JP2018501214A - スピロ型化合物およびこれを含む有機発光素子 - Google Patents

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Abstract

本明細書は、スピロ型化合物およびこれを含む有機発光素子を提供する。

Description

本出願は、２０１５年１０月２８日付で韓国特許庁に提出された韓国特許出願第１０−２０１５−０１５０３３５号、および２０１６年１０月１０日付で韓国特許庁に提出された韓国特許出願第１０−２０１６−０１３０７４６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、スピロ型化合物およびこれを含む有機発光素子に関する。
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る。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接した時、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。
本明細書には、スピロ型化合物およびこれを含む有機発光素子が記載される。
本明細書の一実施態様は、下記化学式１で表される化合物を提供する：
［化学式１］
前記化学式１において、
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、
ＨＡｒは、置換もしくは非置換のヘテロ環基；または置換もしくは非置換のホスフィンオキシド基であり、
Ｒ１〜Ｒ４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；カルボニル基；エステル基；イミド基；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アラルキル基；置換もしくは非置換のアラルケニル基；置換もしくは非置換のアルキルアリール基；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アミン基；置換もしくは非置換のアリール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ホスフィン基；置換もしくは非置換のホスフィンオキシド基；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環基であるか、隣接する基と互いに結合して置換もしくは非置換の環を形成してもよく、
ａは、０〜７の整数であり、ｂは、０〜７の整数であり、ｃは、０〜５の整数であり、ｄは、０〜４の整数であり、ｎは、０〜１０の整数であり、ａ、ｂ、ｃ、ｄおよびｎがそれぞれ２以上の場合、括弧内の構造は、互いに同一または異なる。
また、本明細書の一実施態様は、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の化合物を含むものである有機発光素子を提供する。
本明細書に記載された化合物は、有機発光素子の有機物層の材料として使用できる。少なくとも一つの実施態様に係る化合物は、有機発光素子において効率の向上、低い駆動電圧および／または寿命特性を向上させることができる。特に、本明細書に記載された化合物は、正孔注入、正孔輸送、正孔注入および正孔輸送、発光、電子輸送、または電子注入材料として使用できる。また、本明細書に記載された化合物は、好ましくは、発光層、電子輸送または電子注入材料として使用できる。さらに、より好ましくは、本明細書に記載された化合物は、正孔注入、正孔輸送、電子抑制層の材料として用いる場合、低電圧、高効率および／または長寿命の特性を示す。
基板１、陽極２、発光層３、陰極４からなる有機発光素子の例を示すものである。 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からなる有機発光素子の例を示すものである。
以下、本明細書についてより詳細に説明する。
本明細書の一実施態様は、前記化学式１で表される化合物を提供する。
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」という用語は、重水素；ハロゲン基；ニトリル基；ニトロ基；ヒドロキシ基；カルボニル基；エステル基；イミド基；アミン基；ホスフィンオキシド基；アルコキシ基；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；アルキル基で置換もしくは非置換のシリル基；ホウ素基；アルキル基；シクロアルキル基；アルケニル基；アリール基；アラルキル基；アラルケニル基；アルキルアリール基；アルキルアミン基；アラルキルアミン基；ヘテロアリールアミン基；アリールアミン基；アリールホスフィン基；および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もしくは非置換であるか、前記例示された置換基のうちの２以上の置換基が連結された置換もしくは非置換であることを意味する。例えば、「２以上の置換基が連結された置換基」は、ビフェニル基であってもよい。すなわち、ビフェニル基は、アリール基であってもよく、２個のフェニル基が連結された置換基と解釈されてもよい。
本明細書の一実施態様において、前記「置換もしくは非置換の」という表現は、好ましくは、重水素；ハロゲン基；ニトリル基；アルキル基；トリメチルシリル基；アリール基；および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もしくは非置換であることを意味することができる。
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」基と解釈されてもよい。
本明細書において、カルボニル基の炭素数は特に限定されないが、炭素数１〜４０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、エステル基は、エステル基の酸素が、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、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、シリル基は、−ＳｉＲＲ'Ｒ''の化学式で表されてもよく、前記Ｒ、Ｒ'およびＲ''はそれぞれ、水素；置換もしくは非置換のアルキル基；または置換もしくは非置換のアリール基であってもよい。前記シリル基は、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、これらに限定されるものではない。
本明細書において、ホウ素基は、−ＢＲＲ'の化学式で表されてもよく、前記ＲおよびＲ'はそれぞれ、水素；置換もしくは非置換のアルキル基；または置換もしくは非置換のアリール基であってもよい。前記ホウ素基は、具体的には、トリメチルホウ素基、トリエチルホウ素基、ｔ−ブチルジメチルホウ素基、トリフェニルホウ素基、フェニルホウ素基などがあるが、これらに限定されるものではない。
本明細書において、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、アルキル基は、直鎖もしくは分枝鎖であってもよく、炭素数は特に限定されないが、１〜４０であることが好ましい。一実施態様によれば、前記アルキル基の炭素数は１〜２０である。もう一つの実施態様によれば、前記アルキル基の炭素数は１〜１０である。もう一つの実施態様によれば、前記アルキル基の炭素数は１〜６である。アルキル基の具体例としては、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、４−メチルヘキシル、５−メチルヘキシルなどがあるが、これらに限定されるものではない。
本明細書において、アルケニル基は、直鎖もしく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。一実施態様によれば、前記アルケニル基の炭素数は２〜２０である。もう一つの実施態様によれば、前記アルケニル基の炭素数は２〜１０である。もう一つの実施態様によれば、前記アルケニル基の炭素数は２〜６である。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、これらに限定されるものではない。
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、一実施態様によれば、前記シクロアルキル基の炭素数は３〜３０である。もう一つの実施態様によれば、前記シクロアルキル基の炭素数は３〜２０である。もう一つの実施態様によれば、前記シクロアルキル基の炭素数は３〜６である。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、これらに限定されるものではない。
本明細書において、アルコキシ基は特に限定されないが、炭素数１〜４０であることが好ましい。一実施態様によれば、前記アルコキシ基の炭素数は１〜１０である。もう一つの実施態様によれば、前記アルコキシ基の炭素数は１〜６である。前記アルコキシ基の具体例としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソブチルオキシ基、ｓｅｃ−ブチルオキシ基、ペンチルオキシ基、ｉｓｏ−アミルオキシ基、ヘキシルオキシ基などがあるが、これらに限定されるものではない。
本明細書において、アミン基は、置換基に含まれる炭素の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２以上のアリール基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んでもよい。
アリールアミン基の具体例としては、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、３−メチルフェニルアミン基、４−メチルナフチルアミン基，２−メチルビフェニルアミン基、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、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の例としては、置換もしくは非置換のモノヘテロアリールアミン基、置換もしくは非置換のジヘテロアリールアミン基、または置換もしくは非置換のトリヘテロアリールアミン基がある。前記ヘテロアリールアミン基中のヘテロアリール基は、単環式ヘテロ環基であってもよく、多環式ヘテロ環基であってもよい。前記２以上のヘテロ環基を含むヘテロアリールアミン基は、単環式ヘテロ環基、多環式ヘテロ環基、または単環式ヘテロ環基と多環式ヘテロ環基を同時に含んでもよい。
本明細書において、アリールヘテロアリールアミン基は、アリール基およびヘテロ環基で置換されたアミン基を意味する。
本明細書において、アリールホスフィン基の例としては、置換もしくは非置換のモノアリールホスフィン基、置換もしくは非置換のジアリールホスフィン基、または置換もしくは非置換のトリアリールホスフィン基がある。前記アリールホスフィ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ホスフィン基は、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んでもよい。
本明細書において、アリール基は特に限定されないが、炭素数６〜６０であることが好ましく、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い。一実施態様によれば、前記アリール基の炭素数は６〜３０である。一実施態様によれば、前記アリール基の炭素数は６〜２０である。前記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。前記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、トリフェニレン基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。
本明細書において、フルオレニル基は置換されていてもよく、置換基２個が互いに結合してスピロ構造を形成してもよい。
前記フルオレニル基が置換される場合、
などになってもよい。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、ヘテロ環基は、異種原子としてＮ、Ｏ、Ｓ、Ｓｉ、およびＳｅのうちの１個以上を含むヘテロ環基であって、置換基に含まれる炭素の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、フラニル基、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、トリアジニル基、トリアゾール基、アクリジル基、ピリダジニル基、ピラジニル基、キノリニル基、キナゾリニル基、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、イソキノリル基、インドール基、カルバゾール基、ベンズオキサゾール基、ベンズイミダゾール基、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、フェノキサジニル基、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、ヘテロアリール基は、芳香族であることを除けば、上述したヘテロ環基に関する説明が適用可能である。
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、アリールホスフィン基、アラルキル基、アラルキルアミン基、アラルケニル基、アルキルアリール基、アリールアミン基、アリールヘテロアリールアミン基中のアリール基は、上述したアリール基に関する説明が適用可能である。
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、アラルキル基、アラルキルアミン基、アルキルアリール基、アルキルアミン基中のアルキル基は、上述したアルキル基に関する説明が適用可能である。
本明細書において、ヘテロアリール基、ヘテロアリールアミン基、アリールヘテロアリールアミン基中のヘテロアリール基は、上述したヘテロアリール基に関する説明が適用可能である。
本明細書において、アラルケニル基中のアルケニル基は、上述したアルケニル基に関する説明が適用可能である。
本明細書において、アリーレン基は、２価の置換基であることを除けば、上述したアリール基に関する説明が適用可能である。
本明細書において、ヘテロアリーレン基は、２価の置換基であることを除けば、上述したヘテロアリール基に関する説明が適用可能である。
本明細書において、隣接する基と互いに結合して環を形成するとの意味は、隣接する基と互いに結合して置換もしくは非置換の脂肪族炭化水素環；置換もしくは非置換の芳香族炭化水素環；置換もしくは非置換の脂肪族ヘテロ環；置換もしくは非置換の芳香族ヘテロ環；またはこれらの縮合環を形成することを意味する。
本明細書において、脂肪族炭化水素環とは、芳香族でない環であって、炭素と水素原子のみからなる環を意味する。
本明細書において、芳香族炭化水素環の例としては、ベンゼン、ナフタレン、アントラセンなどがあるが、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、脂肪族ヘテロ環とは、ヘテロ原子のうちの１個以上を含む脂肪族環を意味する。
本明細書において、芳香族ヘテロ環とは、ヘテロ原子のうちの１個以上を含む芳香族環を意味する。
本明細書において、前記脂肪族炭化水素環、芳香族炭化水素環、脂肪族ヘテロ環、および芳香族ヘテロ環は、単環もしくは多環であってもよい。
本明細書の一実施態様によれば、前記化学式１は、下記化学式２〜５のうちの１つで表されてもよい。
［化学式２］
［化学式３］
［化学式４］
［化学式５］
前記化学式２〜５において、置換基の定義は、化学式１におけるのと同じである。
本出願の一実施態様によれば、前記化学式１〜５において、ＨＡｒは、置換もしくは非置換のピリジル基；置換もしくは非置換のピリミジル基；置換もしくは非置換のトリアジニル基；置換もしくは非置換のフラニル基；置換もしくは非置換のチオフェン基；置換もしくは非置換のオキサジアゾール基；置換もしくは非置換のチアジアゾール基；置換もしくは非置換のフェナントロリン基；置換もしくは非置換のキノリニル基；置換もしくは非置換のイソキノリニル基；置換もしくは非置換のキナゾリニル基；置換もしくは非置換のベンズオキサゾール基；置換もしくは非置換のベンゾチアゾール基；置換もしくは非置換のベンズイミダゾール基；置換もしくは非置換のフェノキサジン基；置換もしくは非置換のフェノチアジン基；置換もしくは非置換のジベンゾフラニル基；置換もしくは非置換のジベンゾチオフェン基；置換もしくは非置換のカルバゾール基；または置換もしくは非置換のジアリールホスフィンオキシド基である。
本出願の一実施態様によれば、前記化学式１〜５において、ＨＡｒは、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環基；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；または置換もしくは非置換のアリールヘテロアリールアミン基で置換もしくは非置換であってもよい。
本出願の一実施態様によれば、前記化学式１〜５において、ＨＡｒは、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環基で置換もしくは非置換であってもよい。
本出願の一実施態様によれば、前記化学式１〜５において、ＨＡｒは、置換もしくは非置換のアリール基で置換もしくは非置換であってもよい。
本出願の一実施態様によれば、前記化学式１〜５において、ＨＡｒは、アリール基で置換もしくは非置換であってもよい。
本出願の一実施態様によれば、前記化学式１〜５において、ＨＡｒは、フェニル基、またはビフェニルイル基で置換もしくは非置換であってもよい。
本出願の一実施態様によれば、前記化学式１〜５において、−（Ｌ）ｎ−ＨＡｒは、下記構造式で表されてもよい。
前記構造式において、
Ａｒ１〜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；置換もしくは非置換のヘテロ環基；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；または置換もしくは非置換のアリールヘテロアリールアミン基であり、
Ｌ１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、
前記構造式は、重水素；ハロゲン基；ニトリル基；ニトロ基；ヒドロキシ基；カルボニル基；エステル基；イミド基；置換もしくは非置換のアミン基；ホスフィンオキシド基；アルコキシ基；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；アルキル基；シクロアルキル基；アルケニル基；アリール基；アラルキル基；アラルケニル基；アルキルアリール基；アルキルアミン基；アラルキルアミン基；ヘテロアリールアミン基；アリールアミン基；アリールヘテロアリールアミン基；アリールホスフィン基；および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もしくは非置換であってもよい。
一例によれば、前記−（Ｌ）ｎ−ＨＡｒで例示された構造式は、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環基；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；または置換もしくは非置換のアリールヘテロアリールアミン基で置換もしくは非置換であってもよい。
本発明の一実施態様によれば、前記ＬおよびＬ１は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、直接結合；または置換もしくは非置換の１環〜５環のアリーレン基である。
本発明の一実施態様によれば、前記ＬおよびＬ１は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、直接結合；または置換もしくは非置換の１環〜４環のアリーレン基である。
本発明の一実施態様によれば、前記ＬおよびＬ１は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、直接結合；またはアリーレン基である。
本発明の一実施態様によれば、前記ＬおよびＬ１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フェニレン基；置換もしくは非置換の２価のビフェニル基；置換もしくは非置換の２価のターフェニル基；置換もしくは非置換の２価のクォーターフェニル基；置換もしくは非置換の２価のナフチル基；置換もしくは非置換の２価のアントラセニル基；置換もしくは非置換の２価のフルオレニル基；置換もしくは非置換の２価のフェナントリル基；置換もしくは非置換の２価のピレニル基；置換もしくは非置換の２価のクリセニル基である。
本発明の一実施態様によれば、前記ＬおよびＬ１は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、直接結合；フェニレン基；２価のビフェニル基；２価のターフェニル基；２価のクォーターフェニル基；２価のナフチル基；２価のアントラセニル基；２価のフルオレニル基；２価のフェナントリル基；２価のピレニル基；２価のクリセニル基である。
本発明の一実施態様によれば、前記ＬおよびＬ１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ヘテロアリーレン基である。
本発明の一実施態様によれば、前記ＬおよびＬ１は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、Ｏ、Ｎ、またはＳを含む置換もしくは非置換のヘテロアリーレン基である。
本発明の一実施態様によれば、前記ＬおよびＬ１は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、Ｏ、Ｎ、またはＳを含むヘテロアリーレン基である。
本発明の一実施態様によれば、前記ＬおよびＬ１は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、直接結合、または下記の構造の中から選択されたいずれか１つであってもよい。
前記構造式において、
Ａ１およびＡ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；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リール基；または置換もしくは非置換のヘテロ環基であるか、互いに結合して置換もしくは非置換の環を形成してもよく、
前記構造は、重水素；ハロゲン基；ニトリル基；ニトロ基；ヒドロキシ基；カルボニル基；エステル基；イミド基；置換もしくは非置換のアミン基；ホスフィンオキシド基；アルコキシ基；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；アルキル基；シクロアルキル基；アルケニル基；アリール基；アラルキル基；アラルケニル基；アルキルアリール基；アルキルアミン基；アラルキルアミン基；ヘテロアリールアミン基；アリールアミン基；アリールホスフィン基；および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もしくは非置換であってもよい。
本発明の一実施態様によれば、前記ＬおよびＬ１は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、直接結合、または下記の構造の中から選択されたいずれか１つであってもよい。
前記構造式において、
Ａ１およびＡ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；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リール基；または置換もしくは非置換のヘテロ環基であるか、互いに結合して置換もしくは非置換の環を形成してもよく、
前記構造は、重水素；ハロゲン基；ニトリル基；ニトロ基；ヒドロキシ基；カルボニル基；エステル基；イミド基；置換もしくは非置換のアミン基；ホスフィンオキシド基；アルコキシ基；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；アルキル基；シクロアルキル基；アルケニル基；アリール基；アラルキル基；アラルケニル基；アルキルアリール基；アルキルアミン基；アラルキルアミン基；ヘテロアリールアミン基；アリールアミン基；アリールホスフィン基；および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もしくは非置換であってもよい。
本発明の一実施態様によれば、前記ＬおよびＬ１は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、直接結合；または下記の構造式の中から選択されたいずれか１つの構造であってもよい。
前記構造式において、
Ａ１およびＡ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；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リール基；または置換もしくは非置換のヘテロ環基であるか、互いに結合して置換もしくは非置換の環を形成してもよく、
前記構造は、重水素；ハロゲン基；ニトリル基；ニトロ基；ヒドロキシ基；カルボニル基；エステル基；イミド基；置換もしくは非置換のアミン基；ホスフィンオキシド基；アルコキシ基；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；アルキル基；シクロアルキル基；アルケニル基；アリール基；アラルキル基；アラルケニル基；アルキルアリール基；アルキルアミン基；アラルキルアミン基；ヘテロアリールアミン基；アリールアミン基；アリールホスフィン基；および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もしくは非置換であってもよい。
本発明の一実施態様によれば、前記ＬおよびＬ１は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、直接結合；フェニレン基；ビフェニレン基；またはフルオレニレン基である。
本発明の一実施態様によれば、前記ＬおよびＬ１は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、直接結合；またはフェニレン基である。
本発明の一実施態様によれば、上述した構造式において、Ａｒ１〜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；または置換もしくは非置換のヘテロ環基である。
本発明の一実施態様によれば、上述した構造式において、Ａｒ１〜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。
本発明の一実施態様によれば、上述した構造式において、Ａｒ１〜Ａｒ３は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、フェニル基；ビフェニルイル基；またはナフチル基である。
本発明の一実施態様によれば、前記化学式１の化合物は、下記化合物の中から選択されたいずれか１つであってもよい。
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。一実施態様によれば、下記反応式１−１と１−２の段階を経て製造できる。
［反応式１−１］（化合物Ａ、Ａ−１、Ｂ、Ｂ−１、Ｃ、Ｃ−１、Ｄ、Ｄ−１）
［反応式１−２］
前記反応式において、Ｌ１およびＨＡｒの定義は、上述した通りである。
当業者は、当技術分野で知られている技術を利用して、前記反応式に記載された反応条件、試薬、出発物質を変更して使用することができ、必要に応じて、置換基をさらに導入してもよい。
また、本明細書は、前記化学式１で表される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、前記化学式１の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、より少数の有機物層を含んでもよい。
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、正孔輸送層、または正孔注入および輸送を同時に行う層を含み、前記正孔注入層、正孔輸送層、または正孔注入および輸送を同時に行う層は、前記化学式１の化合物を含む。
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、前記化学式１の化合物を含む。一例によれば、前記化学式１の化合物は、発光層のホストとしての役割を果たし、この場合、前記発光層は、追加的にドーパントをさらに含んでもよい。ドーパントとしては、当技術分野で知られているものを使用することができ、例えば、燐光ドーパント、具体的には、イリジウム系ドーパントが共に使用される。イリジウム系ドーパントとしては、Ｉｒ（ｐｐｙ）３、［（ｐｉｑ）２Ｉｒ（ａｃａｃ）］などが使用される。
本明細書の一実施態様において、前記有機物層は、電子抑制層を含み、前記電子抑制層は、前記化学式１の化合物を含む。
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、前記化学式１の化合物を含む。
もう一つの実施態様において、前記有機物層は、発光層および電子輸送層を含み、前記電子輸送層は、前記化学式１の化合物を含む。
前記電子輸送層は、必要に応じて、ｎ型ドーパントをさらに含んでもよい。ｎ型ドーパントは、当技術分野で知られたものを使用することができ、例えば、Ｌｉ錯体、具体的には、ＬｉＱが使用される。
本明細書の一実施態様によれば、前記有機物層は、発光層を含み、前記発光層は、下記化学式１−Ａで表される化合物を含むことができる。
［化学式１−Ａ］
前記化学式１−Ａにおいて、
ｚ１は、１以上の整数であり、ｚ１が２以上の場合、括弧内の構造は、互いに同一または異なり、
Ａｒ１００は、置換もしくは非置換の１価以上のベンゾフルオレン基；置換もしくは非置換の１価以上のフルオランテン基；置換もしくは非置換の１価以上のピレン基；または置換もしくは非置換の１価以上のクリセン基であり、
Ｌ１００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、
Ｒ１００およびＲ１０１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；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リル基；置換もしくは非置換のアリールアルキル基；または置換もしくは非置換のヘテロ環基であるか、互いに結合して置換もしくは非置換の環を形成してもよい。
本明細書の一実施態様によれば、前記発光層は、前記化学式１−Ａで表される化合物を発光層のドーパントとして含む。
本明細書の一実施態様によれば、前記Ｌ１００は、直接結合である。
本明細書の一実施態様によれば、前記ｚ１は、２である。
本明細書の一実施態様によれば、前記Ａｒ１００は、重水素、メチル基、エチル基、ｉｓｏ−プロピル基、またはｔｅｒｔ−ブチル基で置換もしくは非置換の２価のピレン基；または重水素、メチル基、エチル基、ｉｓｏ−プロピル基、またはｔｅｒｔ−ブチル基で置換もしくは非置換の２価のクリセン基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記Ａｒ１００は、重水素、メチル基、エチル基、ｉｓｏ−プロピル基、またはｔｅｒｔ−ブチル基で置換もしくは非置換の２価のピレン基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記Ａｒ１００は、２価のピレン基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記Ｒ１００およびＲ１０１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炭素数６〜６０のアリール基；または置換もしくは非置換の炭素数２〜６０のヘテロ環基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記Ｒ１００およびＲ１０１は、それぞれ独立に、重水素、アルキル基、ニトリル基、アリール基、アルキルシリル基、またはアルキルゲルマニウム基で置換もしくは非置換の炭素数６〜６０のアリール基；または重水素、アルキル基、ニトリル基、アリール基、アルキルシリル基、またはアルキルゲルマニウム基で置換もしくは非置換の炭素数２〜６０のヘテロ環基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記Ｒ１００およびＲ１０１は、それぞれ独立に、重水素、メチル基、エチル基、ｉｓｏ−プロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ニトリル基、フェニル基、トリメチルシリル基、またはトリメチルゲルマニウム基で置換もしくは非置換の炭素数６〜６０のアリール基；または重水素、メチル基、エチル基、ｉｓｏ−プロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ニトリル基、フェニル基、トリメチルシリル基、またはトリメチルゲルマニウム基で置換もしくは非置換の炭素数２〜６０のヘテロ環基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記Ｒ１００およびＲ１０１は、それぞれ独立に、重水素、メチル基、エチル基、ｉｓｏ−プロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ニトリル基、フェニル基、トリメチルシリル基、またはトリメチルゲルマニウム基で置換もしくは非置換のフェニル基；重水素、メチル基、エチル基、ｉｓｏ−プロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ニトリル基、フェニル基、トリメチルシリル基、またはトリメチルゲルマニウム基で置換もしくは非置換のビフェニル基；重水素、メチル基、エチル基、ｉｓｏ−プロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ニトリル基、フェニル基、トリメチルシリル基、またはトリメチルゲルマニウム基で置換もしくは非置換のターフェニル基；または重水素、メチル基、エチル基、ｉｓｏ−プロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ニトリル基、フェニル基、トリメチルシリル基、またはトリメチルゲルマニウム基で置換もしくは非置換のジベンゾフラニル基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記Ｒ１００およびＲ１０１は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、トリメチルゲルマニウム基で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よれば、前記Ｒ１００は、フェニル基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記Ｒ１０１は、トリメチルゲルマニウム基で置換されたフェニル基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記化学式１−Ａは、下記化合物の中から選択されてもよい。
本明細書の一実施態様によれば、前記有機物層は、発光層を含み、前記発光層は、下記化学式１−Ｂで表される化合物を含むことができる。
［化学式１−Ｂ］
前記化学式１−Ｂにおいて、
Ａｒ１０１およびＡｒ１０２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環基であり、
Ｌ１０１およびＬ１０２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ヘテロアリーレン基であり、
Ｒ１０２は、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；カルボニル基；エステル基；イミド基；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アラルキル基；置換もしくは非置換のアラルケニル基；置換もしくは非置換のアルキルアリール基；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アミン基；置換もしくは非置換のアリール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ホスフィン基；置換もしくは非置換のホスフィンオキシド基；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環基であり、
ｚ２およびｚ３は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、１または２の整数であり、ｚ４は、０〜８の整数であり、ｚ２〜ｚ４が２以上の場合、括弧内の置換基は、互いに同一または異なり、
ｍは、１以上の整数であり、ｍが２以上の整数の場合、括弧内の置換基は、互いに同一または異なる。
本明細書の一実施態様によれば、前記発光層は、前記化学式１−Ｂで表される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よれば、前記Ａｒ１０１およびＡｒ１０２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炭素数６〜６０のアリール基；または置換もしくは非置換の炭素数２〜６０のヘテロ環基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記Ａｒ１０１およびＡｒ１０２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、アルキル基、アリール基、またはヘテロ環基で置換もしくは非置換の炭素数６〜６０のアリール基；またはアルキル基、アリール基、またはヘテロ環基で置換もしくは非置換の炭素数２〜６０のヘテロ環基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記Ａｒ１０１およびＡｒ１０２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環基で置換もしくは非置換のフェニル基；アリール基またはヘテロ環基で置換もしくは非置換のビフェニル基；アリール基またはヘテロ環基で置換もしくは非置換のターフェニル基；アリール基またはヘテロ環基で置換もしくは非置換のナフチル基；アルキル基、アリール基、またはヘテロ環基で置換もしくは非置換のフルオレン基；アリール基またはヘテロ環基で置換もしくは非置換のフェナントレン基；またはアリール基またはヘテロ環基で置換もしくは非置換のトリフェニレン基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記Ａｒ１０１およびＡｒ１０２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、フェニル基；ビフェニル基；ターフェニル基；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；フェナントレン基；またはトリフェニレン基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記Ａｒ１０１は、２−ナフチル基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記Ａｒ１０２は、フェニル基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記Ｌ１０１およびＬ１０２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、直接結合；フェニレン基；またはナフチレン基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記Ｌ１０１は、フェニレン基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記Ｌ１０２は、直接結合である。
本明細書の一実施態様によれば、前記ｚ２は、１である。
本明細書の一実施態様によれば、前記ｚ３は、１である。
本明細書の一実施態様によれば、前記Ｒ１０２は、水素である。
本明細書の一実施態様によれば、前記ｍは、１である。
本明細書の一実施態様によれば、前記ｍは、２である。
本明細書の一実施態様によれば、前記化学式１−Ｂは、下記化合物の中から選択されてもよい。
本明細書の一実施態様によれば、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−Ａで表される化合物を発光層のドーパントとして含み、前記化学式１−Ｂで表される化合物を発光層のホストとして含む。
本明細書の一つの実施態様において、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発光層と、前記発光層と前記第１電極との間、または前記発光層と前記第２電極との間に備えられた２層以上の有機物層とを含む有機発光素子であって、前記２層以上の有機物層のうちの少なくとも１つは、前記スピロ型化合物を含む。一つの実施態様において、前記２層以上の有機物層は、電子輸送層、電子注入層、電子輸送および電子注入を同時に行う層、および正孔阻止層からなる群より２以上が選択されてもよい。
本明細書の一実施態様において、前記有機物層は、２層以上の電子輸送層を含み、前記２層以上の電子輸送層のうちの少なくとも１つは、前記スピロ型化合物を含む。具体的には、本明細書の一実施態様において、前記スピロ型化合物は、前記２層以上の電子輸送層のうちの１層に含まれてもよいし、それぞれの２層以上の電子輸送層に含まれてもよい。
また、本明細書の一実施態様において、前記スピロ型化合物が前記それぞれの２層以上の電子輸送層に含まれる場合、前記スピロ型化合物を除いた他の材料は、互いに同一または異なっていてもよい。
もう一つの実施態様において、有機発光素子は、基板上に、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からなる有機発光素子の例を示すものである。このような構造において、前記化合物は、前記発光層に含まれてもよい。
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からなる有機発光素子の例を示すものである。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、すなわち前記化学式１の化合物を含むことを除けば、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、同一の物質または異なる物質で形成されてもよい。
本明細書の有機発光素子は、有機物層のうちの１層以上が前記化学式１の化合物、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けば、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に形成されてもよい。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ってもよい（国際公開第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、有機物層に正孔注入が円滑に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（登録商標））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、有機物層に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。本発明で使用可能な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。
前記正孔注入層は、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、薄膜形成能力の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を受けて発光層に移し得る物質で、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をそれぞれ受けて結合させることにより可視光線領域の光を発し得る物質であって、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；ベンズオキサゾール、ベンゾチアゾール、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ン基を有する縮合芳香族環誘導体であって、アリールアミン基を有するピレン、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ン基からなる群より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である。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。
前記電子輸送層は、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、陰極から電子をきちんと受けて発光層に移し得る物質であって、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、各場合、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、薄膜形成能力の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ートリチウム、ビス（８−ヒドロキシキノリナート）亜鉛、ビス（８−ヒドロキシキノリナート）銅、ビス（８−ヒドロキシキノリナート）マンガン、トリス（８−ヒドロキシキノリナート）アルミニウム、トリス（２−メチル−８−ヒドロキシキノリナート）アルミニウム、トリス（８−ヒドロキシキノリナート）ガリウム、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナート）ベリリウム、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナート）亜鉛、ビス（２−メチル−８−キノリナート）クロロガリウム、ビス（２−メチル−８−キノリナート）（ｏ−クレゾラート）ガリウム、ビス（２−メチル−８−キノリナート）（１−ナフトラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリナート）（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もよい。
上記の化学式１で表される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。
＜製造例１＞
下記化合物１の化合物の合成
窒素雰囲気下、５００ｍｌの丸底フラスコに、化合物Ｂ−１（１０ｇ、１６．５０ｍｍｏｌ）、２−クロロ−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（５．３１ｇ、１８．９８ｍｍｏｌ）をテトラヒドロフラン２３０ｍｌに完全に溶かした後、２Ｍ炭酸カリウム水溶液（１２５ｍｌ）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（０．１９ｇ、０．１７ｍｍｏｌ）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した後、減圧濃縮させ、エチルアセテート２７０ｍｌで再結晶して、化合物１（１０．３６ｇ、８８％）を製造した。
ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］＋＝７１２
＜製造例２＞
下記化合物２の化合物の合成
窒素雰囲気下、５００ｍｌの丸底フラスコに、化合物Ｂ−１（１０ｇ、１６．５０ｍｍｏｌ）、２−クロロ−４，６−ジフェニルピリミジン（５．３１ｇ、１８．９８ｍｍｏｌ）をテトラヒドロフラン２５０ｍｌに完全に溶かした後、２Ｍ炭酸カリウム水溶液（１２５ｍｌ）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（０．１９ｇ、０．１７ｍｍｏｌ）を入れた後、４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した後、減圧濃縮させ、エチルアセテート２３０ｍｌで再結晶して、化合物２（９．７８ｇ、８３％）を製造した。
ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］＋＝７１１
＜製造例３＞
下記化合物３の化合物の合成
窒素雰囲気下、５００ｍｌの丸底フラスコに、化合物Ｂ−１（１０ｇ、１６．５０ｍｍｏｌ）、４−クロロ−２，６−ジフェニルピリミジン（５．３１ｇ、１８．９８ｍｍｏｌ）をテトラヒドロフラン２６０ｍｌに完全に溶かした後、２Ｍ炭酸カリウム水溶液（１２５ｍｌ）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（０．１９ｇ、０．１７ｍｍｏｌ）を入れた後、３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した後、減圧濃縮させ、エチルアセテート２４０ｍｌで再結晶して、化合物３（８．６５ｇ、７４％）を製造した。
ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］＋＝７１１
＜製造例４＞
下記化合物４の化合物の合成
窒素雰囲気下、５００ｍｌの丸底フラスコに、化合物Ｂ−１（１０ｇ、１６．５０ｍｍｏｌ）、２−クロロ−４，６−ジフェニルピリジン（３１ｇ、１８．９８ｍｍｏｌ）をテトラヒドロフラン２８０ｍｌに完全に溶かした後、２Ｍ炭酸カリウム水溶液（１２５ｍｌ）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（０．１９ｇ、０．１７ｍｍｏｌ）を入れた後、２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した後、減圧濃縮させ、エチルアセテート２８０ｍｌで再結晶して、化合物４（７．７４ｇ、６６％）を製造した。
ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］＋＝７１０
＜製造例５＞
下記化合物５の化合物の合成
窒素雰囲気下、５００ｍｌの丸底フラスコに、化合物Ｂ−１（１０ｇ、１６．５０ｍｍｏｌ）、２−（４−クロロフェニル）−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（６．５１ｇ、１８．９８ｍｍｏｌ）をテトラヒドロフラン２５０ｍｌに完全に溶かした後、２Ｍ炭酸カリウム水溶液（１２５ｍｌ）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（０．１９ｇ、０．１７ｍｍｏｌ）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した後、減圧濃縮させ、エチルアセテート３００ｍｌで再結晶して、化合物５（１０．３６ｇ、８８％）を製造した。
ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］＋＝７８８
＜製造例６＞
下記化合物６の化合物の合成
窒素雰囲気下、５００ｍｌの丸底フラスコに、化合物Ｂ−１（１０ｇ、１６．５０ｍｍｏｌ）、２−クロロ−４−フェニルキナゾリン（４．５７ｇ，１８．９８ｍｍｏｌ）をテトラヒドロフラン２５０ｍｌに完全に溶かした後、２Ｍ炭酸カリウム水溶液（１２５ｍｌ）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（０．１９ｇ、０．１７ｍｍｏｌ）を入れた後、６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した後、減圧濃縮させ、エチルアセテート２３０ｍｌで再結晶して、化合物６（９．９５ｇ、７４％）を製造した。
ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］＋＝６８５
＜製造例７＞
下記化合物７の化合物の合成
窒素雰囲気下、５００ｍｌの丸底フラスコに、化合物Ｂ−１（１０ｇ、１６．５０ｍｍｏｌ）、３−ブロモ−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール（６．０９ｇ、１８．９８ｍｍｏｌ）をテトラヒドロフラン２５０ｍｌに完全に溶かした後、２Ｍ炭酸カリウム水溶液（１２５ｍｌ）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（０．１９ｇ、０．１７ｍｍｏｌ）を入れた後、６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した後、減圧濃縮させ、エチルアセテート２３０ｍｌで再結晶して、化合物７（１２．０５ｇ、８５％）を製造した。
ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］＋＝７２２
＜製造例８＞
下記化合物８の化合物の合成
窒素雰囲気下、５００ｍｌの丸底フラスコに、化合物Ｂ−１（１０ｇ、１６．５０ｍｍｏｌ）、（４−ブロモフェニル）ジフェニルホスフィンオキシド（７．７１ｇ、１８．９８ｍｍｏｌ）をテトラヒドロフラン２５０ｍｌに完全に溶かした後、２Ｍ炭酸カリウム水溶液（１２５ｍｌ）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（０．１９ｇ、０．１７ｍｍｏｌ）を入れた後、４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した後、減圧濃縮させ、エチルアセテート３１０ｍｌで再結晶して、化合物８（１３．９７ｇ、９４％）を製造した。
ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］＋＝７５７
＜製造例９＞
下記化合物９の化合物の合成
窒素雰囲気下、５００ｍｌの丸底フラスコに、化合物Ｂ−１（１０ｇ、１６．５０ｍｍｏｌ）、２−（４−ブロモフェニル）−１−フェニル−１Ｈ−ベンゾ［ｄ］イミダゾール（７．７１ｇ、１８．９８ｍｍｏｌ）をテトラヒドロフラン２５０ｍｌに完全に溶かした後、２Ｍ炭酸カリウム水溶液（１２５ｍｌ）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（０．１９ｇ、０．１７ｍｍｏｌ）を入れた後、４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した後、減圧濃縮させ、エチルアセテート３１０ｍｌで再結晶して、化合物９（１２．２４ｇ、８３％）を製造した。
ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］＋＝７４９
＜製造例１０＞
下記化合物１０の化合物の合成
窒素雰囲気下、５００ｍｌの丸底フラスコに、化合物Ｂ−１（１０ｇ、１６．５０ｍｍｏｌ）、２−ブロモジベンゾ［ｂ，ｄ］フラン（４．６９ｇ、１８．９８ｍｍｏｌ）をテトラヒドロフラン２９０ｍｌに完全に溶かした後、２Ｍ炭酸カリウム水溶液（１２５ｍｌ）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（０．１９ｇ、０．１７ｍｍｏｌ）を入れた後、３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した後、減圧濃縮させ、エチルアセテート２３０ｍｌで再結晶して、化合物１０（７．５３ｇ、５９％）を製造した。
ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］＋＝６４７
＜製造例１１＞
下記化合物１１の化合物の合成
窒素雰囲気下、５００ｍｌの丸底フラスコに、化合物Ｂ−１（１０ｇ、１６．５０ｍｍｏｌ）、２−ブロモジベンゾ［ｂ，ｄ］チオフェン（４．９９ｇ、１８．９８ｍｍｏｌ）をテトラヒドロフラン２９０ｍｌに完全に溶かした後、２Ｍ炭酸カリウム水溶液（１２５ｍｌ）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（０．１９ｇ、０．１７ｍｍｏｌ）を入れた後、３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した後、減圧濃縮させ、エチルアセテート２３０ｍｌで再結晶して、化合物１１（７．５３ｇ、５９％）を製造した。
ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］＋＝６６３
＜製造例１２＞〜＜製造例２２＞
製造例１〜１１における出発物質を、化合物Ｂ−１の代わりに化合物Ｃ−１の物質を用いたことを除き、製造例１〜１１と同様の方法で前記化合物１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１および２２を製造した。
＜製造例２３＞〜＜製造例３３＞
製造例１〜１１における出発物質を、化合物Ｂ−１の代わりに化合物Ｄ−１の物質を用いたことを除き、製造例１〜１１と同様の方法で前記化合物２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２および３３を製造した。
＜製造例３４＞〜＜製造例４４＞
製造例１〜１１における出発物質を、化合物Ｂ−１の代わりに化合物Ａ−１の物質を用いたことを除き、前記製造例１〜１１と同様の方法で前記化合物３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４１、４２、４３および４４を製造した。
＜実験例１＞
合成例で合成された化合物を通常知られた方法で高純度昇華精製をした後、下記の方法で緑色有機発光素子を製造した。
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、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、ＣＢＰをホストとして用いて、ｍ−ＭＴＤＡＴＡ（６０ｎｍ）／ＴＣＴＡ（８０ｎｍ）／ＣＢＰ＋１０％Ｉｒ（ｐｐｙ）３（３００ｎｍ）／ＢＣＰ（１０ｎｍ）／Ａｌｑ３（３０ｎｍ）／ＬｉＦ（１ｎｍ）／Ａｌ（２００ｎｍ）の順に発光素子を構成して、有機発光素子を製造した。
ｍ−ＭＴＤＡＴＡ、ＴＣＴＡ、Ｉｒ（ｐｐｙ）３、ＣＢＰ、およびＢＣＰの構造はそれぞれ、下記の通りである。
＜実験例１−１＞
前記実験例１におけるＣＢＰの代わりに前記化合物１を用いたことを除けば、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１−２＞
前記実験例１におけるＣＢＰの代わりに前記化合物２を用いたことを除けば、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１−３＞
前記実験例１におけるＣＢＰの代わりに前記化合物３を用いたことを除けば、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１−４＞
前記実験例１におけるＣＢＰの代わりに前記化合物４を用いたことを除けば、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１−５＞
前記実験例１におけるＣＢＰの代わりに前記化合物５を用いたことを除けば、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１−６＞
前記実験例１におけるＣＢＰの代わりに前記化合物１２を用いたことを除けば、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１−７＞
前記実験例１におけるＣＢＰの代わりに前記化合物１３を用いたことを除けば、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＞
前記実験例１におけるＣＢＰの代わりに前記化合物１４を用いたことを除けば、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１−９＞
前記実験例１におけるＣＢＰの代わりに前記化合物１５を用いたことを除けば、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１−１０＞
前記実験例１におけるＣＢＰの代わりに前記化合物１６を用いたことを除けば、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１−１１＞
前記実験例１におけるＣＢＰの代わりに前記化合物２３を用いたことを除けば、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１−１２＞
前記実験例１におけるＣＢＰの代わりに前記化合物２４を用いたことを除けば、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１−１３＞
前記実験例１におけるＣＢＰの代わりに前記化合物２５を用いたことを除けば、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１−１４＞
前記実験例１におけるＣＢＰの代わりに前記化合物２６を用いたことを除けば、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１−１５＞
前記実験例１におけるＣＢＰの代わりに前記化合物２７を用いたことを除けば、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１−１６＞
前記実験例１におけるＣＢＰの代わりに前記化合物３４を用いたことを除けば、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１−１７＞
前記実験例１におけるＣＢＰの代わりに前記化合物３５を用いたことを除けば、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１−１８＞
前記実験例１におけるＣＢＰの代わりに前記化合物３６を用いたことを除けば、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１−１９＞
前記実験例１におけるＣＢＰの代わりに前記化合物３７を用いたことを除けば、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１−２０＞
前記実験例１におけるＣＢＰの代わりに前記化合物３８を用いたことを除けば、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、実験例１−１〜１−２０により作製された有機発光素子に電流を印加した時、表４の結果を得た。
実験の結果、本発明に係る化合物を発光層のホスト物質として用いる実験例１−１〜１−２０の緑色有機発光素子は、従来のＣＢＰを用いる実験例１の緑色有機発光素子より、電流効率および駆動電圧の面で優れた性能を示すことを確認することができた。特に、トリアジン、ピリミジン、またはピリジンを置換基として有する前記化合物は、緑色有機発光素子として好適であることが分かった。
＜実験例２＞
合成例で合成された化合物を通常知られた方法で高純度昇華精製をした後、下記の方法で赤色有機発光素子を製造した。
ＩＴＯガラスの発光面積が２ｍｍ×２ｍｍの大きさとなるようにパターニングした後、洗浄した。基板を真空チャンバに装着した後、ベース圧力が１×１０−６ｔｏｒｒとなるようにした後、有機物を前記ＩＴＯ上にＤＮＴＰＤ層（７００Å）およびα−ＮＰＢ層（３００Å）を形成した後、ＣＢＰをホストとして（９０ｗｔ％）使用し、ドーパントとして下記（ｐｉｑ）２Ｉｒ（ａｃａｃ）（１０ｗｔ％）を共蒸着（３００Å）して発光層を製造した。次に、Ａｌｑ３層（３５０Å）、ＬｉＦ層（５Å）、およびＡｌ層（１，０００Å）の順序で成膜し、０．４ｍＡで素子特性の測定を行った。
前記ＤＮＴＰＤ、α−ＮＰＢ、（ｐｉｑ）２Ｉｒ（ａｃａｃ）、およびＡｌｑ３の構造は、次の通りである。
＜実験例２−１＞〜＜実験例２−４＞
前記実験例２におけるＣＢＰの代わりに上述した製造例で製造された化合物７、１８、２９および４０をそれぞれ用いたことを除けば、実験例２と同様の方法で有機発光素子を作製した。
下記の実験例２−１〜２−４、および実験例２により製造された有機発光素子について、電圧、電流密度、輝度、色座標および寿命を測定し、その結果を下記表５に示した。Ｔ９５は輝度が初期輝度（５０００ｎｉｔ）から９５％に減少するのにかかる時間を意味する。
実験の結果、本発明により製造された化合物７、１８、２９および４０で表される化合物を発光層のホスト物質として用いる実験例２−１〜２−４の赤色有機発光素子は、従来のＣＢＰを用いる実験例２の赤色有機発光素子より、電流効率、駆動電圧および寿命の面で優れた性能を示すことを確認することができた。特に、カルバゾールを置換基として有する前記化合物は、赤色有機発光素子として好適であることが分かった。
＜実験例３−１＞
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、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。
［ＨＡＴ］
前記正孔注入層上に、正孔を輸送する物質である下記化合物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。
［ＮＰＢ］
次に、前記正孔輸送層上に、膜厚さ３００Åに以下のようなＢＨとＢＤを２５：１の重量比で真空蒸着して、発光層を形成した。
［ＢＨ］
［ＢＤ］
［ＬｉＱ］
前記発光層上に、製造例１で製造した化合物１と前記化合物ＬｉＱ（Ｌｉｔｈｉｕｍ Ｑｕｉｎｏｌａｔｅ）を１：１の重量比で真空蒸着して、３００Å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。
前記過程において、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３−２＞
前記実験例３−１において、電子輸送層として化合物１の代わりに化合物５を用いたことを除けば、実験例３-１と同様に実験した。
＜実験例３−３＞
前記実験例３−１において、電子輸送層として化合物１の代わりに化合物８を用いたことを除けば、実験例３-１と同様に実験した。
＜実験例３−４＞
前記実験例３−１において、電子輸送層として化合物１の代わりに化合物９を用いたことを除けば、実験例３-１と同様に実験した。
＜実験例３−５＞
前記実験例３−１において、電子輸送層として化合物１の代わりに化合物１２を用いたことを除けば、実験例３-１と同様に実験した。
＜実験例３−６＞
前記実験例３−１において、電子輸送層として化合物１の代わりに化合物１６を用いたことを除けば、実験例３-１と同様に実験した。
＜実験例３−７＞
前記実験例３−１において、電子輸送層として化合物１の代わりに化合物１９を用いたことを除けば、実験例３-１と同様に実験した。
＜実験例３−８＞
前記実験例３−１において、電子輸送層として化合物１の代わりに化合物２０を用いたことを除けば、実験例３-１と同様に実験した。
＜実験例３−９＞
前記実験例３−１において、電子輸送層として化合物１の代わりに化合物２３を用いたことを除けば、実験例３-１と同様に実験した。
＜実験例３−１０＞
前記実験例３−１において、電子輸送層として化合物１の代わりに化合物２７を用いたことを除けば、実験例３-１と同様に実験した。
＜実験例３−１１＞
前記実験例３−１において、電子輸送層として化合物１の代わりに化合物３０を用いたことを除けば、実験例３-１と同様に実験した。
＜実験例３−１２＞
前記実験例３−１において、電子輸送層として化合物１の代わりに化合物３１を用いたことを除けば、実験例３-１と同様に実験した。
＜実験例３−１３＞
前記実験例３−１において、電子輸送層として化合物１の代わりに化合物３４を用いたことを除けば、実験例３-１と同様に実験した。
＜実験例３−１４＞
前記実験例３−１において、電子輸送層として化合物１の代わりに化合物３８を用いたことを除けば、実験例３-１と同様に実験した。
＜実験例３−１５＞
前記実験例３−１において、電子輸送層として化合物１の代わりに化合物４１を用いたことを除けば、実験例３-１と同様に実験した。
＜実験例３−１６＞
前記実験例３−１において、電子輸送層として化合物１の代わりに化合物４２を用いたことを除けば、実験例３-１と同様に実験した。
＜実験例３＞
前記実験例３−１において、電子輸送層として化合物１の代わりに下記化合物ＥＴ１を用いたことを除けば、実験例３-１と同様に実験した。
［ＥＴ１］
実験例３−１〜３−１６、実験例３により作製された有機発光素子に電流を印加した時、表６の結果を得た。
前記表６から明らかなように、実験例３−１〜３−１６、そして実験例３を比較すれば、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た。特に、置換基としてトリアジン、ベンズイミダゾール、またはアリールホスフィンオキシドを置換基として有する前記化合物は、有機発光素子材料として好適であることが分かった。
以上、本発明の好ましい実施例（緑色発光層、赤色発光層、電子輸送層）について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲と発明の詳細な説明の範囲内で多様に変形して実施することが可能であり、これも発明の範疇に属する。
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 (17)

  1. 下記化学式１で表される化合物：
    ［化学式１］
    前記化学式１において、
    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、
    ＨＡｒは、置換もしくは非置換のヘテロ環基；または置換もしくは非置換のホスフィンオキシド基であり、
    Ｒ１〜Ｒ４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；カルボニル基；エステル基；イミド基；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アラルキル基；置換もしくは非置換のアラルケニル基；置換もしくは非置換のアルキルアリール基；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アミン基；置換もしくは非置換のアリール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ホスフィン基；置換もしくは非置換のホスフィンオキシド基；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環基であるか、隣接する基と互いに結合して置換もしくは非置換の環を形成してもよく、
    ａは、０〜７の整数であり、ｂは、０〜７の整数であり、ｃは、０〜５の整数であり、ｄは、０〜４の整数であり、ｎは、０〜１０の整数であり、ａ、ｂ、ｃ、ｄおよびｎがそれぞれ２以上の場合、括弧内の構造は、互いに同一または異なる。
  2. 前記化学式１は、下記化学式２〜５のうちの１つで表されるものである、請求項１に記載の化合物：
    ［化学式２］
    ［化学式３］
    ［化学式４］
    ［化学式５］
    前記化学式２〜５において、置換基の定義は、化学式１におけるのと同じである。
  3. 前記ＨＡｒは、置換もしくは非置換のピリジル基；置換もしくは非置換のピリミジル基；置換もしくは非置換のトリアジニル基；置換もしくは非置換のフラニル基；置換もしくは非置換のチオフェン基；置換もしくは非置換のオキサジアゾール基；置換もしくは非置換のチアジアゾール基；置換もしくは非置換のフェナントロリン基；置換もしくは非置換のキノリニル基；置換もしくは非置換のイソキノリニル基；置換もしくは非置換のキナゾリニル基；置換もしくは非置換のベンズオキサゾール基；置換もしくは非置換のベンゾチアゾール基；置換もしくは非置換のベンズイミダゾール基；置換もしくは非置換のフェノキサジン基；置換もしくは非置換のフェノチアジン基；置換もしくは非置換のジベンゾフラニル基；置換もしくは非置換のジベンゾチオフェン基；置換もしくは非置換のカルバゾール基；または置換もしくは非置換のジアリールホスフィンオキシド基である、請求項１に記載の化合物。
  4. 前記−（Ｌ）ｎ−ＨＡｒは、下記構造式で表されるものである、請求項１に記載の化合物：
    前記構造式において、
    Ａｒ１〜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；置換もしくは非置換のヘテロ環基；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；または置換もしくは非置換のアリールヘテロアリールアミン基であり、
    Ｌ１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、
    前記構造は、重水素；ハロゲン基；ニトリル基；ニトロ基；ヒドロキシ基；カルボニル基；エステル基；イミド基；置換もしくは非置換のアミン基；ホスフィンオキシド基；アルコキシ基；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；アルキル基；シクロアルキル基；アルケニル基；アリール基；アラルキル基；アラルケニル基；アルキルアリール基；アルキルアミン基；アラルキルアミン基；ヘテロアリールアミン基；アリールアミン基；アリールホスフィン基；および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もしくは非置換であってもよい。
  5. 前記Ｌは、直接結合；または下記の構造式の中から選択された構造である、請求項１に記載の化合物：
    前記構造式において、
    Ａ１およびＡ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；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リール基；または置換もしくは非置換のヘテロ環基であるか、互いに結合して置換もしくは非置換の環を形成してもよく、
    前記構造は、重水素；ハロゲン基；ニトリル基；ニトロ基；ヒドロキシ基；カルボニル基；エステル基；イミド基；アミン基；ホスフィンオキシド基；アルコキシ基；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；アルキル基；シクロアルキル基；アルケニル基；アリール基；アラルキル基；アラルケニル基；アルキルアリール基；アルキルアミン基；アラルキルアミン基；ヘテロアリールアミン基；アリールアミン基；アリールホスフィン基；および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もしくは非置換であってもよい。
  6. 前記化学式１の化合物は、下記構造式の中から選択されたいずれか１つである、請求項１に記載の化合物：
    。
  7. 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１〜６のいずれか１項に記載の化合物を含むものである有機発光素子。
  8. 前記有機物層は、発光層を含み、前記発光層は、前記化合物を含むものである、請求項７に記載の有機発光素子。
  9. 前記発光層は、発光ドーパントをさらに含むものである、請求項８に記載の有機発光素子。
  10. 前記有機物層は、電子注入層、電子輸送層、または電子輸送および電子注入を同時に行う層を含み、前記電子注入層、電子輸送層、または電子輸送および電子注入を同時に行う層は、前記化合物を含むものである、請求項７に記載の有機発光素子。
  11. 前記電子輸送層は、ｎ型ドーパント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。
  12. 前記有機物層は、正孔注入層、正孔輸送層、正孔注入および輸送を同時に行う層、または電子抑制層を含み、前記正孔注入層、正孔輸送層、正孔注入および輸送を同時に行う層、または電子抑制層は、前記化合物を含むものである、請求項７に記載の有機発光素子。
  13. 前記有機物層は、発光層を含み、前記発光層は、下記化学式１−Ａで表される化合物を含むものである、請求項７に記載の有機発光素子：
    ［化学式１−Ａ］
    前記化学式１−Ａにおいて、
    ｚ１は、１以上の整数であり、ｚ１が２以上の場合、括弧内の構造は、互いに同一または異なり、
    Ａｒ１００は、置換もしくは非置換の１価以上のベンゾフルオレン基；置換もしくは非置換の１価以上のフルオランテン基；置換もしくは非置換の１価以上のピレン基；または置換もしくは非置換の１価以上のクリセン基であり、
    Ｌ１００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、
    Ｒ１００およびＲ１０１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；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リル基；置換もしくは非置換のアリールアルキル基；または置換もしくは非置換のヘテロ環基であるか、互いに結合して置換もしくは非置換の環を形成してもよい。
  14. 前記ｚ１は、２であり、Ａｒ１００は、２価のピレン基であり、Ｌ１００は、直接結合であり、Ｒ１００およびＲ１０１は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、アルキルゲルマニウム基で置換もしくは非置換のアリール基である、請求項１３に記載の有機発光素子。
  15. 前記有機物層は、発光層を含み、前記発光層は、下記化学式１−Ｂで表される化合物を含むものである、請求項７に記載の有機発光素子：
    ［化学式１−Ｂ］
    前記化学式１−Ｂにおいて、
    Ａｒ１０１およびＡｒ１０２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環基であり、
    Ｌ１０１およびＬ１０２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ヘテロアリーレン基であり、
    Ｒ１０２は、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；カルボニル基；エステル基；イミド基；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アラルキル基；置換もしくは非置換のアラルケニル基；置換もしくは非置換のアルキルアリール基；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アミン基；置換もしくは非置換のアリール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ホスフィン基；置換もしくは非置換のホスフィンオキシド基；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環基であり、
    ｚ２およびｚ３は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、１または２の整数であり、ｚ４は、０〜８の整数であり、ｚ２〜ｚ４が２以上の場合、括弧内の置換基は、互いに同一または異なり、
    ｍは、１以上の整数であり、ｍが２以上の整数の場合、括弧内の置換基は、互いに同一または異なる。
  16. 前記Ａｒ１０１は、２−ナフチル基であり、Ａｒ１０２は、フェニル基であり、Ｌ１０１は、フェニレン基であり、Ｌ１０２は、直接結合であり、ｚ２は、１であり、Ｒ１０２は、水素であり、ｍは、１である、請求項１５に記載の有機発光素子。
  17. 前記発光層は、下記化学式１−Ｂで表される化合物を含むものである、請求項１３に記載の有機発光素子：
    ［化学式１−Ｂ］
    前記化学式１−Ｂにおいて、
    Ａｒ１０１およびＡｒ１０２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環基であり、
    Ｌ１０１およびＬ１０２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ヘテロアリーレン基であり、
    Ｒ１０２は、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；カルボニル基；エステル基；イミド基；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アラルキル基；置換もしくは非置換のアラルケニル基；置換もしくは非置換のアルキルアリール基；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アミン基；置換もしくは非置換のアリール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ホスフィン基；置換もしくは非置換のホスフィンオキシド基；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環基であり、
    ｚ２およびｚ３は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、１または２の整数であり、ｚ４は、０〜８の整数であり、ｚ２〜ｚ４が２以上の場合、括弧内の置換基は、互いに同一または異なり、
    ｍは、１以上の整数であり、ｍが２以上の整数の場合、括弧内の置換基は、互いに同一または異なる。
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