認した。
Ｃ_２９Ｈ_２９ＢＯ_２：計算値４２０．２２、実測値４２０．４５

【0145】

化合物５の合成
中間体Ｉ−６ ０．９２ｇ（２．２０ｍｍｏｌ）、２−（４−ブロモフェニル）−１−フェニル−１−ベンゾイミダゾール０．６９ｇ（化合物Ｃ）（２．２０ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスピン）パラジウム（Ｐｄ（ＰＰｈ_３）_４）０．１２７ｇ（０．１１ｍｍｏｌ）及びＫ_２ＣＯ_３ ０．４５ｇ（３．３ｍｍｏｌ）を、ＴＨＦ／Ｈ_２Ｏ（体積比２／１）混合溶液４０ｍｌに溶かした後、７０℃で５時間撹拌した。前記反応溶液を室温に冷やした後、水３０ｍｌを加えてエチルエーテル３０ｍｌで３回抽出した。集めた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒を蒸発させた。得られた残留物をシリカゲル・カラムクロマトグラフィで分離精製し、化合物５０．９４ｇ（収率７６％）を得た。生成された化合物は、ＭＳ／ＦＡＢによって確認した。
Ｃ_４２Ｈ_３０Ｎ_２：計算値５６２．２４、実測値５６３．３３

【0146】

合成例２：化合物１４の合成

【化26】

【0147】

中間体Ｉ−７の合成
２−クロロ−４，６−ジフェニル−［１，３，５］−トリアジン２．６８ｇ（１０ｍｍｏｌ）、４−ブロモ−フェニルボロン酸２．８２ｇ（１０．０ｍｍｏｌ）、Ｐｄ（ＰＰｈ_３）_４ ０．５８ｇ（０．５ｍｍｏｌ）及びＫ_２ＣＯ_３ ４．１４ｇ（３０．０ｍｍｏｌ）を、ＴＨＦ／Ｈ_２Ｏ（体積比２／１）混合溶液６０ｍｌに溶かした後、７０℃で５時間撹拌した。反応液を常温に冷やした後、水６０ｍＬとジエチルエーテル６０ｍＬとで３回抽出した。集めた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒を蒸発させた。得られた残留物をシリカゲル・カラムクロマトグラフィで分離精製し、中間体Ｉ−６ ２．５６ｇ（収率６６％）を得た。生成された化合物は、ＭＳ／ＦＡＢによって確認した。
Ｃ_２２Ｈ_１８ＢｒＮ_３：計算値４０３．０６、実測値４０３．２２

【0148】

【化27】

【0149】

中間体Ｉ−８の合成
中間体Ｉ−５の合成と同一の方法で、フェニルボロン酸の代わりに、４−ピリジンボロン酸を用いて、中間体Ｉ−８を得た。生成された化合物は、ＭＳ／ＦＡＢによって確認した。
Ｃ_２２Ｈ_１６ＢｒＮ：計算値３７３．０４、実測値３７３．１６

【0150】

中間体Ｉ−９の合成
中間体Ｉ−６の合成と同一の方法で、中間体Ｉ−５の代わりに、中間体Ｉ−８を用いて、中間体Ｉ−９を得た。生成された化合物は、ＭＳ／ＦＡＢによって確認した。
Ｃ_２８Ｈ_２８ＢＮＯ_２：計算値４２１．２２、実測値４２１．４１

【0151】

化合物１４の合成
化合物５の合成と同一の方法で、中間体Ｉ−６の代わりに、中間体Ｉ−９を、２−（４−ブロモフェニル）−１−フェニル−１−ベンゾイミダゾールの代わりに、中間体Ｉ−７を用いて、化合物１４を得た。生成された化合物は、ＭＳ／ＦＡＢによって確認した。
Ｃ_４４Ｈ_３４Ｎ_４：計算値６１８．２７、実測値６１９．３６

【0152】

合成例３：化合物３２の合成

【化28】

【0153】

中間体Ｉ−１０の合成
中間体Ｉ−５の合成と同一の方法で、フェニルボロン酸の代わりに、６−キノリンボロン酸を用いて、中間体Ｉ−１０を得た。生成された化合物は、ＭＳ／ＦＡＢによって確認した。
Ｃ_２６Ｈ_１８ＢｒＮ：計算値４２３．０６、実測値４２３．２３

【0154】

中間体Ｉ−１１の合成
中間体Ｉ−６の合成と同一の方法で、中間体Ｉ−５の代わりに、中間体Ｉ−１０を用いて、中間体Ｉ−１１を得た。生成された化合物は、ＭＳ／ＦＡＢによって確認した。
Ｃ_３２Ｈ_３０ＢＮＯ_２：計算値４７１．２３、実測値４７１．４１

【0155】

【化29】

【0156】

中間体Ｉ−１２の合成
３，５−ジフェニル−［１，２，４］−トリアゾール２．２１ｇ（１０ｍｍｏｌ）、１−ブロモ−４−ヨードベンゼン４．２４ｇ（１５．０ｍｍｏｌ）、ＣｕＩ ０．１０ｇ（０．５ｍｍｏｌ）、１８−クラウン−６−エーテル０．１３（０．５ｍｍｏｌ）及びＫ_２ＣＯ_３ ４．１４ｇ（３０．０ｍｍｏｌ）を、１，３−ジメチル−３，４，５，６−テトラヒドロ−２（１Ｈ）−ピリミジノン（ＤＭＰＵ）５０ｍＬに溶かした後、１７０℃で２４時間撹拌した。反応液を常温に冷やした後、水６０ｍＬとジクロロメタン６０ｍＬとで３回抽出した。集めた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒を蒸発させた。得られた残留物をシリカゲル・カラムクロマトグラフィで分離精製し、中間体Ｉ−１２ ２．５６ｇ（収率６８％）を得た。生成された化合物は、ＭＳ／ＦＡＢによって確認した。
Ｃ_２０Ｈ_１４ＢｒＮ_３：計算値３７５．０３、実測値３７５．１６

【0157】

化合物３２の合成
化合物５の合成と同一の方法で、中間体Ｉ−６の代わりに、中間体Ｉ−１１を、２−（４−ブロモフェニル）−１−フェニル−１−ベンゾイミダゾールの代わりに、中間体Ｉ−１２を用いて、化合物３２を得た。生成された化合物は、ＭＳ／ＦＡＢによって確認した。
Ｃ_４６Ｈ_３２Ｎ_４：計算値６１３．２５、実測値６１４．３６

【0158】

合成例４：化合物４５の合成

【化30】

【0159】

中間体Ｉ−１３の合成
中間体Ｉ−５の合成と同一の方法で、フェニルボロン酸の代わりに、２−フェナントレンボロン酸を用いて、中間体Ｉ−１３を得た。生成された化合物は、ＭＳ／ＦＡＢによって確認した。
Ｃ_３１Ｈ_２１Ｂｒ：計算値４７２．０８、実測値４７２．２３

【0160】

中間体Ｉ−１４の合成
中間体Ｉ−６の合成と同一の方法で、中間体Ｉ−５の代わりに、中間体Ｉ−１３を用いて、中間体Ｉ−１４を得た。生成された化合物は、ＭＳ／ＦＡＢによって確認した。
Ｃ_３７Ｈ_３３ＢＯ_２：計算値５２０．２５、実測値５２０．３６

【0161】

【化31】

【0162】

中間体Ｉ−１５の合成
中間体Ｉ−５の合成と同一の方法で、中間体Ｉ−４の代わりに、２，６−ジブロモピリジンを、４−ブロモ−フェニルボロン酸の代わりに、４−ピリジンボロン酸を用いて、中間体Ｉ−１５を得た。生成された化合物は、ＭＳ／ＦＡＢによって確認した。
Ｃ_１０Ｈ_７ＢｒＮ_２：計算値２３３．９７、実測値２３４．０６

【0163】

化合物４５の合成
化合物５の合成と同一の方法で、中間体Ｉ−６の代わりに、中間体Ｉ−１４を、２−（４−ブロモフェニル）−１−フェニル−１−ベンゾイミダゾールの代わりに、中間体Ｉ−１５を用いて、化合物４５を得た。生成された化合物は、ＭＳ／ＦＡＢによって確認した。
Ｃ_４１Ｈ_２８Ｎ_２：計算値６２４．２５、実測値６２５．３９

【0164】

合成例５：化合物５５の合成

【化32】

【0165】

中間体Ｉ−１６の合成
中間体Ｉ−５の合成と同一の方法で、フェニルボロン酸の代わりに、２−（９，１０−フェナントロ−リン）−ボロン酸を用いて、中間体Ｉ−１６を得た。生成された化合物は、ＭＳ／ＦＡＢによって確認した。
Ｃ_２９Ｈ_１９ＢｒＮ_２：計算値２５７．９７、実測値２５８．０３

【0166】

中間体Ｉ−１７の合成
中間体Ｉ−６の合成と同一の方法で、中間体Ｉ−５の代わりに、中間体Ｉ−１６を用いて、中間体Ｉ−１７を得た。生成された化合物は、ＭＳ／ＦＡＢによって確認した。
Ｃ_３５Ｈ_３１ＢＮ_２Ｏ_２：計算値５２２．２４、実測値５２２．３８

【0167】

【化33】

【0168】

中間体Ｉ−１８の合成
中間体Ｉ−５の合成と同一の方法で、中間体Ｉ−４の代わりに、２−ブロモ−ベンゾチアゾルを用いて、中間体Ｉ−１８を得た。生成された化合物は、ＭＳ／ＦＡＢによって確認した。
Ｃ_１３Ｈ_８ＢｒＮＳ：計算値２８８．９５、実測値２８９．２１

【0169】

化合物５５の合成
化合物５の合成と同一の方法で、中間体Ｉ−６の代わりに、中間体Ｉ−１７を、２−（４−ブロモフェニル）−１−フェニル−１−ベンゾイミダゾールの代わりに、中間体Ｉ−１８を用いて、化合物５５を得た。生成された化合物は、ＭＳ／ＦＡＢによって確認した。
Ｃ_４２Ｈ_２７Ｎ_３Ｓ：計算値６２５．２３、実測値６２６．３４

【0170】

合成例６：化合物６０の合成

【化34】

【0171】

中間体Ｉ−１９の合成
中間体Ｉ−５の合成と同一の方法で、フェニルボロン酸の代わりに、４−シアノフェニルボロン酸を用いて、中間体Ｉ−１９を得た。生成された化合物は、ＭＳ／ＦＡＢによって確認した。
Ｃ_３４Ｈ_２０ＢｒＮ：計算値５２２．４３、実測値５２２．６５

【0172】

中間体Ｉ−２０の合成
中間体Ｉ−６の合成と同一の方法で、中間体Ｉ−５の代わりに、中間体Ｉ−１９を用いて、中間体Ｉ−２０を得た。生成された化合物は、ＭＳ／ＦＡＢによって確認した。
Ｃ_４０Ｈ_３２ＢＮＯ_２：計算値５６９．２５、実測値５６９．４２

【0173】

【化35】

【0174】

中間体Ｉ−２１の合成
中間体Ｉ−５の合成と同一の方法で、中間体Ｉ−４の代わりに、２−ブロモ−イミダゾ［１，２−ａ］ピラジンを用いて、中間体Ｉ−２１を得た。生成された化合物は、ＭＳ／ＦＡＢによって確認した。
Ｃ_１２Ｈ_８ＢｒＮ_３：計算値２７２．９９、実測値２７３．３１

【0175】

化合物６０の合成
化合物５の合成と同一の方法で、中間体Ｉ−６の代わりに、中間体Ｉ−２０を、２−（４−ブロモフェニル）−１−フェニル−１−ベンゾイミダゾールの代わりに、中間体Ｉ−２１を用いて、化合物６０を得た。生成された化合物は、ＭＳ／ＦＡＢによって確認した。
Ｃ_４６Ｈ_２８Ｎ_４：計算値６０５．１９、実測値６０６．３０

【0176】

前記合成経路の合成方法、及び適切な原料物質を利用して次の化合物を追加合成した。表１〜５において、合成された化合物の１Ｈ ＮＭＲ（ｎｕｃｌｅａｒ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）及びＭＳ／ＦＡＢを示す。

【0177】

表１〜５の他の化合物も、前述の合成経路及び原料物質を参照し、当該技術分野の当業者であれば、該合成方法を容易に認識することができるであろう。

【0178】

【表1】

【表2】

【表3】

【表4】

【表5】

【0179】

実施例１
アノードは、コーニング（Ｃｏｒｎｉｎｇ）１５Ω／ｃｍ^２（１，２００Å（１２０ｎｍ））ＩＴＯガラス基板を、５０ｍｍｘ５０ｍｍｘ０．７ｍｍサイズに切って使用した。ガラス基板をイソプロピルアルコールと純水とを利用して、それぞれ５分間超音波洗浄した後、３０分間紫外線を照射し、さらにオゾンに露出させて洗浄した。その後、真空蒸着装置にこのガラス基板を設けた。

【0180】

前記基板上部に、まず、正孔注入層として、公知の物質である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（２−ＴＮＡＴＡ）を真空蒸着し、６００Å（６０ｎｍ）厚に形成した。次に、正孔輸送性化合物として、公知の物質である４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（ＮＰＢ）を３００Å（３０ｎｍ）厚に真空蒸着して正孔輸送層を形成した。

【0181】

前記正孔輸送層の上部に、青色蛍光ホストとして、公知の化合物である９，１０−ジ（ナフタレン−２−イル）アントラセン（ＤＮＡ）を、青色蛍光ドーパントとして、公知の化合物である４，４’‐ビス（２，２‐ジフェニルビニル）‐１，１’‐ビフェニル（ＤＰＶＢｉ）を、質量比９８：２で同時蒸着し、３００Å（３０ｍ）厚で発光層を形成した。

【0182】

【化36】

【0183】

次に、前記発光層の上部に、電子輸送層として、本発明の化合物５を３００Å（３０ｎｍ）厚に蒸着した。さらに、この電子輸送層の上部に、ハロゲン化アルカリ金属であるＬｉＦを、電子注入層として１０Å（１ｎｍ）厚に蒸着し、Ａｌを３，０００Å（３００ｎｍ）（負極電極）厚に真空蒸着し、ＬｉＦ／Ａｌ電極を形成することにより、有機発光素子を製造した。

【0184】

この素子は、電流密度５０ｍＡ／ｃｍ^２で駆動電圧５．２５Ｖ、発光輝度２，０５０ｃｄ／ｍ^２であった。また、発光効率は、４．１０ｃｄ／Ａであり、半減寿命（ｈｒ＠１００ｍＡ／ｃｍ^２）は、２９１時間を示した。

【0185】

実施例２
電子輸送層の形成時に、前記化合物５の代わりに、化合物１４を利用したことを除き、実施例１と同様に有機発光素子を製作した。

【0186】

この素子は、電流密度５０ｍＡ／ｃｍ^２で駆動電圧５．３１Ｖ、発光輝度２，３５５ｃｄ／ｍ^２であった。また、発光効率は、４．７１ｃｄ／Ａであり、半減寿命（ｈｒ＠１００ｍＡ／ｃｍ^２）は、２５７時間を示した。

【0187】

実施例３
電子輸送層の形成時に、前記化合物５の代わりに、化合物３２を利用したことを除き、実施例１と同様に有機発光素子を製作した。

【0188】

この素子は、電流密度５０ｍＡ／ｃｍ^２で駆動電圧５．４２Ｖ、発光輝度２，２４０ｃｄ／ｍ^２であった。また、発光効率は、４．４８ｃｄ／Ａであり、半減寿命（ｈｒ＠１００ｍＡ／ｃｍ^２）は、２４５時間を示した。

【0189】

実施例４
電子輸送層の形成時に、前記化合物５の代わりに、化合物４５を利用したことを除き、実施例１と同様に有機発光素子を製作した。

【0190】

この素子は、電流密度５０ｍＡ／ｃｍ^２で駆動電圧５．２０Ｖ、発光輝度２，２５８ｃｄ／ｍ^２であった。また、発光効率は、４．５１ｃｄ／Ａであり、半減寿命（ｈｒ＠１００ｍＡ／ｃｍ^２）は、２８３時間を示した。

【0191】

実施例５
電子輸送層の形成時に、前記化合物５の代わりに、化合物５５を利用したことを除き、実施例１と同様に行って有機発光素子を製作した。

【0192】

この素子は、電流密度５０ｍＡ／ｃｍ^２で駆動電圧５．４９Ｖ、発光輝度２，１４０ｃｄ／ｍ^２であった。また、発光効率は、４．２８ｃｄ／Ａであり、半減寿命（ｈｒ＠１００ｍＡ／ｃｍ^２）は、２０３時間を示した。

【0193】

実施例６
電子輸送層の形成時に、前記化合物５の代わりに、化合物６０を利用したことを除き、実施例１と同様に有機発光素子を製作した。

【0194】

この素子は、電流密度５０ｍＡ／ｃｍ^２で駆動電圧５．４４Ｖ、発光輝度２，２１１ｃｄ／ｍ^２であった。また、発光効率は、４．４２ｃｄ／Ａであり、半減寿命（ｈｒ＠１００ｍＡ／ｃｍ^２）は、２３４時間を示した。

【0195】

比較例１
電子輸送層の形成時、前記化合物５の代わりに、公知の物質であるＡｌｑ３を利用したことを除き、実施例１と同様に有機発光素子を製作した。

【0196】

この素子は、電流密度５０ｍＡ／ｃｍ^２で駆動電圧７．８５Ｖ、発光輝度１，５６０ｃｄ／ｍ^２であった。また、発光効率は、３．１２ｃｄ／Ａであり、半減寿命（ｈｒ＠１００ｍＡ／ｃｍ^２）は、１１３時間を示した。

【0197】

【化37】

【0198】

比較例２
電子輸送層の形成時、前記化合物５の代わりに、公知の物質である化学式７００を利用したことを除き、実施例１と同様に有機発光素子を製作した。

【0199】

この素子は、電流密度５０ｍＡ／ｃｍ^２で駆動電圧６．０５Ｖ、発光輝度１，９６０ｃｄ／ｍ^２であった。発光効率は、３．９２ｃｄ／Ａであり、半減寿命（ｈｒ＠１００ｍＡ／ｃｍ^２）は、２０１時間を示した。

【0200】

【化38】

・・化学式７００

【0201】

各実施例の素子特性及び寿命結果を要約して表６に示す。

【0202】

【表6】

【0203】

表６を参照すると、本発明による化学式１の構造を有する化合物を電子輸送材料として用いた有機発光素子装置は、公知の物質であるＡｌｑ３または化学式７００を用いた場合と比べ、駆動電圧がほぼ１Ｖ程度低くなり、効率が向上し、優秀なＩ−Ｖ−Ｌ特性を示すことがわかる。特に、本発明による化学式１の構造を有する化合物を電子輸送材料として用いた有機発光素子装置は、実施例１〜６および比較例１、２を比較すると、寿命が大幅に向上することがわかる。

【0204】

以上説明したように、本発明の実施形態に係る有機発光素子用化合物は、優秀な電気的特性、高い電荷輸送能及び発光能を有する。そのため、本発明の実施形態に係る有機発光素子用化合物を用いることにより、発光効率及び素子寿命が良好であり、かつ適切な色座標を有し、高効率、低電圧、高輝度、長寿命である有機発光素子を製作することができる。

【0205】

また、本発明の実施形態に係る有機発光素子用化合物は、ガラス転移温度が高く結晶化を防止することができ、赤色、緑色、青色、白色などの全てのカラーの蛍光素子及びリン光素子に適する電子輸送材料として用いることができ、さらには緑色、青色、白色の発光材料としても用いることができる。

【0206】

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【産業上の利用可能性】

【0207】

本発明の電子注入能及び電子輸送能の少なくとも一方を有する化合物、及び該化合物含んだ有機発光素子は、例えば、ディスプレイ関連の技術分野に効果的に適用可能である。

【図1】