(57)【要約】【課題】有機光電子素子および表示装置に関する。【解決手段】互いに対向する陽極と陰極、および前記陽極と前記陰極との間に位置する有機層を含み、前記有機層は、正孔注入層、正孔輸送層、発光層および電子輸送層のうち少なくとも一つを含み、前記発光層は、化学式１で表される第１ホスト、化学式２で表される第２ホスト、および化学式３で表される燐光ドーパントを含む有機光電子素子、およびそれを含む表示装置を提供する。  前記化学式１ないし化学式３に対する詳細内容は明細書で定義したとおりである。【選択図】図１
2020522893.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する陽極と陰極、および
前記陽極と前記陰極との間に位置する有機層を含み、
前記有機層は、正孔注入層、正孔輸送層、発光層および電子輸送層のうち少なくとも一つを含み、
前記発光層は、下記の化学式１で表される第１ホスト、下記の化学式２で表される第２ホスト、および下記の化学式３で表される燐光ドーパントを含む、有機光電子素子：
【化１】
2020522893.tif 000051
前記化学式１において、
Ｘ１はＯまたはＳであり、
Ｚ１〜Ｚ３はそれぞれ独立してＮまたはＣＲａであり、
Ｚ１〜Ｚ３のうち少なくとも二つはＮであり、
Ｌ１およびＬ２はそれぞれ独立して単結合、または置換された若しくは非置換のＣ６〜Ｃ２０アリーレン基であり、
Ａは置換された若しくは非置換のカルバゾリル基であり、
Ｒ１は置換された若しくは非置換のＣ６〜Ｃ２０アリール基、置換された若しくは非置換のジベンゾフラニル基、または置換された若しくは非置換のジベンゾチオフェニル基であり、
Ｒａ、およびＲ２〜Ｒ４はそれぞれ独立して水素、重水素、シアノ基、置換された若しくは非置換のＣ１〜Ｃ１０アルキル基、または置換された若しくは非置換のＣ６〜Ｃ２０アリール基であり；
前記化学式２において、
Ｙ１およびＹ２はそれぞれ独立して置換された若しくは非置換のＣ６〜Ｃ２０アリール基、または置換された若しくは非置換のＣ２〜Ｃ３０ヘテロ環基であり、
Ｌ３およびＬ４はそれぞれ独立して単結合、または置換された若しくは非置換のＣ６〜Ｃ２０アリーレン基であり、
ＲｂおよびＲ５〜Ｒ８はそれぞれ独立して水素、重水素、シアノ基、置換された若しくは非置換のＣ１〜Ｃ１０アルキル基、置換された若しくは非置換のＣ６〜Ｃ２０アリール基、または置換された若しくは非置換のＣ２〜Ｃ３０ヘテロ環基であり、
ｍは０〜２の整数であり；
前記化学式３において、
Ｚ４〜Ｚ１１はそれぞれ独立してＮ、ＣまたはＣＲｃであり、
環ＣはＣ−Ｃ結合により環Ｂに結合され、
イリジウムはＩｒ−Ｃ結合により環Ｂに結合され、
Ｘ２はＯまたはＳであり、
ＲｃおよびＲ１４〜Ｒ１９はそれぞれ独立して水素、重水素、ハロゲン基、ゲルマニウム基、シアノ基、置換された若しくは非置換のシリル基、置換された若しくは非置換のＣ１〜Ｃ１０アルキル基、置換された若しくは非置換のＣ３〜Ｃ２０シクロアルキル基、置換された若しくは非置換のＣ１〜Ｃ１０アルキルシリル基、置換された若しくは非置換のＣ６〜Ｃ２０アリール基、または置換された若しくは非置換のＣ２〜Ｃ３０ヘテロ環基であり、
ｎは１〜３の整数のうち一つである。
【請求項２】
前記第１ホストは、下記の化学式１−３または下記の化学式１−４で表される、請求項１に記載の有機光電子素子：
【化２】
2020522893.tif 000052
前記化学式１−３および化学式１−４において、
Ｘ１はＯまたはＳであり、
Ｚ１〜Ｚ３はそれぞれ独立してＮまたはＣＲａであり、
Ｚ１〜Ｚ３のうち少なくとも二つはＮであり、
Ｌ１およびＬ２はそれぞれ独立して単結合、または置換された若しくは非置換のＣ６〜Ｃ２０アリーレン基であり、
Ａは置換された若しくは非置換のカルバゾリル基であり、
Ｒ１は置換された若しくは非置換のＣ６〜Ｃ２０アリール基、置換された若しくは非置換のジベンゾフラニル基、または置換された若しくは非置換のジベンゾチオフェニル基であり、
Ｒａ、およびＲ２〜Ｒ４はそれぞれ独立して水素、重水素、シアノ基、置換された若しくは非置換のＣ１〜Ｃ１０アルキル基、または置換された若しくは非置換のＣ６〜Ｃ２０アリール基である。
【請求項３】
前記第１ホストは、下記の化学式１−３ａ、化学式１−４ａおよび化学式１−４ｂのうちいずれか一つで表される、請求項１に記載の有機光電子素子：
【化３】
2020522893.tif 000053
前記化学式１−３ａ、化学式１−４ａおよび化学式１−４ｂにおいて、
Ｘ１はＯまたはＳであり、
Ｚ１〜Ｚ３はそれぞれ独立してＮまたはＣＲａであり、
Ｚ１〜Ｚ３のうち少なくとも二つはＮであり、
Ｌ１は単結合、または置換された若しくは非置換のＣ６〜Ｃ２０アリーレン基であり、
Ａは置換された若しくは非置換のカルバゾリル基であり、
Ｒ１は置換された若しくは非置換のＣ６〜Ｃ２０アリール基、置換された若しくは非置換のジベンゾフラニル基、または置換された若しくは非置換のジベンゾチオフェニル基であり、
Ｒａ、Ｒ２〜Ｒ４はそれぞれ独立して水素、重水素、シアノ基、置換された若しくは非置換のＣ１〜Ｃ１０アルキル基、または置換された若しくは非置換のＣ６〜Ｃ２０アリール基である。
【請求項４】
前記第１ホストは、下記の化学式１−３ａ−Ｉ、化学式１−３ａ−ＩＩ、化学式１−３ａ−ＩＩＩ、化学式１−４ａ−Ｉ、化学式１−４ｂ−Ｉおよび化学式１−４ｂ−ＩＩのうちいずれか一つで表される、請求項３に記載の有機光電子素子：
【化４】
2020522893.tif 000054
前記化学式１−３ａ−Ｉ、化学式１−３ａ−ＩＩ、化学式１−３ａ−ＩＩＩ、化学式１−４ａ−Ｉ、化学式１−４ｂ−Ｉおよび化学式１−４ｂ−ＩＩにおいて、
Ｘ１はＯまたはＳであり、
Ｚ１〜Ｚ３はそれぞれ独立してＮまたはＣＲａであり、
Ｚ１〜Ｚ３のうち少なくとも二つはＮであり、
Ｌ１は単結合、または置換された若しくは非置換のＣ６〜Ｃ２０アリーレン基であり、
Ｒ１は置換された若しくは非置換のＣ６〜Ｃ２０アリール基、置換された若しくは非置換のジベンゾフラニル基、または置換された若しくは非置換のジベンゾチオフェニル基であり、
Ｒａ、Ｒ２〜Ｒ４およびＲ９〜Ｒ１３はそれぞれ独立して水素、重水素、シアノ基、置換された若しくは非置換のＣ１〜Ｃ１０アルキル基、または置換された若しくは非置換のＣ６〜Ｃ２０アリール基である。
【請求項５】
前記化学式１のＺ１〜Ｚ３は、いずれもＮである、請求項１に記載の有機光電子素子。
【請求項６】
前記化学式１のＲ１は、下記グループＩに羅列された置換基より選ばれるものである、請求項１に記載の有機光電子素子：
【化５】
2020522893.tif 000055
前記グループＩにおいて、＊は連結地点である。
【請求項７】
前記化学式２は、下記グループＩＩに羅列された構造のうち一つであり、
前記＊−Ｌ３−Ｙ１および＊−Ｌ４−Ｙ２は、下記グループＩＩＩに羅列された置換基のうち一つである、請求項１に記載の有機光電子素子：
【化６】
2020522893.tif 000056
前記グループＩＩおよびグループＩＩＩにおいて、＊は連結地点である。
【請求項８】
前記化学式２は、前記グループＩＩの化学式ｃ−８または化学式ｃ−１７で表され、
前記＊−Ｌ３−Ｙ１および＊−Ｌ４−Ｙ２は、前記グループＩＩＩより選ばれる、請求項７に記載の有機光電子素子。
【請求項９】
前記化学式２は、前記グループＩＩの化学式ｃ−８または化学式ｃ−１７で表され、
前記＊−Ｌ３−Ｙ１および＊−Ｌ４−Ｙ２は、前記グループＩＩＩのＢ−１、Ｂ−２、Ｂ−３、Ｂ−１１、Ｂ−１６およびＢ−１７より選ばれる、請求項７に記載の有機光電子素子。
【請求項１０】
前記化学式３は、下記の化学式３−１ないし化学式３−６のうちいずれか一つで表される、請求項１に記載の有機光電子素子：
【化７】
2020522893.tif 000057
化学式３−１ないし化学式３−６において、
Ｘ２はＯまたはＳであり、
Ｒｃ１、Ｒｃ２、Ｒｃ３およびＲ１４〜Ｒ１９はそれぞれ独立して水素、重水素、ハロゲン基、ゲルマニウム基、シアノ基、置換された若しくは非置換のシリル基、置換された若しくは非置換のＣ１〜Ｃ１０アルキル基、置換された若しくは非置換のＣ３〜Ｃ２０シクロアルキル基、置換された若しくは非置換のＣ１〜Ｃ１０アルキルシリル基、置換された若しくは非置換のＣ６〜Ｃ２０アリール基、または置換された若しくは非置換のＣ２〜Ｃ３０ヘテロ環基であり、
ｎは１〜３の整数のうち一つである。
【請求項１１】
前記第１ホストは、下記の化学式１−３で表され、
前記第２ホストは、下記の化学式２Ａで表される、請求項１に記載の有機光電子素子：
【化８】
2020522893.tif 000058
前記化学式１−３および化学式２Ａにおいて、
Ｘ１はＯまたはＳであり、
Ｚ１〜Ｚ３はそれぞれ独立してＮまたはＣＲａであり、
Ｚ１〜Ｚ３のうち少なくとも二つはＮであり、
Ａは置換された若しくは非置換のカルバゾリル基であり、
Ｒ１は置換された若しくは非置換のＣ６〜Ｃ２０アリール基、置換された若しくは非置換のジベンゾフラニル基、または置換された若しくは非置換のジベンゾチオフェニル基であり、
Ｌ１〜Ｌ４はそれぞれ独立して単結合、または置換された若しくは非置換のＣ６〜Ｃ２０アリーレン基であり、
ＲａおよびＲ２〜Ｒ８はそれぞれ独立して水素、重水素、シアノ基、置換された若しくは非置換のＣ１〜Ｃ１０アルキル基、または置換された若しくは非置換のＣ６〜Ｃ２０アリール基であり、
Ｙ１およびＹ２はそれぞれ独立して置換された若しくは非置換のＣ６〜Ｃ２０アリール基、または置換された若しくは非置換のＣ２〜Ｃ３０ヘテロ環基である。
【請求項１２】
前記第１ホストは、下記の化学式１−３ａで表される、請求項１１に記載の有機光電子素子：
【化９】
2020522893.tif 000059
前記化学式１−３ａにおいて、
Ｘ１はＯまたはＳであり、
Ｚ１〜Ｚ３はそれぞれ独立してＮであり、
Ｌ１は単結合、またはｍｅｔａ−フェニレン基であり、
Ａは置換された若しくは非置換のカルバゾリル基であり、
Ｒ１は置換された若しくは非置換のＣ６〜Ｃ２０アリール基、置換された若しくは非置換のジベンゾフラニル基、または置換された若しくは非置換のジベンゾチオフェニル基であり、
Ｒ２〜Ｒ４はそれぞれ独立して水素、重水素、シアノ基、置換された若しくは非置換のＣ１〜Ｃ１０アルキル基、または置換された若しくは非置換のＣ６〜Ｃ２０アリール基である。
【請求項１３】
前記化学式３は、下記の化学式３−１で表される、請求項１１に記載の有機光電子素子：
【化１０】
2020522893.tif 000060
前記化学式３−１において、
Ｘ２はＯまたはＳであり、
Ｒｃ１、Ｒｃ２、Ｒｃ３およびＲ１４〜Ｒ１９はそれぞれ独立して水素、重水素、ハロゲン基、置換された若しくは非置換のシリル基、置換された若しくは非置換のＣ１〜Ｃ１０アルキル基、置換された若しくは非置換のＣ１〜Ｃ１０アルキルシリル基、または置換された若しくは非置換のＣ６〜Ｃ２０アリール基であり、
ｎは１〜３の整数のうち一つであり、
前記「置換」とは、置換基または化合物中の少なくとも一つの水素が重水素、ハロゲン基、Ｃ１〜Ｃ４アルキル基、またはＣ６〜Ｃ１２アリール基に置換されたものを意味する。
【請求項１４】
請求項１ないし１３のいずれか一項による有機光電子素子を含む、表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
有機光電子素子および表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機光電子素子（ｏｒｇａｎｉｃ  ｏｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  ｄｉｏｄｅ）は、電気エネルギと光エネルギを相互転換できる素子である。
【０００３】
有機光電子素子は動作原理によって大きく２つに分けられる。一つは光エネルギによって形成されたエキシトン（ｅｘｃｉｔｏｎ）が電子と正孔に分離され、前記電子と正孔がそれぞれ他の電極に伝達されることにより電気エネルギを発生する光電素子であり、他の一つは電極に電圧または電流を供給して電気エネルギから光エネルギを発生する発光素子である。
【０００４】
有機光電子素子の例としては有機光電素子、有機発光素子、有機太陽電池および有機感光体ドラム（ｏｒｇａｎｉｃ  ｐｈｏｔｏ  ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  ｄｒｕｍ）などが挙げられる。
【０００５】
その中の有機発光素子（ｏｒｇａｎｉｃ  ｌｉｇｈｔ  ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅ、ＯＬＥＤ）は、近来の平板表示装置（ｆｌａｔ  ｐａｎｅｌ  ｄｉｓｐｌａｙ  ｄｅｖｉｃｅ）の需要増加につれ大きく注目されている。前記有機発光素子は、有機発光材料に電流を加えて電気エネルギを光に転換させる素子として、通常陽極（ａｎｏｄｅ）と陰極（ｃａｔｈｏｄｅ）との間に有機層が挿入された構造からなる。ここで、有機層は発光層と選択的に補助層を含み得、前記補助層は、例えば有機発光素子の効率と安全性を高めるための正孔注入層、正孔輸送層、電子遮断層、電子輸送層、電子注入層および正孔遮断層から選択した少なくとも１層を含み得る。
【０００６】
有機発光素子の性能は、前記有機層の特性によって影響を多く受け、その中でも前記有機層に含まれている有機材料によって多くの影響を受ける。
【０００７】
特に前記有機発光素子が大型平板表示装置に適用されるためには正孔および電子の移動性を高めると同時に電気化学的安全性を高められる有機材料の開発が必要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
一実施形態は、高効率および長寿命の有機光電子素子を提供する。
【０００９】
他の実施形態は、前記有機光電子素子を含む表示装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
一実施形態によれば、互いに対向する陽極と陰極、および前記陽極と前記陰極との間に位置する有機層を含み、前記有機層は、正孔注入層、正孔輸送層、発光層および電子輸送層のうち少なくとも一つを含み、前記発光層は、下記の化学式１で表される第１ホスト、下記の化学式２で表される第２ホスト、および下記の化学式３で表される燐光ドーパントを含む有機光電子素子を提供する。
【００１１】
【化１】
2020522893.tif 000003
【００１２】
前記化学式１において、
Ｘ１はＯまたはＳであり、
Ｚ１〜Ｚ３はそれぞれ独立してＮまたはＣＲａであり、
Ｚ１〜Ｚ３のうち少なくとも二つはＮであり、
Ｌ１およびＬ２はそれぞれ独立して単結合、または置換された若しくは非置換のＣ６〜Ｃ２０アリーレン基であり、
Ａは置換された若しくは非置換のカルバゾリル基であり、
Ｒ１は置換された若しくは非置換のＣ６〜Ｃ２０アリール基、置換された若しくは非置換のジベンゾフラニル基、または置換された若しくは非置換のジベンゾチオフェニル基であり、
Ｒａ、およびＲ２〜Ｒ４はそれぞれ独立して水素、重水素、シアノ基、置換された若しくは非置換のＣ１〜Ｃ１０アルキル基、または置換された若しくは非置換のＣ６〜Ｃ２０アリール基であり；
前記化学式２において、
Ｙ１およびＹ２はそれぞれ独立して置換された若しくは非置換のＣ６〜Ｃ２０アリール基、または置換された若しくは非置換のＣ２〜Ｃ３０ヘテロ環基であり、
Ｌ３およびＬ４はそれぞれ独立して単結合、または置換された若しくは非置換のＣ６〜Ｃ２０アリーレン基であり、
ＲｂおよびＲ５〜Ｒ８はそれぞれ独立して水素、重水素、シアノ基、置換された若しくは非置換のＣ１〜Ｃ１０アルキル基、置換された若しくは非置換のＣ６〜Ｃ２０アリール基、または置換された若しくは非置換のＣ２〜Ｃ３０ヘテロ環基であり、
ｍは０〜２の整数であり；
前記化学式３において、
Ｚ４〜Ｚ１１はそれぞれ独立してＮ、ＣまたはＣＲｃであり、
環ＣはＣ−Ｃ結合により環Ｂに結合され、
イリジウムはＩｒ−Ｃ結合により環Ｂに結合され、
Ｘ２はＯまたはＳであり、
ＲｃおよびＲ１４〜Ｒ１９はそれぞれ独立して水素、重水素、ハロゲン基、ゲルマニウム基、シアノ基、置換された若しくは非置換のシリル基、置換された若しくは非置換のＣ１〜Ｃ１０アルキル基、置換された若しくは非置換のＣ３〜Ｃ２０シクロアルキル基、置換された若しくは非置換のＣ１〜Ｃ１０アルキルシリル基、置換された若しくは非置換のＣ６〜Ｃ２０アリール基、または置換された若しくは非置換のＣ２〜Ｃ３０ヘテロ環基であり、
ｎは１〜３の整数のうち一つである。
【００１３】
他の実施形態によれば、前記有機光電子素子を含む表示装置を提供する。
【発明の効果】
【００１４】
高効率および長寿命の有機光電子素子を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は一実施形態による有機発光素子を示した断面図である。
【図２】図２は一実施形態による有機発光素子を示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を詳しく説明する。ただし、これは例示として提示されるものであり、本発明はこれによって制限されず、本発明は後述する請求範囲の範疇によってのみ定義される。
【００１７】
本明細書において「置換」とは、別途定義されていない限り、置換基または化合物中の少なくとも一つの水素が重水素、ハロゲン基、ヒドロキシル基、アミノ基、置換された若しくは非置換のＣ１〜Ｃ３０アミン基、ニトロ基、置換された若しくは非置換のＣ１〜Ｃ４０シリル基、Ｃ１〜Ｃ３０アルキル基、Ｃ１〜Ｃ１０アルキルシリル基、Ｃ６〜Ｃ３０アリールシリル基、Ｃ３〜Ｃ３０シクロアルキル基、Ｃ３〜Ｃ３０ヘテロシクロアルキル基、Ｃ６〜Ｃ３０アリール基、Ｃ２〜Ｃ３０ヘテロアリール基、Ｃ１〜Ｃ２０アルコキシ基、Ｃ１〜Ｃ１０トリフルオロアルキル基、シアノ基、またはこれらの組み合わせに置換されたものを意味する。
【００１８】
本発明の一例において、「置換」は置換基または化合物中の少なくとも一つの水素が重水素、Ｃ１〜Ｃ１０アルキル基、Ｃ６〜Ｃ２０アリール基、またはＣ２〜Ｃ２０ヘテロ環基に置換されたものを意味する。また、本発明の具体的な一例において、前記「置換」とは、少なくとも一つの水素が重水素、Ｃ１〜Ｃ４アルキル基、Ｃ６〜Ｃ１２アリール基またはＣ２〜Ｃ１２ヘテロ環基に置換されたものを意味する。より具体的には、「置換」は置換基または化合物中の少なくとも一つの水素が重水素、Ｃ１〜Ｃ５アルキル基、フェニル基、ビフェニル基、テルフェニル基、ナフチル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基またはカルバゾリル基に置換されたものを意味する。また、本発明の最も具体的な一例において、「置換」は置換基または化合物中の少なくとも一つの水素が重水素、メチル基、エチル基、プロパニル基、ブチル基、フェニル基、ｐａｒａ−ビフェニル基、ｍｅｔａ−ビフェニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基またはカルバゾリル基に置換されたものを意味する。
【００１９】
本明細書において、「ヘテロ」とは、別途定義されていない限り、一つの官能基内にＮ、Ｏ、Ｓ、ＰおよびＳｉからなる群より選ばれるヘテロ原子を１〜３個含有し、残りは炭素であるものを意味する。
【００２０】
本明細書において、「アルキル（ａｌｋｙｌ）基」とは、別途定義されていない限り、脂肪族炭化水素基を意味する。アルキル基はいかなる二重結合や三重結合を含んでいない「飽和アルキル（ｓａｔｕｒａｔｅｄ  ａｌｋｙｌ）基」であり得る。
【００２１】
前記アルキル基は、Ｃ１〜Ｃ３０のアルキル基であり得る。より具体的にはアルキル基はＣ１〜Ｃ２０アルキル基またはＣ１〜Ｃ１０アルキル基であり得る。例えば、Ｃ１〜Ｃ４アルキル基は、アルキル鎖に１〜４個の炭素原子が含まれるものを意味し、メチル、エチル、プロピル、イソ−プロピル、ｎ−ブチル、イソ−ブチル、ｓｅｃ−ブチルおよびｔ−ブチルからなる群より選ばれるものを示す。
【００２２】
前記アルキル基は、具体的な例としてはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などを意味する。
【００２３】
本明細書において、「アリール（ａｒｙｌ）基」は炭化水素芳香族モイエティを一つ以上有するグループを総括する概念として、
炭化水素芳香族モイエティのすべての元素がｐ−オービタルを有し、これらｐ−オービタルが共役（ｃｏｎｊｕｇａｔｉｏｎ）を形成している形態、例えばフェニル基、ナフチル基などを含み、
２以上の炭化水素芳香族モイエティがシグマ結合により連結された形態、例えばビフェニル基、テルフェニル基、クアテルフェニル基などを含み、
２以上の炭化水素芳香族モイエティが直接または間接的に融合された非芳香族融合環も含み得る。例えば、フルオレニル基などが挙げられる。
【００２４】
アリール基は、モノサイクリック、ポリサイクリックまたは融合環ポリサイクリック（つまり、炭素原子の隣接する対を分け合う環）官能基を含む。
【００２５】
本明細書において、「ヘテロ環基（ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｉｃ  ｇｒｏｕｐ）」は、ヘテロアリール基を含む上位概念として、アリール基、シクロアルキル基、これらの融合環またはこれらの組み合わせのような環化合物内に炭素（Ｃ）の代わりにＮ、Ｏ、Ｓ、ＰおよびＳｉからなる群より選ばれるヘテロ原子を少なくとも一つを含有するものを意味する。前記ヘテロ環基が融合環の場合、前記ヘテロ環基全体またはそれぞれの環ごとにヘテロ原子を１つ以上含み得る。
【００２６】
一例として「ヘテロアリール（ｈｅｔｅｒｏａｒｙｌ）基」は、アリール基内にＮ、Ｏ、Ｓ、ＰおよびＳｉからなる群より選ばれるヘテロ原子を少なくとも一つを含有するものを意味する。２以上のヘテロアリール基はシグマ結合により直接連結されるか、前記ヘテロアリール基が２以上の環を含む場合、２以上の環は互いに融合され得る。前記ヘテロアリール基が融合環の場合、それぞれの環ごとに前記ヘテロ原子を１〜３個含み得る。
【００２７】
前記ヘテロ環基は、具体的には例えば、ピリジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基などを含み得る。
【００２８】
より具体的には、置換された若しくは非置換のＣ６〜Ｃ３０アリール基および／または置換された若しくは非置換のＣ２〜Ｃ３０ヘテロ環基は、置換された若しくは非置換のフェニル基、置換された若しくは非置換のナフチル基、置換された若しくは非置換のアントラセニル基、置換された若しくは非置換のフェナントレニル基、置換された若しくは非置換のナフタセニル基、置換された若しくは非置換のピレニル基、置換された若しくは非置換のビフェニル基、置換された若しくは非置換のｐ−テルフェニル基、置換された若しくは非置換のｍ−テルフェニル基、置換された若しくは非置換のｏ−テルフェニル基、置換された若しくは非置換のクリセニル基、置換された若しくは非置換のトリフェニレン基、置換された若しくは非置換のペリレニル基、置換された若しくは非置換のフルオレニル基、置換された若しくは非置換のインデニル基、置換された若しくは非置換のフラニル基、置換された若しくは非置換のチオフェニル基、置換された若しくは非置換のピロリル基、置換された若しくは非置換のピラゾリル基、置換された若しくは非置換のイミダゾリル基、置換された若しくは非置換のトリアゾリル基、置換された若しくは非置換のオキサゾリル基、置換された若しくは非置換のチアゾリル基、置換された若しくは非置換のオキサジアゾリル基、置換された若しくは非置換のチアジアゾリル基、置換された若しくは非置換のピリジル基、置換された若しくは非置換のピリミジニル基、置換された若しくは非置換のピラジニル基、置換された若しくは非置換のトリアジニル基、置換された若しくは非置換のベンゾフラニル基、置換された若しくは非置換のベンゾチオフェニル基、置換された若しくは非置換のベンズイミダゾリル基、置換された若しくは非置換のインドリル基、置換された若しくは非置換のキノリニル基、置換された若しくは非置換のイソキノリニル基、置換された若しくは非置換のキナゾリニル基、置換された若しくは非置換のキノキサリニル基、置換された若しくは非置換のナフチリジニル基、置換された若しくは非置換のベンゾオキサジニル基、置換された若しくは非置換のベンズチアジニル基、置換された若しくは非置換のアクリジニル基、置換された若しくは非置換のフェナジニル基、置換された若しくは非置換のフェノチアジニル基、置換された若しくは非置換のフェノキサジニイル基、置換された若しくは非置換のカルバゾリル基、置換された若しくは非置換のジベンゾフラニル基、または置換された若しくは非置換のジベンゾチオフェニル基、またはこれらの組み合わせであり得るが、これに制限されない。
【００２９】
本明細書において、正孔特性とは、電場（ｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｆｉｅｌｄ）を加えた時電子を供与して正孔を形成することのできる特性をいい、ＨＯＭＯ準位に応じて伝導特性を有し、陽極で形成された正孔の発光層への注入、発光層で形成された正孔の陽極への移動および発光層での移動を容易にする特性を意味する。
【００３０】
また、電子特性とは、電場を加えた時電子を受けられる特性をいい、ＬＵＭＯ準位に応じて伝導特性を有し、陰極で形成された電子の発光層への注入、発光層で形成された電子の陰極への移動および発光層での移動を容易にする特性を意味する。
【００３１】
以下、一実施形態による有機光電子素子を説明する。
【００３２】
前記有機光電子素子は、電気エネルギと光エネルギを相互転換できる素子であれば、特に限定されず、例えば有機光電素子、有機発光素子、有機太陽電池および有機感光体ドラムなどが挙げられる。
【００３３】
ここでは有機光電子素子の一例の有機発光素子を図面を参照して説明する。
【００３４】
図１および図２は一実施形態による有機発光素子を示す断面図である。
【００３５】
図１を参照すると、一実施形態による有機発光素子１００は、互いに対向する陽極１２０と陰極１１０、および陽極１２０と陰極１１０との間に位置する有機層１０５を含む。
【００３６】
陽極１２０は、例えば正孔注入が円滑であるように仕事関数が高い導電体で作られ得、例えば金属、金属酸化物および／または導電性高分子で作られる。陽極１２０は例えばニッケル、白金、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とＡｌまたはＳｎＯ２と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）（ｐｏｌｙｅｈｔｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ：ＰＥＤＴ）、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挙げられるが、これに限定されるものではない。
【００３７】
陰極１１０は、例えば電子注入が円滑であるように仕事関数が低い導電体で作られ得、例えば金属、金属酸化物および／または導電性高分子で作られる。陰極１１０は、例えばマグネシウム、カルシウム、ナトリウム、カリウム、チタニウム、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、鉛、セシウム、バリウムなどのような金属またはこれらの合金；ＬｉＦ／Ａｌ、ＬｉＯ２／Ａｌ、ＬｉＦ／Ｃａ、ＬｉＦ／ＡｌおよびＢａＦ２／Ｃａのような多層構造物質が挙げられるが、これに限定されるものではない。
【００３８】
有機層１０５は発光層１３０を含む。
【００３９】
図２は他の実施形態による有機発光素子を示す断面図である。
【００４０】
図２を参照すると、有機発光素子２００は発光層１３０の他に正孔補助層１４０をさらに含む。正孔補助層１４０は、陽極１２０と発光層１３０との間の正孔注入および／または正孔移動性をさらに高めて電子を遮断することができる。正孔補助層１４０は、例えば正孔輸送層、正孔注入層および／または電子遮断層であり得、少なくとも１層を含み得る。
【００４１】
図１または図２の有機層１０５は図面に示していないが、電子注入層、電子輸送層、電子輸送補助層、正孔輸送層、正孔輸送補助層、正孔注入層またはこれらの組み合わせ層を追加的にさらに含み得る。
【００４２】
有機発光素子１００、２００は基板上に陽極または陰極を形成した後、真空蒸着法（ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）、スパッタリング（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）、プラズマメッキおよびイオンメッキのような乾式成膜法；またはスピンコーティング（ｓｐｉｎ  ｃｏａｔｉｎｇ）、浸漬法（ｄｉｐｐｉｎｇ）、フローコーティング法（ｆｌｏｗ  ｃｏａｔｉｎｇ）のような湿式成膜法などで有機層を形成した後、その上に陰極または陽極を形成して製造することができる。
【００４３】
一実施形態による有機光電子素子は、互いに対向する陽極と陰極、および
前記陽極と前記陰極との間に位置する有機層を含み、前記有機層は正孔注入層、正孔輸送層、発光層および電子輸送層のうち少なくとも一つを含み、前記発光層は、下記の化学式１で表される第１ホスト、下記の化学式２で表される第２ホスト、および燐光ドーパントを含む。
【００４４】
【化２】
2020522893.tif 000004
【００４５】
前記化学式１において、
Ｘ１はＯまたはＳであり、
Ｚ１〜Ｚ３はそれぞれ独立してＮまたはＣＲａであり、
Ｚ１〜Ｚ３のうち少なくとも二つはＮであり、
Ｌ１およびＬ２はそれぞれ独立して単結合、または置換された若しくは非置換のＣ６〜Ｃ２０アリーレン基であり、
Ａは置換された若しくは非置換のカルバゾリル基であり、
Ｒ１は置換された若しくは非置換のＣ６〜Ｃ２０アリール基、置換された若しくは非置換のジベンゾフラニル基、または置換された若しくは非置換のジベンゾチオフェニル基であり、
Ｒａ、およびＲ２〜Ｒ４はそれぞれ独立して水素、重水素、シアノ基、置換された若しくは非置換のＣ１〜Ｃ１０アルキル基、または置換された若しくは非置換のＣ６〜Ｃ２０アリール基であり；
前記化学式２において、
Ｙ１およびＹ２はそれぞれ独立して置換された若しくは非置換のＣ６〜Ｃ２０アリール基、または置換された若しくは非置換のＣ２〜Ｃ３０ヘテロ環基であり、
Ｌ３およびＬ４はそれぞれ独立して単結合、または置換された若しくは非置換のＣ６〜Ｃ２０アリーレン基であり、
ＲｂおよびＲ５〜Ｒ８はそれぞれ独立して水素、重水素、シアノ基、置換された若しくは非置換のＣ１〜Ｃ１０アルキル基、置換された若しくは非置換のＣ６〜Ｃ２０アリール基、または置換された若しくは非置換のＣ２〜Ｃ３０ヘテロ環基であり、
ｍは０〜２の整数である。
【００４６】
本発明による有機光電子素子は、第１ホストとしてジベンゾフラン（またはジベンゾチオフェン）が連結されたトリアジンまたはピリミジンモイエティを導入して材料の安全性を高め、同時にカルバゾールモイエティを導入することによってバイポーラ特性により追加的な安定性を得ようとした。カルバゾールモイエティの導入で分子量に対するガラス転移温度が向上する効果があるので、耐熱性が確保され得る。
【００４７】
特に、第２ホストとしてビスカルバゾールを組み合せることによって、正孔と電子の均衡を合わせられるので、長寿命および低駆動の特性を実現することができる。
【００４８】
同時に、燐光ドーパントを追加的に組み合せることによって、ホストおよびドーパント材料のパッキング、エネルギ伝達など組み合わせマッチングにおける長所を確保することができる。
【００４９】
前記化学式１で表される第１ホストは、ジベンゾフラン（またはジベンゾチオフェン）がＬ２を介して含窒素六角環に連結される具体的な位置によって例えば下記の化学式１−１ないし化学式１−４のうちいずれか一つで表される。
【００５０】
【化３】
2020522893.tif 000005
【００５１】
前記化学式１−１ないし化学式１−４において、Ｘ１、Ｚ１〜Ｚ３、Ｌ１、Ｌ２、Ａ、Ｒ１〜Ｒ４は前述したとおりである。
【００５２】
本発明の一実施例において、前記第１ホストは、前記化学式１−１、化学式１−３または化学式１−４で表され、好ましくは前記化学式１−３または化学式１−４で表される。
【００５３】
本発明の具体的な一実施例において、前記化学式１−１は、Ｌ２に応じて例えば下記の化学式１−１ａ、化学式１−１ｂおよび化学式１−１ｃのうちいずれか一つで表される。
【００５４】
【化４】
2020522893.tif 000006
【００５５】
本発明の具体的な一実施例において、前記化学式１−２は、Ｌ２に応じて例えば下記の化学式１−２ａ、化学式１−２ｂおよび化学式１−２ｃのうちいずれか一つで表される。
【００５６】
【化５】
2020522893.tif 000007
【００５７】
本発明の具体的な一実施例において、前記化学式１−３は、Ｌ２に応じて例えば下記の化学式１−３ａ、化学式１−３ｂおよび化学式１−３ｃのうちいずれか一つで表される。
【００５８】
【化６】
2020522893.tif 000008
【００５９】
本発明の具体的な一実施例において、前記化学式１−４は、Ｌ２に応じて例えば下記の化学式１−４ａ、化学式１−４ｂおよび化学式１−４ｃのうちいずれか一つで表される。
【００６０】
【化７】
2020522893.tif 000009
【００６１】
前記化学式１−１ａないし化学式１−１ｃ、化学式１−２ａないし化学式１−２ｃ、化学式１−３ａないし化学式１−３ｃ、および化学式１−４ａないし化学式１−４ｃにおいて、Ｘ１、Ｚ１〜Ｚ３、Ｌ１、Ａ、Ｒ１〜Ｒ４は前述したとおりである。
【００６２】
本発明のさらに具体的な一実施例において、前記第１ホストは、前記化学式１−１ａ、化学式１−３ａ、化学式１−４ａおよび化学式１−４ｂのうちいずれか一つで表され、好ましくは前記化学式１−３ａ、化学式１−４ａおよび化学式１−４ｂのうちいずれか一つで表され、さらに好ましくはジベンゾフラン（またはジベンゾチオフェン）の３番位置が含窒素六角環に直接連結された形態である前記化学式１−３ａで表される。
【００６３】
第１ホストが前記化学式１−３ａのように３−ジベンゾフラン（または３−ジベンゾチオフェン）位置でトリアジンまたはピリミジンモイエティに直接結合する構造を含むことによって、ＬＵＭＯの拡張およびトリアジン、ピリミジンなどのようなＥＴモイエティの平面性拡張により正孔および電子の注入速度を増加させ得、カルバゾールモイエティの導入でバイポーラ特性を付与することによって追加的な安定性の確保および分子量に対するガラス転移温度の向上効果により耐熱性が確保された材料をデザインすることができる。
【００６４】
これと共に、第２ホストとしてビスカルバゾールを組み合せることによって、迅速でかつ安定した電子伝達特性を有する第１ホスト材料と迅速でかつ安定した正孔伝達特性を有する第２ホスト材料として均衡を合わせることができ、これによって分子量に対する高いガラス転移温度を有する低駆動、長寿命のホストセット（ｓｅｔ）を確保することができる。
【００６５】
同時に、燐光ドーパントとの組み合わせによりホストおよびドーパント材料のパッキング、エネルギ伝達など組み合わせマッチングにおける長所を確保することができ、これによって低駆動、長寿命、高効率の特性を得ることができる。
【００６６】
本発明の一実施例において、前記置換基Ａは置換された若しくは非置換のカルバゾリル基として、具体的な置換地点に応じて下記の化学式Ａ−１ないし化学式Ａ−５のうちいずれか一つで表される。
【００６７】
【化８】
2020522893.tif 000010
【００６８】
前記化学式Ａ−１ないし化学式Ａ−５において、Ｒ９〜Ｒ１３はそれぞれ独立して水素、重水素、シアノ基、置換された若しくは非置換のＣ１〜Ｃ１０アルキル基、または置換された若しくは非置換のＣ６〜Ｃ２０アリール基であり、＊はＬ１との連結地点である。
【００６９】
具体的な一実施例において、前記Ｒ９〜Ｒ１３はそれぞれ独立して水素、または置換された若しくは非置換のＣ６〜Ｃ２０アリール基であり得、さらに具体的にはＲ９〜Ｒ１３はそれぞれ独立して水素またはフェニル基であり得、
例えば、前記Ａが化学式Ａ−１で表される場合、前記Ｒ９〜Ｒ１２はいずれも水素であるか、Ｒ９〜Ｒ１２のうち一つまたは二つがフェニル基であり得る。
【００７０】
また、前記Ａが化学式Ａ−２ないし化学式Ａ−５のうちいずれか一つで表される場合、Ｒ１３はフェニル基であり、前記Ｒ１０〜Ｒ１２はいずれも水素であるか、Ｒ１１およびＲ１２のうち少なくとも一つがフェニル基であり得る。
【００７１】
特に、前記化学式１−３ａは、置換基Ａの具体的な構造に応じて、例えば下記の化学式１−３ａ−Ｉ、化学式１−３ａ−ＩＩ、化学式１−３ａ−ＩＩＩ、化学式１−３ａ−ＩＶおよび化学式１−３ａ−Ｖのうちいずれか一つで表され、
前記化学式１−４ａは、置換基Ａの具体的な構造に応じて、例えば下記の化学式１−４ａ−Ｉ、化学式１−４ａ−ＩＩ、化学式１−４ａ−ＩＩＩ、化学式１−４ａ−ＩＶおよび化学式１−４ａ−Ｖのうちいずれか一つで表され、
前記化学式１−４ｂは、置換基Ａの具体的な構造に応じて、例えば下記の化学式１−４ｂ−Ｉ、化学式１−４ｂ−ＩＩ、化学式１−４ｂ−ＩＩＩ、化学式１−４ｂ−ＩＶおよび化学式１−４ｂ−Ｖのうちいずれか一つで表される。
【００７２】
【化９】
2020522893.tif 000011
【００７３】
【化１０】
2020522893.tif 000012
【００７４】
前記化学式１−３ａ−Ｉないし化学式１−３ａ−Ｖ、化学式１−４ａ−Ｉないし化学式１−４ａ−Ｖ、および化学式１−４ｂ−Ｉないし化学式１−４ｂ−Ｖにおいて、Ｘ１、Ｚ１〜Ｚ３、Ｌ１、Ｒ１〜Ｒ４、およびＲ９〜Ｒ１３は前述したとおりである。
【００７５】
前記第１ホストは、好ましくは前記化学式１−３ａ−Ｉ、化学式１−３ａ−ＩＩ、化学式１−３ａ−ＩＩＩ、化学式１−４ａ−Ｉ、化学式１−４ｂ−Ｉおよび化学式１−４ｂ−ＩＩのうちいずれか一つで表され、さらに好ましくは前記化学式１−３ａ−Ｉ、化学式１−３ａ−ＩＩおよび化学式１−３ａ−ＩＩＩのうちいずれか一つで表される。
【００７６】
一方、本発明の一実施例において、前記Ｚ１〜Ｚ３からなる六角環はピリミジンまたはトリアジンであり得、具体的な一実施例においてＺ１およびＺ２がＮであるピリミジン、Ｚ１およびＺ３がＮであるピリミジン、Ｚ２およびＺ３がＮであるピリミジンであるか、Ｚ１〜Ｚ３がいずれもＮであるトリアジンであり得、好ましくはＺ１〜Ｚ３がいずれもＮであるトリアジンであり得る。
【００７７】
また、本発明の一実施例において、前記Ｒ１は置換された若しくは非置換のフェニル基、置換された若しくは非置換のビフェニル基、置換された若しくは非置換のナフチル基、置換された若しくは非置換のジベンゾフラニル基、または置換された若しくは非置換のジベンゾチオフェニル基であり得、さらに具体的には前記Ｒ１は置換された若しくは非置換のフェニル基、置換された若しくは非置換のジベンゾフラニル基、または置換された若しくは非置換のジベンゾチオフェニル基であり得、例えば下記グループＩに羅列された置換基より選ばれる。
【００７８】
【化１１】
2020522893.tif 000013
【００７９】
前記グループＩにおいて、＊は含窒素六角環との連結地点である。
【００８０】
前記Ｒ１は最も好ましくはフェニル基、ジベンゾフラニル基、またはジベンゾチオフェニル基であり得る。
【００８１】
また、本発明の一実施例において、前記ＲａおよびＲ２〜Ｒ４はそれぞれ独立して、水素、重水素、シアノ基、または置換された若しくは非置換のＣ６〜Ｃ１２アリール基であり得、さらに具体的には前記ＲａおよびＲ２〜Ｒ４はそれぞれ独立して、水素、重水素、またはシアノ基であり得、好ましくは前記ＲａおよびＲ２〜Ｒ４はいずれも水素であり得る。
【００８２】
また、本発明の一実施例において、前記Ｌ１およびＬ２はそれぞれ独立して単結合、または置換された若しくは非置換のＣ６〜Ｃ１２アリーレン基であり得、さらに具体的には前記Ｌ１およびＬ２はそれぞれ独立して単結合、ｍｅｔａ−フェニレン基またはｐａｒａ−フェニレン基であり得る。
【００８３】
また、本発明の一実施例において、前記Ｒ９〜Ｒ１１はそれぞれ独立して、水素、重水素、シアノ基、または置換された若しくは非置換のＣ６〜Ｃ１２アリール基であり得、さらに具体的には前記Ｒ９〜Ｒ１１はそれぞれ独立して水素、重水素、シアノ基またはフェニル基であり得、好ましくは前記Ｒ９〜Ｒ１１はいずれも水素であるかＲ９〜Ｒ１１のうち少なくとも一つがフェニル基であり得る。さらに好ましくは前記Ｒ９〜Ｒ１１はいずれも水素であるかＲ９〜Ｒ１１のうちいずれか一つがフェニル基であり得る。
【００８４】
前記第１ホストは、例えば下記グループ１に羅列された化合物より選ばれるが、これに限定されるものではない。
【００８５】
【化１２】
2020522893.tif 000014
【００８６】
【化１３】
2020522893.tif 000015
【００８７】
【化１４】
2020522893.tif 000016
【００８８】
【化１５】
2020522893.tif 000017
【００８９】
【化１６】
2020522893.tif 000018
【００９０】
本発明の一実施例において、第２ホストと関連して、前記化学式２のＹ１およびＹ２はそれぞれ独立して、置換された若しくは非置換のフェニル基、置換された若しくは非置換のビフェニル基、置換された若しくは非置換のテルフェニル基、置換された若しくは非置換のナフチル基、置換された若しくは非置換のアントラセニル基、置換された若しくは非置換のトリフェニレニル基、置換された若しくは非置換のカルバゾリル基、置換された若しくは非置換のジベンゾチオフェニル基、置換された若しくは非置換のジベンゾフラニル基、置換された若しくは非置換のフルオレニル基、または置換された若しくは非置換のピリジニル基であり、Ｌ３およびＬ４はそれぞれ独立して単結合、置換された若しくは非置換のフェニレン基、または置換された若しくは非置換のビフェニレン基であり、Ｒ５〜Ｒ８はそれぞれ独立して水素、重水素、または置換された若しくは非置換のＣ６〜Ｃ１２アリール基であり、ｍは０または１であり得る。
【００９１】
前記化学式２の「置換」とは、少なくとも一つの水素が重水素、Ｃ１〜Ｃ４アルキル基、Ｃ６〜Ｃ１８アリール基、またはＣ２〜Ｃ３０ヘテロアリール基に置換されたものを意味する。
【００９２】
本発明の具体的な一実施例において、前記化学式２は下記グループＩＩに羅列された構造のうち一つであり、前記＊−Ｌ３−Ｙ１および＊−Ｌ４−Ｙ２は下記グループＩＩＩに羅列された置換基のうち一つであり得る。
【００９３】
【化１７】
2020522893.tif 000019
【００９４】
前記グループＩＩおよびグループＩＩＩにおいて、＊は連結地点である。
【００９５】
本発明のさらに具体的な一実施例において、前記化学式２は前記グループＩＩの化学式ｃ−８または化学式ｃ−１７で表され、前記＊−Ｌ３−Ｙ１および＊−Ｌ４−Ｙ２は前記グループＩＩＩより選ばれる。
【００９６】
好ましくは前記化学式２のＹ１およびＹ２はそれぞれ独立して置換された若しくは非置換のフェニル基、置換された若しくは非置換のビフェニル基、置換された若しくは非置換のカルバゾリル基、置換された若しくは非置換のジベンゾフラニル基または置換された若しくは非置換のジベンゾチオフェニル基であり得、さらに好ましくは前記＊−Ｌ３−Ｙ１および＊−Ｌ４−Ｙ２は前記グループＩＩＩのＢ−１、Ｂ−２、Ｂ−３、Ｂ−１１、Ｂ−１６およびＢ−１７より選ばれる。
【００９７】
前記第２ホストは、例えば下記グループ２に羅列された化合物より選ばれるが、これに限定されるものではない。
【００９８】
【化１８】
2020522893.tif 000020
【００９９】
【化１９】
2020522893.tif 000021
【０１００】
【化２０】
2020522893.tif 000022
【０１０１】
【化２１】
2020522893.tif 000023
【０１０２】
前記第１ホストおよび第２ホストは、組成物の形態で適用される。
【０１０３】
前記燐光ドーパントは赤色または緑色の燐光ドーパントであり得、本発明の一実施例において、前記燐光ドーパントは、下記の化学式３で表される有機金属化合物を使用することができる。
【０１０４】
【化２２】
2020522893.tif 000024
【０１０５】
前記化学式３において、
Ｚ４〜Ｚ１１はそれぞれ独立してＮ、ＣまたはＣＲｃであり、
環ＣはＣ−Ｃ結合により環Ｂに結合され、
イリジウムはＩｒ−Ｃ結合により環Ｂに結合され、
Ｘ２はＯまたはＳであり、
ＲｃおよびＲ１４〜Ｒ１９はそれぞれ独立して水素、重水素、ハロゲン基、ゲルマニウム基、シアノ基、置換された若しくは非置換のシリル基、置換された若しくは非置換のＣ１〜Ｃ１０アルキル基、置換された若しくは非置換のＣ３〜Ｃ２０シクロアルキル基、置換された若しくは非置換のＣ１〜Ｃ１０アルキルシリル基、置換された若しくは非置換のＣ６〜Ｃ２０アリール基、または置換された若しくは非置換のＣ２〜Ｃ３０ヘテロ環基であり、
ｎは１〜３の整数のうち一つである。
【０１０６】
前述した第１ホストおよび第２ホストを含む組成物と共にジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、またはジベンゾフラニル基およびジベンゾチオフェニル基の六角環に少なくとも一つのＮを含有するジベンゾフラニル基およびジベンゾチオフェニル基の誘導体が含まれている燐光ドーパントとの組み合わせによりホストおよびドーパント材料のパッキング、エネルギ伝達など組み合わせマッチングにおける長所を確保することができ、これによって低駆動、長寿命、高効率の特性を得ることができる。
【０１０７】
本発明の一実施例において、前記化学式３のＺ４〜Ｚ１１のうちいずれか一つがＮであることが好ましく、Ｎが２個、３個、または４個であり得る。
【０１０８】
前記燐光ドーパントは、例えば下記の化学式３−１ないし化学式３−６のうちいずれか一つで表される。
【０１０９】
【化２３】
2020522893.tif 000025
【０１１０】
化学式３−１ないし化学式３−６において、Ｘ２、Ｒ１４〜Ｒ１９およびｎは前述したとおりであり、Ｒｃ１、Ｒｃ２およびＲｃ３は前述したＲｃの定義したとおりである。
【０１１１】
本発明の具体的な一実施例において、前記Ｒｃ、Ｒｃ１、Ｒｃ２、Ｒｃ３およびＲ１４〜Ｒ１９はそれぞれ独立して水素、重水素、ハロゲン基、置換された若しくは非置換のシリル基、置換された若しくは非置換のＣ１〜Ｃ１０アルキル基、置換された若しくは非置換のＣ１〜Ｃ１０アルキルシリル基、または置換された若しくは非置換のＣ６〜Ｃ２０アリール基であり得、例えば前記Ｒｃ、Ｒｃ１、Ｒｃ２、Ｒｃ３およびＲ１４〜Ｒ１９はそれぞれ独立して水素、重水素、ハロゲン基、置換された若しくは非置換のシリル基、置換された若しくは非置換のＣ１〜Ｃ１０アルキル基、置換された若しくは非置換のＣ１〜Ｃ１０アルキルシリル基、または置換された若しくは非置換のＣ６〜Ｃ１２アリール基であり得、好ましくは前記Ｒｃ、Ｒｃ１、Ｒｃ２、Ｒｃ３およびＲ１４〜Ｒ１９はそれぞれ独立して水素、重水素、ハロゲン基、重水素若しくはハロゲン基に置換された若しくは非置換のシリル基、重水素若しくはハロゲン基に置換された若しくは非置換のメチル基、重水素若しくはハロゲン基に置換された若しくは非置換のイソプロピル基、重水素若しくはハロゲン基に置換された若しくは非置換のｔｅｒｔ−ブチル基、またはＣ１〜Ｃ４アルキル基に置換された若しくは非置換のシリル基であり得る。
【０１１２】
前記燐光ドーパントは、例えば下記グループ３に羅列された化合物より選ばれるが、これに限定されるものではない。
【０１１３】
【化２４】
2020522893.tif 000026
【０１１４】
【化２５】
2020522893.tif 000027
【０１１５】
本発明のさらに好ましい実施例において、発光層には前記化学式１−３で表される第１ホスト、前記化学式２Ａで表される第２ホストおよび前記化学式３−１で表される燐光ドーパントを含む組成物が適用され得、
前記化学式１−３は、例えば前記化学式１−３ａであり得る。
【０１１６】
前記化学式１−３ａのＺ１〜Ｚ３はいずれもＮであり、Ｒ１は置換された若しくは非置換のＣ６〜Ｃ２０アリール基、置換された若しくは非置換のジベンゾフラニル基、または置換された若しくは非置換のジベンゾチオフェニル基であり、Ｌ１は単結合であるかｍｅｔａ−フェニレン基であり得、
前記化学式２ＡのＹ１およびＹ２はそれぞれ独立して置換された若しくは非置換のフェニル基、置換された若しくは非置換のｍｅｔａ−ビフェニル基、置換された若しくは非置換のｐａｒａ−ビフェニル基、置換された若しくは非置換のカルバゾリル基、置換された若しくは非置換のジベンゾフラニル基、または置換された若しくは非置換のジベンゾチオフェニル基であり、Ｌ３およびＬ４はそれぞれ独立して単結合であるか置換された若しくは非置換のＣ６〜Ｃ２０アリーレン基であり得、
前記化学式３−１の前記Ｒｃ１、Ｒｃ２、Ｒｃ３およびＲ１４〜Ｒ１９はそれぞれ独立して水素、重水素、ハロゲン基、置換された若しくは非置換のシリル基、置換された若しくは非置換のＣ１〜Ｃ１０アルキル基、置換された若しくは非置換のＣ１〜Ｃ１０アルキルシリル基、または置換された若しくは非置換のＣ６〜Ｃ１２アリール基であり得る。
【０１１７】
さらに具体的には、前記第１ホストおよび第２ホストは、１：９〜６：４、２：８〜６：４、３：７〜６：４の重量比の範囲で含まれ、さらに好ましくは前記第１ホストおよび第２ホストは、１：９〜５：５、２：８〜５：５、３：７〜５：５の重量比の範囲で含まれ得、最も好ましくは前記第１ホストおよび第２ホストは、３：７〜５：５の重量比の範囲で含まれる。
【０１１８】
また、前記燐光ドーパントは前記第１ホストおよび第２ホストの組成物１００重量％に対して約０．１重量％〜１５重量％で含まれ、好ましくは１重量％〜１５重量％で含まれ得、最も好ましくは５重量％〜１５重量％で含まれ得る。例えば前記第１ホストおよび第２ホストは、３：７の重量比に含まれ得、前記燐光ドーパントは前記第１ホストおよび第２ホストの組成物１００重量％に対して５重量％〜１５重量％で含まれ得る。
【０１１９】
本発明による前記第１ホストおよび第２ホストの組成物は、前述した燐光ドーパント以外に公知の燐光ドーパントと共に用いることができる。
【０１２０】
公知の燐光ドーパントはＩｒ、Ｐｔ、Ｏｓ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｔｍ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄまたはこれらの組み合わせのうち一つを含む有機金属化合物と混合して使用し得る。
【０１２１】
しかし、これらは単に例示に過ぎず、本発明による第１ホストおよび第２ホストの組成物と組み合わせて最も優れた効果を出すドーパントは先に説明した化学式３で表される燐光ドーパントである。
【０１２２】
以下、公知の燐光ドーパントの一例として化学式４０１で表される有機金属化合物が挙げられる。
【０１２３】
【化２６】
2020522893.tif 000028
【０１２４】
前記化学式４０１のうち、ＭはＩｒ、Ｐｔ、Ｏｓ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｅｕ、ＴｂおよびＴｍより選ばれ；Ｘ４０１〜Ｘ４０４は互いに独立して窒素または炭素であり；Ａ４０１およびＡ４０２環は互いに独立して置換された若しくは非置換のベンゼン、置換された若しくは非置換のナフタレン、置換された若しくは非置換のフルオレン、置換された若しくは非置換のスピロ−フルオレン、置換された若しくは非置換のインデン、置換された若しくは非置換のピロール、置換された若しくは非置換のチオフェン、置換された若しくは非置換のフラン（ｆｕｒａｎ）、置換された若しくは非置換のイミダゾール、置換された若しくは非置換のピラゾール、置換された若しくは非置換のチアゾール、置換された若しくは非置換のイソチアゾール、置換された若しくは非置換のオキサゾール、置換された若しくは非置換のイソオキサゾール（ｉｓｏｏｘａｚｏｌｅ）、置換された若しくは非置換のピリジン、置換された若しくは非置換のピラジン、置換された若しくは非置換のピリミジン、置換された若しくは非置換のピリダジン、置換された若しくは非置換のキノリン、置換された若しくは非置換のイソキノリン、置換された若しくは非置換のベンゾキノリン、置換された若しくは非置換のキノキサリン、置換された若しくは非置換のキナゾリン、置換された若しくは非置換のカルバゾール、置換された若しくは非置換のベンゾイミダゾール、置換された若しくは非置換のベンゾフラン（ｂｅｎｚｏｆｕｒａｎ）、置換された若しくは非置換のベンゾチオフェン、置換された若しくは非置換のイソベンゾチオフェン、置換された若しくは非置換のベンゾオキサゾール、置換された若しくは非置換のイソベンゾオキサゾール、置換された若しくは非置換のトリアゾール、置換された若しくは非置換のオキサジアゾール、置換された若しくは非置換のトリアジン、置換された若しくは非置換のジベンゾフラン（ｄｉｂｅｎｚｏｆｕｒａｎ）および置換された若しくは非置換のジベンゾチオフェンより選ばれ；ここで「置換」とは置換基または化合物中の少なくとも一つの水素が重水素、ハロゲン基、ヒドロキシル基、シアノ基、アミノ基、置換された若しくは非置換のＣ１〜Ｃ３０アミン基、ニトロ基、置換された若しくは非置換のＣ１〜Ｃ４０シリル基、Ｃ１〜Ｃ３０アルキル基、Ｃ１〜Ｃ１０アルキルシリル基、Ｃ６〜Ｃ３０アリールシリル基、Ｃ３〜Ｃ３０シクロアルキル基、Ｃ３〜Ｃ３０ヘテロシクロアルキル基、Ｃ６〜Ｃ３０アリール基、Ｃ２〜Ｃ３０ヘテロ環基、Ｃ１〜Ｃ２０アルコキシ基、Ｃ１〜Ｃ１０トリフルオロアルキル基、またはこれらの組み合わせに置換されたものを意味し；Ｌ４０１は有機リガンドであり；Ｘｃ１は１、２または３であり；Ｘｃ２は０、１、２または３である。
【０１２５】
前記Ｌ４０１は任意の１価、２価または３価の有機リガンドであり得る。例えば、Ｌ４０１はハロゲンリガンド（例えば、Ｃｌ、Ｆ）、ジケトンリガンド（例えば、アセチルアセトネート、１，３−ジフェニル−１，３−プロパンジオナート、２，２，６，６−テトラメチル−３，５−ヘプタンジオナート、ヘキサフルオロアセトネート）、カルボン酸リガンド（例えば、ピコリナート、ジメチル−３−ピラゾールカルボキシレート、ベンゾエート）、カーボンモノオキシドリガンド、イソニトリルリガンド、シアノリガンドおよびホスホラスリガンド（例えば、ホスフィン（ｐｈｏｓｐｈｉｎｅ）、ホスファート（ｐｈｏｓｐｈｉｔｅ））の中から選ばれるが、これに限定されるものではない。
【０１２６】
前記Ｑ４０１〜Ｑ４０７、Ｑ４１１〜Ｑ４１７およびＱ４２１〜Ｑ４２７は独立して水素、Ｃ１〜Ｃ６０アルキル基、Ｃ２〜Ｃ６０アルケニル基、Ｃ６〜Ｃ６０アリール基およびＣ２〜Ｃ６０ヘテロアリール基の中から選ばれる。
【０１２７】
前記化学式４０１のうちＡ４０１が２以上の置換基を有する場合、Ａ４０１の２以上の置換基を互いに結合して飽和または不飽和環を形成することができる。
【０１２８】
前記化学式４０１のうちＡ４０２が２以上の置換基を有する場合、Ａ４０２の２以上の置換基を互いに結合して飽和または不飽和環を形成することができる。
【０１２９】
前記化学式４０１のうちＸｃ１が２以上である場合、化学式４０１のうち複数のリガンド
【０１３０】
【化２７】
2020522893.tif 000029
【０１３１】
は互いに同一であるか異なってもよい。前記化学式４０１のうちＸｃ１が２以上である場合、Ａ４０１およびＡ４０２はそれぞれ隣接する他のリガンドのＡ４０１およびＡ４０２とそれぞれ直接（ｄｉｒｅｃｔｌｙ）または連結基（例えば、Ｃ１〜Ｃ５アルキレン基、−Ｎ（Ｒ’）−（ここで、Ｒ’はＣ１〜Ｃ１０アルキル基またはＣ６〜Ｃ２０アリール基である）または−Ｃ（＝Ｏ）−）を挟んで連結され得る。
【０１３２】
例えば、下記化合物ＰＤ１〜ＰＤ７５の中から選ばれるが、これに限定されるものではない：
【０１３３】
【化２８】
2020522893.tif 000030
【０１３４】
前述した有機発光素子は有機発光表示装置に適用される。
【実施例】
【０１３５】
以下、本発明の具体的な実施例を提示する。ただし、以下に記載された実施例は本発明を具体的に例示するか説明するためのものに過ぎず、本発明はこれにより制限されない。
【０１３６】
以下、実施例および合成例で使用された出発物質および反応物質は特に言及しない限り、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ社またはＴＣＩ社で購入したものであるか、公知の方法により合成した。
【０１３７】
本発明の化合物のより具体的な例として提示された化合物を下記段階により合成した。
【０１３８】
（第１ホストの製造）
合成例１：化合物Ｂ−１の合成
【０１３９】
【化２９】
2020522893.tif 000031
【０１４０】
ａ）中間体Ｂ−１−１の合成
５００ｍＬの丸底フラスコに２，４−ｂｉｓ３−ｂｒｏｍｏｐｈｅｎｙｌ）−６−ｐｈｅｎｙｌ−１，３，５−ｔｒｉａｚｉｎｅ３０．０ｇ（６４．２ｍｍｏｌ）をテトラヒドロフラン１００ｍＬ、トルエン１００ｍＬ、蒸溜水１００ｍＬに入れ、ジベンゾフラン−４−ボロン酸１.０当量、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム０．０３当量、炭酸カリウム２当量を入れて窒素大気下で加熱還流した。６時間後反応液を冷却させ、水層を除去した後、有機層を減圧下で乾燥させた。得られた固体を水とヘキサンで洗浄した後、固体をトルエン３００ｍＬで再結晶して中間体Ｂ−１−１を２１.４ｇ（６０％収率）得た。
【０１４１】
ｂ）中間体Ｂ−１−２の合成
５００ｍＬ丸底フラスコに４−ブロモ−９−フェニルカルバゾール（ｃａｓ：１０９７８８４−３７−１）１５ｇ（４６．５５ｍｍｏｌ）をトルエン２００ｍＬに入れ、ジクロロジフェニルホスフィノフェロセンパラジウム０．０５当量、ビスピナコラトジボロン１.２当量、酢酸カリウム２当量を入れて窒素大気下で１８時間加熱還流させた。反応液を冷却させ、水１Ｌに滴下させて固体を得る。得られた固体を沸騰したトルエンに溶かして活性炭素を処理後シリカゲルでろ過した後濾液を濃縮した。濃縮された固体を少量のヘキサンと攪拌した後、固体をろ過して中間体Ｂ−１−２を８０％の収率で得た。
【０１４２】
ｃ）化合物Ｂ−１の合成
５００ｍＬの丸底フラスコに前記合成された中間体Ｂ−１−１  ２０ｇ（３６．１ｍｍｏｌ）をテトラヒドロフラン１００ｍＬ、蒸溜水５０ｍＬに入れ、中間体Ｂ−１−２  １.１当量、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム０．０３当量、炭酸カリウム２当量を入れて窒素大気下で加熱還流した。１８時間後反応液を冷却させ、析出された固体をろ過して水５００ｍＬで洗浄した。固体をモノクロロベンゼン５００ｍＬで再結晶して化合物Ｂ−１を２４ｇ得た。
LC/MS calculated for:C51H32N4O Exact Mass:716.2576 found for:717.26 [M+H]。
【０１４３】
合成例２：化合物Ｂ−１３の合成
【０１４４】
【化３０】
2020522893.tif 000032
【０１４５】
中間体Ｂ−１−１  １当量とカルバゾール１当量をソジウムｔ−ブトキシド２ｅｑおよびＰｄ２（ｄｂａ）３  ０．０５ｅｑをキシレンに０．２Ｍになるように懸濁させた後トリ−ターシャリーブチルホスフィン０．１５ｅｑを入れて１８時間還流攪拌した。溶媒１.５倍のメタノールを加えて攪拌した後得られた固体をろ過して水３００ｍＬで洗浄した。固体をモノクロロベンゼンを用いて再結晶して化合物Ｂ−１３を８５％の収率で得た。
LC/MS calculated for: C45H28N4O Exact Mass: 640.2263 found for: 641.23 [M+H]。
【０１４６】
合成例３：化合物Ｂ−１７の合成
【０１４７】
【化３１】
2020522893.tif 000033
【０１４８】
ａ）中間体Ｂ−１７−１の合成
５００ｍＬ丸底フラスコに４−（３−ブロモフェニル）−ジベンゾフラン（ｃａｓ：８８７９４４−９０−３）１５ｇ（４６．４ｍｍｏｌ）をトルエン２００ｍＬに入れ、ジクロロジフェニルホスフィノフェロセンパラジウム０．０５当量、ビスピナコラトジボロン１.２当量、酢酸カリウム２当量を入れて窒素大気下で１８時間加熱還流させた。溶液を抽出により水で洗浄した後、有機層を活性炭素で処理した後シリカゲルでろ過した後濾液を濃縮した。濃縮された固体を少量のヘキサンと攪拌した後、固体をろ過して中間体Ｂ−１７−１を８５％の収率で得た。
【０１４９】
ｂ）中間体Ｂ−１７−２の合成
５００ｍＬの丸底フラスコに２，４−ジクロロ−６−フェニルトリアジン９．０４ｇ（４０ｍｍｏｌ）をテトラヒドロフラン６０ｍＬ、トルエン６０ｍＬ、蒸溜水６０ｍＬに入れ、中間体Ｂ−１７−１  ０．９当量、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム０．０３当量、炭酸カリウム２当量を入れて窒素大気下で加熱還流した。６時間後反応液を冷却させ、水層を除去した後、有機層を減圧下で乾燥させた。得られた固体を水とヘキサンで洗浄した後、固体をトルエン３００ｍＬで再結晶して中間体Ｂ−１７−２を４０％の収率で得た。
【０１５０】
ｃ）化合物Ｂ−１７の合成
中間体Ｂ−１７−２  １当量とカルバゾール１.１当量をソジウムｔ−ブトキシド２ｅｑおよびＰｄ２（ｄｂａ）３ ０．０５ｅｑをキシレンに０．２Ｍになるように懸濁させた後トリ−ターシャリーブチルホスフィン０．１５ｅｑを入れて１８時間還流攪拌した。溶媒１.５倍のメタノールを加えて攪拌した後得られた固体をろ過して水３００ｍＬで洗浄した。固体をモノクロロベンゼンを用いて再結晶して化合物Ｂ−１７を８０％の収率で得た。
LC/MS calculated for: C39H24N4O Exact Mass: 564.1950 found for: 565.21 [M+H]。
【０１５１】
合成例４：化合物Ｃ−１の合成
【０１５２】
【化３２】
2020522893.tif 000034
【０１５３】
ａ）中間体Ｃ−１−１の合成
５００ｍＬの丸底フラスコに２，４−ジクロロ−６−フェニルトリアジン２２．６ｇ（１００ｍｍｏｌ）をテトラヒドロフラン１００ｍＬ、トルエン１００ｍＬ、蒸溜水１００ｍＬに入れ、ジベンゾフラン−３−ボロン酸０．９当量、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム０．０３当量、炭酸カリウム２当量を入れて窒素大気下で加熱還流した。６時間後反応液を冷却させ、水層を除去した後、有機層を減圧下で乾燥させた。得られた固体を水とヘキサンで洗浄した後、固体をトルエン２００ｍＬで再結晶して中間体Ｃ−１−１を２１.４ｇ（６０％収率）得た。
【０１５４】
ｂ）化合物Ｃ−１−２の合成
５００ｍＬの丸底フラスコに４−ブロモ−９−フェニルカルバゾール（ｃａｓ：１０９７８８４−３７−１）１５ｇ（４６．５５ｍｍｏｌ）をテトラヒドロフラン１４０ｍＬ、蒸溜水７０ｍＬに入れ、３−クロロフェニルボロン酸１.１当量、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム０．０３当量、炭酸カリウム２当量を入れて窒素大気下で加熱還流した。１２時間後反応液を冷却させ、有機層を抽出して溶媒を減圧下で除去した。濃縮された化合物をシリカカラムクロマトグラフィーにより中間体Ｃ−１−２を８５％の収率で得た。
【０１５５】
ｃ）中間体Ｃ−１−３の合成
５００ｍＬ丸底フラスコに中間体Ｃ−１−２  １２ｇ（３３．９ｍｍｏｌ）をキシレン１５０ｍＬに入れ、ジクロロジフェニルホスフィノフェロセンパラジウム０．０５当量、ビスピナコラトジボロン１.２当量、酢酸カリウム２当量を入れて窒素大気下で１８時間加熱還流させた。反応液を冷却させ、溶液を抽出により水で洗浄した後、有機層を活性炭素で処理した後シリカゲルでろ過した後濾液を濃縮した。濃縮された固体を少量のヘキサンと攪拌した後、固体をろ過して中間体Ｃ−１−３を７５％の収率で得た。
【０１５６】
ｄ）化合物Ｃ−１の合成
５００ｍＬの丸底フラスコに前記合成された中間体Ｃ−１−１８ｇ（２２．４ｍｍｏｌ）をテトラヒドロフラン８０ｍＬ、蒸溜水４０ｍＬに入れ、中間体Ｃ−１−３１.０当量、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム０．０３当量、炭酸カリウム２当量を入れて窒素大気下で加熱還流した。１８時間後反応液を冷却させ、析出された固体をろ過して、水５００ｍＬで洗浄した。固体をモノクロロベンゼン５００ｍＬで再結晶して化合物Ｃ−１を１２ｇ得た。
LC/MS calculated for: C45H28N4O Exact Mass: 640.2263 found for: 641.24。
【０１５７】
合成例５：化合物Ｃ−２の合成
【０１５８】
【化３３】
2020522893.tif 000035
【０１５９】
ａ）中間体Ｃ−２−１の合成
５００ｍＬ丸底フラスコに３−（３−ブロモフェニル）−９−フェニルカルバゾール（ｃａｓ：８５４９５２−５９−３）１５ｇ（４６．４ｍｍｏｌ）をトルエン２００ｍＬに入れ、ジクロロジフェニルホスフィノフェロセンパラジウム０．０５当量、ビスピナコラトジボロン１.２当量、酢酸カリウム２当量を入れて窒素大気下で１８時間加熱還流させた。反応液を冷却させ、水１Ｌに滴下させて固体を得る。得られた固体を沸騰したトルエンに溶かして活性炭素を処理後シリカゲルでろ過した後濾液を濃縮した。濃縮された固体を少量のヘキサンと攪拌した後、固体をろ過して中間体Ｃ−２−１を８５％の収率で得た。
【０１６０】
ｂ）化合物Ｃ−２の合成
５００ｍＬの丸底フラスコに前記合成例４の中間体Ｃ−１−１  ８ｇ（２２．４ｍｍｏｌ）をテトラヒドロフラン８０ｍＬ、蒸溜水４０ｍＬに入れ、中間体Ｃ−２−１  １.０当量、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム０．０３当量、炭酸カリウム２当量を入れて窒素大気下で加熱還流した。１８時間後反応液を冷却させ、析出された固体をろ過して、水５００ｍＬで洗浄した。固体をモノクロロベンゼン５００ｍＬで再結晶して化合物Ｃ−１を１３ｇ得た。
LC/MS calculated for: C45H28N4O Exact Mass: 640.2263 found for: 641.24。
【０１６１】
合成例６：化合物Ｃ−１２の合成
【０１６２】
【化３４】
2020522893.tif 000036
【０１６３】
５００ｍＬの丸底フラスコに前記合成例４の中間体Ｃ−１−１  ８ｇ（２２．４ｍｍｏｌ）をテトラヒドロフラン８０ｍＬ、蒸溜水４０ｍＬに入れ、９−ｐｈｅｎｙｌ−２−（４，４，５，５−ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌ−１，３，２−ｄｉｏｘａｂｏｒｏｌａｎ−２−ｙｌ）−ｃａｒｂａｚｏｌｅ（ｃａｓ：１２４６６６９−４５−３）１.０当量、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム０．０３当量、炭酸カリウム２当量を入れて窒素大気下で加熱還流した。１８時間後反応液を冷却させ、析出された固体をろ過して水５００ｍＬで洗浄した。固体をモノクロロベンゼン５００ｍＬで再結晶して化合物Ｃ−１２を１１ｇ得た。
LC/MS calculated for: C39H24N4O Exact Mass: 564.1950 found for: 565.20。
【０１６４】
合成例７：化合物Ｃ−１６の合成
【０１６５】
【化３５】
2020522893.tif 000037
【０１６６】
ａ）中間体Ｃ−１６−１の合成
窒素環境でｍａｇｎｅｓｉｕｍ（７．８６ｇ、３２３ｍｍｏｌ）とｉｏｄｉｎｅ（１.６４ｇ、６．４６ｍｍｏｌ）をｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｆｕｒａｎ（ＴＨＦ）０．１Ｌに入れて３０分間攪拌した後、ここにＴＨＦ０．３Ｌに溶けている３−ブロモジベンゾフラン（８０ｇ、３２３ｍｍｏｌ）を０℃で３０分にわたってゆっくり滴加した。このように作られた混合液をＴＨＦ０．５Ｌに溶けているシアヌル酸クロリド２９．５ｇ（１６０ｍｍｏｌ）溶液に０℃で３０分にわたってゆっくり滴加した。反応を常温に上げて１ｈ攪拌後、還流条件下で１２ｈをさらに攪拌した。反応を冷却させた後、ゆっくり水を加えて反応を終了させて有機溶媒を減圧下で濃縮して固体を得る。これをアセトン２００ｍＬと攪拌した後、ろ過して中間体Ｃ−１６−１を４０％の収率で得た。
【０１６７】
ｂ）化合物Ｃ−１６の合成
中間体Ｃ−１６−１を用いて前記合成例２のような方法で化合物Ｃ−１６を合成した。
LC/MS calculated for: C39H22N4O2 Exact Mass: 578.1743 found for 579.20。
【０１６８】
合成例８：化合物Ｃ−１７の合成
【０１６９】
【化３６】
2020522893.tif 000038
【０１７０】
中間体Ｃ−１−１と３−フェニル−９Ｈ−カルバゾールを各１当量ずつ用いて前記合成例２のような方法で化合物Ｃ−１７を合成した。
LC/MS calculated for: C39H24N4O Exact Mass: 564.1950 found for: 565.20。
【０１７１】
合成例９：化合物Ｃ−２１の合成
【０１７２】
【化３７】
2020522893.tif 000039
【０１７３】
前記合成された中間体Ｃ−１−１と９−（４−（４，４，５，５−ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌ−１，３，２−ｄｉｏｘａｂｏｒｏｌａｎ−２−ｙｌ）−ｐｈｅｎｙｌ）−ｃａｒｂａｚｏｌｅ（ｃａｓ：７８５０５１−５４−９）を各１.０当量ずつ用いて前記合成例６のような方法で化合物Ｃ−２１を合成した。
LC/MS calculated for: C39H24N4O Exact Mass: 564.1950 found for: 565.20。
【０１７４】
合成例１０：化合物Ｃ−２２の合成
【０１７５】
【化３８】
2020522893.tif 000040
【０１７６】
前記合成された中間体Ｃ−１−１と９−（３−（４，４，５，５−ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌ−１，３，２−ｄｉｏｘａｂｏｒｏｌａｎ−２−ｙｌ）−ｐｈｅｎｙｌ）−ｃａｒｂａｚｏｌｅ（ｃａｓ：８７０１１９−５８−７）を各１.０当量ずつ用いて前記合成例６のような方法で化合物Ｃ−２２を合成した。
LC/MS calculated for: C39H24N4O Exact Mass: 564.1950 found for: 565.20。
【０１７７】
合成例１１：化合物Ｃ−２５の合成
【０１７８】
【化３９】
2020522893.tif 000041
【０１７９】
ａ）中間体Ｃ−２５−１の合成
３−フェニル−９Ｈ−カルバゾール１当量と３−クロロ−１−ブロモベンゼン１.２当量を用いて前記合成例２のような方法で中間体Ｃ−２５−１を合成した。
【０１８０】
ｂ）中間体Ｃ−２５−２の合成
前記合成された中間体Ｃ−２５−１を用いて前記合成例５のａ）のような方法で中間体Ｃ−２５−２を合成した。
【０１８１】
ｃ）化合物Ｃ−２５の合成
前記合成された中間体Ｃ−２５−２と中間体Ｃ−１−１を各１.０当量ずつ用いて前記合成例６のような方法で化合物Ｃ−２５を合成した。
LC/MS calculated for: C45H28N4O Exact Mass: 640.2263 found for: 641.23。
【０１８２】
合成例１２：化合物Ｂ−１４の合成
【０１８３】
【化４０】
2020522893.tif 000042
【０１８４】
ａ）中間体Ｂ−１４−１の合成
２，４−ジクロロ−６−フェニルトリアジン１当量とジベンゾフラン−４−ボロン酸０．９当量を用いて前記合成例４のａ）のような方法で中間体Ｂ−１４−１を合成した。
【０１８５】
ｂ）化合物Ｂ−１４の合成
前記合成された中間体Ｂ−１４−１と９−（３−（４，４，５，５−ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌ−１，３，２−ｄｉｏｘａｂｏｒｏｌａｎ−２−ｙｌ）−ｐｈｅｎｙｌ）−ｃａｒｂａｚｏｌｅ（ｃａｓ：８７０１１９−５８−７）を各１.０当量ずつ用いて前記合成例６のような方法で化合物Ｂ−１４を合成した。
LC/MS calculated for: C39H24N4O Exact Mass: 564.1950 found for: 565.20。
【０１８６】
合成例１３：化合物Ｂ−２２の合成
【０１８７】
【化４１】
2020522893.tif 000043
【０１８８】
ａ）中間体Ｂ−２２−１の合成
２，４−ジクロロ−６−フェニルトリアジン１当量とジベンゾフラン−２−ボロン酸０．９当量を用いて前記合成例４のａ）のような方法で中間体Ｂ−２２−１を合成した。
【０１８９】
ｂ）化合物Ｂ−２２の合成
前記合成された中間体Ｂ−２２−１と９−（３−（４，４，５，５−ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌ−１，３，２−ｄｉｏｘａｂｏｒｏｌａｎ−２−ｙｌ）−ｐｈｅｎｙｌ）−ｃａｒｂａｚｏｌｅ（ｃａｓ：８７０１１９−５８−７）を各１.０当量ずつ用いて前記合成例６のような方法で化合物Ｂ−２２を合成した。
LC/MS calculated for: C39H24N4O Exact Mass: 564.1950 found for: 565.21。
【０１９０】
合成例１４：化合物Ｂ−２５の合成
【０１９１】
【化４２】
2020522893.tif 000044
【０１９２】
ａ）中間体Ｂ−２５−１の合成
２，４−ジクロロ−６−フェニルトリアジン１当量とジベンゾフラン−１−ボロン酸０．９当量を用いて前記合成例４のａ）のような方法で中間体Ｂ−２５−１を合成した。
【０１９３】
ｂ）化合物Ｂ−２５の合成
前記合成された中間体Ｂ−２５−１と９−（３−（４，４，５，５−ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌ−１，３，２−ｄｉｏｘａｂｏｒｏｌａｎ−２−ｙｌ）−ｐｈｅｎｙｌ）−ｃａｒｂａｚｏｌｅ（ｃａｓ：８７０１１９−５８−７）を各１.０当量ずつ用いて前記合成例６のような方法で化合物Ｂ−２５を合成した。
LC/MS calculated for: C39H24N4O Exact Mass: 564.1950 found for: 565.20。
【０１９４】
（第２ホストの製造）
合成例１５：化合物Ｄ−１２９の合成
【０１９５】
【化４３】
2020522893.tif 000045
【０１９６】
窒素雰囲気下の撹拌機付きの５００ｍＬ丸底フラスコに３−ブロモ−６−フェニル−Ｎ−メタビフェニルカルバゾール２０．００ｇ（４２．１６ｍｍｏｌ）、Ｎ−フェニルカルバゾール−３−ボロン酸エステル１７．１２ｇ（４６．３８ｍｍｏｌ）およびテトラヒドロフラン：トルエン（１：１）１７５ｍＬと２Ｍ−炭酸カリウム水溶液７５ｍＬを混合した後、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム（０）１.４６ｇ（１.２６ｍｍｏｌ）を入れて窒素気流下で１２時間加熱還流した。反応終結後反応物をメタノールに注いで固形物をろ過した後収得した固形物を水とメタノールで十分に洗浄して乾燥した。これより収得した結果物を７００ｍＬのクロロベンゼンに加熱して溶かした後溶液をシリカゲルフィルタし、溶媒を完全に除去した後、４００ｍＬのクロロベンゼンに加熱して溶かした後再結晶して化合物Ｄ−１２９  １８．５２ｇ（収率６９％）を収得した。
LC/MS calculated for: C42H32N2Exact Mass: 636.2565 found for: 636.27。
【０１９７】
合成例１６：化合物Ｄ−１３７の合成
【０１９８】
【化４４】
2020522893.tif 000046
【０１９９】
２５０ｍＬ丸いフラスコでＮ−フェニル−３，３−ビカルバゾール６．３ｇ（１５．４ｍｍｏｌ）、４−（４−ブロモフェニル）ジベンゾ［ｂ，ｄ］フラン５．０ｇ（１５．４ｍｍｏｌ）、ソジウムｔ−ブトキシド３．０ｇ（３０．７ｍｍｏｌ）、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム０．９ｇ（１.５ｍｍｏｌ）およびトリｔ−ブチルホスフィン１.２ｍＬ（５０％ｉｎトルエン）をキシレン１００ｍＬと混合して窒素気流下で１５時間加熱して還流した。これより収得した混合物をメタノール３００ｍＬに加えて結晶化された固形分をろ過した後、ジクロロベンゼンに溶かしてシリカゲル／セライトにろ過し、有機溶媒を適当量除去した後、メタノールで再結晶して中間体Ｄ−１３７（７．３ｇ、７３％の収率）を収得した。
LC/MS calculated for: C48H30N2O Exact Mass: 650.2358 found for: 650.24。
【０２００】
合成例１７：化合物Ｄ−４０の合成
【０２０１】
【化４５】
2020522893.tif 000047
【０２０２】
２５０ｍＬ丸いフラスコでＮ−フェニル−３，３−ビカルバゾール１当量、３−ブロモ−９−フェニルカルバゾール１当量をソジウムｔ−ブトキシド１.５当量と、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム０．０３当量およびトリｔ−ブチルホスフィン０．０６当量をキシレン（０．３Ｍ）と混合して窒素気流下で１５時間加熱して還流した。これより収得した混合物をメタノール３００ｍＬに加えて結晶化された固形分をろ過した後、ジクロロベンゼンに溶かしてシリカゲル／セライトでろ過して、有機溶媒を適当量除去した後、メタノールで再結晶して化合物Ｄ−４０を６０％の収率で収得した。
LC/MS calculated for: C48H31N3 Exact Mass: 649.2518 found for: 649.25。
【０２０３】
（燐光ドーパントの製造）
合成例１８：化合物Ｅ−２４の合成
ドーパント化合物Ｅ−２４はＵＳ２０１４−０１３１６７６の化合物ＩＩ−１の製造方法で出発物質として下記反応式１６に記載されたイリジウム着物を使用したことを除いては同様に反応してドーパント化合物Ｅ−２４を製造した。
【０２０４】
【化４６】
2020522893.tif 000048
【０２０５】
（有機発光素子の製作）
実施例１：
ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  ｔｉｎ  ｏｘｉｄｅ）が１５００Åの厚さで薄膜コーティングされたガラス基板を蒸溜水超音波で洗浄した。蒸溜水の洗浄が終わるとイソプロピルアルコール、アセトン、メタノールなどの溶剤で超音波洗浄をして乾燥させた後、プラズマ洗浄機に移送させた後酸素プラズマを用いて前記基板を１０分間洗浄した後真空蒸着機に基板を移送した。このように準備されたＩＴＯ透明電極を陽極として用いてＩＴＯ基板の上部に化合物Ａを真空蒸着して７００Åの厚さの正孔注入層を形成し、前記注入層の上部に化合物Ｂを５０Åの厚さで蒸着した後、化合物Ｃを１０２０Åの厚さで蒸着して正孔輸送層を形成した。正孔輸送層の上部に第１ホストとして化合物Ｃ−１を、第２ホストとして化合物Ｄ−９９を用いて、燐光ドーパントとして化合物Ｅ−２４を１０ｗｔ％でドーピングして真空蒸着で４００Åの厚さの発光層を形成した。ここで、化合物Ｃ−１と化合物Ｄ−９９は３：７重量比で用いられ、下記の実施例の場合、別の比率を記述した。次に前記発光層の上部に化合物ＤとＬｉｑを同時に１：１比率で真空蒸着して３００Åの厚さの電子輸送層を形成し前記電子輸送層の上部にＬｉｑ１５ÅとＡｌ １２００Åを順次真空蒸着して陰極を形成することによって有機発光素子を製作した。
【０２０６】
前記有機発光素子は５層の有機薄膜層を有する構造からなっており、具体的には次のとおりである。
【０２０７】
ＩＴＯ／化合物Ａ（７００Å）／化合物Ｂ（５０Å）／化合物Ｃ（１０２０Å）／ＥＭＬ［化合物Ｃ−１：化合物Ｄ−９９：化合物Ｅ−２４（１０ｗｔ％）］４００Å）／化合物Ｄ：Ｌｉｑ（３００Å）／Ｌｉｑ（１５Å）／Ａｌ（１２００Å）の構造で製作した。
【０２０８】
化合物Ａ：Ｎ４，Ｎ４’−ｄｉｐｈｅｎｙｌ−Ｎ４，Ｎ４’−ｂｉｓ（９−ｐｈｅｎｙｌ−９Ｈ−ｃａｒｂａｚｏｌ−３−ｙｌ）ｂｉｐｈｅｎｙｌ−４，４’−ｄｉａｍｉｎｅ
化合物Ｂ：１，４，５，８，９，１１−ｈｅｘａａｚａｔｒｉｐｈｅｎｙｌｅｎｅ−ｈｅｘａｃａｒｂｏｎｉｔｒｉｌｅ（ＨＡＴ−ＣＮ）
化合物Ｃ：  Ｎ−（ｂｉｐｈｅｎｙｌ−４−ｙｌ）−９，９−ｄｉｍｅｔｈｙｌ−Ｎ−（４−（９−ｐｈｅｎｙｌ−９Ｈ−ｃａｒｂａｚｏｌ−３−ｙｌ）ｐｈｅｎｙｌ）−９Ｈ−ｆｌｕｏｒｅｎ−２−ａｍｉｎｅ
化合物Ｄ：８−（４−（４，６−ｄｉ（ｎａｐｈｔｈａｌｅｎ−２−ｙｌ）−１，３，５−ｔｒｉａｚｉｎ−２−ｙｌ）ｐｈｅｎｙｌ）ｑｕｉｎｏｌｏｎｅ。
【０２０９】
【化４７】
2020522893.tif 000049
【０２１０】
実施例２〜実施例２３および比較例１〜６
第１ホスト、第２ホストおよび燐光ドーパントの組成を下記表１の記載のように変更したことを除いては、前記実施例１と同様な方法で有機発光素子を製作した。
【０２１１】
評価１：発光効率および寿命上昇効果の確認
前記実施例１〜２３、および比較例１〜６による有機発光素子の発光効率および寿命特性を評価した。具体的な測定方法は下記のとおりであり、その結果は表１のとおりである。
【０２１２】
（１）電圧変化による電流密度の変化測定
製造された有機発光素子に対して、電圧を０Ｖから１０Ｖまで上昇させながら電流−電圧計（Ｋｅｉｔｈｌｅｙ ２４００）を用いて単位素子に流れる電流値を測定し、測定された電流値を面積で割って結果を得た。
【０２１３】
（２）電圧変化に応じた輝度変化の測定
製造された有機発光素子に対して、電圧を０Ｖから１０Ｖまで上昇させながら輝度系（Ｍｉｎｏｌｔａ  Ｃｓ−１０００Ａ）を用いてその時の輝度を測定して結果を得た。
【０２１４】
（３）発光効率の測定
前記（１）および（２）から測定された輝度と電流密度および電圧を用いて同一の電流密度（１０ｍＡ／ｃｍ２）の電流効率（ｃｄ／Ａ）を計算した。
【０２１５】
（４）寿命の測定
製造された有機発光素子に対してポーラーオニキス寿命測定システムを用いて実施例１〜２４および比較例１〜６の素子を初期輝度（ｃｄ／ｍ２）を５０００ｃｄ／ｍ２で発光させて時間経過に応じた輝度の減少を測定して初期輝度対比９０％に輝度が減少した時点をＴ９０寿命として測定した。
【０２１６】
（５）駆動電圧の測定
電流−電圧計（Ｋｅｉｔｈｌｅｙ  ２４００）を用いて１５ｍＡ／ｃｍ２で各素子の駆動電圧を測定して結果を得た。
【０２１７】
【表１】
2020522893.tif 000050
【０２１８】
表１を参照すると、ＤＢＸとカルバゾールを含む材料を第１ホストとして用いて、ビスカルバゾールを第２ホストとして用いた場合、第１ホストを単独で用いるかＣＢＰを第２ホストとして用いた場合より駆動と寿命の側面から大きい長所を示す。また、ＤＢＸ骨格を含まない燐光ドーパントのＩｒ（ｐｐｙ）３を用いる時より、ＤＢＸ骨格を含む燐光ドーパントの化合物Ｅ−２４を用いる時、寿命と効率側面から大きく増加することを確認することができる。特に第１ホストとしてトリアジンにジベンゾフラン３番位置が直接連結された構造を用いる場合、駆動電圧の追加的な減少と寿命の追加的な増加効果を確認することができた。
【０２１９】
本発明は前記実施例に限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態に製造され得、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者は、本発明の技術的な思想や必須の特徴を変更せず、他の具体的な形態に実施されることを理解することができる。したがって、以上記述した実施例はすべての面で例示的なものであり、限定的でないものと理解しなければならない。
【符号の説明】
【０２２０】
１００、２００：有機発光素子
１０５：有機層
１１０：陰極
１２０：陽極
１３０：発光層
１４０：正孔補助層
【図１】
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【図２】
2020522893.tif 000062
【国際調査報告】
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2020522893.tif 000064
2020522893.tif 000065
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