シクロヘキサン誘導体、その製造方法、及びそれを具備した有機発光素子
【課題】シクロヘキサン誘導体、その製造方法、及びそれを具備した有機発光素子を提供する。
【解決手段】下記化学式１で表示されるシクロヘキサン誘導体、その製造方法、及びそれを具備した有機発光素子である。
該化学式１で、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ａｒ１、Ａｒ２、ｎ１、ｎ２、Ｌ１及びＬ２は、発明の詳細な説明を参照する。該シクロヘキサン誘導体を利用すれば、駆動電圧、効率及び色純度が向上した有機発光素子を得ることができる。
【解決手段】下記化学式１で表示されるシクロヘキサン誘導体、その製造方法、及びそれを具備した有機発光素子である。
該化学式１で、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ａｒ１、Ａｒ２、ｎ１、ｎ２、Ｌ１及びＬ２は、発明の詳細な説明を参照する。該シクロヘキサン誘導体を利用すれば、駆動電圧、効率及び色純度が向上した有機発光素子を得ることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シクロヘキサン誘導体、その製造方法、及びそれを具備した有機発光素子に係り、さらに詳細には、優秀な電気的特性、熱安定性及び光化学安定性を有し、有機発光素子の適用時、優秀な駆動電圧、効率及び色純度特性を表すことのできるシクロヘキサン誘導体、その製造方法、及び該シクロヘキサン誘導体を含んだ有機膜を採用した有機発光素子（ＯＬＥＤ：Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｅｖｅｉｃｅ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光素子（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ）は、自発光型素子であり、視野角が広く、かつコントラストにすぐれるだけではなく、応答時間が早いという長所を有する。前記発光素子には、発光層に無機化合物を使用する無機発光素子と、有機化合物を使用する有機発光素子とがあるが、有機発光素子は、無機発光素子に比べ、輝度、駆動電圧及び応答速度特性にすぐれ、かつ多色化が可能であるという点で、多くの研究がなされている。
【０００３】
有機発光素子は、一般的に、アノード／有機発光層／カソードの積層構造を有し、アノード／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／カソード、またはアノード／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／電子注入層／カソードのような多様な構造も有することができる。
【０００４】
特許文献１には、発光層または正孔注入層に使われうる化合物として、２個のナフチル基に置換されたアントラセンが開示されている。しかし、従来の化合物を採用した有機発光素子の駆動電圧、効率及び色純度特性などは、満足すべきレベルに達せず、その改善が至急である。
【特許文献１】特開平１１−００３７８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記従来技術の問題点を解決するために、本発明は、有機発光素子の駆動電圧、効率及び色純度特性を向上させることができるシクロヘキサン誘導体、その製造方法、及びそれを具備した有機発光素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記本発明の課題をなすために、本発明の第１様態は、下記化学式１で表示されるシクロヘキサン誘導体を提供する。
【０００７】
【化１】
【０００８】
前記化学式１で、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７及びＲ８は互いに独立であり、水素、ハロゲン原子、シアノ基、ヒドロキシル基、アミノ基、置換もしくは非置換のＣ１０−Ｃ２０のアルキル基、置換もしくは非置換のＣ１０−Ｃ２０のアルコキシ基、置換もしくは非置換のＣ６−Ｃ３０のアリール基、置換もしくは非置換のＣ２−Ｃ３０のヘテロアリール基または化学式−Ｎ（Ｚ’）（Ｚ’’）を有する置換されたアミノ基であり、前記Ｚ’及びＺ’’は互いに独立であり、置換もしくは非置換のＣ１０−Ｃ２０のアルキル基、置換もしくは非置換のＣ６−Ｃ３０のアリール基、置換もしくは非置換のＣ２−Ｃ３０のヘテロアリール基、置換もしくは非置換のＣ５−Ｃ２０のシクロアルキル基または置換もしくは非置換のＣ５−Ｃ３０のヘテロ環アルキル基であり、Ａｒ１及びＡｒ２は互いに独立であり、置換もしくは非置換のＣ６−Ｃ３０のアリーレン基、置換もしくは非置換のＣ２−Ｃ３０のヘテロアリーレン基であり、ｎ１及びｎ２は互いに独立であり、１ないし５の整数であり、このとき、ｎ１が２以上の場合、複数の各Ａｒ１はそれぞれ互いに同一であるか、または異なり、ｎ２が２以上の場合、複数の各Ａｒ２はそれぞれ互いに同一であるか、または異なりうる。
【０００９】
Ｌ１及びＬ２は互いに独立であり、置換もしくは非置換のＣ６−Ｃ３０のアリール基、置換もしくは非置換のＣ２−Ｃ３０のヘテロアリール基、置換もしくは非置換のＣ５−Ｃ２０のシクロアルキル基、置換もしくは非置換のＣ５−Ｃ３０のヘテロ環アルキル基、または化学式−Ｎ（Ｒ’）（Ｒ’’）を有する置換されたアミノ基であり、前記Ｒ’及びＲ’’は互いに独立であり、水素、置換もしくは非置換のＣ１０−Ｃ２０のアルキル基、置換もしくは非置換のＣ６−Ｃ３０のアリール基、置換もしくは非置換のＣ２−Ｃ３０のヘテロアリール基、置換もしくは非置換のＣ２−Ｃ３０のＣ５−Ｃ２０のシクロアルキル基、置換もしくは非置換のＣ２−Ｃ３０のＣ５−Ｃ３０のヘテロ環アルキル基である。
【００１０】
前記本発明の課題をなすために、本発明の第２様態は、下記化学式１ａで表示される化合物、下記化学式１ｂで表示される化合物、及び下記化学式１ｃで表示される化合物を反応させ、下記化学式１ｄで表示される化合物を形成する段階と、前記化学式１ｄで表示される化合物を化学式２０（Ｌ１−Ｑ１）で表示される化合物及び化学式２１（Ｌ２−Ｑ２）で表示される化合物と反応させ、前記化学式１で表示される化合物を形成する段階とを含む、前述のような化学式１で表示されるシクロヘキサン誘導体の製造方法を提供する。
【００１１】
【化２】
【００１２】
【化３】
【００１３】
【化４】
【００１４】
【化５】
【００１５】
前記化学式で、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ａｒ１、Ａｒ２、ｎ１、ｎ２、Ｌ１及びＬ２は、前記定義されたところと同一であり、Ｈａ１及びＨａ２はハロゲンであり、
Ｑ１及びＱ２はＢ含有基、またはＬ１及びＬ２が前記化学式−Ｎ（Ｒ’）（Ｒ’’）を有する置換されたアミノ基である場合には、前記Ｑ１及びＱ２はＨである。
【００１６】
前記本発明の課題をなすために、本発明の第３様態は、第１電極と、第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に少なくとも一層の有機膜とを備える有機発光素子であり、前記有機膜が前述のようなシクロヘキサン誘導体を含む有機発光素子を提供する。
【００１７】
前記シクロヘキサン誘導体は、熱安定性、光化学安定性及び光学特性にすぐれ、それを具備した有機発光素子は、優秀な駆動電圧、効率及び色純度に改善されうる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明による化学式１で表示されるシクロヘキサン誘導体は、優秀な発光特性及び熱安定性を有する。従って、本発明によるシクロヘキサン誘導体を利用すれば、低い駆動電圧、優秀な色純度、高効率を有する有機発光素子を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
【００２０】
本発明によるシクロヘキサン誘導体は、下記化学式１で表示される。
【００２１】
【化６】
【００２２】
前記化学式１で、２個の二重結合及び前記二重結合とそれぞれ連結されているシクロヘキサン基は、前記化学式１で表示される化合物の溶解度を上昇させる役割を果たし、前記−（Ａｒ１）ｎ１−Ｌ１及び−（Ａｒ２）ｎ２−Ｌ２は、前記化学式１で表示される化合物のフィルム形成能力、量子効率、熱安定性、光化学安定性及びＰＬ（ＰｈｏｔｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）特性を向上させる役割を果たす。従って、前記化学式１で表示されるシクロヘキサン誘導体は、有機発光素子のうち、第１電極と第２電極との間に介在された有機膜をなす物質として適している。前記化学式１のシクロヘキサン誘導体は、有機発光素子の有機膜、特に、正孔注入層、正孔輸送層または発光層に使われるのに適している。
【００２３】
前記化学式１で、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７及びＲ８は互いに独立であり、水素、ハロゲン原子、シアノ基、ヒドロキシル基、アミノ基、置換もしくは非置換のＣ１０−Ｃ２０のアルキル基、置換もしくは非置換のＣ１０−Ｃ２０のアルコキシ基、置換もしくは非置換のＣ６−Ｃ３０のアリール基、置換もしくは非置換のＣ２−Ｃ３０のヘテロアリール基または化学式−Ｎ（Ｚ’）（Ｚ’’）を有する置換されたアミノ基でありうる。このとき、前記Ｚ’及びＺ’’は互いに独立であり、置換もしくは非置換のＣ１−Ｃ２０のアルキル基、置換もしくは非置換のＣ６−Ｃ３０のアリール基、置換もしくは非置換のＣ２−Ｃ３０のヘテロアリール基、置換もしくは非置換のＣ５−Ｃ２０のシクロアルキル基または置換もしくは非置換のＣ５−Ｃ３０のヘテロ環アルキル基でありうる。
【００２４】
前記アルキル基、アルコキシ基、アリール基、ヘテロアリール基、シクロアルキル基またはヘテロ環アルキル基が置換される場合、それらの置換基はそれぞれ互いに独立であり、−Ｆ；−Ｃｌ；−Ｂｒ；−ＣＮ；−ＮＯ２；−ＯＨ；非置換または−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−ＣＮ、−ＮＯ２または−ＯＨに置換されたＣ１−Ｃ２０アルキル基；非置換または−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−ＣＮ、−ＮＯ２または−ＯＨに置換されたＣ１−Ｃ２０のアルコキシ基；非置換またはＣ１−Ｃ２０のアルキル基、Ｃ１−Ｃ２０のアルコキシ基、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−ＣＮ、−ＮＯ２または−ＯＨに置換されたＣ６−Ｃ３０のアリール基；非置換またはＣ１−Ｃ２０のアルキル基、Ｃ１−Ｃ２０のアルコキシ基、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−ＣＮ、−ＮＯ２または−ＯＨに置換されたＣ２−Ｃ３０のヘテロアリール基；非置換またはＣ１−Ｃ２０のアルキル基、Ｃ１−Ｃ２０のアルコキシ基、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−ＣＮ、−ＮＯ２または−ＯＨに置換されたＣ５−Ｃ２０のシクロアルキル基；及び非置換またはＣ１−Ｃ２０のアルキル基、Ｃ１−Ｃ２０のアルコキシ基、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−ＣＮ、−ＮＯ２または−ＯＨに置換されたＣ５−Ｃ３０のヘテロ環アルキル基からなる群から選択された一つ以上でありうる。
【００２５】
前記化学式１で、Ａｒ１及びＡｒ２は互いに独立であり、置換もしくは非置換のＣ６−Ｃ３０のアリーレン基または置換もしくは非置換のＣ２−Ｃ３０のヘテロアリーレン基でありうる。
【００２６】
前記アリーレン基は、芳香族環の二価基であり、２以上の芳香族環が互いに結合または融合環の形態も含む。前記ヘテロアリーレン基は、前記アリーレン基のうち一つ以上の炭素がＮ、Ｏ、Ｓ及びＰからなる群から選択された一つ以上に置換された芳香族環を有する二価基を指す。
【００２７】
前記アリーレン基またはヘテロアリーレン基が置換された場合、それら置換基は、前記互いに独立であり、−Ｆ；−Ｃｌ；−Ｂｒ；−ＣＮ；−ＮＯ２；−ＯＨ；非置換または−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−ＣＮ、−ＮＯ２または−ＯＨに置換されたＣ１−Ｃ２０のアルキル基；非置換または−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−ＣＮ、−ＮＯ２または−ＯＨに置換されたＣ１−Ｃ２０のアルコキシ基；非置換またはＣ１−Ｃ２０のアルキル基、Ｃ１−Ｃ２０のアルコキシ基、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−ＣＮ、−ＮＯ２または−ＯＨに置換されたＣ６−Ｃ３０のアリール基；非置換またはＣ１−Ｃ２０のアルキル基、Ｃ１−Ｃ２０のアルコキシ基、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−ＣＮ、−ＮＯ２または−ＯＨに置換されたＣ２−Ｃ３０のヘテロアリール基；非置換またはＣ１−Ｃ２０のアルキル基、Ｃ１−Ｃ２０のアルコキシ基、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−ＣＮ、−ＮＯ２または−ＯＨに置換されたＣ５−Ｃ２０のシクロアルキル基；及び非置換またはＣ１−Ｃ２０のアルキル基、Ｃ１−Ｃ２０のアルコキシ基、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−ＣＮ、−ＮＯ２または−ＯＨに置換されたＣ５−Ｃ３０のヘテロ環アルキル基からなる群から選択された一つ以上でありうる。
【００２８】
さらに具体的に、前記Ａｒ１及びＡｒ２は互いに独立であり、フェニレン基、Ｃ１−Ｃ１０のアルキルフェニレン基、Ｃ１−Ｃ１０のアルコキシフェニレン基、ハロフェニレン基、シアノフェニレン基、ジシアノフェニレン基、トリフルオロメトキシフェニレン基、ｏ−，ｍ−またはｐ−トリレン基、ｏ−，ｍ−またはｐ−クメニレン基、メシチレン基、フェノキシフェニレン基、（α，α−ジメチルベンゼン）フェニレン基、（Ｎ，Ｎ’−ジメチル）アミノフェニレン基、（Ｎ，Ｎ’−ジフェニル）アミノフェニレン基、（Ｃ１−Ｃ１０のアルキルシクロヘキシル）フェニレン基、（アントラセニル）フェニレン基、ペンタレニレン基、インデニレン基、ナフタレン基、Ｃ１−Ｃ１０のアルキルナフチレン基、Ｃ１−Ｃ１０のアルコキシナフタレン基、ハロナフチレン基、シアノナフチレン基、ビフェニレニレン基、Ｃ１−Ｃ１０のアルキルビフェニレニレン基、Ｃ１−Ｃ１０のアルコキシビフェニレニレン基、アントラセニレン基、アズレニレン基、ヘプタレニレン基、アセナフチレニレン基、フェナレニレン基、フルオレニレン基、メチルアントリレン基、フェナントレニレン基、トリフェニレニレン基、ピレニレン基、クリセニレン基、エチルクリセニレン基、ピセニレン基、ペリレニレン基、クロロペリレニレン基、ペンタフェニレン基、ペンタセニレン基、テトラフェニレニレン基、ヘキサフェニレン基、ヘキサセニレン基、ルビセニレン基、コロネニレン基、トリナフチレニレン基、ヘプタフェニレン基、ヘプタセニレン基、ピラントレニレン基、オバレニレン基、カルバゾリレン基、Ｃ１−Ｃ１０のアルキルカルバゾリレン基、チオフェニレン基、インドリレン基、プリニレン基、ベンズイミダゾリレン基、キノリニレン基、ベンゾチオフェニレン基、パラチアジニレン基、ピロリレン基、ピラゾリレン基、イミダゾリレン基、イミダゾリニレン基、オキサゾリレン基、チアゾリレン基、トリアゾリレン基、テトラゾリレン基、オキサジアゾリレン基、ピリジニレン基、ピリダジニレン基、ピリミジニレン基、ピラジニレン基、及びチアントレニレン基からなる群から選択されうるが、それらに限定されるものではない。
【００２９】
このうち、本発明に係る前記Ａｒ１、またはＡｒ２は、フェニレン基またはアントラセニレン基が望ましい。
【００３０】
前記Ａｒ１及びＡｒ２は互いに異なっても、または同一であってもよい。望ましくは、前記Ａｒ１及びＡｒ２は互いに同一である。
【００３１】
前記ｎ１及びｎ２は、それぞれＡｒ１−及びＡｒ２−の反復回数を表す。前記ｎ１及びｎ２は互いに独立であり、１ないし５の整数、望ましくは、１ないし３の整数でありうる。
【００３２】
このとき、ｎ１が２以上の場合、複数の各Ａｒ１はそれぞれ互いに同一であってもよく、または異なってもよい。またｎ２が２以上の場合、複数のＡｒ２はそれぞれ互いに同一であっても、または異なってもよい。
【００３３】
前記化学式１で、Ｌ１及びＬ２は互いに独立であり、置換もしくは非置換のＣ６−Ｃ３０のアリール基、置換もしくは非置換のＣ２−Ｃ３０のヘテロアリール基、置換もしくは非置換のＣ５−Ｃ２０のシクロアルキル基、置換もしくは非置換のＣ５−Ｃ３０のヘテロ環アルキル基または化学式−Ｎ（Ｒ’）（Ｒ’’）を有する置換されたアミノ基であり、前記Ｒ’及びＲ’’は互いに独立であり、水素、置換もしくは非置換のＣ１−Ｃ２０のアルキル基、置換もしくは非置換のＣ６−Ｃ３０のアリール基、置換もしくは非置換のＣ２−Ｃ３０のヘテロアリール基、置換もしくは非置換のＣ５−Ｃ２０のシクロアルキル基、置換もしくは非置換のＣ５−Ｃ３０のヘテロ環アルキル基である。
【００３４】
前記アリール基は、芳香族環を有する一価基であり、２以上の芳香族環が互いに結合または融合環の形態も含む。前記ヘテロアリール基は、前記アリール基のうち一つ以上の炭素がＮ、Ｏ、Ｓ及びＰからなる群から選択された一つ以上に置換された基をいう。一方、シクロアルキル基は、環構造を有するアルキル基をいい、前記ヘテロ環アルキル基は、前記シクロアルキル基のうち一つ以上の炭素がＮ、Ｏ、Ｓ及びＰからなる群から選択された一つ以上に置換された基をいう。
【００３５】
本発明に係るシクロへキサン誘導体における前記アリール基、ヘテロアリール基、シクロアルキル基、及びヘテロ環アルキル基が置換された場合、それらの置換基は、互いに独立であり、−Ｆ；−Ｃｌ；−Ｂｒ；−ＣＮ；−ＮＯ２；−ＯＨ；非置換または−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−ＣＮ、−ＮＯ２または−ＯＨに置換されたＣ１−Ｃ２０のアルキル基；非置換または−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−ＣＮ、−ＮＯ２または−ＯＨに置換されたＣ１−Ｃ２０のアルコキシ基；非置換またはＣ１−Ｃ２０のアルキル基、Ｃ１−Ｃ２０のアルコキシ基、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−ＣＮ、−ＮＯ２または−ＯＨに置換されたＣ６−Ｃ３０のアリール基；非置換またはＣ１−Ｃ２０のアルキル基、Ｃ１−Ｃ２０のアルコキシ基、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−ＣＮ、−ＮＯ２または−ＯＨに置換されたＣ２−Ｃ３０のヘテロアリール基；非置換またはＣ１−Ｃ２０のアルキル基、Ｃ１−Ｃ２０のアルコキシ基、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−ＣＮ、−ＮＯ２または−ＯＨに置換されたＣ５−Ｃ２０のシクロアルキル基；及び非置換またはＣ１−Ｃ２０のアルキル基、Ｃ１−Ｃ２０のアルコキシ基、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−ＣＮ、−ＮＯ２または−ＯＨに置換されたＣ５−Ｃ３０のヘテロ環アルキル基からなる群から選択された一つ以上が好ましい。
【００３６】
さらに具体的に、前記Ｌ１及びＬ２は、互いに独立であり、フェニル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルキルフェニル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルコキシフェニル基、ハロフェニル基、シアノフェニル基、ジシアノフェニル基、トリフルオロメトキシフェニル基、ｏ−，ｍ−またはｐ−トリル基、ｏ−，ｍ−またはｐ−クメニル基、メシチル基、フェノキシフェニル基、（α，α−ジメチルベンゼン）フェニル基、（Ｎ，Ｎ’−ジメチル）アミノフェニル基、（Ｎ，Ｎ’−ジフェニル）アミノフェニル基、（Ｃ１−Ｃ１０のアルキルシクロヘキシル）フェニル基、ビフェニル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルキルビフェニル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルコキシビフェニル基、ペンタレニル基、インデニル基、ナフチル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルキルナフチル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルコキシナフチル基、ハロナフチル基、シアノナフチル基、ビフェニレニル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルキルビフェニレニル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルコキシビフェニレニル基、アントラセニル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルキルアントラセニル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルコキシアントラセニル基、アズレニル基、ヘプタレニル基、アセナフチレニル基、フェナレニル基、フルオレニル基、メチルアントリル基、フェナントレニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、クリセニル基、エチルクリセニル基、ピセニル基、ペリレニル基、クロロペリレニル基、ペンタフェニル基、ペンタセニル基、テトラフェニレニル基、ヘキサフェニル基、ヘキサセニル基、ルビセニル基、コロネニル基、トリナフチレニル基、ヘプタフェニル基、ヘプタセニル基、ピラントレニル基、オバレニル基、カルバゾリル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルキルカルバゾリル基、チオフェニル基、インドリル基、プリニル基、ベンズイミダゾリル基、キノリニル基、ベンゾチオフェニル基、パラチアジニル基、ピロリル基、ピラゾリル基、イミダゾリル基、イミダゾリニル基、オキサゾリル基、チアゾリル基、トリアゾリル基、テトラゾリル基、オキサジアゾリル基、ピリジニル基、ピリダジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、チアントレニル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルキルシクロヘキシル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルコキシシクロヘキシル基、オキシラニル基、ピロリジニル基、ピラゾリジニル基、イミダゾリジニル基、ピペリジニル基、ピペラジニル基、モルフォリニル基、及び−Ｎ（Ｒ’）（Ｒ’’）を有するアミノ基からなる群から選択される少なくとも一つが好ましいが、必ずしもそれらに限定されるものではない。
【００３７】
また、前記Ｒ’及びＲ’’は、互いに独立であり、水素、フェニル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルキルフェニル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルコキシフェニル基、ハロフェニル基、シアノフェニル基、ジシアノフェニル基、トリフルオロメトキシフェニル基、ｏ−，ｍ−またはｐ−トリル基、ｏ−，ｍ−またはｐ−クメニル基、メシチル基、フェノキシフェニル基、（α，α−ジメチルベンゼン）フェニル基、（Ｎ，Ｎ’−ジメチル）アミノフェニル基、（Ｎ，Ｎ’−ジフェニル）アミノフェニル基、（Ｃ１−Ｃ１０のアルキルシクロヘキシル）フェニル基、（アントラセニル）フェニル基、ビフェニル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルキルビフェニル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルコキシビフェニル基、ペンタレニル基、インデニル基、ナフチル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルキルナフチル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルコキシナフチル基、ハロナフチル基、シアノナフチル基、ビフェニレニル基、及びＣ１−Ｃ１０のアルキルビフェニレニル基からなる群から選択される少なくとも一つが好ましいが、必ずしもそれらに限定されるものではない。
【００３８】
このうち、本発明に係る前記Ｌ１及びＬ２は、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基が好ましく、またはＲ’及びＲ’’が、互いに独立であって、ナフチル基、フェニル基である−Ｎ（Ｒ’）（Ｒ’’）基が望ましい。
【００３９】
さらに詳細に、本発明の一具現例によれば、本発明のジメチルシクロヘキサン化合物は、下記化学式２ないし化学式１５を有することができるが、それらに限定されるものではない。
【００４０】
【化７】
【００４１】
【化８】
【００４２】
【化９】
【００４３】
【化１０】
【００４４】
【化１１】
【００４５】
【化１２】
【００４６】
【化１３】
【００４７】
【化１４】
【００４８】
【化１５】
【００４９】
【化１６】
【００５０】
【化１７】
【００５１】
【化１８】
【００５２】
【化１９】
【００５３】
【化２０】
【００５４】
前記化学式１で表示されるシクロヘキサン誘導体の合成方法は、一般的な有機合成方法を利用したものである。本発明によるシクロヘキサン誘導体の製造方法の一具現例は、下記化学式１ａで表示される化合物、下記化学式１ｂで表示される化合物、及び下記化学式１ｃで表示される化合物を反応させ、下記化学式１ｄで表示される化合物を形成する段階と、
【００５５】
【化２１】
【００５６】
【化２２】
【００５７】
【化２３】
【００５８】
【化２４】
【００５９】
前記化学式１ｄで表示される化合物を
下記の化学式２０
【００６０】
【化２５】
【００６１】
で表示される化合物、及び
下記の化学式２１
【００６２】
【化２６】
【００６３】
で表示される化合物と反応させ、前記化学式１で表示される化合物を形成する段階と、を含む。
【００６４】
前記化学式で、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ａｒ１、Ａｒ２、ｎ１、ｎ２、Ｌ１及びＬ２は、前記化学式１について説明した部分と同じであるのでここでは説明を省略する。
【００６５】
一方、前記化学式１ｂ及び１ｃのうち、Ｈａ１及びＨａ２は、互いに独立でありＦ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩのようなハロゲンであることが好ましい。より好ましくは、前記Ｈａ１及びＨａ２はＢｒである。
【００６６】
前記化学式２０（Ｌ１−Ｑ１）および化学式２１（Ｌ２−Ｑ２）のうち、Ｌ１及びＬ２の定義は前述したところを参照し、Ｑ１及びＱ２はＢ含有基、またはＬ１及びＬ２が前記化学式−Ｎ（Ｒ’）（Ｒ’’）を有する置換されたアミノ基である場合には、前記Ｑ１及びＱ２はＨである。
【００６７】
前記Ｂ含有基の具体的な例は、例えば、
【００６８】
【化２７】
【００６９】
または
【００７０】
【化２８】
【００７１】
などを含むが、それらに限定されるものではない。
【００７２】
下記反応式１は、本発明のシクロヘキサン誘導体の合成経路をさらに具体的に表したものである。
【００７３】
【化２９】
【００７４】
まず、前記化学式１ａで表示される化合物を、前記化学式１ｂ及び化学式１ｃで表示される化合物と反応させ、化学式１ｄで表示される化合物を得る。前記化学式１ａで表示される化合物は、一般的に市販された試薬を購入して使用でき、前記化学式１ｂ及び１ｃで表示される化合物は、メチルハロゲン化物が置換されたアリール化合物と亜リン酸トリエチル（Ｐ（ＯＥｔ）３）とを反応させて（例えば、ブロモベンジルブロマイドを亜リン酸トリエチルと反応させて得られる）得ることができるが、それらに限定されるものではない。この後、前記化合物１ｄで表示される化合物を化学式２０（Ｌ１−Ｑ１）および化学式２１（Ｌ２−Ｑ２）で表示される化合物と反応させ、化学式１で表示される化合物を得ることができる。前記反応は、例えば、Ｋ２ＣＯ３とＰｄ（ＰＰｈ３）４との存在下で進められうる。前記Ｌ１−Ｑ１及びＬ２−Ｑ２で表示される化合物は、例えば、Ｌ１基及びＬ２基をそれぞれ有するホウ酸またはジオキサボロランであるか、またはＬ１基及びＬ２基を有するアミンであるが、それらに限定されるものではない。これらから合成されたあらゆる化合物は、１Ｈ ＮＭＲ及び質量スペクトロメータを利用してその構造を確認した。
【００７５】
なお、本明細書におけるＥｔとは、エチル基をいい、Ｐｈとは、フェニル基をいう。
【００７６】
前記シクロヘキサン誘導体の製造方法のうち、前記Ａｒ１及びＡｒ２が互いに同一であり、前記ｎ１及びｎ２が互いに同一であり、前記Ｈａ１及びＨａ２が互いに同一であり、前記Ｌ１及びＬ２が互いに同一であってもよい。前述のような本発明によるシクロヘキサン誘導体は、有機発光素子に適用してもよい。本発明による有機発光素子は、第１電極と、第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に少なくとも一層の有機膜とを備えるが、前記有機膜は、前述のような化学式１で表示されるシクロヘキサン誘導体を含むことができる。さらに具体的に、前記有機膜は、正孔注入層、正孔輸送層または発光層であることが好ましい。
【００７７】
本発明による有機発光素子の構造は、非常に多様である。前記第１電極と第２電極との間に、正孔注入層、正孔輸送層、正孔阻止層、電子阻止層、電子輸送層及び電子注入層からなる群から選択された一層以上の層をさらに備えることができる。
【００７８】
さらに具体的に、本発明による有機発光素子の具現例は、図１Ａ、図１Ｂ及び図１Ｃを参照する。図１Ａの有機発光素子は、第１電極、正孔注入層、発光層、電子輸送層、電子注入層、および第２電極がこの並び順で積層された構造を有し、図１Ｂの有機発光素子は、第１電極、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、および第２電極がこの並び順で積層された構造を有する。また、図１Ｃの有機発光素子は、 第１電極、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層、電子注入層、および第２電極がこの並び順で積層された構造を有する。このとき、前記正孔注入層、正孔輸送層及び発光層のうち、いずれか一つ以上は、本発明によるシクロヘキサン誘導体を含むことができる。
【００７９】
本発明による有機発光素子の発光層は、赤色、緑色、青色または白色を含むリン光または蛍光のドーパントを含むことができる。このうち、前記リン光ドーパントは、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｏｓ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｅｕ、Ｔｂ及びＴｍからなる群から選択された一つ以上の元素を含む有機金属化合物でありうる。
【００８０】
以下、本発明による有機発光素子の製造方法を、図１Ｃに図示された有機発光素子を参照して説明する。
【００８１】
まず、基板上部に大きい仕事関数を有する第１電極用物質を蒸着法またはスパッタリング法などにより形成して第１電極を形成する。前記第１電極は、アノードあってもカソードであっても良いがアノードがより好ましい。ここで、基板としては、一般的な有機発光素子で使われる基板を使用するが、機械的強度、熱的安定性、透明性、表面平滑性、取扱容易性及び防水性にすぐれるガラス基板または透明プラスチック基板が望ましい。第１電極用物質としては、透明であって伝導性にすぐれる酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）などを使用する。
【００８２】
次に、前記第１電極の上部に、真空蒸着法、スピンコーティング法、キャスト法、ＬＢ（Ｌａｎｇｍｕｉｒ Ｂｌｏｄｇｅｔｔ）法のような多様な方法を利用して正孔注入層（ＨＩＬ）を形成できる。
【００８３】
真空蒸着法によって正孔注入層を形成する場合、その蒸着条件は、正孔注入層の材料として使用する化合物、目的とする正孔注入層の構造及び熱的特性などによって異なるが、一般的に、蒸着温度１００ないし５００℃、真空度１０−８ないし１０−３ｔｏｒｒ、蒸着速度０．０１ないし１００Å／ｓｅｃ、膜厚は、一般的に１０Åないし５μｍの範囲で適切に選択することが望ましい。
【００８４】
スピンコーティング法によって正孔注入層を形成する場合、そのコーティング条件は、正孔注入層の材料として使用する化合物、目的とする正孔注入層の構造及び熱的特性によって異なるが、約２，０００ｒｐｍないし５，０００ｒｐｍのコーティング速度、コーティング後の溶媒除去のための熱処理温度は、約８０℃ないし２００℃の温度範囲で適切に選択することが望ましい。
【００８５】
本発明に係る正孔注入層の物質は、前述のような化学式１を有するシクロヘキサン誘導体でありうる。または、例えば、米国特許第４，３５６，４２９号明細書に開示された銅フタロシアニンのようなフタロシアニン化合物、または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であるＴＣＴＡ、ｍ−ＭＴＤＡＴＡ、ｍ−ＭＴＤＡＰＢ、溶解性のある伝導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（Ｐａｎｉ／ＤＢＳＡ）、またはポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（４−スチレンスルホン酸）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）、ポリアニリン／カンファースルホン酸（Ｐａｎｉ／ＣＳＡ）、またはポリアニリン／ポリ（４−スチレンスルホン酸（ＰＡＮＩ／ＰＳＳ）のような公知の正孔注入物質を使用できる。
【００８６】
【化３０】
【００８７】
【化３１】
【００８８】
前記正孔注入層の厚さは、約１００Åないし１０，０００Åが好ましく、より望ましくは、１００Åないし１，０００Åである。前記正孔注入層の厚さが１００Å未満である場合、正孔注入特性が低下し、前記正孔注入層の厚さが１０，０００Åを超える場合、駆動電圧が上昇しうるためである。
【００８９】
次に、前記正孔注入層の上部に、真空蒸着法、スピンコーティング法、キャスト法、ＬＢ法のような多様な方法を利用して正孔輸送層（ＨＴＬ）を形成することができる。例えば本発明において真空蒸着法及びスピンコーティング法によって正孔輸送層を形成する場合、その蒸着条件及びコーティング条件は、使用する化合物によって異なるが、一般的に、正孔注入層の形成とほぼ同じ条件の範囲のうちから選択される。
【００９０】
本発明に係る正孔輸送層の物質は、前述のような化学式１を有するシクロヘキサン誘導体が好ましく用いられる。または、例えば、Ｎ−フェニルカルバゾール、ポリビニルカルバゾルのようなカルバゾル誘導体、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］−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）、Ｎ，Ｎ’−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン（α−ＮＰＤ）のような芳香族縮合環を有する一般的なアミン誘導体のような公知の正孔輸送物質を使用できる。
【００９１】
前記正孔輸送層の厚さは、約５０Åないし１，０００Åが好ましく、より望ましくは、１００Åないし６００Åでありうる。前記正孔輸送層の厚さが５０Å未満である場合、正孔輸送特性が低下し、前記正孔輸送層の厚さが１，０００Åを超える場合、駆動電圧が上昇しうるためである。
【００９２】
次に、前記正孔輸送層の上部に、真空蒸着法、スピンコーティング法、キャスト法、ＬＢ法のような方法を利用して発光層（ＥＭＬ）を形成できる。真空蒸着法及びスピンコーティング法により発光層を形成する場合、その蒸着条件は、使用する化合物によって異なるが、一般的に正孔注入層の形成とほぼ同じ条件範囲のうちから選択される。
【００９３】
本発明に係る発光層は、前述のように、本発明による化学式１のシクロヘキサン誘導体を含むことができる。このとき、化学式１のシクロヘキサン誘導体に適した公知のホスト材料と共に使われるか、または公知のドーパント材料と共に使われうる。前記化学式１のシクロヘキサン誘導体を単独で使用することも可能である。ホスト材料の場合、例えば、トリス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム（Ａｌｑ３）または４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾールビフェニル（ＣＢＰ）、またはポリ（ｎ−ビニルカルバゾール（ＰＶＫ）などを使用できる。ドーパント材料の場合、蛍光ドーパントとしては、出光社から購入可能であるＩＤＥ１０２、ＩＤＥ１０５及び林原社から購入可能であるＣ５４５Ｔなどを使用でき、リン光ドーパントとしては、赤色リン光ドーパントＰｔＯＥＰ、ＵＤＣ社のＲＤ ６１、緑色リン光ドーパントトであるＩｒ（ＰＰｙ）３（ＰＰｙ＝２−フェニルピリジン）、青色リン光ドーパントであるＦ２Ｉｒｐｉｃなどを使用できる。下記化学式１６は、ドーパントとして使用可能であるＤＰＡＶＢｉの構造を表す。
【００９４】
【化３２】
【００９５】
ドーピング濃度は特別に制限されないが、一般的に、ホスト１００質量部を基準として前記ドーパントの含有量は、０．０１〜１５質量部である。
【００９６】
前記発光層の厚さは、約１００Åないし１，０００Åが好ましく、より望ましくは、２００Åないし６００Åである。前記発光層の厚さが１００Å未満である場合、発光特性が低下し、前記発光層の厚さが１，０００Åを超える場合、駆動電圧が上昇しうるためである。
【００９７】
発光層にリン光ドーパントと共に使用する場合には、三重項励起子または正孔が電子輸送層に拡散する現象を防止するために、前記正孔輸送層の上部に、真空蒸着法、スピンコーティング法、キャスト法、ＬＢ法のような方法を利用して正孔阻止層（ＨＢＬ）を形成できる。真空蒸着法及びスピンコーティング法により正孔阻止層を形成する場合、その条件は、使用する化合物によって異なるが、一般的に、正孔注入層の形成とほぼ同じ条件範囲のうちから選択される。使用可能な公知の正孔阻止材料、例えば、オキサジアゾール誘導体やトリアゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、または特開平１１−３２９７３４号公報に記載されている正孔阻止材料、ＢＣＰなどを挙げることができる。
【００９８】
前記正孔阻止層の厚さは、約５０Åないし１，０００Åが好ましく、より望ましくは、１００Åないし３００Åである。前記正孔阻止層の厚さが５０Å未満である場合、正孔阻止特性が低下し、前記正孔阻止層の厚さが１，０００Åを超える場合、駆動電圧が上昇しうるためである。
【００９９】
次に電子輸送層（ＥＴＬ）を真空蒸着法、またはスピンコーティング法、キャスト法などの多様な方法を利用して形成する。真空蒸着法及びスピンコーティング法により電子輸送層を形成する場合、その条件は、使用する化合物によって異なるが、一般的に、正孔注入層の形成とほぼ同じ条件範囲のうちから選択される。前記電子輸送層材料は、電子注入電極（カソード）から注入された電子を安定的に輸送する機能を果たし、キノリン誘導体、特に、Ａｌｑ３、ＴＡＺ、Ｂａｌｑのような公知の材料を使用することもできる。
【０１００】
【化３３】
【０１０１】
前記電子輸送層の厚さは、約１００Åないし１，０００Åが好ましく、より望ましくは、２００Åないし５００Åでる。前記電子輸送層の厚さが１００Å未満である場合、電子輸送特性が低下し、前記電子輸送層の厚さが１，０００Åを超える場合、駆動電圧が上昇しうるためである。
【０１０２】
また、電子輸送層の上部に、陰極から電子の注入を容易にする機能を有する物質である電子注入層（ＥＩＬ）が積層され、これは、特別に材料を制限しない。
【０１０３】
電子注入層としては、ＬｉＦ、ＮａＣｌ、ＣｓＦ、Ｌｉ２Ｏ、ＢａＯのような電子注入層の形成材料であり、公知の任意の物質を利用できる。前記電子注入層の蒸着条件は、使用する化合物によって異なるが、一般的に、正孔注入層の形成とほぼ同じ条件範囲のうちから選択される。
【０１０４】
前記電子注入層の厚さは、約１Åないし１００Åが好ましく、より望ましくは、５Åないし５０Åでありうる。前記電子注入層の厚さが１Å未満である場合、電子注入特性が低下し、前記電子注入層の厚さが１００Åを超える場合、駆動電圧が上昇しうるためである。
【０１０５】
最後に、電子注入層の上部に、真空蒸着法やスパッタリング法のような方法を利用して第２電極を形成できる。前記第２電極は、カソードとして使われうる。前記第２電極形成用の金属としては、小さい仕事関数を有する金属、合金、電気伝導性化合物及びそれらの混合物を使用できる。具体的な例としては、Ｌｉ、Ｍｇ、Ａｌ、Ａｌ−Ｌｉ、Ｃａ、Ｍｇ−Ｉｎ、Ｍｇ−Ａｇなどを挙げることができる。また、前面発光素子を得るために、ＩＴＯ、ＩＺＯを使用した透過型カソードを使用することもできる。
【０１０６】
本発明の有機発光素子は、図１Ｃに図示された第１電極と、正孔注入層（ＨＩＬ）と、正孔輸送層（ＨＴＬ）と、発光層（ＥＭＬ）と、正孔阻止層（ＨＢＬ）と、電子輸送層（ＥＴＬ）と、電子注入層（ＥＩＬ）と、第２電極とを含む構造の有機発光素子だけではなく、多様な構造を有する有機発光素子（例えば、以下の実施例でさらに詳細に説明する図１Ａに図示された有機発光素子）も含む。
【０１０７】
以下、本発明による化学式２ないし１２で表示される化合物２ないし１２（以下、それぞれ「化合物２」ないし「化合物１２」とするが、各化合物の化学式は、各化合物と同じ番号を有する化学式を参照する）の合成例及び実施例を具体的に例示するが、本発明は、下記の合成例及び実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【０１０８】
合成例１
下記反応式２の反応経路によって化合物２を合成した。
【０１０９】
【化３４】
【０１１０】
中間体Ａの合成
４−ブロモベンジルブロマイド（４０ｍｍｏｌ、１０ｇ）を亜リン酸トリエチル［Ｐ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３］（８０ｍｍｏｌ、１３．３ｇ）と混合し、１８５℃で６時間撹拌した。溶媒を減圧除去した後、室温に冷却し、白色固体粉末（１１．８ｇ、９６％）を得た。
【０１１１】
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、３００ＭＨｚ、ｐｐｍ）：７．４２（ｄ、２Ｈ）、７．１８（ｄ、２Ｈ）、４．０２（ｍ、４Ｈ）、３．１２（ｓ、１Ｈ）、３．０５（ｓ、１Ｈ）、１．２５（ｔ、６Ｈ）。
【０１１２】
中間体Ｂの合成
前記中間体Ａ（１００ｍｍｏｌ、３１．６ｇ）をテトラヒドロフラン（ＴＨＦ、３００ｍｌ）溶媒に溶解させ、次いでｔ−ＢｕＯＫ（１１０ｍｍｏｌ、１２．５ｇ）を添加して５０℃で１時間反応させた後、１，４−シクロヘキサンジオン（４０ｍｍｏｌ、５ｇ）を滴加して７０℃で一日反応させた。そしてエタノール（２０ｍｌ）を添加し、真空で乾燥させた後、塩化メチレン２００ｍｌを添加した。そこから回収した有機層を水２００ｍｌで二回洗浄した後、無水硫酸マグネシウムを入れて乾燥し、濾過して溶媒部分だけを乾燥させた。その後、シリカゲルカラムクロマトグラフィで分離精製し、９．７ｇ（収率５８％）の中間体Ｂを得た。
【０１１３】
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、３００ＭＨｚ、ｐｐｍ）：７．４２（ｄ、４Ｈ）、７．１０（ｄ、４Ｈ）、６．２５（ｓ、２Ｈ）、２．５３−２．３１（ｍ、８Ｈ）。
【０１１４】
化合物２の合成
前記中間体Ｂ（２４ｍｍｏｌ、１０ｇ）をＴＨＦ（２００ｍｌ）溶媒に溶解させた後、４−ビフェニリルホウ酸塩（６０ｍｍｏｌ、１１．８ｇ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（１．０ｍｍｏｌ、１．４ｇ）、Ｋ２ＣＯ３（７２ｍｍｏｌ、９．９ｇ）をトルエン（１００ｍＬ）と水（１０ｍｌ）とに溶解させて添加した後、還流温度で２４時間撹拌した。常温まで冷却させた後、ジエチルエーテル１００ｍｌを添加し、水５０ｍＬで二回洗浄し、有機層を回収して無水硫酸マグネシウムで乾燥させた後、溶媒を蒸発させ、粗生成物を得た。その後、シリカゲルカラムクロマトグラフィで分離精製し、再結晶させて６．１ｇ（収率４５％）の化合物２を得た。
【０１１５】
合成例２
下記反応式３の反応経路によって化合物３を合成した。
【０１１６】
【化３５】
【０１１７】
前記合成例１の化合物２の合成のうち、４−ビフェニリルホウ酸塩の代わりに、１−ナフタレンホウ酸塩を使用したという点を除いては、前記合成例１と同じ方法で化合物３を得た。
【０１１８】
合成例３
下記反応式４の反応経路によって化合物４を合成した。
【０１１９】
【化３６】
【０１２０】
前記中間体Ｂ（１０．６ｍｍｏｌ、４．４５ｇ）をｏ−キシレン（８０ｍｌ）溶媒に溶解させた後、中間体ＣであるＮ−フェニル−１−ナフチルアミン（１４．９ｍｍｏｌ、２．９４ｇ）、Ｐｄ２（ｄｂａ）３（０．５４ｍｍｏｌ、０．５ｇ）、ｔ−ブチルホスフィン（０．４１ｍｍｏｌ、０．０８３ｇ）、ＮａＯ−ｔ−Ｂｕ（３０ｍｍｏｌ、２．８８ｇ）を添加した後、常温で４時間撹拌した。反応が終わった後、ジクロロメタン１００ｍｌを添加し、水１００ｍＬで二回洗浄した。次いで、有機層を回収して無水硫酸マグネシウムで乾燥させた後、溶媒を蒸発させて粗生成物を得た。その後、シリカゲルカラムクロマトグラフィで分離精製し、再結晶させ、３．２ｇ（収率４７％）の化合物４を得た。
【０１２１】
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、３００ＭＨｚ、ｐｐｍ）：７．９５（ｍ、２Ｈ）、７．８０（ｄ、１Ｈ）、７．４９−７．３４（ｍ、４Ｈ）、７．２３−７．１８（ｍ、２Ｈ）、７．１０−６．９４（ｍ、７Ｈ）、６．２３（ｓ、１Ｈ）、６．２３（ｓ、１Ｈ）、２．５９−２．３１（ｍ、４Ｈ）。
【０１２２】
合成例４
下記反応式５の反応経路によって化合物５を合成した。
【０１２３】
【化３７】
【０１２４】
前記合成例１の化合物２の合成のうち、４−ビフェニリルホウ酸の代わりに、前記中間体Ｄを使用したという点を除いては、前記合成例１と同じ方法で化合物５を得た。前記中間体Ｄは、下記反応式５’によって合成した。
【０１２５】
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、３００ＭＨｚ、ｐｐｍ）：８．５０（ｓ、２Ｈ）、８．０７（ｄ、４Ｈ）、７．７６（ｄ、４Ｈ）、７．５０−７．２５（ｍ、１６Ｈ）、６．５３（ｓ、２Ｈ）、２．８４（ｍ、４Ｈ）、２．５８（ｍ、４Ｈ）。
【０１２６】
【化３８】
【０１２７】
９−ブロモアントラセン（４．０ｍｍｏｌ、１．０３ｇ）をＴＨＦ（１００ｍｌ）溶媒に溶解させ、−７８℃で２．５Ｍのｎ−ブチルリチウム（８．０ｍｍｏｌ、３．２ｍｌ）を徐々に滴加し、１時間−７８℃で反応後、２−イソイソプロポキシ−４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラン（８．０ｍｍｏｌ、１．４９ｇ）を入れ、−７８℃で３時間反応させ、次いで常温で１２時間撹拌してメタノールを添加した。塩化メチレン１００ｍｌを添加し、水５０ｍｌで二回洗浄した後で有機層を回収し、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。この後、溶媒を蒸発させ、粗生成物を得た後、シリカゲルカラムクロマトグラフィで分離精製し、０．６７ｇ（収率５５％）の中間体Ｄを得た。
【０１２８】
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、３００ＭＨｚ、ｐｐｍ）：８．４５（ｍ、３Ｈ）、７．９９（ｄ、２Ｈ）、７．４８（ｍ、４Ｈ）、１．５８（ｍ、４Ｈ）。
【０１２９】
合成例５
下記反応式６の反応経路により、化合物６を合成した。
【０１３０】
【化３９】
【０１３１】
前記合成例１の化合物２の合成のうち、４−ビフェニレンホウ酸の代わりに、前記中間体Ｅを使用したという点を除いては、前記合成例１と同じ方法で化合物６を得た。前記中間体Ｅは、下記化学式６’によって合成した。
【０１３２】
【化４０】
【０１３３】
９，１０−ジブロモアントラセン（３２．７ｍｍｏｌ、１１．０ｇ）をＴＨＦ（３００ｍｌ）溶媒に溶解させ、１−ナフタレンホウ酸（３２．７ｍｍｏｌ、５．６ｇ）を添加した後、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（１．６ｍｍｏｌ、１．９ｇ）、Ｋ２ＣＯ３（３２．７ｍｍｏｌ、４．５ｇ）をトルエン３００ｍＬと水５０ｍｌとに溶解させて添加した後、還流温度で２４時間撹拌した。溶媒を蒸発させて除去した後、クロロホルム１００ｍｌを添加して溶かし、水１００ｍＬで二回洗浄した。次いで有機層を回収して無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。そして溶媒を蒸発させて粗生成物を得た後、シリカゲルカラムクロマトグラフィで分離精製し、再結晶して８．２ｇ（収率６５％）の中間体Ｅ’を得た。
【０１３４】
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、３００ＭＨｚ、ｐｐｍ）：８．４７（ｄ、２Ｈ）、８．０２（ｍ、２Ｈ）、７．８８（ｄ、２Ｈ）、７．６６−７．４５（ｍ、７Ｈ）、７．４５（ｍ、２Ｈ）、１．６２（ｓ、１２Ｈ）。
【０１３５】
前記中間体Ｅ’（１０ｍｍｏｌ、３．８ｇ）に−７８℃でｎ−ブチルリチウム２．５Ｍ（２０ｍｍｏｌ、８ｍｌ）を滴加した後、１時間撹拌した。ここに、２−イソイソプロポキシ−４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラン（２０ｍｍｏｌ、３．７２ｇ）を入れ、−７８℃で２時間、常温で１８時間撹拌した後、溶媒を蒸発させて除去し、塩化メチレン１００ｍｌを添加し、次いで水５０ｍｌで二回洗浄した。そして、有機層を回収し、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。この後、溶媒を蒸発させて粗生成物を得た後、シリカゲルカラムクロマトグラフィで分離精製し、再結晶して２．７ｇ（収率６２％）の中間体Ｅを得た。
【０１３６】
合成例６
下記反応式７の反応経路により、化合物７を合成した。
【０１３７】
【化４１】
【０１３８】
前記合成例１の化合物２の合成のうち、４−ビフェニレンホウ酸の代わりに、前記中間体Ｆを使用したという点を除いては、前記合成例１と同じ方法で化合物７を得た。前記中間体Ｆは、前記合成例５の反応式６’による中間体Ｅの合成のうち、１−ナフタレンホウ酸の代わりに、２，４−ジメチルフェニルホウ酸塩を利用したという点を除いては、前記中間体Ｅの合成方法と同じ方法で合成した。
【０１３９】
合成例７
下記反応式８の反応経路により、化合物８を合成した。
【０１４０】
【化４２】
【０１４１】
前記合成例１の化合物２の合成のうち、４−ビフェニレンホウ酸の代わりに、前記中間体Ｇを使用したという点を除いては、前記合成例１と同じ方法で化合物８を得た。前記中間体Ｇは、前記合成例５の反応式６’による中間体Ｅの合成のうち、１−ナフタレンホウ酸の代わりに、４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニルホウ酸塩を利用したという点を除いては、前記中間体Ｅの合成方法と同じ方法で合成した。
【０１４２】
合成例８
下記反応式９の反応経路により、化合物９を合成した。
【０１４３】
【化４３】
【０１４４】
前記合成例１の化合物２の合成のうち、４−ビフェニレンホウ酸の代わりに、前記中間体Ｈを使用したという点を除いては、前記合成例１と同じ方法で化合物９を得た。前記中間体Ｈは、前記合成例５の反応式６’による中間体Ｅの合成のうち、１−ナフタレンホウ酸の代わりに、２−メトキシナフタレンホウ酸塩を利用したという点を除いては、前記中間体Ｅの合成方法と同じ方法で合成した。
【０１４５】
合成例９
下記反応式１０の反応経路により、化合物１０を合成した。
【０１４６】
【化４４】
【０１４７】
前記合成例３の化合物４の合成のうち、Ｎ−フェニル−１−ナフチルアミンの代わりに、ジトリルアミンを使用したという点を除いては、前記合成例３と同じ方法で化合物１０を得た。
【０１４８】
合成例１０
下記反応式１１の反応経路により、化合物１１を合成した。
【０１４９】
【化４５】
【０１５０】
前記合成例１の化合物２の合成のうち、４−ビフェニレンホウ酸の代わりに、中間体Ｉを使用したという点を除いては、前記合成例１と同じ方法で化合物１１を得た。
【０１５１】
前記中間体Ｉは、下記反応式１１’によって合成した。
【０１５２】
【化４６】
【０１５３】
前記合成例３の化合物４の合成のうち、Ｎ−フェニル−１−ナフチルアミンの代わりに、ジトリルアミンを１／２当量使用し、中間体Ｂの代わりに、ジブロモベンゼンを使用したという点を除いては、前記合成例３と同じ方法で中間体Ｊを得た。
【０１５４】
前記中間体Ｉは、前記合成例５の反応式６’による中間体Ｅの合成のうち、中間体Ｅ’の代わりに、中間体Ｊを利用したという点を除いては、前記中間体Ｅの合成方法と同じ方法で合成した。
【０１５５】
合成例１１
下記反応式１２の反応経路により、化合物１２を合成した。
【０１５６】
【化４７】
【０１５７】
前記合成例１の化合物２の合成のうち、４−ビフェニレンホウ酸の代わりに、中間体Ｋを使用したという点を除いては、前記合成例１と同じ方法で化合物１２を得た。
【０１５８】
前記中間体Ｋは、下記反応式１２’によって合成した。
【０１５９】
【化４８】
【０１６０】
前記合成例３の化合物４の合成のうち、Ｎ−フェニル−１−ナフチルアミンの代わりに、ジトリルアミンを１／２当量使用し、中間体Ｂの代わりにジブロモアントラセンを使用したという点を除いては、前記合成例３と同じ方法で中間体Ｌを得た。
【０１６１】
前記中間体Ｋは、前記合成例５の反応式６’による中間体Ｅの合成のうち、中間体Ｅ’の代わりに、中間体Ｌを利用したという点を除いては、前記中間体Ｅの合成方法と同じ方法で合成した。
【０１６２】
評価例１−化合物２ないし化合物６及び化合物９の熱安定性評価
前記化合物２ないし化合物６及び化合物９の熱安定性を各化合物のＴｇ（ガラス転移温度）及びＴｍ（融点）を測定することによって評価した。Ｔｇ及びＴｍは、ＴＧＡ（Ｔｈｅｒｍｏ Ｇｒａｖｉｍｅｔｒｉｃ Ａｎａｌｙｓｉｓ）及びＤＳＣ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ）を利用した熱分析を行って測定し、その結果を下記表１に表した。
【０１６３】
【表１】
【０１６４】
これにより、本発明による化合物は、有機発光素子に適した熱安定性を備えているということが分かる。
【０１６５】
評価例２：化合物２ないし化合物６の発光特性評価
化合物２ないし化合物６のＵＶ吸収スペクトル及びＰＬ（ＰｈｏｔｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）スペクトルを評価することにより、各化合物の発光特性を評価した。まず、化合物２をトルエンに０．２ｍＭの濃度で希釈させ、Ｓｈｉｍａｚｕ ＵＶ−３５０スペクトロメータ（島津製作所製）を利用し、ＵＶ吸収スペクトルを測定した。これを化合物３ないし化合物１５に対して反復した。一方、化合物２をトルエンに１０ｍＭ濃度で希釈し、キセノンランプが装着されているＩＳＣＰＣ１スペクトロフルオロメータを利用し、ＰＬスペクトルを測定した。これを化合物３ないし化合物６に対して反復した。その結果を下記表２に表した。特に、化合物２、化合物３、化合物４、化合物５及び化合物６の吸収スペクトルは、図２を参照し、化合物４、化合物５及び化合物６のＰＬスペクトルは、図３を参照する。
【０１６６】
【表２】
【０１６７】
これにより、本発明による化合物は、有機発光素子に適用されるに適した発光特性を有するということを確認することができる。
【０１６８】
評価例３：化合物２ないし化合物５及び化合物９の発光特性評価（フィルム状態）
化合物２ないし化合物５及び化合物９を利用してフィルムを形成し、前記フィルムの吸収スペクトル、ＰＬスペクトル及び量子効率を評価した。
【０１６９】
まず、クウォーツ基板を準備し、クロロホルムと純粋物とで洗浄した。その後、前記化合物２を前記基板にスピンコーティングした後で１１０℃の温度で２時間熱処理し、１，０００Å厚のフィルムを形成した。これをフィルム２とする。前記フィルムに対して吸収スペクトル、ＰＬスペクトル及び量子効率を測定した。これを化合物３ないし化合物５及び化合物９に対して反復し、その結果を下記表３に表した。特に、フィルム２、フィルム３，フィルム４及びフィルム５の吸収スペクトルは、図４を参照する：
【０１７０】
【表３】
【０１７１】
これにより、本発明のよる化合物を利用してフィルムを形成した場合、有機発光素子に適用されるのに適した吸収スペクトル、ＰＬスペクトル及び量子収率を有するということが分かる。
【０１７２】
実施例１
化学式１６の化合物（ＤＰＡＶＢｉ）を発光層のドーパントとして使用し、化合物４を発光層のホストとして使用し、次のような構造を有する有機発光素子を製作した：ＩＴＯ／ＰＥＤＯＴ（５００Å）／化合物４＿ドーパントＤＰＡＶＢｉ（４８０Å）／Ｂａｌｑ（２００Å）／ＬｉＦ（１０Å）／Ａｌ（２，０００Å）。
【０１７３】
アノードは、１５Ω／ｃｍ２（１，０００Å）ＩＴＯガラス基板を５０ｍｍｘ５０ｍｍｘ０．７ｍｍサイズに切り、アセトンイソプロピルアルコールと純水の中でそれぞれ１５分間超音波洗浄を行った後、３０分間ＵＶオゾン洗浄して使用した。前記基板上部にＢａｙｅｒ社のＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ（ＡＩ４０８３）をコーティングして１１０℃、５分間大気中で熱処理し、２００℃で５分間窒素雰囲気で熱処理して５００Åの正孔注入層を形成した。前記正孔注入層の上部に、ホスト化合物４０．１ｇとドーパントＤＰＡＶＢｉ ０．０５ｇとを含んだ混合物（前記化合物４の１００質量部当たり前記化学式１６の化合物は、５質量部である）をスピンコーティングした後で１０℃で３０分間熱処理し、４８０Å厚の発光層を形成した。この後、前記発光層上部にＢａｌｑ化合物を２００Åの厚さに真空蒸着して電子輸送層を形成した。前記電子輸送層上部にＬｉＦ １０Å（電子注入層）とＡｌ ２，０００Å（カソード）とを順次に真空蒸着し、図１Ａに図示されたような有機発光素子を製造した。これをサンプル１とする。
【０１７４】
実施例２
前記実施例１で、ホストとして化合物４の代わりに、化合物５を利用したという点を除いては、前記実施例１と同じ方法で、ＩＴＯ／ＰＥＤＯＴ（５００Å）／化合物５＿ドーパントＤＰＡＶＢｉ（４８０Å）／Ｂａｌｑ（２００Å）／ＬｉＦ（１０Å）／Ａｌ（２，０００Å）の構造を有する有機発光素子を製造した。これをサンプル２とする。
【０１７５】
実施例３
前記実施例１で、ドーパントＤＰＡＶＢｉを利用しなかったという点を除いては前記実施例１と同じ方法で、ＩＴＯ／ＰＥＤＯＴ（５００Å）／化合物４（４８０Å）／Ｂａｌｑ（２００Å）／ＬｉＦ（１０Å）／Ａｌ（２，０００Å）の構造を有する有機発光素子を製造した。これをサンプル３とする。
【０１７６】
実施例４
前記実施例１で、ドーパントとしてＤＰＡＶＢｉとホストとして化合物４とを利用して発光層を形成する代わりに、ドーパントとして０．０１ｇの化合物４を利用し、ホストとして０．１ｇのＰＶＫ（ＰＶＫ １００質量部当たりの化合物４は、１０質量部である）を利用したという点を除いては、前記実施例１と同じ方法で、ＩＴＯ／ＰＥＤＯＴ（５００Å）／ＰＶＫ＿化合物４（４８０Å）／Ｂａｌｑ（２００Å）／ＬｉＦ（１０Å）／Ａｌ（２，０００Å）の構造を有する有機発光素子を製造した。これをサンプル４とする。
【０１７７】
評価例４：サンプル１、サンプル２、サンプル３及びサンプル４の特性評価
サンプル１、サンプル２、サンプル３及びサンプル４に対してＰＲ６５０（Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃａｎ）Ｓｏｕｒｃｅ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔを利用し、駆動電圧、色純度、効率をそれぞれ評価した。特に、サンプル１及びサンプル２の発光強度は、図５に表した。
【０１７８】
【表４】
【０１７９】
前記表４から、本発明によるサンプル１ないしサンプル４は、優秀な電気的特性を有するということが分かる。
【産業上の利用可能性】
【０１８０】
本発明のシクロヘキサン誘導体、その製造方法、及びそれを具備した有機発光素子は、例えば、発光素子関連の技術分野に効果的に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１８１】
【図１Ａ】本発明による有機発光素子の一具現例の構造を簡略に表した断面図である。
【図１Ｂ】本発明による有機発光素子の一具現例の構造を簡略に表した断面図である。
【図１Ｃ】本発明による有機発光素子の一具現例の構造を簡略に表した断面図である。
【図２】本発明によるシクロヘキサン誘導体の具現例の溶液での吸収スペクトルをそれぞれ表した図面である。
【図３】本発明によるシクロヘキサン誘導体の具現例の溶液でのＰＬスペクトルをそれぞれ表した図面である。
【図４】本発明によるシクロヘキサン誘導体の具現例を利用して形成したフィルムの吸収スペクトルをそれぞれ表した図面である。
【図５】本発明によるシクロヘキサン誘導体の具現例を含む有機発光素子の発光強度をそれぞれ表した図面である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シクロヘキサン誘導体、その製造方法、及びそれを具備した有機発光素子に係り、さらに詳細には、優秀な電気的特性、熱安定性及び光化学安定性を有し、有機発光素子の適用時、優秀な駆動電圧、効率及び色純度特性を表すことのできるシクロヘキサン誘導体、その製造方法、及び該シクロヘキサン誘導体を含んだ有機膜を採用した有機発光素子（ＯＬＥＤ：Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｅｖｅｉｃｅ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光素子（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ）は、自発光型素子であり、視野角が広く、かつコントラストにすぐれるだけではなく、応答時間が早いという長所を有する。前記発光素子には、発光層に無機化合物を使用する無機発光素子と、有機化合物を使用する有機発光素子とがあるが、有機発光素子は、無機発光素子に比べ、輝度、駆動電圧及び応答速度特性にすぐれ、かつ多色化が可能であるという点で、多くの研究がなされている。
【０００３】
有機発光素子は、一般的に、アノード／有機発光層／カソードの積層構造を有し、アノード／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／カソード、またはアノード／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／電子注入層／カソードのような多様な構造も有することができる。
【０００４】
特許文献１には、発光層または正孔注入層に使われうる化合物として、２個のナフチル基に置換されたアントラセンが開示されている。しかし、従来の化合物を採用した有機発光素子の駆動電圧、効率及び色純度特性などは、満足すべきレベルに達せず、その改善が至急である。
【特許文献１】特開平１１−００３７８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記従来技術の問題点を解決するために、本発明は、有機発光素子の駆動電圧、効率及び色純度特性を向上させることができるシクロヘキサン誘導体、その製造方法、及びそれを具備した有機発光素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記本発明の課題をなすために、本発明の第１様態は、下記化学式１で表示されるシクロヘキサン誘導体を提供する。
【０００７】
【化１】
【０００８】
前記化学式１で、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７及びＲ８は互いに独立であり、水素、ハロゲン原子、シアノ基、ヒドロキシル基、アミノ基、置換もしくは非置換のＣ１０−Ｃ２０のアルキル基、置換もしくは非置換のＣ１０−Ｃ２０のアルコキシ基、置換もしくは非置換のＣ６−Ｃ３０のアリール基、置換もしくは非置換のＣ２−Ｃ３０のヘテロアリール基または化学式−Ｎ（Ｚ’）（Ｚ’’）を有する置換されたアミノ基であり、前記Ｚ’及びＺ’’は互いに独立であり、置換もしくは非置換のＣ１０−Ｃ２０のアルキル基、置換もしくは非置換のＣ６−Ｃ３０のアリール基、置換もしくは非置換のＣ２−Ｃ３０のヘテロアリール基、置換もしくは非置換のＣ５−Ｃ２０のシクロアルキル基または置換もしくは非置換のＣ５−Ｃ３０のヘテロ環アルキル基であり、Ａｒ１及びＡｒ２は互いに独立であり、置換もしくは非置換のＣ６−Ｃ３０のアリーレン基、置換もしくは非置換のＣ２−Ｃ３０のヘテロアリーレン基であり、ｎ１及びｎ２は互いに独立であり、１ないし５の整数であり、このとき、ｎ１が２以上の場合、複数の各Ａｒ１はそれぞれ互いに同一であるか、または異なり、ｎ２が２以上の場合、複数の各Ａｒ２はそれぞれ互いに同一であるか、または異なりうる。
【０００９】
Ｌ１及びＬ２は互いに独立であり、置換もしくは非置換のＣ６−Ｃ３０のアリール基、置換もしくは非置換のＣ２−Ｃ３０のヘテロアリール基、置換もしくは非置換のＣ５−Ｃ２０のシクロアルキル基、置換もしくは非置換のＣ５−Ｃ３０のヘテロ環アルキル基、または化学式−Ｎ（Ｒ’）（Ｒ’’）を有する置換されたアミノ基であり、前記Ｒ’及びＲ’’は互いに独立であり、水素、置換もしくは非置換のＣ１０−Ｃ２０のアルキル基、置換もしくは非置換のＣ６−Ｃ３０のアリール基、置換もしくは非置換のＣ２−Ｃ３０のヘテロアリール基、置換もしくは非置換のＣ２−Ｃ３０のＣ５−Ｃ２０のシクロアルキル基、置換もしくは非置換のＣ２−Ｃ３０のＣ５−Ｃ３０のヘテロ環アルキル基である。
【００１０】
前記本発明の課題をなすために、本発明の第２様態は、下記化学式１ａで表示される化合物、下記化学式１ｂで表示される化合物、及び下記化学式１ｃで表示される化合物を反応させ、下記化学式１ｄで表示される化合物を形成する段階と、前記化学式１ｄで表示される化合物を化学式２０（Ｌ１−Ｑ１）で表示される化合物及び化学式２１（Ｌ２−Ｑ２）で表示される化合物と反応させ、前記化学式１で表示される化合物を形成する段階とを含む、前述のような化学式１で表示されるシクロヘキサン誘導体の製造方法を提供する。
【００１１】
【化２】
【００１２】
【化３】
【００１３】
【化４】
【００１４】
【化５】
【００１５】
前記化学式で、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ａｒ１、Ａｒ２、ｎ１、ｎ２、Ｌ１及びＬ２は、前記定義されたところと同一であり、Ｈａ１及びＨａ２はハロゲンであり、
Ｑ１及びＱ２はＢ含有基、またはＬ１及びＬ２が前記化学式−Ｎ（Ｒ’）（Ｒ’’）を有する置換されたアミノ基である場合には、前記Ｑ１及びＱ２はＨである。
【００１６】
前記本発明の課題をなすために、本発明の第３様態は、第１電極と、第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に少なくとも一層の有機膜とを備える有機発光素子であり、前記有機膜が前述のようなシクロヘキサン誘導体を含む有機発光素子を提供する。
【００１７】
前記シクロヘキサン誘導体は、熱安定性、光化学安定性及び光学特性にすぐれ、それを具備した有機発光素子は、優秀な駆動電圧、効率及び色純度に改善されうる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明による化学式１で表示されるシクロヘキサン誘導体は、優秀な発光特性及び熱安定性を有する。従って、本発明によるシクロヘキサン誘導体を利用すれば、低い駆動電圧、優秀な色純度、高効率を有する有機発光素子を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
【００２０】
本発明によるシクロヘキサン誘導体は、下記化学式１で表示される。
【００２１】
【化６】
【００２２】
前記化学式１で、２個の二重結合及び前記二重結合とそれぞれ連結されているシクロヘキサン基は、前記化学式１で表示される化合物の溶解度を上昇させる役割を果たし、前記−（Ａｒ１）ｎ１−Ｌ１及び−（Ａｒ２）ｎ２−Ｌ２は、前記化学式１で表示される化合物のフィルム形成能力、量子効率、熱安定性、光化学安定性及びＰＬ（ＰｈｏｔｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）特性を向上させる役割を果たす。従って、前記化学式１で表示されるシクロヘキサン誘導体は、有機発光素子のうち、第１電極と第２電極との間に介在された有機膜をなす物質として適している。前記化学式１のシクロヘキサン誘導体は、有機発光素子の有機膜、特に、正孔注入層、正孔輸送層または発光層に使われるのに適している。
【００２３】
前記化学式１で、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７及びＲ８は互いに独立であり、水素、ハロゲン原子、シアノ基、ヒドロキシル基、アミノ基、置換もしくは非置換のＣ１０−Ｃ２０のアルキル基、置換もしくは非置換のＣ１０−Ｃ２０のアルコキシ基、置換もしくは非置換のＣ６−Ｃ３０のアリール基、置換もしくは非置換のＣ２−Ｃ３０のヘテロアリール基または化学式−Ｎ（Ｚ’）（Ｚ’’）を有する置換されたアミノ基でありうる。このとき、前記Ｚ’及びＺ’’は互いに独立であり、置換もしくは非置換のＣ１−Ｃ２０のアルキル基、置換もしくは非置換のＣ６−Ｃ３０のアリール基、置換もしくは非置換のＣ２−Ｃ３０のヘテロアリール基、置換もしくは非置換のＣ５−Ｃ２０のシクロアルキル基または置換もしくは非置換のＣ５−Ｃ３０のヘテロ環アルキル基でありうる。
【００２４】
前記アルキル基、アルコキシ基、アリール基、ヘテロアリール基、シクロアルキル基またはヘテロ環アルキル基が置換される場合、それらの置換基はそれぞれ互いに独立であり、−Ｆ；−Ｃｌ；−Ｂｒ；−ＣＮ；−ＮＯ２；−ＯＨ；非置換または−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−ＣＮ、−ＮＯ２または−ＯＨに置換されたＣ１−Ｃ２０アルキル基；非置換または−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−ＣＮ、−ＮＯ２または−ＯＨに置換されたＣ１−Ｃ２０のアルコキシ基；非置換またはＣ１−Ｃ２０のアルキル基、Ｃ１−Ｃ２０のアルコキシ基、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−ＣＮ、−ＮＯ２または−ＯＨに置換されたＣ６−Ｃ３０のアリール基；非置換またはＣ１−Ｃ２０のアルキル基、Ｃ１−Ｃ２０のアルコキシ基、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−ＣＮ、−ＮＯ２または−ＯＨに置換されたＣ２−Ｃ３０のヘテロアリール基；非置換またはＣ１−Ｃ２０のアルキル基、Ｃ１−Ｃ２０のアルコキシ基、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−ＣＮ、−ＮＯ２または−ＯＨに置換されたＣ５−Ｃ２０のシクロアルキル基；及び非置換またはＣ１−Ｃ２０のアルキル基、Ｃ１−Ｃ２０のアルコキシ基、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−ＣＮ、−ＮＯ２または−ＯＨに置換されたＣ５−Ｃ３０のヘテロ環アルキル基からなる群から選択された一つ以上でありうる。
【００２５】
前記化学式１で、Ａｒ１及びＡｒ２は互いに独立であり、置換もしくは非置換のＣ６−Ｃ３０のアリーレン基または置換もしくは非置換のＣ２−Ｃ３０のヘテロアリーレン基でありうる。
【００２６】
前記アリーレン基は、芳香族環の二価基であり、２以上の芳香族環が互いに結合または融合環の形態も含む。前記ヘテロアリーレン基は、前記アリーレン基のうち一つ以上の炭素がＮ、Ｏ、Ｓ及びＰからなる群から選択された一つ以上に置換された芳香族環を有する二価基を指す。
【００２７】
前記アリーレン基またはヘテロアリーレン基が置換された場合、それら置換基は、前記互いに独立であり、−Ｆ；−Ｃｌ；−Ｂｒ；−ＣＮ；−ＮＯ２；−ＯＨ；非置換または−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−ＣＮ、−ＮＯ２または−ＯＨに置換されたＣ１−Ｃ２０のアルキル基；非置換または−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−ＣＮ、−ＮＯ２または−ＯＨに置換されたＣ１−Ｃ２０のアルコキシ基；非置換またはＣ１−Ｃ２０のアルキル基、Ｃ１−Ｃ２０のアルコキシ基、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−ＣＮ、−ＮＯ２または−ＯＨに置換されたＣ６−Ｃ３０のアリール基；非置換またはＣ１−Ｃ２０のアルキル基、Ｃ１−Ｃ２０のアルコキシ基、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−ＣＮ、−ＮＯ２または−ＯＨに置換されたＣ２−Ｃ３０のヘテロアリール基；非置換またはＣ１−Ｃ２０のアルキル基、Ｃ１−Ｃ２０のアルコキシ基、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−ＣＮ、−ＮＯ２または−ＯＨに置換されたＣ５−Ｃ２０のシクロアルキル基；及び非置換またはＣ１−Ｃ２０のアルキル基、Ｃ１−Ｃ２０のアルコキシ基、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−ＣＮ、−ＮＯ２または−ＯＨに置換されたＣ５−Ｃ３０のヘテロ環アルキル基からなる群から選択された一つ以上でありうる。
【００２８】
さらに具体的に、前記Ａｒ１及びＡｒ２は互いに独立であり、フェニレン基、Ｃ１−Ｃ１０のアルキルフェニレン基、Ｃ１−Ｃ１０のアルコキシフェニレン基、ハロフェニレン基、シアノフェニレン基、ジシアノフェニレン基、トリフルオロメトキシフェニレン基、ｏ−，ｍ−またはｐ−トリレン基、ｏ−，ｍ−またはｐ−クメニレン基、メシチレン基、フェノキシフェニレン基、（α，α−ジメチルベンゼン）フェニレン基、（Ｎ，Ｎ’−ジメチル）アミノフェニレン基、（Ｎ，Ｎ’−ジフェニル）アミノフェニレン基、（Ｃ１−Ｃ１０のアルキルシクロヘキシル）フェニレン基、（アントラセニル）フェニレン基、ペンタレニレン基、インデニレン基、ナフタレン基、Ｃ１−Ｃ１０のアルキルナフチレン基、Ｃ１−Ｃ１０のアルコキシナフタレン基、ハロナフチレン基、シアノナフチレン基、ビフェニレニレン基、Ｃ１−Ｃ１０のアルキルビフェニレニレン基、Ｃ１−Ｃ１０のアルコキシビフェニレニレン基、アントラセニレン基、アズレニレン基、ヘプタレニレン基、アセナフチレニレン基、フェナレニレン基、フルオレニレン基、メチルアントリレン基、フェナントレニレン基、トリフェニレニレン基、ピレニレン基、クリセニレン基、エチルクリセニレン基、ピセニレン基、ペリレニレン基、クロロペリレニレン基、ペンタフェニレン基、ペンタセニレン基、テトラフェニレニレン基、ヘキサフェニレン基、ヘキサセニレン基、ルビセニレン基、コロネニレン基、トリナフチレニレン基、ヘプタフェニレン基、ヘプタセニレン基、ピラントレニレン基、オバレニレン基、カルバゾリレン基、Ｃ１−Ｃ１０のアルキルカルバゾリレン基、チオフェニレン基、インドリレン基、プリニレン基、ベンズイミダゾリレン基、キノリニレン基、ベンゾチオフェニレン基、パラチアジニレン基、ピロリレン基、ピラゾリレン基、イミダゾリレン基、イミダゾリニレン基、オキサゾリレン基、チアゾリレン基、トリアゾリレン基、テトラゾリレン基、オキサジアゾリレン基、ピリジニレン基、ピリダジニレン基、ピリミジニレン基、ピラジニレン基、及びチアントレニレン基からなる群から選択されうるが、それらに限定されるものではない。
【００２９】
このうち、本発明に係る前記Ａｒ１、またはＡｒ２は、フェニレン基またはアントラセニレン基が望ましい。
【００３０】
前記Ａｒ１及びＡｒ２は互いに異なっても、または同一であってもよい。望ましくは、前記Ａｒ１及びＡｒ２は互いに同一である。
【００３１】
前記ｎ１及びｎ２は、それぞれＡｒ１−及びＡｒ２−の反復回数を表す。前記ｎ１及びｎ２は互いに独立であり、１ないし５の整数、望ましくは、１ないし３の整数でありうる。
【００３２】
このとき、ｎ１が２以上の場合、複数の各Ａｒ１はそれぞれ互いに同一であってもよく、または異なってもよい。またｎ２が２以上の場合、複数のＡｒ２はそれぞれ互いに同一であっても、または異なってもよい。
【００３３】
前記化学式１で、Ｌ１及びＬ２は互いに独立であり、置換もしくは非置換のＣ６−Ｃ３０のアリール基、置換もしくは非置換のＣ２−Ｃ３０のヘテロアリール基、置換もしくは非置換のＣ５−Ｃ２０のシクロアルキル基、置換もしくは非置換のＣ５−Ｃ３０のヘテロ環アルキル基または化学式−Ｎ（Ｒ’）（Ｒ’’）を有する置換されたアミノ基であり、前記Ｒ’及びＲ’’は互いに独立であり、水素、置換もしくは非置換のＣ１−Ｃ２０のアルキル基、置換もしくは非置換のＣ６−Ｃ３０のアリール基、置換もしくは非置換のＣ２−Ｃ３０のヘテロアリール基、置換もしくは非置換のＣ５−Ｃ２０のシクロアルキル基、置換もしくは非置換のＣ５−Ｃ３０のヘテロ環アルキル基である。
【００３４】
前記アリール基は、芳香族環を有する一価基であり、２以上の芳香族環が互いに結合または融合環の形態も含む。前記ヘテロアリール基は、前記アリール基のうち一つ以上の炭素がＮ、Ｏ、Ｓ及びＰからなる群から選択された一つ以上に置換された基をいう。一方、シクロアルキル基は、環構造を有するアルキル基をいい、前記ヘテロ環アルキル基は、前記シクロアルキル基のうち一つ以上の炭素がＮ、Ｏ、Ｓ及びＰからなる群から選択された一つ以上に置換された基をいう。
【００３５】
本発明に係るシクロへキサン誘導体における前記アリール基、ヘテロアリール基、シクロアルキル基、及びヘテロ環アルキル基が置換された場合、それらの置換基は、互いに独立であり、−Ｆ；−Ｃｌ；−Ｂｒ；−ＣＮ；−ＮＯ２；−ＯＨ；非置換または−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−ＣＮ、−ＮＯ２または−ＯＨに置換されたＣ１−Ｃ２０のアルキル基；非置換または−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−ＣＮ、−ＮＯ２または−ＯＨに置換されたＣ１−Ｃ２０のアルコキシ基；非置換またはＣ１−Ｃ２０のアルキル基、Ｃ１−Ｃ２０のアルコキシ基、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−ＣＮ、−ＮＯ２または−ＯＨに置換されたＣ６−Ｃ３０のアリール基；非置換またはＣ１−Ｃ２０のアルキル基、Ｃ１−Ｃ２０のアルコキシ基、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−ＣＮ、−ＮＯ２または−ＯＨに置換されたＣ２−Ｃ３０のヘテロアリール基；非置換またはＣ１−Ｃ２０のアルキル基、Ｃ１−Ｃ２０のアルコキシ基、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−ＣＮ、−ＮＯ２または−ＯＨに置換されたＣ５−Ｃ２０のシクロアルキル基；及び非置換またはＣ１−Ｃ２０のアルキル基、Ｃ１−Ｃ２０のアルコキシ基、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−ＣＮ、−ＮＯ２または−ＯＨに置換されたＣ５−Ｃ３０のヘテロ環アルキル基からなる群から選択された一つ以上が好ましい。
【００３６】
さらに具体的に、前記Ｌ１及びＬ２は、互いに独立であり、フェニル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルキルフェニル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルコキシフェニル基、ハロフェニル基、シアノフェニル基、ジシアノフェニル基、トリフルオロメトキシフェニル基、ｏ−，ｍ−またはｐ−トリル基、ｏ−，ｍ−またはｐ−クメニル基、メシチル基、フェノキシフェニル基、（α，α−ジメチルベンゼン）フェニル基、（Ｎ，Ｎ’−ジメチル）アミノフェニル基、（Ｎ，Ｎ’−ジフェニル）アミノフェニル基、（Ｃ１−Ｃ１０のアルキルシクロヘキシル）フェニル基、ビフェニル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルキルビフェニル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルコキシビフェニル基、ペンタレニル基、インデニル基、ナフチル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルキルナフチル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルコキシナフチル基、ハロナフチル基、シアノナフチル基、ビフェニレニル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルキルビフェニレニル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルコキシビフェニレニル基、アントラセニル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルキルアントラセニル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルコキシアントラセニル基、アズレニル基、ヘプタレニル基、アセナフチレニル基、フェナレニル基、フルオレニル基、メチルアントリル基、フェナントレニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、クリセニル基、エチルクリセニル基、ピセニル基、ペリレニル基、クロロペリレニル基、ペンタフェニル基、ペンタセニル基、テトラフェニレニル基、ヘキサフェニル基、ヘキサセニル基、ルビセニル基、コロネニル基、トリナフチレニル基、ヘプタフェニル基、ヘプタセニル基、ピラントレニル基、オバレニル基、カルバゾリル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルキルカルバゾリル基、チオフェニル基、インドリル基、プリニル基、ベンズイミダゾリル基、キノリニル基、ベンゾチオフェニル基、パラチアジニル基、ピロリル基、ピラゾリル基、イミダゾリル基、イミダゾリニル基、オキサゾリル基、チアゾリル基、トリアゾリル基、テトラゾリル基、オキサジアゾリル基、ピリジニル基、ピリダジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、チアントレニル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルキルシクロヘキシル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルコキシシクロヘキシル基、オキシラニル基、ピロリジニル基、ピラゾリジニル基、イミダゾリジニル基、ピペリジニル基、ピペラジニル基、モルフォリニル基、及び−Ｎ（Ｒ’）（Ｒ’’）を有するアミノ基からなる群から選択される少なくとも一つが好ましいが、必ずしもそれらに限定されるものではない。
【００３７】
また、前記Ｒ’及びＲ’’は、互いに独立であり、水素、フェニル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルキルフェニル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルコキシフェニル基、ハロフェニル基、シアノフェニル基、ジシアノフェニル基、トリフルオロメトキシフェニル基、ｏ−，ｍ−またはｐ−トリル基、ｏ−，ｍ−またはｐ−クメニル基、メシチル基、フェノキシフェニル基、（α，α−ジメチルベンゼン）フェニル基、（Ｎ，Ｎ’−ジメチル）アミノフェニル基、（Ｎ，Ｎ’−ジフェニル）アミノフェニル基、（Ｃ１−Ｃ１０のアルキルシクロヘキシル）フェニル基、（アントラセニル）フェニル基、ビフェニル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルキルビフェニル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルコキシビフェニル基、ペンタレニル基、インデニル基、ナフチル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルキルナフチル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルコキシナフチル基、ハロナフチル基、シアノナフチル基、ビフェニレニル基、及びＣ１−Ｃ１０のアルキルビフェニレニル基からなる群から選択される少なくとも一つが好ましいが、必ずしもそれらに限定されるものではない。
【００３８】
このうち、本発明に係る前記Ｌ１及びＬ２は、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基が好ましく、またはＲ’及びＲ’’が、互いに独立であって、ナフチル基、フェニル基である−Ｎ（Ｒ’）（Ｒ’’）基が望ましい。
【００３９】
さらに詳細に、本発明の一具現例によれば、本発明のジメチルシクロヘキサン化合物は、下記化学式２ないし化学式１５を有することができるが、それらに限定されるものではない。
【００４０】
【化７】
【００４１】
【化８】
【００４２】
【化９】
【００４３】
【化１０】
【００４４】
【化１１】
【００４５】
【化１２】
【００４６】
【化１３】
【００４７】
【化１４】
【００４８】
【化１５】
【００４９】
【化１６】
【００５０】
【化１７】
【００５１】
【化１８】
【００５２】
【化１９】
【００５３】
【化２０】
【００５４】
前記化学式１で表示されるシクロヘキサン誘導体の合成方法は、一般的な有機合成方法を利用したものである。本発明によるシクロヘキサン誘導体の製造方法の一具現例は、下記化学式１ａで表示される化合物、下記化学式１ｂで表示される化合物、及び下記化学式１ｃで表示される化合物を反応させ、下記化学式１ｄで表示される化合物を形成する段階と、
【００５５】
【化２１】
【００５６】
【化２２】
【００５７】
【化２３】
【００５８】
【化２４】
【００５９】
前記化学式１ｄで表示される化合物を
下記の化学式２０
【００６０】
【化２５】
【００６１】
で表示される化合物、及び
下記の化学式２１
【００６２】
【化２６】
【００６３】
で表示される化合物と反応させ、前記化学式１で表示される化合物を形成する段階と、を含む。
【００６４】
前記化学式で、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ａｒ１、Ａｒ２、ｎ１、ｎ２、Ｌ１及びＬ２は、前記化学式１について説明した部分と同じであるのでここでは説明を省略する。
【００６５】
一方、前記化学式１ｂ及び１ｃのうち、Ｈａ１及びＨａ２は、互いに独立でありＦ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩのようなハロゲンであることが好ましい。より好ましくは、前記Ｈａ１及びＨａ２はＢｒである。
【００６６】
前記化学式２０（Ｌ１−Ｑ１）および化学式２１（Ｌ２−Ｑ２）のうち、Ｌ１及びＬ２の定義は前述したところを参照し、Ｑ１及びＱ２はＢ含有基、またはＬ１及びＬ２が前記化学式−Ｎ（Ｒ’）（Ｒ’’）を有する置換されたアミノ基である場合には、前記Ｑ１及びＱ２はＨである。
【００６７】
前記Ｂ含有基の具体的な例は、例えば、
【００６８】
【化２７】
【００６９】
または
【００７０】
【化２８】
【００７１】
などを含むが、それらに限定されるものではない。
【００７２】
下記反応式１は、本発明のシクロヘキサン誘導体の合成経路をさらに具体的に表したものである。
【００７３】
【化２９】
【００７４】
まず、前記化学式１ａで表示される化合物を、前記化学式１ｂ及び化学式１ｃで表示される化合物と反応させ、化学式１ｄで表示される化合物を得る。前記化学式１ａで表示される化合物は、一般的に市販された試薬を購入して使用でき、前記化学式１ｂ及び１ｃで表示される化合物は、メチルハロゲン化物が置換されたアリール化合物と亜リン酸トリエチル（Ｐ（ＯＥｔ）３）とを反応させて（例えば、ブロモベンジルブロマイドを亜リン酸トリエチルと反応させて得られる）得ることができるが、それらに限定されるものではない。この後、前記化合物１ｄで表示される化合物を化学式２０（Ｌ１−Ｑ１）および化学式２１（Ｌ２−Ｑ２）で表示される化合物と反応させ、化学式１で表示される化合物を得ることができる。前記反応は、例えば、Ｋ２ＣＯ３とＰｄ（ＰＰｈ３）４との存在下で進められうる。前記Ｌ１−Ｑ１及びＬ２−Ｑ２で表示される化合物は、例えば、Ｌ１基及びＬ２基をそれぞれ有するホウ酸またはジオキサボロランであるか、またはＬ１基及びＬ２基を有するアミンであるが、それらに限定されるものではない。これらから合成されたあらゆる化合物は、１Ｈ ＮＭＲ及び質量スペクトロメータを利用してその構造を確認した。
【００７５】
なお、本明細書におけるＥｔとは、エチル基をいい、Ｐｈとは、フェニル基をいう。
【００７６】
前記シクロヘキサン誘導体の製造方法のうち、前記Ａｒ１及びＡｒ２が互いに同一であり、前記ｎ１及びｎ２が互いに同一であり、前記Ｈａ１及びＨａ２が互いに同一であり、前記Ｌ１及びＬ２が互いに同一であってもよい。前述のような本発明によるシクロヘキサン誘導体は、有機発光素子に適用してもよい。本発明による有機発光素子は、第１電極と、第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に少なくとも一層の有機膜とを備えるが、前記有機膜は、前述のような化学式１で表示されるシクロヘキサン誘導体を含むことができる。さらに具体的に、前記有機膜は、正孔注入層、正孔輸送層または発光層であることが好ましい。
【００７７】
本発明による有機発光素子の構造は、非常に多様である。前記第１電極と第２電極との間に、正孔注入層、正孔輸送層、正孔阻止層、電子阻止層、電子輸送層及び電子注入層からなる群から選択された一層以上の層をさらに備えることができる。
【００７８】
さらに具体的に、本発明による有機発光素子の具現例は、図１Ａ、図１Ｂ及び図１Ｃを参照する。図１Ａの有機発光素子は、第１電極、正孔注入層、発光層、電子輸送層、電子注入層、および第２電極がこの並び順で積層された構造を有し、図１Ｂの有機発光素子は、第１電極、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、および第２電極がこの並び順で積層された構造を有する。また、図１Ｃの有機発光素子は、 第１電極、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層、電子注入層、および第２電極がこの並び順で積層された構造を有する。このとき、前記正孔注入層、正孔輸送層及び発光層のうち、いずれか一つ以上は、本発明によるシクロヘキサン誘導体を含むことができる。
【００７９】
本発明による有機発光素子の発光層は、赤色、緑色、青色または白色を含むリン光または蛍光のドーパントを含むことができる。このうち、前記リン光ドーパントは、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｏｓ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｅｕ、Ｔｂ及びＴｍからなる群から選択された一つ以上の元素を含む有機金属化合物でありうる。
【００８０】
以下、本発明による有機発光素子の製造方法を、図１Ｃに図示された有機発光素子を参照して説明する。
【００８１】
まず、基板上部に大きい仕事関数を有する第１電極用物質を蒸着法またはスパッタリング法などにより形成して第１電極を形成する。前記第１電極は、アノードあってもカソードであっても良いがアノードがより好ましい。ここで、基板としては、一般的な有機発光素子で使われる基板を使用するが、機械的強度、熱的安定性、透明性、表面平滑性、取扱容易性及び防水性にすぐれるガラス基板または透明プラスチック基板が望ましい。第１電極用物質としては、透明であって伝導性にすぐれる酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）などを使用する。
【００８２】
次に、前記第１電極の上部に、真空蒸着法、スピンコーティング法、キャスト法、ＬＢ（Ｌａｎｇｍｕｉｒ Ｂｌｏｄｇｅｔｔ）法のような多様な方法を利用して正孔注入層（ＨＩＬ）を形成できる。
【００８３】
真空蒸着法によって正孔注入層を形成する場合、その蒸着条件は、正孔注入層の材料として使用する化合物、目的とする正孔注入層の構造及び熱的特性などによって異なるが、一般的に、蒸着温度１００ないし５００℃、真空度１０−８ないし１０−３ｔｏｒｒ、蒸着速度０．０１ないし１００Å／ｓｅｃ、膜厚は、一般的に１０Åないし５μｍの範囲で適切に選択することが望ましい。
【００８４】
スピンコーティング法によって正孔注入層を形成する場合、そのコーティング条件は、正孔注入層の材料として使用する化合物、目的とする正孔注入層の構造及び熱的特性によって異なるが、約２，０００ｒｐｍないし５，０００ｒｐｍのコーティング速度、コーティング後の溶媒除去のための熱処理温度は、約８０℃ないし２００℃の温度範囲で適切に選択することが望ましい。
【００８５】
本発明に係る正孔注入層の物質は、前述のような化学式１を有するシクロヘキサン誘導体でありうる。または、例えば、米国特許第４，３５６，４２９号明細書に開示された銅フタロシアニンのようなフタロシアニン化合物、または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であるＴＣＴＡ、ｍ−ＭＴＤＡＴＡ、ｍ−ＭＴＤＡＰＢ、溶解性のある伝導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（Ｐａｎｉ／ＤＢＳＡ）、またはポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（４−スチレンスルホン酸）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）、ポリアニリン／カンファースルホン酸（Ｐａｎｉ／ＣＳＡ）、またはポリアニリン／ポリ（４−スチレンスルホン酸（ＰＡＮＩ／ＰＳＳ）のような公知の正孔注入物質を使用できる。
【００８６】
【化３０】
【００８７】
【化３１】
【００８８】
前記正孔注入層の厚さは、約１００Åないし１０，０００Åが好ましく、より望ましくは、１００Åないし１，０００Åである。前記正孔注入層の厚さが１００Å未満である場合、正孔注入特性が低下し、前記正孔注入層の厚さが１０，０００Åを超える場合、駆動電圧が上昇しうるためである。
【００８９】
次に、前記正孔注入層の上部に、真空蒸着法、スピンコーティング法、キャスト法、ＬＢ法のような多様な方法を利用して正孔輸送層（ＨＴＬ）を形成することができる。例えば本発明において真空蒸着法及びスピンコーティング法によって正孔輸送層を形成する場合、その蒸着条件及びコーティング条件は、使用する化合物によって異なるが、一般的に、正孔注入層の形成とほぼ同じ条件の範囲のうちから選択される。
【００９０】
本発明に係る正孔輸送層の物質は、前述のような化学式１を有するシクロヘキサン誘導体が好ましく用いられる。または、例えば、Ｎ−フェニルカルバゾール、ポリビニルカルバゾルのようなカルバゾル誘導体、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］−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）、Ｎ，Ｎ’−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン（α−ＮＰＤ）のような芳香族縮合環を有する一般的なアミン誘導体のような公知の正孔輸送物質を使用できる。
【００９１】
前記正孔輸送層の厚さは、約５０Åないし１，０００Åが好ましく、より望ましくは、１００Åないし６００Åでありうる。前記正孔輸送層の厚さが５０Å未満である場合、正孔輸送特性が低下し、前記正孔輸送層の厚さが１，０００Åを超える場合、駆動電圧が上昇しうるためである。
【００９２】
次に、前記正孔輸送層の上部に、真空蒸着法、スピンコーティング法、キャスト法、ＬＢ法のような方法を利用して発光層（ＥＭＬ）を形成できる。真空蒸着法及びスピンコーティング法により発光層を形成する場合、その蒸着条件は、使用する化合物によって異なるが、一般的に正孔注入層の形成とほぼ同じ条件範囲のうちから選択される。
【００９３】
本発明に係る発光層は、前述のように、本発明による化学式１のシクロヘキサン誘導体を含むことができる。このとき、化学式１のシクロヘキサン誘導体に適した公知のホスト材料と共に使われるか、または公知のドーパント材料と共に使われうる。前記化学式１のシクロヘキサン誘導体を単独で使用することも可能である。ホスト材料の場合、例えば、トリス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム（Ａｌｑ３）または４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾールビフェニル（ＣＢＰ）、またはポリ（ｎ−ビニルカルバゾール（ＰＶＫ）などを使用できる。ドーパント材料の場合、蛍光ドーパントとしては、出光社から購入可能であるＩＤＥ１０２、ＩＤＥ１０５及び林原社から購入可能であるＣ５４５Ｔなどを使用でき、リン光ドーパントとしては、赤色リン光ドーパントＰｔＯＥＰ、ＵＤＣ社のＲＤ ６１、緑色リン光ドーパントトであるＩｒ（ＰＰｙ）３（ＰＰｙ＝２−フェニルピリジン）、青色リン光ドーパントであるＦ２Ｉｒｐｉｃなどを使用できる。下記化学式１６は、ドーパントとして使用可能であるＤＰＡＶＢｉの構造を表す。
【００９４】
【化３２】
【００９５】
ドーピング濃度は特別に制限されないが、一般的に、ホスト１００質量部を基準として前記ドーパントの含有量は、０．０１〜１５質量部である。
【００９６】
前記発光層の厚さは、約１００Åないし１，０００Åが好ましく、より望ましくは、２００Åないし６００Åである。前記発光層の厚さが１００Å未満である場合、発光特性が低下し、前記発光層の厚さが１，０００Åを超える場合、駆動電圧が上昇しうるためである。
【００９７】
発光層にリン光ドーパントと共に使用する場合には、三重項励起子または正孔が電子輸送層に拡散する現象を防止するために、前記正孔輸送層の上部に、真空蒸着法、スピンコーティング法、キャスト法、ＬＢ法のような方法を利用して正孔阻止層（ＨＢＬ）を形成できる。真空蒸着法及びスピンコーティング法により正孔阻止層を形成する場合、その条件は、使用する化合物によって異なるが、一般的に、正孔注入層の形成とほぼ同じ条件範囲のうちから選択される。使用可能な公知の正孔阻止材料、例えば、オキサジアゾール誘導体やトリアゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、または特開平１１−３２９７３４号公報に記載されている正孔阻止材料、ＢＣＰなどを挙げることができる。
【００９８】
前記正孔阻止層の厚さは、約５０Åないし１，０００Åが好ましく、より望ましくは、１００Åないし３００Åである。前記正孔阻止層の厚さが５０Å未満である場合、正孔阻止特性が低下し、前記正孔阻止層の厚さが１，０００Åを超える場合、駆動電圧が上昇しうるためである。
【００９９】
次に電子輸送層（ＥＴＬ）を真空蒸着法、またはスピンコーティング法、キャスト法などの多様な方法を利用して形成する。真空蒸着法及びスピンコーティング法により電子輸送層を形成する場合、その条件は、使用する化合物によって異なるが、一般的に、正孔注入層の形成とほぼ同じ条件範囲のうちから選択される。前記電子輸送層材料は、電子注入電極（カソード）から注入された電子を安定的に輸送する機能を果たし、キノリン誘導体、特に、Ａｌｑ３、ＴＡＺ、Ｂａｌｑのような公知の材料を使用することもできる。
【０１００】
【化３３】
【０１０１】
前記電子輸送層の厚さは、約１００Åないし１，０００Åが好ましく、より望ましくは、２００Åないし５００Åでる。前記電子輸送層の厚さが１００Å未満である場合、電子輸送特性が低下し、前記電子輸送層の厚さが１，０００Åを超える場合、駆動電圧が上昇しうるためである。
【０１０２】
また、電子輸送層の上部に、陰極から電子の注入を容易にする機能を有する物質である電子注入層（ＥＩＬ）が積層され、これは、特別に材料を制限しない。
【０１０３】
電子注入層としては、ＬｉＦ、ＮａＣｌ、ＣｓＦ、Ｌｉ２Ｏ、ＢａＯのような電子注入層の形成材料であり、公知の任意の物質を利用できる。前記電子注入層の蒸着条件は、使用する化合物によって異なるが、一般的に、正孔注入層の形成とほぼ同じ条件範囲のうちから選択される。
【０１０４】
前記電子注入層の厚さは、約１Åないし１００Åが好ましく、より望ましくは、５Åないし５０Åでありうる。前記電子注入層の厚さが１Å未満である場合、電子注入特性が低下し、前記電子注入層の厚さが１００Åを超える場合、駆動電圧が上昇しうるためである。
【０１０５】
最後に、電子注入層の上部に、真空蒸着法やスパッタリング法のような方法を利用して第２電極を形成できる。前記第２電極は、カソードとして使われうる。前記第２電極形成用の金属としては、小さい仕事関数を有する金属、合金、電気伝導性化合物及びそれらの混合物を使用できる。具体的な例としては、Ｌｉ、Ｍｇ、Ａｌ、Ａｌ−Ｌｉ、Ｃａ、Ｍｇ−Ｉｎ、Ｍｇ−Ａｇなどを挙げることができる。また、前面発光素子を得るために、ＩＴＯ、ＩＺＯを使用した透過型カソードを使用することもできる。
【０１０６】
本発明の有機発光素子は、図１Ｃに図示された第１電極と、正孔注入層（ＨＩＬ）と、正孔輸送層（ＨＴＬ）と、発光層（ＥＭＬ）と、正孔阻止層（ＨＢＬ）と、電子輸送層（ＥＴＬ）と、電子注入層（ＥＩＬ）と、第２電極とを含む構造の有機発光素子だけではなく、多様な構造を有する有機発光素子（例えば、以下の実施例でさらに詳細に説明する図１Ａに図示された有機発光素子）も含む。
【０１０７】
以下、本発明による化学式２ないし１２で表示される化合物２ないし１２（以下、それぞれ「化合物２」ないし「化合物１２」とするが、各化合物の化学式は、各化合物と同じ番号を有する化学式を参照する）の合成例及び実施例を具体的に例示するが、本発明は、下記の合成例及び実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【０１０８】
合成例１
下記反応式２の反応経路によって化合物２を合成した。
【０１０９】
【化３４】
【０１１０】
中間体Ａの合成
４−ブロモベンジルブロマイド（４０ｍｍｏｌ、１０ｇ）を亜リン酸トリエチル［Ｐ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３］（８０ｍｍｏｌ、１３．３ｇ）と混合し、１８５℃で６時間撹拌した。溶媒を減圧除去した後、室温に冷却し、白色固体粉末（１１．８ｇ、９６％）を得た。
【０１１１】
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、３００ＭＨｚ、ｐｐｍ）：７．４２（ｄ、２Ｈ）、７．１８（ｄ、２Ｈ）、４．０２（ｍ、４Ｈ）、３．１２（ｓ、１Ｈ）、３．０５（ｓ、１Ｈ）、１．２５（ｔ、６Ｈ）。
【０１１２】
中間体Ｂの合成
前記中間体Ａ（１００ｍｍｏｌ、３１．６ｇ）をテトラヒドロフラン（ＴＨＦ、３００ｍｌ）溶媒に溶解させ、次いでｔ−ＢｕＯＫ（１１０ｍｍｏｌ、１２．５ｇ）を添加して５０℃で１時間反応させた後、１，４−シクロヘキサンジオン（４０ｍｍｏｌ、５ｇ）を滴加して７０℃で一日反応させた。そしてエタノール（２０ｍｌ）を添加し、真空で乾燥させた後、塩化メチレン２００ｍｌを添加した。そこから回収した有機層を水２００ｍｌで二回洗浄した後、無水硫酸マグネシウムを入れて乾燥し、濾過して溶媒部分だけを乾燥させた。その後、シリカゲルカラムクロマトグラフィで分離精製し、９．７ｇ（収率５８％）の中間体Ｂを得た。
【０１１３】
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、３００ＭＨｚ、ｐｐｍ）：７．４２（ｄ、４Ｈ）、７．１０（ｄ、４Ｈ）、６．２５（ｓ、２Ｈ）、２．５３−２．３１（ｍ、８Ｈ）。
【０１１４】
化合物２の合成
前記中間体Ｂ（２４ｍｍｏｌ、１０ｇ）をＴＨＦ（２００ｍｌ）溶媒に溶解させた後、４−ビフェニリルホウ酸塩（６０ｍｍｏｌ、１１．８ｇ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（１．０ｍｍｏｌ、１．４ｇ）、Ｋ２ＣＯ３（７２ｍｍｏｌ、９．９ｇ）をトルエン（１００ｍＬ）と水（１０ｍｌ）とに溶解させて添加した後、還流温度で２４時間撹拌した。常温まで冷却させた後、ジエチルエーテル１００ｍｌを添加し、水５０ｍＬで二回洗浄し、有機層を回収して無水硫酸マグネシウムで乾燥させた後、溶媒を蒸発させ、粗生成物を得た。その後、シリカゲルカラムクロマトグラフィで分離精製し、再結晶させて６．１ｇ（収率４５％）の化合物２を得た。
【０１１５】
合成例２
下記反応式３の反応経路によって化合物３を合成した。
【０１１６】
【化３５】
【０１１７】
前記合成例１の化合物２の合成のうち、４−ビフェニリルホウ酸塩の代わりに、１−ナフタレンホウ酸塩を使用したという点を除いては、前記合成例１と同じ方法で化合物３を得た。
【０１１８】
合成例３
下記反応式４の反応経路によって化合物４を合成した。
【０１１９】
【化３６】
【０１２０】
前記中間体Ｂ（１０．６ｍｍｏｌ、４．４５ｇ）をｏ−キシレン（８０ｍｌ）溶媒に溶解させた後、中間体ＣであるＮ−フェニル−１−ナフチルアミン（１４．９ｍｍｏｌ、２．９４ｇ）、Ｐｄ２（ｄｂａ）３（０．５４ｍｍｏｌ、０．５ｇ）、ｔ−ブチルホスフィン（０．４１ｍｍｏｌ、０．０８３ｇ）、ＮａＯ−ｔ−Ｂｕ（３０ｍｍｏｌ、２．８８ｇ）を添加した後、常温で４時間撹拌した。反応が終わった後、ジクロロメタン１００ｍｌを添加し、水１００ｍＬで二回洗浄した。次いで、有機層を回収して無水硫酸マグネシウムで乾燥させた後、溶媒を蒸発させて粗生成物を得た。その後、シリカゲルカラムクロマトグラフィで分離精製し、再結晶させ、３．２ｇ（収率４７％）の化合物４を得た。
【０１２１】
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、３００ＭＨｚ、ｐｐｍ）：７．９５（ｍ、２Ｈ）、７．８０（ｄ、１Ｈ）、７．４９−７．３４（ｍ、４Ｈ）、７．２３−７．１８（ｍ、２Ｈ）、７．１０−６．９４（ｍ、７Ｈ）、６．２３（ｓ、１Ｈ）、６．２３（ｓ、１Ｈ）、２．５９−２．３１（ｍ、４Ｈ）。
【０１２２】
合成例４
下記反応式５の反応経路によって化合物５を合成した。
【０１２３】
【化３７】
【０１２４】
前記合成例１の化合物２の合成のうち、４−ビフェニリルホウ酸の代わりに、前記中間体Ｄを使用したという点を除いては、前記合成例１と同じ方法で化合物５を得た。前記中間体Ｄは、下記反応式５’によって合成した。
【０１２５】
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、３００ＭＨｚ、ｐｐｍ）：８．５０（ｓ、２Ｈ）、８．０７（ｄ、４Ｈ）、７．７６（ｄ、４Ｈ）、７．５０−７．２５（ｍ、１６Ｈ）、６．５３（ｓ、２Ｈ）、２．８４（ｍ、４Ｈ）、２．５８（ｍ、４Ｈ）。
【０１２６】
【化３８】
【０１２７】
９−ブロモアントラセン（４．０ｍｍｏｌ、１．０３ｇ）をＴＨＦ（１００ｍｌ）溶媒に溶解させ、−７８℃で２．５Ｍのｎ−ブチルリチウム（８．０ｍｍｏｌ、３．２ｍｌ）を徐々に滴加し、１時間−７８℃で反応後、２−イソイソプロポキシ−４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラン（８．０ｍｍｏｌ、１．４９ｇ）を入れ、−７８℃で３時間反応させ、次いで常温で１２時間撹拌してメタノールを添加した。塩化メチレン１００ｍｌを添加し、水５０ｍｌで二回洗浄した後で有機層を回収し、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。この後、溶媒を蒸発させ、粗生成物を得た後、シリカゲルカラムクロマトグラフィで分離精製し、０．６７ｇ（収率５５％）の中間体Ｄを得た。
【０１２８】
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、３００ＭＨｚ、ｐｐｍ）：８．４５（ｍ、３Ｈ）、７．９９（ｄ、２Ｈ）、７．４８（ｍ、４Ｈ）、１．５８（ｍ、４Ｈ）。
【０１２９】
合成例５
下記反応式６の反応経路により、化合物６を合成した。
【０１３０】
【化３９】
【０１３１】
前記合成例１の化合物２の合成のうち、４−ビフェニレンホウ酸の代わりに、前記中間体Ｅを使用したという点を除いては、前記合成例１と同じ方法で化合物６を得た。前記中間体Ｅは、下記化学式６’によって合成した。
【０１３２】
【化４０】
【０１３３】
９，１０−ジブロモアントラセン（３２．７ｍｍｏｌ、１１．０ｇ）をＴＨＦ（３００ｍｌ）溶媒に溶解させ、１−ナフタレンホウ酸（３２．７ｍｍｏｌ、５．６ｇ）を添加した後、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（１．６ｍｍｏｌ、１．９ｇ）、Ｋ２ＣＯ３（３２．７ｍｍｏｌ、４．５ｇ）をトルエン３００ｍＬと水５０ｍｌとに溶解させて添加した後、還流温度で２４時間撹拌した。溶媒を蒸発させて除去した後、クロロホルム１００ｍｌを添加して溶かし、水１００ｍＬで二回洗浄した。次いで有機層を回収して無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。そして溶媒を蒸発させて粗生成物を得た後、シリカゲルカラムクロマトグラフィで分離精製し、再結晶して８．２ｇ（収率６５％）の中間体Ｅ’を得た。
【０１３４】
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、３００ＭＨｚ、ｐｐｍ）：８．４７（ｄ、２Ｈ）、８．０２（ｍ、２Ｈ）、７．８８（ｄ、２Ｈ）、７．６６−７．４５（ｍ、７Ｈ）、７．４５（ｍ、２Ｈ）、１．６２（ｓ、１２Ｈ）。
【０１３５】
前記中間体Ｅ’（１０ｍｍｏｌ、３．８ｇ）に−７８℃でｎ−ブチルリチウム２．５Ｍ（２０ｍｍｏｌ、８ｍｌ）を滴加した後、１時間撹拌した。ここに、２−イソイソプロポキシ−４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラン（２０ｍｍｏｌ、３．７２ｇ）を入れ、−７８℃で２時間、常温で１８時間撹拌した後、溶媒を蒸発させて除去し、塩化メチレン１００ｍｌを添加し、次いで水５０ｍｌで二回洗浄した。そして、有機層を回収し、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。この後、溶媒を蒸発させて粗生成物を得た後、シリカゲルカラムクロマトグラフィで分離精製し、再結晶して２．７ｇ（収率６２％）の中間体Ｅを得た。
【０１３６】
合成例６
下記反応式７の反応経路により、化合物７を合成した。
【０１３７】
【化４１】
【０１３８】
前記合成例１の化合物２の合成のうち、４−ビフェニレンホウ酸の代わりに、前記中間体Ｆを使用したという点を除いては、前記合成例１と同じ方法で化合物７を得た。前記中間体Ｆは、前記合成例５の反応式６’による中間体Ｅの合成のうち、１−ナフタレンホウ酸の代わりに、２，４−ジメチルフェニルホウ酸塩を利用したという点を除いては、前記中間体Ｅの合成方法と同じ方法で合成した。
【０１３９】
合成例７
下記反応式８の反応経路により、化合物８を合成した。
【０１４０】
【化４２】
【０１４１】
前記合成例１の化合物２の合成のうち、４−ビフェニレンホウ酸の代わりに、前記中間体Ｇを使用したという点を除いては、前記合成例１と同じ方法で化合物８を得た。前記中間体Ｇは、前記合成例５の反応式６’による中間体Ｅの合成のうち、１−ナフタレンホウ酸の代わりに、４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニルホウ酸塩を利用したという点を除いては、前記中間体Ｅの合成方法と同じ方法で合成した。
【０１４２】
合成例８
下記反応式９の反応経路により、化合物９を合成した。
【０１４３】
【化４３】
【０１４４】
前記合成例１の化合物２の合成のうち、４−ビフェニレンホウ酸の代わりに、前記中間体Ｈを使用したという点を除いては、前記合成例１と同じ方法で化合物９を得た。前記中間体Ｈは、前記合成例５の反応式６’による中間体Ｅの合成のうち、１−ナフタレンホウ酸の代わりに、２−メトキシナフタレンホウ酸塩を利用したという点を除いては、前記中間体Ｅの合成方法と同じ方法で合成した。
【０１４５】
合成例９
下記反応式１０の反応経路により、化合物１０を合成した。
【０１４６】
【化４４】
【０１４７】
前記合成例３の化合物４の合成のうち、Ｎ−フェニル−１−ナフチルアミンの代わりに、ジトリルアミンを使用したという点を除いては、前記合成例３と同じ方法で化合物１０を得た。
【０１４８】
合成例１０
下記反応式１１の反応経路により、化合物１１を合成した。
【０１４９】
【化４５】
【０１５０】
前記合成例１の化合物２の合成のうち、４−ビフェニレンホウ酸の代わりに、中間体Ｉを使用したという点を除いては、前記合成例１と同じ方法で化合物１１を得た。
【０１５１】
前記中間体Ｉは、下記反応式１１’によって合成した。
【０１５２】
【化４６】
【０１５３】
前記合成例３の化合物４の合成のうち、Ｎ−フェニル−１−ナフチルアミンの代わりに、ジトリルアミンを１／２当量使用し、中間体Ｂの代わりに、ジブロモベンゼンを使用したという点を除いては、前記合成例３と同じ方法で中間体Ｊを得た。
【０１５４】
前記中間体Ｉは、前記合成例５の反応式６’による中間体Ｅの合成のうち、中間体Ｅ’の代わりに、中間体Ｊを利用したという点を除いては、前記中間体Ｅの合成方法と同じ方法で合成した。
【０１５５】
合成例１１
下記反応式１２の反応経路により、化合物１２を合成した。
【０１５６】
【化４７】
【０１５７】
前記合成例１の化合物２の合成のうち、４−ビフェニレンホウ酸の代わりに、中間体Ｋを使用したという点を除いては、前記合成例１と同じ方法で化合物１２を得た。
【０１５８】
前記中間体Ｋは、下記反応式１２’によって合成した。
【０１５９】
【化４８】
【０１６０】
前記合成例３の化合物４の合成のうち、Ｎ−フェニル−１−ナフチルアミンの代わりに、ジトリルアミンを１／２当量使用し、中間体Ｂの代わりにジブロモアントラセンを使用したという点を除いては、前記合成例３と同じ方法で中間体Ｌを得た。
【０１６１】
前記中間体Ｋは、前記合成例５の反応式６’による中間体Ｅの合成のうち、中間体Ｅ’の代わりに、中間体Ｌを利用したという点を除いては、前記中間体Ｅの合成方法と同じ方法で合成した。
【０１６２】
評価例１−化合物２ないし化合物６及び化合物９の熱安定性評価
前記化合物２ないし化合物６及び化合物９の熱安定性を各化合物のＴｇ（ガラス転移温度）及びＴｍ（融点）を測定することによって評価した。Ｔｇ及びＴｍは、ＴＧＡ（Ｔｈｅｒｍｏ Ｇｒａｖｉｍｅｔｒｉｃ Ａｎａｌｙｓｉｓ）及びＤＳＣ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ）を利用した熱分析を行って測定し、その結果を下記表１に表した。
【０１６３】
【表１】
【０１６４】
これにより、本発明による化合物は、有機発光素子に適した熱安定性を備えているということが分かる。
【０１６５】
評価例２：化合物２ないし化合物６の発光特性評価
化合物２ないし化合物６のＵＶ吸収スペクトル及びＰＬ（ＰｈｏｔｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）スペクトルを評価することにより、各化合物の発光特性を評価した。まず、化合物２をトルエンに０．２ｍＭの濃度で希釈させ、Ｓｈｉｍａｚｕ ＵＶ−３５０スペクトロメータ（島津製作所製）を利用し、ＵＶ吸収スペクトルを測定した。これを化合物３ないし化合物１５に対して反復した。一方、化合物２をトルエンに１０ｍＭ濃度で希釈し、キセノンランプが装着されているＩＳＣＰＣ１スペクトロフルオロメータを利用し、ＰＬスペクトルを測定した。これを化合物３ないし化合物６に対して反復した。その結果を下記表２に表した。特に、化合物２、化合物３、化合物４、化合物５及び化合物６の吸収スペクトルは、図２を参照し、化合物４、化合物５及び化合物６のＰＬスペクトルは、図３を参照する。
【０１６６】
【表２】
【０１６７】
これにより、本発明による化合物は、有機発光素子に適用されるに適した発光特性を有するということを確認することができる。
【０１６８】
評価例３：化合物２ないし化合物５及び化合物９の発光特性評価（フィルム状態）
化合物２ないし化合物５及び化合物９を利用してフィルムを形成し、前記フィルムの吸収スペクトル、ＰＬスペクトル及び量子効率を評価した。
【０１６９】
まず、クウォーツ基板を準備し、クロロホルムと純粋物とで洗浄した。その後、前記化合物２を前記基板にスピンコーティングした後で１１０℃の温度で２時間熱処理し、１，０００Å厚のフィルムを形成した。これをフィルム２とする。前記フィルムに対して吸収スペクトル、ＰＬスペクトル及び量子効率を測定した。これを化合物３ないし化合物５及び化合物９に対して反復し、その結果を下記表３に表した。特に、フィルム２、フィルム３，フィルム４及びフィルム５の吸収スペクトルは、図４を参照する：
【０１７０】
【表３】
【０１７１】
これにより、本発明のよる化合物を利用してフィルムを形成した場合、有機発光素子に適用されるのに適した吸収スペクトル、ＰＬスペクトル及び量子収率を有するということが分かる。
【０１７２】
実施例１
化学式１６の化合物（ＤＰＡＶＢｉ）を発光層のドーパントとして使用し、化合物４を発光層のホストとして使用し、次のような構造を有する有機発光素子を製作した：ＩＴＯ／ＰＥＤＯＴ（５００Å）／化合物４＿ドーパントＤＰＡＶＢｉ（４８０Å）／Ｂａｌｑ（２００Å）／ＬｉＦ（１０Å）／Ａｌ（２，０００Å）。
【０１７３】
アノードは、１５Ω／ｃｍ２（１，０００Å）ＩＴＯガラス基板を５０ｍｍｘ５０ｍｍｘ０．７ｍｍサイズに切り、アセトンイソプロピルアルコールと純水の中でそれぞれ１５分間超音波洗浄を行った後、３０分間ＵＶオゾン洗浄して使用した。前記基板上部にＢａｙｅｒ社のＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ（ＡＩ４０８３）をコーティングして１１０℃、５分間大気中で熱処理し、２００℃で５分間窒素雰囲気で熱処理して５００Åの正孔注入層を形成した。前記正孔注入層の上部に、ホスト化合物４０．１ｇとドーパントＤＰＡＶＢｉ ０．０５ｇとを含んだ混合物（前記化合物４の１００質量部当たり前記化学式１６の化合物は、５質量部である）をスピンコーティングした後で１０℃で３０分間熱処理し、４８０Å厚の発光層を形成した。この後、前記発光層上部にＢａｌｑ化合物を２００Åの厚さに真空蒸着して電子輸送層を形成した。前記電子輸送層上部にＬｉＦ １０Å（電子注入層）とＡｌ ２，０００Å（カソード）とを順次に真空蒸着し、図１Ａに図示されたような有機発光素子を製造した。これをサンプル１とする。
【０１７４】
実施例２
前記実施例１で、ホストとして化合物４の代わりに、化合物５を利用したという点を除いては、前記実施例１と同じ方法で、ＩＴＯ／ＰＥＤＯＴ（５００Å）／化合物５＿ドーパントＤＰＡＶＢｉ（４８０Å）／Ｂａｌｑ（２００Å）／ＬｉＦ（１０Å）／Ａｌ（２，０００Å）の構造を有する有機発光素子を製造した。これをサンプル２とする。
【０１７５】
実施例３
前記実施例１で、ドーパントＤＰＡＶＢｉを利用しなかったという点を除いては前記実施例１と同じ方法で、ＩＴＯ／ＰＥＤＯＴ（５００Å）／化合物４（４８０Å）／Ｂａｌｑ（２００Å）／ＬｉＦ（１０Å）／Ａｌ（２，０００Å）の構造を有する有機発光素子を製造した。これをサンプル３とする。
【０１７６】
実施例４
前記実施例１で、ドーパントとしてＤＰＡＶＢｉとホストとして化合物４とを利用して発光層を形成する代わりに、ドーパントとして０．０１ｇの化合物４を利用し、ホストとして０．１ｇのＰＶＫ（ＰＶＫ １００質量部当たりの化合物４は、１０質量部である）を利用したという点を除いては、前記実施例１と同じ方法で、ＩＴＯ／ＰＥＤＯＴ（５００Å）／ＰＶＫ＿化合物４（４８０Å）／Ｂａｌｑ（２００Å）／ＬｉＦ（１０Å）／Ａｌ（２，０００Å）の構造を有する有機発光素子を製造した。これをサンプル４とする。
【０１７７】
評価例４：サンプル１、サンプル２、サンプル３及びサンプル４の特性評価
サンプル１、サンプル２、サンプル３及びサンプル４に対してＰＲ６５０（Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃａｎ）Ｓｏｕｒｃｅ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔを利用し、駆動電圧、色純度、効率をそれぞれ評価した。特に、サンプル１及びサンプル２の発光強度は、図５に表した。
【０１７８】
【表４】
【０１７９】
前記表４から、本発明によるサンプル１ないしサンプル４は、優秀な電気的特性を有するということが分かる。
【産業上の利用可能性】
【０１８０】
本発明のシクロヘキサン誘導体、その製造方法、及びそれを具備した有機発光素子は、例えば、発光素子関連の技術分野に効果的に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１８１】
【図１Ａ】本発明による有機発光素子の一具現例の構造を簡略に表した断面図である。
【図１Ｂ】本発明による有機発光素子の一具現例の構造を簡略に表した断面図である。
【図１Ｃ】本発明による有機発光素子の一具現例の構造を簡略に表した断面図である。
【図２】本発明によるシクロヘキサン誘導体の具現例の溶液での吸収スペクトルをそれぞれ表した図面である。
【図３】本発明によるシクロヘキサン誘導体の具現例の溶液でのＰＬスペクトルをそれぞれ表した図面である。
【図４】本発明によるシクロヘキサン誘導体の具現例を利用して形成したフィルムの吸収スペクトルをそれぞれ表した図面である。
【図５】本発明によるシクロヘキサン誘導体の具現例を含む有機発光素子の発光強度をそれぞれ表した図面である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記化学式１：
【化１】
ここで、前記化学式１中、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７及びＲ８はそれぞれ互いに独立であり、水素、ハロゲン原子、シアノ基、ヒドロキシル基、アミノ基、置換もしくは非置換のＣ１−Ｃ２０のアルキル基、置換もしくは非置換のＣ１−Ｃ２０のアルコキシ基、置換もしくは非置換のＣ６−Ｃ３０のアリール基、置換もしくは非置換のＣ２−Ｃ３０のヘテロアリール基、または化学式−Ｎ（Ｚ’）（Ｚ’’）を有する置換されたアミノ基であり、
前記Ｚ’及びＺ’’は互いに独立であり、置換もしくは非置換のＣ１−Ｃ２０のアルキル基、置換もしくは非置換のＣ６−Ｃ３０のアリール基、置換もしくは非置換のＣ２−Ｃ３０のヘテロアリール基、置換もしくは非置換のＣ５−Ｃ２０のシクロアルキル基、または置換もしくは非置換のＣ５−Ｃ３０のヘテロ環アルキル基であり、
Ａｒ１及びＡｒ２は互いに独立であり、置換もしくは非置換のＣ６−Ｃ３０のアリーレン基、または置換もしくは非置換のＣ２−Ｃ３０のヘテロアリーレン基であり、
ｎ１及びｎ２は互いに独立であり、１ないし５の整数であり、
Ｌ１及びＬ２は互いに独立であり、置換もしくは非置換のＣ６−Ｃ３０のアリール基、置換もしくは非置換のＣ２−Ｃ３０のヘテロアリール基、置換もしくは非置換のＣ５−Ｃ２０のシクロアルキル基、置換もしくは非置換のＣ５−Ｃ３０のヘテロ環アルキル基、または化学式−Ｎ（Ｒ’）（Ｒ’’）を有する置換されたアミノ基であり、
前記Ｒ’及びＲ’’は互いに独立であり、水素、置換もしくは非置換のＣ１−Ｃ２０のアルキル基、置換もしくは非置換のＣ６−Ｃ３０のアリール基、置換もしくは非置換のＣ２−Ｃ３０のヘテロアリール基、置換もしくは非置換のＣ５−Ｃ２０のシクロアルキル基、または置換もしくは非置換のＣ５−Ｃ３０のヘテロ環アルキル基であり、
ｎ１が２以上の場合、複数の各Ａｒ１は、それぞれ互いに同一であるか、または異なり、
ｎ２が２以上の場合、複数の各Ａｒ２は、それぞれ互いに同一であるか、または異なりうる、
で表示されるシクロヘキサン誘導体。
【請求項２】
前記アルキル基、アルコキシ基、アリーレン基、ヘテロアリーレン基、アリール基、ヘテロアリール基、シクロアルキル基、及びヘテロ環アルキル基の置換基が、
−Ｆ；−Ｃｌ；−Ｂｒ；−ＣＮ；−ＮＯ２；−ＯＨ；
非置換または−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−ＣＮ、−ＮＯ２または−ＯＨに置換されたＣ１−Ｃ２０のアルキル基；
非置換または−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−ＣＮ、−ＮＯ２または−ＯＨに置換されたＣ１−Ｃ２０のアルコキシ基；
非置換またはＣ１−Ｃ２０のアルキル基、Ｃ１−Ｃ２０のアルコキシ基、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−ＣＮ、−ＮＯ２または−ＯＨに置換されたＣ６−Ｃ３０のアリール基；
非置換またはＣ１−Ｃ２０のアルキル基、Ｃ１−Ｃ２０のアルコキシ基、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−ＣＮ、−ＮＯ２または−ＯＨに置換されたＣ２−Ｃ３０のヘテロアリール基；
非置換またはＣ１−Ｃ２０のアルキル基、Ｃ１−Ｃ２０のアルコキシ基、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−ＣＮ、−ＮＯ２または−ＯＨに置換されたＣ５−Ｃ２０のシクロアルキル基；および
非置換またはＣ１−Ｃ２０のアルキル基、Ｃ１−Ｃ２０のアルコキシ基、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−ＣＮ、−ＮＯ２または−ＯＨに置換されたＣ５−Ｃ３０のヘテロ環アルキル基
からなる群から選択された一つ以上であることを特徴とする請求項１に記載のシクロヘキサン誘導体。
【請求項３】
前記Ａｒ１及びＡｒ２が互いに独立であり、フェニレン基、Ｃ１−Ｃ１０のアルキルフェニレン基、Ｃ１−Ｃ１０のアルコキシフェニレン基、ハロフェニレン基、シアノフェニレン基、ジシアノフェニレン基、トリフルオロメトキシフェニレン基、ｏ−、ｍ−またはｐ−トリレン基、ｏ−、ｍ−またはｐ−クメニレン基、メシチレン基、フェノキシフェニレン基、（α，α−ジメチルベンゼン）フェニレン基、（Ｎ，Ｎ’−ジメチル）アミノフェニレン基、（Ｎ，Ｎ’−ジフェニル）アミノフェニレン基、（Ｃ１−Ｃ１０のアルキルシクロヘキシル）フェニレン基、（アントラセニル）フェニレン基、ペンタレニレン基、インデニレン基、ナフタレン基、Ｃ１−Ｃ１０のアルキルナフチレン基、Ｃ１−Ｃ１０のアルコキシナフタレン基、ハロナフチレン基、シアノナフチレン基、ビフェニレニレン基、Ｃ１−Ｃ１０のアルキルビフェニレニレン基、Ｃ１−Ｃ１０のアルコキシビフェニレニレン基、アントラセニレン基、アズレニレン基、ヘプタレニレン基、アセナフチレニレン基、フェナレニレン基、フルオレニレン基、メチルアントリレン基、フェナントレニレン基、トリフェニレニレン基、ピレニレン基、クリセニレン基、エチルクリセニレン基、ピセニレン基、ペリレニレン基、クロロペリレニレン基、ペンタフェニレン基、ペンタセニレン基、テトラフェニレニレン基、ヘキサフェニレン基、ヘキサセニレン基、ルビセニレン基、コロネニレン基、トリナフチレニレン基、ヘプタフェニレン基、ヘプタセニレン基、ピラントレニレン基、オバレニレン基、カルバゾリレン基、Ｃ１−Ｃ１０のアルキルカルバゾリレン基、チオフェニレン基、インドリレン基、プリニレン基、ベンズイミダゾリレン基、キノリニレン基、ベンゾチオフェニレン基、パラチアジニレン基、ピロリレン基、ピラゾリレン基、イミダゾリレン基、イミダゾリニレン基、オキサゾリレン基、チアゾリレン基、トリアゾリレン基、テトラゾリレン基、オキサジアゾリレン基、ピリジニレン基、ピリダジニレン基、ピリミジニレン基、ピラジニレン基、及びチアントレニレン基からなる群から選択されたことを特徴とする請求項１に記載のシクロヘキサン誘導体。
【請求項４】
前記ｎ１及びｎ２が互いに独立であり、１、２または３であることを特徴とする請求項１に記載のシクロヘキサン誘導体。
【請求項５】
前記Ｌ１及びＬ２は、それぞれ互いに独立であり、フェニル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルキルフェニル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルコキシフェニル基、ハロフェニル基、シアノフェニル基、ジシアノフェニル基、トリフルオロメトキシフェニル基、ｏ−、ｍ−またはｐ−トリル基、ｏ−、ｍ−またはｐ−クメニル基、メシチル基、フェノキシフェニル基、（α，α−ジメチルベンゼン）フェニル基、（Ｎ，Ｎ’−ジメチル）アミノフェニル基、（Ｎ，Ｎ’−ジフェニル）アミノフェニル基、（Ｃ１−Ｃ１０のアルキルシクロヘキシル）フェニル基、ビフェニル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルキルビフェニル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルコキシビフェニル基、ペンタレニル基、インデニル基、ナフチル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルキルナフチル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルコキシナフチル基、ハロナフチル基、シアノナフチル基、ビフェニレニル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルキルビフェニレニル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルコキシビフェニレニル基、アントラセニル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルキルアントラセニル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルコキシアントラセニル基、アズレニル基、ヘプタレニル基、アセナフチレニル基、フェナレニル基、フルオレニル基、メチルアントリル基、フェナントレニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、クリセニル基、エチルクリセニル基、ピセニル基、ペリレニル基、クロロペリレニル基、ペンタフェニル基、ペンタセニル基、テトラフェニレニル基、ヘキサフェニル基、ヘキサセニル基、ルビセニル基、コロネニル基、トリナフチレニル基、ヘプタフェニル基、ヘプタセニル基、ピラントレニル基、オバレニル基、カルバゾリル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルキルカルバゾリル基、チオフェニル基、インドリル基、プリニル基、ベンズイミダゾリル基、キノリニル基、ベンゾチオフェニル基、パラチアジニル基、ピロリル基、ピラゾリル基、イミダゾリル基、イミダゾリニル基、オキサゾリル基、チアゾリル基、トリアゾリル基、テトラゾリル基、オキサジアゾリル基、ピリジニル基、ピリダジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、チアントレニル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルキルシクロヘキシル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルコキシシクロヘキシル基、オキシラニル基、ピロリジニル基、ピラゾリジニル基、イミダゾリジニル基、ピペリジニル基、ピペラジニル基、モルフォリニル基、及び化学式−Ｎ（Ｒ’）（Ｒ’’）を有するアミノ基からなる群から選択された少なくとも一つであり、ならびに
前記Ｒ’及びＲ’’は、互いに独立であり、水素、フェニル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルキルフェニル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルコキシフェニル基、ハロフェニル基、シアノフェニル基、ジシアノフェニル基、トリフルオロメトキシフェニル基、ｏ−，ｍ−またはｐ−トリル基、ｏ−，ｍ−またはｐ−クメニル基、メシチル基、フェノキシフェニル基、（α，α−ジメチルベンゼン）フェニル基、（Ｎ，Ｎ’−ジメチル）アミノフェニル基、（Ｎ，Ｎ’−ジフェニル）アミノフェニル基、（Ｃ１−Ｃ１０のアルキルシクロヘキシル）フェニル基、（アントラセニル）フェニル基、ビフェニル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルキルビフェニル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルコキシビフェニル基、ペンタレニル基、インデニル基、ナフチル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルキルナフチル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルコキシナフチル基、ハロナフチル基、シアノナフチル基、ビフェニレニル基、及びＣ１−Ｃ１０のアルキルビフェニレニル基からなる群から選択された少なくとも一つであることを特徴とする請求項１に記載のシクロヘキサン誘導体。
【請求項６】
前記シクロヘキサン誘導体は、下記化学式２ないし化学式１５：
【化２】
【化３】
【化４】
【化５】
【化６】
【化７】
【化８】
【化９】
【化１０】
【化１１】
【化１２】
【化１３】
【化１４】
【化１５】
のうちいずれか一つであることを特徴とする、請求項１に記載のシクロヘキサン誘導体。
【請求項７】
下記化学式１ａで表示される化合物、下記化学式１ｂで表示される化合物、及び下記化学式１ｃで表示される化合物を反応させ、下記化学式１ｄで表示される化合物を形成する段階と、
【化１６】
【化１７】
【化１８】
【化１９】
前記化学式１ｄで表示される化合物を
下記の化学式２０
【化２０】
で表示される化合物、および
下記の化学式２１
【化２１】
で表示される化合物と反応させ、下記化学式１で表示される化合物を形成する段階と、
【化２２】
ここで、前記化学式中、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７及びＲ８はそれぞれ互いに独立であり、水素、ハロゲン原子、シアノ基、ヒドロキシル基、アミノ基、置換もしくは非置換のＣ１−Ｃ２０のアルキル基、置換もしくは非置換のＣ１−Ｃ２０のアルコキシ基、置換もしくは非置換のＣ６−Ｃ３０のアリール基、置換もしくは非置換のＣ２−Ｃ３０のヘテロアリール基、または化学式−Ｎ（Ｚ’）（Ｚ’’）を有する置換されたアミノ基であり、
前記Ｚ’及びＺ’’は互いに独立であり、置換もしくは非置換のＣ１−Ｃ２０のアルキル基、置換もしくは非置換のＣ６−Ｃ３０のアリール基、置換もしくは非置換のＣ２−Ｃ３０のヘテロアリール基、置換もしくは非置換のＣ５−Ｃ２０のシクロアルキル基、または置換もしくは非置換のＣ５−Ｃ３０のヘテロ環アルキル基であり、
Ａｒ１及びＡｒ２は互いに独立であり、置換もしくは非置換のＣ６−Ｃ３０のアリーレン基、置換もしくは非置換のＣ２−Ｃ３０のヘテロアリーレン基であり、
ｎ１及びｎ２は互いに独立であり、１ないし５の整数であり、
Ｌ１及びＬ２は互いに独立であり、置換もしくは非置換のＣ６−Ｃ３０のアリール基、置換もしくは非置換のＣ２−Ｃ３０のヘテロアリール基、置換もしくは非置換のＣ５−Ｃ２０のシクロアルキル基、置換もしくは非置換のＣ５−Ｃ３０のヘテロ環アルキル基、または化学式−Ｎ（Ｒ’）（Ｒ’’）を有する置換されたアミノ基であり、
前記Ｒ’及びＲ’’は互いに独立であり、水素、置換もしくは非置換のＣ１−Ｃ２０のアルキル基、置換もしくは非置換のＣ６−Ｃ３０のアリール基、置換もしくは非置換のＣ２−Ｃ３０のヘテロアリール基、Ｃ５−Ｃ２０のシクロアルキル基、またはＣ５−Ｃ３０のヘテロ環アルキル基であり、
ｎ１が２以上の場合、複数の各Ａｒ１はそれぞれ互いに同一であるか、または異なり、
ｎ２が２以上の場合、複数の各Ａｒ２はそれぞれ互いに同一であるか、または異なり、
Ｈａ１及びＨａ２はハロゲン原子であり、ならびに
Ｑ１及びＱ２はＢ含有基、または前記Ｌ１及びＬ２が前記化学式−Ｎ（Ｒ’）（Ｒ’’）を有する置換されたアミノ基である場合には、前記Ｑ１及びＱ２はＨである、
を含む化学式１で表示されるシクロヘキサン誘導体の製造方法。
【請求項８】
前記Ｑ１及びＱ２は、それぞれ互いに独立であり、
【化２３】
または
【化２４】
であることを特徴とする請求項に７記載のシクロヘキサン誘導体の製造方法。
【請求項９】
前記Ａｒ１及びＡｒ２が互いに同一であり、前記ｎ１及びｎ２が互いに同一であり、前記Ｈａ１及びＨａ２が互いに同一であり、前記Ｌ１及びＬ２が互いに同じであることを特徴とする請求項７に記載のシクロヘキサン誘導体の製造方法。
【請求項１０】
前記シクロヘキサン誘導体が下記化学式２ないし化学式１５：
【化２５】
【化２６】
【化２７】
【化２８】
【化２９】
【化３０】
【化３１】
【化３２】
【化３３】
【化３４】
【化３５】
【化３６】
【化３７】
【化３８】
で表示されることを特徴とする請求項７に記載のシクロヘキサン誘導体の製造方法。
【請求項１１】
第１電極と、第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に少なくとも一層の有機膜と、を備える有機発光素子であって、前記有機膜が請求項１から請求項６のうち、いずれか１項に記載のシクロヘキサン誘導体を含むことを特徴とする有機発光素子。
【請求項１２】
前記有機膜が正孔注入層、正孔輸送層または発光層であることを特徴とする請求項１１に記載の有機発光素子。
【請求項１３】
前記第１電極と第２電極との間に正孔注入層、正孔輸送層、電子阻止層、正孔阻止層、電子輸送層及び電子注入層からなる群から選択された一層以上の層をさらに備えることを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載の有機発光素子。
【請求項１４】
第１電極、正孔注入層、発光層、電子輸送層、電子注入層、および第２電極がこの並び順で積層された構造、
第１電極、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、および第２電極がこの並び順で積層された構造、または
第１電極、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層、電子注入層、および第２電極がこの並び順で積層された構造、の少なくともいずれか一つの構造を有することを特徴とする請求項１３に記載の有機発光素子。
【請求項１】
下記化学式１：
【化１】
ここで、前記化学式１中、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７及びＲ８はそれぞれ互いに独立であり、水素、ハロゲン原子、シアノ基、ヒドロキシル基、アミノ基、置換もしくは非置換のＣ１−Ｃ２０のアルキル基、置換もしくは非置換のＣ１−Ｃ２０のアルコキシ基、置換もしくは非置換のＣ６−Ｃ３０のアリール基、置換もしくは非置換のＣ２−Ｃ３０のヘテロアリール基、または化学式−Ｎ（Ｚ’）（Ｚ’’）を有する置換されたアミノ基であり、
前記Ｚ’及びＺ’’は互いに独立であり、置換もしくは非置換のＣ１−Ｃ２０のアルキル基、置換もしくは非置換のＣ６−Ｃ３０のアリール基、置換もしくは非置換のＣ２−Ｃ３０のヘテロアリール基、置換もしくは非置換のＣ５−Ｃ２０のシクロアルキル基、または置換もしくは非置換のＣ５−Ｃ３０のヘテロ環アルキル基であり、
Ａｒ１及びＡｒ２は互いに独立であり、置換もしくは非置換のＣ６−Ｃ３０のアリーレン基、または置換もしくは非置換のＣ２−Ｃ３０のヘテロアリーレン基であり、
ｎ１及びｎ２は互いに独立であり、１ないし５の整数であり、
Ｌ１及びＬ２は互いに独立であり、置換もしくは非置換のＣ６−Ｃ３０のアリール基、置換もしくは非置換のＣ２−Ｃ３０のヘテロアリール基、置換もしくは非置換のＣ５−Ｃ２０のシクロアルキル基、置換もしくは非置換のＣ５−Ｃ３０のヘテロ環アルキル基、または化学式−Ｎ（Ｒ’）（Ｒ’’）を有する置換されたアミノ基であり、
前記Ｒ’及びＲ’’は互いに独立であり、水素、置換もしくは非置換のＣ１−Ｃ２０のアルキル基、置換もしくは非置換のＣ６−Ｃ３０のアリール基、置換もしくは非置換のＣ２−Ｃ３０のヘテロアリール基、置換もしくは非置換のＣ５−Ｃ２０のシクロアルキル基、または置換もしくは非置換のＣ５−Ｃ３０のヘテロ環アルキル基であり、
ｎ１が２以上の場合、複数の各Ａｒ１は、それぞれ互いに同一であるか、または異なり、
ｎ２が２以上の場合、複数の各Ａｒ２は、それぞれ互いに同一であるか、または異なりうる、
で表示されるシクロヘキサン誘導体。
【請求項２】
前記アルキル基、アルコキシ基、アリーレン基、ヘテロアリーレン基、アリール基、ヘテロアリール基、シクロアルキル基、及びヘテロ環アルキル基の置換基が、
−Ｆ；−Ｃｌ；−Ｂｒ；−ＣＮ；−ＮＯ２；−ＯＨ；
非置換または−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−ＣＮ、−ＮＯ２または−ＯＨに置換されたＣ１−Ｃ２０のアルキル基；
非置換または−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−ＣＮ、−ＮＯ２または−ＯＨに置換されたＣ１−Ｃ２０のアルコキシ基；
非置換またはＣ１−Ｃ２０のアルキル基、Ｃ１−Ｃ２０のアルコキシ基、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−ＣＮ、−ＮＯ２または−ＯＨに置換されたＣ６−Ｃ３０のアリール基；
非置換またはＣ１−Ｃ２０のアルキル基、Ｃ１−Ｃ２０のアルコキシ基、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−ＣＮ、−ＮＯ２または−ＯＨに置換されたＣ２−Ｃ３０のヘテロアリール基；
非置換またはＣ１−Ｃ２０のアルキル基、Ｃ１−Ｃ２０のアルコキシ基、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−ＣＮ、−ＮＯ２または−ＯＨに置換されたＣ５−Ｃ２０のシクロアルキル基；および
非置換またはＣ１−Ｃ２０のアルキル基、Ｃ１−Ｃ２０のアルコキシ基、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−ＣＮ、−ＮＯ２または−ＯＨに置換されたＣ５−Ｃ３０のヘテロ環アルキル基
からなる群から選択された一つ以上であることを特徴とする請求項１に記載のシクロヘキサン誘導体。
【請求項３】
前記Ａｒ１及びＡｒ２が互いに独立であり、フェニレン基、Ｃ１−Ｃ１０のアルキルフェニレン基、Ｃ１−Ｃ１０のアルコキシフェニレン基、ハロフェニレン基、シアノフェニレン基、ジシアノフェニレン基、トリフルオロメトキシフェニレン基、ｏ−、ｍ−またはｐ−トリレン基、ｏ−、ｍ−またはｐ−クメニレン基、メシチレン基、フェノキシフェニレン基、（α，α−ジメチルベンゼン）フェニレン基、（Ｎ，Ｎ’−ジメチル）アミノフェニレン基、（Ｎ，Ｎ’−ジフェニル）アミノフェニレン基、（Ｃ１−Ｃ１０のアルキルシクロヘキシル）フェニレン基、（アントラセニル）フェニレン基、ペンタレニレン基、インデニレン基、ナフタレン基、Ｃ１−Ｃ１０のアルキルナフチレン基、Ｃ１−Ｃ１０のアルコキシナフタレン基、ハロナフチレン基、シアノナフチレン基、ビフェニレニレン基、Ｃ１−Ｃ１０のアルキルビフェニレニレン基、Ｃ１−Ｃ１０のアルコキシビフェニレニレン基、アントラセニレン基、アズレニレン基、ヘプタレニレン基、アセナフチレニレン基、フェナレニレン基、フルオレニレン基、メチルアントリレン基、フェナントレニレン基、トリフェニレニレン基、ピレニレン基、クリセニレン基、エチルクリセニレン基、ピセニレン基、ペリレニレン基、クロロペリレニレン基、ペンタフェニレン基、ペンタセニレン基、テトラフェニレニレン基、ヘキサフェニレン基、ヘキサセニレン基、ルビセニレン基、コロネニレン基、トリナフチレニレン基、ヘプタフェニレン基、ヘプタセニレン基、ピラントレニレン基、オバレニレン基、カルバゾリレン基、Ｃ１−Ｃ１０のアルキルカルバゾリレン基、チオフェニレン基、インドリレン基、プリニレン基、ベンズイミダゾリレン基、キノリニレン基、ベンゾチオフェニレン基、パラチアジニレン基、ピロリレン基、ピラゾリレン基、イミダゾリレン基、イミダゾリニレン基、オキサゾリレン基、チアゾリレン基、トリアゾリレン基、テトラゾリレン基、オキサジアゾリレン基、ピリジニレン基、ピリダジニレン基、ピリミジニレン基、ピラジニレン基、及びチアントレニレン基からなる群から選択されたことを特徴とする請求項１に記載のシクロヘキサン誘導体。
【請求項４】
前記ｎ１及びｎ２が互いに独立であり、１、２または３であることを特徴とする請求項１に記載のシクロヘキサン誘導体。
【請求項５】
前記Ｌ１及びＬ２は、それぞれ互いに独立であり、フェニル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルキルフェニル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルコキシフェニル基、ハロフェニル基、シアノフェニル基、ジシアノフェニル基、トリフルオロメトキシフェニル基、ｏ−、ｍ−またはｐ−トリル基、ｏ−、ｍ−またはｐ−クメニル基、メシチル基、フェノキシフェニル基、（α，α−ジメチルベンゼン）フェニル基、（Ｎ，Ｎ’−ジメチル）アミノフェニル基、（Ｎ，Ｎ’−ジフェニル）アミノフェニル基、（Ｃ１−Ｃ１０のアルキルシクロヘキシル）フェニル基、ビフェニル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルキルビフェニル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルコキシビフェニル基、ペンタレニル基、インデニル基、ナフチル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルキルナフチル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルコキシナフチル基、ハロナフチル基、シアノナフチル基、ビフェニレニル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルキルビフェニレニル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルコキシビフェニレニル基、アントラセニル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルキルアントラセニル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルコキシアントラセニル基、アズレニル基、ヘプタレニル基、アセナフチレニル基、フェナレニル基、フルオレニル基、メチルアントリル基、フェナントレニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、クリセニル基、エチルクリセニル基、ピセニル基、ペリレニル基、クロロペリレニル基、ペンタフェニル基、ペンタセニル基、テトラフェニレニル基、ヘキサフェニル基、ヘキサセニル基、ルビセニル基、コロネニル基、トリナフチレニル基、ヘプタフェニル基、ヘプタセニル基、ピラントレニル基、オバレニル基、カルバゾリル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルキルカルバゾリル基、チオフェニル基、インドリル基、プリニル基、ベンズイミダゾリル基、キノリニル基、ベンゾチオフェニル基、パラチアジニル基、ピロリル基、ピラゾリル基、イミダゾリル基、イミダゾリニル基、オキサゾリル基、チアゾリル基、トリアゾリル基、テトラゾリル基、オキサジアゾリル基、ピリジニル基、ピリダジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、チアントレニル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルキルシクロヘキシル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルコキシシクロヘキシル基、オキシラニル基、ピロリジニル基、ピラゾリジニル基、イミダゾリジニル基、ピペリジニル基、ピペラジニル基、モルフォリニル基、及び化学式−Ｎ（Ｒ’）（Ｒ’’）を有するアミノ基からなる群から選択された少なくとも一つであり、ならびに
前記Ｒ’及びＲ’’は、互いに独立であり、水素、フェニル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルキルフェニル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルコキシフェニル基、ハロフェニル基、シアノフェニル基、ジシアノフェニル基、トリフルオロメトキシフェニル基、ｏ−，ｍ−またはｐ−トリル基、ｏ−，ｍ−またはｐ−クメニル基、メシチル基、フェノキシフェニル基、（α，α−ジメチルベンゼン）フェニル基、（Ｎ，Ｎ’−ジメチル）アミノフェニル基、（Ｎ，Ｎ’−ジフェニル）アミノフェニル基、（Ｃ１−Ｃ１０のアルキルシクロヘキシル）フェニル基、（アントラセニル）フェニル基、ビフェニル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルキルビフェニル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルコキシビフェニル基、ペンタレニル基、インデニル基、ナフチル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルキルナフチル基、Ｃ１−Ｃ１０のアルコキシナフチル基、ハロナフチル基、シアノナフチル基、ビフェニレニル基、及びＣ１−Ｃ１０のアルキルビフェニレニル基からなる群から選択された少なくとも一つであることを特徴とする請求項１に記載のシクロヘキサン誘導体。
【請求項６】
前記シクロヘキサン誘導体は、下記化学式２ないし化学式１５：
【化２】
【化３】
【化４】
【化５】
【化６】
【化７】
【化８】
【化９】
【化１０】
【化１１】
【化１２】
【化１３】
【化１４】
【化１５】
のうちいずれか一つであることを特徴とする、請求項１に記載のシクロヘキサン誘導体。
【請求項７】
下記化学式１ａで表示される化合物、下記化学式１ｂで表示される化合物、及び下記化学式１ｃで表示される化合物を反応させ、下記化学式１ｄで表示される化合物を形成する段階と、
【化１６】
【化１７】
【化１８】
【化１９】
前記化学式１ｄで表示される化合物を
下記の化学式２０
【化２０】
で表示される化合物、および
下記の化学式２１
【化２１】
で表示される化合物と反応させ、下記化学式１で表示される化合物を形成する段階と、
【化２２】
ここで、前記化学式中、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７及びＲ８はそれぞれ互いに独立であり、水素、ハロゲン原子、シアノ基、ヒドロキシル基、アミノ基、置換もしくは非置換のＣ１−Ｃ２０のアルキル基、置換もしくは非置換のＣ１−Ｃ２０のアルコキシ基、置換もしくは非置換のＣ６−Ｃ３０のアリール基、置換もしくは非置換のＣ２−Ｃ３０のヘテロアリール基、または化学式−Ｎ（Ｚ’）（Ｚ’’）を有する置換されたアミノ基であり、
前記Ｚ’及びＺ’’は互いに独立であり、置換もしくは非置換のＣ１−Ｃ２０のアルキル基、置換もしくは非置換のＣ６−Ｃ３０のアリール基、置換もしくは非置換のＣ２−Ｃ３０のヘテロアリール基、置換もしくは非置換のＣ５−Ｃ２０のシクロアルキル基、または置換もしくは非置換のＣ５−Ｃ３０のヘテロ環アルキル基であり、
Ａｒ１及びＡｒ２は互いに独立であり、置換もしくは非置換のＣ６−Ｃ３０のアリーレン基、置換もしくは非置換のＣ２−Ｃ３０のヘテロアリーレン基であり、
ｎ１及びｎ２は互いに独立であり、１ないし５の整数であり、
Ｌ１及びＬ２は互いに独立であり、置換もしくは非置換のＣ６−Ｃ３０のアリール基、置換もしくは非置換のＣ２−Ｃ３０のヘテロアリール基、置換もしくは非置換のＣ５−Ｃ２０のシクロアルキル基、置換もしくは非置換のＣ５−Ｃ３０のヘテロ環アルキル基、または化学式−Ｎ（Ｒ’）（Ｒ’’）を有する置換されたアミノ基であり、
前記Ｒ’及びＲ’’は互いに独立であり、水素、置換もしくは非置換のＣ１−Ｃ２０のアルキル基、置換もしくは非置換のＣ６−Ｃ３０のアリール基、置換もしくは非置換のＣ２−Ｃ３０のヘテロアリール基、Ｃ５−Ｃ２０のシクロアルキル基、またはＣ５−Ｃ３０のヘテロ環アルキル基であり、
ｎ１が２以上の場合、複数の各Ａｒ１はそれぞれ互いに同一であるか、または異なり、
ｎ２が２以上の場合、複数の各Ａｒ２はそれぞれ互いに同一であるか、または異なり、
Ｈａ１及びＨａ２はハロゲン原子であり、ならびに
Ｑ１及びＱ２はＢ含有基、または前記Ｌ１及びＬ２が前記化学式−Ｎ（Ｒ’）（Ｒ’’）を有する置換されたアミノ基である場合には、前記Ｑ１及びＱ２はＨである、
を含む化学式１で表示されるシクロヘキサン誘導体の製造方法。
【請求項８】
前記Ｑ１及びＱ２は、それぞれ互いに独立であり、
【化２３】
または
【化２４】
であることを特徴とする請求項に７記載のシクロヘキサン誘導体の製造方法。
【請求項９】
前記Ａｒ１及びＡｒ２が互いに同一であり、前記ｎ１及びｎ２が互いに同一であり、前記Ｈａ１及びＨａ２が互いに同一であり、前記Ｌ１及びＬ２が互いに同じであることを特徴とする請求項７に記載のシクロヘキサン誘導体の製造方法。
【請求項１０】
前記シクロヘキサン誘導体が下記化学式２ないし化学式１５：
【化２５】
【化２６】
【化２７】
【化２８】
【化２９】
【化３０】
【化３１】
【化３２】
【化３３】
【化３４】
【化３５】
【化３６】
【化３７】
【化３８】
で表示されることを特徴とする請求項７に記載のシクロヘキサン誘導体の製造方法。
【請求項１１】
第１電極と、第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に少なくとも一層の有機膜と、を備える有機発光素子であって、前記有機膜が請求項１から請求項６のうち、いずれか１項に記載のシクロヘキサン誘導体を含むことを特徴とする有機発光素子。
【請求項１２】
前記有機膜が正孔注入層、正孔輸送層または発光層であることを特徴とする請求項１１に記載の有機発光素子。
【請求項１３】
前記第１電極と第２電極との間に正孔注入層、正孔輸送層、電子阻止層、正孔阻止層、電子輸送層及び電子注入層からなる群から選択された一層以上の層をさらに備えることを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載の有機発光素子。
【請求項１４】
第１電極、正孔注入層、発光層、電子輸送層、電子注入層、および第２電極がこの並び順で積層された構造、
第１電極、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、および第２電極がこの並び順で積層された構造、または
第１電極、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層、電子注入層、および第２電極がこの並び順で積層された構造、の少なくともいずれか一つの構造を有することを特徴とする請求項１３に記載の有機発光素子。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図１Ｃ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図１Ｂ】
【図１Ｃ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００７−３１４３８（Ｐ２００７−３１４３８Ａ）
【公開日】平成１９年２月８日（２００７．２．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２０５２５５（Ｐ２００６−２０５２５５）
【出願日】平成１８年７月２７日（２００６．７．２７）
【出願人】（５９０００２８１７）三星エスディアイ株式会社 (2,784)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年２月８日（２００７．２．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年７月２７日（２００６．７．２７）
【出願人】（５９０００２８１７）三星エスディアイ株式会社 (2,784)
【Ｆターム（参考）】
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