(57)【要約】  本明細書は、第１電極と、第２電極と、前記第１電極および第２電極の間に備えられた１層以上の有機物層とを含む有機発光素子であって、有機物層のうちの１層以上が、化学式１で表されるヘテロ環化合物、および化学式２で表されるヘテロ環化合物を同時に含むものである有機発光素子および有機発光素子の有機物層用組成物に関する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電極と、第２電極と、前記第１電極および第２電極の間に備えられた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層以上が、下記化学式１で表されるヘテロ環化合物、および下記化学式２で表されるヘテロ環化合物を同時に含むものである有機発光素子：
【化１】
2020515073.tif 000081
【化２】
2020515073.tif 000082
前記化学式１および２において、
Ｎ−Ｈｅｔは、置換もしくは非置換であり、Ｎを１個以上含む単環もしくは多環のヘテロ環基であり、
Ｌは、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ヘテロアリーレン基であり、ａは、１〜３の整数であり、ａが２以上の場合、Ｌは、互いに同一または異なり、
ＲａおよびＲｂ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アリール基であり、
Ｒ１〜Ｒ１０、ＲｃおよびＲｄは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；ハロゲン；シアノ基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のアルケニル基；置換もしくは非置換のアルキニル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のシクロアルキル基；置換もしくは非置換のヘテロシクロアルキル基；置換もしくは非置換のアリール基；置換もしくは非置換のヘテロアリール基；置換もしくは非置換のシリル基；置換もしくは非置換のホスフィンオキシド基；および置換もしくは非置換のアミン基からなる群より選択されるか、互いに隣接する２以上の基は、互いに結合して置換もしくは非置換の脂肪族または芳香族炭化水素環もしくはヘテロ環を形成し、ｂおよびｃはそれぞれ、１〜３の整数であり、ｂが２以上の場合、Ｒ９は、互いに同一または異なり、ｃが２以上の場合、Ｒ１０は、互いに同一または異なり、ｒおよびｓは、０〜７の整数であり、ｒが２以上の場合、Ｒｃは、互いに同一または異なり、ｓが２以上の場合、Ｒｄは、互いに同一または異なる。
【請求項２】
前記化学式１は、下記化学式３〜６のうちの１つで表されるものである、請求項１に記載の有機発光素子：
【化３】
2020515073.tif 000083
【化４】
2020515073.tif 000084
【化５】
2020515073.tif 000085
【化６】
2020515073.tif 000086
前記化学式３〜６において、置換基は、前記化学式１で定義した通りである。
【請求項３】
前記化学式１は、下記化学式７〜９のうちの１つで表されるものである、請求項１に記載の有機発光素子：
【化７】
2020515073.tif 000087
【化８】
2020515073.tif 000088
【化９】
2020515073.tif 000089
前記化学式７〜９において、
Ｒ１〜Ｒ１０、Ｌ、ａ、ｂおよびｃの定義は、前記化学式１における定義と同じであり、
Ｘ１は、ＣＲ１１またはＮであり、Ｘ２は、ＣＲ１２またはＮであり、Ｘ３は、ＣＲ１３またはＮであり、Ｘ４は、ＣＲ１４またはＮであり、Ｘ５は、ＣＲ１５またはＮであり、
Ｒ１１〜Ｒ１５およびＲ１７〜Ｒ２２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；ハロゲン；シアノ基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のアルケニル基；置換もしくは非置換のアルキニル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のシクロアルキル基；置換もしくは非置換のヘテロシクロアルキル基；置換もしくは非置換のアリール基；置換もしくは非置換のヘテロアリール基；置換もしくは非置換のホスフィンオキシド基；および置換もしくは非置換のアミン基からなる群より選択されるか、互いに隣接する２以上の基は、互いに結合して置換もしくは非置換の脂肪族または芳香族炭化水素環もしくはヘテロ環を形成する。
【請求項４】
【化１０】
2020515073.tif 000090
は、下記化学式１０〜１３のうちの１つで表されるものである、請求項３に記載の有機発光素子：
【化１１】
2020515073.tif 000091
【化１２】
2020515073.tif 000092
【化１３】
2020515073.tif 000093
【化１４】
2020515073.tif 000094
前記化学式１０において、Ｘ１、Ｘ３およびＸ５のうちの１つ以上は、Ｎであり、残りは、前記化学式７で定義した通りであり、
前記化学式１１において、Ｘ１、Ｘ２およびＸ５のうちの１つ以上は、Ｎであり、残りは、前記化学式７で定義した通りであり、
前記化学式１２において、Ｘ１〜Ｘ３のうちの１つ以上は、Ｎであり、残りは、前記化学式７で定義した通りであり、
前記化学式１３において、Ｘ１、Ｘ２およびＸ５のうちの１つ以上は、Ｎであり、残りは、前記化学式７で定義した通りであり、
Ｒ１２、Ｒ１４およびＲ２３〜Ｒ２６は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；ハロゲン；シアノ基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のアルケニル基；置換もしくは非置換のアルキニル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のシクロアルキル基；置換もしくは非置換のヘテロシクロアルキル基；置換もしくは非置換のアリール基；置換もしくは非置換のヘテロアリール基；置換もしくは非置換のホスフィンオキシド基；および置換もしくは非置換のアミン基からなる群より選択されるか、互いに隣接する２以上の基は、互いに結合して置換もしくは非置換の脂肪族または芳香族炭化水素環もしくはヘテロ環を形成する。
【請求項５】
前記化学式１０は、下記構造式から選択されるものである、請求項４に記載の有機発光素子：
【化１５】
2020515073.tif 000095
前記構造式において、Ｒ１１〜Ｒ１５は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；ハロゲン；シアノ基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のアルケニル基；置換もしくは非置換のアルキニル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のシクロアルキル基；置換もしくは非置換のヘテロシクロアルキル基；置換もしくは非置換のアリール基；置換もしくは非置換のヘテロアリール基；置換もしくは非置換のホスフィンオキシド基；および置換もしくは非置換のアミン基からなる群より選択されるか、互いに隣接する２以上の基は、互いに結合して置換もしくは非置換の脂肪族または芳香族炭化水素環もしくはヘテロ環を形成する。
【請求項６】
前記化学式２のＲｃおよびＲｄは、水素である、請求項１に記載の有機発光素子。
【請求項７】
前記化学式２のＲａおよびＲｂ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Ｃ６〜Ｃ４０のアリール基である、請求項１に記載の有機発光素子。
【請求項８】
前記化学式１は、下記の化合物のうちのいずれか１つで表されるものである、請求項１に記載の有機発光素子：
【化１６】
2020515073.tif 000096
【化１７】
2020515073.tif 000097
【化１８】
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【化１９】
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【化２０】
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【化２１】
2020515073.tif 000101
【化２２】
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【化２３】
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【化２４】
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【化２５】
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【化２６】
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【化２７】
2020515073.tif 000107
【請求項９】
前記化学式２は、下記の化合物のうちのいずれか１つで表されるものである、請求項１に記載の有機発光素子：
【化２８】
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【化２９】
2020515073.tif 000109
【化３０】
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【化３１】
2020515073.tif 000111
【請求項１０】
前記有機物層は、正孔阻止層、電子注入層、および電子輸送層のうちの少なくとも１層を含み、前記正孔阻止層、電子注入層、および電子輸送層のうちの少なくとも１層が、前記化学式１で表されるヘテロ環化合物、および前記化学式２で表されるヘテロ環化合物を同時に含むものである、請求項１に記載の有機発光素子。
【請求項１１】
前記有機物層は、発光層を含み、前記発光層は、前記化学式１で表されるヘテロ環化合物、および前記化学式２で表されるヘテロ環化合物を同時に含むものである、請求項１に記載の有機発光素子。
【請求項１２】
前記有機物層は、発光層を含み、前記発光層は、ホスト物質を含み、前記ホスト物質は、前記化学式１で表されるヘテロ環化合物、および前記化学式２で表されるヘテロ環化合物を同時に含むものである、請求項１に記載の有機発光素子。
【請求項１３】
前記有機発光素子は、発光層、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層、電子ブロック層、および正孔ブロック層からなる群より選択される１層または２層以上をさらに含むものである、請求項１に記載の有機発光素子。
【請求項１４】
下記化学式１で表されるヘテロ環化合物、および下記化学式２で表される化合物を同時に含むものである有機発光素子の有機物層用組成物：
【化３２】
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【化３３】
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前記化学式１および２において、
Ｎ−Ｈｅｔは、置換もしくは非置換であり、Ｎを１個以上含む単環もしくは多環のヘテロ環基であり、
Ｌは、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ヘテロアリーレン基であり、ａは、１〜３の整数であり、ａが２以上の場合、Ｌは、互いに同一または異なり、
ＲａおよびＲｂ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アリール基であり、
Ｒ１〜Ｒ１０、ＲｃおよびＲｄは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；ハロゲン；シアノ基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のアルケニル基；置換もしくは非置換のアルキニル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のシクロアルキル基；置換もしくは非置換のヘテロシクロアルキル基；置換もしくは非置換のアリール基；置換もしくは非置換のヘテロアリール基；置換もしくは非置換のシリル基；置換もしくは非置換のホスフィンオキシド基；および置換もしくは非置換のアミン基からなる群より選択されるか、互いに隣接する２以上の基は、互いに結合して置換もしくは非置換の脂肪族または芳香族炭化水素環もしくはヘテロ環を形成し、ｂおよびｃはそれぞれ、１〜３の整数であり、ｂが２以上の場合、Ｒ９は、互いに同一または異なり、ｃが２以上の場合、Ｒ１０は、互いに同一または異なり、ｒおよびｓは、０〜７の整数であり、ｒが２以上の場合、Ｒｃは、互いに同一または異なり、ｓが２以上の場合、Ｒｄは、互いに同一または異なる。
【請求項１５】
前記組成物内の前記化学式１で表されるヘテロ環化合物：前記化学式２で表される化合物の重量比は、１：１０〜１０：１である、請求項１４に記載の有機発光素子の有機物層用組成物。
【請求項１６】
基板を用意するステップと、
前記基板上に第１電極を形成するステップと、
前記第１電極上に１層以上の有機物層を形成するステップと、
前記有機物層上に第２電極を形成するステップとを含み、
前記有機物層を形成するステップは、請求項１４に記載の有機物層用組成物を用いて１層以上の有機物層を形成するステップを含むものである有機発光素子の製造方法。
【請求項１７】
前記有機物層を形成するステップは、前記化学式１のヘテロ環化合物および前記化学式２のヘテロ環化合物を予備混合（ｐｒｅ−ｍｉｘｅｄ）して、熱真空蒸着方法を利用して形成するものである、請求項１６に記載の有機発光素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１７年３月２４日付で韓国特許庁に提出された韓国特許出願第１０−２０１７−００３７９７９号、２０１８年２月１４日付で韓国特許庁に提出された韓国特許出願第１０−２０１８−００１８７８６号、および２０１８年２月１４日付で韓国特許庁に提出された韓国特許出願第１０−２０１８−００１８７８２号の出願日の利益を主張し、その内容のすべては本明細書に組み込まれる。
本明細書は、有機発光素子および有機発光素子の有機物層用組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
電界発光素子は、自発光型表示素子の一種であって、視野角が広く、コントラストに優れているだけでなく、応答速度が速いという利点がある。
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。このような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て対をなした後、消滅しながら光を発する。前記有機薄膜は、必要に応じて単層または多層から構成される。
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、有機薄膜材料としては、それ自体が単独で発光層を構成可能な化合物が使用されてもよく、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化合物が使用されてもよい。その他にも、有機薄膜の材料として、正孔注入、正孔輸送、電子ブロック、正孔ブロック、電子輸送、電子注入などの役割を果たす化合物が使用されてもよい。
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続けている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
有機発光素子において使用可能な物質に要求される条件、例えば、適切なエネルギー準位、電気化学的安定性および熱的安定性などを満足させることができ、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化学構造を有する化合物を含む有機発光素子に関する研究が必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本出願の一実施態様は、第１電極と、第２電極と、前記第１電極および第２電極の間に備えられた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層以上が、下記化学式１で表されるヘテロ環化合物、および下記化学式２で表されるヘテロ環化合物を同時に含むものである有機発光素子を提供する。
【化１】
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【化２】
2020515073.tif 000004
前記化学式１および２において、
Ｎ−Ｈｅｔは、置換もしくは非置換であり、Ｎを１個以上含む単環もしくは多環のヘテロ環基であり、
Ｌは、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ヘテロアリーレン基であり、ａは、１〜３の整数であり、ａが２以上の場合、Ｌは、互いに同一または異なり、
ＲａおよびＲｂ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アリール基であり、
Ｒ１〜Ｒ１０、ＲｃおよびＲｄは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；ハロゲン；シアノ基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のアルケニル基；置換もしくは非置換のアルキニル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のシクロアルキル基；置換もしくは非置換のヘテロシクロアルキル基；置換もしくは非置換のアリール基；置換もしくは非置換のヘテロアリール基；置換もしくは非置換のシリル基；置換もしくは非置換のホスフィンオキシド基；および置換もしくは非置換のアミン基からなる群より選択されるか、互いに隣接する２以上の基は、互いに結合して置換もしくは非置換の脂肪族または芳香族炭化水素環もしくはヘテロ環を形成し、ｂおよびｃはそれぞれ、１〜３の整数であり、ｂが２以上の場合、Ｒ９は、互いに同一または異なり、ｃが２以上の場合、Ｒ１０は、互いに同一または異なり、ｒおよびｓは、０〜７の整数であり、ｒが２以上の場合、Ｒｃは、互いに同一または異なり、ｓが２以上の場合、Ｒｄは、互いに同一または異なる。
【０００５】
また、本出願の他の実施態様は、前記化学式１で表されるヘテロ環化合物、および前記化学式２で表される化合物を同時に含むものである有機発光素子の有機物層用組成物を提供する。
【０００６】
最後に、本出願の一実施態様は、基板を用意するステップと、前記基板上に第１電極を形成するステップと、前記第１電極上に１層以上の有機物層を形成するステップと、前記有機物層上に第２電極を形成するステップとを含み、前記有機物層を形成するステップは、本出願の一実施態様に係る有機物層用組成物を用いて１層以上の有機物層を形成するステップを含むものである有機発光素子の製造方法を提供する。
【発明の効果】
【０００７】
本出願の一実施態様に係るヘテロ環化合物は、有機発光素子の有機物層材料として使用することができる。前記ヘテロ環化合物は、有機発光素子において正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、電荷生成層などの材料として使用可能である。特に、前記化学式１で表されるヘテロ環化合物、および前記化学式２で表される化合物は、同時に有機発光素子の発光層の材料として使用可能である。また、前記化学式１で表されるヘテロ環化合物と前記化学式２で表されるヘテロ環化合物を同時に有機発光素子に使用する場合、素子の駆動電圧を低下させ、光効率を向上させ、化合物の熱的安定性によって素子の寿命特性を向上させることができる。
特に、前記化学式１で表されるヘテロ環化合物は、ジベンゾフラン構造の１番炭素位置にＮ含有環が置換され、前記ジベンゾフランの構造中、Ｎ含有環が置換されていないベンゼンにカルバゾール構造が置換されることでさらにより電子安定性の構造を有し、これによって素子寿命を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【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す図である。
【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す図である。
【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す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
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し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、水素原子の置換される位置、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、互いに同一でも異なっていてもよい。
【００１０】
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。
【００１１】
本明細書において、前記アルキル基は、炭素数１〜６０の直鎖もしくは分枝鎖を含み、他の置換基によって追加的に置換されていてもよい。前記アルキル基の炭素数は１〜６０、具体的には１〜４０、さらに具体的には１〜２０であってもよい。具体例としては、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あるが、これらにのみ限定されるものではない。
【００１２】
本明細書において、前記アルケニル基は、炭素数２〜６０の直鎖もしくは分枝鎖を含み、他の置換基によって追加的に置換されていてもよい。前記アルケニル基の炭素数は２〜６０、具体的には２〜４０、さらに具体的には２〜２０であってもよい。具体例としては、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あるが、これらに限定されない。
【００１３】
本明細書において、前記アルキニル基は、炭素数２〜６０の直鎖もしくは分枝鎖を含み、他の置換基によって追加的に置換されていてもよい。前記アルキニル基の炭素数は２〜６０、具体的には２〜４０、さらに具体的には２〜２０であってもよい。
【００１４】
本明細書において、アルコキシ基は、直鎖、分枝鎖もしく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のものが好ましい。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。
【００１５】
本明細書において、前記シクロアルキル基は、炭素数３〜６０の単環もしくは多環を含み、他の置換基によって追加的に置換されていてもよい。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または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、具体的には３〜４０、さらに具体的には５〜２０であってもよい。具体的には、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あるが、これらに限定されない。
【００１６】
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の単環もしくは多環を含み、他の置換基によって追加的に置換されていてもよい。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または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、具体的には２〜４０、さらに具体的には３〜２０であってもよい。
【００１７】
本明細書において、前記アリール基は、炭素数６〜６０の単環もしくは多環を含み、他の置換基によって追加的に置換されていてもよい。ここで、多環とは、アリール基が他の環基と直接連結または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、具体的には６〜４０、さらに具体的には６〜２５であってもよい。前記アリール基の具体例としては、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。
【００１８】
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いし、隣接した置換基が互いに結合して環を形成してもよい。
前記フルオレニル基が置換される場合、
【化３】
2020515073.tif 000005
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。
【００１９】
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の単環もしくは多環を含み、他の置換基によって追加的に置換されていてもよい。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または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、具体的には２〜４０、さらに具体的には３〜２５であってもよい。前記ヘテロアリール基の具体例としては、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。
【００２０】
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より選択されてもよいし、炭素数は特に限定されないが、１〜３０のものが好ましい。前記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、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あるが、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、アリーレン基は、アリール基に結合位置が２つあるもの、すなわち２価の基を意味する。これらはそれぞれ、２価の基であることを除けば、前述した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結合位置が２つあるもの、すなわち２価の基を意味する。これらはそれぞれ、２価の基であることを除けば、前述したヘテロアリール基の説明が適用可能である。
【００２２】
本明細書において、ホスフィンオキシド基は、具体的には、アリール基で置換されていてもよいし、前記アリール基は、前述した例示が適用可能である。例えば、ホスフィンオキシド基は、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あるが、これらに限定されるものではない。
【００２３】
本明細書において、シリル基は、Ｓｉを含み、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り、−ＳｉＲ１０４Ｒ１０５Ｒ１０６で表され、Ｒ１０４〜Ｒ１０６は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、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うちの少なくとも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あるが、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、当該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、当該置換基と立体構造的に最も近く位置した置換基、または当該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することができる。例えば、ベンゼン環におけるオルト（ｏｒｔｈｏ）位に置換された２個の置換基、および脂肪族環における同一炭素に置換された２個の置換基は、互いに「隣接した」基と解釈される。
【００２５】
隣接した基が形成可能な脂肪族または芳香族炭化水素環もしくはヘテロ環は、１価の基でないことを除けば、前述したシクロアルキル基、シクロヘテロアルキル基、アリール基、およびヘテロアリール基に例示された構造が適用可能である。
【００２６】
本出願の一実施態様は、第１電極と、第２電極と、前記第１電極および第２電極の間に備えられた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層以上が、前記化学式１で表されるヘテロ環化合物、および前記化学式２で表されるヘテロ環化合物を同時に含むものである有機発光素子を提供する。
【００２７】
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３〜６のうちの１つで表されてもよい。
【化４】
2020515073.tif 000006
【化５】
2020515073.tif 000007
【化６】
2020515073.tif 000008
【化７】
2020515073.tif 000009
【００２８】
前記化学式３〜６において、置換基は、前記化学式１で定義した通りである。
【００２９】
本出願の一実施態様において、Ｎ−Ｈｅｔは、置換もしくは非置換であり、Ｎを１個以上含む単環もしくは多環のヘテロ環である。
【００３０】
他の実施態様において、Ｎ−Ｈｅｔは、アリール基およびヘテロアリール基からなる群より選択される１以上の置換基で置換もしくは非置換であり、Ｎを１個以上含む単環もしくは多環のヘテロ環である。
【００３１】
さらに他の実施態様において、Ｎ−Ｈｅｔは、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、ジメチルフルオレン基、ジベンゾフラン基、およびジベンゾチオフェン基からなる群より選択される１以上の置換基で置換もしくは非置換であり、Ｎを１個以上含む単環もしくは多環のヘテロ環である。
【００３２】
さらに他の実施態様において、Ｎ−Ｈｅｔは、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、ジメチルフルオレン基、ジベンゾフラン基、およびジベンゾチオフェン基からなる群より選択される１以上の置換基で置換もしくは非置換であり、Ｎを１個以上３個以下で含む単環もしくは多環のヘテロ環である。
【００３３】
本出願の一実施態様において、Ｎ−Ｈｅｔは、置換もしくは非置換であり、Ｎを１個以上含む単環ヘテロ環である。
【００３４】
本出願の一実施態様において、Ｎ−Ｈｅｔは、置換もしくは非置換であり、Ｎを１個以上含む２環以上のヘテロ環である。
【００３５】
本出願の一実施態様において、Ｎ−Ｈｅｔは、置換もしくは非置換であり、Ｎを２個以上含む単環もしくは多環のヘテロ環である。
【００３６】
本出願の一実施態様において、Ｎ−Ｈｅｔは、Ｎを２個以上含む２環以上の多環ヘテロ環である。
【００３７】
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７〜９のうちの１つで表される。
【化８】
2020515073.tif 000010
【化９】
2020515073.tif 000011
【化１０】
2020515073.tif 000012
【００３８】
前記化学式７〜９において、
Ｒ１〜Ｒ１０、Ｌ、ａ、ｂおよびｃの定義は、前記化学式１における定義と同じであり、
Ｘ１は、ＣＲ１１またはＮであり、Ｘ２は、ＣＲ１２またはＮであり、Ｘ３は、ＣＲ１３またはＮであり、Ｘ４は、ＣＲ１４またはＮであり、Ｘ５は、ＣＲ１５またはＮであり、
Ｒ１１〜Ｒ１５およびＲ１７〜Ｒ２２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；ハロゲン；シアノ基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のアルケニル基；置換もしくは非置換のアルキニル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のシクロアルキル基；置換もしくは非置換のヘテロシクロアルキル基；置換もしくは非置換のアリール基；置換もしくは非置換のヘテロアリール基；置換もしくは非置換のホスフィンオキシド基；および置換もしくは非置換のアミン基からなる群より選択されるか、互いに隣接する２以上の基は、互いに結合して置換もしくは非置換の脂肪族または芳香族炭化水素環もしくはヘテロ環を形成する。
【００３９】
本出願の一実施態様において、
【化１１】
2020515073.tif 000013
は、下記化学式１０〜１３のうちの１つで表されてもよい。
【００４０】
ここで、
【化１２】
2020515073.tif 000014
は、Ｌに連結される部位である。
【化１３】
2020515073.tif 000015
【化１４】
2020515073.tif 000016
【化１５】
2020515073.tif 000017
【化１６】
2020515073.tif 000018
【００４１】
化学式１０において、Ｘ１、Ｘ３およびＸ５のうちの１つ以上は、Ｎであり、残りは、化学式７で定義した通りであり、
【００４２】
化学式１１において、Ｘ１、Ｘ２およびＸ５のうちの１つ以上は、Ｎであり、残りは、化学式７で定義した通りであり、
【００４３】
化学式１２において、Ｘ１〜Ｘ３のうちの１つ以上は、Ｎであり、残りは、化学式７で定義した通りであり、
【００４４】
化学式１３において、Ｘ１、Ｘ２およびＸ５のうちの１つ以上は、Ｎであり、残りは、化学式７で定義した通りであり、
【００４５】
Ｒ１２、Ｒ１４およびＲ２３〜Ｒ２６は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；ハロゲン；シアノ基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のアルケニル基；置換もしくは非置換のアルキニル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のシクロアルキル基；置換もしくは非置換のヘテロシクロアルキル基；置換もしくは非置換のアリール基；置換もしくは非置換のヘテロアリール基；置換もしくは非置換のホスフィンオキシド基；および置換もしくは非置換のアミン基からなる群より選択されるか、互いに隣接する２以上の基は、互いに結合して置換もしくは非置換の脂肪族または芳香族炭化水素環もしくはヘテロ環を形成する。
【００４６】
本出願の一実施態様において、前記化学式１０は、下記構造式から選択されてもよい。
【化１７】
2020515073.tif 000019
【００４７】
本出願の一実施態様において、前記化学式１１は、下記化学式１４で表されてもよい。
【化１８】
2020515073.tif 000020
【００４８】
前記化学式１４の置換基は、化学式１１で定義した通りである。
【００４９】
本出願の一実施態様において、前記化学式１２は、下記化学式１５で表されてもよい。
【化１９】
2020515073.tif 000021
【００５０】
前記化学式１５の置換基は、化学式１２で定義した通りである。
【００５１】
本出願の一実施態様において、前記化学式１１は、下記化学式１６で表されてもよい。
【化２０】
2020515073.tif 000022
【００５２】
化学式１６において、Ｒ２７は、互いに同一または異なり、水素；重水素；ハロゲン；シアノ基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のアルケニル基；置換もしくは非置換のアルキニル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のシクロアルキル基；置換もしくは非置換のヘテロシクロアルキル基；置換もしくは非置換のアリール基；置換もしくは非置換のヘテロアリール基；置換もしくは非置換のホスフィンオキシド基；および置換もしくは非置換のアミン基からなる群より選択されるか、互いに隣接する２以上の基は、互いに結合して置換もしくは非置換の脂肪族または芳香族炭化水素環もしくはヘテロ環を形成し、ｅは、０〜７の整数であり、ｅが２以上の場合、Ｒ２７は、互いに同一または異なる。
【００５３】
本出願の一実施態様において、前記化学式１３は、下記化学式１７で表されてもよい。
【化２１】
2020515073.tif 000023
【００５４】
前記化学式１７の置換基は、化学式１３で定義した通りである。
【００５５】
他の実施態様において、Ｌは、直接結合またはアリーレン基である。
さらに他の実施態様において、Ｌは、直接結合またはフェニレン基である。
さらに他の実施態様において、Ｒ９およびＲ１０は、水素；または重水素である。
さらに他の実施態様において、Ｒ９およびＲ１０は、水素である。
さらに他の実施態様において、Ｒ１〜Ｒ８は、水素；重水素；アルキル基、アリール基、またはヘテロアリール基で置換もしくは非置換のアリール基；またはアリール基またはヘテロアリール基で置換もしくは非置換のヘテロアリール基である。
さらに他の実施態様において、Ｒ１〜Ｒ８は、水素；重水素；アリール基；ヘテロアリール基；またはアリール基で置換されたヘテロアリール基である。
さらに他の実施態様において、Ｒ１〜Ｒ８は、水素；重水素；フェニル基；ジベンゾフラン基；ジベンゾチオフェン基；カルバゾール基；またはフェニルで置換されたカルバゾール基である。
さらに他の実施態様において、Ｒ１〜Ｒ８は、水素；重水素；フェニル基；ジベンゾフラン基；またはフェニルで置換されたカルバゾール基である。
さらに他の実施態様において、Ｒ１〜Ｒ８のうちの隣接する２個の置換基は、互いに結合して置換もしくは非置換の環を形成する。
さらに他の実施態様において、Ｒ１〜Ｒ８のうちの隣接する２個の置換基は、互いに結合してアリール基またはアルキル基で置換もしくは非置換の環を形成する。
さらに他の実施態様において、Ｒ１〜Ｒ８のうちの隣接する２個の置換基は、互いに結合してアリール基またはアルキル基で置換もしくは非置換の芳香族炭化水素環もしくはヘテロ環を形成する。
さらに他の実施態様において、Ｒ１〜Ｒ８のうちの隣接する２個の置換基は、互いに結合してフェニル基またはメチル基で置換もしくは非置換の芳香族炭化水素環もしくはヘテロ環を形成する。
さらに他の実施態様において、Ｒ１〜Ｒ８のうちの隣接する２個の置換基は、互いに結合してベンゼン環；フェニル基で置換もしくは非置換のインドール環；ベンゾチオフェン環；ベンゾフラン環；またはメチル基で置換もしくは非置換のインデン環を形成してもよい。
【００５６】
さらに他の実施態様において、
【化２２】
2020515073.tif 000024
は、下記化学式１８で表されてもよい。ここで、
【化２３】
2020515073.tif 000025
は、ジベンゾフラン構造に連結される部位である。
【化２４】
2020515073.tif 000026
【００５７】
前記化学式１８において、
Ｒ１〜Ｒ４は、化学式１で定義した通りであり、
Ｙは、Ｏ、Ｓ、ＮＲ、またはＣＲ’Ｒ”であり、
Ｒ、Ｒ’、Ｒ”、Ｒ３１およびＲ３２は、互いに同一または異なり、水素；重水素；ハロゲン；シアノ基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のアルケニル基；置換もしくは非置換のアルキニル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のシクロアルキル基；置換もしくは非置換のヘテロシクロアルキル基；置換もしくは非置換のアリール基；置換もしくは非置換のヘテロアリール基；置換もしくは非置換のホスフィンオキシド基；および置換もしくは非置換のアミン基からなる群より選択されるか、互いに隣接する２以上の基は、互いに結合して置換もしくは非置換の脂肪族または芳香族炭化水素環もしくはヘテロ環を形成し、ｆは、０〜４の整数であり、ｆが２以上の場合、Ｒ３１は、互いに同一または異なり、ｇは、０〜２の整数であり、ｇが２以上の場合、Ｒ３２は、互いに同一または異なる。
【００５８】
さらに他の実施態様において、前記化学式１８は、下記構造式の中から選択されてもよい。
【化２５】
2020515073.tif 000027
【００５９】
さらに他の実施態様において、Ｒ１８〜Ｒ２１は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；アリール基；またはヘテロアリール基である。
さらに他の実施態様において、Ｒ１８〜Ｒ２１は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；または重水素である。
さらに他の実施態様において、Ｒ１８〜Ｒ２１は、水素である。
さらに他の実施態様において、Ｒ１７およびＲ２２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；アリール基；またはヘテロアリール基である。
さらに他の実施態様において、Ｒ１７およびＲ２２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、アリール基；またはヘテロアリール基である。
さらに他の実施態様において、Ｒ１７およびＲ２２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、アリール基である。
さらに他の実施態様において、Ｒ１７およびＲ２２は、フェニル基である。
さらに他の実施態様において、Ｒ１１〜Ｒ１５は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；アルキル基で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アリール基である。
さらに他の実施態様において、Ｒ１１〜Ｒ１５は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；アルキル基で置換もしくは非置換のアリール基；またはヘテロアリール基である。
さらに他の実施態様において、Ｒ１１〜Ｒ１５は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；メチル基で置換もしくは非置換のアリール基；またはヘテロアリール基である。
さらに他の実施態様において、Ｒ１１〜Ｒ１５は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；フェニル基；ビフェニリル基；ナフチル基；ジメチルフルオレニル基；ジベンゾフラン基；またはジベンゾチオフェン基である。
さらに他の実施態様において、Ｒ１２およびＲ１４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、アルキル基で置換もしくは非置換のアリール基；またはヘテロアリール基である。
さらに他の実施態様において、Ｒ１２およびＲ１４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、フェニル基、ビフェニリル基、ナフチル基、ジメチルフルオレニル基；ジベンゾフラン基；またはジベンゾチオフェン基である。
さらに他の実施態様において、Ｒ２３〜Ｒ２６は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；アリール基；またはヘテロアリール基である。
さらに他の実施態様において、Ｒ２３〜Ｒ２６は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；またはアリール基である。
さらに他の実施態様において、Ｒ２３〜Ｒ２６は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；またはアリール基である。
さらに他の実施態様において、Ｒ２３〜Ｒ２６は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；フェニル基；またはビフェニリル基である。
【００６０】
他の実施態様において、Ｒ２７は、水素；重水素；アリール基；またはヘテロアリール基である。
さらに他の実施態様において、Ｒ２７は、水素；重水素；またはアリール基である。
さらに他の実施態様において、Ｒ２７は、水素；またはアリール基である。
さらに他の実施態様において、Ｒ２７は、水素；またはフェニル基である。
さらに他の実施態様において、Ｙは、ＯまたはＳである。
さらに他の実施態様において、Ｙは、ＮＲであり、Ｒは、アリール基である。
さらに他の実施態様において、Ｙは、ＮＲであり、Ｒは、フェニル基である。
さらに他の実施態様において、Ｙは、ＣＲ’Ｒ”であり、Ｒ’およびＲ”は、アルキル基である。
さらに他の実施態様において、Ｙは、ＣＲ’Ｒ”であり、Ｒ’およびＲ”は、メチル基である。
さらに他の実施態様において、Ｒ３１は、水素；重水素；アリール基；またはヘテロアリール基である。
さらに他の実施態様において、Ｒ３１は、水素；重水素；またはアリール基である。
さらに他の実施態様において、Ｒ３１は、水素；またはフェニル基である。
さらに他の実施態様において、Ｒ３２は、水素；または重水素である。
さらに他の実施態様において、Ｒ３２は、水素である。
【００６１】
本出願の一実施態様において、前記化学式２のＲｃおよびＲｄは、水素であってもよい。
本出願の一実施態様において、前記化学式２のＲａおよびＲｂ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ってもよい。
他の実施態様において、前記化学式２のＲａおよびＲｂ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Ｃ６〜Ｃ６０のアリール基であってもよい。
さらに他の実施態様において、前記化学式２のＲａおよびＲｂ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Ｃ６〜Ｃ４０のアリール基であってもよい。
さらに他の実施態様において、前記化学式２のＲａおよびＲｂは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、Ｃ１〜Ｃ４０のアルキル基、Ｃ６〜Ｃ４０のアリール基、−ＣＮ、および−ＳｉＲ１０１Ｒ１０２Ｒ１０３からなる群より選択される１以上の置換基で置換もしくは非置換のＣ６〜Ｃ４０のアリール基であってもよい。
さらに他の実施態様において、前記化学式２のＲａおよびＲｂは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、フェニル基、−ＣＮ、または−ＳｉＲ１０１Ｒ１０２Ｒ１０３で置換もしくは非置換のフェニル基；フェニル基で置換もしくは非置換のビフェニル基；ナフチル基；メチル基またはフェニル基で置換もしくは非置換のフルオレン基；スピロビフルオレン基；またはトリフェニレン基であってもよい。
本出願の一実施態様において、前記化学式２のＲ１０１、Ｒ１０２、およびＲ１０３は、フェニル基であってもよい。
【００６２】
前記化学式１の化合物および前記化学式２の化合物を同時に有機発光素子の有機物層に含む場合、より優れた効率および寿命効果を示す。この結果は、２つの化合物を同時に含む場合、エキシプレックス（ｅｘｃｉｐｌｅｘ）現象が起こることを予想することができる。
前記エキシプレックス（ｅｘｃｉｐｌｅｘ）現象は、２つの分子間の電子交換によりｄｏｎｏｒ（ｐ−ｈｏｓｔ）のＨＯＭＯ  ｌｅｖｅｌ、ａｃｃｅｐｔｏｒ（ｎ−ｈｏｓｔ）ＬＵＭＯ  ｌｅｖｅｌ大きさのエネルギーを放出する現象である。２つの分子間のエキシプレックス（ｅｘｃｉｐｌｅｘ）現象が起こると、Ｒｅｖｅｒｓｅ  Ｉｎｔｅｒｓｙｓｔｅｍ  Ｃｒｏｓｓｉｎｇ（ＲＩＳＣ）が起こり、これによって蛍光の内部量子効率が１００％まで上昇できる。正孔輸送能力が良いｄｏｎｏｒ（ｐ−ｈｏｓｔ）と電子輸送能力が良いａｃｃｅｐｔｏｒ（ｎ−ｈｏｓｔ）が発光層のホストとして用いられる場合、正孔はｐ−ｈｏｓｔに注入され、電子はｎ−ｈｏｓｔに注入されるため、駆動電圧を低下させることができ、それによって寿命向上に役立つことができる。
【００６３】
本出願の一実施態様によれば、前記化学式１は、下記の化合物のうちのいずれか１つで表されてもよいが、これにのみ限定されるものではない。
【化２６】
2020515073.tif 000028
【化２７】
2020515073.tif 000029
【化２８】
2020515073.tif 000030
【化２９】
2020515073.tif 000031
【化３０】
2020515073.tif 000032
【化３１】
2020515073.tif 000033
【化３２】
2020515073.tif 000034
【化３３】
2020515073.tif 000035
【化３４】
2020515073.tif 000036
【化３５】
2020515073.tif 000037
【化３６】
2020515073.tif 000038
【化３７】
2020515073.tif 000039
【００６４】
本出願の一実施態様において、前記化学式２は、下記の化合物のうちのいずれか１つで表されてもよいが、これにのみ限定されるものではない。
【化３８】
2020515073.tif 000040
【化３９】
2020515073.tif 000041
【化４０】
2020515073.tif 000042
【化４１】
2020515073.tif 000043
【００６５】
また、前記化学式１および２の構造に多様な置換基を導入することにより、導入された置換基固有の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使用さ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使用される置換基を前記コア構造に導入することにより、各有機物層で要求する条件を満たす物質を合成することができる。
【００６６】
また、前記化学式１および２の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、有機物間における界面での特性を向上させ、物質の用途を多様化することができる。
【００６７】
一方、前記ヘテロ環化合物は、ガラス転移温度（Ｔｇ）が高くて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。
【００６８】
本出願の一実施態様に係るヘテロ環化合物は、多段階の化学反応で製造することができる。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または２の化合物が製造される。より具体的には、本出願の一実施態様に係るヘテロ環化合物は、後述する製造例に基づいて製造される。
【００６９】
また、本出願の他の実施態様は、前記化学式１で表されるヘテロ環化合物、および前記化学式２で表される化合物を同時に含むものである有機発光素子の有機物層用組成物を提供する。
【００７０】
前記化学式１で表されるヘテロ環化合物、および前記化学式２で表される化合物に関する具体的な内容は、前述したものと同じである。
【００７１】
前記組成物内の前記化学式１で表されるヘテロ環化合物：前記化学式２で表される化合物の重量比は、１：１０〜１０：１であってもよく、１：８〜８：１であってもよく、１：５〜５：１であってもよいし、１：２〜２：１であってもよいが、これにのみ限定されるものではない。
【００７２】
前記組成物は、有機発光素子の有機物の形成時に用いることができ、特に、発光層のホストの形成時により好ましく用いることができる。
【００７３】
前記組成物は、２以上の化合物が単純混合されている形態であり、有機発光素子の有機物層の形成前にパウダー状態の材料を混合することもでき、適正温度以上で液相状態になっている化合物を混合することができる。前記組成物は、各材料の融点以下では固体状態であり、温度を調整すれば液状に維持することができる。
【００７４】
前記組成物は、追加的に、溶媒、添加剤など、当技術分野で公知の材料が追加的に含まれてもよい。
【００７５】
本出願の一実施態様に係る有機発光素子は、前述した化学式１で表されるヘテロ環化合物、および化学式２で表されるヘテロ環化合物を用いて１層以上の有機物層を形成することを除けば、通常の有機発光素子の製造方法および材料によって製造される。
【００７６】
前記化学式１で表される化合物および前記化学式２で表されるヘテロ環化合物は、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に形成される。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、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。
【００７７】
本発明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、より少数の有機物層を含むことができる。
【００７８】
具体的には、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電極および第２電極の間に備えられた１層以上の有機物層とを含み、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、および前記化学式２で表されるヘテロ環化合物を含む。
【００７９】
本出願の一実施態様において、前記第１電極は、陽極であってもよく、前記第２電極は、陰極であってもよい。
他の実施態様において、前記第１電極は、陰極であってもよく、前記第２電極は、陽極であってもよい。
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いし、前記化学式１によるヘテロ環化合物および前記化学式２によるヘテロ環化合物は、青色有機発光素子の材料として使用できる。
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いし、前記化学式１で表される化合物および前記化学式２で表されるヘテロ環化合物は、緑色有機発光素子の材料として使用できる。
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いし、前記化学式１で表される化合物および前記化学式２で表されるヘテロ環化合物は、赤色有機発光素子の材料として使用できる。
【００８０】
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、電子ブロック層、および正孔ブロック層からなる群より選択される１層または２層以上をさらに含んでもよい。
本出願の一実施態様において、前記有機物層は、正孔阻止層、電子注入層、および電子輸送層のうちの少なくとも１層を含み、前記正孔阻止層、電子注入層、および電子輸送層のうちの少なくとも１層が、前記化学式１で表されるヘテロ環化合物、および前記化学式２で表されるヘテロ環化合物を同時に含むものである有機発光素子を提供する。
本出願の一実施態様において、前記有機物層は、発光層を含み、前記発光層は、前記化学式１で表されるヘテロ環化合物、および前記化学式２で表されるヘテロ環化合物を同時に含むものである有機発光素子を提供する。
本出願の一実施態様において、前記有機物層は、発光層を含み、前記発光層は、ホスト物質を含み、前記ホスト物質は、前記化学式１で表されるヘテロ環化合物、および前記化学式２で表されるヘテロ環化合物を同時に含むものである有機発光素子を提供する。
【００８１】
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、これらの図面によって本出願の範囲が限定されることを意図したわけではなく、当技術分野で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。
図１によれば、基板１００上に、陽極２００、有機物層３００、および陰極４００が順次に積層された有機発光素子が示される。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、陰極、有機物層、および陽極が順次に積層された有機発光素子が実現されてもよい。
図３は、有機物層が多層の場合を例示するものである。図３による有機発光素子は、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って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。
【００８２】
本出願の一実施態様において、基板を用意するステップと、前記基板上に第１電極を形成するステップと、前記第１電極上に１層以上の有機物層を形成するステップと、前記有機物層上に第２電極を形成するステップとを含み、前記有機物層を形成するステップは、本出願の一実施態様に係る有機物層用組成物を用いて１層以上の有機物層を形成するステップを含むものである有機発光素子の製造方法を提供する。
【００８３】
本出願の一実施態様において、前記有機物層を形成するステップは、前記化学式１のヘテロ環化合物および前記化学式２のヘテロ環化合物を予備混合（ｐｒｅ−ｍｉｘｅｄ）して、熱真空蒸着方法を利用して形成するものである有機発光素子の製造方法を提供する。
前記予備混合（ｐｒｅ−ｍｉｘｅｄ）は、前記化学式１のヘテロ環化合物および前記化学式２のヘテロ環化合物を有機物層に蒸着する前に、予め材料を混ぜて１つの供源に入れて混合することを意味する。
予備混合された材料は、本出願の一実施態様に係る有機物層用組成物と言及される。
【００８４】
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のヘテロ環化合物、および前記化学式２のヘテロ環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過ぎず、本出願の範囲を限定するためのものではなく、当技術分野で公知の材料に代替されてもよい。
【００８５】
陽極材料としては、比較的仕事関数の大きい材料を用いることができ、透明導電性酸化物、金属または導電性高分子などを使用することができる。前記陽極材料の具体例としては、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。
【００８６】
陰極材料としては、比較的仕事関数の低い材料を用いることができ、金属、金属酸化物、または導電性高分子などを使用することができる。前記陰極材料の具体例としては、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。
【００８７】
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）、溶解性のある導電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  ｓｕｌｆｏｎｉｃａｃｉｄ）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））などを使用することができる。
【００８８】
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可能であり、低分子または高分子材料が使用されてもよい。
【００８９】
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可能であり、低分子物質だけでなく、高分子物質が使用されてもよい。
【００９０】
電子注入材料としては、例えば、ＬｉＦが当業界で代表的に使用されるが、本出願がこれに限定されるものではない。
【００９１】
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、必要な場合、２以上の発光材料を混合して使用することができる。この時、２以上の発光材料を個別的な供給源として蒸着して使用したり、ｐｒｅ−ｍｉｘｅｄして予備混合後、１つの供給源として蒸着して使用することができる。また、発光材料として蛍光材料を使用してもよいが、燐光材料として使用してもよい。発光材料としては、単独として陽極と陰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使用されてもよいが、ホスト材料とドーパント材料が共に発光に関与する材料が使用されてもよい。
【００９２】
発光材料のホストを混合して使用する場合には、同一系のホストを混合して使用してもよく、異なる系のホストを混合して使用してもよい。例えば、ｎタイプのホスト材料またはｐタイプのホスト材料いずれか２種類以上の材料を選択して発光層のホスト材料として使用することができる。
【００９３】
本出願の一実施態様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。
【００９４】
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、有機トランジスタなどをはじ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のと類似の原理で作用することができる。
【実施例】
【００９５】
以下、実施例を通じ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過ぎず、本出願の範囲を限定するためのものではない。
【化４２】
2020515073.tif 000044
【００９６】
化合物１−１の製造
一口の丸底フラスコ（Ｏｎｅ  ｎｅｃｋ  ｒ．ｂ．ｆ）に、１−ブロモ−２，３−ジフルオロベンゼン（４０．５ｇ、２０９ｍｍｏｌ）、（２−クロロ−６−メトキシフェニル）ボロン酸（４３ｇ、２３０ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）（２４ｇ、２０．９ｍｍｏｌ）、ポタシウムカーボネート（５７．９ｇ、４１９ｍｍｏｌ）、トルエン／エタノール／水（５００ｍｌ／１００ｍｌ／１００ｍｌ）混合物を、１１０℃で還流した。ジクロロメタンで抽出しＭｇＳＯ４で乾燥した。シリカゲルフィルタ後、濃縮して、化合物１−１を得た。（４０．８ｇ、７６％）
【００９７】
化合物１−２の製造
一口の丸底フラスコ（Ｏｎｅ  ｎｅｃｋ  ｒ．ｂ．ｆ）に、２’−クロロ−２，３−ｄｉｆｌｕｏｒｏ−６’−ｍｅｔｈｏｘｙ−１，１’−ｂｉｐｈｅｎｙｌ（４０．８ｇ、１６０ｍｍｏｌ）、ＭＣ（６００ｍｌ）の混合物を、０℃に温度を下げてＢＢｒ３（３０ｍＬ、３２０ｍｍｏｌ）を滴加し、常温に昇温して１時間撹拌した。蒸留水で反応を終結し、ジクロロメタンで抽出しＭｇＳＯ４で乾燥した。カラム精製ＭＣ：ＨＸ＝１：１として、化合物１−２を得た。（２１ｇ、５４％）
【００９８】
化合物１−３の製造
一口の丸底フラスコ（Ｏｎｅ  ｎｅｃｋ  ｒ．ｂ．ｆ）に、４−クロロ−２’，３’−ジフルオロ−［１，１’−ビフェニル］−２−オール（２１ｇ、８７．２ｍｍｏｌ）、Ｃｓ２ＣＯ３（７１ｇ、２１８ｍｍｏｌ）のジメチルアセトアミド（２００ｍｌ）混合物を、１２０℃で撹拌した。冷やした後、フィルタし、濾液の溶媒を除去した後、カラム精製ＨＸ：ＭＣ＝４：１として、化合物１−３を得た。（１７ｇ、８８％）
【００９９】
化合物１−４の製造
一口の丸底フラスコ（Ｏｎｅ  ｎｅｃｋ  ｒ．ｂ．ｆ）に、１−クロロ−６−フルオロジベンゾ［ｂ，ｄ］フラン（６ｇ、２７．１９ｍｍｏｌ）、９Ｈ−カルバゾール（５ｇ、２９．９ｍｍｏｌ）、Ｃｓ２ＣＯ３（２２ｇ、１０１．７ｍｍｏｌ）のジメチルアセトアミド（６０ｍｌ）混合物を、１７０℃で１２ｈ還流した。冷やした後、フィルタし、濾液の溶媒を除去した後、カラム精製ＨＸ：ＭＣ＝３：１として、化合物１−４を得た。（９ｇ、９０％）
【０１００】
化合物１−５の製造
一口の丸底フラスコ（Ｏｎｅ  ｎｅｃｋ  ｒ．ｂ．ｆ）に、９−（９−クロロジベンゾ［ｂ，ｄ］フラン−４−イル）−９Ｈ−カルバゾール（９ｇ、２４．４ｍｍｏｌ）、ビス（ピナコラト）ジボロン（１２．４ｇ、４８．９ｍｍｏｌ）、Ｐｃｙ３（１．３７ｇ、４．８９ｍｍｏｌ）、ポタシウムアセテート（７．１ｇ、７３ｍｍｏｌ）、Ｐｄ２（ｄｂａ）３（２．２ｇ、２．４４ｍｍｏｌ）の１，４−ジオキサン（１００ｍｌ）混合物を、１４０℃で還流した。冷やした後、フィルタした濾液を濃縮して、カラム精製ＨＸ：ＭＣ＝３：１として、化合物１−５を得た（７．２ｇ、６４％）
【０１０１】
化合物１の製造
一口の丸底フラスコ（Ｏｎｅ  ｎｅｃｋ  ｒ．ｂ．ｆ）に、９−（９−（４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラン−２−イル）ジベンゾ［ｂ，ｄ］フラン−４−イル）−９Ｈ−カルバゾール（７．２ｇ、１５．６ｍｍｏｌ）、２−クロロ−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（５ｇ、１８．８ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）（１．８ｇ、１．５６ｍｍｏｌ）、ポタシウムカーボネート（４．３ｇ、３１．２ｍｍｏｌ）、１，４−ジオキサン／水（１００ｍｌ／２５ｍｌ）混合物を、１２０℃で４時間還流した。１２０℃でフィルタ後、１２０℃、１，４−ジオキサン、蒸留水、ＭｅＯＨで洗って、化合物１（Ｃ）を得た。（６．６ｇ、７５％）
【０１０２】
前記製造例１において、下記表１〜表７のＡ、Ｂを中間体として用いたことを除き、前記化合物１の製造と同様の方法で、下記の化合物Ｃを合成した。
【表１】
2020515073.tif 000045
2020515073.tif 000046
【表２】
2020515073.tif 000047
【表３】
2020515073.tif 000048
【表４】
2020515073.tif 000049
2020515073.tif 000050
【表５】
2020515073.tif 000051
【表６】
2020515073.tif 000052
【表７】
2020515073.tif 000053
2020515073.tif 000054
【０１０３】
【化４３】
2020515073.tif 000055
【０１０４】
化合物１２９−１の製造
一口の丸底フラスコ（Ｏｎｅ  ｎｅｃｋ  ｒ．ｂ．ｆ）に、１−ブロモ−２，４−ジフルオロベンゼン（４０ｇ、２０７ｍｍｏｌ）、（２−クロロ−６−メトキシフェニル）ボロン酸（４２．４ｇ、２２７ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）（２３ｇ、２０．７ｍｍｏｌ）、ポタシウムカーボネート（５７ｇ、４１４ｍｍｏｌ）、トルエン／エタノール／水（６００ｍｌ／１５０ｍｌ／１５０ｍｌ）混合物を、１１０℃で還流した。
ジクロロメタンで抽出しＭｇＳＯ４で乾燥した。シリカゲルフィルタ後、濃縮して、化合物１２９−１を得た。（５０ｇ、９４％）
【０１０５】
化合物１２９−２の製造
一口の丸底フラスコ（Ｏｎｅ  ｎｅｃｋ  ｒ．ｂ．ｆ）に、２’−クロロ−２，４−ジフルオロ−６’−メトキシ−１，１’−ビフェニル（５０ｇ、１９６ｍｍｏｌ）、ジクロロメタン（７００ｍｌ）の混合物を、０℃に温度を下げてＢＢｒ３（２８．３ｍＬ、２９４ｍｍｏｌ）を滴加し、常温に昇温して２時間撹拌した。
蒸留水で反応を終結し、ジクロロメタンで抽出しＭｇＳＯ４で乾燥した。シリカゲルフィルタして、化合物１２９−２を得た。（２７．５ｇ、５８％）
【０１０６】
化合物１２９−３の製造
一口の丸底フラスコ（Ｏｎｅ  ｎｅｃｋ  ｒ．ｂ．ｆ）に、４−クロロ−２’，４’−ジフルオロ−［１，１’−ビフェニル］−２−オール（２７ｇ、１１４ｍｍｏｌ）、Ｃｓ２ＣＯ３（８３ｇ、２８５ｍｍｏｌ）のジメチルアセトアミド（３００ｍｌ）混合物を、１２０℃で撹拌した。冷やした後、フィルタし、濾液の溶媒を除去した後、シリカゲルフィルタして、化合物１２９−３を得た。（２３ｇ、９２％）
【０１０７】
化合物１２９−４の製造
一口の丸底フラスコ（Ｏｎｅ  ｎｅｃｋ  ｒ．ｂ．ｆ）に、１−クロロ−７−フルオロジベンゾ［ｂ，ｄ］フラン（５．５ｇ、２４．９ｍｍｏｌ）、９Ｈ−カルバゾール（４．５８ｇ、２７．４ｍｍｏｌ）、Ｃｓ２ＣＯ３（２０ｇ、６２ｍｍｏｌ）のジメチルアセトアミド（６０ｍｌ）混合物を、１７０℃で６ｈ還流した。冷やした後、フィルタし、濾液の溶媒を除去した後、カラム精製ＨＸ：ＭＣ＝３：１として、化合物１２９−４を得た。（７．６ｇ、８３％）
【０１０８】
化合物１２９−５の製造
一口の丸底フラスコ（Ｏｎｅ  ｎｅｃｋ  ｒ．ｂ．ｆ）に、９−（９−クロロジベンゾ［ｂ，ｄ］フラン−３−イル）−９Ｈ−カルバゾール（７．５ｇ、２０．３ｍｍｏｌ）、ビス（ピナコラト）ジボロン（１０．３ｇ、４０．７ｍｍｏｌ）、Ｐｃｙ３（１．１４ｇ、４．０７ｍｍｏｌ）、ポタシウムアセテート（５．９７ｇ、６０．９ｍｍｏｌ）、Ｐｄ２（ｄｂａ）３（１．８５ｇ、２．０３ｍｍｏｌ）の１，４−ジオキサン（８０ｍｌ）混合物を１４０℃で還流した。冷やした後、フィルタした濾液を濃縮して、カラム精製ＨＸ：ＭＣ＝２：１として、化合物１２９−５を得た（６．５ｇ、７０％）。
【０１０９】
化合物１２９の製造
一口の丸底フラスコ（Ｏｎｅ  ｎｅｃｋ  ｒ．ｂ．ｆ）に、９−（９−（４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラン−２−イル）ジベンゾ［ｂ，ｄ］フラン−３−イル）−９Ｈ−カルバゾール（６．５ｇ、１４．１ｍｍｏｌ）、２−クロロ−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（４．５４ｇ、１６．９ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）（１．６ｇ、１．４１ｍｍｏｌ）、ポタシウムカーボネート（３．９ｇ、２８．２ｍｍｏｌ）、１，４−ジオキサン／水（８０ｍｌ／２８．２ｍｌ）混合物を、１２０℃で４時間還流した。１２０℃でフィルタ後、１２０℃、１，４−ジオキサン、蒸留水、ＭｅＯＨで洗って、化合物１２９（Ｆ）を得た（５．４ｇ、６８％）。
【０１１０】
前記製造例２において、下記表８〜表１４のＤ、Ｅを中間体として用いたことを除き、前記化合物１２９の製造と同様の方法で、下記の化合物Ｆを合成した。
【表８】
2020515073.tif 000056
2020515073.tif 000057
【表９】
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【表１０】
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【表１１】
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【表１２】
2020515073.tif 000062
【表１３】
2020515073.tif 000063
【表１４】
2020515073.tif 000064
2020515073.tif 000065
2020515073.tif 000066
【０１１１】
前記表１〜１４に記載の化合物以外の化合物１〜２８６も、前述した製造例に記載の方法と同様に製造した。
【化４４】
2020515073.tif 000067
【０１１２】
１）化合物２−３の製造
３−ブロモ−１，１’−ビフェニル３．７ｇ（１５．８ｍＭ）、９−フェニル−９Ｈ，９’Ｈ−３，３’−ビカルバゾール６．５ｇ（１５．８ｍＭ）、ＣｕＩ３．０ｇ（１５．８ｍＭ）、トランス−１，２−ジアミノシクロヘキサン１．９ｍＬ（１５．８ｍＭ）、Ｋ３ＰＯ４  ３．３ｇ（３１．６ｍＭ）を１，４−オキサン１００ｍＬに溶かした後、２４時間還流した。反応が完了した後、室温で蒸留水とＤＣＭを入れて抽出し、有機層はＭｇＳＯ４で乾燥させた後、回転蒸発器で溶媒を除去した。反応物はカラムクロマトグラフィー（ＤＣＭ：Ｈｅｘ＝１：３）で精製し、メタノールで再結晶して、目的化合物２−３  ７．５ｇ（８５％）を得た。
【０１１３】
前記製造例３において、３−ブロモ−１，１’−ビフェニルの代わりに下記表１５の中間体Ａを用い、９−フェニル−９Ｈ，９’Ｈ−３，３’−ビカルバゾールの代わりに下記表１５の中間体Ｂを用いたことを除き、製造例３の製造と同様の方法で製造して、目的化合物Ａを合成した。
【表１５】
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【０１１４】
前記表１５に記載の化合物以外の化合物２−１〜２−９７も、前述した製造例に記載の方法と同様に製造した。
【０１１５】
前記で製造された化合物の合成確認資料は、下記表１６および表１７に記載した通りである。
【表１６】
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【表１７】
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【０１１６】
＜実験例１＞有機発光素子の作製
１，５００Åの厚さにＩＴＯが薄膜コーティングされたガラス基板を蒸留水超音波洗浄した。蒸留水洗浄が終わると、アセトン、メタノール、イソプロピルアルコールなどの溶剤で超音波洗浄をし乾燥させた後、ＵＶ洗浄機でＵＶを用いて５分間ＵＶＯ処理した。この後、基板をプラズマ洗浄機（ＰＴ）に搬送させた後、真空状態でＩＴＯの仕事関数および残膜除去のためにプラズマ処理をして、有機蒸着用熱蒸着装備に搬送した。
前記ＩＴＯ透明電極（陽極）上に、共通層の正孔注入層２−ＴＮＡＴＡ（４，４’，４’’’’−Ｔｒｉｓ［２−ｎａｐｈｔｈｙｌ（ｐｈｅｎｙｌ）ａｍｉｎｏ］ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ）および正孔輸送層ＮＰＢ（Ｎ，Ｎ’−Ｄｉ（１−ｎａｐｈｔｈｙｌ）−Ｎ，Ｎ’’−ｄｉｐｈｅｎｙｌ−（１，１’’−ｂｉｐｈｅｎｙｌ）−４，４’’−ｄｉａｍｉｎｅ）を形成させた。
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、ホストとして化学式１に記載の化合物１種と化学式２に記載の化合物１種をそれぞれの個別的な供給源で４００Å蒸着し、緑色燐光ドーパントはＩｒ（ｐｐｙ）３を７％ドーピングして蒸着した。この後、正孔阻止層としてＢＣＰを６０Å蒸着し、その上に、電子輸送層としてＡｌｑ３を２００Å蒸着した。最後に、電子輸送層上に、リチウムフルオライド（ｌｉｔｈｉｕｍ  ｆｌｕｏｒｉｄｅ：ＬｉＦ）を１０Åの厚さに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）陰極を１，２００Åの厚さに蒸着して陰極を形成することにより、有機電界発光素子を製造した。
一方、ＯＬＥＤ素子の作製に必要なすべての有機化合物は、材料ごとに、それぞれ１０−６〜１０−８ｔｏｒｒ下で真空昇華精製して、ＯＬＥＤの作製に使用した。
【０１１７】
＜実験例２＞有機発光素子の作製
１，５００Åの厚さにＩＴＯが薄膜コーティングされたガラス基板を蒸留水超音波洗浄した。蒸留水洗浄が終わると、アセトン、メタノール、イソプロピルアルコールなどの溶剤で超音波洗浄をし乾燥させた後、ＵＶ洗浄機でＵＶを用いて５分間ＵＶＯ処理した。この後、基板をプラズマ洗浄機（ＰＴ）に搬送させた後、真空状態でＩＴＯの仕事関数および残膜除去のためにプラズマ処理をして、有機蒸着用熱蒸着装備に搬送した。
前記ＩＴＯ透明電極（陽極）上に、共通層の正孔注入層２−ＴＮＡＴＡ（４，４’，４’’’’−Ｔｒｉｓ［２−ｎａｐｈｔｈｙｌ（ｐｈｅｎｙｌ）ａｍｉｎｏ］ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ）および正孔輸送層ＮＰＢ（Ｎ，Ｎ’−Ｄｉ（１−ｎａｐｈｔｈｙｌ）−Ｎ，Ｎ’’−ｄｉｐｈｅｎｙｌ−（１，１’’−ｂｉｐｈｅｎｙｌ）−４，４’’−ｄｉａｍｉｎｅ）を形成させた。
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、ホストとして化学式１に記載の化合物１種と化学式２に記載の化合物１種を予備混合後、１つの供源で４００Å蒸着し、緑色燐光ドーパントはＩｒ（ｐｐｙ）３を７％ドーピングして蒸着した。この後、正孔阻止層としてＢＣＰを６０Å蒸着し、その上に、電子輸送層としてＡｌｑ３を２００Å蒸着した。最後に、電子輸送層上に、リチウムフルオライド（ｌｉｔｈｉｕｍ  ｆｌｕｏｒｉｄｅ：ＬｉＦ）を１０Åの厚さに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）陰極を１，２００Åの厚さに蒸着して陰極を形成することにより、有機電界発光素子を製造した。
一方、ＯＬＥＤ素子の作製に必要なすべての有機化合物は、材料ごとに、それぞれ１０−６〜１０−８ｔｏｒｒ下で真空昇華精製して、ＯＬＥＤの作製に使用した。
前記実験例１および実験例２による有機電界発光素子の駆動電圧および発光効率は、下記表１９および表２０の通りである。
【０１１８】
前記のように作製された有機電界発光素子に対して、マックサイエンス社のＭ７０００で電界発光（ＥＬ）特性を測定し、その測定結果をもってマックサイエンス社製の寿命装備測定装備（Ｍ６０００）により、基準輝度が６，０００ｃｄ／ｍ２の時、Ｔ９０を測定した。
本発明の有機電界発光素子の特性は、下記表１９および２０の通りである。下記表１９は、実験例１の２つのホスト化合物を個別的な供給源として同時蒸着した例であり、下記表２０は、実験例２の２つの発光層化合物をｐｒｅ−ｍｉｘｅｄして予備混合後、１つの供給源として蒸着した例であり、下記表１８は、実験例１において単一ホスト物質を適用した例である。
【０１１９】
【表１８】
2020515073.tif 000078
【０１２０】
【表１９】
2020515073.tif 000079
【０１２１】
【表２０】
2020515073.tif 000080
【０１２２】
前記化学式１の化合物および前記化学式２の化合物を同時に有機発光素子の有機物層に含む場合、より優れた効率および寿命効果を示す。この結果は、２つの化合物を同時に含む場合、エキシプレックス（ｅｘｃｉｐｌｅｘ）現象が起こることを予想することができる。
前記エキシプレックス（ｅｘｃｉｐｌｅｘ）現象は、２つの分子間の電子交換によりｄｏｎｏｒ（ｐ−ｈｏｓｔ）のＨＯＭＯ  ｌｅｖｅｌ、ａｃｃｅｐｔｏｒ（ｎ−ｈｏｓｔ）ＬＵＭＯ  ｌｅｖｅｌ大きさのエネルギーを放出する現象である。２つの分子間のエキシプレックス（ｅｘｃｉｐｌｅｘ）現象が起こると、Ｒｅｖｅｒｓｅ  Ｉｎｔｅｒｓｙｓｔｅｍ  Ｃｒｏｓｓｉｎｇ（ＲＩＳＣ）が起こり、これによって蛍光の内部量子効率が１００％まで上昇できる。正孔輸送能力が良いｄｏｎｏｒ（ｐ−ｈｏｓｔ）と電子輸送能力が良いａｃｃｅｐｔｏｒ（ｎ−ｈｏｓｔ）が発光層のホストとして用いられる場合、正孔はｐ−ｈｏｓｔに注入され、電子はｎ−ｈｏｓｔに注入されるため、駆動電圧を低下させることができ、それによって寿命向上に役立つことができる。
【符号の説明】
【０１２３】
１００：基板
２００：陽極
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：陰極
【図１】
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【図２】
2020515073.tif 000115
【図３】
2020515073.tif 000116
【国際調査報告】
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2020515073.tif 000118
2020515073.tif 000119
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