JP2021525000A

JP2021525000A - 有機発光素子

Info

Publication number: JP2021525000A
Application number: JP2020563746A
Authority: JP
Inventors: ヨンチョイ、ジ; ドゥクスー、サン; リー、ウーチュル; ホキム、ジョー; ジュンキム、フーン; フーンリー、ドン
Original assignee: LG Chem Ltd
Current assignee: LG Chem Ltd
Priority date: 2018-10-12
Filing date: 2019-10-11
Publication date: 2021-09-16
Anticipated expiration: 2039-10-11
Also published as: WO2020076108A1; JP7251711B2; EP3767694B1; KR102250389B1; US20210217963A1; EP3767694A4; EP3767694A1; KR20200041804A; CN112204762A

Abstract

本明細書は、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発光層を含む有機物層とを含み、前記発光層は、化学式１で表される化合物および化学式２で表される化合物を含む有機発光素子を提供する。

Description

本明細書は、有機発光素子に関する。

本出願は、２０１８年１０月１２日付で韓国特許庁に提出された韓国特許出願第１０−２０１８−０１２１８７４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。

有機発光素子は２つの電極の間に有機薄膜を配置させた構造を有している。このような構造の有機発光素子に電圧が印加されると、２つの電極から注入された電子と正孔が有機薄膜で結合して対をなした後、消滅しながら光を発する。前記有機薄膜は、必要に応じて単層または多層から構成される。

有機発光素子で使用される物質としては、純粋有機物質または有機物質と金属とが錯体をなす錯化合物が大部分を占めており、用途によって、正孔注入物質、正孔輸送物質、発光物質、電子輸送物質、電子注入物質などに区分される。ここで、正孔注入物質や正孔輸送物質としては、ｐ−タイプの性質を有する有機物質、すなわち酸化されやすく、酸化時に電気化学的に安定した状態を有する有機物が主に使用されている。一方、電子注入物質や電子輸送物質としては、ｎ−タイプの性質を有する有機物質、すなわち還元されやすく、還元時に電気化学的に安定した状態を有する有機物が主に使用されている。発光層物質としては、ｐ−タイプの性質とｎ−タイプの性質を同時に有する物質、すなわち酸化および還元状態ですべて安定した形態を有する物質が好ましく、正孔および電子が発光層で再結合して生成されるエキシトン（ｅｘｃｉｔｏｎ）が形成された時、これを光に変換する発光効率の高い物質が好ましい。

有機発光素子の性能、寿命または効率を向上させるために、有機薄膜材料の開発が求められ続けている。

本明細書には、高い発光効率および長寿命特性を有する有機発光素子が記載される。

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発光層を含む有機物層とを含み、前記発光層は、下記化学式１で表される化合物および下記化学式２で表される化合物を含む有機発光素子を提供する。

［化学式１］

前記化学式１において、
Ａｒ１およびＡｒ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のフェニル基；または置換もしくは非置換のビフェニル基であり、
Ａｒ３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ジベンゾフラニル基；または置換もしくは非置換のジベンゾチオフェニル基であり、
Ｌ１〜Ｌ３は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、直接結合；または置換もしくは非置換のアリーレン基であり、
Ｒ１およびＲ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素；重水素；ニトリル基；ハロゲン基；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アルケニル基；置換もしくは非置換のアルキニル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のアリールオキシ基；置換もしくは非置換のシクロアルキル基；置換もしくは非置換のアミン基；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、
ｎ１は、０〜４の整数であり、前記ｎ１が２以上の場合、２以上のＲ１は、互いに同一または異なり、
ｎ２は、０〜３の整数であり、前記ｎ２が２以上の場合、２以上のＲ２は、互いに同一または異なり、
［化学式２］

前記化学式２において、
Ｘ１は、ＢまたはＰ（＝Ｏ）であり、
Ｙ１は、Ｏ、Ｓ、またはＮＲａであり、Ｙ２は、Ｏ、Ｓ、またはＮＲｂであり、
Ｃｙ１〜Ｃｙ３は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換もしくは非置換の芳香族炭化水素環；または置換もしくは非置換の芳香族ヘテロ環であり、前記Ｃｙ１およびＣｙ２は、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し、
Ｒａは、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、前記Ｃｙ１またはＣｙ３と結合して置換もしくは非置換の環を形成し、
Ｒｂは、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、前記Ｃｙ２またはＣｙ３と結合して置換もしくは非置換の環を形成する。

本発明の有機発光素子は、発光層に化学式１で表される化合物および化学式２で表される化合物を同時に含むことにより、低い駆動電圧、高い発光効率および長寿命を有する有機発光素子を得ることができる。

基板１、陽極２、発光層３、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。基板１、陽極２、正孔注入層５、正孔輸送層１（６）、正孔輸送層２（７）、発光層８、電子輸送層９、電子注入層１０、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しく説明する。

本発明の有機発光素子は、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発光層を含む有機物層とを含み、前記発光層は、下記化学式１で表される化合物および下記化学式２で表される化合物を含む。

このように有機発光素子の発光層内に下記化学式１で表される化合物および化学式２で表される化合物を含むことにより、有機発光素子が低い駆動電圧および高い発光効率を有し、素子の寿命が改善される効果を有する。

［化学式１］

本明細書において、ある部分がある構成要素を「含む」とする時、これは、特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除くのではなく、他の構成要素をさらに包含できることを意味する。

本明細書において、ある部材が他の部材「上に」位置しているとする時、これは、ある部材が他の部材に接している場合のみならず、２つの部材の間にさらに他の部材が存在する場合も含む。

本明細書において、「

」は、化学式または化合物に結合する位置を意味する。

本明細書において、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。

前記「置換」という用語は、化合物の炭素原子に結合した水素原子が他の置換基に変わることを意味し、置換される位置は、水素原子の置換される位置すなわち、置換基が置換可能な位置であれば限定せず、２以上置換される場合、２以上の置換基は互いに同一または異なっていてもよい。

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；シリル基；ホウ素基；アルコキシ基；アリールオキシ基；アルキル基；アルケニル基；アルキニル基；シクロアルキル基；アリール基；アミン基；およびヘテロ環基からなる群より選択された１または２以上の置換基で置換されているか、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基で置換されるか、もしくはいずれの置換基も有しないことを意味する。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つのフェニル基が連結された置換基と解釈されてもよい。

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、ハロゲン基の例としては、フッ素（−Ｆ）、塩素（−Ｃｌ）、臭素（−Ｂｒ）、またはヨウ素（−Ｉ）がある。

本明細書において、シリル基は、−ＳｉＹ_ａＹ_ｂＹ_ｃの化学式で表されてもよく、前記Ｙ_ａ、Ｙ_ｂおよびＹ_ｃ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、ｔｅｒｔ−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、ホウ素基は、−ＢＹ_ｄＹ_ｅの化学式で表されてもよく、前記Ｙ_ｄおよびＹ_ｅ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、ｔｅｒｔ−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、これらに限定されない。

本明細書において、前記アルキル基は、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、１〜６０のものが好ましい。一実施態様によれば、前記アルキル基の炭素数は１〜３０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１〜２０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。アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ｎ−ペンチル基、ヘキシル基、ｎ−ヘキシル基、ヘプチル基、ｎ−ヘプチル基、オクチル基、ｎ−オクチル基などがあるが、これらに限定されない。

本明細書において、前記アルコキシ基は、直鎖、分枝鎖もしくは環鎖であってもよい。アルコキシ基の炭素数は特に限定されないが、炭素数１〜２０のものが好ましい。具体的には、メトキシ、エトキシ、ｎ−プロポキシ、イソプロポキシ、ｉ−プロピルオキシ、ｎ−ブトキシ、イソブトキシ、ｔｅｒｔ−ブトキシ、ｓｅｃ−ブトキシ、ｎ−ペンチルオキシ、ネオペンチルオキシ、イソペンチルオキシ、ｎ−ヘキシルオキシ、３，３−ジメチルブチルオキシ、２−エチルブチルオキシ、ｎ−オクチルオキシ、ｎ−ノニルオキシ、ｎ−デシルオキシ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。

本明細書に記載のアルキル基、アルコキシ基、およびその他のアルキル基部分を含む置換体は、直鎖もしくは分鎖形態をすべて含む。

本明細書において、前記アルケニル基は、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のものが好ましい。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のものが好ましく、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、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基などがあるが、これらに限定されない。

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のものが好ましく、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。前記アリール基が、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、クォー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、フェナントレニル基、ピレニル基、ペリレニル基、トリフェニル基、クリセニル基、フルオレニル基、トリフェニレ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。

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つ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、

などの置換されたフルオレニル基になってもよい。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、アリールオキシ基中のアリール基は、前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、ヘテロ環基は、異種原子としてＮ、Ｏ、Ｐ、Ｓ、Ｓｉ、およびＳｅのうちの１つ以上を含む環基であって、炭素数は特に限定されないが、炭素数２〜６０のものが好ましい。一実施態様によれば、前記ヘテロ環基の炭素数は２〜３０である。ヘテロ環基の例としては、ピリジン基、ピロール基、ピリミジニル基、キノリニル基、ピリダジニル基、フラニル基、チオフェニル基、イミダゾール基、ピラゾール基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、カルバゾール基、ベンゾカルバゾール基、ナフトベンゾフラニル基、ベンゾナフトチオフェニル基、インデノカルバゾール基などがあるが、これらのみに限定されるものではない。

本明細書において、ヘテロアリール基は、芳香族であることを除けば、前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、アリーレン基は、２価であることを除けば、前記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、隣接した基と互いに結合して形成される置換もしくは非置換の環において、「環」は、炭化水素環；またはヘテロ環を意味する。

前記炭化水素環は、芳香族、脂肪族、または芳香族と脂肪族との縮合環であってもよいし、前記２価の基であることを除けば、前記シクロアルキル基またはアリール基の例示の中から選択可能である。

本明細書において、芳香族炭化水素環は、２価であることを除けば、前記アリール基に関する説明が適用可能である。

前記ヘテロ環は、２価であることを除けば、前記ヘテロ環基に関する説明が適用可能である。

本明細書の一実施態様によれば、前記Ｒ１およびＲ２は、互いに同一または異なり、水素；重水素；置換もしくは非置換の炭素数１〜６０のアルキル基；または置換もしくは非置換の炭素数６〜６０のアリール基である。

もう一つの実施態様によれば、前記Ｒ１およびＲ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素；重水素；炭素数１〜６０のアルキル基；または炭素数６〜６０のアリール基である。

もう一つの実施態様によれば、前記Ｒ１およびＲ２は、それぞれ水素である。

もう一つの実施態様によれば、前記ｎ１は、０または１である。

もう一つの実施態様によれば、前記ｎ２は、０または１である。

本明細書の一実施態様によれば、前記Ｌ１およびＬ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、直接結合；または置換もしくは非置換の炭素数６〜６０のアリーレン基である。
もう一つの実施態様において、前記Ｌ１およびＬ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、直接結合；または置換もしくは非置換の炭素数６〜３０のアリーレン基である。

もう一つの実施態様において、前記Ｌ１およびＬ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、直接結合；または炭素数６〜３０のアリーレン基である。

もう一つの実施態様において、前記Ｌ１およびＬ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、直接結合；置換もしくは非置換のフェニレン基；または置換もしくは非置換のナフチレン基である。

もう一つの実施態様によれば、前記Ｌ１およびＬ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、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Ａｒ１およびＡｒ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、重水素またはアリール基で置換もしくは非置換のフェニル基；または重水素またはアリール基で置換もしくは非置換のビフェニル基である。

本明細書の一実施態様によれば、前記Ａｒ１およびＡｒ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、重水素または炭素数６〜６０のアリール基で置換もしくは非置換のフェニル基；または重水素または炭素数６〜６０のアリール基で置換もしくは非置換のビフェニル基である。

本明細書の一実施態様によれば、前記Ａｒ１およびＡｒ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、重水素または炭素数６〜３０のアリール基で置換もしくは非置換のフェニル基；または重水素または炭素数６〜３０のアリール基で置換もしくは非置換のビフェニル基である。

本明細書の一実施態様によれば、前記Ａｒ１およびＡｒ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、重水素、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、またはアントラセニル基で置換もしくは非置換のフェニル基；または重水素、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、またはアントラセニル基で置換もしくは非置換のビフェニル基である。

本明細書の一実施態様によれば、前記Ａｒ１およびＡｒ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、重水素、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、またはナフチル基で置換もしくは非置換のフェニル基；または重水素、フェニル基、またはナフチル基で置換もしくは非置換のビフェニル基である。

本明細書の一実施態様によれば、前記Ｌ３は、直接結合；または置換もしくは非置換の炭素数６〜６０のアリーレン基である。

もう一つの実施態様において、前記Ｌ３は、直接結合；または置換もしくは非置換の炭素数６〜３０のアリーレン基である。

もう一つの実施態様において、前記Ｌ３は、直接結合；または炭素数６〜３０のアリーレン基である。

もう一つの実施態様において、前記Ｌ３は、直接結合；置換もしくは非置換のフェニレン基；または置換もしくは非置換のナフチレン基である。

もう一つの実施態様によれば、前記Ｌ３は、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Ａｒ３は、置換もしくは非置換の炭素数６〜６０のアリール基；置換もしくは非置換のジベンゾフラニル基；または置換もしくは非置換のジベンゾチオフェニル基である。

本明細書の一実施態様によれば、前記Ａｒ３は、置換もしくは非置換の炭素数６〜３０のアリール基；置換もしくは非置換のジベンゾフラニル基；または置換もしくは非置換のジベンゾチオフェニル基である。

もう一つの実施態様において、前記Ａｒ３は、重水素またはアリール基で置換もしくは非置換の炭素数６〜３０のアリール基；置換もしくは非置換のジベンゾフラニル基；または置換もしくは非置換のジベンゾチオフェニル基である。

もう一つの実施態様において、前記Ａｒ３は、重水素、フェニル基、ナフチル基、フェナントレニル基、またはトリフェニレニル基で置換もしくは非置換の炭素数６〜３０のアリール基；ジベンゾフラニル基；またはジベンゾチオフェニル基である。

本明細書の一実施態様によれば、前記化学式１は、下記化学式１−１または１−２で表される。

［化学式１−１］

［化学式１−２］

前記化学式１−１および１−２において、
Ｌ１〜Ｌ３、Ａｒ１、Ａｒ２、Ｒ１、Ｒ２、ｎ１およびｎ２の定義は、前記化学式１で定義した通りであり、
Ａｒ１１は、置換もしくは非置換のアリール基であり、
Ｗは、ＯまたはＳである。

本明細書の一実施態様によれば、前記Ａｒ１１は、置換もしくは非置換の炭素数６〜６０のアリール基である。

もう一つの実施態様において、前記Ａｒ１１は、置換もしくは非置換の炭素数６〜３０のアリール基である。

もう一つの実施態様において、前記Ａｒ１１は、重水素またはアリール基で置換もしくは非置換の炭素数６〜３０のアリール基である。

もう一つの実施態様において、前記Ａｒ１１は、重水素、フェニル基、ナフチル基、フェナントレニル基、またはトリフェニレニル基で置換もしくは非置換の炭素数６〜３０のアリール基である。

本明細書の一実施態様によれば、前記化学式１で表される化合物は、下記の化合物のいずれか１つであってもよいし、これに限定されない。

本明細書の一実施態様において、前記化学式２は、下記化学式２−１で表されてもよい。

［化学式２−１］

前記化学式２−１において、
Ｃｙ１〜Ｃｙ３、Ｘ１、ＲａおよびＲｂの定義は、前記化学式２で定義した通りである。

本明細書の一実施態様によれば、前記Ｃｙ１〜Ｃｙ３は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換もしくは非置換の炭素数６〜６０の芳香族炭化水素環；または置換もしくは非置換の炭素数２〜６０の芳香族ヘテロ環であり、前記Ｃｙ１およびＣｙ２は、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。

もう一つの実施態様によれば、前記Ｃｙ１〜Ｃｙ３は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換もしくは非置換の炭素数６〜３０の芳香族炭化水素環；または置換もしくは非置換の炭素数２〜３０の芳香族ヘテロ環であり、前記Ｃｙ１およびＣｙ２は、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Ｒａは、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、前記Ｃｙ１またはＣｙ３と結合して置換もしくは非置換の環を形成する。

本明細書の一実施態様によれば、前記Ｒａは、置換もしくは非置換の炭素数１〜６０のアルキル基；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か、前記Ｃｙ１またはＣｙ３と結合して置換もしくは非置換の環を形成する。

本明細書の一実施態様によれば、前記Ｒａは、置換もしくは非置換の炭素数１〜２０のアルキル基；置換もしくは非置換の炭素数６〜３０のアリール基；または置換もしくは非置換の炭素数２〜３０のヘテロ環基であるか、前記Ｃｙ１またはＣｙ３と結合して置換もしくは非置換の環を形成する。

本明細書の一実施態様によれば、前記Ｒｂは、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、前記Ｃｙ１またはＣｙ３と結合して置換もしくは非置換の環を形成する。

本明細書の一実施態様によれば、前記Ｒｂは、置換もしくは非置換の炭素数１〜６０のアルキル基；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か、前記Ｃｙ１またはＣｙ３と結合して置換もしくは非置換の環を形成する。

本明細書の一実施態様によれば、前記Ｒｂは、置換もしくは非置換の炭素数１〜２０のアルキル基；置換もしくは非置換の炭素数６〜３０のアリール基；または置換もしくは非置換の炭素数２〜３０のヘテロ環基であるか、前記Ｃｙ１またはＣｙ３と結合して置換もしくは非置換の環を形成する。

本明細書の一実施態様によれば、前記化学式２で表される化合物は、下記の化合物のいずれか１つであってもよいし、これに限定されない。

本発明の一実施態様に係る化学式１で表される化合物は、下記反応式１または反応式２のようなコア構造が製造され、本発明の一実施態様に係る化学式２で表される化合物は、下記反応式３のようなコア構造が製造される。下記反応式１〜３で製造された化学式１および化学式２の置換基は、当技術分野で知られている方法によって結合可能であり、置換基の種類、位置または個数は、当技術分野で知られている技術により変更可能である。

＜反応式１＞

前記反応式１において、Ｌ１、Ｌ３、Ａｒ１、Ａｒ３、Ｒ１、Ｒ２、ｎ１およびｎ２の定義は、前述した化学式１で定義した通りである。

＜反応式２＞

前記反応式２において、Ｌ１〜Ｌ３、Ａｒ１〜Ａｒ３、Ｒ１、Ｒ２、ｎ１およびｎ２の定義は、前述した化学式１で定義した通りである。

＜反応式３＞

前記反応式３において、Ｃｙ１〜Ｃｙ３、Ｙ１、Ｙ２およびＸ１の定義は、前述した化学式２で定義した通りである。

本明細書では、前記反応式１〜３で製造されたコア構造に多様な置換基を導入することにより、多様なエネルギーバンドギャップを有する化合物を合成することができる。また、本明細書では、前記反応式１〜３で製造されたコア構造に多様な置換基を導入することにより、化合物のＨＯＭＯおよびＬＵＭＯエネルギー準位も調節可能である。

本明細書の有機発光素子は、前述した化学式１および２で表される化合物を用いて発光層を形成することを除けば、通常の有機発光素子の製造方法および材料によって製造できる。

前記化学式１および２で表される化合物は、有機発光素子の製造時、真空蒸着法のみならず、溶液塗布法によって有機物層に形成される。ここで、溶液塗布法とは、スピンコーティング、ディップコーティング、インクジェットプリンティング、スクリーンプリンティング、スプレー法、ロールコーティングなどを意味するが、これらのみに限定されるものではない。

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、本明細書の有機発光素子は、有機物層として、正孔輸送層、正孔注入層、電子ブロック層、電子輸送および注入層、電子輸送層、電子注入層、正孔ブロック層、および電子輸送および注入層のうちの１層以上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、より少数またはより多数の有機物層を含んでもよい。

本明細書の有機発光素子は、発光層を含む有機物層を含み、前記発光層は、前記化学式１で表される化合物および化学式２で表される化合物を含む。前記化学式２で表される化合物は、前記化学式１で表される化合物１００重量部対比、１重量部〜２０重量部含むことができ、一例によれば、前記化学式１で表される化合物１００重量部対比、１重量部〜１０重量部含むことができる。前記化学式２で表される化合物の含有量が前記範囲を満たす場合、製造された有機発光素子の駆動電圧が低く、発光効率が高く、長寿命を有するという利点がある。

本明細書の一実施態様によれば、前記有機発光素子の発光層は、前記化学式１で表される化合物を前記発光層のホストとして含み、前記化学式２で表される化合物を前記発光層のドーパントとして含む。

本発明の有機発光素子において、前記有機物層は、電子ブロック層を含むことができ、前記電子ブロック層は、当技術分野で知られている材料が使用可能である。

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、第２電極は、陰極である。

もう一つの実施態様によれば、前記第１電極は、陰極であり、第２電極は、陽極である。

前記有機発光素子は、例えば、下記のような積層構造を有することができるが、これのみに限定されるものではない。

（１）陽極／正孔輸送層／発光層／陰極

（２）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／陰極

（３）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極

（４）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極

（５）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極

（６）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極

（７）陽極／正孔輸送層／電子ブロック層／発光層／電子輸送層／陰極

（８）陽極／正孔輸送層／電子ブロック層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極

（９）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／電子ブロック層／発光層／電子輸送層／陰極

（１０）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／電子ブロック層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極

（１１）陽極／正孔輸送層／発光層／正孔ブロック層／電子輸送層／陰極

（１２）陽極／正孔輸送層／発光層／正孔ブロック層／電子輸送層／電子注入層／陰極

（１３）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／正孔ブロック層／電子輸送層／陰極

（１４）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／正孔ブロック層／電子輸送層／電子注入層／陰極

（１５）陽極／正孔注入層／正孔輸送層１／正孔輸送層２／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極

本発明の有機発光素子の構造は、図１および図２に示すような構造を有することができるが、これのみに限定されるものではない。

図１には、基板１上に陽極２、発光層３、および陰極４が順次に積層された有機発光素子の構造が例示されている。

図２には、基板１上に陽極２、正孔注入層５、正孔輸送層１（６）、正孔輸送層２（７）、発光層８、電子輸送層９、電子注入層１０、および陰極４が順次に積層された有機発光素子の構造が例示されている。

例えば、本発明に係る有機発光素子は、スパッタリング（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）や電子ビーム蒸発（ｅ−ｂｅａｍｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）のようなＰＶＤ（ｐｈｙｓｉｃａｌｖａｐｏｒｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）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、電子ブロック層、電子輸送層、および電子注入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もできる。

前記有機物層は、正孔輸送層、正孔注入層、電子ブロック層、電子輸送および注入層、電子輸送層、電子注入層、正孔ブロック層、および正孔輸送および注入層のうちの１層以上をさらに含んでもよい。

前記有機物層は、正孔注入層、正孔輸送層、正孔輸送および注入層、電子ブロック層、発光層、および電子輸送層、電子注入層、電子輸送および注入層などを含む多層構造であってもよいが、これに限定されず、単層構造であってもよい。また、前記有機物層は、多様な高分子素材を用いて、蒸着法ではない溶媒工程（ｓｏｌｖｅｎｔｐｒｏｃｅｓｓ）、例えば、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、スクリーンプリンティング、インクジェットプリンティング、または熱転写法などの方法によってより少数の層で製造することができる。

前記陽極は、正孔を注入する電極で、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、ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ、ＩｎｄｉｕｍＺｉｎｃＯｘｉｄｅ）のような金属酸化物；ＺｎＯ：ＡｌまたはＳｎＯ_２：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、これらのみに限定されるものではない。

前記陰極は、電子を注入する電極で、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ＬｉＯ_２／Ａｌのような多層構造の物質などがあるが、これらのみに限定されるものではない。

前記正孔注入層は、陽極から発光層への正孔の注入を円滑にする役割を果たす層であり、正孔注入物質としては、低い電圧で陽極から正孔注入をきちんと受けられる物質であって、正孔注入物質のＨＯＭＯ（ｈｉｇｈｅｓｔｏｃｃｕｐｉｅｄｍｏｌｅｃｕｌａｒｏｒｂｉｔａｌ）が陽極物質の仕事関数と周辺の有機物層の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（ｐｏｒｐｈｙｒｉｎｅ）、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、これらのみに限定されるものではない。正孔注入層の厚さは１ｎｍ〜１５０ｎｍであってもよい。前記正孔注入層の厚さが１ｎｍ以上であれば、正孔注入特性が低下するのを防止できるという利点があり、１５０ｎｍ以下であれば、正孔注入層の厚さが厚すぎて正孔の移動を向上させるために駆動電圧が上昇するのを防止できるという利点がある。

前記正孔輸送層は、正孔の輸送を円滑にする役割を果たすことができる。正孔輸送物質としては、陽極や正孔注入層から正孔輸送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、これらのみに限定されるものではない。

前記有機発光素子は、正孔輸送層と発光層との間に電子ブロック層が備えられてもよい。前記電子ブロック層は、前述した化合物または当技術分野で知られている材料が使用可能である。

前記有機発光素子が前述した化学式１および２で表される化合物を含む発光層の他に追加の発光層を含む場合、追加の発光層は、赤色、緑色または青色を発光することができ、燐光物質または蛍光物質からなってもよい。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の輸送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が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（Ａｌｑ_３）；カルバゾール系化合物；二量体化スチリル（ｄｉｍｅｒｉｚｅｄｓｔｙｒｙｌ）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、これらのみに限定されるものではない。

前記追加の発光層のホスト材料としては、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。

前記追加の発光層が赤色発光をする場合、発光ドーパントとしては、ＰＩＱＩｒ（ａｃａｃ）（ｂｉｓ（１−ｐｈｅｎｙｌｉｓｏｑｕｉｎｏｌｉｎｅ）ａｃｅｔｙｌａｃｅｔｏｎａｔｅｉｒｉｄｉｕｍ）、ＰＱＩｒ（ａｃａｃ）（ｂｉｓ（１−ｐｈｅｎｙｌｑｕｉｎｏｌｉｎｅ）ａｃｅｔｙｌａｃｅｔｏｎａｔｅｉｒｉｄｉｕｍ）、ＰＱＩｒ（ｔｒｉｓ（１−ｐｈｅｎｙｌｑｕｉｎｏｌｉｎｅ）ｉｒｉｄｉｕｍ）、ＰｔＯＥＰ（ｏｃｔａｅｔｈｙｌｐｏｒｐｈｙｒｉｎｐｌａｔｉｎｕｍ）のような燐光物質や、Ａｌｑ_３（ｔｒｉｓ（８−ｈｙｄｒｏｘｙｑｕｉｎｏｌｉｎｏ）ａｌｕｍｉｎｕｍ）のような蛍光物質が使用できるが、これのみに限定されたものではない。発光層が緑色発光をする場合、発光ドーパントとしては、Ｉｒ（ｐｐｙ）_３（ｆａｃｔｒｉｓ（２−ｐｈｅｎｙｌｐｙｒｉｄｉｎｅ）ｉｒｉｄｉｕｍ）のような燐光物質や、Ａｌｑ_３（ｔｒｉｓ（８−ｈｙｄｒｏｘｙｑｕｉｎｏｌｉｎｏ）ａｌｕｍｉｎｕｍ）のような蛍光物質が使用できるが、これのみに限定されたものではない。発光層が青色発光をする場合、発光ドーパントとしては、（４，６−Ｆ２ｐｐｙ）_２Ｉｒｐｉｃのような燐光物質や、ｓｐｉｒｏ−ＤＰＶＢｉ、ｓｐｉｒｏ−６Ｐ、ジスチルベンゼン（ＤＳＢ）、ジスチリルアリーレン（ＤＳＡ）、ＰＦＯ系高分子、ＰＰＶ系高分子のような蛍光物質が使用できるが、これのみに限定されたものではない。

前記電子輸送層は、電子の輸送を円滑にする役割を果たすことができる。電子輸送物質としては、陰極から電子注入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；Ａｌｑ_３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、これらのみに限定されるものではない。電子輸送層の厚さは１ｎｍ〜５０ｎｍであってもよい。電子輸送層の厚さが１ｎｍ以上であれば、電子輸送特性が低下するのを防止できるという利点があり、５０ｎｍ以下であれば、電子輸送層の厚さが厚すぎて電子の移動を向上させるために駆動電圧が上昇するのを防止できるという利点がある。

前記電子注入層は、電子の注入を円滑にする役割を果たすことができる。電子注入物質としては、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、フレ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。

前記正孔ブロック層は、正孔の陰極到達を阻止する層で、一般的に正孔注入層と同一の条件で形成される。具体的には、オキサジアゾール誘導体やトリアゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、ＢＣＰ、アルミニウム錯体（ａｌｕｍｉｎｕｍｃｏｍｐｌｅｘ）などがあるが、これらに限定されない。

本発明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。

以下、本明細書を具体的に説明するために実施例を挙げて詳しく説明する。しかし、本明細書に係る実施例は種々の異なる形態に変形可能であり、本出願の範囲が以下に詳述する実施例に限定されると解釈されない。本出願の実施例は当業界における平均的な知識を有する者に本明細書をより完全に説明するために提供されるものである。

＜製造例＞

本明細書の一実施態様に係る化合物は後述する製造方法で製造できる。

例えば、前記化学式１の構造の化合物のコア構造は前記反応式１〜３により製造できる。置換基は当技術分野で知られている方法によって結合可能であり、置換基の種類、位置または個数は当技術分野で知られている技術により変更可能である。

合成例１．化合物Ａの製造

＜１−ａ＞化合物１−ａの製造

窒素雰囲気下で乾燥したＴＨＦ（１４０ｍｌ）にブロモベンゼン（２７．３ｇ、１７４ｍｍｏｌ）を溶かし、−７８℃でｔ−ＢｕＬｉ（１４０ｍｌ、１．７Ｍペンタン溶液）をゆっくり加えた後、同一温度で１時間撹拌した。これに２−ブロモアントラキノン（２０ｇ、７０ｍｍｏｌ）を加えた後、常温に昇温して３時間撹拌した。反応溶液に塩化アンモニウム水溶液を加えた後、クロロホルムで抽出した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を除去した。得られた混合物を少量のジエチルエーテルで再結晶して、化合物１−ａ（２５．２ｇ、収率８２％）を得た。

＜１−ｂ＞化合物１−ｂの製造

窒素雰囲気下で前記化合物１−ａ（２５．２ｇ、５７ｍｍｏｌ）を酢酸（３８０ｍｌ）に分散させた後、ＫＩ（９４．４ｇ、５６８ｍｍｏｌ）、ＮａＰＯ_２Ｈ_２（１００ｇ、１１３６ｍｍｏｌ）を加えた後、３時間還流撹拌した。常温で冷却した後に濾過し、水とエタノールで洗った後、真空乾燥して、化合物１−ｂ（１９．２ｇ、収率８２．５％）を得た。質量スペクトルの測定結果、［Ｍ＋Ｈ＋］＝４０９でピークが確認された。

＜１−ｃ＞化合物１−ｃの製造

前記化合物１−ｂ（１９．２ｇ、４７ｍｍｏｌ）、ビス（ピナコラト）ジボロン（１４．３ｇ、５６ｍｍｏｌ）、ポタシウムアセテート（１３．８ｇ、１４１ｍｍｏｌ）、パラジウム（ジフェニルホスフィノフェロセン）クロライド（１．２４ｇ、１．７ｍｍｏｌ）をジオキサン（１６０ｍｌ）に混合した後、６時間還流した。反応溶液を冷却させた後、ジオキサンを減圧下で除去した後、クロロホルムに溶かし、水を入れて抽出した。（３回実施）有機層を分離して無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下で溶媒を除去した。この時得られた物質をカラムクロマトグラフィーを用いて精製して、化合物１−ｃ（１５．２ｇ、収率７１％）を得た。質量スペクトルの測定結果、［Ｍ＋Ｈ＋］＝４５７でピークが確認された。

＜１−ｄ＞化合物Ａの合成

前記化合物１−ｃ（１５．２ｇ、３３ｍｍｏｌ）とブロモベンゼン（５．２ｇ、３３．３ｍｍｏｌ）をＴＨＦ（１００ｍｌ）に溶かした後、Ｐｄ（ＰＰｈ_３）_４（１．５４ｇ、１．３ｍｍｏｌ）と２ＭＫ_２ＣＯ_３水溶液３０ｍｌを入れて、２４時間還流させた。反応溶液を冷やし、有機層をエチルアセテートで抽出した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。減圧下で有機溶媒を除去し、カラムクロマトグラフィーを用いて精製して、化合物Ａ（１０ｇ、収率７３．８％）を得た。質量スペクトルの測定結果、［Ｍ＋Ｈ＋］＝４０７でピークが確認された。

合成例２．化合物Ｂの製造

前記合成例１−ｄにおいて、ブロモベンゼンが１−ブロモナフタレンに代わることを除けば同様に合成および精製して、化合物Ｂを得た。質量スペクトルの測定結果、［Ｍ＋Ｈ＋］＝４５７でピークが確認された。

合成例３．化合物Ｃの製造

前記合成例１−ｄにおいて、ブロモベンゼンが９−ブロモフェナントレンに代わることを除けば同様に合成および精製して、化合物Ｃを得た。質量スペクトルの測定結果、［Ｍ＋Ｈ＋］＝５０７でピークが確認された。

合成例４．化合物Ｄの製造

前記合成例１−ｄにおいて、ブロモベンゼンが１−ブロモ−６−フェニルナフタレンに代わることを除けば同様に合成および精製して、化合物Ｄを得た。質量スペクトルの測定結果、［Ｍ＋Ｈ＋］＝５３３でピークが確認された。

合成例５．化合物Ｅの製造

合成例１−ｄにおいて、ブロモベンゼンが１−ブロモ−７−フェニルナフタレンに代わることを除けば同様に合成および精製して、化合物Ｅを得た。質量スペクトルの測定結果、［Ｍ＋Ｈ＋］＝５３３でピークが確認された。

合成例６．化合物Ｆの製造

前記合成例１−ｄにおいて、ブロモベンゼンが１−ブロモジベンゾフランに代わることを除けば同様に合成および精製して、化合物Ｆを得た。質量スペクトルの測定結果、［Ｍ＋Ｈ＋］＝４９７でピークが確認された。

合成例７．化合物Ｇの製造

前記合成例１−ｄにおいて、ブロモベンゼンが２−ブロモジベンゾフランに代わることを除けば同様に合成および精製して、化合物Ｇを得た。質量スペクトルの測定結果、［Ｍ＋Ｈ＋］＝４９７でピークが確認された。

合成例８．化合物Ｈの製造

＜８−ａ＞化合物８−ａの製造

前記合成例１−ａにおいて、ブロモベンゼンが４−ブロモ−１，１'−ビフェニルに代わることを除けば同様に合成および精製して、化合物８−ａを得た。

＜８−ｂ＞化合物８−ｂの製造

前記合成例１−ｂにおいて、化合物１−ａが化合物８−ａに代わることを除けば同様に合成および精製して、化合物８−ｂを得た。

＜８−ｃ＞化合物８−ｃの製造

前記合成例１−ｃにおいて、化合物１−ｂが化合物８−ｂに代わることを除けば同様に合成および精製して、化合物８−ｃを得た。

＜８−ｄ＞化合物Ｈの製造

前記合成例１−ｄにおいて、化合物１−ｃが化合物８−ｃに代わることを除けば同様に合成および精製して、化合物Ｈを得た。質量スペクトルの測定結果、［Ｍ＋Ｈ＋］＝５５９でピークが確認された。

合成例９．化合物Ｉの製造

前記合成例８−ｄにおいて、ブロモベンゼンが１−ブロモナフタレンに代わることを除けば同様に合成および精製して、化合物Ｉを得た。質量スペクトルの測定結果、［Ｍ＋Ｈ＋］＝６０９でピークが確認された。

合成例１０．化合物Ｊの製造

＜１０−ａ＞化合物１０−ａの製造

前記合成例１−ａにおいて、ブロモベンゼンが３−ブロモ−１，１'−ビフェニルに代わることを除けば同様に合成および精製して、化合物１０−ａを得た。

＜１０−ｂ＞化合物１０−ｂの製造

前記合成例１−ｂにおいて、化合物１−ａが化合物１０−ａに代わることを除けば同様に合成および精製して、化合物１０−ｂを得た。

＜１０−ｃ＞化合物１０−ｃの製造

前記合成例１−ｃにおいて、化合物１−ｂが化合物１０−ｂに代わることを除けば同様に合成および精製して、化合物１０−ｃを得た。

＜１０−ｄ＞化合物Ｊの製造

前記合成例１−ｄにおいて、化合物１−ｃが化合物１０−ｃに代わることを除けば同様に合成および精製して、化合物Ｊを得た。質量スペクトルの測定結果、［Ｍ＋Ｈ＋］＝６０９でピークが確認された。

合成例１１．化合物Ｋの製造

＜１１−ａ＞化合物１１−ａの製造

２−ブロモアントラセン（５０ｇ、１９４ｍｍｏｌ）と１−ナフチルボロン酸（３３．４ｇ、１９４ｍｍｏｌ）をＴＨＦ（６００ｍｌ）に溶かした後、Ｐｄ（ＰＰｈ_３）_４（８．９８ｇ、７．８ｍｍｏｌ）と２ＭＫ_２ＣＯ_３水溶液１２０ｍｌを入れて、２４時間還流させた。反応溶液を冷やし、有機層をエチルアセテートで抽出した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。減圧下で有機溶媒を除去し、カラムクロマトグラフィーを用いて精製して、化合物１１−ａ（５１ｇ、８６．１％）を得た。

＜１１−ｂ＞化合物１１−ｂの製造

前記化合物１１−ａ（５１ｇ、１６８ｍｍｏｌ）をジメチルホルムアミド４００ｍｌに分散させた後、ジメチルホルムアミド５０ｍｌに溶かしたｎ−ブロモスクシンイミド（２９．８ｇ、１６８ｍｍｏｌ）溶液をゆっくり滴加した。２時間常温で反応後、水１Ｌを滴加した。固体が生成されると、フィルタ後、エチルアセテートに溶かして分別漏斗に入れた後、蒸留水で数回洗浄した。ＥＡで再結晶して、化合物１１−ｂ（４５ｇ、７０％）を得た。

＜１１−ｃ＞化合物１１−ｃの製造

前記化合物１１−ｂ（４５ｇ、１１７ｍｍｏｌ）とフェニルボロン酸（１４．３ｇ、１１７ｍｍｏｌ）をＴＨＦ４００ｍｌに溶かした後、Ｐｄ（ＰＰｈ_３）_４（５．４ｇ、４．７ｍｍｏｌ）と２ＭＫ_２ＣＯ_３水溶液１００ｍｌを入れて、２４時間還流撹拌した。反応溶液を冷やして生成された固体をフィルタする。エチルアセテートに溶かした後、再結晶して、化合物１１−ｃ（３８ｇ、８５％）を得た。

＜１１−ｄ＞化合物１１−ｄの製造

前記化合物１１−ｃ（３８ｇ、１００ｍｍｏｌ）をジメチルホルムアミド５００ｍｌに分散させた後、ジメチルホルムアミド５０ｍｌに溶かしたｎ−ブロモスクシンイミド（１７．８ｇ、１００ｍｍｏｌ）溶液をゆっくり滴加した。２時間常温で反応後、水１Ｌを滴加した。固体が生成されると、フィルタ後、エチルアセテートに溶かして分別漏斗に入れた後、蒸留水で数回洗浄した。ＥＡで再結晶して、化合物１１−ｄ（３５ｇ、７６％）を得た。

＜１１−ｅ＞化合物Ｋの製造

前記化合物１１−ｄ（３５ｇ、７６ｍｍｏｌ）と１−ナフチルボロン酸（１５．１ｇ、７６ｍｍｏｌ）をＴＨＦ２５０ｍｌに溶かした後、Ｐｄ（ＰＰｈ_３）_４（３．５ｇ、３ｍｍｏｌ）と２ＭＫ_２ＣＯ_３水溶液５０ｍｌを入れて、２４時間還流撹拌した。反応溶液を冷やして生成された固体をフィルタする。カラムクロマトグラフィーで精製して、化合物Ｋ（３１ｇ、７６％）を得た。質量スペクトルの測定結果、［Ｍ＋Ｈ＋］＝５３３でピークが確認された。

合成例１２．化合物Ｌの製造

＜１２−ａ＞化合物１２−ａの製造

前記合成例１１−ｃにおいて、フェニルボロン酸が４−ブロモ−１，１'−ビフェニルボロン酸に代わることを除けば同様に合成および精製して、化合物１２−ａを得た。

＜１２−ｂ＞化合物１２−ｂの製造

前記合成例１１−ｄにおいて、化合物１１−ｃが１２−ａに代わることを除けば同様に合成および精製して、化合物１２−ｂを得た。

＜１２−ｃ＞化合物Ｌの製造

合成例１１−ｅにおいて、化合物１１−ｄが１２−ｂに代わることを除けば同様に合成および精製して、化合物Ｌを得た。質量スペクトルの測定結果、［Ｍ＋Ｈ＋］＝６０９でピークが確認された。

合成例１３．化合物Ｍの製造

合成した化合物Ａ（２０ｇ）、ＡｌＣｌ_３（４ｇ）をＣ_６Ｄ_６（４００ｍｌ）に入れて２時間撹拌した。反応終了後、Ｄ_２Ｏ（６０ｍｌ）を入れて３０分撹拌した後、トリメチルアミン（ｔｒｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｅ）（６ｍｌ）を滴加した。反応液を分液漏斗に移し、水とトルエンで抽出した。抽出液をＭｇＳＯ_４で乾燥後、エチルアセテートで再結晶して、化合物Ｍを６０％の収率で得た。質量スペクトルの測定結果、［Ｍ＋Ｈ＋］＝４２９でピークが確認された。

合成例１４．化合物Ｎの製造

合成例１３において、化合物ＡがＢに代わることを除けば同様に合成および精製して、化合物Ｎを得た。質量スペクトルの測定結果、［Ｍ＋Ｈ＋］＝４８０でピークが確認された。

合成例１５．ＢＤ−Ａの製造

＜１５−ａ＞化合物１５−ａの製造

１，２，３−トリブロモ−５−クロロベンゼン（５ｇ）、ビス−（４−（ｔｅｒｔ−ブチル）フェニル）アミン（８ｇ）、Ｐｄ（ＰｔＢｕ_３）_２（０．１５ｇ）、ＮａＯｔＢｕ（４．１ｇ）、およびキシレン（５０ｍｌ）が入ったフラスコを１３０℃で加熱し、３時間撹拌した。反応液を室温まで冷却させ、水およびエチルアセテートを加えて分液した後、溶媒を減圧下で留去した。再結晶（ｅｔｈｙｌａｃｅｔａｔｅ／ｈｅｘａｎｅ）で精製して、化合物１５−ａ（７．５ｇ）を得た。

＜１５−ｂ＞化合物１５−ｂの製造

化合物１５−ａ（７．５ｇ）およびキシレン（１００ｍｌ）が入ったフラスコに、アルゴン雰囲気下、０℃でｎ−ブチルリチウムペンタン溶液（８ｍｌ、２．５Ｍｉｎｈｅｘａｎｅ）を加えた。滴下終了後、５０℃に昇温して２時間撹拌した。−４０℃に冷却して三臭化ホウ素（２．８８ｍｌ）を加え、室温に昇温して４時間撹拌した。その後、再度０℃まで冷却してＮ，Ｎ−ジイソプロピルエチルアミン（８ｍｌ）を加え、反応液を室温で３０分さらに追加撹拌した。Ｓａｔ．ａｑ．ＮａＣｌおよびエチルアセテートを加えて分液した後、溶媒を減圧下で留去した。シリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開液：ヘキサン／エチルアセテート＝１／３０）で精製して、化合物１５−ｂ（１．６ｇ）を得た。

＜１５−ｃ＞化合物ＢＤ−Ａの製造

化合物１５−ｂ（１．６ｇ）、ジフェニルアミン（０．４４ｇ）、Ｐｄ（ＰｔＢｕ_３）_２（２４ｍｇ）、ＣｓＣＯ_３（２．３ｇ）、およびキシレン（２０ｍｌ）が入ったフラスコを１３０℃で加熱し、２時間撹拌した。反応液を室温まで冷却させ、ｓａｔ．ａｑ．ＮＨ_４Ｃｌおよびトルエンを加えて分液した後、溶媒を減圧下で留去した。シリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開液：ヘキサン／エチルアセテート＝１／３０）で精製して、化合物ＢＤ−Ａ（１．３ｇ）を得た。質量スペクトルの測定結果、［Ｍ＋Ｈ＋］＝８１２でピークが確認された。

合成例１６．化合物ＢＤ−Ｂの製造

＜１６−ａ＞化合物１６−ａの製造

１，２，３−トリブロモ−５−クロロベンゼンの代わりに１，２，３−トリブロモ−５−メチルベンゼンを、ビス−（４−（ｔｅｒｔ−ブチル）フェニル）アミンの代わりにジ−ｐ−トリルアミンを用いたことを除けば、合成例１５−ａと同様に合成および精製して、化合物１６−ａを得た。

＜１６−ｂ＞化合物ＢＤ−Ｂの製造

化合物１５−ａの代わりに化合物１６−ａを用いたことを除けば、合成例１５−ｂと同様に合成および精製して、化合物ＢＤ−Ｂを得た。質量スペクトルの測定結果、［Ｍ＋Ｈ＋］＝４９１でピークが確認された。

＜実験例＞

下記の実施例および比較例で使用された化合物の構造は下記の通りであり、下記の構造中において、本願の化学式１および２に相当する化合物はそれぞれ前述した反応式１〜３のような過程により製造した。

実施例１

ＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍｔｉｎｏｘｉｄｅ）が１５０ｎｍ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洗浄した。この時、洗剤としてはフィッシャー社（ＦｉｓｃｈｅｒＣｏ．）製品を用い、蒸留水としてはミリポア社（ＭｉｌｌｉｐｏｒｅＣｏ．）製品のフィルタ（Ｆｉｌｔｅｒ）で２次濾過した蒸留水を用いた。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、窒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、下記のＨＡＴ−ＣＮ化合物を５ｎｍの厚さに熱真空蒸着して正孔注入層を形成した。次いで、ＨＴＬ１を１００ｎｍの厚さに熱真空蒸着し、次いで、ＨＴＬ２を１０ｎｍの厚さに熱真空蒸着して正孔輸送層を形成した。次いで、ホストとして前記化合物Ａ、およびドーパントとしてＢＤ−Ａ（重量比９５：５）を同時に真空蒸着して２０ｎｍの厚さの発光層を形成した。次いで、ＥＴＬを２０ｎｍの厚さに真空蒸着して電子輸送層を形成した。次いで、ＬｉＦを０．５ｎｍの厚さに真空蒸着して電子注入層を形成した。次いで、アルミニウムを１００ｎｍの厚さに蒸着して陰極を形成して、有機発光素子を製造した。

実施例２〜１７および比較例１〜９

前記実施例１と同様の方法で製造するが、ホストおよびドーパントとして下記表１の物質および含有量（ホストとドーパントの合計１を基準とした重量部）で用いて有機発光素子を製造し、前記実施例１〜１７および比較例１〜９で製造した有機発光素子の１０ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度で駆動電圧と発光効率を測定し、２０ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度で初期輝度対比９７％になる時間（ＬＴ）を測定して、その結果を下記表２に示した。

前記表２から、化学式１のＡｒ１およびＡｒ２が置換もしくは非置換のフェニル基；または置換もしくは非置換のビフェニル基を有する実施例１〜１７の有機発光素子が、本願の化学式１で表される化合物を含まない比較例１〜６および本願の化学式２で表される化合物を含まない比較例７〜９より優れた素子特性を有することを確認することができる。

特に、Ａｒ１およびＡｒ２のいずれか１つにナフチル基が置換される比較例１〜３の場合、Ａｒ３に水素が置換される比較例５の場合、およびＡｒ３にナフトベンゾフラニル基が置換される比較例６の場合、２０ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度で初期輝度対比９７％になる時間（ＬＴ）が、本発明の化学式１を満たす実施例１〜１７に比べて有機発光素子の寿命が著しく短い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１
７：正孔輸送層２
８：発光層
９：電子輸送層
１０：電子注入層

Claims

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を含む有機物層と
を含み、
前記発光層は、下記化学式１で表される化合物および下記化学式２で表される化合物を含む
有機発光素子：
［化学式１］

前記化学式１において、
Ａｒ１およびＡｒ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のフェニル基；または置換もしくは非置換のビフェニル基であり、
Ａｒ３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ジベンゾフラニル基；または置換もしくは非置換のジベンゾチオフェニル基であり、
Ｌ１〜Ｌ３は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、直接結合；または置換もしくは非置換のアリーレン基であり、
Ｒ１およびＲ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素；重水素；ニトリル基；ハロゲン基；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アルケニル基；置換もしくは非置換のアルキニル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のアリールオキシ基；置換もしくは非置換のシクロアルキル基；置換もしくは非置換のアミン基；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、
ｎ１は、０〜４の整数であり、前記ｎ１が２以上の場合、２以上のＲ１は、互いに同一または異なり、
ｎ２は、０〜３の整数であり、前記ｎ２が２以上の場合、２以上のＲ２は、互いに同一または異なり、
［化学式２］

前記化学式２において、
Ｘ１は、ＢまたはＰ（＝Ｏ）であり、
Ｙ１は、Ｏ、Ｓ、またはＮＲａであり、
Ｙ２は、Ｏ、Ｓ、またはＮＲｂであり、
Ｃｙ１〜Ｃｙ３は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換もしくは非置換の芳香族炭化水素環；または置換もしくは非置換の芳香族ヘテロ環であり、前記Ｃｙ１およびＣｙ２は、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し、
Ｒａは、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、前記Ｃｙ１またはＣｙ３と結合して置換もしくは非置換の環を形成し、
Ｒｂは、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、前記Ｃｙ２またはＣｙ３と結合して置換もしくは非置換の環を形成する。
前記Ａｒ１およびＡｒ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、重水素または炭素数６〜６０のアリール基で置換もしくは非置換のフェニル基；または重水素または炭素数６〜６０のアリール基で置換もしくは非置換のビフェニル基である、
請求項１に記載の有機発光素子。
前記Ａｒ３は、置換もしくは非置換の炭素数６〜６０のアリール基；置換もしくは非置換のジベンゾフラニル基；または置換もしくは非置換のジベンゾチオフェニル基である、
請求項１または２に記載の有機発光素子。
前記化学式１は、下記化学式１−１または１−２で表される、
請求項１から３のいずれか１項に記載の有機発光素子：
［化学式１−１］

［化学式１−２］

前記化学式１−１および１−２において、
Ｌ１〜Ｌ３、Ａｒ１、Ａｒ２、Ｒ１、Ｒ２、ｎ１およびｎ２の定義は、前記化学式１で定義した通りであり、
Ａｒ１１は、置換もしくは非置換のアリール基であり、
Ｗは、ＯまたはＳである。
前記化学式１で表される化合物は、下記の化合物のいずれか１つである、
請求項１に記載の有機発光素子：

。
前記化学式２で表される化合物は、下記化学式２−１で表される、
請求項１に記載の有機発光素子：
［化学式２−１］

前記化学式２−１において、
Ｃｙ１〜Ｃｙ３、Ｘ１、ＲａおよびＲｂの定義は、前記化学式２で定義した通りである。
前記化学式２で表される化合物は、下記の化合物のいずれか１つである、
請求項１に記載の有機発光素子：

。
前記化学式１で表される化合物は、前記発光層のホストであり、
前記化学式２で表される化合物は、前記発光層のドーパントである、
請求項１から７のいずれか１項に記載の有機発光素子。
前記化学式２で表される化合物は、前記化学式１で表される化合物１００重量部対比、１重量部〜２０重量部含まれる、
請求項１から８のいずれか１項に記載の有機発光素子。
前記有機物層は、正孔輸送層、正孔注入層、電子ブロック層、電子輸送および注入層、電子輸送層、電子注入層、正孔ブロック層、および正孔輸送および注入層のうちの１層以上をさらに含む、
請求項１から９のいずれか１項に記載の有機発光素子。