KR20200064996A

KR20200064996A - 화합물, 유기 전기발광 소자용 재료, 유기 전기발광 소자, 및 전자 기기

Info

Publication number: KR20200064996A
Application number: KR1020207009475A
Authority: KR
Inventors: 료타 다카하시; 히데쓰구 이케다; 유키 나카노
Original assignee: 이데미쓰 고산 가부시키가이샤
Priority date: 2017-10-06
Filing date: 2018-10-09
Publication date: 2020-06-08
Also published as: EP3693371A1; CN111183141A; US20200266361A1; US11839153B2; WO2019070082A1; EP3693371A4; JPWO2019070082A1

Abstract

하기 식(1)로 표시되는 화합물을 이용한다.

(식(1) 중, R⁴와 R⁵, R⁵와 R⁶, 및 R⁶과 R⁷로부터 선택되는 어느 1쌍에 있어서, 한쪽이 식(11)로 표시되는 기의 ^*a, 다른 쪽이 ^*b에 결합하는 단일결합을 나타내고, R¹과 R², R²와 R³, R⁸과 R⁹, R⁹와 R¹⁰, 및 R¹⁰과 R¹¹로부터 선택되는 어느 1쌍 이상에 있어서, 한쪽이 식(11)로 표시되는 기의 ^*a, 다른 쪽이 ^*b에 결합하는 단일결합을 나타내거나, 또는 한쪽이 식(21)로 표시되는 기의 ^*c, 다른 쪽이 ^*d에 결합하는 단일결합을 나타내고, 상기 단일결합 이외의 R¹∼R¹¹, Ar 및 R²¹∼R²⁴는 명세서 중에서 정의한 대로이다.)

Description

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

본 발명은 화합물, 해당 화합물을 포함하는 유기 전기발광 소자(이하, 「유기 EL 소자」로 약칭한다)용 재료, 해당 화합물을 이용한 유기 EL 소자, 및 해당 유기 EL 소자를 구비한 전자 기기에 관한 것이다.

유기 EL 소자는 일반적으로 양극, 음극, 및 이들 사이에 협지되는 유기층으로 구성되어 있다. 양 전극 사이에 전압이 인가되면, 음극측으로부터 전자, 양극측으로부터 정공이 발광 영역에 주입되고, 주입된 전자와 정공이 발광 영역에서 재결합하여 여기 상태를 생성한다. 이 여기 상태가 기저 상태로 되돌아올 때에 광이 방출된다.

지금까지, 유기 EL 소자의 제조에 유용하다고 여겨지는 많은 화합물이 보고되어 있다.

특허문헌 1에는, 6원환의 아릴기 또는 헤테로아릴기로 3치환된 아민의 2개의 6원환의 아릴기 또는 헤테로아릴기끼리가 연결되어 축환되고, 추가로 치환기로서 아릴기 또는 헤테로아릴기를 갖고, 또한 상기 치환기가 특정 위치에서 축환된 화합물이 기재되어 있다.

또한, 특허문헌 2에는, 2개 이상의 벤조플루오렌 단위가 질소에 결합하는 아릴아민 화합물이 기재되어 있다.

국제 공개 제2013/077344호 국제 공개 제2014/106522호

본 발명은, 유기 EL 소자의 발광 효율을 향상시킬 수 있는 신규한 화합물, 해당 화합물을 포함하는 유기 EL 소자용 재료, 해당 화합물을 이용한 유기 EL 소자, 및 해당 유기 EL 소자를 구비한 전자 기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 인돌로[3,2,1-jk]카바졸을 모골격으로 하는 화합물에 대하여 연구 개발을 거듭한 결과, 상기 모골격의 벤젠환의 소정의 2개에, 소정의 축합환을 갖고 있는 화합물이, 유기 EL 소자의 발광 효율을 향상시킴에 있어서 유용한 것을 발견한 것에 기초하는 것이다.

즉, 본 발명에 의하면, 그의 일 태양으로서, 하기 식(1)로 표시되는 화합물(이하, 「화합물(1)」이라고도 말한다)이 제공된다.

[화학식 1]

[식(1) 중, R⁴와 R⁵, R⁵와 R⁶, 및 R⁶과 R⁷로부터 선택되는 어느 1쌍에 있어서, 한쪽이 식(11)로 표시되는 기의 ^*a, 다른 쪽이 동일 식(11)로 표시되는 기의 ^*b에 결합하는 단일결합을 나타내고,

R¹과 R², R²와 R³, R⁸과 R⁹, R⁹와 R¹⁰, 및 R¹⁰과 R¹¹로부터 선택되는 어느 1쌍 이상에 있어서, 한쪽이 식(11)로 표시되는 기의 ^*a, 다른 쪽이 동일 식(11)로 표시되는 기의 ^*b에 결합하는 단일결합을 나타내거나, 또는 한쪽이 식(21)로 표시되는 기의 ^*c, 다른 쪽이 동일 식(21)로 표시되는 기의 ^*d에 결합하는 단일결합을 나타내고,

상기 단일결합 이외의 R¹∼R¹¹은, 각각 독립적으로,수소 원자, 할로젠 원자, 사이아노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알켄일기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킨일기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 3∼20의 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬싸이오기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 7∼51의 아르알킬기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴싸이오기, -Si(R¹⁰¹)(R¹⁰²)(R¹⁰³)으로 표시되는 기, -N(R¹⁰⁴)(R¹⁰⁵)로 표시되는 기, 또는 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50의 헤테로환기를 나타낸다.

R¹⁰¹∼R¹⁰⁵는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 3∼20의 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50의 헤테로환기를 나타낸다.

X는 산소 원자(-O-), 황 원자(-S-), -C(R³¹)(R³²)-로 표시되는 기, 또는 -NR³³-으로 표시되는 기를 나타낸다.

Ar은 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼18의 방향족 탄화수소환, 또는 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼18의 방향족 헤테로환을 나타낸다.

R²¹∼R²⁴는, 각각 독립적으로,수소 원자, 할로젠 원자, 사이아노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알켄일기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킨일기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 3∼20의 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬싸이오기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 7∼51의 아르알킬기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴싸이오기, -Si(R¹⁰¹)(R¹⁰²)(R¹⁰³)으로 표시되는 기(R¹⁰¹∼R¹⁰³은 상기와 동일), -N(R¹⁰⁴)(R¹⁰⁵)로 표시되는 기(R¹⁰⁴및 R¹⁰⁵는 상기와 동일), 또는 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50의 헤테로환기를 나타내거나, 또는 R²¹∼R²⁴로부터 선택되는 인접하는 2개가, 치환 또는 비치환된 환 구조를 형성한다.

R³¹∼R³³은, 각각 독립적으로, 수소 원자, 할로젠 원자, 사이아노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알켄일기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킨일기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 3∼20의 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬싸이오기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 7∼51의 아르알킬기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴싸이오기, -Si(R¹⁰¹)(R¹⁰²)(R¹⁰³)으로 표시되는 기(R¹⁰¹∼R¹⁰³은 상기와 동일), -N(R¹⁰⁴)(R¹⁰⁵)로 표시되는 기(R¹⁰⁴및 R¹⁰⁵는 상기와 동일), 또는 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50의 헤테로환기를 나타내거나, 또는 R³¹및 R³²는 치환 또는 비치환된 환 구조를 형성한다.]

본 발명에 의하면, 그 밖의 일 태양으로서, 하기 식(1)로 표시되는 화합물(이하, 「화합물(1)」이라고도 말한다)도 제공된다.

[화학식 2]

상기 단일결합 이외의 R¹∼R¹¹은, 각각 독립적으로, 수소 원자, 할로젠 원자, 사이아노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알켄일기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킨일기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 3∼20의 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬싸이오기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 7∼51의 아르알킬기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴싸이오기, -Si(R¹⁰¹)(R¹⁰²)(R¹⁰³)으로 표시되는 기, -N(R¹⁰⁴)(R¹⁰⁵)로 표시되는 기, 또는 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50의 헤테로환기를 나타낸다.

R²¹∼R²⁴는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 할로젠 원자, 사이아노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알켄일기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킨일기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 3∼20의 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬싸이오기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 7∼51의 아르알킬기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴싸이오기, -Si(R¹⁰¹)(R¹⁰²)(R¹⁰³)으로 표시되는 기(R¹⁰¹∼R¹⁰³은 상기와 동일), -N(R¹⁰⁴)(R¹⁰⁵)로 표시되는 기(R¹⁰⁴및 R¹⁰⁵는 상기와 동일), 또는 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50의 헤테로환기를 나타내거나, 또는 R²¹∼R²⁴로부터 선택되는 인접하는 2개가, 치환 또는 비치환된 환 구조를 형성한다.

R³¹∼R³³은, 각각 독립적으로, 수소 원자, 할로젠 원자, 사이아노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알켄일기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킨일기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 3∼20의 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬싸이오기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 7∼51의 아르알킬기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴싸이오기, -Si(R¹⁰¹)(R¹⁰²)(R¹⁰³)으로 표시되는 기(R¹⁰¹∼R¹⁰³은 상기와 동일), -N(R¹⁰⁴)(R¹⁰⁵)로 표시되는 기(R¹⁰⁴및 R¹⁰⁵는 상기와 동일), 또는 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50의 헤테로환기를 나타내거나, 또는 R³¹ 및 R³²는 치환 또는 비치환된 환 구조를 형성하거나, 또는 R³³은 인접하는 R¹∼R¹¹, 및 Ar로부터 선택되는 적어도 1개와, 치환 또는 비치환된 환 구조를 형성한다.]

또한, 본 발명의 다른 태양에 의하면, 화합물(1)을 포함하는 유기 EL 소자용 재료가 제공된다.

또 다른 태양에 의하면, 음극, 양극, 및 이들 사이에 설치된 유기층을 갖고, 상기 유기층이 발광층을 포함하고, 상기 유기층 중 적어도 1층이 화합물(1)을 포함하는 유기 EL 소자가 제공된다.

또 다른 태양에 의하면, 상기 유기 EL 소자를 구비한 전자 기기가 제공된다.

본 발명의 화합물은, 유기 EL 소자용 재료로서 이용되는 것에 의해, 유기 EL 소자의 발광 효율을 향상시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 화합물을 포함하는 유기 EL 소자는 전자 기기에 유용하다.

도 1은 본 발명의 일 태양에 따른 유기 EL 소자의 층 구성을 나타내는 개략 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 태양에 따른 유기 EL 소자의 층 구성을 나타내는 개략 단면도이다.

본 명세서에 있어서, 「치환 또는 비치환된 탄소수 XX∼YY의 ZZ기」의 「탄소수 XX∼YY」란, 비치환 ZZ기의 탄소수를 나타내고, 치환기의 탄소수는 포함하지 않는다.

또한, 「치환 또는 비치환된 원자수 XX∼YY의 ZZ기」의 「원자수 XX∼YY」란, 비치환 ZZ기의 원자수를 나타내고, 치환기 또는 치환 원자의 원자수는 포함하지 않는다.

또한, 「치환 또는 비치환된 ZZ기」의 「비치환 ZZ기」란, ZZ기의 수소 원자가 치환기 또는 치환 원자로 치환되어 있지 않는 것을 의미한다.

본 명세서에 있어서, 「환형성 탄소수」란, 원자가 환상으로 결합한 구조인 화합물(예를 들면, 단환 화합물, 축합환 화합물, 가교 화합물, 탄소환 화합물, 헤테로환 화합물)의 당해 환 자체를 형성하는 탄소 원자의 수를 나타낸다. 당해 환이 치환기를 갖는 경우의 해당 치환기에 포함되는 탄소 원자는, 별도의 기재가 없는 한, 환형성 탄소수에 포함시키지 않는다. 예를 들면, 벤젠환의 환형성 탄소수는 6이고, 나프탈렌환의 환형성 탄소수는 10이고, 피리딘환의 환형성 탄소수는 5이며, 퓨란환의 환형성 탄소수는 4이다. 또한, 벤젠환이나 나프탈렌환이, 예를 들면, 알킬 치환기를 갖는 경우, 해당 알킬 치환기의 탄소 원자는 환형성 탄소수에 포함시키지 않는다. 또한, 플루오렌환이 플루오렌 치환기를 갖는 경우(스파이로바이플루오렌환을 포함한다), 해당 플루오렌 치환기의 탄소 원자는 환형성 탄소수에 포함시키지 않는다.

본 명세서에 있어서, 「환형성 원자수」란, 원자가 환상으로 결합한 화합물(예를 들면, 단환 화합물, 축합환 화합물, 가교 화합물, 탄소환 화합물, 헤테로환 화합물)의 당해 환 자체를 형성하는 원자의 수를 나타낸다. 당해 환을 형성하는 원자에 결합하는 수소 원자, 및 당해 환이 치환기를 갖는 경우의 해당 치환기를 구성하는 원자는, 별도의 기재가 없는 한, 환형성 원자수에 포함시키지 않는다. 예를 들면, 피리딘환의 환형성 원자수는 6이고, 퀴나졸린환의 환형성 원자수는 10이며, 퓨란환의 환형성 원자수는 5이다. 피리딘환이나 퀴나졸린환의 환형성 탄소 원자에 결합하고 있는 수소 원자 및 치환기를 구성하는 원자는 환형성 원자수의 수에 포함시키지 않는다. 또한, 플루오렌환이 플루오렌 치환기를 갖는 경우(스파이로바이플루오렌환을 포함한다), 해당 플루오렌 치환기를 구성하는 원자는 환형성 원자수에 포함시키지 않는다.

이하, 본 명세서에 기재된 각 식 중의 기호가 나타내는 원자, 기 및 환 구조에 대하여 설명한다.

(수소 원자: 구체예군 G1)

수소 원자에는, 중성자수가 상이한 동위체, 즉 경수소(protium), 중수소(deuterium) 및 삼중수소(tritium)를 포함하는 것으로 한다.

(할로젠 원자: 구체예군 G2)

할로젠 원자는 불소 원자, 염소 원자, 브로민 원자 또는 아이오딘 원자이고, 바람직하게는 불소 원자이다.

(알킬기: 구체예군 G3)

알킬기의 탄소수는, 별도의 기재가 없는 한, 1∼20이고, 바람직하게는 1∼10, 보다 바람직하게는 1∼6이다. 예를 들면, 1∼5이고, 또한 1∼4이다.

알킬기의 구체예로서는, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 아이소프로필기, n-뷰틸기, s-뷰틸기, 아이소뷰틸기, t-뷰틸기, 펜틸기(이성체기를 포함한다), 헥실기(이성체기를 포함한다), 헵틸기(이성체기를 포함한다), 옥틸기(이성체기를 포함한다), 노닐기(이성체기를 포함한다), 데실기(이성체기를 포함한다), 운데실기(이성체기를 포함한다), 도데실기(이성체기를 포함한다) 등을 들 수 있다. 치환된 알킬기의 구체예로서는, 플루오로메틸기, 1-플루오로에틸기, 2-플루오로에틸기, 2-플루오로아이소뷰틸기, 1,2-다이플루오로에틸기, 1,3-다이플루오로아이소프로필기, 2,3-다이플루오로-t-뷰틸기, 1,2,3-트라이플루오로프로필기, 클로로메틸기, 1-클로로에틸기, 2-클로로에틸기, 2-클로로아이소뷰틸기, 1,2-다이클로로에틸기, 1,3-다이클로로아이소프로필기, 2,3-다이클로로-t-뷰틸기, 1,2,3-트라이클로로프로필기, 브로모메틸기, 1-브로모에틸기, 2-브로모에틸기, 2-브로모아이소뷰틸기, 1,2-다이브로모에틸기, 1,3-다이브로모아이소프로필기, 2,3-다이브로모-t-뷰틸기, 1,2,3-트라이브로모프로필기, 아이오도메틸기, 1-아이오도에틸기, 2-아이오도에틸기, 2-아이오도아이소뷰틸기, 1,2-다이아이오도에틸기, 1,3-다이아이오도아이소프로필기, 2,3-다이아이오도-t-뷰틸기, 1,2,3-트라이아이오도프로필기 등을 들 수 있다(구체예군 G3).

알킬기는, 이들 중에서도, 별도의 기재가 없는 한, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 아이소프로필기, n-뷰틸기, 아이소뷰틸기, s-뷰틸기, t-뷰틸기, 펜틸기(이성체기를 포함한다)가 바람직하고, 보다 바람직하게는 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 아이소프로필기, n-뷰틸기, 아이소뷰틸기, s-뷰틸기, t-뷰틸기, 더 바람직하게는 메틸기, 에틸기, 아이소프로필기, t-뷰틸기이다.

(알켄일기: 구체예군 G4)

알켄일기의 탄소수는, 별도의 기재가 없는 한, 1∼20이고, 바람직하게는 1∼10, 보다 바람직하게는 1∼6이다.

알켄일기의 구체예로서는, 바이닐기, 2-프로펜일기, 2-뷰텐일기, 3-뷰텐일기, 4-펜텐일기, 2-메틸-2-프로펜일기, 2-메틸-2-뷰텐일기, 3-메틸-2-뷰텐일기 등을 들 수 있다(구체예군 G4).

(알킨일기: 구체예군 G5)

알킨일기의 탄소수는, 별도의 기재가 없는 한, 1∼20이고, 바람직하게는 1∼10, 보다 바람직하게는 1∼6이다.

알킨일기의 구체예로서는, 2-프로핀일기, 2-뷰틴일기, 3-뷰틴일기, 4-펜틴일기, 5-헥신일기, 1-메틸-2-프로핀일기, 1-메틸-2-뷰틴일기, 1,1-다이메틸-2-프로핀일기 등을 들 수 있다(구체예군 G5).

(사이클로알킬기: 구체예군 G6)

사이클로알킬기의 환형성 탄소수는, 별도의 기재가 없는 한, 3∼20이고, 바람직하게는 3∼6, 보다 바람직하게는 5 또는 6이다.

사이클로알킬기의 구체예로서는, 사이클로프로필기, 사이클로뷰틸기, 사이클로펜틸기, 사이클로헥실기, 4-메틸사이클로헥실기, 사이클로헵틸기, 사이클로옥틸기, 아다만틸기, 노보닐기 등을 들 수 있다(구체예군 G6).

이들 중에서도, 별도의 기재가 없는 한, 사이클로펜틸기, 사이클로헥실기가 바람직하다.

(알콕시기: 구체예군 G7)

알콕시기의 탄소수는, 별도의 기재가 없는 한, 1∼20이고, 바람직하게는 1∼10, 보다 바람직하게는 1∼6이다.

알콕시기는 -OR^A로 표시되는 기이고, R^A는 알킬기 또는 사이클로알킬기를 나타내고, 예를 들면, 상기 알킬기의 구체예(구체예군 G3), 및 상기 사이클로알킬기(구체예군 G6)의 구체예로부터 선택되는 기이다(구체예군 G7).

알콕시기는, 이들 중에서도, 별도의 기재가 없는 한, 메톡시기, 에톡시기, n-프로폭시기, 아이소프로폭시기, t-뷰톡시기가 바람직하다.

(알킬싸이오기: 구체예군 G8)

알킬싸이오기의 탄소수는, 별도의 기재가 없는 한, 1∼20이고, 바람직하게는 1∼10, 보다 바람직하게는 1∼6이다.

알킬싸이오기는 -SR^A로 표시되는 기(R^A는 상기와 동일)이다(구체예군 G8).

알킬싸이오기는, 이들 중에서도, 별도의 기재가 없는 한, 메틸싸이오기, 에틸싸이오기, n-프로필싸이오기, 아이소프로필싸이오기, t-뷰틸싸이오기가 바람직하다.

(아릴기: 구체예군 G9)

아릴기의 환형성 탄소수는, 별도의 기재가 없는 한, 6∼50이고, 바람직하게는 6∼30, 보다 바람직하게는 6∼24이다.

아릴기의 구체예로서는, 페닐기, 2-바이페닐릴기, 3-바이페닐릴기, 4-바이페닐릴기, p-터페닐-4-일기, p-터페닐-3-일기, p-터페닐-2-일기, m-터페닐-4-일기, m-터페닐-3-일기, m-터페닐-2-일기, 1-나프틸기, 2-나프틸기, 아세나프틸렌일기, 1-안트릴기, 2-안트릴기, 9-안트릴기, 벤즈안트릴기, 아세안트릴기, 1-페난트릴기, 2-페난트릴기, 3-페난트릴기, 4-페난트릴기, 9-페난트릴기, 1-나프타센일기, 2-나프타센일기, 9-나프타센일기, 벤조[c]페난트릴기, 페날렌일기, 플루오렌일기, 피센일기, 펜타페닐기, 1-피렌일기, 2-피렌일기, 4-피렌일기, 크라이센일기, 벤조[g]크라이센일기, s-인다센일기, as-인다센일기, 플루오란텐일기, 벤조[k]플루오란텐일기, 트라이페닐렌일기, 벤조[b]트라이페닐렌일기, 페릴렌일기 등을 들 수 있다. 치환된 아릴기로서는, o-톨릴기, m-톨릴기, p-톨릴기, 2,6-다이메틸페닐기, p-아이소프로필페닐기, m-아이소프로필페닐기, o-아이소프로필페닐기, p-t-뷰틸페닐기, m-t-뷰틸페닐기, o-t-뷰틸페닐기, (2-페닐프로필)페닐기, 3,4,5-트라이메틸페닐기, 4-메톡시페닐기, 4-페녹시페닐기, 3,4-다이메톡시페닐기, 3,4,5-트라이메톡시페닐기, 4'-메틸바이페닐릴기, 4"-t-뷰틸-p-터페닐-4-일기, 3-메틸-2-나프틸기, 4-메틸-1-나프틸기, 4-메틸-1-안트릴기, 9,9-다이메틸플루오렌일기, 9,9-다이(4-메틸페닐)플루오렌일기, 9,9-다이(4-아이소프로필페닐)플루오렌일기, 9,9-다이(4-t-뷰틸페닐)플루오렌일기, 9,9-다이페닐플루오렌일기, 9,9'-스파이로바이플루오렌일기, 4-(메틸설판일)페닐기, 4-(페닐설판일)페닐기, N',N'-다이메틸-N-페닐기 등을 들 수 있다(구체예군 G9).

아릴기는, 이들 중에서도, 별도의 기재가 없는 한, 페닐기, 2-바이페닐릴기, 3-바이페닐릴기, 4-바이페닐릴기, p-터페닐-4-일기, p-터페닐-3-일기, p-터페닐-2-일기, m-터페닐-4-일기, m-터페닐-3-일기, m-터페닐-2-일기, 1-나프틸기, 2-나프틸기, 1-안트릴기, 2-안트릴기, 9-안트릴기, 1-피렌일기, 2-피렌일기, 4-피렌일기, 플루오란텐일기가 바람직하고, 보다 바람직하게는 페닐기, 2-바이페닐릴기, 4-바이페닐릴기, p-터페닐-4-일기, p-터페닐-3-일기, p-터페닐-2-일기, m-터페닐-4-일기, m-터페닐-3-일기, m-터페닐-2-일기, 더 바람직하게는 페닐기이다.

(아르알킬기: 구체예군 G10)

아르알킬기의 환형성 탄소수는, 별도의 기재가 없는 한, 6∼50이고, 바람직하게는 6∼30, 보다 바람직하게는 6∼24이다. 아르알킬기의 탄소수는, 별도의 기재가 없는 한, 7∼51이고, 바람직하게는 7∼30, 보다 바람직하게는 7∼20이다.

아르알킬기는 -R^BAr^C로 표시되는 기이다. R^B는 알킬렌기를 나타내고, 예를 들면, 상기 R^A로부터 수소 원자를 1개 제거한 알킬렌기이며, Ar^C는 아릴기를 나타내고, 예를 들면, 상기 아릴기의 구체예(구체예군 G9)로부터 선택되는 기이다(구체예군 G10).

아르알킬기는, 이들 중에서도, 별도의 기재가 없는 한, 벤질기, 펜에틸기, 페닐프로필기가 바람직하고, 보다 바람직하게는 벤질기이다.

(아릴옥시기: 구체예군 G11)

아릴옥시기의 환형성 탄소수는, 별도의 기재가 없는 한, 6∼50이고, 바람직하게는 6∼25, 보다 바람직하게는 6∼18이다.

아릴옥시기는 -SAr^C로 표시되는 기(Ar^C는 상기와 동일)이다(구체예군 G11).

아릴옥시기는, 이들 중에서도, 별도의 기재가 없는 한, 페녹시기, 바이페닐옥시기, 터페닐옥시기가 바람직하고, 보다 바람직하게는 페녹시기, 바이페닐옥시기가 보다 바람직하며, 더 바람직하게는 페녹시기이다.

(아릴싸이오기: 구체예군 G12)

아릴싸이오기의 환형성 탄소수는, 별도의 기재가 없는 한, 6∼50이고, 바람직하게는 6∼25, 보다 바람직하게는 6∼18이다.

아릴싸이오기는 -SAr^C로 표시되는 기(Ar^C는 상기와 동일)이다(구체예군 G12).

아릴싸이오기는, 이들 중에서도, 별도의 기재가 없는 한, 페닐싸이오기, 바이페닐싸이오기, 터페닐싸이오기가 바람직하고, 보다 바람직하게는 페닐싸이오기, 바이페닐싸이오기가 보다 바람직하며, 더 바람직하게는 페닐싸이오기이다.

(-Si(R¹⁰¹)(R¹⁰²)(R¹⁰³)으로 표시되는 기: 구체예군 G13)

-Si(R¹⁰¹)(R¹⁰²)(R¹⁰³)으로 표시되는 기의 R¹⁰¹∼R¹⁰³은, 각각 독립적으로,수소 원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20(바람직하게는 1∼10, 보다 바람직하게는 1∼6)의 알킬기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 3∼20(바람직하게는 3∼6, 보다 바람직하게는 5 또는 6)의 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50(바람직하게는 6∼25, 보다 바람직하게는 6∼18)의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50(바람직하게는 5∼24, 보다 바람직하게는 5∼13)의 헤테로환기를 나타낸다.

-Si(R¹⁰¹)(R¹⁰²)(R¹⁰³)으로 표시되는 기의 구체예로서는, R¹⁰¹∼R¹⁰³이, 각각 독립적으로, 알킬기의 구체예(구체예군 G3), 아릴기의 구체예(구체예군 G9), 또는 후술하는 헤테로환기의 구체예(구체예군 G15)로 표시되는 기인 것을 들 수 있다(구체예군 G13).

-Si(R¹⁰¹)(R¹⁰²)(R¹⁰³)으로 표시되는 기로서, 바람직하게는 트라이메틸실릴기, 트라이에틸실릴기, t-뷰틸다이메틸실릴기, 프로필다이메틸실릴기, 아이소프로필다이메틸실릴기, 트라이페닐실릴기, 페닐다이메틸실릴기, t-뷰틸다이페닐실릴기, 트라이톨릴실릴기 등을 들 수 있다.

(-N(R¹⁰⁴)(R¹⁰⁵)로 표시되는 기: 구체예군 G14)

-N(R¹⁰⁴)(R¹⁰⁵)로 표시되는 기의 R¹⁰⁴및 R¹⁰⁵는 상기 R¹⁰¹∼R¹⁰³과 마찬가지이다.

-N(R¹⁰⁴)(R¹⁰⁵)로 표시되는 기의 구체예로서는, R¹⁰⁴및 R¹⁰⁵가, 각각 독립적으로, 알킬기의 구체예(구체예군 G3), 아릴기의 구체예(구체예군 G9) 또는 후술하는 헤테로환기의 구체예(구체예군 G15)로 표시되는 기인 것을 들 수 있다(구체예군 G14).

-N(R¹⁰⁴)(R¹⁰⁵)로 표시되는 기의 구체예로서, 바람직하게는 다이메틸아미노기, 다이에틸아미노기, 다이아이소프로필아미노기, 다이페닐아미노기, 다이나프틸아미노기 등을 들 수 있다.

(헤테로환기: 구체예군 G15)

헤테로환기의 환형성 원자수는, 별도의 기재가 없는 한, 3∼50이고, 바람직하게는 5∼24, 보다 바람직하게는 5∼13이다.

헤테로환기는 환형성 헤테로원자로서, 예를 들면, 질소 원자, 산소 원자 및 황 원자로부터 선택되는 1개 또는 2개 이상의 원자를 포함한다. 헤테로환기의 유리 원자가는 환형성 탄소 원자 상 또는 환형성 헤테로원자 상에 존재한다.

헤테로환기는 지방족 헤테로환기와 방향족 헤테로환기를 포함한다. 지방족 헤테로환기의 구체예로서는, 에폭시기, 옥세탄일기, 테트라하이드로퓨란일기, 피롤리딜기, 피페리딘일기, 모폴린일기 등을 들 수 있고, 방향족 헤테로환기의 구체예로서는, 피롤릴기, 이미다졸릴기, 피라졸릴기, 트라이아졸릴기, 퓨릴기, 싸이엔일기, 옥사졸릴기, 아이속사졸릴기, 옥사다이아졸릴기, 싸이아졸릴기, 아이소싸이아졸릴기, 싸이아다이아졸릴기, 피리딜기, 피리다진일기, 피리미딘일기, 피라진일기, 트라이아진일기, 인돌릴기, 아이소인돌릴기, 인돌리진일기, 퀴놀리진일기, 퀴놀릴기, 아이소퀴놀릴기, 신놀릴기, 프탈라진일기, 퀴나졸린일기, 퀴녹살린일기, 벤즈이미다졸릴기, 인다졸릴기, 페난트롤린일기, 페난트리딘일기, 아크리딘일기, 페나진일기, 카바졸릴기, 벤조카바졸릴기, 잔텐일기, 벤조퓨란일기, 아이소벤조퓨란일기, 다이벤조퓨란일기, 나프토벤조퓨란일기, 벤조싸이오펜일기(벤조싸이엔일기), 다이벤조싸이오펜일기(다이벤조싸이엔일기), 나프토벤조싸이오펜일기(나프토벤조싸이엔일기) 등을 들 수 있다(구체예군 G15).

헤테로환기는, 이들 중에서도, 별도의 기재가 없는 한, 퓨릴기, 싸이엔일기, 피리딜기, 피리다진일기, 피리미딘일기, 피라진일기, 트라이아진일기, 벤조퓨란일기, 벤조싸이오펜일기, 다이벤조퓨란일기, 나프토벤조퓨란일기, 다이벤조싸이오펜일기, 나프토벤조싸이오펜일기, 카바졸릴기, 벤조카바졸릴기가 바람직하다.

(환 구조)

환 구조는 축합 또는 비축합환의 방향족환 또는 지방족환이다. 구체적으로는, 치환 또는 비치환된 방향족 탄화수소환, 치환 또는 비치환된 지방족 탄화수소환, 치환 또는 비치환된 방향족 헤테로환, 치환 또는 비치환된 지방족 헤테로환을 들 수 있다.

또한, 환 구조는 치환 또는 비치환된 방향족 탄화수소환, 치환 또는 비치환된 방향족 탄화수소환, 치환 또는 비치환된 지방족 탄화수소환, 치환 또는 비치환된 방향족 헤테로환, 치환 또는 비치환된 지방족 헤테로환의 조합으로 이루어지는 축합 또는 비축합환도 포함한다.

<방향족 탄화수소환>

방향족 탄화수소환의 환형성 탄소수는, 별도의 기재가 없는 한, 6∼30이고, 바람직하게는 6∼25, 보다 바람직하게는 6∼18이다.

방향족 탄화수소환의 구체예로서는, 벤젠환, 바이페닐렌환, 나프탈렌환, 안트라센환, 벤즈안트라센환, 페난트렌환, 벤조페난트렌환, 페날렌환, 피렌환, 크라이센환, 트라이페닐렌환 등을 들 수 있다.

이들 중에서도, 벤젠환, 나프탈렌환이 바람직하다.

<지방족 탄화수소환>

지방족 탄화수소환의 환형성 탄소수는, 별도의 기재가 없는 한, 5∼30이고, 바람직하게는 6∼25, 보다 바람직하게는 6∼18이다.

지방족 탄화수소환의 구체예로서는, 사이클로펜텐환, 사이클로펜타다이엔환, 사이클로헥센환, 사이클로헥사다이엔환, 상기 방향족 탄화수소환을 부분적으로 수소화하여 얻어지는 지방족 탄화수소환을 들 수 있다.

<방향족 헤테로환>

방향족 헤테로환의 환형성 원자수는, 별도의 기재가 없는 한, 5∼30이고, 바람직하게는 6∼25, 보다 바람직하게는 6∼18이다.

방향족 헤테로환의 구체예로서는, 피롤환, 퓨란환, 싸이오펜환, 피리딘환, 이미다졸환, 피라졸환, 인돌환, 아이소인돌환, 벤조퓨란환, 아이소벤조퓨란환, 벤조싸이오펜환, 벤즈이미다졸환, 인다졸환, 다이벤조퓨란환, 나프토벤조퓨란환, 다이벤조싸이오펜환, 나프토벤조싸이오펜환, 카바졸환, 벤조카바졸환 등을 들 수 있다.

<지방족 헤테로환>

지방족 헤테로환의 환형성 원자수는, 별도의 기재가 없는 한, 5∼30이고, 바람직하게는 6∼25, 보다 바람직하게는 6∼18이다.

지방족 헤테로환의 구체예로서는, 상기 방향족 헤테로환을 부분적으로 수소화하여 얻어지는 지방족 헤테로환을 들 수 있다.

본 명세서에 있어서, 「치환 혹은 비치환」이라는 기재에 있어서의 임의의 치환 원자 또는 치환기는, 별도의 기재가 없는 한, 할로젠 원자, 사이아노기, 알킬기, 알켄일기, 알킨일기, 사이클로알킬기, 알콕시기, 알킬싸이오기, 아릴기, 아르알킬기, 아릴옥시기, 아릴싸이오기, -Si(R¹⁰¹)(R¹⁰²)(R¹⁰³)으로 표시되는 기, -N(R¹⁰⁴)(R¹⁰⁵)로 표시되는 기, 헤테로환기, 나이트로기, 하이드록시기, 카복실기, 바이닐기, 알킬기 및 아릴기로부터 선택되는 치환기를 갖는 카보닐기, 알킬기 및 아릴기로부터 선택되는 기를 갖는 설폰일기, 알킬기 및 아릴기로부터 선택되는 기를 갖는 다이치환 포스포릴기, 알킬카보닐옥시기, 아릴카보닐옥시기, 알킬설폰일옥시기, 아릴설폰일옥시기, 및 (메트)아크릴로일기로 이루어지는 군으로부터 선택되거나, 또는 인접하는 임의의 상기 치환기끼리가, 치환 또는 비치환된 환 구조를 형성한다. 할로젠 원자, 알킬기, 알켄일기, 알킨일기, 사이클로알킬기, 알콕시기, 알킬싸이오기, 아릴기, 아르알킬기, 아릴옥시기, 아릴싸이오기, R¹⁰¹∼R¹⁰⁵, 및 헤테로환기의 상세는 상기와 같다.

이들 중에서도, 별도의 기재가 없는 한, 할로젠 원자, 사이아노기, 알킬기, 사이클로알킬기, 아릴기, 헤테로환기가 바람직하다.

[화합물]

본 발명의 일 태양에 따른 화합물(화합물(1))은 식(1)로 표시된다.

[화학식 3]

식(1) 중, R⁴와 R⁵, R⁵와 R⁶, 및 R⁶과 R⁷로부터 선택되는 어느 1쌍에 있어서, 바람직하게는 R⁴와 R⁵, 및 R⁵와 R⁶으로부터 선택되는 어느 1쌍에 있어서, 한쪽이 식(11)로 표시되는 기의 ^*a, 다른 쪽이 동일 식(11)로 표시되는 기의 ^*b에 결합하는 단일결합을 나타낸다.

R¹과 R², R²와 R³, R⁸과 R⁹, R⁹와 R¹⁰, 및 R¹⁰과 R¹¹로부터 선택되는 어느 1쌍 이상에 있어서, 한쪽이 식(11)로 표시되는 기의 ^*a, 다른 쪽이 동일 식(11)로 표시되는 기의 ^*b에 결합하는 단일결합을 나타내거나, 또는 한쪽이 식(21)로 표시되는 기의 ^*c, 다른 쪽이 동일 식(21)로 표시되는 기의 ^*d에 결합하는 단일결합을 나타낸다.

화합물(1)의 일 태양에 있어서는, R¹∼R³이 상기 단일결합의 어느 것도 아니고, R⁸과 R⁹, R⁹와 R¹⁰, 및 R¹⁰과 R¹¹로부터 선택되는 어느 1쌍만에 있어서, 한쪽이 식(11)로 표시되는 기의 ^*a, 다른 쪽이 동일 식(11)로 표시되는 기의 ^*b에 결합하는 단일결합인 것이 바람직하다. R¹∼R³이 상기 단일결합의 어느 것도 아니고, R⁹와 R¹⁰, 및 R¹⁰과 R¹¹로부터 선택되는 어느 1쌍만에 있어서, 한쪽이 식(11)로 표시되는 기의 ^*a, 다른 쪽이 동일 식(11)로 표시되는 기의 ^*b에 결합하는 단일결합인 것이 보다 바람직하다.

또한, 화합물(1)의 일 태양에 있어서는, R¹∼R³이 상기 단일결합의 어느 것도 아니고, R⁸과 R⁹, R⁹와 R¹⁰, 및 R¹⁰과 R¹¹로부터 선택되는 어느 1쌍에 있어서, 한쪽이 식(21)로 표시되는 기의 ^*c, 다른 쪽이 동일 식(21)로 표시되는 기의 ^*d에 결합하는 단일결합인 것도 바람직하다.

한편, 식(1) 중, 식(11)로 표시되는 기가 2개 존재하는 경우, 이들 2개의 기는 동일해도 되고, 상이해도 된다.

화합물(1)의 바람직한 태양은 하기 식(1-1)∼(1-3)의 어느 것으로 표시된다. 식(1-1)∼(1-3) 중, R¹∼R³, R⁶∼R⁹, X 및 Ar은 상기와 동일하다. 단, R¹∼R³, R⁸ 및 R⁹는 상기 단일결합의 어느 것도 아니다.

화합물(1)의 일 태양으로서는, 식(1-1)로 표시되는 것이 보다 바람직하고, 또한 식(1-2)로 표시되는 것도 바람직하다. 이와 같이, 화합물(1)은 인돌로[3,2,1-jk]카바졸 골격의 질소 원자와 R²를 잇는 직선을 축으로 해서, 식(1-1) 또는 식(1-2)로 표시되는 바와 같은 선대칭의 구조식인 것이 바람직하다.

[화학식 4]

화합물(1)의 다른 바람직한 태양은 하기 식(2-1)∼(2-3)의 어느 것으로 표시된다. 한편, 식(2-1)∼(2-3) 중, R¹∼R⁴, R⁷, R⁸, R¹¹, X 및 Ar은 상기와 동일하다. 단, R¹∼R³은 상기 단일결합의 어느 것도 아니다.

화합물(1)의 일 태양으로서는, 식(2-1)로 표시되는 것이 보다 바람직하고, 또한 식(2-2)로 표시되는 것도 바람직하다. 이와 같이, 화합물(1)은 인돌로[3,2,1-jk]카바졸 골격의 질소 원자와 R²를 잇는 직선을 축으로 해서, 식(2-1) 또는 식(2-2)로 표시되는 바와 같은 선대칭의 구조식인 것이 바람직하다.

[화학식 5]

상기 단일결합 이외의 R¹∼R¹¹은 수소 원자, 사이아노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50의 헤테로환기인 것이 바람직하다. 화합물(1)의 바람직한 일 태양에 있어서는, 상기 단일결합 이외의 R¹∼R¹¹이 모두 수소 원자이다.

식(11) 중, X는 산소 원자(-O-), 황 원자(-S-), -C(R³¹)(R³²)-로 표시되는 기 또는 -NR³³-으로 표시되는 기를 나타내고, 바람직하게는 산소 원자 또는 -C(R³¹)(R³²)-로 표시되는 기이다.

R³¹∼R³³은 상기 단일결합 이외의 R¹∼R¹¹과 마찬가지이거나, 또는 R³¹및 R³²는 치환 또는 비치환된 환 구조를 형성한다. R³¹ 및 R³²는, 각각 독립적으로,수소 원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기인 것이 바람직하다. 바람직한 일 태양으로서는, R³¹ 및 R³²가 수소 원자이다. R³³은 수소 원자 또는 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기인 것이 바람직하다.

R³¹ 및 R³²가 형성하는 환 구조는 R³¹ 및 R³²가 결합한 탄소 원자를 스파이로 원자로 한 스파이로환이 된다. 스파이로환 중의 R³¹ 및 R³²를 포함하는 환의 환형성 원자는 탄소 원자, 질소 원자, 산소 원자 및 황 원자로부터 선택되는 2개 이상의 임의의 원자로부터 선택된다. 환형성 원자수는 3∼15인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 3∼12, 더 바람직하게는 3∼5이다. 예를 들면, R³¹ 및 R³²가 결합하는 탄소 원자와, 5개의 탄소 원자로 환 구조를 형성하는 경우, 하기 식(11-5)에 나타내는 바와 같이, 사이클로헥세인환을 형성할 수 있다. 한편, 식(11-5)에 있어서는, 사이클로헥세인환을 형성한 상기 5개의 탄소 원자는, 어느 것에도 수소 원자가 2개씩 결합하고 있고, 치환기를 갖고 있지 않는 것을 나타내고 있지만, 상기 5개의 탄소 원자는 치환기를 갖고 있어도 된다.

[화학식 6]

R³³은 인접하는 R¹∼R¹¹, 및 Ar로부터 선택되는 적어도 1개와, 치환 또는 비치환된 환 구조를 형성한다. 이 환 구조에 있어서의 환형성 원자수 및 그의 수는 R³¹ 및 R³²가 형성하는 환 구조에 대해서와 마찬가지이다.

식(11) 중, Ar은 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼18의 방향족 탄화수소환, 또는 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼18의 방향족 헤테로환을 나타낸다. Ar은 치환 또는 비치환된 벤젠환, 또는 치환 또는 비치환된 나프탈렌환인 것이 바람직하다. 즉, 식(11)로 표시되는 기는 하기 식(11-1)∼(11-4)의 어느 것으로 표시되는 것이 바람직하다. 식(11-1)로 표시되는 것이 보다 바람직하고, 또한 식(11-3)으로 표시되는 것도 바람직하다. 식(11-1)∼(11-4) 중, R⁴¹∼R⁶²는 상기 단일결합 이외의 R¹∼R¹¹과 마찬가지이다.

식(11-1)∼(11-4)의 각각의 바람직한 일 태양으로서는, R⁴¹∼R⁴⁴, R⁴⁵∼R⁵⁰, R⁵¹∼R⁵⁶ 및 R⁵⁷∼R⁶²가 모두 수소 원자이다.

[화학식 7]

화합물(1)의 일 태양으로서는, 하기 식(1-11), (1-13), (1-21), (1-23), (2-11), (2-13), (2-21) 및 (2-23) 중 어느 것으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다. 각 식 중, R¹∼R⁴, R⁶∼R⁹, R⁴¹∼R⁴⁴, R⁵¹∼R⁵⁶ 및 X는 상기와 동일하다. 한편, 동일한 위첨자 번호가 붙여져 있는 R, 및 2개의 X는, 동일한 원자 또는 기를 나타내는 것이어도 되고, 상이한 원자 또는 기를 나타내는 것이어도 된다(이하, 마찬가지).

[화학식 8]

화합물(1)의 일 태양으로서는, 이들 각 화합물에 있어서의 2개의 X가 산소 원자인 것이 바람직하다. 즉, 화합물(1)의 일 태양으로서는, 하기 식(1-11A), (1-13A), (1-21A), (1-23A), (2-11A), (2-13A), (2-21A) 및 (2-23A) 중 어느 것으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다. 각 식 중, R¹∼R⁴, R⁶∼R⁹, R⁴¹∼R⁴⁴ 및 R⁵¹∼R⁵⁶은 상기와 동일하다

[화학식 9]

식(21) 중, R²¹∼R²⁴는 상기 단일결합 이외의 R¹∼R¹¹과 마찬가지이거나, 또는 R²¹∼R²⁴로부터 선택되는 인접하는 2개가, 치환 또는 비치환된 환 구조를 형성한다. R²¹∼R²⁴는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기인 것이 바람직하다. 바람직한 일 태양으로서는, R²¹∼R²⁴는 모두가 수소 원자이다.

R²¹∼R²⁴로부터 선택되는 인접하는 2개가 형성하는 환 구조에 있어서의 인접하는 2개란, R²¹과 R²², R²²와 R²³, 및 R²³과 R²⁴의 쌍을 말한다. 이 환형성 원자 및 그의 수는 R³¹ 및 R³²가 형성하는 환 구조에 대해서와 마찬가지이다. 예를 들면, R²¹이 결합하는 탄소 원자와, R²²가 결합하는 탄소 원자와, 4개의 탄소 원자로 환 구조를 형성하는 경우는, 하기 식(21-1)에 나타내는 바와 같이, 벤젠환을 형성할 수 있다. 또한, R²²가 결합하는 탄소 원자와, R²³이 결합하는 탄소 원자와, 4개의 탄소 원자로 환 구조를 형성하는 경우는, 하기 식(21-2)에 나타내는 바와 같이, 벤젠환을 형성할 수 있다. 한편, 식(21-1) 및 (21-2)에 있어서는, 벤젠환을 형성한 상기 4개의 탄소 원자는, 어느 것에도 수소 원자가 1개씩 결합하고 있고, 치환기를 갖고 있지 않는 것을 나타내고 있지만, 상기 4개의 탄소 원자는 치환기를 갖고 있어도 된다.

[화학식 10]

이하, 화합물(1)의 구체예를 나타내지만, 본 발명의 화합물은 이들로 한정되는 것은 아니다.

[화학식 11]

[화학식 12]

[화학식 13]

[화학식 14]

[화학식 15]

[화학식 16]

[화학식 17]

[화학식 18]

[화학식 19]

[화학식 20]

[화학식 21]

[화학식 22]

본 명세서에 기재된 화합물은, 그의 제조 방법은 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들면, 본 명세서의 실시예 등을 참조하여, 필요에 따라서, 공지된 합성 반응을 적절히 이용하거나 또는 변경하여 제조할 수 있다.

[유기 EL 소자용 재료]

본 발명의 일 태양에 따른 유기 EL 소자용 재료는 화합물(1)을 포함한다. 상기 유기 EL 소자용 재료에 있어서의 화합물(1)의 함유량은 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들면, 1∼100질량%이면 되고, 바람직하게는 10∼100질량%, 보다 바람직하게는 50∼100질량%, 더 바람직하게는 80∼100질량%, 보다 더 바람직하게는 90∼100질량%이다.

상기 유기 EL 소자용 재료는 유기 EL 소자의 제조에 유용하다.

[유기 EL 소자]

본 발명의 일 태양에 따른 유기 EL 소자는, 음극, 양극, 및 이들 사이에 설치된 유기층을 갖고, 상기 유기층이 발광층을 포함하고, 상기 유기층 중 적어도 1층이 화합물(1)을 포함한다.

이하, 본 발명의 일 태양에 따른 유기 EL 소자의 층 구성에 대하여 설명한다.

본 발명의 일 태양에 따른 유기 EL 소자는 음극 및 양극으로 이루어지는 1쌍의 전극 사이에 유기층을 구비하고 있다. 유기층은 유기 화합물로 구성되는 층을 적어도 1층 포함한다. 혹은 또한, 유기층은 유기 화합물로 구성되는 복수의 층이 적층되어 이루어진다. 유기층은 유기 화합물에 더하여, 무기 화합물을 추가로 포함하고 있어도 된다.

유기층 중 적어도 1층이 발광층이다.

유기층은, 예를 들면, 1층의 발광층으로 해서 구성되어 있어도 되고, 또한 유기 EL 소자의 층 구성에서 채용될 수 있는 다른 층을 포함하고 있어도 된다. 유기 EL 소자의 층 구성에서 채용될 수 있는 층으로서는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면, 양극과 발광층 사이에 설치되는 정공 수송 대역(정공 수송층, 정공 주입층, 전자 저지층, 여기자 저지층 등), 발광층, 스페이스층, 음극과 발광층 사이에 설치되는 전자 수송 대역(전자 수송층, 전자 주입층, 정공 저지층 등) 등을 들 수 있다.

본 발명의 일 태양에 따른 유기 EL 소자는, 예를 들면, 형광 또는 인광 발광형의 단색 발광 소자여도 되고, 형광/인광 하이브리드형의 백색 발광 소자여도 된다. 또한, 단독의 발광 유닛을 갖는 심플형이어도 되고, 복수의 발광 유닛을 갖는 탠덤형이어도 된다.

한편, 본 명세서에 기재된 「발광 유닛」이란, 유기층을 포함하고, 해당 유기층 중 적어도 1층이 발광층이며, 주입된 정공과 전자가 재결합하는 것에 의해 발광하는 최소 단위를 말한다.

또한, 본 명세서에 기재된 「발광층」이란, 발광 기능을 갖는 유기층이다. 발광층은, 예를 들면, 인광 발광층, 형광 발광층 등이고, 또한 1층이어도 복수층이어도 된다.

발광 유닛은 인광 발광층이나 형광 발광층을 복수 갖는 적층형이어도 되고, 이 경우, 예를 들면, 인광 발광층에서 생성된 여기자가 형광 발광층으로 확산되는 것을 막기 위한 스페이스층을 각 발광층 사이에 갖고 있어도 된다.

심플형 유기 EL 소자로서는, 예를 들면, 양극/발광 유닛/음극과 같은 소자 구성을 들 수 있다.

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/형광 발광층(/제 1 전자 수송층/제 2 전자 수송층/전자 주입층)

(o) (정공 주입층/)제 1 정공 수송층/제 2 정공 수송층/인광 발광층(/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/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)

단, 본 발명의 일 태양에 따른 유기 EL 소자의 층 구성은 이들로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 유기 EL 소자가 정공 주입층 및 정공 수송층을 갖는 경우에는, 정공 수송층과 양극 사이에 정공 주입층이 설치되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 유기 EL 소자가 전자 주입층 및 전자 수송층을 갖는 경우에는, 전자 수송층과 음극 사이에 전자 주입층이 설치되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 수송층 및 전자 주입층의 각각은 1층으로 구성되어 있어도 되고, 복수의 층으로 구성되어 있어도 된다.

복수의 인광 발광층, 및 인광 발광층과 형광 발광층은, 각각 서로 상이한 색의 발광층이어도 된다. 예를 들면, 상기 발광 유닛(f)는, 정공 수송층/제 1 인광 발광층(적색 발광)/제 2 인광 발광층(녹색 발광)/스페이스층/형광 발광층(청색 발광)/전자 수송층으로 할 수도 있다.

한편, 각 발광층과, 정공 수송층 또는 스페이스층 사이에, 전자 저지층을 설치해도 된다. 또한, 각 발광층과 전자 수송층 사이에, 정공 저지층을 설치해도 된다. 전자 저지층이나 정공 저지층을 설치하는 것에 의해, 전자 또는 정공을 발광층 내에 가두어, 발광층에 있어서의 전하의 재결합 확률을 높여, 발광 효율을 향상시킬 수 있다.

탠덤형 유기 EL 소자의 대표적인 소자 구성으로서는, 예를 들면, 양극/제 1 발광 유닛/중간층/제 2 발광 유닛/음극과 같은 소자 구성을 들 수 있다.

제 1 발광 유닛 및 제 2 발광 유닛은, 예를 들면, 각각 독립적으로, 전술한 발광 유닛으로부터 선택할 수 있다.

중간층은 일반적으로 중간 전극, 중간 도전층, 전하 발생층, 전자 인발층, 접속층 또는 중간 절연층이라고도 불린다. 중간층은 제 1 발광 유닛에 전자를, 제 2 발광 유닛에 정공을 공급하는 층이고, 공지된 재료에 의해 형성할 수 있다.

도 1에 유기 EL 소자의 층 구성의 일례의 개략을 나타낸다. 유기 EL 소자(1)는 기판(2), 양극(3), 음극(4), 및 해당 양극(3)과 음극(4) 사이에 배치된 발광 유닛(유기층)(10)을 갖는다. 발광 유닛(10)은 적어도 1개의 발광층(5)을 갖는다.

발광층(5)과 양극(3) 사이에 정공 수송 대역(정공 주입층, 정공 수송층 등)(6), 발광층(5)과 음극(4) 사이에 전자 수송 대역(전자 주입층, 전자 수송층 등)(7)을 형성해도 된다. 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. 이에 의해, 전자나 정공을 발광층(5)에 가두어, 발광층(5)에 있어서의 여기자의 생성 효율을 더 높일 수 있다.

도 2에 유기 EL 소자의 층 구성의 다른 일례의 개략을 나타낸다. 도 2에 나타내는 유기 EL 소자(11)에서는, 발광 유닛(20)에 있어서, 도 1의 유기 EL 소자(1)의 발광 유닛(10)의 정공 수송 대역(6)의 정공 수송층, 및 전자 수송 대역(7)의 전자 수송층을, 각각 2층 구조로 하고 있다. 정공 수송 대역(6)은 양극측의 제 1 정공 수송층(6a) 및 음극측의 제 2 정공 수송층(6b)을 갖고 있다. 전자 수송 대역(7)은 양극측의 제 1 전자 수송층(7a) 및 음극측의 제 2 정공 수송층(7b)을 갖고 있다. 한편, 그 밖의 부호에 대해서는, 도 1과 동일하기 때문에, 설명을 생략한다.

이하, 본 명세서에 기재된 유기 EL 소자의 각 층의 기능이나 재료 등에 대하여 설명한다.

(기판)

기판은 유기 EL 소자의 지지체로서 이용된다. 기판은 파장 400∼700nm의 가시광 영역의 광의 투과율이 50% 이상인 것이 바람직하고, 또한 평활한 기판이 바람직하다. 기판의 재료로서는, 예를 들면, 소다 석회 유리, 알루미노실리케이트 유리, 석영 유리, 플라스틱 등을 들 수 있다. 또한, 기판으로서, 가요성 기판을 이용할 수 있다. 가요성 기판이란, 절곡할 수 있는(플렉서블한) 기판을 가리키고, 예를 들면, 플라스틱 기판 등을 들 수 있다. 플라스틱 기판을 형성하는 재료의 구체예로서는, 폴리카보네이트, 폴리아릴레이트, 폴리에터 설폰, 폴리프로필렌, 폴리에스터, 폴리불화 바이닐, 폴리염화 바이닐, 폴리이미드, 폴리에틸렌 나프탈레이트 등을 들 수 있다. 또한, 무기 증착 필름을 이용할 수도 있다.

(양극)

양극으로서는, 예를 들면, 금속, 합금, 도전성 화합물, 및 이들의 혼합물 등이고, 일함수가 큰(구체적으로는, 4.0eV 이상) 것을 이용하는 것이 바람직하다. 양극의 재료의 구체예로서는, 산화 인듐-산화 주석(ITO: Indium Tin Oxide), 규소 또는 산화 규소를 함유하는 산화 인듐-산화 주석, 산화 인듐-산화 아연, 산화 텅스텐, 산화 아연을 함유하는 산화 인듐, 그라펜 등을 들 수 있다. 또한, 금, 은, 백금, 니켈, 텅스텐, 크로뮴, 몰리브데넘, 철, 코발트, 구리, 팔라듐, 타이타늄, 및 이들 금속의 질화물(예를 들면, 질화 타이타늄) 등을 들 수 있다.

양극은 통상 이들 재료를 스퍼터링법에 의해 기판 상에 성막하는 것에 의해 형성된다. 예를 들면, 산화 인듐-산화 아연은, 산화 인듐에 대해서 1∼10질량%의 산화 아연을 첨가한 타겟을 이용하여, 스퍼터링법에 의해 형성할 수 있다. 또한, 예를 들면, 산화 텅스텐 또는 산화 아연을 함유하는 산화 인듐은, 산화 인듐에 대해서 산화 텅스텐을 0.5∼5질량%, 또는 산화 아연을 0.1∼1질량% 첨가한 타겟을 이용하여, 스퍼터링법에 의해 형성할 수 있다.

양극의 다른 형성 방법으로서는, 예를 들면, 진공 증착법, 도포법, 잉크젯법, 스핀 코팅법 등을 들 수 있다. 예를 들면, 은 페이스트 등을 이용하는 경우는 도포법이나 잉크젯법 등을 이용할 수 있다.

한편, 양극에 접하여 형성되는 정공 주입층은 양극의 일함수에 관계없이 정공 주입이 용이한 재료를 이용하여 형성된다. 이 때문에, 양극에는, 일반적인 전극 재료, 예를 들면, 금속, 합금, 도전성 화합물, 이들의 혼합물을 이용할 수 있다. 구체적으로는, 리튬, 세슘 등의 알칼리 금속; 마그네슘; 칼슘, 스트론튬 등의 알칼리 토류 금속; 이들 금속을 포함하는 합금(예를 들면, 마그네슘-은, 알루미늄-리튬); 유로퓸, 이터븀 등의 희토류 금속; 희토류 금속을 포함하는 합금 등의 일함수가 작은 재료를 이용할 수도 있다.

(정공 주입층)

정공 주입층은 정공 주입성이 높은 물질을 포함하는 층이고, 양극으로부터 유기층에 정공을 주입하는 기능을 갖는다. 정공 주입성이 높은 물질로서는, 예를 들면, 몰리브데넘 산화물, 타이타늄 산화물, 바나듐 산화물, 레늄 산화물, 루테늄 산화물, 크로뮴 산화물, 지르코늄 산화물, 하프늄 산화물, 탄탈럼 산화물, 은 산화물, 텅스텐 산화물, 망가니즈 산화물, 방향족 아민 화합물, 전자 흡인성(억셉터성)의 화합물, 고분자 화합물(올리고머, 덴드리머, 폴리머 등) 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 방향족 아민 화합물, 억셉터성의 화합물이 바람직하고, 보다 바람직하게는 억셉터성의 화합물이다.

방향족 아민 화합물의 구체예로서는, 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) 등을 들 수 있다.

억셉터성의 화합물로서는, 예를 들면, 전자 흡인기를 갖는 헤테로환 유도체, 전자 흡인기를 갖는 퀴논 유도체, 아릴보레인 유도체, 헤테로아릴보레인 유도체 등이 바람직하고, 구체예로서는, 헥사사이아노헥사아자트라이페닐렌, 2,3,5,6-테트라플루오로-7,7,8,8-테트라사이아노퀴노다이메테인(약칭: F4TCNQ), 1,2,3-트리스[(사이아노)(4-사이아노-2,3,5,6-테트라플루오로페닐)메틸렌]사이클로프로페인 등을 들 수 있다.

억셉터성의 화합물을 이용하는 경우, 정공 주입층은 추가로 매트릭스 재료를 포함하는 것이 바람직하다. 매트릭스 재료로서는, 유기 EL 소자용의 재료로서 공지된 재료를 이용할 수 있고, 예를 들면, 전자 공여성(도너성)의 화합물을 이용하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 전술한 방향족 아민 화합물이 이용된다.

(정공 수송층)

정공 수송층은 정공 수송성이 높은 물질을 포함하는 층이고, 양극으로부터 유기층으로 정공을 수송하는 기능을 갖는다.

정공 수송층에는, 화합물(1)을 단독으로 또는 다른 정공 수송성이 높은 물질과 조합하여 이용하는 것이 바람직하다.

화합물(1) 이외의 정공 수송성이 높은 물질로서는, 10^-6cm²/(V·s) 이상의 정공 이동도를 갖는 물질인 것이 바람직하고, 예를 들면, 방향족 아민 화합물, 카바졸 유도체, 안트라센 유도체, 고분자 화합물 등을 들 수 있다.

방향족 아민 화합물의 구체예로서는, 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]바이페닐(약칭: NPB), 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), 4,4'-비스[N-(스파이로-9,9'-바이플루오렌-2-일)-N-페닐아미노]바이페닐(약칭: BSPB) 등을 들 수 있다.

카바졸 유도체의 구체예로서는, 4,4'-다이(9-카바졸릴)바이페닐(약칭: CBP), 9-[4-(9-카바졸릴)페닐]-10-페닐안트라센(약칭: CzPA), 9-페닐-3-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]-9H-카바졸(약칭: PCzPA) 등을 들 수 있다.

안트라센 유도체의 구체예로서는, 2-t-뷰틸-9,10-다이(2-나프틸)안트라센(약칭: t-BuDNA), 9,10-다이(2-나프틸)안트라센(약칭: DNA), 9,10-다이페닐안트라센(약칭: DPAnth) 등을 들 수 있다.

고분자 화합물의 구체예로서는, 폴리(N-바이닐카바졸)(약칭: PVK) 및 폴리(4-바이닐트라이페닐아민)(약칭: PVTPA) 등을 들 수 있다.

전자 수송성보다도 정공 수송성이 높은 화합물이면, 정공 수송층에 이들 이외의 물질을 이용해도 된다.

정공 수송층은 단층이어도 되고, 2층 이상이 적층되어 있어도 된다. 이 경우, 발광층에 가까운 측에, 정공 수송성이 높은 물질 중, 에너지 갭이 보다 큰 물질을 포함하는 층을 배치하는 것이 바람직하다.

예를 들면, 도 2에 나타내는 바와 같이, 양극측의 제 1 정공 수송층(6a) 및 음극측의 제 2 정공 수송층(6b)을 포함하는 구성이어도 된다. 이 경우, 제 1 정공 수송층 및 제 2 정공 수송층의 한쪽에 화합물(1)이 포함되어 있는 것이 바람직하고, 또한 양쪽에 상이한 화합물(1)이 포함되어 있는 것이 바람직하다.

(발광층)

발광층은 발광성이 높은 물질(도펀트 재료)을 포함하는 층이다. 도펀트 재료로서는, 여러 가지의 재료를 이용할 수 있고, 예를 들면, 형광 발광성 화합물(형광 도펀트), 인광 발광성 화합물(인광 도펀트) 등을 이용할 수 있다. 형광 발광성 화합물이란, 일중항 여기 상태로부터 발광 가능한 화합물이고, 이것을 포함하는 발광층은 형광 발광층이라고 불린다. 또한, 인광 발광성 화합물이란, 삼중항 여기 상태로부터 발광 가능한 화합물이고, 이것을 포함하는 발광층은 인광 발광층이라고 불린다.

발광층은 통상 도펀트 재료, 및 이것을 효율적으로 발광시키기 위한 호스트 재료를 함유한다. 한편, 도펀트 재료는, 문헌에 따라서는, 게스트 재료, 이미터 또는 발광 재료라고 칭하는 경우도 있다. 또한, 호스트 재료는, 문헌에 따라서는, 매트릭스 재료라고 칭하는 경우도 있다.

1개의 발광층에 복수의 도펀트 재료 및 복수의 호스트 재료를 포함해도 된다. 또한, 발광층이 복수여도 된다.

본 명세서에서는, 형광 도펀트와 조합된 호스트 재료를 「형광 호스트」라고 칭하고, 인광 도펀트와 조합된 호스트 재료를 「인광 호스트」라고 칭한다. 한편, 형광 호스트와 인광 호스트는, 분자 구조만으로 구분되는 것은 아니다. 인광 호스트란, 인광 도펀트를 함유하는 인광 발광층을 형성하는 재료이지만, 형광 발광층을 형성하는 재료로서 이용할 수 없는 것을 의미하는 것은 아니다. 형광 호스트에 대해서도 마찬가지이다.

발광층에는, 화합물(1)이 포함되어 있는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 도펀트 재료로서 포함된다. 또한, 화합물(1)은 형광 도펀트로서 발광층에 포함되는 것이 바람직하다.

도펀트 재료로서의 발광층에 있어서의 화합물(1)의 함유량은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 충분한 발광 및 농도 소광의 관점에서, 예를 들면, 0.1∼70질량%인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.1∼30질량%, 더 바람직하게는 1∼30질량%, 보다 더 바람직하게는 1∼20질량%, 특히 바람직하게는 1∼10질량%이다.

<형광 도펀트>

화합물(1) 이외의 형광 도펀트로서는, 예를 들면, 축합 다환 방향족 유도체, 스타이릴아민 유도체, 축합환 아민 유도체, 붕소 함유 화합물, 피롤 유도체, 인돌 유도체, 카바졸 유도체 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 축합환 아민 유도체, 붕소 함유 화합물이 바람직하다.

축합환 아민 유도체로서는, 예를 들면, 다이아미노피렌 유도체, 다이아미노크라이센 유도체, 다이아미노안트라센 유도체, 다이아미노플루오렌 유도체, 벤조퓨로 골격이 1개 이상 축환된 다이아미노플루오렌 유도체 등을 들 수 있다.

붕소 함유 화합물로서는, 예를 들면, 피로메텐 유도체, 트라이페닐보레인 유도체 등을 들 수 있다.

청색계의 형광 도펀트로서는, 예를 들면, 피렌 유도체, 스타이릴아민 유도체, 크라이센 유도체, 플루오란텐 유도체, 플루오렌 유도체, 다이아민 유도체, 트라이아릴아민 유도체 등을 들 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.

녹색계의 형광 도펀트로서는, 예를 들면, 방향족 아민 유도체 등을 들 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.

적색계의 형광 도펀트로서는, 테트라센 유도체, 다이아민 유도체 등을 들 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.

<인광 도펀트>

인광 도펀트로서는, 예를 들면, 인광 발광성의 중금속 착체, 인광 발광성의 희토류 금속 착체를 들 수 있다.

중금속 착체로서는, 예를 들면, 이리듐 착체, 오스뮴 착체, 백금 착체 등을 들 수 있다. 중금속 착체는 이리듐, 오스뮴 및 백금으로부터 선택되는 금속의 오쏘 메탈화 착체가 바람직하다.

희토류 금속 착체로서는, 예를 들면, 터븀 착체, 유로퓸 착체 등을 들 수 있다. 구체적으로는, 트리스(아세틸아세토네이트)(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)) 등을 들 수 있다. 이들 희토류 금속 착체는, 상이한 다중도 간의 전자 전이에 의해, 희토류 금속 이온이 발광하기 때문에, 인광 도펀트로서 바람직하다.

청색계의 인광 도펀트로서는, 예를 들면, 이리듐 착체, 오스뮴 착체, 백금 착체 등을 들 수 있다. 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.

녹색계의 인광 도펀트로서는, 예를 들면, 이리듐 착체 등을 들 수 있다. 구체적으로는, 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.

적색계의 인광 도펀트로서는, 예를 들면, 이리듐 착체, 백금 착체, 터븀 착체, 유로퓸 착체 등을 들 수 있다. 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)), (아세틸아세토네이트)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-포르피린 백금(II)(약칭: PtOEP) 등을 들 수 있다.

<호스트 재료>

본 발명의 일 태양에 따른 유기 EL 소자는, 상기 유기층 중 적어도 1층이, 하기 식(31)로 표시되는 화합물을 호스트 재료로서 추가로 포함하는 것이 바람직하다.

[화학식 23]

식(31)에 있어서, R₁₀₁∼R₁₁₀ 중 적어도 1개는 하기 식(41)로 표시되는 기이다. 하기 식(41)이 2 이상 존재하는 경우, 2 이상의 하기 식(41)로 표시되는 기의 각각은 동일해도 되고, 상이해도 된다.

-L₁₀₁-Ar₁₀₁ (41)

식(41) 중,

L₁₀₁은,

단일결합,

치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼30의 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼30의 2가의 헤테로환기이다.

Ar₁₀₁은,

치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기, 또는

치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50의 1가의 헤테로환기이다.

식(41)로 표시되는 기가 아닌 R₁₀₁∼R₁₁₀ 중, 인접하는 2개 이상의 1조 이상이, 치환 또는 비치환된 포화 또는 불포화의 환을 형성하거나, 혹은 환을 형성하지 않는다.

식(41)로 표시되는 기가 아니고, 또한 환도 형성하지 않는 R₁₀₁∼R₁₁₀은, 각각 독립적으로,

수소 원자, 할로젠 원자, 사이아노기, 나이트로기,

치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알킬기,

치환 또는 비치환된 탄소수 2∼50의 알켄일기,

치환 또는 비치환된 탄소수 2∼50의 알킨일기,

치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 3∼50의 사이클로알킬기,

-Si(R₉₀₁)(R₉₀₂)(R₉₀₃),

-O-(R₉₀₄),

-S-(R₉₀₅),

-N(R₉₀₆)(R₉₀₇),

치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기, 또는

R₉₀₁∼R₉₀₇은, 각각 독립적으로,

수소 원자,

치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알킬기,

치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 3∼50의 사이클로알킬기,

치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기, 또는

치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50의 1가의 헤테로환기이다. R₉₀₁∼R₉₀₇이 2개 이상 존재하는 경우, 2개 이상의 R₉₀₁∼R₉₀₇의 각각은 동일해도 되고, 상이해도 된다.

일 실시형태에 있어서는, 화합물(31)은 하기 식(31-1)로 표시되는 화합물이다.

[화학식 24]

식(31-1) 중, R₁₀₁∼R₁₀₈, L₁₀₁ 및 Ar₁₀₁은 식(31)에서 정의한 대로이다.

일 실시형태에 있어서는, 화합물(31)은 하기 식(31-2)로 표시되는 화합물이다.

[화학식 25]

식(31-2) 중, R₁₀₁, R₁₀₃∼R₁₀₈, L₁₀₁ 및 Ar₁₀₁은 식(31)에서 정의한 대로이다.

일 실시형태에 있어서는, 화합물(31)은 하기 식(31-3)으로 표시되는 화합물이다.

[화학식 26]

식(31-3) 중, R_101A∼R_108A는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 또는 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기이다.

L_101A는 단일결합, 또는 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼30의 아릴렌기이다. 2개의 L_101A는 동일해도 되고, 상이해도 된다.

Ar_101A는 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기이다. 2개의 Ar_101A는 동일해도 되고, 상이해도 된다.

일 실시형태에 있어서는, 화합물(31)은 하기 식(31-4)로 표시되는 화합물이다.

[화학식 27]

식(31-4) 중,

L₁₀₁ 및 Ar₁₀₁은 식(31)에서 정의한 대로이다.

R_101A∼R_108A는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 또는 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기이다.

X₁₁은 산소 원자(-O-), 황 원자(-S-), -C(R₉₁)(R₉₂)- 또는 -NR₆₁-이다.

R₉₁ 및 R₉₂는 상기 R³¹ 및 R³²와 동일하고, 구체예나 바람직한 기도 마찬가지이다.

R₆₁은 수소 원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기이다.

R₆₂∼R₆₉ 중 1개는 L₁₀₁과 결합하는 결합손이다.

L₁₀₁과 결합하지 않는 R₆₂∼R₆₉ 중의 인접하는 2개 이상의 1조 이상은, 치환 또는 비치환된 포화 또는 불포화의 환을 형성하거나, 혹은 환을 형성하지 않는다.

L₁₀₁과 결합하지 않고, 또한 환을 형성하지 않는 R₆₂∼R₆₉는, 각각 독립적으로,수소 원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기이다.

일 실시형태에 있어서는, 화합물(31)은 하기 식(31-4A)로 표시되는 화합물이다.

[화학식 28]

식(31-4A) 중,

X₁₁은 산소 원자(-O-), 황 원자(-S-), -C(R₉₁)(R₉₂)- 또는 -N(R₆₁)-이다.

R_62A∼R_69A 중의 인접하는 2개의 어느 1조는 하기 식(31-4A-1)로 표시되는 환을 형성한다.

[화학식 29]

식(31-4A-1) 중,

2개의 결합손 *의 각각은 R_62A∼R_69A 중의 인접하는 2개와 결합한다.

R₇₀∼R₇₃ 중 1개는 L₁₀₁과 결합하는 결합손이다.

L₁₀₁과 결합하지 않는 R₇₀∼R₇₃은, 각각 독립적으로, 수소 원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기이다.

식(31-4A-1)로 표시되는 환을 형성하지 않는 R_62A∼R_69A 중의 인접하는 2개 이상의 1조 이상은, 치환 또는 비치환된 포화 또는 불포화의 환을 형성하거나, 혹은 환을 형성하지 않는다.

식(31-4A-1)로 표시되는 환 및 치환 또는 비치환된 포화 또는 불포화의 환을 형성하지 않는 R_62A∼R_69A는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기이다.

일 실시형태에 있어서는, 화합물(31)은 하기 식(31-6)으로 표시되는 화합물이다.

[화학식 30]

식(31-6) 중, L₁₀₁ 및 Ar₁₀₁은 식(31)에서 정의한 대로이다.

R_101A∼R_108A는 식(31-4)에서 정의한 대로이다.

R₆₆∼R₆₉는 식(31-4)에서 정의한 대로이다.

X₁₂는 산소 원자(-O-), 황 원자(-S-) 또는 -C(R₉₁)(R₉₂)-이다.

일 실시형태에 있어서는, 식(31-6)으로 표시되는 화합물은 하기 식(31-6H)로 표시되는 화합물이다.

[화학식 31]

식(31-6H) 중,

L₁₀₁ 및 Ar₁₀₁은 식(31)에서 정의한 대로이다.

R₆₆∼R₆₉는 식(31-4)에서 정의한 대로이다.

일 실시형태에 있어서는, 식(31-6) 및 (31-6H)로 표시되는 화합물은 하기 식(31-6Ha)로 표시되는 화합물이다.

[화학식 32]

식(31-6Ha) 중,

L₁₀₁ 및 Ar₁₀₁은 식(31)에서 정의한 대로이다.

일 실시형태에 있어서는, 식(31-6), (31-6H) 및 (31-6Ha)로 표시되는 화합물은 하기 식(31-6Ha-1) 또는 (31-6Ha-2)로 표시되는 화합물이다.

[화학식 33]

식(31-6Ha-1) 및 (31-6Ha-2) 중,

L₁₀₁ 및 Ar₁₀₁은 식(31)에서 정의한 대로이다.

일 실시형태에 있어서는, 화합물(31)은 하기 식(31-7)로 표시되는 화합물이다.

[화학식 34]

식(31-7) 중,

L₁₀₁ 및 Ar₁₀₁은 식(31)에서 정의한 대로이다.

R_101A∼R_108A는 식(31-4)에서 정의한 대로이다.

X₁₁은 식(31-4)에서 정의한 대로이다.

R₆₂∼R₆₉는 식(31-4)에서 정의한 대로이다. 단, R₆₆ 및 R₆₇, R₆₇ 및 R₆₈, 및 R₆₈ 및 R₆₉ 중 어느 1조는 서로 결합하여, 치환 또는 비치환된 포화 또는 불포화의 환을 형성한다.

일 실시형태에 있어서는, 화합물(31)은 하기 식(31-7H)로 표시되는 화합물이다.

[화학식 35]

식(31-7H) 중,

L₁₀₁ 및 Ar₁₀₁은 식(31)에서 정의한 대로이다.

X₁₁은 식(31-4)에서 정의한 대로이다.

R₆₂∼R₆₉는 식(31-4)에서 정의한 대로이다. R₆₆ 및 R₆₇, R₆₇ 및 R₆₈, 및 R₆₈ 및 R₆₉ 중 어느 1조는 서로 결합하여, 치환 또는 비치환된 포화 또는 불포화의 환을 형성한다.

일 실시형태에 있어서는, 화합물(31)은 하기 식(31-8)로 표시되는 화합물이다.

[화학식 36]

식(31-8) 중,

L₂₀₁ 및 Ar₂₀₁은 식(31)에서 정의한 대로이다.

R_201A∼R_208A는 식(31-4)에서 정의한 대로이다.

R₇₆∼R₇₉는 식(31-4)에서 정의한 대로이다. 단, R₇₆ 및 R₇₇, R₇₇ 및 R₇₈, 및 R₇₈ 및 R₇₉ 중 어느 1조는 서로 결합하여, 치환 또는 비치환된 포화 또는 불포화의 환을 형성한다.

일 실시형태에 있어서는, 화합물(31-8)로 표시되는 화합물은 하기 식(31-8H)로 표시되는 화합물이다.

[화학식 37]

식(31-8H) 중, L₁₀₁ 및 Ar₁₀₁은 식(31)에서 정의한 대로이다.

R₆₆∼R₆₉는 식(31-4)에서 정의한 대로이다. 단, R₆₆ 및 R₆₇, R₆₇ 및 R₆₈, 및 R₆₈ 및 R₆₉ 중 어느 1조는 서로 결합하여, 치환 또는 비치환된 포화 또는 불포화의 환을 형성한다. R₆₆ 및 R₆₇, R₆₇ 및 R₆₈, 또는 R₆₈ 및 R₆₉는 서로 결합하여, 비치환된 벤젠환을 형성하는 것이 바람직하다.

일 실시형태에 있어서, 식(31-7), (31-8) 또는 (31-8H)로 표시되는 화합물은, R₆₆ 및 R₆₇, R₆₇ 및 R₆₈, 및 R₆₈ 및 R₆₉ 중 어느 1조는 서로 결합하여, 하기 식(31-8-1) 또는 (31-8-2)로 표시되는 환을 형성하고, 식(31-8-1) 또는 (31-8-2)로 표시되는 환을 형성하지 않는 R₆₆∼R₆₉는, 치환 또는 비치환된 포화 또는 불포화의 환을 형성하지 않는다.

[화학식 38]

식(31-8-1) 및 (31-8-2) 중,

2개의 결합손 *은 각각 R₆₆ 및 R₆₇, R₆₇ 및 R₆₈, 및 R₆₈ 및 R₆₉ 중 어느 1조와 결합한다.

R₈₀∼R₈₃은, 각각 독립적으로, 수소 원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기이다.

X₁₃은 O 또는 S이다.

일 실시형태에 있어서는, 화합물(31)은 하기 식(31-9)로 표시되는 화합물이다.

[화학식 39]

식(31-9) 중,

L₁₀₁ 및 Ar₁₀₁은 식(31)에서 정의한 대로이다.

R_101A∼R_108A는 식(31-4)에서 정의한 대로이다.

R₆₆∼R₆₉는 식(31-4)에서 정의한 대로이다. 단, R₆₆ 및 R₆₇, R₆₇ 및 R₆₈, 및 R₆₉ 및 R₆₇은 어느 것도 서로 결합하지 않고, 치환 또는 비치환된 포화 또는 불포화의 환을 형성하지 않는다.

일 실시형태에 있어서는, 화합물(31)은 하기 식(31-10-1)∼(31-10-4)로 표시되는 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택된다.

[화학식 40]

식(31-10-1)∼(31-10-4) 중, L_101A, Ar_101A 및 R_101A∼R_108A는 식(31-3)에서 정의한 대로이다.

일 실시형태에 있어서는, 상기 식(31-10-1)∼(31-10-4)로 표시되는 화합물은 하기 식(31-10-1H)∼(31-10-4H)로 표시되는 화합물이다.

[화학식 41]

식(31-10-1H)∼(31-10-4H) 중, L_101A 및 Ar_101A는 식(31-3)에서 정의한 대로이다.

상기 식(31), (31-1)∼(31-4), (31-4-4A), (31-6), (31-6H), (31-6Ha), (31-6Ha-1), (31-6Ha-2), (31-7), (31-7H), (31-8), (31-8H), (31-9), (31-10-1)∼(31-10-4) 및 (31-10-1H)∼(31-10-4H)에 있어서의 각 치환기, 및 「치환 또는 비치환된」이라고 하는 경우의 치환기의 상세는, 본 명세서의 [정의]의 란에 기재한 대로이다.

식(31)로 표시되는 화합물은, 예를 들면, 이하에 나타내는 화합물을 구체예로서 들 수 있다.

[화학식 42]

[화학식 43]

[화학식 44]

[화학식 45]

[화학식 46]

[화학식 47]

[화학식 48]

[화학식 49]

[화학식 50]

[화학식 51]

[화학식 52]

[화학식 53]

[화학식 54]

[화학식 55]

[화학식 56]

[화학식 57]

[화학식 58]

[화학식 59]

[화학식 60]

[화학식 61]

[화학식 62]

[화학식 63]

[화학식 64]

[화학식 65]

[화학식 66]

[화학식 67]

[화학식 68]

상기 안트라센 유도체 이외의 호스트 재료로서는, 예를 들면, 알루미늄 착체, 베릴륨 착체, 아연 착체 등의 금속 착체; 인돌 유도체, 피리딘 유도체, 피리미딘 유도체, 트라이아진 유도체, 퀴놀린 유도체, 아이소퀴놀린 유도체, 퀴나졸린 유도체, 다이벤조퓨란 유도체, 다이벤조싸이오펜 유도체, 옥사다이아졸 유도체, 벤즈이미다졸 유도체, 페난트롤린 유도체 등의 헤테로환 화합물; 나프탈렌 유도체, 트라이페닐렌 유도체, 카바졸 유도체, 페난트렌 유도체, 피렌 유도체, 크라이센 유도체, 나프타센 유도체, 플루오란텐 유도체 등의 축합 방향족 화합물; 트라이아릴아민 유도체, 축합 다환 방향족 아민 유도체 등의 방향족 아민 화합물 등을 들 수 있다. 호스트 재료는 복수종을 병용해도 된다.

금속 착체의 구체예로서는, 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) 등을 들 수 있다.

헤테로환 화합물의 구체예로서는, 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), 바쏘페난트롤린(약칭: BPhen), 바쏘큐프로인(약칭: BCP) 등을 들 수 있다.

축합 방향족 화합물의 구체예로서는, 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 등을 들 수 있다.

방향족 아민 화합물의 구체예로서는, 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) 등을 들 수 있다.

형광 호스트로서는, 형광 도펀트보다도 높은 일중항 준위를 갖는 화합물이 바람직하고, 예를 들면, 헤테로환 화합물, 축합 방향족 화합물 등을 들 수 있다. 축합 방향족 화합물로서는, 예를 들면, 안트라센 유도체, 피렌 유도체, 크라이센 유도체, 나프타센 유도체 등이 바람직하다.

인광 호스트로서는, 인광 도펀트보다도 높은 삼중항 준위를 갖는 화합물이 바람직하고, 예를 들면, 금속 착체, 헤테로환 화합물, 축합 방향족 화합물 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 예를 들면, 인돌 유도체, 카바졸 유도체, 피리딘 유도체, 피리미딘 유도체, 트라이아진 유도체, 퀴놀린 유도체, 아이소퀴놀린 유도체, 퀴나졸린 유도체, 다이벤조퓨란 유도체, 다이벤조싸이오펜 유도체, 나프탈렌 유도체, 트라이페닐렌 유도체, 페난트렌 유도체, 플루오란텐 유도체 등이 바람직하다.

(전자 수송층)

전자 수송층은 전자 수송성이 높은 물질을 포함하는 층이다. 전자 수송성이 높은 물질로서는, 10^-6cm²/Vs 이상의 전자 이동도를 갖는 물질인 것이 바람직하고, 예를 들면, 금속 착체, 방향족 헤테로환 화합물, 방향족 탄화수소 화합물, 고분자 화합물 등을 들 수 있다.

금속 착체로서는, 예를 들면, 알루미늄 착체, 베릴륨 착체, 아연 착체 등을 들 수 있다. 구체적으로는, 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) 등을 들 수 있다.

방향족 헤테로환 화합물로서는, 예를 들면, 벤즈이미다졸 유도체, 이미다조피리딘 유도체, 벤즈이미다조페난트리딘 유도체 등의 이미다졸 유도체; 피리미딘 유도체, 트라이아진 유도체 등의 아진 유도체; 퀴놀린 유도체, 아이소퀴놀린 유도체, 페난트롤린 유도체 등의 함질소 6원환 구조를 포함하는 화합물(헤테로환에 포스핀 옥사이드계의 치환기를 갖는 것도 포함한다) 등을 들 수 있다. 구체적으로는, 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), 바쏘페난트롤린(약칭: BPhen), 바쏘큐프로인(약칭: BCP), 4,4'-비스(5-메틸벤즈옥사졸-2-일)스틸벤(약칭: BzOs) 등을 들 수 있다.

방향족 탄화수소 화합물로서는, 예를 들면, 안트라센 유도체, 플루오란텐 유도체 등을 들 수 있다.

고분자 화합물의 구체예로서는, 폴리[(9,9-다이헥실플루오렌-2,7-다이일)-co-(피리딘-3,5-다이일)](약칭: PF-Py), 폴리[(9,9-다이옥틸플루오렌-2,7-다이일)-co-(2,2'-바이피리딘-6,6'-다이일)](약칭: PF-BPy) 등을 들 수 있다.

정공 수송성보다도 전자 수송성이 높은 화합물이면, 전자 수송층에 이들 이외의 물질을 이용해도 된다.

전자 수송층은 단층이어도 되고, 2층 이상이 적층되어 있어도 된다. 이 경우, 발광층에 가까운 측에, 전자 수송성이 높은 물질 중, 에너지 갭이 보다 큰 물질을 포함하는 층을 배치하는 것이 바람직하다.

예를 들면, 도 2에 나타내는 바와 같이, 양극측의 제 1 전자 수송층(7a) 및 음극측의 제 2 전자 수송층(7b)을 포함하는 구성이어도 된다.

전자 수송층에는, 예를 들면, 알칼리 금속, 마그네슘, 알칼리 토류 금속, 이들 중 2 이상의 금속을 포함하는 합금 등의 금속; 8-퀴놀리놀레이토리튬(약칭: Liq) 등의 알칼리 금속 화합물, 알칼리 토류 금속 화합물 등의 금속 화합물이 포함되어 있어도 된다. 알칼리 금속, 마그네슘, 알칼리 토류 금속, 또는 이들 중 2 이상의 금속을 포함하는 합금 등의 금속이 전자 수송층에 포함되는 경우, 그 함유량은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 0.1∼50질량%인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.1∼20질량%, 더 바람직하게는 1∼10질량%이다.

알칼리 금속 화합물, 또는 알칼리 토류 금속 화합물 등의 금속 화합물이 전자 수송층에 포함되는 경우, 그 함유량은 1∼99질량%인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10∼90질량%이다. 한편, 전자 수송층이 복수층인 경우의 발광층측에 있는 층은 이들 금속 화합물만으로 형성할 수도 있다.

(전자 주입층)

전자 주입층은 전자 주입성이 높은 물질을 포함하는 층이고, 음극으로부터 발광층으로 효율적으로 전자 주입하는 기능을 갖는다. 전자 주입성이 높은 물질로서는, 예를 들면, 알칼리 금속, 마그네슘, 알칼리 토류 금속, 이들의 화합물 등을 들 수 있다. 구체적으로는, 리튬, 세슘, 칼슘, 불화 리튬, 불화 세슘, 불화 칼슘, 리튬 산화물 등을 들 수 있다. 그 밖에, 전자 수송성을 갖는 물질에, 알칼리 금속, 마그네슘, 알칼리 토류 금속, 또는 이들의 화합물을 함유시킨 것, 예를 들면, Alq에 마그네슘을 함유시킨 것 등을 이용할 수도 있다.

또한, 전자 주입층에는, 유기 화합물 및 도너성의 화합물을 포함하는 복합 재료를 이용할 수도 있다. 유기 화합물이 도너성의 화합물로부터 전자를 받기 때문에, 이와 같은 복합 재료는 전자 주입성 및 전자 수송성이 우수하다.

유기 화합물로서는, 받은 전자의 수송성이 우수한 물질이 바람직하고, 예를 들면, 전술한 전자 수송성이 높은 물질인 금속 착체나 방향족 헤테로환 화합물 등을 이용할 수 있다.

도너성의 화합물로서는, 유기 화합물에 전자를 공여할 수 있는 물질이면 되고, 예를 들면, 알칼리 금속, 마그네슘, 알칼리 토류 금속, 희토류 금속 등을 들 수 있다. 구체적으로는, 리튬, 세슘, 마그네슘, 칼슘, 어븀, 이터븀 등을 들 수 있다. 또한, 알칼리 금속 산화물이나 알칼리 토류 금속 산화물이 바람직하고, 구체적으로는, 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)

음극은 금속, 합금, 도전성 화합물, 및 이들의 혼합물 등이고, 일함수가 작은(구체적으로는, 3.8eV 이하) 것을 이용하는 것이 바람직하다. 음극의 재료로서는, 예를 들면, 리튬, 세슘 등의 알칼리 금속; 마그네슘; 칼슘, 스트론튬 등의 알칼리 토류 금속; 이들 금속을 포함하는 합금(예를 들면, 마그네슘-은, 알루미늄-리튬); 유로퓸, 이터븀 등의 희토류 금속; 희토류 금속을 포함하는 합금 등을 들 수 있다.

음극은 통상 진공 증착법이나 스퍼터링법으로 형성된다. 또한, 은 페이스트 등을 이용하는 경우는, 도포법이나 잉크젯법 등을 이용할 수 있다.

또한, 전자 주입층이 설치되는 경우, 일함수의 대소에 관계없이, 알루미늄, 은, ITO, 그라펜, 규소 또는 산화 규소를 함유하는 산화 인듐-산화 주석 등, 여러 가지의 도전성 재료를 이용하여 음극을 형성할 수 있다. 이들 도전성 재료는 스퍼터링법이나 잉크젯법, 스핀 코팅법 등을 이용하여 성막할 수 있다.

(절연층)

유기 EL 소자는, 박막에 전계를 인가하기 때문에, 리크나 쇼트에 의한 화소 결함이 생기기 쉽다. 이를 방지하기 위해서, 한 쌍의 전극 사이에 박막 절연층을 삽입해도 된다.

절연층에 이용되는 물질의 구체예로서는, 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. 절연층에는, 이들의 혼합물을 이용할 수도 있고, 또한 이들 물질을 포함하는 복수의 층의 적층체로 할 수도 있다.

(스페이스층)

스페이스층은, 예를 들면, 형광 발광층과 인광 발광층을 적층하는 경우에, 인광 발광층에서 생성되는 여기자의 형광 발광층으로의 확산의 방지나, 캐리어 밸런스의 조정을 위해서, 양 층 사이에 설치된다. 스페이스층은 복수의 인광 발광층 사이 등에 설치할 수도 있다.

스페이스층은, 복수의 발광층 사이에 설치되기 때문에, 전자 수송성 및 정공 수송성을 겸비한 물질로 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 인접하는 인광 발광층 내의 삼중항 에너지의 확산을 방지하는 관점에서, 삼중항 에너지가 2.6eV 이상인 것이 바람직하다.

스페이스층에 이용되는 물질로서는, 전술한 정공 수송층에 이용되는 물질과 마찬가지의 것을 들 수 있다.

(전자 저지층, 정공 저지층, 여기자 저지층)

발광층에 인접해서, 전자 저지층, 정공 저지층, 여기자(트리플렛) 저지층 등을 설치해도 된다.

전자 저지층이란, 발광층으로부터 정공 수송층으로 전자가 누출되는 것을 저지하는 기능을 갖는 층이다. 정공 저지층이란, 발광층으로부터 전자 수송층으로 정공이 누출되는 것을 저지하는 기능을 갖는 층이다. 여기자 저지층은 발광층에서 생성된 여기자가 인접하는 층으로 확산되는 것을 저지하여, 여기자를 발광층 내에 가두는 기능을 갖는 층이다.

(층 형성 방법)

유기 EL 소자의 각 층의 형성 방법은, 별도의 기재가 없는 한, 특별히 한정되는 것은 아니다. 형성 방법으로서는, 건식 성막법, 습식 성막법 등의 공지된 방법을 이용할 수 있다. 건식 성막법의 구체예로서는, 진공 증착법, 스퍼터링법, 플라즈마법, 이온 플레이팅법 등을 들 수 있다. 습식 성막법의 구체예로서는, 스핀 코팅법, 디핑법, 플로 코팅법, 잉크젯법 등의 각종 도포법을 들 수 있다.

(막 두께)

유기 EL 소자의 각 층의 막 두께는, 별도의 기재가 없는 한, 특별히 한정되는 것은 아니다. 막 두께가 지나치게 작으면, 핀홀 등의 결함이 생기기 쉬워, 충분한 발광 휘도가 얻어지지 않는다. 한편, 막 두께가 지나치게 크면, 높은 구동 전압이 필요해져, 효율이 저하된다. 이와 같은 관점에서, 막 두께는 통상 5nm∼10μm가 바람직하고, 보다 바람직하게는 10nm∼0.2μm이다.

[전자 기기]

본 발명의 일 태양에 따른 전자 기기는 전술한 본 발명의 일 태양에 따른 유기 EL 소자를 구비하고 있다. 전자 기기의 구체예로서는, 유기 EL 패널 모듈 등의 표시 부품; 텔레비전, 휴대 전화, 스마트폰, 퍼스널 컴퓨터 등의 표시 장치; 조명, 차량용 등구의 발광 장치 등을 들 수 있다.

실시예

이하, 본 발명의 일 태양을 실시예에 의해 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이것으로 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 일 태양에 따른 화합물(1)의 합성 실시예를 이하에 나타낸다.

(합성 실시예 1) 화합물 2의 합성

[화학식 69]

(1-1) 중간체 B의 합성

아르곤 분위기하, 2,2,6,6-테트라메틸피페리딘(TMP) 7.00g(49.6mmol)을 무수 테트라하이드로퓨란(THF) 70ml에 녹이고, 드라이아이스/아세톤욕으로 -48℃로 냉각했다. 이것에, n-뷰틸리튬(n-BuLi)/헥세인 용액 32mL(1.55mol/L, 49.6mmol)를 가하고, -40℃에서 20분간 교반 후, -70℃로 냉각했다. 이것에, 트라이아이소프로폭시보레인(B(OⁱPr)₃) 17mL(73.7mmol)를 적하하고, 5분 후, 화합물 A 8.00g(24.8mmol)을 녹인 THF 용액 50mL를 가하고, 냉각욕 중에서 10시간 교반했다. 반응 혼합물에 농도 10질량%의 염산 150mL를 가하고, 실온에서 30분간 교반 후, 아세트산 에틸 200mL로 추출했다. 유기층을 포화 식염수 30mL로 세정하고, 황산 마그네슘으로 건조 후, 용매 증류 제거하고, 감압 건조하여, 황색 고체 7.02g을 얻었다. 이것을 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 백색 고체 3.87g(수율 43%)을 얻었다. 얻어진 고체는 목적물인 중간체 B이고, 매스 스펙트럼 분석의 결과, 분자량 367.04에 대해, m/e=367이었다.

(1-2) 중간체 C의 합성

아르곤 분위기하, 중간체 C 3.87g(10.5mmol), 4-tert-뷰틸-2,6-다이아이오도아닐린 1.92g(4.79mmol), 테트라키스(트라이페닐포스핀)팔라듐(0)(Pd(PPh₃)₄) 0.55g(0.48mmol) 및 탄산수소 나트륨(NaHCO₃) 3.2g(38mmol)을, 1,2-다이메톡시에테인 60mL에 가하여 현탁액으로 하고, 물 30mL를 가하고 11시간 환류했다. 반응 혼합물을 다이클로로메테인 250mL로 추출하고, 유기층을 농축하여 갈색의 오일을 얻었다. 이것을 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 백색 고체 2.80g(수율 74%)을 얻었다. 얻어진 고체는 목적물인 중간체 C이고, 매스 스펙트럼 분석의 결과, 분자량 791.65에 대해, m/e=791이었다.

(1-3) 화합물 2의 합성

아르곤 분위기하, 중간체 C 2.80g(3.54mmol), 트리스(다이벤질리덴아세톤)다이팔라듐(0)(Pd₂(dba)₃) 0.13g(0.14mmol), 2-다이사이클로헥실포스피노-2',6'-다이메톡시바이페닐(SPhos) 0.23g(0.56mmol) 및 탄산 세슘(Cs₂CO₃) 6.9g(21mmol)을 무수 자일렌 280mL에 가하여 현탁액으로 하고, 10시간 환류했다. 반응 혼합물을 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 백색 고체 0.99g(수율 44%)을 얻었다. 얻어진 고체는 목적물인 화합물 2이고, 매스 스펙트럼 분석의 결과, 분자량 629.83에 대해, m/e=629였다.

(합성 실시예 2) 화합물 3의 합성

[화학식 70]

(2-1) 중간체 E의 합성

아르곤 분위기하, 2,2,6,6-테트라메틸피페리딘(TMP) 8.80g(62.4mmol)을 무수 테트라하이드로퓨란(THF) 90ml에 녹이고, 드라이아이스/아세톤욕으로 -50℃로 냉각했다. 이것에, n-뷰틸리튬(n-BuLi)/헥세인 용액 40.3mL(1.55mol/L, 62.5mmol)를 가하고, -50℃에서 30분간 교반 후, -70℃로 냉각했다. 이것에, 트라이아이소프로폭시보레인(B(OⁱPr)₃) 20.0mL(86.7mmol)를 적하하고, 5분 후, 화합물 D 10.1g(31.4mmol)을 녹인 THF 용액 45mL를 가하고, 냉각욕 중에서 10시간 교반했다. 반응 혼합물에 농도 10질량%의 염산 130mL를 가하고, 실온에서 30분간 교반 후, 아세트산 에틸 200mL로 추출했다. 유기층을 포화 식염수 30mL로 세정하고, 황산 마그네슘으로 건조 후, 용매 증류 제거하고, 감압 건조하여, 황색 아몰퍼스 고체 10.6g을 얻었다. 이것을 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 담황색 고체 4.20g(수율 37%)을 얻었다. 얻어진 고체는 목적물인 중간체 E이고, 매스 스펙트럼 분석의 결과, 분자량 366.02에 대해, m/e=366이었다.

(2-2) 중간체 F의 합성

아르곤 분위기하, 중간체 E 4.20g(11.5mmol), 4-tert-뷰틸-2,6-다이아이오도아닐린 2.00g(4.99mmol), 테트라키스(트라이페닐포스핀)팔라듐(0)(Pd(PPh₃)₄) 0.58g(0.50mmol) 및 탄산수소 나트륨(NaHCO₃) 3.5g(42mmol)을, 1,2-다이메톡시에테인 70mL에 가하여 현탁액으로 하고, 물 35mL를 가하고 11시간 환류했다. 반응 혼합물을 다이클로로메테인 250mL로 추출하고, 황산 마그네슘으로 건조 후, 용매 증류 제거하고, 감압 건조하여, 황색 아몰퍼스 고체 5.6g을 얻었다. 이것을 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 백색 고체 3.25g(수율 82%)을 얻었다. 얻어진 고체는 목적물인 중간체 F이고, 매스 스펙트럼 분석의 결과, 분자량 789.6에 대해, m/e=789였다.

(2-3) 화합물 3의 합성

아르곤 분위기하, 중간체 F 3.25g(4.12mmol), 트리스(다이벤질리덴아세톤) 다이팔라듐(0)(Pd₂(dba)₃) 0.15g(0.16mmol), 2-다이사이클로헥실포스피노-2',6'-다이메톡시바이페닐(SPhos) 0.27g(0.66mmol) 및 탄산 세슘(Cs₂CO₃) 8.10g(24.8mmol)을 무수 자일렌 320mL에 가하여 현탁액으로 하고, 11시간 환류했다. 반응 혼합물을 여과 분별하고, 여액을 용매 증류 제거하고, 감압 건조하여, 갈색 고체 3.27g을 얻었다. 이것을 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 황색 고체 1.40g을 얻었다. 얻어진 고체를 톨루엔 40mL로 재결정하여, 황색 판상 결정 1.14g(수율 54%)을 얻었다. 얻어진 고체는 목적물인 화합물 3이고, 매스 스펙트럼 분석의 결과, 분자량 627.77에 대해, m/e=627이었다.

(합성 실시예 3) 화합물 4의 합성

[화학식 71]

(3-1) 중간체 H의 합성

아르곤 분위기하, 2,2,6,6-테트라메틸피페리딘(TMP) 8.80g(62.4mmol)을 무수 테트라하이드로퓨란(THF) 90ml에 녹이고, 드라이아이스/아세톤욕으로 -50℃로 냉각했다. 이것에, n-뷰틸리튬(n-BuLi)/헥세인 용액 40.3mL(1.55mol/L, 62.5mmol)를 가하고, -50℃에서 30분간 교반 후, -70℃로 냉각했다. 이것에, 트라이아이소프로폭시보레인(B(OⁱPr)₃) 20.0mL(86.7mmol)를 적하하고, 5분 후, 화합물 G 10.0g(31.0mmol)을 녹인 THF 용액 40mL를 가하고, 냉각욕 중에서 10시간 교반했다. 반응 혼합물에 농도 10질량%의 염산 130mL를 가하고, 실온에서 30분간 교반 후, 아세트산 에틸 200mL로 추출했다. 유기층을 포화 식염수 30mL로 세정하고, 황산 마그네슘으로 건조 후, 용매 증류 제거하고, 감압 건조하여, 갈색 아몰퍼스 고체 8.7g을 얻었다. 이것을 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 황색 고체 1.42g(수율 13%)을 얻었다. 얻어진 고체는 목적물인 중간체 H이고, 매스 스펙트럼 분석의 결과, 분자량 366.02에 대해, m/e=366이었다.

(3-2) 중간체 I의 합성

아르곤 분위기하, 중간체 H 1.42g(3.88mmol), 4-tert-뷰틸-2,6-다이아이오도아닐린 0.71g(1.77mmol), 테트라키스(트라이페닐포스핀)팔라듐(0)(Pd(PPh₃)₄) 0.20g(0.17mmol) 및 탄산수소 나트륨(NaHCO₃) 1.2g(14mmol)을, 1,2-다이메톡시에테인 25mL에 가하여 현탁액으로 하고, 물 12mL를 가하고 11시간 환류했다. 반응 혼합물을 다이클로로메테인 200mL로 추출하고, 황산 마그네슘으로 건조 후, 용매 증류 제거하고, 감압 건조하여, 황색 아몰퍼스 고체 2.0g을 얻었다. 이것을 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 백색 고체 1.04g(수율 74%)을 얻었다. 얻어진 고체는 목적물인 중간체 I이고, 매스 스펙트럼 분석의 결과, 분자량 789.6에 대해, m/e=789였다.

(3-3) 화합물 4의 합성

아르곤 분위기하, 중간체 I 1.04g(1.32mmol), 트리스(다이벤질리덴아세톤)다이팔라듐(0)(Pd₂(dba)₃) 0.05g(0.055mmol), 2-다이사이클로헥실포스피노-2',6'-다이메톡시바이페닐(SPhos) 0.09g(0.22mmol) 및 탄산 세슘(Cs₂CO₃) 2.60g(7.98mmol)을 무수 자일렌 100mL에 가하여 현탁액으로 하고, 10시간 환류했다. 반응 혼합물을 여과 분별하고, 여과물을 물 및 메탄올로 세정하고, 감압 건조하여, 갈색 고체를 얻었다. 이것을 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 황색 고체 0.78g(수율 94%)을 얻었다. 얻어진 고체는 목적물인 화합물 4이고, 매스 스펙트럼 분석의 결과, 분자량 627.77에 대해, m/e=627이었다.

[유기 EL 소자의 제작]

하기 실시예 및 비교예에서 이용한 각 화합물을 이하에 나타낸다.

[화학식 72]

[화학식 73]

하기 실시예 및 비교예에서 제작한 각 유기 EL 소자의 평가는, 유기 EL 소자를, 실온(25℃)에서, 전류 밀도 10mA/cm²로 직류 정전류 구동하고, 발광 스펙트럼을 분광 방사 휘도계(「CS-1000」, 코니카미놀타주식회사제)로 계측하는 것에 의해 행했다.

얻어진 발광 스펙트럼으로부터 주(主) 피크 파장 및 CIE1931 색도 좌표(x,y)를 구했다. 또한, 램버시안 방사를 행했다고 가정하고, 외부 양자 효율 EQE(%)를 구했다.

(실시예 1)

25mm×75mm×1.1mm 두께의 ITO 투명 전극(양극) 부착 유리 기판(지오마텍주식회사제, ITO: 막 두께 130nm)에 대하여, 아이소프로필 알코올 중에서 초음파 세정을 5분간 행한 후, UV 오존 세정을 30분간 행했다.

세정 후의 투명 전극 부착 유리 기판을 진공 증착 장치의 기판 홀더에 장착했다.

우선, 유리 기판의 전극 패턴 형성면에, 투명 전극을 덮도록, HI-1을 증착하여, 막 두께 5nm의 정공 주입층을 형성했다. 이 정공 주입층 상에, HT-1을 증착하여, 막 두께 80nm의 제 1 정공 수송층을 형성했다. 이 제 1 정공 수송층 상에, 화합물 2를 증착하여, 막 두께 10nm의 제 2 정공 수송층을 형성했다. 이 제 2 정공 수송층 상에, BH-2(호스트 재료) 및 BD-1(도펀트 재료, 농도 4질량%)을 공증착하여, 막 두께 25nm의 발광층을 형성했다. 이 발광층 상에, ET-1을 증착하여, 막 두께 10nm의 제 1 전자 수송층을 형성했다. 이 제 1 전자 수송층 상에, ET-2를 증착하여, 막 두께 15nm의 제 2 전자 수송층을 형성했다. 이 제 2 전자 수송층 상에, 불화 리튬(LiF)을 증착하여, 막 두께 1nm의 전자 주입층을 형성했다. 이 전자 주입층 상에, 알루미늄(Al)을 증착하여, 막 두께 80nm의 금속 음극을 형성하여, 유기 EL 소자를 제작했다.

이 유기 EL 소자의 적층 구성의 개략은 이하와 같다. 한편, 괄호 내의 숫자는 막 두께(단위: nm)를 나타낸다.

ITO(130)/HI-1(5)/HT-1(80)/화합물 2(10)/BH-2:BD-1(25:4질량%)/ET-1(10)/ET-2(15)/LiF(1)/Al(80)

이 유기 EL 소자는 주 피크 파장 454nm의 청색 발광을 나타내고, 외부 양자 효율은 6.5%였다.

(비교예 1)

실시예 1에 있어서, 화합물 2 대신에 비교 화합물 1을 이용하고, 그것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 해서 유기 EL 소자를 제작했다.

ITO(130)/HI-1(5)/HT-1(80)/비교 화합물 1(10)/BH-2:BD-1(25:4질량%)/ET-1(10)/ET-2(15)/LiF(1)/Al(80)

이 유기 EL 소자는 주 피크 파장 455nm의 청색 발광을 나타내고, 외부 양자 효율은 2.4%였다.

이상의 평가 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 정공 수송층에 화합물 2를 이용한 경우, 비교 화합물 1을 이용한 경우보다도, 고효율의 유기 EL 소자가 얻어졌다.

(실시예 2)

실시예 1에 있어서, 화합물 2 대신에 HT-2를 이용하여 제 2 정공 수송층을 형성하고, 또한 BH-2 대신에 BH-1을, BD-1 대신에 화합물 2를 이용하여 발광층을 형성하고, 그것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 해서 유기 EL 소자를 제작했다.

ITO(130)/HI-1(5)/HT-1(80)/HT-2(10)/BH-1:화합물 2(25:4질량%)/ET-1(10)/ET-2(15)/LiF(1)/Al(80)

이 유기 EL 소자는 주 피크 파장 434nm, 색도 좌표(x,y)=(0.155,0.043)의 청색 발광을 나타냈다.

이상의 평가 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 화합물 2는 정공 수송층이 아니라, 발광층에 이용할 수도 있다.

(실시예 3)

실시예 2에 있어서, BH-1 대신에 BH-2를, 화합물 2 대신에 화합물 3을 이용하여 발광층을 형성하고, 그것 이외는 실시예 2와 마찬가지로 해서 유기 EL 소자를 제작했다.

ITO(130)/HI-1(5)/HT-1(80)/HT-2(10)/BH-2:화합물 3(25:4질량%)/ET-1(10)/ET-2(15)/LiF(1)/Al(80)

이 유기 EL 소자는 외부 양자 효율이 7.5%였다.

(실시예 4)

실시예 3에 있어서, BH-2 대신에 BH-3을 이용하여 발광층을 형성하고, 그것 이외는 실시예 3과 마찬가지로 해서 유기 EL 소자를 제작했다.

ITO(130)/HI-1(5)/HT-1(80)/HT-2(10)/BH-3:화합물 3(25:4질량%)/ET-1(10)/ET-2(15)/LiF(1)/Al(80)

이 유기 EL 소자는 외부 양자 효율이 7.1%였다.

(실시예 5)

실시예 3에 있어서, BH-2 대신에 BH-4를 이용하여 발광층을 형성하고, 그것 이외는 실시예 3과 마찬가지로 해서 유기 EL 소자를 제작했다.

ITO(130)/HI-1(5)/HT-1(80)/HT-2(10)/BH-4:화합물 3(25:4질량%)/ET-1(10)/ET-2(15)/LiF(1)/Al(80)

이 유기 EL 소자는 외부 양자 효율이 7.0%였다.

(실시예 6)

실시예 3에 있어서, BH-2 대신에 BH-5를 이용하여 발광층을 형성하고, 그것 이외는 실시예 3과 마찬가지로 해서 유기 EL 소자를 제작했다.

ITO(130)/HI-1(5)/HT-1(80)/HT-2(10)/BH-5:화합물 3(25:4질량%)/ET-1(10)/ET-2(15)/LiF(1)/Al(80)

이 유기 EL 소자는 외부 양자 효율이 7.0%였다.

(비교예 2)

실시예 3에 있어서, 화합물 3 대신에 비교 화합물 2를 이용하고, 그것 이외는 실시예 3과 마찬가지로 해서 유기 EL 소자를 제작했다.

ITO(130)/HI-1(5)/HT-1(80)/HT-2(10)/BH-2:비교 화합물 2(25:4질량%)/ET-1(10)/ET-2(15)/LiF(1)/Al(80)

이 유기 EL 소자는 외부 양자 효율이 6.4%였다.

(비교예 3)

실시예 5에 있어서, 화합물 3 대신에 비교 화합물 3을 이용하고, 그것 이외는 실시예 5와 마찬가지로 해서 유기 EL 소자를 제작했다.

ITO(130)/HI-1(5)/HT-1(80)/HT-2(10)/BH-4:비교 화합물 2(25:4질량%)/ET-1(10)/ET-2(15)/LiF(1)/Al(80)

이 유기 EL 소자는 외부 양자 효율이 4.8%였다.

이상의 평가 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 발광층에 화합물 3을 이용한 경우, 비교 화합물 2를 이용한 경우보다도, 고효율의 유기 EL 소자가 얻어졌다.

실시예 1 및 비교예 1에 있어서의 유기 EL 소자의 외부 양자 효율을 표 1에, 실시예 3∼6 및 비교예 2, 3에 있어서의 유기 EL 소자의 외부 양자 효율을 표 2에 나타낸다.

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

하기 식(1)로 표시되는 화합물.
[화학식 1]

[식(1) 중, R⁴와 R⁵, R⁵와 R⁶, 및 R⁶과 R⁷로부터 선택되는 어느 1쌍에 있어서, 한쪽이 식(11)로 표시되는 기의 ^*a, 다른 쪽이 동일 식(11)로 표시되는 기의 ^*b에 결합하는 단일결합을 나타내고,
R¹과 R², R²와 R³, R⁸과 R⁹, R⁹와 R¹⁰, 및 R¹⁰과 R¹¹로부터 선택되는 어느 1쌍 이상에 있어서, 한쪽이 식(11)로 표시되는 기의 ^*a, 다른 쪽이 동일 식(11)로 표시되는 기의 ^*b에 결합하는 단일결합을 나타내거나, 또는 한쪽이 식(21)로 표시되는 기의 ^*c, 다른 쪽이 동일 식(21)로 표시되는 기의 ^*d에 결합하는 단일결합을 나타내고,
상기 단일결합 이외의 R¹∼R¹¹은, 각각 독립적으로, 수소 원자, 할로젠 원자, 사이아노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알켄일기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킨일기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 3∼20의 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬싸이오기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 7∼51의 아르알킬기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴싸이오기, -Si(R¹⁰¹)(R¹⁰²)(R¹⁰³)으로 표시되는 기, -N(R¹⁰⁴)(R¹⁰⁵)로 표시되는 기, 또는 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50의 헤테로환기를 나타낸다.
R¹⁰¹∼R¹⁰⁵는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 3∼20의 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50의 헤테로환기를 나타낸다.
X는 산소 원자(-O-), 황 원자(-S-), -C(R³¹)(R³²)-로 표시되는 기, 또는 -NR³³-으로 표시되는 기를 나타낸다.
Ar은 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼18의 방향족 탄화수소환, 또는 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼18의 방향족 헤테로환을 나타낸다.
R²¹∼R²⁴는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 할로젠 원자, 사이아노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알켄일기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킨일기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 3∼20의 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬싸이오기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 7∼51의 아르알킬기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴싸이오기, -Si(R¹⁰¹)(R¹⁰²)(R¹⁰³)으로 표시되는 기(R¹⁰¹∼R¹⁰³은 상기와 동일), -N(R¹⁰⁴)(R¹⁰⁵)로 표시되는 기(R¹⁰⁴및 R¹⁰⁵는 상기와 동일), 또는 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50의 헤테로환기를 나타내거나, 또는 R²¹∼R²⁴로부터 선택되는 인접하는 2개가, 치환 또는 비치환된 환 구조를 형성한다.
R³¹∼R³³은, 각각 독립적으로, 수소 원자, 할로젠 원자, 사이아노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알켄일기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킨일기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 3∼20의 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬싸이오기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 7∼51의 아르알킬기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴싸이오기, -Si(R¹⁰¹)(R¹⁰²)(R¹⁰³)으로 표시되는 기(R¹⁰¹∼R¹⁰³은 상기와 동일), -N(R¹⁰⁴)(R¹⁰⁵)로 표시되는 기(R¹⁰⁴및 R¹⁰⁵는 상기와 동일), 또는 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50의 헤테로환기를 나타내거나, 또는 R³¹및 R³²는 치환 또는 비치환된 환 구조를 형성한다.]
제 1 항에 있어서,
R⁴와 R⁵, 및 R⁵와 R⁶으로부터 선택되는 어느 1쌍에 있어서, 한쪽이 식(11)로 표시되는 기의 ^*a, 다른 쪽이 동일 식(11)로 표시되는 기의 ^*b에 결합하는 단일결합인, 화합물.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
R¹∼R³이 상기 단일결합의 어느 것도 아니고, R⁸과 R⁹, R⁹와 R¹⁰, 및 R¹⁰과 R¹¹로부터 선택되는 어느 1쌍만에 있어서, 한쪽이 식(11)로 표시되는 기의 ^*a, 다른 쪽이 동일 식(11)로 표시되는 기의 ^*b에 결합하는 단일결합인, 화합물.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
R¹∼R³이 상기 단일결합의 어느 것도 아니고, R⁹와 R¹⁰, 및 R¹⁰과 R¹¹로부터 선택되는 어느 1쌍만에 있어서, 한쪽이 식(11)로 표시되는 기의 ^*a, 다른 쪽이 동일 식(11)로 표시되는 기의 ^*b에 결합하는 단일결합인, 화합물.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
하기 식(1-1)∼(1-3)의 어느 것으로 표시되는 화합물.
[화학식 2]

[식(1-1)∼(1-3) 중, R¹∼R³, R⁶∼R⁹, X 및 Ar은 상기와 동일하다. 단, R¹∼R³, R⁸ 및 R⁹는 상기 단일결합의 어느 것도 아니다.]
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
하기 식(2-1)∼(2-3)의 어느 것으로 표시되는 화합물.
[화학식 3]

[식(2-1)∼(2-3) 중, R¹∼R⁴, R⁷, R⁸, R¹¹, X 및 Ar은 상기와 동일하다. 단, R¹∼R³은 상기 단일결합의 어느 것도 아니다.]
제 5 항에 있어서,
식(1-1)로 표시되는 화합물.
제 5 항에 있어서,
식(1-2)로 표시되는 화합물.
제 6 항에 있어서,
식(2-1)로 표시되는 화합물.
제 6 항에 있어서,
식(2-2)로 표시되는 화합물.
제 1 항에 있어서,
R¹∼R³이 상기 단일결합의 어느 것도 아니고, R⁸과 R⁹, R⁹와 R¹⁰, 및 R¹⁰과 R¹¹로부터 선택되는 어느 1쌍만에 있어서, 한쪽이 식(21)로 표시되는 기의 ^*c, 다른 쪽이 동일 식(21)로 표시되는 기의 ^*d에 결합하는 단일결합인, 화합물.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
X가 산소 원자(-O-) 또는 -C(R³¹)(R³²)-로 표시되는 기인, 화합물.
제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
식(11)로 표시되는 기가 하기 식(11-1)∼(11-4)의 어느 것으로 표시되는, 화합물.
[화학식 4]

[식(11-1)∼(11-4) 중, R⁴¹∼R⁶²는 상기 단일결합 이외의 R¹∼R¹¹과 마찬가지이다.]
하기 식(1)로 표시되는 화합물.
[화학식 5]

[식(1) 중, R⁴와 R⁵, R⁵와 R⁶, 및 R⁶과 R⁷로부터 선택되는 어느 1쌍에 있어서, 한쪽이 식(11)로 표시되는 기의 ^*a, 다른 쪽이 동일 식(11)로 표시되는 기의 ^*b에 결합하는 단일결합을 나타내고,
R¹과 R², R²와 R³, R⁸과 R⁹, R⁹와 R¹⁰, 및 R¹⁰과 R¹¹로부터 선택되는 어느 1쌍 이상에 있어서, 한쪽이 식(11)로 표시되는 기의 ^*a, 다른 쪽이 동일 식(11)로 표시되는 기의 ^*b에 결합하는 단일결합을 나타내거나, 또는 한쪽이 식(21)로 표시되는 기의 ^*c, 다른 쪽이 동일 식(21)로 표시되는 기의 ^*d에 결합하는 단일결합을 나타내고,
상기 단일결합 이외의 R¹∼R¹¹은, 각각 독립적으로, 수소 원자, 할로젠 원자, 사이아노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알켄일기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킨일기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 3∼20의 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬싸이오기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 7∼51의 아르알킬기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴싸이오기, -Si(R¹⁰¹)(R¹⁰²)(R¹⁰³)으로 표시되는 기, -N(R¹⁰⁴)(R¹⁰⁵)로 표시되는 기, 또는 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50의 헤테로환기를 나타낸다.
R¹⁰¹∼R¹⁰⁵는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 3∼20의 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50의 헤테로환기를 나타낸다.
X는 산소 원자(-O-), 황 원자(-S-), -C(R³¹)(R³²)-로 표시되는 기, 또는 -NR³³-으로 표시되는 기를 나타낸다.
Ar은 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼18의 방향족 탄화수소환, 또는 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼18의 방향족 헤테로환을 나타낸다.
R²¹∼R²⁴는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 할로젠 원자, 사이아노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알켄일기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킨일기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 3∼20의 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬싸이오기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 7∼51의 아르알킬기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴싸이오기, -Si(R¹⁰¹)(R¹⁰²)(R¹⁰³)으로 표시되는 기(R¹⁰¹∼R¹⁰³은 상기와 동일), -N(R¹⁰⁴)(R¹⁰⁵)로 표시되는 기(R¹⁰⁴및 R¹⁰⁵는 상기와 동일), 또는 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50의 헤테로환기를 나타내거나, 또는 R²¹∼R²⁴로부터 선택되는 인접하는 2개가, 치환 또는 비치환된 환 구조를 형성한다.
R³¹∼R³³은, 각각 독립적으로, 수소 원자, 할로젠 원자, 사이아노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알켄일기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킨일기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 3∼20의 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬싸이오기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 7∼51의 아르알킬기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴싸이오기, -Si(R¹⁰¹)(R¹⁰²)(R¹⁰³)으로 표시되는 기(R¹⁰¹∼R¹⁰³은 상기와 동일), -N(R¹⁰⁴)(R¹⁰⁵)로 표시되는 기(R¹⁰⁴및 R¹⁰⁵는 상기와 동일), 또는 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50의 헤테로환기를 나타내거나, 또는 R³¹ 및 R³²는 치환 또는 비치환된 환 구조를 형성하거나, 또는 R³³은 인접하는 R¹∼R¹¹, 및 Ar로부터 선택되는 적어도 1개와, 치환 또는 비치환된 환 구조를 형성한다.]
제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 기재된 화합물을 포함하는 유기 전기발광 소자용 재료.
음극, 양극, 및 이들 사이에 설치된 유기층을 갖고, 상기 유기층이 발광층을 포함하고, 상기 유기층 중 적어도 1층이 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 기재된 화합물을 포함하는 유기 전기발광 소자.
제 16 항에 있어서,
상기 발광층이 상기 화합물을 포함하는, 유기 전기발광 소자.
제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
상기 유기층이 정공 수송층을 포함하고, 상기 정공 수송층이 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 기재된 화합물을 포함하는, 유기 전기발광 소자.
제 16 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유기층 중 적어도 1층이, 상기 화합물과, 하기 식(31)로 표시되는 화합물을 포함하는 유기 전기발광 소자.
[화학식 6]

[(식(31)에 있어서, R₁₀₁∼R₁₁₀ 중 적어도 1개는 하기 식(41)로 표시되는 기이다. 하기 식(41)이 2 이상 존재하는 경우, 2 이상의 하기 식(41)로 표시되는 기의 각각은 동일해도 되고, 상이해도 된다.)
-L₁₀₁-Ar₁₀₁ (41)
(식(41) 중,
L₁₀₁은,
단일결합,
치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼30의 아릴렌기, 또는
치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼30의 2가의 헤테로환기이다.
Ar₁₀₁은,
치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기, 또는
치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50의 1가의 헤테로환기이다.)
상기 식(41)로 표시되는 기가 아닌 R₁₀₁∼R₁₁₀ 중, 인접하는 2개 이상의 1조 이상이, 치환 또는 비치환된 포화 또는 불포화의 환을 형성하거나, 혹은 상기 환을 형성하지 않는다.
상기 식(41)로 표시되는 기가 아니고, 또한 상기 환도 형성하지 않는 R₁₀₁∼R₁₁₀은, 각각 독립적으로,
수소 원자, 할로젠 원자, 사이아노기, 나이트로기,
치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알킬기,
치환 또는 비치환된 탄소수 2∼50의 알켄일기,
치환 또는 비치환된 탄소수 2∼50의 알킨일기,
치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 3∼50의 사이클로알킬기,
-Si(R₉₀₁)(R₉₀₂)(R₉₀₃),
-O-(R₉₀₄),
-S-(R₉₀₅),
-N(R₉₀₆)(R₉₀₇),
치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기, 또는
치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50의 1가의 헤테로환기이다.
R₉₀₁∼R₉₀₇은, 각각 독립적으로,
수소 원자,
치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알킬기,
치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 3∼50의 사이클로알킬기,
치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기, 또는
치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50의 1가의 헤테로환기이다. R₉₀₁∼R₉₀₇이 2개 이상 존재하는 경우, 2개 이상의 R₉₀₁∼R₉₀₇의 각각은 동일해도 되고, 상이해도 된다.]
제 19 항에 있어서,
상기 식(31)로 표시되는 화합물이 하기 식(31-1) 또는 (31-2)로 표시되는 유기 전기발광 소자.
[화학식 7]

(상기 식(31-1) 중, R₁₀₁∼R₁₀₈, L₁₀₁ 및 Ar₁₀₁은 상기 식(31)에서 정의한 대로이다.
상기 식(31-2) 중, R₁₀₁, R₁₀₃∼R₁₀₈, L₁₀₁ 및 Ar₁₀₁은 상기 식(31)에서 정의한 대로이다.)
제 19 항에 있어서,
상기 식(31)로 표시되는 화합물이 하기 식(31-3)으로 표시되는 유기 전기발광 소자.
[화학식 8]

(상기 식(31-3) 중,
R_101A∼R_108A는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 또는 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기이다.
L_101A는 단일결합, 또는 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼30의 아릴렌기이다. 2개의 L_101A는 동일해도 되고, 상이해도 된다.
Ar_101A는 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기이다. 2개의 Ar_101A는 동일해도 되고, 상이해도 된다.)
제 19 항에 있어서,
상기 식(31)로 표시되는 화합물이 하기 식(31-4)로 표시되는 유기 전기발광 소자.
[화학식 9]

(상기 식(31-4) 중,
L₁₀₁ 및 Ar₁₀₁은 상기 식(31)에서 정의한 대로이다.
R_101A∼R_108A는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 또는 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기이다.
X₁₁은 산소 원자(-O-), 황 원자(-S-), -C(R₉₁)(R₉₂)- 또는 -NR₆₁-이다.
R₉₁ 및 R₉₂는 상기 R³¹ 및 R³²와 동일하다.
R₆₁은 수소 원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기이다.
R₆₂∼R₆₉ 중 1개는 L₁₀₁과 결합하는 결합손이다.
L₁₀₁과 결합하지 않는 R₆₂∼R₆₉ 중의 인접하는 2개 이상의 1조 이상은, 치환 또는 비치환된 포화 또는 불포화의 환을 형성하거나, 혹은 상기 환을 형성하지 않는다.
L₁₀₁과 결합하지 않고, 또한 상기 환을 형성하지 않는 R₆₂∼R₆₉는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기이다.)
제 19 항에 있어서,
상기 식(31)로 표시되는 화합물이 하기 식(31-6H)로 표시되는 유기 전기발광 소자.
[화학식 10]

(상기 식(31-6H) 중,
L₁₀₁ 및 Ar₁₀₁은 상기 식(31)에서 정의한 대로이다.
R₆₆∼R₆₉는 상기 식(31-4)에서 정의한 대로이다.
X₁₂는 산소 원자(-O-), 황 원자(-S-) 또는 -C(R₉₁)(R₉₂)-이다.
R₉₁ 및 R₉₂는 상기 R³¹ 및 R³²와 동일하다.)
제 22 항에 있어서,
상기 식(31)로 표시되는 화합물이 하기 식(31-7)로 표시되는 유기 전기발광 소자.
[화학식 11]

(상기 식(31-7) 중,
L₁₀₁ 및 Ar₁₀₁은 식(31)에서 정의한 대로이다.
R_101A∼R_108A는 상기 식(31-4)에서 정의한 대로이다.
X₁₁은 상기 식(31-4)에서 정의한 대로이다.
R₆₂∼R₆₉는 상기 식(31-4)에서 정의한 대로이다. 단, R₆₆ 및 R₆₇, R₆₇ 및 R₆₈, 및 R₆₈ 및 R₆₉ 중 어느 1조는 서로 결합하여, 치환 또는 비치환된 포화 또는 불포화의 환을 형성한다.)
제 19 항 내지 제 22 항 및 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 식(31)로 표시되는 화합물이 하기 식(31-8)로 표시되는 유기 전기발광 소자.
[화학식 12]

(상기 식(31-8) 중,
L₁₀₁ 및 Ar₁₀₁은 식(31)에서 정의한 대로이다.
R_101A∼R_108A는 상기 식(31-4)에서 정의한 대로이다.
X₁₂는 산소 원자(-O-), 황 원자(-S-) 또는 -C(R₉₁)(R₉₂)-이다.
R₉₁ 및 R₉₂는 상기 R³¹ 및 R³²와 동일하다.
R₆₆∼R₆₉는 상기 식(31-4)에서 정의한 대로이다. 단, R₆₆ 및 R₆₇, R₆₇ 및 R₆₈, 및 R₆₈ 및 R₆₉ 중 어느 1조는 서로 결합하여, 치환 또는 비치환된 포화 또는 불포화의 환을 형성한다.)
제 24 항 또는 제 25 항에 있어서,
R₆₆ 및 R₆₇, R₆₇ 및 R₆₈, 및 R₆₈ 및 R₆₉ 중 어느 1조는 서로 결합하여, 하기 식(31-8-1) 또는 (31-8-2)로 표시되는 환을 형성하고,
하기 식(31-8-1) 또는 (31-8-2)로 표시되는 환을 형성하지 않는 R₆₆∼R₆₉는, 치환 또는 비치환된 포화 또는 불포화의 환을 형성하지 않는, 유기 전기발광 소자.
[화학식 13]

(상기 식(31-8-1) 및 (31-8-2) 중,
2개의 결합손 *은 각각 R₆₆ 및 R₆₇, R₆₇ 및 R₆₈, 및 R₆₈ 및 R₆₉ 중 어느 1조와 결합한다.
R₈₀∼R₈₃은, 각각 독립적으로, 수소 원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기이다.
X₁₃은 산소 원자(-O-), 황 원자(-S-) 또는 C(R₉₁)(R₉₂)이다.
R₉₁ 및 R₉₂는 상기 R³¹ 및 R³²와 동일하다.)
제 22 항 또는 제 23 항에 있어서,
상기 식(31)로 표시되는 화합물이 하기 식(31-9)로 표시되는 유기 전기발광 소자.
[화학식 14]

(상기 식(31-9) 중,
L₁₀₁ 및 Ar₁₀₁은 식(31)에서 정의한 대로이다.
R_101A∼R_108A는 상기 식(31-4)에서 정의한 대로이다.
R₆₆∼R₆₉는 상기 식(31-4)에서 정의한 대로이다. 단, R₆₆ 및 R₆₇, R₆₇ 및 R₆₈, 및 R₆₈ 및 R₆₉는 어느 것도 서로 결합하지 않고, 치환 또는 비치환된 포화 또는 불포화의 환을 형성하지 않는다.
X₁₂는 산소 원자(-O-), 황 원자(-S-) 또는 -C(R₉₁)(R₉₂)-이다.
R₉₁ 및 R₉₂는 상기 R³¹ 및 R³²와 동일하다.)
제 19 항에 있어서,
상기 식(31)로 표시되는 화합물이 하기 식(31-4A)로 표시되는 유기 전기발광 소자.
[화학식 15]

[(상기 식(31-4A) 중,
L₁₀₁ 및 Ar₁₀₁은 상기 식(31)에서 정의한 대로이다.
R_101A∼R_108A는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 또는 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기이다.
X₁₁은 산소 원자(-O-), 황 원자(-S-), -C(R₉₁)(R₉₂)- 또는 -NR₆₁-이다.
R₉₁ 및 R₉₂는 상기 R³¹ 및 R³²와 동일하다.
R₆₁은 수소 원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기이다.
R_62A∼R_69A 중의 인접하는 2개의 어느 1조는 하기 식(31-4A-1)로 표시되는 환을 형성한다.)
[화학식 16]

(상기 식(31-4A-1) 중,
2개의 결합손 *의 각각은 R_62A∼R_69A 중의 인접하는 2개와 결합한다.
R₇₀∼R₇₃ 중 1개는 L₁₀₁과 결합하는 결합손이다.
L₁₀₁과 결합하지 않는 R₇₀∼R₇₃은, 각각 독립적으로, 수소 원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기이다.)
상기 식(31-4A-1)로 표시되는 환을 형성하지 않는 R_62A∼R_69A 중의 인접하는 2개 이상의 1조 이상은, 치환 또는 비치환된 포화 또는 불포화의 환을 형성하거나, 혹은 상기 환을 형성하지 않는다.
상기 식(31-4A-1)로 표시되는 환 및 상기 치환 또는 비치환된 포화 또는 불포화의 환을 형성하지 않는 R_62A∼R_69A는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기이다.]
제 16 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 기재된 유기 전기발광 소자를 구비한 전자 기기.