JP2016529211A - ヘテロ環化合物およびこれを含む有機発光素子 - Google Patents

Abstract

本明細書は、有機発光素子の寿命、効率、電気化学的安定性および熱的安定性を大きく向上させることのできる新規化合物、ならびに前記化合物が有機化合物層に含まれている有機発光素子を提供する。

Description

本明細書は、新たなヘテロ環化合物およびこれを含む有機発光素子に関する。
本出願は、２０１３年６月２８日付で韓国特許庁に提出された韓国特許出願第１０−２０１３−００７５６６２号の出願日の利益を主張し、その内容はすべて本明細書に組み込まれる。

一般的に、有機発光現象とは、有機物質を用いて電気エネルギーを光エネルギーに転換させる現象をいう。有機発光現象を利用する有機発光素子は、通常、陽極および陰極と、これらの間に有機物層とを含む構造を有する。ここで、有機物層は、有機発光素子の効率と安定性を高めるために、それぞれ異なる物質で構成された多層の構造からなる場合が多く、例えば、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層などからなってもよい。このような有機発光素子の構造において、２つの電極の間に電圧をかけると、陽極からは正孔が、陰極からは電子が有機物層に注入され、注入された正孔と電子が会った時、エキシトン（ｅｘｃｉｔｏｎ）が形成され、このエキシトンが再び基底状態に落ちる時に光を発する。

前記のような有機発光素子のための新たな材料の開発が要求され続けている。

そこで、本発明者らは、上記の理由から、置換基によって有機発光素子で要求される多様な役割を果たすことが可能な化学構造を有するヘテロ環化合物およびこれを含む有機発光素子を提供することを目的とする。

本明細書の一実施態様において、下記化学式１で表される化合物を提供する。

化学式１において、
Ｘは下記構造式のうちのいずれか１つであり、

Ｌ１およびＬ２は互いに同一または異なり、それぞれ独立に、直接結合；置換もしくは非置換のアリーレン基；または置換もしくは非置換のアルケニレン基であり、
Ａｒ１は置換もしくは非置換のアリール基；または異種元素としてＯ、ＮおよびＳのうちの１個以上を含む置換もしくは非置換のヘテロ環基であり、
Ｌ１とＬ２が互いに異なるか、あるいは、

とＡｒ１が互いに異なり、
Ｘ１〜Ｘ３は互いに同一または異なり、それぞれ独立に、３価のヘテロ原子またはＣＨであり、Ｘ１〜Ｘ３のうちの少なくとも１つは３価のヘテロ原子であり、
Ａｒ２およびＡｒ３は互いに同一または異なり、それぞれ独立に、置換もしくは非置換のアリール基、または異種元素としてＯ、ＮおよびＳのうちの１個以上を含む置換もしくは非置換のヘテロ環基である。

また、本明細書の一実施態様において、第１電極と、前記第１電極に対向して備えられた第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に備えられた１層以上の有機物層とを含む有機発光素子であって、前記有機物層のうちの１層以上は、前記化学式１で表されるヘテロ環化合物を含むものである有機発光素子を提供する。

本明細書に係る新たな化合物は、有機発光素子を含めた有機発光素子の有機物層の材料として使用可能であり、これを用いることで、有機発光素子において、効率の向上、低い駆動電圧および／または寿命特性の向上が可能である。

図１は、基板１、陽極２、発光層３、陰極４が順次に積層された有機電子素子の例を示すものである。 図２は、基板１、陽極２、正孔注入層５、正孔輸送層６、発光層３、電子輸送層７、および陰極４が順次に積層された有機電子素子の例を示すものである。

本明細書は、前記化学式１で表される化合物を提供する。

本明細書において、

は、他の置換基に連結される部位を意味する。

本明細書の一実施態様において、前記化学式１において、Ｌ１とＬ２は互いに異なるか、あるいは、

とＡｒ１は互いに異なる。

具体的には、本明細書の一実施態様において、Ｌ１とＬ２、およびＡｒ１と

は互いに異なっていてもよい。もう一つの実施態様において、Ｌ１とＬ２は互いに異なり、Ａｒ１と

は互いに同一でもよい。もう一つの実施態様において、Ｌ１とＬ２は互いに同一であり、Ａｒ１と

は互いに異なっていてもよい。

本明細書の一実施態様において、前記Ｌ１およびＬ２は互いに異なり、それぞれ、直接結合；または置換もしくは非置換のフェニレン基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｌ１は直接結合であり、前記Ｌ２は置換もしくは非置換のフェニレン基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｌ１は置換もしくは非置換のフェニレン基であり、前記Ｌ２は直接結合である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｌ１およびＬ２は置換もしくは非置換のフェニレン基であり、それぞれのフェニレン基は互いに置換基が異なるか、結合される位置が異なる。

本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１および

は互いに異なり、Ａｒ１は下記化学式２で表される。

化学式２において、
Ｘ４〜Ｘ６は互いに同一または異なり、それぞれ独立に、３価のヘテロ原子またはＣＨであり、Ｘ１〜Ｘ３のうちの少なくとも１つは３価のヘテロ原子であり、
Ａｒ４およびＡｒ５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、または異種元素としてＯ、ＮおよびＳのうちの１個以上を含む置換もしくは非置換のヘテロ環基である。

本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１と

が異なるとは、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ａｒ２、およびＡｒ３のうちの少なくとも１つが、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ６、Ａｒ４、およびＡｒ５と異なっていてもよい。

本明細書の一実施態様において、Ａｒ１は下記化学式３〜化学式１０のうちのいずれか１つで表される。

化学式３〜１０において、
ａは０〜８の整数であり、
ｂは０〜７の整数であり、
ｃは０〜４の整数であり、
ｄは０〜５の整数であり、
ｅは０〜３の整数であり、
Ｘ７はＳ、Ｏ、ＮＲ、またはＣＲＲ’であり、
Ｒ、Ｒ’およびＲ１〜Ｒ１４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；ニトリル基；ニトロ基；ヒドロキシ基；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シクロアルキル基；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アリールオキシ基；置換もしくは非置換のアルキルチオキシ基；置換もしくは非置換のアリールチオキシ基；置換もしくは非置換のアルキルスルホキシ基；置換もしくは非置換のアリールスルホキシ基；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シリル基；置換もしくは非置換のホウ素基；置換もしくは非置換のアミン基；置換もしくは非置換のアルキルアミン基；置換もしくは非置換のアラルキルアミン基；置換もしくは非置換のアリールアミン基；置換もしくは非置換のヘテロアリールアミン基；または異種元素としてＯ、ＮおよびＳのうちの１個以上を含む置換もしくは非置換のヘテロ環基である。

本明細書の一実施態様において、前記化学式１のナフチレンの２，７位にそれぞれＬ１およびＬ２が置換される。
本明細書の一実施態様において、前記化学式１のナフチレンの１，７位にそれぞれＬ１およびＬ２が置換される。
本明細書の一実施態様において、前記化学式１のナフチレンの１，６位にそれぞれＬ１およびＬ２が置換される。
本明細書の一実施態様において、前記化学式１のナフチレンの１，８位にそれぞれＬ１およびＬ２が置換される。

本明細書の一実施態様において、前記化学式１で表されるヘテロ環化合物は、下記化学式１−１〜１−４のうちのいずれか１つで表される。

化学式１−１〜１−４において、Ａｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３、Ｘ１〜Ｘ３、Ｌ１およびＬ２は上記で定義したのと同じである。

前記置換基の例示は以下に説明するが、これに限定されるものではない。

本明細書において、「置換もしくは非置換の」との用語は、重水素；ハロゲン基；ニトリル基；ニトロ基；イミド基；アミド基；ヒドロキシ基；チオール基；アルキル基；アルケニル基；アルコキシ基；シクロアルキル基；シリル基；アリールアルケニル基；アリールオキシ基；アルキルチオキシ基；アリールチオキシ基；アルキルスルホキシ基；アリールスルホキシ基；シリル基；ホウ素基；アルキルアミン基；アラルキルアミン基；アリールアミン基；アリール基；アリールアルキル基；アリールアルケニル基；および異種元素としてＯ、ＮおよびＳのうちの１個以上を含むヘテロ環基からなる群より選択された１個以上の置換基で置換されているか、もしくはいずれの置換基も有しないことを意味する。

本明細書において、ハロゲン基の例としては、フッ素、塩素、臭素、またはヨウ素がある。

本明細書において、イミド基の炭素数は特に限定されないが、炭素数１〜２５であることが好ましい。

具体的には、下記のような構造の化合物になってもよいが、これに限定されるものではない。

本明細書において、アミド基は、アミド基の窒素が、水素、炭素数１〜２５の直鎖、分枝鎖または環鎖アルキル基、または炭素数６〜２５のアリール基で１または２置換されていてもよい。具体的には、下記構造式の化合物になってもよいが、これに限定されるものではない。

本明細書において、前記アルキル基は、直鎖または分枝鎖であってもよく、炭素数は特に限定されないが、１〜５０であることが好ましい。具体例としては、メチル、エチル、プロピル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ブチル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、１−メチル−ブチル、１−エチル−ブチル、ペンチル、ｎ−ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、ｔｅｒｔ−ペンチル、ヘキシル、ｎ−ヘキシル、１−メチルペンチル、２−メチルペンチル、４−メチル−２−ペンチル、３，３−ジメチルブチル、２−エチルブチル、ヘプチル、ｎ−ヘプチル、１−メチルヘキシル、シクロペンチルメチル、シクロヘキシルメチル、オクチル、ｎ−オクチル、ｔｅｒｔ−オクチル、１−メチルヘプチル、２−エチルヘキシル、２−プロピルペンチル、ｎ−ノニル、２，２−ジメチルヘプチル、１−エチル−プロピル、１，１−ジメチル−プロピル、イソヘキシル、２−メチルペンチル、４−メチルヘキシル、５−メチルヘキシルなどがあるが、これらに限定されない。

本明細書において、シクロアルキル基は特に限定されないが、炭素数３〜６０であることが好ましく、具体的には、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、３−メチルシクロペンチル、２，３−ジメチルシクロペンチル、シクロヘキシル、３−メチルシクロヘキシル、４−メチルシクロヘキシル、２，３−ジメチルシクロヘキシル、３，４，５−トリメチルシクロヘキシル、４−ｔｅｒｔ−ブチルシクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチルなどがあるが、これらに限定されない。

本明細書において、前記アルコキシ基は、直鎖、分枝鎖または環鎖であってもよい。アルコキシ基の炭素数は特に限定されないが、炭素数１〜２０であることが好ましい。具体的には、メトキシ、エトキシ、ｎ−プロポキシ、イソプロポキシ、ｉ−プロピルオキシ、ｎ−ブトキシ、イソブトキシ、ｔｅｒｔ−ブトキシ、ｓｅｃ−ブトキシ、ｎ−ペンチルオキシ、ネオペンチルオキシ、イソペンチルオキシ、ｎ−ヘキシルオキシ、３，３−ジメチルブチルオキシ、２−エチルブチルオキシ、ｎ−オクチルオキシ、ｎ−ノニルオキシ、ｎ−デシルオキシ、ベンジルオキシ、ｐ−メチルベンジルオキシなどであってよいが、これらに限定されるものではない。

本明細書において、前記アルケニル基は、直鎖または分枝鎖であってもよく、炭素数は特に限定されないが、２〜４０であることが好ましい。具体例としては、ビニル、１−プロペニル、イソプロペニル、１−ブテニル、２−ブテニル、３−ブテニル、１−ペンテニル、２−ペンテニル、３−ペンテニル、３−メチル−１−ブテニル、１，３−ブタジエニル、アリル、１−フェニルビニル−１−イル、２−フェニルビニル−１−イル、２，２−ジフェニルビニル−１−イル、２−フェニル−２−（ナフチル−１−イル）ビニル−１−イル、２，２−ビス（ジフェニル−１−イル）ビニル−１−イル、スチルベニル基、スチレニル基などがあるが、これらに限定されない。

本明細書において、アリール基は、単環式アリール基または多環式アリール基であってもよく、炭素数１〜２５のアルキル基、または炭素数１〜２５のアルコキシ基が置換される場合を含む。また、本明細書におけるアリール基は、芳香族環を意味することができる。

前記アリール基が単環式アリール基の場合、炭素数は特に限定されないが、炭素数６〜２５であることが好ましい。具体的には、単環式アリール基としては、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、スチルベニル基などであってよいが、これらに限定されるものではない。

前記アリール基が多環式アリール基の場合、炭素数は特に限定されないが、炭素数１０〜２４であることが好ましい。具体的には、多環式アリール基としては、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントリル基、ピレニル基、ペリレニル基、クリセニル基、フルオレニル基などであってよいが、これらに限定されるものではない。

本明細書において、フルオレニル基は、２個の環有機化合物が１個の原子を介して連結された構造である。

前記フルオレニル基は、開かれたフルオレニル基の構造を含み、ここで、開かれたフルオレニル基は、２個の環有機化合物が１個の原子を介して連結された構造において一方の環化合物の連結が切れた状態の構造である。

前記フルオレニル基が置換される場合、

などであってよい。ただし、これらに限定されるものではない。

本明細書において、シリル基は、具体的には、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、ｔ−ブチルジメチルシリル基、ビニルジメチルシリル基、プロピルジメチルシリル基、トリフェニルシリル基、ジフェニルシリル基、フェニルシリル基などがあるが、これらに限定されない。

本明細書において、アミン基は、炭素数は特に限定されないが、１〜３０であることが好ましい。アミン基の具体例としては、メチルアミン基、ジメチルアミン基、エチルアミン基、ジエチルアミン基、フェニルアミン基、ナフチルアミン基、ビフェニルアミン基、アントラセニルアミン基、９−メチル−アントラセニルアミン基、ジフェニルアミン基、フェニルナフチルアミン基、ジトリルアミン基、フェニルトリルアミン基、トリフェニルアミン基などがあるが、これらにのみ限定されるものではない。

本明細書において、アミン基は、炭素数は特に限定されないが、１〜５０であることが好ましい。アミン基の具体例としては、メチルアミン基、ジメチルアミン基、エチルアミン基、ジエチルアミン基、フェニルアミン基、ナフチルアミン基、ビフェニルアミン基、アントラセニルアミン基、９−メチル−アントラセニルアミン基、ジフェニルアミン基、フェニルナフチルアミン基、ジトリルアミン基、フェニルトリルアミン基、トリフェニルアミン基などがあるが、これらにのみ限定されるものではない。

本明細書において、アリールアミン基の例としては、置換もしくは非置換のモノアリールアミン基、置換もしくは非置換のジアリールアミン基、または置換もしくは非置換のトリアリールアミン基がある。前記アリールアミン基中のアリール基は、単環式アリール基であってもよく、多環式アリール基であってもよい。前記アリール基が２以上を含むアリールアミン基は、単環式アリール基、多環式アリール基、または単環式アリール基と多環式アリール基を同時に含むことができる。

アリールアミン基の具体例としては、フェニルアミン、ナフチルアミン、ビフェニルアミン、アントラセニルアミン、３−メチル−フェニルアミン、４−メチル−ナフチルアミン、２−メチル−ビフェニルアミン、９−メチル−アントラセニルアミン、ジフェニルアミン基、フェニルナフチルアミン基、ジトリルアミン基、フェニルトリルアミン基、カルバゾール、およびトリフェニルアミン基などがあるが、これらに限定されるものではない。

本明細書において、ヘテロアリールアミン基中のヘテロアリール基は、上述したヘテロ環基の例示の中から選択されてもよい。

本明細書において、ヘテロ環基は、異種元素としてＯ、ＮおよびＳのうちの１個以上を含むヘテロ環基であって、炭素数は特に限定されないが、炭素数２〜６０であることが好ましい。ヘテロ環基の例としては、チオフェン基、フラン基、ピロール基、イミダゾール基、チアゾール基、オキサゾール基、オキサジアゾール基、トリアゾール基、ピリジル基、ビピリジル基、ピリミジル基、トリアジン基、トリアゾール基、アクリジル基、ピリダジン基、ピラジニル基、キノリニル基、キナゾリン基、キノキサリニル基、フタラジニル基、ピリドピリミジニル基、ピリドピラジニル基、ピラジノピラジニル基、イソキノリン基、インドール基、カルバゾール基、ベンゾオキサゾール基、ベンゾイミダゾール基、ベンゾチアゾール基、ベンゾカルバゾール基、ベンゾチオフェン基、ジベンゾチオフェン基、ベンゾフラニル基、フェナントロリン基（ｐｈｅｎａｎｔｈｒｏｌｉｎｅ）、チアゾリル基、イソオキサゾリル基、オキサジアゾリル基、チアジアゾリル基、ベンゾチアゾリル基、フェノチアジニル基、およびジベンゾフラニル基などがあるが、これらにのみ限定されるものではない。

本明細書において、アリールオキシ基、アリールチオキシ基、アリールスルホキシ基、およびアラルキルアミン基中のアリール基は、上述したアリール基の例示の通りである。具体的には、アリールオキシ基としては、フェノキシ、ｐ−トリルオキシ、ｍ−トリルオキシ、３，５−ジメチル−フェノキシ、２，４，６−トリメチルフェノキシ、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノキシ、３−ビフェニルオキシ、４−ビフェニルオキシ、１−ナフチルオキシ、２−ナフチルオキシ、４−メチル−１−ナフチルオキシ、５−メチル−２−ナフチルオキシ、１−アントリルオキシ、２−アントリルオキシ、９−アントリルオキシ、１−フェナントリルオキシ、３−フェナントリルオキシ、９−フェナントリルオキシなどがあり、アリールチオキシ基としては、フェニルチオキシ基、２−メチルフェニルチオキシ基、４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニルチオキシ基などがあり、アリールスルホキシ基としては、ベンゼンスルホキシ基、ｐ−トルエンスルホキシ基などがあるが、これらに限定されない。

本明細書において、アルキルチオキシ基、アルキルスルホキシ基中のアルキル基は、上述したアルキル基の例示の通りである。具体的には、アルキルチオキシ基としては、メチルチオキシ基、エチルチオキシ基、ｔｅｒｔ−ブチルチオキシ基、ヘキシルチオキシ基、オクチルチオキシ基などがあり、アルキルスルホキシ基としては、メシル、エチルスルホキシ基、プロピルスルホキシ基、ブチルスルホキシ基などがあるが、これらに限定されない。

本明細書において、アリーレン基およびアルケニレン基は、それぞれアリール基、アルケニル基に結合位置が２個あるもの、すなわち２価基を意味する。これらは、それぞれ２価基であることを除いては、上述したアリール基およびアルケニル基の説明が適用可能である。

本明細書において、前記３価基のヘテロ原子はＮまたはＰなどがあるが、これらに限定されない。

本明細書の一実施態様において、前記３価基のヘテロ原子はＮである。

本明細書の一実施態様において、前記Ｘ１〜Ｘ３は互いに同一または異なり、それぞれ独立に、ＮまたはＣＨであり、Ｘ１〜Ｘ３のうちの少なくとも１つはＮである。

本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ２およびＡｒ３は互いに同一または異なり、それぞれ独立に、置換もしくは非置換のフェニル基；置換もしくは非置換のビフェニル基；または置換もしくは非置換のナフチル基である。

本明細書の一実施態様において、前記Ｌ１は置換もしくは非置換のアリーレン基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｌ１は置換もしくは非置換のフェニレン基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｌ１はフェニレン基である。

本明細書の一実施態様において、前記Ｌ１はフェニレン基であり、前記フェニレン基は

である。

もう一つの実施態様において、前記Ｌ１はフェニレン基であり、前記フェニレン基は

である。

前記

は、化学式１中、

に連結されるか、ナフチル基に連結されることを意味する。

本明細書の一実施態様において、前記Ｌ２は置換もしくは非置換のアリーレン基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｌ２は置換もしくは非置換のフェニレン基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｌ２はフェニレン基である。

本明細書の一実施態様において、前記Ｌ２はフェニレン基であり、前記フェニレン基は

である。

もう一つの実施態様において、前記Ｌ２はフェニレン基であり、前記フェニレン基は

である。

前記

は、化学式１中、Ａｒ１に連結されるか、ナフチル基に連結されることを意味する。
一つの実施態様において、化学式１中、Ｘ１〜Ｘ３のうちの少なくともいずれか１つは３価基のヘテロ原子であってもよい。

具体的には、Ｘ１〜Ｘ３のうちの少なくともいずれか１つはＮまたはＰであってもよい。

本明細書の一実施態様において、Ｘ１〜Ｘ３はすべてＮであってもよい。
本明細書の一実施態様において、Ｘ１はＮであり、Ｘ２およびＸ３はＣＨであってもよい。
本明細書の一実施態様において、Ｘ２はＮであり、Ｘ１およびＸ３はＣＨであってもよい。
本明細書の一実施態様において、Ｘ３はＮであり、Ｘ１およびＸ２はＣＨであってもよい。
本明細書の一実施態様において、Ｘ１およびＸ２はＮであってもよい。この場合、Ｘ３はＣＨである。
本明細書の一実施態様において、Ｘ１およびＸ３はＮであってもよい。この場合、Ｘ２はＣＨである。
本明細書の一実施態様において、Ｘ２およびＸ３はＮであってもよい。この場合、Ｘ１はＣＨである。

本明細書の一実施態様において、化学式１中、Ａｒ２およびＡｒ３は互いに同一または異なり、それぞれ独立に、置換もしくは非置換のアリール基である。

本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ２はフェニル基である。 本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ２はナフチル基である。

本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ２はナフチル基であり、

であってもよい。

もう一つの実施態様において、前記Ａｒ２はナフチル基であり、

であってもよい。

本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ２はビフェニル基である。

本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ２はビフェニル基であり、

であってもよい。

本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ３はフェニル基である。

本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ３はナフチル基である。

本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ３はナフチル基であり、

であってもよい。

もう一つの実施態様において、前記Ａｒ３はナフチル基であり、

であってもよい。

本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ３はビフェニル基である。

本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ３はビフェニル基であり、

であってもよい。

前記

は、化学式１のＸ１〜Ｘ３を含む化学式のヘテロ環の環に連結されることを意味する。

本明細書の一実施態様において、化学式２中、Ａｒ４およびＡｒ５は互いに同一または異なり、それぞれ独立に、置換もしくは非置換のアリール基である。

本明細書の一実施態様において、化学式２中、Ａｒ４およびＡｒ５は互いに同一または異なり、それぞれ独立に、置換もしくは非置換のフェニル基；置換もしくは非置換のビフェニル基；または置換もしくは非置換のナフチル基である。

本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ４はフェニル基である。

本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ４はナフチル基である。

本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ４はナフチル基であり、

であってもよい。

もう一つの実施態様において、前記Ａｒ４はナフチル基であり、

であってもよい。

本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ４はビフェニル基である。

本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ４はビフェニル基であり、

であってもよい。

本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ５はフェニル基である。

本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ５はナフチル基である。

本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ５はナフチル基であり、

であってもよい。

もう一つの実施態様において、前記Ａｒ５はナフチル基であり、

であってもよい。

本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ５はビフェニル基である。

本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ５はビフェニル基であり、

であってもよい。

前記

は、化学式２のＸ４〜Ｘ６を含む化学式のヘテロ環の環に連結されることを意味する。
本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は化学式２である。

本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は化学式２であり、Ｘ４〜Ｘ６はＮである。
本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は化学式２であり、Ｘ４〜Ｘ６はＮであり、Ａｒ４およびＡｒ５は互いに同一または異なり、それぞれ独立に、置換もしくは非置換のアリール基である。

本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は化学式２であり、Ｘ４〜Ｘ６はＮであり、Ａｒ４およびＡｒ５は互いに同一または異なり、それぞれ独立に、置換もしくは非置換のフェニル基である。

本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は化学式２であり、Ｘ４〜Ｘ６はＮであり、Ａｒ４およびＡｒ５はフェニル基である。

本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は化学式２であり、Ｘ４〜Ｘ６はＮであり、Ａｒ４およびＡｒ５は互いに同一または異なり、それぞれ独立に、フェニル基またはナフチル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は化学式２であり、Ｘ４〜Ｘ６はＮであり、Ａｒ４およびＡｒ５は互いに同一または異なり、それぞれ独立に、フェニル基またはビフェニル基である。

本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は化学式２であり、Ｘ５はＣＨであり、Ｘ４およびＸ６はＮである。

本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は化学式２であり、Ｘ４はＣＨであり、Ｘ５およびＸ６はＮである。

本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は化学式３である。
本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は化学式３であり、前記Ｒ１は水素である。

本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は化学式４である。
本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は化学式４であり、Ｌ１と化学式４は化学式４の２番目の位置で結合する。

本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は化学式４であり、前記Ｘ４はＣＲＲ’である。
本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は化学式４であり、前記Ｘ４はＣＲＲ’であり、前記ＲおよびＲ’はそれぞれ独立に、置換もしくは非置換のアルキル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は化学式４であり、前記Ｘ４はＣＲＲ’であり、前記ＲおよびＲ’はメチル基であり、Ｒ２は水素である。

本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は化学式５である。
本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は化学式５であり、Ｌ１と化学式５は化学式５の３番目の位置で結合する。
本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は化学式５であり、前記Ｒ３およびＲ４は水素である。

本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は化学式６である。
本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は化学式６であり、前記Ｒ６は水素である。
本明細書の一実施態様において、Ｒ５は水素である。

本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は化学式７である。
本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は化学式７であり、前記Ｒ７は置換もしくは非置換のアリール基である。

本明細書の一実施態様において、前記Ｒ７は置換もしくは非置換のフェニル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ７はフェニル基である。

本明細書の一実施態様において、前記Ｒ８は水素である。
もう一つの実施態様において、前記Ａｒ１は化学式８である。

本本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は化学式８であり、前記Ｒ９は置換もしくは非置換のアリール基である。

もう一つの実施態様において、前記Ｒ９は置換もしくは非置換のフェニル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ９はフェニル基である。

本本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１０は水素である。

本本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１１は水素である。

本本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は化学式９である。

本もう一つの実施態様において、前記Ａｒ１は化学式９であり、Ｒ１２は水素である。

本明細書の一実施態様において、前記化学式１で表される化合物は、下記化学式１−ａ−１〜１−ａ−１４、２−ａ−１〜２−ａ−１４、３−ａ−１〜３−ａ−１４および４−ａ−１〜４−ａ−１４のうちのいずれか１つで表される。

本明細書の一実施態様において、前記化学式１で表される化合物は、下記化学式１−ｂ−１〜１−ｂ−２６、２−ｂ−１〜２−ｂ−２６、３−ｂ−１〜３−ｂ−２６および４−ｂ−１〜４−ｂ−２６のうちのいずれか１つで表される。

本明細書の一実施態様において、前記化学式１−１で表される化合物は、下記化学式１−ａ−１〜１−ａ−１４および１−ｂ−１〜１−ｂ−２６のうちのいずれか１つで表される。

本明細書の一実施態様において、前記化学式１−２で表される化合物は、下記化学式２−ａ−１〜２−ａ−１４および２−ｂ−１〜２−ｂ−２６のうちのいずれか１つで表される。

本明細書の一実施態様において、前記化学式１−３で表される化合物は、下記化学式３−ａ−１〜３−ａ−１４および３−ｂ−１〜３−ｂ−２６のうちのいずれか１つで表される。

本明細書の一実施態様において、前記化学式１−４で表される化合物は、下記化学式４−ａ−１〜４−ａ−１４および４−ｂ−１〜４−ｂ−２６のうちのいずれか１つで表される。

前記化学式１の化合物は、前記化学式１で表されているように、ナフタレン基を中心として両側に異なるヘテロ環を含む置換基を導入することにより、有機発光素子で使用される有機物層への使用に適した特性を有することができる。

前記化学式１で表される化合物は、少なくとも１以上のＸ１〜Ｘ３を含むヘテロ環化合物を含む。したがって、化学式１で表される化合物は、ヘテロ環構造を含んでいるため、有機発光素子において、電子注入および／または電子輸送物質としての適切なエネルギー準位を有することができる。また、本明細書において、化学式１で表される化合物の中から、置換基によって適切なエネルギー準位を有する化合物を選択して有機発光素子に使用することにより、駆動電圧が低く、光効率が高い素子を実現することができる。

また、前記コア構造に多様な置換基を導入することにより、エネルギーバンドギャップを微細に調節可能にし、一方で、有機物間の界面での特性を向上させ、物質の用途を多様にすることができる。

一方、前記化学式１の化合物は、ガラス転移温度（Ｔｇ）が高く、熱的安定性に優れている。このような熱的安定性の増加は、素子に駆動安定性を提供する重要な要因になる。

前記化学式１で表される化合物は、後述する製造例に基づいて製造できる。

前記化学式１で表される化合物は、ナフチル基に置換された化学式２；置換もしくは非置換のアリール基；または異種元素としてＯ、ＮおよびＳのうちの１個以上を含む置換もしくは非置換のヘテロ環基を置換させた構造に、Ｘ１〜Ｘ３を含むヘテロ環環にＡｒ２、Ａｒ３、およびＬ１を置換させた構造を結合させる方法で製造できる。

Ｘ１〜Ｘ３中のヘテロ原子の個数、Ａｒ２、Ａｒ３、およびＬｘを変更して、前記化学式１−１〜１−４以外にも、化学式１で表されるヘテロ環化合物を製造することができる。

前記Ｌｘにおいて、ｘは１または２の整数である。

また、本明細書は、前記化学式１で表されるヘテロ環化合物を含む有機発光素子を提供する。

本明細書の一実施態様において、第１電極と、前記第１電極に対向して備えられた第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に備えられた１層以上の有機物層とを含む有機発光素子であって、前記有機物層のうちの１層以上は、前記ヘテロ環化合物を含むものである有機発光素子を提供する。

本明細書の有機発光素子の有機物層は、単層構造からなってもよいが、２層以上の有機物層が積層された多層構造からなってもよい。例えば、本発明の有機発光素子は、有機物層として、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層などを含む構造を有することができる。しかし、有機発光素子の構造はこれに限定されず、より少ない数の有機層を含むことができる。

本明細書の一実施態様において、前記有機物層は、正孔注入層または正孔輸送層を含み、前記正孔注入層または正孔輸送層は、前記ヘテロ環化合物を含む。

もう一つの実施態様において、前記有機物層は、発光層を含み、前記発光層は、前記ヘテロ環化合物を発光層のホストとして含む。

本明細書の一実施態様において、前記有機物層は、電子輸送層または電子注入層を含み、前記電子輸送層または電子注入層は、前記ヘテロ環化合物を含む。

本明細書の一実施態様において、前記電子輸送層、電子注入層、または電子輸送および電子注入を同時に行う層は、前記ヘテロ環化合物のみを含む。

本明細書の一実施態様において、前記有機物層は、前記ヘテロ環化合物を含む有機物層のほか、アリールアミノ基、カルバゾール基、またはベンゾカルバゾール基を含む化合物を含む正孔注入層または正孔輸送層をさらに含む。

本明細書の一実施態様において、前記ヘテロ環化合物を含む有機物層は、前記ヘテロ環化合物をホストとして含み、他の有機化合物、金属または金属化合物をドーパントとして含む。

もう一つの実施態様において、有機発光素子は、基板上に、陽極、１層以上の有機物層、および陰極が順次に積層された構造（ｎｏｒｍａｌ ｔｙｐｅ）の有機発光素子であってもよい。

もう一つの実施態様において、有機発光素子は、基板上に、陰極、１層以上の有機物層、および陽極が順次に積層された逆方向構造（ｉｎｖｅｒｔｅｄ ｔｙｐｅ）の有機発光素子であってもよい。

例えば、本明細書の一実施態様に係る有機発光素子の構造は、図１および図２に例示されている。

図１は、基板１、陽極２、発光層３、陰極４が順次に積層された有機電子素子の構造が例示されている。このような構造において、前記ヘテロ環化合物は、前記発光層３に含まれてもよい。

図２は、基板１、陽極２、正孔注入層５、正孔輸送層６、発光層３、電子輸送層７、および陰極４が順次に積層された有機電子素子の構造が例示されている。このような構造において、前記ヘテロ環化合物は、前記正孔注入層５、正孔輸送層６、発光層３、および電子輸送層７のうちの１層以上に含まれてもよい。

このような構造において、前記化合物は、前記正孔注入層、正孔輸送層、発光層、および電子輸送層のうちの１層以上に含まれてもよい。

本明細書の有機発光素子は、有機物層のうちの１層以上が、本明細書の化合物、すなわち、前記ヘテロ環化合物を含むことを除いては、当技術分野で知られている材料と方法で製造できる。

前記有機発光素子が複数の有機物層を含む場合、前記有機物層は、同じ物質または異なる物質で形成できる。

本明細書の有機発光素子は、有機物層のうちの１層以上が、前記ヘテロ環化合物、すなわち、前記化学式１で表される化合物を含むことを除いては、当技術分野で知られている材料と方法で製造できる。

例えば、本明細書の有機発光素子は、基板上に、第１電極、有機物層、および第２電極を順次に積層させることにより製造することができる。この時、スパッタリング法（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）や電子ビーム蒸発法（ｅ−ｂｅａｍ ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）のようなＰＶＤ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）方法を利用して、基板上に、金属または導電性を有する金属酸化物またはこれらの合金を蒸着させて陽極を形成し、その上に、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、および電子輸送層を含む有機物層を形成した後、その上に、陰極として使用可能な物質を蒸着させることにより製造できる。このような方法以外にも、基板上に、陰極物質から、有機物層、陽極物質を順に蒸着させて有機発光素子を作ることができる。

また、前記化学式１の化合物は、有機発光素子の製造時、真空蒸着法だけでなく、溶液塗布法によって有機物層で形成できる。ここで、溶液塗布法とは、スピンコーティング、ディップコーティング、ドクターブレーディング、インクジェットプリンティング、スクリーンプリンティング、スプレー法、ロールコーティングなどを意味するが、これらにのみ限定されるものではない。

このような方法のほか、基板上に、陰極物質から、有機物層、陽極物質を順に蒸着させて有機発光素子を作ってもよい（国際特許出願公開第２００３／０１２８９０号）。ただし、製造方法がこれに限定されるものではない。

本明細書の一実施態様において、前記第１電極は陽極であり、前記第２電極は陰極である。

もう一つの実施態様において、前記第１電極は陰極であり、前記第２電極は陽極である。

前記陽極物質としては、通常、有機物層への正孔注入が円滑となるように仕事関数の大きい物質が好ましい。本発明で使用可能な陽極物質の具体例としては、バナジウム、クロム、銅、亜鉛、金のような金属、またはこれらの合金；亜鉛酸化物、インジウム酸化物、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）のような金属酸化物；ＺｎＯ：ＡｌまたはＳＮＯ２：Ｓｂのような金属と酸化物との組み合わせ；ポリ（３−メチルチオフェン）、ポリ［３，４−（エチレン−１，２−ジオキシ）チオフェン］（ＰＥＤＯＴ）、ポリピロールおよびポリアニリンのような導電性高分子などがあるが、これらにのみ限定されるものではない。

前記陰極物質としては、通常、有機物層への電子注入が容易となるように仕事関数の小さい物質であることが好ましい。陰極物質の具体例としては、マグネシウム、カルシウム、ナトリウム、カリウム、チタン、インジウム、イットリウム、リチウム、ガドリニウム、アルミニウム、銀、スズおよび鉛のような金属、またはこれらの合金；ＬｉＦ／ＡｌまたはＬｉＯ２／Ａｌのような多層構造の物質などがあるが、これらにのみ限定されるものではない。

前記正孔注入物質としては、電極から正孔を注入する層で、正孔注入物質としては、正孔を輸送する能力を有し、陽極からの正孔注入効果、発光層または発光材料に対して優れた正孔注入効果を有し、発光層で生成された励起子の電子注入層または電子注入材料への移動を防止し、また、薄膜形成能力に優れた化合物が好ましい。正孔注入物質のＨＯＭＯ（ｈｉｇｈｅｓｔ ｏｃｃｕｐｉｅｄ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｏｒｂｉｔａｌ）が、陽極物質の仕事関数と周辺有機物層のＨＯＭＯとの間であることが好ましい。正孔注入物質の具体例としては、金属ポルフィリン（ｐｏｒｐｈｙｒｉｎ）、オリゴチオフェン、アリールアミン系の有機物、ヘキサニトリルヘキサアザトリフェニレン系の有機物、キナクリドン（ｑｕｉｎａｃｒｉｄｏｎｅ）系の有機物、ペリレン（ｐｅｒｙｌｅｎｅ）系の有機物、アントラキノンおよびポリアニリンとポリチオフェン系の導電性高分子などがあるが、これらにのみ限定されるものではない。

前記正孔輸送層は、正孔注入層から正孔を受け取って発光層まで正孔を輸送する層で、正孔輸送物質としては、陽極や正孔注入層から正孔が輸送されて発光層に移すことができる物質で、正孔に対する移動性の大きい物質が好適である。具体例としては、アリールアミン系の有機物、導電性高分子、および共役部分と非共役部分が共にあるブロック共重合体などがあるが、これらにのみ限定されるものではない。

前記発光物質としては、正孔輸送層と電子輸送層から正孔と電子がそれぞれ輸送されて結合させることにより、可視光線領域の光を発することができる物質であって、蛍光や燐光に対する量子効率の良い物質が好ましい。具体例としては、８−ヒドロキシ−キノリンアルミニウム錯体（Ａｌｑ３）；カルバゾール系化合物；二量体化スチリル（ｄｉｍｅｒｉｚｅｄ ｓｔｙｒｙｌ）化合物；ＢＡｌｑ；１０−ヒドロキシベンゾキノリン−金属化合物；ベンゾキサゾール、ベンズチアゾール、およびベンズイミダゾール系の化合物；ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）（ＰＰＶ）系の高分子；スピロ（ｓｐｉｒｏ）化合物；ポリフルオレン、ルブレンなどがあるが、これらにのみ限定されるものではない。

前記発光層は、ホスト材料およびドーパント材料を含むことができる。ホスト材料は、縮合芳香族環誘導体またはヘテロ環含有化合物などがある。具体的には、縮合芳香族環誘導体としては、アントラセン誘導体、ピレン誘導体、ナフタレン誘導体、ペンタセン誘導体、フェナントレン化合物、フルオランテン化合物などがあり、ヘテロ環含有化合物としては、カルバゾール誘導体、ジベンゾフラン誘導体、ラダー型フラン化合物、ピリミジン誘導体などがあるが、これらに限定されない。

ドーパント材料としては、芳香族アミン誘導体、スチリルアミン化合物、ホウ素錯体、フルオランテン化合物、金属錯体などがある。具体的には、芳香族アミン誘導体としては、置換もしくは非置換のアリールアミノ基を有する縮合芳香族環誘導体であって、アリールアミノ基を有するピレン、アントラセン、クリセン、ペリフランテンなどがあり、スチリルアミン化合物としては、置換もしくは非置換のアリールアミンに少なくとも１個のアリールビニル基が置換されている化合物で、アリール基、シリル基、アルキル基、シクロアルキル基、およびアリールアミノ基からなる群より１または２以上選択される置換基が置換もしくは非置換となる。具体的には、スチリルアミン、スチリルジアミン、スチリルトリアミン、スチリルテトラアミンなどがあるが、これらに限定されない。また、金属錯体としては、イリジウム錯体、白金錯体などがあるが、これらに限定されない。

前記電子輸送物質としては、電子注入層から電子を受け取って発光層まで電子を輸送する層で、電子輸送物質としては、陰極から電子がよく注入されて発光層に移すことができる物質であって、電子に対する移動性の大きい物質が好適である。具体例としては、８−ヒドロキシキノリンのＡｌ錯体；Ａｌｑ３を含む錯体；有機ラジカル化合物；ヒドロキシフラボン−金属錯体などがあるが、これらにのみ限定されるものではない。電子輸送層は、従来技術により使用されたように、任意の所望するカソード物質と共に使用することができる。特に、適切なカソード物質の例は、低い仕事関数を有し、アルミニウム層またはシルバー層が後に続く通常の物質である。具体的には、セシウム、バリウム、カルシウム、イッテルビウム、およびサマリウムであり、それぞれの場合、アルミニウム層またはシルバー層が後に続く。

前記電子注入層は、電極から電子を注入する層で、電子を輸送する能力を有し、陰極からの電子注入効果、発光層、または発光材料に対して優れた電子注入効果を有し、発光層で生成された励起子の正孔注入層への移動を防止し、また、薄膜形成能力に優れた化合物が好ましい。具体的には、フルオレノン、アントラキノジメタン、ジフェノキノン、チオピランジオキシド、オキサゾール、オキサジアゾール、トリアゾール、イミダゾール、ペリレンテトラカルボン酸、フルオレニリデンメタン、アントロンなどとそれらの誘導体、金属錯体化合物、および含窒素５員環誘導体などがあるが、これらに限定されない。

前記金属錯体化合物としては、８−ヒドロキシキノリナトリチウム、ビス（８−ヒドロキシキノリナト）亜鉛、ビス（８−ヒドロキシキノリナト）銅、ビス（８−ヒドロキシキノリナト）マンガン、トリス（８−ヒドロキシキノリナト）アルミニウム、トリス（２−メチル−８−ヒドロキシキノリナト）アルミニウム、トリス（８−ヒドロキシキノリナト）ガリウム、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）ベリリウム、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）亜鉛、ビス（２−メチル−８−キノリナト）クロロガリウム、ビス（２−メチル−８−キノリナト）（ｏ−クレゾラート）ガリウム、ビス（２−メチル−８−キノリナト）（１−ナフトラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリナト）（２−ナフトラート）ガリウムなどがあるが、これらに限定されない。

本明細書に係る有機発光素子は、使用される材料によって、前面発光型、後面発光型、または両面発光型であってよい。

本明細書の一実施態様において、前記ヘテロ環化合物は、有機発光素子のほか、有機太陽電池または有機トランジスタに含まれてもよい。

前記化学式１で表されるヘテロ環化合物およびこれを含む有機発光素子の製造は、以下の実施例で具体的に説明する。しかし、下記の実施例は本明細書を例示するためのものであり、本明細書の範囲がこれらによって限定されるものではない。

以下、製造例および実験例を通じて本発明をより詳細に説明するが、本発明は、下記の製造例および実験例によって範囲が限定されない。

製造例
＜製造例１＞下記化合物１−ａ−１の製造
１）下記化合物１−Ａの合成

窒素雰囲気下、前記化合物２−クロロ−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（３７．１ｇ、０．１４ｍｏｌ）、４−クロロフェニルボロン酸（２３．８ｇ、０．１５ｍｏｌ）をテトラヒドロフラン１５０ｍｌに完全に溶かした後、２Ｍ炭酸カリウム水溶液（８０ｍｌ）を添加し、テトラキス−（トリフェニルホスフィン）パラジウム（３．２ｇ、２．７ｍｍｏｌ）を入れた後、５時間加熱撹拌した。常温に温度を下げて水層を除去し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、減圧濃縮させ、テトラヒドロフラン：ヘキサン＝１：６でカラムして、前記化合物１−Ａ（３４ｇ、収率：７２％）を製造した。
ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］^＋＝３４４

２）下記化合物１−Ｂの合成

窒素雰囲気下、前記化合物１−Ａ（３４ｇ、９８．９ｍｍｏｌ）、ビス（ピナコラト）ジボロン（２７．６ｇ、１０８ｍｍｏｌ）、および酢酸カリウム（２９．１ｇ、２９６ｍｍｏｌ）を入れ混ぜてジオキサン１００ｍｌに添加し、撹拌しながら加熱した。還流する状態で、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（１．７ｇ、２．９４ｍｍｏｌ）とトリシクロヘキシルホスフィン（１．６ｇ、５．９ｍｍｏｌ）を入れて、１０時間加熱、撹拌した。反応終了後、常温に温度を下げた後、濾過した。濾液を水に注いでクロロホルムで抽出し、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥した。減圧蒸留後、エタノールで再結晶して、前記化合物１−Ｂ（３５ｇ、収率：８１％）を製造した。
ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］^＋＝４３６

３）下記化合物１−Ｃの合成

前記化合物１−Ｂ（１４．５ｇ、３３．３ｍｍｏｌ）と７−ブロモナフタレン−２−オール（７．４ｇ、３３．３ｍｍｏｌ）をテトラヒドロフラン１００ｍｌに完全に溶かした後、２Ｍ炭酸カリウム水溶液６０ｍｌを添加し、テトラキストリフェニル−ホスフィノパラジウム（７６９ｍｇ、０．６７ｍｍｏｌ）を入れた後、３時間加熱撹拌した。常温に温度を下げて反応を終了後、炭酸カリウム溶液を除去して、前記黄色固体を濾過した。濾過した黄色固体をテトラヒドロフランとエタノールでそれぞれ１回ずつ洗浄して、前記化合物１−Ｃ（１３．２ｇ、収率：８８％）を製造した。
ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］^＋＝４５２

４）下記化合物１−Ｄの合成

化合物１−Ｃ（１３．０ｇ、２８．８ｍｏｌ）をＴＨＦ（１００ｍＬ）に溶かし、トリエチルアミン（１０．０ｍＬ、７２．０ｍｍｏｌ）を加えた後、０℃に冷却した。温度を維持した状態で、トリフリックアンハイドライド（１６．２ｇ、５７．６ｍｍｏｌ）をゆっくり滴加した。温度を室温に上げた後、２時間撹拌した。溶媒を減圧して濃縮させた後、ヘキサンを加えて生成された固体を濾過した。析出物を真空乾燥して、化合物１−Ｄ（１３．６ｇ、８１％）を得た。ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］^＋＝５８４

５）下記化合物２−Ａの合成

前記化合物２−クロロ−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジンの代わりに４−クロロ−２，６−ジフェニルピリミジンを用いたことを除いて、前記化合物１−Ａを製造する方法と同様の方法で前記化合物２−Ａ（１１．８ｇ、８３％）を製造した。
ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］^＋＝３４３

６）下記化合物２−Ｂの合成

前記化合物１−Ａの代わりに２−Ａを用いたことを除いて、前記化合物１−Ｂを製造する方法と同様の方法で前記化合物２−Ｂ（２１．７ｇ、８９％）を製造した。
ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］^＋＝４３５

７）下記化合物１−ａ−１の合成

前記化合物１−Ｄ（１１．２ｇ、１９．２ｍｍｏｌ）と前記化合物２−Ｂ（９．２ｇ、２１．１ｍｍｏｌ）をテトラヒドロフラン６０ｍｌに完全に溶かした後、２Ｍ炭酸カリウム水溶液４０ｍｌを添加し、テトラキストリフェニル−ホスフィノパラジウム（４４３ｍｇ、０．３８ｍｍｏｌ）を入れた後、３時間加熱撹拌した。常温に温度を下げて反応を終了後、炭酸カリウム溶液を除去して、白色固体を濾過した。濾過した白色固体をテトラヒドロフランとエタノールでそれぞれ１回ずつ洗浄して、前記化合物１−ａ−１（１１．３ｇ、収率：８０％）を製造した。
ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］^＋＝７４２

＜製造例２＞下記化合物１−ａ−２の製造
１）下記化合物３−Ａの合成

前記化合物２−クロロ−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジンの代わりに２−クロロ−４，６−ジフェニルピリミジンを用いたことを除いて、前記化合物１−Ａを製造する方法と同様の方法で前記化合物３−Ａ（１７．３ｇ、８３％）を製造した。
ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］^＋＝３４３

２）下記化合物３−Ｂの合成

前記化合物１−Ａの代わりに３−Ａを用いたことを除いて、前記化合物１−Ｂを製造する方法と同様の方法で前記化合物３−Ｂ（１２．９ｇ、８２％）を製造した。
ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］^＋＝４３５

３）下記化合物１−ａ−２の合成

前記化合物２−Ｂの代わりに３−Ｂを用いたことを除いて、前記化合物１−ａ−１を製造する方法と同様の方法で前記化合物１−ａ−２（１１．４ｇ、８５％）を製造した。
ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］^＋＝７４２

＜製造例３＞下記化合物１−ａ−５の製造
１）下記化合物４−Ａの合成

前記化合物２−クロロ−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジンの代わりに２−（［１，１’−ビフェニル］−４−イル）−４−クロロ−６−フェニル−１，３，５−トリアジンを用いたことを除いて、前記化合物１−Ａを製造する方法と同様の方法で前記化合物４−Ａ（１８．８ｇ、８８％）を製造した。
ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］^＋＝４２０

２）下記化合物４−Ｂの合成

前記化合物１−Ａの代わりに４−Ａを用いたことを除いて、前記化合物１−Ｂを製造する方法と同様の方法で前記化合物４−Ｂ（１６．５ｇ、８４％）を製造した。
ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］^＋＝５１２

３）下記化合物１−ａ−５の合成

前記化合物２−Ｂの代わりに４−Ｂを用いたことを除いて、前記化合物１−ａ−１を製造する方法と同様の方法で前記化合物１−ａ−５（１２．７ｇ、８８％）を製造した。
ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］^＋＝８１９

＜製造例４＞下記化合物１−ｂ−１の製造
１）下記化合物１−ｂ−１の合成

前記化合物２−Ｂの代わりに（４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル）ボロン酸を用いたことを除いて、前記化合物１−ａ−１を製造する方法と同様の方法で前記化合物１−ｂ−１（１３．４ｇ、８７％）を製造した。
ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］^＋＝６７７

＜製造例５＞下記化合物１−ｂ−２の製造
１）下記化合物１−ｂ−２の合成

前記化合物２−Ｂの代わりに（４−（９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−イル）フェニル）ボロン酸を用いたことを除いて、前記化合物１−ａ−１を製造する方法と同様の方法で前記化合物１−ｂ−２（９．２ｇ、８９％）を製造した。
ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］^＋＝７０４

＜製造例６＞下記化合物２−ａ−１の製造
１）下記化合物５−Ａの合成

前記化合物７−ブロモナフタレン−２−オールの代わりに８−ブロモナフタレン−２−オールを用いたことを除いて、前記化合物１−Ｃを製造する方法と同様の方法で前記化合物５−Ａ（２２．６ｇ、８１％）を製造した。
ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］^＋＝４５２

２）下記化合物５−Ｂの合成

前記化合物１−Ｃの代わりに５−Ａを用いたことを除いて、前記化合物１−Ｄを製造する方法と同様の方法で前記化合物５−Ｂ（１９．６ｇ、８９％）を製造した。
ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］^＋＝５８４

３）下記化合物２−ａ−１の合成

前記化合物１−Ｄの代わりに５−Ｂを用いたことを除いて、前記化合物１−ａ−１を製造する方法と同様の方法で前記化合物２−ａ−１（１１．３ｇ、８４％）を製造した。
ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］^＋＝７４２

＜製造例７＞下記化合物３−ａ−１の製造
１）下記化合物６−Ａの合成

前記化合物７−ブロモナフタレン−２−オールの代わりに５−ブロモナフタレン−２−オールを用いたことを除いて、前記化合物１−Ｃを製造する方法と同様の方法で前記化合物６−Ａ（２３．１ｇ、８２％）を製造した。
ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］^＋＝４５２

２）下記化合物６−Ｂの合成

前記化合物１−Ｃの代わりに６−Ａを用いたことを除いて、前記化合物１−Ｄを製造する方法と同様の方法で前記化合物６−Ｂ（２０．１ｇ、８８％）を製造した。
ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］^＋＝５８４

３）下記化合物３−ａ−１の合成

前記化合物１−Ｄの代わりに６−Ｂを用いたことを除いて、前記化合物１−ａ−１を製造する方法と同様の方法で前記化合物３−ａ−１（１２．９ｇ、８５％）を製造した。
ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］^＋＝７４２

＜製造例８＞下記化合物４−ａ−１の製造
１）下記化合物７−Ａの合成

前記化合物７−ブロモナフタレン−２−オールの代わりに８−ブロモナフタレン−１−オールを用いたことを除いて、前記化合物１−Ｃを製造する方法と同様の方法で前記化合物７−Ａ（２５．８ｇ、８９％）を製造した。
ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］^＋＝４５２

２）下記化合物７−Ｂの合成

前記化合物１−Ｃの代わりに７−Ａを用いたことを除いて、前記化合物１−Ｄを製造する方法と同様の方法で前記化合物７−Ｂ（２２．５ｇ、８６％）を製造した。
ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］^＋＝５８４

３）下記化合物４−ａ−１の合成

前記化合物１−Ｄの代わりに７−Ｂを用いたことを除いて、前記化合物１−ａ−１を製造する方法と同様の方法で前記化合物４−ａ−１（１８．１ｇ、８８％）を製造した。
ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］^＋＝７４２

＜製造例９＞下記化合物３−ｂ−１８の製造

前記化合物１−Ｄの代わりに６−Ｂを用いたことを除いて、前記化合物１−ａ−１を製造する方法と同様の方法で前記化合物３−ｂ−１８（１９．２ｇ、８３％）を製造した。
ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］^＋＝７０４

＜製造例１０＞下記化合物４−ｂ−１８の製造

前記化合物１−Ｄの代わりに７−Ｂを用いたことを除いて、前記化合物１−ａ−１を製造する方法と同様の方法で前記化合物４−ｂ−１８（１１．６ｇ、８８％）を製造した。
ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］^＋＝７０４

＜実験例＞
ＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）が１，０００Åの厚さに薄膜コーティングされたガラス基板を、洗剤を溶かした蒸留水に入れて超音波で洗浄した。この時、洗剤としてはフィッシャー社（Ｆｉｓｃｈｅｒ Ｃｏ．）製品を使用し、蒸留水としてはミリポア社（Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ Ｃｏ．）製品のフィルタ（Ｆｉｌｔｅｒ）で２次濾過した蒸留水を使用した。ＩＴＯを３０分間洗浄した後、蒸留水で２回繰り返し超音波洗浄を１０分間進行させた。蒸留水洗浄が終わった後、イソプロピルアルコール、アセトン、メタノールの溶剤で超音波洗浄をして乾燥させた後、プラズマ洗浄機に輸送させた。また、酸素プラズマを用いて前記基板を５分間洗浄した後、真空蒸着機に基板を輸送させた。

このように用意されたＩＴＯ透明電極上に、下記化学式のヘキサニトリルヘキサアザトリフェニレン（ｈｅｘａａｚａｔｒｉｐｈｅｎｙｌｅｎｅ；ＨＡＴ）を５００Åの厚さに熱真空蒸着して、正孔注入層を形成した。

前記正孔注入層上に、正孔を輸送する物質の下記化合物４−４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（ＮＰＢ）（４００Å）を真空蒸着して、正孔輸送層を形成した。

次に、前記正孔輸送層上に、膜厚３００Åに下記のようなＢＨとＢＤとを２５：１の重量比で真空蒸着して、発光層を形成した。

前記発光層上に、製造例１で製造した化合物１−ａ−１と前記化合物ＬｉＱ（Ｌｉｔｈｉｕｍ Ｑｕｉｎｏｌａｔｅ）とを１：１の重量比で真空蒸着して、３５０Åの厚さに電子注入および輸送層を形成した。前記電子注入および輸送層上に、順次に、１２Åの厚さにリチウムフルオライド（ＬｉＦ）と２，０００Åの厚さにアルミニウムを蒸着して、陰極を形成した。

前記過程で、有機物の蒸着速度は０．４〜０．７Å／ｓｅｃを維持し、陰極のリチウムフルオライドは０．３Å／ｓｅｃ、アルミニウムは２Å／ｓｅｃの蒸着速度を維持し、蒸着時の真空度は２×１０−７〜５×１０−６ｔｏｒｒを維持して、有機発光素子を作製した。

＜実験例２＞
前記実験例１において、化合物１−ａ−１の代わりに前記化合物１−ａ−２を用いたことを除いては、実験例１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

＜実験例３＞
前記実験例１において、化合物１−ａ−１の代わりに前記化合物１−ａ−５を用いたことを除いては、実験例１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

＜実験例４＞
前記実験例１において、化合物１−ａ−１の代わりに前記化合物１−ｂ−１を用いたことを除いては、実験例１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

＜実験例５＞
前記実験例１において、化合物１−ａ−１の代わりに前記化合物１−ｂ−２を用いたことを除いては、実験例１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

＜実験例６＞
前記実験例１において、化合物１−ａ−１の代わりに前記化合物２−ａ−１を用いたことを除いては、実験例１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

＜実験例７＞
前記実験例１において、化合物１−ａ−１の代わりに前記化合物３−ａ−１を用いたことを除いては、実験例１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

＜実験例８＞
前記実験例１において、化合物１−ａ−１の代わりに前記化合物４−ａ−１を用いたことを除いては、実験例１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

＜実験例９＞
前記実験例１において、化合物１−ａ−１の代わりに前記化合物３−ｂ−１８を用いたことを除いては、実験例１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

＜実験例１０＞
前記実験例１において、化合物１−ａ−１の代わりに前記化合物４−ｂ−１８を用いたことを除いては、実験例１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

＜比較例１＞
前記実験例１において、化合物１−ａ−１の代わりに下記ＥＴ１の化合物を用いたことを除いては、前記実験例１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

＜比較例２＞
前記実験例１において、化合物１−ａ−１の代わりに下記ＥＴ２の化合物を用いたことを除いては、前記実験例１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

＜比較例３＞
前記実験例１において、化合物１−ａ−１の代わりに下記ＥＴ３の化合物を用いたことを除いては、前記実験例１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

＜比較例４＞
前記実験例１において、化合物１−ａ−１の代わりに下記ＥＴ４の化合物を用いたことを除いては、前記実験例１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

実験例１〜８および比較例１〜４により作製された有機発光素子に電流を印加した時、表１の結果を得た。

前記表１の実験例１〜８と比較例１および２とを比較すると、ナフチル基を基準としてＬ１とＬ２が互いに異なるか、Ａｒ１とＡｒ２が互いに異なる場合は、Ｌ１とＬ２が互いに同一であり、Ａｒ１とＡｒ２が互いに同一の場合より、電子輸送および注入能力に優れ、低い電圧および／または高い効率の有機発光素子を提供することを確認することができる。

また、前記表１から明らかなように、ナフチル基が基準となる場合、他の構造が基準となる場合より、電子輸送および注入能力に優れ、低い電圧および／または高い効率の有機発光素子を提供することを確認することができる。

前記表１の実験例１〜８と比較例４とを比較すると、本明細書の一実施態様に係る特定位置のナフチル基に対して、電子輸送および注入能力に優れていることを確認することができる。

１：基板
２：陽極
３：発光層
４：陰極
５：正孔注入層
６：正孔輸送層
７：電子輸送層

Claims (15)

1. 下記化学式１で表されるヘテロ環化合物：
   

   

   ［化学式１において、
   Ｘは下記構造式のうちのいずれか１つであり、
   

   

   Ｌ１およびＬ２は互いに同一または異なり、それぞれ独立に、直接結合；置換もしくは非置換のアリーレン基；または置換もしくは非置換のアルケニレン基であり、
   Ａｒ１は置換もしくは非置換のアリール基；または異種元素としてＯ、ＮおよびＳのうちの１個以上を含む置換もしくは非置換のヘテロ環基であり、
   Ｌ１とＬ２が互いに異なるか、あるいは
   

   

   とＡｒ１が互いに異なり、
   Ｘ１〜Ｘ３は互いに同一または異なり、それぞれ独立に、３価のヘテロ原子またはＣＨであり、Ｘ１〜Ｘ３のうちの少なくとも１つは３価のヘテロ原子であり、
   Ａｒ２およびＡｒ３は互いに同一または異なり、それぞれ独立に、置換もしくは非置換のアリール基、または異種元素としてＯ、ＮおよびＳのうちの１個以上を含む置換もしくは非置換のヘテロ環基である］。
2. 前記Ａｒ１は下記化学式２で表されるものである、請求項１に記載のヘテロ環化合物：
   

   

   （化学式２において、
   Ｘ４〜Ｘ６は互いに同一または異なり、それぞれ独立に、３価のヘテロ原子またはＣＨであり、Ｘ１〜Ｘ３のうちの少なくとも１つは３価のヘテロ原子であり、
   Ａｒ４およびＡｒ５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、または異種元素としてＯ、ＮおよびＳのうちの１個以上を含む置換もしくは非置換のヘテロ環基である）。
3. 前記Ｌ１およびＬ２は互いに異なり、それぞれ、直接結合；または置換もしくは非置換のフェニレン基である、請求項１に記載のヘテロ環化合物。
4. Ａｒ１は下記化学式３〜化学式１０のうちのいずれか１つで表されるものである、請求項１に記載のヘテロ環化合物：
   

   

   

   （化学式３〜１０において、
   ａは０〜８の整数であり、
   ｂは０〜７の整数であり、
   ｃは０〜４の整数であり、
   ｄは０〜５の整数であり、
   ｅは０〜３の整数であり、
   Ｘ７はＳ、Ｏ、ＮＲ、またはＣＲＲ’であり、
   Ｒ、Ｒ’およびＲ１〜Ｒ１４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；ニトリル基；ニトロ基；ヒドロキシ基；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シクロアルキル基；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アリールオキシ基；置換もしくは非置換のアルキルチオキシ基；置換もしくは非置換のアリールチオキシ基；置換もしくは非置換のアルキルスルホキシ基；置換もしくは非置換のアリールスルホキシ基；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シリル基；置換もしくは非置換のホウ素基；置換もしくは非置換のアミン基；置換もしくは非置換のアルキルアミン基；置換もしくは非置換のアラルキルアミン基；置換もしくは非置換のアリールアミン基；置換もしくは非置換のヘテロアリールアミン基；置換もしくは非置換のアリール基；または異種元素としてＯ、ＮおよびＳのうちの１個以上を含む置換もしくは非置換のヘテロ環基である）。
5. 前記Ｘ１〜Ｘ３は互いに同一または異なり、それぞれ独立に、ＮまたはＣＨであり、Ｘ１〜Ｘ３のうちの少なくとも１つはＮである、請求項１に記載のヘテロ環化合物。
6. 前記Ａｒ２およびＡｒ３は互いに同一または異なり、それぞれ独立に、置換もしくは非置換のフェニル基；置換もしくは非置換のビフェニル基；または置換もしくは非置換のナフチル基である、請求項１に記載のヘテロ環化合物。
7. 前記Ａｒ４およびＡｒ５は互いに同一または異なり、それぞれ独立に、置換もしくは非置換のフェニル基；置換もしくは非置換のビフェニル基；または置換もしくは非置換のナフチル基である、請求項２に記載のヘテロ環化合物。
8. 前記化学式１で表される化合物は、下記化学式１−ａ−１〜１−ａ−１４、２−ａ−１〜２−ａ−１４、３−ａ−１〜３−ａ−１４および４−ａ−１〜４−ａ−１４のうちのいずれか１つで表されるものである、請求項１に記載のヘテロ環化合物。
   

   

   

   

   

   

   

   

   
9. 前記化学式１で表される化合物は、下記化学式１−ｂ−１〜１−ｂ−２６、２−ｂ−１〜２−ｂ−２６、３−ｂ−１〜３−ｂ−２６および４−ｂ−１〜４−ｂ−２６のうちのいずれか１つで表されるものである、請求項１に記載のヘテロ環化合物。
   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   
10. 第１電極と、前記第１電極に対向して備えられた第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に備えられた１層以上の有機物層とを含む有機発光素子であって、前記有機物層のうちの１層以上は、請求項１〜９のいずれか１項に記載のヘテロ環化合物を含むものである、有機発光素子。
11. 前記有機物層は、正孔注入層または正孔輸送層を含み、
    前記正孔注入層または正孔輸送層は、前記ヘテロ環化合物を含むものである、請求項１０に記載の有機発光素子。
12. 前記有機物層は、発光層を含み、
    前記発光層は、前記ヘテロ環化合物を発光層のホストとして含むものである、請求項１０に記載の有機発光素子。
13. 前記有機物層は、電子輸送層または電子注入層を含み、
    前記電子輸送層または電子注入層は、前記ヘテロ環化合物を含むものである、請求項１０に記載の有機発光素子。
14. 前記有機物層は、前記ヘテロ環化合物を含む有機物層のほか、アリールアミノ基、カルバゾール基、またはベンズカルバゾール基を含む化合物を含む正孔注入層または正孔輸送層をさらに含むものである、請求項１０に記載の有機発光素子。
15. 前記ヘテロ環化合物を含む有機物層は、前記ヘテロ環化合物をホストとして含み、他の有機化合物、金属または金属化合物をドーパントとして含むものである、請求項１０に記載の有機発光素子。

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