(57)【要約】      （修正有）【課題】有機発光素子の有機層に使用され、高効率及び長寿命の有機発光素子を実現することができる有機発光化合物及びこれを含む有機発光素子の提供。【解決手段】互いに同一又は異なっており、それぞれ独立して、置換もしくは非置換の炭素数６〜５０の芳香族炭化水素環であるか、または置換もしくは非置換の炭素数２〜５０のヘテロ芳香環であるＱ１〜Ｑ３を特定位置にてリンカーＹ、Ｘ（リンカーＹは、Ｎ−Ｒ１、ＣＲ２Ｒ３、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ及びＳｉＲ４Ｒ５から選択されるいずれか１つであり、複数のＹは、互いに同一又は異なっており、Ｘは、Ｂ、Ｐ、及びＰ＝Ｏから選択されるいずれか１つである）にて連結した有機発光化合物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記化学式Ａ−１または化学式Ａ−２で表される有機発光化合物であって、
【化１】
2020083896.tif 000091
［化Ａ−１］
【化２】
2020083896.tif 000092
前記化学式Ａ−１及び化学式Ａ−２において、
Ｑ１〜Ｑ３は、互いに同一又は異なっており、それぞれ独立して、置換もしくは非置換の炭素数６〜５０の芳香族炭化水素環であるか、または置換もしくは非置換の炭素数２〜５０のヘテロ芳香環であり、
リンカーＹは、Ｎ−Ｒ１、ＣＲ２Ｒ３、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ及びＳｉＲ４Ｒ５から選択されるいずれか１つであり（複数のＹは、互いに同一又は異なっている）、Ｘは、Ｂ、Ｐ、及びＰ＝Ｏから選択されるいずれか１つであり、
前記Ｒ１〜Ｒ５は、互いに同一又は異なっており、それぞれ独立して、水素、重水素、置換もしくは非置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６〜５０のアリール基、置換もしくは非置換の炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換もしくは非置換の炭素数２〜５０のヘテロアリール基、置換もしくは非置換の炭素数１〜３０のアルコキシ基、置換もしくは非置換の炭素数６〜３０のアリールオキシ基、置換もしくは非置換の炭素数１〜３０のアルキルチオキシ基、置換もしくは非置換の炭素数５〜３０のアリールチオキシ基、置換もしくは非置換の炭素数１〜３０のアルキルアミン基、置換もしくは非置換の炭素数５〜３０のアリールアミン基、置換もしくは非置換の炭素数１〜３０のアルキルシリル基、置換もしくは非置換の炭素数５〜３０のアリールシリル基、ニトロ基、シアノ基、及びハロゲン基から選択されるいずれか１つであり、
前記Ｒ１〜Ｒ５は、それぞれ、前記Ｑ１、Ｑ２又はＱ３環と結合して脂環族または芳香族の単環もしくは多環を任意に形成することができ、
前記Ｒ２とＲ３及びＲ３とＲ４は、それぞれ、互いに連結されて脂環族または芳香族の単環もしくは多環を任意に形成することができる、前記Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、ＸおよびＹは、それぞれ、化学式Ａ−１の定義と同一である有機発光化合物。
【請求項２】
前記化学式Ａ−１または化学式Ａ−２は、下記化学式Ａ−３または化学式Ａ−４のいずれか１つで表される、請求項１に記載の有機発光化合物であって、
【化３】
2020083896.tif 000093
【化４】
2020083896.tif 000094
前記化学式Ａ−３及び化学式Ａ−４において、
Ｚは、ＣＲまたはＮであり、Ｚ及び置換基Ｒは、互いに同一又は異なっており、それぞれ独立して、水素、重水素、置換もしくは非置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６〜５０のアリール基、置換もしくは非置換の炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換もしくは非置換の炭素数２〜５０のヘテロアリール基、置換もしくは非置換の炭素数１〜３０のアルコキシ基、置換もしくは非置換の炭素数６〜３０のアリールオキシ基、置換もしくは非置換の炭素数１〜３０のアルキルチオキシ基、置換もしくは非置換の炭素数５〜３０のアリールチオキシ基、置換もしくは非置換の炭素数１〜３０のアルキルアミン基、置換もしくは非置換の炭素数５〜３０のアリールアミン基、置換もしくは非置換の炭素数１〜３０のアルキルシリル基、置換もしくは非置換の炭素数５〜３０のアリールシリル基、ニトロ基、シアノ基、及びハロゲン基から選択されるいずれか１つであり、
前記複数の置換基Ｒは、互いに結合するか、または隣接する置換基と連結されて脂環族、芳香族の単環もしくは多環を形成することができ、前記形成された脂環族、芳香族の単環もしくは多環の炭素原子は、Ｎ、Ｓ及びＯから選択されるいずれか１つ以上のヘテロ原子で置換されてもよく、
Ｘ及びＹは、それぞれ、前記化学式Ａ−１及び化学式Ａ−２での定義と同一であり、前記化学式Ａ−４において、Ｘ、Ｙ及びＺは、前記化学式Ａ−３での定義と同一であることを特徴とする有機発光化合物。
【請求項３】
前記化学式Ａ−１または化学式Ａ−２は、下記化学式Ａ−５〜化学式Ａ−６のいずれか１つで表される、請求項１に記載の有機発光化合物であって、
【化５】
2020083896.tif 000095
【化６】
2020083896.tif 000096
前記化学式Ａ−５及び化学式Ａ−６において、
Ｚは、ＣＲまたはＮであり、Ｚ及び置換基Ｒは、互いに同一又はでも異なっており、それぞれ独立して、水素、重水素、置換もしくは非置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６〜５０のアリール基、置換もしくは非置換の炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換もしくは非置換の炭素数２〜５０のヘテロアリール基、置換もしくは非置換の炭素数１〜３０のアルコキシ基、置換もしくは非置換の炭素数６〜３０のアリールオキシ基、置換もしくは非置換の炭素数１〜３０のアルキルチオキシ基、置換もしくは非置換の炭素数５〜３０のアリールチオキシ基、置換もしくは非置換の炭素数１〜３０のアルキルアミン基、置換もしくは非置換の炭素数５〜３０のアリールアミン基、置換もしくは非置換の炭素数１〜３０のアルキルシリル基、置換もしくは非置換の炭素数５〜３０のアリールシリル基、ニトロ基、シアノ基、及びハロゲン基から選択されるいずれか１つであり、
前記置換基Ｒは、互いに結合するか、または隣接する置換基と連結されて脂環族、芳香族の単環もしくは多環を形成することができ、前記形成された脂環族、芳香族の単環もしくは多環の炭素原子は、Ｎ、Ｓ及びＯから選択されるいずれか１つ以上のヘテロ原子で置換されてもよく、
Ｘ及びＹは、それぞれ、前記化学式Ａ−１及び化学式Ａ−２での定義と同一であることを特徴とする有機発光化合物。
【請求項４】
前記化学式Ａ−１または化学式Ａ−２は、下記化合物１〜化合物１７６から選択されるいずれか１つであることを特徴とする、請求項１に記載の有機発光化合物。
【化７】
2020083896.tif 000097
【化８】
2020083896.tif 000098
【化９】
2020083896.tif 000099
【化１０】
2020083896.tif 000100
【化１１】
2020083896.tif 000101
【化１２】
2020083896.tif 000102
【化１３】
2020083896.tif 000103
【化１４】
2020083896.tif 000104
【請求項５】
第１電極、前記第１電極に対向する第２電極、及び前記第１電極と第２電極との間に介在する１層以上の有機層を含み、
前記有機層の少なくとも１層が、請求項１に記載の化学式Ａ−１または化学式Ａ−２で表される化合物を１種以上含む、有機発光素子。
【請求項６】
前記有機層は、電子注入層、電子輸送層、正孔注入層、正孔輸送層、電子阻止層、正孔阻止層及び発光層のうちの１層以上を含む有機発光素子であって、
前記有機層のうちの少なくとも１層が、前記化学式Ａ−１または化学式Ａ−２で表される有機発光化合物を含むことを特徴とする、請求項５に記載の有機発光素子。
【請求項７】
前記発光層は、下記化学式Ｃで表されるアントラセン誘導体をホスト化合物として含むことを特徴とする、請求項６に記載の有機発光素子であって、
【化１５】
2020083896.tif 000105
前記化学式Ｃにおいて、
Ｒ２１〜Ｒ２８は、それぞれ、同一又は異なっており、前記請求項１に記載の化学式Ａ−１または化学式Ａ−２のＲ１〜Ｒ４で定義されたものと同一であり、
Ａｒ９及びＡｒ１０は、それぞれ、互いに同一又は異なっており、互いに独立して、水素、重水素、置換もしくは非置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６〜５０のアリール基、置換もしくは非置換の炭素数２〜３０のアルケニル基、置換もしくは非置換の炭素数２〜２０のアルキニル基、置換もしくは非置換の炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換もしくは非置換の炭素数５〜３０のシクロアルケニル基、置換もしくは非置換の炭素数２〜５０のヘテロアリール基、置換もしくは非置換の炭素数２〜３０のヘテロシクロアルキル基、置換もしくは非置換の炭素数１〜３０のアルコキシ基、置換もしくは非置換の炭素数６〜３０のアリールオキシ基、置換もしくは非置換の炭素数１〜３０のアルキルチオキシ基、置換もしくは非置換の炭素数６〜３０のアリールチオキシ基、置換もしくは非置換の炭素数１〜３０のアルキルアミン基、置換もしくは非置換の炭素数６〜３０のアリールアミン基、置換もしくは非置換の炭素数１〜３０のアルキルシリル基、及び置換もしくは非置換の炭素数６〜３０のアリールシリル基から選択されるいずれか１つであり、
Ｌ１３は、単結合であるか、または置換もしくは非置換の炭素数６〜２０のアリーレン基、または置換もしくは非置換の炭素数２〜２０のヘテロアリーレン基から選択されるいずれか１つであり、
ｋは、１〜３の整数であり、前記ｋが２以上である場合に、それぞれのＬ１３は互いに同一又は異なっている有機発光素子。
【請求項８】
前記化学式ＣのＡｒ９は、下記化学式Ｃ−１で表される置換基であることを特徴とする、請求項７に記載の有機発光素子であって、
【化１６】
2020083896.tif 000106
前記化学式Ｃ−１において、
Ｒ３１〜Ｒ３５は、それぞれ、同一又は異なっており、前記請求項１に記載の化学式Ａ−１または化学式Ａ−２のＲ１〜Ｒ４で定義されたものと同一であり、互いに隣接する置換基と結合して飽和あるいは不飽和環を形成することができる有機発光素子。
【請求項９】
前記化学式ＣのＬ１３は、単結合であるか、または置換もしくは非置換の炭素数６〜２０のアリーレン基であることを特徴とする、請求項７に記載の有機発光素子。
【請求項１０】
前記化学式Ｃは、下記化学式Ｃ１〜化学式Ｃ４８から選択されるいずれか１つであることを特徴とする、請求項７に記載の有機発光素子。
【化１７】
2020083896.tif 000107
【化１８】
2020083896.tif 000108
【化１９】
2020083896.tif 000109
【請求項１１】
前記正孔輸送層及び電子阻止層は、それぞれ、下記化学式Ｄで表される化合物を含むことを特徴とする、請求項６に記載の有機発光素子であって、
【化２０】
2020083896.tif 000110
前記化学式Ｄにおいて、
Ｒ４１〜Ｒ４３は、互いに同一又は異なっており、それぞれ独立して、水素、重水素、置換もしくは非置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６〜５０のアリール基、置換もしくは非置換の炭素数７〜５０のアリールアルキル基、置換もしくは非置換の炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換もしくは非置換の炭素数１〜３０のアルキルシリル基、置換もしくは非置換の炭素数６〜３０のアリールシリル基、及びハロゲン基から選択されるいずれか１つであり、
Ｌ３１〜Ｌ３４は、互いに同一又は異なっており、それぞれ独立して、単結合、置換もしくは非置換の炭素数６〜５０のアリーレン基、及び置換もしくは非置換の炭素数２〜５０のヘテロアリーレン基から選択されるいずれか１つであり、
Ａｒ３１〜Ａｒ３４は、互いに同一又は異なっており、それぞれ独立して、置換もしくは非置換の炭素数６〜５０のアリール基、及び置換もしくは非置換の炭素数２〜５０のヘテロアリール基から選択されるいずれか１つであり、
ｎは、０〜４の整数であり、ｎが２以上である場合に、Ｒ４３を含むそれぞれの芳香族環は互いに同一又は異なっており、
ｍ１〜ｍ３は、０〜４の整数であり、ｍ１およびｍ３がそれぞれ２以上である場合に、それぞれのＲ４１、Ｒ４２、またはＲ４３は互いに同一又は異なっており、
Ｒ４１〜Ｒ４３が結合されていない芳香族環の炭素原子は、水素または重水素と結合する有機発光素子。
【請求項１２】
前記Ａｒ３１〜Ａｒ３４のうちの少なくとも１つは、下記化学式Ｅで表される置換基であることを特徴とする、請求項１１に記載の有機発光素子であって、
【化２１】
2020083896.tif 000111
前記化学式Ｅにおいて、
Ｒ５１〜Ｒ５４は、互いに同一又は異なっており、それぞれ独立して、水素、重水素、置換もしくは非置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６〜５０のアリール基、置換もしくは非置換の炭素数２〜３０のアルケニル基、置換もしくは非置換の炭素数２〜２０のアルキニル基、置換もしくは非置換の炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換もしくは非置換の炭素数５〜３０のシクロアルケニル基、置換もしくは非置換の炭素数２〜５０のヘテロアリール基、置換もしくは非置換の炭素数２〜３０のヘテロシクロアルキル基、置換もしくは非置換の炭素数１〜３０のアルコキシ基、置換もしくは非置換の炭素数６〜３０のアリールオキシ基、置換もしくは非置換の炭素数１〜３０のアルキルチオキシ基、置換もしくは非置換の炭素数５〜３０のアリールチオキシ基、置換もしくは非置換の炭素数１〜３０のアルキルアミン基、置換もしくは非置換の炭素数５〜３０のアリールアミン基、置換もしくは非置換の炭素数１〜３０のアルキルシリル基、置換もしくは非置換の炭素数５〜３０のアリールシリル基、ニトロ基、シアノ基、及びハロゲン基から選択されるいずれか１つであり、これらはそれぞれ互いに結合して環を形成することができ、
Ｙは、炭素原子または窒素原子であり、Ｚは、炭素原子、酸素原子、硫黄原子または窒素原子であり、
Ａｒ３５〜Ａｒ３７は、互いに同一又は異なっており、それぞれ独立して、置換もしくは非置換の炭素数５〜５０のアリール基、及び置換もしくは非置換の炭素数３〜５０のヘテロアリール基から選択されるいずれか１つであり、
Ｚが酸素原子または硫黄原子である場合、Ａｒ３７は存在せず、Ｙ及びＺが窒素原子である場合、Ａｒ３５、Ａｒ３６及びＡｒ３７のいずれか１つのみが存在し、Ｙが窒素原子及びＺが炭素原子である場合、Ａｒ３６は存在せず、
ただし、Ｒ５１〜Ｒ５４及びＡｒ３５〜Ａｒ３７のうち１つは、前記化学式Ｄでの連結基Ｌ３１〜Ｌ３４のうちの１つと結合した単結合である有機発光素子。
【請求項１３】
前記化学式Ｄは、下記化学式Ｄ１〜化学式Ｄ７９から選択されるいずれか１つであることを特徴とする、請求項１１に記載の有機発光素子。
【化２２】
2020083896.tif 000112
【化２３】
2020083896.tif 000113
【化２４】
2020083896.tif 000114
【化２５】
2020083896.tif 000115
【化２６】
2020083896.tif 000116
【請求項１４】
前記化学式Ｄは、下記化学式Ｄ１０１〜化学式Ｄ１４５から選択されるいずれか１つであることを特徴とする、請求項１１に記載の有機発光素子。
【化２７】
2020083896.tif 000117
【化２８】
2020083896.tif 000118
【化２９】
2020083896.tif 000119
【請求項１５】
前記正孔輸送層及び電子阻止層は、それぞれ、下記化学式Ｆで表される化合物を含むことを特徴とする、請求項６に記載の有機発光素子であって、
【化３０】
2020083896.tif 000120
前記化学式Ｆにおいて、
Ｒ６１〜Ｒ６３は、互いに同一又は異なっており、それぞれ独立して、水素、重水素、置換もしくは非置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６〜５０のアリール基、置換もしくは非置換の炭素数２〜３０のアルケニル基、置換もしくは非置換の炭素数２〜２０のアルキニル基、置換もしくは非置換の炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換もしくは非置換の炭素数５〜３０のシクロアルケニル基、置換もしくは非置換の炭素数２〜５０のヘテロアリール基、置換もしくは非置換の炭素数２〜３０のヘテロシクロアルキル基、置換もしくは非置換の炭素数１〜３０のアルコキシ基、置換もしくは非置換の炭素数６〜３０のアリールオキシ基、置換もしくは非置換の炭素数１〜３０のアルキルチオキシ基、置換もしくは非置換の炭素数６〜３０のアリールチオキシ基、置換もしくは非置換の炭素数１〜３０のアルキルアミン基、置換もしくは非置換の炭素数６〜３０のアリールアミン基、置換もしくは非置換の炭素数１〜３０のアルキルシリル基、置換もしくは非置換の炭素数６〜３０のアリールシリル基、置換もしくは非置換の炭素数１〜３０のアルキルゲルマニウム基、置換もしくは非置換の炭素数１〜３０のアリールゲルマニウム基、シアノ基、ニトロ基、及びハロゲン基から選択されるいずれか１つであり、
Ａｒ５１〜Ａｒ５４は、互いに同一又は異なっており、それぞれ独立して、置換もしくは非置換の炭素数６〜４０のアリール基、または置換もしくは非置換の炭素数２〜３０のヘテロアリール基である有機発光素子。
【請求項１６】
前記化学式Ｆは、下記化学式Ｆ１〜化学式Ｆ３３から選択されるいずれか１つであることを特徴とする、請求項１５に記載の有機発光素子。
【化３１】
2020083896.tif 000121
【化３２】
2020083896.tif 000122
【化３３】
2020083896.tif 000123
【請求項１７】
前記それぞれの層から選択された１つ以上の層は、堆積（蒸着）工程または溶液工程によって形成されることを特徴とする、請求項６に記載の有機発光素子。
【請求項１８】
前記有機発光素子は、平板ディスプレイ装置、フレキシブルディスプレイ装置、単色又は白色の平板照明装置（照明システム）及び単色又は白色のフレキシブル照明装置から選択されるいずれか１つに使用されることを特徴とする、請求項５に記載の有機発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多環芳香族誘導体化合物、及びこれを用いて発光効率が向上した高効率で長寿命の有機発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機発光素子は、電子注入電極（カソード電極）から注入された電子（ｅｌｅｃｔｒｏｎ）と、正孔注入電極（アノード電極）から注入された正孔（ｈｏｌｅ）とが発光層で結合してエキシトン（ｅｘｃｉｔｏｎ）を形成し、そのエキシトンがエネルギーを放出しながら発光する自発光型素子であり、このような有機発光素子は、低い駆動電圧、高い輝度、広い視野角及び短い応答速度を有し、フルカラーの平板発光ディスプレイに適用可能であるという利点から、次世代光源として脚光を浴びている。
【０００３】
このような有機発光素子の特徴は、素子内の有機層の構造を最適化することによって成され、有機層をなす物質である正孔注入物質、正孔輸送物質、発光物質、電子輸送物質、電子注入物質、電子阻止物質などの安定かつ効率的な材料によって支えられているが、依然として、安定かつ効率的な有機発光素子用の有機層の構造及び材料の開発には、さらなる研究が必要であるのが現状である。
【０００４】
このように、有機発光素子の発光特性を改善できる素子の構造、及びこれを支える新たな材料に関する開発が継続して要求されているのが現状である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、本発明は、有機発光素子の有機層に使用され、高効率及び長寿命の有機発光素子を実現することができる有機発光化合物及びこれを含む有機発光素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、上記課題を解決するために、下記化学式Ａ−１または化学式Ａ−２で表される有機発光化合物を提供する。
【０００７】
【化１】
2020083896.tif 000002
【化２】
2020083896.tif 000003
【０００８】
前記化学式Ａ−１および化学式Ａ−２のより具体的な構造、およびＱ１〜Ｑ３、Ｘ、及びＹについての定義、そして、化学式Ａ−１と化学式Ａ−２で実現される本発明に係る多環芳香族化合物の具体例については後述する。
【０００９】
また、本発明のさらなる態様は、第１電極、第１電極に対向する第２電極、及び第１電極と第２電極との間に介在する有機層を含み、前記有機層が前記化学式Ａ−１と化学式Ａ−２で実現される具体的な多環芳香族化合物を１種以上含む有機発光素子を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る多環芳香族誘導体化合物は、素子内の有機層の少なくとも１つに使用されて高効率及び長寿命の有機発光素子を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
【００１２】
本発明は、有機発光素子に含まれ、化学式Ａ−１または化学式Ａ−２で表される多環芳香族誘導体化合物に関する。
【００１３】
【化３】
2020083896.tif 000004
【化４】
2020083896.tif 000005
【００１４】
前記化学式Ａ−１及び化学式Ａ−２において、
Ｑ１〜Ｑ３は、互いに同一又は異なっており、それぞれ独立して、置換もしくは非置換の炭素数６〜５０の芳香族炭化水素環である、または置換もしくは非置換の炭素数２〜５０のヘテロ芳香環である。
【００１５】
連結基（リンカー）Ｙは、互いに同一又は異なっており、Ｎ−Ｒ１、ＣＲ２Ｒ３、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ及びＳｉＲ４Ｒ５から選択されるいずれか１つである。
【００１６】
Ｘは、Ｂ、Ｐ、及びＰ＝Ｏから選択されるいずれか１つであり、本発明の好ましい実施例によれば、Ｂであってもよく、構造的にホウ素（Ｂ）を含む多環芳香族誘導体化合物を通じて高効率及び長寿命の有機発光素子を実現できることを特徴とする。
【００１７】
前記Ｒ１〜Ｒ５は、互いに同一又は異なっており、それぞれ独立して、水素、重水素、置換もしくは非置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６〜５０のアリール基、置換もしくは非置換の炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換もしくは非置換の炭素数２〜５０のヘテロアリール基、置換もしくは非置換の炭素数１〜３０のアルコキシ基、置換もしくは非置換の炭素数６〜３０のアリールオキシ基、置換もしくは非置換の炭素数１〜３０のアルキルチオキシ基、置換もしくは非置換の炭素数５〜３０のアリールチオキシ基、置換もしくは非置換の炭素数１〜３０のアルキルアミン基、置換もしくは非置換の炭素数５〜３０のアリールアミン基、置換もしくは非置換の炭素数１〜３０のアルキルシリル基、置換もしくは非置換の炭素数５〜３０のアリールシリル基、ニトロ基、シアノ基、及びハロゲン基から選択されるいずれか１つであってそれぞれ、前記Ｑ１〜Ｑ３環と結合して脂環族または芳香族の単環もしくは多環を形成する場合、Ｒ２とＲ３及びＲ3とＲ4（Ｒ４とＲ５）は、それぞれ、互いに連結されて脂環族または芳香族の単環もしくは多環をさらに形成する。前記Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、ＸおよびＹは化学式Ａ−１で示される。
【００１８】
化学式Ａ−１および化学式Ａ−２の多環芳香族化合物は、有機発光素子に使用することができ、発光素子の高効率及び長寿命を実現することができる。
【００１９】
本発明の一実施形態によれば、化学式Ａ−１または化学式Ａ−２の多環芳香族化合物は、下記化学式Ａ−３、化学式Ａ−４、化学式Ａ−５もしくは化学式Ａ−６で表わされる骨格構造を有し、様々な多環芳香族骨格構造を形成することができ、これを用いて、有機発光素子の様々な有機物層が所望の条件を満たすことで、高効率及び長寿命の有機発光素子を実現することができる。
【００２０】
【化５】
2020083896.tif 000006
【化６】
2020083896.tif 000007
【００２１】
前記化学式Ａ−３〜化学式Ａ−６において、
各Ｚは、それぞれ独立してＣＲまたはＮであり、置換基Ｒは互いに同一又は異なっており、水素、重水素、置換もしくは非置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６〜５０のアリール基、置換もしくは非置換の炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換もしくは非置換の炭素数２〜５０のヘテロアリール基、置換もしくは非置換の炭素数１〜３０のアルコキシ基、置換もしくは非置換の炭素数６〜３０のアリールオキシ基、置換もしくは非置換の炭素数１〜３０のアルキルチオキシ基、置換もしくは非置換の炭素数５〜３０のアリールチオキシ基、置換もしくは非置換の炭素数１〜３０のアルキルアミン基、置換もしくは非置換の炭素数５〜３０のアリールアミン基、置換もしくは非置換の炭素数１〜３０のアルキルシリル基、置換もしくは非置換の炭素数５〜３０のアリールシリル基、ニトロ基、シアノ基、及びハロゲン基から選択されるいずれか１つである。
【００２２】
置換基Ｒは、互いに結合するか、または隣接する置換基と連結されて脂環族、芳香族の単環もしくは多環を形成することができ、前記形成された脂環族、芳香族の単環もしくは多環の炭素原子は、Ｎ、Ｓ及びＯから選択されるいずれか１つ以上のヘテロ原子で置換されてもよく、Ｘ及びＹは、それぞれ、化学式Ａ−１及び化学式Ａ−２での定義と同一であり、化学式Ａ−４においてＸ、ＹおよびＺは、それぞれ化学式Ａ−３での定義と同一であり、化学式Ａ−５においてＸ、ＹおよびＺは、それぞれ化学式Ａ−３での定義と同一であり、化学式Ａ−６においてＸ、ＹおよびＺは、それぞれＡ−３での定義と同一である。
【００２３】
前記骨格構造の使用により、有機発光素子の様々な有機層の望ましい要件を満たし、発光素子の高効率及び長寿命を実現することができる。
【００２４】
一方、本発明において、「置換」もしくは同定義の「非置換」という用語は、Ｑ１〜Ｑ３、Ｒ及びＲ１〜Ｒ５などがそれぞれ、重水素、シアノ基、ハロゲン基、ヒドロキシ基、ニトロ基、炭素数１〜２４のアルキル基、炭素数３〜２４のシクロアルキル基、炭素数１〜２４のハロゲン化されたアルキル基、炭素数１〜２４のアルケニル基、炭素数１〜２４のアルキニル基、炭素数１〜２４のヘテロアルキル基、炭素数１〜２４のヘテロシクロアルキル基、炭素数６〜２４のアリール基、炭素数６〜２４のアリールアルキル基、炭素数２〜２４のヘテロアリール基、炭素数２〜２４のヘテロアリールアルキル基、炭素数１〜２４のアルコキシ基、炭素数１〜２４のアルキルアミノ基、炭素数１〜２４のアリールアミノ基、炭素数１〜２４のヘテロアリールアミノ基、炭素数１〜２４のアルキルシリル基、炭素数１〜２４のアリールシリル基、炭素数１〜２４のアリールオキシ基からなる群から選択された１つ以上の置換基で置換されるか、それらの組み合わせ、または置換基も有しないことを意味する。
また、前記「置換もしくは非置換の炭素数１〜１０のアルキル基」、「置換もしくは非置換の炭素数６〜３０のアリール基」などにおいての前記アルキル基またはアリール基の炭素数は、前記置換基が置換された部分を考慮せずに非置換のものと見なしたときのアルキル部分またはアリール部分を構成する全炭素数を意味する。例えば、パラ位にブチル基が置換されたフェニル基は、炭素数４のブチル基で置換された炭素数６のアリール基に該当することを意味する。
【００２５】
また、本発明において、「隣接する置換基と互いに結合して環を形成する」という意味は、隣接する基と互いに結合して置換もしくは非置換の脂環族、芳香族環を形成できることを意味し、「隣接する置換基」という用語は、当該置換基が置換された原子と直接連結された原子に置換された置換基、当該置換基と立体構造的に最も近く位置した置換基、または当該置換基が置換された原子に置換された他の置換基を意味することができる。例えば、ベンゼン環においてオルト（ｏｒｔｈｏ）位に置換された２つの置換基、及び脂肪族環において同一炭素に置換された２個の置換基は、互いに「隣接」しているとして解釈され得る。
【００２６】
本発明において、アルキル基は、直鎖または分岐鎖であってもよく、炭素数は、特に限定されないが、１〜２０であることが好ましい。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、シクロペンチルメチル基、シクロヘキシルメチル基、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、これらに限定されない。
【００２７】
本発明において、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く、具体的には、ビニル基、１−プロペニル基、イソプロペニル基、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。
【００２８】
本発明において、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く、エチニル（ｅｔｈｙｎｙｌ）、２−プロピニル（２−ｐｒｏｐｙｎｙｌ）などが挙げられるが、これに限定されるものではない。
【００２９】
本発明において、シクロアルキル基は、単環または多環を含み、１つ以上の他の置換基によってさらに置換されてもよい。「多環」という用語は、シクロアルキル基が１つ以上の他の環基と直接連結または縮合された基を意味する。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。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、これに限定されない。
【００３０】
本発明において、ヘテロシクロアルキル基は、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、ＮまたはＳｉなどのヘテロ原子によって割り込みされた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。「多環」という用語は、ヘテロシクロアルキル基が１つ以上の他の環基と直接連結または縮合された基を意味する。他の環基とは、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。
【００３１】
本発明において、アリール基は、単環式または多環式であってもよく、単環式アリール基の例としては、フェニル基、ビフェニル基、テルフェニル基、スチルベン基などがあり、多環式アリール基の例としては、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、テトラセニル基、クリセニル基、フルオレニル基、アセナフタセニル基、トリフェニレン基、フルオランテン基などがあるが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではない。
【００３２】
本発明において、ヘテロアリール基は、１つまたは複数のヘテロ原子によって割り込みされたヘテロ環基であって、その例としては、チオフェン基、フラン基、ピロール基、イミダゾール基、チアゾール基、オキサゾール基、オキサジアゾール基、トリアゾール基、ピリジル基、ビピリジル基、ピリミジル基、トリアジン基、トリアゾール基、アクリジル基、ピリダジン基、ピラジニル基、キノリニル基、キナゾリン基、キノキサリニル基、フタラジニル基、ピリドピリミジニル基、ピリドピラジニル基、ピラジノピラジニル基、イソキノリン基、インドール基、カルバゾール基、ベンゾオキサゾール基、ベンゾイミダゾール基、ベンゾチアゾール基、ベンゾカルバゾール基、ベンゾチオフェン基、ジベンゾチオフェン基、ベンゾフラニル基、ジベンゾフラニル基、フェナントロリン基、チアゾリル基、イソオキサゾリル基、オキサジアゾリル基、チアジアゾリル基、ベンゾチアゾリル基、フェノチアジニル基などがあるが、これらに限定されるものではない。
【００３３】
本発明において、アルコキシ基は、具体的には、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソブチルオキシ、ｓｅｃ−ブチルオキシ、ペンチルオキシ、ｉｓｏ−アミルオキシ、ヘキシルオキシなどであってもよいが、これらに限定されるものではない。
【００３４】
本発明において、シリル基は、アルキルで置換されたシリル基、またはアリールで置換されたシリル基を意味するものであって、シリル基の具体的な例としては、トリメチルシリル、トリエチルシリル、トリフェニルシリル、トリメトキシシリル、ジメトキシフェニルシリル、ジフェニルメチルシリル、ジフェニルビニルシリル、メチルシクロブチルシリル、ジメチルフリルシリルなどが挙げられる。
【００３５】
本発明において、アミン基は、−ＮＨ２、アルキルアミン基、アリールアミン基などであってもよく、アリールアミン基は、アリールで置換されたアミンを意味し、アルキルアミン基は、アルキルで置換されたアミンを意味するものであり、アリールアミン基の例としては、置換もしくは非置換のモノアリールアミン基、置換もしくは非置換のジアリールアミン基、または置換もしくは非置換のトリアリールアミン基があり、前記アリールアミン基中のアリール基は、単環式アリール基であってもよく、多環式アリール基であってもよく、前記アリール基２以上を含むアリールアミン基は、単環式アリール基、多環式アリール基、または単環式アリール基と多環式アリール基を同時に含むことができる。また、前記アリールアミン基中のアリール基は、上記のアリール基の例示から選択されてもよい。
【００３６】
本発明において、アリールオキシ基、アリールチオキシ基中のアリール基は、上記の例示と同一であり、アリールオキシ基の具体例には、フェノキシ基、ｐ−トリルオキシ基、ｍ−トリルオキシ基、３，５−ジメチル−フェノキシ基、２，４，６−トリメチルフェノキシ基、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノキシ基、３−ビフェニルオキシ基、４−ビフェニルオキシ基、１−ナフチルオキシ基、２−ナフチルオキシ基、４−メチル−１−ナフチルオキシ基、５−メチル−２−ナフチルオキシ基、１−アントリルオキシ基、２−アントリルオキシ基、９−アントリルオキシ基、１−フェナントリルオキシ基、３−フェナントリルオキシ基、９−フェナントリルオキシ基などがあり、アリールチオキシ基としては、フェニルチオキシ基、２−メチルフェニルチオキシ基、４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニルチオキシ基などがあるが、これに限定されるものではない。
【００３７】
本発明において、ハロゲン基の例としては、フッ素、塩素、臭素またはヨウ素がある。
【００３８】
より具体的には、本発明に係る化学式Ａ−１または化学式Ａ−２で表される多環芳香族誘導体化合物は、下記化合物１〜化合物１７６から選択されるいずれか１つであってもよく、これを通じて、具体的な置換基は、化合物１〜化合物１７６にみられるが、これによって本発明に係る化学式Ａ−１または化学式Ａ−２の範囲が限定されるものではない。
【００３９】
【化７】
2020083896.tif 000008
【００４０】
【化８】
2020083896.tif 000009
【００４１】
【化９】
2020083896.tif 000010
【００４２】
【化１０】
2020083896.tif 000011
【００４３】
【化１１】
2020083896.tif 000012
【００４４】
【化１２】
2020083896.tif 000013
【００４５】
【化１３】
2020083896.tif 000014
【００４６】
【化１４】
2020083896.tif 000015
【００４７】
多環芳香族構造を形成するために、Ｂ、Ｐ、またはＰ＝Ｏを含む置換基を導入すると、置換基の固有の特性を有する有機発光材料を合成することができ、例えば、有機発光素子の製造時に使用される正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、電子阻止層、正孔阻止層の物質などに使用される置換基を前記構造に導入することによって、各有機層で要求する条件を満たす物質を製造することができ、これを通じて、高効率の有機発光素子を実現することができる。
【００４８】
また、本発明のさらなる態様は、第１電極、第２電極、及び前記第１電極と第２電極との間に介在する１層以上の有機層からなる有機発光素子に関し、前記有機層に、前記化学式Ａ−１または化学式Ａ−２で表される本発明に係る有機発光化合物を含むことができる。
【００４９】
すなわち、本発明の一実施形態によれば、有機発光素子は、第１電極と第２電極、及びこれらの間に配置された有機物層を含む構造からなることができ、本発明に係る化学式Ａ−１または化学式Ａ−２の有機発光化合物を素子の有機物層に使用する以外は、当技術分野での通常の素子の製造方法及び材料を使用して製造することができる。
【００５０】
本発明に係る有機発光素子の有機層は単層構造からなってもよいが、２層以上の有機層が積層された多層構造からなることができる。例えば、正孔注入層、正孔輸送層、正孔阻止層、発光層、電子阻止層、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、これに限定されず、より少ない数またはより多くの数の有機層を含むこともでき、本発明に係る好ましい有機発光素子の有機物層の構造などについては、後述の実施例でより詳しく説明する。
【００５１】
以下では、本発明に係る有機発光素子の例示的な実施形態についてより詳細に説明する。
【００５２】
本発明に係る有機発光素子は、アノード、正孔輸送層、発光層、電子輸送層及びカソードを含み、アノードと正孔輸送層との間に正孔注入層をさらに含むことができ、また、電子輸送層とカソードとの間に電子注入層をさらに含むことができる。それ以外にも、必要に応じて、１層または２層の中間層をさらに含むこともできる。本発明の有機発光素子は正、発光素子の特性に応じて様々な機能を有するキャッピング層などの1つもしくは複数の有機層をさらに含むことができる。
【００５３】
まず、本発明に係る有機発光素子は、発光層内に下記化学式Ｃで表されるアントラセン誘導体をホスト化合物として含むことを特徴とする。
【００５４】
【化１５】
2020083896.tif 000016
【００５５】
前記化学式Ｃにおいて、Ｒ２１〜Ｒ２８は、それぞれ、同一又は異なっており、化学式Ａ−１または化学式Ａ−２のＲ１〜Ｒ５で定義されたものと同一である。
【００５６】
Ａｒ９及びＡｒ１０は、それぞれ、互いに同一又は異なっており、互いに独立して、水素、重水素、置換もしくは非置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６〜５０のアリール基、置換もしくは非置換の炭素数２〜３０のアルケニル基、置換もしくは非置換の炭素数２〜２０のアルキニル基、置換もしくは非置換の炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換もしくは非置換の炭素数５〜３０のシクロアルケニル基、置換もしくは非置換の炭素数２〜５０のヘテロアリール基、置換もしくは非置換の炭素数２〜３０のヘテロシクロアルキル基、置換もしくは非置換の炭素数１〜３０のアルコキシ基、置換もしくは非置換の炭素数６〜３０のアリールオキシ基、置換もしくは非置換の炭素数１〜３０のアルキルチオキシ基、置換もしくは非置換の炭素数６〜３０のアリールチオキシ基、置換もしくは非置換の炭素数１〜３０のアルキルアミン基、置換もしくは非置換の炭素数６〜３０のアリールアミン基、置換もしくは非置換の炭素数１〜３０のアルキルシリル基、及び置換もしくは非置換の炭素数６〜３０のアリールシリル基から選択されるいずれか１つであってもよい。
【００５７】
Ｌ１３は、単結合であるか、または置換もしくは非置換の炭素数６〜２０のアリーレン基、または置換もしくは非置換の炭素数２〜２０のヘテロアリーレン基から選択されるいずれか１つであり、好ましくは、単結合であるか、または置換もしくは非置換の炭素数６〜２０のアリーレン基であってもよく、ｋは、１〜３の整数であり、前記ｋが２以上である場合に、それぞれの連結基（リンカー）Ｌ１３は互いに同一でも異なっていてもよい。
【００５８】
また、前記化学式ＣのＡｒ９は、下記化学式Ｃ−１で表される置換基であることを特徴とする。
【００５９】
【化１６】
2020083896.tif 000017
【００６０】
前記化学式Ｃ−１において、Ｒ３１〜Ｒ３５は、それぞれ、同一又は異なっており、前記化学式Ａ−１または化学式Ａ−２のＲ１〜Ｒ５で定義されたものと同一であり、Ｒ３１〜Ｒ３５は必要に応じて隣接する置換基と結合して飽和あるいは不飽和環を形成することができる。
【００６１】
本発明に係る有機発光素子に使用される前記化学式Ｃは、具体的には、下記化学式Ｃ１〜化学式Ｃ４８から選択されるいずれか１つであってもよい。
【００６２】
【化１７】
2020083896.tif 000018
【００６３】
【化１８】
2020083896.tif 000019
【００６４】
【化１９】
2020083896.tif 000020
【００６５】
また、本発明に係る有機発光素子は、一つ以上の有機層、例えば正孔輸送層、電子阻止層などをそれぞれさらに含むことができ、化学式Ｄで表される化合物を正孔輸送層、電子阻止層などにそれぞれ含むことを特徴とする。
【００６６】
【化２０】
2020083896.tif 000021
【００６７】
前記化学式Ｄにおいて、Ｒ４１〜Ｒ４３は、互いに同一又は異なっており、それぞれ独立して、水素、重水素、置換もしくは非置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６〜５０のアリール基、置換もしくは非置換の炭素数７〜５０のアリールアルキル基、置換もしくは非置換の炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換もしくは非置換の炭素数１〜３０のアルキルシリル基、置換もしくは非置換の炭素数６〜３０のアリールシリル基、及びハロゲン基から選択されるいずれか１つである。
【００６８】
Ｌ３１〜Ｌ３４は、互いに同一または異なっており、それぞれ独立して、単結合、置換もしくは非置換の炭素数６〜５０のアリーレン基、及び置換もしくは非置換の炭素数２〜５０のヘテロアリーレン基から選択されるいずれか１つである。
【００６９】
Ａｒ３１〜Ａｒ３４は、互いに同一又は異なっており、それぞれ独立して、置換もしくは非置換の炭素数６〜５０のアリール基、及び置換もしくは非置換の炭素数２〜５０のヘテロアリール基から選択されるいずれか１つであって、ｎは、０〜４の整数であり、ｎが２以上である場合に、Ｒ４３を含むそれぞれの芳香族環は、互いに同一または異なっており、ｍ１〜ｍ３は、０〜４の整数であり、これらがそれぞれ２以上である場合は、それぞれのＲ４１、Ｒ４２、またはＲ４３は、互いに同一または異なっている。
【００７０】
水素または重水素は、Ｒ４１〜Ｒ４３が結合されていない芳香族環の炭素原子と結合する。
【００７１】
また、前記Ａｒ３１〜Ａｒ３４のうちの少なくとも１つは、下記化学式Ｅで表される置換基であることを特徴とする。
【００７２】
【化２１】
2020083896.tif 000022
【００７３】
前記化学式Ｅにおいて、Ｒ５１〜Ｒ５４は、互いに同一又は異なっており、それぞれ独立して、水素、重水素、置換もしくは非置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６〜５０のアリール基、置換もしくは非置換の炭素数２〜３０のアルケニル基、置換もしくは非置換の炭素数２〜２０のアルキニル基、置換もしくは非置換の炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換もしくは非置換の炭素数５〜３０のシクロアルケニル基、置換もしくは非置換の炭素数２〜５０のヘテロアリール基、置換もしくは非置換の炭素数２〜３０のヘテロシクロアルキル基、置換もしくは非置換の炭素数１〜３０のアルコキシ基、置換もしくは非置換の炭素数６〜３０のアリールオキシ基、置換もしくは非置換の炭素数１〜３０のアルキルチオキシ基、置換もしくは非置換の炭素数５〜３０のアリールチオキシ基、置換もしくは非置換の炭素数１〜３０のアルキルアミン基、置換もしくは非置換の炭素数５〜３０のアリールアミン基、置換もしくは非置換の炭素数１〜３０のアルキルシリル基、置換もしくは非置換の炭素数５〜３０のアリールシリル基、ニトロ基、シアノ基、及びハロゲン基から選択されるいずれか１つであり、これらはそれぞれ互いに連結されて環を形成することができる。
【００７４】
Ｙは、炭素原子または窒素原子であり、Ｚは、炭素原子、酸素原子、硫黄原子または窒素原子である。
【００７５】
Ａｒ３５〜Ａｒ３７は、互いに同一又は異なっており、それぞれ独立して、置換もしくは非置換の炭素数５〜５０のアリール基、及び置換もしくは非置換の炭素数３〜５０のヘテロアリール基から選択されるいずれか１つである。
【００７６】
Ｚが酸素原子または硫黄原子である場合、Ａｒ３７は存在せず、Ｙ及びＺが窒素原子である場合、Ａｒ３５、Ａｒ３６及びＡｒ３７のいずれか１つのみが存在し、Ｙが窒素原子及びＺが炭素原子である場合、Ａｒ３６は存在しない。
【００７７】
ただし、Ｒ５１〜Ｒ５４及びＡｒ３５〜Ａｒ３７のうち１つは、化学式Ｄでの連結基（リンカー）Ｌ３１〜Ｌ３４のうちの１つと結合される単結合である。
【００７８】
本発明に係る有機発光素子に使用される前記化学式Ｄは、具体的には、下記化学式Ｄ１〜化学式Ｄ７９から選択されるいずれか１つであってもよい。
【００７９】
【化２２】
2020083896.tif 000023
【００８０】
【化２３】
2020083896.tif 000024
【００８１】
【化２４】
2020083896.tif 000025
【００８２】
【化２５】
2020083896.tif 000026
【００８３】
また、本発明に係る有機発光素子に使用される前記化学式Ｄは、具体的には、化学式Ｄ１０１〜化学式Ｄ１４５から選択されるいずれか１つであってもよい。
【００８４】
【化２６】
2020083896.tif 000027
【００８５】
【化２７】
2020083896.tif 000028
【００８６】
【化２８】
2020083896.tif 000029
【００８７】
また、本発明に係る有機発光素子は、正孔輸送層、電子阻止層などをそれぞれさらに含むことができ、化学式Ｆで表される化合物を正孔輸送層、電子阻止層などにそれぞれ含むことを特徴とする。
【００８８】
【化２９】
2020083896.tif 000030
【００８９】
前記化学式Ｆにおいて、Ｒ６１〜Ｒ６３は、互いに同一又は異なっており、それぞれ独立して、水素、重水素、置換もしくは非置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは非置換の炭素数６〜５０のアリール基、置換もしくは非置換の炭素数２〜３０のアルケニル基、置換もしくは非置換の炭素数２〜２０のアルキニル基、置換もしくは非置換の炭素数３〜３０のシクロアルキル基、置換もしくは非置換の炭素数５〜３０のシクロアルケニル基、置換もしくは非置換の炭素数２〜５０のヘテロアリール基、置換もしくは非置換の炭素数２〜３０のヘテロシクロアルキル基、置換もしくは非置換の炭素数１〜３０のアルコキシ基、置換もしくは非置換の炭素数６〜３０のアリールオキシ基、置換もしくは非置換の炭素数１〜３０のアルキルチオキシ基、置換もしくは非置換の炭素数６〜３０のアリールチオキシ基、置換もしくは非置換の炭素数１〜３０のアルキルアミン基、置換もしくは非置換の炭素数６〜３０のアリールアミン基、置換もしくは非置換の炭素数１〜３０のアルキルシリル基、置換もしくは非置換の炭素数６〜３０のアリールシリル基、置換もしくは非置換の炭素数１〜３０のアルキルゲルマニウム基、置換もしくは非置換の炭素数１〜３０のアリールゲルマニウム基、シアノ基、ニトロ基、及びハロゲン基から選択されるいずれか１つである。
【００９０】
Ａｒ５１〜Ａｒ５４は、互いに同一または異なっており、それぞれ独立して、置換もしくは非置換の炭素数６〜４０のアリール基、または置換もしくは非置換の炭素数２〜３０のヘテロアリール基である。
【００９１】
本発明に係る有機発光素子に使用される前記化学式Ｆは、具体的には、化学式Ｆ１〜化学式Ｆ３３から選択されるいずれか１つであってもよい。
【００９２】
【化３０】
2020083896.tif 000031
【００９３】
【化３１】
2020083896.tif 000032
【００９４】
【化３２】
2020083896.tif 000033
【００９５】
以下、本発明に係る有機発光素子の具体的な構造、その製造方法及び各有機層の材料について説明する。
【００９６】
まず、基板の上部にアノード電極用物質をコーティングしてアノードを形成する。ここで、基板は、通常の有機発光素子で使用される基板を使用し、透明性、表面平滑性、取り扱いの容易性及び防水性に優れる有機基板又は透明プラスチック基板であることが好ましい。そして、アノード電極用物質としては、透明度が高くかつ伝導性に優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（ＳｎＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）などを使用する。
【００９７】
正孔注入層の材料は、アノード電極上に正孔注入層物質を真空熱蒸着又はスピンコートして正孔注入層を形成し、その次に、前記正孔注入層上に正孔輸送層物質を真空熱蒸着又はスピンコートして正孔輸送層を形成する。
【００９８】
前記正孔注入層の材料は、当技術分野で通常使用されるものであれば、特に制限されずに使用することができ、具体的な例示として、２−ＴＮＡＴＡ［４，４’，４”−ｔｒｉｓ（２−ｎａｐｈｔｈｙｌｐｈｅｎｙｌ−ｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｏ）−ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ］、ＮＰＤ［Ｎ，Ｎ’−ｄｉ（１−ｎａｐｈｔｈｙｌ）−Ｎ，Ｎ’−ｄｉｐｈｅｎｙｌｂｅｎｚｉｄｉｎｅ）］、ＴＰＤ［Ｎ，Ｎ’−ｄｉｐｈｅｎｙｌ−Ｎ，Ｎ’−ｂｉｓ（３−ｍｅｔｈｙｌｐｈｅｎｙｌ）−１，１’−ｂｉｐｈｅｎｙｌ−４，４’−ｄｉａｍｉｎｅ］、ＤＮＴＰＤ［Ｎ，Ｎ’−ｄｉｐｈｅｎｙｌ−Ｎ，Ｎ’−ｂｉｓ−［４−（ｐｈｅｎｙｌ−ｍ−ｔｏｌｙｌ−ａｍｉｎｏ）−ｐｈｅｎｙｌ］−ｂｉｐｈｅｎｙｌ−４，４’−ｄｉａｍｉｎｅ］などが含まれることができる。
【００９９】
また、前記正孔輸送層の材料は、当技術分野で通常使用されるものであれば、特に制限されず、例えば、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）、またはＮ，Ｎ’−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン（α−ＮＰＤ）などが含まれることができる。
【０１００】
次いで、前記正孔輸送層上に正孔補助層及び発光層を積層し、前記発光層上に選択的に、正孔阻止（ホールブロッキング）層を真空蒸着方法又はスピンコーティング方法で薄膜として形成することができる。前記正孔阻止層は、正孔が有機発光層を通過してカソードに流入する場合には、素子の寿命及び効率が減少するため、最高占有分子軌道（ＨＯＭＯ）（Ｈｉｇｈｅｓｔ  Ｏｃｃｕｐｉｅｄ  Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｏｒｂｉｔａｌ）レベルが非常に低い物質を使用することによって、このような問題を防止する役割を果たす。このとき、使用される正孔阻止物質は、電子輸送能力を有し、かつ発光化合物よりも高いイオン化ポテンシャルを有する限り、特に制限されない。正孔阻止物質は、代表的にＢＡｌｑ、ＢＣＰ、ＴＰＢＩなどが使用され得る。
【０１０１】
前記正孔阻止層に使用される材料の例として、ＢＡｌｑ、ＢＣＰ、Ｂｐｈｅｎ、ＴＰＢＩ、ＮＴＡＺ、ＢｅＢｑ２、ＯＸＤ−７、Ｌｉｑなどがあるが、これに限定されるものではない。
【０１０２】
電子輸送層は、正孔阻止層上に真空蒸着方法又はスピンコーティング方法を通じて蒸着、堆積され、電子注入層を形成し、前記電子注入層上にカソード形成用金属を真空熱蒸着してカソード電極を形成することによって、本発明の一実施例に係る有機発光素子が完成する。
【０１０３】
ここで、カソード形成の金属としては、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）などを使用することができ、前面発光素子を得るためには、ＩＴＯ、ＩＺＯといった透過性材料を用いたカソードを使用してもよい。
【０１０４】
前記電子輸送層の材料としては、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するものであって、当技術分野で公知の電子輸送物質を用いることができる。公知の電子輸送物質の例としては、キノリン誘導体、特に、トリス（８−キノリノレート）アルミニウム（Ａｌｑ３）、ＴＡＺ、Ｂａｌｑ、ベリリウムビス（ベンゾキノリン−１０−オラート）（ｂｅｒｙｌｌｉｕｍ  ｂｉｓ（ｂｅｎｚｏｑｕｉｎｏｌｉｎ−１０−ｏｌａｔｅ：Ｂｅｂｑ２）、ＡＤＮ、オキサジアゾール誘導体であるＰＢＤ、ＢＭＤ、ＢＮＤなどのような材料を使用してもよい。
【０１０５】
また、前記各有機層は、単分子堆積（蒸着）方式又は溶液工程によって形成されてもよく、ここで、前記堆積方式は、前記それぞれの層を形成するための材料として使用される物質を真空又は低圧状態で加熱などを通じて蒸発させて薄膜を形成する方法を意味し、前記溶液工程は、前記それぞれの層を形成するための材料として使用される物質を溶媒と混合し、これをインクジェット印刷、ロールツーロールコーティング、スクリーン印刷、スプレーコーティング、ディップコーティング、スピンコーティングなどのような方法を通じて薄膜を形成する方法を意味する。
【０１０６】
また、本発明に係る有機発光素子は、平板（フラットパネル）ディスプレイ装置、フレキシブルディスプレイ装置、単色又は白色の平板照明用装置、及び単色又は白色のフレキシブル照明用装置から選択されるディスプレイ又は照明装置に使用することができる。
【０１０７】
以下、好ましい実施例を挙げて発明をさらに詳細に説明する。しかし、これらの実施例は、本発明をより具体的に説明するためのものであり、本発明の範囲がこれによって制限されないということは、当業界における通常の知識を有する者には自明であろう。
【０１０８】
合成例１．化合物１の合成
【０１０９】
合成例１−１．＜中間体１−ａ＞の合成
【０１１０】
反応式１によって＜中間体１−ａ＞を合成した。
【０１１１】
【化３３】
2020083896.tif 000034
【０１１２】
１Ｌの反応器にベンゾフラン５０ｇ（４２３ｍｍｏｌ）、ジクロロメタン５００ｍＬを入れ攪拌する。−１０℃に冷却した後、臭素６７．７ｇ（４２３ｍｍｏｌ）をジクロロメタン１００ｍＬに希釈して滴加した後、０℃で２時間攪拌した。反応終了後、チオ硫酸ナトリウム水溶液を入れて攪拌した後、酢酸エチルとＨ２Ｏで抽出した。有機層を減圧濃縮した後、エタノールで再結晶して＜中間体１−ａ＞１００ｇを得た。（収率９３％）
【０１１３】
合成例１−２．＜中間体１−ｂ＞の合成
【０１１４】
反応式２によって＜中間体１−ｂ＞を合成した。
【０１１５】
【化３４】
2020083896.tif 000035
【０１１６】
１Ｌの反応器に水酸化カリウム４８．６ｇ（８６６ｍｍｏｌ）とエタノール４００ｍＬを入れて溶解させる。０℃で＜中間体１−ａ＞１２０ｇ（４３３ｍｍｏｌ）をエタノールに溶解して滴加する。滴加後、２時間還流攪拌した。反応終了後、減圧濃縮してエタノールを除去し、酢酸エチルと水で抽出して有機層を濃縮し、カラムクロマトグラフィーで分離して＜中間体１−ｂ＞４２ｇを得た。（収率５０％）
【０１１７】
合成例１−３．＜中間体１−ｃ＞の合成
【０１１８】
反応式３によって＜中間体１−ｃ＞を合成した。
【０１１９】
【化３５】
2020083896.tif 000036
【０１２０】
１００ｍＬの反応器に１−ブロモ−３−ヨードベンゼン４．５ｇ（１６ｍｍｏｌ）、アニリン５．８ｇ（１６ｍｍｏｌ）、酢酸パラジウム０．１ｇ（１ｍｍｏｌ）、ナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシド３ｇ（３２ｍｍｏｌ）、ビス（ジフェニルホスフィノ）−１，１’−ビナフチル０．２ｇ（１ｍｍｏｌ）、トルエン４５ｍＬを入れ、２４時間還流攪拌した。反応終了後、濾過して濾液を濃縮し、カラムクロマトグラフィーで分離して＜中間体１−ｃ＞５．２ｇを得た。（収率８２％）
【０１２１】
合成例１−４．＜中間体１−ｄ＞の合成
【０１２２】
反応式４によって＜中間体１−ｄ＞を合成した。
【０１２３】
【化３６】
2020083896.tif 000037
【０１２４】
２５０ｍＬの反応器に＜中間体１−ｃ＞２０ｇ（９８ｍｍｏｌ）、＜中間体１−ｂ＞１８．４ｇ（９８ｍｍｏｌ）、酢酸パラジウム０．５ｇ（２ｍｍｏｌ）、ナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシド１８．９ｇ（１９６ｍｍｏｌ）、トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィン０．８ｇ（４ｍｍｏｌ）、トルエン２００ｍＬを入れ、５時間還流攪拌した。反応終了後、濾過して濾液を濃縮し、カラムクロマトグラフィーで分離して＜中間体１−ｄ＞２２ｇを得た。（収率７５％）
【０１２５】
合成例１−５．＜中間体１−ｅ＞の合成
【０１２６】
反応式５によって＜中間体１−ｅ＞を合成した。
【０１２７】
【化３７】
2020083896.tif 000038
【０１２８】
合成例１−３において、１−ブロモ−４−ヨードベンゼンの代わりに＜中間体１−ｄ＞を使用した以外は、同様の方法で合成して＜中間体１−ｅ＞１８．５ｇを得た。（収率７４．１％）
【０１２９】
合成例１−６．＜中間体１−ｆ＞の合成
【０１３０】
反応式６によって＜中間体１−ｆ＞を合成した。
【０１３１】
【化３８】
2020083896.tif 000039
【０１３２】
合成例１−４において、＜中間体１−ｃ＞及び＜中間体１−ｂ＞の代わりに＜中間体１−ｅ＞及び１−ブロモ−２−ヨードベンゼンを使用した以外は、同様の方法で合成して＜中間体１−ｆ＞１２ｇを得た。（収率８４．１％）
【０１３３】
合成例１−７．＜化合物１＞の合成
【０１３４】
反応式７によって＜化合物１＞を合成した。
【０１３５】
【化３９】
2020083896.tif 000040
【０１３６】
３００ｍＬの反応器に＜中間体１−ｆ＞１２ｇ（２３ｍｍｏｌ）、ｔｅｒｔ−ブチルベンゼン１２０ｍＬを入れ、−７８℃でｎ−ブチルリチウム４２．５ｍＬ（６８ｍｍｏｌ）を滴加する。滴加後、６０℃で３時間攪拌した。その後、６０℃で窒素を吹き込んでヘプタンを除去する。−７８℃で三臭化ホウ素１１．３ｇ（４５ｍｍｏｌ）を滴加し、常温で１時間攪拌、０℃でＮ，Ｎ−ジイソプロピルエチルアミン５．９ｇ（４５ｍｍｏｌ）を滴加した。滴加後、１２０℃で２時間攪拌した。反応終了後、常温で酢酸ナトリウム水溶液を入れて攪拌した。酢酸エチルで抽出し、有機層を濃縮し、カラムクロマトグラフィーで分離して＜化合物１＞０．８ｇを得た。（収率１３％）
【０１３７】
ＭＳ（ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ）：ｍ／ｚ  ４６０．１７［Ｍ＋］
【０１３８】
合成例２．化合物２の合成
【０１３９】
合成例２−１．＜中間体２−ａ＞の合成
【０１４０】
反応式８によって＜中間体２−ａ＞を合成した。
【０１４１】
【化４０】
2020083896.tif 000041
【０１４２】
１Ｌの反応器にベンゾチオフェン５０ｇ（３７３ｍｍｏｌ）、クロロホルム５００ｍＬを入れ攪拌する。−０℃に冷却した後、臭素５９．５ｇ（３７３ｍｍｏｌ）をクロロホルム１００ｍＬに希釈して滴加した後、常温で４時間攪拌する。反応終了後、チオ硫酸ナトリウム水溶液を入れて攪拌した後、酢酸エチルとＨ２Ｏで抽出した。有機層を減圧濃縮した後、カラムクロマトグラフィーで分離して＜中間体２−ａ＞７０ｇを得た。（収率９１％）
【０１４３】
合成例２−２．＜中間体２−ｂ＞の合成
【０１４４】
反応式９によって＜中間体２−ｂ＞を合成した。
【０１４５】
【化４１】
2020083896.tif 000042
【０１４６】
同様の方法で合成して＜中間体２−ｂ＞３２ｇを得た。（収率７５．４％）
【０１４７】
合成例２−３．＜中間体２−ｃ＞の合成
【０１４８】
反応式１０によって＜中間体２−ｃ＞を合成した。
【０１４９】
【化４２】
2020083896.tif 000043
【０１５０】
合成例１−３において、１−ブロモ−４−ヨードベンゼンの代わりに＜中間体２−ｂ＞を使用した以外は、同様の方法で合成して＜中間体２−ｃ＞２４．５ｇを得た。（収率７３．１％）
【０１５１】
合成例２−４．＜中間体２−ｄ＞の合成
【０１５２】
反応式１１によって＜中間体２−ｄ＞を合成した。
【０１５３】
【化４３】
2020083896.tif 000044
【０１５４】
合成例１−４において、＜中間体１−ｃ＞及び＜中間体１−ｂ＞の代わりに＜中間体２−ｃ＞及び１−ブロモ−２−ヨードベンゼンを使用した以外は、同様の方法で合成して＜中間体２−ｄ＞２１ｇを得た。（収率７７．５％）
【０１５５】
合成例２−５．＜化合物２＞の合成
【０１５６】
反応式１２によって＜化合物２＞を合成した。
【０１５７】
【化４４】
2020083896.tif 000045
【０１５８】
合成例１−７において、＜中間体１−ｆ＞の代わりに＜中間体２−ｄ＞を使用した以外は、同様の方法で合成して＜化合物２＞１．５ｇを得た。（収率１０．１％）
【０１５９】
ＭＳ（ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ）：ｍ／ｚ  ４６７．１５［Ｍ＋］
【０１６０】
合成例３．化合物１３の合成
【０１６１】
合成例３−１．＜中間体３−ａ＞の合成
【０１６２】
反応式１３によって＜中間体３−ａ＞を合成した。
【０１６３】
【化４５】
2020083896.tif 000046
【０１６４】
１Ｌの反応器に１−ブロモ−３（ｔｅｒｔ−ブチル）−５−ヨードベンゼン５０ｇ（１７７ｍｍｏｌ）、アニリン３６．２ｇ（３８９ｍｍｏｌ）、酢酸パラジウム１．６ｇ（７ｍｍｏｌ）、ナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシド５１ｇ（５３０ｍｍｏｌ）、ビス（ジフェニルホスフィノ）−１，１’−ビナフチル４．４ｇ（７ｍｍｏｌ）、トルエン５００ｍＬを入れ、２４時間還流攪拌した。反応終了後、濾過して濾液を濃縮し、カラムクロマトグラフィーで分離して＜中間体３−ａ＞４２．５ｇを得た。（収率５０％）
【０１６５】
合成例３−２．＜中間体３−ｂ＞の合成
【０１６６】
反応式１４によって＜中間体３−ｂ＞を合成した。
【０１６７】
【化４６】
2020083896.tif 000047
【０１６８】
２５０ｍＬの反応器に＜中間体３−ａ＞１１ｇ（４２ｍｍｏｌ）、＜中間体１−ｂ＞２０ｇ（１０１ｍｍｏｌ）、酢酸パラジウム１ｇ（２ｍｍｏｌ）、ナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシド１２．２ｇ（１２７ｍｍｏｌ）、トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィン０．７ｇ（３ｍｍｏｌ）、トルエン１５０ｍＬを入れ、５時間還流撹拌した。反応終了後、濾過して濾液を濃縮し、カラムクロマトグラフィーで分離して＜中間体３−ｂ＞１１ｇを得た。（収率６５％）
【０１６９】
合成例３−３．＜化合物１３＞の合成
【０１７０】
反応式１５によって＜化合物１３＞を合成した。
【０１７１】
【化４７】
2020083896.tif 000048
【０１７２】
合成例１−７において、＜中間体１−ｆ＞の代わりに＜中間体３−ｂ＞を使用した以外は、同様の方法で合成して＜化合物１３＞０．５ｇを得た。（収率８％）
【０１７３】
ＭＳ（ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ）：ｍ／ｚ  ５５６．２３［Ｍ＋］
【０１７４】
合成例４．化合物６５の合成
【０１７５】
合成例４−１．＜中間体４−ａ＞の合成
【０１７６】
反応式１６によって＜中間体４−ａ＞を合成した。
【０１７７】
【化４８】
2020083896.tif 000049
【０１７８】
合成例１−３において、１−ブロモ−４−ヨードベンゼンの代わりに１−ブロモ−２，３−ジクロロベンゼンを使用した以外は、同様の方法で合成して＜中間体４−ａ＞３５．６ｇを得た。（収率７１．２％）
【０１７９】
合成例４−２．＜中間体４−ｂ＞の合成
【０１８０】
反応式１７によって＜中間体４−ｂ＞を合成した。
【０１８１】
【化４９】
2020083896.tif 000050
【０１８２】
２Ｌの反応器にジフェニルアミン６０．０ｇ（３５５ｍｍｏｌ）、１−ブロモ−３−ヨードベンゼン１００．３ｇ（３５５ｍｍｏｌ）、酢酸パラジウム０．８ｇ（４ｍｍｏｌ）、キサントホス２ｇ（４ｍｍｏｌ）、ナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシド６８．２ｇ（７０９ｍｍｏｌ）、トルエン７００ｍＬを入れ、２時間還流攪拌した。反応終了後、常温で濾過した後、減圧濃縮し、カラムクロマトグラフィーで分離して＜中間体４−ｂ＞９７ｇを得た。（収率９１．２％）
【０１８３】
合成例４−３．＜中間体４−ｃ＞の合成
【０１８４】
反応式１８によって＜中間体４−ｃ＞を合成した。
【０１８５】
【化５０】
2020083896.tif 000051
【０１８６】
合成例１−４において、＜中間体１−ｃ＞及び＜中間体１−ｂ＞の代わりに＜中間体４−ａ＞及び＜中間体４−ｂ＞を使用した以外は、同様の方法で合成して＜中間体４−ｃ＞３１ｇを得た。（収率７７．７％）
【０１８７】
合成例４−４．＜中間体４−ｄ＞の合成
【０１８８】
反応式１９によって＜中間体４−ｄ＞を合成した。
【０１８９】
【化５１】
2020083896.tif 000052
【０１９０】
１Ｌの反応器に３−ブロモアニリン３０ｇ（１７４ｍｍｏｌ）、フェニルボロン酸２５．５ｇ（２０９ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム４ｇ（３ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム４８．２ｇ（３４９ｍｍｏｌ）、１，４−ジオキサン１５０ｍＬ、トルエン１５０ｍＬ、蒸留水９０ｍＬを入れ、４時間還流撹拌した。反応終了後、常温で層分離し、有機層を減圧濃縮した後、カラムクロマトグラフィーで分離して＜中間体４−ｄ＞２４ｇを得た。（収率８０％）
【０１９１】
合成例４−５．＜中間体４−ｅ＞の合成
【０１９２】
反応式２０によって＜中間体４−ｅ＞を合成した。
【０１９３】
【化５２】
2020083896.tif 000053
【０１９４】
合成例１−３において、１−ブロモ−４−ヨードベンゼン及びアニリンの代わりに＜中間体４−ｄ＞及び＜中間体１−ｂ＞を使用した以外は、同様の方法で合成して＜中間体４−ｅ＞３１．６ｇを得た。（収率６８．２％）
【０１９５】
合成例４−６．＜中間体４−ｆ＞の合成
【０１９６】
下記反応式２１によって＜中間体４−ｆ＞を合成した。
【０１９７】
【化５３】
2020083896.tif 000054
【０１９８】
合成例１−４において、＜中間体１−ｃ＞及び＜中間体１−ｂ＞の代わりに＜中間体４−ｃ＞及び＜中間体４−ｅ＞を使用した以外は、同様の方法で合成して＜中間体４−ｆ＞２１ｇを得た。（収率６７．７％）
【０１９９】
合成例４−７．＜化合物６５＞の合成
【０２００】
反応式２２によって＜化合物６５＞を合成した。
【０２０１】
【化５４】
2020083896.tif 000055
【０２０２】
２５０ｍＬの反応器に＜中間体４−ｆ＞２１ｇ（３７ｍｍｏｌ）、ｔｅｒｔ−ブチルベンゼンを入れる。−７８℃でｔｅｒｔ−ブチルリチウム４２．４ｍＬ（７４ｍｍｏｌ）を滴加する。滴加後、６０℃で３時間攪拌した。その後、６０℃で窒素を吹き込んでペンタンを除去した。−７８℃で三臭化ホウ素７．１ｍＬ（７４ｍｍｏｌ）を滴加する。滴加後、常温で１時間攪拌し、０℃でＮ，Ｎ−ジイソプロピルエチルアミン６ｇ（７４ｍｍｏｌ）を滴加する。滴加後、１２０℃で２時間攪拌する。反応終了後、常温で酢酸ナトリウム水溶液を入れ攪拌する。酢酸エチルで抽出し、有機層を濃縮し、カラムクロマトグラフィーで分離して＜化合物６５＞２．０ｇを得た。（収率１７．４％）
【０２０３】
ＭＳ（ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ）：ｍ／ｚ  ７０３．２８［Ｍ＋］
【０２０４】
合成例５．化合物７３の合成
【０２０５】
合成例５−１．＜中間体５−ａ＞の合成
【０２０６】
反応式２３によって＜中間体５−ａ＞を合成した。
【０２０７】
【化５５】
2020083896.tif 000056
【０２０８】
１Ｌの反応器に４−ｔｅｒｔ−ブチルアニリン４０ｇ（２３６ｍｍｏｌ）をメチレンクロライド４００ｍＬに溶解させた後、０℃で攪拌した。その後、Ｎ−ブロモサクシニミド４２ｇ（２３６ｍｍｏｌ）を反応器にゆっくり入れ、常温に昇温させた後、４時間攪拌させる。反応終了後、Ｈ２Ｏを常温で滴加した後、メチレンクロライドで抽出した。有機層を濃縮し、カラムクロマトグラフィーで分離して＜中間体５−ａ＞４８ｇを得た。（収率８０％）
【０２０９】
合成例５−２．＜中間体５−ｂ＞の合成
【０２１０】
反応式２４によって＜中間体５−ｂ＞を合成した。
【０２１１】
【化５６】
2020083896.tif 000057
【０２１２】
２Ｌの反応器に＜中間体５−ａ＞８０ｇ（３５１ｍｍｏｌ）、水４５０ｍＬを入れ攪拌する。硫酸１０４ｍＬを入れる。０℃で亜硝酸ナトリウム３１．５ｇ（４５６ｍｍｏｌ）を水２４０ｍＬに溶解して滴加する。滴加後、０℃で２時間攪拌した。０℃でヨウ化カリウム１１６．４ｇ（７０１ｍｍｏｌ）を水４５０ｍＬに溶解して滴加した後、常温で６時間攪拌した。反応終了後、常温でチオ硫酸ナトリウム水溶液を入れ攪拌する。酢酸エチルで抽出し、有機層を濃縮し、カラムクロマトグラフィーで分離して＜中間体５−ｂ＞５８ｇを得た。（収率５１％）
【０２１３】
合成例５−３．＜中間体５−ｃ＞の合成
【０２１４】
反応式２５によって＜中間体５−ｃ＞を合成した。
【０２１５】
【化５７】
2020083896.tif 000058
【０２１６】
合成例３−１において、アニリンの代わりに４−ｔｅｒｔ−ブチルアニリンを使用した以外は、同様の方法で合成して＜中間体５−ｃ＞９５ｇを得た。（収率８０．４％）
【０２１７】
合成例５−４．＜中間体５−ｄ＞の合成
【０２１８】
反応式２６によって＜中間体５−ｄ＞を合成した。
【０２１９】
【化５８】
2020083896.tif 000059
【０２２０】
合成例１−４において、＜中間体１−ｃ＞の代わりに＜中間体５−ｃ＞を使用した以外は、同様の方法で合成して＜中間体５−ｄ＞３１ｇを得た。（収率７１．５％）
【０２２１】
合成例５−５．＜中間体５−ｅ＞の合成
【０２２２】
反応式２７によって＜中間体５−ｅ＞を合成した。
【０２２３】
【化５９】
2020083896.tif 000060
【０２２４】
合成例１−４において、＜中間体１−ｃ＞及び＜中間体１−ｂ＞の代わりに＜中間体５−ｄ＞及び＜中間体５−ｂ＞を使用した以外は、同様の方法で合成して＜中間体５−ｅ＞２４ｇを得た。（収率６７．１％）
【０２２５】
合成例５−６．＜化合物７３＞の合成
【０２２６】
反応式２８によって＜化合物７３＞を合成した。
【０２２７】
【化６０】
2020083896.tif 000061
【０２２８】
合成例１−７において、＜中間体１−ｆ＞の代わりに＜中間体５−ｅ＞を使用した以外は、同様の方法で合成して＜化合物７３＞２．４ｇを得た。（収率１５％）
【０２２９】
ＭＳ（ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ）：ｍ／ｚ  ６２８．３６［Ｍ＋］
【０２３０】
合成例６．化合物１０９の合成
【０２３１】
合成例６−１．＜中間体６−ａ＞の合成
【０２３２】
下記反応式２９によって＜中間体６−ａ＞を合成した。
【０２３３】
【化６１】
2020083896.tif 000062
【０２３４】
１Ｌの反応器に１，５−ジクロロ−２，４−ジニトロベンゼン４０．０ｇ（１２３ｍｍｏｌ）、フェニルボロン酸４４．９ｇ（３６８ｍｍｏｌ）、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム２．８ｇ（２．５ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム５０．９ｇ（３６８ｍｍｏｌ）、１，４−ジオキサン１２０ｍＬ、トルエン２００ｍＬ及び水１２０ｍＬを入れ、還流攪拌した。反応終了後、水と酢酸エチルで抽出し、有機層を濃縮した後、カラムクロマトグラフィーで分離して＜中間体６−ａ＞２７．５ｇを得た。（収率７０％）
【０２３５】
合成例６−２．＜中間体６−ｂ＞の合成
【０２３６】
反応式３０によって＜中間体６−ｂ＞を合成した。
【０２３７】
【化６２】
2020083896.tif 000063
【０２３８】
１Ｌの反応器に＜中間体６−ａ＞２７．５ｇ（８６ｍｍｏｌ）、トリフェニルホスフィン５７．８ｇ（３４８ｍｍｏｌ）、ジクロロベンゼン３００ｍＬを入れ、３日間還流撹拌した。反応終了後、ジクロロベンゼンを除去し、カラムクロマトグラフィーで分離して＜中間体６−ｂ＞１０．８ｇを得た。（収率４９．０％）
【０２３９】
合成例６−３．＜中間体６−ｃ＞の合成
【０２４０】
反応式３１によって＜中間体６−ｃ＞を合成した。
【０２４１】
【化６３】
2020083896.tif 000064
【０２４２】
２５０ｍＬの反応器に＜中間体６−ｂ＞１０．８ｇ（４２ｍｍｏｌ）、＜中間体２−ａ＞１１．０ｇ（１０．８ｍｍｏｌ）、銅粉末１０．７ｇ（１ｍｍｏｌ）、１８−クラウン−６−エーテル４．５ｇ（１７ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム３４．９ｇ（２５３ｍｍｏｌ）を入れ、ジクロロベンゼン１１０ｍＬを加えた後、１８０℃で２４時間還流撹拌した。反応終了後、ジクロロベンゼンを除去し、カラムクロマトグラフィーで分離して＜中間体６−ｃ＞９．５ｇを得た。（収率５２％）
【０２４３】
合成例６−４．＜中間体６−ｄ＞の合成
【０２４４】
反応式３２によって＜中間体６−ｄ＞を合成した。
【０２４５】
【化６４】
2020083896.tif 000065
【０２４６】
合成例６−３において、＜中間体１−ｃ＞及び＜中間体２−ａ＞の代わりに＜中間体６−ｃ＞及び１−ブロモ−２−ヨードベンゼンを使用した以外は、同様の方法で合成して＜中間体６−ｄ＞１４ｇを得た。（収率６７．１％）
【０２４７】
合成例６−５．＜化合物１０９＞の合成
【０２４８】
反応式３３によって＜化合物１０９＞を合成した。
【０２４９】
【化６５】
2020083896.tif 000066
【０２５０】
合成例１−７において、＜中間体１−ｆ＞の代わりに＜中間体６−ｄ＞を使用した以外は、同様の方法で合成して＜化合物１０９＞２．１ｇを得た。（収率１４％）
【０２５１】
ＭＳ（ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ）：ｍ／ｚ  ４７２．１２［Ｍ＋］
【０２５２】
合成例７．化合物１２６の合成
【０２５３】
合成例７−１．＜中間体７−ａ＞の合成
【０２５４】
反応式３４によって＜中間体７−ａ＞を合成した。
【０２５５】
【化６６】
2020083896.tif 000067
【０２５６】
５００ｍＬの反応器に＜中間体２−ｂ＞３０．０ｇ（１５０ｍｍｏｌ）、フェノール３１．２ｇ（１６０ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム４５．７ｇ（３００ｍｍｏｌ）及びＮＭＰ２５０ｍＬを入れ、１６０℃で１２時間還流攪拌した。反応終了後、常温まで冷却し、ＮＭＰを減圧下で留去した後、水と酢酸エチルで抽出した。溶媒を減圧濃縮した後、カラムクロマトグラフィーで分離して＜中間体７−ａ＞２２ｇを得た。（収率６８％）
【０２５７】
合成例７−２．＜化合物１２６＞の合成
【０２５８】
反応式３５によって＜化合物１２６＞を合成した。
【０２５９】
【化６７】
2020083896.tif 000068
【０２６０】
合成例１−７において、＜中間体１−ｆ＞の代わりに＜中間体７−ａ＞を使用した以外は、同様の方法で合成して＜化合物１２６＞１．２ｇを得た。（収率１３．４％）
【０２６１】
ＭＳ（ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ）：ｍ／ｚ  ４０１．１０［Ｍ＋］
【０２６２】
合成例８．化合物１４５の合成
【０２６３】
合成例８−１．＜８−ａ＞の合成
【０２６４】
反応式３６によって＜８−ａ＞を合成した。
【０２６５】
【化６８】
2020083896.tif 000069
【０２６６】
合成例１−３において、１−ブロモ−３−ヨードベンゼン及びアニリンの代わりに２−ブロモ−５−ｔｅｒｔ−ブチル−１，３−ジメチルベンゼン及び４−ｔｅｒｔ−ブチルアニリンを使用した以外は、同様の方法で合成して＜８−ａ＞４１．６ｇを得た。（収率８８．２％）
【０２６７】
合成例８−２．＜８−ｂ＞の合成
【０２６８】
反応式３７によって＜８−ｂ＞を合成した。
【０２６９】
【化６９】
2020083896.tif 000070
【０２７０】
合成例４−２において、ジフェニルアミンの代わりに＜８−ａ＞を使用した以外は、同様の方法で合成して＜８−ｂ＞３７．６ｇを得た。（収率７８．４％）
【０２７１】
合成例８−３．＜８−ｃ＞の合成
【０２７２】
反応式３８によって＜８−ｃ＞を合成した。
【０２７３】
【化７０】
2020083896.tif 000071
【０２７４】
合成例１−３において、１−ブロモ−３−ヨードベンゼン及びアニリンの代わりに＜８−ｂ＞及び４−ｔｅｒｔ−ブチルアニリンを使用した以外は、同様の方法で合成して＜８−ｃ＞３１．２ｇを得た。（収率７４．２％）
【０２７５】
合成例８−４．＜８−ｄ＞の合成
【０２７６】
反応式３９によって＜８−ｄ＞を合成した。
【０２７７】
【化７１】
2020083896.tif 000072
【０２７８】
合成例１−３において、１−ブロモ−３−ヨードベンゼン及びアニリンの代わりに１−ブロモ−２，３−ジクロロ−５−エチルベンゼン及び４−ｔｅｒｔ−ブチルアニリンを使用した以外は、同様の方法で合成して＜８−ｄ＞３０．３ｇを得た。（収率８９．８％）
【０２７９】
合成例８−５．＜８−ｅ＞の合成
【０２８０】
反応式４０によって＜８−ｅ＞を合成した。
【０２８１】
【化７２】
2020083896.tif 000073
【０２８２】
合成例１−４において、＜１−ｃ＞及び＜１−ｂ＞の代わりに＜８−ｄ＞及び３−ブロモ−５−ｔｅｒｔ−ブチルベンゾチオフェンを使用した以外は、同様の方法で合成して＜８−ｅ＞２７．４ｇを得た。（収率７７．１％）
【０２８３】
合成例８−６．＜８−ｆ＞の合成
【０２８４】
反応式４１によって＜８−ｆ＞を合成した。
【０２８５】
【化７３】
2020083896.tif 000074
【０２８６】
合成例１−４において、＜１−ｃ＞及び＜１−ｂ＞の代わりに＜８−ｅ＞及び＜８−ｃ＞を使用した以外は、同様の方法で合成して＜８−ｆ＞２１ｇを得た。（収率７４．１％）
【０２８７】
合成例８−７．＜化合物１４５＞の合成
【０２８８】
反応式４２によって＜化合物１４５＞を合成した。
【０２８９】
【化７４】
2020083896.tif 000075
【０２９０】
合成例１−７において、＜１−ｆ＞の代わりに＜８−ｆ＞を使用した以外は、同様の方法で合成して＜化合物１４５＞３．４ｇを得た。（収率１９．４％）
【０２９１】
ＭＳ［Ｍ］＋９７９．６０
【０２９２】
合成例９．化合物１５０の合成
【０２９３】
合成例９−１．＜９−ａ＞の合成
【０２９４】
反応式４３によって＜９−ａ＞を合成した。
【０２９５】
【化７５】
2020083896.tif 000076
【０２９６】
合成例１−３において、１−ブロモ−３−ヨードベンゼン及びアニリンの代わりに１−ブロモベンゼン（Ｄ−置換）及び４−ｔｅｒｔ−ブチルアニリンを使用した以外は、同様の方法で合成して＜９−ａ＞３２．７ｇを得た。（収率７８．２％）
【０２９７】
合成例９−２．＜９−ｂ＞の合成
【０２９８】
反応式４４によって＜９−ｂ＞を合成した。
【０２９９】
【化７６】
2020083896.tif 000077
【０３００】
合成例１−４において、＜１−ｃ＞及び＜１−ｂ＞の代わりに＜８−ｅ＞及び＜９−ａ＞を使用した以外は、同様の方法で合成して＜９−ｂ＞３４．２ｇを得た。（収率８４．１％）
【０３０１】
合成例９−３．＜化合物１５０＞の合成
【０３０２】
反応式４５によって＜化合物１５０＞を合成した。
【０３０３】
【化７７】
2020083896.tif 000078
【０３０４】
合成例１−７において、＜１−ｆ＞の代わりに＜９−ｂ＞を使用した以外は、同様の方法で合成して＜化合物１５０＞２．７ｇを得た。（収率１１．４％）
【０３０５】
ＭＳ  ［Ｍ］＋６６３．３９
【０３０６】
合成例１０．化合物１５３の合成
【０３０７】
合成例１０−１．＜１０−ａ＞の合成
【０３０８】
反応式４６によって＜１０−ａ＞を合成した。
【０３０９】
【化７８】
2020083896.tif 000079
【０３１０】
合成例１−３において、１−ブロモ−３−ヨードベンゼン及びアニリンの代わりに１−ブロモ−ジベンゾフラン及び４−ｔｅｒｔ−ブチルアニリンを使用した以外は、同様の方法で合成して＜１０−ａ＞２５．６ｇを得た。（収率７９．２％）
【０３１１】
合成例１０−２．＜１０−ｂ＞の合成
【０３１２】
下記反応式４７によって＜１０−ｂ＞を合成した。
【０３１３】
【化７９】
2020083896.tif 000080
【０３１４】
合成例１−４において、＜１−ｃ＞及び＜１−ｂ＞の代わりに＜８−ｅ＞及び＜１０−ａ＞を使用した以外は、同様の方法で合成して＜１０−ｂ＞１８．６ｇを得た。（収率７４．１％）
【０３１５】
合成例１０−３．＜化合物１５３＞の合成
【０３１６】
反応式４８によって＜化合物１５３＞を合成した。
【０３１７】
【化８０】
2020083896.tif 000081
【０３１８】
合成例１−７において、＜１−ｆ＞の代わりに＜１０−ｂ＞を使用した以外は、同様の方法で合成して＜化合物１５３＞３．４ｇを得た。（収率１５．４％）
【０３１９】
ＭＳ  ［Ｍ］＋７４８．３７
【０３２０】
実施例１〜１０：有機発光素子の製造
【０３２１】
ＩＴＯガラスの発光面積が２ｍｍ×２ｍｍのサイズとなるようにパターニングした後、洗浄した。前記ＩＴＯガラスを真空チャンバに装着した後、ベース圧力が１×１０−７ｔｏｒｒとなるようにした後、前記ＩＴＯ上にＤＮＴＰＤ（７００Å）、化学式Ｈ（２５０Å）の順に堆積した。発光層は、下記に記載のホスト（ＢＨ１）と本発明の化合物（３ｗｔ％）とを混合して堆積（２５０Å）した後、電子輸送層に化学式Ｅ−１と化学式Ｅ−２を１：１の比で厚さ３００Åで、電子注入層に化学式Ｅ−１を厚さ５Åで、Ａｌ（１０００Å）の順に堆積して、有機発光素子を製造した。前記有機発光素子の発光特性は０．４ｍＡで測定した。
【０３２２】
【化８１】
2020083896.tif 000082
【化８２】
2020083896.tif 000083
【０３２３】
比較例１〜３
【０３２４】
前記実施例１で使用された化合物１の代わりにＢＤ１、ＢＤ２、及びＢＤ３を使用した以外は、同様にして有機発光素子を作製し、前記有機発光素子の発光特性は０．４ｍＡで測定した。前記ＢＤ１、ＢＤ２、及びＢＨ３の構造は、次の通りである。
【０３２５】
【化８３】
2020083896.tif 000084
【化８４】
2020083896.tif 000085
【０３２６】
前記実施例１〜１０及び比較例１〜３によって製造された有機発光素子に対して、電圧、輝度、色座標及び寿命を測定し、その結果を下記表１に示す。
【０３２７】
【表１】
2020083896.tif 000086
【０３２８】
前記実施例１〜１０から確認できるように、本発明に係るホウ素化合物を使用した有機発光素子は、比較例１〜３の場合よりも高い量子効率及び長寿命を示している。
【０３２９】
実施例１１〜１９：有機発光素子の製造
【０３３０】
ＩＴＯガラスの発光面積が２ｍｍ×２ｍｍのサイズとなるようにパターニングした後、洗浄した。前記ＩＴＯガラスを真空チャンバに装着した後、ベース圧力が１×１０−７ｔｏｒｒとなるようにした後、前記ＩＴＯ上にＤＮＴＰＤ（７００Å）、化学式Ｆ（２５０Å）の順に堆積した。発光層は、下記に記載のホスト（ＢＨ２）と本発明の化合物（３ｗｔ％）とを混合して堆積（２５０Å）した後、電子輸送層に化学式Ｅ−１と化学式Ｅ−２を１：１の比で３００Å、電子注入層に化学式Ｅ−１を５Å、Ａｌ（１０００Å）の順に堆積して、有機発光素子を製造した。前記有機発光素子の発光特性は０．４ｍＡで測定した。
【０３３１】
【化８５】
2020083896.tif 000087
【化８６】
2020083896.tif 000088
【０３３２】
比較例４〜５
【０３３３】
化合物１の代わりにＢＤ３、ＢＤ４、ＢＤ５を使用した以外は、実施例１と同様の方法で有機発光素子を作製した。
【０３３４】
【化８７】
2020083896.tif 000089
【０３３５】
前記実施例１１〜１９、比較例４〜６によって製造された有機発光素子に対して、電圧、外部量子効率及び寿命を測定した。その結果を下記表２に示す。
【０３３６】
【表２】
2020083896.tif 000090
【０３３７】
前記実施例１１〜１９から確認できるように、本発明に係るホウ素化合物を使用した有機発光素子は、比較例４〜６の場合よりも高い量子効率及び長寿命を示している。