新規有機電界発光化合物およびこれを使用する有機電界発光素子
新規の有機電界発光化合物およびこれを含む有機電界発光素子が開示される。本発明の有機電界発光化合物は高い発光効率および優れた色純度および寿命特性を示すので、これらは非常に良好な駆動寿命を有するＯＬＥＤを製造するために使用されうる。
【代表図】なし
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【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新規の有機電界発光化合物（ｏｒｇａｎｉｃ ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ ｃｏｍｐｏｕｎｄ）、およびこれを含む有機電界発光素子（ｏｒｇａｎｉｃ ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ ｄｅｖｉｃｅ）に関する。具体的には、本発明の有機電界発光化合物は化学式１によって表される：
【化１】
式中、ＸはＮ、Ｐ、ＢもしくはＰ（＝Ｏ）である。
【背景技術】
【０００２】
ディスプレイ素子の中では、電界発光（ＥＬ）素子は、それが自己発光型ディスプレイ素子として広い視野角、優れたコントラストおよび速い応答速度を提供する点で有利である。１９８７年に、イーストマンコダック（Ｅａｓｔｍａｎ Ｋｏｄａｋ）は、電界発光層を形成するための物質として、低分子量芳香族ジアミンとアルミニウム錯体を使用する有機ＥＬ素子を初めて開発した［Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．５１，９１３，１９８７］。
【０００３】
有機ＥＬ素子においては、電子注入電極（カソード）および正孔注入電極（アノード）の間に形成される有機層に電荷が適用される場合に、電子および正孔が対になって、励起子を形成する。この励起子が不活性化する際に、リン光もしくは蛍光によって光が放射される。有機ＥＬ素子は、それがプラスチックのような可撓性で透明な基体上に形成されることができ、プラズマディスプレイパネルもしくは無機ＥＬディスプレイと比較して相対的に低い電圧（１０Ｖ以下）で駆動可能であり、より少ない電力しか消費せず、かつ優れた色を提供する点で有利である。有機ＥＬ素子は緑色、青色および赤色を発色しうるので、次世代のフルカラーディスプレイ素子として多くの注目を集めている。有機ＥＬ素子において、発光効率および駆動寿命をはじめとするその性能を決定する最も重要な要因は電界発光材料である。電界発光材料のいくつかの要件には、固体状態での高い電界発光量子収率、電子および正孔の高い移動度、真空蒸着中の分解に対する耐性、並びに均一な膜を形成する能力、並びに安定性が挙げられる。一般に、有機ＥＬ素子はアノード／ＨＩＬ／ＨＴＬ／ＥＭＬ／ＥＴＬ／ＥＩＬ／カソードの構造を一般的に有する。青色、緑色もしくは赤色の光を放射する有機電界発光素子はどのように電界発光層（ＥＭＬ）を形成するかに応じて実現されうる。機能の点では、電界発光材料はホスト材料とドーパント材料とに分けられうる。優れたＥＬ特性を提供するためには、ホストにドーパントをドープすることにより製造された電解発光層が一般的に知られている。最近、高効率かつ長い駆動寿命を有する有機ＥＬ素子の開発が差し迫った課題となっている。
【０００４】
青色電界発光材料については、出光興産のジフェニルビニル−ビフェニル（ＤＰＶＢｉ）（化合物ａ）に続いて、多くの材料が商業化されてきた。出光興産の青色材料系に加えて、コダックのジナフチルアントラセン（ＤＮＡ、化合物ｂ）およびテトラ（ｔ−ブチル）ペリレン（化合物ｃ）が知られているが、より多くの研究開発が必要である。
【０００５】
現在までに、出光興産のジスチリル化合物系は最良の効率を有することが知られている。それは６ ｌｍ／Ｗの電力効率および３０，０００時間以上の駆動寿命を示す。しかし、低下する色純度のせいで、フルカラーディスプレイについての駆動時間はわずか数千時間にすぎない。青色電界発光は、電界発光波長が長波長側にわずかにシフトする場合には、発光効率の観点からは有利になる。しかし、その結果、純粋な青色が達成されないので、高品質のディスプレイには適用できない。よって、色純度、効率および熱安定性を向上させるための研究開発が非常に必要とされている。
【０００６】
【化２】
【０００７】
上述のように、既存の材料はホスト−ドーパント層ではなく単一の層を含み、そして色純度および効率の観点から商業化には不適切である。また、それらは信頼できる長い駆動寿命を確実にしていない。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．５１，９１３，１９８７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
よって、本発明の目的は、既存の材料を超えて改良された発光効率および素子駆動寿命を有し、並びに好適な色座標を有する優れた骨格を有する有機電界発光化合物を提供することである。本発明の別の目的は電界発光材料としてこの有機電界発光化合物を使用して、高効率かつ長い駆動寿命の有機電子素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は化学式１で表される有機電界発光化合物、およびこれを含む有機電界発光素子を提供する。本発明の有機電界発光化合物は優れた発光効率、並びに優れた色純度および寿命特性を有するので、それは非常に優れた駆動寿命を有するＯＬＥＤ素子を製造するために使用されうる。
【００１１】
【化３】
化学式１においては、ＸはＮ、Ｐ、ＢもしくはＰ（＝Ｏ）であり；
Ａｒ１およびＡｒ２は独立して−Ｌ１−Ｌ２−であり；
Ｌ１およびＬ２は独立して、化学結合、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリーレン、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）ヘテロアリーレン、置換基を有するかもしくは有しない５員〜７員のヘテロシクロアルキレン、置換基を有するかもしくは有しない１以上の芳香環と縮合した５員〜７員のヘテロシクロアルキレン、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキレン、置換基を有するかもしくは有しない１以上の芳香環と縮合した（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキレン、置換基を有するかもしくは有しないアダマンチレン、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ７−Ｃ３０）ビシクロアルキレン、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ２−Ｃ３０）アルケニレン、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ２−Ｃ３０）アルキニレン、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール（Ｃ１−Ｃ３０）アルキレン、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキレンチオ、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキレンオキシ、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリーレンオキシ、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリーレンチオ、−Ｏ−、または−Ｓ−であり；ただし、Ｌ１およびＬ２の両方が同時に化学結合ではない；
Ｒ１、Ｒ２、およびＡｒ３〜Ａｒ６は独立して、水素、重水素、ハロゲン、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキルの１以上と縮合した置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）ヘテロアリール、置換基を有するかもしくは有しない５員〜７員のへテロシクロアルキル、置換基を有するかもしくは有しない１以上の芳香環と縮合した５員〜７員のヘテロシクロアルキル、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル、置換基を有するかもしくは有しない１以上の芳香環と縮合した（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル、置換基を有するかもしくは有しないアダマンチル、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ７−Ｃ３０）ビシクロアルキル、シアノ、ＮＲ１１Ｒ１２、ＢＲ１３Ｒ１４、ＰＲ１５Ｒ１６、Ｐ（＝Ｏ）Ｒ１７Ｒ１８［Ｒ１１〜Ｒ１８は独立して、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、または置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）ヘテロアリールである］、置換基を有するかもしくは有しないトリ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルシリル、置換基を有するかもしくは有しないジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、置換基を有するかもしくは有しないトリ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルオキシ、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルチオ、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリールオキシ、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリールチオ、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ２−Ｃ３０）アルケニル、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ２−Ｃ３０）アルキニル、
【化４】
または、
【化５】
であるか、またはそのそれぞれは、置換基を有するかもしくは有しない芳香環を有するかもしくは有しない（Ｃ４−Ｃ３０）アルキレンを介して隣の置換基に結合して脂環式環または縮合環を形成し、かつ当該アルキレンの炭素原子は窒素、硫黄もしくは酸素で置換されていてよく；
Ｗは−（ＣＲ３１Ｒ３２）ｍ−、−（Ｒ３１）Ｃ＝Ｃ（Ｒ３２）−、−Ｎ（Ｒ３３）−、−Ｓ−、−Ｏ−、−Ｓｉ（Ｒ３４）（Ｒ３５）−、−Ｐ（Ｒ３６）−、−Ｐ（＝Ｏ）（Ｒ３７）−、−Ｃ（＝Ｏ）−または−Ｂ（Ｒ３８）−であり；
Ｒ２１〜Ｒ２３およびＲ３１〜Ｒ３８はＲ１、Ｒ２およびＡｒ３〜Ａｒ６において定義されるのと同じであり；並びに
ヘテロシクロアルキルおよびヘテロアリールはＢ、Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｐ（＝Ｏ）、ＳｉおよびＰからなる群から選択される１以上のヘテロ原子を含み；並びに
ｍは１または２の整数である。
【００１２】
具体的には、
【化６】
および
【化７】
は、下記構造で例示されうる：
【化８】
式中、Ｒ２３およびＲ３１〜Ｒ３８は独立して、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アリールまたは置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）ヘテロアリールであるか、またはＲ３１〜Ｒ３８のそれぞれは、縮合環を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）アルキレンもしくは（Ｃ３−Ｃ３０）アルケニレンを介して隣の置換基に結合して脂肪族環または単環式もしくは多環式芳香環を形成していてもよい。
【００１３】
本発明においては、「アルキル」、「アルコキシ」および「アルキル」部分を含む他の置換基には、線状および分岐の種類の双方が挙げられる。
【００１４】
本発明においては、「アリール」は、１つの水素原子を除去することにより芳香族炭化水素から得られる有機基を意味し、４員〜７員、特に５員もしくは６員の単環もしくは縮合環、例えば、単結合によって連結された複数のアリールが挙げられうる。具体的な例としては、フェニル、ナフチル、ビフェニル、アントリル、インデニル、フルオレニル、フェナントリル、トリフェニレニル、ピレニル、ペリレニル、クリセニル、ナフタセニル、フルオランテニルなどが挙げられるが、これらに限定されない。ナフチルには１−ナフチルおよび２−ナフチルが挙げられ、アントリルには１−アントリル、２−アントリルおよび９−アントリルが挙げられ、フルオレニルは１−フルオレニル、２−フルオレニル、３−フルオレニル、４−フルオレニルおよび９−フルオレニルが挙げられる。
【００１５】
本発明においては、「ヘテロアリール」は、芳香環骨格原子としてＢ、Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｐ（＝Ｏ）、ＳｉおよびＰから選択される１〜４個のヘテロ原子を含み、他の残りの芳香環骨格原子が炭素であるアリール基を意味する。それは、５員もしくは６員の単環式ヘテロアリール、またはベンゼン環との縮合から得られる多環式ヘテロアリールであってよく、部分的に飽和されていてもよい。さらに、ヘテロアリールには、単結合によって結合されている１より多いヘテロアリールが挙げられる。ヘテロアリールには、環のヘテロ原子が酸化されるかまたは四級化されることができ、例えば、Ｎ−オキシド、もしくは第四級塩を形成できる２価のアリール基が挙げられる。具体的な例には、単環式ヘテロアリール、例えば、フリル、チオフェニル、ピロリル、イミダゾリル、ピラゾリル、チアゾリル、チアジアゾリル、イソチアゾリル、イソオキサゾリル、オキサゾリル、オキサジアゾリル、トリアジニル、テトラジニル、トリアゾリル、テトラゾリル、フラザニル、ピリジル、ピラジニル、ピリミジニル、ピリダジニルなど；多環式ヘテロアリール、例えば、ベンゾフラニル、ベンゾチオフェニル、イソベンゾフラニル、ベンゾイミダゾリル、ベンゾチアゾリル、ベンゾイソチアゾリル、ベンゾイソオキサゾリル、ベンゾオキサゾリル、イソインドリル、インドリル、インダゾリル、ベンゾチアジアゾリル、キノリル、イソキノリル、シンノリニル、キナゾリニル、キノキサリニル、カルバゾリル、フェナントリジニル、ベンゾジオキソリルなど；そのＮ−オキシド（例えば、ピリジルＮ−オキシド、キノリルＮ−オキシドなど）、その第四級塩などが挙げられるが、これらに限定されない。
【００１６】
本発明においては、「（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、トリ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルシリル、ジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、（Ｃ６−Ｃ３０）アリール（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルオキシ、もしくは（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルチオ」のアルキル部分は、１〜３０個の炭素原子、具体的には１〜２０個の炭素原子、より具体的には１〜１０個の炭素数を有することができる。「（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、ジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、トリ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、（Ｃ６−Ｃ３０）アリール（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールオキシ、もしくは（Ｃ６−Ｃ３０）アリールチオ」のアリールアルキル部分は６〜３０個の炭素原子、具体的には６〜２０個の炭素原子、より具体的には６〜１２個の炭素原子を有することができる。「（Ｃ３−Ｃ３０）ヘテロアリール」は３〜３０個の炭素原子、具体的には４〜２０個の炭素原子、より具体的には４〜１２個の炭素原子を有することができる。「（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル」は３〜３０個の炭素原子、具体的には３〜２０個の炭素原子、より具体的には３〜７個の炭素原子を有することができる。「（Ｃ２−Ｃ３０）アルケニルもしくはアルキニル」は２〜３０個の炭素原子、具体的には２〜２０個の炭素原子、より具体的には２〜１０個の炭素原子を有することができる。
【００１７】
さらに、本発明においては、語句「置換基を有するかもしくは有しない」とは、Ｌ１、Ｌ２、Ｒ１、Ｒ２およびＡｒ３〜Ａｒ６の置換基が、重水素、ハロゲン、ハロゲン置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、（Ｃ６−Ｃ３０）アリール置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）ヘテロアリール、５員〜７員のヘテロシクロアルキル、１以上の芳香環と縮合した５員〜７員のヘテロシクロアルキル、（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル、１以上の芳香環と縮合した（Ｃ６−Ｃ３０）シクロアルキル、トリ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルシリル、ジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、トリ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、アダマンチル、（Ｃ７−Ｃ３０）ビシクロアルキル、（Ｃ２−Ｃ３０）アルケニル、（Ｃ２−Ｃ３０）アルキニル、シアノ、カルバゾリル、ＮＲ４１Ｒ４２、ＢＲ４３Ｒ４４、ＰＲ４５Ｒ４６、Ｐ（＝Ｏ）Ｒ４７Ｒ４８［Ｒ４１〜Ｒ４８は独立して、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、または置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）ヘテロアリールである］、（Ｃ６−Ｃ３０）アリール（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルオキシ、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルチオ、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールオキシ、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールチオ、（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシカルボニル、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルカルボニル、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールカルボニル、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールオキシカルボニル、（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシカルボニルオキシ、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルカルボニルオキシ、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールカルボニルオキシ、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールオキシカルボニルオキシ、カルボキシル、ニトロ、およびヒドロキシルからなる群から選択される１種以上の置換基で独立して置換されうること、または隣の置換基に結合されて環を形成しうることを意味する。
【００１８】
好ましくは、Ａｒ１およびＡｒ２は独立して、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリーレン、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）ヘテロアリーレン、または−Ｌ１−Ｌ２−であり；Ｌ１およびＬ２は独立して置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリーレン、または置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）ヘテロアリーレンであり；Ｒ１およびＲ２は独立して、水素、重水素、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）ヘテロアリール、または置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキルであり；並びに、Ａｒ３〜Ａｒ６は独立して、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、または置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）ヘテロアリールであるか、あるいはＡｒ３〜Ａｒ６は、置換基を有するかもしくは有しない芳香環を有するかもしくは有しない（Ｃ４−Ｃ３０）アルキレンを介して隣の置換基に結合されて、脂環式環もしくは縮合環を形成し、かつ当該アルキレンの炭素原子は窒素、硫黄もしくは酸素で置換されていてよい。
【００１９】
Ａｒ１およびＡｒ２は独立して、アリーレン、例えば、フェニレン、ナフチレン、アントラセニレン、ビフェニレン、フルオレニレン、トリフェニレン、フルオランテニレン、クリセニレン、テルフェニレン、フェナントリレン、ピレニレン、ペリレニレン、インデノフルオレンなど、ヘテロアリールアリーレン、例えば、ピリジニレン、ピラジニレン、フリレン、チエニレン、セレノフェニレン、ジベンゾチエニレン、ジベンゾフリレン、キノリニレン、キノキサリニレン、フェナントロリニレンなど、または−Ｌ１−Ｌ２−から選択されうるが、これらに限定されない。これらは化学式１におけるようにさらに置換されていてもよい。
【００２０】
Ｌ１およびＬ２は独立してアリーレン、例えば、フェニレン、ナフチレン、アントラセニレン、ビフェニレン、フルオレニレン、トリフェニレン、フルオランテニレン、クリセニレン、テルフェニレン、フェナントリレン、ピレニレン、ペリレニレン、インデノフルオレンなど、もしくはヘテロアリールアリーレン、例えば、ピリジニレン、ピラジニレン、フリレン、チエニレン、セレノフェニレン、ジベンゾチエニレン、ジベンゾフリレン、キノリニレン、キノキサリニレン、フェナントロリニレンなどから選択されうるが、これらに限定されない。これらは化学式１におけるようにさらに置換されていてもよい。
【００２１】
Ｒ１およびＲ２は独立して、水素、重水素、ハロゲン、アルキル、例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、エチルヘキシル、ヘプチル、オクチルなど、アリール、例えば、フェニル、ナフチル、フルオレニル、ビフェニル、フェナントリル、テルフェニル、ピレニル、ペリレニル、スピロビフルオレニル、フルオランテニル、クリセニル、トリフェニレニルなど、ヘテロアリールアリール、例えば、ジベンゾチエニル、ジベンゾフリル、カルバゾリル、ピリジル、フリル、チエニル、キノリル、トリアジニル、ピリミジニル、ピリダジニル、キノキサリニル、フェナントロリニルなど、またはシクロアルキル、例えば、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチルなどから選択されうるが、これらに限定されない。これらは化学式１におけるようにさらに置換されていてもよい。
【００２２】
Ａｒ３〜Ａｒ６は独立して、アリール、例えば、フェニル、ナフチル、フルオレニル、ビフェニル、フェナントリル、テルフェニル、ピレニル、ペリレニル、スピロビフルオレニル、フルオランテニル、クリセニル、トリフェニレニルなど、またはヘテロアリールアリール、例えば、ジベンゾチエニル、ジベンゾフリル、カルバゾリル、ピリジル、フリル、チエニル、キノリル、トリアジニル、ピリミジニル、ピリダジニル、キノキサリニル、フェナントロリニルなどから選択されうるが、これらに限定されない。これらは化学式１におけるようにさらに置換されていてもよい。Ａｒ５とＡｒ６とが、置換基を有するかもしくは有しない芳香環を有するかもしくは有しないアルキレンを介して結合されて環を形成する場合には、
【化９】
は下記構造から選択されうるが、これらに限定されない：
【化１０】
式中、Ｘは化学式１において定義されるのと同じであり；Ｒ５１〜Ｒ５５は独立して、水素、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルもしくは（Ｃ６−Ｃ３０）アリールであるか、またはＲ５１とＲ５２とが、縮合環を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ１２）アルキレンもしくは（Ｃ３−Ｃ１２）アルケニレンを介して結合されて縮合環を形成していてもよい。
【００２３】
より具体的には、本発明の有機電界発光化合物は下記化合物によって例示されうるが、下記化合物は本発明を限定するものではない：
【化１１】
【化１２】
【化１３】
【００２４】
本発明の有機電界発光化合物はスキーム１に従って製造されうる。
【化１４】
ここで、Ｘ、Ａｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３、Ａｒ４、Ｒ１およびＲ２は化学式１において定義されるのと同じである。
【００２５】
本発明は、第１の電極；第２の電極；並びに、第１の電極と第２の電極との間に設けられた少なくとも１つの有機層；を含む有機電界発光素子を提供する。この有機層は化学式１で表される有機電界発光化合物の１種以上を含む。この有機電界発光化合物は電界発光層におけるドーパント材料として使用される。
【００２６】
有機層は、化学式１で表される有機電界発光化合物の１種以上に加えて、１種以上のホストをさらに含む電解発光層を含むことができる。本発明の有機電子素子に使用されるホストは特に限定されない。
【００２７】
好ましくは、本発明の有機電子素子に使用されるホストは化学式２および３によって表される化合物から選択される：
［化学式２］
（Ａｒ１１）ａ−Ｙ−（Ａｒ１２）ｂ
［化学式３］
（Ａｒ１３）ｃ−Ｚ−（Ａｒ１４）ｄ
式中、Ｙは置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリーレンまたは置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ４−Ｃ３０）ヘテロアリーレンであり；
Ｚは置換基を有するかもしくは有しないアントラセニレンであり；
Ａｒ１１〜Ａｒ１４は独立して、重水素、ハロゲン、ハロゲン置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、（Ｃ６−Ｃ３０）アリール置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）ヘテロアリール、Ｂ、Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｐ（＝Ｏ）、ＳｉおよびＰからなる群から選択される１以上のヘテロ原子を含む５員〜７員のヘテロシクロアルキル、１以上の芳香環と縮合した５員〜７員のへテロシクロアルキル、（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル、１以上の芳香環と縮合した（Ｃ６−Ｃ３０）シクロアルキル、トリ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルシリル、ジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、トリ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、アダマンチル、（Ｃ７−Ｃ３０）ビシクロアルキル、（Ｃ２−Ｃ３０）アルケニル、（Ｃ２−Ｃ３０）アルキニル、シアノ、カルバゾリル、ＮＲ６１Ｒ６２、ＢＲ６３Ｒ６４、ＰＲ６５Ｒ６６、Ｐ（＝Ｏ）Ｒ６７Ｒ６８［Ｒ６１〜Ｒ６８は独立して、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、または（Ｃ３−Ｃ３０）ヘテロアリールである］、（Ｃ６−Ｃ３０）アリール（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルオキシ、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルチオ、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールオキシ、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールチオ、（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシカルボニル、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルカルボニル、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールカルボニル、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールオキシカルボニル、（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシカルボニルオキシ、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルカルボニルオキシ、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールカルボニルオキシ、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールオキシカルボニルオキシ、カルボキシル、ニトロ、およびヒドロキシルからなる群から選択される１種以上の置換基で独立して置換されるか、またはこれらのそれぞれは隣の置換基に結合されて環を形成し；並びに
ａ、ｂ、ｃおよびｄは独立して０〜４の整数である。
【００２８】
化学式２または３で表されるホスト化合物は下記化合物によって例示されうるが、これらに限定されない：
【化１５】
【化１６】
【００２９】
本発明の有機電子素子においては、有機層は、化学式１で表される有機電界発光化合物に加えて、アリールアミン化合物およびスチリルアリールアミン化合物からなる群から選択される１種以上の化合物をさらに同時に含むことができる。アリールアミン化合物もしくはスチリルアリールアミン化合物は韓国特許出願第１０−２００８−０１２３２７６号、第１０−２００８−０１０７６０６号、または第１０−２００８−０１１８４２８号に例示されているが、これに限定されない。
【００３０】
本発明の有機電子素子においては、有機層は化学式１で表される有機電界発光化合物と共に、第１族、第２族、第４周期および第５周期遷移金属、ランタニド金属並びにｄ−遷移元素の有機金属からなる群から選択される１種以上の金属または錯体化合物をさらに含むことができる。有機層は電界発光層および電荷発生層を含むことができる。さらに有機層は、白色光発光型有機電界発光素子を提供するために、前記有機電界発光化合物に加えて、同時に、青色、赤色および緑色の光を発光する１以上の有機電界発光層を含むこともできる。青色、赤色もしくは緑色の光を発光する化合物は韓国特許出願第１０−２００８−０１２３２７６号、第１０−２００８−０１０７６０６号および第１０−２００８−０１１８４２８号に例示されるが、これらに限定されない。
【００３１】
本発明の有機電界発光素子においては、電極の対のうちの一方もしくは両方の電極の内側表面に、カルコゲナイド（ｃｈａｌｃｏｇｅｎｉｄｅ）層、ハロゲン化金属層および金属酸化物層から選択される層（以下、「表面層」という）が配置されうる。より具体的には、電界発光媒体層のアノード表面上にケイ素もしくはアルミニウムのカルコゲナイド（酸化物を含む）層が配置されることができ、並びに電界発光媒体層のカソード表面上にハロゲン化金属層または金属酸化物層が配置されうる。その結果、駆動の安定性が達成されうる。カルコゲナイドには、例えば、ＳｉＯＸ（１＝Ｘ＝２）、ＡｌＯＸ（１＝Ｘ＝１．５）、ＳｉＯＮ、ＳｉＡｌＯＮなどが挙げられうる。ハロゲン化金属は、例えば、ＬｉＦ、ＭｇＦ２、ＣａＦ２、希土類金属フッ化物などでありうる。金属酸化物は、例えば、Ｃｓ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏ、ＭｇＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＣａＯなどでありうる。さらに、本発明の電界発光素子においては、対になった電極のうちの一方もしくは両方の電極の内側表面上に、電子輸送化合物と還元性ドーパントとの混合領域、または正孔輸送化合物と酸化性ドーパントとの混合領域が配置されうる。この場合、電子輸送化合物がアニオンに還元されるので、この混合領域から電界発光媒体への電子の注入および輸送はより容易になる。さらに、正孔輸送化合物はカチオンに酸化されるので、この混合領域から電界発光媒体への正孔の注入および輸送はより容易になる。酸化性ドーパントの好ましい例には様々なルイス酸およびアクセプター化合物が挙げられる。還元性ドーパントの好ましい例には、アルカリ金属、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属、希土類金属およびこれらの混合物が挙げられる。
【００３２】
さらに、２以上の電界発光層を有する白色光発光型有機電界発光素子は還元性ドーパント層を電荷発生層として使用することにより製造されうる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明の有機電界発光化合物は良好な発光効率および優れた寿命特性を示すので、これは非常に良好な駆動寿命を有するＯＬＥＤ素子を製造するために使用されうる。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以降、いくつかの化合物について、本発明の有機電子材料のための化合物、その製造方法およびこの素子の電界発光特性が説明される。しかし、以下の実施形態は例示にすぎず、本発明の範囲を限定しない。
【実施例】
【００３５】
［製造例１］化合物５の製造
【化１７】
【００３６】
化合物１−１の製造
２，７−ジブロモ−９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン（５．４ｇ、１５．５ｍｍｏｌ）がＴＨＦ（２００ｍＬ）に溶解され、−７８℃に冷却された。１０分後、ｎ−ＢｕＬｉ（７．４ｍＬ、１８．６ｍｍｏｌ、ヘキサン中２．５Ｍ）をゆっくりと添加した後で、この混合物は３０分間攪拌された。ＴＨＦ（３０ｍＬ）に溶解したジメシチルボロンフルオリド（５ｇ、１８．６ｍｍｏｌ）がゆっくりと添加され、この混合物が１２時間攪拌された。反応の完了時に、生成物はＥＡで抽出され、そして無水ＭｇＳＯ４を用いて残存する水分が除去された。カラムクロマトグラフィによる精製で化合物１−１（５ｇ、９．６ｍｍｏｌ、６３％）を得た。
【００３７】
化合物１−２の製造
化合物１−１（４ｇ、１０．１ｍｍｏｌ）がＴＨＦ（４０ｍＬ）に溶解され、−７８℃に冷却された。１０分後、ｎ−ＢｕＬｉ（４．４ｍＬ、１０．９７ｍｍｏｌ、ヘキサン中２．５Ｍ）をゆっくりと添加した後で、この混合物は１時間攪拌された。ＤＭＦ（０．８５ｍＬ、１０．９７ｍｍｏｌ）をゆっくりと添加した後で、この混合物が１時間攪拌された。１ＭのＨＣｌを添加し、ＥＡで抽出した後で、無水ＭｇＳＯ４を用いて残存する水分が除去された。カラムクロマトグラフィによる精製で化合物１−２（２ｇ、４．５７ｍｍｏｌ、６１％）を得た。
【００３８】
化合物２−１の製造
４−（ジフェニルアミノ）ベンズアルデヒド（２．０ｇ、７．３２ｍｍｏｌ）およびＮａＢＨ４（１．１１ｇ、９．３ｍｍｏｌ）がエタノール（５０ｍＬ）に溶解され、７８℃で３時間還流にかけられた。反応の完了時に、この混合物溶液は氷水に注がれ、次いでエーテルで抽出された。無水ＭｇＳＯ４を用いて残存する水分を除去した後で、カラムクロマトグラフィによる精製で化合物２−１（２ｇ、７．２６ｍｍｏｌ、９９．２％）を得た。
【００３９】
化合物２−２の製造
化合物２−１（５０７ｍｇ、１．８４ｍｍｏｌ）がトリエチルホスファイト（２．５ｍＬ）に溶解された。０℃に冷却し、そしてヨウ素（Ｉ２、４６８ｍｇ、１．８４ｍｍｏｌ）を添加した後で、この混合物は３０分間攪拌された。室温までゆっくりと加熱しつつ、この混合物はさらに１２時間攪拌された。反応の完了後に、真空蒸留装置を用いてトリエチルホスファイトを除去し、次いでカラムクロマトグラフィによる精製で化合物２−２（６８３ｍｇ、１．７３ｍｍｏｌ、９３．９％）を得た。
【００４０】
化合物５の製造
化合物１−２（６８３ｍｇ、１．７３ｍｍｏｌ）および化合物２−２（５７４ｍｇ、１．７３ｍｍｏｌ）が２５０ｍＬの丸底フラスコに入れられた。減圧下で乾燥させた後で、フラスコ内が窒素ガスで満たされた。ＴＨＦ（１０ｍＬ）を添加することによりこれら化合物を溶解させ、そして０℃に冷却した後で、ｔ−ＢｕＯ−Ｋ＋（３．４６ｍＬ、３．４６ｍｍｏｌ、ＴＨＦ中１．０Ｍ）がゆっくりと添加された。１０分間攪拌した後で、室温まで加熱した後で、この混合物はさらに１時間攪拌された。反応の完了時に、過剰量の蒸留水が添加され、そして生じた沈殿が濾別された。濾別された固体のカラムクロマトグラフィによる精製で化合物５（３００ｍｇ、０．４２１ｍｍｏｌ、３０％）を得た。
【００４１】
製造例１と同じように、有機電界発光化合物（化合物１〜５５）が製造された。このように製造された有機電界発光化合物の１Ｈ ＮＭＲおよびＭＳ／ＦＡＢデータが表１に示される。
【００４２】
【表１】
【表２】
【００４３】
［実施例１］
本発明の有機電界発光化合物を使用したＯＬＥＤ素子の製造
本発明の有機電界発光化合物を使用することによりＯＬＥＤ素子が製造された。
まず、ＯＬＥＤ用ガラス基体（サムスンコーニング）から調製された透明電極ＩＴＯ膜（１５Ω／□）を、トリクロロエチレン、アセトン、エタノールおよび蒸留水を順に使用した超音波洗浄にかけ、後の使用のためにイソプロパノール中に貯蔵した。
次に、真空蒸着装置の基体ホルダにＩＴＯ基体を取り付けた。この真空蒸着装置のセル内に４，４’，４”−トリス（Ｎ，Ｎ−（２−ナフチル）−フェニルアミノ）トリフェニルアミン（２−ＴＮＡＴＡ）を入れた後で、このチャンバー内側の圧力を１０−６ｔｏｒｒまで下げた。次いで、このセルに電流を適用することにより、２−ＴＮＡＴＡを蒸発させて、ＩＴＯ基体上に６０ｎｍの厚みを有する正孔注入層を形成した。次いで、真空蒸着装置の他のセルにＮ，Ｎ’−ビス（α−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−４，４’−ジアミン（ＮＰＢ）を入れた後で、このセルに電流を適用することによりＮＰＢを蒸発させて、正孔注入層上に２０ｎｍの厚みを有する正孔輸送層を形成した。
【００４４】
【化１８】
【００４５】
次のように正孔輸送層上に電界発光層が形成された。ジナフチルアントラセン（ＤＮＡ）がホストとして真空蒸着装置のセルに入れられ、本発明に従う化合物１がドーパントとして別のセルに入れられた。ＤＮＡ基準で２〜５重量％で正孔輸送層上に３０ｎｍの厚さを有する電界発光層が形成されるように、これら２つのセルは一緒に加熱された。
【００４６】
その後、トリス（８−ヒドロキシキノリン）−アルミニウム（ＩＩＩ）（Ａｌｑ）が２０ｎｍの厚みで電子輸送層として堆積された。次いで、リチウムキノラート（Ｌｉｑ）を１〜２ｎｍの厚さで電子注入層として堆積させた後で、別の真空蒸着装置を使用して、１５０ｎｍの厚みを有するＡｌカソードが形成されて、ＯＬＥＤを製造した。
【００４７】
【化１９】
【００４８】
ＯＬＥＤ素子に使用された各電界発光材料は１０−６ｔｏｒｒでの真空昇華によって精製されていた。
【００４９】
［比較例１］
既存の電界発光材料を使用するＯＬＥＤ素子の製造
実施例１におけるのと同じように正孔注入層および正孔輸送層が形成された。次いで、電界発光ホスト材料としてＤＮＡを真空蒸着装置のセルに入れ、かつ別のセルに青色発光材料である化合物Ａを入れた後で、３０ｎｍの厚さを有する電界発光層が正孔輸送層上に形成されるように、これら２つの材料は１００：１の割合で蒸発させられた。
【００５０】
【化２０】
【００５１】
次いで、電子輸送層および電子注入層を実施例１と同じように堆積させた後で、別の真空蒸着装置を使用することにより、１５０ｎｍの厚みを有するＡｌカソードが形成されて、ＯＬＥＤを製造した。
【００５２】
実施例１および比較例１で製造されたＯＬＥＤ素子の発光効率が１，０００ｃｄ／ｍ２で測定された。結果が表２に示される。
【００５３】
【表３】
【００５４】
表２から認められるように、青色発光の電界発光素子のために使用される場合、本発明の有機電界発光化合物は著しく向上した発光効率を示すと同時に、比較例１と比べて同等もしくはより良好な色純度を維持する。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新規の有機電界発光化合物（ｏｒｇａｎｉｃ ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ ｃｏｍｐｏｕｎｄ）、およびこれを含む有機電界発光素子（ｏｒｇａｎｉｃ ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ ｄｅｖｉｃｅ）に関する。具体的には、本発明の有機電界発光化合物は化学式１によって表される：
【化１】
式中、ＸはＮ、Ｐ、ＢもしくはＰ（＝Ｏ）である。
【背景技術】
【０００２】
ディスプレイ素子の中では、電界発光（ＥＬ）素子は、それが自己発光型ディスプレイ素子として広い視野角、優れたコントラストおよび速い応答速度を提供する点で有利である。１９８７年に、イーストマンコダック（Ｅａｓｔｍａｎ Ｋｏｄａｋ）は、電界発光層を形成するための物質として、低分子量芳香族ジアミンとアルミニウム錯体を使用する有機ＥＬ素子を初めて開発した［Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．５１，９１３，１９８７］。
【０００３】
有機ＥＬ素子においては、電子注入電極（カソード）および正孔注入電極（アノード）の間に形成される有機層に電荷が適用される場合に、電子および正孔が対になって、励起子を形成する。この励起子が不活性化する際に、リン光もしくは蛍光によって光が放射される。有機ＥＬ素子は、それがプラスチックのような可撓性で透明な基体上に形成されることができ、プラズマディスプレイパネルもしくは無機ＥＬディスプレイと比較して相対的に低い電圧（１０Ｖ以下）で駆動可能であり、より少ない電力しか消費せず、かつ優れた色を提供する点で有利である。有機ＥＬ素子は緑色、青色および赤色を発色しうるので、次世代のフルカラーディスプレイ素子として多くの注目を集めている。有機ＥＬ素子において、発光効率および駆動寿命をはじめとするその性能を決定する最も重要な要因は電界発光材料である。電界発光材料のいくつかの要件には、固体状態での高い電界発光量子収率、電子および正孔の高い移動度、真空蒸着中の分解に対する耐性、並びに均一な膜を形成する能力、並びに安定性が挙げられる。一般に、有機ＥＬ素子はアノード／ＨＩＬ／ＨＴＬ／ＥＭＬ／ＥＴＬ／ＥＩＬ／カソードの構造を一般的に有する。青色、緑色もしくは赤色の光を放射する有機電界発光素子はどのように電界発光層（ＥＭＬ）を形成するかに応じて実現されうる。機能の点では、電界発光材料はホスト材料とドーパント材料とに分けられうる。優れたＥＬ特性を提供するためには、ホストにドーパントをドープすることにより製造された電解発光層が一般的に知られている。最近、高効率かつ長い駆動寿命を有する有機ＥＬ素子の開発が差し迫った課題となっている。
【０００４】
青色電界発光材料については、出光興産のジフェニルビニル−ビフェニル（ＤＰＶＢｉ）（化合物ａ）に続いて、多くの材料が商業化されてきた。出光興産の青色材料系に加えて、コダックのジナフチルアントラセン（ＤＮＡ、化合物ｂ）およびテトラ（ｔ−ブチル）ペリレン（化合物ｃ）が知られているが、より多くの研究開発が必要である。
【０００５】
現在までに、出光興産のジスチリル化合物系は最良の効率を有することが知られている。それは６ ｌｍ／Ｗの電力効率および３０，０００時間以上の駆動寿命を示す。しかし、低下する色純度のせいで、フルカラーディスプレイについての駆動時間はわずか数千時間にすぎない。青色電界発光は、電界発光波長が長波長側にわずかにシフトする場合には、発光効率の観点からは有利になる。しかし、その結果、純粋な青色が達成されないので、高品質のディスプレイには適用できない。よって、色純度、効率および熱安定性を向上させるための研究開発が非常に必要とされている。
【０００６】
【化２】
【０００７】
上述のように、既存の材料はホスト−ドーパント層ではなく単一の層を含み、そして色純度および効率の観点から商業化には不適切である。また、それらは信頼できる長い駆動寿命を確実にしていない。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．５１，９１３，１９８７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
よって、本発明の目的は、既存の材料を超えて改良された発光効率および素子駆動寿命を有し、並びに好適な色座標を有する優れた骨格を有する有機電界発光化合物を提供することである。本発明の別の目的は電界発光材料としてこの有機電界発光化合物を使用して、高効率かつ長い駆動寿命の有機電子素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は化学式１で表される有機電界発光化合物、およびこれを含む有機電界発光素子を提供する。本発明の有機電界発光化合物は優れた発光効率、並びに優れた色純度および寿命特性を有するので、それは非常に優れた駆動寿命を有するＯＬＥＤ素子を製造するために使用されうる。
【００１１】
【化３】
化学式１においては、ＸはＮ、Ｐ、ＢもしくはＰ（＝Ｏ）であり；
Ａｒ１およびＡｒ２は独立して−Ｌ１−Ｌ２−であり；
Ｌ１およびＬ２は独立して、化学結合、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリーレン、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）ヘテロアリーレン、置換基を有するかもしくは有しない５員〜７員のヘテロシクロアルキレン、置換基を有するかもしくは有しない１以上の芳香環と縮合した５員〜７員のヘテロシクロアルキレン、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキレン、置換基を有するかもしくは有しない１以上の芳香環と縮合した（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキレン、置換基を有するかもしくは有しないアダマンチレン、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ７−Ｃ３０）ビシクロアルキレン、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ２−Ｃ３０）アルケニレン、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ２−Ｃ３０）アルキニレン、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール（Ｃ１−Ｃ３０）アルキレン、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキレンチオ、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキレンオキシ、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリーレンオキシ、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリーレンチオ、−Ｏ−、または−Ｓ−であり；ただし、Ｌ１およびＬ２の両方が同時に化学結合ではない；
Ｒ１、Ｒ２、およびＡｒ３〜Ａｒ６は独立して、水素、重水素、ハロゲン、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキルの１以上と縮合した置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）ヘテロアリール、置換基を有するかもしくは有しない５員〜７員のへテロシクロアルキル、置換基を有するかもしくは有しない１以上の芳香環と縮合した５員〜７員のヘテロシクロアルキル、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル、置換基を有するかもしくは有しない１以上の芳香環と縮合した（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル、置換基を有するかもしくは有しないアダマンチル、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ７−Ｃ３０）ビシクロアルキル、シアノ、ＮＲ１１Ｒ１２、ＢＲ１３Ｒ１４、ＰＲ１５Ｒ１６、Ｐ（＝Ｏ）Ｒ１７Ｒ１８［Ｒ１１〜Ｒ１８は独立して、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、または置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）ヘテロアリールである］、置換基を有するかもしくは有しないトリ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルシリル、置換基を有するかもしくは有しないジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、置換基を有するかもしくは有しないトリ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルオキシ、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルチオ、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリールオキシ、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリールチオ、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ２−Ｃ３０）アルケニル、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ２−Ｃ３０）アルキニル、
【化４】
または、
【化５】
であるか、またはそのそれぞれは、置換基を有するかもしくは有しない芳香環を有するかもしくは有しない（Ｃ４−Ｃ３０）アルキレンを介して隣の置換基に結合して脂環式環または縮合環を形成し、かつ当該アルキレンの炭素原子は窒素、硫黄もしくは酸素で置換されていてよく；
Ｗは−（ＣＲ３１Ｒ３２）ｍ−、−（Ｒ３１）Ｃ＝Ｃ（Ｒ３２）−、−Ｎ（Ｒ３３）−、−Ｓ−、−Ｏ−、−Ｓｉ（Ｒ３４）（Ｒ３５）−、−Ｐ（Ｒ３６）−、−Ｐ（＝Ｏ）（Ｒ３７）−、−Ｃ（＝Ｏ）−または−Ｂ（Ｒ３８）−であり；
Ｒ２１〜Ｒ２３およびＲ３１〜Ｒ３８はＲ１、Ｒ２およびＡｒ３〜Ａｒ６において定義されるのと同じであり；並びに
ヘテロシクロアルキルおよびヘテロアリールはＢ、Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｐ（＝Ｏ）、ＳｉおよびＰからなる群から選択される１以上のヘテロ原子を含み；並びに
ｍは１または２の整数である。
【００１２】
具体的には、
【化６】
および
【化７】
は、下記構造で例示されうる：
【化８】
式中、Ｒ２３およびＲ３１〜Ｒ３８は独立して、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アリールまたは置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）ヘテロアリールであるか、またはＲ３１〜Ｒ３８のそれぞれは、縮合環を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）アルキレンもしくは（Ｃ３−Ｃ３０）アルケニレンを介して隣の置換基に結合して脂肪族環または単環式もしくは多環式芳香環を形成していてもよい。
【００１３】
本発明においては、「アルキル」、「アルコキシ」および「アルキル」部分を含む他の置換基には、線状および分岐の種類の双方が挙げられる。
【００１４】
本発明においては、「アリール」は、１つの水素原子を除去することにより芳香族炭化水素から得られる有機基を意味し、４員〜７員、特に５員もしくは６員の単環もしくは縮合環、例えば、単結合によって連結された複数のアリールが挙げられうる。具体的な例としては、フェニル、ナフチル、ビフェニル、アントリル、インデニル、フルオレニル、フェナントリル、トリフェニレニル、ピレニル、ペリレニル、クリセニル、ナフタセニル、フルオランテニルなどが挙げられるが、これらに限定されない。ナフチルには１−ナフチルおよび２−ナフチルが挙げられ、アントリルには１−アントリル、２−アントリルおよび９−アントリルが挙げられ、フルオレニルは１−フルオレニル、２−フルオレニル、３−フルオレニル、４−フルオレニルおよび９−フルオレニルが挙げられる。
【００１５】
本発明においては、「ヘテロアリール」は、芳香環骨格原子としてＢ、Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｐ（＝Ｏ）、ＳｉおよびＰから選択される１〜４個のヘテロ原子を含み、他の残りの芳香環骨格原子が炭素であるアリール基を意味する。それは、５員もしくは６員の単環式ヘテロアリール、またはベンゼン環との縮合から得られる多環式ヘテロアリールであってよく、部分的に飽和されていてもよい。さらに、ヘテロアリールには、単結合によって結合されている１より多いヘテロアリールが挙げられる。ヘテロアリールには、環のヘテロ原子が酸化されるかまたは四級化されることができ、例えば、Ｎ−オキシド、もしくは第四級塩を形成できる２価のアリール基が挙げられる。具体的な例には、単環式ヘテロアリール、例えば、フリル、チオフェニル、ピロリル、イミダゾリル、ピラゾリル、チアゾリル、チアジアゾリル、イソチアゾリル、イソオキサゾリル、オキサゾリル、オキサジアゾリル、トリアジニル、テトラジニル、トリアゾリル、テトラゾリル、フラザニル、ピリジル、ピラジニル、ピリミジニル、ピリダジニルなど；多環式ヘテロアリール、例えば、ベンゾフラニル、ベンゾチオフェニル、イソベンゾフラニル、ベンゾイミダゾリル、ベンゾチアゾリル、ベンゾイソチアゾリル、ベンゾイソオキサゾリル、ベンゾオキサゾリル、イソインドリル、インドリル、インダゾリル、ベンゾチアジアゾリル、キノリル、イソキノリル、シンノリニル、キナゾリニル、キノキサリニル、カルバゾリル、フェナントリジニル、ベンゾジオキソリルなど；そのＮ−オキシド（例えば、ピリジルＮ−オキシド、キノリルＮ−オキシドなど）、その第四級塩などが挙げられるが、これらに限定されない。
【００１６】
本発明においては、「（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、トリ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルシリル、ジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、（Ｃ６−Ｃ３０）アリール（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルオキシ、もしくは（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルチオ」のアルキル部分は、１〜３０個の炭素原子、具体的には１〜２０個の炭素原子、より具体的には１〜１０個の炭素数を有することができる。「（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、ジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、トリ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、（Ｃ６−Ｃ３０）アリール（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールオキシ、もしくは（Ｃ６−Ｃ３０）アリールチオ」のアリールアルキル部分は６〜３０個の炭素原子、具体的には６〜２０個の炭素原子、より具体的には６〜１２個の炭素原子を有することができる。「（Ｃ３−Ｃ３０）ヘテロアリール」は３〜３０個の炭素原子、具体的には４〜２０個の炭素原子、より具体的には４〜１２個の炭素原子を有することができる。「（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル」は３〜３０個の炭素原子、具体的には３〜２０個の炭素原子、より具体的には３〜７個の炭素原子を有することができる。「（Ｃ２−Ｃ３０）アルケニルもしくはアルキニル」は２〜３０個の炭素原子、具体的には２〜２０個の炭素原子、より具体的には２〜１０個の炭素原子を有することができる。
【００１７】
さらに、本発明においては、語句「置換基を有するかもしくは有しない」とは、Ｌ１、Ｌ２、Ｒ１、Ｒ２およびＡｒ３〜Ａｒ６の置換基が、重水素、ハロゲン、ハロゲン置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、（Ｃ６−Ｃ３０）アリール置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）ヘテロアリール、５員〜７員のヘテロシクロアルキル、１以上の芳香環と縮合した５員〜７員のヘテロシクロアルキル、（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル、１以上の芳香環と縮合した（Ｃ６−Ｃ３０）シクロアルキル、トリ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルシリル、ジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、トリ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、アダマンチル、（Ｃ７−Ｃ３０）ビシクロアルキル、（Ｃ２−Ｃ３０）アルケニル、（Ｃ２−Ｃ３０）アルキニル、シアノ、カルバゾリル、ＮＲ４１Ｒ４２、ＢＲ４３Ｒ４４、ＰＲ４５Ｒ４６、Ｐ（＝Ｏ）Ｒ４７Ｒ４８［Ｒ４１〜Ｒ４８は独立して、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、または置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）ヘテロアリールである］、（Ｃ６−Ｃ３０）アリール（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルオキシ、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルチオ、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールオキシ、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールチオ、（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシカルボニル、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルカルボニル、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールカルボニル、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールオキシカルボニル、（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシカルボニルオキシ、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルカルボニルオキシ、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールカルボニルオキシ、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールオキシカルボニルオキシ、カルボキシル、ニトロ、およびヒドロキシルからなる群から選択される１種以上の置換基で独立して置換されうること、または隣の置換基に結合されて環を形成しうることを意味する。
【００１８】
好ましくは、Ａｒ１およびＡｒ２は独立して、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリーレン、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）ヘテロアリーレン、または−Ｌ１−Ｌ２−であり；Ｌ１およびＬ２は独立して置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリーレン、または置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）ヘテロアリーレンであり；Ｒ１およびＲ２は独立して、水素、重水素、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）ヘテロアリール、または置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキルであり；並びに、Ａｒ３〜Ａｒ６は独立して、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、または置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）ヘテロアリールであるか、あるいはＡｒ３〜Ａｒ６は、置換基を有するかもしくは有しない芳香環を有するかもしくは有しない（Ｃ４−Ｃ３０）アルキレンを介して隣の置換基に結合されて、脂環式環もしくは縮合環を形成し、かつ当該アルキレンの炭素原子は窒素、硫黄もしくは酸素で置換されていてよい。
【００１９】
Ａｒ１およびＡｒ２は独立して、アリーレン、例えば、フェニレン、ナフチレン、アントラセニレン、ビフェニレン、フルオレニレン、トリフェニレン、フルオランテニレン、クリセニレン、テルフェニレン、フェナントリレン、ピレニレン、ペリレニレン、インデノフルオレンなど、ヘテロアリールアリーレン、例えば、ピリジニレン、ピラジニレン、フリレン、チエニレン、セレノフェニレン、ジベンゾチエニレン、ジベンゾフリレン、キノリニレン、キノキサリニレン、フェナントロリニレンなど、または−Ｌ１−Ｌ２−から選択されうるが、これらに限定されない。これらは化学式１におけるようにさらに置換されていてもよい。
【００２０】
Ｌ１およびＬ２は独立してアリーレン、例えば、フェニレン、ナフチレン、アントラセニレン、ビフェニレン、フルオレニレン、トリフェニレン、フルオランテニレン、クリセニレン、テルフェニレン、フェナントリレン、ピレニレン、ペリレニレン、インデノフルオレンなど、もしくはヘテロアリールアリーレン、例えば、ピリジニレン、ピラジニレン、フリレン、チエニレン、セレノフェニレン、ジベンゾチエニレン、ジベンゾフリレン、キノリニレン、キノキサリニレン、フェナントロリニレンなどから選択されうるが、これらに限定されない。これらは化学式１におけるようにさらに置換されていてもよい。
【００２１】
Ｒ１およびＲ２は独立して、水素、重水素、ハロゲン、アルキル、例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、エチルヘキシル、ヘプチル、オクチルなど、アリール、例えば、フェニル、ナフチル、フルオレニル、ビフェニル、フェナントリル、テルフェニル、ピレニル、ペリレニル、スピロビフルオレニル、フルオランテニル、クリセニル、トリフェニレニルなど、ヘテロアリールアリール、例えば、ジベンゾチエニル、ジベンゾフリル、カルバゾリル、ピリジル、フリル、チエニル、キノリル、トリアジニル、ピリミジニル、ピリダジニル、キノキサリニル、フェナントロリニルなど、またはシクロアルキル、例えば、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチルなどから選択されうるが、これらに限定されない。これらは化学式１におけるようにさらに置換されていてもよい。
【００２２】
Ａｒ３〜Ａｒ６は独立して、アリール、例えば、フェニル、ナフチル、フルオレニル、ビフェニル、フェナントリル、テルフェニル、ピレニル、ペリレニル、スピロビフルオレニル、フルオランテニル、クリセニル、トリフェニレニルなど、またはヘテロアリールアリール、例えば、ジベンゾチエニル、ジベンゾフリル、カルバゾリル、ピリジル、フリル、チエニル、キノリル、トリアジニル、ピリミジニル、ピリダジニル、キノキサリニル、フェナントロリニルなどから選択されうるが、これらに限定されない。これらは化学式１におけるようにさらに置換されていてもよい。Ａｒ５とＡｒ６とが、置換基を有するかもしくは有しない芳香環を有するかもしくは有しないアルキレンを介して結合されて環を形成する場合には、
【化９】
は下記構造から選択されうるが、これらに限定されない：
【化１０】
式中、Ｘは化学式１において定義されるのと同じであり；Ｒ５１〜Ｒ５５は独立して、水素、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルもしくは（Ｃ６−Ｃ３０）アリールであるか、またはＲ５１とＲ５２とが、縮合環を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ１２）アルキレンもしくは（Ｃ３−Ｃ１２）アルケニレンを介して結合されて縮合環を形成していてもよい。
【００２３】
より具体的には、本発明の有機電界発光化合物は下記化合物によって例示されうるが、下記化合物は本発明を限定するものではない：
【化１１】
【化１２】
【化１３】
【００２４】
本発明の有機電界発光化合物はスキーム１に従って製造されうる。
【化１４】
ここで、Ｘ、Ａｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３、Ａｒ４、Ｒ１およびＲ２は化学式１において定義されるのと同じである。
【００２５】
本発明は、第１の電極；第２の電極；並びに、第１の電極と第２の電極との間に設けられた少なくとも１つの有機層；を含む有機電界発光素子を提供する。この有機層は化学式１で表される有機電界発光化合物の１種以上を含む。この有機電界発光化合物は電界発光層におけるドーパント材料として使用される。
【００２６】
有機層は、化学式１で表される有機電界発光化合物の１種以上に加えて、１種以上のホストをさらに含む電解発光層を含むことができる。本発明の有機電子素子に使用されるホストは特に限定されない。
【００２７】
好ましくは、本発明の有機電子素子に使用されるホストは化学式２および３によって表される化合物から選択される：
［化学式２］
（Ａｒ１１）ａ−Ｙ−（Ａｒ１２）ｂ
［化学式３］
（Ａｒ１３）ｃ−Ｚ−（Ａｒ１４）ｄ
式中、Ｙは置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリーレンまたは置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ４−Ｃ３０）ヘテロアリーレンであり；
Ｚは置換基を有するかもしくは有しないアントラセニレンであり；
Ａｒ１１〜Ａｒ１４は独立して、重水素、ハロゲン、ハロゲン置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、（Ｃ６−Ｃ３０）アリール置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）ヘテロアリール、Ｂ、Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｐ（＝Ｏ）、ＳｉおよびＰからなる群から選択される１以上のヘテロ原子を含む５員〜７員のヘテロシクロアルキル、１以上の芳香環と縮合した５員〜７員のへテロシクロアルキル、（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル、１以上の芳香環と縮合した（Ｃ６−Ｃ３０）シクロアルキル、トリ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルシリル、ジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、トリ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、アダマンチル、（Ｃ７−Ｃ３０）ビシクロアルキル、（Ｃ２−Ｃ３０）アルケニル、（Ｃ２−Ｃ３０）アルキニル、シアノ、カルバゾリル、ＮＲ６１Ｒ６２、ＢＲ６３Ｒ６４、ＰＲ６５Ｒ６６、Ｐ（＝Ｏ）Ｒ６７Ｒ６８［Ｒ６１〜Ｒ６８は独立して、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、または（Ｃ３−Ｃ３０）ヘテロアリールである］、（Ｃ６−Ｃ３０）アリール（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルオキシ、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルチオ、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールオキシ、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールチオ、（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシカルボニル、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルカルボニル、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールカルボニル、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールオキシカルボニル、（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシカルボニルオキシ、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルカルボニルオキシ、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールカルボニルオキシ、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールオキシカルボニルオキシ、カルボキシル、ニトロ、およびヒドロキシルからなる群から選択される１種以上の置換基で独立して置換されるか、またはこれらのそれぞれは隣の置換基に結合されて環を形成し；並びに
ａ、ｂ、ｃおよびｄは独立して０〜４の整数である。
【００２８】
化学式２または３で表されるホスト化合物は下記化合物によって例示されうるが、これらに限定されない：
【化１５】
【化１６】
【００２９】
本発明の有機電子素子においては、有機層は、化学式１で表される有機電界発光化合物に加えて、アリールアミン化合物およびスチリルアリールアミン化合物からなる群から選択される１種以上の化合物をさらに同時に含むことができる。アリールアミン化合物もしくはスチリルアリールアミン化合物は韓国特許出願第１０−２００８−０１２３２７６号、第１０−２００８−０１０７６０６号、または第１０−２００８−０１１８４２８号に例示されているが、これに限定されない。
【００３０】
本発明の有機電子素子においては、有機層は化学式１で表される有機電界発光化合物と共に、第１族、第２族、第４周期および第５周期遷移金属、ランタニド金属並びにｄ−遷移元素の有機金属からなる群から選択される１種以上の金属または錯体化合物をさらに含むことができる。有機層は電界発光層および電荷発生層を含むことができる。さらに有機層は、白色光発光型有機電界発光素子を提供するために、前記有機電界発光化合物に加えて、同時に、青色、赤色および緑色の光を発光する１以上の有機電界発光層を含むこともできる。青色、赤色もしくは緑色の光を発光する化合物は韓国特許出願第１０−２００８−０１２３２７６号、第１０−２００８−０１０７６０６号および第１０−２００８−０１１８４２８号に例示されるが、これらに限定されない。
【００３１】
本発明の有機電界発光素子においては、電極の対のうちの一方もしくは両方の電極の内側表面に、カルコゲナイド（ｃｈａｌｃｏｇｅｎｉｄｅ）層、ハロゲン化金属層および金属酸化物層から選択される層（以下、「表面層」という）が配置されうる。より具体的には、電界発光媒体層のアノード表面上にケイ素もしくはアルミニウムのカルコゲナイド（酸化物を含む）層が配置されることができ、並びに電界発光媒体層のカソード表面上にハロゲン化金属層または金属酸化物層が配置されうる。その結果、駆動の安定性が達成されうる。カルコゲナイドには、例えば、ＳｉＯＸ（１＝Ｘ＝２）、ＡｌＯＸ（１＝Ｘ＝１．５）、ＳｉＯＮ、ＳｉＡｌＯＮなどが挙げられうる。ハロゲン化金属は、例えば、ＬｉＦ、ＭｇＦ２、ＣａＦ２、希土類金属フッ化物などでありうる。金属酸化物は、例えば、Ｃｓ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏ、ＭｇＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＣａＯなどでありうる。さらに、本発明の電界発光素子においては、対になった電極のうちの一方もしくは両方の電極の内側表面上に、電子輸送化合物と還元性ドーパントとの混合領域、または正孔輸送化合物と酸化性ドーパントとの混合領域が配置されうる。この場合、電子輸送化合物がアニオンに還元されるので、この混合領域から電界発光媒体への電子の注入および輸送はより容易になる。さらに、正孔輸送化合物はカチオンに酸化されるので、この混合領域から電界発光媒体への正孔の注入および輸送はより容易になる。酸化性ドーパントの好ましい例には様々なルイス酸およびアクセプター化合物が挙げられる。還元性ドーパントの好ましい例には、アルカリ金属、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属、希土類金属およびこれらの混合物が挙げられる。
【００３２】
さらに、２以上の電界発光層を有する白色光発光型有機電界発光素子は還元性ドーパント層を電荷発生層として使用することにより製造されうる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明の有機電界発光化合物は良好な発光効率および優れた寿命特性を示すので、これは非常に良好な駆動寿命を有するＯＬＥＤ素子を製造するために使用されうる。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以降、いくつかの化合物について、本発明の有機電子材料のための化合物、その製造方法およびこの素子の電界発光特性が説明される。しかし、以下の実施形態は例示にすぎず、本発明の範囲を限定しない。
【実施例】
【００３５】
［製造例１］化合物５の製造
【化１７】
【００３６】
化合物１−１の製造
２，７−ジブロモ−９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン（５．４ｇ、１５．５ｍｍｏｌ）がＴＨＦ（２００ｍＬ）に溶解され、−７８℃に冷却された。１０分後、ｎ−ＢｕＬｉ（７．４ｍＬ、１８．６ｍｍｏｌ、ヘキサン中２．５Ｍ）をゆっくりと添加した後で、この混合物は３０分間攪拌された。ＴＨＦ（３０ｍＬ）に溶解したジメシチルボロンフルオリド（５ｇ、１８．６ｍｍｏｌ）がゆっくりと添加され、この混合物が１２時間攪拌された。反応の完了時に、生成物はＥＡで抽出され、そして無水ＭｇＳＯ４を用いて残存する水分が除去された。カラムクロマトグラフィによる精製で化合物１−１（５ｇ、９．６ｍｍｏｌ、６３％）を得た。
【００３７】
化合物１−２の製造
化合物１−１（４ｇ、１０．１ｍｍｏｌ）がＴＨＦ（４０ｍＬ）に溶解され、−７８℃に冷却された。１０分後、ｎ−ＢｕＬｉ（４．４ｍＬ、１０．９７ｍｍｏｌ、ヘキサン中２．５Ｍ）をゆっくりと添加した後で、この混合物は１時間攪拌された。ＤＭＦ（０．８５ｍＬ、１０．９７ｍｍｏｌ）をゆっくりと添加した後で、この混合物が１時間攪拌された。１ＭのＨＣｌを添加し、ＥＡで抽出した後で、無水ＭｇＳＯ４を用いて残存する水分が除去された。カラムクロマトグラフィによる精製で化合物１−２（２ｇ、４．５７ｍｍｏｌ、６１％）を得た。
【００３８】
化合物２−１の製造
４−（ジフェニルアミノ）ベンズアルデヒド（２．０ｇ、７．３２ｍｍｏｌ）およびＮａＢＨ４（１．１１ｇ、９．３ｍｍｏｌ）がエタノール（５０ｍＬ）に溶解され、７８℃で３時間還流にかけられた。反応の完了時に、この混合物溶液は氷水に注がれ、次いでエーテルで抽出された。無水ＭｇＳＯ４を用いて残存する水分を除去した後で、カラムクロマトグラフィによる精製で化合物２−１（２ｇ、７．２６ｍｍｏｌ、９９．２％）を得た。
【００３９】
化合物２−２の製造
化合物２−１（５０７ｍｇ、１．８４ｍｍｏｌ）がトリエチルホスファイト（２．５ｍＬ）に溶解された。０℃に冷却し、そしてヨウ素（Ｉ２、４６８ｍｇ、１．８４ｍｍｏｌ）を添加した後で、この混合物は３０分間攪拌された。室温までゆっくりと加熱しつつ、この混合物はさらに１２時間攪拌された。反応の完了後に、真空蒸留装置を用いてトリエチルホスファイトを除去し、次いでカラムクロマトグラフィによる精製で化合物２−２（６８３ｍｇ、１．７３ｍｍｏｌ、９３．９％）を得た。
【００４０】
化合物５の製造
化合物１−２（６８３ｍｇ、１．７３ｍｍｏｌ）および化合物２−２（５７４ｍｇ、１．７３ｍｍｏｌ）が２５０ｍＬの丸底フラスコに入れられた。減圧下で乾燥させた後で、フラスコ内が窒素ガスで満たされた。ＴＨＦ（１０ｍＬ）を添加することによりこれら化合物を溶解させ、そして０℃に冷却した後で、ｔ−ＢｕＯ−Ｋ＋（３．４６ｍＬ、３．４６ｍｍｏｌ、ＴＨＦ中１．０Ｍ）がゆっくりと添加された。１０分間攪拌した後で、室温まで加熱した後で、この混合物はさらに１時間攪拌された。反応の完了時に、過剰量の蒸留水が添加され、そして生じた沈殿が濾別された。濾別された固体のカラムクロマトグラフィによる精製で化合物５（３００ｍｇ、０．４２１ｍｍｏｌ、３０％）を得た。
【００４１】
製造例１と同じように、有機電界発光化合物（化合物１〜５５）が製造された。このように製造された有機電界発光化合物の１Ｈ ＮＭＲおよびＭＳ／ＦＡＢデータが表１に示される。
【００４２】
【表１】
【表２】
【００４３】
［実施例１］
本発明の有機電界発光化合物を使用したＯＬＥＤ素子の製造
本発明の有機電界発光化合物を使用することによりＯＬＥＤ素子が製造された。
まず、ＯＬＥＤ用ガラス基体（サムスンコーニング）から調製された透明電極ＩＴＯ膜（１５Ω／□）を、トリクロロエチレン、アセトン、エタノールおよび蒸留水を順に使用した超音波洗浄にかけ、後の使用のためにイソプロパノール中に貯蔵した。
次に、真空蒸着装置の基体ホルダにＩＴＯ基体を取り付けた。この真空蒸着装置のセル内に４，４’，４”−トリス（Ｎ，Ｎ−（２−ナフチル）−フェニルアミノ）トリフェニルアミン（２−ＴＮＡＴＡ）を入れた後で、このチャンバー内側の圧力を１０−６ｔｏｒｒまで下げた。次いで、このセルに電流を適用することにより、２−ＴＮＡＴＡを蒸発させて、ＩＴＯ基体上に６０ｎｍの厚みを有する正孔注入層を形成した。次いで、真空蒸着装置の他のセルにＮ，Ｎ’−ビス（α−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−４，４’−ジアミン（ＮＰＢ）を入れた後で、このセルに電流を適用することによりＮＰＢを蒸発させて、正孔注入層上に２０ｎｍの厚みを有する正孔輸送層を形成した。
【００４４】
【化１８】
【００４５】
次のように正孔輸送層上に電界発光層が形成された。ジナフチルアントラセン（ＤＮＡ）がホストとして真空蒸着装置のセルに入れられ、本発明に従う化合物１がドーパントとして別のセルに入れられた。ＤＮＡ基準で２〜５重量％で正孔輸送層上に３０ｎｍの厚さを有する電界発光層が形成されるように、これら２つのセルは一緒に加熱された。
【００４６】
その後、トリス（８−ヒドロキシキノリン）−アルミニウム（ＩＩＩ）（Ａｌｑ）が２０ｎｍの厚みで電子輸送層として堆積された。次いで、リチウムキノラート（Ｌｉｑ）を１〜２ｎｍの厚さで電子注入層として堆積させた後で、別の真空蒸着装置を使用して、１５０ｎｍの厚みを有するＡｌカソードが形成されて、ＯＬＥＤを製造した。
【００４７】
【化１９】
【００４８】
ＯＬＥＤ素子に使用された各電界発光材料は１０−６ｔｏｒｒでの真空昇華によって精製されていた。
【００４９】
［比較例１］
既存の電界発光材料を使用するＯＬＥＤ素子の製造
実施例１におけるのと同じように正孔注入層および正孔輸送層が形成された。次いで、電界発光ホスト材料としてＤＮＡを真空蒸着装置のセルに入れ、かつ別のセルに青色発光材料である化合物Ａを入れた後で、３０ｎｍの厚さを有する電界発光層が正孔輸送層上に形成されるように、これら２つの材料は１００：１の割合で蒸発させられた。
【００５０】
【化２０】
【００５１】
次いで、電子輸送層および電子注入層を実施例１と同じように堆積させた後で、別の真空蒸着装置を使用することにより、１５０ｎｍの厚みを有するＡｌカソードが形成されて、ＯＬＥＤを製造した。
【００５２】
実施例１および比較例１で製造されたＯＬＥＤ素子の発光効率が１，０００ｃｄ／ｍ２で測定された。結果が表２に示される。
【００５３】
【表３】
【００５４】
表２から認められるように、青色発光の電界発光素子のために使用される場合、本発明の有機電界発光化合物は著しく向上した発光効率を示すと同時に、比較例１と比べて同等もしくはより良好な色純度を維持する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
化学式１で表される有機電界発光化合物：
【化１】
化学式１において、
ＸはＮ、Ｐ、ＢもしくはＰ（＝Ｏ）であり；
Ａｒ１およびＡｒ２は独立して−Ｌ１−Ｌ２−であり；
Ｌ１およびＬ２は独立して、化学結合、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリーレン、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）ヘテロアリーレン、置換基を有するかもしくは有しない５員〜７員のヘテロシクロアルキレン、置換基を有するかもしくは有しない１以上の芳香環と縮合した５員〜７員のヘテロシクロアルキレン、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキレン、置換基を有するかもしくは有しない１以上の芳香環と縮合した（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキレン、置換基を有するかもしくは有しないアダマンチレン、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ７−Ｃ３０）ビシクロアルキレン、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ２−Ｃ３０）アルケニレン、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ２−Ｃ３０）アルキニレン、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール（Ｃ１−Ｃ３０）アルキレン、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキレンチオ、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキレンオキシ、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリーレンオキシ、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリーレンチオ、−Ｏ−、または−Ｓ−であり；ただし、Ｌ１およびＬ２の両方が同時に化学結合ではない；
Ｒ１、Ｒ２、およびＡｒ３〜Ａｒ６は独立して、水素、重水素、ハロゲン、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキルの１以上と縮合した置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）ヘテロアリール、置換基を有するかもしくは有しない５員〜７員のへテロシクロアルキル、置換基を有するかもしくは有しない１以上の芳香環と縮合した５員〜７員のヘテロシクロアルキル、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル、置換基を有するかもしくは有しない１以上の芳香環と縮合した（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル、置換基を有するかもしくは有しないアダマンチル、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ７−Ｃ３０）ビシクロアルキル、シアノ、ＮＲ１１Ｒ１２、ＢＲ１３Ｒ１４、ＰＲ１５Ｒ１６、Ｐ（＝Ｏ）Ｒ１７Ｒ１８［Ｒ１１〜Ｒ１８は独立して、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、または置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）ヘテロアリールである］、置換基を有するかもしくは有しないトリ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルシリル、置換基を有するかもしくは有しないジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、置換基を有するかもしくは有しないトリ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルオキシ、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルチオ、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリールオキシ、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリールチオ、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ２−Ｃ３０）アルケニル、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ２−Ｃ３０）アルキニル、
【化２】
または、
【化３】
であるか、またはそのそれぞれは、置換基を有するかもしくは有しない芳香環を有するかもしくは有しない（Ｃ４−Ｃ３０）アルキレンを介して隣の置換基に結合して脂環式環または縮合環を形成し、かつ当該アルキレンの炭素原子は窒素、硫黄もしくは酸素で置換されていてよく；
Ｗは−（ＣＲ３１Ｒ３２）ｍ−、−（Ｒ３１）Ｃ＝Ｃ（Ｒ３２）−、−Ｎ（Ｒ３３）−、−Ｓ−、−Ｏ−、−Ｓｉ（Ｒ３４）（Ｒ３５）−、−Ｐ（Ｒ３６）−、−Ｐ（＝Ｏ）（Ｒ３７）−、−Ｃ（＝Ｏ）−または−Ｂ（Ｒ３８）−であり；
Ｒ２１〜Ｒ２３およびＲ３１〜Ｒ３８はＲ１、Ｒ２およびＡｒ３〜Ａｒ６において定義されるのと同じであり；並びに
ヘテロシクロアルキルおよびヘテロアリールはＢ、Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｐ（＝Ｏ）、ＳｉおよびＰからなる群から選択される１以上のヘテロ原子を含み；並びに
ｍは１または２の整数である。
【請求項２】
Ａｒ１およびＡｒ２は独立して、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリーレン、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）ヘテロアリーレン、または−Ｌ１−Ｌ２−であり；
Ｌ１およびＬ２は独立して置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリーレン、または置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）ヘテロアリーレンであり；
Ｒ１およびＲ２は独立して、水素、重水素、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）ヘテロアリール、または置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキルであり；並びに、
Ａｒ３〜Ａｒ６は独立して、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、または置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）ヘテロアリールであるか、あるいはＡｒ３〜Ａｒ６は、置換基を有するかもしくは有しない芳香環を有するかもしくは有しない（Ｃ４−Ｃ３０）アルキレンで隣の置換基に結合されて、脂環式環もしくは縮合環を形成し、かつ当該アルキレンの炭素原子は窒素、硫黄もしくは酸素で置換されていてよい；
請求項１に記載の有機電界発光化合物。
【請求項３】
Ｌ１、Ｌ２、Ｒ１、Ｒ２およびＡｒ３〜Ａｒ６が、重水素、ハロゲン、ハロゲン置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、（Ｃ６−Ｃ３０）アリール置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）ヘテロアリール、５員〜７員のヘテロシクロアルキル、１以上の芳香環と縮合した５員〜７員のヘテロシクロアルキル、（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル、１以上の芳香環と縮合した（Ｃ６−Ｃ３０）シクロアルキル、トリ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルシリル、ジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、トリ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、アダマンチル、（Ｃ７−Ｃ３０）ビシクロアルキル、（Ｃ２−Ｃ３０）アルケニル、（Ｃ２−Ｃ３０）アルキニル、シアノ、カルバゾリル、ＮＲ４１Ｒ４２、ＢＲ４３Ｒ４４、ＰＲ４５Ｒ４６、Ｐ（＝Ｏ）Ｒ４７Ｒ４８［Ｒ４１〜Ｒ４８は独立して、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、または置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）ヘテロアリールである］、（Ｃ６−Ｃ３０）アリール（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルオキシ、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルチオ、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールオキシ、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールチオ、（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシカルボニル、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルカルボニル、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールカルボニル、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールオキシカルボニル、（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシカルボニルオキシ、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルカルボニルオキシ、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールカルボニルオキシ、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールオキシカルボニルオキシ、カルボキシル、ニトロ、およびヒドロキシルからなる群から選択される１種以上の置換基でされるか、または隣の置換基に結合されて環を形成しうる、請求項１または２に記載の有機電界発光化合物。
【請求項４】
下記化合物から選択される請求項３に記載の有機電界発光化合物：
【化４】
【化５】
。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の有機電界発光化合物を含む有機電界発光素子。
【請求項６】
第１の電極；第２の電極；並びに、第１の電極と第２の電極との間に設けられた１以上の有機層；を含む有機電界発光素子であって、
前記有機層が１種以上の有機電界発光化合物と、化学式２および３で表される化合物から選択される１種以上のホストとを含む、請求項５に記載の有機電界発光素子：
［化学式２］
（Ａｒ１１）ａ−Ｙ−（Ａｒ１２）ｂ
［化学式３］
（Ａｒ１３）ｃ−Ｚ−（Ａｒ１４）ｄ
式中、Ｙは置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリーレンまたは置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ４−Ｃ３０）ヘテロアリーレンであり；
Ｚは置換基を有するかもしくは有しないアントラセニレンであり；
Ａｒ１１〜Ａｒ１４は独立して、重水素、ハロゲン、ハロゲン置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、（Ｃ６−Ｃ３０）アリール置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）ヘテロアリール、Ｂ、Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｐ（＝Ｏ）、ＳｉおよびＰからなる群から選択される１以上のヘテロ原子を含む５員〜７員のヘテロシクロアルキル、１以上の芳香環と縮合した５員〜７員のへテロシクロアルキル、（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル、１以上の芳香環と縮合した（Ｃ６−Ｃ３０）シクロアルキル、トリ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルシリル、ジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、トリ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、アダマンチル、（Ｃ７−Ｃ３０）ビシクロアルキル、（Ｃ２−Ｃ３０）アルケニル、（Ｃ２−Ｃ３０）アルキニル、シアノ、カルバゾリル、ＮＲ６１Ｒ６２、ＢＲ６３Ｒ６４、ＰＲ６５Ｒ６６、Ｐ（＝Ｏ）Ｒ６７Ｒ６８［Ｒ６１〜Ｒ６８は独立して、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、または（Ｃ３−Ｃ３０）ヘテロアリールである］、（Ｃ６−Ｃ３０）アリール（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルオキシ、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルチオ、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールオキシ、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールチオ、（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシカルボニル、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルカルボニル、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールカルボニル、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールオキシカルボニル、（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシカルボニルオキシ、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルカルボニルオキシ、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールカルボニルオキシ、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールオキシカルボニルオキシ、カルボキシル、ニトロ、およびヒドロキシルからなる群から選択される１種以上の置換基で独立して置換されているか、またはこれらのそれぞれは隣の置換基に結合されて環を形成し；並びに
ａ、ｂ、ｃおよびｄは独立して０〜４の整数である。
【請求項７】
前記有機層が、アリールアミン化合物およびスチリルアリールアミン化合物からなる群から選択される１種以上の化合物を含む、請求項６に記載の有機電界発光素子。
【請求項８】
前記有機層が、元素の周期表の第１族、第２族、第４周期および第５周期遷移金属、ランタニド金属並びにｄ−遷移元素の有機金属からなる群から選択される１種以上の金属または錯体化合物をさらに含む、請求項６に記載の有機電界発光素子。
【請求項９】
前記有機層が電界発光層と電荷発生層とを含む請求項６に記載の有機電界発光素子。
【請求項１０】
有機電界発光素子が白色光発光型有機電界発光素子であり、前記有機層が同時に青色、赤色および緑色の光を発光する１以上の有機電界発光層を含む、請求項６に記載の有機電界発光素子。
【請求項１】
化学式１で表される有機電界発光化合物：
【化１】
化学式１において、
ＸはＮ、Ｐ、ＢもしくはＰ（＝Ｏ）であり；
Ａｒ１およびＡｒ２は独立して−Ｌ１−Ｌ２−であり；
Ｌ１およびＬ２は独立して、化学結合、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリーレン、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）ヘテロアリーレン、置換基を有するかもしくは有しない５員〜７員のヘテロシクロアルキレン、置換基を有するかもしくは有しない１以上の芳香環と縮合した５員〜７員のヘテロシクロアルキレン、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキレン、置換基を有するかもしくは有しない１以上の芳香環と縮合した（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキレン、置換基を有するかもしくは有しないアダマンチレン、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ７−Ｃ３０）ビシクロアルキレン、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ２−Ｃ３０）アルケニレン、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ２−Ｃ３０）アルキニレン、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール（Ｃ１−Ｃ３０）アルキレン、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキレンチオ、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキレンオキシ、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリーレンオキシ、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリーレンチオ、−Ｏ−、または−Ｓ−であり；ただし、Ｌ１およびＬ２の両方が同時に化学結合ではない；
Ｒ１、Ｒ２、およびＡｒ３〜Ａｒ６は独立して、水素、重水素、ハロゲン、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキルの１以上と縮合した置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）ヘテロアリール、置換基を有するかもしくは有しない５員〜７員のへテロシクロアルキル、置換基を有するかもしくは有しない１以上の芳香環と縮合した５員〜７員のヘテロシクロアルキル、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル、置換基を有するかもしくは有しない１以上の芳香環と縮合した（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル、置換基を有するかもしくは有しないアダマンチル、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ７−Ｃ３０）ビシクロアルキル、シアノ、ＮＲ１１Ｒ１２、ＢＲ１３Ｒ１４、ＰＲ１５Ｒ１６、Ｐ（＝Ｏ）Ｒ１７Ｒ１８［Ｒ１１〜Ｒ１８は独立して、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、または置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）ヘテロアリールである］、置換基を有するかもしくは有しないトリ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルシリル、置換基を有するかもしくは有しないジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、置換基を有するかもしくは有しないトリ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルオキシ、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルチオ、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリールオキシ、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリールチオ、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ２−Ｃ３０）アルケニル、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ２−Ｃ３０）アルキニル、
【化２】
または、
【化３】
であるか、またはそのそれぞれは、置換基を有するかもしくは有しない芳香環を有するかもしくは有しない（Ｃ４−Ｃ３０）アルキレンを介して隣の置換基に結合して脂環式環または縮合環を形成し、かつ当該アルキレンの炭素原子は窒素、硫黄もしくは酸素で置換されていてよく；
Ｗは−（ＣＲ３１Ｒ３２）ｍ−、−（Ｒ３１）Ｃ＝Ｃ（Ｒ３２）−、−Ｎ（Ｒ３３）−、−Ｓ−、−Ｏ−、−Ｓｉ（Ｒ３４）（Ｒ３５）−、−Ｐ（Ｒ３６）−、−Ｐ（＝Ｏ）（Ｒ３７）−、−Ｃ（＝Ｏ）−または−Ｂ（Ｒ３８）−であり；
Ｒ２１〜Ｒ２３およびＲ３１〜Ｒ３８はＲ１、Ｒ２およびＡｒ３〜Ａｒ６において定義されるのと同じであり；並びに
ヘテロシクロアルキルおよびヘテロアリールはＢ、Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｐ（＝Ｏ）、ＳｉおよびＰからなる群から選択される１以上のヘテロ原子を含み；並びに
ｍは１または２の整数である。
【請求項２】
Ａｒ１およびＡｒ２は独立して、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリーレン、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）ヘテロアリーレン、または−Ｌ１−Ｌ２−であり；
Ｌ１およびＬ２は独立して置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリーレン、または置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）ヘテロアリーレンであり；
Ｒ１およびＲ２は独立して、水素、重水素、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）ヘテロアリール、または置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキルであり；並びに、
Ａｒ３〜Ａｒ６は独立して、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、または置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）ヘテロアリールであるか、あるいはＡｒ３〜Ａｒ６は、置換基を有するかもしくは有しない芳香環を有するかもしくは有しない（Ｃ４−Ｃ３０）アルキレンで隣の置換基に結合されて、脂環式環もしくは縮合環を形成し、かつ当該アルキレンの炭素原子は窒素、硫黄もしくは酸素で置換されていてよい；
請求項１に記載の有機電界発光化合物。
【請求項３】
Ｌ１、Ｌ２、Ｒ１、Ｒ２およびＡｒ３〜Ａｒ６が、重水素、ハロゲン、ハロゲン置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、（Ｃ６−Ｃ３０）アリール置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）ヘテロアリール、５員〜７員のヘテロシクロアルキル、１以上の芳香環と縮合した５員〜７員のヘテロシクロアルキル、（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル、１以上の芳香環と縮合した（Ｃ６−Ｃ３０）シクロアルキル、トリ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルシリル、ジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、トリ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、アダマンチル、（Ｃ７−Ｃ３０）ビシクロアルキル、（Ｃ２−Ｃ３０）アルケニル、（Ｃ２−Ｃ３０）アルキニル、シアノ、カルバゾリル、ＮＲ４１Ｒ４２、ＢＲ４３Ｒ４４、ＰＲ４５Ｒ４６、Ｐ（＝Ｏ）Ｒ４７Ｒ４８［Ｒ４１〜Ｒ４８は独立して、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、または置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）ヘテロアリールである］、（Ｃ６−Ｃ３０）アリール（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルオキシ、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルチオ、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールオキシ、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールチオ、（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシカルボニル、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルカルボニル、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールカルボニル、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールオキシカルボニル、（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシカルボニルオキシ、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルカルボニルオキシ、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールカルボニルオキシ、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールオキシカルボニルオキシ、カルボキシル、ニトロ、およびヒドロキシルからなる群から選択される１種以上の置換基でされるか、または隣の置換基に結合されて環を形成しうる、請求項１または２に記載の有機電界発光化合物。
【請求項４】
下記化合物から選択される請求項３に記載の有機電界発光化合物：
【化４】
【化５】
。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の有機電界発光化合物を含む有機電界発光素子。
【請求項６】
第１の電極；第２の電極；並びに、第１の電極と第２の電極との間に設けられた１以上の有機層；を含む有機電界発光素子であって、
前記有機層が１種以上の有機電界発光化合物と、化学式２および３で表される化合物から選択される１種以上のホストとを含む、請求項５に記載の有機電界発光素子：
［化学式２］
（Ａｒ１１）ａ−Ｙ−（Ａｒ１２）ｂ
［化学式３］
（Ａｒ１３）ｃ−Ｚ−（Ａｒ１４）ｄ
式中、Ｙは置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ６−Ｃ３０）アリーレンまたは置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ４−Ｃ３０）ヘテロアリーレンであり；
Ｚは置換基を有するかもしくは有しないアントラセニレンであり；
Ａｒ１１〜Ａｒ１４は独立して、重水素、ハロゲン、ハロゲン置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、（Ｃ６−Ｃ３０）アリール置換基を有するかもしくは有しない（Ｃ３−Ｃ３０）ヘテロアリール、Ｂ、Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｐ（＝Ｏ）、ＳｉおよびＰからなる群から選択される１以上のヘテロ原子を含む５員〜７員のヘテロシクロアルキル、１以上の芳香環と縮合した５員〜７員のへテロシクロアルキル、（Ｃ３−Ｃ３０）シクロアルキル、１以上の芳香環と縮合した（Ｃ６−Ｃ３０）シクロアルキル、トリ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルシリル、ジ（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、トリ（Ｃ６−Ｃ３０）アリールシリル、アダマンチル、（Ｃ７−Ｃ３０）ビシクロアルキル、（Ｃ２−Ｃ３０）アルケニル、（Ｃ２−Ｃ３０）アルキニル、シアノ、カルバゾリル、ＮＲ６１Ｒ６２、ＢＲ６３Ｒ６４、ＰＲ６５Ｒ６６、Ｐ（＝Ｏ）Ｒ６７Ｒ６８［Ｒ６１〜Ｒ６８は独立して、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、または（Ｃ３−Ｃ３０）ヘテロアリールである］、（Ｃ６−Ｃ３０）アリール（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル（Ｃ６−Ｃ３０）アリール、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルオキシ、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルチオ、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールオキシ、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールチオ、（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシカルボニル、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルカルボニル、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールカルボニル、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールオキシカルボニル、（Ｃ１−Ｃ３０）アルコキシカルボニルオキシ、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルカルボニルオキシ、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールカルボニルオキシ、（Ｃ６−Ｃ３０）アリールオキシカルボニルオキシ、カルボキシル、ニトロ、およびヒドロキシルからなる群から選択される１種以上の置換基で独立して置換されているか、またはこれらのそれぞれは隣の置換基に結合されて環を形成し；並びに
ａ、ｂ、ｃおよびｄは独立して０〜４の整数である。
【請求項７】
前記有機層が、アリールアミン化合物およびスチリルアリールアミン化合物からなる群から選択される１種以上の化合物を含む、請求項６に記載の有機電界発光素子。
【請求項８】
前記有機層が、元素の周期表の第１族、第２族、第４周期および第５周期遷移金属、ランタニド金属並びにｄ−遷移元素の有機金属からなる群から選択される１種以上の金属または錯体化合物をさらに含む、請求項６に記載の有機電界発光素子。
【請求項９】
前記有機層が電界発光層と電荷発生層とを含む請求項６に記載の有機電界発光素子。
【請求項１０】
有機電界発光素子が白色光発光型有機電界発光素子であり、前記有機層が同時に青色、赤色および緑色の光を発光する１以上の有機電界発光層を含む、請求項６に記載の有機電界発光素子。
【公表番号】特表２０１２−５２５３７８（Ｐ２０１２−５２５３７８Ａ）
【公表日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５０８３８２（Ｐ２０１２−５０８３８２）
【出願日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＫＲ２０１０／００２１６７
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／１２６２３３
【国際公開日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【出願人】（５０９２６６４８０）ローム・アンド・ハース・エレクトロニック・マテリアルズ・コリア・リミテッド (9)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＫＲ２０１０／００２１６７
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／１２６２３３
【国際公開日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【出願人】（５０９２６６４８０）ローム・アンド・ハース・エレクトロニック・マテリアルズ・コリア・リミテッド (9)
【Ｆターム（参考）】
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