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JP6624196B2 - 複素環化合物及びこれを含む有機発光素子｛ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｉｃ ｃｏｍｐｏｕｎｄ ａｎｄ ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ ｔｈｅ ｓａｍｅ｝ - Google Patents
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複素環化合物及びこれを含む有機発光素子｛ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｉｃ ｃｏｍｐｏｕｎｄ ａｎｄ ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ ｔｈｅ ｓａｍｅ｝ Download PDF

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Description

本明細書は２０１５年１０月２６日に韓国特許庁に提出された韓国特許出願第１０−２０１５−０１４８６８０号に基づいた優先権の利益を主張し、該韓国特許出願の文献に開示された全ての内容は本明細書の一部として含まれる。
本明細書は複素環化合物及びこれを含む有機発光素子に関する。
一般的に、有機発光現象とは、有機物質を用いて電気エネルギーを光エネルギーに転換させる現象をいう。有機発光現象を用いる有機発光素子は、通常、陽極と陰極及びその間に有機物層を含む構造を有する。ここで、有機物層は有機発光素子の効率と安全性を高めるためにそれぞれ異なる物質で構成された多層の構造からなる場合が多く、例えば、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層などからなることができる。このような有機発光素子の構造において、二つの電極の間に電圧を印加すれば、陽極からは正孔が、陰極からは電子が有機物層に注入され、注入された正孔と電子が結合した時にエキシトン（ｅｘｃｉｔｏｎ）が形成され、該エキシトンが再び基底状態に落ちる時に光が出ることになる。
前記のような有機発光素子のための新しい材料の開発が要求され続けている。
韓国公開特許公報第２０１３−０００７４４１号
本明細書には複素環化合物及びこれを含む有機発光素子が記載される。
本明細書の一実施態様は下記化学式１で表される化合物を提供する：
（化学式１）
前記化学式１において、
Ｚは置換もしくは非置換のチオフェン環；または置換もしくは非置換のチエノチオフェン環であり、
Ａｒ１は
であり、
Ａｒ２は
であり、
Ｘ１及びＸ２は互いに同一であるかまたは異なり、各々独立して下記（ａ）〜（ｇ）の中から選択されたいずれか一つであり、
Ｙ１〜Ｙ４は互いに同一であるかまたは異なり、各々独立してＮ；ＣＨ；またはＣＲ５であり、
Ｒ１〜Ｒ５は互いに同一であるかまたは異なり、各々独立して水素；重水素；ハロゲン基；ニトリル基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のハロアルキル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のハロアルコキシ基；置換もしくは非置換のアリール基；置換もしくは非置換のハロアリール基；置換もしくは非置換のシリル基；または置換もしくは非置換の複素環基であるか、Ｒ１〜Ｒ５のうち隣接した基が互いに結合して置換もしくは非置換の芳香族炭化水素環または置換もしくは非置換の複素環を形成し、
Ｚが置換もしくは非置換のチオフェン環であり、Ｙ１〜Ｙ４が全てＣＨであり、Ｘ１及びＸ２は互いに同一であるかまたは異なり、各々（ａ）〜（ｆ）のいずれか一つである場合には、Ｒ１〜Ｒ５のうち少なくとも一つが重水素；ハロゲン基；ニトリル基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のハロアルキル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のハロアルコキシ基；置換もしくは非置換のアリール基；置換もしくは非置換のハロアリール基；置換もしくは非置換のシリル基；または置換もしくは非置換の複素環基であるか、Ｒ１〜Ｒ５のうち隣接した基が互いに結合して置換もしくは非置換の芳香族炭化水素環または置換もしくは非置換の複素環を形成し、
Ｒ２１〜Ｒ２４は互いに同一であるかまたは異なり、各々独立して水素；重水素；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のシクロアルキル基；置換もしくは非置換のアリール基；または置換もしくは非置換の複素環基である。
また、本明細書の一実施態様は、第１電極、第２電極、及び前記第１電極と第２電極との間に配置された１層以上の有機物層を含む有機発光素子であって、前記有機物層のうち１層以上は前記化学式１の化合物を含む有機発光素子を提供する。
本明細書に記載された化合物は有機発光素子の有機物層の材料として用いられることができる。少なくとも一つの実施態様による化合物は、有機発光素子において、効率の向上、低い駆動電圧及び／又は寿命特性を向上させることができる。特に、本明細書に記載された化合物は、正孔注入、正孔輸送、正孔バッファ、電荷発生（ｃｈａｒｇｅ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）、または正孔注入と正孔輸送を同時に行う材料として用いられることができる。
基板１、陽極２、発光層３及び陰極４からなる有機発光素子の例を示すものである。 基板１、陽極２、正孔注入層５、正孔輸送層６、発光層３、電子輸送層７及び陰極４からなる有機発光素子の例を示すものである。 基板１、陽極２及び陰極４を含み、陽極と陰極との間に正孔注入層（５ａ、５ｂ）、正孔輸送層（６ａ、６ｂ）、発光層（３ａ、３ｂ）及び電荷輸送層（８ａ、８ｂ）を含むユニットを２個含み、前記ユニットの間に電荷生成層９が備えられた有機発光素子の例を示すものである。
以下、本明細書についてより詳細に説明する。
本明細書の一実施態様は前記化学式１で表される化合物を提供する。
前記置換基の例示は下記で説明するが、それらに限定されるものではない。
本明細書において、「置換もしくは非置換」という用語は、重水素；ハロゲン基；ニトリル基；ニトロ基；ヒドロキシ基；カルボニル基；エステル基；イミド基；アミノ基；ホスフィンオキシド基；アルコキシ基；アリールオキシ基；アルキルチオキシ基；アリールチオキシ基；アルキルスルホキシ基；アリールスルホキシ基；シリル基；ホウ素基；アルキル基；シクロアルキル基；アルケニル基；アリール基；アラルキル基；アラルケニル基；アルキルアリール基；アルキルアミン基；アラルキルアミン基；ヘテロアリールアミン基；アリールアミン基；アリールホスフィン基；及び複素環基からなる群より選択された一つ以上の置換基で置換もしくは非置換されるか、前記例示された置換基のうち２以上の置換基が連結された置換基で置換もしくは非置換されることを意味する。例えば、「２以上の置換基が連結された置換基」はビフェニル基であってもよい。すなわち、ビフェニル基はアリール基であってもよく、２個のフェニル基が連結された置換基と解釈されてもよい。
本明細書において、「隣接した」基は、該当置換基が置換された原子と直接連結された原子に置換された置換基、該当置換基と立体構造的に最も近く位置した置換基、または該当置換基が置換された原子に置換された他の置換基を意味することができる。例えば、ベンゼン環においてオルト（ｏｒｔｈｏ）位置に置換された２個の置換基及び脂肪族環において同一炭素に置換された２個の置換基は互いに「隣接した」基として解釈することができる。また一つの例として、前記化学式１において、Ｙ１〜Ｙ４のいずれか一つ以上がＣＲ５である場合に、Ｒ５は、Ｒ１〜Ｒ４のうち立体構造的に近い置換基と「隣接した」基として解釈される。また、前記化学式１において、Ｒ１とＲ２、またはＲ３とＲ４が相互間に「隣接した」基として解釈される。
本明細書において、ハロゲン基の例としてはフッ素、塩素、臭素またはヨウ素が挙げられる。
本明細書において、カルボニル基の炭素数は特に限定されないが、炭素数１〜４０であることが好ましい。具体的には下記のような構造の化合物であってもよいが、これらに限定されるものではない。
本明細書において、エステル基はエステル基の酸素が炭素数１〜４０の直鎖、分岐鎖もしくは環状鎖のアルキル基または炭素数６〜３０のアリール基で置換されてもよい。具体的には下記構造式の化合物であってもよいが、これらに限定されるものではない。
本明細書において、イミド基の炭素数は特に限定されないが、炭素数１〜２５であることが好ましい。具体的には下記のような構造の化合物であってもよいが、これらに限定されるものではない。
本明細書において、シリル基は−ＳｉＲａＲｂＲｃの化学式で表されることができ、前記Ｒａ、Ｒｂ及びＲｃは各々水素；置換もしくは非置換のアルキル基；または置換もしくは非置換のアリール基であってもよい。前記シリル基は、具体的にはトリメチルシリル基、トリエチルシリル基、ｔ−ブチルジメチルシリル基、ビニルジメチルシリル基、プロピルジメチルシリル基、トリフェニルシリル基、ジフェニルシリル基、フェニルシリル基等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
本明細書において、ホウ素基は−ＢＲａＲｂＲｃの化学式で表されることができ、前記Ｒａ、Ｒｂ及びＲｃは各々水素；置換もしくは非置換のアルキル基；または置換もしくは非置換のアリール基であってもよい。前記ホウ素基は、具体的にはトリメチルホウ素基、トリエチルホウ素基、ｔ−ブチルジメチルホウ素基、トリフェニルホウ素基、フェニルホウ素基等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
本明細書において、前記アルキル基は直鎖もしくは分岐鎖であってもよく、炭素数は特に限定されないが、１〜４０であることが好ましい。一実施態様によれば、前記アルキル基の炭素数は１〜２０である。また一つの実施態様によれば、前記アルキル基の炭素数は１〜１０である。また一つの実施態様によれば、前記アルキル基の炭素数は１〜６である。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、ｎ−プロピル、イソプロピル、ブチル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、１−メチル−ブチル、１−エチル−ブチル、ペンチル、ｎ−ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、ｔｅｒｔ−ペンチル、ヘキシル、ｎ−ヘキシル、１−メチルペンチル、２−メチルペンチル、４−メチル−２−ペンチル、３，３−ジメチルブチル、２−エチルブチル、ヘプチル、ｎ−ヘプチル、１−メチルヘキシル、シクロペンチルメチル、シクロヘキシルメチル、オクチル、ｎ−オクチル、ｔｅｒｔ−オクチル、１−メチルヘプチル、２−エチルヘキシル、２−プロピルペンチル、ｎ−ノニル、２，２−ジメチルヘプチル、１−エチル−プロピル、１，１−ジメチル−プロピル、イソヘキシル、４−メチルヘキシル、５−メチルヘキシル等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
本明細書において、前記アルコキシ基は直鎖、分岐鎖もしくは環状鎖であってもよい。アルコキシ基の炭素数は特に限定されないが、炭素数１〜４０であることが好ましい。具体的にはメトキシ、エトキシ、ｎ−プロポキシ、イソプロポキシ、ｉ−プロピルオキシ、ｎ−ブトキシ、イソブトキシ、ｔｅｒｔ−ブトキシ、ｓｅｃ−ブトキシ、ｎ−ペンチルオキシ、ネオペンチルオキシ、イソペンチルオキシ、ｎ−ヘキシルオキシ、３，３−ジメチルブチルオキシ、２−エチルブチルオキシ、ｎ−オクチルオキシ、ｎ−ノニルオキシ、ｎ−デシルオキシ、ベンジルオキシ、ｐ−メチルベンジルオキシ等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
本明細書に記載されたアルキル基、アルコキシ基及びその他のアルキル基部分を含む置換体は直鎖もしくは分岐鎖の形態を全て含む。
本明細書において、前記アルケニル基は直鎖もしくは分岐鎖であってもよく、炭素数は特に限定されないが、２〜４０であることが好ましい。一実施態様によれば、前記アルケニル基の炭素数は２〜２０である。また一つの実施態様によれば、前記アルケニル基の炭素数は２〜１０である。また一つの実施態様によれば、前記アルケニル基の炭素数は２〜６である。具体的な例としてはビニル、１−プロペニル、イソプロペニル、１−ブテニル、２−ブテニル、３−ブテニル、１−ペンテニル、２−ペンテニル、３−ペンテニル、３−メチル−１−ブテニル、１，３−ブダジエニル、アリル、１−フェニルビニル−１−イル、２−フェニルビニル−１−イル、２，２−ジフェニルビニル−１−イル、２−フェニル−２−（ナフチル−１−イル）ビニル−１−イル、２，２−ビス（ジフェニル−１−イル）ビニル−１−イル、スチルベニル基、スチレニル基等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
本明細書において、シクロアルキル基は特に限定されないが、炭素数３〜６０であることが好ましく、一実施態様によれば、前記シクロアルキル基の炭素数は３〜４０である。また一つの実施態様によれば、前記シクロアルキル基の炭素数は３〜２０である。また一つの実施態様によれば、前記シクロアルキル基の炭素数は３〜６である。具体的にはシクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、３−メチルシクロペンチル、２，３−ジメチルシクロペンチル、シクロヘキシル、３−メチルシクロヘキシル、４−メチルシクロヘキシル、２，３−ジメチルシクロヘキシル、３，４，５−トリメチルシクロヘキシル、４−ｔｅｒｔ−ブチルシクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
本明細書において、アルキルアミン基は炭素数は特に限定されないが、１〜４０であることが好ましい。アルキルアミン基の具体的な例としてはメチルアミン基、ジメチルアミン基、エチルアミン基、ジエチルアミン基、フェニルアミン基、ナフチルアミン基、ビフェニルアミン基、アントラセニルアミン基、９−メチル−アントラセニルアミン基、ジフェニルアミン基、フェニルナフチルアミン基、ジトリルアミン基、フェニルトリルアミン基、トリフェニルアミン基等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
本明細書において、アリールアミン基の例としては、置換もしくは非置換のモノアリールアミン基、置換もしくは非置換のジアリールアミン基、または置換もしくは非置換のトリアリールアミン基が挙げられる。前記アリールアミン基中のアリール基は単環式アリール基であってもよく、多環式アリール基であってもよい。前記２以上のアリール基を含むアリールアミン基は、単環式アリール基、多環式アリール基、または単環式アリール基と多環式アリール基を同時に含むことができる。
アリールアミン基の具体的な例としてはフェニルアミン、ナフチルアミン、ビフェニルアミン、アントラセニルアミン、３−メチル−フェニルアミン、４−メチル−ナフチルアミン、２−メチル−ビフェニルアミン、９−メチル−アントラセニルアミン、ジフェニルアミン基、フェニルナフチルアミン基、ジトリルアミン基、フェニルトリルアミン基、カルバゾール及びトリフェニルアミン基等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
本明細書において、ヘテロアリールアミン基の例としては、置換もしくは非置換のモノヘテロアリールアミン基、置換もしくは非置換のジヘテロアリールアミン基、または置換もしくは非置換のトリヘテロアリールアミン基が挙げられる。前記ヘテロアリールアミン基中のヘテロアリール基は単環式複素環基であってもよく、多環式複素環基であってもよい。前記２以上の複素環基を含むヘテロアリールアミン基は、単環式複素環基、多環式複素環基、または単環式複素環基と多環式複素環基を同時に含むことができる。
本明細書において、アリールヘテロアリールアミン基はアリール基及び複素環基で置換されたアミン基を意味する。
本明細書において、アリールホスフィン基の例としては、置換もしくは非置換のモノアリールホスフィン基、置換もしくは非置換のジアリールホスフィン基、または置換もしくは非置換のトリアリールホスフィン基が挙げられる。前記アリールホスフィン基中のアリール基は単環式アリール基であってもよく、多環式アリール基であってもよい。前記アリール基が２以上を含むアリールホスフィン基は、単環式アリール基、多環式アリール基、または単環式アリール基と多環式アリール基を同時に含むことができる。
本明細書において、アリール基は特に限定されないが、炭素数６〜６０であることが好ましく、単環式アリール基または多環式アリール基であってもよい。一実施態様によれば、前記アリール基の炭素数は６〜３０である。一実施態様によれば、前記アリール基の炭素数は６〜２０である。前記アリール基は、単環式アリール基としてはフェニル基、ビフェニル基、テルフェニル基等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。前記多環式アリール基としてはナフチル基、アントラセニル基、フェナントリル基、ピレニル基、ペリレニル基、クリセニル基、フルオレニル基等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
本明細書において、フルオレニル基は置換されてもよく、置換基２個が互いに結合してスピロ構造を形成してもよい。
前記フルオレニル基が置換される場合、
等のスピロフルオレニル基、
（９，９−ジメチルフルオレニル基）、及び
（９，９−ジフェニルフルオレニル基）等の置換されたフルオレニル基であってもよい。但し、これらに限定されるものではない。
本明細書において、複素環基はヘテロ原子としてＮ、Ｏ、Ｐ、Ｓ、Ｓｉ及びＳｅのうち１個以上を含む複素環基であって、炭素数は特に限定されないが、炭素数１〜６０であることが好ましい。一実施態様によれば、前記複素環基の炭素数は１〜３０である。複素環基の例としてはピリジル基、ピロール基、ピリミジル基、ピリダジニル基、フラニル基、チオフェニル基、イミダゾール基、ピラゾール基、オキサゾール基、イソオキサゾール基、チアゾール基、イソチアゾール基、トリアゾール基、オキサジアゾール基、チアジアゾール基、ジチアゾール基、テトラゾール基、ピラニル基、チオピラニル基、ピラジニル基、オキサジニル基、チアジニル基、ジオキシニル基、トリアジニル基、テトラジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キノリル基、キナゾリニル基、キノキサリニル基、ナフチリジニル基、アクリジル基、キサンテニル基、フェナントリジニル基、ジアザナフタレニル基、トリアザインデニル基、インドール基、インドリニル基、インドリジニル基、フタラジニル基、ピリドピリミジニル基、ピリドピラジニル基、ピラジノピラジニル基、ベンゾチアゾール基、ベンズオキサゾール基、ベンズイミダゾール基、ベンゾチオフェン基、ベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ジベンゾフラニル基、カルバゾール基、ベンゾカルバゾール基、ジベンゾカルバゾール基、インドロカルバゾール基、インデノカルバゾール基、フェナジニル基、イミダゾピリジン基、フェノキサジニル基、フェナントリジン基、フェナントロリン（ｐｈｅｎａｎｔｈｒｏｌｉｎｅ）基、フェノチアジン（ｐｈｅｎｏｔｈｉａｚｉｎｅ）基、イミダゾピリジン基、イミダゾフェナントリジン基、ベンゾイミダゾキナゾリン基、またはベンゾイミダゾフェナントリジン基等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
本明細書において、ヘテロアリール基は、芳香族であることを除いては、前述した複素環基に関する説明が適用されることができる。
本明細書において、アリールオキシ基、アリールチオキシ基、アリールスルホキシ基、アリールホスフィン基、アラルキル基、アラルキルアミン基、アラルケニル基、アルキルアリール基、アリールアミン基、アリールヘテロアリールアミン基中のアリール基は前述したアリール基に関する説明が適用されることができる。
本明細書において、アルキルチオキシ基、アルキルスルホキシ基、アラルキル基、アラルキルアミン基、アルキルアリール基、アルキルアミン基中のアルキル基は前述したアルキル基に関する説明が適用されることができる。
本明細書において、ヘテロアリール基、ヘテロアリールアミン基、アリールヘテロアリールアミン基中のヘテロアリール基は前述した複素環基に関する説明が適用されることができる。
本明細書において、アラルケニル基中のアルケニル基は前述したアルケニル基に関する説明が適用されることができる。
本明細書において、アリーレンは、２価基であることを除いては、前述したアリール基に関する説明が適用されることができる。
本明細書において、ヘテロアリーレンは、２価基であることを除いては、前述した複素環基に関する説明が適用されることができる。
本明細書において、隣接する基と互いに結合して環を形成するということは、隣接する基と互いに結合して置換もしくは非置換の脂肪族炭化水素環；置換もしくは非置換の芳香族炭化水素環；置換もしくは非置換の脂肪族複素環；置換もしくは非置換の芳香族複素環；またはこれらの縮合環を形成することを意味する。
本明細書において、脂肪族炭化水素環とは、芳香族でない環であって、炭素と水素原子のみからなる環を意味する。具体的には、脂肪族炭化水素環の例としてはシクロプロパン、シクロブタン、シクロブテン、シクロペンタン、シクロペンテン、シクロヘキサン、シクロヘキセン、１，４−シクロヘキサジエン、シクロヘプタン、シクロヘプテン、シクロオクタン、シクロオクテン等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
本明細書において、芳香族炭化水素環とは、炭素と水素原子のみからなる芳香族の環を意味する。具体的には、芳香族炭化水素環の例としてはベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、ペリレン、フルオランテン、トリフェニレン、フェナレン、ピレン、テトラセン、クリセン、ペンタセン、フルオレン、インデン、アセナフチレン、ベンゾフルオレン、スピロフルオレン等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
本明細書において、脂肪族複素環とは、ヘテロ原子のうち１個以上を含む脂肪族環を意味する。具体的には、脂肪族複素環の例としてはオキシラン（ｏｘｉｒａｎｅ）、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン（１，４−ｄｉｏｘａｎｅ）、ピロリジン、ピペリジン、モルホリン（ｍｏｒｐｈｏｌｉｎｅ）、オキセパン、アゾケイン、チオケイン等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。本明細書において、芳香族複素環とは、ヘテロ原子のうち１個以上を含む芳香族環を意味する。具体的には、芳香族複素環の例としてはピリジン、ピロール、ピリミジン、ピリダジン、フラン、チオフェン、イミダゾール、ピラゾール、オキサゾール、イソオキサゾール、チアゾール、イソチアゾール、トリアゾール、オキサジアゾール、チアジアゾール、ジチアゾール、テトラゾール、ピラン、チオピラン、ジアジン、オキサジン、チアジン、ジオキシン、トリアジン、テトラジン、イソキノリン、キノリン、キノール、キナゾリン、キノキサリン、ナフチリジン、アクリジン、フェナントリジン、ジアザナフタレン、トリアザインデン、インドール、インドリジン、ベンゾチアゾール、ベンゾオキサゾール、ベンゾイミダゾール、ベンゾチオフェン、ベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、カルバゾール、ベンゾカルバゾール、ジベンゾカルバゾール、フェナジン、イミダゾピリジン、フェノキサジン、フェナントリジン、インドロカルバゾール、インデノカルバゾール等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
本明細書において、前記脂肪族炭化水素環、芳香族炭化水素環、脂肪族複素環及び芳香族複素環は単環もしくは多環であってもよい。
本明細書の一実施態様によれば、前記化学式１の化合物は下記化学式２〜化学式４のいずれか一つで表されることができる。
（化学式２）
（化学式３）
（化学式４）
前記化学式２〜化学式４において、
Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１〜Ｙ４、Ｒ１〜Ｒ５及びＲ２１〜Ｒ２４の定義は化学式１のとおりである。
本発明の一実施態様において、Ｙ１〜Ｙ４は互いに同一であるかまたは異なり、各々独立してＮ；ＣＨ；またはＣＲ５である。
一実施態様において、Ｙ１〜Ｙ４のうち一つがＮである。
一実施態様において、Ｙ１はＮである。
一実施態様において、Ｙ２はＮである。
一実施態様において、Ｙ３はＮである。
一実施態様において、Ｙ４はＮである。
一実施態様において、Ｙ１〜Ｙ４のうち二つがＮである。
一実施態様において、Ｙ１及びＹ２はＮである。
一実施態様において、Ｙ２及びＹ３はＮである。
一実施態様において、Ｙ２及びＹ３はＮであり、Ｙ１及びＹ４はＣＨである。
一実施態様において、Ｙ１及びＹ３はＮである。
一実施態様において、Ｙ１及びＹ４はＮである。
一実施態様において、Ｙ２及びＹ４はＮである。
一実施態様において、Ｙ３及びＹ４はＮである。
一実施態様において、Ｙ１〜Ｙ４のうち三つがＮである。
一実施態様において、Ｙ１〜Ｙ４はＮである。
本発明の一実施態様において、前記化学式１の化合物は下記化学式５〜化学式８のいずれか一つで表されることができる。
（化学式５）
（化学式６）
（化学式７）
（化学式８）
前記化学式５〜化学式８において、
Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１〜Ｙ４、Ｒ１〜Ｒ５及びＲ２１〜Ｒ２４の定義は化学式１のとおりである。
一実施態様において、前記化学式５において、Ｒ１〜Ｒ４のうち少なくとも一つが重水素；ハロゲン基；ニトリル基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のハロアルキル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のハロアルコキシ基；置換もしくは非置換のアリール基；置換もしくは非置換のハロアリール基；または置換もしくは非置換の複素環基であるか、隣接した基が互いに結合して置換もしくは非置換の芳香族炭化水素環または置換もしくは非置換の複素環を形成する。
本発明の一実施態様において、前記化学式１の化合物は下記化学式９〜化学式１１のいずれか一つで表されることができる。
（化学式９）
（化学式１０）
（化学式１１）
前記化学式９〜化学式１１において、
Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１〜Ｙ４、Ｒ１〜Ｒ５及びＲ２１〜Ｒ２４の定義は化学式１のとおりである。
本発明の一実施態様において、Ｒ１〜Ｒ５は互いに同一であるかまたは異なり、各々独立して水素；重水素；ハロゲン基；ニトリル基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のハロアルキル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のハロアルコキシ基；置換もしくは非置換のアリール基；置換もしくは非置換のハロアリール基；または置換もしくは非置換の複素環基であるか、Ｒ１〜Ｒ５のうち隣接した基が互いに結合して置換もしくは非置換の芳香族炭化水素環または置換もしくは非置換の複素環を形成する。
本発明の一実施態様において、Ｒ１〜Ｒ５は互いに同一であるかまたは異なり、各々独立して水素；重水素；フルオロ基；ニトリル基；重水素、フルオロ基及びニトリル基からなる群より選択された１以上の置換基で置換もしくは非置換されたアルキル基；重水素、フルオロ基、ニトリル基及びフルオロアルキル基からなる群より選択された１以上の置換基で置換もしくは非置換されたアルコキシ基；重水素、フルオロ基、ニトリル基、フルオロアルキル基及びフルオロアルコキシ基からなる群より選択された１以上の置換基で置換もしくは非置換されたアリール基；または重水素、フルオロ基、ニトリル基、フルオロアルキル基及びフルオロアルコキシ基からなる群より選択された１以上の置換基で置換もしくは非置換された複素環基であるか、Ｒ１〜Ｒ５のうち隣接した基が互いに結合して重水素、フルオロ基、ニトリル基、フルオロアルキル基及びフルオロアルコキシ基からなる群より選択された１以上の置換基で置換もしくは非置換された芳香族炭化水素環、または重水素、フルオロ基、ニトリル基、フルオロアルキル基及びフルオロアルコキシ基からなる群より選択された１以上の置換基で置換もしくは非置換された複素環を形成する。
本発明の一実施態様において、Ｒ１〜Ｒ５は互いに同一であるかまたは異なり、各々独立して水素；重水素；フルオロ基；ニトリル基；フルオロメチル基；フルオロエチル基；フルオロプロピル基；フルオロメトキシ基；フルオロエトキシ基；フルオロプロポキシ基；重水素、フルオロ基、ニトリル基、フルオロアルキル基及びフルオロアルコキシ基からなる群より選択された１以上の置換基で置換もしくは非置換されたフェニル基；重水素、フルオロ基、ニトリル基、フルオロアルキル基及びフルオロアルコキシ基からなる群より選択された１以上の置換基で置換もしくは非置換されたナフチル基；重水素、フルオロ基、ニトリル基、フルオロアルキル基及びフルオロアルコキシ基からなる群より選択された１以上の置換基で置換もしくは非置換されたチオフェン基であるか、Ｒ１〜Ｒ５のうち隣接した基が互いに結合して重水素、フルオロ基、ニトリル基、フルオロアルキル基及びフルオロアルコキシ基からなる群より選択された１以上の置換基で置換もしくは非置換されたベンゼン環；または重水素、フルオロ基、ニトリル基、フルオロアルキル基及びフルオロアルコキシ基からなる群より選択された１以上の置換基で置換もしくは非置換されたピリジン環を形成する。
一実施態様において、Ｒ１〜Ｒ５のうち隣接した基が互いに結合して置換もしくは非置換の芳香族炭化水素環または置換もしくは非置換の複素環を形成する場合に、前記環はベンゼン環またはピリジン環である。
本発明において、Ｚが置換もしくは非置換のチオフェン環であり、Ｙ１〜Ｙ４が全てＣＨであり、Ｘ１及びＸ２は互いに同一であるかまたは異なり、各々（ａ）〜（ｆ）のいずれか一つである場合には、Ｒ１〜Ｒ５のうち少なくとも一つが重水素；ハロゲン基；ニトリル基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のハロアルキル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のハロアルコキシ基；置換もしくは非置換のアリール基；置換もしくは非置換のハロアリール基；または置換もしくは非置換の複素環基であるか、Ｒ１〜Ｒ５のうち隣接した基が互いに結合して置換もしくは非置換の芳香族炭化水素環または置換もしくは非置換の複素環を形成する。
一実施態様において、Ｚが置換もしくは非置換のチオフェン環であり、Ｙ１〜Ｙ４が全てＣＨであり、Ｘ１及びＸ２は互いに同一であるかまたは異なり、各々（ａ）〜（ｆ）のいずれか一つである場合には、Ｒ１〜Ｒ５のうち少なくとも一つが重水素；フルオロ基；ニトリル基；フルオロメチル基；フルオロエチル基；フルオロプロピル基；フルオロメトキシ基；フルオロエトキシ基；フルオロプロポキシ基；重水素、フルオロ基、ニトリル基、フルオロアルキル基及びフルオロアルコキシ基からなる群より選択された１以上の置換基で置換もしくは非置換されたフェニル基；重水素、フルオロ基、ニトリル基、フルオロアルキル基及びフルオロアルコキシ基からなる群より選択された１以上の置換基で置換もしくは非置換されたナフチル基；重水素、フルオロ基、ニトリル基、フルオロアルキル基及びフルオロアルコキシ基からなる群より選択された１以上の置換基で置換もしくは非置換されたチオフェン基であるか、Ｒ１〜Ｒ５のうち隣接した基が互いに結合して重水素、フルオロ基、ニトリル基、フルオロアルキル基及びフルオロアルコキシ基からなる群より選択された１以上の置換基で置換もしくは非置換されたベンゼン環；または重水素、フルオロ基、ニトリル基、フルオロアルキル基及びフルオロアルコキシ基からなる群より選択された１以上の置換基で置換もしくは非置換されたピリジン環を形成する。
また一つの実施態様において、Ｚが置換もしくは非置換のチオフェン環であり、Ｙ１〜Ｙ４が全てＣＨである場合には、Ｒ１〜Ｒ５のうち少なくとも一つが重水素；ハロゲン基；ニトリル基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のハロアルキル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のハロアルコキシ基；置換もしくは非置換のアリール基；置換もしくは非置換のハロアリール基；または置換もしくは非置換の複素環基であるか、Ｒ１〜Ｒ５のうち隣接した基が互いに結合して置換もしくは非置換の芳香族炭化水素環または置換もしくは非置換の複素環を形成する。
一実施態様において、Ｚが置換もしくは非置換のチオフェン環であり、Ｙ１〜Ｙ４が全てＣＨである場合には、Ｒ１〜Ｒ５のうち少なくとも一つが重水素；フルオロ基；ニトリル基；フルオロメチル基；フルオロエチル基；フルオロプロピル基；フルオロメトキシ基；フルオロエトキシ基；フルオロプロポキシ基；重水素、フルオロ基、ニトリル基、フルオロアルキル基及びフルオロアルコキシ基からなる群より選択された１以上の置換基で置換もしくは非置換されたフェニル基；重水素、フルオロ基、ニトリル基、フルオロアルキル基及びフルオロアルコキシ基からなる群より選択された１以上の置換基で置換もしくは非置換されたナフチル基；重水素、フルオロ基、ニトリル基、フルオロアルキル基及びフルオロアルコキシ基からなる群より選択された１以上の置換基で置換もしくは非置換されたチオフェン基であるか、Ｒ１〜Ｒ５のうち隣接した基が互いに結合して重水素、フルオロ基、ニトリル基、フルオロアルキル基及びフルオロアルコキシ基からなる群より選択された１以上の置換基で置換もしくは非置換されたベンゼン環；または重水素、フルオロ基、ニトリル基、フルオロアルキル基及びフルオロアルコキシ基からなる群より選択された１以上の置換基で置換もしくは非置換されたピリジン環を形成する。
また一つの実施態様において、Ｚが置換もしくは非置換のチオフェン環である場合には、Ｒ１〜Ｒ５のうち少なくとも一つが重水素；ハロゲン基；ニトリル基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のハロアルキル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のハロアルコキシ基；置換もしくは非置換のアリール基；置換もしくは非置換のハロアリール基；または置換もしくは非置換の複素環基であるか、Ｒ１〜Ｒ５のうち隣接した基が互いに結合して置換もしくは非置換の芳香族炭化水素環または置換もしくは非置換の複素環を形成する。
一実施態様において、Ｚが置換もしくは非置換のチオフェン環である場合には、Ｒ１〜Ｒ５のうち少なくとも一つが重水素；フルオロ基；ニトリル基；フルオロメチル基；フルオロエチル基；フルオロプロピル基；フルオロメトキシ基；フルオロエトキシ基；フルオロプロポキシ基；重水素、フルオロ基、ニトリル基、フルオロアルキル基及びフルオロアルコキシ基からなる群より選択された１以上の置換基で置換もしくは非置換されたフェニル基；重水素、フルオロ基、ニトリル基、フルオロアルキル基及びフルオロアルコキシ基からなる群より選択された１以上の置換基で置換もしくは非置換されたナフチル基；重水素、フルオロ基、ニトリル基、フルオロアルキル基及びフルオロアルコキシ基からなる群より選択された１以上の置換基で置換もしくは非置換されたチオフェン基であるか、Ｒ１〜Ｒ５のうち隣接した基が互いに結合して重水素、フルオロ基、ニトリル基、フルオロアルキル基及びフルオロアルコキシ基からなる群より選択された１以上の置換基で置換もしくは非置換されたベンゼン環；または重水素、フルオロ基、ニトリル基、フルオロアルキル基及びフルオロアルコキシ基からなる群より選択された１以上の置換基で置換もしくは非置換されたピリジン環を形成する。
また一つの実施態様において、Ｙ１〜Ｙ４が全てＣＨである場合には、Ｒ１〜Ｒ５のうち少なくとも一つが重水素；ハロゲン基；ニトリル基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のハロアルキル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のハロアルコキシ基；置換もしくは非置換のアリール基；置換もしくは非置換のハロアリール基；または置換もしくは非置換の複素環基であるか、Ｒ１〜Ｒ５のうち隣接した基が互いに結合して置換もしくは非置換の芳香族炭化水素環または置換もしくは非置換の複素環を形成する。
一実施態様において、Ｙ１〜Ｙ４が全てＣＨである場合には、Ｒ１〜Ｒ５のうち少なくとも一つが重水素；フルオロ基；ニトリル基；フルオロメチル基；フルオロエチル基；フルオロプロピル基；フルオロメトキシ基；フルオロエトキシ基；フルオロプロポキシ基；重水素、フルオロ基、ニトリル基、フルオロアルキル基及びフルオロアルコキシ基からなる群より選択された１以上の置換基で置換もしくは非置換されたフェニル基；重水素、フルオロ基、ニトリル基、フルオロアルキル基及びフルオロアルコキシ基からなる群より選択された１以上の置換基で置換もしくは非置換されたナフチル基；重水素、フルオロ基、ニトリル基、フルオロアルキル基及びフルオロアルコキシ基からなる群より選択された１以上の置換基で置換もしくは非置換されたチオフェン基であるか、Ｒ１〜Ｒ５のうち隣接した基が互いに結合して重水素、フルオロ基、ニトリル基、フルオロアルキル基及びフルオロアルコキシ基からなる群より選択された１以上の置換基で置換もしくは非置換されたベンゼン環；または重水素、フルオロ基、ニトリル基、フルオロアルキル基及びフルオロアルコキシ基からなる群より選択された１以上の置換基で置換もしくは非置換されたピリジン環を形成する。
一実施態様において、Ｒ１〜Ｒ４のうち少なくとも一つが重水素；ハロゲン基；ニトリル基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のハロアルキル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のハロアルコキシ基；置換もしくは非置換のアリール基；置換もしくは非置換のハロアリール基；または置換もしくは非置換の複素環基である。
本発明の一実施態様において、前記化学式１の化合物は下記化合物の中から選択されたいずれか一つであってもよい。
化合物の共役長とエネルギーバンドギャップは密接な関わりがある。具体的には、化合物の共役長が長いほど、エネルギーバンドギャップが小さくなる。前述したように、前記化合物のコアは制限された共役を含んでおり、これはエネルギーバンドギャップが大きいという性質を有する。
本発明においては、上記のようにエネルギーバンドギャップの大きいコア構造のＡｒ１、Ｒ１〜Ｒ７、Ｒ１ａ〜Ｒ４ａ、Ｒ'及びＲ''の位置に様々な置換基を導入することによって、様々なエネルギーバンドギャップを有する化合物を合成することができる。通常、エネルギーバンドギャップの大きいコア構造に置換基を導入してエネルギーバンドギャップを調節するのは容易であるが、コア構造がエネルギーバンドギャップが小さい場合には置換基を導入してエネルギーバンドギャップを大きく調節するのは難しい。また、本発明においては、前記のような構造のコア構造のＡｒ１、Ｒ１〜Ｒ７、Ｒ１ａ〜Ｒ４ａ、Ｒ'及びＲ''の位置に様々な置換基を導入することによって、化合物のＨＯＭＯ及びＬＵＭＯエネルギー準位も調節することができる。
また、前記のような構造のコア構造に様々な置換基を導入することによって、導入された置換基の固有特性を有する化合物を合成することができる。例えば、有機発光素子の製造時に用いられる正孔注入層物質、正孔輸送用物質、電荷発生用物質、発光層物質及び電子輸送層物質に主に用いられる置換基を前記コア構造に導入することによって、各有機物層に要求される条件を満たす物質を合成することができる。
また、本発明に係る有機発光素子は、第１電極、第２電極、及び前記第１電極と第２電極との間に配置された１層以上の有機物層を含む有機発光素子であって、前記有機物層のうち１層以上は前記化合物を含むことを特徴とする。
本発明の有機発光素子は、前述した化合物を用いて１層以上の有機物層を形成することを除いては、通常の有機発光素子の製造方法及び材料により製造されることができる。
前記化合物は、有機発光素子の製造時、真空蒸着法だけでなく、溶液塗布法によって有機物層として形成されることができる。ここで、溶液塗布法とはスピンコーティング、ディップコーティング、インクジェット印刷、スクリーン印刷、スプレー法、ロールコーティング等を意味するが、これらのみに限定されるものではない。
本発明の有機発光素子の有機物層は単層構造からなってもよいが、２層以上の有機物層が積層された多層構造からなってもよい。例えば、本発明の有機発光素子は、有機物層として、正孔注入層、正孔輸送層、電荷発生層、発光層、電子輸送層、電子注入層等を含む構造を有することができる。しかし、有機発光素子の構造はこれに限定されず、さらに少ない数の有機物層を含むことができる。
したがって、本発明の有機発光素子において、前記有機物層は正孔注入層、正孔輸送層、及び正孔注入及び正孔輸送を同時にする層のうち１層以上を含むことができ、前記層のうち１層以上が前記化学式１で表される化合物を含むことができる。
一実施態様において、前記有機物層は正孔注入層及び正孔輸送層のうち１層以上を含むことができ、前記層のうち１層以上が前記化学式１で表される化合物を含むことができる。
また一つの実施態様において、前記有機物層は正孔注入層を含み、前記正孔注入層が前記化学式１で表される化合物をドーパントとして含むことができる。
一実施態様において、前記有機物層は正孔注入層、電子阻止層、正孔輸送層、及び正孔注入及び正孔輸送を同時にする層のうち１層以上を含むことができ、前記層のうち１層以上が前記化学式１で表される化合物を含むことができる。
また一つの例として、前記有機物層は電子阻止層を含み、前記電子阻止層が前記化学式１で表される化合物を含むことができる。
また一つの実施態様において、前記有機物層は発光層を含み、前記発光層が前記化学式１で表される化合物を含む。一例として、前記化学式１で表される化合物は発光層のホストとして含まれることができる。また一つの例として、前記化学式１で表される化合物は発光層の燐光ホストとして含まれることができる。
また一つの例として、前記化学式１で表される化合物を含む有機物層は、前記化学式１で表される化合物をホストとして含み、他の有機化合物、金属または金属化合物をドーパントとして含むことができる。
また一つの例として、前記化学式１で表される化合物を含む有機物層は、前記化学式１で表される化合物をホストとして含み、イリジウム系（Ｉｒ）ドーパントと共に用いることができる。
また、前記有機物層は電子輸送層、電子注入層、及び電子輸送及び電子注入を同時にする層のうち１層以上を含むことができ、前記層のうち１層以上が前記化合物を含むことができる。
また一つの実施態様において、前記有機電子素子の有機物層は正孔輸送層を含み、前記正孔輸送層が前記化学式１で表される化合物を含む。
また、前記有機物層は２層以上の発光層を含み、前記２層の発光層の間に備えられた前記化学式１の化合物を含む電荷生成層（ｃｈａｒｇｅ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｌａｙｅｒ）を含むことができ、前記電荷生成層が前記化学式１で表される化合物を含むことができる。
本明細書の一実施態様によれば、前記有機物層は前記発光層を含み、前記有機物層は下記化学式１−Ａで表される化合物を含む。
（化学式１−Ａ）
前記化学式１−Ａにおいて、
ｎ１は１以上の整数であり、
Ａｒ７は置換もしくは非置換の１価以上のベンゾフルオレン基；置換もしくは非置換の１価以上のフルオランテン基；置換もしくは非置換の１価以上のピレン基；または置換もしくは非置換の１価以上のクリセン基であり、
Ｌ４は直接結合；置換もしくは非置換のアリーレン基；または置換もしくは非置換のヘテロアリーレン基であり、
Ａｒ８及びＡｒ９は互いに同一であるかまたは異なり、各々独立して置換もしくは非置換のアリール基；置換もしくは非置換のシリル基；置換もしくは非置換のゲルマニウム基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のアリールアルキル基；または置換もしくは非置換のヘテロアリール基であるか、互いに結合して置換もしくは非置換の環を形成してもよく、
ｎ１が２以上の場合、２以上の括弧内の構造は互いに同一であるかまたは異なってもよい。
本明細書の一実施態様によれば、前記有機物層は発光層を含み、前記有機物層は前記化学式１−Ａで表される化合物を発光層のドーパントとして含む。
本明細書の一実施態様によれば、前記Ｌ４は直接結合である。
本明細書の一実施態様によれば、前記ｎ１は２である。
本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ７は重水素、メチル基、エチル基またはｔｅｒｔ−ブチル基で置換もしくは非置換された２価のピレン基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記Ａｒ８及びＡｒ９は互いに同一であるかまたは異なり、各々独立して置換もしくは非置換の炭素数６〜３０のアリール基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記Ａｒ８及びＡｒ９は互いに同一であるかまたは異なり、各々独立してアルキル基で置換されたゲルマニウム基で置換もしくは非置換されたアリール基である。
本明細書の一実施態様によれば、Ａｒ８及びＡｒ９は互いに同一であるかまたは異なり、各々独立してトリメチルゲルマニウム基で置換もしくは非置換されたアリール基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記Ａｒ８及びＡｒ９は互いに同一であるかまたは異なり、各々独立して置換もしくは非置換のフェニル基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記Ａｒ８及びＡｒ９はトリメチルゲルマニウム基で置換もしくは非置換されたフェニル基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記化学式１−Ａは下記化合物で表される。
本明細書の一実施態様によれば、前記有機物層は発光層を含み、前記有機物層は下記化学式２−Ａで表される化合物を含む。
（化学式２−Ａ）
前記化学式２−Ａにおいて、
Ａｒ４及びＡｒ５は互いに同一であるかまたは異なり、各々独立して置換もしくは非置換の単環のアリール基；または置換もしくは非置換の多環のアリール基であり、
Ｇ１〜Ｇ８は互いに同一であるかまたは異なり、各々独立して水素；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換の単環のアリール基；または置換もしくは非置換の多環のアリール基である。
一実施態様において、前記有機物層は発光層を含み、前記発光層は前記化学式２−Ａで表される化合物を発光層のホストとして含む。
本発明の一実施態様において、Ａｒ４及びＡｒ５は互いに同一であるかまたは異なり、各々独立して置換もしくは非置換の多環のアリール基である。
一実施態様において、Ａｒ４及びＡｒ５は互いに同一であるかまたは異なり、各々独立して置換もしくは非置換のナフチル基である。
本発明の一実施態様において、Ａｒ４及びＡｒ５は互いに同一であるかまたは異なり、各々独立して置換もしくは非置換の２−ナフチル基である。
一実施態様によれば、Ａｒ４及びＡｒ５は２−ナフチル基である。
一実施態様において、Ｇ１〜Ｇ８は互いに同一であるかまたは異なり、各々独立して水素；または置換もしくは非置換のアルキル基である。
一実施態様によれば、Ｇ１〜Ｇ８は互いに同一であるかまたは異なり、各々独立して水素；または置換もしくは非置換の炭素数１〜２０のアルキル基である。
本発明の一実施態様において、Ｇ１〜Ｇ８は互いに同一であるかまたは異なり、各々独立して水素；またはメチル基である。
本発明の一実施態様において、前記化学式２−Ａは下記化合物の中から選択される。
一実施態様において、前記有機物層は発光層を含み、前記発光層は前記化学式１−Ａで表される化合物を発光層のドーパントとして含み、前記化学式２−Ａで表される化合物を発光層のホストとして含む。
このような多層構造の有機物層において、前記化合物は発光層、正孔注入／正孔輸送と発光を同時にする層、正孔輸送と発光を同時にする層、または電子輸送と発光を同時にする層等に含まれることができる。
例えば、本発明の有機発光素子の構造は図１、図２及び図３に示したような構造を有することができるが、これらのみに限定されるものではない。
図１には、基板１上に陽極２、発光層３及び陰極４が順次積層された有機発光素子の構造が例示されている。このような構造において、前記化合物は前記発光層３に含まれることができる。
図２には、基板１上に陽極２、正孔注入層５、正孔輸送層６、発光層３、電子輸送層７及び陰極４が順次積層された有機発光素子の構造が例示されている。このような構造において、前記化合物は前記正孔注入層５、正孔輸送層６、発光層３または電子輸送層７に含まれることができる。
図３は、基板１、陽極２及び陰極４を含み、陽極と陰極との間に、正孔注入層（５ａ、５ｂ）、正孔輸送層（６ａ、６ｂ）、発光層（３ａ、３ｂ）及び電子輸送層（８ａ、８ｂ）を含むユニットを２個含み、前記ユニットの間に電荷生成層９が備えられた有機発光素子の例を示すものである。
例えば、本発明に係る有機発光素子は、スパッタリング（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）や電子ビーム蒸発（ｅ−ｂｅａｍ ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）のようなＰＶＤ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）方法を利用し、基板上に金属または導電性を有する金属酸化物またはこれらの合金を蒸着して陽極を形成し、その上に正孔注入層、正孔輸送層、発光層及び電子輸送層を含む有機物層を形成した後、その上に陰極として使用できる物質を蒸着することによって製造されることができる。このような方法の他にも、基板上に陰極物質から有機物層、陽極物質を順に蒸着して有機発光素子を作ることもできる。
前記有機物層は正孔注入層、正孔輸送層、発光層及び電子輸送層等を含む多層構造であってもよいが、それに限定されず、単層構造であってもよい。また、前記有機物層は、様々な高分子素材を用いて、蒸着法でない溶媒プロセス（ｓｏｌｖｅｎｔ ｐｒｏｃｅｓｓ）、例えば、スピンコーティング、ディップコーティング、ドクターブレード、スクリーン印刷、インクジェット印刷または熱転写法等の方法によってさらに少ない数の層に製造することができる。
前記陽極物質としては、通常、有機物層への正孔注入が円滑になるように仕事関数の大きい物質が好ましい。本発明で使用できる陽極物質の具体的な例としてはバナジウム、クロム、銅、亜鉛、金のような金属またはこれらの合金；亜鉛酸化物、インジウム酸化物、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）のような金属酸化物；ＺｎＯ：ＡｌまたはＳｎＯ２：Ｓｂのような金属と酸化物の組み合わせ；ポリ（３−メチル化合物の）、ポリ［３，４−（エチレン−１，２−ジオキシ）化合物の］（ＰＥＤＴ）、ポリピロール及びポリアニリンのような導電性高分子等が挙げられるが、これらのみに限定されるものではない。
前記陰極物質としては、通常、有機物層への電子注入が容易とように仕事関数の小さい物質が好ましい。陰極物質の具体的な例としてはマグネシウム、カルシウム、ナトリウム、カリウム、チタニウム、インジウム、イットリウム、リチウム、ガドリニウム、アルミニウム、銀、スズ及び鉛のような金属またはこれらの合金；ＬｉＦ／ＡｌまたはＬｉＯ２／Ａｌのような多層構造の物質等が挙げられるが、これらのみに限定されるものではない。
前記正孔注入物質としては、低電圧で陽極から正孔の注入を円滑に受けられる物質であって、正孔注入物質のＨＯＭＯ（ｈｉｇｈｅｓｔ ｏｃｃｕｐｉｅｄ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｏｒｂｉｔａｌ）が陽極物質の仕事関数と周辺有機物層のＨＯＭＯとの間であることが好ましい。正孔注入物質の具体的な例としては金属ポルフィリン（ｐｏｒｐｈｙｒｉｎｅ）、オリゴチオフェン、アリールアミン系の有機物、ヘキサニトリルヘキサアザトリフェニレン系の有機物、キナクリドン（ｑｕｉｎａｃｒｉｄｏｎｅ）系の有機物、ペリレン（ｐｅｒｙｌｅｎｅ）系の有機物、アントラキノン及びポリアニリンとポリ化合物系の導電性高分子等が挙げられるが、これらのみに限定されるものではない。
前記正孔輸送物質としては、陽極や正孔注入層から正孔の輸送を受けて発光層に移せる物質であって、正孔に対する移動性の大きい物質が好ましい。具体的な例としてはアリールアミン系の有機物、導電性高分子、及び共役部分と非共役部分が共に存在するブロック共重合体等が挙げられるが、これらのみに限定されるものではない。
前記発光物質としては、正孔輸送層と電子輸送層から正孔と電子の輸送を各々受けて結合させることによって可視光線領域の光を出せる物質であって、蛍光や燐光に対する量子効率の良い物質が好ましい。具体的な例としては８−ヒドロキシ−キノリンアルミニウム錯体（Ａｌｑ３）；カルバゾール系化合物；二量体化スチリル（ｄｉｍｅｒｉｚｅｄ ｓｔｙｒｙｌ）化合物；ＢＡｌｑ；１０−ヒドロキシベンゾキノリン−金属化合物；ベンゾオキサゾール、ベンズチアゾール及びベンズイミダゾール系の化合物；ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）（ＰＰＶ）系の高分子；スピロ（ｓｐｉｒｏ）化合物；ポリフルオレン、ルブレン等が挙げられるが、これらのみに限定されるものではない。
発光層のドーパントとして用いられるイリジウム系錯体は下記のとおりである。
［Ｉｒ（ｐｉｑ）３］
［Ｂｔｐ２Ｉｒ（ａｃａｃ）］
［Ｉｒ（ｐｐｙ）３］
［Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ａｃａｃ）］
［Ｉｒ（ｍｐｙｐ）３］
［Ｆ２Ｉｒｐｉｃ］
［（Ｆ２ｐｐｙ）２Ｉｒ（ｔｍｄ）］
［Ｉｒ（ｄｆｐｐｚ）３］
前記電子輸送物質としては、陰極から電子の注入を円滑に受けて発光層に移せる物質であって、電子に対する移動性の大きい物質が好ましい。具体的な例としては８−ヒドロキシキノリンのＡｌ錯体；Ａｌｑ３を含む錯体；有機ラジカル化合物；ヒドロキシフラボン−金属錯体等が挙げられるが、これらのみに限定されるものではない。
本発明に係る有機発光素子は、用いられる材料に応じて、前面発光型、背面発光型または両面発光型であってもよい。
本発明に係る化合物は、有機太陽電池、有機感光体、有機トランジスタ等をはじめとする有機電子素子においても有機発光素子に適用されるのと類似した原理で作用することができる。
前記化学式１の化合物の製造方法及びそれらを用いた有機発光素子の製造は以下の実施例で具体的に説明する。但し、下記の実施例は本発明を例示するためのものであって、本発明の範囲がこれらによって限定されるものではない。
＜製造例＞
製造例１
中間体Ａの合成
中間体Ａは、公開された論文Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ、２００５、３８、１９を参考にして合成した。
ジエチルチオアセテート４．０ｇと４，４'−ジフルオロベンジル４．９ｇをエタノール６０ｍｌに溶かし、ナトリウムメトキシド３．６ｇを投入して常温で４８時間攪拌した。次に、蒸留水を投入し、エタノールを減圧蒸留して生成される固形分を除去した。得られた濾過液を１Ｎ塩酸で処理して析出された固体を濾過し、イオン交換水で洗浄後に乾燥して白色固体３．９ｇを得た。得られた固体の質量スペクトル測定により、Ｍ／Ｚ＝３６０でピークが確認された。
次に、３．９ｇを無水ジクロロメタン４００ｍｌに溶かし、溶液温度を−４℃以下に冷却した。その溶液に、窒素条件で塩化オキサリル５．８ｇ、ジメチルホルムアミド０．１ｍｌを滴下した。滴下終了後、室温で２時間攪拌し、さらに６時間還流攪拌した。放置冷却後、減圧蒸留して溶媒を除去した。次に、無水ジクロロメタン４００ｍｌに溶かし、窒素条件で三塩化アルミニウム４．４ｇを混合して常温で１２時間攪拌した。その後、０℃に冷却し、薄めた塩酸水溶液を滴下して、ジクロロメタンで分離した。その後、無水硫酸ナトリウムで乾燥及び濾過した。ジクロロメタンを減圧蒸留除去し、シリカゲル（ｓｉｌｉｃａ ｇｅｌ）カラムクロマトグラフィー（展開溶液：ジクロロメタン）で化合物２．２ｇを得た。得られた固体の質量スペクトル測定により、Ｍ／Ｚ＝３２４でピークが確認された。
化合物３７の合成
合成した中間体Ａ ２．０ｇ、マロノニトリル１．６３ｇ及びピリジン５０ｍｌを加え、８０℃で８時間加熱攪拌を行った。放置冷却後、固体を濾過し、水、エタノール、トルエンで洗浄後に減圧乾燥して０．８ｇを得た。得られた固体の質量スペクトル測定により、Ｍ／Ｚ＝４２０でピークが確認された。
製造例２
化合物３８の合成
製造例１で合成した中間体Ａ ２．０ｇを窒素条件で塩化メチレン１２０ｍｌに攪拌、溶解し、溶液温度を−１０℃程度に冷却した。その溶液に四塩化チタニウム４．７ｇを加え、その後、ビストリメチルシリルカルボジイミド１４．０ｇと塩化メチレン８０ｍｌの混合液を滴下した。滴下終了後、冷却を１時間継続した後、室温で４時間攪拌し、さらに２時間還流攪拌した。析出された固体を濾過し、蒸留水、メタノール及びトルエンで洗浄して０．７ｇを得た。得られた固体の質量スペクトル測定により、Ｍ／Ｚ＝３７２でピークが確認された。
製造例３
中間体Ｂの合成
製造例１の中間体Ａの合成において、４，４'−ジフルオロベンジル４．９ｇの代わりに４，４'−（ジトリフルオロメチル）ベンジル６．８ｇを用いたことを除いては、同様の操作を行って中間体Ｂを２．４ｇ得た。得られた固体の質量スペクトル測定により、Ｍ／Ｚ＝４２４でピークが確認された。
化合物１３の合成
製造例１の化合物１の合成において、中間体Ａ ２．０ｇを中間体Ｂ ２．６ｇに変更したことを除いては、同様の操作を行って０．８ｇを得た。得られた固体の質量スペクトル測定により、Ｍ／Ｚ＝５２０でピークが確認された。
製造例４
中間体Ｃの合成
ジエチルチオアセテート４．０ｇと４，４'−ジ（トリフルオロメトキシ）ベンジル７．６ｇをエタノール６０ｍｌに溶かし、ナトリウムメトキシド３．６ｇを投入して常温で４８時間攪拌した。次に、蒸留水を投入し、エタノールを減圧蒸留して生成される固形分を除去した。次に、濾過液を１Ｎ塩酸で処理して析出された固体を濾過し、イオン交換水で洗浄後に乾燥して白色固体３．９ｇを得た。得られた固体の質量スペクトル測定により、Ｍ／Ｚ＝４９２でピークが確認された。
次に、３．９ｇを無水ジクロロメタン３６０ｍｌに溶かし、窒素条件で塩化オキサリル６．０ｇ、ジメチルホルムアミド０．１ｍｌと混合して常温で攪拌した。その後、窒素条件で８時間還流攪拌した。放置冷却後、減圧蒸留して溶媒を除去した。次に、無水ジクロロメタン３６０ｍｌに溶かし、窒素条件で三塩化アルミニウム４．４ｇを混合して常温で１２時間攪拌した。その後、０℃に冷却し、薄めた塩酸水溶液を滴下し、ジクロロメタンで分離した。その後、無水硫酸ナトリウムで乾燥及び濾過した。ジクロロメタンを減圧蒸留除去し、シリカゲル（ｓｉｌｉｃａ ｇｅｌ）カラムクロマトグラフィーで化合物２．４ｇを得た。得られた固体の質量スペクトル測定により、Ｍ／Ｚ＝４５６でピークが確認された。
化合物３９の合成
合成した中間体Ｃ ２．０ｇ、マロノニトリル１．７４ｇ及びピリジン５０ｍｌを加え、８０℃で８時間加熱攪拌を行った。放置冷却後、固体を濾過し、水、エタノール、トルエンで洗浄後に減圧乾燥して０．８ｇを得た。得られた固体の質量スペクトル測定により、Ｍ／Ｚ＝５５２でピークが確認された。
製造例５
化合物４０の合成
製造例４で合成した中間体Ｃ ２．８ｇを窒素条件で塩化メチレン１２０ｍｌに攪拌、溶解し、溶液温度を−１０℃程度に冷却した。その溶液に四塩化チタニウム４．７ｇを加え、その後、ビストリメチルシリルカルボジイミド１４．０ｇと塩化メチレン８０ｍｌの混合液を滴下した。滴下終了後、冷却を１時間継続した後、室温で４時間攪拌し、さらに２時間還流攪拌した。析出された固体を濾過し、蒸留水、メタノール及びトルエンで洗浄して０．８ｇを得た。得られた固体の質量スペクトル測定により、Ｍ／Ｚ＝５０４でピークが確認された。
製造例６
中間体Ｄの合成
ジエチルチオアセテート４．０ｇと４，４'−ジ（ブロモ）ベンジル７．４ｇをエタノール６０ｍｌに溶かし、ナトリウムメトキシド３．６ｇを投入して常温で４８時間攪拌した。次に、蒸留水を投入し、エタノールを減圧蒸留して生成される固形分を除去した。次に、濾過液を１Ｎ塩酸で処理して析出された固体を濾過し、イオン交換水で洗浄後に乾燥して白色固体３．６ｇを得た。得られた固体の質量スペクトル測定により、Ｍ／Ｚ＝４８２でピークが確認された。
次に、３．６ｇを無水ジクロロメタン２４０ｍｌに溶かし、窒素条件で塩化オキサリル３．８ｇ、ジメチルホルムアミド０．１ｍｌと混合して常温で攪拌した。その後、窒素条件で１２時間還流攪拌した。放置冷却後、減圧蒸留して溶媒を除去した。次に、無水ジクロロメタン２４０ｍｌに溶かし、窒素条件で三塩化アルミニウム４．０ｇを混合して常温で１２時間攪拌した。その後、０℃に冷却し、薄めた塩酸水溶液を滴下し、ジクロロメタンで分離した。その後、無水硫酸ナトリウムで乾燥及び濾過した。ジクロロメタンを減圧蒸留除去し、シリカゲル（ｓｉｌｉｃａ ｇｅｌ）カラムクロマトグラフィーで化合物２．０ｇを得た。得られた固体の質量スペクトル測定により、Ｍ／Ｚ＝４４６でピークが確認された。
次に、得られた２．０ｇを４−トリフルオロメチルフェニルボロン酸２．０ｇ、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０） ０．５１ｇ、１．１Ｍ炭酸カリウム２５ｍｌ及びトルエン４０ｍｌと混合し、窒素気流下で１０時間還流攪拌を行った。冷却後、反応液を濾過し、水、エタノール、トルエンで洗浄して中間体Ｄ ２．４ｇを得た。得られた固体の質量スペクトル測定により、Ｍ／Ｚ＝５７７でピークが確認された。
化合物１の合成
合成した中間体Ｄ ２．０ｇ、マロノニトリル１．３７ｇ及びピリジン４０ｍｌを加え、８０℃で８時間加熱攪拌を行った。放置冷却後、固体を濾過し、水、エタノール、トルエンで洗浄後に減圧乾燥して１．２ｇを得た。得られた固体の質量スペクトル測定により、Ｍ／Ｚ＝６７３でピークが確認された。
製造例７
中間体Ｅの合成
製造例６の中間体Ｄの合成において、４−トリフルオロメチルフェニルボロン酸２．０ｇの代わりに３，５−ビストリフルオロメチルフェニルボロン酸３．０ｇを用いたことを除いては、同様の操作を行って中間体Ｅを２．２ｇ得た。得られた固体の質量スペクトル測定により、Ｍ／Ｚ＝７０６でピークが確認された。
化合物３の合成
合成した中間体Ｅ ２．０ｇ、マロノニトリル１．１１ｇ及びピリジン４０ｍｌを加え、８０℃で８時間加熱攪拌を行った。放置冷却後、固体を濾過し、水、エタノール、トルエンで洗浄後に減圧乾燥して０．８ｇを得た。得られた固体の質量スペクトル測定により、Ｍ／Ｚ＝８０９でピークが確認された。
製造例８
中間体Ｆの合成
ジエチルチオアセテート４．０ｇと４，４'−ジ（トリメチルシリル）ベンジル７．１ｇをエタノール６０ｍｌに溶かし、ナトリウムメトキシド３．６ｇを投入して常温で４８時間攪拌した。次に、蒸留水を投入し、エタノールを減圧蒸留して生成される固形分を除去した。次に、濾過液を１Ｎ塩酸で処理して析出された固体を濾過し、イオン交換水で洗浄後に乾燥して白色固体３．６ｇを得た。得られた固体の質量スペクトル測定により、Ｍ／Ｚ＝４６９でピークが確認された。
次に、２．４ｇを無水ジクロロメタン１６０ｍｌに溶かし、窒素条件で塩化オキサリル３．０ｇ、ジメチルホルムアミド０．１ｍｌと混合して常温で攪拌した。その後、窒素条件で１２時間還流攪拌した。放置冷却後、減圧蒸留して溶媒を除去した。次に、無水ジクロロメタン１６０ｍｌに溶かし、窒素条件で三塩化アルミニウム３．２ｇを混合して常温で１２時間攪拌した。その後、０℃に冷却し、薄めた塩酸水溶液を滴下し、ジクロロメタンで分離した。その後、無水硫酸ナトリウムで乾燥及び濾過した。ジクロロメタンを減圧蒸留除去し、シリカゲル（ｓｉｌｉｃａ ｇｅｌ）カラムクロマトグラフィーで化合物１．０ｇを得た。得られた固体の質量スペクトル測定により、Ｍ／Ｚ＝４６９でピークが確認された。
化合物７８の合成
合成した中間体Ｆ １．０ｇ、マロノニトリル０．９ｇ及びピリジン３０ｍｌを加え、６０℃で１２時間加熱攪拌を行った。放置冷却後、固体を濾過し、水、エタノール、トルエンで洗浄後に減圧乾燥して０．５ｇを得た。得られた固体の質量スペクトル測定により、Ｍ／Ｚ＝５２９でピークが確認された。
製造例９
中間体Ｇの合成
中間体Ｇは、公開された論文Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ、２０１４、５、４４９０を参考にして合成した。
窒素条件、−７８℃で、２，３，５，６−テトラブロモチエノ［３，２−ｂ］チオフェン４．６ｇをテトラヒドロフラン８０ｍｌに溶かし、ｎ−ブチルリチウム（２．５Ｍ ｉｎ ｈｅｘａｎｅ）８．１ｍｌを徐々に滴加して１時間攪拌した。その後、シアノぎ酸エチル２．０ｍｌを−７８℃で徐々に滴加し、徐々に常温に昇温して１２時間攪拌した。その後、０℃に冷却し、薄めた塩酸水溶液を滴下し、有機溶媒を減圧蒸留除去して固体を得た後、濾過、ヘキサン、メタノール洗浄して５．２ｇを得た。得られた固体の質量スペクトル測定により、Ｍ／Ｚ＝４４２でピークが確認された。
次に、得られた５．２ｇを４−フルオロフェニルボロン酸４．０ｇ、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０） １．３６ｇ、１．１Ｍ炭酸カリウム４０ｍｌ及びトルエン８０ｍｌと混合し、窒素気流下で８時間還流攪拌を行った。冷却後、反応液を濾過し、水、エタノール、トルエンで洗浄して４．８ｇを得た。得られた固体の質量スペクトル測定により、Ｍ／Ｚ＝４７３でピークが確認された。
次に、得られた１．９０ｇをメタノール、テトラヒドロフラン８０ｍｌ（１：１ｖ／ｖ）に溶かし、水酸化ナトリウム０．９６ｇを加えて還流条件で１２時間攪拌した。その後、減圧蒸留で溶媒を除去し、３７％塩酸を加えて析出物を濾過した。蒸留水、トルエンで洗浄後に減圧乾燥して１．４ｇを得た。
次に、得られた１．５ｇを無水ジクロロメタン８０ｍｌに溶かし、窒素条件で塩化チオニル４ｍｌ、ジメチルホルムアミド０．１ｍｌと混合して常温で攪拌した。その後、窒素条件で１２時間還流攪拌した。放置冷却後、減圧蒸留して溶媒を除去した。次に、無水ジクロロメタン８０ｍｌに溶かし、窒素条件で三塩化アルミニウム２．１ｇを混合して常温で１２時間攪拌した。その後、０℃に冷却し、薄めた塩酸水溶液を滴下して生成された固体を濾過した後、１０％水酸化ナトリウム、メタノール、テトラヒドロフランで洗浄して１．０ｇを得た。得られた固体の質量スペクトル測定により、Ｍ／Ｚ＝３８０でピークが確認された。
化合物８１の合成
合成した中間体Ｇ １．０ｇ、マロノニトリル１．０ｇ及びピリジン２０ｍｌを加え、６０℃で１２時間加熱攪拌を行った。放置冷却後、固体を濾過し、水、エタノール、トルエンで洗浄後に減圧乾燥して０．６ｇを得た。得られた固体の質量スペクトル測定により、Ｍ／Ｚ＝４７６でピークが確認された。
製造例１０
化合物８３の合成
製造例９で合成した中間体Ｇ １．２ｇを窒素条件で塩化メチレン６０ｍｌに攪拌、溶解し、溶液温度を−１０℃程度に冷却した。その溶液に四塩化チタニウム２．４ｇを加え、その後、ビストリメチルシリルカルボジイミド７．０ｇと塩化メチレン４０ｍｌの混合液を滴下した。滴下終了後、冷却を１時間継続した後、室温で４時間攪拌し、さらに２時間還流攪拌した。析出された固体を濾過し、蒸留水、メタノール及びトルエンで洗浄して０．５ｇを得た。得られた固体の質量スペクトル測定により、Ｍ／Ｚ＝４２８でピークが確認された。
製造例１１
中間体Ｈの合成
製造例９の中間体Ｇの合成において、４−フルオロフェニルボロン酸４．０ｇの代わりに４−トリフルオロメチルフェニルボロン酸５．４ｇを用いたことを除いては、同様の操作を行って中間体Ｈを１．０ｇ得た。得られた固体の質量スペクトル測定により、Ｍ／Ｚ＝４８０でピークが確認された。
化合物８４の合成
合成した中間体Ｈ １．０ｇ、マロノニトリル０．８ｇ及びピリジン２０ｍｌを加え、６０℃で１２時間加熱攪拌を行った。放置冷却後、固体を濾過し、水、エタノール、トルエンで洗浄後に減圧乾燥して０．４ｇを得た。得られた固体の質量スペクトル測定により、Ｍ／Ｚ＝５７６でピークが確認された。
製造例１２
中間体Ｉの合成
中間体Ｉは、公開された論文Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ、２００９、６５、６１４１を参考にして合成した。
ニッケルブロミド２，２'−ビピリジン錯化合物０．７６ｇとマンガン粉末２．５２ｇをジメチルホルムアミド１６ｍｌに溶かし、３，４−ジブロモチオフェン２．４ｇ、メチル２−クロロニコチネート４．４６ｇ、トリフルオロ酢酸０．１ｍｌを順に投入した。２時間の間隔でニッケルブロミド２，２'−ビピリジン錯化合物０．７６ｇとマンガン粉末２．５２ｇを追加投入し、６時間後に反応を終了した。その後、クロロホルムと塩化アンモニウム水溶液で抽出し、得られた有機層を硫酸ナトリウム（ＭｇＳＯ４）で乾燥した。その後、濾過分別後に溶媒を減圧蒸留して除去し、シリカゲル（ｓｉｌｉｃａ ｇｅｌ）カラムクロマトグラフィーで化合物０．６ｇを得た。
次に、２４ｍｌのポリリン酸（ＰＰＡ）に溶解し、２１０°Ｃで加熱した後、冷却した炭酸ナトリウム水溶液に滴下投入した。クロロホルムで抽出し、得られた有機層を硫酸ナトリウム（ＭｇＳＯ４）で乾燥した。その後、濾過分別後に溶媒を減圧蒸留して除去し、シリカゲル（ｓｉｌｉｃａ ｇｅｌ）カラムクロマトグラフィーで化合物０．４ｇを得た。
化合物６５の合成
合成した中間体Ｉ ０．４ｇ、マロノニトリル０．５４ｇ及びピリジン２０ｍｌを加え、６０℃で１２時間加熱攪拌を行った。放置冷却後、固体を濾過し、水、エタノール、トルエンで洗浄後に減圧乾燥して０．３ｇを得た。得られた固体の質量スペクトル測定により、Ｍ／Ｚ＝３８６でピークが確認された。
＜実験例＞
実験例１
ＩＴＯガラスの発光面積が３ｍｍ×３ｍｍ大きさになるようにパターニングした後に洗浄した。基板を真空チャンバーに取り付けた後、基本圧力が１×１０−６ｔｏｒｒになるようにした後、陽極のＩＴＯ上に正孔注入層として化合物３７を１００Å厚さで形成した。次に、正孔輸送層としてα−ＮＰＤを６００Å厚さで形成し、発光層としてホストのＭＡＤＮにドーパントのＢＤ−Ａを重量比４０：２になるように蒸着し、電子輸送層としてＡｌｑ３を３００Å厚さで形成し、電子注入層としてＬｉＦを１０Å厚さで形成し、陰極としてＡｌを８００Å厚さで順次形成して、有機発光素子を製作した。ミノルタ社製のＣＳ１０００を使って輝度を測定し、１０ｍＡ／ｃｍ２における発光効率を算出した。
［化合物３７］
実験例２
前述した実験例１と同様の工程条件下で、化合物３７の代わりに化合物１３を正孔注入層に用いたことのみを異にして有機発光素子を製作した。
実験例３
前述した実験例１と同様の工程条件下で、化合物３７の代わりに化合物３９を正孔注入層に用いたことのみを異にして有機発光素子を製作した。
実験例４
前述した実験例１と同様の工程条件下で、化合物３７の代わりに化合物１を正孔注入層に用いたことのみを異にして有機発光素子を製作した。
実験例５
前述した実験例１と同様の工程条件下で、化合物３７の代わりに化合物３を正孔注入層に用いたことのみを異にして有機発光素子を製作した。
実験例６
前述した実験例１と同様の工程条件下で、化合物３７の代わりに化合物７８を正孔注入層に用いたことのみを異にして有機発光素子を製作した。
実験例７
前述した実験例１と同様の工程条件下で、化合物３７の代わりに化合物８１を正孔注入層に用いたことのみを異にして有機発光素子を製作した。
実験例８
前述した実験例１と同様の工程条件下で、化合物３７の代わりに化合物６５を正孔注入層に用いたことのみを異にして有機発光素子を製作した。
比較例１
前述した実験例１と同様の工程条件下で、正孔注入層に化合物３７の代わりにＨＡＴ−ＣＮを用いたことのみを異にして有機発光素子を製作した。
比較例２
前述した実験例１と同様の工程条件下で、正孔注入層に化合物３７の代わりにα−ＮＰＤを用いたことのみを異にして有機発光素子を製作した。
比較例３
前述した実験例１と同様の工程条件下で、正孔注入層に化合物３７の代わりに下記化合物を用いたことのみを異にして有機発光素子を製作した。
前記表１を参照すれば、本発明の実験例１〜８は、比較例１に比べて駆動電圧が１６〜３１％程度減少し、比較例２に比べて駆動電圧が３９〜５０％減少した。また、本発明の実験例は比較例に比べて電流効率、電力効率及び輝度が向上した。
また一つの実施例として、本明細書は、本発明に係る化合物を正孔注入層にドープして有機発光素子を製作した実施例を提供する。
実験例９
ＩＴＯガラスの発光面積が３ｍｍ×３ｍｍ大きさになるようにパターニングした後に洗浄した。基板を真空チャンバーに取り付けた後、基本圧力が１×１０−６ｔｏｒｒになるようにした後、陽極のＩＴＯ上に正孔注入層としてα−ＮＰＤを１００Å厚さで形成するが、化合物３７を２５％のドープ濃度でドープし、正孔輸送層としてα−ＮＰＤを６００Å厚さで形成し、発光層としてホストのＭＡＤＮにドーパントのＢＤ−Ａを重量比４０：２になるように蒸着し、電子輸送層としてＡｌｑ３を３００Å厚さで形成し、電子注入層としてＬｉＦを１０Å厚さで形成し、陰極としてＡｌを８００Å厚さで順次形成して、有機発光素子を製作した。ミノルタ社製のＣＳ１０００を使って輝度を測定し、１０ｍＡ／ｃｍ２における発光効率を算出した。
実験例１０
前述した実験例９と同様の工程条件下で、化合物３７の代わりに化合物１を正孔注入層に２５％のドープ濃度でドープしたことのみを異にして有機発光素子を製作した。
実験例１１
前述した実験例９と同様の工程条件下で、化合物３７の代わりに化合物１３を正孔注入層に２５％のドープ濃度でドープしたことのみを異にして有機発光素子を製作した。
実験例１２
前述した実験例９と同様の工程条件下で、化合物３７の代わりに化合物３９を正孔注入層に２５％のドープ濃度でドープしたことのみを異にして有機発光素子を製作した。
実験例１３
前述した実験例９と同様の工程条件下で、化合物３７の代わりに化合物６５を正孔注入層に２５％のドープ濃度でドープしたことのみを異にして有機発光素子を製作した。
比較例４
前述した実験例９と同様の工程条件下で、正孔注入層に化合物３７の代わりにＨＡＴ−ＣＮを２５％のドープ濃度でドープしたことのみを異にして有機発光素子を製作した。
比較例５
前述した実験例９と同様の工程条件下で、正孔注入層にドープなしでα−ＮＰＤを用いたことのみを異にして有機発光素子を製作した。
比較例６
前述した実験例１と同様の工程条件下で、正孔注入層に化合物３７の代わりに下記化合物を２５％のドープ濃度でドープしたことのみを異にして有機発光素子を製作した。
前記表２を参照すれば、本発明の実験例９〜１３は、比較例４に比べて駆動電圧が１９〜２８％程度減少し、比較例５に比べて駆動電圧が４１〜４７％減少した。また、本発明の実験例は比較例に比べて電流効率、電力効率及び輝度が向上した。
１ ・・・基板
２ ・・・陽極
３ ・・・発光層
４ ・・・陰極
５、５ａ、５ｂ ・・・正孔注入層
６、６ａ、６ｂ ・・・正孔輸送層
７ ・・・電子輸送層
８ａ、８ｂ ・・・電荷輸送層
９ ・・・電荷生成層

Claims (9)

  1. 下記化学式５、６および９のいずれかで表される化合物：
    （化学式５）
    （化学式６）
    （化学式９）
    前記化学式５、６および９において、
    Ｘ１及びＸ２は互いに同一であるかまたは異なり、各々独立して下記（ａ）〜（ｇ）の中から選択されたいずれか一つであり、
    Ｒ１〜Ｒ５は互いに同一であるかまたは異なり、各々独立して水素；重水素；ハロゲン基；ニトリル基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のハロアルキル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のハロアルコキシ基；置換もしくは非置換のアリール基；置換もしくは非置換のハロアリール基；置換もしくは非置換のシリル基；または置換もしくは非置換の複素環であり、
    前記化合物が化学式５で表される場合、式中のＲ１からＲ４の少なくとも１つは、ハロゲン基；ニトリル基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のハロアルキル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のハロアルコキシ基；置換もしくは非置換のアリール基；置換もしくは非置換のハロアリール基；置換もしくは非置換のシリル基；または置換もしくは非置換の複素環であり、
    Ｒ２１〜Ｒ２４は互いに同一であるかまたは異なり、各々独立して水素；重水素；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のシクロアルキル基；置換もしくは非置換のアリール基；または置換もしくは非置換の複素環基である。
  2. 前記化学式５、６および９のいずれかで表される化合物は下記化合物の中から選択されるいずれか一つである、請求項１に記載の化合物：
  3. 第１電極、第２電極、及び前記第１電極と第２電極との間に配置された１層以上の有機物層を含む有機発光素子であって、
    前記有機物層は正孔注入層、電子阻止層、正孔輸送層、及び正孔注入及び正孔輸送を同時にする層のうち１層以上の層を含み、前記層のうち１層以上が請求項１または２に記載の化合物を含む、有機発光素子。
  4. 前記有機物層は正孔注入層を含み、前記正孔注入層が前記化学式５、６および９のいずれかで表される化合物をドーパントとして含む、請求項３に記載の有機発光素子。
  5. 前記有機物層は下記化学式１−Ａで表される化合物を含む、請求項３または４に記載の有機発光素子：
    （化学式１−Ａ）
    前記化学式１−Ａにおいて、
    ｎ１は１以上の整数であり、
    Ａｒ７は置換もしくは非置換の１価以上のベンゾフルオレン基；置換もしくは非置換の１価以上のフルオランテン基；置換もしくは非置換の１価以上のピレン基；または置換もしくは非置換の１価以上のクリセン基であり、
    Ｌ４は直接結合；置換もしくは非置換のアリーレン基；または置換もしくは非置換のヘテロアリーレン基であり、
    Ａｒ８及びＡｒ９は互いに同一であるかまたは異なり、各々独立して置換もしくは非置換のアリール基；置換もしくは非置換のシリル基；置換もしくは非置換のゲルマニウム基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のアリールアルキル基；または置換もしくは非置換のヘテロアリール基であるか、互いに結合して置換もしくは非置換の環を形成してもよく、
    ｎ１が２以上の場合、２以上の括弧内の構造は互いに同一であるかまたは異なってもよい。
  6. 前記Ｌ４は直接結合であり、Ａｒ７は２価のピレン基であり、Ａｒ８及びＡｒ９は互いに同一であるかまたは異なり、各々独立して炭素数１〜３０のアルキル基で置換もしくは非置換された炭素数６〜３０のアリール基、または置換もしくは非置換の炭素数２〜３０のヘテロアリール基であり、ｎ１は２である、請求項５に記載の有機発光素子。
  7. 前記有機物層は下記化学式２−Ａで表される化合物を含む、請求項３または４に記載の有機発光素子：
    （化学式２−Ａ）
    前記化学式２−Ａにおいて、
    Ａｒ４及びＡｒ５は互いに同一であるかまたは異なり、各々独立して置換もしくは非置換の単環のアリール基；または置換もしくは非置換の多環のアリール基であり、
    Ｇ１〜Ｇ８は互いに同一であるかまたは異なり、各々独立して水素；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換の単環のアリール基；または置換もしくは非置換の多環のアリール基である。
  8. 前記Ａｒ４及びＡｒ５は２−ナフチル基であり、Ｇ１〜Ｇ８は水素または置換もしくは非置換のアルキル基である、請求項７に記載の有機発光素子。
  9. 前記有機物層は下記化学式２−Ａで表される化合物を含む、請求項５に記載の有機発光素子：
    （化学式２−Ａ）
    前記化学式２−Ａにおいて、
    Ａｒ４及びＡｒ５は互いに同一であるかまたは異なり、各々独立して置換もしくは非置換の単環のアリール基；または置換もしくは非置換の多環のアリール基であり、
    Ｇ１〜Ｇ８は互いに同一であるかまたは異なり、各々独立して水素；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換の単環のアリール基；または置換もしくは非置換の多環のアリール基である。
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