JP6760582B2 - 化合物およびこれを含む有機発光素子 - Google Patents

化合物およびこれを含む有機発光素子 Download PDF

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Description

本明細書は、化合物およびこれを含む有機発光素子に関する。本明細書は、２０１６年８月９日付で韓国特許庁に出願された第１０−２０１６−０１０１３６２号の出願日の利益を主張し、その内容はすべて本明細書に組み込まれる。
有機発光素子は、２つの電極の間に有機薄膜を配置させた構造を有する。このような構造の有機発光素子に電圧が印加されると、２つの電極から注入された電子と正孔が有機薄膜で結合して対をなした後、消滅しながら光を発する。前記有機薄膜は、必要に応じて単層または多層から構成される。
有機薄膜の材料は、必要に応じて発光機能を有することができる。例えば、有機薄膜材料としては、それ自体が単独で発光層を構成できる化合物が使用されてもよく、またはホスト−ドーパント系発光層のホストまたはドーパントの役割を果たす化合物が使用されてもよい。その他にも、有機薄膜の材料として、正孔注入、正孔輸送、電子ブロッキング、正孔ブロッキング、電子輸送または電子注入などの役割を果たす化合物が使用されてもよい。
有機発光素子の性能、寿命または効率を向上させるために、有機薄膜の材料の開発が求められ続けている。
本明細書は、化合物およびこれを含む有機発光素子を提供する。
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］
Figure 0006760582
 前記化学式１において、
Ａｒは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、−Ｌ−Ａｒ１であり、
Ｒ１〜Ｒ４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素または重水素であり、
ａ、ｂおよびｃは、０〜４の整数であり、ｎは、１〜４の整数であり、ｄは、０〜５の整数であり、ｎ＋ａは、５以下であり、ｎおよびａ〜ｄが２以上の場合、括弧内の置換基は、互いに同一または異なり、
前記Ｌは、直接結合；または置換もしくは非置換のアリーレン基であり、
前記Ａｒ１は、下記構造式の中から選択され、
Figure 0006760582
 前記構造式において、Ｘ１〜Ｘ４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、ＮまたはＣＨであり、Ｘ５は、ＳまたはＯであり、
Ｙ１およびＹ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；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アリール基；置換もしくは非置換のヘテロアリール基；または置換もしくは非置換の縮合多環基である。
また、本出願は、第１電極と、前記第１電極に対向して備えられた第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に備えられた１層以上の有機物層とを含む有機発光素子であって、前記有機物層のうちの１層以上は、前述した化合物を含むものである有機発光素子を提供する。
本出願の一実施態様に係る化合物は、有機発光素子に使用されることで、有機発光素子の駆動電圧を低下させ、光効率を向上させ、化合物の熱的安定性によって素子の寿命特性を向上させることができる。
基板１、陽極２、発光層３、陰極４が順次に積層された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、および陰極４が順次に積層された有機発光素子の例を示すものである。 本明細書の一実施態様に係る化合物Ｅ１について、光電子分光装置を用いて測定したＨＯＭＯエネルギー準位を示すものである。 本明細書の一実施態様に係る化合物Ｅ３について、光電子分光装置を用いて測定したＨＯＭＯエネルギー準位を示すものである。 化合物［ＥＴ−１−Ｊ］について、光電子分光装置を用いて測定したＨＯＭＯエネルギー準位を示すものである。 本明細書の一実施態様に係る化合物Ｅ１について、フォトルミネッセンス（ｐｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ；ＰＬ）により測定された吸収、発光スペクトルである。 本明細書の一実施態様に係る化合物Ｅ３について、フォトルミネッセンス（ｐｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ；ＰＬ）により測定された吸収、発光スペクトルである。 化合物［ＥＴ−１−Ｊ］について、フォトルミネッセンス（ｐｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ；ＰＬ）により測定された吸収、発光スペクトルである。
以下、本明細書についてより詳細に説明する。
本明細書は、前記化学式１で表される化合物を提供する。
本明細書において、置換基の例示は以下に説明するが、これに限定されるものではない。
本明細書において、
Figure 0006760582
 および点線は、他の置換基または結合部に結合する部位を意味する。
前記「置換」という用語は、化合物の炭素原子に結合した水素原子が他の置換基に変わることを意味し、置換される位置は、水素原子の置換される位置すなわち、置換基が置換可能な位置であれば限定せず、２以上置換される場合、２以上の置換基は、互いに同一でも異なっていてもよい。
本明細書において、「置換もしくは非置換の」という用語は、重水素；ハロゲン基；シアノ基；ニトロ基；ヒドロキシ基；アルキル基；シクロアルキル基；アルケニル基；アルコキシ基；置換もしくは非置換のホスフィンオキシド基；アリール基；およびヘテロアリール基からなる群より選択された１または２以上の置換基で置換されているか、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されるか、もしくはいずれの置換基も有しないことを意味する。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、ハロゲン基の例としては、フッ素、塩素、臭素、またはヨウ素がある。
本明細書において、前記アルキル基は、直鎖もしくは分枝鎖であってもよく、炭素数は特に限定されないが、１〜５０のものが好ましい。具体例としては、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、２−メチルペンチル、４−メチルヘキシル、５−メチルヘキシルなどがあるが、これらに限定されない。
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のものが好ましく、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、シクロオクチルなどがあるが、これらに限定されない。
本明細書において、前記アルコキシ基は、直鎖、分枝鎖もしくは環鎖であってもよい。アルコキシ基の炭素数は特に限定されないが、炭素数１〜２０のものが好ましい。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などになってもよいが、これらに限定されるものではない。
本明細書において、前記アルケニル基は、直鎖もしくは分枝鎖であってもよく、炭素数は特に限定されないが、２〜４０のものが好ましい。具体例としては、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−ブタジエニル、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、スチレニル基などがあるが、これらに限定されない。
本明細書において、ホスフィンオキシド基は、具体的には、ジフェニルホスフィンオキシド基、ジナフチルホスフィンオキシドなどがあるが、これらに限定されるものではない。
本明細書において、前記アリール基が単環式アリール基の場合、炭素数は特に限定されないが、炭素数６〜３０のものが好ましい。具体的には、単環式アリール基としては、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基などになってもよいが、これらに限定されるものではない。
前記アリール基が多環式アリール基の場合、炭素数は特に限定されないが、炭素数１０〜２４のものが好ましい。具体的には、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、フルオレニル基などになってもよいが、これらに限定されるものではない。
本明細書において、前記フルオレニル基は置換されていてもよいし、隣接した置換基が互いに結合して環を形成してもよい。
前記フルオレニル基が置換される場合、
Figure 0006760582
 などになってもよいが、これらに限定されるものではない。
本明細書において、ヘテロアリール基は、炭素でない原子、異種原子を１以上含むものであって、具体的には、前記異種原子は、Ｏ、Ｎ、Ｓｅ、およびＳなどからなる群より選択される原子を１以上含むことができる。ヘテロアリール基の炭素数は特に限定されないが、炭素数２〜６０または炭素数２〜３０のものが好ましい。ヘテロアリール基の例としては、チオフェニル基、フラニル基、ピロール基、イミダゾリル基、チアゾリル基、オキサゾリル基、オキサジアゾリル基、トリアゾリル基、ピリジル基、ビピリジル基、ピリミジル基、トリアジニル基、アクリジル基、ヒドロアクリジル基（例えば、
Figure 0006760582
 ）、
ピリダジニル基、ピラジニル基、キノリニル基、キナゾリニル基、キノキサリニル基、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、イソキノリニル基、インドール基、カルバゾリル基、ベンズオキサゾリル基、ベンズイミダゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾカルバゾリル基、ジベンゾカルバゾリル基、ベンゾチオフェニル基、ジベンゾチオフェニル基、ベンゾフラニル基、ジベンゾフラニル基；ベンゾシロール基、ジベンゾシロール基、フェナントロリニル基（ｐｈｅｎａｎｔｈｒｏｌｉｎｙｌ ｇｒｏｕｐ）、チアゾリル基、イソオキサゾリル基、オキサジアゾリル基、チアジアゾリル基、ベンゾチアゾリル基、フェノチアジニル基、フェノオキサジニル基、およびこれらの縮合構造などがあるが、これらにのみ限定されるものではない。その他にも、ヘテロ環基の例として、スルホニル基を含むヘテロ環構造、例えば、
Figure 0006760582
 などがある。
本明細書において、縮合多環基は、芳香族と脂肪族との縮合環であってもよいし、前記ヘテロアリール基の例示の中から選択されてもよい。
本明細書において、アリーレンは、２価の基であることを除けば、前述したアリール基に関する説明が適用可能である。
本明細書において、ヘテロアリーレンは、２価の基であることを除けば、前述したヘテロアリール基に関する説明が適用可能である。
本明細書の一実施態様において、前記ｎは、１である。
本明細書の一実施態様において、前記化学式１は、下記化学式２〜４のうちのいずれか１つで表される。
［化学式２］
Figure 0006760582
 ［化学式３］
Figure 0006760582
 ［化学式４］
Figure 0006760582
 前記化学式２〜４において、Ｒ１〜Ｒ４、ａ〜ｄ、ＬおよびＡｒ１は、化学式１における定義と同一である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｌは、直接結合である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｌは、アリーレン基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｌは、炭素数６〜３０のアリーレン基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｌは、単環のアリーレン基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｌは、直接結合；フェニレン基；ビフェニリレン基；またはターフェニリレン基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｌは、直接結合；フェニレン基；またはビフェニリレン基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｌは、直接結合または下記構造式の中から選択される。
Figure 0006760582
 前記構造式において、点線は、化学式１とＡｒ１と結合する結合位置を意味する。
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１〜Ｒ４は、水素である。
本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は、下記構造式の中から選択される。
Figure 0006760582
 前記構造式において、Ｘ１〜Ｘ４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、ＮまたはＣＨであり、Ｘ５は、ＳまたはＯであり、
Ｙ１およびＹ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；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アリール基；置換もしくは非置換のヘテロアリール基；または置換もしくは非置換の縮合多環基である。
前記構造式において、波は、Ｌと結合する位置を意味する。
本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は、少なくとも１つのＮを含むか、置換基としてニトリル基を有する。
本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１のＸ１〜Ｘ４のうちの少なくとも１つは、Ｎであり、Ｘ１〜Ｘ４がすべてＣＨの場合は、Ｙ１またはＹ２は、ニトリル基である。Ａｒ１が前記置換基の場合、ＨＯＭＯ、ＬＵＭＯ準位を低く形成して、電子輸送および正孔阻止を円滑にして優れた効果がある。
本明細書の一実施態様において、前記Ｙ１およびＹ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；ニトリル基；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ヘテロアリール基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｙ１およびＹ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；ニトリル基；置換もしくは非置換の炭素数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る。
本明細書の一実施態様において、前記Ｙ１およびＹ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；ニトリル基；置換もしくは非置換のフェニル基；置換もしくは非置換のビフェニル基；置換もしくは非置換のナフチル基；置換もしくは非置換のフェナントリル基；置換もしくは非置換のピリジン基；または置換もしくは非置換のジベンゾフラニル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ｙ１およびＹ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；ニトリル基；フェニル基；ビフェニル基；ナフチル基；フェナントリル基；ピリジン基；またはジベンゾフラニル基である。
本明細書の一実施態様において、前記Ａｒ１は、下記構造式の中から選択される。
Figure 0006760582
Figure 0006760582
Figure 0006760582
 前記構造式において、点線は、前記Ｌと結合する位置を意味する。
本明細書の一実施態様において、前記化学式１で表される化合物は、下記構造式の中から選択されるいずれか１つである。
Figure 0006760582
Figure 0006760582
Figure 0006760582
Figure 0006760582
Figure 0006760582
Figure 0006760582
Figure 0006760582
Figure 0006760582
Figure 0006760582
Figure 0006760582
Figure 0006760582
Figure 0006760582
本出願の一実施態様に係る化合物は、後述する製造方法で製造される。
例えば、前記化学式１の化合物は、下記反応式１のようなコア構造が製造される。置換基は、当技術分野で知られている方法によって結合可能であり、置換基の種類、位置または個数は、当技術分野で知られている技術によって変更可能である。
［反応式１］
Figure 0006760582
 前記反応式１において、２Ａの代わりに、（３−ブロモフェニル）（フェニル）メタノン（（３−ｂｒｏｍｏｐｈｅｎｙｌ）（ｐｈｅｎｙｌ）ｍｅｔｈａｎｏｎｅ）や、（２−ブロモ）（フェニル）メタノン（（２−ｂｒｏｍｏｐｈｅｎｙｌ）（ｐｈｅｎｙｌ）ｍｅｔｈａｎｏｎｅ）を用いてＢｒの結合位置を調整することができ、Ｂｒに化学式１のＡｒの定義に相当する置換基で置換して、化学式１の化合物を製造することができる。
本明細書の一実施態様に係る化学式１で表される化合物のＨＯＭＯエネルギー準位は、６．０ｅＶ以上である。
本明細書の一実施態様に係る化学式１で表される化合物のＬＵＭＯエネルギー準位は、２．９ｅＶ以上である。
また、本明細書は、前述した化合物を含む有機発光素子を提供する。
本出願の一実施態様において、第１電極と、前記第１電極に対向して備えられた第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に備えられた１層以上の有機物層とを含む有機発光素子であって、前記有機物層のうちの１層以上は、前記化合物を含むものである有機発光素子を提供する。
本明細書において、ある部材が他の部材の「上に」位置しているとする時、これは、ある部材が他の部材に接している場合のみならず、２つの部材の間にさらに他の部材が存在する場合も含む。
本明細書において、ある部分がある構成要素を「含む」とする時、これは、特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除くのではなく、他の構成要素をさらに包含できることを意味する。
本出願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の代表例として、有機発光素子は、有機物層として、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、より少数の有機物層を含んでもよい。
本出願の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、前記化合物を含む。
本出願の一実施態様において、前記有機物層は、正孔注入層または正孔輸送層を含み、前記正孔注入層または正孔輸送層は、前記化合物を含む。
本出願の一実施態様において、前記有機物層は、電子輸送層または電子注入層を含み、前記電子輸送層または電子注入層は、前記化合物を含む。
本出願の一実施態様において、前記有機物層は、電子輸送層、電子注入層、または電子注入および輸送層を含み、前記電子輸送層、電子注入層、または電子注入および輸送層は、前記化合物を含む。
本出願の一実施態様において、前記化合物は、前記電子注入層、電子輸送層、または電子注入および輸送層が追加の化合物を含んでもよい。
本出願の一実施態様において、前記化合物は、前記電子注入層、電子輸送層、または電子注入および輸送層がＮ型ドーパントを追加的に含んでもよい。
本出願の一実施態様において、前記化合物は、前記電子注入層、電子輸送層、または電子注入および輸送層が金属錯体を追加的に含んでもよい。
本出願の一実施態様において、前記化合物は、前記電子注入層、電子輸送層、または電子注入および輸送層がアルカリ金属錯体を追加的に含んでもよい。
本出願の一実施態様において、前記化合物は、前記電子注入層、電子輸送層、または電子注入および輸送層がリチウムキノレートを追加的に含んでもよい。
本出願の一実施態様において、前記化合物は、前記電子注入層、電子輸送層、または電子注入および輸送層が本願の化合物とリチウムキノレートとを１：９〜９：１の重量比で含むことができる。
本出願の一実施態様において、前記化合物は、前記電子注入層、電子輸送層、または電子注入および輸送層が本願の化合物とリチウムキノレートとを４：６〜６：４の重量比で含むことができる。
本出願の一実施態様において、前記化合物は、前記電子注入層、電子輸送層、または電子注入および輸送層が本願の化合物とリチウムキノレートとを１：１の重量比で含むことができる。
本出願の一実施態様において、前記有機物層は、電子阻止層または正孔阻止層を含み、前記電子阻止層または正孔阻止層は、前記化合物を含む。
本出願の一実施態様において、前記化学式１の化合物を含む有機物層の厚さは、１Å〜１０００Åであり、より好ましくは１Å〜５００Åである。
本出願の一実施態様において、前記有機発光素子は、第１電極と、前記第１電極に対向して備えられた第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に備えられた発光層と、前記発光層と前記第１電極との間、または前記発光層と前記第２電極との間に備えられた２層以上の有機物層とを含み、前記２層以上の有機物層のうちの少なくとも１つは、前記化合物を含む。
本出願の一実施態様において、前記２層以上の有機物層は、電子輸送層、電子注入層、電子輸送および電子注入を同時に行う層、並びに正孔阻止層からなる群より２以上が選択されてもよい。
本出願の一実施態様において、前記有機物層は、２層以上の電子輸送層を含み、前記２層以上の電子輸送層のうちの少なくとも１つは、前記化合物を含む。具体的には、本明細書の一実施態様において、前記化合物は、前記２層以上の電子輸送層のうちの１層に含まれてもよいし、それぞれの２層以上の電子輸送層に含まれてもよい。
また、本出願の一実施態様において、前記化合物が前記それぞれの２層以上の電子輸送層に含まれる場合、前記化合物を除いた他の材料は、互いに同一でも異なっていてもよい。
本出願の一実施態様において、前記有機物層は、前記化合物を含む有機物層のほか、アリールアミノ基、カルバゾリル基、またはベンゾカルバゾリル基を含む化合物を含む正孔注入層または正孔輸送層をさらに含む。
もう一つの実施態様において、有機発光素子は、基板上に、陽極、１層以上の有機物層、および陰極が順次に積層された構造（ｎｏｒｍａｌ ｔｙｐｅ）の有機発光素子であってもよい。
もう一つの実施態様において、有機発光素子は、基板上に、陰極、１層以上の有機物層、および陽極が順次に積層された逆方向構造（ｉｎｖｅｒｔｅｄ ｔｙｐｅ）の有機発光素子であってもよい。
例えば、本出願の一実施態様に係る有機発光素子の構造は、図１および図２に例示されている。
図１は、基板１、陽極２、発光層３、陰極４が順次に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に含まれてもよい。
図２は、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、および陰極４が順次に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、および電子輸送層７のうちの１層以上に含まれてもよい。
このような構造において、前記化合物は、前記正孔注入層、正孔輸送層、発光層、および電子輸送層のうちの１層以上に含まれてもよい。
本出願の有機発光素子は、有機物層のうちの１層以上が本出願の化合物、すなわち、前記化合物を含むことを除けば、当技術分野で知られている材料および方法で製造される。
前記有機発光素子が複数の有機物層を含む場合、前記有機物層は、同一の物質または異なる物質で形成される。
本出願の有機発光素子は、有機物層のうちの１層以上が前記化合物、すなわち、前記化学式１で表される化合物を含むことを除けば、当技術分野で知られている材料および方法で製造される。
例えば、本出願の有機発光素子は、基板上に第１電極、有機物層、および第２電極を順次に積層させることにより製造することができる。この時、スパッタリング法（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）や電子ビーム蒸発法（ｅ−ｂｅａｍ ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）のようなＰＶＤ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）方法を利用して、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させて陽極を形成し、その上に正孔注入層、正孔輸送層、発光層、およ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可能な物質を蒸着させることにより製造される。このような方法以外にも、基板上に、陰極物質から有機物層、陽極物質を順に蒸着させて有機発光素子を作ることができる。
また、前記化学式１の化合物は、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に形成される。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、ドクターブレーディング、インクジェットプリンティング、スクリーンプリンティング、スプレー法、ロールコーティングなどを意味するが、これらにのみ限定されるものではない。
このような方法以外にも、基板上に、陰極物質から有機物層、陽極物質を順に蒸着させて有機発光素子を作ることもできる（国際特許出願公開第２００３／０１２８９０号）。ただし、製造方法がこれに限定されるものではない。
本出願の一実施態様において、前記第１電極は、陽極であり、前記第２電極は、陰極である。
もう一つの実施態様において、前記第１電極は、陰極であり、前記第２電極は、陽極である。
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となるように仕事関数の大きい物質が好ましい。本発明で使用可能な陽極物質の具体例としては、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との組み合わせ；ポリ（３−メチルチオフェン）、ポリ［３，４−（エチレン−１，２−ジオキシ）チオフェン］（ＰＥＤＯＴ）、ポリピロールおよびポリアニリンのような導電性高分子などがあるが、これらにのみ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なるように仕事関数の小さい物質であることが好ましい。陰極物質の具体例としては、マグネシウム、カルシウム、ナトリウム、カリウム、チタン、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、スズおよび鉛のような金属、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などがあるが、これらにのみ限定されるものではない。
前記正孔注入層は、電極から正孔を注入する層で、正孔注入物質としては、正孔を輸送する能力を有し、陽極からの正孔注入効果、発光層または発光材料に対して優れた正孔注入効果を有し、発光層で生成された励起子の電子注入層または電子注入材料への移動を防止し、また、薄膜形成能力の優れた化合物が好ましい。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例としては、金属ポルフィリン（ｐｏｒｐｈｙｒｉｎ）、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、アントラキノンおよびポリアニリンとポリチオフェン系の導電性高分子などがあるが、これらにのみ限定されるものではない。
前記正孔輸送層は、正孔注入層から正孔を受け取って発光層まで正孔を輸送する層で、正孔輸送物質としては、陽極や正孔注入層から正孔輸送を受けて発光層に移しうる物質で、正孔に対する移動性の大きい物質が好適である。具体例としては、アリールアミン系の有機物、導電性高分子、および共役部分と非共役部分が共にあるブロック共重合体などがあるが、これらにのみ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それぞれ受けて結合させることにより可視光線領域の光を発しうる物質であって、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；ベンゾキサゾール、ベンズチアゾール、およ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、ルブレンなどがあるが、これらにのみ限定されるものではない。
前記発光層は、ホスト材料およびドーパント材料を含むことができる。ホスト材料は、縮合芳香族環誘導体またはヘテロ環含有化合物などがある。具体的には、縮合芳香族環誘導体としては、アントラセン誘導体、ピレン誘導体、ナフタレン誘導体、ペンタセン誘導体、フェナントレン化合物、フルオランテン化合物などがあり、ヘテロ環含有化合物としては、化合物、ジベンゾフラン誘導体、ラダー型フラン化合物、ピリミジン誘導体などがあるが、これらに限定されない。
前記電子輸送層は、電子注入層から電子を受け取って発光層まで電子を輸送する層で、電子輸送物質としては、陰極から電子注入をよく受けて発光層に移しうる物質であって、電子に対する移動性の大きい物質が好適である。具体例としては、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−金属錯体などがあるが、これらにのみ限定されるものではない。電子輸送層は、従来技術により使用されているような、任意の所望するカソード物質と共に使用可能である。特に、適切なカソード物質の例は、低い仕事関数を有し、アルミニウム層またはシルバー層が後に続く通常の物質である。具体的には、セシウム、バリウム、カルシウム、イッテルビウム、およびサマリウムであり、各場合、アルミニウム層またはシルバー層が後に続く。
前記電子注入層は、電極から電子を注入する層で、電子を輸送する能力を有し、陰極からの電子注入効果、発光層または発光材料に対して優れた電子注入効果を有し、発光層で生成された励起子の正孔注入層への移動を防止し、また、薄膜形成能力の優れた化合物が好ましい。具体的には、フルオレノン、アントラキノジメタン、ジフェノキノン、チオピランジオキシド、オキサゾール、オキサジアゾール、トリアゾール、イミダゾール、ペリレンテトラカルボン酸、フレオレニリデンメタン、アントロンなどとそれらの誘導体、金属錯体化合物および含窒素５員環誘導体などがあるが、これらに限定されない。
前記金属錯体化合物としては、８−ヒドロキシキノリナトリチウム、ビス（８−ヒドロキシキノリナト）亜鉛、ビス（８−ヒドロキシキノリナト）銅、ビス（８−ヒドロキシキノリナト）マンガン、トリス（８−ヒドロキシキノリナト）アルミニウム、トリス（２−メチル−８−ヒドロキシキノリナト）アルミニウム、トリス（８−ヒドロキシキノリナト）ガリウム、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）ベリリウム、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）亜鉛、ビス（２−メチル−８−キノリナト）クロロガリウム、ビス（２−メチル−８−キノリナト）（ｏ−クレゾラート）ガリウム、ビス（２−メチル−８−キノリナト）（１−ナフトラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリナト）（２−ナフトラート）ガリウムなどがあるが、これらに限定されない。
前記正孔阻止層は、正孔の陰極到達を阻止する層で、一般的に、正孔注入層と同一の条件で形成される。具体的には、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、ＢＣＰ、アルミニウム錯体（ａｌｕｍｉｎｕｍ ｃｏｍｐｌｅｘ）などがあるが、これらに限定されない。
本明細書に係る有機発光素子は、使用される材料によって、前面発光型、後面発光型、または両面発光型であってもよい。
前記化学式１で表される化合物およびこれを含む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。しかし、下記の実施例は本明細書を例示するためのものであり、本明細書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１．化学式Ｅ１の合成
Figure 0006760582
 前記化合物４，４，５，５−テトラメチル−２−（４−（９−フェニル−９Ｈ−キサンテン−９−イル）フェニル）−１，３，２−ジオキサボロラン（１０．０ｇ、２１．７ｍｍｏｌ）と２−（［１，１'−ビフェニル］−４−イル）−４−クロロ−６−フェニル−１，３，４−トリアジン（７．５ｇ、２１．７ｍｍｏｌ）をテトラヒドロフラン（１００ｍｌ）に完全に溶かした後、炭酸カリウム（９．０ｇ、６５．４ｍｍｏｌ）を水５０ｍｌに溶解させて添加し、テトラキストリフェニル−ホスフィノパラジウム（７５３ｍｇ、０．６５ｍｍｏｌ）を入れた後、８時間加熱撹拌した。常温に温度を下げて反応を終結した後、炭酸カリウム溶液を除去して前記白色固体を濾過した。濾過した白色固体をテトラヒドロフランとエチルアセテートでそれぞれ２回ずつ洗浄して、前記化学式Ｅ１の化合物（１２．５ｇ、収率９０％）を製造した。
ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］＋＝６４２
前記化学式Ｅ１の化合物を、光電子分光装置を用いて測定したＨＯＭＯエネルギー準位を図３に示した。
前記化学式Ｅ１の化合物を、フォトルミネッセンスを用いて測定された吸収、発光スペクトルを図６に示した。
製造例２．化学式Ｅ２の合成
Figure 0006760582
 各出発物質を前記反応式のようにすることを除けば、製造例１と同様の方法で前記化学式Ｅ２で表される化合物を製造した。
ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］＋＝６４２
製造例３．化学式Ｅ３の合成
Figure 0006760582
 各出発物質を前記反応式のようにすることを除けば、製造例１と同様の方法で前記化学式Ｅ３で表される化合物を製造した。
ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］＋＝６４１
前記化学式Ｅ３の化合物を、光電子分光装置を用いて測定したＨＯＭＯエネルギー準位を図４に示した。
前記化学式Ｅ３の化合物を、フォトルミネッセンスを用いて測定された吸収、発光スペクトルを図７に示した。
製造例４．化学式Ｅ４の合成
Figure 0006760582
 各出発物質を前記反応式のようにすることを除けば、製造例１と同様の方法で前記化学式Ｅ４で表される化合物を製造した。
ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］＋＝６４２
製造例５．化学式Ｅ５の合成
Figure 0006760582
 各出発物質を前記反応式のようにすることを除けば、製造例１と同様の方法で前記化学式Ｅ５で表される化合物を製造した。
ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］＋＝５３９
製造例６．化学式Ｅ６の合成
Figure 0006760582
 各出発物質を前記反応式のようにすることを除けば、製造例１と同様の方法で前記化学式Ｅ６で表される化合物を製造した。
ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］＋＝５８９
製造例７．化学式Ｅ７の合成
Figure 0006760582
 各出発物質を前記反応式のようにすることを除けば、製造例１と同様の方法で前記化学式Ｅ７で表される化合物を製造した。
ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］＋＝５８９
製造例８．化学式Ｅ８の合成
Figure 0006760582
 各出発物質を前記反応式のようにすることを除けば、製造例１と同様の方法で前記化学式Ｅ８で表される化合物を製造した。
ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］＋＝６５６
製造例９．化学式Ｅ９の合成
Figure 0006760582
 各出発物質を前記反応式のようにすることを除けば、製造例１と同様の方法で前記化学式Ｅ９で表される化合物を製造した。
ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］＋＝６４２
製造例１０．化学式Ｅ１０の合成
Figure 0006760582
 各出発物質を前記反応式のようにすることを除けば、製造例１と同様の方法で前記化学式Ｅ１０で表される化合物を製造した。
ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］＋＝４８９
製造例１１．化学式Ｅ１１の合成
Figure 0006760582
 各出発物質を前記反応式のようにすることを除けば、製造例１と同様の方法で前記化学式Ｅ１１で表される化合物を製造した。
ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］＋＝７１８
製造例１２．化学式Ｅ１２の合成
Figure 0006760582
 各出発物質を前記反応式のようにすることを除けば、製造例１と同様の方法で前記化学式Ｅ１２で表される化合物を製造した。
ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］＋＝５１２
製造例１３．化学式Ｅ１３の合成
Figure 0006760582
 各出発物質を前記反応式のようにすることを除けば、製造例１と同様の方法で前記化学式Ｅ１３で表される化合物を製造した。
ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］＋＝６１６
製造例１４．化学式Ｅ１４の合成
Figure 0006760582
 各出発物質を前記反応式のようにすることを除けば、製造例１と同様の方法で前記化学式Ｅ１４で表される化合物を製造した。
ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］＋＝７４２
製造例１５．化学式Ｅ１５の合成
Figure 0006760582
 各出発物質を前記反応式のようにすることを除けば、製造例１と同様の方法で前記化学式Ｅ１５で表される化合物を製造した。
ＭＳ［Ｍ＋Ｈ］＋＝７１７
＜実験例１−１＞
ＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）が１，０００Åの厚さに薄膜コーティングされたガラス基板を、洗剤を溶かした蒸留水に入れて超音波洗浄した。この時、洗剤としてはフィッシャー社（Ｆｉｓｃｈｅｒ Ｃｏ．）製品を使用し、蒸留水としてはミリポア社（Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ Ｃｏ．）製品のフィルタ（Ｆｉｌｔｅｒ）で２次濾過した蒸留水を使用した。ＩＴＯを３０分間洗浄した後、蒸留水で２回繰り返し超音波洗浄を１０分間進行させた。蒸留水洗浄が終わった後、イソプロピルアルコール、アセトン、メタノールの溶剤で超音波洗浄をし乾燥させた後、プラズマ洗浄機に輸送させた。また、酸素プラズマを用いて前記基板を５分間洗浄した後、真空蒸着機に基板を輸送させた。
こうして用意されたＩＴＯ透明電極上に、下記化合物［ＨＩ−Ａ］を６００Åの厚さに熱真空蒸着して正孔注入層を形成した。前記正孔注入層上に、下記化学式のヘキサニトリルヘキサアザトリフェニレン（ｈｅｘａｎｉｔｒｉｌｅ ｈｅｘａａｚａｔｒｉｐｈｅｎｙｌｅｎｅ；ＨＡＴ）を５０Å、および下記化合物［ＨＴ−Ａ］（６００Å）を順次に真空蒸着して正孔輸送層を形成した。
次に、前記正孔輸送層上に、膜厚さ２００Åに下記化合物［ＢＨ］と［ＢＤ］とを２５：１の重量比で真空蒸着して発光層を形成した。
前記発光層上に、前記［化学式Ｅ１］の化合物と下記化合物［ＬｉＱ］（Ｌｉｔｈｉｕｍｑｕｉｎｏｌａｔｅ）とを１：１の重量比で真空蒸着して、３５０Åの厚さに電子注入および輸送層を形成した。前記電子注入および輸送層上に、順次に、１０Åの厚さにリチウムフルオライド（ＬｉＦ）と１，０００Åの厚さにアルミニウムを蒸着して陰極を形成した。
前記過程で、有機物の蒸着速度は０．４〜０．９Å／ｓｅｃを維持し、陰極のリチウムフルオライドは０．３Å／ｓｅｃ、アルミニウムは２Å／ｓｅｃの蒸着速度を維持し、蒸着時の真空度は１×１０−７〜５×１０−８ｔｏｒｒを維持して、有機発光素子を作製した。
Figure 0006760582
Figure 0006760582
＜実験例１−２＞
前記実験例１−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式Ｅ２の化合物を用いたことを除けば、実験例１−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。
＜実験例１−３＞
前記実験例１−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式Ｅ３の化合物を用いたことを除けば、実験例１−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。
＜実験例１−４＞
前記実験例１−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式Ｅ４の化合物を用いたことを除けば、実験例１−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。
＜実験例１−５＞
前記実験例１−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式Ｅ５の化合物を用いたことを除けば、実験例１−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。
＜実験例１−６＞
前記実験例１−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式Ｅ６の化合物を用いたことを除けば、実験例１−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。
＜実験例１−７＞
前記実験例１−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式Ｅ７の化合物を用いたことを除けば、実験例１−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。
＜実験例１−８＞
前記実験例１−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式Ｅ８の化合物を用いたことを除けば、実験例１−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。
＜実験例１−９＞
前記実験例１−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式Ｅ９の化合物を用いたことを除けば、実験例１−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。
＜実験例１−１０＞
前記実験例１−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式Ｅ１０の化合物を用いたことを除けば、実験例１−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。
＜実験例１−１１＞
前記実験例１−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式Ｅ１１の化合物を用いたことを除けば、実験例１−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。
＜実験例１−１２＞
前記実験例１−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式Ｅ１２の化合物を用いたことを除けば、実験例１−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。
＜実験例１−１３＞
前記実験例１−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式Ｅ１３の化合物を用いたことを除けば、実験例１−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。
＜実験例１−１４＞
前記実験例１−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式Ｅ１４の化合物を用いたことを除けば、実験例１−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。
＜実験例１−１５＞
前記実験例１−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式Ｅ１５の化合物を用いたことを除けば、実験例１−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。
＜比較例１−１＞
前記実験例１−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式ＥＴ−１−Ａの化合物を用いたことを除けば、実験例１−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。
＜比較例１−２＞
前記実験例１−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式ＥＴ−１−Ｂの化合物を用いたことを除けば、実験例１−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。
＜比較例１−３＞
前記実験例１−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式ＥＴ−１−Ｃの化合物を用いたことを除けば、実験例１−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。
＜比較例１−４＞
前記実験例１−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式ＥＴ−１−Ｄの化合物を用いたことを除けば、実験例１−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。
＜比較例１−５＞
前記実験例１−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式ＥＴ−１−Ｅの化合物を用いたことを除けば、実験例１−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。
＜比較例１−６＞
前記実験例１−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式ＥＴ−１−Ｆの化合物を用いたことを除けば、実験例１−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。
＜比較例１−７＞
前記実験例１−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式ＥＴ−１−Ｇの化合物を用いたことを除けば、実験例１−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。
＜比較例１−８＞
前記実験例１−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式ＥＴ−１−Ｈの化合物を用いたことを除けば、実験例１−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。
＜比較例１−９＞
前記実験例１−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式ＥＴ−１−Ｉの化合物を用いたことを除けば、実験例１−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。
＜比較例１−１０＞
前記実験例１−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式ＥＴ−１−Ｊの化合物を用いたことを除けば、実験例１−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。
また、前記化合物［ＥＴ−１−Ｊ］の、光電子分光装置を用いて測定したＨＯＭＯエネルギー準位を図５に示し、前記化合物［ＥＴ−１−Ｊ］の、フォトルミネッセンスを用いて測定された吸収、発光スペクトルを図８に示した。
＜比較例１−１１＞
前記実験例１−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式ＥＴ−１−Ｋの化合物を用いたことを除けば、実験例１−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。
＜比較例１−１２＞
前記実験例１−１における化学式Ｅ１の化合物の代わりに前記化学式ＥＴ−１−Ｌの化合物を用いたことを除けば、実験例１−１と同様の方法で有機発光素子を作製した。
前述した実験例１−１〜１−１５および比較例１−１〜１−１２の方法で製造した有機発光素子を、１０ｍＡ／ｃｍ２の電流密度で駆動電圧と発光効率を測定し、２０ｍＡ／ｃｍ２の電流密度で初期輝度対比９０％になる時間（Ｔ９０）を測定した。その結果を下記表１に示した。
Figure 0006760582
前記表１の結果から、本明細書の一実施態様に係る化学式１で表されるヘテロ環化合物は、有機発光素子の電子注入および電子輸送を同時に行う有機物層に使用可能であることを確認することができる。
具体的には、実験例１−１〜１−１５と比較例１−１、１−１１とを比較すれば、前記化学式１のように、ジフェニルキサンテン骨格の化合物は、スピロフルオレンキサンテン骨格の化合物に比べて、有機発光素子における駆動電圧、効率の面で優れた特性を示すことを確認することができる。
具体的には、実験例１−１〜１−１５と比較例１−２、１−５、１−７、１−８、１−９とを比較すれば、前記化学式１のように、ジフェニルキサンテン骨格に置換基が１つのみ置換された化合物は、スピロフルオレンキサンテン骨格に２つ以上の置換基を有する化合物に比べて、有機発光素子における駆動電圧、効率および寿命の面で優れた特性を示すことを確認することができる。
具体的には、実験例１−１〜１−１５と比較例１−３、１−４、１−７、１−１０とを比較すれば、前記化学式１のように、ジフェニルキサンテン骨格に６員環のＡｒ１が置換された化合物は、窒素を含む５員ヘテロ環置換基を有する化合物に比べて、有機発光素子における駆動電圧、効率および寿命の面で優れた特性を示すことを確認することができる。
具体的には、実験例１−１〜１−１５と比較例１−６とを比較すれば、前記化学式１のように、ジフェニルキサンテン骨格の化合物は、ジフェニルフルオレン骨格の化合物に比べて、有機発光素子における駆動電圧、寿命の面で優れた特性を示すことを確認することができる。
具体的には、実験例１−１〜１−１５と比較例１−１２とを比較すれば、前記化学式１のように、ジフェニルキサンテン骨格の化合物は、ジフェニルキサンテン骨格の化合物にキサンテン環ベンゼンに置換されたヘテロアリール化合物に比べて、有機発光素子における効率、寿命の面で優れた特性を示すことを確認することができる。
本明細書の一実施態様に係る化学式１で表される化合物は、熱的安定性に優れ、６．０ｅＶ以上の深いＨＯＭＯ準位、高い三重項エネルギー（ＥＴ）、および正孔安定性を有し、優れた特性を示すことができる。
本明細書の一実施態様において、前記化学式１で表される化合物を電子注入および電子輸送を同時に行う有機物層に使用する場合、当業界で使用されるｎ−型ドーパントを混合して使用可能である。
これによって、本明細書の一実施態様に係る化学式１で表される化合物は、低い駆動電圧および高い効率を有し、化合物の正孔安定性によって素子の安定性を向上させることができる。
＜実験例２＞
本明細書の一実施態様に係る化学式１で表される化合物に相当する下記化学式Ｅ１、Ｅ３およびＥＴ−１−Ｊで表される化合物のＨＯＭＯエネルギーおよびＬＵＭＯエネルギー値を下記表２に示した。
Figure 0006760582
本明細書の実施例において、前記ＨＯＭＯ準位は、大気下、光電子分光装置（ＲＩＫＥＮ ＫＥＩＫＩ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．製造：ＡＣ３）を用いて測定した。
本明細書の実施例において、前記ＬＵＭＯ準位は、ｐｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ（ＰＬ）により測定された波長値で計算した。
Figure 0006760582
１：基板
２：陽極
３：発光層
４：陰極
５：正孔注入層
６：正孔輸送層
７：電子輸送層

Claims (7)

  1. 下記化学式１で表される化合物：
    ［化学式１］
    Figure 0006760582
     前記化学式１において、
    Ａｒは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、−Ｌ−Ａｒ１であり、
    Ｒ１〜Ｒ４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素または重水素であり、
    ａ、ｂおよびｃは、０〜４の整数であり、ｎは、１〜４の整数であり、ｄは、０〜５の整数であり、ｎ＋ａは、５以下であり、ｎおよびａ〜ｄが２以上の場合、括弧内の置換基は、互いに同一または異なり、
    前記Ｌは、直接結合；または置換もしくは非置換のアリーレン基であり、
    前記Ａｒ１は、下記構造式の中から選択され、
    Figure 0006760582
     前記構造式において、Ｘ１〜Ｘ４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、ＮまたはＣＨであり、Ｘ５は、ＳまたはＯであり、
    Ｙ１およびＹ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；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アリール基；置換もしくは非置換のヘテロアリール基；または置換もしくは非置換の縮合多環基であり、
    前記Ａｒ１は、
    （ａ）前記Ｘ １ 〜Ｘ ４ のうちの少なくとも１つがＮであること、または
    （ｂ）前記Ｘ １ 〜Ｘ ４ がすべてＣＨであって、前記Ｙ １ またはＹ ２ はニトリル基であることを満たす。
  2. 前記化学式１は、下記化学式２〜４のうちのいずれか１つで表されるものである、請求項１に記載の化合物：
    ［化学式２］
    Figure 0006760582
     ［化学式３］
    Figure 0006760582
     ［化学式４］
    Figure 0006760582
     前記化学式２〜４において、Ｒ１〜Ｒ４、ａ〜ｄ、ＬおよびＡｒ１は、前記化学式１における定義と同一である。
  3. 前記Ｙ１およびＹ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；ニトリル基；置換もしくは非置換のフェニル基；置換もしくは非置換のビフェニル基；置換もしくは非置換のナフチル基；置換もしくは非置換のフェナントリル基；置換もしくは非置換のピリジン基；または置換もしくは非置換のジベンゾフラニル基である、請求項１または２に記載の化合物。
  4. 前記Ａｒ１は、下記構造式の中から選択されるものである、請求項１に記載の化合物：
    Figure 0006760582
    Figure 0006760582
    Figure 0006760582
     前記構造式において、点線は、前記Ｌと結合する位置を意味する。
  5. 前記化学式１は、下記構造式の中から選択されるものである、請求項１に記載の化合物：
    Figure 0006760582
    Figure 0006760582
    Figure 0006760582
    Figure 0006760582
    Figure 0006760582
    Figure 0006760582
    Figure 0006760582
    Figure 0006760582
    Figure 0006760582
    Figure 0006760582
    Figure 0006760582
    Figure 0006760582
  6. 第１電極と、前記第１電極に対向して備えられた第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に備えられた１層以上の有機物層とを含む有機発光素子であって、前記有機物層のうちの少なくとも１層以上は、請求項１から５のいずれか一項に記載の化合物を含むものである有機発光素子。
  7. 前記有機物層は、電子輸送層、電子注入層、または電子注入および輸送層を含み、前記電子輸送層、電子注入層、または電子注入および輸送層は、前記化合物を含むものである、請求項６に記載の有機発光素子。
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