(57)【要約】【化１】2013526014.tif 000033  化学式１の有機電界発光化合物：式中、Ｒ１〜Ｒ１８、Ａｒ、Ｘおよびｍは明細書に定義される通りである。これら化合物は良好な発光効率および優れた寿命特性を示す。その結果、それらは、非常に優れた駆動寿命を有し、改良された電力効率のせい【代表図】なし
2013526014.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
化学式１で表される有機電界発光化合物：
【化１】
2013526014.tif 000025
式中、Ｘは−Ｃ（Ｒ２０Ｒ２１）、−Ｎ（Ｒ２２）−、−Ｓ−、−Ｏ−または−Ｓｉ（Ｒ２３Ｒ２４）−を表し；
Ａｒは１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリーレン、または１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）ヘテロアリーレンを表し；
Ｒ１〜Ｒ１６は独立して、水素、重水素、ハロゲン、１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）ヘテロアリール、１以上の置換基を有するかもしくは有しない５員〜７員のヘテロシクロアルキル、１以上の置換基を有するかもしくは有しない１以上の（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキルと縮合した置換もしくは非置換（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、１以上の置換基を有するかもしくは有しない１以上の芳香環と縮合した５員〜７員のヘテロシクロアルキル、１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル、１以上の置換基を有するかもしくは有しない１以上の芳香環と縮合した（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル、１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、シアノ、ニトロ、ヒドロキシル、−ＮＲ３１Ｒ３２、−ＢＲ３３Ｒ３４、−ＰＲ３５Ｒ３６、−Ｐ（＝Ｏ）Ｒ３７Ｒ３８、−ＳｉＲ３９Ｒ４０Ｒ４１、または−ＹＲ４２を表すか、またはそれらのそれぞれは、縮合環を有するかもしくは有しない置換もしくは非置換（Ｃ３−Ｃ３０）アルケニレンまたは置換もしくは非置換（Ｃ３−Ｃ３０）アルキレンを介して隣の置換基に連結されて脂環式環または単環式もしくは多環式芳香環を形成していてよく、ここで、当該脂環式環または単環式もしくは多環式芳香環における炭素原子は窒素、酸素および硫黄から選択される１以上のヘテロ原子で置換えられていてよい；
Ｒ１７、Ｒ１８、およびＲ２０〜Ｒ２４は独立して、水素、重水素、ハロゲン、１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）ヘテロアリール、または１以上の置換基を有するかもしくは有しない５員〜７員のヘテロシクロアルキルを表すか、またはそれらのそれぞれは、縮合環を有するかもしくは有しない置換もしくは非置換（Ｃ３−Ｃ３０）アルケニレンまたは置換もしくは非置換（Ｃ３−Ｃ３０）アルキレンを介して隣の置換基に連結されて脂環式環または単環式もしくは多環式芳香環を形成していてよく、ここで、当該脂環式環または単環式もしくは多環式芳香環における炭素原子は窒素、酸素および硫黄から選択される１以上のヘテロ原子で置換えられていてよい；
Ｒ３１〜Ｒ４２は独立して、水素、重水素、ハロゲン、１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）ヘテロアリール、または１以上の置換基を有するかもしくは有しない５員〜７員のヘテロシクロアルキルを表すか、またはそれらのそれぞれは縮合環を有するかもしくは有しない置換もしくは非置換（Ｃ３−Ｃ３０）アルケニレンまたは置換もしくは非置換（Ｃ３−Ｃ３０）アルキレンを介して隣の置換基に連結されて脂環式環または単環式もしくは多環式芳香環を形成していてよく、ここで、当該脂環式環または単環式もしくは多環式芳香環における炭素原子は窒素、酸素および硫黄から選択される１以上のヘテロ原子で置換えられていてよい；
ＹはＳもしくはＯを表し；
ｍは０〜３の整数を表し、ｍが２以上の場合には、各Ａｒは同じであってもまたは異なっていてもよく、かつ隣の置換基に連結されて環を形成していてよく；並びに
前記ヘテロシクロアルキルもしくはヘテロアリールはＢ、Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｐ（＝Ｏ）、ＳｉおよびＰから選択される１以上のヘテロ原子を含む。
【請求項２】
Ａｒ、Ｒ１〜Ｒ１６、Ｒ１７、Ｒ１８、Ｒ２０〜Ｒ２４、およびＲ３１〜Ｒ４２の置換基が、重水素、ハロゲン、１以上のハロゲン置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、１以上の（Ｃ６−Ｃ３０）アリール置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）ヘテロアリール、５員〜７員のヘテロシクロアルキル、１以上の芳香環と縮合した５員〜７員のヘテロシクロアルキル、（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル、１以上の芳香環と縮合した（Ｃ６−Ｃ３０）シクロアルキル、ＲａＲｂＲｃＳｉ−、（Ｃ２−Ｃ３０）アルケニル、（Ｃ２−Ｃ３０）アルキニル、シアノ、カルバゾリル、−ＮＲｄＲｅ、−ＢＲｆＲｇ、−ＰＲｈＲｉ、−Ｐ（＝Ｏ）ＲｊＲｋ、（Ｃ６−Ｃ３０）アリール（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、ＲｌＺ−、ＲｍＣ（＝Ｏ）−、ＲｍＣ（＝Ｏ）Ｏ−、カルボキシル、ニトロ、およびヒドロキシルからなる群から選択される１以上の置換基によってさらに置換されていてよく；ここで、Ｒａ〜Ｒｌは独立して、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールまたは（Ｃ３−Ｃ３０）ヘテロアリールを表し；ＺはＳまたはＯを表し；並びに、Ｒｍは（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシ、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールまたは（Ｃ６−Ｃ３０）アリールオキシを表す、請求項１に記載の有機電界発光化合物。
【請求項３】
Ｘが−Ｃ（Ｒ２０Ｒ２１）、−Ｎ（Ｒ２２）−、−Ｓ−、−Ｏ−または−Ｓｉ（Ｒ２３Ｒ２４）−を表し；
Ａｒが１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリーレン、または１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）ヘテロアリーレンを表し；
Ｒ１〜Ｒ１６が独立して、水素、重水素、ハロゲン、１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）ヘテロアリール、１以上の置換基を有するかもしくは有しない１以上の（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキルと縮合した置換もしくは非置換（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、１以上の置換基を有するかもしくは有しない１以上の芳香環と縮合した５員〜７員のヘテロシクロアルキル、１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル、シアノ、−ＮＲ３１Ｒ３２、−ＢＲ３３Ｒ３４、または−ＳｉＲ３９Ｒ４０Ｒ４１を表すか、またはそれらのそれぞれは、縮合環を有するかもしくは有しない置換もしくは非置換（Ｃ３−Ｃ３０）アルケニレンまたは置換もしくは非置換（Ｃ３−Ｃ３０）アルキレンを介して隣の置換基に連結されて脂環式環または単環式もしくは多環式芳香環を形成していてよく；
Ｒ１７、Ｒ１８、およびＲ２０〜Ｒ２４が独立して、水素、重水素、１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、または１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）ヘテロアリールを表すか、またはそれらのそれぞれは、縮合環を有するかもしくは有しない置換もしくは非置換（Ｃ３−Ｃ３０）アルケニレンまたは置換もしくは非置換（Ｃ３−Ｃ３０）アルキレンを介して隣の置換基に連結されて脂環式環または単環式もしくは多環式芳香環を形成していてよく；並びに
Ｒ３１〜Ｒ３４およびＲ３９〜Ｒ４１が独立して、水素、重水素、ハロゲン、１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、または１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）ヘテロアリールを表す、請求項１に記載の有機電界発光化合物。
【請求項４】
Ｒ１〜Ｒ７が独立して、水素、フッ素、ｔ−ブチル、シクロヘキシル、ジフェニルアミノ、Ｎ−カルバゾリル、ジフェニルメチルシリル、トリフェニルシリル、トリフェニレニル、Ｎ−フェニル−カルバゾール−３−イル、ジフェニルトリアジニル、
【化２】
2013526014.tif 000026
ジメシチルボラニル、もしくは
【化３】
2013526014.tif 000027
を表すか、またはそれらのそれぞれは縮合環を有するかもしくは有しない置換もしくは非置換（Ｃ３−Ｃ３０）アルケニレンまたは置換もしくは非置換（Ｃ３−Ｃ３０）アルキレンを介して隣の置換基に連結されて脂環式環または単環式もしくは多環式芳香環を形成していてよく；
Ｒ８〜Ｒ１６が独立して水素、メチル、フェニル、シアノ、ピリミジルもしくはトリアゾリルを表し、Ｒ８〜Ｒ１６のフェニル、ピリミジルもしくはトリアゾリルはメチルおよびフェニルから選択される１以上の置換基でさらに置換されていてよく；
Ｒ１７およびＲ１８が独立してメチルを表すか、またはそれらのそれぞれはＣ４アルキレンもしくは
【化４】
2013526014.tif 000028
を介して隣の置換基に連結されて環を形成していてよく；並びに
【化５】
2013526014.tif 000029
が下記構造：
【化６】
2013526014.tif 000030
から選択される、請求項３に記載の有機電界発光化合物。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の有機電界発光化合物を含む有機電界発光素子。
【請求項６】
第１の電極；第２の電極；並びに、第１の電極と第２の電極との間に設けられた１以上の有機層；を含む有機電界発光素子であって、
前記有機層が請求項１〜４のいずれか１項に記載の有機電界発光化合物の１種以上と、化学式２で表される１種以上のホストとを含む、
請求項５に記載の有機電界発光素子：
［化学式２］
Ｍ１Ｌ１０１Ｌ１０２Ｌ１０３
式中、Ｍ１は第７族、８族、９族、１０族、１１族、１３族、１５族および１６族金属からなる群から選択される金属であり；並びに
リガンドＬ１０１、Ｌ１０２およびＬ１０３は独立して下記構造
【化７】
2013526014.tif 000031
から選択される：
式中、Ｒ２０１〜Ｒ２０３は独立して、水素、重水素、１以上のハロゲン置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、１以上の（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、またはハロゲンを表し；
Ｒ２０４〜Ｒ２１９は独立して、水素、重水素、１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシ、１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル、１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ２−Ｃ３０）アルケニル、１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、１以上の置換基を有するかもしくは有しないモノもしくはジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルアミノ、１以上の置換基を有するかもしくは有しないモノもしくはジ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールアミノ、ＳＦ５、１以上の置換基を有するかもしくは有しないトリ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルシリル、１以上の置換基を有するかもしくは有しないジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、１以上の置換基を有するかもしくは有しないトリ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、シアノまたはハロゲンを表し；
Ｒ２２０〜Ｒ２２３は独立して、水素、重水素、１以上のハロゲン置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、または１以上の（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリールを表し；
Ｒ２２４およびＲ２２５は独立して、水素、重水素、１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、またはハロゲンを表すか、またはＲ２２４とＲ２２５とは縮合環を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ１２）アルケニレンもしくは（Ｃ３−Ｃ１２）アルキレンを介して連結されて脂環式環または単環式もしくは多環式芳香環を形成していてよく；
Ｒ２２６は１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ５−Ｃ３０）ヘテロアリール、またはハロゲンを表し；
Ｒ２２７〜Ｒ２２９は独立して水素、重水素、１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、またはハロゲンを表し；並びに
Ｑは
【化８】
2013526014.tif 000032
を表し；
式中、Ｒ２３１〜Ｒ２４２は独立して、水素、重水素、１以上のハロゲン置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシ、ハロゲン、１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、シアノ、または１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ５−Ｃ３０）シクロアルキルを表すか、またはそれらのそれぞれはアルキレンもしくはアルケニレンを介して隣の置換基に連結されて、スピロ環もしくは縮合環を形成していてもよく、またはそれらのそれぞれはアルキレンもしくはアルケニレンを介してＲ２０７もしくはＲ２０８に連結されて飽和もしくは不飽和縮合環を形成していてもよい。
【請求項７】
前記有機層が、アリールアミン化合物およびスチリルアリールアミン化合物からなる群から選択される１種以上の化合物をさらに含む、請求項６に記載の有機電界発光素子。
【請求項８】
前記有機層が、第１族、第２族、第４周期および第５周期遷移金属、ランタニド金属並びにｄ−遷移元素の有機金属からなる群から選択される１種以上の金属をさらに含む、請求項６に記載の有機電界発光素子。
【請求項９】
前記有機層が電界発光層と電荷発生層とを含む請求項６に記載の有機電界発光素子。
【請求項１０】
有機電界発光素子が白色発光有機電界発光素子であり、前記有機層が青色、赤色もしくは緑色の光を放射する１以上の有機電界発光層をさらに含む、請求項６に記載の有機電界発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新規の有機電界発光化合物（ｏｒｇａｎｉｃ  ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ  ｃｏｍｐｏｕｎｄ）、およびこれを使用する有機電界発光素子（ｏｒｇａｎｉｃ  ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ  ｄｅｖｉｃｅ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディスプレイ素子の中では、電界発光（ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ；ＥＬ）素子は、それが自己発光型ディスプレイ素子として広い視野角、優れたコントラストおよび速い応答速度を提供するという利点がある。１９８７年に、イーストマンコダック（Ｅａｓｔｍａｎ  Ｋｏｄａｋ）は、電界発光層を形成するための物質として、低分子量芳香族ジアミンとアルミニウム錯体を使用する有機ＥＬ素子を初めて開発した［Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．５１，９１３，１９８７］。
【０００３】
有機ＥＬ素子においては、電子注入電極（カソード）および正孔注入電極（アノード）の間に形成される有機層に電荷が適用される場合には、電子および正孔は対になって、励起子が生じる。この励起子が不活性化される状態で、電界発光（リン光または蛍光）を使用することにより光が放射される。有機ＥＬ素子は約１０Ｖの電圧および約１００〜１０，０００ｃｄ／ｍ２の高い輝度で偏光を放射する。単純に蛍光材料を選択することにより、有機ＥＬ素子は青色から赤色のスペクトル範囲の光が放射されるという特徴を有する。有機ＥＬ素子はそれがプラスチックのような可撓性の透明基体上に形成されることができ、プラズマディスプレイパネルもしくは無機ＥＬディスプレイと比較して相対的に低い電圧（１０Ｖ以下）で駆動可能であり、より少ない電力しか消費せず、かつ優れた色を提供するという点で有利である。
【０００４】
有機ＥＬ素子においては、発光効率および駆動寿命をはじめとするその性能を決定する最も重要な要因は電界発光材料である。電界発光材料のいくつかの要件には、固体状態での高い電界発光量子収率、高い電子および正孔移動度、真空蒸着中の分解に対する耐性、均一な膜を形成する能力、並びに安定性が挙げられる。
【０００５】
有機電界発光材料は大まかに、高分子材料と低分子材料とに分類される。低分子材料には、分子構造の観点から、金属錯体と、金属を含まない完全有機電界発光材料とが挙げられる。このような電界発光材料には、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム錯体のようなキレート錯体、クマリン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、ビス（スチリルアリーレン）誘導体、およびオキサジアゾール誘導体が挙げられる。これらの材料から、青色から赤色の可視領域の光放射が得られうることが報告されている。
【０００６】
フルカラー有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイを実現するために、赤、緑および青の３種の電界発光材料が使用される。重要な問題は、有機電界発光（ＥＬ）素子の全体的な特性を向上させるために、高効率かつ長寿命の赤、緑および青色の電界発光材料を開発することである。機能の観点から、ＥＬ材料はホスト材料とドーパント材料とに分類される。一般的には、最も優れたＥＬ特性を有する素子構造は、ホストにドーパントをドーピングすることにより製造されるＥＬ層を用いて製造されうる。最近、高効率かつ長寿命を有する有機ＥＬ素子の開発が緊急な課題として表面化しており、特に急を要するのは、中〜大型のＯＬＥＤパネルに必要とされるＥＬ性能を考慮すると、既存のＥＬ材料と比べてかなりより優れたＥＬ特性の材料の開発である。この観点から、ホスト材料の開発は解決されるべき最も重要な課題のひとつである。（溶媒および固体状態でエネルギーコンベアとして働く）ホスト材料に望まれる特性は高純度および真空蒸着を可能にするのに適切な分子量である。さらに、ガラス転移温度および熱分解温度は熱安定性を確保するのに充分高くあるべきである。さらに、ホスト材料は長寿命を提供するために高い電気化学的安定性を有するべきである。相間移動はないが、他の隣接する材料への高い接着性を有する非晶質薄膜を形成するのが容易であるべきである。
【０００７】
ドーピング技術によって有機ＥＬ素子が製造される場合には、ホスト分子からドーパントに励起状態でエネルギーを移すことは１００％を達成せず、そしてホスト材料並びにドーパントは光を放射する。特に、赤色発光素子の場合には、ホスト材料はドーパントよりも長い視程を有する波長の範囲で光を放射するので、そのホスト材料の鈍い発光のせいで色純度が悪化する。この技術が実際に適用される場合には、ルミネセンス寿命を増大させかつ耐久性を向上させることが必要とされる。
【０００８】
今のところ、ＣＢＰは、リン光材料のためのホスト材料として最も広く知られている。ＢＣＰ、ＢＡｌｑなどを含む正孔ブロッキング層を使用する高効率のＯＬＥＤが報告されている。ホストとしてＢＡｌｑ誘導体を使用する高性能のＯＬＥＤがパイオニア（日本国）などによって報告されている。
【０００９】
【化１】
2013526014.tif 000003
【００１０】
これらの材料は良好な電界発光特性を生じさせるが、それらは低いガラス転移温度および劣った熱安定性のせいで、真空での高温堆積プロセス中に分解が起こりうるという不利益がある。ＯＬＥＤの電力効率は、（π／電圧）×電流効率により与えられるので、電力効率は電圧に反比例する。ＯＬＥＤの電力消費を低減させるために、高い電力効率が必要とされる。実際には、リン光材料を使用するＯＬＥＤは、蛍光材料を使用するものよりもかなり良好な電流効率（ｃｄ／Ａ）もたらす。しかし、ＢＡｌｑ、ＣＢＰなどの既存の材料がリン光材料のホストとして使用される場合には、高い駆動電圧のせいで、蛍光材料を使用するＯＬＥＤを超えた電力効率（ｌｍ／ｗ）における有意な利点が存在しない。さらに、このＯＬＥＤ素子は満足いく駆動寿命を有していない。よって、より安定で、より高性能のホスト材料の開発が必要とされている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．５１，９１３，１９８７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
よって、本発明の目的は、上記課題を解決するために、既存の材料を超えて向上した発光効率および素子駆動寿命を有し、かつ適切な色座標を伴う優れた骨格を有する有機電界発光化合物を提供することである。本発明の別の目的は、この有機電界発光化合物を電界発光材料として使用する、高効率かつ長寿命の有機電界発光素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
下記化学式１で表される新規有機電界発光化合物、およびこれを使用する有機電界発光素子が提供される。本発明に従うこの有機電界発光化合物は、既存のホスト材料と比べて良好な発光効率および優れた寿命特性を示すので、この有機電界発光化合物は、非常に優れた駆動寿命を有し、かつ向上した電力効率のせいでより少ししか電力を消費しないＯＬＥＤ素子を製造するために使用されうる。
【００１４】
【化２】
2013526014.tif 000004
式中、Ｘは−Ｃ（Ｒ２０Ｒ２１）、−Ｎ（Ｒ２２）−、−Ｓ−、−Ｏ−または−Ｓｉ（Ｒ２３Ｒ２４）−を表し；
Ａｒは１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリーレン、または１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）ヘテロアリーレンを表し；
Ｒ１〜Ｒ１６は独立して、水素、重水素、ハロゲン、１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）ヘテロアリール、１以上の置換基を有するかもしくは有しない５員〜７員のヘテロシクロアルキル、１以上の置換基を有するかもしくは有しない１以上の（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキルと縮合した置換もしくは非置換（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、１以上の置換基を有するかもしくは有しない１以上の芳香環と縮合した５員〜７員のヘテロシクロアルキル、１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル、１以上の置換基を有するかもしくは有しない１以上の芳香環と縮合した（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル、１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、シアノ、ニトロ、ヒドロキシル、−ＮＲ３１Ｒ３２、−ＢＲ３３Ｒ３４、−ＰＲ３５Ｒ３６、−Ｐ（＝Ｏ）Ｒ３７Ｒ３８、−ＳｉＲ３９Ｒ４０Ｒ４１、または−ＹＲ４２を表すか、またはそれらのそれぞれは、縮合環を有するかもしくは有しない置換もしくは非置換（Ｃ３−Ｃ３０）アルケニレンまたは置換もしくは非置換（Ｃ３−Ｃ３０）アルキレンを介して隣の置換基に連結されて脂環式環または単環式もしくは多環式芳香環を形成していてよく、ここで、当該脂環式環または単環式もしくは多環式芳香環における炭素原子は窒素、酸素および硫黄から選択される１以上のヘテロ原子で置換えられていてよい；
Ｒ１７、Ｒ１８、およびＲ２０〜Ｒ２４は独立して、水素、重水素、ハロゲン、１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）ヘテロアリール、または１以上の置換基を有するかもしくは有しない５員〜７員のヘテロシクロアルキルを表すか、またはそれらのそれぞれは、縮合環を有するかもしくは有しない置換もしくは非置換（Ｃ３−Ｃ３０）アルケニレンまたは置換もしくは非置換（Ｃ３−Ｃ３０）アルキレンを介して隣の置換基に連結されて脂環式環または単環式もしくは多環式芳香環を形成していてよく、ここで、当該脂環式環または単環式もしくは多環式芳香環における炭素原子は窒素、酸素および硫黄から選択される１以上のヘテロ原子で置換えられていてよい；
Ｒ３１〜Ｒ４２は独立して、水素、重水素、ハロゲン、１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）ヘテロアリール、または１以上の置換基を有するかもしくは有しない５員〜７員のヘテロシクロアルキルを表すか、またはそれらのそれぞれは縮合環を有するかもしくは有しない置換もしくは非置換（Ｃ３−Ｃ３０）アルケニレンまたは置換もしくは非置換（Ｃ３−Ｃ３０）アルキレンを介して隣の置換基に連結されて脂環式環または単環式もしくは多環式芳香環を形成していてよく、ここで、当該脂環式環または単環式もしくは多環式芳香環における炭素原子は窒素、酸素および硫黄から選択される１以上のヘテロ原子で置換えられていてよい；
ＹはＳもしくはＯを表し；
ｍは０〜３の整数を表し、ｍが２以上の場合には、各Ａｒは同じであってもまたは異なっていてもよく、かつ隣の置換基に連結されて環を形成していてよい；並びに
前記ヘテロシクロアルキルもしくはヘテロアリールはＢ、Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｐ（＝Ｏ）、ＳｉおよびＰから選択される１以上のヘテロ原子を含む。
【００１５】
本発明においては、「アルキル」、「アルコキシ」および「アルキル」部分を含む他の置換基には、線状もしくは分岐の種類のいずれも挙げられる。本発明においては、シクロアルキルには、単環式炭化水素環だけでなく、多環式炭化水素環、例えば、１種以上の置換基を有するかもしくは有しないアダマンチル、または１種以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ７−Ｃ３０）ビシクロアルキルなども挙げられる。
【００１６】
本発明においては、「アリール」は、１つの水素原子を除去することにより芳香族炭化水素から得られる有機基を意味し、４員〜７員、特に５員もしくは６員の単環もしくは縮合環を含むことができ、単結合（１つもしくは複数）で連結された複数のアリールも含まれる。
具体的な例としては、フェニル、ナフチル、ビフェニル、アントリル、インデニル、フルオレニル、フェナントリル、トリフェニレニル、ピレニル、ペリレニル、クリセニル、ナフタセニル、フルオランテニルなどが挙げられるが、これらに限定されない。ナフチルには１−ナフチルおよび２−ナフチルが挙げられる。アントリルには１−アントリル、２−アントリルおよび９−アントリルが挙げられ、フルオレニルには１−フルオレニル、２−フルオレニル、３−フルオレニル、４−フルオレニルおよび９−フルオレニルが挙げられる。本発明において、「ヘテロアリール」は、芳香環骨格原子（１つもしくは複数）としてＢ、Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｐ（＝Ｏ）、ＳｉおよびＰから選択される１〜４個のヘテロ原子を含み、他の残りの芳香環骨格原子が炭素であるアリール基を意味する。それは、５員もしくは６員の単環式ヘテロアリール、またはベンゼン環との縮合により生じる多環式ヘテロアリールであってよく、かつ部分的に飽和であってよい。ヘテロアリールには、複数のヘテロアリール基であってそれらの間に単結合を有する複数のヘテロアリール基も挙げられる。
【００１７】
ヘテロアリールには、その環の１以上のヘテロ原子が酸化されるかまたは四級化されて、例えば、Ｎ−オキシドまたは第四級塩を形成することができる２価のアリール基が挙げられる。具体的な例には、単環式ヘテロアリール、例えば、フリル、チオフェニル、ピロリル、イミダゾリル、ピラゾリル、チアゾリル、チアジアゾリル、イソチアゾリル、イソオキサゾリル、オキサゾリル、オキサジアゾリル、トリアジニル、テトラジニル、トリアゾリル、テトラゾリル、フラザニル、ピリジル、ピラジニル、ピリミジニル、ピリダジニルなど；多環式ヘテロアリール、例えば、ベンゾフラニル、ベンゾチオフェニル、イソベンゾフラニル、ベンゾイミダゾリル、ベンゾチアゾリル、ベンゾイソチアゾリル、ベンゾイソオキサゾリル、ベンゾオキサゾリル、イソインドリル、インドリル、インダゾリル、ベンゾチアジアゾリル、キノリル、イソキノリル、シンノリニル、キナゾリニル、キノキサリニル、カルバゾリル、フェナントリジニル、ベンゾジオキソリルなど；並びに、そのＮ−オキシド（例えば、ピリジルＮ−オキシド、キノリルＮ−オキシドなど）、その第四級塩などが挙げられるが、これらに限定されない。
【００１８】
本明細書に記載される「（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル」基は（Ｃ１−Ｃ２０）アルキルまたは（Ｃ１−Ｃ１０）アルキルを含むことができ、「（Ｃ６−Ｃ３０）アリール」基は（Ｃ６−Ｃ２０）アリールまたは（Ｃ６−Ｃ１２）アリールを含む。「（Ｃ３−Ｃ３０）ヘテロアリール」基は（Ｃ３−Ｃ２０）ヘテロアリールまたは（Ｃ３−Ｃ１２）ヘテロアリールを含み、「（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル」基は（Ｃ３−Ｃ２０）シクロアルキルまたは（Ｃ３−Ｃ７）シクロアルキルを含む。「（Ｃ２−Ｃ３０）アルケニルもしくはアルキニル」基は（Ｃ２−Ｃ２０）アルケニルもしくはアルキニル、（Ｃ２−Ｃ１０）アルケニルもしくはアルキニルを含む。
【００１９】
本明細書において記載される用語「置換もしくは非置換の（または有するかもしくは有しない）１以上の置換基」においては、その用語「置換」は非置換の置換基がさらに１以上の置換基で置換されていることを意味する。Ａｒ、Ｒ１〜Ｒ１６、Ｒ１７、Ｒ１８、Ｒ２０〜Ｒ２４、およびＲ３１〜Ｒ４２の置換基は、重水素、ハロゲン、１以上のハロゲン置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、１以上の（Ｃ６−Ｃ３０）アリール置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）ヘテロアリール、５員〜７員のヘテロシクロアルキル、１以上の芳香環と縮合した５員〜７員のヘテロシクロアルキル、（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル、１以上の芳香環と縮合した（Ｃ６−Ｃ３０）シクロアルキル、ＲａＲｂＲｃＳｉ−、（Ｃ２−Ｃ３０）アルケニル、（Ｃ２−Ｃ３０）アルキニル、シアノ、カルバゾリル、−ＮＲｄＲｅ、−ＢＲｆＲｇ、−ＰＲｈＲｉ、−Ｐ（＝Ｏ）ＲｊＲｋ、（Ｃ６−Ｃ３０）アリール（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、ＲｌＺ−、ＲｍＣ（＝Ｏ）−、ＲｍＣ（＝Ｏ）Ｏ−、カルボキシル、ニトロ、およびヒドロキシルからなる群から選択される１以上の置換基によってさらに置換されていてよく；ここで、Ｒａ〜Ｒｌは独立して、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールまたは（Ｃ３−Ｃ３０）ヘテロアリールを表し；ＺはＳまたはＯを表し；並びに、Ｒｍは（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシ、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールまたは（Ｃ６−Ｃ３０）アリールオキシを表す。
【００２０】
Ｘは−Ｃ（Ｒ２０Ｒ２１）、−Ｎ（Ｒ２２）−、−Ｓ−、−Ｏ−または−Ｓｉ（Ｒ２３Ｒ２４）−を表し；
【００２１】
Ａｒは１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリーレン、または１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）ヘテロアリーレンを表し；
【００２２】
Ｒ１〜Ｒ１６は独立して、水素、重水素、ハロゲン、１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）ヘテロアリール、１以上の置換基を有するかもしくは有しない１以上の（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキルと縮合した置換もしくは非置換（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、１以上の置換基を有するかもしくは有しない１以上の芳香環と縮合した５員〜７員のヘテロシクロアルキル、１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル、シアノ、−ＮＲ３１Ｒ３２、−ＢＲ３３Ｒ３４、または−ＳｉＲ３９Ｒ４０Ｒ４１を表すか、またはそれらのそれぞれは、縮合環を有するかもしくは有しない置換もしくは非置換（Ｃ３−Ｃ３０）アルケニレンまたは置換もしくは非置換（Ｃ３−Ｃ３０）アルキレンを介して隣の置換基に連結されて脂環式環または単環式もしくは多環式芳香環を形成していてよく；
【００２３】
Ｒ１７、Ｒ１８、およびＲ２０〜Ｒ２４は独立して、水素、重水素、１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、または１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）ヘテロアリールを表すか、またはそれらのそれぞれは、縮合環を有するかもしくは有しない置換もしくは非置換（Ｃ３−Ｃ３０）アルケニレンまたは置換もしくは非置換（Ｃ３−Ｃ３０）アルキレンを介して隣の置換基に連結されて脂環式環または単環式もしくは多環式芳香環を形成していてよく；
【００２４】
Ｒ３１〜Ｒ３４およびＲ３９〜Ｒ４１は独立して、水素、重水素、ハロゲン、１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、または１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）ヘテロアリールを表す。
【００２５】
より具体的には、Ｒ１〜Ｒ７は独立して、水素、フッ素、ｔ−ブチル、シクロヘキシル、ジフェニルアミノ、Ｎ−カルバゾリル、ジフェニルメチルシリル、トリフェニルシリル、トリフェニレニル、Ｎ−フェニル−カルバゾール−３−イル、ジフェニルトリアジニル、
【化３】
2013526014.tif 000005
ジメシチルボラニル、もしくは
【化４】
2013526014.tif 000006
を表すか、またはそれらのそれぞれは縮合環を有するかもしくは有しない置換もしくは非置換（Ｃ３−Ｃ３０）アルケニレンまたは置換もしくは非置換（Ｃ３−Ｃ３０）アルキレンを介して隣の置換基に連結されて脂環式環または単環式もしくは多環式芳香環を形成していてよく；
【００２６】
Ｒ８〜Ｒ１６は独立して水素、メチル、フェニル、シアノ、ピリミジルもしくはトリアゾリルを表し、Ｒ８〜Ｒ１６のフェニル、ピリミジルもしくはトリアゾリルはメチルおよびフェニルから選択される１以上の置換基でさらに置換されていてよく；
【００２７】
Ｒ１７およびＲ１８は独立してメチルを表すか、またはそれらのそれぞれはＣ４アルキレンもしくは
【化５】
2013526014.tif 000007
を介して隣の置換基に連結されて環を形成していてよく；並びに
【００２８】
【化６】
2013526014.tif 000008
は下記構造：
【化７】
2013526014.tif 000009
から選択される。
【００２９】
本発明の有機電界発光化合物は以下の化合物として具体的に例示されうるが、これらに限定されない：
【化８】
2013526014.tif 000010
【化９】
2013526014.tif 000011
【化１０】
2013526014.tif 000012
【００３０】
本発明の有機電界発光化合物は下記スキーム１に示されるように製造されうる：
【化１１】
2013526014.tif 000013
【００３１】
式中、Ｒ１〜Ｒ１８、Ｘ、Ａｒおよびｍは化学式１において定義されるのと同じである。
【００３２】
第１の電極；第２の電極；並びに、第１の電極と第２の電極との間に設けられた１以上の有機層；を含む有機電界発光素子であって、化学式１で表される１種以上の有機電界発光化合物を前記有機層が含む有機電界発光素子が提供される。この有機層は電界発光層を含み、この電界発光層においては化学式１の有機電界発光化合物がホスト材料として使用される。
化学式１の有機電界発光化合物がホストとして使用される場合には、１種以上のドーパントが含まれる。本発明の有機電界発光素子において使用されるドーパントは特に限定されないが、化学式２で表される化合物から選択されうる：
【００３３】
［化学式２］
Ｍ１Ｌ１０１Ｌ１０２Ｌ１０３
式中、Ｍ１は第７族、８族、９族、１０族、１１族、１３族、１５族および１６族金属からなる群から選択される金属であり；並びに
リガンドＬ１０１、Ｌ１０２およびＬ１０３は独立して下記構造から選択され：
【化１２】
2013526014.tif 000014
式中、Ｒ２０１〜Ｒ２０３は独立して、水素、重水素、１以上のハロゲン置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、１以上の（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、またはハロゲンを表し；
Ｒ２０４〜Ｒ２１９は独立して、水素、重水素、１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシ、１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル、１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ２−Ｃ３０）アルケニル、１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、１以上の置換基を有するかもしくは有しないモノもしくはジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルアミノ、１以上の置換基を有するかもしくは有しないモノもしくはジ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールアミノ、ＳＦ５、１以上の置換基を有するかもしくは有しないトリ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルシリル、１以上の置換基を有するかもしくは有しないジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、１以上の置換基を有するかもしくは有しないトリ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、シアノまたはハロゲンを表し；
Ｒ２２０〜Ｒ２２３は独立して、水素、重水素、１以上のハロゲン置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、または１以上の（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリールを表し；
Ｒ２２４およびＲ２２５は独立して、水素、重水素、１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、またはハロゲンを表すか、またはＲ２２４とＲ２２５とは縮合環を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ１２）アルケニレンもしくは（Ｃ３−Ｃ１２）アルキレンを介して連結されて脂環式環または単環式もしくは多環式芳香環を形成していてよく；
Ｒ２２６は１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ５−Ｃ３０）ヘテロアリール、またはハロゲンを表し；
Ｒ２２７〜Ｒ２２９は独立して水素、重水素、１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、またはハロゲンを表し；並びに
Ｑは
【化１３】
2013526014.tif 000015
を表し；
式中、Ｒ２３１〜Ｒ２４２は独立して、水素、重水素、１以上のハロゲン置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシ、ハロゲン、１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、シアノ、または１以上の置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ５−Ｃ３０）シクロアルキルを表すか、またはそれらのそれぞれはアルキレンもしくはアルケニレンを介して隣の置換基に連結されて、スピロ環もしくは縮合環を形成していてもよく、またはそれらのそれぞれはアルキレンもしくはアルケニレンを介してＲ２０７もしくはＲ２０８に連結されて飽和もしくは不飽和縮合環を形成していてもよい。
【００３４】
化学式２のドーパント化合物は下記構造を有する化合物として例示されうるが、これらに限定されない：
【化１４】
2013526014.tif 000016
【化１５】
2013526014.tif 000017
【００３５】
本発明の有機電界発光素子においては、有機層は、化学式１で表される有機電界発光化合物に加えて、アリールアミン化合物およびスチリルアリールアミン化合物からなる群から選択される１種以上の化合物を同時にさらに含むことができる。アリールアミン化合物もしくはスチリルアリールアミン化合物は韓国特許出願第１０−２００８−０１２３２７６号、第１０−２００８−０１０７６０６号、または第１０−２００８−０１１８４２８号に例示されているが、これに限定されない。
【００３６】
さらに、本発明の有機電界発光素子においては、有機層は化学式１で表される有機電界発光化合物に加えて、第１族、第２族、第４周期および第５周期遷移金属、ランタニド金属並びにｄ−遷移元素の有機金属からなる群から選択される１種以上の金属または錯体化合物をさらに含むことができる。有機層は電界発光層および電荷発生層を含むことができる。
【００３７】
さらに、白色発光有機電界発光素子を具体化するために、有機層は、化学式１の有機電界発光化合物に加えて、青色、緑色もしくは赤色の光を放射する１以上の有機電界発光層を同時に含むことができる。青色、緑色もしくは赤色の光を放射する化合物は韓国特許出願第１０−２００８−０１２３２７６号、第１０−２００８−０１０７６０６号または第１０−２００８−０１１８４２８号に記載される化合物によって例示されうるが、これらに限定されない。
【００３８】
本発明の有機電界発光素子においては、電極の対のうちの一方または両方の電極の内側表面上に、カルコゲナイド（ｃｈａｌｃｏｇｅｎｉｄｅ）層、ハロゲン化金属層および金属酸化物層から選択される層（以下、「表面層」という）が配置されうる。より具体的には、電界発光媒体層のアノード表面上にケイ素またはアルミニウムの金属カルコゲナイド（酸化物など）層が配置されることができ、並びに電界発光媒体層のカソード表面上にハロゲン化金属層または金属酸化物層が配置されうる。それにより、駆動安定性が達成されうる。
【００３９】
カルコゲナイドは、例えば、ＳｉＯｘ（１＝ｘ＝２）、ＡｌＯｘ（１＝ｘ＝１．５）、ＳｉＯＮ、ＳｉＡｌＯＮなどでありうる。ハロゲン化金属は、例えば、ＬｉＦ、ＭｇＦ２、ＣａＦ２、希土類金属フッ化物などでありうる。金属酸化物は、例えば、Ｃｓ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏ、ＭｇＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＣａＯなどでありうる。
【００４０】
本発明の有機電界発光素子においては、このように製造される電極の対の少なくとも一方の表面上に、電子輸送化合物と還元性ドーパントとの混合領域、または正孔輸送化合物と酸化性ドーパントとの混合領域を配置するのも好ましい。この場合には、電子輸送化合物がアニオンに還元されるので、この混合領域から電界発光媒体への電子の注入および輸送は容易になる。また、正孔輸送化合物は酸化されてカチオンになるので、この混合領域から電界発光媒体への正孔の注入および輸送は容易になる。好ましい酸化性ドーパントには様々なルイス酸およびアクセプター化合物が挙げられる。好ましい還元性ドーパントには、アルカリ金属、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属、希土類金属およびこれらの混合物が挙げられる。さらに、還元性ドーパント層を電荷発生層として使用することにより、２以上の電界発光層を有する白色発光電界発光素子が製造されうる。
【発明の効果】
【００４１】
本発明の有機電界発光化合物は良好な発光効率および優れた寿命特性を示すので、それは、非常に優れた駆動寿命を有するＯＬＥＤ素子を製造するのに使用されうる。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
本発明の有機電界発光化合物、その製造方法、およびその化合物を使用する素子のの発光特性に関して、本発明がさらに説明される。しかし、以下の実施例は例示目的のためだけに提供されるのであり、以下の実施例は本発明の範囲を限定することを意図していない。
【実施例】
【００４３】
［製造例１］化合物８の製造
【化１６】
2013526014.tif 000018
【００４４】
化合物１−１の製造
７Ｈ−ベンゾ［ｄｅ］アントラセン−７−オン（４０．０ｇ、０．１７ｍｏｌ）がジエチルエーテル（１０００ｍＬ）に溶解された後で、これにＡｌＣｌ３（２８ｇ、０．２１ｍｏｌ）がゆっくりと添加された。この混合物を１５分間攪拌した後で、この混合物は０℃に冷却され、そしてこれに水素化リチウムアルミニウム（ＬＡＨ）（１０ｇ、０．２６ｍｏｌ）がゆっくりと添加された。還流下で１時間にわたってこの混合物を攪拌した後で、反応の完了の際にこの混合物は室温までゆっくりと冷却された。泡が止まるまでこの混合物にＥＡがゆっくりと添加された。６ＭのＨＣｌ（１００ｍＬ）の添加の後で、この混合物は蒸留水および酢酸エチルで抽出された。有機層をＭｇＳＯ４で乾燥させ、そしてロータリー型エバポレータによって溶媒を除去した後で、ジクロロメタンおよびヘキサンを展開溶媒として使用するカラムクロマトグラフィによる精製で化合物１−１（３６．０ｇ、９５％）が得られた。
【００４５】
化合物１−２の製造
化合物１−１（３６．０ｇ、０．１６ｍｏｌ）がＤＭＳＯ（４２０ｍＬ）に溶解された後で、ナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシド（１１３．０ｇ、１．２ｍｏｌ）が室温で添加され、そして７０℃で１５分間攪拌された。これにヨウ化メチル（９０ｍＬ、１．４ｍｏｌ）をゆっくりと添加した後で、１時間攪拌した。反応の完了後に、反応混合物は室温まで冷却され、そしてこれに蒸留水が添加された。この混合物を２０分間攪拌した後で、固体が生じ、濾別した。この固体をメタノールおよびアセトンを用いて再結晶させることにより、化合物１−２（２６ｇ、６３％）が得られた。
【００４６】
化合物１−３の製造
化合物１−２（２０ｇ、９０ｍｍｏｌ）がＤＭＦ（３００ｍＬ）に溶解され、これにＮ−ブロモスクシンイミド（１６ｇ、９０ｍｍｏｌ）がゆっくりと添加された。この混合物は室温で１日間攪拌された。この反応の完了後に、この混合物は蒸留水およびＥＡで抽出された。有機層をＭｇＳＯ４で乾燥させ、そしてロータリー型エバポレータによって溶媒を除去した後で、ジクロロメタンおよびヘキサンを展開溶媒として使用するカラムクロマトグラフィによって精製することにより化合物１−３（２６ｇ、９１％）が得られた。
【００４７】
化合物１−４の製造
化合物１−３（２６ｇ、８０．５ｍｍｏｌ）、３−ブロモフェニルボロン酸（１９．４ｇ、９６．６ｍｍｏｌ）、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（４．６ｇ、４．０３ｍｍｏｌ）およびＮａ２ＣＯ３（１２．８ｇ、１２０．８ｍｍｏｌ）がトルエン／エタノール／蒸留水（４００ｍＬ／１００ｍＬ／８０ｍＬ）に溶解させられた後に、この混合物が１００℃で攪拌された。反応の完了後に、この反応混合物は蒸留水およびＥＡで抽出された。有機層をＭｇＳＯ４で乾燥させ、そしてロータリー型エバポレータによって溶媒を除去した後で、ジクロロメタンおよびヘキサンを展開溶媒として使用するカラムクロマトグラフィによって精製することにより化合物１−４（２４ｇ、７５％）が得られた。
【００４８】
化合物８の製造
化合物１−４（２４ｇ、６０．１ｍｍｏｌ）、ジベンゾ［ｂ，ｄ］チオフェン−４−イルボロン酸（１６．４ｇ、７２．１２ｍｍｏｌ）、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（３．４ｇ、３．０ｍｍｏｌ）およびＮａ２ＣＯ３（７．７ｇ、７２．１２ｍｍｏｌ）がトルエン／エタノール／蒸留水（３００ｍＬ／６０ｍＬ／５０ｍＬ）に溶解させられた後に、この混合物が１００℃で攪拌された。反応の完了後に、この反応混合物は蒸留水およびＥＡで抽出された。有機層をＭｇＳＯ４で乾燥させ、そしてロータリー型エバポレータによって溶媒を除去した後で、ジクロロメタンおよびヘキサンを展開溶媒として使用するカラムクロマトグラフィによって精製することにより化合物８（２６ｇ、８６％）が得られた。
【００４９】
［製造例２］化合物１１の製造
【化１７】
2013526014.tif 000019
【００５０】
化合物２−１の製造
化合物１−２（１５ｇ、０．０６ｍｏｌ）がＴＨＦ（３００ｍＬ）に溶かされた後で、この混合物がＢｒ２（７ｍＬ、０．１３ｍｏｌ）にゆっくりと滴下添加された。この混合物を１２時間室温で攪拌した後で、この混合物は蒸留水およびＥＡで抽出された。有機層をＭｇＳＯ４で乾燥させ、そしてロータリー型エバポレータによって溶媒を除去した後で、ジクロロメタンおよびヘキサンを展開溶媒として使用するカラムクロマトグラフィによって精製することにより化合物２−１（１３ｇ、４４％）が得られた。
【００５１】
化合物２−２の製造
化合物２−１（１６ｇ、４４ｍｍｏｌ）、ジベンゾ［ｂ，ｄ］チオフェン−４−イルボロン酸（５ｇ、２２ｍｍｏｌ）、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（１ｇ、０．８８ｍｍｏｌ）およびＮａ２ＣＯ３（６．９ｇ、６６ｍｍｏｌ）がトルエン／エタノール（１００ｍＬ／５０ｍＬ）に溶解させられた後に、この混合物が１００℃で１２時間にわたって攪拌された。反応の完了後に、この反応混合物は蒸留水およびＥＡで抽出された。有機層をＭｇＳＯ４で乾燥させ、そしてロータリー型エバポレータによって溶媒を除去した後で、ジクロロメタンおよびヘキサンを展開溶媒として使用するカラムクロマトグラフィによって精製することにより化合物２−２（５ｇ、４５％）が得られた。
【００５２】
化合物２−３の製造
化合物２−２（５ｇ、９．９ｍｍｏｌ）がＴＨＦ（１００ｍＬ）に溶かされた後で、この混合物が−７８℃に冷却され、そしてこれにｎ−ＢｕＬｉ（４．４ｍＬ、ヘキサン中２．５Ｍ、１０．９ｍｍｏｌ）がゆっくりと添加された。この混合物を１時間攪拌した後で、この混合物にトリイソプロピルボラート（２．７ｍＬ、１２．９ｍｍｏｌ）がゆっくりと添加された。温度をゆっくりと上げた後で、この混合物は室温で１日間攪拌された。反応の完了後に、この反応混合物は２Ｍ  ＨＣｌ溶液でクエンチされ、ＥＡ／Ｈ２Ｏで抽出された。ＭｇＳＯ４で水分を除去し、そして減圧下で蒸留を行った後で、カラム分離（ＭＣ／ヘキサン）によって、化合物２−３（３．２ｇ、６８％）が得られた。
【００５３】
化合物１１の製造
化合物２−３（３．２ｇ、６．８ｍｍｏｌ）、２−クロロ−４，６−ジフェニルピリミジン（１．８ｇ、５．７ｍｍｏｌ）、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（０．４ｇ、０．２９ｍｍｏｌ）およびＫ２ＣＯ３（３．１ｇ、１７．１ｍｍｏｌ）がトルエン／エタノール（４０ｍＬ／２０ｍＬ）に溶解させられた後に、この混合物が１２０℃で１２時間にわたって攪拌された。反応の完了後に、この混合物はＥＡ／Ｈ２Ｏで抽出された。ＭｇＳＯ４で水分を除去し、そして減圧下で蒸留を行った後で、カラム分離（ＭＣ／ヘキサン）によって、化合物１１（３ｇ、６５％）が得られた。
【００５４】
製造例１および２の手順に従って、有機電界発光化合物１〜３８が製造された。このようにして製造された有機電界発光化合物の１Ｈ  ＮＭＲおよびＭＳ／ＦＡＢデータが表１に示される。
【００５５】
【表１】
2013526014.tif 000020
【表２】
2013526014.tif 000021
【表３】
2013526014.tif 000022
【表４】
2013526014.tif 000023
【表５】
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【００５６】
［実施例１］
本発明の有機電界発光化合物を使用したＯＬＥＤ素子の製造
本発明の電界発光材料を使用したＯＬＥＤ素子が製造された。まず、ＯＬＥＤ用ガラス（サムスンコーニングにより製造）から得られた透明電極ＩＴＯ薄膜（１５Ω／□）を、トリクロロエチレン、アセトン、エタノールおよび蒸留水を順に使用した超音波洗浄にかけ、使用するまでイソプロパノール中に貯蔵した。
【００５７】
次に、真空蒸着装置の基体ホルダにＩＴＯ基体を取り付け、この真空蒸着装置のセル内に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）を入れ、次いで、これはチャンバー内で１０−６ｔｏｒｒの真空まで通気させられた。次いで、このセルに電流を適用して、２−ＴＮＡＴＡを蒸発させて、それによりＩＴＯ基体上に６０ｎｍの厚みを有する正孔注入層を形成させた。
【００５８】
次いで、真空蒸着装置の他のセルにＮ，Ｎ’−ビス（α−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−４，４’−ジアミン（ＮＰＢ）を入れ、このセルに電流を適用してＮＰＢを蒸発させて、それにより正孔注入層上に２０ｎｍの厚みを有する正孔輸送層を形成させた。
【００５９】
正孔注入層および正孔輸送層を形成した後で、その上に以下のようにして電界発光層が形成された。化合物８がホストとして真空蒸着装置の一方のセルに入れられ、そして（ｐｉｑ）２Ｉｒ（ａｃａｃ）［ビス−（１−フェニルイソキノリル）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート］がドーパントとして別のセルに入れられた。３０ｎｍの厚さを有する電界発光層が、４〜１０重量％のドーピングで、正孔輸送層上に蒸着されるように、これら２つの物質が異なる割合で蒸発させられた。
【００６０】
その後、電界発光層上に、トリス（８−ヒドロキシキノリン）−アルミニウム（ＩＩＩ）（Ａｌｑ）が２０ｎｍの厚みで、電子輸送層として蒸着させられた。次いで、下記の構造のリチウムキノラート（Ｌｉｑ）を１〜２ｎｍの厚みで電子注入層として蒸着させた後で、別の真空蒸着装置を使用して、１５０ｎｍの厚みを有するＡｌカソードが形成されて、ＯＬＥＤを製造した。
【００６１】
ＯＬＥＤに使用された各化合物は１０−６ｔｏｒｒでの真空昇華によって精製された。
【００６２】
結果的に、６．２Ｖの電圧で１６．５ｍＡ／ｃｍ２の電流が流れ、１０６０ｃｄ／ｍ２の赤色光が放射されたことが確認された。
【００６３】
［実施例２］
本発明の有機電界発光化合物を使用したＯＬＥＤ素子の製造
化合物１２がホスト材料として電界発光層に添加されたことを除いて、実施例１におけるようにＯＬＥＤ素子が製造された。
結果的に、６．３Ｖの電圧で１６．０ｍＡ／ｃｍ２の電流が流れ、１１２０ｃｄ／ｍ２の赤色光が放射されたことが確認された。
【００６４】
［実施例３］
本発明の有機電界発光化合物を使用したＯＬＥＤ素子の製造
化合物３７がホスト材料として電界発光層に添加されたことを除いて、実施例１におけるようにＯＬＥＤ素子が製造された。
結果的に、６．５Ｖの電圧で１７．５ｍＡ／ｃｍ２の電流が流れ、１１００ｃｄ／ｍ２の赤色光が放射されたことが確認された。
【００６５】
［比較例１］
本発明の化合物の代わりに４，４’−ビス（カルバゾール−９−イル）ビフェニル（ＣＢＰ）が真空蒸着装置の一方のセルにおけるホスト材料として使用され、（ｐｉｑ）２Ｉｒ（ａｃａｃ）［ビス−（１−フェニルイソキノリル）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート］がドーパントとして使用され、およびビス（２−メチル−８−キノリナト）（ｐ−フェニルフェノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（ＢＡｌｑ）が正孔ブロッキング層として使用されたことを除いて、実施例１におけるのと同じようにＯＬＥＤ素子が製造された。
結果的に、７．５Ｖの電圧で１５．３ｍＡ／ｃｍ２の電流が流れ、１０００ｃｄ／ｍ２の赤色光が放射されたことが確認された。
【００６６】
本発明の有機電界発光化合物は従来の材料と比較して優れた特性を有する。さらに、本発明の有機電界発光化合物をホスト材料として使用した素子は優れた電界発光特性を有しかつ駆動電圧を低下させ、それにより電力効率を増大させかつ電力消費を改良した。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明の有機電界発光化合物は良好な発光効率および優れた寿命特性を示すので、それは非常に優れた駆動寿命を有するＯＬＥＤ素子を製造するのに使用されうる。
【国際調査報告】
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