JP7465062B2 - 有機電界発光素子及び有機電界発光素子用モノアミン化合物 - Google Patents
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Description
本発明は、有機電界発光素子及び有機電界発光素子用モノアミン化合物に関する。
最近、映像表示装置として、有機電界発光表示装置（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｅｌｅｃｔｒｏ ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ Ｄｉｓｐｌａｙ）の開発が盛んに行われている。有機電界発光表示装置は液晶表示装置などとは異なって、第１電極及び第２電極から注入された正孔及び電子を発光層において再結合させることで、発光層において有機化合物を含む発光材料を発光させて表示を実現するいわゆる自発光型表示装置である。
有機電界発光素子を表示装置に応用するに当たっては、有機電界発光素子の低駆動電圧化、高発光効率化及び長寿命化が要求されており、これを安定的に具現し得る有機電界発光素子用材料の開発が持続的に要求されている。
本発明は、有機電界発光素子及び有機電界発光素子用アミン化合物を提供することを一目的とし、より詳しくは、高効率の有機電界発光素子及び有機電界発光素子の正孔輸送領域に含まれるアミン化合物を提供することを一目的とする。
本発明の一実施形態は、第１電極、第１電極の上に提供された正孔輸送領域、正孔輸送領域の上に提供された発光層、発光層の上に提供された電子輸送領域、及び電子輸送領域の上に提供された第２電極を含み、正孔輸送層は、下記化学式１で表されるモノアミン化合物を含むものである有機電界発光素子を提供する。
（化学式１）
化学式１において、ＸはＳ、ＯまたはＣＲＲ’であり、Ｒ及びＲ’はそれぞれ独立して置換されたもしくは置換されない炭素数１以上１０以下のアルキル基、置換されたもしくは置換されない環形成炭素数６以上２０以下のアリール基、置換されたもしくは置換されない環形成炭素数２以上１０以下のヘテロアリール基であるか、または隣接する基と結合して環を形成し、Ｌ１及びＬ２はそれぞれ独立して単結合、置換されたもしくは置換されない環形成炭素数６以上１２以下のアリーレン基、または置換されたもしくは置換されない環形成炭素数２以上１２以下のヘテロアリーレン基であり、ｎ及びｍはそれぞれ独立して０以上２以下の整数であり、ＲＡは水素原子、置換されたもしくは置換されない炭素数１以上１０以下のアルキル基、置換されたもしくは置換されない環形成炭素数６以上３０以下のアリール基、または置換されたもしくは置換されない環形成炭素数２以上３０以下のヘテロアリール基であり、ｑは０以上７以下の整数であり、Ａｒ１は置換されたもしくは置換されない環形成炭素数６以上１２以下のアリール基、または置換されたもしくは置換されない環形成炭素数２以上１２以下のヘテロアリール基であり、ＸがＣＲＲ’であれば、Ａｒ１はヘテロアリール基を含まず、ＦＲは下記化学式２で表される：
（化学式２）
化学式２において、Ｒ１は水素原子、重水素原子、またはハロゲン原子であり、ａは０以上６以下の整数である。
化学式１において、ＸはＳ、ＯまたはＣＲＲ’であり、Ｒ及びＲ’はそれぞれ独立して置換されたもしくは置換されない炭素数１以上１０以下のアルキル基、置換されたもしくは置換されない環形成炭素数６以上２０以下のアリール基、置換されたもしくは置換されない環形成炭素数２以上１０以下のヘテロアリール基であるか、または隣接する基と結合して環を形成し、Ｌ１及びＬ２はそれぞれ独立して単結合、置換されたもしくは置換されない環形成炭素数６以上１２以下のアリーレン基、または置換されたもしくは置換されない環形成炭素数２以上１２以下のヘテロアリーレン基であり、ｎ及びｍはそれぞれ独立して０以上２以下の整数であり、ＲＡは水素原子、置換されたもしくは置換されない炭素数１以上１０以下のアルキル基、置換されたもしくは置換されない環形成炭素数６以上３０以下のアリール基、または置換されたもしくは置換されない環形成炭素数２以上３０以下のヘテロアリール基であり、ｑは０以上７以下の整数であり、Ａｒ１は置換されたもしくは置換されない環形成炭素数６以上１２以下のアリール基、または置換されたもしくは置換されない環形成炭素数２以上１２以下のヘテロアリール基であり、ＸがＣＲＲ’であれば、Ａｒ１はヘテロアリール基を含まず、ＦＲは下記化学式２で表される：
化学式２において、Ｒ１は水素原子、重水素原子、またはハロゲン原子であり、ａは０以上６以下の整数である。
正孔輸送領域は複数の層を有する多層構造を有し、前記複数の層のうち前記発光層と接する層が上述した本発明の一実施形態によるモノアミン化合物を含むものである。
正孔輸送領域は、第１電極の上に配置される正孔注入層、正孔注入層の上に配置される正孔輸送層、及び正孔輸送層の上に配置される電子阻止層を含み、前記素子層が上述した本発明の一実施形態によるモノアミン化合物を含むものである。
電子輸送領域は、発光層の上に提供された正孔阻止層、正孔阻止層の上に提供された電子輸送層、及び電子輸送層の上に提供された電子注入層を含む。
ＦＲは、下記化学式２－１で表される。
（化学式２－１）
化学式２－１において、ｂは０以上５以下の整数であり、Ｒ１は上述したとおりである。
化学式２－１において、ｂは０以上５以下の整数であり、Ｒ１は上述したとおりである。
ｎは１で、Ｌ１は置換されたもしくは置換されない環形成炭素数６以上１２以下のアリーレン基である。
Ｌ１は置換されたもしくは置換されないフェニレニル基である。
ＦＲは窒素に対してパラ位に置換される。
ｍは１であり、Ｌ２は置換されたもしくは置換されない環形成炭素数６以上１２以下のアリーレン基であり、Ａｒ１は置換されたもしくは置換されない環形成炭素数６以上１２以下のアリール基である。
Ｌ２は置換されたもしくは置換されないフェニレニル基であり、Ａｒ１は置換されたもしくは置換されないフェニル基、置換されたもしくは置換されないビフェニリル基、または置換されたもしくは置換されないナフチレニル基である。
ｍは０で、Ａｒ１は置換されたもしくは置換されない環形成炭素数５以上１２以下のヘテロアリール基である。
Ａｒ１は置換されたもしくは置換されないジベンゾフラニル基、または置換されたもしくは置換されないジベンゾチオフェニル基である。
本発明の一実施形態は、前記化学式１で表されるモノアミン化合物を提供する。
本発明の一実施形態による有機電界発光素子は、発光効率において優れている。
本発明の一実施形態によるモノアミン化合物は有機電界発光素子の正孔輸送領域層の材料として使用されることができ、これを使用することで有機電界発光素子の発光効率及び寿命を向上させることができる。
発明の一実施形態によるモノアミン化合物は有機電界発光素子の正孔輸送領域層の材料として使用されることができ、これを使用することで有機電界発光素子の低駆動電圧化の効果がある。
上述した本発明の目的、他の目的、特徴、及び利点は、添付した図面及び下記好ましい実施形態を介して容易に理解できるはずである。しかし、本発明はここで説明される実施形態に限らず、他の形態に具体化されてもよい。むしろ、ここで紹介される実施形態は開示された内容が徹底で完全なものになるように、そして通常の技術者に本発明の思想が十分に伝達されるようにするために提供されるものである。
各図面を説明しながら、類似した参照符号を類似した構成要素に対して使用している。添付した図面において、構造物の寸法は本発明の明確性のために実際より拡大して示している。第１、第２などの用語は多用な構成要素を説明するのに使用されるが、当該構成要素は当該用語に限定されない。当該用語は一つの構造要素を他の構成要素から区別する目的にのみ使用される。例えば、本発明の権利範囲を逸脱しないながらも第１構成要素は第２構成要素と称されてもよく、同様に第２構成要素も第１構成要素と称されてもよい。単数の表現は、文脈上明白に異なるように意味しない限り、複数の表現を含む。
本明細書において、「含む」または「有する」などの用語は明細書の上に記載された特徴、数字、ステップ、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものが存在することを指定するものであって、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、ステップ、動作、構成要素、部分品またはこれらを組み合わせたものの存在または付加可能性を予め排除しないと理解すべきである。また、層、膜、領域、板などの部分が他の部分の「上」にあるとする場合、これは他の部分の「直上」にある場合だけでなく、その中間にまた他の部分がある場合も含む。逆に、層、膜、領域、板などの部分が他の部分の「下部に」にあるとする場合、これは他の部分の「直下」にある場合だけでなく、その中間にまた他の部分がある場合も含む。
まず、図１～図３を参照して本発明の一実施形態による有機電界発光素子について説明する。
図１は、本発明の一実施形態による有機電界発光素子を概略的に示す断面図である。図２は、本発明の一実施形態による有機電界発光素子を概略的に示す断面図である。図３は、本発明の一実施形態による有機電界発光素子を概略的に示す断面図である。
図１～図３を参照すると、本発明の一実施形態による有機電界発光素子１０は、第１電極ＥＬ１、正孔輸送領域ＨＴＲ、発光層ＥＭＬ、電子輸送領域ＥＴＲ、及び第２電極ＥＬ２を含む。
正孔輸送領域ＨＴＲは、本発明の一実施形態によるモノアミン化合物を含む。以下、本発明の一実施形態によるモノアミン化合物を詳しく説明した上、有機電界発光素子１０の各層について説明する。
本明細書において、「置換されたもしくは置換されない」とは重水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、シリル基、ホウ素基、ホスフィニル基、アルキル基、アルケニル基、アリール基、及びヘテロ環基からなる群より選択される一つ以上の置換基に置換されたもしくは置換されないことを意味する。また、前記例示された置換基それぞれは、置換されたもしくは置換されないものであってもよい。例えば、ビフェニリル基はアリール基と解釈されてもよく、フェニル基で置換されたフェニル基と解釈されてもよい。
本明細書において、「隣接する基と結合して環を形成」するとは、隣接する基と互いに結合して置換されたもしくは置換されない炭化水素環、または置換されたもしくは置換されないヘテロ環を形成することを意味する。炭化水素環は、脂肪族炭化水素環及び芳香族炭化水素環を含む。ヘテロ環は、脂肪族ヘテロ環及び芳香族ヘテロ環を含む。炭化水素環及びヘテロ環は、単環及び多環であってもよい。また、隣接する基と結合して形成された環は、他の環と連結されてスピロ構造を形成するものであってもよい。
本明細書において、「隣接する基」とは当該置換基が置換された原子と直接結合された置換基、当該置換基が置換された原子に置換された他の置換基、または当該置換基と立体構造的に最も隣接した置換基を意味する。例えば、１，２－ジメチルベンゼンにおける２つのメチル基は互いに「隣接する基」と解釈され、１，１－ジエチルシクロペンタンにおける２つのエチル基は互いに「隣接する基」と解釈される。
本明細書において、ハロゲン原子の例としては、フッ素原子、塩素原子、ブロム原子、またはヨウ素原子が挙げられる。
本明細書において、アルキル基は直鎖、分枝鎖、または環状であってもよい。アルキル基の炭素数は、１以上３０以下、１以上２０以下、１以上１０以下、または１以上４以下である。アルキル基の例としては、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、イソプロピル基、ｎ－ブチル基、ｓ－ブチル基、ｔ－ブチル基、ｉ－ブチル基、２－エチルブチル基、３，３－ジメチルブチル基、ｎ－ペンチル基、ｉ－ペンチル基、ネオペンチル基、ｔ－ペンチル基、シクロペンチル基、１－メチルペンチル基、３－メチルペンチル基、２－エチルペンチル基、４－メチル－２－ペンチル基、ｎ－ヘキシル基、１－メチルヘキシル基、２－エチルヘキシル基、２－ブチルヘキシル基、シクロヘキシル基、４－メチルシクロヘキシル基、４－ｔ－ブチルシクロヘキシル基、ｎ－ヘプチル基、１－メチルペプチル基、２，２－ジメチルヘプチル基、２－エチルヘプチル基、２－ブチルヘプチル基、ｎ－オクチル基、ｔーオクチル基、２－エチルオクチル基、２－ブチルオクチル基、２－ヘキシルオクチル基、３，７－ジメチルオクチル基、シクロオクチル基、ｎ－ノニル基、ｎ－デシル基、アダマンチル基、２ーエチルデシル基、２－ブチルデシル基、２－ヘキシルデシル基、２－オクチルデシル基、ｎ－ウンデシル基、ｎ－ドデシル基、２－エチルドデシル基、２－ブチルドデシル基、２－ヘキシルドデシル基、２－オクチルデシル基、ｎ－トリデシル基、ｎ－テトラデシル基、ｎ－ペンタデシル基、ｎ－ヘキサデシル基、２－エチルヘキサデシル基、２－ブチルヘキサデシル基、２－ヘキシルヘキサデシル基、２－オクチルヘキサデシル基、ｎ－ヘプタデシル基、ｎ－オクタデシル基、ｎ－ノナデシル基、ｎ－イコシル基、２－エチルイコシル基、２－ブチルイコシル基、２－ヘキシルイコシル基、２－オクチルイコシル基、ｎ－ヘンイコシル基、ｎ－ドコシル基、ｎ－トリコシル基、ｎ－テトラコシル基、ｎ－ペンタコシル基、ｎ－ヘキサコシル基、ｎ－ヘプタコシル基、ｎ－オクタコシル基、ｎ－ノナコシル基、及びｎ－トリアコンチル基などが挙げられるが、これに限定されない。
本明細書において、アリール基は芳香族炭化水素環から誘導された任意の官能基または置換基を意味する。アリール基は、単環式アリール基または多環式アリール基であってもよい。アリール基の環形成炭素数は、６以上３０以下、６以上２０以下、または６以上１２以下である。アリール基の例としては、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、アントラセニル基、ビフェニリル基、テルフェニリル基、クォーターフェニリル基、キンクフェニリル基、セキシフェニリル基、ビフェニレニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、ベンゾフルオランテニル基、クリセニル基などが挙げられるが、これに限定されない。
本明細書において、フルオレニル基は置換されてもよく、２つの置換基が互いに結合してスピロ構造を形成してもよい。フルオレニル基が置換された場合の例示は以下のようである。但し、これに限定されない。
本明細書において、ヘテロアリール基はヘテロ原子としてＯ、Ｎ、Ｐ、Ｓｉ及びＳのうち一つ以上を含むヘテロアリール基である。ヘテロアリール基がヘテロ原子を２つ含む場合、２つのヘテロ原子は互いに同じであってもよく、異なってもよい。ヘテロアリール基の環形成炭素数は、２以上３０以下、または５以上１２以下である。ヘテロアリール基は、単環式ヘテロアリール基または多環式ヘテロアリール基であってもよい。多環式ヘテロアリール基は、例えば２環または３還構造を有するものであってもよい。ヘテロアリール基の例としては、チオフェニル基、フラニル基、ピロリル基、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、トリアゾリル基、ピリジニル基、ビピリジニル基、ピリミジニル基、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、ピリジニル基、キノリニル基、キナゾリニル基、キノキサリニル基、フェノキサニル基、フタラジニル基、ピリドピリミジニル基、ピリドピラジニル基、ピラジノピラジニル基、イソキノリニル基、インドリル基、カルバゾリル基、Ｎ－アリールカルバゾリル基、Ｎ－ヘテロアリールカルバゾリル基、Ｎ－アルキルカルバゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾカルバゾリル基、ベンゾチオフェニル基、ジベンゾチオフェニル基、チエノチオフェニル基、ベンゾフラニル基、フェナントレニル基、チアゾリル基、イソオキサゾリル基、オキサジアゾリル基、チアジアゾリル基、フェノチアジニル基、ジベンゾシロリル基、及びジベンゾフラニル基などが挙げられるが、これに限定されない。
本明細書において、シリル基はアルキルシリル基及びアリールシリル基を含む。シリル基の例としては、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、これに限定されない。
本明細書において、ホウ素基はアルキルホウ素基及びアリールホウ素基を含む。ホウ素基の例としては、トリメチルホウ素基、トリエチルホウ素基、ｔ－ブチルジメチルホウ素基、トリフェニルホウ素基、ジフェニルホウ素基、フェニルホウ素基などが挙げられるが、これに限定されない。
本明細書において、アルケニル基は直鎖または分枝鎖であってもよい。炭素数は特に限定されないが、２以上３０以下、２以上２０以下、または２以上１０以下である。アルケニル基の例としては、ビニル基、１－ブテニル基、１－ペンテニル基、１，３－ブタジエニルアリール基、スチレニル基、スチリルビニル基などが挙げられるが、これに限定されない。
本明細書において、アリーレン基は、２価基であることを除いては上述したアリール基に関する説明が適用される。
本明細書において、ヘテロアリーレン基は、２価基であることを除いては上述したヘテロアリール基に関する説明が適用される。
本発明の一実施形態によるモノアミン化合物は、下記化学式１で表される。
（化学式１）
化学式１において、ＸはＳ、ＯまたはＣＲＲ’であり、Ｒ及びＲ’はそれぞれ独立して置換されたもしくは置換されない炭素数１以上１０以下のアルキル基、置換されたもしくは置換されない環形成炭素数６以上２０以下のアリール基、置換されたもしくは置換されない環形成炭素数２以上１０以下のヘテロアリール基であるか、または隣接する基と結合して環を形成し、Ｌ１及びＬ２はそれぞれ独立して単結合、置換されたもしくは置換されない環形成炭素数６以上１２以下のアリーレン基、または置換されたもしくは置換されない環形成炭素数２以上１２以下のヘテロアリーレン基であり、ｎ及びｍはそれぞれ独立して０以上２以下の整数であり、ＲＡは水素原子、置換されたもしくは置換されない炭素数１以上１０以下のアルキル基、置換されたもしくは置換されない環形成炭素数６以上３０以下のアリール基、または置換されたもしくは置換されない環形成炭素数２以上３０以下のヘテロアリール基であり、ｑは０以上７以下の整数であり、Ａｒ１は置換されたもしくは置換されない環形成炭素数６以上１２以下のアリール基、または置換されたもしくは置換されない環形成炭素数２以上１２以下のヘテロアリール基であり、ＸがＣＲＲ’であれば、Ａｒ１はヘテロアリール基を含まない。
Ａｒ１がヘテロアリール基を含まないということは、Ａｒ１自体がヘテロアリール基ではない場合、及びＡｒ１がヘテロアリール基に置換されていない場合を全て含む。
化学式１において、ｎが２であれば２つのＬ１は互いに同じであるか異なり、ｍが２であれば２つのＬ２は互いに同じであってもよく、異なっていてもよい。
化学式１において、ｑが２であれば複数のＲＡは互いに同じであるか異なり、ｑが１であれば複数のＲＡは水素原子ではない。
化学式１において、ＦＲは一つのフェニル基に置換されたナフチル基である。ＦＲは追加に置換されてもよいが、追加の置換基はフェニル基を含まない。詳しくは、ＦＲは下記化学式２で表される。
（化学式２）
化学式２において、Ｒ１は水素原子、重水素原子、またはハロゲン原子であり、ａは０以上６以下の整数である。ａが２以上であれば、複数のＲ１は互いに同じであってもよく、異なっていてもよい。ａが１であれば、Ｒ１は水素原子ではない。
ＦＲが化学式２で表されれば、有機電解発光素子に適用される際に高効率化に有利である。
ＦＲは、例えば下記化学式２－１で表される。
（化学式２－１）
化学式２－１において、ｂは０以上５以下の整数であり、Ｒ１は上述したとおりである。
ＦＲは、例えば下記化学式のうちいずれか一つで表される。
化学式２－１において、Ｒ１は水素原子、または重水素原子である。但し、これに限定されない。
化学式２において、ａは０である。但し、これに限定されない。例えば、ａは１で、Ｒ１はフッ素原子であってもよい。他の例として、ａは２以上で、複数のＲ１はそれぞれ重水素原子であってもよい。
化学式１において、ｎは１で、Ｌ１は置換されたもしくは置換されない環形成炭素数６以上１２以下のアリーレン基である。Ｌ１は、例えば置換されたもしくは置換されないフェニレン基である。但し、これに限定されない。
化学式１において、Ｌ１が置換されたもしくは置換されないフェニレン基であれば、ＦＲは窒素に対してパラ位置に置換されたものである。
化学式１は、例えば下記化学式１－１で表される。
（化学式１－１）
化学式１－１において、Ｘ、Ｌ２、Ａｒ１、ＲＡ、Ｒ１、ｑ、ｍ、ｂは上述したとおりである。
化学式１において、Ａｒ１は置換されたもしくは置換されないフェニル基、置換されたもしくは置換されないビフェニリル基、または置換されたもしくは置換されないナフチル基である。
化学式１において、Ａｒ１が置換されたもしくは置換されない環形成炭素数６以上１２以下のアリール基であればｍは１であり、Ｌ２は置換されたもしくは置換されない環形成炭素数６以上１２以下のアリーレン基である。例えば、Ａｒ１は置換されたもしくは置換されないフェニル基、置換されたもしくは置換されないビフェニリル基、または置換されたもしくは置換されないナフチル基であり、Ｌ２は置換されたもしくは置換されないフェニレン基である。但し、これに限定されない。
化学式１において、Ａｒ１が置換されたもしくは置換されない環形成炭素数５以上１２以下のヘテロアリール基であれば、ｍは０である。つまり、Ａｒ１がヘテロアリール基であれば、Ａｒ１は窒素原子に直接置換された。例えば、ｍは０で、Ａｒ１は置換されたもしくは置換されないジベンゾフラニル基、または置換されたもしくは置換されないジベンゾチオフェニル基である。但し、これに限定されない。
化学式１において、ｑは０であってもよい。但し、これに限定されない。例えば、ｑは１で、ＲＡは置換されたもしくは置換されない環形成炭素数６以上１５以下のアリーレン基であってもよい。例えば、ｑは１で、ＲＡは置換されたもしくは置換されないフェニル基であってもよい。
化学式１において、ＸがＣＲＲ’であれば、Ｒ及びＲ’はそれぞれ独立して置換されたもしくは置換されないフェニル基、または置換されたもしくは置換されない炭素数１以上５以下のアルキル基である。例えば、Ｒ及びＲ’は、それぞれ独立して置換されたもしくは置換されないフェニル基、または置換されたもしくは置換されないメチル基であってもよい。これ限定されないが、Ｒ及びＲ’は互いに同じであってもよい。
本発明の一実施形態による化学式１で表されるモノアミン化合物は、下記第１化合物群に示した化合物のうちから選択されるいずれか一つであってもよい。但し、これに限定されない。
［第１化合物群］
［第１化合物群］
本発明の一実施形態によるモノアミン化合物は、縮合環及び熱耐性、電荷耐性の高いフェニルナフチル基を含み、そのため有機電界発光素子に適用すれば、長寿命化に寄与することができる。フェニルナフチル基の体積により、分子の対称性が低下し結晶化が抑制されることで膜質を向上させることができるため、高効率化にも寄与することができる。
更に図１～図３を参照して、本発明の一実施形態による有機電界発光素子について説明する。本発明の一実施形態による有機電界発光素子は、上述した本発明の一実施形態によるモノアミン化合物を含む。例えば、正孔輸送領域ＨＴＲは化学式１で表されるモノアミン化合物を含む。
以下では上述した本発明の一実施形態によるモノアミン化合物との差を中心に詳しく説明するが、説明されていない部分は上述した本発明の一実施形態によるモノアミン化合物に従う。
第１電極ＥＬ１は導電性を有する。第１電極ＥＬ１は画素電極または正極である。第１電極ＥＬ１は、透過型電極、半透過型電極、または反射型電極である。第１電極ＥＬ１が透過型電極であれば、第１電極ＥＬ１は透明金属酸化物、例えば、ＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）、ＺｎＯ（ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）、ＩＴＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）などを含む。第１電極ＥＬ１が半透過型電極または反射型電極であれば、第１電極ＥＬ１はＡｇ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｉｒ、Ｃｒ、Ｌｉ、Ｃａ、ＬｉＦ／Ｃａ、ＬｉＦ／Ａｌ、Ｍｏ、Ｔｉ、またはこれらの化合物や混合物（例えば、ＡｇとＭｇの混合物）を含む。また、前記物質で形成された反射膜や半透過膜、及びＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ、ＩＴＺＯなどで形成された透明導電膜を含む複数の層構造であってもよい。例えば、第１電極ＥＬ１はＩＴＯ／Ａｇ／ＩＴＯの３槽構造を有してもよいが、これに限定されない。
第１電極ＥＬ１の厚さは、約１００ｎｍ以上約１０００ｎｍ以下、例えば、約１００ｎｍ以上約３００ｎｍ以下である。
正孔輸送領域ＨＴＲは第１電極ＥＬ１の上に提供される。正孔輸送領域ＨＴＲは、正孔注入層ＨＩＬ、正孔輸送層ＨＴＬ、正孔バッファ層及び電子阻止層ＥＢＬのうち少なくとも一つを含む。
正孔輸送領域ＨＴＲは、上述したように、本発明の一実施形態によるモノアミン化合物を含む。
正孔輸送領域ＨＴＲは、単一物質で形成された単一層、複数の互いに異なる物質で形成された単一層、または複数の互いに異なる物質で形成された複数の層を有する多層構造を有する。
例えば、正孔輸送領域ＨＴＲは正孔注入層ＨＩＬまたは正孔輸送層ＨＴＬの単一層の構造を有してもよく、正孔注入物質と正孔輸送物質で形成された単一構造を有してもよい。また、正孔輸送領域ＨＴＲは、複数の互いに異なる物質で形成される単一層の構造を有するか、第１電極ＥＬ１から順番に積層された正孔注入層ＨＩＬ／正孔輸送層ＨＴＬ、正孔注入層ＨＩＬ／正孔輸送層ＨＴＬ／正孔バッファ層、正孔注入層ＨＩＬ／正孔バッファ層、正孔輸送層ＨＴＬ／正孔バッファ層、または正孔注入層ＨＩＬ／正孔輸送層ＨＴＬ／電子阻止層ＥＢＬの構造を有してもよいが、これに限定されない。
上述したように、正孔輸送領域ＨＴＲは複数の層を有する多層構造を有し、複数の層のうち発光層ＥＭＬと接する層が化学式１で表されるモノアミン化合物を含むものである。例えば、正孔輸送領域ＨＲＴは、第１電極ＥＬ１の上に配置された正孔注入層ＨＩＬ、正孔注入層ＨＩＬの上に配置された正孔輸送層ＨＴＬ、及び正孔輸送層ＨＴＬの上に配置された電子阻止層ＥＢＬを含み、電子阻止層ＥＢＬが化学式１で表されるモノアミン化合物を含むものである。但し、これに限らず、例えば、正孔輸送領域ＨＴＲは正孔注入層ＨＩＬ及び正孔輸送層ＨＴＬを含み、正孔輸送層ＨＴＬが化学式１で表されるモノアミン化合物を含むものであってもよい。
正孔輸送領域ＨＴＲは、化学式１で表されるモノアミン化合物を１種または２種以上含む。例えば、正孔輸送領域ＨＴＲは、上述した第１化合物群に表した化合物のうちから選択される少なくとも一つを含む。
正孔輸送領域ＨＴＲは、真空蒸着法、スピンコート法、ＬＢ法（Ｌａｎｇｍｕｉｒ－Ｂｌｏｄｇｅｔｔ）、インクジェットプリント法、レーザプリント法、レーザ熱転写法（Ｌａｓｅｒ Ｉｎｄｕｃｅｄ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｉｍａｇｉｎｇ、ＬＩＴＩ）などのような多様な方法を利用して形成される。
正孔注入層ＨＴＬは、例えば、銅フタロシアニンなどのフタロシアニン化合物と、ＤＮＴＰＤ（Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－Ｎ，Ｎ’－ビス－［４－フェニル－ｍ－トリル－アミノ）－フェニル］－ビフェニル－４、４’－ジアミン）、ｍ－ＭＴＤＡＴＡ（４，４’，４”－トリス（３－メチルフェニルフェニルアミノ）トリフェニルアミノ）、ＴＤＡＴＡ（３，４’，４”－トリス（Ｎ，Ｎ－ジフェニルアミノ）トリフェニルアミン）、２－ＴＮＡＴＡ（３，４’，４”－トリス｛Ｎ，－（２－ナフチル）－Ｎ－フェニルアミノ｝－トリフェニルアミン）、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ（ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（４－スチレンスルフォナート）、ＰＡＮＩ／ＤＢＳＡ（ポリアニリン／ドデシルベンゼンスルホン酸）、ＰＡＮＩ／ＣＳＡ（ポリアニリン／カンファースルホン酸）、ＰＡＮＩ／ＰＳＳ（ポリアニリン）／ポリ（４－スチレンスルフォナート）、ＮＰＤ（Ｎ，Ｎ’－ジ（ナフタレン－１－イル）－Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－ベンジジン）、トリフェニルアミンを含むポリエテールケトン（ＴＰＡＰＥＫ）、４－イソプロピル－４’－メチルジフェニルヨードニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボラート、ＨＡＴ－ＣＮ（ジピラジノ［２，３－ｆ：２’、３’－ｈ］キノキサリン－２，３，６，７，１０，１１－ヘキサカルボニトリル）などを含んでもよい。
正孔輸送層ＨＴＬは、例えば、Ｎ－フェニルカルバゾール、ポリビニルカルバゾールなどのカルバゾール系誘導体、フルオレン系誘導体、ＴＰＤ（Ｎ，Ｎ’－ビス（３－メチルフェニル）－Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－［１、１－ビフェニル］－３，４’－ジアミン）、ＴＣＴＡ（３，４’，４”－トリス（Ｎ－カルバゾリル）トリフェニルアミン）などのようなトリフェニルアミン系誘導体、ＮＰＤ（Ｎ，Ｎ’－ジ（ナフタレン－１－イル）－Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－ベンジジン）、ＴＡＰＣ（３，４’－シクロへキシリデンビス［Ｎ，Ｎ－ビス（４－メチルフェニル）フェニルアミン］）、ＨＭＴＰＤ（３，４’－ビス［Ｎ，Ｎ’－（３－トリル）アミノ］－３，３’－ジメチルビフェニル）などを含んでもよい。
電子阻止層ＥＢＬは、上述したように、化学式１で表されるモノアミン化合物を含む。但し、これに限らず、電子阻止層ＥＢＬは、当該技術分野で知られている一般的な材料を含んでもよい。電子阻止層ＥＢＬは、例えば、Ｎ－フェニルカルバゾール、ポリビニルカルバゾールなどのカルバゾール系誘導体、フルオレン系誘導体、ＴＰＤ（Ｎ，Ｎ’－ビス（３－メチルフェニル）－Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－［１，１－ビフェニル］－３，４’－ジアミン）、ＴＣＴＡ（３，４’，４”－トリス（Ｎ－カルバゾリル）トリフェニルアミン）などのようなトリフェニルアミン系誘導体、ＮＰＤ（Ｎ，Ｎ’－ジ（ナフタレン－１－イル）－Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－ベンジジン）、ＴＡＰＣ（３，４’－シクロへキシリデンビス［Ｎ，Ｎ－ビス（４－メチルフェニル）フェニルアミン］）、ＨＭＴＰＤ（３，４’－ビス［Ｎ，Ｎ’－（３－トリル）アミノ］－３，３’－ジメチルビフェニル）、またはｍＣＰなどを含んでもよい。
正孔輸送領域ＨＴＲの厚さは、約１０ｎｍ以上約１０００ｎｍ以下、例えば、約１０ｎｍ以上約５００ｎｍ以下である。正孔注入層ＨＩＬの厚さは、例えば約３ｎｍ以上約１００ｎｍ以下であり、正孔輸送層ＨＴＬの厚さは、約３ｎｍ以上約１００ｎｍ以下である。例えば、電子阻止層ＥＢＬの厚さは、約１ｎｍ以上約１００ｎｍ以下であってもよい。正孔輸送領域ＨＴＲ、正孔注入層ＨＩＬ、正孔輸送層ＨＴＬ、及び電子阻止層ＥＢＬの厚さが上述したような範囲を満足すれば、実質的な駆動電圧の上昇なしに満足できる程度の正孔輸送特性が得られる。
正孔輸送領域ＨＴＲは、上述した物質以外に、導電性を向上するために電荷生成物質を更に含む。電荷生成物質は、正孔輸送領域ＨＴＲ内に均一にまたは不均一に分散されている。電荷生成物質は、例えば、ｐ－ドーパント（ｄｏｐａｎｔ）である。ｐ－ドーパントはキノン誘導体、金属酸化物及びシアノ基含有化合物のうちいずれか一つであってもよいが、これに限定されない。例えば、ｐ－ドーパントの非制限的な例としては、ＴＣＮＱ（テトラシアノキノジメタン）及びＦ４－ＴＣＮＱ（２，３，５，６－テトラフルオロ－テトラシアノキノジメタン）などのようなキノン誘導体、タングステン酸化物及びモリブデン酸化物のような金属酸化物などが挙げられるが、これに限定されない。
上述したように、正孔輸送領域ＨＴＲは、正孔バッファ層及び電子阻止層ＥＢＬのうち少なくとも一つを更に含む。正孔バッファ層は、発光層ＥＭＬから放出される光の波長による共振距離を補償して光放出効率を増加させる。正孔バッファ層に含まれる物質としては、正孔輸送領域ＨＴＲに含まれ得る物質を使用する。電子阻止層ＥＢＬは、電子輸送領域ＥＴＲから正孔輸送領域ＨＴＲへの電子の注入を防止する役割をする層である。
発光層ＥＭＬは正孔輸送領域ＨＴＲの上に提供される。発光層ＥＭＬは、例えば約１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下、または約１０ｎｍ以上約６０ｎｍ以下の厚さを有するものである。発光層ＥＭＬは、単一物質からなる単一層、複数の互いに異なる物質からなる単一層、または複数の互いに異なる物質からなる複数の層を有する多層構造を有する。
発光層ＥＭＬの材料としては公知の発光材料を使用してもよく、特に限定されないが、フルオランテン誘導体、ピレン誘導体、アリールアセチレン誘導体、アントラセン誘導体、フルオレン誘導体、ぺリレン誘導体、クリセン誘導体などから選択される。好ましくは、ピレン誘導体、ぺリレン誘導体、アントラセン誘導体が誘導体が挙げられる。例えば、発光層ＥＭＬのホスト材料として、下記化学式３で表されるアントラセン誘導体を使用してもよい。
（化学式３）
化学式３において、Ｗ１～Ｗ４はそれぞれ独立して水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、置換されたもしくは置換されないシリル基、置換されたもしくは置換されない炭素数１以上２０以下のアルキル基、置換されたもしくは置換されない環を形成する炭素数６以上３０以下のアリール基、または置換されたもしくは置換されない環を形成する炭素数２以上３０以下のヘテロアリール基であるか、隣接する基と互いに結合して環を形成してもよく、ｍ１及びｍ２はそれぞれ独立して０以上４以下の整数であり、ｍ３及びｍ４はそれぞれ独立して０以上５以下の整数である。
ｍ１が１であればＷ１は水素原子ではなくてもよく、ｍ２が１であればＷ２は水素原子ではなくてもよく、ｍ３が１であればＷ３は水素原子ではなくてもよく、ｍ４が１であればＷ４は水素原子ではなくてもよい。
ｍ１が２以上であれば、複数のＷ１は互いに同じであってもよいし、異なっていてもよい。ｍ２が２以上であれば、複数のＷ２は互いに同じであってもよいし、異なっていてもよい。ｍ３が２以上であれば、複数のＷ３は互いに同じでってもよいし、異なっていてもよい。ｍ４が２以上であれば、複数のＷ４は互いに同じであってもよいし、異なっていてもよい。
化学式３で示される化合物としては、一例として、下記構造式で表した化合物が挙げられる。但し、前記化学式３で表示される化合物は以下に限定されない。
発光層ＥＭＬは、例えば、スピロ－ＤＰＶＢｉ、スピロ－６Ｐ、２，２’、７，７’－テトラキス（ビフェニル－４－イル）－９，９’－スピロビフルオレン（スピロ－セキシフェニル））、ＤＳＢ（ジスチリル－ベンゼン）、ＤＳＡ（ジスチリル－アリーレン）、ＰＦＯ（ポリフルオレン）系高分子、及びＰＰＶ（ポリ（ｐ－フェニレンビニレン）系高分子で形成される群から選択されたいずれか一つを含む蛍光物質を含むものであってもよい。
発光層ＥＭＬは、例えば、ドーパントを更に含んでもよいが、ドーパントとしては公知の材料を使用する。例えば、スチリル誘導体（例えば、１，４－ビス［２－（３－Ｎ－エチルカルバゾリル）ビニル」ベンゼン（ＢＣｚＶＢ）、４－（ジ－ｐ－トリルアミノ）－４”－［（ジ－ｐ－トリルアミノ）スチリル］スチルベン（ＤＰＡＶＢ）、Ｎ－（４－（（Ｅ）－２－（６－（（Ｅ）－４－（ジフェニルアミノ）スチリル）ナフタレン－２－イル）ビニル）フェニル）－Ｎ－フェニルフェニルアミン（Ｎ－ＢＤＡＶＢｉ）、ぺリレン及びその誘導体（例えば、２，５，８，８，１１－テトラ－ｔ－ブチルぺリレン（ＴＢＰｅ））、ピレン及びその誘導体（例えば、１，１－ジピレン、１，４－ジピレニルベンゼン、１－４－ビス（Ｎ，Ｎ－ジフェニルアミノ）ピレン、１，６－ビス（Ｎ，Ｎ－ジフェニルアミノ）ピレン）、２，５，８，１１－テトラ－ｔ－ブチルぺリレン（ＴＢＰ）、ＴＰＢｉ（１，３，５－トリス（Ｎ－フェニルベンズイミダゾール－２－イル）ベンゼン）などをドーパントして使用してもよい。
発光層ＥＭＬは、例えば、Ａｌｑ３（トリス（８－ヒドロキシキノリノ）アルミニウム）、ＣＢＰ（３，４’－ビス（Ｎ－カルバゾリル）－１，１’－ビフェニル）、ＰＶＫ（ポリ（Ｎ－ビニルカルバゾール）、ＡＤＮ（９，１０－ジ（ナフタレン－２－イル）アントラセン）、ＴＣＴＡ（３，４’，４”－トリス（カルバゾール－９－イル）－トリフェニルアミン）、ＴＰＢｉ（１，３，５－トリス（Ｎ－フェニルベンゾイミダゾール－２－イル）ベンゼン）、ＴＢＡＤＮ（３－ｔｅｒｔ－ブチル－９，１０－ジ（ナフト－２－イル）アントラセン）、ＤＳＡ（ジスチリルアリーレン）、ＣＤＢＰ（３，４’－ビス（９－カルバゾリル）－２，２’－ジメチル－ビフェニル）、ＭＡＤＮ（２－メチル－９，１０－ビス（ナフタレン－２－イル）アントラセン）、ＤＰＥＰＯ（ビス［２－（ジフェニルホスフィノ）フェニル］エーテルオキシド）、ＣＰ１（ヘキサフェニルシクロトリホスファゼン）、ＵＧＨ２（１，４－ビス（トリフェニルシリル）ベンゼン）、ＤＰＳｉＯ３（ヘキサフェニルシクロトリシロキサン）、ＤＰＳｉＯ４（オクタフェニルシクロテトラシロキサン）、またはＰＰＦ（２，８－ビス（ジフェニルホスフォリル）ジゼンゾフラン）などを含むものである。
電子輸送領域ＥＴＲは、発光層ＥＭＬの上に提供される。電子輸送領域ＥＴＲは、正孔阻止層ＨＢＬ、電子輸送層ＥＴＬ及び電子注入層のＥＩＬうち少なくとも一つを含むが、これに限定されない。
電子輸送領域ＥＴＲは、単一物質からなる単一層、複数の互いに異なる物質からなる単一層、または複数の互いに異なる物質からなる複数の層を有する多層構造を有する。
例えば、電子輸送領域ＥＴＲは電子注入層のＥＩＬまたは電子輸送層ＥＴＬの単一層の構造を有してもよく、電子注入物質と電子輸送物質で形成された単一層構造を有してもよい。また、電子輸送領域ＥＴＲは、複数の互いに異なる物質からなる単一層の構造を有するか、発光層ＥＭＬから順番に積層された電子輸送層ＥＴＬ／電子注入層ＥＩＬ、正孔阻止層ＨＢＬ／電子輸送層ＥＴＬ／電子注入層ＥＩＬの構造を有してもよいが、これに限定されない。電子輸送領域ＥＴＲの厚さは、例えば、約１００ｎｍ以上約１５０ｎｍ以下である。
電子輸送領域ＥＴＲは、真空蒸着法、スピンコート法、ＬＢ法（Ｌａｎｇｍｕｉｒ－Ｂｌｏｄｇｅｔｔ）、インクジェットプリント法、レーザプリント法、レーザ熱転写法（Ｌａｓｅｒ Ｉｎｄｕｃｅｄ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｉｍａｇｉｎｇ、ＬＩＴＩ）などのような多様な方法を利用して形成される。
電子輸送領域ＥＴＲが電子輸送層ＥＴＬを含む場合、電子輸送領域ＥＴＲは、Ａｌｑ３（トリス（８－ヒドロキシキノリナト）アルミニウム）、１，３，５－トリ［（３－ピリジル）－フェン－３－イル］ベンゼン、２，３，６－トリス（３’－ピリジン－３－イル）ビフェニル－３－イル）－１，３，５－トリアジン、ＤＰＥＰＯ（ビス［２－（ジフェニルホスフィノ）フェニル］エーテルオキシド）、２－（４－（Ｎ－フェニルベンゾイミダゾリル－１－イルフェニル）－９，１０－ジナフチルアントラセン、ＴＰＢｉ（１，３，５－トリ（１－フェニル－１Ｈ－ベンゾ［ｄ］イミダゾール－２－イル）フェニル）、ＢＣＰ（２，９－ジメチル－４，７－ジフェニル－１，１０－フェナントロリン）、Ｂｐｈｅｎ（４，７－ジフェニル－１，１０－フェナントロリン）、ＴＡＺ（３－（４－ビフェニルイル）－４－フェニル－５－テルト－ブチルフェニル－１，２，４－トリアゾール）、ＮＴＡＺ（４－（ナフタレン－１－イル）－３，５－ジフェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール）、ｔＢｕ－ＰＢＤ（２－（４－ビフェニルイル）－５－（４－テルトーブチルフェニル）－１，３，４－オキサジアゾール）、ＢＡｌｑ（ビス（２－メチル－８－キノリノラト－Ｎ１，Ｏ８）－（１，１’－ビフェニル－４－オラト）アルミニウム）、Ｂｅｂｑ２（ベリリウムビス（ベンゾキノリン－１０－オラト）、ＡＤＮ（９，１０－ジ（ナフタレン－２－イル）アントラセン）、及びこれらの混合物を含むが、これに限定されない。正孔輸送領域ＨＴＲの厚さは、約１０ｎｍ以上約１００ｎｍ以下、例えば、約１５ｎｍ以上約５０ｎｍ以下である。電子輸送層ＨＴＬの厚さが上述したような範囲を満足する場合、実質的な駆動電圧の上昇なしに満足できる程度の電子輸送特性が得られる。
電子輸送領域ＥＴＲが電子注入層ＥＩＬを含む場合、電子輸送領域ＥＴＲは、ＬｉＦ、ＬｉＱ（Ｌｉｔｈｕｍ ｑｕｉｎｏｌａｔｅ）、Ｌｉ２Ｏ、ＢａＯ、ＮａＣｌ、ＣｓＦ、Ｙｂのようなランタン族金属、またはＲｂＣｌ、Ｒｂｌのようなハロゲン化金属などが使用されてもよいが、これに限定されない。電子注入層ＥＩＬはまた、電子輸送物質と絶縁性の有機金属塩（ｏｒｇａｎｏ ｍｅｔａｌ ｓｌａｔ）が混合された物質からなってもよい。有機金属塩は、エネルギーバンドギャップ（ｅｎｅｒｇｙ ｂａｎｄ ｇａｐ）が約４ｅＶ以上の物質であってもよい。詳しくは、例えば、有機金属塩は、酢酸金属塩（ｍｅｔａｌ ａｃｅｔａｔｅ）、安息香酸塩金属塩（ｍｅｔａｌ ｂｅｎｚｏａｔｅ）、アセト酢酸金属塩（ｍｅｔａｌ ａｃｅｔｏａｃｅｔａｔｅ）、アセチルアセト酢酸金属塩（ｍｅｔａｌ ａｃｅｔｙｌａｃｅｔｏｎａｔｅ）、またはステアリン酸金属塩（ｓｔｅａｒａｔｅ）を含む。電子注入層ＥＩＬの厚さは、約０．１ｎｍ以上約１０ｎｍ以下、例えば、約０．３ｎｍ以上約９ｎｍ以下である。電子注入層ＥＩＬの厚さが上述したような範囲を満足する場合、実質的な駆動電圧の上昇なしに満足できる程度の電子注入特性が得られる。
電子輸送領域ＥＴＲは、上述したように、正孔阻止層ＨＢＬを含む。正孔阻止層ＨＢＬは、例えば、ＢＣＰ（２，９－ジメチル－４，７－ジフェニル－１，１０－フェナントロリン）、Ｂｐｈｅｎ（４，７－ジフェニル－１，１０－フェナントロリン）、またはＤＰＥＰＯ（ビス［２－（ジフェニルホスフィノ）フェニル］エーテルオキシド）などを含んでもよいが、これに限ることはない。
第２電極ＥＬ２は、電子輸送領域ＥＴＲの上に提供される。第２電極ＥＬ２は、共通電極または負極である。第２電極ＥＬ２は、透過型電極、半透過型電極、または反射型電極である。第２電極ＥＬ２が透過型電極であれば、第２電極ＥＬ２は透明金属酸化物、例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ、ＩＴＺＯなどからなる。
第２電極ＥＬ２が半透過型電極または反射型電極であれば、第２電極ＥＬ２はＡｇ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｉｒ、Ｃｒ、Ｌｉ、Ｃａ、ＬｉＦ／Ｃａ、ＬｉＦ／Ａｌ、Ｍｏ、Ｔｉ、またはこれらを含む化合物や混合物（例えば、ＡｇとＭｇの混合物）を含む。また、前記物質で形成された反射膜や半透過膜、及びＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ、ＩＴＺＯなどで形成された透明導電膜を含む複数の層構造であってもよい。
図示していないが、第２電極ＥＬ２は補助電極と接続される。第２電極ＥＬ２が補助電極と接続されれば、第２電極ＥＬ２の抵抗を減少させることができる。
有機電解発光素子１０において、第１電極ＥＬ１と第２電極ＥＬ２にそれぞれ電圧が印加されることで、第１電極ＥＬ１から注入された正孔（ｈｏｌｅ）は正孔輸送領域ＨＴＲを介して発光層ＥＭＬに移動し、第２電極ＥＬ２から注入された電子は電子輸送領域ＥＴＲを経て発光層ＥＭＬに移動する。電子と正孔は発光層ＥＭＬで再結合して励起子（ｅｘｃｉｔｏｎ）を生成し、励起子が励起状態から基底状態に落ちながら発光するようになる。
有機電界発光素子１０が前面発光型であれば、第１電極ＥＬ１は反射型電極であって、第２電極ＥＬ２は透過型電極または半透過型電極であってもよい。有機電界発光素子１０が背面発光型であれば、第１電極ＥＬ１は透過型電極または半透過型電極であって、第２電極ＥＬ２は反射型電極であってもよい。
本発明の一実施形態による有機電界発光素子１０は、化学式１に表されるモノアミン化合物を含むことを特徴とし、それによって高効率化及び長寿命化効果を具現することができる。また、低駆動電圧の効果もある。
以下、具体的な実施例及び比較例を介して本発明をより詳細に説明する。下記実施例は、本発明の理解を助けるための例示に過ぎず、本発明の範囲がこれに限ることはない。
（合成例）
本発明の一実施例によるモノアミン化合物は、例えば、下記のように合成される。但し、本発明の一実施例によるモノアミン化合物の合成方法はこれに限定されない。
本発明の一実施例によるモノアミン化合物は、例えば、下記のように合成される。但し、本発明の一実施例によるモノアミン化合物の合成方法はこれに限定されない。
１．化合物１の合成
本発明の一実施例によるモノアミン化合物である化合物１は、例えば、下記反応によって合成される。
（中間体Ａの合成）
本発明の一実施例によるモノアミン化合物である化合物１は、例えば、下記反応によって合成される。
（中間体Ａの合成）
アルゴン（Ａｒ）雰囲気下、１Ｌの三口フラスコに８－アミノ－２－ナフトール１０．０ｇ、及びトリエチルアミン１２ｍＬを溶解したジオキサン溶液２００ｍＬに、Ｎ－フェニルトリフルオロメタンスルホンアミド２５．１ｇが溶解したジオキサン８０ｍをＬ０℃で３０分間にわたって滴下し、室温で４時間加熱攪拌した。反応溶液にヘキサンを加え、析出した固体を吸引ろ過して、褐色固体の中間体Ａを１５．９ｇ（収率８７％）得た。
ＦＡＢ－ＭＳ測定で測定された中間体Ａの分子量は２９１であった。
（中間体Ｂの合成）
アルゴン（Ａｒ）雰囲気下、３００ｍＬの三口フラスコに中間体Ａ ３．００ｇ、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４ ０．３６１ｇ、Ｋ２ＣＯ３ ２．８５ｇ、及びフェニルボロン酸 １．６７ｇを溶解したＴＨＦ／水（８：２）の混合溶液１１０ｍＬを、７０℃で５時間加熱攪拌した。空冷後、ジクロロメタンを加えて有機層を分離し、溶媒を留去した。得られた粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィ（へキサンとトルエン使用）で精製した後、淡黄色固体の中間体Ｂを１．８３ｇ（収率８１％）得た。
ＦＡＢ－ＭＳ測定で測定された中間体Ｂの分子量は２１９であった。
（中間体Ｃの合成）
大気下、３００ｍＬの三口フラスコに中間体Ｂ １．５０ｇ、濃塩酸５．２０ｍＬ、ＮａＮＯ２ ０．７８ｇを溶解したＭｅＣＮ／水（１：１）の混合溶液１３ｍＬを、０℃で１５分間攪拌した。次に、ＫＩ ９．３８ｇが溶解した水２６ｍＬを徐々に加え、０℃で２時間攪拌した。その後、ジクロロメタンを加えて有機層を分離し、溶媒を留去した。得られた粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィ（へキサン使用）で精製した後、褐色オイルの中間体Ｃを１．７３ｇ（収率５７％）得た。
ＧＣ－ＭＳ測定で測定された中間体Ｃの分子量は３３０であった。
（中間体Ｄの合成）
アルゴン（Ａｒ）雰囲気下、３００ｍＬの三口フラスコに中間体Ｃ ２．８６ｇ、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４ ０．３０ｇ、Ｋ２ＣＯ３ ２．３９ｇ、及び４－ブロモフェニルボロン酸 １．７４ｇを溶解したＴＨＦ／水（８：２）の混合溶液９０ｍＬを、７０℃で５時間加熱攪拌した。空冷後、ジクロロメタンを加えて有機層を分離し、溶媒を留去した。得られた粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィ（へキサンとトルエン使用）で精製した後、白色固体の中間体Ｄを２．４６ｇ（収率７９％）得た。
ＧＣ－ＭＳ測定で測定された中間体Ｄの分子量は３５８であった。
（化合物１の合成）
アルゴン（Ａｒ）雰囲気下、２００ｍＬの三口フラスコにＮ－［４－（１－ナフタレニル）フェニル］－４－ジベンゾチオフェニルアミン２．８０ｇ、中間体Ｄ ２．５１ｇ、 Ｐｄ（ｄｂａ）２ ０．１４ｇ， ｔＢｕ３Ｐ ０．１１ｇ、及びｔＢｕＯＮａ １．３４ｇが溶解した脱水トルエン溶液９３ｍＬを、８０℃で５時間加熱攪拌した。空冷後、ジクロロメタンを加えて有機層を分離し、溶媒を留去した。得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィ（へキサン使用）で精製した後、白色固体の化合物１を４．３１ｇ（収率９１％）を得た。
ＦＡＢ－ＭＳ測定で測定された化合物１の分子量は６７９であった。
［１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、２５℃、３００Ｈｚ）δ＝８．９２－８．３６（ｍ、１２Ｈ）、８．３３（ｄ、Ｊ＝８．５Ｈｚ、２Ｈ）、７．９６（ｄ、Ｊ＝８．５Ｈｚ、２Ｈ）、７．８６－７．７０（ｍ、６Ｈ）、７．５５（ｄ、Ｊ＝８．５Ｈｚ、４Ｈ）、７．５１－７．３２（ｍ、４Ｈ）、７．２７－７．１４（ｍ、３Ｈ）］
［１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、２５℃、３００Ｈｚ）δ＝８．９２－８．３６（ｍ、１２Ｈ）、８．３３（ｄ、Ｊ＝８．５Ｈｚ、２Ｈ）、７．９６（ｄ、Ｊ＝８．５Ｈｚ、２Ｈ）、７．８６－７．７０（ｍ、６Ｈ）、７．５５（ｄ、Ｊ＝８．５Ｈｚ、４Ｈ）、７．５１－７．３２（ｍ、４Ｈ）、７．２７－７．１４（ｍ、３Ｈ）］
２．化合物１７の合成
本発明の一実施例によるモノアミン化合物である化合物１７は、例えば、下記反応によって合成される。
本発明の一実施例によるモノアミン化合物である化合物１７は、例えば、下記反応によって合成される。
（中間体Ｅの合成）
アルゴン（Ａｒ）雰囲気下、１Ｌの三口フラスコに１，５－ジブロモナフタレン１８．７ｇ、フェニルボロン酸２．８６ｇ、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４ ０．８１３ｇ、及びＫ２ＣＯ３ ５．１５ｇを溶解したＴＨＦ／水（８：２）の混合溶液３６０ｍＬを、７０℃で５時間加熱攪拌した。空冷後、ジクロロメタンを加えて有機層を分離し、溶媒を留去した。得られた粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィ（へキサン使用）で精製した後、淡黄色固体の中間体Ｅを４．６５ｇ（収率７０％）得た。
ＧＣ－ＭＳ測定で測定された中間体Ｅの分子量は２８２であった。
（中間体Ｆの合成）
アルゴン（Ａｒ）雰囲気下、１Ｌの三口フラスコに中間体Ｅ ２．０２ｇ、４－クロロウェニルボロン酸１．１２ｇ、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４ ０．２１３ｇ、及びＫ２ＣＯ３ １．９８ｇを溶解したＴＨＦ／水（８：２）の混合溶液１１０ｍＬを、７０℃で７時間加熱攪拌した。空冷後、ジクロロメタンを加えて有機層を分離し、溶媒を留去した。得られた粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィ（へキサンとＡｃＯＥｔ使用）で精製した後、淡黄色固体の中間体Ｆを２．２５ｇ（収率８２％）得た。
ＧＣ－ＭＳ測定で測定された中間体Ｆの分子量は３１４であった。
（化合物１７の合成）
アルゴン（Ａｒ）雰囲気下、２００ｍＬの三口フラスコにＮ－［４－（１－ナフタレニル）フェニル］－４－ジベンゾチオフェニルアミン３．１９ｇ、中間体Ｆ ２．５０ｇ、 Ｐｄ（ｄｂａ）２ ０．１４ｇ， ｔＢｕ３Ｐ ０．１４ｇ、及びｔＢｕＯＮａ １．５４ｇが溶解した脱水トルエン溶液５３ｍＬを、８０℃で８時間加熱攪拌した。空冷後、ジクロロメタンを加えて有機層を分離し、溶媒を留去した。得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィ（へキサンとＡｃＯＥｔ使用）で精製した後、白色固体の化合物１７を４．７０ｇ（収率８７％）を得た。
ＦＡＢ－ＭＳ測定で測定された化合物１７の分子量は６７９であった。
［１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、２５℃、３００Ｈｚ）δ＝９．００（ｄ、Ｊ＝７．５Ｈｚ、２Ｈ）、８．８２－８．４１（ｍ、１２Ｈ）、７．９６（ｄ、Ｊ＝８．２Ｈｚ、２Ｈ）、７．８６－７．７１（ｍ、６Ｈ）、７．５５（ｄ、Ｊ＝８．８Ｈｚ、４Ｈ）、７．５１－７．３０（ｍ、３Ｈ）、７．２６－７．１４（ｍ、４Ｈ）］
［１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、２５℃、３００Ｈｚ）δ＝９．００（ｄ、Ｊ＝７．５Ｈｚ、２Ｈ）、８．８２－８．４１（ｍ、１２Ｈ）、７．９６（ｄ、Ｊ＝８．２Ｈｚ、２Ｈ）、７．８６－７．７１（ｍ、６Ｈ）、７．５５（ｄ、Ｊ＝８．８Ｈｚ、４Ｈ）、７．５１－７．３０（ｍ、３Ｈ）、７．２６－７．１４（ｍ、４Ｈ）］
３．化合物７１の合成
本発明の一実施例によるモノアミン化合物である化合物７１は、例えば、下記反応によって合成される。
本発明の一実施例によるモノアミン化合物である化合物７１は、例えば、下記反応によって合成される。
（中間体Ｇの合成）
上述した中間体Ｅの合成方法において、１，５－ジブロモナフタレンの代わりに１，４－ジブロモナフタレンを利用したことを除いては、同じ方法で中間体Ｇを合成した。
ＦＡＢ－ＭＳ測定で測定された中間体Ｇの分子量は２８３であった。
（中間体Ｈの合成）
上述した中間体Ｆの合成方法において、中間体Ｅの代わりに中間体Ｇを利用したことを除いては、同じ方法で中間体Ｈを合成した。
ＧＣ－ＭＳ測定で測定された中間体Ｈの分子量は３１４であった。
（化合物７１の合成）
上述した化合物１７の合成方法において、中間体Ｆに代わって中間体Ｈを利用し、Ｎ－［４－（１－ナフタレニル）フェニル］－４－ジベンゾチオフェニルアミンの代わりにＮ－３－ジベンゾフラニル－３－ジベンゾフラニルアミンを利用したことを除いては、同じ方法で化合物７１を合成した。
ＦＡＢ－ＭＳ測定で測定された化合物７１の分子量は６２７であった。
［１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、２５℃、３００Ｈｚ）δ＝８．２２（ｄ、Ｊ＝８．５Ｈｚ、２Ｈ）、８．０１－７．８８（ｍ、１２Ｈ）、７．８６（ｄ、Ｊ＝８．２Ｈｚ、２Ｈ）、７．７７－７．７３（ｍ、６Ｈ）、７．５１－７．３０（ｍ、３Ｈ）、７．１６－７．０７（ｍ、４Ｈ）］
［１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、２５℃、３００Ｈｚ）δ＝８．２２（ｄ、Ｊ＝８．５Ｈｚ、２Ｈ）、８．０１－７．８８（ｍ、１２Ｈ）、７．８６（ｄ、Ｊ＝８．２Ｈｚ、２Ｈ）、７．７７－７．７３（ｍ、６Ｈ）、７．５１－７．３０（ｍ、３Ｈ）、７．１６－７．０７（ｍ、４Ｈ）］
４．化合物９４の合成
本発明の一実施例によるモノアミン化合物である化合物９４は、例えば、下記反応によって合成される。
本発明の一実施例によるモノアミン化合物である化合物９４は、例えば、下記反応によって合成される。
（中間体Ｌの合成）
上述した中間体Ｄの合成方法において、Ｂ－（４－ブロモフェニル）－ボロン酸の代わりにＢ－（３－ブロモフェニル）－ボロン酸を利用したことを除いては、同じ方法で中間体Ｌを合成した。
上述した中間体Ｄの合成方法において、Ｂ－（４－ブロモフェニル）－ボロン酸の代わりにＢ－（３－ブロモフェニル）－ボロン酸を利用したことを除いては、同じ方法で中間体Ｌを合成した。
ＧＣ－ＭＳ測定で測定された中間体Ｌの分子量は３５８であった。
（化合物９４の合成）
上述した化合物１７の合成方法において、中間体Ｆの代わりに中間体Ｌを利用したことを除いては、同じ方法で化合物９４を合成した。
ＦＡＢ－ＭＳ測定で測定された化合物９４の分子量は６７９であった。
［１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、２５℃、３００Ｈｚ）δ＝８．７７－８．３６（ｍ、１２Ｈ）、８．３３（ｄ、Ｊ＝８．５Ｈｚ、２Ｈ）、８．００（ｄ、Ｊ＝８．３Ｈｚ、２Ｈ）、７．８５－７．７０（ｍ、６Ｈ）、７．５８（ｄ、Ｊ＝８．５Ｈｚ、４Ｈ）、７．５１－７．４２（ｍ、４Ｈ）、７．３４－７．２４（ｍ、３Ｈ）］
［１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、２５℃、３００Ｈｚ）δ＝８．７７－８．３６（ｍ、１２Ｈ）、８．３３（ｄ、Ｊ＝８．５Ｈｚ、２Ｈ）、８．００（ｄ、Ｊ＝８．３Ｈｚ、２Ｈ）、７．８５－７．７０（ｍ、６Ｈ）、７．５８（ｄ、Ｊ＝８．５Ｈｚ、４Ｈ）、７．５１－７．４２（ｍ、４Ｈ）、７．３４－７．２４（ｍ、３Ｈ）］
５．化合物８０の合成
本発明の一実施例によるモノアミン化合物である化合物８０は、例えば、下記反応によって合成される。
本発明の一実施例によるモノアミン化合物である化合物８０は、例えば、下記反応によって合成される。
（中間体Ｎの合成）
上述した中間体Ｆの合成方法において、中間体Ｅの代わりに中間体Ｍを利用したことを除いては、同じ方法で中間体Ｎを合成した。
ＧＣ－ＭＳ測定で測定された中間体Ｎの分子量は３１４であった。
（化合物８０の合成）
上述した化合物１７の合成方法において、中間体Ｆに代わって中間体Ｎを利用し、Ｎ－［４－（１－ナフタレニル）フェニル］－３－ジベンゾチオフェニルアミンの代わりにＮ－（４－（ナフタレン－１－イル）フェニル）－３－ジベンゾフラニルアミンを利用したことを除いては、同じ方法で化合物８０を合成した（収率７９％）。
ＦＡＢ－ＭＳ測定で測定された化合物８０の分子量は６６３であった。
［１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、２５℃、３００Ｈｚ）δ＝８．９７－８．９４（ｍ、２Ｈ）、８．５５（ｄ、Ｊ＝８．２Ｈｚ、１Ｈ）、８．３３－８．００（ｍ、６Ｈ）、７．７３－７．６０（ｍ、５Ｈ）、７．５５－７．５１（ｍ、６Ｈ）、７．４９－７．４６（ｍ、６Ｈ）、７．４４－７．２８（ｍ、６Ｈ）、６．９７（ｄ、Ｊ＝８．３Ｈｚ、１Ｈ）］
［１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、２５℃、３００Ｈｚ）δ＝８．９７－８．９４（ｍ、２Ｈ）、８．５５（ｄ、Ｊ＝８．２Ｈｚ、１Ｈ）、８．３３－８．００（ｍ、６Ｈ）、７．７３－７．６０（ｍ、５Ｈ）、７．５５－７．５１（ｍ、６Ｈ）、７．４９－７．４６（ｍ、６Ｈ）、７．４４－７．２８（ｍ、６Ｈ）、６．９７（ｄ、Ｊ＝８．３Ｈｚ、１Ｈ）］
６．化合物１０５の合成
（中間体０の合成）
１，５－ジブロモナフタレンの代わりに４，６－ジブロモジベンゾチオフェン（２２．４ｇ）を用いた以外は中間体Ｅと同じ合成方法を行って中間体Ｏを合成した（収率６６％）。
（中間体０の合成）
１，５－ジブロモナフタレンの代わりに４，６－ジブロモジベンゾチオフェン（２２．４ｇ）を用いた以外は中間体Ｅと同じ合成方法を行って中間体Ｏを合成した（収率６６％）。
（中間体Ｐの合成）
上述した化合物１の合成方法において、中間体Ｄに代わって中間体Ｏを利用し、Ｎ－［４－（１－ナフタレニル）フェニル］－４－ジベンゾチオフェニルアミンの代わりにＮ－［４－（１－ナフタレニル）フェニル］アミンを利用したことを除いては、同じ方法で中間体Ｐを合成した。
ＦＡＢ－ＭＳ測定で測定された中間体Ｐの分子量は４７７であった。
（化合物１０５の合成）
上述した化合物１の合成方法において、Ｎ－［４－（１－ナフタレニル）フェニル］４－ジベンゾチオフェニルアミンの代わりに中間体Ｐを利用したことを除いては、同じ方法で化合物１０５を合成した（収率７１％）。
ＦＡＢ－ＭＳ測定で測定された化合物１０５の分子量は７５５であった。
［１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、２５℃、３００Ｈｚ）δ＝８．８５（ｄ、Ｊ＝８．２Ｈｚ、１Ｈ）、８．５５－８．５２（ｍ、３Ｈ）、８．４４（ｄ、Ｊ＝８．１Ｈｚ、１Ｈ）、８．３５（ｄ、Ｊ＝７．９Ｈｚ、１Ｈ）、８．２１－８．０８（ｍ、４Ｈ）、８．０１（ｓ、１Ｈ）、７．８０－７．６９（ｍ、５Ｈ）、７．６４－７．５４（ｍ、６Ｈ）、７．５０－７．４０（ｍ、６Ｈ）、７．３８－７．３３（ｍ、７Ｈ）］
［１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、２５℃、３００Ｈｚ）δ＝８．８５（ｄ、Ｊ＝８．２Ｈｚ、１Ｈ）、８．５５－８．５２（ｍ、３Ｈ）、８．４４（ｄ、Ｊ＝８．１Ｈｚ、１Ｈ）、８．３５（ｄ、Ｊ＝７．９Ｈｚ、１Ｈ）、８．２１－８．０８（ｍ、４Ｈ）、８．０１（ｓ、１Ｈ）、７．８０－７．６９（ｍ、５Ｈ）、７．６４－７．５４（ｍ、６Ｈ）、７．５０－７．４０（ｍ、６Ｈ）、７．３８－７．３３（ｍ、７Ｈ）］
７．化合物１１７の合成
（中間体Ｒの合成）
（中間体Ｒの合成）
上述した化合物１の合成方法において、中間体Ｄに代わって中間体Ｑを利用し、Ｎ－［４－（１－ナフタレニル）フェニル］－４－ジベンゾチオフェニルアミンの代わりにＮ－［４－（１－ナフタレニル）フェニル］アミンを利用したことを除いては、同じ方法で中間体Ｒを合成した。
ＦＡＢ－ＭＳ測定で測定された中間体Ｒの分子量は５３５であった。
（化合物１１７の合成）
上述した化合物１７の合成方法において、Ｎ－［４－（１－ナフタレニル）フェニル］－３－ジベンゾチオフェニルアミンの代わりに化合物Ｒを利用したことを除いては、同じ方法で化合物１１７を合成した（収率７７％）。
ＦＡＢ－ＭＳ測定で測定された化合物１１７の分子量は８１３であった。
［１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、２５℃、３００Ｈｚ）δ＝８．９９（ｄ、Ｊ＝８．１Ｈｚ、１Ｈ）、８．９０（ｄ、Ｊ＝８．５Ｈｚ、１Ｈ）、８．８７（ｄ、Ｊ＝８．４Ｈｚ、１Ｈ）、８．５４（ｄ、Ｊ＝８．１Ｈｚ、１Ｈ）、８．３８－８．３７（ｍ、２Ｈ）、８．２４（ｄ、Ｊ＝７．９Ｈｚ、１Ｈ）、８．１１（ｄ、Ｊ＝８．０Ｈｚ、１Ｈ）、７．９９（ｄ、Ｊ＝８．６Ｈｚ、１Ｈ）、７．８１（ｄ、Ｊ＝８．２Ｈｚ、２Ｈ）、７．８０－７．６９（ｍ、３Ｈ）、７．６０－７．５４（ｍ、５Ｈ）、４．４８－４．４０（ｍ、４Ｈ）、７．３８－７．３５（ｍ、６Ｈ）、７．２９－７．２１（７Ｈ）、７．１８－７．０９（ｍ、７Ｈ）］
［１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、２５℃、３００Ｈｚ）δ＝８．９９（ｄ、Ｊ＝８．１Ｈｚ、１Ｈ）、８．９０（ｄ、Ｊ＝８．５Ｈｚ、１Ｈ）、８．８７（ｄ、Ｊ＝８．４Ｈｚ、１Ｈ）、８．５４（ｄ、Ｊ＝８．１Ｈｚ、１Ｈ）、８．３８－８．３７（ｍ、２Ｈ）、８．２４（ｄ、Ｊ＝７．９Ｈｚ、１Ｈ）、８．１１（ｄ、Ｊ＝８．０Ｈｚ、１Ｈ）、７．９９（ｄ、Ｊ＝８．６Ｈｚ、１Ｈ）、７．８１（ｄ、Ｊ＝８．２Ｈｚ、２Ｈ）、７．８０－７．６９（ｍ、３Ｈ）、７．６０－７．５４（ｍ、５Ｈ）、４．４８－４．４０（ｍ、４Ｈ）、７．３８－７．３５（ｍ、６Ｈ）、７．２９－７．２１（７Ｈ）、７．１８－７．０９（ｍ、７Ｈ）］
８．化合物４０の合成
（４０の合成）
（４０の合成）
上述した化合物１７の合成方法において、中間体Ｆに代わって中間体Ｎを利用し、また、Ｎ－［４－（１－ナフタレニル）フェニル］－４－ジベンゾチオフェニルアミンの代わりにＮ－４－ジベンゾフラニル－４－ジベンゾフラニルアミンを使用したことを除いては、化合物２５の合成と同じく化合物４０を合成した。ＦＡＢ－ＭＳ測定で測定された化合物４０の分子量は６５９であった。
［１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、２５℃、３００Ｈｚ）δ＝８．８７（ｄ、Ｊ＝７．５Ｈｚ、１Ｈ）、８．５０（ｄ、Ｊ＝７．７Ｈｚ、２Ｈ）、８．３７－８．３０（ｍ、２Ｈ）、８．１５（ｍ、２Ｈ）、８．０１（ｄ、Ｊ＝７．５Ｈｚ、２Ｈ）、７．８５（ｄ、Ｊ＝８．２Ｈｚ、２Ｈ）、７．７６（ｄ、Ｊ＝８．１Ｈｚ、１Ｈ）、７．６０（ｍ、２Ｈ）、７．５３－７．４９（ｍ、７Ｈ）、７．４６（ｄ、Ｊ＝８．３Ｈｚ、２Ｈ）、７．４２－７．３９（ｍ、４Ｈ）、７．３７（ｄ、Ｊ＝８．３Ｈｚ、２Ｈ）］
［１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、２５℃、３００Ｈｚ）δ＝８．８７（ｄ、Ｊ＝７．５Ｈｚ、１Ｈ）、８．５０（ｄ、Ｊ＝７．７Ｈｚ、２Ｈ）、８．３７－８．３０（ｍ、２Ｈ）、８．１５（ｍ、２Ｈ）、８．０１（ｄ、Ｊ＝７．５Ｈｚ、２Ｈ）、７．８５（ｄ、Ｊ＝８．２Ｈｚ、２Ｈ）、７．７６（ｄ、Ｊ＝８．１Ｈｚ、１Ｈ）、７．６０（ｍ、２Ｈ）、７．５３－７．４９（ｍ、７Ｈ）、７．４６（ｄ、Ｊ＝８．３Ｈｚ、２Ｈ）、７．４２－７．３９（ｍ、４Ｈ）、７．３７（ｄ、Ｊ＝８．３Ｈｚ、２Ｈ）］
９．化合物１８９の合成
（１８９の合成）
（１８９の合成）
上述した化合物１７の合成方法において、Ｎ－［４－（１－ナフタレニル）フェニル］－４－ジベンゾチオフェニルアミンの代わりにＮ－フェニル－９，９’－スピロビスフルオレン－２－アミンを使用したことを除いては、化合物１７の合成と同じく化合物１８９を合成した。ＦＡＢ－ＭＳ測定で測定された化合物１８９の分子量は６８５であった。
［１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、２５℃、３００Ｈｚ）δ＝８．７９（ｍ、２Ｈ）、８．４４（ｍ、２Ｈ）、７．９２－７．８２（ｍ、４Ｈ）、７．７９（ｄ、Ｊ＝８．２Ｈｚ、２Ｈ）、７．６８（ｍ、２Ｈ）、７．６０（ｄ、Ｊ＝８．１Ｈｚ、２Ｈ）、７．５０－７．４１（ｍ、７Ｈ）、７．３９－７．３３（ｍ、４Ｈ）、７．２９－７．２３（ｍ、９Ｈ）、７．１２（ｔ、Ｊ＝８．２Ｈｚ、１Ｈ）］
［１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、２５℃、３００Ｈｚ）δ＝８．７９（ｍ、２Ｈ）、８．４４（ｍ、２Ｈ）、７．９２－７．８２（ｍ、４Ｈ）、７．７９（ｄ、Ｊ＝８．２Ｈｚ、２Ｈ）、７．６８（ｍ、２Ｈ）、７．６０（ｄ、Ｊ＝８．１Ｈｚ、２Ｈ）、７．５０－７．４１（ｍ、７Ｈ）、７．３９－７．３３（ｍ、４Ｈ）、７．２９－７．２３（ｍ、９Ｈ）、７．１２（ｔ、Ｊ＝８．２Ｈｚ、１Ｈ）］
１０．化合物２０３の合成
（Ｑの合成）
（Ｑの合成）
上述した中間体Ｌの合成方法において、３－ブロモフェニルボロン酸の代わりに２－（７－ブロモジベンゾフラン－３－イル）－４，４，５，５－テトラメチル－１，３，２－ジオキサボロランを使用したことを除いては、中間体Ｌの合成と同じく中間体Ｑを合成した。ＦＡＢ－ＭＳ測定で測定された中間体Ｑの分子量は４４９であった。
（２０３の合成）
上述した化合物１の合成方法において、中間体Ｄに代わって中間体Ｑを利用したことを除いては、化合物１の合成と同じく化合物２０３を合成した。ＦＡＢ－ＭＳ測定で測定された化合物２０３の分子量は７６９であった。
［１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、２５℃、３００Ｈｚ）δ＝８．９０（ｄ、Ｊ＝７．９Ｈｚ、１Ｈ）、８．６１（ｄ、Ｊ＝８．２Ｈｚ、１Ｈ）、８．５６（ｄ、Ｊ＝８．１Ｈｚ、１Ｈ）、８．４５－８．４１（ｍ、２Ｈ）、８．２５－８．２１（ｍ、２Ｈ）、８．１４－８．０７（ｍ、２Ｈ）、８．０１－７．９８（ｍ、３Ｈ）、７．９１－７．７５（ｍ、７Ｈ）、７．６０－７．５１（ｍ、１０Ｈ）、７．４２－７．３５（ｍ、５Ｈ）、６．９９（ｄ、Ｊ＝７．９Ｈｚ、１Ｈ）］
［１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、２５℃、３００Ｈｚ）δ＝８．９０（ｄ、Ｊ＝７．９Ｈｚ、１Ｈ）、８．６１（ｄ、Ｊ＝８．２Ｈｚ、１Ｈ）、８．５６（ｄ、Ｊ＝８．１Ｈｚ、１Ｈ）、８．４５－８．４１（ｍ、２Ｈ）、８．２５－８．２１（ｍ、２Ｈ）、８．１４－８．０７（ｍ、２Ｈ）、８．０１－７．９８（ｍ、３Ｈ）、７．９１－７．７５（ｍ、７Ｈ）、７．６０－７．５１（ｍ、１０Ｈ）、７．４２－７．３５（ｍ、５Ｈ）、６．９９（ｄ、Ｊ＝７．９Ｈｚ、１Ｈ）］
１１．化合物２０６の合成
（Ｒの合成）
（Ｒの合成）
上述した化合物Ｆの合成方法において、中間体Ｅに代わって中間体Ｌを利用したことを除いては、中間体Ｆの合成と同じく中間体Ｒを合成した。ＦＡＢ－ＭＳ測定で測定された中間体Ｒの分子量は３９０であった。
（化合物２０６の合成）
上述した化合物８０の合成方法において、中間体Ｎに代わって中間体Ｒを利用したことを除いては、化合物８０の合成と同じく化合物２０６を合成した。ＦＡＢ－ＭＳ測定で測定された化合物２０６の分子量は７３９であった。
［１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、２５℃、３００Ｈｚ）δ＝８．８１（ｄ、Ｊ＝７．９Ｈｚ、１Ｈ）、８．６６（ｄ、Ｊ＝８．１Ｈｚ、１Ｈ）、８．５４（ｄ、Ｊ＝８．１Ｈｚ、１Ｈ）、８．４６（ｍ、１Ｈ）、８．３１（ｍ、１Ｈ）、８．２１（ｍ、１Ｈ）、８．１０－８．０１（ｍ、３Ｈ）、７．９８－７．９５（ｍ、２Ｈ）、７．８４（ｍ、１Ｈ）、７．７９－７．７４（４Ｈ）、６．９９－７．６１（ｍ、３Ｈ）、７．５５－７．４１（ｍ、１２Ｈ）、７．３８－７．３５（ｍ、６Ｈ）、７．０１（ｄ、Ｊ＝８．０Ｈｚ、１Ｈ）］
［１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、２５℃、３００Ｈｚ）δ＝８．８１（ｄ、Ｊ＝７．９Ｈｚ、１Ｈ）、８．６６（ｄ、Ｊ＝８．１Ｈｚ、１Ｈ）、８．５４（ｄ、Ｊ＝８．１Ｈｚ、１Ｈ）、８．４６（ｍ、１Ｈ）、８．３１（ｍ、１Ｈ）、８．２１（ｍ、１Ｈ）、８．１０－８．０１（ｍ、３Ｈ）、７．９８－７．９５（ｍ、２Ｈ）、７．８４（ｍ、１Ｈ）、７．７９－７．７４（４Ｈ）、６．９９－７．６１（ｍ、３Ｈ）、７．５５－７．４１（ｍ、１２Ｈ）、７．３８－７．３５（ｍ、６Ｈ）、７．０１（ｄ、Ｊ＝８．０Ｈｚ、１Ｈ）］
上述した合成例は一例示であって、反応条件は必要に応じて変更され得る。また、本発明の一実施例による化合物は、該当技術分野で知られている方法及び材料を利用して多様な置換基を有するように合成され得る。化学式１で表されるコア構造に多様な置換体を取り入れることで、有機電界発光素子に使用されるに適合した特性を有することができる。
（素子作成例）
上述した化合物１、１７、７１、９４、８０、１０５、１１７、４０、１８９、２０３、及び２０６を電子阻止層の材料として使用し、実施例１～１１の有機電界発光素子を製作した。
上述した化合物１、１７、７１、９４、８０、１０５、１１７、４０、１８９、２０３、及び２０６を電子阻止層の材料として使用し、実施例１～１１の有機電界発光素子を製作した。
［実施例化合物］
下記比較例化合物Ａ－１～Ａ－９を電子阻止層の材料として使用して、比較例１～９の有機電界発光素子を製作した。
下記比較例化合物Ａ－１～Ａ－９を電子阻止層の材料として使用して、比較例１～９の有機電界発光素子を製作した。
［比較例化合物］
実施例１～１１、比較例１～９の有機電界発光素子は、ＩＴＯで１５０ｎｍの厚さの第１電極を形成し、ＨＴ１にＨＩＬを２％でドーピングした１０ｎｍの厚さの正孔注入層を形成し、ＨＴ１で１２０ｎｍの厚さの正孔輸送層を形成し、実施例化合物または比較例化合物で１０ｎｍの厚さの電素素子層を形成し、ＢＨにＢＤを２％ドーピングした３０ｎｍの厚さの発光層を形成し、ＥＴ１で１０ｎｍの厚さの正孔阻止層を形成し、ＥＴ２で２０ｎｍ厚さの電子輸送層を形成し、ＬｉＦで１ｎｍ厚さの電子注入層を形成し、マグネシウム（Ｍｇ）と銀（Ａｇ）を９：１（体積比）で共蒸着して１２０ｎｍ厚さの第２電極を形成した。各層は、全て真空蒸着法で形成した。
実施例１～１１、及び比較例１～９による有機電界発光素子の電圧、半減寿命、発光効率、及び色座標を下記表１に示す。
発光効率は１０ｍＡ／ｃｍ２で測定した値であり、半減寿命は１．０ｍＡ／ｃｍ２における値である。
前記表１を参照すると、実施例１～１１は、比較例１～９に比べ低駆動電圧化、長寿命化、及び高効率化されている。本発明の一実施例によるモノアミン化合物は、熱耐性、電荷耐性の高いフェニルナフチル基を含むことで長い素子寿命が達成されている。また、ナフチル基がフェニル基に置換されていることで体積が大きくなり、分子の対称性が低下し結晶化が抑制されて、結果的に膜質を向上させることができるため、効率も向上されている。
実施例１～１１の場合、ナフチル基の１番位置でリンカーを介して窒素原子と結合しており、分子全体の体積が大きくなり結晶性が抑制されるため、膜質が向上されて高効率化されている。
比較例１は、フェニルナフチル基を含むアミン化合物であるが、窒素原子と縮合環が結合しておらず電荷耐性が低く、素子寿命が短い。比較例２は、ナフチル基を含むアミン化合物であるが、フェニルナフチル基を含んでおらず電荷耐性が低く、膜質が十分ではないため、素子寿命が短く効率が低い。
比較例３、４は、置換されたナフチル基を含んでいるが、窒素原子と縮合環が結合しておらず電荷耐性が低く、素子寿命が短い。また、ナフタレンの１位及び８位にそれぞれ置換されている構造を有するため、体積が非常に大きく分解が起こりやすく、分子間の距離も遠いため正孔伝達も短くて、寿命・効率が実施例に比べ低い。
比較例５及び６は、環形成炭素数１２を超えるフェナントレン環を含むため分子スタッキング（ｓｔａｃｋｉｎｇ）が強く、蒸着温度が高いため熱分解が起こりやすく、効率及び寿命が低い。
比較例７は、ヘテロ縮合環が窒素原子とｐ－フェニレン基を介して連結されておりアミンを安定化する効果が低く、寿命が短い。比較例８は、ヘテロ縮合環が窒素原子に直接連結されているが、フェニルナフチル基を含まないため安定化効果が弱く、寿命が短い。
比較例９は、ナフチル基が直接アミン基と結合することで、アミン基の体積が大きくなり分解が発生しやすく、寿命が低下されている。また、フルオレニル基と縮合へテロ環基を同時に含み、電荷輸送能力の大きい置換基の取り入れが過度になって素子内の電化バランスが弱化し、それによって効率及び寿命が低下されている。
本発明の一実施例によるモノアミン化合物は正孔輸送領域使用され、有機電界発光素子の低駆動電圧化、高効率化及び長寿命化に寄与する。
これまで本発明の実施例を説明したが、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者は、本発明がその技術的思想や必須の特徴を変更せず、他の具体的な形態に実施され得ることを理解できるはずである。よって、上述した実施例は全ての面で例示的なものであり、限定的なものではないと理解すべきである。
１０：有機電界発光素子 ＥＬ１：第１電極
ＨＴＲ：正孔輸送領域 ＨＩＬ：正孔注入層
ＨＴＬ：電子輸送層 ＥＭＬ：発光層
ＥＴＲ：電子輸送領域 ＥＴＬ：電子輸送層
ＥＩＬ：電子注入層 ＥＬ２：第２電極
ＨＴＲ：正孔輸送領域 ＨＩＬ：正孔注入層
ＨＴＬ：電子輸送層 ＥＭＬ：発光層
ＥＴＲ：電子輸送領域 ＥＴＬ：電子輸送層
ＥＩＬ：電子注入層 ＥＬ２：第２電極
Claims (12)
- 下記化学式１で表されるモノアミン化合物：
前記化学式１において、
ＸはＳ、ＯまたはＣＲＲ’であり、
Ｒ及びＲ’はそれぞれ独立して置換されたもしくは置換されない炭素数１以上１０以下のアルキル基、置換されたもしくは置換されない環形成炭素数６以上２０以下のアリール基、置換されたもしくは置換されない環形成炭素数２以上１０以下のヘテロアリール基であるか、または隣接する基と結合して環を形成し、
Ｌ１は置換されたもしくは置換されない環形成炭素数６以上１２以下のアリーレン基、または置換されたもしくは置換されない環形成炭素数２以上１２以下のヘテロアリーレン基であり、
ｎは１以上２以下の整数であり、
Ｌ２は置換されたもしくは置換されない環形成炭素数６以上１２以下のアリーレン基、または置換されたもしくは置換されない環形成炭素数２以上１２以下のヘテロアリーレン基であり、
ｍは０以上２以下の整数であり、
ＲＡは水素原子、置換されたもしくは置換されない炭素数１以上１０以下のアルキル基、置換されたもしくは置換されない環形成炭素数６以上３０以下のアリール基、または置換されたもしくは置換されない環形成炭素数２以上３０以下のヘテロアリール基であり、
ｑは０以上７以下の整数であり、
Ａｒ１は置換されたもしくは置換されない環形成炭素数６以上１２以下のアリール基、または置換されたもしくは置換されない環形成炭素数２以上１２以下のヘテロアリール基であり、かつ置換されたもしくは置換されないベンゾフランおよび置換されたもしくは置換されないベンゾチオフェンを含まず、
Ａｒ１が置換されたもしくは置換されない環形成炭素数６以上１２以下のアリール基であるとき、ｍは１以上２以下の整数であり、
Ａｒ１が置換されたもしくは置換されない環形成炭素数２以上１２以下のヘテロアリール基であるとき、ｍは０であり、
ＸがＳまたはＯであれば、ｍは０で、Ａｒ１は置換されたもしくは置換されない環形成炭素数５以上１２以下のヘテロアリール基であり、
ＸがＣＲＲ’であれば、Ａｒ１はヘテロアリール基を含まず、
ＦＲは下記化学式２－１で表される：
前記化学式２－１において、
ｂは０以上５以下の整数であり、Ｒ１は水素原子、重水素原子、またはハロゲン原子である。 - ｎは１で、Ｌ１は置換されたもしくは置換されない環形成炭素数６以上１２以下のアリーレン基である請求項１に記載のモノアミン化合物。
- Ｌ１は置換されたもしくは置換されないフェニレン基である請求項２に記載のモノアミン化合物。
- ＦＲは窒素に対してパラ位に置換された請求項３に記載のモノアミン化合物。
- ｍは１であり、
Ｌ２は置換されたもしくは置換されない環形成炭素数６以上１２以下のアリーレン基であり、Ａｒ１は置換されたもしくは置換されない環形成炭素数６以上１２以下のアリール基である請求項１に記載のモノアミン化合物。 - Ｌ２は置換されたもしくは置換されないフェニレニル基であり、Ａｒ１は置換されたもしくは置換されないフェニル基、置換されたもしくは置換されないビフェニリル基、または置換されたもしくは置換されないナフチル基である請求項５に記載のモノアミン化合物。
- ｍは０で、Ａｒ１は置換されたもしくは置換されない環形成炭素数５以上１２以下のヘテロアリール基である請求項１に記載のモノアミン化合物。
- Ａｒ１は置換されたもしくは置換されないジベンゾフラニル基、または置換されたもしくは置換されないジベンゾチオフェニル基である請求項７に記載のモノアミン化合物。
- 前記化学式１で表されるモノアミン化合物は、下記第１化合物群に示した化合物のうちから選択されるいずれか一つである請求項１に記載のモノアミン化合物。
［第１化合物群］
- 第１電極と、
前記第１電極の上に提供された正孔輸送領域と、
前記正孔輸送領域の上に提供された発光層と、
前記発光層の上に提供された電子輸送領域と、
前記電子輸送領域の上に提供された第２電極と、を含み、
前記正孔輸送領域は、請求項１乃至９のいずれか一項に記載のモノアミン化合物を含む有機電界発光素子。 - 前記正孔輸送領域は複数の層を有する多層構造を有し、
前記複数の層のうち、前記発光層と接する層が前記モノアミン化合物を含む請求項１０に記載の有機電界発光素子。 - 前記正孔輸送領域は、
前記第１電極の上に配置される正孔注入層と、
前記正孔注入層の上に配置される正孔輸送層と、
前記正孔輸送層の上に配置される電子阻止層と、を含み、
前記電子阻止層は、前記モノアミン化合物を含む請求項１０に記載の有機電界発光素子。
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