(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記の化学式１で表示される化合物：
【化１】
0005844384.tif 000047
［前記化学式１において、
Ａｒ１は、アリール基およびフルオレニル基からなる群より選択され、
Ａｒ１がアリール基である場合、前記アリール基は、ビフェニル基およびテルフェニル基からなる群より選択され、
Ａｒ２は、アリール基からなる群より選択され、
Ａｒ２がアリール基である場合、前記アリール基は、フェニル基およびビフェニル基からなる群より選択され、
Ｌは直接結合；または炭素数６〜４０のアリーレン基であり、
Ａｒ３およびＡｒ４は水素である］。
【請求項２】
前記化学式１は、下記化学式２または３で表示されることを特徴とする請求項１記載の化合物：
【化２】
0005844384.tif 000048
【化３】
0005844384.tif 000049
［前記化学式２および３において、Ａｒ１〜Ａｒ３は前記化学式１に定義されたとおりである］。
【請求項３】
前記化合物は、下記化学式からなる群より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または２記載の化合物。
【化４】
0005844384.tif 000050
【化５】
0005844384.tif 000051
【化６】
0005844384.tif 000052
【化７】
0005844384.tif 000053
【化８】
0005844384.tif 000054
【化９】
0005844384.tif 000055
【化１０】
0005844384.tif 000056
【化１１】
0005844384.tif 000057
【請求項４】
第１電極、第２電極、および前記第１電極と第２電極との間に配置された１層以上の有機物層を含む有機発光素子であって、前記有機物層のうちの１層以上は、請求項１ないし３のいずれか１項記載の化合物を含む有機発光素子。
【請求項５】
前記有機物層は、正孔輸送層を含み、この正孔輸送層が前記化学式１で表示される化合物を含むことを特徴とする請求項４記載の有機発光素子。
【請求項６】
前記有機物層は、正孔注入層を含み、この正孔注入層が前記化学式１で表示される化合物を含むことを特徴とする請求項４または５記載の有機発光素子。
【請求項７】
前記有機物層は、正孔注入と正孔輸送を同時に含む層を含み、この層が前記化学式１で表示される化合物を含むことを特徴とする請求項４から６のいずれか一項記載の有機発光素子。
【請求項８】
前記有機物層は、電子注入および電子輸送層を含み、この電子注入または電子輸送層が前記化学式１で表示される化合物を含むことを特徴とする請求項４から７のいずれか一項記載の有機発光素子。
【請求項９】
前記有機物層は、発光層を含み、この発光層が前記化学式１で表示される化合物を含むことを特徴とする請求項４から８のいずれか一項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、有機発光素子の寿命、効率、電気化学的安定性および熱的安定性を大きく向上させることができる新規な化合物が有機化合物層に含まれている有機発光素子に関するものである。
【０００２】
本出願は、２０１０年１２月２９日付で韓国特許庁に提出された韓国特許出願第１０−２０１０−０１３８１３０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組み込まれる。
【背景技術】
【０００３】
有機発光現象とは、特定の有機分子の内部プロセスによって電流が可視光に転換される例の一つである。有機発光現象の原理は次のとおりである。陽極と陰極との間に有機物層を位置させた時、２つの電極の間に電圧をかけると、陰極と陽極からそれぞれ電子と正孔が有機物層に注入される。有機物層に注入された電子と正孔は再結合してエキシトン（ｅｘｃｉｔｏｎ）を形成し、このエキシトンが再び基底状態に落ちながら光を出す。この原理を利用する有機発光素子は、一般的に、陰極と陽極、およびその間に位置する有機物層、例えば、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層を含む有機物層から構成できる。
【０００４】
有機発光素子で使用される物質としては、純粋な有機物質、または有機物質と金属とが錯物をなす錯化合物がほとんどを占めており、用途に応じて、正孔注入物質、正孔輸送物質、発光物質、電子輸送物質、電子注入物質などに区分可能である。ここで、正孔注入物質や正孔輸送物質としては、ｐ−タイプの性質を有する有機物質、すなわち、酸化されやすく、酸化時に電気化学的に安定した状態を有する有機物が主に使用されている。一方、電子注入物質や電子輸送物質としては、ｎ−タイプの性質を有する有機物質、すなわち、還元されやすく、還元時に電気化学的に安定した状態を有する有機物が主に使用されている。発光層物質としては、ｐ−タイプの性質とｎ−タイプの性質を同時に有する物質、すなわち、酸化および還元状態ですべて安定した形態を有する物質が好ましく、エキシトンが形成された時、これを光に転換する発光効率の高い物質が好ましい。
【０００５】
その他、有機発光素子で使用される物質は次のような性質を追加的に有することが好ましい。
【０００６】
第一、有機発光素子で使用される物質は熱的安定性に優れることが好ましい。有機発光素子内では、電荷の移動によるジュール熱（ｊｏｕｌｅ  ｈｅａｔｉｎｇ）が発生するからである。現在、正孔輸送層物質として主に使用されるＮＰＢは、ガラス転移温度が１００℃以下の値を有するため、高い電流を必要とする有機発光素子では使用しにくい問題がある。
【０００７】
第二、低電圧駆動可能な高効率の有機発光素子を得るためには、有機発光素子内に注入された正孔または電子が円滑に発光層に伝達されると同時に、注入された正孔と電子が発光層の外へ抜けないようにしなければならない。このために、有機発光素子に使用される物質は、適切なバンドギャップ（ｂａｎｄ  ｇａｐ）とＨＯＭＯまたはＬＵＭＯエネルギー準位を有しなければならない。現在、溶液塗布法によって製造される有機発光素子において、正孔輸送物質として使用されるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳの場合、発光層物質として使用される有機物のＬＵＭＯエネルギー準位に比べてＬＵＭＯエネルギー準位が低いため、高効率長寿命の有機発光素子の製造に困難がある。
【０００８】
これ以外にも、有機発光素子で使用される物質は、化学的安定性、電荷移動度、電極や隣接する層との界面特性などに優れていなければならない。すなわち、有機発光素子で使用される物質は、水分や酸素による物質の変形が少なくなければならない。また、適切な正孔または電子移動度を有することにより、有機発光素子の発光層で正孔と電子の密度が均衡をなすようにすることで、エキシトンの形成を極大化しなければならない。そして、素子の安定性のために、金属または金属酸化物を含む電極との界面を良好にしなければならない。
【０００９】
そのため、当該技術分野においては、前記のような要件を満たした有機物の開発が要求されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００２−００６４６７９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
そこで、本発明者らは、有機発光素子で使用可能な物質に要求される条件、例えば、適切なエネルギー準位、電気化学的安定性および熱的安定性などを満たすことができ、置換基によって有機発光素子で要求される多様な役割を果たすことができる化学構造を有する化合物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】
【００１２】
本発明は、下記化学式１で表示される化合物を提供する。
【００１３】
【化１】
0005844384.tif 000002
【００１４】
前記化学式１において，
Ａｒ１およびＡｒ２は互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；ハロゲン基、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、置換もしくは非置換のアリール基、置換もしくは非置換のアリールアルキル基、置換もしくは非置換のアリールアルケニル基、置換もしくは非置換のヘテロ環基、置換もしくは非置換のカルバゾリル基、置換もしくは非置換のフルオレニル基、ニトリル基およびアセチレン基からなる群より選択された１個以上の置換基で置換もしくは非置換のアルキル基；ハロゲン基、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、置換もしくは非置換のアリール基、置換もしくは非置換のアリールアルキル基、置換もしくは非置換のアリールアルケニル基、置換もしくは非置換のヘテロ環基、置換もしくは非置換のカルバゾリル基、置換もしくは非置換のフルオレニル基、ニトリル基およびアセチレン基からなる群より選択された１個以上の置換基で置換もしくは非置換のアルコキシ基；ハロゲン基、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、置換もしくは非置換のアリール基、置換もしくは非置換のアリールアルキル基、置換もしくは非置換のアリールアルケニル基、置換もしくは非置換のヘテロ環基、置換もしくは非置換のカルバゾリル基、置換もしくは非置換のフルオレニル基、ニトリル基およびアセチレン基からなる群より選択された１個以上の置換基で置換もしくは非置換のアリール基；ハロゲン基、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、置換もしくは非置換のアリール基、置換もしくは非置換のアリールアルキル基、置換もしくは非置換のアリールアルケニル基、置換もしくは非置換のヘテロ環基、置換もしくは非置換のカルバゾリル基、置換もしくは非置換のフルオレニル基、ニトリル基およびアセチレン基からなる群より選択された１個以上の置換基で置換もしくは非置換され、異種原子としてＯ、ＮまたはＳを含むヘテロ環基；ハロゲン基、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、置換もしくは非置換のアリール基、置換もしくは非置換のアリールアルキル基、置換もしくは非置換のアリールアルケニル基、置換もしくは非置換のヘテロ基、置換もしくは非置換のカルバゾリル基、置換もしくは非置換のフルオレニル基、ニトリル基およびアセチレン基からなる群より選択された１個以上の置換基で置換もしくは非置換のカルバゾリル基；ハロゲン基、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、置換もしくは非置換のアリール基、置換もしくは非置換のアリールアルキル基、置換もしくは非置換のアリールアルケニル基、置換もしくは非置換のヘテロ環基、置換もしくは非置換のカルバゾリル基、置換もしくは非置換のフルオレニル基、ニトリル基およびアセチレン基からなる群より選択された１個以上の置換基で置換もしくは非置換のフルオレニル基；ハロゲン基、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、置換もしくは非置換のアリール基、置換もしくは非置換のアリールアルキル基、置換もしくは非置換のアリールアルケニル基、置換もしくは非置換のヘテロ環基、置換もしくは非置換のカルバゾリル基、置換もしくは非置換のフルオレニル基、ニトリル基およびアセチレン基からなる群より選択された１個以上の置換基で置換もしくは非置換のアリールオキシ基；ハロゲン基、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、置換もしくは非置換のアリール基、置換もしくは非置換のアリールアルキル基、置換もしくは非置換のアリールアルケニル基、置換もしくは非置換のヘテロ環基、置換もしくは非置換のカルバゾリル基、置換もしくは非置換のフルオレニル基、ニトリル基およびアセチレン基からなる群より選択された１個以上の置換基で置換もしくは非置換のアリールチオ基；およびハロゲン基、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、置換もしくは非置換のアリール基、置換もしくは非置換のアリールアルキル基、置換もしくは非置換のアリールアルケニル基、置換もしくは非置換のヘテロ環基、置換もしくは非置換のカルバゾリル基、置換もしくは非置換のフルオレニル基、ニトリル基およびアセチレン基からなる群より選択された１個以上の置換基で置換もしくは非置換のアルコキシカルボニル基からなる群より選択され、
Ｌは直接結合；ニトロ、ニトリル、ハロゲン、アルキル基およびアルコキシ基からなる群より選択される１個以上の置換基で置換もしくは非置換の炭素数６〜４０のアリーレン基；ニトロ、ニトリル、ハロゲン、アルキル基およびアルコキシ基からなる群より選択される１個以上の置換基で置換もしくは非置換の２価のヘテロ環基；またはニトロ、ニトリル、ハロゲン、アルキル基およびアルコキシ基からなる群より選択される１個以上の置換基で置換もしくは非置換のフルオレニレン基であり、ただし、Ｌが直接結合でかつＡｒ１およびＡｒ２が同時に炭素数６のフェニル基または炭素数７のトリル基の場合は除き、
Ａｒ３およびＡｒ４は互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；三重水素；ハロゲン基、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、置換もしくは非置換のアリール基、置換もしくは非置換のアリールアルキル基、置換もしくは非置換のアリールアルケニル基、置換もしくは非置換のヘテロ環基、置換もしくは非置換のカルバゾリル基、置換もしくは非置換のフルオレニル基、ニトリル基およびアセチレン基からなる群より選択された１個以上の置換基で置換もしくは非置換のアルケニル基；ハロゲン基、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、置換もしくは非置換のアリール基、置換もしくは非置換のアリールアルキル基、置換もしくは非置換のアリールアルケニル基、置換もしくは非置換のヘテロ環基、置換もしくは非置換のカルバゾリル基、置換もしくは非置換のフルオレニル基、ニトリル基およびアセチレン基からなる群より選択された１個以上の置換基で置換もしくは非置換のアリール基；ハロゲン基、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、置換もしくは非置換のアリール基、置換もしくは非置換のアリールアルキル基、置換もしくは非置換のアリールアルケニル基、置換もしくは非置換のヘテロ環基、置換もしくは非置換のカルバゾリル基、置換もしくは非置換のフルオレニル基、ニトリル基およびアセチレン基からなる群より選択された１個以上の置換基で置換もしくは非置換され、異種原子としてＯ、ＮまたはＳを含むヘテロ環基；ハロゲン基、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、置換もしくは非置換のアリール基、置換もしくは非置換のアリールアルキル基、置換もしくは非置換のアリールアルケニル基、置換もしくは非置換のヘテロ環基、置換もしくは非置換のカルバゾリル基、置換もしくは非置換のフルオレニル基、ニトリル基およびアセチレン基からなる群より選択された１個以上の置換基で置換もしくは非置換のカルバゾリル基；ハロゲン基、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、置換もしくは非置換のアリール基、置換もしくは非置換のアリールアルキル基、置換もしくは非置換のアリールアルケニル基、置換もしくは非置換のヘテロ環基、置換もしくは非置換のカルバゾリル基、置換もしくは非置換のフルオレニル基、ニトリル基およびアセチレン基からなる群より選択された１個以上の置換基で置換もしくは非置換のフルオレニル基；およびニトリル基からなる群より選択される。
【００１５】
また、本発明は、第１電極、第２電極、および前記第１電極と第２電極との間に配置された１層以上の有機物層を含む有機発光素子であって、前記有機物層のうちの１層以上は、前記化学式１で表示される化合物を含む有機発光素子を提供する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の化合物は、有機発光素子において、有機物層物質、特に、正孔注入物質および／または正孔輸送物質として使用可能であり、この化合物を有機発光素子に使用する場合、素子の駆動電圧を低下させ、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できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】基板１、陽極２、発光層３、陰極４からなる有機発光素子の例を示したものである。
【図２】基板１、陽極２、正孔注入層５、正孔輸送層６、発光層７、電子輸送層８および陰極４からなる有機発光素子の例を示したものである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明をより具体的に説明する。
【００１９】
本発明にかかる新規な化合物は、前記化学式１で表示されることを特徴とする。
【００２０】
以下、本発明にかかる化合物において、前記化学式１の置換基をより具体的に説明する。
【００２１】
前記ハロゲン基としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素などが挙げられるが、これらにのみ限定されるものではない。
【００２２】
前記アルキル基は直鎖または分枝鎖であり得、炭素数は特に限定されないが、１〜１２であることが好ましい。具体例には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基などがあるが、これらにのみ限定されるものではない。
【００２３】
前記アルケニル基は直鎖または分枝鎖であり得、炭素数は特に限定されないが、２〜１２であることが好ましい。具体例には、スチルベニル基（ｓｔｙｌｂｅｎｙｌ）、スチレニル基（ｓｔｙｒｅｎｙｌ）などのアリール基が連結されたアルケニル基があるが、これらにのみ限定されるものではない。
【００２４】
前記シクロアルキル基は炭素数３〜１２の、立体的妨害を与えないものが好ましい。具体例には、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などがあるが、これらにのみ限定されるものではない。
【００２５】
前記アルコキシ基は炭素数１〜１２であることが好ましく、より具体的には、メトキシ、エトキシ、イソプロピルオキシなどが挙げられるが、これらにのみ限定されるものではない。
【００２６】
前記アリール基は単環式または多環式であり得、炭素数は特に限定されないが、６〜４０であることが好ましい。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、スチルベンなどが挙げられ、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、フェナントレン基、ピレニル基、ペリレニル基、クリセニル基などが挙げられるが、これらにのみ限定されるものではない。
【００２７】
前記ヘテロアリール基は異種原子としてＯ、Ｎ、ＳまたはＰを含む環基であって、炭素数は特に限定されないが、炭素数３〜３０であることが好ましい。ヘテロ環基の例には、カルバゾール基、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、ピリダジン基、キノリニル基、イソキノリン基、アクリジル基などがあり、下記構造式のような化合物が好ましいが、これらにのみ限定されるものではない。
【００２８】
【化２】
0005844384.tif 000003
【００２９】
また、本明細書において、「置換もしくは非置換の」という用語は、重水素、ハロゲン基、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、シリル基、アリールアルケニル基、アリール基、ヘテロアリール基、カルバゾール基、アリール基で置換もしくは非置換のフルオレニル基およびニトリル基からなる群より選択された１個以上の置換基で置換されたか、もしくはいずれの置換基も有しないことを意味する。
【００３０】
前記化学式１のＡｒ１〜Ａｒ４、およびＬに追加的に置換され得る置換基としては、ハロゲン基、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、シリル基、アリールアルケニル基、アリール基、ヘテロアリール基、カルバゾール基、アリール基で置換もしくは非置換のフルオレニル基、ニトリル基などが挙げられるが、これらにのみ限定されるものではない。
【００３１】
前記化学式１のＡｒ１およびＡｒ２は互いに同一または異なり、それぞれ独立に、ハロゲン基、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、置換もしくは非置換のアリール基、置換もしくは非置換のアリールアルキル基、置換もしくは非置換のアリールアルケニル基、置換もしくは非置換のヘテロ環基、置換もしくは非置換のカルバゾリル基、置換もしくは非置換のフルオレニル基、ニトリル基およびアセチレン基からなる群より選択された１個以上の置換基で置換もしくは非置換のアリール基；ハロゲン基、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、置換もしくは非置換のアリール基、置換もしくは非置換のアリールアルキル基、置換もしくは非置換のアリールアルケニル基、置換もしくは非置換のヘテロ環基、置換もしくは非置換のカルバゾリル基、置換もしくは非置換のフルオレニル基、ニトリル基およびアセチレン基からなる群より選択された１個以上の置換基で置換もしくは非置換され、異種原子としてＯ、ＮまたはＳを含むヘテロ環基；ハロゲン基、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、置換もしくは非置換のアリール基、置換もしくは非置換のアリールアルキル基、置換もしくは非置換のアリールアルケニル基、置換もしくは非置換のヘテロ基、置換もしくは非置換のカルバゾリル基、置換もしくは非置換のフルオレニル基、ニトリル基およびアセチレン基からなる群より選択された１個以上の置換基で置換もしくは非置換のカルバゾリル基；およびハロゲン基、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、置換もしくは非置換のアリール基、置換もしくは非置換のアリールアルキル基、置換もしくは非置換のアリールアルケニル基、置換もしくは非置換のヘテロ環基、置換もしくは非置換のカルバゾリル基、置換もしくは非置換のフルオレニル基、ニトリル基およびアセチレン基からなる群より選択された１個以上の置換基で置換もしくは非置換のフルオレニル基からなる群より選択されることが好ましい。
【００３２】
前記化学式１のＬは直接結合；またはニトロ、ニトリル、ハロゲン、アルキル基およびアルコキシ基からなる群より選択される１個以上の置換基で置換もしくは非置換の炭素数６〜４０のアリーレン基であることが好ましい。ただし、Ｌが直接結合でかつＡｒ１およびＡｒ２が同時に炭素数６のフェニル基または炭素数７のトリル基の場合は除く。
【００３３】
前記化学式１のＡｒ３およびＡｒ４は互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；ハロゲン基、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、置換もしくは非置換のアリール基、置換もしくは非置換のアリールアルキル基、置換もしくは非置換のアリールアルケニル基、置換もしくは非置換のヘテロ環基、置換もしくは非置換のカルバゾリル基、置換もしくは非置換のフルオレニル基、ニトリル基およびアセチレン基からなる群より選択された１個以上の置換基で置換もしくは非置換のアリール基；およびハロゲン基、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、置換もしくは非置換のアリール基、置換もしくは非置換のアリールアルキル基、置換もしくは非置換のアリールアルケニル基、置換もしくは非置換のヘテロ環基、置換もしくは非置換のカルバゾリル基、置換もしくは非置換のフルオレニル基、ニトリル基およびアセチレン基からなる群より選択された１個以上の置換基で置換もしくは非置換され、異種原子としてＯ、ＮまたはＳを含むヘテロ環基からなる群より選択されることが好ましい。
【００３４】
前記化学式１は、下記化学式２または３で表示できるが、これにのみ限定されるものではない。
【００３５】
【化３】
0005844384.tif 000004
【００３６】
【化４】
0005844384.tif 000005
【００３７】
前記化学式２および３において、Ａｒ１〜Ａｒ３は前記化学式１に定義されたとおりである。
【００３８】
本発明にかかる化合物は、より具体的には、下記の化合物として例示できるが、下記の化合物が本発明を限定するものではない。
【００３９】
【化５】
0005844384.tif 000006
【００４０】
【化６】
0005844384.tif 000007
【００４１】
【化７】
0005844384.tif 000008
【００４２】
【化８】
0005844384.tif 000009
【００４３】
【化９】
0005844384.tif 000010
【００４４】
【化１０】
0005844384.tif 000011
【００４５】
【化１１】
0005844384.tif 000012
【００４６】
【化１２】
0005844384.tif 000013
【００４７】
【化１３】
0005844384.tif 000014
【００４８】
【化１４】
0005844384.tif 000015
【００４９】
【化１５】
0005844384.tif 000016
【００５０】
【化１６】
0005844384.tif 000017
【００５１】
【化１７】
0005844384.tif 000018
【００５２】
【化１８】
0005844384.tif 000019
【００５３】
【化１９】
0005844384.tif 000020
【００５４】
【化２０】
0005844384.tif 000021
【００５５】
【化２１】
0005844384.tif 000022
【００５６】
【化２２】
0005844384.tif 000023
【００５７】
【化２３】
0005844384.tif 000024
【００５８】
【化２４】
0005844384.tif 000025
【００５９】
【化２５】
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【００６０】
【化２６】
0005844384.tif 000027
【００６１】
【化２７】
0005844384.tif 000028
【００６２】
【化２８】
0005844384.tif 000029
【００６３】
【化２９】
0005844384.tif 000030
【００６４】
【化３０】
0005844384.tif 000031
【００６５】
また、本発明は、前記化学式１で表示される誘導体の製造方法を提供する。前記化学式１で表示される化合物は、縮合反応、スズキ結合反応などの当該技術分野で知られている一般的な方法を利用して製造できる。
【００６６】
【化３１】
0005844384.tif 000032
【００６７】
前記反応式１において、Ｌ、Ａｒ１〜Ａｒ４は前記化学式１で定義したとおりである。
【００６８】
本発明にかかる化学式１の化合物は多段階の化学反応で製造することができる。前記化合物の製造は下記の製造例によって記述される。製造例に示されているように、一部の中間体化合物が先に製造され、その中間体化合物から化学式１の化合物が製造される。
【００６９】
前記化学式１で表示される化合物は、前記化学式に表示されたコア構造に多様な置換体を導入することにより、有機発光素子で使用される有機物層としての使用に適した特性を有することができる。
【００７０】
一方、前記化学式１で表示される化合物は、ガラス転移温度（Ｔｇ）が高く、熱的安定性に優れる。このような熱的安定性の増加は、素子に駆動安定性を提供する重要な要因となる。
【００７１】
また、本発明にかかる有機発光素子は、第１電極、第２電極、および前記第１電極と第２電極との間に配置された１層以上の有機物層を含む有機発光素子であって、前記有機物層のうちの１層以上は、前記化学式１で表示される化合物を含むことを特徴とする。
【００７２】
本発明の有機発光素子は、前述した化合物を用いて１層以上の有機物層を形成することを除いては、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できる。
【００７３】
前記化学式１で表示される化合物は、有機発光素子の製造時、真空蒸着法だけでなく、溶液塗布法によって有機物層として形成できる。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、これらにのみ限定されるものではない。
【００７４】
本発明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、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むことができる。
【００７５】
したがって、本発明の有機発光素子において、前記有機物層は、正孔注入層、正孔輸送層、および正孔注入および正孔輸送を同時に行う層のうちの１層以上を含むことができ、前記層のうちの１層以上が前記化学式１で表示される化合物を含むことができる。
【００７６】
また、前記有機物層は、発光層を含むことができ、前記発光層が前記化学式１で表示される化合物を含むことができる。
【００７７】
さらに、前記有機物層は、電子輸送層、電子注入層、および電子輸送および電子注入を同時に行う層のうちの１層以上を含むことができ、前記層のうちの１層以上が前記化学式１で表示される化合物を含むことができる。
【００７８】
このような多層構造の有機物層において、前記化学式１で表示される化合物は、発光層、正孔注入／正孔輸送と発光を同時に行う層、正孔輸送と発光を同時に行う層、または電子輸送と発光を同時に行う層などに含まれ得る。
【００７９】
例えば、本発明の有機発光素子の構造は、図１および図２に示されるような構造を有することができるが、これにのみ限定されるものではない。
【００８０】
図１には、基板１上に、陽極２、発光層３および陰極４が順次に積層された有機発光素子の構造が示されている。この構造において、前記化学式１で表示される化合物は、前記発光層３に含まれ得る。
【００８１】
図２には、基板１上に、陽極２、正孔注入層５、正孔輸送層６、発光層７、電子輸送層８および陰極４が順次に積層された有機発光素子の構造が示されている。この構造において、前記化学式１で表示される化合物は、前記正孔注入層５、正孔輸送層６、発光層７または電子輸送層８に含まれ得る。
【００８２】
例えば、本発明にかかる有機発光素子は、スパッタリング（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）や電子ビーム蒸発（ｅ−ｂｅａｍ  ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）のようなＰＶＤ（ｐｈｙｓｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）方法を利用し、基板上に金属または導電性を有する金属酸化物またはこれらの合金を蒸着させて陽極を形成し、その上に正孔注入層、正孔輸送層、発光層および電子輸送層を含む有機物層を形成した後、その上に陰極として使用可能な物質を蒸着させることによって製造できる。このような方法以外にも、基板上に陰極物質から有機物層、陽極物質を順に蒸着させて有機発光素子を作ることもできる。
【００８３】
前記有機物層は、正孔注入層、正孔輸送層、発光層および電子輸送層などを含む多層構造であってもよいが、これに限定されず、単層構造であってもよい。また、前記有機物層は、多様な高分子素材を用い、蒸着法ではない、溶媒工程（ｓｏｌｖｅｎｔ  ｐｒｏｃｅｓｓ）、例えば、スピンコーティング、ディップコーティング、ドクターブレーディング、スクリーンプリンティング、インクジェットプリンティングまたは熱転写法などの方法によってより少ない数の層に製造することができる。
【００８４】
前記陽極物質としては、通常、有機物層への正孔の注入が円滑にできるように仕事関数の大きい物質が好ましい。本発明において、使用可能な陽極物質の具体例には、バナジウム、クロム、銅、亜鉛、金のような金属またはこれらの合金；亜鉛酸化物、インジウム酸化物、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）のような金属酸化物；ＺｎＯ：ＡｌまたはＳｎＯ２：Ｓｂのような金属と酸化物の組み合わせ；ポリ（３−メチル化合物の）、ポリ［３，４−（エチレン−１，２−ジオキシ）化合物の］（ＰＥＤＴ）、ポリピロールおよびポリアニリンのような導電性高分子などがあるが、これらにのみ限定されるものではない。
【００８５】
前記陰極物質としては、通常、有機物層への電子の注入が容易となるように仕事関数の小さい物質であることが好ましい。陰極物質の具体例には、マグネシウム、カルシウム、ナトリウム、カリウム、チタン、インジウム、イットリウム、リチウム、ガドリニウム、アルミニウム、銀、スズおよび鉛のような金属またはこれらの合金；ＬｉＦ／ＡｌまたはＬｉＯ２／Ａｌのような多層構造の物質などがあるが、これらにのみ限定されるものではない。
【００８６】
前記正孔注入物質としては、低い電圧で陽極から正孔がきちんと注入できる物質であって、正孔注入物質のＨＯＭＯ（ｈｉｇｈｅｓｔ  ｏｃｃｕｐｉｅｄ  ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  ｏｒｂｉｔａｌ）が陽極物質の仕事関数と周辺の有機物層のＨＯＭＯとの間であることが好ましい。正孔注入物質の具体例には、金属ポルフィリン（ｐｏｒｐｈｙｒｉｎｅ）、オリゴチオフェン、アリールアミン系の有機物、ヘキサニトリルヘキサアザトリフェニレン系の有機物、キナクリドン（ｑｕｉｎａｃｒｉｄｏｎｅ）系の有機物、ペリレン（ｐｅｒｙｌｅｎｅ）系の有機物、アントラキノンおよびポリアニリンとポリ化合物系の導電性高分子などがあるが、これらにのみ限定されるものではない。
【００８７】
前記正孔輸送物質としては、陽極や正孔注入層から正孔が輸送されて発光層に移し得る物質であって、正孔に対する移動性の大きい物質が好適である。具体例には、アリールアミン系の有機物、導電性高分子、および共役部分と非共役部分が共にあるブロック共重合体などがあるが、これらにのみ限定されるものではない。
【００８８】
前記発光物質としては、正孔輸送層と電子輸送層から正孔と電子がそれぞれ輸送されて結合することにより、可視光線領域の光を出すことができる物質であって、蛍光や燐光に対する陽子効率のよい物質が好ましい。具体例には、８−ヒドロキシ−キノリンアルミニウム錯物（Ａｌｑ３）；カルバゾール系化合物；二量体化スチリル（ｄｉｍｅｒｉｚｅｄ  ｓｔｙｒｙｌ）化合物；ＢＡｌｑ；１０−ヒドロキシベンゾキノリン−金属化合物；ベンゾキサゾール、ベンズチアゾールおよびベンズイミダゾール系の化合物；ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）（ＰＰＶ）系の高分子；スピロ（ｓｐｉｒｏ）化合物；ポリフルオレン、ルブレンなどがあるが、これらにのみ限定されるものではない。
【００８９】
前記電子輸送物質としては、陰極から電子がきちんと注入されて発光層に移し得る物質であって、電子に対する移動性の大きい物質が好適である。具体例には、８−ヒドロキシキノリンのＡｌ錯物；Ａｌｑ３を含む錯物；有機ラジカル化合物；ヒドロキシフラボン−金属錯物などがあるが、これらにのみ限定されるものではない。
【００９０】
本発明にかかる有機発光素子は、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り得る。
【００９１】
本発明にかかる化合物は、有機太陽電池、有機感光体、有機トランジスタなどをはじめとする有機電子素子においても、有機発光素子に適用されるのと類似の原理で作用することができる。
【００９２】
前記化学式１の化合物の製造方法およびこれらを用いた有機発光素子の製造は、以下の製造例および実施例で具体的に説明する。しかし、下記の製造例および実施例は本発明を例示するためのものであって、本発明の範囲がこれらによって限定されるものではない。
【実施例】
【００９３】
＜実施例＞
＜合成例１＞化学式１−１で表示される化合物の製造
【００９４】
【化３２】
0005844384.tif 000033
【００９５】
【化３３】
0005844384.tif 000034
【００９６】
１）化学式１Ａの製造
２−ブロモトリフェニレン（３０ｇ、９７．７ｍｍｏｌ）と４−クロロフェニルボロン酸（１６．７ｇ、１０７ｍｍｏｌ）をテトラヒドロフラン（１５０ｍｌ）に溶かした後、炭酸カリウム（Ｋ２ＣＯ３、ｐｏｔａｓｓｉｕｍ  ｃａｒｂｏｎａｔｅ、４０．４ｇ、２９２．８ｍｍｏｌ）を水と共に反応溶液に添加した後、１時間程度、窒素状態で加熱撹拌させた。１時間加熱撹拌後、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（２．３ｇ、１．９５ｍｍｏｌ）を添加した後、４時間撹拌しながら加熱した。反応終了後、常温に温度を下げ、テトラヒドロフランを減圧蒸溜して除去した後、クロロホルムに溶かして無水硫酸マグネシウムで乾燥した。前記溶液を減圧蒸溜させてテトラヒドロフランとエタノールで再結晶し、化学式１Ａ（２７ｇ、収率８２％）を得た。
ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝３３９
【００９７】
２）化学式１−１の製造
化学式１Ａ（１０ｇ、２９．５ｍｍｏｌ）とビスジフェニル基アミン（９．９６ｇ、３１ｍｍｏｌ）をキシレン１５０ｍｌに溶解させ、ナトリウム−ターシャリー−ブトキシド（５．６７ｇ、５９ｍｍｏｌ）、ビス［（トリ−ターシャリー−ブチル）ホスフィン］パラジウム（Ｐｄ［Ｐ（ｔ−Ｂｕ）３］２）０．４５ｇ（０．８９ｍｍｏｌ）を添加した後、３時間、窒素気流下で還流した。反応終了後、常温に温度を下げ、生成された固体を濾過した。濾過した固体をクロロホルムに溶かした後、減圧蒸溜させてテトラヒドロフランとエタノールで再結晶し、化学式１−１（８ｇ、４４％）を得た。
ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝６２４
【００９８】
＜合成例２＞化学式１−２で表示される化合物の製造
【００９９】
【化３４】
0005844384.tif 000035
【０１００】
前記合成例１の化合物１−１の製造において、化合物ビスジフェニル基アミンの代わりに、化合物ジフェニル−フルオレン基アミン（１１．２ｇ、３１ｍｍｏｌ）を使用したことを除いては、同様の方法で製造し、化合物１−２（９ｇ、４６％）を得た。
ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝６６４
【０１０１】
＜合成例３＞化学式１−３で表示される化合物の製造
【０１０２】
【化３５】
0005844384.tif 000036
【０１０３】
【化３６】
0005844384.tif 000037
【０１０４】
１）化学式１Ｂの製造
前記合成例１の化合物１Ａの製造において、化合物４−クロロフェニルボロン酸の代わりに、化合物３−クロロフェニルボロン酸（１６．７ｇ、１０７ｍｍｏｌ）を使用したことを除いては、同様の方法で製造し、化学式１Ｂ（２５ｇ、収率７６％）を得た。
ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝３３９
【０１０５】
２）化学式１−３の製造
前記合成例１の化合物１−１の製造において、化合物１Ａの代わりに、化合物１Ｂ（１０ｇ、２９．５ｍｍｏｌ）を使用したことを除いては、同様の方法で製造し、化学式１−３（７．９ｇ、収率４３％）を得た。
ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝６２４
【０１０６】
＜合成例４＞化学式１−４で表示される化合物の製造
【０１０７】
【化３７】
0005844384.tif 000038
【０１０８】
前記合成例３の化合物１−３の製造において、化合物ビスジフェニル基アミンの代わりに、化合物ジフェニル−フルオレン基アミン（１１．２ｇ、３１ｍｍｏｌ）を使用したことを除いては、同様の方法で製造し、化合物１−４（１２ｇ、６１％）を得た。
ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝６６４
【０１０９】
＜合成例５＞化学式１−７で表示される化合物の製造
【０１１０】
【化３８】
0005844384.tif 000039
【０１１１】
前記合成例１の化合物１−１の製造において、化合物ビスジフェニル基アミンの代わりに、化合物テルフェニル−フェニル基アミン（９．９６ｇ、３１ｍｍｏｌ）を使用したことを除いては、同様の方法で製造し、化合物１−７（１３ｇ、７０．６％）を得た。
ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝６２４
【０１１２】
＜合成例６＞化学式１−８で表示される化合物の製造
【０１１３】
【化３９】
0005844384.tif 000040
【０１１４】
前記合成例３の化合物１−３の製造において、化合物ビスジフェニル基アミンの代わりに、化合物テルフェニル−フェニル基アミン（９．９６ｇ、３１ｍｍｏｌ）を使用したことを除いては、同様の方法で製造し、化合物１−８（１１ｇ、６０％）を得た。
ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝６２４
【０１１５】
＜合成例７＞化学式１−４７で表示される化合物の製造
【０１１６】
【化４０】
0005844384.tif 000041
【０１１７】
２−ブロモトリフェニレン（１０ｇ、３２．６ｍｍｏｌ）とビスジフェニル基アミン（１１ｇ、３４．２ｍｍｏｌ）をトルエン１５０ｍｌに溶解させ、ナトリウム−ターシャリー−ブトキシド（６．２６ｇ、６５．２ｍｍｏｌ）、ビス［（トリ−ターシャリー−ブチル）ホスフィン］パラジウム（Ｐｄ［Ｐ（ｔ−Ｂｕ）３］２）０．５ｇ（０．９８ｍｍｏｌ）を添加した後、３時間、窒素気流下で還流した。反応終了後、常温に温度を下げ、生成された固体を濾過した。濾過した固体をクロロホルムに溶かした後、減圧蒸溜させてテトラヒドロフランとエタノールで再結晶し、化学式１−４７（１２ｇ、６７％）を得た。
ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝５４７
【０１１８】
＜合成例８＞化学式１−４８で表示される化合物の製造
【０１１９】
【化４１】
0005844384.tif 000042
【０１２０】
前記合成例７の化合物１−４７の製造において、化合物ビスジフェニル基アミンの代わりに、化合物ジフェニル−フルオレン基アミン（１１．８ｇ、３４．２ｍｍｏｌ）を使用したことを除いては、同様の方法で製造し、化合物１−４８（１１ｇ、５７％）を得た。
ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝５８７
【０１２１】
＜実施例１＞
ＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）が１，０００Åの厚さに薄膜コーティングされたガラス基板（ｃｏｒｎｉｎｇ  ７０５９  ｇｌａｓｓ）を、分散剤を溶かした蒸溜水に入れ、超音波洗浄した。洗剤はＦｉｓｃｈｅｒ  Ｃｏ．の製品を使用し、蒸溜水はＭｉｌｌｉｐｏｒｅ  Ｃｏ．製品のフィルタ（Ｆｉｌｔｅｒ）で二次濾過した蒸溜水を使用した。ＩＴＯを３０分間洗浄した後、蒸溜水で２回繰り返し超音波洗浄を１０分間進行した。蒸溜水洗浄が終了した後、イソプロピルアルコール、アセトン、メタノール溶剤の順に超音波洗浄をして乾燥させた。
【０１２２】
こうして用意されたＩＴＯ透明電極上に、ヘキサニトリルヘキサアザトリフェニレン基（ｈｅｘａｎｉｔｒｉｌｅ  ｈｅｘａａｚａｔｒｉｐｈｅｎｙｌｅｎｅ）を５００Åの厚さに熱真空蒸着し、正孔注入層を形成した。その上に、正孔を輸送する物質である、前記製造例１で合成した化学式１−１（４００Å）を真空蒸着した後、発光層として、ホストＨ１とドーパントＤ１化合物を３００Åの厚さに真空蒸着した。その後、Ｅ１化合物（３００Å）を、電子注入および輸送層として順次に熱真空蒸着した。前記電子輸送層上に、順次に、１２Åの厚さのフッ化リチウム（ＬｉＦ）と、２，０００Åの厚さのアルミニウムとを蒸着して陰極を形成し、有機発光素子を製造した。
【０１２３】
前記過程において、有機物の蒸着速度は１Å／ｓｅｃを維持し、フッ化リチウムは０．２Å／ｓｅｃ、アルミニウムは３〜７Å／ｓｅｃの蒸着速度を維持した。
【０１２４】
【化４２】
0005844384.tif 000043
【０１２５】
【化４３】
0005844384.tif 000044
【０１２６】
【化４４】
0005844384.tif 000045
【０１２７】
＜実施例２＞
前記実施例１において、正孔輸送層として、製造例１で合成した化学式１−１の代わりに、化学式１−２を使用したことを除いては、同様に実験を行った。
【０１２８】
＜実施例３＞
前記実施例１において、正孔輸送層として、製造例１で合成した化学式１−１の代わりに、化学式１−３を使用したことを除いては、同様に実験を行った。
【０１２９】
＜実施例４＞
前記実施例１において、正孔輸送層として、製造例１で合成した化学式１−１の代わりに、化学式１−４を使用したことを除いては、同様に実験を行った。
【０１３０】
＜実施例５＞
前記実施例１において、正孔輸送層として、製造例１で合成した化学式１−１の代わりに、化学式１−７を使用したことを除いては、同様に実験を行った。
【０１３１】
＜実施例６＞
前記実施例１において、正孔輸送層として、製造例１で合成した化学式１−１の代わりに、化学式１−８を使用したことを除いては、同様に実験を行った。
【０１３２】
＜実施例７＞
前記実施例１において、正孔輸送層として、製造例１で合成した化学式１−１の代わりに、化学式１−４７を使用したことを除いては、同様に実験を行った。
【０１３３】
＜実施例８＞
前記実施例１において、正孔輸送層として、製造例１で合成した化学式１−１の代わりに、化学式１−４８を使用したことを除いては、同様に実験を行った。
【０１３４】
＜比較例１＞
前記実施例１において、正孔輸送層として、製造例１で合成した化学式１−１の代わりに、ＨＴ１を使用したことを除いては、同様に実験を行った。
【０１３５】
前記実施例１〜８および比較例１のように、それぞれの化合物を正孔輸送層物質として用いて製造した有機発光素子に対して実験を行った結果を、表１に示した。
【０１３６】
【表１】
0005844384.tif 000046
【０１３７】
本発明にかかる化学式の化合物誘導体は、有機発光素子をはじめとする有機電子素子において、正孔注入、正孔輸送の役割を果たすことができ、本発明にかかる素子は、効率、駆動電圧、安定性の面で優れた特性を示す。
【図１】
0005844384.tif 000058
【図２】
0005844384.tif 000059