KR20160021123A - 방향족 아민 유도체 및 유기 전기발광 소자 - Google Patents

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마사카즈 후나하시
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이데미쓰 고산 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 목적은, 구동 전압을 저하시킴과 더불어, 장수명의 유기 EL 소자를 제공하는 것이다. 본 발명의 방향족 아민 유도체는, 하기 화학식(1)로 표시되고; 화학식(1)에 있어서, Ar1 및 Ar2는 아릴기 또는 헤테로아릴기이고; L1 및 L2는 단일 결합, 아릴렌기 또는 헤테로아릴렌기이고; R1∼R4는 알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 알콕시기, 아르알킬기, 아릴옥시기, 아릴싸이오기, 알콕시카보닐기, 할로겐 원자, 사이아노기, 나이트로기, 실릴기, 하이드록실기 또는 카복실기이고; a 및 b는 0∼4의 정수이고; R5∼R12는 수소 원자, 알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기 또는 실릴기이다. 단, R5 및 R7 중 적어도 어느 하나는 수소 원자는 아니고, R5가 수소 원자가 아닌 경우는 R6이 수소 원자는 아니며, R7이 수소 원자가 아닌 경우는 R8이 수소 원자는 아니다.

Description

방향족 아민 유도체 및 유기 전기발광 소자{AROMATIC AMINE DERIVATIVE AND ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT}
본 발명은 방향족 아민 유도체 및 그들을 이용한 유기 전기발광(EL) 소자에 관한 것이다.
최근, 유기 화합물을 이용한 기능성 재료의 연구 개발이 왕성하게 실시되고 있다. 최근에는, 발광 소자의 구성 재료에 유기 화합물을 이용한 유기 전기발광(전계발광) 소자(유기 엘렉트로루미네센스 소자: 유기 EL 소자)의 개발이 정력적으로 진행되고 있다.
유기 전기발광 소자는 발광성 유기 화합물을 포함하는 박막을, 양극과 음극 사이에 협지한 구조를 갖는다. 해당 박막에 전자 및 정공(홀)을 주입하여, 재결합시키는 것에 의해 여기자(엑시톤)를 생성시키고, 이 여기자가 실활될 때에 방출되는 광을 이용하여 발광한다. 이스트만 코닥사의 C. W. Tang 등에 의한 적층형 소자에 의한 저전압 구동 유기 EL 소자의 보고(비특허문헌 1)가 이루어진 이래, 유기 재료를 구성 재료로 하는 유기 EL 소자에 관한 연구가 왕성하게 행해지고 있다. Tang 등은 트리스(8-퀴놀리놀레이토)알루미늄을 발광층에, 트라이페닐다이아민 유도체를 정공 수송층에 이용하고 있다. 적층 구조의 이점으로서 발광층으로의 정공의 주입 효율을 높이는 것, 음극으로부터 주입된 전자를 블로킹하여 재결합에 의해 생성되는 여기자의 생성 효율을 높이는 것, 발광층 내에서 생성된 여기자를 가두는 것 등을 들 수 있다. 이 예와 같이, 유기 EL 소자의 소자 구조로서, 정공 수송(주입)층, 전자 수송 발광층의 2층형, 또는 정공 수송(주입)층, 발광층, 전자 수송(주입)층의 3층형 등이 잘 알려져 있다. 이러한 적층형 구조 소자에서는 주입된 정공과 전자의 재결합 효율을 높이기 위해, 소자 구조나 형성 방법의 연구가 이루어지고 있다.
통상, 고온 환경 하에서 유기 EL 소자를 구동시키거나 보관하거나 하면, 발광색의 변화, 발광 효율의 저하, 구동 전압의 상승, 발광 수명의 단시간화 등의 악영향이 생긴다. 이것을 방지하기 위해서는 정공 수송 재료의 유리 전이 온도(Tg)를 높게 할 필요가 있었다. 그 때문에, 정공 수송 재료의 분자 내에 많은 방향족기를 가질 필요가 있고(예컨대, 특허문헌 1의 방향족 다이아민 유도체, 특허문헌 2의 방향족 축합환 다이아민 유도체), 통상 8∼12개의 벤젠환을 갖는 구조가 바람직하게 이용되고 있다.
그러나, 분자 내에 많은 방향족기를 가지면, 이들 정공 수송 재료를 이용하여 박막을 형성하여 유기 EL 소자를 제작할 때에 결정화가 일어나기 쉽다. 그 때문에, 증착에 이용되는 도가니의 출구를 막거나, 결정화에 기인하는 박막의 결함이 발생하여, 유기 EL 소자의 수율 저하를 초래하는 등의 문제가 생기고 있었다. 또한, 분자 내에 많은 방향족기를 갖는 화합물은, 일반적으로 유리 전이 온도(Tg)는 높지만 승화 온도가 높아, 증착 시의 분해나 증착이 불균일하게 형성되는 등의 현상이 일어나는 것으로 생각된다. 그 때문에, 소자의 수명이 짧다는 문제가 있었다.
한편, 테트라아릴아민 유도체가 개시되어 있다. 예컨대, 특허문헌 3 및 4에는 테트라아릴아민 유도체의 개시가 있지만, 바이페닐기의 치환 위치가 파라 위치 또는 메타 위치뿐이며, 오쏘바이페닐 유도체의 구체예 및 실시예가 기재되어 있지 않다. 또, 유리 전이 온도가 높은 열적으로 안정된 비대칭 화합물의 개시가 있지만, 다이아민 화합물의 구체예 및 실시예가 기재되어 있지 않다(특허문헌 5). 또한, 이들 보고에 있어서 구동 전압이 저하되었다는 효과에 대해서는 전혀 기재가 없다.
이상과 같이, 장수명인 유기 EL 소자의 보고가 있지만, 수명 및 구동 전압의 저하에 관해서는, 아직 반드시 충분한 것이라고는 할 수 없고, 분자량을 크게 하는 것만으로는 충분한 성능을 갖는 유기 EL 소자를 얻을 수 없다. 그 때문에, 보다 우수한 성능을 갖는 유기 EL 소자의 개발이 강하게 요망되고 있었다.
미국 특허 제4,720,432호 명세서 미국 특허 제5,061,569호 명세서 일본 특허공개 평8-48656호 공보 일본 특허공개 2008-247904호 공보 일본 특허공개 2002-53533호 공보
C. W. Tang, S. A. Vanslyke, 어플라이드 피직스 레터즈(Applied Physics Letters), 51권, 913페이지, 1987년
본 발명은 전술한 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 특정 구조를 갖는 방향족 아민 유도체를 유기 EL 소자의 정공 수송 재료에 이용하는 것에 의해, 구동 전압을 저하시킴과 더불어 수명을 개선시키는 방향족 아민 유도체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은 상기 목적을 달성하기 위해 예의 연구를 거듭한 결과, 하기 화학식(1)로 표시되는 특정한 구조를 갖는 신규한 방향족 아민 유도체를 유기 EL 소자용 재료로서 이용하고, 특히 정공 수송 재료로서 이용하면, 상기의 과제를 해결하는 것을 발견하여, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
이 다이아민 화합물은, 아민 질소 원자 주변에서의 치환기의 자유 회전 운동이 억제되므로 유리 전이 온도가 높아진다. 한편으로, 분자량이 작으므로 증착 시의 분해 등이 일어나기 어렵다. 게다가 얻어지는 유기 EL 소자의 구동 전압을 저하시킴과 더불어 수명을 길게 하는 효과가 있어, 현저한 장수명 효과가 얻어지는 것으로 판명되었다.
즉, 본 발명의 제1은, 이하에 나타내는 방향족 아민 유도체에 관한 것이다.
[1] 하기 화학식(1)로 표시되는 방향족 아민 유도체.
Figure pct00001
[상기 화학식(1)에 있어서,
Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 6∼50의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 환 원자수 3∼50의 헤테로아릴기이고;
L1 및 L2는 각각 독립적으로, 단일 결합, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 6∼50의 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 환 원자수 3∼50의 헤테로아릴렌기이고;
R1∼R4는 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알킬기, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 6∼50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 환 원자수 5∼50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6∼50의 아르알킬기, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 5∼50의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 5∼50의 아릴싸이오기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2∼50의 알콕시카보닐기, 할로겐 원자, 사이아노기, 나이트로기, 실릴기, 하이드록실기, 또는 카복실기이고;
a 및 b는 0∼4의 정수이고;
R5∼R12는 각각 독립적으로, 수소 원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알킬기, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 6∼50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 환 원자수 5∼50의 헤테로아릴기, 또는 실릴기이며;
단, R5 및 R7 중 적어도 어느 하나는 수소 원자는 아니고, R5가 수소 원자가 아닌 경우는 R6이 수소 원자는 아니며, R7이 수소 원자가 아닌 경우는 R8이 수소 원자는 아니다]
[2] 화학식(1)로 표시되는 방향족 아민 유도체가 하기 화학식(2)로 표시되는, [1]에 기재된 방향족 아민 유도체.
Figure pct00002
[상기 화학식(2)에 있어서,
R13 및 R14는 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알킬기, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 6∼50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 환 원자수 5∼50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6∼50의 아르알킬기, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 5∼50의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 5∼50의 아릴싸이오기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2∼50의 알콕시카보닐기, 할로겐 원자, 사이아노기, 나이트로기, 실릴기, 하이드록실기 또는 카복실기이고;
c 및 d는 0∼5의 정수이고;
c 및 d가 2일 때, R13끼리 또는 R14끼리는 서로 결합되어 환을 형성해도 되고(단, R13 또는 R14가, 인접하는 방향족환과 각각 결합되어 다이벤조퓨란환, 다이벤조싸이오펜환 또는 플루오렌환을 형성하지 않는 것으로 한다);
Ar1, Ar2, L1, L2, R3∼R12, a 및 b는 상기 화학식(1)과 마찬가지로 정의된다]
[3] 화학식(2)로 표시되는 방향족 아민 유도체가 하기 화학식(3)으로 표시되는, [2]에 기재된 방향족 아민 유도체.
Figure pct00003
[상기 화학식(3)에 있어서,
R5 및 R6은 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알킬기, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 6∼50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 환 원자수 5∼50의 헤테로아릴기, 또는 실릴기이고;
Ar1, Ar2, L1, L2, R3, R4, R9, R10, R13, R14, a, b, c 및 d는 상기 화학식(2)와 마찬가지로 정의된다]
[4] 화학식(2)로 표시되는 방향족 아민 유도체가 하기 화학식(4)로 표시되는, [2]에 기재된 방향족 아민 유도체.
Figure pct00004
[상기 화학식(4)에 있어서,
R5 및 R6은 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알킬기, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 6∼50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 환 원자수 5∼50의 헤테로아릴기, 또는 실릴기이고;
Ar1, Ar2, L1, L2, R3, R4, R13, R14, a, b, c 및 d는 상기 화학식(2)와 마찬가지로 정의된다]
[5] 화학식(2)로 표시되는 방향족 아민 유도체가 하기 화학식(5)로 표시되는, [2]에 기재된 방향족 아민 유도체.
Figure pct00005
[상기 화학식(5)에 있어서,
R5 및 R6은 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알킬기, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 6∼50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 환 원자수 5∼50의 헤테로아릴기, 또는 실릴기이고;
Ar1, Ar2, R3, R4, R13, R14, a, b, c 및 d는 상기 화학식(2)와 마찬가지로 정의된다]
[6] 화학식(2)로 표시되는 방향족 아민 유도체가 하기 화학식(6)으로 표시되는, [2]에 기재된 방향족 아민 유도체.
Figure pct00006
[상기 화학식(6)에 있어서, Ar1, Ar2, R3, R4, R13, R14, a, b, c 및 d는 상기 화학식(2)와 마찬가지로 정의된다]
[7] 화학식(2)로 표시되는 방향족 아민 유도체가 하기 화학식(7)로 표시되는, [2]에 기재된 방향족 아민 유도체.
Figure pct00007
[상기 화학식(7)에 있어서, Ar1, Ar2, R13, R14, c 및 d는 상기 화학식(2)와 마찬가지로 정의된다]
[8] 화학식(1)로 표시되는 방향족 아민 유도체가 하기 화학식(8)로 표시되는, [1]에 기재된 방향족 아민 유도체.
Figure pct00008
[상기 화학식(8)에 있어서, Ar1 및 Ar2는 상기 화학식(1)과 마찬가지로 정의된다]
[9] 상기 화학식(3)에 있어서, Ar1 및 Ar2는 치환 또는 비치환된 환 탄소수 10∼50의 아릴기인, [3]에 기재된 방향족 아민 유도체.
[10] 화학식(2)로 표시되는 방향족 아민 유도체가 하기 화학식(26)으로 표시되는, [2]에 기재된 방향족 아민 유도체.
Figure pct00009
[상기 화학식(26)에 있어서, Ar1, Ar2, L1, L2, R5∼R12는 상기 화학식(2)와 마찬가지로 정의된다]
[11] 상기 화학식(26)에 있어서, R5가 수소 원자가 아니고, 또한 R6이 수소 원자는 아닌, [10]에 기재된 방향족 아민 유도체.
[12] 화학식(1)로 표시되는 방향족 아민 유도체가 하기 화학식(17)로 표시되는, [1]에 기재된 방향족 아민 유도체.
Figure pct00010
[상기 화학식(17)에 있어서,
Z는 -O-, -S- 또는 -CR19R20-이며; -CR19R20-에 있어서의 R19 및 R20은 각각 독립적으로, 수소 원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알킬기, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 6∼50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 환 원자수 5∼50의 헤테로아릴기, 또는 실릴기이고;
R17 및 R18은 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알킬기, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 6∼50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 환 원자수 5∼50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6∼50의 아르알킬기, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 5∼50의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 5∼50의 아릴싸이오기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2∼50의 알콕시카보닐기, 할로겐 원자, 사이아노기, 나이트로기, 실릴기, 하이드록실기, 또는 카복실기이고;
e 및 f는 0∼4의 정수이고;
Ar1, Ar2, L1, L2, R3∼R12, a 및 b는 상기 화학식(1)과 마찬가지로 정의된다]
[13] 화학식(17)로 표시되는 방향족 아민 유도체가 하기 화학식(18)로 표시되는, [12]에 기재된 방향족 아민 유도체.
Figure pct00011
[상기 화학식(18)에 있어서,
R5 및 R6은 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알킬기, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 6∼50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 환 원자수 5∼50의 헤테로아릴기, 또는 실릴기이고;
Ar1, Ar2, L1, L2, R3, R4, R9, R10, R17, R18, a, b, e, f 및 Z는 상기 화학식(17)과 마찬가지로 정의된다]
[14] 화학식(17)로 표시되는 방향족 아민 유도체가 하기 화학식(19)로 표시되는, [12]에 기재된 방향족 아민 유도체.
Figure pct00012
[상기 화학식(19)에 있어서,
R5 및 R6은 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알킬기, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 6∼50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 환 원자수 5∼50의 헤테로아릴기, 또는 실릴기이고;
Ar1, Ar2, L1, L2, R3, R4, R17, R18, a, b, e, f 및 Z는 상기 화학식(17)과 마찬가지로 정의된다]
[15] 화학식(17)로 표시되는 방향족 아민 유도체가 하기 화학식(20)으로 표시되는, [12]에 기재된 방향족 아민 유도체.
Figure pct00013
[상기 화학식(20)에 있어서,
R5 및 R6은 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알킬기, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 6∼50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 환 원자수 5∼50의 헤테로아릴기, 또는 실릴기이고;
Ar1, Ar2, R3, R4, R17, R18, a, b, e, f 및 Z는 상기 화학식(17)과 마찬가지로 정의된다]
[16] 화학식(17)로 표시되는 방향족 아민 유도체가 하기 화학식(21)로 표시되는, [12]에 기재된 방향족 아민 유도체.
Figure pct00014
[상기 화학식(21)에 있어서, Ar1, Ar2, R3, R4, R17, R18, a, b, e, f 및 Z는 상기 화학식(17)과 마찬가지로 정의된다]
[17] 화학식(17)로 표시되는 방향족 아민 유도체가 하기 화학식(22)로 표시되는, [12]에 기재된 방향족 아민 유도체.
Figure pct00015
[상기 화학식(22)에 있어서, Ar1, Ar2, R17, R18, e, f 및 Z는 상기 화학식(17)과 마찬가지로 정의된다]
[18] 화학식(1)로 표시되는 방향족 아민 유도체가 하기 화학식(23)∼화학식(25) 중 어느 하나로 표시되는, [1]에 기재된 방향족 아민 유도체.
Figure pct00016
Figure pct00017
Figure pct00018
[상기 화학식(23)∼(25)에 있어서, Ar1, Ar2 및 Z는 상기 화학식(17)과 마찬가지로 정의된다]
[19] 상기 화학식 (1)∼화학식(4), 화학식(17)∼(19) 및 화학식(26) 중 어느 하나에 있어서, L1 및 L2는 각각 독립적으로, 단일 결합 또는 하기 화학식(27)로 표시되는 2가의 기인, [1]∼[4] 및 [10]∼[14] 중 어느 하나에 기재된 방향족 아민 유도체.
Figure pct00019
[상기 화학식(27)에 있어서,
R21은 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알킬기, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 6∼50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 환 원자수 5∼50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6∼50의 아르알킬기, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 5∼50의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 5∼50의 아릴싸이오기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2∼50의 알콕시카보닐기, 할로겐 원자, 사이아노기, 나이트로기, 실릴기, 하이드록실기, 또는 카복실기이고;
g는 0∼4의 정수이다]
[20] 상기 화학식(1)∼화학식(8) 및 화학식(17)∼(26) 중 어느 하나에 있어서, Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로, 화학식(9)∼화학식(16) 중 어느 하나로 표시되는, [1]∼[18] 중 어느 하나에 기재된 방향족 아민 유도체.
Figure pct00020
[상기 화학식(16)에 있어서,
X는 -O-, -S-, -CR15R16-이고,
R15 및 R16은 각각 독립적으로, 수소 원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알킬기, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 6∼50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 환 원자수 5∼50의 헤테로아릴기, 또는 실릴기이다]
[21] [1]∼[20] 중 어느 하나에 기재된 방향족 아민 유도체로 이루어지는, 유기 전기발광 소자용 재료.
[22] [1]∼[20] 중 어느 하나에 기재된 방향족 아민 유도체로 이루어지는, 유기 전기발광 소자용 정공 수송 재료.
[23] [1]∼[20] 중 어느 하나에 기재된 방향족 아민 유도체로 이루어지는, 억셉터층 인접 정공 수송층을 갖는 유기 전기발광 소자용 정공 수송 재료.
[24] 서로 대향하는 양극과 음극 사이에 유기 박막층을 갖는 유기 전기발광 소자로서, [1]∼[20] 중 어느 하나에 기재된 방향족 아민 유도체를 함유하는 유기 박막층을 1층 이상 갖는, 유기 전기발광 소자.
본 발명은 구동 전압을 저하시킴과 더불어 유기 EL 소자의 수명을 개선시키는 방향족 아민 유도체를 제공할 수 있다.
본 발명의 방향족 아민 유도체는 하기 화학식(1)로 표시된다.
Figure pct00021
화학식(1)에 있어서, Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 6∼50의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 환 원자수 3∼50의 헤테로아릴기일 수 있다.
화학식(1)에 있어서, L1 및 L2는 각각 독립적으로, 단일 결합, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 6∼50의 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 환 원자수 3∼50의 헤테로아릴렌기이고; 바람직하게는 단일 결합, 또는 치환 또는 비치환된 환 탄소수 6∼50의 아릴렌기일 수 있다.
화학식(1)에 있어서, R1∼R4는 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알킬기, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 6∼50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 환 원자수 5∼50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6∼50의 아르알킬기, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 5∼50의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 5∼50의 아릴싸이오기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2∼50의 알콕시카보닐기, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 5∼50의 아릴기로 치환된 아미노기, 할로겐 원자, 사이아노기, 나이트로기, 실릴기, 하이드록실기, 또는 카복실기이다.
그 중에서도, R1 및 R2는 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 6∼50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 환 원자수 5∼50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6∼50의 아르알킬기, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 5∼50의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 5∼50의 아릴싸이오기, 또는 치환 또는 비치환된 환 탄소수 5∼50의 아릴기로 치환된 아미노기인 것이 바람직하고; 치환 또는 비치환된 환 탄소수 6∼50의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 환 원자수 5∼50의 헤테로아릴기인 것이 보다 바람직하다. 치환 또는 비치환된 환 탄소수 6∼50의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 환 원자수 5∼50의 헤테로아릴기는 바람직하게는 치환 또는 비치환된 환 탄소수 6∼20의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 환 원자수 5∼20의 헤테로아릴기일 수 있다. 이들 기는 벌키하기 때문에, 후술하는 바와 같이 질소 원자 상의 치환기 사이에서 입체 장해를 일으키기 쉽기 때문이다.
화학식(1)에 있어서, a 및 b는 0∼4의 정수이고, 바람직하게는 0 또는 1이다.
화학식(1)에 있어서, R5∼R12는 각각 독립적으로, 수소 원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알킬기, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 6∼50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 환 원자수 5∼50의 헤테로아릴기, 또는 실릴기이다. 정공 수송에 관여하는 공액 부위에 전자 밀도를 증가시키는 치환기를 도입하면, 정공 수송 우위이기 때문에, 상기 수소 원자 이외의 기는 전자 공여성을 나타내는 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알킬기, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알콕시기가 바람직하고; 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알킬기가 보다 바람직하다. 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알킬기는, 바람직하게는 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼30의 알킬기, 보다 바람직하게는 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼10의 알킬기일 수 있다.
다만, R5 및 R7 중 적어도 어느 하나는 수소 원자는 아니며, R5가 수소 원자가 아닌 경우는 R6이 수소 원자는 아니며, R7이 수소 원자가 아닌 경우는 R8이 수소 원자는 아니다. 그 중에서도, R5가 수소 원자가 아니고, 또한 R6이 수소 원자는 아닌 것이 바람직하다.
화학식(1)에 있어서, 질소 원자에 치환되는 2개의 기 「-L1-Ar1」과 「-C6H4R1(R3)a」 또는 「-L2-Ar2」와 「-C6H4R2(R4)b」는 서로 동일해도 상이해도 되지만, 본 발명의 효과를 효율적으로 실현하는 관점에서는 서로 상이한 것이 바람직하다.
본 발명의 방향족 아민 유도체는 하기 화학식(2)로 표시되는 것이 바람직하다.
Figure pct00022
화학식(2)에 있어서, R13 및 R14는 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알킬기, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 6∼50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 환 원자수 5∼50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6∼50의 아르알킬기, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 5∼50의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 5∼50의 아릴싸이오기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2∼50의 알콕시카보닐기, 할로겐 원자, 사이아노기, 나이트로기, 실릴기, 하이드록실기, 또는 카복실기이다. 그 중에서도, R13 및 R14는 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알킬기, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 6∼50의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 환 원자수 5∼50의 헤테로아릴기인 것이 바람직하다.
화학식(2)에 있어서, c 및 d는 0∼5의 정수이고, 바람직하게는 0∼2의 정수일 수 있다. c 및 d가 2일 때, R13끼리 또는 R14끼리가 서로 결합되어 환을 형성해도 된다. R13끼리 및 R14끼리가 서로 결합되어 형성할 수 있는 환은, 치환되어 있어도 되는 포화 또는 불포화의 5원환 또는 6원환의 환상 구조를 형성할 수 있다. 5원환 또는 6원환의 환상 구조로서는, 예컨대, 사이클로펜테인, 사이클로헥세인, 아다만테인, 노보네인 등의 탄소수 4∼12의 사이클로알케인; 사이클로펜텐, 사이클로헥센 등의 탄소수 4∼12의 사이클로알켄; 사이클로펜타다이엔, 사이클로헥사다이엔 등의 탄소수 6∼12의 사이클로알카다이엔; 벤젠, 나프탈렌, 페난트렌, 안트라센, 피렌, 크라이센, 아세나프틸렌 등의 탄소수 6∼50의 방향족환 등을 들 수 있다. 그 중에서도 탄소수 6∼50의 방향족환이 바람직하고, 탄소수 6∼10의 방향족환이 보다 바람직하다. 단, 화학식(2)에 있어서, R13 또는 R14가 각각 독립적으로, 인접하는 방향족환과 서로 결합되어 다이벤조퓨란환, 다이벤조싸이오펜환 또는 플루오렌환을 형성하지 않는 것으로 한다.
화학식(2)에 있어서, Ar1, Ar2, L1, L2, R3∼R12, a 및 b는 화학식(1)과 마찬가지로 정의된다.
본 발명의 방향족 아민 유도체는 하기 화학식(3)∼(8) 및 (26) 중 어느 하나로 표시되는 것이 바람직하다.
Figure pct00023
Figure pct00024
Figure pct00025
Figure pct00026
Figure pct00027
Figure pct00029
화학식(3)∼(8) 및 (26)에 있어서, R5, R6, Ar1, Ar2, L1, L2, R3, R4, R9, R10, R13, R14, a, b, c 및 d는 화학식(1) 또는 화학식(2)와 마찬가지로 정의된다.
화학식(26)에 있어서, Ar1, Ar2, L1, L2 및 R5∼R10은 상기 화학식(1)과 마찬가지로 정의된다. R5 및 R7 중 적어도 어느 하나는 수소 원자는 아니고, R5가 수소 원자가 아닌 경우는 R6이 수소 원자는 아니고, R7이 수소 원자가 아닌 경우는 R8이 수소 원자는 아니다. 그 중에서도, R5가 수소 원자가 아니고, 또한 R6이 수소 원자는 아닌 것이 바람직하다.
본 발명의 방향족 아민 유도체는, 상기 화학식(2)로 표시되는 것뿐만 아니라 하기 화학식(17)로 표시되는 것도 바람직하다.
Figure pct00030
화학식(17)에 있어서, Z는 -O-, -S- 또는 -CR19R20-이며, 바람직하게는 -O- 또는 -CR19R20-일 수 있다. -CR19R20-에 있어서의 R19 및 R20은 각각 독립적으로, 수소 원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알킬기, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 6∼50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 환 원자수 5∼50의 헤테로아릴기 또는 실릴기이고; 바람직하게는 수소 원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 환 탄소수 6∼50의 아릴기이고; 더 바람직하게는 수소 원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 환 탄소수 6∼20의 아릴기일 수 있다.
화학식(17)에 있어서, R17 및 R18은 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알킬기, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 6∼50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 환 원자수 5∼50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6∼50의 아르알킬기, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 5∼50의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 5∼50의 아릴싸이오기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2∼50의 알콕시카보닐기, 할로겐 원자, 사이아노기, 나이트로기, 실릴기, 하이드록실기, 또는 카복실기이고; 바람직하게는 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알킬기, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 6∼50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 환 원자수 5∼50의 헤테로아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알콕시일 수 있다.
화학식(17)에 있어서, e 및 f는 0∼4의 정수이고, 바람직하게는 0일 수 있다.
화학식(17)에 있어서, Ar1, Ar2, L1, L2, R3∼R12, a 및 b는 화학식(1)과 마찬가지로 정의된다.
본 발명의 방향족 아민 유도체는, 하기 화학식(18)∼(25) 중 어느 하나로 표시되는 것이 바람직하다.
Figure pct00031
Figure pct00032
Figure pct00033
Figure pct00034
Figure pct00035
Figure pct00036
Figure pct00037
Figure pct00038
화학식(1)∼(4) 화학식(17)∼화학식(19) 및 화학식(26)에 있어서의 L1 및 L2는 각각 독립적으로, 단일 결합, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 6∼50의 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 환 원자수 3∼50의 헤테로아릴렌기이고; 바람직하게는 단일 결합, 또는 치환 또는 비치환된 환 탄소수 6∼50의 아릴렌기일 수 있다. 아릴렌기의 바람직한 예에는, 하기 화학식(27)로 표시되는 기가 포함되고, 보다 바람직하게는 페닐렌기이다. 헤테로아릴렌기의 바람직한 예에는, 다이벤조퓨란일렌기, 다이벤조싸이엔일렌기 등이 포함된다.
화학식(27)에 있어서, R21은 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알킬기, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 6∼50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 환 원자수 5∼50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6∼50의 아르알킬기, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 5∼50의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 5∼50의 아릴싸이오기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2∼50의 알콕시카보닐기, 할로겐 원자, 사이아노기, 나이트로기, 실릴기, 하이드록실기, 또는 카복실기이고; 바람직하게는 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알킬기이다. g는 0∼4의 정수이고, 바람직하게는 0 또는 1이다.
화학식(1)∼화학식(8) 및 화학식(17)∼화학식(27)에 있어서의 R1∼R14, R17∼R18 및 R21의 환 탄소수 6∼50의 아릴기는, 바람직하게는 환 탄소수 6∼30의 아릴기이고, 보다 바람직하게는 환 탄소수 6∼20의 아릴기일 수 있다. 화학식(1)∼화학식(8) 및 화학식(17)∼화학식(27)에 있어서의 R1∼R14, R17∼R18 및 R21의 환 탄소수 6∼50의 아릴기로서는, 예컨대, 페닐기, 바이페닐일기, 터페닐일기, 바이페닐렌일기, 나프틸기, 아세나프틸렌일기, 안트릴기, 벤즈안트릴기, 아세안트릴기, 페난트릴기, 벤조페난트릴기, 트라이페닐렌일기, 페날렌일기, 플루오렌일기, 9,9-다이메틸플루오렌일기, 9,9-다이페닐플루오렌일기, 펜타센일기, 피센일기, 펜타페닐기, 피렌일기, 크라이센일기, 벤조크라이센일기, s-인다센일기, as-인다센일기, 플루오란텐일기 및 페릴렌일기 등을 들 수 있다.
그 중에서도, R1∼R14, R17∼R18 및 R21의 아릴기는 페닐기, 바이페닐일기, 터페닐일기, 나프틸기, 플루오렌일기, 페난트릴기, 트라이페닐렌일기가 보다 바람직하다.
화학식(1)∼화학식(8) 및 화학식(17)∼화학식(27)에 있어서의 R1∼R14, R17∼R18 및 R21의 환 탄소수 5∼50의 헤테로아릴기는, 바람직하게는 환 원자수 5∼30의 헤테로아릴기이고, 보다 바람직하게는 환 원자수 5∼20의 헤테로아릴기일 수 있다. 화학식(1)∼화학식(8) 및 화학식(17)∼화학식(27)에 있어서의 R1∼R14, R17∼R18 및 R21의 환 원자수 5∼50의 헤테로아릴기로서, 예컨대, 피롤릴기, 퓨릴기, 싸이엔일기, 피리딜기, 피리다진일기, 피리미딜기, 피라진일기, 트라이아진일기, 이미다졸릴기, 옥사졸릴기, 싸이아졸릴기, 피라졸릴기, 아이속사졸릴기, 아이소싸이아졸릴기, 옥사다이아졸릴기, 싸이아다이아졸릴기, 트라이아졸릴기, 인돌릴기, 아이소인돌릴기, 벤조퓨란일기, 아이소벤조퓨란일기, 다이벤조퓨란일기, 벤조싸이엔일기, 다이벤조싸이엔일기, 인돌리진일기, 퀴놀리진일기, 퀴놀릴기, 아이소퀴놀릴기, 신놀릴기, 프탈라진일기, 퀴나졸린일기, 퀴녹살린일기, 벤즈이미다졸릴기, 벤즈옥사졸릴기, 벤조싸이아졸릴기, 이미다졸릴기, 벤즈아이속사졸릴기, 벤즈아이소싸이아졸릴기, 페난트리딘일기, 아크리딘일기, 페난트롤린일기, 페나진일기, 페노싸이아진일기, 페녹사진일기 및 잔텐일기 등을 들 수 있다.
그 중에서도, R1∼R14, R17∼R18 및 R21의 헤테로아릴기는 퓨릴기, 싸이엔일기, 벤조퓨란일기, 벤조싸이엔일기, 다이벤조퓨란일기, 다이벤조싸이엔일기가 보다 바람직하다.
화학식(1)∼화학식(8) 및 화학식(17)∼화학식(27)에 있어서의 R1∼R14, R17∼R18 및 R21의 탄소수 1∼50의 알킬기는, 바람직하게는 탄소수 1∼30의 알킬기이고, 보다 바람직하게는 탄소수 1∼20의 알킬기일 수 있다. 화학식(1)∼화학식(8) 및 화학식(17)∼화학식(27)에 있어서의 R1∼R14, R17∼R18 및 R21의 탄소수 1∼50의 알킬기로서는, 예컨대, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 아이소프로필기, n-뷰틸기, s-뷰틸기, 아이소뷰틸기, t-뷰틸기, n-펜틸기, n-헥실기, n-헵틸기, n-옥틸기, n-노닐기, n-데실기, 네오펜틸기 등을 들 수 있다. 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 아이소프로필기, n-뷰틸기, s-뷰틸기, 아이소뷰틸기, t-뷰틸기가 바람직하다.
화학식(1)∼화학식(8) 및 화학식(17)∼화학식(27)에 있어서의 R1∼R14, R17∼R18 및 R21의 탄소수 1∼50의 알콕시기는, -OY로 표시되는 기이고, Y의 예로서는, 상기 알킬기에서 설명한 것과 마찬가지의 예를 들 수 있다.
화학식(1)∼화학식(8) 및 화학식(17)∼화학식(27)에 있어서의 R1∼R14, R17∼R18 및 R21의 탄소수 6∼50의 아르알킬기는, 바람직하게는 탄소수 6∼30의 아르알킬기이며, 보다 바람직하게는 탄소수 6∼20의 아르알킬기일 수 있다. 화학식(1)∼화학식(8) 및 화학식(17)∼화학식(27)에 있어서의 R1∼R14, R17∼R18 및 R21의 탄소수 6∼50의 아르알킬기로서는, 예컨대, 벤질기, 1-페닐에틸기, 2-페닐에틸기, 1-페닐아이소프로필기, 2-페닐아이소프로필기, 페닐-t-뷰틸기, α-나프틸메틸기, 1-α-나프틸에틸기, 2-α-나프틸에틸기, 1-α-나프틸아이소프로필기, 2-α-나프틸아이소프로필기, β-나프틸메틸기, 1-β-나프틸에틸기, 2-β-나프틸에틸기, 1-β-나프틸아이소프로필기, 2-β-나프틸아이소프로필기, 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-하이드록시벤질기, m-하이드록시벤질기, o-하이드록시벤질기, p-아미노벤질기, m-아미노벤질기, o-아미노벤질기, p-나이트로벤질기, m-나이트로벤질기, o-나이트로벤질기, p-사이아노벤질기, m-사이아노벤질기, o-사이아노벤질기, 1-하이드록시-2-페닐아이소프로필기, 1-클로로-2-페닐아이소프로필기 등을 들 수 있다.
화학식(1)∼화학식(8) 및 화학식(17)∼화학식(27)에 있어서의 R1∼R14, R17∼R18 및 R21의 환 탄소수 5∼50의 아릴옥시기는 -OY'로 표시되고, Y'의 예로서는, 상기 아릴기에서 설명한 것과 마찬가지의 예를 들 수 있다.
화학식(1)∼화학식(8) 및 화학식(17)∼화학식(27)에 있어서의 R1∼R14, R17∼R18 및 R21의 환 탄소수 5∼50의 아릴싸이오기는 -SY'로 표시되고, Y'의 예로서는, 상기 아릴기에서 설명한 것과 마찬가지의 예를 들 수 있다.
화학식(1)∼화학식(8) 및 화학식(17)∼화학식(27)에 있어서의 R1∼R14, R17∼R18 및 R21의 탄소수 2∼50의 알콕시카보닐기는 -COOY로 표시되는 기이고, Y의 예로서는, 상기 알킬기에서 설명한 것과 마찬가지의 예를 들 수 있다.
화학식(1)∼화학식(8) 및 화학식(17)∼화학식(27)에 있어서의 R1∼R14, R17∼R18 및 R21의 환 탄소수 5∼50의 아릴기로 치환된 아미노기에 있어서의 아릴기의 예로서는, 상기 아릴기에서 설명한 것과 마찬가지의 예를 들 수 있다.
화학식(1)∼화학식(8) 및 화학식(17)∼화학식(27)에 있어서의 R1∼R14, R17∼R18 및 R21의 할로겐 원자의 예로서는, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자 등을 들 수 있다.
상기 아릴기, 헤테로아릴기, 알킬기, 알콕시기, 아르알킬기, 아릴옥시기, 아릴싸이오기, 알콕시카보닐기 및 아릴기로 치환된 아미노기는, 치환기에 의해 더 치환되어 있어도 된다. 바람직한 치환기로서는, 탄소수 1∼6의 알킬기(에틸기, 메틸기, 아이소프로필기, n-프로필기, s-뷰틸기, t-뷰틸기, 펜틸기, 헥실기, 사이클로펜틸기, 사이클로헥실기 등), 탄소수 1∼6의 알콕시기(에톡시, 메톡시, 아이소프로폭시기, n-프로폭시기, s-뷰톡시기, t-뷰톡시기, 펜톡시기, 헥실옥시기, 사이클로펜톡시기, 사이클로헥실옥시기 등), 환 탄소수 5∼40의 아릴기(바람직하게는 환 탄소수 6∼12의 아릴기), 환 탄소수 5∼20의 헤테로아릴기, 환 탄소수 5∼40의 아릴기로 치환된 아미노기, 환 탄소수 5∼40의 아릴기를 갖는 에스터기, 탄소수 1∼6의 알킬기를 갖는 에스터기, 사이아노기, 나이트로기, 할로겐 원자(염소, 브롬, 요오드 등)를 들 수 있다.
화학식(1)∼(8) 및 화학식(17)∼화학식(26)에 있어서의 R1∼R12는 각각 독립적으로, 인접하는 방향족환과 서로 결합되어 치환되어 있어도 되는 포화 또는 불포화의 5원환 또는 6원환의 환상 구조를 형성해도 된다. 5원환 또는 6원환의 환상 구조로서는, 예컨대, 사이클로펜테인, 사이클로헥세인, 아다만테인, 노보네인 등의 탄소수 4∼12의 사이클로알케인; 사이클로펜텐, 사이클로헥센 등의 탄소수 4∼12의 사이클로알켄; 사이클로펜타다이엔, 사이클로헥사다이엔 등의 탄소수 6∼12의 사이클로알카다이엔; 벤젠, 나프탈렌, 페난트렌, 안트라센, 피렌, 크라이센, 아세나프틸렌 등의 탄소수 6∼50의 방향족환 등을 들 수 있다.
화학식(1)∼(8) 및 화학식(17)∼화학식(26)에 있어서의 a 및 b는 각각 독립적으로, 0∼4의 정수이고, c 및 d는 0∼5의 정수이다.
화학식(1)∼(8) 및 화학식(17)∼화학식(26)에 있어서의 Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 6∼50의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 환 원자수 5∼50의 헤테로아릴기이다. 이 아릴기의 예로서는, 상기 R1∼R14의 아릴기에서 설명한 것과 마찬가지의 예를 들 수 있다. 이 헤테로아릴기의 예로서는, 상기 R1∼R14 및 R17∼R18의 헤테로아릴기에서 설명한 것과 마찬가지의 예를 들 수 있다.
Ar1 및 Ar2의 환 탄소수 6∼50의 아릴기는, 바람직하게는 환 탄소수 6∼31의 아릴기, 보다 바람직하게는 환 탄소수 6∼25의 아릴기, 더 바람직하게는 환 탄소수 6∼20일 수 있다. 이들 아릴기가 축합환기인 경우, 당해 아릴기는, 축합환을 구성하는 방향족환의 수가 3개 이하인 아릴기(예컨대 나프틸기 등)인 것이 바람직하다. Ar1 및 Ar2의 환 원자수 5∼50의 헤테로아릴기는, 바람직하게는 환 원자수 5∼30의 헤테로아릴기이고, 보다 바람직하게는 환 원자수 5∼20의 헤테로아릴기일 수 있다. 환 원자수 5∼50의 헤테로아릴기의 바람직한 예에는, 퓨릴기, 싸이엔일기, 벤조퓨란일기, 벤조싸이엔일기, 다이벤조퓨란일기, 다이벤조싸이엔일기가 포함된다.
화학식(1)∼화학식(8) 및 화학식(17)∼화학식(26)에 있어서의 Ar1 및 Ar2의 바람직한 예에는 이하의 기가 포함된다.
Figure pct00040
[상기 화학식(16)에 있어서,
X는 -O-, -S-, -CR15R16-이고,
R15 및 R16은 각각 독립적으로, 수소 원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알킬기, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 6∼50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 환 원자수 5∼50의 헤테로아릴기, 또는 실릴기이다]
화학식(2)에 있어서 c=0 또는 d=0일 때, Ar1 및 Ar2의 환 탄소수 6∼50의 아릴기는, 유리 전이 온도를 유지할 수 있다는 점에서, 바람직하게는 환 탄소수 10∼50의 아릴기이며, 보다 바람직하게는 환 탄소수 10∼30의 아릴기일 수 있다. 환 탄소수 10∼50의 아릴기의 예에는, 전술한 화학식(10)∼(16)으로 표시되는 기가 포함되고, 바람직하게는 화학식(11)∼(16)으로 표시되는 기일 수 있다.
본 발명의 방향족 아민 유도체의 구체예를 이하에 나타내지만, 본 발명의 방향족 아민 유도체가 이들 예시 화합물에 한정되는 것은 아니다.
Figure pct00041
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본 발명의 방향족 아민 유도체는, 유기 EL 소자용 재료인 것이 바람직하고, 유기 EL 소자용 정공 수송 재료인 것이 더 바람직하다.
본 발명의 방향족 아민 유도체는, 연결기로서 4,4'-바이페닐렌기를 갖는 방향족 다이아민 유도체이다. 통상, 4,4'-바이페닐렌기를 갖는 방향족 다이아민은, 방향족 다이아민 유도체의 질소 원자 상의 비공유 전자쌍이 연결기의 벤젠환 상 π전자와 오버랩되기 때문에, 2개의 질소 원자 사이에 전자적인 상호 작용이 존재한다. 그러나, 화학식(1)에 있어서의 치환기 R5 및 R6이 수소 원자 이외의 기인 본 발명의 방향족 아민 유도체는, 질소 원자 상의 치환기와의 사이에서 입체 장해가 발생한다. 마찬가지로, 화학식(1)에 있어서의 치환기 R7 및 R8이 수소 원자 이외의 기인 본 발명의 방향족 아민 유도체는, 질소 원자 상의 치환기와의 사이에서 입체 장해가 발생한다. 그 때문에, 질소 원자에 치환되는 벤젠환과 질소 원자 사이의 탄소-질소 결합에 비틀림이 생겨, 전술한 질소 원자 상의 비공유 전자쌍과 연결기의 벤젠환 상 π전자의 오버랩이 감소된다. 이것에 의해, 2개의 질소 원자 사이의 전자적 상호 작용이 감소된다.
그 때문에, 본 발명의 방향족 아민 유도체는, 구조적으로는 다이아민 유도체임에도 불구하고, 모노아민 유도체로서의 특성이 강하게 발현된다. 따라서, 고에너지갭, 고정공이동도를 양립시킬 수 있어, 유기 EL 소자의 수명 개선, 고효율 및 저전압 구동 가능한 정공 수송 재료로서 적합해진다.
또 본 발명의 방향족 아민 유도체는, 질소 원자의 오쏘 위치에 치환기 R1 및 R2를 갖기 때문에, 질소 원자 상의 치환기 사이에서 입체 장해가 강하게 발생한다. 그 때문에, 치환기끼리의 전자적인 상호 작용이 억제되므로 에너지 갭이 증대된다. 아울러, 구조 상은 다이아민 유도체이기 때문에, 질소 원자끼리의 물리적인 거리는 짧아, 홀 호핑이 유리해져, 정공 이동도가 증대된다.
즉, 본 발명의 아민 유도체는, 연결기인 4,4'-바이페닐렌기, 및 질소 원자의 오쏘 위치에서 연결되는 치환기 R1 및 R2의 효과에 의해, 고에너지갭, 고정공이동도를 양립시킬 수 있어, 유기 EL 소자의 수명 개선, 고효율 및 저전압 구동 가능한 정공 수송 재료로서 적합해진다.
다음으로, 본 발명의 유기 EL 소자에 대해서 설명한다. 본 발명의 유기 EL 소자는 음극과 양극 사이에 적어도 발광층을 포함하는 일층 또는 복수층으로 이루어지는 유기 박막층이 협지되어 있는 유기 EL 소자에 있어서, 해당 유기 박막층의 적어도 1층이 상기 방향족 아민 유도체를 단독 또는 혼합물의 성분으로서 함유한다.
본 발명의 유기 EL 소자는, 상기 유기 박막층이 정공 수송층을 갖고, 해당 정공 수송층이, 본 발명의 방향족 아민 유도체를 단독 또는 혼합물의 성분으로서 함유하면 바람직하다. 상기 정공 수송층이, 주성분으로서 본 발명의 방향족 아민 유도체를 함유하면 더 바람직하다.
본 발명의 유기 EL 소자는, 상기 유기 박막층이 정공 수송층과 전자 수송층 또는 전자 주입층을 갖고, 해당 정공 수송층에 본 발명의 방향족 아민 유도체가 단독 또는 혼합물의 성분으로서 함유되고, 또한 해당 전자 수송층 또는 전자 주입층에 질소 함유 헤테로환 화합물이 함유되어 있으면 바람직하다. 상기 정공 수송층이, 주성분으로서 본 발명의 방향족 아민 유도체를 함유하면 더 바람직하다.
또한, 본 발명의 유기 EL 소자는, 발광층이 아릴아민 화합물 및/또는 스타이릴아민 화합물을 함유하면 바람직하다.
발광층에 포함되는 아릴아민 화합물로서 하기 화학식(I)로 표시되는 화합물 등을 들 수 있다.
Figure pct00105
상기 화학식(I)에 있어서, Ar15는 페닐, 바이페닐, 터페닐, 스틸벤, 다이스타이릴아릴로부터 선택되는 기이고; Ar16 및 Ar17은 각각 수소 원자 또는 탄소수 6∼20의 방향족기이고, 치환되어 있어도 된다. p'는 1∼4의 정수이다. 더 바람직하게는 Ar16 및/또는 Ar17은 스타이릴기가 치환되어 있다. 여기에서, 탄소수 6∼20의 방향족기로서는 페닐기, 나프틸기, 안트라닐기, 페난트릴기, 터페닐기 등이 바람직하다.
발광층에 포함되는 스타이릴아민 화합물로서 하기 화학식(II)로 표시되는 화합물 등을 들 수 있다.
Figure pct00106
화학식 중, Ar17∼Ar19는 각각 독립적으로, 치환되어 있어도 되는 환 원자수 5∼40의 아릴기이다. q'는 1∼4의 정수이다. 여기에서, 환 원자수 5∼40의 아릴기로서는, 페닐, 나프틸, 안트라닐, 페난트릴, 피렌일, 코론일, 바이페닐, 터페닐, 피롤릴, 퓨란일, 싸이오페닐, 벤조싸이오페닐, 옥사다이아졸릴, 다이페닐안트라닐, 인돌릴, 카바졸릴, 피리딜, 벤조퀴놀릴, 플루오란텐일, 아세나프토플루오란텐일, 스틸벤 등이 바람직하다. 한편, 환 원자수 5∼40의 아릴기는, 치환기에 의해 더 치환되어 있어도 되고, 바람직한 치환기로서는, 탄소수 1∼6의 알킬기(에틸기, 메틸기, 아이소프로필기, n-프로필기, s-뷰틸기, t-뷰틸기, 펜틸기, 헥실기, 사이클로펜틸기, 사이클로헥실기 등), 탄소수 1∼6의 알콕시기(에톡시기, 메톡시기, 아이소프로폭시기, n-프로폭시기, s-뷰톡시기, t-뷰톡시기, 펜톡시기, 헥실옥시기, 사이클로펜톡시기, 사이클로헥실옥시기 등), 환 원자수 5∼40의 아릴기, 환 원자수 5∼40의 아릴기로 치환된 아미노기, 환 원자수 5∼40의 아릴기를 갖는 에스터기, 탄소수 1∼6의 알킬기를 갖는 에스터기, 사이아노기, 나이트로기, 할로겐 원자(염소, 브롬, 요오드 등)를 들 수 있다.
이하, 본 발명의 유기 EL 소자의 소자 구성에 대해서 설명한다.
≪유기 EL 소자의 구성≫
본 발명의 유기 EL 소자의 대표적인 소자 구성으로서, 이하의 구성을 들 수 있다. 이들 중에서 통상 (8)의 구성이 바람직하게 이용되지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.
(1) 양극/발광층/음극
(2) 양극/정공 주입층/발광층/음극
(3) 양극/발광층/전자 주입층/음극
(4) 양극/정공 주입층/발광층/전자 주입층/음극
(5) 양극/유기 반도체층/발광층/음극
(6) 양극/유기 반도체층/전자 장벽층/발광층/음극
(7) 양극/유기 반도체층/발광층/부착 개선층/음극
(8) 양극/정공 주입층/정공 수송층/발광층/전자 주입층/음극
(9) 양극/절연층/발광층/절연층/음극
(10) 양극/무기 반도체층/절연층/발광층/절연층/음극
(11) 양극/유기 반도체층/절연층/발광층/절연층/음극
(12) 양극/절연층/정공 주입층/정공 수송층/발광층/절연층/음극
(13) 양극/절연층/정공 주입층/정공 수송층/발광층/전자 주입층/음극
≪투광성 기판≫
본 발명의 유기 EL 소자는 투광성의 기판 상에 상기 각 층의 층 구성을 갖는 복수의 층을 적층하여 제작된다. 여기에서 말하는 투광성 기판은 유기 EL 소자를 지지하는 기판이며, 400∼700nm의 가시 영역의 광의 투과율이 50% 이상이고 평활한 기판이 바람직하다. 구체적으로는, 유리판, 폴리머판 등을 들 수 있다. 유리판으로서는, 특히 소다 석회 유리, 바륨·스트론튬 함유 유리, 납 유리, 알루미노규산 유리, 붕규산 유리, 바륨붕규산 유리, 석영 등을 들 수 있다. 또한 폴리머판으로서는, 폴리카보네이트, 아크릴, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에터설파이드, 폴리설폰 등을 들 수 있다.
≪양극≫
본 발명의 유기 EL 소자의 양극은, 정공을 정공 수송층 또는 발광층에 주입하는 기능을 갖는 것이며, 4.0eV 이상의 일함수를 갖는 것이 적합하다. 본 발명에 이용되는 양극 재료의 구체예로서는, 탄소, 알루미늄, 바나듐, 철, 코발트, 텅스텐, 은, 금, 백금, 팔라듐 등 및 이들의 합금, 산화인듐주석 합금(ITO), 산화주석(NESA), 인듐-아연 산화물(IZO) 등의 산화 금속, 나아가서는 폴리싸이오펜이나 폴리피롤 등의 유기 도전성 고분자가 이용된다. 양극은, 이들 전극 물질을 증착법이나 스퍼터링법 등의 방법으로 박막을 형성시키는 것에 의해 제작할 수 있다.
발광층으로부터의 발광을 양극을 통해 취출하는 경우, 양극의 발광에 대한 투과율이 10%보다 크게 하는 것이 바람직하다. 또한, 양극의 시트 저항은 수백Ω/□ 이하가 바람직하다. 양극의 막 두께는 재료에도 의존하지만, 통상 10nm∼1μm, 바람직하게는 10∼200nm의 범위에서 선택된다.
≪음극≫
본 발명의 유기 EL 소자의 음극은, 전자 주입·수송층 또는 발광층에 전자를 주입하는 기능을 갖는 것이며, 4.0eV 이하의 일함수를 갖는 것이 적합하다. 본 발명에 이용되는 음극 재료의 구체예로서는, 마그네슘, 칼슘, 주석, 납, 티타늄, 이트륨, 리튬, 루테늄, 망간, 알루미늄, 불화리튬 등 및 이들의 합금이 이용되지만, 이들에 한정되는 것은 아니다. 합금으로서는, 마그네슘/은, 마그네슘/인듐, 리튬/알루미늄 등을 대표예로서 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다. 합금의 비율은, 증착원의 온도, 분위기, 진공도 등에 의해 제한되어, 적절한 비율로 선택된다. 음극은, 이들 전극 물질을 증착이나 스퍼터링 등의 방법에 의해 박막을 형성시키는 것에 의해 제작할 수 있다.
발광층으로부터의 발광을 음극을 통해 취출하는 경우, 음극의 발광에 대한 투과율은 10%보다 크게 하는 것이 바람직하다. 또한, 음극의 시트 저항은 수백Ω/□ 이하가 바람직하고, 막 두께는 통상 10nm∼1μm, 바람직하게는 50∼200nm이다.
양극 및 음극은, 필요하다면 2층 이상의 층 구성에 의해 형성되어 있어도 된다.
≪발광층≫
유기 EL 소자의 발광층은 하기 (1)∼(3)의 기능을 겸비한 것이다.
(1) 주입 기능; 전계 인가 시에 양극 또는 정공 주입층으로부터 정공을 주입할 수 있으며, 음극 또는 전자 주입층으로부터 전자를 주입할 수 있는 기능
(2) 수송 기능; 주입된 전하(전자와 정공)를 전계의 힘으로 이동시키는 기능
(3) 발광 기능; 전자와 정공의 재결합의 장을 제공하고, 이들을 발광에 연결하는 기능
발광층은 정공의 주입 용이성과 전자의 주입 용이성에 차이가 있어도 되고, 또한 정공과 전자의 이동도로 표시되는 수송능에 대소가 있어도 되지만, 어느 한쪽의 전하를 이동하는 것이 바람직하다.
발광층에는, 필요에 따라, 본 발명의 방향족 아민 유도체와 함께, 공지된 발광 재료, 도핑 재료, 정공 주입 재료 및 전자 주입 재료가 포함되어 있어도 된다. 발광층을 복수의 유기 박막층의 적층체로 하는 것에 의해, ?칭에 의한 휘도나 수명의 저하를 방지할 수 있다. 또한, 발광층에 도핑 재료를 함유시킴으로써, 발광 휘도나 발광 효율의 향상, 적색이나 청색의 발광을 얻을 수도 있다.
본 발명의 방향족 아민 유도체와 함께, 발광층에 포함되는 발광 재료 또는 도핑 재료의 예에는, 안트라센, 나프탈렌, 페난트렌, 피렌, 테트라센, 코로넨, 크라이센, 플루오레세인, 페릴렌, 프탈로페릴렌, 나프탈로페릴렌, 페리논, 프탈로페리논, 나프탈로페리논, 다이페닐뷰타다이엔, 테트라페닐뷰타다이엔, 쿠마린, 옥사다이아졸, 알다진, 비스벤즈옥사졸린, 비스스타이릴, 피라진, 사이클로펜타다이엔, 퀴놀린 금속 착체, 아미노퀴놀린 금속 착체, 벤조퀴놀린 금속 착체, 이민, 다이페닐에틸렌, 바이닐안트라센, 다이아미노카바졸, 피란, 싸이오피란, 폴리메타인, 메로사이아닌, 이미다졸 킬레이트화 옥시노이드 화합물, 퀴나크리돈, 루브렌 및 형광 색소 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 방향족 아민 유도체와 함께 발광층에 사용할 수 있는 호스트 재료로서는, 하기 (i)∼(ix)로 표시되는 화합물이 바람직하다.
하기 화학식(i)로 표시되는 비대칭 안트라센
Figure pct00107
화학식 중, Ar은 치환 또는 비치환된 환 탄소수 10∼50의 축합 방향족기이다.
Ar'는 치환 또는 비치환된 환 탄소수 6∼50의 방향족기이다.
X는 치환 또는 비치환된 환 탄소수 6∼50의 방향족기, 치환 또는 비치환된 환 원자수 5∼50의 방향족 헤테로환기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6∼50의 아르알킬기, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 5∼50의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 5∼50의 아릴싸이오기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알콕시카보닐기, 카복실기, 할로겐 원자, 사이아노기, 나이트로기, 하이드록실기이다.
a, b 및 c는 각각 0∼4의 정수이다.
n은 1∼3의 정수이다. 또한, n이 2 이상인 경우는, [ ] 안은 동일해도 상이해도 된다.
하기 화학식(ii)로 표시되는 비대칭 모노안트라센 유도체
Figure pct00108
화학식 중, Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 6∼50의 방향족환기이고, m 및 n은 각각 1∼4의 정수이다. 단, m=n=1이고 또한 Ar1 및 Ar2의 벤젠환에의 결합 위치가 좌우 대칭형인 경우에는, Ar1 및 Ar2는 동일하지는 않고, m 또는 n이 2∼4의 정수인 경우에는 m과 n은 상이한 정수이다.
R1∼R10은 각각 독립적으로, 수소 원자, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 6∼50의 방향족환기, 치환 또는 비치환된 환 원자수 5∼50의 방향족 헤테로환기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알킬기, 치환 또는 비치환된 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6∼50의 아르알킬기, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 5∼50의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 5∼50의 아릴싸이오기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알콕시카보닐기, 치환 또는 비치환된 실릴기, 카복실기, 할로겐 원자, 사이아노기, 나이트로기, 하이드록실기이다.
하기 화학식(iii)으로 표시되는 비대칭 피렌 유도체
Figure pct00109
화학식 중, Ar 및 Ar'는 각각 치환 또는 비치환된 환 탄소수 6∼50의 방향족기이다.
L 및 L'는 각각 치환 또는 비치환된 페닐렌기, 치환 또는 비치환된 나프탈렌일렌기, 치환 또는 비치환된 플로오렌일렌기, 또는 치환 또는 비치환된 다이벤조실롤릴렌기이다.
m은 0∼2의 정수, n은 1∼4의 정수, s는 0∼2의 정수, t는 0∼4의 정수이다.
또한, L 또는 Ar은 피렌의 1∼5위치 중 어느 하나에 결합되고, L' 또는 Ar'는 피렌의 6∼10위치 중 어느 하나에 결합된다.
단, n+t가 짝수일 때, Ar, Ar', L, L'는 하기 (1) 또는 (2)를 만족시킨다.
(1) Ar≠Ar' 및/또는 L≠L'(여기에서, ≠는 상이한 구조의 기임을 나타낸다)
(2) Ar=Ar' 및 L=L'일 때
(2-1) m≠s 및/또는 n≠t, 또는
(2-2) m=s 및 n=t일 때
(2-2-1) L 및 L', 또는 피렌이 각각 Ar 및 Ar' 상의 상이한 결합 위치에 결합되어 있거나, (2-2-2) L 및 L', 또는 피렌이 Ar 및 Ar' 상의 동일한 결합 위치에 결합되어 있는 경우, L 및 L', 또는 Ar 및 Ar'의 피렌에 있어서의 치환 위치가 1위치와 6위치, 또는 2위치와 7위치인 경우는 없다.
하기 화학식(iv)로 표시되는 비대칭 안트라센 유도체
Figure pct00110
화학식 중, A1 및 A2는 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 10∼20의 축합 방향족환기이다.
Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로, 수소 원자, 또는 치환 또는 비치환된 환 탄소수 6∼50의 방향족환기이다.
R1∼R10은 각각 독립적으로, 수소 원자, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 6∼50의 방향족환기, 치환 또는 비치환된 환 원자수 5∼50의 방향족 헤테로환기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알킬기, 치환 또는 비치환된 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6∼50의 아르알킬기, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 5∼50의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 5∼50의 아릴싸이오기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알콕시카보닐기, 치환 또는 비치환된 실릴기, 카복실기, 할로겐 원자, 사이아노기, 나이트로기, 또는 하이드록실기이다.
Ar1, Ar2, R9 및 R10은 각각 복수여도 되고, 인접하는 것끼리 포화 또는 불포화된 환상 구조를 형성하고 있어도 된다.
단, 화학식(1)에 있어서, 중심의 안트라센의 9위치 및 10위치에, 해당 안트라센 상에 나타낸 X-Y축에 대해 대칭형이 되는 기가 결합되는 경우는 없다.
하기 화학식(v)로 표시되는 안트라센 유도체
Figure pct00111
화학식 중, R1∼R10은 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기, 사이클로알킬기, 치환되어도 되는 아릴기, 알콕실기, 아릴옥시기, 알킬아미노기, 알켄일기, 아릴아미노기, 또는 치환되어도 되는 헤테로환식기를 나타내고, a 및 b는 각각 1∼5의 정수를 나타내고, 그들이 2 이상인 경우, R1끼리 또는 R2끼리는, 각각에 있어서 동일해도 상이해도 되고, 또한 R1끼리 또는 R2끼리가 결합되어 환을 형성하고 있어도 되고, R3과 R4, R5와 R6, R7과 R8, R9와 R10이 서로 결합되어 환을 형성하고 있어도 된다. L1은 단일 결합, -O-, -S-, -N(R)-(R은 알킬기 또는 치환되어도 되는 아릴기이다), 알킬렌기 또는 아릴렌기를 나타낸다.
하기 화학식(vi)으로 표시되는 안트라센 유도체
Figure pct00112
화학식 중, R11∼R20은 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기, 사이클로알킬기, 아릴기, 알콕실기, 아릴옥시기, 알킬아미노기, 아릴아미노기 또는 치환되어도 되는 헤테로환식기를 나타내고, c, d, e 및 f는 각각 1∼5의 정수를 나타내고, 그들이 2 이상인 경우, R11끼리, R12끼리, R16끼리 또는 R17끼리는, 각각에 있어서 동일해도 상이해도 되고, 또한 R11끼리, R12끼리, R16끼리 또는 R17끼리가 결합되어 환을 형성하고 있어도 되고 , R13과 R14, R18과 R19는 서로 결합되어 환을 형성하고 있어도 된다. L2는 단일 결합, -O-, -S-, -N(R)-(R은 알킬기 또는 치환되어 있어도 되는 아릴기이다), 알킬렌기 또는 아릴렌기를 나타낸다.
하기 화학식(vii)로 표시되는 스파이로플루오렌 유도체
Figure pct00113
화학식 중, A5∼A8은 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 또는 치환 또는 비치환된 나프틸기이다.
하기 화학식(viii)로 표시되는 축합환 함유 화합물
Figure pct00114
화학식 중, A9∼A14는 상기와 동일하고, R21∼R23은 각각 독립적으로, 수소 원자, 탄소수 1∼6의 알킬기, 탄소수 3∼6의 사이클로알킬기, 탄소수 1∼6의 알콕실기, 탄소수 5∼18의 아릴옥시기, 탄소수 7∼18의 아르알킬옥시기, 탄소수 5∼16의 아릴아미노기, 나이트로기, 사이아노기, 탄소수 1∼6의 에스터기 또는 할로겐 원자를 나타내고, A9∼A14 중 적어도 1개는 3환 이상의 축합 방향족환을 갖는 기이다.
하기 화학식(ix)로 표시되는 플루오렌 화합물
Figure pct00115
화학식 중, R1 및 R2는 수소 원자, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 아르알킬기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 치환 또는 비치환된 헤테로환기, 치환 아미노기, 사이아노기 또는 할로겐 원자를 나타낸다. 상이한 플루오렌기에 결합되는 R1끼리, R2끼리는 동일해도 상이해도 되고, 동일한 플루오렌기에 결합되는 R1 및 R2는 동일해도 상이해도 된다. R3 및 R4는 수소 원자, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 아르알킬기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 헤테로환기를 나타내고, 상이한 플루오렌기에 결합되는 R3끼리, R4끼리는 동일해도 상이해도 되고, 동일한 플루오렌기에 결합되는 R3 및 R4는 동일해도 상이해도 된다. Ar1 및 Ar2는 벤젠환의 합계가 3개 이상인 치환 또는 비치환된 축합 다환 방향족기, 또는 벤젠환과 헤테로환의 합계가 3개 이상인 치환 또는 비치환된 탄소에서 플루오렌기에 결합되는 축합 다환 헤테로환기를 나타내고, Ar1 및 Ar2는 동일해도 상이해도 된다. n은 1∼10의 정수를 나타낸다.
이상의 호스트 재료 중에서도, 바람직하게는 안트라센 유도체, 더 바람직하게는 모노안트라센 유도체, 특히 바람직하게는 비대칭 안트라센이다.
또한, 도펀트의 발광 재료로서, 인광 발광성 화합물을 이용할 수도 있다. 인광 발광성 화합물은, 호스트 재료에 카바졸환을 포함하는 화합물이 바람직하다. 도펀트는, 삼중항 여기자로부터 발광할 수 있는 화합물이며, 삼중항 여기자로부터 발광하는 한 특별히 한정되지 않지만, Ir, Ru, Pd, Pt, Os 및 Re로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 금속을 포함하는 금속 착체인 것이 바람직하고, 포피린 금속 착체 또는 오쏘 메탈화 금속 착체가 바람직하다.
카바졸환을 포함하는 화합물로 이루어지는 인광 발광에 적합한 호스트 화합물은, 그의 여기 상태로부터 인광 발광성 화합물로 에너지 이동이 일어나는 결과, 인광 발광성 화합물을 발광시키는 기능을 갖는 화합물이다. 호스트 화합물은, 여기자 에너지를 인광 발광성 화합물에 에너지 이동할 수 있는 화합물이라면 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다. 카바졸환 이외의 임의의 헤테로환 등을 가지고 있어도 된다.
호스트 화합물의 구체예로서는, 카바졸 유도체, 트라이아졸 유도체, 옥사졸 유도체, 옥사다이아졸 유도체, 이미다졸 유도체, 폴리아릴알케인 유도체, 피라졸린 유도체, 피라졸론 유도체, 페닐렌다이아민 유도체, 아릴아민 유도체, 아미노 치환 칼콘 유도체, 스타이릴안트라센 유도체, 플루오렌온 유도체, 하이드라존 유도체, 스틸벤 유도체, 실라제인 유도체, 방향족 제3아민 화합물, 스타이릴아민 화합물, 방향족 다이메틸리덴계 화합물, 포피린계 화합물, 안트라퀴노다이메테인 유도체, 안트론 유도체, 다이페닐퀴논 유도체, 싸이오피란다이옥사이드 유도체, 카보다이이미드 유도체, 플루오렌일리덴메테인 유도체, 다이스타이릴피라진 유도체, 나프탈렌페릴렌 등의 헤테로환 테트라카복실산 무수물, 프탈로사이아닌 유도체, 8-퀴놀린올 유도체의 금속 착체나 메탈 프탈로사이아닌, 벤즈옥사졸이나 벤조싸이아졸을 배위자로 하는 금속 착체로 대표되는 각종 금속 착체 폴리실레인계 화합물, 폴리(N-바이닐카바졸) 유도체, 아닐린계 공중합체, 싸이오펜 올리고머, 폴리싸이오펜 등의 도전성 고분자 올리고머, 폴리싸이오펜 유도체, 폴리페닐렌 유도체, 폴리페닐렌바이닐렌 유도체, 폴리플루오렌 유도체 등의 고분자 화합물 등을 들 수 있다. 호스트 화합물은 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.
호스트 화합물의 구체예로서, 이하와 같은 화합물을 들 수 있다.
Figure pct00116
인광 발광성 도펀트는 삼중항 여기자로부터 발광할 수 있는 화합물이다. 삼중항 여기자로부터 발광하는 한 특별히 한정되지 않지만, Ir, Ru, Pd, Pt, Os 및 Re로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 금속을 포함하는 금속 착체인 것이 바람직하고, 포피린 금속 착체 또는 오쏘 메탈화 금속 착체가 바람직하다. 포피린 금속 착체로서는 포피린 백금 착체가 바람직하다. 인광 발광성 화합물은 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.
오쏘 메탈화 금속 착체를 형성하는 배위자로서는 각종의 것이 있지만, 바람직한 배위자로서는, 2-페닐피리딘 유도체, 7,8-벤조퀴놀린 유도체, 2-(2-싸이엔일)피리딘 유도체, 2-(1-나프틸)피리딘 유도체, 2-페닐퀴놀린 유도체 등을 들 수 있다. 이들 유도체는 필요에 따라 치환기를 가져도 된다. 특히, 불소화물, 트라이플루오로메틸기를 도입한 것이, 청색계 도펀트로서는 바람직하다. 또 보조 배위자로서 아세틸아세토네이트, 피크르산 등의 상기 배위자 이외의 배위자를 갖고 있어도 된다.
인광 발광성 도펀트의 발광층에 있어서의 함유량으로서는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 예컨대, 0.1∼70질량%이며, 1∼30질량%가 바람직하다. 인광 발광성 화합물의 함유량이 0.1질량% 미만이면 발광이 미약하여 그의 함유 효과가 충분히 발휘되지 않고, 70질량%를 초과하는 경우에는, 농도 소광으로 불리는 현상이 현저해져 소자 성능이 저하된다.
발광층은, 필요에 따라 정공 수송재, 전자 수송재, 폴리머 바인더를 함유하고 있다.
발광층의 막 두께는, 바람직하게는 5∼50nm, 보다 바람직하게는 7∼50nm, 가장 바람직하게는 10∼50nm이다. 5nm 미만이면 발광층 형성이 곤란해져, 색도의 조정이 곤란해질 우려가 있고, 50nm를 초과하면 구동 전압이 상승할 우려가 있다.
≪정공 주입·수송층(정공 수송 대역)≫
정공 주입·수송층은, 발광층으로의 정공 주입을 촉진하고, 정공을 발광 영역까지 수송하는 층이다. 정공 주입·수송층은 정공 이동도가 크고, 이온화 에너지가 통상 5.5eV 이하로 작다. 이와 같은 정공 주입·수송층으로서는, 보다 낮은 전계 강도에서 정공을 발광층으로 수송하는 재료가 바람직하며, 정공의 이동도가, 예컨대 104∼106V/cm의 전계 인가 시에, 적어도 10-4cm2/V·초 이상인 것이 더 바람직하다.
본 발명의 방향족 아민 유도체를 정공 수송 대역에 이용하는 경우, 본 발명의 방향족 아민 유도체 단독으로 정공 주입·수송층을 형성해도 되고, 다른 재료와 혼합하여 이용해도 된다. 본 발명의 방향족 아민 유도체와 혼합하여 정공 주입·수송층을 구성하는 재료로서는, 상기의 바람직한 성질을 갖는 것이면 특별히 제한은 없고, 종래, 광도전 재료에 있어서 정공의 전하 수송 재료로서 관용되고 있는 것이나, 유기 EL 소자의 정공 주입·수송층에 사용되는 공지된 것 중으로부터 임의의 것을 선택하여 이용할 수 있다.
구체예로서, 트라이아졸 유도체(미국 특허 3,112,197호 명세서 등 참조), 옥사다이아졸 유도체(미국 특허 3,189,447호 명세서 등 참조), 이미다졸 유도체(일본 특허공고 소37-16096호 공보 등 참조), 폴리아릴알케인 유도체(미국 특허 3,615,402호 명세서, 동 제3,820,989호 명세서, 동 제3,542,544호 명세서, 일본 특허공고 소45-555호 공보, 동 51-10983호 공보, 일본 특허공개 소51-93224호 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 특허공개 소55-88064호 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), 페닐렌다이아민 유도체(미국 특허 제3,615,404호 명세서, 일본 특허공고 소51-10105호 공보, 동 46-3712호 공보, 동 47-25336호 공보, 일본 특허공개 소54-53435호 공보, 동 54-110536호 공보, 동 54-119925호 공보 등 참조), 아릴아민 유도체(미국 특허 제3,567,450호 명세서, 동 제3,180,703호 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 특허공고 소49-35702호 공보, 동 39-27577호 공보, 일본 특허공개 소55-144250호 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 공개된 것), 스타이릴안트라센 유도체(일본 특허공개 소56-46234호 공보 등 참조), 플루오렌온 유도체(일본 특허공개 소54-110837호 공보 등 참조), 하이드라존 유도체(미국 특허 제3,717,462호 명세서, 일본 특허공개 소54-59143호 공보, 동 55-52063호 공보, 동 55-52064호 공보, 동 55-46760호 공보, 동 55-85495호 공보, 동 57-11350호 공보, 동 57-148749호 공보, 일본 특허공개 평2-311591호 공보 등 참조), 스틸벤 유도체(일본 특허공개 소61-210363호 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), 실라제인 유도체(미국 특허 제4,950,950호 명세서), 폴리실레인계(일본 특허공개 평2-204996호 공보), 아닐린계 공중합체(일본 특허공개 평2-282263호 공보), 일본 특허공개 평1-211399호 공보에 개시되어 있는 도전성 고분자 올리고머(특히 싸이오펜 올리고머) 등을 들 수 있다.
정공 주입·수송층 재료는, 포피린 화합물(일본 특허공개 소63-2956965호 공보 등에 공개된 것), 방향족 제3아민 화합물 및 스타이릴아민 화합물(미국 특허 제4,127,412호 명세서, 일본 특허공개 소53-27033호 공보, 동 54-58445호 공보, 동 54-149634호 공보, 동 54-64299호 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) 등이 바람직하고, 특히 방향족 제3아민 화합물이 바람직하다.
또한, 정공 주입·수송층 재료는 미국 특허 제5,061,569호에 기재되어 있는 2개의 축합 방향족환을 분자 내에 갖는, 예컨대, 4,4'-비스(N-(1-나프틸)-N-페닐아미노)바이페닐(이하 NPD로 약기함), 또한 일본 특허공개 평4-308688호 공보에 기재되어 있는 트라이페닐아민 유닛이 3개의 스타버스트형에 연결된 4,4',4"-트리스(N-(3-메틸페닐)-N-페닐아미노)트라이페닐아민(이하 MTDATA로 약기함) 등이어도 된다.
또, 정공 주입·수송층 재료는 발광층 재료로서 나타낸 전술한 방향족 다이메틸리덴계 화합물 외에, p형 Si, p형 SiC 등의 무기 화합물도 정공 주입·수송층 재료여도 된다.
정공 주입·수송층은 본 발명의 방향족 아민 유도체를, 예컨대, 진공 증착법, 스핀 코팅법, 캐스팅법, LB법 등의 공지된 방법에 의해 박막화하는 것에 의해 형성할 수 있다. 정공 주입·수송층으로서의 막 두께는 특별히 제한은 없지만, 통상은 5nm∼5μm이다. 이 정공 주입·수송층은, 정공 수송 대역에 본 발명의 방향족 아민 유도체를 함유하고 있으면, 전술한 재료 중 1종 또는 2종 이상으로 이루어지는 1층으로 구성되어도 되고, 상기 정공 주입·수송층과는 별종의 화합물로 이루어지는 정공 주입·수송층을 적층한 것이어도 된다.
또한, 발광층으로의 정공 주입 또는 전자 주입을 돕는 층으로서 유기 반도체층을 설치해도 된다. 유기 반도체층은, 10-10S/cm 이상의 도전율을 갖는 것이 적합하다. 유기 반도체층의 재료로서, 싸이오펜 함유 올리고머나 일본 특허공개 평8-193191호 공보에 개시되어 있는 아릴아민 함유 올리고머 등의 도전성 올리고머, 아릴아민 함유 덴드리머 등의 도전성 덴드리머 등을 들 수 있다.
본 발명의 유기 EL 소자는, 상기 양극과 상기 정공 수송층 사이에, 억셉터 재료를 함유하는 억셉터층을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 상기 억셉터층에, 상기 화학식(1)로 표시되는 방향족 아민 유도체를 함유하는 상기 정공 수송층이 인접해 있어도 된다. 억셉터층 인접 정공 수송층은, 상기 억셉터층의 음극측에 인접하는 정공 수송층이다.
상기 억셉터 재료로서는, 화학식(1)로 표시되는 방향족 아민 유도체를 함유하는 정공 수송층과의 접합성이 양호해져, 보다 소자 성능의 향상을 기대할 수 있기 때문에, 하기 화학식(A), (B) 또는 (C)로 표시되는 화합물 등의 평면성이 높은 골격을 갖는 것이 바람직하다.
Figure pct00117
화학식(A) 중, R11∼R16은 각각 독립적으로, 사이아노기, -CONH2, 카복실기 또는 -COOR17(R17은 탄소수 1∼20의 알킬기이다)을 나타내거나, 또는 R11 및 R12, R13 및 R14, 또는 R15 및 R16이 서로 결합되어 -CO-O-CO-로 표시되는 기를 나타낸다. R17의 알킬기로서는, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, iso-프로필기, n-뷰틸기, iso-뷰틸기, tert-뷰틸기, 사이클로펜틸기, 사이클로헥실기 등을 들 수 있다.
Figure pct00118
상기 화학식(B) 중, R21∼R24는 각각 서로 동일해도 상이해도 되고, 수소 원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6∼50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 환 형성 원자수 3∼50의 헤테로환기, 할로겐 원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 플루오로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6∼50의 아릴옥시기, 또는 사이아노기이다. R21∼R24 중 서로 인접하는 것은 서로 결합되어 환을 형성해도 된다. Y1∼Y4는 서로 동일해도 상이해도 되고, -N=, -CH= 또는 C(R25)=이며, R25는 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6∼50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 환 형성 원자수 3∼50의 헤테로환기, 할로겐 원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6∼50의 아릴옥시기, 또는 사이아노기이다. Ar10은 환 형성 탄소수 6∼24의 축합환 또는 환 형성 원자수 6∼24의 헤테로환이다.
ar1 및 ar2는 각각 독립적으로, 하기 화학식(i) 또는 (ii)의 환을 나타낸다.
화학식 중, X1 및 X2는 서로 동일해도 상이해도 되고, 하기 (a)∼(g)로 나타내는 2가의 기 중 어느 하나이다.
Figure pct00120
화학식 중, R31∼R34는 각각 서로 동일해도 상이해도 되고, 수소 원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6∼50의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 환 형성 원자수 3∼50의 헤테로환기이고, R32 및 R33은 서로 결합되어 환을 형성해도 된다.
R21∼R24 및 R31∼R34의 각 기의 예로서는, 이하와 같다. 알킬기로서는, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, iso-프로필기, n-뷰틸기, iso-뷰틸기, tert-뷰틸기, 사이클로펜틸기, 사이클로헥실기 등을 들 수 있다. 아릴기로서는, 페닐기, 바이페닐기, 나프틸기 등을 들 수 있다. 헤테로환기로서는, 피리딘, 피라진, 퓨란, 이미다졸, 벤즈이미다졸, 싸이오펜 등의 잔기를 들 수 있다. 할로겐 원자로서는, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자를 들 수 있다. 알콕시기로서는, 메톡시기, 에톡시기 등을 들 수 있다. 아릴옥시기의 예로서는, 페닐옥시기, 펜타페닐옥시기 등을 들 수 있다. 이들은 치환기를 갖고 있어도 되고, 치환된 아릴기로서는, 모노플루오로페닐기, 트라이플루오로메틸페닐기 등의 할로겐 원자가 치환된 아릴기; 톨릴기, 4-t-뷰틸페닐기 등의, 탄소수 1∼10(바람직하게는 1∼5)의 알킬기가 치환된 아릴기 등을 들 수 있다. 치환된 알킬기로서는, 트라이플루오로메틸기, 펜타플루오로에틸기, 퍼플루오로사이클로헥실기, 퍼플루오로아다만틸기 등의, 할로겐 원자가 치환된 알킬기를 들 수 있다. 치환된 아릴옥시기로서는, 4-트라이플루오로페닐옥시기, 펜타플루오로페닐옥시 등의, 할로겐 원자가 치환된 아릴옥시기; 4-t-뷰틸페녹시기 등의, 탄소수 1∼10(바람직 1∼5)의 알킬기가 치환된 아릴옥시기 등을 들 수 있다.
R21∼R24 중 서로 인접하는 것은, 서로 결합되어 환을 형성하고 있어도 된다. 해당 환의 예로서는, 벤젠환, 나프탈렌환, 피라진환, 피리딘환, 퓨란환 등을 들 수 있다.
Figure pct00121
화학식(C) 중, Z1∼Z3은 각각 독립적으로, 하기 화학식(h)로 표시되는 2가의 기이다.
Figure pct00122
화학식(h) 중, Ar31은 치환 또는 비치환된 탄소수 6∼50의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 환 형성 원자수 3∼50의 헤테로아릴기이다. 아릴기로서는, 페닐기, 나프틸기 등을 들 수 있다. 헤테로아릴기로서는, 피리딘, 피라진, 피리미딘, 퀴놀린, 아이소퀴놀린 등을 들 수 있다. 또한, 이들 치환기의 예로서는, 사이아노기, 플루오로기, 트라이플루오로메틸기, 클로로기 및 브로모기 등의 전자 흡인성의 기를 들 수 있다.
≪전자 주입·수송층≫
전자 주입층·수송층은, 발광층으로의 전자의 주입을 촉진하고, 전자를 발광 영역까지 수송하는 층으로서, 전자 이동도가 크다. 또한 부착 개선층은, 전자 주입층 중에서 특히 음극과의 부착이 좋은 재료로 이루어지는 층이다.
유기 EL 소자의 발광층이 발광한 광은, 전극(이 경우는 음극)에서 반사되기 때문에, 직접 양극으로부터 취출되는 발광과, 음극에 의한 반사를 경유하여 양극으로부터 취출되는 발광이 간섭한다. 이 간섭 효과를 효율적으로 이용하기 위해, 전자 수송층은 수nm∼수μm의 막 두께에서 적절히 선택된다. 막 두께가 두꺼운 때, 전압 상승을 회피하기 위해, 104∼106V/cm의 전계 인가 시에 전자 이동도가 적어도 10-5cm2/Vs 이상인 것이 바람직하다.
전자 주입층에 이용되는 재료는, 8-하이드록시퀴놀린 또는 그의 유도체의 금속 착체나 옥사다이아졸 유도체가 적합하다. 8-하이드록시퀴놀린 또는 그의 유도체의 금속 착체의 구체예로서, 옥신(일반적으로 8-퀴놀린올 또는 8-하이드록시퀴놀린)의 킬레이트를 포함하는 금속 킬레이트 옥시노이드 화합물, 예컨대 트리스(8-퀴놀린올)알루미늄을 전자 주입 재료를 들 수 있다.
옥사다이아졸 유도체로서, 이하의 일반식으로 표시되는 전자 전달 화합물을 들 수 있다.
Figure pct00123
상기 화학식 중, Ar1, Ar2, Ar3, Ar5, Ar6, Ar9는 각각 치환 또는 비치환된 아릴기를 나타내고, 각각 서로 동일해도 상이해도 된다. 또한 Ar4, Ar7, Ar8은 치환 또는 비치환된 아릴렌기를 나타내고, 각각 동일해도 상이해도 된다. 아릴기로서 페닐기, 바이페닐기, 안트라닐기, 페릴렌일기, 피렌일기를 들 수 있다. 또한. 아릴렌기로서 페닐렌기, 나프틸렌기, 바이페닐렌기, 안트라닐렌기, 페릴렌일렌기, 피렌일렌기 등을 들 수 있다. 또한, 치환기로서는 탄소수 1∼10의 알킬기, 탄소수 1∼10의 알콕시기 또는 사이아노기 등을 들 수 있다. 이 전자 전달 화합물은 박막 형성성을 갖는 것이 바람직하다.
전자 전달성 화합물의 구체예로서 하기의 것을 들 수 있다.
Figure pct00124
또, 전자 주입층 및 전자 수송층에 이용되는 재료로서, 하기 화학식(A)∼(F)로 표시되는 것도 이용할 수 있다.
Figure pct00125
화학식(A) 및 (B) 중, A1∼A3은 각각 독립적으로, 질소 원자 또는 탄소 원자이다. Ar1은, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 6∼60의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 환 원자수 3∼60의 헤테로아릴기이고, Ar2는, 수소 원자, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 6∼60의 아릴기, 치환 또는 비치환된 환 원자수 3∼60의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알콕시기, 또는 이들의 2가의 기이다. 단, Ar1 및 Ar2 중 어느 한쪽은, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 10∼60의 축합환기, 또는 치환 또는 비치환된 환 원자수 3∼60의 모노헤테로 축합환기이다. L1, L2 및 L은 각각 독립적으로, 단일 결합, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 6∼60의 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 환 원자수 3∼60의 헤테로아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 플로오렌일렌기이다. R 및 R1은, 수소 원자, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 6∼60의 아릴기, 치환 또는 비치환된 환 원자수 3∼60의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알콕시기이고, n은 0∼5의 정수이고, n이 2 이상인 경우, 복수의 R은 동일해도 상이해도 되고, 또한, 인접하는 복수의 R기끼리 결합되어, 탄소환식 지방족환 또는 탄소환식 방향족환을 형성하고 있어도 된다.
Figure pct00126
화학식(C) 중, HAr은 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 3∼40의 질소 함유 헤테로환이며, L은 단일 결합, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 6∼60의 아릴렌기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 3∼60의 헤테로아릴렌기 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 플로오렌일렌기이고, Ar1은 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 6∼60의 2가의 방향족 탄화수소기이고, Ar2는 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 6∼60의 아릴기 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 3∼60의 헤테로아릴기이다.
Figure pct00127
화학식(D) 중, X 및 Y는 각각 독립적으로, 탄소수 1∼6의 포화 또는 불포화된 탄화수소기, 알콕시기, 알켄일옥시기, 알킨일옥시기, 하이드록시기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 치환 또는 비치환된 헤테로환 또는 X와 Y가 결합되어 포화 또는 불포화된 환을 형성한 구조이며, R1∼R4는 각각 독립적으로, 수소, 할로겐 원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 알콕시기, 아릴옥시기, 퍼플루오로알킬기, 퍼플루오로알콕시기, 아미노기, 알킬카보닐기, 아릴카보닐기, 알콕시카보닐기, 아릴옥시카보닐기, 아조기, 알킬카보닐옥시기, 아릴카보닐옥시기, 알콕시카보닐옥시기, 아릴옥시카보닐옥시기, 설핀일기, 설폰일기, 설판일기, 실릴기, 카바모일기, 아릴기, 헤테로환기, 알켄일기, 알킨일기, 나이트로기, 폼일기, 나이트로소기, 폼일옥시기, 아이소사이아노기, 사이아네이트기, 아이소사이아네이트기, 싸이오사이아네이트기, 아이소싸이오사이아네이트기 또는 사이아노기, 또는 인접한 경우에는 치환 또는 비치환된 환이 축합된 구조이다.
Figure pct00128
화학식(E) 중, R1∼R8 및 Z2는 각각 독립적으로, 수소 원자, 포화 또는 불포화된 탄화수소기, 방향족기, 헤테로환기, 치환 아미노기, 치환 보릴기, 알콕시기 또는 아릴옥시기를 나타내고, X, Y 및 Z1은 각각 독립적으로, 포화 또는 불포화된 탄화수소기, 방향족기, 헤테로환기, 치환 아미노기, 알콕시기 또는 아릴옥시기를 나타내고, Z1 및 Z2의 치환기는 서로 결합되어 축합환을 형성해도 되며, n은 1∼3의 정수를 나타내고, n이 2 이상인 경우, Z1은 상이해도 된다. 단, n이 1, X, Y 및 R2가 메틸기이며, R8은 수소 원자 또는 치환 보릴기인 경우, 및 n이 3이고 Z1이 메틸기인 경우를 포함하지 않는다.
Figure pct00129
화학식(F) 중, Q1 및 Q2는 각각 독립적으로, 하기 화학식(G)로 표시되는 배위자를 나타내고, L은 할로겐 원자, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 치환 또는 비치환된 헤테로환기, -OR1(R1은 수소 원자, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 치환 또는 비치환된 헤테로환기이다) 또는 -O-Ga-Q3(Q4)(Q3 및 Q4는 Q1 및 Q2와 동일함)로 표시되는 배위자를 나타낸다.
Figure pct00130
화학식(G) 중, 환 A1 및 A2는 치환기를 가져도 되는 서로 축합된 6원 아릴환 구조이다.
이 금속 착체는, n형 반도체로서의 성질이 강하여, 전자 주입 능력이 크다. 나아가서는, 착체 형성 시의 생성 에너지도 낮기 때문에, 형성한 금속 착체의 금속과 배위자의 연결성도 강고히 되어, 발광 재료로서의 형광 양자 효율도 커지고 있다.
화학식(G)의 배위자를 형성하는 환 A1 및 A2의 치환기의 구체적인 예를 들면, 염소, 브롬, 요오드, 불소의 할로겐 원자, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 뷰틸기, sec-뷰틸기, t-뷰틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 스테아릴기, 트라이클로로메틸기 등의 치환 또는 비치환된 알킬기, 페닐기, 나프틸기, 3-메틸페닐기, 3-메톡시페닐기, 3-플루오로페닐기, 3-트라이클로로메틸페닐기, 3-트라이플루오로메틸페닐기, 3-나이트로페닐기 등의 치환 또는 비치환된 아릴기, 메톡시, n-뷰톡시기, t-뷰톡시기, 트라이클로로메톡시기, 트라이플루오로에톡시기, 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-나이트로페녹시기, p-t-뷰틸페녹시기, 3-플루오로페녹시기, 펜타플루오로페닐기, 3-트라이플루오로메틸페녹시기 등의 치환 또는 비치환된 아릴옥시기, 메틸싸이오기, 에틸싸이오기, t-뷰틸싸이오기, 헥실싸이오기, 옥틸싸이오기, 트라이플루오로메틸싸이오기 등의 치환 또는 비치환된 알킬싸이오기, 페닐싸이오기, p-나이트로페닐싸이오기, p-t-뷰틸페닐싸이오기, 3-플루오로페닐싸이오기, 펜타플루오로페닐싸이오기, 3-트라이플루오로메틸페닐싸이오기 등의 치환 또는 비치환된 아릴싸이오기, 사이아노기, 나이트로기, 아미노기, 메틸아미노기, 다이에틸아미노기, 에틸아미노기, 다이에틸아미노기, 다이프로필아미노기, 다이뷰틸아미노기, 다이페닐아미노기 등의 모노 또는 다이 치환 아미노기, 비스(아세톡시메틸)아미노기, 비스(아세톡시에틸)아미노기, 비스(아세톡시프로필)아미노, 비스(아세톡시뷰틸)아미노기 등의 아실아미노기, 하이드록실기, 실옥시기, 아실기, 메틸카바모일기, 다이메틸카바모일기, 에틸카바모일기, 다이에틸카바모일기, 프로필카바모일기, 뷰틸카바모일기, 페닐카바모일기 등의 카바모일기, 카복실산기, 설폰산기, 이미드기, 사이클로펜테인기, 사이클로헥실기 등의 사이클로알킬기, 페닐기, 나프틸기, 바이페닐기, 안트라닐기, 페난트릴기, 플루오렌일기, 피렌일기 등의 아릴기, 피리딘일기, 피라진일기, 피리미딘일기, 피리다진일기, 트라이아진일기, 인돌린일기, 퀴놀린일기, 아크리딘일기, 피롤리딘일기, 다이옥산일기, 피페리딘일기, 모폴리딘일기, 피페라진일기, 트라이아진일기, 카바졸릴기, 퓨란일기, 싸이오페닐기, 옥사졸릴기, 옥사다이아졸릴기, 벤즈옥사졸릴기, 싸이아졸릴기, 싸이아다이아졸릴기, 벤조싸이아졸릴기, 트라이아졸릴기, 이미다졸릴기, 벤즈이미다졸릴기, 퓨란일기 등의 헤테로환기 등이 있다. 또한, 이상의 치환기끼리가 결합되어 추가적인 6원 아릴환 또는 헤테로환을 형성해도 된다.
본 발명의 유기 EL 소자의 바람직한 형태는, 전자를 수송하는 영역 또는 음극과 유기층의 계면 영역에 환원성 도펀트를 함유한다. 여기에서, 환원성 도펀트란, 전자 수송성 화합물을 환원시킬 수 있는 물질로 정의된다. 따라서, 환원성 도펀트는, 일정한 환원성을 갖는 물질이면 된다. 예컨대, 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 적합하게 사용할 수 있다.
보다 구체적으로, 바람직한 환원성 도펀트는, Na(일함수: 2.36eV), K(일함수: 2.28eV), Rb(일함수: 2.16eV) 및 Cs(일함수: 1.95eV)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 알칼리 금속이나, Ca(일함수: 2.9eV), Sr(일함수: 2.0∼2.5eV) 및 Ba(일함수: 2.52eV)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 알칼리 토류 금속을 들 수 있다. 일함수가 2.9eV 이하인 것이 특히 바람직하다. 이들 중, 보다 바람직한 환원성 도펀트는 K, Rb 및 Cs로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 알칼리 금속이며, 더 바람직하게는 Rb 또는 Cs이며, 가장 바람직한 것은 Cs이다.
이들 알칼리 금속은 특히 환원 능력이 높아, 전자 주입역에의 비교적 소량의 첨가에 의해, 유기 EL 소자에 있어서의 발광 휘도의 향상이나 장수명화를 도모한다. 또한, 일함수가 2.9eV 이하인 환원성 도펀트는, 이들 2종 이상의 알칼리 금속의 조합도 바람직하고, 특히 Cs를 포함한 조합, 예컨대, Cs와 Na, Cs와 K, Cs와 Rb, 또는 Cs와 Na와 K의 조합인 것이 바람직하다. Cs를 조합하여 포함하는 것에 의해, 환원 능력을 효율적으로 발휘할 수 있어, 전자 주입역에의 첨가에 의해, 유기 EL 소자에 있어서의 발광 휘도의 향상 및 장수명화를 도모한다.
본 발명의 유기 EL 소자는, 음극과 유기층 사이에 절연체나 반도체로 구성되는 전자 주입층을 더 가져도 된다. 그것에 의해 전류의 누출을 유효하게 방지하여, 전자 주입성을 향상시킬 수 있다. 절연체로서, 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 더 향상시킬 수 있다는 점에서 바람직하다.
바람직한 알칼리 금속 칼코게나이드로서, 예컨대, Li2O, K2O, Na2S, Na2Se 및 Na2O를 들 수 있고, 바람직한 알칼리 토류 금속 칼코게나이드로서, 예컨대, CaO, BaO, SrO, BeO, BaS 및 CaSe를 들 수 있다. 또한, 바람직한 알칼리 금속의 할로겐화물로서, 예컨대, LiF, NaF, KF, LiCl, KCl 및 NaCl 등을 들 수 있다. 또한, 바람직한 알칼리 토류 금속의 할로겐화물로서, 예컨대, CaF2, BaF2, SrF2, MgF2 및 BeF2 등의 불화물이나 불화물 이외의 할로겐화물을 들 수 있다.
또한, 전자 수송층을 구성하는 반도체로서, 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 미(微)결정 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. 한편, 이와 같은 무기 화합물로서, 전술한 알칼리 금속 칼코게나이드, 알칼리 토류 금속 칼코게나이드, 알칼리 금속의 할로겐화물 및 알칼리 토류 금속의 할로겐화물 등을 들 수 있다.
≪절연층≫
유기 EL 소자는 초박막에 전계를 인가하기 때문에, 누출이나 단락에 의한 화소 결함이 생기기 쉽다. 이를 방지하기 위해, 한 쌍의 전극 사이에 절연성의 박막층을 삽입하는 것이 바람직하다. 절연층에 이용되는 물질로서, 예컨대 산화알루미늄, 불화리튬, 산화리튬, 불화세슘, 산화세슘, 산화마그네슘, 불화마그네슘, 산화칼슘, 불화칼슘, 질화알루미늄, 산화티탄, 산화규소, 산화게르마늄, 질화규소, 질화붕소, 산화몰리브데넘, 산화루테늄, 산화바나듐 등을 들 수 있다. 이들의 혼합물이나 적층체를 이용해도 된다.
≪유기 EL 소자의 제조 방법≫
이상 예시한 재료 및 형성 방법에 의해 양극, 발광층, 필요에 따라 정공 주입·수송층, 및 필요에 따라 전자 주입·수송층을 형성하고, 추가로 음극을 형성하는 것에 의해 유기 EL 소자를 제작할 수 있다. 또한 음극으로부터 양극으로, 상기와 반대의 순서로 유기 EL 소자를 제작할 수도 있다.
본 발명의 유기 EL 소자의 각 기능층의 형성 방법은 특별히 한정되지 않는다. 종래 공지된 진공 증착법, 스핀 코팅법 등에 의한 형성 방법을 이용할 수 있다. 본 발명의 유기 EL 소자에 이용되는, 상기 화학식(1)로 표시되는 화합물을 함유하는 유기 박막층은 진공 증착법, 분자선 증착법(MBE법) 또는 용매에 녹인 용액의 디핑법, 스핀 코팅법, 캐스팅법, 바 코팅법, 롤 코팅법 등의 도포법에 의한 공지된 방법으로 형성할 수 있다.
이하, 투광성 기판 상에 양극/정공 주입층/발광층/전자 주입층/음극이 순차로 설치된 구성의 유기 EL 소자의 제작예를 기재한다.
먼저, 적당한 투광성 기판 상에 양극 재료로 이루어지는 박막을 1μm 이하, 바람직하게는 10∼200nm 범위의 막 두께가 되도록 증착이나 스퍼터링 등의 방법에 의해 형성하여 양극을 제작한다.
다음으로, 이 양극 상에 정공 주입층을 설치한다. 정공 주입층의 형성은 전술한 바와 같이 진공 증착법, 스핀 코팅법, 캐스팅법, LB법 등의 방법에 의해 행할 수 있다. 균질한 막이 얻어지기 쉽고, 또한 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), 목적하는 정공 주입층의 결정 구조나 재결합 구조 등에 따라 상이하지만, 일반적으로 증착원 온도 50∼450℃, 진공도 10-7∼10-3torr, 증착 속도 0.01∼50nm/초, 기판 온도 -50∼300℃, 막 두께 5nm∼5μm의 범위에서 적절히 선택하는 것이 바람직하다.
정공 주입층 상에의 발광층의 형성도, 원하는 유기 발광 재료를 이용하여 진공 증착법, 스퍼터링, 스핀 코팅법, 캐스팅법 등의 방법에 의해 유기 발광 재료를 박막화하는 것에 의해 형성할 수 있다. 균질한 막이 얻어지기 쉽고, 또한 핀홀이 발생하기 어렵다는 등의 점에서 진공 증착법에 의해 형성하는 것이 바람직하다. 진공 증착법에 의해 발광층을 형성하는 경우, 그의 증착 조건은 사용하는 화합물에 따라 상이하지만, 일반적으로 정공 주입층과 동일한 조건 범위 중에서 선택할 수 있다.
다음으로, 발광층 상에 전자 주입층을 형성한다. 정공 주입층이나 발광층과 마찬가지로, 균질한 막을 얻을 필요 때문에 진공 증착법에 의해 형성하는 것이 바람직하다. 증착 조건은 정공 주입층, 발광층과 마찬가지의 조건 범위로부터 선택할 수 있다.
본 발명의 방향족 아민 유도체는, 발광 대역이나 정공 수송 대역 중 어느 층에 함유시키는 지에 따라 상이하지만, 진공 증착법을 이용하는 경우는 다른 재료와의 공증착을 할 수 있다. 또한, 스핀 코팅법을 이용하는 경우는, 다른 재료와 혼합하는 것에 의해 함유시킬 수 있다.
다음으로, 음극을 적층하여 유기 EL 소자를 얻을 수 있다. 음극은 금속으로 구성되는 것으로, 증착법, 스퍼터링을 이용할 수 있다. 그러나 하지의 유기물층을 제막 시의 손상으로부터 지키기 위해서는 진공 증착법이 바람직하다.
이 유기 EL 소자의 제작은 1회의 진공 흡인으로 일관해서 양극으로부터 음극까지 제작하는 것이 바람직하다.
본 발명의 유기 EL 소자의 각 유기층의 막 두께는 특별히 제한되지 않지만, 일반적으로 막 두께가 지나치게 얇으면 핀홀 등의 결함이 생기기 쉽고, 반대로 지나치게 두꺼우면 높은 인가 전압이 필요해져 효율이 나빠지기 때문에, 통상은 수nm로부터 1μm의 범위가 바람직하다.
한편, 유기 EL 소자에 직류 전압을 인가하는 경우, 양극을 +, 음극을 -의 극성으로 하여, 5∼40V의 전압을 인가하면 발광이 관측될 수 있다. 또한, 반대의 극성으로 전압을 인가하여도 전류는 흐르지 않아, 발광은 전혀 생기지 않는다. 또 교류 전압을 인가하는 경우에는 양극이 +. 음극이 -의 극성이 되었을 때만 균일한 발광이 관측된다. 인가하는 교류의 파형은 임의여도 된다.
실시예
이하, 본 발명을 합성예 및 실시예에 기초하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명은, 이들 예에 의해 전혀 한정되는 것은 아니다.
중간체 합성예 1-1(중간체 1-1의 합성)
질소 분위기 하, 2-요오도-9,9-다이메틸플루오렌 7.10g, 2-아미노바이페닐 4.12g, t-뷰톡시나트륨 2.97g, [1,1'-비스(다이페닐포스피노)페로센]팔라듐(II) 다이클로라이드 다이클로로메테인 부가물 0.09g, 1,1'-비스(다이페닐포스피노)페로센 0.12g에, 탈수 톨루엔 100ml를 가하여, 90℃에서 3시간 반응시켰다. 냉각 후, 물을 가하여 톨루엔 액을 세정하고, 추출 후에 셀라이트로 여과를 행했다. 여과액을 감압 하에서 농축하고, 얻어진 잔사를 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여, 4.15g의 점성 고체를 얻었다. FD-MS의 분석에 의해, 하기 중간체 1-1로 동정했다(수율 52%).
Figure pct00131
중간체 합성예 1-2(중간체 1-2의 합성)
중간체 합성예 1-1에 있어서 2-요오도-9,9-다이메틸플루오렌 대신에 4-브로모바이페닐을 5.16g 이용한 것 이외에는 마찬가지로 반응을 행한 바, 4.26g의 담갈색 고체를 얻었다. FD-MS의 분석에 의해, 하기 중간체 1-2로 동정했다(수율 60%).
Figure pct00132
중간체 합성예 1-3(중간체 1-3의 합성)
질소 분위기 하, 3-메틸-4-(2-메틸페닐)아닐린 6.00g, 2-브로모바이페닐 7.09g, t-뷰톡시나트륨 4.10g, [1,1'-비스(다이페닐포스피노)페로센]팔라듐(II) 다이클로라이드 다이클로로메테인 부가물 0.125g, 1,1'-비스(다이페닐포스피노)페로센 0.169g에, 탈수 톨루엔 60ml를 가하여, 90℃에서 6시간 반응시켰다. 냉각 후, 물을 가하여 톨루엔 액을 세정하고, 추출 후 셀라이트로 여과를 행했다. 여과액을 감압 하에서 농축하고, 얻어진 잔사를 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여, 10.3g의 점성 고체를 얻었다. FD-MS의 분석에 의해, 하기 중간체 1-3으로 동정했다(수율 97%).
Figure pct00133
중간체 합성예 1-4(중간체 1-4의 합성)
중간체 합성예 1-3에 있어서 3-메틸-4-(2-메틸페닐)아닐린 대신에 3-메틸-4-페닐아민을 5.57g 이용한 것 이외에는 마찬가지로 반응을 행한 바, 8.07g의 점성 고체를 얻었다. FD-MS의 분석에 의해, 하기 중간체 1-4로 동정했다(수율 79%).
Figure pct00134
중간체 합성예 1-5(중간체 1-5의 합성)
질소 분위기 하, 4-브로모바이페닐 5.38g, 터페닐-2-아민 5.67g, t-뷰톡시나트륨 3.11g, 아세트산팔라듐 0.0518g, 1,1'-비스(다이페닐포스피노)페로센 0.256g에, 탈수 톨루엔 50ml를 가하여, 90℃에서 3시간 반응시켰다. 냉각 후, 물을 가하여 톨루엔 액을 세정하고, 추출 후에 셀라이트로 여과를 행했다. 여과액을 감압 하에서 농축하고, 얻어진 잔사를 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여, 7.61g의 백색 고체를 얻었다. FD-MS의 분석에 의해, 하기 중간체 1-5로 동정했다(수율 83%).
Figure pct00135
중간체 합성예 1-6(중간체 1-6의 합성)
중간체 합성예 1-6에 있어서, 4-브로모바이페닐 대신에 브로모벤젠 5.46g, 터페닐-2-아민 대신에 2-(다이벤조퓨란-4-일)아닐린 8.98g, t-뷰톡시나트륨 4.67g, 아세트산팔라듐 0.0777g, 1,1'-비스(다이페닐포스피노)페로센 0.384g을 이용한 것 이외에는 마찬가지로 반응을 행한 바, 10.4g의 점성 고체를 얻었다. FD-MS의 분석에 의해, 하기 중간체 1-6으로 동정했다(수율 90%).
Figure pct00136
중간체 합성예 1-7(중간체 1-7의 합성)
질소 분위기 하, 4,4'-다이요오도-3,3-다이메틸바이페닐(도쿄화성제) 13.0g, 터페닐-2-아민 10.44g, t-뷰톡시나트륨 8.06g, 아세트산팔라듐 0.42g, 트라이-t-뷰틸포스포늄 테트라브로모보레이트 1.09g 및 탈수 톨루엔 80mL를 넣어, 110℃에서 8시간 반응시켰다. 냉각 후, 물을 가하여 톨루엔 액을 세정하고, 추출 후에 셀라이트로 여과를 행하고, 여과액을 감압 하에서 농축하여 조(粗) 생성물을 얻었다. 얻어진 조 생성물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여, 12.2g의 담황색 고체를 얻었다. FD-MS의 분석에 의해, 하기 중간체 1-7로 동정했다(수율 78.9%).
Figure pct00137
합성 실험예 1
질소 분위기 하, 4,4'-다이요오도-3,3-다이메틸바이페닐(도쿄화성제) 4.86g, 중간체 1-1을 8.10g, t-뷰톡시나트륨 3.02g, 아세트산팔라듐 0.0503g, 트라이-t-뷰틸포스포늄 테트라브로모보레이트 0.130g 및 탈수 자일렌 80mL를 넣어, 130℃에서 5시간 반응시켰다. 냉각 후, 물을 가하여 자일렌 액을 세정하고, 추출 후에 셀라이트로 여과를 행하고, 여과액을 감압 하에서 농축하여 조 생성물을 얻었다. 얻어진 조 생성물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하고, 톨루엔으로 재결정하여, 7.67g의 담황색 고체를 얻었다. FD-MS의 분석에 의해, 하기 방향족 아민 유도체(HT1)로 동정했다(수율 76%).
Figure pct00138
합성 실험예 2
합성 실험예 1에 있어서 중간체 1-1 대신에 중간체 1-2를 7.20g 이용한 것 이외에는, 합성 실험예 1과 마찬가지로 반응을 행한 바, 5.51g의 담황색 고체를 얻었다. FD-MS의 분석에 의해, 하기 방향족 아민 유도체(HT2)로 동정했다(수율 60%).
Figure pct00139
합성 실험예 3
합성 실험예 1에 있어서 4,4'-다이요오도-3,3'-다이메틸바이페닐(도쿄화성제) 대신에 4,4'-다이요오도-2,2'-다이메틸바이페닐(알드리치제)을 이용한 것 이외에는 마찬가지로 반응을 행한 바, 4.50g의 담황색 고체를 얻었다. FD-MS의 분석에 의해, 하기 방향족 아민 유도체(HT3)으로 동정했다(수율 49%).
Figure pct00140
합성 실험예 4
질소 분위기 하, 4,4'-다이요오도-3,3-다이메틸바이페닐(도쿄화성제) 2.50g, 중간체 1-3을 4.03g, t-뷰톡시나트륨 1.55g, 아세트산팔라듐 0.0259g, 트라이-t-뷰틸포스핀 0.0466g 및 탈수 자일렌 45mL를 넣어, 130℃에서 3시간 반응시켰다. 냉각 후, 물을 가하여 자일렌 액을 세정하고, 분액 후 자일렌 액을 셀라이트 여과하고, 여과액을 감압 하에서 농축하여 조 생성물을 얻었다. 얻어진 조 생성물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하고, 톨루엔/메탄올로 재결정하여, 1.77g의 담황색 고체를 얻었다. FD-MS의 분석에 의해, 하기 방향족 아민 유도체(HT4)로 동정했다(수율 35%).
Figure pct00141
합성 실험예 5
합성 실험예 4에 있어서 중간체 1-3 대신에 중간체 1-4를 3.85g 이용한 것 이외에는 마찬가지로 반응을 행한 바, 1.95g의 담황색 고체를 얻었다. FD-MS의 분석에 의해, 하기 방향족 아민 유도체(HT5)로 동정했다(수율 40%).
Figure pct00142
합성 실험예 6
합성 실험예 1에 있어서 중간체 1-1 대신에 중간체 1-5를 8.91g 이용한 것 이외에는, 합성 실험예 1과 마찬가지로 반응을 행한 바, 8.39g의 담황색 고체를 얻었다. FD-MS의 분석에 의해, 하기 방향족 아민 유도체(HT6)으로 동정했다(수율 77%).
Figure pct00143
합성 실험예 7
합성 실험예 1에 있어서 중간체 1-1 대신에 중간체 1-6을 8.26g 이용한 것 이외에는, 합성 실험예 1과 마찬가지로 반응을 행한 바, 4.75g의 담황색 고체를 얻었다. FD-MS의 분석에 의해, 하기 방향족 아민 유도체(HT7)로 동정했다(수율 50%).
Figure pct00144
합성 실험예 8
질소 분위기 하, 2-브로모다이벤조퓨란 9.88g, 중간체 1-7을 10.3g, t-뷰톡시나트륨 4.6g, 아세트산팔라듐 0.2g, 트라이-t-뷰틸포스포늄 테트라브로모보레이트 0.45g 및 탈수 자일렌 200mL를 넣어, 110℃에서 2시간 반응시켰다. 냉각 후, 물을 가하여 자일렌 액을 세정하고, 추출 후에 셀라이트로 여과를 행하고, 여과액을 감압 하에서 농축하여 조 생성물을 얻었다. 얻어진 조 생성물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하고, 톨루엔으로 재결정하여, 11.9g의 담황색 고체를 얻었다. FD-MS의 분석에 의해, 하기 방향족 아민 유도체(HT8)로 동정했다(수율 70%).
Figure pct00145
실시예 1-1
유기 EL 소자의 제작
25mm×75mm×1.1mm의 ITO 투명 전극 라인 부착 유리 기판(지오마틱사제)을 아이소프로필 알코올 중에서 5분간 초음파 세정하고, 추가로 30분간 UV(Ultraviolet) 오존 세정했다.
세정 후의 투명 전극 라인 부착 유리 기판을 진공 증착 장치의 기판 홀더에 장착하고, 우선 투명 전극 라인이 형성되어 있는 면 상에 상기 투명 전극을 덮도록 해서 하기 전자 수용성 화합물(A)를 증착하여, 막 두께 5nm의 막 A를 성막했다.
Figure pct00146
이 막 A 상에 제 1 정공 수송 재료로서 하기 방향족 아민 유도체(X1)을 증착하여, 막 두께 160nm의 제 1 정공 수송층을 성막했다. 제 1 정공 수송층의 성막에 이어서, 제 2 정공 수송 재료로서 상기 방향족 아민 유도체(HT1)을 증착하여, 막 두께 10nm의 제 2 정공 수송층을 성막했다.
Figure pct00147
이 정공 수송층 상에 호스트 화합물(BH)과 도펀트 화합물(BD)를 두께 25nm로 공증착하여, 발광층을 성막했다. 도펀트 화합물(BD)의 농도는 4질량%였다.
Figure pct00148
이어서, 이 발광층 상에 하기 화합물(ET1)을 두께 20nm, 이어서 하기 화합물(ET2)를 두께 5nm, 및 LiF를 두께 1nm로 증착하여, 전자 수송/주입층을 성막했다. 한편, 전자 주입성 전극인 LiF는 1Å/min의 성막 속도로 형성했다. 또, 금속 Al을 두께 80nm로 적층해서 음극을 형성하여, 유기 EL 소자를 제조했다.
Figure pct00149
실시예 1-2∼1-7
제 2 정공 수송 재료로서 표 1에 기재된 하기 방향족 아민 유도체를 이용한 것 이외에는 실시예 1-1과 마찬가지로 하여 실시예 1-2∼1-7의 각 유기 EL 소자를 제작했다.
비교예 1-1 및 1-2
제 2 정공 수송 재료로서 표 1에 기재된 하기 방향족 아민 유도체를 이용한 것 이외에는 실시예 1-1과 마찬가지로 하여 비교예 1-1 및 1-2의 각 유기 EL 소자를 제작했다.
Figure pct00150
유기 EL 소자의 발광 성능 평가
이상과 같이 하여 제작한 유기 EL 소자를 직류 전류 구동에 의해 발광시켜, 휘도(L), 전류 밀도를 측정하고, 측정 결과로부터 전류 밀도 10mA/cm2에서의 전류 효율(L/J), 구동 전압(V)을 구했다. 또, 전류 밀도 50mA/cm2에서의 소자 수명을 구했다. 여기에서, 80% 수명이란, 정전류 구동 시에, 휘도가 초기 휘도의 80%로 감쇠될 때까지의 시간을 말한다. 결과를 표 1에 나타낸다.
Figure pct00151
표 1의 결과로부터, 본 발명의 방향족 아민 유도체를 이용하는 것에 의해, 저전압에서 구동해도 고효율이며, 또한 장수명인 유기 EL 소자를 얻을 수 있다는 것을 알 수 있다.
실시예 2-1
유기 EL 소자의 제작
25mm×75mm×1.1mm의 ITO 투명 전극 라인 부착 유리 기판(지오마틱사제)을 아이소프로필 알코올 중에서 5분간 초음파 세정하고, 추가로 30분간 UV(Ultraviolet) 오존 세정했다.
세정 후의 투명 전극 라인 부착 유리 기판을 진공 증착 장치의 기판 홀더에 장착하고, 우선 투명 전극 라인이 형성되어 있는 면 상에 상기 투명 전극을 덮도록 해서 하기 전자 수용성 화합물(A)를 증착하여, 막 두께 5nm의 막 A를 성막했다.
Figure pct00152
이 막 A 상에 제 1 정공 수송 재료로서 상기 방향족 아민 유도체(HT1)을 증착하여, 막 두께 160nm의 제 1 정공 수송층을 성막했다. 제 1 정공 수송층의 성막에 이어서, 제 2 정공 수송 재료로서 하기 방향족 아민 유도체(Y1)을 증착하여, 막 두께 10nm의 제 2 정공 수송층을 성막했다.
Figure pct00153
이 정공 수송층 상에 호스트 화합물(BH)와 도펀트 화합물(BD)를 두께 25nm로 공증착하여 발광층을 성막했다. 도펀트 화합물(BD)의 농도는 4질량%였다.
Figure pct00154
이어서, 이 발광층 상에 하기 화합물(ET1)을 두께 20nm, 이어서 하기 화합물(ET2)를 두께 5nm, 및 LiF를 두께 1nm로 증착하여, 전자 수송/주입층을 성막했다. 한편, 전자 주입성 전극인 LiF는 1Å/min의 성막 속도로 형성했다. 또, 금속 Al을 두께 80nm로 적층해서 음극을 형성하여, 유기 EL 소자를 제조했다.
Figure pct00155
실시예 2-2∼2-7
제 1 정공 수송 재료로서 표 2에 기재된 하기 방향족 아민 유도체를 이용한 것 이외에는 실시예 2-1과 마찬가지로 하여 실시예 2-2∼2-7의 각 유기 EL 소자를 제작했다.
비교예 2-1 및 2-2
제 1 정공 수송 재료로서 표 2에 기재된 하기 방향족 아민 유도체를 이용한 것 이외에는 실시예 2-1과 마찬가지로 하여 비교예 2-1 및 2-2의 각 유기 EL 소자를 제작했다.
유기 EL 소자의 발광 성능 평가
이상과 같이 하여 제작한 유기 EL 소자를 직류 전류 구동에 의해 발광시켜, 휘도(L), 전류 밀도를 측정하고, 측정 결과로부터 전류 밀도 10mA/cm2에서의 전류 효율(L/J), 구동 전압(V)을 구했다. 또, 전류 밀도 50mA/cm2에서의 소자 수명을 구했다. 여기에서, 80% 수명이란, 정전류 구동 시에 휘도가 초기 휘도의 80%로 감쇠할 때까지의 시간을 말한다. 결과를 표 2에 나타낸다.
Figure pct00156
표 2의 결과로부터, 본 발명의 방향족 아민 유도체를 이용하는 것에 의해, 저전압에서 구동해도 고효율이며, 또한 장수명인 유기 EL 소자를 얻을 수 있다는 것을 알 수 있다.
본 출원은 2013년 6월 19일 출원된 일본 특허출원 2013-128789에 기초한 우선권을 주장한다. 당해 출원 명세서 및 도면에 기재된 내용은 모두 본원 명세서에 원용된다.
본 발명에 의해 구동 전압을 저하시킴과 더불어, 장수명의 유기 EL 소자가 제공된다.

Claims (24)

  1. 하기 화학식(1)로 표시되는 방향족 아민 유도체.
    Figure pct00157

    [상기 화학식(1)에 있어서,
    Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 6∼50의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 환 원자수 3∼50의 헤테로아릴기이고;
    L1 및 L2는 각각 독립적으로, 단일 결합, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 6∼50의 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 환 원자수 3∼50의 헤테로아릴렌기이고;
    R1∼R4는 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알킬기, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 6∼50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 환 원자수 5∼50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6∼50의 아르알킬기, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 5∼50의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 5∼50의 아릴싸이오기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2∼50의 알콕시카보닐기, 할로겐 원자, 사이아노기, 나이트로기, 실릴기, 하이드록실기, 또는 카복실기이고;
    a 및 b는 0∼4의 정수이고;
    R5∼R12는 각각 독립적으로, 수소 원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알킬기, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 6∼50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 환 원자수 5∼50의 헤테로아릴기, 또는 실릴기이며;
    단, R5 및 R7 중 적어도 어느 하나는 수소 원자는 아니고, R5가 수소 원자가 아닌 경우는 R6이 수소 원자는 아니며, R7이 수소 원자가 아닌 경우는 R8이 수소 원자는 아니다]
  2. 제 1 항에 있어서,
    화학식(1)로 표시되는 방향족 아민 유도체가 하기 화학식(2)로 표시되는, 방향족 아민 유도체.
    Figure pct00158

    [상기 화학식(2)에 있어서,
    R13 및 R14는 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알킬기, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 6∼50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 환 원자수 5∼50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6∼50의 아르알킬기, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 5∼50의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 5∼50의 아릴싸이오기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2∼50의 알콕시카보닐기, 할로겐 원자, 사이아노기, 나이트로기, 실릴기, 하이드록실기, 또는 카복실기이고;
    c 및 d는 0∼5의 정수이고;
    c 및 d가 2일 때, R13끼리 또는 R14끼리는 서로 결합되어 환을 형성해도 되고(단, R13 또는 R14가, 인접하는 방향족환과 각각 결합되어 다이벤조퓨란환, 다이벤조싸이오펜환 또는 플루오렌환을 형성하지 않는 것으로 한다);
    Ar1, Ar2, L1, L2, R3∼R12, a 및 b는 상기 화학식(1)과 마찬가지로 정의된다]
  3. 제 2 항에 있어서,
    화학식(2)로 표시되는 방향족 아민 유도체가 하기 화학식(3)으로 표시되는, 방향족 아민 유도체.
    Figure pct00159

    [상기 화학식(3)에 있어서,
    R5 및 R6은 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알킬기, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 6∼50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 환 원자수 5∼50의 헤테로아릴기, 또는 실릴기이고;
    Ar1, Ar2, L1, L2, R3, R4, R9, R10, R13, R14, a, b, c 및 d는 상기 화학식(2)와 마찬가지로 정의된다]
  4. 제 2 항에 있어서,
    화학식(2)로 표시되는 방향족 아민 유도체가 하기 화학식(4)로 표시되는, 방향족 아민 유도체.
    Figure pct00160

    [상기 화학식(4)에 있어서,
    R5 및 R6은 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알킬기, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 6∼50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 환 원자수 5∼50의 헤테로아릴기, 또는 실릴기이고;
    Ar1, Ar2, L1, L2, R3, R4, R13, R14, a, b, c 및 d는 상기 화학식(2)와 마찬가지로 정의된다]
  5. 제 2 항에 있어서,
    화학식(2)로 표시되는 방향족 아민 유도체가 하기 화학식(5)로 표시되는, 방향족 아민 유도체.
    Figure pct00161

    [상기 화학식(5)에 있어서,
    R5 및 R6은 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알킬기, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 6∼50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 환 원자수 5∼50의 헤테로아릴기, 또는 실릴기이고;
    Ar1, Ar2, R3, R4, R13, R14, a, b, c 및 d는 상기 화학식(2)와 마찬가지로 정의된다]
  6. 제 2 항에 있어서,
    화학식(2)로 표시되는 방향족 아민 유도체가 하기 화학식(6)으로 표시되는, 방향족 아민 유도체.
    Figure pct00162

    [상기 화학식(6)에 있어서, Ar1, Ar2, R3, R4, R13, R14, a, b, c 및 d는 상기 화학식(2)와 마찬가지로 정의된다]
  7. 제 2 항에 있어서,
    화학식(2)로 표시되는 방향족 아민 유도체가 하기 화학식(7)로 표시되는, 방향족 아민 유도체.
    Figure pct00163

    [상기 화학식(7)에 있어서, Ar1, Ar2, R13, R14, c 및 d는 상기 화학식(2)와 마찬가지로 정의된다]
  8. 제 1 항에 있어서,
    화학식(1)로 표시되는 방향족 아민 유도체가 하기 화학식(8)로 표시되는, 방향족 아민 유도체.
    Figure pct00164

    [상기 화학식(8)에 있어서, Ar1 및 Ar2는 상기 화학식(1)과 마찬가지로 정의된다]
  9. 제 3 항에 있어서,
    상기 화학식(3)에 있어서, Ar1 및 Ar2는 치환 또는 비치환된 환 탄소수 10∼50의 아릴기인, 방향족 아민 유도체.
  10. 제 2 항에 있어서,
    화학식(2)로 표시되는 방향족 아민 유도체가 하기 화학식(26)으로 표시되는, 방향족 아민 유도체.
    Figure pct00165

    [상기 화학식(26)에 있어서, Ar1, Ar2, L1, L2, R5∼R12는 상기 화학식(2)와 마찬가지로 정의된다]
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 화학식(26)에 있어서, R5가 수소 원자가 아니고, 또한 R6이 수소 원자는 아닌, 방향족 아민 유도체.
  12. 제 1 항에 있어서,
    화학식(1)로 표시되는 방향족 아민 유도체가 하기 화학식(17)로 표시되는, 방향족 아민 유도체.
    Figure pct00166

    [상기 화학식(17)에 있어서,
    Z는 -O-, -S- 또는 -CR19R20-이며; -CR19R20-에 있어서의 R19 및 R20은 각각 독립적으로, 수소 원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알킬기, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 6∼50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 환 원자수 5∼50의 헤테로아릴기, 또는 실릴기이고;
    R17 및 R18은 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알킬기, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 6∼50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 환 원자수 5∼50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6∼50의 아르알킬기, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 5∼50의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 5∼50의 아릴싸이오기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2∼50의 알콕시카보닐기, 할로겐 원자, 사이아노기, 나이트로기, 실릴기, 하이드록실기, 또는 카복실기이고;
    e 및 f는 0∼4의 정수이고;
    Ar1, Ar2, L1, L2, R3∼R12, a 및 b는 상기 화학식(1)과 마찬가지로 정의된다]
  13. 제 12 항에 있어서,
    화학식(17)로 표시되는 방향족 아민 유도체가 하기 화학식(18)로 표시되는, 방향족 아민 유도체.
    Figure pct00167

    [상기 화학식(18)에 있어서,
    R5 및 R6은 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알킬기, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 6∼50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 환 원자수 5∼50의 헤테로아릴기, 또는 실릴기이고;
    Ar1, Ar2, L1, L2, R3, R4, R9, R10, R17, R18, a, b, e, f 및 Z는 상기 화학식(17)과 마찬가지로 정의된다]
  14. 제 12 항에 있어서,
    화학식(17)로 표시되는 방향족 아민 유도체가 하기 화학식(19)로 표시되는, 방향족 아민 유도체.
    Figure pct00168

    [상기 화학식(19)에 있어서,
    R5 및 R6은 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알킬기, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 6∼50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 환 원자수 5∼50의 헤테로아릴기, 또는 실릴기이고;
    Ar1, Ar2, L1, L2, R3, R4, R17, R18, a, b, e, f 및 Z는 상기 화학식(17)과 마찬가지로 정의된다]
  15. 제 12 항에 있어서,
    화학식(17)로 표시되는 방향족 아민 유도체가 하기 화학식(20)으로 표시되는, 방향족 아민 유도체.
    Figure pct00169

    [상기 화학식(20)에 있어서,
    R5 및 R6은 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알킬기, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 6∼50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 환 원자수 5∼50의 헤테로아릴기, 또는 실릴기이고;
    Ar1, Ar2, R3, R4, R17, R18, a, b, e, f 및 Z는 상기 화학식(17)과 마찬가지로 정의된다]
  16. 제 12 항에 있어서,
    화학식(17)로 표시되는 방향족 아민 유도체가 하기 화학식(21)로 표시되는, 방향족 아민 유도체.
    Figure pct00170

    [상기 화학식(21)에 있어서, Ar1, Ar2, R3, R4, R17, R18, a, b, e, f 및 Z는 상기 화학식(17)과 마찬가지로 정의된다]
  17. 제 12 항에 있어서,
    화학식(17)로 표시되는 방향족 아민 유도체가 하기 화학식(22)로 표시되는, 방향족 아민 유도체.
    Figure pct00171

    [상기 화학식(22)에 있어서, Ar1, Ar2, R17, R18, e, f 및 Z는 상기 화학식(17)과 마찬가지로 정의된다]
  18. 제 1 항에 있어서,
    화학식(1)로 표시되는 방향족 아민 유도체가 하기 화학식(23)∼화학식(25) 중 어느 하나로 표시되는, 방향족 아민 유도체.
    Figure pct00172

    Figure pct00173

    Figure pct00174

    [상기 화학식(23)∼(25)에 있어서, Ar1, Ar2 및 Z는 상기 화학식(17)과 마찬가지로 정의된다]
  19. 제 1 항 내지 제 4 항 및 제 10 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 화학식 (1)∼화학식(4), 화학식(17)∼(19) 및 화학식(26) 중 어느 하나에 있어서, L1 및 L2는 각각 독립적으로, 단일 결합 또는 하기 화학식(27)로 표시되는 2가의 기인, 방향족 아민 유도체.
    Figure pct00175

    [상기 화학식(27)에 있어서,
    R21은 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알킬기, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 6∼50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 환 원자수 5∼50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6∼50의 아르알킬기, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 5∼50의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 5∼50의 아릴싸이오기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2∼50의 알콕시카보닐기, 할로겐 원자, 사이아노기, 나이트로기, 실릴기, 하이드록실기, 또는 카복실기이고;
    g는 0∼4의 정수이다]
  20. 제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 화학식(1)∼화학식(8) 및 화학식(17)∼(26) 중 어느 하나에 있어서, Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로, 화학식(9)∼화학식(16) 중 어느 하나로 표시되는, 방향족 아민 유도체.
    Figure pct00176

    [상기 화학식(16)에 있어서,
    X는 -O-, -S-, -CR15R16-이고,
    R15 및 R16은 각각 독립적으로, 수소 원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알킬기, 치환 또는 비치환된 환 탄소수 6∼50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 환 원자수 5∼50의 헤테로아릴기, 또는 실릴기이다]
  21. 제 1 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 기재된 방향족 아민 유도체로 이루어지는, 유기 전기발광 소자용 재료.
  22. 제 1 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 기재된 방향족 아민 유도체로 이루어지는, 유기 전기발광 소자용 정공 수송 재료.
  23. 제 1 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 기재된 방향족 아민 유도체로 이루어지는, 억셉터층 인접 정공 수송층을 갖는 유기 전기발광 소자용 정공 수송 재료.
  24. 서로 대향하는 양극과 음극 사이에 유기 박막층을 갖는 유기 전기발광 소자로서, 제 1 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 기재된 방향족 아민 유도체를 함유하는 유기 박막층을 1층 이상 갖는, 유기 전기발광 소자.
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