(57)【要約】  本明細書は、化学式１で表されるヘテロ環化合物、およびそれを含む有機発光素子に関する。
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【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２５】
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（前記化学式１中、
Ｒ１〜Ｒ４は、互いに同じでも異なっていてもよく、それぞれ独立して、水素；重水素；ハロゲン基；−ＣＮ；置換されているかまたは置換されていないアルキル基；置換されているかまたは置換されていないアルケニル基；置換されているかまたは置換されていないアルキニル基；置換されているかまたは置換されていないアルコキシ基；置換されているかまたは置換されていないシクロアルキル基；置換されているかまたは置換されていないヘテロシクロアルキル基；置換されているかまたは置換されていないアリール基；置換されているかまたは置換されていないヘテロアリール基；−ＳｉＲＲ’Ｒ’’；−Ｐ（＝Ｏ）ＲＲ’；および置換されているかまたは置換されていないアルキル基、置換されているかまたは置換されていないアリール基、もしくは置換されているかまたは置換されていないヘテロアリール基で置換されているかまたは置換されていないアミン基からなる群から選択されるか、互いに隣接する２つ以上の基は互いに結合し、置換されているかまたは置換されていない脂肪族または芳香族炭化水素環を形成し、
Ｒ５は、水素；置換されているかまたは置換されていないアルキル基；置換されているかまたは置換されていないアリール基；もしくは置換されているかまたは置換されていないヘテロアリール基であり、
Ｌ１およびＬ２は、互いに同じでも異なっていてもよく、それぞれ独立して、直接結合；置換されているかまたは置換されていないアリーレン基；もしくは置換されているかまたは置換されていないヘテロアリーレン基であり、
Ｚ１およびＺ２は、互いに同じでも異なっていてもよく、それぞれ独立して、重水素；ハロゲン基；−ＣＮ；置換されているかまたは置換されていないアルキル基；置換されているかまたは置換されていないアルケニル基；置換されているかまたは置換されていないアルキニル基；置換されているかまたは置換されていないアルコキシ基；置換されているかまたは置換されていないシクロアルキル基；置換されているかまたは置換されていないヘテロシクロアルキル基；置換されているかまたは置換されていないアリール基；置換されているかまたは置換されていないヘテロアリール基；−ＳｉＲＲ’Ｒ’’；−Ｐ（＝Ｏ）ＲＲ’；および置換されているかまたは置換されていないアルキル基、置換されているかまたは置換されていないアリール基、もしくは置換されているかまたは置換されていないヘテロアリール基で置換されているかまたは置換されていないアミン基からなる群から選択され、
前記Ｒ、Ｒ’、およびＲ’’は、互いに同じでも異なっていてもよく、それぞれ独立して、水素；重水素；−ＣＮ；置換されているかまたは置換されていないアルキル基；置換されているかまたは置換されていないシクロアルキル基；置換されているかまたは置換されていないアリール基；もしくは置換されているかまたは置換されていないヘテロアリール基であり、
ｍおよびｐは、１〜４の整数であり、
ｎおよびｑは、１〜３の整数であり、
ｒは、０〜５の整数である。）
【請求項２】
「置換されているかまたは置換されていない」とは、Ｃ１〜Ｃ６０の直鎖状または分岐状のアルキル；Ｃ２〜Ｃ６０の直鎖状または分岐状のアルケニル；Ｃ２〜Ｃ６０の直鎖状または分岐状のアルキニル；Ｃ３〜Ｃ６０の単環または多環のシクロアルキル；Ｃ２〜Ｃ６０の単環または多環のヘテロシクロアルキル；Ｃ６〜Ｃ６０の単環または多環のアリール；Ｃ２〜Ｃ６０の単環または多環のヘテロアリール；−ＳｉＲＲ’Ｒ’’；−Ｐ（＝Ｏ）ＲＲ’；Ｃ１〜Ｃ２０のアルキルアミン；Ｃ６〜Ｃ６０の単環または多環のアリールアミン；およびＣ２〜Ｃ６０の単環または多環のヘテロアリールアミンからなる群から選択される１つ以上の置換基で置換されているかまたは置換されていないか、前記例示された置換基から選択される２つ以上の置換基が連結された置換基で置換されているかまたは置換されていないことを意味し、
前記Ｒ、Ｒ’、およびＲ’’の定義は、前記化学式１における定義のとおりである、請求項１に記載のヘテロ環化合物。
【請求項３】
前記Ｚ１およびＺ２は、互いに同じでも異なっていてもよく、それぞれ独立して、Ｃ６〜Ｃ４０のアリール基、Ｃ２〜Ｃ４０のヘテロアリール基、およびＣ１〜Ｃ４０のアルキル基からなる群から選択される１つ以上の置換基で置換されているかまたは置換されていないＣ６〜Ｃ４０のアリール基；Ｃ６〜Ｃ４０のアリール基およびＣ１〜Ｃ４０のアルキル基からなる群から選択される１つ以上の置換基で置換されているかまたは置換されていないＣ２〜Ｃ４０のヘテロアリール基；またはＰ（＝Ｏ）ＲＲ’であり、
前記ＲおよびＲ’の定義は、前記化学式１における定義のとおりである、請求項１に記載のヘテロ環化合物。
【請求項４】
前記Ｌ１およびＬ２は、互いに同じでも異なっていてもよく、それぞれ独立して、直接結合；Ｃ６〜Ｃ２０のアリーレン基；またはＣ２〜Ｃ２０のヘテロアリーレン基である、請求項１に記載のヘテロ環化合物。
【請求項５】
前記Ｒ１〜Ｒ５は水素である、請求項１に記載のヘテロ環化合物。
【請求項６】
前記化学式１は、下記化学式３〜１０のうち何れか１つで表されるものである、請求項１に記載のヘテロ環化合物。
【化２６】
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【化２７】
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【化２８】
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【化２９】
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【化３０】
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【化３１】
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【化３２】
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【化３３】
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（前記化学式３〜１０中、
Ｌ１、Ｌ２、Ｚ１、Ｚ２、ｍ、ｎ、ｐ、ｑ、ｒ、およびＲ１〜Ｒ５の定義は、前記化学式１における定義のとおりである。）
【請求項７】
前記化学式１は、下記化合物のうち何れか１つで表されるものである、請求項１に記載のヘテロ環化合物。
【化３４】
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【請求項８】
第１電極と、前記第１電極と対向して備えられた第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に備えられた１層以上の有機物層と、を含む有機発光素子であって、前記有機物層のうち１層以上が、請求項１から７の何れか一項に記載のヘテロ環化合物を含む、有機発光素子。
【請求項９】
前記有機物層は発光層を含み、前記発光層は前記ヘテロ環化合物を含む、請求項８に記載の有機発光素子。
【請求項１０】
前記有機物層は電子注入層または電子輸送層を含み、前記電子注入層または電子輸送層は前記ヘテロ環化合物を含む、請求項８に記載の有機発光素子。
【請求項１１】
前記有機物層は電子阻止層または正孔阻止層を含み、前記電子阻止層または正孔阻止層は前記ヘテロ環化合物を含む、請求項８に記載の有機発光素子。
【請求項１２】
発光層、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層、電子阻止層、および正孔阻止層からなる群から選択される１層または２層以上をさらに含む、請求項８に記載の有機発光素子。
【請求項１３】
第１電極と、前記第１電極上に備えられ、第１発光層を含む第１スタックと、前記第１スタック上に備えられる電荷生成層と、前記電荷生成層上に備えられ、第２発光層を含む第２スタックと、前記第２スタック上に備えられる第２電極と、を含む、請求項８に記載の有機発光素子。
【請求項１４】
前記電荷生成層は前記ヘテロ環化合物を含む、請求項１３に記載の有機発光素子。
【請求項１５】
前記電荷生成層はＮ型の電荷生成層であり、前記電荷生成層は前記ヘテロ環化合物を含む、請求項１３に記載の有機発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１７年１２月２６日付で韓国特許庁に提出された韓国特許出願第１０‐２０１７‐０１７９８５９号の出願日の利益を主張し、その内容の全ては本明細書に組み込まれる。
本明細書は、ヘテロ環化合物およびそれを含む有機発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
電界発光素子は、自体発光型表示素子の一種であり、視野角が広く、コントラストに優れるだけでなく、応答速度が速いという利点を有している。
有機発光素子は、２つの電極の間に有機薄膜を配置させた構造を有している。かかる構造の有機発光素子に電圧が印加されると、２つの電極から注入された電子と正孔が有機薄膜で結合し、対を成してから消滅しながら光を発することになる。前記有機薄膜は、必要に応じて、単層または多層で構成されることができる。
有機薄膜の材料は、必要に応じて、発光機能を有することができる。例えば、有機薄膜の材料としては、それ自体が単独で発光層を構成できる化合物が用いられてもよく、または、ホスト−ドーパント系発光層のホストまたはドーパントの役割を果たすことができる化合物が用いられてもよい。その他にも、有機薄膜の材料として、正孔注入、正孔輸送、電子遮断、正孔遮断、電子輸送、電子注入などの役割を果たすことができる化合物が用いられてもよい。
有機発光素子の性能、寿命、または効率を向上させるために、有機薄膜の材料の開発が求められつつある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、新規なヘテロ環化合物およびそれ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】
【０００４】
本出願の一実施態様において、下記化学式１で表されるヘテロ環化合物を提供する。
【化１】
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前記化学式１中、
Ｒ１〜Ｒ４は、互いに同じでも異なっていてもよく、それぞれ独立して、水素；重水素；ハロゲン基；−ＣＮ；置換されているかまたは置換されていないアルキル基；置換されているかまたは置換されていないアルケニル基；置換されているかまたは置換されていないアルキニル基；置換されているかまたは置換されていないアルコキシ基；置換されているかまたは置換されていないシクロアルキル基；置換されているかまたは置換されていないヘテロシクロアルキル基；置換されているかまたは置換されていないアリール基；置換されているかまたは置換されていないヘテロアリール基；−ＳｉＲＲ’Ｒ’’；−Ｐ（＝Ｏ）ＲＲ’；および置換されているかまたは置換されていないアルキル基、置換されているかまたは置換されていないアリール基、もしくは置換されているかまたは置換されていないヘテロアリール基で置換されているかまたは置換されていないアミン基からなる群から選択されるか、互いに隣接する２つ以上の基は互いに結合し、置換されているかまたは置換されていない脂肪族または芳香族炭化水素環を形成し、
Ｒ５は、水素；置換されているかまたは置換されていないアルキル基；置換されているかまたは置換されていないアリール基；もしくは置換されているかまたは置換されていないヘテロアリール基であり、
Ｌ１およびＬ２は、互いに同じでも異なっていてもよく、それぞれ独立して、直接結合；置換されているかまたは置換されていないアリーレン基；もしくは置換されているかまたは置換されていないヘテロアリーレン基であり、
Ｚ１およびＺ２は、互いに同じでも異なっていてもよく、それぞれ独立して、重水素；ハロゲン基；−ＣＮ；置換されているかまたは置換されていないアルキル基；置換されているかまたは置換されていないアルケニル基；置換されているかまたは置換されていないアルキニル基；置換されているかまたは置換されていないアルコキシ基；置換されているかまたは置換されていないシクロアルキル基；置換されているかまたは置換されていないヘテロシクロアルキル基；置換されているかまたは置換されていないアリール基；置換されているかまたは置換されていないヘテロアリール基；−ＳｉＲＲ’Ｒ’’；−Ｐ（＝Ｏ）ＲＲ’；および置換されているかまたは置換されていないアルキル基、置換されているかまたは置換されていないアリール基、もしくは置換されているかまたは置換されていないヘテロアリール基で置換されているかまたは置換されていないアミン基からなる群から選択され、
前記Ｒ、Ｒ’、およびＲ’’は、互いに同じでも異なっていてもよく、それぞれ独立して、水素；重水素；−ＣＮ；置換されているかまたは置換されていないアルキル基；置換されているかまたは置換されていないシクロアルキル基；置換されているかまたは置換されていないアリール基；もしくは置換されているかまたは置換されていないヘテロアリール基であり、
ｍおよびｐは、１〜４の整数であり、
ｎおよびｑは、１〜３の整数であり、
ｒは、０〜５の整数である。
【０００５】
また、本出願の一実施態様において、第１電極と、前記第１電極と対向して備えられた第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に備えられた１層以上の有機物層と、を含む有機発光素子であって、前記有機物層のうち１層以上は、本出願の一実施態様に係るヘテロ環化合物を含むものである、有機発光素子を提供する。
【発明の効果】
【０００６】
本明細書に記載の化合物は、有機発光素子の有機物層の材料として用いられることができる。前記化合物は、有機発光素子において、正孔注入材料、正孔輸送材料、発光材料、電子輸送材料、電子注入材料などの役割を果たすことができる。特に、前記化合物は、有機発光素子の電子輸送層材料、正孔阻止層材料、または電荷生成層材料として用いられることができる。
具体的に、前記化学式１で表される化合物を有機物層に用いる場合、素子の駆動電圧が低くなり、光効率が向上するとともに、化合物の熱的安定性により素子の寿命特性が向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本出願の一実施態様に係る有機発光素子の積層構造を概略的に示した図である。
【図２】本出願の一実施態様に係る有機発光素子の積層構造を概略的に示した図である。
【図３】本出願の一実施態様に係る有機発光素子の積層構造を概略的に示した図である。
【図４】本出願の一実施態様に係る有機発光素子の積層構造を概略的に示した図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本出願について詳細に説明する。
前記「置換」という用語は、化合物の炭素原子に結合された水素原子が、他の置換基に変わることを意味し、置換される位置は、水素原子が置換される位置、すなわち、置換基が置換可能な位置であれば限定されず、２つ以上置換される場合、２つ以上の置換基は互いに同一でも異なっていてもよい。
【０００９】
本明細書において、前記ハロゲンは、フッ素、塩素、臭素、またはヨウ素であってもよい。
【００１０】
本明細書において、前記アルキル基は、炭素数１〜６０の直鎖状または分岐状を含み、他の置換基によりさらに置換されてもよい。前記アルキル基の炭素数は、１〜６０、具体的に１〜４０、より具体的に、１〜２０であってもよい。具体的な例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、１−メチル−ブチル基、１−エチル−ブチル基、ペンチル基、ｎ−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、ヘキシル基、ｎ−ヘキシル基、１−メチルペンチル基、２−メチルペンチル基、４−メチル−２−ペンチル基、３，３−ジメチルブチル基、２−エチルブチル基、ヘプチル基、ｎ−ヘプチル基、１−メチルヘキシル基、シクロペンチルメチル基、シクロヘキシルメチル基、オクチル基、ｎ−オクチル基、ｔｅｒｔ−オクチル基、１−メチルヘプチル基、２−エチルヘキシル基、２−プロピルペンチル基、ｎ−ノニル基、２，２−ジメチルヘプチル基、１−エチル−プロピル基、１，１−ジメチル−プロピル基、イソヘキシル基、２−メチルペンチル基、４−メチルヘキシル基、５−メチルヘキシ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。
【００１１】
本明細書において、前記アルケニル基は、炭素数２〜６０の直鎖状または分岐状を含み、他の置換基によりさらに置換されてもよい。前記アルケニル基の炭素数は２〜６０、具体的に２〜４０、より具体的に２〜２０であってもよい。具体的な例としては、ビニル基、１−プロペニル基、イソプロペニル基、１−ブテニル基、２−ブテニル基、３−ブテニル基、１−ペンテニル基、２−ペンテニル基、３−ペンテニル基、３−メチル−１−ブテニル基、１，３−ブタジエニル基、アリル基、１−フェニルビニル−１−イル基、２−フェニルビニル−１−イル基、２，２−ジフェニルビニル−１−イル基、２−フェニル−２−（ナフチル−１−イル）ビニル−１−イル基、２，２−ビス（ジフェニル−１−イル）ビニル−１−イル基、スチルベニル基、スチレニル基などが挙げられるが、これらに限定されない。
【００１２】
本明細書において、前記アルキニル基は、炭素数２〜６０の直鎖状または分岐状を含み、他の置換基によりさらに置換されてもよい。前記アルキニル基の炭素数は２〜６０、具体的に２〜４０、より具体的に２〜２０であってもよい。
【００１３】
本明細書において、アルコキシ基は、直鎖状、分岐状、または環状であってもよい。アルコキシ基の炭素数は、特に限定されないが、炭素数１〜２０であることが好ましい。具体的に、メトキシ、エトキシ、ｎ−プロポキシ、イソプロポキシ、ｉ−プロピルオキシ、ｎ−ブトキシ、イソブトキシ、ｔｅｒｔ−ブトキシ、ｓｅｃ−ブトキシ、ｎ−ペンチルオキシ、ネオペンチルオキシ、イソペンチルオキシ、ｎ−ヘキシルオキシ、３，３−ジメチルブチルオキシ、２−エチルブチルオキシ、ｎ−オクチルオキシ、ｎ−ノニルオキシ、ｎ−デシルオキシ、ベンジルオキシ、ｐ−メチルベンジルオキシなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００１４】
本明細書において、前記シクロアルキル基は、炭素数３〜６０の単環または多環を含み、他の置換基によりさらに置換されてもよい。ここで、多環とは、シクロアルキル基が他の環基と直接連結されるか縮合された基を意味する。ここで、他の環基とは、シクロアルキル基であってもよいが、他の種類の環基、例えば、ヘテロシクロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基などであってもよい。前記シクロアルキル基の炭素数は３〜６０、具体的に３〜４０、より具体的に５〜２０であってもよい。具体的に、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、３−メチルシクロペンチル基、２，３−ジメチルシクロペンチル基、シクロヘキシル基、３−メチルシクロヘキシル基、４−メチルシクロヘキシル基、２，３−ジメチルシクロヘキシル基、３，４，５−トリメチルシクロヘキシル基、４−ｔｅｒｔ−ブチルシクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基などが挙げられるが、これらに限定されない。
【００１５】
本明細書において、前記ヘテロシクロアルキル基は、ヘテロ原子としてＯ、Ｓ、Ｓｅ、Ｎ、またはＳｉを含み、炭素数２〜６０の単環または多環を含み、他の置換基によりさらに置換されてもよい。ここで、多環とは、ヘテロシクロアルキル基が他の環基と直接連結されるか縮合された基を意味する。ここで、他の環基とは、ヘテロシクロアルキル基であってもよいが、他の種類の環基、例えば、シクロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基などであってもよい。前記ヘテロシクロアルキル基の炭素数は２〜６０、具体的に２〜４０、より具体的に３〜２０であってもよい。
【００１６】
本明細書において、前記アリール基は、炭素数６〜６０の単環または多環を含み、他の置換基によりさらに置換されてもよい。ここで、多環とは、アリール基が他の環基と直接連結されるか縮合された基を意味する。ここで、他の環基とは、アリール基であってもよいが、他の種類の環基、例えば、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、ヘテロアリール基などであってもよい。前記アリール基はスピロ基を含む。前記アリール基の炭素数は６〜６０、具体的に６〜４０、より具体的に６〜２５であってもよい。前記アリール基の具体的な例としては、フェニル基、ビフェニル基、トリフェニル基、ナフチル基、アントリル基、クリセニル基、フェナントレニル基、ペリレニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、フェナレニル基、ピレニル基、テトラセニル基、ペンタセニル基、フルオレニル基、インデニル基、アセナフチレニル基、ベンゾフルオレニル基、スピロビフルオレニル基、２，３−ジヒドロ−１Ｈ−インデニル基、これらの縮合環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。
【００１７】
本明細書において、シリル基は、Ｓｉを含み、且つ前記Ｓｉ原子がラジカルとして直接連結される置換基であって、−ＳｉＲ１０４Ｒ１０５Ｒ１０６で表され、Ｒ１０４〜Ｒ１０６は、互いに同じでも異なっていてもよく、それぞれ独立して、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；シクロアルキル基；アリール基；およびヘテロ環基の少なくとも１つからなる置換基であってもよい。シリル基の具体的な例としては、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、ｔ−ブチルジメチルシリル基、ビニルジメチルシリル基、プロピルジメチルシリル基、トリフェニルシリル基、ジフェニルシリル基、フェニルシリル基などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００１８】
本明細書において、前記フルオレニル基は、置換されてもよく、隣接した置換基が互いに結合して環を形成してもよい。
【００１９】
前記フルオレニル基が置換される場合、下記構造式から選択される何れか１つであってもよいが、これらに限定されるものではない。
【化２】
2021508708.tif 000004
【００２０】
本明細書において、前記ヘテロアリール基は、ヘテロ原子としてＳ、Ｏ、Ｓｅ、Ｎ、またはＳｉを含み、炭素数２〜６０の単環または多環を含み、他の置換基によりさらに置換されてもよい。ここで、前記多環とは、ヘテロアリール基が他の環基と直接連結されるか縮合された基を意味する。ここで、他の環基とは、ヘテロアリール基であってもよいが、他の種類の環基、例えば、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリール基などであってもよい。前記ヘテロアリール基の炭素数は２〜６０、具体的に２〜４０、より具体的に３〜２５であってもよい。前記ヘテロアリール基の具体的な例としては、ピリジル基、ピロリル基、ピリミジル基、ピリダジニル基、フラニル基、チオフェン基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、オキサゾリル基、イソオキサゾリル基、チアゾリル基、イソチアゾリル基、トリアゾリル基、フラザニル基、オキサジアゾリル基、チアジアゾリル基、ジチアゾリル基、テトラゾリル基、ピラニル基、チオピラニル基、ジアジニル基、オキサジニル基、チアジニル基、ジオキシニル基、トリアジニル基、テトラジニル基、キノリル基、イソキノリル基、キナゾリニル基、イソキナゾリニル基、キノゾリリル基、ナフチリジル基、アクリジニル基、フェナントリジニル基、イミダゾピリジニル基、ジアザナフタレニル基、トリアザインデン基、インドリル基、インドリジニル基、ベンゾチアゾリル基、ベンズオキサゾリル基、ベンズイミダゾリル基、ベンゾチオフェン基、ベンゾフラン基、ジベンゾチオフェン基、ジベンゾフラン基、カルバゾリル基、ベンゾカルバゾリル基、ジベンゾカルバゾリル基、フェナジニル基、ジベンゾシロール基、スピロビ（ジベンゾシロール）、ジヒドロフェナジニル基、フェノキサジニル基、フェナントリジル基、イミダゾピリジニル基、チエニル基、インドロ［２，３−ａ］カルバゾリル基、インドロ［２，３−ｂ］カルバゾリル基、インドリニル基、１０，１１−ジヒドロ−ジベンゾ［ｂ，ｆ］アゼピン基、９，１０−ジヒドロアクリジニル基、フェナントラジニル基、フェノチアチアジニル基、フタラジニル基、ナフチリジニル基、フェナントロリニル基、ベンゾ［ｃ］［１，２，５］チアジアゾリル基、５，１０−ジヒドロジベンゾ［ｂ，ｅ］［１，４］アザシリニル、ピラゾロ［１，５−ｃ］キナゾリニル基、ピリド［１，２−ｂ］インダゾリル基、ピリド［１，２−ａ］イミダゾ［１，２−ｅ］インドリニル基、５，１１−ジヒドロインデノ［１，２−ｂ］カルバゾ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。
【００２１】
本明細書において、前記アミン基は、モノアルキルアミン基；モノアリールアミン基；モノヘテロアリールアミン基；−ＮＨ２；ジアルキルアミン基；ジアリールアミン基；ジヘテロアリールアミン基；アルキルアリールアミン基；アルキルヘテロアリールアミン基；およびアリールヘテロアリールアミン基からなる群から選択されてもよく、炭素数は特に限定されないが、１〜３０であることが好ましい。前記アミン基の具体的な例としては、メチルアミン基、ジメチルアミン基、エチルアミン基、ジエチルアミン基、フェニルアミン基、ナフチルアミン基、ビフェニルアミン基、ジビフェニルアミン基、アントラセニルアミン基、９−メチル−アントラセニルアミン基、ジフェニルアミン基、フェニルナフチルアミン基、ジトリルアミン基、フェニルトリルアミン基、トリフェニルアミン基、ビフェニルナフチルアミン基、フェニルビフェニルアミン基、ビフェニルフルオレニルアミン基、フェニルトリフェニレニルアミン基、ビフェニルトリフェニレニルアミン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。
【００２２】
本明細書において、アリーレン基は、アリール基に２つの結合位置があるもの、すなわち、２価基を意味する。これらは、それぞれ２価基であることを除き、上述のアリール基の説明が適用可能である。また、ヘテロアリーレン基は、ヘテロアリール基に２つの結合位置があるもの、すなわち、２価基を意味する。これらは、それぞれ２価基であることを除き、上述のヘテロアリール基の説明が適用可能である。
【００２３】
本明細書において、ホスフィンオキシド基は、具体的に、ジフェニルホスフィンオキシド基、ジナフチルホスフィンオキシドなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００２４】
本明細書において、［隣接した］基は、該当置換基が置換された原子と直接連結された原子に置換された置換基、該当置換基と立体構造的に最も近く位置した置換基、または該当置換基が置換された原子に置換された他の置換基を意味し得る。例えば、ベンゼン環においてオルト（ｏｒｔｈｏ）位に置換された２つの置換基、および脂肪族環において同一炭素に置換された２つの置換基は、互いに「隣接した」基と解釈され得る。
【００２５】
本明細書において、前記「置換」という用語は、化合物の炭素原子に結合された水素原子が、他の置換基に変わることを意味し、置換される位置は、水素原子が置換される位置、すなわち、置換基が置換可能な位置であれば限定されず、２つ以上置換される場合、２つ以上の置換基は互いに同一でも異なっていてもよい。
【００２６】
本明細書において、「置換されているかまたは置換されていない」とは、Ｃ１〜Ｃ６０の直鎖状または分岐状のアルキル；Ｃ２〜Ｃ６０の直鎖状または分岐状のアルケニル；Ｃ２〜Ｃ６０の直鎖状または分岐状のアルキニル；Ｃ３〜Ｃ６０の単環または多環のシクロアルキル；Ｃ２〜Ｃ６０の単環または多環のヘテロシクロアルキル；Ｃ６〜Ｃ６０の単環または多環のアリール；Ｃ２〜Ｃ６０の単環または多環のヘテロアリール；−ＳｉＲＲ’Ｒ’’；−Ｐ（＝Ｏ）ＲＲ’；Ｃ１〜Ｃ２０のアルキルアミン；Ｃ６〜Ｃ６０の単環または多環のアリールアミン；およびＣ２〜Ｃ６０の単環または多環のヘテロアリールアミンからなる群から選択される１つ以上の置換基で置換されているかまたは置換されていないか、前記例示された置換基から選択される２つ以上の置換基が連結された置換基で置換されているかまたは置換されていないことを意味する。
【００２７】
本出願の一実施態様において、前記化学式１で表される化合物を提供する。
【００２８】
前記化学式１は、ジベンゾフラン基にキノリン基が縮合されたコア構造を有する。前記化学式１が、前記コア構造を有し、且つ２置換された構造を有する場合、単一置換される場合に比べて優れた熱的安定性を有し、また、構造的に正孔輸送特性を調節する置換基が、単一置換される場合に比べてさらに多様に導入可能であるため、構造の特性を調節するにおいて優れる。
【００２９】
本出願の一実施態様において、前記化学式１は、下記化学式２で表されてもよい。
【化３】
2021508708.tif 000005
前記化学式２中、各置換基の定義は、前記化学式１の置換基の定義のとおりである。
【００３０】
本出願の一実施態様において、前記化学式１のＲ１〜Ｒ４は、互いに同じでも異なっていてもよく、それぞれ独立して、水素；重水素；ハロゲン基；−ＣＮ；置換されているかまたは置換されていないアルキル基；置換されているかまたは置換されていないアルケニル基；置換されているかまたは置換されていないアルキニル基；置換されているかまたは置換されていないアルコキシ基；置換されているかまたは置換されていないシクロアルキル基；置換されているかまたは置換されていないヘテロシクロアルキル基；置換されているかまたは置換されていないアリール基；置換されているかまたは置換されていないヘテロアリール基；−ＳｉＲＲ’Ｒ’’；−Ｐ（＝Ｏ）ＲＲ’；および置換されているかまたは置換されていないアルキル基、置換されているかまたは置換されていないアリール基、もしくは置換されているかまたは置換されていないヘテロアリール基で置換されているかまたは置換されていないアミン基からなる群から選択されるか、互いに隣接する２つ以上の基は互いに結合し、置換されているかまたは置換されていない脂肪族または芳香族炭化水素環を形成してもよい。
【００３１】
他の実施態様において、前記化学式１のＲ１〜Ｒ４は、互いに同じでも異なっていてもよく、それぞれ独立して、水素；置換されているかまたは置換されていないＣ１〜Ｃ６０のアリール基；および置換されているかまたは置換されていないＣ２〜Ｃ６０のヘテロアリール基からなる群から選択されるか、互いに隣接する２つ以上の基は互いに結合し、置換されているかまたは置換されていない芳香族炭化水素環を形成してもよい。
【００３２】
さらに他の実施態様において、前記化学式１のＲ１〜Ｒ４は、互いに同じでも異なっていてもよく、それぞれ独立して、水素；置換されているかまたは置換されていないＣ１〜Ｃ６０のアリール基；および置換されているかまたは置換されていないＣ２〜Ｃ６０のヘテロアリール基からなる群から選択されてもよい。
【００３３】
さらに他の実施態様において、前記化学式１のＲ１〜Ｒ４は、互いに同じでも異なっていてもよく、それぞれ独立して、水素；置換されているかまたは置換されていないＣ１〜Ｃ４０のアリール基；および置換されているかまたは置換されていないＣ２〜Ｃ４０のヘテロアリール基からなる群から選択されてもよい。
【００３４】
さらに他の実施態様において、前記化学式１のＲ１〜Ｒ４は水素であってもよい。
【００３５】
本出願の一実施態様において、前記化学式１のＲ５は、水素；置換されているかまたは置換されていないアルキル基；置換されているかまたは置換されていないアリール基；もしくは置換されているかまたは置換されていないヘテロアリール基であってもよい。
【００３６】
他の実施態様において、前記化学式１のＲ５は、水素；置換されているかまたは置換されていないＣ６〜Ｃ６０のアリール基；もしくは置換されているかまたは置換されていないＣ２〜Ｃ６０のヘテロアリール基であってもよい。
【００３７】
さらに他の実施態様において、前記化学式１のＲ５は、水素；Ｃ６〜Ｃ４０のアリール基；またはＣ２〜Ｃ４０のヘテロアリール基であってもよい。
【００３８】
さらに他の実施態様において、前記化学式１のＲ５は水素であってもよい。
【００３９】
本出願の一実施態様において、前記Ｌ１およびＬ２は、互いに同じでも異なっていてもよく、それぞれ独立して、直接結合；置換されているかまたは置換されていないアリーレン基；もしくは置換されているかまたは置換されていないヘテロアリーレン基であってもよい。
【００４０】
他の実施態様において、前記Ｌ１およびＬ２は、互いに同じでも異なっていてもよく、それぞれ独立して、直接結合；置換されているかまたは置換されていないＣ６〜Ｃ６０のアリーレン基；もしくは置換されているかまたは置換されていないＣ２〜Ｃ６０のヘテロアリーレン基であってもよい。
【００４１】
さらに他の実施態様において、前記Ｌ１およびＬ２は、互いに同じでも異なっていてもよく、それぞれ独立して、直接結合；置換されているかまたは置換されていないＣ６〜Ｃ４０のアリーレン基；もしくは置換されているかまたは置換されていないＣ２〜Ｃ４０のヘテロアリーレン基であってもよい。
【００４２】
さらに他の実施態様において、前記Ｌ１およびＬ２は、互いに同じでも異なっていてもよく、それぞれ独立して、直接結合；置換されているかまたは置換されていないＣ６〜Ｃ２０のアリーレン基；もしくは置換されているかまたは置換されていないＣ２〜Ｃ２０のヘテロアリーレン基であってもよい。
【００４３】
さらに他の実施態様において、前記Ｌ１およびＬ２は、互いに同じでも異なっていてもよく、それぞれ独立して、直接結合；Ｃ６〜Ｃ２０のアリーレン基；またはＣ２〜Ｃ２０のヘテロアリーレン基であってもよい。
【００４４】
さらに他の実施態様において、前記Ｌ１およびＬ２は、互いに同じでも異なっていてもよく、それぞれ独立して、直接結合；フェニレン基；ビフェニレン基；ナフタレン基；フェナントレニレン基；２価のピリミジン基；または２価のトリアジン基であってもよい。
【００４５】
本出願の一実施態様において、前記Ｚ１およびＺ２は、互いに同じでも異なっていてもよく、それぞれ独立して、重水素；ハロゲン基；−ＣＮ；置換されているかまたは置換されていないアルキル基；置換されているかまたは置換されていないアルケニル基；置換されているかまたは置換されていないアルキニル基；置換されているかまたは置換されていないアルコキシ基；置換されているかまたは置換されていないシクロアルキル基；置換されているかまたは置換されていないヘテロシクロアルキル基；置換されているかまたは置換されていないアリール基；置換されているかまたは置換されていないヘテロアリール基；−ＳｉＲＲ’Ｒ’’；−Ｐ（＝Ｏ）ＲＲ’；および置換されているかまたは置換されていないアルキル基、置換されているかまたは置換されていないアリール基、もしくは置換されているかまたは置換されていないヘテロアリール基で置換されているかまたは置換されていないアミン基からなる群から選択されてもよい。
【００４６】
他の実施態様において、前記Ｚ１およびＺ２は、互いに同じでも異なっていてもよく、それぞれ独立して、重水素；置換されているかまたは置換されていないアリール基；置換されているかまたは置換されていないヘテロアリール基；またはＰ（＝Ｏ）ＲＲ’であってもよい。
【００４７】
さらに他の実施態様において、前記Ｚ１およびＺ２は、互いに同じでも異なっていてもよく、それぞれ独立して、置換されているかまたは置換されていないＣ６〜Ｃ６０のアリール基；置換されているかまたは置換されていないＣ２〜Ｃ６０のヘテロアリール基；またはＰ（＝Ｏ）ＲＲ’であってもよい。
【００４８】
さらに他の実施態様において、前記Ｚ１およびＺ２は、互いに同じでも異なっていてもよく、それぞれ独立して、置換されているかまたは置換されていないＣ６〜Ｃ４０のアリール基；置換されているかまたは置換されていないＣ２〜Ｃ４０のヘテロアリール基；またはＰ（＝Ｏ）ＲＲ’であってもよい。
【００４９】
さらに他の実施態様において、前記Ｚ１およびＺ２は、互いに同じでも異なっていてもよく、それぞれ独立して、Ｃ６〜Ｃ４０のアリール基、Ｃ２〜Ｃ４０のヘテロアリール基、およびＣ１〜Ｃ４０のアルキル基からなる群から選択される１つ以上の置換基で置換されているかまたは置換されていないＣ６〜Ｃ４０のアリール基；Ｃ６〜Ｃ４０のアリール基およびＣ１〜Ｃ４０のアルキル基からなる群から選択される１つ以上の置換基で置換されているかまたは置換されていないＣ２〜Ｃ４０のヘテロアリール基；またはＰ（＝Ｏ）ＲＲ’であってもよい。
【００５０】
さらに他の実施態様において、前記Ｚ１およびＺ２は、互いに同じでも異なっていてもよく、それぞれ独立して、Ｐ（＝Ｏ）ＲＲ’；メチル基、フェニル基、ジベンゾフラン基、およびカルバゾール基からなる群から選択される１つ以上の置換基で置換されているかまたは置換されていないフェニル基；ビフェニル基；ナフチル基；トリフェニレニル基；テルフェニル基；スピロビフルオレニル基；または９，９’−ジメチルフルオレニル基であってもよい。
【００５１】
さらに他の実施態様において、前記Ｚ１およびＺ２は、互いに同じでも異なっていてもよく、それぞれ独立して、Ｐ（＝Ｏ）ＲＲ’；フェニル基で置換されているかまたは置換されていないカルバゾール基；ジベンゾフラン基；ジベンゾチオフェン基；キノリン基；フェニル基およびビフェニル基からなる群から選択される１つ以上の置換基で置換されているかまたは置換されていないキナゾリン基；フェニル基で置換されているかまたは置換されていないベンゾチアゾール基；メチル基、エチル基、およびフェニル基からなる群から選択される１つ以上の置換基で置換されているかまたは置換されていないベンゾイミダゾール基；もしくはフェニル基で置換されているかまたは置換されていないフェナントリジン基であってもよい。
【００５２】
本出願の一実施態様において、前記ｍおよびｐは、１〜４の整数であってもよい。
【００５３】
本出願の一実施態様において、前記ｎおよびｑは、１〜３の整数であってもよい。
【００５４】
本出願の一実施態様において、前記ｒは、０〜５の整数であってもよい。
【００５５】
本出願の一実施態様において、前記Ｒ、Ｒ’、およびＲ’’は、互いに同じでも異なっていてもよく、それぞれ独立して、水素；重水素；−ＣＮ；置換されているかまたは置換されていないアルキル基；置換されているかまたは置換されていないシクロアルキル基；置換されているかまたは置換されていないアリール基；もしくは置換されているかまたは置換されていないヘテロアリール基であってもよい。
【００５６】
他の実施態様において、前記Ｒ、Ｒ’、およびＲ’’は、互いに同じでも異なっていてもよく、それぞれ独立して、置換されているかまたは置換されていないアリール基であってもよい。
【００５７】
さらに他の実施態様において、前記Ｒ、Ｒ’、およびＲ’’は、互いに同じでも異なっていてもよく、それぞれ独立して、置換されているかまたは置換されていないＣ６〜Ｃ６０のアリール基であってもよい。
【００５８】
さらに他の実施態様において、前記Ｒ、Ｒ’、およびＲ’’は、互いに同じでも異なっていてもよく、それぞれ独立して、置換されているかまたは置換されていないＣ６〜Ｃ４０のアリール基であってもよい。
【００５９】
さらに他の実施態様において、前記Ｒ、Ｒ’、およびＲ’’は、互いに同じでも異なっていてもよく、それぞれ独立して、Ｃ６〜Ｃ４０のアリール基であってもよい。
【００６０】
さらに他の実施態様において、前記Ｒ、Ｒ’、およびＲ’’は、互いに同じでも異なっていてもよく、それぞれ独立して、フェニル基であってもよい。
【００６１】
本出願の一実施態様において、前記化学式１が、下記化学式３〜１０の何れか１つで表されるものである、ヘテロ環化合物を提供する。
【化４】
2021508708.tif 000006
【化５】
2021508708.tif 000007
【化６】
2021508708.tif 000008
【化７】
2021508708.tif 000009
【化８】
2021508708.tif 000010
【化９】
2021508708.tif 000011
【化１０】
2021508708.tif 000012
【化１１】
2021508708.tif 000013
【００６２】
前記化学式３〜１０中、
Ｌ１、Ｌ２、Ｚ１、Ｚ２、ｍ、ｎ、ｐ、ｑ、ｒ、およびＲ１〜Ｒ５の定義は、前記化学式１の定義のとおりである。
本出願の一実施態様において、前記化学式１が、下記化合物のうち何れか１つで表されるものである、ヘテロ環化合物を提供する。
【００６３】
【化１２】
2021508708.tif 000014
2021508708.tif 000015
2021508708.tif 000016
2021508708.tif 000017
2021508708.tif 000018
2021508708.tif 000019
2021508708.tif 000020
2021508708.tif 000021
2021508708.tif 000022
2021508708.tif 000023
2021508708.tif 000024
2021508708.tif 000025
2021508708.tif 000026
2021508708.tif 000027
2021508708.tif 000028
2021508708.tif 000029
2021508708.tif 000030
2021508708.tif 000031
2021508708.tif 000032
2021508708.tif 000033
2021508708.tif 000034
2021508708.tif 000035
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2021508708.tif 000037
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2021508708.tif 000039
2021508708.tif 000040
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2021508708.tif 000042
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2021508708.tif 000044
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2021508708.tif 000050
2021508708.tif 000051
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2021508708.tif 000069
2021508708.tif 000070
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2021508708.tif 000081
2021508708.tif 000082
2021508708.tif 000083
2021508708.tif 000084
2021508708.tif 000085
2021508708.tif 000086
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2021508708.tif 000088
2021508708.tif 000089
2021508708.tif 000090
2021508708.tif 000091
2021508708.tif 000092
2021508708.tif 000093
2021508708.tif 000094
2021508708.tif 000095
【００６４】
本出願の一実施態様に係る化合物は、下記一般式１に従って製造されてもよい。
【化１３】
2021508708.tif 000096
【００６５】
前記一般式１中、Ａｒ１またはＡｒ２の定義は、前記化学式１の−（Ｌ１）ｍ−（Ｚ１）ｎまたは−（Ｌ２）ｐ−（Ｚ２）ｑの定義のとおりである。
【００６６】
また、前記化学式１〜１０の構造に種々の置換基を導入することで、導入された置換基の固有特性を有する化合物を合成することができる。例えば、有機発光素子の製造時に用いられる正孔注入層物質、正孔輸送用物質、発光層物質、電子輸送層物質、および電荷生成層物質に主に用いられる置換基を前記コア構造に導入することで、各有機物層で求められる条件を満たす物質を合成することができる。
【００６７】
また、前記化学式１〜１０の構造に種々の置換基を導入することで、エネルギーバンドギャップを微細に調節可能とし、且つ有機物間の界面での特性を向上させ、物質の用途を多様にすることができる。
【００６８】
一方、前記化合物は、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。
【００６９】
本出願の一実施態様に係るヘテロ環化合物は、多段階の化学反応により製造されることができる。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ことができる。より具体的に、本出願の一実施態様に係るヘテロ環化合物は、後述の製造例に基づいて製造されることができる。
【００７０】
また、本出願の一実施態様において、第１電極と、前記第１電極と対向して備えられた第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に備えられた１層以上の有機物層と、を含む有機発光素子であって、前記有機物層のうち１層以上は、前記化学式１で表されるヘテロ環化合物を含むものである、有機発光素子を提供する。
【００７１】
本出願の一実施態様において、前記第１電極は正極であり、前記第２電極は負極であってもよい。
【００７２】
他の実施態様において、前記第１電極は負極であり、前記第２電極は正極であってもよい。
【００７３】
本出願の一実施態様において、前記有機発光素子は、青色有機発光素子であってもよく、前記化学式１で表されるヘテロ環化合物は、前記青色有機発光素子の材料として用いられることができる。例えば、前記化学式１で表されるヘテロ環化合物は、青色有機発光素子の電子輸送層、正孔阻止層、または電荷生成層に含まれてもよい。
【００７４】
本出願の一実施態様において、前記有機発光素子は、緑色有機発光素子であってもよく、前記化学式１で表されるヘテロ環化合物は、前記緑色有機発光素子の材料として用いられることができる。例えば、前記化学式１で表されるヘテロ環化合物は、緑色有機発光素子の電子輸送層、正孔阻止層、または電荷生成層に含まれてもよい。
【００７５】
本出願の一実施態様において、前記有機発光素子は、赤色有機発光素子であってもよく、前記化学式１で表されるヘテロ環化合物は、前記赤色有機発光素子の材料として用いられることができる。例えば、前記化学式１で表されるヘテロ環化合物は、赤色有機発光素子の電子輸送層、正孔阻止層、または電荷生成層に含まれてもよい。
【００７６】
前記化学式１で表されるヘテロ環化合物についての具体的な内容は上述のとおりである。
【００７７】
本発明の有機発光素子は、上述のヘテロ環化合物を用いて一層以上の有機物層を形成することを除き、通常の有機発光素子の製造方法および材料により製造されることができる。
【００７８】
前記ヘテロ環化合物は、有機発光素子の製造時に、真空蒸着法だけでなく、溶液塗布法により有機物層として形成されてもよい。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、インクジェット印刷、スクリーン印刷、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。
【００７９】
本発明の有機発光素子の有機物層は、単層構造を有してもよいが、２層以上の有機物層が積層された多層構造を有してもよい。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してもよい。しかし、有機発光素子の構造はこれらに限定されず、より少ない数の有機物層を含んでもよい。
【００８０】
本発明の有機発光素子において、前記有機物層は電子注入層または電子輸送層を含み、前記電子注入層または電子輸送層は、前記ヘテロ環化合物を含んでもよい。
【００８１】
本発明の有機発光素子において、前記有機物層は電子輸送層を含み、前記電子輸送層は、前記ヘテロ環化合物を含んでもよい。
【００８２】
他の有機発光素子において、前記有機物層は電子阻止層または正孔阻止層を含み、前記電子阻止層または正孔阻止層は、前記ヘテロ環化合物を含んでもよい。
【００８３】
さらに他の有機発光素子において、前記有機物層は正孔阻止層を含み、前記正孔阻止層は、前記ヘテロ環化合物を含んでもよい。
【００８４】
さらに他の有機発光素子において、前記有機物層は、電子輸送層、発光層、または正孔阻止層を含み、前記電子輸送層、発光層、または正孔阻止層は、前記ヘテロ環化合物を含んでもよい。
【００８５】
本発明の有機発光素子は、発光層、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層、電子遮断層、および正孔遮断層からなる群から選択される１層または２層以上をさらに含んでもよい。
【００８６】
図１〜３に、本出願の一実施態様に係る有機発光素子の電極と有機物層の積層順序を例示した。しかし、これらの図面により本出願の範囲が限定されることを意図するのではなく、当技術分野に知られている有機発光素子の構造が本出願にも適用可能である。
【００８７】
図１によると、基板１００上に、正極２００、有機物層３００、および負極４００が順に積層された有機発光素子が示されている。しかし、このような構造にのみ限定されるものではなく、図２のように、基板上に、負極、有機物層、および正極が順に積層された有機発光素子が実現されてもよい。
【００８８】
図３は、有機物層が多層である場合を例示したものである。図３に示された有機発光素子は、正孔注入層３０１、正孔輸送層３０２、発光層３０３、正孔阻止層３０４、電子輸送層３０５、および電子注入層３０６を含む。しかし、このような積層構造により本出願の範囲が限定されるものではなく、必要に応じて、発光層を除いた残りの層は省略されてもよく、必要な他の機能層がさらに追加されてもよい。
【００８９】
前記化学式１〜１０で表される化合物を含む有機物層は、必要に応じて、他の物質をさらに含んでもよい。
【００９０】
また、本出願の一実施態様に係る有機発光素子は、第１電極と、第２電極と、第１電極と第２電極との間に備えられた２つ以上のスタックと、を含み、前記２つ以上のスタックは、それぞれ独立して発光層を含み、前記２つ以上のスタックの間には電荷生成層を含み、前記電荷生成層は前記化学式１で表されるヘテロ環化合物を含む。
【００９１】
また、本出願の一実施態様に係る有機発光素子は、第１電極と、前記第１電極上に備えられ、第１発光層を含む第１スタックと、前記第１スタック上に備えられる電荷生成層と、前記電荷生成層上に備えられ、第２発光層を含む第２スタックと、前記第２スタック上に備えられる第２電極と、を含む。この際、前記電荷生成層は、前記化学式１で表されるヘテロ環化合物を含んでもよい。また、前記第１スタックおよび第２スタックは、それぞれ独立して、上述の正孔注入層、正孔輸送層、正孔阻止層、電子輸送層、電子注入層などを１種以上さらに含んでもよい。
【００９２】
前記電荷生成層はＮ型の電荷生成層であってもよく、前記電荷生成層は、化学式１で表されるヘテロ環化合物以外に、当技術分野に知られたドーパントをさらに含んでもよい。
【００９３】
本出願の一実施態様に係る有機発光素子として、２−スタックタンデム構造の有機発光素子を、添付の図４に概略的に示した。
【００９４】
この際、前記図４に記載の第１電子阻止層、第１正孔阻止層、および第２正孔阻止層などは、場合によって省略されてもよい。
【００９５】
本出願の一実施態様に係る有機発光素子において、前記化学式１〜１０の化合物以外の材料を下記に例示するが、これらは、例示のためのものにすぎず、本出願の範囲を限定するためのものではなく、当技術分野に公知の材料で代替可能である。
【００９６】
正極材料としては、仕事関数が比較的大きい材料が使用可能であり、透明伝導性酸化物、金属、または伝導性高分子などを用いてもよい。前記正極材料の具体的な例としては、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−メチルチオフェン）、ポリ［３，４−（エチレン−１，２−ジオキシ）チオフェン］（ＰＥＤＯＴ）、ポリピロールおよびポリアニリンのような伝導性高分子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。
【００９７】
負極材料としては、仕事関数が比較的低い材料が使用可能であり、金属、金属酸化物、または伝導性高分子などを用いてもよい。前記負極材料の具体的な例としては、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のような多層構造物質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。
【００９８】
正孔注入材料としては、公知の正孔注入材料を用いてもよいが、例えば、米国特許第４，３５６，４２９号に開示された銅フタロシアニンなどのフタロシアニン化合物、または文献［Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌ，６，ｐ．６７７（１９９４）］に記載されているスターバースト型アミン誘導体類、例えば、トリス（４−カルバゾイル−９−イルフェニル）アミン（ＴＣＴＡ）、４，４’，４’’−トリ［フェニル（ｍ−トリル）アミノ］トリフェニルアミン（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）、１，３，５−トリス［４−（３−メチルフェニルフェニルアミノ）フェニル］ベンゼン（ｍ−ＭＴＤＡＰＢ）、溶解性を有する伝導性高分子であるポリアニリン／ドデシルベンゼンスルホン酸（Ｐｏｌｙａｎｉｌｉｎｅ／Ｄｏｄｅｃｙｌｂｅｎｚｅｎｅｓｕｌｆｏｎｉｃ  ａｃｉｄ）またはポリ（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）（Ｐｏｌｙ（３，４−ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）／Ｐｏｌｙ（４−ｓｔｙｒｅｎｅｓｕｌｆｏｎａｔｅ））、ポリアニリン／カンファースルホン酸（Ｐｏｌｙａｎｉｌｉｎｅ／Ｃａｍｐｈｏｒ  ｓｕｌｆｏｎｉｃ  ａｃｉｄ）、またはポリアニリン／ポリ（４−スチレンスルホネート）（Ｐｏｌｙａｎｉｌｉｎｅ／Ｐｏｌｙ（４−ｓｔｙｒｅｎｅ−ｓｕｌｆｏｎａｔｅ））などが使用できる。
【００９９】
正孔輸送材料としては、ピラゾリン誘導体、アリールアミン系誘導体、スチルベン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体などが使用でき、低分子または高分子材料が用いられてもよい。
【０１００】
電子輸送材料としては、オキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタンおよびその誘導体、ベンゾキノンおよびその誘導体、ナフトキノンおよびその誘導体、アントラキノンおよびその誘導体、テトラシアノアントラキノジメタンおよびその誘導体、フルオレノン誘導体、ジフェニルジシアノエチレンおよびその誘導体、ジフェノキノン誘導体、８−ヒドロキシキノリンおよびその誘導体の金属錯体などが使用でき、低分子物質だけでなく高分子物質が用いられてもよい。
【０１０１】
電子注入材料としては、例えば、ＬｉＦが当業界で代表的に用いられているが、本出願がこれに限定されるものではない。
【０１０２】
発光材料としては、赤色、緑色、または青色発光材料が使用可能であり、必要に応じて、２つ以上の発光材料を混合して用いてもよい。この際、２つ以上の発光材料を個別的な供給源として蒸着して用いてもよく、予備混合し、１つの供給源として蒸着して用いてもよい。また、発光材料として蛍光材料を用いてもよいが、燐光材料として用いてもよい。発光材料としては、単独で、正極および負極からそれぞれ注入された正孔と電子を結合して発光させる材料が用いられてもよいが、ホスト材料とドーパント材料がともに発光に関与する材料が用いられてもよい。
【０１０３】
発光材料のホストを混合して用いる場合には、同一系のホストを混合して用いてもよく、異なる系のホストを混合して用いてもよい。例えば、ｎ型ホスト材料またはｐ型ホスト材料のうち何れか２種類以上の材料を選択し、発光層のホスト材料として使用することができる。
【０１０４】
本出願の一実施態様に係る有機発光素子は、用いられる材料に応じて、前面発光型、後面発光型、または両面発光型であってもよい。
【０１０５】
本出願の一実施態様に係るヘテロ環化合物は、有機太陽電池、有機感光体、有機トランジスターなどを始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ことと類似の原理により作用することができる。
【発明を実施するための形態】
【０１０６】
以下で、実施例を挙げて本明細書をより詳細に説明するが、これらは、本出願を例示するためのものにすぎず、本出願範囲を限定するためのものではない。
【０１０７】
＜製造例＞
＜製造例１＞中間体Ｃ−１の製造
【化１４】
2021508708.tif 000097
【０１０８】
１）化合物Ｃ−１−１の製造
ジベンゾ［ｂ，ｄ］フラン−２−オール（Ｄｉｂｅｎｚｏ［ｂ，ｄ］ｆｕｒａｎ−２−ｏｌ）（１５０ｇ、８１４．３７ｍｍｏｌ）を酢酸（Ａｃｅｔｉｃ  ａｃｉｄ）９００ｍｌに溶かした後、一塩化ヨウ素（ｉｏｄｉｎｅ  ｍｏｎｏｃｈｌｏｒｉｄｅ）（１３２．２２ｇ、８１４．３７ｍｍｏｌ）、ＨＣｌ  １９５ｍｌ、酢酸３４５ｍｌの混合溶液を入れ、常温で２４時間撹拌した。反応完了後、反応液に水３Ｌを入れて固体を濾過した後、トルエン（Ｔｏｌｕｅｎｅ）で再結晶し、中間体Ｃ−１−１（１５５ｇ、６１％）を得た。
【０１０９】
２）化合物Ｃ−１−２の製造
化合物Ｃ−１−１（１１８ｇ、３８０．５３ｍｍｏｌ）とフェニルボロン酸（ｐｈｅｎｙｌｂｏｒｏｎｉｃ  ａｃｉｄ）（５１．０４ｇ、４１８．５８ｍｍｏｌ）を、ＴＨＦ１２００ｍｌとＨ２Ｏ２４０ｍｌに溶かした後（Ｎ２  ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ）、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（１３．１９ｇ、１１．４２ｍｍｏｌ）とＫ２ＣＯ３（１３１．４８ｇ、９５１．３３ｍｍｏｌ）を入れて２４時間還流撹拌した。反応完了後、反応液にＭＣを入れて溶解させた後、蒸留水で抽出し、有機層を無水ＭｇＳＯ４で乾燥させた。その後、回転蒸発器で溶媒を除去した後、ジクロロメタンとヘキサンを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーにより精製し、中間体Ｃ−１−２（９８ｇ、９７％）を得た。
【０１１０】
３）化合物Ｃ−１−３の製造
化合物Ｃ−１−２（９８ｇ、３７６．５ｍｍｏｌ）をＭＣ（ｍｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｃｈｌｏｒｉｄｅ）に溶かした後、Ｋ２ＣＯ３（１５６．１１ｇ、１１２９．５ｍｍｏｌ）とピリジン（Ｐｙｒｉｄｉｎｅ）（５９．５６ｇ、７５３ｍｍｏｌ）を入れ、トリフルオロメタンスルホン酸無水物（ｔｒｉｆｌｕｏｒｏｍｅｔｈａｎｅｓｕｌｆｏｎｉｃ  ａｎｈｙｄｒｉｄｅ）（１３８．０９ｇ、４８９．４５ｍｍｏｌ）を０℃でゆっくりと滴下してから１時間撹拌した。反応完了後、ＭＣと蒸留水で抽出し、有機層を無水ＭｇＳＯ４で乾燥させた後、回転蒸発器で溶媒を除去した。その後、ジクロロメタンとヘキサンを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーにより精製し、中間体Ｃ−１−３（１１５ｇ、８０％）を得た。
【０１１１】
４）化合物Ｃ−１−４の製造
化合物Ｃ−１−３（１１５ｇ、２９３．１１ｍｍｏｌ）と２−（４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボラン−２−イル）アニリン（２−（４，４，５，５−ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌ−１，３，２−ｄｉｏｘａｂｏｒｏｌａｎ−２−ｙｌ）ａｎｉｌｉｎｅ）（９６．３３ｇ、４３９．６７ｍｍｏｌ）を、トルエン（Ｔｏｌｕｅｎｅ）１１５０ｍｌとＥｔＯＨ２３０ｍｌ、Ｈ２Ｏ２３０ｍｌに溶かした後（Ｎ２  ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ）、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（１０．１６ｇ、８．７９ｍｍｏｌ）とＮａＨＣＯ３（７３．８６ｇ、８７９．３３ｍｍｏｌ）を入れて２２時間還流撹拌した。反応完了後、ＭＣと蒸留水で抽出し、有機層を無水ＭｇＳＯ４で乾燥させた後、回転蒸発器で溶媒を除去した。その後、ジクロロメタンとヘキサンを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーにより精製し、中間体Ｃ−１−４（４２ｇ、４３％）を得た。
【０１１２】
５）化合物Ｃ−１−５の製造
化合物Ｃ−１−４（３６ｇ、１０７．３３ｍｍｏｌ）をＭＣに溶かした後、ＴＥＡ（３２．５８ｇ、３２１．９９ｍｍｏｌ）を入れた。室温から０℃に温度を下げた後、４−ブロモベンゾイルクロリド（４−ｂｒｏｍｏｂｅｎｚｏｙｌ  ｃｈｌｏｒｉｄｅ）（２５．９１ｇ、１１８．０６ｍｍｏｌ）をＭＣに溶かしてゆっくりと滴下した。反応完了後、ＭＣと蒸留水で抽出し、有機層を無水ＭｇＳＯ４で乾燥させた後、回転蒸発器で溶媒を除去した。その後、ジクロロメタンとヘキサンを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーにより精製し、中間体Ｃ−１−５（５４ｇ、９７％）を得た。
【０１１３】
６）化合物Ｃ−１−６の製造
化合物Ｃ−１−５（５４ｇ、１０４．１７ｍｍｏｌ）をニトロベンゼン（ｎｉｔｒｏｂｅｎｚｅｎｅ）５００ｍｌに溶解させた後、ＰＯＣｌ３（２３．９６ｇ、１５６．２６ｍｍｏｌ）をゆっくりと滴下してから、１５０℃で３時間撹拌した。反応完了後、ＭＣと蒸留水で抽出し、有機層を無水ＭｇＳＯ４で乾燥させた後、回転蒸発器で溶媒を除去した。その後、ジクロロメタンとヘキサンを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーにより精製し、中間体Ｃ−１−６（４６ｇ、８８％）を得た。
【０１１４】
７）中間体Ｃ−１の製造
化合物Ｃ−１−６（４６ｇ、９１．９３ｍｍｏｌ）とビス（ピナコラート）ジボロン（Ｂｉｓ（ｐｉｎａｃｏｌａｔｏ）ｄｉｂｏｒｏｎ）（３０．３５ｇ、１１９．５１ｍｍｏｌ）を１，４−ジオキサン（１，４−ｄｉｏｘａｎｅ）５００ｍｌに溶かした後（Ｎ２  ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ）、Ｐｄ（ｄｐｐｆ）Ｃｌ２（３．３６ｇ、４．６ｍｍｏｌ）とＫＯＡｃ（２７．０７ｇ、２７５．７９ｍｍｏｌ）を入れて１８時間還流撹拌した。反応完了後、ＭＣと水で抽出した後、有機層を無水ＭｇＳＯ４で乾燥してからシリカゲル濾過した。ＭＣ／ＭｅＯＨでｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎした。沈殿を濾過し、中間体Ｃ−１（４１ｇ、８１％）を得た。
前記製造例１において、フェニルボロン酸（ｐｈｅｎｙｌｂｏｒｏｎｉｃ  ａｃｉｄ）の代わりに下記表１の中間体Ａを使用し、４−ブロモベンゾイルクロリド（４−ｂｒｏｍｏｂｅｎｚｏｙｌ  ｃｈｌｏｒｉｄｅ）の代わりに下記表１の中間体Ｂを使用したことを除き、前記製造例１の製造と同様の方法により製造して下記表１の中間体Ｃを合成した。
【０１１５】
【表１】
2021508708.tif 000098
2021508708.tif 000099
2021508708.tif 000100
【０１１６】
＜製造例２＞化合物１の製造
【化１５】
2021508708.tif 000101
【０１１７】
中間体Ｃ−１（７ｇ、１２．７９ｍｍｏｌ）と２−クロロ−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（２−ｃｈｌｏｒｏ−４，６−ｄｉｐｈｅｎｙｌ−１，３，５−ｔｒｉａｚｉｎｅ）（３．４２ｇ、１２．７９ｍｍｏｌ）を、Ｔｏｌ１００ｍｌとＥｔＯＨ２０ｍｌ、Ｈ２Ｏ２０ｍｌに溶かした後（Ｎ２  ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ）、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（０．７４ｇ、０．６４ｍｍｏｌ）とＫ２ＣＯ３（４．４２、３１．９８ｍｍｏｌ）を入れて１６時間還流撹拌した。反応完了後、室温に冷やした後、固体が生成されて濾過した。その後、ＥＡ、ＭｅＯＨで洗浄した。次に、固体を過量のジクロロメタンで全て溶かした後、シリカゲルで濾過することで、化合物１（５．７ｇ、６９％）を得た。
前記製造例２において、中間体Ｃ−１の代わりに下記表２の中間体Ｃを使用し、２−クロロ−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（２−ｃｈｌｏｒｏ−４，６−ｄｉｐｈｅｎｙｌ−１，３，５−ｔｒｉａｚｉｎｅ）の代わりに中間体Ｄを使用したことを除き、前記製造例２と同様の方法により製造して目的化合物を合成した。
【０１１８】
【表２】
2021508708.tif 000102
2021508708.tif 000103
2021508708.tif 000104
2021508708.tif 000105
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2021508708.tif 000159
2021508708.tif 000160
2021508708.tif 000161
2021508708.tif 000162
【０１１９】
前記表２に記載の化合物以外の残りの化合物も、上述の製造例に記載の方法と同様に製造した。
下記表３および表４は、合成された化合物の１Ｈ  ＮＭＲ資料およびＦＤ−ＭＳ資料であり、下記資料から、目的の化合物が合成されたことを確認することができる。
【０１２０】
【表３】
2021508708.tif 000163
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【０１２１】
【表４】
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【０１２２】
＜実験例１＞有機発光素子の製作
１）有機発光素子の製作
ＯＬＥＤ用ガラス（三星コーニング社製）から得られた透明電極ＩＴＯ薄膜を、トリクロロエチレン、アセトン、エタノール、蒸留水を順に用いてそれぞれ５分間超音波洗浄した後、イソプロパノールに入れて保管してから使用した。
次に、真空蒸着装備の基板フォルダにＩＴＯ基板を取り付け、真空蒸着装備内のセルに、下記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（４，４’，４’’−ｔｒｉｓ（Ｎ，Ｎ−（２−ｎａｐｈｔｈｙｌ）−ｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｏ）ｔｒｉｐｈｅｎｙｌ  ａｍｉｎｅ：２−ＴＮＡＴＡ）を蒸着した。
【化１６】
2021508708.tif 000182
次いで、チャンバー内の真空度が１０−６ｔｏｒｒに達するまで排気させた後、セルに電流を印加して２−ＴＮＡＴＡを蒸発させ、ＩＴＯ基板上に厚さ６００Åの正孔注入層を蒸着した。
真空蒸着装備内の他のセルに、下記Ｎ，Ｎ’−ビス（α−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−４，４’−ジアミン（Ｎ，Ｎ’−ｂｉｓ（α−ｎａｐｈｔｈｙｌ）−Ｎ，Ｎ’−ｄｉｐｈｅｎｙｌ−４，４’−ｄｉａｍｉｎｅ：ＮＰＢ）を入れ、セルに電流を印加して蒸発させ、正孔注入層上に厚さ３００Åの正孔輸送層を蒸着した。
【化１７】
2021508708.tif 000183
このように正孔注入層および正孔輸送層を形成した後、その上に、発光層として、次のような構造を有する青色発光材料を蒸着させた。具体的に、真空蒸着装備内の一方のセルに、青色発光ホスト材料であるＨ１を厚さ２００Åで真空蒸着させ、その上に、青色発光ドーパント材料であるＤ１をホスト材料に対して５％で真空蒸着させた。
【化１８】
2021508708.tif 000184
次いで、電子輸送層として、下記表５の化合物を厚さ３００Åで蒸着した。
電子注入層として、リチウムフルオリド（ｌｉｔｈｉｕｍ  ｆｌｕｏｒｉｄｅ：ＬｉＦ）を厚さ１０Åで蒸着し、Ａｌ負極を厚さ１，０００Åとして、ＯＬＥＤ素子を製作した。
一方、ＯＬＥＤ素子の製作に必要な全ての有機化合物は、材料毎に、それぞれ１０−６〜１０−８ｔｏｒｒ下で真空昇華精製してＯＬＥＤの製作に使用した。
本発明により製造された青色有機発光素子の駆動電圧、発光効率、色座標（ＣＩＥ）、寿命を測定した結果は、表５のとおりであった。
【０１２３】
【表５】
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【０１２４】
【化１９】
2021508708.tif 000195
【０１２５】
前記表５の結果から分かるように、本発明の青色有機電界発光素子の電子輸送層材料を用いた有機電界発光素子は、比較例１に比べて、駆動電圧が低く、発光効率および寿命が著しく改善された。本願のコア構造に単一置換された比較例２〜４と、本願発明のように２置換された本発明の材料を比較すると、２置換された場合に、単一置換と異なって、フェニルもしくはアセン類化合物を導入して化合物が安定になるだけでなく、正孔特性が調節可能であるため、発光層中における電子と正孔の注入速度を調節することができる。このような原因により、駆動，効率，寿命の何れにおいても、単一置換に比べて優れていることを確認した。特に、実施例１９、２０、３０、４３、４４、４７、４８、５６、６２、６３、７５、９９、１５０は、駆動、効率、寿命の何れにおいても優れていることを確認した。
【０１２６】
このような結果の原因は、適切な長さと強度、および平坦な特性を有する本発明の化合物が電子輸送層に用いられた場合に、特定の条件下で電子を受けて励起された状態の化合物を形成し、特に、化合物のヘテロ骨格部位の励起された状態が形成されると、励起されたヘテロ骨格部位が他の反応をする前に、励起されたエネルギーが安定な状態に移動されるはずであって、比較的安定になった化合物は、化合物の分解もしくは破壊が起こることなく電子を効率的に伝達することができるためであると判断される。参照に、励起された際に安定な状態を有するものは、アリールもしくはアセン類化合物もしくは多員環ヘテロ化合物であると思われる。したがって、本発明の化合物が電子−輸送特性あるいは安定性を向上させ、駆動、効率、寿命の全ての点において優れた特性をもたらしたと判断される。
【０１２７】
＜実験例２＞有機発光素子の製作
１）有機発光素子の製作
ＯＬＥＤ用ガラス（三星コーニング社製）から得られた透明電極ＩＴＯ薄膜を、トリクロロエチレン、アセトン、エタノール、蒸留水を順に用いてそれぞれ５分間超音波洗浄した後、イソプロパノールに入れて保管してから使用した。
次に、真空蒸着装備の基板フォルダにＩＴＯ基板を取り付け、真空蒸着装備内のセルに、下記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（４，４’，４’’−ｔｒｉｓ（Ｎ，Ｎ−（２−ｎａｐｈｔｈｙｌ）−ｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｏ）ｔｒｉｐｈｅｎｙｌ  ａｍｉｎｅ：２−ＴＮＡＴＡ）を蒸着した。
【化２０】
2021508708.tif 000196
次いで、チャンバー内の真空度が１０−６ｔｏｒｒに達するまで排気させた後、セルに電流を印加して２−ＴＮＡＴＡを蒸発させ、ＩＴＯ基板上に厚さ６００Åの正孔注入層を蒸着した。
真空蒸着装備内の他のセルに、下記Ｎ，Ｎ’−ビス（α−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−４，４’−ジアミン（Ｎ，Ｎ’−ｂｉｓ（α−ｎａｐｈｔｈｙｌ）−Ｎ，Ｎ’−ｄｉｐｈｅｎｙｌ−４，４’−ｄｉａｍｉｎｅ：ＮＰＢ）を入れ、セルに電流を印加して蒸発させ、正孔注入層上に厚さ３００Åの正孔輸送層を蒸着した。
【化２１】
2021508708.tif 000197
このように正孔注入層および正孔輸送層を形成した後、その上に、発光層として、次のような構造を有する青色発光材料を蒸着させた。具体的に、真空蒸着装備内の一方のセルに、青色発光ホスト材料であるＨ１を厚さ２００Åで真空蒸着させ、その上に、青色発光ドーパント材料であるＤ１をホスト材料に対して５％で真空蒸着させた。
【化２２】
2021508708.tif 000198
【０１２８】
次いで、電子輸送層として、下記構造式Ｅ１の化合物を厚さ３００Åで蒸着した。
【化２３】
2021508708.tif 000199
【０１２９】
電子注入層として、リチウムフルオリド（ｌｉｔｈｉｕｍ  ｆｌｕｏｒｉｄｅ：ＬｉＦ）を厚さ１０Åで蒸着し、Ａｌ負極を厚さ１，０００Åとして、ＯＬＥＤ素子を製作した。
一方、ＯＬＥＤ素子の製作に必要な全ての有機化合物は、材料毎に、それぞれ１０−６〜１０−８ｔｏｒｒ下で真空昇華精製してＯＬＥＤの製作に使用した。
前記実験例２において、電子輸送層Ｅ１の厚さを２５０Åで形成した後、前記電子輸送層の上部に、表６に示されている化合物の厚さを５０Åとして正孔阻止層を形成したことを除き、実験例２と同様に行って有機電界発光素子を製作した。
【０１３０】
本発明により製造された青色有機発光素子の駆動電圧、発光効率、色座標（ＣＩＥ）、寿命を測定した結果は、表６のとおりであった。
【０１３１】
【表６】
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【０１３２】
前記表６の結果から分かるように、本発明の青色有機電界発光素子の正孔阻止層材料を用いた有機電界発光素子は、比較例５に比べて、駆動電圧が低く、発光効率および寿命が著しく改善された。特に、実施例１８９、１９１、１９５、２０１、２０５、２０６、２０８、２３２、２３５、２３６は、駆動、効率、寿命の何れにおいても優れていることを確認した。
【０１３３】
＜実験例３＞有機発光素子の製作
ＯＬＥＤ用ガラス（三星コーニング社製）から得られた透明電極ＩＴＯ薄膜を、トリクロロエチレン、アセトン、エタノール、蒸留水を順に用いてそれぞれ５分間超音波洗浄した後、イソプロパノールに入れて保管してから使用した。
前記ＩＴＯ透明電極（正極）上に、２スタックＷＯＬＥＤ（Ｗｈｉｔｅ  Ｏｒｇａｉｎｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｅｖｉｃｅ）構造を有するように有機物を形成した。第１スタックは、先ず、ＴＡＰＣを厚さ３００Åで熱真空蒸着して正孔輸送層を形成した。正孔輸送層を形成した後、その上に、発光層を次のように熱真空蒸着させた。発光層は、ホストであるＴＣｚ１に、青色燐光ドーパントとしてＦＩｒｐｉｃを８％ドープして３００Åで蒸着した。電子輸送層は、ＴｍＰｙＰＢを用いて４００Åを形成した後、電荷生成層として、下記表７に記載の化合物にＣｓ２ＣＯ３を２０％ドープして１００Åで形成した。
【０１３４】
第２スタックは、先ず、ＭｏＯ３を厚さ５０Åで熱真空蒸着して正孔注入層を形成した。共通層である正孔輸送層を、ＴＡＰＣにＭｏＯ３を２０％ドープして１００Åで形成した後、ＴＡＰＣを３００Å蒸着して形成した。その上に、発光層は、ホストであるＴＣｚ１に緑色燐光ドーパントであるＩｒ（ｐｐｙ）３を８％ドープして３００Åで蒸着した後、電子輸送層として、ＴｍＰｙＰＢを用いて６００Åを形成した。最後に、電子輸送層上に、リチウムフルオリド（ｌｉｔｈｉｕｍ  ｆｌｕｏｒｉｄｅ：ＬｉＦ）を厚さ１０Åで蒸着して電子注入層を形成した後、電子注入層上に、アルミニウム（Ａｌ）負極を厚さ１，２００Åで蒸着して負極を形成することで、有機発光素子を製造した。
【０１３５】
一方、ＯＬＥＤ素子の製作に必要な全ての有機化合物は、材料毎に、それぞれ１０−６〜１０−８ｔｏｒｒ下で真空昇華精製してＯＬＥＤの製作に使用した。
【化２４】
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【０１３６】
本発明により製造された白色有機発光素子の駆動電圧、発光効率、色座標（ＣＩＥ）、寿命を測定した結果は、表７のとおりであった。
【０１３７】
【表７】
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【０１３８】
前記表７の結果から分かるように、本発明の２−スタック白色有機電界発光素子の電荷生成層材料を用いた有機電界発光素子は、比較例６に比べて、駆動電圧が低く、発光効率が改善された。特に、実施例２４７、２４８、２５３は、駆動、効率、寿命の何れにおいても著しく優れていることを確認した。このような結果が出た理由は、適切な長さと強度、および平坦な特性を有する本発明の骨格と、金属とバインディング可能な適切なヘテロ化合物で構成された、Ｎ型の電荷生成層に用いられた本発明の化合物にアルカリ金属またはアルカリ土金属がドープされ、Ｎ型の電荷生成層内にギャップステートが形成されたと推定され、Ｐ型の電荷生成層から生成された電子が、Ｎ型の電荷生成層内に生成されたギャップステートを介して電子輸送層へ容易に注入されることになったと判断される。したがって、Ｐ型の電荷生成層は、Ｎ型の電荷生成層への電子注入と電子伝達を円滑に行うことができ、これにより、有機発光素子の駆動電圧が低くなり、効率と寿命が改善されたと判断される。
【符号の説明】
【０１３９】
１００  基板
２００  正極
３００  有機物層
３０１  正孔注入層
３０２  正孔輸送層
３０３  発光層
３０４  正孔阻止層
３０５  電子輸送層
３０６  電子注入層
４００  負極
【図１】
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【図２】
2021508708.tif 000297
【図３】
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【図４】
2021508708.tif 000299
【国際調査報告】
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2021508708.tif 000301
2021508708.tif 000302
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