光効率改善層を具備した有機発光素子
【課題】光効率改善層を具備した有機発光素子を提供する。
【解決手段】下記化学式で表示される化合物を含んだ光効率改善層を発光光取りだし電極の有機層と反対側に具備した有機発光素子：
【解決手段】下記化学式で表示される化合物を含んだ光効率改善層を発光光取りだし電極の有機層と反対側に具備した有機発光素子：
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
下記化学式１で表示される化合物を含んだ光効率改善層を具備した有機発光素子が提供される。前記光効率改善層は、有機発光素子の第１電極及び第２電極の一面のうち、有機層と反対側に位置した一面に形成され、有機層で生成された光が有機発光素子の外部に取り出される効率を上昇させる役割を行う。
【背景技術】
【０００２】
有機発光素子（organic light emitting diode）は、自発光型素子であって、視野角が広く、コントラストにすぐれるばかりではなく、応答時間が早く、かつ輝度、駆動電圧及び応答速度特性にすぐれ、さらに多色化が可能であるという長所を有している。
【０００３】
一般的な有機発光素子は、基板上部にアノードが形成されており、このアノード上部に、正孔輸送層、発光層、電子輸送層及びカソードが順次に形成されている構造を有することができる。ここで、正孔輸送層、発光層及び電子輸送層は、有機化合物からなる有機薄膜である。一般的な有機発光素子の構造は、例えば、大韓民国特許公開公報２００３−００３４７３２号を参照する。
【０００４】
前述のような構造を有する有機発光素子の駆動原理は、次の通りである。
【０００５】
前記アノード及びカソード間に電圧を印加すれば、アノードから注入された正孔は、正孔輸送層を経由して発光層に移動し、カソードから注入された電子は、電子輸送層を経由して発光層に移動する。前記正孔及び電子のようなキャリアは、発光層領域で再結合して励起子（exciton）を生成する。この励起子が励起状態から基底状態に変わりつつ光が生成される。
【０００６】
有機発光素子の光効率は、一般的に内部発光効率（internal luminescent efficiency）と外部発光効率（external luminescent efficiency）とに分けることができる。内部発光効率は、正孔輸送層、発光層及び電子輸送層のように、第１電極と第２電極間（すなわち、アノードとカソードとの間）に介在された有機層で、どれほど効率的に励起子が生成されて光変換がなされるかということと関連している。一方、外部発光効率（以下、「光取り出し率（light coupling efficiency）」ともいう）とは、有機層で生成された光が有機発光素子の外部に取り出される効率を指すものであり、有機層で高い光変換効率を達成しても（すなわち、内部発光効率が高くても）、外部発光効率が低ければ、有機発光素子の全体的な光効率は、低下されざるをえない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】大韓民国特許公開公報２００３−００３４７３２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
以下、有機発光素子の光効率を改善させることができる方案を提示する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このために、基板と、前記基板上に形成された第１電極と、前記第１電極上に形成された有機層と、前記有機層上に形成された第２電極と、光効率改善層とを具備し、前記第１電極は、前記有機層と接触した第１面及び前記有機層と反対側に位置した第２面を有し、前記第２電極は、前記有機層と接触した第１面と前記有機層と反対側に位置した第２面とを有し、前記光効率改善層は、前記第１電極の第２面の下部及び前記第２電極の第２面の上部のうち一つ以上に形成されており、下記化学式１で表示される化合物を含んだ有機発光素子を提供する：
【化１】
前記化学式１で、Ａｒは、置換または非置換のＣ５−Ｃ３０芳香族環システム、または置換または非置換のＣ２−Ｃ３０ヘテロ芳香族環システムであり、Ｌ１は、置換または非置換のＣ１−Ｃ３０アルキレン基、置換または非置換のＣ５−Ｃ３０アリーレン基、または置換または非置換のＣ２−Ｃ３０ヘテロアリーレン基であり、Ｘ１は、Ｌ１またはＡｒと結合した炭素原子であるか、ＮまたはＣＹ１であり、Ｘ２は、Ｌ１またはＡｒと結合した炭素原子であるか、ＮまたはＣＹ２であり、Ｘ３は、Ｌ１またはＡｒと結合した炭素原子であるか、ＮまたはＣＹ３であり、Ｘ４は、Ｎであり、Ｘ５は、炭素原子であり、Ｘ６は、ＮまたはＣＹ６であり、前記Ｘ１ないしＸ３のうち一つ以上は、Ｌ１またはＡｒと結合した炭素原子であり、Ｒ１ないしＲ３及びＹ１ないしＹ６は互いに独立的に、水素、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、シアノ基、置換または非置換のＣ１−Ｃ３０アルキル基、置換または非置換のＣ１−Ｃ３０アルコキシ基、置換または非置換のＣ１−Ｃ３０アシル基、置換または非置換のＣ２−Ｃ３０アルケニル基、置換または非置換のＣ２−Ｃ３０アルキニル基、置換または非置換のＣ５−Ｃ３０アリール基、または置換または非置換のＣ２−Ｃ３０ヘテロアリール基であり、前記Ｒ１ないしＲ３及びＹ１ないしＹ６のうち隣接した２以上は互いに結合し、飽和または不飽和の環を形成でき、ａは、０ないし１０の整数であり、ｍは、１ないし５の整数であり、ｎは、１ないし１０の整数である。
【発明の効果】
【００１０】
前述のような化学式１で表示される化合物を含んだ光効率改善層を具備した有機発光素子は、優秀な光効率を有することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一具現例による有機発光素子の構造を概略的に示した図面である。
【図２】本発明の他の一具現例による有機発光素子の構造を概略的に示した図面である。
【図３】本発明のさらに他の一具現例による有機発光素子の構造を概略的に示した図面である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、本発明の一具現例による有機発光素子１０の断面図を概略的に図示したものである。
【００１３】
有機発光素子１０は、基板１１、第１電極１３、有機層１５、第２電極１７及び光効率改善層１８を順に具備する。前記第２電極１７は透過型電極であって、有機層１５で生成された光は、第２電極１７を過ぎて光効率改善層１８を通過し、有機発光素子１０の外部に取り出されうる。
【００１４】
前記基板１１としては、一般的な有機発光素子で使われる基板を使用できるが、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を使用できる。
【００１５】
前記第１電極１３は、基板上部に、第１電極用物質を蒸着法またはスパッタリング法などを利用して提供することによって形成されうる。前記第１電極１３は、前記有機層１５と接触する第１面及び前記有機層と反対側に位置した第２面を有する。前記第１電極１３がアノードである場合、正孔注入が容易なように、第１電極用物質は大きい仕事関数を有する物質のうちから選択されうる。前記第１電極１３は、反射型電極または透過型電極でありうる。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）などを利用できる。または、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）などを利用すれば、前記第１電極１３を反射型電極として形成することもできる。
【００１６】
前記第１電極１３の上部には、有機層１５が備わっている。本明細書において、「有機層」とは、第１電極と第２電極との間に介在されたあらゆる層を包括して指すものであり、前記有機層は、金属錯体なども含むことができ、必ずしも有機物だけからなる層を意味するものではない。
【００１７】
前記有機層１５は、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層及び電子注入層のうち、一層以上の層を含むことができる。
【００１８】
正孔注入層（ＨＩＬ）は、前記第１電極１３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形成できる。
【００１９】
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の範囲で適切に選択することが望ましい。
【００２０】
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、およそ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、およそ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。
【００２１】
正孔注入層物質としては、公知の正孔注入材料を使用でき、例えば、銅フタロシアニンなどのフタロシアニン化合物、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）、Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン（ＮＰＢ）、ＴＤＡＴＡ、２Ｔ−ＮＡＴＡ、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、これに限定されるものではない。
【００２２】
【化２】
【００２３】
前記正孔注入層の厚さは、およそ１００Åないし１０，０００Å、望ましくは１００Åないし１，０００Åでありうる。前記正孔注入層の厚さが前述のような範囲を満足する場合、実質的な駆動電圧の上昇なしに満足すべきほどの正孔注入特性を得ることができる。
【００２４】
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、正孔輸送層（ＨＴＬ）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のうちから選択される。
【００２５】
正孔輸送層物質は、公知の正孔輸送材料を利用して形成できるが、例えば、Ｎ−フェニルカルバゾール、ポリビニルカルバゾールのようなカルバゾール誘導体；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アミン誘導体；４，４’，４”−トリス（Ｎ−カルバゾリル）トリフェニルアミン（ＴＣＴＡ）のようなトリフェニルアミン系物質のような公知の正孔輸送物質を使用できる。このうち、例えば、ＴＣＴＡの場合、正孔輸送の役割以外にも、発光層から励起子が広がることを防止する役割も行うことができる。
【００２６】
【化３】
【００２７】
前記正孔輸送層の厚さは、およそ５０Åないし１，０００Å、望ましくは１００Åないし８００Åでありうる。前記正孔輸送層の厚さが前述のような範囲を満足する場合、実質的な駆動電圧の上昇なしに満足すべきほどの正孔輸送特性を得ることができる。
【００２８】
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、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。
【００２９】
前記発光層は、１つの化合物を含むか、またはホストとドーパントとの組み合わせを含むことができる。公知のホストの例としては、トリス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム（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）、ＴＣＴＡ、１，３，５−トリス（Ｎ−フェニルベンズイミダゾル−２−イル）ベンゼン（ＴＰＢＩ）、３−tert−ブチル−９，１０−ジ（ナフト−２−イル）アントラセン（ＴＢＡＤＮ）、Ｅ３、ジスチリルアリーレン（ＤＳＡ）などを使用できるが、これらに限定されるものではない。
【００３０】
【化４】
【００３１】
一方、公知の赤色ドーパントとして、ＰｔＯＥＰ、Ｉｒ（ｐｉｑ）３、Ｂｔｐ２Ｉｒ（ａｃａｃ）、４−(ジシアノメチレン)−２−tert-ブチル−６−(１，１，７，７−テトラメチルジュロリジン−４−イル−ビニル)−４Ｈ−ピラン（ＤＣＪＴＢ）などを利用できるが、これらに限定されるものではない。
【００３２】
【化５】
【００３３】
また、公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（林原社製）などを利用できるが、これらに限定されるものではない。
【００３４】
【化６】
【００３５】
一方、公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−tert−ブチルペリレン（ＴＢＰｅ）などを利用できるが、これらに限定されるものではない。
【００３６】
【化７】
【００３７】
ドーパントとホストとを共に使用する場合、ドーパントのドーピング濃度は、特別に制限されるものではないが、一般的に、ホスト１００重量部を基準として、前記ドーパントの含有量は、０．０１〜１５重量部である。
【００３８】
前記発光層の厚さは、およそ１００Åないし１，０００Å、望ましくは２００Åないし６００Åでありうる。前記発光層の厚さが前述のような範囲を満足する場合、実質的な駆動電圧の上昇なしに優秀な発光特性を示すことができる。
【００３９】
発光層にリン光ドーパントを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広がる現象を防止するために、前記電子輸送層と発光層との間に、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、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って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。公知の正孔阻止層の材料も使用できるが、その例としては、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などを挙げることができる。
【００４０】
前記正孔阻止層の厚さは、およそ５０Åないし１，０００Å、望ましくは１００Åないし３００Åでありうる。前記正孔阻止層の厚さが前述のような範囲を満足する場合、実質的な駆動電圧の上昇なしに優秀な正孔阻止特性を得ることができる。
【００４１】
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って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すものであって、公知の電子輸送物質を利用できる。その例としては、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ができるが、これらに限定されるものではない。
【００４２】
【化８】
【００４３】
前記電子輸送層の厚さは、およそ１００Åないし１，０００Å、望ましくは１５０Åないし５００Åでありうる。前記電子輸送層の厚さが前述のような範囲を満足する場合、実質的な駆動電圧の上昇なしに満足すべきほどの電子輸送特性を得ることができる。
【００４４】
また、電子輸送層の上部に、カソード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）が積層されるが、これは、特別に材料を制限するものではない。
【００４５】
前記電子注入層の形成材料としては、ＬｉＦ、ＮａＣｌ、ＣｓＦ、Ｌｉ２Ｏ、ＢａＯのような電子注入層の形成材料であって、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。
【００４６】
前記電子注入層の厚さは、およそ１Åないし１００Å、望ましくは５Åないし９０Åでありうる。前記電子注入層の厚さが前述のような範囲を満足する場合、実質的な駆動電圧の上昇なしに満足すべきほどの電子注入特性を得ることができる。
【００４７】
かような有機層１５の上部には、透過型電極の第２電極１７が備わっている。前記第２電極１７は、前記有機層１５と接触する第１面及び前記有機層１５の反対側に位置した第２面を有する。前記第２電極は、電子注入電極であるカソードであるが、このとき、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、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）などを薄膜に形成して透過型電極を得ることができる。一方、前面発光素子を得るために、ＩＴＯ、ＩＺＯを利用した透過型電極を形成できるなど、多様な変形が可能である。
【００４８】
前記第２電極１７の第２面の上部には、光効率改善層１８が備わっている。
【００４９】
前記光効率改善層１８は、下記化学式１で表示される化合物を含む：
【００５０】
【化９】
【００５１】
前記化学式１で、Ａｒは、置換または非置換のＣ５−Ｃ３０芳香族環システム、または置換または非置換のＣ２−Ｃ３０ヘテロ芳香族環システムでありうる。
【００５２】
具体的に、前記Ａｒは、置換または非置換のペンタレン、置換または非置換のインデン、置換または非置換のナフタレン、置換または非置換のアズレン、置換または非置換のヘプタレン、置換または非置換のインダセン、置換または非置換のアセナフチレン、置換または非置換のフルオレン、置換または非置換のフェナレン、置換または非置換のフェナントレン、置換または非置換のアントラセン、置換または非置換のフルオランテン、置換または非置換のトリフェニレン、置換または非置換のピレン、置換または非置換のクリセン、置換または非置換のナフタセン、置換または非置換のピセン、置換または非置換のペリレン、置換または非置換のペンタフェン、置換または非置換のヘキサセン、置換または非置換のピロール、置換または非置換のピラゾール、置換または非置換のイミダゾール、置換または非置換のイミダゾリン、置換または非置換のピリジン、置換または非置換のピラジン、置換または非置換のピリミジン、置換または非置換のインドール、置換または非置換のプリン、置換または非置換のキノリン、置換または非置換のフタラジン、置換または非置換のインドリジン、置換または非置換のナフチリジン、置換または非置換のキナゾリン、置換または非置換のシノリン、置換または非置換のインダゾール、置換または非置換のカルバゾール、置換または非置換のフェナジン、置換または非置換のフェナントリジン、置換または非置換のピラン、置換または非置換のクロメン、置換または非置換のベンゾフラン、置換または非置換のチオフェン、置換または非置換のベンゾチオフェン、置換または非置換のイソチアゾール、及び置換または非置換のイソキサゾールからなる群から選択されうる。
【００５３】
一方、前記Ａｒは、前述のように、非置換のＣ５−Ｃ３０芳香族環システムまたは非置換のＣ２−Ｃ３０ヘテロ芳香族環システム以外に、置換されたＣ５−Ｃ３０芳香族環システム、または置換されたＣ２−Ｃ３０ヘテロ芳香族環システムでありうるが、置換されたＣ５−Ｃ３０芳香族環システム、または置換されたＣ２−Ｃ３０ヘテロ芳香族環システムのうち置換基は、置換または非置換のＣ６−Ｃ１４アリール基、または置換または非置換のＣ２−Ｃ１４ヘテロアリール基でありうる。
【００５４】
具体的に、前記置換基は、フェニル基、ハロフェニル基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルフェニル基、Ｃ１−Ｃ１０アルコキシフェニル基、ナフチル基、ハロナフチル基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルナフチル基、Ｃ１−Ｃ１０アルコキシナフチル基、ピリジニル基、ハロピリジニル基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルピリジニル基、Ｃ１−Ｃ１０アルコキシピリジニル基、キノリニル基、ハロキノリニル基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルキノリニル基、Ｃ１−Ｃ１０アルコキシキノリニル基、イソキノリニル基、ハロイソキノリニル基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルイソキノリニル基、またはＣ１−Ｃ１０アルコキシイソキノリニル基でありうるが、これらに限定されるものではない。
【００５５】
前記化学式１で、Ｌ１は、置換または非置換のＣ１−Ｃ３０アルキレン基、置換または非置換のＣ５−Ｃ３０アリーレン基、または置換または非置換のＣ２−Ｃ３０ヘテロアリーレン基でありうる。
【００５６】
具体的に、前記Ｌ１は、置換または非置換のＣ６−Ｃ１４アリーレン基、または置換または非置換のＣ２−Ｃ１４ヘテロアリーレン基でありうる。さらに具体的に、前記Ｌ１は、フェニレン基、ハロフェニレン基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルフェニレン基、Ｃ１−Ｃ１０アルコキシフェニレン基、ナフチレン基、ハロナフチレン基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルナフチレン基、またはＣ１−Ｃ１０アルコキシナフチレン基でありうるが、これらに限定されるものではない。
【００５７】
前記化学式１で、ａは、Ｌ１の反復回数を示したものであり、０ないし１０の整数でありうる。ａが０である場合、化学式１で、Ｌ１右側の複素環は、Ａｒと直接連結されうる。一方、ａが２以上である場合、複数のＬ１は、互いに同一であるか、または異なることもある。
【００５８】
前記化学式１で、−（Ｌ１）ａ−の具体例は、下記化学式２ａないし２ｇのうちいずれか一つでありうるが、これらに限定されるものではない。例えば、ａは０ないし３の整数でありうる。下記化学式のうち、＊はＡｒとの結合サイトを示し、＊’は化学式１のうち、Ｌ１の右側に位置したヘテロサイクリック環との結合サイトを示すものである：
【００５９】
【化１０】
【００６０】
前記化学式１のうち、Ｘ１はＬ１またはＡｒと結合した炭素原子であるか、ＮまたはＣＹ１であり；Ｘ２はＬ１またはＡｒと結合した炭素原子であるか、ＮまたはＣＹ２であり；Ｘ３はＬ１またはＡｒと結合した炭素原子であるか、ＮまたはＣＹ３であり；Ｘ４はＮであり；Ｘ５は炭素原子であり；Ｘ６はＮまたはＣＹ６でありうる。そのうち、前記Ｘ１ないしＸ３のうちの１つは、必ずＬ１またはＡｒと結合した炭素原子である。例えば、Ｘ１はＣＹ１またはＣであり；Ｘ２はＬ１またはＡｒと結合した炭素原子であり；Ｘ３はＣＹ３またはＮであり；Ｘ４はＮであり；Ｘ５は炭素原子であり；Ｘ６はＮまたはＣＹ６でありうる
【００６１】
具体的に、Ｘ１，Ｘ４及びＸ６のうち一つ以上がＮでありうる。さらに具体的に、Ｘ１及びＸ４がＮでありうる。またはＸ１，Ｘ４及びＸ６がいずれもＮであるが、これらに限定されるものではない。
【００６２】
前記化学式１で、Ｒ１ないしＲ３と前記Ｘ１ないしＸ６とのうち、Ｙ１ないしＹ６は、互いに独立的に、水素、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、シアノ基、置換または非置換のＣ１−Ｃ３０アルキル基、置換または非置換のＣ１−Ｃ３０アルコキシ基、置換または非置換のＣ１−Ｃ３０アシル基、置換または非置換のＣ２−Ｃ３０アルケニル基、置換または非置換のＣ２−Ｃ３０アルキニル基、置換または非置換のＣ５−Ｃ３０アリール基、または置換または非置換のＣ２−Ｃ３０ヘテロアリール基でありうる。このとき、前記Ｒ１ないしＲ３及びＹ１ないしＹ６のうち隣接した２以上は互いに結合し、飽和または不飽和の環を形成できる。
【００６３】
具体的に、Ｒ１ないしＲ３及びＹ１ないしＹ６が互いに独立的に、水素、置換または非置換のＣ１−Ｃ１０アルキル基、置換または非置換のＣ２−Ｃ１０アルケニル基、置換または非置換のＣ６−Ｃ１４アリール基、またはＣ２−Ｃ１４ヘテロアリール基でありうる。
【００６４】
さらに具体的に、前記Ｒ１ないしＲ３及びＹ１ないしＹ６が互いに独立的に、水素、Ｃ１−Ｃ１０アルキル基、Ｃ１−Ｃ１０ハロアルキル基、Ｃ２−Ｃ１０アルケニル基、Ｃ２−Ｃ１０ハロアルケニル基、フェニル基、ハロフェニル基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルフェニル基、Ｃ１−Ｃ１０アルコキシフェニル基、ナフチル基、ハロナフチル基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルナフチル基、またはＣ１−Ｃ１０アルコキシナフチル基でありうるが、これらに限定されるものではない。例えば、Ｒ１ないしＲ３及びＹ１ないしＹ６のうち１つは、互いに独立して水素原子、メチル基及びフェニル基からなる群から選択されうる。例えば、Ｙ３、Ｙ６、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、水素原子でありうる。例えば、Ｒ３は水素原子、メチル基及びゲニル基からなる群から選択されうる。例えば、Ｙ６及びＲ１は互いに結合して飽和または不飽和環（例えば、フェニル基）を形成しうる。
【００６５】
前記化学式１で、ｍは、Ｌ１またはＡｒに結合されうるＬ１右側の複素環の数であり、これは、ＡｒまたはＬ１の構造によって決定されうる。例えば、ｍは、１ないし５でありうる。例えば、ｍは１でありうる。
【００６６】
前記化学式１で、ｎは、１ないし１０の整数であり、Ａｒの構造によって決定されうる。例えば、ｎは１または２でありうる。
【００６７】
本発明による一具現例によれば、前記化学式１で表示される化合物は、下記化学式１ａないし１ｘのうちいずれか一つでありうるが、これに限定されるものではない：
【００６８】
【化１１】
【００６９】
前記化学式１ａないし１ｘのうち、Ｑ１ないしＱ１１は互いに独立的に、水素、置換または非置換のＣ６−Ｃ１４アリール基、または置換または非置換のＣ２−Ｃ１４ヘテロアリール基でありうる。
【００７０】
具体的に、前記Ｑ１ないしＱ１１は互いに独立的に、水素、フェニル基、ハロフェニル基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルフェニル基、Ｃ１−Ｃ１０アルコキシフェニル基、ナフチル基、ハロナフチル基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルナフチル基、Ｃ１−Ｃ１０アルコキシナフチル基、ピリジニル基、ハロピリジニル基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルピリジニル基、Ｃ１−Ｃ１０アルコキシピリジニル基、キノリニル基、ハロキノリニル基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルキノリニル基、Ｃ１−Ｃ１０アルコキシキノリニル基、イソキノリニル基、ハロイソキノリニル基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルイソキノリニル基、またはＣ１−Ｃ１０アルコキシイソキノリニル基でありうるが、これらに限定されるものではない。例えば、Ｑ２及びＱ７それぞれは互いに独立してフェニル基及びナフチル基からなる群から選択され、Ｑ１、Ｑ３−Ｑ６及びＱ８−Ｑ９はいずれも水素原子でありうる。
【００７１】
特に、化学式１ａないし１ｄ及び１ｍないし１ｐのうち、Ｑ２及びＱ７は、置換または非置換のＣ６−Ｃ１４アリール基、または置換または非置換のＣ２−Ｃ１４ヘテロアリール基でありうる。すなわち、化学式１ａないし１ｄ及び１ｍないし１ｐは、Ｑ２及びＱ７の位置（position）であるアントラセン環の９または１０の位置（position）には、Ｌ１右側の複素環が連結されていないことが望ましい。これは、アントラセン環の９及び１０の位置が構造的に弱い地点（weak point）であるので、アントラセン環の９及び１０の位置に特定機能を有する基を置換させる場合、前記基は、熱、酸素、水分などによって、アントラセン環から容易に離れて行ってしまうためである。例えば、Ｌ１右側の複素環がアントラセン環の９及び１０の位置に連結されている場合、有機発光素子の有機層を成膜するための工程（例えば、蒸着法など）、または有機発光素子の駆動時に発生する熱などによって、Ｌ１右側の複素環はアントラセン環から容易に離れ、素子特性の低下を招きうる。
【００７２】
前記化学式１ａないし１ｘのうち、Ｌ１は、置換または非置換のＣ６−Ｃ１４アリーレン基、または置換または非置換のＣ２−Ｃ１４ヘテロアリーレン基でありうる。
【００７３】
さらに具体的に、前記Ｌ１は、フェニレン基、ハロフェニレン基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルフェニレン基、Ｃ１−Ｃ１０アルコキシフェニレン基、ナフチレン基、ハロナフチレン基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルナフチレン基、またはＣ１−Ｃ１０アルコキシナフチレン基でありうるが、これらに限定されるものではない。
【００７４】
前記化学式１ａないし１ｘのうち、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｙ２、Ｙ３及びＹ６は互いに独立的に、水素、置換または非置換のＣ１−Ｃ１０アルキル基、置換または非置換のＣ２−Ｃ１０アルケニル基、置換または非置換のＣ６−Ｃ１４アリール基、またはＣ２−Ｃ１４ヘテロアリール基である。このとき、前記Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｙ２及びＹ３のうち、隣接した２以上は互いに結合し、Ｃ６−Ｃ１２芳香族環を形成できる。
【００７５】
前記化学式１ａないし１ｘのうち、ａは１または２である。
【００７６】
前記化学式１で表示される化合物の一具現例は、下記化合物１ないし６４のうち一つでありうるが、これらに限定されるものではない：
【００７７】
【化１２】
【００７８】
本明細書で、非置換のＣ１−Ｃ３０アルキル基の具体的な例としては、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、ヘキシルなどを挙げることができ、前記アルキル基のうち一つ以上の水素原子は、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、カルボン酸基やその塩、スルホン酸基やその塩、リン酸やその塩、またはＣ１−Ｃ３０アルキル基、Ｃ１−Ｃ３０アルケニル基、Ｃ１−Ｃ３０アルキニル基、Ｃ６−Ｃ３０アリール基、Ｃ７−Ｃ２０アリールアルキル基、Ｃ２−Ｃ２０ヘテロアリール基またはＣ３−Ｃ３０ヘテロアリールアルキル基で置換されうる。
【００７９】
本明細書で、非置換のＣ１−Ｃ３０アルキレン基は、前述のようなＣ１−Ｃ３０アルキル基と同様の構造を有する二価基を指す。
【００８０】
本明細書で、非置換のＣ１−Ｃ３０アルコキシ基は、−ＯＡ（ただし、Ａは、前述のようなＣ１−Ｃ３０アルキル基である）の化学式を有し、その具体的な例として、メトキシ、エトキシ、イソプロピルオキシなどがあり、これらアルコキシ基のうち少なくとも一つ以上の水素原子は、前述のアルキル基の場合と同様の置換基で置換可能である。
【００８１】
本明細書で、非置換のＣ１−Ｃ３０アシル基の具体的な例として、アセチル、エチルカルボニル、イソプロピルカルボニル、フェニルカルボニル、ナフチレンカルボニル、ジフェニルカルボニル、シクロヘキシルカルボニルなどがあり、これらアシル基のうち少なくとも一つ以上の水素原子は、前述のアルキル基の場合と同様の置換基で置換可能である。
【００８２】
本明細書で、非置換のＣ２−Ｃ３０アルケニル基は、前記定義されたようなアルキル基の中間や最末端に炭素二重結合を含有しているものを意味する。例としては、エテニル、プロペニル、ブテニルなどがある。これらアルケニル基のうち少なくとも一つ以上の水素原子は、前述のアルキル基の場合と同様の置換基で置換可能である。
【００８３】
本明細書で、非置換のＣ２−Ｃ３０アルキニル基は、前記定義されたようなアルキル基の中間や最末端に炭素三重結合を含有しているものを意味している。例としては、アセチレン、プロピレン、フェニルアセチレン，ナフチルアセチレン、イソプロピルアセチレン、ｔ−ブチルアセチレン、ジフェニルアセチレンなどがある。これらアルキニル基のうち少なくとも一つ以上の水素原子は、前述のアルキル基の場合と同様の置換基で置換可能である。
【００８４】
本明細書で、非置換のＣ５−Ｃ３０芳香族環システムは、一つ以上の芳香族環を含むＣ５−Ｃ３０炭素環芳香族システムを意味する。前記芳香族環システムが２以上の環を含む場合、２以上の環は、互いに融合されたり（fused）、単一結合などを介して連結されうる。前記芳香族環システムのうち一つ以上の水素原子は、前述のアルキル基の場合と同様の置換基で置換可能である。さらに具体的に、置換または非置換のＣ５−Ｃ３０芳香族環システムの非制限的な例及びその置換基の非制限的な例は、前述のところを参照する。
【００８５】
本明細書で、非置換のＣ２−Ｃ３０ヘテロ芳香族環システムはＮ，Ｏ，ＰまたはＳのうちから選択された１個以上のヘテロ原子を含み、残りの環原子がＣである一つ以上の芳香族環からなる芳香族システムを意味する。ここで、前記ヘテロ芳香族環システムが２以上の環を含む場合、２以上の環は、互いに融合されたり、または単一結合などを介して連結されうる。前記ヘテロ芳香族環システムのうち一つ以上の水素原子は、前述のアルキル基の場合と同様の置換基で置換可能である。さらに具体的に、置換または非置換のＣ２−Ｃ３０ヘテロ芳香族環システムの非制限的な例及びその置換基の非制限的な例は、前述のところを参照する。
【００８６】
本明細書で、非置換のＣ５−Ｃ３０アリール基は、一つ以上の芳香族環を含むＣ５−Ｃ３０炭素環芳香族システムを有する一価基を意味し、非置換のＣ５−Ｃ３０アリーレン基は、一つ以上の芳香族環を含むＣ５−Ｃ３０炭素環芳香族システムを有する二価基を意味する。前記アリール基及びアリーレン基が２以上の環を含む場合、２以上の環は、互いに融合されたり、または単一結合などを介して連結されうる。前記アリール基及びアリーレン基のうち一つ以上の水素原子は、前述のアルキル基の場合と同様の置換基で置換可能である。
【００８７】
前記置換または非置換のＣ５−Ｃ３０アリール基の例としては、フェニル基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルフェニル基（例えば、エチルフェニル基）、Ｃ１−Ｃ１０アルキルビフェニル基（例えば、エチルビフェニル基）、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）、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−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−Ｃ１０アルキルナフチル基（例えば、メチルナフチル基）、Ｃ１−Ｃ１０アルコキシナフチル基（例えば、メトキシナフチル基）、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、オバレニル基などを挙げることができる。前記置換または非置換のＣ５−Ｃ３０アリーレン基の例は、前記置換または非置換のＣ５−Ｃ３０アリーレン基の例を参照して容易に認識されうる。
【００８８】
本明細書で、非置換のＣ２−Ｃ３０ヘテロアリール基は、Ｎ，Ｏ，ＰまたはＳのうちから選択された１個以上のヘテロ原子を含み、残りの環原子がＣである一つ以上の芳香族環からなるシステムを有する一価基を意味し、非置換のＣ２−Ｃ３０ヘテロアリーレン基は、Ｎ，Ｏ，ＰまたはＳのうちから選択された１個以上のヘテロ原子を含み、残りの環原子がＣである一つ以上の芳香族環からなるシステムを有する二価基を意味する。ここで、前記ヘテロアリール基及びヘテロアリーレン基が２以上の環を含む場合、２以上の環は、互いに融合されたり、または単一結合などを介して連結されうる。前記ヘテロアリール基及びヘテロアリーレン基のうち一つ以上の水素原子は、前述のアルキル基の場合と同様の置換基で置換可能である。
【００８９】
前記非置換のＣ２−Ｃ３０ヘテロアリール基の例には、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を挙げることができる。前記置換または非置換のＣ２−Ｃ３０ヘテロアリーレン基の例は、前記置換または非置換のＣ５−Ｃ３０アリーレン基の例を参照して容易に認識されうる。
【００９０】
前記化学式１で表示される化合物は、公知の多様な方法を利用して製造可能であり、これは、当業者に容易に認識可能である。
【００９１】
例えば、前記化学式１で表示される化合物は、下記化学式３で表示される化合物と、下記化学式４で表示される化合物とを反応させて得ることができる：
【化１３】
【００９２】
前記化学式３及び４のうち、Ａｒ、Ｘ１ないしＸ６、Ｒ１ないしＲ３、Ｌ１、ａ，ｍ及びｎについての説明は、前述のところを参照する。前記化学式４のうち、Ｈａは、ハロゲン元素でありうる。前記化学式３で表示される化合物と前記化学式４で表示される化合物との反応は鈴木反応（Suzuki reaction）を応用したものでありうる。
【００９３】
前述のような化学式１で表示される化合物を含んだ光効率改善層１８は、高い屈折率を有するが、有機発光素子の光効率、特に、外部発光効率の向上に寄与できる。例えば、前記光効率改善層は、およそ６３０ｎｍの波長で、１．８以上、望ましくは１．９以上の屈折率を有することができる。
【００９４】
有機発光素子は、一般的に多様な材料からなる多層が積層された構造を有するために、有機層で生成された光の一部以上は、素子内のさまざまな層を通過しつつ、全反射によって、有機発光素子の外部の空気中に取り出されずに素子内で消滅しうる。このように、有機発光素子の外部に取り出される効率である外部発光効率が低い場合、有機層内での光変換効率が高くても、有機発光素子の全体光効率は低下しうる。しかし、前記光効率改善層１８は、有機層１５で生成された光が、第２電極１７を過ぎて空気中に進むとき、補強干渉の原理によって、有機発光素子の外部に取り出される効率を上昇させることができるので、有機発光素子の光効率の改善に大きく寄与できる。
【００９５】
図１で、光効率改善層１８は、第２電極１７の第２面に接触して形成されていると図示されているが、光効率改善層１８と第２電極１７との間には、必要によって、多様な層がさらに備わりうる。一方、図１には図示されていないが、光効率改善層１８の上部には、有機発光素子１０の密封のための公知の構造の密封層がさらに備わりうるなど、多様な変形例が可能である。
【００９６】
図２は、本発明の他の一具現例による有機発光素子２０を簡略に図示したものである。該有機発光素子２０は、基板２１、光効率改善層２８、第１電極２３、有機層２５及び第２電極２７が順に積層された構造を有する。前記第１電極２３は、前記有機層２５に接触する第１面及び前記有機層２５の反対側に位置した第２面を有する。前記光効率改善層２８は、前記第１電極２３の第２面の下部に形成されている。このとき、第１電極２３は、透過型電極であり、有機層２５で生成された光は、第１電極２３を過ぎて光効率改善層２８を通過し、外部に取り出されうる。有機発光素子２０をなす各層に係る詳細な説明は、前述したところを参照する。前述のような化学式１で表示される化合物を含んだ光効率改善層２８は、高い屈折率を有するが、有機層２５で生成された光は、補強干渉の原理によって、効果的に空気中に取り出されうるので、改善された光効率特性を有することができる。
【００９７】
図３は、本発明のさらに他の一具現例による有機発光素子３０を簡略に図示したものである。該有機発光素子３０は、基板３１、第１光効率改善層３８、第１電極３３、有機層３５、第２電極３７及び第２光効率改善層３９を順に具備する。有機発光素子３０のうち、第１電極３１及び第２電極３７は、透過型電極であり、有機層３５で生成された光は、第１電極３１及び第２電極３７を過ぎ、それぞれ第１光効率改善層３８及び第２光効率改善層３９を介して空気中に取り出されうる。有機発光素子３０をなす各層に係る詳細な説明は、前述したところを参照する。前述のような化学式１で表示される化合物を含んだ第１光効率改善層３８及び第２光効率改善層３９は、高い屈折率を有するが、有機層３５で生成された光は、補強干渉の原理によって、効果的に空気中に取り出されうるので、改善された光効率特性を有することができる。
【００９８】
一方、本発明の一具現例による有機発光素子の有機層は、Ｒ，Ｇ及びＢの画素別にパターニングされている。従って、前記有機層は、赤色発光有機層、緑色発光有機層及び青色発光有機層からなりうる。
【００９９】
このとき、前述のような化学式１で表示される化合物を含んだ光効率改善層は、Ｒ，Ｇ及びＢの画素に対して共通層として形成されうる。前記光効率改善層がＲ，Ｇ及びＢの画素に対して共通層として形成される場合、その厚さは、５００Åないし８００Å、望ましくは６００Åないし７００Åでありうる。前記範囲を満足する場合、優秀な光効率改善の効果を得ることができる。
【０１００】
または、前記光効率改善層は、光効率改善層−Ｒ、光効率改善層−Ｇ及び光効率改善層−Ｂのうち一つ以上からなりうる。すなわち、前記光効率改善層は、Ｒ，Ｇ及びＢ別にパターニングされうる。
【０１０１】
本明細書において、「光効率改善層−Ｒ」という用語は、Ｒ画素に対応する領域に形成されている光効率改善層を指す。
【０１０２】
本明細書において、「光効率改善層−Ｇ」という用語は、Ｇ画素に対応する領域に形成されている光効率改善層を指す。
【０１０３】
本明細書において、「光効率改善層−Ｂ」という用語は、Ｂ画素に対応する領域に形成されている光効率改善層を指す。
【０１０４】
前記光効率改善層−Ｒ、光効率改善層−Ｇ及び光効率改善層−Ｂは、第１電極及び第２電極の一面のうち、有機層と反対側に位置した一面のうち、一つ以上に形成されうる。
【０１０５】
前記光効率改善層−Ｒ、光効率改善層−Ｇ及び光効率改善層−Ｂの厚さは、互いに同一でもあり、異なっていてもよい。
【０１０６】
以下、合成例及び実施例を挙げ、本発明の一具現例による有機発光素子についてさらに具体的に説明するが、本発明が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】
【０１０７】
合成例１：化合物１の合成
下記反応式１の反応経路によって、化合物１を合成した：
【化１４】
【０１０８】
中間体１ａの合成
ブロム酸２５０ｍｌに、臭化銅（１０ｇ、４４ｍｍｏｌ）と２−アミノアントラキノン（８ｇ、３５．８ｍｍｏｌ）とを入れ、６５℃に加熱した。ガス発生が終わってから、常温に冷却させた後、反応溶液を２０％塩酸水溶液（１，０００ｍｌ）に添加した後、ジクロロメタンで抽出した。有機層の残留水分を無水硫酸マグネシウムで除去した後、減圧して乾燥させた。カラムクロマトグラフィで分離（ジクロロメタン：ノルマルヘキサン＝４：１）し、中間体１ａを７．７ｇ（収率７５％）得た。
【０１０９】
中間体１ｂの合成
窒素雰囲気下で乾燥されたテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）１００ｍｌに、前記中間体１ａ（１０ｇ、３４。８ｍｍｏｌ）を入れ、−７８℃に温度を下げた後、２−臭化ナフチルマグネシウム（０．５Ｍ、１０ｍｍｏｌ）をゆっくり添加した。常温に温度を上げて３時間撹拌した。反応混合物に塩化アンモニウム水溶液を添加した後、塩化メチレンで抽出した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥して溶媒を除去した。これから得た混合物をエチルエーテルの少量に溶かした後、石油エーテルを添加して数時間撹拌し、固体化合物を得た。これを濾過した後で真空乾燥し、ジナフチルジアルコール１７．６ｇを得た。
【０１１０】
窒素雰囲気下で、前記ジナフチルジアルコール（１７．６ｇ、３２．４ｍｍｏｌ）を酢酸２００ｍｌに分散させた後、ヨード化カリウム（５３．４ｇ、３３０ｍｍｏｌ）、ジ亜リン酸ナトリウム水和物（５８ｇ、６６０ｍｍｏｌ）を添加した後で３時間撹拌還流した。これを常温に冷却した後で濾過し、水とメタノールとで洗浄した後で真空乾燥し、薄黄色の中間体１ｂを１１．３ｇ得た。
【０１１１】
中間体１ｃの合成
窒素雰囲気下で乾燥されたＴＨＦ ７０ｍｌに前記中間体１ｂ（５ｇ、９．８１ｍｍｏｌ）を溶かし、−７８℃でブチルリチウム（４．７ｍｌ、１１．８ｍｍｏｌ）を滴加した。同一温度で１時間撹拌した後、ホウ酸トリメチル（２．２０ｍｌ、２９．４ｍｍｏｌ）を添加した。常温に温度を上げ、１時間後に２Ｎ塩酸水溶液を添加して３時間撹拌した。生成された固体化合物をトルエンで洗浄しつつ濾過して薄黄色の中間体１ｃを得た（３．２７ｇ、７０％収率）。
【０１１２】
中間体１ｄの合成
エタノール（１５０ｍｌ）に２−アミノピリジン（３．３９ｇ、３５．９８ｍｍｏｌ）と、２，４’−ジブロモアセトフェノン（１０ｇ、３５．９８ｍｍｏｌ）とを溶かして１２時間還流した。常温に冷却すると白色固体が生成され、これをＮａＨＣＯ３飽和水溶液で洗浄した。有機層の残留水分を無水硫酸マグネシウムで除去した後で減圧乾燥した後、再結晶（ジクロロメタン／ノルマルヘキサン）し、板状の結晶形態を有する中間体１ｄを得た（８．０２ｇ、８２％収率）。
【０１１３】
化合物１の合成
前記中間体１ｃ（１．８５ｇ、３．９０ｍｍｏｌ）と中間体１ｄ（１ｇ、３．９０ｍｍｏｌ）とを炭酸カリウム（２．７ｇ、１９．５ｍｍｏｌ）水溶液とＴＨＦとの混合溶媒に入れて撹拌しつつ、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（２２５ｍｇ、０．１９６ｍｍｏｌ）を入れて６時間還流した。常温に冷却した後、生成された固体化合物を水、エタノール及びＴＨＦで洗浄しつつ濾過して薄黄色粉末形態の化合物１を得た（１．７３ｇ、７１％収率）。
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）８．１３−８．０４（７Ｈ）、８．０１（１Ｈ）、７．９７−７．９２（４Ｈ）、７．８６−７．８２（２Ｈ）、７．７５（２Ｈ）、７．７１−７．５８（１０Ｈ）、７．３２（２Ｈ）、７．１５（１Ｈ）、６．７５（１Ｈ）
【０１１４】
合成例２：化合物２の合成
下記反応式２の反応経路によって、化合物２を合成した：
【化１５】
【０１１５】
前記合成例１の中間体１ｂ及び１ｃの合成のうち、２−臭化ナフチルマグネシウムの代わりに臭化フェニルマグネシウムを使用し、前記中間体２ｃを得てこれを利用したという点を除いては、前記合成例１と同じ方法を利用して化合物２を製造した。中間体２ｃ ５ｇ（１３．３６ｍｍｏ）と中間体１ｄ ３．３２ｇ（１２．１５ｍｍｏｌ）との鈴木反応を介して、黄色粉末状の化合物２を４．６ｇ（収率７３％）得た。
【０１１６】
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）８．１１（１Ｈ）、７．９９（２Ｈ）、７．９５（１Ｈ）、７．８６（１Ｈ）、７．６４（１Ｈ）、７．７３−７．７０（２Ｈ）、７．６９（１Ｈ）、７．６６−７．６１（７Ｈ）、７．５８（２Ｈ）、７．５６−７．５０（４Ｈ）、７．３４（２Ｈ）、７．１７（１Ｈ）、６．７８（１Ｈ）
【０１１７】
合成例３：化合物３の合成
下記反応式３の反応経路によって、化合物３を合成した：
【化１６】
【０１１８】
前記合成例１の中間体１ｄの合成のうち、２，４’−ジブロモアセトフェノンの代わりに２，４’−ジブロモプロピオフェノンを使用し、前記中間体３ｄを得てこれを利用したという点を除いては、前記合成例１と同じ方法を利用して化合物３を製造した。中間体１ｃ ５ｇ（１０．５４ｍｍｏｌ）と中間体３ｄ ２．７５ｇ（９．５８ｍｍｏｌ）との鈴木反応を介して、薄黄色粉末状の化合物３を４．１５ｇ（収率６８％）得た。
【０１１９】
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）８．１２（２Ｈ）、８．０７−８．０２（５Ｈ）、７．９７−７．９５（２Ｈ）、７．８９−７．８４（２Ｈ）、７．８０−７．７１（４Ｈ）、７．７０−７．６６（３Ｈ）、７．６３−７．６０（７Ｈ）、７．３２（２Ｈ）、７．１５（１Ｈ）、６．８３（１Ｈ）、２．６２（３Ｈ）
【０１２０】
合成例４：化合物４の合成
下記反応式４の反応経路によって、化合物４を合成した：
【化１７】
【０１２１】
中間体４ｄの合成
イミダゾールピリジン化合物１ｄ（前記合成例１参照）５ｇ（１８．３ｍｍｏｌ）とＮＩＳ（Ｎ−ヨードコハク酸イミド）４．１２ｇ（１８．３ｍｍｏｌ）とをアセトニトリル溶媒に溶かし、常温で１時間撹拌した後でクロロホルム１００ｍｌを加えて１０％水酸化ナトリウム水溶液で洗浄した後、チオ硫酸ナトリウム飽和水溶液と水とで洗浄した後で無水硫酸マグネシウムで乾燥して濾過した後、溶媒を除去した。得られた固体をメタノールで洗浄して濾過し、ヨード化合物を５．８ｇ（収率７９％）得た。得られたヨード化合物とホウ酸フェニル１．７６ｇ（１４．５ｍｍｏｌ）とを炭酸カリウム（１０ｇ）水溶液とＴＨＦとの混合溶媒に入れて撹拌しつつ、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（３３５ｍｇ）を入れて２４時間還流した。反応溶液をジクロロメタンで抽出し、有機層の残留水分を無水硫酸マグネシウムで除去した後で減圧して乾燥させた。カラムクロマトグラフィで分離（酢酸エチル：ノルマルヘキサン＝２：３）し、中間体４ｄを２．９３ｇ（収率５８％）得た。
【０１２２】
化合物４の合成
前記合成例１の中間体１ｄの代わりに中間体４ｄを利用したという点を除いては、前記合成例１の化合物１の製造方法と同じ方法を利用して化合物４を製造した。中間体１ｃ １０ｇ（２１．０８ｍｍｏｌ）と中間体４ｄ ６．６９ｇ（１９．１６ｍｍｏｌ）との鈴木反応を介して、薄黄色粉末状の化合物４を９．７２ｇ（収率７３％）得た。
【０１２３】
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）８．０８（１Ｈ）、８．０３−８．０１（２Ｈ）、７．９７−７．８８（３Ｈ）、７．８１（１Ｈ）、７．７４−７．５８（１２）、７．５１−７．４０１０、７．２９−７．２３（３Ｈ）、７．１５（１Ｈ）、６．６９（１Ｈ）
【０１２４】
合成例５：化合物７の合成
下記反応式５の反応経路によって、化合物７を合成した：
【化１８】
【０１２５】
前記合成例１の中間体１ｄの合成のうち、２−アミノピリジンの代わりに１−アミノイソキノリンを使用し、前記中間体７ｄを得てこれを利用したという点を除いては、前記合成例１と同じ方法を利用して化合物７を製造した。中間体１ｃ １０ｇ（２１．０８ｍｍｏｌ）と中間体７ｄ ６．１９ｇ（１９．１６ｍｍｏｌ）との鈴木反応を介して、薄黄色粉末状の化合物７を９．０３ｇ（収率７０％）を得た。
【０１２６】
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）８．６９（１Ｈ）、８．１２（２Ｈ）、８．０７−８．０２（５Ｈ）、７．９９−７．９５（４Ｈ）、７．８９−７．８４（２Ｈ）、７．７９−７．７５（３Ｈ）、７．７１−７．６５（４Ｈ）、７．６４−７．５４（８Ｈ）、７．３３（２Ｈ）、７．０２（１Ｈ）
【０１２７】
合成例６：化合物１１の合成
下記反応式６の反応経路によって、化合物１１を合成した：
【化１９】
前記合成例２及び合成例３と同じ方法で中間体２ｃと中間体３ｄとをそれぞれ得て、化合物１１を製造した。中間体２ｃ ５ｇ（１３．３６ｍｍｏｌ）と中間体３ｄ ３．４９ｇ（１２．１５ｍｍｏｌ）との鈴木反応を介して、薄黄色粉末状の化合物１１ ４．７２ｇ（収率７２％）と得た。
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）７．９７（１Ｈ）、７．９１（１Ｈ）、７．８５（２Ｈ）、７．８０（１Ｈ）、７．７３−７．７０（２Ｈ）、７．６９（１Ｈ）、７．６６−７．６１（７Ｈ）、７．５８（２Ｈ）、７．５６−７．５０（４Ｈ）、７．３４（２Ｈ）、７．１９（１Ｈ）、６．８６（１Ｈ）、２．６７（３Ｈ）
合成例７：化合物１２の合成
下記反応式７の経路によって、化合物１２を合成した。
【化２０】
【０１２８】
前記合成例１と同じ方法で中間体１ｄを製造した後、中間体１ｄ ５ｇ、ピレン−１−イル−１−ホウ酸４．５ｇ、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム０．４６ｇ、炭酸カリウム６ｇをＴＨＦ ８０ｍＬと水８０ｍＬとに溶かした後、還流温度で１８時間撹拌した。常温に冷やした後で有機層を別に分離し、水層は、ジクロロメタン８０ｍＬで抽出した。集められた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒を蒸発させて粗生成物を得て、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１２を５．５ｇ得た。
【０１２９】
１Ｈ ＮＭＲ（ＤＭＳＯ−ｄ６、４００ＭＨｚ）δ（ｐｐｍ）８．５６（１Ｈ、ｄ）、８．５１（１Ｈ、ｓ）、８．３６（１Ｈ、ｄ）、８．３１（１Ｈ、ｄ）、８．２８（１Ｈ、ｄ）、８．２２〜８．１８（６Ｈ、ｍ）、８．１０〜８．０５（２Ｈ、ｍ）、７．７０（２Ｈ、ｄ）、７．６１（１Ｈ、ｄ）、７．２６（１Ｈ、ｔ）、６．９１（１Ｈ、ｔ）
【０１３０】
合成例８：化合物１４の合成
下記反応式８の経路によって、化合物１４を合成した。
【化２１】
【０１３１】
前記合成例４と同じ方法で中間体４ｄを製造した後、中間体４ｄ ２．９ｇ、ピレン−１−イル−１−ホウ酸２．０ｇ、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム１．０３ｇ、炭酸カリウム１３ｇを、ＴＨＦ４０ｍＬと水４０ｍＬとに溶かした後、還流温度で１８時間撹拌した。常温に冷やした後で有機層を別に分離し、水層は、ジクロロメタン４０ｍＬで抽出した。集められた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒を蒸発させて粗生成物を得て、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１４を３．０ｇ得た。
【０１３２】
１Ｈ ＮＭＲ（ＤＭＳＯ−ｄ６、４００ＭＨｚ）ｄ（ｐｐｍ）８．２４〜８．１３（４Ｈ、ｍ）、８．０７（２Ｈ、ｓ）、８．０１〜７．９７（４Ｈ、ｍ）、７．８９（２Ｈ、ｄ）、７．７３（１Ｈ、ｄ）、７．５７（７Ｈ、ｂｒｓ）、７．２２（１Ｈ、ｔ）、６．７４（１Ｈ、ｔ）
【０１３３】
合成例９：化合物１７の合成
下記反応式９の経路によって、化合物１７を合成した。
【化２２】
【０１３４】
前記合成例５と同じ方法で中間体７ｄを合成した後、中間体７ｄ ３．９４ｇ、ピレン−１−イル−１−ホウ酸３ｇ、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム０．７ｇ、炭酸カリウム８ｇを、ＴＨＦ７０ｍＬと水７０ｍＬとに溶かした後、還流温度で１８時間撹拌した。常温に冷やした後で有機層を別に分離して、水層は、ジクロロメタン７０ｍＬで抽出した。集められた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒を蒸発させて粗生成物を得て、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１７を３．７ｇ得た。
【０１３５】
１Ｈ ＮＭＲ（ＤＭＳＯ−ｄ６、４００ＭＨｚ）ｄ（ｐｐｍ）８．５９（１Ｈ、ｄ）、８．５６（１Ｈ、ｓ）、８．４１（１Ｈ、ｄ）、８．４０（１Ｈ、ｄ）、８．３４（１Ｈ、ｄ）、８．３２（１Ｈ、ｄ）、８．２７〜８．１９（６Ｈ、ｍ）、８．１３〜８．１０（２Ｈ、ｍ）、７．９１（１Ｈ、ｄ）、７．７５（２Ｈ、ｄ）、７．７２〜７．６６（２Ｈ、ｍ）、７．３１（１Ｈ、ｄ）
【０１３６】
合成例１０：化合物３６の合成
下記反応式１０の反応経路によって、化合物３６を合成した：
【化２３】
【０１３７】
まず、前記合成例１でのように、中間体１ａ、１ｂ及び１ｃを合成した。
【０１３８】
中間体３６ｄの合成
エタノール（１５０ｍｌ）に、２−アミノピリミジン（３．３９ｇ、３５．９８ｍｍｏｌ）と２，４’−ジブロモアセトフェノン（１０ｇ、３５．９８ｍｍｏｌ）とを溶かして１２時間還流した。常温に冷却すれば白色固体が生成され、これをＮａＨＣＯ３飽和水溶液で洗浄しつつ濾過した。有機層の残留水分を無水硫酸マグネシウムで除去した後で減圧乾燥した後、再結晶（ジクロロメタン／ノルマルヘキサン）して板状の結晶形態を有する中間体３６ｄを得た（８．０２ｇ、８２％収率）。
【０１３９】
化合物３６の合成
前記中間体１ｃ（１．８５ｇ、３．９０ｍｍｏｌ）と中間体３６ｄ（１ｇ、３．９０ｍｍｏｌ）とを炭酸カリウム（２．７ｇ、１９．５ｍｍｏｌ）水溶液とＴＨＦとの混合溶媒に入れて撹拌しつつ、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（２２５ｍｇ、０．１９６ｍｍｏｌ）を入れて６時間還流した。常温に冷却した後、生成された固体化合物を水、エタノール及びトルエンで洗浄しつつ濾過し、化合物３６を得た（１．７３ｇ、７１％収率）。
【０１４０】
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）８．５１（１Ｈ）、８．４０（１Ｈ）、８．１２（１Ｈ）、８．０６−７．９９（５Ｈ）、７．９６（２Ｈ）、７．８５（１Ｈ）、７．７８−７．５９（１５Ｈ）、７．３２（２Ｈ）、６．８４（１Ｈ）
【０１４１】
合成例１１：化合物３７の合成
前記合成例１０での中間体１ｂの合成方法のうち、２−臭化ナフチルマグネシウムの代わりに臭化フェニルマグネシウムを使用した点を除いては、合成例１０と同じ方法で化合物３７を合成した。
【０１４２】
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）８．５４（１Ｈ）、８．４２（１Ｈ）、８．０７（２Ｈ）、７．９６（１Ｈ）、７．８３（１Ｈ）、７．８０（１Ｈ）、７．７３−７．４８（１５Ｈ）、７．３５（２Ｈ）、６．８７（１Ｈ）
【０１４３】
合成例１２：化合物３８の合成
前記合成例１０での中間体１ｂの合成方法のうち、２−臭化ナフチルマグネシウムの代わりに臭化フェニルマグネシウムを使用した点と、中間体３６ｄの合成方法のうち、２，４’−ジブロモアセトフェノンの代わりに２，４’−ジブロモプロピオフェノンを利用したという点とを除いては、前記合成例１０の化合物３６の製造方法と同じ方法を利用して化合物３８を製造した。
【０１４４】
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）８．５４（１Ｈ）、８．２２（１Ｈ）、７．９７（１Ｈ）、７．９３（２Ｈ）、７．７０（１Ｈ）、７．７１−７．５２（１５Ｈ）、７．３５（２Ｈ）、６．９２（１Ｈ）、２．７３（３Ｈ）
【０１４５】
合成例１３：化合物４５の合成
下記反応式１１の経路によって、化合物４５を合成した。
【化２４】
【０１４６】
前記合成例１０と同じ方法で中間体３６ｄを合成した後、中間体３６ｄ ３．３ｇ、ピレン−１−イル−１−ホウ酸３ｇ、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム０．７ｇ、炭酸カリウム８ｇを、ＴＨＦ ７０ｍＬと水７０ｍＬとに溶かした後、還流温度で１８時間撹拌した。常温に冷やした後、有機層に生成された固体生成物を濾過し、水とＴＨＦとで洗浄して化合物４５を２．７ｇ得た。
【０１４７】
１Ｈ ＮＭＲ（ＤＭＳＯ−ｄ６、４００ＭＨｚ）ｄ（ｐｐｍ）９．０１（１Ｈ、ｄｄ）、８．５６（１Ｈ、ｑ）、８．５１（１Ｈ、ｓ）、８．３９（１Ｈ、ｄ）、８．３２（２Ｈ、ｑ）、８．２５〜８．１９（６Ｈ、ｍ）、８．１０（２Ｈ、ｔ）、７．７５（２Ｈ、ｄ）、７．０９（１Ｈ、ｄｄ）
【０１４８】
実施例１
基板上部に、合成例１から得た化合物１を真空蒸着し、６００Å厚の光効率改善層を形成した。前記光効率改善層の上部に、アノードとして１５Ω／ｃｍ２（１，２００Å）ＩＴＯを形成した後、前記アノード上部に、ｍ−ＭＴＤＡＴＡを真空蒸着して７５０Å厚の正孔注入層を形成した後、前記正孔注入層の上部に、α−ＮＰＤを真空蒸着して１５０Å厚の正孔輸送層を形成した。前記正孔輸送層の上部に、ホストとしてＤＳＡ ９７重量％、ドーパントとしてＴＢＰｅを３重量％使用して３００Å厚の発光層を形成した。前記発光層の上部に、Ａｌｑ３を真空蒸着して２００Å厚の電子輸送層を形成した。前記電子輸送層の上部に、ＬｉＦを真空蒸着して８０Å厚の電子注入層を形成した後、Ａｌを真空蒸着して３，０００Å厚のカソードを形成することによって、有機発光素子を完成した。
【０１４９】
実施例２ないし９
前記実施例１のうち、光効率改善層材料として、化合物１の代わりに、化合物２、３、４、７、１１，３６、３７及び３８をそれぞれ使用したという点を除いては、前記実施例１と同じ方法で有機発光素子を完成した。
【０１５０】
比較例
前記実施例１のうち、光効率改善層材料として、化合物１の代わりに、Ａｌｑ３を使用したという点を除いては、前記実施例１と同じ方法で有機発光素子を完成した。
【０１５１】
評価例１
前記実施例１ないし９の有機発光素子及び比較例の有機発光素子の効率（ｃｄ／Ａ）をＰＲ６５０（Spectroscan）Source Measurement Unit．（PhotoResearch社製）を利用して評価し、その結果を下記表１に示した。
【０１５２】
【表１】
【符号の説明】
【０１５３】
１０，２０，３０ 有機発光素子
１１，２１，３１ 基板
１３，２３，３３ 第１電極
１５，２５，３５ 有機層
１７，２７，３７ 第２電極
１８，２８ 光効率改善層
３８ 第１光効率改善層
３９ 第２光効率改善層
【技術分野】
【０００１】
下記化学式１で表示される化合物を含んだ光効率改善層を具備した有機発光素子が提供される。前記光効率改善層は、有機発光素子の第１電極及び第２電極の一面のうち、有機層と反対側に位置した一面に形成され、有機層で生成された光が有機発光素子の外部に取り出される効率を上昇させる役割を行う。
【背景技術】
【０００２】
有機発光素子（organic light emitting diode）は、自発光型素子であって、視野角が広く、コントラストにすぐれるばかりではなく、応答時間が早く、かつ輝度、駆動電圧及び応答速度特性にすぐれ、さらに多色化が可能であるという長所を有している。
【０００３】
一般的な有機発光素子は、基板上部にアノードが形成されており、このアノード上部に、正孔輸送層、発光層、電子輸送層及びカソードが順次に形成されている構造を有することができる。ここで、正孔輸送層、発光層及び電子輸送層は、有機化合物からなる有機薄膜である。一般的な有機発光素子の構造は、例えば、大韓民国特許公開公報２００３−００３４７３２号を参照する。
【０００４】
前述のような構造を有する有機発光素子の駆動原理は、次の通りである。
【０００５】
前記アノード及びカソード間に電圧を印加すれば、アノードから注入された正孔は、正孔輸送層を経由して発光層に移動し、カソードから注入された電子は、電子輸送層を経由して発光層に移動する。前記正孔及び電子のようなキャリアは、発光層領域で再結合して励起子（exciton）を生成する。この励起子が励起状態から基底状態に変わりつつ光が生成される。
【０００６】
有機発光素子の光効率は、一般的に内部発光効率（internal luminescent efficiency）と外部発光効率（external luminescent efficiency）とに分けることができる。内部発光効率は、正孔輸送層、発光層及び電子輸送層のように、第１電極と第２電極間（すなわち、アノードとカソードとの間）に介在された有機層で、どれほど効率的に励起子が生成されて光変換がなされるかということと関連している。一方、外部発光効率（以下、「光取り出し率（light coupling efficiency）」ともいう）とは、有機層で生成された光が有機発光素子の外部に取り出される効率を指すものであり、有機層で高い光変換効率を達成しても（すなわち、内部発光効率が高くても）、外部発光効率が低ければ、有機発光素子の全体的な光効率は、低下されざるをえない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】大韓民国特許公開公報２００３−００３４７３２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
以下、有機発光素子の光効率を改善させることができる方案を提示する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このために、基板と、前記基板上に形成された第１電極と、前記第１電極上に形成された有機層と、前記有機層上に形成された第２電極と、光効率改善層とを具備し、前記第１電極は、前記有機層と接触した第１面及び前記有機層と反対側に位置した第２面を有し、前記第２電極は、前記有機層と接触した第１面と前記有機層と反対側に位置した第２面とを有し、前記光効率改善層は、前記第１電極の第２面の下部及び前記第２電極の第２面の上部のうち一つ以上に形成されており、下記化学式１で表示される化合物を含んだ有機発光素子を提供する：
【化１】
前記化学式１で、Ａｒは、置換または非置換のＣ５−Ｃ３０芳香族環システム、または置換または非置換のＣ２−Ｃ３０ヘテロ芳香族環システムであり、Ｌ１は、置換または非置換のＣ１−Ｃ３０アルキレン基、置換または非置換のＣ５−Ｃ３０アリーレン基、または置換または非置換のＣ２−Ｃ３０ヘテロアリーレン基であり、Ｘ１は、Ｌ１またはＡｒと結合した炭素原子であるか、ＮまたはＣＹ１であり、Ｘ２は、Ｌ１またはＡｒと結合した炭素原子であるか、ＮまたはＣＹ２であり、Ｘ３は、Ｌ１またはＡｒと結合した炭素原子であるか、ＮまたはＣＹ３であり、Ｘ４は、Ｎであり、Ｘ５は、炭素原子であり、Ｘ６は、ＮまたはＣＹ６であり、前記Ｘ１ないしＸ３のうち一つ以上は、Ｌ１またはＡｒと結合した炭素原子であり、Ｒ１ないしＲ３及びＹ１ないしＹ６は互いに独立的に、水素、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、シアノ基、置換または非置換のＣ１−Ｃ３０アルキル基、置換または非置換のＣ１−Ｃ３０アルコキシ基、置換または非置換のＣ１−Ｃ３０アシル基、置換または非置換のＣ２−Ｃ３０アルケニル基、置換または非置換のＣ２−Ｃ３０アルキニル基、置換または非置換のＣ５−Ｃ３０アリール基、または置換または非置換のＣ２−Ｃ３０ヘテロアリール基であり、前記Ｒ１ないしＲ３及びＹ１ないしＹ６のうち隣接した２以上は互いに結合し、飽和または不飽和の環を形成でき、ａは、０ないし１０の整数であり、ｍは、１ないし５の整数であり、ｎは、１ないし１０の整数である。
【発明の効果】
【００１０】
前述のような化学式１で表示される化合物を含んだ光効率改善層を具備した有機発光素子は、優秀な光効率を有することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一具現例による有機発光素子の構造を概略的に示した図面である。
【図２】本発明の他の一具現例による有機発光素子の構造を概略的に示した図面である。
【図３】本発明のさらに他の一具現例による有機発光素子の構造を概略的に示した図面である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、本発明の一具現例による有機発光素子１０の断面図を概略的に図示したものである。
【００１３】
有機発光素子１０は、基板１１、第１電極１３、有機層１５、第２電極１７及び光効率改善層１８を順に具備する。前記第２電極１７は透過型電極であって、有機層１５で生成された光は、第２電極１７を過ぎて光効率改善層１８を通過し、有機発光素子１０の外部に取り出されうる。
【００１４】
前記基板１１としては、一般的な有機発光素子で使われる基板を使用できるが、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を使用できる。
【００１５】
前記第１電極１３は、基板上部に、第１電極用物質を蒸着法またはスパッタリング法などを利用して提供することによって形成されうる。前記第１電極１３は、前記有機層１５と接触する第１面及び前記有機層と反対側に位置した第２面を有する。前記第１電極１３がアノードである場合、正孔注入が容易なように、第１電極用物質は大きい仕事関数を有する物質のうちから選択されうる。前記第１電極１３は、反射型電極または透過型電極でありうる。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）などを利用できる。または、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）などを利用すれば、前記第１電極１３を反射型電極として形成することもできる。
【００１６】
前記第１電極１３の上部には、有機層１５が備わっている。本明細書において、「有機層」とは、第１電極と第２電極との間に介在されたあらゆる層を包括して指すものであり、前記有機層は、金属錯体なども含むことができ、必ずしも有機物だけからなる層を意味するものではない。
【００１７】
前記有機層１５は、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層及び電子注入層のうち、一層以上の層を含むことができる。
【００１８】
正孔注入層（ＨＩＬ）は、前記第１電極１３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形成できる。
【００１９】
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の範囲で適切に選択することが望ましい。
【００２０】
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、およそ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、およそ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。
【００２１】
正孔注入層物質としては、公知の正孔注入材料を使用でき、例えば、銅フタロシアニンなどのフタロシアニン化合物、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）、Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン（ＮＰＢ）、ＴＤＡＴＡ、２Ｔ−ＮＡＴＡ、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、これに限定されるものではない。
【００２２】
【化２】
【００２３】
前記正孔注入層の厚さは、およそ１００Åないし１０，０００Å、望ましくは１００Åないし１，０００Åでありうる。前記正孔注入層の厚さが前述のような範囲を満足する場合、実質的な駆動電圧の上昇なしに満足すべきほどの正孔注入特性を得ることができる。
【００２４】
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、正孔輸送層（ＨＴＬ）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のうちから選択される。
【００２５】
正孔輸送層物質は、公知の正孔輸送材料を利用して形成できるが、例えば、Ｎ−フェニルカルバゾール、ポリビニルカルバゾールのようなカルバゾール誘導体；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アミン誘導体；４，４’，４”−トリス（Ｎ−カルバゾリル）トリフェニルアミン（ＴＣＴＡ）のようなトリフェニルアミン系物質のような公知の正孔輸送物質を使用できる。このうち、例えば、ＴＣＴＡの場合、正孔輸送の役割以外にも、発光層から励起子が広がることを防止する役割も行うことができる。
【００２６】
【化３】
【００２７】
前記正孔輸送層の厚さは、およそ５０Åないし１，０００Å、望ましくは１００Åないし８００Åでありうる。前記正孔輸送層の厚さが前述のような範囲を満足する場合、実質的な駆動電圧の上昇なしに満足すべきほどの正孔輸送特性を得ることができる。
【００２８】
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、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。
【００２９】
前記発光層は、１つの化合物を含むか、またはホストとドーパントとの組み合わせを含むことができる。公知のホストの例としては、トリス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム（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）、ＴＣＴＡ、１，３，５−トリス（Ｎ−フェニルベンズイミダゾル−２−イル）ベンゼン（ＴＰＢＩ）、３−tert−ブチル−９，１０−ジ（ナフト−２−イル）アントラセン（ＴＢＡＤＮ）、Ｅ３、ジスチリルアリーレン（ＤＳＡ）などを使用できるが、これらに限定されるものではない。
【００３０】
【化４】
【００３１】
一方、公知の赤色ドーパントとして、ＰｔＯＥＰ、Ｉｒ（ｐｉｑ）３、Ｂｔｐ２Ｉｒ（ａｃａｃ）、４−(ジシアノメチレン)−２−tert-ブチル−６−(１，１，７，７−テトラメチルジュロリジン−４−イル−ビニル)−４Ｈ−ピラン（ＤＣＪＴＢ）などを利用できるが、これらに限定されるものではない。
【００３２】
【化５】
【００３３】
また、公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（林原社製）などを利用できるが、これらに限定されるものではない。
【００３４】
【化６】
【００３５】
一方、公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−tert−ブチルペリレン（ＴＢＰｅ）などを利用できるが、これらに限定されるものではない。
【００３６】
【化７】
【００３７】
ドーパントとホストとを共に使用する場合、ドーパントのドーピング濃度は、特別に制限されるものではないが、一般的に、ホスト１００重量部を基準として、前記ドーパントの含有量は、０．０１〜１５重量部である。
【００３８】
前記発光層の厚さは、およそ１００Åないし１，０００Å、望ましくは２００Åないし６００Åでありうる。前記発光層の厚さが前述のような範囲を満足する場合、実質的な駆動電圧の上昇なしに優秀な発光特性を示すことができる。
【００３９】
発光層にリン光ドーパントを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広がる現象を防止するために、前記電子輸送層と発光層との間に、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、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って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。公知の正孔阻止層の材料も使用できるが、その例としては、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などを挙げることができる。
【００４０】
前記正孔阻止層の厚さは、およそ５０Åないし１，０００Å、望ましくは１００Åないし３００Åでありうる。前記正孔阻止層の厚さが前述のような範囲を満足する場合、実質的な駆動電圧の上昇なしに優秀な正孔阻止特性を得ることができる。
【００４１】
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って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すものであって、公知の電子輸送物質を利用できる。その例としては、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ができるが、これらに限定されるものではない。
【００４２】
【化８】
【００４３】
前記電子輸送層の厚さは、およそ１００Åないし１，０００Å、望ましくは１５０Åないし５００Åでありうる。前記電子輸送層の厚さが前述のような範囲を満足する場合、実質的な駆動電圧の上昇なしに満足すべきほどの電子輸送特性を得ることができる。
【００４４】
また、電子輸送層の上部に、カソード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）が積層されるが、これは、特別に材料を制限するものではない。
【００４５】
前記電子注入層の形成材料としては、ＬｉＦ、ＮａＣｌ、ＣｓＦ、Ｌｉ２Ｏ、ＢａＯのような電子注入層の形成材料であって、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。
【００４６】
前記電子注入層の厚さは、およそ１Åないし１００Å、望ましくは５Åないし９０Åでありうる。前記電子注入層の厚さが前述のような範囲を満足する場合、実質的な駆動電圧の上昇なしに満足すべきほどの電子注入特性を得ることができる。
【００４７】
かような有機層１５の上部には、透過型電極の第２電極１７が備わっている。前記第２電極１７は、前記有機層１５と接触する第１面及び前記有機層１５の反対側に位置した第２面を有する。前記第２電極は、電子注入電極であるカソードであるが、このとき、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、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）などを薄膜に形成して透過型電極を得ることができる。一方、前面発光素子を得るために、ＩＴＯ、ＩＺＯを利用した透過型電極を形成できるなど、多様な変形が可能である。
【００４８】
前記第２電極１７の第２面の上部には、光効率改善層１８が備わっている。
【００４９】
前記光効率改善層１８は、下記化学式１で表示される化合物を含む：
【００５０】
【化９】
【００５１】
前記化学式１で、Ａｒは、置換または非置換のＣ５−Ｃ３０芳香族環システム、または置換または非置換のＣ２−Ｃ３０ヘテロ芳香族環システムでありうる。
【００５２】
具体的に、前記Ａｒは、置換または非置換のペンタレン、置換または非置換のインデン、置換または非置換のナフタレン、置換または非置換のアズレン、置換または非置換のヘプタレン、置換または非置換のインダセン、置換または非置換のアセナフチレン、置換または非置換のフルオレン、置換または非置換のフェナレン、置換または非置換のフェナントレン、置換または非置換のアントラセン、置換または非置換のフルオランテン、置換または非置換のトリフェニレン、置換または非置換のピレン、置換または非置換のクリセン、置換または非置換のナフタセン、置換または非置換のピセン、置換または非置換のペリレン、置換または非置換のペンタフェン、置換または非置換のヘキサセン、置換または非置換のピロール、置換または非置換のピラゾール、置換または非置換のイミダゾール、置換または非置換のイミダゾリン、置換または非置換のピリジン、置換または非置換のピラジン、置換または非置換のピリミジン、置換または非置換のインドール、置換または非置換のプリン、置換または非置換のキノリン、置換または非置換のフタラジン、置換または非置換のインドリジン、置換または非置換のナフチリジン、置換または非置換のキナゾリン、置換または非置換のシノリン、置換または非置換のインダゾール、置換または非置換のカルバゾール、置換または非置換のフェナジン、置換または非置換のフェナントリジン、置換または非置換のピラン、置換または非置換のクロメン、置換または非置換のベンゾフラン、置換または非置換のチオフェン、置換または非置換のベンゾチオフェン、置換または非置換のイソチアゾール、及び置換または非置換のイソキサゾールからなる群から選択されうる。
【００５３】
一方、前記Ａｒは、前述のように、非置換のＣ５−Ｃ３０芳香族環システムまたは非置換のＣ２−Ｃ３０ヘテロ芳香族環システム以外に、置換されたＣ５−Ｃ３０芳香族環システム、または置換されたＣ２−Ｃ３０ヘテロ芳香族環システムでありうるが、置換されたＣ５−Ｃ３０芳香族環システム、または置換されたＣ２−Ｃ３０ヘテロ芳香族環システムのうち置換基は、置換または非置換のＣ６−Ｃ１４アリール基、または置換または非置換のＣ２−Ｃ１４ヘテロアリール基でありうる。
【００５４】
具体的に、前記置換基は、フェニル基、ハロフェニル基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルフェニル基、Ｃ１−Ｃ１０アルコキシフェニル基、ナフチル基、ハロナフチル基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルナフチル基、Ｃ１−Ｃ１０アルコキシナフチル基、ピリジニル基、ハロピリジニル基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルピリジニル基、Ｃ１−Ｃ１０アルコキシピリジニル基、キノリニル基、ハロキノリニル基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルキノリニル基、Ｃ１−Ｃ１０アルコキシキノリニル基、イソキノリニル基、ハロイソキノリニル基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルイソキノリニル基、またはＣ１−Ｃ１０アルコキシイソキノリニル基でありうるが、これらに限定されるものではない。
【００５５】
前記化学式１で、Ｌ１は、置換または非置換のＣ１−Ｃ３０アルキレン基、置換または非置換のＣ５−Ｃ３０アリーレン基、または置換または非置換のＣ２−Ｃ３０ヘテロアリーレン基でありうる。
【００５６】
具体的に、前記Ｌ１は、置換または非置換のＣ６−Ｃ１４アリーレン基、または置換または非置換のＣ２−Ｃ１４ヘテロアリーレン基でありうる。さらに具体的に、前記Ｌ１は、フェニレン基、ハロフェニレン基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルフェニレン基、Ｃ１−Ｃ１０アルコキシフェニレン基、ナフチレン基、ハロナフチレン基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルナフチレン基、またはＣ１−Ｃ１０アルコキシナフチレン基でありうるが、これらに限定されるものではない。
【００５７】
前記化学式１で、ａは、Ｌ１の反復回数を示したものであり、０ないし１０の整数でありうる。ａが０である場合、化学式１で、Ｌ１右側の複素環は、Ａｒと直接連結されうる。一方、ａが２以上である場合、複数のＬ１は、互いに同一であるか、または異なることもある。
【００５８】
前記化学式１で、−（Ｌ１）ａ−の具体例は、下記化学式２ａないし２ｇのうちいずれか一つでありうるが、これらに限定されるものではない。例えば、ａは０ないし３の整数でありうる。下記化学式のうち、＊はＡｒとの結合サイトを示し、＊’は化学式１のうち、Ｌ１の右側に位置したヘテロサイクリック環との結合サイトを示すものである：
【００５９】
【化１０】
【００６０】
前記化学式１のうち、Ｘ１はＬ１またはＡｒと結合した炭素原子であるか、ＮまたはＣＹ１であり；Ｘ２はＬ１またはＡｒと結合した炭素原子であるか、ＮまたはＣＹ２であり；Ｘ３はＬ１またはＡｒと結合した炭素原子であるか、ＮまたはＣＹ３であり；Ｘ４はＮであり；Ｘ５は炭素原子であり；Ｘ６はＮまたはＣＹ６でありうる。そのうち、前記Ｘ１ないしＸ３のうちの１つは、必ずＬ１またはＡｒと結合した炭素原子である。例えば、Ｘ１はＣＹ１またはＣであり；Ｘ２はＬ１またはＡｒと結合した炭素原子であり；Ｘ３はＣＹ３またはＮであり；Ｘ４はＮであり；Ｘ５は炭素原子であり；Ｘ６はＮまたはＣＹ６でありうる
【００６１】
具体的に、Ｘ１，Ｘ４及びＸ６のうち一つ以上がＮでありうる。さらに具体的に、Ｘ１及びＸ４がＮでありうる。またはＸ１，Ｘ４及びＸ６がいずれもＮであるが、これらに限定されるものではない。
【００６２】
前記化学式１で、Ｒ１ないしＲ３と前記Ｘ１ないしＸ６とのうち、Ｙ１ないしＹ６は、互いに独立的に、水素、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、シアノ基、置換または非置換のＣ１−Ｃ３０アルキル基、置換または非置換のＣ１−Ｃ３０アルコキシ基、置換または非置換のＣ１−Ｃ３０アシル基、置換または非置換のＣ２−Ｃ３０アルケニル基、置換または非置換のＣ２−Ｃ３０アルキニル基、置換または非置換のＣ５−Ｃ３０アリール基、または置換または非置換のＣ２−Ｃ３０ヘテロアリール基でありうる。このとき、前記Ｒ１ないしＲ３及びＹ１ないしＹ６のうち隣接した２以上は互いに結合し、飽和または不飽和の環を形成できる。
【００６３】
具体的に、Ｒ１ないしＲ３及びＹ１ないしＹ６が互いに独立的に、水素、置換または非置換のＣ１−Ｃ１０アルキル基、置換または非置換のＣ２−Ｃ１０アルケニル基、置換または非置換のＣ６−Ｃ１４アリール基、またはＣ２−Ｃ１４ヘテロアリール基でありうる。
【００６４】
さらに具体的に、前記Ｒ１ないしＲ３及びＹ１ないしＹ６が互いに独立的に、水素、Ｃ１−Ｃ１０アルキル基、Ｃ１−Ｃ１０ハロアルキル基、Ｃ２−Ｃ１０アルケニル基、Ｃ２−Ｃ１０ハロアルケニル基、フェニル基、ハロフェニル基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルフェニル基、Ｃ１−Ｃ１０アルコキシフェニル基、ナフチル基、ハロナフチル基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルナフチル基、またはＣ１−Ｃ１０アルコキシナフチル基でありうるが、これらに限定されるものではない。例えば、Ｒ１ないしＲ３及びＹ１ないしＹ６のうち１つは、互いに独立して水素原子、メチル基及びフェニル基からなる群から選択されうる。例えば、Ｙ３、Ｙ６、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、水素原子でありうる。例えば、Ｒ３は水素原子、メチル基及びゲニル基からなる群から選択されうる。例えば、Ｙ６及びＲ１は互いに結合して飽和または不飽和環（例えば、フェニル基）を形成しうる。
【００６５】
前記化学式１で、ｍは、Ｌ１またはＡｒに結合されうるＬ１右側の複素環の数であり、これは、ＡｒまたはＬ１の構造によって決定されうる。例えば、ｍは、１ないし５でありうる。例えば、ｍは１でありうる。
【００６６】
前記化学式１で、ｎは、１ないし１０の整数であり、Ａｒの構造によって決定されうる。例えば、ｎは１または２でありうる。
【００６７】
本発明による一具現例によれば、前記化学式１で表示される化合物は、下記化学式１ａないし１ｘのうちいずれか一つでありうるが、これに限定されるものではない：
【００６８】
【化１１】
【００６９】
前記化学式１ａないし１ｘのうち、Ｑ１ないしＱ１１は互いに独立的に、水素、置換または非置換のＣ６−Ｃ１４アリール基、または置換または非置換のＣ２−Ｃ１４ヘテロアリール基でありうる。
【００７０】
具体的に、前記Ｑ１ないしＱ１１は互いに独立的に、水素、フェニル基、ハロフェニル基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルフェニル基、Ｃ１−Ｃ１０アルコキシフェニル基、ナフチル基、ハロナフチル基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルナフチル基、Ｃ１−Ｃ１０アルコキシナフチル基、ピリジニル基、ハロピリジニル基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルピリジニル基、Ｃ１−Ｃ１０アルコキシピリジニル基、キノリニル基、ハロキノリニル基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルキノリニル基、Ｃ１−Ｃ１０アルコキシキノリニル基、イソキノリニル基、ハロイソキノリニル基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルイソキノリニル基、またはＣ１−Ｃ１０アルコキシイソキノリニル基でありうるが、これらに限定されるものではない。例えば、Ｑ２及びＱ７それぞれは互いに独立してフェニル基及びナフチル基からなる群から選択され、Ｑ１、Ｑ３−Ｑ６及びＱ８−Ｑ９はいずれも水素原子でありうる。
【００７１】
特に、化学式１ａないし１ｄ及び１ｍないし１ｐのうち、Ｑ２及びＱ７は、置換または非置換のＣ６−Ｃ１４アリール基、または置換または非置換のＣ２−Ｃ１４ヘテロアリール基でありうる。すなわち、化学式１ａないし１ｄ及び１ｍないし１ｐは、Ｑ２及びＱ７の位置（position）であるアントラセン環の９または１０の位置（position）には、Ｌ１右側の複素環が連結されていないことが望ましい。これは、アントラセン環の９及び１０の位置が構造的に弱い地点（weak point）であるので、アントラセン環の９及び１０の位置に特定機能を有する基を置換させる場合、前記基は、熱、酸素、水分などによって、アントラセン環から容易に離れて行ってしまうためである。例えば、Ｌ１右側の複素環がアントラセン環の９及び１０の位置に連結されている場合、有機発光素子の有機層を成膜するための工程（例えば、蒸着法など）、または有機発光素子の駆動時に発生する熱などによって、Ｌ１右側の複素環はアントラセン環から容易に離れ、素子特性の低下を招きうる。
【００７２】
前記化学式１ａないし１ｘのうち、Ｌ１は、置換または非置換のＣ６−Ｃ１４アリーレン基、または置換または非置換のＣ２−Ｃ１４ヘテロアリーレン基でありうる。
【００７３】
さらに具体的に、前記Ｌ１は、フェニレン基、ハロフェニレン基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルフェニレン基、Ｃ１−Ｃ１０アルコキシフェニレン基、ナフチレン基、ハロナフチレン基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルナフチレン基、またはＣ１−Ｃ１０アルコキシナフチレン基でありうるが、これらに限定されるものではない。
【００７４】
前記化学式１ａないし１ｘのうち、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｙ２、Ｙ３及びＹ６は互いに独立的に、水素、置換または非置換のＣ１−Ｃ１０アルキル基、置換または非置換のＣ２−Ｃ１０アルケニル基、置換または非置換のＣ６−Ｃ１４アリール基、またはＣ２−Ｃ１４ヘテロアリール基である。このとき、前記Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｙ２及びＹ３のうち、隣接した２以上は互いに結合し、Ｃ６−Ｃ１２芳香族環を形成できる。
【００７５】
前記化学式１ａないし１ｘのうち、ａは１または２である。
【００７６】
前記化学式１で表示される化合物の一具現例は、下記化合物１ないし６４のうち一つでありうるが、これらに限定されるものではない：
【００７７】
【化１２】
【００７８】
本明細書で、非置換のＣ１−Ｃ３０アルキル基の具体的な例としては、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、ヘキシルなどを挙げることができ、前記アルキル基のうち一つ以上の水素原子は、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、カルボン酸基やその塩、スルホン酸基やその塩、リン酸やその塩、またはＣ１−Ｃ３０アルキル基、Ｃ１−Ｃ３０アルケニル基、Ｃ１−Ｃ３０アルキニル基、Ｃ６−Ｃ３０アリール基、Ｃ７−Ｃ２０アリールアルキル基、Ｃ２−Ｃ２０ヘテロアリール基またはＣ３−Ｃ３０ヘテロアリールアルキル基で置換されうる。
【００７９】
本明細書で、非置換のＣ１−Ｃ３０アルキレン基は、前述のようなＣ１−Ｃ３０アルキル基と同様の構造を有する二価基を指す。
【００８０】
本明細書で、非置換のＣ１−Ｃ３０アルコキシ基は、−ＯＡ（ただし、Ａは、前述のようなＣ１−Ｃ３０アルキル基である）の化学式を有し、その具体的な例として、メトキシ、エトキシ、イソプロピルオキシなどがあり、これらアルコキシ基のうち少なくとも一つ以上の水素原子は、前述のアルキル基の場合と同様の置換基で置換可能である。
【００８１】
本明細書で、非置換のＣ１−Ｃ３０アシル基の具体的な例として、アセチル、エチルカルボニル、イソプロピルカルボニル、フェニルカルボニル、ナフチレンカルボニル、ジフェニルカルボニル、シクロヘキシルカルボニルなどがあり、これらアシル基のうち少なくとも一つ以上の水素原子は、前述のアルキル基の場合と同様の置換基で置換可能である。
【００８２】
本明細書で、非置換のＣ２−Ｃ３０アルケニル基は、前記定義されたようなアルキル基の中間や最末端に炭素二重結合を含有しているものを意味する。例としては、エテニル、プロペニル、ブテニルなどがある。これらアルケニル基のうち少なくとも一つ以上の水素原子は、前述のアルキル基の場合と同様の置換基で置換可能である。
【００８３】
本明細書で、非置換のＣ２−Ｃ３０アルキニル基は、前記定義されたようなアルキル基の中間や最末端に炭素三重結合を含有しているものを意味している。例としては、アセチレン、プロピレン、フェニルアセチレン，ナフチルアセチレン、イソプロピルアセチレン、ｔ−ブチルアセチレン、ジフェニルアセチレンなどがある。これらアルキニル基のうち少なくとも一つ以上の水素原子は、前述のアルキル基の場合と同様の置換基で置換可能である。
【００８４】
本明細書で、非置換のＣ５−Ｃ３０芳香族環システムは、一つ以上の芳香族環を含むＣ５−Ｃ３０炭素環芳香族システムを意味する。前記芳香族環システムが２以上の環を含む場合、２以上の環は、互いに融合されたり（fused）、単一結合などを介して連結されうる。前記芳香族環システムのうち一つ以上の水素原子は、前述のアルキル基の場合と同様の置換基で置換可能である。さらに具体的に、置換または非置換のＣ５−Ｃ３０芳香族環システムの非制限的な例及びその置換基の非制限的な例は、前述のところを参照する。
【００８５】
本明細書で、非置換のＣ２−Ｃ３０ヘテロ芳香族環システムはＮ，Ｏ，ＰまたはＳのうちから選択された１個以上のヘテロ原子を含み、残りの環原子がＣである一つ以上の芳香族環からなる芳香族システムを意味する。ここで、前記ヘテロ芳香族環システムが２以上の環を含む場合、２以上の環は、互いに融合されたり、または単一結合などを介して連結されうる。前記ヘテロ芳香族環システムのうち一つ以上の水素原子は、前述のアルキル基の場合と同様の置換基で置換可能である。さらに具体的に、置換または非置換のＣ２−Ｃ３０ヘテロ芳香族環システムの非制限的な例及びその置換基の非制限的な例は、前述のところを参照する。
【００８６】
本明細書で、非置換のＣ５−Ｃ３０アリール基は、一つ以上の芳香族環を含むＣ５−Ｃ３０炭素環芳香族システムを有する一価基を意味し、非置換のＣ５−Ｃ３０アリーレン基は、一つ以上の芳香族環を含むＣ５−Ｃ３０炭素環芳香族システムを有する二価基を意味する。前記アリール基及びアリーレン基が２以上の環を含む場合、２以上の環は、互いに融合されたり、または単一結合などを介して連結されうる。前記アリール基及びアリーレン基のうち一つ以上の水素原子は、前述のアルキル基の場合と同様の置換基で置換可能である。
【００８７】
前記置換または非置換のＣ５−Ｃ３０アリール基の例としては、フェニル基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルフェニル基（例えば、エチルフェニル基）、Ｃ１−Ｃ１０アルキルビフェニル基（例えば、エチルビフェニル基）、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）、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−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−Ｃ１０アルキルナフチル基（例えば、メチルナフチル基）、Ｃ１−Ｃ１０アルコキシナフチル基（例えば、メトキシナフチル基）、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、オバレニル基などを挙げることができる。前記置換または非置換のＣ５−Ｃ３０アリーレン基の例は、前記置換または非置換のＣ５−Ｃ３０アリーレン基の例を参照して容易に認識されうる。
【００８８】
本明細書で、非置換のＣ２−Ｃ３０ヘテロアリール基は、Ｎ，Ｏ，ＰまたはＳのうちから選択された１個以上のヘテロ原子を含み、残りの環原子がＣである一つ以上の芳香族環からなるシステムを有する一価基を意味し、非置換のＣ２−Ｃ３０ヘテロアリーレン基は、Ｎ，Ｏ，ＰまたはＳのうちから選択された１個以上のヘテロ原子を含み、残りの環原子がＣである一つ以上の芳香族環からなるシステムを有する二価基を意味する。ここで、前記ヘテロアリール基及びヘテロアリーレン基が２以上の環を含む場合、２以上の環は、互いに融合されたり、または単一結合などを介して連結されうる。前記ヘテロアリール基及びヘテロアリーレン基のうち一つ以上の水素原子は、前述のアルキル基の場合と同様の置換基で置換可能である。
【００８９】
前記非置換のＣ２−Ｃ３０ヘテロアリール基の例には、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を挙げることができる。前記置換または非置換のＣ２−Ｃ３０ヘテロアリーレン基の例は、前記置換または非置換のＣ５−Ｃ３０アリーレン基の例を参照して容易に認識されうる。
【００９０】
前記化学式１で表示される化合物は、公知の多様な方法を利用して製造可能であり、これは、当業者に容易に認識可能である。
【００９１】
例えば、前記化学式１で表示される化合物は、下記化学式３で表示される化合物と、下記化学式４で表示される化合物とを反応させて得ることができる：
【化１３】
【００９２】
前記化学式３及び４のうち、Ａｒ、Ｘ１ないしＸ６、Ｒ１ないしＲ３、Ｌ１、ａ，ｍ及びｎについての説明は、前述のところを参照する。前記化学式４のうち、Ｈａは、ハロゲン元素でありうる。前記化学式３で表示される化合物と前記化学式４で表示される化合物との反応は鈴木反応（Suzuki reaction）を応用したものでありうる。
【００９３】
前述のような化学式１で表示される化合物を含んだ光効率改善層１８は、高い屈折率を有するが、有機発光素子の光効率、特に、外部発光効率の向上に寄与できる。例えば、前記光効率改善層は、およそ６３０ｎｍの波長で、１．８以上、望ましくは１．９以上の屈折率を有することができる。
【００９４】
有機発光素子は、一般的に多様な材料からなる多層が積層された構造を有するために、有機層で生成された光の一部以上は、素子内のさまざまな層を通過しつつ、全反射によって、有機発光素子の外部の空気中に取り出されずに素子内で消滅しうる。このように、有機発光素子の外部に取り出される効率である外部発光効率が低い場合、有機層内での光変換効率が高くても、有機発光素子の全体光効率は低下しうる。しかし、前記光効率改善層１８は、有機層１５で生成された光が、第２電極１７を過ぎて空気中に進むとき、補強干渉の原理によって、有機発光素子の外部に取り出される効率を上昇させることができるので、有機発光素子の光効率の改善に大きく寄与できる。
【００９５】
図１で、光効率改善層１８は、第２電極１７の第２面に接触して形成されていると図示されているが、光効率改善層１８と第２電極１７との間には、必要によって、多様な層がさらに備わりうる。一方、図１には図示されていないが、光効率改善層１８の上部には、有機発光素子１０の密封のための公知の構造の密封層がさらに備わりうるなど、多様な変形例が可能である。
【００９６】
図２は、本発明の他の一具現例による有機発光素子２０を簡略に図示したものである。該有機発光素子２０は、基板２１、光効率改善層２８、第１電極２３、有機層２５及び第２電極２７が順に積層された構造を有する。前記第１電極２３は、前記有機層２５に接触する第１面及び前記有機層２５の反対側に位置した第２面を有する。前記光効率改善層２８は、前記第１電極２３の第２面の下部に形成されている。このとき、第１電極２３は、透過型電極であり、有機層２５で生成された光は、第１電極２３を過ぎて光効率改善層２８を通過し、外部に取り出されうる。有機発光素子２０をなす各層に係る詳細な説明は、前述したところを参照する。前述のような化学式１で表示される化合物を含んだ光効率改善層２８は、高い屈折率を有するが、有機層２５で生成された光は、補強干渉の原理によって、効果的に空気中に取り出されうるので、改善された光効率特性を有することができる。
【００９７】
図３は、本発明のさらに他の一具現例による有機発光素子３０を簡略に図示したものである。該有機発光素子３０は、基板３１、第１光効率改善層３８、第１電極３３、有機層３５、第２電極３７及び第２光効率改善層３９を順に具備する。有機発光素子３０のうち、第１電極３１及び第２電極３７は、透過型電極であり、有機層３５で生成された光は、第１電極３１及び第２電極３７を過ぎ、それぞれ第１光効率改善層３８及び第２光効率改善層３９を介して空気中に取り出されうる。有機発光素子３０をなす各層に係る詳細な説明は、前述したところを参照する。前述のような化学式１で表示される化合物を含んだ第１光効率改善層３８及び第２光効率改善層３９は、高い屈折率を有するが、有機層３５で生成された光は、補強干渉の原理によって、効果的に空気中に取り出されうるので、改善された光効率特性を有することができる。
【００９８】
一方、本発明の一具現例による有機発光素子の有機層は、Ｒ，Ｇ及びＢの画素別にパターニングされている。従って、前記有機層は、赤色発光有機層、緑色発光有機層及び青色発光有機層からなりうる。
【００９９】
このとき、前述のような化学式１で表示される化合物を含んだ光効率改善層は、Ｒ，Ｇ及びＢの画素に対して共通層として形成されうる。前記光効率改善層がＲ，Ｇ及びＢの画素に対して共通層として形成される場合、その厚さは、５００Åないし８００Å、望ましくは６００Åないし７００Åでありうる。前記範囲を満足する場合、優秀な光効率改善の効果を得ることができる。
【０１００】
または、前記光効率改善層は、光効率改善層−Ｒ、光効率改善層−Ｇ及び光効率改善層−Ｂのうち一つ以上からなりうる。すなわち、前記光効率改善層は、Ｒ，Ｇ及びＢ別にパターニングされうる。
【０１０１】
本明細書において、「光効率改善層−Ｒ」という用語は、Ｒ画素に対応する領域に形成されている光効率改善層を指す。
【０１０２】
本明細書において、「光効率改善層−Ｇ」という用語は、Ｇ画素に対応する領域に形成されている光効率改善層を指す。
【０１０３】
本明細書において、「光効率改善層−Ｂ」という用語は、Ｂ画素に対応する領域に形成されている光効率改善層を指す。
【０１０４】
前記光効率改善層−Ｒ、光効率改善層−Ｇ及び光効率改善層−Ｂは、第１電極及び第２電極の一面のうち、有機層と反対側に位置した一面のうち、一つ以上に形成されうる。
【０１０５】
前記光効率改善層−Ｒ、光効率改善層−Ｇ及び光効率改善層−Ｂの厚さは、互いに同一でもあり、異なっていてもよい。
【０１０６】
以下、合成例及び実施例を挙げ、本発明の一具現例による有機発光素子についてさらに具体的に説明するが、本発明が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】
【０１０７】
合成例１：化合物１の合成
下記反応式１の反応経路によって、化合物１を合成した：
【化１４】
【０１０８】
中間体１ａの合成
ブロム酸２５０ｍｌに、臭化銅（１０ｇ、４４ｍｍｏｌ）と２−アミノアントラキノン（８ｇ、３５．８ｍｍｏｌ）とを入れ、６５℃に加熱した。ガス発生が終わってから、常温に冷却させた後、反応溶液を２０％塩酸水溶液（１，０００ｍｌ）に添加した後、ジクロロメタンで抽出した。有機層の残留水分を無水硫酸マグネシウムで除去した後、減圧して乾燥させた。カラムクロマトグラフィで分離（ジクロロメタン：ノルマルヘキサン＝４：１）し、中間体１ａを７．７ｇ（収率７５％）得た。
【０１０９】
中間体１ｂの合成
窒素雰囲気下で乾燥されたテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）１００ｍｌに、前記中間体１ａ（１０ｇ、３４。８ｍｍｏｌ）を入れ、−７８℃に温度を下げた後、２−臭化ナフチルマグネシウム（０．５Ｍ、１０ｍｍｏｌ）をゆっくり添加した。常温に温度を上げて３時間撹拌した。反応混合物に塩化アンモニウム水溶液を添加した後、塩化メチレンで抽出した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥して溶媒を除去した。これから得た混合物をエチルエーテルの少量に溶かした後、石油エーテルを添加して数時間撹拌し、固体化合物を得た。これを濾過した後で真空乾燥し、ジナフチルジアルコール１７．６ｇを得た。
【０１１０】
窒素雰囲気下で、前記ジナフチルジアルコール（１７．６ｇ、３２．４ｍｍｏｌ）を酢酸２００ｍｌに分散させた後、ヨード化カリウム（５３．４ｇ、３３０ｍｍｏｌ）、ジ亜リン酸ナトリウム水和物（５８ｇ、６６０ｍｍｏｌ）を添加した後で３時間撹拌還流した。これを常温に冷却した後で濾過し、水とメタノールとで洗浄した後で真空乾燥し、薄黄色の中間体１ｂを１１．３ｇ得た。
【０１１１】
中間体１ｃの合成
窒素雰囲気下で乾燥されたＴＨＦ ７０ｍｌに前記中間体１ｂ（５ｇ、９．８１ｍｍｏｌ）を溶かし、−７８℃でブチルリチウム（４．７ｍｌ、１１．８ｍｍｏｌ）を滴加した。同一温度で１時間撹拌した後、ホウ酸トリメチル（２．２０ｍｌ、２９．４ｍｍｏｌ）を添加した。常温に温度を上げ、１時間後に２Ｎ塩酸水溶液を添加して３時間撹拌した。生成された固体化合物をトルエンで洗浄しつつ濾過して薄黄色の中間体１ｃを得た（３．２７ｇ、７０％収率）。
【０１１２】
中間体１ｄの合成
エタノール（１５０ｍｌ）に２−アミノピリジン（３．３９ｇ、３５．９８ｍｍｏｌ）と、２，４’−ジブロモアセトフェノン（１０ｇ、３５．９８ｍｍｏｌ）とを溶かして１２時間還流した。常温に冷却すると白色固体が生成され、これをＮａＨＣＯ３飽和水溶液で洗浄した。有機層の残留水分を無水硫酸マグネシウムで除去した後で減圧乾燥した後、再結晶（ジクロロメタン／ノルマルヘキサン）し、板状の結晶形態を有する中間体１ｄを得た（８．０２ｇ、８２％収率）。
【０１１３】
化合物１の合成
前記中間体１ｃ（１．８５ｇ、３．９０ｍｍｏｌ）と中間体１ｄ（１ｇ、３．９０ｍｍｏｌ）とを炭酸カリウム（２．７ｇ、１９．５ｍｍｏｌ）水溶液とＴＨＦとの混合溶媒に入れて撹拌しつつ、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（２２５ｍｇ、０．１９６ｍｍｏｌ）を入れて６時間還流した。常温に冷却した後、生成された固体化合物を水、エタノール及びＴＨＦで洗浄しつつ濾過して薄黄色粉末形態の化合物１を得た（１．７３ｇ、７１％収率）。
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）８．１３−８．０４（７Ｈ）、８．０１（１Ｈ）、７．９７−７．９２（４Ｈ）、７．８６−７．８２（２Ｈ）、７．７５（２Ｈ）、７．７１−７．５８（１０Ｈ）、７．３２（２Ｈ）、７．１５（１Ｈ）、６．７５（１Ｈ）
【０１１４】
合成例２：化合物２の合成
下記反応式２の反応経路によって、化合物２を合成した：
【化１５】
【０１１５】
前記合成例１の中間体１ｂ及び１ｃの合成のうち、２−臭化ナフチルマグネシウムの代わりに臭化フェニルマグネシウムを使用し、前記中間体２ｃを得てこれを利用したという点を除いては、前記合成例１と同じ方法を利用して化合物２を製造した。中間体２ｃ ５ｇ（１３．３６ｍｍｏ）と中間体１ｄ ３．３２ｇ（１２．１５ｍｍｏｌ）との鈴木反応を介して、黄色粉末状の化合物２を４．６ｇ（収率７３％）得た。
【０１１６】
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）８．１１（１Ｈ）、７．９９（２Ｈ）、７．９５（１Ｈ）、７．８６（１Ｈ）、７．６４（１Ｈ）、７．７３−７．７０（２Ｈ）、７．６９（１Ｈ）、７．６６−７．６１（７Ｈ）、７．５８（２Ｈ）、７．５６−７．５０（４Ｈ）、７．３４（２Ｈ）、７．１７（１Ｈ）、６．７８（１Ｈ）
【０１１７】
合成例３：化合物３の合成
下記反応式３の反応経路によって、化合物３を合成した：
【化１６】
【０１１８】
前記合成例１の中間体１ｄの合成のうち、２，４’−ジブロモアセトフェノンの代わりに２，４’−ジブロモプロピオフェノンを使用し、前記中間体３ｄを得てこれを利用したという点を除いては、前記合成例１と同じ方法を利用して化合物３を製造した。中間体１ｃ ５ｇ（１０．５４ｍｍｏｌ）と中間体３ｄ ２．７５ｇ（９．５８ｍｍｏｌ）との鈴木反応を介して、薄黄色粉末状の化合物３を４．１５ｇ（収率６８％）得た。
【０１１９】
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）８．１２（２Ｈ）、８．０７−８．０２（５Ｈ）、７．９７−７．９５（２Ｈ）、７．８９−７．８４（２Ｈ）、７．８０−７．７１（４Ｈ）、７．７０−７．６６（３Ｈ）、７．６３−７．６０（７Ｈ）、７．３２（２Ｈ）、７．１５（１Ｈ）、６．８３（１Ｈ）、２．６２（３Ｈ）
【０１２０】
合成例４：化合物４の合成
下記反応式４の反応経路によって、化合物４を合成した：
【化１７】
【０１２１】
中間体４ｄの合成
イミダゾールピリジン化合物１ｄ（前記合成例１参照）５ｇ（１８．３ｍｍｏｌ）とＮＩＳ（Ｎ−ヨードコハク酸イミド）４．１２ｇ（１８．３ｍｍｏｌ）とをアセトニトリル溶媒に溶かし、常温で１時間撹拌した後でクロロホルム１００ｍｌを加えて１０％水酸化ナトリウム水溶液で洗浄した後、チオ硫酸ナトリウム飽和水溶液と水とで洗浄した後で無水硫酸マグネシウムで乾燥して濾過した後、溶媒を除去した。得られた固体をメタノールで洗浄して濾過し、ヨード化合物を５．８ｇ（収率７９％）得た。得られたヨード化合物とホウ酸フェニル１．７６ｇ（１４．５ｍｍｏｌ）とを炭酸カリウム（１０ｇ）水溶液とＴＨＦとの混合溶媒に入れて撹拌しつつ、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（３３５ｍｇ）を入れて２４時間還流した。反応溶液をジクロロメタンで抽出し、有機層の残留水分を無水硫酸マグネシウムで除去した後で減圧して乾燥させた。カラムクロマトグラフィで分離（酢酸エチル：ノルマルヘキサン＝２：３）し、中間体４ｄを２．９３ｇ（収率５８％）得た。
【０１２２】
化合物４の合成
前記合成例１の中間体１ｄの代わりに中間体４ｄを利用したという点を除いては、前記合成例１の化合物１の製造方法と同じ方法を利用して化合物４を製造した。中間体１ｃ １０ｇ（２１．０８ｍｍｏｌ）と中間体４ｄ ６．６９ｇ（１９．１６ｍｍｏｌ）との鈴木反応を介して、薄黄色粉末状の化合物４を９．７２ｇ（収率７３％）得た。
【０１２３】
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）８．０８（１Ｈ）、８．０３−８．０１（２Ｈ）、７．９７−７．８８（３Ｈ）、７．８１（１Ｈ）、７．７４−７．５８（１２）、７．５１−７．４０１０、７．２９−７．２３（３Ｈ）、７．１５（１Ｈ）、６．６９（１Ｈ）
【０１２４】
合成例５：化合物７の合成
下記反応式５の反応経路によって、化合物７を合成した：
【化１８】
【０１２５】
前記合成例１の中間体１ｄの合成のうち、２−アミノピリジンの代わりに１−アミノイソキノリンを使用し、前記中間体７ｄを得てこれを利用したという点を除いては、前記合成例１と同じ方法を利用して化合物７を製造した。中間体１ｃ １０ｇ（２１．０８ｍｍｏｌ）と中間体７ｄ ６．１９ｇ（１９．１６ｍｍｏｌ）との鈴木反応を介して、薄黄色粉末状の化合物７を９．０３ｇ（収率７０％）を得た。
【０１２６】
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）８．６９（１Ｈ）、８．１２（２Ｈ）、８．０７−８．０２（５Ｈ）、７．９９−７．９５（４Ｈ）、７．８９−７．８４（２Ｈ）、７．７９−７．７５（３Ｈ）、７．７１−７．６５（４Ｈ）、７．６４−７．５４（８Ｈ）、７．３３（２Ｈ）、７．０２（１Ｈ）
【０１２７】
合成例６：化合物１１の合成
下記反応式６の反応経路によって、化合物１１を合成した：
【化１９】
前記合成例２及び合成例３と同じ方法で中間体２ｃと中間体３ｄとをそれぞれ得て、化合物１１を製造した。中間体２ｃ ５ｇ（１３．３６ｍｍｏｌ）と中間体３ｄ ３．４９ｇ（１２．１５ｍｍｏｌ）との鈴木反応を介して、薄黄色粉末状の化合物１１ ４．７２ｇ（収率７２％）と得た。
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）７．９７（１Ｈ）、７．９１（１Ｈ）、７．８５（２Ｈ）、７．８０（１Ｈ）、７．７３−７．７０（２Ｈ）、７．６９（１Ｈ）、７．６６−７．６１（７Ｈ）、７．５８（２Ｈ）、７．５６−７．５０（４Ｈ）、７．３４（２Ｈ）、７．１９（１Ｈ）、６．８６（１Ｈ）、２．６７（３Ｈ）
合成例７：化合物１２の合成
下記反応式７の経路によって、化合物１２を合成した。
【化２０】
【０１２８】
前記合成例１と同じ方法で中間体１ｄを製造した後、中間体１ｄ ５ｇ、ピレン−１−イル−１−ホウ酸４．５ｇ、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム０．４６ｇ、炭酸カリウム６ｇをＴＨＦ ８０ｍＬと水８０ｍＬとに溶かした後、還流温度で１８時間撹拌した。常温に冷やした後で有機層を別に分離し、水層は、ジクロロメタン８０ｍＬで抽出した。集められた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒を蒸発させて粗生成物を得て、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１２を５．５ｇ得た。
【０１２９】
１Ｈ ＮＭＲ（ＤＭＳＯ−ｄ６、４００ＭＨｚ）δ（ｐｐｍ）８．５６（１Ｈ、ｄ）、８．５１（１Ｈ、ｓ）、８．３６（１Ｈ、ｄ）、８．３１（１Ｈ、ｄ）、８．２８（１Ｈ、ｄ）、８．２２〜８．１８（６Ｈ、ｍ）、８．１０〜８．０５（２Ｈ、ｍ）、７．７０（２Ｈ、ｄ）、７．６１（１Ｈ、ｄ）、７．２６（１Ｈ、ｔ）、６．９１（１Ｈ、ｔ）
【０１３０】
合成例８：化合物１４の合成
下記反応式８の経路によって、化合物１４を合成した。
【化２１】
【０１３１】
前記合成例４と同じ方法で中間体４ｄを製造した後、中間体４ｄ ２．９ｇ、ピレン−１−イル−１−ホウ酸２．０ｇ、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム１．０３ｇ、炭酸カリウム１３ｇを、ＴＨＦ４０ｍＬと水４０ｍＬとに溶かした後、還流温度で１８時間撹拌した。常温に冷やした後で有機層を別に分離し、水層は、ジクロロメタン４０ｍＬで抽出した。集められた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒を蒸発させて粗生成物を得て、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１４を３．０ｇ得た。
【０１３２】
１Ｈ ＮＭＲ（ＤＭＳＯ−ｄ６、４００ＭＨｚ）ｄ（ｐｐｍ）８．２４〜８．１３（４Ｈ、ｍ）、８．０７（２Ｈ、ｓ）、８．０１〜７．９７（４Ｈ、ｍ）、７．８９（２Ｈ、ｄ）、７．７３（１Ｈ、ｄ）、７．５７（７Ｈ、ｂｒｓ）、７．２２（１Ｈ、ｔ）、６．７４（１Ｈ、ｔ）
【０１３３】
合成例９：化合物１７の合成
下記反応式９の経路によって、化合物１７を合成した。
【化２２】
【０１３４】
前記合成例５と同じ方法で中間体７ｄを合成した後、中間体７ｄ ３．９４ｇ、ピレン−１−イル−１−ホウ酸３ｇ、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム０．７ｇ、炭酸カリウム８ｇを、ＴＨＦ７０ｍＬと水７０ｍＬとに溶かした後、還流温度で１８時間撹拌した。常温に冷やした後で有機層を別に分離して、水層は、ジクロロメタン７０ｍＬで抽出した。集められた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒を蒸発させて粗生成物を得て、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１７を３．７ｇ得た。
【０１３５】
１Ｈ ＮＭＲ（ＤＭＳＯ−ｄ６、４００ＭＨｚ）ｄ（ｐｐｍ）８．５９（１Ｈ、ｄ）、８．５６（１Ｈ、ｓ）、８．４１（１Ｈ、ｄ）、８．４０（１Ｈ、ｄ）、８．３４（１Ｈ、ｄ）、８．３２（１Ｈ、ｄ）、８．２７〜８．１９（６Ｈ、ｍ）、８．１３〜８．１０（２Ｈ、ｍ）、７．９１（１Ｈ、ｄ）、７．７５（２Ｈ、ｄ）、７．７２〜７．６６（２Ｈ、ｍ）、７．３１（１Ｈ、ｄ）
【０１３６】
合成例１０：化合物３６の合成
下記反応式１０の反応経路によって、化合物３６を合成した：
【化２３】
【０１３７】
まず、前記合成例１でのように、中間体１ａ、１ｂ及び１ｃを合成した。
【０１３８】
中間体３６ｄの合成
エタノール（１５０ｍｌ）に、２−アミノピリミジン（３．３９ｇ、３５．９８ｍｍｏｌ）と２，４’−ジブロモアセトフェノン（１０ｇ、３５．９８ｍｍｏｌ）とを溶かして１２時間還流した。常温に冷却すれば白色固体が生成され、これをＮａＨＣＯ３飽和水溶液で洗浄しつつ濾過した。有機層の残留水分を無水硫酸マグネシウムで除去した後で減圧乾燥した後、再結晶（ジクロロメタン／ノルマルヘキサン）して板状の結晶形態を有する中間体３６ｄを得た（８．０２ｇ、８２％収率）。
【０１３９】
化合物３６の合成
前記中間体１ｃ（１．８５ｇ、３．９０ｍｍｏｌ）と中間体３６ｄ（１ｇ、３．９０ｍｍｏｌ）とを炭酸カリウム（２．７ｇ、１９．５ｍｍｏｌ）水溶液とＴＨＦとの混合溶媒に入れて撹拌しつつ、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（２２５ｍｇ、０．１９６ｍｍｏｌ）を入れて６時間還流した。常温に冷却した後、生成された固体化合物を水、エタノール及びトルエンで洗浄しつつ濾過し、化合物３６を得た（１．７３ｇ、７１％収率）。
【０１４０】
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）８．５１（１Ｈ）、８．４０（１Ｈ）、８．１２（１Ｈ）、８．０６−７．９９（５Ｈ）、７．９６（２Ｈ）、７．８５（１Ｈ）、７．７８−７．５９（１５Ｈ）、７．３２（２Ｈ）、６．８４（１Ｈ）
【０１４１】
合成例１１：化合物３７の合成
前記合成例１０での中間体１ｂの合成方法のうち、２−臭化ナフチルマグネシウムの代わりに臭化フェニルマグネシウムを使用した点を除いては、合成例１０と同じ方法で化合物３７を合成した。
【０１４２】
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）８．５４（１Ｈ）、８．４２（１Ｈ）、８．０７（２Ｈ）、７．９６（１Ｈ）、７．８３（１Ｈ）、７．８０（１Ｈ）、７．７３−７．４８（１５Ｈ）、７．３５（２Ｈ）、６．８７（１Ｈ）
【０１４３】
合成例１２：化合物３８の合成
前記合成例１０での中間体１ｂの合成方法のうち、２−臭化ナフチルマグネシウムの代わりに臭化フェニルマグネシウムを使用した点と、中間体３６ｄの合成方法のうち、２，４’−ジブロモアセトフェノンの代わりに２，４’−ジブロモプロピオフェノンを利用したという点とを除いては、前記合成例１０の化合物３６の製造方法と同じ方法を利用して化合物３８を製造した。
【０１４４】
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）８．５４（１Ｈ）、８．２２（１Ｈ）、７．９７（１Ｈ）、７．９３（２Ｈ）、７．７０（１Ｈ）、７．７１−７．５２（１５Ｈ）、７．３５（２Ｈ）、６．９２（１Ｈ）、２．７３（３Ｈ）
【０１４５】
合成例１３：化合物４５の合成
下記反応式１１の経路によって、化合物４５を合成した。
【化２４】
【０１４６】
前記合成例１０と同じ方法で中間体３６ｄを合成した後、中間体３６ｄ ３．３ｇ、ピレン−１−イル−１−ホウ酸３ｇ、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム０．７ｇ、炭酸カリウム８ｇを、ＴＨＦ ７０ｍＬと水７０ｍＬとに溶かした後、還流温度で１８時間撹拌した。常温に冷やした後、有機層に生成された固体生成物を濾過し、水とＴＨＦとで洗浄して化合物４５を２．７ｇ得た。
【０１４７】
１Ｈ ＮＭＲ（ＤＭＳＯ−ｄ６、４００ＭＨｚ）ｄ（ｐｐｍ）９．０１（１Ｈ、ｄｄ）、８．５６（１Ｈ、ｑ）、８．５１（１Ｈ、ｓ）、８．３９（１Ｈ、ｄ）、８．３２（２Ｈ、ｑ）、８．２５〜８．１９（６Ｈ、ｍ）、８．１０（２Ｈ、ｔ）、７．７５（２Ｈ、ｄ）、７．０９（１Ｈ、ｄｄ）
【０１４８】
実施例１
基板上部に、合成例１から得た化合物１を真空蒸着し、６００Å厚の光効率改善層を形成した。前記光効率改善層の上部に、アノードとして１５Ω／ｃｍ２（１，２００Å）ＩＴＯを形成した後、前記アノード上部に、ｍ−ＭＴＤＡＴＡを真空蒸着して７５０Å厚の正孔注入層を形成した後、前記正孔注入層の上部に、α−ＮＰＤを真空蒸着して１５０Å厚の正孔輸送層を形成した。前記正孔輸送層の上部に、ホストとしてＤＳＡ ９７重量％、ドーパントとしてＴＢＰｅを３重量％使用して３００Å厚の発光層を形成した。前記発光層の上部に、Ａｌｑ３を真空蒸着して２００Å厚の電子輸送層を形成した。前記電子輸送層の上部に、ＬｉＦを真空蒸着して８０Å厚の電子注入層を形成した後、Ａｌを真空蒸着して３，０００Å厚のカソードを形成することによって、有機発光素子を完成した。
【０１４９】
実施例２ないし９
前記実施例１のうち、光効率改善層材料として、化合物１の代わりに、化合物２、３、４、７、１１，３６、３７及び３８をそれぞれ使用したという点を除いては、前記実施例１と同じ方法で有機発光素子を完成した。
【０１５０】
比較例
前記実施例１のうち、光効率改善層材料として、化合物１の代わりに、Ａｌｑ３を使用したという点を除いては、前記実施例１と同じ方法で有機発光素子を完成した。
【０１５１】
評価例１
前記実施例１ないし９の有機発光素子及び比較例の有機発光素子の効率（ｃｄ／Ａ）をＰＲ６５０（Spectroscan）Source Measurement Unit．（PhotoResearch社製）を利用して評価し、その結果を下記表１に示した。
【０１５２】
【表１】
【符号の説明】
【０１５３】
１０，２０，３０ 有機発光素子
１１，２１，３１ 基板
１３，２３，３３ 第１電極
１５，２５，３５ 有機層
１７，２７，３７ 第２電極
１８，２８ 光効率改善層
３８ 第１光効率改善層
３９ 第２光効率改善層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、前記基板上に形成された第１電極と、前記第１電極上に形成された有機層と、前記有機層上に形成された第２電極と、光効率改善層とを具備し、前記第１電極は、前記有機層と接触した第１面及び前記有機層と反対側に位置した第２面を有し、前記第２電極は、前記有機層と接触した第１面と前記有機層と反対側に位置した第２面とを有し、前記光効率改善層は、前記第１電極の第２面の下部及び前記第２電極の第２面の上部のうち、一つ以上に形成されており、下記化学式１で表示される化合物を含んだことを特徴とする有機発光素子：
【化１】
前記化学式１で、
Ａｒは、置換または非置換のＣ５−Ｃ３０芳香族環システム、または置換または非置換のＣ２−Ｃ３０ヘテロ芳香族環システムであり、
Ｌ１は、置換または非置換のＣ１−Ｃ３０アルキレン基、置換または非置換のＣ５−Ｃ３０アリーレン基、または置換または非置換のＣ２−Ｃ３０ヘテロアリーレン基であり、
Ｘ１は、Ｌ１またはＡｒと結合した炭素原子であるか、ＮまたはＣＹ１であり、
Ｘ２は、Ｌ１またはＡｒと結合した炭素原子であるか、ＮまたはＣＹ２であり、
Ｘ３は、Ｌ１またはＡｒと結合した炭素原子であるか、ＮまたはＣＹ３であり、
Ｘ４は、Ｎであり、
Ｘ５は、炭素原子であり、
Ｘ６は、ＮまたはＣＹ６であり、
前記Ｘ１ないしＸ３のうち一つは、Ｌ１またはＡｒと結合した炭素原子であり、
Ｒ１ないしＲ３及びＹ１ないしＹ６は互いに独立的に、水素、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、シアノ基、置換または非置換のＣ１−Ｃ３０アルキル基、置換または非置換のＣ１−Ｃ３０アルコキシ基、置換または非置換のＣ１−Ｃ３０アシル基、置換または非置換のＣ２−Ｃ３０アルケニル基、置換または非置換のＣ２−Ｃ３０アルキニル基、置換または非置換のＣ５−Ｃ３０アリール基、または置換または非置換のＣ２−Ｃ３０ヘテロアリール基であり、前記Ｒ１ないしＲ３及びＹ１ないしＹ６のうち隣接した２以上は互いに結合し、飽和または不飽和の環を形成でき、
ａは、０ないし１０の整数であり、
ｍは、１ないし５の整数であり、
ｎは、１ないし１０の整数である。
【請求項２】
Ａｒが、置換または非置換のペンタレン、置換または非置換のインデン、置換または非置換のナフタレン、置換または非置換のアズレン、置換または非置換のヘプタレン、置換または非置換のインダセン、置換または非置換のアセナフチレン、置換または非置換のフルオレン、置換または非置換のフェナレン、置換または非置換のフェナントレン、置換または非置換のアントラセン、置換または非置換のフルオランテン、置換または非置換のトリフェニレン、置換または非置換のピレン、置換または非置換のクリセン、置換または非置換のナフタセン、置換または非置換のピセン、置換または非置換のペリレン、置換または非置換のペンタフェン、置換または非置換のヘキサセン、置換または非置換のピロール、置換または非置換のピラゾール、置換または非置換のイミダゾール、置換または非置換のイミダゾリン、置換または非置換のピリジン、置換または非置換のピラジン、置換または非置換のピリミジン、置換または非置換のインドール、置換または非置換のプリン、置換または非置換のキノリン、置換または非置換のフタラジン、置換または非置換のインドリジン、置換または非置換のナフチリジン、置換または非置換のキナゾリン、置換または非置換のシノリン、置換または非置換のインダゾール、置換または非置換のカルバゾール、置換または非置換のフェナジン、置換または非置換のフェナントリジン、置換または非置換のピラン、置換または非置換のクロメン、置換または非置換のベンゾフラン、置換または非置換のチオフェン、置換または非置換のベンゾチオフェン、置換または非置換のイソチアゾール、及び置換または非置換のイソキサゾールからなる群から選択されたことを特徴とする請求項１に記載の有機発光素子。
【請求項３】
前記Ａｒでありうる置換されたＣ５−Ｃ３０芳香族環システム、または置換されたＣ２−Ｃ３０ヘテロ芳香族環システムのうち置換基が、置換または非置換のＣ６−Ｃ１４アリール基、または置換または非置換のＣ２−Ｃ１４ヘテロアリール基であることを特徴とする請求項１または２に記載の有機発光素子。
【請求項４】
前記Ａｒでありうる置換されたＣ５−Ｃ３０芳香族環システム、または置換されたＣ２−Ｃ３０ヘテロ芳香族環システムのうち置換基が、フェニル基、ハロフェニル基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルフェニル基、Ｃ１−Ｃ１０アルコキシフェニル基、ナフチル基、ハロナフチル基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルナフチル基、Ｃ１−Ｃ１０アルコキシナフチル基、ピリジニル基、ハロピリジニル基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルピリジニル基、Ｃ１−Ｃ１０アルコキシピリジニル基、キノリニル基、ハロキノリニル基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルキノリニル基、Ｃ１−Ｃ１０アルコキシキノリニル基、イソキノリニル基、ハロイソキノリニル基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルイソキノリニル基、及びＣ１−Ｃ１０アルコキシイソキノリニル基からなる群から選択されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の有機発光素子。
【請求項５】
前記Ｌ１が、置換または非置換のＣ６−Ｃ１４アリーレン基、または置換または非置換のＣ２−Ｃ１４ヘテロアリーレン基であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の有機発光素子。
【請求項６】
前記Ｌ１が、フェニレン基、ハロフェニレン基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルフェニレン基、Ｃ１−Ｃ１０アルコキシフェニレン基、ナフチレン基、ハロナフチレン基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルナフチレン基、及びＣ１−Ｃ１０アルコキシナフチ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１〜５のいずれか一項に記載の有機発光素子。
【請求項７】
−（Ｌ１）ａ−が下記化学式２ａないし２ｇのうちいずれか一つで表示されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の有機発光素子。
【化２】
【請求項８】
Ｘ１，Ｘ４及びＸ６のうち、一つ以上がＮであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の有機発光素子。
【請求項９】
Ｘ１及びＸ４がＮであることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の有機発光素子。
【請求項１０】
Ｘ１，Ｘ４及びＸ６がＮであることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の有機発光素子。
【請求項１１】
Ｒ１ないしＲ３及びＹ１ないしＹ６が互いに独立的に、水素、置換または非置換のＣ１−Ｃ１０アルキル基、置換または非置換のＣ２−Ｃ１０アルケニル基、置換または非置換のＣ６−Ｃ１４アリール基、またはＣ２−Ｃ１４ヘテロアリール基であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の有機発光素子。
【請求項１２】
前記Ｒ１ないしＲ３及びＹ１ないしＹ６が互いに独立的に、水素、Ｃ１−Ｃ１０アルキル基、Ｃ１−Ｃ１０ハロアルキル基、Ｃ２−Ｃ１０アルケニル基、Ｃ２−Ｃ１０ハロアルケニル基、フェニル基、ハロフェニル基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルフェニル基、Ｃ１−Ｃ１０アルコキシフェニル基、ナフチル基、ハロナフチル基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルナフチル基、またはＣ１−Ｃ１０アルコキシナフチル基であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の有機発光素子。
【請求項１３】
ｎが１または２であることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の有機発光素子。
【請求項１４】
前記化学式１で表示される化合物が、下記化学式１ａないし１ｘのうち、いずれか一つを有することを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の有機発光素子：
【化３】
前記化学式で、
Ｑ１ないしＱ１１は互いに独立的に、水素、置換または非置換のＣ６−Ｃ１４アリール基、または置換または非置換のＣ２−Ｃ１４ヘテロアリール基であり、
Ｌ１は、置換または非置換のＣ６−Ｃ１４アリーレン基、または置換または非置換のＣ２−Ｃ１４ヘテロアリーレン基であり、
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｙ２及びＹ３は互いに独立的に、水素、置換または非置換のＣ１−Ｃ１０アルキル基、置換または非置換のＣ２−Ｃ１０アルケニル基、置換または非置換のＣ６−Ｃ１４アリール基、またはＣ２−Ｃ１４ヘテロアリール基であり、前記Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｙ２及びＹ３のうち隣接した２以上は、互いに結合してＣ６−Ｃ１２芳香族環を形成でき、
ａは、１または２である。
【請求項１５】
前記Ｑ１ないしＱ１１は互いに独立的に、水素、フェニル基、ハロフェニル基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルフェニル基、Ｃ１−Ｃ１０アルコキシフェニル基、ナフチル基、ハロナフチル基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルナフチル基、Ｃ１−Ｃ１０アルコキシナフチル基、ピリジニル基、ハロピリジニル基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルピリジニル基、Ｃ１−Ｃ１０アルコキシピリジニル基、キノリニル基、ハロキノリニル基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルキノリニル基、Ｃ１−Ｃ１０アルコキシキノリニル基、イソキノリニル基、ハロイソキノリニル基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルイソキノリニル基、及びＣ１−Ｃ１０アルコキシイソキノリニル基からなる群から選択されたことを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一項に記載の有機発光素子。
【請求項１６】
前記Ｌ１が、フェニレン基、ハロフェニレン基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルフェニレン基、Ｃ１−Ｃ１０アルコキシフェニレン基、ナフチレン基、ハロナフチレン基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルナフチレン基、及びＣ１−Ｃ１０アルコキシナフチ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１〜１５のいずれか一項に記載の有機発光素子。
【請求項１７】
前記第２電極が透過型電極であり、前記光効率改善層が前記第２電極の一面のうち、前記有機層と反対側に位置した一面に形成されたことを特徴とする請求項１〜１６のいずれか一項に記載の有機発光素子。
【請求項１８】
前記第１電極が透過型電極であり、前記光効率改善層が前記第１電極の一面のうち、前記有機層と反対側に位置した一面に形成されたことを特徴とする請求項１〜１７のいずれか一項に記載の有機発光素子。
【請求項１９】
前記第１電極及び前記第２電極が透過型電極であり、前記光効率改善層が前記第１電極及び第２電極の一面のうち、前記有機層と反対側に位置した一面に形成されたことを特徴とする請求項１〜１８のいずれか一項に記載の有機発光素子。
【請求項２０】
前記有機層がＲ，Ｇ及びＢの画素別にパターニングされており、前記光効率改善層が前記Ｒ，Ｇ及びＢの画素に対して共通層として形成されたことを特徴とする請求項１〜１９のいずれか一項に記載の有機発光素子。
【請求項２１】
前記有機層がＲ，Ｇ及びＢの画素別にパターニングされており、前記光効率改善層が前記Ｒ，Ｇ及びＢの画素に対して、Ｒ画素に対応する領域に形成された光効率改善層−Ｒ、前記Ｇ画素に対応する領域に形成された光効率改善層−Ｇ、及び前記Ｂ画素に対応する領域に形成された光効率改善層−Ｂのうち、一つ以上からなることを特徴とする請求項１〜２０のいずれか一項に記載の有機発光素子。
【請求項２２】
前記光効率改善層−Ｒ、光効率改善層−Ｇ及び光効率改善層−Ｂの厚さが、互いに異なることを特徴とする請求項２１に記載の有機発光素子。
【請求項２３】
前記光効率改善層が光効率改善層−Ｒ、光効率改善層−Ｇ及び光効率改善層−Ｂからなることを特徴とする請求項２１に記載の有機発光素子。
【請求項１】
基板と、前記基板上に形成された第１電極と、前記第１電極上に形成された有機層と、前記有機層上に形成された第２電極と、光効率改善層とを具備し、前記第１電極は、前記有機層と接触した第１面及び前記有機層と反対側に位置した第２面を有し、前記第２電極は、前記有機層と接触した第１面と前記有機層と反対側に位置した第２面とを有し、前記光効率改善層は、前記第１電極の第２面の下部及び前記第２電極の第２面の上部のうち、一つ以上に形成されており、下記化学式１で表示される化合物を含んだことを特徴とする有機発光素子：
【化１】
前記化学式１で、
Ａｒは、置換または非置換のＣ５−Ｃ３０芳香族環システム、または置換または非置換のＣ２−Ｃ３０ヘテロ芳香族環システムであり、
Ｌ１は、置換または非置換のＣ１−Ｃ３０アルキレン基、置換または非置換のＣ５−Ｃ３０アリーレン基、または置換または非置換のＣ２−Ｃ３０ヘテロアリーレン基であり、
Ｘ１は、Ｌ１またはＡｒと結合した炭素原子であるか、ＮまたはＣＹ１であり、
Ｘ２は、Ｌ１またはＡｒと結合した炭素原子であるか、ＮまたはＣＹ２であり、
Ｘ３は、Ｌ１またはＡｒと結合した炭素原子であるか、ＮまたはＣＹ３であり、
Ｘ４は、Ｎであり、
Ｘ５は、炭素原子であり、
Ｘ６は、ＮまたはＣＹ６であり、
前記Ｘ１ないしＸ３のうち一つは、Ｌ１またはＡｒと結合した炭素原子であり、
Ｒ１ないしＲ３及びＹ１ないしＹ６は互いに独立的に、水素、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、シアノ基、置換または非置換のＣ１−Ｃ３０アルキル基、置換または非置換のＣ１−Ｃ３０アルコキシ基、置換または非置換のＣ１−Ｃ３０アシル基、置換または非置換のＣ２−Ｃ３０アルケニル基、置換または非置換のＣ２−Ｃ３０アルキニル基、置換または非置換のＣ５−Ｃ３０アリール基、または置換または非置換のＣ２−Ｃ３０ヘテロアリール基であり、前記Ｒ１ないしＲ３及びＹ１ないしＹ６のうち隣接した２以上は互いに結合し、飽和または不飽和の環を形成でき、
ａは、０ないし１０の整数であり、
ｍは、１ないし５の整数であり、
ｎは、１ないし１０の整数である。
【請求項２】
Ａｒが、置換または非置換のペンタレン、置換または非置換のインデン、置換または非置換のナフタレン、置換または非置換のアズレン、置換または非置換のヘプタレン、置換または非置換のインダセン、置換または非置換のアセナフチレン、置換または非置換のフルオレン、置換または非置換のフェナレン、置換または非置換のフェナントレン、置換または非置換のアントラセン、置換または非置換のフルオランテン、置換または非置換のトリフェニレン、置換または非置換のピレン、置換または非置換のクリセン、置換または非置換のナフタセン、置換または非置換のピセン、置換または非置換のペリレン、置換または非置換のペンタフェン、置換または非置換のヘキサセン、置換または非置換のピロール、置換または非置換のピラゾール、置換または非置換のイミダゾール、置換または非置換のイミダゾリン、置換または非置換のピリジン、置換または非置換のピラジン、置換または非置換のピリミジン、置換または非置換のインドール、置換または非置換のプリン、置換または非置換のキノリン、置換または非置換のフタラジン、置換または非置換のインドリジン、置換または非置換のナフチリジン、置換または非置換のキナゾリン、置換または非置換のシノリン、置換または非置換のインダゾール、置換または非置換のカルバゾール、置換または非置換のフェナジン、置換または非置換のフェナントリジン、置換または非置換のピラン、置換または非置換のクロメン、置換または非置換のベンゾフラン、置換または非置換のチオフェン、置換または非置換のベンゾチオフェン、置換または非置換のイソチアゾール、及び置換または非置換のイソキサゾールからなる群から選択されたことを特徴とする請求項１に記載の有機発光素子。
【請求項３】
前記Ａｒでありうる置換されたＣ５−Ｃ３０芳香族環システム、または置換されたＣ２−Ｃ３０ヘテロ芳香族環システムのうち置換基が、置換または非置換のＣ６−Ｃ１４アリール基、または置換または非置換のＣ２−Ｃ１４ヘテロアリール基であることを特徴とする請求項１または２に記載の有機発光素子。
【請求項４】
前記Ａｒでありうる置換されたＣ５−Ｃ３０芳香族環システム、または置換されたＣ２−Ｃ３０ヘテロ芳香族環システムのうち置換基が、フェニル基、ハロフェニル基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルフェニル基、Ｃ１−Ｃ１０アルコキシフェニル基、ナフチル基、ハロナフチル基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルナフチル基、Ｃ１−Ｃ１０アルコキシナフチル基、ピリジニル基、ハロピリジニル基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルピリジニル基、Ｃ１−Ｃ１０アルコキシピリジニル基、キノリニル基、ハロキノリニル基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルキノリニル基、Ｃ１−Ｃ１０アルコキシキノリニル基、イソキノリニル基、ハロイソキノリニル基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルイソキノリニル基、及びＣ１−Ｃ１０アルコキシイソキノリニル基からなる群から選択されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の有機発光素子。
【請求項５】
前記Ｌ１が、置換または非置換のＣ６−Ｃ１４アリーレン基、または置換または非置換のＣ２−Ｃ１４ヘテロアリーレン基であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の有機発光素子。
【請求項６】
前記Ｌ１が、フェニレン基、ハロフェニレン基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルフェニレン基、Ｃ１−Ｃ１０アルコキシフェニレン基、ナフチレン基、ハロナフチレン基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルナフチレン基、及びＣ１−Ｃ１０アルコキシナフチ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１〜５のいずれか一項に記載の有機発光素子。
【請求項７】
−（Ｌ１）ａ−が下記化学式２ａないし２ｇのうちいずれか一つで表示されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の有機発光素子。
【化２】
【請求項８】
Ｘ１，Ｘ４及びＸ６のうち、一つ以上がＮであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の有機発光素子。
【請求項９】
Ｘ１及びＸ４がＮであることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の有機発光素子。
【請求項１０】
Ｘ１，Ｘ４及びＸ６がＮであることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の有機発光素子。
【請求項１１】
Ｒ１ないしＲ３及びＹ１ないしＹ６が互いに独立的に、水素、置換または非置換のＣ１−Ｃ１０アルキル基、置換または非置換のＣ２−Ｃ１０アルケニル基、置換または非置換のＣ６−Ｃ１４アリール基、またはＣ２−Ｃ１４ヘテロアリール基であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の有機発光素子。
【請求項１２】
前記Ｒ１ないしＲ３及びＹ１ないしＹ６が互いに独立的に、水素、Ｃ１−Ｃ１０アルキル基、Ｃ１−Ｃ１０ハロアルキル基、Ｃ２−Ｃ１０アルケニル基、Ｃ２−Ｃ１０ハロアルケニル基、フェニル基、ハロフェニル基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルフェニル基、Ｃ１−Ｃ１０アルコキシフェニル基、ナフチル基、ハロナフチル基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルナフチル基、またはＣ１−Ｃ１０アルコキシナフチル基であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の有機発光素子。
【請求項１３】
ｎが１または２であることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の有機発光素子。
【請求項１４】
前記化学式１で表示される化合物が、下記化学式１ａないし１ｘのうち、いずれか一つを有することを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の有機発光素子：
【化３】
前記化学式で、
Ｑ１ないしＱ１１は互いに独立的に、水素、置換または非置換のＣ６−Ｃ１４アリール基、または置換または非置換のＣ２−Ｃ１４ヘテロアリール基であり、
Ｌ１は、置換または非置換のＣ６−Ｃ１４アリーレン基、または置換または非置換のＣ２−Ｃ１４ヘテロアリーレン基であり、
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｙ２及びＹ３は互いに独立的に、水素、置換または非置換のＣ１−Ｃ１０アルキル基、置換または非置換のＣ２−Ｃ１０アルケニル基、置換または非置換のＣ６−Ｃ１４アリール基、またはＣ２−Ｃ１４ヘテロアリール基であり、前記Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｙ２及びＹ３のうち隣接した２以上は、互いに結合してＣ６−Ｃ１２芳香族環を形成でき、
ａは、１または２である。
【請求項１５】
前記Ｑ１ないしＱ１１は互いに独立的に、水素、フェニル基、ハロフェニル基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルフェニル基、Ｃ１−Ｃ１０アルコキシフェニル基、ナフチル基、ハロナフチル基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルナフチル基、Ｃ１−Ｃ１０アルコキシナフチル基、ピリジニル基、ハロピリジニル基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルピリジニル基、Ｃ１−Ｃ１０アルコキシピリジニル基、キノリニル基、ハロキノリニル基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルキノリニル基、Ｃ１−Ｃ１０アルコキシキノリニル基、イソキノリニル基、ハロイソキノリニル基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルイソキノリニル基、及びＣ１−Ｃ１０アルコキシイソキノリニル基からなる群から選択されたことを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一項に記載の有機発光素子。
【請求項１６】
前記Ｌ１が、フェニレン基、ハロフェニレン基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルフェニレン基、Ｃ１−Ｃ１０アルコキシフェニレン基、ナフチレン基、ハロナフチレン基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルナフチレン基、及びＣ１−Ｃ１０アルコキシナフチ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１〜１５のいずれか一項に記載の有機発光素子。
【請求項１７】
前記第２電極が透過型電極であり、前記光効率改善層が前記第２電極の一面のうち、前記有機層と反対側に位置した一面に形成されたことを特徴とする請求項１〜１６のいずれか一項に記載の有機発光素子。
【請求項１８】
前記第１電極が透過型電極であり、前記光効率改善層が前記第１電極の一面のうち、前記有機層と反対側に位置した一面に形成されたことを特徴とする請求項１〜１７のいずれか一項に記載の有機発光素子。
【請求項１９】
前記第１電極及び前記第２電極が透過型電極であり、前記光効率改善層が前記第１電極及び第２電極の一面のうち、前記有機層と反対側に位置した一面に形成されたことを特徴とする請求項１〜１８のいずれか一項に記載の有機発光素子。
【請求項２０】
前記有機層がＲ，Ｇ及びＢの画素別にパターニングされており、前記光効率改善層が前記Ｒ，Ｇ及びＢの画素に対して共通層として形成されたことを特徴とする請求項１〜１９のいずれか一項に記載の有機発光素子。
【請求項２１】
前記有機層がＲ，Ｇ及びＢの画素別にパターニングされており、前記光効率改善層が前記Ｒ，Ｇ及びＢの画素に対して、Ｒ画素に対応する領域に形成された光効率改善層−Ｒ、前記Ｇ画素に対応する領域に形成された光効率改善層−Ｇ、及び前記Ｂ画素に対応する領域に形成された光効率改善層−Ｂのうち、一つ以上からなることを特徴とする請求項１〜２０のいずれか一項に記載の有機発光素子。
【請求項２２】
前記光効率改善層−Ｒ、光効率改善層−Ｇ及び光効率改善層−Ｂの厚さが、互いに異なることを特徴とする請求項２１に記載の有機発光素子。
【請求項２３】
前記光効率改善層が光効率改善層−Ｒ、光効率改善層−Ｇ及び光効率改善層−Ｂからなることを特徴とする請求項２１に記載の有機発光素子。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１０−４５０３３（Ｐ２０１０−４５０３３Ａ）
【公開日】平成２２年２月２５日（２０１０．２．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１８８５３４（Ｐ２００９−１８８５３４）
【出願日】平成２１年８月１７日（２００９．８．１７）
【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２２年２月２５日（２０１０．２．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月１７日（２００９．８．１７）
【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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