ヘテロアリールアミン化合物及びそれを利用した有機発光素子
【課題】ヘテロアリールアミン化合物及びそれを利用した有機発光素子の提供。
【解決手段】下記化学式１で表されるヘテロアリールアミン化合物及びそれを利用した有機発光素子。
【解決手段】下記化学式１で表されるヘテロアリールアミン化合物及びそれを利用した有機発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新規な構造を有するヘテロアリールアミン化合物及びそれを利用した有機発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
電界発光装置は、自発光型表示素子であって、視野角が広く、コントラストが優秀であるだけでなく、応答時間が速いという長所を有しているために大きな注目を受けている。この電界発光素子の種類は、発光層に無機化合物を使用する無機電界発光素子と、有機化合物を使用する有機電界発光素子とに大別でき、そのうち、特に有機電界発光素子は、無機電界発光素子に比べて輝度、駆動電圧及び応答速度特性に優れ、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。有機電界発光素子は、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、アノードと発光層との間に正孔注入層及び／または正孔輸送層をさらに積層し、及び／または発光層とカソードとの間に電子輸送層をさらに積層して、アノード／正孔輸送層／有機発光層／カソードの構造、アノード／正孔輸送層／有機発光層／電子輸送層／カソードの構造などを有する。
【０００３】
正孔輸送層の形成材料としてポリフェニル化合物またはアントラセン誘導体がよく知られている（特許文献１及び２）。
【０００４】
しかし、これまで知られた正孔注入層及び／または正孔輸送層の形成材料からなる有機電界発光素子は、寿命、効率及び消費電力特性が満足すべきレベルに達せず、改善の余地が多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第６，５９６，４１５号公報
【特許文献２】米国特許第６，４６５，１１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、電気的な安定性及び高い電荷輸送能力を有し、ガラス転移温度が高く、結晶化を防止できる材料として、赤色、緑色、青色、白色などのあらゆるカラーの蛍光及び燐光有機発光素子に適した有機膜形成材料及びその製造方法を提供することにある。また、この有機膜形成材料を含む有機膜を備えて高効率、低電圧、高輝度を有する有機発光素子及びそれを備えた平板表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面によって、下記化学式１で表されるヘテロアリールアミン化合物が提供される。
【０００８】
【化１】
【０００９】
前記化学式１中、Ａｒ１及びＡｒ２は、互いに独立して置換または非置換のＣ６ないしＣ６０アリール基、置換または非置換のＣ４ないしＣ６０ヘテロアリール基、または置換または非置換のＣ６ないしＣ６０縮合多環基を表し、Ｘ１は、置換または非置換のＣ６ないしＣ３０アリーレン基、置換または非置換のＣ４ないしＣ３０ヘテロアリーレン基、または置換または非置換のＣ６ないしＣ３０縮合多環基を表し、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、互いに独立して水素、重水素、置換または非置換のＣ１ないしＣ５０アルキル基、置換または非置換のＣ１ないしＣ５０アルコキシ基、置換または非置換のＣ１ないしＣ５０アルコキシカルボニル基、置換または非置換のＣ６ないしＣ６０アリール基、置換または非置換のＣ５ないしＣ５０アリールオキシ基、置換または非置換のＣ５ないしＣ５０アリールチオ基、置換または非置換のＣ５ないしＣ５０アリール基で置換されたアミノ基、置換または非置換のＣ３ないしＣ５０炭素環、置換または非置換のＣ４ないしＣ６０ヘテロアリール基、置換または非置換のＣ６ないしＣ６０縮合多環基、ハロゲン原子、シアノ基、ヒドロキシ基またはカルボキシル基を表す。
【００１０】
本発明の他の側面によって、第１電極、第２電極及び前記第１電極と前記第２電極との間に介在された有機膜を備える有機発光素子であって、前記有機膜のうち少なくとも一層は、上記したヘテロアリールアミン化合物を含むことを特徴とする有機発光素子が提供される。
【００１１】
本発明の有機発光素子の一構成によれば、一層または複数層を、前記ヘテロアリールアミン化合物を使用した湿式工程で形成してもよい。
【００１２】
本発明のさらに他の側面によって、上記した有機発光素子を備え、前記有機発光素子の第１電極は、薄膜トランジスタのソース電極またはドレイン電極と電気的に連結されたことを特徴とする平板表示装置が提供される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の一実施形態によれば、化学式１で表されるヘテロアリールアミン化合物は、電気的特性及び電荷輸送能力に優れて赤色、緑色、青色、白色などのあらゆるカラーの蛍光及び燐光素子に適した正孔注入特性及び正孔伝達特性に優れた正孔注入材料及び／または正孔輸送材料として有用であるだけでなく、発光層材料として使用することもできる。
【００１４】
上記化学式１で表されるヘテロアリールアミン化合物を含む有機膜を採用すれば、高効率、低駆動電圧、高輝度の有機発光素子を製作できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態による有機発光素子の概略的な構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態による化合物１の吸収スペクトルを示す図である。
【図３】本発明の一実施形態による化合物１の発光スペクトルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明によれば、下記化学式１で表されるヘテロアリールアミン化合物が提供され、この化合物は、有機発光素子の有機膜形成材料として使用可能である。
【００１７】
【化２】
【００１８】
上記化学式１中、Ａｒ１及びＡｒ２は、互いに独立して置換または非置換のＣ６ないしＣ６０アリール基、置換または非置換のＣ４ないしＣ６０ヘテロアリール基、または置換または非置換のＣ６ないしＣ６０縮合多環基を表し、Ｘ１は、置換または非置換のＣ６ないしＣ３０アリーレン基（好ましくは、Ｃ６ないしＣ１８アリーレン基）、置換または非置換のＣ４ないしＣ３０ヘテロアリーレン基（好ましくは、Ｃ５ないしＣ２０ヘテロアリーレン基）、または置換または非置換のＣ６ないしＣ３０縮合多環基を表し、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、互いに独立して水素、重水素、置換または非置換のＣ１ないしＣ５０アルキル基、置換または非置換のＣ１ないしＣ５０アルコキシ基、置換または非置換のＣ１ないしＣ５０アルコキシカルボニル基、置換または非置換のＣ６ないしＣ６０アリール基、置換または非置換のＣ５ないしＣ５０アリールオキシ基、置換または非置換のＣ５ないしＣ５０アリールチオ基、置換または非置換のＣ５ないしＣ５０アリール基で置換されたアミノ基、置換または非置換のＣ３ないしＣ５０炭素環、置換または非置換のＣ４ないしＣ６０ヘテロアリール基、置換または非置換のＣ６ないしＣ６０縮合多環基、ハロゲン原子、シアノ基、ヒドロキシ基またはカルボキシル基を表す。
【００１９】
上記Ｘ１で表現されるアリーレン基及びヘテロアリーレン基の例としては、フェニレン基、１−ナフチレン基、２−ナフチレン基、１−アントリレン基、２−アントリレン基、９−アントリレン基、１−フェナントリレン基、２−フェナントリレン基、３−フェナントリレン基、４−フェナントリレン基、９−フェナントリレン基、１−ナフタセニレン基、２−ナフタセニレン基、９−ナフタセニレン基、１−ピレニレン基、２−ピレニレン基、４−ピレニレン基、２−ビフェニレン基、３−ビフェニレン基、４−ビフェニレン基、ｐ−ターフェニル−４−イレン基、ｐ−ターフェニル−３−イレン基、ｐ−ターフェニル−２−イレン基、ｍ−ターフェニル−４−イレン基、ｍ−ターフェニル−３−イレン基、ｍ−ターフェニル−２−イレン基、ｏ−トリレン基、ｍ−トリレン基、ｐ−トリレン基、ｐ−ｔ−ブチルフェニレン基、ｐ−（２−フェニルプロピル）フェニレン基、３−メチル−２−ナフチレン基、４−メチル−１−ナフチレン基、４−メチル−１−アントリレン基、４’−メチルビフェニリル基、４’’−ｔ−ブチル−ｐ−ターフェニル−４−イレン基、フルオランテニレン基、フルオレニレン基、１−ピロレン基、２−ピロレン基、３−ピロレン基、ピラジニレン基、２−ピリジニレン基、３−ピリジニレン基、４−ピリジニレン基、１−インドリレン基、２−インドリレン基、３−インドリレン基、４−インドリレン基、５−インドリレン基、６−インドリレン基、７−インドリレン基、１−イソインドリレン基、２−イソインドリレン基、３−イソインドリレン基、４−イソインドリレン基、５−イソインドリレン基、６−イソインドリレン基、７−イソインドリレン基、２−フリレン基、３−フリレン基、２−ベンゾフラニレン基、３−ベンゾフラニレン基、４−ベンゾフラニレン基、５−ベンゾフラニレン基、６−ベンゾフラニレン基、７−ベンゾフラニレン基、１−イソベンゾフラニレン基、３−イソベンゾフラニレン基、４−イソベンゾフラニレン基、５−イソベンゾフラニレン基、６−イソベンゾフラニレン基、７−イソベンゾフラニレン基、キノリレン基、３−キノリレン基、４−キノリレン基、５−キノリレン基、６−キノリレン基、７−キノリレン基、８−キノリレン基、１−イソキノリレン基、３−イソキノリレン基、４−イソキノリレン基、５−イソキノリレン基、６−イソキノリレン基、７−イソキノリレン基、８−イソキノリレン基、２−キノキサリニレン基、５−キノキサリニレン基、６−キノキサリニレン基、１−カルバゾリレン基、２−カルバゾリレン基、３−カルバゾリレン基、４−カルバゾリレン基、９−カルバゾリレン基、１−フェナントリジニレン基、２−フェナントリジニレン基、３−フェナントリジニレン基、４−フェナントリジニレン基、６−フェナントリジニレン基、７−フェナントリジニレン基、８−フェナントリジニレン基、９−フェナントリジニレン基、１０−フェナントリジニレン基、１−アクリジニレン基、２−アクリジニレン基、３−アクリジニレン基、４−アクリジニレン基、９−アクリジニレン基、１，７−フェナントロリン−２−イレン基、１，７−フェナントロリン−３−イレン基、１，７−フェナントロリン−４−イレン基、１，７−フェナントロリン−５−イレン基、１，７−フェナントロリン−６−イレン基、１，７−フェナントロリン−８−イレン基、１，７−フェナントロリン−９−イレン基、１，７−フェナントロリン−１０−イレン基、１，８−フェナントロリン−２−イレン基、１，８−フェナントロリン−３−イレン基、１，８−フェナントロリン−４−イレン基、１，８−フェナントロリン−５−イレン基、１，８−フェナントロリン−６−イレン基、１，８−フェナントロリン−７−イレン基、１，８−フェナントロリン−９−イレン基、１，８−フェナントロリン−１０−イレン基、１，９−フェナントロリン−２−イレン基、１，９−フェナントロリン−３−イレン基、１，９−フェナントロリン−４−イレン基、１，９−フェナントロリン−５−イレン基、１，９−フェナントロリン−６−イレン基、１，９−フェナントロリン−７−イレン基、１，９−フェナントロリン−８−イレン基、１，９−フェナントロリン−１０−イレン基、１，１０−フェナントロリン−２−イレン基、１，１０−フェナントロリン−３−イレン基、１，１０−フェナントロリン−４−イレン基、１，１０−フェナントロリン−５−イレン基、２，９−フェナントロリン−１−イレン基、２，９−フェナントロリン−３−イレン基、２，９−フェナントロリン−４−イレン基、２，９−フェナントロリン−５−イレン基、２，９−フェナントロリン−６−イレン基、２，９−フェナントロリン−７−イレン基、２，９−フェナントロリン−８−イレン基、２，９−フェナントロリン−１０−イレン基、２，８−フェナントロリン−１−イレン基、２，８−フェナントロリン−３−イレン基、２，８−フェナントロリン−４−イレン基、２，８−フェナントロリン−５−イレン基、２，８−フェナントロリン−６−イレン基、２，８−フェナントロリン−７−イレン基、２，８−フェナントロリン−９−イレン基、２，８−フェナントロリン−１０−イレン基、２，７−フェナントロリン−１−イレン基、２，７−フェナントロリン−３−イレン基、２，７−フェナントロリン−４−イレン基、２，７−フェナントロリン−５−イレン基、２，７−フェナントロリン−６−イレン基、２，７−フェナントロリン−８−イレン基、２，７−フェナントロリン−９−イレン基、２，７−フェナントロリン−１０−イレン基、１−フェナジニレン基、２−フェナジニレン基、１−フェノチアジニレン基、２−フェノチアジニレン基、３−フェノチアジニレン基、４−フェノチアジニレン基、１０−フェノチアジニレン基、１−フェノキサジニレン基、２−フェノキサジニレン基、３−フェノキサジニレン基、４−フェノキサジニレン基、１０−フェノキサジニレン基、２−オキサゾリレン基、４−オキサゾリレン基、５−オキサゾリレン基、２−オキサゾリレン基、５−オキサジアゾリレン基、３−フラザニレン基、２−チエニレン基、３−チエニレン基、２−メチルピロール−１−イレン基、２−メチルピロール−３−イレン基、２−メチルピロール−４−イレン基、２−メチルピロール−５−イレン基、３−メチルピロール−１−イレン基、３−メチルピロール−２−イレン基、３−メチルピロール−４−イレン基、３−メチルピロール−５−イレン基、２−ｔ−ブチルピロール−４−イレン基、３−（２−フェニルプロピル）ピロール−１−イレン基、２−メチル−１−インドリレン基、４−メチル−１−インドリレン基、２−メチル−３−インドリレン基、４−メチル−３−インドリレン基、２−ｔ−ブチル−１−インドリレン基、４−ｔ−ブチル−１−インドリレン基、２−ｔ−ブチル−３−インドリレン基、４−ｔ−ブチル−３−インドリレン基などが挙げられるが、これに限定されない。
【００２０】
これらの中でも、Ｘ１で表現されるアリーレン基の例としては、フェニレン基、ビフェニレン基、ターフェニレン基、クォーターフェニレン基、ナフチレン基、アントラセニレン基、フェナントリレン基、クリセニレン基、ピレニレン基、ぺリレニレン基、またはフルオレニレン基などを挙げることができ、好ましくは、フェニレン基、ビフェニレン基、ナフチレン基、アントラセニル基、フェナントリレン基またはフルオレニレン基である。
【００２１】
Ｘ１で表現されるヘテロアリーレン基の例としては、チオフェニレン基、１−フェニルチオフェニレン基、１，４−ジフェニルチオフェニレン基、ベンズチオフェニレン基、１−フェニルベンゾチオフェニレン基、１，８−ジフェニルベンゾチオフェニレン基、フリレン基、１−フェニルジベンゾチオフェニレン基、１，８−ジフェニルチオフェニレン基、ジベンゾフラニレン基、１−フェニルジベンゾフラニレン基、１，８−ジフェニルジベンゾフラニレン基、またはベンゾチアゾリレン基などを挙げることができ、好ましくは、ヘテロアリーレン基は、１−フェニルチオフェニリル基、１−フェニルベンゾチオフェニリル基、１−フェニルジベンゾフラニル基、またはベンゾチアゾリル基である。
【００２２】
上記化学式１で、Ｘ１はリンカーであって、正孔注入及び正孔輸送材料としてヘテロアリールアミン化合物が使われる場合、電圧の印加時に形成されるラジカル正イオンをリンカーが安定化させる効果があって、素子の長寿命化に寄与する。これと異なり、４，４’，４’’−トリス（３−メチルフェニルフェニルアミノ）トリフェニルアミン（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）、ＴＤＡＴＡ、２−ＴＮＡＴＡのように一つのベンゼン環で上記Ｘ１のようなリンカーなしにベンゼンのｐａｒａ位置に二つの窒素原子が直ちに置換されている場合は、寿命特性が満足すべきレベルに達しない。このリンカーの具体的な例として下記化学式で表される２価の有機基のうちから選択される一つを使用することができるが、これに限定されない。
【００２３】
【化３】
【００２４】
上記化学式１で、Ａｒ１及びＡｒ２は、それぞれ独立して芳香族環を形成する６ないし６０（好ましくは、６ないし１８）炭素原子を有する置換または非置換のアリール基、または芳香族環を形成する４ないし６０（好ましくは、５ないし２０）炭素原子を有する置換または非置換のヘテロアリール基を表す。
【００２５】
Ａｒ１またはＡｒ２で表されるアリール基の例としては、フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントラセニル基、２−アントラセニル基、９−アントラセニル基、１−フェナントリル基、２−フェナントリル基、３−フェナントリル基、４−フェナントリル基、９−フェナントリル基、１−ナフタセニル基、２−ナフタセニル基、９−ナフタセニル基、１−ピレニル基、２−ピレニル基、４−ピレニル基、２−ビフェニリル基、３−ビフェニリル基、４−ビフェニリル基、ｐ−ターフェニル−４−イル基、ｐ−ターフェニル−３−イル基、ｐ−ターフェニル−２−イル基、ｍ−ターフェニル−４−イル基、ｍ−ターフェニル−３−イル基、またはｍ−ターフェニル−２−イル基を挙げることができるが、これに限定されない。
【００２６】
Ａｒ１またはＡｒ２で表されるヘテロアリール基の例としては、チオフェニリル基、１−フェニルチオフェニリル基、１，４−ジフェニルチオフェニリル基、ベンズチオフェニリル基、１−フェニルベンゾチオフェニリル基、１，８−ジフェニルベンゾチオフェニリル基、フリル基、１−フェニルジベンゾチオフェニリル基、１，８−ジフェニルチオフェニリル基、ジベンゾフラニル基、１−フェニルジベンゾフラニル基、１，８−ジフェニルジベンゾフラニル基、またはベンゾチアゾリル基を挙げることができるが、これに限定されない。
【００２７】
上記化学式１で、Ｒ１は、例えば、芳香族環を形成する６ないし６０（好ましくは、６ないし１８）炭素原子を有する置換または非置換のアリール基でありうる。
【００２８】
Ｒ１で表されるアリール基の例としては、フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントラセニル基、２−アントラセニル基、９−アントラセニル基、１−フェナントリル基、２−フェナントリル基、３−フェナントリル基、４−フェナントリル基、９−フェナントリル基、１−ナフタセニル基、２−ナフタセニル基、９−ナフタセニル基、１−ピレニル基、２−ピレニル基、４−ピレニル基、２−ビフェニリル基、３−ビフェニリル基、４−ビフェニリル基、ｐ−ターフェニル−４−イル基、ｐ−ターフェニル−３−イル基、ｐ−ターフェニル−２−イル基、ｍ−ターフェニル−４−イル基、ｍ−ターフェニル−３−イル基、ｍ−ターフェニル−２−イル基、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、ｐ−ｔ−ブチルフェニル基、ｐ−（２−フェニルプロピル）フェニル基、３−メチル−２−ナフチル基、４−メチル−１−ナフチル基、４−メチル−１−アントリル基、４’−メチルビフェニリル基、または４’’−ｔ−ブチル−ｐ−ターフェニル−４−イル基などを挙げることができる。望ましい例は、フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、４−ビフェニリル基、ｐ−ターフェニル−４−イル基であり、さらに望ましい例は、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、α−ナフチル基、β−ナフチル基及びフェナントリル基である。
【００２９】
上記化学式１で、Ｒ２またはＲ３は、それぞれ独立して水素原子、重水素、Ｃ６ないしＣ６０（好ましくは、Ｃ６ないしＣ３０）の置換または非置換のアリール基、Ｃ１ないしＣ５０（好ましくは、Ｃ１ないしＣ２０）置換または非置換のアルキル基、Ｃ１ないしＣ５０（好ましくは、Ｃ１ないしＣ２０）置換または非置換のアルコキシ基、Ｃ１ないしＣ５０（好ましくは、Ｃ１ないしＣ２０）置換または非置換のアルコキシカルボニル基、Ｃ５ないしＣ５０（好ましくは、Ｃ６ないしＣ２０）置換または非置換のアリールオキシ基、Ｃ５ないしＣ５０（好ましくは、Ｃ６ないしＣ２０）置換または非置換のアリールチオ基、Ｃ５ないしＣ５０（好ましくは、Ｃ６ないしＣ２０）置換または非置換のアリール基で置換されたアミノ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基またはカルボキシル基でありうる。
【００３０】
上記化学式１で、Ｒ２またはＲ３は、インドル骨格の２−または３−位置に連結された、芳香族環を形成する６ないし６０炭素原子を有する置換または非置換のアリール基に対応する。
【００３１】
Ｒ２またはＲ３で表されるアリール基の例としては、フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントラセニル基、２−アントラセニル基、９−アントラセニル基、１−フェナントリル基、２−フェナントリル基、３−フェナントリル基、４−フェナントリル基、９−フェナントリル基、１−ナフタセニル基、２−ナフタセニル基、９−ナフタセニル基、１−ピレニル基、２−ピレニル基、４−ピレニル基、２−ビフェニリル基、３−ビフェニリル基、４−ビフェニリル基、ｐ−ターフェニル−４−イル基、ｐ−ターフェニル−３−イル基、ｐ−ターフェニル−２−イル基、ｍ−ターフェニル−４−イル基、ｍ−ターフェニル−３−イル基、ｍ−ターフェニル−２−イル基、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、ｐ−ｔ−ブチルフェニル基、ｐ−（２−フェニルプロピル）フェニル基、３−メチル−２−ナフチル基、４−メチル−１−ナフチル基、４−メチル−１−アントリル基、４’−メチルビフェニリル基、４’’−ｔ−ブチル−ｐ−ターフェニル−４−イル基、フルオレニル基などを挙げることができる。望ましい例は、フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、４−ビフェニリル基、ｐ−ターフェニル−４−イル基、ｐ−トリル基またはフルオレニル基である。
【００３２】
Ｒ２またはＲ３で表されるアリールオキシ基の例としては、フェニルオキシ基、１−ナフチルオキシ基、２−ナフチルオキシ基、４−ビフェニリルオキシ基、ｐ−ターフェニル−４−イルオキシ基、ｐ−トリルオキシ基などを挙げることができる。望ましい例は、フェニルオキシ基及び２−ナフチルオキシ基である。
【００３３】
Ｒ２またはＲ３で表されるアリールチオ基の例としては、フェニルチオ基、１−ナフチルチオ基、２−ナフチルチオ基、４−ビフェニリルチオ基、ｐ−ターフェニル−４−イルチオ基、ｐ−トリルチオ基などを挙げることができる。望ましい例は、フェニルチオ基及び２−ナフチルチオ基である。
【００３４】
Ｒ２またはＲ３で表されるアルコキシカルボニル基の例としては、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、ｎ−プロポキシカルボニル基、イソ−プロポキシカルボニル基、ｎ−ブトキシカルボニル基、ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル基などを挙げることができる。望ましい例は、メトキシカルボニル基及びエトキシカルボニル基である。
【００３５】
Ｒ２またはＲ３で表されるアリール基により置換されたアミノ基で、アリール基の例は、Ｒ１で表されるアリール基で説明されたものと同じ例が挙げられる。
【００３６】
上記化学式１で、ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などが挙げられる。
【００３７】
上記した各基はさらに置換されてもよく、二つ以上の基が存在する場合、互いに同一であってもよく、または相異なってもよい。また、可能な場合ならば、それらは互いに連結された環を形成してもよい。
【００３８】
Ａｒ１、Ａｒ２、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３の各基に対する置換基の例としては、アルキル基（例えば、１ないし２０炭素原子、１ないし１２炭素原子、１ないし８炭素原子を有するアルキル基；その例は、メチル、エチル、イソ−プロピル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−オクチル、ｎ−デシル、ｎ−ヘキサデシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロへキシルなどを含む）；アルケニル基（例えば、２ないし２０炭素原子、２ないし１２炭素原子、２ないし８炭素原子を有するアルケニル基；その例は、ビニル、アリル、２−ブテニル、３−ペンテニルなどを含む）；アルキニル基（例えば、２ないし２０炭素原子、２ないし１２炭素原子、２ないし８炭素原子を有するアルキニル基；その例は、３−ペンチニルなどを含む）；アミノ基（例えば、０ないし２０炭素原子、０ないし１２炭素原子、０ないし６炭素原子を有するアミノ基；その例は、アミノ、メチルアミノ、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、ジフェニルアミノ、ジベンジルアミノなどを含む）；アルコキシ基（例えば、１ないし２０炭素原子、１ないし１２炭素原子、１ないし８炭素原子を有するアルコキシ基；その例は、メトキシ、エトキシ、ブトキシなどを含む）；アリールオキシ基（例えば、６ないし２０炭素原子、６ないし１６炭素原子、６ないし１２炭素原子を有するアリールオキシ基；その例は、フェニルオキシ、２−ナフチルオキシなどを含む）；アシル基（例えば、１ないし２０炭素原子、１ないし１６炭素原子、１ないし１２炭素原子を有するアシル基；その例は、アセチル、ベンゾイル、ホルミル、ピバロイルなどを含む）；アルコキシカルボニル基（例えば、２ないし２０炭素原子、２ないし１６炭素原子、２ないし１２炭素原子を有するアルコキシカルボニル基；その例は、メトキシカルボニル、エトキシカルボニルなどを含む）；アリールオキシカルボニル基（例えば、７ないし２０炭素原子、７ないし１６炭素原子、７ないし１０炭素原子を有するアリールオキシカルボニル基；その例は、フェニルオキシカルボニルなどを含む）；アシルオキシ基（例えば、２ないし２０炭素原子、２ないし１６炭素原子、２ないし１０炭素原子を有するアシルオキシ基；その例は、アセトキシ、ベンゾイルオキシなどを含む）；アシルアミノ基（例えば、２ないし２０炭素原子、２ないし１６炭素原子、２ないし１０炭素原子を有するアシルアミノ基；その例は、アセチルアミノ、ベンゾイルアミノなどを含む）；アルコキシカルボニルアミノ基（例えば、２ないし２０炭素原子、２ないし１６炭素原子、２ないし１２炭素原子を有するアルコキシカルボニルアミノ基；その例は、メトキシカルボニルアミノなどを含む）；アリールオキシカルボニルアミノ基（例えば、７ないし２０炭素原子、７ないし１６炭素原子、７ないし１２炭素原子を有するアリールオキシカルボニルアミノ基；その例は、フェニルオキシカルボニルアミノなどを含む）；スルホニルアミノ基（例えば、１ないし２０炭素原子、１ないし１６炭素原子、１ないし１２炭素原子を有するスルホニルアミノ基；その例は、メタンスルホニルアミノ、ベンゼンスルホニルアミノなどを含む）；スルファモイル基（例えば、０ないし２０炭素原子、０ないし１６炭素原子、０ないし１２炭素原子を有するスルファモイル基；その例は、スルファモイル、メチルスルファモイル、ジメチルスルファモイル、フェニルスルファモイルなどを含む）；カルバモイル基（例えば、１ないし２０炭素原子、１ないし１６炭素原子、１ないし１２炭素原子を有するカルバモイル基；その例は、カルバモイル、メチルカルバモイル、ジエチルカルバモイル、フェニルカルバモイルなどを含む）；アルキルチオ基（例えば、１ないし２０炭素原子、１ないし１６炭素原子、１ないし１２炭素原子を有するアルキルチオ基；その例は、メチルチオ、エチルチオなどを含む）；アリールチオ基（例えば、６ないし２０炭素原子、６ないし１６炭素原子、６ないし１２炭素原子を有するアリールチオ基；その例は、フェニルチオなどを含む）；スルホニル基（例えば、１ないし２０炭素原子、１ないし１６炭素原子、１ないし１２炭素原子を有するスルホニル基；その例は、メシル、トシルなどを含む）；スルフィニル基（例えば、１ないし２０炭素原子、１ないし１６炭素原子、１ないし１２炭素原子を有するスルフィニル基；その例は、メタンスルフィニル、ベンゼンスルフィニルなどを含む）；ウレイド基（例えば、１ないし２０炭素原子、１ないし１６炭素原子、１ないし１２炭素原子を有するウレイド基；その例は、ウレイド、メチルウレイド、フェニルウレイドなどを含む）；リン酸アミド基（例えば、１ないし２０炭素原子、１ないし１６炭素原子、１ないし１２炭素原子を有するリン酸アミド基；その例は、ジエチルリン酸アミド、フェニルリン酸アミドなどを含む）；ヒドロキシ基；メルカプト基；ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子）；シアノ基；スルホ基；カルボキシル基；ニトロ基；ヒドロキサム酸基；スルフィノ基；ヒドラジノ基；イミノ基；ヘテロ環基（例えば、１ないし３０炭素原子、１ないし１５炭素原子を有するヘテロ環基；ヘテロ原子の例は、窒素原子、酸素原子、硫黄原子；ヘテロ環基の具体的な例は、イミダゾリル、ピリジル、キノリル、フリル、チエニル、ピペリジル、モルポリノ、ベンズオキサゾリル、ベンジミダゾリル、ベンゾチアゾリル、カルバゾリルなどを含む）；シリル基（例えば、３ないし４０炭素原子、３ないし３０炭素原子、３ないし２４炭素原子を有するシリル基；その例は、トリメチルシリル、トリフェニルシリルなどを含む）；などを挙げることができる。それらの置換体はさらに置換されてもよい。また、二つ以上の置換体がある場合、置換体が互いに同一であってもよく、または相異なってもよい。また、可能な場合ならば、互いに連結されて環を形成してもよい。
【００３９】
本発明の一実施形態によれば、上記化学式１で表されるヘテロアリールアミン化合物は、下記化学式２ないし６で表される化合物のうちから選択される一つでありうる。
【００４０】
【化４】
【００４１】
【化５】
【００４２】
【化６】
【００４３】
【化７】
【００４４】
【化８】
【００４５】
上記化学式２ないし６中、Ａｒ１ないしＡｒ１０は、互いに独立して置換または非置換のＣ６ないしＣ６０アリール基、置換または非置換のＣ４ないしＣ６０ヘテロアリール基、または置換または非置換のＣ６ないしＣ６０縮合多環基を表し、Ｘ１ないしＸ３は、互いに独立して置換または非置換のＣ６ないしＣ３０アリーレン基、置換または非置換のＣ４ないしＣ３０ヘテロアリーレン基、または置換または非置換のＣ６ないしＣ３０縮合多環基を表し、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、互いに独立して水素、重水素、置換または非置換のＣ１ないしＣ５０アルキル基、置換または非置換のＣ１ないしＣ５０アルコキシ基、置換または非置換のＣ１ないしＣ５０アルコキシカルボニル基、置換または非置換のＣ６ないしＣ６０アリール基、置換または非置換のＣ５ないしＣ５０アリールオキシ基、置換または非置換のＣ５ないしＣ５０アリールチオ基、置換または非置換のＣ５ないしＣ５０アリール基で置換されたアミノ基、置換または非置換のＣ３ないしＣ５０炭素環、置換または非置換のＣ４ないしＣ６０ヘテロアリール基、置換または非置換のＣ６ないしＣ６０縮合多環基、ハロゲン原子、シアノ基、ヒドロキシ基またはカルボキシル基を表す。
【００４６】
一実施形態によれば、上記化学式２ないし６で、Ａｒ１ないしＡｒ１０は、互いに独立してフェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、ターフェニル基及びフルオレニル基から選択される１環ないし３環のアリール基またはカルバゾリル基、またはこの１環ないし３環のアリール基またはカルバゾリル基にＣ１ないしＣ５アルキル、Ｃ１ないしＣ５アルコキシ、シアノ、アミン、フェノキシ、フェニル及びハロゲン原子からなる群から選択される１個ないし３個が置換された１環ないし３環のアリール基またはカルバゾリル基でありうる。
【００４７】
Ｘ１ないしＸ３で表される望ましいアリーレン基の例としては、フェニレン基、ビフェニレン基、ターフェニレン基、クォーターフェニレン基、ナフチレン基、アントラセニレン基、フェナントリレン基、クリセニレン基、ピレニレン基、ぺリレニレン基、またはフルオレニレン基などを挙げることができ、さらに望ましい例は、フェニレン基、ビフェニレン基、ナフチレン基、アントラセニル基、フェナントリレン基またはフルオレニレン基である。
【００４８】
そして、Ｘ１ないしＸ３で表される望ましいヘテロアリーレン基の例としては、チオフェニレン基、１−フェニルチオフェニレン基、１，４−ジフェニルチオフェニレン基、ベンズチオフェニレン基、１−フェニルベンゾチオフェニレン基、１，８−ジフェニルベンゾチオフェニレン基、フリレン基、１−フェニルジベンゾチオフェニレン基、１，８−ジフェニルチオフェニレン基、ジベンゾフラニレン基、１−フェニルジベンゾフラニレン基、１，８−ジフェニルジベンゾフラニレン基、またはベンゾチアゾリレン基などを挙げることができ、さらに望ましいヘテロアリーレン基は、１−フェニルチオフェニリル基、１−フェニルベンゾチオフェニリル基、１−フェニルジベンゾフラニル基、またはベンゾチアゾリル基がある。
【００４９】
上記化学式１ないし６で、特に化学式２ないし６で、Ｒ１ないしＲ３は、互いに独立してアリール基であり、具体的には、フェニル基、４−フルオロフェニル基、ナフチル基またはビフェニル基でありうる。
【００５０】
上記化学式１ないし６で、特に化学式２ないし６で、Ｘ１ないしＸ３は、互いに独立して下記構造式で表される２価の有機基のうちから選択される一つであることが望ましいが、これに限定されない。
【００５１】
【化９】
【００５２】
また、上記化学式１ないし６で、特に化学式２ないし６で、Ａｒ１ないしＡｒ１０は、互いに独立して下記構造式で表される１価の有機基のうちから選択される一つであることが望ましいが、これに限定されない。
【００５３】
【化１０】
【００５４】
上記化学式１で表されるヘテロアリールアミン化合物は、有機膜形成材料、特に正孔注入材料、正孔輸送材料及び／または発光材料としての機能を有する。
【００５５】
また、化学式１で表される分子内ヘテロ環を有するヘテロアリールアミン化合物は、ヘテロ環基の導入によってガラス転移温度（Ｔｇ）や融点が高い。したがって、電界発光時における有機膜中、有機膜間ないし有機膜と金属電極との間で発生するジュール熱に対する耐熱性及び高温環境下での耐性が増加する。このヘテロアリールアミン化合物を利用して製造された有機電界発光素子は、保存時及び駆動時の耐久性が高い。
【００５６】
上記化学式１で表される化合物の例として、下記化合物が挙げられる。
【００５７】
【化１１】
【００５８】
【化１２】
【００５９】
【化１３】
【００６０】
【化１４】
【００６１】
【化１５】
【００６２】
【化１６】
【００６３】
特に、上記化学式１で表される化合物は、化合物１、化合物２、化合物８、化合物２９、化合物３２、化合物５２、化合物５８、または化合物８１であることが望ましい。
【００６４】
以下、本発明の化学式１で表されるヘテロアリールアミン化合物の合成過程を説明する。
【００６５】
まず、下記化学式７のヘテロアリールアミン化合物にベンゾフェノンヒドラゾン、ブトキシドナトリウム、パラジウムジアセテート及び２−ジシクロへキシルホスフィノ−２’，４’，６’−トリイソプロピルビフェニルを添加及び混合し、それを熱処理して下記化学式８の化合物が得られる。
【００６６】
【化１７】
【００６７】
上記化学式７中、Ｘ１、Ａｒ１、Ａｒ２は、化学式１で定義されたものと同一であり、Ｙは、ハロゲン原子であって、例えば、臭素、ヨウ素または塩素である。
【００６８】
【化１８】
上記化学式８中、Ｘ１、Ａｒ１、Ａｒ２は、化学式１で定義されたものと同一である。
【００６９】
上記ベンゾフェノンヒドラゾンの含量は、化学式７のヘテロアリールアミン化合物１モルに対して１．０５ないし１．２モルであることが望ましく、上記ブトキシドナトリウムの含量は、化学式７のヘテロアリールアミン化合物１モルに対して１．２ないし１．５モルであることが望ましい。そして、パラジウムジアセテート及び２−ジシクロへキシルホスフィノ−２’，４’，６’−トリイソプロピルビフェニルは、それぞれ化学式７のヘテロアリールアミン化合物１モルを基準として、０．０２ないし０．０５モル及び０．０２ないし０．０５モルであることが望ましい。
【００７０】
上記熱処理温度は、８０ないし１００℃であることが望ましい。もし、熱処理温度がこの範囲を逸脱すれば、化学式８の化合物の収率が低下する。
【００７１】
次に、上記化学式８の化合物にｐ−トルエンスルホン酸一水化物、ベンジルフェニルケトン及び溶媒を付加し、それを熱処理する。
【００７２】
この反応が完結すれば、反応生成物を収集して、本発明による化学式１で表されるヘテロアリールアミン化合物が得られる。
【００７３】
この反応のための熱処理温度は、６０ないし１００℃であることが望ましい。もし、熱処理温度がこの範囲を逸脱すれば、化学式１で表されるヘテロアリールアミン化合物の収率が低下する。
【００７４】
上記ｐ−トルエンスルホン酸一水化物の含量は、化学式８の化合物１モルに対して１．５ないし２．０モルであり、ベンジルフェニルケトンの含量は、化学式８の化合物１モルに対して１．５ないし２．０モルであることが望ましい。
【００７５】
本発明は、また、第１電極、第２電極及び第１電極と第２電極との間に形成された有機膜を備え、有機膜のうち少なくとも一層が、上記した化学式１で表されるヘテロアリールアミン化合物を含む有機発光素子を提供する。
【００７６】
上記ヘテロアリールアミン化合物は、単独または混合物の成分で含まれる。
【００７７】
上記化学式１で表される化合物を含む有機膜は、正孔注入層、正孔輸送層、または正孔注入機能及び正孔輸送機能を共に有する単一膜でありうる。または、上記化学式１で表される化合物を含む有機膜は、発光層であってもよい。このとき、上記化学式１で表されるヘテロアリールアミン化合物は、青色、緑色または赤色の蛍光または燐光材料のホスト材料として使用することができる。
【００７８】
例えば、上記化学式１で表される化合物を含む有機膜は、正孔注入層または正孔輸送層を含む。
【００７９】
本発明の他の一実施形態によれば、上記有機膜は、正孔注入層、正孔輸送層及び発光層を備え、上記正孔注入層または正孔輸送層は、上記化学式１で表されるヘテロアリールアミン化合物を含み、上記発光層は、アントラセン化合物、アリールヘテロアリールアミン化合物またはスチリル化合物を含む。
【００８０】
一方、上記第１電極をアノードとし、上記第２電極をカソードとしてもよいが、これと逆の場合ももちろん可能である。
【００８１】
上記した有機発光素子は、必要に応じて正孔注入層、正孔輸送層、電子ブロッキング層、発光層、正孔ブロッキング層、電子輸送層及び電子注入層のうち一つ以上の層を備え、さらに必要に応じては上記有機膜を２層の有機膜で形成することも可能である。
【００８２】
例えば、本発明による有機発光素子は、第１電極／正孔注入層／発光層／第２電極の構造、第１電極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／第２電極の構造、または第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／第２電極の構造を有する。または、上記有機発光素子は、第１電極／正孔注入機能及び正孔輸送機能を共に有する単一膜／発光層／電子輸送層／第２電極の構造、または第１電極／正孔注入機能及び正孔輸送機能を共に有する単一膜／発光層／電子輸送層／電子注入層／第２電極の構造を有する。
【００８３】
本発明による有機発光素子は、前面発光型、背面発光型など多様な構造で使用可能である。
【００８４】
以下、本発明による有機発光素子の製造方法を、図１に示した有機発光素子を参照して説明する。図１の有機発光素子は、基板、第１電極（アノード）、正孔注入層（Ｈｏｌｅ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ：ＨＩＬ）、正孔輸送層（Ｈｏｌｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ：ＨＴＬ）、発光層（Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｌａｙｅｒ：ＥＭＬ）、電子輸送層（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ：ＥＴＬ）、電子注入層（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ：ＥＩＬ）及び第２電極（カソード）を備えている。
【００８５】
まず、基板の上部に高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。
【００８６】
上記第１電極は、アノードとしてもカソードとしても使用できる。ここで、基板としては、通常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優れた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、伝導性に優れた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）、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、マグネシウム（Ｍｇ）などを少なくとも一つ利用でき、透明電極または反射電極として形成される。
【００８７】
次いで、上記第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（ラングミュア−ブロジェット）法のような多様な方法を利用して正孔注入層を形成できる。
【００８８】
真空蒸着法により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、通常１０Åないし５μｍ範囲で適切に選択することが望ましい。
【００８９】
スピンコーティング法により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２０００ｒｐｍないし５０００ｒｐｍのコーティング速度で、コーティング後に溶媒除去のための熱処理温度を約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。
【００９０】
上記正孔注入層の物質としては、上記した化学式１で表されるヘテロアリールアミン化合物を利用できる。または、既知の正孔注入材料を使用することもでき、例えば、銅フタロシアニンなどのフタロシアニン化合物、スターバスト型アミン誘導体類であるＴＣＴＡ、ｍ−ＭＴＤＡＴＡ、Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン（ＮＰＢ）、ＴＤＡＴＡ、２−ＴＮＡＴＡ；ポリアニリン／ドデシルベンゼンスルホン酸（Ｐａｎｉ／ＤＢＳＡ）、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）（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−スチレンスルホネート）（ＰＡＮＩ／ＰＳＳ）などを使用できるが、これらに限定されない。
【００９１】
【化１９】
【００９２】
上記正孔注入層の厚さは、約１００Åないし１００００Å、好ましくは１００Åないし１０００Åでありうる。上記正孔注入層の厚さがこの範囲を満足すれば、駆動電圧の上昇なしに優秀な正孔特性を確保することができる。
【００９３】
次いで、上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範囲から選択される。
【００９４】
上記正孔輸送層の物質は、上記した化学式１で表されるヘテロアリールアミン化合物でありうる。
【００９５】
本発明の一実施形態において、上記化学式１で表されるヘテロアリールアミン化合物が発光層または正孔注入層の形成材料として使われる場合には、正孔輸送層を既知の正孔輸送物質のうちから選択される物質を利用して形成できる。
【００９６】
既知の正孔輸送物質の具体的な例として、Ｎ−フェニルカルバゾール、ポリビニルカルバゾールなどのカルバゾール誘導体、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（ＮＰＢ）、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）などの芳香族縮合環を有する通常的なアミン誘導体などが使われる。
【００９７】
【化２０】
【００９８】
上記正孔輸送層の厚さは、約５０Åないし１０００Å、好ましくは１００Åないし６００Åでありうる。上記正孔輸送層の厚さがこの範囲であるとき、実質的な駆動電圧の上昇なしに良好な正孔輸送特性が確保される。
【００９９】
上記正孔輸送層の上部には、電子ブロッキング層が選択的に形成されてもよい。上記電子ブロッキング層は、電子の正孔輸送層などへの移動を阻止する役割を行うものであって、例えば、下記化学式で表される化合物（ＴＡＴＴ）を含む。
【０１００】
【化２１】
【０１０１】
上記電子ブロッキング層の厚さは、約５０ないし２００Åでありうる。上記電子ブロッキング層の厚さがこの範囲であるとき、実質的な駆動電圧の上昇なしに電子ブロッキング特性が良好である。
【０１０２】
次いで、この結果物の上部に発光層を形成する。このとき、発光層は、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範囲から選択される。
【０１０３】
上記発光層は、本発明による化学式１で表されるヘテロアリールアミン化合物を利用して形成できる。ここで、化学式１で表されるヘテロアリールアミン化合物は、発光層のホストとして使われる。
【０１０４】
もし、本発明の化学式１で表されるヘテロアリールアミン化合物が正孔注入層または正孔輸送層の形成時に使われるならば、本発明による有機発光素子の発光層の形成時に、有機発光素子で一般的に使われる発光材料を使用可能である。
【０１０５】
前記一般的に使われる発光材料としては、既知のホスト及びドーパントを利用して形成することもできる。前記ドーパントの場合、既知の蛍光ドーパント及び既知の燐光ドーパントをいずれも使用できる。
【０１０６】
例えば、ホストとしては、Ａｌｑ３、４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾール−ビフェニル（ＣＢＰ）、ポリ（ｎ−ビニルカルバゾール）（ＰＶＫ）、９，１０−ジ（ナフタレン−２−イル）アントラセン（ＡＤＮ）、またはジスチリルアリーレン（ＤＳＡ）などを使用でき、その他にもアリールへテロアリールアミン化合物、対称または非対称の構造を有するアントラセン化合物、スチリルアントラセン化合物、対称または非対称の構造を有するピレン化合物、スピロフルオレン化合物、フルオレン化合物などを使用できるが、これらに限定されない。
【０１０７】
ドーパントとして蛍光ドーパントまたは燐光ドーパントをいずれも使用できるが、前記蛍光ドーパントとしては、スチリル化合物、アリールヘテロアリールアミン化合物、スチリルヘテロアリールアミン化合物、アミノピレン化合物などを使用できる。そして、前記燐光ドーパントとしては、Ｉｒ（ｐｐｙ）３（ｐｐｙ＝フェニルピリジン）（緑色）、下記化学式で表される化合物Ａ、Ｆ２Ｉｒｐｉｃ、ＵＤＣ社製の赤色燐光ドーパントであるＲＤ６１またはＩｒ、Ｒｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｏｓ、Ｒｅなどを中心金属として有する金属錯体化合物を使用できるが、これらに限定されない。
【０１０８】
【化２２】
【０１０９】
ドーパントについてさらに説明すれば、既知の赤色ドーパントとして白金（ＩＩ）オクタエチルポルフィン（ＰｔＯＥＰ）、Ｉｒ（ｐｉｑ）３、Ｂｔｐ２Ｉｒ（ａｃａｃ）、ＤＣＪＴＢなどを利用できるが、これらに限定されない。
【０１１０】
【化２３】
【０１１１】
また、既知の緑色ドーパントとして、Ｉｒ（ｐｐｙ）３（ｐｐｙ＝フェニルピリジン）、Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ａｃａｃ）、Ｉｒ（ｍｐｙｐ）３、Ｃ５４５Ｔなどを利用できるが、これらに限定されない。
【０１１２】
【化２４】
【０１１３】
一方、既知の青色ドーパントとして、Ｆ２Ｉｒｐｉｃ、（Ｆ２ｐｐｙ）２Ｉｒ（ｔｍｄ）、Ｉｒ（ｄｆｐｐｚ）３、ｔｅｒ−フルオレン、４，４’−ビス（４−ジフェニルアミノスチリル）ビフェニル（ＤＰＡＶＢｉ）、２，５，８，１１−テトラ−ｔ−ブチルぺリレン（ＴＢＰ）などを利用できるが、これらに限定されない。
【０１１４】
【化２５】
【０１１５】
上記ドーパントの含量は、発光層の形成材料１００質量部（すなわち、ホストとドーパントの総質量は１００質量部とする）を基準として０．１ないし２０質量部、特に０．５ないし１２質量部であることが望ましい。ドーパントの含量がこの範囲を満足すれば、濃度消光現象が実質的に防止される。
【０１１６】
上記発光層の厚さは、約１００Åないし１０００Å、好ましくは、２００Åないし６００Åでありうる。上記発光層の厚さがこの範囲であるとき、駆動電圧の上昇なしに発光特性に優れる。
【０１１７】
発光層が燐光ドーパントを含む場合、三重項励起子または正孔の電子輸送層への拡散現象を防止するために、正孔ブロッキング層（ＨＢＬ）を発光層の上部に形成できる（図１には図示せず）。このとき、使用可能な正孔ブロッキング層の物質は特に制限されず、既知の正孔ブロッキング層の物質のうち任意に選択して利用できる。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、ビス（２−メチル−８−キノラト）−（ｐ−フェニルフェノラト）−アルミニウム（Ｂａｌｑ）、バソクプロイン（ＢＣＰ）、トリス（Ｎ−アリールベンジミダゾール）（ＴＰＢＩ）などを利用できる。
【０１１８】
上記正孔ブロッキング層の厚さは、約５０Åないし１０００Å、好ましくは１００Åないし３００Åでありうる。上記正孔ブロッキング層の厚さがこの範囲であるとき、駆動電圧の上昇なしに正孔阻止特性に優れる。
【０１１９】
次いで、電子輸送層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から選択される。
【０１２０】
上記電子輸送層の物質は特に限定されず、既知の電子輸送層の形成材料のうち任意に選択される。電子輸送物質は特に制限されず、その例としては、キノリン誘導体、特にトリス（８−キノリノレート）アルミニウム（Ａｌｑ３）、ＴＡＺ、Ｂａｌｑのような既知の材料を使用することもできるが、これらに限定されない。
【０１２１】
【化２６】
【０１２２】
上記電子輸送層の厚さは、約１００Åないし１０００Å、好ましくは、１００Åないし５００Åでありうる。上記電子輸送層の厚さがこの範囲を満足する場合、実質的な駆動電圧の上昇なしに優秀な電子輸送特性が得られる。
【０１２３】
また、電子輸送層の上部に負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が積層される。
【０１２４】
上記電子注入層の形成材料としては、ＢａＦ２、ＬｉＦ、ＮａＣｌ、ＣｓＦ、Ｌｉ２Ｏ、ＢａＯ、Ｌｉｑなどの物質を利用できるが、これらに限定されない。
【０１２５】
【化２７】
【０１２６】
上記電子注入層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範囲から選択される。
【０１２７】
上記電子注入層の厚さは、約１Åないし１００Å、好ましくは５Åないし９０Åでありうる。上記電子注入層の厚さがこの範囲を満足する場合、実質的な駆動電圧の上昇なしに優秀な電子注入特性が得られる。
【０１２８】
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などの方法を利用して第２電極を形成できる。上記第２電極は、カソードとしてもアノードとしても使用可能である。上記第２電極形成用の物質としては、低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、リチウム（Ｌｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム−リチウム（Ａｌ−Ｌｉ）、カルシウム（Ｃａ）、マグネシウム−インジウム（Ｍｇ−Ｉｎ）、マグネシウム−銀（Ｍｇ−Ａｇ）などが挙げられる。また、前面発光素子を得るために、ＩＴＯ、ＩＺＯを使用した透明カソードを使用することもできる。
【０１２９】
本発明による有機発光素子は、多様な形態の平板表示装置、例えば、パッシブマトリックス有機発光表示装置及びアクティブマトリックス有機発光表示装置に使用することができる。特に、アクティブマトリックス有機発光表示装置に使用する場合、基板側に備えられた第１電極は、画素電極であって、薄膜トランジスタのソース電極またはドレイン電極と電気的に連結される。また、上記有機発光素子は、両面に画面を表示できる平板表示装置に使用することができる。
【０１３０】
また、本発明の一実施形態による有機発光素子の一つ以上の層は、上記化学式１で表される化合物を使用して蒸着方法で形成されてもよく、または化学式１で表される化合物の溶液をコーティングする湿式方法で形成されてもよい。
【０１３１】
以下、本発明による化合物１、２、８、２９、３２、５２、５８、８１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ない。
【０１３２】
以下、本発明の化学式１ないし６で使われた置換基について説明する。
【０１３３】
上記化学式１ないし６で、非置換のＣ１ないしＣ５０アルキル基は、直鎖型及び分枝型であり、その非制限的な例としては、メチル、エチル、プロピル、イソブチル、ｓｅｃ−ブチル、ペンチル、ｉｓｏ−アミル、へキシル、ヘプチル、オクチル、ノナニル、ドデシルなどが挙げられ、上記アルキル基のうち一つ以上の水素原子は、重水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、ニトロ基、シアノ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン、ヒドラゾン、カルボキシル基やその塩、スルホン酸基やその塩、燐酸やその塩、Ｃ１ないしＣ１０アルキル基、Ｃ１ないしＣ１０アルコキシ基、Ｃ２ないしＣ１０アルケニル基、Ｃ２ないしＣ１０アルキニル基、Ｃ６ないしＣ１６アリール基、またはＣ４ないしＣ１６ヘテロアリール基で置換可能である。
【０１３４】
上記化学式１ないし６で、非置換のＣ３ないしＣ５０炭素環は、炭素数３ないし５０の環状のアルキル基を意味し、上記炭素環基のうち一つ以上の水素原子は、前述したＣ１ないしＣ５０アルキル基の置換基と同じ置換基で置換可能である。
【０１３５】
上記化学式１ないし６で、非置換のＣ４ないしＣ６０ヘテロ環は、Ｎ、Ｏ、Ｐ及びＳのうちから選択される１、２または３個のヘテロ原子を含む炭素数４ないし６０の環状のアルキル基を意味し、上記へテロ環基のうち一つ以上の水素原子は、前述したＣ１ないしＣ５０アルキル基の置換基と同じ置換基で置換可能である。
【０１３６】
上記化学式１ないし６で、炭素数１ないし５０の非置換のアルコキシ基は、−ＯＡ（ここで、Ａは、前述した非置換のＣ１ないしＣ５０アルキル基である）の構造を有する基であって、その非制限的な例として、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロピルオキシ、ブトキシ、ペントキシなどが挙げられる。それらのアルコキシ基のうち少なくとも一つ以上の水素原子は、前述したアルキル基の場合と同様な置換基で置換可能である。
【０１３７】
上記化学式１ないし６で、非置換のＣ６ないしＣ６０アリール基は、一つ以上の環を含む炭素環芳香族系を意味し、二つ以上の環を有する場合、互いに結合されるか、または単一結合などを通じて連結される。アリールという用語は、フェニル、ナフチル、アントラセニルのような芳香族系を含む。また、上記アリール基のうち一つ以上の水素原子は、前述したＣ１ないしＣ５０アルキル基の置換基と同じ置換基で置換可能である。
【０１３８】
置換または非置換のＣ６ないしＣ６０アリール基の例としては、フェニル基、Ｃ１ないしＣ１０アルキルフェニル基（例えば、エチルフェニル基）、ハロフェニル基（例えば、ｏ−、ｍ−及びｐ−フルオロフェニル基、ジクロロフェニル基）、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、ビフェニル基、ハロビフェニル基、シアノビフェニル基、Ｃ１ないしＣ１０アルキルビフェニル基、Ｃ１ないしＣ１０アルコキシビフェニル基、ｏ−、ｍ−及びｐ−トリル基、ｏ−、ｍ−及び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、ペンタレニル基、インデニル基、ナフチル基、ハロナフチル基（例えば、フルオロナフチル基）、Ｃ１ないしＣ１０アルキルナフチル基（例えば、メチルナフチル基）、Ｃ１ないしＣ１０アルコキシナフチル基（例えば、メトキシナフチル基）、シアノナフチル基、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、アントラキノリル基、メチルアントリル基、フェナントリル基、トリフェニレン基、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、ぺリレニル基、クロロぺリレニル基、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、ぺキサフェニル基、ヘキサセニル基、ルビセニル基、コロネリル基、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、オバレニル基などが挙げられる。
【０１３９】
上記化学式１ないし６中、炭素数４ないし６０の非置換のヘテロアリール基は、Ｎ、Ｏ、Ｐ及びＳのうちから選択される１、２または３個のヘテロ原子を含み、二つ以上の環を有する場合、それらは互いに結合されてもよく、または単一結合などを通じて連結されてもよい。非置換のＣ４ないしＣ６０ヘテロアリール基の例としては、ピラゾリル基、イミダゾリル基、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、トリアジニル基、カルバゾリル基、インドリル基、キノリニル基、イソキノリニル基などが挙げられる。また、上記ヘテロアリール基のうち一つ以上の水素原子は、前述したＣ１ないしＣ５０アルキル基の置換基と同じ置換基で置換可能である。
【０１４０】
上記化学式１ないし６中、非置換のＣ６ないしＣ６０縮合多環基は、一つ以上の芳香族環及び／または一つ以上の非芳香族環が互いに結合された二つ以上の環を含む置換基を指すものであって、前述したアリール基またはヘテロアリール基の例のうちいくつかは、上記縮合多環基に含まれる。
【実施例】
【０１４１】
以下、合成例及び実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は下記合成例及び実施例にのみ限定されない。
【０１４２】
（合成例１：中間体１の合成）
２−ブロモビフェニルを７ｇ（３０ｍｍｏｌ）、４−アミノビフェニルを７．６２ｇ（４５ｍｍｏｌ）、ｔ−ＢｕＯＮａを４．３ｇ（４５ｍｍｏｌ）、Ｐｄ２（ｄｂａ）３を０．５５ｇ（０．６ｍｍｏｌ）及びＰ（ｔ−Ｂｕ）３を０．１２ｇ（０．６ｍｍｏｌ）を、トルエン１００ｍＬに溶かした後、９０℃で３時間撹拌した。
【０１４３】
この反応が完結された後、常温に冷し、それを蒸溜水及びジエチルエーテル１００ｍＬで３回抽出した。集められた有機膜を硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を蒸発して得られた残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィで分離精製して中間体１を８．７７ｇ（収率９１％）で得た。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳ（高分解能質量分析法）を使用して確認した。
Ｃ２４Ｈ１９Ｎ計算値：３２１．１５１７；実測値３２１．１５１９
【０１４４】
（合成例２：中間体２の合成）
上記中間体１の合成方法において、２−ブロモビフェニルの代わりに、２−ブロモ−９，９−ジメチルフルオレンを使用した他は同様の方法で、中間体２を８７％の収率で合成した。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳを使用して確認した。
Ｃ２７Ｈ２３Ｎ計算値：３６１．１８３０；実測値３６１．１８３３
【０１４５】
（合成例３：中間体３の合成）
上記中間体２の合成方法において、４−アミノビフェニルの代わりに、２−アミノ−９，９−ジメチルフルオレンを使用した他は同様の方法で、中間体３を８５％の収率で合成した。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳを使用して確認した。
Ｃ３０Ｈ２７Ｎ計算値：４０１．２１４３；実測値４０１．２１４０
【０１４６】
【化２８】
【０１４７】
（合成例４：中間体４の合成）
２，７−ジヨード−９，９−ジメチルフルオレンを２２．３ｇ（５０ｍｍｏｌ）、中間体１を３．２１ｇ（１０ｍｍｏｌ）、ｔ−ＢｕＯＮａを２．８８ｇ（３０ｍｍｏｌ）、Ｐｄ２（ｄｂａ）３を０．２８ｇ（０．３ｍｍｏｌ）及びＰ（ｔ−Ｂｕ）３を０．６ｇ（０．３ｍｍｏｌ）を、トルエン１００ｍＬに溶かした後、９０℃で３時間撹拌した。この反応が完結された後、常温に冷し、それを蒸溜水及びジエチルエーテル１００ｍＬで３回抽出した。集められた有機膜を硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を蒸発して得られた残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィで分離精製して中間体４を３ｇ（収率４７％）で得た。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳを使用して確認した。
Ｃ３９Ｈ３０ＩＮ計算値：６３９．１４２３；実測値６３９．１４１９
【０１４８】
（合成例５：中間体５の合成）
上記中間体４の合成方法において、２，７−ジヨード−９，９−ジメチルフルオレンの代わりに２，７−ジヨードフェナントレンを使用し、中間体１の代わりにＮ−フェニル−２−ナフチルアミンを使用した他は同様の方法で、中間体５を５２％の収率で合成した。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳを使用して確認した。
Ｃ３０Ｈ２０ＩＮ計算値：５２１．０６４０；実測値５２１．０６３７
【０１４９】
【化２９】
【０１５０】
（合成例６：中間体６の合成）
４−ブロモ−４’−ヨード−ビフェニルを１６．２ｇ（４５ｍｍｏｌ）、Ｎ−フェニル−２−ナフチルアミンを６．５８ｇ（３０ｍｍｏｌ）、ｔ−ＢｕＯＮａを４．３ｇ（４５ｍｍｏｌ）、Ｐｄ２（ｄｂａ）３を０．５５ｇ（０．６ｍｍｏｌ）及びＰ（ｔ−Ｂｕ）３を０．１２ｇ（０．６ｍｍｏｌ）を、トルエン１００ｍＬに溶かした後、９０℃で３時間撹拌した。この反応が完結された後、常温に冷し、それを蒸溜水及びジエチルエーテル１００ｍＬで３回抽出した。集められた有機膜を硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を蒸発して得られた残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィで分離精製して中間体６を８．３８ｇ（収率６２％）で得た。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳを使用して確認した。
Ｃ２８Ｈ２０ＢｒＮ計算値：４４９．０７７９；実測値４４９．０７７５
【０１５１】
（合成例７：中間体７の合成）
上記中間体６の合成方法において、Ｎ−フェニル−２−ナフチルアミンの代わりに、中間体１を使用した他は同様の方法で、中間体７を６５％の収率で合成した。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳを使用して確認した。
Ｃ３６Ｈ２６ＢｒＮ計算値：５５１．１２４９；実測値５５１．１２４６
【０１５２】
（合成例８：中間体８の合成）
上記中間体６の合成方法において、Ｎ−フェニル−２−ナフチルアミンの代わりに、中間体２を使用した他は同様の方法で、中間体８を６８％の収率で合成した。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳを使用して確認した。
Ｃ３９Ｈ３０ＢｒＮ計算値：５９１．１５６２；実測値５９１．１５５９
【０１５３】
（合成例９：中間体９の合成）
フェニルホウ酸を３．６６ｇ（３０ｍｍｏｌ）、中間体４を３８．４ｇ（６０ｍｍｏｌ）、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４を１．７ｇ（１．５ｍｍｏｌ）及びＫ２ＣＯ３を２０ｇ（１５０ｍｍｏｌ）を、１００ｍＬのＴＨＦ／Ｈ２Ｏ（２：１）混合溶液に溶かし、８０℃で５時間撹拌した。反応液をジエチルエーテル６００ｍｌで３回抽出した。集められた有機膜を硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を蒸発して得られた残留物をジクロロメタン及びノルマルへキサンで再結晶して中間体９を１３．０４ｇ（収率６５％）で合成した。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳを使用して確認した。
Ｃ４５Ｈ３４ＢｒＮ計算値：６６７．１８７５；実測値６６７．１８７３
【０１５４】
（合成例１０：中間体１０の合成）
上記中間体９の合成方法において、中間体４の代わりに中間体５を使用した他は同様の方法で、中間体１０を５８％の収率で合成した。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳを使用して確認した。
Ｃ３６Ｈ２４ＢｒＮ計算値：５４９．１０９２；実測値５４９．１０８９
【０１５５】
（合成例１１：中間体１１の合成）
上記中間体６の合成方法において、Ｎ−フェニル−２−ナフチルアミンの代わりに中間体３を使用した他は同様の方法で、中間体１１を６２％の収率で合成した。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳを使用して確認した。
Ｃ４２Ｈ３４ＢｒＮ計算値：６３１．１８７５；実測値６３１．１８７２
【０１５６】
（合成例１２：中間体１２の合成）
上記中間体９の合成方法において、中間体４の代わりにトリス（４−ブロモフェニル）アミンを使用した他は同様の方法で、中間体１２を４５％の収率で合成した。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳを使用して確認した。
Ｃ３６Ｈ２４Ｂｒ３Ｎ計算値：７０６．９４５９；実測値７０６．９４５５
【０１５７】
【化３０】
【０１５８】
（合成例１３：中間体１３の合成）
中間体６を１３．５ｇ（３０ｍｍｏｌ）、ベンゾフェノンヒドラゾンを７．１ｇ（３６ｍｍｏｌ）、ｔ−ＢｕＯＮａを４．３ｇ（４５ｍｍｏｌ）、Ｐｄ（ＯＡｃ）２を０．１３ｇ（０．６ｍｍｏｌ）及び２−ジシクロへキシルホスフィノ−２’，４’，６’−トリイソプロピルビフェニルを０．２９ｇ（０．６ｍｍｏｌ）を、トルエン６０ｍＬに溶かした後、９０℃で３時間撹拌した。常温に冷した反応物に蒸溜水を加えてジエチルエーテル１００ｍＬで２回、ジクロロメタン１００ｍＬで１回抽出した。集められた有機膜を硫酸マグネシウムで乾燥して濾過した後、溶媒を蒸発して得られた残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィで分離精製して中間体１３を１５．６ｇ（収率９２％）で得た。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳを使用して確認した。
Ｃ４１Ｈ３１Ｎ３計算値：５６５．２５１８；実測値５６５．２５２２
【０１５９】
（合成例１４：中間体１４の合成）
上記中間体１３の合成方法において、中間体６の代わりに中間体７を使用した他は同様の方法で、中間体１４を８８％の収率で合成した。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳを使用して確認した。
Ｃ４９Ｈ３７Ｎ３計算値：６６７．２９８７；実測値６６７．２９９０
【０１６０】
（合成例１５：中間体１５の合成）
上記中間体１３の合成方法において、中間体６の代わりに中間体８を使用した他は同様の方法で、中間体１５を８４％の収率で合成した。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳを使用して確認した。
Ｃ５２Ｈ４１Ｎ３計算値：７０７．３３００；実測値７０７．３３０５
【０１６１】
（合成例１６：中間体１６の合成）
上記中間体１３の合成方法において、中間体６の代わりに中間体９を使用した他は同様の方法で、中間体１６を９０％の収率で合成した。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳを使用して確認した。
Ｃ５８Ｈ４５Ｎ３計算値：７８３．３６１３；実測値７８３．３６１５
【０１６２】
（合成例１７：中間体１７の合成）
上記中間体１３の合成方法において、中間体６の代わりに中間体１０を使用した他は同様の方法で、中間体１７を８５％の収率で合成した。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳを使用して確認した。
Ｃ４９Ｈ３５Ｎ３計算値：６６５．２８３１；実測値６６５．２８３４
【０１６３】
（合成例１８：中間体１８の合成）
上記中間体１３の合成方法において、中間体６の代わりに中間体１１を使用した他は同様の方法で、中間体１８を８８％の収率で合成した。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳを使用して確認した。
Ｃ５５Ｈ４５Ｎ３計算値：７４７．３６１３；実測値７４７．３６１６
【０１６４】
（合成例１９：中間体１９の合成）
上記中間体１３の合成方法において、中間体６の代わりに中間体１２を使用した他は同様の方法で、中間体１９を７６％の収率で合成した。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳを使用して確認した。
Ｃ７５Ｈ５７Ｎ７計算値：１０５５．４６７５；実測値１０５５．４６７７
【０１６５】
【化３１】
【０１６６】
（合成例２０：中間体２０の合成）
中間体１３を１１．３ｇ（２０ｍｍｏｌ）、ｐ−トルエンスルホン酸一水化物を７．６ｇ（４０ｍｍｏｌ）及びベンジルフェニルケトンを１５．７０ｇ（８０ｍｍｏｌ）の混合物にエタノール８０ｍＬ及びトルエン８０ｍＬを加えた後、１１０℃で２４時間撹拌した。常温に冷した反応物に蒸溜水を加えてジエチルエーテル１００ｍＬで２回、ジクロロメタン１００ｍＬで２回抽出した。集められた有機膜を硫酸マグネシウムで乾燥して濾過した後、溶媒を蒸発して得られた残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィで分離精製して中間体２０を７．９ｇ（収率７０％）で得た。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳを使用して確認した。
Ｃ４２Ｈ３０Ｎ２計算値：５６２．２４０９；実測値５６２．２４１２
【０１６７】
（合成例２１：中間体２１の合成）
上記中間体２０の合成方法において、中間体１３の代わりに中間体１４を使用した他は同様の方法で、中間体２１を６８％の収率で合成した。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳを使用して確認した。
Ｃ５０Ｈ３６Ｎ２計算値：６６４．２８７８；実測値６６４．２８８１
【０１６８】
（合成例２２：中間体２２の合成）
上記中間体２０の合成方法において、中間体１３の代わりに中間体１５を使用した他は同様の方法で、中間体２２を７６％の収率で合成した。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳを使用して確認した。
Ｃ５３Ｈ４０Ｎ２計算値：７０４．３１９１；実測値７０４．３１９３
【０１６９】
（合成例２３：中間体２３の合成）
上記中間体２０の合成方法において、中間体１３の代わりに中間体１６を使用した他は同様の方法で、中間体２３を７３％の収率で合成した。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳを使用して確認した。
Ｃ５９Ｈ４４Ｎ２計算値：７８０．３５０４；実測値７８０．３５０８
【０１７０】
（合成例２４：中間体２４の合成）
上記中間体２０の合成方法において、中間体１３の代わりに中間体１７を使用した他は同様の方法で、中間体２４を６５％の収率で合成した。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳを使用して確認した。
Ｃ５０Ｈ３４Ｎ２計算値：６６２．２７２２；実測値６６２．２７２６
【０１７１】
（合成例２５：中間体２５の合成）
上記中間体２０の合成方法において、中間体１３の代わりに中間体１８を使用した他は同様の方法で、中間体２５を５８％の収率で合成した。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳを使用して確認した。
Ｃ５６Ｈ４４Ｎ２計算値：７４４．３５０４；実測値７４４．３５０４
【０１７２】
（合成例２６：中間体２６の合成）
上記中間体２０の合成方法において、中間体１３の代わりに中間体１９を使用した他は同様の方法で、中間体２６を４８％の収率で合成した。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳを使用して確認した。
Ｃ７８Ｈ５４Ｎ４計算値：１０４６．４３４８；実測値１０４６．４３５２
【０１７３】
【化３２】
【０１７４】
（合成例２７：化合物１の合成）
【０１７５】
【化３３】
【０１７６】
中間体２０を５．６３ｇ（１０ｍｍｏｌ）、ブロモベンゼンを１．８８ｇ（１２ｍｍｏｌ）、ｔ−ＢｕＯＮａを２．９ｇ（３０ｍｍｏｌ）、Ｐｄ２（ｄｂａ）３を３６６ｍｇ（０．４ｍｍｏｌ）及びＰ（ｔ−Ｂｕ）３を８０ｍｇ（０．４ｍｍｏｌ）を、トルエン６０ｍＬに溶かした後、９０℃で３時間撹拌した。この反応が完結した後、常温に冷し、それを蒸溜水及びジエチルエーテル５０ｍＬで３回抽出した。集められた有機膜を硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を蒸発して得られた残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィで分離精製して化合物１を４．６ｇ（収率７２％）で得た。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳ及びＮＭＲ（核磁気共鳴分析法）を使用して確認した。この化合物１の吸収スペクトル及び発光スペクトルを図２及び図３に示す。
Ｃ４８Ｈ３４Ｎ２計算値：６３８．２７２２；実測値６３８．２７２１；
１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，４００ＭＨｚ）δ（ｐｐｍ）８．６９（ｄ，１Ｈ），８．４９（ｄｄ，１Ｈ），７．８５（ｄｄ，１Ｈ），７．７０−７．４５（ｍ，２２Ｈ），７．２７（ｄｄ，２Ｈ），７．１２（ｄｔ，１Ｈ），７．０２（ｄ，２Ｈ），６．９７（ｄｄ，１Ｈ），６．８３（ｄ，２Ｈ）
【０１７７】
（合成例２８：化合物２の合成）
上記化合物１の合成方法において、中間体２０の代わりに中間体２１を使用した他は同様の方法で、化合物２を６７％の収率で合成した。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳ及びＮＭＲを使用して確認した。
Ｃ５６Ｈ４０Ｎ２計算値：７４０．３１９１；実測値７４０．３１９３；
１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，４００ＭＨｚ）δ（ｐｐｍ）８．６８（ｄ，１Ｈ），７．７７−７．７４（ｍ，３Ｈ），７．６７−７．６５（ｍ，４Ｈ），７．６２−７．３５（ｍ，２６Ｈ），７．１２（ｄｄ，２Ｈ），６．８７（ｄｄ，４Ｈ）
【０１７８】
（合成例２９：化合物８の合成）
上記化合物２の合成方法において、ブロモベンゼンの代わりに、１−ブロモナフタレンを使用した他は同様の方法で、化合物８を６９％の収率で合成した。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳ及びＮＭＲを使用して確認した。
Ｃ６０Ｈ４２Ｎ２計算値：７９０．３３４８；実測値７９０．３３５０；
１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，４００ＭＨｚ）δ（ｐｐｍ）８．６７（ｄ，１Ｈ），８．４４（ｄｄ，１Ｈ），７．７６−７．７３（ｍ，２Ｈ），７．７０−７．６４（ｍ，４Ｈ），７．５５（ｔ，２Ｈ），７．５０−７．３２（ｍ，２８Ｈ），６．９４−６．８９（ｍ，４Ｈ）
【０１７９】
（合成例３０：化合物２９の合成）
上記化合物１の合成方法において、中間体２０の代わりに中間体２２を使用した他は同様の方法で、化合物２９を７５％の収率で合成した。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳ及びＮＭＲを使用して確認した。
Ｃ６５Ｈ４８Ｎ２計算値：８５６．３８１７；実測値８５６．３８１９；
１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，４００ＭＨｚ）δ（ｐｐｍ）８．６９（ｄ，１Ｈ），７．９８（ｄ，１Ｈ），７．８５（ｄ，２Ｈ），７．７０−７．６５（ｍ，４Ｈ），７．６３−７．５３（ｍ，４Ｈ），７．４７−７．２０（ｍ，２２Ｈ），７．０５（ｔ，１Ｈ），６．９３（ｄ，２Ｈ），６．８７（ｄｄ，４Ｈ），６．７９（ｄｄ，１Ｈ），１．９６（ｓ，６Ｈ）
【０１８０】
（合成例３１：化合物３２の合成）
上記化合物１の合成方法において、中間体２０の代わりに中間体２３を使用した他は同様の方法で、化合物３２を６３％の収率で合成した。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳ及びＮＭＲを使用して確認した。
Ｃ６５Ｈ４８Ｎ２計算値：８５６．３８１７；実測値８５６．３８２０；
１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，４００ＭＨｚ）δ（ｐｐｍ）８．６５（ｄ，１Ｈ），７．８５（ｄｄ，４Ｈ），７．７６（ｄｄ，４Ｈ），７．６３−７．３６（ｍ，２０Ｈ），７．２３−７．１３（ｍ，６Ｈ），７．１０（ｔ，１Ｈ），６．９８（ｄｄ，１Ｈ），６．７６（ｄ，４Ｈ），６．７３（ｄｄ，１Ｈ），１．９４（ｓ，６Ｈ）
【０１８１】
（合成例３２：化合物５２の合成）
上記化合物１の合成方法において、中間体２０の代わりに中間体２４を使用した他は同様の方法で、化合物５２を６０％の収率で合成した。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳ及びＮＭＲを使用して確認した。
Ｃ５６Ｈ３８Ｎ２計算値：７３８．３０３５；実測値７３８．３０３７；
１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，４００ＭＨｚ）δ（ｐｐｍ）８．６６（ｄ，１Ｈ），８．６３（ｄ，１Ｈ），８．５５（ｄ，１Ｈ），８．５３（ｄｄ，１Ｈ），８．４２（ｄ，１Ｈ），７．９６（ｓ，１Ｈ），７．９２（ｄｄ，１Ｈ），７．８９（ｄ，１Ｈ），７．７１（ｔ，１Ｈ），７．６５−７．３５（ｍ，１９Ｈ），７．２３−７．１２（ｍ，６Ｈ），６．９９（ｄｔ，１Ｈ），６．８７（ｄ，１Ｈ），６．８０（ｄ，２Ｈ）
【０１８２】
（合成例３３：化合物５８の合成）
上記化合物１の合成方法において、中間体２０の代わりに中間体２５を使用した他は同様の方法で、化合物５８を６８％の収率で合成した。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳ及びＮＭＲを使用して確認した。
Ｃ６２Ｈ４８Ｎ２計算値：８２０．３８１７；実測値８２０．３８１８；
１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，４００ＭＨｚ）δ（ｐｐｍ）８．６９（ｄ，１Ｈ），８．０１（ｄ，２Ｈ），７．９６（ｄｄ，４Ｈ），７．８０−７．３２（ｍ，１９Ｈ），７．２３（ｄ，２Ｈ），７．１９（ｄｄ，２Ｈ），７．０５（ｄｔ，２Ｈ），６．８９（ｄ，２Ｈ），６．８０（ｄｄ，２Ｈ），１．９５（ｓ，１２Ｈ）
【０１８３】
（合成例３４：化合物８１の合成）
上記化合物１の合成方法において、中間体２０の代わりに中間体２６を使用した他は同様の方法で、化合物８１を５３％の収率で合成した。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳ及びＮＭＲを使用して確認した。
Ｃ９６Ｈ６６Ｎ４計算値：１２７４．５２８７；実測値１２７４．５２９２；
１ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，４００ＭＨｚ）δ（ｐｐｍ）８．６５（ｄ，３Ｈ），７．８３（ｄｄ，６Ｈ），７．６９−７．２３（ｍ，４５Ｈ），７．２１（ｄｄ，６Ｈ），６．８３（ｄｄ，６Ｈ）
【０１８４】
（実施例１）
アノードは、コーニング１５Ωｃｍ２（１２００Å）のＩＴＯガラス基板を５０ｍｍ×５０ｍｍ×０．７ｍｍのサイズにカットして、イソプロピルアルコールと純水を利用して各５分間超音波洗浄した後、３０分間紫外線を照射し、オゾンに露出させて洗浄し作製し、真空蒸着装置にこのガラス基板を設置した。
【０１８５】
この基板の上部に、まず、正孔注入層として２−ＴＮＡＴＡを真空蒸着して６００Åの厚さに形成した後、次いで、正孔輸送性化合物として化合物１を３００Åの厚さに真空蒸着して正孔輸送層を形成した。
【０１８６】
この正孔輸送層の上部に、既知の緑色蛍光ホストであるＡｌｑ３及び既知の緑色蛍光ドーパントであるＣ５４５Ｔを質量比９８：２で同時蒸着して、３００Åの厚さに発光層を形成した。
【０１８７】
次いで、この発光層の上部にＡｌｑ３を電子輸送層として３００Åの厚さに蒸着し、ＬｉＦを電子注入層として１０Åの厚さに蒸着し、Ａｌを３０００Åの厚さに真空蒸着してＬｉＦ／Ａｌ電極（カソード）を形成することによって、有機発光素子を製造した。
【０１８８】
（実施例２）
正孔輸送層の形成時に化合物１の代わりに化合物２を利用した点を除いては、実施例１と同様に有機発光素子を製作した。
【０１８９】
（実施例３）
正孔輸送層の形成時に化合物１の代わりに化合物８を利用した点を除いては、実施例１と同様に有機発光素子を製作した。
【０１９０】
（実施例４）
正孔輸送層の形成時に化合物１の代わりに化合物２９を利用した点を除いては、実施例１と同様に有機発光素子を製作した。
【０１９１】
（実施例５）
正孔輸送層の形成時に化合物１の代わりに化合物３２を利用した点を除いては、実施例１と同様に有機発光素子を製作した。
【０１９２】
（実施例６）
正孔輸送層の形成時に化合物１の代わりに化合物５２を利用した点を除いては、実施例１と同様に有機発光素子を製作した。
【０１９３】
（実施例７）
正孔輸送層の形成時に化合物１の代わりに化合物５８を利用した点を除いては、実施例１と同様に有機発光素子を製作した。
【０１９４】
（実施例８）
正孔輸送層の形成時に化合物１の代わりに化合物８１を利用した点を除いては、実施例１と同様に有機発光素子を製作した。
【０１９５】
（比較例１）
正孔輸送層の形成時に上記化合物１の代わりに既知の物質である４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（以下、ＮＰＢ）を利用した点を除いては、実施例１と同様に有機発光素子を製作した。
【０１９６】
この素子は、電流密度５０ｍＡ／ｃｍ２で駆動電圧７．４５Ｖ、発光輝度６，１０２ｃｄ／ｍ２を表し、色座標は（０．３０９，０．６４２）とほぼ同一であり、発光効率は１２．２ｃｄ／Ａであった。
【０１９７】
【化３４】
【０１９８】
上記実施例１ないし８及び比較例１によって製作された有機発光素子の電流密度５０ｍＡ／ｃｍ２での駆動電圧、輝度、色座標及び発光効率を測定し、その結果を下記表１に示す。
【０１９９】
【表１】
【０２００】
上記表１から分かるように、本発明による化学式１で表されるアミン系化合物を正孔輸送材料として利用した有機発光素子は、ＮＰＢを使用した比較例１と比較して駆動電圧が１Ｖ以上低くなり、効率が大幅に向上した優秀なＩ−Ｖ−Ｌ特性を表した。特に、寿命改善効果がはるかに優れて、実施例１ないし８の場合に比較例１に比べて寿命が１００％以上向上する結果を表した。
【０２０１】
上記実施例１ないし８及び比較例１によって製作された有機発光素子の半減寿命を電流密度１００ｍＡ／ｃｍ２で測定し、その結果を下記表２に示す。
【０２０２】
【表２】
【０２０３】
上記表２から分かるように、実施例１ないし８の有機発光素子は、比較例１の場合と比較して半減寿命が向上した。
【０２０４】
以上、本発明の望ましい実施例及び合成例を参照して説明したが、当該技術分野の当業者であれば、特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域から逸脱しない範囲内で本発明を多様に修正及び変更させることができることを理解できるであろう。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新規な構造を有するヘテロアリールアミン化合物及びそれを利用した有機発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
電界発光装置は、自発光型表示素子であって、視野角が広く、コントラストが優秀であるだけでなく、応答時間が速いという長所を有しているために大きな注目を受けている。この電界発光素子の種類は、発光層に無機化合物を使用する無機電界発光素子と、有機化合物を使用する有機電界発光素子とに大別でき、そのうち、特に有機電界発光素子は、無機電界発光素子に比べて輝度、駆動電圧及び応答速度特性に優れ、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。有機電界発光素子は、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、アノードと発光層との間に正孔注入層及び／または正孔輸送層をさらに積層し、及び／または発光層とカソードとの間に電子輸送層をさらに積層して、アノード／正孔輸送層／有機発光層／カソードの構造、アノード／正孔輸送層／有機発光層／電子輸送層／カソードの構造などを有する。
【０００３】
正孔輸送層の形成材料としてポリフェニル化合物またはアントラセン誘導体がよく知られている（特許文献１及び２）。
【０００４】
しかし、これまで知られた正孔注入層及び／または正孔輸送層の形成材料からなる有機電界発光素子は、寿命、効率及び消費電力特性が満足すべきレベルに達せず、改善の余地が多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第６，５９６，４１５号公報
【特許文献２】米国特許第６，４６５，１１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、電気的な安定性及び高い電荷輸送能力を有し、ガラス転移温度が高く、結晶化を防止できる材料として、赤色、緑色、青色、白色などのあらゆるカラーの蛍光及び燐光有機発光素子に適した有機膜形成材料及びその製造方法を提供することにある。また、この有機膜形成材料を含む有機膜を備えて高効率、低電圧、高輝度を有する有機発光素子及びそれを備えた平板表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面によって、下記化学式１で表されるヘテロアリールアミン化合物が提供される。
【０００８】
【化１】
【０００９】
前記化学式１中、Ａｒ１及びＡｒ２は、互いに独立して置換または非置換のＣ６ないしＣ６０アリール基、置換または非置換のＣ４ないしＣ６０ヘテロアリール基、または置換または非置換のＣ６ないしＣ６０縮合多環基を表し、Ｘ１は、置換または非置換のＣ６ないしＣ３０アリーレン基、置換または非置換のＣ４ないしＣ３０ヘテロアリーレン基、または置換または非置換のＣ６ないしＣ３０縮合多環基を表し、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、互いに独立して水素、重水素、置換または非置換のＣ１ないしＣ５０アルキル基、置換または非置換のＣ１ないしＣ５０アルコキシ基、置換または非置換のＣ１ないしＣ５０アルコキシカルボニル基、置換または非置換のＣ６ないしＣ６０アリール基、置換または非置換のＣ５ないしＣ５０アリールオキシ基、置換または非置換のＣ５ないしＣ５０アリールチオ基、置換または非置換のＣ５ないしＣ５０アリール基で置換されたアミノ基、置換または非置換のＣ３ないしＣ５０炭素環、置換または非置換のＣ４ないしＣ６０ヘテロアリール基、置換または非置換のＣ６ないしＣ６０縮合多環基、ハロゲン原子、シアノ基、ヒドロキシ基またはカルボキシル基を表す。
【００１０】
本発明の他の側面によって、第１電極、第２電極及び前記第１電極と前記第２電極との間に介在された有機膜を備える有機発光素子であって、前記有機膜のうち少なくとも一層は、上記したヘテロアリールアミン化合物を含むことを特徴とする有機発光素子が提供される。
【００１１】
本発明の有機発光素子の一構成によれば、一層または複数層を、前記ヘテロアリールアミン化合物を使用した湿式工程で形成してもよい。
【００１２】
本発明のさらに他の側面によって、上記した有機発光素子を備え、前記有機発光素子の第１電極は、薄膜トランジスタのソース電極またはドレイン電極と電気的に連結されたことを特徴とする平板表示装置が提供される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の一実施形態によれば、化学式１で表されるヘテロアリールアミン化合物は、電気的特性及び電荷輸送能力に優れて赤色、緑色、青色、白色などのあらゆるカラーの蛍光及び燐光素子に適した正孔注入特性及び正孔伝達特性に優れた正孔注入材料及び／または正孔輸送材料として有用であるだけでなく、発光層材料として使用することもできる。
【００１４】
上記化学式１で表されるヘテロアリールアミン化合物を含む有機膜を採用すれば、高効率、低駆動電圧、高輝度の有機発光素子を製作できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態による有機発光素子の概略的な構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態による化合物１の吸収スペクトルを示す図である。
【図３】本発明の一実施形態による化合物１の発光スペクトルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明によれば、下記化学式１で表されるヘテロアリールアミン化合物が提供され、この化合物は、有機発光素子の有機膜形成材料として使用可能である。
【００１７】
【化２】
【００１８】
上記化学式１中、Ａｒ１及びＡｒ２は、互いに独立して置換または非置換のＣ６ないしＣ６０アリール基、置換または非置換のＣ４ないしＣ６０ヘテロアリール基、または置換または非置換のＣ６ないしＣ６０縮合多環基を表し、Ｘ１は、置換または非置換のＣ６ないしＣ３０アリーレン基（好ましくは、Ｃ６ないしＣ１８アリーレン基）、置換または非置換のＣ４ないしＣ３０ヘテロアリーレン基（好ましくは、Ｃ５ないしＣ２０ヘテロアリーレン基）、または置換または非置換のＣ６ないしＣ３０縮合多環基を表し、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、互いに独立して水素、重水素、置換または非置換のＣ１ないしＣ５０アルキル基、置換または非置換のＣ１ないしＣ５０アルコキシ基、置換または非置換のＣ１ないしＣ５０アルコキシカルボニル基、置換または非置換のＣ６ないしＣ６０アリール基、置換または非置換のＣ５ないしＣ５０アリールオキシ基、置換または非置換のＣ５ないしＣ５０アリールチオ基、置換または非置換のＣ５ないしＣ５０アリール基で置換されたアミノ基、置換または非置換のＣ３ないしＣ５０炭素環、置換または非置換のＣ４ないしＣ６０ヘテロアリール基、置換または非置換のＣ６ないしＣ６０縮合多環基、ハロゲン原子、シアノ基、ヒドロキシ基またはカルボキシル基を表す。
【００１９】
上記Ｘ１で表現されるアリーレン基及びヘテロアリーレン基の例としては、フェニレン基、１−ナフチレン基、２−ナフチレン基、１−アントリレン基、２−アントリレン基、９−アントリレン基、１−フェナントリレン基、２−フェナントリレン基、３−フェナントリレン基、４−フェナントリレン基、９−フェナントリレン基、１−ナフタセニレン基、２−ナフタセニレン基、９−ナフタセニレン基、１−ピレニレン基、２−ピレニレン基、４−ピレニレン基、２−ビフェニレン基、３−ビフェニレン基、４−ビフェニレン基、ｐ−ターフェニル−４−イレン基、ｐ−ターフェニル−３−イレン基、ｐ−ターフェニル−２−イレン基、ｍ−ターフェニル−４−イレン基、ｍ−ターフェニル−３−イレン基、ｍ−ターフェニル−２−イレン基、ｏ−トリレン基、ｍ−トリレン基、ｐ−トリレン基、ｐ−ｔ−ブチルフェニレン基、ｐ−（２−フェニルプロピル）フェニレン基、３−メチル−２−ナフチレン基、４−メチル−１−ナフチレン基、４−メチル−１−アントリレン基、４’−メチルビフェニリル基、４’’−ｔ−ブチル−ｐ−ターフェニル−４−イレン基、フルオランテニレン基、フルオレニレン基、１−ピロレン基、２−ピロレン基、３−ピロレン基、ピラジニレン基、２−ピリジニレン基、３−ピリジニレン基、４−ピリジニレン基、１−インドリレン基、２−インドリレン基、３−インドリレン基、４−インドリレン基、５−インドリレン基、６−インドリレン基、７−インドリレン基、１−イソインドリレン基、２−イソインドリレン基、３−イソインドリレン基、４−イソインドリレン基、５−イソインドリレン基、６−イソインドリレン基、７−イソインドリレン基、２−フリレン基、３−フリレン基、２−ベンゾフラニレン基、３−ベンゾフラニレン基、４−ベンゾフラニレン基、５−ベンゾフラニレン基、６−ベンゾフラニレン基、７−ベンゾフラニレン基、１−イソベンゾフラニレン基、３−イソベンゾフラニレン基、４−イソベンゾフラニレン基、５−イソベンゾフラニレン基、６−イソベンゾフラニレン基、７−イソベンゾフラニレン基、キノリレン基、３−キノリレン基、４−キノリレン基、５−キノリレン基、６−キノリレン基、７−キノリレン基、８−キノリレン基、１−イソキノリレン基、３−イソキノリレン基、４−イソキノリレン基、５−イソキノリレン基、６−イソキノリレン基、７−イソキノリレン基、８−イソキノリレン基、２−キノキサリニレン基、５−キノキサリニレン基、６−キノキサリニレン基、１−カルバゾリレン基、２−カルバゾリレン基、３−カルバゾリレン基、４−カルバゾリレン基、９−カルバゾリレン基、１−フェナントリジニレン基、２−フェナントリジニレン基、３−フェナントリジニレン基、４−フェナントリジニレン基、６−フェナントリジニレン基、７−フェナントリジニレン基、８−フェナントリジニレン基、９−フェナントリジニレン基、１０−フェナントリジニレン基、１−アクリジニレン基、２−アクリジニレン基、３−アクリジニレン基、４−アクリジニレン基、９−アクリジニレン基、１，７−フェナントロリン−２−イレン基、１，７−フェナントロリン−３−イレン基、１，７−フェナントロリン−４−イレン基、１，７−フェナントロリン−５−イレン基、１，７−フェナントロリン−６−イレン基、１，７−フェナントロリン−８−イレン基、１，７−フェナントロリン−９−イレン基、１，７−フェナントロリン−１０−イレン基、１，８−フェナントロリン−２−イレン基、１，８−フェナントロリン−３−イレン基、１，８−フェナントロリン−４−イレン基、１，８−フェナントロリン−５−イレン基、１，８−フェナントロリン−６−イレン基、１，８−フェナントロリン−７−イレン基、１，８−フェナントロリン−９−イレン基、１，８−フェナントロリン−１０−イレン基、１，９−フェナントロリン−２−イレン基、１，９−フェナントロリン−３−イレン基、１，９−フェナントロリン−４−イレン基、１，９−フェナントロリン−５−イレン基、１，９−フェナントロリン−６−イレン基、１，９−フェナントロリン−７−イレン基、１，９−フェナントロリン−８−イレン基、１，９−フェナントロリン−１０−イレン基、１，１０−フェナントロリン−２−イレン基、１，１０−フェナントロリン−３−イレン基、１，１０−フェナントロリン−４−イレン基、１，１０−フェナントロリン−５−イレン基、２，９−フェナントロリン−１−イレン基、２，９−フェナントロリン−３−イレン基、２，９−フェナントロリン−４−イレン基、２，９−フェナントロリン−５−イレン基、２，９−フェナントロリン−６−イレン基、２，９−フェナントロリン−７−イレン基、２，９−フェナントロリン−８−イレン基、２，９−フェナントロリン−１０−イレン基、２，８−フェナントロリン−１−イレン基、２，８−フェナントロリン−３−イレン基、２，８−フェナントロリン−４−イレン基、２，８−フェナントロリン−５−イレン基、２，８−フェナントロリン−６−イレン基、２，８−フェナントロリン−７−イレン基、２，８−フェナントロリン−９−イレン基、２，８−フェナントロリン−１０−イレン基、２，７−フェナントロリン−１−イレン基、２，７−フェナントロリン−３−イレン基、２，７−フェナントロリン−４−イレン基、２，７−フェナントロリン−５−イレン基、２，７−フェナントロリン−６−イレン基、２，７−フェナントロリン−８−イレン基、２，７−フェナントロリン−９−イレン基、２，７−フェナントロリン−１０−イレン基、１−フェナジニレン基、２−フェナジニレン基、１−フェノチアジニレン基、２−フェノチアジニレン基、３−フェノチアジニレン基、４−フェノチアジニレン基、１０−フェノチアジニレン基、１−フェノキサジニレン基、２−フェノキサジニレン基、３−フェノキサジニレン基、４−フェノキサジニレン基、１０−フェノキサジニレン基、２−オキサゾリレン基、４−オキサゾリレン基、５−オキサゾリレン基、２−オキサゾリレン基、５−オキサジアゾリレン基、３−フラザニレン基、２−チエニレン基、３−チエニレン基、２−メチルピロール−１−イレン基、２−メチルピロール−３−イレン基、２−メチルピロール−４−イレン基、２−メチルピロール−５−イレン基、３−メチルピロール−１−イレン基、３−メチルピロール−２−イレン基、３−メチルピロール−４−イレン基、３−メチルピロール−５−イレン基、２−ｔ−ブチルピロール−４−イレン基、３−（２−フェニルプロピル）ピロール−１−イレン基、２−メチル−１−インドリレン基、４−メチル−１−インドリレン基、２−メチル−３−インドリレン基、４−メチル−３−インドリレン基、２−ｔ−ブチル−１−インドリレン基、４−ｔ−ブチル−１−インドリレン基、２−ｔ−ブチル−３−インドリレン基、４−ｔ−ブチル−３−インドリレン基などが挙げられるが、これに限定されない。
【００２０】
これらの中でも、Ｘ１で表現されるアリーレン基の例としては、フェニレン基、ビフェニレン基、ターフェニレン基、クォーターフェニレン基、ナフチレン基、アントラセニレン基、フェナントリレン基、クリセニレン基、ピレニレン基、ぺリレニレン基、またはフルオレニレン基などを挙げることができ、好ましくは、フェニレン基、ビフェニレン基、ナフチレン基、アントラセニル基、フェナントリレン基またはフルオレニレン基である。
【００２１】
Ｘ１で表現されるヘテロアリーレン基の例としては、チオフェニレン基、１−フェニルチオフェニレン基、１，４−ジフェニルチオフェニレン基、ベンズチオフェニレン基、１−フェニルベンゾチオフェニレン基、１，８−ジフェニルベンゾチオフェニレン基、フリレン基、１−フェニルジベンゾチオフェニレン基、１，８−ジフェニルチオフェニレン基、ジベンゾフラニレン基、１−フェニルジベンゾフラニレン基、１，８−ジフェニルジベンゾフラニレン基、またはベンゾチアゾリレン基などを挙げることができ、好ましくは、ヘテロアリーレン基は、１−フェニルチオフェニリル基、１−フェニルベンゾチオフェニリル基、１−フェニルジベンゾフラニル基、またはベンゾチアゾリル基である。
【００２２】
上記化学式１で、Ｘ１はリンカーであって、正孔注入及び正孔輸送材料としてヘテロアリールアミン化合物が使われる場合、電圧の印加時に形成されるラジカル正イオンをリンカーが安定化させる効果があって、素子の長寿命化に寄与する。これと異なり、４，４’，４’’−トリス（３−メチルフェニルフェニルアミノ）トリフェニルアミン（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）、ＴＤＡＴＡ、２−ＴＮＡＴＡのように一つのベンゼン環で上記Ｘ１のようなリンカーなしにベンゼンのｐａｒａ位置に二つの窒素原子が直ちに置換されている場合は、寿命特性が満足すべきレベルに達しない。このリンカーの具体的な例として下記化学式で表される２価の有機基のうちから選択される一つを使用することができるが、これに限定されない。
【００２３】
【化３】
【００２４】
上記化学式１で、Ａｒ１及びＡｒ２は、それぞれ独立して芳香族環を形成する６ないし６０（好ましくは、６ないし１８）炭素原子を有する置換または非置換のアリール基、または芳香族環を形成する４ないし６０（好ましくは、５ないし２０）炭素原子を有する置換または非置換のヘテロアリール基を表す。
【００２５】
Ａｒ１またはＡｒ２で表されるアリール基の例としては、フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントラセニル基、２−アントラセニル基、９−アントラセニル基、１−フェナントリル基、２−フェナントリル基、３−フェナントリル基、４−フェナントリル基、９−フェナントリル基、１−ナフタセニル基、２−ナフタセニル基、９−ナフタセニル基、１−ピレニル基、２−ピレニル基、４−ピレニル基、２−ビフェニリル基、３−ビフェニリル基、４−ビフェニリル基、ｐ−ターフェニル−４−イル基、ｐ−ターフェニル−３−イル基、ｐ−ターフェニル−２−イル基、ｍ−ターフェニル−４−イル基、ｍ−ターフェニル−３−イル基、またはｍ−ターフェニル−２−イル基を挙げることができるが、これに限定されない。
【００２６】
Ａｒ１またはＡｒ２で表されるヘテロアリール基の例としては、チオフェニリル基、１−フェニルチオフェニリル基、１，４−ジフェニルチオフェニリル基、ベンズチオフェニリル基、１−フェニルベンゾチオフェニリル基、１，８−ジフェニルベンゾチオフェニリル基、フリル基、１−フェニルジベンゾチオフェニリル基、１，８−ジフェニルチオフェニリル基、ジベンゾフラニル基、１−フェニルジベンゾフラニル基、１，８−ジフェニルジベンゾフラニル基、またはベンゾチアゾリル基を挙げることができるが、これに限定されない。
【００２７】
上記化学式１で、Ｒ１は、例えば、芳香族環を形成する６ないし６０（好ましくは、６ないし１８）炭素原子を有する置換または非置換のアリール基でありうる。
【００２８】
Ｒ１で表されるアリール基の例としては、フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントラセニル基、２−アントラセニル基、９−アントラセニル基、１−フェナントリル基、２−フェナントリル基、３−フェナントリル基、４−フェナントリル基、９−フェナントリル基、１−ナフタセニル基、２−ナフタセニル基、９−ナフタセニル基、１−ピレニル基、２−ピレニル基、４−ピレニル基、２−ビフェニリル基、３−ビフェニリル基、４−ビフェニリル基、ｐ−ターフェニル−４−イル基、ｐ−ターフェニル−３−イル基、ｐ−ターフェニル−２−イル基、ｍ−ターフェニル−４−イル基、ｍ−ターフェニル−３−イル基、ｍ−ターフェニル−２−イル基、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、ｐ−ｔ−ブチルフェニル基、ｐ−（２−フェニルプロピル）フェニル基、３−メチル−２−ナフチル基、４−メチル−１−ナフチル基、４−メチル−１−アントリル基、４’−メチルビフェニリル基、または４’’−ｔ−ブチル−ｐ−ターフェニル−４−イル基などを挙げることができる。望ましい例は、フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、４−ビフェニリル基、ｐ−ターフェニル−４−イル基であり、さらに望ましい例は、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、α−ナフチル基、β−ナフチル基及びフェナントリル基である。
【００２９】
上記化学式１で、Ｒ２またはＲ３は、それぞれ独立して水素原子、重水素、Ｃ６ないしＣ６０（好ましくは、Ｃ６ないしＣ３０）の置換または非置換のアリール基、Ｃ１ないしＣ５０（好ましくは、Ｃ１ないしＣ２０）置換または非置換のアルキル基、Ｃ１ないしＣ５０（好ましくは、Ｃ１ないしＣ２０）置換または非置換のアルコキシ基、Ｃ１ないしＣ５０（好ましくは、Ｃ１ないしＣ２０）置換または非置換のアルコキシカルボニル基、Ｃ５ないしＣ５０（好ましくは、Ｃ６ないしＣ２０）置換または非置換のアリールオキシ基、Ｃ５ないしＣ５０（好ましくは、Ｃ６ないしＣ２０）置換または非置換のアリールチオ基、Ｃ５ないしＣ５０（好ましくは、Ｃ６ないしＣ２０）置換または非置換のアリール基で置換されたアミノ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基またはカルボキシル基でありうる。
【００３０】
上記化学式１で、Ｒ２またはＲ３は、インドル骨格の２−または３−位置に連結された、芳香族環を形成する６ないし６０炭素原子を有する置換または非置換のアリール基に対応する。
【００３１】
Ｒ２またはＲ３で表されるアリール基の例としては、フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントラセニル基、２−アントラセニル基、９−アントラセニル基、１−フェナントリル基、２−フェナントリル基、３−フェナントリル基、４−フェナントリル基、９−フェナントリル基、１−ナフタセニル基、２−ナフタセニル基、９−ナフタセニル基、１−ピレニル基、２−ピレニル基、４−ピレニル基、２−ビフェニリル基、３−ビフェニリル基、４−ビフェニリル基、ｐ−ターフェニル−４−イル基、ｐ−ターフェニル−３−イル基、ｐ−ターフェニル−２−イル基、ｍ−ターフェニル−４−イル基、ｍ−ターフェニル−３−イル基、ｍ−ターフェニル−２−イル基、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、ｐ−ｔ−ブチルフェニル基、ｐ−（２−フェニルプロピル）フェニル基、３−メチル−２−ナフチル基、４−メチル−１−ナフチル基、４−メチル−１−アントリル基、４’−メチルビフェニリル基、４’’−ｔ−ブチル−ｐ−ターフェニル−４−イル基、フルオレニル基などを挙げることができる。望ましい例は、フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、４−ビフェニリル基、ｐ−ターフェニル−４−イル基、ｐ−トリル基またはフルオレニル基である。
【００３２】
Ｒ２またはＲ３で表されるアリールオキシ基の例としては、フェニルオキシ基、１−ナフチルオキシ基、２−ナフチルオキシ基、４−ビフェニリルオキシ基、ｐ−ターフェニル−４−イルオキシ基、ｐ−トリルオキシ基などを挙げることができる。望ましい例は、フェニルオキシ基及び２−ナフチルオキシ基である。
【００３３】
Ｒ２またはＲ３で表されるアリールチオ基の例としては、フェニルチオ基、１−ナフチルチオ基、２−ナフチルチオ基、４−ビフェニリルチオ基、ｐ−ターフェニル−４−イルチオ基、ｐ−トリルチオ基などを挙げることができる。望ましい例は、フェニルチオ基及び２−ナフチルチオ基である。
【００３４】
Ｒ２またはＲ３で表されるアルコキシカルボニル基の例としては、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、ｎ−プロポキシカルボニル基、イソ−プロポキシカルボニル基、ｎ−ブトキシカルボニル基、ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル基などを挙げることができる。望ましい例は、メトキシカルボニル基及びエトキシカルボニル基である。
【００３５】
Ｒ２またはＲ３で表されるアリール基により置換されたアミノ基で、アリール基の例は、Ｒ１で表されるアリール基で説明されたものと同じ例が挙げられる。
【００３６】
上記化学式１で、ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などが挙げられる。
【００３７】
上記した各基はさらに置換されてもよく、二つ以上の基が存在する場合、互いに同一であってもよく、または相異なってもよい。また、可能な場合ならば、それらは互いに連結された環を形成してもよい。
【００３８】
Ａｒ１、Ａｒ２、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３の各基に対する置換基の例としては、アルキル基（例えば、１ないし２０炭素原子、１ないし１２炭素原子、１ないし８炭素原子を有するアルキル基；その例は、メチル、エチル、イソ−プロピル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−オクチル、ｎ−デシル、ｎ−ヘキサデシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロへキシルなどを含む）；アルケニル基（例えば、２ないし２０炭素原子、２ないし１２炭素原子、２ないし８炭素原子を有するアルケニル基；その例は、ビニル、アリル、２−ブテニル、３−ペンテニルなどを含む）；アルキニル基（例えば、２ないし２０炭素原子、２ないし１２炭素原子、２ないし８炭素原子を有するアルキニル基；その例は、３−ペンチニルなどを含む）；アミノ基（例えば、０ないし２０炭素原子、０ないし１２炭素原子、０ないし６炭素原子を有するアミノ基；その例は、アミノ、メチルアミノ、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、ジフェニルアミノ、ジベンジルアミノなどを含む）；アルコキシ基（例えば、１ないし２０炭素原子、１ないし１２炭素原子、１ないし８炭素原子を有するアルコキシ基；その例は、メトキシ、エトキシ、ブトキシなどを含む）；アリールオキシ基（例えば、６ないし２０炭素原子、６ないし１６炭素原子、６ないし１２炭素原子を有するアリールオキシ基；その例は、フェニルオキシ、２−ナフチルオキシなどを含む）；アシル基（例えば、１ないし２０炭素原子、１ないし１６炭素原子、１ないし１２炭素原子を有するアシル基；その例は、アセチル、ベンゾイル、ホルミル、ピバロイルなどを含む）；アルコキシカルボニル基（例えば、２ないし２０炭素原子、２ないし１６炭素原子、２ないし１２炭素原子を有するアルコキシカルボニル基；その例は、メトキシカルボニル、エトキシカルボニルなどを含む）；アリールオキシカルボニル基（例えば、７ないし２０炭素原子、７ないし１６炭素原子、７ないし１０炭素原子を有するアリールオキシカルボニル基；その例は、フェニルオキシカルボニルなどを含む）；アシルオキシ基（例えば、２ないし２０炭素原子、２ないし１６炭素原子、２ないし１０炭素原子を有するアシルオキシ基；その例は、アセトキシ、ベンゾイルオキシなどを含む）；アシルアミノ基（例えば、２ないし２０炭素原子、２ないし１６炭素原子、２ないし１０炭素原子を有するアシルアミノ基；その例は、アセチルアミノ、ベンゾイルアミノなどを含む）；アルコキシカルボニルアミノ基（例えば、２ないし２０炭素原子、２ないし１６炭素原子、２ないし１２炭素原子を有するアルコキシカルボニルアミノ基；その例は、メトキシカルボニルアミノなどを含む）；アリールオキシカルボニルアミノ基（例えば、７ないし２０炭素原子、７ないし１６炭素原子、７ないし１２炭素原子を有するアリールオキシカルボニルアミノ基；その例は、フェニルオキシカルボニルアミノなどを含む）；スルホニルアミノ基（例えば、１ないし２０炭素原子、１ないし１６炭素原子、１ないし１２炭素原子を有するスルホニルアミノ基；その例は、メタンスルホニルアミノ、ベンゼンスルホニルアミノなどを含む）；スルファモイル基（例えば、０ないし２０炭素原子、０ないし１６炭素原子、０ないし１２炭素原子を有するスルファモイル基；その例は、スルファモイル、メチルスルファモイル、ジメチルスルファモイル、フェニルスルファモイルなどを含む）；カルバモイル基（例えば、１ないし２０炭素原子、１ないし１６炭素原子、１ないし１２炭素原子を有するカルバモイル基；その例は、カルバモイル、メチルカルバモイル、ジエチルカルバモイル、フェニルカルバモイルなどを含む）；アルキルチオ基（例えば、１ないし２０炭素原子、１ないし１６炭素原子、１ないし１２炭素原子を有するアルキルチオ基；その例は、メチルチオ、エチルチオなどを含む）；アリールチオ基（例えば、６ないし２０炭素原子、６ないし１６炭素原子、６ないし１２炭素原子を有するアリールチオ基；その例は、フェニルチオなどを含む）；スルホニル基（例えば、１ないし２０炭素原子、１ないし１６炭素原子、１ないし１２炭素原子を有するスルホニル基；その例は、メシル、トシルなどを含む）；スルフィニル基（例えば、１ないし２０炭素原子、１ないし１６炭素原子、１ないし１２炭素原子を有するスルフィニル基；その例は、メタンスルフィニル、ベンゼンスルフィニルなどを含む）；ウレイド基（例えば、１ないし２０炭素原子、１ないし１６炭素原子、１ないし１２炭素原子を有するウレイド基；その例は、ウレイド、メチルウレイド、フェニルウレイドなどを含む）；リン酸アミド基（例えば、１ないし２０炭素原子、１ないし１６炭素原子、１ないし１２炭素原子を有するリン酸アミド基；その例は、ジエチルリン酸アミド、フェニルリン酸アミドなどを含む）；ヒドロキシ基；メルカプト基；ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子）；シアノ基；スルホ基；カルボキシル基；ニトロ基；ヒドロキサム酸基；スルフィノ基；ヒドラジノ基；イミノ基；ヘテロ環基（例えば、１ないし３０炭素原子、１ないし１５炭素原子を有するヘテロ環基；ヘテロ原子の例は、窒素原子、酸素原子、硫黄原子；ヘテロ環基の具体的な例は、イミダゾリル、ピリジル、キノリル、フリル、チエニル、ピペリジル、モルポリノ、ベンズオキサゾリル、ベンジミダゾリル、ベンゾチアゾリル、カルバゾリルなどを含む）；シリル基（例えば、３ないし４０炭素原子、３ないし３０炭素原子、３ないし２４炭素原子を有するシリル基；その例は、トリメチルシリル、トリフェニルシリルなどを含む）；などを挙げることができる。それらの置換体はさらに置換されてもよい。また、二つ以上の置換体がある場合、置換体が互いに同一であってもよく、または相異なってもよい。また、可能な場合ならば、互いに連結されて環を形成してもよい。
【００３９】
本発明の一実施形態によれば、上記化学式１で表されるヘテロアリールアミン化合物は、下記化学式２ないし６で表される化合物のうちから選択される一つでありうる。
【００４０】
【化４】
【００４１】
【化５】
【００４２】
【化６】
【００４３】
【化７】
【００４４】
【化８】
【００４５】
上記化学式２ないし６中、Ａｒ１ないしＡｒ１０は、互いに独立して置換または非置換のＣ６ないしＣ６０アリール基、置換または非置換のＣ４ないしＣ６０ヘテロアリール基、または置換または非置換のＣ６ないしＣ６０縮合多環基を表し、Ｘ１ないしＸ３は、互いに独立して置換または非置換のＣ６ないしＣ３０アリーレン基、置換または非置換のＣ４ないしＣ３０ヘテロアリーレン基、または置換または非置換のＣ６ないしＣ３０縮合多環基を表し、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、互いに独立して水素、重水素、置換または非置換のＣ１ないしＣ５０アルキル基、置換または非置換のＣ１ないしＣ５０アルコキシ基、置換または非置換のＣ１ないしＣ５０アルコキシカルボニル基、置換または非置換のＣ６ないしＣ６０アリール基、置換または非置換のＣ５ないしＣ５０アリールオキシ基、置換または非置換のＣ５ないしＣ５０アリールチオ基、置換または非置換のＣ５ないしＣ５０アリール基で置換されたアミノ基、置換または非置換のＣ３ないしＣ５０炭素環、置換または非置換のＣ４ないしＣ６０ヘテロアリール基、置換または非置換のＣ６ないしＣ６０縮合多環基、ハロゲン原子、シアノ基、ヒドロキシ基またはカルボキシル基を表す。
【００４６】
一実施形態によれば、上記化学式２ないし６で、Ａｒ１ないしＡｒ１０は、互いに独立してフェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、ターフェニル基及びフルオレニル基から選択される１環ないし３環のアリール基またはカルバゾリル基、またはこの１環ないし３環のアリール基またはカルバゾリル基にＣ１ないしＣ５アルキル、Ｃ１ないしＣ５アルコキシ、シアノ、アミン、フェノキシ、フェニル及びハロゲン原子からなる群から選択される１個ないし３個が置換された１環ないし３環のアリール基またはカルバゾリル基でありうる。
【００４７】
Ｘ１ないしＸ３で表される望ましいアリーレン基の例としては、フェニレン基、ビフェニレン基、ターフェニレン基、クォーターフェニレン基、ナフチレン基、アントラセニレン基、フェナントリレン基、クリセニレン基、ピレニレン基、ぺリレニレン基、またはフルオレニレン基などを挙げることができ、さらに望ましい例は、フェニレン基、ビフェニレン基、ナフチレン基、アントラセニル基、フェナントリレン基またはフルオレニレン基である。
【００４８】
そして、Ｘ１ないしＸ３で表される望ましいヘテロアリーレン基の例としては、チオフェニレン基、１−フェニルチオフェニレン基、１，４−ジフェニルチオフェニレン基、ベンズチオフェニレン基、１−フェニルベンゾチオフェニレン基、１，８−ジフェニルベンゾチオフェニレン基、フリレン基、１−フェニルジベンゾチオフェニレン基、１，８−ジフェニルチオフェニレン基、ジベンゾフラニレン基、１−フェニルジベンゾフラニレン基、１，８−ジフェニルジベンゾフラニレン基、またはベンゾチアゾリレン基などを挙げることができ、さらに望ましいヘテロアリーレン基は、１−フェニルチオフェニリル基、１−フェニルベンゾチオフェニリル基、１−フェニルジベンゾフラニル基、またはベンゾチアゾリル基がある。
【００４９】
上記化学式１ないし６で、特に化学式２ないし６で、Ｒ１ないしＲ３は、互いに独立してアリール基であり、具体的には、フェニル基、４−フルオロフェニル基、ナフチル基またはビフェニル基でありうる。
【００５０】
上記化学式１ないし６で、特に化学式２ないし６で、Ｘ１ないしＸ３は、互いに独立して下記構造式で表される２価の有機基のうちから選択される一つであることが望ましいが、これに限定されない。
【００５１】
【化９】
【００５２】
また、上記化学式１ないし６で、特に化学式２ないし６で、Ａｒ１ないしＡｒ１０は、互いに独立して下記構造式で表される１価の有機基のうちから選択される一つであることが望ましいが、これに限定されない。
【００５３】
【化１０】
【００５４】
上記化学式１で表されるヘテロアリールアミン化合物は、有機膜形成材料、特に正孔注入材料、正孔輸送材料及び／または発光材料としての機能を有する。
【００５５】
また、化学式１で表される分子内ヘテロ環を有するヘテロアリールアミン化合物は、ヘテロ環基の導入によってガラス転移温度（Ｔｇ）や融点が高い。したがって、電界発光時における有機膜中、有機膜間ないし有機膜と金属電極との間で発生するジュール熱に対する耐熱性及び高温環境下での耐性が増加する。このヘテロアリールアミン化合物を利用して製造された有機電界発光素子は、保存時及び駆動時の耐久性が高い。
【００５６】
上記化学式１で表される化合物の例として、下記化合物が挙げられる。
【００５７】
【化１１】
【００５８】
【化１２】
【００５９】
【化１３】
【００６０】
【化１４】
【００６１】
【化１５】
【００６２】
【化１６】
【００６３】
特に、上記化学式１で表される化合物は、化合物１、化合物２、化合物８、化合物２９、化合物３２、化合物５２、化合物５８、または化合物８１であることが望ましい。
【００６４】
以下、本発明の化学式１で表されるヘテロアリールアミン化合物の合成過程を説明する。
【００６５】
まず、下記化学式７のヘテロアリールアミン化合物にベンゾフェノンヒドラゾン、ブトキシドナトリウム、パラジウムジアセテート及び２−ジシクロへキシルホスフィノ−２’，４’，６’−トリイソプロピルビフェニルを添加及び混合し、それを熱処理して下記化学式８の化合物が得られる。
【００６６】
【化１７】
【００６７】
上記化学式７中、Ｘ１、Ａｒ１、Ａｒ２は、化学式１で定義されたものと同一であり、Ｙは、ハロゲン原子であって、例えば、臭素、ヨウ素または塩素である。
【００６８】
【化１８】
上記化学式８中、Ｘ１、Ａｒ１、Ａｒ２は、化学式１で定義されたものと同一である。
【００６９】
上記ベンゾフェノンヒドラゾンの含量は、化学式７のヘテロアリールアミン化合物１モルに対して１．０５ないし１．２モルであることが望ましく、上記ブトキシドナトリウムの含量は、化学式７のヘテロアリールアミン化合物１モルに対して１．２ないし１．５モルであることが望ましい。そして、パラジウムジアセテート及び２−ジシクロへキシルホスフィノ−２’，４’，６’−トリイソプロピルビフェニルは、それぞれ化学式７のヘテロアリールアミン化合物１モルを基準として、０．０２ないし０．０５モル及び０．０２ないし０．０５モルであることが望ましい。
【００７０】
上記熱処理温度は、８０ないし１００℃であることが望ましい。もし、熱処理温度がこの範囲を逸脱すれば、化学式８の化合物の収率が低下する。
【００７１】
次に、上記化学式８の化合物にｐ−トルエンスルホン酸一水化物、ベンジルフェニルケトン及び溶媒を付加し、それを熱処理する。
【００７２】
この反応が完結すれば、反応生成物を収集して、本発明による化学式１で表されるヘテロアリールアミン化合物が得られる。
【００７３】
この反応のための熱処理温度は、６０ないし１００℃であることが望ましい。もし、熱処理温度がこの範囲を逸脱すれば、化学式１で表されるヘテロアリールアミン化合物の収率が低下する。
【００７４】
上記ｐ−トルエンスルホン酸一水化物の含量は、化学式８の化合物１モルに対して１．５ないし２．０モルであり、ベンジルフェニルケトンの含量は、化学式８の化合物１モルに対して１．５ないし２．０モルであることが望ましい。
【００７５】
本発明は、また、第１電極、第２電極及び第１電極と第２電極との間に形成された有機膜を備え、有機膜のうち少なくとも一層が、上記した化学式１で表されるヘテロアリールアミン化合物を含む有機発光素子を提供する。
【００７６】
上記ヘテロアリールアミン化合物は、単独または混合物の成分で含まれる。
【００７７】
上記化学式１で表される化合物を含む有機膜は、正孔注入層、正孔輸送層、または正孔注入機能及び正孔輸送機能を共に有する単一膜でありうる。または、上記化学式１で表される化合物を含む有機膜は、発光層であってもよい。このとき、上記化学式１で表されるヘテロアリールアミン化合物は、青色、緑色または赤色の蛍光または燐光材料のホスト材料として使用することができる。
【００７８】
例えば、上記化学式１で表される化合物を含む有機膜は、正孔注入層または正孔輸送層を含む。
【００７９】
本発明の他の一実施形態によれば、上記有機膜は、正孔注入層、正孔輸送層及び発光層を備え、上記正孔注入層または正孔輸送層は、上記化学式１で表されるヘテロアリールアミン化合物を含み、上記発光層は、アントラセン化合物、アリールヘテロアリールアミン化合物またはスチリル化合物を含む。
【００８０】
一方、上記第１電極をアノードとし、上記第２電極をカソードとしてもよいが、これと逆の場合ももちろん可能である。
【００８１】
上記した有機発光素子は、必要に応じて正孔注入層、正孔輸送層、電子ブロッキング層、発光層、正孔ブロッキング層、電子輸送層及び電子注入層のうち一つ以上の層を備え、さらに必要に応じては上記有機膜を２層の有機膜で形成することも可能である。
【００８２】
例えば、本発明による有機発光素子は、第１電極／正孔注入層／発光層／第２電極の構造、第１電極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／第２電極の構造、または第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／第２電極の構造を有する。または、上記有機発光素子は、第１電極／正孔注入機能及び正孔輸送機能を共に有する単一膜／発光層／電子輸送層／第２電極の構造、または第１電極／正孔注入機能及び正孔輸送機能を共に有する単一膜／発光層／電子輸送層／電子注入層／第２電極の構造を有する。
【００８３】
本発明による有機発光素子は、前面発光型、背面発光型など多様な構造で使用可能である。
【００８４】
以下、本発明による有機発光素子の製造方法を、図１に示した有機発光素子を参照して説明する。図１の有機発光素子は、基板、第１電極（アノード）、正孔注入層（Ｈｏｌｅ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ：ＨＩＬ）、正孔輸送層（Ｈｏｌｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ：ＨＴＬ）、発光層（Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｌａｙｅｒ：ＥＭＬ）、電子輸送層（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ：ＥＴＬ）、電子注入層（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ：ＥＩＬ）及び第２電極（カソード）を備えている。
【００８５】
まず、基板の上部に高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。
【００８６】
上記第１電極は、アノードとしてもカソードとしても使用できる。ここで、基板としては、通常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優れた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、伝導性に優れた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）、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、マグネシウム（Ｍｇ）などを少なくとも一つ利用でき、透明電極または反射電極として形成される。
【００８７】
次いで、上記第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（ラングミュア−ブロジェット）法のような多様な方法を利用して正孔注入層を形成できる。
【００８８】
真空蒸着法により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、通常１０Åないし５μｍ範囲で適切に選択することが望ましい。
【００８９】
スピンコーティング法により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２０００ｒｐｍないし５０００ｒｐｍのコーティング速度で、コーティング後に溶媒除去のための熱処理温度を約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。
【００９０】
上記正孔注入層の物質としては、上記した化学式１で表されるヘテロアリールアミン化合物を利用できる。または、既知の正孔注入材料を使用することもでき、例えば、銅フタロシアニンなどのフタロシアニン化合物、スターバスト型アミン誘導体類であるＴＣＴＡ、ｍ−ＭＴＤＡＴＡ、Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン（ＮＰＢ）、ＴＤＡＴＡ、２−ＴＮＡＴＡ；ポリアニリン／ドデシルベンゼンスルホン酸（Ｐａｎｉ／ＤＢＳＡ）、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）（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−スチレンスルホネート）（ＰＡＮＩ／ＰＳＳ）などを使用できるが、これらに限定されない。
【００９１】
【化１９】
【００９２】
上記正孔注入層の厚さは、約１００Åないし１００００Å、好ましくは１００Åないし１０００Åでありうる。上記正孔注入層の厚さがこの範囲を満足すれば、駆動電圧の上昇なしに優秀な正孔特性を確保することができる。
【００９３】
次いで、上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範囲から選択される。
【００９４】
上記正孔輸送層の物質は、上記した化学式１で表されるヘテロアリールアミン化合物でありうる。
【００９５】
本発明の一実施形態において、上記化学式１で表されるヘテロアリールアミン化合物が発光層または正孔注入層の形成材料として使われる場合には、正孔輸送層を既知の正孔輸送物質のうちから選択される物質を利用して形成できる。
【００９６】
既知の正孔輸送物質の具体的な例として、Ｎ−フェニルカルバゾール、ポリビニルカルバゾールなどのカルバゾール誘導体、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（ＮＰＢ）、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）などの芳香族縮合環を有する通常的なアミン誘導体などが使われる。
【００９７】
【化２０】
【００９８】
上記正孔輸送層の厚さは、約５０Åないし１０００Å、好ましくは１００Åないし６００Åでありうる。上記正孔輸送層の厚さがこの範囲であるとき、実質的な駆動電圧の上昇なしに良好な正孔輸送特性が確保される。
【００９９】
上記正孔輸送層の上部には、電子ブロッキング層が選択的に形成されてもよい。上記電子ブロッキング層は、電子の正孔輸送層などへの移動を阻止する役割を行うものであって、例えば、下記化学式で表される化合物（ＴＡＴＴ）を含む。
【０１００】
【化２１】
【０１０１】
上記電子ブロッキング層の厚さは、約５０ないし２００Åでありうる。上記電子ブロッキング層の厚さがこの範囲であるとき、実質的な駆動電圧の上昇なしに電子ブロッキング特性が良好である。
【０１０２】
次いで、この結果物の上部に発光層を形成する。このとき、発光層は、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範囲から選択される。
【０１０３】
上記発光層は、本発明による化学式１で表されるヘテロアリールアミン化合物を利用して形成できる。ここで、化学式１で表されるヘテロアリールアミン化合物は、発光層のホストとして使われる。
【０１０４】
もし、本発明の化学式１で表されるヘテロアリールアミン化合物が正孔注入層または正孔輸送層の形成時に使われるならば、本発明による有機発光素子の発光層の形成時に、有機発光素子で一般的に使われる発光材料を使用可能である。
【０１０５】
前記一般的に使われる発光材料としては、既知のホスト及びドーパントを利用して形成することもできる。前記ドーパントの場合、既知の蛍光ドーパント及び既知の燐光ドーパントをいずれも使用できる。
【０１０６】
例えば、ホストとしては、Ａｌｑ３、４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾール−ビフェニル（ＣＢＰ）、ポリ（ｎ−ビニルカルバゾール）（ＰＶＫ）、９，１０−ジ（ナフタレン−２−イル）アントラセン（ＡＤＮ）、またはジスチリルアリーレン（ＤＳＡ）などを使用でき、その他にもアリールへテロアリールアミン化合物、対称または非対称の構造を有するアントラセン化合物、スチリルアントラセン化合物、対称または非対称の構造を有するピレン化合物、スピロフルオレン化合物、フルオレン化合物などを使用できるが、これらに限定されない。
【０１０７】
ドーパントとして蛍光ドーパントまたは燐光ドーパントをいずれも使用できるが、前記蛍光ドーパントとしては、スチリル化合物、アリールヘテロアリールアミン化合物、スチリルヘテロアリールアミン化合物、アミノピレン化合物などを使用できる。そして、前記燐光ドーパントとしては、Ｉｒ（ｐｐｙ）３（ｐｐｙ＝フェニルピリジン）（緑色）、下記化学式で表される化合物Ａ、Ｆ２Ｉｒｐｉｃ、ＵＤＣ社製の赤色燐光ドーパントであるＲＤ６１またはＩｒ、Ｒｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｏｓ、Ｒｅなどを中心金属として有する金属錯体化合物を使用できるが、これらに限定されない。
【０１０８】
【化２２】
【０１０９】
ドーパントについてさらに説明すれば、既知の赤色ドーパントとして白金（ＩＩ）オクタエチルポルフィン（ＰｔＯＥＰ）、Ｉｒ（ｐｉｑ）３、Ｂｔｐ２Ｉｒ（ａｃａｃ）、ＤＣＪＴＢなどを利用できるが、これらに限定されない。
【０１１０】
【化２３】
【０１１１】
また、既知の緑色ドーパントとして、Ｉｒ（ｐｐｙ）３（ｐｐｙ＝フェニルピリジン）、Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ａｃａｃ）、Ｉｒ（ｍｐｙｐ）３、Ｃ５４５Ｔなどを利用できるが、これらに限定されない。
【０１１２】
【化２４】
【０１１３】
一方、既知の青色ドーパントとして、Ｆ２Ｉｒｐｉｃ、（Ｆ２ｐｐｙ）２Ｉｒ（ｔｍｄ）、Ｉｒ（ｄｆｐｐｚ）３、ｔｅｒ−フルオレン、４，４’−ビス（４−ジフェニルアミノスチリル）ビフェニル（ＤＰＡＶＢｉ）、２，５，８，１１−テトラ−ｔ−ブチルぺリレン（ＴＢＰ）などを利用できるが、これらに限定されない。
【０１１４】
【化２５】
【０１１５】
上記ドーパントの含量は、発光層の形成材料１００質量部（すなわち、ホストとドーパントの総質量は１００質量部とする）を基準として０．１ないし２０質量部、特に０．５ないし１２質量部であることが望ましい。ドーパントの含量がこの範囲を満足すれば、濃度消光現象が実質的に防止される。
【０１１６】
上記発光層の厚さは、約１００Åないし１０００Å、好ましくは、２００Åないし６００Åでありうる。上記発光層の厚さがこの範囲であるとき、駆動電圧の上昇なしに発光特性に優れる。
【０１１７】
発光層が燐光ドーパントを含む場合、三重項励起子または正孔の電子輸送層への拡散現象を防止するために、正孔ブロッキング層（ＨＢＬ）を発光層の上部に形成できる（図１には図示せず）。このとき、使用可能な正孔ブロッキング層の物質は特に制限されず、既知の正孔ブロッキング層の物質のうち任意に選択して利用できる。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、ビス（２−メチル−８−キノラト）−（ｐ−フェニルフェノラト）−アルミニウム（Ｂａｌｑ）、バソクプロイン（ＢＣＰ）、トリス（Ｎ−アリールベンジミダゾール）（ＴＰＢＩ）などを利用できる。
【０１１８】
上記正孔ブロッキング層の厚さは、約５０Åないし１０００Å、好ましくは１００Åないし３００Åでありうる。上記正孔ブロッキング層の厚さがこの範囲であるとき、駆動電圧の上昇なしに正孔阻止特性に優れる。
【０１１９】
次いで、電子輸送層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から選択される。
【０１２０】
上記電子輸送層の物質は特に限定されず、既知の電子輸送層の形成材料のうち任意に選択される。電子輸送物質は特に制限されず、その例としては、キノリン誘導体、特にトリス（８−キノリノレート）アルミニウム（Ａｌｑ３）、ＴＡＺ、Ｂａｌｑのような既知の材料を使用することもできるが、これらに限定されない。
【０１２１】
【化２６】
【０１２２】
上記電子輸送層の厚さは、約１００Åないし１０００Å、好ましくは、１００Åないし５００Åでありうる。上記電子輸送層の厚さがこの範囲を満足する場合、実質的な駆動電圧の上昇なしに優秀な電子輸送特性が得られる。
【０１２３】
また、電子輸送層の上部に負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が積層される。
【０１２４】
上記電子注入層の形成材料としては、ＢａＦ２、ＬｉＦ、ＮａＣｌ、ＣｓＦ、Ｌｉ２Ｏ、ＢａＯ、Ｌｉｑなどの物質を利用できるが、これらに限定されない。
【０１２５】
【化２７】
【０１２６】
上記電子注入層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範囲から選択される。
【０１２７】
上記電子注入層の厚さは、約１Åないし１００Å、好ましくは５Åないし９０Åでありうる。上記電子注入層の厚さがこの範囲を満足する場合、実質的な駆動電圧の上昇なしに優秀な電子注入特性が得られる。
【０１２８】
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などの方法を利用して第２電極を形成できる。上記第２電極は、カソードとしてもアノードとしても使用可能である。上記第２電極形成用の物質としては、低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、リチウム（Ｌｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム−リチウム（Ａｌ−Ｌｉ）、カルシウム（Ｃａ）、マグネシウム−インジウム（Ｍｇ−Ｉｎ）、マグネシウム−銀（Ｍｇ−Ａｇ）などが挙げられる。また、前面発光素子を得るために、ＩＴＯ、ＩＺＯを使用した透明カソードを使用することもできる。
【０１２９】
本発明による有機発光素子は、多様な形態の平板表示装置、例えば、パッシブマトリックス有機発光表示装置及びアクティブマトリックス有機発光表示装置に使用することができる。特に、アクティブマトリックス有機発光表示装置に使用する場合、基板側に備えられた第１電極は、画素電極であって、薄膜トランジスタのソース電極またはドレイン電極と電気的に連結される。また、上記有機発光素子は、両面に画面を表示できる平板表示装置に使用することができる。
【０１３０】
また、本発明の一実施形態による有機発光素子の一つ以上の層は、上記化学式１で表される化合物を使用して蒸着方法で形成されてもよく、または化学式１で表される化合物の溶液をコーティングする湿式方法で形成されてもよい。
【０１３１】
以下、本発明による化合物１、２、８、２９、３２、５２、５８、８１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ない。
【０１３２】
以下、本発明の化学式１ないし６で使われた置換基について説明する。
【０１３３】
上記化学式１ないし６で、非置換のＣ１ないしＣ５０アルキル基は、直鎖型及び分枝型であり、その非制限的な例としては、メチル、エチル、プロピル、イソブチル、ｓｅｃ−ブチル、ペンチル、ｉｓｏ−アミル、へキシル、ヘプチル、オクチル、ノナニル、ドデシルなどが挙げられ、上記アルキル基のうち一つ以上の水素原子は、重水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、ニトロ基、シアノ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン、ヒドラゾン、カルボキシル基やその塩、スルホン酸基やその塩、燐酸やその塩、Ｃ１ないしＣ１０アルキル基、Ｃ１ないしＣ１０アルコキシ基、Ｃ２ないしＣ１０アルケニル基、Ｃ２ないしＣ１０アルキニル基、Ｃ６ないしＣ１６アリール基、またはＣ４ないしＣ１６ヘテロアリール基で置換可能である。
【０１３４】
上記化学式１ないし６で、非置換のＣ３ないしＣ５０炭素環は、炭素数３ないし５０の環状のアルキル基を意味し、上記炭素環基のうち一つ以上の水素原子は、前述したＣ１ないしＣ５０アルキル基の置換基と同じ置換基で置換可能である。
【０１３５】
上記化学式１ないし６で、非置換のＣ４ないしＣ６０ヘテロ環は、Ｎ、Ｏ、Ｐ及びＳのうちから選択される１、２または３個のヘテロ原子を含む炭素数４ないし６０の環状のアルキル基を意味し、上記へテロ環基のうち一つ以上の水素原子は、前述したＣ１ないしＣ５０アルキル基の置換基と同じ置換基で置換可能である。
【０１３６】
上記化学式１ないし６で、炭素数１ないし５０の非置換のアルコキシ基は、−ＯＡ（ここで、Ａは、前述した非置換のＣ１ないしＣ５０アルキル基である）の構造を有する基であって、その非制限的な例として、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロピルオキシ、ブトキシ、ペントキシなどが挙げられる。それらのアルコキシ基のうち少なくとも一つ以上の水素原子は、前述したアルキル基の場合と同様な置換基で置換可能である。
【０１３７】
上記化学式１ないし６で、非置換のＣ６ないしＣ６０アリール基は、一つ以上の環を含む炭素環芳香族系を意味し、二つ以上の環を有する場合、互いに結合されるか、または単一結合などを通じて連結される。アリールという用語は、フェニル、ナフチル、アントラセニルのような芳香族系を含む。また、上記アリール基のうち一つ以上の水素原子は、前述したＣ１ないしＣ５０アルキル基の置換基と同じ置換基で置換可能である。
【０１３８】
置換または非置換のＣ６ないしＣ６０アリール基の例としては、フェニル基、Ｃ１ないしＣ１０アルキルフェニル基（例えば、エチルフェニル基）、ハロフェニル基（例えば、ｏ−、ｍ−及びｐ−フルオロフェニル基、ジクロロフェニル基）、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、ビフェニル基、ハロビフェニル基、シアノビフェニル基、Ｃ１ないしＣ１０アルキルビフェニル基、Ｃ１ないしＣ１０アルコキシビフェニル基、ｏ−、ｍ−及びｐ−トリル基、ｏ−、ｍ−及び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、ペンタレニル基、インデニル基、ナフチル基、ハロナフチル基（例えば、フルオロナフチル基）、Ｃ１ないしＣ１０アルキルナフチル基（例えば、メチルナフチル基）、Ｃ１ないしＣ１０アルコキシナフチル基（例えば、メトキシナフチル基）、シアノナフチル基、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、アントラキノリル基、メチルアントリル基、フェナントリル基、トリフェニレン基、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、ぺリレニル基、クロロぺリレニル基、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、ぺキサフェニル基、ヘキサセニル基、ルビセニル基、コロネリル基、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、オバレニル基などが挙げられる。
【０１３９】
上記化学式１ないし６中、炭素数４ないし６０の非置換のヘテロアリール基は、Ｎ、Ｏ、Ｐ及びＳのうちから選択される１、２または３個のヘテロ原子を含み、二つ以上の環を有する場合、それらは互いに結合されてもよく、または単一結合などを通じて連結されてもよい。非置換のＣ４ないしＣ６０ヘテロアリール基の例としては、ピラゾリル基、イミダゾリル基、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、トリアジニル基、カルバゾリル基、インドリル基、キノリニル基、イソキノリニル基などが挙げられる。また、上記ヘテロアリール基のうち一つ以上の水素原子は、前述したＣ１ないしＣ５０アルキル基の置換基と同じ置換基で置換可能である。
【０１４０】
上記化学式１ないし６中、非置換のＣ６ないしＣ６０縮合多環基は、一つ以上の芳香族環及び／または一つ以上の非芳香族環が互いに結合された二つ以上の環を含む置換基を指すものであって、前述したアリール基またはヘテロアリール基の例のうちいくつかは、上記縮合多環基に含まれる。
【実施例】
【０１４１】
以下、合成例及び実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は下記合成例及び実施例にのみ限定されない。
【０１４２】
（合成例１：中間体１の合成）
２−ブロモビフェニルを７ｇ（３０ｍｍｏｌ）、４−アミノビフェニルを７．６２ｇ（４５ｍｍｏｌ）、ｔ−ＢｕＯＮａを４．３ｇ（４５ｍｍｏｌ）、Ｐｄ２（ｄｂａ）３を０．５５ｇ（０．６ｍｍｏｌ）及びＰ（ｔ−Ｂｕ）３を０．１２ｇ（０．６ｍｍｏｌ）を、トルエン１００ｍＬに溶かした後、９０℃で３時間撹拌した。
【０１４３】
この反応が完結された後、常温に冷し、それを蒸溜水及びジエチルエーテル１００ｍＬで３回抽出した。集められた有機膜を硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を蒸発して得られた残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィで分離精製して中間体１を８．７７ｇ（収率９１％）で得た。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳ（高分解能質量分析法）を使用して確認した。
Ｃ２４Ｈ１９Ｎ計算値：３２１．１５１７；実測値３２１．１５１９
【０１４４】
（合成例２：中間体２の合成）
上記中間体１の合成方法において、２−ブロモビフェニルの代わりに、２−ブロモ−９，９−ジメチルフルオレンを使用した他は同様の方法で、中間体２を８７％の収率で合成した。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳを使用して確認した。
Ｃ２７Ｈ２３Ｎ計算値：３６１．１８３０；実測値３６１．１８３３
【０１４５】
（合成例３：中間体３の合成）
上記中間体２の合成方法において、４−アミノビフェニルの代わりに、２−アミノ−９，９−ジメチルフルオレンを使用した他は同様の方法で、中間体３を８５％の収率で合成した。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳを使用して確認した。
Ｃ３０Ｈ２７Ｎ計算値：４０１．２１４３；実測値４０１．２１４０
【０１４６】
【化２８】
【０１４７】
（合成例４：中間体４の合成）
２，７−ジヨード−９，９−ジメチルフルオレンを２２．３ｇ（５０ｍｍｏｌ）、中間体１を３．２１ｇ（１０ｍｍｏｌ）、ｔ−ＢｕＯＮａを２．８８ｇ（３０ｍｍｏｌ）、Ｐｄ２（ｄｂａ）３を０．２８ｇ（０．３ｍｍｏｌ）及びＰ（ｔ−Ｂｕ）３を０．６ｇ（０．３ｍｍｏｌ）を、トルエン１００ｍＬに溶かした後、９０℃で３時間撹拌した。この反応が完結された後、常温に冷し、それを蒸溜水及びジエチルエーテル１００ｍＬで３回抽出した。集められた有機膜を硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を蒸発して得られた残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィで分離精製して中間体４を３ｇ（収率４７％）で得た。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳを使用して確認した。
Ｃ３９Ｈ３０ＩＮ計算値：６３９．１４２３；実測値６３９．１４１９
【０１４８】
（合成例５：中間体５の合成）
上記中間体４の合成方法において、２，７−ジヨード−９，９−ジメチルフルオレンの代わりに２，７−ジヨードフェナントレンを使用し、中間体１の代わりにＮ−フェニル−２−ナフチルアミンを使用した他は同様の方法で、中間体５を５２％の収率で合成した。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳを使用して確認した。
Ｃ３０Ｈ２０ＩＮ計算値：５２１．０６４０；実測値５２１．０６３７
【０１４９】
【化２９】
【０１５０】
（合成例６：中間体６の合成）
４−ブロモ−４’−ヨード−ビフェニルを１６．２ｇ（４５ｍｍｏｌ）、Ｎ−フェニル−２−ナフチルアミンを６．５８ｇ（３０ｍｍｏｌ）、ｔ−ＢｕＯＮａを４．３ｇ（４５ｍｍｏｌ）、Ｐｄ２（ｄｂａ）３を０．５５ｇ（０．６ｍｍｏｌ）及びＰ（ｔ−Ｂｕ）３を０．１２ｇ（０．６ｍｍｏｌ）を、トルエン１００ｍＬに溶かした後、９０℃で３時間撹拌した。この反応が完結された後、常温に冷し、それを蒸溜水及びジエチルエーテル１００ｍＬで３回抽出した。集められた有機膜を硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を蒸発して得られた残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィで分離精製して中間体６を８．３８ｇ（収率６２％）で得た。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳを使用して確認した。
Ｃ２８Ｈ２０ＢｒＮ計算値：４４９．０７７９；実測値４４９．０７７５
【０１５１】
（合成例７：中間体７の合成）
上記中間体６の合成方法において、Ｎ−フェニル−２−ナフチルアミンの代わりに、中間体１を使用した他は同様の方法で、中間体７を６５％の収率で合成した。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳを使用して確認した。
Ｃ３６Ｈ２６ＢｒＮ計算値：５５１．１２４９；実測値５５１．１２４６
【０１５２】
（合成例８：中間体８の合成）
上記中間体６の合成方法において、Ｎ−フェニル−２−ナフチルアミンの代わりに、中間体２を使用した他は同様の方法で、中間体８を６８％の収率で合成した。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳを使用して確認した。
Ｃ３９Ｈ３０ＢｒＮ計算値：５９１．１５６２；実測値５９１．１５５９
【０１５３】
（合成例９：中間体９の合成）
フェニルホウ酸を３．６６ｇ（３０ｍｍｏｌ）、中間体４を３８．４ｇ（６０ｍｍｏｌ）、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４を１．７ｇ（１．５ｍｍｏｌ）及びＫ２ＣＯ３を２０ｇ（１５０ｍｍｏｌ）を、１００ｍＬのＴＨＦ／Ｈ２Ｏ（２：１）混合溶液に溶かし、８０℃で５時間撹拌した。反応液をジエチルエーテル６００ｍｌで３回抽出した。集められた有機膜を硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を蒸発して得られた残留物をジクロロメタン及びノルマルへキサンで再結晶して中間体９を１３．０４ｇ（収率６５％）で合成した。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳを使用して確認した。
Ｃ４５Ｈ３４ＢｒＮ計算値：６６７．１８７５；実測値６６７．１８７３
【０１５４】
（合成例１０：中間体１０の合成）
上記中間体９の合成方法において、中間体４の代わりに中間体５を使用した他は同様の方法で、中間体１０を５８％の収率で合成した。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳを使用して確認した。
Ｃ３６Ｈ２４ＢｒＮ計算値：５４９．１０９２；実測値５４９．１０８９
【０１５５】
（合成例１１：中間体１１の合成）
上記中間体６の合成方法において、Ｎ−フェニル−２−ナフチルアミンの代わりに中間体３を使用した他は同様の方法で、中間体１１を６２％の収率で合成した。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳを使用して確認した。
Ｃ４２Ｈ３４ＢｒＮ計算値：６３１．１８７５；実測値６３１．１８７２
【０１５６】
（合成例１２：中間体１２の合成）
上記中間体９の合成方法において、中間体４の代わりにトリス（４−ブロモフェニル）アミンを使用した他は同様の方法で、中間体１２を４５％の収率で合成した。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳを使用して確認した。
Ｃ３６Ｈ２４Ｂｒ３Ｎ計算値：７０６．９４５９；実測値７０６．９４５５
【０１５７】
【化３０】
【０１５８】
（合成例１３：中間体１３の合成）
中間体６を１３．５ｇ（３０ｍｍｏｌ）、ベンゾフェノンヒドラゾンを７．１ｇ（３６ｍｍｏｌ）、ｔ−ＢｕＯＮａを４．３ｇ（４５ｍｍｏｌ）、Ｐｄ（ＯＡｃ）２を０．１３ｇ（０．６ｍｍｏｌ）及び２−ジシクロへキシルホスフィノ−２’，４’，６’−トリイソプロピルビフェニルを０．２９ｇ（０．６ｍｍｏｌ）を、トルエン６０ｍＬに溶かした後、９０℃で３時間撹拌した。常温に冷した反応物に蒸溜水を加えてジエチルエーテル１００ｍＬで２回、ジクロロメタン１００ｍＬで１回抽出した。集められた有機膜を硫酸マグネシウムで乾燥して濾過した後、溶媒を蒸発して得られた残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィで分離精製して中間体１３を１５．６ｇ（収率９２％）で得た。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳを使用して確認した。
Ｃ４１Ｈ３１Ｎ３計算値：５６５．２５１８；実測値５６５．２５２２
【０１５９】
（合成例１４：中間体１４の合成）
上記中間体１３の合成方法において、中間体６の代わりに中間体７を使用した他は同様の方法で、中間体１４を８８％の収率で合成した。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳを使用して確認した。
Ｃ４９Ｈ３７Ｎ３計算値：６６７．２９８７；実測値６６７．２９９０
【０１６０】
（合成例１５：中間体１５の合成）
上記中間体１３の合成方法において、中間体６の代わりに中間体８を使用した他は同様の方法で、中間体１５を８４％の収率で合成した。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳを使用して確認した。
Ｃ５２Ｈ４１Ｎ３計算値：７０７．３３００；実測値７０７．３３０５
【０１６１】
（合成例１６：中間体１６の合成）
上記中間体１３の合成方法において、中間体６の代わりに中間体９を使用した他は同様の方法で、中間体１６を９０％の収率で合成した。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳを使用して確認した。
Ｃ５８Ｈ４５Ｎ３計算値：７８３．３６１３；実測値７８３．３６１５
【０１６２】
（合成例１７：中間体１７の合成）
上記中間体１３の合成方法において、中間体６の代わりに中間体１０を使用した他は同様の方法で、中間体１７を８５％の収率で合成した。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳを使用して確認した。
Ｃ４９Ｈ３５Ｎ３計算値：６６５．２８３１；実測値６６５．２８３４
【０１６３】
（合成例１８：中間体１８の合成）
上記中間体１３の合成方法において、中間体６の代わりに中間体１１を使用した他は同様の方法で、中間体１８を８８％の収率で合成した。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳを使用して確認した。
Ｃ５５Ｈ４５Ｎ３計算値：７４７．３６１３；実測値７４７．３６１６
【０１６４】
（合成例１９：中間体１９の合成）
上記中間体１３の合成方法において、中間体６の代わりに中間体１２を使用した他は同様の方法で、中間体１９を７６％の収率で合成した。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳを使用して確認した。
Ｃ７５Ｈ５７Ｎ７計算値：１０５５．４６７５；実測値１０５５．４６７７
【０１６５】
【化３１】
【０１６６】
（合成例２０：中間体２０の合成）
中間体１３を１１．３ｇ（２０ｍｍｏｌ）、ｐ−トルエンスルホン酸一水化物を７．６ｇ（４０ｍｍｏｌ）及びベンジルフェニルケトンを１５．７０ｇ（８０ｍｍｏｌ）の混合物にエタノール８０ｍＬ及びトルエン８０ｍＬを加えた後、１１０℃で２４時間撹拌した。常温に冷した反応物に蒸溜水を加えてジエチルエーテル１００ｍＬで２回、ジクロロメタン１００ｍＬで２回抽出した。集められた有機膜を硫酸マグネシウムで乾燥して濾過した後、溶媒を蒸発して得られた残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィで分離精製して中間体２０を７．９ｇ（収率７０％）で得た。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳを使用して確認した。
Ｃ４２Ｈ３０Ｎ２計算値：５６２．２４０９；実測値５６２．２４１２
【０１６７】
（合成例２１：中間体２１の合成）
上記中間体２０の合成方法において、中間体１３の代わりに中間体１４を使用した他は同様の方法で、中間体２１を６８％の収率で合成した。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳを使用して確認した。
Ｃ５０Ｈ３６Ｎ２計算値：６６４．２８７８；実測値６６４．２８８１
【０１６８】
（合成例２２：中間体２２の合成）
上記中間体２０の合成方法において、中間体１３の代わりに中間体１５を使用した他は同様の方法で、中間体２２を７６％の収率で合成した。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳを使用して確認した。
Ｃ５３Ｈ４０Ｎ２計算値：７０４．３１９１；実測値７０４．３１９３
【０１６９】
（合成例２３：中間体２３の合成）
上記中間体２０の合成方法において、中間体１３の代わりに中間体１６を使用した他は同様の方法で、中間体２３を７３％の収率で合成した。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳを使用して確認した。
Ｃ５９Ｈ４４Ｎ２計算値：７８０．３５０４；実測値７８０．３５０８
【０１７０】
（合成例２４：中間体２４の合成）
上記中間体２０の合成方法において、中間体１３の代わりに中間体１７を使用した他は同様の方法で、中間体２４を６５％の収率で合成した。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳを使用して確認した。
Ｃ５０Ｈ３４Ｎ２計算値：６６２．２７２２；実測値６６２．２７２６
【０１７１】
（合成例２５：中間体２５の合成）
上記中間体２０の合成方法において、中間体１３の代わりに中間体１８を使用した他は同様の方法で、中間体２５を５８％の収率で合成した。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳを使用して確認した。
Ｃ５６Ｈ４４Ｎ２計算値：７４４．３５０４；実測値７４４．３５０４
【０１７２】
（合成例２６：中間体２６の合成）
上記中間体２０の合成方法において、中間体１３の代わりに中間体１９を使用した他は同様の方法で、中間体２６を４８％の収率で合成した。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳを使用して確認した。
Ｃ７８Ｈ５４Ｎ４計算値：１０４６．４３４８；実測値１０４６．４３５２
【０１７３】
【化３２】
【０１７４】
（合成例２７：化合物１の合成）
【０１７５】
【化３３】
【０１７６】
中間体２０を５．６３ｇ（１０ｍｍｏｌ）、ブロモベンゼンを１．８８ｇ（１２ｍｍｏｌ）、ｔ−ＢｕＯＮａを２．９ｇ（３０ｍｍｏｌ）、Ｐｄ２（ｄｂａ）３を３６６ｍｇ（０．４ｍｍｏｌ）及びＰ（ｔ−Ｂｕ）３を８０ｍｇ（０．４ｍｍｏｌ）を、トルエン６０ｍＬに溶かした後、９０℃で３時間撹拌した。この反応が完結した後、常温に冷し、それを蒸溜水及びジエチルエーテル５０ｍＬで３回抽出した。集められた有機膜を硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を蒸発して得られた残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィで分離精製して化合物１を４．６ｇ（収率７２％）で得た。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳ及びＮＭＲ（核磁気共鳴分析法）を使用して確認した。この化合物１の吸収スペクトル及び発光スペクトルを図２及び図３に示す。
Ｃ４８Ｈ３４Ｎ２計算値：６３８．２７２２；実測値６３８．２７２１；
１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，４００ＭＨｚ）δ（ｐｐｍ）８．６９（ｄ，１Ｈ），８．４９（ｄｄ，１Ｈ），７．８５（ｄｄ，１Ｈ），７．７０−７．４５（ｍ，２２Ｈ），７．２７（ｄｄ，２Ｈ），７．１２（ｄｔ，１Ｈ），７．０２（ｄ，２Ｈ），６．９７（ｄｄ，１Ｈ），６．８３（ｄ，２Ｈ）
【０１７７】
（合成例２８：化合物２の合成）
上記化合物１の合成方法において、中間体２０の代わりに中間体２１を使用した他は同様の方法で、化合物２を６７％の収率で合成した。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳ及びＮＭＲを使用して確認した。
Ｃ５６Ｈ４０Ｎ２計算値：７４０．３１９１；実測値７４０．３１９３；
１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，４００ＭＨｚ）δ（ｐｐｍ）８．６８（ｄ，１Ｈ），７．７７−７．７４（ｍ，３Ｈ），７．６７−７．６５（ｍ，４Ｈ），７．６２−７．３５（ｍ，２６Ｈ），７．１２（ｄｄ，２Ｈ），６．８７（ｄｄ，４Ｈ）
【０１７８】
（合成例２９：化合物８の合成）
上記化合物２の合成方法において、ブロモベンゼンの代わりに、１−ブロモナフタレンを使用した他は同様の方法で、化合物８を６９％の収率で合成した。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳ及びＮＭＲを使用して確認した。
Ｃ６０Ｈ４２Ｎ２計算値：７９０．３３４８；実測値７９０．３３５０；
１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，４００ＭＨｚ）δ（ｐｐｍ）８．６７（ｄ，１Ｈ），８．４４（ｄｄ，１Ｈ），７．７６−７．７３（ｍ，２Ｈ），７．７０−７．６４（ｍ，４Ｈ），７．５５（ｔ，２Ｈ），７．５０−７．３２（ｍ，２８Ｈ），６．９４−６．８９（ｍ，４Ｈ）
【０１７９】
（合成例３０：化合物２９の合成）
上記化合物１の合成方法において、中間体２０の代わりに中間体２２を使用した他は同様の方法で、化合物２９を７５％の収率で合成した。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳ及びＮＭＲを使用して確認した。
Ｃ６５Ｈ４８Ｎ２計算値：８５６．３８１７；実測値８５６．３８１９；
１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，４００ＭＨｚ）δ（ｐｐｍ）８．６９（ｄ，１Ｈ），７．９８（ｄ，１Ｈ），７．８５（ｄ，２Ｈ），７．７０−７．６５（ｍ，４Ｈ），７．６３−７．５３（ｍ，４Ｈ），７．４７−７．２０（ｍ，２２Ｈ），７．０５（ｔ，１Ｈ），６．９３（ｄ，２Ｈ），６．８７（ｄｄ，４Ｈ），６．７９（ｄｄ，１Ｈ），１．９６（ｓ，６Ｈ）
【０１８０】
（合成例３１：化合物３２の合成）
上記化合物１の合成方法において、中間体２０の代わりに中間体２３を使用した他は同様の方法で、化合物３２を６３％の収率で合成した。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳ及びＮＭＲを使用して確認した。
Ｃ６５Ｈ４８Ｎ２計算値：８５６．３８１７；実測値８５６．３８２０；
１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，４００ＭＨｚ）δ（ｐｐｍ）８．６５（ｄ，１Ｈ），７．８５（ｄｄ，４Ｈ），７．７６（ｄｄ，４Ｈ），７．６３−７．３６（ｍ，２０Ｈ），７．２３−７．１３（ｍ，６Ｈ），７．１０（ｔ，１Ｈ），６．９８（ｄｄ，１Ｈ），６．７６（ｄ，４Ｈ），６．７３（ｄｄ，１Ｈ），１．９４（ｓ，６Ｈ）
【０１８１】
（合成例３２：化合物５２の合成）
上記化合物１の合成方法において、中間体２０の代わりに中間体２４を使用した他は同様の方法で、化合物５２を６０％の収率で合成した。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳ及びＮＭＲを使用して確認した。
Ｃ５６Ｈ３８Ｎ２計算値：７３８．３０３５；実測値７３８．３０３７；
１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，４００ＭＨｚ）δ（ｐｐｍ）８．６６（ｄ，１Ｈ），８．６３（ｄ，１Ｈ），８．５５（ｄ，１Ｈ），８．５３（ｄｄ，１Ｈ），８．４２（ｄ，１Ｈ），７．９６（ｓ，１Ｈ），７．９２（ｄｄ，１Ｈ），７．８９（ｄ，１Ｈ），７．７１（ｔ，１Ｈ），７．６５−７．３５（ｍ，１９Ｈ），７．２３−７．１２（ｍ，６Ｈ），６．９９（ｄｔ，１Ｈ），６．８７（ｄ，１Ｈ），６．８０（ｄ，２Ｈ）
【０１８２】
（合成例３３：化合物５８の合成）
上記化合物１の合成方法において、中間体２０の代わりに中間体２５を使用した他は同様の方法で、化合物５８を６８％の収率で合成した。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳ及びＮＭＲを使用して確認した。
Ｃ６２Ｈ４８Ｎ２計算値：８２０．３８１７；実測値８２０．３８１８；
１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，４００ＭＨｚ）δ（ｐｐｍ）８．６９（ｄ，１Ｈ），８．０１（ｄ，２Ｈ），７．９６（ｄｄ，４Ｈ），７．８０−７．３２（ｍ，１９Ｈ），７．２３（ｄ，２Ｈ），７．１９（ｄｄ，２Ｈ），７．０５（ｄｔ，２Ｈ），６．８９（ｄ，２Ｈ），６．８０（ｄｄ，２Ｈ），１．９５（ｓ，１２Ｈ）
【０１８３】
（合成例３４：化合物８１の合成）
上記化合物１の合成方法において、中間体２０の代わりに中間体２６を使用した他は同様の方法で、化合物８１を５３％の収率で合成した。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳ及びＮＭＲを使用して確認した。
Ｃ９６Ｈ６６Ｎ４計算値：１２７４．５２８７；実測値１２７４．５２９２；
１ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，４００ＭＨｚ）δ（ｐｐｍ）８．６５（ｄ，３Ｈ），７．８３（ｄｄ，６Ｈ），７．６９−７．２３（ｍ，４５Ｈ），７．２１（ｄｄ，６Ｈ），６．８３（ｄｄ，６Ｈ）
【０１８４】
（実施例１）
アノードは、コーニング１５Ωｃｍ２（１２００Å）のＩＴＯガラス基板を５０ｍｍ×５０ｍｍ×０．７ｍｍのサイズにカットして、イソプロピルアルコールと純水を利用して各５分間超音波洗浄した後、３０分間紫外線を照射し、オゾンに露出させて洗浄し作製し、真空蒸着装置にこのガラス基板を設置した。
【０１８５】
この基板の上部に、まず、正孔注入層として２−ＴＮＡＴＡを真空蒸着して６００Åの厚さに形成した後、次いで、正孔輸送性化合物として化合物１を３００Åの厚さに真空蒸着して正孔輸送層を形成した。
【０１８６】
この正孔輸送層の上部に、既知の緑色蛍光ホストであるＡｌｑ３及び既知の緑色蛍光ドーパントであるＣ５４５Ｔを質量比９８：２で同時蒸着して、３００Åの厚さに発光層を形成した。
【０１８７】
次いで、この発光層の上部にＡｌｑ３を電子輸送層として３００Åの厚さに蒸着し、ＬｉＦを電子注入層として１０Åの厚さに蒸着し、Ａｌを３０００Åの厚さに真空蒸着してＬｉＦ／Ａｌ電極（カソード）を形成することによって、有機発光素子を製造した。
【０１８８】
（実施例２）
正孔輸送層の形成時に化合物１の代わりに化合物２を利用した点を除いては、実施例１と同様に有機発光素子を製作した。
【０１８９】
（実施例３）
正孔輸送層の形成時に化合物１の代わりに化合物８を利用した点を除いては、実施例１と同様に有機発光素子を製作した。
【０１９０】
（実施例４）
正孔輸送層の形成時に化合物１の代わりに化合物２９を利用した点を除いては、実施例１と同様に有機発光素子を製作した。
【０１９１】
（実施例５）
正孔輸送層の形成時に化合物１の代わりに化合物３２を利用した点を除いては、実施例１と同様に有機発光素子を製作した。
【０１９２】
（実施例６）
正孔輸送層の形成時に化合物１の代わりに化合物５２を利用した点を除いては、実施例１と同様に有機発光素子を製作した。
【０１９３】
（実施例７）
正孔輸送層の形成時に化合物１の代わりに化合物５８を利用した点を除いては、実施例１と同様に有機発光素子を製作した。
【０１９４】
（実施例８）
正孔輸送層の形成時に化合物１の代わりに化合物８１を利用した点を除いては、実施例１と同様に有機発光素子を製作した。
【０１９５】
（比較例１）
正孔輸送層の形成時に上記化合物１の代わりに既知の物質である４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（以下、ＮＰＢ）を利用した点を除いては、実施例１と同様に有機発光素子を製作した。
【０１９６】
この素子は、電流密度５０ｍＡ／ｃｍ２で駆動電圧７．４５Ｖ、発光輝度６，１０２ｃｄ／ｍ２を表し、色座標は（０．３０９，０．６４２）とほぼ同一であり、発光効率は１２．２ｃｄ／Ａであった。
【０１９７】
【化３４】
【０１９８】
上記実施例１ないし８及び比較例１によって製作された有機発光素子の電流密度５０ｍＡ／ｃｍ２での駆動電圧、輝度、色座標及び発光効率を測定し、その結果を下記表１に示す。
【０１９９】
【表１】
【０２００】
上記表１から分かるように、本発明による化学式１で表されるアミン系化合物を正孔輸送材料として利用した有機発光素子は、ＮＰＢを使用した比較例１と比較して駆動電圧が１Ｖ以上低くなり、効率が大幅に向上した優秀なＩ−Ｖ−Ｌ特性を表した。特に、寿命改善効果がはるかに優れて、実施例１ないし８の場合に比較例１に比べて寿命が１００％以上向上する結果を表した。
【０２０１】
上記実施例１ないし８及び比較例１によって製作された有機発光素子の半減寿命を電流密度１００ｍＡ／ｃｍ２で測定し、その結果を下記表２に示す。
【０２０２】
【表２】
【０２０３】
上記表２から分かるように、実施例１ないし８の有機発光素子は、比較例１の場合と比較して半減寿命が向上した。
【０２０４】
以上、本発明の望ましい実施例及び合成例を参照して説明したが、当該技術分野の当業者であれば、特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域から逸脱しない範囲内で本発明を多様に修正及び変更させることができることを理解できるであろう。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記化学式１で表されるヘテロアリールアミン化合物：
【化１】
前記化学式１中、Ａｒ１及びＡｒ２は、互いに独立して置換または非置換のＣ６ないしＣ６０アリール基、置換または非置換のＣ４ないしＣ６０ヘテロアリール基、または置換または非置換のＣ６ないしＣ６０縮合多環基を表し、
Ｘ１は、置換または非置換のＣ６ないしＣ３０アリーレン基、置換または非置換のＣ４ないしＣ３０ヘテロアリーレン基、または置換または非置換のＣ６ないしＣ３０縮合多環基を表し、
Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、互いに独立して水素、重水素、置換または非置換のＣ１ないしＣ５０アルキル基、置換または非置換のＣ１ないしＣ５０アルコキシ基、置換または非置換のＣ１ないしＣ５０アルコキシカルボニル基、置換または非置換のＣ６ないしＣ６０アリール基、置換または非置換のＣ５ないしＣ５０アリールオキシ基、置換または非置換のＣ５ないしＣ５０アリールチオ基、置換または非置換のＣ５ないしＣ５０アリール基で置換されたアミノ基、置換または非置換のＣ３ないしＣ５０炭素環、置換または非置換のＣ４ないしＣ６０ヘテロアリール基、置換または非置換のＣ６ないしＣ６０縮合多環基、ハロゲン原子、シアノ基、ヒドロキシ基またはカルボキシル基を表す。
【請求項２】
前記化学式１で表される化合物は、下記化学式２ないし６で表される化合物のうちから選択される一つである、請求項１に記載のヘテロアリールアミン化合物：
【化２】
【化３】
【化４】
【化５】
【化６】
前記化学式２ないし６中、Ａｒ１ないしＡｒ１０は、互いに独立して置換または非置換のＣ６ないしＣ６０アリール基、置換または非置換のＣ４ないしＣ６０ヘテロアリール基、または置換または非置換のＣ６ないしＣ６０縮合多環基を表し、
Ｘ１ないしＸ３は、互いに独立して置換または非置換のＣ６ないしＣ３０アリーレン基、置換または非置換のＣ４ないしＣ３０ヘテロアリーレン基、または置換または非置換のＣ６ないしＣ３０縮合多環基を表し、
Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、互いに独立して水素、重水素、置換または非置換のＣ１ないしＣ５０アルキル基、置換または非置換のＣ１ないしＣ５０アルコキシ基、置換または非置換のＣ１ないしＣ５０アルコキシカルボニル基、置換または非置換のＣ６ないしＣ６０アリール基、置換または非置換のＣ５ないしＣ５０アリールオキシ基、置換または非置換のＣ５ないしＣ５０アリールチオ基、置換または非置換のＣ５ないしＣ５０アリール基で置換されたアミノ基、置換または非置換のＣ３ないしＣ５０炭素環、置換または非置換のＣ４ないしＣ６０ヘテロアリール基、置換または非置換のＣ６ないしＣ６０縮合多環基、ハロゲン原子、シアノ基、ヒドロキシ基またはカルボキシル基を表す。
【請求項３】
前記化学式２ないし６で、Ｘ１ないしＸ３は、互いに独立してフェニレン基、ビフェニレン基、ターフェニレン基、クォーターフェニレン基、ナフチレン基、アントラセニレン基、フェナントリレン基、クリセニレン基、ピレニレン基、ぺリレニレン基、フルオレニレン基、チオフェニレン基、１−フェニルチオフェニレン基、１，４−ジフェニルチオフェニレン基、ベンズチオフェニレン基、１−フェニルベンゾチオフェニレン基、１，８−ジフェニルベンゾチオフェニレン基、フリレン基、１−フェニルジベンゾチオフェニレン基、１，８−ジフェニルチオフェニレン基、ジベンゾフラニレン基、１−フェニルジベンゾフラニレン基、１，８−ジフェニルジベンゾフラニレン基、またはベンゾチアゾリレン基である、請求項２に記載のヘテロアリールアミン化合物。
【請求項４】
前記化学式２ないし６で、Ａｒ１ないしＡｒ１０は、互いに独立してフェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、ターフェニル基及びフルオレニル基から選択される１環ないし３環のアリール基またはカルバゾリル基、または前記１環ないし３環のアリール基またはカルバゾリル基にＣ１ないしＣ５アルキル、Ｃ１ないしＣ５アルコキシ、シアノ、アミン、フェノキシ、フェニル及びハロゲン原子からなる群から選択される１個ないし３個が置換された１環ないし３環のアリール基またはカルバゾリル基である、請求項２に記載のヘテロアリールアミン化合物。
【請求項５】
前記化学式２ないし６で、Ｘ１ないしＸ３は、互いに独立して下記構造式で表される２価の有機基のうちから選択される一つである、請求項２に記載のヘテロアリールアミン化合物：
【化７】
【請求項６】
前記化学式２ないし６で、Ａｒ１ないしＡｒ１０は、互いに独立して下記構造式で表される１価の有機基のうちから選択される一つである、請求項２に記載のヘテロアリールアミン化合物：
【化８】
【請求項７】
前記化学式２ないし６で、Ｒ１ないしＲ３は、互いに独立してフェニル基、４−フルオロフェニル基、ナフチル基またはビフェニル基である、請求項２に記載のヘテロアリールアミン化合物。
【請求項８】
前記化学式１で表される化合物は、下記化学式で表される化合物のうちから選択される一つである、請求項１に記載のヘテロアリールアミン化合物：
【化９】
【請求項９】
第１電極、第２電極及び前記第１電極と前記第２電極との間に介在された有機膜を備える有機発光素子であって、
前記有機膜のうち少なくとも一層は、請求項１ないし８のうちいずれか一項に記載のヘテロアリールアミン化合物を含む、有機発光素子。
【請求項１０】
前記有機膜は、正孔注入層または正孔輸送層を備える、請求項９に記載の有機発光素子。
【請求項１１】
前記有機膜は、正孔注入及び正孔輸送を共に有する単一膜または発光層を備える、請求項９に記載の有機発光素子。
【請求項１２】
前記有機膜は、発光層を備え、
前記発光層は、前記ヘテロアリールアミン化合物を蛍光または燐光ホストとして使用する、請求項９に記載の有機発光素子。
【請求項１３】
前記有機膜は、正孔注入層、正孔輸送層及び発光層を備え、
前記正孔注入層または前記正孔輸送層は、前記ヘテロアリールアミン化合物を含み、
前記発光層は、アントラセン化合物、アリールヘテロアリールアミン化合物またはスチリル化合物を含む、請求項９に記載の有機発光素子。
【請求項１４】
前記有機膜は、正孔注入層、正孔輸送層及び発光層を備え、
前記正孔注入層または前記正孔輸送層は、前記ヘテロアリールアミン化合物を含み、
前記発光層は、赤色発光層、緑色発光層、青色発光層及び白色発光層を含み、前記赤色発光層、前記緑色発光層、前記青色発光層及び前記白色発光層のうち少なくとも一つの発光層は、燐光化合物を含む、請求項９に記載の有機発光素子。
【請求項１５】
前記有機膜は、正孔注入層、正孔輸送層、電子ブロッキング層、発光層、正孔ブロッキング層、電子輸送層及び電子注入層からなる群から選択される一つ以上の層を備える、請求項９に記載の有機発光素子。
【請求項１６】
第１電極／正孔注入層／発光層／第２電極の構造、第１電極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／第２電極の構造、または第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／第２電極の構造を有する、請求項１５に記載の有機発光素子。
【請求項１７】
一層または複数層を、前記ヘテロアリールアミン化合物を使用した湿式工程で形成した、請求項９ないし１６のうちいずれか一項に記載の有機発光素子。
【請求項１８】
請求項９ないし１７のうちいずれか一項に記載の有機発光素子を備え、前記有機発光素子の第１電極は、薄膜トランジスタのソース電極またはドレイン電極と電気的に連結された、平板表示装置。
【請求項１】
下記化学式１で表されるヘテロアリールアミン化合物：
【化１】
前記化学式１中、Ａｒ１及びＡｒ２は、互いに独立して置換または非置換のＣ６ないしＣ６０アリール基、置換または非置換のＣ４ないしＣ６０ヘテロアリール基、または置換または非置換のＣ６ないしＣ６０縮合多環基を表し、
Ｘ１は、置換または非置換のＣ６ないしＣ３０アリーレン基、置換または非置換のＣ４ないしＣ３０ヘテロアリーレン基、または置換または非置換のＣ６ないしＣ３０縮合多環基を表し、
Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、互いに独立して水素、重水素、置換または非置換のＣ１ないしＣ５０アルキル基、置換または非置換のＣ１ないしＣ５０アルコキシ基、置換または非置換のＣ１ないしＣ５０アルコキシカルボニル基、置換または非置換のＣ６ないしＣ６０アリール基、置換または非置換のＣ５ないしＣ５０アリールオキシ基、置換または非置換のＣ５ないしＣ５０アリールチオ基、置換または非置換のＣ５ないしＣ５０アリール基で置換されたアミノ基、置換または非置換のＣ３ないしＣ５０炭素環、置換または非置換のＣ４ないしＣ６０ヘテロアリール基、置換または非置換のＣ６ないしＣ６０縮合多環基、ハロゲン原子、シアノ基、ヒドロキシ基またはカルボキシル基を表す。
【請求項２】
前記化学式１で表される化合物は、下記化学式２ないし６で表される化合物のうちから選択される一つである、請求項１に記載のヘテロアリールアミン化合物：
【化２】
【化３】
【化４】
【化５】
【化６】
前記化学式２ないし６中、Ａｒ１ないしＡｒ１０は、互いに独立して置換または非置換のＣ６ないしＣ６０アリール基、置換または非置換のＣ４ないしＣ６０ヘテロアリール基、または置換または非置換のＣ６ないしＣ６０縮合多環基を表し、
Ｘ１ないしＸ３は、互いに独立して置換または非置換のＣ６ないしＣ３０アリーレン基、置換または非置換のＣ４ないしＣ３０ヘテロアリーレン基、または置換または非置換のＣ６ないしＣ３０縮合多環基を表し、
Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、互いに独立して水素、重水素、置換または非置換のＣ１ないしＣ５０アルキル基、置換または非置換のＣ１ないしＣ５０アルコキシ基、置換または非置換のＣ１ないしＣ５０アルコキシカルボニル基、置換または非置換のＣ６ないしＣ６０アリール基、置換または非置換のＣ５ないしＣ５０アリールオキシ基、置換または非置換のＣ５ないしＣ５０アリールチオ基、置換または非置換のＣ５ないしＣ５０アリール基で置換されたアミノ基、置換または非置換のＣ３ないしＣ５０炭素環、置換または非置換のＣ４ないしＣ６０ヘテロアリール基、置換または非置換のＣ６ないしＣ６０縮合多環基、ハロゲン原子、シアノ基、ヒドロキシ基またはカルボキシル基を表す。
【請求項３】
前記化学式２ないし６で、Ｘ１ないしＸ３は、互いに独立してフェニレン基、ビフェニレン基、ターフェニレン基、クォーターフェニレン基、ナフチレン基、アントラセニレン基、フェナントリレン基、クリセニレン基、ピレニレン基、ぺリレニレン基、フルオレニレン基、チオフェニレン基、１−フェニルチオフェニレン基、１，４−ジフェニルチオフェニレン基、ベンズチオフェニレン基、１−フェニルベンゾチオフェニレン基、１，８−ジフェニルベンゾチオフェニレン基、フリレン基、１−フェニルジベンゾチオフェニレン基、１，８−ジフェニルチオフェニレン基、ジベンゾフラニレン基、１−フェニルジベンゾフラニレン基、１，８−ジフェニルジベンゾフラニレン基、またはベンゾチアゾリレン基である、請求項２に記載のヘテロアリールアミン化合物。
【請求項４】
前記化学式２ないし６で、Ａｒ１ないしＡｒ１０は、互いに独立してフェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、ターフェニル基及びフルオレニル基から選択される１環ないし３環のアリール基またはカルバゾリル基、または前記１環ないし３環のアリール基またはカルバゾリル基にＣ１ないしＣ５アルキル、Ｃ１ないしＣ５アルコキシ、シアノ、アミン、フェノキシ、フェニル及びハロゲン原子からなる群から選択される１個ないし３個が置換された１環ないし３環のアリール基またはカルバゾリル基である、請求項２に記載のヘテロアリールアミン化合物。
【請求項５】
前記化学式２ないし６で、Ｘ１ないしＸ３は、互いに独立して下記構造式で表される２価の有機基のうちから選択される一つである、請求項２に記載のヘテロアリールアミン化合物：
【化７】
【請求項６】
前記化学式２ないし６で、Ａｒ１ないしＡｒ１０は、互いに独立して下記構造式で表される１価の有機基のうちから選択される一つである、請求項２に記載のヘテロアリールアミン化合物：
【化８】
【請求項７】
前記化学式２ないし６で、Ｒ１ないしＲ３は、互いに独立してフェニル基、４−フルオロフェニル基、ナフチル基またはビフェニル基である、請求項２に記載のヘテロアリールアミン化合物。
【請求項８】
前記化学式１で表される化合物は、下記化学式で表される化合物のうちから選択される一つである、請求項１に記載のヘテロアリールアミン化合物：
【化９】
【請求項９】
第１電極、第２電極及び前記第１電極と前記第２電極との間に介在された有機膜を備える有機発光素子であって、
前記有機膜のうち少なくとも一層は、請求項１ないし８のうちいずれか一項に記載のヘテロアリールアミン化合物を含む、有機発光素子。
【請求項１０】
前記有機膜は、正孔注入層または正孔輸送層を備える、請求項９に記載の有機発光素子。
【請求項１１】
前記有機膜は、正孔注入及び正孔輸送を共に有する単一膜または発光層を備える、請求項９に記載の有機発光素子。
【請求項１２】
前記有機膜は、発光層を備え、
前記発光層は、前記ヘテロアリールアミン化合物を蛍光または燐光ホストとして使用する、請求項９に記載の有機発光素子。
【請求項１３】
前記有機膜は、正孔注入層、正孔輸送層及び発光層を備え、
前記正孔注入層または前記正孔輸送層は、前記ヘテロアリールアミン化合物を含み、
前記発光層は、アントラセン化合物、アリールヘテロアリールアミン化合物またはスチリル化合物を含む、請求項９に記載の有機発光素子。
【請求項１４】
前記有機膜は、正孔注入層、正孔輸送層及び発光層を備え、
前記正孔注入層または前記正孔輸送層は、前記ヘテロアリールアミン化合物を含み、
前記発光層は、赤色発光層、緑色発光層、青色発光層及び白色発光層を含み、前記赤色発光層、前記緑色発光層、前記青色発光層及び前記白色発光層のうち少なくとも一つの発光層は、燐光化合物を含む、請求項９に記載の有機発光素子。
【請求項１５】
前記有機膜は、正孔注入層、正孔輸送層、電子ブロッキング層、発光層、正孔ブロッキング層、電子輸送層及び電子注入層からなる群から選択される一つ以上の層を備える、請求項９に記載の有機発光素子。
【請求項１６】
第１電極／正孔注入層／発光層／第２電極の構造、第１電極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／第２電極の構造、または第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／第２電極の構造を有する、請求項１５に記載の有機発光素子。
【請求項１７】
一層または複数層を、前記ヘテロアリールアミン化合物を使用した湿式工程で形成した、請求項９ないし１６のうちいずれか一項に記載の有機発光素子。
【請求項１８】
請求項９ないし１７のうちいずれか一項に記載の有機発光素子を備え、前記有機発光素子の第１電極は、薄膜トランジスタのソース電極またはドレイン電極と電気的に連結された、平板表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１１−４６６８９（Ｐ２０１１−４６６８９Ａ）
【公開日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５３８０６（Ｐ２０１０−１５３８０６）
【出願日】平成２２年７月６日（２０１０．７．６）
【出願人】（３０８０４０３５１）三星モバイルディスプレイ株式會社 (764)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月６日（２０１０．７．６）
【出願人】（３０８０４０３５１）三星モバイルディスプレイ株式會社 (764)
【Ｆターム（参考）】
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