JP7671504B2 - ヘテロ環化合物およびこれを含む有機発光素子 - Google Patents

ヘテロ環化合物およびこれを含む有機発光素子 Download PDF

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Description

本出願は、２０１９年８月１６日付で韓国特許庁に提出された韓国特許出願第１０－２０１９－０１００２０４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。
有機電界発光素子は、自発光型表示素子の一種であって、視野角が広く、コントラストに優れているだけでなく、応答速度が速いというメリットがある。
有機発光素子は、２つの電極の間に有機薄膜を配置させた構造を有している。このような構造の有機発光素子に電圧が印加されると、２つの電極から注入された電子と正孔が有機薄膜で結合して対をなした後、消滅しながら光を発する。前記有機薄膜は、必要に応じて単層または多層から構成される。
有機薄膜の材料は、必要に応じて発光機能を有することができる。例えば、有機薄膜材料としては、それ自体が単独で発光層を構成できる化合物が使用されてもよく、またはホスト－ドーパント系発光層のホストまたはドーパントの役割を果たす化合物が使用されてもよい。その他にも、有機薄膜の材料として、正孔注入、正孔輸送、電子ブロック、正孔ブロック、電子輸送、電子注入などの役割を果たす化合物が使用されてもよい。
有機発光素子の性能、寿命または効率を向上させるために、有機薄膜の材料の開発が求められ続けている。
米国特許第４，３５６，４２９号
本明細書は、ヘテロ環化合物およびこれを含む有機発光素子を提供しようとする。
本出願の一実施態様において、下記化学式１で表されるヘテロ環化合物を提供する。
Figure 0007671504000001
前記化学式１において、Ｌ１およびＬ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、直接結合；置換もしくは非置換の炭素数６～６０のアリーレン基；または置換もしくは非置換の炭素数２～６０のヘテロアリーレン基であり、
Ｒ１およびＲ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、シアノ基；置換もしくは非置換の炭素数６～４０のアリール基；置換もしくは非置換の炭素数２～４０のヘテロアリール基；または置換もしくは非置換のホスフィンオキシド基であり、
Ｘ１～Ｘ３は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素；重水素；またはシアノ基であり、ｍは、０～３の整数であり、ｎは、０～４の整数であり、ｍおよびｎが２以上の場合、括弧内の置換基は、互いに同一または異なり、
ｐおよびｒは、０～４の整数であり、
ｑおよびｓは、１～６の整数であり、
ｐ、ｑ、ｒおよびｓが２以上の場合、括弧内の置換基は、互いに同一または異なる。
また、本出願の一実施態様において、第１電極と、第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に備えられた１層以上の有機物層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有機発光素子を提供する。
本明細書に記載の化合物は、有機発光素子の有機物層材料として使用することができる。前記化合物は、有機発光素子において正孔注入材料、正孔輸送材料、発光材料、電子輸送材料、電子注入材料などの役割を果たすことができる。特に、前記化合物が有機発光素子の電子輸送層材料、正孔阻止層材料、または電荷生成層材料として使用できる。
具体的には、前記化学式１で表されるヘテロ環化合物を有機物層に使用する場合、素子の駆動電圧を低下させ、光効率を向上させ、素子の寿命特性を向上させることができる。
本出願の一実施態様に係る有機発光素子の積層構造を例示的に示す図である。 本出願の一実施態様に係る有機発光素子の積層構造を例示的に示す図である。 本出願の一実施態様に係る有機発光素子の積層構造を例示的に示す図である。 本出願の一実施態様に係る有機発光素子の積層構造を例示的に示す図である。
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。
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」とは、炭素数１～６０の直鎖もしくは分枝鎖のアルキル基；炭素数２～６０の直鎖もしくは分枝鎖のアルケニル基；炭素数２～６０の直鎖もしくは分枝鎖のアルキニル基；炭素数３～６０の単環もしくは多環のシクロアルキル基；炭素数２～６０の単環もしくは多環のヘテロシクロアルキル基；炭素数６～６０の単環もしくは多環のアリール基；炭素数２～６０の単環もしくは多環のヘテロアリール基；シリル基；ホスフィンオキシド基；およびアミン基からなる群より選択された１以上の置換基で置換もしくは非置換であるか、前記例示された置換基の中から選択された２以上の置換基が連結された置換基で置換もしくは非置換であることを意味する。
より具体的には、本明細書において、「置換もしくは非置換」とは、炭素数６～６０の単環もしくは多環のアリール基；または炭素数２～６０の単環もしくは多環のヘテロアリール基；の群より選択された１以上の置換基で置換もしくは非置換であることを意味することができる。
本明細書において、「化学式または化合物構造に置換基が表示されていない場合」は、炭素原子に水素原子が結合したことを意味する。ただし、重水素（２Ｈ、Ｄｅｕｔｅｒｉｕｍ）は水素の同位元素であるので、一部の水素原子は、重水素であってもよい。
本出願の一実施態様において、「化学式または化合物構造に置換基が表示されていない場合」は、置換基としてくることのできる位置がすべて水素または重水素であることを意味することができる。すなわち、重水素の場合、水素の同位元素であり、一部の水素原子は、同位元素である重水素であってもよいし、この時、重水素の含有量は、０％～１００％であってもよい。
本出願の一実施態様において、「化学式または化合物構造に置換基が表示されていない場合」において、重水素の含有量が０％、水素の含有量が１００％、置換基はすべて水素など重水素を明示的に排除しない場合には、水素と重水素は化合物において混在して使用できる。
本出願の一実施態様において、重水素は、水素の同位元素（ｉｓｏｔｏｐｅ）の一つであり、陽子（ｐｒｏｔｏｎ）１個と中性子（ｎｅｕｔｒｏｎ）１個とからなる重陽子（ｄｅｕｔｅｒｏｎ）を原子核（ｎｕｃｌｅｕｓ）として有する元素であって、水素－２で表現されてもよいし、元素記号はＤまたは２Ｈと書くこともできる。
本出願の一実施態様において、同位元素は、原子番号（ａｔｏｍｉｃ ｎｕｍｂｅｒ、Ｚ）は同じであるが、質量数（ｍａｓｓ ｎｕｍｂｅｒ、Ａ）が異なる原子を意味する同位元素は、同じ数の陽子（ｐｒｏｔｏｎ）を有するが、中性子（ｎｅｕｔｒｏｎ）の数が異なる元素としても解釈することができる。
本出願の一実施態様において、特定の置換基の含有量Ｔ％の意味は、基本になる化合物が有し得る置換基の総数をＴ１と定義し、そのうち特定の置換基の個数をＴ２と定義する場合、Ｔ２／Ｔ１×１００＝Ｔ％で定義することができる。
すなわち、一例において、
Figure 0007671504000002
で表されるフェニル基において重水素の含有量２０％というのは、フェニル基が有し得る置換基の総数は５（前記Ｔ％式中のＴ１）個であり、そのうち重水素の個数が１（式中のＴ２）である場合、２０％で表されてもよい。すなわち、フェニル基において重水素の含有量２０％というのは、下記構造式で表されてもよい。
Figure 0007671504000003
また、本出願の一実施態様において、「重水素の含有量が０％であるフェニル基」の場合、重水素原子が含まれていない、すなわち水素原子５個を有するフェニル基を意味することができる。
本明細書において、前記ハロゲンは、フッ素、塩素、臭素、またはヨウ素であってもよい。
本明細書において、前記アルキル基は、炭素数１～６０の直鎖もしくは分枝鎖を含み、他の置換基によって追加的に置換されていてもよい。前記アルキル基の炭素数は１～６０、具体的には１～４０、さらに具体的には１～２０であってもよい。具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ｎ－プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｎ－ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ｓｅｃ－ブチル基、１－メチル－ブチル基、１－エチル－ブチル基、ペンチル基、ｎ－ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ｔｅｒｔ－ペンチル基、ヘキシル基、ｎ－ヘキシル基、１－メチルペンチル基、２－メチルペンチル基、４－メチル－２－ペンチル基、３，３－ジメチルブチル基、２－エチルブチル基、ヘプチル基、ｎ－ヘプチル基、１－メチルヘキシル基、シクロペンチルメチル基、シクロヘキシルメチル基、オクチル基、ｎ－オクチル基、ｔｅｒｔ－オクチル基、１－メチルヘプチル基、２－エチルヘキシル基、２－プロピルペンチル基、ｎ－ノニル基、２，２－ジメチルヘプチル基、１－エチル－プロピル基、１，１－ジメチル－プロピル基、イソヘキシル基、２－メチルペンチル基、４－メチルヘキシル基、５－メチルヘキシル基などがあるが、これらのみに限定されるものではない。
本明細書において、前記アルケニル基は、炭素数２～６０の直鎖もしくは分枝鎖を含み、他の置換基によって追加的に置換されていてもよい。前記アルケニル基の炭素数は２～６０、具体的には２～４０、さらに具体的には２～２０であってもよい。具体例としては、ビニル基、１－プロペニル基、イソプロペニル基、１－ブテニル基、２－ブテニル基、３－ブテニル基、１－ペンテニル基、２－ペンテニル基、３－ペンテニル基、３－メチル－１－ブテニル基、１，３－ブタジエニル基、アリル基、１－フェニルビニル－１－イル基、２－フェニルビニル－１－イル基、２，２－ジフェニルビニル－１－イル基、２－フェニル－２－（ナフチル－１－イル）ビニル－１－イル基、２，２－ビス（ジフェニル－１－イル）ビニル－１－イル基、スチルベニル基、スチレニル基などがあるが、これらに限定されない。
本明細書において、前記アルキニル基は、炭素数２～６０の直鎖もしくは分枝鎖を含み、他の置換基によって追加的に置換されていてもよい。前記アルキニル基の炭素数は２～６０、具体的には２～４０、さらに具体的には２～２０であってもよい。
本明細書において、アルコキシ基は、直鎖、分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１～２０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、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、前記シクロアルキル基は、炭素数３～６０の単環もしくは多環を含み、他の置換基によって追加的に置換されていてもよい。ここで、多環とは、シクロアルキル基が他の環基と直接連結または縮合された基を意味する。ここで、他の環基とは、シクロアルキル基であってもよいが、他の種類の環基、例えば、ヘテロシクロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基などであってもよい。前記シクロアルキル基の炭素数は３～６０、具体的には３～４０、さらに具体的には５～２０であってもよい。具体的には、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、３－メチルシクロペンチル基、２，３－ジメチルシクロペンチル基、シクロヘキシル基、３－メチルシクロヘキシル基、４－メチルシクロヘキシル基、２，３－ジメチルシクロヘキシル基、３，４，５－トリメチルシクロヘキシル基、４－ｔｅｒｔ－ブチルシクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基などがあるが、これらに限定されない。
本明細書において、前記ヘテロシクロアルキル基は、ヘテロ原子としてＯ、Ｓ、Ｓｅ、Ｎ、またはＳｉを含み、炭素数２～６０の単環もしくは多環を含み、他の置換基によって追加的に置換されていてもよい。ここで、多環とは、ヘテロシクロアルキル基が他の環基と直接連結または縮合された基を意味する。ここで、他の環基とは、ヘテロシクロアルキル基であってもよいが、他の種類の環基、例えば、シクロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基などであってもよい。前記ヘテロシクロアルキル基の炭素数は２～６０、具体的には２～４０、さらに具体的には３～２０であってもよい。
本明細書において、前記アリール基は、炭素数６～６０の単環もしくは多環を含み、他の置換基によって追加的に置換されていてもよい。ここで、多環とは、アリール基が他の環基と直接連結または縮合された基を意味する。ここで、他の環基とは、アリール基であってもよいが、他の種類の環基、例えば、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、ヘテロアリール基などであってもよい。前記アリール基は、スピロ基を含む。前記アリール基の炭素数は６～６０、具体的には６～４０、さらに具体的には６～２５であってもよい。前記アリール基の具体例としては、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、アントリル基、クリセニル基、フェナントレニル基、ペリレニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、フェナレニル基、ピレニル基、テトラセニル基、ペンタセニル基、フルオレニル基、インデニル基、アセナフチレニル基、ベンゾフルオレニル基、スピロビフルオレニル基、２，３－ジヒドロ－１Ｈ－インデニル基、これらの縮合環基などが挙げられるが、これらのみに限定されるものではない。
本明細書において、ホスフィンオキシド基は、－Ｐ（＝Ｏ）Ｒ１０１Ｒ１０２で表され、Ｒ１０１およびＲ１０２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素；重水素；ハロゲン基；アルキル基；アルケニル基；アルコキシ基；シクロアルキル基；アリール基；およびヘテロ環基の少なくとも１つからなる置換基であってもよい。前記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、シリル基は、Ｓｉを含み、前記Ｓｉ原子がラジカルとして直接連結される置換基であり、－ＳｉＲ１０４Ｒ１０５Ｒ１０６で表され、Ｒ１０４～Ｒ１０６は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素；重水素；ハロゲン基；アルキル基；アルケニル基；アルコキシ基；シクロアルキル基；アリール基；およびヘテロ環基の少なくとも１つからなる置換基であってもよい。シリル基の具体例としては、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、ｔ－ブチルジメチルシリル基、ビニルジメチルシリル基、プロピルジメチルシリル基、トリフェニルシリル基、ジフェニルシリル基、フェニルシリル基などがあるが、これらに限定されるものではない。
本明細書において、前記フルオレニル基は置換されていてもよいし、隣接した置換基が互いに結合して環を形成してもよい。
本明細書において、前記スピロ基は、スピロ構造を含む基であって、炭素数１５～６０であってもよい。例えば、前記スピロ基は、フルオレニル基に２，３－ジヒドロ－１Ｈ－インデン基またはシクロヘキサン基がスピロ結合した構造を含むことができる。具体的には、下記のスピロ基は、下記構造式の基のいずれか１つを含むことができる。
Figure 0007671504000004
本明細書において、前記ヘテロアリール基は、ヘテロ原子としてＳ、Ｏ、Ｓｅ、Ｎ、またはＳｉを含み、炭素数２～６０の単環もしくは多環を含み、他の置換基によって追加的に置換されていてもよい。ここで、前記多環とは、ヘテロアリール基が他の環基と直接連結または縮合された基を意味する。ここで、他の環基とは、ヘテロアリール基であってもよいが、他の種類の環基、例えば、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリール基などであってもよい。前記ヘテロアリール基の炭素数は２～６０、具体的には２～４０、さらに具体的には３～２５であってもよい。前記ヘテロアリール基の具体例としては、ピリジル基、ピロリル基、ピリミジル基、ピリダジニル基、フラニル基、チオフェン基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、オキサゾリル基、イソキサゾリル基、チアゾリル基、イソチアゾリル基、トリアゾリル基、フラザニル基、オキサジアゾリル基、チアジアゾリル基、ジチアゾリル基、テトラゾリル基、ピラニル基、チオピラニル基、ジアジニル基、オキサジニル基、チアジニル基、ジオキシニル基、トリアジニル基、テトラジニル基、キノリル基、イソキノリル基、キナゾリニル基、イソキナゾリニル基、キノゾリリル基、ナフチリジル基、アクリジニル基、フェナントリジニル基、イミダゾピリジニル基、ジアザナフタレニル基、トリアザインデン基、インドリル基、インドリジニル基、ベンゾチアゾリル基、ベンズオキサゾリル基、ベンズイミダゾリル基、ベンゾチオフェン基、ベンゾフラン基、ジベンゾチオフェン基、ジベンゾフラン基、カルバゾリル基、ベンゾカルバゾリル基、ジベンゾカルバゾリル基、フェナジニル基、ジベンゾシロール基、スピロビ（ジベンゾシロール）、ジヒドロフェナジニル基、フェノキサジニル基、フェナントリジル基、イミダゾピリジニル基、チエニル基、インドロ［２，３－ａ］カルバゾリル基、インドロ［２，３－ｂ］カルバゾリル基、インドリニル基、１０，１１－ジヒドロ－ジベンゾ［ｂ，ｆ］アゼピン基、９，１０－ジヒドロアクリジニル基、フェナントラジニル基、フェノチアチアジニル基、フタラジニル基、ナフチリジニル基、フェナントロリニル基、ベンゾ［ｃ］［１，２，５］チアジアゾリル基、５，１０－ジヒドロジベンゾ［ｂ，ｅ］［１，４］アザシリニル、ピラゾロ［１，５－ｃ］キナゾリニル基、ピリド［１，２－ｂ］インダゾリル基、ピリド［１，２－ａ］イミダゾ［１，２－ｅ］インドリニル基、５，１１－ジヒドロインデノ［１，２－ｂ］カルバゾリル基などが挙げられるが、これらのみに限定されるものではない。
本明細書において、前記アミン基は、モノアルキルアミン基；モノアリールアミン基；モノヘテロアリールアミン基；－ＮＨ２；ジアルキルアミン基；ジアリールアミン基；ジヘテロアリールアミン基；アルキルアリールアミン基；アルキルヘテロアリールアミン基；およびアリールヘテロアリールアミン基からなる群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。前記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、ジビフェニルアミン基、アントラセニルアミン基、９－メチル－アントラセニルアミン基、ジフェニルアミン基、フェニルナフチルアミン基、ジトリルアミン基、フェニルトリルアミン基、トリフェニルアミン基、ビフェニルナフチルアミン基、フェニルビフェニルアミン基、ビフェニルフルオレニルアミン基、フェニルトリフェニレニルアミン基、ビフェニルトリフェニレニルアミン基などがあるが、これらのみに限定されるものではない。
本明細書において、アリーレン基は、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、前述したアリール基の説明が適用可能である。また、ヘテロアリーレン基は、ヘテロアリール基に結合位置が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、前述した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、「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」基と解釈される。
本出願の一実施態様において、下記化学式１で表されるヘテロ環化合物を提供する。
Figure 0007671504000005
前記化学式１において、Ｌ１およびＬ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、直接結合；置換もしくは非置換の炭素数６～６０のアリーレン基；または置換もしくは非置換の炭素数２～６０のヘテロアリーレン基であり、
Ｒ１およびＲ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、シアノ基；置換もしくは非置換の炭素数６～４０のアリール基；置換もしくは非置換の炭素数２～４０のヘテロアリール基；または置換もしくは非置換のホスフィンオキシド基であり、
Ｘ１～Ｘ３は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素；重水素；またはシアノ基であり、ｍは、０～３の整数であり、ｎは、０～４の整数であり、ｍおよびｎが２以上の場合、括弧内の置換基は、互いに同一または異なり、
ｐおよびｒは、０～４の整数であり、
ｑおよびｓは、１～６の整数であり、
ｐ、ｑ、ｒおよびｓが２以上の場合、括弧内の置換基は、互いに同一または異なる。
本出願の一実施態様において、前記化学式１は、下記化学式２で表されるヘテロ環化合物を提供する。
Figure 0007671504000006
前記化学式２において、各置換基の定義は、前記化学式１における定義と同じである。
本出願の一実施態様において、前記化学式１は、下記化学式３～化学式６のいずれか１つで表されるヘテロ環化合物を提供する。
Figure 0007671504000007
Figure 0007671504000008
Figure 0007671504000009
Figure 0007671504000010
前記化学式３～化学式６において、各置換基の定義は、前記化学式１における定義と同じである。
本出願の一実施態様において、前記Ｌ１およびＬ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、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ってもよい。
他の実施態様において、前記Ｌ１およびＬ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、直接結合；置換もしくは非置換の炭素数６～６０のアリーレン基；または置換もしくは非置換の炭素数２～６０のヘテロアリーレン基であってもよい。
さらに他の実施態様において、前記Ｌ１およびＬ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、直接結合；置換もしくは非置換の炭素数６～４０のアリーレン基；または置換もしくは非置換の炭素数２～４０のヘテロアリーレン基であってもよい。
さらに他の実施態様において、前記Ｌ１およびＬ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、直接結合；置換もしくは非置換の炭素数６～２０のアリーレン基；または置換もしくは非置換の炭素数２～２０のヘテロアリーレン基であってもよい。
さらに他の実施態様において、前記Ｌ１およびＬ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、直接結合；置換もしくは非置換の炭素数６～１０の単環のアリーレン基；または置換もしくは非置換の炭素数１０～２０の多環のアリーレン基であってもよい。
さらに他の実施態様において、前記Ｌ１およびＬ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、直接結合；炭素数６～１０の単環のアリーレン基；または炭素数１０～２０の多環のアリーレン基であってもよい。
さらに他の実施態様において、前記Ｌ１およびＬ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、直接結合；置換もしくは非置換のフェニレン基；置換もしくは非置換のビフェニレン基；置換もしくは非置換のナフチレン基；または置換もしくは非置換のビナフチレン基であってもよい。
さらに他の実施態様において、前記Ｌ１およびＬ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、直接結合；フェニレン基；ビフェニレン基；ナフチレン基；またはビナフチレン基であってもよい。
本出願の一実施態様において、前記Ｌ１およびＬ２は、互いに同一であってもよい。
本出願の一実施態様において、前記Ｌ１およびＬ２は、互いに異なっていてもよい。
本出願の一実施態様において、前記Ｌ１は、直接結合であり、前記Ｌ２は、置換もしくは非置換の炭素数６～６０のアリーレン基；または置換もしくは非置換の炭素数２～６０のヘテロアリーレン基であってもよい。
本出願の一実施態様において、前記Ｌ１は、直接結合であり、前記Ｌ２は、置換もしくは非置換の炭素数６～４０のアリーレン基；または置換もしくは非置換の炭素数２～４０のヘテロアリーレン基であってもよい。
本出願の一実施態様において、前記Ｌ１は、直接結合であり、前記Ｌ２は、置換もしくは非置換の炭素数６～２０のアリーレン基；または置換もしくは非置換の炭素数２～２０のヘテロアリーレン基であってもよい。
本出願の一実施態様において、前記Ｌ２は、直接結合であり、前記Ｌ１は、置換もしくは非置換の炭素数６～６０のアリーレン基；または置換もしくは非置換の炭素数２～６０のヘテロアリーレン基であってもよい。
本出願の一実施態様において、前記Ｌ２は、直接結合であり、前記Ｌ１は、置換もしくは非置換の炭素数６～４０のアリーレン基；または置換もしくは非置換の炭素数２～４０のヘテロアリーレン基であってもよい。
本出願の一実施態様において、前記Ｌ２は、直接結合であり、前記Ｌ１は、置換もしくは非置換の炭素数６～２０のアリーレン基；または置換もしくは非置換の炭素数２～２０のヘテロアリーレン基であってもよい。
本出願の一実施態様において、前記Ｌ１は、直接結合；置換もしくは非置換の炭素数６～６０のアリーレン基；または置換もしくは非置換の炭素数２～６０のヘテロアリーレン基であってもよい。
他の実施態様において、前記Ｌ１は、直接結合；置換もしくは非置換の炭素数６～４０のアリーレン基；または置換もしくは非置換の炭素数２～４０のヘテロアリーレン基であってもよい。
さらに他の実施態様において、前記Ｌ１は、直接結合；置換もしくは非置換の炭素数６～２０のアリーレン基；または置換もしくは非置換の炭素数２～２０のヘテロアリーレン基であってもよい。
さらに他の実施態様において、前記Ｌ１は、直接結合；置換もしくは非置換のフェニレン基；置換もしくは非置換のビフェニレン基；置換もしくは非置換のナフチレン基；または置換もしくは非置換のビナフチレン基であってもよい。
さらに他の実施態様において、前記Ｌ１は、直接結合；フェニレン基；ビフェニレン基；ナフチレン基；またはビナフチレン基であってもよい。
さらに他の実施態様において、前記Ｌ１は、直接結合である。
さらに他の実施態様において、前記Ｌ１は、フェニレン基である。
さらに他の実施態様において、前記Ｌ１は、ビフェニレン基である。
さらに他の実施態様において、前記Ｌ１は、ナフチレン基である。
さらに他の実施態様において、前記Ｌ１は、ビナフチレン基である。
本出願の一実施態様において、前記Ｌ２は、直接結合；置換もしくは非置換の炭素数６～６０のアリーレン基；または置換もしくは非置換の炭素数２～６０のヘテロアリーレン基であってもよい。
他の実施態様において、前記Ｌ２は、直接結合；置換もしくは非置換の炭素数６～４０のアリーレン基；または置換もしくは非置換の炭素数２～４０のヘテロアリーレン基であってもよい。
さらに他の実施態様において、前記Ｌ２は、直接結合；置換もしくは非置換の炭素数６～２０のアリーレン基；または置換もしくは非置換の炭素数２～２０のヘテロアリーレン基であってもよい。
さらに他の実施態様において、前記Ｌ２は、直接結合；置換もしくは非置換のフェニレン基；置換もしくは非置換のビフェニレン基；置換もしくは非置換のナフチレン基；または置換もしくは非置換のビナフチレン基であってもよい。
さらに他の実施態様において、前記Ｌ２は、直接結合；フェニレン基；ビフェニレン基；ナフチレン基；またはビナフチレン基であってもよい。
さらに他の実施態様において、前記Ｌ２は、直接結合である。
さらに他の実施態様において、前記Ｌ２は、フェニレン基である。
さらに他の実施態様において、前記Ｌ２は、ビフェニレン基である。
さらに他の実施態様において、前記Ｌ２は、ナフチレン基である。
さらに他の実施態様において、前記Ｌ２は、ビナフチレン基である。
本出願の一実施態様において、Ｘ１～Ｘ３は、それぞれ独立して、水素；重水素；またはシアノ基であってもよい。
本出願の一実施態様において、Ｘ１は、水素；重水素；またはシアノ基であってもよい。
本出願の一実施態様において、Ｘ１は、水素である。
本出願の一実施態様において、Ｘ１は、重水素である。
本出願の一実施態様において、Ｘ１は、シアノ基である。
本出願の一実施態様において、Ｘ２は、水素；重水素；またはシアノ基であってもよい。
本出願の一実施態様において、Ｘ２は、水素である。
本出願の一実施態様において、Ｘ２は、重水素である。
本出願の一実施態様において、Ｘ２は、シアノ基である。
本出願の一実施態様において、Ｘ３は、水素である。
本出願の一実施態様において、Ｘ３は、重水素である。
本出願の一実施態様において、Ｘ３は、シアノ基である。
本出願の一実施態様において、Ｘ１～Ｘ３は、水素である。
本出願の一実施態様において、ｍは、０～３の整数であり、ｎは、０～４の整数であり、ｍおよびｎが２以上の場合、括弧内の置換基は、互いに同一または異なっていてもよい。
本出願の一実施態様において、ｍは、０～３の整数である。
本出願の一実施態様において、ｍは、３である。
本出願の一実施態様において、ｍは、２である。
本出願の一実施態様において、ｍは、１である。
本出願の一実施態様において、ｍは、０である。
本出願の一実施態様において、ｍが２以上の場合、括弧内の置換基は、互いに同一または異なる。
本出願の一実施態様において、ｎは、０～４の整数である。
本出願の一実施態様において、ｎは、４である。
本出願の一実施態様において、ｎは、３である。
本出願の一実施態様において、ｎは、２である。
本出願の一実施態様において、ｎは、１である。
本出願の一実施態様において、ｎは、０である。
本出願の一実施態様において、ｎが２以上の場合、括弧内の置換基は、互いに同一または異なる。
本出願の一実施態様において、前記Ｒ１およびＲ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、シアノ基；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ヘテロアリール基；または置換もしくは非置換のホスフィンオキシド基であってもよい。
他の実施態様において、前記Ｒ１およびＲ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換もしくは非置換の炭素数６～４０のアリール基；置換もしくは非置換の炭素数２～４０のヘテロアリール基；または置換もしくは非置換のホスフィンオキシド基であってもよい。
さらに他の実施態様において、前記Ｒ１およびＲ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、シアノ基；置換もしくは非置換のフェニル基；置換もしくは非置換のビフェニル基；置換もしくは非置換のナフチル基；置換もしくは非置換のトリフェニレン基；置換もしくは非置換のジベンゾフラン基；置換もしくは非置換のジベンゾチオフェン基；置換もしくは非置換のピリジン基；置換もしくは非置換のピリミジン基；置換もしくは非置換のトリアジン基；置換もしくは非置換の１，１０－フェナントロリン基；または置換もしくは非置換のホスフィンオキシド基であってもよい。
さらに他の実施態様において、前記Ｒ１およびＲ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、シアノ基；フェニル基；ビフェニル基；ナフチル基；トリフェニレン基；ジベンゾフラン基；ジベンゾチオフェン基；フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、およびピリジン基からなる群より選択される１以上の置換基で置換もしくは非置換のピリジン基；フェニル基、ビフェニル基、およびナフチル基からなる群より選択される１以上の置換基で置換もしくは非置換のピリミジン基；フェニル基、ビフェニル基、およびナフチル基からなる群より選択される１以上の置換基で置換もしくは非置換のトリアジン基；フェニル基で置換もしくは非置換の１，１０－フェナントロリン基；またはフェニル基で置換もしくは非置換のホスフィンオキシド基であってもよい。
本出願の一実施態様において、前記Ｒ１およびＲ２は、互いに同一であってもよい。
本出願の一実施態様において、前記Ｒ１およびＲ２は、互いに異なっていてもよい。
他の実施態様において、前記Ｒ１は、シアノ基；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ヘテロアリール基；または置換もしくは非置換のホスフィンオキシド基であってもよい。
さらに他の実施態様において、前記Ｒ１は、置換もしくは非置換の炭素数６～４０のアリール基；置換もしくは非置換の炭素数２～４０のヘテロアリール基；または置換もしくは非置換のホスフィンオキシド基であってもよい。
さらに他の実施態様において、前記Ｒ１は、シアノ基；置換もしくは非置換のフェニル基；置換もしくは非置換のビフェニル基；置換もしくは非置換のナフチル基；置換もしくは非置換のトリフェニレン基；置換もしくは非置換のジベンゾフラン基；置換もしくは非置換のジベンゾチオフェン基；置換もしくは非置換のピリジン基；置換もしくは非置換のピリミジン基；置換もしくは非置換のトリアジン基；置換もしくは非置換の１，１０－フェナントロリン基；または置換もしくは非置換のホスフィンオキシド基であってもよい。
さらに他の実施態様において、前記Ｒ１は、シアノ基；フェニル基；ビフェニル基；ナフチル基；トリフェニレン基；ジベンゾフラン基；ジベンゾチオフェン基；フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、およびピリジン基からなる群より選択される１以上の置換基で置換もしくは非置換のピリジン基；フェニル基、ビフェニル基、およびナフチル基からなる群より選択される１以上の置換基で置換もしくは非置換のピリミジン基；フェニル基、ビフェニル基、およびナフチル基からなる群より選択される１以上の置換基で置換もしくは非置換のトリアジン基；フェニル基で置換もしくは非置換の１，１０－フェナントロリン基；またはフェニル基で置換もしくは非置換のホスフィンオキシド基であってもよい。
さらに他の実施態様において、Ｒ１は、シアノ基である。
さらに他の実施態様において、Ｒ１は、フェニル基である。
さらに他の実施態様において、Ｒ１は、ビフェニル基である。
さらに他の実施態様において、Ｒ１は、ナフチル基である。
さらに他の実施態様において、Ｒ１は、トリフェニレン基である。
さらに他の実施態様において、Ｒ１は、ジベンゾフラン基である。
さらに他の実施態様において、Ｒ１は、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、およびピリジン基からなる群より選択される１以上の置換基で置換もしくは非置換のピリジン基である。
さらに他の実施態様において、Ｒ１は、フェニル基、ビフェニル基、およびナフチル基からなる群より選択される１以上の置換基で置換もしくは非置換のトリアジン基である。
さらに他の実施態様において、Ｒ１は、フェニル基で置換もしくは非置換の１，１０－フェナントロリン基である。
さらに他の実施態様において、Ｒ１は、フェニル基で置換もしくは非置換のホスフィンオキシド基である。
さらに他の実施態様において、前記Ｒ２は、シアノ基；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ヘテロアリール基；または置換もしくは非置換のホスフィンオキシド基であってもよい。
さらに他の実施態様において、前記Ｒ２は、置換もしくは非置換の炭素数６～４０のアリール基；置換もしくは非置換の炭素数２～４０のヘテロアリール基；または置換もしくは非置換のホスフィンオキシド基であってもよい。
さらに他の実施態様において、前記Ｒ２は、シアノ基；置換もしくは非置換のフェニル基；置換もしくは非置換のビフェニル基；置換もしくは非置換のナフチル基；置換もしくは非置換のトリフェニレン基；置換もしくは非置換のジベンゾフラン基；置換もしくは非置換のジベンゾチオフェン基；置換もしくは非置換のピリジン基；置換もしくは非置換のピリミジン基；置換もしくは非置換のトリアジン基；置換もしくは非置換の１，１０－フェナントロリン基；または置換もしくは非置換のホスフィンオキシド基であってもよい。
さらに他の実施態様において、前記Ｒ２は、シアノ基；フェニル基；ビフェニル基；ナフチル基；トリフェニレン基；ジベンゾフラン基；ジベンゾチオフェン基；フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、およびピリジン基からなる群より選択される１以上の置換基で置換もしくは非置換のピリジン基；フェニル基、ビフェニル基、およびナフチル基からなる群より選択される１以上の置換基で置換もしくは非置換のピリミジン基；フェニル基、ビフェニル基、およびナフチル基からなる群より選択される１以上の置換基で置換もしくは非置換のトリアジン基；フェニル基で置換もしくは非置換の１，１０－フェナントロリン基；またはフェニル基で置換もしくは非置換のホスフィンオキシド基であってもよい。
さらに他の実施態様において、Ｒ２は、シアノ基である。
さらに他の実施態様において、Ｒ２は、フェニル基である。
さらに他の実施態様において、Ｒ２は、ビフェニル基である。
さらに他の実施態様において、Ｒ２は、ナフチル基である。
さらに他の実施態様において、Ｒ２は、トリフェニレン基である。
さらに他の実施態様において、Ｒ２は、ジベンゾフラン基である。
さらに他の実施態様において、Ｒ２は、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、およびピリジン基からなる群より選択される１以上の置換基で置換もしくは非置換のピリジン基である。
さらに他の実施態様において、Ｒ２は、フェニル基、ビフェニル基、およびナフチル基からなる群より選択される１以上の置換基で置換もしくは非置換のトリアジン基である。
さらに他の実施態様において、Ｒ２は、フェニル基で置換もしくは非置換の１，１０－フェナントロリン基である。
さらに他の実施態様において、Ｒ２は、フェニル基で置換もしくは非置換のホスフィンオキシド基である。
本出願の一実施態様において、前記Ｒ１およびＲ２の少なくとも１つは、置換もしくは非置換のＮ含有ヘテロアリール基を含むことができる。
本出願の一実施態様において、前記置換もしくは非置換のＮ含有ヘテロアリール基は、置換もしくは非置換であり、＝Ｎ－結合を１以上有するヘテロアリール基であってもよい。
他の実施態様において、前記置換もしくは非置換のＮ含有ヘテロアリール基は、置換もしくは非置換であり、＝Ｎ－結合を１以上５以下有するヘテロアリール基であってもよい。
さらに他の実施態様において、前記置換もしくは非置換のＮ含有ヘテロアリール基は、置換もしくは非置換であり、＝Ｎ－結合を１以上３以下有するヘテロアリール基であってもよい。
本出願の一実施態様において、前記＝Ｎ－結合を１以上有するというのは、化合物内にＮ原子を含有し、Ｎ原子が二重結合および単一結合により連結されることを意味し、具体的には、ピリジン基、ピリミジン基、トリアジン基、ベンゾイミダゾール基、フェナントロリン基などになってもよいが、これらに限定されない。
本出願の一実施態様において、前記置換もしくは非置換のＮ含有ヘテロアリール基は、置換もしくは非置換のピリジン基；置換もしくは非置換のピリミジン基；置換もしくは非置換のトリアジン基；または置換もしくは非置換の１，１０－フェナントロリン基であってもよい。
他の実施態様において、前記置換もしくは非置換のＮ含有ヘテロアリール基は、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、およびピリジン基からなる群より選択される１以上の置換基で置換もしくは非置換のピリジン基；フェニル基、ビフェニル基、およびナフチル基からなる群より選択される１以上の置換基で置換もしくは非置換のピリミジン基；フェニル基、ビフェニル基、およびナフチル基からなる群より選択される１以上の置換基で置換もしくは非置換のトリアジン基；またはフェニル基で置換もしくは非置換の１，１０－フェナントロリン基であってもよい。
本出願の一実施態様において、前記置換もしくは非置換のＮ含有ヘテロアリール基は、下記化学式Ａ１～化学式Ａ３０のいずれか１つで表されてもよい。
Figure 0007671504000011
Figure 0007671504000012

Figure 0007671504000013

Figure 0007671504000014

Figure 0007671504000015

Figure 0007671504000016

Figure 0007671504000017
前記化学式Ａ１～化学式Ａ３０において、前記＊は、それぞれＬ１またはＬ２と結合する位置を意味する。
本出願の一実施態様において、前記Ｒ１のみ置換もしくは非置換のＮ含有ヘテロアリール基を含むことができる。具体的には、前記Ｒ１は、置換もしくは非置換のＮ含有ヘテロアリール基を含み、前記Ｒ２は、シアノ基；置換もしくは非置換のフェニル基；置換もしくは非置換のビフェニル基；置換もしくは非置換のナフチル基；置換もしくは非置換のトリフェニレン基；置換もしくは非置換のジベンゾフラン基；置換もしくは非置換のジベンゾチオフェン基；または置換もしくは非置換のホスフィンオキシド基であってもよい。
本出願の一実施態様において、前記Ｒ２のみ置換もしくは非置換のＮ含有ヘテロアリール基を含むことができる。具体的には、前記Ｒ２は、置換もしくは非置換のＮ含有ヘテロアリール基を含み、前記Ｒ１は、シアノ基；置換もしくは非置換のフェニル基；置換もしくは非置換のビフェニル基；置換もしくは非置換のナフチル基；置換もしくは非置換のトリフェニレン基；置換もしくは非置換のジベンゾフラン基；置換もしくは非置換のジベンゾチオフェン基；または置換もしくは非置換のホスフィンオキシド基であってもよい。
本出願の一実施態様において、前記Ｒ１およびＲ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のＮ含有ヘテロアリール基を含むことができる。
本出願の一実施態様において、前記化学式１は、下記の化合物のいずれか１つで表されるヘテロ環化合物を提供する。
Figure 0007671504000018
Figure 0007671504000019

Figure 0007671504000020

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Figure 0007671504000044
また、前記化学式１の構造に多様な置換基を導入することにより、導入された置換基の固有の特性を有する化合物を合成することができる。例えば、有機発光素子の製造時に使用される正孔注入層物質、正孔輸送層物質、発光層物質、電子輸送層物質、および電荷生成層物質に主に使用される置換基を前記コア構造に導入することにより、各有機物層で要求する条件を満たす物質を合成することができる。
さらに、前記化学式１の構造に多様な置換基を導入することにより、エネルギーバンドギャップを微細調節可能にし、一方で、有機物間における界面での特性を向上させ、物質の用途を多様化することができる。
一方、前記ヘテロ環化合物は、ガラス転移温度（Ｔｇ）が高くて熱的安定性に優れている。このような熱的安定性の増加は、素子に駆動安定性を提供する重要な要因になる。
本出願の一実施態様に係るヘテロ環化合物は、多段階の化学反応で製造することができる。一部の中間体化合物が先に製造され、その中間体化合物から化学式１の化合物が製造できる。より具体的には、本出願の一実施態様に係るヘテロ環化合物は、後述する製造例に基づいて製造できる。
本出願の他の実施態様は、前記化学式１で表されるヘテロ環化合物を含む有機発光素子を提供する。前記「有機発光素子」は、「有機発光ダイオード」、「ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅｓ）」、「ＯＬＥＤ素子」、「有機電界発光素子」などの用語で表現される。
本出願の一実施態様において、第１電極と、第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に備えられた１層以上の有機物層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有機発光素子を提供する。
本出願の一実施態様において、前記第１電極は、陽極であってもよく、前記第２電極は、陰極であってもよい。
本出願のもう一つの実施態様において、前記第１電極は、陰極であってもよく、前記第２電極は、陽極であってもよい。
本出願の一実施態様において、前記有機発光素子は、青色有機発光素子であってもよいし、前記化学式１によるヘテロ環化合物は、前記青色有機発光素子の材料として使用できる。
本出願のもう一つの実施態様において、前記有機発光素子は、緑色有機発光素子であってもよいし、前記化学式１によるヘテロ環化合物は、前記緑色有機発光素子の材料として使用できる。
本出願のもう一つの実施態様において、前記有機発光素子は、赤色有機発光素子であってもよいし、前記化学式１によるヘテロ環化合物は、前記赤色有機発光素子の材料として使用できる。
前記化学式１で表されるヘテロ環化合物に関する具体的な内容は、前述したものと同じである。
本出願の有機発光素子は、前述したヘテロ環化合物を用いて１層以上の有機物層を形成することを除けば、通常の有機発光素子の製造方法および材料によって製造できる。
前記ヘテロ環化合物は、有機発光素子の製造時、真空蒸着法のみならず、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、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、これらのみに限定されるものではない。
本出願の有機発光素子の有機物層は、単層構造からなってもよいが、２層以上の有機物層が積層された多層構造からなってもよい。例えば、本発明の有機発光素子は、有機物層として、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層などを含む構造を有することができる。しかし、有機発光素子の構造はこれに限定されず、より少数の有機物層を含むことができる。
本出願の有機発光素子において、前記有機物層は、電子輸送層を含み、前記電子輸送層は、前記ヘテロ環化合物を含むことができる。前記ヘテロ環化合物が電子輸送層に使用される場合、化合物の分解あるいは破壊が起こらずに電子を効率的に伝達して、有機発光素子の駆動、効率および寿命に優れることができる。
他の有機発光素子において、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ことができる。前記ヘテロ環化合物が正孔阻止層に使用される場合、有機発光素子の駆動、効率および寿命に優れることができる。
本発明の有機発光素子は、発光層、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層、電子阻止層、および正孔阻止層からなる群より選択される１層または２層以上をさらに含むことができる。
図１～３に本出願の一実施態様に係る有機発光素子の電極と有機物層の積層順序を例示した。しかし、これらの図によって本出願の範囲が限定されることを意図したわけではなく、当技術分野にて知られている有機発光素子の構造が本出願にも適用可能である。
図１によれば、基板１００上に、陽極２００、有機物層３００、および陰極４００が順次に積層された有機発光素子が示される。しかし、このような構造のみに限定されるものではなく、図２のように、基板上に、陰極、有機物層、および陽極が順次に積層された有機発光素子が実現されてもよい。
図３は、有機物層が多層の場合を例示したものである。図３による有機発光素子は、正孔注入層３０１、正孔輸送層３０２、発光層３０３、正孔阻止層３０４、電子輸送層３０５、および電子注入層３０６を含む。しかし、このような積層構造によって本出願の範囲が限定されるものではなく、必要に応じて発光層を除いた残りの層は省略されてもよく、必要な他の機能層がさらに追加されてもよい。
前記化学式１で表されるヘテロ環化合物を含む有機物層は、必要に応じて他の物質を追加的に含むことができる。
また、本出願の一実施態様に係る有機発光素子は、第１電極と、前記第１電極上に備えられ、第１発光層を含む第１スタックと、前記第１スタック上に備えられる電荷生成層と、前記電荷生成層上に備えられ、第２発光層を含む第２スタックと、前記第２スタック上に備えられる第２電極とを含む。
さらに、本出願の一実施態様に係る有機発光素子は、前記第１電極上に備えられ、第１発光層を含む第１スタックと、前記第１スタック上に備えられる電荷生成層と、前記電荷生成層上に備えられ、第２発光層を含む第２スタックと、前記第２スタック上に備えられる前記第２電極とを含む。
この時、前記電荷生成層は、前記化学式１で表されるヘテロ環化合物を含むことができる。前記ヘテロ環化合物が電荷生成層に使用される場合、有機発光素子の駆動、効率および寿命に優れることができる。
また、前記第１スタックおよび第２スタックは、それぞれ独立して、前述した正孔注入層、正孔輸送層、正孔阻止層、電子輸送層、電子注入層などを１種以上追加的に含むことができる。
前記電荷生成層は、Ｎ－タイプの電荷生成層であってもよく、前記電荷生成層は、化学式１で表されるヘテロ環化合物のほか、当技術分野にて知られたドーパントを追加的に含むことができる。
本出願の一実施態様に係る有機発光素子として、２－スタックタンデム構造の有機発光素子を、下記の図４に例示的に示した。
この時、下記の図４に記載の第１電子阻止層、第１正孔阻止層、および第２正孔阻止層などは、場合によっては省略可能である。
本出願の一実施態様において、前記化学式１の化合物にアルカリ金属またはアルカリ土類金属をドーピングすることができる。この場合、ギャップステートの形成によって、有機発光素子の駆動電圧が低くなり、効率と寿命がさらに改善できる。
本出願の一実施態様において、前記化学式１の化合物にアルカリ金属またはアルカリ土類金属を含む組成物を提供する。前記組成物のアルカリ金属またはアルカリ土類金属の含有量は、全体組成物の重量ベースで０．０１ｗｔ％～３０ｗｔ％、好ましくは０．０１ｗｔ％～２５ｗｔ％、さらに好ましくは０．０１ｗｔ％～２０ｗｔ％であってもよい。
本出願の一実施態様において、前記アルカリ金属またはアルカリ土類金属は、リチウム（Ｌｉ）、ルビジウム（Ｒｂ）、セシウム（Ｃｓ）、またはマグネシウム（Ｍｇ）であってもよい。ただし、これに限定されるものではない。
本出願の一実施態様に係る有機発光素子において、前記化学式１の化合物以外の材料を下記に例示するが、これらは例示のためのものに過ぎず、本出願の範囲を限定するためのものではなく、当技術分野にて公知の材料に代替可能である。
陽極材料としては、比較的仕事関数の大きい材料を用いることができ、透明導電性酸化物、金属または導電性高分子などを使用することができる。前記陽極材料の具体例としては、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ＳｎＯ２：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、これらのみに限定されるものではない。
陰極材料としては、比較的仕事関数の低い材料を用いることができ、金属、金属酸化物または導電性高分子などを使用することができる。前記陰極材料の具体例としては、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ＬｉＯ２／Ａｌのような多層構造の物質などがあるが、これらのみに限定されるものではない。
正孔注入材料としては、公知の正孔注入材料を用いることもできるが、例えば、米国特許第４，３５６，４２９号に開示された銅フタロシアニンなどのフタロシアニン化合物、または文献［Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌ，６，ｐ．６７７（１９９４）］に記載されているスターバースト型アミン誘導体類、例えば、トリス（４－カルバゾイル－９－イルフェニル）アミン（ＴＣＴＡ）、４，４’，４”－トリ［フェニル（ｍ－トリル）アミノ］トリフェニルアミン（ｍ－ＭＴＤＡＴＡ）、１，３，５－トリス［４－（３－メチルフェニルフェニルアミノ）フェニル］ベンゼン（ｍ－ＭＴＤＡＰＢ）、溶解性のある導電性高分子であるポリアニリン／ドデシルベンゼンスルホン酸（Ｐｏｌｙａｎｉｌｉｎｅ／Ｄｏｄｅｃｙｌｂｅｎｚｅｎｅｓｕｌｆｏｎｉｃ ａｃｉｄ）またはポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（４－スチレンスルホネート）（Ｐｏｌｙ（３，４－ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）／Ｐｏｌｙ（４－ｓｔｙｒｅｎｅｓｕｌｆｏｎａｔｅ））、ポリアニリン／カンファースルホン酸（Ｐｏｌｙａｎｉｌｉｎｅ／Ｃａｍｐｈｏｒ ｓｕｌｆｏｎｉｃ ａｃｉｄ）またはポリアニリン／ポリ（４－スチレンスルホネート）（Ｐｏｌｙａｎｉｌｉｎｅ／Ｐｏｌｙ（４－ｓｔｙｒｅｎｅｓｕｌｆｏｎａｔｅ））などを使用することができる。
正孔輸送材料としては、ピラゾリン誘導体、アリールアミン系誘導体、スチルベン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体などが使用可能であり、低分子または高分子材料が使用されてもよい。
電子輸送材料としては、オキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタンおよびその誘導体、ベンゾキノンおよびその誘導体、ナフトキノンおよびその誘導体、アントラキノンおよびその誘導体、テトラシアノアントラキノジメタンおよびその誘導体、フルオレノン誘導体、ジフェニルジシアノエチレンおよびその誘導体、ジフェノキノン誘導体、８－ヒドロキシキノリンおよびその誘導体の金属錯体などが使用可能であり、低分子物質だけでなく、高分子物質が使用されてもよい。
電子注入材料としては、例えば、ＬｉＦが当業界にて代表的に使用されるが、本出願がこれに限定されるものではない。
発光材料としては、赤色、緑色、または青色発光材料が使用可能であり、必要な場合、２以上の発光材料を混合して使用可能である。この時、２以上の発光材料を個別的な供給源として蒸着して使用するか、予備混合して１つの供給源として蒸着して使用することができる。また、発光材料として蛍光材料を使用してもよいが、燐光材料として使用してもよい。発光材料としては、単独として陽極と陰極からそれぞれ注入された正孔と電子を結合して発光させる材料が使用されてもよいが、ホスト材料とドーパント材料が共に発光に関与する材料が使用されてもよい。
発光材料のホストを混合して使用する場合には、同一系のホストを混合して使用してもよく、異なる系のホストを混合して使用してもよい。例えば、ｎタイプのホスト材料またはｐタイプのホスト材料のいずれか２種類以上の材料を選択して発光層のホスト材料として使用することができる。
本出願の一実施態様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。
本出願の一実施態様に係るヘテロ環化合物は、有機太陽電池、有機感光体、有機トランジスタなどを含めた有機電子素子においても、有機発光素子に適用されるのと類似の原理で作用できる。
以下、実施例を通じて本明細書をより詳細に説明するが、これらは本出願を例示するためのものに過ぎず、本出願の範囲を限定するためのものではない。
＜実施例＞
＜製造例１＞中間体Ａの製造
Figure 0007671504000045
１）中間体Ａ－２の製造
（２，６－ジクロロフェニル）ボロン酸（（２，６－ｄｉｃｈｌｏｒｏｐｈｅｎｙｌ）ｂｏｒｏｎｉｃ ａｃｉｄ）（４７．０５ｇ、２４６．５６ｍｍｏｌ）と２－ブロモナフタレン－１－オール（２－ｂｒｏｍｏｎａｐｈｔｈａｌｅｎ－１－ｏｌ）（５０ｇ、２２４．１４ｍｍｏｌ）を、テトラヒドロフラン（Ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｆｕｒａｎ、以下、ＴＨＦ）５００ｍｌとＨ２Ｏ１００ｍｌに溶かした後、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（７．７７ｇ、６．７２ｍｍｏｌ）とＫ２ＣＯ３（９２．９４ｇ、６７２．４３ｍｍｏｌ）を入れて、１７時間還流撹拌した。反応完了後、反応液にメチレンクロライド（Ｍｅｔｈｙｌｅｎｅ ｃｈｌｏｒｉｄｅ、以下、ＭＣ）を入れて溶解させた後、蒸留水で抽出し、有機層を無水ＭｇＳＯ４で乾燥させた後、回転蒸発器で溶媒を除去した後、ジクロロメタンとヘキサンを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製して、中間体Ａ－２（４９ｇ、７５％）を得た。
２）中間体Ａ－１の製造
中間体Ａ－２（４９ｇ、１６９．１９ｍｍｏｌ）をジメチルアセトアミド（ｄｉｍｅｔｈｙｌａｃｅｔａｍｉｄｅ）５００ｍｌに溶かした後、Ｃｓ２ＣＯ３（１６５．３８ｇ、５０７．５８ｍｍｏｌ）を入れて、４時間還流撹拌した。反応完了後、反応液にＭＣを入れて溶解させた後、蒸留水で抽出し、有機層を無水ＭｇＳＯ４で乾燥させた後、回転蒸発器で溶媒を除去した後、ジクロロメタンとヘキサンを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製して、中間体Ａ－１（３５ｇ、８２％）を得た。
３）中間体Ａの製造
中間体Ａ－１（３５ｇ、１３８．５０ｍｍｏｌ）をジメチルホルムアミド（Ｄｉｍｅｔｈｙｌｆｏｒｍａｍｉｄｅ、以下、ＤＭＦ）３５０ｍｌに溶かした後、Ｎ－ブロモスクシンイミド（Ｎ－Ｂｒｏｍｏｓｕｃｃｉｎｉｍｉｄｅ、以下、ＮＢＳ）（２７．１２ｇ、１５２．３５ｍｍｏｌ）を入れて、４時間常温（２５℃）撹拌した。反応完了後、反応液にＭＣを入れて溶解させた後、蒸留水で抽出し、有機層を無水ＭｇＳＯ４で乾燥させた後、回転蒸発器で溶媒を除去した後、ジクロロメタンとヘキサンを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製して、中間体Ａ（４０ｇ、８７％）を得た。
前記製造例１において、（２，６－ジクロロフェニル）ボロン酸（（２，６－ｄｉｃｈｌｏｒｏｐｈｅｎｙｌ）ｂｏｒｏｎｉｃ ａｃｉｄ）の代わりに下記表１の化合物Ａを用いることを除き、前記製造例１と同様の方法で製造して、目的中間体を製造した。
Figure 0007671504000046
＜製造例２＞化合物ＥＴ－００１の製造
Figure 0007671504000047
１）化合物ＥＴ－００１－Ｐ２の製造
中間体Ａ（２０ｇ、６０．３２ｍｍｏｌ）とフェニルボロン酸（ｐｈｅｎｙｌｂｏｒｏｎｉｃ ａｃｉｄ）（７．７２ｇ、６３．３３ｍｍｏｌ）を、トルエン（Ｔｏｌｕｅｎｅ）２００ｍｌとエタノール（Ｅｔｈａｎｏｌ）４０ｍｌ、Ｈ２Ｏ４０ｍｌに溶かした後、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（３．４８ｇ、３．０２ｍｍｏｌ）とＫ３ＰＯ４（３８．４１ｇ、１８０．９５ｍｍｏｌ）を入れて、５時間還流撹拌した。反応完了後、反応液にＭＣを入れて溶解させた後、蒸留水で抽出し、有機層を無水ＭｇＳＯ４で乾燥させた後、回転蒸発器で溶媒を除去した後、ジクロロメタンとヘキサンを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製して、化合物ＥＴ－００１－Ｐ２（１７ｇ、８５％）を得た。
２）化合物ＥＴ－００１－Ｐ１の製造
化合物ＥＴ－００１－Ｐ２（１７ｇ、５１．７０ｍｍｏｌ）とビス（ピナコラト）ジボロン（Ｂｉｓ（ｐｉｎａｃｏｌａｔｏ）ｄｉｂｏｒｏｎ）（１７．０７ｇ、６７．２２ｍｍｏｌ）を１，４－ジオキサン（１，４－ｄｉｏｘａｎｅ）１７０ｍｌに溶かした後、Ｐｄ（ｄｂａ）２（１．４９ｇ、２．５９ｍｍｏｌ）、Ｘｐｈｏｓ（２．４６ｇ、５．１７ｍｍｏｌ）、ＫＯＡｃ（１５．２２ｇ、１５５．１１ｍｍｏｌ）を入れて、３時間還流撹拌した。反応完了後、反応液にＭＣを入れて溶解させた後、蒸留水で抽出し、有機層を無水ＭｇＳＯ４で乾燥させた後、回転蒸発器で溶媒を除去した後、ジクロロメタンとヘキサンを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製して、化合物ＥＴ－００１－Ｐ１（１８ｇ、８２％）を得た。
３）化合物ＥＴ－００１の製造
化合物ＥＴ－００１－Ｐ１（１０ｇ、２３．７９ｍｍｏｌ）と２－（４－ブロモフェニル）－４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン（２－（４－ｂｒｏｍｏｐｈｅｎｙｌ）－４，６－ｄｉｐｈｅｎｙｌ－１，３，５－ｔｒｉａｚｉｎｅ）（９．２４ｇ、２３．７９ｍｍｏｌ）を、トルエン（Ｔｏｌｕｅｎｅ）１００ｍｌとエタノール（Ｅｔｈａｎｏｌ）２０ｍｌ、Ｈ２Ｏ２０ｍｌに溶かした後、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（１．３７ｇ、１．１９ｍｍｏｌ）とＫ３ＰＯ４（１５．１５ｇ、７１．３８ｍｍｏｌ）を入れて、５時間還流撹拌した。反応完了後、反応液にＭＣを入れて溶解させた後、蒸留水で抽出し、有機層を無水ＭｇＳＯ４で乾燥させた後、回転蒸発器で溶媒を除去した後、ジクロロメタンとヘキサンを展開溶媒としてカラムクロマトグラフィーで精製して、化合物ＥＴ－００１（１１ｇ、７６％）を得た。
前記製造例２において、中間体Ａの代わりに下記表２の中間体を用い、フェニルボロン酸（ｐｈｅｎｙｌｂｏｒｏｎｉｃ ａｃｉｄ）の代わりに下記表２の化合物Ｂを用い、２－（４－ブロモフェニル）－４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン（２－（４－ｂｒｏｍｏｐｈｅｎｙｌ）－４，６－ｄｉｐｈｅｎｙｌ－１，３，５－ｔｒｉａｚｉｎｅ）の代わりに下記表２の化合物Ｃを用いることを除けば、前記製造例２と同様の方法で製造して、目的化合物を製造した。
Figure 0007671504000048
Figure 0007671504000049

Figure 0007671504000050

Figure 0007671504000051

Figure 0007671504000052

Figure 0007671504000053

Figure 0007671504000054

Figure 0007671504000055

Figure 0007671504000056

Figure 0007671504000057

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Figure 0007671504000059

Figure 0007671504000060

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Figure 0007671504000064

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Figure 0007671504000068

Figure 0007671504000069

Figure 0007671504000070
前記化合物ＥＴ－００１および表２の目的化合物の合成確認結果を確認するために、１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、２００Ｍｚ）およびＦＤ－質量分析計（ＦＤ－ＭＳ：Ｆｉｅｌｄ ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ ｍａｓｓ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）を測定して、その測定値を下記表３および表４に示した。下記表３は、前記化合物ＥＴ－００１および表２の目的化合物の１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、３００Ｍｚ）の測定値であり、下記表４は、前記化合物ＥＴ－００１および表２の目的化合物のＦＤ－質量分析計（ＦＤ－ＭＳ：Ｆｉｅｌｄ ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ ｍａｓｓ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）の測定値を示す。
Figure 0007671504000071
Figure 0007671504000072

Figure 0007671504000073

Figure 0007671504000074

Figure 0007671504000075
Figure 0007671504000076
Figure 0007671504000077
＜実験例１＞有機発光素子の製造
＜比較例１－１～１－２および実施例１～１１２＞
１）有機発光素子の製造
有機発光素子用ガラス（サムスン・コーニング社製）から得られた透明電極ＩＴＯ薄膜を、トリクロロエチレン、アセトン、エタノール、蒸留水を順次に用いて各５分間超音波洗浄を実施した後、イソプロパノールに入れて保管した後に使用した。
次に、真空蒸着装置の基板フォルダにＩＴＯ基板を設け、真空蒸着装置内のセルに、下記の４，４’，４”－トリス（Ｎ，Ｎ－（２－ナフチル）－フェニルアミノ）トリフェニルアミン（４，４’，４”－ｔｒｉｓ（Ｎ，Ｎ－（２－ｎａｐｈｔｈｙｌ）－ｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｏ）ｔｒｉｐｈｅｎｙｌ ａｍｉｎｅ：２－ＴＮＡＴＡ）を入れた。
Figure 0007671504000078
次に、チャンバ内の真空度が１０－６ｔｏｒｒに到達するまで排気させた後、セルに電流を印加して２－ＴＮＡＴＡを蒸発させて、ＩＴＯ基板上に６００Åの厚さの正孔注入層を蒸着した。
真空蒸着装置内の他のセルに、下記のＮ，Ｎ’－ビス（α－ナフチル）－Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－４，４’－ジアミン（Ｎ，Ｎ’－ｂｉｓ（α－ｎａｐｈｔｈｙｌ）－Ｎ，Ｎ’－ｄｉｐｈｅｎｙｌ－４，４’－ｄｉａｍｉｎｅ：ＮＰＢ）を入れて、セルに電流を印加して蒸発させて、正孔注入層上に３００Åの厚さの正孔輸送層を蒸着した。
Figure 0007671504000079
このように正孔注入層および正孔輸送層を形成させた後、その上に、発光層として次の構造の青色発光材料を蒸着させた。具体的には、真空蒸着装置内の一方のセルに、青色発光ホスト材料であるＨ１を２００Åの厚さに真空蒸着させ、その上に、青色発光ドーパント材料であるＤ１をホスト材料対比５％真空蒸着させた。
Figure 0007671504000080
次に、下記のＥ１化合物とＬｉＱを２：１の重量比で真空蒸着して、３００Åの厚さに電子輸送層を形成した。
Figure 0007671504000081
電子注入層としてリチウムフルオライド（ｌｉｔｈｉｕｍ ｆｌｕｏｒｉｄｅ：ＬｉＦ）を１０Åの厚さに蒸着し、Ａｌ陰極を１，０００Åの厚さにして、有機発光素子（比較例１－１）を製造した。
また、前記製造過程において、Ｅ１化合物の代わりにＥ２化合物を用いることを除けば、同様の方法で有機発光素子（比較例１－２）を製造した。
さらに、前記製造過程において、Ｅ１化合物の代わりに前記化合物ＥＴ－００１および表２の目的化合物の中から１つを選択して用いることを除けば、同様の方法で有機発光素子（実施例１～１１２）を製造した。前記化合物ＥＴ－００１および表２の目的化合物の中から選択された化合物は、下記表５の化合物に示した。
一方、有機発光素子の製造に必要なすべての有機化合物は、材料ごとに、それぞれ１０－６～１０－８ｔｏｒｒ下で真空昇華精製して、有機発光素子の製造に使用した。
２）有機発光素子の駆動電圧および発光効率
前記のように製造された比較例１－１、比較例１－２、および実施例１～１１２の有機発光素子それぞれに対して、マックサイエンス社のＭ７０００で電界発光（ＥＬ）特性を測定し、その測定結果をもって、マックサイエンス社製の寿命測定装置（Ｍ６０００）により、基準輝度が７００ｃｄ／ｍ２の時の、初期輝度対比９５％になる時間の寿命Ｔ９５（単位：ｈ、時間）を測定した。
前記比較例１－１、比較例１－２、および実施例１～１１２の前記電界発光特性、色座標および寿命の測定結果は、下記表５の通りであった。
Figure 0007671504000082
Figure 0007671504000083

Figure 0007671504000084
前記表５の結果から、本発明の青色有機発光素子の電子輸送層材料を用いた有機発光素子は、比較例１に比べて駆動電圧が低く、発光効率および寿命が著しく改善されたことを確認することができた。特に、化合物ＥＴ－００１、ＥＴ－００５、ＥＴ－０５６、ＥＴ－１００、ＥＴ－１０３、ＥＴ－１４９、ＥＴ－１９０、ＥＴ－２１１、ＥＴ－４５９およびＥＴ－６９９を電子輸送層に使用した実施例１、５、２５、４１、４４、５５、６５、６６、８５および１０５の有機発光素子は、駆動、効率、寿命がさらに改善されたことを確認することができた。あらゆる面で優れていることを確認した。これは、比較例１－２とは異なり、２個の置換基を導入できて、ＨＯＭＯ、ＬＵＭＯ、ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｍｏｂｉｌｉｔｙなどを調節可能で、素子の作製時、発光層において電子と正孔のバランスが改善されることにより、駆動、効率、寿命の面で改善されることが予想される。
このような結果の原因は、適切な長さと強度および平坦な特性を有する発明された化合物が電子輸送層に使用された時、特定の条件下で電子を受けて励起された状態の化合物を作り、特に、化合物のヘテロ骨格部位の励起された状態が形成されると、励起されたヘテロ骨格部位が他の反応をする前に励起されたエネルギーが安定した状態で移動するはずであり、比較的安定した化合物は、化合物の分解あるいは破壊は起こらずに電子を効率的に伝達できるためと判断される。参照として、励起された時に安定した状態を有するものは、アリールあるいはアセン類化合物あるいは多員環ヘテロ化合物であると考えられる。したがって、本発明の化合物が向上した電子－輸送特性あるいは改善された安定性を向上させて、駆動、効率、寿命のあらゆる面で優秀さをもたらしたと判断される。
＜実験例２＞有機発光素子の製造
＜比較例２＞
１）有機発光素子の製造
有機発光素子用ガラス（サムスン・コーニング社製）から得られた透明電極ＩＴＯ薄膜を、トリクロロエチレン、アセトン、エタノール、蒸留水を順次に用いて各５分間超音波洗浄を実施した後、イソプロパノールに入れて保管した後に使用した。
次に、真空蒸着装置の基板フォルダにＩＴＯ基板を設け、真空蒸着装置内のセルに、下記の４，４’，４”－トリス（Ｎ，Ｎ－（２－ナフチル）－フェニルアミノ）トリフェニルアミン（４，４’，４”－ｔｒｉｓ（Ｎ，Ｎ－（２－ｎａｐｈｔｈｙｌ）－ｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｏ）ｔｒｉｐｈｅｎｙｌ ａｍｉｎｅ：２－ＴＮＡＴＡ）を蒸着した。
Figure 0007671504000085
次に、チャンバ内の真空度が１０－６ｔｏｒｒに到達するまで排気させた後、セルに電流を印加して２－ＴＮＡＴＡを蒸発させて、ＩＴＯ基板上に６００Åの厚さの正孔注入層を蒸着した。
真空蒸着装置内の他のセルに、下記のＮ，Ｎ’－ビス（α－ナフチル）－Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－４，４’－ジアミン（Ｎ，Ｎ’－ｂｉｓ（α－ｎａｐｈｔｈｙｌ）－Ｎ，Ｎ’－ｄｉｐｈｅｎｙｌ－４，４’－ｄｉａｍｉｎｅ：ＮＰＢ）を入れて、セルに電流を印加して蒸発させて、正孔注入層上に３００Åの厚さの正孔輸送層を蒸着した。
Figure 0007671504000086
このように正孔注入層および正孔輸送層を形成させた後、その上に、発光層として次の構造の青色発光材料を蒸着させた。具体的には、真空蒸着装置内の一方のセルに、青色発光ホスト材料であるＨ１を２００Åの厚さに真空蒸着させ、その上に、青色発光ドーパント材料であるＤ１をホスト材料対比５％真空蒸着させた。
Figure 0007671504000087
次に、下記構造式Ｅ１とＬｉＱを２：１の重量比で真空蒸着して３００Åの厚さに電子輸送層を形成した。
Figure 0007671504000088
電子注入層としてリチウムフルオライド（ｌｉｔｈｉｕｍ ｆｌｕｏｒｉｄｅ：ＬｉＦ）を１０Åの厚さに蒸着し、Ａｌ陰極を１，０００Åの厚さにして、有機発光素子（比較例２）を製造した。
また、前記製造過程において、電子輸送層の厚さを３００Åの代わりに厚さ２５０Åに形成した後、前記化合物ＥＴ－００１および表２の目的化合物の中から１つを選択して厚さ５０Åの正孔阻止層を形成することを除けば、同様の方法で有機発光素子（実施例１１３～１３３）を製造した。前記化合物ＥＴ－００１および表２の目的化合物の中から選択された化合物は、下記表６の化合物に示した。
一方、有機発光素子の製造に必要なすべての有機化合物は、材料ごとに、それぞれ１０－６～１０－８ｔｏｒｒ下で真空昇華精製して、有機発光素子の製造に使用した。
２）有機発光素子の駆動電圧および発光効率
前記のように製造された比較例２および実施例１１３～１３３の有機発光素子それぞれに対して、マックサイエンス社のＭ７０００で電界発光（ＥＬ）特性を測定し、その測定結果をもって、マックサイエンス社製の寿命測定装置（Ｍ６０００）により、基準輝度が７００ｃｄ／ｍ２の時の、初期輝度対比９５％になる時間の寿命Ｔ９５（単位：ｈ、時間）を測定した。
前記比較例２および実施例１１３～１３３の有機発光素子の前記電界発光特性、色座標および寿命の測定結果は、下記表６の通りであった。
Figure 0007671504000089
前記表６の結果から、本発明の青色有機電界発光素子の正孔阻止層材料を用いた有機発光素子は、比較例２に比べて駆動電圧が低く、発光効率および寿命が著しく改善されたことを確認することができた。
＜実験例３＞有機発光素子の製造
＜比較例３および実施例１３４～１４８＞
１）有機発光素子の製造
有機発光素子用ガラス（サムスン・コーニング社製）から得られた透明電極ＩＴＯ薄膜を、トリクロロエチレン、アセトン、エタノール、蒸留水を順次に用いて各５分間超音波洗浄を実施した後、イソプロパノールに入れて保管した後に使用した。
前記ＩＴＯ透明電極（陽極）上に、第１スタックおよび第２スタックの構造を有する２スタックのＷＯＬＥＤ（Ｗｈｉｔｅ Ｏｒｇａｉｎｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｅｖｉｃｅ）構造で有機物を形成した。前記第１スタックは、最初にＴＡＰＣを３００Åの厚さに熱真空蒸着して正孔輸送層を形成した。正孔輸送層を形成させた後、その上に、発光層を次のように熱真空蒸着させた。発光層は、ホストであるＴＣｚ１に青色燐光ドーパントとしてＦＩｒｐｉｃを８％ドーピングして３００Åの厚さに蒸着した。この後、電子輸送層をＴｍＰｙＰＢを用いて４００Åを形成した後、電荷生成層をＴＢＱＢにＣｓ２ＣＯ３を２０％ドーピングして１００Åの厚さに形成した。
前記第２スタックは、最初にＭｏＯ３を５０Åの厚さに熱真空蒸着して正孔注入層を形成した。共通層である正孔輸送層をＴＡＰＣにＭｏＯ３を２０％ドーピングして１００Åの厚さに形成した後、ＴＡＰＣを３００Åの厚さに蒸着して形成した、その上に、発光層は、ホストであるＴＣｚ１に緑色燐光ドーパントであるＩｒ（ｐｐｙ）３を８％ドーピングして３００Åの厚さに蒸着した後、電子輸送層をＴｍＰｙＰＢを用いて６００Åの厚さに形成した。
最後に、電子輸送層上にリチウムフルオライド（ｌｉｔｈｉｕｍ ｆｌｕｏｒｉｄｅ：ＬｉＦ）を１０Åの厚さに蒸着して電子注入層を形成した後、電子注入層上にアルミニウム（Ａｌ）陰極を１，２００Åの厚さに蒸着して陰極を形成することにより、有機発光素子（比較例３）を製造した。
また、前記製造過程において、ＴＢＱＢの代わりに前記表２の目的化合物の中から１つを選択して用いることを除き、同様の方法で有機発光素子（実施例１３４～１４８）を製造した。前記表２の目的化合物の中から選択された化合物は、下記表７の化合物に示した。
一方、有機発光素子の製造に必要なすべての有機化合物は、材料ごとに、それぞれ１０－６～１０－８ｔｏｒｒ下で真空昇華精製して、有機発光素子の製造に使用した。
前記表６の結果から、本発明の青色有機電界発光素子の正孔阻止層材料を用いた有機発光素子は、比較例２に比べて駆動電圧が低く、発光効率および寿命が著しく改善されたことを確認することができた。
＜実験例３＞有機発光素子の製造
＜比較例３および実施例１３４～１４８＞
１）有機発光素子の製造
有機発光素子用ガラス（サムスン・コーニング社製）から得られた透明電極ＩＴＯ薄膜を、トリクロロエチレン、アセトン、エタノール、蒸留水を順次に用いて各５分間超音波洗浄を実施した後、イソプロパノールに入れて保管した後に使用した。
前記ＩＴＯ透明電極（陽極）上に、第１スタックおよび第２スタックの構造を有する２スタックのＷＯＬＥＤ（Ｗｈｉｔｅ Ｏｒｇａｉｎｃ Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｖｉｃｅ）構造で有機物を形成した。前記第１スタックは、最初にＴＡＰＣを３００Åの厚さに熱真空蒸着して正孔輸送層を形成した。正孔輸送層を形成させた後、その上に、発光層を次のように熱真空蒸着させた。発光層は、ホストであるＴＣｚ１に青色燐光ドーパントとしてＦＩｒｐｉｃを８％ドーピングして３００Åの厚さに蒸着した。この後、電子輸送層をＴｍＰｙＰＢを用いて４００Åを形成した後、電荷生成層をＴＢＱＢにＣｓ２ＣＯ３を２０％ドーピングして１００Åの厚さに形成した。
前記第２スタックは、最初にＭｏＯ３を５０Åの厚さに熱真空蒸着して正孔注入層を形成した。共通層である正孔輸送層をＴＡＰＣにＭｏＯ３を２０％ドーピングして１００Åの厚さに形成した後、ＴＡＰＣを３００Åの厚さに蒸着して形成した、その上に、発光層は、ホストであるＴＣｚ１に緑色燐光ドーパントであるＩｒ（ｐｐｙ）３を８％ドーピングして３００Åの厚さに蒸着した後、電子輸送層をＴｍＰｙＰＢを用いて６００Åの厚さに形成した。
最後に、電子輸送層上にリチウムフルオライド（ｌｉｔｈｉｕｍ ｆｌｕｏｒｉｄｅ：ＬｉＦ）を１０Åの厚さに蒸着して電子注入層を形成した後、電子注入層上にアルミニウム（Ａｌ）陰極を１，２００Åの厚さに蒸着して陰極を形成することにより、有機発光素子（比較例３）を製造した。
また、前記製造過程において、ＴＢＱＢの代わりに前記表２の目的化合物の中から１つを選択して用いることを除けば、同様の方法で有機発光素子（実施例１３４～１４８）を製造した。前記表２の目的化合物の中から選択された化合物は、下記表７の化合物に示した。
一方、有機発光素子の製造に必要なすべての有機化合物は、材料ごとに、それぞれ１０－６～１０－８ｔｏｒｒ下で真空昇華精製して、有機発光素子の製造に使用した。
Figure 0007671504000090
本発明により製造された白色有機発光素子の駆動電圧、発光効率、色座標（ＣＩＥ）、寿命を測定した結果は、表７の通りであった。
Figure 0007671504000091
前記表７の結果から、本発明の２－スタック構造の有機発光素子の電荷生成層材料を用いた有機電界発光素子は、比較例３に比べて駆動電圧が低く、発光効率が改善されたことを確認することができた。このような結果が出た理由は、適切な長さと強度および平坦な特性を有する発明された骨格とメタルとバインディングできる適切なヘテロ化合物から構成されたＮタイプの電荷生成層に使用された本発明の化合物にアルカリ金属またはアルカリ土類金属がドーピングされて、Ｎタイプの電荷生成層内にギャップステートが形成されたと推定され、Ｐタイプの電荷生成層から生成された電子がＮタイプの電荷生成層内で生成されたギャップステートにより電子輸送層への電子注入が容易になったと判断される。したがって、Ｐタイプの電荷生成層は、Ｎタイプの電荷生成層への電子注入および電子伝達をよく行うことができ、このため、有機発光素子の駆動電圧が低くなり、効率と寿命が改善されたと判断される。

Claims (8)

  1. 下記化学式３～６のいずれか１つで表されるものである、ヘテロ環化合物：
    Figure 0007671504000092
    Figure 0007671504000093
    Figure 0007671504000094
    Figure 0007671504000095
    化学式３～６において、Ｌ１およびＬ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、直接結合；置換もしくは非置換の炭素数６～６０のアリーレン基；または置換もしくは非置換の炭素数２～６０のヘテロアリーレン基であり、
    Ｒ１は、置換もしくは非置換の炭素数６～４０のアリール基；または置換もしくは非置換の炭素数２～４０のヘテロアリール基であり、
    Ｒ２は、フェニル基；ビフェニル基；ナフチル基；トリフェニレン基；ジベンゾフラン基；ジベンゾチオフェン基；フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、およびピリジン基からなる群より選択される１以上の置換基で置換もしくは非置換のピリジン基；フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基およびピリジン基からなる群より選択される１以上の置換基で置換もしくは非置換のピリミジン基；フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基およびピリジン基からなる群より選択される１以上の置換基で置換もしくは非置換のトリアジン基；フェニル基で置換もしくは非置換の１，１０－フェナントロリン基；カルバゾール基；またはピレニル基であり、
    Ｘ１～Ｘ３は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素または重水素であり、ｍは、０～３の整数であり、ｎは、０～４の整数であり、ｍおよびｎが２以上の場合、括弧内の置換基は、互いに同一または異なり、
    前記Ｒ１及びＲ２の一方が、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、およびピリジン基からなる群より選択される１以上の置換基で置換もしくは非置換のピリジン基；フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基およびピリジン基からなる群より選択される１以上の置換基で置換もしくは非置換のピリミジン基；フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基およびピリジン基からなる群より選択される１以上の置換基で置換もしくは非置換のトリアジン基；フェニル基で置換もしくは非置換のフェナントロリン基、
    ｐおよびｒは、０～４の整数であり、
    ｑおよびｓは、１～６の整数であり、
    ｐ、ｑ、ｒおよびｓが２以上の場合、括弧内の置換基は、互いに同一または異なり、
    化学式４において、Ｒ２はフェニル基；ビフェニル基；ナフチル基；トリフェニレン基；ジベンゾフラン基；ジベンゾチオフェン基；フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、およびピリジン基からなる群より選択される１以上の置換基で置換もしくは非置換のピリミジン基；フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基およびピリジン基からなる群より選択される１以上の置換基で置換もしくは非置換のトリアジン基；カルバゾール基；またはピレニル基であり、
    化学式３において、Ｒ１がピレニル基である場合、Ｒ２は、フェニル基；ビフェニル基；ナフチル基；トリフェニレン基；ジベンゾフラン基；ジベンゾチオフェン基；フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、およびピリジン基からなる群より選択される１以上の置換基で置換もしくは非置換のピリジン基；フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基およびピリジン基からなる群より選択される１以上の置換基で置換もしくは非置換のピリミジン基；フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基およびピリジン基からなる群より選択される１以上の置換基で置換もしくは非置換のトリアジン基；カルバゾール基；またはピレニル基である。
  2. 前記「置換もしくは非置換」とは、炭素数１～６０の直鎖もしくは分枝鎖のアルキル基；炭素数２～６０の直鎖もしくは分枝鎖のアルケニル基；炭素数２～６０の直鎖もしくは分枝鎖のアルキニル基；炭素数３～６０の単環もしくは多環のシクロアルキル基；炭素数２～６０の単環もしくは多環のヘテロシクロアルキル基；炭素数６～６０の単環もしくは多環のアリール基；炭素数２～６０の単環もしくは多環のヘテロアリール基；シリル基；ホスフィンオキシド基；およびアミン基からなる群より選択された１以上の置換基で置換もしくは非置換であるか、前記例示された置換基の中から選択された２以上の置換基が連結された置換基で置換もしくは非置換であることを意味するものである、請求項１に記載のヘテロ環化合物。
  3. 下記の化合物のいずれか１つで表されるものである、ヘテロ環化合物：
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  4. 第１電極と、第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に備えられた１層以上の有機物層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１～３のいずれか１項に記載のヘテロ環化合物を含む有機発光素子。
  5. 前記有機物層は、電子輸送層を含み、前記電子輸送層は、前記ヘテロ環化合物を含む、請求項４に記載の有機発光素子。
  6. 前記有機物層は、１層以上の正孔阻止層を含み、前記正孔阻止層は、前記ヘテロ環化合物を含む、請求項４に記載の有機発光素子。
  7. 前記有機発光素子は、前記第１電極上に備えられ、第１発光層を含む第１スタックと、前記第１スタック上に備えられる電荷生成層と、前記電荷生成層上に備えられ、第２発光層を含む第２スタックと、前記第２スタック上に備えられる前記第２電極とを含む、請求項４に記載の有機発光素子。
  8. 前記電荷生成層は、前記ヘテロ環化合物を含む、請求項７に記載の有機発光素子。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102228768B1 (ko) 2019-09-27 2021-03-19 엘티소재주식회사 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102541983B1 (ko) * 2020-08-18 2023-06-12 엘티소재주식회사 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102599516B1 (ko) * 2021-05-24 2023-11-09 엘티소재주식회사 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102949076B1 (ko) * 2021-12-31 2026-04-08 엘지디스플레이 주식회사 발광 소자 및 이를 이용한 발광 표시 장치
US20230217821A1 (en) * 2021-12-31 2023-07-06 Lg Display Co., Ltd. Light Emitting Device and Light Emitting Display Device Including the Same
WO2025079891A1 (ko) * 2023-10-12 2025-04-17 엘티소재주식회사 헤테로 고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
WO2025110491A1 (ko) * 2023-11-22 2025-05-30 엘티소재주식회사 헤테로 고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012070226A1 (ja) 2010-11-22 2012-05-31 出光興産株式会社 含酸素縮合環誘導体及びそれを含んでなる有機エレクトロルミネッセンス素子
US20140034915A1 (en) 2012-08-01 2014-02-06 Samsung Display Co. Ltd. Heterocyclic compound and organic light-emitting device including the same
CN104650029A (zh) 2014-12-26 2015-05-27 北京鼎材科技有限公司 一种稠杂环芳烃衍生物及其应用
JP2017036267A (ja) 2015-08-07 2017-02-16 株式会社半導体エネルギー研究所 有機化合物、発光素子、発光装置、電子機器及び照明装置
CN106565705A (zh) 2016-10-26 2017-04-19 北京绿人科技有限责任公司 一种有机化合物及其在电致发光器件中的应用
WO2018093231A1 (ko) 2016-11-21 2018-05-24 주식회사 두산 유기 발광 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자
CN108164462A (zh) 2018-02-08 2018-06-15 烟台显华化工科技有限公司 一类用作发光材料的含氮杂环化合物及应用
WO2019066250A1 (ko) 2017-09-29 2019-04-04 덕산네오룩스 주식회사 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
CN109879812A (zh) 2019-04-22 2019-06-14 吉林奥来德光电材料股份有限公司 蒽类有机发光化合物及其制备方法和应用
JP2019522676A (ja) 2016-05-26 2019-08-15 ドク サン ネオルクス カンパニー リミテッド 有機電子素子用化合物、それを用いた有機電子素子及びその電子装置
JP2020102627A (ja) 2018-12-20 2020-07-02 ドク サン ネオルクス カンパニー リミテッド 有機電気素子用化合物、これを用いた有機電気素子及びその電子装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4356429A (en) 1980-07-17 1982-10-26 Eastman Kodak Company Organic electroluminescent cell
US7273663B2 (en) * 2004-08-20 2007-09-25 Eastman Kodak Company White OLED having multiple white electroluminescence units
WO2018038464A1 (ko) * 2016-08-23 2018-03-01 주식회사 두산 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
KR101801003B1 (ko) * 2016-08-23 2017-11-24 주식회사 두산 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
EP3560557B1 (en) 2016-12-26 2024-02-28 Koatsu Co., Ltd. Jet head having silencing function for gas-based fire extinguishing equipment, and method for storing and assembling same
KR102418440B1 (ko) * 2017-09-29 2022-07-07 덕산네오룩스 주식회사 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
KR102721591B1 (ko) * 2018-12-07 2024-10-25 덕산네오룩스 주식회사 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
KR102393504B1 (ko) * 2019-03-14 2022-05-03 주식회사 엘지화학 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012070226A1 (ja) 2010-11-22 2012-05-31 出光興産株式会社 含酸素縮合環誘導体及びそれを含んでなる有機エレクトロルミネッセンス素子
US20140034915A1 (en) 2012-08-01 2014-02-06 Samsung Display Co. Ltd. Heterocyclic compound and organic light-emitting device including the same
CN104650029A (zh) 2014-12-26 2015-05-27 北京鼎材科技有限公司 一种稠杂环芳烃衍生物及其应用
JP2017036267A (ja) 2015-08-07 2017-02-16 株式会社半導体エネルギー研究所 有機化合物、発光素子、発光装置、電子機器及び照明装置
JP2019522676A (ja) 2016-05-26 2019-08-15 ドク サン ネオルクス カンパニー リミテッド 有機電子素子用化合物、それを用いた有機電子素子及びその電子装置
CN106565705A (zh) 2016-10-26 2017-04-19 北京绿人科技有限责任公司 一种有机化合物及其在电致发光器件中的应用
WO2018093231A1 (ko) 2016-11-21 2018-05-24 주식회사 두산 유기 발광 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자
WO2019066250A1 (ko) 2017-09-29 2019-04-04 덕산네오룩스 주식회사 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
CN108164462A (zh) 2018-02-08 2018-06-15 烟台显华化工科技有限公司 一类用作发光材料的含氮杂环化合物及应用
JP2020102627A (ja) 2018-12-20 2020-07-02 ドク サン ネオルクス カンパニー リミテッド 有機電気素子用化合物、これを用いた有機電気素子及びその電子装置
CN109879812A (zh) 2019-04-22 2019-06-14 吉林奥来德光电材料股份有限公司 蒽类有机发光化合物及其制备方法和应用

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