JP2012508732A

JP2012508732A - 新規な電界発光用有機金属化合物及びこれを発光材料として用いた電界発光素子

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Publication number: JP2012508732A
Application number: JP2011536250A
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Inventors: ヒュンキム; ヒュクジョクウォン; ボンゴクキム; サンミンキム; セウンソユン
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Abstract

電界発光化合物及びこれをホスト材料として含む電界発光素子が提供される。本発明による電界発光化合物は、ＯＬＥＤ素子における電界発光材料のホスト材料として用いられ、従来のホスト材料に比べ、赤色の発光効率がよく、材料の寿命特性に優れる。従って、前記電界発光化合物は、駆動寿命が非常に良好なＯＬＥＤを製造するために用いられることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、優れた電気伝導特性及び高効率の発光特性を示す金属錯体からなる電界発光化合物及びこれをホスト材料として含む電界発光素子に関する。

ＯＬＥＤにおいて、発光効率を決定する最も重要な要因は発光材料である。発光材料としては、現在まで蛍光材料が広く使用されているが、電界発光のメカニズムを考慮すると、燐光材料の開発は、理論的に４倍まで発光効率を改善することができる最もよい方法の一つである。

現在まで、イリジウム（ＩＩＩ）錯体系列が燐光発光材料として広く知られており、各ＲＧＢ毎には、（ａｃａｃ）Ｉｒ（ｂｔｐ）_２、Ｉｒ（ｐｐｙ）_３及びＦｉｒｐｉｃなどの材料が知られている。特に最近、日本、欧州及び米国において多くの燐光材料が研究されている。

燐光発光体のホスト材料としては、現在までＣＢＰが最も広く知られており、ＢＣＰ及びＢＡｌｑなどの正孔遮断層を適用した高効率のＯＬＥＤが公知されている。また、日本のパイオニアなどにより、ＢＡｌｑ誘導体をホストとして用いた高性能のＯＬＥＤが公知されている。

しかし、従来の材料は、発光特性の側面では有利な面があるが、ガラス転移温度が低く、熱的安定性が非常に悪いため、真空下で高温蒸着工程を経る過程で、物質が変化するという欠点を有している。ＯＬＥＤにおいて、電力効率＝（π／電圧）×電流効率であるため、電力効率は電圧に反比例するが、ＯＬＥＤの消費電力が低減するためには、電力効率が高くなければならない。実際、燐光発光材料を使用したＯＬＥＤは、蛍光発光材料を使用したＯＬＥＤより非常に高い電流効率（ｃｄ／Ａ）を示すが、燐光発光材料のホストとしてＢＡｌｑやＣＢＰなどの従来の材料を使用する場合、蛍光材料を使用したＯＬＥＤより駆動電圧が高いため、電力効率（ｌｍ／ｗ）面で有利な効果が得られなかった。

また、ＯＬＥＤ素子での寿命の側面でも満足な水準ではなかったため、より安定で、より優れた性能を有するホスト材料の開発が求められている。

従来のこのような種類の錯体は、既に青色などの発光材料として１９９０年代中頃から多くの研究が行われてきた。しかし、これらの材料は、単に発光材料として適用されただけで、ホスト材料として適用される例は殆ど知られていなかった。

本発明の目的は、上述の問題点を解決することであり、従来の有機物ホスト材料に比べ、非常に優れた発光特性及び物理的特性を有する新規なリガンド金属錯体を骨格とする電界発光化合物を提供することであり、また本発明の他の目的は、製造された電界発光化合物をホスト材料として含む電界発光素子を提供することである。また、本発明のさらに他の目的は、前記電界発光化合物を含む有機太陽電池を提供することである。

本発明は、下記化学式１で表される電界発光化合物及びこれをホスト材料として含む電界発光素子に関する。

［化学式１］

（式中、
Ｍは、２価または３価金属であり、
ｎは、Ｍのカチオン価であり、
Ｒ_１乃至Ｒ_８は、互いに独立して、水素、（Ｃ１−Ｃ６０）アルキル、ハロゲン、シアノ、（Ｃ３−Ｃ６０）シクロアルキル、Ｎ、Ｏ及びＳから選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む５員乃至６員のヘテロシクロアルキル、（Ｃ７−Ｃ６０）ビシクロアルキル、アダマンチル、（Ｃ２−Ｃ６０）アルケニル、（Ｃ２−Ｃ６０）アルキニル、（Ｃ６−Ｃ６０）アリール、（Ｃ１−Ｃ６０）アルコキシ、（Ｃ１−Ｃ６０）アルキルチオ、（Ｃ６−Ｃ６０）アリールオキシ、Ｎ、Ｏ及びＳから選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む（Ｃ３−Ｃ６０）ヘテロアリール、（Ｃ６−Ｃ６０）アリールチオ、（Ｃ１−Ｃ６０）アルコキシカルボニル、（Ｃ１−Ｃ６０）アルキルカルボニル、（Ｃ６−Ｃ６０）アリールカルボニル、モノまたはジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルアミノ、モノまたはジ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールアミノ、トリ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルシリル、ジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、トリ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、ジ（Ｃ６−Ｃ６０）アリールボラニル、ジ（Ｃ１−Ｃ６０）アルキルボラニル、カルボキシル、ニトロまたはヒドロキシルであり、
前記Ｒ_１乃至Ｒ_８のアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、ビシクロアルキル、アダマンチル、アルケニル、アルキニル、アリール、アルコキシ、アルキルチオ、アリールオキシ、ヘテロアリール、アリールチオ、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニル、アリールカルボニル、アルキルアミノ、アリールアミノ、トリアルキルシリル、ジアルキルアリールシリル、トリアリールシリル、ジアリールボラニルまたはジアルキルボラニルは、（Ｃ１−Ｃ６０）アルキル、ハロゲン、シアノ、（Ｃ３−Ｃ６０）シクロアルキル、Ｎ、Ｏ及びＳから選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む５員乃至６員のヘテロシクロアルキル、（Ｃ７−Ｃ６０）ビシクロアルキル、アダマンチル、（Ｃ２−Ｃ６０）アルケニル、（Ｃ２−Ｃ６０）アルキニル、（Ｃ６−Ｃ６０）アリール、（Ｃ１−Ｃ６０）アルコキシ、（Ｃ１−Ｃ６０）アルキルチオ、（Ｃ６−Ｃ６０）アリールオキシ、Ｎ、Ｏ及びＳから選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む（Ｃ３−Ｃ６０）ヘテロアリール、（Ｃ６−Ｃ６０）アリールチオ、（Ｃ１−Ｃ６０）アルコキシカルボニル、（Ｃ１−Ｃ６０）アルキルカルボニル、（Ｃ６−Ｃ６０）アリールカルボニル、モノまたはジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルアミノ、モノまたはジ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールアミノ、トリ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルシリル、ジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、トリ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、カルボキシル、ニトロ及びヒドロキシルからなる群から選ばれる一つ以上の置換基によってさらに置換されてもよく、
但し、Ｒ_１乃至Ｒ_８が全て水素である場合は除く。）

本発明に記載の「アルキル」、「アルコキシ」及びその他の「アルキル」部分を含む置換基は、直鎖または分岐鎖の形態を全て含む。

本発明に記載の「アリール」は、一つの水素除去により芳香族炭化水素から誘導された有機ラジカルであって、各環に、好ましくは４〜７個、より好ましくは５〜６個の環原子を含む単一または縮合環系を含む。具体的な例として、フェニル、ナフチル、ビフェニル、アントリル、インダニル（ｉｎｄｅｎｙｌ）、フルオレニル、フェナントリル、トリフェニレニル、ピレニル、ペリレニル、クリセニル、ナフタセニル、フルオランテニルなどを含むが、これに限定されない。前記ナフチルは１−ナフチル及び２−ナフチルを含み、アントリルは１−アントリル、２−アントリル及び９−アントリルを含み、フルオレニルは１−フルオレニル、２−フルオレニル、３−フルオレニル、４−フルオレニル及び９−フルオレニルを全て含む。

本発明に記載の「ヘテロアリール」は、芳香族環の骨格原子としてＮ、Ｏ、Ｓ及びＳｉから選ばれる１〜４個のヘテロ原子を含み、その他の芳香族環の骨格原子が炭素であるアリールグループを意味するもので、５員乃至６員単環ヘテロアリール、及び一つ以上のベンゼン環と縮合された多環式ヘテロアリールであり、部分的に飽和されてもよい。前記ヘテロアリール基は、環内のヘテロ原子が酸化されるか４級化されて、例えば、Ｎ−オキシドまたは第４級塩を形成する２価アリールグループを含む。具体的な例として、フリル、チオペニル、ピロリル、イミダゾリル、ピラゾリル、チアゾリル、チアジアゾリル、イソチアゾリル、イソキサゾリル、オキサゾリル、オキサジアゾリル、トリアジニル、テトラジニル、トリアゾリル、テトラゾリル、フラザニル、ピリジル、ピラジニル、ピリミジニル、ピリダジニルなどの単環ヘテロアリール、ベンゾフラニル、ベンゾチオペニル、イソベンゾフラニル、ベンゾイミダゾリル、ベンゾチアゾリル、ベンゾイソチアゾリル、ベンゾイソキサゾリル、ベンゾオキサゾリル、イソインドリル、インドリル、インダゾリル、ベンゾチアジアゾリル、キノリル、イソキノリル、シンノリニル、キナゾリニル、キノキサリニル、カルバゾリル、フェナントリジニル、ベンゾジオキソリルなどの多環式ヘテロアリール及びこれらの対応するＮ−オキシド（例えば、ピリジルＮ−オキシド、キノリルＮ−オキシド）、これらの第４級塩などを含むが、これに限定されない。

また、本発明に記載の「（Ｃ１−Ｃ６０）アルキル」部分が含まれている置換基は、１〜６０個の炭素数を有してもよく、１〜２０個の炭素数を有してもよく、１〜１０個の炭素数を有してもよい。「（Ｃ６−Ｃ６０）アリール」部分が含まれている置換基は、６〜６０個の炭素数を有してもよく、６〜２０個の炭素数を有してもよく、６〜１２個の炭素数を有してもよい。「（Ｃ３−Ｃ６０）ヘテロアリール」部分が含まれている置換基は、３〜６０個の炭素数を有してもよく、４〜２０個の炭素数を有してもよく、４〜１２個の炭素数を有してもよい。「（Ｃ３−Ｃ６０）シクロアルキル」部分が含まれている置換基は、３〜６０個の炭素数を有してもよく、３〜２０個の炭素数を有してもよく、３〜７個の炭素数を有してもよい。「（Ｃ２−Ｃ６０）アルケニルまたはアルキニル」部分が含まれている置換基は、２〜６０個の炭素数を有してもよく、２〜２０個の炭素数を有してもよく、２〜１０個の炭素数を有してもよい。

前記Ｒ_１乃至Ｒ_８は、互いに独立して、水素、メチル、エチル、ｎ−プロピル、ｉ−プロピル、ｎ−ブチル、ｉ−ブチル、ｔ−ブチル、トリフルオロメチル、パーフルオロエチル、パーフルオロブチル、塩素、フルオロ、シアノ、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、ピロリジニル、イミダゾリジニル、ピラゾリジニル、ピペリジニル、ピペラジニル、モルホリニル、チオモルホリニル、ピリジル、フリル、チエニル、ピロリル、ピラゾリル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、チアゾリル、イソチアゾリル、イミダゾリル、オキサジアゾリル、チアジアゾリル、ピラジニル、ピリミジニル、ピリダジニル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾチアゾリル、ベンゾイミダゾリル、カルバゾリル、フェナントリジニル、キノリル、イソキノリル、アダマンチル、エテニル、メチルエテニル、フェニルエテニル、エチニル、メチルエチニル、フェニルエチニル、フェニル、ビフェニル、ナフチル、９，９−ジメチルフルオレニル、９，９−ジフェニルフルオレニル、メトキシ、エトキシ、ｎ−プロポキシ、ｉ−プロポキシ、ｎ−ブトキシ、ｉ−ブトキシ、ｔ−ブトキシ、ヘキシルオキシ、メチルチオ、フェニルオキシ、フェニルチオ、メトキシカルボニル、ブトキシカルボニル、メチルカルボニル、エチルカルボニル、ブチルカルボニル、フェニルカルボニル、ナフチルカルボニル、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、ジフェニルアミノ、トリメチルシリル、トリフェニルシリル、ｔ−ブチルジメチルシリル、ジフェニルボラニル、ジメチルボラニル、カルボキシル、ニトロまたはヒドロキシルであり、
前記Ｒ_１乃至Ｒ_８のピロリジニル、イミダゾリジニル、ピラゾリジニル、ピペリジニル、ピペラジニル、モルホリニル、チオモルホリニル、ピリジル、フリル、チエニル、ピロリル、ピラゾリル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、チアゾリル、イソチアゾリル、イミダゾリル、オキサジアゾリル、チアジアゾリル、ピラジニル、ピリミジニル、ピリダジニル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾチアゾリル、ベンゾイミダゾリル、カルバゾリル、フェナントリジニル、キノリル、イソキノリル、フェニル、ビフェニル、ナフチル、フルオレニル、ジフェニルボラニルまたはジメチルボラニルは、メチル、エチル、ｎ−プロピル、ｉ−プロピル、ｎ−ブチル、ｉ−ブチル、ｔ−ブチル、トリフルオロメチル、パーフルオロエチル、パーフルオロブチル、塩素、フルオロ、シアノ、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、ピロリジニル、イミダゾリジニル、ピラゾリジニル、ピペリジニル、ピペラジニル、モルホリニル、チオモルホリニル、ピリジル、フリル、チエニル、ピロリル、ピラゾリル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、チアゾリル、イソチアゾリル、イミダゾリル、オキサジアゾリル、チアジアゾリル、ピラジニル、ピリミジニル、ピリダジニル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾチアゾリル、ベンゾイミダゾリル、カルバゾリル、フェナントリジニル、キノリル、イソキノリル、アダマンチル、エテニル、メチルエテニル、フェニルエテニル、エチニル、メチルエチニル、フェニルエチニル、フェニル、ビフェニル、ナフチル、９，９−ジメチルフルオレニル、９，９−ジフェニルフルオレニル、メトキシ、エトキシ、ｎ−プロポキシ、ｉ−プロポキシ、ｎ−ブトキシ、ｉ−ブトキシ、ｔ−ブトキシ、ヘキシルオキシ、メチルチオ、フェニルオキシ、フェニルチオ、メトキシカルボニル、ブトキシカルボニル、メチルカルボニル、エチルカルボニル、ブチルカルボニル、フェニルカルボニル、ナフチルカルボニル、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、ジフェニルアミノ、トリメチルシリル、トリフェニルシリル、ｔ−ブチルジメチルシリル、カルボキシル、ニトロ及びヒドロキシルからなる群から選ばれる一つ以上の置換基にさらに置換されてもよい。

前記化学式１において、Ｍは、Ｂｅ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｃｕ及びＮｉからなる群から選ばれる２価金属であるか、Ａｌ、Ｉｎ、Ｃo、Ｇａ及びＢからなる群から選ばれる３価金属である。

本発明による前記化学式１の電界発光化合物は、より具体的に下記の化合物で例示できるが、下記化合物が本発明を限定するものではない。

また、本発明は、有機太陽電池を提供して、本発明による有機太陽電池は、前記化学式１の電界発光化合物を一つ以上含むことを特徴とする。

また、本発明は、電界発光素子を提供して、本発明による電界発光素子は、第１電極と、第２電極と、前記第１電極と第２電極との間に介在される１層以上の有機物層と、からなる電界発光素子において、前記有機物層は、前記化学式１の電界発光化合物を一つ以上含むことを特徴とする。

また、本発明による電界発光素子は、前記有機物層が発光層を含み、前記発光層は、前記化学式１の一つ以上の電界発光化合物を発光ホストとして、一つ以上の発光ドーパントを含むことを特徴とし、本発明の電界発光素子に適用される発光ドーパントは、特に制限されないが、下記化学式２の化合物で例示できる。

［化学式２］
Ｍ^１Ｌ^１０１Ｌ^１０２Ｌ^１０３

式中、Ｍ^１は、７族、８族、９族、１０族、１１族、１３族、１４族、１５族及び１６族の金属からなる群から選ばれ、リガンドＬ^１０１、Ｌ^１０２及びＬ^１０３は、互いに独立して、下記構造から選ばれる。

（Ｒ_１１乃至Ｒ_１３は、互いに独立して、水素、ハロゲン置換または非置換の（Ｃ１−Ｃ６０）アルキル、（Ｃ１−Ｃ６０）アルキル置換または非置換の（Ｃ６−Ｃ６０）アリールまたはハロゲンであり、
Ｒ_１４乃至Ｒ_２９は、互いに独立して、水素、（Ｃ１−Ｃ６０）アルキル、（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシ、（Ｃ３−Ｃ６０）シクロアルキル、（Ｃ２−Ｃ３０）アルケニル、（Ｃ６−Ｃ６０）アリール、モノまたはジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルアミノ、モノまたはジ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールアミノ、ＳＦ_５、トリ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルシリル、ジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、トリ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、シアノまたはハロゲンであり、前記Ｒ_１４乃至Ｒ_２９のアルキル、シクロアルキル、アルケニルまたはアリールは、（Ｃ１−Ｃ６０）アルキル、（Ｃ６−Ｃ６０）アリールまたはハロゲンから選ばれる一つ以上の置換基にさらに置換されてもよく、
Ｒ_３０乃至Ｒ_３３は、互いに独立して、水素、ハロゲン置換または非置換の（Ｃ１−Ｃ６０）アルキルまたは（Ｃ１−Ｃ６０）アルキル置換または非置換の（Ｃ６−Ｃ６０）アリールであり、
Ｒ_３４及びＲ_３５は、互いに独立して、水素、（Ｃ１−Ｃ６０）アルキル、（Ｃ６−Ｃ６０）アリールまたはハロゲンであるか、Ｒ_３４とＲ_３５は、縮合環を含むか含まない（Ｃ３−Ｃ１２）アルキレンまたは（Ｃ３−Ｃ１２）アルケニレンにより連結され、脂環族環及び単環若しくは多環の芳香族環を形成し、前記Ｒ_３４及びＲ_３５のアルキル、アリールまたは縮合環を含むか含まない（Ｃ３−Ｃ１２）アルキレンまたは（Ｃ３−Ｃ１２）アルケニレンにより連結されて形成された脂環族環及び単環若しくは多環の芳香族環は、ハロゲン置換または非置換の（Ｃ１−Ｃ６０）アルキル、（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシ、ハロゲン、トリ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルシリル、トリ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル及び（Ｃ６−Ｃ６０）アリールから選ばれる一つ以上の置換基にさらに置換されてもよく、
Ｒ_３６は、（Ｃ１−Ｃ６０）アルキル、（Ｃ６−Ｃ６０）アリール、Ｎ、Ｏ及びＳから選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む（Ｃ５−Ｃ６０）ヘテロアリールまたはハロゲンであり、
Ｒ_３７乃至Ｒ_３９は、互いに独立して、水素、（Ｃ１−Ｃ６０）アルキル、（Ｃ６−Ｃ６０）アリールまたはハロゲンであり、前記Ｒ_３６乃至Ｒ_３９のアルキル及びアリールは、ハロゲンまたは（Ｃ１−Ｃ６０）アルキルにさらに置換されてもよく、
Ｒ_４０及びＲ_４１は、互いに独立して、水素、ハロゲン置換または非置換の（Ｃ１−Ｃ２０）アルキル、（Ｃ６−Ｃ２０）アリール、ハロゲン、シアノ、トリ（Ｃ１−Ｃ２０）アルキルシリル、ジ（Ｃ１−Ｃ２０）アルキル（Ｃ６−Ｃ２０）アリールシリル、トリ（Ｃ６−Ｃ２０）アリールシリル、（Ｃ１−Ｃ２０）アルコキシ、（Ｃ１−Ｃ２０）アルキルカルボニル、（Ｃ６−Ｃ２０）アリールカルボニル、ジ（Ｃ１−Ｃ２０）アルキルアミノまたはジ（Ｃ６−Ｃ２０）アリールアミノであるか、Ｒ_４０とＲ_４１は、縮合環を含むか含まない（Ｃ３−Ｃ１２）アルキレンまたは（Ｃ３−Ｃ１２）アルケニレンにより連結され、脂環族環及び単環若しくは多環の芳香族環を形成し、
前記Ｒ_４０及びＲ_４１のアルキル、アリールまたは縮合環を含むか含まない（Ｃ３−Ｃ１２）アルキレンまたは（Ｃ３−Ｃ１２）アルケニレンにより連結されて形成された脂環族環及び単環若しくは多環の芳香族環は、ハロゲン置換または非置換の（Ｃ１−Ｃ２０）アルキル、ハロゲン、シアノ、トリ（Ｃ１−Ｃ２０）アルキルシリル、ジ（Ｃ１−Ｃ２０）アルキル（Ｃ６−Ｃ２０）アリールシリル、トリ（Ｃ６−Ｃ２０）アリールシリル、（Ｃ１−Ｃ２０）アルコキシ、（Ｃ１−Ｃ２０）アルキルカルボニル、（Ｃ６−Ｃ２０）アリールカルボニル、ジ（Ｃ１−Ｃ２０）アルキルアミノ、ジ（Ｃ６−Ｃ２０）アリールアミノ、フェニル、ナフチル、アントリル、フルオレニル、及びスピロビフルオレニルから選ばれる一つ以上の置換基にさらに置換されてもよく、ハロゲン置換または非置換の（Ｃ１−Ｃ２０）アルキル、ハロゲン、シアノ、トリ（Ｃ１−Ｃ２０）アルキルシリル、ジ（Ｃ１−Ｃ２０）アルキル（Ｃ６−Ｃ２０）アリールシリル、トリ（Ｃ６−Ｃ２０）アリールシリル、（Ｃ１−Ｃ２０）アルコキシ、（Ｃ１−Ｃ２０）アルキルカルボニル、（Ｃ６−Ｃ２０）アリールカルボニル、ジ（Ｃ１−Ｃ２０）アルキルアミノ、ジ（Ｃ６−Ｃ２０）アリールアミノ、フェニル、ナフチル、アントリル、フルオレニル、及びスピロビフルオレニルからなる群から選ばれる一つ以上の置換基によって置換されたフェニルまたはフルオレニルにさらに置換されてもよく、
Ｒ_４２乃至Ｒ_４９は、互いに独立して、水素、ハロゲン置換または非置換の（Ｃ１−Ｃ２０）アルキル、（Ｃ１−Ｃ２０）アルコキシ、（Ｃ３−Ｃ１２）シクロアルキル、ハロゲン、シアノ、（Ｃ６−Ｃ２０）アリール、（Ｃ４−Ｃ２０）ヘテロアリール、トリ（Ｃ１−Ｃ２０）アルキルシリル、ジ（Ｃ１−Ｃ２０）アルキル（Ｃ６−Ｃ２０）アリールシリルまたはトリ（Ｃ６−Ｃ２０）アリールシリルであり、
Ｑは、
、
または
であり、Ｒ_５１乃至Ｒ_６２は、互いに独立して、水素、ハロゲン置換または非置換の（Ｃ１−Ｃ６０）アルキル、（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシ、ハロゲン、（Ｃ６−Ｃ６０）アリール、シアノ、（Ｃ５−Ｃ６０）シクロアルキルであるか、Ｒ_５１乃至Ｒ_６２は、互いに隣接した置換基とアルキレンまたはアルケニレンにより連結され、（Ｃ５−Ｃ７）スピロ環または（Ｃ５−Ｃ９）縮合環を形成してもよく、Ｒ_１７またはＲ_１８とアルキレンまたはアルケニレンにより連結され、（Ｃ５−Ｃ７）縮合環を形成してもよい。）

前記Ｍ^１は、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｔｌ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ａｕ及びＡｇから選ばれ、前記化学式２の化合物は、具体的に下記構造の化合物で例示できるが、これらに限定されるものではない。

本発明の電界発光素子において、化学式１の電界発光化合物を含み、同時にアリールアミン系化合物またはスチリルアリールアミン系化合物からなる群から選ばれた一つ以上の化合物を含むことができ、アリールアミン系化合物またはスチリルアリールアミン系化合物の例として、下記の化学式３の化合物があるが、これに限定されるものではない。

［化学式３］

（前記化学式３中、
Ａｒ_１及びＡｒ_２は、互いに独立して、水素、重水素、ハロゲン、（Ｃ１−Ｃ６０）アルキル、（Ｃ６−Ｃ６０）アリール、（Ｃ４−Ｃ６０）ヘテロアリール、（Ｃ６−Ｃ６０）アリールアミノ、（Ｃ１−Ｃ６０）アルキルアミノ、Ｎ、Ｏ及びＳから選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む５員乃至６員のヘテロシクロアルキルまたは（Ｃ３−Ｃ６０）シクロアルキルであり、Ａｒ_１及びＡｒ_２は、縮合環を含むか含まない（Ｃ３−Ｃ６０）アルキレンまたは（Ｃ３−Ｃ６０）アルケニレンにより連結され、脂環族環及び単環若しくは多環の芳香族環を形成し、
ａが１である場合、Ａｒ_３は、（Ｃ６−Ｃ６０）アリールまたは（Ｃ４−Ｃ６０）ヘテロアリールまたは下記構造の置換基であり、

ａが２である場合、Ａｒ_３は、（Ｃ６−Ｃ６０）アリーレン、（Ｃ４−Ｃ６０）ヘテロアリーレンまたは下記構造の置換基であり、

Ａｒ_４及びＡｒ_５は、互いに独立して、（Ｃ６−Ｃ６０）アリーレンまたは（Ｃ４−Ｃ６０）ヘテロアリーレンであり、
Ｒ_５１、Ｒ_５２及びＲ_５３は、互いに独立して、水素、ハロゲン、重水素、（Ｃ１−Ｃ６０）アルキルまたは（Ｃ６−Ｃ６０）アリールであり、
ｂは１〜の整数であり、ｃは０または１の整数であって、
前記Ａｒ_１及びＡｒ_２のアルキル、アリール、ヘテロアリール、アリールアミノ、アルキルアミノ、シクロアルキルまたはヘテロシクロアルキル、または前記Ａｒ_３のアリール、ヘテロアリール、アリーレンまたはヘテロアリーレン、または前記Ａｒ_４及びＡｒ_５のアリーレン及びヘテロアリーレン、またはＲ_５１乃至Ｒ_５３のアルキルまたはアリールは、重水素、ハロゲン、（Ｃ１−Ｃ６０）アルキル、（Ｃ６−Ｃ６０）アリール、（Ｃ４−Ｃ６０）ヘテロアリール、Ｎ、Ｏ及びＳから選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む５員乃至６員のヘテロシクロアルキル、（Ｃ３−Ｃ６０）シクロアルキル、トリ（Ｃ１−Ｃ６０）アルキルシリル、ジ（Ｃ１−Ｃ６０）アルキル（Ｃ６−Ｃ６０）アリールシリル、トリ（Ｃ６−Ｃ６０）アリールシリル、アダマンチル、（Ｃ７−Ｃ６０）ビシクロアルキル、（Ｃ２−Ｃ６０）アルケニル、（Ｃ２−Ｃ６０）アルキニル、シアノ、（Ｃ１−Ｃ６０）アルキルアミノ、（Ｃ６−Ｃ６０）アリールアミノ、（Ｃ６−Ｃ６０）アル（Ｃ１−Ｃ６０）アルキル、（Ｃ６−Ｃ６０）アリールオキシ、（Ｃ１−Ｃ６０）アルキルオキシ、（Ｃ６−Ｃ６０）アリールチオ、（Ｃ１−Ｃ６０）アルキルチオ、（Ｃ１−Ｃ６０）アルコキシカルボニル、（Ｃ１−Ｃ６０）アルキルカルボニル、（Ｃ６−Ｃ６０）アリールカルボニル、カルボキシル、ニトロ、ヒドロキシルからなる群から選ばれる一つ以上の置換基によってさらに置換されてもよい。）

前記アリールアミン系化合物またはスチリルアリールアミン系化合物は、より具体的に下記の化合物で例示できるが、下記化合物に限定されるものではない。

また、本発明の電界発光素子において、有機物層に、前記化学式１の電界発光化合物の他に、１族、２族、第４周期、第５周期遷移金属、ランタン系列金属及びｄ−遷移元素の有機金属からなる群から選ばれる一つ以上の金属をさらに含むこともでき、前記有機物層は、発光層及び電荷生成層を含むことができる。

本発明の化学式１の電界発光化合物を含む電界発光素子をサブピクセルとして、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｔｌ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ａｕ及びＡｇからなる群から選ばれる一つ以上の金属化合物を含むサブピクセル一つ以上を同時に並列にパターニングした独立発光方式のピクセル構造を有した電界発光素子を具現することもできる。

また、前記有機物層に、前記電界発光化合物の他に、緑色または青色発光をする有機化合物または有機金属化合物から選ばれる一つ以上を同時に含んで白色発光素子を形成することができ、緑色または青色発光をする有機化合物または有機金属化合物は、下記化学式４乃至化学式８で例示できるが、これに限定されるものではない。

［化学式４］

［化学式５］

（前記化学式５中、
Ａｒ_１１及びＡｒ_１２は、互いに独立して、（Ｃ１−Ｃ６０）アルキル、（Ｃ６−Ｃ６０）アリール、（Ｃ４−Ｃ６０）ヘテロアリール、（Ｃ６−Ｃ６０）アリールアミノ、（Ｃ１−Ｃ６０）アルキルアミノ、Ｎ、Ｏ及びＳから選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む５員乃至６員のヘテロシクロアルキルまたは（Ｃ３−Ｃ６０）シクロアルキルであり、Ａｒ_１１及びＡｒ_１２は、縮合環を含むか含まない（Ｃ３−Ｃ６０）アルキレンまたは（Ｃ３−Ｃ６０）アルケニレンにより連結され、脂環族環及び単環若しくは多環の芳香族環を形成し、
ｄが１である場合、Ａｒ_１３は、（Ｃ６−Ｃ６０）アリールまたは（Ｃ４−Ｃ６０）ヘテロアリールまたは下記構造から選ばれる置換基であり、

ｄが２である場合、Ａｒ_１３は、（Ｃ６−Ｃ６０）アリーレン、（Ｃ４−Ｃ６０）ヘテロアリーレンまたは下記構造から選ばれる置換基であり、

Ａｒ_１４及びＡｒ_１５は、互いに独立して、（Ｃ６−Ｃ６０）アリーレンまたは（Ｃ４−Ｃ６０）ヘテロアリーレンであり、
Ｒ_６１、Ｒ_６２及びＲ_６３は、互いに独立して、水素、重水素、（Ｃ１−Ｃ６０）アルキルまたは（Ｃ６−Ｃ６０）アリールであり、
ｅは１〜４の整数であり、ｆは０または１の整数であって、
前記Ａｒ_１１及びＡｒ_１２のアルキル、アリール、ヘテロアリール、アリールアミノ、アルキルアミノ、シクロアルキルまたはヘテロシクロアルキル、または前記Ａｒ_１３のアリール、ヘテロアリール、アリーレンまたはヘテロアリーレン、または前記Ａｒ_１４及びＡｒ_１５のアリーレン及びヘテロアリーレン、またはＲ_６１乃至Ｒ_６３のアルキルまたはアリールは、重水素、ハロゲン、（Ｃ１−Ｃ６０）アルキル、（Ｃ６−Ｃ６０）アリール、（Ｃ４−Ｃ６０）ヘテロアリール、Ｎ、Ｏ及びＳから選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む５員乃至６員のヘテロシクロアルキル、（Ｃ３−Ｃ６０）シクロアルキル、トリ（Ｃ１−Ｃ６０）アルキルシリル、ジ（Ｃ１−Ｃ６０）アルキル（Ｃ６−Ｃ６０）アリールシリル、トリ（Ｃ６−Ｃ６０）アリールシリル、アダマンチル、（Ｃ７−Ｃ６０）ビシクロアルキル、（Ｃ２−Ｃ６０）アルケニル、（Ｃ２−Ｃ６０）アルキニル、シアノ、（Ｃ１−Ｃ６０）アルキルアミノ、（Ｃ６−Ｃ６０）アリールアミノ、（Ｃ６−Ｃ６０）アル（Ｃ１−Ｃ６０）アルキル、（Ｃ６−Ｃ６０）アリールオキシ、（Ｃ１−Ｃ６０）アルキルオキシ、（Ｃ６−Ｃ６０）アリールチオ、（Ｃ１−Ｃ６０）アルキルチオ、（Ｃ１−Ｃ６０）アルコキシカルボニル、（Ｃ１−Ｃ６０）アルキルカルボニル、（Ｃ６−Ｃ６０）アリールカルボニル、カルボキシル、ニトロ、ヒドロキシルからなる群から選ばれる一つ以上の置換基によってさらに置換されてもよい。）

［化学式６］

（前記化学式６中、
Ｒ_７１乃至Ｒ_７４は、互いに独立して、水素、重水素、ハロゲン、（Ｃ１−Ｃ６０）アルキル、（Ｃ６−Ｃ６０）アリール、（Ｃ４−Ｃ６０）ヘテロアリール、Ｎ、Ｏ及びＳから選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む５員乃至６員のヘテロシクロアルキル、（Ｃ３−Ｃ６０）シクロアルキル、トリ（Ｃ１−Ｃ６０）アルキルシリル、ジ（Ｃ１−Ｃ６０）アルキル（Ｃ６−Ｃ６０）アリールシリル、トリ（Ｃ６−Ｃ６０）アリールシリル、アダマンチル、（Ｃ７−Ｃ６０）ビシクロアルキル、（Ｃ２−Ｃ６０）アルケニル、（Ｃ２−Ｃ６０）アルキニル、シアノ、（Ｃ１−Ｃ６０）アルキルアミノ、（Ｃ６−Ｃ６０）アリールアミノ、（Ｃ６−Ｃ６０）アル（Ｃ１−Ｃ６０）アルキル、（Ｃ１−Ｃ６０）アルキルオキシ、（Ｃ１−Ｃ６０）アルキルチオ、（Ｃ６−Ｃ６０）アリールオキシ、（Ｃ６−Ｃ６０）アリールチオ、（Ｃ１−Ｃ６０）アルコキシカルボニル、（Ｃ１−Ｃ６０）アルキルカルボニル、（Ｃ６−Ｃ６０）アリールカルボニル、カルボキシル、ニトロまたはヒドロキシルであるか、Ｒ_７１乃至Ｒ_７４は、隣接した置換基と縮合環を含むか含まない（Ｃ３−Ｃ６０）アルキレンまたは（Ｃ３−Ｃ６０）アルケニレンにより連結され、脂環族環及び単環若しくは多環の芳香族環を形成してもよく、
前記Ｒ_７１乃至Ｒ_７４のアルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アリールシリル、アルキルシリル、アルキルアミノ、アリールアミノ及び隣接した置換基と縮合環を含むか含まない（Ｃ３−Ｃ６０）アルキレンまたは（Ｃ３−Ｃ６０）アルケニレンにより連結されて形成された脂環族環及び単環若しくは多環の芳香族環は、重水素、ハロゲン、（Ｃ１−Ｃ６０）アルキル、（Ｃ６−Ｃ６０）アリール、（Ｃ４−Ｃ６０）ヘテロアリール、Ｎ、Ｏ及びＳから選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む５員乃至６員のヘテロシクロアルキル、（Ｃ３−Ｃ６０）シクロアルキル、トリ（Ｃ１−Ｃ６０）アルキルシリル、ジ（Ｃ１−Ｃ６０）アルキル（Ｃ６−Ｃ６０）アリールシリル、トリ（Ｃ６−Ｃ６０）アリールシリル、アダマンチル、（Ｃ７−Ｃ６０）ビシクロアルキル、（Ｃ２−Ｃ６０）アルケニル、（Ｃ２−Ｃ６０）アルキニル、シアノ、（Ｃ１−Ｃ６０）アルキルアミノ、（Ｃ６−Ｃ６０）アリールアミノ、（Ｃ６−Ｃ６０）アル（Ｃ１−Ｃ６０）アルキル、（Ｃ１−Ｃ６０）アルキルオキシ、（Ｃ１−Ｃ６０）アルキルチオ、（Ｃ６−Ｃ６０）アリールオキシ、（Ｃ６−Ｃ６０）アリールチオ、（Ｃ１−Ｃ６０）アルコキシカルボニル、（Ｃ１−Ｃ６０）アルキルカルボニル、（Ｃ６−Ｃ６０）アリールカルボニル、カルボキシル、ニトロまたはヒドロキシルから選ばれた一つ以上がさらに置換されてもよい。）

［化学式７］
（Ａｒ_２１）_ｇ−Ｌ_１１−（Ａｒ_２２）_ｈ

［化学式８］
（Ａｒ_２３）_ｉ−Ｌ_１２−（Ａｒ_２４）_ｊ

（前記化学式７及び化学式８中、
Ｌ_１１は、（Ｃ６−Ｃ６０）アリーレンまたは（Ｃ４−Ｃ６０）ヘテロアリーレンであり、
Ｌ_１２は、アントラセニレンであり、
Ａｒ_２１乃至Ａｒ_２４は、互いに独立して、水素、重水素、（Ｃ１−Ｃ６０）アルキル、（Ｃ１−Ｃ６０）アルコキシ、ハロゲン、（Ｃ４−Ｃ６０）ヘテロアリール、（Ｃ５−Ｃ６０）シクロアルキルまたは（Ｃ６−Ｃ６０）アリールから選ばれ、前記Ａｒ_２１乃至Ａｒ_２４のシクロアルキル、アリールまたはヘテロアリールは、ハロゲン置換または非置換の（Ｃ１−Ｃ６０）アルキル、（Ｃ１−Ｃ６０）アルコキシ、（Ｃ３−Ｃ６０）シクロアルキル、ハロゲン、シアノ、トリ（Ｃ１−Ｃ６０）アルキルシリル、ジ（Ｃ１−Ｃ６０）アルキル（Ｃ６−Ｃ６０）アリールシリルまたはトリ（Ｃ６−Ｃ６０）アリールシリルからなる群から選ばれた一つ以上が置換または非置換の（Ｃ６−Ｃ６０）アリールまたは（Ｃ４−Ｃ６０）ヘテロアリール、重水素、ハロゲン置換または非置換の（Ｃ１−Ｃ６０）アルキル、（Ｃ１−Ｃ６０）アルコキシ、（Ｃ３−Ｃ６０）シクロアルキル、ハロゲン、シアノ、トリ（Ｃ１−Ｃ６０）アルキルシリル、ジ（Ｃ１−Ｃ６０）アルキル（Ｃ６−Ｃ６０）アリールシリルまたはトリ（Ｃ６−Ｃ６０）アリールシリルからなる群から選ばれる一つ以上の置換基によってさらに置換されてもよく、
ｇ、ｈ、ｉ及びｊは、互いに独立して、０〜４の整数である。）

前記化学式７及び化学式８の化合物は、化学式９乃至化学式１１で表されるアントラセン誘導体またはベンズ［ａ］アントラセン誘導体で例示できる。

［化学式９］

［化学式１０］

［化学式１１］

（前記化学式９乃至化学式１１中、
Ｒ_８１及びＲ_８２は、互いに独立して、（Ｃ６−Ｃ６０）アリール、（Ｃ４−Ｃ６０）ヘテロアリール、Ｎ、Ｏ及びＳから選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む５員乃至６員のヘテロシクロアルキルまたは（Ｃ３−Ｃ６０）シクロアルキルであり、前記Ｒ_８１及びＲ_８２のアリールまたはヘテロアリールは、重水素、（Ｃ１−Ｃ６０）アルキル、ハロ（Ｃ１−Ｃ６０）アルキル、（Ｃ１−Ｃ６０）アルコキシ、（Ｃ３−Ｃ６０）シクロアルキル、（Ｃ６−Ｃ６０）アリール、（Ｃ４−Ｃ６０）ヘテロアリール、ハロゲン、シアノ、トリ（Ｃ１−Ｃ６０）アルキルシリル、ジ（Ｃ１−Ｃ６０）アルキル（Ｃ６−Ｃ６０）アリールシリルまたはトリ（Ｃ６−Ｃ６０）アリールシリルからなる群から選ばれる一つ以上の置換基によってさらに置換されてもよく、
Ｒ_８３乃至Ｒ_８６は、互いに独立して、水素、重水素、（Ｃ１−Ｃ６０）アルキル、（Ｃ１−Ｃ６０）アルコキシ、ハロゲン、（Ｃ４−Ｃ６０）ヘテロアリール、（Ｃ５−Ｃ６０）シクロアルキルまたは（Ｃ６−Ｃ６０）アリールであり、前記Ｒ_８３乃至Ｒ_８６のヘテロアリール、シクロアルキルまたはアリールは、重水素、ハロゲン置換または非置換の（Ｃ１−Ｃ６０）アルキル、（Ｃ１−Ｃ６０）アルコキシ、（Ｃ３−Ｃ６０）シクロアルキル、ハロゲン、シアノ、トリ（Ｃ１−Ｃ６０）アルキルシリル、ジ（Ｃ１−Ｃ６０）アルキル（Ｃ６−Ｃ６０）アリールシリルまたはトリ（Ｃ６−Ｃ６０）アリールシリルからなる群から選ばれる一つ以上の置換基によってさらに置換されてもよく、
Ｇ_１及びＧ_２は、互いに独立して、化学結合であるか、（Ｃ１−Ｃ６０）アルキル、（Ｃ１−Ｃ６０）アルコキシ、（Ｃ６−Ｃ６０）アリール、（Ｃ４−Ｃ６０）ヘテロアリールまたはハロゲンから選ばれた一つ以上が置換または非置換の（Ｃ６−Ｃ６０）アリーレンであり、
Ａｒ_３１及びＡｒ_３２は、（Ｃ４−Ｃ６０）ヘテロアリールまたは下記構造から選ばれるアリールであり、

前記Ａｒ_３１及びＡｒ_３２のアリールまたはヘテロアリールは、重水素、（Ｃ１−Ｃ６０）アルキル、（Ｃ１−Ｃ６０）アルコキシ、（Ｃ６−Ｃ６０）アリールまたは（Ｃ４−Ｃ６０）ヘテロアリールから選ばれる一つ以上の置換基によって置換されてもよく、
Ｌ_２１は、（Ｃ６−Ｃ６０）アリーレン、（Ｃ４−Ｃ６０）ヘテロアリーレンまたは下記構造の化合物であり、

前記Ｌ_２１のアリーレンまたはヘテロアリーレンは、重水素、（Ｃ１−Ｃ６０）アルキル、（Ｃ１−Ｃ６０）アルコキシ、（Ｃ６−Ｃ６０）アリール、（Ｃ４−Ｃ６０）ヘテロアリールまたはハロゲンから選ばれた一つ以上が置換されてもよく、
Ｒ_９１、Ｒ_９２、Ｒ_９３及びＲ_９４は、互いに独立して、水素、重水素、（Ｃ１−Ｃ６０）アルキルまたは（Ｃ６−Ｃ６０）アリールであるか、隣接した置換基と縮合環を含むか含まない（Ｃ３−Ｃ６０）アルキレンまたは（Ｃ３−Ｃ６０）アルケニレンにより連結され、脂環族環及び単環若しくは多環の芳香族環を形成してもよく、
Ｒ_１０１、Ｒ_１０２、Ｒ_１０３及びＲ_１０４は、互いに独立して、水素、重水素、（Ｃ１−Ｃ６０）アルキル、（Ｃ１−Ｃ６０）アルコキシ、（Ｃ６−Ｃ６０）アリール、（Ｃ４−Ｃ６０）ヘテロアリールまたはハロゲンであるか、隣接した置換基と縮合環を含むか含まない（Ｃ３−Ｃ６０）アルキレンまたは（Ｃ３−Ｃ６０）アルケニレンにより連結され、脂環族環及び単環若しくは多環の芳香族環を形成してもよい。）

前記緑色または青色発光をする有機化合物または有機金属化合物は、より具体的に下記の化合物で例示できるが、下記化合物に限定されるものではない。

本発明の有機電子素子において、一対の電極の少なくとも一方の内側表面に、カルコゲナイド（ｃｈａｌｃｏｇｅｎｉｄｅ）層、ハロゲン化金属層、及び金属酸化物層から選ばれる一層（以下、これらを「表面層」という）以上を配置することが好ましい。具体的には、発光媒体層側の陽極表面にケイ素及びアルミニウムの金属のカルコゲナイド（酸化物を含む）層を、また発光媒体層側の陰極表面にハロゲン化金属層または金属酸化物層を配置することが好ましい。これにより、駆動の安定化が得られる。

前記カルコゲナイドとしては、例えば、ＳｉＯ_ｘ（１≦Ｘ≦２）、ＡlＯ_Ｘ（１≦Ｘ≦１．５）、ＳｉＯＮ、ＳｉＡｌＯＮなどが好ましく挙げられ、ハロゲン化金属としては、例えば、ＬｉＦ、ＭｇＦ_２、ＣａＦ_２、フッ化希土類金属などが好ましく挙げられ、金属酸化物としては、例えば、Ｃｓ_２Ｏ、Ｌｉ_２Ｏ、ＭｇＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＣａＯなどが好ましく挙げられる。

また、本発明の電気電子素子において、このように製造された一対の電極の少なくとも一方の表面に、電子伝達化合物と還元性ドーパントの混合領域、または正孔伝達化合物と酸化性ドーパントの混合領域を配置することも好ましい。このような方式により、電子伝達化合物が陰イオンに還元されるため、混合領域から発光媒体に電子を注入及び伝達しやすくなる。また、正孔伝達化合物は、酸化されて陽イオンになるため、混合領域から発光媒体に正孔を注入及び伝達しやすくなる。好ましい酸化性ドーパントとしては、各種ルイス酸及びアクセプター（ａｃｃｅｐｔｏｒ）化合物が挙げられる。好ましい還元性ドーパントとしては、アルカリ金属、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属、希土類金属及びこれらの混合物が挙げられる。

本発明による電界発光化合物は、ＯＬＥＤ素子における電界発光材料のホスト材料として用いられ、従来のホスト材料に比べ、赤色の発光効率がよく、材料の寿命特性に優れており、素子の駆動寿命が非常に良好なＯＬＥＤを製造することができる長所がある。

ＯＬＥＤ素子の断面図である。

以下、本発明を製造例及び実施例に基づき、本発明による新規な電界発光化合物、その製造方法及び素子の発光特性を例示するが、下記の実施例は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明の範囲が下記の実施例に限定されるものではない。

［製造例１］化合物１９１の製造

化合物Ｂの製造
化合物Ａ（１０ｇ、５１．２ミリモル）の入っている５Ｌの丸底フラスコに、クロロホルム（１Ｌ）と酢酸（２０５ｍＬ）を入れた。メタノール（１Ｌ）にヨウ素（１１．７ｇ、４６．１ミリモル）を溶かした後、化合物Ａの混合物に徐々に加え、７０℃で６時間攪拌した。その後、この反応混合物を室温に冷やした後、中和させた。水とチオ硫酸ナトリウム（Ｓｏｄｉｕｍｔｈｉｏｓｕｌｆａｔｅ）で洗浄し、メチレンクロライドで抽出した。シリカカラムによって精製した後、乾燥して化合物Ｂ（９．７ｇ、５９％）を得た。

化合物Ｃの製造
化合物Ｂ（９．２ｇ、２８．７ミリモル）の入っている５００ｍＬのフラスコに、化合物Ｃ（４．２ｇ、３４．４ミリモル）とテトラキストリフェニルホスフィンパラジウム（９９４ｍｇ、０．８６ミリモル）を入れ、アルゴンガスを満たす。これに、トルエン（１００ｍＬ）とエタノール（５０ｍＬ）、２Ｍ炭酸カリウム（５０ｍＬ）を入れ、２時間還流した。室温に冷やした後、水で洗浄し、エチルアセテートで抽出した。シリカカラムによって精製した後、乾燥して化合物Ｄ（２．７ｇ、３５％）を得た。

化合物１９１の製造
化合物Ｄ（２．７ｇ、９．９５ミリモル）の入っている５００ｍＬのフラスコに、水酸化ナトリウム（３９８ｍｇ、９．９５ミリモル）とメタノール（１８０ｍＬ）を入れて攪拌した。これに、硫酸ベリリウム四水和物（ＢｅｒｙｌｌｉｕｍｓｕｌｆａｔｅＴｅｔｒａｈｙｄｒａｔｅ）（９８０ｍｇ、５．５３ミリモル）を入れ、１２時間攪拌した。固体を濾過して水とエタノールで洗浄し、乾燥して化合物１９１（２．７ｇ、９９％）を得た。

［製造例２］化合物１９１の製造

化合物Ｆの製造
５００ｍＬのフラスコに、ニッケル（１．８４ｇ、２．８ミリモル）を加え、アルゴンガスを満たした後、エーテル（５０ｍＬ）を加えた。その後、化合物Ｅ（１４．１ｍＬ、４２．１５ミリモル）を加え、室温で３０分間攪拌した。これに、化合物Ｂ（５．０ｇ、１４．０ミリモル）をエーテルに溶かして加え、４８時間還流攪拌した。これを室温に冷やし、飽和されたアンモニウムクロライドに注いだ後、水で洗浄した。エチルアセテートで抽出し、シリカカラムによって精製した後、乾燥して化合物Ｆ（２．０ｇ、６９％）を得た。

化合物２４の製造
化合物Ｆ（２．０ｇ、９．６ミリモル）の入っている５００ｍＬのフラスコに、水酸化ナトリウム（３８４ｍｇ、９．６ミリモル）とメタノール（１８０ｍＬ）を入れて攪拌した。これに、酢酸亜鉛（１．２ｇ、５．３３ミリモル）を入れ、１２時間攪拌した。固体を濾過して水とエタノールで洗浄し、乾燥して化合物２４（２．０ｇ、８６％）を得た。

前記製造例１及び２の方法を利用して、電界発光化合物１乃至化合物３５６を製造し、製造された化合物の^１ＨＮＭＲ及びＭＳ／ＦＡＢを下記表１に示した。

［実施例１−９］本発明による電界発光化合物を利用したＯＬＥＤ素子の製造
本発明の電界発光化合物をホスト材料として用いて、ＯＬＥＤ素子を製造した。ＯＬＥＤ素子の断面図は図１の通りである。

まず、ＯＬＥＤ用ガラス１から得られた透明電極ＩＴＯ薄膜２（１５Ω／□、三星−コーニング社製造）を、トリクロロエチレン、アセトン、エタノール、蒸留水を順に使用して超音波洗浄を行った後、イソプロパノールに入れて保管した後用いた。

次に、真空蒸着装備の基板フォルダにＩＴＯ基板を設けて、真空蒸着装備内のセルに４，４’，４”−トリス(Ｎ，Ｎ−(２−ナフチル)−フェニルアミノ)トリフェニルアミン（４，４'，４”−ｔｒｉｓ（Ｎ，Ｎ−（２−ｎａｐｈｔｈｙｌ）−ｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｏ）ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ；２−ＴＮＡＴＡ）を入れて、チャンバー内の真空度が１０^−６ｔｏｒｒに至るまで排気した後、セルに電流を印加して２−ＴＮＡＴＡを蒸発させて、ＩＴＯ基板上に厚さ６０ｎｍの正孔注入層３を蒸着した。

次に、真空蒸着装備内の他のセルに、Ｎ，Ｎ’−ビス(α−ナフチル)−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−４，４’−ジアミン（Ｎ，Ｎ'−ｂｉｓ（α−ｎａｐｈｔｈｙｌ）−Ｎ、Ｎ'−ｄｉｐｈｅｎｙｌ−４、４'−ｄｉａｍｉｎｅ；ＮＰＢ）を入れて、セルに電流を印加してＮＰＢを蒸発させて、正孔注入層上に厚さ２０ｎｍの正孔伝達層４を蒸着した。

真空蒸着装備内の一方のセルに、ホスト材料として１０^−６ｔｏｒｒ下で真空昇華精製された本発明による化合物（例：化合物１）を入れ、また他のセルには、発光ドーパント（例：化合物（ｐｉｑ）_２Ｉｒ（ａｃａｃ））を夫々入れた後、二つの物質を異なる速度で蒸発させて、４〜１０ｍｏｌ％でドーピングすることにより、前記正孔伝達層上に厚さ３０ｎｍの発光層５を蒸着した。

化合物１

次に、電子伝達層６としてトリス(８−ヒドロキシルキノリン)−アルミニウム(ＩＩＩ)（ｔｒｉｓ（８−ｈｙｄｒｏｘｙｑｕｉｎｏｌｉｎｅ）−ａｌｕｍｉｎｕｍ（III）；Ａｌｑ）を２０ｎｍの厚さに蒸着した。次に、電子注入層７としてリチウムキノレート（ｌｉｔｈｉｕｍｑｕｉｎｏｌａｔｅ；Ｌｉｑ）を１〜２ｎｍの厚さに蒸着した後、別の真空蒸着装備を利用して、Ａｌ陰極８を１５０ｎｍの厚さに蒸着してＯＬＥＤを製造した。

材料毎に、各化合物は１０^−６ｔｏｒｒ下で真空昇華精製して、ＯＬＥＤ発光材料として用いた。

［比較例１］従来の発光材料を利用したＯＬＥＤ素子の製造
真空蒸着装備内の他のセルに、発光ホスト材料として本発明による電界発光化合物の代りに、ビス（２−メチル−８−キノリナト）（ｐ−フェニルフェノラート）アルミニウム（ＩＩＩ）（Ｂｉｓ（２−ｍｅｔｈｙｌ−８−ｑｕｉｎｏｌｉｎａｔｏ）（ｐ−ｐｈｅｎｙｌｐｈｅｎｏｌａｔｏ）ａｌｕｍｉｎｕｍ（ＩＩＩ）；ＢＡｌｑ）を入れたことの他には、実施例１と同様にＯＬＥＤ素子を製造した。

［試験例１］製造されたＯＬＥＤ素子の特性確認
本発明による電界発光化合物を含む実施例１〜９のＯＬＥＤ素子と比較例１で製造された従来の発光化合物とを夫々含むＯＬＥＤ素子の駆動電圧及び電力効率を、１，０００ｃｄ／ｍ^２で測定し、下記表２に示した。

下記の表２に示すように、本発明で開発した電界発光化合物の発光特性が従来の材料に比べ、性能側面で優れた特性を示すことを確認することができる。

前記表２に示すように、本発明で開発した錯体の発光特性が従来の材料に比べ、優れた特性を示すことを確認することができる。従来の材料である比較例１の素子より優れた電流特性を有し、２Ｖ以上低い駆動電圧を示した。また、優れた発光特性により、比較例１の素子より２．６倍以上の格段に高い電力効率特性を示した。特に、実施例３の場合、比較例１の素子より３．１Ｖ低い電圧で駆動され、実施例８の素子の場合、４．５Ｖの駆動電圧及び１，０００ｃｄ／ｍ^２で６．３ｌｍ／Ｗの電力効率を示した。

従って、本発明による電界発光化合物をホスト材料として用いた素子は、発光特性に優れており、また、駆動電圧を降下することにより、１．９〜３．９ｌｍ／Ｗの電力効率の上昇を誘導し、消費電力を改善させることができる。

１ガラス
２透明電極
３正孔注入層
４正孔伝達層
５発光層
６電子伝達層
７電子注入層
８Ａｌ陰極

Claims

下記化学式１で表される電界発光化合物。
［化学式１］

（式中、
Ｍは、２価または３価金属であり、
ｎは、Ｍのカチオン価であり、
Ｒ_１乃至Ｒ_８は、互いに独立して、水素、（Ｃ１−Ｃ６０）アルキル、ハロゲン、シアノ、（Ｃ３−Ｃ６０）シクロアルキル、Ｎ、Ｏ及びＳから選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む５員乃至６員のヘテロシクロアルキル、（Ｃ７−Ｃ６０）ビシクロアルキル、アダマンチル、（Ｃ２−Ｃ６０）アルケニル、（Ｃ２−Ｃ６０）アルキニル、（Ｃ６−Ｃ６０）アリール、（Ｃ１−Ｃ６０）アルコキシ、（Ｃ１−Ｃ６０）アルキルチオ、（Ｃ６−Ｃ６０）アリールオキシ、Ｎ、Ｏ及びＳから選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む（Ｃ３−Ｃ６０）ヘテロアリール、（Ｃ６−Ｃ６０）アリールチオ、（Ｃ１−Ｃ６０）アルコキシカルボニル、（Ｃ１−Ｃ６０）アルキルカルボニル、（Ｃ６−Ｃ６０）アリールカルボニル、モノまたはジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルアミノ、モノまたはジ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールアミノ、トリ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルシリル、ジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、トリ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、ジ（Ｃ６−Ｃ６０）アリールボラニル、ジ（Ｃ１−Ｃ６０）アルキルボラニル、カルボキシル、ニトロまたはヒドロキシルであり、
前記Ｒ_１乃至Ｒ_８のアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、ビシクロアルキル、アダマンチル、アルケニル、アルキニル、アリール、アルコキシ、アルキルチオ、アリールオキシ、ヘテロアリール、アリールチオ、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニル、アリールカルボニル、アルキルアミノ、アリールアミノ、トリアルキルシリル、ジアルキルアリールシリル、トリアリールシリル、ジアリールボラニルまたはジアルキルボラニルは、（Ｃ１−Ｃ６０）アルキル、ハロゲン、シアノ、（Ｃ３−Ｃ６０）シクロアルキル、Ｎ、Ｏ及びＳから選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む５員乃至６員のヘテロシクロアルキル、（Ｃ７−Ｃ６０）ビシクロアルキル、アダマンチル、（Ｃ２−Ｃ６０）アルケニル、（Ｃ２−Ｃ６０）アルキニル、（Ｃ６−Ｃ６０）アリール、（Ｃ１−Ｃ６０）アルコキシ、（Ｃ１−Ｃ６０）アルキルチオ、（Ｃ６−Ｃ６０）アリールオキシ、Ｎ、Ｏ及びＳから選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む（Ｃ３−Ｃ６０）ヘテロアリール、（Ｃ６−Ｃ６０）アリールチオ、（Ｃ１−Ｃ６０）アルコキシカルボニル、（Ｃ１−Ｃ６０）アルキルカルボニル、（Ｃ６−Ｃ６０）アリールカルボニル、モノまたはジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルアミノ、モノまたはジ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールアミノ、トリ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルシリル、ジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、トリ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、カルボキシル、ニトロ及びヒドロキシルからなる群から選ばれる一つ以上の置換基によってさらに置換されてもよく、
但し、Ｒ_１乃至Ｒ_８が全て水素である場合は除く。）
Ｍは、Ｂｅ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｃｕ及びＮｉからなる群から選ばれる２価金属であることを特徴とする請求項１に記載の電界発光化合物。
Ｍは、Ａｌ、Ｉｎ、Ｃｏ、Ｇａ及びＢからなる群から選ばれる３価金属であることを特徴とする請求項１に記載の電界発光化合物。
請求項１乃至３から選ばれる何れか一項に記載の電界発光化合物を含むことを特徴とする電界発光素子。
電界発光素子は、第１電極と、第２電極と、前記第１電極と第２電極との間に介在される１層以上の有機物層と、からなり、前記有機物層は、一つ以上の電界発光化合物と、下記化学式２で表される一つ以上のドーパントと、を含むことを特徴とする請求項４に記載の電界発光素子。
［化学式２］
Ｍ^１Ｌ^１０１Ｌ^１０２Ｌ^１０３
式中、Ｍ^１は、７族、８族、９族、１０族、１１族、１３族、１４族、１５族及び１６族の金属からなる群から選ばれ、リガンドＬ^１０１、Ｌ^１０２及びＬ^１０３は、互いに独立して、下記構造から選ばれる。

（Ｒ_１１乃至Ｒ_１３は、互いに独立して、水素、ハロゲン置換または非置換の（Ｃ１−Ｃ６０）アルキル、（Ｃ１−Ｃ６０）アルキル置換または非置換の（Ｃ６−Ｃ６０）アリールまたはハロゲンであり、
Ｒ_１４乃至Ｒ_２９は、互いに独立して、水素、（Ｃ１−Ｃ６０）アルキル、（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシ、（Ｃ３−Ｃ６０）シクロアルキル、（Ｃ２−Ｃ３０）アルケニル、（Ｃ６−Ｃ６０）アリール、モノまたはジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルアミノ、モノまたはジ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールアミノ、ＳＦ_５、トリ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルシリル、ジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、トリ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、シアノまたはハロゲンであり、前記Ｒ_１４乃至Ｒ_２９のアルキル、シクロアルキル、アルケニルまたはアリールは、（Ｃ１−Ｃ６０）アルキル、（Ｃ６−Ｃ６０）アリールまたはハロゲンから選ばれる一つ以上の置換基にさらに置換されてもよく、
Ｒ_３０乃至Ｒ_３３は、互いに独立して、水素、ハロゲン置換または非置換の（Ｃ１−Ｃ６０）アルキルまたは（Ｃ１−Ｃ６０）アルキル置換または非置換の（Ｃ６−Ｃ６０）アリールであり、
Ｒ_３４及びＲ_３５は、互いに独立して、水素、（Ｃ１−Ｃ６０）アルキル、（Ｃ６−Ｃ６０）アリールまたはハロゲンであるか、Ｒ_３４とＲ_３５は、縮合環を含むか含まない（Ｃ３−Ｃ１２）アルキレンまたは（Ｃ３−Ｃ１２）アルケニレンにより連結され、脂環族環及び単環若しくは多環の芳香族環を形成し、前記Ｒ_３４及びＲ_３５のアルキル、アリールまたは縮合環を含むか含まない（Ｃ３−Ｃ１２）アルキレンまたは（Ｃ３−Ｃ１２）アルケニレンにより連結されて形成された脂環族環及び単環若しくは多環の芳香族環は、ハロゲン置換または非置換の（Ｃ１−Ｃ６０）アルキル、（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシ、ハロゲン、トリ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルシリル、トリ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル及び（Ｃ６−Ｃ６０）アリールから選ばれる一つ以上の置換基にさらに置換されてもよく、
Ｒ_３６は、（Ｃ１−Ｃ６０）アルキル、（Ｃ６−Ｃ６０）アリール、Ｎ、Ｏ及びＳから選ばれた一又は二つ以上のヘテロ原子を含む（Ｃ５−Ｃ６０）ヘテロアリールまたはハロゲンであり、
Ｒ_３７乃至Ｒ_３９は、互いに独立して、水素、（Ｃ１−Ｃ６０）アルキル、（Ｃ６−Ｃ６０）アリールまたはハロゲンであり、前記Ｒ_３６乃至Ｒ_３９のアルキル及びアリールは、ハロゲンまたは（Ｃ１−Ｃ６０）アルキルにさらに置換されてもよく、
Ｒ_４０及びＲ_４１は、互いに独立して、水素、ハロゲン置換または非置換の（Ｃ１−Ｃ２０）アルキル、（Ｃ６−Ｃ２０）アリール、ハロゲン、シアノ、トリ（Ｃ１−Ｃ２０）アルキルシリル、ジ（Ｃ１−Ｃ２０）アルキル（Ｃ６−Ｃ２０）アリールシリル、トリ（Ｃ６−Ｃ２０）アリールシリル、（Ｃ１−Ｃ２０）アルコキシ、（Ｃ１−Ｃ２０）アルキルカルボニル、（Ｃ６−Ｃ２０）アリールカルボニル、ジ（Ｃ１−Ｃ２０）アルキルアミノまたはジ（Ｃ６−Ｃ２０）アリールアミノであるか、Ｒ_４０とＲ_４１は、縮合環を含むか含まない（Ｃ３−Ｃ１２）アルキレンまたは（Ｃ３−Ｃ１２）アルケニレンにより連結され、脂環族環及び単環若しくは多環の芳香族環を形成し、
前記Ｒ_４０及びＲ_４１のアルキル、アリールまたは縮合環を含むか含まない（Ｃ３−Ｃ１２）アルキレンまたは（Ｃ３−Ｃ１２）アルケニレンにより連結されて形成された脂環族環及び単環若しくは多環の芳香族環は、ハロゲン置換または非置換の（Ｃ１−Ｃ２０）アルキル、ハロゲン、シアノ、トリ（Ｃ１−Ｃ２０）アルキルシリル、ジ（Ｃ１−Ｃ２０）アルキル（Ｃ６−Ｃ２０）アリールシリル、トリ（Ｃ６−Ｃ２０）アリールシリル、（Ｃ１−Ｃ２０）アルコキシ、（Ｃ１−Ｃ２０）アルキルカルボニル、（Ｃ６−Ｃ２０）アリールカルボニル、ジ（Ｃ１−Ｃ２０）アルキルアミノ、ジ（Ｃ６−Ｃ２０）アリールアミノ、フェニル、ナフチル、アントリル、フルオレニル、及びスピロビフルオレニルから選ばれる一つ以上の置換基にさらに置換されてもよく、ハロゲン置換または非置換の（Ｃ１−Ｃ２０）アルキル、ハロゲン、シアノ、トリ（Ｃ１−Ｃ２０）アルキルシリル、ジ（Ｃ１−Ｃ２０）アルキル（Ｃ６−Ｃ２０）アリールシリル、トリ（Ｃ６−Ｃ２０）アリールシリル、（Ｃ１−Ｃ２０）アルコキシ、（Ｃ１−Ｃ２０）アルキルカルボニル、（Ｃ６−Ｃ２０）アリールカルボニル、ジ（Ｃ１−Ｃ２０）アルキルアミノ、ジ（Ｃ６−Ｃ２０）アリールアミノ、フェニル、ナフチル、アントリル、フルオレニル、及びスピロビフルオレニルからなる群から選ばれる一つ以上の置換基によって置換されたフェニルまたはフルオレニルにさらに置換されてもよく、
Ｒ_４２乃至Ｒ_４９は、互いに独立して、水素、ハロゲン置換または非置換の（Ｃ１−Ｃ２０）アルキル、（Ｃ１−Ｃ２０）アルコキシ、（Ｃ３−Ｃ１２）シクロアルキル、ハロゲン、シアノ、（Ｃ６−Ｃ２０）アリール、（Ｃ４−Ｃ２０）ヘテロアリール、トリ（Ｃ１−Ｃ２０）アルキルシリル、ジ（Ｃ１−Ｃ２０）アルキル（Ｃ６−Ｃ２０）アリールシリルまたはトリ（Ｃ６−Ｃ２０）アリールシリルであり、
Ｑは、
、
または
であり、Ｒ_５１乃至Ｒ_６２は、互いに独立して、水素、ハロゲン置換または非置換の（Ｃ１−Ｃ６０）アルキル、（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシ、ハロゲン、（Ｃ６−Ｃ６０）アリール、シアノ、（Ｃ５−Ｃ６０）シクロアルキルであるか、Ｒ_５１乃至Ｒ_６２は、互いに隣接した置換基とアルキレンまたはアルケニレンにより連結され、（Ｃ５−Ｃ７）スピロ環または（Ｃ５−Ｃ９）縮合環を形成してもよく、Ｒ_１７またはＲ_１８とアルキレンまたはアルケニレンにより連結され、（Ｃ５−Ｃ７）縮合環を形成してもよい。）
有機物層に、アリールアミン系化合物またはスチリルアリールアミン系化合物からなる群から選ばれた一つ以上の化合物を含むことを特徴とする請求項５に記載の電界発光素子。
有機物層に、１族、２族、第４周期、第５周期遷移金属、ランタン系列金属及びｄ−遷移元素の有機金属からなる群から選ばれる一つ以上の金属をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の電界発光素子。
有機物層は、発光層及び電荷生成層を含むことを特徴とする請求項５に記載の電界発光素子。
請求項１乃至３の何れか一項に記載の電界発光化合物を含む白色発光素子。
請求項１乃至３の何れか一項に記載の電界発光化合物を含む有機太陽電池。