JP2022505594A - 新規な化合物およびこれを含む有機発光素子 - Google Patents

新規な化合物およびこれを含む有機発光素子 Download PDF

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Abstract

Figure 2022505594000001
本発明は、新規な化合物およびこれを含む有機発光素子を提供する。

Description

[関連出願の相互参照]
本出願は、２０１９年８月２日付の韓国特許出願第１０－２０１９－００９４２２５号に基づく優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示された全ての内容は本明細書の一部として含まれる。
本発明は、新規な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、有機物質を利用し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、広い視野角、優れたコントラスト、速い応答時間を有し、輝度、駆動電圧および応答速度特性に優れて多くの研究が進められている。
有機発光素子は、一般的に正極と負極および前記正極と負極との間に有機物層を含む構造を有する。前記有機物層は、有機発光素子の効率と安全性を高めるために、それぞれ異なる物質から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、正極からは正孔が、負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底状態に落ちる時、光が出るようになる。
このような有機発光素子に使用される有機物に対して新たな材料の開発が要求され続けている。
そこで、本発明では有機発光素子に用いられ、かつ溶液工程に使用可能な新規な有機発光素子の素材を提供する。
韓国特許公開第１０－２０００－００５１８２６号
本発明は、新規な化合物およびこれを含む有機発光素子を提供することである。
本発明は、下記化学式１で表される化合物を提供する：
［化学式１］
Figure 2022505594000002
上記化学式１中、
Ａは、隣接した２つの５員環に縮合したベンゼン環であり、
Ａｒ１、Ａｒ２およびＡｒ３のうちの少なくとも１つはビフェニリル、ジベンゾフラニル、ジベンゾチオフェニル、９，９－ジメチルフルオレニル、９，９－ジフェニルフルオレニル、カルバゾール－９－イル、９－メチル－カルバゾリルまたは９－フェニル－カルバゾリルの構造を有し、残りはフェニル構造を有し、ただしＡｒ２とＡｒ３が両方とも同時にビフェニリル構造ではなく、
前記Ａｒ１、Ａｒ２およびＡｒ３のうちの少なくとも１つは１個以上の重水素で置換され、残りは非置換され、
Ｒは水素；重水素；置換または非置換の炭素数６～６０のアリール；または置換または非置換のＮ、ＯおよびＳで構成される群から選択されるいずれか１つ以上のヘテロ原子を含む炭素数２～６０のヘテロアリール；であり、
ｎは０～１０の整数である。
また、本発明は、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で表される化合物を含む、有機発光素子を提供する。
上述した化学式１で表される化合物は、有機発光素子の有機物層の材料として用いられ、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。
基板１、正極２、発光層３、および負極４からなる有機発光素子の例を示す図である。 基板１、正極２、正孔注入層５、正孔輸送層６、発光層７、電子注入および輸送層８、および負極４からなる有機発光素子の例を示す図である。
以下、本発明の理解を助けるためにより詳しく説明する。
本明細書において、
Figure 2022505594000003
 は、他の置換基に連結される結合を意味する。
本明細書において、「置換または非置換の」という用語は、重水素；ハロゲン基；シアノ基；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；アミノ基；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；またはＮ、ＯおよびＳ原子のうちの１個以上を含むヘテロアリールからなる群から選択される１個以上の置換基で置換または非置換されるか、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または非置換されることを意味する。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であってもよいが、これらに限定されるものではない。
Figure 2022505594000004
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、分枝鎖もしくは環鎖アルキル基、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であってもよいが、これらに限定されるものではない。
Figure 2022505594000005
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であってもよいが、これらに限定されるものではない。
Figure 2022505594000006
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、これらに限定されるものではない。
本明細書において、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、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、１～４０であることが好ましい。一実施形態によれば、前記アルキル基の炭素数は１～２０である。また一つの実施形態によれば、前記アルキル基の炭素数は１～１０である。また一つの実施形態によれば、前記アルキル基の炭素数は１～６である。アルキル基の具体的な例としては、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。一実施形態によれば、前記アルケニル基の炭素数は２～２０である。また一つの実施形態によれば、前記アルケニル基の炭素数は２～１０である。また一つの実施形態によれば、前記アルケニル基の炭素数は２～６である。具体的な例としては、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、一実施形態によれば、前記シクロアルキル基の炭素数は３～３０である。また一つの実施形態によれば、前記シクロアルキル基の炭素数は３～２０である。また一つの実施形態によれば、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。一実施形態によれば、前記アリール基の炭素数は６～３０である。一実施形態によれば、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であってもよいが、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、クリセニル基、フルオレニル基などであってもよいが、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、
Figure 2022505594000007
 などであってもよい。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、異種元素としてＯ、Ｎ、ＳｉおよびＳのうちの１個以上を含むヘテロアリールであって、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。ヘテロアリールの例としては、キサンテン（ｘａｎｔｈｅｎｅ）、チオキサンテン（ｔｈｉｏｘａｎｔｈｅｎ）、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、アクリジニル基、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（ｐｈｅｎａｎｔｈｒｏｌｉｎｅ）基、イソオキサゾリル基、チアジアゾリル基、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、アラルキル基、アラルケニル基、アルキルアリール基、アリールアミン基、アリールシリル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、アラルキル基、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、ヘテロアリールアミン中のヘテロアリールは、上述したヘテロアリール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、アリーレンは、２価の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、ヘテロアリーレンは、２価の基であることを除けば、上述したヘテロアリールに関する説明が適用可能である。本明細書において、炭化水素環は１価の基ではなく、２個の置換基が結合して形成したことを除けば、上述したアリール基またはシクロ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、ヘテロ環は１価の基ではなく、２個の置換基が結合して形成したことを除けば、上述したヘテロアリールに関する説明が適用可能である。
本発明は、前記化学式１で表される化合物を提供する。
好ましくは、前記化合物は、下記化学式１－１～１－６のうちのいずれか１つで表される化合物である：
［化学式１－１］
Figure 2022505594000008
［化学式１－２］
Figure 2022505594000009
［化学式１－３］
Figure 2022505594000010
［化学式１－４］
Figure 2022505594000011
［化学式１－５］
Figure 2022505594000012
［化学式１－６］
Figure 2022505594000013
上記化学式１－１～１－６中、Ａｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３、Ｒおよびｎは前記化学式１で定義した通りである。
また、前記化学式１中、前記Ａｒ１、Ａｒ２およびＡｒ３のうちの少なくとも１つが１個以上の重水素で置換される場合、好ましくは、前記Ａｒ１、Ａｒ２またはＡｒ３は、下記化学式２－１～２－４で構成される群から選択されるいずれか１つである：
［化学式２－１］
Figure 2022505594000014
［化学式２－２］
Figure 2022505594000015
［化学式２－３］
Figure 2022505594000016
［化学式２－４］
Figure 2022505594000017
上記化学式２－１～２－４中、
ＸはＯ、Ｓ、－ＮＲ１または－ＣＲ２Ｒ３であり、
Ｒ１、Ｒ２およびＲ３はそれぞれ独立して、水素、メチル、またはフェニルであり、
Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３およびＹ４のうちの１つはトリアジニル基におけるＣまたはインドロカルバゾール構造のＮと連結され、残りは重水素であり、
Ｚ１は全て水素または重水素であり、Ｚ２は全て水素または重水素であり、ただしＺ１とＺ２が両方とも水素ではない。
また、前記化学式２－１は、好ましくは、下記化学式２－１－１～２－１－４で構成される群から選択されるいずれか１つである。
［化学式２－１－１］
Figure 2022505594000018
［化学式２－１－２］
Figure 2022505594000019
［化学式２－１－３］
Figure 2022505594000020
［化学式２－１－４］
Figure 2022505594000021
前記化学式２－１－１～２－１－４中、Ｘ１～Ｘ４はそれぞれ独立して、Ｏ、Ｓ、－ＮＲ１または－ＣＲ２Ｒ３であり、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３はそれぞれ独立して、水素、メチル、またはフェニルである。
より好ましくは、前記Ａｒ１、Ａｒ２またはＡｒ３は、下記で構成される群から選択されるいずれか１つである。
Figure 2022505594000022
好ましくは、前記化学式１中、前記Ａｒ１、Ａｒ２およびＡｒ３のうちの１つがビフェニリル構造を有し、残りはフェニル構造を有し、前記Ａｒ１、Ａｒ２およびＡｒ３のうちの少なくとも１つは１個以上の重水素で置換され、残りは非置換される。
好ましくは、前記化学式１中、前記Ａｒ１、Ａｒ２およびＡｒ３のうちの１つは下記化学式２－２で表され、残りは非置換のフェニルである：
［化学式２－２］
Figure 2022505594000023
上記化学式２－２中、
Ｚ１は全て重水素であり、Ｚ２は全て水素である。
好ましくは、前記化学式１中、前記Ａｒ１、Ａｒ２およびＡｒ３のうちの１つが非置換のビフェニリルであり、残りはフェニル構造を有し、前記残りのうちの少なくとも１つは下記化学式２－３で表される。
［化学式２－３］
Figure 2022505594000024
好ましくは、前記化学式１中、前記Ａｒ１がビフェニリル構造を有し、前記Ａｒ２およびＡｒ３のうちの１つはビフェニリル構造を有し、残りはフェニル構造を有し、前記Ａｒ１、Ａｒ２およびＡｒ３のうちの少なくとも１つは１個以上の重水素で置換され、残りは非置換される。
好ましくは、前記化学式１中、前記Ａｒ１、Ａｒ２およびＡｒ３のうちの１つが非置換のジベンゾフラニル、ジベンゾチオフェニル、９，９－ジメチルフルオレニル、カルバゾール－９－イル、または９－フェニル－カルバゾリル基であり、残りはフェニル構造を有し、前記残りのうちの少なくとも１つは重水素で置換される。
好ましくは、前記化学式１中、前記Ａｒ１、Ａｒ２およびＡｒ３のうちの１つが重水素で置換されたジベンゾフラニル、ジベンゾチオフェニルまたは９，９－ジメチルフルオレニルであり、残りは非置換のフェニル基である。
好ましくは、前記Ｒは全て水素であるか、またはＲは全て重水素である。この時、好ましくは、ｎは０～８の整数である。
前記化学式１で表される化合物の代表的な例は下記の通りである：
Figure 2022505594000025
Figure 2022505594000026
Figure 2022505594000027
Figure 2022505594000028
Figure 2022505594000029
Figure 2022505594000030
Figure 2022505594000031
Figure 2022505594000032
Figure 2022505594000033
Figure 2022505594000034
Figure 2022505594000035
Figure 2022505594000036
Figure 2022505594000037
Figure 2022505594000038
Figure 2022505594000039
Figure 2022505594000040
Figure 2022505594000041
Figure 2022505594000042
Figure 2022505594000043
Figure 2022505594000044
Figure 2022505594000045
一方、本発明は、一例として、下記反応式１のような前記化学式１で表される化合物の製造方法を提供する：
［反応式１］
Figure 2022505594000046
上記反応式１中、Ａ、Ｒおよびｎは化学式１で定義した通りであり、
ＢおよびＥは下記で表されるいずれか１つであり、ただしＢとＥが両方とも同時にいずれか１つではなく、
Figure 2022505594000047
 Ａｒ１'、Ａｒ２'およびＡｒ３'のうちの少なくとも１つはビフェニリル、ジベンゾフラニル、ジベンゾチオフェニル、９，９－ジメチルフルオレニル、９，９－ジフェニルフルオレニル、カルバゾール－９－イル、９－メチル－カルバゾリルまたは９－フェニル－カルバゾリルの構造を有し、残りはフェニル構造を有し、ただしＡｒ２'とＡｒ３'が両方とも同時にビフェニリル構造ではなく、
Ａｒ１'、Ａｒ２'およびＡｒ３'のうちの少なくとも１つは１個以上の重水素で置換され、残りは非置換、または前記Ａｒ１'、Ａｒ２'およびＡｒ３'は全て非置換され、
Ｄはハロゲン基であり、より好ましくは、臭素または塩素である。
前記反応式１に示すように、化学式１で表される化合物はアミン置換反応によって製造され、ただし、前記化合物１ａおよび化合物１ｂにおいて、Ａｒ１'、Ａｒ２'およびＡｒ３'が全て非置換の場合、前記化合物１ａと化合物１ｂのアミン置換反応後に結果の反応物に対する重水素置換反応がさらに行われる。
具体的には、Ａｒ１'、Ａｒ２'およびＡｒ３'のうちの少なくとも１つは１個以上の重水素で置換され、残りは非置換の場合、多重縮合環の母核構造を含む化合物１ａと、前記母核構造に置換される置換基含み化合物１ｂをパラジウム系触媒および塩基の存在下で反応させることによって製造することができる。アミン置換反応のための反応基は当業界で公知のものによって変更可能である。前記製造方法は、後述する製造例でさらに具体化される。
前記化合物１ａと化合物１ｂの反応において前記パラジウム系触媒としては、ビス（トリ－ｔｅｒｔ－ブチルホスフィン）パラジウム（０）（ｂｉｓ（ｔｒｉ－ｔｅｒｔ－ｂｕｔｙｌｐｈｏｓｐｈｉｎｅ）ｐａｌｌａｄｉｕｍ（０）；Ｐｄ（Ｐ－ｔＢｕ３）２）、［１，１'－ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセン］ジクロロパラジウム（ＩＩ）（［１，１'－Ｂｉｓ（ｄｉｐｈｅｎｙｌｐｈｏｓｐｈｉｎｏ）ｆｅｒｒｏｃｅｎｅ］ｄｉｃｈｌｏｒｏｐａｌｌａｄｉｕｍ（ＩＩ）；Ｐｄ（ｄｐｐｆ）Ｃ１２）などを用いることができ、化合物１ａ １モルに対して０．０１～０．１のモル比で使用される。
また、前記塩基としては炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸セシウムなどの無機塩基；ナトリウムｔｅｒｔ－ブトキシド（ｓｏｄｉｕｍ ｔｅｒｔ－ｂｕｔｏｘｉｄｅ；ＮａＯｔＢｕ）、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド（Ｅｔ４ＮＯＨ）、ビス（テトラエチルアンモニウム）カーボネート、またはトリエチルアミンなどの有機塩基；フッ化セシウムなどの無機塩が挙げられ、これらのうちのいずれか１つまたは２つ以上の混合物を使用することができる。前記塩基は、母核構造を含む化合物１ａ １モルに対して１～２のモル比、より具体的には１．５～１．８のモル比で使用することができる。
また、前記化合物１ａと化合物１ｂの反応はベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、１，４－ジオキサン、テトラヒドロフラン、エチレングリコールジメチルエーテル、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミド、またはＮ－メチル－２－ピロリジノン、ジメチルスルホキシドなどの有機溶媒中で行うことができ、好ましくは、テトラヒドロフランまたはトルエンのうちで行うことができる。
また、前記化合物１ａおよび化合物１ｂにおいて、Ａｒ１'、Ａｒ２'およびＡｒ３'が全て非置換の場合、化合物１ａと化合物１ｂのアミン置換反応後に結果の反応物に対して重水素置換反応をさらに行うことによって前記化学式１で表される化合物を製造することができる。この時、化合物１ａと化合物１ｂのアミン置換反応は上述した通りである。
前記重水素置換反応は、具体的にはＰｔＯ２などの白金系触媒の存在下で２５０℃以上、具体的には２５０～５００℃、および５００～７００ｐｓｉの高温高圧条件でＤ２Ｏを投入して反応させることによって行うことができる。
一方、前記化学式１で表される化合物の製造に使用される化合物１ａおよび化合物１ｂは通常の方法により製造することができ、商業的に入手して使用することもできる。
一例として、化合物１ａの場合、下記反応式２と同様の反応によって製造することができる。
［反応式２］
Figure 2022505594000048
上記反応式２中、Ａ、Ｂ、Ｒおよびｎは前記反応式１で定義した通りであり、Ｄ'はハロゲン基であり、より好ましくは、臭素または塩素である。
前記反応式２に示すように、化合物１ａは、化合物１ａ－１と化合物１ａに対する置換基を含む化合物１ａ－２のアミン置換反応によって製造することができる。前記アミン置換反応は上述した通りである。
また、本発明は、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。
一例として、本発明は、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、本発明に係る化合物を含む、有機発光素子を提供する。
また、本発明に係る有機発光素子は、基板上に、正極、１層以上の有機物層、および負極が順次積層された構造（ｎｏｒｍａｌ ｔｙｐｅ）の有機発光素子であり得る。また、本発明に係る有機発光素子は、基板上に、負極、１層以上の有機物層、および正極が順次積層された逆方向構造（ｉｎｖｅｒｔｅｄ ｔｙｐｅ）の有機発光素子であり得る。前記有機物層は、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子注入層、および電子輸送層のうちの１層以上を含む。また、前記有機物層は、前記電子注入層と電子輸送層の代わりに電子注入と輸送とを同時に行う電子注入および輸送層を含むこともできる。
例えば、本発明の一実施形態による有機発光素子の構造を図１および図２に示す。
図１は、基板１、正極２、発光層３、および負極４からなる有機発光素子の例を示した図である。この構造において、前記化学式１で表される化合物は、前記発光層に含まれ得る。
図２は、基板１、正極２、正孔注入層５、正孔輸送層６、発光層７、電子注入および輸送層８、ならびに負極４からなる有機発光素子の例を示した図である。この構造において、前記化学式１で表される化合物は、前記正孔注入層、正孔輸送層、または発光層に含まれる。また、前記構造において、正孔輸送層と発光層との間に電子阻止層（図示せず）、および前記発光層と電子注入および輸送層との間に正孔阻止層（図示せず）をさらに含むこともできる。
本発明に係る有機発光素子は、本発明に係る化合物を使用したことを除いては、当該技術分野において公知の材料と方法で製造することができる。
例えば、本発明に係る有機発光素子は、基板上に、正極、有機物層、および負極を順次積層させて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）などのＰＶＤ（ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）方法を用いて、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正極を形成し、その上に正孔注入層、正孔輸送層、発光層、ならびに電子注入および輸送層のうちの１層以上を含む有機物層を形成した後、その上に負極として用いられる物質を蒸着させて製造することができる。
この方法以外にも、基板上に、負極物質から有機物層、正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（ＷＯ２００３／０１２８９０）。ただし、製造方法はこれらに限定されるものではない。
一例として、前記第１電極は正極であり、前記第２電極は負極であるか、または、前記第１電極は負極であり、前記第２電極は正極である。
前記正極物質としては、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。前記正極物質の具体的な例としては、バナジウム、クロム、銅、亜鉛、金などの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）などの金属酸化物；ＺｎＯ：ＡｌまたはＳＮＯ２：Ｓｂなどの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などの導電性化合物などがあるが、これらにのみ限定されるものではない。
前記負極物質としては、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。前記負極物質の具体的な例としては、マグネシウム、カルシウム、ナトリウム、カリウム、チタニウム、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、スズおよび鉛などの金属、またはこれらの合金；ＬｉＦ／ＡｌまたはＬｉＯ２／Ａｌなどの多層構造物質などがあるが、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、正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）が正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的な例としては、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化合物などがあるが、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、正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。具体的な例としては、アリールアミン系の有機物、導電性化合物、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。
一方、本発明の一実施形態による有機発光素子は、前記正孔輸送層上に電子阻止層を選択的にさらに含む。前記電子阻止層は、前記正孔輸送層上に形成され、好ましくは発光層に接して備えられ、正孔移動度を調整し、電子の過剰な移動を防止して正孔－電子間の結合確率を高めることによって、有機発光素子の効率を改善する役割を果たす層を意味する。前記電子阻止層は電子阻止物質を含み、このような電子阻止物質の例として、アリールアミン系の有機物などを使用することができるが、これに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。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、置換また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、置換また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または非置換される。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。
また、本発明に係る有機発光素子は、前記発光層に下記化学式３で表される化合物をさらに含み得る：
［化学式３］
Figure 2022505594000049
上記化学式３中、
Ａｒ４およびＡｒ５はそれぞれ独立して、置換または非置換の炭素数６～６０のアリール；または置換または非置換のＮ、ＯおよびＳで構成される群から選択されるいずれか１つ以上を含む炭素数２～６０のヘテロアリールであり、
Ｒ４およびＲ５はそれぞれ独立して、水素；重水素；ハロゲン；シアノ；ニトロ；アミノ；置換または非置換の炭素数１～６０のアルキル；置換または非置換の炭素数３～６０のシクロアルキル；置換または非置換の炭素数２～６０のアルケニル；置換または非置換の炭素数６～６０のアリール；または置換または非置換のＮ、ＯおよびＳで構成される群から選択されるいずれか１つ以上を含む炭素数２～６０のヘテロアリールであり、
ａおよびｂはそれぞれ独立して、０～７の整数である。
好ましくは、前記化学式３中、Ａｒ４およびＡｒ５はそれぞれ独立して、フェニル、ビフェニリル、ターフェニリル、ナフチル、ジベンゾフラニル、ジベンゾチオフェニル、または９，９－ジメチルフルオレニルである。
好ましくは、前記化学式３中、Ｒ４およびＲ５は全て水素である。この時、ａおよびｂは、それぞれ０の整数である。
好ましくは、前記化学式３で表される化合物は、下記で構成される群から選択されるいずれか１つである。
Figure 2022505594000050
Figure 2022505594000051
Figure 2022505594000052
Figure 2022505594000053
Figure 2022505594000054
前記発光層が前記化学式３で表される化合物をさらに含む場合、化学式１で表される化合物１００重量部に対して２０～８０重量部で含まれる。
一方、本発明の一実施形態による有機発光素子は、前記発光層上に正孔阻止層を選択的にさらに含む。前記正孔阻止層は、発光層上に形成され、好ましくは、発光層に接して備えられ、電子移動度を調整し、正孔の過剰な移動を防止して正孔－電子間の結合確率を高めることによって、有機発光素子の効率を改善する役割を果たす層を意味する。前記正孔阻止層は正孔阻止物質を含み、このような正孔阻止物質の例として、トリアジン誘導体；ピリミジン誘導体；トリアゾール誘導体；オキサジアゾール誘導体；フェナントロリン誘導体；ホスフィンオキシド誘導体などの電子求引基が導入された化合物を使用することができるが、これらに限定されるものではない。
前記発光層上に、または前記正孔阻止層上に電子輸送層が形成される。
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、負極から電子注入をよく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。具体的な例としては、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ているような、任意の所望するカソード物質と共に使用可能である。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、負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り得る。
また、本発明に係る化合物は、有機発光素子以外にも、有機太陽電池または有機トランジスターに含まれ得る。
前記化学式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。ただし、下記の実施例は本発明を例示したものに過ぎず、本発明の範囲がこれらによって限定されるものではない。
［合成例］
合成例１：化合物１の合成
段階１）中間体Ａの合成
Figure 2022505594000055
３口フラスコに、１１，１２－ｄｉｈｙｄｒｏｉｎｄｏｌｏ［２，３－ａ］ｃａｒｂａｚｏｌｅ（１５．０ｇ、５８．５ｍｍｏｌ）、１－ｂｒｏｍｏｂｅｎｚｅｎｅ－２，３，４，５，６－ｄ５（１０．４ｇ、６４．４ｍｍｏｌ）、ｂｉｓ（ｔｒｉ－ｔｅｒｔ－ｂｕｔｙｌｐｈｏｓｐｈｉｎｅ）ｐａｌｌａｄｉｕｍ（０）（０．６ｇ、１．２ｍｍｏｌ）、ｓｏｄｉｕｍ ｔｅｒｔ－ｂｕｔｏｘｉｄｅ（８．４ｇ、８７．８ｍｍｏｌ）、ｔｏｌｕｅｎｅ５００ｍｌを入れた後、アルゴン雰囲気下、還流条件下で８時間攪拌した。反応が終了したら常温に冷却した後、Ｈ２Ｏを入れて反応液を分液漏斗に移して抽出した。抽出液をＭｇＳＯ４で乾燥、濃縮し、試料をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製して、中間体Ａ １３．２ｇを得た（収率６７％、ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］＋＝３３７）。
段階２）化合物１の合成
Figure 2022505594000056
３口フラスコに、中間体Ａ（１３．０ｇ、３８．５ｍｍｏｌ）、中間体ａ（１４．６ｇ、４２．４ｍｍｏｌ）、ｂｉｓ（ｔｒｉ－ｔｅｒｔ－ｂｕｔｙｌｐｈｏｓｐｈｉｎｅ）ｐａｌｌａｄｉｕｍ（０）（０．４ｇ、０．８ｍｍｏｌ）、ｓｏｄｉｕｍ ｔｅｒｔ－ｂｕｔｏｘｉｄｅ（５．６ｇ、５７．８ｍｍｏｌ）、ｘｙｌｅｎｅ４００ｍｌを入れた後、アルゴン雰囲気下、還流条件下で８時間攪拌した。反応が終了したら常温に冷却した後、Ｈ２Ｏを入れて反応液を分液漏斗に移して抽出した。抽出液をＭｇＳＯ４で乾燥、濃縮し、試料をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製した後、昇華精製により化合物１を７．９ｇ得た（収率３２％、ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］＋＝６４４）。
合成例２：化合物２の合成
Figure 2022505594000057
前記合成例１の段階１で、１－ｂｒｏｍｏｂｅｎｚｅｎｅ－２，３，４，５，６－ｄ５をｂｒｏｍｏｂｅｎｚｅｎｅに変更して使用して中間体Ｂを製造し、また、合成例１の段階２で中間体Ａの代わりに上記で製造した中間体Ｂを使用し、また、中間体ａを中間体ｂに変更して使用したことを除いては、化合物１の製造方法と同様の方法で化合物２を製造した（ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］＋＝６４４）。
合成例３：化合物３の合成
Figure 2022505594000058
合成例１の段階２で、中間体ａを中間体ｃに変更して使用したことを除いては、化合物１の製造方法と同様の方法で化合物３を製造した（ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］＋＝６４９）。
合成例４：化合物４の合成
Figure 2022505594000059
合成例１の段階１で１－ｂｒｏｍｏｂｅｎｚｅｎｅ－２，３，４，５，６－ｄ５をｂｒｏｍｏ－１，１'－ｂｉｐｈｅｎｙｌに変更して使用して中間体Ｃを製造し、また、合成例１の段階２で重合体Ａの代わりに上記で製造した中間体Ｃを使用し、また、中間体ａを中間体ｄに変更して使用したことを除いては、化合物１の製造方法と同様の方法で化合物４を製造した（ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］＋＝６４９）。
合成例５：化合物５の合成
段階１）化合物５－１の合成
Figure 2022505594000060
３口フラスコに、中間体Ｃ（１５．０ｇ、３６．７ｍｍｏｌ）、中間体ｅ（１３．９ｇ、４０．４ｍｍｏｌ）、ｂｉｓ（ｔｒｉ－ｔｅｒｔ－ｂｕｔｙｌｐｈｏｓｐｈｉｎｅ）ｐａｌｌａｄｉｕｍ（０）（０．４ｇ、０．７ｍｍｏｌ）、ｓｏｄｉｕｍ ｔｅｒｔ－ｂｕｔｏｘｉｄｅ（５．３ｇ、５５．１ｍｍｏｌ）およびｘｙｌｅｎｅ ４００ｍｌを入れた後、アルゴン雰囲気下、還流条件下で８時間攪拌した。反応が終了したら常温に冷却した後、Ｈ２Ｏを入れて反応液を分液漏斗に移して抽出した。抽出液をＭｇＳＯ４で乾燥、濃縮し、試料をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製して、化合物５－１を１７．１ｇ得た（収率６５％、ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］＋＝７１５）
段階２）化合物５の合成
Figure 2022505594000061
シェーカーチューブに化合物５－１（１０．０ｇ、１４．０ｍｍｏｌ）、ＰｔＯ２（１．０ｇ、４．２ｍｍｏｌ）、Ｄ２Ｏ ７０ｍｌを入れた後、チューブを密封し、２５０℃、６００ｐｓｉで１２時間加熱した。反応が終了するとクロロホルムを入れて、反応液を分液漏斗に移して抽出した。抽出液をＭｇＳＯ４で乾燥、濃縮し、試料をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製した後、昇華精製により化合物５を４．４ｇ得た（収率４２％、重水素置換率８２％、ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］＋＝７４９）。
合成例６：化合物６の合成
Figure 2022505594000062
合成例１の段階２で、中間体Ａを中間体Ｂに、中間体ａを中間体ｆに変更して使用したことを除いては、化合物１の製造方法と同様の方法で、化合物６を製造した（ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］＋＝６５８）。
合成例７：化合物７の合成
Figure 2022505594000063
合成例１の段階１で、１－ｂｒｏｍｏｂｅｎｚｅｎｅ－２，３，４，５，６－ｄ５を２－ｂｒｏｍｏｄｉｂｅｎｚｏ［ｂ，ｄ］ｆｕｒａｎ－１，３，４，６，７，８，９－ｄ７に変更して使用して中間体Ｄを製造し、また、合成例１の段階２で中間体Ａの代わりに上記で製造した中間体Ｄを使用し、中間体ａを中間体ｇに変更して使用したことを除いては、化合物１の製造方法と同様の方法で、化合物７を製造した（ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］＋＝６６０）。
合成例８：化合物８の合成
Figure 2022505594000064
合成例１の段階２で、中間体Ａを中間体Ｂに、中間体ａを中間体ｈに変更して使用したことを除いては、化合物１の製造方法と同様の方法で、化合物８を製造した（ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］＋＝７３３）。
合成例９：化合物９の合成
Figure 2022505594000065
合成例１の段階１で、１１，１２－ｄｉｈｙｄｒｏｉｎｄｏｌｏ［２，３－ａ］ｃａｒｂａｚｏｌｅを５，８－ｄｉｈｙｄｒｏｉｎｄｏｌｏ［２，３－ｃ］ｃａｒｂａｚｏｌｅに変更して使用したことを除いては、化合物１の製造方法と同様の方法で、化合物９を製造した（ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］＋＝６４４）。
合成例１０：化合物１０の合成
Figure 2022505594000066
合成例１の段階１で、１１，１２－ｄｉｈｙｄｒｏｉｎｄｏｌｏ［２，３－ａ］ｃａｒｂａｚｏｌｅを５，７－ｄｉｈｙｄｒｏｉｎｄｏｌｏ［２，３－ｂ］ｃａｒｂａｚｏｌｅに、１－ｂｒｏｍｏｂｅｎｚｅｎｅ－２，３，４，５，６－ｄ５をｂｒｏｍｏｂｅｎｚｅｎｅに変更して使用して中間体Ｆを製造し、また、前記合成例１の段階２で中間体Ａの代わりに上記で製造した中間体Ｆを使用し、また、中間体ａを中間体ｃに変更して使用したことを除いては、化合物１の製造方法と同様の方法で、化合物１０を製造した（ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］＋＝６４４）。
合成例１１：化合物１１の合成
Figure 2022505594000067
合成例１の段階１で、１１，１２－ｄｉｈｙｄｒｏｉｎｄｏｌｏ［２，３－ａ］ｃａｒｂａｚｏｌｅを５，１１－ｄｉｈｙｄｒｏｉｎｄｏｌｏ［３，２－ｂ］ｃａｒｂａｚｏｌｅに変更して使用して中間体Ｇを製造し、合成例１の段階２で中間体Ａの代わりに上記で製造した中間体Ｇを使用し、また、中間体ａを中間体ｉに変更して使用したことを除いては、化合物１の製造方法と同様の方法で、化合物１１を製造した（ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］＋＝６７４）。
合成例１２：化合物１２の合成
段階１）中間体Ｈの合成
Figure 2022505594000068
３口フラスコに、５，１２－ｄｉｈｙｄｒｏｉｎｄｏｌｏ［３，２－ａ］ｃａｒｂａｚｏｌｅ（１０．０ｇ、３９．０ｍｍｏｌ）、中間体ｊ（１６．７ｇ、４２．９ｍｍｏｌ）、ｂｉｓ（ｔｒｉ－ｔｅｒｔ－ｂｕｔｙｌｐｈｏｓｐｈｉｎｅ）ｐａｌｌａｄｉｕｍ（０）（０．４ｇ、０．８ｍｍｏｌ）、ｓｏｄｉｕｍ ｔｅｒｔ－ｂｕｔｏｘｉｄｅ（５．６ｇ、５８．５ｍｍｏｌ）、ｔｏｌｕｅｎｅ ４００ｍｌを入れた後、アルゴン雰囲気下、還流条件下で８時間攪拌した。反応が終了したら常温に冷却した後、Ｈ２Ｏを入れて、反応液を分液漏斗に移して抽出した。抽出液をＭｇＳＯ４で乾燥、濃縮し、試料をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製して、中間体Ｈを１６．９ｇ得た（収率７１％、ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］＋＝６０８）。
段階２）化合物１２の合成
Figure 2022505594000069
３口フラスコに、中間体Ｈ（１５．０ｇ、２４．６ｍｍｏｌ）、ｂｒｏｍｏｂｅｎｚｅｎｅ（４．３ｇ、２７．１ｍｍｏｌ）、ｂｉｓ（ｔｒｉ－ｔｅｒｔ－ｂｕｔｙｌｐｈｏｓｐｈｉｎｅ）ｐａｌｌａｄｉｕｍ（０）（０．３ｇ、０．５ｍｍｏｌ）、ｓｏｄｉｕｍ ｔｅｒｔ－ｂｕｔｏｘｉｄｅ（３．６ｇ、３７．０ｍｍｏｌ）、ｘｙｌｅｎｅ ２５０ｍｌを入れた後、アルゴン雰囲気下、還流条件下で８時間攪拌した。反応が終了したら常温に冷却した後、Ｈ２Ｏを入れて反応液を分液漏斗に移して抽出した。抽出液をＭｇＳＯ４で乾燥、濃縮し、試料をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製した後、昇華精製により化合物１２を５．４ｇ得た（収率３２％、ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］＋＝６８４）。
合成例１３：化合物１３の合成
Figure 2022505594000070
合成例１の段階１で、１１，１２－ｄｉｈｙｄｒｏｉｎｄｏｌｏ［２，３－ａ］ｃａｒｂａｚｏｌｅを５，１２－ｄｉｈｙｄｒｏｉｎｄｏｌｏ［３，２－ａ］ｃａｒｂａｚｏｌｅに、１－ｂｒｏｍｏｂｅｎｚｅｎｅ－２，３，４，５，６－ｄ５をｂｒｏｍｏｂｅｎｚｅｎｅに変更して使用して中間体Ｉを製造し、また、合成例１の段階２で中間体Ａの代わりに上記で製造した中間体Ｉを使用し、また、中間体ａを中間体ｋに変更して使用したことを除いては、化合物１の製造方法と同様の方法で、化合物１３を製造した（ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］＋＝６５７）。
合成例１４：化合物１４の合成
Figure 2022505594000071
合成例１の段階１で、１１，１２－ｄｉｈｙｄｒｏｉｎｄｏｌｏ［２，３－ａ］ｃａｒｂａｚｏｌｅを５，８－ｄｉｈｙｄｒｏｉｎｄｏｌｏ［２，３－ｃ］ｃａｒｂａｚｏｌｅに、また、１－ｂｒｏｍｏｂｅｎｚｅｎｅ－２，３，４，５，６－ｄ５をｂｒｏｍｏｂｅｎｚｅｎｅに変更して使用して中間体Ｌを製造し、これを前記合成例１の段階２で中間体Ａの代わりに上記で製造した中間体Ｌを使用したことを除いては、合成例１と同様の方法で、化合物１４を製造した（ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］＋＝６３９）。
実施例１
ＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）が１，４００Å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（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次ろ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分間進行した。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。
こうして準備されたＩＴＯ透明電極上に、下記ＨＴ－Ａと５重量％のＰＤを１００Åの厚さに熱真空蒸着して正孔注入層を形成し、次いでＨＴ－Ａ物質のみを１１５０Åの厚さに蒸着して正孔輸送層を形成した。その上に電子阻止層として下記ＨＴ－Ｂを４５０Åの厚さに熱真空蒸着した。次いで、発光層のホストとして化合物１を、ホストの１５重量％のＧＤをドーパントにして４００Åの厚さに真空蒸着した。次いで、正孔阻止層として下記ＥＴ－Ａを５０Åの厚さに真空蒸着した。次いで、電子注入および輸送層として下記ＥＴ－ＢとＬｉｑを２：１の比率で２５０Åの厚さに熱真空蒸着した後、ＬｉＦとマグネシウムを１：１の比率で３０Åの厚さに真空蒸着した。前記電子注入および輸送層上にマグネシウムと銀を１：４の比率で１６０Åの厚さに蒸着して負極を形成して、有機発光素子を製造した。
Figure 2022505594000072
実施例２～２１、および比較例１～１２
ホスト物質を下記表１に記載された化合物に変更したことを除いては、前記実施例１と同様の方法で、実施例２～２１、および比較例１～１２の有機発光素子をそれぞれ製作した。この時、ホストとして２種の化合物の混合物を用いた場合、括弧内はホスト化合物間の重量比を意味する。
Figure 2022505594000073
＜試験例：素子の特性評価＞
前記実施例１～２１、および比較例１～１２で製作された有機発光素子を１００℃のオーブンで３０分間熱処理した後、取り出して、電流を印加して電圧、効率および寿命（Ｔ９５）を測定し、その結果を下記表１に示す。この時、電圧および効率は１０ｍＡ／ｃｍ２の電流密度を印加して測定し、Ｔ９５は、電流密度２０ｍＡ／ｃｍ２で初期輝度が９５％に低下するまでの時間（ｈｒ）を意味する。
［表１］
Figure 2022505594000074
Figure 2022505594000075
比較例１の化合物ＧＨ－Ａと実施例１～３の化合物１～３を比べると、重水素の置換によって実施例１～３の化合物を含む有機発光素子が優れた長寿命の特性を示すことが分かった。これは、比較例２の化合物ＧＨ－Ｂと実施例１１の化合物１１とを比較した場合でも分かった。また、比較例３の化合物ＧＨ－Ｃ化合物は重水素が１個で、その効果があまり現れないこともあるが、ジベンゾフランとトリアジンの間の中間のフェニル環によって効率が減少した。比較例４～６の化合物は分子量が小さく、ガラス転移温度が低くて熱処理過程で素子の変形が生じて素子特性が低下することが分かった。比較例７と比較例８の化合物ＧＨ－ＧおよびＧＨ－Ｈは、重水素が芳香族環ではない位置に置換された物質で、実質的に重水素による長寿命の効果は現れず、むしろ電子の移動に寄与しないアルキル置換基によって素子特性が低下することが分かった。比較例９の化合物ＧＨ－Ｉ化合物においても芳香族環に重水素が存在したとしても電子の移動に寄与しないアルコキシ基が素子特性の低下を誘導してアルコキシ基に重水素が置換されていても、その効果は相殺しないことが分かった。
実施例１１～実施例２１の結果から分かるように、化学式１の化合物を化学式２の化合物と一緒に混合して使用する場合、低電圧、高効率、長寿命の特性効果がさらに大きく現れた。比較例１０と比較例１１から分かるように、ＧＨ－ＡとＧＨ－Ｂの場合でも化学式２を混合して使用すると素子特性が改善されるが、化学式１の化合物を混合した場合、化学式２と形成されるエキシプレックスの安定性を大きく向上させて、寿命の増加幅がさらに大きく現れることが分かった。
したがって、化学式１の化合物を有機電界発光素子の発光層として使用する場合、低電圧、高効率、長寿命の素子を得ることができた。
１：基板
２：正極
３：発光層
４：負極
５：正孔注入層
６：正孔輸送層
７：発光層
８：電子注入および輸送層
上記化学式１中、
Ａは、隣接した２つの５員環に縮合したベンゼン環であり、
Ａｒ１、Ａｒ２およびＡｒ３のうちの少なくとも１つはビフェニリル、ジベンゾフラニル、ジベンゾチオフェニル、９，９－ジメチルフルオレニル、９，９－ジフェニルフルオレニル、カルバゾール－９－イル、９－メチル－カルバゾリルまたは９－フェニル－カルバゾリルの構造を有し、残りはフェニル構造を有し、ただしＡｒ２とＡｒ３が両方とも同時にビフェニリル構造ではなく、
前記Ａｒ１、Ａｒ２およびＡｒ３のうちの少なくとも１つは１個以上の重水素で置換され、残りは非置換され、
Ｒは水素；重水素；ハロゲン；シアノ；置換または非置換の炭素数１～６０のアルキル；置換または非置換の炭素数１～６０のアルコキシ；置換または非置換の炭素数２～６０のアルケニル；置換または非置換の炭素数２～６０のアルキニル；置換または非置換の炭素数３～６０のシクロアルキル；置換または非置換の炭素数６～６０のアリール；または置換または非置換のＮ、ＯおよびＳで構成される群から選択されるいずれか１つ以上のヘテロ原子を含む炭素数２～６０のヘテロアリール；置換または非置換のトリ（炭素数１～６０のアルキル）シリル；または置換または非置換のトリ（炭素数６～６０のアリール）シリル；であり、
ｎは０～１０の整数である。
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基であってもよいが、これらに限定されるものではない。
本明細書において、エステル基は、エステル基の酸素が炭素数１～２５の直鎖、分枝鎖もしくは環鎖アルキル基、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、下記構造式の基であってもよいが、これらに限定されるものではない。
本明細書において、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基であってもよいが、これらに限定されるものではない。
本明細書において、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、１～４０であることが好ましい。一実施形態によれば、前記アルキル基の炭素数は１～２０である。また一つの実施形態によれば、前記アルキル基の炭素数は１～１０である。また一つの実施形態によれば、前記アルキル基の炭素数は１～６である。アルキル基の具体的な例としては、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、ヘテロアリールは、異種元素としてＯ、Ｎ、Ｓｉ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。ヘテロアリールの例としては、キサンテン（ｘａｎｔｈｅｎｅ）、チオキサンテン（ｔｈｉｏｘａｎｔｈｅｎ）、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、アクリジニル基、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（ｐｈｅｎａｎｔｈｒｏｌｉｎｅ）基、イソオキサゾリル基、チアジアゾリル基、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。
好ましくは、前記化学式１中、前記Ａｒ１、Ａｒ２およびＡｒ３のうちの１つは下記化学式２－３で表され、残りは非置換のフェニルである：
［化学式２－３］
上記化学式２－３中、
Ｚ１は全て重水素であり、Ｚ２は全て水素である。
好ましくは、前記化学式１中、前記Ａｒ１、Ａｒ２およびＡｒ３のうちの１つが非置換のビフェニリルであり、残りはフェニル構造を有し、前記残りのうちの少なくとも１つは下記化学式２－４で表される。
［化学式２－４］
また、本発明に係る有機発光素子は、基板上に、正極、１層以上の有機物層、および負極が順次積層された構造（ｎｏｒｍａｌ ｔｙｐｅ）の有機発光素子であり得る。また、本発明に係る有機発光素子は、基板上に、負極、１層以上の有機物層、および正極が順次積層された逆方向構造（ｉｎｖｅｒｔｅｄ ｔｙｐｅ）の有機発光素子であり得る。前記有機物層は、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子注入層、および電子輸送層のうちの１層以上を含む。また、前記有機物層は、前記電子注入層と電子輸送層の代わりに電子注入と輸送とを同時に行う電子注入および輸送層を含むこともできる。前記有機物層は発光層である。
３口フラスコに、中間体Ａ（１３．０ｇ、３８．５ｍｍｏｌ）、中間体ａ（１４．６ｇ、４２．４ｍｍｏｌ）、ｂｉｓ（ｔｒｉ－ｔｅｒｔ－ｂｕｔｙｌｐｈｏｓｐｈｉｎｅ）ｐａｌｌａｄｉｕｍ（０）（０．４ｇ、０．８ｍｍｏｌ）、ｓｏｄｉｕｍ ｔｅｒｔ－ｂｕｔｏｘｉｄｅ（５．６ｇ、５７．８ｍｍｏｌ）、ｔｏｌｕｅｎｅ４００ｍｌを入れた後、アルゴン雰囲気下、還流条件下で８時間攪拌した。反応が終了したら常温に冷却した後、Ｈ２Ｏを入れて反応液を分液漏斗に移して抽出した。抽出液をＭｇＳＯ４で乾燥、濃縮し、試料をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製した後、昇華精製により化合物１を７．９ｇ得た（収率３２％、ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］＋＝６４４）。
合成例１の段階１で１－ｂｒｏｍｏｂｅｎｚｅｎｅ－２，３，４，５，６－ｄ５をｂｒｏｍｏ－１，１'－ｂｉｐｈｅｎｙｌに変更して使用して中間体Ｃを製造し、また、合成例１の段階２で中間体Ａの代わりに上記で製造した中間体Ｃを使用し、また、中間体ａを中間体ｄに変更して使用したことを除いては、化合物１の製造方法と同様の方法で化合物４を製造した（ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］＋＝６４９）。
３口フラスコに、中間体Ｃ（１５．０ｇ、３６．７ｍｍｏｌ）、中間体ｅ（１３．９ｇ、４０．４ｍｍｏｌ）、ｂｉｓ（ｔｒｉ－ｔｅｒｔ－ｂｕｔｙｌｐｈｏｓｐｈｉｎｅ）ｐａｌｌａｄｉｕｍ（０）（０．４ｇ、０．７ｍｍｏｌ）、ｓｏｄｉｕｍ ｔｅｒｔ－ｂｕｔｏｘｉｄｅ（５．３ｇ、５５．１ｍｍｏｌ）およびｔｏｌｕｅｎｅ４００ｍｌを入れた後、アルゴン雰囲気下、還流条件下で８時間攪拌した。反応が終了したら常温に冷却した後、Ｈ２Ｏを入れて反応液を分液漏斗に移して抽出した。抽出液をＭｇＳＯ４で乾燥、濃縮し、試料をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製して、化合物５－１を１７．１ｇ得た（収率６５％、ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］＋＝７１５）
３口フラスコに、中間体Ｈ（１５．０ｇ、２４．６ｍｍｏｌ）、ｂｒｏｍｏｂｅｎｚｅｎｅ（４．３ｇ、２７．１ｍｍｏｌ）、ｂｉｓ（ｔｒｉ－ｔｅｒｔ－ｂｕｔｙｌｐｈｏｓｐｈｉｎｅ）ｐａｌｌａｄｉｕｍ（０）（０．３ｇ、０．５ｍｍｏｌ）、ｓｏｄｉｕｍ ｔｅｒｔ－ｂｕｔｏｘｉｄｅ（３．６ｇ、３７．０ｍｍｏｌ）、ｔｏｌｕｅｎｅ ２５０ｍｌを入れた後、アルゴン雰囲気下、還流条件下で８時間攪拌した。反応が終了したら常温に冷却した後、Ｈ２Ｏを入れて反応液を分液漏斗に移して抽出した。抽出液をＭｇＳＯ４で乾燥、濃縮し、試料をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製した後、昇華精製により化合物１２を５．４ｇ得た（収率３２％、ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］＋＝６８４）。
実施例１４～実施例２１の結果から分かるように、化学式１の化合物を化学式３の化合物と一緒に混合して使用する場合、低電圧、高効率、長寿命の特性効果がさらに大きく現れた。比較例１０と比較例１１から分かるように、ＧＨ－ＡとＧＨ－Ｂの場合でも化学式３を混合して使用すると素子特性が改善されるが、化学式１の化合物を混合した場合、化学式３と形成されるエキシプレックスの安定性を大きく向上させて、寿命の増加幅がさらに大きく現れることが分かった。

Claims (18)

  1. 下記化学式１で表される
    化合物：
    ［化学式１］
    Figure 2022505594000076
     上記化学式１中、
    Ａは、隣接した２つの５員環に縮合したベンゼン環であり、
    Ａｒ１、Ａｒ２およびＡｒ３のうちの少なくとも１つはビフェニリル、ジベンゾフラニル、ジベンゾチオフェニル、９，９－ジメチルフルオレニル、９，９－ジフェニルフルオレニル、カルバゾール－９－イル、９－メチル－カルバゾリルまたは９－フェニル－カルバゾリルの構造を有し、残りはフェニル構造を有し、ただしＡｒ２とＡｒ３が両方とも同時にビフェニリル構造ではなく、
    前記Ａｒ１、Ａｒ２およびＡｒ３のうちの少なくとも１つは１個以上の重水素で置換され、残りは非置換され、
    Ｒは水素；重水素；ハロゲン；シアノ；置換または非置換の炭素数１～６０のアルキル；置換または非置換の炭素数１～６０のアルコキシ；置換または非置換の炭素数２～６０のアルケニル；置換または非置換の炭素数２～６０のアルキニル；置換または非置換の炭素数３～６０のシクロアルキル；置換または非置換の炭素数６～６０のアリール；置換または非置換のＮ、ＯおよびＳで構成される群から選択されるいずれか１つ以上のヘテロ原子を含む炭素数２～６０のヘテロアリール；置換または非置換のトリ（炭素数１～６０のアルキル）シリル；または置換または非置換のトリ（炭素数６～６０のアリール）シリル；であり、
    ｎは０～１０の整数である。
  2. 前記化合物は、下記化学式１－１～１－６のうちのいずれか１つで表される、
    請求項１に記載の化合物：
    ［化学式１－１］
    Figure 2022505594000077
     ［化学式１－２］
    Figure 2022505594000078
     ［化学式１－３］
    Figure 2022505594000079
     ［化学式１－４］
    Figure 2022505594000080
     ［化学式１－５］
    Figure 2022505594000081
     ［化学式１－６］
    Figure 2022505594000082
     上記化学式１－１～１－６中、Ａｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３、Ｒおよびｎは請求項１で定義した通りである。
  3. 前記Ａｒ１、Ａｒ２およびＡｒ３のうちの少なくとも１つが１個以上の重水素で置換される場合、前記Ａｒ１、Ａｒ２またはＡｒ３は、下記化学式２－１～２－４で構成される群から選択されるいずれか１つである、
    請求項１または２に記載の化合物：
    ［化学式２－１］
    Figure 2022505594000083
     ［化学式２－２］
    Figure 2022505594000084
     ［化学式２－３］
    Figure 2022505594000085
     ［化学式２－４］
    Figure 2022505594000086
     上記化学式２－１～２－４中、
    ＸはＯ、Ｓ、－ＮＲ１または－ＣＲ２Ｒ３であり、
    Ｒ１、Ｒ２およびＲ３はそれぞれ独立して、水素、メチル、またはフェニルであり、
    Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３およびＹ４のうちの１つはトリアジニル基におけるＣまたはインドロカルバゾール構造のＮと連結され、残りは重水素であり、
    Ｚ１は全て水素または重水素であり、
    Ｚ２は全て水素または重水素であり、
    ただしＺ１とＺ２が両方とも水素ではない。
  4. 前記Ａｒ１、Ａｒ２およびＡｒ３のうちの少なくとも１つが１個以上の重水素で置換される場合、前記Ａｒ１、Ａｒ２またはＡｒ３は、下記で構成される群から選択されるいずれか１つである、
    請求項１または２に記載の化合物。
    Figure 2022505594000087
  5. 前記Ａｒ１、Ａｒ２およびＡｒ３のうちの１つがビフェニリル構造を有し、残りはフェニル構造を有し、
    前記Ａｒ１、Ａｒ２およびＡｒ３のうちの少なくとも１つは１個以上の重水素で置換され、残りは非置換される、
    請求項１または２に記載の化合物。
  6. 前記Ａｒ１、Ａｒ２およびＡｒ３のうちの１つは下記化学式２－２で表され、残りは非置換のフェニルである、
    請求項１または２に記載の化合物：
    ［化学式２－２］
    Figure 2022505594000088
     上記化学式２－２中、
    Ｚ１は全て重水素であり、
    Ｚ２は全て水素である。
  7. 前記Ａｒ１、Ａｒ２およびＡｒ３のうちの１つが非置換のビフェニリルであり、残りはフェニル構造を有し、
    前記残りのうちの少なくとも１つは下記化学式２－３で表される、
    請求項１または２に記載の化合物。
    ［化学式２－３］
    Figure 2022505594000089
  8. 前記Ａｒ１はビフェニリル構造を有し、
    前記Ａｒ２およびＡｒ３のうちの１つはビフェニリル構造を有し、残りはフェニル構造を有し、
    前記Ａｒ１、Ａｒ２およびＡｒ３のうちの少なくとも１つは、１個以上の重水素で置換され、残りは非置換される、
    請求項１または２に記載の化合物。
  9. 前記Ａｒ１、Ａｒ２およびＡｒ３のうちの１つが非置換のジベンゾフラニル、ジベンゾチオフェニル、９，９－ジメチルフルオレニル、カルバゾール－９－イル、または９－フェニル－カルバゾリル基であり、
    残りはフェニル構造を有し、
    前記残りのうちの少なくとも１つは重水素で置換される、
    請求項１または２に記載の化合物。
  10. 前記Ａｒ１、Ａｒ２およびＡｒ３のうちの１つが重水素で置換されたジベンゾフラニル、ジベンゾチオフェニルまたは９，９－ジメチルフルオレニルであり、
    残りは非置換のフェニル基である、
    請求項１または２に記載の化合物。
  11. 前記Ｒは全て水素であるか、または全て重水素である、
    請求項１から１０のいずれか１項に記載の化合物。
  12. 前記化学式１で表される化合物は、下記で構成される群から選択されるいずれか１つである、
    請求項１に記載の化合物：
    Figure 2022505594000090
    Figure 2022505594000091
    Figure 2022505594000092
    Figure 2022505594000093
    Figure 2022505594000094
    Figure 2022505594000095
    Figure 2022505594000096
    Figure 2022505594000097
    Figure 2022505594000098
    Figure 2022505594000099
    Figure 2022505594000100
    Figure 2022505594000101
    Figure 2022505594000102
    Figure 2022505594000103
    Figure 2022505594000104
    Figure 2022505594000105
    Figure 2022505594000106
    Figure 2022505594000107
    Figure 2022505594000108
    Figure 2022505594000109
    Figure 2022505594000110
  13. 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１～１２のいずれか一項に記載の化合物を含む、
    有機発光素子。
  14. 前記有機物層は発光層である、
    請求項１３に記載の有機発光素子。
  15. 前記発光層は、下記化学式３で表される化合物をさらに含む、
    請求項１４に記載の有機発光素子：
    ［化学式３］
    Figure 2022505594000111
     上記化学式３中、
    Ａｒ４およびＡｒ５はそれぞれ独立して、置換または非置換の炭素数６～６０のアリール；または置換または非置換のＮ、ＯおよびＳで構成される群から選択されるいずれか１つ以上を含む炭素数２～６０のヘテロアリールであり、
    Ｒ４およびＲ５はそれぞれ独立して、水素；重水素；ハロゲン；シアノ；ニトロ；アミノ；置換または非置換の炭素数１～６０のアルキル；置換または非置換の炭素数３～６０のシクロアルキル；置換または非置換の炭素数２～６０のアルケニル；置換または非置換の炭素数６～６０のアリール；または置換または非置換のＮ、ＯおよびＳで構成される群から選択されるいずれか１つ以上を含む炭素数２～６０のヘテロアリールであり、
    ａおよびｂはそれぞれ独立して、０～７の整数である。
  16. Ａｒ４およびＡｒ５はそれぞれ独立して、フェニル、ビフェニリル、ターフェニリル、ナフチル、ジベンゾフラニル、ジベンゾチオフェニル、または９，９－ジメチルフルオレニルである、
    請求項１５に記載の有機発光素子。
  17. Ｒ４およびＲ５は全て水素である、
    請求項１５または１６に記載の有機発光素子。
  18. 前記化学式３で表される化合物は、下記で構成される群から選択されるいずれか１つである、
    請求項１５に記載の有機発光素子：
    Figure 2022505594000112
    Figure 2022505594000113
    Figure 2022505594000114
    Figure 2022505594000115
    Figure 2022505594000116
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