JP2017043596A - 有機電子素子用化合物、これを用いた有機電子素子及びその電子装置 - Google Patents

Abstract

【課題】素子の駆動電圧を下げ、素子の発光効率、色純度、安定性及び寿命を向上させることができる化合物、これを用いた有機電子素子及びその電子装置を提供することを目的とする。
【解決手段】式１で表される化合物と、第１電極、第２電極及び前記第１電極と前記第２電極との間の有機物層を含む有機電子素子、及び前記有機電子素子を含む電子装置が開示される。
【選択図】図１

Description

本発明は有機電子素子用化合物、これを用いた有機電子素子及びその電子装置に関する。

一般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変換させる現象を称する。有機発光現象を利用する有機電子素子は通常、正極と負極及びこの間に有機物層を含む構造を有する。ここで、有機物層は有機電子素子の効率と安定性を高めるために、それぞれ他の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、電子輸送層及び電子注入層などからなり得る。

有機電子素子において有機物層として用いられる材料は、機能によって発光材料と電荷輸送材料、例えば、正孔注入材料、正孔輸送材料、電子輸送材料、電子注入材料などに分類することができる。そして、前記発光材料は、分子量によって高分子型と低分子型に分類することができ、発光メカニズムによって電子の一重項励起状態に由来する蛍光材料と電子の三重項励起状態に由来する燐光材料に分類することができる。また、発光材料は発光色によって青色、緑色、赤色発光材料と、より好ましい天然色を具現するために必要な黄色及びオレンジ色発光材料に区分することができる。

一方、発光材料として１つの物質のみ用いる場合、分子間の相互作用によって最大発光波長が長波長に移動し、色純度が低下したり、発光減殺効果により素子の効率が減少するという問題が発生するので、色純度の増加とエネルギーの遷移による発光効率を増加させるために、発光材料としてホスト／ドーパント系を用いることができる。その原理は、発光層を形成するホストよりもエネルギー帯域の間隙が小さなドーパントを発光層に少量混合すれば、発光層で発生したエキシトンがドーパントに輸送され、効率の高い光を発する。このとき、ホストの波長がドーパントの波長帯に移動するので、利用するドーパントの種類によって所望の波長の光が得られる。

現在、携帯用ディスプレイ市場は、大面積ディスプレイへと大きさが増大している傾向にあり、これにより既存の携帯用ディスプレイで要求されていた消費電力よりも更に大きな消費電力が要求されている。従って、バッテリという制限的な電力供給源を有している携帯用ディスプレイ立場では消費電力が非常に重要な要素となったうえ、効率と寿命の問題も必ず解決しなければならない状況である。

効率と寿命、駆動電圧などは互いに関連性があり、効率が増加すれば、相対的に駆動電圧が低下し、駆動電圧が低下しつつ、駆動時に発生するジュール熱（Ｊｏｕｌｅ ｈｅａｔｉｎｇ）による有機物質の結晶化が少なくなり、結果として寿命が長くなる傾向を示す。しかしながら、前記有機物層を単純に改善することで、効率を最大化させることはできない。なぜなら、各有機物層間のエネルギー準位（ｅｎｅｒｇｙ ｌｅｖｅｌ）及びＴ_１値、物質の固有特性（移動度、界面特性など）などが最適の組み合わせとなったとき、長寿命と高効率を同時に達成できるためである。

従って、高い熱的安定性を有し、発光層内で効率的に荷電平衡（ｃｈａｒｇｅ ｂａｌａｎｃｅ）が維持できる発光材料の開発が必要であるのが現状である。即ち、有機電子素子が有する優れた特徴を十分に発揮するためには、素子内の有機物層をなす物質、例えば、正孔注入物質、正孔輸送物質、発光物質、電子輸送物質、電子注入物質などが安定的、且つ効率的な材料によって後押されることが前提とならなければならないが、未だに安定的、且つ効率的な有機電子素子用有機物層材料の開発が十分に行われていない状態であり、その中でも特に発光層のホスト物質及びこのようなホスト物質と適切なドーパント物質の組み合わせに対する開発が切実に要求されている。

本発明は素子の駆動電圧を下げ、素子の発光効率、色純度、安定性及び寿命を向上させることができる化合物、これを用いた有機電子素子及びその電子装置を提供することを目的とする。

一側面において、本発明は下記式で表される化合物を提供する。

他の側面において、本発明は前記式で表される化合物を用いた有機電子素子及びその電子装置を提供する。

本発明に実施形態に係る化合物を用いることで、素子の駆動電圧が下げられるだけでなく、素子の発光効率、色純度、安定性及び寿命を大きく向上させることができる。

本発明に係る有機電子発光素子の例示図を示す。

以下、本発明の実施形態を添付の図面を参照して詳細に説明する。

各図面の構成要素に参照符号を付すにおいて、同一の構成要素に対しては、たとえ他の図面上に表示されても、可能な限り同一の符号を有するようにしていることに留意すべきである。また、本発明を説明するにおいて、関連する公知の構成又は機能に関する具体的な説明が本発明の要旨を曖昧にするおそれがあると判断される場合には、その詳細な説明は省略する。

本発明の構成要素を説明するにおいて、第１、第２、Ａ、Ｂ、（ａ）、（ｂ）などの用語を用いることができる。このような用語は、その構成要素を他の構成要素と区別するためのものに過ぎず、その用語により該当構成要素の本質や順番又は順序などが限定されるわけではない。ある構成要素が他の構成要素に「連結」、「結合」又は「接続」されると記載された場合、その構成要素は、その他の構成要素に直接的に連結又は接続することができるが、各構成要素の間に他の構成要素が「連結」、「結合」又は「接続」されることもある理解されるべきである。

また、層、膜、領域、板などの構成要素が他の構成要素の「上に（うえに）」又は「上に（じょうに）」あるとする場合、これは他の構成要素の「真上に」ある場合のみならず、その中間に他の構成要素がある場合も含むことができると理解されるべきである。反対に、ある構成要素が他の部分の「真上に」あるとする場合には、中間に他の部分がないことを意味すると理解されるべきである。

本明細書及び添付の請求の範囲において用いられたように、特に言及しない限り、下記用語の意味は、下記と同様である：

本明細書に用いられた用語「ハロ」又は「ハロゲン」は、他の説明がない限り、フッ素（Ｆ）、ブローム（Ｂｒ）、塩素（Ｃｌ）又はヨード（Ｉ）である。

本発明に用いられた用語「アルキル」又は「アルキル基」は、他の説明がない限り、１〜６０の炭素数の単一結合を有し、直鎖アルキル基、分岐鎖アルキル基、シクロアルキル（脂環族）基、アルキル-置換されたシクロアルキル基、シクロアルキル-置換されたアルキル基をはじめとする飽和脂肪族作用基のラジカルを意味する。

本発明に用いられた用語「アルケニル基」又は「アルキニル基」は、他の説明がない限り、それぞれ２〜６０の炭素数の二重結合又は三重結合を有し、直鎖型又は側鎖型鎖基を含み、これに制限されるものではない。

本発明に用いられた用語「シクロアルキル」は、他の説明がない限り、３〜６０の炭素数を有する環を形成するアルキルを意味し、これに制限されるものではない。

本発明に用いられた用語「アルコキシル基」、「アルコキシ基」、又は「アルキルオキシ基」は、酸素ラジカルが付着されたアルキル基を意味し、他の説明がない限り、１〜６０の炭素数を有し、これに制限されるものではない。

本発明に用いられた用語「アリールオキシル基」又は「アリールオキシ基」は、酸素ラジカルが付着されたアリール基を意味し、他の説明がない限り、６〜６０の炭素数を有し、これに制限されるものではない。

本発明に用いられた用語「フルオレニル基」又は「フルオレニレン基」は、他の説明がない限り、それぞれ下記構造においてＲ、Ｒ’及びＲ”がすべて水素である１価又は２価の作用基を意味し、「置換されたフルオレニル基」又は「置換されたフルオレニレン基」は置換基Ｒ、Ｒ’、Ｒ”のうち、少なくとも１つが水素以外の置換基であることを意味し、ＲとＲ’が互いに結合され、これらが結合された炭素と共にスピロ化合物を形成した場合を含む。

本発明に用いられた用語「アリール基」及び「アリーレン基」は、他の説明がない限り、それぞれ６〜６０の炭素数を有し、これに制限されるものではない。本発明でアリール基又はアリーレン基は単環系、環集合体、縮合多環系、スピロ化合物等を含む。

本発明に用いられた用語「ヘテロ環基」は「ヘテロアリール基」又は「ヘテロアリーレン基」のような芳香族環のみならず、非芳香族環も含み、他の説明がない限り、それぞれ１つ以上のヘテロ原子を含む炭素数２〜６０の環を意味するが、ここに制限されるものではない。本明細書に用いられた用語「ヘテロ原子」は他の説明がない限り、Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｐ又はＳｉを示し、ヘテロ環基はヘテロ原子を含む単環系、環集合体、縮合多環系、スピロ化合物等を意味する。

また、「ヘテロ環基」は環を形成する炭素の代わりにＳＯ_２を含む環も含むことができる。例えば、「ヘテロ環基」は下記化合物を含む。

また、本明細書における１価又は２価の作用基を作用基名称として命名したり、母体化合物の前に価数を表記して命名することとする。例えば、「２価のベンゾチオフェン」は母体化合物であるベンゾチオフェンの２価の作用基を意味し、類似した「２価のジベンゾチオフェン」は母体化合物であるジベンゾチオフェンの２価の作用基を、「２価のフラン」は母体化合物であるフランの２価の作用基を、「２価のジベンゾフラン」は母体化合物であるジベンゾフランの２価の作用基を、「２価のピリミジン」は母体化合物であるピリミジンの２価の作用基を示すこととする。

本発明に用いられた用語「環」は単環及び多環を含み、炭化水素環はもとより少なくとも１つのヘテロ原子を含むヘテロ環を含み、芳香族及び非芳香族環を含む。

本発明に用いられた用語「多環」はビフェニル、ターフェニルなどと同様の環集合体（ｒｉｎｇ ａｓｓｅｍｂｌｉｅｓ）、縮合（ｆｕｓｅｄ）多環系及びスピロ化合物を含み、芳香族のみならず、非芳香族も含み、炭化水素環はもとより少なくとも１つのヘテロ原子を含むヘテロ環を含む。

本発明に用いられた用語「環集合体（ｒｉｎｇ ａｓｓｅｍｂｌｉｅｓ）」は２つ又はその以上の環系（単環又は縮合環系）が単結合又は二重結合を通じて互いに直接連絡されており、このような環の間の直接連結の数がこの化合物に入っている環系の総数より１つが少ないことを意味する。環集合体は同一又は相違する環系が単結合若しくは二重結合を通じて互いに直接連結することができる。

本発明に用いられた用語「縮合多環系」は少なくとも２つの原子の共有する縮合（ｆｕｓｅｄ）環形態を意味し、２つ以上の炭化水素類の環系が縮合形態及び少なくとも１つのヘテロ原子を含むヘテロ環系が少なくとも１つの縮合形態等を含む。このような縮合多環系は芳香族環、ヘテロ芳香族環、脂肪族環又はこれら環の組み合わせであり得る。

本発明に用いられた用語「スピロ化合物」は「スピロ連結（ｓｐｉｒｏ ｕｎｉｏｎ）」を有し、スピロ連結は２つの環が専ら１つの原子を共有することで行われる連結を意味する。このとき、２つの環に共有された原子を「スピロ原子」と称し、１つの化合物に入っているスピロ原子の数により、これらをそれぞれ「モノスピロー」、「ジスピロー」、「トリスピロー」化合物と称する。

また、接頭辞が連続して命名される場合、先に記載された順に置換基が羅列されることを意味する。例えば、アリールアルコキシ基の場合、アリール基で置換されたアルコキシ基を意味し、アルコキシルカルボニル基の場合、アルコキシル基で置換されたカルボニル基を意味し、またアリールカルボニルアルケニル基の場合、アリールカルボニル基で置換されたアルケニル基を意味し、ここでアリールカルボニル基は、アリール基で置換されたカルボニル基である。

また、明示的な説明がない限り、本発明に用いられた用語「置換又は非置換の」における「置換」は重水素、ハロゲン、アミノ基、ニトリル基、ニトロ基、Ｃ_１-Ｃ_２０のアルキル基、Ｃ_１-Ｃ_２０のアルコキシル基、Ｃ_１-Ｃ_２０のアルキルアミン基、Ｃ_１-Ｃ_２０のアルキルチオフェン基、Ｃ_６-Ｃ_２０のアリールチオフェン基、Ｃ_２-Ｃ_２０のアルケニル基、Ｃ_２-Ｃ_２０のアルキニル基、Ｃ_３-Ｃ_２０のシクロアルキル基、Ｃ_６-Ｃ_２０のアリール基、重水素で置換されたＣ_６-Ｃ_２０のアリール基、Ｃ_８-Ｃ_２０のアリールアルケニル基、シラン基、ホウ素基、ゲルマニウム基、及びＯ、Ｎ、Ｓ、Ｓｉ及びＰからなる群より選択された少なくとも１つのヘテロ原子を含むＣ_２-Ｃ_２０のヘテロ環基からなる群より選択される１つ以上の置換基で置換されることを意味し、これらの置換基に制限されるものではない。

また、明示的な説明がない限り、本発明に用いられる式は、下記式の指数定義による置換基の定義と同様に適用される。

ここで、ａが０の整数であるとき、置換基Ｒ^１は不在であり、ａが１の整数であるとき、１つの置換基Ｒ^１はベンゼン環を形成する炭素のうち、いずれか１つの炭素に結合し、ａが２又は３の整数であるとき、それぞれ下記と同様に結合し、このとき、Ｒ^１は互いに同一又は異なることもあり、ａが４〜６の整数であるとき、これと類似する方式でベンゼン環の炭素に結合し、一方、ベンゼン環を形成する炭素に結合された水素の表示は省略する。

図１は、本発明の一実施形態に係る有機電子素子に対する例示図である。

図１を参照すれば、本発明の一実施形態に係る有機電子素子１００は、基板１１０上に形成された第１電極１２０、第２電極１８０及び第１電極１２０と第２電極１８０との間に本発明に係る化合物を含む有機物層を備える。このとき、第１電極１２０はアノード（正極）であり、第２電極１８０はカソード（負極）であり得、インバート型の場合には、第１電極がカソードであり、第２電極がアノードであり得る。

有機物層は、第１電極１２０上に順次、正孔注入層１３０、正孔輸送層１４０、発光層１５０、電子輸送層１６０及び電子注入層１７０を含むことができる。このとき、発光層１５０を除いた残りの層が形成されないこともあり得る。正孔阻止層、電子阻止層、発光補助層１５１、バッファ層１４１などを更に含んでもよく、電子輸送層１６０などが正孔阻止層の機能を行ってもよい。

また、図示していないが、本発明の一実施形態に係る有機電子素子は第１電極と第２電極のうち、少なくとも一面のうち前記有機物層と反対の一面に形成された保護層又は光効率改善層（Ｃａｐｐｉｎｇ ｌａｙｅｒ）を更に含むことができる。

前記有機物層に適用される本発明の一実施形態に係る化合物は、正孔注入層１３０、正孔輸送層１４０、電子輸送層１６０、電子注入層１７０、発光層１５０のホスト又はドーパント又は光効率改善層の材料として使用することもできるが、好ましくは発光層のホスト又はドーパントの材料として使用することができる。

本発明の一実施形態に係る有機電子発光素子は、多様な蒸着法（ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）を用いて製造することができる。ＰＶＤやＣＶＤなどの蒸着方法を用いて製造することができるが、例えば、基板上に金属又は伝導性を有する金属酸化物又はこれらの合金を蒸着させて正極１２０を形成し、その上に正孔注入層１３０、正孔輸送層１４０、発光層１５０、電子輸送層１６０及び電子注入層１７０を含む有機物層を形成した後、その上に負極１８０として使用できる物質を蒸着させることによって製造することができる。

また、有機物層は多様な高分子素材を用いて蒸着法ではない溶液工程又はソルベントプロセス（ｓｏｌｖｅｎｔ ｐｒｏｃｅｓｓ）、例えば、スピンコーティング工程、ノズルプリンティング工程、インクジェットプリンティング工程、スロットコーティング工程、ディップコーティング工程、ロールツーロール工程、ドクターブレーディング工程、スクリーンプリンティング工程、又は熱転写法などの方法によってより少ない数の層で製造することができる。本発明に係る有機物層は、多様な方法で形成することができるので、その形成方法によって本発明の権利範囲が制限されるものではない。

本発明の一実施形態に係る有機電子素子は、用いられる材料によって前面発光型、後面発光型又は両面発光型であり得る。

ＷＯＬＥＤ（Ｗｈｉｔｅ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｅｖｉｃｅ）は、高解像度の実現が容易であり、工程性に優れた一方、既存のＬＣＤのカラーフィルタ技術を用いて製造することができるという利点がある。主に、バックライト装置として用いられる白色有機発光素子に対する多様な構造が提案され特許化されている。代表として、Ｒ（Ｒｅｄ）、Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）、Ｂ（Ｂｌｕｅ）発光部を相互平面的に並列配置（ｓｉｄｅ−ｂｙ−ｓｉｄｅ）方式、Ｒ、Ｇ、Ｂ発光層が上下に積層される積層（ｓｔａｃｋｉｎｇ）方式があり、青色（Ｂ）有機発光層による電界発光とこれからの光を利用して無機蛍光体の自発光（ｐｈｏｔｏ−ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）を利用する色変換物質（ｃｏｌｏｒ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｍａｔｅｒｉａｌ、ＣＣＭ）方式などがあるが、本発明はこのようなＷＯＬＥＤにも適用することができる。

また、本発明の一実施形態に係る有機電子素子は、有機電子発光素子、有機太陽電池、有機感光体、有機トランジスタ、単色又は白色照明用素子のうちの１つであり得る。 本発明の他の実施形態は、前述した本発明の有機電子素子を含むディスプレイ装置と、このディスプレイ装置を制御する制御部を含む電子装置を含むことができる。このとき、電子装置は現在又は将来の有無線通信端末であり得、携帯電話などの移動通信端末、ＰＤＡ、電子辞書、ＰＭＰ、リモコン、ナビゲーション、ゲーム機、各種テレビ、各種コンピュータなど、あらゆる電子装置を含む。

以下、本発明の一側面に係る化合物について説明する。

本発明の一側面に係る化合物は、下記式１で表される。

＜式１＞

前記式１において、各記号は下記と同様に定義することができる。

Ｚ環はＣ_１０−Ｃ_２０のアリール基であり、好ましくはＣ_１０−Ｃ_１4のアリール基、より好ましくはナフタレン又はフェナントレンである。

ＸはＯ又はＳである。

Ｌ^１は単結合；Ｃ_６−Ｃ_６０のアリーレン基；フルオレニレン基；Ｏ、Ｎ、Ｓ、Ｓｉ及びＰからなる群より選ばれた少なくとも１つのヘテロ原子を含むＣ_２−Ｃ_６０のヘテロ環基；及びＣ_３−Ｃ_６０の脂肪族環とＣ_６−Ｃ_６０の芳香族環との縮合環基；からなる群より選ばれることができる。好ましくは、Ｌ^１は単結合；Ｃ_６−Ｃ_１２のアリーレン基；Ｏ、Ｎ、Ｓ、Ｓｉ及びＰからなる群より選ばれた少なくとも１つのヘテロ原子を含む２価のＣ_２−Ｃ_１２のヘテロ環基；又はフルオレニレン基であり得る。また、好ましくは２価のフェニル、２価のビフェニル、２価の９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン、２価のジベンゾチオフェンなどであり得る。

Ａｒ^１はＣ_６−Ｃ_６０のアリール基；Ｏ、Ｎ、Ｓ、Ｓｉ及びＰからなる群より選ばれた少なくとも１つのヘテロ原子を含むＣ_２−Ｃ_６０のヘテロ環基；フルオレニル基；及びＣ_３−Ｃ_６０の脂肪族環とＣ_６−Ｃ_６０の芳香族環との縮合環基；からなる群より選ばれる。好ましくは、Ａｒ^１はＣ_６−Ｃ_１２のアリール基；Ｏ、Ｎ、又はＳのうち、少なくとも １つのヘテロ原子を含むＣ_５−Ｃ_１６のヘテロ環基；及びフルオレニル基；からなる群より選ばれ、より好ましくはフェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、９−フェニル−９Ｈ−カルバゾリル基、９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレニル基、ピリジル基、ジベンゾチエニル基、ジベンゾフリル基、

などであり得る。

ｍ、ｎ及びｏはそれぞれ０〜４の整数であり、好ましくはこれらのすべてがＯであり得る。

Ｒ^１、Ｒ^２及びＲ^３は互いに独立に、重水素；ハロゲン；Ｃ_６−Ｃ_６０のアリール基；フルオレニル基；Ｏ、Ｎ、Ｓ、Ｓｉ及びＰのうち、少なくとも１つのヘテロ原子を含むＣ_２−Ｃ_６０のヘテロ環基；Ｃ_３−Ｃ_６０の脂肪族環とＣ_６−Ｃ_６０の芳香族環との縮合環基；Ｃ_１−Ｃ_５０のアルキル基；Ｃ_２−Ｃ_２０のアルケニル基；Ｃ_２−Ｃ_２０のアルキニル基；Ｃ_１−Ｃ_３０のアルコキシ基；Ｃ_６−Ｃ_３０のアリールオキシル基；及び−Ｌ’−Ｎ（Ｒ_ａ）（Ｒ_ｂ）からなる群から選択されることができ、ｍ、ｎ及びｏそれぞれが２以上の整数であるとき、複数のＲ^１、Ｒ^２及びＲ^３それぞれは互いに同一でも異なっているときもあり、またｍ、ｎ及びｏそれぞれが２以上の整数であるとき、隣接するＲ^１同士、隣接するＲ^２同士及び隣接するＲ^３同士のうち、少なくとも１組が互いに結合して環を形成することができる。

前記Ｌ’は単結合；Ｃ_６−Ｃ_６０のアリーレン基；フルオレニレン基；Ｃ_３−Ｃ_６０の脂肪族環とＣ_６−Ｃ_６０の芳香族環との縮合環基；及びＣ_２−Ｃ_６０のヘテロ環基；からなる群から選択されることができ、Ｒ_ａ及びＲ_ｂは互いに独立に、Ｃ_６−Ｃ_６０のアリール基；フルオレニル基；Ｃ_３−Ｃ_６０の脂肪族環とＣ_６−Ｃ_６０の芳香族環との縮合環基；及び Ｏ、Ｎ、Ｓ、Ｓｉ及びＰのうち、少なくとも１つのヘテロ原子を含むＣ_２−Ｃ_６０のヘテロ環基からなる群から選択することができる。

前記各記号がアリール基、ヘテロ環基、フルオレニル基、縮合環基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アリールオキシル基、アリーレン基又はフルオレニレン基であるとき、これらのそれぞれは重水素；ハロゲン；シラン基；シロキサン基；ホウ素基；ゲルマニウム基；シアノ基；ニトロ基；Ｃ_１−Ｃ_２０のアルキルチオ基；Ｃ_１−Ｃ_２０のアルコキシ基；Ｃ_１−Ｃ_２０のアルキル基；Ｃ_２−Ｃ_２０の アルケニル基；Ｃ_２−Ｃ_２０のアルキニル基；Ｃ_６−Ｃ_２０のアリール基；重水素で置換されたＣ_６−Ｃ_２０のアリール基；フルオレニル基；Ｏ、Ｎ、Ｓ、Ｓｉ及びＰからなる群より選ばれた少なくとも１つのヘテロ原子を含むＣ_２−Ｃ_２０のヘテロ環基；Ｃ_３−Ｃ_２０の シクロアルキル基；Ｃ_７−Ｃ_２０のアリールアルキル基；及びＣ_８−Ｃ_２０のアリールアルケニル基；からなる群より選ばれた１つ以上の置換基で更に置換することができる。

前記式１は、下記式２〜４のうち、いずれか１つで表されることができる。

前記式２〜４において、Ａｒ^１、Ｌ^１、Ｒ^１〜Ｒ^３、ｍ、ｎ、ｏ及びＸは前記式１における定義と同様である。

具体的に、前記式１は下記化合物のうち、いずれか１つであり得る。

本発明の他の側面において、本発明は第１電極；第２電極；及び前記第１電極と第２電極との間に形成された有機物層；を含む有機電子素子を提供する。

前記有機物層は正孔注入層、正孔輸送層、発光補助層及び発光層のうち、少なくとも１つであり、このような有機物層には前記化合物のうち、少なくとも１つが含まれ得る。前記有機物層は前記式１で表される化合物１種又は２種以上の化合物に形成することができる。

好ましくは、前記有機物層の発光層に式１で表される１種又は２種以上の化合物が含まれ得、前記式１で表される化合物は発光層のホスト材料、とりわけ、燐光レッドホスト材料として使用することができる。

本発明の他の側面において、前記式１で表される化合物を発光層のホスト材料として使用するとき、好ましくは下記式６で表される化合物をドーパント材料として使用することができる。即ち、本発明に係る発光層には下記式６で表される化合物がドーパントとして含まれ得る。

＜式６＞

前記式６において、各記号は下記と同様に定義することができる。

ｎは１〜３の整数である。

Ａ環及びＢ環は互いに独立に、Ｃ_４−Ｃ_２０のシクロアルキル；Ｃ_２−Ｃ_２０のヘテロシクロアルキル；Ｃ_６−Ｃ_６０のアリール；フルオレン；Ｏ、Ｎ、Ｓ、Ｓｉ及びＰからなる群より選ばれた少なくとも１つのヘテロ原子を含むＣ_２−Ｃ_６０のヘテロアリール；及びＣ_３−Ｃ_６０の脂肪族環とＣ_６−Ｃ_６０の芳香族環との縮合環；からなる群より選ばれることができる。好ましくは、Ａ環及びＢ環は互いに独立に、シクロペンテン、シクロヘキセン、ベンゼン、ナフタレン、インデン、フルオレン、ピロール、イミダゾール、ピラゾール、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、インドール、キノリン、イソキノリン、ベンゾイミダゾール、フラン、ベンゾフラン、チオフェン、ベンゾチオフェン、チアゾール、イソチアゾール、オキサゾール、イソオキサゾール、ベンゾチアゾール及びベンゾオキサゾールからなる群から選択されることができる。

Ｘ_２１〜Ｘ_２４は互いに独立に、炭素原子又は窒素原子であり、好ましくは これらのうち、少なくとも１つは窒素原子であり得る。

Ｒ_２１及びＲ_２２は互いに独立に、重水素；ハロゲン原子；ヒドロキシル基；シアノ基；ニトロ基；アミノ基；アミジノ基；ヒドラジン；ヒドラゾン；カルボキシル基若しくはこの塩；スルホン酸基若しくはこの塩；リン酸若しくはこの塩；−Ｃ（＝Ｏ）Ｑ_１（ここで、Ｑ_１はＣ_１−Ｃ_１０のアルキル基、Ｃ_６−Ｃ_１０のアリール基又はＣ_６−Ｃ_６０のアリールオキシル基）；置換又は非置換されたＣ_１−Ｃ_６０のアルキル基；置換又は非置換されたＣ_２−Ｃ_６０のアルケニル基；置換又は非置換されたＣ_２−Ｃ_６０のアルキニル基；置換又は非置換されたＣ_１−Ｃ_６０のアルコキシ基；置換又は非置換されたＣ_３−Ｃ_６０のシクロアルキル基；置換又は非置換されたＣ_２−Ｃ_６０のヘテロシクロアルキル基；置換又は非置換されたＣ_３−Ｃ_６０のシクロアルケニル基；置換又は非置換されたＣ_２−Ｃ_６０のヘテロシクロアルケニル基；置換又は非置換されたＣ_６−Ｃ_−６０のアリール基；置換又は非置換されたＣ_６−Ｃ_６０のアリールオキシル基；置換又は非置換されたＣ_６−Ｃ_６０のアリールチオ基；及び置換又は非置換されたＣ_２−Ｃ_６０のヘテロアリール基；からなる群より選ばれ、ａ_１及びａ_２は互いに独立に、０〜８の整数である。ａ_１及びａ_２が２以上の整数であるとき、複数のＲ_２１及びＲ_２２はそれぞれ互いに同一でも異なっているときもある。好ましくは、Ｒ_２１及びＲ_２２は互いに独立に、重水素、−Ｆ、−Ｃｌ、シアノ基、ニトロ基、−Ｃ（＝Ｏ）Ｑ_１（ここで、Ｑ_１はメチル基又はフェニル基）、メチル基、エチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、メトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基及びフェニル基からなる群より選ばれ、前記メチル基、エチル基及びｔｅｒｔ−ブチル基はそれぞれ重水素、−Ｆ、−Ｃｌ、シアノ基及びニトロ基のうち、少なくとも１つで置換されることができ、前記フェニル基は重水素、−Ｆ、−Ｃｌ、シアノ基、ニトロ基、−Ｃ（＝Ｏ）Ｑ_１（ここで、Ｑ_１はメチル基又はフェニル基）、メチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、メトキシ基及びｔｅｒｔ−ブトキシ基のうち、少なくとも１つで置換されることができる。

Ｍは原子量４０以上の遷移金属であり得、好ましくはイリジウム（Ｉｒ）、プラチナ（Ｐｔ）、オスミウム（Ｏｓ）又はルテニウム（Ｒｕ）であり得る。

Ｌは一座配位（ｍｏｎｏｄｅｎｔａｔｅ）有機配位子、二座配位（ｂｉｄｅｎｔａｔｅ）有機配位子、三座配位（ｔｒｉｄｅｎｔａｔｅ）有機配位子又は四座配位（ｔｅｔｒａｄｅｎｔａｔｅ）有機配位子であり、ｍは０〜４の整数であり得る。好ましくは、Ｌは下記式のうち、１つで表されるラジカルであり得る。

前記式において、Ｚ_１１〜Ｚ_１７は互いに独立に、水素、重水素、ハロゲン 原子、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、Ｃ_１−Ｃ_６０のアルキル基、Ｃ_１−Ｃ_６０のアルコキシ基、Ｃ_６−Ｃ_６０のアリール基及びＣ_２−Ｃ_６０のヘテロアリール基；からなる群から選択されることができ、ｄ_１〜ｄ_４は１〜４の整数である。

Ｚ_１１〜Ｚ_１７はＣ_１−Ｃ_６０のアルキル基及びＣ_１−Ｃ_６０のアルコキシ基であるとき、重水素、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、シアノ基及びニトロ基のうち、少なくとも１つで更に置換されることができ、前記Ｃ_６−Ｃ_６０のアリール基及びＣ_２−Ｃ_６０のヘテロアリール基であるときには重水素、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、Ｃ_１−Ｃ_６０のアルキル基及びＣ_１−Ｃ_６０のアルコキシ基のうち、少なくとも１つで更に置換されることができる。

前記式６は下記式のうち、１つで表されることができる。

前記式６−１及び６−２において、各記号は前記式６において定義されたものと同一であり得、好ましくは、下記と同様に定義することができる。

Ａ環及びＢ環は互いに独立に、シクロペンテン、ベンゼン、ナフタレン、フルオレン、ピリジン、ピリダジン、キノリン、イソキノリン、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン、チアゾール、イソチアゾール、オキサゾール、イソオキサゾール、ベンゾチアゾール及びベンゾオキサゾールの群から選択されることができる。

Ｒ_２１及びＲ_２２は互いに独立に、重水素、−Ｆ、−Ｃｌ、シアノ基、ニトロ基、−Ｃ（＝Ｏ）Ｑ_１（ここで、Ｑ_１はメチル基又はフェニル基）、メチル基、エチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、メトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基及びフェニル基からなる群より選ばれ、前記メチル基、エチル基及びｔｅｒｔ−ブチル基はそれぞれ重水素、−Ｆ、−Ｃｌ、シアノ基及びニトロ基のうち、少なくとも１つで置換されることができ、前記フェニル基は重水素、−Ｆ、−Ｃｌ、シアノ基、ニトロ基、−Ｃ（＝Ｏ）Ｑ_１（ここで、Ｑ_１はメチル基又はフェニル基）、メチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、メトキシ基 及びｔｅｒｔ−ブトキシ基のうち、少なくとも１つで置換されることができ、ａ_１及びａ_２はそれぞれ０〜２の整数である。

Ｚ_１１〜Ｚ_１３は互いに独立に、水素、重水素、メチル基、エチル基及びｔｅｒｔ−ブチル基からなる群から選択されることができ、前記メチル基、エチル基及びｔｅｒｔ−ブチル基はそれぞれ重水素、−Ｆ、シアノ基及びニトロ基のうち、少なくとも１つで置換されることができる。

例示的に、前記式６で表される化合物は下記化合物のうち、いずれか１つであり得る。

以下、本発明に係る式１で表される化合物の合成例及び有機電子素子の製造例に対して実施形態を挙げて具体的に説明するが、本発明が下記実施形態に限定されるものではない。

＜合成例＞

例示的に本発明に係る化合物（Ｆｉｎａｌ Ｐｒｏｄｕｃｔ）は、下記反応式１のようにＳｕｂ１とＳｕｂ２を反応させて製造されるが、これに限定されるものではない。

＜反応式１＞

＜１.Ｓｕｂ１の合成例＞

前記反応式１のＳｕｂ１は、下記反応式２の反応経路により合成することができるが、これに限定されるものではない。

＜反応式２＞

＜Ｓｕｂ１（１）の合成例＞

＜Ｓｕｂ１−２−１の合成例＞

５−ｂｒｏｍｏｂｅｎｚｏ［ｂ］ｎａｐｈｔｈａ［１，２−ｄ］ｔｈｉｏｐｈｅｎｅ（５０ｇ、０．１６ｍｏｌ）、ｂｉｓ（ｐｉｎａｃｏｌａｔｏ）ｄｉｂｏｒｏｎ（４８．６５ｇ、０．１９ｍｏｌ）、ＫＯＡｃ（４７ｇ、０．４８ｍｏｌ）及び ＰｄＣｌ_２（ｄｐｐｆ）（５．２１ｇ、４ｍｏｌ％）をＤＭＦ溶媒に溶かした後、１２０℃にて１２時間、還流させた。反応が終了すれば、反応物の温度を室温に冷却し、ＣＨ_２Ｃｌ_２で抽出し、水で拭き取った。有機層をＭｇＳＯ_４で乾燥させ、濃縮した後、生成された有機物をＣＨ_２Ｃｌ_２とｍｅｔｈａｎｏｌ溶媒を用いて再結晶化してＳｕｂ１−２−１（４６ｇ、８０％）を得た。

＜Ｓｕｂ１−４−１の合成例＞

Ｓｕｂ１−２−１（４０ｇ、０．１１ｍｏｌ）、ｂｒｏｍｏ−２−ｎｉｔｒｏｂｅｎｚｅｎｅ（２６．９１ｇ、０．１３ｍｏｌ）、Ｋ_２ＣＯ_３（４６．０３ｇ、０．３３ｍｏｌ）及びＰｄ（ＰＰｈ_３）_４（５．１３ｇ、４ｍｏｌ％）を無水ＴＨＦと少量の水に溶かした後、８０℃にて１２時間、還流させた。反応が終了すれば、反応物の温度を室温に冷却し、ＣＨ_２Ｃｌ_２で抽出し、水で拭き取った。有機層をＭｇＳＯ_４で乾燥させ、濃縮した後、生成された有機物をｓｉｌｉｃａｇｅｌ ｃｏｌｕｍｎを利用して分離してＳｕｂ１−４−１（２７．６２ｇ、７０％）を得た。

＜Ｓｕｂ１（１）の合成例＞

Ｓｕｂ１−４−１（２０ｇ、０．０５ｍｏｌ）とｔｒｉｐｈｅｎｙｌｐｈｏｓｐｈｉｎｅ（４４．２８ｇ、０．１７ｍｏｌ）をｏ−ｄｉｃｈｌｏｒｏｂｅｎｚｅｎｅに溶かした後、２４時間還流させた。反応が終了すれば、減圧留去を用いて溶媒を除去した後、濃縮された生成物をｓｉｌｉｃａｇｅｌ ｃｏｌｕｍｎ及び再結晶して Ｓｕｂ１（１）（２６．６８ｇ、７５％）を得た。

＜Ｓｕｂ１（９）の合成例＞

＜Ｓｕｂ１−１−２の合成例＞

５−ｂｒｏｍｏｎａｐｈｔｈｏ［２，１−ｂ］ｂｅｎｚｏｆｕｒａｎ（４７．５ｇ、０．１６ｍｏｌ）を出発物質として前記Ｓｕｂ１−１−１と同様の操作で合成を行い、Ｓｕｂ１−２−２（４３．０ｇ、７８％）を得た。

＜Ｓｕｂ１−４−２の合成例＞

Ｓｕｂ１−２−２（４３ｇ、０．１３ｍｏｌ）を前記Ｓｕｂ１−４−１と同様の操作で合成を行い、Ｓｕｂ１−４−２（２９．３ｇ、６９％）を得た。

＜Ｓｕｂ１（９）の合成例＞

Ｓｕｂ１−４−２（２９．３ｇ、０．０９ｍｏｌ）を前記Ｓｕｂ１（１）と同様の操作で合成を行い、Ｓｕｂ１（９）（１９．４ｇ、７３％）を得た。

Ｓｕｂ１の例示は下記と同様であるが、これに限定されるものではなく、これらのそれぞれに対するＦＤ−ＭＳ値は、表１と同様である。

＜Ｓｕｂ２の合成例＞

反応式１のＳｕｂ２は下記反応式３の反応経路により合成されることができるが、これに限定されるものではない。

＜反応式３＞

＜Ｓｕｂ２（９）の合成例＞

＜Ｓｕｂ２−２−１の合成例＞

１−ニトロナフタレン（９７ｇ、０．５６ｍｏｌ）、シアノ酢酸メチル（１６６．５ｇ、１．６８ｍｏｌ）、シアン化カリウム（４０．１ｇ、０．６２ｍｏｌ）、水酸化カリウム（６２．９ｇ、１．１２ｍｏｌ）を入れて攪拌した後、ジメチルホルムアミド９７０ｍＬを入れて６０℃にて一晩攪拌した。室温で減圧濃縮して溶媒を除去した後、１０％水酸化ナトリウム水溶液５００ｍＬを入れて約１時間、還流させた。酢酸エチルで抽出し、カラムクロマトグラフィーで分離した後、トルエンとヘプタンで再結晶してＳｕｂ２−２−１を５０．８ｇ（収率５４％）得た。

＜Ｓｕｂ２−４−１の合成例＞

Ｓｕｂ２−２−１（２５．０ｇ、１４９ｍｍｏｌ）をテトラヒドロフラン２００ｍＬに入れて攪拌した後、フェニルマグネシウムブロミド（３．０ＭｉｎＥｔ２Ｏ）（８７．４ｍＬ、２９７ｍｍｏｌ）を滴下し、０℃にて約１時間、還流させた。この後、クロロギ酸エチル（１９．４ｇ、１７９ｍｍｏｌ）を滴下した後、約１時間程度、還流させた。この後、塩化アンモニウム水溶液を弱酸性になるまで投入し、水とヘプタンで洗浄し、Ｓｕｂ２−４−１を３２．４ｇ（収率８０％）を得た。

＜Ｓｕｂ２（９）の合成例＞

Ｓｕｂ２−４−１（３０ｇ、１１０ｍｍｏｌ）をオキシ塩化リン約８０ｍＬに入れて一晩還流させた後、−２０℃にて冷却し、蒸留水約４００ｍＬをゆっくりと加えた。この後、水、メタノール、ヘプタンで洗浄し、トルエンとヘプタンで再結晶してＳｕｂ２（９）を１４．１ｇ（収率４４％）を得た。

＜Ｓｕｂ２（２８）の合成例＞

Ｓｕｂ２（２０）（３３．４ｇ、８０ｍｍｏｌ）、ＴＨＦ３６０ｍＬ、２−（７−ｃｈｌｏｒｏ−９，９−ｄｉｍｅｔｈｙｌ−９Ｈ−ｆｌｕｏｒｅｎ−２−ｙｌ）−４，４，５，５−ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌ−１，３，２−ｄｉｏｘａｂｏｒｏｌａｎｅ（２９．８ｇ、８４ｍｍｏｌ）、Ｐｄ（ＰＰｈ_３）_４（２．８ｇ、２．４ｍｍｏｌ）、ＮａＯＨ（９．６ｇ、２４０ｍｍｏｌ）及び水（１８０ｍＬ）を加えた後、撹拌還流させた。反応が終了すれば、ｅｔｈｅｒと水で抽出した後、有機層をＭｇＳＯ_４で乾燥し、濃縮した。この後、生成された有機物をｓｉｌｉｃａｇｅｌ ｃｏｌｕｍｎ及び再結晶して生成物３８．０ｇ（７８％）を得た。

Ｓｕｂ２の例示は、下記と同様であるが、これに限定されるものではなく、これらのそれぞれのＦＤ−ＭＳ値は、表２で表されるのと同様である。

＜最終生成物（Ｆｉｎａｌ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ）の合成例＞

＜化合物１−１の合成例＞

Ｓｕｂ１（１）（１５．３ｇ、４７．３ｍｍｏｌ）を丸底フラスコに入れてｔｏｌｕｅｎｅ（５００ｍＬ）に溶かした後、Ｓｕｂ２（１）（１５．１ｇ、５２．０ｍｍｏｌ）、Ｐｄ_２（ｄｂａ）_３（２．２ｇ、２．４ｍｍｏｌ）、Ｐ（ｔ−Ｂｕ）_３（１ｇ、４．７３ｍｍｏｌ）及びＮａＯｔ−Ｂｕ（１３．６ｇ、１４１．８ｍｍｏｌ）を加え、１００℃にて攪拌した。反応が終了すれば、ＣＨ_２Ｃｌ_２と水で抽出した後、有機層をＭｇＳＯ_４で乾燥して濃縮し、生成された化合物をｓｉｌｉｃａｇｅｌ ｃｏｌｕｍｎ及び再結晶して生成物２０．８ｇ（収率：７６％）を得た。

＜化合物１−１０の合成例＞

Ｓｕｂ１（２）（１８．１ｇ、４７．３ｍｍｏｌ）とＳｕｂ２（６）（２３．７ｇ、５２．０ｍｍｏｌ）を前記１−１と同様の操作で合成を行い、生成物２７．３ｇ（収率：７２％）を得た。

＜化合物１−１９の合成例＞

Ｓｕｂ１（１）（１５．３ｇ、４７．３ｍｍｏｌ）とＳｕｂ２（４）（１９．１ｇ、５２．０ｍｍｏｌ）を前記化合物１−１と同様の操作で合成を行い、生成物２３．８ｇ（収率：７７％）を得た。

＜化合物２−１の合成例＞

Ｓｕｂ１（２）（１５．３ｇ、４７．３ｍｍｏｌ）とＳｕｂ２（９）（１５．２ｇ、５２．０ｍｍｏｌ）を前記化合物１−１と同様の操作で合成を行い、生成物２１．３ｇ（収率：７８％）を得た。

＜化合物２−８の合成例＞

Ｓｕｂ１（８）（２６．７ｇ、４７．３ｍｍｏｌ）とＳｕｂ２（１１）（１７．７ｇ、５２．０ｍｍｏｌ）を前記化合物１−１と同様の操作で合成を行い、生成物３０．４ｇ（収率：７４％）を得た。

＜化合物２−１３の合成例＞

Ｓｕｂ１（５）（２３．２ｇ、４７．３ｍｍｏｌ）とＳｕｂ２（１３）（１９．１ｇ、５２．０ｍｍｏｌ）を前記化合物１−１と同様の操作で合成を行い、生成物２７．９ｇ（収率：７２％）を得た。

＜化合物３−１の合成例＞

Ｓｕｂ１（１）（１５．３ｇ、４７．３ｍｍｏｌ）とＳｕｂ２（１７）（１７．７ｇ、５２．０ｍｍｏｌ）を前記１−１と同様の操作で合成を行い、生成物２２．３ｇ（収率：７６％）を得た。

＜化合物３−１５の合成例＞

Ｓｕｂ１（１５）（２６．０ｇ、４７．３ｍｍｏｌ）とＳｕｂ２（１７）（１７．７ｇ、５２．０ｍｍｏｌ）を前記１−１と同様の操作で合成を行い、生成物２８．６ｇ（収率：７１％）を得た。

前記と同様の合成例によって製造された本発明の化合物１−１〜３−２０のＦＤ−ＭＳ値は、下記表３と同様である。

＜有機電子素子の製造評価＞

＜［実施形態１］レッド有機発光素子＞

ガラス基板に形成されたＩＴＯ層（正極）上に４，４’，４”−Ｔｒｉｓ［２−ｎａｐｈｔｈｙｌ（ｐｈｅｎｙｌ）ａｍｉｎｏ］ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ（以下、「２−ＴＮＡＴＡ」と略す）を６０ｎｍの厚さで真空蒸着して正孔注入層を形成し、前記正孔注入層上にＮ，Ｎ’−Ｂｉｓ（１−ｎａｐｈｔｈａｌｅｎｙｌ）−Ｎ，Ｎ’−ｂｉｓ−ｐｈｅｎｙｌ−（１，１’−ｂｉｐｈｅｎｙｌ）−４，４’−ｄｉａｍｉｎｅ（以下、「ＮＰＢ」と略す）を６０ｎｍの厚さで真空蒸着して正孔輸送層を形成した。そして、前記正孔輸送層上に本発明の化合物１−１をホスト物質として、（ｐｉｑ）_２Ｉｒ（ａｃａｃ）［ｂｉｓ−（１−ｐｈｅｎｙｌｉｓｏｑｕｉｎｏｌｙｌ）ｉｒｉｄｉｕｍ（ＩＩＩ）ａｃｅｔｙｌａｃｅｔｏｎａｔｅ］をドーパント物質として使用し、９５：５の重量比でドーピングして３０ｎｍの厚さの発光層を形成した。次に、前記発光層上に（１，１’−ビスフェニル）−４−オレート）ビス（２−メチル−８−キノリンオレート）アルミニウム（以下「ＢＡｌｑ」と略す）を１０ｎｍの厚さで真空蒸着して正孔阻止層を形成し、前記正孔阻止層上にトリス（８−キノリノール）アルミニウム（以下「Ａｌｑ_３」と略す）を４０ｎｍの厚さで真空蒸着して電子輸送層を形成した。その後、ハロゲン化アルカリ金属であるＬｉＦを０．２ｎｍの厚さで蒸着して電子注入層を形成し、次いでＡｌを１５０ｎｍの厚さで蒸着して負極を形成することで、有機電子発光素子を製造した。

＜［実施形態２］ないし［実施形態２４］レッド有機電子発光素子＞

発光層のホスト物質として本発明の化合物１−１の代わりに、下記表４に記載された本発明の化合物１−３〜３−２０を用いた点を除いては、前記実施形態１と同様の方法で有機電子発光素子を製造した。

＜［比較例１］ないし［比較例３］＞

発光層のホスト物質として本発明の化合物１−１の代わりに、下記比較化合物Ａ〜Ｃを用いた点を除いては、前記実施形態１と同様の方法で有機電子発光素子を製造した。

前記実施形態１〜実施形態２４及び比較例１〜比較例３により製造された有機電子発光素子に順バイアス直流電圧を加えてフォトリサーチ（ｐｈｏｔｏｒｅｓｅａｒｃｈ）社のＰＲ−６５０で電気発光（ＥＬ）特性を測定し、その測定結果２５００ｃｄ／ｍ^２の基準輝度でマックサイエンス社で製造された寿命測定装置によってＴ９０寿命を測定した。その測定結果は、下記表４と同様である。

前記表４の結果から分かるように、本発明の有機電子発光素子用材料を燐光ホストとして用いるとき、有機電子発光素子の駆動電圧が下げられ、寿命及び効率を顕著に向上することができる。

具体的に調べてみると、一般的にホスト物質として用いられている比較化合物Ａより本発明の化合物及び本発明と同一のコアを有する比較化合物Ｂ及びＣを燐光ホスト材料として使用するとき、有機電子素子の駆動電圧、効率及び寿命が顕著に向上されることが確認できる。

また、本発明の実施形態と比較例２及び３を比較してみると、同一のコアであっても、コアのＮに結合された置換基によって素子の特性が変わってくることが分かる。即ち、同一のコアにキナゾリン（ｑｕｉｎａｚｏｌｉｎｅ）が置換されている比較化合物Ｂと、ベンゾチエノピリミジン（ｂｅｎｚｏｔｉｅｎｏｐｙｒｉｍｉｄｉｎｅ）が置換されているＣよりベンゾキナゾリン（ｂｅｎｚｏｑｕｉｎａｚｏｌｉｎｅ） 又はジベンゾキナゾリン（ｄｉｂｅｎｚｏｑｕｉｎａｚｏｌｉｎｅ）が置換された本発明の化合物が効率の面において、顕著に優れていることが分かる。

これはベンゾキナゾリン（ｂｅｎｚｏｑｕｉｎａｚｏｌｉｎｅ）又はジベンゾキナゾリン（ｄｉｂｅｎｚｏｑｕｉｎａｚｏｌｉｎｅ）が置換されることにより、化合物のエネルギー準位（ｅｎｅｒｇｙ ｌｅｖｅｌ）が変わり、このようにエネルギー準位が変わってくることにより、発光層内のエネルギー均衡（ｅｎｅｒｇｙ ｂａｌａｎｃｅ）がより向上され、発光効率が向上されたこととみえる。

従って、同一のコアであっても、特定の置換基が導入されることにより、化合物のエネルギー準位（ｅｎｅｒｇｙ ｌｅｖｅｌ）のような化学的な特性が変わり、充填密度（ｐａｃｋｉｎｇ ｄｅｎｓｉｔｙ）のような素子的な特性が変わってくることにより、有機発光素子の素子特性が変わってくることが分かる。

以上の説明は、本発明を例示的に説明し、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲で多様な変形が可能である。従って、本明細書に開示された実施形態は、本発明を限定するためのものではなく、説明するためのものであり、このような実施形態によって本発明の思想と範囲が限定されるものではない。本発明の保護範囲は、下記請求範囲によって解釈されるべきであり、それと同等な範囲内にあるあらゆる技術は、本発明の権利範囲に含むものとして解釈されるべきである。

１００ 有機電子素子
１１０ 基板
１２０ 第１電極
１３０ 正孔注入層
１４０ 正孔輸送層
１４１ バッファ層
１５０ 発光層
１５１ 発光補助層
１６０ 電子輸送層
１７０ 電子注入層
１８０ 第２電極

Claims (19)

1. 下記式１で表される化合物：
   
   前記式１において、
   Ｚ環はＣ_１０−Ｃ_２０のアリール基であり、ＸはＯ又はＳであり、
   Ｌ^１は単結合；Ｃ_６−Ｃ_６０のアリーレン基；フルオレニレン基；Ｏ、Ｎ、Ｓ、Ｓｉ及びＰからなる群より選ばれた少なくとも１つのヘテロ原子を含むＣ_２−Ｃ_６０のヘテロ環基；及びＣ_３−Ｃ_６０の脂肪族環とＣ_６−Ｃ_６０の芳香族環との縮合環基；からなる群より選ばれ、
   Ａｒ^１はＣ_６−Ｃ_６０のアリール基；Ｏ、Ｎ、Ｓ、Ｓｉ及びＰからなる群より選ばれた少なくとも１つのヘテロ原子を含むＣ_２−Ｃ_６０のヘテロ環基；フルオレニル基；及びＣ_３−Ｃ_６０の脂肪族環とＣ_６−Ｃ_６０の芳香族環との縮合環基；からなる群より選ばれ、
   ｍ、ｎ及びｏはそれぞれ０〜４の整数であり、
   Ｒ^１、Ｒ^２及びＲ^３は互いに独立に、重水素；ハロゲン；Ｃ_６−Ｃ_６０のアリール基；フルオレニル基；Ｏ、Ｎ、Ｓ、Ｓｉ及びＰのうち、少なくとも１つのヘテロ原子を含むＣ_２−Ｃ_６０のヘテロ環基；Ｃ_３−Ｃ_６０の脂肪族環とＣ_６−Ｃ_６０の芳香族環との縮合環基；Ｃ_１−Ｃ_５０のアルキル基；Ｃ_２−Ｃ_２０のアルケニル基；Ｃ_２−Ｃ_２０のアルキニル基；Ｃ_１−Ｃ_３０のアルコキシ基；Ｃ_６−Ｃ_３０のアリールオキシル基；及び−Ｌ’−Ｎ（Ｒ_ａ）（Ｒ_ｂ）からなる群より選ばれ、隣接するＲ^１同士、隣接するＲ^２同士及び隣接するＲ^３同士のうち、少なくとも１組が互いに結合して環を形成することができ、
   Ｌ’は単結合；Ｃ_６−Ｃ_６０のアリーレン基；フルオレニレン基；Ｃ_３−Ｃ_６０の脂肪族環とＣ_６−Ｃ_６０の芳香族環との縮合環基；及びＣ_２−Ｃ_６０のヘテロ環基；からなる群より選ばれ、
   Ｒ_ａ及びＲ_ｂは互いに独立に、Ｃ_６−Ｃ_６０のアリール基；フルオレニル基；Ｃ_３−Ｃ_６０の脂肪族環とＣ_６−Ｃ_６０の芳香族環との縮合環基；及びＯ、Ｎ、Ｓ、Ｓｉ及びＰのうち、少なくとも１つのヘテロ原子を含むＣ_２−Ｃ_６０のヘテロ環基からなる群より選ばれ、
   前記アリール基、ヘテロ環基、フルオレニル基、縮合環基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アリールオキシル基、アリーレン基及びフルオレニレン基は重水素；ハロゲン；シラン基；シロキサン基；ホウ素基；ゲルマニウム基；シアノ基；ニトロ基；Ｃ_１−Ｃ_２０のアルキルチオ基；Ｃ_１−Ｃ_２０のアルコキシ基；Ｃ_１−Ｃ_２０のアルキル基；Ｃ_２−Ｃ_２０のアルケニル基；Ｃ_２−Ｃ_２０のアルキニル基；Ｃ_６−Ｃ_２０のアリール基；重水素で置換されたＣ_６−Ｃ_２０のアリール基；フルオレニル基；Ｏ、Ｎ、Ｓ、Ｓｉ及びＰからなる群より選ばれた少なくとも１つのヘテロ原子を含むＣ_２−Ｃ_２０のヘテロ環基；Ｃ_３−Ｃ_２０のシクロアルキル基；Ｃ_７−Ｃ_２０のアリールアルキル基；及びＣ_８−Ｃ_２０のアリールアルケニル基；からなる群より選ばれた１つ以上の置換基で更に置換することができる。
2. 前記式１は下記式２〜４のうちのいずれか１つに表される、請求項１に記載の化合物：
   
   前記式２〜４において、Ａｒ^１、Ｌ^１、Ｒ^１〜Ｒ^３、ｍ、ｎ、ｏ及びＸは請求項１における定義と同様である。
3. 前記Ｚ環はナフタレン又はフェナントレンであり、請求項１に記載の化合物。
4. 前記式１は下記化合物のうちの１つである、請求項１に記載の化合物：
   
   
   
   
   
   。
5. 第１電極；第２電極；及び前記第１電極と第２電極との間に位置する有機物層；を含む有機電子素子において、
   前記有機物層は請求項１〜請求項４のうち、いずれか１つの請求項の化学物を含有することを特徴とする有機電子素子。
6. 前記化合物は前記有機物層の発光層に含有されていることを特徴とする請求項５に記載の有機電子素子。
7. 前記化合物は前記発光層の燐光レッドホスト材料として用いられることを特徴とする請求項６に記載の有機電子素子。
8. 前記発光層のホスト材料は前記化合物を含み、前記発光層のドーパント材料は下記式６で表される化合物を含むことを特徴とする請求項６に記載の有機電子素子：
   
   前記式６において、
   Ａ環及びＢ環は互いに独立に、Ｃ_４−Ｃ_２０のシクロアルキル；Ｃ_２−Ｃ_２０のヘテロシクロアルキル；Ｃ_６−Ｃ_６０のアリール；フルオレン；Ｏ、Ｎ、Ｓ、Ｓｉ及びＰからなる群より選ばれた少なくとも１つのヘテロ原子を含むＣ_２−Ｃ_６０のヘテロアリール；及びＣ_３−Ｃ_６０の脂肪族環とＣ_６−Ｃ_６０の芳香族環との縮合環；からなる群より選ばれ、
   Ｘ_２１〜Ｘ_２４は互いに独立に、炭素原子又は窒素原子であり、
   Ｒ_２１及びＲ_２２は互いに独立に、重水素；ハロゲン原子；ヒドロキシル基；シアノ基；ニトロ基；アミノ基；アミジノ基；ヒドラジン；ヒドラゾン；カルボキシル基若しくはこの塩；スルホン酸基若しくはこの塩；リン酸若しくはこの塩；−Ｃ（＝Ｏ）Ｑ_１（ここで、Ｑ_１はＣ_１−Ｃ_１０のアルキル基、Ｃ_６−Ｃ_１０のアリール基又はＣ_６−Ｃ_６０のアリールオキシル基）；置換又は非置換されたＣ_１−Ｃ_６０のアルキル基；置換又は非置換されたＣ_２−Ｃ_６０のアルケニル基；置換又は非置換されたＣ_２−Ｃ_６０のアルキニル基；置換又は非置換されたＣ_１−Ｃ_６０のアルコキシ基；置換又は非置換されたＣ_３−Ｃ_６０のシクロアルキル基；置換又は非置換されたＣ_２−Ｃ_６０のヘテロシクロアルキル基；置換又は非置換されたＣ_３−Ｃ_６０のシクロアルケニル基；置換又は非置換されたＣ_２−Ｃ_６０のヘテロシクロアルケニル基；置換又は非置換されたＣ_６−Ｃ_−６０のアリール基；置換又は非置換されたＣ_６−Ｃ_６０のアリールオキシル基；置換又は非置換されたＣ_６−Ｃ_６０のアリールチオ基；及び置換又は非置換されたＣ_２−Ｃ_６０のヘテロアリール基；からなる群より選ばれ、ａ_１及びａ_２は互いに独立に、０〜８の整数であり、
   Ｍは原子量４０以上の遷移金属であり、
   Ｌは一座配位（ｍｏｎｏｄｅｎｔａｔｅ）有機配位子、二座配位（ｂｉｄｅｎｔａｔｅ）有機配位子、三座配位（ｔｒｉｄｅｎｔａｔｅ）有機配位子又は四座配位（ｔｅｔｒａｄｅｎｔａｔｅ）有機配位子であり、ｍは０〜４の整数であり、
   ｎは１〜３の整数である。
9. 前記式６において、Ｍがイリジウム（Ｉｒ）、プラチナ（Ｐｔ）、オスミウム（Ｏｓ）及びルテニウム（Ｒｕ）の中から選択された、請求項８に記載の有機電子素子。
10. 前記式６において、Ｘ_２１〜Ｘ_２４のうち、少なくとも１つが窒素原子である、請求項８に記載の有機電子素子。
11. 前記式６において、Ａ環及びＢ環は互いに独立に、シクロペンテン、シクロヘキセン、ベンゼン、ナフタレン、インデン、フルオレン、ピロール、イミダゾール、ピラゾール、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、インドール、キノリン、イソキノリン、ベンゾイミダゾール、フラン、ベンゾフラン、チオフェン、ベンゾチオフェン、チアゾール、イソチアゾール、オキサゾール、イソオキサゾール、ベンゾチアゾール及びベンゾオキサゾールからなる群より選ばれた、請求項８に記載の有機電子素子。
12. 前記式６において、Ｒ_２１及びＲ_２２は互いに独立に、重水素、−Ｆ、−Ｃｌ、シアノ基、ニトロ基、−Ｃ（＝Ｏ）Ｑ_１（ここで、Ｑ_１はメチル基又はフェニル基）、メチル基、エチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、メトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基及び フェニル基からなる群より選ばれ、
    前記メチル基、エチル基及びｔｅｒｔ−ブチル基はそれぞれ重水素、−Ｆ、−Ｃｌ、シアノ基及びニトロ基のうち、少なくとも１つで置換されていてもよく、
    前記フェニル基は重水素、−Ｆ、−Ｃｌ、シアノ基、ニトロ基、−Ｃ（＝Ｏ）Ｑ_１（ここで、Ｑ_１はメチル基又はフェニル基）、メチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、メトキシ基及びｔｅｒｔ−ブトキシ基のうち、少なくとも１つで置換された、請求項８に記載の有機電子素子。
13. 前記式６において、Ｌは下記式のうちの１つである、請求項８に記載の有機電子素子：
    
    前記式において、Ｚ_１１〜Ｚ_１７は互いに独立に、水素、重水素、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、Ｃ_１−Ｃ_６０のアルキル基、Ｃ_１−Ｃ_６０のアルコキシ基、Ｃ_６−Ｃ_６０のアリール基及びＣ_２−Ｃ_６０のヘテロアリール基；からなる群より選ばれ、
    前記Ｃ_１−Ｃ_６０のアルキル基及びＣ_１−Ｃ_６０のアルコキシ基は重水素、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、シアノ基及びニトロ基のうち、少なくとも１つで置換されていてもよく、
    前記Ｃ_６−Ｃ_６０のアリール基及びＣ_２−Ｃ_６０のヘテロアリール基は重水素、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、Ｃ_１−Ｃ_６０のアルキル基及びＣ_１−Ｃ_６０のアルコキシ基のうち、少なくとも１つで置換されていてもよく、ｄ_１〜ｄ_４は１〜４の整数である。
14. 前記式６は下記式のうちの１つである、請求項８に記載の有機電子素子：
    
    前記式６−１及び６−２において、
    Ａ環及びＢ環は互いに独立に、シクロペンテン、ベンゼン、ナフタレン、フルオレン、ピリジン、ピリダジン、キノリン、イソキノリン、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン、チアゾール、イソチアゾール、オキサゾール、イソオキサゾール、ベンゾチアゾール及びベンゾオキサゾールのうちから選択され、
    Ｒ_２１及びＲ_２２は互いに独立に、重水素、−Ｆ、−Ｃｌ、シアノ基、ニトロ基、−Ｃ（＝Ｏ）Ｑ_１（ここで、Ｑ_１はメチル基又はフェニル基）、メチル基、エチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、メトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基及びフェニル基からなる群より選ばれ、
    前記メチル基、エチル基及びｔｅｒｔ−ブチル基はそれぞれ重水素、−Ｆ、−Ｃｌ、シアノ基及びニトロ基のうち、少なくとも１つで置換されていてもよく、
    前記フェニル基は重水素、−Ｆ、−Ｃｌ、シアノ基、ニトロ基、−Ｃ（＝Ｏ）Ｑ_１（ここで、Ｑ_１はメチル基又はフェニル基）、メチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、メトキシ基及びｔｅｒｔ−ブトキシ基のうち、少なくとも１つで置換されていてもよく、
    ａ_１及びａ_２はそれぞれ０〜２の整数であり、 Ｚ_１１〜Ｚ_１３は互いに独立に、水素、重水素、メチル基、エチル基及びｔｅｒｔ−ブチル基からなる群より選ばれ、前記メチル基、エチル基及びｔｅｒｔ−ブチル基はそれぞれ重水素、−Ｆ、シアノ基及びニトロ基のうち、少なくとも１つで置換することができる。
15. 前記式６で表される化合物は下記化合物のうちの１つである、請求項８に記載の有機電子素子：
    。
16. 前記第１電極の一面と第２電極の一面のうち、前記有機物層と反対される、少なくとも一面に形成される光効率改善層を更に含む、請求項５に記載の有機電子素子。
17. 前記有機物層はスピンコーティング工程、ノズルプリンティング工程、インクジェットプリンティング工程、スロットコーティング工程、ディップコーティング工程又はロールツーロール工程 によって形成されることを特徴とする請求項５に記載の有機電子素子。
18. 請求項５に記載の有機電子素子を含むディスプレイ装置；及び
    前記ディスプレイ装置を駆動する制御部；を含む電子装置。
19. 前記有機電子素子は、有機電子発光素子、有機太陽電池、有機感光体、有機トランジスタ、及び単色又は白色照明用素子のうちの少なくとも１つであることを特徴とする請求項１８に記載の電子装置。