JP6189431B2 - 有機光電子素子用化合物、これを含む有機発光素子および前記有機発光素子を含む表示装置 - Google Patents

有機光電子素子用化合物、これを含む有機発光素子および前記有機発光素子を含む表示装置 Download PDF

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Description

有機光電子素子用化合物、これを含む有機発光素子および前記有機発光素子を含む表示装置に関する。
有機光電子素子（ｏｒｇａｎｉｃ ｏｐｔｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ｄｅｖｉｃｅ）とは、正孔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。
有機光電子素子は、動作原理に応じて次のように大きく２種類に分けることができる。第一は、外部の光源から素子に流入した光子により有機物層で励起子（ｅｘｃｉｔｏｎ）が形成され、この励起子が電子と正孔に分離され、この電子と正孔がそれぞれ異なる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子素子である。
第二は、二つ以上の電極に電圧または電流を加えて電極と界面をなす有機物半導体に正孔または電子を注入し、注入された電子と正孔により動作する形態の電子素子である。
有機光電子素子の例としては、有機光電素子、有機発光素子、有機太陽電池、有機感光体ドラム（ｏｒｇａｎｉｃ ｐｈｏｔｏ ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｄｒｕｍ）、有機トランジスターなどがあり、これらは全て素子の駆動のために正孔の注入もしくは輸送物質、電子の注入もしくは輸送物質、または発光物質を必要とする。
特に、有機発光素子（ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ、ＯＬＥＤ）は、最近、フラットパネルディスプレイ（ｆｌａｔ ｐａｎｅｌ ｄｉｓｐｌａｙ）の需要が増加することに伴って注目されている。一般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。
このような有機発光素子は、有機発光材料に電流を加えて電気エネルギーを光に変換させる素子であって、通常、陽極（ａｎｏｄｅ）と陰極（ｃａｔｈｏｄｅ）との間に機能性有機物層が挿入された構造からなる。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を有する場合が多く、例えば正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層などを有することができる。
このような有機発光素子の構造で二つの電極の間に電圧をかけると、陽極からは正孔（ｈｏｌｅ）、陰極からは電子（ｅｌｅｃｔｒｏｎ）が有機物層に注入され、注入された正孔と電子が会って再結合（ｒｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ）によりエネルギーが高い励起子を形成するようになる。この時に形成された励起子が再び基底状態（ｇｒｏｕｎｄ ｓｔａｔｅ）に移動しながら特定の波長を有する光が発生するようになる。
最近は、蛍光発光物質だけでなく、燐光発光物質も有機発光素子の発光物質として使用可能であることが知られており、このような燐光発光は、基底状態から励起状態（ｅｘｃｉｔｅｄ ｓｔａｔｅ）に電子が遷移した後、項間交差（ｉｎｔｅｒｓｙｓｔｅｍ ｃｒｏｓｓｉｎｇ）を通じて一重項励起子が三重項励起子に非発光遷移した後、三重項励起子が基底状態に遷移しながら発光するメカニズムからなる。
前述したように有機発光素子で有機物層として用いられる材料は、機能に応じて、発光材料と電荷輸送材料、例えば正孔注入材料、正孔輸送材料、電子輸送材料、電子注入材料などに分類され得る。
また、発光材料は、発光色に応じて、青色、緑色、赤色発光材料と、さらに改善された天然色を具現するために必要な黄色および樺色発光材料に分類され得る。
一方、発光材料として一つの物質だけ用いる場合、分子間相互作用により最大発光波長が長波長に移動し、色純度が低下したり、発光減衰効果により素子の効率が減少する問題が発生するため、色純度の増加とエネルギー遷移を通じた発光効率と安定性を増加させるために発光材料としてホスト／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優れた特徴を十分に発揮するためには、素子内有機物層を構成する物質、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、発光材料中のホストおよび／またはドーパントなどが安定的且つ効率的な材料により裏付けられるのが先行されなければならないが、まだ安定的且つ効率的な有機発光素子用有機物層材料の開発が十分ではない状態であり、したがって新たな材料の開発が継続的に要求されている。このような材料開発の必要性は前述した他の有機光電子素子でも同様である。
また、低分子有機発光素子は、真空蒸着法により薄膜の形態で素子を製造するため効率および寿命性能がよく、高分子有機発光素子は、インクジェット（ｉｎｋｊｅｔ）またはスピンコーティング（ｓｐｉｎ ｃｏａｔｉｎｇ）法を用いて初期投資費が少なく、大面積化に有利な長所がある。
低分子有機発光素子および高分子有機発光素子は、共に自発光、高速応答、広視野角、超薄型、高画質、耐久性、広い駆動温度範囲などの長所を有しているため、次世代ディスプレイとして注目されている。特に既存のＬＣＤ（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ）と比較して自発光型であることから、暗い場所や外部の光が入っても視認性がよく、バックライトが不要であることから、ＬＣＤの１／３水準に厚さおよび重量を減らすことができる。
また、応答速度がＬＣＤに比べて１０００倍以上速いマイクロ秒単位であるため、残像がない完璧な動画を実現することができる。したがって、最近の本格的なマルチメディア時代に合わせて最適のディスプレイとして脚光を浴びると期待され、このような長所を土台に１９８０年代後半の最初開発以降、効率８０倍、寿命１００倍以上に至る急激な技術発展を成し遂げてきており、最近は４０インチの有機発光素子パネルが発表されるなど大型化が急速に進められている。
大型化のためには、発光効率の増大および素子の寿命向上が伴わなければならない。そのために、安定的且つ効率的な有機発光素子用有機物層材料の開発が必要である。
高効率、長寿命、熱的安定性などの特性を有する有機光電子素子を提供することができる有機光電子素子用化合物を提供することにある。
前記有機光電子素子用化合物を含む有機発光素子および前記有機発光素子を含む表示装置を提供することにある。
本発明の一実施形態では下記化学式１で表される有機光電子素子用化合物を提供する。
前記化学式１で、Ｒ１〜Ｒ１６は、それぞれ独立して、水素、重水素、置換もしくは非置換のＣ１〜Ｃ１０アルキル基、置換もしくは非置換のＣ６〜Ｃ２０アリール基、または−ＳｉＲ１７Ｒ１８Ｒ１９であり、前記Ｒ１７〜Ｒ１９は、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のＣ１〜Ｃ６アルキル基である。
Ｒ１〜Ｒ８のうちのいずれか一つは、下記化学式２で表される作用基であり、Ｒ１〜Ｒ８のうちの他のいずれか一つは、−ＳｉＲ１７Ｒ１８Ｒ１９である。また、Ｒ９〜Ｒ１６のうちのいずれか一つは、下記化学式２で表される作用基であり、Ｒ９〜Ｒ１６のうちの他のいずれか一つは、−ＳｉＲ１７Ｒ１８Ｒ１９である。
Ｌは、１価の陰イオンの二座（ｂｉｄｅｎｔａｔｅ）配位子であって、炭素またはヘテロ原子の非共有電子対を通じてイリジウムに配位結合する配位子であり、ｎおよびｍは、互いに独立して、０〜３の整数のうちのいずれか一つであり、ｎ＋ｍは、１〜３の整数のうちのいずれか一つである。
前記化学式２で、Ｒ２０〜Ｒ２４は、それぞれ独立して、水素、重水素、置換もしくは非置換のＣ１〜Ｃ１０アルキル基、または置換もしくは非置換のＣ６〜Ｃ２０アリール基であり、＊は、炭素原子と連結される部分を意味する。
本発明の他の一実施形態では、陽極、陰極および前記陽極と陰極との間に配置される一層以上の有機薄膜層を含み、前記有機薄膜層のうちの少なくとも一層は、前記有機光電子素子用化合物を含む有機発光素子を提供する。
前記有機薄膜層は、発光層であり得る。
前記有機光電子素子用化合物は、発光層内ドーパントとして用いられるものであり得る。
本発明のさらに他の一実施形態では、前記有機発光素子を含む表示装置を提供する。
前記有機光電子素子用化合物を含む有機光電子素子は、優れた電気化学的および熱的安定性を有し、寿命特性に優れ、低い駆動電圧でも高い発光効率を有することができる。また前記有機光電子素子用化合物は、溶液工程に適することができる。
本発明の一実施形態に係る有機光電子素子用化合物を用いて製造できる有機発光素子に対する多様な実施形態を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る有機光電子素子用化合物を用いて製造できる有機発光素子に対する多様な実施形態を示す断面図である。
以下、本発明の実施形態を詳細に説明する。ただし、これは例示として提示されるものであり、本発明は、これによって制限されず、後述する特許請求の範囲の範疇のみにより定義される。
本明細書で「置換」とは、別途の定義がない限り、置換基または化合物のうちの少なくとも一つの水素が重水素、ハロゲン基、ヒドロキシ基、アミノ基、置換もしくは非置換のＣ１〜Ｃ３０アミン基、ニトロ基、置換もしくは非置換のＣ３〜Ｃ４０シリル基、Ｃ１〜Ｃ３０アルキル基、Ｃ１〜Ｃ１０アルキルシリル基、Ｃ３〜Ｃ３０シクロアルキル基、Ｃ６〜Ｃ３０アリール基、Ｃ１〜Ｃ２０アルコキシ基、フルオロ基、トリフルオロメチル基などのＣ１〜Ｃ１０トリフルオロアルキル基またはシアノ基で置換されたものを意味する。
また、前記置換されたハロゲン基、ヒドロキシ基、アミノ基、置換もしくは非置換のＣ１〜Ｃ２０アミン基、ニトロ基、置換もしくは非置換のＣ３〜Ｃ４０シリル基、Ｃ１〜Ｃ３０アルキル基、Ｃ１〜Ｃ１０アルキルシリル基、Ｃ３〜Ｃ３０シクロアルキル基、Ｃ６〜Ｃ３０アリール基、Ｃ１〜Ｃ２０アルコキシ基、フルオロ基、トリフルオロメチル基などのＣ１〜Ｃ１０トリフルオロアルキル基またはシアノ基のうちの隣接した二つの置換基が融合して環を形成することもできる。
本明細書で「ヘテロ」とは、別途の定義がない限り、一つの作用基内にＮ、Ｏ、ＳおよびＰからなる群より選ばれるヘテロ原子を１〜３個含有し、残りは炭素であるものを意味する。
本明細書で「アルキル（ａｌｋｙｌ）基」とは、別途の定義がない限り、脂肪族炭化水素基を意味する。アルキル基は、如何なる二重結合や三重結合を含んでいない「飽和アルキル（ｓａｔｕｒａｔｅｄ ａｌｋｙｌ）基」であり得る。
アルキル基は、Ｃ１〜Ｃ２０であるアルキル基であり得る。より具体的にアルキル基は、Ｃ１〜Ｃ１０アルキル基またはＣ１〜Ｃ６アルキル基であり得る。例えば、Ｃ１〜Ｃ４アルキル基は、アルキル鎖に１〜４個の炭素原子が含まれるものを意味し、メチル、エチル、プロピル、イソ−プロピル、ｎ−ブチル、イソ−ブチル、ｓｅｃ−ブチルおよびｔ−ブチルからなる群より選ばれるものを示す。
前記アルキル基は、具体的な例を挙げるとメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などを意味する。
「アリール（ａｒｙｌ）基」とは、環状である置換基のすべての元素がｐ−オービタルを有しており、これらｐ−オービタルが共役（ｃｏｎｊｕｇａｔｉｏｎ）を形成している置換基を意味し、モノサイクリックまたは融合環ポリサイクリック（つまり、炭素原子の隣接した対を共有する環）作用基を含む。
「ヘテロアリール（ｈｅｔｅｒｏａｒｙｌ）基」とは、アリール基内にＮ、Ｏ、ＳおよびＰからなる群より選ばれるヘテロ原子を１〜３個含有し、残りは炭素であるものを意味する。前記ヘテロアリール基が融合環である場合、それぞれの環ごとに前記ヘテロ原子を１〜３個含むことができる。
より具体的には、置換もしくは非置換のアリール基および／または置換もしくは非置換のヘテロアリール基は、置換もしくは非置換のフェニル基、置換もしくは非置換のナフチル基、置換もしくは非置換のアントラセニル基、置換もしくは非置換のフェナントリル基、置換もしくは非置換のナフタセニル基、置換もしくは非置換のピレニル基、置換もしくは非置換のビフェニリル基、置換もしくは非置換のｐ−ターフェニル基、置換もしくは非置換のｍ−ターフェニル基、置換もしくは非置換のクリセニル基、置換もしくは非置換のトリフェニレニル基、置換もしくは非置換のペリレニル基、置換もしくは非置換のインデニル基、置換もしくは非置換のフラニル基、置換もしくは非置換のチオフェニル基、置換もしくは非置換のピロリル基、置換もしくは非置換のピラゾリル基、置換もしくは非置換のイミダゾリル基、置換もしくは非置換のトリアゾリル基、置換もしくは非置換のオキサゾリル基、置換もしくは非置換のチアゾリル基、置換もしくは非置換のオキサジアゾリル基、置換もしくは非置換のチアジアゾリル基、置換もしくは非置換のピリジル基、置換もしくは非置換のピリミジニル基、置換もしくは非置換のピラジニル基、置換もしくは非置換のトリアジニル基、置換もしくは非置換のベンゾフラニル基、置換もしくは非置換のベンゾチオフェニル基、置換もしくは非置換のベンズイミダゾリル基、置換もしくは非置換のインドリル基、置換もしくは非置換のキノリニル基、置換もしくは非置換のイソキノリニル基、置換もしくは非置換のキナゾリニル基、置換もしくは非置換のキノキサリニル基、置換もしくは非置換のナフチリジニル基、置換もしくは非置換のベンズオキサジニル基、置換もしくは非置換のベンズチアジニル基、置換もしくは非置換のアクリジニル基、置換もしくは非置換のフェナジニル基、置換もしくは非置換のフェノチアジニル基、置換もしくは非置換のフェノキサジニル基またはこれらの組み合わせであり得るが、これに制限されない。
本明細書で、正孔特性とは、ＨＯＭＯ準位に応じて伝導特性を有して陽極で形成された正孔の発光層への注入および発光層での移動を容易にする特性を意味する。より具体的には、電子を押し出す特性と類似していてもよい。
また電子特性とは、ＬＵＭＯ準位に応じて伝導特性を有して陰極で形成された電子の発光層への注入および発光層での移動を容易にする特性を意味する。より具体的には、電子を引き寄せる特性と類似していてもよい。
本発明の一実施形態では、下記化学式１で表される有機光電子素子用化合物を提供する。
前記化学式１で、Ｒ１〜Ｒ１６は、それぞれ独立して、水素、重水素、置換もしくは非置換のＣ１〜Ｃ１０アルキル基、置換もしくは非置換のＣ６〜Ｃ２０アリール基、または−ＳｉＲ１７Ｒ１８Ｒ１９であり、前記Ｒ１７〜Ｒ１９は、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のＣ１〜Ｃ６アルキル基である。
Ｒ１〜Ｒ８のうちのいずれか一つは、下記化学式２で表される作用基であり、Ｒ１〜Ｒ８のうちの他のいずれか一つは、−ＳｉＲ１７Ｒ１８Ｒ１９である。また、Ｒ９〜Ｒ１６のうちのいずれか一つは、下記化学式２で表される作用基であり、Ｒ９〜Ｒ１６のうちの他のいずれか一つは、−ＳｉＲ１７Ｒ１８Ｒ１９である。
Ｌは、１価の陰イオンの二座（ｂｉｄｅｎｔａｔｅ）配位子であって、炭素またはヘテロ原子の非共有電子対を通じてイリジウムに配位結合する配位子であり、ｎおよびｍは、互いに独立して、０〜３の整数のうちのいずれか一つであり、ｎ＋ｍは、１〜３の整数のうちのいずれか一つである。
前記化学式２は、置換もしくは非置換のフェニル基の形態であり、化学式２でＲ２０〜Ｒ２４は、それぞれ独立して、水素、重水素、置換もしくは非置換のＣ１〜Ｃ１０アルキル基、または置換もしくは非置換のＣ６〜Ｃ２０アリール基であり、＊は、炭素原子と連結される部分を意味する。
前記化学式１で表される有機光電子素子用化合物は、２−フェニルピリジン骨格のメイン配位子に前記化学式２で表される置換もしくは非置換のフェニル基を必ず有し、また−ＳｉＲ１７Ｒ１８Ｒ１９を必ず有する。前記メイン配位子は、イリジウムに配位結合している配位子中の結合数ｎまたはｍで表されている配位子をいう。
この場合、前記化学式１で表される有機光電子素子用化合物は、耐熱安定性および寿命特性に優れ、低い駆動電圧でも高い発光効率を有することができる。
燐光材料を用いた素子の場合、高電流密度での効率が三重項励起状態の飽和による消滅現象で効率が急激に減少する短所がある。このような短所を克服するための方法の一つとして、発光体に非常にバルキーな置換体を導入したりデンドリマー構造を有する側鎖を有するようにして三重項−三重項消滅現象が防止されるようにする。
本発明の一実施形態で製造された発光体であるドーパントも立体障害が大きい−ＳｉＲ１７Ｒ１８Ｒ１９およびフェニル基の導入により分子間相互作用が減少し、したがって三重項−三重項消滅現象を防止して素子の寿命および発光効率が非常に優れていると思われる。また、バルキーな置換体の導入による分子間相互作用の減少によって蒸着温度も減少させる効果をもたらし得る。
前記化学式１で、一つのメイン配位子は、一つの−ＳｉＲ１７Ｒ１８Ｒ１９を有する。
一例として、前記化学式１で、ｎは、１〜３の整数のうちのいずれか一つであり、Ｒ１〜Ｒ４のうちのいずれか一つは、−ＳｉＲ１７Ｒ１８Ｒ１９であり、Ｒ１〜Ｒ４のうちの残りは、それぞれ独立して、水素、重水素、または置換もしくは非置換のＣ１〜Ｃ１０アルキル基であり得る。同時にＲ５〜Ｒ８のうちのいずれか一つは、前記化学式２で表される作用基であり、Ｒ５〜Ｒ８のうちの残りは、それぞれ独立して、水素、重水素、または置換もしくは非置換のＣ１〜Ｃ１０アルキル基であり得る。この場合、前記有機光電子素子用化合物は、優れた耐熱安定性、寿命特性および発光効率を実現することができる。バルキーな置換体である−ＳｉＲ１７Ｒ１８Ｒ１９およびフェニル基の導入により配位子が全体的に立体的な形態になり、これによって発光体であるドーパントもバルキーな立体構造を有することによって分子間相互作用が抑制されて寿命特性および発光効率に優れた素子を実現することができる。
具体的な例として、前記化学式１で、ｎは、１〜３の整数のうちのいずれか一つであり、Ｒ２は、−ＳｉＲ１７Ｒ１８Ｒ１９であり、Ｒ６は、フェニル基であり、Ｒ１、Ｒ３〜Ｒ５、Ｒ７およびＲ８は、それぞれ独立して、水素、重水素、または置換もしくは非置換のＣ１〜Ｃ１０アルキル基であり得る。この場合、前記有機光電子素子用化合物は、耐熱安定性、寿命特性および発光効率に優れている。
前記Ｒ６位置にフェニル基が置換される場合、緑色発光の色純度が変わらず、分子の全体体積を増加させる効果があって分子間相互作用を最小化するため、高効率長寿命の発光素子を実現することができる。
他の一例として、前記化学式１で、ｎは、１〜３の整数のうちのいずれか一つであり、Ｒ１〜Ｒ４のうちのいずれか一つは、前記化学式２で表される作用基であり、Ｒ１〜Ｒ４のうちの他のいずれか一つは、−ＳｉＲ１７Ｒ１８Ｒ１９であり、Ｒ１〜Ｒ４のうちの残りとＲ５〜Ｒ８は、それぞれ独立して、水素、重水素、または置換もしくは非置換のＣ１〜Ｃ１０アルキル基であり得る。この時、前記−ＳｉＲ１７Ｒ１８Ｒ１９と化学式２で表される作用基は、オルト、メタまたはパラ位置に結合することができる。
具体的な例として、前記化学式１で、ｎは、１〜３の整数のうちのいずれか一つであり、Ｒ２は、フェニル基であり、Ｒ３は、−ＳｉＲ１７Ｒ１８Ｒ１９であり、Ｒ１、Ｒ４〜Ｒ８は、それぞれ独立して、水素、重水素、または置換もしくは非置換のＣ１〜Ｃ１０アルキル基であり得る。この場合、前記有機光電子素子用化合物は、耐熱安定性、寿命特性および発光効率に優れている。
さらに他の一例として、前記化学式１で、ｎは、１〜３の整数のうちのいずれか一つであり、Ｒ１〜Ｒ４のうちのいずれか一つは、−ＳｉＲ１７Ｒ１８Ｒ１９であり、Ｒ１〜Ｒ４のうちの残りは、それぞれ独立して、水素、重水素、または置換もしくは非置換のＣ１〜Ｃ１０アルキル基であり得る。同時にＲ５〜Ｒ８のうちのいずれか一つは、前記化学式２で表される作用基であり、Ｒ５〜Ｒ８のうちの残りは、それぞれ独立して、水素、重水素、または置換もしくは非置換のＣ１〜Ｃ１０アルキル基であり得る。これと同時に、ｍは、１〜３の整数のうちのいずれか一つであり、Ｒ９〜Ｒ１２のうちのいずれか一つは、前記化学式２で表される作用基であり、Ｒ９〜Ｒ１２のうちの他のいずれか一つは、−ＳｉＲ１７Ｒ１８Ｒ１９であり、Ｒ９〜Ｒ１２中の残りとＲ１３〜Ｒ１６は、それぞれ独立して、水素、重水素、または置換もしくは非置換のＣ１〜Ｃ１０アルキル基であり得る。
この時、前記−ＳｉＲ１７Ｒ１８Ｒ１９と化学式２で表される作用基は、オルト、メタまたはパラ位に結合することができる。
前記化学式１で、ｎは、１〜３の整数のうちのいずれか一つであり、Ｒ１〜Ｒ８のうちの少なくとも一つは、置換もしくは非置換のＣ１〜Ｃ２０アルキル基、具体的には非置換のＣ１〜Ｃ１０アルキル基であり、一例としてメチル基であり得る。このような場合、熱安定性に優れた効果がある。
前記−ＳｉＲ１７Ｒ１８Ｒ１９でＲ１７〜Ｒ１９は、それぞれメチル基であり得る。つまり、前記−ＳｉＲ１７Ｒ１８Ｒ１９は、トリメチルシリル基であり得る。この場合、前記有機光電子素子用化合物は、優れた耐熱安定性、寿命特性および発光効率を実現することができる。
前記化学式１で、ｎ＋ｍは、３であり得る。または、前記化学式１でｎまたはｍは、３であり得る。これは化学式１でＬで表される配位子が含まれない場合を意味する。この場合、合成が容易で、化合物が安定化していられる。したがって、これを適用して寿命特性に優れた発光素子を製造することができる。
また前記化学式１で、ｎ＋ｍは、１または２であり得る。これは化学式１でＬで表される配位子が少なくとも一つ以上含まれる場合を意味する。この場合、化合物の色を調整（ｃｏｌｏｒ ｔｕｎｉｎｇ）することができる。
前記化学式１でＬは、補助配位子であり、下記化学式Ｌ−１〜化学式Ｌ−１４で選ばれるものであり得る。ただし、これはＬで表される配位子の例示に過ぎず、本発明はこれによって制限されない。
前記化学式Ｌ−１〜Ｌ−１４で、星印（＊）は、イリジウム（Ｉｒ）と結合する位置を意味し、Ｒ１０１〜Ｒ１０３は、互いに独立して、水素、重水素、ハロゲンが置換もしくは非置換されたＣ１〜Ｃ３０のアルキル基、Ｃ１〜Ｃ３０のアルキルが置換もしくは非置換されたＣ６〜Ｃ３０のアリール基またはハロゲンであり得る。
Ｒ１０４〜Ｒ１１５は、互いに独立して、水素、重水素、ハロゲン、置換もしくは非置換のＣ１〜Ｃ３０のアルキル基、置換もしくは非置換のＣ１〜Ｃ３０アルコキシ基、置換もしくは非置換のＣ３〜Ｃ３０シクロアルキル基、置換もしくは非置換のＣ２〜Ｃ３０のアルケニル基、置換もしくは非置換のＣ６〜Ｃ３０アリール基、置換もしくは非置換のＣ１〜Ｃ３０ヘテロアリール基、置換もしくは非置換のＣ１〜Ｃ３０アミノ基、置換もしくは非置換のＣ６〜Ｃ３０アリールアミノ基、ＳＦ５、置換もしくは非置換のＣ１〜Ｃ３０のアルキル基を有するトリアルキルシリル基、置換もしくは非置換のＣ１〜Ｃ３０のアルキル基とＣ６〜Ｃ３０のアリール基を有するジアルキルアリールシリル基、置換もしくは非置換のＣ６〜Ｃ３０のアリール基を有するトリアリールシリル基であり得る。
Ｒ１１６〜Ｒ１１７は、互いに独立して、水素、重水素、ハロゲンが置換もしくは非置換されたＣ１〜Ｃ３０のアルキル基、Ｃ１〜Ｃ３０のアルキルが置換もしくは非置換されたＣ６〜Ｃ３０のアリール基であり得る。
前記化学式１は、具体的な例を挙げると下記化学式Ｍ−１〜化学式Ｍ−４０、化学式Ｐ−１〜化学式Ｐ−２６、化学式Ｑ−１〜化学式Ｑ−４６のうちのいずれか一つであり得る。これはメイン配位子に一つのフェニル基と一つのトリメチルシリル基が置換されている構造の例示である。ただし、これは化学式１の具体的な例に過ぎず、本発明はこれに制限されない。
本発明の他の一実施形態では、陽極、陰極および前記陽極と陰極との間に配置される一層以上の有機薄膜層を含み、前記有機薄膜層のうちの少なくとも一層は、前記有機光電子素子用化合物を含む有機光電子素子を提供する。
前記有機光電子素子用化合物は、有機薄膜層に使用されて有機光電子素子の寿命特性、効率特性、電気化学的安定性および熱的安定性を向上させ、駆動電圧を低めることができる。
前記有機薄膜層は、具体的には、発光層であり得る。
前記有機光電子素子は、有機発光素子、有機光電素子、有機太陽電池、有機トランジスター、有機感光体ドラムまたは有機メモリ素子であり得る。
より具体的には、前記有機光電子素子は、有機発光素子であり得る。図１〜図５は、本発明の一実施形態に係る有機光電子素子用化合物を含む有機発光素子の断面図である。
図１または図２を参照すれば、本発明の一実施形態に係る有機発光素子１００および２００は、陽極１２０、陰極１１０およびこの陽極と陰極との間に配置された少なくとも１層の有機薄膜層１０５を含む構造を有する。
前記陽極１２０は、陽極物質を含み、この陽極物質としては、通常、有機薄膜層への正孔注入が円滑に行われるように仕事関数が大きい物質が好ましい。前記陽極物質の具体的な例としては、ニッケル、白金、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が挙げられ、亜鉛酸化物、インジウム酸化物、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）のような金属酸化物が挙げられ、ＺｎＯとＡｌまたはＳｎＯ２とＳｂのような金属と酸化物の組み合わせが挙げられ、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）（ｐｏｌｙｅｈｔｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ：ＰＥＤＴ）、ポリピロールおよびポリアニリンのような伝導性高分子などが挙げられるが、これに限定されない。好ましくは前記陽極としてＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）を含む透明電極を用いることができる。
前記陰極１１０は、陰極物質を含み、この陰極物質としては、通常、有機薄膜層への電子注入が容易に行われるように仕事関数が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、錫、鉛、セシウム、バリウムなどのような金属またはこれらの合金が挙げられ、ＬｉＦ／Ａｌ、ＬｉＯ２／Ａｌ、ＬｉＦ／Ｃａ、ＬｉＦ／ＡｌおよびＢａＦ２／Ｃａのような多層構造の物質などが挙げられるが、これに限定されない。好ましくは、前記陰極としてアルミニウムなどのような金属電極を用いることができる。
まず、図１を参照すれば、図１は、有機薄膜層１０５として発光層１３０だけが存在する有機発光素子１００を示したものであり、前記有機薄膜層１０５は発光層１３０だけで存在することもできる。
図２を参照すれば、図２は、有機薄膜層１０５として電子輸送層を含む発光層２３０と正孔輸送層１４０が存在する２層型有機発光素子２００を示したものであり、図２に示されているように、有機薄膜層１０５は発光層２３０および正孔輸送層１４０を含む２層型であってもよい。この場合、発光層１３０は、電子輸送層の機能を果たし、正孔輸送層１４０は、ＩＴＯのような透明電極との接合性および正孔輸送性を向上させる機能を果たす。また、本発明の一実施形態では、図１または図２で有機薄膜層１０５として追加的に電子輸送層、電子注入層、正孔注入層などをさらに含む有機発光素子であり得る。
前記図１または図２で、前記有機薄膜層１０５を形成する発光層１３０、２３０、正孔輸送層１４０または図示していないが含まれ得る電子輸送層、電子注入層、正孔注入層およびこれらの組み合わせからなる群より選ばれるいずれか一つは、前記有機光電子素子用化合物を含む。
特に前記有機光電子素子用化合物は、前記発光層１３０、２３０に用いることができ、この時、発光層内で緑色（ｇｒｅｅｎ）の燐光ドーパント材料に用いることができる。
上述した有機発光素子は、基板に陽極を形成した後、真空蒸着法（ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）、スパッタリング（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）、プラズマメッキおよびイオンメッキのような乾式成膜法；またはスピンコーティング（ｓｐｉｎ ｃｏａｔｉｎｇ）、浸漬法（ｄｉｐｐｉｎｇ）、流動コーティング法（ｆｌｏｗ ｃｏａｔｉｎｇ）のような湿式成膜法などで有機薄膜層を形成した後、その上に陰極を形成して製造することができる。
本発明のさらに他の一実施形態では、前記有機光電子素子を含む表示装置を提供する。
以下、本発明の具体的な実施例を提示する。ただし、下記に記載された実施例は本発明を具体的に例示したり説明するためのものに過ぎず、本発明はこれによって制限されてはならない。
（有機光電子素子用化合物の製造）
製造例１：Ｍ−１の製造
化合物１の製造
窒素雰囲気下の撹拌機付き２Ｌの丸底フラスコに５−トリメチルシリル−２−ブロモピリジン８７ｇ（３７７．９７ｍｍｏｌ、Ｏｒｇａｎｉｃ Ｅｌｅｃｔｒｉｎｉｃｓ １０（２００９）、ｐ１０６６〜１０７３）、３−ビフェニルボロン酸８９．８２ｇ（４５３．５６ｍｍｏｌ）および１，４−ジオキサン６３０ｍＬと２Ｍ−炭酸カリウム水溶液３７８ｍＬを混合した後、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム（０）１３．１ｇ（１１．３４ｍｍｏｌ）を入れて窒素気流下で１２時間加熱還流した。反応終結後、有機層を分離した後、溶媒を全部除去した。カラムクロマトグラフィーを用いて化合物１を５３．３４ｇ（収率４７％）得た。
化合物２の製造
５００ｍＬの丸底フラスコに化合物１の２２．３６ｇ（７４ｍｍｏｌ）とイリジウムクロライド８．８ｇ（２９ｍｍｏｌ）、２−エトキシエタノール１２３ｍＬ、蒸溜水４１ｍＬを入れて２４時間加熱還流した。反応が完結したら常温で冷却し、反応中にできた固形物を濾過し、水とメタノールで洗浄した。真空オーブンで固形物を乾燥して化合物２を１５．８ｇ（収率６４％）得た。
化合物３の製造
５００ｍＬの丸底フラスコに化合物２の２３ｇ（１３．９５ｍｍｏｌ）と２，４−ペンタンジオン３．０７２ｇ（３０．６８ｍｍｏｌ）、炭酸ナトリウム１４．７８ｇ（１３９．４７ｍｍｏｌ）を入れ、２−エトキシエタノール１４０ｍＬに溶かした後、５時間加熱還流した。反応が終結したら常温で冷却し、生成された固形物を濾過した。カラムクロマトグラフィーを用いて化合物３を１３ｇ（収率５２％）得た。
化合物Ｍ−１の製造
２５０ｍＬの丸底フラスコに化合物３の１３．５８４ｇ（１５．１６ｍｍｏｌ）と化合物１の１３．８ｇ（４５．４７ｍｍｏｌ）を１５０ｍＬのグリセロールに溶かした後、２２０℃で１２時間加熱還流した。反応物を水に注いで反応を終結し、この時にできた固形物を濾過した。固形物を水とメタノールで洗浄した後、ジクロロメタンに溶かしてカラムクロマトグラフィーで分離した後、再結晶して化合物Ｍ−１を９ｇ（２７％）得た。
ｃａｌｃｄ．Ｃ６０Ｈ６０ＩｒＮ３Ｓｉ３：Ｃ，６５．５４；Ｈ，５．５０；Ｉｒ，１７．４８；Ｎ，３．８２；Ｓｉ，７．６６；ｆｏｕｎｄ：Ｃ，６５．６２；Ｈ，５．５３；Ｎ，３．９１。
製造例２：Ｐ−２の製造
化合物Ｐ−２の製造
２５０ｍＬの丸底フラスコに製造例１の化合物３の３０．０ｇ（３３．４８ｍｍｏｌ）と２−フェニルピリジン１５．５８ｇ（１００．４４ｍｍｏｌ）を３００ｍＬのグリセロールに溶かした後、２２０℃で１２時間加熱還流した。反応物を水に注いで反応を終結し、この時にできた固形物を濾過した。固形物を水とメタノールで洗浄した後、ジクロロメタンに溶かしてカラムクロマトグラフィーで分離した後、再結晶してＰ−２を９．５４ｇ（３０％）得た。
ｃａｌｃｄ．Ｃ５１Ｈ４８ＩｒＮ３Ｓｉ２：Ｃ，６４．３９；Ｈ，５．０９；Ｉｒ，２０．２０；Ｎ，４．４２；Ｓｉ，５．９０；ｆｏｕｎｄ：Ｃ，６４．２８；Ｈ，５．０４；Ｎ，４．４４。
製造例３：Ｐ−３の製造
化合物Ｐ−３−１の製造
１００ｍＬの丸底フラスコに２−フェニルピリジン７９．３２ｇ（５１１．１０ｍｍｏｌ）とイリジウムクロライド６１．０４ｇ（２０４．４４ｍｍｏｌ）、２−エトキシエタノール８５２ｍＬ、蒸溜水２８３ｍＬを入れて２４時間加熱還流した。反応が完結したら常温で冷却し、反応中にできた固形物を濾過し、水とメタノールで洗浄した。真空オーブンで固形物を乾燥してＰ−３−１を８０ｇ（収率７３％）得た。
化合物Ｐ−３−２の製造
２０００ｍＬの丸底フラスコにＰ−３−１の８０ｇ（７４．６２ｍｍｏｌ）と２，４−ペンタンジオン１６．４２ｇ（１６４．０４ｍｍｏｌ）、炭酸ナトリウム７９．０６ｇ（７４６．２０ｍｍｏｌ）を入れ、２−エトキシエタノール８００ｍＬに溶かした後、５時間加熱還流した。反応が終結したら常温で冷却し、生成された固形物を濾過した。カラムクロマトグラフィーを用いてＰ−３−２を２５．０４ｇ（収率５６％）得た。
化合物Ｐ−３の製造
２５０ｍＬの丸底フラスコにＰ−３−２の２５．０ｇ（４１．６８ｍｍｏｌ）と製造例１の化合物１の３７．９４ｇ（１２５．０４ｍｍｏｌ）を４５０ｍＬのグリセロールに溶かした後、２２０℃で１２時間加熱還流した。反応物を水に注いで反応を終結し、この時にできた固形物を濾過した。固形物を水とメタノールで洗浄した後、ジクロロメタンに溶かしてカラムクロマトグラフィーで分離した後、再結晶してＰ−３を１０．７１ｇ（３２％）得た。
ｃａｌｃｄ．Ｃ４２Ｈ３６ＩｒＮ３Ｓｉ：Ｃ，６２．８２；Ｈ，４．５２；Ｉｒ，２３．９４；Ｎ，５．２３；Ｓｉ，３．５０；ｆｏｕｎｄ：Ｃ，６２．７９；Ｈ，４．５０；Ｎ，５．２０。
製造例４：Ｐ−１１の製造
２５０ｍＬの丸底フラスコに製造例１の化合物３の１３．００１ｇ（１４．５１ｍｍｏｌ）と化合物Ｋ−１−１の１０．６７９ｇ（４３．５３ｍｍｏｌ、ＫＲ２０１１−００６５４９６Ａ、第８７面）を用いて化合物Ｍ−１の製造と同様の方法で合成して化合物Ｐ−１１を５ｇ（３１％）得た。
ｃａｌｃｄ．Ｃ５８Ｈ５４ＩｒＮ３Ｓｉ２：Ｃ，６６．８９；Ｈ，５．２３；Ｉｒ，１８．４６；Ｎ，４．０３；Ｓｉ，５．３９；ｆｏｕｎｄ：Ｃ，６６．９２；Ｈ，５．２４；Ｎ，４．０９。
製造例５：Ｐ−１２の製造
２５０ｍＬの丸底フラスコにＫ−１−３の１６．２ｇ（３７．６７ｍｍｏｌ）と製造例１の化合物１の３４．３ｇ（１１３．０２ｍｍｏｌ）を用いて化合物Ｍ−１の製造と同様の方法で合成して化合物Ｐ−１２を４．８ｇ（３０％）得た。
ｃａｌｃｄ．Ｃ５６Ｈ４８ＩｒＮ３Ｓｉ：Ｃ，６８．４０；Ｈ，４．９２；Ｉｒ，１９．５５；Ｎ，４．２７；Ｓｉ，２．８６；ｆｏｕｎｄ：Ｃ，６８．５０；Ｈ，４．９０；Ｎ，４．２９。
製造例６：Ｐ−１０の製造
化合物Ｐ−１０−１の製造
窒素雰囲気下の撹拌機付き丸底フラスコに５−ブロモ−２−クロロ−４−トリメチルシリルピリジン１３０．１１ｇ（４９１．２７ｍｍｏｌ、（株）アイノス、ＡＢＩ Ｃｈｅｍ、ＡＣ２Ａ０Ｆ７ＦＰ）、フェニルボロン酸１１８．０６ｇ（９６８．２４ｍｍｏｌ）およびＴＨＦ、トルエンをそれぞれ５６０ｍＬと２．５Ｍ−炭酸カリウム水溶液５６０ｍＬを混合した後、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム（０）２４．３２ｇ（２１．０５ｍｍｏｌ）を入れて窒素気流下で１２時間加熱還流した。反応終結後、有機層を分離した後、溶媒を全部除去した。カラムクロマトグラフィーを用いて化合物Ｐ−１０−１を８３．０４ｇ（収率６５％）得た。
化合物Ｐ−１０−２の製造
５００ｍＬの丸底フラスコに化合物Ｐ−１０−１の３５．５７ｇ（１１７．２２ｍｍｏｌ）とイリジウムクロライド１４．０１ｇ（４６．８９ｍｍｏｌ）、２−エトキシエタノール１９５ｍＬ、蒸溜水６５ｍＬを入れて２４時間加熱還流した。反応が完結したら常温で冷却し、反応中にできた固形物を濾過し、水とメタノールで洗浄した。真空オーブンで固形物を乾燥して化合物Ｐ−１０−２を２７．５ｇ（収率７０％）得た。
化合物Ｐ−１０−３の製造
５００ｍＬの丸底フラスコに化合物Ｐ−１０−２の２３ｇ（１３．９５ｍｍｏｌ）と２，４−ペンタンジオン３．０７２ｇ（３０．６８ｍｍｏｌ）、炭酸ナトリウム１４．７８ｇ（１３９．４７ｍｍｏｌ）を入れ、２−エトキシエタノール１４０ｍＬに溶かした後、５時間加熱還流した。反応が終結したら常温で冷却し、生成された固形物を濾過した。カラムクロマトグラフィーを用いて化合物Ｐ−１０−３を１３ｇ（収率５２％）得た。
化合物Ｐ−１０の製造
５００ｍＬの丸底フラスコに化合物Ｐ−１０−３の１３ｇ（１４．４９ｍｍｏｌ）と化合物Ｐ−１０−１の１３．１９ｇ（４３．４８ｍｍｏｌ）を用いて化合物Ｍ−１の製造と同様の方法で合成して化合物Ｐ−１０を６．３７ｇ（４０％）得た。
ｃａｌｃｄ．Ｃ６０Ｈ６０ＩｒＮ３Ｓｉ３：Ｃ，６５．５４；Ｈ，５．５０；Ｉｒ，１７．４８；Ｎ，３．８２；Ｓｉ，７．６６；ｆｏｕｎｄ：Ｃ，６５．６２；Ｈ，５．６０；Ｎ，３．９０。
製造例７：Ｐ−１３の製造
２５０ｍＬの丸底フラスコに製造例１の化合物３の１５ｇ（１６．７２ｍｍｏｌ）と化合物３−メチル−２−フェニルピリジン８．４９ｇ（５０．１７ｍｍｏｌ、ＴＣＩ Ｍ０９３２）を用いて化合物Ｍ−１の製造と同様の方法で合成して化合物Ｐ−１３を６．１３ｇ（３８％）得た。
ｃａｌｃｄ．Ｃ５２Ｈ５０ＩｒＮ３Ｓｉ２：Ｃ，６４．７０；Ｈ，５．２２；Ｉｒ，１９．９１；Ｎ，４．３５；Ｓｉ，５．８２；ｆｏｕｎｄ：Ｃ，６４．８０；Ｈ，５．２７；Ｎ，４．４５。
製造例８：Ｐ−１４の製造
化合物Ｐ−１４−１の製造
２Ｌの丸底フラスコに化合物３−メチル−２−フェニルピリジン９９．１２ｇ（５８６．１１ｍｍｏｌ）とイリジウムクロライド７０．０ｇ（２３４．４４ｍｍｏｌ）、２−エトキシエタノール９７６ｍＬ、蒸溜水３２６ｍＬを入れて２４時間加熱還流した。反応が完結したら常温で冷却し、反応中にできた固形物を濾過し、水とメタノールで洗浄した。真空オーブンで固形物を乾燥して化合物Ｐ−１４−１を９０．５ｇ（収率６８％）得た。
化合物Ｐ−１４−２の製造
２Ｌの丸底フラスコに化合物Ｐ−１４−１の９０．５ｇ（８０．２２ｍｍｏｌ）と２，４−ペンタンジオン１７．６７ｇ（１７６．４８ｍｍｏｌ）、炭酸ナトリウム１１０．８７ｇ（８０２．１８ｍｍｏｌ）を入れ、２−エトキシエタノール８５０ｍＬに溶かした後、５時間加熱還流した。反応が終結したら常温で冷却し、生成された固形物を濾過した。カラムクロマトグラフィーを用いて化合物Ｐ−１４−２を３９．５７ｇ（収率５１％）得た。
化合物Ｐ−１４の製造
１Ｌの丸底フラスコに化合物Ｐ−１４−２の３９ｇ（８０．６４ｍｍｏｌ）と製造例１の化合物１の７３．４２ｇ（２４１．９２ｍｍｏｌ）を用いて化合物Ｍ−１の製造と同様の方法で合成して化合物Ｐ−１４を２４．１３ｇ（３６％）得た。
ｃａｌｃｄ．Ｃ４４Ｈ４０ＩｒＮ３Ｓｉ：Ｃ，６３．５９；Ｈ，４．８５；Ｉｒ，２３．１３；Ｎ，５．０６；Ｓｉ，３．３８；ｆｏｕｎｄ：Ｃ，６３．６８；Ｈ，４．９３；Ｎ，５．１３。
（有機発光素子の製造）
比較例１
ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）が１５００Åの厚さに薄膜コーティングされたガラス基板を蒸溜水超音波で洗浄した。蒸溜水洗浄が終わるとイソプロピルアルコール、アセトン、メタノールなどの溶剤で超音波洗浄し乾燥させた後、プラズマ洗浄機に移送させた後、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移送した。このように準備されたＩＴＯ透明電極を陽極として用いてＩＴＯ基板上部に下記化学式Ｚ−１で表されるＨＴＭ（Ｎ−（ｂｉｐｈｅｎｙｌ−４−ｙｌ）−９，９−ｄｉｐｈｅｎｙｌ−Ｎ−（４−（９−ｐｈｅｎｙｌ−９Ｈ−ｃａｒｂａｚｏｌｅ）−３−ｙｌ）ｐｈｅｎｙｌ）９Ｈ−ｆｌｕｏｒｅｎｅ−２−ａｍｉｎｅ）を真空蒸着して１２００Åの厚さの正孔注入層を形成した。
前記正孔輸送層上部にＣＢＰをホストとして用い、緑色（ｇｒｅｅｎ）の燐光ドーパントとして下記化学式Ｚ−２で表されるＰｈＧＤ（ｔｒｉｓ（３−ｍｅｔｈｙｌ−２−ｐｙｒｉｄｉｎｅ）ｉｒｉｄｉｕｍ）を７重量％でドーピングして真空蒸着して３００Åの厚さの発光層を形成した。
その後、前記発光層上部に下記化学式Ｚ−３で表されるＢＡｌｑ（ｂｉｓ（２−ｍｅｔｈｙｌ−８−ｑｕｉｎｏｌｉｎｏｌａｔｏ−Ｎ１，Ｏ８）−（１，１’−Ｂｉｐｈｅｎｙｌ−４−ｏｌａｔｏ）ａｌｕｍｉｎｕｍ））５０Å、および下記化学式Ｚ−４で表されるＡｌｑ３（ｔｒｉｓ（８−ｈｙｄｒｏｘｙｑｕｉｎｏｌｉｎａｔｏ）ａｌｕｍｉｎｉｕｍ）２５０Åを順次に積層して電子輸送層を形成した。前記電子輸送層上部にＬｉＦを５ÅとＡｌを１０００Åを順次真空蒸着して陰極を形成することによって有機発光素子を製造した。
比較例２
本発明で製造された化合物の特性比較のために、下記化学式Ｔ−１のような有機金属化合物を製造例１の製造方法と同様の方法を用いて製造し、緑色（ｇｒｅｅｎ）の燐光ドーパントで前記化学式Ｚ−２で表されるＰｈＧＤの代わりに、下記化学式Ｔ−１の化合物を用いて１０重量％ドーピングした点を除き、比較例１と同様の方法で有機発光素子を作製した。
実施例１
緑色（ｇｒｅｅｎ）の燐光ドーパントとして前記化学式Ｚ−２で表されるＰｈＧＤの代わりに、前記製造例１で製造した化合物Ｍ−１を用いて１０重量％ドーピングした点を除き、比較例１と同様の方法で有機発光素子を作製した。
実施例２
製造例１によるドーパントの代わりに、製造例２によるドーパントを用いた点を除き、前記実施例１と同様の方法で有機発光素子を製造した。
実施例３
製造例３によるドーパントを用いた点を除き、前記実施例１と同様の方法で有機発光素子を製造した。
実施例４
製造例４によるドーパントを用いた点を除き、前記実施例１と同様の方法で有機発光素子を製造した。
実施例５
製造例５によるドーパントを用いた点を除き、前記実施例１と同様の方法で有機発光素子を製造した。
実施例６
製造例６によるドーパントを用いた点を除き、前記実施例１と同様の方法で有機発光素子を製造した。
実施例７
製造例７によるドーパントを用いた点を除き、前記実施例１と同様の方法で有機発光素子を製造した。
実施例８
製造例８によるドーパントを用いた点を除き、前記実施例１と同様の方法で有機発光素子を製造した。
（有機発光素子の性能測定）
前記実施例１〜８と比較例１および２で製造されたそれぞれの有機発光素子に対して電圧に応じた電流密度変化、輝度変化を測定し、これによって発光効率を評価し、また寿命特性を評価した。具体的な測定方法は次のとおりであり、その結果は下記表１に示した。
（１）電圧変化に応じた電流密度の変化測定
製造された有機発光素子に対して、電圧を０Ｖから１０Ｖまで上昇させながら電流−電圧計（Ｋｅｉｔｈｌｅｙ ２４００）を用いて単位素子に流れる電流値を測定し、測定された電流値を面積で割って結果を得た。
（２）電圧変化に応じた輝度の変化測定
製造された有機発光素子に対して、電圧を０Ｖから１０Ｖまで上昇させながら輝度計（Ｍｉｎｏｌｔａ Ｃｓ−１０００Ａ）を用いてその時の輝度を測定して結果を得た。
（３）発光効率の測定
前記（１）および（２）から測定された輝度と電流密度および電圧を用いて同一の明るさ（９０００ｃｄ／ｍ２）の電流効率（ｃｄ／Ａ）を計算した。
（４）寿命評価
寿命は６０００ｃｄ／ｍ２の輝度で３％発光効率が減少するまでの時間を測定した。
前記表１に示されているように、本発明で提供された材料を用いて作製した素子の場合、発光効率および寿命が顕著に優れていることが分かる。これは本発明で製造された化合物が有機発光素子用材料として好適に使用される可能性を示す。
本発明は、前記実施例に限定されず、互いに異なる多様な形態に製造されてもよく、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、本発明の技術的な思想や必須の特徴を変更せずに他の具体的な形態に実施可能であることを理解できるはずである。したがって、上述した実施例はすべての面で例示的なものであり、限定的ではないものと理解しなければならない。
１００ 有機発光素子、
１１０ 陰極、
１２０ 陽極、
１０５ 有機薄膜層、
１３０ 発光層、
１４０ 正孔輸送層、
２３０ 発光層＋電子輸送層。

Claims (13)

  1. 下記化学式１で表される有機光電子素子用化合物：
    前記化学式１で、
    Ｒ１〜Ｒ１６は、それぞれ独立して、水素、重水素、Ｃ１〜Ｃ１０アルキル基、Ｃ６〜Ｃ２０アリール基、または−ＳｉＲ１７Ｒ１８Ｒ１９であり、
    前記Ｒ１７〜Ｒ１９は、それぞれ独立して、Ｃ１〜Ｃ６アルキル基であり、
    Ｒ１〜Ｒ８のうちのいずれか一つは、下記化学式２で表される作用基であり、Ｒ１〜Ｒ８のうちの他のいずれか一つは、−ＳｉＲ１７Ｒ１８Ｒ１９であり、
    Ｒ９〜Ｒ１６のうちのいずれか一つは、下記化学式２で表される作用基であり、Ｒ９〜Ｒ１６のうちの他のいずれか一つは、−ＳｉＲ１７Ｒ１８Ｒ１９であり、
    Ｌは、下記化学式Ｌ−６〜化学式Ｌ−１４のうちのいずれか一つであり、
    ｎおよびｍは、互いに独立して、０〜３の整数のうちのいずれか一つであり、ｎ＋ｍは、１〜３の整数のうちのいずれか一つである；
    前記化学式２で、
    Ｒ２０〜Ｒ２４は、それぞれ独立して、水素、重水素、Ｃ１〜Ｃ１０アルキル基、またはＣ６〜Ｃ２０アリール基であり、
    ＊は、炭素原子と連結される部分を意味する；
    前記化学式Ｌ−６〜化学式Ｌ−１４で、
    星印（＊）は、イリジウム（Ｉｒ）と結合する位置を意味し、
    Ｒ １０４〜Ｒ１１５は、互いに独立して、水素、重水素、ハロゲン、Ｃ１〜Ｃ３０のアルキル基、Ｃ６〜Ｃ３０アリール基、Ｃ１〜Ｃ３０のアルキル基を有するトリアルキルシリル基であり、
    Ｒ１１６〜Ｒ１１７は、互いに独立して、水素、重水素、ハロゲンが置換されたもしくは非置換のＣ１〜Ｃ３０のアルキル基、またはＣ１〜Ｃ３０のアルキルが置換されたもしくは非置換のＣ６〜Ｃ３０のアリール基である。
  2. 前記化学式１で、
    ｎは、１〜３の整数のうちのいずれか一つであり、
    Ｒ１〜Ｒ４のうちのいずれか一つは、−ＳｉＲ１７Ｒ１８Ｒ１９であり、Ｒ１〜Ｒ４のうちの残りは、それぞれ独立して、水素、重水素、またはＣ１〜Ｃ１０アルキル基であり、
    Ｒ５〜Ｒ８のうちのいずれか一つは、前記化学式２で表される作用基であり、Ｒ５〜Ｒ８のうちの残りは、それぞれ独立して、水素、重水素、またはＣ１〜Ｃ１０アルキル基である、請求項１に記載の有機光電子素子用化合物。
  3. 前記化学式１で、
    ｎは、１〜３の整数のうちのいずれか一つであり、
    Ｒ１〜Ｒ４のうちのいずれか一つは、前記化学式２で表される作用基であり、Ｒ１〜Ｒ４のうちの他のいずれか一つは、−ＳｉＲ１７Ｒ１８Ｒ１９であり、
    Ｒ１〜Ｒ４のうちの残りとＲ５〜Ｒ８は、それぞれ独立して、水素、重水素、またはＣ１〜Ｃ１０アルキル基である、請求項１に記載の有機光電子素子用化合物。
  4. 前記化学式１で、Ｒ１７〜Ｒ１９は、それぞれメチル基である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の有機光電子素子用化合物。
  5. 前記化学式１で、
    ｎは、１〜３の整数のうちのいずれか一つであり、
    Ｒ２は、−ＳｉＲ１７Ｒ１８Ｒ１９であり、
    Ｒ６は、フェニル基であり、
    Ｒ１、Ｒ３〜Ｒ５、Ｒ７およびＲ８は、それぞれ独立して、水素、重水素、またはＣ１〜Ｃ１０アルキル基である、請求項１に記載の有機光電子素子用化合物。
  6. 前記化学式１で、
    ｎは、１〜３の整数のうちのいずれか一つであり、
    Ｒ２は、フェニル基であり、
    Ｒ３は、−ＳｉＲ１７Ｒ１８Ｒ１９であり、
    Ｒ１、Ｒ４〜Ｒ８は、それぞれ独立して、水素、重水素、またはＣ１〜Ｃ１０アルキル基である、請求項１に記載の有機光電子素子用化合物。
  7. 前記化学式１で、ｎ＋ｍは、３である、請求項１に記載の有機光電子素子用化合物。
  8. 前記化学式１で、ｎ＋ｍは、１または２である、請求項１に記載の有機光電子素子用化合物。
  9. 前記化学式１は、下記化学式Ｍ−１〜化学式Ｍ−４０、化学式Ｐ−２〜化学式Ｐ−２１、化学式Ｐ−２３、化学式Ｐ−２４、化学式Ｑ−２、化学式Ｑ−３、化学式Ｑ−５〜化学式Ｑ−２４、化学式Ｑ−２８〜Ｑ−４６のうちのいずれか一つである、請求項１に記載の有機光電子素子用化合物：
  10. 陽極、陰極および
    前記陽極と陰極との間に配置される一層以上の有機薄膜層を含み、
    前記有機薄膜層のうちの少なくとも一層は、請求項１〜９のいずれか１項に記載の有機光電子素子用化合物を含む、有機発光素子。
  11. 前記有機薄膜層は、発光層である、請求項１０に記載の有機発光素子。
  12. 前記有機光電子素子用化合物は、発光層内ドーパントとして用いられる、請求項１１に記載の有機発光素子。
  13. 請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の有機発光素子を含む表示装置。
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