特表 2023-550882 化合物およびそれを含む有機発光素子

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-12-06

(54)【発明の名称】化合物およびそれを含む有機発光素子

(51)【国際特許分類】

   C07C 211/61 20060101AFI20231129BHJP

   C07D 307/77 20060101ALI20231129BHJP

   C07D 333/50 20060101ALI20231129BHJP

   C07D 307/91 20060101ALI20231129BHJP

   C09K 11/06 20060101ALI20231129BHJP

   H10K 50/10 20230101ALI20231129BHJP

   H10K 50/15 20230101ALI20231129BHJP

   H10K 50/18 20230101ALI20231129BHJP

   H10K 59/00 20230101ALI20231129BHJP

   H10K 85/60 20230101ALI20231129BHJP

【ＦＩ】

C07C211/61

C07D307/77 CSP

C07D333/50

C07D307/91

C09K11/06 690

H10K50/10

H10K50/15

H10K50/18

H10K59/00

H10K85/60

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023523067

(86)(22)【出願日】2021-09-10

(85)【翻訳文提出日】2023-04-14

(86)【国際出願番号】 KR2021012353

(87)【国際公開番号】W WO2022108068

(87)【国際公開日】2022-05-27

(31)【優先権主張番号】10-2020-0155675

(32)【優先日】2020-11-19

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】513298491

【氏名又は名称】エルティー・マテリアルズ・カンパニー・リミテッド

【氏名又は名称原語表記】ＬＴ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．

【住所又は居所原語表記】１１３－１９， Ｄａｎｇｈａ－Ｒｏ， Ｎａｍｓａ－Ｍｙｅｏｎ， Ｃｈｅｏｉｎ－Ｇｕ， Ｙｏｎｇｉｎ－ｓｉ， Ｇｙｅｏｎｇｇｉ－ｄｏ １７１１８， ｋｏｒｅａ

(74)【代理人】

【識別番号】110001508

【氏名又は名称】弁理士法人 津国

(72)【発明者】

【氏名】イ，ギ－ベク

(72)【発明者】

【氏名】ホ，ユ－ジン

(72)【発明者】

【氏名】チョン，ウォン－ジャン

(72)【発明者】

【氏名】キム，ドン－ジュン

【テーマコード（参考）】

3K107

4H006

【Ｆターム（参考）】

3K107AA01

3K107CC03

3K107CC21

3K107DD71

3K107DD78

4H006AA01

4H006AB92

(57)【要約】

本明細書は、化学式１の化合物およびそれを含む有機発光素子に関する。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

下記化学式１の化合物：

【化23】

前記化学式１において、
ＸはＯ；Ｓ；またはＣＲ’Ｒ’’であり、
Ｒ’およびＲ’’は、それぞれ独立して、置換または非置換のＣ１～Ｃ６０のアルキル基；置換または非置換のＣ６～Ｃ６０のアリール基；あるいは置換または非置換のＣ２～Ｃ６０のヘテロアリール基であり、
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ１１およびＬ１２は、それぞれ独立して、直接結合；置換または非置換のＣ６～Ｃ６０のアリーレン基；あるいは置換または非置換のＣ２～Ｃ６０のヘテロアリーレン基であり、
Ｒ１１、Ｒ１２およびＡｒは、それぞれ独立して、置換または非置換のＣ１～Ｃ６０のアルキル基；置換または非置換のＣ３～Ｃ６０のシクロアルキル基；置換または非置換のＣ６～Ｃ６０のアリール基；あるいは置換または非置換のＣ２～Ｃ６０のヘテロアリール基であり、
Ｒ１は、水素；重水素；ハロゲン基；シアノ基；置換または非置換のＣ１～Ｃ６０のアルキル基；置換または非置換のＣ３～Ｃ６０のシクロアルキル基；置換または非置換のＣ６～Ｃ６０のアリール基；あるいは置換または非置換のＣ２～Ｃ６０のヘテロアリール基であり、
ｒは０～８の整数であり、２以上の場合、Ｒ１は同一または異なり、
前記「置換または非置換の」とは、重水素；ハロゲン基；シアノ基；Ｃ１～Ｃ６０のアルキル基；Ｃ２～Ｃ６０のアルケニル基；Ｃ２～Ｃ６０のアルキニル基；Ｃ３～Ｃ６０のシクロアルキル基；Ｃ２～Ｃ６０のヘテロシクロアルキル基；Ｃ６～Ｃ６０のアリール基；およびＣ２～Ｃ６０のヘテロアリール基からなる群から選択される少なくとも１つの置換基、または前記例示の置換基の中から選択された少なくとも２つの置換基が連結された置換基で置換されるか、または非置換されたことを意味する。

【請求項2】

前記化学式１は、下記化学式１－１～１－３のいずれかで表されるものである、請求項１に記載の化合物：

【化24】

【化25】

【化26】

前記化学式１－１～１－３において、
Ｒ２１およびＲ２２は、それぞれ独立して、置換または非置換のＣ１～Ｃ１０のアルキル基；あるいは置換または非置換のＣ６～Ｃ２０のアリール基であり、
残りの置換基の定義は化学式１における定義と同一である。

【請求項3】

前記化学式１は、下記化学式２で表されるものである、請求項１に記載の化合物：

【化27】

前記化学式２において、各置換基の定義は化学式１における定義と同一である。

【請求項4】

前記ＡｒはＣ６～Ｃ２０のアリール基；またはＣ２～Ｃ２０のヘテロアリール基である、請求項１に記載の化合物。

【請求項5】

前記Ｒ１１は、置換または非置換のＣ６～Ｃ６０のアリール基であり、
前記Ｒ１２は、置換または非置換のＣ６～Ｃ６０のアリール基；あるいは置換または非置換であり、ＯまたはＳを含むＣ２～Ｃ６０のヘテロアリール基である、請求項１に記載の化合物。

【請求項6】

前記化学式１は、下記化合物のいずれかで表されるものである、請求項１に記載の化合物：

【化28】

【請求項7】

第１電極；第２電極；および前記第１電極と前記第２電極との間に設けられた有機物層を含む有機発光素子であって、
前記有機物層は、請求項１～６のいずれかに記載の化合物を含む、有機発光素子。

【請求項8】

前記有機物層は、正孔輸送層を含み、
前記正孔輸送層は、前記化合物を含む、請求項７に記載の有機発光素子。

【請求項9】

前記有機物層は、電子阻止層を含み、
前記電子阻止層は、前記化合物を含む、請求項７に記載の有機発光素子。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書は、化合物およびそれを含む有機発光素子に関する。

【0002】

本明細書は、２０２０年１１月１９日付にて韓国特許庁に提出された韓国特許出願第１０－２０２０－０１５５６７５号の出願日の利益を主張し、その内容のすべては本明細書に含まれる。

【背景技術】

【0003】

電界発光素子は、自発光型表示素子の一種であり、視野角が広く、コントラストに優れるだけでなく、応答速度が速いという利点を有している。

【0004】

有機発光素子は、２つの電極の間に有機薄膜を配置した構造を有している。このような構造の有機発光素子に電圧が印加されると、２つの電極から注入された電子と正孔が有機薄膜で結合して対を成して消滅しながら光を発するようになる。前記有機薄膜は、必要に応じて単層または多層で構成され得る。

【0005】

有機薄膜の材料は、必要に応じて発光機能を有してもよい。例えば、有機薄膜材料としては、それ自体が単独で発光層を構成することができる化合物が用いられてもよく、またはホスト－ドーパント系発光層のホストまたはドーパントの役割を果たせる化合物が用いられてもよい。他にも、有機薄膜の材料として、正孔注入、正孔輸送、電子遮断、正孔遮断、電子輸送、電子注入などの役割を果たすことができる化合物が用いられてもよい。

【0006】

有機発光素子の性能、寿命または効率を向上させるために、有機薄膜の材料の開発が絶えず要求されている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本明細書は、化合物およびそれを含む有機発光素子を提供しようとする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本明細書の一実施態様において、下記化学式１の化合物を提供する。

【0009】

【化1】

前記化学式１において、
ＸはＯ；Ｓ；またはＣＲ’Ｒ’’であり、
Ｒ’およびＲ’’は、それぞれ独立して、置換または非置換のＣ１～Ｃ６０のアルキル基；置換または非置換のＣ６～Ｃ６０のアリール基；あるいは置換または非置換のＣ２～Ｃ６０のヘテロアリール基であり、
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ１１およびＬ１２は、それぞれ独立して、直接結合；置換または非置換のＣ６～Ｃ６０のアリーレン基；あるいは置換または非置換のＣ２～Ｃ６０のヘテロアリーレン基であり、
Ｒ１１、Ｒ１２およびＡｒは、それぞれ独立して、置換または非置換のＣ１～Ｃ６０のアルキル基；置換または非置換のＣ３～Ｃ６０のシクロアルキル基；置換または非置換のＣ６～Ｃ６０のアリール基；あるいは置換または非置換のＣ２～Ｃ６０のヘテロアリール基であり、
Ｒ１は、水素；重水素；ハロゲン基；シアノ基；置換または非置換のＣ１～Ｃ６０のアルキル基；置換または非置換のＣ３～Ｃ６０のシクロアルキル基；置換または非置換のＣ６～Ｃ６０のアリール基；あるいは置換または非置換のＣ２～Ｃ６０のヘテロアリール基であり、
ｒは０～８の整数であり、２以上の場合、Ｒ１は同一または異なり、
前記「置換または非置換の」とは、重水素；ハロゲン基；シアノ基；Ｃ１～Ｃ６０のアルキル基；Ｃ２～Ｃ６０のアルケニル基；Ｃ２～Ｃ６０のアルキニル基；Ｃ３～Ｃ６０のシクロアルキル基；Ｃ２～Ｃ６０のヘテロシクロアルキル基；Ｃ６～Ｃ６０のアリール基；およびＣ２～Ｃ６０のヘテロアリール基からなる群から選択される少なくとも１つの置換基、または前記の置換基から選択される少なくとも２つの置換基が連結された置換基で置換されるか、または非置換されたことを意味する。

【0010】

また他の実施態様において、第１電極；前記第１電極と対向して設けられた第２電極；および前記第１電極と前記第２電極との間に設けられた有機物層を含む有機発光素子であって、前記有機物層は前記化学式１の化合物を含む有機発光素子を提供する。

【発明の効果】

【0011】

本明細書に記載の化合物は、有機発光素子の有機物層材料として使用されてもよい。前記化合物は、有機発光素子において正孔注入材料、正孔輸送材料、発光材料、電子輸送材料、電子注入材料、電荷生成材料などの役割を果たすことができる。特に、前記化合物は、有機発光素子の正孔輸送層または電子阻止層の材料として使用されることができる。

【0012】

前記化学式１の化合物を有機発光素子の正孔輸送層または電子阻止層の材料として用いる場合、駆動電圧と寿命の面で優れた有機発光素子を提供することができる。

【0013】

具体的には、前記化学式１の化合物は、アミン基が置換されたフルオレン骨格に正孔（ｈｏｌｅ）特性を強化した置換基を結合することにより、バンドギャップおよびＴ１値（三重項状態（Ｔｒｉｐｌｅ ｓｔａｔｅ）のエネルギー準位値）調節を通じて正孔輸送層として使用したとき、アミンの非共有電子対が正孔の流れをよくし、正孔輸送層の正孔伝達能力を向上させることができ、電子阻止層として使用された場合、正孔輸送層に侵入した電子が原因で発生する正孔輸送物質の劣化を抑制して優れた効率を有する有機発光素子を提供する効果を有することができる。また、化合物の平面性およびガラス転移温度を高めて化合物の熱的安定性を高めることができる特徴を有することになる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本明細書の一実施態様による有機発光素子の積層構造を例示的に示す図である。

【図2】本明細書の一実施態様による有機発光素子の積層構造を例示的に示す図である。

【図3】本明細書の一実施態様による有機発光素子の積層構造を例示的に示す図である。

【図4】本明細書の一実施態様による有機発光素子の積層構造を例示的に示す図である。

【符号の説明】

【0015】

１００ ・・・基板
２００ ・・・陽極
３００ ・・・有機物層
３０１ ・・・正孔注入層
３０２ ・・・正孔輸送層
３０３ ・・・電子阻止層
３０４ ・・・発光層
３０５ ・・・電子輸送層
３０６ ・・・電子注入層
４００ ・・・陰極

【0016】

［発明の実施のための最善の形態］
以下、本明細書についてより詳細に説明する。

【0017】

本明細書において、ある部分がある構成要素を「含む」という場合、これは、特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除外するのではなく、他の構成要素をさらに含み得ることを意味する。

【0018】

前記「置換」という用語は、化合物の炭素原子に結合された水素原子が他の置換基に変わることを意味し、置換される位置は、水素原子が置換される位置、すなわち置換基が置換可能な位置であれば限定されず、２以上置換される場合、２以上の置換基は互いに同一でも異なっていてもよい。

【0019】

本明細書において、「置換または非置換の」とは、重水素；ハロゲン基；シアノ基；Ｃ１～Ｃ６０のアルキル基；Ｃ２～Ｃ６０のアルケニル基；Ｃ２～Ｃ６０のアルキニル基；Ｃ３～Ｃ６０のシクロアルキル基；Ｃ２～Ｃ６０のヘテロシクロアルキル基；Ｃ６～Ｃ６０のアリール基；およびＣ２～Ｃ６０のヘテロアリール基からなる群から選択される少なくとも１つの置換基、または前記例示の置換基から選択される少なくとも２つの置換基が連結された置換基で置換されるか、または非置換であることを意味する。

【0020】

本明細書において、「化学式または化合物構造に置換基が示されない場合」とは、炭素原子に水素原子が結合したことを意味する。ただし、重水素（^２Ｈ、Ｄｅｕｔｅｒｉｕｍ）は水素の同位元素であるため、一部の水素原子は重水素であってもよい。

【0021】

本出願の一実施態様において、「化学式または化合物構造に置換基が示されない場合」は、置換基として来られる位置が全て水素または重水素であることを意味することができる。すなわち、重水素の場合、水素の同位元素であり、一部の水素原子は同位元素である重水素であってもよく、このとき重水素の含量は０％～１００％であってもよい。

【0022】

本出願の一実施態様において、「化学式または化合物構造に置換基が表示されない場合」において、重水素の含量が０％、水素の含量が１００％、置換基はいずれも水素などの重水素を明示的に排除しない場合は、水素と重水素は化合物において混在して使用されてもよい。

【0023】

本出願の一実施態様において、重水素は、水素の同位元素（ｉｓｏｔｏｐｅ）の一つであり、プロトン（ｐｒｏｔｏｎ）１個と中性子（ｎｅｕｔｒｏｎ）１個からなる重陽子（ｄｅｕｔｅｒｏｎ）を原子核（ｎｕｃｌｅｕｓ）として有する元素であって、水素－２で表すことができ、元素記号はＤまたは^２Ｈで表すことができ、
本出願の一実施態様において、同位元素は、原子番号（ａｔｏｍｉｃ ｎｕｍｂｅｒ、Ｚ）は同じであるが、質量数（ｍａｓｓ ｎｕｍｂｅｒ、Ａ）が異なる原子を意味する同位元素は同数のプロトン（ｐｒｏｔｏｎ）を有するが、中性子（ｎｅｕｔｒｏｎ）の数が異なる元素としても解釈することができる。

【0024】

本出願の一実施態様において、特定置換基の含量Ｔ％の意味は、基本となる化合物が有し得る置換基の総数をＴ１と定義し、そのうち特定の置換基の数をＴ２と定義する場合、Ｔ２／Ｔ１Х１００＝Ｔ％と定義することができる。

【0025】

すなわち、一例において、

【化2】

で表されるフェニル基において重水素の含量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Ｔ１）個であり、そのうち重水素の個数が１（式中Ｔ２）である場合、２０％と表示されることができる。すなわち、フェニル基において重水素の含量が２０％であるのは、下記構造式で表されることができる。

【0026】

【化3】

【0027】

また、本出願の一実施態様において、「重水素の含量が０％のフェニル基」の場合、重水素原子が含まれない、すなわち水素原子５個を有するフェニル基を意味することができる。

【0028】

本明細書において、前記ハロゲンはフッ素、塩素、臭素またはヨウ素であってもよい。

【0029】

本明細書において、前記アルキル基は直鎖または分岐鎖を含み、他の置換基によってさらに置換されてもよい。前記アルキル基の炭素数は、１～６０、具体的には１～４０、より具体的には１～２０であってもよい。具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ｎ－プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｎ－ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ｓｅｃ－ブチル基、１－メチル－ブチル基、１－エチル－ブチル基、ペンチル基、ｎ－ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ｔｅｒｔ－ペンチル基、ヘキシル基、ｎ－ヘキシル基、１－メチルペンチル基、２－メチルペンチル基、４－メチル－２－ペンチル基、３，３－ジメチルブチル基、２－エチルブチル基、ヘプチル基、ｎ－ヘプチル基、１－メチルヘキシル基、オクチル基、ｎ－オクチル基、ｔｅｒｔ－オクチル基、１－メチルヘプチル基、２－エチルヘキシル基、２－プロピルペンチル基、ｎ－ノニル基、２，２－ジメチルヘプチル基、１－エチル－プロピル基、１，１－ジメチル－プロピル基、イソヘキシル基、２－メチルペンチル基、４－メチルヘキシル基、５－メチルヘキシル基などがあるが、これに限定されるものではない。

【0030】

本明細書において、前記アルケニル基は直鎖または分岐鎖を含み、他の置換基によってさらに置換されてもよい。前記アルケニル基の炭素数は、２～６０、具体的には２～４０、より具体的には２～２０であってもよい。具体例としては、ビニル基、１－プロぺニル基、イソプロぺニル基、１－ブテニル基、２－ブテニル基、３－ブテニル基、１－ペンテニル基、２－ペンテニル基、３－ペンテニル基、３－メチル－１－ブテニル基、１，３－ブタジエニル基、アリル基、１－フェニルビニル－１－イル基、２－フェニルビニル－１－イル基、２，２－ジフェニルビニル－１－イル基、２－フェニル－２－（ナフチル－１－イル）ビニル－１－イル基、２，２－ビス（ジフェニル－１－イル）ビニル－１－イル基、スチルベニル基、スチレニル基などがあるが、これらに限定されない。

【0031】

本明細書において、前記アルキニル基は直鎖または分岐鎖を含み、他の置換基によってさらに置換されてもよい。前記アルキニル基の炭素数は、２～６０、具体的には２～４０、より具体的には２～２０であってもよい。

【0032】

本明細書において、前記シクロアルキル基は単環または多環を含み、他の置換基によってさらに置換されてもよい。ここで、多環とは、シクロアルキル基が他の環基と直接連結または縮合した基を意味する。ここで、他の環基とは、シクロアルキル基であってもよいが、他の種類の環基、例えばヘテロシクロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基などであってもよい。前記シクロアルキル基の炭素数は、３～６０、具体的には３～４０、さらに具体的には５～２０であってもよい。具体的には、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、３－メチルシクロペンチル基、２，３－ジメチルシクロペンチル基、シクロヘキシル基、３－メチルシクロヘキシル基、４－メチルシクロヘキシル基、２，３－ジメチルシクロヘキシル基、３，４，５－トリメチルシクロヘキシル基、４－ｔｅｒｔ－ブチルシクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基などがあるが、これらに限定されない。

【0033】

本明細書において、前記ヘテロシクロアルキル基は、ヘテロ原子としてＯ、Ｓ、Ｓｅ、ＮまたはＳｉを含み、単環または多環を含み、他の置換基によってさらに置換されてもよい。ここで、多環とは、ヘテロシクロアルキル基が他の環基と直接連結または縮合した基を意味する。ここで、他の環基はヘテロシクロアルキル基であってもよいが、他の種類の環基、例えばシクロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基などであってもよい。前記ヘテロシクロアルキル基の炭素数は、２～６０、具体的には２～４０、さらに具体的には３～２０であってもよい。

【0034】

本明細書において、前記アリール基は単環または多環を含み、他の置換基によってさらに置換されてもよい。ここで、多環とは、アリール基が他の環基と直接連結または縮合した基を意味する。ここで、他の環基とは、アリール基であってもよいが、他の種類の環基、例えばシクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、ヘテロアリール基などであってもよい。前記アリール基はスピロ基を含む。前記アリール基の炭素数は、６～６０、具体的には６～４０、より具体的には６～２５であってもよい。前記アリール基が２環以上の場合、炭素数は８～６０、８～４０、８～３０であってもよい。前記アリール基の具体例としては、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、アントリル基、クリセニル基、フェナントレニル基、フェリレニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、フェナレニル基、ピレニル基、テトラセニル基、ペンタセニル基、フルオレニル基、インデニル基、アセナフチレニル基、ベンゾフルオレニル基、スピロビフルオレニル基、２，３－ジヒドロ－１Ｈ－インデニル基、それらの縮合環基などが挙げられるが、これだけに限定されるものではない。

【0035】

本明細書において、前記ターフェニル基は以下の構造から選択されてもよい。

【0036】

【化4】

【0037】

本明細書において、前記フルオレニル基は置換されてもよく、隣接する置換基が互いに結合して環を形成してもよい。

【0038】

前記フロオレニル基が置換される場合、

【化5】

などがあげられるが、これに限定されない。

【0039】

本明細書において、前記ヘテロアリール基は、ヘテロ原子としてＯ、Ｓ、ＳＯ_２、Ｓｅ、ＮまたはＳｉを含み、単環または多環を含み、他の置換基によってさらに置換されてもよい。ここで、前記多環とは、ヘテロアリール基が他の環基と直接連結または縮合した基を意味する。ここで、他の環基とは、ヘテロアリール基であってもよいが、他の種類の環基、例えばシクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリール基などであってもよい。前記ヘテロアリール基の炭素数は、２～６０、具体的には２～４０、さらに具体的には３～２５であってもよい。前記ヘテロアリール基が２環以上の場合、炭素数は４～６０、４～４０、４～２５であってもよい。前記ヘテロアリール基の具体例としては、ピリジル基、ピロリル基、ピリミジル基、ピリダジニル基、フラニル基、チオフェン基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、オキサゾリル基、イソオキサゾリル基、チアゾリル基、イソチアゾリル基、トリアゾリル基、フラザニル基、オキサジアゾリル基、チアジアゾリル基、ジチアゾリル基、テトラゾリル基、ピラニル基、チオピラニル基、ジアジニル基、オキサジニル基、チアジニル基、ジオキシニル基、トリアジニル基、テトラジニル基、キノリル基、イソキノリル基、キナゾリニル基、イソキナゾリニル基、キノゾリリル基、ナフチリジル基、アクリジニル基、フェナントリジニル基、イミダゾピリジニル基、ジアザナフタレニル基、トリアザインデン基、インドリル基、インドリジニル基、ベンゾチアゾリル基、ベンズオキサゾリル基、ベンズイミダゾリル基、ベンゾチオフェン基、ベンゾフラン基、ジベンゾチオフェン基、ジベンゾフラン基、カルバゾリル基、ベンゾカルバゾリル基、ジベンゾカルバゾリル基、フェナジニル基、ジベンゾシロール基、スピロビ（ジベンゾシロール）、ジヒドロフェナジニル基、フェノキサジニル基、フェナントリジル基、イミダゾピリジニル基、チエニル基、インドロ［２，３－ａ］カルバゾリル基、インドロ［２，３－ｂ］カルバゾリル基、インドリニル基、１０，１１－ジヒドロ－ジベンゾ［ｂ，ｆ］アゼピン基、９，１０－ジヒドロアクリジニル基、フェナントラジニル基、フェノチアチアジニル基、フタラジニル基、ナフチリジニル基、フェナントロリニル基、ベンゾ［ｃ］［１，２，５］チアジアゾリル基、５，１０－ジヒドロジベンゾ［ｂ，ｅ］［１，４］アザシリニル、ピラゾロ［１，５－ｃ］キナゾリニル基、ピリド［１，２－ｂ］インダゾリル基、ピリド［１，２－ａ］イミダゾ［１，２－ｅ］インドリニル基、ベンゾフロ［２，３－ｄ］ピリミジル基；ベンゾチエノ［２，３－ｄ］ピリミジル基；ベンゾフロ［２，３－ａ］カルバゾリル基、ベンゾチエノ［２，３－ａ］カルバゾリル基、１，３－ジヒドロインドロ［２，３－ａ］カルバゾリル基、ベンゾフロ［３，２－ａ］カルバゾリル基、ベンゾチエノ［３，２－ａ］カルバゾリル基、１，３－ジヒドロインドロ［３，２－ａ］カルバゾリル基、ベンゾフロ［２，３－ｂ］カルバゾリル基、ベンゾチエノ［２，３－ｂ］カルバゾリル基、１，３－ジヒドロインドロ［２，３－ｂ］カルバゾリル基、ベンゾフロ［３，２－ｂ］カルバゾリル基、ベンゾチエノ［３，２－ｂ］カルバゾリル基、１，３－ジヒドロインドロ［３，２－ｂ］カルバゾリル基、ベンゾフロ［２，３－ｃ］カルバゾリル基、ベンゾチエノ［２，３－ｃ］カルバゾリル基、１，３－ジヒドロインドロ［２，３－ｃ］カルバゾリル基、ベンゾフロ［３，２－ｃ］カルバゾリル基、ベンゾチエノ［３，２－ｃ］カルバゾリル基、１，３－ジヒドロインドロ［３，２－ｃ］カルバゾリル基、１，３－ジヒドロインデノ［２，１－ｂ］カルバゾリル基、５，１１－ジヒドロインデノ［１，２－ｂ］カルバゾリル基、５，１２－ジヒドロインデノ［１，２－ｃ］カルバゾリル基、５，８－ジヒドロインデノ［２，１－ｃ］カルバゾリル基、７，１２－ジヒドロインデノ［１，２－ａ］カルバゾリル基、１１，１２－ジヒドロインデノ［２，１－ａ］カルバゾリル基などが挙げられるが、これだけに限定されるものではない。

【0040】

本明細書において、前記アリーレン基は２価基であることを除いて、前述のアリール基の例示を適用することができる。

【0041】

本明細書において、前記ヘテロアリーレン基は２価基であることを除いて、上述のヘテロアリーレン基の例示を適用することができる。

【0042】

本明細書の一実施態様において、前記ＸはＯであってもよい。

【0043】

本明細書の一実施態様において、前記ＸはＳであってもよい。

【0044】

本明細書の一実施態様において、前記ＸはＣＲ’Ｒ’’であり、Ｒ’およびＲ’’は、それぞれ独立して、置換または非置換のＣ１～Ｃ６０のアルキル基；あるいは置換または非置換のＣ６～Ｃ６０のアリール基であってもよい。

【0045】

本明細書の一実施態様において、前記ＸはＣＲ’Ｒ’’であり、Ｒ’およびＲ’’は、それぞれ独立して、Ｃ１～Ｃ６０のアルキル基；あるいはＣ６～Ｃ６０のアリール基であってもよい。

【0046】

本明細書の一実施態様において、前記ＸはＣＲ’Ｒ’’であり、Ｒ’およびＲ’’は、それぞれ独立して、Ｃ１～Ｃ３０のアルキル基；あるいはＣ６～Ｃ３０のアリール基であってもよい。

【0047】

本明細書の一実施態様において、前記ＸはＣＲ’Ｒ’’であり、Ｒ’およびＲ’’は、それぞれ独立して、Ｃ１～Ｃ１０のアルキル基；あるいはＣ６～Ｃ１０のアリール基であってもよい。

【0048】

本明細書の一実施態様において、前記ＸはＣＲ’Ｒ’’であり、Ｒ’およびＲ’’は、それぞれ独立して、Ｃ１～Ｃ５のアルキル基；あるいはＣ６～Ｃ１０のアリール基であってもよい。

【0049】

本明細書の一実施態様において、前記ＸはＣＲ’Ｒ’’であり、Ｒ’およびＲ’’は、それぞれ独立して、メチル基；あるいはフェニル基であってもよい。

【0050】

本明細書の一実施態様において、前記化学式１は、下記化学式１－１～１－３のいずれかで表されてもよい。

【0051】

【化6】

【化7】

【化8】

前記化学式１－１～１－３において、
Ｒ２１およびＲ２２は、それぞれ独立して、置換または非置換のＣ１～Ｃ１０のアルキル基；あるいは置換または非置換のＣ６～Ｃ２０のアリール基であり、
残りの置換基の定義は化学式１における定義と同一である。

【0052】

本明細書の一実施態様において、前記化学式１－３のＲ２１およびＲ２２は、それぞれ独立して、置換または非置換のＣ１～Ｃ５のアルキル基；あるいは置換または非置換のＣ６～Ｃ１０のアリール基である。

【0053】

本明細書の一実施態様において、前記Ｒ２１およびＲ２２は、それぞれ独立して、Ｃ１～Ｃ５のアルキル基；またはＣ６～Ｃ１０のアリール基である。

【0054】

本明細書の一実施態様において、前記Ｒ２１およびＲ２２は、それぞれ独立して、メチル基；またはフェニル基である。

【0055】

本明細書の一実施態様において、前記Ｌ１およびＬ２は、それぞれ独立して、直接結合；あるいはＣ６～Ｃ６０のアリーレン基であってもよい。

【0056】

本明細書の一実施態様において、前記Ｌ１およびＬ２はいずれも直接結合であってもよい。

【0057】

本明細書の実施態様において、前記Ｌ１はＣ６～Ｃ６０のアリーレン基であり、前記Ｌ２は直接結合であってもよい。

【0058】

本明細書の実施態様において、前記Ｌ１はＣ６～Ｃ３０のアリーレン基であり、前記Ｌ２は直接結合であってもよい。

【0059】

本明細書の実施態様において、前記Ｌ１はフェニレン基であり、前記Ｌ２は直接結合であってもよい。

【0060】

本明細書の実施態様において、前記Ｌ１は直接結合であり、前記Ｌ２はＣ６～Ｃ３０のアリーレン基であってもよい。

【0061】

本明細書の実施態様において、前記Ｌ１は直接結合であり、前記Ｌ２はフェニレン基であってもよい。

【0062】

本明細書の一実施態様において、前記Ｌ１１およびＬ１２は、それぞれ独立して、直接結合；あるいはＣ６～Ｃ６０のアリーレン基であってもよい。

【0063】

本明細書の一実施態様において、前記Ｌ１１およびＬ１２はいずれも直接結合であってもよい。

【0064】

本明細書の実施態様において、前記Ｌ１１はＣ６～Ｃ６０のアリーレン基であり、前記Ｌ１２は直接結合であってもよい。

【0065】

本明細書の実施態様において、前記Ｌ１１はＣ６～Ｃ３０のアリーレン基であり、前記Ｌ１２は直接結合であってもよい。

【0066】

本明細書の実施態様において、前記Ｌ１１はフェニレン基であり、前記Ｌ１２は直接結合であってもよい。

【0067】

本明細書の一実施態様において、前記Ｌ１１およびＬ１２は、それぞれ独立して、Ｃ６～Ｃ６０のアリーレン基であってもよい。

【0068】

本明細書の一実施態様において、前記Ｌ１１およびＬ１２は、それぞれ独立して、Ｃ６～Ｃ３０のアリーレン基であってもよい。

【0069】

本明細書の一実施態様において、前記Ｌ１１およびＬ１２は、それぞれ独立して、Ｃ６～Ｃ１０のアリーレン基であってもよい。

【0070】

本明細書の一実施態様において、前記Ｌ１１およびＬ１２はいずれもフェニレン基であってもよい。

【0071】

本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１１およびＲ１２は、それぞれ独立して、置換または非置換のＣ６～Ｃ６０のアリール基；あるいは置換または非置換のＣ２～Ｃ６０のヘテロアリール基である。

【0072】

本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１１およびＲ１２は、それぞれ独立して、置換または非置換のＣ６～Ｃ４０のアリール基；あるいは置換または非置換のＣ２～Ｃ４０のヘテロアリール基である。

【0073】

本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１１およびＲ１２は、それぞれ独立して、置換または非置換のＣ６～Ｃ３０のアリール基；あるいは置換または非置換のＣ２～Ｃ２０のヘテロアリール基である。

【0074】

本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１１およびＲ１２は、それぞれ独立して、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ターフェニル基；置換または非置換のナフチル基；置換または非置換のフルオレニル基；置換または非置換のジベンゾフラン基；あるいは置換または非置換のジベンゾチオフェン基である。

【0075】

本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１１およびＲ１２は、それぞれ独立して、フェニル基；ビフェニル基；ターフェニル基；ナフチル基；アルキル基またはアリール基で置換または非置換のフルオレニル基；９，９’－スピロビ［フルオレン］；ジベンゾフラン基；またはジベンゾチオフェン基である。

【0076】

本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１１は置換または非置換のＣ６～Ｃ６０のアリール基であり、前記Ｒ１２は置換または非置換のＣ６～Ｃ６０のアリール基；あるいは置換または非置換であり、ＯまたはＳを含むＣ２～Ｃ６０のヘテロアリール基であってもよい。

【0077】

本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１１は置換または非置換のＣ６～Ｃ３０のアリール基であり、前記Ｒ１２は置換または非置換のＣ６～Ｃ３０のアリール基；あるいは置換または非置換であり、ＯまたはＳを含むＣ２～Ｃ２０のヘテロアリール基であってもよい。

【0078】

本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１１はアルキル基またはアリール基で置換または非置換のＣ６～Ｃ３０のアリール基であり、前記Ｒ１２はアルキル基またはアリール基で置換または非置換のＣ６～Ｃ３０のアリール基；あるいはＯまたはＳを含むＣ２～Ｃ２０のヘテロアリール基であってもよい。

【0079】

本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１１は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ターフェニル基；置換または非置換のナフチル基；あるいは置換または非置換のフルオレニル基である。

【0080】

本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１１はフェニル基；ビフェニル基；ターフェニル基；ナフチル基；アルキル基またはアリール基で置換または非置換のフルオレニル基；または９，９’－スピロビ［フルオレン］である。

【0081】

本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１２は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ターフェニル基；置換または非置換のナフチル基；置換または非置換のフルオレニル基；置換または非置換のジベンゾフラン基；あるいは置換または非置換のジベンゾチオフェン基である。

【0082】

本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１２はフェニル基；ビフェニル基；ターフェニル基；ナフチル基；アルキル基またはアリール基で置換または非置換のフルオレニル基；９，９’－スピロビ［フルオレン］；ジベンゾフラン基；またはジベンゾチオフェンである。

【0083】

本明細書の一実施態様において、前記Ａｒは、置換または非置換のＣ６～Ｃ６０のアリール基；あるいは置換または非置換のＣ２～Ｃ６０のヘテロアリール基である。

【0084】

本明細書の一実施態様において、前記Ａｒは、置換または非置換のＣ６～Ｃ４０のアリール基；あるいは置換または非置換のＣ２～Ｃ４０のヘテロアリール基である。

【0085】

本明細書の一実施態様において、前記Ａｒは、置換または非置換のＣ６～Ｃ２０のアリール基；あるいは置換または非置換のＣ２～Ｃ２０のヘテロアリール基である。

【0086】

本明細書の一実施態様において、前記Ａｒは、Ｃ６～Ｃ２０のアリール基；またはＣ２～Ｃ２０のヘテロアリール基である。

【0087】

本明細書の一実施態様において、前記Ａｒは、Ｃ６～Ｃ２０のアリール基；またはＯまたはＳを含むＣ２～Ｃ２０のヘテロアリール基である。

【0088】

本明細書の一実施態様において、前記Ａｒは、フェニル基；ビフェニル基；ターフェニル基；ナフチル基；トリフェニレニル基；ジベンゾフラン基；またはジベンゾチオフェン基である。

【0089】

本明細書の一実施態様において、前記Ａｒはアミン基で置換されない。ここでアミン基の例としては、－ＮＨ_２；モノアルキルアミン基；モノアリールアミン基；モノヘテロアリールアミン基；ジアルキルアミン基；ジアリールアミン基；ジヘテロアリールアミン基；アルキルアリールアミン基；アルキルヘテロアリールアミン基；およびアリールヘテロアリールアミン基などが挙げられる。

【0090】

本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１は、水素；重水素；置換または非置換のＣ１～Ｃ６０のアルキル基；置換または非置換のＣ６～Ｃ６０のアリール基；あるいは置換または非置換のＣ２～Ｃ６０のヘテロアリール基である。

【0091】

本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１は、水素；または重水素である。

【0092】

本明細書の一実施態様において、前記化学式１は下記化学式２で表される。

【0093】

【化9】

前記化学式２において、各置換基の定義は化学式１の定義と同一である。

【0094】

本明細書の一実施態様において、前記化学式１は、下記化合物のいずれかで表されることができるが、これに限定されるものではない。

【0095】

【化10】

【0096】

また、前記化学式１の構造に様々な置換基を導入することにより、導入された置換基の固有特性を有する化合物を合成することができる。例えば、有機発光素子の製造時に用いられる正孔注入層物質、正孔輸送層物質、発光層物質、電子輸送層物質および電荷生成層物質に主に用いられる置換基を前記コア構造に導入することにより、各有機物層から要求される条件を満たす物質を合成することができる。

【0097】

また、前記化学式１の構造に様々な置換基を導入することにより、エネルギーバンドギャップを微細に調節することが可能となり、一方で有機物の間の界面での特性を向上させ、物質の用途を多様にすることができる。

【0098】

本明細書の一実施態様において、第１電極；第２電極；および第１電極と第２電極との間に設けられた少なくとも１層の有機物層を含み、前記有機物層のうち１層以上は、前記化学式１の化合物を含む有機発光素子を提供する。

【0099】

本明細書の一実施態様において、前記第１電極は陽極であり、前記第２電極は陰極であってもよい。

【0100】

本明細書の他の実施態様において、前記第１電極は陰極であり、前記第２電極は陽極であってもよい。

【0101】

本明細書の一実施態様において、前記有機発光素子は、青色有機発光素子であり、前記化学式１の化合物は、前記青色有機発光素子の材料として使用されてもよい。例えば、前記化学式１の化合物は、青色有機発光素子の正孔輸送層または電子阻止層に含まれてもよい。

【0102】

本明細書の一実施態様において、前記有機発光素子は、緑色有機発光素子であり、前記化学式１の化合物は、前記緑色有機発光素子の材料として使用されてもよい。例えば、前記化学式１の化合物は、緑色有機発光素子の正孔輸送層または電子阻止層に含まれてもよい。

【0103】

本明細書の一実施態様において、前記有機発光素子は、赤色有機発光素子であり、前記化学式１の化合物は、前記赤色有機発光素子の材料として使用されてもよい。例えば、前記化学式１の化合物は、赤色有機発光素子の正孔輸送層または電子阻止層に含まれてもよい。

【0104】

本明細書の有機発光素子は、前記化合物を用いて１層以上の有機物層を形成することを除いて、通常の有機発光素子の製造方法および材料によって製造されてもよい。

【0105】

前記化合物は、有機発光素子の製造時に真空蒸着法だけでなく、溶液塗布法によって有機物層に形成されてもよい。ここで、溶液塗布法とは、スピンコーティング、ディップコーティング、インクジェットプリンティング、スクリーンプリンティング、スプレー法、ロールコーティングなどを意味するが、これらに限定されるものではない。

【0106】

本明細書の有機発光素子の有機物層は単層構造からなってもよいが、２層以上の有機物層が積層された多層構造からなってもよい。例えば、本発明の有機発光素子は、有機物層として正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層などを含む構造を有することができる。しかしながら、有機発光素子の構造はこれに限定されず、より少ない数の有機物層を含んでもよい。

【0107】

本明細書の有機発光素子において、前記有機物層は正孔輸送層を含み、前記正孔輸送層は、前記化学式１の化合物を含んでもよい。

【0108】

本明細書の有機発光素子において、前記有機物層は電子阻止層を含み、前記電子阻止層は、前記化学式１の化合物を含んでもよい。

【0109】

本発明の有機発光素子は、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から選択される１層または２層以上をさらに含んでもよい。

【0110】

図１～図４に、本明細書の一実施態様に係る有機発光素子の電極と有機物層の積層順序を例示した。しかしながら、これらの図によって本出願の範囲が限定されることを意図したものではなく、当技術分野で知られている有機発光素子の構造が本出願にも適用されてもよい。

【0111】

図１によれば、基板１００上に陽極２００、有機物層３００、および陰極４００が順次積層された有機発光素子が示されている。しかし、このような構造に限定されるものではなく、図２のように、基板上に陰極、有機物層および陽極が順次積層された有機発光素子が具現されてもよい。

【0112】

図３および図４は、有機物層が多層である場合を例示したものである。図３による有機発光素子は、正孔注入層３０１、正孔輸送層３０２、発光層３０４、電子輸送層３０５および電子注入層３０６を含み、図４による有機発光素子は、正孔注入層３０１、正孔輸送層３０２、電子阻止層３０３、発光層３０４、電子輸送層３０５および電子注入層３０６を含む。しかしながら、このような積層構造によって本出願の範囲が限定されるものではなく、必要に応じて発光層を除いた残りの層を省略してもよいし、必要な他の機能層をさらに追加してもよい。

【0113】

前記化学式１の化合物を含む有機物層は、必要に応じて他の物質をさらに含んでもよい。

【0114】

本明細書の一実施態様に係る有機発光素子において、前記化学式１の化合物以外の材料を以下に例示するが、これらは例示のためのものであり、本出願の範囲を限定するものではなく、当技術分野で公知の材料に置き換えられてもよい。

【0115】

陽極材料としては、比較的仕事関数の大きい材料を用いることができ、透明導電性酸化物、金属または導電性高分子などを用いることができる。前記陽極材料の具体例としては、バナジウム、クロム、銅、亜鉛、金などの金属またはそれらの合金；酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）などの金属酸化物；ＺｎＯ：ＡｌまたはＳｎＯ_２：Ｓｂなどの金属と酸化物の組み合わせ；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］（ＰＥＤＯＴ）、ポリピロール、およびポリアニリンなどのような導電性高分子などがあるが、これらに限定されない。

【0116】

陰極材料としては、比較的仕事関数の低い材料を用いることができ、金属、金属酸化物、または導電性高分子などを用いることができる。前記陰極材料の具体例としては、マグネシウム、カルシウム、ナトリウム、カリウム、チタニウム、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、錫、および鉛などの金属またはそれらの合金；ＬｉＦ／ＡｌまたはＬｉＯ_２／Ａｌなどの多層構造物質などがあるが、これらに限定されるものではない。

【0117】

正孔注入材料としては、公知の正孔注入材料を用いることもでき、例えば、米国特許第４，３５６，４２９号に開示された銅フタロシアニンなどのフタロシアニン化合物または文献［Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌ、６、ｐ．６７７（１９９４）］に記載されているスターバースト型アミン誘導体類、例えばトリス（４－カルバゾイル－９－イルフェニル）アミン（ＴＣＴＡ）、４，４’，４’’－トリ［フェニル（ｍ－トリル）アミノ］トリフェニルアミン（ｍ－ＭＴＤＡＴＡ）、１，３，５－トリス［４－（３－メチルフェニルフェニルアミノ）フェニル］ベンゼン（ｍ－ＭＴＤＡＰＢ）、溶解性のある導電性ポリマーであるポリアニリン／ドデシルベンゼンスルホン酸（Ｐｏｌｙａｎｉｌｉｎｅ／Ｄｏｄｅｃｙｌｂｅｎｚｅｎｅｓｕｌｆｏｎｉｃ ａｃｉｄ）またはポリ（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）（Ｐｏｌｙ（３，４－ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）／Ｐｏｌｙ（４－ｓｔｙｒｅｎｅｓｕｌｆｏｎａｔｅ））、ポリアニリン／カンファスルホン酸（Ｐｏｌｙａｎｉｌｉｎｅ／Ｃａｍｐｈｏｒ ｓｕｌｆｏｎｉｃ ａｃｉｄ）またはポリアニリン／ポリ（４－スチレンスルホネート）（Ｐｏｌｙａｎｉｌｉｎｅ／Ｐｏｌｙ（４－ｓｔｙｒｅｎｅｓｕｌｆｏｎａｔｅ））などを用いることができる。

【0118】

正孔輸送材料としては、ピラゾリン誘導体、アリールアミン系誘導体、スチルベン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体などが用いられ、低分子または高分子材料が用いられてもよい。

【0119】

電子輸送材料としては、オキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタンおよびその誘導体、ベンゾキノンおよびその誘導体、ナフトキノンおよびその誘導体、アントラキノンおよびその誘導体、テトラシアノアントラキノジメタンおよびその誘導体、フルオレノン誘導体、ジフェニルジシアノエチレンおよびその誘導体、ジフェノキノン誘導体、８－ヒドロキシキノリンおよびその誘導体の金属錯体などが使用され、低分子物質だけでなく、高分子物質が使用されてもよい。

【0120】

電子注入材料としては、例えば、ＬｉＦが当技術分野で代表的に使用されるが、本出願はこれに限定されない。

【0121】

発光材料としては、赤色、緑色または青色の発光材料が用いられてもよく、必要に応じて、２つ以上の発光材料を混合して使用してもよい。このとき、２以上の発光材料を別々の供給源から蒸着して使用するか、予備混合して１つの供給源から蒸着して使用してもよい。また、発光材料として蛍光材料を用いることもできるが、燐光材料として用いることもできる。発光材料としては、単独で陽極と陰極からそれぞれ注入された正孔と電子を結合して発光させる材料が用いられることもできるが、ホスト材料とドーパント材料が共に発光に関与する材料が用いられてもよい。

【0122】

本明細書の一実施態様において、前記ホスト材料としてはアントラセンを含む化合物が用いられてもよく、これに限定されるものではない。

【0123】

本明細書の一実施態様において、前記ドーパント材料としては、ジアミンを含むピレン誘導体が用いられてもよく、これに限定されるものではない。

【0124】

発光材料のホストを混合して使用する場合には、同一系列のホストを混合して使用してもよく、異なる系列のホストを混合して使用してもよい。例えば、Ｎ型ホスト材料またはＰ型ホスト材料のいずれか２種類以上の材料を選択して発光層のホスト材料として用いることができる。

【0125】

本明細書の一実施態様による有機発光素子は、使用される材料に応じて、前面発光型、後面発光型、または両面発光型であってもよい。

【0126】

本明細書の一実施態様による化合物は、有機太陽電池、有機感光体、有機トランジスタなどを含む有機電子素子でも、有機発光素子に適用されるものと同様の原理で作用することができる。

【実施例】

【0127】

以下では、実施例を通じて本明細書をより詳細に説明するが、これらは本出願を例示するためのものであり、本出願の範囲を限定するものではない。

【0128】

［製造例１］化合物２の製造

【化11】

【0129】

１）化合物２－２の製造
４－フェニルナフタレン－２－オール（４－ｐｈｅｎｙｌｎａｐｈｔｈａｌｅｎ－２－ｏｌ）（Ａ）（２０ｇ、０．０９０ｍｏｌ、１ｅｑ）、１，３－ジクロロ－２－フルオロベンゼン（１，３－ｄｉｃｈｌｏｒｏ－２－ｆｌｕｏｒｏｂｅｎｚｅｎｅ）（Ｂ）（１８ｇ、０．１０８ｍｏｌ、１．２ｅｑ）、Ｋ_２ＣＯ_３（２５ｇ、０．１８１ｍｏｌ、２ｅｑ）にＮＭＰ（メチルピロリドン）（１００ｍｌ）を入れ、１６０℃で１２時間撹拌した。水を加えて反応を終結させた後、メチレンクロライド（Ｍｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｃｈｌｏｒｉｄｅ、ＭＣ）と水を用いて抽出した。その後、ＭｇＳＯ_４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２－２ １４ｇを４２％の収率で得た。

【0130】

２）化合物２－３の製造
化合物２－２（１４ｇ、０．０３８ｍｏｌ、１ｅｑ）、Ｋ_２ＣＯ_３（７．９ｇ、０．０５７ｍｏｌ、１．５ｅｑ）、Ｐｄ（ＯＡｃ）_２（パラジウム（ＩＩ）アセテート）（０．４ｇ、０．００１９ｍｏｌ、０．０５ｅｑ）、ＰＣｙ_３ＨＢＦ_４（トリシクロヘキシルホスフィン－テトラフルオロボレート）（１．４ｇ、０．００３８ｍｏｌ、０．１ｅｑ）にジメチルアセトアミド（Ｄｉｍｅｔｈｙｌａｃｅｔａｍｉｄｅ、ＤＭＡ）（１４０ｍｌ）を入れ、１４０℃で１２時間撹拌した。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、ＭｇＳＯ_４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２－３ ８ｇを６３％の収率で得た。

【0131】

３）化合物２の製造
化合物２－３（８ｇ、０．０２４ｍｏｌ、１ｅｑ）、Ｎ－フェニル－［１，１’－ビフェニル］－４－アミン（Ｎ－ｐｈｅｎｙｌ－［１，１’－ｂｉｐｈｅｎｙｌ］－４－ａｍｉｎｅ）（Ｄ）（６．３ｇ、０．０２５ｍｏｌ、１．０５ｅｑ）、ＮａＯｔ－Ｂｕ（ソジウム ｔｅｒｔ－ブトキシド）（３．４ｇ、０．０３６ｍｏｌ、１．５ｅｑ）、Ｐｄ_２（ｄｂａ）_３（トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０））（１．１ｇ、０．００１２ｍｏｌ、０．０５ｅｑ）にＰ（ｔ－Ｂｕ）_３（トリ－ｔｅｒｔ－ブチルホスフィン）（０．５ｇ、０．００２４ｍｏｌ、０．１ｅｑ）、トルエン（８０ｍｌ）を入れ、１００℃で８時間撹拌した。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、ＭｇＳＯ_４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２ ８ｇを６１％の収率で得た。

【0132】

［製造例２］化合物１９４の製造

【化12】

【0133】

１）化合物１９４－２の製造
１－フェニルナフタレン－２－イルトリフルオロメタンスルホネート（１－ｐｈｅｎｙｌｎａｐｈｔｈａｌｅｎ－２－ｙｌｔｒｉｆｌｕｏｒｏｍｅｔｈａｎｅｓｕｌｆｏｎａｔｅ）（Ａ）（１５ｇ、０．０４２ｍｏｌ、１ｅｑ）（３－クロロ－２－（メトキシカルボニル）フェニル）ボロン酸（（３－ｃｈｌｏｒｏ－２－（ｍｅｔｈｏｘｙｃａｒｂｏｎｙｌ）ｐｈｅｎｙｌ）ｂｏｒｏｎｉｃ ａｃｉｄ）（Ｂ）（１０ｇ、０．０４６ｍｏｌ、１．１ｅｑ）、Ｋ_２ＣＯ_３（１２．９ｇ、０．０９４ｍｏｌ、２．２ｅｑ）、Ｐｄ（ＰＰｈ_３）_４（テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０））（２．４ｇ、０．００２１ｍｏｌ、０．００５ｅｑ）に１，４－ジオキサン（１５０ｍｌ）、Ｈ_２Ｏ（４５ｍｌ）を入れ、１００℃で６時間撹拌した。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、ＭｇＳＯ_４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１９４－２ １２ｇを７５％の収率で得た。

【0134】

２）化合物１９４－３の製造
化合物１９４－２（１２ｇ、０．０３２ｍｏｌ、１ｅｑ）をテトラヒドロフラン（Ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｆｕｒａｎ，ＴＨＦ）（１２０ｍｌ）に溶解した後、０℃でメチルマグネシウムブロマイド（ｍｅｔｈｙｌｍａｇｎｅｓｉｕｍｂｒｏｍｉｄｅ）（３Ｍ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｉｎ ｅｔｈｅｒ）（Ｄ）（３２．２ｍｌ、０．０９６ｍｏｌ、３ｅｑ）をゆっくり添加した後、６０℃で６時間撹拌した。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、ＭｇＳＯ_４で水分を除去した。ＭＣに溶解した反応物にボロントリフルオリドジエチルエーテルレート（ｂｏｒｏｎ ｔｒｉｆｌｕｏｒｉｄｅ ｄｉｅｔｈｙｌ ｅｔｈｅｒａｔｅ）を加えた後、ＲＴ（常温）で４時間撹拌した。シリカゲル（Ｓｉｌｉｃａｇｅｌ）カラムで分離し、化合物１９４－３ ９ｇを７９％の収率で得た。

【0135】

３）化合物１９４の製造
化合物１９４－３（９ｇ、０．０２５ｍｏｌ、１ｅｑ）、Ｎ－フェニル－［１，１’－ビフェニル］－４－アミン（Ｎ－ｐｈｅｎｙｌ－［１，１’－ｂｉｐｈｅｎｙｌ］－４－ａｍｉｎｅ）（Ｃ）（６．５ｇ、０．０２６ｍｏｌ、１．０５ｅｑ）、ＮａＯｔ－Ｂｕ（３．７ｇ、０．０３８ｍｏｌ、１．５ｅｑ）、Ｐｄ_２（ｄｂａ）_３（１．１ｇ、０．００１２ｍｏｌ、０．０５ｅｑ）、Ｐ（ｔ－Ｂｕ）_３（０．５ｇ、０．００２４ｍｏｌ、０．１ｅｑ）にトルエン（８０ｍｌ）を入れ、１００℃で８時間攪拌した。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、ＭｇＳＯ_４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１９４ １０ｇを７３％の収率で得た。

【0136】

前記製造例１または２において、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）および（Ｄ）の代わりに、下記表１の中間体Ａ、Ｂ、ＣおよびＤを用いて同様の方法で化合物を合成した。

【0137】

【表1】

【0138】

前記製造例と同様の方法で化合物を製造し、その合成確認結果を表２および表３に示した。表２は^１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３、２００Ｍｚ）の測定値であり、表３はＦＤ－質量分析計（ＦＤ－ＭＳ：Ｆｉｅｌｄ ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ ｍａｓｓ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）の測定値である。

【0139】

【表2】

【0140】

【表3】

【0141】

［実験例］
＜実験例１＞
１）有機発光素子の作製
比較例１
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インジウムチンオキシド（ＩＴＯ）薄膜をトリクロロエチレン、アセトン、エタノール、蒸留水を順次用いて各５分間超音波洗浄を行った後、イソプロパノールに入れて保管した後使用した。次に真空蒸着装備の基板フォルダにＩＴＯ基板を設置し、真空蒸着装備内のセルに下記の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。

【0142】

【化13】

【0143】

次いでチャンバ内の真空度が１０^－６ｔｏｒｒに達するまで排気した後、セルに電流を印加して２－ＴＮＡＴＡを蒸発させて、ＩＴＯ基板上に６００Å厚さの正孔注入層を蒸着した。真空蒸着装備内の他のセルに下記のＮ，Ｎ’－ビス（α－ナフチル）－Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－４，４’－ジアミン（Ｎ，Ｎ’－ｂｉｓ（α－ｎａｐｈｔｈｙｌ）－Ｎ，Ｎ’－ｄｉｐｈｅｎｙｌ－４，４’－ｄｉａｍｉｎｅ：ＮＰＢ）を入れ、セルに電流を印加して蒸発させて正孔注入層上に３００Å厚さの正孔輸送層を蒸着した。

【0144】

【化14】

【0145】

このように正孔注入層および正孔輸送層を形成した後、その上に発光層として以下のような構造の青色発光材料を蒸着した。具体的には、真空蒸着装備内の一方のセルに青色発光ホスト材料であるＨ１を２００Å厚さに真空蒸着させ、その上に青色発光ドーパント材料であるＤ１をホスト材料に対して５％真空蒸着した。

【0146】

【化15】

続いて、電子輸送層として下記構造式Ｅ１の化合物を３００Å厚さに蒸着した。

【0147】

【化16】

電子注入層としてリチウムフルオリド（ｌｉｔｉｕｍ ｆｌｕｏｒｉｄｅ：ＬｉＦ）を１０Å厚さに蒸着し、Ａｌ陰極を１，０００Åの厚さにしてＯＬＥＤ素子を作製した。一方、ＯＬＥＤ素子の作製に必要な全ての有機化合物は、材料別にそれぞれ１０^－８～１０^－６ｔｏｒｒ下で真空昇華精製してＯＬＥＤ作製に使用した。

【0148】

比較例２～７および実施例１～２４
前記比較例１で正孔輸送層の形成時に用いられたＮＰＢの代わりに、下記表４に示す化合物を用いることを除いては、比較例１と同様にして有機電界発光素子を作製した。

【0149】

【化17】

【0150】

２）有機発光素子の評価
前記のように作製された有機電界発光素子に対して、マックサイエンス社のＭ７０００で電界発光（ＥＬ）特性を測定し、その測定結果をもってマックサイエンス社で製造された寿命測定装備（Ｍ６０００）を通じて基準輝度が６０００ｃｄ／ｍ^２のとき、Ｔ_９５を測定した。

【0151】

本発明に従って製造された青色有機発光素子の駆動電圧、発光効率、色座標（ＣＩＥ）、寿命を測定した結果は表４のとおりであった。

【0152】

【表4】

【0153】

前記表４の結果から分かるように、本発明の青色有機発光素子の正孔輸送層材料を用いた有機発光素子は、比較例に比べて駆動電圧が低く、発光効率および寿命が著しく改善されたことが確認できた。

【0154】

前記表４の比較例と本発明の化合物とを比較すると、アリールアミン基を有することは同様であるが、置換基を有するフルオレン基があるという違いがある。置換基を有するフルオレン基の場合、芳香族環のπ－πスタッキング（ｐｉ－ｐｉ ｓｔａｃｋｉｎｇ）を抑制し、これにより有機発光素子の駆動電圧が高くなり、素子特性が低下する現象を防ぐ特性がある。したがって、このような誘導体を用いた本発明の化合物が、向上された正孔輸送特性あるいは安定性を向上させ、駆動、効率、寿命の全ての面で優れた性をもたらすと判断される。

【0155】

＜実験例２＞
１）有機発光素子の作製
比較例８
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インジウムチンオキシド（ＩＴＯ）薄膜をトリクロロエチレン、アセトン、エタノール、蒸留水を順次用いて各５分間超音波洗浄を行った後、イソプロパノールに入れて保管した後使用した。次に真空蒸着装備の基板フォルダにＩＴＯ基板を設置し、真空蒸着装備内のセルに下記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。

【0156】

【化18】

【0157】

次いでチャンバ内の真空度が１０^－６ｔｏｒｒに達するまで排気した後、セルに電流を印加して２－ＴＮＡＴＡを蒸発させて、ＩＴＯ基板上に６００Å厚さの正孔注入層を蒸着した。真空蒸着装備内の他のセルに下記のＮ，Ｎ’－ビス（α－ナフチル）－Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－４，４’－ジアミン（Ｎ，Ｎ’－ｂｉｓ（α－ｎａｐｈｔｈｙｌ）－Ｎ，Ｎ’－ｄｉｐｈｅｎｙｌ－４，４’－ｄｉａｍｉｎｅ：ＮＰＢ）を入れ、セルに電流を印加して蒸発させて正孔注入層上に３００Å厚さの正孔輸送層を蒸着した。

【0158】

【化19】

【0159】

このように正孔注入層および正孔輸送層を形成した後、その上に発光層として次のような構造の青色発光材料を蒸着させた。具体的には、真空蒸着装備内の一方のセルに青色発光ホスト材料であるＨ１を２００Å厚さに真空蒸着させ、その上に青色発光ドーパント材料であるＤ１をホスト材料に対して５％真空蒸着した。

【0160】

【化20】

【0161】

続いて、電子輸送層として下記構造式Ｅ１の化合物を３００Å厚さに蒸着した。

【0162】

【化21】

【0163】

電子注入層としてリチウムフルオリド（ｌｉｔｉｕｍ ｆｌｕｏｒｉｄｅ：ＬｉＦ）を１０Å厚さに蒸着し、Ａｌ陰極を１，０００Åの厚さにしてＯＬＥＤ素子を作製した。一方、ＯＬＥＤ素子の作製に必要な全ての有機化合物は、材料別にそれぞれ１０^－８～１０^－６ｔｏｒｒ下で真空昇華精製してＯＬＥＤ作製に使用した。

【0164】

比較例９～１４および実施例２５～４８
前記比較例８において正孔輸送層ＮＰＢの厚さを２５０Åに形成した後、前記正孔輸送層の上部に下記表５に示される化合物で厚さ５０Åの電子阻止層を形成したことを除いては、前記比較例８と同様にして有機電界発光素子を作製した。

【0165】

【化22】

【0166】

２）有機発光素子の評価
前記のように作製された有機電界発光素子に対して、マックサイエンス社のＭ７０００で電界発光（ＥＬ）特性を測定し、その測定結果をもってマックサイエンス社で製造された寿命測定装備（Ｍ６０００）を通じて基準輝度が６０００ｃｄ／ｍ^２のとき、Ｔ_９５を測定した。

【0167】

本発明により製造された青色有機発光素子の駆動電圧、発光効率、色座標（ＣＩＥ）、寿命を測定した結果は、下記表５のとおりであった。

【0168】

【表5】

【0169】

前記表５の結果から分かるように、本発明の青色有機発光素子の電子阻止層材料を用いた有機発光素子は、比較例に比べて駆動電圧が低く、発光効率および寿命が著しく改善された。

【0170】

前者の場合、発光層で結合されず、正孔輸送層を通り過ぎて陽極に行くと、ＯＬＥＤ素子の効率および寿命が減少する現象が発生する。このような現象を防ぐために高いＬＵＭＯレベルを有する化合物を電子阻止層として用いることになると、発光層を通って陽極へ行こうとする電子が電子阻止層のエネルギー障壁に遮られることになる。したがって、正孔と電子がエキシトンを形成する確率が高くなり、発光層から光で放出される可能性が高くなり、本発明の化合物が駆動、効率、寿命の全ての面で優れていると判断される。

【0171】

特に、本願化学式１の化合物に対してアミン誘導体を正孔輸送層として使用した場合、アミンの非共有電子対が正孔の流れをよくし、正孔輸送層の正孔伝達能力を向上させることができ、電子阻止層として使用された場合、正孔輸送層に侵入した電子が原因で発生する正孔輸送物質の劣化を抑制することができ、またホール（ｈｏｌｅ）特性を強化した置換基とアミン部位が結合することにより、アミン誘導体の平面性およびガラス転移温度を高めて化合物の熱的安定性が高くなることが確認できた。

【0172】

また、バンドギャップ（ｂａｎｄ ｇａｐ）およびＴ１値（三重項状態（Ｔｒｉｐｌｅ ｓｔａｔｅ）のエネルギー準位値）の調節を通じて正孔伝達能力が向上し、分子の安定性も高くなるため、素子の駆動電圧を下げ、光効率を向上させ、化合物の熱的安定性によって素子の寿命特性を向上させることが確認できた。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【国際調査報告】