(57)【要約】      （修正有）【課題】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、及び該化合物を含んだ有機発光素子を提供する。【解決手段】下記化学式１で表される化合物。2014022733.tif 000125・・化学式１。Ｘは、単結合、あるいは置換または非置換のＣ３−Ｃ１０アリーレン基を示し、Ａは、置換または非置換のＣ３−Ｃ６０ヘテロアリール基、または置換または非置換のＣ６−Ｃ６０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。【選択図】なし【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】
2014022733.tif 000104
・・化学式１
ここで、前記化学式１において、
Ｒ１及びＲ２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Ｃ１−Ｃ６０アルキル基、置換または非置換のＣ６−Ｃ６０アリール基、あるいは置換または非置換のＣ３−Ｃ６０ヘテロアリール基を示し、
Ｒ３は、置換または非置換のＣ６−Ｃ６０アリール基、あるいは置換または非置換のＣ３−Ｃ６０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Ｃ３−Ｃ１０アリーレン基を示し、
Ａは、置換または非置換のＣ３−Ｃ６０ヘテロアリール基、あるいは置換または非置換のＣ６−Ｃ６０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。
【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、Ｒ１及びＲ２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、Ｒ１及びＲ２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、Ｒ３は、化学式２ａ〜２ｆ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２】
2014022733.tif 000105
・・化学式２ａ
2014022733.tif 000106
・・化学式２ｂ
2014022733.tif 000107
・・化学式２ｃ
2014022733.tif 000108
・・化学式２ｄ
2014022733.tif 000109
・・化学式２ｅ
2014022733.tif 000110
・・化学式２ｆ
ここで、前記化学式２ａ〜２ｆで、
Ｙ１、Ｙ２及びＹ３は、それぞれ独立して、−Ｎ＝、あるいは−Ｃ（Ｒ２０）＝で表示される連結基であり、
Ｚ１、Ｚ２及びＲ２０は、それぞれ独立して、水素、重水素、置換または非置換のＣ１−Ｃ２０アルキル基、置換または非置換のＣ６−Ｃ２０アリール基、置換または非置換のＣ３−Ｃ２０ヘテロアリール基、置換または非置換のＣ６−Ｃ２０縮合多環基、Ｃ６−Ｃ２０アリール基またはＣ３−Ｃ２０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６】
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】
2014022733.tif 000111
・・化学式３ａ
2014022733.tif 000112
・・化学式３ｂ
2014022733.tif 000113
・・化学式３ｃ
2014022733.tif 000114
・・化学式３ｄ
2014022733.tif 000115
・・化学式３ｅ
2014022733.tif 000116
・・化学式３ｆ
2014022733.tif 000117
・・化学式３ｇ
2014022733.tif 000118
・・化学式３ｈ
2014022733.tif 000119
・・化学式３ｉ
2014022733.tif 000120
・・化学式３ｊ
2014022733.tif 000121
・・化学式３ｋ
2014022733.tif 000122
・・化学式３ｌ
ここで、前記化学式３ａ〜３ｌで、
Ｙ１、Ｙ２及びＹ３は、それぞれ独立して、−Ｎ＝または−Ｃ（Ｒ２０）＝で表示される連結基であり、
Ｚ１、Ｚ２、Ｒ２０、Ｒ３０及びＲ３１は、それぞれ独立して、水素、重水素、置換または非置換のＣ１−Ｃ２０アルキル基、置換または非置換のＣ６−Ｃ２０アリール基、置換または非置換のＣ３−Ｃ２０ヘテロアリール基、置換または非置換のＣ６−Ｃ２０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、
Ｑ１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７】
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１〜６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。
【化４】
2014022733.tif 000123
【請求項８】
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１〜７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９】
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８に記載の有機発光素子。
【請求項１０】
前記有機層は電子輸送層である、請求項８に記載の有機発光素子。
【請求項１１】
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８に記載の有機発光素子。
【請求項１２】
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８に記載の有機発光素子。
【請求項１３】
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１２に記載の有機発光素子。
【請求項１４】
前記電荷生成物質は、ｐ−ドーパントである、請求項１３に記載の有機発光素子。
【請求項１５】
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１４に記載の有機発光素子。
【請求項１６】
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８に記載の有機発光素子。
【請求項１７】
前記金属錯体は、Ｌｉ錯体である、請求項１６に記載の有機発光素子。
【請求項１８】
前記金属錯体は、ＬｉＱまたは下記化合物２０３である、請求項１６または１７に記載の有機発光素子。
【化５】
2014022733.tif 000124
・・化合物２０３
【請求項１９】
前記有機層は、請求項１〜７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８〜１８のいずれか一項に記載の有機発光素子。
【請求項２０】
請求項８〜１９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】
2014022733.tif 000002
・・化学式１
前記化学式１で、Ｒ１及びＲ２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Ｃ１−Ｃ６０アルキル基、置換または非置換のＣ６−Ｃ６０アリール基、または、置換または非置換のＣ３−Ｃ６０ヘテロアリール基を示し、Ｒ３は、置換または非置換のＣ６−Ｃ６０アリール基、または、置換または非置換のＣ３−Ｃ６０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Ｃ３−Ｃ１０アリーレン基を示し、Ａは、置換または非置換のＣ３−Ｃ６０ヘテロアリール基、または、置換または非置換のＣ６−Ｃ６０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】
2014022733.tif 000003
・・化学式１
【００１７】
前記化学式１で、Ｒ１及びＲ２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Ｃ１−Ｃ６０アルキル基、置換または非置換のＣ６−Ｃ６０アリール基、または、置換または非置換のＣ３−Ｃ６０ヘテロアリール基を示し、Ｒ３は、置換または非置換のＣ６−Ｃ６０アリール基、または、置換または非置換のＣ３−Ｃ６０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Ｃ３−Ｃ１０アリーレン基を示し、Ａは、置換または非置換のＣ３−Ｃ６０ヘテロアリール基、または、置換または非置換のＣ６−Ｃ６０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Ｒ３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、Ｒ１及びＲ２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、Ｒ１及びＲ２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、Ｒ３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】
2014022733.tif 000004
・・化学式２ａ
2014022733.tif 000005
・・化学式２ｂ
2014022733.tif 000006
・・化学式２ｃ
2014022733.tif 000007
・・化学式２ｄ
2014022733.tif 000008
・・化学式２ｅ
2014022733.tif 000009
・・化学式２ｆ
【００２７】
前記化学式２ａ〜２ｆにおいて、Ｙ１、Ｙ２及びＹ３は、それぞれ独立して、−Ｎ＝、または−Ｃ（Ｒ２０）＝で表される連結基であり、Ｚ１、Ｚ２及びＲ２０は、それぞれ独立して、水素、重水素、置換または非置換のＣ１−Ｃ２０アルキル基、置換または非置換のＣ６−Ｃ２０アリール基、置換または非置換のＣ３−Ｃ２０ヘテロアリール基、置換または非置換のＣ６−Ｃ２０縮合多環基、Ｃ６−Ｃ２０アリール基またはＣ３−Ｃ２０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】
2014022733.tif 000010
・・化学式３ａ
2014022733.tif 000011
・・化学式３ｂ
2014022733.tif 000012
・・化学式３ｃ
2014022733.tif 000013
・・化学式３ｄ
2014022733.tif 000014
・・化学式３ｅ
2014022733.tif 000015
・・化学式３ｆ
2014022733.tif 000016
・・化学式３ｇ
2014022733.tif 000017
・・化学式３ｈ
2014022733.tif 000018
・・化学式３ｉ
2014022733.tif 000019
・・化学式３ｊ
2014022733.tif 000020
・・化学式３ｋ
2014022733.tif 000021
・・化学式３ｌ
【００３０】
前記化学式３ａ〜３ｌで、Ｙ１、Ｙ２及びＹ３は、それぞれ独立して、−Ｎ＝または−Ｃ（Ｒ２０）＝で表される連結基であり、Ｚ１、Ｚ２、Ｒ２０、Ｒ３０及びＲ３１は、それぞれ独立して、水素、重水素、置換または非置換のＣ１−Ｃ２０アルキル基、置換または非置換のＣ６−Ｃ２０アリール基、置換または非置換のＣ３−Ｃ２０ヘテロアリール基、置換または非置換のＣ６−Ｃ２０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、Ｑ１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Ｃ１−Ｃ６０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、Ｃ１−Ｃ１０アルキル基、Ｃ１−Ｃ１０アルコキシ基、Ｃ２−Ｃ１０アルケニル基、Ｃ２−Ｃ１０アルキニル基、Ｃ６−Ｃ１６アリール基、またはＣ４−Ｃ１６ヘテロアリール基で置換されていてもよい。
【００３３】
非置換のＣ２−Ｃ６０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Ｃ２−Ｃ６０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Ｃ３−Ｃ６０シクロアルキル基は、Ｃ３−Ｃ６０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】
Ｃ１−Ｃ６０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Ｃ１−Ｃ６０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Ｃ６−Ｃ６０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Ｃ６−Ｃ６０アリール基の例としては、フェニル基、Ｃ１−Ｃ１０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、Ｃ１−Ｃ１０アルキルビフェニル基、Ｃ１−Ｃ１０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）、Ｃ１−Ｃ１０アルキルナフチル基（例えば、メチルナフチル基）、Ｃ１−Ｃ１０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Ｃ３−Ｃ６０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Ｃ４−Ｃ６０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Ｃ６−Ｃ６０アリールオキシ基とは、−ＯＡ１で表される官能基であり、Ａ１は、前記Ｃ６−Ｃ６０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Ｃ６−Ｃ６０アリールチオ基は、−ＳＡ１で表される官能基であり、Ａ１は、前記Ｃ６−Ｃ６０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Ｃ６−Ｃ６０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】
2014022733.tif 000022
2014022733.tif 000023
2014022733.tif 000024
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2014022733.tif 000027
【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（ＳｎＯ２）、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】
2014022733.tif 000028
2014022733.tif 000029
2014022733.tif 000030
【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】
2014022733.tif 000031
2014022733.tif 000032
【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】
2014022733.tif 000033
・・化学式３００
2014022733.tif 000034
・・化学式３５０
【００７３】
前記化学式３００及び３５０において、Ａｒ１１、Ａｒ１２、Ａｒ２１及びＡｒ２２は、それぞれ独立して、置換または非置換のＣ５−Ｃ６０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、Ｒ５１〜Ｒ５８、Ｒ６１〜Ｒ６９、並びにＲ７１及びＲ７２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Ｃ１−Ｃ６０アルキル基、置換または非置換のＣ２−Ｃ６０アルケニル基、置換または非置換のＣ２−Ｃ６０アルキニル基、置換または非置換のＣ１−Ｃ６０アルコキシ基、置換または非置換のＣ３−Ｃ６０シクロアルキル基、置換または非置換のＣ５−Ｃ６０アリール基、置換または非置換のＣ５−Ｃ６０アリールオキシ基、または置換または非置換のＣ５−Ｃ６０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Ｒ５１〜Ｒ５８、Ｒ６１〜Ｒ６９、並びにＲ７１及びＲ７２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、Ｃ１−Ｃ１０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）、Ｃ１−Ｃ１０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Ｃ１−Ｃ１０アルキル基及びＣ１−Ｃ１０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、Ｃ１−Ｃ１０アルキル基及びＣ１−Ｃ１０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、Ｒ５９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Ｃ１−Ｃ２０アルキル基、及び、置換または非置換のＣ１−Ｃ２０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】
2014022733.tif 000035
・・化学式３００Ａ
【００７９】
前記化学式３００Ａにおいて、Ｒ５１、Ｒ６１、Ｒ６２及びＲ５９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】
2014022733.tif 000036
2014022733.tif 000037
【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】
2014022733.tif 000038
・・Ｆ４−ＴＣＮＱ
2014022733.tif 000039
・・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】
2014022733.tif 000040
2014022733.tif 000041
2014022733.tif 000042
2014022733.tif 000043
2014022733.tif 000044
2014022733.tif 000045
2014022733.tif 000046
2014022733.tif 000047
【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】
2014022733.tif 000048
・・化学式４００
【００９３】
前記化学式４００において、Ａｒ１１１及びＡｒ１１２は、それぞれ独立して、置換または非置換のＣ５−Ｃ６０アリーレン基であり、前記Ａｒ１１３〜Ａｒ１１６は、それぞれ独立して、置換または非置換のＣ１−Ｃ１０アルキル基、あるいは置換または非置換のＣ５−Ｃ６０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、Ａｒ１１１及びＡｒ１１２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、Ａｒ１１３〜Ａｒ１１６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Ｃ１−Ｃ１０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、Ｃ１−Ｃ６０アルキル基、Ｃ２−Ｃ６０アルケニル基、Ｃ２−Ｃ６０アルキニル基、Ｃ１−Ｃ６０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】
2014022733.tif 000049
・・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】
2014022733.tif 000050
2014022733.tif 000051
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2014022733.tif 000053
2014022733.tif 000054
【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】
2014022733.tif 000055
・・化学式４０１
【０１０２】
前記化学式４０１において、Ａｒ１２２〜Ａｒ１２５についての詳細な説明は、前記化学式４００のＡｒ１１３に係わる説明を参照する。
【０１０３】
前記化学式４０１において、Ａｒ１２６及びＡｒ１２７は、それぞれ独立して、Ｃ１−Ｃ１０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】
2014022733.tif 000056
【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】
2014022733.tif 000057
2014022733.tif 000058
2014022733.tif 000059
2014022733.tif 000060
2014022733.tif 000061
【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】
2014022733.tif 000062
2014022733.tif 000063
2014022733.tif 000064
2014022733.tif 000065
【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】
2014022733.tif 000066
2014022733.tif 000067
【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】
2014022733.tif 000068
2014022733.tif 000069
2014022733.tif 000070
2014022733.tif 000071
2014022733.tif 000072
2014022733.tif 000073
2014022733.tif 000074
2014022733.tif 000075
2014022733.tif 000076
【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】
2014022733.tif 000077
【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】
2014022733.tif 000078
2014022733.tif 000079
2014022733.tif 000080
・・化学式２０１
2014022733.tif 000081
・・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】
2014022733.tif 000082
・・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、Ｌｉ２Ｏ、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】
2014022733.tif 000083
【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】
2014022733.tif 000084
【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。
Ｃ１７Ｈ１４：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。
Ｃ１７Ｈ１６：計算値２２０．１２、実測値２２０．３３
【０１４１】
中間体Ｉ−３の合成
ＣｕＢｒ２  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ＣｕＢｒ２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ＣｕＢｒ２  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。
Ｃ１７Ｈ１４Ｂｒ２：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ＣＳ２  ７０ｍＬに溶かした後、ＣＳ２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。
Ｃ１７Ｈ１２Ｂｒ２：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（ＰＰｈ３）４）０．２９ｇ（０．２５ｍｍｏｌ）及びＫ２ＣＯ３  ０．６２ｇ（４．４８ｍｍｏｌ）を、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）／Ｈ２Ｏ（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。
Ｃ２３Ｈ１７Ｂｒ：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、ＰｄＣｌ２（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。
Ｃ２９Ｈ２９ＢＯ２：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（ＰＰｈ３）４）０．１２７ｇ（０．１１ｍｍｏｌ）及びＫ２ＣＯ３  ０．４５ｇ（３．３ｍｍｏｌ）を、ＴＨＦ／Ｈ２Ｏ（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。
Ｃ４２Ｈ３０Ｎ２：計算値５６２．２４、実測値５６３．３３
【０１４６】
合成例２：化合物１４の合成
【化２６】
2014022733.tif 000085
【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（ＰＰｈ３）４  ０．５８ｇ（０．５ｍｍｏｌ）及びＫ２ＣＯ３  ４．１４ｇ（３０．０ｍｍｏｌ）を、ＴＨＦ／Ｈ２Ｏ（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。
Ｃ２２Ｈ１８ＢｒＮ３：計算値４０３．０６、実測値４０３．２２
【０１４８】
【化２７】
2014022733.tif 000086
【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。
Ｃ２２Ｈ１６ＢｒＮ：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。
Ｃ２８Ｈ２８ＢＮＯ２：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。
Ｃ４４Ｈ３４Ｎ４：計算値６１８．２７、実測値６１９．３６
【０１５２】
合成例３：化合物３２の合成
【化２８】
2014022733.tif 000087
【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。
Ｃ２６Ｈ１８ＢｒＮ：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。
Ｃ３２Ｈ３０ＢＮＯ２：計算値４７１．２３、実測値４７１．４１
【０１５５】
【化２９】
2014022733.tif 000088
【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Ｋ２ＣＯ３  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。
Ｃ２０Ｈ１４ＢｒＮ３：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。
Ｃ４６Ｈ３２Ｎ４：計算値６１３．２５、実測値６１４．３６
【０１５８】
合成例４：化合物４５の合成
【化３０】
2014022733.tif 000089
【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。
Ｃ３１Ｈ２１Ｂｒ：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。
Ｃ３７Ｈ３３ＢＯ２：計算値５２０．２５、実測値５２０．３６
【０１６１】
【化３１】
2014022733.tif 000090
【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。
Ｃ１０Ｈ７ＢｒＮ２：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。
Ｃ４１Ｈ２８Ｎ２：計算値６２４．２５、実測値６２５．３９
【０１６４】
合成例５：化合物５５の合成
【化３２】
2014022733.tif 000091
【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。
Ｃ２９Ｈ１９ＢｒＮ２：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。
Ｃ３５Ｈ３１ＢＮ２Ｏ２：計算値５２２．２４、実測値５２２．３８
【０１６７】
【化３３】
2014022733.tif 000092
【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。
Ｃ１３Ｈ８ＢｒＮＳ：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。
Ｃ４２Ｈ２７Ｎ３Ｓ：計算値６２５．２３、実測値６２６．３４
【０１７０】
合成例６：化合物６０の合成
【化３４】
2014022733.tif 000093
【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。
Ｃ３４Ｈ２０ＢｒＮ：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。
Ｃ４０Ｈ３２ＢＮＯ２：計算値５６９．２５、実測値５６９．４２
【０１７３】
【化３５】
2014022733.tif 000094
【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。
Ｃ１２Ｈ８ＢｒＮ３：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。
Ｃ４６Ｈ２８Ｎ４：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】
2014022733.tif 000095
【表２】
2014022733.tif 000096
【表３】
2014022733.tif 000097
【表４】
2014022733.tif 000098
【表５】
2014022733.tif 000099
【０１７９】
実施例１
アノードは、コーニング（Ｃｏｒｎｉｎｇ）１５Ω／ｃｍ２（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】
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【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／ｃｍ２で駆動電圧５．２５Ｖ、発光輝度２，０５０ｃｄ／ｍ２であった。また、発光効率は、４．１０ｃｄ／Ａであり、半減寿命（ｈｒ＠１００ｍＡ／ｃｍ２）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／ｃｍ２で駆動電圧５．３１Ｖ、発光輝度２，３５５ｃｄ／ｍ２であった。また、発光効率は、４．７１ｃｄ／Ａであり、半減寿命（ｈｒ＠１００ｍＡ／ｃｍ２）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／ｃｍ２で駆動電圧５．４２Ｖ、発光輝度２，２４０ｃｄ／ｍ２であった。また、発光効率は、４．４８ｃｄ／Ａであり、半減寿命（ｈｒ＠１００ｍＡ／ｃｍ２）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／ｃｍ２で駆動電圧５．２０Ｖ、発光輝度２，２５８ｃｄ／ｍ２であった。また、発光効率は、４．５１ｃｄ／Ａであり、半減寿命（ｈｒ＠１００ｍＡ／ｃｍ２）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／ｃｍ２で駆動電圧５．４９Ｖ、発光輝度２，１４０ｃｄ／ｍ２であった。また、発光効率は、４．２８ｃｄ／Ａであり、半減寿命（ｈｒ＠１００ｍＡ／ｃｍ２）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／ｃｍ２で駆動電圧５．４４Ｖ、発光輝度２，２１１ｃｄ／ｍ２であった。また、発光効率は、４．４２ｃｄ／Ａであり、半減寿命（ｈｒ＠１００ｍＡ／ｃｍ２）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／ｃｍ２で駆動電圧７．８５Ｖ、発光輝度１，５６０ｃｄ／ｍ２であった。また、発光効率は、３．１２ｃｄ／Ａであり、半減寿命（ｈｒ＠１００ｍＡ／ｃｍ２）は、１１３時間を示した。
【０１９７】
【化３７】
2014022733.tif 000101
【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／ｃｍ２で駆動電圧６．０５Ｖ、発光輝度１，９６０ｃｄ／ｍ２であった。発光効率は、３．９２ｃｄ／Ａであり、半減寿命（ｈｒ＠１００ｍＡ／ｃｍ２）は、２０１時間を示した。
【０２００】
【化３８】
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・・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】
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【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】
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