KR102221900B1 - 화합물, 유기 전기발광 소자용 재료, 유기 전기발광 소자 및 전자 기기 - Google Patents

화합물, 유기 전기발광 소자용 재료, 유기 전기발광 소자 및 전자 기기 Download PDF

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Abstract

하기 식(A):
Figure 112020050348703-pct00105

(식 중, Ar, R1∼R7, R11∼R14, R21∼R24, R31∼R34, *1, 및 R41∼R48은 명세서에 있어서 정의한 바와 같다)로 표시되는 화합물은, 소자 성능이 보다 개선된 유기 전기발광 소자를 제공한다.

Description

화합물, 유기 전기발광 소자용 재료, 유기 전기발광 소자 및 전자 기기
본 발명은, 화합물, 유기 전기발광 소자용 재료, 유기 전기발광 소자 및 해당 유기 전기발광 소자를 포함하는 전자 기기에 관한 것이다.
일반적으로 유기 전기발광 소자(이하, “유기 EL 소자”라고 기재하는 경우도 있다)는 양극, 음극, 및 양극과 음극에 끼워진 유기층으로 구성되어 있다. 양 전극 사이에 전압이 인가되면, 음극측으로부터 전자, 양극측으로부터 정공이 발광 영역에 주입되고, 주입된 전자와 정공은 발광 영역에 있어서 재결합하여 여기 상태를 생성하고, 여기 상태가 기저 상태로 돌아올 때에 광을 방출한다. 따라서, 전자 또는 정공을 발광 영역으로 수송하여, 전자와 정공의 재결합을 용이하게 하는 재료의 개발은 고성능 유기 EL 소자를 얻는 데 있어서 중요하다.
특허문헌 1은, 질소 원자 상에 다이벤조퓨란 구조를 포함하는 기, 터페닐 구조를 포함하는 기, 및 아릴기를 갖는 방향족 아민 유도체를 기재하고 있다. 해당 방향족 아민 유도체는 실시예에 있어서 정공 수송층에 이용되고 있다.
특허문헌 2는, 다이벤조퓨란 구조를 포함하는 기를 적어도 1개 및 아릴기를 질소 원자 상에 갖는 방향족 아민 유도체를 기재하고 있다. 해당 방향족 아민 유도체는 실시예에 있어서 정공 수송층에 이용되고 있다.
WO2009/145016 WO2007/125714
종래, 많은 유기 EL 소자용의 화합물이 보고되어 있지만, 유기 EL 소자의 성능을 더욱 향상시키는 화합물이 여전히 요구되고 있다.
본 발명은, 상기의 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 유기 EL 소자의 성능을 보다 개선하는 화합물, 소자 성능이 보다 개선된 유기 EL 소자, 그와 같은 유기 EL 소자를 포함하는 전자 기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은, 특허문헌 1 및 2에 기재된 화합물을 포함하는 유기 EL 소자에 대해 예의 연구를 거듭한 결과, 하기 실시예 1∼5와 비교예 1∼4의 비교로부터 분명한 바와 같이, 중심 질소 원자 상의 3개 치환기의 조합이, 특허문헌 1 및 2에는 기재되어 있지 않은 특정의 조합인 모노아민 화합물이, 고효율을 나타내는 유기 EL 소자를 실현함을 발견했다.
일 태양에 있어서, 본 발명은 하기 식(A)로 표시되는 화합물(이하, “발명 화합물”이라고 기재하는 경우도 있다)을 제공한다.
[화학식 1]
Figure 112020050348703-pct00001
(식 중,
Ar은 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐릴기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 또는 치환 또는 비치환된 페난트릴기이고;
R1∼R7은, 각각 독립하여, 수소 원자, 할로젠 원자, 탄소수 1∼10의 알킬기, 또는 환형성 탄소수 3∼6의 사이클로알킬기이고;
R11∼R14는, 각각 독립하여, 수소 원자, 할로젠 원자, 탄소수 1∼10의 알킬기, 또는 환형성 탄소수 3∼6의 사이클로알킬기이고;
R21∼R24는, 각각 독립하여, 수소 원자, 할로젠 원자, 탄소수 1∼10의 알킬기, 또는 환형성 탄소수 3∼6의 사이클로알킬기이고;
R31∼R34는, 각각 독립하여, 수소 원자, 할로젠 원자, 탄소수 1∼10의 알킬기, 또는 환형성 탄소수 3∼6의 사이클로알킬기이고;
R41∼R48은, 각각 독립하여, 수소 원자, 할로젠 원자, 탄소수 1∼10의 알킬기, 또는 환형성 탄소수 3∼6의 사이클로알킬기이고, 단, R47과 R48 중 한쪽은 *1에 결합하는 단일 결합이고;
상기 페닐기, 상기 바이페닐릴기, 상기 나프틸기, 및 상기 페난트릴기의 임의의 치환기는, 각각 독립하여, 할로젠 원자, 탄소수 1∼10의 알킬기, 또는 환형성 탄소수 3∼6의 사이클로알킬기이고;
R1∼R7, R11∼R14, R21∼R24, R31∼R34, 및 *1에 결합하는 단일 결합이 아닌 R41∼R48로부터 선택되는 인접하는 2개가 서로 결합하여 환 구조를 형성하는 경우는 없고;
상기 페닐기, 상기 바이페닐릴기, 상기 나프틸기, 및 상기 페난트릴기가 인접하는 2개의 임의의 치환기를 갖는 경우, 해당 인접하는 2개의 임의의 치환기가 서로 결합하여 환 구조를 형성하는 경우는 없다.)
다른 태양에 있어서, 본 발명은 발명 화합물을 포함하는 유기 EL 소자용 재료를 제공한다.
다른 태양에 있어서, 본 발명은,
양극, 음극, 및 해당 양극과 음극 사이에 배치된 유기층을 포함하는 유기 전기발광 소자로서,
상기 유기층이 발광층을 포함하고,
상기 유기층의 적어도 1층이 발명 화합물을 포함하는 유기 전기발광 소자를 제공한다.
다른 태양에 있어서, 본 발명은, 상기 유기 전기발광 소자를 포함하는 전자 기기를 제공한다.
발명 화합물을 포함하는 유기 EL 소자는, 장수명이면서 고효율을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 태양에 따른 유기 EL 소자의 층 구성의 일례를 나타내는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 태양에 따른 유기 EL 소자의 층 구성의 다른 예를 나타내는 개략도이다.
본 명세서에 있어서, 수소 원자는, 중성자수가 상이한 동위체, 즉, 경수소(protium), 중수소(deuterium), 및 삼중수소(tritium)를 포함한다.
본 명세서에 있어서, 환형성 탄소수란, 원자가 환상으로 결합한 구조의 화합물(환상 화합물, 예를 들어, 단환 화합물, 축합환 화합물, 가교 화합물, 탄소환 화합물, 및 헤테로환 화합물) 및 복수의 상기 환상 화합물이 직접 연결되어 있는 화합물(환집합 화합물)의 당해 환 자체를 구성하는 탄소 원자(환형성 탄소 또는 환형성 탄소 원자라고 한다)의 수를 나타낸다. 당해 환이 치환기에 의해 치환되어 있는 경우, 치환기에 포함되는 탄소는 환형성 탄소수에는 포함하지 않는다. 이하에서 기재되는 「환형성 탄소수」에 대해서는, 특필하지 않는 한 마찬가지로 한다.
예를 들어, 벤젠환은 환형성 탄소수가 6이고, 나프탈렌환은 환형성 탄소수가 10이고, 피리딘환은 환형성 탄소수 5이고, 퓨란환은 환형성 탄소수 4이다. 또한, 예를 들어, 9,9-다이페닐플루오렌일기의 환형성 탄소수는 13이고, 9,9'-스파이로바이플루오렌일기의 환형성 탄소수는 25이다.
또한, 벤젠환에 치환기로서, 예를 들어, 알킬기가 치환하고 있는 경우, 당해 알킬기의 탄소수는, 벤젠환의 환형성 탄소수에 포함시키지 않는다. 그 때문에, 알킬기가 치환하고 있는 벤젠환의 환형성 탄소수는 6이다. 또한, 나프탈렌환에 치환기로서, 예를 들어, 알킬기가 치환하고 있는 경우, 당해 알킬기의 탄소수는, 나프탈렌환의 환형성 탄소수에 포함시키지 않는다. 그 때문에, 알킬기가 치환하고 있는 나프탈렌환의 환형성 탄소수는 10이다.
본 명세서에 있어서, 환형성 원자수란, 상기 환상 화합물 및 상기 환집합 화합물의 당해 환 자체를 구성하는 원자(환형성 원자)의 수를 나타낸다. 환형성 원자에 결합하는 수소 원자 및 환형성 원자에 결합하는 치환기에 포함되는 원자는 환형성 원자수에는 포함하지 않는다. 이하에서 기재되는 「환형성 원자수」에 대해서는, 특필하지 않는 한 마찬가지로 한다.
예를 들어, 피리딘환의 환형성 원자수는 6이고, 퀴나졸린환의 환형성 원자수는 10이고, 퓨란환의 환형성 원자수는 5이다. 예를 들어, 피리딘환에 결합하고 있는 수소 원자, 또는 치환기를 구성하는 원자의 수는, 피리딘 환형성 원자수의 수에 포함시키지 않는다. 그 때문에, 수소 원자, 또는 치환기가 결합하고 있는 치환 피리딘환의 환형성 원자수는 6이다. 또한, 예를 들어, 퀴나졸린환의 탄소 원자에 결합하고 있는 수소 원자, 또는 치환기를 구성하는 원자에 대해서는, 퀴나졸린환의 환형성 원자수의 수에 포함시키지 않는다. 그 때문에, 수소 원자, 또는 치환기가 결합하고 있는 퀴나졸린환의 환형성 원자수는 10이다.
본 명세서에 있어서, 「치환 또는 비치환된 탄소수 XX∼YY의 ZZ기」라고 하는 표현에 있어서의 「탄소수 XX∼YY」는, ZZ기가 비치환인 경우의 탄소수를 나타내고, 치환되고 있는 경우의 치환기의 탄소수를 포함시키지 않는다.
본 명세서에 있어서, 「치환 또는 비치환된 원자수 XX∼YY의 ZZ기」라고 하는 표현에 있어서의 「원자수 XX∼YY」는, ZZ기가 비치환인 경우의 원자수를 나타내고, 치환되고 있는 경우의 치환기의 원자수를 포함시키지 않는다.
본 명세서에 있어서, 「치환 또는 비치환된 ZZ기」라고 하는 경우에 있어서의 「비치환」이란, ZZ기에 있어서의 수소 원자가 치환되어 있지 않은 것을 의미한다.
또한, 본 명세서에 있어서, 「치환 또는 비치환된 ZZ기」라고 하는 경우에 있어서의 「치환」이란, ZZ기에 있어서의 1개 이상의 수소 원자가 치환되어 있는 것을 의미한다. 「AA기로 치환된 BB기」라고 하는 경우에 있어서의 「치환」도 마찬가지로, BB기에 있어서의 1개 이상의 수소 원자가, AA기로 치환되어 있는 것을 의미한다.
이하, 본 발명의 화합물을 설명한다.
발명 화합물은 식(A)로 표시된다.
[화학식 2]
Figure 112020050348703-pct00002
발명 화합물은 식(1) 또는 (11), 바람직하게는 식(1)로 표시되는 화합물을 포함한다.
[화학식 3]
Figure 112020050348703-pct00003
[화학식 4]
Figure 112020050348703-pct00004
발명 화합물은, 바람직하게는 하기 식(2)∼(5) 중 어느 하나, 보다 바람직하게는 식(2)∼(4) 중 어느 하나로 표시된다.
[화학식 5]
Figure 112020050348703-pct00005
[화학식 6]
Figure 112020050348703-pct00006
[화학식 7]
Figure 112020050348703-pct00007
[화학식 8]
Figure 112020050348703-pct00008
일 태양에 있어서, 발명 화합물은, 바람직하게는 하기 식(12)∼(15) 중 어느 하나, 보다 바람직하게는 식(12)∼(14) 중 어느 하나로 표시된다.
[화학식 9]
Figure 112020050348703-pct00009
[화학식 10]
Figure 112020050348703-pct00010
[화학식 11]
Figure 112020050348703-pct00011
[화학식 12]
Figure 112020050348703-pct00012
상기 식(3)은 하기 식(3a)∼(3c) 중 어느 하나, 바람직하게는 식(3a) 또는 (3c)로 표시된다.
[화학식 13]
Figure 112020050348703-pct00013
[화학식 14]
Figure 112020050348703-pct00014
[화학식 15]
Figure 112020050348703-pct00015
상기 식(13)은 하기 식(13a)∼(13c) 중 어느 하나, 바람직하게는 식(13a) 또는 (13c)로 표시된다.
[화학식 16]
Figure 112020050348703-pct00016
[화학식 17]
Figure 112020050348703-pct00017
[화학식 18]
Figure 112020050348703-pct00018
상기 식(4)는 하기 식(4a) 또는 (4b), 바람직하게는 식(4a)로 표시된다.
[화학식 19]
Figure 112020050348703-pct00019
[화학식 20]
Figure 112020050348703-pct00020
상기 식(14)는 하기 식(14a) 또는 (14b), 바람직하게는 식(14a)로 표시된다.
[화학식 21]
Figure 112020050348703-pct00021
[화학식 22]
Figure 112020050348703-pct00022
상기 식(5)는 하기 식(5a)∼(5e) 중 어느 하나, 바람직하게는 식(5b) 또는 (5e)로 표시된다.
[화학식 23]
Figure 112020050348703-pct00023
[화학식 24]
Figure 112020050348703-pct00024
[화학식 25]
Figure 112020050348703-pct00025
[화학식 26]
Figure 112020050348703-pct00026
[화학식 27]
Figure 112020050348703-pct00027
상기 식(15)는 하기 식(15a)∼(15e) 중 어느 하나, 바람직하게는 식(15b) 또는 (15e)로 표시된다.
[화학식 28]
Figure 112020050348703-pct00028
[화학식 29]
Figure 112020050348703-pct00029
[화학식 30]
Figure 112020050348703-pct00030
[화학식 31]
Figure 112020050348703-pct00031
[화학식 32]
Figure 112020050348703-pct00032
이하, 상기 각 식의 기호를 설명한다. 특별히 예고하지 않는 한, 동일한 기호는 동일한 의미를 갖는다.
본 명세서에 기재된 할로젠 원자, 탄소수 1∼10의 알킬기, 및 환형성 탄소수 3∼6의 사이클로알킬기는, 특별히 예고하지 않는 한, 이하의 의미를 갖는다.
할로젠 원자는, 바람직하게는 아이오딘 원자, 브로민 원자, 염소 원자 또는 불소 원자, 보다 바람직하게는 염소 원자 또는 불소 원자이다.
탄소수 1∼10의 알킬기는, 바람직하게는 탄소수 1∼6, 보다 바람직하게는 1∼4의 알킬기이다. 해당 탄소수 1∼10의 알킬기로서는, 예를 들어, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, sec-프로필기, 아이소프로필기, n-뷰틸기, sec-뷰틸기, 아이소뷰틸기, 및 t-뷰틸기를 들 수 있고, 바람직하게는 메틸기, 에틸기, 아이소프로필기, 아이소뷰틸기, 및 t-뷰틸기, 보다 바람직하게는 메틸기, 에틸기, 아이소프로필기, 및 t-뷰틸기, 더 바람직하게는 메틸기 및 t-뷰틸기이다.
환형성 탄소수 3∼6의 사이클로알킬기는, 바람직하게는 5 또는 6의 사이클로알킬기이다. 해당 환형성 탄소수 3∼6의 사이클로알킬기로서는, 사이클로프로필기, 사이클로뷰틸기, 사이클로펜틸기, 및 사이클로헥실기를 들 수 있고, 바람직하게는 사이클로펜틸기 및 사이클로헥실기이다.
Ar은 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐릴기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 또는 치환 또는 비치환된 페난트릴기이다.
상기 바이페닐릴기는 o-바이페닐릴기, m-바이페닐릴기, 및 p-바이페닐릴기를 포함하고; 상기 나프틸기는 1-나프틸기 및 2-나프틸기를 포함하고; 상기 페난트릴기는 1-페난트릴기, 2-페난트릴기, 3-페난트릴기, 4-페난트릴기, 및 9-페난트릴기를 포함한다.
상기 바이페닐릴기는 o-바이페닐릴기 또는 p-바이페닐릴기인 것이 바람직하고, 상기 나프틸기는 1-나프틸기인 것이 바람직하고, 상기 페난트릴기는 2-페난트릴기 또는 9-페난트릴기인 것이 바람직하다.
본 발명의 일 태양에 있어서, Ar은 비치환된 페닐기, 비치환된 바이페닐릴기, 비치환된 나프틸기, 또는 비치환된 페난트릴기인 것이 바람직하다.
상기 페닐기, 상기 바이페닐릴기, 상기 나프틸기, 및 상기 페난트릴기의 임의의 치환기는, 각각 독립하여, 할로젠 원자, 탄소수 1∼10의 알킬기, 또는 환형성 탄소수 3∼6의 사이클로알킬기로부터 선택된다. 할로젠 원자, 탄소수 1∼10의 알킬기, 및 환형성 탄소수 3∼6의 사이클로알킬기의 상세는 상기한 바와 같다.
상기 페닐기, 상기 바이페닐릴기, 상기 나프틸기, 또는 상기 페난트릴기가 인접하는 2개의 임의의 치환기를 갖는 경우, 해당 인접하는 2개의 임의의 치환기는, 서로 결합하여 환 구조를 형성하지 않는다.
R1∼R7은, 각각 독립하여, 수소 원자, 할로젠 원자, 탄소수 1∼10의 알킬기, 또는 환형성 탄소수 3∼6의 사이클로알킬기이다. 할로젠 원자, 탄소수 1∼10의 알킬기, 및 환형성 탄소수 3∼6의 사이클로알킬기의 상세는, 상기한 바와 같다.
본 발명의 일 태양에 있어서, R1∼R7은 모두 수소 원자인 것이 바람직하다.
R11∼R14는, 각각 독립하여, 수소 원자, 할로젠 원자, 탄소수 1∼10의 알킬기, 또는 환형성 탄소수 3∼6의 사이클로알킬기이다. 할로젠 원자, 탄소수 1∼10의 알킬기, 및 환형성 탄소수 3∼6의 사이클로알킬기의 상세는 상기한 바와 같다.
본 발명의 일 태양에 있어서, R11∼R14는 모두 수소 원자인 것이 바람직하다.
R21∼R24는, 각각 독립하여, 수소 원자, 할로젠 원자, 탄소수 1∼10의 알킬기, 또는 환형성 탄소수 3∼6의 사이클로알킬기이다. 할로젠 원자, 탄소수 1∼10의 알킬기, 및 환형성 탄소수 3∼6의 사이클로알킬기의 상세는 상기한 바와 같다.
본 발명의 일 태양에 있어서, R21∼R24는 모두 수소 원자인 것이 바람직하다.
R31∼R34는, 각각 독립하여, 수소 원자, 할로젠 원자, 탄소수 1∼10의 알킬기, 또는 환형성 탄소수 3∼6의 사이클로알킬기이다. 할로젠 원자, 탄소수 1∼10의 알킬기, 및 환형성 탄소수 3∼6의 사이클로알킬기의 상세는 상기한 바와 같다.
본 발명의 일 태양에 있어서, R31∼R34는 모두 수소 원자인 것이 바람직하다.
R41∼R48은, 각각 독립하여, 수소 원자, 할로젠 원자, 탄소수 1∼10의 알킬기, 또는 환형성 탄소수 3∼6의 사이클로알킬기이다. 단, R47과 R48 중 한쪽은 *1에 결합하는 단일 결합이다. 할로젠 원자, 탄소수 1∼10의 알킬기, 및 환형성 탄소수 3∼6의 사이클로알킬기의 상세는 상기한 바와 같다.
본 발명의 일 태양에 있어서, *1에 결합하는 단일 결합이 아닌 R41∼R48은 모두 수소 원자인 것이 바람직하다.
식(A)에 있어서, R1∼R7, R11∼R14, R21∼R24, R31∼R34, 및 *1에 결합하는 단일 결합이 아닌 R41∼R48로부터 선택되는 인접하는 2개가 서로 결합하여 환 구조를 형성하는 경우는 없다.
식(2) 및 (12)에 있어서, R51∼R55는, 각각 독립하여, 수소 원자, 할로젠 원자, 탄소수 1∼10의 알킬기, 또는 환형성 탄소수 3∼6의 사이클로알킬기이다. 할로젠 원자, 탄소수 1∼10의 알킬기, 및 환형성 탄소수 3∼6의 사이클로알킬기의 상세는 상기한 바와 같다.
식(2) 및 (12)에 있어서, R1∼R7, R11∼R14, R21∼R24, R31∼R34, 및 R41∼R48은 식(A)에서 정의한 바와 같으며, R51∼R55로부터 선택되는 인접하는 2개가 서로 결합하여 환 구조를 형성하는 경우는 없다.
본 발명의 일 태양에 있어서, R51∼R55는 모두 수소 원자인 것이 바람직하다.
식(3) 및 (13)에 있어서, R61∼R65로부터 선택되는 1개는 *a에 결합하는 단일 결합이다.
*a에 결합하는 단일 결합이 아닌 R61∼R65, 및 R66∼R70은, 각각 독립하여, 수소 원자, 할로젠 원자, 탄소수 1∼10의 알킬기, 또는 환형성 탄소수 3∼6의 사이클로알킬기이다. 할로젠 원자, 탄소수 1∼10의 알킬기, 및 환형성 탄소수 3∼6의 사이클로알킬기의 상세는 상기한 바와 같다.
식(3) 및 (13)에 있어서, R1∼R7, R11∼R14, R21∼R24, R31∼R34, 및 R41∼R48은 식(A)에서 정의한 바와 같으며, *a에 결합하는 단일 결합이 아닌 R61∼R65 및 R66∼R70으로부터 선택되는 인접하는 2개가 서로 결합하여 환 구조를 형성하는 경우는 없다.
본 발명의 일 태양에 있어서, *a에 결합하는 단일 결합이 아닌 R61∼R65, 및 R66∼R70은 모두 수소 원자인 것이 바람직하다.
식(4) 및 (14)에 있어서, R71과 R72로부터 선택되는 1개는 *b에 결합하는 단일 결합이다.
*b에 결합하는 단일 결합이 아닌 R71 또는 R72, 및 R73∼R78은, 각각 독립하여, 수소 원자, 할로젠 원자, 탄소수 1∼10의 알킬기, 또는 환형성 탄소수 3∼6의 사이클로알킬기이다. 할로젠 원자, 탄소수 1∼10의 알킬기, 및 환형성 탄소수 3∼6의 사이클로알킬기의 상세는 상기한 바와 같다.
식(4) 및 (14)에 있어서, R1∼R7, R11∼R14, R21∼R24, R31∼R34, 및 R41∼R48은 식(A)에서 정의한 바와 같으며, *b에 결합하는 단일 결합이 아닌 R71 또는 R72 및 R73∼R78로부터 선택되는 인접하는 2개는 서로 결합하여 환 구조를 형성하지 않는다.
본 발명의 일 태양에 있어서, *b에 결합하는 단일 결합이 아닌 R71 또는 R72, 및 R73∼R78은 모두 수소 원자인 것이 바람직하다.
식(5) 및 (15)에 있어서, R81∼R90으로부터 선택되는 1개는 *c에 결합하는 단일 결합이다.
*c에 결합하는 단일 결합이 아닌 R81∼R90은, 각각 독립하여, 수소 원자, 할로젠 원자, 탄소수 1∼10의 알킬기, 또는 환형성 탄소수 3∼6의 사이클로알킬기이다. 할로젠 원자, 탄소수 1∼10의 알킬기, 및 환형성 탄소수 3∼6의 사이클로알킬기의 상세는 상기한 바와 같다.
식(5) 및 (15)에 있어서, R1∼R7, R11∼R14, R21∼R24, R31∼R34, 및 R41∼R48은 식(A)에서 정의한 바와 같으며, *c에 결합하는 단일 결합이 아닌 R81∼R90으로부터 선택되는 인접하는 2개는 서로 결합하여 환 구조를 형성하지 않는다.
본 발명의 일 태양에 있어서, *c에 결합하는 단일 결합이 아닌 R81∼R90은 모두 수소 원자인 것이 바람직하다.
본 발명의 일 태양에 있어서, 발명 화합물은, 바람직하게는 하기 식 중 어느 하나로 표시된다.
[화학식 33]
Figure 112020050348703-pct00033
[화학식 34]
Figure 112020050348703-pct00034
본 발명의 일 태양에 있어서, 발명 화합물은, 바람직하게는 하기 식 중 어느 하나로 표시된다.
[화학식 35]
Figure 112020050348703-pct00035
[화학식 36]
Figure 112020050348703-pct00036
상기한 바와 같이, 본 명세서에 있어서 사용하는 「수소 원자」는 경수소 원자, 중수소 원자, 및 삼중수소 원자를 포함한다. 따라서, 발명 화합물은 천연 유래의 중수소 원자를 포함하고 있어도 된다.
또한, 원료 화합물의 일부 또는 모두에 중수소화한 화합물을 사용하는 것에 의해, 발명 화합물에 중수소 원자를 의도적으로 도입해도 된다. 따라서, 본 발명의 일 태양에 있어서, 발명 화합물은 적어도 1개의 중수소 원자를 포함한다. 즉, 발명 화합물은, 식(A) 또는 그의 바람직한 태양의 식으로 표시되는 화합물로서, 해당 화합물에 포함되는 수소 원자 중 적어도 1개가 중수소 원자인 화합물이어도 된다.
즉, 식(A)에 있어서,
Ar이 나타내는 페닐기, 바이페닐릴기, 나프틸기, 또는 페난트릴기가 갖는 수소 원자; R1∼R7 중 어느 하나가 나타내는 수소 원자; R11∼R14 중 어느 하나가 나타내는 수소 원자; R21∼R24 중 어느 하나가 나타내는 수소 원자; R31∼R34 중 어느 하나가 나타내는 수소 원자; 및 *1에 결합하는 단일 결합이 아닌 R41∼R48 중 어느 하나가 나타내는 수소 원자로부터 선택되는 적어도 하나의 수소 원자가 중수소 원자여도 된다.
상기 중수소화된 화합물의 중수소화율(발명 화합물 중의 전체 수소 원자수에 대한 중수소 원자수의 비율)은 사용하는 원료 화합물의 중수소화율에 의존한다. 사용하는 모든 원료 화합물의 중수소화율을 100%로 하는 것은 통상 곤란하므로, 발명 화합물의 중수소화율은 100% 미만이다.
상기 중수소화된 화합물의 중수소화율은, 1% 이상, 바람직하게는 3% 이상, 보다 바람직하게는 5% 이상, 더 바람직하게는 10% 이상이다.
발명 화합물은, 중수소화된 화합물과 중수소화되어 있지 않은 화합물을 포함하는 혼합물, 상이한 중수소화율을 갖는 2 이상의 화합물의 혼합물이어도 된다. 이와 같은 혼합물의 중수소화율(혼합물에 포함되는 발명 화합물 중의 전체 수소 원자수에 대한 중수소 원자수의 비율)은, 1% 이상, 바람직하게는 3% 이상, 보다 바람직하게는 5% 이상, 더 바람직하게는 10% 이상, 또한, 100% 미만이다.
발명 화합물에 있어서, Ar이 나타내는 페닐기, 바이페닐릴기, 나프틸기, 또는 페난트릴기가 갖는 수소 원자로부터 선택되는 적어도 하나의 수소 원자가 중수소 원자여도 된다. 중수소화율(Ar이 갖는 전체 수소 원자수에 대한 중수소 원자수의 비율)은, 1% 이상, 바람직하게는 3% 이상, 보다 바람직하게는 5% 이상, 더 바람직하게는 10% 이상, 또한, 100% 미만이다.
발명 화합물에 있어서, R1∼R7 중 어느 하나가 나타내는 수소 원자로부터 선택되는 적어도 하나의 수소 원자가 중수소 원자여도 된다. 중수소화율(R1∼R7이 나타내는 전체 수소 원자수에 대한 중수소 원자수의 비율)은, 1% 이상, 바람직하게는 3% 이상, 보다 바람직하게는 5% 이상, 더 바람직하게는 10% 이상, 또한, 100% 미만이다.
발명 화합물에 있어서, R11∼R14 중 어느 하나가 나타내는 수소 원자로부터 선택되는 적어도 하나의 수소 원자가 중수소 원자여도 된다. 중수소화율(R11∼R14가 나타내는 전체 수소 원자수에 대한 중수소 원자수의 비율)은, 1% 이상, 바람직하게는 3% 이상, 보다 바람직하게는 5% 이상, 더 바람직하게는 10% 이상, 또한, 100% 미만이다.
발명 화합물에 있어서, R21∼R24 중 어느 하나가 나타내는 수소 원자로부터 선택되는 적어도 하나의 수소 원자가 중수소 원자여도 된다. 중수소화율(R21∼R24가 나타내는 전체 수소 원자수에 대한 중수소 원자수의 비율)은, 1% 이상, 바람직하게는 3% 이상, 보다 바람직하게는 5% 이상, 더 바람직하게는 10% 이상, 또한, 100% 미만이다.
발명 화합물에 있어서, R31∼R34 중 어느 하나가 나타내는 수소 원자로부터 선택되는 적어도 하나의 수소 원자가 중수소 원자여도 된다. 중수소화율(R31∼R34가 나타내는 전체 수소 원자수에 대한 중수소 원자수의 비율)은, 1% 이상, 바람직하게는 3% 이상, 보다 바람직하게는 5% 이상, 더 바람직하게는 10% 이상, 또한, 100% 미만이다.
발명 화합물에 있어서, *1에 결합하는 단일 결합이 아닌 R41∼R48 중 어느 하나가 나타내는 수소 원자로부터 선택되는 적어도 하나의 수소 원자가 중수소 원자여도 된다. 중수소화율(*1에 결합하는 단일 결합이 아닌 R41∼R48이 나타내는 전체 수소 원자수에 대한 중수소 원자수의 비율)은, 1% 이상, 바람직하게는 3% 이상, 보다 바람직하게는 5% 이상, 더 바람직하게는 10% 이상, 또한, 100% 미만이다.
발명 화합물은, 당업자이면, 하기 합성예 및 공지된 합성 방법을 참고로 하여 용이하게 제조할 수 있다.
이하에 발명 화합물의 구체예를 나타내지만, 이하의 예시 화합물로 한정되는 것은 아니다. 예시 화합물에 기재된 D는 중수소 원자를 나타낸다.
[화학식 37]
Figure 112020050348703-pct00037
[화학식 38]
Figure 112020050348703-pct00038
[화학식 39]
Figure 112020050348703-pct00039
[화학식 40]
Figure 112020050348703-pct00040
[화학식 41]
Figure 112020050348703-pct00041
[화학식 42]
Figure 112020050348703-pct00042
[화학식 43]
Figure 112020050348703-pct00043
[화학식 44]
Figure 112020050348703-pct00044
유기 EL 소자용 재료
본 발명의 유기 EL 소자용 재료는 발명 화합물을 포함한다. 본 발명의 유기 EL 소자용 재료에 있어서의 발명 화합물의 함유량은, 예를 들어, 1질량% 이상(100%를 포함한다)이며, 10질량% 이상(100%를 포함한다)인 것이 바람직하고, 50질량% 이상(100%를 포함한다)인 것이 보다 바람직하고, 80질량% 이상(100%를 포함한다)인 것이 더 바람직하고, 90질량% 이상(100%를 포함한다)인 것이 특히 바람직하다. 본 발명의 유기 EL 소자용 재료는, 유기 EL 소자의 제조에 유용하다.
유기 EL 소자
본 발명의 유기 EL 소자는 양극, 음극, 및 해당 양극과 음극 사이에 배치된 유기층을 포함한다. 해당 유기층은 발광층을 포함하고, 해당 유기층의 적어도 1층이 발명 화합물을 포함한다.
발명 화합물이 포함되는 유기층의 예로서는, 양극과 발광층 사이에 설치되는 정공 수송 대역(정공 주입층, 정공 수송층, 전자 저지층, 여기자 저지층 등), 발광층, 스페이스층, 음극과 발광층 사이에 설치되는 전자 수송 대역(전자 주입층, 전자 수송층, 정공 저지층 등) 등을 들 수 있지만, 이들로 한정되는 것은 아니다. 발명 화합물은 바람직하게는 형광 또는 인광 EL 소자의 정공 수송 대역 또는 발광층의 재료, 보다 바람직하게는 정공 수송 대역의 재료, 더욱 바람직하게는 정공 수송층, 전자 저지층, 또는 여기자 저지층의 재료, 특히 바람직하게는 전자 저지층 또는 여기자 저지층의 재료로서 이용된다.
본 발명의 유기 EL 소자는, 형광 또는 인광 발광형의 단색 발광 소자여도, 형광/인광 하이브리드형의 백색 발광 소자여도 되고, 단독의 발광 유닛을 갖는 심플형이어도, 복수의 발광 유닛을 갖는 탠덤형이어도 되고, 그 중에서도, 형광 발광형의 소자인 것이 바람직하다. 여기에서, 「발광 유닛」이란, 유기층을 포함하고, 그 중의 적어도 1층이 발광층이며, 주입된 정공과 전자가 재결합하는 것에 의해 발광하는 최소 단위를 말한다.
예를 들어, 심플형 유기 EL 소자의 대표적인 소자 구성으로서는, 이하의 소자 구성을 들 수 있다.
(1) 양극/발광 유닛/음극
또한, 상기 발광 유닛은, 인광 발광층이나 형광 발광층을 복수 갖는 적층형이어도 되고, 그 경우, 각 발광층의 사이에, 인광 발광층에서 생성된 여기자가 형광 발광층에 확산하는 것을 막을 목적으로, 스페이스층을 갖고 있어도 된다. 심플형 발광 유닛의 대표적인 층 구성을 이하에 나타낸다. 괄호 내의 층은 임의이다.
(a) (정공 주입층/)정공 수송층/형광 발광층/전자 수송층(/전자 주입층)
(b) (정공 주입층/)정공 수송층/인광 발광층 전자 수송층(/전자 주입층)
(c) (정공 주입층/)정공 수송층/제 1 형광 발광층/제 2 형광 발광층/전자 수송층(/전자 주입층)
(d) (정공 주입층/)정공 수송층/제 1 인광 발광층/제 2 인광 발광층/전자 수송층(/전자 주입층)
(e) (정공 주입층/)정공 수송층/인광 발광층/스페이스층/형광 발광층/전자 수송층(/전자 주입층)
(f) (정공 주입층/)정공 수송층/제 1 인광 발광층/제 2 인광 발광층/스페이스층/형광 발광층/전자 수송층(/전자 주입층)
(g) (정공 주입층/)정공 수송층/제 1 인광 발광층/스페이스층/제 2 인광 발광층/스페이스층/형광 발광층/전자 수송층(/전자 주입층)
(h) (정공 주입층/)정공 수송층/인광 발광층/스페이스층/제 1 형광 발광층/제 2 형광 발광층/전자 수송층(/전자 주입층)
(i) (정공 주입층/)정공 수송층/전자 저지층/형광 발광층/전자 수송층(/전자 주입층)
(j) (정공 주입층/)정공 수송층/전자 저지층/인광 발광층/전자 수송층(/전자 주입층)
(k) (정공 주입층/)정공 수송층/여기자 저지층/형광 발광층/전자 수송층(/전자 주입층)
(l) (정공 주입층/)정공 수송층/여기자 저지층/인광 발광층/전자 수송층(/전자 주입층)
(m) (정공 주입층/)제 1 정공 수송층/제 2 정공 수송층/형광 발광층/전자 수송층(/전자 주입층)
(n) (정공 주입층/)제 1 정공 수송층/제 2 정공 수송층/인광 발광층/전자 수송층(/전자 주입층)
(o) (정공 주입층/)제 1 정공 수송층/제 2 정공 수송층/형광 발광층/제 1 전자 수송층/제 2 전자 수송층(/전자 주입층)
(p) (정공 주입층/)제 1 정공 수송층/제 2 정공 수송층/인광 발광층/제 1 전자 수송층/제 2 전자 수송층(/전자 주입층)
(q) (정공 주입층/)정공 수송층/형광 발광층/정공 저지층/전자 수송층(/전자 주입층)
(r) (정공 주입층/)정공 수송층/인광 발광층/정공 저지층/전자 수송층(/전자 주입층)
(s) (정공 주입층/)정공 수송층/형광 발광층/여기자 저지층/전자 수송층(/전자 주입층)
(t) (정공 주입층/)정공 수송층/인광 발광층/여기자 저지층/전자 수송층(/전자 주입층)
상기 각 인광 또는 형광 발광층은, 각각 서로 상이한 발광색을 나타내는 것으로 할 수 있다. 구체적으로는, 상기 적층 발광 유닛(f)에 있어서, (정공 주입층/)정공 수송층/제 1 인광 발광층(적색 발광)/제 2 인광 발광층(녹색 발광)/스페이스층/형광 발광층(청색 발광)/전자 수송층과 같은 층 구성 등을 들 수 있다.
한편, 각 발광층과 정공 수송층 혹은 스페이스층 사이에는, 적절히, 전자 저지층을 설치해도 된다. 또한, 각 발광층과 전자 수송층 사이에는, 적절히, 정공 저지층을 설치해도 된다. 전자 저지층이나 정공 저지층을 설치함으로써, 전자 또는 정공을 발광층 내에 가두어, 발광층에 있어서의 전하의 재결합 확률을 높여, 발광 효율을 향상시킬 수 있다.
탠덤형 유기 EL 소자의 대표적인 소자 구성으로서는, 이하의 소자 구성을 들 수 있다.
(2) 양극/제 1 발광 유닛/중간층/제 2 발광 유닛/음극
여기에서, 상기 제 1 발광 유닛 및 제 2 발광 유닛으로서는, 예를 들어, 각각 독립적으로 전술한 발광 유닛으로부터 선택할 수 있다.
상기 중간층은, 일반적으로, 중간 전극, 중간 도전층, 전하 발생층, 전자 인발층, 접속층, 중간 절연층이라고도 불리고, 제 1 발광 유닛에 전자를, 제 2 발광 유닛에 정공을 공급하는, 공지된 재료 구성을 이용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 유기 EL 소자의 구성의 일례를 나타내는 개략도이다. 유기 EL 소자(1)는, 기판(2), 양극(3), 음극(4), 및 해당 양극(3)과 음극(4) 사이에 배치된 발광 유닛(10)을 갖는다. 발광 유닛(10)은, 발광층(5)을 갖는다. 발광층(5)과 양극(3) 사이에 정공 수송 대역(6)(정공 주입층, 정공 수송층 등), 발광층(5)과 음극(4) 사이에 전자 수송 대역(7)(전자 주입층, 전자 수송층 등)을 갖는다. 또한, 발광층(5)의 양극(3)측에 전자 저지층(도시하지 않음)을, 발광층(5)의 음극(4)측에 정공 저지층(도시하지 않음)을, 각각 설치해도 된다. 이것에 의해, 전자나 정공을 발광층(5)에 가두어, 발광층(5)에 있어서의 여기자의 생성 효율을 더욱 높일 수 있다.
도 2는 본 발명의 유기 EL 소자의 다른 구성을 나타내는 개략도이다. 유기 EL 소자(11)는, 기판(2), 양극(3), 음극(4), 및 해당 양극(3)과 음극(4) 사이에 배치된 발광 유닛(20)을 갖는다. 발광 유닛(20)은, 발광층(5)을 갖는다. 양극(3)과 발광층(5) 사이에 배치된 정공 수송 대역은, 제 1 정공 수송층(6a) 및 제 2 정공 수송층(6b)으로 형성되어 있다. 또한, 발광층(5)과 음극(4) 사이에 배치된 전자 수송 대역은, 제 1 전자 수송층(7a) 및 제 2 전자 수송층(7b)으로 형성되어 있다.
한편, 본 발명에 있어서, 형광 도펀트(형광 발광 재료)와 조합된 호스트를 형광 호스트라고 칭하고, 인광 도펀트와 조합된 호스트를 인광 호스트라고 칭한다. 형광 호스트와 인광 호스트는 분자 구조만에 의해 구분되는 것은 아니다. 즉, 인광 호스트란, 인광 도펀트를 함유하는 인광 발광층을 형성하는 재료를 의미하고, 형광 발광층을 형성하는 재료로서 이용할 수 없음을 의미하고 있는 것은 아니다. 형광 호스트에 대해서도 마찬가지이다.
기판
기판은, 유기 EL 소자의 지지체로서 이용된다. 기판으로서는, 예를 들어, 유리, 석영, 플라스틱 등의 판을 이용할 수 있다. 또한, 가요성 기판을 이용해도 된다. 가요성 기판으로서는, 예를 들어, 폴리카보네이트, 폴리아릴레이트, 폴리에터설폰, 폴리프로필렌, 폴리에스터, 폴리불화 바이닐, 폴리염화 바이닐로 이루어지는 플라스틱 기판 등을 들 수 있다. 또한, 무기 증착 필름을 이용할 수도 있다.
양극
기판 상에 형성되는 양극에는, 일함수가 큰(구체적으로는 4.0eV 이상) 금속, 합금, 전기 전도성 화합물, 및 이들의 혼합물 등을 이용하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 예를 들어, 산화 인듐-산화 주석(ITO: Indium Tin Oxide), 규소 혹은 산화 규소를 함유하는 산화 인듐-산화 주석, 산화 인듐-산화 아연, 산화 텅스텐 및 산화 아연을 함유하는 산화 인듐, 그래펜 등을 들 수 있다. 이 외에, 금(Au), 백금(Pt), 니켈(Ni), 텅스텐(W), 크로뮴(Cr), 몰리브데넘(Mo), 철(Fe), 코발트(Co), 구리(Cu), 팔라듐(Pd), 타이타늄(Ti), 또는 상기 금속의 질화물(예를 들어, 질화 타이타늄) 등을 들 수 있다.
이들 재료는, 통상, 스퍼터링법에 의해 성막된다. 예를 들어, 산화 인듐-산화 아연은, 산화 인듐에 대해 1∼10wt%의 산화 아연을 가한 타겟을, 산화 텅스텐 및 산화 아연을 함유한 산화 인듐은, 산화 인듐에 대해 산화 텅스텐을 0.5∼5wt%, 산화 아연을 0.1∼1wt% 함유한 타겟을 이용하는 것에 의해, 스퍼터링법으로 형성할 수 있다. 그 외, 진공 증착법, 도포법, 잉크젯법, 스핀 코팅법 등에 의해 제작해도 된다.
양극에 접하여 형성되는 정공 주입층은, 양극의 일함수에 관계없이 정공 주입이 용이한 재료를 이용하여 형성되기 때문에, 전극 재료로서 일반적으로 사용되는 재료(예를 들어, 금속, 합금, 전기 전도성 화합물, 및 이들의 혼합물, 원소 주기율표의 제1족 또는 제2족에 속하는 원소)를 이용할 수 있다.
일함수가 작은 재료인, 원소 주기율표의 제1족 또는 제2족에 속하는 원소, 즉 리튬(Li)이나 세슘(Cs) 등의 알칼리 금속 및 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 스트론튬(Sr) 등의 알칼리 토류 금속, 및 이들을 포함하는 합금(예를 들어, MgAg, AlLi), 유로퓸(Eu), 이터븀(Yb) 등의 희토류 금속 및 이들을 포함하는 합금 등을 이용할 수도 있다. 한편, 알칼리 금속, 알칼리 토류 금속, 및 이들을 포함하는 합금을 이용하여 양극을 형성하는 경우에는, 진공 증착법이나 스퍼터링법을 이용할 수 있다. 더욱이, 은 페이스트 등을 이용하는 경우에는, 도포법이나 잉크젯법 등을 이용할 수 있다.
정공 주입층
정공 주입층은, 정공 주입성이 높은 재료(정공 주입성 재료)를 포함하는 층이고, 양극과 발광층 사이, 또는, 존재하는 경우에는, 양극과 정공 수송층 사이에 형성된다.
정공 주입성 재료로서는, 몰리브데넘 산화물, 타이타늄 산화물, 바나듐 산화물, 레늄 산화물, 루테늄 산화물, 크로뮴 산화물, 지르코늄 산화물, 하프늄 산화물, 탄탈럼 산화물, 은 산화물, 텅스텐 산화물, 망가니즈 산화물 등을 이용할 수 있다.
저분자의 유기 화합물인 4,4',4''-트리스(N,N-다이페닐아미노)트라이페닐아민(약칭: TDATA), 4,4',4''-트리스[N-(3-메틸페닐)-N-페닐아미노]트라이페닐아민(약칭: MTDATA), 4,4'-비스[N-(4-다이페닐아미노페닐)-N-페닐아미노]바이페닐(약칭: DPAB), 4,4'-비스(N-{4-[N'-(3-메틸페닐)-N'-페닐아미노]페닐}-N-페닐아미노)바이페닐(약칭: DNTPD), 1,3,5-트리스[N-(4-다이페닐아미노페닐)-N-페닐아미노]벤젠(약칭: DPA3B), 3-[N-(9-페닐카바졸-3-일)-N-페닐아미노]-9-페닐카바졸(약칭: PCzPCA1), 3,6-비스[N-(9-페닐카바졸-3-일)-N-페닐아미노]-9-페닐카바졸(약칭: PCzPCA2), 3-[N-(1-나프틸)-N-(9-페닐카바졸-3-일)아미노]-9-페닐카바졸(약칭: PCzPCN1) 등의 방향족 아민 화합물 등도 정공 주입층 재료로서 들 수 있다.
고분자 화합물(올리고머, 덴드리머, 폴리머 등)을 이용할 수도 있다. 예를 들어, 폴리(N-바이닐카바졸)(약칭: PVK), 폴리(4-바이닐트라이페닐아민)(약칭: PVTPA), 폴리[N-(4-{N'-[4-(4-다이페닐아미노)페닐]페닐-N'-페닐아미노}페닐)메타크릴아마이드](약칭: PTPDMA), 폴리[N,N'-비스(4-뷰틸페닐)-N,N'-비스(페닐)벤지딘](약칭: Poly-TPD) 등의 고분자 화합물을 들 수 있다. 또한, 폴리(3,4-에틸렌다이옥시싸이오펜)/폴리(스타이렌설폰산)(PEDOT/PSS), 폴리아닐린/폴리(스타이렌설폰산)(PAni/PSS) 등의 산을 첨가한 고분자 화합물을 이용할 수도 있다.
더욱이, 하기 식(K)로 표시되는 헥사아자트라이페닐렌(HAT) 화합물 등의 억셉터 재료를 이용하는 것도 바람직하다.
[화학식 45]
Figure 112020050348703-pct00045
(상기 식 중, R21∼R26은, 각각 독립적으로 사이아노기, -CONH2, 카복실기, 또는 -COOR27(R27은 탄소수 1∼20의 알킬기 또는 탄소수 3∼20의 사이클로알킬기를 나타낸다)을 나타낸다. 또한, R21 및 R22, R23 및 R24, 및 R25 및 R26으로부터 선택되는 인접하는 2개가 서로 결합하여 -CO-O-CO-로 나타나는 기를 형성해도 된다.)
R27로서는, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 아이소프로필기, n-뷰틸기, 아이소뷰틸기, t-뷰틸기, 사이클로펜틸기, 사이클로헥실기 등을 들 수 있다.
정공 수송층
정공 수송층은, 정공 수송성이 높은 재료(정공 수송성 재료)를 포함하는 층이고, 양극과 발광층 사이, 또는, 존재하는 경우에는, 정공 주입층과 발광층 사이에 형성된다. 발명 화합물을 단독으로 또는 하기의 화합물과 조합하여 정공 수송층에 이용하는 것이 바람직하다.
정공 수송층은, 단층 구조여도 되고, 2 이상의 층을 포함하는 다층 구조여도 된다. 예를 들어, 정공 수송층은 제 1 정공 수송층(양극측)과 제 2 정공 수송층(음극측)을 포함하는 2층 구조여도 된다. 본 발명의 일 태양에 있어서, 상기 단층 구조의 정공 수송층은 발광층에 인접하고 있는 것이 바람직하고, 또한, 상기 다층 구조 중의 가장 음극에 가까운 정공 수송층, 예를 들어, 상기 2층 구조의 제 2 정공 수송층은 발광층에 인접하고 있는 것이 바람직하다. 본 발명의 다른 태양에 있어서, 상기 단층 구조의 정공 수송층과 발광층 사이에, 또는, 상기 다층 구조 중의 가장 발광층에 가까운 정공 수송층과 발광층 사이에, 후술하는 전자 저지층 등을 개재시켜도 된다.
상기 2층 구조의 정공 수송층에 있어서, 발명 화합물은 제 1 정공 수송층과 제 2 정공 수송층의 한쪽에 포함되어 있어도 되고, 양쪽에 포함되어 있어도 된다.
본 발명의 일 태양에 있어서는, 발명 화합물이 제 1 정공 수송층에만 포함되는 것이 바람직하고, 다른 태양에 있어서는, 발명 화합물이 제 2 정공 수송층에만 포함되는 것이 바람직하고, 또 다른 태양에 있어서는, 발명 화합물이 제 1 정공 수송층과 제 2 정공 수송층에 포함되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 태양에 있어서, 상기 제 1 정공 수송층과 상기 제 2 정공 수송층의 한쪽 또는 양쪽에 포함되는 발명 화합물은, 제조 비용의 관점에서, 경수소체인 것이 바람직하다.
상기 경수소체란, 발명 화합물 중의 모든 수소 원자가 경수소 원자인 발명 화합물이다.
따라서, 본 발명은, 상기 제 1 정공 수송층과 상기 제 2 정공 수송층의 한쪽 또는 양쪽이 실질적으로 경수소체만으로 이루어지는 발명 화합물을 포함하는 유기 EL 소자를 포함한다. 「실질적으로 경수소체만으로 이루어지는 발명 화합물」이란, 발명 화합물의 총량에 대한 경수소체의 함유 비율이, 90몰% 이상, 바람직하게는 95몰% 이상, 보다 바람직하게는 99몰% 이상(각각 100%를 포함한다)인 것을 의미한다.
발명 화합물 이외의 정공 수송층 재료로서는, 예를 들어, 방향족 아민 화합물, 카바졸 유도체, 안트라센 유도체 등을 사용할 수 있다.
방향족 아민 화합물로서는, 예를 들어, 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]바이페닐(약칭: NPB)이나 N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-다이페닐-[1,1'-바이페닐]-4,4'-다이아민(약칭: TPD), 4-페닐-4'-(9-페닐플루오렌-9-일)트라이페닐아민(약칭: BAFLP), 4,4'-비스[N-(9,9-다이메틸플루오렌-2-일)-N-페닐아미노]바이페닐(약칭: DFLDPBi), 4,4',4"-트리스(N,N-다이페닐아미노)트라이페닐아민(약칭: TDATA), 4,4',4"-트리스[N-(3-메틸페닐)-N-페닐아미노]트라이페닐아민(약칭: MTDATA), 및 4,4'-비스[N-(스파이로-9,9'-바이플루오렌-2-일)-N―페닐아미노]바이페닐(약칭: BSPB)을 들 수 있다. 상기 화합물은, 10-6cm2/Vs 이상의 정공 이동도를 갖는다.
카바졸 유도체로서는, 예를 들어, 4,4'-다이(9-카바졸릴)바이페닐(약칭: CBP), 9-[4-(9-카바졸릴)페닐]-10-페닐안트라센(약칭: CzPA), 및 9-페닐-3-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]-9H-카바졸(약칭: PCzPA)을 들 수 있다.
안트라센 유도체로서는, 예를 들어, 2-t-뷰틸-9,10-다이(2-나프틸)안트라센(약칭: t-BuDNA), 9,10-다이(2-나프틸)안트라센(약칭: DNA), 및 9,10-다이페닐안트라센(약칭: DPAnth)을 들 수 있다.
폴리(N-바이닐카바졸)(약칭: PVK)이나 폴리(4-바이닐트라이페닐아민)(약칭: PVTPA) 등의 고분자 화합물을 이용할 수도 있다.
단, 전자 수송성보다도 정공 수송성 쪽이 높은 화합물이면, 상기 이외의 화합물을 이용해도 된다.
발광층의 도펀트 재료
발광층은, 발광성이 높은 재료(도펀트 재료)를 포함하는 층이고, 여러 가지 재료를 이용할 수 있다. 예를 들어, 형광 발광 재료나 인광 발광 재료를 도펀트 재료로서 이용할 수 있다. 형광 발광 재료는 일중항 여기 상태로부터 발광하는 화합물이며, 인광 발광 재료는 삼중항 여기 상태로부터 발광하는 화합물이다.
발광층에 이용할 수 있는 청색계의 형광 발광 재료로서, 피렌 유도체, 스타이릴아민 유도체, 크라이센 유도체, 플루오란텐 유도체, 플루오렌 유도체, 다이아민 유도체, 트라이아릴아민 유도체 등을 사용할 수 있다. 구체적으로는, N,N'-비스[4-(9H-카바졸-9-일)페닐]-N,N'-다이페닐스틸벤-4,4'-다이아민(약칭: YGA2S), 4-(9H-카바졸-9-일)-4'-(10-페닐-9-안트릴)트라이페닐아민(약칭: YGAPA), 4-(10-페닐-9-안트릴)-4'-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)트라이페닐아민(약칭: PCBAPA) 등을 들 수 있다.
발광층에 이용할 수 있는 녹색계의 형광 발광 재료로서, 방향족 아민 유도체 등을 사용할 수 있다. 구체적으로는, N-(9,10-다이페닐-2-안트릴)-N,9-다이페닐-9H-카바졸-3-아민(약칭: 2PCAPA), N-[9,10-비스(1,1'-바이페닐-2-일)-2-안트릴]-N,9-다이페닐-9H-카바졸-3-아민(약칭: 2PCABPhA), N-(9,10-다이페닐-2-안트릴)-N,N',N'-트라이페닐-1,4-페닐렌다이아민(약칭: 2DPAPA), N-[9,10-비스(1,1'-바이페닐-2-일)-2-안트릴]-N,N',N'-트라이페닐-1,4-페닐렌다이아민(약칭: 2DPABPhA), N-[9,10-비스(1,1'-바이페닐-2-일)]-N-[4-(9H-카바졸-9-일)페닐]-N-페닐안트라센-2-아민(약칭: 2YGABPhA), N,N,9-트라이페닐안트라센-9-아민(약칭: DPhAPhA) 등을 들 수 있다.
발광층에 이용할 수 있는 적색계의 형광 발광 재료로서, 테트라센 유도체, 다이아민 유도체 등을 사용할 수 있다. 구체적으로는, N,N,N',N'-테트라키스(4-메틸페닐)테트라센-5,11-다이아민(약칭: p-mPhTD), 7,14-다이페닐-N,N,N',N'-테트라키스(4-메틸페닐)아세나프토[1,2-a]플루오란텐-3,10-다이아민(약칭: p-mPhAFD) 등을 들 수 있다.
발광층에 이용할 수 있는 청색계의 인광 발광 재료로서, 이리듐 착체, 오스뮴 착체, 백금 착체 등의 금속 착체가 사용된다. 구체적으로는, 비스[2-(4',6'-다이플루오로페닐)피리디네이토-N,C2']이리듐(III) 테트라키스(1-피라졸릴)보레이트(약칭: FIr6), 비스[2-(4',6'-다이플루오로페닐)피리디네이토-N,C2']이리듐(III) 피콜리네이트(약칭: FIrpic), 비스[2-(3',5'비스트라이플루오로메틸페닐)피리디네이토-N,C2']이리듐(III) 피콜리네이트(약칭: Ir(CF3ppy)2(pic)), 비스[2-(4',6'-다이플루오로페닐)피리디네이토-N,C2']이리듐(III) 아세틸아세토네이트(약칭: FIracac) 등을 들 수 있다.
발광층에 이용할 수 있는 녹색계의 인광 발광 재료로서, 이리듐 착체 등이 사용된다. 트리스(2-페닐피리디네이토-N,C2')이리듐(III)(약칭: Ir(ppy)3), 비스(2-페닐피리디네이토-N,C2')이리듐(III) 아세틸아세토네이트(약칭: Ir(ppy)2(acac)), 비스(1,2-다이페닐-1H-벤즈이미다졸레이토)이리듐(III) 아세틸아세토네이트(약칭: Ir(pbi)2(acac)), 비스(벤조[h]퀴놀리네이토)이리듐(III) 아세틸아세토네이트(약칭: Ir(bzq)2(acac)) 등을 들 수 있다.
발광층에 이용할 수 있는 적색계의 인광 발광 재료로서, 이리듐 착체, 백금 착체, 터븀 착체, 유로퓸 착체 등의 금속 착체가 사용된다. 구체적으로는, 비스[2-(2'-벤조[4,5-α]싸이엔일)피리디네이토-N,C3']이리듐(III) 아세틸아세토네이트(약칭: Ir(btp)2(acac)), 비스(1-페닐아이소퀴놀리네이토-N,C2')이리듐(III) 아세틸아세토네이트(약칭: Ir(piq)2(acac)), (아세틸아세토네이토)비스[2,3-비스(4-플루오로페닐)퀴녹살리네이토]이리듐(III)(약칭: Ir(Fdpq)2(acac)), 2,3,7,8,12,13,17,18-옥타에틸-21H,23H-포르피린백금(II)(약칭: PtOEP) 등의 유기 금속 착체를 들 수 있다.
또한, 트리스(아세틸아세토네이토)(모노페난트롤린)터븀(III)(약칭: Tb(acac)3(Phen)), 트리스(1,3-다이페닐-1,3-프로페인다이오네이토)(모노페난트롤린)유로퓸(III)(약칭: Eu(DBM)3(Phen)), 트리스[1-(2-테노일)-3,3,3-트라이플루오로아세토네이토](모노페난트롤린)유로퓸(III)(약칭: Eu(TTA)3(Phen)) 등의 희토류 금속 착체는, 희토류 금속 이온으로부터의 발광(상이한 다중도 사이의 전자 전이)이기 때문에, 인광 발광 재료로서 이용할 수 있다.
발광층의 호스트 재료
발광층은, 전술한 도펀트 재료를 다른 재료(호스트 재료)에 분산시킨 구성으로 해도 된다. 도펀트 재료보다도 최저 공궤도 준위(LUMO 준위)가 높고, 최고 점유 궤도 준위(HOMO 준위)가 낮은 재료를 이용하는 것이 바람직하다.
호스트 재료로서는, 예를 들어
(1) 알루미늄 착체, 베릴륨 착체, 또는 아연 착체 등의 금속 착체,
(2) 옥사다이아졸 유도체, 벤즈이미다졸 유도체, 또는 페난트롤린 유도체 등의 헤테로환 화합물,
(3) 카바졸 유도체, 안트라센 유도체, 페난트렌 유도체, 피렌 유도체, 또는 크라이센 유도체 등의 축합 방향족 화합물,
(4) 트라이아릴아민 유도체 또는 축합 다환 방향족 아민 유도체 등의 방향족 아민 화합물이 사용된다.
예를 들어, 트리스(8-퀴놀리놀레이토)알루미늄(III)(약칭: Alq), 트리스(4-메틸-8-퀴놀리놀레이토)알루미늄(III)(약칭: Almq3), 비스(10-하이드록시벤조[h]퀴놀리네이토)베릴륨(II)(약칭: BeBq2), 비스(2-메틸-8-퀴놀리놀레이토)(4-페닐페놀레이토)알루미늄(III)(약칭: BAlq), 비스(8-퀴놀리놀레이토)아연(II)(약칭: Znq), 비스[2-(2-벤즈옥사졸릴)페놀레이토]아연(II)(약칭: ZnPBO), 비스[2-(2-벤조싸이아졸릴)페놀레이토]아연(II)(약칭: ZnBTZ) 등의 금속 착체;
2-(4-바이페닐릴)-5-(4-tert-뷰틸페닐)-1,3,4-옥사다이아졸(약칭: PBD), 1,3-비스[5-(p-tert-뷰틸페닐)-1,3,4-옥사다이아졸-2-일]벤젠(약칭: OXD-7), 3-(4-바이페닐릴)-4-페닐-5-(4-tert-뷰틸페닐)-1,2,4-트라이아졸(약칭: TAZ), 2,2',2''-(1,3,5-벤젠트라이일)트리스(1-페닐-1H-벤즈이미다졸)(약칭: TPBI), 바소페난트롤린(약칭: BPhen), 바소큐프로인(약칭: BCP) 등의 헤테로환 화합물;
9-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]-9H-카바졸(약칭: CzPA), 3,6-다이페닐-9-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]-9H-카바졸(약칭: DPCzPA), 9,10-비스(3,5-다이페닐페닐)안트라센(약칭: DPPA), 9,10-다이(2-나프틸)안트라센(약칭: DNA), 2-tert-뷰틸-9,10-다이(2-나프틸)안트라센(약칭: t-BuDNA), 9,9'-바이안트릴(약칭: BANT), 9,9'-(스틸벤-3,3'-다이일)다이페난트렌(약칭: DPNS), 9,9'-(스틸벤-4,4'-다이일)다이페난트렌(약칭: DPNS2), 3,3',3''-(벤젠-1,3,5-트라이일)트라이피렌(약칭: TPB3), 9,10-다이페닐안트라센(약칭: DPAnth), 6,12-다이메톡시-5,11-다이페닐크라이센 등의 축합 방향족 화합물; 및
N,N-다이페닐-9-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]-9H-카바졸-3-아민(약칭: CzA1PA), 4-(10-페닐-9-안트릴)트라이페닐아민(약칭: DPhPA), N,9-다이페닐-N-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]-9H-카바졸-3-아민(약칭: PCAPA), N,9-다이페닐-N-{4-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]페닐}-9H-카바졸-3-아민(약칭: PCAPBA), N-(9,10-다이페닐-2-안트릴)-N,9-다이페닐-9H-카바졸-3-아민(약칭: 2PCAPA), 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]바이페닐(약칭: NPB 또는 α-NPD), N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-다이페닐-[1,1'-바이페닐]-4,4'-다이아민(약칭: TPD), 4,4'-비스[N-(9,9-다이메틸플루오렌-2-일)-N-페닐아미노]바이페닐(약칭: DFLDPBi), 4,4'-비스[N-(스파이로-9,9'-바이플루오렌-2-일)-N―페닐아미노]바이페닐(약칭: BSPB) 등의 방향족 아민 화합물을 이용할 수 있다. 호스트 재료는 복수종 이용해도 된다.
특히, 청색 형광 소자의 경우에는, 하기의 안트라센 화합물을 호스트 재료로서 이용하는 것이 바람직하다.
[화학식 46]
Figure 112020050348703-pct00046
[화학식 47]
Figure 112020050348703-pct00047
[화학식 48]
Figure 112020050348703-pct00048
전자 수송층
전자 수송층은 전자 수송성이 높은 재료(전자 수송성 재료)를 포함하는 층이고, 발광층과 음극 사이, 또는, 존재하는 경우는, 발광층과 전자 주입층 사이에 형성된다.
전자 수송층은, 단층 구조여도 되고, 2 이상의 층을 포함하는 다층 구조여도 된다. 예를 들어, 전자 수송층은 제 1 전자 수송층(양극측)과 제 2 전자 수송층(음극측)을 포함하는 2층 구조여도 된다. 본 발명의 일 태양에 있어서, 상기 단층 구조의 전자 수송층은 발광층에 인접하고 있는 것이 바람직하고, 또한, 상기 다층 구조 중의 가장 양극에 가까운 전자 수송층, 예를 들어, 상기 2층 구조의 제 1 전자 수송층은 발광층에 인접하고 있는 것이 바람직하다. 본 발명의 다른 태양에 있어서, 상기 단층 구조의 전자 수송층과 발광층 사이에, 또는, 상기 다층 구조 중의 가장 발광층에 가까운 전자 수송층과 발광층 사이에, 후술하는 정공 저지층 등을 개재시켜도 된다.
전자 수송층에는, 예를 들어,
(1) 알루미늄 착체, 베릴륨 착체, 아연 착체 등의 금속 착체,
(2) 이미다졸 유도체, 벤즈이미다졸 유도체, 아진 유도체, 카바졸 유도체, 페난트롤린 유도체 등의 헤테로방향족 화합물,
(3) 고분자 화합물을 사용할 수 있다.
금속 착체로서는, 예를 들어, 트리스(8-퀴놀리놀레이토)알루미늄(III)(약칭: Alq), 트리스(4-메틸-8-퀴놀리놀레이토)알루미늄(약칭: Almq3), 비스(10-하이드록시벤조[h]퀴놀리네이토)베릴륨(약칭: BeBq2), 비스(2-메틸-8-퀴놀리놀레이토)(4-페닐페놀레이토)알루미늄(III)(약칭: BAlq), 비스(8-퀴놀리놀레이토)아연(II)(약칭: Znq), 비스[2-(2-벤즈옥사졸릴)페놀레이토]아연(II)(약칭: ZnPBO), 비스[2-(2-벤조싸이아졸릴)페놀레이토]아연(II)(약칭: ZnBTZ)을 들 수 있다.
헤테로방향족 화합물로서는, 예를 들어, 2-(4-바이페닐릴)-5-(4-tert-뷰틸페닐)-1,3,4-옥사다이아졸(약칭: PBD), 1,3-비스[5-(p-tert-뷰틸페닐)-1,3,4-옥사다이아졸-2-일]벤젠(약칭: OXD-7), 3-(4-tert-뷰틸페닐)-4-페닐-5-(4-바이페닐릴)-1,2,4-트라이아졸(약칭: TAZ), 3-(4-tert-뷰틸페닐)-4-(4-에틸페닐)-5-(4-바이페닐릴)-1,2,4-트라이아졸(약칭: p-EtTAZ), 바소페난트롤린(약칭: BPhen), 바소큐프로인(약칭: BCP), 4,4'-비스(5-메틸벤즈옥사졸-2-일)스틸벤(약칭: BzOs)을 들 수 있다.
고분자 화합물로서는, 예를 들어, 폴리[(9,9-다이헥실플루오렌-2,7-다이일)-co-(피리딘-3,5-다이일)](약칭: PF-Py), 폴리[(9,9-다이옥틸 플루오렌-2,7-다이일)-co-(2,2'-바이피리딘-6,6'-다이일)](약칭: PF-BPy)을 들 수 있다.
상기 재료는, 10-6cm2/Vs 이상의 전자 이동도를 갖는 재료이다. 한편, 정공 수송성보다도 전자 수송성이 높은 재료이면, 상기 이외의 재료를 전자 수송층에 이용해도 된다.
전자 주입층
전자 주입층은, 전자 주입성이 높은 재료를 포함하는 층이다. 전자 주입층에는, 리튬(Li), 세슘(Cs) 등의 알칼리 금속, 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 스트론튬(Sr) 등의 알칼리 토류 금속, 유로퓸(Eu), 이터븀(Yb) 등의 희토류 금속, 및 이들 금속을 포함하는 화합물을 이용할 수 있다. 그와 같은 화합물로서는, 예를 들어, 알칼리 금속 산화물, 알칼리 금속 할로젠화물, 알칼리 금속 함유 유기 착체, 알칼리 토류 금속 산화물, 알칼리 토류 금속 할로젠화물, 알칼리 토류 금속 함유 유기 착체, 희토류 금속 산화물, 희토류 금속 할로젠화물, 및 희토류 금속 함유 유기 착체를 들 수 있다. 또한, 이들 화합물을 복수 혼합하여 이용할 수도 있다.
그 외, 전자 수송성을 갖는 재료에 알칼리 금속, 알칼리 토류 금속, 또는 그들의 화합물을 함유시킨 것, 구체적으로는 Alq 중에 마그네슘(Mg)을 함유시킨 것 등을 이용해도 된다. 한편, 이 경우에는, 음극으로부터의 전자 주입을 보다 효율 좋게 행할 수 있다.
혹은, 전자 주입층에, 유기 화합물과 전자 공여체(도너)를 혼합하여 이루어지는 복합 재료를 이용해도 된다. 이와 같은 복합 재료는, 유기 화합물이 전자 공여체로부터 전자를 받기 때문에, 전자 주입성 및 전자 수송성이 우수하다. 이 경우, 유기 화합물로서는, 수취한 전자의 수송이 우수한 재료인 것이 바람직하고, 구체적으로는, 예를 들어 전술한 전자 수송층을 구성하는 재료(금속 착체나 헤테로방향족 화합물 등)를 이용할 수 있다. 전자 공여체로서는, 유기 화합물에 대해 전자 공여성을 나타내는 재료이면 된다. 구체적으로는, 알칼리 금속, 알칼리 토류 금속 및 희토류 금속이 바람직하고, 리튬, 세슘, 마그네슘, 칼슘, 에르븀, 이터븀 등을 들 수 있다. 또한, 알칼리 금속 산화물이나 알칼리 토류 금속 산화물이 바람직하고, 리튬 산화물, 칼슘 산화물, 바륨 산화물 등을 들 수 있다. 또한, 산화 마그네슘과 같은 루이스 염기를 이용할 수도 있다. 또한, 테트라싸이아풀발렌(약칭: TTF) 등의 유기 화합물을 이용할 수도 있다.
음극
음극에는, 일함수가 작은(구체적으로는 3.8eV 이하) 금속, 합금, 전기 전도성 화합물, 및 이들의 혼합물 등을 이용하는 것이 바람직하다. 이와 같은 음극 재료의 구체예로서는, 원소 주기율표의 제1족 또는 제2족에 속하는 원소, 즉 리튬(Li)이나 세슘(Cs) 등의 알칼리 금속 및 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 스트론튬(Sr) 등의 알칼리 토류 금속, 및 이들을 포함하는 합금(예를 들어, MgAg, AlLi), 유로퓸(Eu), 이터븀(Yb) 등의 희토류 금속 및 이들을 포함하는 합금 등을 들 수 있다.
한편, 알칼리 금속, 알칼리 토류 금속, 이들을 포함하는 합금을 이용하여 음극을 형성하는 경우에는, 진공 증착법이나 스퍼터링법을 이용할 수 있다. 또한, 은 페이스트 등을 이용하는 경우에는, 도포법이나 잉크젯법 등을 이용할 수 있다.
한편, 전자 주입층을 설치하는 것에 의해, 일함수의 대소에 관계 없이, Al, Ag, ITO, 그래펜, 규소 혹은 산화 규소를 함유한 산화 인듐-산화 주석 등 다양한 도전성 재료를 이용하여 음극을 형성할 수 있다. 이들 도전성 재료는, 스퍼터링법이나 잉크젯법, 스핀 코팅법 등을 이용하여 성막할 수 있다.
절연층
유기 EL 소자는, 초박막에 전계를 인가하기 때문에, 누설이나 단락에 의한 화소 결함이 생기기 쉽다. 이것을 방지하기 위해서, 한 쌍의 전극 사이에 절연성의 박막층으로 이루어지는 절연층을 삽입해도 된다.
절연층에 이용되는 재료로서는, 예를 들어, 산화 알루미늄, 불화 리튬, 산화 리튬, 불화 세슘, 산화 세슘, 산화 마그네슘, 불화 마그네슘, 산화 칼슘, 불화 칼슘, 질화 알루미늄, 산화 타이타늄, 산화 규소, 산화 저마늄, 질화 규소, 질화 붕소, 산화 몰리브데넘, 산화 루테늄, 산화 바나듐 등을 들 수 있다. 한편, 이들의 혼합물이나 적층물을 이용해도 된다.
스페이스층
상기 스페이스층이란, 예를 들어, 형광 발광층과 인광 발광층을 적층하는 경우에, 인광 발광층에서 생성되는 여기자를 형광 발광층에 확산시키지 않거나, 혹은, 캐리어 밸런스를 조정할 목적으로, 형광 발광층과 인광 발광층 사이에 설치되는 층이다. 또한, 스페이스층은, 복수의 인광 발광층 사이에 설치할 수도 있다.
스페이스층은 발광층 사이에 설치되기 때문에, 전자 수송성과 정공 수송성을 겸비하는 재료인 것이 바람직하다. 또한, 인접하는 인광 발광층 내의 삼중항 에너지의 확산을 막기 위해, 삼중항 에너지가 2.6eV 이상인 것이 바람직하다. 스페이스층에 이용되는 재료로서는, 전술한 정공 수송층에 이용되는 것과 마찬가지의 것을 들 수 있다.
저지층
전자 저지층, 정공 저지층, 여기자 저지층 등의 저지층을 발광층에 인접하여 설치해도 된다. 전자 저지층이란 발광층으로부터 정공 수송층으로 전자가 누설되는 것을 막는 층이고, 정공 저지층이란 발광층으로부터 전자 수송층으로 정공이 누설되는 것을 막는 층이다. 여기자 저지층은 발광층에서 생성된 여기자가 주변의 층으로 확산하는 것을 방지하여, 여기자를 발광층 내에 가두는 기능을 갖는다.
상기 유기 EL 소자의 각 층은 종래 공지된 증착법, 도포법 등에 의해 형성할 수 있다. 예를 들어, 진공 증착법, 분자선 증착법(MBE법) 등의 증착법, 혹은, 층을 형성하는 화합물의 용액을 이용한, 디핑법, 스핀 코팅법, 캐스팅법, 바 코팅법, 롤 코팅법 등의 도포법에 의한 공지된 방법으로 형성할 수 있다.
각 층의 막 두께는 특별히 제한되지 않지만, 일반적으로 막 두께가 지나치게 얇으면 핀홀 등의 결함이 생기기 쉽고, 반대로 지나치게 두꺼우면 높은 구동 전압이 필요하여 효율이 나빠지기 때문에, 통상 5nm∼10μm이며, 10nm∼0.2μm가 보다 바람직하다.
상기 유기 EL 소자는, 유기 EL 패널 모듈 등의 표시 부품, 텔레비전, 휴대전화, 퍼스널 컴퓨터 등의 표시 장치, 및 조명, 차량용 등구의 발광 장치 등의 전자 기기에 사용할 수 있다.
실시예
이하, 실시예를 이용하여 본 발명을 더 상세히 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시예로 한정되는 것은 아니다.
하기 실시예 1∼6의 유기 EL 소자의 제조에 이용한 발명 화합물
[화학식 49]
Figure 112020050348703-pct00049
하기 비교예 1∼4의 유기 EL 소자의 제조에 이용한 비교 화합물
[화학식 50]
Figure 112020050348703-pct00050
비교 화합물 Ref-1은 특허문헌 2에 기재된 화합물, 비교 화합물 Ref-2, Ref-3 및 Ref-4는 특허문헌 1에 기재된 화합물이다.
하기 실시예 1∼6 및 하기 비교예 1∼4의 유기 EL 소자의 제조에 이용한 다른 화합물
[화학식 51]
Figure 112020050348703-pct00051
[화학식 52]
Figure 112020050348703-pct00052
각 유기 EL 소자를 이하와 같이 제작하여, 각 소자의 EL 소자 성능을 평가했다.
유기 EL 소자의 제작
실시예 1
25mm×75mm×1.1mm의 ITO 투명 전극(양극) 부가 유리 기판(지오마텍 주식회사제)을, 아이소프로필알코올 중에서 5분간 초음파 세정한 후, 30분간 UV 오존 세정했다. ITO의 막 두께는, 130nm로 했다.
세정 후의 투명 전극 라인 부가 상기 유리 기판을 진공 증착 장치의 기판 홀더에 장착하고, 우선 투명 전극 라인이 형성되어 있는 측의 면 상에 투명 전극을 덮도록 하여 화합물 HI-1을 증착하여, 막 두께 5nm의 정공 주입층을 형성했다.
다음에, 정공 주입층 상에 화합물 HT-1을 증착하여, 막 두께 80nm의 제 1 정공 수송층을 형성했다.
다음에, 이 제 1 정공 수송층 상에 화합물 Inv-1을 증착하여, 막 두께 10nm의 제 2 정공 수송층을 형성했다.
다음에, 이 제 2 정공 수송층 상에, 화합물 BH-1(호스트 재료)과 화합물 BD-1(도펀트 재료)을 공증착하여, 막 두께 25nm의 발광층을 형성했다. 화합물 BD-1의 발광층 중의 농도는 4.0질량%였다.
다음에, 이 발광층 상에, 화합물 ET-1을 증착하여 막 두께 10nm의 제 1 전자 수송층을 형성했다.
다음에, 이 제 1 전자 수송층 상에, 화합물 ET-2를 증착하여 막 두께 15nm의 제 2 전자 수송층을 형성했다.
다음에, 이 제 2 전자 수송층 상에, LiF를 증착하여 막 두께 1nm의 전자 주입성 전극(음극)을 형성했다.
그리고, 이 전자 주입성 전극 상에 금속 Al을 증착하여 막 두께 80nm의 금속 음극을 형성했다.
이와 같이 하여 얻어진 실시예 1의 유기 EL 소자의 층 구성은 개략 이하와 같다.
ITO(130)/HI(5)/HT-1(80)/화합물 Inv-1(10)/BH-1:BD-1=96:4(25)/ET-1(10)/ET-2(15)/LiF(1)/Al(80)
상기 층 구성에 있어서, 괄호 내의 숫자는 막 두께(nm)이며, BH-1과 BD-1의 비율은 질량비이다.
실시예 2∼6
실시예 2∼6의 유기 EL 소자는, 실시예 1에 있어서의 제 2 정공 수송층 화합물(화합물 Inv-1)을 표 1에 기재된 화합물로 치환한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 제작했다.
비교예 1∼4
비교예 1∼4의 유기 EL 소자는, 실시예 1에 있어서의 제 2 정공 수송층 화합물(화합물 Inv-1)을 표 1에 기재된 비교 화합물로 치환한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 제작했다.
유기 EL 소자의 평가
제작한 각 유기 EL 소자에 대해, 외부 양자 효율과 소자 수명을 평가했다. 평가 결과를 표 1에 나타낸다.
외부 양자 효율(EQE)의 측정
얻어진 유기 EL 소자를 실온하, 전류 밀도 10mA/cm2로 직류 정전류 구동하고, 휘도계(미놀타사제 분광 휘도 방사계 CS-1000)를 이용하여 휘도를 측정했다. 측정 결과로부터 외부 양자 효율(%)을 구했다.
Figure 112020050348703-pct00053
표 1의 결과로부터 분명한 바와 같이, 본 발명의 식(1)의 화합물 Inv-1∼5 및 12 중 어느 하나를 포함하는 유기 EL 소자는, 고효율(고외부 양자 효율)을 나타낸다.
한편, 특허문헌 2에 기재된 화합물 Ref-1, 특허문헌 1에 기재된 화합물 Ref-2, Ref-3 또는 Ref-4 중 어느 하나를 포함하는 유기 EL 소자는, 효율(외부 양자 효율)이 불충분하다.
실시예 1, 5와 비교예 1, 2, 4의 비교로부터, 중심 질소 원자 상에 p-바이페닐렌 링커를 개재시켜 결합한 1-나프틸기가 존재하면 고효율이 얻어짐을 알 수 있다.
또한, 실시예 1∼6과 비교예 3의 비교로부터, 중심 질소 원자 상에 본 발명의 식(1)에서 정의하는 Ar이 존재하면 고효율이 얻어짐을 알 수 있다.
합성예에서 합성한 화합물
[화학식 53]
Figure 112020050348703-pct00054
[화학식 54]
Figure 112020050348703-pct00055
[화학식 55]
Figure 112020050348703-pct00056
합성예 1: 화합물 Inv-1의 합성
중간체 1의 합성
[화학식 56]
Figure 112020050348703-pct00057
아르곤 분위기하, 아민 1(20mmol, 5.2g), 클로로체 1(20mmol, 6.3g), 트리스(다이벤질리덴아세톤)다이팔라듐(0)(0.4mmol, 366mg), 2,2'-비스(다이페닐포스피노)-1,1'-바이나프틸(0.4mmol, 249mg), 나트륨 tert-뷰톡사이드(28mmol, 2.7g), 톨루엔: 100mL를 플라스크에 투입하고, 80℃에서 5시간 가열 교반했다.
실온(25℃)까지 냉각 후, 반응 용액을 농축하고, 잔사를 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여, 백색 고체 8.28g(수율 77%)을 얻었다. LC-MS 분석에 의해, 당해 백색 고체를 중간체 1로 동정했다.
화합물 Inv-1의 합성
[화학식 57]
Figure 112020050348703-pct00058
아르곤 분위기하, 중간체 1(7mmol, 3.8g), 4-브로모바이페닐(7mmol, 1.6g), 트리스(다이벤질리덴아세톤)다이팔라듐(0)(0.14mmol, 128mg), 트라이-tert-뷰틸포스포늄 테트라플루오로보레이트(0.56mmol, 162mg), 나트륨 tert-뷰톡사이드(9.8mmol, 942mg), 자일렌(35mL)을 플라스크에 투입하고, 4시간 가열 환류 교반했다.
실온(25℃)까지 냉각 후, 반응 용액을 농축하고, 잔사를 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여, 백색 고체 4.0g(수율 83%)을 얻었다. LC-MS 분석에 의해, 당해 백색 고체를 화합물 Inv-1로 동정했다.
합성예 2: 화합물 Inv-2의 합성
[화학식 58]
Figure 112020050348703-pct00059
합성예 1에 있어서, 4-브로모바이페닐 대신에 2-브로모바이페닐을 이용한 것 이외에는 마찬가지로 하여, 백색 고체 3.8g(수율 78%)을 얻었다. LC-MS 분석에 의해, 당해 백색 고체를 화합물 Inv-2로 동정했다.
합성예 3: 화합물 Inv-3의 합성
[화학식 59]
Figure 112020050348703-pct00060
합성예 1에 있어서, 4-브로모바이페닐 대신에 브로모벤젠을 이용한 것 이외에는 마찬가지로 하여, 백색 고체 3.0g(수율 69%)을 얻었다. LC-MS 분석에 의해, 당해 백색 고체를 화합물 Inv-3으로 동정했다.
합성예 4: 화합물 Inv-4의 합성
[화학식 60]
Figure 112020050348703-pct00061
합성예 1에 있어서, 4-브로모바이페닐 대신에 1-아이오도나프탈렌을 이용한 것 이외에는 마찬가지로 하여, 백색 고체 2.7g(수율 58%)을 얻었다. LC-MS 분석에 의해, 당해 백색 고체를 화합물 Inv-4로 동정했다.
합성예 5: 화합물 Inv-5의 합성
[화학식 61]
Figure 112020050348703-pct00062
합성예 1에 있어서, 4-브로모바이페닐 대신에 9-브로모페난트렌을 이용한 것 이외에는 마찬가지로 하여, 백색 고체 2.9g(수율 58%)을 얻었다. LC-MS 분석에 의해, 당해 백색 고체를 화합물 Inv-5로 동정했다.
합성예 6: 화합물 Inv-6의 합성
[화학식 62]
Figure 112020050348703-pct00063
합성예 1에 있어서, 4-브로모바이페닐 대신에 3-브로모바이페닐을 이용한 것 이외에는 마찬가지로 하여, 백색 고체 4.1g(수율 85%)을 얻었다. LC-MS 분석에 의해, 당해 백색 고체를 화합물 Inv-6으로 동정했다.
합성예 7: 화합물 Inv-7의 합성
[화학식 63]
Figure 112020050348703-pct00064
합성예 1에 있어서, 4-브로모바이페닐 대신에 2-브로모나프탈렌을 이용한 것 이외에는 마찬가지로 하여, 백색 고체 3.3g(수율 72%)을 얻었다. LC-MS 분석에 의해, 당해 백색 고체를 화합물 Inv-7로 동정했다.
합성예 8: 화합물 Inv-8의 합성
[화학식 64]
Figure 112020050348703-pct00065
합성예 1에 있어서, 4-브로모바이페닐 대신에 1-브로모페난트렌을 이용한 것 이외에는 마찬가지로 하여, 백색 고체 2.5g(수율 50%)을 얻었다. LC-MS 분석에 의해, 당해 백색 고체를 화합물 Inv-8로 동정했다.
합성예 9: 화합물 Inv-9의 합성
[화학식 65]
Figure 112020050348703-pct00066
합성예 1에 있어서, 4-브로모바이페닐 대신에 2-브로모페난트렌을 이용한 것 이외에는 마찬가지로 하여, 백색 고체 4.4g(수율 88%)을 얻었다. LC-MS 분석에 의해, 당해 백색 고체를 화합물 Inv-9로 동정했다.
합성예 10: 화합물 Inv-10의 합성
[화학식 66]
Figure 112020050348703-pct00067
합성예 1에 있어서, 4-브로모바이페닐 대신에 3-브로모페난트렌을 이용한 것 이외에는 마찬가지로 하여, 백색 고체 3.5g(수율 71%)을 얻었다. LC-MS 분석에 의해, 당해 백색 고체를 화합물 Inv-10으로 동정했다.
합성예 11: 화합물 Inv-11의 합성
[화학식 67]
Figure 112020050348703-pct00068
합성예 1에 있어서, 4-브로모바이페닐 대신에 4-브로모페난트렌을 이용한 것 이외에는 마찬가지로 하여, 백색 고체 2.1g(수율 43%)을 얻었다. LC-MS 분석에 의해, 당해 백색 고체를 화합물 Inv-11로 동정했다.
합성예 12: 화합물 Inv-12의 합성
[화학식 68]
Figure 112020050348703-pct00069
합성예 3에 있어서, 브로모벤젠 대신에 브로모벤젠-d5를 이용한 것 이외에는 마찬가지로 하여, 백색 고체 3.1g(수율 72%)을 얻었다. LC-MS 분석에 의해, 당해 백색 고체를 화합물 Inv-12로 동정했다.
1, 11 유기 EL 소자
2 기판
3 양극
4 음극
5 발광층
6 정공 수송 대역(정공 수송층)
6a 제 1 정공 수송층
6b 제 2 정공 수송층
7 전자 수송 대역(전자 수송층)
7a 제 1 전자 수송층
7b 제 2 전자 수송층
10, 20 발광 유닛

Claims (31)

  1. 하기 식(A)로 표시되는 화합물.
    Figure 112020124127249-pct00070

    (식 중,
    Ar은 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐릴기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 또는 치환 또는 비치환된 페난트릴기이고;
    R1∼R7은, 각각 독립하여, 수소 원자, 할로젠 원자, 탄소수 1∼10의 알킬기, 또는 환형성 탄소수 3∼6의 사이클로알킬기이고;
    R11∼R14는, 각각 독립하여, 수소 원자, 할로젠 원자, 탄소수 1∼10의 알킬기, 또는 환형성 탄소수 3∼6의 사이클로알킬기이고;
    R21∼R24는, 각각 독립하여, 수소 원자, 할로젠 원자, 탄소수 1∼10의 알킬기, 또는 환형성 탄소수 3∼6의 사이클로알킬기이고;
    R31∼R34는, 각각 독립하여, 수소 원자, 할로젠 원자, 탄소수 1∼10의 알킬기, 또는 환형성 탄소수 3∼6의 사이클로알킬기이고;
    R41∼R48은, 각각 독립하여, 수소 원자, 할로젠 원자, 탄소수 1∼10의 알킬기, 또는 환형성 탄소수 3∼6의 사이클로알킬기이고, 단, R47과 R48 중 한쪽은 *1에 결합하는 단일 결합이고;
    상기 페닐기, 상기 바이페닐릴기, 상기 나프틸기, 및 상기 페난트릴기의 치환기는, 각각 독립하여, 할로젠 원자, 탄소수 1∼10의 알킬기, 또는 환형성 탄소수 3∼6의 사이클로알킬기이고;
    R1∼R7, R11∼R14, R21∼R24, R31∼R34, 및 *1에 결합하는 단일 결합이 아닌 R41∼R48로부터 선택되는 인접하는 2개가 서로 결합하여 환 구조를 형성하는 경우는 없고;
    상기 페닐기, 상기 바이페닐릴기, 상기 나프틸기, 및 상기 페난트릴기가 인접하는 2개의 치환기를 갖는 경우, 해당 인접하는 2개의 치환기가 서로 결합하여 환을 형성하는 경우는 없다.)
  2. 제 1 항에 있어서,
    Ar의 치환기가 나타내는 상기 할로젠 원자, 및 R1∼R7, R11∼R14, R21∼R24, R31∼R34, 및 *1에 결합하는 단일 결합이 아닌 R41∼R48이 나타내는 상기 할로젠 원자가 아이오딘 원자, 브로민 원자, 염소 원자 및 불소 원자로부터 선택되는 화합물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    Ar의 치환기가 나타내는 상기 탄소수 1∼10의 알킬기, 및 R1∼R7, R11∼R14, R21∼R24, R31∼R34, 및 *1에 결합하는 단일 결합이 아닌 R41∼R48이 나타내는 상기 탄소수 1∼10의 알킬기가, 각각 독립하여, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, sec-프로필기, 아이소프로필기, n-뷰틸기, sec-뷰틸기, 아이소뷰틸기, 및 t-뷰틸기로부터 선택되는 화합물.
  4. 제 1 항에 있어서,
    Ar의 치환기가 나타내는 상기 환형성 탄소수 3∼6의 사이클로알킬기, 및 R1∼R7, R11∼R14, R21∼R24, R31∼R34, 및 *1에 결합하는 단일 결합이 아닌 R41∼R48이 나타내는 상기 환형성 탄소수 3∼6의 사이클로알킬기가, 각각 독립하여, 사이클로프로필기, 사이클로뷰틸기, 사이클로펜틸기, 및 사이클로헥실기로부터 선택되는 화합물.
  5. 제 1 항에 있어서,
    하기 식(1) 또는 (11)로 표시되는 화합물.
    Figure 112020089258637-pct00071

    Figure 112020089258637-pct00072

    (식 중, R1∼R7, R11∼R14, R21∼R24, R31∼R34, 및 R41∼R48은 식(A)에 있어서 정의한 바와 같다.)
  6. 제 1 항에 있어서,
    하기 식(2) 또는 (12)로 표시되는 화합물.
    Figure 112020089258637-pct00073

    Figure 112020089258637-pct00074

    (식 중,
    R1∼R7, R11∼R14, R21∼R24, R31∼R34, 및 R41∼R48은 식(A)에 있어서 정의한 바와 같고;
    R51∼R55는, 각각 독립하여, 수소 원자, 할로젠 원자, 탄소수 1∼10의 알킬기, 또는 환형성 탄소수 3∼6의 사이클로알킬기이다.)
  7. 제 1 항에 있어서,
    하기 식(3) 또는 (13)으로 표시되는 화합물.
    Figure 112020089258637-pct00075

    Figure 112020089258637-pct00076

    (식 중,
    R1∼R7, R11∼R14, R21∼R24, R31∼R34, 및 R41∼R48은 식(A)에 있어서 정의한 바와 같고;
    R61∼R65로부터 선택되는 1개는 *a에 결합하는 단일 결합이며, 다른 R61∼R65 및 R66∼R70은, 각각 독립하여, 수소 원자, 할로젠 원자, 탄소수 1∼10의 알킬기, 또는 환형성 탄소수 3∼6의 사이클로알킬기이다.)
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 식(3)이 하기 식(3a)∼(3c) 중 어느 하나로 표시되는 화합물.
    Figure 112020089258637-pct00077

    Figure 112020089258637-pct00078

    Figure 112020089258637-pct00079

    (식 중,
    R1∼R7, R11∼R14, R21∼R24, R31∼R34, 및 R41∼R47은 식(A)에 있어서 정의한 바와 같고;
    R61∼R65 및 R66∼R70은 식(3)에 있어서 정의한 바와 같다.)
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 식(13)이 하기 식(13a)∼(13c) 중 어느 하나로 표시되는 화합물.
    Figure 112020089258637-pct00080

    Figure 112020089258637-pct00081

    Figure 112020089258637-pct00082

    (식 중,
    R1∼R7, R11∼R14, R21∼R24, R31∼R34, R41∼R46, 및 R48은 식(A)에 있어서 정의한 바와 같고;
    R61∼R65 및 R66∼R70은 식(13)에 있어서 정의한 바와 같다.)
  10. 제 1 항에 있어서,
    하기 식(4) 또는 (14)로 표시되는 화합물.
    Figure 112020089258637-pct00083

    Figure 112020089258637-pct00084

    (식 중,
    R1∼R7, R11∼R14, R21∼R24, R31∼R34, 및 R41∼R48은 식(A)에 있어서 정의한 바와 같고;
    R71과 R72로부터 선택되는 1개는 *b에 결합하는 단일 결합이며, 다른 쪽 및 R73∼R78은, 각각 독립하여, 수소 원자, 할로젠 원자, 탄소수 1∼10의 알킬기, 또는 환형성 탄소수 3∼6의 사이클로알킬기이다.)
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 식(4)가 하기 식(4a) 또는 (4b)로 표시되는 화합물.
    Figure 112020089258637-pct00085

    Figure 112020089258637-pct00086

    (식 중,
    R1∼R7, R11∼R14, R21∼R24, R31∼R34, 및 R41∼R47은 식(A)에 있어서 정의한 바와 같고;
    R71∼R72 및 R73∼R78은 식(4)에 있어서 정의한 바와 같다.)
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 식(14)가 하기 식(14a) 또는 (14b)로 표시되는 화합물.
    Figure 112020089258637-pct00087

    Figure 112020089258637-pct00088

    (식 중,
    R1∼R7, R11∼R14, R21∼R24, R31∼R34, R41∼R46, 및 R48은 식(A)에 있어서 정의한 바와 같고;
    R71∼R72 및 R73∼R78은 식(14)에 있어서 정의한 바와 같다.)
  13. 제 1 항에 있어서,
    하기 식(5) 또는 (15)로 표시되는 화합물.
    Figure 112020089258637-pct00089

    Figure 112020089258637-pct00090

    (식 중,
    R1∼R7, R11∼R14, R21∼R24, R31∼R34, 및 R41∼R48은 식(A)에 있어서 정의한 바와 같고;
    R81∼R90으로부터 선택되는 1개는 *c에 결합하는 단일 결합이며, 다른 R81∼R90은, 각각 독립하여, 수소 원자, 할로젠 원자, 탄소수 1∼10의 알킬기, 또는 환형성 탄소수 3∼6의 사이클로알킬기이다.)
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 식(5)가 하기 식(5a)∼(5e) 중 어느 하나로 표시되는 화합물.
    Figure 112020089258637-pct00091

    Figure 112020089258637-pct00092

    Figure 112020089258637-pct00093

    Figure 112020089258637-pct00094

    Figure 112020089258637-pct00095

    (식 중,
    R1∼R7, R11∼R14, R21∼R24, R31∼R34, 및 R41∼R47은 식(A)에 있어서 정의한 바와 같고;
    R81∼R90은 식(5)에 있어서 정의한 바와 같다.)
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 식(15)가 하기 식(15a)∼(15e) 중 어느 하나로 표시되는 화합물.
    Figure 112020089258637-pct00096

    Figure 112020089258637-pct00097

    Figure 112020089258637-pct00098

    Figure 112020089258637-pct00099

    Figure 112020089258637-pct00100

    (식 중,
    R1∼R7, R11∼R14, R21∼R24, R31∼R34, R41∼R46, 및 R48은 식(A)에 있어서 정의한 바와 같고;
    R81∼R90은 식(15)에 있어서 정의한 바와 같다.)
  16. 제 1 항에 있어서,
    R1∼R7, R11∼R14, R21∼R24, R31∼R34, 및 *1에 결합하는 단일 결합이 아닌 R41∼R48이 수소 원자인 화합물.
  17. 제 6 항에 있어서,
    R1∼R7, R11∼R14, R21∼R24, R31∼R34, *1에 결합하는 단일 결합이 아닌 R41∼R48, 및 R51∼R55가 수소 원자인 화합물.
  18. 제 7 항에 있어서,
    R1∼R7, R11∼R14, R21∼R24, R31∼R34, *1에 결합하는 단일 결합이 아닌 R41∼R48, *a에 결합하는 단일 결합이 아닌 R61∼R65, 및 R66∼R70이 수소 원자인 화합물.
  19. 제 10 항에 있어서,
    R1∼R7, R11∼R14, R21∼R24, R31∼R34, *1에 결합하는 단일 결합이 아닌 R41∼R48, *b에 결합하는 단일 결합이 아닌 R71 또는 R72, 및 R73∼R78이 수소 원자인 화합물.
  20. 제 13 항에 있어서,
    R1∼R7, R11∼R14, R21∼R24, R31∼R34, *1에 결합하는 단일 결합이 아닌 R41∼R48, 및 *c에 결합하는 단일 결합이 아닌 R81∼R90이 수소 원자인 화합물.
  21. 제 1 항에 있어서,
    하기 식 중 어느 하나로 표시되는 화합물.
    Figure 112020089258637-pct00101

    Figure 112020089258637-pct00102

    Figure 112020089258637-pct00103

    Figure 112020089258637-pct00104
  22. 제 1 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 기재된 화합물을 포함하는 유기 전기발광 소자용 재료.
  23. 음극, 양극, 및 해당 음극과 해당 양극 사이에 유기층을 갖는 유기 전기발광 소자로서, 해당 유기층이 발광층을 포함하고, 해당 유기층의 적어도 1층이 제 1 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 기재된 화합물을 포함하는 유기 전기발광 소자.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 유기층이 상기 양극과 상기 발광층 사이에 정공 수송 대역을 포함하고, 해당 정공 수송 대역이 상기 화합물을 포함하는 유기 전기발광 소자.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 정공 수송 대역이 양극측의 제 1 정공 수송층과 음극측의 제 2 정공 수송층을 포함하고, 해당 제 1 정공 수송층, 해당 제 2 정공 수송층, 또는 양쪽이 상기 화합물을 포함하는 유기 전기발광 소자.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 제 1 정공 수송층이 상기 화합물을 포함하는 유기 전기발광 소자.
  27. 제 25 항에 있어서,
    상기 제 2 정공 수송층이 상기 화합물을 포함하는 유기 전기발광 소자.
  28. 제 25 항에 있어서,
    상기 제 2 정공 수송층이 상기 발광층에 인접하고 있는 유기 전기발광 소자.
  29. 제 23 항에 있어서,
    상기 발광층이 형광 도펀트 재료를 포함하는 유기 전기발광 소자.
  30. 제 23 항에 있어서,
    상기 발광층이 인광 도펀트 재료를 포함하는 유기 전기발광 소자.
  31. 제 23 항에 기재된 유기 전기발광 소자를 포함하는 전자 기기.
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