(57)【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】
0005781499.tif 000029
式中、Ｌ１およびＬ２は独立して、化学結合、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリーレン、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、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レン、１以上の芳香環と縮合した置換もしくは非置換の５員〜７員のヘテロシクロアルキレン、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキレン、１以上の芳香環と縮合した置換もしくは非置換の（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキレン、置換基を有するかもしくは有しないアダマンチレン、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ７−Ｃ３０）ビシクロアルキレン、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ２−Ｃ３０）アルケニレン、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ２−Ｃ３０）アルキニレン、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール（Ｃ１−Ｃ３０）アルキレン、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキレンチオ、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキレンオキシ、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリーレンオキシ、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリーレンチオ、−Ｏ−、または−Ｓ−を表し；
Ｒ１〜Ｒ４およびＡｒ１は独立して、水素、重水素、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、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキルの１以上と縮合した置換もしくは非置換の（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、置換基を有するかもしくは有しない５員〜７員のへテロシクロアルキル、１以上の芳香環と縮合した置換もしくは非置換の５員〜７員のヘテロシクロアルキル、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以上の芳香環と縮合した置換もしくは非置換の（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル、置換基を有するかもしくは有しないアダマンチル、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、シアノ、ＮＲ１１Ｒ１２、ＢＲ１３Ｒ１４、ＰＲ１５Ｒ１６、Ｐ（＝Ｏ）Ｒ１７Ｒ１８［Ｒ１１〜Ｒ１８は独立して、置換基を有するかもしくは有しない（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］、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、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、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、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、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルオキシ、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルチオ、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリールオキシ、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリールチオ、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシカルボニル、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルカルボニル、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリールカルボニル、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ２−Ｃ３０）アルケニル、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ２−Ｃ３０）アルキニル、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリールオキシカルボニル、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシカルボニルオキシ、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルカルボニルオキシ、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリールカルボニルオキシ、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリールオキシカルボニルオキシ、カルボキシル、ニトロ、
【化２】
0005781499.tif 000030
、
【化３】
0005781499.tif 000031
またはヒドロキシルを表し、ただしＲ１は水素でも重水素でもなく；
Ｗは−（ＣＲ５１Ｒ５２）ｍ−、−（Ｒ５１）Ｃ＝Ｃ（Ｒ５２）−、−Ｎ（Ｒ５３）−、−Ｓ−、−Ｏ−、−Ｓｉ（Ｒ５４）（Ｒ５５）−、−Ｐ（Ｒ５６）−、−Ｐ（＝Ｏ）（Ｒ５７）−、−Ｃ（＝Ｏ）−または−Ｂ（Ｒ５８）−を表し、Ｒ５１〜Ｒ５８およびＲ６１〜Ｒ６３はＲ２〜Ｒ４について上述のように定義され；
それぞれのヘテロシクロアルキルおよびヘテロアリールは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み；
ｍは１または２の整数を表し；並びに
Ｌ１およびＬ２、Ｒ１〜Ｒ４、Ｒ１１〜Ｒ１８、Ｒ５１〜Ｒ５８、Ｒ６１〜Ｒ６３およびＡｒ１のそれぞれの前記置換基は、重水素、ハロゲン、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、（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、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（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル、トリ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルシリル、ジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、トリ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、アダマンチル、（Ｃ７−Ｃ３０）ビシクロアルキル、（Ｃ２−Ｃ３０）アルケニル、（Ｃ２−Ｃ３０）アルキニル、シアノ、カルバゾリル、ＮＲ２１Ｒ２２、ＢＲ２３Ｒ２４、ＰＲ２５Ｒ２６、Ｐ（＝Ｏ）Ｒ２７Ｒ２８［Ｒ２１〜Ｒ２８は独立して、置換基を有するかもしくは有しない（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、もしくは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し、Ｒ２１〜Ｒ２８における前記置換基は、重水素、ハロゲン、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、（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、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、トリ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルシリル、ジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、トリ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、アダマンチル、（Ｃ７−Ｃ３０）ビシクロアルキル、（Ｃ２−Ｃ３０）アルケニル、（Ｃ２−Ｃ３０）アルキニル、シアノ、カルバゾリル、ＮＲ２１’Ｒ２２’、ＢＲ２３’Ｒ２４’、ＰＲ２５’Ｒ２６’、Ｐ（＝Ｏ）Ｒ２７’Ｒ２８’［Ｒ２１’〜Ｒ２８’は独立して、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、もしくは（Ｃ３−Ｃ３０）ヘテロアリールを表す］、（Ｃ６−Ｃ３０）アリール（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルオキシ、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルチオ、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールオキシ、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールチオ、（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシカルボニル、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルカルボニル、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールカルボニル、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールオキシカルボニル、（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシカルボニルオキシ、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルカルボニルオキシ、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールカルボニルオキシ、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールオキシカルボニルオキシ、カルボキシル、ニトロ、およびヒドロキシルから独立して選択される１以上の置換基である］］、（Ｃ６−Ｃ３０）アリール（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルオキシ、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルチオ、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールオキシ、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールチオ、（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシカルボニル、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルカルボニル、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールカルボニル、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールオキシカルボニル、（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシカルボニルオキシ、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルカルボニルオキシ、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールカルボニルオキシ、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールオキシカルボニルオキシ、カルボキシル、ニトロ、およびヒドロキシルから独立して選択される１以上の置換基である。
【請求項２】
Ｌ１およびＬ２、Ｒ１〜Ｒ４、Ｒ１１〜Ｒ１８、Ｒ５１〜Ｒ５８、Ｒ６１〜Ｒ６３およびＡｒ１のそれぞれの置換基が、
重水素、ハロゲン、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、（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、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、トリ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルシリル、ジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、トリ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、アダマンチル、（Ｃ７−Ｃ３０）ビシクロアルキル、（Ｃ２−Ｃ３０）アルケニル、（Ｃ２−Ｃ３０）アルキニル、シアノ、カルバゾリル、ＮＲ２１Ｒ２２、ＢＲ２３Ｒ２４、ＰＲ２５Ｒ２６、Ｐ（＝Ｏ）Ｒ２７Ｒ２８［Ｒ２１〜Ｒ２８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す］、（Ｃ６−Ｃ３０）アリール（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルオキシ、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルチオ、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールオキシ、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールチオ、（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシカルボニル、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルカルボニル、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールカルボニル、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールオキシカルボニル、（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシカルボニルオキシ、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルカルボニルオキシ、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールカルボニルオキシ、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールオキシカルボニルオキシ、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種以上の置換基によって独立に置換されている、請求項１に記載の有機電界発光化合物。
【請求項３】
請求項１または２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４】
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；を含んでなる有機電界発光素子であって、
前記有機層が請求項１に記載の有機電界発光化合物の１種以上と化学式２または３で表される１種以上のドーパントとを含む、請求項３に記載の有機電界発光素子：
【化４】
0005781499.tif 000032
【化５】
0005781499.tif 000033
式中、Ｌは置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリーレン、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；
Ｒ１５１〜Ｒ１５４は独立して、水素、重水素、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、置換基を有するかもしくは有しない（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、置換基を有するかもしくは有しない５員〜７員のへテロシクロアルキル、１以上の芳香環と縮合した置換もしくは非置換の５員〜７員のヘテロシクロアルキル、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以上の芳香環と縮合した置換もしくは非置換の（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル、置換基を有するかもしくは有しないアダマンチル、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、シアノ、ＮＲ４１Ｒ４２、ＢＲ４３Ｒ４４、ＰＲ４５Ｒ４６、Ｐ（＝Ｏ）Ｒ４７Ｒ４８［Ｒ４１〜Ｒ４８は独立して、置換基を有するかもしくは有しない（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］、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、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、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、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、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルオキシ、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルチオ、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリールオキシ、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリールチオ、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシカルボニル、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルカルボニル、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリールカルボニル、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ２−Ｃ３０）アルケニル、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ２−Ｃ３０）アルキニル、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリールオキシカルボニル、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシカルボニルオキシ、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルカルボニルオキシ、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリールカルボニルオキシ、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリールオキシカルボニルオキシ、カルボキシル、ニトロ、またはヒドロキシルを表すか、またはそのそれぞれは、縮合環を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）アルキレンもしくは（Ｃ３−Ｃ３０）アルケニレンを介して隣の炭素に結合して縮合環を形成していてよく；並びに
それぞれのヘテロシクロアルキルおよびヘテロアリールは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５】
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種以上の化合物を含む、請求項４に記載の有機電界発光素子。
【請求項６】
前記有機層が、元素の周期表の第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その錯体をさらに含む、請求項４に記載の有機電界発光素子。
【請求項７】
前記有機層が電界発光層と電荷発生層とを含む請求項４に記載の有機電界発光素子。
【請求項８】
有機電界発光素子が白色光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発光する１以上の有機電界発光層を同時に含む、請求項４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。具体的には、本発明は、電界発光特性を有する新規アントラセン誘導体およびこれを電界発光材料として使用する有機電界発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディスプレイ素子の中では、自己発光型ディスプレイ素子である電界発光（ＥＬ）素子は、広い視野角、優れたコントラストおよび速い応答速度の利点を有する。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膜に電荷が適用される場合に、電子および正孔が対を形成し、次いで発光しながら消滅する素子である。素子はプラスチックのような透明可撓性基体上に形成されることができる。この素子は、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低い電圧（１０Ｖ以下）で、相対的により少ない電力消費であるが、優れた色純度で駆動可能である。有機電界発光（ＥＬ）素子は３種の色（緑色、青色および赤色）を発色しうるが、これらは次世代のフルカラーディスプレイ素子に焦点が当てられている。
【０００４】
有機ＥＬ素子において、発光効率、寿命などを決定する最も重要な要因は電界発光材料である。このような電界発光材料に必要とされるいくつかの特性には、その材料が固体状態で高い蛍光量子収率並びに電子および正孔の高い移動度を有すべきこと、真空蒸着中に容易に分解されないこと、並びに均一かつ安定な薄膜を形成することが挙げられる。
【０００５】
有機ＥＬ素子はアノード／ＨＩＬ／ＨＴＬ／ＥＭＬ／ＥＴＬ／ＥＩＬ／カソードから構成される。有機電界発光素子から放射される光の色（青、緑、赤）はどのように電界発光層（ＥＭＬ）が形成されるかに応じて実現されうる。
【０００６】
電界発光材料はその機能の点からホスト材料とドーパント材料とに分類される。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プすることにより製造されたＥＬ層を用いて製造されうることが一般的に知られている。最近、高効率かつ長寿命の有機ＥＬ素子の開発が緊急の課題として表面化しており、中〜大型のＯＬＥＤパネルに必要とされるＥＬ特性を考慮すると、特に急を要するのが従来のＥＬ材料と比べて非常に良好なＥＬ特性を有する材料の開発である。
【０００７】
一方では、緑色の蛍光材料としては、クマリン誘導体（化合物ｄ、Ｃ５４５Ｔ）、キナクリドン誘導体（化合物ｅ）、ＤＰＴ（化合物ｆ）などがドーパントとして数％〜２０％以下の濃度でＡｌｑ（ホスト）にドープされているシステムが開発されており、広く使用されてきた。しかし、従来の電界発光材料は、実際の使用レベルにおいてそれらが当初発光効率の点では良好な性能を示すものの、当初効率の顕著な低減を伴うという寿命の点での顕著な問題に悩まされている。よって、この材料はより大型のスクリーンの高性能パネルに使用されることへの制限を有している。
【０００８】
【化１】
0005781499.tif 000002
【０００９】
さらに、これらから製造されるＯＬＥＤ素子はどのような手段によっても満足いく水準の素子寿命を得ることができないので、顕著に改良された安定性および性能を有する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】
【００１０】
【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】
【００１１】
本発明の目的は、上記課題を克服し、かつ従来のホスト材料と比較してより良好な発光効率、素子寿命および好適な色座標を得る優れた骨格を含む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電界発光材料としてこの有機電界発光化合物を使用することにより、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】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明に従って新規の有機電界発光化合物が製造される。この化合物は有機電界発光素子のための電界発光材料として、特に電界発光ホスト、好ましくは緑色ホストとして使用されうる。本発明の化合物は、向上した効率、低下した駆動電圧および向上した安定性を有する有機電界発光素子を提供する。
【００１３】
本発明は化学式１で表される有機電界発光化合物を提供する：
【化２】
0005781499.tif 000003
式中、Ｌ１およびＬ２は独立して、化学結合、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリーレン、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、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レン、１以上の芳香環と縮合した置換もしくは非置換の５員〜７員のヘテロシクロアルキレン、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキレン、１以上の芳香環と縮合した置換もしくは非置換の（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキレン、置換基を有するかもしくは有しないアダマンチレン、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ７−Ｃ３０）ビシクロアルキレン、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ２−Ｃ３０）アルケニレン、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ２−Ｃ３０）アルキニレン、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール（Ｃ１−Ｃ３０）アルキレン、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキレンチオ、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキレンオキシ、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリーレンオキシ、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリーレンチオ、−Ｏ−、または−Ｓ−を表し；
Ｒ１〜Ｒ４およびＡｒ１は独立して、水素、重水素、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、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキルの１以上と縮合した置換もしくは非置換の（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、置換基を有するかもしくは有しない５員〜７員のへテロシクロアルキル、１以上の芳香環と縮合した置換もしくは非置換の５員〜７員のヘテロシクロアルキル、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以上の芳香環と縮合した置換もしくは非置換の（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル、置換基を有するかもしくは有しないアダマンチル、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、シアノ、ＮＲ１１Ｒ１２、ＢＲ１３Ｒ１４、ＰＲ１５Ｒ１６、Ｐ（＝Ｏ）Ｒ１７Ｒ１８［Ｒ１１〜Ｒ１８は独立して、置換基を有するかもしくは有しない（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］、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、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、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、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、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルオキシ、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルチオ、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリールオキシ、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリールチオ、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシカルボニル、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルカルボニル、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリールカルボニル、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ２−Ｃ３０）アルケニル、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ２−Ｃ３０）アルキニル、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリールオキシカルボニル、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシカルボニルオキシ、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルカルボニルオキシ、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリールカルボニルオキシ、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリールオキシカルボニルオキシ、カルボキシル、ニトロ、
【化３】
0005781499.tif 000004
、
【化４】
0005781499.tif 000005
またはヒドロキシルを表すか、またはそのそれぞれは、縮合環を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）アルキレンもしくは（Ｃ３−Ｃ３０）アルケニレンを介して隣の置換基に結合し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；
Ｗは−（ＣＲ５１Ｒ５２）ｍ−、−（Ｒ５１）Ｃ＝Ｃ（Ｒ５２）−、−Ｎ（Ｒ５３）−、−Ｓ−、−Ｏ−、−Ｓｉ（Ｒ５４）（Ｒ５５）−、−Ｐ（Ｒ５６）−、−Ｐ（＝Ｏ）（Ｒ５７）−、−Ｃ（＝Ｏ）−または−Ｂ（Ｒ５８）−を表し、Ｒ５１〜Ｒ５８およびＲ６１〜Ｒ６３はＲ１〜Ｒ４について上述のように定義され；
それぞれのヘテロシクロアルキルおよびヘテロアリールは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み；並びに
ｍは１または２の整数を表す。
【００１４】
本明細書において記載される「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。
【００１５】
本明細書において記載される用語「アリール」は、芳香族炭化水素から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表す。アリール基は単環系もしくは縮合環系であることができ、そのそれぞれの環は４員〜７員、特に５員もしくは６員の環原子を含む。２以上のアリール基が単結合で結合されている構造も含まれる。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。ナフチルは１−ナフチルまたは２−ナフチルであってよく、アントリルは１−アントリル、２−アントリルまたは９−アントリルであってよく、フルオレニルは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−フルオレニルのいずれかであることができる。
【００１６】
本明細書に記載される用語「ヘテロアリール」は、芳香環骨格原子として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、並びに残りの芳香環骨格原子としての炭素原子を含むアリール基を意味する。ヘテロアリールは、５員もしくは６員の単環式ヘテロアリール、または１以上のベンゼン環と縮合している多環式ヘテロアリールであってよく、部分的に飽和されていてよい。単結合によって結合されている１以上のヘテロアリール基を有する構造も含まれる。ヘテロアリール基には、そのヘテロ原子が酸化されるかまたは四級化されて、Ｎ−オキシド、第四級塩などを形成している２価のアリール基が挙げられうる。具体的な例には、単環式ヘテロアリール基、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基、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、その対応する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）および第四級塩が挙げられるが、これらに限定されない。
【００１７】
本明細書に記載される「（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、トリ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルシリル、ジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、（Ｃ６−Ｃ３０）アリール（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルオキシ、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルチオ、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルオキシカルボニル、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルカルボニル、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルオキシカルボニルオキシ、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルカルボニルオキシ」におけるアルキル基は、１〜２０個、または１〜１０個の限定された炭素数を有することができる。「（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、ジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、トリ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、（Ｃ６−Ｃ３０）アリール（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールオキシ、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールチオ、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールカルボニル、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールオキシカルボニル、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールカルボニルオキシまたは（Ｃ６−Ｃ３０）アリールオキシカルボニルオキシ」におけるアリール基は６〜２０個、または６〜１２個の限定された炭素数を有することができる。「（Ｃ３−Ｃ３０）ヘテロアリール」におけるヘテロアリール基は４〜２０個、または４〜１２個の限定された炭素数を有することができる。「（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル」におけるシクロアルキル基は３〜２０個、または３〜７個の限定された炭素数を有することができる。「（Ｃ２−Ｃ３０）アルケニルもしくはアルキニル」のアルケニルもしくはアルキニルは２〜２０個、または２〜１０個の限定された炭素数を有することができる。
【００１８】
本明細書において記載される用語「置換もしくは非置換、または置換基を有するかもしくは有しない」とは、重水素、ハロゲン、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、（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、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、トリ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルシリル、ジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、トリ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、アダマンチル、（Ｃ７−Ｃ３０）ビシクロアルキル、（Ｃ２−Ｃ３０）アルケニル、（Ｃ２−Ｃ３０）アルキニル、シアノ、カルバゾリル、ＮＲ２１Ｒ２２、ＢＲ２３Ｒ２４、ＰＲ２５Ｒ２６、Ｐ（＝Ｏ）Ｒ２７Ｒ２８［Ｒ２１〜Ｒ２８は独立して、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、もしくは（Ｃ３−Ｃ３０）ヘテロアリールを表す］、（Ｃ６−Ｃ３０）アリール（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルオキシ、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルチオ、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールオキシ、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールチオ、（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシカルボニル、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルカルボニル、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールカルボニル、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールオキシカルボニル、（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシカルボニルオキシ、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルカルボニルオキシ、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールカルボニルオキシ、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールオキシカルボニルオキシ、カルボキシル、ニトロ、およびヒドロキシルから独立して選択される１以上の置換基を有すること、または隣の置換基が一緒に結合されて環を形成することを意味する。
【００１９】
化学式１においては、Ｌ１およびＬ２は独立して、化学結合；アリーレン基、例えば、フェニレン、ナフチレン、アントラセニレン、ビフェニレン、フルオレニレン、トリフェニレニレン、フルオランテニレン、クリセニレン、テルフェニレン、フェナントリレン、ピレニレンおよびペリレニレン；並びにヘテロアリーレン基、例えば、ピリジニレン、ピラジニレン、フリレン、チエニレン、セレノフェニレン、キノリニレン、キノキサリニレン、フェナントロリニレンから選択されるが、これに限定されない。これらの基は化学式１について記載されるようにさらに置換されうる。
【００２０】
Ｒ１〜Ｒ４およびＡｒ１のそれぞれの基は独立して、アリール基、例えば、フェニル、ナフチル、アントリル、ビフェニル、フルオレニル、フェナントリル、ピレニルおよびペリレニル；ヘテロアリール基、例えば、ピリジニル、ピラジニル、フリル、チエニル、セレノフェニル、キノリニル、キノキサリニル、フェナントロリニル、カルバゾリルおよびベンゾピペリジニル；シクロアルキルと縮合したアリール基、例えば、テトラヒドロナフチル；１以上の芳香環と縮合したヘテロシクロアルキル基、例えば、ベンゾピペリジノ、ジベンゾモルホリノおよびジベンゾアゼピノ；ＮＲ７１Ｒ７２、ＢＲ７３Ｒ７４、ＰＲ７５Ｒ７６、およびＰ（＝Ｏ）Ｒ７７Ｒ７８［Ｒ７１〜Ｒ７８は独立して、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、または置換もしくは非置換の（Ｃ３−Ｃ３０）ヘテロアリールを表す］から選択されるが、これに限定されず、並びにそれぞれの基は化学式１について記載されるように置換基によってさらに置換されうる。
【００２１】
それぞれの基
【化５】
0005781499.tif 000006
または
【化６】
0005781499.tif 000007
は下記構造によって例示されうる：
【化７】
0005781499.tif 000008
式中、Ｒ５１〜Ｒ５８は独立して、置換もしくは非置換の（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換もしくは非置換の（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、または置換もしくは非置換の（Ｃ３−Ｃ３０）ヘテロアリールを表すか、またはそのそれぞれは縮合環を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）アルキレンもしくは（Ｃ３−Ｃ３０）アルケニレンを介して隣の置換基に結合し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もよい。
【００２２】
本発明の有機電界発光化合物は、下記化合物によってより具体的に例示されうるがこれに限定されるものではない：
【化８】
0005781499.tif 000009
【化９】
0005781499.tif 000010
【化１０】
0005781499.tif 000011
【化１１】
0005781499.tif 000012
【化１２】
0005781499.tif 000013
【化１３】
0005781499.tif 000014
【００２３】
本発明の有機電界発光化合物を製造する方法は、反応スキーム１もしくは２によって例示されるが、これに限定されない。
【化１４】
0005781499.tif 000015
【化１５】
0005781499.tif 000016
【００２４】
上記反応スキームにおいて、Ｒ１〜Ｒ４、Ｌ１、Ｌ２およびＡｒ１は化学式１についてのように定義される。
【００２５】
本発明は、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少なくとも１つの有機層；を含んでなる有機電界発光素子であって、化学式１で表される有機電界発光化合物の１種以上を前記有機層が含む有機電界発光素子も提供する。この有機電界発光化合物は電界発光層のホスト材料として使用される。
【００２６】
本発明の有機電界発光素子は、有機層が化学式１で表される１種以上の有機電界発光化合物と１種以上のドーパントとを含む電界発光層を含むことで特徴付けられる。本発明に従って有機電界発光素子に適用されるドーパントは特に限定されないが、好ましくは化学式２または３で表される化合物から選択される。
【００２７】
【化１６】
0005781499.tif 000017
【００２８】
【化１７】
0005781499.tif 000018
式中、Ｌは置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリーレン、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；
Ｒ１５１〜Ｒ１５４は独立して、水素、重水素、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、置換基を有するかもしくは有しない（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、置換基を有するかもしくは有しない５員〜７員のへテロシクロアルキル、１以上の芳香環と縮合した置換もしくは非置換の５員〜７員のヘテロシクロアルキル、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以上の芳香環と縮合した置換もしくは非置換の（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル、置換基を有するかもしくは有しないアダマンチル、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、シアノ、ＮＲ４１Ｒ４２、ＢＲ４３Ｒ４４、ＰＲ４５Ｒ４６、Ｐ（＝Ｏ）Ｒ４７Ｒ４８［Ｒ４１〜Ｒ４８は独立して、置換基を有するかもしくは有しない（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］、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、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、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、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、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルオキシ、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルチオ、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリールオキシ、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリールチオ、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシカルボニル、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルカルボニル、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリールカルボニル、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ２−Ｃ３０）アルケニル、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ２−Ｃ３０）アルキニル、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリールオキシカルボニル、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシカルボニルオキシ、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルカルボニルオキシ、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリールカルボニルオキシ、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリールオキシカルボニルオキシ、カルボキシル、ニトロ、またはヒドロキシルを表すか、またはそのそれぞれは、縮合環を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）アルキレンもしくは（Ｃ３−Ｃ３０）アルケニレンを介して隣の炭素に結合して縮合環を形成していてよく；並びに
それぞれのヘテロシクロアルキルおよびヘテロアリールは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。
【００２９】
電界発光層は電界発光が起こる層を意味し、それは単層または積層された２以上の層からなる多層であることができる。本発明の構成に従ってホスト−ドーパントの混合物が使用される場合には、本発明の電界発光ホストのせいで発光効率の顕著な向上が確認できた。これは０．５〜１０重量％のドーピング濃度で達成されることができる。本発明に従うホストは、他の従来のホスト材料と比べてより高い正孔および電子伝導性、並びに材料の優れた安定性を示し、かつ向上した素子寿命および発光効率を提供する。
【００３０】
化学式３で表されるドーパント化合物は韓国特許出願公開第１０−２００９−００２３４４２号に記載されるものによって例示されうる。より具体的には、これは下記構造から選択されるが、これに限定されない。
【化１８】
0005781499.tif 000019
【００３１】
本発明の有機電界発光素子は化学式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公開第１０−２００８−０１２３２７６号、第１０−２００８−０１０７６０６号、および第１０−２００８−０１１８４２８号に例示されているが、これに限定されない。
【００３２】
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で表される電界発光化合物と共に、元素の周期表の第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その錯体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同時に含むことができる。
【００３３】
有機電界発光素子は、白色光を発光する有機電界発光素子を形成するために、化学式１で表される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発光する１以上の有機電界発光層を含むこともできる。青色、緑色もしくは赤色の光を発光する化合物は韓国特許出願公開第１０−２００８−０１２３２７６号、第１０−２００８−０１０７６０６号および第１０−２００８−０１１８４２８号に例示されるが、これらに限定されない。
【００３４】
本発明の有機電界発光素子においては、電極の対の少なくとも一方の側の内側表面に、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１以上の層（以下、「表面層」という）を配置することが好ましい。具体的には、ＥＬ媒体層のアノード表面上にケイ素およびアルミニウム金属のカルコゲナイド（酸化物を含む）層を配置し、並びにＥＬ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を配置することが好ましい。その結果、駆動の安定性が得られうる。
【００３５】
カルコゲナイドの例には、好ましくは、ＳｉＯＸ（１≦Ｘ≦２）、ＡｌＯＸ（１≦Ｘ≦１．５）、ＳｉＯＮ、ＳｉＡｌＯＮなどが挙げられる。ハロゲン化金属の例には、好ましくは、ＬｉＦ、ＭｇＦ２、ＣａＦ２、希土類金属のフッ化物などが挙げられる。金属酸化物の例には、好ましくは、Ｃｓ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏ、ＭｇＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＣａＯなどが挙げられる。
【００３６】
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一対の電極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。よって、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ＥＬ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を形成するので、この混合領域からＥＬ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。
【００３７】
２以上の電界発光層を有する白色電界発光素子は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製造されうる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明の有機電界発光化合物は高い発光効率および材料の優れた寿命特性を示し、その結果、この化合物から非常に良好な駆動寿命を有するＯＬＥＤが製造されうる。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
発明を実施するためのベストモード
本発明の有機電界発光化合物、その製造、およびその化合物から製造された素子の発光特性に関して、代表的な化合物を参照することにより本発明がさらに説明されるが、これら実施例は実施形態の例示のためだけに提供され、何らかの手段によって本発明の範囲を限定することを意図していない。
【実施例】
【００４０】
［製造例１］化合物１の製造
【化１９】
0005781499.tif 000020
【００４１】
化合物Ａの製造
２つ口フラスコに２−ブロモ安息香酸メチル（４０ｇ、１５２．６ｍｍｏｌ）、ナフタレン−１−イルボロン酸（３１．５ｇ、１８３．２ｍｍｏｌ）およびテトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム［Ｐｄ（ＰＰｈ３）４］（８．８ｇ、７．６２ｍｍｏｌ）を入れた。この混合物を攪拌しつつトルエン（１Ｌ）を添加し、次いで、２Ｍの炭酸カリウム溶液（２２８ｍＬ、４５８ｍｍｏｌ）およびエタノール（２２８ｍＬ）を添加した。この混合物を還流下で１００℃で５時間加熱した。反応が完了したときに、反応混合物を室温まで冷却し、蒸留水および酢酸エチルで抽出した。有機層がＭｇＳＯ４で乾燥させられ、ロータリーエバポレータを用いて蒸発させられ、溶媒を除去した。カラムクロマトグラフィ（溶離液としてヘキサンおよび酢酸エチル）による精製で化合物Ａ（３５ｇ、８７％）を得た。
【００４２】
化合物Ｂの製造
化合物Ａ（２４ｇ、９１．４９ｍｍｏｌ）を含む１つ口フラスコが脱気されて、アルゴンで満たされた。テトラヒドロフラン（１Ｌ）を添加した後で、この混合物を−７５℃で１０分間攪拌した。メチルリチウム（ヘキサン中１．６Ｍ  ＭｅＬｉ）（２５７ｍＬ、０．４１ｍｏｌ）をこれに添加し、得られた混合物を−７５℃で１０分間攪拌し、次いで、周囲温度で３時間攪拌した。反応が完了したときに、反応混合物を蒸留水および酢酸エチルで抽出した。有機層がＭｇＳＯ４で乾燥させられ、ロータリーエバポレータを用いて蒸発させられ、溶媒を除去した。カラムクロマトグラフィ（溶離液としてヘキサンおよび酢酸エチル）による精製で化合物Ｂ（２０ｇ、８３％）を得た。
【００４３】
化合物Ｃの製造
化合物Ｂ（２０ｇ、７６．２３ｍｍｏｌ）を含む１つ口フラスコにＡｃＯＨ（３００ｍＬ）が添加され、この混合物が０℃で１０分間攪拌された。Ｈ３ＰＯ４（４００ｍＬ）を添加した後で、得られた混合物を周囲温度で１時間攪拌した。反応が完了したときに、ＮａＯＨを添加することにより反応混合物を中和し、蒸留水および酢酸エチルで抽出した。有機層がＭｇＳＯ４で乾燥させられ、ロータリーエバポレータを用いて蒸発させられ、溶媒を除去した。カラムクロマトグラフィ（溶離液としてヘキサンおよび酢酸エチル）による精製で化合物Ｃ（１３．５ｇ、７２％）を得た。
【００４４】
化合物Ｄの製造
化合物Ｃ（１３．５ｇ、５５．２５ｍｍｏｌ）を含む１つ口フラスコが脱気され、アルゴンで満たされた。テトラヒドロフラン（５００ｍＬ）を添加した後で、この混合物が０℃で１０分間攪拌された。ＮＢＳ（１９．６ｇ、０．１１ｍｏｌ）がこれに添加され、得られた混合物が周囲温度で１日間攪拌された。反応が完了したときに、反応混合物を蒸留水および酢酸エチルで抽出した。有機層がＭｇＳＯ４で乾燥させられ、ロータリーエバポレータを用いて蒸発させられ、溶媒を除去した。カラムクロマトグラフィ（溶離液としてヘキサンおよび酢酸エチル）による精製で化合物Ｄ（１３ｇ、７３％）を得た。
【００４５】
化合物Ｅの製造
化合物Ｄ（１３ｇ、４２．２１ｍｍｏｌ）を含む１つ口フラスコが脱気され、アルゴンで満たされた。テトラヒドロフラン（５００ｍＬ）を添加した後で、この混合物が−７８℃で１０分間攪拌された。この混合物にｎ−ＢｕＬｉ（ヘキサン中２．５Ｍ）（２４．１ｍＬ、６０．３２ｍｍｏｌ）が添加され、得られた混合物が同じ温度で１．５時間攪拌された。ホウ酸トリメチル（６．８５ｍＬ、６０．３２ｍｍｏｌ）が−７８℃で次いで添加された。この反応混合物を−７８℃で３０分間攪拌し、次いで室温で４時間攪拌した。反応が完了したときに、反応混合物を蒸留水および酢酸エチルで抽出した。有機層がＭｇＳＯ４で乾燥させられ、ロータリーエバポレータを用いて蒸発させられ、溶媒を除去した。カラムクロマトグラフィ（溶離液としてヘキサンおよび酢酸エチル）による精製で化合物Ｅ（８ｇ、６９％）を得た。
【００４６】
化合物Ｆの製造
２つ口フラスコに２−クロロアントラセン−９，１０（４ａＨ，９ａＨ）−ジオン（５０ｇ、０．２ｍｏｌ）、フェニルボロン酸（３７．６ｇ、０．３ｍｏｌ）およびテトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（９．５ｇ、８．２４ｍｍｏｌ）を入れた。この混合物を攪拌しつつトルエンが添加され、次いで２Ｍの炭酸カリウム溶液（５００ｍＬ、１．０ｍｏｌ）およびエタノール（５００ｍＬ）が添加された。この混合物は還流下で１２０℃で５時間加熱された。反応が完了したときに、反応混合物を室温まで冷却し、蒸留水および酢酸エチルで抽出した。有機層がＭｇＳＯ４で乾燥させられ、ロータリーエバポレータを用いて蒸発させられ、溶媒を除去した。カラムクロマトグラフィ（溶離液としてヘキサンおよび酢酸エチル）による精製で化合物Ｆ（５６ｇ、９５％）を得た。
【００４７】
化合物Ｇの製造
化合物Ｆ（５０ｇ、０．１７ｍｏｌ）を収容した１つ口フラスコに、ＡｃＯＨ（１Ｌ）が添加され、この混合物が１０分間攪拌された。Ｈ３ＰＯ２（３８０ｇ、５．７６ｍｏｌ）およびＨＩ（７８１ｇ、６．１１ｍｏｌ）を添加した後で、得られた混合物が１５０℃で１日間攪拌された。反応が完了したときに、ＮａＯＨ溶液およびＨＣｌを添加することにより反応混合物が中和され、生じた固体を濾別した。この固体は酢酸エチルに添加され還流下１００℃で再結晶されて、化合物Ｇ（４０ｇ、９０％）を単離した。
【００４８】
化合物Ｈの製造
化合物Ｇ（４０ｇ、０．１５ｍｏｌ）を収容した１つ口フラスコが脱気され、アルゴンで満たされた。ジクロロメタン（５００ｍＬ）を添加した後で、この混合物を０℃で１０分間攪拌した。ＮＢＳ（２８ｇ、０．１５ｍｏｌ）をこれに添加し、得られた混合物を周囲温度で１日間攪拌した。反応が完了したときに、反応混合物を蒸留水および酢酸エチルで抽出した。有機層がＭｇＳＯ４で乾燥させられ、ロータリーエバポレータを用いて蒸発させられ、溶媒を除去した。カラムクロマトグラフィ（溶離液としてヘキサンおよび酢酸エチル）による精製で化合物Ｈ（４８ｇ、９２％）を得た。
【００４９】
化合物Ｉの製造
２つ口フラスコに化合物Ｈ（４８ｇ、０．１４ｍｏｌ）、化合物Ｅ（４３ｇ、０．１５ｍｏｌ）、およびテトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（８．３ｇ、７．２ｍｍｏｌ）を入れた。この混合物を攪拌しつつトルエンが添加され、次いで２Ｍの炭酸カリウム溶液（７２０ｍＬ、１．４ｍｏｌ）およびエタノール（７２０ｍＬ）が添加された。この混合物は還流下で１２０℃で５時間加熱された。反応が完了したときに、反応混合物を室温まで冷却し、蒸留水および酢酸エチルで抽出した。有機層がＭｇＳＯ４で乾燥させられ、ロータリーエバポレータを用いて蒸発させられ、溶媒を除去した。カラムクロマトグラフィ（溶離液としてヘキサンおよび酢酸エチル）による精製で化合物Ｉ（６０ｇ、８４％）を得た。
【００５０】
化合物Ｊの製造
化合物Ｉ（６０ｇ、０．１２ｍｏｌ）を収容した１つ口フラスコが脱気され、アルゴンで満たされた。ジクロロメタン（６００ｍＬ）を添加した後で、この混合物を０℃で１０分間攪拌した。ＮＢＳ（３８．７ｇ、０．２１ｍｏｌ）をこれに添加し、得られた混合物を周囲温度で１日間攪拌した。反応が完了したときに、反応混合物を蒸留水および酢酸エチルで抽出した。有機層がＭｇＳＯ４で乾燥させられ、ロータリーエバポレータを用いて蒸発させられ、溶媒を除去した。カラムクロマトグラフィ（溶離液としてヘキサンおよび酢酸エチル）による精製で化合物Ｊ（６０ｇ、８６％）を得た。
【００５１】
化合物１の製造
２つ口フラスコに化合物Ｊ（１０ｇ、１７．３７ｍｍｏｌ）、フェニルボロン酸（３．１ｇ、２６．０６ｍｍｏｌ）、およびテトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（１．０ｇ、０．８６ｍｍｏｌ）を入れた。この混合物を攪拌しつつトルエンが添加され、次いで２Ｍの炭酸カリウム溶液（８６ｍＬ、０．１７ｍｏｌ）およびエタノール（８６ｍＬ）が添加された。この混合物は還流下で１２０℃で５時間加熱された。反応が完了したときに、反応混合物を室温まで冷却し、蒸留水および酢酸エチルで抽出した。有機層がＭｇＳＯ４で乾燥させられ、ロータリーエバポレータを用いて蒸発させられ、溶媒を除去した。カラムクロマトグラフィ（溶離液としてヘキサンおよび酢酸エチル）による精製で化合物１（８．５ｇ、８５％）を得た。
【００５２】
製造例１に記載されるのと同様の手順に従って、有機電界発光化合物（化合物１〜１２０）が製造された。これらの１Ｈ  ＮＭＲおよびＭＳ／ＦＡＢデータが表１に示される。
【００５３】
【表１】
0005781499.tif 000021
【表２】
0005781499.tif 000022
【００５４】
［実施例１］
本発明の有機電界発光化合物を使用することによるＯＬＥＤの製造
本発明の電界発光材料を使用することにより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）から調製された透明電極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、イソプロパノール中に貯蔵し、その後使用した。
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）（この化学構造は以下に示される）を入れ、次いで、このチャンバー内を１０−６ｔｏｒｒの真空まで通気させた。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の蒸着物を生じさせた
【００５５】
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）（この構造は以下に示される）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の蒸着物を生じさせた。
【００５６】
【化２０】
0005781499.tif 000023
【００５７】
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蒸着された。本発明の化合物１がホストとして真空蒸着装置の一方のセルに入れられ、そして化合物Ａがドーパントとして別のセルに入れられた。ホストを基準にして２〜５重量％の濃度でドーピングを提供するように２つの物質が異なる割合で蒸発させられた。これにより、正孔輸送層上に３０ｎｍの厚さを有する電界発光層が蒸着された。
【００５８】
【化２１】
0005781499.tif 000024
【００５９】
次いで、トリス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム（ＩＩＩ）（Ａｌｑ）（この構造は以下に示される）が２０ｎｍの厚みを有する電子輸送層として蒸着され、リチウムキノラート（Ｌｉｑ）（この構造は以下に示される）が１〜２ｎｍの厚みを有する電子注入層として蒸着された。その後、別の真空蒸着装置を使用して、１５０ｎｍの厚みを有するＡｌカソードが蒸着されて、ＯＬＥＤを製造した。
【００６０】
【化２２】
0005781499.tif 000025
【００６１】
ＯＬＥＤを製造するのに使用された各材料は１０−６ｔｏｒｒでの真空昇華によって精製した後で電界発光材料として使用された。
【００６２】
［比較例１］
従来の電界発光材料を使用することによるＯＬＥＤの製造
実施例１に記載されるのと同じ手順に従って正孔注入層および正孔輸送層を形成した後で、トリス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム（ＩＩＩ）（Ａｌｑ）が電界発光ホスト材料として当該真空蒸着装置の別のセルに入れられ、一方でクマリン５４５Ｔ（Ｃ５４５Ｔ）（この構造は以下に示される）がさらに別のセルに入れられた。ドーピングを提供するように異なる割合で２つの物質が蒸発させられた。このようにして、３０ｎｍの厚さを有する電界発光層が正孔輸送層上に蒸着された。ドーピング濃度は好ましくはＡｌｑを基準にして１〜３重量％である。
【００６３】
【化２３】
0005781499.tif 000026
【００６４】
次いで、電子輸送層および電子注入層が実施例１におけるのと同じ手順に従って蒸着され、別の真空蒸着装置を使用することにより、１５０ｎｍの厚みを有するＡｌカソードが蒸着されて、ＯＬＥＤを製造した。
【００６５】
［比較例２］
従来の電界発光材料を使用することによるＯＬＥＤの製造
実施例１に記載されるのと同じ手順に従って正孔注入層および正孔輸送層を形成した後で、ジナフチルアントラセン（ＤＮＡ）が電界発光ホスト材料として当該真空蒸着装置の別のセルに入れられ、一方で化合物Ａがさらに別のセルに入れられた。ホストを基準にして２〜５重量％の濃度でのドーピングを提供するように異なる割合で２つの物質が蒸発させられた。このようにして、３０ｎｍの厚さを有する電界発光層が正孔輸送層上に蒸着された。
【００６６】
【化２４】
0005781499.tif 000027
【００６７】
次いで、電子輸送層および電子注入層が実施例１におけるのと同じ手順に従って蒸着され、別の真空蒸着装置を使用することにより、１５０ｎｍの厚みを有するＡｌカソードが蒸着されて、ＯＬＥＤを製造した。
【００６８】
本発明の有機電界発光化合物を含むＯＬＥＤ（実施例１）の発光効率、および従来の電界発光化合物を含むＯＬＥＤ（比較例１および２）の発光効率が５，０００ｃｄ／ｍ２でそれぞれ測定され、結果が表２に示される。
【００６９】
【表３】
0005781499.tif 000028
【００７０】
表２から認められうるように、本発明の有機電界発光化合物が緑色電界発光素子に適用される場合には、比較例１および２のと比較して、より低い駆動電圧でより高い発光効率を有する一方で、比較例１および２のと同等もしくはそれより高い色純度を維持している素子が得られた。