JP6158937B2 - フルオランテン化合物およびそれを含む有機電子素子 - Google Patents

Description

本明細書はフルオランテン化合物およびそれを含む有機電子素子に関する。
本明細書は２０１２年１１月２１日に韓国特許庁に提出された韓国特許出願第１０−２０１２−０１３２１９０号の出願日の利益を主張し、その内容の全て本明細書に含まれる。

有機電子素子とは、正孔および／または電子を用いた電極と有機物との間での電荷交流を必要とする素子を意味する。有機電子素子は、動作原理に応じ、下記のように大きく２つに分けることができる。第１には、外部の光源から素子に流入した光子によって有機物層からエキシトン（ｅｘｉｔｏｎ）が形成され、このエキシトンが電子と正孔に分離し、この電子と正孔が各々他の電極に伝達されて電流源（電圧源）として用いられる形態の電気素子である。第２には、２つ以上の電極に電圧または電流を加え、電極と界面をなす有機物半導体に正孔および／または電子を注入し、注入された電子と正孔によって動作する形態の電子素子である。

有機電子素子の例としては有機発光素子、有機太陽電池、有機感光体（ＯＰＣ）、有機トランジスタなどが挙げられ、これらは全て素子駆動のために正孔の注入または輸送物質、電子の注入または輸送物質、または発光物質を必要とする。以下においては主に有機発光素子について具体的に説明するが、前記有機電子素子においては、正孔の注入または輸送物質、電子の注入または輸送物質、または発光物質が類似する原理によって作用する。

一般的に、有機発光現象とは、有機物質を用いて電気エネルギーを光エネルギーに転換させる現象をいう。有機発光現象を用いる有機発光素子は、通常、陽極と陰極およびこの間に有機物層を含む構造を有する。ここで、有機物層は有機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で構成された多層の構造からなる場合が多く、例えば、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層などからなる。このような有機発光素子の構造において、２つの電極の間に電圧を印加すれば、陽極からは正孔が、陰極からは電子が有機物層に注入され、注入された正孔と電子が結合した時にエキシトン（ｅｘｃｉｔｏｎ）が形成され、このエキシトンが再び基底状態に落ちる時に光が出る。このような有機発光素子は、自発光、高輝度、高効率、低い駆動電圧、広い視野角、高いコントラスト、高速応答性などの特性を有すると知られている。

有機発光素子において、有機物層として用いられる物質は、機能に応じ、発光物質と電荷輸送物質、例えば、正孔注入物質、正孔輸送物質、電子輸送物質、電子注入物質などに分類することができる。また、発光物質は、発光色に応じ、青色、緑色、赤色の発光物質とより良い天然色を実現するために必要な黄色および橙色の発光物質に区分することができる。一方、発光物質として１つの物質だけを用いる場合、分子間の相互作用によって最大発光波長が長波長に移動し、色純度が落ちたり発光減衰効果によって素子の効率が減少したりする問題が発生するため、色純度の増加とエネルギー転移を通じた発光効率を増加させるために発光物質としてホスト／ドーパント系を用いることができる。

有機発光素子が前述したような優れた特徴を十分に発揮するためには、素子内の有機物層をなす物質、例えば、正孔注入物質、正孔輸送物質、発光物質、電子輸送物質、電子注入物質などが安定で効率的な材料からなることが先行されなければならないが、未だに安定で効率的な有機発光素子用の有機物層材料の開発が十分になされていない状態である。したがって、新しい材料の開発が要求し続けられており、このような材料開発の必要性は前述した他の有機電子素子においても同様である。

そこで、本発明者らは、前記のような理由により、置換基に応じて有機電子素子において求められる様々な役割を果たすことができる化学構造を有するフルオランテン化合物誘導体およびそれを含む有機電子素子を提供することを目的とする。

本明細書は、下記化学式１で表されるフルオランテン化合物を提供する。

［化学式１］

前記化学式１において、
Ｒ１〜Ｒ３は−（Ｌ）ｐ−（Ｙ）ｑで表される基であり、
ｐは０〜１０の整数であり、ｑは１〜１０の整数であり、
ｏは１〜５の整数であり、
ｒは０〜６の整数であり、
Ｌは置換もしくは非置換のアリーレン基；置換もしくは非置換のアルケニレン基；置換もしくは非置換のフルオレニレン基；または異種元素としてＯ、Ｎ、ＳまたはＰを有する置換もしくは非置換のヘテロアリーレン基であり、
Ｙは水素；重水素；ハロゲン基；ニトリル基；ニトロ基；ヒドロキシ基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のシクロアルキル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のホスフィンオキシド基；置換もしくは非置換のアリールオキシ基；置換もしくは非置換のアルキルチオキシ基；置換もしくは非置換のアリールチオキシ基；置換もしくは非置換のアルキルスルホキシ基；置換もしくは非置換のアリールスルホキシ基；置換もしくは非置換のアルケニル基；置換もしくは非置換のシリル基；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ミン基；置換もしくは非置換のアルキルアミン基；置換もしくは非置換のアラルキルアミン基；置換もしくは非置換のアリールアミン基；置換もしくは非置換のヘテロアリールアミン基；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フルオレニル基；置換もしくは非置換のカルバゾール基；またはＮ、Ｏ、ＳおよびＰ原子のうち１個以上を含む置換もしくは非置換の複素環基であり、
ｐ≧２またはｑ≧２の場合、ＬまたはＹは互いに同一であるかまたは異なり、
Ｒ１およびＲ３は互いに結合して脂肪族環、芳香族環、脂肪族複素環または芳香族複素環を形成するかスピロ結合をなしても良く、
ｏ≧２の場合、Ｒ４は互いに同一であるかまたは異なり、
Ｒ４はＯ、ＳおよびＰ原子のうち１個以上を含む５員環もしくは６員環を含む置換もしくは非置換の複素環基、Ｎを１個以上含む６員環を含む単環もしくは多環の置換もしくは非置換の複素環基、置換もしくは非置換のベンゾカルバゾール基、および置換もしくは非置換のホスフィンオキシド基からなる群から選択される置換基で置換されたアリール基；置換もしくは非置換のホスフィンオキシド基；Ｏ、ＳおよびＰ原子のうち１個以上を含む５員環もしくは６員環を含む置換もしくは非置換の複素環基；置換もしくは非置換のベンゾカルバゾール基；またはＮを１個以上含む６員環を含む単環もしくは多環の置換もしくは非置換の複素環基であるか、複数のＲ４のうち互いに隣接する基は脂肪族環、芳香族環、脂肪族複素環または芳香族複素環を形成するかスピロ結合をなしても良く、
ｒ≧２の場合、Ｒ５は互いに同一であるかまたは異なり、
Ｒ５は水素；重水素；ハロゲン基；ニトリル基；ニトロ基；ヒドロキシ基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のシクロアルキル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のホスフィンオキシド基；置換もしくは非置換のアリールオキシ基；置換もしくは非置換のアルキルチオキシ基；置換もしくは非置換のアリールチオキシ基；置換もしくは非置換のアルキルスルホキシ基；置換もしくは非置換のアリールスルホキシ基；置換もしくは非置換のアルケニル基；置換もしくは非置換のシリル基；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ミン基；置換もしくは非置換のアルキルアミン基；置換もしくは非置換のアラルキルアミン基；置換もしくは非置換のアリールアミン基；置換もしくは非置換のヘテロアリールアミン基；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フルオレニル基；置換もしくは非置換のカルバゾール基；またはＮ、Ｏ、ＳおよびＰ原子のうち１個以上を含む置換もしくは非置換の複素環基であるか複数のＲ５のうち隣接する基は互いに結合して、脂肪族環、芳香族環、脂肪族複素環または芳香族複素環を形成するかスピロ結合をなしても良い。

また、本明細書は、第１電極、第２電極、および前記第１電極と前記第２電極との間に配置された１層以上の有機物層を含む有機電子素子であって、
前記有機物層のうち１層以上は前記化学式１のフルオランテン化合物を含む有機電子素子を提供する。

本明細書によるフルオランテン誘導体は有機発光素子をはじめとする有機電子素子の有機物層の材料として用いられることができ、これを用いた有機発光素子をはじめとする有機電子素子は効率の向上、低い駆動電圧および／または寿命特性の向上が可能である。

基板１、陽極２、発光層３、陰極４からなる有機電子素子の例を示すものである。 基板１、陽極２、正孔注入層５、正孔輸送層６、発光層３、電子輸送層７および陰極４からなる有機電子素子の例を示すものである。

本明細書は、前記化学式１で表されるフルオランテン化合物を提供する。
また、本明細書の前記化学式１で表される化合物は下記化学式２で表されることができる。

［化学式２］

前記化学式２において、
ｏ、ｒおよびＲ３〜Ｒ５は化学式１で定義したものと同様であり、
ｎおよびｍは各々０〜５の整数であり、
ｎ≧２の場合、Ｒ６は互いに同一であるかまたは異なり、
ｍ≧２の場合、Ｒ７は互いに同一であるかまたは異なり、
Ｒ６およびＲ７は互いに同一であるかまたは異なり、各々独立して水素；重水素；ハロゲン基；ニトリル基；ニトロ基；ヒドロキシ基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のシクロアルキル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のホスフィンオキシド基；置換もしくは非置換のアリールオキシ基；置換もしくは非置換のアルキルチオキシ基；置換もしくは非置換のアリールチオキシ基；置換もしくは非置換のアルキルスルホキシ基；置換もしくは非置換のアリールスルホキシ基；置換もしくは非置換のアルケニル基；置換もしくは非置換のシリル基；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ミン基；置換もしくは非置換のアルキルアミン基；置換もしくは非置換のアラルキルアミン基；置換もしくは非置換のアリールアミン基；置換もしくは非置換のヘテロアリールアミン基；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フルオレニル基；置換もしくは非置換のカルバゾール基；またはＮ、Ｏ、ＳおよびＰ原子のうち１個以上を含む置換もしくは非置換の複素環基であるか、隣接する基は互いに結合して脂肪族環、芳香族環、脂肪族複素環または芳香族複素環を形成するかスピロ結合をなしても良い。

前記置換基の例示は以下で説明するが、それらに限定されるものではない。

また、本明細書において、「置換もしくは非置換」とは、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；シリル基；アリールアルケニル基；アリール基；アリールオキシ基；アルキルチオキシ基；アルキルスルホキシ基；アリールスルホキシ基；ホウ素基；アルキルアミン基；アラルキルアミン基；アリールアミン基；ヘテロアリール基；カルバゾール基；アリールアミン基；アリール基；フルオレニル基；ニトリル基；ニトロ基；ヒドロキシ基；シアノ基およびＮ、Ｏ、ＳまたはＰ原子のうち１個以上を含む複素環基からなる群から選択された１つ以上の置換基で置換されたか、またはいかなる置換基も有しないことを意味する。

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良く、炭素数は特に限定されないが、１〜５０が好ましい。具体的な例としてはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基およびヘプチル基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。

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良く、炭素数は特に限定されないが、２〜５０が好ましい。具体的な例としてはスチルベニル基（ｓｔｙｌｂｅｎｙｌ）、スチレニル基（ｓｔｙｒｅｎｙｌ）などのアリール基が置換されたアルケニル基が好ましいが、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、前記アルコキシ基は直鎖もしくは分枝鎖であっても良く、炭素数は特に限定されないが、１〜５０が好ましい。

化合物中に含まれているアルキル基、アルケニル基およびアルコキシ基の長さは化合物の共役長さには影響を及ぼさず、但し、付随的に化合物の有機電子素子への適用方法、例えば、真空蒸着法または溶液塗布法の適用に影響を及ぼすだけであるので、炭素数の個数は特に限定されない。

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が好ましく、特にシクロペンチル基、シクロヘキシル基が好ましい。

本明細書において、アリール基は単環式もしくは多環式であっても良く、炭素数は特に限定されないが、６〜６０が好ましい。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、テルフェニル基、スチルベン基などの単環式芳香族、およびナフチル基、ビナフチル基、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、テトラセニル基、クリセニル基、フルオレニル基、アセナフタセニル基、トリフェニレン基、フルオランテン（ｆｌｕｏｒａｎｔｈｅｎｅ）基などの多環式芳香族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。

本明細書において、複素環基は異種原子としてＯ、Ｎ、ＳおよびＰを含む複素環基であり、炭素数は特に限定されないが、炭素数２〜６０が好ましい。複素環基の例としてはチオフェン基、フラン基、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、トリアジン基、アクリジル基、ピリダジン基、キノリニル基、イソキノリン基、インドール基、カルバゾール基、ベンズオキサゾール基、ベンゾイミダゾール基、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、ベンゾフラニル基およびジベンゾフラニル基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。

本明細書において、Ｎを１個以上含む６員環を含む単環もしくは多環の複素環基の例としてはピリジン基、ピリミジン基、ピリダジン基、ピラジン基、トリアジン基、テトラジン基、ペンタジン基、キノリン基、シンノリン基、キナゾリン基、キノキサリン基、ピリドピラジン基、ピラジノピラジン基、ピラジノキノキサリン基、アクリジン基、フェナントロリン基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。

本明細書において、Ｎを１個以上含む６員環を含む単環もしくは多環の複素環基はＮを１個以上含む６員環を少なくとも１個以上含む複素環基であり、Ｎを１個以上含む６員環に５員環が縮合している複素環基も含む。すなわち、前記具体例と他の５員環もしくは６員環がさらに縮合されても良く、縮合される５員環もしくは６員環は芳香族環、脂肪族環、脂肪族複素環および／または芳香族複素環であっても良い。

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挙げられる。

本明細書において、フルオレニル基は２個の環状有機化合物が１個の原子を通じて連結された構造であって、その例としては

などが挙げられる。

本明細において、フルオレニル基は開かれたフルオレニル基の構造を含み、ここで、開かれたフルオレニル基は、２個の環状化合物が１個の原子を通じて連結された構造において、片方の環状化合物の連結が切れた状態の構造であって、その例としては

などが挙げられる。

本明細書において、アミン基の炭素数は特に限定されないが、１〜５０が好ましい。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、アントラセニルアミン基、９−メチル−アントラセニルアミン基、ジフェニルアミン基、フェニルナフチルアミン基、ジトリルアミン基、フェニルトリルアミン基、トリフェニルアミン基などが挙げられるが、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、アリールアミン基の炭素数は特に限定されないが、６〜５０が好ましい。アリールアミン基の例としては、置換もしくは非置換の単環式のジアリールアミン基、置換もしくは非置換の多環式のジアリールアミン基または置換もしくは非置換の単環式および多環式のジアリールアミン基を意味する。

本明細書において、アリールオキシ基、アリールチオキシ基、アリールスルホキシ基およびアラルキルアミン基の炭素数は特に限定されないが、６〜５０が好ましい。アリールオキシ基、アリールチオキシ基、アリールスルホキシ基およびアラルキルアミン基中のアリール基は前述したアリール基の例示と同様である。

本明細書において、アルキルチオキシ基、アルキルスルホキシ基、アルキルアミン基およびアラルキルアミン基中のアルキル基は前述したアルキル基の例示と同様である。

本明細書において、ヘテロアリールアミン基中のヘテロアリール基は前述した複素環基の例示のうちから選択されることができる。

本明細書において、アリーレン基、アルケニレン基、フルオレニレン基、およびヘテロアリーレン基は、各々、アリール基、アルケニル基、フルオレニル基、およびヘテロアリール基の２価基である。これらは各々２価基であることを除いては、前述したアリール基、アルケニル基、フルオレニル基、ヘテロアリール基の説明が適用されることができる。

本明細書において、置換されたアリーレン基とは、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、ピレニル基、フェナントレニル基、ペリレン基、テトラセニル基、アントラセニル基などが他の置換基で置換されたものを意味する。

本明細書において、置換されたヘテロアリーレン基とは、ピリジル基、チオフェニル基、トリアジン基、キノリン基、フェナントロリン基、イミダゾール基、チアゾール基、オキサゾール基、カルバゾール基およびこれらの縮合複素環基、例えば、ベンゾキノリン基、ベンゾイミダゾール基、ベンズオキサゾール基、ベンゾチアゾール基、ベンゾカルバゾール基、ジベンゾチオフェニル基などが他の置換基で置換されたものを意味する。

本明細書において、隣接する基は置換基が２以上の場合に隣り合っている各々の置換基を意味する。

本明細書において、隣接する基と脂肪族環、芳香族環、脂肪族複素環または芳香族複素環を形成することは、隣り合っている各々の置換基が結合を形成して５員〜７員の多環もしくは単環の環を形成することを意味する。

本明細書において、スピロ結合は２個の環状有機化合物が１個の原子と連結された構造を意味し、２個の環状有機化合物が１個の原子を通じて連結された構造において、片方の環状化合物の連結が切れた状態の構造を含むことができる。

本明細書は、前記化学式１で表される新しいフルオランテン化合物を提供する。このような化合物は、構造的な特異性により、有機電子素子において有機物層として用いられることができる。

本明細書の一実施状態において、Ｒ１〜Ｒ３は−（Ｌ）ｐ−（Ｙ）ｑで表される。

本明細書の一実施状態において、ｐは０〜１０の整数である。
本明細書の一実施状態において、ｐは１である。
本明細書の一実施状態において、ｐは０である。
本明細書の一実施状態において、ｑは１〜１０の整数である。
本明細書の一実施状態において、ｑは１である。

本明細書の一実施状態において、Ｌは置換もしくは非置換のアリーレン基、置換もしくは非置換のフルオレニレン基、または置換もしくは非置換のヘテロアリーレン基である。

本明細書の一実施状態において、Ｌは置換もしくは非置換のアリーレン基である。
本明細書の一実施状態において、Ｌは置換もしくは非置換のフェニレン基である。

本明細書の一実施状態において、Ｙは水素である。

本明細書の一実施状態において、前記Ｒ４は置換もしくは非置換のベンゾキノリン基；置換もしくは非置換のフェナントロリン基；置換もしくは非置換のピリミジン基；置換もしくは非置換のピリミジン基；置換もしくは非置換のトリアジン基；置換もしくは非置換のベンゾフェナントリジン基；置換もしくは非置換のキノリン基；置換もしくは非置換のカルバゾール基；置換もしくは非置換のベンゾカルバゾール基；置換もしくは非置換のジベンゾチオフェン基；置換もしくは非置換のジベンゾフラン基；置換もしくは非置換のホスフィンオキシド基；置換もしくは非置換のベンゾチオフェン基；または置換もしくは非置換のベンゾフラン基；または置換もしくは非置換のキナゾリン基である。

本明細書の一実施状態において、Ｒ４は互いに隣接する基と結合して脂肪族環を形成する。
本明細書の一実施状態において、Ｒ４は互いに隣接する基と結合して芳香族環を形成する。

本明細書の一実施状態において、前記Ｒ４は下記置換基のうち少なくとも１つで置換されたフェニル基；または下記置換基のうち少なくとも１つであるか、下記置換基のうち少なくとも１つで置換された複数の隣接するＲ４同士で炭化水素環を形成する。

＊は化学式１、フェニル基または複数の隣接するＲ４同士で結合して、形成された炭化水素環に連結されることを意味し、
前記置換基は、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；Ｎ、Ｏ、ＳまたはＰ原子のうち１個以上を含む置換もしくは非置換の複素環基からなる群から選択される置換基でさらに置換もしくは非置換される。

本明細書の一実施状態において、前記置換基は、水素；メチル基；エチル基；フェニル基；ナフチル基；ビフェニル基；またはピリジン基でさらに置換される。

本明細書の一実施状態において、前記炭化水素環は芳香族環、脂肪族環または脂肪族環と芳香族環の縮合環であっても良く、単環もしくは多環であっても良い。

前記置換基において、「置換」は化合物の炭素原子に結合された水素原子が他の原子や官能基に換わることを意味し、「置換基」は水素、他の原子および官能基を全て含む。本明細書において、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特に限定されず、２以上が置換される場合、２以上の置換基は互いに同一であるかまたは異なっても良い。

本明細書の一実施状態において、Ｒ４は置換もしくは非置換のベンゾキノリン基である。
本明細書の一実施状態において、Ｒ４は置換もしくは非置換のフェナントロリン基である。
本明細書の一実施状態において、Ｒ４は置換もしくは非置換のピリミジン基である。

本明細書の一実施状態において、Ｒ４はフェニル基で置換されたピリミジン基である。
本明細書の一実施状態において、Ｒ４はビフェニル基で置換されたピリミジン基である。

本明細書の一実施状態において、Ｒ４は置換もしくは非置換のトリアジン基である。
本明細書の一実施状態において、Ｒ４はフェニル基で置換されたトリアジン基である。
本明細書の一実施状態において、Ｒ４はナフチル基で置換されたトリアジン基である。

本明細書の一実施状態において、Ｒ４は置換もしくは非置換のベンゾフェナントリジン基である。

本明細書の一実施状態において、Ｒ４は置換もしくは非置換のキノリン基である。
本明細書の一実施状態において、Ｒ４はフェニル基で置換されたキノリン基である。
本明細書の一実施状態において、Ｒ４はピリジン基で置換されたキノリン基である。

本明細書の一実施状態において、Ｒ４はフェナントリジン基とベンゾイミダゾール基が結合した構造の置換基である。
本明細書の一実施状態において、Ｒ４はキノリン基とベンゾイミダゾール基が結合した構造の置換基である。

本明細書の一実施状態において、Ｒ４は置換もしくは非置換のベンゾカルバゾール基である。前記ベンゾカルバゾール基は

または

である。

本明細書の一実施状態において、Ｒ４は置換もしくは非置換のジベンゾチオフェン基である。前記ジベンゾチオフェン基は、本化合物のフルオランテンのコアと下記ジベンゾチオフェン基構造の６番の位置または２番の位置と連結される。

本明細書の一実施状態において、Ｒ４は置換もしくは非置換のジベンゾフラン基である。前記ジベンゾフラン基は、本化合物のフルオランテンのコアと下記ジベンゾフラン基構造の６番の位置または２番の位置と連結される。

本明細書の一実施状態において、Ｒ４は置換もしくは非置換のホスフィンオキシド基である。
本明細書の一実施状態において、Ｒ４はフェニル基で置換されたホスフィンオキシド基である。

本明細書の一実施状態において、Ｒ４は置換もしくは非置換のベンゾチオフェンである。
本明細書の一実施状態において、Ｒ４はフェニル基で置換されたベンゾチオフェンである。

本明細書の一実施状態において、Ｒ４は置換もしくは非置換のベンゾフランである。
本明細書の一実施状態において、Ｒ４はフェニル基で置換されたベンゾフランである。

本明細書の一実施状態において、Ｒ４は置換もしくは非置換のキナゾリン基である。
本明細書の一実施状態において、Ｒ４はフェニル基で置換されたキナゾリン基である。

本明細書の一実施状態において、Ｒ４は置換もしくは非置換のフェナントレン基である。
本明細書の一実施状態において、Ｒ４は置換もしくは非置換のピリジン基である。
本明細書の一実施状態において、Ｒ４はピリジン基で置換されたピリジン基である。

本明細書による化合物の好ましい具体例としては下記化合物が挙げられるが、これらのみに限定されるものではない。
本明細書の一実施状態において、前記Ｒ４は下記構造式のうちいずれか１つである。

本明細書の一実施状態において、前記Ｒ４は下記構造式のうちいずれか１つである。

本明細書の一実施状態において、前記化学式１は下記化合物１〜３８のうちいずれか１つで表される。

前記化学式１の化合物は、前記化学式１に示すように、フルオランテンをコア構造とし、様々な置換体を導入することによって、有機電子素子に用いられる有機物層として用いるのに好適な特性を有することができる。

化合物の共役長さとエネルギーバンドギャップは密接な関わりがある。具体的には、化合物の共役長さが長いほど、エネルギーバンドギャップが小さくなる。前述したように、前記化学式１の化合物のコアは制限された共役を含んでいるため、これはエネルギーバンドギャップが大きい性質を有する。

本明細書においては、上記のようにエネルギーバンドギャップの大きいコア構造のＲ１〜Ｒ７およびＲ’の位置に様々な置換基を導入することにより、様々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。通常、エネルギーバンドギャップの大きいコア構造に置換基を導入してエネルギーバンドギャップを調節することは容易であるが、コア構造がエネルギーバンドギャップが小さい場合は、置換基を導入してエネルギーバンドギャップを大きく調節することは困難である。

また、本明細書においては、前記のような構造のコア構造のＲ１〜Ｒ７およびＲ’の位置に様々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することができる。

また、前記のような構造のコア構造に様々な置換基を導入することにより、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、有機電子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、発光層物質および電子輸送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により、各有機物層において要求する条件を満たす物質を合成することができる。

前記化学式１の化合物はコア構造にフルオランテンを含んでいるため、有機発光素子において正孔注入および／または正孔輸送物質としての適切なエネルギー準位を有することができる。本明細書においては、前記化学式１の化合物のうち置換基に応じて適切なエネルギー準位を有する化合物を選択して有機発光素子に用いることにより、駆動電圧が低く光効率の高い素子を実現することができる。

また、前記コア構造に様々な置換基を導入することによって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、一方では、有機物間の界面での特性を向上させ、物質の用途を多様にすることができる。

一方、前記化学式１の化合物は、ガラス転移温度（Ｔｇ）が高くて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。

前記化学式１の化合物は後述する製造例に基づいて製造されることができる。

本明細書の化学式１の化合物は、アセナフテンキノンと置換されたプロパノンを反応して化合物を合成する。この合成された化合物に置換基が付いたエチニルベンゼンを合成して、前記化学式１の化合物を提供する。

または、アセナフテンキノンと置換されたプロパノンを反応して、合成物を合成し、置換されたエチニルベンゼンと反応してフルオランテン誘導体を合成し、前記フルオランテン誘導体に様々な置換基を導入して化学式１の化合物を提供する。

また、本明細書は、前記フルオランテン化合物を用いる有機電子素子を提供する。

本明細書の一実施状態において、第１電極、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電子素子であって、前記有機物層のうち１層以上は前記フルオランテン化合物を含む。

前記有機電子素子は、有機発光素子、有機太陽電池、および有機トランジスタからなる群から選択されることができる。

本明細書の有機電子素子の有機物層は単層構造からなっても良いが、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良い。例えば、本明細書の有機発光素子は、有機物層として正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層などを含む構造を有することができる。しかし、有機発光素子の構造はこれに限定されず、さらに少ない数の有機層を含むことができる。

また１つの実施状態において、有機電子素子は、基板上に陽極、１層以上の有機物層および陰極が順次積層された構造（ｎｏｒｍａｌ ｔｙｐｅ）の有機電子素子であっても良い。

また１つの実施状態において、有機電子素子は、基板上に陰極、１層以上の有機物層および陽極が順次積層された逆方向構造（ｉｎｖｅｒｔｅｄ ｔｙｐｅ）の有機電子素子であっても良い。

本明細書の有機電子素子は、有機物層のうち１層以上が本明細書の化合物、すなわち、前記フルオランテン化合物を含むことを除いては、当技術分野で周知の材料と方法で製造されることができる。

例えば、本明細書の有機電子素子は、基板上に第１電極、有機物層および第２電極を順次積層することによって製造することができる。この時、スパッタリング法（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）や電子ビーム蒸着法（ｅ−ｂｅａｍ ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）のようなＰＶＤ（ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）方法を利用し、基板上に金属または伝導性を有する金属酸化物またはこれらの合金を蒸着して陽極を形成し、その上に正孔注入層、正孔輸送層、発光層および電子輸送層を含む有機物層を形成した後、その上に陰極として用いることができる物質を蒸着することによって製造されることができる。このような方法の他にも、基板上に陰極物質から有機物層、陽極物質を順次蒸着して有機電子素子を作ることができる。

また、前記フルオランテン化合物は、有機電子素子の製造時、真空蒸着法だけでなく、溶液塗布法によって有機物層に形成されることができる。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、ドクターブレード、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。

本明細書の一実施状態において、前記有機電子素子は有機発光素子であっても良い。

本明細書の一実施状態において、第１電極、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発光層を含む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層以上は前記フルオランテン化合物を含む。

本明細書の一実施状態において、正孔注入層、正孔輸送層または正孔注入と正孔輸送を同時に含み、前記正孔注入層、正孔輸送層または正孔注入と正孔輸送を同時に含む層は前記フルオランテン化合物を含む。

本明細書の一実施状態において、前記有機物層は電子輸送層、電子注入層または電子輸送および電子注入を同時にする層を含み、前記電子輸送層、電子注入層または電子輸送および電子注入を同時にする層は前記フルオランテン化合物を含む。

本明細書の一実施状態において、前記発光層は前記フルオランテン化合物を含む。

本明細書の一実施状態において、前記発光層は前記フルオランテン化合物を発光層のホストとして含む。

本明細書の一実施状態において、前記発光層は前記フルオランテン化合物を発光層のホストとして含み、ドーパントは有機発光素子において求められる性質に応じて公知のドーパント物質のうちから当業者が選択することができ、それを限定しない。

本明細書の一実施状態において、前記有機発光素子は、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層、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。

また１つの実施状態において、前記有機発光素子の有機物層は、前記化学式１で表されるフルオランテン化合物を含む有機物層の他に、アリールアミノ基、カルバゾール基、またはベンゾカルバゾール基を含む化合物を含む正孔注入層または正孔輸送層を含むことができる。

本明細書の一実施状態において、前記有機発光素子は、用いられる材料に応じ、前面発光型、背面発光型または両面発光型であっても良い。

例えば、本明細書の有機電子素子の実施状態において、図１および図２に示すような構造を有しても良いが、これらのみに限定されるものではない。

図１は、基板１、陽極２、発光層３、陰極４が順次積層された有機電子素子の構造が例示されている。このような構造において、前記フルオランテン化合物は前記発光層３に含まれることができる。

図２は、基板１、陽極２、正孔注入層５、正孔輸送層６、発光層３、電子輸送層７および陰極４が順次積層された有機電子素子の構造が例示されている。このような構造において、前記フルオランテン化合物は前記正孔注入層５、正孔輸送層６、発光層３および電子輸送層７のうち１層以上に含まれることができる。

本明細書の一実施状態において、前記有機電子素子は有機太陽電池であっても良い。

本明細書の一実施状態において、第１電極、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光活性層を含む１層以上の有機物層を含む有機太陽電池であって、前記有機物層のうち１層以上は前記フルオランテン化合物を含む有機太陽電池を提供する。

本明細書の一実施状態において、前記有機物層は電子輸送層、電子注入層または電子輸送および電子注入を同時にする層を含み、前記電子輸送層、電子注入層または電子輸送および電子注入を同時にする層は前記フルオランテン化合物を含む。

また１つの実施状態において、前記光活性層は前記フルオランテン化合物を含むことができる。

また１つの実施状態において、前記有機物層は電子供与体（ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｄｏｎｏｒ）および電子受容体（ｅｌｅｃｔｒｏｎ ａｃｃｅｐｔｏｒ）を含み、前記電子供与体または電子受容体は前記フルオランテン化合物を含む。

本明細書の実施状態において、前記有機太陽電池が外部光源から光子を受ければ、電子供与体と電子受容体との間で電子と正孔が発生する。発生した正孔は電子供与体層を介して陽極に輸送される。

本明細書の実施状態において、前記有機太陽電池は付加的な有機物層をさらに含むことができる。前記有機太陽電池は、様々な機能を同時に有する有機物を用いて有機物層の数を減少させることができる。

本明細書の一実施状態において、前記有機電子素子は有機トランジスタであっても良い。

本明細書の一実施状態において、ソース、ドレイン、ゲートおよび１層以上の有機物層を含む有機トランジスタであって、前記有機物層のうち１層以上は前記フルオランテン化合物を含む。

本明細書の一実施状態において、前記有機トランジスタは電荷発生層を含むことができ、前記電荷発生層は前記フルオランテン化合物を含むことができる。

また１つの実施状態において、前記有機トランジスタは絶縁層を含むことができ、前記絶縁層は基板とゲートの上に位置することができる。

前記有機電子素子が複数の有機物層を含む場合、前記有機物層は同一の物質または異なる物質で形成されることができる。

本明細書の一実施状態において、前記第１電極は陰極であり、前記第２電極は陽極である。

本明細書の一実施状態において、前記第１電極は陽極であり、前記第２電極は陰極である。

前記基板は、必要に応じ、光学的性質および物理的性質を考慮して選択されることができる。例えば、前記基板は透明であることが好ましい。前記基板は固い材料が用いられても良いが、プラスチックのような柔軟な材料からなっても良い。

前記基板の材料としてはガラスおよび石英板の他にＰＥＴ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）、ＰＥＮ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｎａｐｈｔｈａｌａｔｅ）、ＰＰ（ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）、ＰＩ（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）、ＰＣ（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）、ＰＳ（ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ）、ＰＯＭ（ｐｏｌｙｏｘｙｍｅｔｈｙｌｅｎｅ）、ＡＳ樹脂（ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ ｓｔｙｒｅｎｅ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）、ＡＢＳ樹脂（ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ ｂｕｔａｄｉｅｎｅ ｓｔｙｒｅｎｅ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）、ＴＡＣ（Ｔｒｉａｃｅｔｙｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）およびＰＡＲ（ｐｏｌｙａｒｙｌａｔｅ）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。

前記陰極物質としては、通常、有機物層への電子注入が容易になるように仕事関数の小さい物質が好ましい。陰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。

前記陽極物質としては、通常、有機物層への正孔注入が円滑になるように仕事関数の大きい物質が好ましい。本明細書に用いることができる陽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。

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にまで正孔を輸送する層であり、正孔輸送物質は陽極や正孔注入層から正孔の輸送を受けて発光層に移せる物質として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、導電性高分子、および共役部分と非共役部分が共に存在するブロック共重合体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。

前記正孔注入層は電極から正孔を注入する層であり、正孔注入物質は、正孔を輸送する能力を有して陽極での正孔注入効果、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、発光層から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、且つ薄膜形成能力に優れた化合物が好ましい。正孔注入物質は、ＨＯＭＯ（ｈｉｇｈｅｓｔ ｏｃｃｕｐｉｅｄ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｏｒｂｉｔａｌ）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、フタロシアニン誘導体、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挙げられるが、これらのみに限定されるものではない。

前記発光物質は、正孔輸送層と電子輸送層から正孔と電子の輸送を各々受けて結合させることによって可視光線領域の光を出せる物質として、蛍光や燐光に対する量子効率の良い物質が好ましい。具体的な例としては８−ヒドロキシ−キノリンアルミニウム錯体（Ａｌｑ３）；カルバゾール系の化合物；二量体化スチリル（ｄｉｍｅｒｉｚｅｄ ｓｔｙｒｙｌ）化合物；ＢＡｌｑ；１０−ヒドロキシベンゾキノリン−金属化合物；ベンゾオキサゾール、ベンゾチアゾールおよびベンゾ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、ルブレンなどが挙げられるが、これらのみに限定されるものではない。

前記発光物質は、正孔輸送層と電子輸送層から正孔と電子の輸送を各々受けて結合させることによって可視光線領域の光を出せる物質として、蛍光や燐光に対する量子効率の良い物質が好ましい。具体的な例としては８−ヒドロキシ−キノリンアルミニウム錯体（Ａｌｑ３）；カルバゾール系の化合物；二量体化スチリル（ｄｉｍｅｒｉｚｅｄ ｓｔｙｒｙｌ）化合物；ＢＡｌｑ；１０−ヒドロキシベンゾキノリン−金属化合物；ベンゾオキサゾール、ベンゾチアゾールおよびベンゾ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、ルブレンなどが挙げられるが、これらのみ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ことができる。ホスト材料は、縮合芳香族環誘導体または複素環含有化合物などが挙げられる。具体的に、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挙げられ、複素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、はしご形フラン化合物、ピリミジン誘導体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。

ドーパント材料としては有機化合物、金属または金属化合物が挙げられる。

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、金属錯体などが挙げられる。具体的に、芳香族アミン誘導体は、置換もしく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として、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挙げられ、スチリルアミン化合物は、置換もしくは非置換のアリールアミンに少なくとも１個のアリールビニル基が置換されている化合物として、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から１または２以上選択される置換基が置換もしくは非置換される。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挙げられるが、これらのみに限定されるものではない。また、金属錯体としてはイリジウム錯体、白金錯体などが挙げられるが、これらのみに限定されるものではない。

前記電子輸送層は電子注入層から電子を受け取って発光層にまで電子を輸送する層であり、電子輸送物質は陰極から電子の注入を円滑に受けて発光層に移せる物質とし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−金属錯体などが挙げられるが、これらのみに限定されるものではない。電子輸送層は、従来技術に応じて用いられたように、任意の所望のカソード物質と共に用いることができる。特に、好適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銀層が後に従う通常の物質である。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銀層が後に従う。

前記電子注入層は電極から電子を注入する層であり、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、発光層から生成された励起子の正孔注入層への移動を防止し、且つ、薄膜形成能力に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員環誘導体などが挙げられるが、これらのみに限定されるものではない。

前記金属錯体化合物としては８−ヒドロキシキノリナートリチウム、ビス（８−ヒドロキシキノリナート）亜鉛、ビス（８−ヒドロキシキノリナート）銅、ビス（８−ヒドロキシキノリナート）マンガン、トリス（８−ヒドロキシキノリナート）アルミニウム、トリス（２−メチル−８−ヒドロキシキノリナート）アルミニウム、トリス（８−ヒドロキシキノリナート）ガリウム、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナート）ベリリウム、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナート）亜鉛、ビス（２−メチル−８−キノリナート）クロロガリウム、ビス（２−メチル−８−キノリナート）（ｏ−クレゾラート）ガリウム、ビス（２−メチル−８−キノリナート）（１−ナフトラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリナート）（２−ナフトラート）ガリウムなどが挙げられるが、これらのみに限定されるものではない。

前記正孔阻止層は正孔の陰極到達を阻止する層であり、一般的に正孔注入層と同一の条件で形成されることができる。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（ａｌｕｍｉｎｕｍ ｃｏｍｐｌｅｘ）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。

前記電子阻止層は正孔を輸送しつつ電子を阻止することによって電子と正孔が再結合する確率を向上させる役割をする層であり、正孔を輸送する機能を有し、且つ、電子を輸送する能力が顕著に小さい材料が好適である。電子阻止層の材料は前述した正孔輸送層の材料を必要に応じて用いることができ、それに限定されず、公知の電子阻止層を用いることができる。

本明細書による有機電子素子は、用いられる材料に応じ、前面発光型、背面発光型または両面発光型であっても良い。

前記化学式１の化合物の製造方法およびこれらを用いた有機電子素子の製造は以下の実施例で具体的に説明する。但し、下記の実施例は本明細書を例示するためのものであって、本明細書の範囲がこれらによって限定されるものではない。

製造例
（１）［化合物Ａ−１］の製造

アセナフテンキノン（Ａｃｅｎａｐｈｔｈｅｎｅｑｕｉｎｏｎｅ）（３０ｇ、１６４ｍｍｏｌ）と１，３−ジフェニル−２−プロパノン（１，３−ｄｉｐｈｅｎｙｌ−２−ｐｒｏｐａｎｏｎｅ）（３４ｇ、１６４ｍｍｏｌ）をエタノール（６００ｍＬ）に入れた後、水酸化カリウム（ＫＯＨ）（２７．６ｇ、４９２ｍｍｏｌ）を添加して４８時間８５℃で攪拌還流した。常温に下げ、水を３００ｍＬ添加した後、生成された固体を濾過した後に乾燥して［化合物Ａ−１］（４５ｇ、収率７７％）を製造した。ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝３５７

（２）［化合物Ａ−２］の製造

［化合物Ａ−１］（３０ｇ、８４．２ｍｍｏｌ）と１−ブロモ−４−エチニルベンゼン（１−Ｂｒｏｍｏ−４−ｅｔｈｙｎｙｌｂｅｎｚｅｎｅ）（１６．８ｇ、９２．８ｍｍｏｌ）をキシレン（５００ｍＬ）に入れた後、４８時間１４０℃で攪拌還流した。常温に下げ、エタノール（３００ｍＬ）を添加した後、生成された固体を濾過した後に乾燥して［化合物Ａ−２］（３１．３ｇ、収率７４％）を製造した。ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝５１０

（３）［化合物Ａ−３］の製造

［化合物Ａ−１］（３０ｇ、８４．２ｍｍｏｌ）と１−ブロモ−４−エチニルベンゼン（１−Ｂｒｏｍｏ−４−ｅｔｈｙｎｙｌｂｅｎｚｅｎｅ）（１６．８ｇ、９２．８ｍｍｏｌ）をキシレン（５００ｍＬ）に入れた後、４８時間１４０℃で攪拌還流した。常温に下げ、エタノール（３００ｍＬ）を添加した後、生成された固体を濾過した後に乾燥して［化合物Ａ−３］（２９．７、収率６９％）を製造した。ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝５１０

（４）［化合物Ｂ−１］の製造

アセナフテンキノン（Ａｃｅｎａｐｈｔｈｅｎｅｑｕｉｎｏｎｅ）（６．９ｇ、３８ｍｍｏｌ）と１，３−ビス（４−ブロモフェニル）プロパン−２−オン（１，３−ｂｉｓ（４−ｂｒｏｍｏｐｈｅｎｙｌ）ｐｒｏｐａｎ−２−ｏｎｅ）（１４ｇ、３８ｍｍｏｌ）をエタノール（３００ｍＬ）に入れた後、水酸化カリウム（ＫＯＨ）（６．４ｇ、１１４ｍｍｏｌ）を添加して４８時間８５℃で攪拌還流した。常温に下げ、水を２００ｍＬ添加した後、生成された固体を濾過した後に乾燥して［化合物Ｂ−１］（１７．３ｇ、収率８８％）を製造した。ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝５１５

（５）［化合物Ｂ−２］の製造

［化合物Ｂ−１］（１７．３ｇ、３３．６ｍｍｏｌ）とエチニルベンゼン（ｅｔｈｙｎｙｌｂｅｎｚｅｎｅ）（４．１ｇ、４０．３ｍｍｏｌ）をキシレン（２００ｍＬ）に入れた後、４８時間１４０℃で攪拌還流した。常温に下げ、エタノール（２００ｍＬ）を添加した後、生成された固体を濾過した後に乾燥して［化合物Ｂ−２］（１４．３ｇ、収率７２％）を製造した。ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝５８９

（６）［化合物Ｃ−１］の製造

［化合物Ａ−２］（３０ｇ、５８．９ｍｍｏｌ）とビス（ピナコラト）ジボロン（ｂｉｓ（ｐｉｎａｃｏｌａｔｏ）ｄｉｂｏｒｏｎ）（１６．５ｇ、６４．８ｍｍｏｌ）をジオキサン（ｄｉｏｘａｎｅ）（３００ｍＬ）に入れた後、酢酸カリウム（ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ａｃｅｔａｔｅ）（１７．３ｇ、１７７ｍｍｏｌ）を添加し、Ｐｄ（ｄｐｐｆ）Ｃｌ２・ＣＨ２Ｃｌ２（０．９６ｇ、２ｍｏｌ％）を入れた後、６時間攪拌還流した。常温に温度を下げて濾過した。濾過液を減圧蒸留してクロロホルムに溶かした後、エタノールで再結晶し濾過した後に乾燥して［化合物Ｃ−１］（２７．２ｇ、収率８３％）を製造した。ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝５５７

（７）［化合物Ｃ−２］の製造

［化合物Ａ−３］（３０ｇ、５８．９ｍｍｏｌ）とビス（ピナコラト）ジボロン（ｂｉｓ（ｐｉｎａｃｏｌａｔｏ）ｄｉｂｏｒｏｎ）（１６．５ｇ、６４．８ｍｍｏｌ）をジオキサン（ｄｉｏｘａｎｅ）（３００ｍＬ）に入れた後、酢酸カリウム（ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ａｃｅｔａｔｅ）（１７．３ｇ、１７７ｍｍｏｌ）を添加し、Ｐｄ（ｄｐｐｆ）Ｃｌ２・ＣＨ２Ｃｌ２（０．９６ｇ、２ｍｏｌ％）を入れた後、６時間攪拌還流した。常温に温度を下げて濾過した。濾過液を減圧蒸留してクロロホルムに溶かした後、エタノールで再結晶し濾過した後に乾燥して［化合物Ｃ−２］（２６．２ｇ、収率８０％）を製造した。ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝５５７

実施例
実施例１．［化合物２］の製造

［化合物Ｃ−１］（１７．６ｇ、３１．６ｍｍｏｌ）と２−ブロモ−１，１０−フェナントロリン（２−ｂｒｏｍｏ−１，１０−ｐｈｅｎａｎｔｈｒｏｌｉｎｅ）（８．２ｇ、３１．６ｍｍｏｌ）をテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）（２００ｍＬ）に入れた後、２Ｍ炭酸カリウム（Ｋ２ＣＯ３）水溶液（１００ｍＬ）を添加し、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（０．６７ｇ、２ｍｏｌ％）を入れた後に４時間攪拌還流した。常温に温度を下げ、生成された固体を濾過した。濾過された固体をクロロホルムとエタノールで再結晶し濾過した後に乾燥して［化合物２］（１６．５ｇ、収率８６％）を製造した。ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝６０９

実施例２．［化合物６］の製造

［化合物Ｃ−１］（１７．６ｇ、３１．６ｍｍｏｌ）と２−クロロ−４，６−ジフェニルピリミジン（２−ｃｈｌｏｒｏ−４，６−ｄｉｐｈｅｎｙｌｐｙｒｉｍｉｄｉｎｅ）（８．４ｇ、３１．６ｍｍｏｌ）をテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）（２００ｍＬ）に入れた後、２Ｍ炭酸カリウム（Ｋ２ＣＯ３）水溶液（１００ｍＬ）を添加し、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（０．６７ｇ、２ｍｏｌ％）を入れた後に４時間攪拌還流した。常温に温度を下げ、生成された固体を濾過した。濾過された固体をクロロホルムとエタノールで再結晶し濾過した後に乾燥して［化合物６］（１５．６ｇ、収率７５％）を製造した。ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝６６１

実施例３．［化合物７］の製造

［化合物Ｃ−１］（１７．６ｇ、３１．６ｍｍｏｌ）と４−クロロ−２，６−ジフェニルピリミジン（４−ｃｈｌｏｒｏ−２，６−ｄｉｐｈｅｎｙｌｐｙｒｉｍｉｄｉｎｅ）（８．４ｇ、３１．６ｍｍｏｌ）をテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）（２００ｍＬ）に入れた後、２Ｍ炭酸カリウム（Ｋ２ＣＯ３）水溶液（１００ｍＬ）を添加し、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（０．６７ｇ、２ｍｏｌ％）を入れた後に４時間攪拌還流した。常温に温度を下げ、生成された固体を濾過した。濾過された固体をクロロホルムとエタノールで再結晶し濾過した後に乾燥して［化合物７］（１４．６ｇ、収率７０％）を製造した。ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝６６１

実施例４．［化合物８］の製造

［化合物Ｃ−１］（１７．６ｇ、３１．６ｍｍｏｌ）と２−クロロ−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（２−ｃｈｌｏｒｏ−４，６−ｄｉｐｈｅｎｙｌ−１，３，５−ｔｒｉａｚｉｎｅ）（８．４ｇ、３１．６ｍｍｏｌ）をテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）（２００ｍＬ）に入れた後、２Ｍ炭酸カリウム（Ｋ２ＣＯ３）水溶液（１００ｍＬ）を添加し、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（０．６７ｇ、２ｍｏｌ％）を入れた後に４時間攪拌還流した。常温に温度を下げ、生成された固体を濾過した。濾過された固体をクロロホルムとエタノールで再結晶し濾過した後に乾燥して［化合物８］（１６．１ｇ、収率７７％）を製造した。ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝６６２

実施例５．［化合物２６］の製造

［化合物Ａ−２］（１５ｇ、２９．４ｍｍｏｌ）と４−ジベンゾチオフェンボロン酸（４−ｄｉｂｅｎｚｏｔｈｉｏｐｈｅｎｅ ｂｏｒｏｎｉｃ ａｃｉｄ）（６．７ｇ、２９．４ｍｍｏｌ）をテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）（２００ｍＬ）に入れた後、２Ｍ炭酸カリウム（Ｋ２ＣＯ３）水溶液（１００ｍＬ）を添加し、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（０．６７ｇ、２ｍｏｌ％）を入れた後に４時間攪拌還流した。常温に温度を下げ、生成された固体を濾過した。濾過された固体をクロロホルムとエタノールで再結晶し濾過した後に乾燥して［化合物２６］（１２．６ｇ、収率７０％）を製造した。ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝６１３

実施例６．［化合物２７］の製造

［化合物Ａ−２］（１５ｇ、２９．４ｍｍｏｌ）と４−ジベンゾフランボロン酸（４−ｄｉｂｅｎｚｏｆｕｒａｎ ｂｏｒｏｎｉｃ ａｃｉｄ）（６．２ｇ、２９．４ｍｍｏｌ）をテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）（２００ｍＬ）に入れた後、２Ｍ炭酸カリウム（Ｋ２ＣＯ３）水溶液（１００ｍＬ）を添加し、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（０．６７ｇ、２ｍｏｌ％）を入れた後に４時間攪拌還流した。常温に温度を下げ、生成された固体を濾過した。濾過された固体をクロロホルムとエタノールで再結晶し濾過した後に乾燥して［化合物２７］（１３．５ｇ、収率７７％）を製造した。ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝５９７

実施例７．［化合物１１］の製造

［化合物Ｃ−２］（１５ｇ、２６．８ｍｍｏｌ）と２−クロロ−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（２−ｃｈｌｏｒｏ−４，６−ｄｉｐｈｅｎｙｌ−１，３，５−ｔｒｉａｚｉｎｅ）（７．１６ｇ、２６．８ｍｍｏｌ）をテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）（２００ｍＬ）に入れた後、２Ｍ炭酸カリウム（Ｋ２ＣＯ３）水溶液（１００ｍＬ）を添加し、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（０．６２ｇ、２ｍｏｌ％）を入れた後に４時間攪拌還流した。常温に温度を下げ、生成された固体を濾過した。濾過された固体をクロロホルムとエタノールで再結晶し濾過した後に乾燥して［化合物１１］（１３．３ｇ、収率７５％）を製造した。ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝６６１

実施例８．［化合物２４］の製造

［化合物Ａ−２］（１５ｇ、２９．５ｍｍｏｌ）と１１Ｈ−ベンゾ［ａ］カルバゾール（１１Ｈ−ｂｅｎｚｏ［ａ］ｃａｒｂａｚｏｌｅ）（６．４ｇ、２９．５ｍｍｏｌ）をトルエン（１５０ｍＬ）に入れた後、ナトリウムテトラブトキシド（ＮａＯｔＢｕ）１５ｇを添加し、Ｐｄ（ＰｔＢｕ４）２（０．１６ｇ、１ｍｏｌ％）を入れた後に４時間攪拌還流した。常温に温度を下げ、生成された固体を濾過した。濾過された固体をクロロホルムとエタノールで再結晶し濾過した後に乾燥して［化合物２４］（１１．４ｇ、収率６０％）を製造した。ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝６４５

実施例９．［化合物３２］の製造

［化合物Ｃ−１］（１８．０ｇ、３２．４ｍｍｏｌ）と（４−ブロモフェニル）ジフェニルホスフィンオキシド（（４−ｂｒｏｍｏｐｈｅｎｙｌ）ｄｉｐｈｅｎｙｌｐｈｏｓｐｈｉｎｅｏｘｉｄｅ）（１１．６ｇ、３２．４ｍｍｏｌ）をテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）（２００ｍＬ）に入れた後、２Ｍ炭酸カリウム（Ｋ２ＣＯ３）水溶液（１００ｍＬ）を添加し、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（０．７５ｇ、２ｍｏｌ％）を入れた後に４時間攪拌還流した。常温に温度を下げ、生成された固体を濾過した。濾過された固体をクロロホルムとエタノールで再結晶し濾過した後に乾燥して［化合物３２］（１３．７ｇ、収率６４％）を製造した。ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝７０６

実施例１０．［化合物３８］の製造

［化合物Ｃ−１］（１５．０ｇ、２７．０ｍｍｏｌ）と４’−（４−ブロモフェニル）−２，２’：６’，２’’−テルピリジン）（４’−（４−ｂｒｏｍｏｐｈｅｎｙｌ）−２，２’：６’，２’’−ｔｅｒｐｙｒｉｄｉｎｅ）（１０．５ｇ、２７．０ｍｍｏｌ）をテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）（２００ｍＬ）に入れた後、２Ｍ炭酸カリウム（Ｋ２ＣＯ３）水溶液（１００ｍＬ）を添加し、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（０．６２ｇ、２ｍｏｌ％）を入れた後に４時間攪拌還流した。常温に温度を下げ、生成された固体を濾過した。濾過された固体をクロロホルムとエタノールで再結晶し濾過した後に乾燥して［化合物３８］（１５．５ｇ、収率７８％）を製造した。ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝７３７

実験例．有機発光素子の製造および特性の測定
実験例１−１
ＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）が５００Å厚さで薄膜コーティングされたガラス基板を、洗剤を溶かした蒸留水に入れて超音波で洗浄した。この時、洗剤としてはＦｉｓｃｈｅｒ社製を用い、蒸留水としてはＭｉｌｌｉｐｏｒｅ社製のフィルタ（Ｆｉｌｔｅｒ）で２次フィルターリングした蒸留水を用いた。ＩＴＯを３０分間洗浄した後、蒸留水で２回繰り返して超音波洗浄を１０分間行った。蒸留水の洗浄が終わった後、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て乾燥した後、プラズマ洗浄機に輸送した。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した。

このように準備したＩＴＯ透明電極上に下記化学式のヘキサニトリルヘキサアザトリフェニレン（ｈｅｘａｎｉｔｒｉｌｅ ｈｅｘａａｚａｔｒｉｐｈｅｎｙｌｅｎｅ；ＨＡＴ）を１００Å厚さで熱真空蒸着して正孔注入層を形成した。

前記正孔注入層上に前記化学式の４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（ＮＰＢ）（１，０００Å）を真空蒸着して正孔輸送層を形成した。
次に、前記正孔輸送層上に膜厚さ２３０Åで下記のようなＧＨとＧＤを１０：１の重量比で真空蒸着して発光層を形成した。

前記発光層上に［化合物２］を３５０Åの膜厚さで真空蒸着して電子注入および輸送層を形成した。

前記電子注入および輸送層上に１５Å厚さでフッ化リチウム（ＬｉＦ）と２，０００Å厚さでアルミニウムを順次蒸着して陰極を形成した。

前記過程において、有機物の蒸着速度は０．４〜０．７Å／ｓｅｃを維持し、陰極のフッ化リチウムは０．３Å／ｓｅｃ、アルミニウムは２Å／ｓｅｃの蒸着速度を維持し、蒸着時の真空度は２×１０−７〜５×１０−８ｔｏｒｒを維持して、有機発光素子を製作した。

実験例１−２
前記実験例１−１において、［化合物２］の代わりに［化合物８］を用いたことを除いては、実験例１−１と同様な方法によって有機発光素子を製作した。

実験例１−３
前記実験例１−１において、［化合物２］の代わりに［化合物１１］を用いたことを除いては、実験例１−１と同様な方法によって有機発光素子を製作した。

実験例１−４
前記実験例１−１において、［化合物２］の代わりに［化合物３２］を用いたことを除いては、実験例１−１と同様な方法によって有機発光素子を製作した。

実験例１−５
前記実験例１−１において、［化合物２］の代わりに［化合物３８］を用いたことを除いては、実験例１−１と同様な方法によって有機発光素子を製作した。

比較例１
前記実験例１−１において、［化合物２］の代わりに化学式ＥＴ−Ｂの化合物を用いたことを除いては、実験例１−１と同様な方法によって有機発光素子を製作した。

実験例１−１〜実験例１−５、および比較例１によって製作された有機発光素子に電流（１０ｍＡ／ｃｍ２）を印加した時、表１の結果を得た。

実験例２−１
前記実験例１−１のように準備したＩＴＯ透明電極上に前記化学式のヘキサニトリルヘキサアザトリフェニレン（ｈｅｘａｎｉｔｒｉｌｅ ｈｅｘａａｚａｔｒｉｐｈｅｎｙｌｅｎｅ；ＨＡＴ）を１００Å厚さで熱真空蒸着して正孔注入層を形成した。

前記正孔注入層上に前記化学式の４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（ＮＰＢ）（７００Å）、ヘキサニトリルヘキサアザトリフェニレン（ＨＡＴ）（５０Å）および４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（ＮＰＢ）（７００Å）を順次真空蒸着して正孔輸送層を形成した。

次に、前記正孔輸送層上に膜厚さ２００Åで下記のようなＢＨとＢＤを２５：１の重量比で真空蒸着して発光層を形成した。

前記発光層上に［化合物７］と下記化学式ＬｉＱ（Ｌｉｔｈｉｕｍ Ｑｕｉｎａｌａｔｅ）を１：１の重量比で真空蒸着して３００Å厚さで電子注入および輸送層を形成した。

前記電子注入および輸送層上に１５Å厚さでフッ化リチウム（ＬｉＦ）と２，０００Å厚さでアルミニウムを順次蒸着して陰極を形成した。

前記過程において、有機物の蒸着速度は０．４〜０．７Å／ｓｅｃを維持し、陰極のフッ化リチウムは０．３Å／ｓｅｃ、アルミニウムは２Å／ｓｅｃの蒸着速度を維持し、蒸着時の真空度は２×１０−７〜５×１０−８ｔｏｒｒを維持して、有機発光素子を製作した。

実験例２−２
前記実験例２−１において、［化合物７］の代わりに［化合物２］を用いたことを除いては、実験例２−１と同様な方法によって有機発光素子を製作した。

実験例２−３
前記実験例２−１において、［化合物７］の代わりに［化合物２７］を用いたことを除いては、実験例２−１と同様な方法によって有機発光素子を製作した。

実験例２−４
前記実験例２−１において、［化合物７］の代わりに［化合物３８］を用いたことを除いては、実験例２−１と同様な方法によって有機発光素子を製作した。

比較例２
前記実験例２−１において、［化合物７］の代わりに化学式ＥＴ−Ｃの化合物を用いたことを除いては、実験例２−１と同様な方法によって有機発光素子を製作した。

実験例２−１〜２−４および比較例２によって製作された有機発光素子に電流（１０ｍＡ／ｃｍ２）を印加した時、表２の結果を得た。

前記表２の結果から、本明細書による新規な化合物は有機発光素子をはじめとする有機電子素子の有機物層の材料として用いられることができ、これを用いた有機発光素子をはじめとする有機電子素子は効率、駆動電圧、安定性などに優れた特性を示すことが分かる。特に、本明細書による新規な化合物は、熱的安定性に優れ、深いＨＯＭＯ準位および正孔安定性を有して優れた特性を示した。有機発光素子をはじめとする有機電子素子において純粋に用いるか、ＬｉＱのようなｎ−型ドーパントを混ぜて用いることができる。本明細書による新規な化合物は、効率を向上させ、化合物の熱的安定性によって素子の安定性を向上させることができる。

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
７ ・・・電子輸送層

Claims (13)

1. 下記化学式１で表されるフルオランテン化合物：
   ［化学式１］
   

   

   前記化学式１において、
   Ｒ１およびＲ２はフェニル基であり、
   Ｒ３およびＲ５は水素であり、
   ｏは１〜５の整数であり、
   ｒは０〜６の整数であり、
   ｏ≧２の場合、Ｒ４は互いに同一であるかまたは異なり、
   Ｒ４は、下記置換基のうち少なくとも１つで置換されたフェニル基；または下記置換基のうち少なくとも１つであるか、下記置換基のうち少なくとも１つで置換された複数の隣接するＲ４同士で炭化水素環を形成する：
   

   

   前記置換基は、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；Ｎ、Ｏ、ＳまたはＰ原子のうち１個以上を含む置換もしくは非置換の複素環基からなる群から選択される置換基でさらに置換もしくは非置換される。
2. 前記置換基は、水素；メチル基；エチル基；フェニル基；ナフチル基；ビフェニル基；またはピリジン基でさらに置換される、請求項１に記載のフルオランテン化合物。
3. 前記化学式１は、下記の化合物１〜３８のうちいずれか１つで表される、請求項１に記載のフルオランテン化合物：
   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   
4. 第１電極、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電子素子であって、前記有機物層のうち１層以上は請求項１〜３のいずれか１項に記載のフルオランテン化合物を含む有機電子素子。
5. 前記有機電子素子は、有機発光素子、有機太陽電池および有機トランジスタからなる群から選択される、請求項４に記載の有機電子素子。
6. 前記有機電子素子は第１電極、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発光層を含む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層以上は前記フルオランテン化合物を含む、請求項４に記載の有機電子素子。
7. 前記有機物層は電子輸送層、電子注入層または電子輸送および電子注入を同時にする層を含み、
   前記電子輸送層、電子注入層または電子輸送および電子注入を同時にする層は前記フルオランテン化合物を含む、請求項６に記載の有機電子素子。
8. 前記発光層は前記フルオランテン化合物を含む、請求項６に記載の有機電子素子。
9. 前記有機物層は正孔輸送層または正孔注入層を含み、
   前記正孔輸送層または正孔注入層は前記フルオランテン化合物を含む、請求項６に記載の有機電子素子。
10. 前記有機物層は、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層、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６に記載の有機電子素子。
11. 前記有機電子素子は第１電極、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光活性層を含む１層以上の有機物層を含む有機太陽電池であって、
    前記有機物層のうち１層以上は前記フルオランテン化合物を含む、請求項４に記載の有機電子素子。
12. 前記有機物層は光活性層を含み、前記光活性層は前記フルオランテン化合物を含む、請求項１１に記載の有機電子素子。
13. 前記有機電子素子はソース、ドレイン、ゲートおよび１層以上の有機物層を含む有機トランジスタであって、前記有機物層のうち１層以上は前記フルオランテン化合物を含む、請求項４に記載の有機電子素子。

Images