KR101428840B1 - 유기 전계 발광 소자 - Google Patents

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마사히로 가와무라
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Abstract

본 발명은, 양극 (10) 및 음극 (70)과, 상기 양극 (10)과 상기 음극 (70)의 사이에 적어도 유기 화합물로 이루어지는 발광층 (40)과, 상기 양극 (10)과 상기 발광층 (40)의 사이인 정공 주입ㆍ수송 대역에 2 이상의 층과, 상기 발광층 (40)과 상기 음극 (70)의 사이인 전자 주입ㆍ수송 대역에 1 이상의 층을 갖고, 상기 정공 주입ㆍ수송 대역에 있는 층의 발광층 (40)에 접하는 층이 카르바졸 골격을 갖는 방향족 아민 유도체를 함유하고, 상기 정공 주입ㆍ수송 대역에 있는 층의 발광층 (40)에 접하는 층 이외의 어느 한 층이 티오펜 유도체, 3환 이상의 축합 방향족 유도체, 아민 유도체(단, 하기 화학식 A로 표시되는 화합물을 제외함), 도전성 고분자, CFx, CuPc, 전이 금속 산화물, 풀러렌 및 억셉터성 재료로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 재료를 함유하고, 상기 전자 주입ㆍ수송 대역에 있는 층이 벤조이미다졸 유도체를 함유하는 유기 전계 발광 소자를 제공한다.
<화학식 A>
Figure 112010039811366-pct00095

Description

유기 전계 발광 소자{ORGANIC ELECTROLUMINESCENT DEVICE}
본 발명은, 유기 전계 발광 소자에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 발광 수명이 길고, 고발광 효율을 갖는 유기 전계 발광 소자에 관한 것이다. 또한, 본 발명은, 백색계 유기 전계 발광 소자에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 발광 수명이 길고, 고발광 효율을 갖는 백색계 유기 전계 발광 소자에 관한 것이다.
유기 전계 발광 소자(이하, 전계 발광을 EL로 약기하는 경우가 있음)는 전계를 인가함으로써, 양극으로부터 주입된 정공과 음극으로부터 주입된 전자의 재결합에너지에 의해 형광성 물질이 발광하는 원리를 이용한 자발광 소자이다.
이스트만 코닥사의 탕(C.W.Tang) 등에 의해 적층형 소자에 의한 저전압 구동 유기 EL 소자의 보고(비특허 문헌 1 등)가 이루어진 이래, 유기 재료를 구성 재료로 하는 유기 EL 소자에 대한 연구가 활발히 행해지고 있다.
탕 등은 트리스(8-히드록시퀴놀리놀알루미늄)을 발광층에, 트리페닐디아민 유도체를 정공 수송층에 사용하고 있다. 적층 구조의 이점으로서는 발광층으로의 정공의 주입 효율을 높이는 것, 음극으로부터 주입된 전자를 블록하여 재결합에 의해 생성되는 여기자의 생성 효율을 높이는 것, 발광층 내에서 생성된 여기자를 차광하는 것 등을 들 수 있다.
이러한 예와 같이 유기 EL 소자의 소자 구조로서는 정공 수송(주입)층, 전자 수송성 발광층의 2층형, 또는 정공 수송(주입)층, 발광층, 전자 수송(주입)층의 3층형 등이 알려져 있다. 이러한 적층형 구조 소자에서는 주입된 정공과 전자의 재결합 효율을 높이기 위해, 소자 구조나 형성 방법의 연구가 이루어지고 있다.
종래, 유기 EL 소자에 사용되는 정공 주입 재료로서는 특허 문헌 1 및 2에 기재된 페닐렌디아민 구조를 갖는 재료가 알려져 있으며, 폭넓게 사용되고 있다. 또한, 정공 수송 재료로서는, 특허 문헌 3 및 4에 기재된 벤지딘 골격을 포함하는 아릴아민계 재료가 사용되고 있다.
한편, 특허 문헌 5 내지 7에는 카르바졸을 함유하는 아릴아민계 화합물이 개시되어 있다. 또한, 이러한 재료를 정공 수송 재료에 사용하면 발광 효율이 향상된다는 특징이 있었지만, 동시에 구동 전압이 대폭 높아지고, 소자 수명도 극단적으로 짧아진다는 결점이 있었다.
또한, 특허 문헌 8에는, 양극으로부터 발광층으로 효율적으로 정공을 주입하기 위해 계단상으로 이온화 포텐셜값을 설정한 2층 이상의 정공 주입 수송층을 사용하는 소자가 개시되어 있다. 그러나, 특허 문헌 8에 기재되어 있는 재료계에서는 발광 효율, 수명 모두 불충분하였다.
일본 특허 공개 (평)8-291115호 공보 일본 특허 공개 제2000-309566호 공보 미국 특허 제5,061,569호 명세서 일본 특허 공개 제2001-273978호 공보 미국 특허 제6,242,115호 명세서 일본 특허 공개 제2000-302756호 공보 일본 특허 공개 (평)11-144873호 공보 일본 특허 공개 (평)6-314594호 공보
C. W. Tang, S. A. Vanslyke, Applied Physics Letters, 51, 913(1987)
본 발명은, 고효율, 장수명인 유기 EL 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 고효율, 장수명인 백색계 유기 EL 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따르면, 이하의 유기 EL 소자 등이 제공된다.
[1] 양극 및 음극과,
상기 양극과 상기 음극 사이에 적어도 유기 화합물로 이루어지는 발광층과,
상기 양극과 상기 발광층의 사이인 정공 주입ㆍ수송 대역에 2 이상의 층과,
상기 발광층과 상기 음극의 사이인 전자 주입ㆍ수송 대역에 1 이상의 층을 갖고,
상기 정공 주입ㆍ수송 대역에 있는 층의 발광층에 접하는 층이 카르바졸 골격을 갖는 방향족 아민 유도체를 함유하고,
상기 정공 주입ㆍ수송 대역에 있는 층의 발광층에 접하는 층 이외의 층 중 어느 한 층이 티오펜 유도체, 3환 이상의 축합 방향족 유도체, 아민 유도체(단, 하기 화학식 A로 표시되는 화합물을 제외함), 도전성 고분자, CFx, CuPc, 전이 금속 산화물, 풀러렌 및 억셉터성 재료로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 재료를 함유하고,
상기 전자 주입ㆍ수송 대역에 있는 층이 벤조이미다졸 유도체를 함유하는 유기 전계 발광 소자.
<화학식 A>
Figure 112010039811366-pct00001
[2] 상기 [1]에 있어서, 상기 카르바졸 골격을 갖는 방향족 아민 유도체가 하기 화학식 1로 표시되는 화합물인 유기 전계 발광 소자.
Figure 112010039811366-pct00002
(식 중, Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 치환기를 가질 수도 있는 방향족 탄화수소환기 또는 방향족 복소환기를 나타내고,
R1 내지 R10은 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 알킬기, 아랄킬기, 알케닐기, 시아노기, 아미노기, 아실기, 알콕시카르보닐기, 카르복실기, 알콕시기, 아릴옥시기, 알킬술포닐기, 수산기, 아미드기, 방향족 탄화수소환기 또는 방향족 복소환기를 나타내고, 이들은 모두 추가로 치환될 수도 있고, R1 내지 R10은 인접하는 것끼리 환을 형성할 수도 있음)
[3] 상기 [1]에 있어서, 상기 카르바졸 골격을 갖는 방향족 아민 유도체가 하기 화학식 2로 표시되는 화합물인 유기 전계 발광 소자.
Figure 112010039811366-pct00003
(식 중, Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 치환기를 가질 수도 있는 방향족 탄화수소환기 또는 방향족 복소환기를 나타내고,
R1 내지 R12는 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 알킬기, 아랄킬기, 알케닐기, 시아노기, 아미노기, 아실기, 알콕시카르보닐기, 카르복실기, 알콕시기, 아릴옥시기, 알킬술포닐기, 수산기, 아미드기, 방향족 탄화수소환기 또는 방향족 복소환기를 나타내고, 이들은 모두 추가로 치환될 수도 있고, R1 내지 R12는 인접하는 것끼리 환을 형성할 수도 있음)
[4] 상기 [1] 내지 [3] 중 어느 하나에 있어서, 상기 카르바졸 골격을 갖는 방향족 아민 유도체의 카르바졸 골격이 모노카르바졸릴기인 유기 전계 발광 소자.
[5] 상기 [1] 내지 [4] 중 어느 하나에 있어서, 상기 벤조이미다졸 유도체가 하기 화학식 3 또는 4로 표시되는 화합물인 유기 전계 발광 소자.
Figure 112010039811366-pct00004
Figure 112010039811366-pct00005
(식 중, A1 내지 A3은 각각 독립적으로 질소 원자 또는 탄소 원자이고,
Ar3은 치환 또는 비치환된 핵탄소수 6 내지 60의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 핵원자수 3 내지 60의 헤테로아릴기이고, Ar4는 수소 원자, 치환 또는 비치환된 핵탄소수 6 내지 60의 아릴기, 치환 또는 비치환된 핵탄소수 3 내지 60의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알콕시기이되, 단 Ar3 및 Ar4 중 어느 하나는 치환 또는 비치환된 핵탄소수 10 내지 60의 축합환기, 또는 치환 또는 비치환된 핵탄소수 3 내지 60의 모노헤테로 축합환기이고,
Ar5는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 60의 헤테로아릴렌기이고,
L1, L2 및 L3은 각각 독립적으로 단결합, 치환 또는 비치환된 핵탄소수 6 내지 60의 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 핵탄소수 3 내지 60의 헤테로아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 플루오레닐렌기이고,
R13은 수소 원자, 치환 또는 비치환된 핵탄소수 6 내지 60의 아릴기, 치환 또는 비치환된 핵탄소수 3 내지 60의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알콕시기이고, n은 0 내지 5의 정수이고, n이 2 이상인 경우, 복수의 R13은 동일하거나 상이할 수 있고, 인접하는 복수의 R13기끼리 결합하여 탄소환식 지방족환 또는 탄소환식 방향족환을 형성할 수도 있고,
R14는 수소 원자, 치환 또는 비치환된 핵탄소수 6 내지 60의 아릴기, 치환 또는 비치환된 핵탄소수 3 내지 60의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알콕시기, 또는 -L1-Ar5-Ar4임)
[6] 상기 [1] 내지 [5] 중 어느 하나에 있어서, 상기 티오펜 유도체가 하기 화학식 x로 표시되는 화합물인 유기 전계 발광 소자.
<화학식 x>
Figure 112010039811366-pct00006
(식 중, Ar11 내지 Ar13 중 적어도 하나는 하기 화학식 y로 표시되는 치환기이고, 상기 화학식 y로 표시되는 치환기가 아닌 Ar11 내지 Ar13은 치환 또는 비치환된 핵탄소수 6 내지 50의 아릴기 또는 하기 화학식 z로 표시되는 치환기이고,
Ar11 내지 Ar13은 각각 동일하거나 상이할 수 있음)
<화학식 y>
Figure 112010039811366-pct00007
(식 중, Ar14는 핵탄소수 6 내지 50의 아릴기이고,
L11은 치환 또는 비치환된 핵탄소수 6 내지 50의 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 핵원자수 6 내지 50의 헤테로아릴렌기임)
<화학식 z>
Figure 112010039811366-pct00008
(식 중, L12는 치환 또는 비치환된 핵탄소수 6 내지 50의 아릴렌기이고,
Ar14 및 Ar15는 각각 치환 또는 비치환된 핵탄소수 6 내지 50의 아릴기, 상기 화학식 y로 표시되는 치환기, 또는 상기 화학식 z로 표시되는 치환기임)
[7] 상기 [1] 내지 [6] 중 어느 하나에 있어서, 청색 발광하는 유기 전계 발광 소자.
[8] 상기 [1] 내지 [7] 중 어느 하나에 기재된 유기 전계 발광 소자를 포함하여 이루어지는 표시 장치.
[9] 양극 및 음극과,
상기 양극과 상기 음극의 사이에 적어도 유기 화합물로 이루어지는 발광층과,
상기 양극과 상기 발광층의 사이인 정공 주입ㆍ수송 대역에 1 이상의 층과,
상기 발광층과 상기 음극의 사이인 전자 주입ㆍ수송 대역에 1 이상의 층을 갖고,
상기 정공 주입ㆍ수송 대역에 있는 층의 발광층에 접하는 층이 카르바졸 골격을 갖는 방향족 아민 유도체를 함유하고,
상기 전자 주입ㆍ수송 대역에 있는 층이 벤조이미다졸 유도체를 함유하는 백색계 유기 전계 발광 소자.
[10] 상기 [9]에 있어서, 상기 카르바졸 골격을 갖는 방향족 아민 유도체가 하기 화학식 1로 표시되는 화합물인 백색계 유기 전계 발광 소자.
<화학식 1>
Figure 112010039811366-pct00009
(식 중, Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 치환기를 가질 수도 있는 방향족 탄화수소환기 또는 방향족 복소환기를 나타내고,
R1 내지 R10은 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 알킬기, 아랄킬기, 알케닐기, 시아노기, 아미노기, 아실기, 알콕시카르보닐기, 카르복실기, 알콕시기, 아릴옥시기, 알킬술포닐기, 수산기, 아미드기, 방향족 탄화수소환기 또는 방향족 복소환기를 나타내고, 이들은 모두 추가로 치환될 수도 있고, R1 내지 R10은 인접하는 것끼리 환을 형성할 수도 있음)
[11] 상기 [9]에 있어서, 상기 카르바졸 골격을 갖는 방향족 아민 유도체가 하기 화학식 2로 표시되는 화합물인 백색계 유기 전계 발광 소자.
<화학식 2>
Figure 112010039811366-pct00010
(식 중, Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 치환기를 가질 수도 있는 방향족 탄화수소환기 또는 방향족 복소환기를 나타내고,
R1 내지 R12는 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 알킬기, 아랄킬기, 알케닐기, 시아노기, 아미노기, 아실기, 알콕시카르보닐기, 카르복실기, 알콕시기, 아릴옥시기, 알킬술포닐기, 수산기, 아미드기, 방향족 탄화수소환기 또는 방향족 복소환기를 나타내고, 이들은 모두 추가로 치환될 수도 있고, R1 내지 R12는 인접하는 것끼리 환을 형성할 수도 있음)
[12] 상기 [9] 내지 [11] 중 어느 하나에 있어서, 상기 카르바졸 골격을 갖는 방향족 아민 유도체의 카르바졸 골격이 모노카르바졸릴기인 백색계 유기 전계 발광 소자.
[13] 상기 [9] 내지 [12] 중 어느 하나에 있어서, 상기 벤조이미다졸 유도체가 하기 화학식 3 또는 4로 표시되는 화합물인 백색계 유기 전계 발광 소자.
<화학식 3>
Figure 112010039811366-pct00011
<화학식 4>
Figure 112010039811366-pct00012
(식 중, A1 내지 A3은 각각 독립적으로 질소 원자 또는 탄소 원자이고,
Ar3은 치환 또는 비치환된 핵탄소수 6 내지 60의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 핵원자수 3 내지 60의 헤테로아릴기이고, Ar4는 수소 원자, 치환 또는 비치환된 핵탄소수 6 내지 60의 아릴기, 치환 또는 비치환된 핵원자수 3 내지 60의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알콕시기이되, 단 Ar3 및 Ar4 중 어느 하나는 치환 또는 비치환된 핵탄소수 10 내지 60의 축합환기, 또는 치환 또는 비치환된 핵탄소수 3 내지 60의 모노헤테로 축합환기이고,
Ar5는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 60의 헤테로아릴렌기이고,
L1, L2 및 L3은 각각 독립적으로 단결합, 치환 또는 비치환된 핵탄소수 6 내지 60의 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 핵탄소수 3 내지 60의 헤테로아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 플루오레닐렌기이고,
R13은 수소 원자, 치환 또는 비치환된 핵탄소수 6 내지 60의 아릴기, 치환 또는 비치환된 핵탄소수 3 내지 60의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알콕시기이고, n은 0 내지 5의 정수이고, n이 2 이상인 경우, 복수의 R13은 동일하거나 상이할 수 있고, 인접하는 복수의 R13기끼리 결합하여 탄소환식 지방족환 또는 탄소환식 방향족환을 형성할 수도 있고,
R14는 수소 원자, 치환 또는 비치환된 핵탄소수 6 내지 60의 아릴기, 치환 또는 비치환된 핵탄소수 3 내지 60의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알콕시기, 또는 -L1-Ar5-Ar4임)
[14] 상기 [9] 내지 [13] 중 어느 하나에 기재된 백색계 유기 전계 발광 소자를 포함하여 이루어지는 표시 장치.
본 발명에 따르면, 특별한 구조를 갖는 재료를 사용함으로써 고효율, 장수명인 유기 EL 소자를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 특별한 구조를 갖는 재료를 사용함으로써 고효율, 장수명인 백색계 유기 EL 소자를 제공할 수 있다.
[도 1] 본 발명의 제1 양태인 유기 EL 소자의 한 실시 형태를 나타내는 개략 단면도이다.
[도 2] 본 발명의 제2 양태인 백색계 유기 EL 소자의 한 실시 형태를 나타내는 개략 단면도이다.
이하, 본 발명의 제1 양태인 유기 EL 소자에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명의 제1 양태인 유기 EL 소자는, 양극과 음극의 사이에 적어도 유기 화합물로 이루어지는 발광층을 갖는다. 또한, 양극과 발광층의 사이인 정공 주입ㆍ수송 대역에 2 이상의 층을 갖고, 음극과 발광층의 사이인 전자 주입ㆍ수송 대역에 1 이상의 층을 갖는다.
도 1은 본 발명의 제1 양태인 유기 EL 소자의 한 실시 형태를 나타내는 개략 단면도이다.
유기 EL 소자 (1)에는, 기판(도시하지 않음) 위에 양극 (10), 정공 주입층 (20), 정공 수송층 (30), 발광층 (40), 전자 수송층 (50), 전자 주입층 (60), 음극 (70)이 이 순서대로 적층되어 있다.
본 발명의 제1 양태에서는, 정공 주입ㆍ수송 대역에 있는 층으로서 발광층과 접하는 층 이외의 어느 한 층인 정공 주입층 (20), 정공 주입ㆍ수송 대역에 있는 층으로서 발광층과 접하는 층인 정공 수송층 (30) 및 전자 주입ㆍ수송 대역에 있는 층인 전자 수송층 (50) 및 전자 주입층 (60)은, 이하의 조건 (A), (B) 및 (C)를 만족한다.
(A) 정공 주입ㆍ수송 대역에 있는 층의 발광층에 접하는 층 이외의 어느 한 층(정공 주입층 (20))이 티오펜 유도체, 3환 이상의 축합 방향족 유도체, 아민 유도체(단, 하기 화학식 A로 표시되는 화합물을 제외함), 도전성 고분자, CFx, CuPc, 전이 금속 산화물, 풀러렌 및 억셉터성 재료로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 재료를 함유한다.
정공 주입층 (20)이 함유하는 티오펜 유도체로서, 대표적인 티오펜 유도체로서는 PEDOT:PSS(문헌 [Synthetic Metal, 111-112, P.139(2000)]) 등의 티오펜 함유 도전성 고분자 화합물이나 아미노티오펜(일본 특허 공개 (평)4-304466호 공보 참조) 등의 티오펜 함유 저분자 화합물(일본 특허 공개 (평)10-219242호 공보, 일본 특허 공개 제2003-267972호 공보, 일본 특허 공개 제2000-252070호 공보 참조) 등을 들 수 있다. 또한, 티오펜 유도체이기도 한 디아민 유도체(USP5,061,569, 일본 특허 공개 (평)08-048656호 공보, 일본 특허 제3,529,735호 공보)나 티오펜 유도체이기도 한 트리아민 유도체(일본 특허 제3,565,870호 공보, WO2006/114921) 등을 들 수 있다.
정공 주입층 (20)이 함유하는 티오펜 유도체는, 바람직하게는 하기 화학식 x로 표시되는 화합물이다.
<화학식 x>
Figure 112010039811366-pct00013
(식 중, Ar11 내지 Ar13 중 적어도 하나는 하기 화학식 y로 표시되는 치환기이고, 상기 화학식 y로 표시되는 치환기가 아닌 Ar11 내지 Ar13은 치환 또는 비치환된 핵탄소수 6 내지 50의 아릴기 또는 하기 화학식 z로 표시되는 치환기이고,
Ar11 내지 Ar13은 각각 동일하거나 상이할 수 있음)
<화학식 y>
Figure 112010039811366-pct00014
(식 중, Ar14는 핵탄소수 6 내지 50의 아릴기이고,
L11은 치환 또는 비치환된 핵탄소수 6 내지 50의 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 핵원자수 6 내지 50의 헤테로아릴렌기임)
<화학식 z>
Figure 112010039811366-pct00015
(식 중, L12는 치환 또는 비치환된 핵탄소수 6 내지 50의 아릴렌기이고,
Ar14 및 Ar15는 각각 치환 또는 비치환된 핵탄소수 6 내지 50의 아릴기, 상기 화학식 y로 표시되는 치환기, 또는 상기 화학식 z로 표시되는 치환기임)
핵탄소수 6 내지 50의 아릴기의 구체예로서는, 페닐기, 비페닐기, 페난트릴기, 크리세닐기, 벤즈페난트릴기, 터페닐기, 벤즈안트라닐기, 벤조크리세닐기, 비페닐기, 나프타세닐기, 안트라닐기, 펜타세닐기, 피세닐기, 펜타페닐기 등을 들 수 있으며, 바람직하게는 페닐기, 비페닐기, 나프틸기 또는 터페닐기이다.
핵탄소수 6 내지 50의 아릴렌기의 구체예로서는, 페닐렌기, 나프틸렌기, 비페닐렌기, 터페닐렌기, 페난트렌기, 트리페닐렌기, 안트라닐렌기, 펜타세닐렌기, 페릴레닐렌기, 피세닐렌기, 피레닐렌기, 펜타페닐렌기, 9,9-디메틸플루오닐렌기, 9,9-디페닐플루오닐렌기, 및 하기의 2가의 기 등을 들 수 있다.
Figure 112010039811366-pct00016
상기 핵탄소수 6 내지 50의 아릴렌기의 구체예 중, 페닐렌기, 비페닐렌기 또는 9,9-디메틸플루오닐렌기인 상기 2가의 기 중 어느 하나인 것이 바람직하다.
화학식 x로 표시되는 화합물은 바람직하게는 모노아민 화합물 또는 디아민 화합물이고, 보다 바람직하게는 비대칭 모노아민 화합물 또는 비대칭 디아민 화합물이다.
화학식 x로 표시되는 화합물의 구체예로서는, 이하의 화합물을 들 수 있다.
Figure 112010039811366-pct00017
Figure 112010039811366-pct00018
Figure 112010039811366-pct00019
Figure 112010039811366-pct00020
정공 주입층 (20)이 함유하는 아민 유도체로서는 디아민, 트리아민, 테트라민을 사용할 수 있으며, 예를 들면 하기의 테트라민을 들 수 있다.
Figure 112010039811366-pct00021
Figure 112010039811366-pct00022
Figure 112010039811366-pct00023
Figure 112010039811366-pct00024
정공 주입층 (20)이 함유하는 도전성 고분자로서는, 예를 들면 PEDOT:PSS, PVTPA2:TBPAH, PTPDEK:TBPAH를 들 수 있다.
정공 주입층 (20)이 함유하는 전이 금속 산화물로서는, NbO, LaO, NdO, SmO, EuOx, MoO3, MoO2, ReO2, ReO3, OsO2, IrO2, PtO2, LiTi2O4, LiV2O4, ErxNbO3, LaTiO3, SrVO3, CaCrO3, SrxCrO3, AxMoO3, AV2O5(A=K, Cs, Rb, Sr, Na, Li, Ca) 등을 들 수 있다. 이들 전이 금속 산화물 중에서도, 바람직하게는 LiTi2O4, LiV2O4, ErxNbO3, LaTiO3, SrVO3, CaCrO3, SrxCrO3, AxMoO3 및 AV2O5(A=K, Cs, Rb, Sr, Na, Li, Ca)이다.
정공 주입층 (20)이 함유하는 풀러렌으로서는, 예를 들면 C60을 대표로 하는 카본 클러스터 화합물을 들 수 있으며, C60 이외의 C70, C76, C78, C82, C84, C90, C96 등일 수도 있다.
정공 주입층 (20)이 함유하는 억셉터성 재료는, 바람직하게는 전자 흡인성의 치환기 또는 전자 결핍환을 갖는 유기 화합물이다.
전자 흡인성의 치환기로서, 예를 들면 할로겐, CN-, 카르보닐기, 아릴붕소기 등을 들 수 있다.
전자 결핍환으로서, 예를 들면 2-피리딜, 3-피리딜, 4-피리딜, 2-퀴놀릴, 3-퀴놀릴, 4-퀴놀릴, 2-이미다졸, 4-이미다졸, 3-피라졸, 4-피라졸, 피리다진, 피리미딘, 피라진, 신놀린, 프탈라진, 퀴나졸린, 퀴녹살린, 3-(1,2,4-N)-트리아졸릴, 5-(1,2,4-N)-트리아졸릴, 5-테트라졸릴, 4-(1-O,3-N)-옥사졸, 5-(1-O,3-N)-옥사졸, 4-(1-S,3-N)-티아졸, 5-(1-S,3-N)-티아졸, 2-벤족사졸, 2-벤조티아졸, 4-(1,2,3-N)-벤조트리아졸, 및 벤즈이미다졸로 이루어지는 군으로부터 선택되는 화합물 등을 들 수 있지만, 반드시 이들로 한정되는 것은 아니다.
상기 억셉터성 재료는, 퀴노디메탄 유도체인 것이 바람직하다.
퀴노이드 유도체는, 하기 화학식 (1a) 내지 (1i)로 표시되는 화합물을 들 수 있으며, 보다 바람직하게는 (1a), (1b)로 표시되는 화합물이다.
Figure 112010039811366-pct00025
화학식 (1a) 내지 (1i)에서, R1 내지 R48은 각각 수소, 할로겐, 플루오로알킬기, 시아노기, 알콕시기, 알킬기 또는 아릴기이고, 바람직하게는 수소, 시아노기이다.
화학식 (1a) 내지 (1i)에서 X는 전자 흡인기이고, 하기 화학식 (j) 내지 (p)의 구조 중 어느 하나로 이루어진다. 바람직하게는 (j), (k), (l)의 구조이다.
Figure 112010039811366-pct00026
(식 중, R49 내지 R52는 각각 수소, 플루오로알킬기, 알킬기, 아릴기 또는 복소환이고, R50과 R51이 환을 형성할 수도 있음)
화학식 (1a) 내지 (1i)에서, Y는 -N= 또는 -CH=이다.
R1 내지 R48의 할로겐으로서, 불소, 염소가 바람직하다.
R1 내지 R48의 플루오로알킬기로서, 트리플루오로메틸기, 펜타플루오로에틸기가 바람직하다.
R1 내지 R48의 알콕실기로서, 메톡시기, 에톡시기, iso-프로폭시기, tert-부톡시기가 바람직하다.
R1 내지 R48의 알킬기로서, 메틸기, 에틸기, 프로필기, iso-프로필기, tert-부틸기, 시클로헥실기가 바람직하다.
R1 내지 R48의 아릴기로서, 페닐기, 나프틸기가 바람직하다.
R49 내지 R52의 플루오로알킬기, 알킬기, 아릴기는, R1 내지 R48과 동일하다.
R49 내지 R52의 복소환은, 바람직하게는 하기 화학식으로 표시되는 치환기이다.
Figure 112010039811366-pct00027
R50과 R51이 환을 형성하는 경우, X는 바람직하게는 하기 화학식으로 표시되는 치환기이다.
Figure 112010039811366-pct00028
(식 중, R51', R52'은 각각 메틸기, 에틸기, 프로필기, tert-부틸기임)
퀴노이드 유도체의 구체예로서는, 이하의 화합물을 들 수 있다.
Figure 112010039811366-pct00029
억셉터는, 바람직하게는 박막 형성성을 갖는다. 즉, 억셉터를 증착함으로써, 그대로 억셉터 함유층을 형성할 수 있다. 여기서, "박막을 형성할 수 있다"는 것은, 기판 위에 진공 증착, 스핀 코팅 등의 일반적인 박막 형성 방법으로 평탄한 박막을 제조할 수 있다는 것을 의미한다. 여기서, "평탄"하다는 것은 박막의 요철이 작다는 것이고, 바람직하게는 면 조도(Ra)가 10 ㎚ 이하이고, 보다 바람직하게는 면 조도(Ra)가 1.5 ㎚ 이하이고, 더욱 바람직하게는 면 조도(Ra)가 1 ㎚ 이하이다. 또한, 면 조도는 원자간력 현미경(AFM)에 의해 측정할 수 있다.
상기 박막 형성성을 갖는 유기 화합물은 바람직하게는 비정질성의 유기 화합물이고, 보다 바람직하게는 비정질성의 퀴노디메탄 유도체이고, 더욱 바람직하게는 비정질성이면서도 CN기의 수가 5 이상인 퀴노디메탄 유도체이다. 해당 퀴노디메탄 유도체로서는, 상기한 (CN)2-TCNQ를 들 수 있다.
억셉터 함유층에 포함되는 억셉터의 함유량은, 바람직하게는 층 전체에 대하여 1 내지 100 몰％이고, 보다 바람직하게는 50 내지 100 몰％이다. 억셉터 함유층은 억셉터 이외에 정공 수송성이며, 광투과성이 있는 화합물을 함유할 수 있다.
또한, 억셉터 함유층에, 도너 함유층에 전자를 주입하기 용이하게 하거나, 또는 음극에 정공을 수송하기 용이하게 하기 위해 도너를 첨가할 수도 있다. 이 도너는, 억셉터 함유층에 포함되는 도너 이외의 화합물 또는 근접하는 층에 포함되는 화합물에 전자를 부여할 수 있는 화합물이다.
도너로서는, 상기한 도너성 금속 이외에 아민 화합물, 폴리아민 화합물, 텅스텐 착체 등의 유기 도너성 화합물을 들 수 있다.
(B) 정공 주입ㆍ수송 대역에 있는 층의 발광층에 접하는 층(정공 수송층 (30))이 카르바졸 골격을 갖는 방향족 아민 유도체를 함유한다. 정공 수송층 (30)이 카르바졸 골격을 갖는 방향족 아민 유도체를 함유함으로써, 소자의 구동 전압이 고전압화되지 않고, 높은 발광 효율을 가지면서도 장수명인 소자로 할 수 있다.
이 카르바졸 골격을 갖는 방향족 아민 유도체는, 바람직하게는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 하기 화학식 2로 표시되는 화합물이다.
<화학식 1>
Figure 112010039811366-pct00030
<화학식 2>
Figure 112010039811366-pct00031
화학식 1 또는 2에서, Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 치환기를 가질 수도 있는 방향족 탄화수소환기 또는 방향족 복소환기이다.
Ar1, Ar2의 방향족 탄화수소환기로서는, 예를 들면 벤젠환의 단환 또는 2 내지 5 축합환으로 이루어지는 기를 들 수 있으며, 구체적으로는 페닐기, 나프틸기, 안트릴기, 페난트릴기, 피레닐기, 페릴레닐기 등을 들 수 있다. 방향족 복소환기로서는, 예를 들면 5 또는 6원환의 단환 또는 2 내지 5 축합환을 들 수 있으며, 구체적으로는 피리딜기, 트리아지닐기, 피라지닐기, 퀴녹살리닐기, 티에닐기 등을 들 수 있다.
방향족 탄화수소환기 및 방향족 복소환기가 가질 수 있는 치환기로서는, 예를 들면 알킬기(예를 들면 메틸기, 에틸기 등의 탄소수 1 내지 6의 직쇄 또는 분지된 알킬기), 알케닐기(예를 들면 비닐기, 알릴기 등의 탄소수 1 내지 6의 직쇄 또는 분지된 알케닐기), 알콕시카르보닐기(예를 들면 메톡시카르보닐기, 에톡시카르보닐기 등의 탄소수 1 내지 6의 직쇄 또는 분지된 알콕시카르보닐기), 알콕시기(예를 들면 메톡시기, 에톡시기 등의 탄소수 1 내지 6의 직쇄 또는 분지된 알콕시기), 아릴옥시기(예를 들면 페녹시기, 나프톡시기 등의 탄소수 6 내지 10의 아릴옥시기), 아랄킬옥시기(예를 들면 벤질옥시기 등의 탄소수 7 내지 13의 아릴옥시기), 2급 또는 3급 아미노기(예를 들면 디에틸아미노기, 디이소프로필아미노기 등의 탄소수 2 내지 20의 직쇄 또는 분지된 알킬기를 갖는 디알킬아미노기; 디페닐아미노기, 페닐나프틸아미노기 등의 디아릴아미노기; 메틸페닐아미노기 등의 탄소수 7 내지 20의 아릴알킬아미노기 등), 할로겐 원자(불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자 또는 요오드 원자), 방향족 탄화수소환기(예를 들면 페닐기, 나프틸기 등의 탄소수 6 내지 10의 방향족 탄화수소환기), 및 방향족 복소환기(예를 들면 티에닐기, 피리딜기 등의 5 또는 6원환의 단환 또는 2 축합환으로 이루어지는 방향족 복소환기) 등을 들 수 있다.
이들 중에서 알킬기, 알콕시기, 알킬아미노기, 아릴아미노기, 아릴알킬아미노기, 할로겐 원자, 방향족 탄화수소환기, 방향족 복소환기가 바람직하고, 알킬기, 알콕시기, 아릴아미노기가 특히 바람직하다.
화학식 1 또는 2에서, R1 내지 R12는 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 알킬기, 아랄킬기, 알케닐기, 시아노기, 아미노기, 아실기, 알콕시카르보닐기, 카르복실기, 알콕시기, 아릴옥시기, 알킬술포닐기, 수산기, 아미드기, 방향족 탄화수소환기 또는 방향족 복소환기를 나타내고, 이들은 모두 치환될 수도 있다. 또한, R1 내지 R12는 인접하는 것끼리 환을 형성할 수도 있다.
상기 R1 내지 R12는 구체적으로 수소 원자, 할로겐 원자(불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자 또는 요오드 원자), 알킬기(예를 들면 메틸기, 에틸기 등의 탄소수 1 내지 6의 직쇄 또는 분지된 알킬기; 시클로펜틸기, 시클로헥실기 등의 탄소수 5 내지 8의 시클로알킬기), 아랄킬기(예를 들면 벤질기, 페네틸기 등의 탄소수 7 내지 13의 아랄킬기), 알케닐기(예를 들면 비닐기, 알릴기 등의 탄소수 2 내지 7의 직쇄 또는 분지된 알케닐기), 시아노기, 아미노기, 특히 3급 아미노기(예를 들면 디에틸아미노기, 디이소프로필아미노기 등의 탄소수 2 내지 20의 직쇄 또는 분지된 알킬기를 갖는 디알킬아미노기; 디페닐아미노기, 페닐나프틸아미노기 등의 디아릴아미노기; 메틸페닐아미노기 등의 탄소수 7 내지 20의 아릴알킬아미노기 등), 아실기(예를 들면 아세틸기, 프로피오닐기, 벤조일기, 나프토일기 등의 탄소수 1 내지 20의 직쇄, 분지 또는 환상의 탄화수소기 부분을 포함하는 아실기), 알콕시카르보닐기(예를 들면 메톡시카르보닐기, 에톡시카르보닐기 등의 탄소수 2 내지 7의 직쇄 또는 분지된 알콕시카르보닐기), 카르복실기, 알콕시기(예를 들면 메톡시기, 에톡시기 등의 탄소수 1 내지 6의 직쇄 또는 분지된 알콕시기), 아릴옥시기(예를 들면 페녹시기, 벤질옥시기 등의 탄소수 6 내지 10의 아릴옥시기), 알킬술포닐기(예를 들면, 메틸술포닐기, 에틸술포닐기, 프로필술포닐기, 부틸술포닐기, 헥실술포닐기 등의 탄소수 1 내지 6의 알킬술포닐기), 수산기, 아미드기(예를 들면 메틸아미드기, 디메틸아미드기, 디에틸아미드기 등의 탄소수 2 내지 7의 알킬아미드기; 벤질아미드기, 디벤질아미드기 등의 아릴아미드기 등), 방향족 탄화수소환기(예를 들면 페닐기, 나프틸기, 안트릴기, 페난트릴기, 피레닐기 등의 벤젠환의 단환 또는 2 내지 4 축합환으로 이루어지는 방향족 탄화수소환기), 또는 방향족 복소환기(예를 들면 카르바졸릴기, 피리딜기, 트리아질기, 피라질기, 퀴녹살릴기, 티에닐기 등의 5 또는 6원환의 단환 또는 2 내지 3 축합환으로 이루어지는 방향족 복소환기)이다.
상기 R1 내지 R12는 바람직하게는 수소 원자, 할로겐 원자, 알킬기, 알콕시기, 방향족 탄화수소환기, 방향족 복소환기를 들 수 있다.
상기 R1 내지 R12의 치환기로서는, 할로겐 원자(불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자 또는 요오드 원자), 알킬기(예를 들면 메틸기, 에틸기 등의 탄소수 1 내지 6의 직쇄 또는 분지된 알킬기), 알케닐기(예를 들면 비닐기, 알릴기 등의 탄소수 1 내지 6의 직쇄 또는 분지된 알케닐기), 알콕시카르보닐기(예를 들면 메톡시카르보닐기, 에톡시카르보닐기 등의 탄소수 1 내지 6의 직쇄 또는 분지된 알콕시카르보닐기), 알콕시기(예를 들면 메톡시기, 에톡시기 등의 탄소수 1 내지 6의 직쇄 또는 분지된 알콕시기), 아릴옥시기(예를 들면 페녹시기, 나프톡시기 등의 탄소수 6 내지 10의 아릴옥시기), 디알킬아미노기(예를 들면 디에틸아미노기, 디이소프로필아미노기 등의 탄소수 2 내지 20의 직쇄 또는 분지된 알킬기를 갖는 디알킬아미노기), 디아릴아미노기(디페닐아미노기, 페닐나프틸아미노기 등의 디아릴아미노기), 방향족 탄화수소환기(예를 들면 페닐기 등의 방향족 탄화수소환기), 방향족 복소환기(예를 들면 티에닐기, 피리딜기 등의 5 또는 6원환의 단환으로 이루어지는 방향족 복소환기), 아실기(예를 들면 아세틸기, 프로피오닐기 등의 탄소수 1 내지 6의 직쇄, 분지된 아실기), 할로알킬기(예를 들면 트리플루오로메틸기 등의 탄소수 1 내지 6의 직쇄 또는 분지된 할로알킬기), 시아노기 등을 들 수 있다. 이들 중에서 할로겐 원자, 알콕시기, 방향족 탄화수소환기가 보다 바람직하다.
R1 내지 R12는 인접하는 것끼리 환을 형성할 수도 있다. 예를 들면, R1 내지 R8은 인접하는 것끼리 결합하여 N-카르바졸릴기에 축합하는 환을 형성할 수도 있다. R1 내지 R8 중, 인접하는 기끼리 결합하여 형성하는 환은 통상적으로 5 내지 8원환이지만, 바람직하게는 5 또는 6원환, 보다 바람직하게는 6원환이다. 또한, 이 환은 방향족환일 수도 있고, 비방향족환일 수도 있지만, 바람직하게는 방향족환이다. 또한, 방향족 탄화수소환일 수도 있고, 방향족 복소환일 수도 있지만, 바람직하게는 방향족 탄화수소환이다.
화학식 1 또는 화학식 2의 N-카르바졸릴기에서, R1 내지 R8 중 어느 하나가 결합하여 N-카르바졸릴기에 결합하는 축합환을 형성한 예로서는, 예를 들면 하기의 것을 들 수 있다.
Figure 112010039811366-pct00032
R1 내지 R8은, 특히 바람직하게는 모두 수소 원자인(즉, N-카르바졸릴기는 비치환인) 경우나, 또는 1개 이상이 메틸기, 페닐기 또는 메톡시기 중 어느 하나이고, 나머지가 수소 원자인 경우이다.
카르바졸 골격을 갖는 방향족 아민 유도체의 카르바졸 골격은 바람직하게는 모노카르바졸릴기이다. 이하, 본 발명의 제1 양태에서 사용할 수 있는 카르바졸 골격을 갖는 방향족 아민 유도체의 구체예를 나타낸다.
Figure 112010039811366-pct00033
Figure 112010039811366-pct00034
Figure 112010039811366-pct00035
Figure 112010039811366-pct00036
Figure 112010039811366-pct00037
(C) 전자 주입ㆍ수송 대역에 있는 층(전자 수송층 (50), 전자 주입층 (60))이 벤조이미다졸 유도체를 함유한다. 이 벤조이미다졸 유도체는, 바람직하게는 하기 화학식 3 또는 4로 표시되는 화합물이다.
<화학식 3>
Figure 112010039811366-pct00038
<화학식 4>
Figure 112010039811366-pct00039
(화학식 3 또는 화학식 4에서, A1 내지 A3은 각각 독립적으로 질소 원자 또는 탄소 원자이고,
Ar3은, 치환 또는 비치환된 핵탄소수 6 내지 60의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 핵원자수 3 내지 60의 헤테로아릴기이고, Ar4는 수소 원자, 치환 또는 비치환된 핵탄소수 6 내지 60의 아릴기, 치환 또는 비치환된 핵탄소수 3 내지 60의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알콕시기이되, 단 Ar3 및 Ar4 중 어느 하나는 치환 또는 비치환된 핵탄소수 10 내지 60의 축합환기, 또는 치환 또는 비치환된 핵탄소수 3 내지 60의 모노헤테로 축합환기이고,
Ar5는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 60의 헤테로아릴렌기이고,
L1, L2 및 L3은, 각각 독립적으로 단결합, 치환 또는 비치환된 핵탄소수 6 내지 60의 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 핵탄소수 3 내지 60의 헤테로아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 플루오레닐렌기이고,
R13은 수소 원자, 치환 또는 비치환된 핵탄소수 6 내지 60의 아릴기, 치환 또는 비치환된 핵탄소수 3 내지 60의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알콕시기이고, n은 0 내지 5의 정수이고, n이 2 이상인 경우, 복수의 R13은 동일하거나 상이할 수 있고, 인접하는 복수의 R13기끼리 결합하여 탄소환식 지방족환 또는 탄소환식 방향족환을 형성할 수도 있고,
R14는 수소 원자, 치환 또는 비치환된 핵탄소수 6 내지 60의 아릴기, 치환 또는 비치환된 핵탄소수 3 내지 60의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알콕시기, 또는 -L1-Ar5-Ar4임)
이하, 본 발명의 제2 양태에 대하여 설명한다.
본 발명의 제2 양태의 백색계 유기 EL 소자는, 양극과 음극의 사이에 적어도 유기 화합물로 이루어지는 발광층을 갖는다. 또한, 양극과 발광층의 사이인 정공 주입ㆍ수송 대역에 1 이상의 층을 갖고, 음극과 발광층의 사이인 전자 주입ㆍ수송 대역에 1 이상의 층을 갖는다.
도 2는 본 발명의 제2 양태인 백색계 유기 EL 소자의 한 실시 형태를 나타내는 개략 단면도이다.
유기 EL 소자 (2)에는, 기판(도시하지 않음) 위에 양극 (10), 정공 주입층 (20), 정공 수송층 (30), 발광층 (40), 전자 수송층 (50), 전자 주입층 (60), 음극 (70)이 이 순서대로 적층되어 있다.
본 발명에서는, 정공 주입ㆍ수송 대역에 있는 층으로서 발광층과 접하는 층인 정공 수송층 (30) 및 전자 주입ㆍ수송 대역에 있는 층인 전자 수송층 (50) 및 전자 주입층 (60)은, 이하의 조건 (A'), (B')을 만족한다.
(A') 정공 주입ㆍ수송 대역에 있는 층의 발광층에 접하는 층(정공 수송층 (30))이 카르바졸 골격을 갖는 방향족 아민 유도체를 함유한다. 정공 수송층 (30)이 카르바졸 골격을 갖는 방향족 아민 유도체를 함유함으로써, 소자의 구동 전압이 고전압화 되지 않고, 높은 발광 효율을 가지면서도 장수명인 소자로 할 수 있다.
이 카르바졸 골격을 갖는 방향족 아민 유도체는, 바람직하게는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 하기 화학식 2로 표시되는 화합물이다.
<화학식 1>
Figure 112010039811366-pct00040
<화학식 2>
Figure 112010039811366-pct00041
상기 화학식 1로 표시되는 화합물 및 상기 화학식 2로 표시되는 화합물은, 본 발명의 제1 양태인 화학식 1로 표시되는 화합물과 화학식 2로 표시되는 화합물과 동일하다.
(B') 전자 주입ㆍ수송 대역에 있는 층(전자 수송층 (50), 전자 주입층 (60))이 벤조이미다졸 유도체를 함유한다. 이 벤조이미다졸 유도체는, 바람직하게는 하기 화학식 3 또는 4로 표시되는 화합물이다.
<화학식 3>
Figure 112010039811366-pct00042
<화학식 4>
Figure 112010039811366-pct00043
상기 화학식 3으로 표시되는 화합물 및 상기 화학식 4로 표시되는 화합물은, 본 발명의 제1 양태인 화학식 3으로 표시되는 화합물 및 화학식 4로 표시되는 화합물과 동일하다.
본 발명의 제2 양태인 백색계 유기 EL 소자에서, 정공 주입ㆍ수송 대역에 있는 층의 발광층에 접하는 층 이외의 층 중 어느 한 층(정공 주입층 (20))이 티오펜 유도체, 3환 이상의 축합 방향족 유도체, 아민 유도체, 도전성 고분자, CFx, CuPc, 전이 금속 산화물, 풀러렌 및 억셉터성 재료로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 재료를 함유하는 것이 바람직하다.
상기 티오펜 유도체 등의 재료는, 본 발명의 제1 양태인 정공 주입ㆍ수송 대역에 있는 층의 발광층에 접하는 층 이외의 어느 한 층의 재료와 동일하다.
이하, 본 발명의 제1 양태 및 제2 양태에 사용되는 유기 EL 소자의 대표적인 구성예를 나타낸다. 물론, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다.
(1) 양극/정공 주입층/정공 수송층/발광층/전자 수송층/음극
(2) 양극/정공 주입층/정공 수송층/발광층/전자 수송층/전자 주입층/음극(도 1 및 도 2)
(3) 양극/정공 주입층/정공 수송층/발광층/전자 수송층/절연층/음극
(4) 양극/절연층/정공 주입층/정공 수송층/발광층/전자 수송층/전자 주입층/절연층/음극
또한, 발광층이 발한 빛은 양극측 및 음극측 중 한쪽으로부터, 또는 양측으로부터 취출할 수 있다.
또한, 유기 EL 소자는 양극-음극 사이가 캐비티 구조, 즉 발광층이 발한 빛을 양극-음극 사이에서 반사시키는 구조를 가질 수도 있다. 예를 들면, 음극이 반투과 반반사 재료를 사용하여 구성되며, 양극의 광반사면을 갖는 구조이다. 이 경우, 양극측의 광반사면과 음극측의 광반사면 사이에서 다중 간섭시킨 발광이 음극측으로부터 취출된다. 양극측의 광반사면과 음극측의 광반사면 사이의 광학적 거리는, 취출하고자 하는 빛의 파장에 따라 규정되며, 이 광학적 거리를 만족하도록 각 층의 막 두께가 설정된다. 특히, 상면 발광형(발광을 지지 기판을 통과시키지않고 소자 외부로 취출함)의 유기 EL 소자에서는, 이 캐비티 구조를 적극적으로 사용함으로써 외부로의 광취출 효율의 개선이나 발광 스펙트럼의 제어를 행하는 것이 가능하다.
이하, 본 발명의 제1 양태 및 제2 양태인 유기 EL 소자(이하, 간단히 본 발명의 유기 EL 소자라고 하는 경우가 있음)를 구성하는 각 부재에 대하여 설명한다.
(기판)
본 발명의 유기 EL 소자는 투광성의 기판 위에 제조한다. 여기서 말하는 투광성 기판은 유기 EL 소자를 지지하는 기판이며, 400 내지 700 ㎚의 가시 영역의 빛의 투과율이 50 ％ 이상이고, 평활한 기판이 바람직하다.
구체적으로는 유리판, 중합체판 등을 들 수 있다. 유리판으로서는, 특히 소다 석회 유리, 바륨ㆍ스트론튬 함유 유리, 납 유리, 알루미노규산 유리, 붕규산 유리, 바륨 붕규산 유리, 석영 등을 들 수 있다. 또한, 중합체판으로서는 폴리카르보네이트, 아크릴, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에테르술피드, 폴리술폰 등을 들 수 있다.
또한, 빛을 기판의 반대측으로부터 취출하는 전면 발광형의 소자에서는, 기판이 반드시 투광성일 필요는 없다.
(양극)
유기 박막 EL 소자의 양극은 정공을 정공 수송층 또는 발광층에 주입하는 역할을 담당하는 것이며, 4.5 eV 이상의 일함수를 갖는 것이 효과적이다. 본 발명에 사용되는 양극 재료의 구체예로서는, 예를 들면 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 몰리브텐(Mo), 텅스텐(W), 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au)의 금속 및 그의 합금, 나아가서는 이들의 금속이나 합금의 산화물 등, 또는 산화주석(SnO2)과 안티몬(Sb)의 합금, ITO(인듐 주석 산화물), InZnO(인듐 아연 산화물), 산화아연(ZnO)과 알루미늄(Al)의 합금, 나아가서는 이들의 금속이나 합금의 산화물 등이 단독으로 또는 혼재시킨 상태에서 사용된다.
발광층으로부터의 발광을 양극으로부터 취출하는 경우, 양극의 발광에 대한 투과율은 10 ％보다 크게 하는 것이 바람직하다.
한편, 발광층으로부터의 발광을 음극으로부터 취출하는 경우, 양극은 반사성 전극인 것이 바람직하다. 이 경우, 양극은 광반사성이 우수한 제1층과, 그의 상부에 설치된 광투과성을 가짐과 동시에 일함수가 큰 제2층의 적층 구조일 수도 있다.
예를 들면, 제1층은 알루미늄을 주성분으로 하는 합금으로 이루어진다. 그의 부성분은, 주성분인 알루미늄보다 상대적으로 일함수가 작은 원소를 적어도 하나 포함하는 것일 수도 있다. 이러한 부성분으로서는, 란타노이드 계열 원소가 바람직하다. 란타노이드 계열 원소의 일함수는 크지 않지만, 이들의 원소를 포함함으로써 양극의 안정성이 향상되고, 양극의 홀 주입성도 만족한다. 또한, 부성분으로서 란타노이드 계열 원소 이외에, 실리콘(Si), 구리(Cu) 등의 원소를 포함할 수도 있다.
제1층을 구성하는 알루미늄 합금층에서의 부성분의 함유량은, 예를 들면 알루미늄을 안정화시키는 Nd나 Ni, Ti 등이면 합계 약 10 중량％ 이하인 것이 바람직하다. 이에 따라, 알루미늄 합금층에서의 반사율을 유지하면서, 유기 전계 발광 소자의 제조 공정에서 알루미늄 합금층을 안정적으로 유지하고, 가공 정밀도 및 화학적 안정성도 얻을 수 있다. 또한, 양극의 도전성 및 기판과의 밀착성도 개선할 수 있다.
제2층은, 알루미늄 합금의 산화물, 몰리브덴의 산화물, 지르코늄의 산화물, 크롬의 산화물 및 탄탈의 산화물 중 적어도 하나로 이루어지는 층을 예시할 수 있다. 여기서, 예를 들면 제2층이 부성분으로서 란타노이드계 원소를 포함하는 알루미늄 합금의 산화물층(자연 산화막을 포함함)인 경우, 란타노이드계 원소의 산화물이 투과율이 높기 때문에, 이것을 포함하는 제2층의 투과율이 양호해진다. 그 때문에, 제1층의 표면에서 고반사율을 유지하는 것이 가능하다. 또한, 제2층은 ITO나 IZO 등의 투명 도전층일 수도 있다. 이들 도전층은, 양극의 전자 주입 특성을 개선할 수 있다.
또한, 양극의 기판과 접하는 측에 양극과 기판 사이의 밀착성을 향상시키기 위한 도전층을 설치할 수 있다. 이러한 도전층으로서는, ITO나 IZO 등의 투명 도전층을 들 수 있다.
유기 EL 소자를 사용하여 구성되는 표시 장치의 구동 방식이 활성 매트릭스 방식인 경우에는, 양극은 화소마다 패터닝되고, 기판에 설치된 구동용의 박막 트랜지스터에 접속된 상태로 설치되어 있다. 또한, 이 경우 양극의 위에는 절연막이 설치되어 있으며, 이 절연막의 개구부로부터 각 화소의 양극의 표면이 노출되도록 구성되어 있다.
양극은, 상기한 전극 물질을 증착법이나 스퍼터링법 등의 방법으로 박막을 형성시킴으로써 제조할 수 있다.
양극의 시트 저항은 수백 Ω/□ 이하가 바람직하다. 양극의 막 두께는 재료에 따라서도 상이하지만, 통상적으로 10 ㎚ 내지 1 ㎛, 바람직하게는 10 내지 200 ㎚의 범위에서 선택된다.
(발광층)
유기 EL 소자의 발광층은 이하의 기능을 겸비하는 것이다.
(1) 주입 기능; 전계 인가시에 양극 또는 정공 주입ㆍ수송층으로부터 정공을 주입할 수 있으며, 음극 또는 전자 주입ㆍ수송층으로부터 전자를 주입할 수 있는 기능
(2) 수송 기능; 주입한 전하(전자와 정공)를 전계의 힘으로 이동시키는 기능
(3) 발광 기능; 전자와 정공의 재결합 장소를 제공하고, 이것을 발광으로 연결하는 기능
단, 정공의 주입 용이함과 전자의 주입 용이함에 차이가 있을 수도 있으며, 정공과 전자의 이동도로 표시되는 수송능에 대소가 있을 수도 있지만, 어느 한쪽의 전하를 이동시키는 것이 바람직하다.
이 발광층을 형성하는 방법으로서는, 예를 들면 증착법, 스핀 코팅법, LB법 등의 공지된 방법을 적용할 수 있다. 발광층은 특히 분자 퇴적막인 것이 바람직하다.
여기서 분자 퇴적막이란, 기상 상태의 재료 화합물로부터 침착되어 형성된 박막이나, 용액 상태 또는 액상 상태의 재료 화합물로부터 고체화되어 형성된 막을 말하며, 통상적으로 이 분자 퇴적막은 LB법에 의해 형성된 박막(분자 누적막)과는 응집 구조, 고차 구조의 차이나, 그에 기인하는 기능적인 차이에 따라 구분할 수 있다.
또한, 일본 특허 공개 (소)57-51781호 공보에 개시되어 있는 바와 같이, 수지 등의 결착제와 재료 화합물을 용제에 용해하여 용액으로 한 후, 이것을 스핀 코팅법 등에 의해 박막화함으로써도 발광층을 형성할 수 있다.
발광층에 사용되는 재료는, 장수명인 발광 재료로서 공지된 것을 사용하는 것이 가능하지만, 하기 화학식 I로 표시되는 재료를 발광 재료로서 사용하는 것이 바람직하다.
<화학식 I>
Figure 112010039811366-pct00044
식 중, Ar'은 핵탄소수 6 내지 50의 방향족환 또는 핵원자수 5 내지 50의 복소 방향족환이다.
구체적으로는, 페닐환, 나프틸환, 안트라센환, 비페닐렌환, 아줄렌환, 아세나프틸렌환, 플루오렌환, 페난트렌환, 플루오란텐환, 아세페난트릴렌환, 트리페닐렌환, 피렌환, 크리센환, 벤즈안트라센환, 나프타센환, 피센환, 페릴렌환, 펜타펜환, 펜타센환, 테트라페닐렌환, 헥사펜환, 헥사센환, 루비센환, 코로넨환, 트리나프틸렌환, 피롤환, 인돌환, 카르바졸환, 이미다졸환, 벤즈이미다졸환, 옥사디아졸환, 트리아졸환, 피리딘환, 퀴녹살린환, 퀴놀린환, 피리미딘환, 트리아진환, 티오펜환, 벤조티오펜환, 티안트렌환, 푸란환, 벤조푸란환, 피라졸환, 피라진환, 피리다진환, 인돌리진환, 퀴나졸린환, 페난트롤린환, 실롤환, 벤조실롤환 등을 들 수 있다.
바람직하게는 페닐환, 나프틸환, 안트라센환, 아세나프틸렌환, 플루오렌환, 페난트렌환, 플루오란텐환, 트리페닐렌환, 피렌환, 크리센환, 벤즈안트라센환, 페릴렌환을 들 수 있다.
X'은 치환기이다.
구체적으로는, 치환 또는 비치환된 핵탄소수 6 내지 50의 방향족기, 치환 또는 비치환된 핵원자수 5 내지 50의 방향족 복소환기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 50의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 50의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 50의 아랄킬기, 치환 또는 비치환된 핵원자수 5 내지 50의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 핵원자수 5 내지 50의 아릴티오기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 50의 카르복실기, 치환 또는 비치환된 스티릴기, 할로겐기, 시아노기, 니트로기, 히드록실기 등이다.
치환 또는 비치환된 핵탄소수 6 내지 50의 방향족기의 예로서는, 페닐기, 1-나프틸기, 2-나프틸기, 1-안트릴기, 2-안트릴기, 9-안트릴기, 1-페난트릴기, 2-페난트릴기, 3-페난트릴기, 4-페난트릴기, 9-페난트릴기, 1-나프타세닐기, 2-나프타세닐기, 9-나프타세닐기, 1-피레닐기, 2-피레닐기, 4-피레닐기, 2-비페닐일기, 3-비페닐일기, 4-비페닐일기, p-터페닐-4-일기, p-터페닐-3-일기, p-터페닐-2-일기, m-터페닐-4-일기, m-터페닐-3-일기, m-터페닐-2-일기, o-톨릴기, m-톨릴기, p-톨릴기, p-t-부틸페닐기, p-(2-페닐프로필)페닐기, 3-메틸-2-나프틸기, 4-메틸-1-나프틸기, 4-메틸-1-안트릴기, 4'-메틸비페닐일기, 4"-t-부틸-p-터페닐-4-일기, 2-플루오레닐기, 9,9-디메틸-2-플루오레닐기, 3-플루오란테닐기 등을 들 수 있다.
바람직하게는 페닐기, 1-나프틸기, 2-나프틸기, 9-페난트릴기, 1-나프타세닐기, 2-나프타세닐기, 9-나프타세닐기, 1-피레닐기, 2-피레닐기, 4-피레닐기, 2-비페닐일기, 3-비페닐일기, 4-비페닐일기, o-톨릴기, m-톨릴기, p-톨릴기, p-t-부틸페닐기, 2-플루오레닐기, 9,9-디메틸-2-플루오레닐기, 3-플루오란테닐기 등을 들 수 있다.
치환 또는 비치환된 핵원자수 5 내지 50의 방향족 복소환기의 예로서는, 1-피롤릴기, 2-피롤릴기, 3-피롤릴기, 피라지닐기, 2-피리디닐기, 3-피리디닐기, 4-피리디닐기, 1-인돌릴기, 2-인돌릴기, 3-인돌릴기, 4-인돌릴기, 5-인돌릴기, 6-인돌릴기, 7-인돌릴기, 1-이소인돌릴기, 2-이소인돌릴기, 3-이소인돌릴기, 4-이소인돌릴기, 5-이소인돌릴기, 6-이소인돌릴기, 7-이소인돌릴기, 2-푸릴기, 3-푸릴기, 2-벤조푸라닐기, 3-벤조푸라닐기, 4-벤조푸라닐기, 5-벤조푸라닐기, 6-벤조푸라닐기, 7-벤조푸라닐기, 1-이소벤조푸라닐기, 3-이소벤조푸라닐기, 4-이소벤조푸라닐기, 5-이소벤조푸라닐기, 6-이소벤조푸라닐기, 7-이소벤조푸라닐기, 퀴놀릴기, 3-퀴놀릴기, 4-퀴놀릴기, 5-퀴놀릴기, 6-퀴놀릴기, 7-퀴놀릴기, 8-퀴놀릴기, 1-이소퀴놀릴기, 3-이소퀴놀릴기, 4-이소퀴놀릴기, 5-이소퀴놀릴기, 6-이소퀴놀릴기, 7-이소퀴놀릴기, 8-이소퀴놀릴기, 2-퀴녹살리닐기, 5-퀴녹살리닐기, 6-퀴녹살리닐기, 1-카르바졸릴기, 2-카르바졸릴기, 3-카르바졸릴기, 4-카르바졸릴기, 9-카르바졸릴기, 1-페난트리디닐기, 2-페난트리디닐기, 3-페난트리디닐기, 4-페난트리디닐기, 6-페난트리디닐기, 7-페난트리디닐기, 8-페난트리디닐기, 9-페난트리디닐기, 10-페난트리디닐기, 1-아크리디닐기, 2-아크리디닐기, 3-아크리디닐기, 4-아크리디닐기, 9-아크리디닐기, 1,7-페난트롤린-2-일기, 1,7-페난트롤린-3-일기, 1,7-페난트롤린-4-일기, 1,7-페난트롤린-5-일기, 1,7-페난트롤린-6-일기, 1,7-페난트롤린-8-일기, 1,7-페난트롤린-9-일기, 1,7-페난트롤린-10-일기, 1,8-페난트롤린-2-일기, 1,8-페난트롤린-3-일기, 1,8-페난트롤린-4-일기, 1,8-페난트롤린-5-일기, 1,8-페난트롤린-6-일기, 1,8-페난트롤린-7-일기, 1,8-페난트롤린-9-일기, 1,8-페난트롤린-10-일기, 1,9-페난트롤린-2-일기, 1,9-페난트롤린-3-일기, 1,9-페난트롤린-4-일기, 1,9-페난트롤린-5-일기, 1,9-페난트롤린-6-일기, 1,9-페난트롤린-7-일기, 1,9-페난트롤린-8-일기, 1,9-페난트롤린-10-일기, 1,10-페난트롤린-2-일기, 1,10-페난트롤린-3-일기, 1,10-페난트롤린-4-일기, 1,10-페난트롤린-5-일기, 2,9-페난트롤린-1-일기, 2,9-페난트롤린-3-일기, 2,9-페난트롤린-4-일기, 2,9-페난트롤린-5-일기, 2,9-페난트롤린-6-일기, 2,9-페난트롤린-7-일기, 2,9-페난트롤린-8-일기, 2,9-페난트롤린-10-일기, 2,8-페난트롤린-1-일기, 2,8-페난트롤린-3-일기, 2,8-페난트롤린-4-일기, 2,8-페난트롤린-5-일기, 2,8-페난트롤린-6-일기, 2,8-페난트롤린-7-일기, 2,8-페난트롤린-9-일기, 2,8-페난트롤린-10-일기, 2,7-페난트롤린-1-일기, 2,7-페난트롤린-3-일기, 2,7-페난트롤린-4-일기, 2,7-페난트롤린-5-일기, 2,7-페난트롤린-6-일기, 2,7-페난트롤린-8-일기, 2,7-페난트롤린-9-일기, 2,7-페난트롤린-10-일기, 1-페나지닐기, 2-페나지닐기, 1-페노티아지닐기, 2-페노티아지닐기, 3-페노티아지닐기, 4-페노티아지닐기, 10-페노티아지닐기, 1-페녹사지닐기, 2-페녹사지닐기, 3-페녹사지닐기, 4-페녹사지닐기, 10-페녹사지닐기, 2-옥사졸릴기, 4-옥사졸릴기, 5-옥사졸릴기, 2-옥사디아졸릴기, 5-옥사디아졸릴기, 3-푸라자닐기, 2-티에닐기, 3-티에닐기, 2-메틸피롤-1-일기, 2-메틸피롤-3-일기, 2-메틸피롤-4-일기, 2-메틸피롤-5-일기, 3-메틸피롤-1-일기, 3-메틸피롤-2-일기, 3-메틸피롤-4-일기, 3-메틸피롤-5-일기, 2-t-부틸피롤-4-일기, 3-(2-페닐프로필)피롤-1-일기, 2-메틸-1-인돌릴기, 4-메틸-1-인돌릴기, 2-메틸-3-인돌릴기, 4-메틸-3-인돌릴기, 2-t-부틸-1-인돌릴기, 4-t-부틸-1-인돌릴기, 2-t-부틸-3-인돌릴기, 4-t-부틸-3-인돌릴기 등을 들 수 있다.
치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 50의 알킬기의 예로서는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, s-부틸기, 이소부틸기, t-부틸기, n-펜틸기, n-헥실기, n-헵틸기, n-옥틸기, 히드록시메틸기, 1-히드록시에틸기, 2-히드록시에틸기, 2-히드록시이소부틸기, 1,2-디히드록시에틸기, 1,3-디히드록시이소프로필기, 2,3-디히드록시-t-부틸기, 1,2,3-트리히드록시프로필기, 클로로메틸기, 1- 클로로에틸기, 2-클로로에틸기, 2-클로로이소부틸기, 1,2-디클로로에틸기, 1,3-디클로로이소프로필기, 2,3-디클로로-t-부틸기, 1,2,3-트리클로로프로필기, 브로모메틸기, 1-브로모에틸기, 2-브로모에틸기, 2-브로모이소부틸기, 1,2-디브로모에틸기, 1,3-디브로모이소프로필기, 2,3-디브로모-t-부틸기, 1,2,3-트리브로모프로필기, 요오도메틸기, 1-요오도에틸기, 2-요오도에틸기, 2-요오도이소부틸기, 1,2-디요오도에틸기, 1,3-디요오도이소프로필기, 2,3-디요오도-t-부틸기, 1,2,3-트리요오도프로필기, 아미노메틸기, 1-아미노에틸기, 2-아미노에틸기, 2-아미노이소부틸기, 1,2- 디아미노에틸기, 1,3-디아미노이소프로필기, 2,3-디아미노-t-부틸기, 1,2,3-트리아미노프로필기, 시아노메틸기, 1-시아노에틸기, 2-시아노에틸기, 2-시아노이소부틸기, 1,2-디시아노에틸기, 1,3-디시아노이소프로필기, 2,3-디시아노-t-부틸기, 1,2,3-트리시아노프로필기, 니트로메틸기, 1-니트로에틸기, 2-니트로에틸기, 2-니트로이소부틸기, 1,2-디니트로에틸기, 1,3-디니트로이소프로필기, 2,3-디니트로-t-부틸기, 1,2,3-트리니트로프로필기, 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 4-메틸시클로헥실기, 1-아다만틸기, 2-아다만틸기, 1-노르보르닐기, 2-노르보르닐기 등을 들 수 있다.
치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 50의 알콕시기는 -OY로 표시되는 기이며, Y의 예로서는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, s-부틸기, 이소부틸기, t-부틸기, n-펜틸기, n-헥실기, n-헵틸기, n-옥틸기, 히드록시메틸기, 1-히드록시에틸기, 2-히드록시에틸기, 2-히드록시이소부틸기, 1,2-디히드록시에틸기, 1,3-디히드록시이소프로필기, 2,3-디히드록시-t-부틸기, 1,2,3-트리히드록시프로필기, 클로로메틸기, 1-클로로에틸기, 2-클로로에틸기, 2-클로로이소부틸기, 1,2-디 클로로에틸기, 1,3-디클로로이소프로필기, 2,3-디클로로-t-부틸기, 1,2,3-트리클로로프로필기, 브로모메틸기, 1-브로모에틸기, 2-브로모에틸기, 2-브로모이소부틸기, 1,2-디브로모에틸기, 1,3-디브로모이소프로필기, 2,3-디브로모-t-부틸기, 1,2,3-트리브로모프로필기, 요오도메틸기, 1-요오도에틸기, 2-요오도에틸기, 2-요오도이소부틸기, 1,2-디요오도에틸기, 1,3-디요오도이소프로필기, 2,3-디요오도-t-부틸기, 1,2,3-트리요오도프로필기, 아미노메틸기, 1-아미노에틸기, 2-아미노에틸기, 2-아미노이소부틸기, 1,2-디아미노에틸기, 1,3-디아미노이소프로필기, 2,3-디아미노-t-부틸기, 1,2,3-트리아미노프로필기, 시아노메틸기, 1-시아노에틸기, 2-시아노에틸기, 2-시아노이소부틸기, 1,2-디시아노에틸기, 1,3-디시아노이소프로필기, 2,3-디시아노-t-부틸기, 1,2,3-트리시아노프로필기, 니트로메틸기, 1-니트로에틸기, 2-니트로에틸기, 2-니트로이소부틸기, 1,2-디니트로에틸기, 1,3-디니트로이소프로필기, 2,3-디니트로-t-부틸기, 1,2,3-트리니트로프로필기 등을 들 수 있다.
치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 50의 아랄킬기의 예로서는, 벤질기, 1-페닐에틸기, 2-페닐에틸기, 1-페닐이소프로필기, 2-페닐이소프로필기, 페닐-t-부틸기, α-나프틸메틸기, 1-α-나프틸에틸기, 2-α-나프틸에틸기, 1-α-나프틸이소프로필기, 2-α-나프틸이소프로필기, β-나프틸메틸기, 1-β-나프틸에틸기, 2-β-나프틸에틸기, 1-β-나프틸이소프로필기, 2-β-나프틸이소프로필기, 1-피롤릴메틸기, 2-(1-피롤릴)에틸기, p-메틸벤질기, m-메틸벤질기, o-메틸벤질기, p-클로로벤질기, m-클로로벤질기, o-클로로벤질기, p-브로모벤질기, m-브로모벤질기, o-브로모벤질기, p-요오도벤질기, m-요오도벤질기, o-요오도벤질기, p-히드록시벤질기, m-히드록시벤질기, o-히드록시벤질기, p-아미노벤질기, m-아미노벤질기, o-아미노벤질기, p-니트로벤질기, m-니트로벤질기, o-니트로벤질기, p-시아노벤질기, m-시아노벤질기, o-시아노벤질기, 1-히드록시-2-페닐이소프로필기, 1-클로로-2-페닐이소프로필기 등을 들 수 있다.
치환 또는 비치환된 핵원자수 5 내지 50의 아릴옥시기는 -OY'으로 표시되며, Y'의 예로서는 페닐기, 1-나프틸기, 2-나프틸기, 1-안트릴기, 2-안트릴기, 9-안트릴기, 1-페난트릴기, 2-페난트릴기, 3-페난트릴기, 4-페난트릴기, 9-페난트릴기, 1-나프타세닐기, 2-나프타세닐기, 9-나프타세닐기, 1-피레닐기, 2-피레닐기, 4-피레닐기, 2-비페닐일기, 3-비페닐일기, 4-비페닐일기, p-터페닐-4-일기, p-터페닐-3-일기, p-터페닐-2-일기, m-터페닐-4-일기, m-터페닐-3-일기, m-터페닐-2-일기, o-톨릴기, m-톨릴기, p-톨릴기, p-t-부틸페닐기, p-(2-페닐프로필)페닐기, 3-메틸-2-나프틸기, 4-메틸-1-나프틸기, 4-메틸-1-안트릴기, 4'-메틸비페닐일기, 4"-t-부틸-p-터페닐-4-일기, 2-피롤릴기, 3-피롤릴기, 피라지닐기, 2-피리디닐기, 3-피리디닐기, 4-피리디닐기, 2-인돌릴기, 3-인돌릴기, 4-인돌릴기, 5-인돌릴기, 6-인돌릴기, 7-인돌릴기, 1-이소인돌릴기, 3-이소인돌릴기, 4-이소인돌릴기, 5-이소인돌릴기, 6-이소인돌릴기, 7-이소인돌릴기, 2-푸릴기, 3-푸릴기, 2-벤조푸라닐기, 3-벤조푸라닐기, 4-벤조푸라닐기, 5-벤조푸라닐기, 6-벤조푸라닐기, 7-벤조푸라닐기, 1-이소벤조푸라닐기, 3-이소벤조푸라닐기, 4-이소벤조푸라닐기, 5-이소벤조푸라닐기, 6-이소벤조푸라닐기, 7-이소벤조푸라닐기, 2-퀴놀릴기, 3-퀴놀릴기, 4-퀴놀릴기, 5-퀴놀릴기, 6-퀴놀릴기, 7-퀴놀릴기, 8-퀴놀릴기, 1-이소퀴놀릴기, 3-이소퀴놀릴기, 4-이소퀴놀릴기, 5-이소퀴놀릴기, 6-이소퀴놀릴기, 7-이소퀴놀릴기, 8-이소퀴놀릴기, 2-퀴녹살리닐기, 5-퀴녹살리닐기, 6-퀴녹살리닐기, 1-카르바졸릴기, 2-카르바졸릴기, 3-카르바졸릴기, 4-카르바졸릴기, 1-페난트리디닐기, 2-페난트리디닐기, 3-페난트리디닐기, 4-페난트리디닐기, 6-페난트리디닐기, 7-페난트리디닐기, 8-페난트리디닐기, 9-페난트리디닐기, 10-페난트리디닐기, 1-아크리디닐기, 2-아크리디닐기, 3-아크리디닐기, 4-아크리디닐기, 9-아크리디닐기, 1,7-페난트롤린-2-일기, 1,7-페난트롤린-3-일기, 1,7-페난트롤린-4-일기, 1,7-페난트롤린-5-일기, 1,7-페난트롤린-6-일기, 1,7-페난트롤린-8-일기, 1,7-페난트롤린-9-일기, 1,7-페난트롤린-10-일기, 1,8-페난트롤린-2-일기, 1,8-페난트롤린-3-일기, 1,8-페난트롤린-4-일기, 1,8-페난트롤린-5-일기, 1,8-페난트롤린-6-일기, 1,8-페난트롤린-7-일기, 1,8-페난트롤린-9-일기, 1,8-페난트롤린-10-일기, 1,9-페난트롤린-2-일기, 1,9-페난트롤린-3-일기, 1,9-페난트롤린-4-일기, 1,9-페난트롤린-5-일기, 1,9-페난트롤린-6-일기, 1,9-페난트롤린-7-일기, 1,9-페난트롤린-8-일기, 1,9-페난트롤린-10-일기, 1,10-페난트롤린-2-일기, 1,10-페난트롤린-3-일기, 1,10-페난트롤린-4-일기, 1,10-페난트롤린-5-일기, 2,9-페난트롤린-1-일기, 2,9-페난트롤린-3-일기, 2,9-페난트롤린-4-일기, 2,9-페난트롤린-5-일기, 2,9-페난트롤린-6-일기, 2,9-페난트롤린-7-일기, 2,9-페난트롤린-8-일기, 2,9-페난트롤린-10-일기, 2,8-페난트롤린-1-일기, 2,8-페난트롤린-3-일기, 2,8-페난트롤린-4-일기, 2,8-페난트롤린-5-일기, 2,8-페난트롤린-6-일기, 2,8-페난트롤린-7-일기, 2,8-페난트롤린-9-일기, 2,8-페난트롤린-10-일기, 2,7-페난트롤린-1-일기, 2,7-페난트롤린-3-일기, 2,7-페난트롤린-4-일기, 2,7-페난트롤린-5-일기, 2,7-페난트롤린-6-일기, 2,7-페난트롤린-8-일기, 2,7-페난트롤린-9-일기, 2,7-페난트롤린-10-일기, 1-페나지닐기, 2-페나지닐기, 1-페노티아지닐기, 2-페노티아지닐기, 3-페노티아지닐기, 4-페노티아지닐기, 1-페녹사지닐기, 2-페녹사지닐기, 3-페녹사지닐기, 4-페녹사지닐기, 2-옥사졸릴기, 4-옥사졸릴기, 5-옥사졸릴기, 2-옥사디아졸릴기, 5-옥사디아졸릴기, 3-푸라자닐기, 2-티에닐기, 3-티에닐기, 2-메틸피롤-1-일기, 2-메틸피롤-3-일기, 2-메틸피롤-4-일기, 2-메틸피롤-5-일기, 3-메틸피롤-1-일기, 3-메틸피롤-2-일기, 3-메틸피롤-4-일기, 3-메틸피롤-5-일기, 2-t-부틸피롤-4-일기, 3-(2-페닐프로필)피롤-1-일기, 2-메틸-1-인돌릴기, 4-메틸-1-인돌릴기, 2-메틸-3-인돌릴기, 4-메틸-3-인돌릴기, 2-t-부틸-1-인돌릴기, 4-t-부틸-1-인돌릴기, 2-t-부틸-3-인돌릴기, 4-t-부틸-3-인돌릴기 등을 들 수 있다.
치환 또는 비치환된 핵원자수 5 내지 50의 아릴티오기는 -SY"으로 표시되며, Y"의 예로서는 페닐기, 1-나프틸기, 2-나프틸기, 1-안트릴기, 2-안트릴기, 9-안트릴기, 1-페난트릴기, 2-페난트릴기, 3-페난트릴기, 4-페난트릴기, 9-페난트릴기, 1-나프타세닐기, 2-나프타세닐기, 9-나프타세닐기, 1-피레닐기, 2-피레닐기, 4-피레닐기, 2-비페닐일기, 3-비페닐일기, 4-비페닐일기, p-터페닐-4-일기, p-터페닐-3-일기, p-터페닐-2-일기, m-터페닐-4-일기, m-터페닐-3-일기, m-터페닐-2-일기, o-톨릴기, m-톨릴기, p-톨릴기, p-t-부틸페닐기, p-(2-페닐프로필)페닐기, 3-메틸-2-나프틸기, 4-메틸-1-나프틸기, 4-메틸-1-안트릴기, 4'-메틸비페닐일기, 4"-t-부틸-p-터페닐-4-일기, 2-피롤릴기, 3-피롤릴기, 피라지닐기, 2-피리디닐기, 3-피리디닐기, 4-피리디닐기, 2-인돌릴기, 3-인돌릴기, 4-인돌릴기, 5-인돌릴기, 6-인돌릴기, 7-인돌릴기, 1-이소인돌릴기, 3-이소인돌릴기, 4-이소인돌릴기, 5-이소인돌릴기, 6-이소인돌릴기, 7-이소인돌릴기, 2-푸릴기, 3-푸릴기, 2-벤조푸라닐기, 3-벤조푸라닐기, 4-벤조푸라닐기, 5-벤조푸라닐기, 6-벤조푸라닐기, 7-벤조푸라닐기, 1-이소벤조푸라닐기, 3-이소벤조푸라닐기, 4-이소벤조푸라닐기, 5-이소벤조푸라닐기, 6-이소벤조푸라닐기, 7-이소벤조푸라닐기, 2-퀴놀릴기, 3-퀴놀릴기, 4-퀴놀릴기, 5-퀴놀릴기, 6-퀴놀릴기, 7-퀴놀릴기, 8-퀴놀릴기, 1-이소퀴놀릴기, 3-이소퀴놀릴기, 4-이소퀴놀릴기, 5-이소퀴놀릴기, 6-이소퀴놀릴기, 7-이소퀴놀릴기, 8-이소퀴놀릴기, 2-퀴녹살리닐기, 5-퀴녹살리닐기, 6-퀴녹살리닐기, 1-카르바졸릴기, 2-카르바졸릴기, 3-카르바졸릴기, 4-카르바졸릴기, 1-페난트리디닐기, 2-페난트리디닐기, 3-페난트리디닐기, 4-페난트리디닐기, 6-페난트리디닐기, 7-페난트리디닐기, 8-페난트리디닐기, 9-페난트리디닐기, 10-페난트리디닐기, 1-아크리디닐기, 2-아크리디닐기, 3-아크리디닐기, 4-아크리디닐기, 9-아크리디닐기, 1,7-페난트롤린-2-일기, 1,7-페난트롤린-3-일기, 1,7-페난트롤린-4-일기, 1,7-페난트롤린-5-일기, 1,7-페난트롤린-6-일기, 1,7-페난트롤린-8-일기, 1,7-페난트롤린-9-일기, 1,7-페난트롤린-10-일기, 1,8-페난트롤린-2-일기, 1,8-페난트롤린-3-일기, 1,8-페난트롤린-4-일기, 1,8-페난트롤린-5-일기, 1,8-페난트롤린-6-일기, 1,8-페난트롤린-7-일기, 1,8-페난트롤린-9-일기, 1,8-페난트롤린-10-일기, 1,9-페난트롤린-2-일기, 1,9-페난트롤린-3-일기, 1,9-페난트롤린-4-일기, 1,9-페난트롤린-5-일기, 1,9-페난트롤린-6-일기, 1,9-페난트롤린-7-일기, 1,9-페난트롤린-8-일기, 1,9-페난트롤린-10-일기, 1,10-페난트롤린-2-일기, 1,10-페난트롤린-3-일기, 1,10-페난트롤린-4-일기, 1,10-페난트롤린-5-일기, 2,9-페난트롤린-1-일기, 2,9-페난트롤린-3-일기, 2,9-페난트롤린-4-일기, 2,9-페난트롤린-5-일기, 2,9-페난트롤린-6-일기, 2,9-페난트롤린-7-일기, 2,9-페난트롤린-8-일기, 2,9-페난트롤린-10-일기, 2,8-페난트롤린-1-일기, 2,8-페난트롤린-3-일기, 2,8-페난트롤린-4-일기, 2,8-페난트롤린-5-일기, 2,8-페난트롤린-6-일기, 2,8-페난트롤린-7-일기, 2,8-페난트롤린-9-일기, 2,8-페난트롤린-10-일기, 2,7-페난트롤린-1-일기, 2,7-페난트롤린-3-일기, 2,7-페난트롤린-4-일기, 2,7-페난트롤린-5-일기, 2,7-페난트롤린-6-일기, 2,7-페난트롤린-8-일기, 2,7-페난트롤린-9-일기, 2,7-페난트롤린-10-일기, 1-페나지닐기, 2-페나지닐기, 1-페노티아지닐기, 2-페노티아지닐기, 3-페노티아지닐기, 4-페노티아지닐기, 1-페녹사지닐기, 2-페녹사지닐기, 3-페녹사지닐기, 4-페녹사지닐기, 2-옥사졸릴기, 4-옥사졸릴기, 5-옥사졸릴기, 2-옥사디아졸릴기, 5-옥사디아졸릴기, 3-푸라자닐기, 2-티에닐기, 3-티에닐기, 2-메틸피롤-1-일기, 2-메틸피롤-3-일기, 2-메틸피롤-4-일기, 2-메틸피롤-5-일기, 3-메틸피롤-1-일기, 3-메틸피롤-2-일기, 3-메틸피롤-4-일기, 3-메틸피롤-5-일기, 2-t-부틸피롤-4-일기, 3-(2-페닐프로필)피롤-1-일기, 2-메틸-1-인돌릴기, 4-메틸-1-인돌릴기, 2-메틸-3-인돌릴기, 4-메틸-3-인돌릴기, 2-t-부틸-1-인돌릴기, 4-t-부틸-1-인돌릴기, 2-t-부틸-3-인돌릴기, 4-t-부틸-3-인돌릴기 등을 들 수 있다.
치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 50의 카르복실기는 -COOZ'으로 표시되며, Z'의 예로서는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, s-부틸기, 이소부틸기, t-부틸기, n-펜틸기, n-헥실기, n-헵틸기, n-옥틸기, 히드록시메틸기, 1-히드록시에틸기, 2-히드록시에틸기, 2-히드록시이소부틸기, 1,2-디히드록시에틸기, 1,3-디히드록시이소프로필기, 2,3-디히드록시-t-부틸기, 1,2,3-트리히드록시프로필기, 클로로메틸기, 1-클로로에틸기, 2-클로로에틸기, 2-클로로이소부틸기, 1,2-디클로로에틸기, 1,3-디클로로이소프로필기, 2,3-디클로로-t-부틸기, 1,2,3-트리클로로프로필기, 브로모메틸기, 1-브로모에틸기, 2-브로모에틸기, 2-브로모이소부틸기, 1,2-디브로모에틸기, 1,3-디브로모이소프로필기, 2,3-디브로모-t-부틸기, 1,2,3-트리브로모프로필기, 요오도메틸기, 1-요오도에틸기, 2-요오도에틸기, 2-요오도이소부틸기, 1,2-디요오도에틸기, 1,3-디요오도이소프로필기, 2,3-디요오도-t-부틸기, 1,2,3-트리요오도프로필기, 아미노메틸기, 1-아미노에틸기, 2-아미노에틸기, 2-아미노이소부틸기, 1,2-디아미노에틸기, 1,3-디아미노이소프로필기, 2,3-디아미노-t-부틸기, 1,2,3-트리아미노프로필기, 시아노메틸기, 1-시아노에틸기, 2-시아노에틸기, 2-시아노이소부틸기, 1,2-디시아노에틸기, 1,3-디시아노이소프로필기, 2,3-디시아노-t-부틸기, 1,2,3-트리시아노프로필기, 니트로메틸기, 1-니트로에틸기, 2-니트로에틸기, 2-니트로이소부틸기, 1,2-디니트로에틸기, 1,3-디니트로이소프로필기, 2,3-디니트로-t-부틸기, 1,2,3-트리니트로프로필기 등을 들 수 있다.
치환 또는 비치환된 스티릴기의 예로서는, 2-페닐-1-비닐기, 2,2-디페닐-1-비닐기, 1,2,2-트리페닐-1-비닐기 등을 들 수 있다.
할로겐기의 예로서는, 불소, 염소, 브롬, 요오드 등을 들 수 있다.
m은 1 내지 5의 정수, n은 0 내지 6의 정수이다.
m은 1 내지 2, n은 0 내지 4가 바람직하다.
또한, m≥2일 때, () 내의 Ar'은 각각 동일하거나 상이할 수 있다.
또한, n≥2일 때, () 내의 X'은 각각 동일하거나 상이할 수 있다.
발광층에 사용되는 재료로서, 더욱 바람직하게는 이하에 나타내는 안트라센 유도체를 들 수 있다.
<화학식 II>
Figure 112010039811366-pct00045
(식 중, A1 및 A2는 각각 치환 또는 비치환된 모노페닐안트릴기, 또는 치환 또는 비치환된 디페닐아르안트릴기를 나타내고, 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있고, L은 단결합 또는 2가의 연결기를 나타냄)
그 이외에도 하기 화학식 III으로 표시되는 안트라센 유도체를 들 수 있다.
<화학식 III>
Figure 112010039811366-pct00046
(식 중, An은 치환 또는 비치환된 2가의 안트라센 잔기를 나타내고, A3 및 A4는 각각 치환 또는 비치환된 1가의 축합 방향족환기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 12 이상의 비축합환계 아릴기를 나타내고, 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있음)
상기 화학식 II로 표시되는 안트라센 유도체로서는, 예를 들면 하기 화학식 II-a로 표시되는 안트라센 유도체, 또는 하기 화학식 II-b로 표시되는 안트라센 유도체를 바람직하게 들 수 있다.
<화학식 II-a>
Figure 112010039811366-pct00047
(식 중, R91 내지 R100은 각각 독립적으로 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 치환될 수도 있는 아릴기, 알콕실기, 아릴옥시기, 알킬아미노기, 아릴아미노기 또는 치환될 수도 있는 복소환식기를 나타내고, a 및 b는 각각 1 내지 5의 정수를 나타내고, 이들이 2 이상인 경우, R91끼리 또는 R92끼리는 각각 동일하거나 상이할 수 있고, R91끼리 또는 R92끼리 결합하여 환을 형성할 수도 있고, R93과 R94, R95와 R96, R97과 R98, R99와 R100이 서로 결합하여 환을 형성할 수도 있고, L10은 단결합 또는 -O-, -S-, -N(R)-(R은 알킬기 또는 치환될 수도 있는 아릴기임) 또는 아릴렌기를 나타냄)
<화학식 II-b>
Figure 112010039811366-pct00048
(식 중, R101 내지 R110은 각각 독립적으로 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 알콕실기, 아릴옥시기, 알킬아미노기, 아릴아미노기, 또는 치환 또는 비치환된 복소환식기를 나타내고, c, d, e 및 f는 각각 1 내지 5의 정수를 나타내고, 이들이 2 이상인 경우, R101끼리, R102끼리, R106끼리 또는 R107끼리 각각 동일하거나 상이할 수 있고, R101끼리, R102끼리, R106끼리 또는 R107끼리 결합하여 환을 형성할 수도 있고, R103과 R104, R108과 R109가 서로 결합하여 환을 형성할 수도 있고, L11은 단결합 또는 -O-, -S-, -N(R)-(R은 알킬기 또는 치환될 수도 있는 아릴기임) 또는 아릴렌기를 나타냄)
상기 화학식 II-a 및 II-b에서, R91 내지 R110 내의 알킬기로서는 탄소수 1 내지 6인 것을, 시클로알킬기로서는 탄소수 3 내지 6인 것을, 아릴기로서는 탄소수 5 내지 18인 것을, 알콕실기로서는 탄소수 1 내지 6인 것을, 아릴옥시기로서는 탄소수 5 내지 18인 것을, 아릴아미노기로서는 탄소수 5 내지 16의 아릴기로 치환된 아미노기를, 복소환식기로서는 트리아졸기, 옥사디아졸기, 퀴녹살린기, 푸라닐기나 티에닐기 등을 바람직하게 들 수 있다.
또한, L10 및 L11 내의 -N(R)-에서의 R로 표시되는 알킬기로서는 탄소수 1 내지 6인 것이, 아릴기로서는 탄소수 5 내지 18인 것이 바람직하다.
후술하는 도펀트와 함께 발광층에 사용할 수 있는 호스트 재료로서는, 하기 화학식 i 내지 iv로 표시되는 화합물이 바람직하다.
하기 화학식 i로 표시되는 비대칭 안트라센.
<화학식 i>
Figure 112010039811366-pct00049
(식 중, Ar은 치환 또는 비치환된 핵탄소수 10 내지 50의 축합 방향족기이고, Ar'은 치환 또는 비치환된 핵탄소수 6 내지 50의 방향족기이고, X1 내지 X3은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 핵탄소수 6 내지 50의 방향족기, 치환 또는 비치환된 핵원자수 5 내지 50의 방향족 복소환기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 50의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 50의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아랄킬기, 치환 또는 비치환된 핵원자수 5 내지 50의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 핵원자수 5 내지 50의 아릴티오기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 50의 알콕시카르보닐기, 카르복실기, 할로겐 원자, 시아노기, 니트로기, 히드록시기이고, a, b 및 c는 각각 0 내지 4의 정수이고, n은 1 내지 3의 정수이고, n이 2 이상인 경우, [ ] 내는 동일하거나 상이할 수 있음)
하기 화학식 ii로 표시되는 비대칭 모노안트라센 유도체.
<화학식 ii>
Figure 112010039811366-pct00050
(식 중, Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 핵탄소수 6 내지 50의 방향족환기이고, m 및 n은 각각 1 내지 4의 정수이되, 단 m=n=1이고, Ar1과 Ar2의 벤젠환으로의 결합 위치가 좌우 대칭형인 경우에는, Ar1과 Ar2는 동일하지 않고, m 또는 n이 2 내지 4의 정수인 경우에는 m과 n은 상이한 정수이고,
R1 내지 R10은 각각 독립적으로 수소 원자, 치환 또는 비치환된 핵탄소수 6 내지 50의 방향족환기, 치환 또는 비치환된 핵원자수 5 내지 50의 방향족 복소환기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 50의 알킬기, 치환 또는 비치환된 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 50의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아랄킬기, 치환 또는 비치환된 핵원자수 5 내지 50의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 핵원자수 5 내지 50의 아릴티오기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 50의 알콕시카르보닐기, 치환 또는 비치환된 실릴기, 카르복실기, 할로겐 원자, 시아노기, 니트로기, 히드록시기임)
하기 화학식 iii으로 표시되는 비대칭 피렌 유도체.
<화학식 iii>
Figure 112010039811366-pct00051
(식 중, Ar 및 Ar'은 각각 치환 또는 비치환된 핵탄소수 6 내지 50의 방향족기이고, L 및 L'은 각각 치환 또는 비치환된 페닐렌기, 치환 또는 비치환된 나프탈레닐렌기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐렌기 또는 치환 또는 비치환된 디벤조실로릴렌기이고,
m은 0 내지 2의 정수, n은 1 내지 4의 정수, s는 0 내지 2의 정수, t는 0 내지 4의 정수이고,
L 또는 Ar은 피렌의 1 내지 5 위치 중 어느 하나에 결합하고, L' 또는 Ar'은 피렌의 6 내지 10 위치 중 어느 하나에 결합하되, 단 n+t가 짝수일 때, Ar, Ar', L, L'은 하기 (1) 또는 (2)를 만족하고,
(1) Ar≠Ar' 및/또는 L≠L'(여기서 ≠는, 상이한 구조의 기인 것을 나타냄)
(2) Ar=Ar', L=L'일 때
(2-1) m≠s 및/또는 n≠t, 또는
(2-2) m=s, n=t일 때,
(2-2-1) L 및 L', 또는 피렌이 각각 Ar 및 Ar' 위의 상이한 결합 위치에 결합하고 있거나, (2-2-2) L 및 L', 또는 피렌이 Ar 및 Ar' 위의 동일한 결합 위치에서 결합하고 있는 경우, L 및 L' 또는 Ar 및 Ar'의 피렌에서의 치환 위치가 1 위치와 6 위치, 또는 2 위치와 7 위치인 경우는 없음)
하기 화학식 iv로 표시되는 비대칭 안트라센 유도체.
<화학식 iv>
Figure 112010039811366-pct00052
(식 중, A1 및 A2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 핵탄소수 10 내지 20의 축합 방향족환기이고,
Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 수소 원자, 또는 치환 또는 비치환된 핵탄소수 6 내지 50의 방향족환기이고,
R1 내지 R10은 각각 독립적으로 수소 원자, 치환 또는 비치환된 핵탄소수 6 내지 50의 방향족환기, 치환 또는 비치환된 핵원자수 5 내지 50의 방향족 복소환기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 50의 알킬기, 치환 또는 비치환된 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 50의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아랄킬기, 치환 또는 비치환된 핵원자수 5 내지 50의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 핵원자수 5 내지 50의 아릴티오기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 50의 알콕시카르보닐기, 치환 또는 비치환된 실릴기, 카르복실기, 할로겐 원자, 시아노기, 니트로기 또는 히드록시기이고,
Ar1, Ar2, R9 및 R10은 각각 복수일 수도 있고, 인접하는 것끼리 포화 또는 불포화된 환상 구조를 형성할 수도 있되,
단, 화학식 iv에서 중심의 안트라센 9 위치 및 10 위치에, 상기 안트라센 위에 나타내는 X-Y축에 대하여 대칭형이 되는 기가 결합하는 경우는 없음)
발광층에는, 추가로 형광성 화합물을 도펀트로서 소량 첨가하여 발광 성능을 향상시키는 것이 가능하다. 이러한 도펀트는, 각각 장수명인 발광 재료로서 공지된 것을 사용하는 것이 가능하지만, 하기 화학식 IV로 표시되는 재료를 발광 재료의 도펀트 재료로서 사용하는 것이 바람직하다.
<화학식 IV>
Figure 112010039811366-pct00053
(식 중, Ar41 내지 Ar43은 치환 또는 비치환된 핵탄소수 6 내지 50의 방향족기, 또는 치환 또는 비치환된 스티릴기임)
치환 또는 비치환된 핵탄소수 6 내지 50의 방향족기의 예로서는, 페닐기, 1-나프틸기, 2-나프틸기, 1-안트릴기, 2-안트릴기, 9-안트릴기, 1-페난트릴기, 2-페난트릴기, 3-페난트릴기, 4-페난트릴기, 9-페난트릴기, 1-나프타세닐기, 2-나프타세닐기, 9-나프타세닐기, 1-피레닐기, 2-피레닐기, 4-피레닐기, 2-비페닐일기, 3-비페닐일기, 4-비페닐일기, p-터페닐-4-일기, p-터페닐-3-일기, p-터페닐-2-일기, m-터페닐-4-일기, m-터페닐-3-일기, m-터페닐-2-일기, o-톨릴기, m-톨릴기, p-톨릴기, p-t-부틸페닐기, p-(2-페닐프로필)페닐기, 3-메틸-2-나프틸기, 4-메틸-1-나프틸기, 4-메틸-1-안트릴기, 4'-메틸비페닐일기, 4"-t-부틸-p-터페닐-4-일기, 2-플루오레닐기, 9,9-디메틸-2-플루오레닐기, 3-플루오란테닐기 등을 들 수 있다.
바람직하게는 페닐기, 1-나프틸기, 2-나프틸기, 9-페난트릴기, 1-나프타세닐기, 2-나프타세닐기, 9-나프타세닐기, 1-피레닐기, 2-피레닐기, 4-피레닐기, 2-비페닐일기, 3-비페닐일기, 4-비페닐일기, o-톨릴기, m-톨릴기, p-톨릴기, p-t-부틸페닐기, 2-플루오레닐기, 9,9-디메틸-2-플루오레닐기, 3-플루오란테닐기 등을 들 수 있다.
치환 또는 비치환된 스티릴기의 예로서는, 2-페닐-1-비닐기, 2,2-디페닐-1-비닐기, 1,2,2-트리페닐-1-비닐기 등을 들 수 있다.
p는 1 내지 4의 정수이다.
또한, p≥2일 때, () 내의 Ar42, Ar43은 각각 동일하거나 상이할 수 있다.
본 발명의 제2 양태에 있어서, 발광층 (40)을 상이한 발광 재료로 이루어지는 층의 적층체로 하거나, 또는 복수의 발광 재료의 혼합층으로 함으로써 백색 발광시킬 수 있다.
예를 들면, 발광층 (40)을 제1 발광층, 제2 발광층 및 제3 발광층의 적층체로 하고, 제1 발광층을 적색 발광층으로 하고, 제2 발광층을 청색 발광층으로 하고, 제3 발광층을 녹색 발광층으로 함으로써 연색성이 우수한 백색 발광을 얻을 수 있다. 또한, 전하 장벽층을 추가로 형성함으로써, 소자 내의 3개의 발광층의 발광 균형 제어를 용이하게 행할 수 있다.
이하, 대표적인 발광층의 구성을 나타낸다.
제1 발광층/제2 발광층
제1 발광층/전하 장벽층/제2 발광층
제1 발광층/제2 발광층/제3 발광층
제1 발광층/전하 장벽층/제2 발광층/제3 발광층
제1 발광층/전하 장벽층/제2 발광층/전하 장벽층/제3 발광층
제1 발광층/제2 발광층/전하 장벽층/제3 발광층
녹색 발광층의 호스트 재료로서는, 예를 들면 축합 방향족환 유도체를 사용할 수 있다.
상기 축합 방향족환 유도체로서는, 안트라센 유도체, 나프타센 유도체, 피렌 유도체, 펜타센 유도체 등이 발광 효율이나 발광 수명의 면에서 더욱 바람직하다.
녹색 발광층의 호스트 재료는, 발광 효율 등의 관점에서 바람직하게는 디아릴안트라센 유도체, 트리아릴안트라센 유도체 또는 테트라아릴안트라센 유도체이고, 보다 바람직하게는 나프틸안트라센 유도체이고, 특히 바람직하게는 치환기로서 폴리페닐기를 갖는 나프틸안트라센 유도체이다.
여기서 폴리페닐기란, 비페닐, 터페닐, 쿼터페닐, 쿼터페닐, 퀸크페닐로 구성되는 치환될 수도 있는 치환기를 말한다.
녹색 발광층의 도펀트 재료는 특별히 한정되지 않지만, 발광 효율 등의 관점에서 바람직하게는 방향족 아민 유도체이다.
상기 방향족 아민 유도체로서는, 바람직하게는 치환될 수도 있는 아릴아미노기를 갖는 축합 방향족환 유도체이다. 이러한 화합물로서, 예를 들면 아릴아미노기를 갖는 피렌, 안트라센, 크리센을 들 수 있으며, 특히 바람직하게는 아릴아미노기를 갖는 피렌 화합물이다.
또한, 녹색 발광층의 도펀트 재료는, 바람직하게는 스티릴아민 화합물이다.
상기 스티릴아민 화합물로서는, 예를 들면 스티릴아민, 스티릴디아민, 스티릴트리아민 및 스티릴테트라민을 들 수 있다.
여기서, 스티릴아민이란, 치환될 수도 있는 아릴아민에 적어도 하나의 아릴비닐기가 치환되어 있는 화합물이다. 상기 아릴비닐기는 치환될 수도 있으며, 해당 치환기로서는 아릴기, 실릴기, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴아미노기를 들 수 있고, 이들 치환기는 추가로 치환기를 가질 수도 있다.
적색 발광층의 호스트 재료로서는, 예를 들면 나프타센 유도체를 들 수 있다.
적색 발광층의 도펀트 재료로서는, 예를 들면 페리플란텐 유도체 및 피로메텐 유도체를 들 수 있다.
(정공 주입, 수송층)
정공 주입, 수송층은 발광층으로의 정공 주입을 도와 발광 영역까지 수송하는 층이며, 정공 이동도가 크고, 이온화 에너지가 통상적으로 5.6 eV 이하로 작다. 이러한 정공 주입, 수송층으로서는 보다 낮은 전계 강도로 정공을 발광층에 수송하는 재료가 바람직하고, 정공의 이동도가 예를 들면 104 내지 106 V/cm의 전계 인가시에 적어도 10-4 ㎠/Vㆍ초 이상인 것이 바람직하다.
본 발명에서는, 정공 주입층, 정공 수송층은 각각 복수층일 수도 있다. 본 발명의 소자 구성에서 사용되고 있는 상기 화학식 1 및 2의 화합물은 단독으로 정공 수송층을 형성할 수도 있고, 다른 재료와 혼합하여 사용할 수도 있다.
정공 주입, 수송층을 형성하는 재료로서는 상기 바람직한 성질을 갖는 것이면 특별히 제한은 없고, 종래 광도전 재료에서 정공의 전하 수송 재료로서 관용되고 있는 것이나, EL 소자의 정공 주입층에 사용되는 공지된 것 중으로부터 임의의 것을 선택하여 사용할 수 있다. 또한, 방향족 아민 유도체층, 질소 함유 복소환 유도체층 이외에도 정공 수송 대역을 구성하는 층이 있을 수도 있고, 이들을 형성하는 재료는 상기한 바와 같이 공지된 것 중으로부터 임의의 것을 선택하여 사용할 수 있다. 방향족 아민 유도체로서 하기 화학식으로 표시되는 화합물을 들 수 있다.
Figure 112010039811366-pct00054
(Ar57 내지 Ar62, Ar51 내지 Ar53, Ar54 내지 Ar56은 각각 치환 또는 비치환된 핵탄소수 6 내지 50의 방향족기, 또는 핵원자수 5 내지 50의 복소 방향족기를 나타내고, a 내지 c, p 내지 r은 각각 0 내지 3의 정수이고, Ar57과 Ar58, Ar59와 Ar60, Ar61과 Ar62는 각각 서로 연결되어 포화 또는 불포화된 환을 형성할 수도 있음)
Figure 112010039811366-pct00055
(Ar71 내지 Ar74는 치환 또는 비치환된 핵탄소수 6 내지 50의 방향족기, 또는 핵원자수 5 내지 50의 복소 방향족기를 나타내고, L12는 연결기이고, 단결합, 또는 치환 또는 비치환된 핵탄소수 6 내지 50의 방향족기, 또는 핵원자수 5 내지 50의 복소 방향족기를 나타내고, x는 0 내지 5의 정수이고, Ar72와 Ar73은 서로 연결되어 포화 또는 불포화된 환을 형성할 수도 있음)
예를 들면, 구체예로서는 트리아졸 유도체(미국 특허 제3,112,197호 명세서 등 참조), 옥사디아졸 유도체(미국 특허 제3,189,447호 명세서 등 참조), 이미다졸 유도체(일본 특허 공고 (소)37-16096호 공보 등 참조), 폴리아릴알칸 유도체(미국 특허 제3,615,402호 명세서, 동 제3,820,989호 명세서, 동 제3,542,544호 명세서, 일본 특허 공고 (소)45-555호 공보, 동 51-10983호 공보, 일본 특허 공개 (소)51-93224호 공보, 동 55-17105호 공보, 동 56-4148호 공보, 동 55-108667호 공보, 동 55-156953호 공보, 동 56-36656호 공보 등 참조), 피라졸린 유도체 및 피라졸론 유도체(미국 특허 제3,180,729호 명세서, 동 제4,278,746호 명세서, 일본 특허 공개 (소)55-88064호 공보, 동 55-88065호 공보, 동 49-105537호 공보, 동 55-51086호 공보, 동 56-80051호 공보, 동 56-88141호 공보, 동 57-45545호 공보, 동 54-112637호 공보, 동 55-74546호 공보 등 참조), 페닐렌디아민 유도체(미국 특허 제3,615,404호 명세서, 일본 특허 공고 (소)51-10105호 공보, 동 46-3712호 공보, 동 47-25336호 공보, 동 54-119925호 공보 등 참조), 아릴아민 유도체(미국 특허 제3,567,450호 명세서, 동 제3,240,597호 명세서, 동 제3,658,520호 명세서, 동 제4,232,103호 명세서, 동 제4,175,961호 명세서, 동 제4,012,376호 명세서, 일본 특허 공고 (소)49-35702호 공보, 동 39-27577호 공보, 일본 특허 공개 (소)55-144250호 공보, 동 56-119132호 공보, 동 56-22437호 공보, 서독 특허 제1,110,518호 명세서 등 참조), 아미노 치환 칼콘 유도체(미국 특허 제3,526,501호 명세서 등 참조), 옥사졸 유도체(미국 특허 제3,257,203호 명세서 등에 개시된 것), 스티릴안트라센 유도체(일본 특허 공개 (소)56-46234호 공보 등 참조), 플루오레논 유도체(일본 특허 공개 (소)54-110837호 공보 등 참조), 히드라존 유도체(미국 특허 제3,717,462호 명세서, 일본 특허 공개 (소)54-59143호 공보, 동 55-52063호 공보, 동 55-52064호 공보, 동 55-46760호 공보, 동 57-11350호 공보, 동 57-148749호 공보, 일본 특허 공개 (평)2-311591호 공보 등 참조), 스틸벤 유도체(일본 특허 공개 (소)61-210363호 공보, 동 제61-228451호 공보, 동 61-14642호 공보, 동 61-72255호 공보, 동 62-47646호 공보, 동 62-36674호 공보, 동 62-10652호 공보, 동 62-30255호 공보, 동 60-93455호 공보, 동 60-94462호 공보, 동 60-174749호 공보, 동 60-175052호 공보 등 참조), 실라잔 유도체(미국 특허 제4,950,950호 명세서), 폴리실란계(일본 특허 공개 (평)2-204996호 공보), 아닐린계 공중합체(일본 특허 공개 (평)2-282263호 공보), 도전성 고분자 올리고머(특히 티오펜 올리고머) 등을 들 수 있다.
상기한 것 이외에, 정공 주입층은 하기 화학식 5로 표시되는 아민 유도체를 포함할 수 있다.
Figure 112010039811366-pct00056
화학식 5에서, L2는 치환 또는 비치환된 탄소수 10 내지 40의 아릴렌기이다.
바람직하게는 비페닐렌기, 터페닐렌기, 쿼터페닐렌기, 나프틸렌기, 안트라세닐렌기, 페난트릴렌기, 크리세닐렌기, 피레닐렌기, 플루오레닐렌기, 2,-6-디페닐나프탈렌-4',4"-엔기, 2-페닐나프탈렌-2,4'-엔기, 1-페닐나프탈렌-1,4'-엔기, 2,7-디페닐플루오레닐렌-4',4"-엔기, 플루오레닐렌기, 9,10-디페닐안트라세닐렌-4',4"-엔기, 6,12-디페닐크리세닐렌-4',4"-엔기 등을 들 수 있다.
보다 바람직하게는 비페닐렌기, 터페닐렌기, 플루오레닐렌기, 2-페닐나프탈렌-2,4'-엔기, 1-페닐나프탈렌-1,4'-엔기, 6,12-디페닐크리세닐렌-4',4"-엔기이다.
화학식 5의 Ar3 내지 Ar6은 각각 치환 또는 비치환된 핵탄소수 6 내지 60의 방향족 탄화수소환기, 또는 치환 또는 비치환된 핵원자수 6 내지 60의 방향족 복소환기를 나타낸다.
화학식 5의 Ar3 내지 Ar6에서, 치환 또는 비치환된 핵탄소수 6 내지 60의 방향족 탄화수소환기는 화학식 1의 Ar1 및 Ar2의 예와 동일하다.
또한, 치환 또는 비치환된 핵원자수 6 내지 60의 방향족 복소환기로서는, 예를 들면 5 또는 6원환의 단환 또는 2 내지 5 축합환을 들 수 있으며, 구체적으로는 피리딜기, 트리아지닐기, 피라지닐기, 퀴녹살리닐기, 티에닐기를 들 수 있다.
화학식 5의 아민 유도체는, 바람직하게는 하기 화학식 6으로 표시되는 화합물이다.
Figure 112010039811366-pct00057
화학식 6에서, Ar3 내지 Ar6은 화학식 5의 Ar3 내지 Ar6과 동일하다.
화학식 6에서, Ra는 치환기를 나타낸다. Ra의 구체예는, 상술한 화학식 1의 Z 등의 치환기와 동일하다.
n은 2 내지 4의 정수를 나타낸다. 바람직하게는 2 및 3이다.
화학식 5로 표시되는 아민 유도체는, 더욱 바람직하게는 하기 화학식 7 또는 8로 표시되는 화합물이다.
Figure 112010039811366-pct00058
Figure 112010039811366-pct00059
화학식에서 R1 내지 R5는 치환기이고, 구체예는 화학식 6의 Ra와 동일하다. R1과 R2 및 R3 내지 R5는 서로 연결되어 포화 또는 불포화된 환을 형성할 수도 있다.
화학식에서, Ar7 내지 Ar14는 각각 치환 또는 비치환된 핵탄소수 6 내지 60의 방향족 탄화수소환기, 또는 치환 또는 비치환된 핵원자수 6 내지 60의 방향족 복소환기를 나타낸다. Ar7 내지 Ar14의 구체예는, 화학식 1의 Ar1, Ar2와 동일한 것을 들 수 있다.
Ar7 내지 Ar14의 치환기, R1 내지 R5로서 바람직하게는, 화학식 1 및 2의 R1 내지 R10의 치환기와 동일한 것을 들 수 있다. 또한, R1, R2끼리 결합하여 치환 또는 비치환된 환을 형성한 것으로서, 이하의 구조를 들 수 있다. 또한, R3 내지 R5가 결합하여 환을 형성하는 경우에도 동일하다.
Figure 112010039811366-pct00060
Figure 112010039811366-pct00061
바람직하게는, 하기 구조이다.
Figure 112010039811366-pct00062
또한, 화학식 7의 Ar7 내지 Ar10 중 적어도 하나, 및 화학식 8의 Ar11 내지 Ar14 중 적어도 하나는, 바람직하게는 치환 또는 비치환된 비페닐기이다.
치환 또는 비치환된 비페닐기로서, 2-비페닐기, 3-비페닐기, 4-비페닐기, p-터페닐기, m-터페닐기, o-터페닐기, 4'-메틸-비페닐-4-일기, 4'-t-부틸-비페닐-4-일기, 4'-(1-나프틸)-비페닐-4-일기, 4'-(2-나프틸)-비페닐-4-일기, 2-플루오레닐기, 9,9-디메틸-2-플루오레닐기 등을 들 수 있다.
바람직하게는 3-비페닐기, 4-비페닐기, p-터페닐기, m-터페닐기, 9,9-디메틸-2-플루오레닐기이다.
이 치환 또는 비치환된 비페닐기의 말단에 아릴아미노기가 치환될 수도 있다.
이하, 상기 아민 유도체의 구체예를 나타낸다.
Figure 112010039811366-pct00063
Figure 112010039811366-pct00064
Figure 112010039811366-pct00065
Figure 112010039811366-pct00066
Figure 112010039811366-pct00067
정공 수송층은 하기 화학식 9로 표시되는 플루오렌계 화합물을 포함할 수 있다.
Figure 112010039811366-pct00068
(식 중, X1은 미치환, 또는 치환기로서 할로겐 원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 1 내지 10의 알콕시기, 또는 탄소수 6 내지 10의 아릴기로 단치환 또는 다치환될 수도 있는 N-카르바졸릴기, 미치환, 또는 치환기로서 할로겐 원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 1 내지 10의 알콕시기, 또는 탄소수 6 내지 10의 아릴기로 단치환 또는 다치환될 수도 있는 N-페녹사디일기, 또는 미치환, 또는 치환기로서 할로겐 원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 1 내지 10의 알콕시기, 또는 탄소수 6 내지 10의 아릴기로 단치환 또는 다치환될 수도 있는 N-페노티아디일기를 나타내고, X2는 미치환, 또는 치환기로서 할로겐 원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 1 내지 10의 알콕시기, 또는 탄소수 6 내지 10의 아릴기로 단치환 또는 다치환될 수도 있는 N-카르바졸릴기, 미치환, 또는 치환기로서 할로겐 원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 1 내지 10의 알콕시기, 또는 탄소수 6 내지 10의 아릴기로 단치환 또는 다치환될 수도 있는 N-페녹사디일기, 미치환, 또는 치환기로서 할로겐 원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 1 내지 10의 알콕시기, 또는 탄소수 6 내지 10의 아릴기로 단치환 또는 다치환될 수도 있는 N-페노티아디일기, 또는 -NAr21'Ar22'을 나타내고(단, Ar21' 및 Ar22'은 미치환, 또는 치환기로서 할로겐 원자, 알킬기, 알콕시기, 또는 아릴기로 단치환 또는 다치환될 수도 있는 총 탄소수 6 내지 20의 탄소환식 방향족기 또는 총 탄소수 3 내지 20의 복소환식 방향족기를 나타냄),
B1 및 B2는 수소 원자, 직쇄, 분지 또는 환상 알킬기, 미치환, 또는 치환기로서 할로겐 원자, 알킬기, 알콕시기, 또는 아릴기로 단치환 또는 다치환될 수도 있는 총 탄소수 6 내지 20의 탄소환식 방향족기 또는 총 탄소수 3 내지 20의 복소환식 방향족기, 또는 미치환, 또는 치환기로서 할로겐 원자, 알킬기, 알콕시기, 또는 아릴기로 단치환 또는 다치환될 수도 있는 아랄킬기를 나타내고, Z1 및 Z2는 수소 원자, 할로겐 원자, 직쇄, 분지 또는 환상 알킬기, 직쇄, 분지 또는 환상 알콕시기, 또는 미치환, 또는 치환기로서 할로겐 원자, 알킬기, 알콕시기, 또는 아릴기로 단치환 또는 다치환될 수도 있는 총 탄소수 6 내지 20의 탄소환식 방향족기 또는 총 탄소수 3 내지 20의 복소환식 방향족기를 나타냄)
화학식 9로 표시되는 화합물에서, X1은 치환 또는 미치환된 N-카르바졸릴기, 치환 또는 미치환된 N-페녹사디일기, 또는 치환 또는 미치환된 N-페노티아디일기를 나타내고, 바람직하게는 미치환 또는 치환기로서, 예를 들면 할로겐 원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 1 내지 10의 알콕시기, 또는 탄소수 6 내지 10의 아릴기로 단치환 또는 다치환될 수도 있는 N-카르바졸릴기, N-페녹사디일기, 또는 N-페노티아디일기이고, 보다 바람직하게는 미치환, 또는 할로겐 원자, 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 탄소수 1 내지 4의 알콕시기, 또는 탄소수 6 내지 10의 아릴기로 단치환 또는 다치환될 수도 있는 N-카르바졸릴기 N-페녹사디일기, 또는 N-페노티아디일기이고, 더욱 바람직하게는 미치환된 N-카르바졸릴기, 미치환된 N-페녹사디일기, 또는 미치환된 N-페노티아디일기이다.
X1의 치환 또는 미치환된 N-카르바졸릴기, 치환 또는 미치환된 N-페녹사디일기, 또는 치환 또는 미치환된 N-페노티아디일기의 구체예로서는, 예를 들면 N-카르바졸릴기, 2-메틸-N-카르바졸릴기, 3-메틸-N-카르바졸릴기, 4-메틸-N-카르바졸릴기, 3-n-부틸-N-카르바졸릴기, 3-n-헥실-N-카르바졸릴기, 3-n-옥틸-N-카르바졸릴기, 3-n-데실-N-카르바졸릴기, 3,6-디메틸-N-카르바졸릴기, 2-메톡시-N-카르바졸릴기, 3-메톡시-N-카르바졸릴기, 3-에톡시-N-카르바졸릴기, 3-이소프로폭시-N-카르바졸릴기, 3-n-부톡시-N-카르바졸릴기, 3-n-옥틸옥시-N-카르바졸릴기, 3-n-데실옥시-N-카르바졸릴기, 3-페닐-N-카르바졸릴기, 3-(4'-메틸페닐)-N-카르바졸릴기, 3-클로로-N-카르바졸릴기, N-페녹사디일기, N-페노티아디일기, 2-메틸-N-페노티아디일기 등을 들 수 있다. 화학식 1로 표시되는 화합물에서, X2는 치환 또는 미치환된 N-카르바졸릴기, 치환 또는 미치환된 N-페녹사디일기, 치환 또는 미치환된 N-페노티아디일기, 또는 -NAr21'Ar22'(단, Ar21' 및 Ar22'은 치환 또는 미치환된 아릴기를 나타냄)을 나타낸다.
X2의 치환 또는 미치환된 N-카르바졸릴기, 치환 또는 미치환된 N-페녹사디일기, 치환 또는 미치환된 N-페노티아디일기의 구체예로서는, 예를 들면 X1의 구체예로서 예를 든 치환 또는 미치환된 N-카르바졸릴기, 치환 또는 미치환된 N-페녹사디일기, 치환 또는 미치환된 N-페노티아디일기를 예시할 수 있다.
-NAr21'Ar22'에서, Ar21' 및 Ar22'은 치환 또는 미치환된 아릴기를 나타낸다. 또한, 아릴기란, 예를 들면 페닐기, 나프틸기, 안트릴기 등의 탄소환식 방향족기, 예를 들면, 푸릴기, 티에닐기, 피리딜기 등의 복소환식 방향족기를 나타낸다. Ar21' 및 Ar22'은 바람직하게는 미치환 또는 치환기로서, 예를 들면 할로겐 원자, 알킬기, 알콕시기, 또는 아릴기로 단치환 또는 다치환될 수도 있는 총 탄소수 6 내지 20의 탄소환식 방향족기 또는 총 탄소수 3 내지 20의 복소환식 방향족기이고, 보다 바람직하게는 미치환, 또는 할로겐 원자, 탄소수 1 내지 14의 알킬기, 탄소수 1 내지 14의 알콕시기, 또는 탄소수 6 내지 10의 아릴기로 단치환 또는 다치환될 수도 있는 총 탄소수 6 내지 20의 탄소환식 방향족기이고, 더욱 바람직하게는 미치환, 또는 할로겐 원자, 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 탄소수 1 내지 4의 알콕시기, 또는 탄소수 6 내지 10의 아릴기로 단치환 또는 다치환될 수도 있는 총 탄소수 6 내지 16의 탄소환식 방향족기이다.
Ar21' 및 Ar22'의 구체예로서는, 예를 들면 페닐기, 1-나프틸기, 2-나프틸기, 2-안트릴기, 9-안트릴기, 4-퀴놀릴기, 4-피리딜기, 3-피리딜기, 2-피리딜기, 3-푸릴기, 2-푸릴기, 3-티에닐기, 2-티에닐기, 2-옥사졸릴기, 2-티아졸릴기, 2-벤조옥사졸릴기, 2-벤조티아졸릴기, 2-벤조이미다졸릴기, 4-메틸페닐기, 3-메틸페닐기, 2-메틸페닐기, 4-에틸페닐기, 3-에틸페닐기, 2-에틸페닐기, 4-n-프로필페닐기, 4-이소프로필페닐기, 2-이소프로필페닐기, 4-n-부틸페닐기, 4-이소부틸페닐기, 4-sec-부틸페닐기, 2-sec-부틸페닐기, 4-tert-부틸페닐기, 3-tert-부틸페닐기, 2-tert-부틸페닐기, 4-n-펜틸페닐기, 4-이소펜틸페닐기, 2-네오펜틸페닐기, 4-tert-펜틸페닐기, 4-n-헥실페닐기, 4-(2'-에틸부틸)페닐기, 4-n-헵틸페닐기, 4-n-옥틸페닐기, 4-(2'-에틸헥실)페닐기, 4-tert-옥틸페닐기, 4-n-데실페닐기, 4-n-도데실페닐기, 4-n-테트라데실페닐기, 4-시클로펜틸페닐기, 4-시클로헥실페닐기, 4-(4'-메틸시클로헥실)페닐기, 4-(4'-tert-부틸시클로헥실)페닐기, 3-시클로헥실페닐기, 2-시클로헥실페닐기, 4-에틸-1-나프틸기, 6-n-부틸-2-나프틸기, 2,4-디메틸페닐기, 2,5-디메틸페닐기, 3,4-디메틸페닐기, 3,5-디메틸페닐기, 2,6-디메틸페닐기, 2,4-디에틸페닐기, 2,3,5-트리메틸페닐기, 2,3,6-트리메틸페닐기, 3,4,5-트리메틸페닐기, 2,6-디에틸페닐기, 2,5-디이소프로필페닐기, 2,6-디이소부틸페닐기, 2,4-디- tert-부틸페닐기, 2,5-디-tert-부틸페닐기, 4,6-디-tert-부틸-2-메틸페닐기, 5-tert-부틸-2-메틸페닐기, 4-tert-부틸-2,6-디메틸페닐기,
4-메톡시페닐기, 3-메톡시페닐기, 2-메톡시페닐기, 4-에톡시페닐기, 3-에톡시페닐기, 2-에톡시페닐기, 4-n-프로폭시페닐기, 3-n-프로폭시페닐기, 4-이소프로폭시페닐기, 2-이소프로폭시페닐기, 4-n-부톡시페닐기, 4-이소부톡시페닐기, 2-sec-부톡시페닐기, 4-n-펜틸옥시페닐기, 4-이소펜틸옥시페닐기, 2-이소펜틸옥시페닐기, 4-네오펜틸옥시페닐기, 2-네오펜틸옥시페닐기, 4-n-헥실옥시페닐기, 2-(2'-에틸부틸)옥시페닐기, 4-n-옥틸옥시페닐기, 4-n-데실옥시페닐기, 4-n-도데실옥시페닐기, 4-n-테트라데실옥시페닐기, 4-시클로헥실옥시페닐기, 2-시클로헥실옥시페닐기, 2-메톡시-1-나프틸기, 4-메톡시-1-나프틸기, 4-n-부톡시-1-나프틸기, 5-에톡시-1-나프틸기, 6-메톡시-2-나프틸기, 6-에톡시-2-나프틸기, 6-n-부톡시-2-나프틸기, 6-n-헥실옥시-2-나프틸기, 7-메톡시-2-나프틸기, 7-n-부톡시-2-나프틸기, 2-메틸-4-메톡시페닐기, 2-메틸-5-메톡시페닐기, 3-메틸-5-메톡시페닐기, 3-에틸-5-메톡시페닐기, 2-메톡시-4-메틸페닐기, 3-메톡시-4-메틸페닐기, 2,4-디메톡시페닐기, 2,5-디메톡시페닐기, 2,6-디메톡시페닐기, 3,4-디메톡시페닐기, 3,5-디메톡시페닐기, 3,5-디에톡시페닐기, 3,5-디-n-부톡시페닐기, 2-메톡시-4-에톡시페닐기, 2-메톡시-6-에톡시페닐기, 3,4,5-트리메톡시페닐기, 4-페닐페닐기, 3-페닐페닐기, 2-페닐페닐기, 4-(4'-메틸페닐)페닐기, 4-(3'-메틸페닐)페닐기, 4-(4'-메톡시페닐)페닐기, 4-(4'-n-부톡시페닐)페닐기, 2-(2'-메톡시페닐)페닐기, 4-(4'-클로로페닐)페닐기, 3-메틸-4-페닐페닐기, 3-메톡시-4-페닐페닐기,
4-플루오로페닐기, 3-플루오로페닐기, 2-플루오로페닐기, 4-클로로페닐기, 3-클로로페닐기, 2-클로로페닐기, 4-브로모페닐기, 2-브로모페닐기, 4-클로로-1-나프틸기, 4-클로로-2-나프틸기, 6-브로모-2-나프틸기, 2,3-디플루오로페닐기, 2,4-디플루오로페닐기, 2,5-디플루오로페닐기, 2,6-디플루오로페닐기, 3,4-디플루오로페닐기, 3,5-디플루오로페닐기, 2,3-디클로로페닐기, 2,4-디클로로페닐기, 2,5-디클로로페닐기, 3,4-디클로로페닐기, 3,5-디클로로페닐기, 2,5-디브로모페닐기, 2,4,6-트리클로로페닐기, 2,4-디클로로-1-나프틸기, 1,6-디클로로-2-나프틸기, 2-플루오로-4-메틸페닐기, 2-플루오로-5-메틸페닐기, 3-플루오로-2-메틸페닐기, 3-플루오로-4-메틸페닐기, 2-메틸-4-플루오로페닐기, 2-메틸-5-플루오로페닐기, 3-메틸-4-플루오로페닐기, 2-클로로-4-메틸페닐기, 2-클로로-5-메틸페닐기, 2-클로로-6-메틸페닐기, 2-메틸-3-클로로페닐기, 2-메틸-4-클로로페닐기, 3-메틸-4-클로로페닐기, 2-클로로-4,6-디메틸페닐기, 2-메톡시-4-플루오로페닐기, 2-플루오로-4-메톡시페닐기, 2-플루오로-4-에톡시페닐기, 2-플루오로-6-메톡시페닐기, 3-플루오로-4-에톡시페닐기, 3-클로로-4-메톡시페닐기, 2-메톡시-5-클로로페닐기, 3-메톡시-6-클로로페닐기, 5-클로로-2,4-디메톡시페닐기 등을 들 수 있지만, 이것으로 한정되지 않는다.
화학식 9로 표시되는 화합물에서, B1 및 B2는 수소 원자, 직쇄, 분지 또는 환상 알킬기, 치환 또는 미치환된 아릴기, 또는 치환 또는 미치환된 아랄킬기를 나타내고, 바람직하게는 수소 원자, 탄소수 1 내지 16의 직쇄, 분지 또는 환상 알킬기, 탄소수 4 내지 16의 치환 또는 미치환된 아릴기, 또는 탄소수 5 내지 16의 치환 또는 미치환된 아랄킬기를 나타내고, 보다 바람직하게는 수소 원자, 탄소수 1 내지 8의 직쇄, 분지 또는 환상 알킬기, 탄소수 6 내지 12의 치환 또는 미치환된 아릴기, 또는 탄소수 7 내지 12의 치환 또는 미치환된 아랄킬기를 나타낸다. 더욱 바람직하게는, B1 및 B2는 탄소수 1 내지 8의 직쇄, 분지 또는 환상 알킬기, 탄소수 6 내지 10의 탄소환식 방향족기, 또는 탄소수 7 내지 10의 탄소환식 아랄킬기를 나타낸다.
또한, B1 및 B2의 치환 또는 미치환된 아릴기의 구체예로서는, 예를 들면 Ar1 및 Ar2의 구체예로서 예를 든 치환 또는 미치환된 아릴기를 예시할 수 있다. B1 및 B2의 직쇄, 분지 또는 환상 알킬기의 구체예로서는, 예를 들면 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, n-펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기, tert-펜틸기, 시클로펜틸기, n-헥실기, 2-에틸부틸기, 3,3-디메틸부틸기, 시클로헥실기, n-헵틸기, 시클로헥실메틸기, n-옥틸기, tert-옥틸기, 2-에틸헥실기, n-노닐기, n-데실기, n-도데실기, n-테트라데실기, n-헥사데실기 등을 들 수 있지만, 이것으로 한정되지 않는다.
또한, B1 및 B2의 치환 또는 미치환된 아랄킬기의 구체예로서는, 예를 들면 벤질기, 페네틸기, α-메틸벤질기, α,α-디메틸벤질기, 1-나프틸메틸기, 2-나프틸메틸기, 푸르푸릴기, 2-메틸벤질기, 3-메틸벤질기, 4-메틸벤질기, 4-에틸벤질기, 4-이소프로필벤질기, 4-tert-부틸벤질기, 4-n-헥실벤질기, 4-노닐벤질기, 3,4-디메틸벤질기, 3-메톡시벤질기, 4-메톡시벤질기, 4-에톡시벤질기, 4-n-부톡시벤질기, 4-n-헥실옥시벤질기, 4-노닐옥시벤질기, 4-플루오로벤질기, 3-플루오로벤질기, 2-클로로벤질기, 4-클로로벤질기 등의 아랄킬기 등을 들 수 있지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다.
Z1 및 Z2는 수소 원자, 할로겐 원자, 직쇄, 분지 또는 환상 알킬기, 직쇄, 분지 또는 환상 알콕시기, 또는 치환 또는 미치환된 아릴기를 나타내고, 바람직하게는 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소수 1 내지 16의 직쇄, 분지 또는 환상 알킬기, 탄소수 1 내지 16의 직쇄, 분지 또는 환상 알콕시기, 또는 탄소수 4 내지 20의 치환 또는 미치환된 아릴기를 나타내고, 보다 바람직하게는 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소수 1 내지 8의 직쇄, 분지 또는 환상 알킬기, 탄소수 1 내지 8의 직쇄, 분지 또는 환상 알콕시기, 또는 탄소수 6 내지 12의 치환 또는 미치환된 아릴기를 나타내고, 더욱 바람직하게는 수소 원자이다.
또한, Z1 및 Z2의 직쇄, 분지 또는 환상 알킬기의 구체예로서는, 예를 들면 B1 및 B2의 구체예로서 예를 든 직쇄, 분지 또는 환상 알킬기를 예시할 수 있다. 또한, Z1 및 Z2의 치환 또는 미치환된 아릴기의 구체예로서는, 예를 들면 Ar21' 및 Ar22'의 구체예로서 예를 든 치환 또는 미치환된 아릴기를 예시할 수 있다.
Z1 및 Z2의 할로겐 원자, 직쇄, 분지 또는 환상 알콕시기의 구체예로서는, 예를 들면 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자 등의 할로겐 원자, 예를 들면 메톡시기, 에톡시기, n-프로폭시기, 이소프로폭시기, n-부톡시기, 이소부톡시기, sec-부톡시기, n-펜틸옥시기, 이소펜틸옥시기, 네오펜틸옥시기, 시클로펜틸옥시기, n-헥실옥시기, 2-에틸부톡시기, 3,3-디메틸부톡시기, 시클로헥실옥시기, n-헵틸옥시기, 시클로헥실메틸옥시기, n-옥틸옥시기, 2-에틸헥실옥시기, n-노닐옥시기, n-데실옥시기, n-도데실옥시기, n-테트라데실옥시기, n-헥사데실옥시기 등의 알콕시기를 들 수 있다.
상기 화학식 9로 표시되는 화합물의 구체예로서는, 예를 들면 이하의 화합물(번호 1 내지 100)을 들 수 있지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다.
ㆍ예시 화합물
1. 7-(N'-카르바졸릴)-N,N-디페닐-9H-플루오렌-2-아민
2. 7-(N'-카르바졸릴)-N-페닐-N-(4'-메틸페닐)-9-메틸-9H-플루오렌-2-아민
3. 7-(N'-카르바졸릴)-N,N-디페닐-9,9-디메틸-9H-플루오렌-2-아민
4. 7-(N'-카르바졸릴)-N-페닐-N-(3'-메틸페닐)-9,9-디메틸-9H-플루오렌-2-아민
5. 7-(N'-카르바졸릴)-N-페닐-N-(4'-메틸페닐)-9,9-디메틸-9H-플루오렌-2-아민
6. 7-(N'-카르바졸릴)-N-페닐-N-(4'-에틸페닐)-9,9-디메틸-9H-플루오렌-2-아민
7. 7-(N'-카르바졸릴)-N-페닐-N-(4'-tert-부틸페닐)-9,9-디메틸-9H-플루오렌-2-아민
8. 7-(N'-카르바졸릴)-N-페닐-N-(3',4'-디메틸페닐)-9,9-디메틸-9H-플루오렌-2-아민
9. 7-(N'-카르바졸릴)-N-페닐-N-(3',5'-디메틸페닐)-9,9-디메틸-9H-플루오렌-2-아민
10. 7-(N'-카르바졸릴)-N,N-디(3'-메틸페닐)-9,9-디메틸-9H-플루오렌-2-아민
11. 7-(N'-카르바졸릴)-N,N-디(4'-메틸페닐)-9,9-디메틸-9H-플루오렌-2-아민
12. 7-(N'-카르바졸릴)-N,N-디(4'-에틸페닐)-9,9-디메틸-9H-플루오렌-2-아민
13. 7-(N'-카르바졸릴)-N-페닐-N-(3'-메톡시페닐)-9,9-디메틸-9H-플루오렌-2-아민
14. 7-(N'-카르바졸릴)-N-페닐-N-(4'-메톡시페닐)-9,9-디메틸-9H-플루오렌-2-아민
15. 7-(N'-카르바졸릴)-N-페닐-N-(4'-에톡시페닐)-9,9-디메틸-9H-플루오렌-2-아민
16. 7-(N'-카르바졸릴)-N-페닐-N-(4'-n-부톡시페닐)-9,9-디메틸-9H-플루오렌-2-아민
17. 7-(N'-카르바졸릴)-N,N-디(4'-메톡시페닐)-9,9-디메틸-9H-플루오렌-2-아민
18. 7-(N'-카르바졸릴)-N-(3'-메틸페닐)-N-(4"-메톡시페닐)-9,9-디메틸-9H-플루오렌-2-아민
19. 7-(N'-카르바졸릴)-N-(4'-메틸페닐)-N-(4"-메톡시페닐)-9,9-디메틸-9H-플루오렌-2-아민
20. 7-(N'-카르바졸릴)-N-페닐-N-(3'-플루오로페닐)-9,9-디메틸-9H-플루오렌-2-아민
21. 7-(N'-카르바졸릴)-N-페닐-N-(4'-클로로페닐)-9,9-디메틸-9H-플루오렌-2-아민
22. 7-(N'-카르바졸릴)-N-페닐-N-(4'-페닐페닐)-9,9-디메틸-9H-플루오렌-2-아민
23. 7-(N'-카르바졸릴)-N-페닐-N-(1'-나프틸)-9,9-디메틸-9H-플루오렌-2-아민
24. 7-(N'-카르바졸릴)-N-페닐-N-(2'-나프틸)-9,9-디메틸-9H-플루오렌-2-아민
25. 7-(N'-카르바졸릴)-N-(4'-메틸페닐)-N-(2"-나프틸)-9,9-디메틸-9H-플루오렌-2-아민
26. 7-(N'-카르바졸릴)-N-페닐-N-(2'-푸릴)-9,9-디메틸-9H-플루오렌-2-아민
27. 7-(N'-카르바졸릴)-N-페닐-N-(2'-티에닐)-9,9-디메틸-9H-플루오렌-2-아민
28. 7-(N'-카르바졸릴)-N,N-디페닐-4-플루오로-9,9-디메틸-9H-플루오렌-2-아민
29. 7-(N'-카르바졸릴)-N,N-디페닐-3-메톡시-9,9-디메틸-9H-플루오렌-2-아민
30. 7-(N'-카르바졸릴)-N,N-디페닐-4-페닐-9,9-디메틸-9H-플루오렌-2-아민
31. 7-(3'-메틸-N'-카르바졸릴)-N,N-디페닐-9,9-디메틸-9H-플루오렌-2-아민
32. 7-(3'-메톡시-N'-카르바졸릴)-N,N-디페닐-9,9-디메틸-9H-플루오렌-2-아민
33. 7-(3'-클로로-N'-카르바졸릴)-N,N-디페닐-9,9-디메틸-9H-플루오렌-2-아민
34. 2,7-디(N-카르바졸릴)-9,9-디메틸-9H-플루오렌
35. 7-(N'-페녹사디일)-N,N-디페닐-9,9-디메틸-9H-플루오렌-2-아민
36. 7-(N'-페녹사디일)-N,N-디(4'-메틸페닐)-9,9-디메틸-9H-플루오렌-2-아민
37. 2,7-디(N-페녹사디일)-9,9-디메틸-9H-플루오렌
38. 7-(N'-페노티아디일)-N,N-디페닐-9,9-디메틸-9H-플루오렌-2-아민
39. 7-(N'-페노티아디일)-N-페닐-N-(3'-메틸페닐)-9,9-디메틸-9H-플루오렌-2-아민
40. 7-(N'-페노티아디일)-N-페닐-N-(4'-메틸페닐)-9,9-디메틸-9H-플루오렌-2-아민
41. 7-(N'-페노티아디일)-N,N-디(4'-메틸페닐)-9,9-디메틸-9H-플루오렌-2-아민
42. 7-(N'-페노티아디일)-N-페닐-N-(4'-메톡시페닐)-9,9-디메틸-9H-플루오렌-2-아민
43. 7-(N'-페노티아디일)-N-페닐-N-(2'-나프틸)-9,9-디메틸-9H-플루오렌-2-아민
44. 2,7-디(N-페노티아디일)-9,9-디메틸-9H-플루오렌
45. 7-(N'-카르바졸릴)-N,N-디페닐-9,9-디에틸-9H-플루오렌-2-아민
46. 7-(N'-카르바졸릴)-N-페닐-N-(4'-메틸페닐)-9,9-디에틸-9H-플루오렌-2-아민
47. 7-(N'-카르바졸릴)-N,N-디(4'-메틸페닐)-9,9-디에틸-9H-플루오렌-2-아민
48. 7-(N'-카르바졸릴)-N-페닐-N-(3'-메톡시페닐)-9,9-디에틸-9H-플루오렌-2-아민
49. 7-(N'-카르바졸릴)-N,N-디페닐-4-메틸-9,9-디에틸-9H-플루오렌-2-아민
50. 7-(N'-카르바졸릴)-N,N-디페닐-9-이소프로필-9H-플루오렌-2-아민
51. 7-(N'-카르바졸릴)-N,N-디페닐-9,9-디-n-프로필-9H-플루오렌-2-아민
52. 7-(N'-카르바졸릴)-N-페닐-N-(4'-메틸페닐)-9,9-디-n-프로필-9H-플루오렌-2-아민
53. 7-(N'-카르바졸릴)-N-페닐-N-(4'-메톡시페닐)-9,9-디-n-프로필-9H-플루오렌-2-아민
54. 2,7-디(N-카르바졸릴)-9,9-디-n-프로필-9H-플루오렌
55. 2,7-디(N-페녹사디일)-9,9-디-n-프로필-9H-플루오렌
56. 7-(N'-카르바졸릴)-N,N-디페닐-9,9-디-n-부틸-9H-플루오렌-2-아민
57. 7-(N'-카르바졸릴)-N,N-디(4'-메틸페닐)-9,9-디-n-부틸-9H-플루오렌-2-아민
58. 2,7-디(N'-카르바졸릴)-9,9-디-n-부틸-9H-플루오렌
59. 7-(N'-카르바졸릴)-N-페닐-N-(4'-메톡시페닐)-9,9-디-n-펜틸-9H-플루오렌-2-아민
60. 7-(N'-페녹사디일)-N-페닐-N-(3'-메톡시페닐)-9,9-디-n-펜틸-9H-플루오렌-2-아민
61. 7-(N'-카르바졸릴)-N,N-디(4"-메톡시페닐)-9,9-디-n-펜틸-9H-플루오렌-2-아민
62. 2,7-디(N'-카르바졸릴)-9,9-디-n-펜틸-9H-플루오렌
63. 7-(N'-카르바졸릴)-N,N-디페닐-9,9-디-n-헥실-9H-플루오렌-2-아민
64. 7-(N'-카르바졸릴)-N,N-디(4'-메틸페닐)-9,9-디-n-헥실-9H-플루오렌-2-아민
65. 7-(N'-카르바졸릴)-N,N-디페닐-9-시클로헥실-9H-플루오렌-2-아민
66. 7-(N'-카르바졸릴)-N,N-디페닐-9,9-디-n-옥틸-9H-플루오렌-2-아민
67. 7-(N'-페녹사디일)-N,N-디(4'-메틸페닐)-9,9-디-n-옥틸-9H-플루오렌-2-아민
68. 7-(N'-카르바졸릴)-N,N-디페닐-9-메틸-9-에틸-9H-플루오렌-2-아민
69. 7-(N'-카르바졸릴)-N,N-디페닐-9-메틸-9-n-프로필-9H-플루오렌-2-아민
70. 7-(N'-페노티아디일)-N,N-디페닐-9-메틸-9-n-프로필-9H-플루오렌-2-아민
71. 7-(N'-카르바졸릴)-N,N-디페닐-9-에틸-9-n-헥실-9H-플루오렌-2-아민
72. 7-(N'-카르바졸릴)-N,N-디페닐-9-에틸-9-시클로헥실-9H-플루오렌-2-아민
73. 7-(N'-카르바졸릴)-N,N-디페닐-9-벤질-9H-플루오렌-2-아민
74. 7-(N'-카르바졸릴)-N,N-디페닐-9,9-디벤질-9H-플루오렌-2-아민
75. 7-(N'-카르바졸릴)-N,N-디페닐-9,9-디(4'-메틸벤질)-9H-플루오렌-2-아민
76. 7-(N'-카르바졸릴)-N,N-디페닐-9,9-디(4'-메톡시벤질)-9H-플루오렌-2-아민
77. 7-(N'-카르바졸릴)-N-페닐-N-(4'-메틸페닐)-9,9-디벤질-9H-플루오렌-2-아민
78. 7-(N'-카르바졸릴)-N,N-디(4'-메틸페닐)-9,9-디벤질-9H-플루오렌-2-아민
79. 7-(N'-카르바졸릴)-N-페닐-N-(4'-메톡시페닐)-9,9-디벤질-9H-플루오렌-2-아민
80. 7-(N'-카르바졸릴)-N-페닐-N-(4'-페닐페닐)-9,9-디벤질-9H-플루오렌-2-아민
81. 7-(N'-카르바졸릴)-N-페닐-N-(2'-나프틸)-9,9-디벤질-9H-플루오렌-2-아민
82. 7-(N'-페녹사디일)-N-페닐-N-(4'-메틸페닐)-9,9-디벤질-9H-플루오렌-2-아민
83. 7-(N'-페노티아디일)-N,N-디(4'-메틸페닐)-9,9-디벤질-9H-플루오렌-2-아민
84. 2,7-디(N-카르바졸릴)-9,9-디벤질-9H-플루오렌
85. 2,7-디(N-카르바졸릴)-9,9-디(4'-메틸벤질)-9H-플루오렌
86. 2-(N-카르바졸릴)-7-(N'-페노티아디일)-9,9-디벤질-9H-플루오렌
87. 7-(N'-카르바졸릴)-N,N-디페닐-9-메틸-9-벤질-9H-플루오렌-2-아민
88. 7-(N'-페녹사디일)-N,N-디페닐-9-에틸-9-벤질-9H-플루오렌-2-아민
89. 7-(N'-카르바졸릴)-N,N-디페닐-9,9-디페닐-9H-플루오렌-2-아민
90. 7-(N'-카르바졸릴)-N-페닐-N-(4'-메틸페닐)-9,9-디페닐-9H-플루오렌-2-아민
91. 7-(N'-카르바졸릴)-N,N-디(4'-메틸페닐)-9,9-디페닐-9H-플루오렌-2-아민
92. 7-(N'-카르바졸릴)-N-페닐-N-(3'-메틸페닐)-9,9-디(4"-메틸페닐)-9H-플루오렌-2-아민
93. 7-(N'-카르바졸릴)-N-페닐-N-(3'-메틸페닐)-9,9-디(4"-메톡시페닐)-9H-플루오렌-2-아민
94. 7-(N'-페녹사디일)-N,N-디(4'-메틸페닐)-9,9-디페닐-9H-플루오렌-2-아민
95. 7-(N'-페노티아디일)-N,N-디페닐-9,9-디페닐-9H-플루오렌-2-아민
96. 2,7-디(N'-카르바졸릴)-9,9-디(4'-메틸페닐)-9H-플루오렌
97. 2-(N-카르바졸릴)-7-(N'-페녹사디일)-9,9-디페닐-9H-플루오렌
98. 2-(N-페녹사디일)-7-(N'-페노티아디일)-9,9-디페닐-9H-플루오렌
99. 7-(N'-카르바졸릴)-N-페닐-N-(4'-메틸페닐)-9-메틸-9-페닐-9H-플루오렌-2-아민
100. 7-(N'-카르바졸릴)-N,N-디페닐-9-에틸-9-페닐-9H-플루오렌-2-아민
정공 주입층, 정공 수송층의 재료로서는 상기한 것을 사용할 수 있지만, 포르피린 화합물(일본 특허 공개 (소)63-295695호 공보 등에 개시된 것), 방향족 3급 아민 화합물 및 스티릴아민 화합물(미국 특허 제4,127,412호 명세서, 일본 특허 공개 (소)53-27033호 공보, 동 54-58445호 공보, 동 55-79450호 공보, 동 55-144250호 공보, 동 56-119132호 공보, 동 61-295558호 공보, 동 61-98353호 공보, 동 63-295695호 공보 등 참조), 특히 방향족 3급 아민 화합물을 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 미국 특허 제5,061,569호에 기재되어 있는 2개의 축합 방향족환을 분자 내에 갖는, 예를 들면 4,4'-비스(N-(1-나프틸)-N-페닐아미노)비페닐(이하, NPD로 약기함), 일본 특허 공개 (평)4-308688호 공보에 기재되어 있는 트리페닐아민 유닛이 3개 스타버스트형으로 연결된 4,4',4"-트리스(N-(3-메틸페닐)-N-페닐아미노)트리페닐아민(이하, MTDATA로 약기함) 등을 들 수 있다.
또한, 발광층의 재료로서 나타낸 상술한 방향족 디메틸리딘계 화합물 이외에, p형 Si, p형 SiC 등의 무기 화합물도 정공 주입층의 재료로서 사용할 수 있다.
정공 주입, 수송층은 상술한 화합물을 예를 들면 진공 증착법, 스핀 코팅법, 캐스팅법, LB법 등의 공지된 방법에 의해 박막화함으로써 형성할 수 있다. 정공 주입, 수송층으로서의 막 두께는 특별히 제한은 없지만, 통상적으로 5 ㎚ 내지 5 ㎛이다. 이 정공 주입, 수송층은 정공 수송 대역에 본 발명의 화합물을 함유하고 있으면, 상술한 재료 중 1종 또는 2종 이상으로 이루어지는 한 층으로 구성될 수도 있고, 또는 상기 정공 주입, 수송층과는 별종의 화합물로 이루어지는 정공 주입, 수송층을 적층한 것일 수도 있다.
또한, 추가로 유기 반도체층을 형성할 수도 있다. 이 층은 발광층으로의 정공 주입 또는 전자 주입을 돕는 층이며, 10-10 S/cm 이상의 도전율을 갖는 것이 바람직하다. 이러한 유기 반도체층의 재료로서는, 일본 특허 공개 (평)8-193191호 공보에 개시되어 있는 아릴아민 함유 올리고머 등의 도전성 올리고머, 아릴아민 함유 덴드리머 등의 도전성 덴드리머, C60 등의 풀러렌 유도체, 구리프탈로시아닌(CuPc), CFx, MoO3 등을 사용할 수 있다.
(전자 주입, 수송층)
전자 주입, 수송층은 발광층으로의 전자의 주입을 돕는 층이며, 전자 이동도가 크다. 또한, 부착 개선층은, 전자 주입층 중에서 특히 음극과의 부착이 양호한 재료로 이루어지는 층이다.
본 발명에서 전자 주입층, 전자 수송층은 각각 복수층일 수도 있다. 본 발명의 소자 구성에서 사용되고 있는 상기 화학식 3 및 4의 화합물은, 단독으로 전자 주입층, 전자 수송층을 형성할 수도 있고, 다른 재료와 혼합하여 사용할 수도 있다.
전자 주입, 수송층에 사용되는 재료로서는, 8-히드록시퀴놀린 또는 그의 유도체의 금속 착체가 바람직하다. 상기 8-히드록시퀴놀린 또는 그의 유도체의 금속착체의 구체예로서는, 옥신(일반적으로 8-퀴놀리놀 또는 8-히드록시퀴놀린)의 킬레이트를 포함하는 금속 킬레이트 옥시노이드 화합물을 들 수 있다.
예를 들면, 발광 재료의 항에서 기재한 Alq를 전자 주입층으로서 사용할 수 있다.
한편, 옥사디아졸 유도체로서는, 이하의 화학식으로 표시되는 전자 전달 화합물을 들 수 있다.
Figure 112010039811366-pct00069
(식 중, Ar81, Ar82, Ar83, Ar85, Ar86, Ar89는 각각 치환 또는 비치환된 아릴기를 나타내고, 각각 서로 동일하거나 상이할 수 있고, Ar84, Ar87, Ar88은 치환 또는 비치환된 아릴렌기를 나타내고, 각각 동일하거나 상이할 수 있음)
여기서, 아릴기로서는 페닐기, 비페닐기, 안트라닐기, 페릴레닐기, 피레닐기를 들 수 있다. 또한, 아릴렌기로서는 페닐렌기, 나프틸렌기, 비페닐렌기, 안트라닐렌기, 페릴레닐렌기, 피레닐렌기 등을 들 수 있다. 또한, 치환기로서는 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 1 내지 10의 알콕시기 또는 시아노기 등을 들 수 있다. 이 전자 전달 화합물은 박막 형성성인 것이 바람직하다.
상기 전자 전달성 화합물의 구체예로서는 하기의 것을 들 수 있다.
Figure 112010039811366-pct00070
또한, 전자 주입층, 전자 수송층에 사용되는 재료로서 하기 화학식 C 내지 G로 표시되는 화합물을 사용할 수 있다.
하기 화학식 C로 표시되는 질소 함유 복소환 유도체.
<화학식 C>
Figure 112010039811366-pct00071
(식 중, HAr은 치환기를 가질 수도 있는 탄소수 3 내지 40의 질소 함유 복소환이고, L14는 단결합, 치환기를 가질 수도 있는 탄소수 6 내지 60의 아릴렌기, 치환기를 가질 수도 있는 탄소수 3 내지 60의 헤테로아릴렌기 또는 치환기를 가질 수도 있는 플루오레닐렌기이고, Ar24는 치환기를 가질 수도 있는 탄소수 6 내지 60의 2가의 방향족 탄화수소기이고, Ar25는 치환기를 가질 수도 있는 탄소수 6 내지 60의 아릴기 또는 치환기를 가질 수도 있는 탄소수 3 내지 60의 헤테로아릴기임)
하기 화학식 D로 표시되는 실라시클로펜타디엔 유도체.
<화학식 D>
Figure 112010039811366-pct00072
(식 중, X11 및 Y11은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 6의 포화 또는 불포화된 탄화수소기, 알콕시기, 알케닐옥시기, 알키닐옥시기, 히드록시기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 치환 또는 비치환된 헤테로환 또는 X11과 Y11이 결합하여 포화 또는 불포화된 환을 형성한 구조이고, R85 내지 R88은 각각 독립적으로 수소, 할로겐 원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 알콕시기, 아릴옥시기, 퍼플루오로알킬기, 퍼플루오로알콕시기, 아미노기, 알킬카르보닐기, 아릴카르보닐기, 알콕시카르보닐기, 아릴옥시카르보닐기, 아조기, 알킬카르보닐옥시기, 아릴카르보닐옥시기, 알콕시카르보닐옥시기, 아릴옥시카르보닐옥시기, 술피닐기, 술포닐기, 술파닐기, 실릴기, 카르바모일기, 아릴기, 헤테로환기, 알케닐기, 알키닐기, 니트로기, 포르밀기, 니트로소기, 포르밀옥시기, 이소시아노기, 시아네이트기, 이소시아네이트기, 티오시아네이트기, 이소티오시아네이트기, 또는 시아노기 또는 인접한 경우에는 치환 또는 비치환된 환이 축합한 구조임)
하기 화학식 E로 표시되는 보란 유도체.
<화학식 E>
Figure 112010039811366-pct00073
(식 중, R91 내지 R98 및 Z2는 각각 독립적으로 수소 원자, 포화 또는 불포화된 탄화수소기, 방향족기, 헤테로환기, 치환 아미노기, 치환 보릴기, 알콕시기 또는 아릴옥시기를 나타내고, X12, Y12 및 Z1은 각각 독립적으로 포화 또는 불포화된 탄화수소기, 방향족기, 헤테로환기, 치환 아미노기, 알콕시기 또는 아릴옥시기를 나타내고, Z1과 Z2의 치환기는 서로 결합하여 축합환을 형성할 수도 있고, n은 1 내지 3의 정수를 나타내고, n이 2 이상인 경우, Z1은 상이할 수도 있되, 단 n이 1, X12, Y12 및 R92가 메틸기이고, R98이 수소 원자 또는 치환 보릴기인 경우, 및 n이 3이고, Z1이 메틸기인 경우를 포함하지 않음)
<화학식 F>
Figure 112010039811366-pct00074
(식 중, Q1 및 Q2는 각각 독립적으로 하기 화학식 G로 표시되는 배위자를 나타내고, L15는 할로겐 원자, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 치환 또는 비치환된 복소환기, -OR'(R'은 수소 원자, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 치환 또는 비치환된 복소환기임) 또는 -O-Ga-Q3(Q4)(Q3 및 Q 4는 Q1 및 Q2와 동일함)로 표시되는 배위자를 나타냄)
<화학식 G>
Figure 112010039811366-pct00075
(식 중, 환 A24 및 A25는 치환기를 가질 수도 있는 서로 축합한 6원 아릴환 구조임)
이 금속 착체는 n형 반도체로서의 성질이 강하고, 전자 주입 능력이 크다. 나아가서는 착체 형성시의 생성 에너지도 낮기 때문에, 형성한 금속 착체의 금속과 배위자의 결합성도 강고해지고, 발광 재료로서의 형광 양자 효율도 커져 있다.
화학식 G의 배위자를 형성하는 환 A24 및 A25의 치환기의 구체적인 예를 들면, 염소, 브롬, 요오드, 불소의 할로겐 원자, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, s-부틸기, t-부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 스테아릴기, 트리클로로메틸기 등의 치환 또는 비치환된 알킬기, 페닐기, 나프틸기, 3-메틸페닐기, 3-메톡시페닐기, 3-플루오로페닐기, 3-트리클로로메틸페닐기, 3-트리플루오로메틸페닐기, 3-니트로페닐기 등의 치환 또는 비치환된 아릴기, 메톡시기, n-부톡시기, t-부톡시기, 트리클로로메톡시기, 트리플루오로에톡시기, 펜타플루오로프로폭시기, 2,2,3,3-테트라플루오로프로폭시기, 1,1,1,3,3,3-헥사플루오로-2-프로폭시기, 6-(퍼플루오로에틸)헥실옥시기 등의 치환 또는 비치환된 알콕시기, 페녹시기, p-니트로페녹시기, p-t-부틸페녹시기, 3-플루오로페녹시기, 펜타플루오로페닐기, 3-트리플루오로메틸페녹시기 등의 치환 또는 비치환된 아릴옥시기, 메틸티오기, 에틸티오기, t-부틸티오기, 헥실티오기, 옥틸티오기, 트리플루오로메틸티오기 등의 치환 또는 비치환된 알킬티오기, 페닐티오기, p-니트로페닐티오기, p-t-부틸페닐티오기, 3-플루오로페닐티오기, 펜타플루오로페닐티오기, 3-트리플루오로메틸페닐티오기 등의 치환 또는 비치환된 아릴티오기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 메틸아미노기, 디에틸아미노기, 에틸아미노기, 디에틸아미노기, 디프로필아미노기, 디부틸아미노기, 디페닐아미노기 등의 모노 또는 디 치환 아미노기, 비스(아세톡시메틸)아미노기, 비스(아세톡시에틸)아미노기, 비스아세톡시프로필)아미노기, 비스(아세톡시부틸)아미노기 등의 아실아미노기, 수산기, 실록시기, 아실기, 카르바모일기, 메틸카르바모일기, 디메틸카르바모일기, 에틸카르바모일기, 디에틸카르바모일기, 프로필카르바모일기, 부틸카르바모일기, 페닐카르바모일기 등의 치환 또는 비치환된 카르바모일기, 카르복실산기, 술폰산기, 이미드기, 시클로펜탄기, 시클로헥실기 등의 시클로알킬기, 페닐기, 나프틸기, 비페닐릴기, 안트릴기, 페난트릴기, 플루오레닐기, 피레닐기 등의 아릴기, 피리디닐기, 피라지닐기, 피리미디닐기, 피리다지닐기, 트리아지닐기, 인돌리닐기, 퀴놀리닐기, 아크리디닐기, 피롤리디닐기, 디옥사닐기, 피페리디닐기, 모르폴리디닐기, 피페라지닐기, 트리아티닐기, 카르바졸릴기, 푸라닐기, 티오페닐기, 옥사졸릴기, 옥사디아졸릴기, 벤조옥사졸릴기, 티아졸릴기, 티아디아졸릴기, 벤조티아졸릴기, 트리아졸릴기, 이미다졸릴기, 벤조이미다졸릴기, 푸라닐기 등의 복소환기 등이 있다. 또한, 이상의 치환기끼리 결합하여 6원 아릴환 또는 복소환을 형성할 수도 있다.
또한, 상기 질소 함유 복소환기 또는 질소 함유 복소환 유도체를 포함하는 고분자 화합물일 수도 있다.
전자 주입층, 전자 수송층은 상기 화합물 이외에, 포스핀옥시드 화합물(일본 특허 공개 제2004-203828호 공보), 페난트롤린 유도체(일본 특허 공개 (평)5-331459호 공보, 일본 특허 공개 (평)7-82551호 공보, 일본 특허 공개 (평)10-79297호 공보, 일본 특허 공개 제2001-267080호 공보, 일본 특허 공개 제20001-131174호 공보)를 포함할 수도 있다.
본 발명의 바람직한 형태로서, 전자를 수송하는 영역 또는 음극과 유기층의 계면 영역에 환원성 도펀트를 함유하는 소자가 있다. 여기서, 환원성 도펀트란, 전자 수송성 화합물을 환원할 수 있는 물질로 정의된다. 따라서, 일정한 환원성을 갖는 것이면 다양한 것이 사용되며, 예를 들면 알칼리 금속, 알칼리 토류 금속, 희토류 금속, 알칼리 금속의 산화물, 알칼리 금속의 할로겐화물, 알칼리 토류 금속의 산화물, 알칼리 토류 금속의 할로겐화물, 희토류 금속의 산화물 또는 희토류 금속의 할로겐화물, 알칼리 금속의 유기 착체, 알칼리 토류 금속의 유기 착체, 희토류 금속의 유기 착체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 물질을 바람직하게 사용할 수 있다.
또한, 보다 구체적으로 바람직한 환원성 도펀트로서는, Na(일함수: 2.36 eV), K(일함수: 2.28 eV), Rb(일함수: 2.16 eV) 및 Cs(일함수: 1.95 eV)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 알칼리 금속이나, Ca(일함수: 2.9 eV), Sr(일함수: 2.0 내지 2.5 eV) 및 Ba(일함수: 2.52 eV)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 알칼리 토류 금속을 들 수 있지만, 일함수가 2.9 eV 이하인 것이 특히 바람직하다. 이들 중에서, 보다 바람직한 환원성 도펀트는 K, Rb 및 Cs로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 알칼리 금속이며, 더욱 바람직하게는 Rb 또는 Cs이고, 가장 바람직한 것은 Cs이다. 이들 알칼리 금속은 특히 환원 능력이 높고, 전자 주입역으로의 비교적 소량의 첨가에 의해 유기 EL 소자에서의 발광 휘도의 향상이나 장기 수명화가 도모된다. 또한, 일함수가 2.9 eV 이하인 환원성 도펀트로서 이들 2종 이상의 알칼리 금속의 조합도 바람직하고, 특히 Cs를 포함한 조합, 예를 들면 Cs와 Na, Cs와 K, Cs와 Rb 또는 Cs와 Na와 K의 조합인 것이 바람직하다. Cs를 조합하여 포함함으로써 환원 능력을 효율적으로 발휘할 수 있으며, 전자 주입역으로의 첨가에 의해 유기 EL 소자에서의 발광 휘도의 향상이나 장기 수명화가 도모된다.
본 발명에서는, 음극과 유기층 사이에 절연체나 반도체로 구성되는 전자 주입층을 추가로 설치할 수도 있다. 이에 따라, 전류의 누설을 유효하게 방지하여 전자 주입성을 향상시킬 수 있다. 이러한 절연체로서는, 알칼리 금속 칼코게나이드, 알칼리 토류 금속 칼코게나이드, 알칼리 금속의 할로겐화물 및 알칼리 토류 금속의 할로겐화물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 금속 화합물을 사용하는 것이 바람직하다. 전자 주입층이 이들 알칼리 금속 칼코게나이드 등으로 구성되어 있으면, 전자 주입성을 더욱 향상시킬 수 있다는 점에서 바람직하다.
구체적으로 바람직한 알칼리 금속 칼코게나이드로서는, 예를 들면 Li2O, LiO, Na2S, Na2Se 및 NaO를 들 수 있으며, 바람직한 알칼리 토류 금속 칼코게나이드로서는, 예를 들면 CaO, BaO, SrO, BeO, BaS 및 CaSe를 들 수 있다. 또한, 바람직한 알칼리 금속의 할로겐화물로서는, 예를 들면 LiF, NaF, KF, LiCl, KCl 및 NaCl 등을 들 수 있다. 또한, 바람직한 알칼리 토류 금속의 할로겐화물로서는, 예를 들면 CaF2, BaF2, SrF2, MgF2 및 BeF2와 같은 불화물이나, 불화물 이외의 할로겐화물을 들 수 있다.
또한, 전자 수송층을 구성하는 반도체로서는, Ba, Ca, Sr, Yb, Al, Ga, In, Li, Na, Cd, Mg, Si, Ta, Sb 및 Zn 중 적어도 하나의 원소를 포함하는 산화물, 질화물 또는 산화 질화물 등의 1종 단독 또는 2종 이상의 조합을 들 수 있다. 또한, 전자 수송층을 구성하는 무기 화합물이 미결정 또는 비정질의 절연성 박막인 것이 바람직하다. 전자 수송층이 이들 절연성 박막으로 구성되어 있으면, 보다 균질한 박막이 형성되기 때문에 다크 스폿 등의 화소 결함을 감소시킬 수 있다. 또한, 이러한 무기 화합물로서는, 상술한 알칼리 금속 칼코게나이드, 알칼리 토류 금속 칼코게나이드, 알칼리 금속의 할로겐화물 및 알칼리 토류 금속의 할로겐화물 등을 들 수 있다.
(음극)
음극으로서는 일함수가 작은(4 eV 이하) 금속, 합금, 전기 전도성 화합물 및 이들의 혼합물을 전극 물질로 하는 것이 사용된다. 이러한 전극 물질의 구체예로서는, 나트륨, 나트륨-칼륨 합금, 마그네슘, 리튬, 마그네슘ㆍ은 합금, 알루미늄/산화알루미늄, 알루미늄ㆍ리튬 합금, 인듐, 희토류 금속 등을 들 수 있다.
이 음극은 이들 전극 물질을 증착이나 스퍼터링 등의 방법에 의해 박막을 형성시킴으로써 제조할 수 있다.
여기서, 발광층으로부터의 발광을 음극으로부터 취출하는 경우, 음극의 발광에 대한 투과율은 10 ％보다 크게 하는 것이 바람직하다.
또한, 음극으로서의 시트 저항은 수백 Ω/□ 이하가 바람직하고, 막 두께는 통상적으로 5 ㎚ 내지 1 ㎛, 바람직하게는 5 내지 200 ㎚이다.
또한, 음극을 광반투과 반반사성 전극으로 하는 경우에는, 상기한 재료의 막 두께를 조정할 수 있다.
(절연층)
유기 EL은 초박막에 전계를 인가하기 때문에, 누설이나 쇼트에 의한 화소 결함이 발생하기 쉽다. 이것을 방지하기 위해, 한 쌍의 전극 사이에 절연성의 박막층을 삽입하는 것이 바람직하다.
절연층에 사용되는 재료로서는, 예를 들면 산화알루미늄, 불화리튬, 산화리튬, 불화세슘, 산화세슘, 산화마그네슘, 불화마그네슘, 산화칼슘, 불화칼슘, 불화세슘, 탄산세슘, 질화알루미늄, 산화티탄, 산화규소, 산화게르마늄, 질화규소, 질화붕소, 산화몰리브덴, 산화루테늄, 산화바나듐 등을 들 수 있다.
이들의 혼합물이나 적층물을 사용할 수도 있다.
(유기 EL 소자의 제조예)
이상, 예시한 재료 및 방법에 의해 양극, 발광층, 필요에 따라 정공 주입층, 및 필요에 따라 전자 주입층을 형성하고, 추가로 음극을 형성함으로써 유기 EL 소자를 제조할 수 있다. 또한, 음극으로부터 양극으로 상기와 역의 순서로 유기 EL 소자를 제조할 수도 있다.
이하, 투광성 기판 위에 양극/정공 주입층/정공 수송층/발광층/전자 수송층/음극이 순차적으로 설치된 구성의 유기 EL 소자의 제조예를 기재한다.
우선, 적당한 투광성 기판 위에 양극 재료로 이루어지는 박막을 1 ㎛ 이하, 바람직하게는 10 내지 200 ㎚의 범위의 막 두께가 되도록 증착이나 스퍼터링 등의 방법에 의해 형성하여 양극을 제조한다.
이어서, 이 양극 위에 정공 주입층을 설치한다. 정공 주입층의 형성은, 상술한 바와 같이 진공 증착법, 스핀 코팅법, 캐스팅법, LB법 등의 방법에 의해 행할 수 있지만, 균질한 막이 얻어지기 쉽고, 핀홀이 발생하기 어렵다는 등의 점에서 진공 증착법에 의해 형성하는 것이 바람직하다. 진공 증착법에 의해 정공 주입층을 형성하는 경우, 그의 증착 조건은 사용하는 화합물(정공 주입층의 재료), 목적으로 하는 정공 주입층의 결정 구조나 재결합 구조 등에 따라 상이하지만, 일반적으로 증착원 온도 50 내지 450 ℃, 진공도 10-7 내지 10-3 torr, 증착 속도 0.01 내지 50 ㎚/초, 기판 온도 -50 내지 300 ℃, 막 두께 5 ㎚ 내지 5 ㎛의 범위에서 적절하게 선택하는 것이 바람직하다.
이 정공 주입층 위에 상기 화학식 1의 화합물 및/또는 상기 화학식 2의 화합물로 이루어지는 정공 수송층을 형성한다. 형성 방법이나 조건은, 정공 주입층을 형성하는 경우와 동일하다.
이어서, 정공 수송층 위에 발광층을 설치한다. 발광층의 형성도, 원하는 유기 발광 재료를 사용하여 진공 증착법, 스퍼터링, 스핀 코팅법, 캐스팅법 등의 방법에 의해 유기 발광 재료를 박막화함으로써 형성할 수 있지만, 균질한 막이 얻어지기 쉽고, 핀홀이 발생하기 어렵다는 등의 점에서 진공 증착법에 의해 형성하는 것이 바람직하다. 진공 증착법에 의해 발광층을 형성하는 경우, 그 증착 조건은 사용하는 화합물에 따라 상이하지만, 일반적으로 정공 수송층과 동일한 조건 범위 중으로부터 선택할 수 있다.
이어서, 이 발광층 위에 상기 화학식 3의 화합물 및/또는 상기 화학식 4의 화합물로 이루어지는 전자 수송층을 설치한다. 정공 수송층, 발광층과 마찬가지로, 균질한 막을 얻기 위해 진공 증착법에 의해 형성하는 것이 바람직하다. 증착 조건은 정공 수송층, 발광층과 동일한 조건 범위로부터 선택할 수 있다.
마지막으로, 음극을 적층하여 유기 EL 소자를 얻을 수 있다.
음극은 금속으로 구성되는 것이며, 증착법, 스퍼터링을 사용할 수 있다. 그러나, 바탕의 유기물층을 제막시의 손상으로부터 보호하기 위해서는 진공 증착법이 바람직하다.
상기 기재한 유기 EL 소자의 제조는, 1회의 탈기로 일관적으로 양극으로부터 음극까지 제조하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 유기 EL 소자의 각 층의 형성 방법은 특별히 한정되지 않는다. 종래 공지된 진공 증착법, 스핀 코팅법 등에 의한 형성 방법을 이용할 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 유기 EL 소자에 사용하는 상기 화학식 1의 화합물 및/또는 상기 화학식 2의 화합물을 함유하는 유기 박막층은, 진공 증착법, 분자선 증착법(MBE법) 또는 용매에 용해한 용액의 디핑법, 스핀 코팅법, 캐스팅법, 바 코팅법, 롤 코팅법 등의 도포법에 의한 공지된 방법으로 형성할 수 있다.
본 발명의 유기 EL 소자의 각 유기층의 막 두께는 특별히 제한되지 않지만, 일반적으로 막 두께가 지나치게 얇으면 핀홀 등의 결함이 발생하기 쉽고, 반대로 지나치게 두꺼우면 높은 인가 전압이 필요해져 효율이 악화되기 때문에, 통상적으로 수 ㎚ 내지 1 ㎛의 범위가 바람직하다.
또한, 유기 EL 소자에 직류 전압을 인가하는 경우, 양극을 +, 음극을 -의 극성으로 하여 5 내지 40 V의 전압을 인가하면 발광을 관측할 수 있다. 또한, 역의 극성으로 전압을 인가하여도 전류는 흐르지 않고, 발광은 전혀 발생하지 않는다. 또한, 교류 전압을 인가한 경우에는 양극이 +, 음극이 -의 극성이 되었을 때에만 균일한 발광이 관측된다. 인가하는 교류의 파형은 임의일 수도 있다.
[실시예]
이하, 본 발명에 대하여 실시예에 기초하여 상세히 설명하지만, 본 발명은 그 요지를 벗어나지 않는 한, 이하의 실시예로 한정되지 않는다.
이하, 실시예를 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해 한정되지 않는다. 유기 EL 소자의 평가 방법은 하기와 같다.
(1) 초기 성능: 소자를 10 mA/㎠의 직류 전류에 의해 발광시키고, 이 때의 인가 전압인 전압(V), 발광 효율(L/J)을 측정하였다.
(2) 수명: 초기 휘도 5000 cd/㎡로 정전류 구동하고, 휘도의 반감기(LT50)로 평가하였다.
실시예 1 내지 8 및 비교예 1 내지 3에서 사용한 화합물은 이하와 같다.
Figure 112010039811366-pct00076
Figure 112010039811366-pct00077
실시예 1
25 ㎜×75 ㎜×1.1 ㎜ 두께의 ITO 투명 전극(양극) 부착 유리 기판(지오매틱사 제조)을 이소프로필 알코올 중에서 초음파 세정을 5분간 행한 후, UV 오존 세정을 30분간 행하였다. 세정 후의 투명 전극 라인 부착 유리 기판을 진공 증착 장치의 기판 홀더에 장착하고, 우선 투명 전극 라인이 형성되어 있는 측의 면 위에 상기 투명 전극을 덮도록 하고, 정공 주입층으로서 막 두께 10 ㎚의 화합물 HI1을 제막률 1 Å/s로 성막하였다. 이 화합물 H1막 위에 정공 수송층으로서 막 두께 35 ㎚의 화합물 HT1을 1 Å/s로 성막하였다.
또한, 이 화합물 H1막 위에 막 두께 20 ㎚로 화합물 L1과 화합물 L2를 18:2의 막 두께비로 성막하여 청색계 발광층으로 하였다. 제막률은 각각 1 Å/s, 0.11Å/s로 하였다.
이 막 위에 전자 수송층으로서 막 두께 30 ㎚로 화합물 ET1을 제막률 0.1 Å/s 성막하였다. 이 후, LiF를 막 두께 0.5 ㎚, 제막률 0.1 Å/s로 성막하였다. 이 LiF막 위에 금속 Al을 제막률 1 Å/s로 100 ㎚ 증착시켜 금속 음극을 형성함으로써 유기 EL 발광 소자를 형성하였다.
실시예 2
정공 수송층으로서 화합물 HT2를 막 두께 35 ㎚ 적층한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 유기 EL 소자를 제조하였다.
실시예 3
전자 수송층으로서 화합물 ET2를 막 두께 30 ㎚ 적층한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 유기 EL 소자를 제조하였다.
실시예 4
정공 주입층으로서 화합물 HI2를 막 두께 5 ㎚ 적층하고, 정공 수송층으로서 화합물 HT2를 막 두께 40 ㎚ 적층한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 유기 EL 소자를 제조하였다.
실시예 5
정공 주입층으로서 MoO3을 막 두께 3 ㎚ 적층하고, 정공 수송층으로서 화합물 HT2를 막 두께 42 ㎚ 적층한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 유기 EL 소자를 제조하였다.
실시예 6
정공 주입층으로서 C60을 막 두께 3 ㎚ 적층하고, 정공 수송층으로서 화합물 HT2를 막 두께 42 ㎚ 적층한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 유기 EL 소자를 제조하였다.
실시예 7
정공 주입층으로서 PEDOT:PSS를 막 두께 30 ㎚ 적층하고, 정공 수송층으로서 화합물 HT2를 막 두께 15 ㎚ 적층한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 유기 EL 소자를 제조하였다.
실시예 8
정공 주입층으로서 CFx를 막 두께 3 ㎚ 적층하고, 정공 수송층으로서 화합물 HT2를 막 두께 42 ㎚ 적층한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 유기 EL 소자를 제조하였다.
비교예 1
정공 수송층으로서 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]비페닐막(이하, "NPD막"으로 약기함)을 막 두께 35 ㎚ 적층한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 유기 EL 소자를 제조하였다.
비교예 2
전자 수송층으로서 Alq(8-히드록시퀴놀린의 알루미늄 착체)를 막 두께 30 ㎚ 적층한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 유기 EL 소자를 제조하였다.
비교예 3
정공 주입층으로서 N,N'-비스(N,N'-디페닐-4-아미노페닐)-N,N-디페닐-4,4'- 디아미노-1,1'-비페닐막(이하, "TPD232막"으로 약기함)을 막 두께 10 ㎚ 적층한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 유기 EL 소자를 제조하였다.
실시예 및 비교예에서 제조한 유기 EL 소자에 대하여 상술한 방법으로 휘도의 반감기, 구동 전압의 변화를 측정하였다. 결과를 표 1에 나타낸다. 표 1로부터 실시예 1 내지 8의 유기 EL 소자는 구동 전압이 낮고, 발광 효율이 높고, 휘도의 반감기가 길다는 것이 확인되었다.
Figure 112010039811366-pct00078
실시예 9 내지 11 및 비교예 4 내지 5에서 사용한 화합물은 이하와 같다.
Figure 112010039811366-pct00079
Figure 112010039811366-pct00080
Figure 112010039811366-pct00081
실시예 9
25 ㎜×75 ㎜×1.1 ㎜ 두께의 ITO 투명 전극(양극) 부착 유리 기판(지오매틱사 제조)을 이소프로필 알코올 중에서 초음파 세정을 5분간 행한 후, UV 오존 세정을 30분간 행하였다. 세정 후의 투명 전극 라인 부착 유리 기판을 진공 증착 장치의 기판 홀더에 장착하고, 우선 투명 전극 라인이 형성되어 있는 측의 면 위에 상기 투명 전극을 덮도록 하고, 정공 주입층으로서 막 두께 10 ㎚의 화합물 HI3을 제막률 0.1 Å/s로 성막하였다. 이 화합물 HI3막 위에, 정공 수송층으로서 막 두께 25 ㎚의 화합물 HT1을 1 Å/s로 성막하였다.
또한, HT1막의 성막에 이어서, 막 두께 5 ㎚로 화합물 RH와 화합물 RD를 화합물 RD가 0.5 중량％가 되도록 증착하여 성막함으로써, 제1 발광층으로 하였다. 이 제1 발광층은 적색 발광한다. 이어서, 전하 장벽층으로서 막 두께 5 ㎚의 HT1막을 성막하였다. 전하 장벽층 위에 화합물 L1과 화합물 L2를 화합물 L2가 7.5 중량％가 되도록 증착하여 성막함으로써, 막 두께가 10 ㎚인 청색 발광층(제2 발광층)으로 하였다.
또한, 제3 발광층으로서, 막 두께 30 ㎚로 화합물 L1과 화합물 GD를 화합물 GD가 10 중량％가 되도록 증착하여 성막함으로써 녹색계 발광층으로 한 후, 이 막 위에 전자 수송층으로서 막 두께 20 ㎚의 화합물 ET1을 성막하였다. 이 후, 전자 주입층으로서 LiF막을 1.6 ㎚ 형성하였다. 이 LiF막 위에 금속 Al을 150 ㎚ 증착시켜 금속 음극을 형성함으로써 유기 EL 발광 소자를 형성하였다.
얻어진 유기 EL 발광 소자에 대하여, 상기한 방법으로 초기 성능 및 수명을 평가하였다.
또한, 얻어진 유기 EL 발광 소자에 전압을 인가한 바, 발광색은 백색이었다.
실시예 10
정공 수송층으로서 화합물 HT2를 막 두께 25 ㎚ 적층하고, 전하 장벽층으로서 화합물 HT2를 막 두께 5 ㎚ 적층한 것 이외에는, 실시예 9와 동일하게 유기 EL 소자를 제조하여 평가하였다.
또한, 얻어진 유기 EL 발광 소자에 전압을 인가한 바, 발광색은 백색이었다.
실시예 11
전자 수송층으로서 화합물 ET2를 막 두께 20 ㎚ 적층한 것 이외에는, 실시예 10과 동일하게 유기 EL 소자를 제조하여 평가하였다.
또한, 얻어진 유기 EL 발광 소자에 전압을 인가한 바, 발광색은 백색이었다.
비교예 4
정공 수송층으로서 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]비페닐막(이하, "NPD막"으로 약기함)을 막 두께 25 ㎚ 적층하고, 전하 장벽층으로서 NPD막을 막 두께 5 ㎚ 적층한 것 이외에는, 실시예 10과 동일하게 유기 EL 소자를 제조하여 평가하였다.
비교예 5
정공 수송층으로서 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]비페닐막(이하, "NPD막"으로 약기함)을 막 두께 25 ㎚ 적층하고, 전자 수송층으로서 Alq(8-히드록시퀴놀린의 알루미늄 착체)를 막 두께 20 ㎚ 적층한 것 이외에는, 실시예 10과 동일하게 유기 EL 소자를 제조하여 평가하였다.
Figure 112010039811366-pct00082
본 발명의 유기 EL 소자는 청색을 비롯한 각 색 유기 EL용 재료로서 사용 가능하며, 각종 표시 소자, 디스플레이, 백 라이트, 조명 광원, 표지, 간판, 인테리어 등의 분야에 적용할 수 있고, 특히 컬러 디스플레이의 표시 소자로서 적합하다.
본 발명의 백색계 유기 EL 소자는 고휘도, 고효율, 장수명이기 때문에, 풀 컬러 디스플레이, 정보 표시 기기, 차량 탑재 표시 기기, 조명 기구로서 매우 실용적이고 유용하다.
본 명세서에 기재된 문헌 내용을 여기에 원용한다.

Claims (14)

  1. 양극 및 음극과,
    상기 양극과 상기 음극의 사이에 적어도 유기 화합물로 이루어지는 발광층과,
    상기 양극과 상기 발광층의 사이인 정공 주입ㆍ수송 대역에 2 이상의 층과,
    상기 발광층과 상기 음극의 사이인 전자 주입ㆍ수송 대역에 1 이상의 층을 갖고,
    상기 정공 주입ㆍ수송 대역에 있는 층의 발광층에 접하는 층이 하기 화학식 1 또는 2로 표시되는 카르바졸 골격을 갖는 방향족 아민 유도체를 함유하고,
    상기 정공 주입ㆍ수송 대역에 있는 층의 발광층에 접하는 층 이외의 어느 한 층이 화학식 (x)로 표시되는 티오펜 유도체, 디아민화합물, 트리아민화합물, PEDOT:PSS, MoO3, C60 및 시아노기를 갖는 퀴노디메탄 유도체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 재료를 함유하고,
    상기 전자 주입ㆍ수송 대역에 있는 층이 하기 화학식 4로 표시되는 벤조이미다졸 유도체를 함유하는 유기 전계 발광 소자.
    <화학식 1>
    Figure 112014018473811-pct00084

    (식 중, Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 치환기를 가질 수도 있는 방향족 탄화수소환기를 나타내고,
    R1 내지 R10은 각각 독립적으로 수소 원자, 알킬기, 알콕시기, 방향족 탄화수소환기 또는 방향족 복소환기를 나타내고, R1 내지 R10은 인접하는 것끼리 환을 형성할 수도 있음)
    <화학식 2>
    Figure 112014018473811-pct00085

    (식 중, Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 치환기를 가질 수도 있는 방향족 탄화수소환기를 나타내고,
    R1 내지 R12는 각각 독립적으로 수소 원자, 알킬기, 알콕시기, 방향족 탄화수소환기 또는 방향족 복소환기를 나타내고, R1 내지 R12는 인접하는 것끼리 환을 형성할 수도 있음)
    <화학식 x>
    Figure 112014018473811-pct00098

    (식 중, Ar11 내지 Ar13 중 적어도 하나는 하기 화학식 y로 표시되는 치환기이고, 상기 화학식 y로 표시되는 치환기가 아닌 Ar11 내지 Ar13은 치환 또는 비치환된 핵탄소수 6 내지 50의 아릴기 또는 하기 화학식 z로 표시되는 치환기이고,
    Ar11 내지 Ar13은 각각 동일하거나 상이할 수 있음)
    <화학식 y>
    Figure 112014018473811-pct00099

    (식 중, Ar14는 핵탄소수 6 내지 50의 아릴기이고,
    L11은 치환 또는 비치환된 핵탄소수 6 내지 50의 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 핵원자수 6 내지 50의 헤테로아릴렌기임)
    <화학식 z>
    Figure 112014018473811-pct00100

    (식 중, L12는 치환 또는 비치환된 핵탄소수 6 내지 50의 아릴렌기이고,
    Ar14 및 Ar15는 각각 치환 또는 비치환된 핵탄소수 6 내지 50의 아릴기, 상기 화학식 y로 표시되는 치환기, 또는 상기 화학식 z로 표시되는 치환기임)
    <화학식 4>
    Figure 112014018473811-pct00101

    (식 중, Ar4는 치환 또는 비치환된 핵탄소수 10 내지 60의 축합환기이고,
    Ar5는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴렌기이고,
    L3은 치환 또는 비치환된 핵탄소수 6 내지 60의 아릴렌기이고,
    R13은 수소 원자, 치환 또는 비치환된 핵탄소수 6 내지 60의 아릴기, 치환 또는 비치환된 핵탄소수 3 내지 60의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알콕시기이고, n은 0 내지 5의 정수이고, n이 2 이상인 경우, 복수의 R13은 동일하거나 상이할 수 있고, 인접하는 복수의 R13기끼리 결합하여 탄소환식 지방족환 또는 탄소환식 방향족환을 형성할 수도 있고,
    R14는 수소 원자, 치환 또는 비치환된 핵탄소수 6 내지 60의 아릴기, 치환 또는 비치환된 핵탄소수 3 내지 60의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알콕시기, 또는 -L3-Ar5-Ar4임)
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 카르바졸 골격을 갖는 방향족 아민 유도체의 카르바졸 골격이 모노카르바졸릴기인 유기 전계 발광 소자.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서, 청색 발광하는 유기 전계 발광 소자.
  8. 제1항, 제4항 및 제7항 중 어느 한 항에 기재된 유기 전계 발광 소자를 포함하여 이루어지는 표시 장치.
  9. 양극 및 음극과,
    상기 양극과 상기 음극의 사이에 적어도 유기 화합물로 이루어지는 발광층과,
    상기 양극과 상기 발광층의 사이인 정공 주입ㆍ수송 대역에 2 이상의 층과,
    상기 발광층과 상기 음극의 사이인 전자 주입ㆍ수송 대역에 1 이상의 층을 갖고,
    상기 정공 주입ㆍ수송 대역에 있는 층의 발광층에 접하는 층이 하기 화학식 1 또는 2로 표시되는 카르바졸 골격을 갖는 방향족 아민 유도체를 함유하고,
    상기 정공 주입ㆍ수송 대역에 있는 층의 발광층에 접하는 층 이외의 어느 한 층이 화학식 (x)로 표시되는 티오펜 유도체, 디아민화합물, 트리아민화합물, PEDOT:PSS, MoO3, C60 및 시아노기를 갖는 퀴노디메탄 유도체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 재료를 함유하고,
    상기 전자 주입ㆍ수송 대역에 있는 층이 화학식 4로 표시되는 벤조이미다졸 유도체를 함유하는 백색계 유기 전계 발광 소자.
    <화학식 1>
    Figure 112014018473811-pct00091

    (식 중, Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 치환기를 가질 수도 있는 방향족 탄화수소환기를 나타내고,
    R1 내지 R10은 각각 독립적으로 수소 원자, 알킬기, 알콕시기, 방향족 탄화수소환기 또는 방향족 복소환기를 나타내고, R1 내지 R10은 인접하는 것끼리 환을 형성할 수도 있음)
    <화학식 2>
    Figure 112014018473811-pct00092

    (식 중, Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 치환기를 가질 수도 있는 방향족 탄화수소환기를 나타내고,
    R1 내지 R12는 각각 독립적으로 수소 원자, 알킬기, 알콕시기, 방향족 탄화수소환기 또는 방향족 복소환기를 나타내고, R1 내지 R12는 인접하는 것끼리 환을 형성할 수도 있음)
    <화학식 x>
    Figure 112014018473811-pct00102

    (식 중, Ar11 내지 Ar13 중 적어도 하나는 하기 화학식 y로 표시되는 치환기이고, 상기 화학식 y로 표시되는 치환기가 아닌 Ar11 내지 Ar13은 치환 또는 비치환된 핵탄소수 6 내지 50의 아릴기 또는 하기 화학식 z로 표시되는 치환기이고,
    Ar11 내지 Ar13은 각각 동일하거나 상이할 수 있음)
    <화학식 y>
    Figure 112014018473811-pct00103

    (식 중, Ar14는 핵탄소수 6 내지 50의 아릴기이고,
    L11은 치환 또는 비치환된 핵탄소수 6 내지 50의 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 핵원자수 6 내지 50의 헤테로아릴렌기임)
    <화학식 z>
    Figure 112014018473811-pct00104

    (식 중, L12는 치환 또는 비치환된 핵탄소수 6 내지 50의 아릴렌기이고,
    Ar14 및 Ar15는 각각 치환 또는 비치환된 핵탄소수 6 내지 50의 아릴기, 상기 화학식 y로 표시되는 치환기, 또는 상기 화학식 z로 표시되는 치환기임)
    <화학식 4>
    Figure 112014018473811-pct00105

    (식 중, Ar4는 치환 또는 비치환된 핵탄소수 10 내지 60의 축합환기이고,
    Ar5는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴렌기이고,
    L3은 치환 또는 비치환된 핵탄소수 6 내지 60의 아릴렌기이고,
    R13은 수소 원자, 치환 또는 비치환된 핵탄소수 6 내지 60의 아릴기, 치환 또는 비치환된 핵탄소수 3 내지 60의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알콕시기이고, n은 0 내지 5의 정수이고, n이 2 이상인 경우, 복수의 R13은 동일하거나 상이할 수 있고, 인접하는 복수의 R13기끼리 결합하여 탄소환식 지방족환 또는 탄소환식 방향족환을 형성할 수도 있고,
    R14는 수소 원자, 치환 또는 비치환된 핵탄소수 6 내지 60의 아릴기, 치환 또는 비치환된 핵탄소수 3 내지 60의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알콕시기, 또는 -L3-Ar5-Ar4임)
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제9항에 있어서, 상기 카르바졸 골격을 갖는 방향족 아민 유도체의 카르바졸 골격이 모노카르바졸릴기인 백색계 유기 전계 발광 소자.
  13. 삭제
  14. 제9항 또는 제12항에 기재된 백색계 유기 전계 발광 소자를 포함하여 이루어지는 표시 장치.
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