(57)【要約】  本明細書は、有機発光素子の寿命、効率、電気化学的安定性および熱的安定性を大きく向上させることのできる新規化合物、ならびに前記化合物が有機化合物層に含まれている有機発光素子を提供する。
2016530230.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】
2016530230.tif 000110
［化学式１において、
Ｌ１およびＬ２は互いに同一または異なり、それぞれ独立に、直接結合；置換もしくは非置換のアリーレン基；または置換もしくは非置換のアルケニレン基であり、
Ｘ１〜Ｘ３は互いに同一または異なり、それぞれ独立に、３価のヘテロ原子またはＣＨであり、Ｘ１〜Ｘ３のうちの少なくとも１つは３価のヘテロ原子であり、
Ａｒ２およびＡｒ３は互いに同一または異なり、それぞれ独立に、置換もしくは非置換のアリール基；または置換もしくは非置換のヘテロ環基であり、
Ａｒ１は下記化学式２〜化学式４のうちのいずれか１つで表され、
【化２】
2016530230.tif 000111
化学式２〜４において、
Ａ１〜Ａ６のうちの１つはＮであり、他の１つはＬ２に連結される炭素原子であり、残りはＣＲであり、
Ａ７〜Ａ１４のうちの少なくとも１つはＮであり、他の１つはＬ２に連結される炭素原子であり、残りはＣＲであり、
Ａ１５〜Ａ２４のうちの少なくとも１つはＮであり、他の１つはＬ２に連結される炭素原子であり、残りはＣＲであり、
前記Ａ１〜Ａ２４のうちのＮであるか、Ｌ２に連結される炭素原子でないＣＲは互いに同一または異なり、
前記Ｒは水素；置換もしくは非置換のアリール基；または置換もしくは非置換のヘテロ環基であり、かつ、
前記
【化３】
2016530230.tif 000112
とＡｒ１は互いに異なる］。
【請求項２】
前記化学式１で表されるヘテロ環化合物は下記化学式１−１〜１−８のうちのいずれか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４Ａ】
2016530230.tif 000113
【化４Ｂ】
2016530230.tif 000114
（化学式１−１〜１−８において、Ａｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３、Ｘ１〜Ｘ３、Ｌ１およびＬ２は化学式１で定義したものと同じである）。
【請求項３】
前記化学式１で表されるヘテロ環化合物は下記化学式１−９〜１−１４のうちのいずれか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５Ａ】
2016530230.tif 000115
【化５Ｂ】
2016530230.tif 000116
（化学式１−９〜１−１４において、Ａｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３、Ｘ１〜Ｘ３、Ｌ１およびＬ２は化学式１で定義したものと同じである）。
【請求項４】
前記化学式２で表されるＡｒ１は下記構造のうちのいずれか１つである、請求項１に記載のヘテロ環化合物：
【化６】
2016530230.tif 000117
（前記構造は、置換もしくは非置換のアリール基；および置換もしくは非置換のヘテロ環基からなる群より選択される１または２以上の置換基で置換もしくは非置換である）。
【請求項５】
前記化学式３で表されるＡｒ１は下記構造のうちのいずれか１つである、請求項１に記載のヘテロ環化合物：
【化７】
2016530230.tif 000118
（前記構造は、置換もしくは非置換のアリール基；および置換もしくは非置換のヘテロ環基からなる群より選択される１または２以上の置換基で置換もしくは非置換されている）。
【請求項６】
前記化学式４で表されるＡｒ１は下記構造である、請求項１に記載のヘテロ環化合物：
【化８】
2016530230.tif 000119
（前記構造は置換もしくは非置換のアリール基；および置換もしくは非置換のヘテロ環基からなる群より選択される１または２以上の置換基で置換もしくは非置換されている）。
【請求項７】
前記Ｌ１およびＬ２は互いに同一または異なり、それぞれ独立に、置換もしくは非置換の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８】
前記Ｌ１およびＬ２のうちのいずれか１つは直接結合であり、他の１つは置換もしくは非置換の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９】
前記Ａｒ２およびＡｒ３は互いに同一または異なり、それぞれ独立に、置換もしくは非置換のフェニル基；置換もしくは非置換のビフェニル基；または置換もしくは非置換のナフチル基である、請求項１に記載のヘテロ環化合物。
【請求項１０】
前記Ｒは水素；または置換もしくは非置換のアリール基である、請求項１に記載のヘテロ環化合物。
【請求項１１】
前記化学式１で表されるヘテロ環化合物は下記化学式のうちのいずれか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９Ａ】
2016530230.tif 000120
【化９Ｂ】
2016530230.tif 000121
【化９Ｃ】
2016530230.tif 000122
【化９Ｄ】
2016530230.tif 000123
【化９Ｅ】
2016530230.tif 000124
【化９Ｆ】
2016530230.tif 000125
【化９Ｇ】
2016530230.tif 000126
【化９Ｈ】
2016530230.tif 000127
【請求項１２】
前記化学式１で表されるヘテロ環化合物は下記化学式のうちのいずれか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１０Ａ】
2016530230.tif 000128
【化１０Ｂ】
2016530230.tif 000129
【化１０Ｃ】
2016530230.tif 000130
【化１０Ｄ】
2016530230.tif 000131
【化１０Ｅ】
2016530230.tif 000132
【化１０Ｆ】
2016530230.tif 000133
【化１０Ｇ】
2016530230.tif 000134
【請求項１３】
前記化学式１で表されるヘテロ環化合物は下記化学式のうちのいずれか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１１Ａ】
2016530230.tif 000135
【化１１Ｂ】
2016530230.tif 000136
【化１１Ｃ】
2016530230.tif 000137
【化１１Ｄ】
2016530230.tif 000138
【化１１Ｅ】
2016530230.tif 000139
【化１１Ｆ】
2016530230.tif 000140
【化１１Ｇ】
2016530230.tif 000141
【化１１Ｈ】
2016530230.tif 000142
【請求項１４】
前記化学式１で表されるヘテロ環化合物は下記化学式のうちのいずれか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１２Ａ】
2016530230.tif 000143
【化１２Ｂ】
2016530230.tif 000144
【化１２Ｃ】
2016530230.tif 000145
【化１２Ｄ】
2016530230.tif 000146
【化１２Ｅ】
2016530230.tif 000147
【化１２Ｆ】
2016530230.tif 000148
【請求項１５】
前記化学式１で表されるヘテロ環化合物は下記化学式のうちのいずれか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１３Ａ】
2016530230.tif 000149
【化１３Ｂ】
2016530230.tif 000150
【請求項１６】
前記化学式１で表されるヘテロ環化合物は下記化学式のうちのいずれか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１４Ａ】
2016530230.tif 000151
【化１４Ｂ】
2016530230.tif 000152
【化１４Ｃ】
2016530230.tif 000153
【化１４Ｄ】
2016530230.tif 000154
【化１４Ｅ】
2016530230.tif 000155
【化１４Ｆ】
2016530230.tif 000156
【請求項１７】
前記化学式１で表されるヘテロ環化合物は下記化学式のうちのいずれか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１５Ａ】
2016530230.tif 000157
【化１５Ｂ】
2016530230.tif 000158
【化１５Ｃ】
2016530230.tif 000159
【化１５Ｄ】
2016530230.tif 000160
【化１５Ｅ】
2016530230.tif 000161
【請求項１８】
前記化学式１で表されるヘテロ環化合物は下記化学式のうちのいずれか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１６Ａ】
2016530230.tif 000162
【化１６Ｂ】
2016530230.tif 000163
【請求項１９】
第１電極と、前記第１電極に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の１層以上は、請求項１〜１８のいずれか１項に記載のヘテロ環化合物を含むものである、有機発光素子。
【請求項２０】
前記有機物層は、正孔注入層または正孔輸送層を含み、
前記正孔注入層または正孔輸送層は、前記ヘテロ環化合物を含むものである、請求項１９に記載の有機発光素子。
【請求項２１】
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発光層のホストとして含むものである、請求項１９に記載の有機発光素子。
【請求項２２】
前記有機物層は、電子輸送層または電子注入層を含み、
前記電子輸送層または電子注入層は、前記ヘテロ環化合物を含むものである、請求項１９に記載の有機発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書は、新たなヘテロ環化合物およびこれを含む有機発光素子に関する。
本出願は、２０１３年６月２８日付で韓国特許庁に提出された韓国特許出願第１０−２０１３−００７５６６２号の出願日の利益を主張し、その内容はすべて本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、有機発光現象とは、有機物質を用いて電気エネルギーを光エネルギーに転換させる現象をいう。有機発光現象を利用する有機発光素子は、通常、陽極および陰極と、これらの間に有機物層とを含む構造を有する。ここで、有機物層は、有機発光素子の効率と安定性を高めるために、それぞれ異なる物質で構成された多層の構造からなる場合が多く、例えば、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層などからなってもよい。このような有機発光素子の構造において、２つの電極の間に電圧をかけると、陽極からは正孔が、陰極からは電子が有機物層に注入され、注入された正孔と電子が会った時、エキシトン（ｅｘｃｉｔｏｎ）が形成され、このエキシトンが再び基底状態に落ちる時に光を発する。
【０００３】
前記のような有機発光素子のための新たな材料の開発が要求され続けている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、本発明者らは、上記の理由から、置換基によって有機発光素子で要求される多様な役割を果たすことが可能な化学構造を有するヘテロ環化合物およびこ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】
【０００５】
本明細書は、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】
2016530230.tif 000003
化学式１において、
Ｌ１およびＬ２は互いに同一または異なり、それぞれ独立に、直接結合；置換もしくは非置換のアリーレン基；または置換もしくは非置換のアルケニレン基であり、
Ｘ１〜Ｘ３は互いに同一または異なり、それぞれ独立に、３価のヘテロ原子またはＣＨであり、Ｘ１〜Ｘ３のうちの少なくとも１つは３価のヘテロ原子であり、
Ａｒ２およびＡｒ３は互いに同一または異なり、それぞれ独立に、置換もしくは非置換のアリール基；または置換もしくは非置換のヘテロ環基であり、
Ａｒ１は下記化学式２〜化学式４のうちのいずれか１つで表され、
【化２】
2016530230.tif 000004
化学式２〜４において、
Ａ１〜Ａ６のうちの１つはＮであり、他の１つはＬ２に連結される炭素原子であり、残りはＣＲであり、
Ａ７〜Ａ１４のうちの少なくとも１つはＮであり、他の１つはＬ２に連結される炭素原子であり、残りはＣＲであり、
Ａ１５〜Ａ２４のうちの少なくとも１つはＮであり、他の１つはＬ２に連結される炭素原子であり、残りはＣＲであり、
前記Ａ１〜Ａ２４のうちのＮであるか、Ｌ２に連結される炭素原子でないＣＲは互いに同一または異なり、
前記Ｒは水素；置換もしくは非置換のアリール基；または置換もしくは非置換のヘテロ環基であり、
前記
【化３】
2016530230.tif 000005
とＡｒ１は互いに異なる。
【０００６】
また、本明細書は、第１電極と、前記第１電極に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の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。
【発明の効果】
【０００７】
本明細書に係る新たな化合物は、有機発光素子の有機物層の材料として使用可能であり、これを用いることで、有機発光素子において、効率の向上、低い駆動電圧および／または寿命特性の向上が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、基板１、陽極２、発光層３、陰極４が順次に積層された有機電子素子の例を示すものである。
【図２】図２は、基板１、陽極２、正孔注入層５、正孔輸送層６、発光層３、電子輸送層７、および陰極４が順次に積層された有機電子素子の例を示すものである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本明細書を詳細に説明する。
本明細書は、前記化学式１で表される化合物を提供する。
本明細書の一実施態様に係るヘテロ環化合物は、
【化４】
2016530230.tif 000006
とＡｒ１のリンカーとして２価のナフタレン基を使用する。これは、フェニルのような単環の芳香族炭化水素環基の場合より、ＬＵＭＯ軌道が広く分布して、ＬＵＭＯエネルギー準位が低くなる。したがって、本明細書の一実施態様に係るヘテロ環化合物は、電子の輸送および注入能力に優れ、低い電圧および／または高い効率の素子を提供することができる。
【００１０】
また、前記ナフチル基は、豊富なパイ共役電子を持っていて、物質の電荷移動度を増加させることができる。
【００１１】
本明細書の一実施態様において、前記化学式１において、
【化５】
2016530230.tif 000007
とＡｒ１は互いに異なる。この場合、
【化６】
2016530230.tif 000008
とＡｒ１は、互いに同一の場合に比べて、低い結晶化性質によって、素子の蒸着工程時に均一な薄膜の形成が可能である。したがって、本明細書の一実施態様に係るヘテロ環化合物を含む素子の場合に、優れた電荷移動度を有する。
【００１２】
また、本明細書の一実施態様に係るヘテロ環化合物は、電子物理的性質上、非対称性による、高い双極子モーメント値を有する。高い双極子モーメント値を有する一実施態様に係るヘテロ環化合物は、素子内において、高い電子の伝達、伝達能力を向上させる役割を果たすことができる。
【００１３】
本明細書の一実施態様において、化学式１中、前記
【化７】
2016530230.tif 000009
は下記構造の中から選択されてもよい。
【化８】
2016530230.tif 000010
【００１４】
前記
【化９】
2016530230.tif 000011
中、
【化１０】
2016530230.tif 000012
は、化学式１のＬ１またはＬ２に連結されることを意味する。
【００１５】
本明細書の一実施態様において、前記化学式１で表されるヘテロ環化合物は下記化学式１−１〜１−８のうちのいずれか１つで表される。
【化１１Ａ】
2016530230.tif 000013
【化１１Ｂ】
2016530230.tif 000014
化学式１−１〜１−８において、Ａｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３、Ｘ１〜Ｘ３、Ｌ１およびＬ２は化学式１で定義したものと同じである。
【００１６】
本明細書の一実施態様において、前記化学式１で表されるヘテロ環化合物は下記化学式１−９〜１−１４のうちのいずれか１つで表される。
【化１２Ａ】
2016530230.tif 000015
【化１２Ｂ】
2016530230.tif 000016
化学式１−９〜１−１４において、Ａｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３、Ｘ１〜Ｘ３、Ｌ１およびＬ２は化学式１で定義したものと同じである。
【００１７】
前記置換基の例示は以下に説明するが、これに限定されるものではない。
【００１８】
本明細書において、
【化１３】
2016530230.tif 000017
は、他の置換基に連結される部位を意味する。
【００１９】
本明細書において、「置換もしくは非置換の」との用語は、重水素；ハロゲン基；ニトリル基；ニトロ基；イミド基；アミド基；ヒドロキシ基；チオール基；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；シリル基；アリールアルケニル基；アリールオキシ基；アルキルチオキシ基；アリールチオキシ基；アルキルスルホキシ基；アリールスルホキシ基；シリル基；ホウ素基；アルキルアミン基；アラルキルアミン基；アリールアミン基；アリール基；アリールアルキル基；アリールアルケニル基；およびヘテロ環基からなる群より選択された１個以上の置換基で置換されているか、もしくはいずれの置換基も有しないことを意味する。
【００２０】
前記「置換」との用語は、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せず、２以上置換される場合、２以上の置換基は互いに同一または異なっていてもよい。
【００２１】
本明細書において、ハロゲン基の例としては、フッ素、塩素、臭素、またはヨウ素がある。
【００２２】
本明細書において、イミド基の炭素数は特に限定されないが、炭素数１〜２５であることがこのましい。具体的には、下記のような構造の化合物であってよいが、これに限定されるものではない。
【化１４】
2016530230.tif 000018
【００２３】
本明細書において、アミド基は、アミド基の窒素が、水素、炭素数１〜２５の直鎖、分枝鎖または環鎖アルキル基、または炭素数６〜２５のアリール基で１または２置換されていてもよい。具体的には、下記構造式の化合物であってよいが、これに限定されるものではない。
【化１５】
2016530230.tif 000019
【００２４】
本明細書において、前記アルキル基は、直鎖または分枝鎖であってよく、炭素数は特に限定されないが、１〜５０であることが好ましい。具体例としては、メチル、エチル、プロピル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ブチル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、１−メチル−ブチル、１−エチル−ブチル、ペンチル、ｎ−ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、ｔｅｒｔ−ペンチル、ヘキシル、ｎ−ヘキシル、１−メチルペンチル、２−メチルペンチル、４−メチル−２−ペンチル、３，３−ジメチルブチル、２−エチルブチル、ヘプチル、ｎ−ヘプチル、１−メチルヘキシル、シクロペンチルメチル、シクロヘキシルメチル、オクチル、ｎ−オクチル、ｔｅｒｔ−オクチル、１−メチルヘプチル、２−エチルヘキシル、２−プロピルペンチル、ｎ−ノニル、２，２−ジメチルヘプチル、１−エチル−プロピル、１，１−ジメチル−プロピル、イソヘキシル、２−メチルペンチル、４−メチルヘキシル、５−メチルヘキシルなどがあるが、これらに限定されない。
【００２５】
本明細書において、シクロアルキル基は特に限定されないが、炭素数３〜６０であることが好ましく、具体的には、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、３−メチルシクロペンチル、２，３−ジメチルシクロペンチル、シクロヘキシル、３−メチルシクロヘキシル、４−メチルシクロヘキシル、２，３−ジメチルシクロヘキシル、３，４，５−トリメチルシクロヘキシル、４−ｔｅｒｔ−ブチルシクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチルなどがあるが、これらに限定されない。
【００２６】
本明細書において、前記アルコキシ基は、直鎖、分枝鎖または環鎖であってもよい。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。具体的には、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になってもよいが、これらに限定されるものではない。
【００２７】
本明細書において、前記アルケニル基は、直鎖または分枝鎖であってよく、炭素数は特に限定されないが、２〜４０であることが好ましい。具体例としては、ビニル、１−プロペニル、イソプロペニル、１−ブテニル、２−ブテニル、３−ブテニル、１−ペンテニル、２−ペンテニル、３−ペンテニル、３−メチル−１−ブテニル、１，３−ブタジエニル、アリル、１−フェニルビニル−１−イル、２−フェニルビニル−１−イル、２，２−ジフェニルビニル−１−イル、２−フェニル−２−（ナフチル−１−イル）ビニル−１−イル、２，２−ビス（ジフェニル−１−イル）ビニル−１−イル、スチルベニル基、スチレニル基などがあるが、これらに限定されない。
【００２８】
本明細書において、アリール基は、単環式アリール基または多環式アリール基であってよく、炭素数１〜２５のアルキル基、または炭素数１〜２５のアルコキシ基が置換される場合を含む。また、本明細書におけるアリール基は、芳香族環を意味することができる。
【００２９】
前記アリール基が単環式アリール基の場合、炭素数は特に限定されないが、炭素数６〜２５であることが好ましい。具体的には、単環式アリール基としては、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基などになってもよいが、これらに限定されるものではない。
【００３０】
前記アリール基が多環式アリール基の場合、炭素数は特に限定されないが、炭素数１０〜２４であることが好ましい。具体的には、多環式アリール基としては、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントリル基、ピレニル基、ペリレニル基、クリセニル基、フルオレニル基などになってもよいが、これらに限定されるものではない。
【００３１】
本明細書において、前記フルオレニル基は置換されていてもよく、隣接した置換基が互いに結合して環を形成することができる。
【００３２】
前記フルオレニル基が置換される場合、
【化１６】
2016530230.tif 000020
などになってもよい。ただし、これらに限定されるものではない。
【００３３】
本明細書において、ヘテロ環基は、炭素でない原子、異種原子を１以上含むものであって、具体的には、前記異種原子は、Ｏ、ＮおよびＳなどからなる群より選択される原子を１以上含むことができる。ヘテロ環基の炭素数は特に限定されないが、炭素数２〜６０であることが好ましい。ヘテロ環基の例としては、チオフェン基、フラン基、ピロール基、イミダゾール基、チアゾール基、オキサゾール基、オキサジアゾール基、トリアゾール基、ピリジル基、ビピリジル基、ピリミジル基、トリアジン基、トリアゾール基、アクリジル基、ピリダジン基、ピラジニル基、キノリニル基、キナゾリン基、キノキサリニル基、フタラジニル基、ピリドピリミジニル基、ピリドピラジニル基、ピラジノピラジニル基、イソキノリン基、インドール基、カルバゾール基、ベンゾオキサゾール基、ベンゾイミダゾール基、ベンゾチアゾール基、ベンゾカルバゾール基、ベンゾチオフェン基、ジベンゾチオフェン基、ベンゾフラニル基、フェナントロリン基（ｐｈｅｎａｎｔｈｒｏｌｉｎｅ）、チアゾリル基、イソオキサゾリル基、オキサジアゾリル基、チアジアゾリル基、ベンゾチアゾリル基、フェノチアジニル基、およびジベンゾフラニル基などがあるが、これらにのみ限定されるものではない。
【００３４】
前記ヘテロ環基は、単環または多環であってよく、芳香族、脂肪族、または芳香族と脂肪族との縮合環であってもよい。
【００３５】
本明細書において、シリル基は、具体的には、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あるが、これらに限定されない。
【００３６】
本明細書において、アミン基は、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。アミン基の具体例としては、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、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などがあるが、これらにのみ限定されるものではない。
【００３７】
本明細書において、アリールアミン基の例としては、置換もしくは非置換のモノアリールアミン基、置換もしくは非置換のジアリールアミン基、または置換もしくは非置換のトリアリールアミン基がある。前記アリールアミン基中のアリール基は、単環式アリール基であってよく、多環式アリール基であってもよい。前記アリール基が２以上を含むアリールアミン基は、単環式アリール基、多環式アリール基、または単環式アリール基と多環式アリール基を同時に含むことができる。
【００３８】
アリールアミン基の具体例としては、フェニルアミン、ナフチルアミン、ビフェニルアミン、アントラセニルアミン、３−メチル−フェニルアミン、４−メチル−ナフチルアミン、２−メチル−ビフェニルアミン、９−メチル−アントラセニルアミン、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、カルバゾール、およびトリフェニルアミン基などがあるが、これらに限定されるものではない。
【００３９】
本明細書において、ヘテロアリールアミン基中のヘテロアリール基は、上述したヘテロ環基の例示の中から選択されてもよい。
【００４０】
本明細書において、アリールオキシ基、アリールチオキシ基、アリールスルホキシ基、およびアラルキルアミン基中のアリール基は、上述したアリール基の例示の通りである。具体的には、アリールオキシ基としては、フェノキシ、ｐ−トリルオキシ、ｍ−トリルオキシ、３，５−ジメチル−フェノキシ、２，４，６−トリメチルフェノキシ、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノキシ、３−ビフェニルオキシ、４−ビフェニルオキシ、１−ナフチルオキシ、２−ナフチルオキシ、４−メチル−１−ナフチルオキシ、５−メチル−２−ナフチルオキシ、１−アントリルオキシ、２−アントリルオキシ、９−アントリルオキシ、１−フェナントリルオキシ、３−フェナントリルオキシ、９−フェナントリルオキシなどがあり、アリールチオキシ基としては、フェニルチオキシ基、２−メチルフェニルチオキシ基、４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニルチオキシ基などがあり、アリールスルホキシ基としては、ベンゼンスルホキシ基、ｐ−トルエンスルホキシ基などがあるが、これらに限定されない。
【００４１】
本明細書において、アルキルチオキシ基、アルキルスルホキシ基中のアルキル基は、上述したアルキル基の例示の通りである。具体的には、アルキルチオキシ基としては、メチルチオキシ基、エチルチオキシ基、ｔｅｒｔ−ブチルチオキシ基、ヘキシルチオキシ基、オクチルチオキシ基などがあり、アルキルスルホキシ基としては、メシル、エチルスルホキシ基、プロピルスルホキシ基、ブチルスルホキシ基などがあるが、これらに限定されない。
【００４２】
本明細書において、アリーレン基およびアルケニレン基は、それぞれアリール基、アルケニル基に結合位置が２つあるもの、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いては、上述したアリール基およびアルケニル基の説明が適用可能である。
【００４３】
本明細書の一実施態様において、前記化学式２において、Ｌ２と結合する炭素とＮ原子はオルト位に具備される。
【００４４】
他の実施態様において、前記化学式２において、Ｌ２と結合する炭素とＮ原子はメタ位に具備される。
【００４５】
さらに他の実施態様において、前記化学式２において、Ｌ２と結合する炭素とＮ原子はパラ位に具備される。
【００４６】
本明細書の一実施態様において、前記Ａ１はＬ２と結合する炭素である。
【００４７】
もう一つの実施態様において、前記Ａ１はＬ２と結合する炭素であり、Ａ２はＮであり、Ａ３〜Ａ６はＣＲである。
もう一つの実施態様において、前記Ａ１はＬ２と結合する炭素であり、Ａ３はＮであり、Ａ２、Ａ４〜Ａ６はＣＲである。
もう一つの実施態様において、前記Ａ１はＬ２と結合する炭素であり、Ａ４はＮであり、Ａ２、Ａ３、Ａ５およびＡ６はＣＲである。
【００４８】
それぞれＡ１〜Ａ６のＣＲのうち、炭素の置換基のＲは互いに同一または異なる。
【００４９】
本明細書の一実施態様において、前記化学式２で表されるＡｒ１は下記構造のうちのいずれか１つである。
【化１７】
2016530230.tif 000021
前記構造は置換もしくは非置換のアリール基；および置換もしくは非置換のヘテロ環基からなる群より選択される１または２以上の置換基で置換もしくは非置換である。
【００５０】
本明細書の一実施態様において、Ａ７〜Ａ１４のうちの少なくとも１つはＮであり、他の１つはＬ２に連結される炭素原子であり、残りはＣＲである。
【００５１】
具体的には、Ａ７〜Ａ１４のうちの１または２個はＮであり、１個はＬ２に連結される炭素原子である。
【００５２】
本明細書の一実施態様において、前記Ａ７はＬ２と結合する炭素である。
本明細書の一実施態様において、前記Ａ７はＬ２と結合する炭素であり、Ａ１４はＮであり、Ａ８〜Ａ１３はＣＲである。
【００５３】
他の実施態様において、前記Ａ８はＬ２と結合する炭素である。
他の実施態様において、前記Ａ８はＬ２と結合する炭素であり、Ａ１０はＮであり、Ａ７、Ａ９およびＡ１１〜Ａ１４はＣＲである。
【００５４】
それぞれＡ７〜Ａ１４のＣＲのうち、炭素の置換基のＲは互いに同一または異なる。
【００５５】
本明細書の一実施態様において、前記化学式３で表されるＡｒ１は下記構造のうちのいずれか１つである。
【化１８】
2016530230.tif 000022
前記構造は置換もしくは非置換のアリール基；および置換もしくは非置換のヘテロ環基からなる群より選択される１または２以上の置換基で置換もしくは非置換である。
【００５６】
本明細書の一実施態様において、前記Ａ１５〜Ａ２４のうちの少なくとも１つはＮであり、他の１つはＬ２に連結される炭素原子であり、残りはＣＲである。
具体的には、Ａ１５〜Ａ２４のうちの１個はＮであり、１個はＬ２に連結される炭素原子であり、残りはＣＲである。
【００５７】
本明細書の一実施態様において、前記Ａ２３はＬ２と結合する炭素である。
本明細書の一実施態様において、前記Ａ２３はＬ２と結合する炭素であり、前記Ａ２４はＮであり、Ａ１５〜Ａ２２はＣＲである。
それぞれＡ１５〜Ａ２４のＣＲのうち、炭素の置換基のＲは互いに同一または異なる。
【００５８】
本明細書の一実施態様において、前記化学式４で表されるＡｒ１は下記構造である。
【化１９】
2016530230.tif 000023
前記構造は置換もしくは非置換のアリール基；および置換もしくは非置換のヘテロ環基からなる群より選択される１または２以上の置換基で置換もしくは非置換である。
【００５９】
具体的には、前記構造の炭素原子は、置換もしくは非置換のアリール基；および置換もしくは非置換のヘテロ環基からなる群より選択される１または２以上の置換基で置換もしくは非置換であってもよい。
【００６０】
本明細書の一実施態様において、前記Ｌ１およびＬ２のうちの少なくとも１つはアリーレン基である。
【００６１】
本明細書の一実施態様において、Ｌ１およびＬ２が少なくとも１つはアリーレン基の場合、Ａｒ１と
【化２０】
2016530230.tif 000024
との間の短い距離によって、ＬＵＭＯエネルギー準位が過度に低くなるのを防止することができる。この場合、電子輸送層と発光層との間のエネルギー障壁を低くして、効率を増加させることができる。
【００６２】
本明細書の一実施態様において、前記Ｌ１およびＬ２は互いに同一または異なり、それぞれ独立に、置換もしくは非置換のアリーレン基である。
他の実施態様において、前記Ｌ１およびＬ２は互いに同一または異なり、それぞれ独立に、置換もしくは非置換のフェニレン基である。
【００６３】
一つの実施態様において、Ｌ１およびＬ２は互いに同一であり、フェニレン基である。
【００６４】
本明細書の一実施態様において、前記Ｌ１およびＬ２のうちのいずれか１つは直接結合であり、他の１つは置換もしくは非置換のアリーレン基である。
【００６５】
他の実施態様において、前記Ｌ１およびＬ２のうちのいずれか１つは直接結合であり、他の１つは置換もしくは非置換のフェニレン基である。
【００６６】
本明細書の一実施態様において、前記Ｌ１は直接結合である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｌ１は置換もしくは非置換のアリーレン基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｌ１は置換もしくは非置換のフェニレン基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｌ１はフェニレン基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｌ１はフェニレン基であり、前記フェニレン基は
【化２１】
2016530230.tif 000025
である。
【００６７】
もう一つの実施態様において、前記Ｌ１はフェニレン基であり、前記フェニレン基は
【化２２】
2016530230.tif 000026
である。
【００６８】
前記Ｌ１の
【化２３】
2016530230.tif 000027
は、化学式１中の
【化２４】
2016530230.tif 000028
に連結されるか、ナフチル基に連結されることを意味する。
【００６９】
本明細書の一実施態様において、前記Ｌ２は置換もしくは非置換のアリーレン基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｌ２は置換もしくは非置換のフェニレン基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｌ２はフェニレン基である。
【００７０】
本明細書の一実施態様において、前記Ｌ２はフェニレン基であり、前記フェニレン基は
【化２５】
2016530230.tif 000029
である。
【００７１】
もう一つの実施態様において、前記Ｌ２はフェニレン基であり、前記フェニレン基は
【化２６】
2016530230.tif 000030
である。
【００７２】
前記Ｌ２の
【化２７】
2016530230.tif 000031
は、化学式１中のＡｒ１に連結されるか、ナフチル基に連結されることを意味する。
【００７３】
一つの実施態様において、前記Ｌ１は直接結合であり、Ｌ２はフェニレン基である。
【００７４】
本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は化学式２である。
本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は化学式３である。
本明細書の一実施態様において、前記Ａ１は化学式４である。
【００７５】
本明細書において、前記３価のヘテロ原子はＮまたはＰなどがあるが、これらに限定されない。
【００７６】
本明細書の一実施態様において、前記３価のヘテロ原子はＮである。
【００７７】
本明細書の一実施態様において、前記Ｘ１〜Ｘ３は互いに同一または異なり、それぞれ独立に、Ｎ、またはＣＨであり、Ｘ１〜Ｘ３のうちの少なくとも１つはＮである。
【００７８】
本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ２およびＡｒ３は互いに同一または異なり、それぞれ独立に、置換もしくは非置換のフェニル基；置換もしくは非置換のビフェニル基；または置換もしくは非置換のナフチル基である。
【００７９】
一つの実施態様において、化学式１中、Ｘ１〜Ｘ３のうちの少なくともいずれか１つは３価基のヘテロ原子であってもよい。
【００８０】
本明細書の一実施態様において、Ｘ１〜Ｘ３のうちの２個は３価のヘテロ原子である。
他の実施態様において、Ｘ１〜Ｘ３のうちの３個は３価のヘテロ原子である。
【００８１】
具体的には、Ｘ１〜Ｘ３のうちの少なくともいずれか１つはＮまたはＰであってもよい。
本明細書の一実施態様において、Ｘ１〜Ｘ３はすべてＮであってもよい。
本明細書の一実施態様において、Ｘ１はＮであり、Ｘ２およびＸ３はＣＨであってもよい。
本明細書の一実施態様において、Ｘ２はＮであり、Ｘ１およびＸ３はＣＨであってもよい。
本明細書の一実施態様において、Ｘ３はＮであり、Ｘ１およびＸ２はＣＨであってもよい。
本明細書の一実施態様において、Ｘ１およびＸ２はＮであってもよい。この場合、Ｘ３はＣＨである。
本明細書の一実施態様において、Ｘ１およびＸ３はＮであってもよい。この場合、Ｘ２はＣＨである。
本明細書の一実施態様において、Ｘ２およびＸ３はＮであってもよい。この場合、Ｘ１はＣＨである。
【００８２】
本明細書の一実施態様において、化学式１中のＡｒ２およびＡｒ３は互いに同一または異なり、それぞれ独立に、置換もしくは非置換のアリール基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ２はフェニル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ３はフェニル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒは水素またはアリール基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒは水素またはフェニル基である。
【００８３】
他の実施態様において、前記Ｒは水素である。
【００８４】
もう一つの実施態様において、前記Ｒは置換もしくは非置換のアリール基である。
他の実施態様において、前記Ｒは置換もしくは非置換のフェニル基である。
一つの実施態様において、前記Ｒはフェニル基である。
【００８５】
本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は下記構造のうちのいずれか１つである。
【化２８】
2016530230.tif 000032
【００８６】
本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は前記化学式２であり、前記化学式１−１の構造を有するヘテロ環化合物は下記化学式２−１−１〜２−１−５のうちのいずれか１つで表される。
【化２９】
2016530230.tif 000033
【００８７】
本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は前記化学式２であり、前記化学式１−２の構造を有するヘテロ環化合物は下記化学式２−２−１〜２−２−５のうちのいずれか１つで表される。
【化３０】
2016530230.tif 000034
【００８８】
本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は前記化学式２であり、前記化学式１−３の構造を有するヘテロ環化合物は下記化学式２−３−１〜２−３−５のうちのいずれか１つで表される。
【化３１】
2016530230.tif 000035
【００８９】
本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は前記化学式２であり、前記化学式１−４の構造を有するヘテロ環化合物は下記化学式２−４−１〜２−４−５のうちのいずれか１つで表される。
【化３２】
2016530230.tif 000036
【００９０】
本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は前記化学式２であり、前記化学式１−５の構造を有するヘテロ環化合物は下記化学式２−５−１〜２−５−５のうちのいずれか１つで表される。
【化３３】
2016530230.tif 000037
【００９１】
本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は前記化学式２であり、前記化学式１−６の構造を有するヘテロ環化合物は下記化学式２−６−１〜２−６−５のうちのいずれか１つで表される。
【化３４】
2016530230.tif 000038
【００９２】
本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は前記化学式２であり、前記化学式１−７の構造を有するヘテロ環化合物は下記化学式２−７−１〜２−７−５のうちのいずれか１つで表される。
【化３５】
2016530230.tif 000039
【００９３】
本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は前記化学式２であり、前記化学式１−８の構造を有するヘテロ環化合物は下記化学式２−８−１〜２−８−５のうちのいずれか１つで表される。
【化３６】
2016530230.tif 000040
【００９４】
明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は前記化学式２であり、前記化学式１−９の構造を有するヘテロ環化合物は下記化学式２−９−１〜２−９−５のうちのいずれか１つで表される。
【化３７】
2016530230.tif 000041
【００９５】
本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は前記化学式２であり、前記化学式１−１０の構造を有するヘテロ環化合物は下記化学式２−１０−１〜２−１０−５のうちのいずれか１つで表される。
【化３８】
2016530230.tif 000042
【００９６】
本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は前記化学式２であり、前記化学式１−１１の構造を有するヘテロ環化合物は下記化学式２−１１−１〜２−１１−５のうちのいずれか１つで表される。
【化３９】
2016530230.tif 000043
【００９７】
本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は前記化学式２であり、前記化学式１−１２の構造を有するヘテロ環化合物は下記化学式２−１２−１〜２−１２−５のうちのいずれか１つで表される。
【化４０】
2016530230.tif 000044
【００９８】
本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は前記化学式２であり、前記化学式１−１３の構造を有するヘテロ環化合物は下記化学式２−１３−１〜２−１３−５のうちのいずれか１つで表される。
【化４１】
2016530230.tif 000045
【００９９】
本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は前記化学式２であり、前記化学式１−１４の構造を有するヘテロ環化合物は下記化学式２−１４−１〜２−１４−５のうちのいずれか１つで表される。
【化４２】
2016530230.tif 000046
【０１００】
本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は前記化学式３であり、前記化学式１−１の構造を有するヘテロ環化合物は下記化学式３−１−１〜３−１−６のうちのいずれか１つで表される。
【化４３】
2016530230.tif 000047
【０１０１】
本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は前記化学式３であり、前記化学式１−２の構造を有するヘテロ環化合物は下記化学式３−２−１〜３−２−６のうちのいずれか１つで表される。
【化４４】
2016530230.tif 000048
【０１０２】
本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は前記化学式３であり、前記化学式１−３の構造を有するヘテロ環化合物は下記化学式３−３−１〜３−３−６のうちのいずれか１つで表される。
【化４５】
2016530230.tif 000049
【０１０３】
本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は前記化学式３であり、前記化学式１−４の構造を有するヘテロ環化合物は下記化学式３−４−１〜３−４−６のうちのいずれか１つで表される。
【化４６】
2016530230.tif 000050
【０１０４】
本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は前記化学式３であり、前記化学式１−５の構造を有するヘテロ環化合物は下記化学式３−５−１〜３−５−６のうちのいずれか１つで表される。
【化４７】
2016530230.tif 000051
【０１０５】
本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は前記化学式３であり、前記化学式１−６の構造を有するヘテロ環化合物は下記化学式３−６−１〜３−６−６のうちのいずれか１つで表される。
【化４８】
2016530230.tif 000052
【０１０６】
本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は前記化学式３であり、前記化学式１−７の構造を有するヘテロ環化合物は下記化学式３−７−１〜３−７−６のうちのいずれか１つで表される。
【化４９】
2016530230.tif 000053
【０１０７】
本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は前記化学式３であり、前記化学式１−８の構造を有するヘテロ環化合物は下記化学式３−８−１〜３−８−６のうちのいずれか１つで表される。
【化５０】
2016530230.tif 000054
【０１０８】
本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は前記化学式３であり、前記化学式１−９の構造を有するヘテロ環化合物は下記化学式３−９−１〜３−９−６のうちのいずれか１つで表される。
【化５１】
2016530230.tif 000055
【０１０９】
本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は前記化学式３であり、前記化学式１−１０の構造を有するヘテロ環化合物は下記化学式３−１０−１〜３−１０−６のうちのいずれか１つで表される。
【化５２】
2016530230.tif 000056
【０１１０】
本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は前記化学式３であり、前記化学式１−１１の構造を有するヘテロ環化合物は下記化学式３−１１−１〜３−１１−６のうちのいずれか１つで表される。
【化５３】
2016530230.tif 000057
【０１１１】
本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は前記化学式３であり、前記化学式１−１２の構造を有するヘテロ環化合物は下記化学式３−１２−１〜３−１２−６のうちのいずれか１つで表される。
【化５４】
2016530230.tif 000058
【０１１２】
本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は前記化学式３であり、前記化学式１−１３の構造を有するヘテロ環化合物は下記化学式３−１３−１〜３−１３−６のうちのいずれか１つで表される。
【化５５】
2016530230.tif 000059
【０１１３】
本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は前記化学式３であり、前記化学式１−１４の構造を有するヘテロ環化合物は下記化学式３−１４−１〜３−１４−６のうちのいずれか１つで表される。
【化５６】
2016530230.tif 000060
【０１１４】
本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は前記化学式４であり、前記化学式１−１〜１−１４の構造を有するヘテロ環化合物は下記化学式４−１−１〜化学式４−１４−１のうちのいずれか１つで表される。
【化５７Ａ】
2016530230.tif 000061
【化５７Ｂ】
2016530230.tif 000062
【０１１５】
本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は前記化学式２であり、前記化学式１−１の構造を有するヘテロ環化合物は下記化学式５−１−１〜５−１−５のうちのいずれか１つで表される。
【化５８】
2016530230.tif 000063
【０１１６】
本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は前記化学式２であり、前記化学式１−２の構造を有するヘテロ環化合物は下記化学式５−２−１〜５−２−５のうちのいずれか１つで表される。
【化５９】
2016530230.tif 000064
【０１１７】
本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は前記化学式２であり、前記化学式１−３の構造を有するヘテロ環化合物は下記化学式５−３−１〜５−３−５のうちのいずれか１つで表される。
【化６０】
2016530230.tif 000065
【０１１８】
本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は前記化学式２であり、前記化学式１−４の構造を有するヘテロ環化合物は下記化学式５−４−１〜５−４−５のうちのいずれか１つで表される。
【化６１】
2016530230.tif 000066
【０１１９】
本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は前記化学式２であり、前記化学式１−５の構造を有するヘテロ環化合物は下記化学式５−５−１〜５−５−５のうちのいずれか１つで表される。
【化６２】
2016530230.tif 000067
【０１２０】
本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は前記化学式２であり、前記化学式１−６の構造を有するヘテロ環化合物は下記化学式５−６−１〜５−６−５のうちのいずれか１つで表される。
【化６３】
2016530230.tif 000068
【０１２１】
本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は前記化学式２であり、前記化学式１−７の構造を有するヘテロ環化合物は下記化学式５−７−１〜５−７−５のうちのいずれか１つで表される。
【化６４】
2016530230.tif 000069
【０１２２】
本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は前記化学式２であり、前記化学式１−８の構造を有するヘテロ環化合物は下記化学式５−８−１〜５−８−５のうちのいずれか１つで表される。
【化６５】
2016530230.tif 000070
【０１２３】
本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は前記化学式２であり、前記化学式１−９の構造を有するヘテロ環化合物は下記化学式５−９−１〜５−９−５のうちのいずれか１つで表される。
【化６６】
2016530230.tif 000071
【０１２４】
本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は前記化学式２であり、前記化学式１−１０の構造を有するヘテロ環化合物は下記化学式５−１０−１〜５−１０−５のうちのいずれか１つで表される。
【化６７】
2016530230.tif 000072
【０１２５】
本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は前記化学式２であり、前記化学式１−１１の構造を有するヘテロ環化合物は下記化学式５−１１−１〜５−１１−５のうちのいずれか１つで表される。
【化６８】
2016530230.tif 000073
【０１２６】
本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は前記化学式２であり、前記化学式１−１２の構造を有するヘテロ環化合物は下記化学式５−１２−１〜５−１２−５のうちのいずれか１つで表される。
【化６９】
2016530230.tif 000074
【０１２７】
本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は前記化学式２であり、前記化学式１−１３の構造を有するヘテロ環化合物は下記化学式５−１３−１〜５−１３−５のうちのいずれか１つで表される。
【化７０】
2016530230.tif 000075
【０１２８】
本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は前記化学式２であり、前記化学式１−１４の構造を有するヘテロ環化合物は下記化学式５−１４−１〜５−１４−５のうちのいずれか１つで表される。
【化７１】
2016530230.tif 000076
【０１２９】
本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は前記化学式４であり、前記化学式１−１〜１−１４の構造を有するヘテロ環化合物は下記化学式６−１−１〜化学式６−１４−１のうちのいずれか１つで表される。
【化７２Ａ】
2016530230.tif 000077
【化７２Ｂ】
2016530230.tif 000078
【０１３０】
本明細書の一実施態様において、前記化学式１で表されるヘテロ環化合物は前記化学式のうちのいずれか１つで表される。
【０１３１】
前記化学式１の化合物は、前記化学式１で表されているように、ナフタレン基を中心として両側に異なるヘテロ環を含む置換基を導入することにより、有機発光素子で使用される有機物層への使用に適した特性を有することができる。
【０１３２】
前記化学式１で表される化合物は、Ｘ１〜Ｘ３を含むヘテロ環化合物を含む。したがって、化学式１で表される化合物は、ヘテロ環構造を含んでいるため、有機発光素子において、電子注入および／または電子輸送物質としての適切なエネルギー準位を有することができる。また、本明細書において、化学式１で表される化合物の中から、置換基によって適切なエネルギー準位を有する化合物を選択して有機発光素子に使用することにより、駆動電圧が低く、光効率が高い素子を実現することができる。
【０１３３】
また、前記コア構造に多様な置換基を導入することにより、エネルギーバンドギャップを微細に調節可能にし、一方で、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。
【０１３４】
一方、前記化学式１の化合物は、ガラス転移温度（Ｔｇ）が高く、熱的安定性に優れている。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になる。
【０１３５】
前記化学式１で表される化合物は、後述する製造例に基づいて製造できる。
【０１３６】
前記化学式１で表される化合物は、一方にはハロゲン基、一方にはヒドロキシ基が置換されたナフタレンにＸ１〜Ｘ３を含み、Ｌ１を含み、ジオキソボロラン基で置換された構造を反応させる。反応後、１，１，２，２，３，３，４，４，４−ノナフルオロブタン−１−スルホニルフルオライド（Ｃ４Ｆ１０Ｏ２Ｓ）を反応させた後、Ａｒ１とＬ２を含み、ジオキソボロラン基で置換された構造を反応させる方法で製造できる。
【０１３７】
あるいは、一方にはハロゲン基、一方にはアルデヒド基が置換されたナフタレンにベンズアミジンヒドロクロライドを反応させた後、Ａｒ１とＬ２を含み、ジオキソボロラン基またはジオキソラン基で置換された構造を反応させる方法で製造できる。
【０１３８】
ハロゲン基とヒドロキシ基またはアルデヒド基が置換された位置を調節して、前記のような方法により、化学式１−１〜１−１４だけでなく、化学式１で表されるヘテロ環化合物を製造することができる。
【０１３９】
Ｘ１〜Ｘ３中のヘテロ原子の個数、Ａｒ２、Ａｒ３、およびＬｘを変更して、前記化学式１−１〜１−８以外にも、化学式１で表されるヘテロ環化合物を製造することができる。
前記Ｌｘにおいて、ｘは１または２の整数である。
【０１４０】
また、本明細書は、前記化学式１で表されるヘテロ環化合物を含む有機発光素子を提供する。
【０１４１】
本明細書の一実施態様において、第１電極と、前記第１電極に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の１層以上は、前記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。
【０１４２】
本明細書において、ある部材が他の部材「上に」位置するとする時、これは、ある部材が他の部材に接している場合のみならず、２つの部材の間にさらに他の部材が存在する場合も含む。
【０１４３】
本明細書において、ある部分がある構成要素を「含む」とする時、これは、特に反対となる記載がない限り、他の構成要素を除くのではなく、他の構成要素をさらに包含できることを意味する。
【０１４４】
本明細書の有機発光素子の有機物層は、単層構造からなってもよいが、２層以上の有機物層が積層された多層構造からなってもよい。例えば、本発明の有機発光素子は、有機物層として、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層などを含む構造を有することができる。しかし、有機発光素子の構造はこれに限定されず、より少ない数の有機層を含むことができる。
【０１４５】
本明細書の一実施態様において、前記有機物層は、正孔注入層または正孔輸送層を含み、前記正孔注入層または正孔輸送層は、前記ヘテロ環化合物を含む。
【０１４６】
もう一つの実施態様において、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発光層のホストとして含む。
【０１４７】
本明細書の一実施態様において、前記有機物層は、電子輸送層または電子注入層を含み、前記電子輸送層または電子注入層は、前記ヘテロ環化合物を含む。
【０１４８】
本明細書の一実施態様において、前記電子輸送層、電子注入層、または電子輸送および電子注入を同時に行う層は、前記ヘテロ環化合物のみを含む。
【０１４９】
本明細書の一実施態様において、前記有機物層は、前記ヘテロ環化合物を含む有機物層のほか、アリールアミノ基、カルバゾール基、またはベンゾカルバゾール基を含む化合物を含む正孔注入層または正孔輸送層をさらに含む。
【０１５０】
本明細書の一実施態様において、前記ヘテロ環化合物を含む有機物層は、前記ヘテロ環化合物をホストとして含み、他の有機化合物、金属または金属化合物をドーパントとして含む。
【０１５１】
もう一つの実施態様において、有機発光素子は、基板上に、陽極、１層以上の有機物層、および陰極が順次に積層された構造（ｎｏｒｍａｌ  ｔｙｐｅ）の有機発光素子であってもよい。
【０１５２】
もう一つの実施態様において、有機発光素子は、基板上に、陰極、１層以上の有機物層、および陽極が順次に積層された逆方向構造（ｉｎｖｅｒｔｅｄ  ｔｙｐｅ）の有機発光素子であってもよい。
【０１５３】
例えば、本明細書の一実施態様に係る有機発光素子の構造は、図１および図２に例示されている。
【０１５４】
図１は、基板１、陽極２、発光層３、陰極４が順次に積層された有機電子素子の構造が例示されている。このような構造において、前記ヘテロ環化合物は、前記発光層３に含まれてもよい。
【０１５５】
図２は、基板１、陽極２、正孔注入層５、正孔輸送層６、発光層３、電子輸送層７、および陰極４が順次に積層された有機電子素子の構造が例示されている。このような構造において、前記ヘテロ環化合物は、前記正孔注入層５、正孔輸送層６、発光層３、および電子輸送層７のうちの１層以上に含まれてもよい。
【０１５６】
このような構造において、前記化合物は、前記正孔注入層、正孔輸送層、発光層、および電子輸送層のうちの１層以上に含まれてもよい。
【０１５７】
本明細書の有機発光素子は、有機物層のうちの１層以上が、本明細書の化合物、すなわち、前記ヘテロ環化合物を含むことを除いては、当技術分野で知られている材料と方法で製造できる。
【０１５８】
前記有機発光素子が複数の有機物層を含む場合、前記有機物層は、同じ物質または異なる物質で形成できる。
【０１５９】
本明細書の有機発光素子は、有機物層のうちの１層以上が、前記ヘテロ環化合物、すなわち、前記化学式１で表される化合物を含むことを除いては、当技術分野で知られている材料と方法で製造できる。
【０１６０】
例えば、本明細書の有機発光素子は、基板上に、第１電極、有機物層、および第２電極を順次に積層させることにより製造することができる。この時、スパッタリング法（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）や電子ビーム蒸発法（ｅ−ｂｅａｍ  ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）のようなＰＶＤ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）方法を利用して、基板上に、金属または導電性を有する金属酸化物またはこれらの合金を蒸着させて陽極を形成し、その上に、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、および電子輸送層を含む有機物層を形成した後、その上に、陰極として使用可能な物質を蒸着させることにより製造できる。このような方法以外にも、基板上に、陰極物質から、有機物層、陽極物質を順に蒸着させて有機発光素子を作ることができる。
【０１６１】
また、前記化学式１の化合物は、有機発光素子の製造時、真空蒸着法だけでなく、溶液塗布法によって有機物層で形成できる。ここで、溶液塗布法とは、スピンコーティング、ディップコーティング、ドクターブレーディング、インクジェットプリンティング、スクリーンプリンティング、スプレー法、ロールコーティングなどを意味するが、これらにのみ限定されるものではない。
【０１６２】
このような方法のほか、基板上に、陰極物質から、有機物層、陽極物質を順に蒸着させて有機発光素子を作ってもよい（国際特許出願公開第２００３／０１２８９０号）。ただし、製造方法がこれに限定されるものではない。
【０１６３】
本明細書の一実施態様において、前記第１電極は陽極であり、前記第２電極は陰極である。
【０１６４】
もう一つの実施態様において、前記第１電極は陰極であり、前記第２電極は陽極である。
【０１６５】
前記陽極物質としては、通常、有機物層への正孔注入が円滑となるように仕事関数の大きい物質が好ましい。本発明で使用可能な陽極物質の具体例としては、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との組み合わせ；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導電性高分子などがあるが、これらにのみ限定されるものではない。
【０１６６】
前記陰極物質としては、通常、有機物層への電子注入が容易となるように仕事関数の小さい物質であることが好ましい。陰極物質の具体例としては、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のような多層構造の物質などがあるが、これらにのみ限定されるものではない。
【０１６７】
前記正孔注入物質としては、電極から正孔を注入する層で、正孔注入物質としては、正孔を輸送する能力を有し、陽極からの正孔注入効果、発光層または発光材料に対して優れた正孔注入効果を有し、発光層で生成された励起子の電子注入層または電子注入材料への移動を防止し、また、薄膜形成能力に優れた化合物が好ましい。正孔注入物質のＨＯＭＯ（ｈｉｇｈｅｓｔ  ｏｃｃｕｐｉｅｄ  ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  ｏｒｂｉｔａｌ）が、陽極物質の仕事関数と周辺有機物層のＨＯＭＯとの間であることが好ましい。正孔注入物質の具体例としては、金属ポルフィリン（ｐｏｒｐｈｙｒｉｎ）、オリゴチオフェン、アリールアミン系の有機物、ヘキサニトリルヘキサアザトリフェニレン系の有機物、キナクリドン（ｑｕｉｎａｃｒｉｄｏｎｅ）系の有機物、ペリレン（ｐｅｒｙｌｅｎｅ）系の有機物、アントラキノンおよびポリアニリンとポリチオフェン系の導電性高分子などがあるが、これらにのみ限定されるものではない。
【０１６８】
前記正孔輸送層は、正孔注入層から正孔を受け取って発光層まで正孔を輸送する層で、正孔輸送物質としては、陽極や正孔注入層から正孔が輸送されて発光層に移すことができる物質で、正孔に対する移動性の大きい物質が好適である。具体例としては、アリールアミン系の有機物、導電性高分子、および共役部分と非共役部分が共にあるブロック共重合体などがあるが、これらにのみ限定されるものではない。
【０１６９】
前記発光物質としては、正孔輸送層と電子輸送層から正孔と電子がそれぞれ輸送されて結合させることにより、可視光線領域の光を発することができる物質であって、蛍光や燐光に対する量子効率の良い物質が好ましい。具体例としては、８−ヒドロキシ−キノリンアルミニウム錯体（Ａｌｑ３）；カルバゾール系化合物；二量体化スチリル（ｄｉｍｅｒｉｚｅｄ  ｓｔｙｒｙｌ）化合物；ＢＡｌｑ；１０−ヒドロキシベンゾキノリン−金属化合物；ベンゾキサゾール、ベンズチアゾール、およびベンズイミダゾール系の化合物；ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）（ＰＰＶ）系の高分子；スピロ（ｓｐｉｒｏ）化合物；ポリフルオレン、ルブレンなどがあるが、これらにのみ限定されるものではない。
【０１７０】
前記発光層は、ホスト材料およびドーパント材料を含むことができる。ホスト材料は、縮合芳香族環誘導体またはヘテロ環含有化合物などがある。具体的には、縮合芳香族環誘導体としては、アントラセン誘導体、ピレン誘導体、ナフタレン誘導体、ペンタセン誘導体、フェナントレン化合物、フルオランテン化合物などがあり、ヘテロ環含有化合物としては、カルバゾール誘導体、ジベンゾフラン誘導体、ラダー型フラン化合物、ピリミジン誘導体などがあるが、これらに限定されない。
【０１７１】
ドーパント材料としては、芳香族アミン誘導体、スチリルアミン化合物、ホウ素錯体、フルオランテン化合物、金属錯体などがある。具体的には、芳香族アミン誘導体としては、置換もしくは非置換のアリールアミノ基を有する縮合芳香族環誘導体であって、アリールアミノ基を有するピレン、アントラセン、クリセン、ペリフランテンなどがあり、スチリルアミン化合物としては、置換もしくは非置換のアリールアミンに少なくとも１個のアリールビニル基が置換されている化合物で、アリール基、シリル基、アルキル基、シクロアルキル基、およびアリールアミノ基からなる群より１または２以上選択される置換基が置換もしくは非置換である。具体的には、スチリルアミン、スチリルジアミン、スチリルトリアミン、スチリルテトラアミンなどがあるが、これらに限定されない。また、金属錯体としては、イリジウム錯体、白金錯体などがあるが、これらに限定されない。
【０１７２】
前記電子輸送物質としては、電子注入層から電子を受け取って発光層まで電子を輸送する層で、電子輸送物質としては、陰極から電子がよく注入されて発光層に移すことができる物質であって、電子に対する移動性の大きい物質が好適である。具体例としては、８−ヒドロキシキノリンのＡｌ錯体；Ａｌｑ３を含む錯体；有機ラジカル化合物；ヒドロキシフラボン−金属錯体などがあるが、これらにのみ限定されるものではない。電子輸送層は、従来技術により使用されたように、任意の所望するカソード物質と共に使用することができる。特に、適切なカソード物質の例は、低い仕事関数を有し、アルミニウム層またはシルバー層が後に続く通常の物質である。具体的には、セシウム、バリウム、カルシウム、イッテルビウム、およびサマリウムであり、それぞれの場合、アルミニウム層またはシルバー層が後に続く。
【０１７３】
前記電子注入層は、電極から電子を注入する層で、電子を輸送する能力を有し、陰極からの電子注入効果、発光層、または発光材料に対して優れた電子注入効果を有し、発光層で生成された励起子の正孔注入層への移動を防止し、また、薄膜形成能力に優れた化合物が好ましい。具体的には、フルオレノン、アントラキノジメタン、ジフェノキノン、チオピランジオキシド、オキサゾール、オキサジアゾール、トリアゾール、イミダゾール、ペリレンテトラカルボン酸、フルオレニリデンメタン、アントロンなどとそれらの誘導体、金属錯体化合物、および含窒素５員環誘導体などがあるが、これらに限定されない。
【０１７４】
前記金属錯体化合物としては、８−ヒドロキシキノリナトリチウム、ビス（８−ヒドロキシキノリナト）亜鉛、ビス（８−ヒドロキシキノリナト）銅、ビス（８−ヒドロキシキノリナト）マンガン、トリス（８−ヒドロキシキノリナト）アルミニウム、トリス（２−メチル−８−ヒドロキシキノリナト）アルミニウム、トリス（８−ヒドロキシキノリナト）ガリウム、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）ベリリウム、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）亜鉛、ビス（２−メチル−８−キノリナト）クロロガリウム、ビス（２−メチル−８−キノリナト）（ｏ−クレゾラート）ガリウム、ビス（２−メチル−８−キノリナト）（１−ナフトラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリナト）（２−ナフトラート）ガリウムなどがあるが、これらに限定されない。
【０１７５】
本明細書に係る有機発光素子は、使用される材料によって、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。
【０１７６】
本明細書の一実施態様において、前記ヘテロ環化合物は、有機発光素子のほか、有機太陽電池または有機トランジスタに含まれてもよい。
【０１７７】
前記化学式１で表されるヘテロ環化合物およびこれを含む有機発光素子の製造は、以下の実施例で具体的に説明する。しかし、下記の実施例は本明細書を例示するためのものであり、本明細書の範囲がこれらによって限定されるものではない。
【実施例】
【０１７８】
＜合成例１＞化学式２−１−１で表される化合物の製造
【化７３】
2016530230.tif 000079
【０１７９】
（１）化学式１Ａの製造
７−ブロモ−２−ナフトール（２１ｇ、９４．１ｍｍｏｌ）とトリアジンジオキソボロラン（５０ｇ、１１４．９ｍｍｏｌ）と炭酸カリウム（Ｋ２ＣＯ３）（３９ｇ、２８２ｍｍｏｌ）を、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）（３００ｍＬ）、Ｈ２Ｏ（１００ｍｌ）に溶かし、９０℃に加熱した。テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（Ｐｄ（ＰＰｈ３）４）（２．１７ｇ、１．８８ｍｍｏｌ）を添加した後、１時間還流した。常温に冷却後、水層を除去した。有機層に硫酸マグネシウム（ＭｇＳＯ４）を入れた後、濾過した。濃縮後、カラムクロマトグラフィーで精製して、化学式１Ａ（３０ｇ、収率７１％）を得た。
ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝４５２
【０１８０】
（２）化学式１Ｂの製造
化学式１Ａ（２２ｇ、４８．８ｍｍｏｌ）とＣ４Ｆ１０Ｏ２Ｓ（１０．５ｍｌ、５８．４ｍｍｏｌ）と炭酸カリウム（Ｋ２ＣＯ３）（２０ｇ、１４５ｍｍｏｌ）をアセトニトリル（３００ｍＬ）に溶かし、５０℃に加熱した。１２時間還流後、常温に冷却後、濾過した。化学式１Ｂ（３０ｇ、収率８４％）を得た。
ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝７３４
【０１８１】
（３）化学式２−１−１の製造
化学式１Ｂ（１６ｇ、２１．８ｍｍｏｌ）とジフェニルピリジンジオキソボロラン（１０．４ｇ、２４ｍｍｏｌ）と炭酸カリウム（Ｋ２ＣＯ３）（９ｇ、６５．２ｍｍｏｌ）を、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）（３００ｍＬ）、Ｈ２Ｏ（１００ｍｌ）に溶かし、９０℃に加熱した。テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（Ｐｄ（ＰＰｈ３）４）（０．５ｇ、０．４３ｍｍｏｌ）を添加した後、４時間還流した。常温に冷却後、水層を除去した。有機層に硫酸マグネシウム（ＭｇＳＯ４）を入れた後、濾過した。濃縮後、カラムクロマトグラフィーで精製して、化学式２−１−１（１１ｇ、収率６８％）を得た。
ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝７４１
【０１８２】
＜合成例２＞化学式２−１−２で表される化合物の製造
【化７４】
2016530230.tif 000080
（１）化学式２−１−２の製造
前記合成例１の化学式２−１−１の製造において、ジフェニルピリジンジオキソボロランの代わりにピリジンフェニルボロン酸（９．６ｇ、４８ｍｍｏｌ）を用いたことを除いては、同様の方法で製造して、化学式２−１−２（２０ｇ、収率７８％）を得た。
ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝５８９
【０１８３】
＜合成例３＞化学式２−８−１で表される化合物の製造
【化７５】
2016530230.tif 000081
（１）化学式２−８−１の製造
前記合成例１の化学式２−１−１の製造において、化学式１Ｂの代わりに化学式２Ｂ（１６ｇ、２１．８ｍｍｏｌ）を用いたことを除いては、同様の方法で製造して、化学式２−８−１（１０ｇ、収率６２％）を得た。
ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝７４１
【０１８４】
＜合成例４＞化学式２−８−２で表される化合物の製造
【化７６】
2016530230.tif 000082
（１）化学式２−８−２の製造
前記合成例３の化学式２−８−１の製造において、ジフェニルピリジンジオキソボロランの代わりにピリジンフェニルボロン酸（９．６ｇ、４８ｍｍｏｌ）を用いたことを除いては、同様の方法で製造して、化学式２−８−２（１９ｇ、収率７４％）を得た。
ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝５８９
【０１８５】
＜合成例５＞化学式２−１２−１で表される化合物の製造
【化７７】
2016530230.tif 000083
（１）化学式２−１２−１の製造
前記合成例１の化学式２−１−１の製造において、化学式１Ｂの代わりに化学式３Ｂ（１６ｇ、２１．８ｍｍｏｌ）を用いたことを除いては、同様の方法で製造して、化学式２−１２−１（１３ｇ、収率８０．７％）を得た。
ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝７４１
【０１８６】
＜合成例６＞化学式２−１２−２で表される化合物の製造
【化７８】
2016530230.tif 000084
（１）化学式２−１２−２の製造
前記合成例５の化学式２−１２−１の製造において、ジフェニルピリジンジオキソボロランの代わりにピリジンフェニルボロン酸（９．６ｇ、４８ｍｍｏｌ）を用いたことを除いては、同様の方法で製造して、化学式２−１２−２（２１ｇ、収率８２％）を得た。
ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝５８９
【０１８７】
＜合成例７＞化学式３−１−１で表される化合物の製造
【化７９】
2016530230.tif 000085
（１）化学式３−１−１の製造
前記合成例１の化学式２−１−１の製造において、ジフェニルピリジンジオキソボロランの代わりにキノリンフェニルジオキソボロラン（７．９ｇ、２４ｍｍｏｌ）を用いたことを除いては、同様の方法で製造して、化学式３−１−１（１１ｇ、収率７９％）を得た。
ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝６３９
【０１８８】
＜合成例８＞化学式３−１−３で表される化合物の製造
【化８０】
2016530230.tif 000086
（１）化学式３−１−３の製造
前記合成例７の化学式３−１−１の製造において、化学式１Ｂの代わりに化学式４Ｂ（１６ｇ、２１．８ｍｍｏｌ）を用いたことを除いては、同様の方法で製造して、化学式３−１−３（９ｇ、収率６５％）を得た。
ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝６３８
【０１８９】
＜合成例９＞化学式３−１−５で表される化合物の製造
【化８１】
2016530230.tif 000087
（１）化学式３−１−５の製造
前記合成例７の化学式３−１−１の製造において、化学式１Ｂの代わりに化学式５Ｂ（１６ｇ、２１．８ｍｍｏｌ）を用いたことを除いては、同様の方法で製造して、化学式３−１−５（１１ｇ、収率８０％）を得た。
ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝６３８
【０１９０】
＜合成例１０＞化学式３−８−１で表される化合物の製造
【化８２】
2016530230.tif 000088
（１）化学式３−８−１の製造
前記合成例７の化学式３−１−１の製造において、化学式１Ｂの代わりに化学式３Ｂ（１６ｇ、２１．８ｍｍｏｌ）を用いたことを除いては、同様の方法で製造して、化学式３−８−１（７．５ｇ、収率５４％）を得た。
ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝６３９
【０１９１】
＜合成例１１＞化学式３−１２−１で表される化合物の製造
【化８３】
2016530230.tif 000089
（１）化学式３−１２−１の製造
前記合成例７の化学式３−１−１の製造において、化学式１Ｂの代わりに化学式３Ｂ（１６ｇ、２１．８ｍｍｏｌ）を用いたことを除いては、同様の方法で製造して、化学式３−１２−１（８ｇ、収率５６％）を得た。
ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝６３９
【０１９２】
＜合成例１２＞化学式３−８−３で表される化合物の製造
【化８４】
2016530230.tif 000090
（１）化学式３−８−３の製造
前記合成例７の化学式３−１−１の製造において、化学式１Ｂの代わりに化学式６Ｂ（１６ｇ、２１．８ｍｍｏｌ）を用いたことを除いては、同様の方法で製造して、化学式３−８−３（１３ｇ、収率８６％）を得た。
ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝６３８
【０１９３】
＜合成例１３＞化学式３−１２−３で表される化合物の製造
【化８５】
2016530230.tif 000091
（１）化学式３−１２−３の製造
前記合成例７の化学式３−１−１の製造において、化学式１Ｂの代わりに化学式７Ｂ（１６ｇ、２１．８ｍｍｏｌ）を用いたことを除いては、同様の方法で製造して、化学式３−１２−３（１１ｇ、収率７９％）を得た。
ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝６３８
【０１９４】
＜合成例１４＞化学式３−８−５で表される化合物の製造
【化８６】
2016530230.tif 000092
（１）化学式３−８−５の製造
前記合成例７の化学式３−１−１の製造において、化学式１Ｂの代わりに化学式８Ｂ（１６ｇ、２１．８ｍｍｏｌ）を用いたことを除いては、同様の方法で製造して、化学式３−８−５（９ｇ、収率６５％）を得た。
ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝６３８
【０１９５】
＜合成例１５＞化学式３−１２−５で表される化合物の製造
【化８７】
2016530230.tif 000093
（１）化学式３−１２−５の製造
前記合成例７の化学式３−１−１の製造において、化学式１Ｂの代わりに化学式９Ｂ（１６ｇ、２１．８ｍｍｏｌ）を用いたことを除いては、同様の方法で製造して、化学式３−１２−５（１０ｇ、収率７２％）を得た。
ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝６３８
【０１９６】
＜合成例１６＞化学式２−２−１で表される化合物の製造
【化８８】
2016530230.tif 000094
前記合成例１の化学式２−１−１の製造において、化学式１Ｂの代わりに化学式１０Ｂ（１３ｇ、１７．７ｍｍｏｌ）を用いたことを除いては、同様の方法で製造して、化学式２−２−１（９ｇ、収率６９％）を得た。
ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝７４１
【０１９７】
＜合成例１７＞化学式２−３−１で表される化合物の製造
【化８９】
2016530230.tif 000095
前記合成例１の化学式２−１−１の製造において、化学式１Ｂの代わりに化学式１１Ｂ（１５ｇ、２０．４ｍｍｏｌ）を用いたことを除いては、同様の方法で製造して、化学式２−３−１（１０ｇ、収率６６％）を得た。
ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝７４１
【０１９８】
＜合成例１８＞化学式２−４−１で表される化合物の製造
【化９０】
2016530230.tif 000096
前記合成例１の化学式２−１−１の製造において、化学式１Ｂの代わりに化学式１２Ｂ（１１ｇ、１５．０ｍｍｏｌ）を用いたことを除いては、同様の方法で製造して、化学式２−４−１（７ｇ、収率６３％）を得た。
ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝７４１
【０１９９】
＜合成例１９＞化学式２−５−１で表される化合物の製造
【化９１】
2016530230.tif 000097
前記合成例１の化学式２−１−１の製造において、化学式１Ｂの代わりに化学式１３Ｂ（１６ｇ、２１．８ｍｍｏｌ）を用いたことを除いては、同様の方法で製造して、化学式２−５−１（１２ｇ、収率７５％）を得た。
ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝７４１
【０２００】
＜合成例２０＞化学式５−１１−１で表される化合物の製造
【化９２】
2016530230.tif 000098
【０２０１】
（１）化学式１Ｃの製造
１−ブロモ−２−ナフトアルデヒド（５０ｇ、２１２．７ｍｍｏｌ）、ベンズアミジンヒドロクロライド（１００ｇ、６３８．１ｍｍｏｌ）と第三リン酸カリウム（Ｋ３ＰＯ４）（９０．３ｇ、４２５．３ｍｍｏｌ）をジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）（５００）に溶かし、９０℃に２４時間加熱した。常温に冷却後、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）で洗って濾過した。濃縮後、カラムクロマトグラフィーで精製して、化学式１Ｃ（５６ｇ、収率６０％）を得た。
ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝４３９
【０２０２】
（２）化学式１Ｄの製造
化学式１Ｃ（５０ｇ、１１３．５ｍｍｏｌ）をテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）（５００ｍｌ）に溶かし、２，３−ジクロロ−５，６−ジシアノ−１，４−ベンゾキノン（ＤＤＱ）（２５．８ｇ、１１３．５ｍｍｏｌ）を添加して撹拌した。３時間後濃縮して、クロロホルム、水で有機層だけを抽出した。有機層を濃縮させた後、エタノールを添加して固体化し、濾過して、化学式１Ｄ（４０ｇ、収率８０％）を得た。
ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝４３７
（３）化学式５−１１−１の製造
【０２０３】
化学式１Ｄ（１０ｇ、２２．８ｍｍｏｌ）とフェニルピリジンボロン酸（４．５ｇ、２２．８ｍｍｏｌ）と炭酸カリウム（Ｋ２ＣＯ３）（９．５ｇ、６８．４ｍｍｏｌ）を、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）（２００ｍＬ）、Ｈ２Ｏ（７０ｍｌ）に溶かし、９０℃に加熱した。テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（Ｐｄ（ＰＰｈ３）４）（０．８ｇ、０．６８ｍｍｏｌ）を添加した後、４時間還流した。常温に冷却後、水層を除去した。有機層に硫酸マグネシウム（ＭｇＳＯ４）を入れた後、濾過した。濃縮後、カラムクロマトグラフィーで精製して、化学式５−１１−１（８ｇ、収率６８％）を得た。
ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝５１２
【０２０４】
＜合成例２１＞化学式６−１１−１で表される化合物の製造
【化９３】
2016530230.tif 000099
（１）化学式６−１１−１の製造
前記合成例２０の化学式５−１１−１の製造において、フェニルピリジンボロン酸の代わりに６−（４−（４，４，５，５，−テトラメチル−１，３−ジオキソラン−２−イル）フェニル）フェナントリジン（８．７ｇ、２２．８ｍｍｏｌ）を用いたことを除いては、同様の方法で製造して、化学式６−１１−１（１０ｇ、収率７２％）を得た。
ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝６１２
【０２０５】
＜合成例２２＞化学式５−１４−１で表される化合物の製造
【化９４】
2016530230.tif 000100
【０２０６】
（１）化学式２Ｃの製造
前記合成例２０の化学式１Ｃの製造において、１−ブロモ−２−ナフトアルデヒドの代わりに２−ブロモ−１−ナフトアルデヒド（５０ｇ、２１２．７ｍｍｏｌ）を用いたことを除いては、同様の方法で製造して、化学式２Ｃ（６５．５ｇ、収率７０％）を得た。
ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝４３９
【０２０７】
（２）化学式２Ｄの製造
前記合成例２０の化学式１Ｄの製造において、化学式１Ｃの代わりに化学式２Ｃ（５０ｇ、１１３．５ｍｍｏｌ）を用いたことを除いては、同様の方法で製造して、化学式２Ｄ（４２ｇ、収率８４％）を得た。
ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝４３７
【０２０８】
（３）化学式５−１４−１の製造
前記合成例２０の化学式５−１１−１の製造において、化学式１Ｄの代わりに化学式２Ｄ（１１ｇ、２５．１ｍｍｏｌ）を用いたことを除いては、同様の方法で製造して、化学式５−１４−１（８．６ｇ、収率６７％）を得た。
ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝５１２
【０２０９】
＜合成例２３＞化学式６−１４−１で表される化合物の製造
【化９５】
2016530230.tif 000101
（１）化学式６−１４−１の製造
前記合成例２２の化学式５−１４−１の製造において、ジフェニルピリジンボロン酸の代わりに６−（４−（４，４，５，５，−テトラメチル−１，３−ジオキソラン−２−イル）フェニル）フェナントリジン（８．７ｇ、２２．８ｍｍｏｌ）を用いたことを除いては、同様の方法で製造して、化学式６−１４−１（９．５ｇ、収率６８％）を得た。
ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝６１２
【０２１０】
＜実施例１＞
ＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）が１０００Åの厚さに薄膜コーティングされたガラス基板（ｃｏｒｎｉｎｇ  ７０５９  ｇｌａｓｓ）を、分散剤を溶かした蒸留水に入れて超音波で洗浄した。洗剤はＦｉｓｃｈｅｒ  Ｃｏ．の製品を使用し、蒸留水はＭｉｌｌｉｐｏｒｅ  Ｃｏ．製品のフィルタ（Ｆｉｌｔｅｒ）で２次濾過した蒸留水を使用した。ＩＴＯを３０分間洗浄した後、蒸留水で２回繰り返し超音波洗浄を１０分間進行させた。蒸留水洗浄が終わった後、イソプロピルアルコール、アセトン、メタノール溶剤の順に超音波洗浄をして乾燥させた。
【０２１１】
このように用意されたＩＴＯ透明電極上に、ヘキサニトリルヘキサアザトリフェニレン（ｈｅｘａｎｉｔｒｉｌｅ  ｈｅｘａａｚａｔｒｉｐｈｅｎｙｌｅｎｅ）を５００Åの厚さに熱真空蒸着して、正孔注入層を形成した。その上に、正孔を輸送する物質のＨＴ１（４００Å）を真空蒸着した後、発光層としてホストＨ１とドーパントＤ１化合物を３００Åの厚さに真空蒸着した。前記発光層上に、製造例１で製造した化学式２−１−１とＬｉＱ（Ｌｉｔｈｉｕｍ  Ｑｕｉｎｏｌａｔｅ）を１：１の重量比で真空蒸着して、３５０Åの厚さに電子注入および輸送層を形成した。前記電子注入および輸送層上に、順次に、１２Åの厚さのリチウムフルオライド（ＬｉＦ）、および２，０００Åの厚さのアルミニウムを蒸着して、陰極を形成した。有機発光素子を製造した。
【０２１２】
前記過程で有機物の蒸着速度は０．４〜０．７Å／ｓｅｃを維持し、陰極のリチウムフルオライドは０．３Å／ｓｅｃ、アルミニウムは２Å／ｓｅｃの蒸着速度を維持し、蒸着時の真空度は２×１０−７〜５×１０−６ｔｏｒｒを維持して、有機発光素子を作製した。
【０２１３】
【化９６】
2016530230.tif 000102
【０２１４】
＜実施例２＞
前記実施例１において、電子輸送層として化学式２−１−１の代わりに化学式２−１−２を用いたことを除いては、同様に実験を行った。
【０２１５】
＜実施例３＞
前記実施例１において、電子輸送層として化学式２−１−１の代わりに化学式２−８−１を用いたことを除いては、同様に実験を行った。
【０２１６】
＜実施例４＞
前記実施例１において、電子輸送層として化学式２−１−１の代わりに化学式２−８−２を用いたことを除いては、同様に実験を行った。
【０２１７】
＜実施例５＞
前記実施例１において、電子輸送層として化学式２−１−１の代わりに化学式２−１２−１を用いたことを除いては、同様に実験を行った。
【０２１８】
＜実施例６＞
前記実施例１において、電子輸送層として化学式２−１−１の代わりに化学式２−１２−２を用いたことを除いては、同様に実験を行った。
【０２１９】
＜実施例７＞
前記実施例１において、電子輸送層として化学式２−１−１の代わりに化学式３−１−１を用いたことを除いては、同様に実験を行った。
【０２２０】
＜実施例８＞
前記実施例１において、電子輸送層として化学式２−１−１の代わりに化学式３−１−３を用いたことを除いては、同様に実験を行った。
【０２２１】
＜実施例９＞
前記実施例１において、電子輸送層として化学式２−１−１の代わりに化学式３−１−５を用いたことを除いては、同様に実験を行った。
【０２２２】
＜実施例１０＞
前記実施例１において、電子輸送層として化学式２−１−１の代わりに化学式３−８−１を用いたことを除いては、同様に実験を行った。
【０２２３】
＜実施例１１＞
前記実施例１において、電子輸送層として化学式２−１−１の代わりに化学式３−１２−１を用いたことを除いては、同様に実験を行った。
【０２２４】
＜実施例１２＞
前記実施例１において、電子輸送層として化学式２−１−１の代わりに化学式３−８−３を用いたことを除いては、同様に実験を行った。
【０２２５】
＜実施例１３＞
前記実施例１において、電子輸送層として化学式２−１−１の代わりに化学式３−１２−３を用いたことを除いては、同様に実験を行った。
【０２２６】
＜実施例１４＞
前記実施例１において、電子輸送層として化学式２−１−１の代わりに化学式３−８−５を用いたことを除いては、同様に実験を行った。
【０２２７】
＜実施例１５＞
前記実施例１において、電子輸送層として化学式２−１−１の代わりに化学式３−１２−５を用いたことを除いては、同様に実験を行った。
【０２２８】
＜実施例１６＞
前記実施例１において、電子輸送層として化学式２−１−１の代わりに化学式２−２−１を用いたことを除いては、同様に実験を行った。
【０２２９】
＜実施例１７＞
前記実施例１において、電子輸送層として化学式２−１−１の代わりに化学式２−３−１を用いたことを除いては、同様に実験を行った。
【０２３０】
＜実施例１８＞
前記実施例１において、電子輸送層として化学式２−１−１の代わりに化学式２−４−１を用いたことを除いては、同様に実験を行った。
【０２３１】
＜実施例１９＞
前記実施例１において、電子輸送層として化学式２−１−１の代わりに化学式２−５−１を用いたことを除いては、同様に実験を行った。
【０２３２】
＜実施例２０＞
前記実施例１において、電子輸送層として化学式２−１−１の代わりに化学式５−１１−１を用いたことを除いては、同様に実験を行った。
【０２３３】
＜実施例２１＞
前記実施例１において、電子輸送層として化学式２−１−１の代わりに化学式５−１４−１を用いたことを除いては、同様に実験を行った。
【０２３４】
＜実施例２２＞
前記実施例１において、電子輸送層として化学式２−１−１の代わりに化学式６−１１−１を用いたことを除いては、同様に実験を行った。
【０２３５】
＜実施例２３＞
前記実施例１において、電子輸送層として化学式２−１−１の代わりに化学式６−１４−１を用いたことを除いては、同様に実験を行った。
【０２３６】
＜比較例１＞
前記実施例１において、化学式２−１−１の代わりに下記ＥＴ１の化合物を用いたことを除いては、前記実施例１と同様の方法で有機発光素子を作製した。
【化９７】
2016530230.tif 000103
【０２３７】
＜比較例２＞
前記実施例１において、化学式２−１−１の代わりに下記ＥＴ２の化合物を用いたことを除いては、前記実施例１と同様の方法で有機発光素子を作製した。
【化９８】
2016530230.tif 000104
【０２３８】
＜比較例３＞
前記実施例１において、化学式２−１−１の代わりに下記ＥＴ３の化合物を用いたことを除いては、前記実施例１と同様の方法で有機発光素子を作製した。
【化９９】
2016530230.tif 000105
【０２３９】
＜比較例４＞
前記実施例１において、化学式２−１−１の代わりに下記ＥＴ４の化合物を用いたことを除いては、前記実施例１と同様の方法で有機発光素子を作製した。
【化１００】
2016530230.tif 000106
【０２４０】
＜比較例５＞
前記実施例１において、化学式２−１−１の代わりに下記ＥＴ５の化合物を用いたことを除いては、前記実施例１と同様の方法で有機発光素子を作製した。
【化１０１】
2016530230.tif 000107
【０２４１】
＜比較例６＞
前記実施例１において、化学式２−１−１の代わりに下記ＥＴ６の化合物を用いたことを除いては、前記実施例１と同様の方法で有機発光素子を作製した。
【化１０２】
2016530230.tif 000108
【０２４２】
前記実施例１〜１５および比較例１〜比較例６のように、それぞれの化合物を電子輸送層物質として用いて製造した有機発光素子を実験した結果を、表１に示した。
【０２４３】
【表１】
2016530230.tif 000109
【０２４４】
前記表１から明らかなように、本願明細書の化合物を電子輸送層物質として用いて製造された有機発光素子の場合に、従来の物質を用いた場合と比較した時、効率、駆動電圧、安定性の面において優れた特性を示す。
【０２４５】
前記表１の実施例１〜１５と比較例２〜３とを比較すると、Ｘ１〜Ｘ３を含む含窒素環基とＡｒ１のリンカーとしてナフチル基を含む場合、フェニルのような単環芳香族炭化水素基の場合より、低い電圧および／または高い効率の有機発光素子を提供することを確認することができる。Ｘ１〜Ｘ３を含む含窒素環基とＡｒ１のリンカーとしてナフチル基を含む場合には、フェニルのような単環の芳香族炭化水素環の場合より、ＬＵＭＯ軌道が広く分布して、ＬＵＭＯエネルギー準位が低くなるため、電子輸送および注入能力に優れているからである。さらに、ナフチル基自体の豊富なパイ共役電子は、物質の電荷移動度を高めるのに寄与することができる。
【０２４６】
また、前記表１から明らかなように、Ｘ１〜Ｘ３を含む含窒素環基とＡｒ１が同一の場合の比較例６より、互いに異なる場合のトリアジン基を対称骨格とする実施例１〜１５の場合が低い電圧および／または高い効率を示すことを確認することができる。これは、基本的に非対称構造が対称構造より素子の蒸着工程時に均一な薄膜の形成が可能である。したがって、本明細書の一実施態様に係るヘテロ環化合物を含む素子の場合に、優れた電荷移動度を有する。さらに、本明細書の一実施態様に係るヘテロ環化合物は、電子物理的性質上、非対称性による、高い双極子モーメント値を有する。高い双極子モーメント値を有する一実施態様に係るヘテロ環化合物は、素子内において、高い電子の伝達、伝達能力を向上させる特性を有するためと分析できる。
【０２４７】
また、前記表１の実施例１〜１５と比較例４〜５とを比較すると、Ｘ１〜Ｘ３を含む含窒素環基とＡｒ１との間に２価のナフタレンを含む、２以上のリンカーを含む場合が、１つのリンカーを含む場合より、効率が増加することを観察することができる。Ｘ１〜Ｘ３を含む含窒素環基とＡｒ１との間に１つのリンカーを含む場合には、２つの含窒素環基間の短い距離によって、ＬＵＭＯエネルギーレベルが過度に低くなるため、電子伝達層と発光層との間のエネルギー障壁が大きくなり、これは結局、効率の減少につながる。したがって、本明細書の一実施態様により、２価のナフタレンを含む２以上のリンカーを含む場合、電子伝達層と発光層との間のエネルギー障壁を低くして、効率の増加を誘導することができる。
【０２４８】
したがって、Ｘ１〜Ｘ３を含む含窒素環基とＡｒ１との間にナフチル基を含む、２以上のリンカーを含む場合には、２つの含窒素環基間の短い距離によって、ＬＵＭＯエネルギー準位が過度に低くなるのを防止することができる。この場合、電子輸送層と発光層との間のエネルギー障壁を低くして、効率を増加させることができる。
【符号の説明】
【０２４９】
１：基板
２：陽極
３：発光層
４：陰極
５：正孔注入層
６：正孔輸送層
７：電子輸送層
【図１】
2016530230.tif 000164
【図２】
2016530230.tif 000165
【国際調査報告】
2016530230.tif 000166
2016530230.tif 000167
2016530230.tif 000168
2016530230.tif 000169