JP2022552464A - ヘテロ環化合物、これを含む有機発光素子、および有機物層用組成物 - Google Patents

ヘテロ環化合物、これを含む有機発光素子、および有機物層用組成物 Download PDF

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Abstract

本明細書は、化学式１で表されるヘテロ環化合物、これを含む有機発光素子、および有機物層用組成物に関する。

Description

本出願は、２０２０年０９月２８日付にて韓国特許庁に提出された韓国特許出願第１０－２０２０－０１２５７６１号の出願日の利益を主張し、その内容の全ては本明細書に組み込まれる。
本明細書は、ヘテロ環化合物、これを含む有機発光素子、および有機物層用組成物に関する。
有機電界発光素子は、自発光型表示素子の一種であって、視野角が広く、コントラストに優れるだけでなく、応答速度が速いという長所を有している。
有機発光素子は、二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、二つの電極から注入された電子と正孔が有機薄膜において結合して対をなした後、消滅しつつ光を発することになる。前記有機薄膜は、必要に応じて、単層または多層で構成されることができる。
有機薄膜の材料は、必要に応じて、発光機能を有することができる。例えば、有機薄膜の材料としては、それ自体が単独で発光層を構成することができる化合物が用いられてもよく、または、ホスト－ドーパント系発光層のホストまたはドーパントの役割を行うことができる化合物が用いられてもよい。その他にも、有機薄膜の材料として、正孔注入、正孔輸送、電子阻止、正孔阻止、電子輸送、電子注入などの役割を行うことができる化合物が用いられてもよい。
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、有機薄膜の材料の開発が求められ続けている。
米国特許第４，３５６，４２９号
本発明は、ヘテロ環化合物、これを含む有機発光素子、および有機物層用組成物を提供しようとする。
本出願の一実施態様において、下記化学式１で表されるヘテロ環化合物を提供する。
Figure 2022552464000002
前記化学式１のうち、
Ｘは、Ｏ；またはＳであり、
Ｒ１～Ｒ５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；ハロゲン；シアノ基；置換もしくは非置換のＣ１～Ｃ６０のアルキル基；置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ６０のアルケニル基；置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ６０のアルキニル基；置換もしくは非置換のＣ１～Ｃ６０のアルコキシ基；置換もしくは非置換のＣ３～Ｃ６０のシクロアルキル基；置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ６０のヘテロシクロアルキル基；置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ６０のアリール基；置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ６０のヘテロアリール基；－ＳｉＲＲ’Ｒ’’；－Ｐ（＝Ｏ）ＲＲ’；および－ＮＲＲ’からなる群から選択されるか、互いに隣接する２以上の基は、互いに結合して、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ヘテロ環を形成し、
Ｘ１～Ｘ３は、Ｎ；またはＣＲｅであり、Ｘ１～Ｘ３のうち少なくとも一つはＮであり、
Ｌ１は、直接結合；置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ６０のアリーレン基；または置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ６０のヘテロアリーレン基であり、
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Ｃ１～Ｃ６０のアルキル基；置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ６０のアリール基；または置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ６０のヘテロアリール基であり、
Ｌｉｎは、置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ２０のアリーレン基であり、
前記化学式１の重水素の含量は２０％以上１００％以下であり、
前記Ｒ、Ｒ’、Ｒ’’、およびＲｅ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；置換もしくは非置換のＣ１～Ｃ６０のアルキル基；または置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ６０のアリール基であり、
ａおよびｐは０～３の整数であり、
ｑは１～５の整数であり、
ｎは０～２の整数であり、
ｎが２の整数であるか、ｐ、ａ、およびｑが２以上である場合、括弧内の置換基は互いに同一または異なる。
また、本出願の一実施態様において、第１電極；前記第１電極と対向して備えられた第２電極；および前記第１電極と前記第２電極との間に備えられた１層以上の有機物層を含む有機発光素子であって、前記有機物層のうち１層以上は、前記化学式１で表されるヘテロ環化合物を含む、有機発光素子を提供する。
また、本出願の一実施態様は、前記化学式１のヘテロ環化合物を含む有機物層は、下記化学式２で表されるヘテロ環化合物をさらに含む、有機発光素子を提供する。
Figure 2022552464000003
前記化学式２のうち、
ＲｃおよびＲｄ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；ハロゲン；シアノ基；置換もしくは非置換のＣ１～Ｃ６０のアルキル基；置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ６０のアルケニル基；置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ６０のアルキニル基；置換もしくは非置換のＣ１～Ｃ６０のアルコキシ基；置換もしくは非置換のＣ３～Ｃ６０のシクロアルキル基；置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ６０のヘテロシクロアルキル基；置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ６０のアリール基；置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ６０のヘテロアリール基；－ＳｉＲＲ’Ｒ’’；－Ｐ（＝Ｏ）ＲＲ’；および－ＮＲＲ’からなる群から選択されるか、互いに隣接する２以上の基は、互いに結合して、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ヘテロ環を形成し、
Ｌ２は、直接結合；置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ６０のアリーレン基；または置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ６０のヘテロアリーレン基であり、
ＲａおよびＲｂは、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、－ＣＮ；－ＳｉＲＲ’Ｒ’’；置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ６０のアリール基；または置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ６０のヘテロアリール基であり、
前記Ｒ、Ｒ’、およびＲ’’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；置換もしくは非置換のＣ１～Ｃ６０のアルキル基；または置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ６０のアリール基であり、
ａは０～４の整数であり、
ｒおよびｓは０～７の整数であり、
ａ、ｓ、およびｒが２以上である場合、括弧内の置換基は互いに同一または異なる。
また、本出願の他の一実施態様は、前記化学式１で表されるヘテロ環化合物、および前記化学式２で表されるヘテロ環化合物を含む、有機発光素子の有機物層用組成物を提供する。
最後に、本出願のまた他の一実施態様は、基板を準備するステップ；前記基板上に第１電極を形成するステップ；前記第１電極上に１層以上の有機物層を形成するステップ；および前記有機物層上に第２電極を形成するステップを含み、前記有機物層を形成するステップは、本出願の一実施態様による有機物層用組成物を用いて１層以上の有機物層を形成するステップを含む、有機発光素子の製造方法を提供する。
本出願の一実施態様によるヘテロ環化合物は、有機発光素子の有機物層の材料として用いることができる。前記ヘテロ環化合物は、有機発光素子において、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、電荷生成層などの材料として用いることができる。
具体的に、前記化学式１のヘテロ環化合物は、ジベンゾフランとジベンゾチオフェンにＨＯＭＯが偏在化して正孔を効果的に安定化させ、また、ＬＵＭＯオービタルがアジン列の置換基に偏在化して電子を効果的に安定化させるため、発光層のホストとして用いられた際に特に効果がある。
また、前記化学式１で表されるヘテロ環化合物、および前記化学式２で表されるヘテロ環化合物は、同時に有機発光素子の発光層の材料として用いることができる。また、前記化学式１で表されるヘテロ環化合物、および前記化学式２で表されるヘテロ環化合物を同時に有機発光素子に用いる場合、素子の駆動電圧を下げ、光効率を向上させ、化合物の熱的安定性により素子の寿命特性を向上させることができる。
特に、前記化学式１で表されるヘテロ環化合物は、ジベンゾフランまたはジベンゾチオフェンのコア構造にフェニレン基の連結基を有し、アジン類の置換基を有するものであって、これにより、ｎ－ｔｙｐｅの特性が強化され、前記化学式２で表される特定の置換基を有するビスカルバゾール類に該当するヘテロ環化合物をともに含むことで、駆動電圧を減少させることができ、効率および寿命を極大化することができる特徴を有するようになる。
本出願の一実施態様による有機発光素子の積層構造を概略的に示した図である。 本出願の一実施態様による有機発光素子の積層構造を概略的に示した図である。 本出願の一実施態様による有機発光素子の積層構造を概略的に示した図である。 ＨＯＭＯ、ＬＵＭＯの分布図を示した図である。 ＯＬＥＤ素子における再結合領域の確認関連図である。 ＯＬＥＤ素子における再結合領域の確認関連図である。
以下、本出願について詳しく説明する。
前記「置換」という用語は、化合物の炭素原子に結合された水素原子が他の置換基に置き換わることを意味し、置換される位置は、水素原子が置換される位置、すなわち、置換基が置換可能な位置であれば限定されず、２以上置換される場合、２以上の置換基は、互いに同一でも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」とは、重水素；シアノ基；ハロゲン基；Ｃ１～Ｃ６０のアルキル基；Ｃ２～Ｃ６０のアルケニル基；Ｃ２～Ｃ６０のアルキニル基；Ｃ３～Ｃ６０のシクロアルキル基；Ｃ２～Ｃ６０のヘテロシクロアルキル基；Ｃ６～Ｃ６０のアリール基；Ｃ２～Ｃ６０のヘテロアリール基；シリル基；ホスフィンオキシド基；およびアミン基からなる群から選択された１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中から選択された２以上の置換基が連結された置換基で置換もしくは非置換であることを意味する。
本明細書において、「化学式または化合物の構造に置換基が表示されていない場合」は、炭素原子に水素原子が結合されたことを意味する。但し、重水素（２Ｈ、Ｄｅｕｔｅｒｉｕｍ）は水素の同位元素であるため、一部の水素原子は重水素であってもよい。
本出願の一実施態様において、「化学式または化合物の構造に置換基が表示されていない場合」は、置換基として来れる位置が全て水素または重水素であることを意味し得る。すなわち、重水素の場合、水素の同位元素であって、一部の水素原子は、同位元素である重水素であってもよく、この際、重水素の含量は、０％～１００％であってもよい。
本出願の一実施態様において、「化学式または化合物の構造に置換基が表示されていない場合」において、重水素の含量が０％、水素の含量が１００％など、重水素を明示的に排除しない場合には、水素および重水素は、化合物において混在して用いられてもよい。すなわち、「置換基Ｘは水素である」と表す場合には、水素の含量が１００％、重水素の含量が０％など、重水素を排除しないものであって、水素および重水素が混在している状態を意味し得る。
本出願の一実施態様において、重水素は、水素の同位元素（ｉｓｏｔｏｐｅ）のうち一つであり、１個の陽子（ｐｒｏｔｏｎ）と１個の中性子（ｎｅｕｔｒｏｎ）とからなる重陽子（ｄｅｕｔｅｒｏｎ）を原子核（ｎｕｃｌｅｕｓ）として有する元素であって、水素－２で表されてもよく、元素記号はＤまたは２Ｈと表記してもよい。
本出願の一実施態様において、原子番号（ａｔｏｍｉｃ ｎｕｍｂｅｒ、Ｚ）は同一であるものの、質量数（ｍａｓｓ ｎｕｍｂｅｒ、Ａ）が異なる原子を意味する同位元素は、同じ数の陽子（ｐｒｏｔｏｎ）を有するものの、中性子（ｎｅｕｔｒｏｎ）の数が異なる元素と解釈することができる。
本出願の一実施態様において、特定の置換基の含量Ｔ％の意味は、基本となる化合物が有し得る置換基の総個数をＴ１と定義し、そのうち特定の置換基の個数をＴ２と定義する場合、Ｔ２／Ｔ１×１００＝Ｔ％と定義することができる。
すなわち、一例示において、
Figure 2022552464000004
で表されるフェニル基において重水素の含量が２０％であるとは、フェニル基が有し得る置換基の総個数は５（式中のＴ１）個であり、そのうち重水素の個数が１（式中のＴ２）個である場合、２０％と表すことができる。すなわち、フェニル基において重水素の含量が２０％であるというものである、下記構造式で表されてもよい。
Figure 2022552464000005
また、本出願の一実施態様において、「重水素の含量が０％であるフェニル基」の場合、重水素原子が含まれていない、すなわち、５個の水素原子を有するフェニル基を意味し得る。
本明細書において、前記ハロゲンは、フッ素、塩素、臭素、またはヨウ素であってもよい。
本明細書において、前記アルキル基は、炭素数１～６０の直鎖もしくは分岐鎖を含み、他の置換基によりさらに置換されていてもよい。前記アルキル基の炭素数は１～６０、具体的には１～４０、より具体的には１～２０であってもよい。具体的な例としては、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、ｓｅｃ－ブチル基、１－メチル－ブチル基、１－エチル－ブチル基、ペンチル基、ｎ－ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ｔｅｒｔ－ペンチル基、ヘキシル基、ｎ－ヘキシル基、１－メチルペンチル基、２－メチルペンチル基、４－メチル－２－ペンチル基、３，３－ジメチルブチル基、２－エチルブチル基、ヘプチル基、ｎ－ヘプチル基、１－メチルヘキシル基、シクロペンチルメチル基、シクロヘキシルメチル基、オクチル基、ｎ－オクチル基、ｔｅｒｔ－オクチル基、１－メチルヘプチル基、２－エチルヘキシル基、２－プロピルペンチル基、ｎ－ノニル基、２，２－ジメチルヘプチル基、１－エチル－プロピル基、１，１－ジメチル－プロピル基、イソヘキシル基、４－メチルヘキシル基、５－メチルヘキシル基などが挙げられるが、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、炭素数２～６０の直鎖もしくは分岐鎖を含み、他の置換基によりさらに置換されていてもよい。前記アルケニル基の炭素数は２～６０、具体的には２～４０、より具体的には２～２０であってもよい。具体的な例としては、ビニル基、１－プロペニル基、イソプロペニル基、１－ブテニル基、２－ブテニル基、３－ブテニル基、１－ペンテニル基、２－ペンテニル基、３－ペンテニル基、３－メチル－１－ブテニル基、１，３－ブタジエニル基、アリル基、１－フェニルビニル－１－イル基、２－フェニルビニル－１－イル基、２，２－ジフェニルビニル－１－イル基、２－フェニル－２－（ナフチル－１－イル）ビニル－１－イル基、２，２－ビス（ジフェニル－１－イル）ビニル－１－イル基、スチルベニル基、スチレニル基などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
本明細書において、前記アルキニル基は、炭素数２～６０の直鎖もしくは分岐鎖を含み、他の置換基によりさらに置換されていてもよい。前記アルキニル基の炭素数は２～６０、具体的には２～４０、より具体的には２～２０であってもよい。
本明細書において、アルコキシ基は、直鎖、分岐鎖もしくは環状鎖であってもよい。アルコキシ基の炭素数は、特に限定されないが、炭素数１～２０であることが好ましい。具体的に、メトキシ、エトキシ、ｎ－プロポキシ、ｉ－プロピルオキシ、ｎ－ブトキシ、イソブトキシ、ｔｅｒｔ－ブトキシ、ｓｅｃ－ブトキシ、ｎ－ペンチルオキシ、ネオペンチルオキシ、イソペンチルオキシ、ｎ－ヘキシルオキシ、３，３－ジメチルブチルオキシ、２－エチルブチルオキシ、ｎ－オクチルオキシ、ｎ－ノニルオキシ、ｎ－デシルオキシ、ベンジルオキシ、ｐ－メチルベンジルオキシなどであってもよいが、これらに限定されるものではない。
本明細書において、前記シクロアルキル基は、炭素数３～６０の単環もしくは多環を含み、他の置換基によりさらに置換されていてもよい。ここで、多環とは、シクロアルキル基が他の環状基と直接連結されるか縮合された基を意味する。ここで、他の環状基とは、シクロアルキル基であってもよいが、他種類の環状基、例えば、ヘテロシクロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基などであってもよい。前記シクロアルキル基の炭素数は３～６０、具体的には３～４０、より具体的には５～２０であってもよい。具体的に、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、３－メチルシクロペンチル基、２，３－ジメチルシクロペンチル基、シクロヘキシル基、３－メチルシクロヘキシル基、４－メチルシクロヘキシル基、２，３－ジメチルシクロヘキシル基、３，４，５－トリメチルシクロヘキシル基、４－ｔｅｒｔ－ブチルシクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
本明細書において、前記ヘテロシクロアルキル基は、ヘテロ原子としてＯ、Ｓ、Ｓｅ、Ｎ、またはＳｉを含み、炭素数２～６０の単環もしくは多環を含み、他の置換基によりさらに置換されていてもよい。ここで、多環とは、ヘテロシクロアルキル基が他の環状基と直接連結されるか縮合された基を意味する。ここで、他の環状基とは、ヘテロシクロアルキル基であってもよいが、他種類の環状基、例えば、シクロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基などであってもよい。前記ヘテロシクロアルキル基の炭素数は２～６０、具体的には２～４０、より具体的には３～２０であってもよい。
本明細書において、前記アリール基は、炭素数６～６０の単環もしくは多環を含み、他の置換基によりさらに置換されていてもよい。ここで、多環とは、アリール基が他の環状基と直接連結されるか縮合された基を意味する。ここで、他の環状基とは、アリール基であってもよいが、他種類の環状基、例えば、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、ヘテロアリール基などであってもよい。前記アリール基はスピロ基を含む。前記アリール基の炭素数は６～６０、具体的には６～４０、より具体的には６～２５であってもよい。前記アリール基の具体的な例としては、フェニル基、ビフェニル基、トリフェニル基、ナフチル基、アントリル基、クリセニル基、フェナントレニル基、ペリレニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、フェナレニル基、ピレニル基、テトラセニル基、ペンタセニル基、フルオレニル基、インデニル基、アセナフチレニル基、ベンゾフルオレニル基、スピロビフルオレニル基、２，３－ジヒドロ－１Ｈ－インデニル基、これらの縮合環基などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
本明細書において、前記フルオレニル基は置換されていてもよく、隣接した置換基が互いに結合して環を形成してもよい。
前記フルオレニル基が置換される場合、下記構造式であってもよいが、これらに限定されるものではない。
Figure 2022552464000006
本明細書において、前記ヘテロアリール基は、ヘテロ原子としてＳ、Ｏ、Ｓｅ、Ｎ、またはＳｉを含み、炭素数２～６０の単環もしくは多環を含み、他の置換基によりさらに置換されていてもよい。ここで、前記多環は、ヘテロアリール基が他の環状基と直接連結されるか縮合された基を意味する。ここで、他の環状基とは、ヘテロアリール基であってもよいが、他種類の環状基、例えば、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリール基などであってもよい。前記ヘテロアリール基の炭素数は２～６０、具体的には２～４０、より具体的には３～２５であってもよい。前記ヘテロアリール基の具体的な例としては、ピリジル基、ピロリル基、ピリミジル基、ピリダジニル基、フラニル基、チオフェン基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、オキサゾリル基、イソオキサゾリル基、チアゾリル基、イソチアゾリル基、トリアゾリル基、フラザニル基、オキサジアゾリル基、チアジアゾリル基、ジチアゾリル基、テトラゾリル基、ピラニル基、チオピラニル基、ジアジニル基、オキサジニル基、チアジニル基、ジオキシニル基、トリアジニル基、テトラジニル基、キノリル基、イソキノリル基、キナゾリニル基、イソキナゾリニル基、キノゾリリル基、ナフチリジル基、アクリジニル基、フェナントリジニル基、イミダゾピリジニル基、ジアザナフタレニル基、トリアザインデン基、インドリル基、インドリジニル基、ベンゾチアゾリル基、ベンズオキサゾリル基、ベンズイミダゾリル基、ベンゾチオフェン基、ベンゾフラン基、ジベンゾチオフェン基、ジベンゾフラン基、カルバゾリル基、ベンゾカルバゾリル基、ジベンゾカルバゾリル基、フェナジニル基、ジベンゾシロール基、スピロビ（ジベンゾシロール）、ジヒドロフェナジニル基、フェノキサジニル基、フェナントリジル基、イミダゾピリジニル基、チエニル基、インドロ［２，３－ａ］カルバゾリル基、インドロ［２，３ｂ］カルバゾリル基、インドリニル基、１０，１１－ジヒドロ－ジベンゾ［ｂ，ｆ］アゼピン基、９，１０－ジヒドロアクリジニル基、フェナントラジニル基、フェノチアチアジニル基、フタラジニル基、ナフチリジニル基、フェナントロリニル基、ベンゾ［ｃ］［１，２，５］チアジアゾリル基、５，１０－ジヒドロジベンゾ［ｂ，ｅ］［１，４］アザシリニル、ピラゾロ［１，５－ｃ］キナゾリニル基、ピリド［１，２－ｂ］インダゾリル基、ピリド［１，２－ａ］イミダゾ［１，２－ｅ］インドリニル基、５，１１－ジヒドロインデノ［１，２－ｂ］カルバゾリル基などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
本明細書において、前記アミン基は、モノアルキルアミン基；モノアリールアミン基；モノヘテロアリールアミン基；－ＮＨ２；ジアルキルアミン基；ジアリールアミン基；ジヘテロアリールアミン基；アルキルアリールアミン基；アルキルヘテロアリールアミン基；およびアリールヘテロアリールアミン基からなる群から選択されてもよく、炭素数は、特に限定されないが、１～３０であることが好ましい。前記アミン基の具体的な例としては、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、ジ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、ビフェニルナフチルアミン基、フェニルビフェニルアミン基、ビフェニルフルオレニルアミン基、フェニルトリフェニレニルアミン基、ビフェニルトリフェニレニルアミン基などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
本明細書において、アリーレン基は、アリール基に結合位置が二つ存在するもの、すなわち、２価の基を意味する。これらは、それぞれ２価の基であることを除いては、前述したアリール基の説明が適用されてもよい。また、ヘテロアリーレン基は、ヘテロアリール基に結合位置が二つ存在するもの、すなわち、２価の基を意味する。これらは、それぞれ２価の基であることを除いては、前述したアリール基の説明が適用されてもよい。
本明細書において、ホスフィンオキシド基は、－Ｐ（＝Ｏ）Ｒ１０１Ｒ１０２で表され、Ｒ１０１およびＲ１０２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；ハロゲン基；アルキル基；アルケニル基；アルコキシ基；シクロアルキル基；アリール基；およびヘテロ環基のうち少なくとも一つからなる置換基であってもよい。具体的に、アリール基で置換されていてもよく、前記アリール基は、前述した例示が適用されてもよい。例えば、ホスフィンオキシド基は、ジフェニルホスフィンオキシド基、ジナフチルホスフィンオキシドなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
本明細書において、シリル基は、Ｓｉを含み、前記Ｓｉ原子がラジカルとして直接連結される置換基であり、－ＳｉＲ１０４Ｒ１０５Ｒ１０６で表され、Ｒ１０４～Ｒ１０６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；ハロゲン基；アルキル基；アルケニル基；アルコキシ基；シクロアルキル基；アリール基；およびヘテロ環基のうち少なくとも一つからなる置換基であってもよい。シリル基の具体的な例としては、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挙げられるが、これらに限定されるものではない。
本明細書において、「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し得る。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」基と解釈することができる。
隣接した基が形成可能な脂肪族または芳香族炭化水素環またはヘテロ環は、１価の基ではないことを除いては、前述したシクロアルキル基、シクロヘテロアルキル基、アリール基、およびヘテロアリール基として例示された構造が適用されてもよい。
本出願の一実施態様において、前記化学式１で表されるヘテロ環化合物を提供する。
本出願の一実施態様において、前記化学式１は、下記化学式３～化学式７のうちいずれか一つで表されてもよい。
Figure 2022552464000007
Figure 2022552464000008

前記化学式３～７のうち、
Ｒ１～Ｒ５、ａ、 Ｘ, Ｘ１～Ｘ３、Ａｒ１、Ａｒ２、Ｌ１、q およびｐの定義は、前記化学式１における定義と同様であり、
Ｒ６およびＲ７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；ハロゲン；シアノ基；置換もしくは非置換のＣ１～Ｃ６０のアルキル基；置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ６０のアルケニル基；置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ６０のアルキニル基；置換もしくは非置換のＣ１～Ｃ６０のアルコキシ基；置換もしくは非置換のＣ３～Ｃ６０のシクロアルキル基；置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ６０のヘテロシクロアルキル基；置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ６０のアリール基；および置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ６０のヘテロアリール基；からなる群から選択されるか、互いに隣接する２以上の基は、互いに結合して、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ヘテロ環を形成し、
ａ１およびｂ１は０～４の整数であり、
ｂ２は０～５の整数であり、
ａ２は０～３の整数であり、
ａ１、ｂ１、ａ２、およびｂ２が２以上である場合、括弧内の置換基は互いに同一または異なる。
本出願の一実施態様において、前記化学式１は、下記化学式８～化学式１１のうちいずれか一つで表されてもよい。
Figure 2022552464000009
Figure 2022552464000010

前記化学式８～１１のうち、
各置換基の定義は、前記化学式１における定義と同様である。
本出願の一実施態様において、ＸはＯ；またはＳであってもよい。
本出願の一実施態様において、ＸはＯであってもよい。
本出願の一実施態様において、ＸはＳであってもよい。
本出願の一実施態様において、Ｘ１～Ｘ３はＮ；またはＣＲｅであり、Ｘ１～Ｘ３のうち少なくとも一つはＮであってもよい。
本出願の一実施態様において、Ｘ１～Ｘ３はＮであってもよい。
本出願の一実施態様において、Ｘ１およびＸ２はＮであり、Ｘ３はＣＲｅであってもよい。
本出願の一実施態様において、Ｘ１およびＸ３はＮであり、Ｘ２はＣＲｅであってもよい。
本出願の一実施態様において、Ｒ１～Ｒ５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；ハロゲン；シアノ基；置換もしくは非置換のＣ１～Ｃ６０のアルキル基；置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ６０のアルケニル基；置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ６０のアルキニル基；置換もしくは非置換のＣ１～Ｃ６０のアルコキシ基；置換もしくは非置換のＣ３～Ｃ６０のシクロアルキル基；置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ６０のヘテロシクロアルキル基；置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ６０のアリール基；置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ６０のヘテロアリール基；－ＳｉＲＲ’Ｒ’’；－Ｐ（＝Ｏ）ＲＲ’；および－ＮＲＲ’からなる群から選択されるか、互いに隣接する２以上の基は、互いに結合して、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ヘテロ環を形成してもよい。
他の一実施態様において、Ｒ１～Ｒ５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；置換もしくは非置換のＣ１～Ｃ６０のアルキル基；置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ６０のアリール基；置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ６０のヘテロアリール基；－ＳｉＲＲ’Ｒ’’；－Ｐ（＝Ｏ）ＲＲ’；および－ＮＲＲ’からなる群から選択されてもよい。
また他の一実施態様において、Ｒ１～Ｒ５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；置換もしくは非置換のＣ１～Ｃ６０のアルキル基；置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ６０のアリール基；または置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ６０のヘテロアリール基であってもよい。
さらに他の一実施態様において、Ｒ１～Ｒ５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；置換もしくは非置換のＣ１～Ｃ４０のアルキル基；置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ４０のアリール基；または置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ４０のヘテロアリール基であってもよい。
さらに他の一実施態様において、Ｒ１～Ｒ５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；または置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ４０のアリール基；であってもよい。
さらに他の一実施態様において、Ｒ１～Ｒ５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；またはＣ６～Ｃ４０のアリール基；であってもよい。
さらに他の一実施態様において、Ｒ１～Ｒ５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；またはＣ６～Ｃ２０のアリール基；であってもよい。
さらに他の一実施態様において、Ｒ１～Ｒ５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；単環のＣ６～Ｃ１０のアリール基；または多環のＣ１０～Ｃ２０のアリール基；であってもよい。
さらに他の一実施態様において、Ｒ１～Ｒ５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；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ってもよい。
さらに他の一実施態様において、Ｒ１～Ｒ５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；フェニル基；またはビフェニル基であってもよい。
本出願の一実施態様において、前記Ｒ１～Ｒ５は、重水素で置換されていてもよい。
本出願の一実施態様において、Ａｒ１は、置換もしくは非置換のＣ１～Ｃ６０のアルキル基；置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ６０のアリール基；または置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ６０のヘテロアリール基であってもよい。
他の一実施態様において、Ａｒ１は、置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ６０のアリール基であってもよい。
また他の一実施態様において、Ａｒ１は、置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ４０のアリール基であってもよい。
さらに他の一実施態様において、Ａｒ１は、Ｃ６～Ｃ４０のアリール基であってもよい。
さらに他の一実施態様において、Ａｒ１は、単環のＣ６～Ｃ１０のアリール基；または多環のＣ１０～Ｃ４０のアリール基であってもよい。
さらに他の一実施態様において、Ａｒ１は、単環のＣ６～Ｃ１０のアリール基；または多環のＣ１０～Ｃ２０のアリール基であってもよい。
さらに他の一実施態様において、Ａｒ１は、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ってもよい。
さらに他の一実施態様において、Ａｒ１は、フェニル基；またはビフェニル基であってもよい。
本出願の一実施態様において、前記化学式１の
Figure 2022552464000011
が非置換のビフェニル基で表される場合、前記ビフェニル基は、下記構造式のうちいずれか一つで表されてもよい。
Figure 2022552464000012
本出願の一実施態様において、前記Ａｒ１がビフェニル基である場合、下記構造式のうちいずれか一つで表されてもよい。
Figure 2022552464000013
他の一実施態様において、Ａｒ１は、下記化学式１－１－１～１－１－３のうちいずれか一つで表されてもよい。
Figure 2022552464000014
前記化学式１－１－１～１－１－３のうち、
Figure 2022552464000015
は、化学式１に連結される位置を意味する。
本出願の一実施態様において、Ｌ１は、直接結合；置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ６０のアリーレン基；または置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ６０のヘテロアリーレン基であってもよい。
他の一実施態様において、Ｌ１は、直接結合；置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ４０のアリーレン基；または置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ４０のヘテロアリーレン基であってもよい。
また他の一実施態様において、Ｌ１は、直接結合；または置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ４０のアリーレン基であってもよい。
さらに他の一実施態様において、Ｌ１は、直接結合；またはＣ６～Ｃ４０のアリーレン基であってもよい。
さらに他の一実施態様において、Ｌ１は、直接結合；またはＣ６～Ｃ２０のアリーレン基であってもよい。
さらに他の一実施態様において、Ｌ１は、直接結合；または置換もしくは非置換のフェニレン基；であってもよい。
さらに他の一実施態様において、Ｌ１は、直接結合；またはフェニレン基；であってもよい。
本出願の一実施態様において、Ａｒ２は、置換もしくは非置換のＣ１～Ｃ６０のアルキル基；置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ６０のアリール基；または置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ６０のヘテロアリール基であってもよい。
他の一実施態様において、Ａｒ２は、置換もしくは非置換のＣ１～Ｃ４０のアルキル基；置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ４０のアリール基；または置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ４０のヘテロアリール基であってもよい。
また他の一実施態様において、Ａｒ２は、置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ４０のアリール基；または置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ４０のヘテロアリール基であってもよい。
さらに他の一実施態様において、Ａｒ２は、Ｃ６～Ｃ４０のアリール基；またはＣ２～Ｃ４０のヘテロアリール基であってもよい。
さらに他の一実施態様において、Ａｒ２は、置換もしくは非置換のフェニル基；置換もしくは非置換のビフェニル基；置換もしくは非置換のテルフェニル基；置換もしくは非置換のトリフェニレニル基；置換もしくは非置換のジベンゾフラン基；または置換もしくは非置換のジベンゾチオフェン基であってもよい。
さらに他の一実施態様において、Ａｒ２は、フェニル基；ビフェニル基；テルフェニル基；トリフェニレニル基；ジベンゾフラン基；またはジベンゾチオフェン基であってもよい。
さらに他の一実施態様において、Ａｒ２は、下記化学式１－２－１または１－２－２で表されてもよい。
Figure 2022552464000016
前記化学式１－２－１および１－２－２のうち、
Figure 2022552464000017
は、化学式１に連結される位置を意味し、
Ｘ１は、Ｏ；またはＳであり、
Ｒ１１～Ｒ１５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；ハロゲン；シアノ基；置換もしくは非置換のＣ１～Ｃ６０のアルキル基；置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ６０のアルケニル基；置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ６０のアルキニル基；置換もしくは非置換のＣ１～Ｃ６０のアルコキシ基；置換もしくは非置換のＣ３～Ｃ６０のシクロアルキル基；置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ６０のヘテロシクロアルキル基；置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ６０のアリール基；置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ６０のヘテロアリール基；－ＳｉＲＲ’Ｒ’’；－Ｐ（＝Ｏ）ＲＲ’；および－ＮＲＲ’からなる群から選択されるか、互いに隣接する２以上の基は、互いに結合して、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ヘテロ環を形成し、
ａ１１は０～３の整数であり、ａ１１が２以上である場合、括弧内の置換基は互いに同一または異なり、
前記Ｒ、Ｒ’、およびＲ’’の定義は、前記化学式１における定義と同様であり、
Ａｒ１１は、置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ６０のアリール基である。
本出願の一実施態様において、Ｒ１１～Ｒ１５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；ハロゲン；シアノ基；置換もしくは非置換のＣ１～Ｃ６０のアルキル基；置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ６０のアルケニル基；置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ６０のアルキニル基；置換もしくは非置換のＣ１～Ｃ６０のアルコキシ基；置換もしくは非置換のＣ３～Ｃ６０のシクロアルキル基；置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ６０のヘテロシクロアルキル基；置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ６０のアリール基；置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ６０のヘテロアリール基；－ＳｉＲＲ’Ｒ’’；－Ｐ（＝Ｏ）ＲＲ’；および－ＮＲＲ’からなる群から選択されるか、互いに隣接する２以上の基は、互いに結合して、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ヘテロ環を形成する。
他の一実施態様において、Ｒ１１～Ｒ１５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；置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ６０のアリール基；または置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ６０のヘテロアリール基であってもよい。
また他の一実施態様において、Ｒ１１～Ｒ１５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；置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ４０のアリール基；または置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ４０のヘテロアリール基であってもよい。
さらに他の一実施態様において、Ｒ１１～Ｒ１５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；置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ２０のアリール基；または置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ２０のヘテロアリール基であってもよい。
さらに他の一実施態様において、Ｒ１１～Ｒ１５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；Ｃ６～Ｃ２０のアリール基；またはＣ２～Ｃ２０のヘテロアリール基であってもよい。
さらに他の一実施態様において、Ｒ１１～Ｒ１５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；Ｃ６～Ｃ１０のアリール基；またはＣ２～Ｃ１０のヘテロアリール基であってもよい。
さらに他の一実施態様において、Ｒ１１～Ｒ１５は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素；または重水素であってもよい。
本出願の一実施態様において、Ａｒ１１は、置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ６０のアリール基である。
他の一実施態様において、Ａｒ１１は、置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ４０のアリール基である。
また他の一実施態様において、Ａｒ１１は、置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ２０のアリール基である。
さらに他の一実施態様において、Ａｒ１１は、Ｃ６～Ｃ２０のアリール基である。
さらに他の一実施態様において、Ａｒ１１は、フェニル基；ビフェニル基；テルフェニル基；またはトリフェニレニル基；である。
本出願の一実施態様において、前記化学式１－２－２は、下記化学式１－Ａ～１－Ｄのうちいずれか一つで表されてもよい。
Figure 2022552464000018
前記化学式１－Ａ～１－Ｄのうち、
各置換基の定義は、前記化学式１－２－２における定義と同様である。
本出願の一実施態様において、前記Ｒ、Ｒ’、およびＲ’’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Ｃ１～Ｃ６０のアルキル基；置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ６０のアリール基；または置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ６０のヘテロアリール基であってもよい。
他の一実施態様において、前記Ｒ、Ｒ’、およびＲ’’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Ｃ１～Ｃ６０のアルキル基；または置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ６０のアリール基であってもよい。
また他の一実施態様において、前記Ｒ、Ｒ’、およびＲ’’は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、Ｃ１～Ｃ６０のアルキル基；またはＣ６～Ｃ６０のアリール基であってもよい。
さらに他の一実施態様において、前記Ｒ、Ｒ’、およびＲ’’は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、メチル基；またはフェニル基であってもよい。
さらに他の一実施態様において、前記Ｒ、Ｒ’、およびＲ’’は、置換もしくは非置換のメチル基であってもよい。
さらに他の一実施態様において、前記Ｒ、Ｒ’、およびＲ’’は、置換もしくは非置換のフェニル基であってもよい。
さらに他の一実施態様において、前記Ｒ、Ｒ’、およびＲ’’は、フェニル基であってもよい。
本出願の一実施態様において、Ｒｅは、水素；重水素；置換もしくは非置換のＣ１～Ｃ６０のアルキル基；または置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ６０のアリール基であってもよい。
他の一実施態様において、Ｒｅは、水素であってもよい。
本出願の一実施態様において、Ｌｉｎは、置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ２０のアリーレン基であってもよい。
他の一実施態様において、Ｌｉｎは、置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ１５のアリーレン基であってもよい。
また他の一実施態様において、Ｌｉｎは、Ｃ６～Ｃ１５のアリーレン基であってもよい。
さらに他の一実施態様において、Ｌｉｎは、単環のＣ６～Ｃ１０のアリーレン基；または多環のＣ１０～Ｃ１５のアリーレン基；であってもよい。
さらに他の一実施態様において、Ｌｉｎは、フェニレン基；またはビフェニレン基であってもよい。
本出願の一実施態様において、ｎは０または１の整数であってもよい。
前記ｎが０であるとは、Ｌｉｎの結合なしに、置換基が連結されるものであって、すなわち、直接結合を意味し得る。
本出願の一実施態様において、Ｌｉｎは、下記構造式のうちいずれか一つで表されてもよい。
Figure 2022552464000019
前記構造式のうち、
Figure 2022552464000020
は、化学式１の置換基と連結される位置を意味する。
本出願の一実施態様において、前記Ｌｉｎは、重水素で置換されていてもよい。
本出願の一実施態様において、前記化学式１は、下記構造式Ａ～下記構造式Ｃの結合で表されてもよい。
Figure 2022552464000021
前記構造式Ａ～構造式Ｃのうち、
Figure 2022552464000022
は、構造式Ａ～Ｃがそれぞれ結合する位置であり、
前記構造式Ａおよび前記構造式Ｂ；または前記構造式Ａの重水素の含量は２０％～１００％である。
本出願の一実施態様において、前記構造式Ａおよび前記構造式Ｂ；または前記構造式Ａの重水素の含量としては２０％～１００％を有することを特徴としてもよい。
分子は、有機発光素子の駆動時に電子の移動により熱損傷を受けることになる。特にジベンゾフランおよびジベンゾチオフェンを含んでいる構造は、最も不安定なサイト（ｓｉｔｅ）である酸素や硫黄に欠陥が発生する可能性が高い。
これを防止するために、本願発明のように前記構造式Ａおよび前記構造式Ｂ；または前記構造式Ａの重水素の含量として２０％～１００％を有する化合物は、ヘテロ環化合物に水素よりも分子量がさらに大きい重水素を置換することで、振動周波数（Ｖｉｂｒａｔｉｏｎａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）の変化を減らして分子のエネルギーを下げ、これにより、分子の安定性が高くなる化合物を開発した。また、炭素と重水素の単結合解離エネルギーは、炭素と水素の単結合解離エネルギーよりも高いため、分子の熱的安定性が増加することにより素子の寿命が改善されることを確認することができる。
ヘテロ環（構造式Ａ）にトリアジン（構造式Ｃ）が結合された化合物のようなカルバゾールを含まない単極（Ｕｎｉｐｏｌａｒ）材料は、正孔移動よりは電子移動が相対的にさらに速い。重水素が置換された化合物は、水素に比べて、パッキング密度がさらに高い。よって、重水素が置換される場合、分子間距離が近いため、正孔や電子がさらに速く移動する。本発明の化合物は、正孔移動を担当するＨＯＭＯ領域が主にヘテロ環（構造式Ａ）やヘテロ環とリンカー（構造式Ｂ）に分布している。よって、そこに重水素置換をすると、相対的に遅い正孔移動を速くし、電子と正孔が発光層において出会う確率を高めることで、発光効率を高めることができる。
本出願の一実施態様において、前記構造式Ａの重水素の含量は２０％～１００％である。
他の一実施態様において、前記構造式Ａの重水素の含量は２０％～１００％；２５％～１００％；３０％～１００％であってもよい。
本出願の一実施態様において、前記構造式Ａの重水素の含量は１００％であってもよい。
本出願の一実施態様において、前記構造式Ｂの重水素の含量は２０％～１００％である。
他の一実施態様において、前記構造式Ｂの重水素の含量は２０％～１００％；３０％～１００％；６０％～１００％であってもよい。
本出願の一実施態様において、前記構造式Ｂの重水素の含量は１００％であってもよい。
本出願の一実施態様において、前記構造式Ａの重水素の含量は２０％～１００％であり、構造式Ｂおよび構造式Ｃの重水素の含量は０％であってもよい。
本出願の一実施態様において、前記構造式Ａおよび構造式Ｂの重水素の含量は２０％～１００％であり、構造式Ｃの重水素の含量は０％であってもよい。
本出願の一実施態様において、前記構造式Ａおよび構造式Ｂの重水素の含量は１００％であり、構造式Ｃの重水素の含量は０％であってもよい。
本出願の一実施態様において、前記構造式Ａの重水素の含量は１００％であり、構造式Ｂおよび構造式Ｃの重水素の含量は０％であってもよい。
他の一実施態様において、前記構造式Ａ、Ｂ、およびＣの重水素の含量は、追加の置換基をさらに含む場合、重水素置換過程に応じて増加または減少することができる。
本出願の一実施態様において、前記化学式１は、下記化合物のうちいずれか一つで表される、ヘテロ環化合物を提供する。また、本出願の一実施態様において、下記化合物は、一つの例示であって、これに限定されず、追加の置換基を含む化学式１に含まれる他の化合物を含んでもよい。
Figure 2022552464000023
Figure 2022552464000024

Figure 2022552464000025

Figure 2022552464000026

Figure 2022552464000027

Figure 2022552464000028

Figure 2022552464000029

Figure 2022552464000030

Figure 2022552464000031

Figure 2022552464000032

Figure 2022552464000033

Figure 2022552464000034

Figure 2022552464000035

Figure 2022552464000036

Figure 2022552464000037

Figure 2022552464000038

Figure 2022552464000039

Figure 2022552464000040

Figure 2022552464000041

Figure 2022552464000042

Figure 2022552464000043

Figure 2022552464000044

Figure 2022552464000045

Figure 2022552464000046

Figure 2022552464000047
また、前記化学式１の構造に多様な置換基を導入することで、導入された置換基の固有特性を有する化合物を合成することができる。例えば、有機発光素子の製造時に用いられる正孔注入層物質、正孔輸送用物質、発光層物質、電子輸送層物質、および電荷生成層物質に主に用いられる置換基を前記コア構造に導入することで、各有機物層に求められる条件を満たす物質を合成することができる。
また、前記化学式１の構造に多様な置換基を導入することで、エネルギーバンドギャップを微細に調節することができ、一方で、有機物の間での界面における特性を向上するようにし、物質の用途を多様にすることができる。
一方、前記化合物は、ガラス転移温度（Ｔｇ）が高いため、熱的安定性に優れる。このような熱的安定性の増加は、素子に駆動安定性を提供する重要な要因となる。
また、本出願の一実施態様において、第１電極；前記第１電極と対向して備えられた第２電極；および前記第１電極と前記第２電極との間に備えられた１層以上の有機物層を含む有機発光素子であって、前記有機物層のうち１層以上は、前記化学式１で表されるヘテロ環化合物を含む、有機発光素子を提供する。
本出願の一実施態様において、前記第１電極は、陽極であってもよく、前記第２電極は、陰極であってもよい。
他の一実施態様において、前記第１電極は、陰極であってもよく、前記第２電極は、陽極であってもよい。
本出願の一実施態様において、前記有機発光素子は、青色有機発光素子であってもよく、前記化学式１で表されるヘテロ環化合物は、青色有機発光素子の材料として用いられてもよい。
本出願の一実施態様において、前記有機発光素子は、緑色有機発光素子であってもよく、前記化学式１で表されるヘテロ環化合物は、緑色有機発光素子の材料として用いられてもよい。
本出願の一実施態様において、前記有機発光素子は、赤色有機発光素子であってもよく、前記化学式１で表されるヘテロ環化合物は、赤色有機発光素子の材料として用いられてもよい。
本出願の一実施態様において、前記有機発光素子は、青色有機発光素子であってもよく、前記化学式１で表されるヘテロ環化合物は、青色有機発光素子の発光層の材料として用いられてもよい。
本出願の一実施態様において、前記有機発光素子は、緑色有機発光素子であってもよく、前記化学式１で表されるヘテロ環化合物は、緑色有機発光素子の発光層の材料として用いられてもよい。
本出願の一実施態様において、前記有機発光素子は、赤色有機発光素子であってもよく、前記化学式１で表されるヘテロ環化合物は、赤色有機発光素子の発光層の材料として用いられてもよい。
前記化学式１で表されるヘテロ環化合物に関する具体的な内容は、前述したものと同様である。
本発明の有機発光素子は、前述したヘテロ環化合物を用いて１層以上の有機物層を形成することを除いては、通常の有機発光素子の製造方法および材料により製造されてもよい。
前記ヘテロ環化合物は、有機発光素子の製造時、真空蒸着法だけでなく、溶液塗布法により、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、インクジェット印刷、スクリーン印刷、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。
本発明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してもよい。しかし、有機発光素子の構造は、これに限定されず、さらに少ない数の有機物層を含んでもよい。
本発明の有機発光素子において、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のヘテロ環化合物を含んでもよい。
本発明の有機発光素子において、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のヘテロ環化合物を発光層のホストとして含んでもよい。
本出願の一実施態様による有機発光素子において、前記化学式１で表されるヘテロ環化合物を含む有機物層は、下記化学式２で表されるヘテロ環化合物をさらに含む、有機発光素子を提供する。
Figure 2022552464000048
前記化学式２のうち、
ＲｃおよびＲｄ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；ハロゲン；シアノ基；置換もしくは非置換のＣ１～Ｃ６０のアルキル基；置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ６０のアルケニル基；置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ６０のアルキニル基；置換もしくは非置換のＣ１～Ｃ６０のアルコキシ基；置換もしくは非置換のＣ３～Ｃ６０のシクロアルキル基；置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ６０のヘテロシクロアルキル基；置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ６０のアリール基；置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ６０のヘテロアリール基；－ＳｉＲＲ’Ｒ’’；－Ｐ（＝Ｏ）ＲＲ’；および－ＮＲＲ’からなる群から選択されるか、互いに隣接する２以上の基は、互いに結合して、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ヘテロ環を形成し、
Ｌ２は、直接結合；置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ６０のアリーレン基；または置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ６０のヘテロアリーレン基であり、
ＲａおよびＲｂは、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、－ＣＮ；－ＳｉＲＲ’Ｒ’’；置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ６０のアリール基；または置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ６０のヘテロアリール基であり、
前記Ｒ、Ｒ’、およびＲ’’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；置換もしくは非置換のＣ１～Ｃ６０のアルキル基；または置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ６０のアリール基であり、
ａは０～４の整数であり、
ｒおよびｓは０～７の整数であり、
ａ、ｓ、およびｒが２以上である場合、括弧内の置換基は互いに同一または異なる。
本出願の一実施態様において、Ｌ２は、直接結合；置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ６０のアリーレン基；または置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ６０のヘテロアリーレン基であってもよい。
他の一実施態様において、Ｌ２は、直接結合；置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ４０のアリーレン基；または置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ４０のヘテロアリーレン基であってもよい。
また他の一実施態様において、Ｌ２は、直接結合；Ｃ６～Ｃ４０のアリーレン基；またはＣ２～Ｃ４０のヘテロアリーレン基であってもよい。
さらに他の一実施態様において、Ｌ２は、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ビフェニレン基；または置換もしくは非置換の２価のジベンゾフラン基であってもよい。
さらに他の一実施態様において、Ｌ２は、直接結合；フェニレン基；ビフェニレン基；または２価のジベンゾフラン基であってもよい。
本出願の一実施態様において、前記Ｌ２は、重水素で置換されていてもよい。
本出願の一実施態様において、ＲａおよびＲｂは、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、－ＣＮ；ＳｉＲＲ’Ｒ’’；置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ６０のアリール基；または置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ６０のヘテロアリール基であってもよい。
他の一実施態様において、Ｒａは、－ＣＮ；ＳｉＲＲ’Ｒ’’；置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ６０のアリール基；または置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ６０のヘテロアリール基であってもよい。
また他の一実施態様において、Ｒａは、－ＣＮ；ＳｉＲＲ’Ｒ’’；Ｃ１～Ｃ４０のアルキル基またはＣ６～Ｃ４０のアリール基で置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ４０のアリール基；またはＣ６～Ｃ４０のアリール基で置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ６０のヘテロアリール基であってもよい。
さらに他の一実施態様において、Ｒａは、－ＣＮ；ＳｉＲＲ’Ｒ’’；フェニル基；ビフェニル基；テルフェニル基；ジメチルフルオレニル基；ジフェニルフルオレニル基；スピロビフルオレニル基；またはフェニル基で置換もしくは非置換のジベンゾフラン基であってもよい。
他の一実施態様において、Ｒｂは、置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ６０のアリール基；または置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ６０のヘテロアリール基であってもよい。
また他の一実施態様において、Ｒｂは、Ｃ１～Ｃ４０のアルキル基、－ＣＮ、ＳｉＲＲ’Ｒ’’、またはＣ６～Ｃ４０のアリール基で置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ６０のアリール基であってもよい。
さらに他の一実施態様において、Ｒｂは、Ｃ１～Ｃ４０のアルキル基、－ＣＮ、ＳｉＲＲ’Ｒ’’、またはＣ６～Ｃ４０のアリール基で置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ４０のアリール基であってもよい。
さらに他の一実施態様において、Ｒｂは、－ＣＮまたはＳｉＲＲ’Ｒ’’で置換もしくは非置換のフェニル基；フェニル基で置換もしくは非置換のビフェニル基；テルフェニル基；ジメチルフルオレニル基であってもよい。
本出願の一実施態様において、前記ＲａおよびＲｂは、重水素で置換されていてもよい。
本出願の一実施態様において、前記化学式２の－（Ｌ２）ａ－ＲａおよびＲｂは互いに異なってもよい。
本出願の一実施態様において、前記化学式２の－（Ｌ２）ａ－ＲａおよびＲｂは互いに同一であってもよい。
他の一実施態様において、前記Ｒ、Ｒ’、およびＲ’’は、フェニル基であってもよい。
本出願の一実施態様において、前記化学式２の重水素の含量は０％以上１００％以下であってもよい。
他の一実施態様において、前記化学式２の重水素の含量は１０％以上１００％以下であってもよい。
また他の一実施態様において、前記化学式２の重水素の含量は０％、１００％、または１０％～８０％であってもよい。
本出願の一実施態様において、ＲｃおよびＲｄ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；ハロゲン；シアノ基；置換もしくは非置換のＣ１～Ｃ６０のアルキル基；置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ６０のアルケニル基；置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ６０のアルキニル基；置換もしくは非置換のＣ１～Ｃ６０のアルコキシ基；置換もしくは非置換のＣ３～Ｃ６０のシクロアルキル基；置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ６０のヘテロシクロアルキル基；置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ６０のアリール基；置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ６０のヘテロアリール基；－ＳｉＲＲ’Ｒ’’；－Ｐ（＝Ｏ）ＲＲ’；および－ＮＲＲ’からなる群から選択されるか、互いに隣接する２以上の基は、互いに結合して、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ヘテロ環を形成してもよい。
他の一実施態様において、ＲｃおよびＲｄ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；置換もしくは非置換のＣ１～Ｃ６０のアルキル基；置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ６０のアリール基；置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ６０のヘテロアリール基；－ＳｉＲＲ’Ｒ’’；－Ｐ（＝Ｏ）ＲＲ’；および－ＮＲＲ’からなる群から選択されてもよい。
また他の一実施態様において、ＲｃおよびＲｄ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；置換もしくは非置換のＣ１～Ｃ４０のアルキル基；置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ４０のアリール基；置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ４０のヘテロアリール基；－ＳｉＲＲ’Ｒ’’；－Ｐ（＝Ｏ）ＲＲ’；および－ＮＲＲ’からなる群から選択されてもよい。
さらに他の一実施態様において、ＲｃおよびＲｄ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；Ｃ１～Ｃ４０のアルキル基；Ｃ６～Ｃ４０のアリール基；Ｃ２～Ｃ４０のヘテロアリール基；－ＳｉＲＲ’Ｒ’’；－Ｐ（＝Ｏ）ＲＲ’；および－ＮＲＲ’からなる群から選択されてもよい。
さらに他の一実施態様において、ＲｃおよびＲｄ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；Ｃ１～Ｃ２０のアルキル基；Ｃ６～Ｃ２０のアリール基；Ｃ２～Ｃ２０のヘテロアリール基；－ＳｉＲＲ’Ｒ’’；－Ｐ（＝Ｏ）ＲＲ’；および－ＮＲＲ’からなる群から選択されてもよい。
さらに他の一実施態様において、ＲｃおよびＲｄは、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素；または重水素；であってもよい。
本出願の一実施態様において、前記ｒは７であり、前記Ｒｃは水素であってもよい。
本出願の一実施態様において、前記ｒは７であり、前記Ｒｃは重水素であってもよい。
本出願の一実施態様において、前記ｒは７であり、前記Ｒｃは水素；または重水素であってもよい。
本出願の一実施態様において、前記ｓは７であり、前記Ｒｄは水素であってもよい。
本出願の一実施態様において、前記ｓは７であり、前記Ｒｄは重水素であってもよい。
本出願の一実施態様において、前記ｓは７であり、前記Ｒｄは水素；または重水素であってもよい。
前記化学式１の化合物および前記化学式２の化合物を同時に有機発光素子の有機物層に含む場合、さらに優れた効率および寿命効果を示す。この結果は、二つの化合物を同時に含む場合、エキシプレックス（ｅｘｃｉｐｌｅｘ）現象が起こることを予想することができる。
前記エキシプレックス（ｅｘｃｉｐｌｅｘ）現象は、二つの分子間の電子交換により、ドナー（ｐ－ｈｏｓｔ）のＨＯＭＯレベル、アクセプター（ｎ－ｈｏｓｔ）のＬＵＭＯレベル大きさのエネルギーを放出する現象である。正孔輸送能力の良いドナー（ｐ－ｈｏｓｔ）および電子輸送能力の良いアクセプター（ｎ－ｈｏｓｔ）が発光層のホストとして用いられる場合、正孔はｐ－ｈｏｓｔに注入され、電子はｎ－ｈｏｓｔに注入されるため、駆動電圧を下げることができ、それにより、寿命の向上に役立つことができる。
本出願の一実施態様において、前記化学式２のヘテロ環化合物は、下記化合物のうちいずれか一つで表されてもよい。
Figure 2022552464000049
Figure 2022552464000050

Figure 2022552464000051

Figure 2022552464000052
また、本出願の他の一実施態様は、前記化学式１で表されるヘテロ環化合物、および前記化学式２で表されるヘテロ環化合物を含む、有機発光素子の有機物層用組成物を提供する。
前記化学式１で表されるヘテロ環化合物、および前記化学式２で表されるヘテロ環化合物に関する具体的な内容は、前述したものと同様である。
前記組成物中の前記化学式１で表されるヘテロ環化合物：前記化学式２で表されるヘテロ環化合物の重量比は１：１０～１０：１であってもよく、１：８～８：１であってもよく、１：５～５：１であってもよく、１：２～２：１であってもよいが、これらのみに限定されるものではない。
前記組成物は、有機発光素子の有機物の形成時に用いることができ、特に発光層のホストの形成時にさらに好ましく用いることができる。
前記組成物は、２以上の化合物が単純混合されている形態であり、有機発光素子の有機物層の形成前にパウダー状の材料を混合してもよく、適正温度以上で液状になっている化合物を混合してもよい。前記組成物は、各材料の融点以下では固体状であり、温度を調整すると液状に維持することができる。
さらに、前記組成物は、溶媒、添加剤などの当該技術分野で公知の材料がさらに含まれてもよい。
本出願の一実施態様による有機発光素子は、前述した化学式１で表されるヘテロ環化合物、および化学式２で表されるヘテロ環化合物を用いて１層以上の有機物層を形成することを除いては、通常の有機発光素子の製造方法および材料により製造されてもよい。
前記化学式１で表される化合物および前記化学式２で表されるヘテロ環化合物は、有機発光素子の製造時、真空蒸着法だけでなく、溶液塗布法により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、インクジェット印刷、スクリーン印刷、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。
本発明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してもよい。しかし、有機発光素子の構造は、これに限定されず、さらに少ない数の有機物層を含んでもよい。
本出願の一実施態様において、前記有機発光素子は、青色有機発光素子であってもよく、前記化学式１で表されるヘテロ環化合物および前記化学式２で表されるヘテロ環化合物は、青色有機発光素子の材料として用いられてもよい。
本出願の一実施態様において、前記有機発光素子は、緑色有機発光素子であってもよく、前記化学式１で表される化合物および前記化学式２で表されるヘテロ環化合物は、緑色有機発光素子の材料として用いられてもよい。
本出願の一実施態様において、前記有機発光素子は、赤色有機発光素子であってもよく、前記化学式１で表される化合物および前記化学式２で表されるヘテロ環化合物は、赤色有機発光素子の材料として用いられてもよい。
本発明の有機発光素子は、発光層、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層、電子阻止層、および正孔阻止層からなる群から選択される１層または２層以上をさらに含んでもよい。
本出願の一実施態様において、前記有機物層は、正孔阻止層、電子注入層、および電子輸送層のうち少なくとも１層を含み、前記正孔阻止層、電子注入層、および電子輸送層のうち少なくとも１層は、前記化学式１で表されるヘテロ環化合物、および前記化学式２で表されるヘテロ環化合物を含む、有機発光素子を提供する。
本出願の一実施態様において、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で表されるヘテロ環化合物、および前記化学式２で表されるヘテロ環化合物を含む、有機発光素子を提供する。
本出願の一実施態様において、前記有機物層は、発光層を含み、前記発光層は、ホスト物質を含み、前記ホスト物質は、前記化学式１で表されるヘテロ環化合物、および前記化学式２で表されるヘテロ環化合物を含む、有機発光素子を提供する。
図１～３に、本出願の一実施態様による有機発光素子の電極と有機物層の積層順を例示した。しかし、これらの図面により本出願の範囲が限定されるものではなく、当該技術分野で周知の有機発光素子の構造が本出願に適用されてもよい。
図１によると、基板１００上に、陽極２００、有機物層３００、および陰極４００が順次積層された有機発光素子が示される。しかし、このような構造のみに限定されるものではなく、図２のように、基板上に、陰極、有機物層、および陽極が順次積層された有機発光素子が実現されてもよい。
図３は、有機物層が多層である場合を例示したものである。図３による有機発光素子は、正孔注入層３０１、正孔輸送層３０２、発光層３０３、正孔阻止層３０４、電子輸送層３０５、および電子注入層３０６を含む。しかし、このような積層構造により本出願の範囲が限定されるものではなく、必要に応じて、発光層を除いた残りの層は省略されてもよく、必要な他の機能層がさらに追加されてもよい。
本出願の一実施態様において、基板を準備するステップ；前記基板上に第１電極を形成するステップ；前記第１電極上に１層以上の有機物層を形成するステップ；および前記有機物層上に第２電極を形成するステップを含み、前記有機物層を形成するステップは、本出願の一実施態様による有機物層用組成物を用いて１層以上の有機物層を形成するステップを含む、有機発光素子の製造方法を提供する。
本出願の一実施態様において、前記有機物層を形成するステップは、前記化学式１のヘテロ環化合物および前記化学式２のヘテロ環化合物を予備混合（ｐｒｅ－ｍｉｘｅｄ）して熱真空蒸着方法を用いて形成する、有機発光素子の製造方法を提供する。
前記予備混合（ｐｒｅ－ｍｉｘｅｄ）は、前記化学式１のヘテロ環化合物および前記化学式２のヘテロ環化合物を有機物層に蒸着する前に、先に材料を混ぜて一つの供源に入れて混合することを意味する。
予備混合された材料は、本出願の一実施態様による有機物層用組成物として言及され得る。
本出願の一実施態様による有機発光素子において、前記化学式１のヘテロ環化合物、および前記化学式２のヘテロ環化合物以外の材料を下記に例示するが、これらは、例示のためのものにすぎず、本出願の範囲を限定するためのものではなく、当該技術分野で公知の材料に代替されてもよい。
陽極材料としては、比較的に仕事関数の大きい材料を用いてもよく、透明導電性酸化物、金属、または導電性高分子などを用いてもよい。前記陽極材料の具体的な例としては、バナジウム、クロム、銅、亜鉛、金のような金属またはこれらの合金；亜鉛酸化物、インジウム酸化物、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）のような金属酸化物；ＺｎＯ：ＡｌまたはＳｎＯ２：Ｓｂのような金属と酸化物の組み合わせ；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挙げられるが、これらのみに限定されるものではない。
陰極材料としては、比較的に仕事関数の低い材料を用いてもよく、金属、金属酸化物、または導電性高分子などを用いてもよい。前記陰極材料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挙げられるが、これらのみに限定されるものではない。
正孔注入材料としては、公知の正孔注入材料を用いてもよく、例えば、米国特許第４，３５６，４２９号に開示された銅フタロシアニンなどのフタロシアニン化合物、または文献［Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌ、６、ｐ．６７７（１９９４）］に記載されたスターバースト型アミン誘導体類、例えば、トリス（４－カルバゾイル－９－イルフェニル）アミン（ＴＣＴＡ）、４，４’，４’’－トリ［フェニル（ｍ－トリル）アミノ］トリフェニルアミン（ｍ－ＭＴＤＡＴＡ）、１，３，５－トリス［４－（３－メチルフェニルフェニルアミノ）フェニル］ベンゼン（ｍ－ＭＴＤＡＰＢ）、溶解性のある導電性高分子である、ポリアニリン／ドデシルベンゼンスルホン酸（Ｐｏｌｙａｎｉｌｉｎｅ／Ｄｏｄｅｃｙｌｂｅｎｚｅｎｅｓｕｌｆｏｎｉｃ ａｃｉｄ）、またはポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（４－スチレンスルホネート）（Ｐｏｌｙ（３，４－ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）／Ｐｏｌｙ（４－ｓｔｙｒｅｎｅｓｕｌｆｏｎａｔｅ））、ポリアニリン／カンファースルホン酸（Ｐｏｌｙａｎｉｌｉｎｅ／Ｃａｍｐｈｏｒ ｓｕｌｆｏｎｉｃ ａｃｉｄ）、またはポリアニリン／ポリ（４－スチレンスルホネート）（Ｐｏｌｙａｎｉｌｉｎｅ／Ｐｏｌｙ（４－ｓｔｙｒｅｎｅ－ｓｕｌｆｏｎａｔｅ））などを用いてもよい。
正孔輸送材料としては、ピラゾリン誘導体、アリールアミン系誘導体、スチルベン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体などが用いられてもよく、低分子または高分子材料が用いられてもよい。
電子輸送材料としては、オキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタンおよびその誘導体、ベンゾキノンおよびその誘導体、ナフトキノンおよびその誘導体、アントラキノンおよびその誘導体、テトラシアノアントラキノジメタンおよびその誘導体、フルオレノン誘導体、ジフェニルジシアノエチレンおよびその誘導体、ジフェノキノン誘導体、８－ヒドロキシキノリンおよびその誘導体の金属錯体などが用いられてもよく、低分子物質だけでなく、高分子物質が用いられてもよい。
電子注入材料としては、例えば、ＬｉＦが当業界で代表的に用いられるが、本出願がこれに限定されるものではない。
発光材料としては、赤色、緑色、または青色の発光材料が用いられてもよく、必要な場合、２以上の発光材料を混合して用いてもよい。この際、２以上の発光材料を個別的な供給源として蒸着して用いるか、予備混合（ｐｒｅ－ｍｉｘｅｄ）して一つの供給源として蒸着して用いてもよい。また、発光材料として蛍光材料を用いてもよいが、燐光材料を用いてもよい。発光材料としては、単独として陽極と陰極からそれぞれ注入された正孔と電子を結合して発光させる材料が用いられてもよいが、ホスト材料とドーパント材料がともに発光に関与する材料が用いられてもよい。
発光材料のホストを混合して用いる場合には、同一系のホストを混合して用いてもよく、異なる系のホストを混合して用いてもよい。例えば、ｎタイプのホスト材料またはｐタイプのホスト材料のいずれか２種類以上の材料を選択して発光層のホスト材料として用いてもよい。
本出願の一実施態様による有機発光素子は、用いられる材料に応じて、前面発光型、背面発光型、または両面発光型であってもよい。
本出願の一実施態様によるヘテロ環化合物は、有機太陽電池、有機感光体、有機トランジスタなどをはじめとする有機電子素子においても有機発光素子に適用されるのと類似の原理で作用することができる。
以下、実施例により本明細書をさらに詳しく説明するが、これらは、本出願を例示するためのものにすぎず、本出願の範囲を限定するためのものではない。
＜製造例＞
＜製造例１＞化合物３の製造
Figure 2022552464000053
１）化合物３－Ｐ３の製造
化合物３－Ｐ４ ２０ｇ（８０．９４ｍｍｏｌ）と（４－クロロフェニル）ボロン酸（（４－ｃｈｌｏｒｏｐｈｅｎｙｌ）ｂｏｒｏｎｉｃ ａｃｉｄ）１２．６６ｇ（８０．９４ｍｍｏｌ）を１，４－ジオキサン２００ｍＬと蒸留水４０ｍＬに溶かした後、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４ ４．６７ｇ（４．０４７ｍｍｏｌ）とＫ２ＣＯ３ ２８ｇ（２０２．３５ｍｍｏｌ）を入れ、１６時間還流撹拌した。反応完了後、反応液に酢酸エチルを入れて溶解させた後、蒸留水で抽出し、有機層を無水ＭｇＳＯ４で乾燥させた後、回転蒸発器により溶媒を除去した。その後、ジクロロメタンとヘキサンを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製し、化合物３－Ｐ３を１５．８ｇ（収率７０％）得た。
２）化合物３－Ｐ２の製造
＊化合物および反応条件は下記表１および表２のとおりである。
Figure 2022552464000054
Figure 2022552464000055
前記表１および表２において、収率が最も高い実施例９の反応条件で化合物３－Ｐ２を合成した。
化合物３－Ｐ３ １５．８ｇ（５６．６６ｍｍｏｌ）をベンゼン－ｄ６（Ｂｅｎｚｅｎｅ－ｄ６）７９０ｇとＣＦ３ＳＯ３Ｈ ２１４．９ｇに溶かし、５０℃で１時間撹拌した。反応完了後、Ｄ２Ｏ中のＮａ２ＣＯ３でクエンチした。クエンチの後、混合液に酢酸エチル（Ｅｔｈｙｌ ａｃｅｔａｔｅ）を入れて溶解させた後、有機層を分離し、無水ＭｇＳＯ４で乾燥させた後、回転蒸発器により溶媒を除去した。その後、ジクロロメタンとヘキサンを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製し、化合物３－Ｐ２を１１．２ｇ（収率６８％）得た。
３）化合物３－Ｐ１の製造
化合物３－Ｐ２ １１．２ｇ（３８．６４ｍｍｏｌ）と４，４，４’，４’，５，５，５’，５’－オクタメチル－２，２’－ビ（１，３，２－ジオキサボロラン）（４，４，４’，４’，５，５，５’，５’－ｏｃｔａｍｅｔｈｙｌ－２，２’－ｂｉ（１，３，２－ｄｉｏｘａｂｏｒｏｌａｎｅ））１４．７２ｇ（５７．９７ｍｍｏｌ）を１，４－ジオキサン１２０ｍＬに溶かした後、Ｐｄ２（ｄｂａ）３ １．７７ｇ（１．９３ｍｍｏｌ）と酢酸カリウム１１．３６ｇ（１１５．９４ｍｍｏｌ）およびＳ ｐｈｏｓ １．５８（３．８６ｍｍｏｌ）を入れ、１６時間還流撹拌した。反応完了後、反応液に酢酸エチルを入れて溶解させた後、蒸留水で抽出し、有機層を無水ＭｇＳＯ４で乾燥させた後、回転蒸発器により溶媒を除去した後、ジクロロメタンとヘキサンを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製し、化合物３－Ｐ１を１１．８ｇ（収率＝８０％）得た。
４）化合物３の製造
化合物３－Ｐ１ １１．８ｇ（３０．９１ｍｍｏｌ）と２－（［１，１’－ビフェニル］－４－イル）－４－クロロ－６－（ジベンゾ［ｂ，ｄ］フラン－３－イル）－１，３，５－トリアジン（２－（［１，１’－ｂｉｐｈｅｎｙｌ］－４－ｙｌ）－４－ｃｈｌｏｒｏ－６－（ｄｉｂｅｎｚｏ［ｂ，ｄ］ｆｕｒａｎ－３－ｙｌ）－１，３，５－ｔｒｉａｚｉｎｅ）１３．４１ｇ（３０．９１ｍｍｏｌ）を１，４－ジオキサン１２５ｍＬと蒸留水２５ｍＬに溶かした後、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４ １．７８ｇ（１．５４ｍｍｏｌ）とＫ２ＣＯ３ １０．６８ｇ（７７．２９ｍｍｏｌ）を入れ、６時間還流撹拌した。反応完了後、反応液にジクロロメタンを入れて溶解させた後、蒸留水で抽出し、有機層を無水ＭｇＳＯ４で乾燥させた後、回転蒸発器により溶媒を除去した後、ジクロロメタンとヘキサンを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製し、化合物３を１４．１２ｇ（収率＝７０％）得た。
前記製造例１において、３－Ｐ４の代わりに下記表３の中間体１を用い、化合物Ａの代わりに下記表３の中間体２を用い、化合物Ｂの代わりに下記表３の中間体３を用いたことを除いては、同様の方法により製造して下記表３の目的化合物を合成した。
Figure 2022552464000056
Figure 2022552464000057

Figure 2022552464000058

Figure 2022552464000059

Figure 2022552464000060

Figure 2022552464000061
＜製造例＞
＜製造例２＞化合物１４１の製造
Figure 2022552464000062
１）化合物１４１－Ｐ５の製造
化合物１４１－Ｐ６ ２２．７９ｇ（８０．９４ｍｍｏｌ）とフェニルボロン酸（Ｐｈｅｎｙｌ ｂｏｒｏｎｉｃ ａｃｉｄ）９．８ｇ（８０．９４ｍｍｏｌ）を１，４－ジオキサン２５０ｍＬと蒸留水５０ｍＬに溶かした後、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４ ４．６７ｇ（４．０４７ｍｍｏｌ）とＫ２ＣＯ３ ２８ｇ（２０２．３５ｍｍｏｌ）を入れ、１６時間還流撹拌した。反応完了後、反応液に酢酸エチルを入れて溶解させた後、蒸留水で抽出し、有機層を無水ＭｇＳＯ４で乾燥させた後、回転蒸発器により溶媒を除去した。その後、ジクロロメタンとヘキサンを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製し、化合物１４１－Ｐ５を１６．９ｇ（収率７５％）得た。
２）化合物１４１－Ｐ４の製造
化合物１４１－Ｐ５ １６．９ｇ（６０．７０ｍｍｏｌ）と４，４，４’，４’，５，５，５’，５’－オクタメチル－２，２’－ビ（１，３，２－ジオキサボロラン）（４，４，４’，４’，５，５，５’，５’－ｏｃｔａｍｅｔｈｙｌ－２，２’－ｂｉ（１，３，２－ｄｉｏｘａｂｏｒｏｌａｎｅ））２３．１２ｇ（９１．０５ｍｍｏｌ）を１，４－ジオキサン１７０ｍＬに溶かした後、Ｐｄ２（ｄｂａ）３ ２．７８ｇ（３．０３ｍｍｏｌ）と酢酸カリウム１４．８７ｇ（１５１．７５ｍｍｏｌ）およびＳ ｐｈｏｓ ２．５０ｇ（６．０７ｍｍｏｌ）を入れ、１６時間還流撹拌した。反応完了後、反応液に酢酸エチルを入れて溶解させた後、蒸留水で抽出し、有機層を無水ＭｇＳＯ４で乾燥させた後、回転蒸発器により溶媒を除去した後、ジクロロメタンとヘキサンを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製し、化合物１４１－Ｐ４を１７．９８ｇ（収率＝８０％）得た。
３）化合物１４１－Ｐ３の製造
化合物１４１－Ｐ４ １７．９８ｇ（４８．５６ｍｍｏｌ）と１－ブロモ－４－ヨードベンゼン（１－ｂｒｏｍｏ－４－ｉｏｄｏｂｅｎｚｅｎｅ）１７．８６ｇ（６３．１３ｍｍｏｌ）を１，４－ジオキサン２２０ｍＬと蒸留水４５ｍＬに溶かした後、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４ ２．８０ｇ（２．４３ｍｍｏｌ）とＫ２ＣＯ３ １６．７８ｇ（１２１．４ｍｍｏｌ）を入れ、１６時間還流撹拌した。反応完了後、反応液に酢酸エチルを入れて溶解させた後、蒸留水で抽出し、有機層を無水ＭｇＳＯ４で乾燥させた後、回転蒸発器により溶媒を除去した。その後、ジクロロメタンとヘキサンを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製し、化合物１４１－Ｐ３を１３．５７ｇ（収率７０％）得た。
４）化合物１４１－Ｐ２の製造
化合物１４１－Ｐ３ １３．５７ｇ（３３．９９ｍｍｏｌ）をベンゼン－ｄ６ ６７８．５ｇとＣＦ３ＳＯ３Ｈ １８４．５ｇに溶かし、５０℃で１時間撹拌した。反応完了後、Ｄ２Ｏ中のＮａ２ＣＯ３でクエンチした。クエンチの後、混合液に酢酸エチルを入れて溶解させた後、有機層を分離し、無水ＭｇＳＯ４で乾燥させた後、回転蒸発器により溶媒を除去した。その後、ジクロロメタンとヘキサンを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製し、化合物１４１－Ｐ２を９．５８ｇ（収率６８％）得た。
５）化合物１４１－Ｐ１の製造
化合物１４１－Ｐ２ ９．５８ｇ（２３．１１ｍｍｏｌ）と４，４，４’，４’，５，５，５’，５’－オクタメチル－２，２’－ビ（１，３，２－ジオキサボロラン）（４，４，４’，４’，５，５，５’，５’－ｏｃｔａｍｅｔｈｙｌ－２，２’－ｂｉ（１，３，２－ｄｉｏｘａｂｏｒｏｌａｎｅ））８．８０ｇ（３４．６７ｍｍｏｌ）を１，４－ジオキサン１００ｍＬに溶かした後、Ｐｄ（ｄｐｐｆ）Ｃｌ２ ０．８５ｇ（１．１６ｍｍｏｌ）と酢酸カリウム６．８ｇ（６９．３３ｍｍｏｌ）を入れ、６時間還流撹拌した。反応完了後、反応液に酢酸エチルを入れて溶解させた後、蒸留水で抽出し、有機層を無水ＭｇＳＯ４で乾燥させた後、回転蒸発器により溶媒を除去した後、ジクロロメタンとヘキサンを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製し、化合物１４１－Ｐ１を８．５３ｇ（収率＝８０％）得た。
６）化合物１４１の製造
化合物１４１－Ｐ１ ８．３ｇ（１８．４９ｍｍｏｌ）と２－（［１，１’－ビフェニル］－４－イル）－４－クロロ－６－フェニル－１，３，５－トリアジン（２－（［１，１’－ｂｉｐｈｅｎｙｌ］－４－ｙｌ）－４－ｃｈｌｏｒｏ－６－ｐｈｅｎｙｌ－１，３，５－ｔｒｉａｚｉｎｅ）６．３６ｇ（１８．４９ｍｍｏｌ）を１，４－ジオキサン１００ｍＬと蒸留水２０ｍＬに溶かした後、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４ １．０７ｇ（０．９３ｍｍｏｌ）とＫ２ＣＯ３ ６．３９ｇ（４６．２３ｍｍｏｌ）を入れ、４時間還流撹拌した。反応完了後、反応液にジクロロメタンを入れて溶解させた後、蒸留水で抽出し、有機層を無水ＭｇＳＯ４で乾燥させた後、回転蒸発器により溶媒を除去した後、ジクロロメタンとヘキサンを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製し、化合物１４１を８．３２ｇ（収率＝７０％）得た。
前記製造例１において、１４１－Ｐ６の代わりに下記表４の中間体１を用い、化合物Ａの代わりに下記表４の中間体２を用いたことを除いては、同様の方法により製造して下記表４の目的化合物を合成した。
Figure 2022552464000063
＜製造例＞
＜製造例３＞化合物１８１の製造
Figure 2022552464000064
１）化合物１８１－Ｐ３の製造
化合物１８１－Ｐ４ ２２．７９ｇ（８０．９４ｍｍｏｌ）とフェニルボロン酸（Ｐｈｅｎｙｌ ｂｏｒｏｎｉｃ ａｃｉｄ）９．８ｇ（８０．９４ｍｍｏｌ）を１，４－ジオキサン２５０ｍＬと蒸留水５０ｍＬに溶かした後、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４ ４．６７ｇ（４．０４７ｍｍｏｌ）とＫ２ＣＯ３ ２８ｇ（２０２．３５ｍｍｏｌ）を入れ、１６時間還流撹拌した。反応完了後、反応液に酢酸エチルを入れて溶解させた後、蒸留水で抽出し、有機層を無水ＭｇＳＯ４で乾燥させた後、回転蒸発器により溶媒を除去した。その後、ジクロロメタンとヘキサンを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製し、化合物１８１－Ｐ３を１６．９ｇ（収率７５％）得た。
２）化合物１８１－Ｐ２の製造
化合物３－Ｐ３ １６．９ｇ（６０．７０ｍｍｏｌ）をベンゼン－ｄ６ ８４５ｇとＣＦ３ＳＯ３Ｈ ２３０ｇに溶かし、５０℃で１時間撹拌した。反応完了後、Ｄ２Ｏ中のＮａ２ＣＯ３でクエンチした。クエンチの後、混合液に酢酸エチルを入れて溶解させた後、有機層を分離し、無水ＭｇＳＯ４で乾燥させた後、回転蒸発器により溶媒を除去した。その後、ジクロロメタンとヘキサンを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製し、化合物１８１－Ｐ２を１１．９６ｇ（収率６８％）得た。
３）化合物１８１－Ｐ１の製造
化合物１８１－Ｐ２ １１．９６ｇ（４１．２８ｍｍｏｌ）と４，４，４’，４’，５，５，５’，５’－オクタメチル－２，２’－ビ（１，３，２－ジオキサボロラン）（４，４，４’，４’，５，５，５’，５’－ｏｃｔａｍｅｔｈｙｌ－２，２’－ｂｉ（１，３，２－ｄｉｏｘａｂｏｒｏｌａｎｅ））１５．７２ｇ（６１．９２ｍｍｏｌ）を１，４－ジオキサン１２０ｍＬに溶かした後、Ｐｄ２（ｄｂａ）３ １．８９ｇ（２．０６ｍｍｏｌ）と酢酸カリウム１２．１４ｇ（１２３．８４ｍｍｏｌ）およびＳ ｐｈｏｓ １．６９ｇ（４．１２ｍｍｏｌ）を入れ、１６時間還流撹拌した。反応完了後、反応液に酢酸エチルを入れて溶解させた後、蒸留水で抽出し、有機層を無水ＭｇＳＯ４で乾燥させた後、回転蒸発器により溶媒を除去した後、ジクロロメタンとヘキサンを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製し、化合物１８１－Ｐ１を１２．６ｇ（収率＝８０％）得た。
４）化合物１８１の製造
化合物１８１－Ｐ１ １２．６ｇ（３３．０２ｍｍｏｌ）と２，４－ジ（［１，１’－ビフェニル］－４－イル）－６－クロロ－１，３，５－トリアジン（２，４－ｄｉ（［１，１’－ｂｉｐｈｅｎｙｌ］－４－ｙｌ）－６－ｃｈｌｏｒｏ－１，３，５－ｔｒｉａｚｉｎｅ）１３．８７ｇ（３０．９１ｍｍｏｌ）を１，４－ジオキサン１２５ｍＬと蒸留水２５ｍＬに溶かした後、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４ １．９１ｇ（１．６５ｍｍｏｌ）とＫ２ＣＯ３ １１．４１ｇ（８２．５５ｍｍｏｌ）を入れ、５時間還流撹拌した。反応完了後、反応液にジクロロメタンを入れて溶解させた後、蒸留水で抽出し、有機層を無水ＭｇＳＯ４で乾燥させた後、回転蒸発器により溶媒を除去した後、ジクロロメタンとヘキサンを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製し、化合物１８１を１４．７６ｇ（収率＝７０％）得た。
前記製造例３において、１８１－Ｐ４の代わりに下記表５の中間体１を用い、化合物Ａの代わりに下記表５の中間体２を用いたことを除いては、同様の方法により製造して下記表５の目的化合物を合成した。
Figure 2022552464000065
Figure 2022552464000066

Figure 2022552464000067
［製造例４］化合物２－７９の製造
Figure 2022552464000068
４－１）中間体２－７９－１の製造
一口丸底フラスコに、９Ｈ，９’Ｈ－３，３’－ビカルバゾール（９Ｈ，９’Ｈ－３，３’－ｂｉｃａｒｂａｚｏｌｅ）（１０ｇ、０．０３０ｍｏｌ）、４－ブロモ－１，１’－ビフェニル（４－ｂｒｏｍｏ－１，１’－ｂｉｐｈｅｎｙｌ－）［Ｅ］（７．２６ｇ、０．０３０ｍｏｌ）、ＣｕＩ（０．５７ｇ、０．００３ｍｏｌ）、トランス－１，２－ジアミノシクロヘキサン（Ｔｒａｎｓ－１，２－ｄｉａｍｉｎｏｃｙｃｌｏｈｅｘａｎｅ）（０．３４ｇ、０．００３ｍｏｌ）、Ｋ３ＰＯ４（１２．７４ｇ、０．０６ｍｏｌ）を１，４－ジオキサン（１，４－ｄｉｏｘａｎｅ）１００ｍＬに溶かした後、１２５℃で８時間還流した。反応が完結した後、室温で蒸留水とＤＣＭを入れて抽出し、有機層はＭｇＳＯ４で乾燥させた後、回転蒸発器により溶媒を除去した。反応物はカラムクロマトグラフィー（ＤＣＭ：Ｈｅｘａｎｅ＝１：３）で精製し、メタノールで再結晶し、中間体２－７９－１を得た（１３．９２ｇ、収率９４％）。
４－２）化合物２－７９の製造
一口丸底フラスコに、中間体２－２－１（１３．９２ｇ、０．０２８ｍｏｌ）、３－ブロモ－１，１’－ビフェニル（３－ｂｒｏｍｏ－１，１’－ｂｉｐｈｅｎｙｌ）［Ｅ’］（６．８３ｇ、０．０２８ｍｏｌ）、ＣｕＩ（０．５３ｇ、０．００２８ｍｏｌ）、トランス－１，２－ジアミノシクロヘキサン（０．３２ｇ、０．００２８ｍｏｌ）、Ｋ３ＰＯ４（１１．８９ｇ、０．０５６ｍｏｌ）を１，４－ジオキサン１４０ｍＬに溶かした後、１２５℃で８時間還流した。反応が完結した後、室温で蒸留水とＤＣＭを入れて抽出し、有機層はＭｇＳＯ４で乾燥させた後、回転蒸発器により溶媒を除去した。反応物はカラムクロマトグラフィー（ＤＣＭ：Ｈｅｘａｎｅ＝１：３）で精製し、メタノールで再結晶し、目的化合物２－７９を得た（１６．１４ｇ、収率８８％）。
化合物Ｅと化合物Ｅ’が同一である場合、前記製造例４において、化合物Ｅを２当量入れて目的化合物を直ちに合成することができる。すなわち、化合物Ｅと化合物Ｅ’が同一である場合、前記製造例４－２を省略することができる。
前記製造例４において、４－ブロモ－１，１’－ビフェニル［Ｅ］、４－ブロモ－１，１’－ビフェニル［Ｅ’］の代わりに表６の化合物Ｅ１、Ｅ’１を用いたことを除いては、前記製造例４と同様に合成し、下記目的化合物Ｇ１を同様の方法により合成した。
Figure 2022552464000069
［製造例５］化合物２－５７の製造
Figure 2022552464000070
１）化合物２－５７の製造
一口丸底フラスコに、中間体２－７９（１２．１７ｇ、０．０１７ｍｏｌ）、トリフル酸（Ｔｒｉｆｌｉｃ ａｃｉｄ）５１．５ｇ、およびＤ６－ベンゼン（Ｄ６－ｂｅｎｚｅｎｅ）（６０８．５ｍＬ）の混合物を５０℃で１時間撹拌した。反応完了後、Ｄ２Ｏ中のＮａ２ＣＯ３でクエンチした。クエンチの後、混合液にＤＣＭを入れて溶解させた後、有機層を分離し、無水ＭｇＳＯ４で乾燥させた後、回転蒸発器により溶媒を除去した。その後、ジクロロメタンとヘキサンを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製し、目的化合物２－５７を得た（８．０１ｇ、収率７０％）。
前記製造例５において、化合物２－７９の代わりに下記表７の化合物Ｅ３を用いたことを除いては、前記製造例５と同様に合成し、下記目的化合物Ｇ２を同様の方法により合成した。
Figure 2022552464000071
前記製造例１～５および表１～表７に記載された化合物以外の残り化合物も前述した製造例に記載された方法と同様の方法により製造し、下記表８および９に合成結果を示した。下記表８は、１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，４００Ｍｚ）の測定値であり、下記表９は、ＦＤ－質量分析計（ＦＤ－ＭＳ：Ｆｉｅｌｄ ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ ｍａｓｓ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）の測定値である。
Figure 2022552464000072
Figure 2022552464000073

Figure 2022552464000074

Figure 2022552464000075
Figure 2022552464000076
Figure 2022552464000077
＜実験例１＞
１）有機発光素子の作製
１，５００Åの厚さでＩＴＯが薄膜コーティングされたガラス基板を蒸留水超音波洗浄した。蒸留水洗浄が終わると、アセトン、メタノール、イソプロピルアルコールなどの溶剤で超音波洗浄をし乾燥させた後、ＵＶ洗浄機によりＵＶを用いて５分間ＵＶＯ処理した。その後、基板をプラズマ洗浄機（ＰＴ）に移送させた後、真空状態でＩＴＯの仕事関数および残膜除去のためにプラズマ処理をし、有機蒸着用熱蒸着装置に移送した。
前記ＩＴＯ透明電極（陽極）上に、共通層として、正孔注入層２－ＴＮＡＴＡ（４，４’、４’’－Ｔｒｉｓ［２－ｎａｐｈｔｈｙｌ（ｐｈｅｎｙｌ）ａｍｉｎｏ］ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ）、および正孔輸送層ＮＰＢ（Ｎ，Ｎ’－Ｄｉ（１－ｎａｐｈｔｈｙｌ）－Ｎ，Ｎ’－ｄｉｐｈｅｎｙｌ－（１，１’－ｂｉｐｈｅｎｙｌ）－４，４’－ｄｉａｍｉｎｅ）を形成させた。
その上に、発光層を次のように熱真空蒸着させた。発光層は、ホストとして化学式１のヘテロ環化合物、緑色燐光ドーパントとしてＩｒ（ｐｐｙ）３（ｔｒｉｓ（２－ｐｈｅｎｙｌｐｙｒｉｄｉｎｅ）ｉｒｉｄｉｕｍ）を用い、ホストにＩｒ（ｐｐｙ）３を７％ドープして３６０Å蒸着した。その後、正孔阻止層としてＢＣＰを６０Å蒸着し、その上に電子輸送層としてＡｌｑ３を２００Å蒸着した。最後に、電子輸送層上にフッ化リチウム（ｌｉｔｈｉｕｍ ｆｌｕｏｒｉｄｅ：ＬｉＦ）を１０Åの厚さで蒸着して電子注入層を形成した後、電子注入層上にアルミニウム（Ａｌ）陰極を１２００Åの厚さで蒸着して陰極を形成することで、有機電界発光素子を製造した。
下記表１０において、赤色ホストとして別に表記したもの以外に、実施例および比較例は、緑色ホストとして用いられた。赤色燐光ドーパントとしてＩｒ（ｐｉｑ）２（ａｃａｃ）を用いた。
一方、ＯＬＥＤ素子の作製に必要な全ての有機化合物は、材料別にそれぞれ１０－８～１０－６ｔｏｒｒ下で真空昇華精製し、ＯＬＥＤの作製に用いた。
Figure 2022552464000078
Figure 2022552464000079
２）有機電界発光素子の駆動電圧および発光効率
上記のように作製された有機電界発光素子に対して、マックサイエンス（ＭｃＳｃｉｅｎｃｅ）社製のＭ７０００を介して電界発光（ＥＬ）特性を測定し、その測定結果を用いて、マックサイエンス社製の寿命測定装置（Ｍ６０００）を介して、基準輝度が６，０００ｃｄ／ｍ２である際のＴ９０を測定した。
本発明により製造された有機発光素子の駆動電圧、発光効率、色座標（ＣＩＥ）、寿命を測定した結果は、下記表１０のとおりであった。
Figure 2022552464000080
Figure 2022552464000081

Figure 2022552464000082
前記表１０の結果を見ると、本発明の化学式１のヘテロ環化合物を含む有機発光素子の場合、比較例よりも駆動電圧、発光効率、および寿命の面にいずれも優れることが分かる。
具体的に、比較例１～比較例６を見ると、末端フェニルに水素の代わりに重水素が置換されており、本発明は、ヘテロ環に重水素が置換されている。分子は、有機発光素子の駆動時、電子の移動により熱損傷を受けることになる。特にジベンゾフランおよびジベンゾチオフェンを含んでいる構造は、最も不安定なサイト（ｓｉｔｅ）である酸素や硫黄に欠陥が発生する可能性が高い。
これを防止するために、本発明の化合物は、ヘテロ環化合物に水素よりも分子量がさらに大きい重水素を置換することで、振動周波数（Ｖｉｂｒａｔｉｏｎａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）の変化を減らして分子のエネルギーを下げ、これにより、分子の安定性が高くなる化合物を開発した。また、炭素と重水素の単結合解離エネルギーは、炭素と水素の単結合解離エネルギーよりも高いため、分子の熱的安定性が増加することにより素子の寿命が改善されることを確認することができる。
ホスト材料の場合、電子と正孔を円滑に受けてドーパントによく伝達しなければならないが、比較例７～比較例１０の場合は、トリアジン基にオルト（ｏｒｔｈｏ）に結合されたビフェニルが置換されている。オルト（ｏｒｔｈｏ）に結合された場合には、置換基間の立体障害が発生して電子と正孔を安定的に受け入れることができない。このような立体障害のため、構造的に不安定化され、素子の性能が全体的に低下したものと判断される。
一方、本発明の場合は、トリアジン基にパラ（ｐａｒａ）に結合されたビフェニル類が結合されている。ビフェニル類の置換基がパラ（ｐａｒａ）に長く伸びており、ビフェニル類がオルト（ｏｒｔｈｏ）に結合された場合よりは分子内で立体障害が発生しないため、電子と正孔をさらに安定的に受け入れたものと判断される。
ＯＬＥＤ素子において、再結合領域（Ｒｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ Ｚｏｎｅ、ＲＺ）は、発光層の中央に位置するほど、効率および寿命に優れる。ヘテロ環にトリアジンが結合された化合物のようなカルバゾールを含まない単極（Ｕｎｉｐｏｌａｒ）材料は、正孔移動よりは電子移動が相対的にさらに速い（図６参照）。
したがって、ＲＺを確認すると、ＥＭＬ層の中央よりは正孔輸送層に近くＲＺが形成される（図５参照）。化合物１７材料の場合、ＨＯＭＯとＬＵＭＯ状態の電子雲の分布を見ると、トリアジン類にＬＵＭＯが分布しており、ヘテロ環にＨＯＭＯが分布している（図４参照）。有機化合物の分子内で、正孔はＨＯＭＯを介して移動し、電子はＬＵＭＯを介して移動する。重水素で置換された化合物は、水素に比べて、パッキング密度がさらに高い。よって、重水素が置換される場合、分子間距離が近いため、電子や正孔がさらに速く移動する。参考例２のようにＬＵＭＯを担当するトリアジン類に重水素が置換される場合、電子がさらに速く移動するため、ＲＺが、重水素が置換されていない場合よりもさらにＨＴＬ側に偏ることになる。これにより、効率および寿命のいずれも減少する結果が示された。参考例３のように化合物全体に重水素が置換される場合には、参考例１と類似の効率を示した。これは、電子および正孔のいずれも速くなって、ＲＺが変化していない結果と解釈される。これに対し、本発明の化合物である化合物１７の場合は、ＨＯＭＯを担当するヘテロ環側に重水素が置換されている。これにより、正孔の移動が、重水素が置換されていない参考例１に比べて速くなって、ＲＺがＥＭＬ層の中央に近く位置することとなり、効率および寿命が向上したことを確認した。
言い換えれば、本発明の化学式１のヘテロ環化合物を発光層のホストとして用いる場合、駆動電圧、発光効率、および寿命に顕著に優れることを確認することができる。
再結合領域（Ｒｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ Ｚｏｎｅ、ＲＺ）の確認実験は、実験例１のような有機発光素子の作製方法により作製された。相違点は、発光層における緑色燐光ドーパントのドープ位置である。
図５の＃１は、緑色燐光ドーパントを発光層の全体にドープし、比較群として用いた。＃２の場合は、図５の色塗りした部分（正孔輸送層に近く位置）に１２０Åだけドープし、残りの２４０Åはホストだけを蒸着させた。＃３の場合は、図５の色塗りした部分（発光層の中央に位置）に１２０Åだけドープし、残りの色塗りしていない部分にはホストだけを蒸着させた。＃４の場合は、図５の色塗りした部分（正孔阻止層に近く位置）に１２０Åだけドープし、残りの色塗りしていない部分にはホストだけを蒸着させた。
参考化合物Ｋの場合、ＲＺが正孔輸送層に近く位置しており、＃２の場合が効率および寿命が最も良いことが示された。これは、図５において、電子の移動が正孔よりも相対的に速い結果を示したりもする。参考化合物Ｌの場合は、ＬＵＭＯを担当するトリアジン類に重水素置換されることで、参考化合物Ｋに比べて寿命が低く示された。これは、電子の移動が参考化合物Ｋよりも速くなって、ＲＺが正孔輸送層にさらに偏って示された結果と判断される。参考化合物Ｍの場合は、参考化合物Ｋと類似の結果が示された。参考化合物Ｋに全体重水素置換された参考化合物Ｍの場合は、電子および正孔のいずれも速くなって、ＲＺが変化していない結果と解釈される。これに対し、化合物１７の場合は、＃３（発光層の中央に位置）において、最も高い効率および寿命を示す。これは、前述したように、ＨＯＭＯを担当するヘテロ環側に重水素が置換されている。これにより、正孔の移動が、重水素が置換されていない参考化合物Ｋに比べて速くなって、電子および正孔の移動がバランスよくなされ、ＲＺがＥＭＬ層の中央に近く位置することを確認した。
本発明の化合物のように電子移動が相対的に速い化合物の場合は、電子阻止層を用いると、発光層から電子が越えてくるのを阻止し、さらに高い効率を出すことができるものと期待される。
参考化合物Ｋ、Ｌ、Ｍ、および化合物１７に対する再結合領域（Ｒｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ Ｚｏｎｅ、ＲＺ）の確認実験結果と、Ｈｏｌｅ Ｏｎｌｙ Ｄｅｖｉｃｅ（ＨＯＤ）、Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｏｎｌｙ Ｄｅｖｉｃｅ（ＥＯＤ）の実験結果は、図５および図６から確認することができる。
＜実験例２＞
１）有機発光素子の作製
１，５００Åの厚さでＩＴＯが薄膜コーティングされたガラス基板を蒸留水超音波洗浄した。蒸留水洗浄が終わると、アセトン、メタノール、イソプロピルアルコールなどの溶剤で超音波洗浄をし乾燥させた後、ＵＶ洗浄機によりＵＶを用いて５分間ＵＶＯ処理した。その後、基板をプラズマ洗浄機（ＰＴ）に移送させた後、真空状態でＩＴＯの仕事関数および残膜除去のためにプラズマ処理をし、有機蒸着用熱蒸着装置に移送した。
前記ＩＴＯ透明電極（陽極）上に、共通層として、正孔注入層２－ＴＮＡＴＡ（４，４’、４’’－Ｔｒｉｓ［２－ｎａｐｈｔｈｙｌ（ｐｈｅｎｙｌ）ａｍｉｎｏ］ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ）、および正孔輸送層ＮＰＢ（Ｎ，Ｎ’－Ｄｉ（１－ｎａｐｈｔｈｙｌ）－Ｎ，Ｎ’－ｄｉｐｈｅｎｙｌ－（１，１’－ｂｉｐｈｅｎｙｌ）－４，４’－ｄｉａｍｉｎｅ）を形成させた。
その上に、発光層を次のように熱真空蒸着させた。発光層は、ホストとして化学式１のヘテロ環化合物の１種と化学式５の化合物の１種とをｐｒｅ－ｍｉｘｅｄして予備混合後、一つの供源で３６０Å蒸着し、緑色燐光ドーパントとしてＩｒ（ｐｐｙ）３を発光層の蒸着厚さの７％ドープして蒸着した。その後、正孔阻止層としてＢＣＰを６０Å蒸着し、その上に電子輸送層としてＡｌｑ３を２００Å蒸着した。最後に、電子輸送層上にフッ化リチウム（ｌｉｔｈｉｕｍ ｆｌｕｏｒｉｄｅ：ＬｉＦ）を１０Åの厚さで蒸着して電子注入層を形成した後、電子注入層上にアルミニウム（Ａｌ）陰極を１，２００Åの厚さで蒸着して陰極を形成することで、有機電界発光素子を製造した。
下記表１１において、赤色ホストとして別に表記したもの以外に、実施例および比較例は、緑色ホストとして用いられた。赤色燐光ドーパントとしてＩｒ（ｐｉｑ）２（ａｃａｃ）を用いた。
一方、ＯＬＥＤ素子の作製に必要な全ての有機化合物は、材料別にそれぞれ１０－８～１０－６ｔｏｒｒ下で真空昇華精製し、ＯＬＥＤの作製に用いた。
上記のように作製された有機電界発光素子に対して、マックサイエンス社製のＭ７０００を介して電界発光（ＥＬ）特性を測定し、その測定結果を用いて、マックサイエンス社製の寿命測定装置（Ｍ６０００）を介して、基準輝度が６，０００ｃｄ／ｍ２である際のＴ９０を測定した。
本発明により製造された有機発光素子の駆動電圧、発光効率、色座標（ＣＩＥ）、寿命を測定した結果は、下記表１１のとおりであった。
Figure 2022552464000083
Figure 2022552464000084

Figure 2022552464000085

Figure 2022552464000086

Figure 2022552464000087
前記表１０の結果を表１１の結果と比較すると、化学式１のヘテロ環化合物および化学式２の化合物を同時に発光層のホストとして用いる場合、駆動電圧、発光効率、および寿命のいずれも改善されたことを確認することができる。
これは、化学式１の化合物および化学式２の化合物を同時に含む場合、さらに優れた効率および寿命効果を示す。この結果は、二つの化合物を同時に含む場合、エキシプレックス（ｅｘｃｉｐｌｅｘ）現象が起こることを予想することができる。
前記エキシプレックス（ｅｘｃｉｐｌｅｘ）現象は、二つの分子間の電子交換により、ドナー（ｐ－ｈｏｓｔ）のＨＯＭＯレベル、アクセプター（ｎ－ｈｏｓｔ）のＬＵＭＯレベル大きさのエネルギーを放出する現象である。二つの分子間エキシプレックス（ｅｘｃｉｐｌｅｘ）現象が起こると、逆項間交差（Ｒｅｖｅｒｓｅ Ｉｎｔｅｒｓｙｓｔｅｍ Ｃｒｏｓｓｉｎｇ、ＲＩＳＣ）が起こり、これにより、蛍光の内部量子効率が１００％まで上がることができる。正孔輸送能力の良いドナー（ｐ－ｈｏｓｔ）および電子輸送能力の良いアクセプター（ｎ－ｈｏｓｔ）が発光層のホストとして用いられる場合、正孔はｐ－ｈｏｓｔに注入され、電子はｎ－ｈｏｓｔに注入されるため、駆動電圧を下げることができ、それにより、寿命の向上に役立つことができる。本発明においては、ドナーの役割は前記化学式２の化合物、アクセプターの役割は前記化学式１の化合物が発光層のホストとして用いられた場合に、優れた素子特性を示すことを確認することができた。
特に、重水素が置換されると、寿命特性に優れることを確認することができる。これは、表１０の結果において説明したような、重水素が置換されることで示された結果であり、これは、類似の構造を有するとしても、重水素の置換に応じて化合物の特性が異なり得ることを示唆している。
これに対し、本発明の範囲に含まれない化合物（比較例１１～２８）を化学式２の化合物と組み合わせて用いる場合、駆動電圧、発光効率、および寿命における性能が、本発明に比べて劣ることが分かる。
すなわち、本発明の化学式１のヘテロ環化合物および化学式２の化合物を同時に発光層のホストとして用いる場合、駆動電圧、発光効率、および寿命に顕著に優れることを確認することができる。
特に、重水素が置換されると、寿命特性に優れることを確認することができる。これは、表１０の結果において説明したような、重水素が置換されることで示された結果であり、これは、類似の構造を有するとしても、重水素の置換に応じて化合物の特性が異なり得ることを示唆している。
これに対し、本発明の範囲に含まれない化合物（比較例１４～３１）を化学式２の化合物と組み合わせて用いる場合、駆動電圧、発光効率、および寿命における性能が、本発明に比べて劣ることが分かる。
すなわち、本発明の化学式１のヘテロ環化合物および化学式２の化合物を同時に発光層のホストとして用いる場合、駆動電圧、発光効率、および寿命に顕著に優れることを確認することができる。

Claims (16)

  1. 下記化学式１で表されるヘテロ環化合物：
    Figure 2022552464000088
    前記化学式１のうち、
    Ｘは、Ｏ；またはＳであり、
    Ｒ１～Ｒ５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；ハロゲン；シアノ基；置換もしくは非置換のＣ１～Ｃ６０のアルキル基；置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ６０のアルケニル基；置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ６０のアルキニル基；置換もしくは非置換のＣ１～Ｃ６０のアルコキシ基；置換もしくは非置換のＣ３～Ｃ６０のシクロアルキル基；置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ６０のヘテロシクロアルキル基；置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ６０のアリール基；置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ６０のヘテロアリール基；－ＳｉＲＲ’Ｒ’’；－Ｐ（＝Ｏ）ＲＲ’；および－ＮＲＲ’からなる群から選択されるか、互いに隣接する２以上の基は、互いに結合して、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ヘテロ環を形成し、
    Ｘ１～Ｘ３は、Ｎ；またはＣＲｅであり、Ｘ１～Ｘ３のうち少なくとも一つはＮであり、
    Ｌ１は、直接結合；置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ６０のアリーレン基；または置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ６０のヘテロアリーレン基であり、
    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Ｃ１～Ｃ６０のアルキル基；置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ６０のアリール基；または置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ６０のヘテロアリール基であり、
    Ｌｉｎは、置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ２０のアリーレン基であり、
    前記化学式１の重水素の含量は２０％以上１００％以下であり、
    前記Ｒ、Ｒ’、Ｒ’’、およびＲｅ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；置換もしくは非置換のＣ１～Ｃ６０のアルキル基；または置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ６０のアリール基であり、
    ａおよびｐは０～３の整数であり、
    ｑは１～５の整数であり、
    ｎは０～２の整数であり、
    ｎが２の整数であるか、ｐ、ａ、およびｑが２以上である場合、括弧内の置換基は互いに同一または異なる。
  2. 前記化学式１の
    Figure 2022552464000089
    が非置換のビフェニル基で表される場合、前記ビフェニル基は、下記構造式のうちいずれか一つで表される、請求項１に記載のヘテロ環化合物：
    Figure 2022552464000090
  3. 前記化学式１は、下記化学式３～化学式７のうちいずれか一つで表される、請求項１に記載のヘテロ環化合物：
    Figure 2022552464000091
    Figure 2022552464000092

    前記化学式３～７のうち、
    Ｒ１～Ｒ５、ａ、 Ｘ, Ｘ１～Ｘ３、Ａｒ１、Ａｒ２、Ｌ１、q およびｐの定義は、前記化学式１における定義と同様であり、
    Ｒ６およびＲ７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；ハロゲン；シアノ基；置換もしくは非置換のＣ１～Ｃ６０のアルキル基；置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ６０のアルケニル基；置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ６０のアルキニル基；置換もしくは非置換のＣ１～Ｃ６０のアルコキシ基；置換もしくは非置換のＣ３～Ｃ６０のシクロアルキル基；置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ６０のヘテロシクロアルキル基；置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ６０のアリール基；および置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ６０のヘテロアリール基；からなる群から選択されるか、互いに隣接する２以上の基は、互いに結合して、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ヘテロ環を形成し、
    ａ１およびｂ１は０～４の整数であり、
    ｂ２は０～５の整数であり、
    ａ２は０～３の整数であり、
    ａ１、ｂ１、ａ２、およびｂ２が２以上である場合、括弧内の置換基は互いに同一または異なる。
  4. 前記化学式１は、下記化学式８～化学式１１のうちいずれか一つで表される、請求項１に記載のヘテロ環化合物：
    Figure 2022552464000093
    Figure 2022552464000094

    前記化学式８～１１のうち、
    各置換基の定義は、前記化学式１における定義と同様である。
  5. 前記化学式１は、下記構造式Ａ～下記構造式Ｃの結合で表される、請求項１に記載のヘテロ環化合物：
    Figure 2022552464000095
    前記構造式Ａ～構造式Ｃのうち、
    Figure 2022552464000096
    は、構造式Ａ～Ｃがそれぞれ結合する位置であり、
    前記構造式Ａおよび前記構造式Ｂ；または前記構造式Ａの重水素の含量は２０％～１００％である。
  6. Ｌｉｎは、下記構造式のうちいずれか一つで表される、請求項１に記載のヘテロ環化合物：
    Figure 2022552464000097
    前記構造式のうち、
    Figure 2022552464000098
    は、化学式１の置換基と連結される位置を意味し、
    前記Ｌｉｎは、重水素で置換もしくは非置換である。
  7. 前記化学式１は、下記化合物のうちいずれか一つで表される、請求項１に記載のヘテロ環化合物：
    Figure 2022552464000099
    Figure 2022552464000100

    Figure 2022552464000101

    Figure 2022552464000102

    Figure 2022552464000103

    Figure 2022552464000104

    Figure 2022552464000105

    Figure 2022552464000106

    Figure 2022552464000107

    Figure 2022552464000108

    Figure 2022552464000109

    Figure 2022552464000110

    Figure 2022552464000111

    Figure 2022552464000112

    Figure 2022552464000113

    Figure 2022552464000114

    Figure 2022552464000115

    Figure 2022552464000116

    Figure 2022552464000117

    Figure 2022552464000118

    Figure 2022552464000119

    Figure 2022552464000120

    Figure 2022552464000121

    Figure 2022552464000122

    Figure 2022552464000123
  8. 第１電極；前記第１電極と対向して備えられた第２電極；および前記第１電極と前記第２電極との間に備えられた１層以上の有機物層を含む有機発光素子であって、前記有機物層のうち１層以上は、請求項１～７のいずれか１項に記載のヘテロ環化合物を含む、有機発光素子。
  9. 前記ヘテロ環化合物を含む有機物層は、下記化学式２で表されるヘテロ環化合物をさらに含む、請求項８に記載の有機発光素子：
    Figure 2022552464000124
    前記化学式２のうち、
    ＲｃおよびＲｄ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；ハロゲン；シアノ基；置換もしくは非置換のＣ１～Ｃ６０のアルキル基；置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ６０のアルケニル基；置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ６０のアルキニル基；置換もしくは非置換のＣ１～Ｃ６０のアルコキシ基；置換もしくは非置換のＣ３～Ｃ６０のシクロアルキル基；置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ６０のヘテロシクロアルキル基；置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ６０のアリール基；置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ６０のヘテロアリール基；－ＳｉＲＲ’Ｒ’’；－Ｐ（＝Ｏ）ＲＲ’；および－ＮＲＲ’からなる群から選択されるか、互いに隣接する２以上の基は、互いに結合して、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ヘテロ環を形成し、
    Ｌ２は、直接結合；置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ６０のアリーレン基；または置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ６０のヘテロアリーレン基であり、
    ＲａおよびＲｂは、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、－ＣＮ；－ＳｉＲＲ’Ｒ’’；置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ６０のアリール基；または置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ６０のヘテロアリール基であり、
    前記Ｒ、Ｒ’、およびＲ’’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；置換もしくは非置換のＣ１～Ｃ６０のアルキル基；または置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ６０のアリール基であり、
    ａは０～４の整数であり、
    ｒおよびｓは０～７の整数であり、
    ａ、ｓ、およびｒが２以上である場合、括弧内の置換基は互いに同一または異なる。
  10. 前記化学式２で表されるヘテロ環化合物は、下記化合物の中から選択されるいずれか一つである、請求項９に記載の有機発光素子：
    Figure 2022552464000125
    Figure 2022552464000126

    Figure 2022552464000127

    Figure 2022552464000128
  11. 前記化学式２の重水素の含量は０％、１００％、または１０％～８０％である、請求項９に記載の有機発光素子。
  12. 前記有機物層は、発光層を含み、前記発光層は、前記化学式１のヘテロ環化合物を含む、請求項８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、ホスト物質を含み、前記ホスト物質は、前記ヘテロ環化合物を含む、請求項８に記載の有機発光素子。
  14. 前記有機発光素子は、発光層、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層、電子阻止層、および正孔阻止層からなる群から選択される１層または２層以上をさらに含む、請求項８に記載の有機発光素子。
  15. 請求項１～７のいずれか１項に記載のヘテロ環化合物および下記化学式２で表されるヘテロ環化合物を含む、有機発光素子の有機物層用組成物：
    Figure 2022552464000129
    前記化学式２のうち、
    ＲｃおよびＲｄ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；ハロゲン；シアノ基；置換もしくは非置換のＣ１～Ｃ６０のアルキル基；置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ６０のアルケニル基；置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ６０のアルキニル基；置換もしくは非置換のＣ１～Ｃ６０のアルコキシ基；置換もしくは非置換のＣ３～Ｃ６０のシクロアルキル基；置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ６０のヘテロシクロアルキル基；置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ６０のアリール基；置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ６０のヘテロアリール基；－ＳｉＲＲ’Ｒ’’；－Ｐ（＝Ｏ）ＲＲ’；および－ＮＲＲ’からなる群から選択されるか、互いに隣接する２以上の基は、互いに結合して、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ヘテロ環を形成し、
    Ｌ２は、直接結合；置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ６０のアリーレン基；または置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ６０のヘテロアリーレン基であり、
    ＲａおよびＲｂは、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、－ＣＮ；－ＳｉＲＲ’Ｒ’’；置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ６０のアリール基；または置換もしくは非置換のＣ２～Ｃ６０のヘテロアリール基であり、
    前記Ｒ、Ｒ’、およびＲ’’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；置換もしくは非置換のＣ１～Ｃ６０のアルキル基；または置換もしくは非置換のＣ６～Ｃ６０のアリール基であり、
    ａは０～４の整数であり、
    ｒおよびｓは０～７の整数であり、
    ａ、ｓ、およびｒが２以上である場合、括弧内の置換基は互いに同一または異なる。
  16. 前記組成物中の前記ヘテロ環化合物：前記化学式２で表されるヘテロ環化合物の重量比は１：１０～１０：１である、請求項１５に記載の有機発光素子の有機物層用組成物。
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