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JP7779611B2 - 化合物、これを含むコーティング組成物、これを用いた有機発光素子、およびその製造方法 - Google Patents

化合物、これを含むコーティング組成物、これを用いた有機発光素子、およびその製造方法

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Description

本出願は、２０２２年５月１０日付にて韓国特許庁に提出された韓国特許出願第１０－２０２２－００５７３４８号の出願日の利益を主張し、その内容のすべては本明細書に含まれる。
本明細書は、化合物、前記化合物を含むコーティング組成物、前記コーティング組成物を用いて形成された有機発光素子、およびその製造方法に関する。
有機発光現象は、特定の有機分子の内部プロセスにより電流が可視光に転換される例の一つである。有機発光現象の原理は次のとおりである。アノードとカソードとの間に有機物層を位置させた際に、二つの電極の間に電流を印加すると、カソードとアノードからそれぞれ電子と正孔が有機物層に注入される。有機物層に注入された電子と正孔が再結合してエキシトン（ｅｘｃｉｔｏｎ）を形成し、該エキシトンが再び基底状態に落ちて光が出ることになる。このような原理を用いた有機発光素子は、一般的に、カソード、アノード、およびその間に位置する有機物層、例えば、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子注入層、電子輸送層で構成されることができる。
従来は、有機発光素子を製造するために蒸着工程を主に用いていた。しかし、蒸着工程により有機発光素子を製造する際に、材料の損失が多く発生するという問題と、大面積の素子を製造することが難しいという問題があり、これを解決するために、溶液工程を用いた素子が開発されている。
そこで、溶液工程用材料に関する開発が求められている。
本発明は、新規な化合物およびこれを含む有機発光素子を提供することを目的とする。
本発明の一実施態様は、下記化学式１で表される化合物を提供する。
前記化学式１において、
Ｃｙ１～Ｃｙ４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換もしくは非置換の炭化水素環基であり、
Ｙ１およびＹ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、またはＮＲであり、
Ｌは、置換もしくは非置換の２価の炭化水素環基；または置換もしくは非置換の２価のヘテロ環基であり、
Ｌ１～Ｌ４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、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、
Ｌ１０およびＬ１１は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のアリーレン基であり、
Ｘ１およびＸ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、硬化性基であり、
ＲおよびＲ１～Ｒ４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素；重水素；ハロゲン基；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ルコキシ基；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り、
ｎ１およびｎ２はそれぞれ０～４の整数であり、ｎ１およびｎ２がそれぞれ２以上である場合、２以上の括弧内の置換基は互いに同一または異なり、
ｍ１およびｍ２はそれぞれ１～５の整数であり、ｎ１＋ｍ１は５以下であり、ｎ２＋ｍ２は５以下であり、
ｎ３およびｎ４はそれぞれ１～７の整数であり、ｎ３およびｎ４がそれぞれ２以上である場合、２以上の括弧内の置換基は互いに同一または異なる。
本発明のまた一つの実施態様は、前記化合物を含むコーティング組成物を提供する。
本発明のまた一つの実施態様は、第１電極；第２電極；および前記第１電極と前記第２電極との間に設けられる１層以上の有機物層を含み、前記有機物層のうち１層以上は、前述したコーティング組成物またはその硬化物を含む、有機発光素子を提供する。
本発明のまた一つの実施態様は、第１電極を準備する段階；前記第１電極上に１層以上の有機物層を形成する段階；および前記有機物層上に第２電極を形成する段階を含み、前記有機物層を形成する段階は、前記コーティング組成物を用いて１層以上の有機物層を形成する段階を含む、有機発光素子の製造方法を提供する。
本発明の一実施態様による化合物は、ヘテロアリール基がＮの近くに導入され、エネルギー準位の調節が容易であり、これにより、有機物層に適用する場合、他の層との界面特性が改善され、正孔移動が容易な効果を示す。また、前記化合物は、特定の位置にフルオロ基（－Ｆ）を含むことで、優れた正孔移動度（Ｈｏｌｅ－ｍｏｂｉｌｉｔｙ）を有する。
また、本発明の一実施態様による化合物は、有機発光素子の有機物層の材料として用いることができ、有機発光素子に適用する場合、低い駆動電圧、優れた発光効率、および／または長寿命特性を有する素子を得ることができる。
また、本発明の一実施態様による化合物は、熱処理または光処理によって完全に硬化した薄膜を形成することで、次の溶液工程から損傷しない安定した薄膜を形成するという利点がある。
また、本発明の一実施態様による化合物は、硬化後に特定の溶媒に対して耐性を示すため、素子の製造時に溶液工程が可能であり、これにより、素子の大面積化が可能である。
本発明の一実施態様による有機発光素子の構造を例示した図である。
以下、本発明を詳しく説明する。
本発明の一実施態様は、下記化学式１の化合物を提供する。
前記化学式１において、
Ｃｙ１～Ｃｙ４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換もしくは非置換の炭化水素環基であり、
Ｙ１およびＹ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、またはＮＲであり、
Ｌは、置換もしくは非置換の２価の炭化水素環基；または置換もしくは非置換の２価のヘテロ環基であり、
Ｌ１～Ｌ４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、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、
Ｌ１０およびＬ１１は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のアリーレン基であり、
Ｘ１およびＸ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、硬化性基であり、
ＲおよびＲ１～Ｒ４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素；重水素；ハロゲン基；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ルコキシ基；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り、
ｎ１およびｎ２はそれぞれ０～４の整数であり、ｎ１およびｎ２がそれぞれ２以上である場合、２以上の括弧内の置換基は互いに同一または異なり、
ｍ１およびｍ２はそれぞれ１～５の整数であり、ｎ１＋ｍ１は５以下であり、ｎ２＋ｍ２は５以下であり、
ｎ３およびｎ４はそれぞれ１～７の整数であり、ｎ３およびｎ４がそれぞれ２以上である場合、２以上の括弧内の置換基は互いに同一または異なる。
前記化学式１の化合物は、フルオレニル基が少なくとも一つのフルオロ基（－Ｆ）を含むことで、化合物の安定性が高く、かつ、高いＨＯＭＯ（ｈｉｇｈｅｓｔ ｏｃｃｕｐｉｅｄ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｏｒｂｉｔａｌ）エネルギー準位値を有する。
また、前記化合物は、ヘテロアリール基をＮの近くに導入することで、高いＨＯＭＯ（ｈｉｇｈｅｓｔ ｏｃｃｕｐｉｅｄ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｏｒｂｉｔａｌ）エネルギー準位値を有する。
したがって、前記化合物が有機発光素子内の正孔注入層または正孔輸送層に導入される場合、隣接した層との界面特性が改善され、正孔移動が容易な効果を示す。特に、前記化学式１の化合物が有機発光素子内の正孔注入層に含まれる場合、正孔注入層から正孔輸送層への正孔注入を容易にし、素子の寿命向上に大きな影響を与える。
また、前記化合物は、溶解度に優れるため、コーティング組成物の製造時に様々な溶媒の選択が可能であるという利点がある。
また、前記化合物は、熱処理または光処理から完全に硬化した薄膜を形成することで、次の溶液工程から損傷しない安定した薄膜を形成するという利点がある。
また、前記化合物は、硬化後に特定の溶媒に対して耐性を示すため、素子の製造時に溶液工程が可能であり、これにより、素子の大面積化が可能である。
本明細書において、「エネルギー準位」とは、エネルギーの大きさを意味する。したがって、エネルギー準位は、当該エネルギー値の絶対値を意味するものと解釈される。例えば、エネルギー準位が深いとは、真空準位からマイナス方向に絶対値が大きくなることを意味する。
本明細書において、ある部材（層）が他の部材（層）の「上に」位置しているという場合、これは、ある部材（層）が他の部材に接している場合だけでなく、二つの部材（層）の間にまた他の部材（層）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」という場合、これは、特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除くものではなく、他の構成要素をさらに含んでもよいことを意味する。
以下、本明細書の置換基について詳しく説明する。
本明細書において、「硬化性基」とは、熱および／または光に曝露させることで、化合物間を架橋させる反応性置換基を意味し得る。架橋は、熱処理または光照射により、炭素－炭素多重結合または環状構造が分解されて生成されたラジカルが連結されることで生成されることができる。
本明細書において、「Ｃｘ１－ｘ２」とは、「炭素数ｘ１～ｘ２」を意味する。
本明細書において、
は、他の置換基または結合部に結合する部位を意味する。
本明細書において、「隣接した」基とは、当該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、当該置換基と立体構造的に最も近く位置する置換基、または当該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し得る。例えば、ベンゼン環においてオルト（ｏｒｔｈｏ）位に置換された２個の置換基、およ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」基と解釈することができる。
本明細書において、隣接した基が互いに結合して形成される環において、「環」とは、置換もしくは非置換の炭化水素環；または置換もしくは非置換のヘテロ環を意味する。
本明細書において、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置き換わることを意味し、置換される位置は、水素原子が置換される位置、すなわち、置換基が置換可能な位置であれば限定されず、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」という用語は、重水素；ハロゲン基；アルキル基；シクロアルキル基；アルコキシ基；アリールオキシ基；アミン基；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、またはいかなる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することができる。
前記置換基の例示は以下に説明するが、これらに限定されない。
本明細書において、ハロゲン基の例としては、フッ素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）、臭素（Ｂｒ）、またはヨウ素（Ｉ）が挙げられる。
本明細書において、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、１～６０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１～３０である。前記アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基などが挙げられるが、これらに限定されない。
本明細書において、アルキレン基とは、アルキル基に結合位置が二つ存在するもの、すなわち２価の基を意味する。これらが２価の基であることを除いては、前述したアルキル基の説明が適用されてもよい。
本明細書において、シクロアルキル基の炭素数は特に限定されないが、３～６０であることが好ましい。一実施態様によれば、前記シクロアルキル基の炭素数は３～３０である。前記シクロアルキル基の具体例としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基などが挙げられるが、これらに限定されない。
本明細書において、アルコキシ基は、直鎖、分岐鎖、または環状であってもよい。前記アルコキシ基の炭素数は特に限定されないが、炭素数１～３０であることが好ましい。前記アルコキシ基の具体例としては、メトキシ、エトキシ、ｎ－プロポキシ、イソプロポキシ、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－デシルオキシなどが挙げられるが、これらに限定されない。
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であってもよく、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、テルフェニル基などが挙げられるが、これらに限定されない。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、フェナントレニル基、ピレニル基、ペリレニル基、トリフェニレニル基、クリセニル基、フルオレニル基などが挙げられるが、これらに限定されない。
本明細書において、フルオレニル基は置換されていてもよく、２個の置換基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ている場合、
などであってもよく、例示された構造は、追加の置換基で置換されていてもよい。ただし、その構造はこれらに限定されない。
本明細書において、ヘテロ環基は、ヘテロ原子としてＮ、Ｏ、Ｐ、およびＳのうち１個以上を含む芳香族、脂肪族、または芳香族と脂肪族の縮合環基である。前記ヘテロ環基の炭素数は特に限定されないが、炭素数２～６０であってもよい。
本明細書において、ヘテロアリール基は、ヘテロ原子としてＮ、Ｏ、Ｐ、およびＳのうち１個以上を含む芳香族環基であり、炭素数は特に限定されないが、炭素数２～６０であってもよい。一実施態様によれば、前記ヘテロアリール基の炭素数は２～３０である。前記ヘテロアリール基の例としては、ピリジン基、ピロール基、ピリミジン基、ピリダジン基、フラン基、チオフェン基、ベンゾチオフェン基、ベンゾフラン基、ジベンゾチオフェン基、ジベンゾフラン基、カルバゾール基などが挙げられるが、これらに限定されない。
本明細書において、炭化水素環基は、芳香族環、脂肪族環、または芳香族環と脂肪族環が縮合した環であってもよい。
本明細書において、芳香族環は、前述したアリール基に関する説明が適用されてもよい。
本明細書において、脂肪族環は、前述したシクロアルキル基に関する説明が適用されてもよい。
本明細書において、アリーレン基とは、アリール基に結合位置が二つ存在するもの、すなわち２価の基を意味する。これらが２価の基であることを除いては、前述したアリール基の説明が適用されてもよい。
本明細書において、ヘテロアリーレン基とは、ヘテロアリール基に結合位置が二つ存在するもの、すなわち２価の基を意味する。これらが２価の基であることを除いては、前述したヘテロアリール基の説明が適用されてもよい。
本明細書の一実施態様において、前記化学式１において、Ｆとは、フッ素を意味する。
本明細書の一実施態様において、前記Ｘ１およびＸ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、硬化性基である。
本明細書の一実施態様において、前記硬化性基は、下記構造のいずれか一つである。
前記構造において、
Ｌ５１～Ｌ５６は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、直接結合；－Ｏ－；置換もしくは非置換のアルキレン基；および置換もしくは非置換のアリーレン基からなる群より選択されたいずれか一つまたは二つ以上が連結された基であり、
は、化学式１に結合する部位である。
本発明の一実施態様において、前記Ｘ１およびＸ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、下記構造のいずれか一つである。
前記構造において、
およびＬ５３～Ｌ５５は、前述したとおりである。
本発明の一実施態様において、前記Ｘ１およびＸ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、下記構造のいずれか一つである。
本発明の一実施態様において、前記化学式１は、下記化学式２である。
前記化学式２において、
Ｃｙ１～Ｃｙ４、Ｙ１、Ｙ２、Ｌ、Ｌ１～Ｌ４、Ｌ１０、Ｌ１１、Ｘ１、Ｘ２、Ｒ１～Ｒ４、ｎ１～ｎ４、ｍ１、およびｍ２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、前記Ｌ１０およびＬ１１は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のＣ６－６０のアリーレン基である。
本発明の一実施態様において、前記Ｌ１０およびＬ１１は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のＣ６－３０のアリーレン基である。
本発明の一実施態様において、前記Ｌ１０およびＬ１１は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のフェニレン基；置換もしくは非置換のビフェニレン基；置換もしくは非置換のテルフェニレン基；または置換もしくは非置換のナフチレン基である。
本発明の一実施態様において、前記Ｌ１０およびＬ１１は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のフェニレン基である。
本発明の一実施態様において、前記化学式１は、下記化学式２－１である。
前記化学式２－１において、
Ｃｙ１～Ｃｙ４、Ｙ１、Ｙ２、Ｌ、Ｌ１～Ｌ４、Ｘ１、Ｘ２、Ｒ１～Ｒ４、ｎ１～ｎ４、ｍ１、およびｍ２の定義は、化学式１のとおりであり、
Ｒ５およびＲ６は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素；重水素；ハロゲン基；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ルコキシ基；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り、
ｎ５およびｎ６はそれぞれ０～４の整数であり、ｎ５およびｎ６がそれぞれ２以上である場合、２以上の括弧内の置換基は互いに同一または異なる。
本発明の一実施態様において、前記Ｒ５およびＲ６は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素；重水素；ハロゲン基；置換もしくは非置換のＣ１－２０のアルキル基；置換もしくは非置換のＣ１－２０のアルコキシ基；置換もしくは非置換のＣ６－３０のアリール基；または置換もしくは非置換のＣ２－３０のヘテロアリール基である。
本発明の一実施態様において、前記Ｒ５およびＲ６は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素；重水素；ハロゲン基；Ｃ１－２０のアルキル基；Ｃ１－２０のアルコキシ基；Ｃ６－３０のアリール基；またはＣ２－３０のヘテロアリール基である。
本発明の一実施態様において、前記Ｒ５およびＲ６は、それぞれ水素；または重水素である。
本発明の一実施態様において、前記Ｃｙ１～Ｃｙ４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換もしくは非置換の芳香族環である。
本発明の一実施態様において、前記Ｃｙ１～Ｃｙ４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、芳香族環である。
本発明の一実施態様において、前記Ｃｙ１～Ｃｙ４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のベンゼン環；または置換もしくは非置換のナフタレン環である。
本発明の一実施態様において、前記Ｃｙ１～Ｃｙ４は、それぞれベンゼン環である。
本発明の一実施態様において、前記化学式１は、下記化学式３である。
前記化学式３において、
Ｙ１、Ｙ２、Ｌ、Ｌ１～Ｌ４、Ｌ１０、Ｌ１１、Ｘ１、Ｘ２、Ｒ１～Ｒ４、ｎ１～ｎ４、ｍ１、およびｍ２の定義は、化学式１のとおりであり、
Ｒ５０およびＲ５１は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素；重水素；ハロゲン基；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ルコキシ基；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か、隣接する基と結合して置換もしくは非置換の環を形成し、
ｎ５０およびｎ５１はそれぞれ１～７の整数であり、ｎ５０およびｎ５１がそれぞれ２以上である場合、２以上の括弧内の置換基は互いに同一または異なる。
本発明の一実施態様において、前記化学式３は、下記化学式３－１または３－２である。
前記化学式３－１および３－２において、
Ｙ１、Ｙ２、Ｌ、Ｌ１～Ｌ４、Ｌ１０、Ｌ１１、Ｘ１、Ｘ２、Ｒ１～Ｒ４、ｎ１～ｎ４、ｍ１、およびｍ２の定義は、化学式１のとおりであり、
Ｒ６０～Ｒ６３は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素；重水素；ハロゲン基；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ルコキシ基；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り、
ｎ６０およびｎ６１はそれぞれ１～７の整数であり、ｎ６２およびｎ６３はそれぞれ１～９の整数であり、ｎ６０～ｎ６３がそれぞれ２以上である場合、２以上の括弧内の置換基は互いに同一または異なる。
本発明の一実施態様において、前記化学式３は、下記化学式３－１１～３－１８のいずれか一つである。
前記化学式３－１１～３－１８において、
Ｙ１、Ｙ２、Ｌ、Ｌ１～Ｌ４、Ｌ１０、Ｌ１１、Ｘ１、Ｘ２、Ｒ１～Ｒ４、ｎ１～ｎ４、ｍ１、およびｍ２の定義は、化学式１のとおりであり、
Ｒ６０～Ｒ６３は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素；重水素；ハロゲン基；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ルコキシ基；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り、
ｎ６０およびｎ６１はそれぞれ１～７の整数であり、ｎ６２およびｎ６３はそれぞれ１～９の整数であり、ｎ６０～ｎ６３がそれぞれ２以上である場合、２以上の括弧内の置換基は互いに同一または異なる。
本発明の一実施態様において、前記Ｒ６０～Ｒ６３は、それぞれ水素；または重水素である。
本発明の一実施態様において、前記Ｌは、置換もしくは非置換のＣ６－６０の２価の炭化水素環基；または置換もしくは非置換のＣ２－６０の２価のヘテロ環基である。
本発明の一実施態様において、前記Ｌは、置換もしくは非置換のＣ６－３０の２価の炭化水素環基；または置換もしくは非置換のＣ２－３０の２価のヘテロ環基である。
また一つの実施態様によれば、前記Ｌは、置換もしくは非置換のＣ６－３０の２価の炭化水素環基である。
本発明の一実施態様において、前記Ｌは、アルキル基またはアリール基で置換もしくは非置換の２価の炭化水素環基である。
本発明の一実施態様において、前記Ｌは、下記構造のいずれか一つである。
前記構造において、
Ｒ１０～Ｒ３１は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素；重水素；ハロゲン基；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ルコキシ基；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り、
ｎ１０～ｎ２１はそれぞれ１～４の整数であり、ｎ２２、ｎ２３、ｎ２８、およびｎ２９はそれぞれ１～３の整数であり、ｎ２４およびｎ２５はそれぞれ１～７の整数であり、ｎ２６は１～８の整数であり、ｎ２７は１～６の整数であり、ｎ１０～ｎ２９がそれぞれ２以上である場合、２以上の括弧内の置換基は互いに同一または異なり、
は、化学式１に結合する部位である。
本発明の一実施態様において、前記Ｒ１０～Ｒ２９は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素；重水素；または置換もしくは非置換のアルキル基である。
本発明の一実施態様において、前記Ｒ１０～Ｒ２９は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素；重水素；または置換もしくは非置換のＣ１－２０のアルキル基である。
本発明の一実施態様において、前記Ｒ１０～Ｒ２９は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素；重水素；またはＣ１－２０のアルキル基である。
本発明の一実施態様において、前記Ｒ３０およびＲ３１は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のアルキル基である。
本発明の一実施態様において、前記Ｒ３０およびＲ３１は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のＣ１－２０のアルキル基である。
本発明の一実施態様において、前記Ｒ３０およびＲ３１は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、Ｃ１－２０のアルキル基である。
本発明の一実施態様において、前記Ｌ１～Ｌ４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、直接結合；置換もしくは非置換のＣ６－６０のアリーレン基；または置換もしくは非置換のＣ２－６０のヘテロアリーレン基である。
本発明の一実施態様において、前記Ｌ１～Ｌ４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、直接結合；または置換もしくは非置換のＣ６－３０のアリーレン基である。
本発明の一実施態様において、前記Ｌ１～Ｌ４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、直接結合；またはハロゲン基またはアルキル基で置換もしくは非置換のＣ６－３０のアリーレン基である。
本発明の一実施態様において、前記Ｌ１～Ｌ４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、直接結合；置換もしくは非置換のフェニレン基；置換もしくは非置換のビフェニレン基；置換もしくは非置換のテルフェニレン基；または置換もしくは非置換のナフチレン基である。
本発明の一実施態様において、前記Ｌ１～Ｌ４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、直接結合；置換もしくは非置換のフェニレン基；または置換もしくは非置換のビフェニレン基である。
本発明の一実施態様において、前記Ｌ１～Ｌ４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、直接結合；重水素、ハロゲン基、またはアルキル基で置換もしくは非置換のフェニレン基；または重水素、ハロゲン基、またはアルキル基で置換もしくは非置換のビフェニレン基である。
本発明の一実施態様において、前記Ｌ１～Ｌ４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、直接結合；重水素、Ｆ、またはＣ１－２０のアルキル基で置換もしくは非置換のフェニレン基；または重水素、Ｆ、またはＣ１－２０のアルキル基で置換もしくは非置換のビフェニレン基である。
本発明の一実施態様において、前記Ｒ１～Ｒ４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素；重水素；ハロゲン基；置換もしくは非置換のＣ１－２０のアルキル基；置換もしくは非置換のＣ１－２０のアルコキシ基；置換もしくは非置換のＣ６－３０のアリール基；または置換もしくは非置換のＣ２－３０のヘテロアリール基である。
本発明の一実施態様において、前記Ｒ１～Ｒ４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素；重水素；または置換もしくは非置換のＣ１－３０のアルキル基である。
本発明の一実施態様において、前記Ｒ１～Ｒ４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素；重水素；またはアルキル基である。
本発明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、それぞれ独立して、ＯまたはＳである。
本発明の一実施態様において、前記ｍ１およびｍ２はそれぞれ１～５の整数である。
本発明の一実施態様において、前記ｍ１は１である。
本発明の一実施態様において、前記ｍ１は２である。
本発明の一実施態様において、前記ｍ１は３である。
本発明の一実施態様において、前記ｍ１は４である。
本発明の一実施態様において、前記ｍ１は５である。
本発明の一実施態様において、前記ｍ２は１である。
本発明の一実施態様において、前記ｍ２は２である。
本発明の一実施態様において、前記ｍ２は３である。
本発明の一実施態様において、前記ｍ２は４である。
本発明の一実施態様において、前記ｍ２は５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、下記構造のいずれか一つである。
本発明の一実施態様において、前記化学式１の化合物は、下記反応式のようにコア構造が製造されることができる。この際、置換基は、当該技術分野で周知の方法により結合されてもよく、置換基の種類、位置、または数は、当該技術分野で周知の技術により変更されてもよい。
＜反応式＞
前記反応式において、Ｃｙ１～Ｃｙ４、Ｙ１、Ｙ２、Ｌ、Ｌ１～Ｌ４、Ｌ１０、Ｌ１１、Ｘ１、Ｘ２、Ｒ１～Ｒ４、ｎ１～ｎ４、ｍ１、およびｍ２は、化学式１における定義と同様である。
本発明の一実施態様は、前述した化学式１の化合物を含むコーティング組成物を提供する。
本発明の一実施態様において、前記コーティング組成物は、溶媒をさらに含む。本発明の一実施態様において、前記コーティング組成物は、前記化学式１の化合物および溶媒を含む。
本発明の一実施態様において、前記コーティング組成物は、液状であってもよい。前記「液状」とは、常温および常圧で液体状態であることを意味する。
本発明の一実施態様において、前記コーティング組成物が有機物層に適用される場合、下部層の物質を溶解しない溶媒を用いる。これにより、溶液工程により有機物層の導入が可能であるという利点がある。
本発明の一実施態様において、前記化合物は、硬化性基を含むため、コーティング後の熱処理時に溶媒に対する耐性が向上する。すなわち、前記化合物は、コーティング後に架橋結合（ｃｒｏｓｓｌｉｎｋｉｎｇ）するため、特定の溶媒に溶解しない。
例えば、前記化合物を溶解させる溶媒を用いてコーティング組成物を製造し、溶液工程により層を製造しても、熱処理により硬化させる際に同一の溶媒に対して耐性を有することができる。
したがって、前記コーティング組成物を用いて有機物層を形成した後に硬化過程を経ると、他の有機物層の適用時に溶液工程が可能である。
本発明の一実施態様において、前記硬化過程は、光硬化または熱硬化であってもよい。例えば、前記コーティング組成物を用いて有機物層を形成した後に熱処理または光処理過程を経ると硬化するため、溶液工程により上部層の導入が可能である。
例えば、前記コーティング組成物が正孔注入層に適用される場合、上部層（正孔輸送層など）を製造する際に、前記硬化したコーティング組成物が耐性を示す特定の溶媒を用いることで、溶液工程により上部層の導入が可能であるという利点がある。
本発明の一実施態様において、前記コーティング組成物に含まれる溶媒は、前記化合物を溶解させる溶媒である。溶媒としては、例えば、クロロホルム、塩化メチレン、１，２－ジクロロエタン、１，１，２－トリクロロエタン、クロロベンゼン、ｏ－ジクロロベンゼンなどの塩素系溶媒；テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテル系溶媒；トルエン、キシレン、トリメチルベンゼン、メシチレンなどの芳香族炭化水素系溶媒；アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶媒；酢酸エチル、酢酸ブチル、エチルセロソルブアセテートなどのエステル系溶媒；エチレングリコール、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジメトキシエタン、プロピレングリコール、ジエトキシメタン、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、グリセリン、１，２－ヘキサンジオールなどの多価アルコールおよびその誘導体；メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、シクロヘキサノールなどのアルコール系溶媒；ジメチルスルホキシドなどのスルホキシド系溶媒；Ｎ－メチル－２－ピロリドン、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミドなどのアミド系溶媒；メチルベンゾエート、ブチルベンゾエート、３－フェノキシベンゾエートなどのベンゾエート系溶媒；およびテトラリンなどの溶媒が挙げられるが、本発明の一実施態様による化合物を溶解または分散可能な溶媒であればよく、これらに限定されない。
本発明の一実施態様において、前記溶媒は、１種を単独で用いるか、または２種以上の溶媒を混合して用いてもよい。
本発明の一実施態様において、前記コーティング組成物は、ｐドーピング物質をさらに含まない。
本発明の一実施態様において、前記コーティング組成物は、ｐドーピング物質をさらに含む。
本明細書において、前記ｐドーピング物質とは、ホスト物質をｐ半導体特性を有するようにする物質を意味する。ｐ半導体特性とは、ＨＯＭＯ（ｈｉｇｈｅｓｔ ｏｃｃｕｐｉｅｄ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｏｒｂｉｔａｌ）エネルギー準位で正孔の注入を受けるか輸送する特性、すなわち、正孔の伝導度が大きい物質の特性を意味する。
前記ｐドーピング物質は、下記構造のいずれか一つであってもよいが、これらに限定されない。
本発明において、前記ｐドーピング物質は、ｐ半導体特性を有するようにする物質であればよく、１種または２種以上を用いてもよく、その種類は限定されない。
本発明の一実施態様において、前記ｐドーピング物質の含量は、前記化学式１の化合物を基準として０重量％～５００重量％である。具体的に、前記ｐドーピング物質の含量は、前記化学式１の化合物を基準として１００重量％～４００重量％である。
本発明の一実施態様において、前記ｐドーピング物質は、前記コーティング組成物の全固形分含量を基準として０～５０重量％で含まれる。本発明の一実施態様において、前記ｐドーピング物質は、前記コーティング組成物の全固形分含量を基準として１～５０重量％で含まれることが好ましく、前記コーティング組成物の全固形分含量を基準として１０～３０重量％で含まれることがより好ましい。
他の実施態様において、前記コーティング組成物は、熱または光により架橋可能な官能基を含む単分子；または熱によるポリマーの形成が可能な末端基を含む単分子をさらに含む。
本発明の一実施態様において、前記熱または光により架橋可能な官能基を含む単分子；または熱によるポリマーの形成が可能な末端基を含む単分子は、分子量が３，０００ｇ／ｍｏｌ以下の化合物であってもよい。
本発明の一実施態様において、前記熱または光により架橋可能な官能基を含む単分子；または熱によるポリマーの形成が可能な末端基を含む単分子は、フェニル、ビフェニル、フルオレン、ナフタレンなどのアリール；アリールアミン；またはフルオレンに熱または光により架橋可能な官能基または熱によるポリマーの形成が可能な末端基が置換された単分子であってもよい。
本発明の一実施態様において、常温での前記コーティング組成物の粘度は２ｃＰ～１５ｃＰである。具体的に、前記コーティング組成物の粘度は２ｃＰ～１０ｃＰである。前述した粘度を満たす場合に素子の製造が容易である。
本発明の一実施態様は、前記コーティング組成物を用いて形成された有機発光素子を提供する。
本発明の一実施態様は、第１電極；第２電極；および前記第１電極と前記第２電極との間に設けられる１層以上の有機物層を含み、前記有機物層のうち１層以上は、前記コーティング組成物またはその硬化物を含む、有機発光素子を提供する。この際、前記コーティング組成物の硬化物は、前記コーティング組成物が熱処理または光処理により硬化した状態である。
本発明の一実施態様において、前記コーティング組成物またはその硬化物を含む有機物層は、正孔輸送層、正孔注入層、または正孔輸送および正孔注入を同時にする層である。
本発明の一実施態様において、前記コーティング組成物またはその硬化物を含む有機物層は、電子輸送層、電子注入層、または電子輸送および電子注入を同時にする層である。
本発明の一実施態様において、前記コーティング組成物またはその硬化物を含む有機物層は、発光層である。
本発明の一実施態様において、前記コーティング組成物またはその硬化物を含む有機物層は、発光層であり、前記発光層は、本発明の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、前記コーティング組成物またはその硬化物を含む有機物層は、発光層であり、前記発光層は、本発明の化合物を発光層のドーパントとして含む。
本発明の一実施態様において、前記有機発光素子は、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層、電子遮断層、正孔遮断層、正孔注入および正孔輸送を同時にする層、および電子輸送および電子注入を同時にする層からなる群より選択される１層または２層以上を含む。
本発明の一実施態様において、前記第１電極はアノードであり、第２電極はカソードである。
また一つの実施態様によれば、前記第１電極はカソードであり、第２電極はアノードである。
また一つの実施態様において、有機発光素子は、基板上に、アノード、１層以上の有機物層、およびカソードが順次積層された構造（ｎｏｒｍａｌ ｔｙｐｅ）の有機発光素子であってもよい。
また一つの実施態様において、有機発光素子は、基板上に、カソード、１層以上の有機物層、およびアノードが順次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。
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、発光層、電子輸送層、電子注入層、正孔注入および正孔輸送を同時にする層、および電子輸送および電子注入を同時にする層のうち２以上の層を含む構造を有してもよい。ただし、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んでもよい。
例えば、本発明の一実施態様による有機発光素子の構造が図１に例示されている。
図１には、基板１０１上に、第１電極２０１、正孔注入層３０１、正孔輸送層４０１、発光層５０１、電子輸送および注入層６０１、および第２電極７０１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。
図１は有機発光素子を例示したものであり、本発明の有機発光素子の構造はこれに限定されない。
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から形成されてもよい。
本発明の有機発光素子は、下記例示のような構造に積層されてもよい。
（１）アノード／正孔輸送層／発光層／カソード
（２）アノード／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／カソード
（３）アノード／正孔注入層／正孔バッファ層／正孔輸送層／発光層／カソード
（４）アノード／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／カソード
（５）アノード／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／カソード
（６）アノード／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／カソード
（７）アノード／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／カソード
（８）アノード／正孔注入層／正孔バッファ層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／カソード
（９）アノード／正孔注入層／正孔バッファ層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／カソード
（１０）アノード／正孔輸送層／電子遮断層／発光層／電子輸送層／カソード
（１１）アノード／正孔輸送層／電子遮断層／発光層／電子輸送層／電子注入層／カソード
（１２）アノード／正孔注入層／正孔輸送層／電子遮断層／発光層／電子輸送層／カソード
（１３）アノード／正孔注入層／正孔輸送層／電子遮断層／発光層／電子輸送層／電子注入層／カソード
（１４）アノード／正孔輸送層／発光層／正孔遮断層／電子輸送層／カソード
（１５）アノード／正孔輸送層／発光層／正孔遮断層／電子輸送層／電子注入層／カソード
（１６）アノード／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／正孔遮断層／電子輸送層／カソード
（１７）アノード／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／正孔遮断層／電子輸送層／電子注入層／カソード
（１８）アノード／正孔注入層／正孔輸送層／電子遮断層／発光層／正孔遮断層／電子注入層および輸送層／カソード
前記構造において、「電子輸送層／電子注入層」は、「電子輸送および注入層」または「電子輸送および電子注入を同時にする層」に代替されてもよい。
また、前記構造において、「正孔注入層／正孔輸送層」は、「正孔注入および輸送層」または「正孔輸送および正孔注入を同時にする層」に代替されてもよい。
本発明の有機発光素子は、有機物層のうち１層以上が前記化学式１の化合物を含むコーティング組成物を用いて形成されることを除いては、当該技術分野で周知の材料および方法により製造されてもよい。
例えば、本発明の有機発光素子は、基板上にアノード、有機物層、およびカソードを順次積層させることで製造することができる。この際、スパッタリング法（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）や電子ビーム蒸着法（ｅ－ｂｅａｍ ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）のようなＰＶＤ（ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）方法を用いて、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アノードを形成し、その上に正孔注入層、正孔輸送層、発光層、および電子輸送および電子注入を同時にする層を含む有機物層を溶液工程、蒸着工程などにより形成した後、その上にカソードとして使用可能な物質を蒸着させることで製造することができる。このような方法の他にも、基板上にカソード物質から有機物層、アノード物質を順次蒸着させて有機発光素子を作製することができる。
また、本発明は、前記コーティング組成物を用いて形成された有機発光素子の製造方法を提供する。
具体的に、本発明の一実施態様は、第１電極を準備する段階；前記第１電極上に１層以上の有機物層を形成する段階；および前記有機物層上に第２電極を形成する段階を含み、前記有機物層を形成する段階は、前記コーティング組成物を用いて１層以上の有機物層を形成する段階を含む。
本発明の一実施態様において、前記コーティング組成物を用いて１層以上の有機物層を形成する段階は、スピンコーティング方法を利用する。
他の実施態様において、前記コーティング組成物を用いて１層以上の有機物層を形成する段階は、印刷法を利用する。
本発明の一実施態様において、前記印刷法としては、例えば、インクジェット印刷、ノズル印刷、オフセット印刷、転写印刷、またはスクリーン印刷などが挙げられるが、これらに限定されない。
本発明の一実施態様によるコーティング組成物は、構造的な特性上、溶液工程が適しており、印刷法により形成することができるため、素子の製造時に時間および費用的に経済的であるという効果がある。
本発明の一実施態様において、前記コーティング組成物を用いて１層以上の有機物層を形成する段階は、前記第１電極上にコーティング組成物をコーティングする段階；および前記コーティングされたコーティング組成物を熱処理または光処理する段階を含む。
本発明の一実施態様において、前記熱処理する段階は、熱処理により行われてもよい。前記熱処理する段階における熱処理温度は８５℃～２５０℃である。具体的には１００℃～２５０℃であってもよく、より具体的には１５０℃～２５０℃であってもよい。
本発明の一実施態様において、前記熱処理する段階における熱処理時間は１分～２時間であり、一実施態様によれば、１分～１時間であってもよく、また一つの実施態様によれば、３０分～１時間であってもよい。
本発明の一実施態様において、前記光処理する段階は、ＵＶ照射により行われてもよい。前記光処理する段階は、３０分～５時間行われてもよい。
本発明の一実施態様において、前記第１電極上にコーティング組成物をコーティングする段階は、第１電極にコーティング組成物をコーティングする段階、および第１電極上に設けられた他の有機物層上にコーティング組成物をコーティングする段階を含む。
本発明の一実施態様において、前記他の有機物層とは、コーティング組成物またはその硬化物を含まず、他の物質から形成された有機物層を意味する。
前記第１電極上にコーティング組成物をコーティングする段階では、下部層の物質を溶解しない溶媒を用いる。例えば、前記コーティング組成物が正孔輸送層に適用される場合、コーティング組成物が下部層（第１電極、正孔注入層など）の物質を溶解しない溶媒を含む。
前記コーティングされたコーティング組成物を熱処理または光処理する段階により、コーティング組成物に含まれた複数の前記化合物が架橋を形成して薄膜化された構造が含まれた有機物層を提供することができる。この場合、前記コーティング組成物を用いて形成された有機物層の表面上に他の層を積層する際に、溶媒により溶解したり、形態学的に影響を受けたり分解されたりするのを防止することができる。
したがって、前記コーティング組成物を用いて形成された有機物層が熱処理または光処理段階を含んでなる場合には、溶媒に対する抵抗性が増加し、溶液蒸着および架橋方法を繰り返し行って多層を形成することができ、安定性が増加し、素子の寿命特性を増加させることができる。
本発明の一実施態様において、前記アノード物質としては、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。アノード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挙げられるが、これらに限定されない。
本発明の一実施態様において、前記カソード物質としては、通常、有機物層への電子注入が容易になるように仕事関数の小さい物質が好ましい。カソード物質の具体例としては、バリウム、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挙げられるが、これらに限定されない。
本発明の一実施態様において、前記正孔注入層は、電極から正孔を注入する層であり、正孔注入物質としては、正孔を輸送する能力を有し、アノードでの正孔注入効果、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、発光層から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、薄膜形成能力に優れる化合物が好ましい。また、正孔注入物質のＨＯＭＯ（ｈｉｇｈｅｓｔ ｏｃｃｕｐｉｅｄ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｏｒｂｉｔａｌ）は、アノード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、前述した化学式１の化合物、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挙げられるが、これらに限定されない。
本発明の一実施態様において、前記正孔注入層は、前述した本発明の化合物を含む。また、本発明の一実施態様において、前記正孔注入層は、ｐドーピング物質をさらに含む。前記正孔注入層に含まれるｐドーピング物質は、コーティング組成物に関する説明で前述したとおりである。
本発明の一実施態様において、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あり、正孔輸送物質は、アノード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適である。正孔輸送物質の具体例としては、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ともに存在するブロック共重合体などが挙げられるが、これらに限定されない。より具体的に、前記正孔輸送層には、アリールアミン基を含む化合物が用いられてもよい。
本発明の一実施態様において、前記正孔輸送層は、下記化学式ＨＴ－１の化合物を含む。
前記化学式ＨＴ－１において、
Ｌ２０１は、置換もしくは非置換のアリーレン基であり、
Ｒ２０１～Ｒ２０４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、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ヘテロ環基である。
本発明の一実施態様において、前記Ｌ２０１は、置換もしくは非置換の炭素数６～３０のアリーレン基である。
本発明の一実施態様において、前記Ｌ２０１は、アリーレン基である。
本発明の一実施態様において、前記Ｌ２０１は、置換もしくは非置換のフェニレン基；置換もしくは非置換のビフェニレン基；または置換もしくは非置換のナフチレン基である。
本発明の一実施態様において、前記Ｌ２０１は、フェニレン基；ビフェニレン基；またはナフチレン基である。
本発明の一実施態様において、前記Ｌ２０１は、ビフェニレン基である。
本発明の一実施態様において、前記Ｒ２０１～Ｒ２０４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素；重水素；置換もしくは非置換の炭素数１～３０のアルキル基；置換もしくは非置換の炭素数３～３０のシクロアルキル基；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のヘテロ環基である。
本発明の一実施態様において、前記Ｒ２０１～Ｒ２０４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換もしくは非置換の炭素数６～３０のアリール基である。
本発明の一実施態様において、前記Ｒ２０１～Ｒ２０４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、アリール基である。
本発明の一実施態様において、前記Ｒ２０１～Ｒ２０４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、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；または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、前記Ｒ２０１～Ｒ２０４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、フェニル基；ビフェニル基；またはナフチル基である。
本発明の一実施態様において、前記化学式ＨＴ－１は、下記構造である。
本発明の一実施態様において、前記発光層に含まれる発光物質は、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で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、ベンゾチアゾール、およびベンゾイミダゾール系化合物；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、ルブレンなどが挙げられるが、これらに限定されない。
本発明の一実施態様において、前記発光層は、ホストおよびドーパントを含んでもよい。前記ホストとしては、縮合芳香族環誘導体またはヘテロ環含有化合物などが用いられてもよい。具体的に、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挙げられ、ヘテロ環含有化合物としては、カルバゾール誘導体、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挙げられるが、これらに限定されない。より具体的に、前記ホストとしては、アントラセン誘導体が用いられてもよい。
本発明の一実施態様において、前記発光層のホストは、下記化学式ＥＨ－１の化合物を含む。
前記化学式ＥＨ－１において、
Ｌ３０１およびＬ３０２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、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環基であり、
Ａｒ３０１およびＡｒ３０２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素；重水素；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環基であり、
Ｒ３０１は、水素；重水素；ハロゲン基；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ヘテロ環基であり、
ｒ３０１は１～８の整数であり、前記ｒ３０１が２以上である場合、２以上のＲ３０１は互いに同一または異なる。
本発明の一実施態様において、前記Ｌ３０１およびＬ３０２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、直接結合；置換もしくは非置換の単環のアリーレン基；または置換もしくは非置換の多環のアリーレン基である。
本発明の一実施態様において、前記Ｌ３０１およびＬ３０２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、直接結合；置換もしくは非置換のフェニレン基；置換もしくは非置換のビフェニレン基；または置換もしくは非置換のナフチレン基である。
本発明の一実施態様において、前記Ｌ３０１およびＬ３０２は、それぞれ直接結合である。
本発明の一実施態様において、前記Ａｒ３０１およびＡｒ３０２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のアリール基である。
本発明の一実施態様において、前記Ａｒ３０１およびＡｒ３０２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、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る。
本発明の一実施態様において、前記Ａｒ３０１およびＡｒ３０２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、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テルフェニル基；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アントラセニル基；置換もしくは非置換のフェナントレン基；置換もしくは非置換のトリフェニレン基；置換もしくは非置換のピレン基；または置換もしくは非置換のフルオレニル基である。
本発明の一実施態様において、前記Ａｒ３０１およびＡｒ３０２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のフェニル基；または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、前記Ａｒ３０１およびＡｒ３０２は、それぞれナフチル基である。
本発明の一実施態様において、前記Ｒ３０１は、水素；または重水素である。
本発明の一実施態様において、前記化学式ＥＨ－１は、下記構造のいずれか一つである。
本発明の一実施態様において、前記ドーパントとしては、芳香族アミン誘導体、スチリルアミン化合物、ホウ素錯体、フルオランテン化合物、金属錯体などが用いられてもよい。具体的に、芳香族アミン誘導体は、置換もしくは非置換のアリールアミノ基を有する縮合芳香族環誘導体として、アリールアミノ基を有するピレン、アントラセン、クリセン、ペリフランテンなどが挙げられ、スチリルアミン化合物は、置換もしくは非置換のアリールアミンに少なくとも１個のアリールビニル基が置換されている化合物として、アリール基、シリル基、アルキル基、シクロアルキル基、およびアリールアミノ基からなる群より選択される１または２以上の置換基が置換もしくは非置換される。具体的に、スチリルアミン、スチリルジアミン、スチリルトリアミン、スチリルテトラアミンなどが挙げられるが、これらに限定されない。また、金属錯体としては、イリジウム錯体、白金錯体などが挙げられるが、これらに限定されない。より具体的に、前記ドーパントとしては、アリールアミン基を含む化合物が用いられてもよい。
本発明の一実施態様において、前記発光層のドーパントは、下記化学式ＥＤ－１の化合物を含む。
前記化学式ＥＤ－１において、
Ａｒ５０１～Ａｒ５０４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、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。
本発明の一実施態様において、前記化学式ＥＤ－１は、下記化学式ＥＤ－２である。
前記化学式ＥＤ－２において、
Ａｒ５０１～Ａｒ５０４は、前記化学式ＥＤ－１における定義と同様である。
本発明の一実施態様において、前記Ａｒ５０１～Ａｒ５０４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のアリール基である。
本発明の一実施態様において、前記Ａｒ５０１～Ａｒ５０４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、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テルフェニル基；または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、前記Ａｒ５０１～Ａｒ５０４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、シリル基で置換もしくは非置換のフェニル基；シリル基で置換もしくは非置換のビフェニル基；シリル基で置換もしくは非置換のテルフェニル基；またはシリル基で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、前記Ａｒ５０１～Ａｒ５０４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、シリル基で置換もしくは非置換のフェニル基である。
本発明において、シリル基は、－ＳｉＲｃＲｄで表される基であり、ＲｃおよびＲｄは、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、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。シリル基の炭素数は特に限定されないが、１～６０であることが好ましい。
本発明の一実施態様において、前記化学式ＥＤ－１は、下記構造である。
本発明の一実施態様において、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あり、電子輸送物質は、カソード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－金属錯体などが挙げられるが、これらに限定されない。電子輸送層は、従来技術により用いられたように、任意の所望のカソード物質とともに用いてもよい。特に、好適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、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、それぞれの場合、アルミニウム層またはシルバー層が後に続く。
本発明の一実施態様において、前記電子注入層は、電極から電子を注入する層であり、電子注入物質としては、電子を輸送する能力を有し、カソード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、発光層から生成された励起子の正孔注入層への移動を防止し、また、薄膜形成能力に優れる化合物が好ましい。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、ベンゾイミダゾール、ペリレンテトラカルボン酸、フェナントロリン、フルオレニリデンメタン、アントロンなどとその誘導体、金属錯体化合物、および含窒素５員環誘導体などが挙げられるが、これらに限定されない。
本発明の一実施態様において、前記金属錯体化合物としては、８－ヒドロキシキノリナートリチウム、ビス（８－ヒドロキシキノリナート）亜鉛、ビス（８－ヒドロキシキノリナート）銅、ビス（８－ヒドロキシキノリナート）マンガン、トリス（８－ヒドロキシキノリナート）アルミニウム、トリス（２－メチル－８－ヒドロキシキノリナート）アルミニウム、トリス（８－ヒドロキシキノリナート）ガリウム、ビス（１０－ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナート）ベリリウム、ビス（１０－ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナート）亜鉛、ビス（２－メチル－８－キノリナート）クロロガリウム、ビス（２－メチル－８－キノリナート）（ｏ－クレゾラート）ガリウム、ビス（２－メチル－８－キノリナート）（１－ナフトラート）アルミニウム、ビス（２－メチル－８－キノリナート）（２－ナフトラート）ガリウムなどが挙げられるが、これらに限定されない。
本発明の一実施態様において、前記電子輸送層および電子注入層は、電子輸送および電子注入を同時にする層から形成されてもよく、電子輸送および注入層と称することができる。この際、電子輸送および注入層に適用される物質は、前述した電子輸送物質および電子注入物質がすべて可能である。例えば、前記電子輸送および注入層には、ベンゾイミダゾール系化合物が用いられてもよい。
本発明の一実施態様において、前記電子輸送および注入層は、下記化学式ＥＴ－１の化合物を含む。
前記化学式ＥＴ－１において、
Ｌ６０１およびＬ６０２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、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環基であり、
Ａｒ６０１およびＡｒ６０２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素；重水素；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環基であり、
Ｒ６０１は、水素；重水素；ハロゲン基；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ヘテロ環基である。
本発明の一実施態様において、前記Ｌ６０１およびＬ６０２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、直接結合；置換もしくは非置換の単環のアリーレン基；または置換もしくは非置換の多環のアリーレン基である。
本発明の一実施態様において、前記Ｌ６０１およびＬ６０２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、直接結合；置換もしくは非置換のフェニレン基；置換もしくは非置換のビフェニリレン基；または置換もしくは非置換のナフチレン基である。
本発明の一実施態様において、前記Ｌ６０１およびＬ６０２は、それぞれ直接結合である。
本発明の一実施態様において、前記Ａｒ６０１およびＡｒ６０２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のアリール基である。
本発明の一実施態様において、前記Ａｒ６０１およびＡｒ６０２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、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る。
本発明の一実施態様において、前記Ａｒ６０１およびＡｒ６０２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、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テルフェニル基；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アントラセニル基；置換もしくは非置換のフェナントレニル基；置換もしくは非置換のトリフェニレニル基；置換もしくは非置換のピレニル基；または置換もしくは非置換のフルオレニル基である。
本発明の一実施態様において、前記Ａｒ６０１およびＡｒ６０２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のフェニル基；または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、前記Ａｒ６０１およびＡｒ６０２は、それぞれナフチル基である。
本発明の一実施態様において、前記Ｒ６０１は、置換もしくは非置換のアリール基である。
本発明の一実施態様において、前記Ｒ６０１は、置換もしくは非置換のフェニル基である。
本発明の一実施態様において、前記化学式ＥＴ－１は、下記構造である。
本発明の一実施態様において、前記正孔遮断層は、正孔のカソード到達を阻止する層であり、一般的に正孔注入層と同様の条件で形成されてもよい。正孔遮断物質の具体例としては、オキサジアゾール誘導体、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）などが挙げられるが、これらに限定されない。
本発明の一実施態様において、前記電子遮断層は、電子のアノード到達を阻止する層であり、当該技術分野で周知の物質が用いられてもよい。
本発明による有機発光素子は、用いられる材料に応じて、トップエミッション型、ボトムエミッション型、または両面発光型であってもよい。
以下、本発明を具体的に説明するために実施例を挙げて詳しく説明する。ただし、本発明による実施例は種々の異なる形態に変形されてもよく、本発明の範囲が後述する実施例に限定されるものとは解釈されない。本発明の実施例は、当業界で平均的な知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。
＜製造例＞
製造例１．化合物１の製造
（１）中間体１－１の合成
１－ブロモ－４－フルオロベンゼン（１－ｂｒｏｍｏ－４－ｆｌｕｏｒｏｂｅｎｚｅｎｅ）（２７．９ｍＬ、２５５ｍｍｏｌ、１．７ｅｑ）をテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）（５００ｍＬ）に入れた。窒素置換後、－７８℃に冷却した。ｎ－ブチルリチウム（ｎ－ＢｕＬｉ）（２．５Ｍ ｉｎ Ｈｅｘ）（９６ｍＬ、２４０ｍｍｏｌ、１．６ｅｑ）を滴下漏斗（ｄｒｏｐｐｉｎｇ ｆｕｎｎｅｌ）に入れた後、反応混合物に徐々に投入した後、－７８℃で３０分間撹拌した。２－ブロモフルオレノン（２－ｂｒｏｍｏｆｌｕｏｒｅｎｏｎｅ）（３８．９ｇ、１５０ｍｍｏｌ）を投入した。徐々に常温に上げつつ一晩撹拌した。蒸留水を投入して反応を終了した後、エチルアセテートと水で抽出した。有機層を集めた後、硫酸マグネシウム（ＭｇＳＯ４）を用いて有機層を乾燥させて濾過した。濾液を真空回転濃縮機で乾燥し、有機溶媒を除去して中間体１－１を得た。
（２）中間体１－２の合成
中間体１－１（５３ｇ、１５０ｍｍｏｌ）、フェノール（ｐｈｅｎｏｌ）（７０．６ｇ、７５０ｍｍｏｌ、５ｅｑ）を丸底フラスコ（ＲＢＦ）に入れた。メタンスルホン酸（ＣＨ３ＳＯ３Ｈ）（２１４ｍＬ、０．７Ｍ）を入れた後、６０℃で４時間撹拌した。氷水を投入した後、エチルアセテートと水で抽出した。有機層を集めた後、ＭｇＳＯ４を用いて有機層を乾燥させて濾過した。濾液を真空回転濃縮機で乾燥し、有機溶媒を除去した。カラム精製後、ジクロロメタン／ヘプタン（Ｄｉｃｈｌｏｒｏｍｅｔｈａｎｅ／Ｈｅｐｔａｎｅ）の条件で結晶化して中間体１－２を４０．６ｇ得た。
（３）中間体１－３の合成
中間体１－２（４０ｇ、９２．７ｍｍｏｌ）、４－ニトロベンズアルデヒド（４－ｎｉｔｒｏｂｅｎｚａｌｄｅｈｙｄｅ）（２１．２ｇ、１３９ｍｍｏｌ、１．５ｅｑ）、銅（ＩＩ）アセテート（Ｃｕ（ＯＡｃ）２）（８４２ｍｇ、４．６４ｍｍｏｌ、５ｍｏｌ％）、炭酸セシウム（Ｃｓ２ＣＯ３）（４５．３ｇ、１３９ｍｍｏｌ、１．５ｅｑ）をＲＢＦに入れた。ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）（３１０ｍＬ）を入れ、１００℃で４時間撹拌した。エチルアセテートと水で抽出し、有機層を集めた後、ＭｇＳＯ４を用いて有機層を乾燥した後に濾過した。濾液を真空回転濃縮機で乾燥し、有機溶媒を除去した。カラム精製後、ジクロロメタン／ヘプタン（ＤＣＭ／Ｈｅｐｔａｎｅ）の条件で結晶化して中間体１－３を３８．７ｇ得た。
（４）中間体１－４の合成
メチルトリフェニルホスホニウムブロミド（Ｍｅｔｈｙｌｔｒｉｐｈｅｎｙｌｐｈｏｓｐｈｏｎｉｕｍ ｂｒｏｍｉｄｅ、ＣＨ３ＰＰｈ３Ｂｒ）（５１．６ｇ、１４４．６ｍｍｏｌ、２ｅｑ）、カリウムｔｅｒｔ－ブトキシド（ＫＯｔＢｕ）（１６．２ｇ、１４４．６ｍｍｏｌ、２ｅｑ）、ＴＨＦ（２１７ｍＬ）をＲＢＦに入れた後、０℃に冷却した。中間体１－３（３８．７ｇ、７２．３ｍｍｏｌ）をテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）（１４４ｍＬ）に溶解した溶液を反応混合物に投入した。常温に昇温しつつ１時間撹拌した。エチルアセテートと水で抽出し、有機層を集めた後、ＭｇＳＯ４を用いて有機層を乾燥した後に濾過した。濾液を真空回転濃縮機で乾燥し、有機溶媒を除去した。カラム精製後、ジクロロメタン／エタノール（ＤＣＭ／ＥｔＯＨ）の条件で結晶化して中間体１－４を３３．７ｇ得た。
（５）化合物１の合成
化合物Ｉ１（１．２９ｇ、２．５ｍｍｏｌ）、中間体１－４（２．９３ｇ、５．５ｍｍｏｌ）、ビス（トリ－ｔｅｒｔ－ブチルホスフィン）パラジウム（０）（Ｐｄ（ＰｔＢｕ３）２）（６４ｍｇ、０．１２５ｍｍｏｌ、５ｍｏｌ％）、およびナトリウムｔｅｒｔ－ブトキシド（ＮａＯｔＢｕ）（９６１ｍｇ、１０ｍｍｏｌ、４ｅｑ）をＲＢＦに入れた。窒素置換後、トルエン（１２．５ｍＬ）を入れ、９０℃で１時間撹拌した。エチルアセテートと水で抽出し、有機層を集めた後、ＭｇＳＯ４を用いて有機層を乾燥した後に濾過した。濾液を真空回転濃縮機で乾燥し、有機溶媒を除去した。カラム精製後、ＤＣＭ／ＥｔＯＨの条件で結晶化して化合物１を２．６ｇ得た。ＬＣ－ＭＳおよびＮＭＲにより化合物１が合成されたことを確認した。ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝１４２２
化合物１のＮＭＲ測定値：１Ｈ ＮＭＲ（５００ ＭＨｚ，ＤＭＳＯ－ｄ６） δ ８．０２（ｍ，２Ｈ），７．８７－７．７０（ｍ，８Ｈ），７．４７－７．３２（ｍ，８Ｈ），７．３１－７．１５（ｍ，１０Ｈ），７．０５－６．９０（ｍ，８Ｈ），６．９０－６．８５（ｍ，１２Ｈ），６．７７－６．６５（ｍ，８Ｈ），６．５３（ｄ，４Ｈ），６．５１（ｍ，２Ｈ），６．３６（ｍ，２Ｈ），５．７１（ｄｄ，２Ｈ），５．１８（ｄｄ，２Ｈ）
製造例２．化合物２の製造
前記製造例１の（５）において、化合物Ｉ１の代わりに化合物Ｉ２を用いたことを除いては、製造例１と同様の方法で製造して化合物２を２．８ｇ得た。ＬＣ－ＭＳおよびＮＭＲにより化合物２が合成されたことを確認した。ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝１５８４
化合物２のＮＭＲ測定値：１Ｈ ＮＭＲ（５００ ＭＨｚ，ＤＭＳＯ－ｄ６） δ ８．０２（ｍ，２Ｈ），７．８６－７．６９（ｍ，１０Ｈ），７．４４－７．３３（ｍ，８Ｈ），７．３１－７．１５（ｍ，１２Ｈ），７．０１－６．９１（ｍ，８Ｈ），６．８７－６．８１（ｍ，１２Ｈ），６．７８－６．６５（ｍ，８Ｈ），６．５５（ｄ，４Ｈ），６．５０（ｍ，２Ｈ），６．３５（ｍ，２Ｈ），５．７１（ｄｄ，２Ｈ），５．１８（ｄｄ，２Ｈ）
製造例３．化合物３の製造
前記製造例１の（５）において、化合物Ｉ１の代わりに化合物Ｉ３を用いたことを除いては、製造例１と同様の方法で製造して化合物３を２．６ｇ得た。ＬＣ－ＭＳおよびＮＭＲにより化合物３が合成されたことを確認した。ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝１５８４
化合物３のＮＭＲ測定値：１Ｈ ＮＭＲ（５００ ＭＨｚ，ＤＭＳＯ－ｄ６） δ ７．９３（ｍ，２Ｈ），７．８０－７．７３（ｍ，１０Ｈ），７．４１－７．２５（ｍ，１８Ｈ），７．０９－６．８０（ｍ，３２Ｈ），６．７０－６．６１（ｍ，４Ｈ），６．４５（ｍ，２Ｈ），５．６８（ｄｄ，２Ｈ），５．１８（ｄｄ，２Ｈ）
製造例４．化合物４の製造
前記製造例１の（５）において、化合物Ｉ１の代わりに化合物Ｉ４を用いたことを除いては、製造例１と同様の方法で製造して化合物４を２．９ｇ得た。ＬＣ－ＭＳおよびＮＭＲにより化合物４が合成されたことを確認した。ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝１７３６
化合物４のＮＭＲ測定値：１Ｈ ＮＭＲ（５００ ＭＨｚ，ＤＭＳＯ－ｄ６） δ ８．０７（ｍ，２Ｈ），７．９８（ｍ，２Ｈ），７．８２－７．６７（ｍ，１２Ｈ），７．４７（ｍ，２Ｈ），７．３９－７．２２（ｍ，２０Ｈ），７．０９－６．９３（ｍ，２４Ｈ），６．８９－６．８４（ｍ，６Ｈ），６．７９（ｍ，２Ｈ），６．６４－６．５０（ｍ，６Ｈ），５．６２（ｄｄ，２Ｈ），５．１２（ｄｄ，２Ｈ）
製造例５．化合物５の製造
（１）中間体５－１の合成
前記製造例１の（１）において、１－ブロモ－４－フルオロベンゼンの代わりに１－ブロモ－２，６－ジフルオロベンゼン（１－ｂｒｏｍｏ－２，６－ｄｉｆｌｕｏｒｏｂｅｎｚｅｎｅ）（２９．４ｍＬ、２５５ｍｍｏｌ、１．７ｅｑ）を用いたことを除いては、製造例１の（１）と同様の方法で中間体５－１を製造した。
（２）中間体５－２の合成
前記製造例１の（２）において、中間体１－１の代わりに中間体５－１（５６ｇ、１５０ｍｍｏｌ）を用いたことを除いては、製造例１の（２）と同様の方法で製造して中間体５－２を４５．２ｇ得た。
（３）中間体５－３の合成
前記製造例１の（３）において、中間体１－２の代わりに中間体５－２（４５．２ｇ、１００ｍｍｏｌ）を用いたことを除いては、製造例１の（３）と同様の方法で製造して中間体５－３を３９．８ｇ得た。
（４）中間体５－４の合成
前記製造例１の（４）において、中間体１－３の代わりに中間体５－３（３９．８ｇ、７２ｍｍｏｌ）を用いたことを除いては、製造例１の（４）と同様の方法で製造して中間体５－４を３４．８ｇ得た。
（５）化合物５の合成
前記製造例１の（５）において、化合物Ｉ１および中間体１－４の代わりに化合物Ｉ５（１．８５ｇ、２．５ｍｍｏｌ）および中間体５－４（２．９３ｇ、５．５ｍｍｏｌ）を用いたことを除いては、製造例１の（５）と同様の方法で製造して化合物５を２．６ｇ得た。ＬＣ－ＭＳおよびＮＭＲにより化合物５が合成されたことを確認した。ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝１６８２
化合物５のＮＭＲ測定値：１Ｈ ＮＭＲ（５００ ＭＨｚ，ＤＭＳＯ－ｄ６） δ ８．０４（ｍ，２Ｈ），７．８７－７．７０（ｍ，８Ｈ），７．４７－７．３２（ｍ，１０Ｈ），７．３１－７．１５（ｍ，８Ｈ），７．０５－６．９０（ｍ，８Ｈ），６．９０－６．８５（ｍ，１２Ｈ），６．７７－６．６５（ｍ，８Ｈ），６．５３（ｄ，４Ｈ），６．５１（ｍ，２Ｈ），６．３６（ｍ，２Ｈ），５．７１（ｄｄ，２Ｈ），５．１８（ｄｄ，２Ｈ）
製造例６．化合物６の製造
前記製造例１の（５）において、化合物Ｉ１および中間体１－４の代わりに化合物Ｉ６（１．８５ｇ、２．５ｍｍｏｌ）および中間体５－４（２．９３ｇ、５．５ｍｍｏｌ）を用いたことを除いては、製造例１の（５）と同様の方法で製造して化合物６を３．５ｇ得た。ＬＣ－ＭＳおよびＮＭＲにより化合物６が合成されたことを確認した。ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝１８７３
化合物６のＮＭＲ測定値：１Ｈ ＮＭＲ（５００ ＭＨｚ，ＤＭＳＯ－ｄ６） δ ８．２８（ｄ，２Ｈ），８．１０（ｍ，２Ｈ），７．９０－７．６７（ｍ，１４Ｈ），７．４６（ｍ，２Ｈ），７．３８－７．２０（ｍ，２０Ｈ），７．０９－６．９３（ｍ，２４Ｈ），６．８９－６．８４（ｍ，６Ｈ），６．７６（ｍ，２Ｈ），６．６２－６．７３（ｍ，６Ｈ），５．６２（ｄｄ，２Ｈ），５．１２（ｄｄ，２Ｈ）
製造例７．化合物７の製造
（１）中間体７－１の合成
中間体１－２（８．６３ｇ、２０ｍｍｏｌ）およびＣｓ２ＣＯ３（８．４７ｇ、２６ｍｍｏｌ、１．３ｅｑ）をＲＢＦに入れた。ＤＭＦ（１００ｍＬ）および３－エチル－３－ヨードメチルオキセタン（３－ｅｔｈｙｌ－３－ｉｏｄｏｍｅｔｈｙｌｏｘｅｔａｎｅ）（４ｍＬ、２６ｍｍｏｌ）を入れ、６０℃で４時間撹拌した。エチルアセテートと水で抽出し、有機層を集めた後、ＭｇＳＯ４を用いて有機層を乾燥した後に濾過した。濾液を真空回転濃縮機で乾燥し、有機溶媒を除去した。カラム精製後、ＤＣＭ／ヘプタンの条件で結晶化して中間体７－１を１２．３ｇ得た。
（２）化合物７の合成
前記製造例１の（５）において、化合物Ｉ１および中間体１－４の代わりに化合物Ｉ７（１．７ｇ、２．５ｍｍｏｌ）および中間体７－１（２．９１ｇ、５．５ｍｍｏｌ）を用いたことを除いては、製造例１の（５）と同様の方法で製造して化合物７を２．６ｇ得た。ＬＣ－ＭＳおよびＮＭＲにより化合物７が合成されたことを確認した。ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝１５７６
化合物７のＮＭＲ測定値：１Ｈ ＮＭＲ（５００ ＭＨｚ，ＤＭＳＯ－ｄ６） δ ７．７７－７．７３（ｍ，４Ｈ），７．６８－７．５５（ｍ，４Ｈ），７．５２－７．４６（ｍ，４Ｈ），７．４１－７．３２（ｍ，１０Ｈ），７．２４－７．１３（ｍ，４Ｈ），７．１０－６．３８（ｍ，３０Ｈ），４．３９（ｍ，４Ｈ），４．３０（ｍ，４Ｈ），３．９９（ｍ，４Ｈ），１．７５（ｍ，４Ｈ），０．８４（ｍ，６Ｈ）
製造例８．化合物８の製造
（１）中間体８－１の合成
中間体１－２（３９ｇ、９０ｍｍｏｌ）、ベンゾシクロブタン－４－ボロン酸（Ｂｅｎｚｏｃｙｃｌｏｂｕｔａｎｅ－４－ｂｏｒｏｎｉｃ ａｃｉｄ）（２０ｇ、１３５ｍｍｏｌ）、Ｃｕ（ＯＡｃ）２（１６．４ｇ、９０ｍｍｏｌ、１ｅｑ）、４Å分子篩（４Å ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｓｉｅｖｅ）（９０ｇ）をＲＢＦに入れた。ＤＣＭ（９００ｍＬ）およびトリエチルアミン（ｔｒｉｅｔｈｙｌａｍｉｎｅ、ＴＥＡ）（６３ｍＬ、４５０ｍｍｏｌ、５ｅｑ）を入れ、常温で一晩撹拌した。エチルアセテートと水で抽出し、有機層を集めた後、ＭｇＳＯ４を用いて有機層を乾燥した後に濾過した。濾液を真空回転濃縮機で乾燥し、有機溶媒を除去した。カラム精製後、ＤＣＭ／ＥｔＯＨの条件で結晶化して中間体８－１を１５ｇ得た。
（２）化合物８の合成
前記製造例１の（５）において、化合物Ｉ１および中間体１－４の代わりに化合物Ｉ８（１．７ｇ、２．５ｍｍｏｌ）および中間体８－１（２．９３ｇ、５．５ｍｍｏｌ）を用いたことを除いては、製造例１の（５）と同様の方法で製造して化合物８を３ｇ得た。ＬＣ－ＭＳおよびＮＭＲにより化合物８が合成されたことを確認した。ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝１５８４
化合物８のＮＭＲ測定値：１Ｈ ＮＭＲ（５００ ＭＨｚ，ＤＭＳＯ－ｄ６） δ ７．９３（ｍ，２Ｈ），７．７８－７．７２（ｍ，１０Ｈ），７．３９－７．２４（ｍ，１４Ｈ），７．０９－６．９３（ｍ，２４Ｈ），６．８５（ｍ，２Ｈ），６．７８－６．６５（ｍ，８Ｈ），６．６１（ｄ，２Ｈ），６．４４（ｍ，２Ｈ），３．０４－２．９７（ｍ，８Ｈ）
製造例９．化合物９の製造
（１）中間体９－１の合成
前記製造例１の（１）において、１－ブロモ－４－フルオロベンゼンの代わりに１－ブロモ－２，３，４，５，６－ペンタフルオロベンゼン（１－ｂｒｏｍｏ－２，３，４，５，６－ｐｅｎｔａｆｌｕｏｒｏｂｅｎｚｅｎｅ）（３１．８ｍＬ、２５５ｍｍｏｌ）を用いたことを除いては、製造例１の（１）と同様の方法で中間体９－１を製造した。
（２）中間体９－２の合成
前記製造例１の（２）において、中間体１－１の代わりに中間体９－１（６４．１ｇ、１５０ｍｍｏｌ）を用いたことを除いては、製造例１の（２）と同様の方法で製造して中間体９－２を５２．８ｇ得た。
（３）中間体９－３の合成
前記製造例１の（３）において、中間体１－２の代わりに中間体９－２（５０．３ｇ、１００ｍｍｏｌ）を用いたことを除いては、製造例１の（３）と同様の方法で製造して中間体９－３を４８．６ｇ得た。
（４）中間体９－４の合成
前記製造例１の（４）において、中間体１－３の代わりに中間体９－３（４３．７ｇ、７２ｍｍｏｌ）を用いたことを除いては、製造例１の（４）と同様の方法で製造して中間体９－４を３１ｇ得た。
（５）化合物９の合成
前記製造例１の（５）において、化合物Ｉ１および中間体１－４の代わりに化合物Ｉ９（１．６７ｇ、２．５ｍｍｏｌ）および中間体９－４（３．３ｇ、５．５ｍｍｏｌ）を用いたことを除いては、製造例１の（５）と同様の方法で製造して化合物９を２．８ｇ得た。ＬＣ－ＭＳおよびＮＭＲにより化合物９が合成されたことを確認した。ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝１７１７
化合物９のＮＭＲ測定値：１Ｈ ＮＭＲ（５００ ＭＨｚ，ＤＭＳＯ－ｄ６） δ ８．０８（ｍ，２Ｈ），８．０２（ｍ，２Ｈ），７．８７－７．７０（ｍ，１０Ｈ），７．４７－７．３２（ｍ，１０Ｈ），７．１５（ｍ，２Ｈ），７．０５－６．９０（ｍ，８Ｈ），６．９０－６．８５（ｍ，１２Ｈ），６．７７－６．６５（ｍ，８Ｈ），６．５３（ｄ，４Ｈ），６．５１（ｍ，２Ｈ），６．３６（ｍ，２Ｈ），５．７１（ｄｄ，２Ｈ），５．１８（ｄｄ，２Ｈ）
＜素子例＞
実験例１
ＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）が１，５００Åの厚さに薄膜コーティングされたガラス基板を、洗剤を溶解した蒸留水に入れ、超音波で洗浄した。この際、洗剤としてはフィッシャー社製（Ｆｉｓｃｈｅｒ Ｃｏ．）のものを用い、蒸留水としてはミリポア社製（Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ Ｃｏ．）のフィルタ（Ｆｉｌｔｅｒ）で２次濾過した蒸留水を用いた。ＩＴＯを３０分間洗浄した後、蒸留水で２回繰り返して超音波洗浄を１０分間行った。蒸留水洗浄が終わった後、イソプロピル、アセトンの溶剤で超音波洗浄をし乾燥させた後、前記基板を５分間洗浄した後、グローブボックスに基板を輸送させた。
ＩＴＯ透明電極上に、前述した製造例１で製造された化合物１と下記化合物Ｇを８：２の重量比で含む２ｗｔ％シクロヘキサノンインクをＩＴＯ表面上にスピンコーティングし、２２０℃で３０分間熱処理し、厚さ４００Åの正孔注入層を形成した。
前記正孔注入層上に、下記化合物Ａの２ｗｔ％トルエンインクをスピンコーティングし、１２０℃で１０分間熱処理し、厚さ２００Åの正孔輸送層を形成した。前記正孔輸送層上に、下記化合物Ｂと化合物Ｃを９２：８の重量比で真空蒸着し、厚さ２００Åの発光層を形成した。前記発光層上に、下記化合物Ｄを真空蒸着し、厚さ３５０Åの電子輸送および注入層を形成した。前記電子輸送および注入層上に、１０Åの厚さにＬｉＦと１０００Åの厚さにアルミニウムを順次蒸着してカソードを形成した。
前記の過程において、有機物の蒸着速度は０．４Å／ｓｅｃ～０．７Å／ｓｅｃを維持し、カソードのフッ化リチウムは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２×１０－７ｔｏｒｒ～５×１０－８ｔｏｒｒを維持した。
実験例２～９
正孔注入層（ＨＩＬ）の製造時、前記化合物１の代わりに下記表１に記載された化合物を用いたことを除いては、前記実験例１と同様の方法で有機発光素子を製造した。
比較例１～１５
正孔注入層の製造時、前記化合物１の代わりに下記表１に記載された化合物を用いたことを除いては、前記実験例１と同様の方法で有機発光素子を製造した。
比較例１～１５で用いられた化合物ＣＥ１～ＣＥ１５は下記のとおりである。
前記実験例および比較例で製造された有機発光素子を１０ｍＡ／ｃｍ２の電流密度で駆動電圧、外部量子効率（ｅｘｔｅｒｎａｌ ｑｕａｎｔｕｍ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）、輝度、および寿命を測定した結果を下記表１に示す。前記外部量子効率は、（放出された光子数）／（注入された電荷キャリア数）で求めた。Ｔ９５とは、輝度が初期輝度（５００ｎｉｔ）から９５％に減少するのにかかる時間（ｈｒ）を意味する。
実験例１～９は、本発明による化学式１で表される化合物を正孔注入層のホストとして用いたものであり、比較例１～１５は、フルオロ基（－Ｆ）が結合していない化合物ＣＥ１、ＣＥ２、ＣＥ１１～ＣＥ１５（比較例１、２、１１～１５）、硬化基が４個以上含まれた化合物ＣＥ３（比較例３）、硬化基を含まない化合物ＣＥ４（比較例４）、またはヘテロアリール基の代わりにアリール基を含む化合物ＣＥ５～ＣＥ１０（比較例５～１０）を用いたものである。
表１に示すように、本発明による化学式１で表される化合物を正孔注入層のホストとして用いた有機発光素子（実験例１～９）は、比較例１～１５の有機発光素子に比べて、駆動電圧が大幅に減少し、寿命が大幅に向上することを確認することができる。また、実験例１～９の有機発光素子は、比較例１～１５の有機発光素子に比べて、効率および輝度が増加することを確認することができる。これにより、分子内に導入されたヘテロアリール基（ジベンゾフラン基など）とフルオロ基（－Ｆ）により膜、界面特性が改善され、ＨＯＭＯレベルの変化により正孔移動度と正孔／電子バランスが改善されることで、有機発光素子の性能が改善されることを確認することができた。一方、４個以上の硬化基を有する化合物を用いた比較例３の場合、熱処理後にも硬化せず、残留した硬化基により駆動電圧が上昇し、寿命が減少すると考えられる。硬化基を有しない化合物を用いた比較例４の場合、熱処理後にも溶媒に対する耐性を有しないため、正孔輸送層（ＨＴＬ）の成膜時にほとんどの物質が洗い流され、素子が正常に作動しないことが分かる。
１０１ ・・・基板
２０１ ・・・第１電極
３０１ ・・・正孔注入層
４０１ ・・・正孔輸送層
５０１ ・・・発光層
６０１ ・・・電子輸送および注入層
７０１ ・・・第２電極

Claims (11)

  1. 下記化学式１で表される化合物：
    前記化学式１において、
    Ｃｙ１～Ｃｙ４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換もしくは非置換の炭素数６～３０の炭化水素環基であり、
    Ｙ１およびＹ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、ＯまたはＳであり、
    Ｌは、置換もしくは非置換の炭素数６～３０の２価の炭化水素環基であり、
    Ｌ１～Ｌ４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、直接結合または置換もしくは非置換の炭素数６～３０のアリーレン基であり、
    Ｌ１０およびＬ１１は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換もしくは非置換の炭素数６～３０のアリーレン基であり、
    Ｘ１およびＸ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、硬化性基であり、
    Ｒ１～Ｒ４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素；重水素；または炭素数１～３０のアルキル基であり、
    ｎ１およびｎ２はそれぞれ０～４の整数であり、ｎ１およびｎ２がそれぞれ２以上である場合、２以上の括弧内の置換基は互いに同一または異なり、
    ｍ１およびｍ２はそれぞれ１～５の整数であり、ｎ１＋ｍ１は５以下であり、ｎ２＋ｍ２は５以下であり、
    ｎ３およびｎ４はそれぞれ１～７の整数であり、ｎ３およびｎ４がそれぞれ２以上である場合、２以上の括弧内の置換基は互いに同一または異なり、
    前記硬化性基が、下記構造のいずれか一つである、化合物：
    前記構造において、
    Ｌ５１～Ｌ５６は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、直接結合；－Ｏ－；置換もしくは非置換の炭素数１～３０のアルキレン基；および置換もしくは非置換の炭素数６～３０のアリーレン基からなる群より選択されたいずれか一つまたは二つ以上が連結された基であり、
    は、化学式１に結合する部位であり、且つ
    上記記載中の「置換もしくは非置換」という用語は、重水素；ハロゲン基；炭素数１～３０のアルキル基；および炭素数６～３０の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、前記列挙した置換基のうち２以上の置換基が連結された置換基で置換されるか、またはいかなる置換基も有しないことを意味する。
  2. 前記化学式１は、下記化学式２である、請求項１に記載の化合物：
    前記化学式２において、
    Ｃｙ１～Ｃｙ４、Ｙ１、Ｙ２、Ｌ、Ｌ１～Ｌ４、Ｌ１０、Ｌ１１、Ｘ１、Ｘ２、Ｒ１～Ｒ４、ｎ１～ｎ４、ｍ１、およびｍ２の定義は、化学式１のとおりである。
  3. 前記化学式１は、下記化学式３である、請求項１に記載の化合物：
    前記化学式３において、
    Ｙ１、Ｙ２、Ｌ、Ｌ１～Ｌ４、Ｌ１０、Ｌ１１、Ｘ１、Ｘ２、Ｒ１～Ｒ４、ｎ１～ｎ４、ｍ１、およびｍ２の定義は、化学式１のとおりであり、
    Ｒ５０およびＲ５１は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素または重水素であるか、隣接する基と結合して置換もしくは非置換の炭素数６～３０の炭化水素環を形成し、
    ｎ５０およびｎ５１はそれぞれ１～７の整数であり、ｎ５０およびｎ５１がそれぞれ２以上である場合、２以上の括弧内の置換基は互いに同一または異なり、且つ
    上記記載中の「置換もしくは非置換」という用語は、重水素；ハロゲン基；炭素数１～３０のアルキル基；および炭素数６～３０の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、前記列挙した置換基のうち２以上の置換基が連結された置換基で置換されるか、またはいかなる置換基も有しないことを意味する。
  4. 前記Ｌは、下記構造のいずれか一つである、請求項１に記載の化合物：
    前記構造において、
    Ｒ１０～Ｒ３１は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素；重水素；ハロゲン基；炭素数１～３０のアルキル基；または炭素数６～３０のアリール基であり、
    ｎ１０～ｎ２１はそれぞれ１～４の整数であり、ｎ２２、ｎ２３、ｎ２８、およびｎ２９はそれぞれ１～３の整数であり、ｎ２４およびｎ２５はそれぞれ１～７の整数であり、ｎ２６は１～８の整数であり、ｎ２７は１～６の整数であり、ｎ１０～ｎ２９がそれぞれ２以上である場合、２以上の括弧内の置換基は互いに同一または異なり、
    は、化学式１に結合する部位である。
  5. 前記Ｌ１０およびＬ１１は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のフェニレン基；置換もしくは非置換のビフェニレン基；置換もしくは非置換のテルフェニレン基；または置換もしくは非置換のナフチレン基であり、
    上記記載中の「置換もしくは非置換」という用語は、重水素；ハロゲン基；炭素数１～３０のアルキル基；および炭素数６～３０の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、前記列挙した置換基のうち２以上の置換基が連結された置換基で置換されるか、またはいかなる置換基も有しないことを意味する、
    請求項１に記載の化合物。
  6. 前記化学式１の化合物は、下記構造のいずれか一つである、請求項１に記載の化合物：
    。
  7. 請求項１～６のいずれか一項に記載の化合物を含むコーティング組成物。
  8. 第１電極；
    第２電極；および
    前記第１電極と前記第２電極との間に設けられる１層以上の有機物層
    を含み、
    前記有機物層のうち１層以上は、請求項７に記載のコーティング組成物またはその硬化物を含む、有機発光素子。
  9. 前記コーティング組成物またはその硬化物を含む有機物層は、正孔輸送層、正孔注入層、または正孔輸送および正孔注入を同時にする層である、請求項８に記載の有機発光素子。
  10. 第１電極を準備する段階；
    前記第１電極上に１層以上の有機物層を形成する段階；および
    前記有機物層上に第２電極を形成する段階
    を含み、
    前記有機物層を形成する段階は、請求項７に記載のコーティング組成物を用いて１層以上の有機物層を形成する段階を含む、有機発光素子の製造方法。
  11. 前記コーティング組成物を用いて有機物層を形成する段階は、
    前記コーティング組成物をコーティングする段階；および
    前記コーティングされたコーティング組成物を熱処理または光処理する段階
    を含む、請求項１０に記載の有機発光素子の製造方法。
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