(57)【要約】      （修正有）【課題】ヘテロ環化合物及びこれを利用した有機発光素子の提供。【解決手段】下記化学式１で表されるヘテロ環化合物及びこれを利用した有機発光素子：2011051969.tif 000055【選択図】図１
2011051969.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記化学式１で表されるヘテロ環化合物：
【化１】
2011051969.tif 000046
前記式で、Ａｒは、置換または非置換のＣ６−Ｃ６０アリール基、置換または非置換のＣ４−Ｃ６０ヘテロアリール基、置換または非置換のＣ５−Ｃ５０アリール基で置換されたアミノ基、または置換または非置換のＣ６−Ｃ６０縮合多環基を示し、
Ｒ１ないしＲ１０は互いに独立して、水素、重水素、置換または非置換のＣ１−Ｃ５０アルキル基、置換または非置換のＣ１−Ｃ５０アルコキシ基、置換または非置換のＣ１−Ｃ５０アルコキシカルボニル基、置換または非置換のＣ６−Ｃ６０アリール基、置換または非置換のＣ５−Ｃ５０アリールオキシ基、置換または非置換のＣ５−Ｃ５０アリールチオ基、置換または非置換のＣ５−Ｃ５０アリール基で置換されたアミノ基、置換または非置換のＣ３−Ｃ５０炭素環基、置換または非置換のＣ４−Ｃ６０ヘテロアリール基、置換または非置換のＣ４−Ｃ６０ヘテロ環基、置換または非置換のＣ６−Ｃ６０縮合多環基、ハロゲン原子、シアノ基、ヒドロキシル基またはカルボキシル基を示す。
【請求項２】
前記Ａｒは、
フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、ターフェニル基及びフルオレニル基から選択される１環ないし３環のアリール基またはカルバゾリル基；またはＣ１−Ｃ５アルキル基、Ｃ１−Ｃ５アルコキシ基、シアノ基、アミン基、フェノキシ基、フェニル基及びハロゲン原子からなる群から選択される１個ないし３個の置換基を有する１環ないし３環のアリール基またはカルバゾリル基である、請求項１に記載のヘテロ環化合物。
【請求項３】
前記Ｒ１ないしＲ１０は、それぞれ、
水素；重水素；メチル基；フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、ターフェニル基及びフルオレニル基から選択される１環ないし３環のアリール基またはカルバゾリル基；Ｃ１−Ｃ５アルキル基、Ｃ１−Ｃ５アルコキシ基、シアノ基、−Ｎ（Ｒ’）（Ｒ”）（Ｒ’及びＲ”は互いに独立して、水素、Ｃ１−Ｃ２０アルキル基、Ｃ６−Ｃ２０アリール基、及びＣ３−Ｃ２０ヘテロアリール基から選択される）、Ｃ１−Ｃ５アルキルフェノキシ基、フェニル基及びハロゲン原子からなる群から選択される１個ないし３個の置換基を有する１環ないし３環のアリール基またはカルバゾリル基；または−Ｎ（Ｒ’）（Ｒ”）（Ｒ’及びＲ”は互いに独立して、Ｃ６−Ｃ５０アリール基及びＣ３−Ｃ５０ヘテロアリール基から選択される）である、請求項１または２に記載のヘテロ環化合物
【請求項４】
前記ヘテロ環化合物が、
下記化学式２ないし５で表される化合物から選択される一つである、請求項１に記載のヘテロ環化合物：
【化２】
2011051969.tif 000047
【化３】
2011051969.tif 000048
【化４】
2011051969.tif 000049
【化５】
2011051969.tif 000050
前記式で、Ａｒ，Ａｒ１及びＡｒ２は互いに独立して、置換または非置換のＣ６−Ｃ６０アリール基、置換または非置換のＣ４−Ｃ６０ヘテロアリール基、置換または非置換のＣ５−Ｃ５０アリール基で置換されたアミノ基、または置換または非置換のＣ６−Ｃ６０縮合多環基を示し、
Ｘは、置換または非置換のＣ６−Ｃ３０アリーレン基、置換または非置換のＣ４−Ｃ３０ヘテロアリーレン基、または置換または非置換のＣ６−Ｃ３０縮合多環基を示し、
Ｒ１ないしＲ１０は互いに独立して、水素、重水素、置換または非置換のＣ１−Ｃ５０アルキル基、置換または非置換のＣ１−Ｃ５０アルコキシ基、置換または非置換のＣ１−Ｃ５０アルコキシカルボニル基、置換または非置換のＣ６−Ｃ６０アリール基、置換または非置換のＣ５−Ｃ５０アリールオキシ基、置換または非置換のＣ５−Ｃ５０アリールチオ基、置換または非置換のＣ５−Ｃ５０アリール基で置換されたアミノ基、置換または非置換のＣ３−Ｃ５０炭素環、置換または非置換のＣ４−Ｃ６０ヘテロアリール基、置換または非置換のＣ４−Ｃ６０ヘテロ環基、置換または非置換のＣ６−Ｃ６０縮合多環基、ハロゲン原子、シアノ基、ヒドロキシル基またはカルボキシル基を示す。
【請求項５】
前記化学式２ないし５で、Ａｒ，Ａｒ１及びＡｒ２は、
互いに独立して、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、ターフェニル基及びフルオレニル基から選択される１環ないし３環のアリール基またはカルバゾリル基；またはＣ１−Ｃ５アルキル基、Ｃ１−Ｃ５アルコキシ基、シアノ基、アミン基、フェノキシ基、フェニル基及びハロゲン原子からなる群から選択される１個ないし３個の置換基を有する１環ないし３環のアリール基またはカルバゾリル基である、請求項４に記載のヘテロ環化合物。
【請求項６】
前記化学式２ないし５で、Ｒ１ないしＲ１０が、それぞれ、
水素；重水素；メチル基；フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、ターフェニル基及びフルオレニル基から選択される１環ないし３環のアリール基またはカルバゾリル基；Ｃ１−Ｃ５アルキル基、Ｃ１−Ｃ５アルコキシ基、シアノ基、−Ｎ（Ｒ’）（Ｒ”）（Ｒ’及びＲ”は互いに独立して、水素、Ｃ１−Ｃ２０アルキル基、Ｃ６−Ｃ２０アリール基、及びＣ３−Ｃ２０ヘテロアリール基から選択される）、Ｃ１−Ｃ５アルキルフェノキシ基、フェニル基及びハロゲン原子からなる群から選択される１個ないし３個の置換基を有する１環ないし３環のアリール基またはカルバゾリル基；または−Ｎ（Ｒ’）（Ｒ”）（Ｒ’及びＲ”は互いに独立して、Ｃ６−Ｃ５０アリール基及びＣ３−Ｃ５０ヘテロアリール基から選択される）である、請求項４または５に記載のヘテロ環化合物。
【請求項７】
前記化学式５でＸは、
フェニレン基、ビフェニレン基、ターフェニレン基、クォーターフェニレン基、ナフチレン基、アントラセニレン基、フェナントリレン基、クリセニレン基、ピレニレン基、ペリレニレン基、フルオレニレン基、チオフェニレン基、１−フェニルチオフェニレン基、１，４−ジフェニルチオフェニレン基、ベンズチオフェニレン基、１−フェニルベンゾチオフェニレン基、１，８−ジフェニルベンゾチオフェニレン基、フリレン基、１−フェニルジベンゾチオフェニレン基、１，８−ジフェニルチオフェニレン基、ジベンゾフラニレン基、１−フェニルジベンゾフラニレン基、１，８−ジフェニルジベンゾフラニレン基、またはベンゾチアゾリレン基である、請求項４ないし６のいずれか１項に記載のヘテロ環化合物。
【請求項８】
前記化学式２ないし５で、Ａｒ，Ａｒ１及びＡｒ２は、
下記構造式で表される化合物から選択される、請求項４に記載のヘテロ環化合物：
【化６】
2011051969.tif 000051
【請求項９】
前記化学式２ないし５で、Ｒ１ないしＲ１０が、
下記構造式で表される化合物から選択される、請求項４に記載のヘテロ環化合物：
【化７】
2011051969.tif 000052
【請求項１０】
前記化学式５でＸは、
下記構造式で表される化合物から選択される、請求項４に記載のヘテロ環化合物：
【化８】
2011051969.tif 000053
【請求項１１】
前記化学式１で表される化合物が、
下記構造式で表される化合物から選択される、請求項１に記載のヘテロ環化合物：
【化９】
2011051969.tif 000054
【請求項１２】
第１電極、第２電極及び前記第１電極と前記第２電極との間に介在された有機膜を備える有機発光素子であって、
前記有機膜の少なくとも１層が請求項１ないし１１のうちいずれか１項に記載のヘテロ環化合物を含む、有機発光素子。
【請求項１３】
前記有機膜の少なくとも１層が、
電子注入層または電子輸送層を含む、請求項１２に記載の有機発光素子。
【請求項１４】
前記有機膜の少なくとも１層が、
電子注入能及び電子輸送能を共に有する単一膜、または発光層を含む、請求項１２に記載の有機発光素子。
【請求項１５】
前記有機膜の少なくとも１層が発光層を含み、
前記発光層が、前記化学式１で表されるヘテロ環化合物を蛍光またはリン光のホストとして含む、請求項１２に記載の有機発光素子。
【請求項１６】
前記有機膜の少なくとも１層が、発光層、電子輸送層及び電子注入層を含み、
前記電子輸送層または前記電子注入層が、前記化学式１で表されるヘテロ環化合物を含み、
前記発光層がアントラセン化合物を含む、請求項１２に記載の有機発光素子。
【請求項１７】
前記有機膜の少なくとも１層が、発光層、電子輸送層及び電子注入層を含み、
前記電子注入層または前記電子輸送層が、前記化学式１で表されるヘテロ環化合物を含み、
前記発光層が、Ｃ６−Ｃ５０アリールヘテロ環化合物またはスチリル化合物を含む、請求項１２に記載の有機発光素子。
【請求項１８】
前記有機膜の少なくとも１層が、発光層、電子輸送層及び電子注入層を含み、
前記電子注入層または前記電子輸送層が、前記化学式１で表されるヘテロ環化合物を含み、
前記発光層を構成する緑色発光層、青色発光層及び白色発光層のうち少なくとも１層の発光層は、リン光化合物を含む、請求項１２に記載の有機発光素子。
【請求項１９】
前記有機膜の少なくとも１層が、正孔注入層、正孔輸送層、電子阻止層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層及び電子注入層からなる群から選択される１層以上の層を含む、請求項１２に記載の有機発光素子。
【請求項２０】
第１電極／正孔注入層／発光層／第２電極の構造、第１電極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／第２電極の構造、または第１電極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／第２電極の構造を有する、請求項１９に記載の有機発光素子。
【請求項２１】
少なくとも１層が湿式工程によって形成された、請求項１２ないし２０のいずれか１項に記載の有機発光素子。
【請求項２２】
請求項１２ないし請求項２１のうちいずれか１項に記載の有機発光素子を備え、前記有機発光素子の前記第１電極が、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連結された、平板表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新規構造を有するヘテロ環化合物及びこれを利用した有機発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
電界発光装置は、自発光型表示素子であり、視野角が広く、コントラスト比が高いだけではなく、応答時間が短いという長所を有しているために、大きな注目を集めている。
【０００３】
発光素子は、発光層の材料によって大きく分けて、無機化合物を使用する無機発光素子と、有機化合物を使用する有機発光素子とがある。
【０００４】
このうち、特に有機発光素子は、無機発光素子に比べて、高輝度、低駆動電圧及び短い応答速度であり、多色化が可能であるという点で、多くの研究がなされている。有機発光素子は、一般的に、アノード／有機発光層／カソードの積層構造を有する。アノードと有機発光層との間には正孔注入層及び／または正孔輸送層をさらに積層してもよく、及び／または発光層とカソードとの間には電子輸送層をさらに積層してもよい。すなわち、有機発光素子は、アノード／正孔輸送層／有機発光層／カソード、またはアノード／正孔輸送層／有機発光層／電子輸送層／カソードなどの構造を有することができる。
【０００５】
発光層の形成材料として、アントラセン誘導体が知られている（特許文献１及び２）。
【０００６】
ところで、これまで知られている発光層の形成材料からなる発光層を有する有機発光素子は、寿命、発光効率及び消費電力特性で満足すべきレベルに至らず、改善の余地が多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第６，５９６，４１５号明細書
【特許文献２】米国特許第６，４６５，１１５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、電気的な安定性と、高い電荷輸送能とを有し、ガラス転移温度が高くて結晶化を防止でき、赤色、緑色、青色、白色などのあらゆるカラーの蛍光及びリン光の有機発光素子に適した有機膜形成材料、及びその製造方法、並びに有機膜形成材料を備え、保存時及び駆動時の耐久性にすぐれ、高効率、低電圧及び高輝度特性を示す有機発光素子、及びこれを備えた平板表示装置を提示する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一側面によって、下記化学式１で表されるヘテロ環化合物が提供される。
【００１０】
【化１】
2011051969.tif 000003
【００１１】
上記式で、Ａｒは、置換または非置換のＣ６−Ｃ６０アリール基、置換または非置換のＣ４−Ｃ６０ヘテロアリール基、置換または非置換のＣ５−Ｃ５０アリール基で置換されたアミノ基、または置換または非置換のＣ６−Ｃ６０縮合多環基を示し、Ｒ１ないしＲ１０は互いに独立して、水素、重水素、置換または非置換のＣ１−Ｃ５０アルキル基、置換または非置換のＣ１−Ｃ５０アルコキシ基、置換または非置換のＣ１−Ｃ５０アルコキシカルボニル基、置換または非置換のＣ６−Ｃ６０アリール基、置換または非置換のＣ５−Ｃ５０アリールオキシ基、置換または非置換のＣ５−Ｃ５０アリールチオ基、置換または非置換のＣ５−Ｃ５０アリール基で置換されたアミノ基、置換または非置換のＣ３−Ｃ５０炭素環、置換または非置換のＣ４−Ｃ６０ヘテロアリール基、置換または非置換のＣ４−Ｃ６０ヘテロ環基、置換または非置換のＣ６−Ｃ６０縮合多環基、ハロゲン原子、シアノ基、ヒドロキシル基またはカルボキシル基を示す。
【００１２】
本発明の他の側面によって、第１電極、第２電極及び前記第１電極と前記第２電極との間に介在された有機膜を備える有機発光素子であって、前記有機膜の少なくとも１層が上記ヘテロ環化合物を含む有機発光素子が提供される。
上記有機発光素子では、少なくとも１層が湿式工程によって形成されてもよい。
【００１３】
本発明のさらに他の側面によって、上記有機発光素子を備え、前記有機発光素子の前記第１電極が、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連結された平板表示装置が提供される。
【発明の効果】
【００１４】
化学式１で表されるヘテロ環化合物は、ガラス転移温度（Ｔｇ）または融点が高く、電界発光時に、有機膜と金属電極との間に発生するジュール熱に対する耐熱性が高く、及び高温環境下での耐性が増大し、電気的特性及び電荷輸送能にすぐれる。従って、このような化学式１のヘテロ環化合物は、赤色、緑色、青色、白色のようなあらゆるカラーの蛍光とリン光との素子に適した正孔注入特性及び正孔輸送特性にすぐれる正孔注入材料及び／または正孔輸送材料として有用であるだけではなく、発光層材料として使うこともできる。
【００１５】
化学式１で表されるヘテロ環化合物を含む有機膜を採用すれば、保存時及び駆動時の耐久性にすぐれ、高効率、低駆動電圧、高輝度の有機発光素子を製作できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態による有機発光素子の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明によれば、下記化学式１で表されるヘテロ環化合物が提供され、このヘテロ環化合物は、有機発光素子（ＯＬＥＤ）の有機膜の形成材料として使用可能である。
【００１８】
【化２】
2011051969.tif 000004
【００１９】
上記式で、Ａｒは、置換または非置換のＣ６−Ｃ６０アリール基、置換または非置換のＣ４−Ｃ６０ヘテロアリール基、置換または非置換のＣ５−Ｃ５０アリール基で置換されたアミノ基、または置換または非置換のＣ６−Ｃ６０縮合多環基を示し、Ｒ１ないしＲ１０は互いに独立して、水素、重水素、置換または非置換のＣ１−Ｃ５０アルキル基、置換または非置換のＣ１−Ｃ５０アルコキシ基、置換または非置換のＣ１−Ｃ５０アルコキシカルボニル基、置換または非置換のＣ６−Ｃ６０アリール基、置換または非置換のＣ５−Ｃ５０アリールオキシ基、置換または非置換のＣ５−Ｃ５０アリールチオ基、置換または非置換のＣ５−Ｃ５０アリール基で置換されたアミノ基、置換または非置換のＣ３−Ｃ５０炭素環、置換または非置換のＣ４−Ｃ６０ヘテロアリール基、置換または非置換のＣ４−Ｃ６０ヘテロ環基、置換または非置換のＣ６−Ｃ６０縮合多環基、ハロゲン原子、シアノ基、ヒドロキシル基またはカルボキシル基を示す。
【００２０】
上記化学式１で、Ａｒは、芳香族環を形成する置換または非置換のＣ６−Ｃ６０（例えば、Ｃ６−Ｃ１８）アリール基、または芳香族環を形成する置換または非置換のＣ４−Ｃ６０（例えば、Ｃ５−Ｃ２０）ヘテロアリール基を示す。
【００２１】
Ａｒで表示されるアリール基の例としては、フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントラセニル基、２−アントラセニル基、９−アントラセニル基、１−フェナントリル基、２−フェナントリル基、３−フェナントリル基、４−フェナントリル基、９−フェナントリル基、１−ナフタセニル基、２−ナフタセニル基、９−ナフタセニル基、１−ピレニル基、２−ピレニル基、４−ピレニル基、２−ビフェニル基、３−ビフェニル基、４−ビフェニル基、ｐ−ターフェニル−４−イル基、ｐ−ターフェニル−３−イル基、ｐ−ターフェニル−２−イル基、ｍ−ターフェニル−４−イル基、ｍ−ターフェニル−３−イル基、またはｍ−ターフェニル−２−イル基がある。
【００２２】
Ａｒで表示されるヘテロアリール基の例としては、チオフェニル基、１−フェニルチオフェニル基、１，４−ジフェニルチオフェニル基、ベンズチオフェニル基、１−フェニルベンゾチオフェニル基、１，８−ジフェニルベンゾチオフェニル基、フリル基、１−フェニルジベンゾチオフェニル基、１，８−ジフェニルチオフェニル基、ジベンゾフラニル基、１−フェニルジベンゾフラニル基、１，８−ジフェニルジベンゾフラニル基、またはベンゾチアゾリル基がある。
【００２３】
Ｒ１ないしＲ１０で表示されるアリールオキシ基の例としては、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−ビフェニルオキシ基、ｐ−ターフェニル−４−イルオキシ基、ｐ−トリルオキシ基などを含む。望ましい例としては、フェニルオキシ基または２−ナフチルオキシ基がある。
【００２４】
Ｒ１ないしＲ１０で表示されるアリールチオ基の例としては、フェニルチオ基、１−ナフチルチオ基、２−ナフチルチオ基、４−ビフェニルチオ基、ｐ−ターフェニル−４−イルチオ基、ｐ−トリルチオ基などを含む。望ましい例としては、フェニルチオ基または２−ナフチルチオ基がある。
【００２５】
Ｒ１ないしＲ１０で表示されるアルコキシカルボニル基の例としては、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、ｎ−プロポキシカルボニル基、イソ−プロポキシカルボニル基、ｎ−ブトキシカルボニル基、ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル基などを含む。望ましい例としては、メトキシカルボニル基またはエトキシカルボニル基がある。
【００２６】
アミノ基の置換基としてのアリール基の例としては、すなわちＲ１ないしＲ１０で表示されるアリール基は、上記したＲ１で表示されるアリール基で説明されたような例を挙げることができる。
【００２７】
上記化学式１で、ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨード原子などを挙げることができる。
【００２８】
前述の各基はさらに置換され、２以上の基が存在する場合、互いに同一であっても異なってもよい。また、可能な場合であるならば、それらは、互いに連結され、環を形成できる。
【００２９】
Ａｒ，Ｒ１ないしＲ１０の各基に関する置換基の例としては、アルキル基（例えば、Ｃ１−Ｃ２０，Ｃ１−Ｃ１２，Ｃ１−Ｃ８アルキル基であり、その例としては、メチル、エチル、イソ−プロピル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−オクチル、ｎ−デシル、ｎ−ヘキサデシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシルなどを含む）；アルケニル基（例えば、Ｃ２−Ｃ２０，Ｃ２−Ｃ１２，Ｃ２−Ｃ８アルケニル基であり、その例としては、ビニル、アリル、２−ブテニル、３−ペンテニルなどを含む）；アルキニル基（例えば、Ｃ２−Ｃ２０，Ｃ２−Ｃ１２，Ｃ２−Ｃ８アルキニル基であり、その例としては、３−ペンチニルなどを含む）；アミノ基（例えば、Ｃ０−Ｃ２０，Ｃ０−Ｃ１２，Ｃ０−Ｃ６アミノ基であり、その例としては、アミノ、メチルアミノ、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、ジフェニルアミノ、ジベンジルアミノなどを含む）；アルコキシ基（例えば、Ｃ１−Ｃ２０，Ｃ１−Ｃ１２，Ｃ１−Ｃ８アルコキシ基であり、その例としては、メトキシ、エトキシ、ブトキシなどを含む）；アリールオキシ基（例えば、Ｃ６−Ｃ２０，Ｃ６−Ｃ１６，Ｃ６−Ｃ１２アリールオキシ基であり、その例としては、フェニルオキシ、２−ナフチルオキシなどを含む）；アシル基（例えば、Ｃ１−Ｃ２０，Ｃ１−Ｃ１６，Ｃ１−Ｃ１２アシル基であり、その例としては、アセチル、ベンゾイル、ホルミル、ピバロリルなどを含む）；アルコキシカルボニル基（例えば、Ｃ２−Ｃ２０、Ｃ２−Ｃ１６，Ｃ２−Ｃ１２アルコキシカルボニル基であり、その例としては、メトキシカルボニル、エトキシカルボニルなどを含む）；アリールオキシカルボニル基（例えば、Ｃ７−Ｃ２０、Ｃ７−Ｃ１６、Ｃ７−Ｃ１０アリールオキシカルボニル基であり、その例としては、フェニルオキシカルボニルなどを含む）；アシルオキシ基（例えば、Ｃ２−Ｃ２０，Ｃ２−Ｃ１６、Ｃ２−Ｃ１０アシルオキシ基であり、その例としては、アセトキシ、ベンゾイルオキシなどを含む）；アシルアミノ基（例えば、Ｃ２−Ｃ２０，Ｃ２−Ｃ１６，Ｃ２−Ｃ１０アシルアミノ基であり、その例としては、アセチルアミノ、ベンゾイルアミノなどを含む）；アルコキシカルボニルアミノ基（例えば、Ｃ２−Ｃ２０，Ｃ２−Ｃ１６，Ｃ２−Ｃ１２アルコキシカルボニルアミノ基であり、その例としては、メトキシカルボニルアミノなどを含む）；アリールオキシカルボニルアミノ基（例えば、Ｃ７−Ｃ２０，Ｃ７−Ｃ１６、Ｃ７−Ｃ１２−Ｃ５０アリールオキシカルボニルアミノ基であり、その例としては、フェニルオキシカルボニルアミノなどを含む）；スルホニルアミノ基（例えば、Ｃ１−Ｃ２０，Ｃ１−Ｃ１６，Ｃ１−Ｃ１２スルホニルアミノ基であり、その例としては、メタンスルホニルアミノ、ベンゼンスルホニルアミノなどを含む）；スルファモイル基（例えば、Ｃ０−Ｃ２０，Ｃ０−Ｃ１６，Ｃ０−Ｃ１２スルファモイル基であり、その例としては、スルファモイル、メチルスルファモイル、ジメチルスルファモイル、フェニルスルファモイルなどを含む）；カルバモイル基（例えば、Ｃ１−Ｃ２０，Ｃ１−Ｃ１６，Ｃ１−Ｃ１２カルバモイル基であり、その例としては、カルバモイル、メチルカルバモイル、ジエチルカルバモイル、フェニルカルバモイルなどを含む）；アルキルチオ基（例えば、Ｃ１−Ｃ２０，Ｃ１−Ｃ１６，Ｃ１−Ｃ１２アルキルチオ基であり、その例としては、メチルチオ、エチルチオなどを含む）；アリールチオ基（例えば、Ｃ６−Ｃ２０，Ｃ６−Ｃ１６，Ｃ６−Ｃ１２アリールチオ基であり、その例としては、フェニルチオなどを含む）；スルホニル基（例えば、Ｃ１−Ｃ２０，Ｃ１−Ｃ１６，Ｃ１−Ｃ１２スルホニル基であり、その例としては、メシル、トシルなどを含む）；スルフィニル基（例えば、Ｃ１−Ｃ２０，Ｃ１−Ｃ１６，Ｃ１−Ｃ１２スルフィニル基であり、その例としては、メタンスルフィニル、ベンゼンスルフィニルなどを含む）；ウレイド基（例えば、Ｃ１−Ｃ２０，Ｃ１−Ｃ１６，Ｃ１−Ｃ１２ウレイド基であり、その例としては、ウレイド、メチルウレイド、フェニルウレイドなどを含む）；リン酸アミド基（例えば、Ｃ１−Ｃ２０，Ｃ１−Ｃ１６，Ｃ１−Ｃ１２リン酸アミド基であり、その例としては、ジエチルリン酸アミド、フェニルリン酸アミドなどを含む）；ヒドロキシル基；メルカプト基；ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨード原子）；シアノ基；スルホ基；カルボキシル基；ニトロ基；ヒドロキサム酸基；スルフィノ基；ヒドラジノ基；イミノ基；ヘテロ環基（例えば、Ｃ１−Ｃ３０、Ｃ１−Ｃ１５ヘテロ環基であり、ヘテロ原子の例としては、窒素原子、酸素原子、硫黄原子であり、ヘテロ環基の具体的な例としては、イミダゾリル、ピリジル、キノリル、フリル、チエニル、ピペリジル、モルフォリノ、ベンズオキサゾリル、ベンズイミダゾリル、ベンゾチアゾリル、カルバゾリルなどを含む）；シリル基（例えば、Ｃ３−Ｃ４０，Ｃ３−Ｃ３０，Ｃ３−Ｃ２４シリル基であり、その例としては、トリメチルシリル、トリフェニルシリルなどを含む）などを含む。これらの置換体は、さらに置換されうる。また、Ａｒ、Ｒ１ないしＲ１０に２以上の置換体がある場合、置換体は、互いに同一であっても異なってもよい。また、可能な場合であるならば、互いに連結され、環を形成できる。
【００３０】
上記化学式１で表されるヘテロ環化合物は、下記化学式２ないし５で表される化合物から選択される。
【００３１】
【化３】
2011051969.tif 000005
【００３２】
【化４】
2011051969.tif 000006
【００３３】
【化５】
2011051969.tif 000007
【００３４】
【化６】
2011051969.tif 000008
【００３５】
上記式で、Ａｒ，Ａｒ１及びＡｒ２は互いに独立して、置換または非置換のＣ６−Ｃ６０アリール基、置換または非置換のＣ４−Ｃ６０ヘテロアリール基、置換または非置換のＣ５−Ｃ５０アリール基で置換されたアミノ基、または置換または非置換のＣ６−Ｃ６０縮合多環基を示し、Ｘは、置換または非置換のＣ６−Ｃ３０アリーレン基、置換または非置換のＣ４−Ｃ３０ヘテロアリーレン基、または置換または非置換のＣ６−Ｃ３０縮合多環基を示し、Ｒ１ないしＲ１０は互いに独立して、水素、重水素、置換または非置換のＣ１−Ｃ５０アルキル基、置換または非置換のＣ１−Ｃ５０アルコキシ基、置換または非置換のＣ１−Ｃ５０アルコキシカルボニル基、置換または非置換のＣ６−Ｃ６０アリール基、置換または非置換のＣ５−Ｃ５０アリールオキシ基、置換または非置換のＣ５−Ｃ５０アリールチオ基、置換または非置換のＣ５−Ｃ５０アリール基で置換されたアミノ基、置換または非置換のＣ３−Ｃ５０炭素環、置換または非置換のＣ４−Ｃ６０ヘテロアリール基、置換または非置換のＣ４−Ｃ６０ヘテロ環基、置換または非置換のＣ６−Ｃ６０縮合多環基、ハロゲン原子、シアノ基、ヒドロキシル基またはカルボキシル基を示す。
【００３６】
一実施形態によれば、上記化学式２ないし５で、Ａｒ，Ａｒ１及びＡｒ２は互いに独立して、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、ターフェニル基及びフルオレニル基から選択される１環ないし３環のアリール基またはカルバゾリル基；またはＣ１−Ｃ５アルキル基、Ｃ１−Ｃ５アルコキシ基、シアノ基、アミン基、フェノキシ基、フェニル基及びハロゲン原子からなる群から選択される１個ないし３個の置換基を有する１環ないし３環のアリール基またはカルバゾリル基でありうる。
【００３７】
上記化学式２ないし５で、Ｒ１ないしＲ１０が、水素；重水素；メチル基；フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、ターフェニル基及びフルオレニル基から選択される１環ないし３環のアリール基またはカルバゾリル基；それら芳香族環に、Ｃ１−Ｃ５アルキル、Ｃ１−Ｃ５アルコキシ、シアノ、−Ｎ（Ｒ’）（Ｒ”）（Ｒ’及びＲ”は互いに独立して、水素、Ｃ１−Ｃ２０アルキル基、Ｃ６−Ｃ２０アリール基、及びＣ３−Ｃ２０ヘテロアリール基から選択される）、Ｃ１−Ｃ５アルキルフェノキシ、フェニル及びハロゲン原子からなる群から選択される１個ないし３個の置換基が置換された１環ないし３環のアリール基またはカルバゾリル基；または−Ｎ（Ｒ’）（Ｒ”）（Ｒ’及びＲ”は互いに独立して、Ｃ６−Ｃ５０アリール基及びＣ３−Ｃ５０ヘテロアリール基から選択される）でありうる。
【００３８】
そして、上記化学式５でＸは、フェニレン基、ビフェニレン基、ターフェニレン基、クォーターフェニレン基、ナフチレン基、アントラセニレン基、フェナントリレン基、クリセニレン基、ピレニレン基、ペリレニレン基、フルオレニレン基、チオフェニレン基、１−フェニルチオフェニレン基、１，４−ジフェニルチオフェニレン基、ベンズチオフェニレン基、１−フェニルベンゾチオフェニレン基、１，８−ジフェニルベンゾチオフェニレン基、フリレン基、１−フェニルジベンゾチオフェニレン基、１，８−ジフェニルチオフェニレン基、ジベンゾフラニレン基、１−フェニルジベンゾフラニレン基、１，８−ジフェニルジベンゾフラニレン基、またはベンゾチアゾリレン基であり、望ましい例としては、チオフェニレン基、１−フェニルチオフェニレン基、１，４−ジフェニルチオフェニレン基、ベンズチオフェニレン基、１−フェニルベンゾチオフェニレン基、１，８−ジフェニルベンゾチオフェニレン基、フリレン基、１−フェニルジベンゾチオフェニレン基、１，８−ジフェニルチオフェニレン基、ジベンゾフラニレン基、１−フェニルジベンゾフラニレン基、１，８−ジフェニルジベンゾフラニレン基、またはベンゾチアゾリレン基があり、さらに望ましい例としては、１−フェニルチオフェニレン基、１−フェニルベンゾチオフェニレン基、１−フェニルジベンゾフラニレン基、またはベンゾチアゾリレン基がある。
【００３９】
上記化学式１、特に化学式２ないし５で、Ａｒ，Ａｒ１及びＡｒ２は、下記構造式で表される化合物から選択される。
【００４０】
【化７】
2011051969.tif 000009
【００４１】
【化８】
2011051969.tif 000010
【００４２】
また、上記化学式１ないし５で、特に化学式２ないし５で、Ｒ１ないしＲ１０は互いに独立して、下記構造式で表される一価の有機グループでありうる。
【００４３】
【化９】
2011051969.tif 000011
【００４４】
上記化学式５でＸは、下記構造式で表される群のうち一つでありうる。
【００４５】
【化１０】
2011051969.tif 000012
【００４６】
上記化学式１で表されるヘテロ環化合物は、有機膜の形成材料、特に電子注入材料、電子輸送材料及び／または発光材料としての機能を有する。
【００４７】
また、化学式１の化合物は、分子内ヘテロ環基の導入によって、ガラス転移温度（Ｔｇ）や融点が高い。従って、電界発光時に、有機膜上、有機膜間、ないし有機膜と金属電極との間で発生するジュール熱に対する耐熱性、及び高温環境下での耐性が増大する。このようなヘテロ環化合物を利用して製造された有機電界発光素子は、保存時及び駆動時の耐久性が高い。
【００４８】
上記化学式１のヘテロ環化合物の例として、下記化合物を挙げることができる。
【００４９】
【化１１】
2011051969.tif 000013
【００５０】
【化１２】
2011051969.tif 000014
【００５１】
【化１３】
2011051969.tif 000015
【００５２】
【化１４】
2011051969.tif 000016
【００５３】
【化１５】
2011051969.tif 000017
【００５４】
特に、上記化学式１の化合物は、化合物１２、化合物２３、化合物３６、化合物３９、化合物４９、化合物６５、または化合物６７であることが望ましい。
【００５５】
【化１６】
2011051969.tif 000018
【００５６】
以下、化学式１で表されるヘテロ環化合物の合成過程について述べる。化学式１のヘテロ環化合物の合成方法について、一実施形態として化学式８の化合物の場合を挙げて説明する。
【００５７】
【化１７】
2011051969.tif 000019
【００５８】
上記式で、Ｘはハロゲン原子であり、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ６は、化学式１で定義された通りである。
【００５９】
上記反応式に示されているように、化学式６のヘテロ環化合物に、ベンゾフェノンヒドラゾン、ナトリウムブトキシド、二酢酸パラジウム及び２−ジシクロヘキシルホスフィノ−２’，４’，６’−トリイソプロピルビフェニルを付加及び混合してこれを熱処理し、上記化学式７の化合物を得ることができる。
【００６０】
上記ベンゾフェノンヒドラゾンの含有量は、化学式６のヘテロ環化合物１モルに対して、１．０５ないし１．２モルであることが望ましく、上記ナトリウムブトキシドの含有量は、化学式６のヘテロ環化合物１モルに対して、１．２ないし１．５モルであることが望ましい。そして、二酢酸パラジウム及び２−ジシクロヘキシルホスフィノ−２’，４’，６’−トリイソプロピルビフェニルは、それぞれ化学式６のヘテロ環化合物１モルを基準として、０．０２ないし０．０５モルであることが望ましい。
【００６１】
熱処理の温度は、８０ないし１００℃であることが望ましい。もし熱処理温度がこの範囲を外れれば、化学式７の化合物の収率が低下することがある。
【００６２】
次に、上記化学式７の化合物を、ｐ−トルエンスルホン酸一水和物及び化学式９の化合物と混合してこれを熱処理し、化学式８の化合物を得ることができる。
【００６３】
上記反応が完結すれば、反応生成物を徐々に得て、化学式１で表されるヘテロ環化合物のうち一つの化学式８の化合物を得ることができる。
【００６４】
上記反応のための熱処理温度は、６０ないし１００℃であることが望ましい。もし熱処理温度がこの範囲を外れれば、化学式８の化合物の収率が低下しうる。
【００６５】
上記ｐ−トルエンスルホン酸一水和物の含有量は、化学式７の化合物１モルに対して、１．５ないし２．０モルであり、化学式９の化合物の含有量は、化学式７の化合物１モルに対して、１．５ないし２．０モルであることが望ましい。ここで、化学式９の化合物の一例として、ベンジルフェニルケトンを挙げることができる。
【００６６】
また、第１電極、第２電極、及び第１電極と第２電極との間に形成された有機膜を備える有機発光素子を提供し、ここで、少なくとも１層以上の有機膜が、上記化学式１で表されるヘテロ環化合物を含む。
【００６７】
上記ヘテロ環化合物は、単独または混合物の成分として含まれる。
【００６８】
上記化学式１で表されるヘテロ環化合物を含む少なくとも１層の有機膜は、電子注入層、電子輸送層、または電子注入機能及び電子輸送機能をいずれも有する単一膜でもありうる。または、上記化学式１で表されるヘテロ環化合物を含む少なくとも１層の有機膜は、発光層でもありうる。このとき、上記化学式１で表されるヘテロ環化合物は、青色、緑色または赤色の蛍光またはリン光の材料のホスト材料として使われうる。例えば、上記化学式１で表されるヘテロ環化合物を含む少なくとも１層の有機膜は、電子注入層または電子輸送層である。
【００６９】
上記有機膜は、発光層、電子輸送層及び電子注入層を含み、電子注入層または電子輸送層が、上記化学式１で表されるヘテロ環化合物を含み、発光層は、アントラセン化合物を含むことができる。
【００７０】
上記有機膜は、発光層、電子輸送層及び電子注入層を含み、上記電子注入層または電子輸送層が上記化学式１で表されるヘテロ環化合物を含み、上記発光層は、Ｃ５−Ｃ５０アリールヘテロ環化合物、またはスチリル化合物を含むことができる。
【００７１】
一方、上記第１電極はアノードであり、上記第２電極はカソードであるが、これと反対の場合ももちろん可能である。
【００７２】
前述のような有機発光素子は、正孔注入層、正孔輸送層、電子阻止層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層及び電子注入層のうち１層以上の層を具備でき、必要によっては、有機膜は、２層の有機膜でもって形成することも可能である。
【００７３】
例えば、有機発光素子は、第１電極／正孔注入層／発光層／第２電極の構造、第１電極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／第２電極の構造、または第１電極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／第２電極の構造を有することができる。または、有機発光素子は、第１電極／正孔注入機能及び正孔輸送機能を共に有する単一膜／発光層／電子輸送層／第２電極の構造、または第１電極／正孔注入機能及び正孔輸送機能を共に有する単一膜／発光層／電子輸送層／電子注入層／第２電極構造の構造を有することができる。
【００７４】
有機発光素子は、前面発光型、背面発光型など、多様な構造に適用可能である。
【００７５】
以下、有機発光素子の製造方法について、図１に図示された有機発光素子を参照しつつ説明する。
【００７６】
図１の有機発光素子は、基板、第１電極（アノード）、正孔注入層（ＨＩＬ）、正孔輸送層（ＨＴＬ）、発光層（ＥＭＬ）、電子輸送層（ＥＴＬ）、電子注入層（ＥＩＬ）及び第２電極（カソード）を備えている。
【００７７】
まず、基板上部に、大きい仕事関数を有する第１電極用材料を、蒸着法またはスパッタリング法などによって形成し、第１電極を形成する。
【００７８】
上記第１電極は、アノードまたはカソードでありうる。ここで、基板としては、有機発光素子で一般的に使われる基板を使用するが、機械的強度、熱的安定性、透明性、表面平滑性、取扱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が望ましい。第１電極用材料としては、少なくとも１つの伝導性にすぐれる材料を含み、例えば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）、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、マグネシウム（Ｍｇ）などを利用でき、透明電極または反射電極として形成されうる。
【００７９】
次に、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（ラングミュア−ブロジェット）法のような多様な方法を利用し、正孔注入層（ＨＩＬ）を形成できる。
【００８０】
真空蒸着法によって正孔注入層を形成する場合、その真空蒸着条件は、正孔注入層を形成する使用する化合物、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が、一般的に、蒸着温度１００ないし５００℃、真空度１０−８ないし１０−３ｔｏｒｒ、蒸着速度０．０１ないし１００Å／ｓｅｃ、膜厚は、１０Åないし５μｍの範囲で選択することが望ましい。
【００８１】
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、正孔注入層を形成する化合物、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が、約２，０００ｒｐｍないし５，０００ｒｐｍのコーティング速度、コーティング後の溶媒除去のための熱処理温度は、約８０℃ないし２００℃の温度範囲で選択することが望ましい。
【００８２】
正孔注入層材料としては、よく知られた正孔注入層材料を使用することができる。例えば、銅フタロシアニンのようなフタロシアニン化合物；（４，４−トリ（Ｎ−カルバゾリル）トリフェニルアミン）（ＴＣＴＡ）、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’−ビス［Ｎ−（ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］ビフェニル（２−ＴＮＡＴＡ）のようなスターバスト型アミン誘導体類；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）などを使用できるが、これらに限定されるものではない。
【００８３】
【化１８】
2011051969.tif 000020
【００８４】
正孔注入層の厚さは、約１００Åないし１０，０００Å、例えば、１００Åないし１，０００Åでありうる。正孔注入層の厚さがこの範囲を満足するならば、駆動電圧の上昇なしに、優秀な正孔注入特性を確保することができる。
【００８５】
次に、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、正孔輸送層（ＨＴＬ）を形成できる。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、その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が、一般的に、正孔注入層の形成とほぼ同様な条件範囲で選択される。
【００８６】
正孔輸送層材料は、既知の正孔輸送層材料から選択される材料を利用して形成できる。
【００８７】
既知の正孔輸送層材料の具体的な例として、Ｎ−フェニルカルバゾール、ポリビニルカルバゾールのようなカルバゾール誘導体；４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（ＮＰＢ）、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）、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）のような芳香族縮合環を有する一般的なアミン誘導体などが使われる。
【００８８】
【化１９】
2011051969.tif 000021
【００８９】
正孔輸送層の厚さは、約５０Åないし１，０００Å、例えば、１００Åないし６００Åでありうる。正孔輸送層の厚さがこの範囲であるとき、実質的な駆動電圧の上昇なしに、良好な正孔輸送特性が確保されうる。
【００９０】
正孔輸送層の上部には、電子阻止層が選択的に形成されもする。電子阻止層は、電子が正孔輸送層などに移動することを阻止する役割を行うものであり、例えば、下記化学式で表される化合物（４，４”−ジ（ジフェニルアミノ）−２’，３’，５’，６’−テトラフェニル−ｐ−ターフェニル（ＴＡＴＴ））を含むことができる。
【００９１】
【化２０】
2011051969.tif 000022
【００９２】
電子阻止層の厚さは、５０ないし２００Åでありうる。電子阻止層の厚さがこの範囲であるとき、実質的な駆動電圧の上昇なしに、電子阻止特性が良好である。
【００９３】
次に、結果物上部に、発光層を形成する。このとき発光層は、真空蒸着法、スピンコーティング法、キャスト法、ＬＢ法のような方法を利用し、発光層を形成できる。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、その蒸着条件は、発光層を形成するために使用する化合物によって異なるが、一般的に、正孔注入層の形成とほぼ同様な条件範囲で選択される。
【００９４】
発光層は、化学式１のヘテロ環化合物を利用して形成できる。ここで、化学式１のヘテロ環化合物は、発光層のホストとして使われうる。
【００９５】
化学式１のヘテロ環化合物が電子輸送層または電子注入層の形成時に使われるならば、有機発光素子の発光層の形成時、有機発光素子で一般的に使われる発光材料として使用可能である。
【００９６】
一般的に使われる発光層材料としては、既知のホスト及びドーパントを利用して形成することもできる。ドーパントの場合、当技術分野でよく知られた蛍光ドーパント及びリン光ドーパントをいずれも使用できる。
【００９７】
例えば、ホストとしては、トリス（８−キノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）、４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾール−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（ＡＤＮ）、またはジスチリルアリーレン（ＤＳＡ）などを使用でき、これら以外にも、アリールヘテロ環化合物、対称または非対称の構造を有するアントラセン化合物、スチリルアントラセン化合物、対称または非対称の構造を有するピレン化合物、スピロフルオレン化合物、フルオレン化合物などを使用できるが、これらに限定されるものではない。
【００９８】
発光層を形成するドーパントとして、蛍光ドーパントまたはリン光ドーパントをいずれも使用できるが、蛍光ドーパントの例としては、スチリル化合物、アリールヘテロ環化合物、スチリルヘテロ環化合物、アミノピレン化合物などを使用できる。そして、リン光ドーパントの例としては、Ｉｒ（ｐｐｙ）３（ｐｐｙは、フェニルピリジンを示す）（緑色）、Ｆ２Ｉｒｐｉｃ、プラチナ（ＩＩ）オクタエチルポルフィリン（ＰｔＯＥＰ）、下記化学式で表される化合物Ａ、ＵＤＣ社の赤色リン光ドーパントであるＲＤ  ６１またはイリジウム（Ｉｒ），ルテニウム（Ｒｕ），パラジウム（Ｐｄ），白金（Ｐｔ），オスミウム（Ｏｓ），レニウム（Ｒｅ）などを中心金属として有する金属錯体化合物を使用できるが、これらに限定されるものではない。
【００９９】
【化２１】
2011051969.tif 000023
【０１００】
ドーパントについてさらに説明すれば、既知の赤色ドーパントの例として、白金（ＩＩ）オクタエチルポルフィリン（ＰｔＯＥＰ）、Ｉｒ（ｐｉｑ）３、Ｂｔｐ２Ｉｒ（ａｃａｃ）、ＤＣＪＴＢなどを利用できるが、これらに限定されるものではない。
【０１０１】
【化２２】
2011051969.tif 000024
【０１０２】
また、既知の緑色ドーパントとして、Ｉｒ（ｐｐｙ）３（ｐｐｙ＝フェニルピリジン）、Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ａｃａｃ）、Ｉｒ（ｍｐｙｐ）３、Ｃ５４５Ｔなどを利用できるが、これらに限定されるものではない。
【０１０３】
【化２３】
2011051969.tif 000025
【０１０４】
一方、既知の青色ドーパントとして、Ｆ２Ｉｒｐｉｃ、（Ｆ２ｐｐｙ）２Ｉｒ（ｔｍｄ）、Ｉｒ（ｄｆｐｐｚ）３、ｔｅｒ−フルオレン、４，４’−ビス（４−ジフェニルアミノスチリル）ビフェニル（ＤＰＡＶＢｉ）、２，５，８，１１−テトラ−ｔ−ブチルペリレン（ＴＢＰ）などを利用できるが、これらに限定されるものではない。
【０１０５】
【化２４】
2011051969.tif 000026
【０１０６】
ドーパントの含有量は、発光層の形成材料１００重量部（すなわち、ホストとドーパントとの総重量は、１００重量部である）を基準として、０．１ないし２０重量部、特に０．５〜１２重量部であることが望ましい。ドーパントの含有量がこの範囲を満足するならば、濃度消光現象が実質的に防止されうる。
【０１０７】
発光層の厚さは、約１００Åないし１，０００Å、例えば、２００Åないし６００Åでありうる。発光層の厚さがこの範囲であるとき、駆動電圧の上昇なしに発光特性が良好である。
【０１０８】
発光層がリン光ドーパントを含む場合、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、正孔阻止層（ＨＢＬ）を発光層の上部に形成できる（図１には、図示せず）。このとき使用できる正孔阻止層材料の例としては、特別に制限されるものではなく、既知の正孔阻止層材料のうち任意に選択して利用できる。例えば、オキサジアゾール誘導体やトリアゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、ビス−（２−メチル−８−キノリノラト）−４−（フェニルフェノラート）アルミニウム（ＢＡｌｑ）、バトクプロイン（ＢＣＰ）、トリス（Ｎ−アリールベンズイミダゾール）（ＴＰＢＩ）などを利用できる。
【０１０９】
正孔阻止層の厚さは、約５０Åないし１，０００Å、例えば、１００Åないし３００Åでありうる。正孔阻止層の厚さがこの範囲であるとき、駆動電圧の上昇なしに正孔阻止特性が良好である。
【０１１０】
次に、電子輸送層（ＥＴＬ）を、真空蒸着法、スピンコーティング法、またはキャスト法などの多様な方法を利用して形成する。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、その条件は、電子輸送層を形成するために使用する化合物によって異なるが、一般的に、正孔注入層の形成とほぼ同様な条件範囲で選択される。
【０１１１】
電子輸送層材料は、化学式１のヘテロ環化合物を利用でき、または既知の電子輸送層の形成材料から任意に選択されうるが、これに限定されない。
【０１１２】
電子輸送層材料は、特別に制限されるものではなく、その例としては、キノリン誘導体、特に、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）、１，２，４−トリアゾール誘導体（ＴＡＺ）、及びＢＡｌｑを含み、いずれも当技術分野で知られている。
【０１１３】
【化２５】
2011051969.tif 000027
【０１１４】
電子輸送層の厚さは、約１００Åないし１，０００Å、例えば、１００Åないし５００Åでありうる。電子輸送層の厚さが前述のような範囲を満足する場合、実質的な駆動電圧の上昇なしに、優秀な電子輸送特性を得ることができる。
【０１１５】
また、電子輸送層の上部に、カソードから電子の注入を容易にする機能を有する物質である電子注入層（ＥＩＬ）が積層されうる。
【０１１６】
電子注入層の形成材料としては、化学式１のヘテロ環化合物を使用するか、または既知の電子注入層の形成材料を利用できる。
【０１１７】
電子注入層の材料としては、ＢａＦ２、ＬｉＦ、ＮａＣｌ、ＣｓＦ、Ｌｉ２Ｏ、ＢａＯ、Ｌｉｑなどの物質を利用できるが、これらに限定されるものではない。
【０１１８】
【化２６】
2011051969.tif 000028
【０１１９】
電子注入層の蒸着条件及びコーティング条件は、電子注入層を形成するために使用する化合物によって異なるが、一般的に、正孔注入層の形成とほぼ同様な条件範囲で選択される。
【０１２０】
電子注入層の厚さは、約１Åないし１００Å、例えば、５Åないし９０Åでありうる。電子注入層の厚さが前述のような範囲を満足する場合、実質的な駆動電圧の上昇なしに、優秀な電子注入特性を得ることができる。
【０１２１】
最後に、電子注入層の上部に、真空蒸着法やスパッタリング法のような方法を利用し、第２電極を形成できる。第２電極は、カソードまたはアノードとして使われうる。第２電極形成用材料としては、金属、合金、電気伝導性化合物及びそれらの混合物を使用できる。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）などを挙げることができる。また、前面型有機発光素子を得るために、ＩＴＯ、ＩＺＯを使用した透明カソードを使用することもできる。
【０１２２】
有機発光素子は、多様な形態の平板表示装置、例えば、パッシブマトリックス有機発光表示装置、及びアクティブマトリックス有機発光表示装置に備わりうる。特に、薄膜トランジスタを有するアクティブマトリックス有機発光表示装置に備わる場合、基板側に備わった第１電極は画素電極であり、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連結されうる。また、有機発光素子は、両面に画面を表示できる平板表示装置に備わりうる。
【０１２３】
また、有機発光素子の１層以上の層は、化学式１のヘテロ環化合物を使用し、蒸着方法によって形成されたり、または化学式１のヘテロ環化合物の溶液をコーティングする湿式方法によっても形成されうる。
【０１２４】
以下、上記化合物１２、２３、３６、３９、４９、６５及び６７の合成例及び実施例について具体的に例示するが、本発明は下記の実施例に限定されることを意味するものではない。
【０１２５】
以下、化学式１ないし５で使われた置換基を詳細に説明する。
【０１２６】
上記化学式で、非置換のＣ１−Ｃ５０アルキル基は、直鎖型及び分枝型であって、その非制限的な例としては、メチル、エチル、プロピル、イソブチル、ｓｅｃ−ブチル、ペンチル、ｉｓｏ−アミル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノナニル、ドデシルなどを挙げることができる。非置換のＣ１−Ｃ５０アルキル基のうち一つ以上の水素原子は、重水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、ニトロ基、シアノ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボキシル基やその塩、スルホン酸基やその塩、リン酸やその塩、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うる。
【０１２７】
上記化学式で、非置換のＣ３−Ｃ５０炭素環は、Ｃ３−Ｃ５０環状のアルキル基を意味し、炭素環基のうち一つ以上の水素原子は、前述のＣ１−Ｃ５０アルキル基の置換基と同じ置換基で置換可能である。
【０１２８】
上記化学式で、非置換のＣ４−Ｃ６０ヘテロ環は、Ｎ、Ｏ、Ｐ及びＳから選択される１個、２個または３個のヘテロ原子を含むＣ４−Ｃ６０環状のアルキル基を意味し、ヘテロ環基のうち一つ以上の水素原子は、前述のＣ１−Ｃ５０アルキル基の置換基と同じ置換基で置換可能である。
【０１２９】
上記化学式で、非置換のＣ１−Ｃ５０アルコキシ基は、−ＯＡ（ここで、Ａは、前述のような非置換のＣ１−Ｃ５０アルキル基である）の構造を有する基であり、その非制限的な例として、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。それらアルコキシ基のうち少なくとも一つ以上の水素原子は、前述のアルキル基の場合と同様な置換基で置換可能である。
【０１３０】
上記化学式で、非置換のＣ６−Ｃ６０アリール基は、一つ以上の環を含む炭素環芳香族系を意味し、２以上の環を有する場合、互いに融合されたり、単一結合などを介して連結されうる。アリールという用語は、フェニル、ナフチル、アントラセニルのような芳香族系を含む。また、アリール基のうち一つ以上の水素原子は、前述のＣ１−Ｃ５０アルキル基の置換基と同じ置換基で置換可能である。
【０１３１】
置換または非置換のＣ６−Ｃ３０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。
【０１３２】
上記化学式で、非置換のＣ４−Ｃ６０ヘテロアリール基は、Ｎ、Ｏ、Ｐ及びＳから選択される１個、２個または３個のヘテロ原子を含み、２以上の環を有する場合、それらは、互いに融合されたり、単一結合などを介して連結されうる。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、イソキノリニル基などを挙げることができる。また、ヘテロアリール基のうち一つ以上の水素原子は、前述のＣ１−Ｃ５０アルキル基の置換基と同じ置換基で置換可能である。
【０１３３】
上記化学式で、非置換のＣ６−Ｃ６０縮合多環基は、一つ以上の芳香族環、及び／または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を指すものであり、前述のようなアリール基またはヘテロアリール基の例のうちいくつかは、非置換のＣ６−Ｃ６０縮合多環基に含まれうる。
【実施例】
【０１３４】
以下、下記合成例及び実施例を挙げて、さらに詳細に説明するが、本発明は下記合成例及び実施例だけに限定されるものではない。
【０１３５】
「合成例１：化合物１２の合成」
【０１３６】
【化２７】
2011051969.tif 000029
【０１３７】
＜中間体１の合成＞
１−ブロモピレンを２．８１ｇ（１０ｍｍｏｌ）、ベンゾフェノンヒドラゾンを２．１６ｇ（１１ｍｍｏｌ）、ｔ−ＢｕＯＮａを１．４４ｇ（１５ｍｍｏｌ）、Ｐｄ（ＯＡｃ）２を４５ｍｇ（０．２ｍｍｏｌ）そして２−ジシクロヘキシルホスフィノ−２’，４’，６’−トリイソプロピルビフェニルを８２ｍｇ（０．２ｍｍｏｌ）を、トルエン３０ｍＬに溶かした後、９０℃で３時間撹拌した。常温に冷やした反応物に蒸溜水を加え、ジエチルエーテル８０ｍＬで二回、ジクロロメタン８０ｍＬで一回抽出した。集められた有機膜を硫酸マグネシウムで乾燥させて濾過した後、溶媒を蒸発させて得られた残留物を、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１を３．３７ｇ（収率８５％）得た。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳ（高分解能質量分析）を使用して確認した。
Ｃ２９Ｈ２０Ｎ２計算値：３９６．１６２６；実測値３９６．１６３０
【０１３８】
＜中間体２の合成＞
中間体１を３．３７ｇ（８．５ｍｍｏｌ）とｐ−トルエンスルホン酸一水和物を３．２ｇ（１７ｍｍｏｌ）との混合物に、メチルエチルケトン５０ｍＬを加えた後、１１０℃で２４時間撹拌した。常温に冷やした反応物に蒸溜水を加え、ジエチルエーテル８０ｍＬで二回、ジクロロメタン８０ｍＬで二回抽出した。集められた有機膜を硫酸マグネシウムで乾燥させて濾過した後、溶媒を蒸発させて得られた残留物を、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２を１．７ｇ（収率７５％）得た。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳを使用して確認した。
Ｃ２０Ｈ１５Ｎ計算値：２６９．１２０４；実測値２６９．１２０８
【０１３９】
＜中間体３の合成＞
窒素雰囲気下で、２−ブロモ−アントラキノン２．９ｇ（１０ｍｍｏｌ）を、精製されたテトラヒドロフラン５０ｍＬに溶かして−７８℃に冷却した後、（ＣＨ３）３ＣＭｇＣｌ  ５ｍＬ（ジエチルエーテル中で２．０Ｍ）を徐々に加えた。同一温度で３０分間撹拌した後、冷却器を除去して常温に温度を上げた。１時間撹拌した後、反応が終結すれば、０℃にした後、塩化アンモニウム水溶液１０ｍＬを徐々に入れた。ジエチルエーテル４０ｍＬで二回抽出し、集められた有機膜を硫酸マグネシウムで乾燥させて濾過した後、溶媒を蒸発させて得られた残留物を、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３を２．６ｇ（収率６５％）得た。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳを使用して確認した。
Ｃ２２Ｈ２７ＢｒＯ２計算値：４０２．１１９４；実測値４０２．１１９８
【０１４０】
＜中間体４の合成＞
中間体３を２．６ｇ（６．４７ｍｍｏｌ）、ヨード化カリウムを１０．７ｇ（６４。７ｍｍｏｌ）、次亜リン酸ナトリウム水和物を１１．４ｇ（１２９ｍｍｏｌ）の混合物を、オルソ−ジクロロベンゼン６００ｍＬと酢酸８０ｍＬとの混合溶液で２４時間還流した。常温に冷却した後、混合物をクロロホルムで抽出し、無水硫酸マグネシウムで水分を除去した後、減圧して溶媒を除去した。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４を２．７ｇ（収率７３％）得た。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳを使用して確認した。
Ｃ２２Ｈ２５Ｂｒ計算値：３６８．１１４０；実測値３６８．１１４４
【０１４１】
＜化合物１２の合成＞
窒素下で、中間体２を１．８８ｇ（７．０ｍｍｏｌ）、中間体４を３．１ｇ（８．４ｍｍｏｌ）、ｔ−ＢｕＯＮａを２．０ｇ（２１ｍｍｏｌ）、Ｐｄ２（ｄｂａ）３を１３０ｍｇ（０．１４ｍｍｏｌ）そしてＰ（ｔ−Ｂｕ）３を２８ｍｇ（０．１４ｍｍｏｌ）をトルエン３０ｍＬに溶かした後、９０℃で３時間撹拌した。この反応が完結した後、常温に冷やし、これを蒸溜水とジエチルエーテル５０ｍＬとで三回抽出した。集められた有機膜を、硫酸マグネシウムで乾燥させて溶媒を蒸発させ、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１２を２．５ｇ（収率６５％）得た。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳとＮＭＲ（核磁気共鳴）とを使用して確認した。
Ｃ４２Ｈ３９Ｎ計算値：５５７．３０８２；実測値５５７．３０８６
１Ｈ  ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、４００ＭＨｚ）δ（ｐｐｍ）８．２４（ｓ、１Ｈ）、８．２２（ｓ、１Ｈ）、８．１９−８．１５（ｍ、２Ｈ）、７．９９−７．８７（ｍ、９Ｈ）、７．７６（ｑｔ、２Ｈ）、７．７１（ｄ、１Ｈ）、７．６３（ｄ、１Ｈ）、７．５２（ｓ、１Ｈ）、７．４９（ｄｄ、１Ｈ）、２．５９（ｓ、１Ｈ）、２．５２（ｓ、１Ｈ）、１．９６（ｓ、１８Ｈ）
【０１４２】
「合成例２：化合物２３の合成」
【０１４３】
【化２８】
2011051969.tif 000030
【０１４４】
＜中間体５の合成＞
中間体１を１．２ｇ（３．０ｍｍｏｌ）、ｐ−トルエンスルホン酸一水和物を１．１４ｇ（６．０ｍｍｏｌ）そしてベンジルフェニルケトンを１．２ｇ（６．０ｍｍｏｌ）の混合物に、エタノール１６ｍＬとトルエン４ｍＬとを加えた後、１１０℃で２４時間撹拌した。常温に冷やした反応物に蒸溜水を加え、ジエチルエーテル２５ｍＬで二回、ジクロロメタン２５ｍＬで二回抽出した。集められた有機膜を硫酸マグネシウムで乾燥させて濾過した後、溶媒を蒸発させて得られた残留物を、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５を０．８６ｇ（収率７３％）得た。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳを使用して確認した。
Ｃ３０Ｈ１９Ｎ計算値：３９３．１５１７；実測値３９３．１５２１
【０１４５】
＜化合物２３の合成＞
上記化合物１２の合成方法において、中間体２の代わりに中間体５を使用し、中間体４の代わりに９，９’−ジメチル−２−ブロモフルオレンを使用した他は同じ方法で、化合物２３を６８％の収率で合成した。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳとＮＭＲとを使用して確認した。
Ｃ４５Ｈ３１Ｎ計算値：５８５．２４５６；実測値５８５．２４６０
１Ｈ  ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、４００ＭＨｚ）δ（ｐｐｍ）８．２３（ｄ、２Ｈ）、８．０８（ｄ、１Ｈ）、８．０６（ｄ、１Ｈ）、７．９７（ｔ、１Ｈ）、７．８９（ｄｄ、２Ｈ）、７．８０（ｓ、１Ｈ）、７．６３（ｄ、１Ｈ）、７．５５（ｔ、３Ｈ）、７．４９（ｔ、３Ｈ）、７．４１（ｔ、２Ｈ）、７．３５（ｄ、２Ｈ）、７．３１−７．２１（ｍ、３Ｈ）、６．９５（ｔ、１Ｈ）、６．８４（ｄ、１Ｈ）、６．７６（ｄｄ、１Ｈ）、１．９２（ｓ、６Ｈ）
【０１４６】
「合成例３：化合物３６の合成」
【０１４７】
【化２９】
2011051969.tif 000031
【０１４８】
＜中間体６の合成＞
窒素下で、Ｎ−フェニル−２−ナフチルアミンを１．１０ｇ（５．０ｍｍｏｌ）、ブロモ−４−ヨードベンゼンを１．５６ｇ（５．５ｍｍｏｌ）、ｔ−ＢｕＯＮａを１．４ｇ（１５ｍｍｏｌ）、Ｐｄ２（ｄｂａ）３を９１ｍｇ（０．１０ｍｍｏｌ）そしてＰ（ｔ−Ｂｕ）３を２０ｍｇ（０．１０ｍｍｏｌ）を、トルエン３０ｍＬに溶かした後、９０℃で３時間撹拌した。この反応が完結した後、常温に冷やし、これを蒸溜水とジエチルエーテル５０ｍＬとで三回抽出した。集められた有機膜を、硫酸マグネシウムで乾燥させて溶媒を蒸発させ、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６を１．５ｇ（収率８２％）得た。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳを使用して確認した。
Ｃ２２Ｈ１６ＢｒＮ計算値：３７３．０４６６；実測値３７３．０４７０
【０１４９】
＜化合物３６の合成＞
上記化合物１２の合成方法において、中間体２の代わりに中間体５を使用し、中間体４の代わりに中間体６を使用した他は同じ方法で、化合物３６を６２％の収率で合成した。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳとＮＭＲとを使用して確認した。
Ｃ５２Ｈ３４Ｎ２計算値：６８６．２７２２；実測値６８６．２７２６
１Ｈ  ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、４００ＭＨｚ）δ（ｐｐｍ）８．２３（ｄ、１Ｈ）、８．０５（ｄｄ、２Ｈ）、７．９８（ｔ、１Ｈ）、７．９０（ｄｄ、２Ｈ）、７．８０（ｓ、１Ｈ）、７．７２−７．６１（ｍ、３Ｈ）、７．５９−７．４６（ｍ、５Ｈ）、７．４５−７．２４（ｍ、１３Ｈ）、７．１３（ｄｄ、１Ｈ）、６．６２（ｔ、１Ｈ）、６．４６（ｄ、２Ｈ）、６．３８（ｄ、２Ｈ）
【０１５０】
「合成例４：化合物３９の合成」
【０１５１】
【化３０】
2011051969.tif 000032
【０１５２】
＜中間体７の合成＞
１，６−ジブロモピレンを７．２ｇ（２０ｍｍｏｌ）、９−フェニルカルバゾール−３−ボロン酸を２．８７ｇ（１０ｍｍｏｌ）、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４を０．５８ｇ（０．５ｍｍｏｌ）そしてＫ２ＣＯ３を５．５３ｇ（４０ｍｍｏｌ）を、５０ｍＬのテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）／Ｈ２Ｏ（２：１）混合溶液に溶かし、８０℃で５時間撹拌した。反応液をジエチルエーテル１００ｍｌで三回抽出した。集められた有機膜を、硫酸マグネシウムで乾燥させて溶媒を蒸発させ、得られた残留物をジクロロメタンとノルマルヘキサンとで再結晶させ、中間体７を３．８ｇ（収率７３％）合成した。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳを使用して確認した。
Ｃ３４Ｈ２０ＢｒＮ計算値：５２１．０７７９；実測値５２１．０７８３
【０１５３】
＜中間体８の合成＞
上記中間体１の合成方法において、１−ブロモピレンの代わりに中間体７を使用した他は同じ方法で、中間体８を７２％の収率で合成した。生成された中間体８は、ＨＲ−ＭＳを使用して確認した。
Ｃ４７Ｈ３１Ｎ３計算値：６３７．２５１８；実測値６３７．２５２２
【０１５４】
＜中間体９の合成＞
上記中間体５の合成方法において、中間体１の代わりに中間体８を使用した他は同じ方法で、中間体９を７６％の収率で合成した。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳを使用して確認した。
Ｃ４８Ｈ３０Ｎ２計算値：６３４．２４０９；実測値６３４．２４１３
【０１５５】
＜化合物３９の合成＞
上記化合物１２の合成方法において、中間体２の代わりに中間体９を使用し、中間体４の代わりに４−ブロモビフェニルを使用した他は同じ方法で、化合物３９を６７％の収率で合成した。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳとＮＭＲとを使用して確認した。
Ｃ６０Ｈ３８Ｎ２計算値：７８６．３０３５；実測値７８６．３０３９
１Ｈ  ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、４００ＭＨｚ）δ（ｐｐｍ）８．１５（ｄ、１Ｈ）、８．０６（ｔ、１Ｈ）、８．０２（ｄ、１Ｈ）、７．９４（ｄ、１Ｈ）、７．８４（ｄ、１Ｈ）、７．７３（ｄ、１Ｈ）、７．５９−７．５１（ｍ、４Ｈ）、７．４９−７．４５（ｍ、４Ｈ）、７．４３−７．２４（ｍ、２１Ｈ）、７．０７（ｄ、１Ｈ）、６．８９（ｄ、２Ｈ）
【０１５６】
「合成例５：化合物４９の合成」
＜中間体１０の合成＞
【０１５７】
【化３１】
2011051969.tif 000033
【０１５８】
上記中間体７の合成方法において、９−フェニルカルバゾール−３−ボロン酸の代わりに、２−ナフチルボロン酸を使用した他は同じ方法で、中間体１０を７７％の収率で合成した。生成された中間体１０は、ＨＲ−ＭＳを使用して確認した。
Ｃ２６Ｈ１５Ｂｒ計算値：４０６．０３５７；実測値４０６．０３６１
【０１５９】
＜中間体１１の合成＞
【０１６０】
【化３２】
2011051969.tif 000034
【０１６１】
上記中間体１の合成方法において、１−ブロモピレンの代わりに中間体１０を使用した他は同じ方法で、中間体１１を６２％の収率で合成した。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳを使用して確認した。
Ｃ３９Ｈ２６Ｎ２計算値：５２２．２０９６；実測値５２２．２１００
【０１６２】
＜中間体１２の合成＞
【０１６３】
【化３３】
2011051969.tif 000035
【０１６４】
上記中間体５の合成方法において、中間体１の代わりに中間体１１を使用した他は同じ方法で、中間体１２を７０％の収率で合成した。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳを使用して確認した。
Ｃ４０Ｈ２５Ｎ計算値：５１９．１９８７；実測値５１９．１９９１
【０１６５】
「合成例６：化合物４９の合成」
【０１６６】
【化３４】
2011051969.tif 000036
【０１６７】
上記化合物１２の合成方法において、中間体２の代わりに中間体１２を使用し、中間体４の代わりに９，９’−ジメチル−２−ブロモフルオレンを使用した他は同じ方法で、化合物４９を６６％の収率で合成した。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳとＮＭＲとを使用して確認した。
Ｃ５５Ｈ３７Ｎ計算値：７１１．２９２６；実測値７１１．２９３０
１Ｈ  ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、４００ＭＨｚ）δ（ｐｐｍ）８．３９（ｄｄ、１Ｈ）、８．０５（ｄ、１Ｈ）、７．９８−７．８９（ｍ、４Ｈ）、７．７５（ｔ、２Ｈ）、７．６１−７．５１（ｍ、４Ｈ）、７．４９−７．４６（ｍ、２Ｈ）、７．４４−７．２４（ｍ、１５Ｈ）、６．９６（ｄｄ、２Ｈ）、１．９６（ｓ、６Ｈ）
【０１６８】
「合成例７：化合物６５の合成」
＜中間体１３の合成＞
【０１６９】
【化３５】
2011051969.tif 000037
【０１７０】
窒素下で、９，９’−ジメチル−２−ブロモフルオレンを１．９１ｇ（７．０ｍｍｏｌ）、９，９’−ジメチル−２−アミノフルオレンを２．２ｇ（１０．５ｍｍｏｌ）、ｔ−ＢｕＯＮａを２．０ｇ（２１ｍｍｏｌ）、Ｐｄ２（ｄｂａ）３を１３０ｍｇ（０．１４ｍｍｏｌ）そしてＰ（ｔ−Ｂｕ）３を２８ｍｇ（０．１４ｍｍｏｌ）を、トルエン３０ｍＬに溶かした後、９０℃で３時間撹拌した。この反応が完結した後、常温に冷やし、これを蒸溜水とジエチルエーテル５０ｍＬとで三回抽出した。集められた有機膜を、硫酸マグネシウムで乾燥させて溶媒を蒸発させ、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１３を１．７ｇ（収率６１％）得た。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳを使用して確認した。
Ｃ３０Ｈ２７Ｎ計算値：４０１．２１４３；実測値４０１．２１４７
【０１７１】
＜中間体１４の合成＞
【０１７２】
【化３６】
2011051969.tif 000038
【０１７３】
窒素下で、１，６−ジブロモピレンを３．７８ｇ（１０．５ｍｍｏｌ）、中間体１３を２．８ｇ（７．０ｍｍｏｌ）、ｔ−ＢｕＯＮａを２．０ｇ（２１ｍｍｏｌ）、Ｐｄ２（ｄｂａ）３を１３０ｍｇ（０．１４ｍｍｏｌ）そしてＰ（ｔ−Ｂｕ）３を２８ｍｇ（０．１４ｍｍｏｌ）をトルエン３０ｍＬに溶かした後、９０℃で３時間撹拌した。この反応が完結した後、常温に冷やし、これを蒸溜水とジエチルエーテル５０ｍＬとで三回抽出した。集められた有機膜を、硫酸マグネシウムで乾燥させて溶媒を蒸発させ、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１４を３．０ｇ（収率６３％）得た。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳを使用して確認した。
Ｃ４６Ｈ３４ＢｒＮ計算値：６７９．１８７５；実測値６７９．１８７５
【０１７４】
＜中間体１５の合成＞
【０１７５】
【化３７】
2011051969.tif 000039
【０１７６】
上記中間体１の合成方法において、１−ブロモピレンの代わりに中間体１４を使用した他は同じ方法で、中間体１５を７３％の収率で合成した。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳを使用して確認した。
Ｃ５９Ｈ４５Ｎ３計算値：７９５．３６１３；実測値７９５．３６１８
【０１７７】
＜中間体１６の合成＞
【０１７８】
【化３８】
2011051969.tif 000040
【０１７９】
上記中間体５の合成方法において、中間体１の代わりに中間体１５を使用した他は同じ方法で、中間体１６を７６％の収率で合成した。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳを使用して確認した。
Ｃ６０Ｈ４４Ｎ２計算値：７９２．３５０４；実測値７９２．３５０８
【０１８０】
「合成例８：化合物６５の合成」
【０１８１】
【化３９】
2011051969.tif 000041
【０１８２】
上記化合物１２の合成方法において、中間体２の代わりに中間体１６を使用し、中間体４の代わりに９，９’−ジメチル−２−ブロモフルオレンを使用した他は同じ方法で、化合物６５を７１％の収率で合成した。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳとＮＭＲとを使用して確認した。
Ｃ７５Ｈ５６Ｎ２計算値：９８４．４４４３；実測値９８４．４４４７
１Ｈ  ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、４００ＭＨｚ）δ（ｐｐｍ）８．２３（ｄ、１Ｈ）、７．９９−７．９０（ｍ、４Ｈ）、７．８１（ｄ、１Ｈ）、７．７０−７．６５（ｍ、３Ｈ）、７．５９−７．５２（ｍ、４Ｈ）、７．４９−７．４６（ｍ、２Ｈ）、７．４３−７．２０（ｍ、１４Ｈ）、７．１０（ｄ、２Ｈ）、７．０４（ｄ、１Ｈ）、６．９５（ｔ、２Ｈ）、６．８９（ｄ、２Ｈ）、６．６８（ｄｄ、２Ｈ）、２．０３（ｓ、１２Ｈ）、１．９６（ｓ、６Ｈ）
【０１８３】
「合成例９：化合物６７の合成」
【０１８４】
【化４０】
2011051969.tif 000042
【０１８５】
上記中間体２を５１０ｍｇ（１．３ｍｍｏｌ）、４，４’−ジブロモビフェニルを１９０ｍｇ（０．６ｍｍｏｌ）、ｔ−ＢｕＯＮａを１８０ｍｇ（１．８ｍｍｏｌ）、Ｐｄ２（ｄｂａ）３を２０ｍｇ（０．０２ｍｍｏｌ）そして２−ジシクロヘキシルホスフィノ−２’，４’，６’−トリイソプロピルビフェニルを９．５ｍｇ（０．０２ｍｍｏｌ）を、トルエン１５ｍＬに溶かした後、９０℃で３時間撹拌した。この反応が完結した後、常温に冷やし、これを蒸溜水とジエチルエーテル３０ｍＬとで三回抽出した。集められた有機膜を、硫酸マグネシウムで乾燥させて溶媒を蒸発させ、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６７を２４０ｍｇ（収率５７％）得た。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳとＮＭＲとを使用して確認した。
Ｃ５２Ｈ３６Ｎ２計算値：６８８．２８７８；実測値６８８．２８８２
１Ｈ  ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、４００ＭＨｚ）δ（ｐｐｍ）８．２３（ｄ、４Ｈ）、８．０１−７．８９（ｍ、１０Ｈ）、７．２６−７．２１（ｍ、６Ｈ）、６．２４（ｄｄ、４Ｈ）、２．２９（ｓ、６Ｈ）、２．２２（ｓ、６Ｈ）
【０１８６】
（実施例１）
アノードは、コーニング（Ｃｏｒｎｉｎｇ）１５Ωｃｍ２（１，２００Å）ＩＴＯガラス基板を、５０ｍｍ×５０ｍｍ×０．７ｍｍサイズに切り、イソプロピルアルコールと純水とを利用し、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てオゾンに露出させて洗浄した。真空蒸着装置にガラス基板を設置した。
【０１８７】
上記基板上部に、まず正孔注入層として２−ＴＮＡＴＡを真空蒸着し、６００Å厚に形成した後、次に、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厚に真空蒸着して正孔輸送層を形成した。
【０１８８】
【化４１】
2011051969.tif 000043
【０１８９】
上記正孔輸送層の上部に、青色蛍光ホストとしての９，１０−ジ−ナフタレン−２−イル−アントラセン（ＤＮＡ）と青色蛍光ドーパントとしての化合物１２とを、重量比９８：２で同時蒸着し、３００Å厚に発光層を形成した。
【０１９０】
次に、上記発光層の上部に、Ａｌｑ３を電子輸送層として３００Å厚に蒸着し、ＬｉＦを電子注入層として１０Å厚に蒸着し、Ａｌを３，０００Å厚に真空蒸着し、ＬｉＦ／Ａｌ電極を形成することによって、有機発光素子を製造した。
【０１９１】
（実施例２）
発光層形成時に、化合物１２の代わりに化合物２３を利用したことを除いては、実施例１と同じ方法で、有機発光素子を製作した。
【０１９２】
（実施例３）
発光層形成時に、化合物１２の代わりに化合物３６を利用したことを除いては、実施例１と同じ方法で、有機発光素子を製作した。
【０１９３】
（実施例４）
発光層形成時に、化合物１２の代わりに化合物３９を利用したことを除いては、実施例１と同じ方法で、有機発光素子を製作した。
【０１９４】
（実施例５）
発光層形成時に、化合物１２の代わりに化合物４９を利用したことを除いては、実施例１と同じ方法で、有機発光素子を製作した。
【０１９５】
（実施例６）
発光層形成時に、化合物１２の代わりに化合物６５を利用したことを除いては、実施例１と同じ方法で、有機発光素子を製作した。
【０１９６】
（実施例７）
発光層形成時に、化合物１２の代わりに化合物６７を利用したことを除いては、実施例１と同じ方法で、有機発光素子を製作した。
【０１９７】
（比較例１）
発光層形成時に、上記化合物１２の代わりに既知の青色蛍光ドーパントである１，４−ビス−（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニル（ＤＰＶＢｉ）を利用したことを除いては、実施例１と同じ方法で、有機発光素子を製作した。
【０１９８】
【化４２】
2011051969.tif 000044
【０１９９】
上記実施例１〜７及び比較例１によって製作された有機発光素子の駆動電圧、輝度、色座標及び発光効率を、電流密度５０ｍＡ／ｃｍ２で測定し、半減寿命を電流密度１００ｍＡ／ｃｍ２で測定した。その結果を下記表１に示す。
【０２００】
【表１】
2011051969.tif 000045
【０２０１】
上記表１から分かるように、本発明の一実施形態による化学式１のヘテロ環化合物を発光層の形成材料として利用した有機発光素子は、ＤＰＶＢｉと比較して駆動電圧特性が改善され、発光効率が非常に向上した優秀なＩ−Ｖ−Ｌ特性を示した。特に、実施例１ないし７の場合、比較例１に比べ、寿命が大変向上した。
【０２０２】
以上、本発明を合成例及び実施例を参照しつつ説明したが、当該技術分野の当業者であるならば、特許請求の範囲に記載された発明の思想及び領域から外れない範囲内で、発明を多様に修正及び変更させることができることを理解可能であろう。
【図１】
2011051969.tif 000056