JP6759517B2 - ヘテロ環化合物およびこれを含む有機発光素子 - Google Patents

Description

本出願は、２０１６年２月２３日付で韓国特許庁に出願された韓国特許出願第１０−２０１６−００２１３５８号の出願日の利益を主張し、その内容のすべては本明細書に組み込まれる。

本明細書は、ヘテロ環化合物およびこれを含む有機発光素子に関する。

一般的に、有機発光現象とは、有機物質を用いて電気エネルギーを光エネルギーに変換させる現象をいう。有機発光現象を利用する有機発光素子は、通常、陽極および陰極と、それらの間に有機物層とを含む構造を有する。ここで、有機物層は、有機発光素子の効率と安定性を高めるために、それぞれ異なる物質で構成された多層の構造からなる場合が多く、例えば、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層などからなる。このような有機発光素子の構造において、２つの電極の間に電圧をかけると、陽極からは正孔が、陰極からは電子が有機物層に注入され、注入された正孔と電子が接した時、エキシトン（ｅｘｃｉｔｏｎ）が形成され、このエキシトンが再び基底状態に落ちる時に光を発する。

前記のような有機発光素子のための新たな材料の開発が要求され続けている。

本明細書は、ヘテロ環化合物およびこれを含む有機発光素子を提供する。

本明細書の一実施態様によれば、下記化学式１で表されるヘテロ環化合物を提供する。
［化学式１］

前記化学式１において、
Ｒ１は、水素；重水素；ニトリル基；ニトロ基；ヒドロキシ基；カルボニル基；エステル基；イミド基；アミド基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のシクロアルキル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のアリールオキシ基；置換もしくは非置換のアルキルチオキシ基；置換もしくは非置換のアリールチオキシ基；置換もしくは非置換のアルキルスルホキシ基；置換もしくは非置換のアリールスルホキシ基；置換もしくは非置換のアルケニル基；置換もしくは非置換のシリル基；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リールホスフィン基；置換もしくは非置換のホスフィンオキシド基；置換もしくは非置換のアリール基；または置換もしくは非置換のヘテロアリール基であり、
Ｌ１は、直接結合；置換もしくは非置換のアリーレン基；または置換もしくは非置換のヘテロアリーレン基であり、
Ａｒ１は、水素；重水素；ニトリル基；ニトロ基；ヒドロキシ基；カルボニル基；エステル基；イミド基；アミド基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のシクロアルキル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のアリールオキシ基；置換もしくは非置換のアルキルチオキシ基；置換もしくは非置換のアリールチオキシ基；置換もしくは非置換のアルキルスルホキシ基；置換もしくは非置換のアリールスルホキシ基；置換もしくは非置換のアルケニル基；置換もしくは非置換のシリル基；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リールホスフィン基；置換もしくは非置換のホスフィンオキシド基；置換もしくは非置換のアリール基；置換もしくは非置換の単環のヘテロ環基；置換もしくは非置換の３環以上のヘテロ環基；Ｎを２個以上含む置換もしくは非置換の２環のヘテロ環基；置換もしくは非置換のイソキノリル基；または下記化学式２で表される構造であり、
ｍは、１〜４の整数であり、
ｎは、０〜３の整数であり、
１≦ｎ＋ｍ≦４であり、
ｍおよびｎがそれぞれ２以上の場合、２以上の括弧内の構造は、互いに同一または異なる。

［化学式２］

前記化学式２において、
Ｇ１は、水素；重水素；ニトリル基；ニトロ基；ヒドロキシ基；カルボニル基；エステル基；イミド基；アミド基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のシクロアルキル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のアリールオキシ基；置換もしくは非置換のアルキルチオキシ基；置換もしくは非置換のアリールチオキシ基；置換もしくは非置換のアルキルスルホキシ基；置換もしくは非置換のアリールスルホキシ基；置換もしくは非置換のアルケニル基；置換もしくは非置換のシリル基；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リールホスフィン基；置換もしくは非置換のホスフィンオキシド基；置換もしくは非置換のアリール基；または置換もしくは非置換のヘテロアリール基であり、
ｇ１は、１〜６の整数であり、
ｇ１が２以上の場合、前記Ｇ１は、互いに同一または異なり、
＊は、前記化学式１のＬ１に結合する部位である。

また、本明細書の一実施態様によれば、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で表されるヘテロ環化合物を含むものである有機発光素子を提供する。

本明細書の一実施態様に係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使用可能であり、これを用いることにより、有機発光素子において効率の向上、低い駆動電圧および／または寿命特性の向上が可能である。

本明細書の一実施態様に係る有機発光素子１０を示すものである。 本明細書のもう一つの実施態様に係る有機発光素子１１を示すものである。 本明細書のもう一つの実施態様に係る有機発光素子１２を示すものである。 本明細書の一実施態様に係る製造例１の化学式Ｅ１の化合物に対して、光電子分光装置を用いて測定したＨＯＭＯエネルギー準位を示すものである。 本明細書の一実施態様に係る製造例２の化学式Ｅ２の化合物に対して、光電子分光装置を用いて測定したＨＯＭＯエネルギー準位を示すものである。 化合物［ＥＴ−１−Ｊ］に対して、光電子分光装置を用いて測定したＨＯＭＯエネルギー準位を示すものである。 本明細書の一実施態様に係る製造例１の化学式Ｅ１の化合物に対して、フォトルミネッセンス（ｐｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ；ＰＬ）により測定された波長値で計算されたＬＵＭＯエネルギー準位を示すものである。 本明細書の一実施態様に係る製造例２の化学式Ｅ２の化合物に対して、フォトルミネッセンス（ｐｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ；ＰＬ）により測定された波長値で計算されたＬＵＭＯエネルギー準位を示すものである。 化合物［ＥＴ−１−Ｊ］に対して、フォトルミネッセンス（ｐｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ；ＰＬ）により測定された波長値で計算されたＬＵＭＯエネルギー準位を示すものである。 本明細書の一実施態様に係る製造例９の化学式Ｅ９の化合物に対して、Ｃｈｅｍ ３Ｄ Ｐｒｏを用いて分子の３Ｄ構造を示すものである。 本明細書の一実施態様に係る製造例１８の化学式Ｅ１８の化合物に対して、Ｃｈｅｍ ３Ｄ Ｐｒｏを用いて分子の３Ｄ構造を示すものである。 化合物［ＥＴ−１−Ｅ］に対して、Ｃｈｅｍ ３Ｄ Ｐｒｏを用いて分子の３Ｄ構造を示すものである。 化合物［ＥＴ−１−Ｉ］に対して、Ｃｈｅｍ ３Ｄ Ｐｒｏを用いて分子の３Ｄ構造を示すものである。

以下、本明細書についてより詳細に説明する。

本明細書は、前記化学式１で表されるヘテロ環化合物を提供する。

本明細書の一実施態様に係るヘテロ環化合物は非線形構造で、有機発光素子において効率の向上、低い駆動電圧および寿命特性の向上などが可能である。また、前記化学式１で表されるヘテロ環化合物の構造において、置換基Ａｒ１が電子窮乏構造の置換基を有することで分子の極性（ｄｉｐｏｌｅ ｍｏｍｅｎｔ）を無極性に近く設計できるため、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の作製時、無定形（ａｍｏｒｐｈｏｕｓ）な層の形成を可能にする。したがって、本明細書の一実施態様に係るヘテロ環化合物を含む有機発光素子は、効率の向上、低い駆動電圧および寿命特性の向上などが可能である。

特に、前記化学式１の化合物は、コア構造中、１つのベンゼンにのみ置換基を有し、特にｎ＝０、ｍ＝１の場合、前述の電子的特性を有するだけでなく、立体的に水平的な構造を有するため、このような物質で有機物層を形成する時、電子移動度が強化される。

化学式１のコア構造に２個以上のベンゼン環が置換される場合には、前記のような水平的な構造を有し得ないため、本発明の化合物に比べて電子移動度が低い。

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

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

本明細書において、置換基の例示は以下に説明するが、これに限定されるものではない。

前記「置換」という用語は、化合物の炭素原子に結合した水素原子が他の置換基に変わることを意味し、置換される位置は、水素原子の置換される位置すなわち、置換基が置換可能な位置であれば限定せず、２以上置換される場合、２以上の置換基は、互いに同一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の」という用語は、重水素；ハロゲン基；ニトリル基；ニトロ基；イミド基；アミド基；カルボニル基；エステル基；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リールホスフィン基；置換もしくは非置換のホスフィンオキシド基；置換もしくは非置換のアリール基；および置換もしくは非置換のヘテロ環基からなる群より選択された１または２以上の置換基で置換されているか、前記例示された置換基のうちの２以上の置換基が連結された置換基で置換されるか、またはいずれの置換基も有しないことを意味する。例えば、「２以上の置換基が連結された置換基」は、ビフェニル基であってもよい。すなわち、ビフェニル基は、アリール基であってもよく、２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、

は、他の置換基または結合部に結合する部位を意味する。

本明細書において、ハロゲン基は、フッ素、塩素、臭素、またはヨウ素になってもよい。

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１〜３０のものが好ましい。具体的には、下記のような構造の化合物になってもよいが、これに限定されるものではない。

本明細書において、アミド基は、アミド基の窒素が水素、炭素数１〜３０の直鎖、分枝鎖もしくは環鎖アルキル基、または炭素数６〜３０のアリール基で置換されていてもよい。具体的には、下記構造式の化合物になってもよいが、これに限定されるものではない。

本明細書において、カルボニル基の炭素数は特に限定されないが、炭素数１〜３０のものが好ましい。具体的には、下記のような構造の化合物になってもよいが、これに限定されるものではない。

本明細書において、エステル基は、エステル基の酸素が炭素数１〜２５の直鎖、分枝鎖もしくは環鎖アルキル基、または炭素数６〜３０のアリール基で置換されていてもよい。具体的には、下記構造式の化合物になってもよいが、これに限定されるものではない。

本明細書において、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、１〜３０のものが好ましい。具体的には、炭素数１〜２０のものが好ましい。より具体的には、炭素数１〜１０のものが好ましい。具体例としては、メチル、エチル、プロピル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ブチル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、１−メチルブチル、１−エチルブチル、ペンチル、ｎ−ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、ｔｅｒｔ−ペンチル、ヘキシル、ｎ−ヘキシル、１−メチルペンチル、２−メチルペンチル、４−メチル−２−ペンチル、３，３−ジメチルブチル、２−エチルブチル、ヘプチル、ｎ−ヘプチル、１−メチルヘキシル、シクロペンチルメチル、シクロヘキシルメチル、オクチル、ｎ−オクチル、ｔｅｒｔ−オクチル、１−メチルヘプチル、２−エチルヘキシル、２−プロピルペンチル、ｎ−ノニル、２，２−ジメチルヘプチル、１−エチルプロピル、１，１−ジメチルプロピル、イソヘキシル、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、シクロアルキル基は特に限定されないが、炭素数３〜３０のものが好ましく、炭素数３〜２０のものがより好ましい。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、前記アルコキシ基は、直鎖、分枝鎖もしくは環鎖であってもよい。アルコキシ基の炭素数は特に限定されないが、炭素数１〜３０のものが好ましい。具体的には、炭素数１〜２０のものが好ましい。より具体的には、炭素数１〜１０のものが好ましい。具体的には、メトキシ、エトキシ、ｎ−プロポキシ、イソプロポキシ、ｉ−プロピルオキシ、ｎ−ブトキシ、イソブトキシ、ｔｅｒｔ−ブトキシ、ｓｅｃ−ブトキシ、ｎ−ペンチルオキシ、ネオペンチルオキシ、イソペンチルオキシ、ｎ−ヘキシルオキシ、３，３−ジメチルブチルオキシ、２−エチルブチルオキシ、ｎ−オクチルオキシ、ｎ−ノニルオキシ、ｎ−デシルオキシ、ベンジルオキシ、ｐ−メチルベンジルオキシなどになってもよいが、これらに限定されるものではない。

本明細書において、アミン基は、−ＮＨ_２；アルキルアミン基；Ｎ−アルキルアリールアミン基；アリールアミン基；Ｎ−アリールヘテロアリールアミン基；Ｎ−アルキルヘテロアリールアミン基およびヘテロアリールアミン基からなる群より選択されてもよいし、炭素数は特に限定されないが、１〜３０のものが好ましい。アミン基の具体例としては、メチルアミン基、ジメチルアミン基、エチルアミン基、ジエチルアミン基、フェニルアミン基、ナフチルアミン基、ビフェニルアミン基、アントラセニルアミン基、９−メチルアントラセニルアミン基、ジフェニルアミン基、Ｎ−フェニルナフチルアミン基、ジトリルアミン基、Ｎ−フェニルトリルアミン基、トリフェニルアミン基、Ｎ−フェニルビフェニルアミン基；Ｎ−フェニルナフチルアミン基；Ｎ−ビフェニルナフチルアミン基；Ｎ−ナフチルフルオレニルアミン基；Ｎ−フェニルフェナントレニルアミン基；Ｎ−ビフェニルフェナントレニルアミン基；Ｎ−フェニルフルオレニルアミン基；Ｎ−フェニルターフェニルアミン基；Ｎ−フェナントレニルフルオレニルアミン基；Ｎ−ビフェニルフルオレニルアミン基などがあるが、これらに限定されるものではない。

本明細書において、Ｎ−アルキルアリールアミン基は、アミン基のＮにアルキル基およびアリール基が置換されたアミン基を意味する。

本明細書において、Ｎ−アリールヘテロアリールアミン基は、アミン基のＮにアリール基およびヘテロアリール基が置換されたアミン基を意味する。

本明細書において、Ｎ−アルキルヘテロアリールアミン基は、アミン基のＮにアルキル基およびヘテロアリール基が置換されたアミン基を意味する。

本明細書において、アルキルアミン基、Ｎ−アリールアルキルアミン基、アルキルチオキシ基、アルキルスルホキシ基、Ｎ−アルキルヘテロアリールアミン基中のアルキル基は、前述のアルキル基の例示の通りである。具体的には、アルキルチオキシ基としては、メチルチオキシ基、エチルチオキシ基、ｔｅｒｔ−ブチルチオキシ基、ヘキシルチオキシ基、オクチルチオキシ基などがあり、アルキルスルホキシ基としては、メシル、エチルスルホキシ基、プロピルスルホキシ基、ブチルスルホキシ基などがあるが、これらに限定されるものではない。

本明細書において、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、２〜３０のものが好ましい。具体例としては、ビニル、１−プロペニル、イソプロペニル、１−ブテニル、２−ブテニル、３−ブテニル、１−ペンテニル、２−ペンテニル、３−ペンテニル、３−メチル−１−ブテニル、１，３−ブタジエニル、アリル、１−フェニルビニル−１−イル、２−フェニルビニル−１−イル、２，２−ジフェニルビニル−１−イル、２−フェニル−２−（ナフチル−１−イル）ビニル−１−イル、２，２−ビス（ジフェニル−１−イル）ビニル−１−イル、スチルベニル基、スチレニル基などがあるが、これらに限定されるものではない。

本明細書において、シリル基は、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、−ＢＲ_１００Ｒ_１０１であってもよいし、前記Ｒ_１００およびＲ_１０１は、同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；ハロゲン；ニトリル基；置換もしくは非置換の炭素数３〜３０の単環もしくは多環のシクロアルキル基；置換もしくは非置換の炭素数１〜３０の直鎖もしくは分枝鎖のアルキル基；置換もしくは非置換の炭素数６〜３０の単環もしくは多環のアリール基；および置換もしくは非置換の炭素数２〜３０の単環もしくは多環のヘテロアリール基からなる群より選択されてもよい。

本明細書において、ホスフィンオキシド基は、具体的には、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６〜３０のものが好ましく、炭素数６〜２０のものがより好ましい。前記アリール基は、単環式もしくは多環式であってもよい。

前記アリール基が単環式アリール基の場合、炭素数は特に限定されないが、炭素数６〜３０のものが好ましい。具体的には、単環式アリール基としては、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基などになってもよいが、これらに限定されるものではない。

前記アリール基が多環式アリール基の場合、炭素数は特に限定されないが、炭素数１０〜３０のものが好ましい。具体的には、多環式アリール基としては、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントリル基、トリフェニル基、ピレニル基、フェナレニル基、ペリレニル基、クリセニル基、フルオレニル基などになってもよいが、これらに限定されるものではない。

本明細書において、前記フルオレニル基は置換されていてもよいし、隣接した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、

、

、

、

、

、
および

などになってもよい。ただし、これらに限定されるものではない。

本明細書において、「隣接した」基は、当該置換基が置換された原子と直接連結された原子に置換された置換基、当該置換基と立体構造的に最も近く位置した置換基、または当該置換基が置換された原子に置換された他の置換基を意味することができる。例えば、ベンゼン環におけるオルト（ｏｒｔｈｏ）位に置換された２個の置換基、および脂肪族環における同一炭素に置換された２個の置換基は、互いに「隣接した」基と解釈されてもよい。

本明細書において、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、Ｎ−アリールアルキルアミン基、Ｎ−アリールヘテロアリールアミン基、およびアリールホスフィン基中のアリール基は、前述のアリール基の例示の通りである。具体的には、アリールオキシ基としては、フェノキシ基、ｐ−トリルオキシ基、ｍ−トリルオキシ基、３，５−ジメチルフェノキシ基、２，４，６−トリメチルフェノキシ基、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノキシ基、３−ビフェニルオキシ基、４−ビフェニルオキシ基、１−ナフチルオキシ基、２−ナフチルオキシ基、４−メチル−１−ナフチルオキシ基、５−メチル−２−ナフチルオキシ基、１−アントリルオキシ基、２−アントリルオキシ基、９−アントリルオキシ基、１−フェナントリルオキシ基、３−フェナントリルオキシ基、９−フェナントリルオキシ基などがあり、アリールチオキシ基としては、フェニルチオキシ基、２−メチルフェニルチオキシ基、４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニルチオキシ基などがあり、アリールスルホキシ基としては、ベンゼンスルホキシ基、ｐ−トルエンスルホキシ基などがあるが、これらに限定されるものではない。

本明細書において、アリールアミン基の例としては、置換もしくは非置換のモノアリールアミン基、置換もしくは非置換のジアリールアミン基、または置換もしくは非置換のトリアリールアミン基がある。前記アリールアミン基中のアリール基は、単環式アリール基であってもよく、多環式アリール基であってもよい。前記アリール基が２以上を含むアリールアミン基は、単環式アリール基、多環式アリール基、または単環式アリール基と多環式アリール基を同時に含んでもよい。例えば、前記アリールアミン基中のアリール基は、前述のアリール基の例示の中から選択されてもよい。

本明細書において、ヘテロアリール基は、炭素でない原子、異種原子を１以上含むものであって、具体的には、前記異種原子は、Ｏ、Ｎ、Ｓｅ、およびＳなどからなる群より選択される原子を１以上含むことができる。炭素数は特に限定されないが、炭素数２〜３０のものが好ましく、炭素数２〜２０のものがより好ましく、前記ヘテロアリール基は、単環式もしくは多環式であってもよい。ヘテロアリール基の例としては、チオフェン基、フラニル基、ピロール基、イミダゾリル基、チアゾリル基、オキサゾリル基、オキサジアゾリル基、ピリジル基、ビピリジル基、ピリミジル基、トリアジニル基、トリアゾリル基、アクリジル基、ピリダジニル基、ピラジニル基、キノリニル基、キナゾリニル基、キノキサリニル基、フタラジニル基、ピリドピリミジル基、ピリドピラジニル基、ピラジノピラジニル基、イソキノリニル基、インドリル基、カルバゾリル基、ベンズオキサゾリル基、ベンズイミダゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾカルバゾリル基、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、フェナントロリニル基（ｐｈｅｎａｎｔｈｒｏｌｉｎｅ）、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、これらに限定されるものではない。

本明細書において、ヘテロアリールアミン基の例としては、置換もしくは非置換のモノヘテロアリールアミン基、置換もしくは非置換のジヘテロアリールアミン基、または置換もしくは非置換のトリヘテロアリールアミン基がある。前記ヘテロアリール基が２以上を含むヘテロアリールアミン基は、単環式ヘテロアリール基、多環式ヘテロアリール基、または単環式ヘテロアリール基と多環式ヘテロアリール基を同時に含んでもよい。例えば、前記ヘテロアリールアミン基中のヘテロアリール基は、前述のヘテロアリール基の例示の中から選択されてもよい。

本明細書において、Ｎ−アリールヘテロアリールアミン基およびＮ−アルキルヘテロアリールアミン基中のヘテロアリール基の例示は、前述のヘテロアリール基の例示の通りである。

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２つあるもの、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けば、前述のアリール基の説明が適用可能である。

本明細書において、ヘテロアリーレン基は、ヘテロアリール基に結合位置が２つあるもの、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けば、前述のヘテロアリール基の説明が適用可能である。

本明細書において、ヘテロ環基は、単環もしくは多環であってもよいし、芳香族、脂肪族、または芳香族と脂肪族との縮合環であってもよいし、前記ヘテロアリール基の例示の中から選択されてもよい。その他にも、ヘテロ環基の例として、ヒドロアクリジル基（例えば、

）
およびスルホニル基を含むヘテロ環構造、例えば、

、

などがある。

本明細書において、隣接した基が互いに結合して形成される置換もしくは非置換の環において、「環」は、置換もしくは非置換の炭化水素環；または置換もしくは非置換のヘテロ環を意味する。

本明細書において、炭化水素環は、芳香族、脂肪族、または芳香族と脂肪族との縮合環であってもよいし、前記１価でないものを除き、前記シクロアルキル基またはアリール基の例示の中から選択されてもよい。

本明細書において、芳香族環は、単環もしくは多環であってもよいし、１価でないものを除き、前記アリール基の例示の中から選択されてもよい。

本明細書において、ヘテロ環は、炭素でない原子、異種原子を１以上含むものであって、具体的には、前記異種原子は、Ｏ、Ｎ、Ｓｅ、およびＳなどからなる群より選択される原子を１以上含むことができる。前記ヘテロ環は、単環もしくは多環であってもよいし、芳香族、脂肪族、または芳香族と脂肪族との縮合環であってもよいし、１価でないものを除き、前記ヘテロアリール基またはヘテロ環基の例示の中から選択されてもよい。

本明細書の一実施態様によれば、前記化学式１において、Ｌ１は、直接結合；または置換もしくは非置換のアリーレン基である。

本明細書の一実施態様によれば、前記化学式１において、Ｌ１は、直接結合；アリーレン基；またはヘテロアリーレン基である。

本明細書の一実施態様によれば、前記化学式１において、Ｌ１は、直接結合；フェニレン基；ビフェニリレン基；ナフチレン基；ターフェニリレン基；ピリミジレン基；２価のフラン基；または２価のチオフェン基である。

本明細書の一実施態様によれば、前記化学式１において、Ａｒ１は、ニトリル基；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シリル基；置換もしくは非置換の単環のヘテロ環基；置換もしくは非置換の３環以上のヘテロ環基；Ｎを２個以上含み、置換もしくは非置換の２環のヘテロ環基；置換もしくは非置換のイソキノリル基；または前記化学式２で表される構造である。

本明細書の一実施態様によれば、前記化学式１において、Ａｒ１は、ニトリル基；ハロゲン基で置換されたアルコキシ基；アリール基で置換されたホスフィンオキシド基；またはアリール基で置換されたシリル基である。

本明細書の一実施態様によれば、前記化学式１において、Ａｒ１は、ニトリル基；フルオロ基で置換されたメトキシ基；フェニル基で置換されたホスフィンオキシド基；またはフェニル基で置換されたシリル基である。

本明細書の一実施態様によれば、前記化学式１において、Ａｒ１は、下記化学式１ａで表されてもよい。
［化学式１ａ］

前記化学式１ａにおいて、
Ｇ２〜Ｇ４、Ｒ１２およびＲ１３のうちのいずれか１つは、前記化学式１のＬ１に結合する部位であり、残りは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；ニトリル基；ニトロ基；ヒドロキシ基；カルボニル基；エステル基；イミド基；アミド基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のシクロアルキル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のアリールオキシ基；置換もしくは非置換のアルキルチオキシ基；置換もしくは非置換のアリールチオキシ基；置換もしくは非置換のアルキルスルホキシ基；置換もしくは非置換のアリールスルホキシ基；置換もしくは非置換のアルケニル基；置換もしくは非置換のシリル基；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リールホスフィン基；置換もしくは非置換のホスフィンオキシド基；置換もしくは非置換のアリール基；または置換もしくは非置換のヘテロアリール基である。

本明細書の一実施態様によれば、前記化学式１において、Ａｒ１は、前記化学式２および下記化学式３〜８、１０および１１のうちのいずれか１つで表される。
［化学式３］

前記化学式３において、
Ｘ１は、ＮまたはＣＲ１１であり、Ｘ２は、ＮまたはＣＲ１２であり、Ｘ３は、ＮまたはＣＲ１３であり、
Ｘ１〜Ｘ３のうちの少なくとも２つは、Ｎであり、
Ｇ２〜Ｇ４およびＲ１１〜Ｒ１３のうちのいずれか１つは、前記化学式１のＬ１に結合する部位であり、残りは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；ニトリル基；ニトロ基；ヒドロキシ基；カルボニル基；エステル基；イミド基；アミド基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のシクロアルキル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のアリールオキシ基；置換もしくは非置換のアルキルチオキシ基；置換もしくは非置換のアリールチオキシ基；置換もしくは非置換のアルキルスルホキシ基；置換もしくは非置換のアリールスルホキシ基；置換もしくは非置換のアルケニル基；置換もしくは非置換のシリル基；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リールホスフィン基；置換もしくは非置換のホスフィンオキシド基；置換もしくは非置換のアリール基；または置換もしくは非置換のヘテロアリール基であり、
［化学式４］

前記化学式４において、
Ｇ５〜Ｇ８のうちのいずれか１つは、前記化学式１のＬ１に結合する部位であり、残りは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；ニトリル基；ニトロ基；ヒドロキシ基；カルボニル基；エステル基；イミド基；アミド基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のシクロアルキル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のアリールオキシ基；置換もしくは非置換のアルキルチオキシ基；置換もしくは非置換のアリールチオキシ基；置換もしくは非置換のアルキルスルホキシ基；置換もしくは非置換のアリールスルホキシ基；置換もしくは非置換のアルケニル基；置換もしくは非置換のシリル基；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リールホスフィン基；置換もしくは非置換のホスフィンオキシド基；置換もしくは非置換のアリール基；または置換もしくは非置換のヘテロアリール基であり、
［化学式５］

前記化学式５において、
Ｇ９〜Ｇ１５のうちのいずれか１つは、前記化学式１のＬ１に結合する部位であり、残りは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；ニトリル基；ニトロ基；ヒドロキシ基；カルボニル基；エステル基；イミド基；アミド基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のシクロアルキル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のアリールオキシ基；置換もしくは非置換のアルキルチオキシ基；置換もしくは非置換のアリールチオキシ基；置換もしくは非置換のアルキルスルホキシ基；置換もしくは非置換のアリールスルホキシ基；置換もしくは非置換のアルケニル基；置換もしくは非置換のシリル基；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リールホスフィン基；置換もしくは非置換のホスフィンオキシド基；置換もしくは非置換のアリール基；または置換もしくは非置換のヘテロアリール基であり、
［化学式６］

前記化学式６において、
Ｇ１６〜Ｇ２１のうちのいずれか１つは、前記化学式１のＬ１に結合する部位であり、残りは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；ニトリル基；ニトロ基；ヒドロキシ基；カルボニル基；エステル基；イミド基；アミド基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のシクロアルキル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のアリールオキシ基；置換もしくは非置換のアルキルチオキシ基；置換もしくは非置換のアリールチオキシ基；置換もしくは非置換のアルキルスルホキシ基；置換もしくは非置換のアリールスルホキシ基；置換もしくは非置換のアルケニル基；置換もしくは非置換のシリル基；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リールホスフィン基；置換もしくは非置換のホスフィンオキシド基；置換もしくは非置換のアリール基；または置換もしくは非置換のヘテロアリール基であり、
［化学式７］

前記化学式７において、
Ｇ２２〜Ｇ２７のうちのいずれか１つは、前記化学式１のＬ１に結合する部位であり、残りは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；ニトリル基；ニトロ基；ヒドロキシ基；カルボニル基；エステル基；イミド基；アミド基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のシクロアルキル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のアリールオキシ基；置換もしくは非置換のアルキルチオキシ基；置換もしくは非置換のアリールチオキシ基；置換もしくは非置換のアルキルスルホキシ基；置換もしくは非置換のアリールスルホキシ基；置換もしくは非置換のアルケニル基；置換もしくは非置換のシリル基；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リールホスフィン基；置換もしくは非置換のホスフィンオキシド基；置換もしくは非置換のアリール基；または置換もしくは非置換のヘテロアリール基であり、
［化学式８］

前記化学式８において、
Ｘ４は、ＮまたはＣＲ１４であり、Ｘ５は、ＮまたはＣＲ１５であり、Ｘ６は、ＮまたはＣＲ１６であり、Ｘ７は、ＮまたはＣＲ１７であり、
Ｘ４〜Ｘ７のうちの少なくとも１つは、Ｎであり、
Ｇ２８〜Ｇ３３およびＲ１４〜Ｒ１７のうちのいずれか１つは、前記化学式１のＬ１に結合する部位であり、残りは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；ニトリル基；ニトロ基；ヒドロキシ基；カルボニル基；エステル基；イミド基；アミド基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のシクロアルキル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のアリールオキシ基；置換もしくは非置換のアルキルチオキシ基；置換もしくは非置換のアリールチオキシ基；置換もしくは非置換のアルキルスルホキシ基；置換もしくは非置換のアリールスルホキシ基；置換もしくは非置換のアルケニル基；置換もしくは非置換のシリル基；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リールホスフィン基；置換もしくは非置換のホスフィンオキシド基；置換もしくは非置換のアリール基；または置換もしくは非置換のヘテロアリール基であり、
［化学式１０］

前記化学式１０において、
Ｙ２は、Ｏ、Ｓ、ＮＱ４、またはＣＱ５Ｑ６であり、
Ｇ４３〜Ｇ４７のうちのいずれか１つは、前記化学式１のＬ１に結合する部位であり、残りおよびＱ４〜Ｑ６は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；ニトリル基；ニトロ基；ヒドロキシ基；カルボニル基；エステル基；イミド基；アミド基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のシクロアルキル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のアリールオキシ基；置換もしくは非置換のアルキルチオキシ基；置換もしくは非置換のアリールチオキシ基；置換もしくは非置換のアルキルスルホキシ基；置換もしくは非置換のアリールスルホキシ基；置換もしくは非置換のアルケニル基；置換もしくは非置換のシリル基；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リールホスフィン基；置換もしくは非置換のホスフィンオキシド基；置換もしくは非置換のアリール基；または置換もしくは非置換のヘテロアリール基であるか、隣接した基は互いに結合して、置換もしくは非置換の環を形成し、
［化学式１１］

前記化学式１１において、
Ｙ３は、Ｏ、Ｓ、またはＮＱ７であり、
Ｘ８は、ＮまたはＣＲ１８であり、Ｘ９は、ＮまたはＣＲ１９であり、
Ｇ４８、Ｇ４９、Ｒ１８およびＲ１９のうちのいずれか１つは、前記化学式１のＬ１に結合する部位であり、残りおよびＱ７は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；ニトリル基；ニトロ基；ヒドロキシ基；カルボニル基；エステル基；イミド基；アミド基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のシクロアルキル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のアリールオキシ基；置換もしくは非置換のアルキルチオキシ基；置換もしくは非置換のアリールチオキシ基；置換もしくは非置換のアルキルスルホキシ基；置換もしくは非置換のアリールスルホキシ基；置換もしくは非置換のアルケニル基；置換もしくは非置換のシリル基；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リールホスフィン基；置換もしくは非置換のホスフィンオキシド基；置換もしくは非置換のアリール基；または置換もしくは非置換のヘテロアリール基である。

本明細書のもう一つの実施態様によれば、前記化学式２において、Ｇ１は、水素；またはアリール基である。

本明細書のもう一つの実施態様によれば、前記化学式２において、Ｇ１は、水素；またはフェニル基である。

本明細書のもう一つの実施態様によれば、前記化学式２は、下記構造のうちのいずれか１つで表される。

前記構造において、Ｇ１およびｇ１の定義は、前記化学式２と同一であり、＊は、前記化学式１のＬ１に結合する部位である。

本明細書のもう一つの実施態様によれば、前記化学式３において、Ｇ２〜Ｇ４およびＲ１１〜Ｒ１３のうちのいずれか１つは、前記化学式１のＬ１に結合する部位であり、残りは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；置換もしくは非置換のアリール基；または置換もしくは非置換のヘテロアリール基である。

本明細書のもう一つの実施態様によれば、前記化学式３において、Ｇ２〜Ｇ４およびＲ１１〜Ｒ１３のうちのいずれか１つは、前記化学式１のＬ１に結合する部位であり、残りは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；ニトリル基、アリール基、アルキル基で置換されたヘテロ環基、またはアリール基で置換もしくは非置換のヘテロ環基で置換もしくは非置換のアリール基；またはヘテロアリール基である。

本明細書のもう一つの実施態様によれば、前記化学式３において、Ｇ２〜Ｇ４およびＲ１１〜Ｒ１３のうちのいずれか１つは、前記化学式１のＬ１に結合する部位であり、残りは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；アリール基、アルキル基で置換されたヘテロ環基、またはアリール基で置換もしくは非置換のヘテロ環基で置換もしくは非置換のフェニル基；ニトリル基またはヘテロ環基で置換もしくは非置換のビフェニル基；ターフェニル基；アリール基またはヘテロアリール基で置換もしくは非置換のナフチル基；アルキル基で置換もしくは非置換のフルオレニル基；トリフェニレニル基；フェナントレニル基；フェナレニル基；ピリジル基；ジベンゾフラニル基；またはジベンゾチオフェン基である。

本明細書のもう一つの実施態様によれば、前記化学式３において、Ｇ２〜Ｇ４およびＲ１１〜Ｒ１３のうちのいずれか１つは、前記化学式１のＬ１に結合する部位であり、残りは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；フェニル基、ターフェニル基、カルバゾリル基、キノリル基、フェノキサジニル基、フェノチアジニル基、トリフェニレニル基、フルオランテニル基、ピリジル基、ジベンゾチオフェン基、ジベンゾフラニル基、ベンゾカルバゾリル基、フェニル基で置換されたジヒドロフェナジニル基、またはメチル基で置換されたジヒドロアクリジン基で置換もしくは非置換のフェニル基；ニトリル基；またはカルバゾリル基で置換もしくは非置換のビフェニル基；ターフェニル基；フェニル基、ピリジル基、またはジベンゾフラニルで置換もしくは非置換のナフチル基；メチル基で置換もしくは非置換のフルオレニル基；トリフェニレニル基；フェナントレニル基；フェナレニル基；ピリジル基；ジベンゾフラニル基；またはジベンゾチオフェン基である。

本明細書のもう一つの実施態様によれば、前記化学式３は、下記化学式３ａまたは３ｂで表されてもよい。
［化学式３ａ］

［化学式３ｂ］

前記化学式３ａおよび３ｂにおいて、Ｇ２〜Ｇ４およびＲ１３の定義は、前記化学式３と同じである。

本明細書の一実施態様によれば、化学式３において、Ｘ１〜Ｘ３のうちの少なくとも２つがＮの場合、ＨＯＭＯエネルギーが６．１ｅＶ以上と深くて、正孔阻止層としての役割を円滑に果たし、電子移動度が高くて、有機発光素子に用いる時、駆動電圧が低く、高効率および長寿命の素子をなすことができる。具体的には、前記Ａｒ１が化学式３ａまたは化学式３ｂで表される場合、前記の効果が極大化される。

特に、前記Ａｒ１が化学式３ｂであるトリアジン基の場合、ＨＯＭＯエネルギーが６．１ｅＶ以上と深くて、正孔阻止層の役割を円滑に果たし、電子移動度が高くて、有機発光素子に用いる時、駆動電圧が低く、高効率および長寿命の特性を示す。

図４および図５に記載の前記化学式１で表されるヘテロ環化合物の場合、Ａｒ１が化学式３ｂの場合に、ＨＯＭＯエネルギーが６．１ｅＶ以上と深い値を有することを確認することができ、これによって、有機発光素子における駆動電圧が低く、高効率および長寿命の特性を有することが分かる。

本明細書のもう一つの実施態様によれば、前記化学式４において、Ｇ５〜Ｇ８のうちのいずれか１つは、前記化学式１のＬ１に結合する部位であり、残りは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；または置換もしくは非置換のアリール基である。

本明細書のもう一つの実施態様によれば、前記化学式４において、Ｇ５〜Ｇ８のうちのいずれか１つは、前記化学式１のＬ１に結合する部位であり、残りは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；またはアリール基である。

本明細書のもう一つの実施態様によれば、前記化学式４において、Ｇ５〜Ｇ８のうちのいずれか１つは、前記化学式１のＬ１に結合する部位であり、残りは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；フェニル基；またはナフチル基である。

本明細書のもう一つの実施態様によれば、前記化学式５において、Ｇ９〜Ｇ１５のうちのいずれか１つは、前記化学式１のＬ１に結合する部位であり、残りは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；または置換もしくは非置換のアリール基である。

本明細書のもう一つの実施態様によれば、前記化学式５において、Ｇ９〜Ｇ１５のうちのいずれか１つは、前記化学式１のＬ１に結合する部位であり、残りは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；またはアリール基である。

本明細書のもう一つの実施態様によれば、前記化学式５において、Ｇ９〜Ｇ１５のうちのいずれか１つは、前記化学式１のＬ１に結合する部位であり、残りは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；またはフェニル基である。

本明細書のもう一つの実施態様によれば、前記化学式６において、Ｇ１６〜Ｇ２１のうちのいずれか１つは、前記化学式１のＬ１に結合する部位であり、残りは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；または置換もしくは非置換のアリール基である。

本明細書のもう一つの実施態様によれば、前記化学式６において、Ｇ１６〜Ｇ２１のうちのいずれか１つは、前記化学式１のＬ１に結合する部位であり、残りは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；またはアリール基である。

本明細書のもう一つの実施態様によれば、前記化学式６において、Ｇ１６〜Ｇ２１のうちのいずれか１つは、前記化学式１のＬ１に結合する部位であり、残りは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；フェニル基；ビフェニル基；またはナフチル基である。

本明細書のもう一つの実施態様によれば、前記化学式７において、Ｇ２２〜Ｇ２７のうちのいずれか１つは、前記化学式１のＬ１に結合する部位であり、残りは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；またはアリール基である。

本明細書のもう一つの実施態様によれば、前記化学式７において、Ｇ２２〜Ｇ２７のうちのいずれか１つは、前記化学式１のＬ１に結合する部位であり、残りは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；またはフェニル基である。

本明細書のもう一つの実施態様によれば、前記化学式８において、Ｇ２８〜Ｇ３３およびＲ１４〜Ｒ１７のうちのいずれか１つは、前記化学式１のＬ１に結合する部位であり、残りは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素である。

本明細書のもう一つの実施態様によれば、前記化学式８は、下記構造のうちのいずれか１つで表される。

前記構造において、Ｇ２８〜Ｇ３３およびＲ１４〜Ｒ１７の定義は、前記化学式８と同じである。

本明細書のもう一つの実施態様によれば、前記化学式１０において、Ｇ４３〜Ｇ４７のうちのいずれか１つは、前記化学式１のＬ１に結合する部位であり、残りおよびＱ４〜Ｑ６は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；置換もしくは非置換のアルキル基；または置換もしくは非置換のアリール基である。

本明細書のもう一つの実施態様によれば、前記化学式１０において、Ｇ４３〜Ｇ４７のうちのいずれか１つは、前記化学式１のＬ１に結合する部位であり、残りおよびＱ４〜Ｑ６は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；アルキル基；またはアリール基である。

本明細書のもう一つの実施態様によれば、前記化学式１０において、Ｇ４３〜Ｇ４７のうちのいずれか１つは、前記化学式１のＬ１に結合する部位であり、残りおよびＱ４〜Ｑ６は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；メチル基；またはフェニル基である。

本明細書のもう一つの実施態様によれば、前記化学式１０において、Ｙ２がＮＱ４の場合、前記Ｇ４３およびＱ４は互いに結合して、置換もしくは非置換の環を形成する。

本明細書のもう一つの実施態様によれば、前記化学式１０において、Ｙ２がＮＱ４の場合、前記Ｇ４３およびＱ４は互いに結合して、置換もしくは非置換のヘテロ環を形成する。

本明細書のもう一つの実施態様によれば、前記化学式１０において、Ｙ２がＮＱ４の場合、前記Ｇ４３およびＱ４は互いに結合して、ベンゾイソキノール環を形成する。

本明細書のもう一つの実施態様によれば、前記化学式１０は、下記構造のうちのいずれか１つで表される。

前記構造において、Ｇ４３〜Ｇ４７、Ｇ１４４〜Ｇ１４７およびＧ２４４〜Ｇ２４７のうちのいずれか１つは、前記化学式１のＬ１に結合する部位であり、残りおよびＱ４〜Ｑ６は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；ニトリル基；ニトロ基；ヒドロキシ基；カルボニル基；エステル基；イミド基；アミド基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のシクロアルキル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のアリールオキシ基；置換もしくは非置換のアルキルチオキシ基；置換もしくは非置換のアリールチオキシ基；置換もしくは非置換のアルキルスルホキシ基；置換もしくは非置換のアリールスルホキシ基；置換もしくは非置換のアルケニル基；置換もしくは非置換のシリル基；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リールホスフィン基；置換もしくは非置換のホスフィンオキシド基；置換もしくは非置換のアリール基；または置換もしくは非置換のヘテロアリール基であるか、隣接した基は互いに結合して、置換もしくは非置換の環を形成する。

本明細書のもう一つの実施態様によれば、前記化学式１０は、下記構造のうちのいずれか１つで表される。

前記構造において、Ｇ４３〜Ｇ４７、Ｇ１４４〜Ｇ１４７およびＧ２４４〜Ｇ２４７のうちのいずれか１つは、前記化学式１のＬ１に結合する部位であり、残りおよびＱ５およびＱ６は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；ニトリル基；ニトロ基；ヒドロキシ基；カルボニル基；エステル基；イミド基；アミド基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のシクロアルキル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のアリールオキシ基；置換もしくは非置換のアルキルチオキシ基；置換もしくは非置換のアリールチオキシ基；置換もしくは非置換のアルキルスルホキシ基；置換もしくは非置換のアリールスルホキシ基；置換もしくは非置換のアルケニル基；置換もしくは非置換のシリル基；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リールホスフィン基；置換もしくは非置換のホスフィンオキシド基；置換もしくは非置換のアリール基；または置換もしくは非置換のヘテロアリール基であるか、隣接した基は互いに結合して、置換もしくは非置換の環を形成する。

本明細書のもう一つの実施態様によれば、前記化学式１１において、Ｇ４８、Ｇ４９、Ｒ１８およびＲ１９のうちのいずれか１つは、前記化学式１のＬ１に結合する部位であり、残りおよびＱ７は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；または置換もしくは非置換のアリール基である。

本明細書のもう一つの実施態様によれば、前記化学式１１において、Ｇ４８、Ｇ４９、Ｒ１８およびＲ１９のうちのいずれか１つは、前記化学式１のＬ１に結合する部位であり、残りおよびＱ７は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；またはアリール基である。

本明細書のもう一つの実施態様によれば、前記化学式１１において、Ｇ４８、Ｇ４９、Ｒ１８およびＲ１９のうちのいずれか１つは、前記化学式１のＬ１に結合する部位であり、残りおよびＱ７は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；またはフェニル基である。

本明細書のもう一つの実施態様によれば、前記化学式１１は、下記構造のうちのいずれか１つで表される。

前記構造において、Ｇ４８、Ｇ４９、Ｒ１８、Ｒ１９およびＱ７の定義は、前記化学式１１と同じである。

本明細書のもう一つの実施態様によれば、前記化学式１１は、下記構造のうちのいずれか１つで表される。

前記構造において、Ｇ４８、Ｇ４９、Ｒ１８、Ｒ１９およびＱ７の定義は、前記化学式１１と同じである。

本明細書の一実施態様によれば、前記ｍは、１の整数である。

本明細書の一実施態様によれば、前記化学式１は、下記化学式１−１〜１−４のうちのいずれか１つで表される。
［化学式１−１］

［化学式１−２］

［化学式１−３］

［化学式１−４］

前記化学式１−１〜１−４において、
Ｌ１、Ａｒ１、Ｒ１およびｎの定義は、前記化学式１と同じである。

本明細書の一実施態様によれば、前記Ｒ１は、水素である。

一般的に、化合物の電子移動度は、分子の３Ｄ構造上における配向性（ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ）によって異なり、より水平的構造（ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）の時、電子移動度が強化される。本明細書の一実施態様に係る−Ｌ１−Ａｒ１が１個置換された化学式１で表されるヘテロ環化合物は、−Ｌ１−Ａｒ１が２個置換された化合物に比べて、分子の水平的構造の傾向が強くて電子移動度が高くなるという利点がある。これによって、化学式１で表されるヘテロ環化合物を有機発光素子に用いる時、駆動電圧が低く、高い効率および長寿命の効果がある。（ＡＰＰＬＩＥＤ ＰＨＹＳＩＣＳ ＬＥＴＴＥＲＳ９５，２４３３０３（２００９）参照）

本明細書の一実施態様に係る化合物Ｅ９およびＥ１８の３Ｄ構造を示す図１０および図１１によれば、前記化合物の分子は、水平的構造を有していることを確認することができ、本明細書の比較例の化合物として用いた化合物ＥＴ−１−ＥおよびＥＴ−１−Ｉの３Ｄ構造を示す図１２および図１３によれば、それぞれＡ軸とＢ軸がほぼ垂直をなしていて、分子が水平的構造から大きく外れていることを確認することができる。結果的に、本明細書の一実施態様に係る化合物Ｅ９およびＥ１８が、化合物ＥＴ−１−ＥおよびＥＴ−１−Ｉより、分子の３Ｄ構造上における配向性の差によって水平的構造を有し、これによって、化学式１で表されるヘテロ環化合物を有機発光素子に用いる時、駆動電圧、効率および寿命の面で優れた効果があることが分かる。

本明細書の一実施態様によれば、前記化学式１は、下記化合物の中から選択される。

本明細書の一実施態様によれば、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、前述のヘテロ環化合物を含むものである有機発光素子を提供する。

本明細書の一実施態様によれば、本明細書の有機発光素子の有機物層は、単層構造からなってもよいが、２層以上の有機物層が積層された多層構造からなってもよい。例えば、本発明の有機発光素子は、有機物層として、正孔注入層、正孔輸送層、電子阻止層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層、電子注入層などを含む構造を有することができる。しかし、有機発光素子の構造はこれに限定されず、より少ないか多い数の有機層を含んでもよい。

例えば、本明細書の有機発光素子の構造は、図１および図２に示されているような構造を有することができるが、これにのみ限定されるものではない。

図１には、基板２０上に、第１電極３０、発光層４０、および第２電極５０が順次に積層された有機発光素子１０の構造が例示されている。前記図１は、本明細書の一実施態様に係る有機発光素子の例示的な構造であり、他の有機物層をさらに含んでもよい。

図２には、基板２０上に、第１電極３０、正孔注入層６０、正孔輸送層７０、発光層４０、電子輸送層８０、電子注入層９０、および第２電極５０が順次に積層された有機発光素子１１の構造が例示されている。前記図２は、本明細書の実施態様に係る例示的な構造であり、他の有機物層をさらに含んでもよい。

図３には、基板２０上に、第１電極３０、正孔注入層６０、正孔輸送層７０、発光層４０、電子調節層１００、電子輸送層８０、電子注入層９０、および第２電極５０が順次に積層された有機発光素子１３の構造が例示されている。前記図３は、本明細書の実施態様に係る例示的な構造であり、他の有機物層をさらに含んでもよい。

本明細書の一実施態様によれば、前記有機物層は、電子注入層、電子輸送層、または電子注入と電子輸送を同時に行う層を含み、前記電子注入層、電子輸送層、または電子注入と電子輸送を同時に行う層は、前記化学式１で表されるヘテロ環化合物を含む。

本明細書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電子注入および電子輸送を同時に行える有機物層に用いる場合、当業界で用いられるｎ型ドーパントを混合して使用可能である。

本明細書の一実施態様において、前記電子輸送層、電子注入層、または電子注入および電子輸送を同時に行う層に、前記化学式１の化合物以外にｎ型ドーパントをさらに含む場合、前記化学式１の化合物とｎ型ドーパントとの重量比は、１：１００〜１００：１であってもよい。具体的には、１：１０〜１０：１であってもよい。より具体的には、１：１であってもよい。

本明細書の一実施態様において、前記ｎ型ドーパントは、金属錯体などであってもよく、アルカリ金属、例えば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、またはＦｒ；アルカリ土金属、例えば、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、またはＲａ；希土類金属、例えば、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｔｈ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｅｍ、Ｇｄ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｙ、またはＭｎ；または前記金属のうちの１以上の金属を含む金属化合物を使用することができ、前記に限定されるものではなく、当技術分野で知られているものを使用することができる。一例によれば、前記化学式１の化合物を含む電子輸送層、電子注入層、または電子注入および電子輸送を同時に行う層は、ＬｉＱをさらに含んでもよい。

本明細書の一実施態様によれば、前記有機物層は、正孔阻止層を含み、前記正孔阻止層は、前記化学式１で表されるヘテロ環化合物を含む。

本明細書の一実施態様によれば、前記有機物層は、電子調節層を含み、前記電子調節層は、前記化学式１で表されるヘテロ環化合物を含む。

本明細書の一実施態様によれば、前記有機物層は、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、および電子注入層からなる群より選択される１層以上をさらに含んでもよい。

本明細書の有機発光素子は、有機物層のうちの１層以上が本明細書のヘテロ環化合物、すなわち、前記化学式１で表されるヘテロ環化合物を含むことを除けば、当技術分野で知られている材料と方法で製造できる。

前記有機発光素子が複数の有機物層を含む場合、前記有機物層は、同一の物質または異なる物質で形成される。

例えば、本明細書の有機発光素子は、基板上に、第１電極、有機物層、および第２電極を順次に積層させることにより製造することができる。この時、スパッタリング法（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）や電子ビーム蒸発法（ｅ−ｂｅａｍ ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）のような物理蒸着方法（ＰＶＤ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）を利用して、基板上に金属または導電性を有する金属酸化物またはこれらの合金を蒸着させて第１電極を形成し、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、その上に第２電極として使用可能な物質を蒸着させることにより製造できる。この方法以外にも、基板上に、第２電極物質から有機物層、第１電極物質を順に蒸着させて有機発光素子を作ってもよい。また、前記化学式１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、溶液塗布法によって有機物層に形成される。ここで、溶液塗布法とは、スピンコーティング、ディップコーティング、ドクターブレーディング、インクジェットプリンティング、スクリーンプリンティング、スプレー法、ロールコーティングなどを意味するが、これらにのみ限定されるものではない。

本明細書の一実施態様によれば、前記第１電極は、陽極であり、前記第２電極は、陰極である。

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

前記陽極物質としては、通常、有機物層に正孔注入が円滑となるように仕事関数の大きい物質が好ましい。本発明で使用可能な陽極物質の具体例としては、バナジウム、クロム、銅、亜鉛、金のような金属またはこれらの合金；亜鉛酸化物、インジウム酸化物、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、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ＳｎＯ_２：Ｓｂのような金属と酸化物との組み合わせ；ポリ（３−メチルチオフェン）、ポリ［３，４−（エチレン−１，２−ジオキシ）チオフェン］（ＰＥＤＯＴ）、ポリピロールおよびポリアニリンのような導電性高分子などがあるが、これらにのみ限定されるものではない。

前記陰極物質としては、通常、有機物層に電子注入が容易となるように仕事関数の小さい物質であることが好ましい。陰極物質の具体例としては、マグネシウム、カルシウム、ナトリウム、カリウム、チタン、インジウム、イットリウム、リチウム、ガドリニウム、アルミニウム、銀、スズおよび鉛のような金属またはこれらの合金；ＬｉＦ／ＡｌまたはＬｉＯ_２／Ａｌ、Ｍｇ／Ａｇのような多層構造の物質などがあるが、これらにのみ限定されるものではない。

前記正孔注入層は、電極から正孔を注入する層で、正孔注入物質としては、正孔を輸送する能力を有し、陽極からの正孔注入効果、発光層または発光材料に対して優れた正孔注入効果を有し、発光層で生成された励起子の電子注入層または電子注入材料への移動を防止し、また、薄膜形成能力の優れた化合物が好ましい。正孔注入物質のＨＯＭＯ（ｈｉｇｈｅｓｔ ｏｃｃｕｐｉｅｄ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｏｒｂｉｔａｌ）が陽極物質の仕事関数と周辺有機物層のＨＯＭＯとの間であることが好ましい。正孔注入物質の具体例としては、金属ポルフィリン（ｐｏｒｐｈｙｒｉｎ）、オリゴチオフェン、アリールアミン系の有機物、ヘキサニトリルヘキサアザトリフェニレン系の有機物、キナクリドン（ｑｕｉｎａｃｒｉｄｏｎｅ）系の有機物、ペリレン（ｐｅｒｙｌｅｎｅ）系の有機物、アントラキノンおよびポリアニリンとポリチオフェン系の導電性高分子などがあるが、これらにのみ限定されるものではない。

前記正孔輸送層は、正孔注入層から正孔を受け取って発光層まで正孔を輸送する層で、正孔輸送物質としては、陽極や正孔注入層から正孔を受けて発光層に移し得る物質で、正孔に対する移動性の大きい物質が好適である。具体例としては、アリールアミン系の有機物、導電性高分子、および共役部分と非共役部分がともにあるブロック共重合体などがあるが、これらにのみ限定されるものではない。

前記発光層の発光物質としては、正孔輸送層と電子輸送層から正孔と電子をそれぞれ受けて結合させることにより可視光線領域の光を発し得る物質であって、蛍光や燐光に対する量子効率の良い物質が好ましい。具体例としては、８−ヒドロキシ−キノリンアルミニウム錯体（Ａｌｑ_３）；カルバゾール系化合物；二量体化スチリル（ｄｉｍｅｒｉｚｅｄ ｓｔｙｒｙｌ）化合物；ＢＡｌｑ；１０−ヒドロキシベンゾキノリン−金属化合物；ベンズオキサゾール、ベンゾチアゾールおよびベンズイミダゾール系の化合物；ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）（ＰＰＶ）系の高分子；スピロ（ｓｐｉｒｏ）化合物；ポリフルオレン、ルブレンなどがあるが、これらにのみ限定されるものではない。

前記発光層は、ホスト材料およびドーパント材料を含むことができる。ホスト材料は、縮合芳香族環誘導体またはヘテロ環含有化合物などがある。具体的には、縮合芳香族環誘導体としては、アントラセン誘導体、ピレン誘導体、ナフタレン誘導体、ペンタセン誘導体、フェナントレン化合物、フルオランテン化合物などがあり、ヘテロ環含有化合物としては、カルバゾール誘導体、ジベンゾフラン誘導体、ラダー型フラン化合物、ピリミジン誘導体などがあるが、これらに限定されない。

前記ドーパント材料としては、芳香族アミン誘導体、スチリルアミン化合物、ホウ素錯体、フルオランテン化合物、金属錯体などがある。具体的には、芳香族アミン誘導体としては、置換もしくは非置換のアリールアミ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、置換もしくは非置換のアリールアミンに少なくとも１つ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もしくは非置換である。具体的には、スチリルアミン、スチリルジアミン、スチリルトリアミン、スチリルテトラアミンなどがあるが、これらに限定されない。また、金属錯体としては、イリジウム錯体、白金錯体などがあるが、これらに限定されない。

前記電子輸送層は、電子注入層から電子を受け取って発光層まで電子を輸送する層で、電子輸送物質としては、陰極から電子がよく注入されて発光層に移し得る物質であって、電子に対する移動性の大きい物質が好適である。具体例としては、８−ヒドロキシキノリンのＡｌ錯体；Ａｌｑ_３を含む錯体；有機ラジカル化合物；ヒドロキシフラボン−金属錯体などがあるが、これら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ともに使用することができる。特に、適切なカソード物質の例は、低い仕事関数を有し、アルミニウム層またはシルバー層が後に続く通常の物質である。具体的には、セシウム、バリウム、カルシウム、イッテルビウム、およびサマリウムであり、各場合、アルミニウム層またはシルバー層が後に続く。

前記電子注入層は、電極から電子を注入する層で、電子を輸送する能力を有し、陰極からの電子注入効果、発光層または発光材料に対して優れた電子注入効果を有し、発光層で生成された励起子の正孔注入層への移動を防止し、また、薄膜形成能力の優れた化合物が好ましい。具体的には、フルオレノン、アントラキノジメタン、ジフェノキノン、チオピランジオキシド、オキサゾール、オキサジアゾール、トリアゾール、イミダゾール、ペリレンテトラカルボン酸、フルオレニリデンメタン、アントロンなどとそれらの誘導体、金属錯体化合物、および含窒素５員環誘導体などがあるが、これらに限定されない。

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

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

本明細書に係る有機発光素子は、使用される材料によって、前面発光型、後面発光型、または両面発光型であってもよい。

本明細書の一実施態様によれば、前記化学式１で表されるヘテロ環化合物は、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に含まれる。

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

製造例１．化学式Ｅ１の合成
［化学式Ｅ１］

前記化合物４，４，５，５−テトラメチル−２−（スピロ［フルオレン−９，９'−キサンテン］−２'−イル）−１，３，２−ジオキサボロラン（１０．０ｇ、２１．８ｍｍｏｌ）と２−（［１，１'−ビフェニル］−４−イル）−４−クロロ−６−フェニル−１，３，４−トリアジン（７．５ｇ、２１．８ｍｍｏｌ）をテトラヒドロフラン（１００ｍｌ）に完全に溶かした後、炭酸カリウム（９．０ｇ、６５．４ｍｍｏｌ）を水５０ｍｌに溶解させて添加し、テトラキストリフェニル−ホスフィノパラジウム（７５６ｍｇ、０．６５ｍｍｏｌ）を入れた後、８時間加熱撹拌した。常温に温度を下げて反応を終結した後、炭酸カリウム溶液を除去して、前記白色固体を濾過した。濾過した白色固体をテトラヒドロフランとエチルアセテートでそれぞれ２回ずつ洗浄して、前記化学式Ｅ１の化合物（１２．６ｇ、収率９０％）を製造した。

ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］^＋＝６４０

製造例２．化学式Ｅ２の合成
［化学式Ｅ２］

製造例１において、前記化合物２−（［１，１'−ビフェニル］−４−イル）−４−クロロ−６−フェニル−１，３，４−トリアジンの代わりに２−（３−ブロモフェニル）−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジンを用いたことを除き、前記製造例１と同様の方法で前記化学式Ｅ２の化合物を製造した。

ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］^＋＝６４０

製造例３．化学式Ｅ３の合成
［化学式Ｅ３］

製造例１において、前記化合物２−（［１，１'−ビフェニル］−４−イル）−４−クロロ−６−フェニル−１，３，４−トリアジンの代わりに４−（６−クロロピリジン−３−イル）−２，６−ジフェニルピリミジンを用いたことを除き、前記製造例１と同様の方法で前記化学式Ｅ３の化合物を製造した。

ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］^＋＝６４０

製造例４．化学式Ｅ４の合成
［化学式Ｅ４］

製造例１において、前記化合物２−（［１，１'−ビフェニル］−４−イル）−４−クロロ−６−フェニル−１，３，４−トリアジンの代わりに２−（４−クロロフェニル）−４−フェニルキナゾリンを用いたことを除き、前記製造例１と同様の方法で前記化学式Ｅ４の化合物を製造した。

ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］^＋＝６１３

製造例５．化学式Ｅ５の合成
［化学式Ｅ５］

製造例１において、前記化合物４，４，５，５−テトラメチル−２−（スピロ［フルオレン−９，９'−キサンテン］−２'−イル）−１，３，２−ジオキサボロランの代わりに４，４，５，５−テトラメチル−２−（スピロ［フルオレン−９，９'−キサンテン］−３'−イル）−１，３，２−ジオキサボロランを用い、前記化合物２−（［１，１'−ビフェニル］−４−イル）−４−クロロ−６−フェニル−１，３，４−トリアジンの代わりに２−クロロ−４−（４−（ジベンゾ［ｂ，ｄ］フラン−４−イル）フェニル）−６−フェニル−１，３，５−トリアジンを用いたことを除き、前記製造例１と同様の方法で前記化学式Ｅ５の化合物を製造した。

ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］^＋＝７３０

製造例６．化学式Ｅ６の合成
［化学式Ｅ６］

製造例５において、前記化合物２−クロロ−４−（４−（ジベンゾ［ｂ，ｄ］フラン−４−イル）フェニル）−６−フェニル−１，３，５−トリアジンの代わりに２−（４−クロロフェニル）−４−フェニル−６−（ピリジン−２−イル）ピリミジンを用いたことを除き、前記製造例５と同様の方法で前記化学式Ｅ６の化合物を製造した。

ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］^＋＝６４０

製造例７．化学式Ｅ７の合成
［化学式Ｅ７］

製造例５において、前記化合物２−クロロ−４−（４−（ジベンゾ［ｂ，ｄ］フラン−４−イル）フェニル）−６−フェニル−１，３，５−トリアジンの代わりに２−（４−ブロモフェニル）−１−フェニル−１Ｈ−ベンゾ［ｄ］イミダゾールを用いたことを除き、前記製造例５と同様の方法で前記化学式Ｅ７の化合物を製造した。

ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］^＋＝６０１

製造例８．化学式Ｅ８の合成
［化学式Ｅ８］

製造例１において、前記化合物４，４，５，５−テトラメチル−２−（スピロ［フルオレン−９，９'−キサンテン］−２'−イル）−１，３，２−ジオキサボロランの代わりに４，４，５，５−テトラメチル−２−（スピロ［フルオレン−９，９'−キサンテン］−４'−イル）−１，３，２−ジオキサボロランを用い、２−（［１，１'−ビフェニル］−４−イル）−４−クロロ−６−フェニル−１，３，４−トリアジンの代わりに２−（［１，１'−ビフェニル］−４−イル）−４−（４−クロロフェニル）−６−フェニル−１，３，５−トリアジンを用いたことを除き、前記製造例１と同様の方法で前記化学式Ｅ８の化合物を製造した。

ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］^＋＝７１６

製造例９．化学式Ｅ９の合成
［化学式Ｅ９］

製造例８において、前記化合物２−（［１，１'−ビフェニル］−４−イル）−４−（４−クロロフェニル）−６−フェニル−１，３，５−トリアジンの代わりに２−ブロモ−１，１０−フェナントロリンを用いたことを除き、前記製造例８と同様の方法で前記化学式Ｅ９の化合物を製造した。

ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］^＋＝５１１

製造例１０．化学式Ｅ１０の合成
［化学式Ｅ１０］

製造例１において、前記化合物２−（［１，１'−ビフェニル］−４−イル）−４−クロロ−６−フェニル−１，３，４−トリアジンの代わりに９−（４−（４−クロロ−６−フェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）フェニル）−９Ｈ−カルバゾールを用いたことを除き、前記製造例１と同様の方法で前記化学式Ｅ１０の化合物を製造した。

ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］^＋＝７２９

製造例１１．化学式Ｅ１１の合成
［化学式Ｅ１１］

製造例５において、前記化合物２−クロロ−４−（４−（ジベンゾ［ｂ，ｄ］フラン−４−イル）フェニル）−６−フェニル−１，３，５−トリアジンの代わりに２−クロロ−４−フェニル−６−（３−（トリフェニレン−２−イル）フェニル）−１，３，５−トリアジンを用いたことを除き、前記製造例５と同様の方法で前記化学式Ｅ１１の化合物を製造した。

ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］^＋＝７９０

製造例１２．化学式Ｅ１２の合成
［化学式Ｅ１２］

製造例８において、前記化合物２−（［１，１'−ビフェニル］−４−イル）−４−（４−クロロフェニル）−６−フェニル−１，３，５−トリアジンの代わりに２−クロロ−４−フェニル−６−（４−（ピリジン−２−イル）フェニル）−１，３，５−トリアジンを用いたことを除き、前記製造例８と同様の方法で前記化学式Ｅ１２の化合物を製造した。

ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］^＋＝６４１

製造例１３．化学式Ｅ１３の合成
［化学式Ｅ１３］

製造例８において、前記化合物２−（［１，１'−ビフェニル］−４−イル）−４−（４−クロロフェニル）−６−フェニル−１，３，５−トリアジンの代わりに９−（４−（６−クロロ−２−フェニルピリジン−４−イル）フェニル）−９Ｈ−カルバゾールを用いたことを除き、前記製造例８と同様の方法で前記化学式Ｅ１３の化合物を製造した。

ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］^＋＝７２８

製造例１４．化学式Ｅ１４の合成
［化学式Ｅ１４］

製造例１において、前記化合物２−（［１，１'−ビフェニル］−４−イル）−４−クロロ−６−フェニル−１，３，４−トリアジンの代わりに２−クロロ−４−（４−（ジベンゾ［ｂ，ｄ］チオフェン−３−イル）フェニル）−６−フェニル−１，３，５−トリアジンを用いたことを除き、前記製造例１と同様の方法で前記化学式Ｅ１４の化合物を製造した。

ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］^＋＝７４６

製造例１５．化学式Ｅ１５の合成
［化学式Ｅ１５］

製造例８において、前記化合物２−（［１，１'−ビフェニル］−４−イル）−４−（４−クロロフェニル）−６−フェニル−１，３，５−トリアジンの代わりに２−（［１，１'−ビフェニル］−４−イル）−４−クロロ−６−フェニル−１，３，５−トリアジンを用いたことを除き、製造例８と同様の方法で前記化学式Ｅ１５の化合物を製造した。

ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］^＋＝６４０

製造例１６．化学式Ｅ１６の合成
［化学式Ｅ１６］

各出発物質を前記反応式のようにすることを除けば、製造例１と同様の方法で前記化学式Ｅ１６で表される化合物を製造した。

ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］^＋＝５３６

製造例１７．化学式Ｅ１７の合成
［化学式Ｅ１７］

各出発物質を前記反応式のようにすることを除けば、製造例１と同様の方法で前記化学式Ｅ１７で表される化合物を製造した。

ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］^＋＝４７７

製造例１８．化学式Ｅ１８の合成
［化学式Ｅ１８］

各出発物質を前記反応式のようにすることを除けば、製造例１と同様の方法で前記化学式Ｅ１８で表される化合物を製造した。

ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］^＋＝５３７
製造例１９．化学式Ｅ１９の合成
［化学式Ｅ１９］

各出発物質を前記反応式のようにすることを除けば、製造例１と同様の方法で前記化学式Ｅ１９で表される化合物を製造した。

ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］^＋＝４８７

製造例２０．化学式Ｅ２０の合成
［化学式Ｅ２０］

各出発物質を前記反応式のようにすることを除けば、製造例１と同様の方法で前記化学式Ｅ２０で表される化合物を製造した。

ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］^＋＝４６０

製造例２１．化学式Ｅ２１の合成
［化学式Ｅ２１］

各出発物質を前記反応式のようにすることを除けば、製造例１と同様の方法で前記化学式Ｅ２１で表される化合物を製造した。

ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］^＋＝５６２

＜実験例１−１＞
ＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）が１，０００Åの厚さに薄膜コーティングされたガラス基板を、洗剤を溶かした蒸留水に入れて超音波洗浄した。この時、洗剤としてはフィッシャー社（Ｆｉｓｃｈｅｒ Ｃｏ．）製品を使用し、蒸留水としてはミリポア社（Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ Ｃｏ．）製品のフィルタ（Ｆｉｌｔｅｒ）で２次濾過した蒸留水を使用した。ＩＴＯを３０分間洗浄した後、蒸留水で２回繰り返し超音波洗浄を１０分間進行させた。蒸留水洗浄が終わった後、イソプロピルアルコール、アセトン、メタノールの溶剤で超音波洗浄をし乾燥させた後、プラズマ洗浄機に輸送させた。また、酸素プラズマを用いて前記基板を５分間洗浄した後、真空蒸着機に基板を輸送させた。

こうして用意されたＩＴＯ透明電極上に、下記化合物［ＨＩ−Ａ］を６００Åの厚さに熱真空蒸着して、正孔注入層を形成した。前記正孔注入層上に、下記化学式のヘキサニトリルヘキサアザトリフェニレン（ｈｅｘａａｚａｔｒｉｐｈｅｎｙｌｅｎｅ；ＨＡＴ）を５０Åおよび下記化合物［ＨＴ−Ａ］（６００Å）を順次に真空蒸着して、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で下記化合物［ＢＨ］と［ＢＤ］とを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、前記［化学式Ｅ１］の化合物と前記化合物［ＬｉＱ］（Ｌｉｔｈｉｕｍｑｕｉｎｏｌａｔｅ）とを１：１の重量比で真空蒸着して、３５０Åの厚さに電子注入および輸送層を形成した。前記電子注入および輸送層上に、順次に、１０Åの厚さにリチウムフルオライド（ＬｉＦ）と１，０００Åの厚さにアルミニウムを蒸着して、陰極を形成した。

前記過程で、有機物の蒸着速度は０．４〜０．９Å／ｓｅｃを維持し、陰極のリチウムフルオライドは０．３Å／ｓｅｃ、アルミニウムは２Å／ｓｅｃの蒸着速度を維持し、蒸着時の真空度は１×１０^−７〜５×１０^−８ｔｏｒｒを維持して、有機発光素子を作製した。

＜実験例１−２＞
前記実験例１−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式Ｅ２の化合物を用いたことを除けば、実験例１−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

＜実験例１−３＞
前記実験例１−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式Ｅ３の化合物を用いたことを除けば、実験例１−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

＜実験例１−４＞
前記実験例１−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式Ｅ４の化合物を用いたことを除けば、実験例１−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

＜実験例１−５＞
前記実験例１−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式Ｅ５の化合物を用いたことを除けば、実験例１−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

＜実験例１−６＞
前記実験例１−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式Ｅ６の化合物を用いたことを除けば、実験例１−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

＜実験例１−７＞
前記実験例１−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式Ｅ７の化合物を用いたことを除けば、実験例１−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

＜実験例１−８＞
前記実験例１−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式Ｅ８の化合物を用いたことを除けば、実験例１−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

＜実験例１−９＞
前記実験例１−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式Ｅ９の化合物を用いたことを除けば、実験例１−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

＜実験例１−１０＞
前記実験例１−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式Ｅ１０の化合物を用いたことを除けば、実験例１−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

＜実験例１−１１＞
前記実験例１−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式Ｅ１１の化合物を用いたことを除けば、実験例１−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

＜実験例１−１２＞
前記実験例１−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式Ｅ１２の化合物を用いたことを除けば、実験例１−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

＜実験例１−１３＞
前記実験例１−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式Ｅ１３の化合物を用いたことを除けば、実験例１−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

＜実験例１−１４＞
前記実験例１−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式Ｅ１４の化合物を用いたことを除けば、実験例１−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

＜実験例１−１５＞
前記実験例１−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式Ｅ１５の化合物を用いたことを除けば、実験例１−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

＜実験例１−１６＞
前記実験例１−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式Ｅ１６の化合物を用いたことを除けば、実験例１−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

＜実験例１−１７＞
前記実験例１−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式Ｅ１７の化合物を用いたことを除けば、実験例１−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

＜実験例１−１８＞
前記実験例１−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式Ｅ１８の化合物を用いたことを除けば、実験例１−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

＜実験例１−１９＞
前記実験例１−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式Ｅ１９の化合物を用いたことを除けば、実験例１−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

＜実験例１−２０＞
前記実験例１−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式Ｅ２０の化合物を用いたことを除けば、実験例１−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

＜実験例１−２１＞
前記実験例１−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式Ｅ２１の化合物を用いたことを除けば、実験例１−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

＜比較例１−１＞
前記実験例１−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式ＥＴ−１−Ａの化合物を用いたことを除けば、実験例１−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

＜比較例１−２＞
前記実験例１−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式ＥＴ−１−Ｂの化合物を用いたことを除けば、実験例１−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

＜比較例１−３＞
前記実験例１−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式ＥＴ−１−Ｃの化合物を用いたことを除けば、実験例１−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

＜比較例１−４＞
前記実験例１−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式ＥＴ−１−Ｄの化合物を用いたことを除けば、実験例１−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

＜比較例１−５＞
前記実験例１−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式ＥＴ−１−Ｅの化合物を用いたことを除けば、実験例１−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

＜比較例１−６＞
前記実験例１−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式ＥＴ−１−Ｆの化合物を用いたことを除けば、実験例１−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

＜比較例１−７＞
前記実験例１−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式ＥＴ−１−Ｇの化合物を用いたことを除けば、実験例１−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

＜比較例１−８＞
前記実験例１−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式ＥＴ−１−Ｈの化合物を用いたことを除けば、実験例１−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

＜比較例１−９＞
前記実験例１−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式ＥＴ−１−Ｉの化合物を用いたことを除けば、実験例１−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

＜比較例１−１０＞
前記実験例１−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式ＥＴ−１−Ｊの化合物を用いたことを除けば、実験例１−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

＜比較例１−１１＞
前記実験例１−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式ＥＴ−１−Ｋの化合物を用いたことを除けば、実験例１−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

前述の実験例１−１〜１−２１および比較例１−１〜１−１１の方法で製造した有機発光素子を、１０ｍＡ／cｍ^２の電流密度で駆動電圧と発光効率を測定し、２０ｍＡ／cｍ^２の電流密度で初期輝度対比９０％となる時間（Ｔ_９０）を測定した。その結果を下記表１に示した。

前記表１の結果から、本明細書の一実施態様に係る化学式１で表されるヘテロ環化合物は、有機発光素子の電子注入および電子輸送を同時に行える有機物層に使用可能であることを確認することができる。

具体的には、実験例１−１〜１−２１と、比較例１−１、１−２、１−３、１−５、１−７、１−８、１−９とを比較すれば、前記化学式１のように、スピロフルオレンキサンテン骨格にヘテロアリール基が１つのみ置換された化合物は、スピロフルオレンキサンテン骨格に２つ以上の置換の置換基を有する化合物に比べて、有機発光素子において、駆動電圧、効率および寿命の面で優れた特性を示すことを確認することができる。

本明細書の一実施態様に係る化合物Ｅ９およびＥ１８の３Ｄ構造を示す図１０および図１１によれば、前記化合物の分子は水平的構造を有していることを確認することができ、化合物ＥＴ−１−ＥおよびＥＴ−１−Ｉの３Ｄ構造を示す図１２および図１３によれば、それぞれＡ軸とＢ軸がほぼ垂直をなしていて、分子が水平的構造から大きく外れていることを確認することができる。

結果的に、本明細書の一実施態様に係る化合物Ｅ９およびＥ１８の３Ｄ構造を示す図１０および図１１と、化合物ＥＴ−１−ＥおよびＥＴ−１−Ｉの３Ｄ構造を示す図１２および図１３とを比較すれば、分子の３Ｄ構造上における配向性（ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ）の差によって、本明細書の一実施態様に係る化学式１で表されるヘテロ環化合物がより水平的構造を有することが分かる。したがって、実験例１−１〜１−２１の前記化学式１のように、スピロフルオレンキサンテン骨格にヘテロアリール基が１つのみ置換された化合物は、スピロフルオレンキサンテン骨格に２つ以上の置換基を有する化合物に比べて、分子の水平的構造の傾向が強くて電子移動度が高くなることによって、有機発光素子において、駆動電圧が低く、高い効率および長寿命の効果がある。

また、実験例１−１〜１−２１と、比較例１−４および１−６とを比較すれば、スピロフルオレンキサンテンを含む前記化学式１の構造は、スピロフルオレン基を含む構造に比べて、有機発光素子において優れた特性を示すことを確認することができる。

さらに、実験例１−１６、１−２０と、比較例１−１１とを比較すれば、スピロフルオレンキサンテンを含む前記化学式１の構造は、スピロフルオレンキサンテンにイソキノリンのＮ位置が異なるように含む構造に比べて、有機発光素子において優れた特性を示すことを確認することができる。

本明細書の一実施態様に係る化学式１で表されるヘテロ環化合物は、熱的安定性に優れ、６．０ｅＶ以上の深いＨＯＭＯ準位、高い三重項エネルギー（ＥＴ）、および正孔安定性を有し、優れた特性を示すことができる。

特に、実験例１−１、１−２、１−５、１−８、１−１１、１−１２、１−１４および１−１５の場合、すなわち、前記化学式１において、Ａｒ１がトリアジン基またはピリミジン基の場合、ＨＯＭＯエネルギーが６．１ｅＶ以上と深くて電子移動度が高く、有機発光素子に用いる時、駆動電圧、効率および寿命の面で優れた特性を示すことができる。具体的には、実験例１−１、１−２、１−５、１−８、１−１１、１−１２、１−１４および１−１５の場合、Ａｒ１がピリジン基（Ｎ１個）である実験例１−２１に比べて、駆動電圧、効率および寿命の面ではるかに優れた特性を示すことを確認することができた。

本明細書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電子注入および電子輸送を同時に行える有機物層に用いる場合、当業界で用いられるｎ型ドーパントを混合して使用可能である。

これによって、本明細書の一実施態様に係る化学式１で表されるヘテロ環化合物は、低い駆動電圧および高い効率を有し、化合物の正孔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。

＜実験例２−１＞
ＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）が１，０００Åの厚さに薄膜コーティングされたガラス基板を、洗剤を溶かした蒸留水に入れて超音波洗浄した。この時、洗剤としてはフィッシャー社（Ｆｉｓｃｈｅｒ Ｃｏ．）製品を使用し、蒸留水としてはミリポア社（Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ Ｃｏ．）製品のフィルタ（Ｆｉｌｔｅｒ）で２次濾過した蒸留水を使用した。ＩＴＯを３０分間洗浄した後、蒸留水で２回繰り返し超音波洗浄を１０分間進行させた。蒸留水洗浄が終わった後、イソプロピルアルコール、アセトン、メタノールの溶剤で超音波洗浄をし乾燥させた後、プラズマ洗浄機に輸送させた。また、酸素プラズマを用いて前記基板を５分間洗浄した後、真空蒸着機に基板を輸送させた。

こうして用意されたＩＴＯ透明電極上に、下記化合物［ＨＩ−Ａ］を６００Åの厚さに熱真空蒸着して、正孔注入層を形成した。前記正孔注入層上に、下記化学式のヘキサニトリルヘキサアザトリフェニレン（ｈｅｘａａｚａｔｒｉｐｈｅｎｙｌｅｎｅ；ＨＡＴ）５０Åおよび下記化合物［ＨＴ−Ａ］（６００Å）を順次に真空蒸着して、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で下記化合物［ＢＨ］と［ＢＤ］とを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、前記［化学式Ｅ１］を真空蒸着して、２００Åの厚さに電子調節層を形成した。前記電子調節層上に、下記化合物［ＥＴ−１−Ｊ］および下記化合物［ＬｉＱ］（Ｌｉｔｈｉｕｍｑｕｉｎｏｌａｔｅ）を１：１の重量比で真空蒸着して、１５０Åの厚さに電子注入および輸送層を形成した。前記電子注入および輸送層上に、順次に、１０Åの厚さにリチウムフルオライド（ＬｉＦ）と１，０００Åの厚さにアルミニウムを蒸着して、陰極を形成した。

前記過程で、有機物の蒸着速度は０．４〜０．９Å／ｓｅｃを維持し、陰極のリチウムフルオライドは０．３Å／ｓｅｃ、アルミニウムは２Å／ｓｅｃの蒸着速度を維持し、蒸着時の真空度は１×１０^−７〜５×１０^−８ｔｏｒｒを維持して、有機発光素子を作製した。

＜実験例２−２＞
前記実験例２−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式Ｅ２の化合物を用いたことを除けば、実験例２−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

＜実験例２−３＞
前記実験例２−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式Ｅ３の化合物を用いたことを除けば、実験例２−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

＜実験例２−４＞
前記実験例２−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式Ｅ４の化合物を用いたことを除けば、実験例２−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

＜実験例２−５＞
前記実験例２−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式Ｅ５の化合物を用いたことを除けば、実験例２−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

＜実験例２−６＞
前記実験例２−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式Ｅ６の化合物を用いたことを除けば、実験例２−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

＜実験例２−７＞
前記実験例２−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式Ｅ７の化合物を用いたことを除けば、実験例２−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

＜実験例２−８＞
前記実験例２−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式Ｅ８の化合物を用いたことを除けば、実験例２−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

＜実験例２−９＞
前記実験例２−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式Ｅ９の化合物を用いたことを除けば、実験例２−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

＜実験例２−１０＞
前記実験例２−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式Ｅ１０の化合物を用いたことを除けば、実験例２−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

＜実験例２−１１＞
前記実験例２−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式Ｅ１１の化合物を用いたことを除けば、実験例２−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

＜実験例２−１２＞
前記実験例２−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式Ｅ１２の化合物を用いたことを除けば、実験例２−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

＜実験例２−１３＞
前記実験例２−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式Ｅ１３の化合物を用いたことを除けば、実験例２−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

＜実験例２−１４＞
前記実験例２−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式Ｅ１４の化合物を用いたことを除けば、実験例２−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

＜実験例２−１５＞
前記実験例２−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式Ｅ１５の化合物を用いたことを除けば、実験例２−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

＜実験例２−１６＞
前記実験例２−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式Ｅ１６の化合物を用いたことを除けば、実験例２−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

＜実験例２−１７＞
前記実験例２−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式Ｅ１７の化合物を用いたことを除けば、実験例２−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

＜実験例２−１８＞
前記実験例２−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式Ｅ１８の化合物を用いたことを除けば、実験例２−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

＜実験例２−１９＞
前記実験例２−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式Ｅ１９の化合物を用いたことを除けば、実験例２−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

＜実験例２−２０＞
前記実験例２−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式Ｅ２０の化合物を用いたことを除けば、実験例２−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

＜実験例２−２１＞
前記実験例２−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式Ｅ２１の化合物を用いたことを除けば、実験例２−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

＜比較例２−１＞
前記実験例２−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式ＥＴ−１−Ａの化合物を用いたことを除けば、実験例２−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

＜比較例２−２＞
前記実験例２−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式ＥＴ−１−Ｂの化合物を用いたことを除けば、実験例２−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

＜比較例２−３＞
前記実験例２−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式ＥＴ−１−Ｃの化合物を用いたことを除けば、実験例２−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

＜比較例２−４＞
前記実験例２−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式ＥＴ−１−Ｄの化合物を用いたことを除けば、実験例２−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

＜比較例２−５＞
前記実験例２−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式ＥＴ−１−Ｅの化合物を用いたことを除けば、実験例２−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

＜比較例２−６＞
前記実験例２−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式ＥＴ−１−Ｆの化合物を用いたことを除けば、実験例２−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

＜比較例２−７＞
前記実験例２−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式ＥＴ−１−Ｇの化合物を用いたことを除けば、実験例２−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

＜比較例２−８＞
前記実験例２−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式ＥＴ−１−Ｈの化合物を用いたことを除けば、実験例２−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

＜比較例２−９＞
前記実験例２−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式ＥＴ−１−Ｉの化合物を用いたことを除けば、実験例２−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

＜比較例２−１０＞
前記実験例２−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式ＥＴ−１−Ｊの化合物を用いたことを除けば、実験例２−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

＜比較例２−１１＞
前記実験例２−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式ＥＴ−１−Ｋの化合物を用いたことを除けば、実験例２−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。

前述の実験例２−１〜２−２１および比較例２−１〜２−１１の方法で製造した有機発光素子を、１０ｍＡ／cｍ^２の電流密度で駆動電圧と発光効率を測定し、２０ｍＡ／cｍ^２の電流密度で初期輝度対比９０％になる時間（Ｔ_９０）を測定した。その結果を下記表２に示した。

前記表２の結果から、本明細書の一実施態様に係る化学式１で表されるヘテロ環化合物は、有機発光素子の電子調節層に使用可能であることを確認することができる。

具体的には、実験例２−１〜２−２１と、比較例２−１、２−２、２−３、２−５、２−７、２−８、２−９とを比較すれば、前記化学式１のように、スピロフルオレンキサンテン骨格にヘテロアリール基が１つのみ置換された化合物は、スピロフルオレンキサンテン骨格に２つ以上の置換の置換基を有する化合物に比べて、有機発光素子において、駆動電圧、効率および寿命の面で優れた特性を示すことを確認することができる。

本明細書の一実施態様に係る化合物Ｅ９およびＥ１８の３Ｄ構造を示す図１０および図１１によれば、前記化合物の分子は水平的構造を有していることを確認することができ、化合物ＥＴ−１−ＥおよびＥＴ−１−Ｉの３Ｄ構造を示す図１２および図１３によれば、それぞれＡ軸とＢ軸がほぼ垂直をなしていて、分子が水平的構造から大きく外れていることを確認することができる。

結果的に、本明細書の一実施態様に係る化合物Ｅ９およびＥ１８の３Ｄ構造を示す図１０および図１１と、化合物ＥＴ−１−ＥおよびＥＴ−１−Ｉの３Ｄ構造を示す図１２および図１３とを比較すれば、分子の３Ｄ構造上における配向性（ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ）の差によって、本明細書の一実施態様に係る化学式１で表されるヘテロ環化合物がより水平的構造を有することが分かる。したがって、実験例２−１〜２−２１の前記化学式１のように、スピロフルオレンキサンテン骨格にヘテロアリール基が１つのみ置換された化合物は、スピロフルオレンキサンテン骨格に２つ以上の置換基を有する化合物に比べて、分子の水平的構造の傾向が強くて電子移動度が高くなることによって、有機発光素子において、駆動電圧が低く、高い効率および長寿命の効果がある。

また、実験例２−１〜２−２１と、比較例２−４および２−６とを比較すれば、スピロフルオレンキサンテンを含む前記化学式１の構造は、スピロフルオレン基を含む構造に比べて、有機発光素子において優れた特性を示すことを確認することができる。

さらに、実験例２−１６、２−２０と、比較例２−１１とを比較すれば、スピロフルオレンキサンテンを含む前記化学式１の構造は、スピロフルオレンキサンテンにイソキノリンのＮ位置が異なるように含む構造に比べて、有機発光素子において優れた特性を示すことを確認することができる。

本明細書の一実施態様に係る化学式１で表されるヘテロ環化合物は、熱的安定性に優れ、６．０ｅＶ以上の深いＨＯＭＯ準位、高い三重項エネルギー（ＥＴ）、および正孔安定性を有し、優れた特性を示すことができる。

特に、実験例２−１、２−２、２−５、２−８、２−１１、２−１２、２−１４および２−１５の場合、すなわち、前記化学式１において、Ａｒ１がトリアジン基またはピリミジン基の場合、ＨＯＭＯエネルギーが６．１ｅＶ以上と深くて、特に正孔阻止層（電子調節層）としての役割を円滑に果たし、電子移動度が高くて、有機発光素子に用いる時、駆動電圧、効率および寿命の面で優れた特性を示すことができる。具体的には、実験例２−１、２−２、２−５、２−８、２−１１、２−１２、２−１４および２−１５の場合、Ａｒ１がピリジン基（Ｎ１個）である実験例２−２１に比べて、駆動電圧、効率および寿命の面ではるかに優れた特性を示すことを確認することができた。

本明細書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電子調節層に使用可能である。

これによって、本明細書の一実施態様に係る化学式１で表されるヘテロ環化合物は、低い駆動電圧および高い効率を有し、化合物の正孔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。

＜実験例３＞
本明細書の一実施態様に係る化学式１で表されるヘテロ環化合物に相当する下記化学式Ｅ１および化学式Ｅ２で表される化合物のＨＯＭＯエネルギーおよびＬＵＭＯエネルギー値を、下記表３に示した。

本明細書の実施例において、前記ＨＯＭＯ準位は、大気下、光電子分光装置（ＲＩＫＥＮ ＫＥＩＫＩ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．製造：ＡＣ３）を用いて測定した。

本明細書の実施例において、前記ＬＵＭＯ準位は、ｐｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ（ＰＬ）により測定された波長値で計算した。

１０、１１：有機発光素子
２０：基板
３０：第１電極
４０：発光層
５０：第２電極
６０：正孔注入層
７０：正孔輸送層
８０：電子輸送層
９０：電子注入層
１００：電子調節層

Claims (7)

1. 下記化学式１で表されるヘテロ環化合物：
   ［化学式１］
   

   

   前記化学式１において、
   Ｒ１は、水素；重水素；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のシクロアルキル基；であり、
   Ｌ１は、直接結合；置換もしくは非置換のアリーレン基；ビフェニレン基；または置換もしくは非置換のヘテロアリーレン基；であり、
   Ａｒ１は、下記化学式３〜８、１０および１１のうちのいずれか１つで表される構造であり、
   ｍは、１の整数であり、
   ｎは、０〜３の整数であり、
   １≦ｎ＋ｍ≦４であり、
   ｍおよびｎがそれぞれ２以上の場合、２以上の括弧内の構造は、互いに同一または異なる。
   ［化学式３］
   

   

   前記化学式３において、
   Ｘ１は、ＮまたはＣＲ１１であり、Ｘ２は、ＮまたはＣＲ１２であり、Ｘ３は、ＮまたはＣＲ１３であり、
   Ｘ１〜Ｘ３のうちの少なくとも２つは、Ｎであり、
   Ｇ２〜Ｇ４およびＲ１１〜Ｒ１３のうちのいずれか１つは、前記化学式１のＬ１に結合する部位であり、残りは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；アリール基又はヘテロアリール基で置換もしくは非置換のアリール基；またはアリール基又はヘテロアリール基で置換もしくは非置換のヘテロアリール基であり、
   ［化学式４］
   

   

   前記化学式４において、
   Ｇ５〜Ｇ８のうちのいずれか１つは、前記化学式１のＬ１に結合する部位であり、残りは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；アリール基又はヘテロアリール基で置換もしくは非置換のアリール基；またはアリール基又はヘテロアリール基で置換もしくは非置換のヘテロアリール基であり、
   ［化学式５］
   

   

   前記化学式５において、
   Ｇ９〜Ｇ１５のうちのいずれか１つは、前記化学式１のＬ１に結合する部位であり、残りは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；アリール基又はヘテロアリール基で置換もしくは非置換のアリール基；またはアリール基又はヘテロアリール基で置換もしくは非置換のヘテロアリール基であり、
   ［化学式６］
   

   

   前記化学式６において、
   Ｇ１６〜Ｇ２１のうちのいずれか１つは、前記化学式１のＬ１に結合する部位であり、残りは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；アリール基又はヘテロアリール基で置換もしくは非置換のアリール基；またはアリール基又はヘテロアリール基で置換もしくは非置換のヘテロアリール基であり、
   ［化学式７］
   

   

   前記化学式７において、
   Ｇ２２〜Ｇ２７のうちのいずれか１つは、前記化学式１のＬ１に結合する部位であり、残りは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；アリール基又はヘテロアリール基で置換もしくは非置換のアリール基；またはアリール基又はヘテロアリール基で置換もしくは非置換のヘテロアリール基であり、
   ［化学式８］
   

   

   前記化学式８において、
   Ｘ４は、ＮまたはＣＲ１４であり、Ｘ５は、ＮまたはＣＲ１５であり、Ｘ６は、ＮまたはＣＲ１６であり、Ｘ７は、ＮまたはＣＲ１７であり、
   Ｘ４〜Ｘ７のうちの少なくとも１つは、Ｎであり、
   Ｇ２８〜Ｇ３３およびＲ１４〜Ｒ１７のうちのいずれか１つは、前記化学式１のＬ１に結合する部位であり、残りは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；アリール基又はヘテロアリール基で置換もしくは非置換のアリール基；またはアリール基又はヘテロアリール基で置換もしくは非置換のヘテロアリール基であり、
   ［化学式１０］
   

   

   前記化学式１０において、
   Ｙ２は、Ｏ、Ｓ、ＮＱ４、またはＣＱ５Ｑ６であり、
   Ｇ４３〜Ｇ４７のうちのいずれか１つは、前記化学式１のＬ１に結合する部位であり、残りおよびＱ４〜Ｑ６は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；アリール基又はヘテロアリール基で置換もしくは非置換のアリール基；またはアリール基又はヘテロアリール基で置換もしくは非置換のヘテロアリール基であるか、隣接した基は互いに結合して、置換もしくは非置換の環を形成し、
   ［化学式１１］
   

   

   前記化学式１１において、
   Ｙ３は、Ｏ、Ｓ、またはＮＱ７であり、
   Ｘ８は、ＮまたはＣＲ１８であり、Ｘ９は、ＮまたはＣＲ１９であり、
   Ｇ４８、Ｇ４９、Ｒ１８およびＲ１９のうちのいずれか１つは、前記化学式１のＬ１に結合する部位であり、残りおよびＱ７は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；アリール基又はヘテロアリール基で置換もしくは非置換のアリール基；またはアリール基又はヘテロアリール基で置換もしくは非置換のヘテロアリール基である。
2. 前記化学式１は、下記化学式１−１〜１−４のうちのいずれか１つで表されるものである、請求項１に記載のヘテロ環化合物：
   ［化学式１−１］
   

   

   ［化学式１−２］
   

   

   ［化学式１−３］
   

   

   ［化学式１−４］
   

   

   前記化学式１−１〜１−４において、
   Ｌ１、Ａｒ１、Ｒ１およびｎの定義は、前記化学式１と同じである。
3. 前記化学式１は、下記化合物のうちのいずれか１つが選択されるものである、請求項１に記載のヘテロ環化合物：
   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   
4. 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から３のいずれか１項に記載のヘテロ環化合物を含むものである有機発光素子。
5. 前記有機物層は、電子注入層、電子輸送層、または電子注入と電子輸送を同時に行う層を含み、前記電子注入層、電子輸送層、または電子注入と電子輸送を同時に行う層は、前記ヘテロ環化合物を含むものである、請求項４に記載の有機発光素子。
6. 前記有機物層は、正孔阻止層を含み、前記正孔阻止層は、前記ヘテロ環化合物を含むものである、請求項４に記載の有機発光素子。
7. 前記有機物層は、電子調節層を含み、前記電子調節層は、前記ヘテロ環化合物を含むものである、請求項４に記載の有機発光素子。

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