KR20210064078A - 유기전계 발광소자 및 벤즈안트라센 화합물 - Google Patents

유기전계 발광소자 및 벤즈안트라센 화합물 Download PDF

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KR20210064078A
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다쿠지 하타케야마
유키히로 후지타
가즈시 시렌
아키오 다지마
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가꼬우 호징 관세이 가쿠잉
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Abstract

본 발명은 유기 EL 소자의 호스트 재료로서 사용되는 식(1)으로 표시되는 벤즈안트라센 화합물에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 식(1)으로 표시되는 벤즈안트라센 화합물 및 도펀트 재료로서 식(2)으로 표시되는 다환 방향족 화합물 또는 그의 다량체를 포함하는 발광층을 가지는, 높은 외부 양자 효율을 가지는 유기전계 발광소자에 관한 것이다.
Figure pat00421

식(1) 중, Ar4∼Ar13은 수소 등이며, Xa, Xb는 치환되어 있어도 되는 아릴 또는 치환되어 있어도 되는 헤테로아릴 등이며, 식(2) 중, A환, B환 및 C환은, 각각 독립적으로, 아릴환 또는 헤테로아릴환이며, 이들 환에서의 적어도 1개의 수소는 치환되어 있어도 되고, X1 및 X2는, 각각 독립적으로, >O, >N-R(R은 치환되어 있어도 되는 아릴 등) 등이며, 식(2)으로 표시되는 화합물 또는 구조에서의 적어도 1개의 수소는, 중수소, 시아노, 또는 할로겐으로 치환되어 있어도 된다.

Description

유기전계 발광소자 및 벤즈안트라센 화합물{ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENTS AND BENZANTHRACENE COMPOUNDS}
본 발명은, 유기전계 발광소자, 이것을 사용한 표시 장치 및 조명 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 발광 재료로서 사용할 수 있는 벤즈안트라센 화합물에 관한 것이다.
종래, 전계 발광하는 발광 소자를 사용한 표시 장치는, 전력절약화나 박형화가 가능하므로, 다양하게 연구되고, 또한 유기재료로 이루어지는 유기전계 발광소자 (이하, 「유기 EL 소자」라고 하는 경우가 있음)은, 경량화나 대형화가 용이하므로 활발하게 검토되어 왔다. 특히, 광의 3원색의 하나인 청색 등의 발광특성을 가지는 유기재료의 개발, 및 최적인 발광특성이 되는 복수 재료의 조합에 대해서는, 고분자 화합물, 저분자 화합물을 막론하고 지금까지 활발하게 연구되어 왔다.
유기 EL 소자는, 양극 및 음극으로 이루어지는 한 쌍의 전극과, 상기 한 쌍의 전극 사이에 배치되고, 유기 화합물을 포함하는 한층 또는 복수의 층으로 이루어지는 구조를 가진다. 유기 화합물을 포함하는 층에는, 발광층이나, 정공, 전자 등의 전하를 수송 또는 주입하는 전하수송/주입층 등이 있지만, 이들 층에 적당한 각종 유기재료가 개발되고 있다.
특허문헌 1∼3에서는 벤즈안트라센 화합물을 유기전계 발광소자의 발광 재료로서 사용하는 것이 기재되어 있고, 특허문헌 3에는 벤즈안트라센 화합물을 유기전계 발광소자의 발광층에 있어서 호스트 재료로서 사용하는 것이 개시되어 있다.
최근에는 붕소 등을 중심원자로 하여 복수의 방향족환을 축합한 다환 방향족 화합물이 유기전계 발광소자용 재료로서 보고되어 있다(특허문헌 4).
일본공개특허 제 2000-178548호 공보 일본공개특허 제 2007-277113호 공보 국제공개 제2009/081776호 국제공개 제2015/102118호
전술한 바와 같이, 유기 EL 소자에 사용되는 재료로서는 다양한 것이 개발되어 있지만, 유기 EL 소자용 재료의 선택사항을 증가시키기 위하여, 종래의 것과 상이한 화합물로 이루어지는 재료의 개발이 요망되고 있다. 본 발명의 과제는, 새로운 재료의 조합을 사용한 유기 EL 소자를 제공하는 것이다. 본 발명은, 높은 외부 양자 효율을 가지는 유기 EL 소자를 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해 예의(銳意) 검토한 결과, 호스트 재료로서 특정한 벤즈안트라센 화합물과 도펀트 재료로서 복수의 방향족환을 축합한 다환 방향족 화합물을 함유하는 발광층을 사용함으로써, 우수한 유기 EL 소자를 얻을 수 있는 것을 발견하고, 본 발명을 완성시켰다. 즉, 본 발명은 다음과 같은 유기전계 발광소자 및 벤즈안트라센 화합물을 제공한다.
<1> 양극 및 음극으로 이루어지는 한 쌍의 전극과, 상기 한 쌍의 전극 사이에 배치되는 발광층을 가지는 유기전계 발광소자로서, 상기 발광층은, 호스트 재료로서 하기 식(1)으로 표시되는 벤즈안트라센 화합물, 및 도펀트 재료로서 하기 식(2)으로 표시되는 다환 방향족 화합물 또는 하기 식(2)으로 표시되는 구조를 복수 가지는 다환 방향족 화합물의 다량체를 포함하는, 유기전계 발광소자.
Figure pat00001
(식(1) 중,
Xa, Xb, Ar4, Ar5, Ar6, Ar7, Ar8, Ar9, Ar10, Ar11, Ar12, 및 Ar13은, 각각 독립적으로, 수소, 치환되어 있어도 되는 아릴, 치환되어 있어도 되는 헤테로아릴, 치환되어 있어도 되는 디아릴아미노, 치환되어 있어도 되는 디헤테로아릴아미노, 치환되어 있어도 되는 아릴헤테로아릴아미노, 치환되어 있어도 되는 알킬, 치환되어 있어도 되는 시클로알킬, 치환되어 있어도 되는 알케닐, 치환되어 있어도 되는 알콕시, 치환되어 있어도 되는 아릴옥시, 치환되어 있어도 되는 아릴티오, 또는 치환되어 있어도 되는 실릴이며, Xa, Xb, Ar4, Ar5, Ar6, Ar7, Ar8, Ar9, Ar10, Ar11, Ar12, 및 Ar13은 모두가 동시에 수소가 되지는 않으며, 식(1)으로 표시되는 화합물에서의 적어도 1개의 수소는 할로겐, 시아노, 또는 중수소로 치환되어 있어도 된다.)
(식(2) 중,
A환, B환 및 C환은, 각각 독립적으로, 아릴환 또는 헤테로아릴환이며, 이들 환에서의 적어도 1개의 수소는 치환되어 있어도 되고,
X1 및 X2는, 각각 독립적으로, >O, >N-R, >C(-R)2, >S, 또는 >Se이며, 상기 >N-R의 R은 치환되어 있어도 되는 아릴, 치환되어 있어도 되는 헤테로아릴, 치환되어 있어도 되는 알킬, 또는 치환되어 있어도 되는 시클로알킬이며, 상기 >C(-R)2의 R은 수소, 치환되어 있어도 되는 아릴, 치환되어 있어도 되는 알킬, 또는 치환되어 있어도 되는 시클로알킬이며, 또한 상기 >N-R의 R 및/또는 상기 >C(-R)2의 R은 연결기 또는 단결합에 의해 상기 A환, B환, 및/또는 C환과 결합하고 있어도 되고,
식(2)으로 표시되는 화합물 또는 그의 다량체에서의, 아릴환 및 헤테로아릴환으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1개는, 적어도 1개의 시클로알칸으로 축합되어 있어도 되고, 상기 시클로알칸에서의 적어도 1개의 수소는 치환되어 있어도 되고, 상기 시클로알칸에서의 적어도 1개의 -CH2-는 -O-로 치환되어 있어도 되고,
식(2)으로 표시되는 화합물 또는 구조에서의 적어도 1개의 수소는, 중수소, 시아노, 또는 할로겐으로 치환되어 있어도 된다.)
<2> 식(2)에 있어서,
A환, B환, 및 C환은, 각각 독립적으로, 아릴환 또는 헤테로아릴환이며, 이들 환에서의 적어도 1개의 수소는 치환 혹은 무치환의 아릴, 치환 혹은 무치환의 헤테로아릴, 치환 혹은 무치환의 디아릴아미노, 치환 혹은 무치환의 디헤테로아릴아미노, 치환 혹은 무치환의 아릴헤테로아릴아미노, 치환 혹은 무치환의 알킬, 치환 혹은 무치환의 시클로알킬, 치환 혹은 무치환의 알콕시, 또는 치환 혹은 무치환의 아릴옥시로 치환되어 있어도 되고, 또한, 이들 환은 붕소 원자, X1 및 X2로 구성되는식(2) 중앙의 축합 2환 구조와 결합을 공유하는 5원환 또는 6원환을 가지고,
X1 및 X2는, 각각 독립적으로, >O, >N-R, >C(-R)2, >S, 또는 >Se이며, 상기 >N-R의 R은, 알킬 혹은 시클로알킬로 치환되어 있어도 되는 아릴, 알킬 혹은 시클로알킬로 치환되어 있어도 되는 헤테로아릴, 알킬, 또는 시클로알킬이며, 상기 >C(-R)2의 R은 수소, 알킬 혹은 시클로알킬로 치환되어 있어도 되는 아릴, 알킬, 또는 시클로알킬이며, 또한 상기 >N-R의 R 및/또는 상기 >C(-R)2의 R은 -O-, -S-, -C(-R)2-, 또는 단결합에 의해 상기 A환, B환, 및/또는 C환과 결합하고 있어도 되고, 상기 -C(-R)2-의 R은 수소, 알킬, 또는 시클로알킬이며,
식(2)으로 표시되는 화합물 또는 그의 다량체에서의, 아릴환 및 헤테로아릴환으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1개는, 적어도 1개의 시클로알칸으로 축합되어 있어도 되고, 상기 시클로알칸에서의 적어도 1개의 수소는 치환되어 있어도 되고, 상기 시클로알칸에서의 적어도 1개의 -CH2-는 -O-로 치환되어 있어도 되고,
식(2)으로 표시되는 화합물 또는 구조에서의 적어도 1개의 수소는, 중수소, 시아노, 또는 할로겐으로 치환되어 있어도 되고,
다량체인 경우에는, 식(2)으로 표시되는 구조를 2개 또는 3개 가지는 2량체 또는 3량체인,
<1>에 기재된 유기전계 발광소자.
<3> 상기 다환 방향족 화합물 또는 그의 다량체가, 식(2-a), 식(2-b), 식(2-c), 식(2-d), 식(2-e), 또는 식(2-f)으로 표시되는 다환 방향족 화합물 또는 식(2-a), 식(2-b), 식(2-c), 식(2-d), 식(2-e), 또는 식(2-f)으로 표시되는 구조를 복수 가지는 다환 방향족 화합물의 다량체인, <1>에 기재된 유기전계 발광소자.
Figure pat00002
(식(2-a), 식(2-b), 식(2-c), 식(2-d), 식(2-e), 및 식(2-f) 중,
R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, 및 R11은, 각각 독립적으로, 수소, 아릴, 헤테로아릴, 디아릴아미노, 디헤테로아릴아미노, 아릴헤테로아릴아미노, 디아릴보릴(2개의 아릴은 단결합 또는 연결기를 통하여 결합하고 있어도 됨), 알킬, 시클로알킬, 알콕시, 아릴옥시, 또는 치환 실릴이며, 이들에서의 적어도 1개의 수소는, 아릴, 헤테로아릴, 알킬, 시클로알킬, 또는 치환 실릴로 치환되어 있어도 되고, 또한, R1∼R11 중 인접하는 기끼리 결합하여 a환, b환, 또는 c환과 함께 아릴환 또는 헤테로아릴환을 형성하고 있어도 되고, 형성된 환에서의 적어도 1개의 수소는, 아릴, 헤테로아릴, 디아릴아미노, 디헤테로아릴아미노, 아릴헤테로아릴아미노, 디아릴보릴(2개의 아릴은 단결합 또는 연결기를 통하여 결합하고 있어도 됨), 알킬, 시클로알킬, 알콕시, 아릴옥시, 또는 치환 실릴로 치환되어 있어도 되고, 이들에서의 적어도 1개의 수소는, 아릴, 헤테로아릴, 알킬, 시클로알킬, 또는 치환 실릴로 치환되어 있어도 되고,
XX는, 각각 독립적으로, >O, >S, >N-R, 또는 >C(-R)2이며, 상기 >N-R의 R은 치환되어 있어도 되는 아릴, 치환되어 있어도 되는 헤테로아릴, 치환되어 있어도 되는 알킬, 또는 치환되어 있어도 되는 시클로알킬이며, 또한 상기 >C(-R)2의 R은, 각각 독립적으로, 수소, 알킬 혹은 시클로알킬로 치환되어 있어도 되는 아릴, 알킬 혹은 시클로알킬로 치환되어 있어도 되는 헤테로아릴, 알킬, 또는 시클로알킬이며,
X1 및 X2는, 각각 독립적으로, >O, >N-R, >C(-R)2, >S, 또는 >Se이며, 상기 >N-R의 R은, 탄소수 1∼6의 알킬 혹은 탄소수 3∼14의 시클로알킬로 치환되어 있어도 되는 탄소수 6∼12의 아릴, 탄소수 1∼6의 알킬 혹은 탄소수 3∼14의 시클로알킬로 치환되어 있어도 되는 탄소수 2∼15의 헤테로아릴, 탄소수 1∼6의 알킬, 또는 탄소수 3∼14의 시클로알킬이며, 상기 >C(-R)2의 R은, 수소, 탄소수 1∼6의 알킬 혹은 탄소수 3∼14의 시클로알킬로 치환되어 있어도 되는 탄소수 6∼12의 아릴, 탄소수 1∼6의 알킬, 또는 탄소수 3∼14의 시클로알킬이며, 또한 상기 >N-R의 R 및/또는 상기 >C(-R)2의 R은 -O-, -S-, -C(-R)2-, 또는 단결합에 의해 상기 a환, b환 및/또는 c환과 결합하고 있어도 되고, 상기 -C(-R)2-의 R은 탄소수 1∼6의 알킬 또는 탄소수 3∼14의 시클로알킬이며,
식(2-a), 식(2-b), 식(2-c), 식(2-d), 식(2-e), 또는 식(2-f)으로 표시되는 화합물 또는 그의 다량체에서의, 아릴환 및 헤테로아릴환으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1개는, 적어도 1개의 시클로알칸으로 축합되어 있어도 되고, 상기 시클로알칸에서의 적어도 1개의 수소는 치환되어 있어도 되고, 상기 시클로알칸에서의 적어도 1개의 -CH2-는 -O-로 치환되어 있어도 되고,
식(2-a), 식(2-b), 식(2-c), 식(2-d), 식(2-e), 또는 식(2-f)으로 표시되는 화합물 또는 구조에서의 적어도 1개의 수소는, 중수소, 시아노, 또는 할로겐으로 치환되어 있어도 되고,
다량체인 경우에는, 식(2-a), 식(2-b), 식(2-c), 식(2-d), 식(2-e), 또는 식(2-f)으로 표시되는 구조를 2개 또는 3개 가지는 2량체 또는 3량체이다.)
<4> 상기 다환 방향족 화합물 또는 그의 다량체가, 식(2-a)으로 표시되는 다환 방향족 화합물 또는 식(2-a)으로 표시되는 구조를 복수 가지는 다환 방향족 화합물의 다량체인, <3>에 기재된 유기전계 발광소자.
<5> 상기 다환 방향족 화합물이 하기 구조식 중 어느 하나로 표시되는, <4>에 기재된 유기전계 발광소자;
Figure pat00003
Figure pat00004
상기 식 중, Me는 메틸이며, tBu는 터셔리-부틸이며, tAm은 터셔리-아밀이며, D는 중수소이다.
<6> 상기 다환 방향족 화합물이 하기 구조식 중 어느 하나로 표시되는, <4>에 기재된 유기전계 발광소자;
Figure pat00005
Figure pat00006
상기 식 중, Me는 메틸이며, tBu는 터셔리-부틸이다.
<7> 상기 다환 방향족 화합물 또는 그의 다량체가 식(2-b)으로 표시되는 다환 방향족 화합물 또는 식(2-b)으로 표시되는 구조를 복수 가지는 다환 방향족 화합물의 다량체인, <3>에 기재된 유기전계 발광소자.
<8> 상기 다환 방향족 화합물이 하기 구조식 중 어느 하나로 표시되는, <7>에 기재된 유기전계 발광소자;
Figure pat00007
상기 식 중, Me는 메틸이며, tBu는 터셔리-부틸이다.
<9> 식(1) 중,
Ar4, Ar5, Ar6, Ar7, Ar8, Ar9, Ar10, Ar11, Ar12, Ar13, Xa 및 Xb는, 각각 독립적으로, 수소, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 페닐, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 비페닐릴, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 터페닐릴, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 쿼터페닐릴, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 나프틸, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 페날레닐, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 페난트릴, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 플루오레닐, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 벤조플루오레닐, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 크리세닐, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 트리페닐레닐, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 피레닐, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 안트라세닐, 탄소수 1∼6의 알킬, 탄소수 3∼10의 시클로알킬, 탄소수 1∼4의 알킬로 치환되어 있어도 되는 실릴, 하기 식(A)으로 표시되는 기 또는 하기 식(B)으로 표시되는 기이며,
다만, Xa 및 Xb의 양쪽이 수소가 되는 것은 아니며,
치환기군 A는 페닐, 비페닐릴, 터페닐릴, 쿼터페닐릴, 나프틸, 페날레닐, 페난트릴, 플루오레닐, 벤조플루오레닐, 크리세닐, 트리페닐레닐, 피레닐, 안트라세닐, 탄소수 1∼6의 알킬, 탄소수 3∼10의 시클로알킬, 탄소수 1∼4의 알킬로 치환되어 있어도 되는 실릴, 식(A)으로 표시되는 기 및 식(B)으로 표시되는 기로 이루어지고,
식(A) 및 식(B) 중, Y는 -O-, -S- 또는 >N-R39이며, R21∼R38은 각각 독립적으로 수소, 치환되어 있어도 되는 알킬, 치환되어 있어도 되는 시클로알킬, 치환되어 있어도 되는 아릴, 치환되어 있어도 되는 헤테로아릴, 치환되어 있어도 되는 알콕시, 치환되어 있어도 되는 아릴옥시, 치환되어 있어도 되는 아릴티오, 트리알킬실릴, 트리시클로알킬실릴, 디알킬시클로알킬실릴, 알킬디시클로알킬실릴, 치환되어 있어도 되는 아미노, 할로겐, 하이드록시, 또는 시아노이며, R21∼R38 중 인접하는 기는 서로 결합하여 탄화 수소환, 아릴환 또는 헤테로아릴환을 형성하고 있어도 되고, 형성된 탄화 수소환, 아릴환 또는 헤테로아릴환에서의 적어도 1개의 수소는, 치환되어 있어도 되는 알킬, 치환되어 있어도 되는 시클로알킬, 치환되어 있어도 되는 아릴, 치환되어 있어도 되는 헤테로아릴, 치환되어 있어도 되는 알콕시, 치환되어 있어도 되는 아릴옥시, 치환되어 있어도 되는 아릴티오, 트리알킬실릴, 트리시클로알킬실릴, 디알킬시클로알킬실릴, 알킬디시클로알킬실릴, 치환되어 있어도 되는 아미노, 할로겐, 하이드록시, 또는 시아노로 치환되어 있어도 되고, R39는 수소 또는 치환되어 있어도 되는 아릴이며,
식(A)으로 표시되는 기는, 식(A)의 어느 하나의 위치의 1개의 수소를 제거하고 얻어지는 기이며, *가 해당 위치를 나타내고,
식(B)으로 표시되는 기는, 식(B)의 어느 하나의 위치의 1개의 수소를 제거하고 얻어지는 기이며, *가 해당 위치를 나타내고,
식(1)으로 표시되는 화합물에서의 적어도 1개의 수소는 할로겐, 시아노, 또는 중수소로 치환되어 있어도 되는,
<1>∼<8> 중 어느 하나에 기재된 유기전계 발광소자.
Figure pat00008
<10> Ar4, Ar5, Ar6, Ar9, Ar10, 및 Ar13은, 모두 수소이며, Ar7, Ar8, Ar11, Ar12, Xa 및 Xb는, 각각 독립적으로, 수소, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 페닐, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 비페닐릴, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 터페닐릴, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 나프틸, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 페날레닐, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 페난트릴, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 플루오레닐, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 트리페닐레닐, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 피레닐, 탄소수 1∼6의 알킬, 탄소수 3∼10의 시클로알킬, 탄소수 1∼4의 알킬로 치환되어 있어도 되는 실릴, 식(A)으로 표시되는 기 또는 식(B)으로 표시되는 기인 <9>에 기재된 유기전계 발광소자.
<11> 식(A)으로 표시되는 기가, 식(A-1)∼식(A-14) 중 어느 하나로 표시되는 기이며, 식(B)으로 표시되는 기가 식(B-1)으로 표시되는 기인, <9> 또는 <10>에 기재된 유기전계 발광소자.
Figure pat00009
Figure pat00010
(식(A-1)∼식(A-14) 및 식(B-1) 중, Y는 -O-, -S- 또는 >N-R39이며, R39는 수소 또는 아릴이며, 식(A-1)∼식(A-14) 및 식(B-1)으로 표시되는 각 기에서의 적어도 1개의 수소는, 알킬, 시클로알킬, 아릴, 헤테로아릴, 알콕시, 아릴옥시, 아릴티오, 트리알킬실릴, 트리시클로알킬실릴, 디알킬시클로알킬실릴, 알킬디시클로알킬실릴, 디아릴 치환 아미노, 디헤테로아릴 치환 아미노, 아릴헤테로아릴 치환 아미노, 할로겐, 하이드록시 또는 시아노로 치환되어 있어도 되고,
식(A-1)∼식(A-14)으로 표시되는 기는 각각 식(A-1)∼식(A-14)의 어느 하나의 위치의 1개의 수소를 제거하고 얻어지는 기이며, *가 해당 위치를 나타내고,
식(B-1)으로 표시되는 기는 식(B-1)의 어느 하나의 위치의 1개의 수소를 제거하고 얻어지는 기이며, *가 해당 위치를 나타낸다.)
<12> 식(1)으로 표시되는 화합물이 하기 어느 하나의 식으로 표시되는 화합물인, <1>∼<8> 중 어느 하나에 기재된 유기전계 발광소자;
Figure pat00011
Figure pat00012
Figure pat00013
Figure pat00014
Figure pat00015
Figure pat00016
상기 식 중, Me는 메틸이며, tBu는 터셔리-부틸이다.
<13> 상기 음극과 상기 발광층 사이에 배치되는 전자수송층 및/또는 전자주입층을 가지고, 해당전자수송층 및 전자주입층 중 적어도 1개는, 보란 유도체, 피리딘 유도체, 플루오란텐 유도체, BO계 유도체, 안트라센 유도체, 벤조플루오렌 유도체, 포스핀옥사이드 유도체, 피리미딘 유도체, 아릴니트릴 유도체, 트리아진 유도체, 벤즈이미다졸 유도체, 페난트롤린 유도체, 및 퀴놀리놀계 금속 착체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1개를 함유하는, <1>∼<12> 중 어느 하나에 기재된 유기전계 발광소자.
<14> 상기 전자수송층 및/또는 전자주입층이, 알칼리 금속, 알칼리토류 금속, 희토류 금속, 알칼리 금속의 산화물, 알칼리 금속의 할로겐화물, 알칼리토류 금속의 산화물, 알칼리토류 금속의 할로겐화물, 희토류 금속의 산화물, 희토류 금속의 할로겐화물, 알칼리 금속의 유기착체, 알칼리토류 금속의 유기착체, 및 희토류 금속의 유기착체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1개를 더 함유하는, <13>에 기재된 유기전계 발광소자.
<15> <1>∼<14> 중 어느 하나에 기재된 유기전계 발광소자를 구비한, 표시 장치.
<16> <1>∼<14> 중 어느 하나에 기재된 유기전계 발광소자를 구비한, 조명 장치.
<17> 하기 식(1')으로 표시되는 벤즈안트라센 화합물;
Figure pat00017
식(1') 중,
Ar4', Ar5', Ar6', Ar7', Ar8', Ar9', Ar10', Ar11', Ar12', Ar13', Xa' 및 Xb'는, 각각 독립적으로, 수소, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 페닐, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 비페닐릴, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 터페닐릴, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 쿼터페닐릴, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 나프틸, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 페날레닐, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 페난트릴, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 플루오레닐, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 벤조플루오레닐, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 크리세닐, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 트리페닐레닐, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 피레닐, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 안트라세닐, 탄소수 1∼6의 알킬, 탄소수 3∼10의 시클로알킬, 탄소수 1∼4의 알킬로 치환되어 있어도 되는 실릴, 하기 식(A)으로 표시되는 기 또는 하기 식(B)으로 표시되는 기이며,
다만, Xa' 및 Xb'의 양쪽이 수소가 되는 것은 아니며,
치환기군 A는 페닐, 비페닐릴, 터페닐릴, 쿼터페닐릴, 나프틸, 페날레닐, 페난트릴, 플루오레닐, 벤조플루오레닐, 크리세닐, 트리페닐레닐, 피레닐, 안트라세닐, 탄소수 1∼6의 알킬, 탄소수 3∼10의 시클로알킬, 탄소수 1∼4의 알킬로 치환되어 있어도 되는 실릴, 식(A)으로 표시되는 기 및 식(B)으로 표시되는 기로 이루어지고,
식(A) 및 식(B) 중, Y는 -O-, -S- 또는 >N-R39이며, R21∼R38은 각각 독립적으로 수소, 치환되어 있어도 되는 알킬, 치환되어 있어도 되는 시클로알킬, 치환되어 있어도 되는 아릴, 치환되어 있어도 되는 헤테로아릴, 치환되어 있어도 되는 알콕시, 치환되어 있어도 되는 아릴옥시, 치환되어 있어도 되는 아릴티오, 트리알킬실릴, 트리시클로알킬실릴, 디알킬시클로알킬실릴, 알킬디시클로알킬실릴, 치환되어 있어도 되는 아미노, 할로겐, 하이드록시, 또는 시아노이며, R21∼R38 중 인접하는 기는 서로 결합하여 탄화 수소환, 아릴환 또는 헤테로아릴환을 형성하고 있어도 되고, 형성된 탄화 수소환, 아릴환 또는 헤테로아릴환에서의 적어도 1개의 수소는, 치환되어 있어도 되는 알킬, 치환되어 있어도 되는 시클로알킬, 치환되어 있어도 되는 아릴, 치환되어 있어도 되는 헤테로아릴, 치환되어 있어도 되는 알콕시, 치환되어 있어도 되는 아릴옥시, 치환되어 있어도 되는 아릴티오, 트리알킬실릴, 트리시클로알킬실릴, 디알킬시클로알킬실릴, 알킬디시클로알킬실릴, 치환되어 있어도 되는 아미노, 할로겐, 하이드록시, 또는 시아노로 치환되어 있어도 되고, R39는 수소 또는 치환되어 있어도 되는 아릴이며,
식(A)으로 표시되는 기는, 식(A)의 어느 하나의 위치의 1개의 수소를 제거하고 얻어지는 기이며, *가 해당 위치를 나타내고,
식(B)으로 표시되는 기는, 식(B)의 어느 하나의 위치의 1개의 수소를 제거하고 얻어지는 기이며, *가 해당 위치를 나타내고,
식(1')으로 표시되는 화합물은 식(A)으로 표시되는 기 및 식(B)으로 표시되는 기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1개의 기를 포함하고,
식(1')으로 표시되는 화합물에서의 적어도 1개의 수소는 할로겐, 시아노, 또는 중수소로 치환되어 있어도 된다.
Figure pat00018
<18> 식(A)이 식(A-1)∼식(A-14) 중 어느 하나이며, 식(B)이 식(B-1)이며,
식(A-1)∼식(A-14), 및 식(B-1) 중, Y는 -O-, -S-, 또는 >N-R39이며, R39는 수소 또는 아릴이며, 식(A-1)∼식(A-14), 및 식(B-1)으로 표시되는 각 기에서의 적어도 1개의 수소는, 알킬, 시클로알킬, 아릴, 헤테로아릴, 알콕시, 아릴옥시, 아릴티오, 트리알킬실릴, 트리시클로알킬실릴, 디알킬시클로알킬실릴, 알킬디시클로알킬실릴, 디아릴 치환 아미노, 디헤테로아릴 치환 아미노, 아릴헤테로아릴 치환 아미노, 할로겐, 하이드록시, 또는 시아노로 치환되어 있어도 되고,
식(A-1)∼식(A-14)으로 표시되는 기는 각각 식(A-1)∼식(A-14) 그 어느 하나의 위치의 1개의 수소를 제거하고 얻어지는 기이며, *가 해당 위치를 나타내고,
식(B-1)으로 표시되는 기는 식(B-1)의 어느 하나의 위치의 1개의 수소를 제거하고 얻어지는 기이며, *가 해당 위치를 나타내는,
<17>에 기재된 벤즈안트라센 화합물.
Figure pat00019
Figure pat00020
<19> 하기 식(1'a)으로 표시되는 <17> 또는 <18>에 기재된 벤즈안트라센 화합물;
Figure pat00021
식(1'a) 중,
Xa' 및 Xb'는, 각각 독립적으로 수소, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 페닐, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 비페닐릴, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 나프틸, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 페난트릴, 식(A)으로 표시되는 기 또는 식(B)으로 표시되는 기이며, Xa' 및 Xb' 중 적어도 1개는 식(A) 또는 식(B)으로 표시되는 기를 포함하는 기이며,
Ar7', Ar8', Ar11', 및 Ar12'는, 각각 독립적으로, 수소, 메틸, tert-부틸, 페닐, 비페닐릴, 또는 나프틸이며,
식(1'a)으로 표시되는 화합물에서의 적어도 1개의 수소는 할로겐, 시아노, 또는 중수소로 치환되어 있어도 된다.
<20> Xa' 및 Xb' 중 어느 하나가 수소인, <19>에 기재된 벤즈안트라센 화합물.
<21> 하기 어느 하나의 식으로 표시되는, <20>에 기재된 벤즈안트라센 화합물.
Figure pat00022
Figure pat00023
<22> 식(A) 및 식(B) 중, Y는 -O-인, <20> 또는 <21>에 기재된 벤즈안트라센 화합물.
<23> 식(A) 및 식(B) 중, 결합손 이외의 R21∼R38은 모두 수소인 <20> 또는 <21>에 기재된 벤즈안트라센 화합물.
<24> Xa' 및 Xb'가 모두 식(A) 또는 식(B)으로 표시되는 기를 포함하는 기인, <19>에 기재된 벤즈안트라센 화합물.
<25> 하기 식으로 표시되는, <24>에 기재된 벤즈안트라센 화합물.
Figure pat00024
<26> 하기 어느 하나의 식으로 표시되는, <19>에 기재된 벤즈안트라센 화합물.
Figure pat00025
<27> Xa' 및 Xb'는,
어느 한쪽이 식(A)으로 표시되는 기 또는 식(B)으로 표시되는 기로 치환되어 있는 페닐이며, 또한 다른 쪽이 무치환의 페닐이거나,
어느 한쪽이 식(A)으로 표시되는 기 또는 식(B)으로 표시되는 기로 치환되어 있는 나프틸이며, 또한 다른 쪽이 식(A)으로 표시되는 기 또는 식(B)으로 표시되는 기로 치환되어 있어도 되는 나프틸이거나, 또는
어느 한쪽이 식(A)으로 표시되는 기 또는 식(B)으로 표시되는 기로 치환되어 있는 페난트릴이며, 또한 다른 쪽이 식(A)으로 표시되는 기 또는 식(B)으로 표시되는 기로 치환되어 있어도 되는 페난트릴인, <19>에 기재된 벤즈안트라센 화합물.
<28> 하기 어느 하나의 식으로 표시되는, <27>에 기재된 벤즈안트라센 화합물;
Figure pat00026
Figure pat00027
상기 식 중, tBu는 터셔리-부틸이다.
<29> Ar5', Ar6', Ar7', Ar8', 또는 Ar9' 중 어느 하나가 식(A) 또는 식(B)으로 표시되는 기를 포함하는 기인 <17> 또는 <18>에 기재된 벤즈안트라센 화합물.
<30> Xa' 및 Xb'는,
어느 한쪽이 무치환의 페닐이며, 또한 다른 쪽이 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 페닐이거나,
모두 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 나프틸이거나, 또는
모두 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 페난트릴이며,
Xa' 및 Xb'는 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기의 유무 및 종류에 있어서, 동일해도 상이해도 되는, <29>에 기재된 벤즈안트라센 화합물.
<31> 하기 어느 하나의 식으로 표시되는, <30>에 기재된 벤즈안트라센 화합물.
Figure pat00028
<32> Ar6', Ar7', 또는 Ar8' 중 어느 하나가 식(A) 또는 식(B)으로 표시되는 기를 포함하는 기인 <30> 또는 <31>에 기재된 벤즈안트라센 화합물.
<33> 하기 어느 하나의 식으로 표시되는, <17>에 기재된 벤즈안트라센 화합물;
Figure pat00029
상기 식 중, Me는 메틸이다.
본 발명에 의해 새로운 재료의 조합을 사용한 유기 EL 소자가 제공된다. 본 발명의 유기 EL 소자는 높은 외부 양자 효율을 가지는 동시에, 저전압에서의 발광이 가능하다. 또한, 본 발명에 의해, 상기 유기 EL 소자의 제조에 사용할 수 있는벤즈안트라센 화합물이 제공된다.
도 1은 본 발명의 유기 EL 소자의 일례를 나타낸 개략 단면도다.
이하에 있어서, 본 발명에 대하여 상세하게 설명한다. 이하에 기재된 구성요건의 설명은, 대표적인 실시형태나 구체예에 기초하여 행해지는 경우가 있지만, 본 발명은 그러한 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 그리고, 본 명세서에 있어서 「∼」을 사용하여 표시되는 수치범위는 「∼」전후에 기재되는 수치를 하한값 및 상한값으로서 포함하는 범위를 의미한다. 또한, 본 명세서에 있어서 구조식의 설명에서의 「수소」는 「수소 원자(H)」를 의미한다.
본 명세서에 있어서 화학 구조나 치환기를 탄소수로 나타내는 경우가 있지만, 화학 구조에 치환기가 치환한 경우나, 치환기에 치환기가 더욱 치환한 경우 등에서의 탄소수는, 화학 구조나 치환기 각각의 탄소수를 의미하고, 화학 구조와 치환기의 합계 탄소수나, 치환기와 치환기의 합계 탄소수를 의미하는 것은 아니다. 예를 들면, 「탄소수 X의 치환기 A로 치환된 탄소수 Y의 치환기 B」란, 「탄소수 Y의 치환기 B」에 「탄소수 X의 치환기 A」가 치환하는 것을 의미하고, 탄소수 Y는 치환기 A 및 치환기 B의 합계의 탄소수가 아니다. 또한 예를 들면, 「치환기 A로 치환된 탄소수 Y의 치환기 B」란, 「탄소수 Y의 치환기 B」에 「(탄소수 한정이 없는) 치환기 A」가 치환하는 것을 의미하고, 탄소수 Y는 치환기 A 및 치환기 B의 합계의 탄소수가 아니다.
<<유기전계 발광소자>>
본 발명의 유기전계 발광소자는, 양극 및 음극으로 이루어지는 한 쌍의 전극과, 상기 한 쌍의 전극 사이에 배치되는 발광층을 가진다. 도 1은, 본 발명의 유기 EL 소자의 일례를 나타낸 개략 단면도다.
도 1에 나타낸 유기 EL 소자(100)는, 기판(101)과, 기판(101) 상에 설치된 양극(102)과, 양극(102) 상에 설치된 정공 주입층(103)과, 정공 주입층(103) 상에 설치된 정공 수송층(104)과, 정공 수송층(104) 상에 설치된 발광층(105)과, 발광층(105) 상에 설치된 전자 수송층(106)과, 전자 수송층(106) 상에 설치된 전자 주입층(107)과, 전자 주입층(107) 상에 설치된 음극(108)을 가진다.
그리고, 유기 EL 소자(100)는, 제작 순서를 반대로 하여, 예를 들면, 기판(101)과, 기판(101)상에 설치된 음극(108)과, 음극(108) 상에 설치된 전자 주입층(107)과, 전자 주입층(107) 상에 설치된 전자 수송층(106)과, 전자 수송층(106) 상에 설치된 발광층(105)과, 발광층(105) 상에 설치된 정공 수송층(104)과, 정공 수송층(104) 상에 설치된 정공 주입층(103)과, 정공 주입층(103) 상에 설치된 양극(102)을 가지는 구성으로 해도 된다.
전술한 각 층 모두 없으면 안되는 것은 아니며, 최소 구성 단위를 양극(102)과 발광층(105)과 음극(108)으로 이루어지는 구성으로서, 정공 주입층(103), 정공 수송층(104), 전자 수송층(106), 전자 주입층(107)은 임의로 설치되는 층이다. 또한, 전술한 각 층은, 각각 단일층으로 되어도 되고, 복수 층으로 되어도 된다.
유기 EL 소자를 구성하는 층의 태양으로서는, 전술한 「기판/양극/정공 주입층/정공 수송층/발광층/전자 수송층/전자 주입층/음극」의 구성 태양 외에, 「기판/양극/정공 수송층/발광층/전자 수송층/전자 주입층/음극」, 「기판/양극/정공 주입층/발광층/전자 수송층/전자 주입층/음극」, 「기판/양극/정공 주입층/정공 수송층/발광층/전자 주입층/음극」, 「기판/양극/정공 주입층/정공 수송층/발광층/전자 수송층/음극」, 「기판/양극/발광층/전자 수송층/전자 주입층/음극」, 「기판/양극/정공 수송층/발광층/전자 주입층/음극」, 「기판/양극/정공 수송층/발광층/전자 수송층/음극」, 「기판/양극/정공 주입층/발광층/전자 주입층/음극」, 「기판/양극/정공 주입층/발광층/전자 수송층/음극」, 「기판/양극/발광층/전자 수송층/음극」, 「기판/양극/발광층/전자 주입층/음극」의 구성 태양이라도 된다.
1. 유기전계 발광소자에서의 발광층
발광층(105)은, 전계를 인가한 전극 사이에 있어서, 양극(102)으로부터 주입된 정공과, 음극(108)으로부터 주입된 전자를 재결합시킴으로써 발광하는 것이다. 발광층(105)을 형성하는 재료로서는, 정공과 전자의 재결합에 의해 여기되어 발광하는 화합물(발광성 화합물)이면 되고, 안정한 박막형상을 형성할 수 있고, 또한, 고체 상태에서 강한 발광(형광) 효율을 나타내는 화합물인 것이 바람직하다.
유기 EL 소자의 발광 기구(機構)로서는, 여기 1중항 상태로부터의 발광을 이용하는 형광발광 및 여기 2중항 상태로부터의 발광을 이용하는 인광 발광의 주로 2개가 있다. 일반적인 형광 발광 재료는, 여기자 이용 효율이 낮아, 약 25%이다. 그러나, 복수의 3중항 여기자로부터 1중항 여기자가 생성하는 현상(3중항-3중항 퓨전(TTF: Triplet-Triplet Fusion)을 이용하여 최대 40∼62.5 %의 에너지를 발광에 이용할 수 있다.
3중항 여기자로부터의 1중항 여기자의 생성은 호스트 재료 분자 상에서 일어나는 경우와 도펀트 재료 분자 상에서 일어나는 경우에 2가지가 있다. 이 때 도펀트 재료의 3중항 에너지 준위는, 호스트 재료의 3중항 에너지 준위보다 높은 것이 바람직하다. 이 3중항 에너지 준위의 관계를 만족시키면, 호스트 재료 상에서 발생된 3중항 여기자는, 보다 높은 3중항 에너지를 가지는 도펀트 재료로는 이동하지 않는다. 또한, 도펀트 재료 분자 상에서 발생된 3중항 여기자는 신속하게 호스트 재료 분자로 에너지 이동한다. 즉 호스트 재료의 3중항 여기자가 도펀트 재료로 이동하지 않고 효율적으로 호스트 재료 상에서 3중항 여기자끼리 충돌함으로써 1중항 여기자가 생성된다. 또한,도펀트 재료의 1중항 에너지 준위가 호스트 재료의 1중항 에너지 준위보다 낮은 경우, TTF 현상에 의해 생성된 1중항 여기자는, 호스트 재료로부터 도펀트 재료로 에너지 이동하고 도펀트 재료의 형광성 발광에 기여한다. 또한, 이 때의 호스트로부터 도펀트로의 에너지 이동은 푀스터형 에너지 이동이다. 일반적으로, 호스트와 도펀트 사이에는, 호스트의 형광 스펙트럼과 도펀트의 흡수 스펙트럼의 중첩 적분이 클수록 고효율이며 푀스터형 에너지 이동이 일어나는 것으로 알려져 있다.
본 발명의 식(1)으로 표시되는 벤즈안트라센 화합물인 호스트 재료와 식(2)으로 표시되는 붕소를 가지는 다환 방향족 화합물인 도펀트 재료를 이용하면, 전술한 호스트와 도펀트가 적절한 에너지 준위의 관계, 및 스펙트럼이 큰 중첩 적분 강도의 조건을 만족시킨 재료·소자 설계가 가능하게 된다. 그 결과, 본 발명의 발광층에서는 TTF 현상을 효율적으로 발생시킬 수 있고, 양호한 소자 특성을 제공할 수 있다.
본 발명의 유기전계 발광소자의 발광층은, 호스트 재료로서 식(1)으로 표시되는 벤즈안트라센 화합물 및 도펀트 재료로서 식(2)으로 표시되는 다환 방향족 화합물 또는 식(2)으로 표시되는 구조를 복수 가지는 다환 방향족 화합물의 다량체를 포함한다.
1-1-1. 벤즈안트라센 화합물
본 발명의 유기 EL 소자의 발광층에 포함되는 벤즈안트라센 화합물은 하기 식(1)으로 표시되는 화합물이다.
Figure pat00030
식(1) 중,
Xa, Xb, Ar4, Ar5, Ar6, Ar7, Ar8, Ar9, Ar10, Ar11, Ar12, 및 Ar13은, 각각 독립적으로, 수소, 치환되어 있어도 되는 아릴, 치환되어 있어도 되는 헤테로아릴, 치환되어 있어도 되는 디아릴아미노, 치환되어 있어도 되는 디헤테로아릴아미노, 치환되어 있어도 되는 아릴헤테로아릴아미노, 치환되어 있어도 되는 알킬, 치환되어 있어도 되는 시클로알킬, 치환되어 있어도 되는 알케닐, 치환되어 있어도 되는 알콕시, 치환되어 있어도 되는 아릴옥시, 치환되어 있어도 되는 아릴티오, 또는 치환되어 있어도 되는 실릴이며, Xa, Xb, Ar4, Ar5, Ar6, Ar7, Ar8, Ar9, Ar10, Ar11, Ar12, 및 Ar13은 모두가 동시에 수소가 되지는 않으며, 식(1)으로 표시되는 화합물에서의 적어도 1개의 수소는 할로겐, 시아노, 중수소 또는 치환되어 있어도 되는 헤테로아릴로 치환되어 있어도 된다.
식(1) 중의 「치환되어 있어도 되는 아릴」의 「아릴」로서는, 예를 들면, 탄소수 6∼30의 아릴이 있고, 탄소수 6∼16의 아릴이 바람직하고, 탄소수 6∼12의 아릴이 보다 바람직하고, 탄소수 6∼10의 아릴이 특히 바람직하다.
구체적인 「아릴」로서는, 단환계인 페닐, 2환계인 비페닐릴, 축합 2환계인 나프틸, 3환계인 터페닐릴(m-터페닐릴, o-터페닐릴, p-터페닐릴), 축합 3환계인, 아세나프틸레닐, 플루오레닐, 페날레닐, 페난트레닐, 축합 4환계인 트리페닐레닐, 피레닐, 나프타세닐, 축합 5환계인 페릴레닐, 펜타세닐 등을 예로 들 수 있다.
식(1) 중의 「치환되어 있어도 되는 헤테로아릴」의 「헤테로아릴」로서는, 예를 들면, 탄소수 2∼30의 헤테로아릴이 있고, 탄소수 2∼25의 헤테로아릴이 바람직하고, 탄소수 2∼20의 헤테로아릴이 보다 바람직하고, 탄소수 2∼15의 헤테로아릴이 더욱 바람직하고, 탄소수 2∼10의 헤테로아릴이 특히 바람직하다. 또한, 헤테로아릴로서는, 예를 들면, 환 구성 원자로서 탄소 이외에 산소, 유황, 및 질소로부터 선택되는 헤테로 원자를 1∼5 개 함유하는 복소환 등을 예로 들 수 있다.
구체적인 「헤테로아릴」로서는, 예를 들면, 피롤릴, 옥사졸릴, 이소옥사졸릴, 티아졸릴, 이소티아졸릴, 이미다졸릴, 옥사티아졸릴, 티아디아졸릴, 트리아졸릴, 테트라졸릴, 피라졸릴, 피리딜, 피리미디닐, 피리다지닐, 피라지닐, 트리아지닐, 인돌릴, 이소인돌릴, 1H-인다졸릴, 벤조이미다졸릴, 벤즈옥사졸릴, 벤조티아졸릴, 1H-벤조트리아졸릴, 퀴놀릴, 이소퀴놀릴, 신놀릴, 퀴나졸릴, 퀴녹살리닐, 프탈라지닐, 나프티리디닐, 퓨리닐, 프테리디닐, 카르바졸릴, 아크리디닐, 페녹사티이닐, 페녹사지닐, 페노티아지닐, 페나지닐, 인돌리지닐, 퓨릴, 벤조퓨라닐, 이소벤조퓨라닐, 디벤조퓨라닐, 티에닐, 벤조[b]티에닐, 디벤조티에닐, 퓨라자닐, 티안트레닐, 나프토벤조퓨라닐, 나프토벤조티에닐 등이 있다.
「치환되어 있어도 되는 헤테로아릴」로서는, 후술하는 식(A)으로 표시되는 기 및 식(B)으로 표시되는 기도 예로 들 수 있다.
식(1) 중의 「치환되어 있어도 되는 디아릴아미노」, 「치환되어 있어도 되는 디헤테로아릴아미노」, 「치환되어 있어도 되는 아릴헤테로아릴아미노」 각각에서의 아릴이나 헤테로아릴로서는 전술한 「아릴」이나 「헤테로아릴」에서 설명한 것을 인용할 수 있다.
구체적으로는, 디페닐아미노, 디나프틸아미노, 페닐나프틸아미노, 디피리딜아미노, 페닐피리딜아미노, 나프틸피리딜아미노 등을 예로 들 수 있다.
식(1) 중의 「치환되어 있어도 되는 알킬」의 「알킬」로서는, 직쇄 및 분지쇄 중 어느 것이라도 되고, 예를 들면, 탄소수 1∼24의 직쇄 알킬 또는 탄소수 3∼24의 분지쇄 알킬이 있다. 탄소수 1∼18의 알킬(탄소수 3∼18의 분지쇄 알킬)이 바람직하고, 탄소수 1∼12의 알킬(탄소수 3∼12의 분지쇄 알킬)이 보다 바람직하고, 탄소수 1∼6의 알킬(탄소수 3∼6의 분지쇄 알킬)이 더욱 바람직하고, 탄소수 1∼4의 알킬(탄소수 3∼4의 분지쇄 알킬)이 특히 바람직하다.
구체적인 「알킬」로서는, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, sec-부틸, tert-부틸, n-펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, tert-펜틸, n-헥실, 1-메틸펜틸, 4-메틸-2-펜틸, 3,3-디메틸부틸, 2-에틸부틸, n-헵틸, 1-메틸헥실, n-옥틸, tert-옥틸, 1-메틸헵틸, 2-에틸헥실, 2-프로필펜틸, n-노닐, 2,2-디메틸헵틸, 2,6- 디메틸-4-헵틸, 3,5,5-트리메틸헥실, n-데실, n- 운데실, 1-메틸데실, n-도데실, n-트리데실, 1-헥실헵틸, n-테트라데실, n-펜타데실, n-헥사데실, n-헵타데실, n-옥타데실, n-에이코실 등을 예로 들 수 있다.
식(1) 중의 「치환되어 있어도 되는 시클로알킬」의 「시클로알킬」로서는, 예를 들면, 탄소수 3∼24의 시클로알킬을 예로 들 수 있고, 탄소수 3∼20의 시클로알킬이 바람직하고, 탄소수 3∼16의 시클로알킬이 보다 바람직하고, 탄소수 3∼14의 시클로알킬이 더욱 바람직하고, 탄소수 5∼10의 시클로알킬이 더욱 바람직하고, 탄소수 5∼8의 시클로알킬이 특히 바람직하고, 탄소수 5∼6의 시클로알킬이 가장 바람직하다.
구체적인 시클로알킬로서는, 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 시클로헥실, 시클로헵틸, 시클로옥틸, 시클로노닐, 시클로데실, 및 이들의 탄소수 1∼4의 알킬(특히 메틸) 치환체나, 노르보르네닐, 비시클로[1.0.1]부틸, 비시클로[1.1.1]펜틸, 비시클로[2.0.1]펜틸, 비시클로[1.2.1]헥실, 비시클로[3.0.1]헥실, 비시클로[2.1.2]헵틸, 비시클로[2.2.2]옥틸, 아다만틸, 디아만틸, 데카하이드로나프탈레닐, 데카하이드로아줄레닐 등을 예로 들 수 있다.
식(1) 중의 「치환되어 있어도 되는 알케닐」의 「알케닐」로서는, 탄소수 2∼24의 직쇄 알케닐 또는 탄소수 4∼24의 분지쇄 알케닐을 예로 들 수 있다. 탄소수 2∼18의 알케닐이 바람직하고, 탄소수 2∼12의 알케닐이 보다 바람직하고, 탄소수 2∼6의 알케닐이 더욱 바람직하고, 탄소수 2∼4의 알케닐이 특히 바람직하다. 구체적인 「알케닐」로서는, 비닐, 알릴, 부타디에닐 등을 예로 들 수 있다.
식(1) 중의 「치환되어 있어도 되는 알콕시」의 「알콕시」로서는, 예를 들면, 탄소수 1∼24의 직쇄 또는 탄소수 3∼24의 분지쇄의 알콕시가 있다. 탄소수 1∼18의 알콕시(탄소수 3∼18의 분지쇄의 알콕시)가 바람직하고, 탄소수 1∼12의 알콕시(탄소수 3∼12의 분지쇄의 알콕시)가 보다 바람직하고, 탄소수 1∼6의 알콕시(탄소수 3∼6의 분지쇄의 알콕시)가 더욱 바람직하고, 탄소수 1∼4의 알콕시(탄소수 3∼4의 분지쇄의 알콕시)가 특히 바람직하다.
구체적인 「알콕시」로서는, 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 이소프로폭시, 부톡시, 이소부톡시, sec-부톡시, tert-부톡시, 펜틸옥시, 헥실옥시, 헵틸옥시, 옥틸옥시 등을 예로 들 수 있다.
식(1) 중의 「치환되어 있어도 되는 아릴옥시」의 「아릴옥시」로서는, -OH기의 수소가 아릴로 치환된 기이며, 이 아릴은 전술한 「아릴」로서 설명한 것을 인용할 수 있다.
식(1) 중의 「치환되어 있어도 되는 아릴티오」의 「아릴티오」로서는, -SH기의 수소가 아릴로 치환된 기이며, 이 아릴의 설명은 「아릴」로서 전술한 것을 인용할 수 있다.
식(1) 중의 「치환되어 있어도 되는 실릴」로서는, 트리알킬실릴을 예로 들 수 있다. 「트리알킬실릴」로서는, 실릴에서의 3개의 수소가 각각 독립적으로 알킬로 치환된 것을 예로 들 수 있고, 이 알킬의 설명은 「알킬」로서 전술한 것을 인용할 수 있다. 치환하기에 바람직한 알킬은, 탄소수 1∼4의 알킬이며, 구체적으로는 메틸, 에틸, n-프로필, i-프로필, n-부틸, sec-부틸, tert-부틸, 시클로부틸 등을 예로 들 수 있다.
구체적인 「트리알킬실릴」로서는, 트리메틸실릴, 트리에틸실릴, 트리프로필실릴, 트리i-프로필실릴, 트리부틸실릴, 트리sec-부틸실릴, 트리tert-부틸실릴, 에틸디메틸실릴, 프로필디메틸실릴, i-프로필디메틸실릴, 부틸디메틸실릴, sec-부틸디메틸실릴, tert-부틸디메틸실릴, 메틸디에틸실릴, 프로필디에틸실릴, i-프로필디에틸실릴, 부틸디에틸실릴, sec-부틸디에틸실릴, tert-부틸디에틸실릴, 메틸디프로필실릴, 에틸디프로필실릴, 부틸디프로필실릴, sec-부틸디프로필실릴, tert-부틸디프로필실릴, 메틸디i-프로필실릴, 에틸디i-프로필실릴, 부틸디i-프로필실릴, sec-부틸디i-프로필실릴, tert-부틸디i-프로필실릴 등을 예로 들 수 있다.
식(1) 중의 Xa, Xb, Ar4, Ar5, Ar6, Ar7, Ar8, Ar9, Ar10, Ar11, Ar12, 및 Ar13에 대하여, 「치환되어 있어도 되는」이라고 할 때의 치환기로서는, 알킬, 아릴, 또는 헤테로아릴을 예로 들 수 있다. 이 알킬, 아릴, 또는 헤테로아릴로서는, 「알킬」, 「아릴」, 「헤테로아릴」로서 전술한 것을 인용할 수 있다. 치환기의 수는, 예를 들면, 최대 치환 가능한 수까지의 어떤 수라도 되고, 바람직하게는 0∼3 개, 보다 바람직하게는 0∼2 개, 더욱 바람직하게는 0개∼1개이다.
식(1)으로 표시되는 화합물에서의 적어도 1개의 수소는 할로겐, 시아노, 또는 중수소로 치환되어 있어도 된다. 이 경우의 「할로겐」으로서는, 불소, 염소, 브롬, 및 요오드를 예로 들 수 있다.
식(1) 중, Xa, Xb, Ar4, Ar5, Ar6, Ar7, Ar8, Ar9, Ar10, Ar11, Ar12, 및 Ar13은, 각각 독립적으로, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 페닐, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 비페닐릴, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 터페닐릴, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 쿼터페닐릴, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 나프틸, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 페날레닐, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 페난트릴, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 플루오레닐, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 벤조플루오레닐, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 크리세닐, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 트리페닐레닐, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 피레닐, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 안트라세닐, 탄소수 1∼6의 알킬, 탄소수 3∼10의 시클로알킬, 탄소수 1∼4의 알킬로 치환되어 있어도 되는 실릴, 하기 식(A) 또는 하기 식(B)으로 표시되는 기인 것이 바람직하고, 이 때, Xa 및 Xb 중 어느 한쪽은, 수소라도 된다.
여기서, 치환기군 A는 페닐, 비페닐릴, 터페닐릴, 쿼터페닐릴, 나프틸, 페날레닐, 페난트릴, 플루오레닐, 벤조플루오레닐, 크리세닐, 트리페닐레닐, 피레닐, 안트라세닐, 하기 식(A)으로 표시되는 기 및 하기 식(B)으로 표시되는 기로 이루어진다. 치환기군 A로부터 선택되는 치환기는 페닐, 나프틸, 페날레닐, 페난트릴, 플루오레닐, 트리페닐레닐, 피레닐, 하기 식(A)으로 표시되는 기 또는 하기 식(B)으로 표시되는 기인 것이 바람직하고, 페닐, 나프틸, 페난트릴, 플루오레닐, 하기 식(A)으로 표시되는 기 또는 하기 식(B)으로 표시되는 기인 것이 보다 바람직하다.
Xa 및 Xb는, 각각 독립적으로, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 페닐, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 비페닐릴, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 터페닐릴, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 나프틸, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 페날레닐, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 페난트릴, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 플루오레닐, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 트리페닐레닐, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 피레닐, 하기 식(A)으로 표시되는 기 또는 하기 식(B)으로 표시되는 기인 것이 보다 바람직하고, 이 때, Xa 및 Xb 중 어느 한쪽은, 수소라도 된다.
Xa 및 Xb는, 각각 독립적으로, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 페닐, 비페닐릴, 터페닐릴, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 나프틸, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 페난트릴, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 플루오레닐, 트리페닐레닐, 피레닐, 후술하는 식(A)으로 표시되는 기 또는 식(B)으로 표시되는 기인 것이 더욱 바람직하다.
일례로서, 식(1)에 있어서, Xa 및 Xb는, 어느 한쪽이 후술하는 식(A)으로 표시되는 기 또는 식(B)으로 표시되는 기 또는 후술하는 식(A)으로 표시되는 기를 치환기로서 가지는 기 또는 식(B)으로 표시되는 기를 치환기로서 가지는 기인 것이 바람직하다. 식(A) 또는 식(B)으로 표시되는 기를 치환기로서 가지는 기로서는, 식(A) 또는 식(B)으로 표시되는 기를 치환기로서 가지는 아릴이 바람직하다. 그리고, 본 명세서에 있어서, 식(A)으로 표시되는 기 또는 식(B)으로 표시되는 기 및 식(A)으로 표시되는 기를 치환기로서 가지는 기 또는 식(B)으로 표시되는 기를 치환기로서 가지는 기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나의 기를 「식(A) 또는 식(B)으로 표시되는 기를 포함하는 기」라고 하는 경우가 있다. 식(1)에 있어서, Xa 및 Xb는, 어느 한쪽이 수소이며, 다른 쪽이 식(A) 또는 식(B)으로 표시되는 기를 포함하는 기인 것도 바람직하다.
식(1)에 있어서, Xa 및 Xb는, 각각 독립적으로, 하기 식(1-X1)∼식(1-X6) 중 어느 하나로 표시되는 기인 것도 바람직하다.
Figure pat00031
식(1-X1)∼식(1-X6)에 있어서, *는 결합 위치를 나타낸다.
식(1-X1)∼식(1-X6)에 있어서, Ar21, Ar22, Ar23, Ar24, Ar25, 및 Ar26은, 각각 독립적으로, 수소, 페닐, 비페닐릴, 터페닐릴, 쿼터페닐릴, 나프틸, 페난트릴, 플루오레닐, 벤조플루오레닐, 크리세닐, 트리페닐레닐, 피레닐, 안트라세닐, 후술하는 식(A)으로 표시되는 기 또는 식(B)으로 표시되는 기이다. 식(1-X1)∼식(1-X6)에 있어서, Ar21, Ar22, Ar23, Ar24, Ar25, 및 Ar26이 식(A)으로 표시되는 기 또는 식(B)으로 표시되는 기인 경우에는, 식(A) 또는 식(B)으로 표시되는 기를 치환기로서 가지는 아릴의 바람직한 예이다.
식(1-X1)∼식(1-X3) 각각에서의 나프틸렌 부위는 1개의 벤젠환으로 축합되어 있어도 된다. 이와 같이 하여 축합한 구조의 예는 하기와 같다. 그리고, 각 식 중 *는 결합 위치를 나타낸다.
Figure pat00032
상기 식 중, Ar21, Ar22의 정의는, 상기와 동일하다.
식(1-X4), 식(1-X5), 및 식(1-X6)에 있어서, Ar24, Ar25, 및 Ar26은, 각각 독립적으로, 수소, 페닐, 비페닐릴, 터페닐릴, 나프틸, 페난트릴, 플루오레닐, 크리세닐, 트리페닐레닐, 피레닐, 후술하는 식(A)으로 표시되는 기 또는 식(B)으로 표시되는 기인 것이 바람직하다.
식(1) 중, Ar4, Ar5, Ar6, Ar7, Ar8, Ar9, Ar10, Ar11, Ar12, 및 Ar13은, 각각 독립적으로, 수소, 페닐, 비페닐릴, 터페닐릴, 나프틸, 탄소수 1∼4의 알킬, 탄소수 5∼10의 시클로알킬로 치환되어 있는 실릴, 하기 식(A)으로 표시되는 기 또는 하기 식(B)인 것이 바람직하고, 수소, 페닐, 비페닐릴, 나프틸, 하기 식(A)으로 표시되는 기 또는 하기 식(B)인 것이 보다 바람직하고, 수소, 페닐, 나프틸, 또는 하기 식(A)으로 표시되는 기인 것이 더욱 바람직하다.
Xa 및 Xb 중 적어도 1개가 식(A)으로 표시되는 기 또는 식(B)으로 표시되는 기이거나, 또는 식(A)으로 표시되는 기 또는 식(B)으로 표시되는 기를 가지는 식(1-X1)∼식(1-X6) 중 어느 하나로 표시되는 기일 경우, Ar4, Ar5, Ar6, Ar9, Ar10, 및 Ar13은, 모두 수소인 것이 바람직하다. 이 때, Ar7, Ar8, Ar11, 및 Ar12는, 각각 독립적으로, 수소, 페닐, 비페닐릴, 터페닐릴, 나프틸, 탄소수 1∼4의 알킬, 또는 탄소수 5∼10의 시클로알킬로 치환되어 있는 실릴인 것이 바람직하고, 수소, 페닐, 비페닐릴, 또는 나프틸인 것이 보다 바람직하고, 수소, 페닐, 또는 나프틸인 것이 더욱 바람직하고, Ar7, Ar8, Ar11, 및 Ar12는, 모두 수소인 것이 가장 바람직하다.
다른 태양으로서, Ar5, Ar6, Ar7, Ar8, 또는 Ar9 중 어느 하나가 식(A) 또는 식(B)으로 표시되는 기를 포함하는 기인 것이 바람직하고, Ar6, Ar7, 또는 Ar8 중 어느 하나가 식(A) 또는 식(B)으로 표시되는 기를 포함하는 기인 것이 보다 바람직하다.
식(1)으로 표시되는 화합물은 하기 식(1')으로 표시되는 화합물인 것도 바람직하다.
Figure pat00033
식(1') 중, Xa', Xb', Ar4', Ar5', Ar6', Ar7', Ar8 ', Ar9', Ar10', Ar11', Ar12', 및 Ar13'의 정의는, 전술식(1)의 Xa, Xb, Ar4, Ar5, Ar6, Ar7, Ar8, Ar9, Ar10, Ar11, Ar12, 및 Ar13과 동일하지만, 식(1')으로 표시되는 화합물은 식(A)으로 표시되는 기 및 식(B)으로 표시되는 기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1개의 기를 포함한다.
식(1') 중, Xa' 및 Xb'는, 각각 독립적으로 수소, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 페닐, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 비페닐릴, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 나프틸, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 페난트릴, 식(A)으로 표시되는 기 또는 하기 식(B)으로 표시되는 기인 것이 바람직하다.
식(1') 중, Ar4', Ar5', Ar6', Ar7', Ar8 ', Ar9', Ar10', Ar11', Ar12', 및 Ar13'는, 각각 독립적으로, 수소, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 페닐, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 나프틸, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 페난트릴, 하기 식(A)으로 표시되는 기 또는 하기 식(B)으로 표시되는 기인 것이 바람직하다.
식(1)으로 표시되는 화합물의 바람직한 일례로서는 하기 식(1'a)으로 표시되는 화합물을 들 수 있다.
Figure pat00034
식(1'a) 중,
Xa' 및 Xb'는, 각각 독립적으로 수소, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 페닐, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 비페닐릴, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 나프틸, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 페난트릴, 식(A)으로 표시되는 기 또는 식(B)으로 표시되는 기이며, Xa' 및 Xb' 중 적어도 1개는 식(A) 또는 식(B)으로 표시되는 기를 포함하는 기이며,
Ar7', Ar8', Ar11', 및 Ar12'는, 각각 독립적으로, 수소, 메틸, tert-부틸, 페닐, 비페닐릴, 또는 나프틸이며,
식(1'a)으로 표시되는 화합물에서의 적어도 1개의 수소는 할로겐, 시아노, 또는 중수소로 치환되어 있어도 된다.
식(1'a) 중에서 수소가 아닌 Xa' 및 Xb'에 있어서, 페닐, 비페닐릴, 나프틸, 및 페난트릴를 각각 치환하고 있어도 되는 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로서는, 페닐, 비페닐릴, 나프틸, 페난트릴, 식(A)으로 표시되는 기 또는 식(B)으로 표시되는 기가 바람직하다. 식(1'a) 중, 수소가 아닌 Xa' 및 Xb'에서의, 상기 의페닐, 비페닐릴, 나프틸, 및 페난트릴는, 무치환이거나, 또는 페닐, 식(A)으로 표시되는 기 또는 식(B)으로 표시되는 기로 치환되어 있는 것이 바람직하다.
식(1'a) 중, Ar7', Ar8', Ar11', 및 Ar12'는, 각각 독립적으로, 수소, 페닐, 비페닐릴, 또는 나프틸인 것이 바람직하다.
식(1'a)으로 표시되는 화합물의 바람직한 일태양으로서, Xa' 및 Xb' 중 어느 하나가 수소인 화합물을 예로 들 수 있다. Xa' 및 Xb' 중 어느 하나가 수소이며, 또한 식(A) 및 식(B) 중, Y가 -O-인 화합물, 및 Xa' 및 Xb' 중 어느 하나가 수소이며, 또한 식(A) 및 식(B) 중, 결합손 이외의 R21∼R38은 모두 수소인 화합물이 보다 바람직하다.
식(1'a)으로 표시되는 화합물이 다른 바람직한 일태양으로서, Xa' 및 Xb'가 모두 식(A) 또는 식(B)으로 표시되는 기를 포함하는 기인 화합물을 예로 들 수 있다. 이 때, Y가 -O-인 것이 바람직하다. 또한, Ar7', Ar8', Ar11', 및 Ar12'는, 모두 수소인 것이 바람직하다.
식(1'a)으로 표시되는 화합물의 또 다른 바람직한 일태양으로서, Xa' 및 Xb'이, 모두페닐, 나프틸, 및 페난트릴로부터 선택되는 동일한 아릴이며, 어느 아릴도 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되고, 적어도 어느 한쪽의 아릴은 식(A)으로 표시되는 기 또는 식(B)으로 표시되는 기를 치환기로서 가지는 화합물을 예로 들 수 있다. Xa' 및 Xb'가, 모두 동일한 아릴을 기본 구조로 하고 있으므로, 합성이 용이하기 때문이다. 이 때의 아릴로서는, 페닐, 나프틸(1-나프틸 또는 2-나프틸), 페난트릴(1-페난트릴, 2-페난트릴, 3-페난트릴, 4-페난트릴, 또는 9-페난트릴)이 바람직하다. 페닐, 나프틸, 및 페난트릴 등의 3개 이하의 방향족환으로 이루어지는 축합환기를 가지는 화합물은, 피렌, 크리센, 및 벤조피렌 등의 4개 이상의 방향족환으로 이루어지는 축합환기를 가지는 화합물에 비해, 합성이 용이하기 때문이다. 페난트릴로서는 9-페난트릴이 바람직하다.
구체적으로는, 하기 식(C), 식(D), 식(E), 식(F), 식(G), 식(H), 식(I), 또는, 식(J)으로 표시되는 구조를 부분 구조로서 가지는 화합물이다. 다만, 식(C), 식(D), 식(E), 식(F), 식(G), 식(H), 식(I), 또는 식(J)으로 표시되는 구조를 기초구조로서 축합환을 형성하지는 않으며, 식(C)으로 표시되는 구조를 부분 구조로서 가지는 화합물에 있어서는 식(C)에서의 2개의 페닐 중 중 적어도 1개는 무치환이다.
Figure pat00035
보다 구체적으로는, Xa' 및 Xb'가, 이하의 어느 하나인 식(1'a)으로 표시되는 화합물이다:
어느 한쪽이 식(A)으로 표시되는 기 또는 식(B)으로 표시되는 기로 치환되어 있는 페닐이며, 또한 다른 쪽이 무치환의 페닐이거나,
어느 한쪽이 식(A)으로 표시되는 기 또는 식(B)으로 표시되는 기로 치환되어 있는 나프틸(1-나프틸 또는 2-나프틸)이며, 또한 다른 쪽이 식(A)으로 표시되는 기 또는 식(B)으로 표시되는 기로 치환되어 있어도 되는 나프틸(1-나프틸 또는 2-나프틸)이거나,
어느 한쪽이 식(A)으로 표시되는 기 또는 식(B)으로 표시되는 기로 치환되어 있는 페난트릴(1-페난트릴, 2-페난트릴, 3-페난트릴, 4-페난트릴, 또는 9-페난트릴)이며, 또한 다른 쪽이 식(A)으로 표시되는 기 또는 식(B)으로 표시되는 기로 치환되어 있어도 되는 페난트릴(1-페난트릴, 2-페난트릴, 3-페난트릴, 4-페난트릴, 또는 9-페난트릴)이다.
식(1')으로 표시되는 화합물의 다른 바람직한 일례로서는, 식(1')에 있어서, Ar5, Ar6, Ar7, Ar8, 또는 Ar9 중 어느 하나가 식(A) 또는 식(B)으로 표시되는 기를 포함하는 기인 화합물을 들 수 있다. 특히, AAr6, Ar7, 또는 Ar8 중 어느 하나가 식(A) 또는 식(B)으로 표시되는 기를 포함하는 기인 것이 바람직하다. 이와 같은 구조를 가지는 화합물은, 또한 상기한 식(C), 식(D), 식(E), 식(F), 식(G), 식(H), 또는, 식(I)으로 표시되는 구조를 부분 구조로서 가지는 것도 바람직하다. 보다 구체적으로는, Xa' 및 Xb'가, 이하의 어느 하나인 것이 보다 바람직하다:
어느 한쪽이 무치환의 페닐이며, 또한 다른 쪽이 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 페닐이거나,
모두 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 나프틸(1-나프틸 또는 2-나프틸)이거나,
모두 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 페난트릴(1-페난트릴, 2-페난트릴, 3-페난트릴, 4-페난트릴, 또는 9-페난트릴)이다.
상기에 있어서, Xa' 및 Xb'는, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기의 유무 및 종류에 대하여, 동일해도 되고, 상이해도 된다. 화합물 합성의 관점에서는 동일한 것이 바람직하고, 소자 특성의 관점에서는 상이하게 되어 있는 것이 바람직하다.
이하, 전술한 식(A)으로 표시되는 기 및 식(B)으로 표시되는 기에 대하여 설명한다.
Figure pat00036
식(A) 중, Y는 -O-, -S- 또는 >N-R39이다. R39는 수소 또는 치환되어 있어도 되는 아릴이다. 또한, 식(A) 중, R21∼R28은 각각 독립적으로 수소, 치환되어 있어도 되는 알킬, 치환되어 있어도 되는 시클로알킬, 치환되어 있어도 되는 아릴, 치환되어 있어도 되는 헤테로아릴, 치환되어 있어도 되는 알콕시, 치환되어 있어도 되는 아릴옥시, 치환되어 있어도 되는 아릴티오, 트리알킬실릴, 트리시클로알킬실릴, 디알킬시클로알킬실릴, 알킬디시클로알킬실릴, 치환되어 있어도 되는 아미노, 할로겐, 하이드록시 또는 시아노이며, R21∼R28 중 인접하는 기는 서로 결합하여 탄화 수소환, 아릴환 또는 헤테로아릴환을 형성하고 있어도 된다. 또한, 형성된 탄화 수소환, 아릴환 또는 헤테로아릴환에서의 적어도 1개의 수소는, 치환되어 있어도 되는 알킬, 치환되어 있어도 되는 시클로알킬, 치환되어 있어도 되는 아릴, 치환되어 있어도 되는 헤테로아릴, 치환되어 있어도 되는 알콕시, 치환되어 있어도 되는 아릴옥시, 치환되어 있어도 되는 아릴티오, 트리알킬실릴, 트리시클로알킬실릴, 디알킬시클로알킬실릴, 알킬디시클로알킬실릴, 치환되어 있어도 되는 아미노, 할로겐, 하이드록시, 또는 시아노로 치환되어 있어도 된다. 식(A)으로 표시되는 기는, 식(A)의 어느 하나의 위치의 1개의 수소를 제거하고 얻어지는 기이며, *가 해당 위치를 나타낸다.
식(A) 중의 R21∼R28 중, 수소 이외의 기는 0∼2 개인 것이 바람직하고, 0∼1 개인 것이 보다 바람직하다. R21∼R28 중 인접하는 기가 서로 결합하여 탄화 수소환, 아릴환 또는 헤테로아릴환을 형성할 때는, 그 환에 결합하는 치환기와 나머지 R21∼R28의 수소 이외의 기의 합계는 0∼2 개인 것이 바람직하고, 0∼1 개인 것이 보다 바람직하다.
식(B) 중, Y는 -O-, -S- 또는 >N-R39이다. R39는 수소 또는 치환되어 있어도 되는 아릴이다. 또한, 식(B) 중, R29∼R38은 각각 독립적으로 수소, 치환되어 있어도 되는 알킬, 치환되어 있어도 되는 시클로알킬, 치환되어 있어도 되는 아릴, 치환되어 있어도 되는 헤테로아릴, 치환되어 있어도 되는 알콕시, 치환되어 있어도 되는 아릴옥시, 치환되어 있어도 되는 아릴티오, 트리알킬실릴, 트리시클로알킬실릴, 디알킬시클로알킬실릴, 알킬디시클로알킬실릴, 치환되어 있어도 되는 아미노, 할로겐, 하이드록시 또는 시아노이며, R29∼R38 중 인접하는 기는 서로 결합하여 탄화 수소환, 아릴환 또는 헤테로아릴환을 형성하고 있어도 된다. 또한, 형성된 탄화 수소환, 아릴환 또는 헤테로아릴환에서의 적어도 1개의 수소는, 치환되어 있어도 되는 알킬, 치환되어 있어도 되는 시클로알킬, 치환되어 있어도 되는 아릴, 치환되어 있어도 되는 헤테로아릴, 치환되어 있어도 되는 알콕시, 치환되어 있어도 되는 아릴옥시, 치환되어 있어도 되는 아릴티오, 트리알킬실릴, 트리시클로알킬실릴, 디알킬시클로알킬실릴, 알킬디시클로알킬실릴, 치환되어 있어도 되는 아미노, 할로겐, 하이드록시, 또는 시아노로 치환되어 있어도 된다. 식(B)으로 표시되는 기는, 식(B)의 어느 하나의 위치의 1개의 수소를 제거하고 얻어지는 기이며, *가 해당 위치를 나타낸다.
식(B) 중의 R29∼R38 중, 수소 이외의 기는 0∼2 개인 것이 바람직하고, 0∼1 개인 것이 보다 바람직하고, 0개인 것이 더욱 바람직하다. R29∼R38 중 인접하는 기가 서로 결합하여 탄화 수소환, 아릴환 또는 헤테로아릴환을 형성할 때는, 그 환에 결합하는 치환기와 나머지 R29∼R38의 수소 이외의 기의 합계는 0∼2 개인 것이 바람직하고, 0∼1 개인 것이 보다 바람직하고, 0개인 것이 더욱 바람직하다.
식(A) 및 식(B) 중의 R21∼R38에서의 「치환되어 있어도 되는 알킬」의 「알킬」로서는, 직쇄 및 분지쇄 중 어느 것이라도 되고, 예를 들면, 탄소수 1∼24의 직쇄 알킬 또는 탄소수 3∼24의 분지쇄 알킬이 있다. 탄소수 1∼18의 알킬(탄소수 3∼18의 분지쇄 알킬)이 바람직하고, 탄소수 1∼12의 알킬(탄소수 3∼12의 분지쇄 알킬)이 보다 바람직하고, 탄소수 1∼6의 알킬(탄소수 3∼6의 분지쇄 알킬)이 더욱 바람직하고, 탄소수 1∼4의 알킬(탄소수 3∼4의 분지쇄 알킬)이 특히 바람직하다.
구체적인 「알킬」로서는, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, sec-부틸, tert-부틸, n-펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, tert-펜틸, n-헥실, 1-메틸펜틸, 4-메틸-2-펜틸, 3,3-디메틸부틸, 2-에틸부틸, n-헵틸, 1-메틸헥실, n-옥틸, tert-옥틸, 1-메틸헵틸, 2-에틸헥실, 2-프로필펜틸, n-노닐, 2,2-디메틸헵틸, 2,6- 디메틸-4-헵틸, 3,5,5-트리메틸헥실, n-데실, n- 운데실, 1-메틸데실, n-도데실, n-트리데실, 1-헥실헵틸, n-테트라데실, n-펜타데실, n-헥사데실, n-헵타데실, n-옥타데실, n-에이코실 등을 예로 들 수 있다.
식(A) 및 식(B) 중의 R21∼R38에서의 「치환되어 있어도 되는 아릴」의 「아릴」로서는, 예를 들면, 탄소수 6∼30의 아릴이 있고, 탄소수 6∼16의 아릴이 바람직하고, 탄소수 6∼12의 아릴이 보다 바람직하고, 탄소수 6∼10의 아릴이 특히 바람직하다.
구체적인 「아릴」로서는, 단환계인 페닐, 2환계인 비페닐릴, 축합 2환계인 나프틸, 3환계인 터페닐릴(m-터페닐릴, o-터페닐릴, p-터페닐릴), 축합 3환계인, 아세나프틸레닐, 플루오레닐, 페날레닐, 페난트레닐, 축합 4환계인 트리페닐레닐, 피레닐, 나프타세닐, 축합 5환계인 페릴레닐, 펜타세닐등을 예로 들 수 있다.
식(A) 및 식(B) 중의 R21∼R38에서의 「치환되어 있어도 되는 헤테로아릴」의 「헤테로아릴」로서는, 예를 들면, 탄소수 2∼30의 헤테로아릴이 있고, 탄소수 2∼25의 헤테로아릴이 바람직하고, 탄소수 2∼20의 헤테로아릴이 보다 바람직하고, 탄소수 2∼15의 헤테로아릴이 더욱 바람직하고, 탄소수 2∼10의 헤테로아릴이 특히 바람직하다. 또한, 헤테로아릴로서는, 예를 들면, 환 구성 원자로서 탄소 이외에 산소, 유황 및 질소로부터 선택되는 헤테로 원자를 1∼5개 함유하는 복소환 등이 있다.
구체적인 「헤테로아릴」로서는, 예를 들면, 피롤릴, 옥사졸릴, 이소옥사졸릴, 티아졸릴, 이소티아졸릴, 이미다졸릴, 옥사티아졸릴, 티아디아졸릴, 트리아졸릴, 테트라졸릴, 피라졸릴, 피리딜, 피리미디닐, 피리다지닐, 피라지닐, 트리아지닐, 인돌릴, 이소인돌릴, 1H-인다졸릴, 벤즈이미다졸릴, 벤즈옥사졸릴, 벤조티아졸릴, 1H-벤조트리아졸릴, 퀴놀릴, 이소퀴놀릴, 신놀릴, 퀴나졸릴, 퀴녹살리닐, 프탈라지닐, 나프티리디닐, 퓨리닐, 프테리디닐, 카르바졸릴, 아크리디닐, 페녹사티이닐, 페녹사지닐, 페노티아지닐, 페나지닐, 인돌리지닐, 퓨릴, 벤조퓨라닐, 이소벤조퓨라닐, 디벤조퓨라닐, 티에닐, 벤조[b]티에닐, 디벤조티에닐, 퓨라자닐, 티안트레닐, 나프토벤조퓨라닐, 나프토벤조티에닐 등이 있다.
식(A) 및 식(B) 중의 R21∼R38에 있어서의 「치환되어 있어도 되는 알콕시」의 「알콕시」로서는, 예를 들면, 탄소수 1∼24의 직쇄 또는 탄소수 3∼24의 분지쇄의 알콕시가 있다. 탄소수 1∼18의 알콕시(탄소수 3∼18의 분지쇄의 알콕시)가 바람직하고, 탄소수 1∼12의 알콕시(탄소수 3∼12의 분지쇄의 알콕시)가 보다 바람직하고, 탄소수 1∼6의 알콕시(탄소수 3∼6의 분지쇄의 알콕시)가 더욱 바람직하고, 탄소수 1∼4의 알콕시(탄소수 3∼4의 분지쇄의 알콕시)가 특히 바람직하다.
구체적인 「알콕시」로서는, 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 이소프로폭시, 부톡시, 이소부톡시, sec-부톡시, tert-부톡시, 펜틸옥시, 헥실옥시, 헵틸옥시, 옥틸옥시 등을 예로 들 수 있다.
식(A) 및 식(B) 중의 R21∼R38에서의 「치환되어 있어도 되는 아릴옥시」의 「아릴옥시」로서는, -OH기의 수소가 아릴로 치환된 기이며, 이 아릴은 전술한 R21∼R38에서의 「아릴」로서 설명한 기를 인용할 수 있다.
식(A) 및 식(B) 중의 R21∼R38에서의 「치환되어 있어도 되는 아릴티오」의 「아릴티오」로서는, -SH기의 수소가 아릴로 치환된 기이며, 이 아릴은 전술한 R21∼R38에서의 「아릴」로서 설명한 기를 인용할 수 있다.
식(A) 및 식(B) 중의 R21∼R38에서의 「트리알킬실릴」로서는, 실릴에서의 3개의 수소가 각각 독립적으로 알킬로 치환된 기를 예로 들 수 있고, 이 알킬은 전술한 R21∼R38에서의 「알킬」라고 설명한 기를 인용할 수 있다. 치환하기에 바람직한 알킬은, 탄소수 1∼4의 알킬이며, 구체적으로는 메틸, 에틸, 프로필, i-프로필, n-부틸, sec-부틸, tert-부틸, 시클로부틸 등을 예로 들 수 있다.
구체적인 「트리알킬실릴」로서는, 트리메틸실릴, 트리에틸실릴, 트리프로필실릴, 트리i-프로필실릴, 트리부틸실릴, 트리sec-부틸실릴, 트리tert-부틸실릴, 에틸디메틸실릴, 프로필디메틸실릴, i-프로필디메틸실릴, 부틸디메틸실릴, sec-부틸디메틸실릴, tert-부틸디메틸실릴, 메틸디에틸실릴, 프로필디에틸실릴, i-프로필디에틸실릴, 부틸디에틸실릴, sec-부틸디에틸실릴, tert-부틸디에틸실릴, 메틸디프로필실릴, 에틸디프로필실릴, 부틸디프로필실릴, sec-부틸디프로필실릴, tert-부틸디프로필실릴, 메틸디i-프로필실릴, 에틸디i-프로필실릴, 부틸디i-프로필실릴, sec-부틸디i-프로필실릴, tert-부틸디i-프로필실릴 등을 예로 들 수 있다.
식(A) 및 식(B) 중의 R21∼R38에서의 「치환되어 있어도 되는 아미노」의 「치환된 아미노」로서는, 예를 들면, 2개의 수소가 아릴이나 헤테로아릴로 치환된 아미노가 있다. 2개의 수소가 아릴로 치환된 아미노가 디아릴 치환 아미노이며, 2개의 수소가 헤테로아릴로 치환된 아미노가 디헤테로아릴 치환 아미노이며, 2개의 수소가 아릴과 헤테로아릴로 치환된 아미노가 아릴헤테로아릴 치환 아미노이다. 이 아릴이나 헤테로아릴은 전술한 R21∼R38에서의 「아릴」이나 「헤테로아릴」로서 설명한 기를 인용할 수 있다.
구체적인 「치환된 아미노」로서는, 디페닐아미노, 디나프틸아미노, 페닐나프틸아미노, 디피리딜아미노, 페닐피리딜아미노, 나프틸피리딜아미노 등을 예로 들 수 있다.
식(A) 및 식(B) 중의 R21∼R38에 있어서의 「할로겐」으로서는, 불소, 염소, 브롬, 요오드를 예로 들 수 있다.
식(A) 및 식(B) 중의 R21∼R38로서 설명한 기 중, 몇 개는 상술한 바와 같이 치환되어도 되고, 이 경우의 치환기로서는 알킬, 아릴 또는 헤테로아릴을 예로 들 수 있다. 이 알킬, 아릴 또는 헤테로아릴은 전술한 R21∼R38에서의 「알킬」, 「아릴」 또는 「헤테로아릴」로서 설명한 기를 인용할 수 있다.
식(A) 및 식(B) 중의 Y로서의 「>N-R39」에서의 R39는 수소 또는 치환되어 있어도 되는 아릴이며, 이 아릴로서는 전술한 R21∼R38에서의 「아릴」로서 설명한 기를 인용할 수 있고, 또한 그 치환기로서는 R21∼R38에 대한 치환기로서 설명한 기를 인용할 수 있다.
식(A) 및 식(B) 중의 R21∼R38 중 인접하는 기는 서로 결합하여 탄화 수소환, 아릴환 또는 헤테로아릴환을 형성하고 있어도 된다. 예를 들면, 식(A) 중의 환을 형성하지 않을 경우가 하기 식(A-1)으로 표시되는 기이며, 환을 형성한 경우로서는, 예를 들면 하기 식(A-2)∼식(A-14)으로 표시되는 기가 있다. 그리고, 식(A-1)∼식(A-14) 또는 식(B-1) 중 어느 하나로 표시되는 기에서의 적어도 1개의 수소는 알킬, 아릴, 헤테로아릴, 알콕시, 아릴옥시, 아릴티오, 트리알킬실릴, 디아릴 치환 아미노, 디헤테로아릴 치환 아미노, 아릴헤테로아릴 치환 아미노, 할로겐, 하이드록시 또는 시아노로 치환되어 있어도 되고, 이들은 전술한 R21∼R38에서의 각 기로서 설명한 기를 인용할 수 있다.
인접하는 기가 서로 결합하여 생긴 환으로서는, 탄화 수소환이라면 예를 들면, 시클로헥산환이 있고, 아릴환이나 헤테로아릴환이라면 전술한 R21∼R28에 있어서의 「아릴」이나 「헤테로아릴」에서 설명한 환 구조를 예로 들 수 있고, 이들 환은 식(A-1)에서의 1개 또는 2개의 벤젠환과 축합하도록 형성된다.
식(A)으로 표시되는 기로서는, 예를 들면 하기 식(A-1)∼식(A-14))으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나에 의해 표시되는 기가 있고, 식(B)으로 표시되는 기로서는, 예를 들면, 식(B-1)으로 표시되는 기가 있다. 식(A-1)∼식(A-4) 및 식(B-1)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나에 의해 표시되는 기가 바람직하고, 식(A-1), 식(A-3) 또는 식(A-4) 중 어느 하나로 표시되는 기가 보다 바람직하고, 식(A-1)으로 표시되는 기가 더욱 바람직하다.
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식(A)으로 표시되는 기 및 식(B)으로 표시되는 기는, 각각 식(A) 및 식(B)의 어느 하나의 위치의 1개의 수소를 제거하고 얻어지는 기이며, *가 해당 위치를 나타낸다. 즉, 식(A)으로 표시되는 기 및 식(B)으로 표시되는 기는 어느 위치를 결합 위치로 하고 있어도 된다. 그 중, 식(A) 및 식(B) 각각의 구조 중의 2개의 벤젠환 상의 어느 하나의 탄소 원자, 식(A) 및 식(B) 각각의 구조 중의 R21∼R38 중 인접하는 기가 서로 결합하여 형성된 어느 하나의 환 상의 원자, 또는 식(A) 및 식(B)의 구조 중의 Y로서의 「>N-R39」에서의 N과 직접 결합하는(이들에 결합손이 있음) 기인 것이 바람직하다.
식(A) 및 식(B) 중의 Y 및 식(A-1)∼식(A-14), 및 식(B-1) 각각에서의 Y는 -O-인 것이 바람직하다.
식(A)으로 표시되는 기 및 식(B)으로 표시되는 기로서는, 예를 들면, 하기 식으로 표시되는 기가 있다. 식 중의 Y 및 *는 상기와 동일한 정의이며, Y는 -O-인 것이 바람직하다.
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식(1)으로 표시되는 화합물의 구체예로서는, 예를 들면, 하기 식으로 표시되는 화합물이 있다. 그리고, 하기 식 중의 「Me」는 메틸, 「tBu」는 터셔리-부틸을 나타낸다. 각 식 중의 Y는 -O-, -S- 또는 >N-R39(R39는 상기와 동일한 정의) 중 어느 것이라도 되고, R39는, 예를 들면, 페닐 또는 중수소 치환된 페닐이다. 식 번호는, 예를 들면, Y가 -O-인 경우에는, 식(1-331-Y)은 식(1-331-O)으로 하고, Y가 -S- 또는 >N-R39의 경우에는 각각 식(1-331-S) 또는 식(1-331-N)으로 한다. Y가 -O- 또는 >N-R39가 되는 예가 바람직하고, -O-가 되는 예가 특히 바람직하다.
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상기 화합물 중에서도, 식(1-7), 식(1-45), 식(1-242), 식(1-90), 식(1-78), 식(1-93), 식(1-158), 식(1-161), 식(1-170), 식(1-8), 식(1-48), 식(1-185), 식(1-203), 식(1-129), 식(1-244), 식(1-753-O), 식(1-551-O), 식(1-381-O), 식(1-717-O), 식(1-755-O), 식(1-778-O), 식(1-752-O), 식(1-785-O), 식(1-790-O), 식(1-763-O), 식(1-387-O), 식(1-1699-O), 식(1-1663-O), 식(1-383-N), 식(1-1552-O), 식(1-1683-O), 식(1-1680-O), 식(1-1599-O), 식(1-1116-O), 식(1-1025-O), 식(1-1703-O), 식(1-1751-O), 식(1-1665-O), 식(1-1584-S), 식(1-1538-N), 식(1-1001-O), 식(1-1716-O), 식(1-1184-O), 식(1-1140-O), 식(1-1347-O), 식(1-1783-O), 식(1-1759-O), 식(1-1767-O), 식(1-1777-O) 또는 식(1-1781-O)으로 표시되는 화합물이 바람직하다.
1-1-2. 벤즈안트라센 화합물의 제조 방법
식(1)으로 표시되는 벤즈안트라센 화합물은 국제공개 제2009/081776호 및 일본특허 제5018138호에 기재되어 있는 제조 방법에 준하는 방법으로 제조할 수 있다. 이 방법에 의한 식(1)으로 표시되는 벤즈안트라센 화합물을 얻는 반응 경로의 예는 하기와 같다. 하기 식 중, Ar 및 Ar'은, 예를 들면 아릴 및 헤테로아릴을 나타낸다.
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또한, 식(1)으로 표시되는 벤즈안트라센 화합물은 이하에 나타내는 반응 경로로도 제조할 수 있다. 하기 식 중, Ar 및 Ar'은, 예를 들면, 아릴 또는 헤테로아릴을 나타낸다.
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1-2-1. 식(2)으로 표시되는 다환 방향족 화합물 및 그의 다량체
본 발명의 유기 EL 소자는, 발광층에 도펀트 재료로서, 하기 식(2)으로 표시되는 다환 방향족 화합물 및 식(2)으로 표시되는 구조를 복수 가지는 다환 방향족 화합물의 다량체를 포함한다. 상기 다환 방향족 화합물은 바람직하게는, 식(2-a), 식(2-b), 식(2-c), 식(2-d), 식(2-e), 또는 식(2-f)으로 표시되는 다환 방향족 화합물, 또는 하기 식(2-a), 식(2-b), 식(2-c), 식(2-d), 식(2-e), 또는 식(2-f)으로 표시되는 구조를 복수 가지는 다환 방향족 화합물의 다량체이다.
Figure pat00159
그리고, 각 구조식에 있어서 「A」∼「C」 및 「a」∼「c」는 각각 링, 벤젠환, 또는 5원환으로 나타내는 환 구조를 나타낸 부호이며, 그 외의 부호는 상술한 정의와 동일하다.
식(2)에서의 A환, B환 및 C환은, 각각 독립적으로, 아릴환 또는 헤테로아릴환이며, 이들 환에서의 적어도 1개의 수소는 치환기로 치환되어 있어도 된다. A환, B환, 및 C환은 적어도 어느 하나가, 적어도 1개의 치환기를 가지는 아릴환 또는 적어도 1개의 치환기를 가지는 헤테로아릴환인 것이 바람직하고, A환, B환, 및 C환의 모두 적어도 1개의 치환기를 가지는 아릴환 또는 적어도 1개의 치환기를 가지는 헤테로아릴환인 것이 보다 바람직하고, A환, B환, 및 C환 각각 이 1개의 치환기를 가지는 아릴환 또는 1개의 치환기를 가지는 헤테로아릴환인 것이 더욱 바람직하다.
이 때의 치환기로서는, 치환 혹은 무치환의 아릴, 치환 혹은 무치환의 헤테로아릴, 치환 혹은 무치환의 디아릴아미노, 치환 혹은 무치환의 디헤테로아릴아미노, 치환 혹은 무치환의 아릴헤테로아릴아미노(아릴과 헤테로아릴을 가지는 아미노), 치환 혹은 무치환의 디아릴보릴(2개의 아릴은 단결합 또는 연결기를 통하여 결합하고 있어도 됨), 치환 혹은 무치환의 알킬, 치환 혹은 무치환의 시클로알킬, 치환 혹은 무치환의 알콕시, 치환 혹은 무치환의 아릴옥시 또는 치환 실릴이 바람직하다. 이들 기가 치환기를 가지는 경우의 치환기로서는, 아릴, 헤테로아릴, 알킬, 시클로알킬, 디아릴아미노, 치환 실릴을 예로 들 수 있다.
특히 치환기로서는, 치환 혹은 무치환의 알킬(특히, 네오펜틸), 아다만틸와 같은 시클로알킬이 바람직하다. 또한, 터셔리-알킬(tR)이, 바람직하다. 이와 같은 부피가 큰 치환기에 의해 분자끼리의 응집에 의한 실활을 막고, 발광 양자 수율 (PLQY)이 향상되기 때문이다. 또한, 치환기로서는, 치환 혹은 무치환의 디아릴아미노도 바람직하다.
상기 터셔리-알킬은 하기 식(tR)으로 표시된다.
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식(tR) 중, Ra, Rb, 및 Rc는 각각 독립적으로 탄소수 1∼24의 알킬이며, 상기 알킬에서의 임의의 -CH2-는 -O-로 치환되어 있어도 되고, 식(tR)으로 표시되는 기는 *에 있어서 식(2)으로 표시되는 화합물 또는 구조에서의 적어도 1개의 수소와 치환한다.
Ra, Rb, 및 Rc의 「탄소수 1∼24의 알킬」로서는, 직쇄 및 분지쇄 중 어느 것이라도 되고, 예를 들면, 탄소수 1∼24의 직쇄 알킬 또는 탄소수 3∼24의 분지쇄 알킬, 탄소수 1∼18의 알킬(탄소수 3∼18의 분지쇄 알킬), 탄소수 1∼12의 알킬(탄소수 3∼12의 분지쇄 알킬), 탄소수 1∼6의 알킬(탄소수 3∼6의 분지쇄 알킬), 탄소수 1∼4의 알킬(탄소수 3∼4의 분지쇄 알킬)이 있다.
식(2)의 식(tR)에서의 Ra, Rb, 및 Rc의 탄소수의 합계는 3∼20이 바람직하고, 3∼10이 특히 바람직하다.
Ra, Rb, 및 Rc의 구체적인 알킬로서는, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, sec-부틸, tert-부틸, n-펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, tert-펜틸, n-헥실, 1-메틸펜틸, 4-메틸-2-펜틸, 3,3-디메틸부틸, 2-에틸부틸, n-헵틸, 1-메틸헥실, n-옥틸, tert-옥틸, 1-메틸헵틸, 2-에틸헥실, 2-프로필펜틸, n-노닐, 2,2-디메틸헵틸, 2,6- 디메틸-4-헵틸, 3,5,5-트리메틸헥실, n-데실, n- 운데실, 1-메틸데실, n-도데실, n-트리데실, 1-헥실헵틸, n-테트라데실, n-펜타데실, n-헥사데실, n-헵타데실, n-옥타데실, n-에이코실 등을 예로 들 수 있다.
식(tR)으로 표시되는 기로서는, 예를 들면, tert-부틸, tert-아밀, 1-에틸-1-메틸프로필, 1,1-디에틸프로필, 1,1-디메틸부틸, 1-에틸-1-메틸부틸, 1,1,3,3-테트라메틸부틸, 1,1,4-트리메틸펜틸, 1,1,2-트리메틸프로필, 1,1-디메틸옥틸, 1,1-디메틸펜틸, 1,1-디메틸헵틸, 1,1,5-트리메틸헥실, 1-에틸-1-메틸헥실, 1-에틸-1,3- 디메틸부틸, 1,1,2,2-테트라메틸프로필, 1-부틸-1-메틸펜틸, 1,1-디에틸부틸, 1-에틸-1-메틸펜틸, 1,1,3-트리메틸부틸, 1-프로필-1-메틸펜틸, 1,1,2-트리메틸프로필, 1-에틸-1,2,2-트리메틸프로필, 1-프로필-1-메틸부틸, 1,1-디메틸헥실 기 등이 있다. 이들 중, tert-부틸 및 tert-아밀이 바람직하다.
A환, B환, 및 C환에 있어서의 치환기의 다른 바람직한 예로서는, 예를 들면, 식(tR)의 기로 치환된 디아릴아미노, 식(tR)의 기로 치환된 카르바졸릴 또는 식(tR)의 기로 치환된 벤조카르바졸릴이 있다. 「디아릴아미노」에 대해서는 하기 「제1 치환기」로서 설명하는 기를 예로 들 수 있다. 디아릴아미노, 카르바졸릴 및 벤조카르바졸릴로의 식(tR)의 기의 치환 형태로서는, 이들 기에서의 아릴환 또는 벤젠환의 일부 또는 모든 수소가 식(tR)의 기로 치환된 예를 들 수 있다.
A환, B환 및 C환에서의 아릴환 또는 헤테로아릴환은, 「B」, 「X1」 및 「X2」로 구성되는 식(2) 중앙의 축합 2환 구조와 결합을 공유하는 5원환 또는 6원환을 가지는 것이 바람직하다.
여기서, 「축합 2환 구조」란, 식(2)의 중앙에 나타낸, 「B」, 「X1」 및 「X2」를 포함하여 구성되는 2개의 포화 탄화 수소환이 축합한 구조를 의미한다. 또한, 「축합 2환 구조와 결합을 공유하는 6원환」이란, 예를 들면, 식(2-a), 식(2-b), 식(2-c), 식(2-d), 식(2-e), 및 식(2-f)으로 나타낸 바와 같이 상기 축합 2환 구조에 축합한 a환(벤젠환(6원환))을 의미한다. 또한, 「(A환인) 아릴환 또는 헤테로아릴환이 이 6원환을 가지는」이란, 이 6원환만으로 A환이 형성되거나, 또는, 이 6원환을 포함하여 이 6원환에 또 다른 환 등이 축합하여 A환이 형성되는 것을 의미한다. 바꿔 말하면, 여기서 말하는 「6원환을 가지는 (A환인) 아릴환 또는 헤테로아릴환」이란, A환의 전부 또는 일부를 구성하는 6원환이, 상기 축합 2환 구조에 축합하고 있는 것을 의미한다. 「5원환」에 대해서도 동일한 설명이 해당된다. 또한, 「B환(b환)」, 「C환(c환)」에 대해서도 동일한 설명이 해당된다.
식(2) 중에서의 A환은, 식(2-a), 식(2-b), 식(2-c), 식(2-d), 식(2-e), 및 식(2-f)에서의 a환과 그 치환기 R1∼R3에 대응한다. 식(2) 중에서의 B환은, 식(2-a), 식(2-b), 및 식(2-c)에서의 b환과 그 치환기 R8∼R11, 식(2-d)에서의 b환과 그 치환기 R10 및 R11, 및 식(2-e), 및 식(2-f)에서의 b환과 그 치환기 R8 및 R9에 대응한다. 식(2) 중에서의 C환은, 식(2-a)에서의 c환과 그 치환기 R4∼R7, 식(2-b), 식(2-d), 및 식(2-f)에서의 c환과 그 치환기 R4 및 R5, 및 식(2-c) 및 식(2-e)에서의 c환과 그 치환기 R6 및 R7에 대응한다. 즉, 식(2-a)은, 식(2)의 A∼C 환으로서, 적어도 6원환 구조를 가지는 환이 선택된 구조에 대응하고, 식(2-b), 식(2-c), 식(2-d), 식(2-e), 및 식(2-f)은 각각 식(2)의 A∼C 환으로서 적어도 6원환 구조를 가지는 환 및 적어도 5원환 구조를 가지는 환이 선택된 구조에 대응한다. 그러한 의미에서, 식(2-a) 등에서의 각 환을 소문자 a∼c로 표시하였다.
식(2-b), 식(2-c), 식(2-d), 식(2-e), 및 식(2-f)에서의 XX는, 각각 독립적으로, >O, >S, >N-R, 또는 >C(-R)2이다. 여기서 상기 >N-R의 R은 치환되어 있어도 되는 아릴, 치환되어 있어도 되는 헤테로아릴, 치환되어 있어도 되는 알킬, 또는 치환되어 있어도 되는 시클로알킬이며, 치환되어 있어도 되는 아릴인 것이 바람직하고, 무치환의 아릴인 것이 보다 바람직하다. 또한, 상기 >C(-R)2의 R은, 각각 독립적으로, 수소, 알킬 혹은 시클로알킬로 치환되어 있어도 되는 아릴, 알킬 혹은 시클로알킬로 치환되어 있어도 되는 헤테로아릴, 알킬, 또는 시클로알킬이며, 알킬인 것이 바람직하고, 메틸인 것이 보다 바람직하다. >C(-R)2에서의 2개의 R은 동일한 것이 바람직하다. 또한 >C(-R)2에서의 2개의 R은 서로 환을 형성하고 있는 것도 바람직하다. XX는, 각각 독립적으로, >O, >S, 또는 >N-R인 것이 바람직하고, >O, 또는 >S인 것이 보다 바람직하고, >S인 것이 더욱 바람직하다.
식(2-a), 식(2-b), 식(2-c), 식(2-d), 식(2-e), 및 식(2-f)에 있어서, R1∼R11은, 각각 독립적으로, 수소, 아릴, 헤테로아릴, 디아릴아미노, 디헤테로아릴아미노, 아릴헤테로아릴아미노, 디아릴보릴(2개의 아릴은 단결합 또는 연결기를 통하여 결합하고 있어도 됨), 알킬, 시클로알킬, 알콕시, 아릴옥시, 또는 치환 실릴이며, 이들에서의 적어도 1개의 수소는, 아릴, 헤테로아릴, 알킬, 시클로알킬, 또는 치환 실릴로 치환되어 있어도 된다.
식(2-a), 식(2-b), 식(2-c), 식(2-d), 식(2-e), 및 식(2-f) 각각에서의 R1∼R3 중, 0∼1 개가 수소 이외의 치환기이며, 또한 그 외가 수소이며, R4∼R7 중, 0∼1 개가 수소 이외의 치환기이며, 또한 그 외가 수소이며, R8∼R11 중, 0∼1 개가 수소 이외의 치환기이며, 또한 그 외가 수소인 것이 바람직하고,
R1∼R3 중, 1개가 수소 이외의 치환기이며, 또한 그 외가 수소이며, R4∼R7 중, 1개가 수소 이외의 치환기이며, 또한 그 외가 수소이며, R8∼R11 중, 1개가 수소 이외의 치환기이며, 또한 그 외가 수소인 것이 보다 바람직하다. 수소 이외의 치환기로서, 바람직한 범위는, 제1 치환기(제2 치환기를 가지고 있어도 됨)로서 후술하는 치환기의 기재를 참조할 수 있다. 수소 이외의 치환기로서는, 알킬(특히, 상기 터셔리-알킬(tR), 네오펜틸 등), 시클로알킬(예를 들면, 아다만틸 등), 또는 치환 혹은 무치환의 디아릴아미노인 것이 특히 바람직하다.
식(2-a), 식(2-b), 식(2-c), 식(2-d), 식(2-e), 및 식(2-f)에서는, a환, b환 및 c환의 치환기 R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10 및 R11 중 인접하는 기끼리 결합하여 a환, b환 또는 c환과 함께 아릴환 또는 헤테로아릴환을 형성하고 있어도 되고, 형성된 환에서의 적어도 1개의 수소는, 아릴, 헤테로아릴, 디아릴아미노, 디헤테로아릴아미노, 아릴헤테로아릴아미노, 디아릴보릴(2개의 아릴은 단결합 또는 연결기를 통하여 결합하고 있어도 됨), 알킬, 시클로알킬, 알콕시, 아릴옥시, 또는 치환 실릴로 치환되어 있어도 되고, 이들에서의 적어도 1개의 수소는, 아릴, 헤테로아릴, 알킬, 시클로알킬, 또는 치환 실릴로 치환되어 있어도 된다.
예를 들면, 식(2-a)으로 표시되는 화합물은, a환, b환 및 c환에서의 치환기의 상호의 결합 형태에 의해, 하기 식(2-a-1) 및 식(2-a-2)에 나타낸 바와 같이, 화합물을 구성하는 환 구조가 변화된다. 각 식 중의 A'환, B'환 및 C'환은, 식(2)에서의 각각 A환, B환 및 C환에 대응한다. 또한, 각 식 중의 R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, R11, a, b, c, X1 및 X2의 정의는 식(2-a)에서의 정의와 동일하다.
Figure pat00161
식(2-a-1) 및 식(2-a-2) 중의 A'환, B'환, 및 C'환은, 식(2-a)에서 설명하면, 치환기 R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, 및 R11 중 인접하는 기끼리 결합하여, 각각 a환, b환, 및 c환과 함께 형성한 아릴환 또는 헤테로아릴환을 나타낸다(a환, b환, 또는 c환에 다른 환 구조가 축합하여 생긴 축합환이라고도 할 수 있다). 그리고, 식에서는 나타내지는 않지만, a환, b환 및 c환이 전부 A'환, B'환, 및 C'환으로 변화된 화합물도 있다. 또한, 식(2-a-1) 및 식(2-a-2)으로부터 알 수 있는 바와 같이, 예를 들면, b환의 R8과 c환의 R7, b환의 R11과 a환의 R1, c환의 R4와 a환의 R3 등은 「인접하는 기끼리」에는 해당하지 않고, 이들이 결합하지는 않는다. 즉, 「인접하는 기」는 동일 환 상에서 인접하는 기를 의미한다.
식(2-a-1) 및 식(2-a-2)으로 표시되는 화합물은, 예를 들면, 후술하는 구체적 화합물로서 열거한 식(2-67)∼식(2-74), 식(2-76)∼식(2-83), 식(2-273)∼식(2-276), 식(2-290)∼식(2-295) 및 식(2-350)∼식(2-355)으로 나타내는 화합물 등에 대응한다. 즉, 예를 들면, a환(또는 b환 또는 c환)인 벤젠환에 대하여 벤젠환, 인돌환, 피롤환, 퓨란환, 티오펜환, 벤조퓨란환, 벤조티오펜환, 시클로헥센환, 또는 인덴환이 축합하여 형성되는 A'환(또는 B'환 또는 C'환)을 가지는 화합물이며, 형성되어 생긴 축합환 A'(또는 축합환 B' 또는 축합환 C')는 각각 나프탈렌환, 카르바졸환, 인돌환, 벤조퓨란환, 벤조티오펜환, 디벤조퓨란환, 디벤조티오펜환, 테트랄린환, 또는 플루오렌환이다.
또한, 식(2-b), 식(2-c), 식(2-d), 식(2-e), 및 식(2-f)에 있어서도 각각 마찬가지로, a환, b환, 또는 c환에 다른 환 구조가 축합하여 생긴 축합환이 형성되어 있어도 된다. 예를 들면, a환 또는 b환인 벤젠환은 상기 식(2-a)에서의 벤젠환과 마찬가지로 다른 환 구조가 축합하여 축합환을 형성하고 있어도 된다. 식(2-b), 식(2-c), 식(2-d), 식(2-e), 및 식(2-f)에 있어서는, b환 또는 c환인 5원환에 있어서, R4∼R11 중 인접하는 기끼리 결합하여 환을 형성하여 축합환이 형성되어 있는 것이 특히 바람직하다. 예를 들면, 식(2-b) 및 식(2-c)의 c환, 및 식(2-d), 식(2-e), 및 식(2-f)의 b환 및 c환에 있어서, R3∼R11 중 인접하는 기끼리 결합하여 환을 형성함으로써, 축합환인 B'환 또는 C'환을 형성할 수 있다. 형성되는 환이 벤젠환일 경우의 축합환의 예로서는 인돌환, 벤조퓨란환, 벤조티오펜환을 들 수 있다.
일례로서, 식(2-b)의 c환인 5원환에 있어서, R4 및 R5끼리 결합하여 벤젠환을 형성해 축합환이 형성된 예를 이하에 나타낸다.
Figure pat00162
식(2-b-1) 중, R1, R2, R3, R8, R9, R10, R11, XX, X1 및 X2는 식(2-b) 중의 각각 과 동일한 의미이며, 바람직한 범위도 동일하다. R4b, R5b, R6b, R7b는 수소, 또는 아릴, 헤테로아릴, 디아릴아미노, 디헤테로아릴아미노, 아릴헤테로아릴아미노, 디아릴보릴(2개의 아릴은 단결합 또는 연결기를 통하여 결합하고 있어도 됨), 알킬, 시클로알킬, 알콕시, 아릴옥시, 및 치환 실릴로 이루어지는 군으로부터 선택되는 치환기이며, 이들 치환기에서의 적어도 1개의 수소는, 아릴, 헤테로아릴, 알킬, 시클로알킬, 또는 치환 실릴로 치환되어 있어도 된다. R4b, R5b, R6b, R7b 중, 0∼2 개가 수소 이외의 치환기이며, 또한 그 외가 수소인 것이 바람직하고, 1개가 수소 이외의 치환기이며, 또한 그 외가 수소인 것이 보다 바람직하다. 수소 이외의 치환기로서, 바람직한 범위는, 제1 치환기(제2 치환기를 가지고 있어도 됨)로서 후술하는 치환기의 기재를 참조할 수 있다. 수소 이외의 치환기로서는, 알킬(특히, 상기 터셔리-알킬(tR), 네오펜틸 등), 시클로알킬(예를 들면, 아다만틸 등), 또는 치환 혹은 무치환의 디아릴아미노인 것이 특히 바람직하다.
예를 들면, 식(2-b), 식(2-c), 식(2-d), 식(2-e), 및 식(2-f)에서는, XX가 >O일 때, b환 및/또는 c환은 퓨란환이 되지만, 이 퓨란환에 대하여 벤젠환이 축합하여 형성되는 식(2-a-1)의 B'환 및/또는 C'환에 대응하는 환은 벤조퓨란환이다.
한, 예를 들면, 식(2-b), 식(2-c), 식(2-d), 식(2-e), 및 식(2-f)에서는, XX가 >S일 때, b환 및/또는 c환은티오펜환이 되지만, 이티오펜환에 대하여 벤젠환이 축합하여 형성되는 식(2-a-1)의 B'환 및/또는 C'환에 대응하는 환은 벤조티오펜환이다.
이와 같은 구조의 예로서는, 후술하는 식(2-572)∼식(1-588) 중 어느 하나로 표시되는 화합물을 들 수 있다.
식(2)에서의 X1 및 X2는, 각각 독립적으로, >O, >N-R, >C(-R)2, >S, 또는 >Se이며, 상기 >N-R의 R은, 치환되어 있어도 되는 아릴, 치환되어 있어도 되는 헤테로아릴, 치환되어 있어도 되는 알킬, 또는 치환되어 있어도 되는 시클로알킬이며, 상기 >C(-R)2의 R은, 수소, 치환되어 있어도 되는 아릴, 치환되어 있어도 되는 알킬, 또는 치환되어 있어도 되는 시클로알킬이며, 상기 >N-R의 R 및/또는 상기 >C(-R)2의 R은 연결기 또는 단결합에 의해 상기 B환 및/또는 C환과 결합하고 있어도 되고, 연결기로서는, -O-, -S-, 또는 -C(-R)2-가 바람직하다. 그리고, 상기 「-C(-R)2-」의 R은, 수소, 알킬, 또는 시클로알킬이다. 이 설명은 식(2-a), 식(2-b), 식(2-c), 식(2-d), 식(2-e), 및 식(2-f)에서의 X1 및 X2에서도 동일하다.
식(2) 및 식(2-a), 식(2-b), 식(2-c), 식(2-d), 식(2-e), 및 식(2-f)에 있어서, X1 및 X2는, 각각 독립적으로 >O 또는 >N-R인 것이 바람직하고, R이 치환되어 있어도 되는 페닐인 >N-R인 것이 보다 바람직하고, 적어도 1개의 R이 1개 또는 2개의 tert-부틸, tert-아밀, 메틸 또는 페닐이 치환한 페닐인 >N-R인 것이 더욱 바람직하고, 적어도 1개의 R이 1개의 tert-부틸 또는 tert-아밀이 치환한 페닐인 >N-R인 것이 특히 바람직하다. X1 및 X2는 서로 동일한 기라도 되고 상이해도 된다.
여기서, 식(2)에서의 「>N-R의 R 및/또는 >C(-R)2의 R은 연결기 또는 단결합에 의해 A환, B환, 및/또는 C환과 결합되어 있는」의 규정은, 식(2-a), 식(2-b), 식(2-c), 식(2-d), 식(2-e), 및 식(2-f)에서는 「>N-R의 R 및/또는 >C(-R)2의 R은 -O-, -S-, -C(-R)2- 또는 단결합에 의해 a환, b환, 및/또는 c환과 결합되어 있는」의 규정에 대응한다.
이 규정은, 하기 식(2-a-3-1)으로 표시되는, X1이나 X2가 축합환 B' 및 축합환 C'에 받아들여진 환 구조를 가지는 화합물로 표현할 수 있다. 즉, 예를 들면, 식(2-a)에서의 b환(또는 c환)인 벤젠환에 대하여 X1(또는 X2)을 받아들이도록 하여 다른 환이 축합하여 형성되는 B'환(또는 C'환)을 가지는 화합물이다. 형성되어 생긴 축합환 B'(또는 축합환 C')는, 예를 들면, 카르바졸환, 페녹사진환, 페노티아진환, 또는 아크리딘환이다.
또한, 상기 규정은, 하기 식(2-a-3-2)이나 식(2-a-3-3)으로 표시되는, X1 및/또는 X2가 축합환 A'에 받아들여진 환 구조를 가지는 화합물로도 표현할 수 있다. 즉, 예를 들면, 식(2-a)에서의 a환인 벤젠환에 대하여 X1(및/또는 X2)을 받아들이도록 하여 다른 환이 축합하여 형성되는 A'환을 가지는 화합물이다. 형성되어 생긴 축합환 A'는, 예를 들면, 카르바졸환, 페녹사진환, 페노티아진환, 또는 아크리딘환이다.
Figure pat00163
식(2)의 A환, B환, 및 C환인 「아릴환」으로서는, 예를 들면, 탄소수 6∼30의 아릴환을 들 수 있어, 탄소수 6∼16의 아릴환이 바람직하고, 탄소수 6∼12의 아릴환이 보다 바람직하고, 탄소수 6∼10의 아릴환이 특히 바람직하다. 그리고, 이 「아릴환」은, 식(2)에서 규정된 「R1∼R11 중 인접하는 기끼리 결합하여 a환, b환, 또는 c환과 함께 형성된 아릴환」에 대응하고, 또한 a환(또는 b환, c환)이 이미 탄소수 6의 벤젠환으로 구성되어 있으므로, 이것에 5원환이 축합한 축합환의 합계 탄소수 9가 하한의 탄소수가 된다.
구체적인 「아릴환」으로서는, 단환계인 벤젠환, 2환계인 비페닐환, 축합 2환계인 나프탈렌환, 테트랄린환, 3환계인 터페닐환(m-터페닐, o-터페닐, p-터페닐), 축합 3환계인, 아세나프틸렌환, 플루오렌환, 페날렌환, 페난트렌환, 축합 4환계인 트리페닐렌환, 피렌환, 나프타센환, 축합 5환계인 페릴렌환, 펜타센환 등을 예로 들 수 있다.
식(2)의 A환, B환 및 C환인 「헤테로아릴환」으로서는, 예를 들면, 탄소수 2∼30의 헤테로아릴환이 있고, 탄소수 2∼25의 헤테로아릴환이 바람직하고, 탄소수 2∼20의 헤테로아릴환이 보다 바람직하고, 탄소수 2∼15의 헤테로아릴환이 더욱 바람직하고, 탄소수 2∼10의 헤테로아릴환이 특히 바람직하다. 또한, 「헤테로아릴환」으로서는, 예를 들면, 환 구성 원자로서 탄소 이외에 산소, 유황 및 질소로부터 선택되는 헤테로 원자를 1개 내지 5개 함유하는 복소환 등이 있다. 그리고, 이 「헤테로아릴환」은, 식(2-a), 식(2-b), 식(2-c), 식(2-d), 식(2-e), 및 식(2-f)에서 규정된 「R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, 및 R11 중 인접하는 기끼리 결합하여 a환, b환, 또는 c환과 함께 형성된 헤테로아릴환」에 대응하고, 또한 a환(또는 b환, c환)이 이미 탄소수 6의 벤젠환으로 구성되어 있으므로, 이것에 5원환이 축합한 축합환의 합계 탄소수 6이 하한의 탄소수가 된다.
구체적인 「헤테로아릴환」으로서는, 예를 들면, 피롤환, 옥사졸환, 이소옥사졸환, 티아졸환, 이소티아졸환, 이미다졸환, 옥사디아졸환, 티아디아졸환, 트리아졸환, 테트라졸환, 피라졸환, 피리딘환, 피리미딘환, 피리다진환, 피라진환, 트리아진환, 인돌환, 이소인돌환, 1H-인다졸환, 벤즈이미다졸환, 벤즈옥사졸환, 벤조티아졸환, 1H-벤조트리아졸환, 퀴놀린환, 이소퀴놀린환, 신놀린환, 퀴나졸린환, 퀴녹살린환, 프탈라진환, 나프티리딘환, 퓨린환, 프테리딘환, 카르바졸환, 아크리딘환, 페녹사티인환, 페녹사진환, 페노티아진환, 페나진환, 인돌리진환, 퓨란환, 벤조퓨란환, 이소벤조퓨란환, 디벤조퓨란환, 티오펜환, 벤조티오펜환, 디벤조티오펜환, 퓨라잔환, 옥사디아졸환, 티안트렌환 등이 있다.
상기 「아릴환」 또는 「헤테로아릴환」에서의 적어도 1개의 수소는, 제1 치환기인, 치환 혹은 무치환의 「아릴」, 치환 혹은 무치환의 「헤테로아릴」, 치환 혹은 무치환의 「디아릴아미노」, 치환 혹은 무치환의 「디헤테로아릴아미노」, 치환 혹은 무치환의 「아릴헤테로아릴아미노」, 치환 혹은 무치환의 「디아릴보릴(2개의 아릴은 단결합 또는 연결기를 통하여 결합하고 있어도 됨)」, 치환 혹은 무치환의 「알킬」, 치환 혹은 무치환의 「시클로알킬」, 치환 혹은 무치환의 「알콕시」, 또는 치환 혹은 무치환의 「아릴옥시」로 치환되어 있어도 되지만, 이 제1 치환기로서의 「아릴」이나 「헤테로아릴」, 「디아릴아미노」의 아릴, 「디헤테로아릴아미노」의 헤테로아릴, 「아릴헤테로아릴아미노」의 아릴과 헤테로아릴, 「디아릴보릴」의 아릴, 또한 「아릴옥시」의 아릴로서는 전술한 「아릴환」 또는 「헤테로아릴환」의 1가의 기를 예로 들 수 있다.
또한 제1 치환기로서의 「알킬」로서는, 직쇄 및 분지쇄 중 어느 것이라도 되고, 예를 들면, 탄소수 1∼24의 직쇄 알킬 또는 탄소수 3∼24의 분지쇄 알킬이 있다. 탄소수 1∼18의 알킬(탄소수 3∼18의 분지쇄 알킬)이 바람직하고, 탄소수 1∼12의 알킬(탄소수 3∼12의 분지쇄 알킬)이 보다 바람직하고, 탄소수 1∼6의 알킬(탄소수 3∼6의 분지쇄 알킬)이 더욱 바람직하고, 탄소수 1∼5의 알킬(탄소수 3∼5의 분지쇄 알킬)이 특히 바람직하다.
구체적인 알킬로서는, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, sec-부틸, tert-부틸, n-펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, tert-펜틸(tert-아밀), n-헥실, 1-메틸펜틸, 4-메틸-2-펜틸, 3,3-디메틸부틸, 2-에틸부틸, n-헵틸, 1-메틸헥실, n-옥틸, tert-옥틸, 1-메틸헵틸, 2-에틸헥실, 2-프로필펜틸, n-노닐, 2,2-디메틸헵틸, 2,6- 디메틸-4-헵틸, 3,5,5-트리메틸헥실, n-데실, n- 운데실, 1-메틸데실, n-도데실, n-트리데실, 1-헥실헵틸, n-테트라데실, n-펜타데실, n-헥사데실, n-헵타데실, n-옥타데실, n-에이코실 등을 예로 들 수 있다.
또한 제1 치환기로서의 「시클로알킬」로서는, 예를 들면, 탄소수 3∼24의 시클로알킬이 있고, 탄소수 3∼20의 시클로알킬이 바람직하고, 탄소수 3∼16의 시클로알킬이 보다 바람직하고, 탄소수 3∼14의 시클로알킬이 더욱 바람직하고, 탄소수 5∼10의 시클로알킬이 더욱 바람직하고, 탄소수 5∼8의 시클로알킬이 특히 바람직하고, 탄소수 5∼6의 시클로알킬이 가장 바람직하다.
구체적인 시클로알킬로서는, 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 시클로헥실, 시클로헵틸, 시클로옥틸, 시클로노닐, 시클로데실, 및 이 탄소수 1∼4의 알킬(특히 메틸) 치환체나, 노르보르네닐, 비시클로[1.0.1]부틸, 비시클로[1.1.1]펜틸, 비시클로[2.0.1]펜틸, 비시클로[1.2.1]헥실, 비시클로[3.0.1]헥실, 비시클로[2.1.2]헵틸, 비시클로[2.2.2]옥틸, 아다만틸, 디아만틸, 데카하이드로나프탈레닐, 데카하이드로아줄레닐 등을 예로 들 수 있다.
또한 제1 치환기로서의 「알콕시」로서는, 예를 들면, 탄소수 1∼24의 직쇄 또는 탄소수 3∼24의 분지쇄의 알콕시가 있다. 탄소수 1∼18의 알콕시(탄소수 3∼18의 분지쇄의 알콕시)가 바람직하고, 탄소수 1∼12의 알콕시(탄소수 3∼12의 분지쇄의 알콕시)가 보다 바람직하고, 탄소수 1∼6의 알콕시(탄소수 3∼6의 분지쇄의 알콕시)가 더욱 바람직하고, 탄소수 1∼4의 알콕시(탄소수 3∼4의 분지쇄의 알콕시)가 특히 바람직하다.
구체적인 알콕시로서는, 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 이소프로폭시, 부톡시, 이소부톡시, sec-부톡시, tert-부톡시, 펜틸옥시, 헥실옥시, 헵틸옥시, 옥틸옥시 등을 예로 들 수 있다.
또한 제1 치환기로서의 「치환 실릴」로서는, 예를 들면, 알킬, 시클로알킬, 및 아릴로 이루어지는 군으로부터 선택되는 3개의 치환기로 치환된 실릴이 있다. 예를 들면, 트리알킬실릴, 트리시클로알킬실릴, 디알킬시클로알킬실릴, 알킬디시클로알킬실릴, 트리아릴실릴, 디알킬아리루실릴, 및 알킬디아릴실릴이 있다.
「트리알킬실릴」로서는, 실릴에서의 3개의 수소가 각각 독립적으로 알킬로 치환된 기를 예로 들 수 있고, 이 알킬은 전술한 제1 치환기에서의 「알킬」로서 설명한 기를 인용할 수 있다. 치환하기에 바람직한 알킬은, 탄소수 1∼5의 알킬이며, 구체적으로는 메틸, 에틸, 프로필, i-프로필, 부틸, sec-부틸, tert-부틸, tert-아밀 등을 예로 들 수 있다.
구체적인 트리알킬실릴로서는, 트리메틸실릴, 트리에틸실릴, 트리프로필실릴, 트리i-프로필실릴, 트리부틸실릴, 트리sec-부틸실릴, 트리tert-부틸실릴, 새t-아밀 실릴, 에틸디메틸실릴, 프로필디메틸실릴, i-프로필디메틸실릴, 부틸디메틸실릴, sec-부틸디메틸실릴, tert-부틸디메틸실릴, tert-아밀디메틸실릴, 메틸디에틸실릴, 프로필디에틸실릴, i-프로필디에틸실릴, 부틸디에틸실릴, sec-부틸디에틸실릴, tert-부틸디에틸실릴, tert-아밀디에틸실릴, 메틸디프로필실릴, 에틸디프로필실릴, 부틸디프로필실릴, sec-부틸디프로필실릴, tert-부틸디프로필실릴, tert-아밀지프로필실릴, 메틸디i-프로필실릴, 에틸디i-프로필실릴, 부틸디i-프로필실릴, sec-부틸디i-프로필실릴, tert-부틸디i-프로필실릴, tert-아밀디i-프로필실릴 등을 예로 들 수 있다.
「트리시클로알킬실릴」로서는, 실릴에서의 3개의 수소가 각각 독립적으로 시클로알킬로 치환된 기를 예로 들 수 있고, 이 시클로알킬은 전술한 제1 치환기에서의 「시클로알킬」로서 설명한 기를 인용할 수 있다. 치환하기에 바람직한 시클로알킬은, 탄소수 5∼10의 시클로알킬이며, 구체적으로는 시클로펜틸, 시클로헥실, 시클로헵틸, 시클로옥틸, 시클로노닐, 시클로데실, 비시클로[1.1.1]펜틸, 비시클로[2.0.1]펜틸, 비시클로[1.2.1]헥실, 비시클로[3.0.1]헥실, 비시클로[2.1.2]헵틸, 비시클로[2.2.2]옥틸, 아다만틸, 데카하이드로나프탈레닐, 데카하이드로아줄레닐 등을 예로 들 수 있다.
구체적인 트리시클로알킬실릴로서는, 트리시클로펜틸실릴, 트리시클로헥실실릴등을 예로 들 수 있다.
2개의 알킬과 1개의 시클로알킬이 치환한 디알킬시클로알킬실릴와, 1개의 알킬과 2개의 시클로알킬이 치환한 알킬디시클로알킬실릴의 구체예로서는, 전술한 구체적인 알킬 및 시클로알킬로부터 선택되는 기가 치환한 실릴을 들 수 있다.
2개의 알킬과 1개의 아릴이 치환한 디알킬아릴실릴, 1개의 알킬과 2개의 아릴이 치환한 알킬디아릴실릴, 및 3개의 아릴이 치환한 트리아릴실릴의 구체예로서는, 전술한 구체적인 알킬 및 아릴로부터 선택되는 기가 치환한 실릴을 들 수 있다. 트리아릴실릴의 구체예로서는, 특히 트리페닐실릴을 예로 들 수 있다.
또한 제1 치환기로서의 「디아릴보릴」 중의 「아릴」로서는, 전술한 아릴의 설명을 인용할 수 있다. 또한, 이 2개의 아릴은 단결합 또는 연결기(예를 들면 >C(-R)2, >O, >S 또는 >N-R)를 통하여 결합하고 있어도 된다. 여기서, >C(-R)2 및 >N-R의 R은, 아릴, 헤테로아릴, 디아릴아미노, 알킬, 시클로알킬, 알콕시 또는 아릴옥시(이상, 제1 치환기)이며, 상기 제1 치환기에는 또한 아릴, 헤테로아릴, 알킬 또는 시클로알킬(이상, 제2 치환기)이 치환하고 있어도 되고, 이들 기의 구체예로서는, 전술한 제1 치환기로서의 아릴, 헤테로아릴, 디아릴아미노, 알킬, 시클로알킬, 알콕시 또는 아릴옥시의 설명을 인용할 수 있다.
구체적으로는, 제1 치환기의 구조의 입체장애성, 전자공여성 및 전자흡인성에 의해 발광파장을 조정할 수 있고, 바람직하게는 하기 구조식으로 표시되는 기이며, 보다 바람직하게는, 메틸, tert-부틸, tert-펜틸(tert-아밀), 페닐, o-톨릴, p-톨릴, 2,4-크실릴, 2,5-크실릴, 2,6-크실릴, 2,4,6-메시틸, 디페닐아미노, 디-p-톨릴아미노, 비스(p-(tert-부틸)페닐)아미노, 카르바졸릴, 3,6-디메틸카르바졸릴, 3,6-디-tert-부틸카르바졸릴 및 페녹시이며, 더욱 바람직하게는, 메틸, tert-부틸, 페닐, o-톨릴, 2,6-크실릴, 2,4,6-메시틸, 디페닐아미노, 디-p-톨릴아미노, 비스(p-(tert-부틸)페닐)아미노, 카르바졸릴, 3,6-디메틸카르바졸릴 및 3,6-디-tert-부틸카르바졸릴이다. 합성의 용이성의 관점에서는, 입체장애가 큰 것이 선택적인 합성을 위하여 바람직하며, 구체적으로는, tert-부틸, tert-펜틸(tert-아밀), o-톨릴, p-톨릴, 2,4-크실릴, 2,5-크실릴, 2,6-크실릴, 2,4,6-메시틸, 디-p-톨릴아미노, 비스(p-(tert-부틸)페닐)아미노, 3,6-디메틸카르바졸릴 및 3,6-디-tert-부틸카르바졸릴이 바람직하다.
하기 구조식에 있어서, 「Me」는 메틸, 「tBu」는 tert-부틸, 「tAm」은 tert-아밀, 「tOct」는 tert-옥틸, *는 결합 위치를 나타낸다.
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식(2-a)에 있어서는, R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, 및 R11 중, 1∼4 개가 상기 어느 하나의 구조식으로 표시되는 기이며, 나머지는 수소인 것이 바람직하고, R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, 및 R11 중, 1∼3 개가 상기 어느 하나의 구조식으로 표시되는 기이며, 나머지는 수소인 것이 보다 바람직하고, R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, 및 R11 중, 1∼3 개가 메틸, tert-부틸 또는 tert-아밀이며, 나머지는 수소인 것이 더욱 바람직하다.
제1 치환기인, 치환 혹은 무치환의 「아릴」, 치환 혹은 무치환의 「헤테로아릴」, 치환 혹은 무치환의 「디아릴아미노」, 치환 혹은 무치환의 「디헤테로아릴아미노」, 치환 혹은 무치환의 「아릴헤테로아릴아미노」, 치환 혹은 무치환의 「디아릴보릴(2개의 아릴은 단결합 또는 연결기를 통하여 결합하고 있어도 됨)」, 치환 혹은 무치환의 「알킬」, 치환 혹은 무치환의 「시클로알킬」, 치환 혹은 무치환의 「알콕시」, 또는 치환 혹은 무치환의 「아릴옥시」는, 치환 또는 무치환으로 설명되고 있는 바와 같이, 이들에서의 적어도 1개의 수소가 제2 치환기로 치환되어 있어도 된다. 이 제2 치환기로서는, 예를 들면, 아릴, 헤테로아릴, 알킬 또는 시클로알킬이 있고, 이들의 구체예는, 전술한 「아릴환」 또는 「헤테로아릴환」의 1가의 기, 또한 제1 치환기로서의 「알킬」 또는 「시클로알킬」의 설명을 참조할 수 있다. 또한, 제2 치환기로서의 아릴이나 헤테로아릴에는, 이들에서의 적어도 1개의 수소가, 페닐 등의 아릴(구체예는 전술한 기)이나, 메틸 등의 알킬(구체예는 전술한 기) 또는 시클로헥실 등의 시클로알킬(구체예는 전술한 기)로 치환된 구조도 제2 치환기로서의 아릴이나 헤테로아릴에 포함된다. 그 일례로서는, 제2 치환기가 카르바졸릴인 경우에는, 9번 위치에서의 적어도 1개의 수소가, 페닐 등의 아릴, 메틸 등의 알킬 또는 시클로헥실 등의 시클로알킬로 치환된 카르바졸릴도 제2 치환기로서의 헤테로아릴에 포함된다.
식(2-a), 식(2-b), 식(2-c), 식(2-d), 식(2-e), 및 식(2-f)의 R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, 및 R11에 있어서의 아릴, 헤테로아릴, 디아릴아미노의 아릴, 디헤테로아릴아미노의 헤테로아릴, 아릴헤테로아릴아미노의 아릴과 헤테로아릴, 디아릴보릴의 아릴, 또는 아릴옥시의 아릴로서는, 식(2)에서 설명한 「아릴환」 또는 「헤테로아릴환」의 1가의 기를 예로 들 수 있다. 또한, R1∼R11에서의 알킬, 시클로알킬 또는 알콕시로서는, 전술한 식(2)의 설명에서의 제1 치환기로서의 「알킬」, 「시클로알킬」 또는 「알콕시」의 설명을 참조할 수 있다. 또한, 이들 기로의 치환기로서의 아릴, 헤테로아릴, 알킬 또는 시클로알킬도 동일하다. 또한, R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, 및 R11 중 인접하는 기끼리 결합하여 a환, b환, 또는 c환과 함께 아릴환 또는 헤테로아릴환을 형성한 경우의, 이들 환으로의 치환기인 헤테로아릴, 디아릴아미노, 디헤테로아릴아미노, 아릴헤테로아릴아미노, 디아릴보릴, 알킬, 시클로알킬, 알콕시 또는 아릴옥시, 및 또 다른 치환기인 아릴, 헤테로아릴, 알킬, 또는 시클로알킬에 대해서도 동일하다.
식(2)의 X1 및 X2에서의 >N-R의 R은, 전술한 제2 치환기로 치환되어 있어도 되는, 아릴, 헤테로아릴, 알킬, 또는 시클로알킬이며, 아릴이나 헤테로아릴에서의 적어도 1개의 수소는, 예를 들면, 알킬 또는 시클로알킬로 치환되어 있어도 된다. 이 아릴, 헤테로아릴, 알킬, 및 시클로알킬로서는 상술한 기를 예로 들 수 있다. 특히 탄소수 6∼10의 아릴(예를 들면, 페닐, 나프틸 등), 탄소수 2∼15의 헤테로아릴(예를 들면, 카르바졸릴 등), 탄소수 1∼5의 알킬(예를 들면, 메틸, 에틸 등), 또는 탄소수 5∼10의 시클로알킬(바람직하게는 시클로헥실이나 아다만틸)이 바람직하다. 이 설명은 식(2-a), 식(2-b), 식(2-c), 식(2-d), 식(2-e), 및 식(2-f)에서의 X1 및 X2에서도 동일하다. 식(2-a), 식(2-b), 식(2-c), 식(2-d), 식(2-e), 및 식(2-f)의 X1 및 X2에서의 >N-R의 R은, 탄소수 1∼6의 알킬 혹은 탄소수 3∼14의 시클로알킬로 치환되어 있어도 되는 탄소수 6∼12의 아릴, 탄소수 1∼6의 알킬 혹은 탄소수 3∼14의 시클로알킬로 치환되어 있어도 되는 탄소수 2∼15의 헤테로아릴, 탄소수 1∼6의 알킬, 또는 탄소수 3∼14의 시클로알킬이며, 탄소수 1∼4의 알킬 혹은 탄소수 5∼10의 시클로알킬로 치환되어 있어도 되는 탄소수 6∼10의 아릴, 탄소수 1∼4의 알킬, 또는 탄소수 5∼10의 시클로알킬인 것이 바람직하다.
식(2)의 X1 및 X2에서의 >C(-R)2의 R은, 수소, 전술한 제2 치환기로 치환되어 있어도 되는, 아릴, 알킬, 또는 시클로알킬이며, 아릴에서의 적어도 1개의 수소는, 예를 들면, 알킬 또는 시클로알킬로 치환되어 있어도 된다. 이 아릴, 알킬, 및 시클로알킬로서는 상술한 기를 예로 들 수 있다. 특히 탄소수 6∼10의 아릴(예를 들면, 페닐, 나프틸 등), 탄소수 1∼5의 알킬(예를 들면, 메틸, 에틸 등), 또는 탄소수 5∼10의 시클로알킬(바람직하게는 시클로헥실이나 아다만틸)이 바람직하다. 이 설명은 식(2-a), 식(2-b), 식(2-c), 식(2-d), 식(2-e), 및 식(2-f)에서의 X1 및 X2에서도 동일하다. 식(2-a), 식(2-b), 식(2-c), 식(2-d), 식(2-e), 및 식(2-f)의 X1 및 X2에서의 >C(-R)2의 R은, 수소, 탄소수 1∼6의 알킬 혹은 탄소수 3∼14의 시클로알킬로 치환되어 있어도 되는 탄소수 6∼12의 아릴, 탄소수 1∼6의 알킬, 또는 탄소수 3∼14의 시클로알킬이며, 수소, 탄소수 1∼4의 알킬 혹은 탄소수 5∼10의 시클로알킬로 치환되어 있어도 되는 탄소수 6∼10의 아릴, 탄소수 1∼4의 알킬, 또는 탄소수 5∼10의 시클로알킬인 것이 바람직하다.
식(2)에서의 연결기인 「-C(-R)2-」의 R은, 수소, 알킬, 또는 시클로알킬이지만, 이 알킬 및 시클로알킬로서는 상술한 기를 예로 들 수 있다. 특히 탄소수 1∼5의 알킬(예를 들면, 메틸, 에틸 등) 또는 탄소수 5∼10의 시클로알킬(바람직하게는 시클로헥실이나 아다만틸)이 바람직하다. 이 설명은 식(2-a), 식(2-b), 식(2-c), 식(2-d), 식(2-e), 및 식(2-f)에서의 연결기인 「-C(-R)2-」에서도 동일하다.
도펀트 재료는, 식(2)으로 표시되는 단위구조를 복수 가지는 다환 방향족 화합물의 다량체라도 된다. 다량체는, 바람직하게는, 식(2-a), 식(2-b), 식(2-c), 식(2-d), 식(2-e), 또는 식(2-f)으로 표시되는 단위구조를 복수 가지는 다환 방향족 화합물의 다량체이다. 다량체는, 2량체∼6량체가 바람직하고, 2량체∼3량체가 보다 바람직하고, 2량체가 특히 바람직하다. 다량체는, 1개의 화합물 중에 상기 단위구조를 복수 가지는 형태라면 되고, 예를 들면, 상기 단위구조가 단결합, 탄소수 1∼3의 알킬렌기, 페닐렌기, 나프틸렌기 등의 연결기로 복수 결합한 형태에 더하여, 상기 단위구조에 포함되는 임의의 환(A환, B환 또는 C환, a환, b환 또는 c환)을 복수의 단위구조로 공유하도록 하여 결합한 형태라도 되고, 또한, 상기 단위구조에 포함되는 임의의 환(A환, B환 또는 C환, a환, b환 또는 c환)끼리 축합하도록 하여 결합한 형태라도 된다.
이와 같은 다량체로서는, 예를 들면, 하기 식(2-4), 식(2-4-1), 식(2-4-2), 식(2-5-1)∼식(2-5-4), 또는 식(2-6)으로 표시되는 다량체 화합물이 있다. 하기 식(2-4)으로 표시되는 다량체 화합물은, 식(2-a)에서 설명하면, a환인 벤젠환을 공유하게 하여, 복수의 식(2-a)으로 표시되는 단위구조를 1개의 화합물 중에 가지는 다량체 화합물이다. 또한, 하기 식(2-4-1)으로 표시되는 다량체 화합물은, 식(2-a)에서 설명하면, a환인 벤젠환을 공유하게 하여, 2개의 식(2-a)으로 표시되는 단위구조를 1개의 화합물 중에 가지는 다량체 화합물이다. 또한, 하기 식(2-4-2)으로 표시되는 다량체 화합물은, 식(2-a)에서 설명하면, a환인 벤젠환을 공유하게 하여, 3개의 식(2-a)으로 표시되는 단위구조를 1개의 화합물 중에 가지는 다량체 화합물이다. 또한, 하기 식(2-5-1)∼식(2-5-4)으로 표시되는 다량체 화합물은, 식(2-a)에서 설명하면, b환(또는 c환)인 벤젠환을 공유하게 하여, 복수의 식(2-a)으로 표시되는 단위구조를 1개의 화합물 중에 가지는 다량체 화합물이다. 또한, 하기 식(2-6)으로 표시되는 다량체 화합물은, 식(2-a)에서 설명하면, 예를 들면, 어떤 단위구조의 b환(또는 a환, c환)인 벤젠환과 어떤 단위구조의 b환(또는 a환, c환)인 벤젠환이 축합하도록 하여, 복수의 식(2-a)으로 표시되는 단위구조를 1개의 화합물 중에 가지는 다량체 화합물이다.
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다량체 화합물은, 식(2-4), 식(2-4-1) 또는 식(2-4-2)으로 표현되는 다량화 형태와, 식(2-5-1)∼식(2-5-4) 중 어느 하나 또는 식(2-6)으로 표현되는 다량화 형태가 조합된 다량체라도 되고, 식(2-5-1)∼식(2-5-4) 중 어느 하나로 표현되는 다량화 형태와, 식(2-6)으로 표현되는 다량화 형태가 조합된 다량체라도 되고, 식(2-4), 식(2-4-1) 또는 식(2-4-2)으로 표현되는 다량화 형태와 식(2-5-1)∼식(2-5-4) 중 어느 하나로 표현되는 다량화 형태와 식(2-6)으로 표현되는 다량화 형태가 조합된 다량체라도 된다.
또한, 식(2) 또는 식(2-a), 식(2-b), 식(2-c), 식(2-d), 식(2-e), 또는 식(2-f)으로 표시되는 다환 방향족 화합물 및 그의 다량체의 화학 구조 중의 수소는, 그 전부 또는 일부가 중수소, 시아노 또는 할로겐이라도 된다. 예를 들면, 식(2)에 있어서는, A환, B환, C환(A∼C 환은 아릴환 또는 헤테로아릴환), A∼C 환으로의 치환기, 및 X3 및 X4가 >N-R이나 >C(-R)2일 때의 R(=알킬, 시클로알킬, 아릴)에서의 수소가 중수소, 시아노 또는 할로겐으로 치환될 수 있지만, 이들 중에서도 아릴이나 헤테로아릴에서의 전부 또는 일부의 수소가 중수소, 시아노 또는 할로겐으로 치환된 태양을 예로 들 수 있다. 할로겐은, 불소, 염소, 브롬 또는 요오드이며, 바람직하게는 불소, 염소 또는 브롬, 보다 바람직하게는 불소 또는 염소이다.
또한, 식(2), 식(2-a), 식(2-b), 식(2-c), 식(2-d), 식(2-e), 또는 식(2-f)으로 표시되는 다환 방향족 화합물 및 그의 다량체의 화학 구조 중의 아릴환 및 헤테로아릴환으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1개는, 적어도 1개의 시클로알칸으로 축합되어 있어도 된다.
예를 들면, A환, B환, C환, a환, b환, c환인 아릴환 및 헤테로아릴환 중의 아릴환 및 헤테로아릴환, A환∼C환 중의 제1 및 제2 치환기로서의 아릴(아릴, 디아릴아미노, 아릴헤테로아릴아미노, 디아릴보릴 또는 아릴옥시에서의 아릴 부분) 및 헤테로아릴(헤테로아릴, 디헤테로아릴아미노 또는 아릴헤테로아릴아미노에서의 헤테로아릴 부분), a환, b환, c환으로의 제1 및 제2 치환기로서의 아릴(상기와 동일함) 및 헤테로아릴(상기와 동일함), 및 X1, X2인 >N-R의 R로서의 아릴(상기와 동일함) 및 헤테로아릴(상기와 동일함) 중 중 적어도 1개가, 적어도 1개의 시클로알칸으로 축합되어 있어도 된다.
바람직하게는, A환, B환, C환, a환, b환, c환인 아릴환 및 헤테로아릴환, A환∼C환 중의 제1 치환기로서의 아릴(아릴, 디아릴아미노, 디아릴보릴 또는 아릴옥시에서의 아릴 부분) 및 헤테로아릴(헤테로아릴 또는 디헤테로아릴아미노에서의 헤테로아릴 부분), a환∼c환으로의 제1 치환기로서의 아릴(상기와 동일함) 및 헤테로아릴(상기와 동일함), 및 X1, X2인 >N-R의 R로서의 아릴(상기와 동일함) 및 헤테로아릴(상기와 동일함) 중 중 적어도 1개가, 적어도 1개의 시클로알칸으로 축합되어 있어도 된다.
보다 바람직하게는, A환, B환, C환, a환, b환, c환인 아릴환, A환∼C환 중의 제1 치환기로서의 아릴(아릴 또는 디아릴아미노에서의 아릴 부분) 및 헤테로아릴(헤테로아릴에서의 헤테로아릴 부분), a환, b환, c환으로의 제1 치환기로서의 아릴(상기와 동일함) 및 헤테로아릴(상기와 동일함), 및 X1, X2인 >N-R의 R로서의 아릴(상기와 동일함) 중의 적어도 1개가, 적어도 1개의 시클로알칸으로 축합되어 있어도 된다.
더욱 바람직하게는, A환, B환, C환, a환, b환, c환인 아릴환, A환∼C환 중의 제1 치환기로서의 아릴(아릴 또는 디아릴아미노에서의 아릴 부분), a환, b환, c환으로의 제1 치환기로서의 아릴(상기와 동일함), 및 X1, X2인 >N-R의 R로서의 아릴(상기와 동일함) 중의 적어도 1개가, 적어도 1개의 시클로알칸으로 축합되어 있어도 된다.
「시클로알칸」으로서는, 탄소수 3∼24의 시클로알칸, 탄소수 3∼20의 시클로알칸, 탄소수 3∼16의 시클로알칸, 탄소수 3∼14의 시클로알칸, 탄소수 5∼10의 시클로알칸, 탄소수 5∼8의 시클로알칸, 탄소수 5∼6의 시클로알칸, 탄소수 5의 시클로알칸 등을 예로 들 수 있다.
구체적인 시클로알칸으로서는, 시클로프로판, 시클로부탄, 시클로펜탄, 시클로헥산, 시클로헵탄, 시클로옥탄, 시클로노난, 시클로데칸, 노르보르넨, 비시클로[1.0.1]부탄, 비시클로[1.1.1]펜탄, 비시클로[2.0.1]펜탄, 비시클로[1.2.1]헥산, 비시클로[3.0.1]헥산, 비시클로[2.1.2]헵탄, 비시클로[2.2.2]옥탄, 아다만탄, 디아만탄, 데카하이드로나프탈렌 및 데카하이드로아줄렌, 및 이들의 탄소수 1∼5의 알킬(특히 메틸) 치환체, 할로겐(특히 불소) 치환체 및 중수소 치환체 등을 예로 들 수 있다.
이들 중에서도, 예를 들면, 하기 구조식에 나타낸 바와 같은, 시클로알칸의 α 위치의 탄소(아릴환 또는 헤테로아릴환에 축합하는 시클로알칸에 있어서, 축합부위의 탄소에 인접하는 위치의 탄소)에서의 적어도 1개의 수소가 치환된 구조가 바람직하고, α 위치의 탄소에서의 2개의 수소가 치환된 구조가 보다 바람직하고, 2개의 α 위치의 탄소에서의 합계 4개의 수소가 치환된 구조가 더욱 바람직하다. 이 치환기로서는, 탄소수 1∼5의 알킬(특히 메틸) 치환체, 할로겐(특히 불소) 치환체 및 중수소 치환체 등을 예로 들 수 있다. 특히, 아릴환 또는 헤테로아릴환에 있어서 인접하는 탄소 원자에 하기 식(B10) 또는 식(B11)으로 표시되는 부분 구조가 결합한 구조로 되어 있는 것이 바람직하다.
Figure pat00179
식 중, Me는 메틸을 나타내고, *는 결합 위치를 나타낸다.
식(B) 중, Me는 메틸을 나타내고, *는 결합 위치를 나타내고, 식(B)으로 표시되는 기가 결합하는 아릴환 또는 헤테로아릴환의 환 상에서 인접하는 2개의 원소에 각각 결합한다.
이와 같은 구조의 예로서는, 후술하는 식(2-559)∼식(2-563), 식(2-580) 중 어느 하나로 표시되는 화합물의 구조 등을 들 수 있다.
1개의 방향족환 또는 복소방향족환에 축합하는 시클로알칸의 수는, 1∼3 개가 바람직하고, 1개 또는 2개가 보다 바람직하고, 1개가 더욱 바람직하다. 예를 들면, 1개의 벤젠환(페닐)에 1개 또는 복수의 시클로알칸이 축합한 예를 이하에 나타낸다. 식(Cy-1-4) 및 식(Cy-2-4)과 같이 축합한 시클로알칸끼리 축합해도 된다. 축합되는 환(기)이 벤젠환(페닐) 이외의 다른 방향족환 또는 복소방향족환인 경우라도, 축합하는 시클로알칸이 시클로펜탄 또는 시클로헥산 이외의 다른 시클로알칸의 경우라도, 동일하다.
Figure pat00180
시클로알칸에서의 적어도 1개의 -CH2-는 -O-로 치환되어 있어도 된다. 예를 들면, 1개의 벤젠환(페닐)에 축합한 시클로알칸에서의 1개 또는 복수의 -CH2-가 -O-로 치환된 예를 이하에 나타낸다. 축합되는 환(기)이 벤젠환(페닐) 이외의 다른 방향족환 또는 복소방향족환인 경우라도, 축합하는 시클로알칸이 시클로펜탄 또는 시클로헥산 이외의 다른 시클로알칸의 경우라도, 동일하다.
Figure pat00181
시클로알칸에서의 적어도 1개의 수소는 치환되어 있어도 되고, 이 치환기로서는, 예를 들면, 아릴, 헤테로아릴, 디아릴아미노, 디헤테로아릴아미노, 아릴헤테로아릴아미노, 디아릴보릴(2개의 아릴은 단결합 또는 연결기를 통하여 결합하고 있어도 됨), 알킬, 시클로알킬, 알콕시, 아릴옥시, 치환 실릴, 중수소, 시아노 또는 할로겐을 올릴 수 있어, 이들의 상세한 것은, 전술한 제1 치환기의 설명을 인용할 수 있다. 이들 치환기 중에서도, 알킬(예를 들면, 탄소수 1∼6의 알킬), 시클로알킬(예를 들면, 탄소수 3∼14의 시클로알킬), 할로겐(예를 들면, 불소) 및 중수소 등이 바람직하다. 또한, 시클로알킬이 치환하는 경우에는 스피로 구조를 형성하는 치환 형태라도 되고, 그 예를 이하에 나타낸다.
Figure pat00182
시클로알칸 축합의 다른 형태로서는, 식(2), 식(2-a), 식(2-b), 식(2-c), 식(2-d), 식(2-e), 또는 식(2-f)으로 표시되는 다환 방향족 화합물 및 그의 다량체의 화학 구조가, 예를 들면, R이 시클로알칸으로 축합된 아릴인 >N-R, 시클로알칸으로 축합된 디아릴아미노(이 아릴 부분에 축합), 시클로알칸으로 축합된 카르바졸릴(이 벤젠환 부분에 축합) 또는 시클로알칸으로 축합된 벤조카르바졸릴(이 벤젠환 부분에 축합)을 가지는 예를 들 수 있다. 「디아릴아미노」에 대해서는 상기 「제1 치환기」로서 설명한 기를 예로 들 수 있다.
또한, 더욱 구체적인 예로서는, 식(2-a), 식(2-b), 식(2-c), 식(2-d), 식(2-e), 또는 식(2-f)으로 표시되는 다환 방향족 화합물 및 그의 다량체의 화학 구조에서의 R2가, 시클로알칸으로 축합된 디아릴아미노(이 아릴 부분에 축합) 또는 시클로알칸으로 축합된 카르바졸릴(이 벤젠환 부분에 축합)인 예를 들 수 있다.
식(2-a), 식(2-b), 식(2-c), 식(2-d), 식(2-e), 및 식(2-f)에 있어서의 바람직한 치환기의 조합으로서는, 이하를 예로 들 수 있다.
R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, 및 R11은, 각각 독립적으로, 수소, 탄소수 1∼6의 알킬 혹은 탄소수 3∼14의 시클로알킬로 치환되어 있어도 되는 탄소수 6∼30의 아릴, 탄소수 1∼6의 알킬 혹은 탄소수 3∼14의 시클로알킬로 치환되어 있어도 되는 탄소수 2∼30의 헤테로아릴, 디아릴아미노(단 아릴은 탄소수 1∼6의 알킬 혹은 탄소수 3∼14의 시클로알킬로 치환되어 있어도 되는 탄소수 6∼12의 아릴), 디아릴보릴(단 아릴은 탄소수 1∼6의 알킬 혹은 탄소수 3∼14의 시클로알킬로 치환되어 있어도 되는 탄소수 6∼12의 아릴), 탄소수 1∼24의 알킬, 또는 탄소수 3∼24의 시클로알킬이며, 또한 R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, 및 R11 중 인접하는 기끼리 결합하여 a환, b환, 또는 c환과 함께 탄소수 9∼16의 아릴환 또는 탄소수 6∼15의 헤테로아릴환을 형성하고 있어도 되고, 형성된 환에서의 적어도 1개의 수소는, 탄소수 1∼6의 알킬 혹은 탄소수 3∼14의 시클로알킬로 치환되어 있어도 되는 탄소수 6∼30의 아릴, 탄소수 1∼6의 알킬 혹은 탄소수 3∼14의 시클로알킬로 치환되어 있어도 되는 탄소수 2∼30의 헤테로아릴, 디아릴아미노(단 아릴은 탄소수 1∼6의 알킬 혹은 탄소수 3∼14의 시클로알킬로 치환되어 있어도 되는 탄소수 6∼12의 아릴), 디아릴보릴(단 아릴은 탄소수 1∼6의 알킬 혹은 탄소수 3∼14의 시클로알킬로 치환되어 있어도 되는 탄소수 6∼12의 아릴), 탄소수 1∼24의 알킬, 또는 탄소수 3∼24의 시클로알킬로 치환되어 있어도 되고,
X1 및 X2는, 각각 독립적으로, >O, >N-R, >C(-R)2, 또는 >S이며, 상기 >N-R의 R은, 탄소수 1∼4의 알킬 혹은 탄소수 5∼10의 시클로알킬로 치환되어 있어도 되는 탄소수 6∼10의 아릴, 탄소수 1∼4의 알킬, 또는 탄소수 5∼10의 시클로알킬이며, 상기 >C(-R)2의 R은, 수소, 탄소수 1∼4의 알킬 혹은 탄소수 5∼10의 시클로알킬로 치환되어 있어도 되는 탄소수 6∼10의 아릴, 탄소수 1∼4의 알킬, 또는 탄소수 5∼10의 시클로알킬이다.
식(2-a), 식(2-b), 식(2-c), 식(2-d), 식(2-e), 및 식(2-f)에 있어서의 보다 바람직한 치환기의 조합으로서는, 이하를 예로 들 수 있다.
R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, 및 R11은, 각각 독립적으로, 수소, 탄소수 1∼4의 알킬 혹은 탄소수 5∼10의 시클로알킬로 치환되어 있어도 되는 탄소수 6∼16의 아릴, 탄소수 1∼4의 알킬 혹은 탄소수 5∼10의 시클로알킬로 치환되어 있어도 되는 탄소수 2∼20의 헤테로아릴, 디아릴아미노(단 아릴은 탄소수 1∼4의 알킬 혹은 탄소수 5∼10의 시클로알킬로 치환되어 있어도 되는 탄소수 6∼10의 아릴), 디아릴보릴(단 아릴은 탄소수 1∼4의 알킬 혹은 탄소수 5∼10의 시클로알킬로 치환되어 있어도 되는 탄소수 6∼10의 아릴), 탄소수 1∼12의 알킬, 또는 탄소수 3∼16의 시클로알킬이며, 또한 R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, 및 R11 중 인접하는 기끼리 결합하여 a환, b환, 또는 c환과 함께 탄소수 9∼16의 아릴환 또는 탄소수 6∼15의 헤테로아릴환을 형성하고 있어도 되고, 형성된 환에서의 적어도 1개의 수소는, 탄소수 1∼4의 알킬 혹은 탄소수 3∼10의 시클로알킬로 치환되어 있어도 되는 탄소수 6∼13의 아릴, 탄소수 1∼4의 알킬 혹은 탄소수 3∼10의 시클로알킬로 치환되어 있어도 되는 탄소수 2∼12의 헤테로아릴, 디아릴아미노(단 아릴은 탄소수 1∼4의 알킬 혹은 탄소수 3∼10의 시클로알킬로 치환되어 있어도 되는 탄소수 6∼12의 아릴), 디아릴보릴(단 아릴은 탄소수 1∼4의 알킬 혹은 탄소수 3∼10의 시클로알킬로 치환되어 있어도 되는 탄소수 6∼12의 아릴), 탄소수 1∼12의 알킬, 또는 탄소수 3∼20의 시클로알킬로 치환되어 있어도 되고,
X1 및 X2는, 각각 독립적으로, >O, >N-R, 또는 >C(-R)2이며, 상기 >N-R의 R은, 탄소수 1∼4의 알킬 혹은 탄소수 5∼10의 시클로알킬로 치환되어 있어도 되는 탄소수 6∼10의 아릴, 탄소수 1∼4의 알킬, 또는 탄소수 5∼10의 시클로알킬이며, 상기 >C(-R)2의 R은, 수소, 탄소수 1∼4의 알킬 혹은 탄소수 5∼10의 시클로알킬로 치환되어 있어도 되는 탄소수 6∼10의 아릴, 탄소수 1∼4의 알킬, 또는 탄소수 5∼10의 시클로알킬이다.
식(2-a), 식(2-b), 식(2-c), 식(2-d), 식(2-e), 및 식(2-f)에 있어서의 더욱 바람직한 치환기의 조합으로서는, 이하를 예로 들 수 있다.
R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, 및 R11은, 각각 독립적으로, 수소, 탄소수 1∼4의 알킬 혹은 탄소수 5∼10의 시클로알킬로 치환되어 있어도 되는 탄소수 6∼16의 아릴, 탄소수 1∼4의 알킬 혹은 탄소수 5∼10의 시클로알킬로 치환되어 있어도 되는 탄소수 2∼20의 헤테로아릴, 디아릴아미노(단 아릴은 탄소수 1∼4의 알킬 혹은 탄소수 5∼10의 시클로알킬로 치환되어 있어도 되는 탄소수 6∼10의 아릴), 디아릴보릴(단 아릴은 탄소수 1∼4의 알킬 혹은 탄소수 5∼10의 시클로알킬로 치환되어 있어도 되는 탄소수 6∼10의 아릴), 탄소수 1∼12의 알킬, 또는 탄소수 3∼16의 시클로알킬이며,
또한, R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, 및 R11 중 인접하는 기끼리 결합하여 a환, b환, 또는 c환과 함께 탄소수 9∼16의 아릴환 또는 탄소수 6∼15의 헤테로아릴환을 형성하고 있어도 되고, 형성된 환에서의 적어도 1개의 수소는, 탄소수 1∼4의 알킬 혹은 탄소수 3∼10의 시클로알킬로 치환되어 있어도 되는 탄소수 6∼13의 아릴, 탄소수 1∼4의 알킬 혹은 탄소수 3∼10의 시클로알킬로 치환되어 있어도 되는 탄소수 2∼12의 헤테로아릴, 디아릴아미노(단 아릴은 탄소수 1∼4의 알킬 혹은 탄소수 3∼10의 시클로알킬로 치환되어 있어도 되는 탄소수 6∼12의 아릴), 탄소수 1∼6의 알킬, 또는 탄소수 3∼10의 시클로알킬로 치환되어 있어도 되고,
X1 및 X2는, 각각 독립적으로, >O 또는 >N-R이며, 상기 >N-R의 R은, 탄소수 1∼4의 알킬 혹은 탄소수 5∼10의 시클로알킬로 치환되어 있어도 되는 탄소수 6∼10의 아릴, 탄소수 1∼4의 알킬, 또는 탄소수 5∼10의 시클로알킬이다.
식(2)으로 표시되는 다환 방향족 화합물의 더욱 구체적인 예로서는, 예를 들면, 하기 식으로 표시되는 화합물이 있다. 그리고, 하기 식 중의 「Me」는 메틸, 「tBu」는 터셔리-부틸(tert-부틸), 「iPr」은 이소프로필, 「Ph」는 페닐, 「tAm」은 터셔리-아밀(터셔리-펜틸), 「D」는 중수소를 나타낸다.
Figure pat00183
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1-2-2. 식(2)으로 표시되는 다환 방향족 화합물 및 그의 다량체의 제조 방법
식(2)으로 표시되는 다환 방향족 화합물 및 그의 다량체는, 예를 들면, 국제공개 제2019/009052호에서 「식(2)으로 표시되는 다환 방향족 화합물 및 그의 다량체의 제조 방법」으로서 개시되어 있는 방법으로 합성할 수 있다.
1-3. 발광층
발광층은 단일층이라도 되고 복수층으로 이루어져도 되며 어느 쪽이라도 되고, 각각 발광층용 재료(호스트 재료, 도펀트 재료)에 의해 형성된다. 호스트 재료는 식(1)으로 표시되는 화합물 1종이라도 되고, 식(1)으로 표시되는 화합물 2종 이상의 조합이라도 되고, 식(1)으로 표시되는 화합물과 식(1)으로 표시되는 화합물 이외의 화합물의 조합이라도 된다. 호스트 재료는 식(1)으로 표시되는 화합물 1종, 또는, 식(1)으로 표시되는 화합물 2종 이상의 조합인 것이 바람직하다. 또한, 도펀트 재료는, 식(2)으로 표시되는 화합물 1종이라도 되고, 식(2)으로 표시되는 화합물 2종 이상의 조합이어도 되고, 식(2)으로 표시되는 화합물과 식(2)으로 표시되는 화합물 이외의 화합물의 조합이라도 된다. 도펀트 재료는, 식(2)으로 표시되는 화합물 1종 또는 식(2)으로 표시되는 화합물 2종 이상의 조합인 것이 바람직하다.
도펀트 재료는 호스트 재료의 전체에 포함되어 있어도 되고, 부분적으로 포함되어 있어도 되며, 어느 것이라도 된다. 도핑 방법으로서는, 호스트 재료와의 공증착법에 의해 형성할 수 있지만, 호스트 재료와 미리 혼합하고 나서 동시에 증착해도 된다.
호스트 재료의 사용량은 호스트 재료의 종류에 따라 상이하며, 그 호스트 재료의 특성에 맞추어서 정하면 된다. 호스트 재료의 사용량의 기준은, 바람직하게는 발광층용 재료 전체의 50∼99.999 질량%이며, 보다 바람직하게는 80∼99.95 질량%이며, 더욱 바람직하게는 90∼99.9 질량%이다.
도펀트 재료의 사용량은 도펀트 재료의 종류에 따라 상이하며, 그 도펀트 재료의 특성에 맞추어서 정하면 된다. 도펀트의 사용량의 기준은, 바람직하게는 발광층용 재료 전체의 0.001∼50 질량%이며, 보다 바람직하게는 0.05∼20 질량%이며, 더욱 바람직하게는 0.1∼10 질량%이다. 상기한 범위이면, 예를 들면, 농도 소광 현상을 방지할 수 있는 점에서 바람직하다.
식(1)으로 표시되는 화합물과 병용할 수 있는 호스트 재료로서는, 이전부터 발광체로서 알려져 있는 피렌 등의 축합환 유도체, 비스스티릴안트라센 유도체나 디스티릴벤젠 유도체 등의 비스스티릴 유도체, 테트라페닐부타디엔 유도체, 시클로펜타디엔 유도체, 플루오렌 유도체, 벤조플루오렌 유도체 등을 예로 들 수 있다.
식(2)으로 표시되는 화합물과 병용할 수 있는 도펀트 재료로서는, 이전부터 발광체로서 알려져 있는 안트라센이나 피렌 등의 축합환 유도체, 비스스티릴안트라센 유도체나 디스티릴벤젠 유도체 등의 비스스티릴 유도체, 테트라페닐부타디엔 유도체, 시클로펜타디엔 유도체, 플루오렌 유도체, 벤조플루오렌 유도체 등을 예로 들 수 있다.
2. 유기전계 발광소자에 있어서의 전자 주입층, 전자 수송층
전자 주입층(107)은, 음극(108)으로부터 이동하여 오는 전자를, 효율적으로 발광층(105) 내 또는 전자 수송층(106) 내에 주입하는 역할을 한다. 전자 수송층(106)은, 음극(108)으로부터 주입된 전자 또는 음극(108)으로부터 전자 주입층(107)을 통하여 주입된 전자를, 효율적으로 발광층(105)에 수송하는 역할을 한다. 전자 수송층(106) 및 전자 주입층(107)은, 각각, 전자 수송·주입 재료의 1종 또는 2종 이상을 적층, 혼합하거나, 전자 수송·주입 재료와 고분자 결착제의 혼합물에 의해 형성된다.
전자 주입·수송층은, 음극으로부터 전자가 주입되고, 또한 전자를 수송하는 것을 담당하는 층이며, 전자 주입 효율이 높고, 주입된 전자를 효율적으로 수송하는 것이 바람직하다. 이를 위해서는 전자 친화력이 크고, 또한 전자 이동도가 크고, 또한 안정성이 우수하고, 트랩이 되는 불순물이 제조 시 및 사용 시에 쉽게 발생하지 않는 물질인 것이 바람직하다. 그러나, 정공과 전자의 수송 밸런스를 고려할 경우, 양극으로부터의 정공이 재결합하지 않고 음극 측으로 흐르는 것을 효율적으로 저지할 수 있는 역할을 주로 행하는 경우에는, 전자 수송 능력이 그렇게 높지 않아도, 발광 효율을 향상시키는 효과는 전자 수송 능력이 높은 재료와 동등하게 가진다. 따라서, 본 실시형태에 있어서의 전자 주입·수송층은, 정공의 이동을 효율적으로 저지할 수 있는 층의 기능도 포함되어도 된다.
전자 수송층(106) 또는 전자 주입층(107)을 형성하는 재료(전자 수송 재료)로서는, 광 도전 재료에 있어서 전자 전달 화합물로서 종래부터 관용되고 있는 화합물, 유기 EL 소자의 전자 주입층 및 전자 수송층에 사용되고 있는 공지의 화합물 중에서 임의로 선택하여 사용할 수 있다.
전자 수송층 또는 전자 주입층에 사용되는 재료로서는, 탄소, 수소, 산소, 유황, 규소 및 인 중에서 선택되는 1종 이상의 원자로 구성되는 방향환 혹은 복소방향환으로 이루어지는 화합물, 피롤 유도체 및 그의 축합환 유도체 및 전자 수용성 질소를 가지는 금속 착체 중에서 선택되는 적어도 1종을 함유하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 나프탈렌, 안트라센 등의 축합환계 방향환 유도체, 4,4'-비스(디페닐에테닐)비페닐로 대표되는 스티릴계 방향환 유도체, 페리논 유도체, 쿠마린 유도체, 나프탈이미드 유도체, 안트라퀴논이나 디페노퀴논 등의 퀴논 유도체, 포스핀옥사이드 유도체, 아릴니트릴 유도체 및 인돌 유도체 등을 예로 들 수 있다. 전자 수용성 질소를 가지는 금속 착체로서는, 예를 들면, 하이드록시페닐옥사졸 착체 등의 하이드록시아졸 착체, 아조메틴 착체, 트로폴론 금속 착체, 플라보놀 금속 착체 및 벤조퀴놀린 금속 착체 등을 예로 들 수 있다. 이들 재료는 단독으로도 사용되지만, 상이한 재료와 혼합하여 사용해도 된다.
또한, 다른 전자 전달 화합물의 구체예로서, 보란 유도체, 피리딘 유도체, 나프탈렌 유도체, 플루오란텐 유도체, BO계 유도체, 안트라센 유도체, 벤조플루오렌 유도체, 페난트롤린 유도체, 페리논 유도체, 쿠마린 유도체, 나프탈이미드 유도체, 안트라퀴논 유도체, 디페노퀴논 유도체, 디페닐퀴논 유도체, 페릴렌 유도체, 옥사디아졸 유도체(1,3-비스[(4-tert-부틸페닐)1,3,4-옥사디아졸릴]페닐렌 등), 티오펜 유도체, 트리아졸 유도체(N-나프틸-2,5-디페닐-1,3,4-트리아졸 등), 티아디아졸 유도체, 옥신 유도체의 금속 착체, 퀴놀리놀계 금속 착체, 퀴녹살린 유도체, 퀴녹살린 유도체의 폴리머, 벤자졸류 화합물, 갈륨 착체, 피라졸 유도체, 퍼플루오로화 페닐렌 유도체, 트리아진 유도체, 피라진 유도체, 벤조퀴놀린 유도체(2,2'-비스(벤조[h]퀴놀린-2-일)-9,9'-스피로비플루오렌 등), 이미다조피리딘 유도체, 벤즈이미다졸 유도체(트리스(N-페닐벤즈이미다졸-2-일)벤젠 등), 벤즈옥사졸 유도체, 티아졸 유도체, 벤조티아졸 유도체, 퀴놀린 유도체, 터피리딘 등의 올리고피리딘 유도체, 비피리딘 유도체, 터피리딘 유도체(1,3-비스(4'-(2,2':6',2"-터피리디닐))벤젠 등), 나프티리딘 유도체(비스(1-나프틸)-4-(1,8-나프티리딘-2-일)페닐포스핀옥사이드 등), 알다진 유도체, 피리미딘 유도체, 아릴니트릴 유도체, 인돌 유도체, 인옥사이드 유도체, 비스스티릴 유도체, 실롤 유도체 및 아졸린 유도체 등을 들 수 있다.
또한, 전자 수용성 질소를 가지는 금속 착체를 사용할 수도 있고, 예를 들면, 퀴놀리놀계 금속 착체나 하이드록시페닐옥사졸 착체 등의 하이드록시아졸 착체, 아조메틴 착체, 트로폴론 금속 착체, 플라보놀 금속 착체 및 벤조퀴놀린 금속 착체 등이 있다.
전술한 재료는 단독으로도 사용되지만, 상이한 재료와 혼합하여 사용해도 된다.
전술한 재료 중에서도, 보란 유도체, 피리딘 유도체, 플루오란텐 유도체, BO계 유도체, 안트라센 유도체, 벤조플루오렌 유도체, 포스핀옥사이드 유도체, 피리미딘 유도체, 아릴니트릴 유도체, 트리아진 유도체, 벤즈이미다졸 유도체, 페난트롤린 유도체, 퀴놀리놀계 금속 착체, 티아졸 유도체, 벤조티아졸 유도체, 실롤 유도체 및 아졸린 유도체가 바람직하다.
<보란 유도체>
보란 유도체는, 예를 들면, 하기 식(ETM-1)으로 표시되는 화합물이며, 상세하게는 일본공개특허 제2007-27587호 공보에 개시되어 있다.
Figure pat00228
식(ETM-1) 중, R11 및 R12는, 각각 독립적으로, 수소, 알킬, 시클로알킬, 치환되어 있어도 되는 아릴, 치환되어 있는 실릴, 치환되어 있어도 되는 질소함유 복소환, 또는 시아노 중 적어도 1개이며, R13∼R16은, 각각 독립적으로, 치환되어 있어도 되는 알킬, 치환되어 있어도 되는 시클로알킬 또는 치환되어 있어도 되는 아릴이며, X는, 치환되어 있어도 되는 아릴렌이며, Y는, 치환되어 있어도 되는 탄소수 16 이하의 아릴, 치환되어 있는 보릴, 또는 치환되어 있어도 되는 카르바졸릴이며, 그리고, n은 각각 독립적으로 0∼3의 정수이다. 또한, 「치환되어 있어도 되는」 또는 「치환되어 있는」 경우의 치환기로서는, 아릴, 헤테로아릴, 알킬 또는 시클로알킬 등을 예로 들 수 있다.
식(ETM-1)으로 표시되는 화합물 중에서도, 하기 식(ETM-1-1)으로 표시되는 화합물이나 하기 식(ETM-1-2)으로 표시되는 화합물이 바람직하다.
Figure pat00229
식(ETM-1-1) 중, R11 및 R12는, 각각 독립적으로, 수소, 알킬, 시클로알킬, 치환되어 있어도 되는 아릴, 치환되어 있는 실릴, 치환되어 있어도 되는 질소 함유 복소환, 또는 시아노 중 적어도 1개이며, R13∼R16은, 각각 독립적으로, 치환되어 있어도 되는 알킬, 치환되어 있어도 되는 시클로알킬 또는 치환되어 있어도 되는 아릴이며, R21 및 R22는, 각각 독립적으로, 수소, 알킬, 시클로알킬, 치환되어 있어도 되는 아릴, 치환되어 있는 실릴, 치환되어 있어도 되는 질소 함유 복소환, 또는 시아노 중 적어도 1개이며, X1은, 치환되어 있어도 되는 탄소수 20 이하의 아릴렌이며, n은 각각 독립적으로 0∼3의 정수이며, 그리고, m은 각각 독립적으로 0∼4의 정수이다. 또한, 「치환되어 있어도 되는」 또는 「치환되어 있는」 경우의 치환기로서는, 아릴, 헤테로아릴, 알킬 또는 시클로알킬 등을 예로 들 수 있다.
Figure pat00230
식(ETM-1-2) 중, R11 및 R12는, 각각 독립적으로, 수소, 알킬, 시클로알킬, 치환되어 있어도 되는 아릴, 치환되어 있는 실릴, 치환되어 있어도 되는 질소 함유 복소환, 또는 시아노 중 적어도 1개이며, R13∼R16은, 각각 독립적으로, 치환되어 있어도 되는 알킬, 치환되어 있어도 되는 시클로알킬 또는 치환되어 있어도 되는 아릴이며, X1은, 치환되어 있어도 되는 탄소수 20 이하의 아릴렌이며, 그리고, n은 각각 독립적으로 0∼3의 정수이다. 또한, 「치환되어 있어도 되는」 또는 「치환되어 있는」 경우의 치환기로서는, 아릴, 헤테로아릴, 알킬 또는 시클로알킬 등을 예로 들 수 있다.
X1의 구체적인 예로서는, 하기 식(X-1)∼식(X-9) 중 어느 하나로 표시되는 2가의 기를 들 수 있다.
Figure pat00231
(각 식 중, Ra는, 각각 독립적으로 알킬, 시클로알킬 또는 치환되어 있어도 되는 페닐이며, *는 결합 위치를 나타낸다.)
이 보란 유도체의 구체예로서는, 예를 들면, 이하의 화합물이 있다.
Figure pat00232
이 보란 유도체는 공지의 원료와 공지의 합성 방법을 사용하여 제조할 수 있다.
<피리딘 유도체>
피리딘 유도체는, 예를 들면, 하기 식(ETM-2)으로 표시되는 화합물이며, 바람직하게는 식(ETM-2-1) 또는 식(ETM-2-2)으로 표시되는 화합물이다.
Figure pat00233
φ는, n가의 아릴환(바람직하게는 n가의 벤젠환, 나프탈렌환, 안트라센환, 플루오렌환, 벤조플루오렌환, 페날렌환, 페난트렌환 또는 트리페닐렌환)이며, n은 1∼4의 정수이다.
식(ETM-2-1)에 있어서, R11∼R18은, 각각 독립적으로, 수소, 알킬(바람직하게는 탄소수 1∼24의 알킬), 시클로알킬(바람직하게는 탄소수 3∼12의 시클로알킬) 또는 아릴(바람직하게는 탄소수 6∼30의 아릴)이다.
식(ETM-2-2)에 있어서, R11 및 R12는, 각각 독립적으로, 수소, 알킬(바람직하게는 탄소수 1∼24의 알킬), 시클로알킬(바람직하게는 탄소수 3∼12의 시클로알킬) 또는 아릴(바람직하게는 탄소수 6∼30의 아릴)이며, R11 및 R12는 결합하여 환을 형성하고 있어도 된다.
각 식에 있어서, 「피리딘계 치환기」는, 하기 식(Py-1)∼식(Py-15) 중 어느 하나(식 중의 *는, 결합 위치를 나타낸다.)이며, 피리딘계 치환기는 각각 독립적으로 탄소수 1∼4의 알킬 또는 탄소수 5∼10의 시클로알킬로 치환되어 있어도 된다. 구체예로서는, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, sec-부틸, 또는 tert-부틸 등을 들 수 있고, 메틸이 바람직하다. 또한, 피리딘계 치환기는 페닐렌기나 나프틸렌기를 통하여 각 식에서의 φ, 안트라센환 또는 플루오렌환에 결합하고 있어도 된다.
Figure pat00234
피리딘계 치환기는, 식(Py-1)∼식(Py-15) 중 어느 하나이지만, 이들 중에서도, 하기 식(Py-21)∼식(Py-44) 중 어느 하나(식 중의 *는, 결합 위치를 나타낸다.)인 것이 바람직하다.
Figure pat00235
각 피리딘 유도체에서의 적어도 1개의 수소가 중수소로 치환되어 있어도 되고, 또한, 식(ETM-2-1) 및 식(ETM-2-2)에서의 2개의 「피리딘계 치환기」 중 한쪽은 아릴로 치환되어 있어도 된다.
R11∼R18에서의 「알킬」로서는, 직쇄 및 분지쇄 중 어느 것이라도 되고, 예를 들면, 탄소수 1∼24의 직쇄 알킬 또는 탄소수 3∼24의 분지쇄 알킬이 있다. 바람직한 「알킬」은, 탄소수 1∼18의 알킬(탄소수 3∼18의 분지쇄 알킬)이다. 보다 바람직한 「알킬」은, 탄소수 1∼12의 알킬(탄소수 3∼12의 분지쇄 알킬)이다. 더욱 바람직한 「알킬」은, 탄소수 1∼6의 알킬(탄소수 3∼6의 분지쇄 알킬)이다. 특히 바람직한 「알킬」은, 탄소수 1∼4의 알킬(탄소수 3∼4의 분지쇄 알킬)이다.
구체적인 「알킬」로서는, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, sec-부틸, tert-부틸, n-펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, tert-펜틸, n-헥실, 1-메틸펜틸, 4-메틸-2-펜틸, 3,3-디메틸부틸, 2-에틸부틸, n-헵틸, 1-메틸헥실, n-옥틸, tert-옥틸, 1-메틸헵틸, 2-에틸헥실, 2-프로필펜틸, n-노닐, 2,2-디메틸헵틸, 2,6-디메틸-4-헵틸, 3,5,5-트리메틸헥실, n-데실, n-운데실, 1-메틸데실, n-도데실, n-트리데실, 1-헥실헵틸, n-테트라데실, n-펜타데실, n-헥사데실, n-헵타데실, n-옥타데실, n-에이코실 등을 예로 들 수 있다.
피리딘계 치환기에 치환하는 탄소수 1∼4의 알킬로서는, 상기 알킬의 설명을 인용할 수 있다.
R11∼R18에서의 「시클로알킬」로서는, 예를 들면, 탄소수 3∼12의 시클로알킬이 있다. 바람직한 「시클로알킬」은, 탄소수 3∼10의 시클로알킬이다. 보다 바람직한 「시클로알킬」은, 탄소수 3∼8의 시클로알킬이다. 더욱 바람직한 「시클로알킬」은, 탄소수 3∼6의 시클로알킬이다. 구체적인 「시클로알킬」로서는, 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 시클로헥실, 메틸시클로펜틸, 시클로헵틸, 메틸시클로헥실, 시클로옥틸 또는 디메틸시클로헥실 등을 예로 들 수 있다.
R11∼R18에서의 「아릴」로서는, 바람직한 아릴은 탄소수 6∼30의 아릴이며, 보다 바람직한 아릴은 탄소수 6∼18의 아릴이며, 더욱 바람직하게는 탄소수 6∼14의 아릴이며, 특히 바람직하게는 탄소수 6∼12의 아릴이다.
구체적인 「탄소수 6∼30의 아릴」로서는, 단환계 아릴인 페닐, 축합 2환계 아릴인 (1-, 2-)나프틸, 축합 3환계 아릴인, 아세나프틸렌-(1-, 3-, 4-, 5-)일, 플루오렌-(1-, 2-, 3-, 4-, 9-)일, 페날렌-(1-, 2-)일, (1-, 2-, 3-, 4-, 9-)페난트릴, 축합 4환계 아릴인 트리페닐렌-(1-, 2-)일, 피렌-(1-, 2-, 4-)일, 나프타센-(1-, 2-, 5-)일, 축합 5환계 아릴인 페릴렌-(1-, 2-, 3-)일, 펜타센-(1-, 2-, 5-, 6-)일 등을 예로 들 수 있다.
바람직한 「탄소수 6∼30의 아릴」은, 페닐, 나프틸, 페난트릴, 크리세닐 또는 트리페닐레닐 등을 예로 들 수 있고, 더욱 바람직하게는 페닐, 1-나프틸, 2-나프틸 또는 페난트릴을 예로 들 수 있고, 특히 바람직하게는 페닐, 1-나프틸 또는 2-나프틸을 예로 들 수 있다.
식(ETM-2-2)에서의 R11 및 R12는 결합하여 환을 형성하고 있어도 되고, 그 결과, 플루오렌 골격의 5원환에는, 시클로부탄, 시클로펜탄, 시클로펜텐, 시클로펜타디엔, 시클로헥산, 플루오렌 또는 인덴 등이 스피로 결합하고 있어도 된다.
이 피리딘 유도체의 구체예로서는, 예를 들면, 이하의 화합물이 있다.
Figure pat00236
이 피리딘 유도체는 공지의 원료와 공지의 합성 방법을 사용하여 제조할 수 있다.
<플루오란텐 유도체>
플루오란텐 유도체는, 예를 들면 식(ETM-3)으로 표시되는 화합물이며, 상세하게는 국제공개 제2010/134352호에 개시되어 있다.
Figure pat00237
식(ETM-3) 중, X12∼X21은 수소, 할로겐, 직쇄, 분지 혹은 환형의 알킬, 직쇄, 분지 혹은 환형의 알콕시, 치환 혹은 무치환의 아릴, 또는 치환 혹은 무치환의 헤테로아릴을 나타낸다. 여기서, 치환되어 있는 경우의 치환기로서는, 아릴, 헤테로아릴, 알킬 또는 시클로알킬 등을 예로 들 수 있다.
이 플루오란텐 유도체의 구체예로서는, 예를 들면, 이하의 화합물이 있다.
Figure pat00238
<BO계 유도체>
BO계 유도체는, 예를 들면, 하기 식(ETM-4)으로 표시되는 다환 방향족 화합물, 또는 하기 식(ETM-4)으로 표시되는 구조를 복수 가지는 다환 방향족 화합물의 다량체이다.
Figure pat00239
R61∼R71은, 각각 독립적으로, 수소, 아릴, 헤테로아릴, 디아릴아미노, 디헤테로아릴아미노, 아릴헤테로아릴아미노, 알킬, 시클로알킬, 알콕시 또는 아릴옥시이며, 이들에서의 적어도 1개의 수소는 아릴, 헤테로아릴, 알킬 또는 시클로알킬로 치환되어 있어도 된다.
또한, R61∼R71 중 인접하는 기끼리 결합하여 a환, b환 또는 c환과 함께 아릴환 또는 헤테로아릴환을 형성하고 있어도 되고, 형성된 환에서의 적어도 1개의 수소는 아릴, 헤테로아릴, 디아릴아미노, 디헤테로아릴아미노, 아릴헤테로아릴아미노, 알킬, 시클로알킬, 알콕시 또는 아릴옥시로 치환되어 있어도 되고, 이들에서의 적어도 1개의 수소는 아릴, 헤테로아릴, 알킬 또는 시클로알킬로 치환되어 있어도 된다.
또한, 식(ETM-4)으로 표시되는 화합물 또는 구조에서의 적어도 1개의 수소가 할로겐 또는 중수소로 치환되어 있어도 된다.
식(ETM-4)에서의 치환기나 환형성의 형태 설명에 대해서는, 식(1) 또는 식(2)으로 표시되는 다환 방향족 화합물의 설명을 인용할 수 있다.
이 BO계 유도체의 구체예로서는, 예를 들면 하기 화합물이 있다.
Figure pat00240
이 BO계 유도체는 공지의 원료와 공지의 합성 방법을 사용하여 제조할 수 있다.
<안트라센 유도체>
안트라센 유도체는, 예를 들면, 하기 식(ETM-5)으로 표시되는 화합물이다.
Figure pat00241
Ar1은, 각각 독립적으로, 단결합, 2가의 벤젠, 나프탈렌, 안트라센, 플루오렌, 또는 페날렌이다.
Ar2는, 각각 독립적으로, 탄소수 6∼20의 아릴이며, 탄소수 6∼16의 아릴이 바람직하고, 탄소수 6∼12의 아릴이 보다 바람직하고, 탄소수 6∼10의 아릴이 특히 바람직하다. 「탄소수 6∼20의 아릴」의 구체예로서는, 단환계 아릴인 페닐, (o-, m-, p-)톨릴, (2,3-, 2,4-, 2,5-, 2,6-, 3,4-, 3,5-)크실릴, 메시틸(2,4,6-트리메틸페닐), (o-, m-, p-)큐메닐, 2환계 아릴인 (2-, 3-, 4-)비페닐릴, 축합 2환계 아릴인 (1-, 2-)나프틸, 3환계 아릴인 터페닐릴(m-터페닐-2'-일, m-터페닐-4'-일, m-터페닐-5'-일, o-터페닐-3'-일, o-터페닐-4'-일, p-터페닐-2'-일, m-터페닐-2-일, m-터페닐-3-일, m-터페닐-4-일, o-터페닐-2-일, o-터페닐-3-일, o-터페닐-4-일, p-터페닐-2-일, p-터페닐-3-일, p-터페닐-4-일), 축합 3환계 아릴인, 안트라센-(1-, 2-, 9-)일, 아세나프틸렌-(1-, 3-, 4-, 5-)일, 플루오렌-(1-, 2-, 3-, 4-, 9-)일, 페날렌-(1-, 2-)일, (1-, 2-, 3-, 4-, 9-)페난트릴, 축합 4환계 아릴인 트리페닐렌-(1-, 2-)일, 피렌-(1-, 2-, 4-)일, 테트라센-(1-, 2-, 5-)일, 축합 5환계 아릴인 페릴렌-(1-, 2-, 3-)일 등을 들 수 있다. 「탄소수 6∼10의 아릴」의 구체예로서는, 페닐, 비페닐릴, 나프틸, 터페닐릴, 안트라세닐, 아세나프틸레닐, 플루오레닐, 페날레닐, 페난트릴, 트리페닐레닐, 피레닐, 테트라세닐, 페릴레닐 등을 들 수 있다.
R1∼R4는, 각각 독립적으로, 수소, 탄소수 1∼6의 알킬, 탄소수 3∼6의 시클로알킬 또는 탄소수 6∼20의 아릴이다.
R1∼R4에서의 탄소수 1∼6의 알킬에 대해서는 직쇄 및 분지쇄 중 어느 하나라도 된다. 즉, 탄소수 1∼6의 직쇄 알킬 또는 탄소수 3∼6의 분지쇄 알킬이다. 보다 바람직하게는, 탄소수 1∼4의 알킬(탄소수 3∼4의 분지쇄 알킬)이다. 구체예로서는, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, sec-부틸, tert-부틸, n-펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, tert-펜틸, n-헥실, 1-메틸펜틸, 4-메틸-2-펜틸, 3,3-디메틸부틸, 또는 2-에틸부틸 등을 들 수 있고, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, sec-부틸, 또는 tert-부틸이 바람직하고, 메틸, 에틸, 또는 tert-부틸이 보다 바람직하다.
R1∼R4에서의 탄소수 3∼6의 시클로알킬의 구체예로서는, 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 시클로헥실, 메틸시클로펜틸, 시클로헵틸, 메틸시클로헥실, 시클로옥틸 또는 지메틸시클로헥실 등을 들 수 있다.
R1∼R4에서의 탄소수 6∼20의 아릴에 대해서는, 탄소수 6∼16의 아릴이 바람직하고, 탄소수 6∼12의 아릴이 보다 바람직하고, 탄소수 6∼10의 아릴이 특히 바람직하다. 「탄소수 6∼20의 아릴」의 구체예로서는, Ar2에서의 「탄소수 6∼20의 아릴」의 구체예를 인용할 수 있다. 바람직한 「탄소수 6∼20의 아릴」은, 페닐, 비페닐릴, 터페닐릴 또는 나프틸이며, 보다 바람직하게는, 페닐, 비페닐릴, 1-나프틸, 2-나프틸 또는 m-터페닐-5'-일이며, 더욱 바람직하게는, 페닐, 비페닐릴, 1-나프틸 또는 2-나프틸이며, 가장 바람직하게는 페닐이다.
이들 안트라센 유도체의 구체예로서는, 예를 들면, 하기 화합물이 있다.
Figure pat00242
이들 안트라센 유도체는 공지의 원료와 공지의 합성 방법을 사용하여 제조할 수 있다.
<벤조플루오렌 유도체>
벤조플루오렌 유도체는, 예를 들면, 하기 식(ETM-6)으로 표시되는 화합물이다.
Figure pat00243
Ar1은, 각각 독립적으로, 탄소수 6∼20의 아릴이며, 식(ETM-5)의 Ar2에서의 「탄소수 6∼20의 아릴」과 동일한 설명을 인용할 수 있다. 탄소수 6∼16의 아릴이 바람직하고, 탄소수 6∼12의 아릴이 보다 바람직하고, 탄소수 6∼10의 아릴이 특히 바람직하다. 구체예로서는, 페닐, 비페닐릴, 나프틸, 터페닐릴, 안트라세닐, 아세나프틸레닐, 플루오레닐, 페날레닐, 페난트릴, 트리페닐레닐, 피레닐, 테트라세닐, 페릴레닐 등을 들 수 있다.
Ar2는, 각각 독립적으로, 수소, 알킬(바람직하게는 탄소수 1∼24의 알킬), 시클로알킬(바람직하게는 탄소수 3∼12의 시클로알킬) 또는 아릴(바람직하게는 탄소수 6∼30의 아릴)이며, 2개의 Ar2는 결합하여 환을 형성하고 있어도 된다.
Ar2에서의 「알킬」로서는, 직쇄 및 분지쇄 중 어느 것이라도 되고, 예를 들면, 탄소수 1∼24의 직쇄 알킬 또는 탄소수 3∼24의 분지쇄 알킬이 있다. 바람직한 「알킬」은, 탄소수 1∼18의 알킬(탄소수 3∼18의 분지쇄 알킬)이다. 보다 바람직한 「알킬」은, 탄소수 1∼12의 알킬(탄소수 3∼12의 분지쇄 알킬)이다. 더욱 바람직한 「알킬」은, 탄소수 1∼6의 알킬(탄소수 3∼6의 분지쇄 알킬)이다. 특히 바람직한 「알킬」은, 탄소수 1∼4의 알킬(탄소수 3∼4의 분지쇄 알킬)이다. 구체적인 「알킬」로서는, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, sec-부틸, tert-부틸, n-펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, tert-펜틸, n-헥실, 1-메틸펜틸, 4-메틸-2-펜틸, 3,3-디메틸부틸, 2-에틸부틸, n-헵틸, 1-메틸헥실 등을 예로 들 수 있다.
Ar2에서의 「시클로알킬」로서는, 예를 들면, 탄소수 3∼12의 시클로알킬이 있다. 바람직한「시클로알킬」은, 탄소수 3∼10의 시클로알킬이다. 보다 바람직한 「시클로알킬」은, 탄소수 3∼8의 시클로알킬이다. 더욱 바람직한 「시클로알킬」은, 탄소수 3∼6의 시클로알킬이다. 구체적인 「시클로알킬」로서는, 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 시클로헥실, 메틸시클로펜틸, 시클로헵틸, 메틸시클로헥실, 시클로옥틸 또는 디메틸시클로헥실 등을 예로 들 수 있다.
Ar2에서의 「아릴」로서는, 바람직한 아릴은 탄소수 6∼30의 아릴이며, 보다 바람직한 아릴은 탄소수 6∼18의 아릴이며, 더욱 바람직하게는 탄소수 6∼14의 아릴이며, 특히 바람직하게는 탄소수 6∼12의 아릴이다.
구체적인 「탄소수 6∼30의 아릴」로서는, 페닐, 나프틸, 아세나프티레닐, 플루오레닐, 페날레닐, 페난트릴, 트리페닐레닐, 피레닐, 나프타세닐, 페릴레닐, 펜타세닐 등을 예로 들 수 있다.
2개의 Ar2는 결합하여 환을 형성하고 있어도 되고, 그 결과, 플루오렌 골격의 5원환에는, 시클로부탄, 시클로펜탄, 시클로펜텐, 시클로펜타디엔, 시클로헥산, 플루오렌 또는 인덴 등이 스피로 결합하고 있어도 된다.
이 벤조플루오렌 유도체의 구체예로서는, 예를 들면 이하의 화합물이 있다.
Figure pat00244
이 벤조플루오렌 유도체는 공지의 원료와 공지의 합성 방법을 사용하여 제조할 수 있다.
<포스핀옥사이드 유도체>
포스핀옥사이드 유도체는, 예를 들면, 하기 식(ETM-7-1)으로 표시되는 화합물이다. 상세한 것은 국제공개 제2013/079217호 및 국제공개 제2013/079678호에도 기재되어 있다.
Figure pat00245
R5는, 치환 또는 무치환의, 탄소수 1∼20의 알킬, 탄소수 3∼16의 시클로알킬, 탄소수 6∼20의 아릴 또는 탄소수 5∼20의 헤테로아릴이며,
R6는, CN, 치환 또는 무치환의, 탄소수 1∼20의 알킬, 탄소수 3∼16의 시클로알킬, 탄소수 1∼20의 헤테로 알킬, 탄소수 6∼20의 아릴, 탄소수 5∼20의 헤테로아릴, 탄소수 1∼20의 알콕시 또는 탄소수 6∼20의 아릴옥시이며,
R7 및 R8은, 각각 독립적으로, 치환 또는 무치환의, 탄소수 6∼20의 아릴 또는 탄소수 5∼20의 헤테로아릴이며,
R9은 산소 또는 유황이며,
j는 0 또는 1이며, k는 0 또는 1이며, r은 0∼4의 정수이며, q는 1∼3의 정수이다.
여기서, 치환되어 있는 경우의 치환기로서는, 아릴, 헤테로아릴, 알킬 또는 시클로알킬 등을 예로 들 수 있다.
포스핀옥사이드 유도체는, 예를 들면, 하기 식(ETM-7-2)으로 표시되는 화합물이라도 된다.
Figure pat00246
R1∼R3는, 동일해도 되고 상이해도 되며, 수소, 알킬, 시클로알킬, 아랄킬, 알케닐, 시클로알케닐, 알키닐, 알콕시, 알킬티오, 시클로알킬티오, 아릴에테르기, 아릴티오에테르기, 아릴, 복소환기, 할로겐, 시아노, 포르밀, 카르보닐, 카르복실, 아미노, 니트로, 실릴, 및 인접 치환기와의 사이에 형성되는 축합환 중으로부터 ㅅ선택된다.
Ar1은, 동일해도 되고 상이해도 되며, 아릴렌 또는 헤테로아릴렌이다. Ar2는, 동일해도 되고 상이해도 되며, 아릴 또는 헤테로아릴이다. 다만, Ar1 및 Ar2 중에적어도 한쪽은 치환기를 가지고 있거나, 또는 인접 치환기와의 사이에 축합환을 형성하고 있다. n은 0∼3의 정수이며, n이 0일 때 불포화 구조 부분은 존재하지 않고, n이 3일 때 R1은 존재하지 않는다.
이들 치환기 중, 알킬은, 예를 들면, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸 등의 포화 지방족 탄화 수소기를 나타내고, 이것은 무치환이라도 되고 치환되어 있어도 상관없다. 치환되어 있는 경우의 치환기에는 특별히 제한은 없고, 예를 들면, 알킬, 아릴, 복소환기 등을 있고, 이 점은, 이하의 기재에도 공통된다. 또한, 알킬의 탄소수는 특별히 한정되지 않지만, 입수의 용이성이나 비용의 점에서, 통상, 1∼20의 범위이다.
또한, 시클로알킬은, 예를 들면, 시클로프로필, 시클로헥실, 노르보르닐, 아다만틸 등의 포화 지환식 탄화 수소기를 나타내고, 이것은 무치환이라도 되고 치환되어 있어도 상관없다. 알킬 부분의 탄소수는 특별히 한정되지 않지만, 통상, 3∼20의 범위이다.
또한, 아랄킬은, 예를 들면, 벤질, 페닐에틸 등의 지방족 탄화 수소를 통한 방향족 탄화 수소기를 나타내고, 지방족 탄화 수소와 방향족 탄화 수소는 모두 무치환이라도 되고 치환되어 있어도 상관없다. 지방족 부분의 탄소수는 특별히 한정되지 않지만, 통상, 1∼20의 범위이다.
또한, 알케닐은, 예를 들면, 비닐, 알릴, 부타디에닐 등의 2중 결합을 포함하는 불포화 지방족 탄화 수소기를 나타내고, 이것은 무치환이라도 되고 치환되어 있어도 상관없다. 알케닐의 탄소수는 특별히 한정되지 않지만, 통상, 2∼20의 범위이다.
또한, 시클로알케닐은, 예를 들면, 시클로펜테닐, 시클로펜타디에닐, 시클로헥센 등의 2중 결합을 포함하는 불포화 지환식 탄화 수소기를 나타내고, 이것은 무치환이라도 되고 치환되어 있어도 상관없다.
또한, 알키닐는, 예를 들면, 아세틸레닐 등의 3중 결합을 포함하는 불포화 지방족 탄화 수소기를 나타내고, 이것은 무치환이라도 되고 치환되어 있어도 상관없다. 알키닐의 탄소수는 특별히 한정되지 않지만, 통상, 2∼20의 범위이다.
또한, 알콕시는, 예를 들면, 메톡시 등의 에테르 결합을 통한 지방족 탄화 수소기를 나타내고, 지방족 탄화 수소기는 무치환이라도 되고 치환되어 있어도 상관없다. 알콕시의 탄소수는 특별히 한정되지 않지만, 통상, 1∼20의 범위이다.
또한, 알킬티오는, 알콕시의 에테르 결합의 산소 원자가 유황 원자로 치환된 기이다.
또한, 시클로알킬티오는, 시클로알콕시기의 에테르 결합의 산소 원자가 유황 원자로 치환된 기이다.
또한, 아릴에테르기는, 예를 들면, 페녹시 등의 에테르 결합을 통한 방향족 탄화 수소기를 나타내고, 방향족 탄화 수소기는 무치환이라도 되고 치환되어 있어도 상관없다. 아릴에테르기의 탄소수는 특별히 한정되지 않지만, 통상, 6∼40의 범위이다.
또한, 아릴티오에테르기는, 아릴에테르기의 에테르 결합의 산소 원자가 유황 원자로 치환된 기이다.
또한, 아릴은, 예를 들면, 페닐, 나프틸, 비페닐릴, 페난트릴, 터페닐, 피레닐 등의 방향족 탄화 수소기를 나타낸다. 아릴은, 무치환이라도 되고 치환되어 있어도 상관없다. 아릴의 탄소수는 특별히 한정되지 않지만, 통상, 6∼40의 범위이다.
또한, 복소환기는, 예를 들면, 퓨라닐, 티에닐, 옥사졸릴, 피리딜, 퀴놀리닐, 카르바졸릴 등의 탄소 이외의 원자를 가지는 환형 구조기를 나타내고, 이것은 무치환이라도 되고 치환되어 있어도 상관없다. 복소환기의 탄소수는 특별히 한정되지 않지만, 통상, 2∼30의 범위이다.
할로겐은, 불소, 염소, 브롬, 요오드를 나타낸다.
포르밀, 카르보닐, 아미노에는, 지방족 탄화 수소, 지환식 탄화 수소, 방향족 탄화 수소, 복소환 등으로 치환된 기도 포함할 수 있다.
또한, 지방족 탄화 수소, 지환식 탄화 수소, 방향족 탄화 수소, 복소환은 무치환이라도 되고 치환되어 있어도 상관없다.
실릴은, 예를 들면, 트리메틸실릴 등의 규소 화합물기를 나타내고, 이것은 무치환이라도 되고 치환되어 있어도 상관없다. 실릴의 탄소수는 특별히 한정되지 않지만, 통상, 3∼20의 범위이다. 또한, 규소수는, 통상, 1∼6이다.
인접 치환기와의 사이에 형성되는 축합환은, 예를 들면, Ar1과 R2, Ar1과 R3, Ar2와 R2, Ar2와 R3, R2와 R3, Ar1과 Ar2 등의 사이에서 형성된 공역 또는 비공역의 축합환이다. 여기서, n이 1인 경우, 2개의 R1끼리 공역 또는 비공역의 축합환을 형성해도 된다. 이들 축합환은, 환내 구조에 질소, 산소, 유황 원자를 포함해도 되고, 다른 환과 더욱 축합해도 된다.
이 포스핀옥사이드 유도체의 구체예로서는, 예를 들면 이하의 화합물이 있다.
Figure pat00247
이 포스핀옥사이드 유도체는 공지의 원료와 공지의 합성 방법을 사용하여 제조할 수 있다.
<피리미딘 유도체>
피리미딘 유도체는, 예를 들면, 하기 식(ETM-8)으로 표시되는 화합물이며, 바람직하게는 하기 식(ETM-8-1)으로 표시되는 화합물이다. 상세한 것은 국제공개 제2011/021689호 공보에도 기재되어 있다.
Figure pat00248
Ar은, 각각 독립적으로, 치환되어 있어도 되는 아릴, 또는 치환되어 있어도 되는 헤테로아릴이다. n은 1∼4의 정수이며, 바람직하게는 1∼3의 정수이며, 보다 바람직하게는 2 또는 3이다.
「치환되어 있어도 되는 아릴」의 「아릴」로서는, 예를 들면, 탄소수 6∼30의 아릴이 있고, 바람직하게는 탄소수 6∼24의 아릴, 보다 바람직하게는 탄소수 6∼20의 아릴, 더욱 바람직하게는 탄소수 6∼12의 아릴이다.
구체적인 「아릴」로서는, 단환계 아릴인 페닐, 2환계 아릴인 (2-, 3-, 4-)비페닐릴, 축합 2환계 아릴인 (1-, 2-)나프틸, 3환계 아릴인 터페닐릴(m-터페닐-2'-일, m-터페닐-4'-일, m-터페닐-5'-일, o-터페닐-3'-일, o-터페닐-4'-일, p-터페닐-2'-일, m-터페닐-2-일, m-터페닐-3-일, m-터페닐-4-일, o-터페닐-2-일, o-터페닐-3-일, o-터페닐-4-일, p-터페닐-2-일, p-터페닐-3-일, p-터페닐-4-일), 축합 3환계 아릴인, 아세나프틸렌-(1-, 3-, 4-, 5-)일, 플루오렌-(1-, 2-, 3-, 4-, 9-)일, 페날렌-(1-, 2-)일, (1-, 2-, 3-, 4-, 9-)페난트릴, 4환계 아릴인 쿼터페닐릴 (5'-페닐-m-터페닐-2-일, 5'-페닐-m-터페닐-3-일, 5'-페닐-m-터페닐-4-일, m-쿼터페닐릴), 축합 4환계 아릴인 트리페닐렌-(1-, 2-)일, 피렌-(1-, 2-, 4-)일, 나프타센-(1-, 2-, 5-)일, 축합 5환계 아릴인 페릴렌-(1-, 2-, 3-)일, 펜타센-(1-, 2-, 5-, 6-)일 등을 예로 들 수 있다.
「치환되어 있어도 되는 헤테로아릴」의 「헤테로아릴」로서는, 예를 들면, 탄소수 2∼30의 헤테로아릴이 있고, 탄소수 2∼25의 헤테로아릴이 바람직하고, 탄소수 2∼20의 헤테로아릴이 보다 바람직하고, 탄소수 2∼15의 헤테로아릴이 더욱 바람직하고, 탄소수 2∼10의 헤테로아릴이 특히 바람직하다. 또한, 헤테로아릴로서는, 예를 들면, 환 구성 원자로서 탄소 이외에 산소, 유황 및 질소로부터 선택되는 헤테로 원자를 1개 내지 5개 함유하는 복소환 등이 있다.
구체적인 헤테로아릴로서는, 예를 들면, 퓨릴, 티에닐, 피롤릴, 옥사졸릴, 이소옥사졸릴, 티아졸릴, 이소티아졸릴, 이미다졸릴, 피라졸릴, 옥사티아졸릴, 퓨라자닐, 티아디아졸릴, 트리아졸릴, 테트라졸릴, 피리딜, 피리미디닐, 피리다지닐, 피라지닐, 트리아지닐, 벤조퓨라닐, 이소벤조퓨라닐, 벤조[b]티에닐, 인돌릴, 이소인돌릴, 1H-인다졸릴, 벤즈이미다졸릴, 벤즈옥사졸릴, 벤조티아졸릴, 1H-벤조트리아졸릴, 퀴놀릴, 이소퀴놀릴, 신놀릴, 퀴나졸릴, 퀴녹살리닐, 프탈라지닐, 나프티리디닐, 퓨리닐, 프테리디닐, 카르바졸릴, 아크리디닐, 페녹사지닐, 페노티아지닐, 페나지닐, 페녹사티이닐, 티안트레닐, 인돌리지닐 등이 있다.
또한, 상기 아릴 및 헤테로아릴은 치환되어 있어도 되고, 각각 예를 들면, 상기 아릴이나 헤테로아릴로 치환되어 있어도 된다.
이 피리미딘 유도체의 구체예로서는, 예를 들면, 하기 화합물이 있다.
Figure pat00249
이 피리미딘 유도체는 공지의 원료와 공지의 합성 방법을 사용하여 제조할 수 있다.
<아릴니트릴 유도체>
아릴니트릴 유도체는, 예를 들면, 하기 식(ETM-9)으로 표시되는 화합물, 또는 그것이 단결합 등으로 복수 결합한 다량체이다. 상세한 것은 미국출원 공개 제2014/0197386호 명세서에 기재되어 있다.
Figure pat00250
Arni는, 빠른 전자수송성의 관점에서는 탄소수가 많은 것이 바람직하고, 높은 T1의 관점에서는 탄소수가 적은 것이 바람직하다. Arni는, 구체적으로는, 발광층에 인접하는 층에 사용하기 위해서는 높은 T1인 것이 바람직하고, 탄소수 6∼20의 아릴이며, 바람직하게는 탄소수 6∼14의 아릴, 보다 바람직하게는 탄소수 6∼10의 아릴이다. 또한, 니트릴기의 치환 개수 n은, 높은 T1의 관점에서는 많은 것이 바람직하고, 높은 S1의 관점에서는 적은 것이 바람직하다. 니트릴기의 치환 개수 n은, 구체적으로는, 1∼4의 정수이며, 바람직하게는 1∼3의 정수이며, 보다 바람직하게는 1∼2의 정수이며, 더욱 바람직하게는 1이다.
Ar은, 각각 독립적으로, 치환되어 있어도 되는 아릴, 또는 치환되어 있어도 되는 헤테로아릴이다. 높은 S1 및 높은 T1의 관점에서 도너성의 헤테로아릴인 것이 바람직하고, 전자수송층으로서 사용하기 위해 도너성의 헤테로아릴은 적은 것이 바람직하다. 전하수송성의 관점에서는 탄소수가 많은 아릴 또는 헤테로아릴이 바람직하고, 치환기를 많이 가지는 것이 바람직하다. Ar의 치환 개수 m은, 구체적으로는, 1∼4의 정수이며, 바람직하게는 1∼3의 정수이며, 보다 바람직하게는 1∼2이다.
「치환되어 있어도 되는 아릴」의 「아릴」로서는, 예를 들면, 탄소수 6∼30의 아릴이 있고, 바람직하게는 탄소수 6∼24의 아릴, 보다 바람직하게는 탄소수 6∼20의 아릴, 더욱 바람직하게는 탄소수 6∼12의 아릴이다.
구체적인 「아릴」로서는, 단환계 아릴인 페닐, 2환계 아릴인 (2-, 3-, 4-)비페닐릴, 축합 2환계 아릴인 (1-, 2-)나프틸, 3환계 아릴인 터페닐릴(m-터페닐-2'-일, m-터페닐-4'-일, m-터페닐-5'-일, o-터페닐-3'-일, o-터페닐-4'-일, p-터페닐-2'-일, m-터페닐-2-일, m-터페닐-3-일, m-터페닐-4-일, o-터페닐-2-일, o-터페닐-3-일, o-터페닐-4-일, p-터페닐-2-일, p-터페닐-3-일, p-터페닐-4-일), 축합 3환계 아릴인, 아세나프틸렌-(1-, 3-, 4-, 5-)일, 플루오렌-(1-, 2-, 3-, 4-, 9-)일, 페날렌-(1-, 2-)일, (1-, 2-, 3-, 4-, 9-)페난트릴, 4환계 아릴인 쿼터페닐릴 (5'-페닐-m-터페닐-2-일, 5'-페닐-m-터페닐-3-일, 5'-페닐-m-터페닐-4-일, m-쿼터페닐릴), 축합 4환계 아릴인 트리페닐렌-(1-, 2-)일, 피렌-(1-, 2-, 4-)일, 나프타센-(1-, 2-, 5-)일, 축합 5환계 아릴인 페릴렌-(1-, 2-, 3-)일, 펜타센-(1-, 2-, 5-, 6-)일 등을 예로 들 수 있다.
「치환되어 있어도 되는 헤테로아릴」의 「헤테로아릴」로서는, 예를 들면, 탄소수 2∼30의 헤테로아릴이 있고, 탄소수 2∼25의 헤테로아릴이 바람직하고, 탄소수 2∼20의 헤테로아릴이 보다 바람직하고, 탄소수 2∼15의 헤테로아릴이 더욱 바람직하고, 탄소수 2∼10의 헤테로아릴이 특히 바람직하다. 또한, 헤테로아릴로서는, 예를 들면, 환 구성 원자로서 탄소 이외에 산소, 유황 및 질소로부터 선택되는 헤테로 원자를 1개 내지 5개 함유하는 복소환 등이 있다.
구체적인 헤테로아릴로서는, 예를 들면, 퓨릴, 티에닐, 피롤릴, 옥사졸릴, 이소옥사졸릴, 티아졸릴, 이소티아졸릴, 이미다졸릴, 피라졸릴, 옥사티아졸릴, 퓨라자닐, 티아디아졸릴, 트리아졸릴, 테트라졸릴, 피리딜, 피리미디닐, 피리다지닐, 피라지닐, 트리아지닐, 벤조퓨라닐, 이소벤조퓨라닐, 벤조[b]티에닐, 인돌릴, 이소인돌릴, 1H-인다졸릴, 벤즈이미다졸릴, 벤즈옥사졸릴, 벤조티아졸릴, 1H-벤조트리아졸릴, 퀴놀릴, 이소퀴놀릴, 신놀릴, 퀴나졸릴, 퀴녹살리닐, 프탈라지닐, 나프티리디닐, 퓨리닐, 프테리디닐, 카르바졸릴, 아크리디닐, 페녹사지닐, 페노티아지닐, 페나지닐, 페녹사티이닐, 티안트레닐, 인돌리지닐 등이 있다.
또한, 상기 아릴 및 헤테로아릴은 치환되어 있어도 되고, 각각 예를 들면, 상기 아릴이나 헤테로아릴로 치환되어 있어도 된다.
아릴니트릴 유도체는, 식(ETM-9)으로 표시되는 화합물이 단결합 등으로 복수 결합한 다량체라도 된다. 이 경우에, 단결합 이외에, 아릴환(바람직하게는 다가의 벤젠환, 나프탈렌환, 안트라센환, 플루오렌환, 벤조플루오렌환, 페날렌환, 페난트렌환 또는 트리페닐렌환)으로 결합되어 있어도 된다.
이 아릴니트릴 유도체의 구체예로서는, 예를 들면, 하기 화합물이 있다.
Figure pat00251
이 아릴니트릴 유도체는 공지의 원료와 공지의 합성 방법을 사용하여 제조할 수 있다.
<트리아진 유도체>
트리아진 유도체는, 예를 들면, 하기 식(ETM-10)으로 표시되는 화합물이며, 바람직하게는 하기 식(ETM-10-1)으로 표시되는 화합물이다. 상세한 것은 미국출원 공개 제2011/0156013호 명세서에 기재되어 있다.
Figure pat00252
Ar은, 각각 독립적으로, 치환되어 있어도 되는 아릴, 또는 치환되어 있어도 되는 헤테로아릴이다. n은 1∼3의 정수이며, 바람직하게는 2 또는 3이다.
「치환되어 있어도 되는 아릴」의 「아릴」로서는, 예를 들면, 탄소수 6∼30의 아릴이 있고, 바람직하게는 탄소수 6∼24의 아릴, 보다 바람직하게는 탄소수 6∼20의 아릴, 더욱 바람직하게는 탄소수 6∼12의 아릴이다.
구체적인 「아릴」로서는, 단환계 아릴인 페닐, 2환계 아릴인 (2-, 3-, 4-)비페닐릴, 축합 2환계 아릴인 (1-, 2-)나프틸, 3환계 아릴인 터페닐릴(m-터페닐-2'-일, m-터페닐-4'-일, m-터페닐-5'-일, o-터페닐-3'-일, o-터페닐-4'-일, p-터페닐-2'-일, m-터페닐-2-일, m-터페닐-3-일, m-터페닐-4-일, o-터페닐-2-일, o-터페닐-3-일, o-터페닐-4-일, p-터페닐-2-일, p-터페닐-3-일, p-터페닐-4-일), 축합 3환계 아릴인, 아세나프틸렌-(1-, 3-, 4-, 5-)일, 플루오렌-(1-, 2-, 3-, 4-, 9-)일, 페날렌-(1-, 2-)일, (1-, 2-, 3-, 4-, 9-)페난트릴, 4환계 아릴인 쿼터페닐릴 (5'-페닐-m-터페닐-2-일, 5'-페닐-m-터페닐-3-일, 5'-페닐-m-터페닐-4-일, m-쿼터페닐릴), 축합 4환계 아릴인 트리페닐렌-(1-, 2-)일, 피렌-(1-, 2-, 4-)일, 나프타센-(1-, 2-, 5-)일, 축합 5환계 아릴인 페릴렌-(1-, 2-, 3-)일, 펜타센-(1-, 2-, 5-, 6-)일 등을 예로 들 수 있다.
「치환되어 있어도 되는 헤테로아릴」의 「헤테로아릴」로서는, 예를 들면, 탄소수 2∼30의 헤테로아릴이 있고, 탄소수 2∼25의 헤테로아릴이 바람직하고, 탄소수 2∼20의 헤테로아릴이 보다 바람직하고, 탄소수 2∼15의 헤테로아릴이 더욱 바람직하고, 탄소수 2∼10의 헤테로아릴이 특히 바람직하다. 또한, 헤테로아릴로서는, 예를 들면, 환 구성 원자로서 탄소 이외에 산소, 유황 및 질소로부터 선택되는 헤테로 원자를 1개 내지 5개 함유하는 복소환 등이 있다.
구체적인 헤테로아릴로서는, 예를 들면, 퓨릴, 티에닐, 피롤릴, 옥사졸릴, 이소옥사졸릴, 티아졸릴, 이소티아졸릴, 이미다졸릴, 피라졸릴, 옥사티아졸릴, 퓨라자닐, 티아디아졸릴, 트리아졸릴, 테트라졸릴, 피리딜, 피리미디닐, 피리다지닐, 피라지닐, 트리아지닐, 벤조퓨라닐, 이소벤조퓨라닐, 벤조[b]티에닐, 인돌릴, 이소인돌릴, 1H-인다졸릴, 벤즈이미다졸릴, 벤즈옥사졸릴, 벤조티아졸릴, 1H-벤조트리아졸릴, 퀴놀릴, 이소퀴놀릴, 신놀릴, 퀴나졸릴, 퀴녹살리닐, 프탈라지닐, 나프티리디닐, 퓨리닐, 프테리디닐, 카르바졸릴, 아크리디닐, 페녹사지닐, 페노티아지닐, 페나지닐, 페녹사티이닐, 티안트레닐, 인돌리지닐 등이 있다.
또한, 상기 아릴 및 헤테로아릴은 치환되어 있어도 되고, 각각 예를 들면, 상기 아릴이나 헤테로아릴로 치환되어 있어도 된다.
이 트리아진 유도체의 구체예로서는, 예를 들면, 하기 화합물이 있다.
Figure pat00253
이 트리아진 유도체는 공지의 원료와 공지의 합성 방법을 사용하여 제조할 수 있다.
<벤즈이미다졸 유도체>
벤즈이미다졸 유도체는, 예를 들면, 하기 식(ETM-11)으로 표시되는 화합물이다.
Figure pat00254
φ는, n가의 아릴환(바람직하게는 n가의 벤젠환, 나프탈렌환, 안트라센환, 플루오렌환, 벤조플루오렌환, 페날렌환, 페난트렌환 또는 트리페닐렌환)이며, n은 1∼4의 정수이며, 「벤즈이미다졸계 치환기」는, 식(ETM-2), 식(ETM-2-1) 및 식(ETM-2-2)에 있어서의 「피리딘계 치환기」 중의 피리딜이 벤즈이미다졸릴로 치환된 치환기이며, 벤즈이미다졸 유도체에 있어서의 1개 이상의 수소는 중수소로 치환되어 있어도 된다.
Figure pat00255
*는 결합 위치를 나타낸다.
상기 벤즈이미다졸릴에 있어서의 R11은, 수소, 탄소수 1∼24의 알킬, 탄소수 3∼12의 시클로알킬 또는 탄소수 6∼30의 아릴이며, 식(ETM-2-1) 및 식(ETM-2-2)에 있어서의 R11의 설명을 인용할 수 있다.
φ는, 또한 안트라센환 또는 플루오렌환인 것이 바람직하고, 이 경우의 구조는 식(ETM-2-1) 또는 식(ETM-2-2)에서의 설명을 인용할 수 있고, 각 식 중의 R11∼R18은 식(ETM-2-1) 또는 식(ETM-2-2)에서의 설명을 인용할 수 있다. 또한, 상기 식(ETM-2-1) 또는 식(ETM-2-2)에서는 2개의 피리딘계 치환기가 결합한 형태로 설명되고 있지만, 이들을 벤즈이미다졸계 치환기로 치환할 때는, 양쪽의 피리딘계 치환기를 벤즈이미다졸계 치환기로 치환해도 되고(즉 n=2), 어느 하나의 피리딘계 치환기를 벤즈이미다졸계 치환기로 치환하고 다른 쪽의 피리딘계 치환기를 R11∼R18로 치환해도 된다(즉 n=1). 또한, 예를 들면, 식(ETM-2-1)에 있어서의 R11∼R18 중 하나 이상을 벤즈이미다졸계 치환기로 치환하고 「피리딘계 치환기」를 R11∼R18로 치환해도 된다.
이 벤즈이미다졸 유도체의 구체예로서는, 예를 들면 1-페닐-2-(4-(10-페닐안트라센-9-일)페닐)-1H-벤조[d]이미다졸, 2-(4-(10-(나프탈렌-2-일)안트라센-9-일)페닐)-1-페닐-1H-벤조[d]이미다졸, 2-(3-(10-(나프탈렌-2-일)안트라센-9-일)페닐)-1-페닐-1H-벤조[d]이미다졸, 5-(10-(나프탈렌-2-일)안트라센-9-일)-1,2-디페닐-1H-벤조[d]이미다졸, 1-(4-(10-(나프탈렌-2-일)안트라센-9-일)페닐)-2-페닐-1H-벤조[d]이미다졸, 2-(4-(9,10-디(나프탈렌-2-일)안트라센-2-일)페닐)-1-페닐-1H-벤조[d]이미다졸, 1-(4-(9,10-디(나프탈렌-2-일)안트라센-2-일)페닐)-2-페닐-1H-벤조[d]이미다졸, 5-(9,10-디(나프탈렌-2-일)안트라센-2-일)-1,2-디페닐-1H-벤조[d]이미다졸 등이 있다.
Figure pat00256
이 벤즈이미다졸 유도체는 공지의 원료와 공지의 합성 방법을 사용하여 제조할 수 있다.
<페난트롤린 유도체>
페난트롤린 유도체는, 예를 들면, 하기 식(ETM-12) 또는 식(ETM-12-1)으로 표시되는 화합물이다. 상세한 것은 국제 공개2006/021982호 공보에 기재되어 있다.
Figure pat00257
φ는, n가의 아릴환(바람직하게는 n가의 벤젠환, 나프탈렌환, 안트라센환, 플루오렌환, 벤조플루오렌환, 페날렌환, 페난트렌환 또는 트리페닐렌환)이며, n은 1∼4의 정수이다.
각 식의 R11∼R18은, 각각 독립적으로, 수소, 알킬(바람직하게는 탄소수 1∼24의 알킬), 시클로알킬(바람직하게는 탄소수 3∼12의 시클로알킬) 또는 아릴(바람직하게는 탄소수 6∼30의 아릴)이다. 또한, 식(ETM-12-1)에 있어서는 R11∼R18 중 어느 하나가 아릴환인 φ와의 결합손이다.
각각의 페난트롤린 유도체에 있어서의 1개 이상의 수소가 중수소로 치환되어 있어도 된다.
R11∼R18에 있어서의 알킬, 시클로알킬 및 아릴로서는, 식(ETM-2)에 있어서의 R11∼R18의 설명을 인용할 수 있다. 또한, φ는 상기한 예 외에, 예를 들면, 이하의 구조식이 있다. 그리고, 하기 구조식 중의 R은, 각각 독립적으로, 수소, 메틸, 에틸, 이소프로필, 시클로헥실, 페닐, 1-나프틸, 2-나프틸, 비페닐릴 또는 터페닐릴이며, *는, 결합 위치를 나타낸다.
Figure pat00258
이 페난트롤린 유도체의 구체예로서는, 예를 들면 4,7-디페닐-1,10-페난트롤린, 2,9-디메틸-4,7-디페닐-1,10-페난트롤린, 9,10-디(1,10-페난트롤린-2-일)안트라센, 2,6-디(1,10-페난트롤린-5-일)피리딘, 1,3,5-트리(1,10-페난트롤린-5-일)벤젠, 9,9'-디플루오로-비스(1,10-페난트롤린-5-일), 바소큐프로인이나 1,3-비스(2-페닐-1,10-페난트롤린-9-일)벤젠이나 하기 구조식으로 표시되는 화합물이 있다.
Figure pat00259
이 페난트롤린 유도체는 공지의 원료와 공지의 합성 방법을 사용하여 제조할 수 있다.
<퀴놀리놀계 금속 착체>
퀴놀리놀계 금속 착체는, 예를 들면, 하기 식(ETM-13)으로 표시되는 화합물이 있다.
Figure pat00260
식 중, R1∼R6는, 각각 독립적으로, 수소, 불소, 알킬, 시클로알킬, 아랄킬, 알케닐, 시아노, 알콕시 또는 아릴이며, M은 Li, Al, Ga, Be 또는 Zn이며, n은 1∼3의 정수이다.
퀴놀리놀계 금속 착체의 구체예로서는, 8-퀴놀리놀리튬, 트리스(8-퀴놀리놀레이트)알루미늄, 트리스(4-메틸-8-퀴놀리놀레이트)알루미늄, 트리스(5-메틸-8-퀴놀리놀레이트)알루미늄, 트리스(3,4-디메틸-8-퀴놀리놀레이트)알루미늄, 트리스(4,5-디메틸-8-퀴놀리놀레이트)알루미늄, 트리스(4,6-디메틸-8-퀴놀리놀레이트)알루미늄, 비스(2-메틸-8-퀴놀리놀레이트)(페놀레이트)알루미늄, 비스(2-메틸-8-퀴놀리놀레이트)(2-메틸페놀레이트)알루미늄, 비스(2-메틸-8-퀴놀리놀레이트)(3-메틸페놀레이트)알루미늄, 비스(2-메틸-8-퀴놀리놀레이트)(4-메틸페놀레이트)알루미늄, 비스(2-메틸-8-퀴놀리놀레이트)(2-페닐페놀레이트)알루미늄, 비스(2-메틸-8-퀴놀리놀레이트)(3-페닐페놀레이트)알루미늄, 비스(2-메틸-8-퀴놀리놀레이트)(4-페닐페놀레이트)알루미늄, 비스(2-메틸-8-퀴놀리놀레이트)(2,3-디메틸페놀레이트)알루미늄, 비스(2-메틸-8-퀴놀리놀레이트)(2,6-디메틸페놀레이트)알루미늄, 비스(2-메틸-8-퀴놀리놀레이트)(3,4-디메틸페놀레이트)알루미늄, 비스(2-메틸-8-퀴놀리놀레이트)(3,5-디메틸페놀레이트)알루미늄, 비스(2-메틸-8-퀴놀리놀레이트)(3,5-디-tert-부틸페놀레이트)알루미늄, 비스(2-메틸-8-퀴놀리놀레이트)(2,6-디페닐페놀레이트)알루미늄, 비스(2-메틸-8-퀴놀리놀레이트)(2,4,6-트리페닐페놀레이트)알루미늄, 비스(2-메틸-8-퀴놀리놀레이트)(2,4,6-트리메틸페놀레이트)알루미늄, 비스(2-메틸-8-퀴놀리놀레이트)(2,4,5,6-테트라메틸페놀레이트)알루미늄, 비스(2-메틸-8-퀴놀리놀레이트)(1-나프톨레이트)알루미늄, 비스(2-메틸-8-퀴놀리놀레이트)(2-나프톨레이트)알루미늄, 비스(2,4-디메틸-8-퀴놀리놀레이트)(2-페닐페놀레이트)알루미늄, 비스(2,4-디메틸-8-퀴놀리놀레이트)(3-페닐페놀레이트)알루미늄, 비스(2,4-디메틸-8-퀴놀리놀레이트)(4-페닐페놀레이트)알루미늄, 비스(2,4-디메틸-8-퀴놀리놀레이트)(3,5-디메틸페놀레이트)알루미늄, 비스(2,4-디메틸-8-퀴놀리놀레이트)(3,5-디-tert-부틸페놀레이트)알루미늄, 비스(2-메틸-8-퀴놀리놀레이트)알루미늄-μ-옥소-비스(2-메틸-8-퀴놀리놀레이트)알루미늄, 비스(2,4-디메틸-8-퀴놀리놀레이트)알루미늄-μ-옥소-비스(2,4-디메틸-8-퀴놀리놀레이트)알루미늄, 비스(2-메틸-4-에틸-8-퀴놀리놀레이트)알루미늄-μ-옥소-비스(2-메틸-4-에틸-8-퀴놀리놀레이트)알루미늄, 비스(2-메틸-4-메톡시-8-퀴놀리놀레이트)알루미늄-μ-옥소-비스(2-메틸-4-메톡시-8-퀴놀리놀레이트)알루미늄, 비스(2-메틸-5-시아노-8-퀴놀리놀레이트)알루미늄-μ-옥소-비스(2-메틸-5-시아노-8-퀴놀리놀레이트)알루미늄, 비스(2-메틸-5-트리플루오로메틸-8-퀴놀리놀레이트)알루미늄-μ-옥소-비스(2-메틸-5-트리플루오로메틸-8-퀴놀리놀레이트)알루미늄, 비스(10-하이드록시벤조[h]퀴놀린)베릴륨 등을 들 수 있다.
이 퀴놀리놀계 금속 착체는 공지의 원료와 공지의 합성 방법을 사용하여 제조할 수 있다.
<티아졸 유도체 및 벤조티아졸 유도체>
티아졸 유도체는, 예를 들면, 하기 식(ETM-14-1)으로 표시되는 화합물이다.
Figure pat00261
벤조티아졸 유도체는, 예를 들면, 하기 식(ETM-14-2)으로 표시되는 화합물이다.
Figure pat00262
각 식의 φ는, n가의 아릴환(바람직하게는 n가의 벤젠환, 나프탈렌환, 안트라센환, 플루오렌환, 벤조플루오렌환, 페날렌환, 페난트렌환 또는 트리페닐렌환)이며, n은 1∼4의 정수이며, 「티아졸계 치환기」나 「벤조티아졸계 치환기」는, 식(ETM-2), 식(ETM-2-1) 및 식(ETM-2-2)에 있어서의 「피리딘계 치환기」 중의 피리딜이 하기 티아졸릴이나 벤조티아졸릴로 치환된 치환기이며, 티아졸 유도체 및 벤조티아졸 유도체에 있어서의 1개 이상의 수소가 중수소로 치환되어 있어도 된다.
Figure pat00263
*는 결합 위치를 나타낸다.
φ는, 또한 안트라센환 또는 플루오렌환인 것이 바람직하고, 이 경우의 구조는 식(ETM-2-1) 또는 식(ETM-2-2)에서의 설명을 인용할 수 있고, 각 식 중의 R11∼R18은 식(ETM-2-1) 또는 식(ETM-2-2)에서의 설명을 인용할 수 있다. 또한, 식(ETM-2-1) 또는 식(ETM-2-2)에서는 2개의 피리딘계 치환기가 결합한 형태로 설명되고 있지만, 이들을 티아졸계 치환기(또는 벤조티아졸계 치환기)로 치환할 때는, 양쪽의 피리딘계 치환기를 티아졸계 치환기(또는 벤조티아졸계 치환기)로 치환해도 되고(즉 n=2), 어느 하나의 피리딘계 치환기를 티아졸계 치환기(또는 벤조티아졸계 치환기)로 치환하고 다른 쪽의 피리딘계 치환기를 R11∼R18로 치환해도 된다(즉 n=1). 또한, 예를 들면, 식(ETM-2-1)에 있어서의 R11∼R18 중 하나 이상을 티아졸계 치환기(또는 벤조티아졸계 치환기)로 치환하고 「피리딘계 치환기」를 R11∼R18로 치환해도 된다.
이들 티아졸 유도체 또는 벤조티아졸 유도체는 공지의 원료와 공지의 합성 방법을 사용하여 제조할 수 있다.
<실롤 유도체>
실롤 유도체는, 예를 들면, 하기 식(ETM-15)으로 표시되는 화합물이다. 상세한 것은 일본공개특허 평 9-194487호 공보에 기재되어 있다.
Figure pat00264
X 및 Y는, 각각 독립적으로, 알킬, 시클로알킬, 알케닐, 알키닐, 알콕시, 알케닐옥시, 알키닐옥시, 아릴, 헤테로아릴이며, 이들은 치환되어 있어도 된다. 이들 기의 상세한 것에 대해서는, 식(1) 및 식(2)에서의 설명, 또한 식(ETM-7-2)에서의 설명을 인용할 수 있다. 또한, 알케닐옥시 및 알키닐옥시는, 각각 알콕시에서의 알킬 부분이 알케닐 또는 알키닐로 치환한 기이며, 이들 알케닐 및 알키닐의 상세한 것에 대해서는 식(ETM-7-2)에서의 설명을 인용할 수 있다.
또한, X와 Y가 결합하여 시클로알킬환(및 그 일부가 불포화로 된 환)을 형성하고 있어도 되고, 이 시클로알킬환의 상세한 것은 식(1) 및 식(2)에서의 시클로알킬의 설명을 참조할 수 있다.
R1∼R4는, 각각 독립적으로, 수소, 할로겐, 알킬, 시클로알킬, 알콕시, 아릴옥시, 아미노, 알킬카르보닐, 아릴카르보닐, 알콕시카르보닐, 아릴옥시카르보닐, 아조기, 알킬카르보닐옥시, 아릴카르보닐옥시, 알콕시카르보닐옥시, 아릴옥시카르보닐옥시, 술피닐, 술포닐, 술파닐, 실릴, 카르바모일, 아릴, 헤테로아릴, 알케닐, 알키닐, 니트로, 포르밀, 니트로소, 포르밀옥시, 이소시아노, 시아네이트기, 이소시아네이트기, 티오시아네이트기, 이소티오시아네이트기, 또는, 시아노이며, 이들은 알킬, 시클로알킬, 아릴 또는 할로겐으로 치환되어 있어도 되고, 인접 치환기와의 사이에 축합환을 형성하고 있어도 된다.
R1∼R4에서의, 할로겐, 알킬, 시클로알킬, 알콕시, 아릴옥시, 아미노, 아릴, 헤테로아릴, 알케닐 및 알키닐의 상세한 것에 대해서는, 식(1) 및 식(2)에서의 설명을 인용할 수 있다.
R1∼R4에서의, 알킬카르보닐, 아릴카르보닐, 알콕시카르보닐, 아릴옥시카르보닐, 알킬카르보닐옥시, 아릴카르보닐옥시, 알콕시카르보닐옥시 및 아릴옥시카르보닐옥시 중의, 알킬, 아릴 및 알콕시의 상세한 것에 대하여도, 식(1) 및 식(2)에서의 설명을 인용할 수 있다.
실릴로서는, 실릴, 및 실릴의 3개의 수소 중 적어도 1개가, 각각 독립적으로, 아릴, 알킬 또는 시클로알킬로 치환된 기를 예로 들 수 있고, 트리 치환 실릴이 바람직하고, 트리아릴실릴, 트리알킬실릴, 트리시클로알킬실릴, 디알킬시클로알킬실릴 및 알킬디시클로알킬실릴 등을 예로 들 수 있다. 이들에서의, 아릴, 알킬 및 시클로알킬의 상세한 것에 대해서는, 식(1) 및 식(2)에서의 설명을 인용할 수 있다.
인접 치환기와의 사이에 형성되는 축합환은, 예를 들면, R1과 R2, R2와 R3, R3와 R4 등의 사이에 형성된 공역 또는 비공역의 축합환이다. 이들 축합환은, 환내 구조에 질소, 산소, 유황 원자를 포함해도 되고, 또한 다른 환과 축합해도 된다.
다만, 바람직하게는, R1 및 R4가 페닐기인 경우, X 및 Y는, 알킬 또는 페닐이 아니다. 또한, 바람직하게는, R1 및 R4가 티에닐인 경우, X 및 Y는, 알킬을, R2 및 R3는, 알킬, 아릴, 알케닐 또는 R2와 R3가 결합하여 환을 형성하는 시클로알킬을 동시에 만족시키지 않는 구조이다. 또한, 바람직하게는, R1 및 R4가 실릴인 경우, R2, R3, X 및 Y는, 각각 독립적으로, 수소 또는 탄소수 1∼6의 알킬이 아니다. 또한, 바람직하게는, R1 및 R2로 벤젠환이 축합한 구조인 경우, X 및 Y는, 알킬 및 페닐이 아니다.
이들 실롤 유도체는 공지의 원료와 공지의 합성 방법을 사용하여 제조할 수 있다.
<아졸린 유도체>
아졸린 유도체는, 예를 들면 하기 식(ETM-16)으로 표시되는 화합물이다. 상세한 것은 국제공개 제2017/014226호에 기재되어 있다.
Figure pat00265
식(ETM-16) 중,
φ는 탄소수 6∼40의 방향족 탄화 수소에 유래하는 m가의 기 또는 탄소수 2∼40의 방향족 복소환에 유래하는 m가의 기이며, φ 중 적어도 1개의 수소는 탄소수 1∼6의 알킬, 탄소수 3∼14의 시클로알킬, 탄소수 6∼18의 아릴 또는 탄소수 2∼18의 헤테로아릴로 치환되어 있어도 되고,
Y는, 각각 독립적으로, -O-, -S- 또는 >N-Ar이며, Ar은 탄소수 6∼12의 아릴 또는 탄소수 2∼12의 헤테로아릴이며, Ar 중 적어도 1개의 수소는 탄소수 1∼4의 알킬, 탄소수 5∼10의 시클로알킬, 탄소수 6∼12의 아릴 또는 탄소수 2∼12의 헤테로아릴로 치환되어 있어도 되고, R1∼R5는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1∼4의 알킬 또는 탄소수 5∼10의 시클로알킬이며, 다만, 상기 >N-Ar에서의 Ar 및 상기 R1∼R5 중 어느 1개는 L과 결합하는 부위이며,
L은, 각각 독립적으로, 하기 식(L-1)으로 표시되는 2가의 기, 및 하기 식(L-2)으로 표시되는 2가의 기로 이루어지는 군으로부터 선택되고,
Figure pat00266
식(L-1) 중, X1∼X6는 각각 독립적으로 =CR6- 또는 =N-이며, X1∼X6 중 적어도 2개는 =CR6-이며, X1∼X6 중 2개의 =CR6-에서의 R6는 φ 또는 아졸린환과 결합하는 부위이며, 그 이외의 =CR6-에서의 R6는 수소이며,
식(L-2) 중, X7∼X14는 각각 독립적으로 =CR6- 또는 =N-이며, X7∼X14 가운데 중 적어도 2개는=CR6-이며, X7∼X14 중 2개의=CR6-에서의 R6는 φ 또는 아졸린환과 결합하는 부위이며, 그 이외의 =CR6-에서의 R6는 수소이며,
L 중 적어도 1개의 수소는 탄소수 1∼4의 알킬, 탄소수 5∼10의 시클로알킬, 탄소수 6∼10의 아릴 또는 탄소수 2∼10의 헤테로아릴로 치환되어 있어도 되고,
m은 1∼4의 정수이며, m이 2∼4일 때, 아졸린환과 L로 형성되는 기는 동일해도 상이해도 되고, 그리고,
식(ETM-16)으로 표시되는 화합물 중 적어도 1개의 수소는 중수소로 치환되어 있어도 된다.
구체적인 아졸린 유도체는, 하기 식(ETM-16-1) 또는 식(ETM-16-2)으로 표시되는 화합물이다.
Figure pat00267
식(ETM-16-1) 및 식(ETM-16-2) 중,
φ는 탄소수 6∼40의 방향족 탄화 수소에 유래하는 m가의 기 또는 탄소수 2∼40의 방향족 복소환에 유래하는 m가의 기이며, φ 중 적어도 1개의 수소는 탄소수 1∼6의 알킬, 탄소수 3∼14의 시클로알킬, 탄소수 6∼18의 아릴 또는 탄소수 2∼18의 헤테로아릴로 치환되어 있어도 되고,
식(ETM-16-1) 중, Y는, 각각 독립적으로, -O-, -S- 또는 >N-Ar이며, Ar은 탄소수 6∼12의 아릴 또는 탄소수 2∼12의 헤테로아릴이며, Ar 중 적어도 1개의 수소는 탄소수 1∼4의 알킬, 탄소수 5∼10의 시클로알킬, 탄소수 6∼12의 아릴 또는 탄소수 2∼12의 헤테로아릴로 치환되어 있어도 되고,
식(ETM-16-1) 중, R1∼R4는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1∼4의 알킬 또는 탄소수 5∼10의 시클로알킬이며, 다만, R1과 R2는 동일하고, 또한 R3와 R4는 동일하며,
식(ETM-16-2) 중, R1∼R5는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1∼4의 알킬 또는 탄소수 5∼10의 시클로알킬이며, 다만, R1과 R2는 동일하고, 또한 R3와 R4는 동일하며,
식(ETM-16-1) 및 식(ETM-16-2) 중,
L은, 각각 독립적으로, 하기 식(L-1)으로 표시되는 2가의 기, 및 하기 식(L-2)로 표시되는 2가의 기로 이루어지는 군으로부터 선택되고,
Figure pat00268
식(L-1) 중, X1∼X6는 각각 독립적으로 =CR6- 또는 =N-이며, X1∼X6 중 적어도 2개는 =CR6-이며, X1∼X6 중 2개의 =CR6-에서의 R6는 φ 또는 아졸린환과 결합하는 부위이며, 그 이외의 =CR6-에서의 R6는 수소이며,
식(L-2) 중, X7∼X14는 각각 독립적으로 =CR6- 또는 =N-이며, X7∼X14 중 적어도 2개는 =CR6-이며, X7∼X14 중 2개의 =CR6-에서의 R6는 φ 또는 아졸린환과 결합하는 부위이며, 그 이외의 =CR6-에서의 R6는 수소이며,
L 중 적어도 1개의 수소는 탄소수 1∼4의 알킬, 탄소수 5∼10의 시클로알킬, 탄소수 6∼10의 아릴 또는 탄소수 2∼10의 헤테로아릴로 치환되어 있어도 되고,
m은 1∼4의 정수이며, m이 2∼4일 때, 아졸린환과 L로 형성되는 기는 동일해도 상이해도 되고, 그리고,
식(ETM-16-1) 또는 식(ETM-16-2)으로 표시되는 화합물 중 적어도 1개의 수소는 중수소로 치환되어 있어도 된다.
바람직하게는, φ는, 하기 식(φ1-1)∼식(φ1-18)으로 표시되는 1가의 기, 하기 식(φ2-1)∼식(φ2-34)으로 표시되는 2가의 기, 하기 식(φ3-1)∼식(φ3-3)으로 표시되는 3가의 기, 및 하기 식(φ4-1)∼식(φ4-2)으로 표시되는 4가의 기로 이루어지는 군으로부터 선택되고, φ 중 적어도 1개의 수소는 탄소수 1∼6의 알킬, 탄소수 3∼14의 시클로알킬, 탄소수 6∼18의 아릴 또는 탄소수 2∼18의 헤테로아릴로 치환되어 있어도 된다.
Figure pat00269
Figure pat00270
Figure pat00271
식 중의 Z는, >CR2, >N-Ar, >N-L, -O- 또는 -S-이며, >CR2에서의 R은, 각각 독립적으로, 탄소수 1∼4의 알킬, 탄소수 5∼10의 시클로알킬, 탄소수 6∼12의 아릴 또는 탄소수 2∼12의 헤테로아릴이며, R은 서로 결합하여 환을 형성하고 있어도 되고, >N-Ar에서의 Ar은 탄소수 6∼12의 아릴 또는 탄소수 2∼12의 헤테로아릴이며, >N-L에서의 L은 식(ETM-16), 식(ETM-16-1) 또는 식(ETM-16-2)에서의 L이다. 식 중의 *는, 결합 위치를 나타낸다.
바람직하게는, L은, 벤젠, 나프탈렌, 피리딘, 피라진, 피리미딘, 피리다진, 트리아진, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 나프티리딘, 프탈라진, 퀴녹살린, 퀴나졸린, 신놀린, 및 프테리딘으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 환의 2가의 기이며, L 중 적어도 1개의 수소는 탄소수 1∼4의 알킬, 탄소수 5∼10의 시클로알킬, 탄소수 6∼10의 아릴 또는 탄소수 2∼10의 헤테로아릴로 치환되어 있어도 된다.
바람직하게는, Y 또는 Z로서의 >N-Ar에서의 Ar은, 페닐, 나프틸, 피리디닐, 피라지닐, 피리미디닐, 피리다지닐, 트리아지닐, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐, 나프티리디닐, 프탈라지닐, 퀴녹살리닐, 퀴나졸리닐, 신놀릴, 및 프테리디닐로 이루어지는 군으로부터 선택되고, Y로서의 >N-Ar에서의 Ar중 적어도 1개의 수소는 탄소수 1∼4의 알킬, 탄소수 5∼10의 시클로알킬 또는 탄소수 6∼10의 아릴로 치환되어 있어도 된다.
바람직하게는, R1∼R4는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1∼4의 알킬 또는 탄소수 5∼10의 시클로알킬이며, 다만, R1과 R2는 동일하고, R3와 R4는 동일하며, 또한 R1∼R4의 모두가 동시에 수소가 되지는 않으며, 그리고, m은 1 또는 2이며, m이 2일 때, 아졸린환과 L로 형성되는 기는 동일하다.
아졸린 유도체의 구체예로서는, 예를 들면 하기 화합물이 있다. 그리고, 구조식 중의 「Me」는 메틸을 나타낸다.
Figure pat00272
Figure pat00273
보다 바람직하게는, φ는, 하기 식(φ2-1), 식(φ2-31), 식(φ2-32), 식(φ2-33) 및 식(φ2-34)으로 표시되는 2가의 기로 이루어지는 군으로부터 선택되고, φ 중 적어도 1개의 수소는 탄소수 6∼18의 아릴로 치환되어 있어도 되고,
Figure pat00274
(*는 결합 위치를 나타냄.)
L은, 벤젠, 피리딘, 피라진, 피리미딘, 피리다진, 및 트리아진으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 환에 2가의 기이며, L 중 적어도 1개의 수소는 탄소수 1∼4의 알킬, 탄소수 5∼10의 시클로알킬, 탄소수 6∼10의 아릴 또는 탄소수 2∼14의 헤테로아릴로 치환되어 있어도 되고,
Y로서의 >N-Ar에서의 Ar은, 페닐, 피리디닐, 피라지닐, 피리미디닐, 피리다지닐, 및 트리아지닐로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 상기 Ar중 적어도 1개의 수소는 탄소수 1∼4의 알킬, 탄소수 5∼10의 시클로알킬 또는 탄소수 6∼10의 아릴로 치환되어 있어도 되고,
R1∼R4는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1∼4의 알킬 또는 탄소수 5∼10의 시클로알킬이며, 다만, R1과 R2는 동일하고, R3와 R4는 동일하며, 또한 R1∼R4의 모두가 동시에 수소가 되지는 않으며, 그리고,
m은 2이며, 아졸린환과 L로 형성되는 기는 동일하다.
아졸린 유도체의 다른 구체예로서는, 예를 들면 하기 화합물이 있다. 그리고, 구조식 중의 「Me」는 메틸을 나타낸다.
Figure pat00275
이 아졸린 유도체를 규정하는 상기 각 식 중의, 알킬, 시클로알킬, 아릴 또는 헤테로아릴의 상세한 것에 대해서는, 식(1) 및 식(2)에서의 설명을 인용할 수 있다.
이 아졸린 유도체는 공지의 원료와 공지의 합성 방법을 사용하여 제조할 수 있다.
<환원성 물질>
전자수송층 또는 전자주입층은, 또한 전자수송층 또는 전자주입층을 형성하는 재료를 환원할 수 있는 물질을 포함해도 된다. 이 환원성 물질은, 일정한 환원성을 가지는 것이면, 다양한 것이 사용되고, 예를 들면, 알칼리 금속, 알칼리토류 금속, 희토류 금속, 알칼리 금속의 산화물, 알칼리 금속의 할로겐화물, 알칼리토류 금속의 산화물, 알칼리토류 금속의 할로겐화물, 희토류 금속의 산화물, 희토류 금속의 할로겐화물, 알칼리 금속의 유기착체, 알칼리토류 금속의 유기착체 및 희토류 금속의 유기착체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1개를 바람직하게 사용할 수 있다.
바람직한 환원성 물질로서는, Na(일함수 2.36eV), K(일함수 2.28eV), Rb(일함수 2.16eV) 또는 Cs(일함수 1.95eV) 등의 알칼리 금속이나, Ca(일함수 2.9eV), Sr(일함수 2.0∼2.5eV) 또는 Ba(일함수 2.52eV) 등의 알칼리토류 금속을 예로 들 수 있으며, 일함수가 2.9eV 이하인 것이 특히 바람직하다. 이들 중, 보다 바람직한 환원성 물질은, K, Rb 또는 Cs의 알칼리 금속이며, 더욱 바람직하게는 Rb 또는 Cs이며, 가장 바람직한 것은 Cs이다. 이들 알칼리 금속은, 특히 환원 능력이 높고, 전자수송층 또는 전자주입층을 형성하는 재료로의 비교적 소량의 첨가에 의해, 유기 EL 소자에 있어서의 발광 휘도의 향상이나 장수명화가 도모된다. 또한, 일함수가 2.9eV 이하인 환원성 물질로서, 이들 2종 이상의 알칼리 금속의 조합도 바람직하고, 특히, Cs를 포함한 조합, 예를 들면, Cs와 Na, Cs와 K, Cs와 Rb, 또는 Cs와 Na와 K의 조합이 바람직하다. Cs을 포함하는 것에 의해, 환원 능력을 효율적으로 발휘할 수 있고, 전자수송층 또는 전자주입층을 형성하는 재료로의 첨가에 의해, 유기 EL 소자에 있어서의 발광 휘도의 향상이나 장수명화가 도모된다.
3. 유기전계 발광소자에서의 기판
기판(101)은, 유기 EL 소자(100)의 지지체가 되는 것이며, 통상, 석영, 유리, 금속, 플라스틱 등이 사용된다. 기판(101)은, 목적에 따라 판형, 필름형, 또는 시트형으로 형성되고, 예를 들면, 유리판, 금속판, 금속박, 플라스틱 필름, 플라스틱 시트 등이 사용된다. 그 중에서도, 유리판, 및 폴리에스테르, 폴리메타크릴레이트, 폴리카보네이트, 폴리술폰 등의 투명한 합성 수지제의 판이 바람직하다. 유리 기판이면, 소다라임 유리나 무알칼리 유리 등이 사용되고, 또한 두께도 기계적 강도를 유지하기에 충분한 두께이면 되므로, 예를 들면, 0.2mm 이상이면 된다. 두께의 상한값으로서는, 예를 들면, 2mm 이하, 바람직하게는 1mm 이하이다. 유리의 재질에 대해서는, 유리로부터의 용출 이온이 적은 것이 바람직하므로 무알칼리 유리 가 바람직하지만, SiO2 등의 배리어 코팅을 실시한 소다라임 유리도 시판되고 있으므로 이것을 사용할 수 있다. 또한, 기판(101)에는, 가스 배리어성을 높이기 위하여, 적어도 한쪽 면에 치밀한 실리콘 산화막 등의 가스 배리어막을 형성해도 되고, 특히 가스 배리어성이 낮은 합성 수지제의 판, 필름 또는 시트를 기판(101)으로서 사용하는 경우에는 가스 배리어막을 형성하는 것이 바람직하다.
4. 유기전계 발광소자에서의 양극
양극(102)은, 발광층(105)에 정공을 주입하는 역할을 하는 것이다.
그리고, 양극(102)과 발광층(105)과의 사이에 정공주입층(103)및/또는 정공수송층(104)이 설치되어 있을 경우에는, 이들을 통하여 발광층(105)에 정공을 주입하는 것으로 된다.
양극(102)을 형성하는 재료로서는, 무기 화합물 및 유기 화합물을 예로 들 수 있다. 무기 화합물로서는, 예를 들면, 금속(알루미늄, 금, 은, 니켈, 팔라듐, 크롬 등), 금속 산화물(인듐의 산화물, 주석의 산화물, 인듐-주석 산화물(ITO), 인듐-아연 산화물(IZO) 등), 할로겐화 금속(요오드화 구리 등), 유화 구리, 카본블랙, ITO 유리나 네사 글라스(NESA glass) 등이 있다. 유기 화합물로서는, 예를 들면, 폴리(3-메틸티오펜) 등의 폴리티오펜, 폴리피롤, 폴리아닐린 등의 도전성 폴리머 등이 있다. 그 외, 유기 EL 소자의 양극으로서 사용되고 있는 물질 중에서 적절하게 선택하여 사용할 수 있다.
투명 전극의 저항은, 발광 소자의 발광에 충분한 전류를 공급할 수 있으면 되므로, 한정되지 않지만, 발광 소자의 소비 전력의 관점에서는 저저항인 것이 바람직하다. 예를 들면, 300Ω/□ 이하의 ITO 기판이라면 소자 전극으로서 기능하지만, 현재에는 10Ω/□ 정도의 기판의 공급도 가능하게 되어 있으므로, 예를 들면, 100∼5 Ω/□, 바람직하게는 50∼5 Ω/□의 저저항품을 사용하는 것이 특히 바람직하다. ITO의 두께는 저항값에 맞추어서 임의로 선택할 수 있지만, 통상 50∼300 nm의 사이에서 사용되는 경우가 많다.
5. 유기전계 발광소자에서의 정공주입층, 정공수송층
정공주입층(103)은, 양극(102)으로부터 이동해 오는 정공을, 효율적으로 발광층(105) 내 또는 정공수송층(104) 내에 주입하는 역할을 하는 것이다. 정공수송층(104)은, 양극(102)으로부터 주입된 정공 또는 양극(102)으로부터 정공주입층(103)을 통하여 주입된 정공을, 효율적으로 발광층(105)에 수송하는 역할을 하는 것이다. 정공주입층(103) 및 정공수송층(104)은, 각각, 정공주입·수송 재료의 1종 또는 2종 이상을 적층, 혼합하거나, 정공주입·수송 재료와 고분자결착제의 혼합물에 의해 형성된다. 또한, 정공주입·수송 재료에 염화철(III)과 같은 무기염을 첨가하여 층을 형성해도 된다.
정공주입·수송성 물질로서는 전계가 인가된 전극 사이에 있어서 양극으로부터의 정공을 효율적으로 주입·수송하는 것이 필요하며, 정공주입 효율이 높고, 주입된 정공을 효율적으로 수송하는 것이 바람직하다. 그것을 위해서는 이온화 포텐셜이 작고, 또한 정공이동도가 크고, 나아가서는 안정성이 우수하고, 트랩이 되는 불순물이 제조 시 및 사용 시에 쉽게 생기지 않는 물질인 것이 바람직하다.
정공주입층(103) 및 정공수송층(104)을 형성하는 재료로서는, 광 도전 재료에 있어서, 정공의 전하수송 재료로서 종래부터 관용되고 있는 화합물, p형 반도체, 유기 EL 소자의 정공주입층 및 정공수송층에 사용되고 있는 공지의 것 중에서 임의의 것을 선택하여 사용할 수 있다. 이들의 구체예는, 카르바졸 유도체(N-페닐카르바졸, 폴리비닐카르바졸 등), 비스(N-아릴카르바졸) 또는 비스(N-알킬카르바졸) 등의 비스카르바졸 유도체, 트리아릴아민 유도체(방향족 제3급 아미노를 주쇄 또는 측쇄에 가지는 폴리머, 1,1-비스(4-디-p-톨릴아미노페닐)시클로헥산, N,N'-디페닐-N,N'-디(3-메틸페닐)-4,4'-디아미노비페닐, N,N'-디페닐-N,N'-디나프틸-4,4'-디아미노비페닐, N,N'-디페닐-N,N'-디(3-메틸페닐)-4,4'-디페닐-1,1'-디아민, N,N'-디나프틸-N,N'-디페닐-4,4'-디페닐-1,1'-디아민, N4,N4'-디페닐-N4,N4'-비스(9-페닐-9H-카르바졸-3-일)-[1,1'-비페닐]-4,4'-디아민, N4,N4,N4',N4'-테트라[1,1'-비페닐]-4-일)-[1,1'-비페닐]-4,4'-디아민, 4,4',4"-트리스(3-메틸페닐(페닐)아미노)트리페닐아민, N-([1,1'-비페닐]-4-일)-9,9-디메틸-N-(4-(9-페닐-9H-카르바졸-3-일)페닐)-9H-플루오렌-2-아민, N,N-비스(4-(다벤조[b,d]퓨란-4-일)페닐)-[1,1': 4',1"-터페닐]-4-아민 등의 트리페닐아민 유도체, 스타바스트아민 유도체 등), 스틸벤 유도체, 프탈로시아닌 유도체(무금속, 구리 프탈로시아닌 등), 피라졸린 유도체, 히드라존계 화합물, 벤조퓨란 유도체나 티오펜 유도체, 옥사디아졸유도체, 퀴녹살린 유도체(예를 들면, 1,4,5,8,9,12-헥사아자트리페닐렌-2,3,6,7,10,11-헥사카르보니트릴 등), 포르피린 유도체 등의 복소환 화합물, 폴리실란 등이다. 폴리머계에서는 상기 단량체를 측쇄에 가지는 폴리카보네이트나 스티렌 유도체, 폴리비닐카르바졸 및 폴리실란 등이 바람직하지만, 발광 소자의 제작에 필요한 박막을 형성하고, 양극으로부터 정공을 주입할 수 있고, 나아가서는 정공을 수송할 수 있는 화합물이면 특별히 한정되는 것은 아니다.
또한, 유기반도체의 도전성은, 그 도핑에 의해, 강한 영향을 받는 것도 알려져 있다. 이와 같은 유기반도체 매트릭스 물질은, 전자공여성이 양호한 화합물, 또는, 전자수용성이 양호한 화합물로 구성되어 있다. 전자공여 물질의 도핑을 위하여, 테트라시아노퀴논디메탄(TCNQ) 또는 2,3,5,6-테트라플루오로테트라시아노-1,4-벤조퀴논디메탄(F4TCNQ) 등의 강한 전자수용체가 알려져 있다(예를 들면, 문헌 「M.Pfeiffer, A.Beyer, T.Fritz, K.Leo, Appl.Phys.Lett., 73(22), 3202-3204(1998」 및 문헌 「J.Blochwitz, M.Pfeiffer, T.Fritz, K.Leo, Appl.Phys.Lett., 73(6), 729-731(1998)」을 참조). 이들은, 전자공여형 베이스 물질(정공수송 물질)에서의 전자이동 프로세스에 의해, 소위 정공을 생성한다. 정공의 수 및 이동도에 의해, 베이스 물질의 전도성이, 상당히 크게 변화된다. 정공수송 특성을 가지는 매트릭스 물질로서는, 예를 들면, 벤지딘 유도체(TPD등) 또는 스타바스트아민 유도체(TDATA 등), 또는, 특정한 금속 프탈로시아닌(특히, 아연 프탈로시아닌(ZnPc) 등)이 알려져 있다(일본공개특허 제2005-167175호 공보).
6. 유기전계 발광소자에서의 음극
음극(108)은, 전자주입층(107) 및 전자수송층(106)을 통하여, 발광층(105)에 전자를 주입하는 역할을 하는 것이다.
음극(108)을 형성하는 재료로서는, 전자를 유기층에 효율적으로 주입할 수 있는 물질이면 특별히 한정되지 않지만, 양극(102)을 형성하는 재료와 동일한 것을 사용할 수 있다. 그 중에서도, 주석, 인듐, 칼슘, 알루미늄, 은, 동, 니켈, 크롬, 김, 백금, 철, 아연, 리튬, 나트륨, 칼륨, 세슘 및 마그네슘 등의 금속 또는 이들의 합금(마그네슘-은 합금, 마그네슘-인듐 합금, 불화 리튬/알루미늄 등의 알루미늄-리튬 합금 등) 등이 바람직하다. 전자 주입 효율을 높여 소자 특성을 향상시키기 위해서는, 리튬, 나트륨, 칼륨, 세슘, 칼슘, 마그네슘 또는 이들 낮은 일함수 금속을 포함하는 합금이 유효하다. 그러나, 이들 낮은 일함수 금속은 일반적으로 대기중에서 불안정한 경우가 많다. 이 점을 개선하기 위해, 예를 들면, 유기층에 미량의 리튬, 세슘이나 마그네슘을 도핑하여, 안정성이 높은 전극을 사용하는 방법이 알려져 있다. 그 외의 도펀트로서는, 불화 리튬, 불화 세슘, 산화 리튬 및 산화 세슘과 같은 무기염도 사용할 수 있다. 다만, 이들로 한정되는 것은 아니다.
또한, 전극 보호를 위해 백금, 금, 은, 동, 철, 주석, 알루미늄 및 인듐 등의 금속, 또는 이들 금속을 사용한 합금, 그리고 실리카, 티타니아 및 질화 규소 등의 무기물, 폴리비닐알코올, 염화 비닐, 탄화수소계 고분자 화합물 등을 적층하는 것을, 바람직한 예로서 들 수 있다. 이들 전극의 제작법도, 저항 가열, 전자빔 증착, 스퍼터링, 이온 플레이팅 및 코팅 등, 도통할 수 있다면, 특별히 한정되지 않는다.
7. 유기전계 발광소자에 있어서의 각 층에서 사용할 수도 있는 결착제
이상의 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자수송층 및 전자주입층에 사용되는 재료는 단독으로 각 층을 형성할 수 있지만, 고분자 결착제로서 폴리염화비닐, 폴리카보네이트, 폴리스티렌, 폴리(N-비닐카르바졸), 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리부틸메타크릴레이트, 폴리에스테르, 폴리술폰, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리부타디엔, 탄화수소 수지, 케톤 수지, 페녹시 수지, 폴리아미드, 에틸 셀룰로오스, 아세트산 비닐 수지, ABS 수지, 폴리우레탄 수지 등의 용제 가용성 수지나, 페놀 수지, 크실렌 수지, 석유 수지, 우레아 수지, 멜라민 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 알키드 수지, 에폭시 수지, 실리콘 수지 등의 경화성 수지 등에 분산시켜 사용하는 것도 가능하다.
<<유기전계 발광소자의 제작 방법>>
유기 EL 소자를 구성하는 각 층은, 각 층을 구성할 재료를 증착법, 저항 가열 증착, 전자빔 증착, 스퍼터링, 분자 적층법, 인쇄법, 잉크젯법, 스핀코팅법 또는 캐스팅법, 코팅법 등의 방법으로 박막으로 함으로써, 형성할 수 있다. 이와 같이 하여 형성된 각 층의 막 두께에 대해서는 특별히 한정되지 않고, 재료의 성질에 따라 적절하게 설정할 수 있지만, 통상 2 nm∼5000 nm의 범위이다. 막 두께는 통상, 수정 발진(發振)식 막 두께 측정 장치 등으로 측정할 수 있다. 증착법을 사용하여 박막화하는 경우, 그 증착 조건은, 재료의 종류, 막의 목적으로 하는 결정(結晶) 구조 및 회합 구조 등에 의해 따라 상이하다. 증착 조건은 일반적으로, 보트 가열 온도 ＋50∼＋400 ℃, 진공도 10-6∼10- 3 Pa, 증착 속도 0.01∼50 nm/초, 기판 온도 -150∼＋300 ℃, 막 두께 2nm∼5㎛의 범위에서 적절하게 설정하는 것이 바람직하다.
다음으로, 유기 EL 소자를 제작하는 방법의 일례로서, 양극/정공주입층/정공수송층/호스트 재료와 도펀트 재료로 이루어지는 발광층/전자수송층/전자주입층/음극으로 이루어지는 유기 EL 소자의 제작법에 대하여 설명한다. 적당한 기판 상에, 양극재료의 박막을 증착법 등에 의해 형성시켜 양극을 제작한 후, 이 양극 상에 정공주입층 및 정공수송층의 박막을 형성시킨다. 이 위에 호스트 재료와 도펀트 재료를 공증착하고 박막을 형성시켜 발광층으로 하고, 이 발광층 위에 전자수송층, 전자주입층을 형성시키고, 또한 음극용 물질으로 이루어지는 박막을 증착법 등에 의해 형성시켜 음극으로 함으로써, 목적의 유기 EL 소자가 얻어진다. 그리고, 전술한 유기 EL 소자의 제작에 있어서는, 제작 순서를 반대로 하여, 음극, 전자주입층, 전자수송층, 발광층, 정공수송층, 정공주입층, 양극의 순으로 제작하는 것도 가능하다.
이와 같이 하여 얻어진 유기 EL 소자에 직류 전압을 인가하는 경우에는, 양극을 +, 음극을 -의 극성으로서 인가하면 되고, 전압 2∼40 V 정도를 인가하면, 투명 또는 반투명의 전극 측(양극 또는 음극, 및 양쪽)으로부터 발광을 관측할 수 있다. 또한, 이 유기 EL 소자는, 펄스 전류나 교류 전류를 인가한 경우에도 발광한다. 그리고, 인가하는 교류의 파형은 임의이면 된다.
<<유기전계 발광소자의 응용예>>
또한, 본 발명은, 유기 EL 소자를 구비한 표시 장치 또는 유기 EL 소자를 구비한 조명 장치 등에도 응용할 수 있다.
유기 EL 소자를 구비한 표시 장치 또는 조명 장치는, 본 실시형태에 따른 유기 EL 소자와 공지의 구동 장치를 접속하는 등 공지의 방법에 의해 제조할 수 있고, 직류 구동, 펄스 구동, 교류 구동 등 공지의 구동 방법을 적절하게 사용하여 구동할 수 있다.
표시 장치로서는, 예를 들면, 컬러 평판 디스플레이 등의 패널 디스플레이, 플렉시블 컬러 유기 전계 발광(EL) 디스플레이 등의 플렉시블 디스플레이 등이 있다(예를 들면, 일본공개특허 평10-335066호 공보, 일본공개특허 제2003-321546호 공보, 일본공개특허 제2004-281086호 공보 등 참조). 또한, 디스플레이의 표시 방식으로서는, 예를 들면, 매트릭스 및/또는 세그먼트 방식 등이 있다. 그리고, 매트릭스 표시와 세그먼트 표시는 동일한 패널 중에 공존하고 있어도 된다.
매트릭스란, 표시를 위한 화소가 격자형이나 모자이크형 등 2차원적으로 배치된 것을 일컬으며, 화소의 집합으로 문자나 화상을 표시한다. 화소의 형상이나 사이즈는 용도에 따라 정해진다. 예를 들면, PC, 모니터, 텔레비전의 화상 및 문자 표시에는, 통상 1변이 300㎛ 이하인 4각형 화소가 사용되고, 또한 표시 패널과 같은 대형 디스플레이의 경우에는, 1변이 mm 오더의 화소를 사용하게 된다. 흑백 표시의 경우에는, 동일 색의 화소를 배열하면 되지만, 컬러 표시의 경우에는, 적, 녹, 청색 화소를 나란히 표시시킨다. 이 경우에, 전형적으로는 델타 타입과 스트라이프 타입이 있다. 그리고, 이 매트릭스의 구동 방법으로서는, 선 순차 구동 방법이나 액티브 매트릭스의 어느 쪽이라도 된다. 선 순차 구동 쪽이 구조가 간단한 이점이 있지만, 동작 특성을 고려한 경우, 액티브 매트릭스 쪽이 뛰어난 경우가 있어, 이것도 용도에 따라 구분하여 사용하는 것이 필요하다.
세그먼트 방식(타입)에서는, 미리 결정된 정보를 표시하도록 패턴을 형성하고, 정해진 영역을 발광시키게 된다. 예를 들면, 디지털 시계(digital clock)나 온도계에서의 시각이나 온도 표시, 오디오 기기나 전자 조리기 등의 동작 상태 표시 및 자동차의 패널 표시 등이 있다.
조명 장치로서는, 예를 들면, 실내 조명 등의 조명 장치, 액정 표시 장치의 백라이트 등이 있다(예를 들면, 일본공개특허 제2003-257621호 공보, 일본공개특허 제2003-277741호 공보, 일본공개특허 제2004-119211호 공보 등 참조). 백라이트는, 주로 자발광하지 않는 표시 장치의 시인성(視認性)을 향상시킬 목적으로 사용되고, 액정 표시 장치, 시계, 오디오 장치, 자동차 패널, 표시판 및 표식 등에 사용된다. 특히, 액정 표시 장치, 그 중에서도 박형화가 과제로 되어 있는 PC용도의 백라이트로서는, 종래 방식의 것이 형광등이나 도광판으로 이루어지고 있으므로 박형화가 곤란한 것을 고려하면, 본 실시형태에 따른 발광 소자를 사용한 백라이트는 박형이며 경량이 특징이 된다.
[실시예]
이하, 실시예에 의해 본 발명을 보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들로 한정되지 않는다. 먼저, 실시예에서 사용하는 화합물의 합성예에 대하여, 이하에서 설명한다.
합성예(1-1)
화합물(1-45)의 합성
Figure pat00276
9-브로모페난트렌(12.4g)의 시클로펜틸메틸에테르(CPME, 150mL) 용액을 -49℃로 냉각시키고, 여기에 n-부틸리튬의 헥산 용액(1.6M, 30mL)을 적하했다. 이 반응 혼합물을 -8℃까지 승온(昇溫)한 후, 또한 1,2-벤즈안트라퀴논(5g)의 CPME 용액(100mL)을 적하하고, 실온에서 2시간 교반했다. 물(100mL)을 첨가하여 반응을 정지하고, 수층(水層)을 분액하여 제거했다. 유기층을 감압 하에서 농축하고, 석출한 고체를 솔 믹스 A-11(상품명, 일본알코올판매(주) 제조)(200mL)로 세정하고 담황색 고체를 얻었다. 이 고체에 요오드화 칼륨(8.7g)과 포스핀산 나트륨일수화물(2.5g)과 아세트산(100mL)을 가하고, 환류(還流) 온도에서 2시간 교반했다. 반응 혼합물을 60℃까지 냉각시키고 석출한 고체를 감압 여과하고, 이 고체를 물(100mL), 솔 믹스 A-11(100mL), 톨루엔(100mL)의 순서로 세정하고 정제하여, 화합물(1-45)을 황색 고체로서 3.5g 얻었다.
Figure pat00277
NMR 측정에 의해 얻어진 화합물의 구조를 확인했다.
1H-NMR(400MHz, CDCl3): δ=9.00∼8.85(m, 4H), 8.00∼7.55(m, 14H), 7.54∼7.15(m, 9H), 6.85∼6.75(m, 1H).
합성예(1-2)
화합물(1-7)의 합성
Figure pat00278
화합물(1-7)은, 전술한 합성예(1-1)에 기재된 방법에 준하여 합성했다. 매스 스펙트럼 분석에 의해, 얻어진 화합물이 화합물(1-7)인 것을 확인했다.
EI-MS: m/z=481.
합성예(1-3)
화합물(1-242)의 합성
Figure pat00279
화합물(1-242)은, 전술한 합성예(1-1)에 기재된 방법에 준하여 합성했다. 매스 스펙트럼 분석에 의해, 얻어진 화합물이 화합물(1-242)인 것을 확인했다.
EI-MS: m/z=633.
합성예(1-4)
화합물(1-90)의 합성
Figure pat00280
화합물(1-90)은, 국제공개 제2009/081776호에 기재된 방법에 준하여 합성했다. 매스 스펙트럼 분석에 의해, 얻어진 화합물이 화합물(1-90)인 것을 확인했다.
EI-MS: m/z=557.
합성예(1-5)
화합물(1-78)의 합성
Figure pat00281
화합물(1-78)은, 국제공개 제2009/081776호에 기재된 방법에 준하여 합성했다. 매스 스펙트럼 분석에 의해, 얻어진 화합물이 화합물(1-78)인 것을 확인했다.
EI-MS: m/z=557.
합성예(1-6)
화합물(1-93)의 합성
Figure pat00282
화합물(1-93)은, 국제공개 제2009/081776호에 기재된 방법에 준하여 합성했다. 매스 스펙트럼 분석에 의해, 얻어진 화합물이 화합물(1-93)인 것을 확인했다.
EI-MS: m/z=557.
합성예(1-7)
화합물(1-158)의 합성
Figure pat00283
화합물(1-158)은, 전술한 합성예(1-1)에 기재된 방법에 준하여 합성했다. 매스 스펙트럼 분석에 의해, 얻어진 화합물이 화합물(1-158)인 것을 확인했다.
EI-MS: m/z=633.
합성예(1-8)
화합물(1-161)의 합성
Figure pat00284
화합물(1-161)은, 국제공개 제2009/081776호에 기재된 방법에 준하여 합성했다. 매스 스펙트럼 분석에 의해, 얻어진 화합물이 화합물(1-161)인 것을 확인했다.
EI-MS: m/z=633.
합성예(1-9)
화합물(1-170)의 합성
Figure pat00285
화합물(1-170)은, 국제공개 제2009/081776호에 기재된 방법에 준하여 합성했다. 매스 스펙트럼 분석에 의해, 얻어진 화합물이 화합물(1-170)인 것을 확인했다.
EI-MS: m/z=683.
합성예(1-10)
화합물(1-8)의 합성
Figure pat00286
화합물(1-8)은, 국제공개 제2009/081776호에 기재된 방법에 준하여 합성했다. 매스 스펙트럼 분석에 의해, 얻어진 화합물이 화합물(1-8)인 것을 확인했다.
EI-MS: m/z=481.
합성예(1-11)
화합물(1-48)의 합성
Figure pat00287
화합물(1-48)은, 국제공개 제2009/081776호에 기재된 방법에 준하여 합성했다. 매스 스펙트럼 분석에 의해, 얻어진 화합물이 화합물(1-48)인 것을 확인했다.
EI-MS: m/z=531.
합성예(1-12)
화합물(1-185)의 합성
Figure pat00288
화합물(1-185)은, 국제공개 제2009/081776호에 기재된 방법에 준하여 합성했다. 매스 스펙트럼 분석에 의해, 얻어진 화합물이 화합물(1-185)인 것을 확인했다.
EI-MS: m/z=547.
합성예(1-13)
화합물(1-203)의 합성
Figure pat00289
화합물(1-203)은, 국제공개 제2009/081776호에 기재된 방법에 준하여 합성했다. 매스 스펙트럼 분석에 의해, 얻어진 화합물이 화합물(1-203)인 것을 확인했다.
EI-MS: m/z=583.
합성예(1-14)
화합물(1-129)의 합성
Figure pat00290
화합물(1-129)은, 국제공개 제2009/081776호에 기재된 방법에 준하여 합성했다. 매스 스펙트럼 분석에 의해, 얻어진 화합물이 화합물(1-129)인 것을 확인했다.
EI-MS: m/z=557.
합성예(1-15)
화합물(1-244)의 합성
Figure pat00291
화합물(1-244)은, 전술한 합성예(1-1)에 기재된 방법에 준하여 합성했다. 매스 스펙트럼 분석에 의해, 얻어진 화합물이 화합물(1-244)인 것을 확인했다.
EI-MS: m/z=613.
합성예(1-16)
화합물(1-753-О)의 합성
Figure pat00292
질소 분위기 하, 7-브로모벤조[a]안트라센(1.0g), 4,4,5,5-테트라메틸-2-(나프토[2,3-b]벤조퓨란-2-일)-1,3,2-디옥사보로란(1.18g), 인산 칼륨(1.4g), 크실렌(10mL), tert-부탄올(3mL), 물(2mL)에 Pd-132(존슨·매티)(23mg)를 가하고 110℃로 1시간 가열 교반했다. 실온까지 냉각 후, 물, 아세트산 에틸을 가하고 잠시 동안 교반한 후, 유기층을 농축하고, 헵탄을 가하여 석출물을 회수했다. 이 석출물에 톨루엔/헵탄=1/1(용량비)을 가하여 가용 성분을 회수하고, 실리카겔쇼트패스컬럼(전개액: 톨루엔/헵탄=1/1(용량비))으로 정제한 후, 헵탄 재침전함으로써 화합물(1-753-O)(1.0g)을 얻었다.
Figure pat00293
NMR 측정에 의해 얻어진 화합물의 구조를 확인했다.
1H-NMR(CDCl3): σ=7.42∼.64(m, 8H), 7.71∼7.74(m, 2H), 7.78(dd, 1H), 7.82(dd, 1H), 7.98∼8.01(m, 3h), 8.14(d, 1H), 8.21(d, 1H), 8.37(s, 1h), 8.93(d, 1H), 9.31(s, 1H).
합성예(1-17)
화합물(1-714-O)의 합성
Figure pat00294
질소 분위기 하, 마그네슘(2.92g)과 테트라하이드로퓨란(40mL)이 들어간 플라스크에 2-브로모-벤조퓨란(24.71g)을 적하한 후, 40℃로 1시간 가열 교반했다. 0℃로 냉각한 후, 테트라하이드로퓨란(100mL)을 첨가하고, 벤즈[a]안트라센-12(7H)-온(24.43g)을 적하하고, 반응 매체를 2시간 환류한다. 0℃로 냉각한 후, 1N-HCl 수용액(100mL)을 적하하고, 1시간 교반했다. 유기층을 아세트산 에틸로 추출 후, 탄산 칼륨 수용액, 순수의 순서로 세정 후, 황산 나트륨으로 건조시킨다. 유기상을 감압 하에서 농축하고, 이어서, 실리카겔컬럼크로마토그래피로 정제하어, 식(1-714-O)으로 표시되는 화합물(28.40g)을 얻었다. 매스 스펙트럼 분석에 의해, 얻어진 화합물이 화합물(1-714-O)인 것을 확인했다.
EI-MS: m/z=395.
Figure pat00295
합성예(1-18)
화합물(1-703-O)의 합성
Figure pat00296
화합물(1-703-O)은, 전술한 합성예(1-17)에 기재된 방법에 준하여 합성했다. 매스 스펙트럼 분석에 의해, 얻어진 화합물이 화합물(1-703-O)인 것을 확인했다.
EI-MS: m/z=445.
합성예(1-19)
화합물(1-702-O)의 합성
Figure pat00297
화합물(1-702-O)은, 전술한 합성예(1-17)에 기재된 방법에 준하여 합성했다. 매스 스펙트럼 분석에 의해, 얻어진 화합물이 화합물(1-702-O)인 것을 확인했다.
EI-MS: m/z=445.
합성예(1-20)
화합물(1-705-O)의 합성
Figure pat00298
화합물(1-705-O)은, 전술한 합성예(1-17)에 기재된 방법에 준하여 합성했다. 매스 스펙트럼 분석에 의해, 얻어진 화합물이 화합물(1-705-O)인 것을 확인했다.
EI-MS: m/z=445.
합성예(1-21)
화합물(1-713-O)의 합성
Figure pat00299
화합물(1-713-O)은, 전술한 합성예(1-17)에 기재된 방법에 준하여 합성했다. 매스 스펙트럼 분석에 의해, 얻어진 화합물이 화합물(1-713-O)인 것을 확인했다.
EI-MS: m/z=445.
합성예(1-22)
화합물(1-718-O)의 합성
Figure pat00300
화합물(1-718-O)은, 전술한 합성예(1-16)에 기재된 방법에 준하여 합성했다. 매스 스펙트럼 분석에 의해, 얻어진 화합물이 화합물(1-718-O)인 것을 확인했다.
EI-MS: m/z=395.
합성예(1-23)
화합물(1-715-O)의 합성
Figure pat00301
화합물(1-715-O)은, 전술한 합성예(1-17)에 기재된 방법에 준하여 합성했다. 매스 스펙트럼 분석에 의해, 얻어진 화합물이 화합물(1-715-O)인 것을 확인했다.
EI-MS: m/z=395.
합성예(1-24)
화합물(1-717-S)의 합성
Figure pat00302
화합물(1-717-S)은, 전술한 합성예(1-16)에 기재된 방법에 준하여 합성했다. 매스 스펙트럼 분석에 의해, 얻어진 화합물이 화합물(1-717-S)인 것을 확인했다.
EI-MS: m/z=411.
합성예(1-25)
화합물(1-714-S)의 합성
Figure pat00303
화합물(1-714-S)은, 전술한 합성예(1-17)에 기재된 방법에 준하여 합성했다. 매스 스펙트럼 분석에 의해, 얻어진 화합물이 화합물(1-714-S)인 것을 확인했다.
EI-MS: m/z=411.
합성예(1-26)
화합물(1-718-N)의 합성
Figure pat00304
화합물(1-718-N)은, 전술한 합성예(1-16)에 기재된 방법에 준하여 합성했다. 매스 스펙트럼 분석에 의해, 얻어진 화합물이 화합물(1-718-N)인 것을 확인했다.
EI-MS: m/z=470.
합성예(1-27)
화합물(1-715-N)의 합성
Figure pat00305
화합물(1-715-N)은, 전술한 합성예(1-17)에 기재된 방법에 준하여 합성했다. 매스 스펙트럼 분석에 의해, 얻어진 화합물이 화합물(1-715-N)인 것을 확인했다.
EI-MS: m/z=470.
합성예(1-28)
화합물(1-551-O)의 합성
Figure pat00306
화합물(1-551-O)은, 국제공개 제2009/081776호에 기재된 방법에 준하여 합성했다. 매스 스펙트럼 분석에 의해, 얻어진 화합물이 화합물(1-551-O)인 것을 확인했다.
EI-MS: m/z=471.
합성예(1-29)
화합물(1-381-O)의 합성
Figure pat00307
화합물(1-381-O)은, 국제공개 제2009/081776호에 기재된 방법에 준하여 합성했다. 매스 스펙트럼 분석에 의해, 얻어진 화합물이 화합물(1-381-O)인 것을 확인했다.
EI-MS: m/z=471.
합성예(1-30)
화합물(1-755-O)의 합성
Figure pat00308
화합물(1-755-O)은, 전술한 합성예(1-16)에 기재된 방법에 준하여 합성했다. 매스 스펙트럼 분석에 의해, 얻어진 화합물이 화합물(1-755-O)인 것을 확인했다.
EI-MS: m/z=445.
합성예(1-31)
화합물(1-778-O)의 합성
Figure pat00309
화합물(1-778-O)은, 전술한 합성예(1-1)에 기재된 방법에 준하여 합성했다. 매스 스펙트럼 분석에 의해, 얻어진 화합물이 화합물(1-778-O)인 것을 확인했다.
EI-MS: m/z=661.
합성예(1-32)
화합물(1-752-O)의 합성
Figure pat00310
화합물(1-752-O)은, 전술한 합성예(1-16)에 기재된 방법에 준하여 합성했다. 매스 스펙트럼 분석에 의해, 얻어진 화합물이 화합물(1-752-O)인 것을 확인했다.
EI-MS: m/z=445.
합성예(1-33)
화합물(1-717-O)의 합성
Figure pat00311
화합물(1-717-O)은, 전술한 합성예(1-16)에 기재된 방법에 준하여 합성했다. 매스 스펙트럼 분석에 의해, 얻어진 화합물이 화합물(1-717-O)인 것을 확인했다.
EI-MS: m/z=395.
합성예(1-34)
화합물(1-785-O)의 합성
Figure pat00312
화합물(1-785-O)은, 국제공개 제2009/081776호에 기재된 방법에 준하여 합성했다. 매스 스펙트럼 분석에 의해, 얻어진 화합물이 화합물(1-785-O)인 것을 확인했다.
EI-MS: m/z=571.
합성예(1-35)
화합물(1-790-O)의 합성
Figure pat00313
화합물(1-790-O)은, 국제공개 제2009/081776호에 기재된 방법에 준하여 합성했다. 매스 스펙트럼 분석에 의해, 얻어진 화합물이 화합물(1-790-O)인 것을 확인했다.
EI-MS: m/z=571.
합성예(1-36)
화합물(1-763-O)의 합성
Figure pat00314
화합물(1-763-O)은, 전술한 합성예(1-16)에 기재된 방법에 준하여 합성했다. 매스 스펙트럼 분석에 의해, 얻어진 화합물이 화합물(1-763-O)인 것을 확인했다.
EI-MS: m/z=445.
합성예(1-37)
화합물(1-387-O)의 합성
Figure pat00315
화합물(1-387-O)은, 국제공개 제2009/081776호에 기재된 방법에 준하여 합성했다. 매스 스펙트럼 분석에 의해, 얻어진 화합물이 화합물(1-387-O)인 것을 확인했다.
EI-MS: m/z=547.
합성예(1-38)
화합물(1-1699-O)의 합성
Figure pat00316
화합물(1-1699-O)은, 국제공개 제2009/081776호에 기재된 방법에 준하여 합성했다. 매스 스펙트럼 분석에 의해, 얻어진 화합물이 화합물(1-1699-O)인 것을 확인했다.
EI-MS: m/z=697.
합성예(1-39)
화합물(1-1663-O)의 합성
Figure pat00317
화합물(1-1663-O)은, 국제공개 제2009/081776호에 기재된 방법에 준하여 합성했다. 매스 스펙트럼 분석에 의해, 얻어진 화합물이 화합물(1-1663-O)인 것을 확인했다.
EI-MS: m/z=723.
합성예(1-40)
화합물(1-383-N)의 합성
Figure pat00318
화합물(1-383-N)은, 국제공개 제2009/081776호에 기재된 방법에 준하여 합성했다. 매스 스펙트럼 분석에 의해, 얻어진 화합물이 화합물(1-383-N)인 것을 확인했다.
EI-MS: m/z=546.
합성예(1-41)
화합물(1-1552-O)의 합성
Figure pat00319
화합물(1-1552-O)은, 국제공개 제2009/081776호에 기재된 방법에 준하여 합성했다. 매스 스펙트럼 분석에 의해, 얻어진 화합물이 화합물(1-1552-O)인 것을 확인했다.
EI-MS: m/z=673.
합성예(1-42)
화합물(1-1683-O)의 합성
Figure pat00320
화합물(1-1683-O)은, 국제공개 제2009/081776호에 기재된 방법에 준하여 합성했다. 매스 스펙트럼 분석에 의해, 얻어진 화합물이 화합물(1-1683-O)인 것을 확인했다.
EI-MS: m/z=723.
합성예(1-43)
화합물(1-1680-O)의 합성
Figure pat00321
화합물(1-1680-O)은, 국제공개 제2009/081776호에 기재된 방법에 준하여 합성했다. 매스 스펙트럼 분석에 의해, 얻어진 화합물이 화합물(1-1680-O)인 것을 확인했다.
EI-MS: m/z=647.
합성예(1-44)
화합물(1-1599-O)의 합성
Figure pat00322
화합물(1-1599-O)은, 국제공개 제2009/081776호에 기재된 방법에 준하여 합성했다. 매스 스펙트럼 분석에 의해, 얻어진 화합물이 화합물(1-1599-O)인 것을 확인했다.
EI-MS: m/z=623.
합성예(1-45)
화합물(1-1116-O)의 합성
Figure pat00323
화합물(1-1116-O)은, 전술한 합성예(1-1)에 기재된 방법에 준하여 합성했다. 매스 스펙트럼 분석에 의해, 얻어진 화합물이 화합물(1-1116-O)인 것을 확인했다.
EI-MS: m/z=597.
합성예(1-46)
화합물(1-1025-O)의 합성
Figure pat00324
화합물(1-1025-O)은, 국제공개 제2009/081776호에 기재된 방법에 준하여 합성했다. 매스 스펙트럼 분석에 의해, 얻어진 화합물이 화합물(1-1025-O)인 것을 확인했다.
EI-MS: m/z=713.
합성예(1-47)
화합물(1-1703-O)의 합성
Figure pat00325
화합물(1-1703-O)은, 국제공개 제2009/081776호에 기재된 방법에 준하여 합성했다. 매스 스펙트럼 분석에 의해, 얻어진 화합물이 화합물(1-1703-O)인 것을 확인했다.
EI-MS: m/z=747.
합성예(1-48)
화합물(1-1751-O)의 합성
Figure pat00326
화합물(1-1751-O)은, 국제공개 제2009/081776호에 기재된 방법에 준하여 합성했다. 매스 스펙트럼 분석에 의해, 얻어진 화합물이 화합물(1-1751-O)인 것을 확인했다.
EI-MS: m/z=603.
합성예(1-49)
화합물(1-1665-O)의 합성
Figure pat00327
화합물(1-1665-O)은, 국제공개 제2009/081776호에 기재된 방법에 준하여 합성했다. 매스 스펙트럼 분석에 의해, 얻어진 화합물이 화합물(1-1665-O)인 것을 확인했다.
EI-MS: m/z=863.
합성예(1-50)
화합물(1-1584-S)의 합성
Figure pat00328
화합물(1-1584-S)은, 국제공개 제2009/081776호에 기재된 방법에 준하여 합성했다. 매스 스펙트럼 분석에 의해, 얻어진 화합물이 화합물(1-1584-S)인 것을 확인했다.
EI-MS: m/z=563.
합성예(1-51)
화합물(1-1538-N)의 합성
Figure pat00329
화합물(1-1538-N)은, 국제공개 제2009/081776호에 기재된 방법에 준하여 합성했다. 매스 스펙트럼 분석에 의해, 얻어진 화합물이 화합물(1-1538-N)인 것을 확인했다.
EI-MS: m/z=622.
합성예(1-52)
화합물(1-1001-O)의 합성
Figure pat00330
화합물(1-1001-O)은, 전술한 합성예(1-1)에 기재된 방법에 준하여 합성했다. 매스 스펙트럼 분석에 의해, 얻어진 화합물이 화합물(1-1001-O)인 것을 확인했다.
EI-MS: m/z=547.
합성예(1-53)
화합물(1-1716-O)의 합성
Figure pat00331
화합물(1-1716-O)은, 국제공개 제2009/081776호에 기재된 방법에 준하여 합성했다. 매스 스펙트럼 분석에 의해, 얻어진 화합물이 화합물(1-1716-O)인 것을 확인했다.
EI-MS: m/z=623.
합성예(1-54)
화합물(1-1184-O)의 합성
Figure pat00332
화합물(1-1184-O)은, 전술한 합성예(1-1)에 기재된 방법에 준하여 합성했다. 매스 스펙트럼 분석에 의해, 얻어진 화합물이 화합물(1-1184-O)인 것을 확인했다.
EI-MS: m/z=647.
합성예(1-55)
화합물(1-1140-O)의 합성
Figure pat00333
화합물(1-1140-O)은, 국제공개 제2009/081776호에 기재된 방법에 준하여 합성했다. 매스 스펙트럼 분석에 의해, 얻어진 화합물이 화합물(1-1140-O)인 것을 확인했다.
EI-MS: m/z=773.
합성예(1-56)
화합물(1-1347-O)의 합성
Figure pat00334
화합물(1-1347-O)은, 전술한 합성예(1-1)에 기재된 방법에 준하여 합성했다. 매스 스펙트럼 분석에 의해, 얻어진 화합물이 화합물(1-1347-O)인 것을 확인했다.
EI-MS: m/z=823.
합성예(1-57)
화합물(1-1783-O)의 합성
Figure pat00335
화합물(1-1783-O)은, 전술한 합성예(1-1)에 기재된 방법에 준하여 합성했다. 매스 스펙트럼 분석에 의해, 얻어진 화합물이 화합물(1-1783-O)인 것을 확인했다.
EI-MS: m/z=547.
합성예(1-58)
화합물(1-1759-O)의 합성
Figure pat00336
화합물(1-1759-O)은, 전술한 합성예(1-1)에 기재된 방법에 준하여 합성했다. 매스 스펙트럼 분석에 의해, 얻어진 화합물이 화합물(1-1759-O)인 것을 확인했다.
EI-MS: m/z=547.
합성예(1-59)
화합물(1-1767-O)의 합성
Figure pat00337
화합물(1-1767-O)은, 전술한 합성예(1-1)에 기재된 방법에 준하여 합성했다. 매스 스펙트럼 분석에 의해, 얻어진 화합물이 화합물(1-1767-O)인 것을 확인했다.
EI-MS: m/z=647.
합성예(1-60)
화합물(1-1777-O)의 합성
Figure pat00338
화합물(1-1777-O)은, 국제공개 제2009/081776호에 기재된 방법에 준하여 합성했다. 매스 스펙트럼 분석에 의해, 얻어진 화합물이 화합물(1-1777-O)인 것을 확인했다.
EI-MS: m/z=623.
합성예(1-61)
화합물(1-1781-O)의 합성
Figure pat00339
화합물(1-1781-O)은, 국제공개 제2009/081776호에 기재된 방법에 준하여 합성했다. 매스 스펙트럼 분석에 의해, 얻어진 화합물이 화합물(1-1781-O)인 것을 확인했다.
EI-MS: m/z=561.
합성예(1-62)
화합물(1-1592-O)의 합성
Figure pat00340
화합물(1-1592-O)은, 국제공개 제2009/081776호에 기재된 방법에 준하여 합성했다. 매스 스펙트럼 분석에 의해, 얻어진 화합물이 화합물(1-1592-O)인 것을 확인했다.
EI-MS: m/z=623.
합성예(1-63)
화합물(1-1798-O)의 합성
Figure pat00341
화합물(1-1798-O)은, 전술한 합성예(1-17)에 기재된 방법에 준하여 합성했다. 매스 스펙트럼 분석에 의해, 얻어진 화합물이 화합물(1-1798-O)인 것을 확인했다.
EI-MS: m/z=471.
합성예(1-64)
화합물(1-1795-O)의 합성
Figure pat00342
화합물(1-1795-O)은, 전술한 합성예(1-17)에 기재된 방법에 준하여 합성했다. 매스 스펙트럼 분석에 의해, 얻어진 화합물이 화합물(1-1795-O)인 것을 확인했다.
EI-MS: m/z=431.
합성예(1-65)
화합물(1-1797-O)의 합성
Figure pat00343
화합물(1-1797-O)은, 전술한 합성예(1-17)에 기재된 방법에 준하여 합성했다. 매스 스펙트럼 분석에 의해, 얻어진 화합물이 화합물(1-1797-O)인 것을 확인했다.
EI-MS: m/z=431.
합성예(1-66)
화합물(1-1805-O)의 합성
Figure pat00344
화합물(1-1805-O)은, 전술한 합성예(1-17)에 기재된 방법에 준하여 합성했다. 매스 스펙트럼 분석에 의해, 얻어진 화합물이 화합물(1-1805-O)인 것을 확인했다.
EI-MS: m/z=471.
합성예(2-1): 화합물(2-41)의 합성
Figure pat00345
화합물(2-41)은, 국제공개 제2015/102118호의 「합성예(32)」에 기재된 방법에 준하여 합성했다.
NMR 측정에 의해 얻어진 화합물의 구조를 확인했다.
1H-NMR(500MHz, CDCl3): δ=1.47(s, 36H), 2.17(s, 3H), 5.97(s, 2H), 6.68(d, 2H), 7.28(d, 4H), 7.49(dd, 2H), 7.67(d, 4H), 8.97(d, 2H).
합성예(2-2): 화합물(2-31)의 합성
Figure pat00346
화합물(2-31)은, 국제공개 제2015/102118호의 「합성예(32)」에 기재된 방법에 준하여 합성했다.
NMR 측정에 의해 얻어진 화합물의 구조를 확인했다.
1H-NMR(500MHz, CDCl3): δ=1.46(s, 18H), 1.47(s, 18H), 6.14(d, 2H), 6.75(d, 2H), 7.24(t, 1H), 7.29(d, 4H), 7.52(dd, 2H), 7.67(d, 4H), 8.99(d, 2H).
합성예(2-3): 화합물(2-46)의 합성
Figure pat00347
화합물(2-46)은, 국제공개 제2015/102118호의 「합성예(32)」에 기재된 방법에 준하여 합성했다.
NMR 측정에 의해 얻어진 화합물의 구조를 확인했다.
1H-NMR(CDCl3): δ=1.20(s, 9H), 1.37(s, 18H), 1.46(s, 9H), 1.47(s, 9H), 2.18(s, 3H), 5.97(s, 1H), 6.08(d, 1H), 6.63(d, 1H), 6.66(d, 1H), 7.20(d, 2H), 7.27(d, 2H), 7.32(dd, 1H), 7.48(dd, 1H), 7.61(t, 1H), 7.67(d, 2H), 8.84(d, 1H), 8.94(d, 1H).
합성예(2-4): 화합물(2-37)의 합성
Figure pat00348
화합물(2-37)은, 국제공개 제2015/102118호의 「합성예(32)」에 기재된 방법에 준하여 합성했다.
NMR 측정에 의해 얻어진 화합물의 구조를 확인했다.
1H-NMR(CDCl3): δ=1.20(s, 9H), 1.36(s, 18H), 1.46(s, 9H), 1.47(s, 9H), 6.14(d, 1H), 6.25(d, 1H), 6.68(d, 1H), 6.73(d, 1H), 7.21(d, 2H), 7.29(d, 3H), 7.34(dd, 1H), 7.51(dd, 1H), 7.61(t, 1H), 7.67(d, 2H), 8.86(d, 1H), 8.96(d, 1H).
합성예(2-5): 화합물(2-42)의 합성
Figure pat00349
전술한 합성예와 동일한 방법을 사용하여, 식(2-42)으로 표시되는 화합물을 합성했다.
NMR 측정에 의해 얻어진 화합물의 구조를 확인했다.
1H-NMR(CDCl3): δ=1.37(s, 18H), 1.46(s, 9H), 1.47(s, 9H), 2.17(s, 3H), 5.56(s, 1H), 5.99(s, 1H), 6.68(d, 1H), 6.74(d, 1H), 7.19(d, 2H), 7.24∼7.29(m, 3H), 7.42(t, 1H), 7.49(dd, 1H), 7.61(t, 1H), 7.68(d, 2H), 8.91(dd, 1H), 8.92(d, 1H).
합성예(2-6): 화합물(2-49)의 합성
Figure pat00350
화합물(2-49)은, 일본공개특허 제 2016-88927호 공보의 「비교 합성예(1)」에 기재된 방법에 준하여 합성했다.
NMR 측정에 의해 얻어진 화합물의 구조를 확인했다.
1H-NMR(CDCl3): δ=1.33(s, 18H), 1.46(s, 18H), 5.55(s, 2H), 6.75(d, 2H), 6.89(t, 2H), 6.94(d, 4H), 7.06(t, 4H), 7.13(d, 4H), 7.43∼7.46(m, 6H), 8.95(d, 2H).
합성예(2-7): 화합물(2-50)의 합성
Figure pat00351
화합물(2-50)은, 국제공개 제2015/102118호의 「합성예(32)」에 기재된 방법에 준하여 합성했다.
NMR 측정에 의해 얻어진 화합물의 구조를 확인했다.
1H-NMR(CDCl3): δ=1.3(s, 18H), 1.3(s, 18H), 1.5(s, 18H), 5.8(s, 2H), 6.6(d, 2H), 6.8(dd, 4H), 7.1(dd, 4H), 7.1(dd, 4H), 7.4∼7.5(m, 6H), 8.9(d, 2H).
합성예(2-8): 화합물(2-53)의 합성
Figure pat00352
화합물(2-53)은, 국제공개 제2015/102118호의 「합성예(32)」에 기재된 방법에 준하여 합성했다.
NMR 측정에 의해 얻어진 화합물의 구조를 확인했다.
1H-NMR(CDCl3): δ=1.35(s, 18H), 1.50(s, 18H), 6.34(s, 2H), 6.85(d, 2H), 7.16(t, 2H), 7.23(t, 2H), 7.32∼7.35(m, 6H), 7.56(dd, 2H), 7.63(d, 4H), 7.99(d, 2H), 9.05(d, 2H).
합성예(2-9): 화합물(2-33)의 합성
Figure pat00353
화합물(2-33)은, 국제공개 제2015/102118호의 「합성예(32)」에 기재된 방법에 준하여 합성했다.
NMR 측정에 의해 얻어진 화합물의 구조를 확인했다.
1H-NMR(CDCl3): δ=1.22(s, 9H), 1.37(s, 9H), 1.46(s, 9H), 1.47(s, 9H), 6.14(d, 1H), 6.18(d, 1H), 6.72(d, 1H), 6.74(d, 1H), 7.19(ddd, 1H), 7.23∼7.30(m, 3H), 7.34(dd, 1H), 7.41(t, 1H), 7.51(dd, 1H), 7.58∼7.64(m, 2H), 7.67(d, 2H), 8.86(d, 1H), 8.96(d, 1H).
합성예(2-10): 화합물(2-508)의 합성
Figure pat00354
질소 분위기 하, 4-(tert-아밀)아닐린(15.0g)을 아세토니트릴(150ml)에 용해시키고, 거기에 빙랭 하, 브롬(22.5g)을 적하하고, 0.5시간 교반했다. 반응 후, 반응액에 물과 아세트산 에틸을 가하여 교반한 후, 유기층을 분리하여 수세하였다. 그 후, 유기층을 농축하여 조(粗)생성물을 얻었다. 조생성물을 실리카겔쇼트컬럼(용리액: 톨루엔)으로 정제함으로써, 중간체(I-A)를 얻었다(20.0g).
Figure pat00355
질소 분위기 하, 염화구리(10.1g), 중간체(I-A)(20.0g)를 아세토니트릴(100ml)에 용해시키고, 거기에, 아세토니트릴(50ml)에 용해시킨 아질산 tert-부틸(9.6g)을 60℃에서 적하하고, 동일 온도로 0.5시간 교반했다. 반응 후, 반응액에 묽은 염산과 아세트산 에틸을 가하여 교반한 후, 유기층을 분리하여 수세하였다. 그 후, 유기층을 농축하여 조생성물을 얻었다. 조생성물을 실리카겔쇼트컬럼(용리액: 톨루엔/헵탄=1/4(용량비))으로 정제함으로써, 중간체(I-B)를 얻었다(19.0g).
Figure pat00356
질소 분위기 하, 중간체(I-B)(10.0g), 비스(4-tert-부틸페닐)아민(18.2g), 팔라듐 촉매로서 디클로로비스(디-tert-부틸(4-디메틸아미노페닐)포스피노)팔라듐(Pd-132, 0.21g), 나트륨-tert-부톡시드(NaOtBu, 7.1g) 및 크실렌(100ml)을 플라스크에 넣고, 100℃로 1시간 가열했다. 반응 후, 반응액에 물과 톨루엔을 가하고 교반한 후, 유기층을 분리하여 수세하였다. 그 후, 유기층을 농축하여 조생성물을 얻었다. 조생성물을 실리카겔쇼트컬럼(용리액: 톨루엔)으로 정제함으로써, 중간체(I-C)를 얻었다(18.0g).
Figure pat00357
중간체(I-C)(18.0g) 및 tert-부틸벤젠(500ml)이 들어간 플라스크에, 질소 분위기 하, 0℃로, 1.56M의 tert-부틸리튬펜탄 용액(28.9ml)을 가하였다. 적하 종료 후, 70℃까지 승온하고 0.5시간 교반한 후, tert-부틸벤젠보다 저비점의 성분을 감압 하에서 증류 제거했다. -50℃까지 냉각하고 3브롬화 붕소(11.3g)를 가하고, 실온까지 승온하고 0.5시간 교반했다. 그 후, 다시 0℃까지 냉각하고 N,N-디이소프로필에틸아민(5.8g)을 가하고, 발열이 식을 때까지 실온에서 교반한 후, 100℃까지 승온하고 1시간 가열 교반했다. 반응액을 실온까지 냉각하고, 빙욕으로 식힌 아세트산 나트륨 수용액, 이어서, 아세트산 에틸을 가하여 분액했다. 유기층을 농축 후에, 실리카겔쇼트컬럼(용리액: 톨루엔)으로 정제했다. 얻어진 조생성물을 클로로벤젠으로 재결정시킴으로써, 화합물(2-508)을 얻었다(7.1g).
Figure pat00358
NMR 측정에 의해 얻어진 화합물의 구조를 확인했다.
1H-NMR(CDCl3): δ=0.49(t, 3H), 0.92(s, 6H), 1.28(q, 2H), 1.46(s, 18H), 1.47(s, 18H), 6.05(s, 2H), 6.77(d, 2H), 7.28(m, 4H), 7.50(m, 2H), 7.67(m, 4H), 8.97(d, 2H).
합성예(2-11): 화합물(2-538)의 합성
Figure pat00359
질소 분위기 하, 3,4,5-트리클로로아닐린(12.0g), d5-브로모벤젠(30.0g), 팔라듐 촉매로서 디클로로비스(디-tert-부틸(4-디메틸아미노페닐)포스피노)팔라듐(Pd-132, 0.43g), 나트륨-tert-부톡시드(NaOtBu, 14.7g) 및 크실렌(200mL)을 플라스크에 넣고, 120℃로 3시간 가열했다. 반응 후, 반응액에 물과 아세트산 에틸을 가하여 교반한 후, 유기층을 분리하여, 수세하였다. 그 후, 유기층을 농축하여 조생성물을 얻었다. 조생성물을 실리카겔쇼트컬럼(용리액: 톨루엔/헵탄=1/1(용량비))으로 정제함으로써, 중간체(I-D)를 15.0g 얻었다.
Figure pat00360
질소 분위기 하, 중간체(I-D)(15.0g), 비스(4-tert-부틸페닐)아민(25.9g), 비스(디벤질리덴아세톤)팔라듐(0.48g), 2-디시클로헥실포스피노-2',6'-디메톡시비페닐(SPhos, 0.86g), 나트륨-tert-부톡시드(10.0g) 및 크실렌(130mL)을 플라스크에 넣고, 100℃로 1시간 가열했다. 반응 후, 반응액에 물과 톨루엔을 가하고 교반한 후, 유기층을 분리하여, 수세하였다. 그 후, 유기층을 농축하여 조생성물을 얻었다. 조생성물을 실리카겔쇼트컬럼(용리액: 톨루엔)으로 정제함으로써, 중간체(I-E)를 23.0g 얻었다.
Figure pat00361
중간체(I-E)(23.0g) 및 tert-부틸벤젠(250ml)이 들어간 플라스크에, 질소 분위기 하, 0℃로, 1.62M의 tert-부틸리튬펜탄 용액(33.5ml)을 가하였다. 적하 종료 후, 60℃까지 승온하고 1시간 교반한 후, tert-부틸벤젠보다 저비점의 성분을 감압 하에서 증류 제거했다. -50℃까지 냉각하고 3브롬화 붕소(13.6g)를 가하고, 실온까지 승온하고 0.5시간 교반했다. 그 후, 다시 0℃까지 냉각하고 N,N-디이소프로필에틸아민(7.0g)을 가하고, 발열이 식을 때까지 실온에서 교반한 후, 100℃까지 승온하고 1시간 가열 교반했다. 반응액을 실온까지 냉각하고, 빙욕으로 식힌 아세트산 나트륨 수용액, 이어서, 아세트산 에틸을 가하여 분액했다. 유기층을 농축 후에, 실리카겔쇼트컬럼(용리액: 가열한 클로로벤젠)으로 정제했다. 얻어진 조생성물을 환류한 헵탄 및 환류한 아세트산 에틸로 세정 후, 또한 클로로벤젠으로 재침전시킴으로써, 화합물(2-538)을 얻었다(12.9g).
Figure pat00362
NMR 측정에 의해 얻어진 화합물의 구조를 확인했다.
1H-NMR(CDCl3): δ=1.3(s, 18H), 1.5(s, 18H), 5.6(s, 2H), 6.8(d, 2H), 7.1(m, 4H), 7.4∼7.5(m, 6H), 9.0(d, 2H).
합성예(2-12): 화합물(2-541)의 합성
Figure pat00363
질소 분위기 하, d5-아닐린(5.0g), d5-브로모벤젠(8.25g), 팔라듐 촉매로서 Pd-132(0.36g), NaOtBu(7.1g) 및 크실렌(100mL)을 플라스크에 넣고, 120℃로 1.5시간 가열했다. 반응 후, 반응액에 물과 아세트산 에틸을 가하여 교반한 후, 유기층을 분리하여, 수세하였다. 그 후, 유기층을 농축하여 조생성물을 얻었다. 조생성물을 실리카겔쇼트컬럼(용리액: 톨루엔/헵탄=1/1(용량비))으로 정제함으로써, 중간체(I-F)를 8.1g 얻었다.
Figure pat00364
질소 분위기 하, 중간체(I-F)(8.0g), 중간체(I-G)(20.6g), 팔라듐 촉매로서 Pd-132(0.31g), NaOtBu(6.4g) 및 크실렌(100mL)을 플라스크에 넣고, 120℃로 1시간 가열했다. 반응 후, 반응액에 물과 아세트산 에틸을 가하여 교반한 후, 유기층을 분리하여, 수세하였다. 그 후, 유기층을 농축하여 조생성물을 얻었다. 조생성물을 실리카겔쇼트컬럼(용리액: 톨루엔/헵탄=1/1(용량비))으로 정제함으로써, 중간체(I-H)를 20.2g 얻었다.
Figure pat00365
중간체(I-H)(10.0g) 및 tert-부틸벤젠(150ml)이 들어간 플라스크에, 질소 분위기 하, 0℃로, 1.62M의 tert-부틸리튬펜탄 용액(21.2ml)을 가하였다. 적하 종료 후, 60℃까지 승온하고 0.5시간 교반한 후, tert-부틸벤젠보다 저비점의 성분을 감압 하에서 증류 제거했다. -50℃까지 냉각하고 3브롬화 붕소(8.6g)를 가하고, 실온까지 승온하고 0.5시간 교반했다. 그 후, 다시 0℃까지 냉각하고 N,N-디이소프로필에틸아민(4.4g)을 가하고, 발열이 식을 때까지 실온에서 교반한 후, 100℃까지 승온하고 1시간 가열 교반했다. 반응액을 실온까지 냉각하고, 빙욕으로 식힌 아세트산 나트륨 수용액, 이어서, 아세트산 에틸을 가하여 분액했다. 유기층을 농축 후에, 실리카겔쇼트컬럼(용리액: 톨루엔)으로 정제했다. 얻어진 조생성물을 톨루엔에 용해시킨 후, 헵탄을 가하여 석출한 결정을 여과하고, 여과된 결정을 냉각한 헵탄으로 세정함으로써, 화합물(2-541)을 얻었다(3.1g).
Figure pat00366
NMR 측정에 의해 얻어진 화합물의 구조를 확인했다.
1H-NMR(CDCl3): δ=1.46(s, 9H), 1.47(s, 9H), 2.16(s, 3H), 5.92(s, 1H), 6.00(s, 1H), 6.69(d, 1H), 7.25-7.28(m, 2H), 7.49-7.51(m, 1H), 7.66-7.69(m, 2H), 8.92(d, 1H).
합성예(2-13): 화합물(2-544)의 합성
Figure pat00367
질소 분위기 하, 중간체(I-I)(8.4g), 중간체(I-J)(4.6g), 비스(디벤질리덴아세톤)팔라듐(0.23g), 2-디시클로헥실포스피노-2',6'-디메톡시비페닐(SPhos, 0.32g), 나트륨-tert-부톡시드(3.2g) 및 크실렌(40ml)을 플라스크에 넣고, 100℃로 1.5시간 가열했다. 반응 후, 반응액에 물과 톨루엔을 가하고 교반한 후, 유기층을 분리하여, 수세하였다. 그 후, 유기층을 농축하여 조생성물을 얻었다. 조생성물을 실리카겔쇼트패스컬럼(용리액: 톨루엔)으로 정제함으로써, 중간체(I-K)를 얻었다(8.6g).
Figure pat00368
중간체(I-K)(8.6g) 및 tert-부틸벤젠(90ml)이 들어간 플라스크에, 질소 분위기 하, 0℃로, 1.62M의 tert-부틸리튬펜탄 용액(12.9ml)을 가하였다. 적하 종료 후, 70℃까지 승온하고 0.5시간 교반한 후, tert-부틸벤젠보다 저비점의 성분을 감압 하에서 증류 제거했다. -50℃까지 냉각하고 3브롬화 붕소(5.0g)를 가하고, 실온까지 승온하고 0.5시간 교반했다. 그 후, 다시 0℃까지 냉각하고 N,N-디이소프로필에틸아민(2.6g)을 가하고, 발열이 식을 때까지 실온에서 교반한 후, 100℃까지 승온하고 1시간 가열 교반했다. 반응액을 실온까지 냉각하고, 빙욕으로 식힌 아세트산 나트륨 수용액, 이어서, 아세트산 에틸을 가하여 1시간 교반했다.황색 현탁액을 여과하고, 그 침전물을 메탄올, 순수로 2회 세정한 후, 다시 메탄올로 세정했다. 황색 결정을 클로로벤젠에 가열 용해 후, 실리카겔쇼트패스컬럼(용리액: 가열한 클로로벤젠)으로 정제했다. 얻어진 조생성물을, 헵탄을 가하여 여과한 후에, 헵탄으로 결정을 세정함으로써, 화합물(2-544)을 얻었다(6.5g).
Figure pat00369
NMR 측정에 의해 얻어진 화합물의 구조를 확인했다.
1H-NMR(CDCl3): δ=1.33(s, 18H), 1.46(s, 18H), 5.55(s, 2H), 6.88(t, 2H), 6.94(d, 4H), 7.06(dd, 4H).
합성예(2-14): 화합물(2-542)의 합성
Figure pat00370
질소 분위기 하, 중간체(I-I)(10.7g), 중간체(I-D)(6.0g), 비스(디벤질리덴아세톤)팔라듐(0.58g), 2-디시클로헥실포스피노-2',6'-디메톡시비페닐(SPhos, 0.82g), 나트륨-tert-부톡시드(4.0g) 및 크실렌(60ml)을 플라스크에 넣고, 100℃로 1.5시간 가열했다. 반응 후, 반응액에 물과 톨루엔을 가하여 교반한 후, 유기층을 분리하여, 수세하였다. 그 후, 유기층을 농축하여 조생성물을 얻었다. 조생성물을 실리카겔쇼트패스컬럼(용리액: 톨루엔)으로 정제하고, 얻어진 고체를 냉각한 헵탄으로 세정함으로써, 중간체(I-L)를 얻었다(9.4g).
Figure pat00371
중간체(I-L)(8.6g) 및 tert-부틸벤젠(100ml)이 들어간 플라스크에, 질소 분위기 하, 0℃로, 1.62M의 tert-부틸리튬펜탄 용액(13.8ml)을 가하였다. 적하 종료 후, 60℃까지 승온하고 0.5시간 교반한 후, tert-부틸벤젠보다 저비점의 성분을 감압 하에서 증류 제거했다. -50℃까지 냉각하고 3브롬화 붕소(5.4g)를 가하고, 실온까지 승온하고 0.5시간 교반했다. 그 후, 다시 0℃까지 냉각하고 N,N-디이소프로필에틸아민(2.8g)을 가하고, 발열이 식을 때까지 실온에서 교반한 후, 100℃까지 승온하고 1시간 가열 교반했다. 반응액을 실온까지 냉각하고, 빙욕으로 식힌 아세트산 나트륨 수용액, 이어서, 아세트산 에틸을 가하여 1시간 교반했다. 황색 현탁액을 여과하고, 그 침전물을 메탄올, 순수로 2회 세정한 후, 다시 메탄올로 세정했다. 황색 결정을 클로로벤젠에 가열 용해 후, 실리카겔쇼트패스컬럼(용리액: 가열한 클로로벤젠)으로 정제했다. 얻어진 조생성물을, 헵탄을 가하여 여과한 후에, 헵탄으로 결정을 세정함으로써, 화합물(2-542)을 얻었다(5.9g).
Figure pat00372
NMR 측정에 의해 얻어진 화합물의 구조를 확인했다.
1H-NMR(CDCl3): δ=1.32(s, 18H), 1.46(s, 18H), 5.55(s, 2H).
합성예(2-15): 화합물(2-290)의 합성
Figure pat00373
화합물(2-290)은, 국제공개 제2017/126443호의 「합성예(1)」에 기재된 방법에 준하여 합성했다.
NMR 측정에 의해 얻어진 화합물(2-290)의 구조를 확인했다.
1H-NMR(CDCl3): δ=8.64(s, 2H), 7.75(m, 3H), 7.69(d, 2H), 7.30(t, 8H), 7.25(s, 2H), 7.20(m, 10H), 7.08(m, 6H), 1.58(s, 12H).
합성예(2-16): 화합물(2-351)의 합성
Figure pat00374
화합물(2-351)은, 국제공개 제2017/126443호의 「합성예(5)」에 기재된 방법에 준하여 합성했다.
NMR 측정에 의해 식(2-351)의 화합물의 구조를 확인했다.
1H-NMR(CDCl3): δ=9.22(s, 1H), 8.78(s, 1H), 7.96(d, 2H), 7.80∼7.77(m, 6H), 7.71(d, 1H), 7.59∼7.44(m, 8H), 7.39(t, 1H), 7.32∼7.29(m, 4H), 7.71(d, 1H), 7.19(dd, 4H), 7.12∼7.06(m, 4H), 7.00(d, 1H), 6.45(d, 1H), 1.57(s, 6H).
또한 식(2-351)의 화합물의 유리 전이 온도(Tg)는 165.6℃였다.
[측정기기: Diamond DSC(PERKIN-ELMER사 제조); 측정 조건: 냉각 속도 200℃/Min., 승온속도 10℃/Min.]
합성예(2-17): 화합물(2-60)의 합성
Figure pat00375
합성예(2-1)와 동일한 방법을 사용하여, 화합물(2-60)을 합성했다.
NMR 측정에 의해 얻어진 화합물의 구조를 확인했다.
1H-NMR: δ=1.1(s, 9H), 1.4(s, 9H), 1.5(s, 9H), 1.5(s, 9H), 1.5(s, 9H), 2.2(s, 3H), 5.9(s, 1H), 6.1(s, 1H), 6.7(m, 2H), 7.0(d, 2H), 7.1(d, 2H), 7.2(d, 1H), 7.3(m, 2H), 7.4(m, 1H), 7.5(m, 1H), 7.6(dd, 1H), 7.7(m, 3H), 8.9(d, 1H), 8.9(d, 1H).
합성예(2-18): 화합물(2-561)의 합성
Figure pat00376
합성예(2-1)와 동일한 방법을 사용하여, 화합물(2-561)을 합성했다.
NMR 측정에 의해 얻어진 화합물의 구조를 확인했다.
1H-NMR(CDCl3): δ=1.08(s, 6H), 1.27(s, 6H), 1.42(s, 6H), 1.46(s, 9H), 1.47(s, 9H), 1.48(s, 6H), 1.69-1.81(m, 8H), 2.18(s, 3H), 5.97(s, 1H), 6.06(s, 1H), 6.52(s, 1H), 6.67(d, 1H), 7.08(dd, 1H), 7.25-7.29(m, 3H), 7.48(dd, 1H), 7.59(d, 1H), 7.67(d, 2H), 8.89(s, 1H), 8.97(d, 1H).
합성예(2-19): 화합물(2-574)의 합성
Figure pat00377
합성예(2-1)와 동일한 방법을 사용하여, 화합물(2-574)을 합성했다. 매스 스펙트럼 분석에 의해, 얻어진 화합물이 화합물(2-574)인 것을 확인했다.
EI-MS: m/z=756.
합성예(2-20): 화합물(2-578)의 합성
Figure pat00378
합성예(2-1)와 동일한 방법을 사용하여, 화합물(2-578)을 합성했다. 매스 스펙트럼 분석에 의해, 얻어진 화합물이 화합물(2-578)인 것을 확인했다.
EI-MS: m/z=889.
합성예(2-21): 화합물(2-580)의 합성
Figure pat00379
합성예(2-1)와 동일한 방법을 사용하여, 화합물(2-580)을 합성했다. 매스 스펙트럼 분석에 의해, 얻어진 화합물이 화합물(2-580)인 것을 확인했다.
EI-MS: m/z=811.
합성예(2-22): 화합물(2-548)의 합성
Figure pat00380
합성예(2-1)와 동일한 방법을 사용하여, 화합물(2-548)을 합성했다. 매스 스펙트럼 분석에 의해, 얻어진 화합물이 화합물(2-548)인 것을 확인했다.
EI-MS: m/z=944.
합성예(2-23): 화합물(2-591)의 합성
Figure pat00381
트리-p-톨릴아민(0.287g, 1.00mmol), 3요오드화 붕소(0.783g, 2.00mmol) 및o-디클로로벤젠(10.0ml)을 질소 분위기 하, 150℃로 2시간 가열 교반했다. 반응액을 실온까지 식히고, 2-이소프로페닐페닐마그네슘브로미드(5.25ml, 1.2M, 6.30mmol)를 가하였다. 그 후, 플로리실쇼트패스컬럼(용리액: 톨루엔)를 사용하여 여과하고, 용매를 감압 하에서 증류 제거했다. 얻어진 조생성물을 헥산으로 세정함으로써 단리 정제하여, 2,8-디메틸-10-(2-(프로-1-펜-2-일)페닐)-5-(p-톨릴)-5,10-디하이드로디벤조[b,e][1,4]아자보린을 0.309g, 수율 75%로 얻었다.
Figure pat00382
NMR 측정에 의해 얻어진 화합물의 구조를 확인했다.
1H-NMR(CDCl3): δ=2.05(s, 3H), 2.31(s, 6H), 2.54(s, 3H), 4.78(s, 2H), 6.74(d, 2H) 7.20-7.28(m, 4H), 7.37-7.48(m, 5H), 7.56(d, 1H), 7.68(s, 2H).
13C-NMR(CDCl3): δ=20.6(s, 2C), 21.3(s, 1C), 23.8(s, 1C), 116.7(s, 2C), 116.9(s, 1C), 126.0(d, 2C), 126.8(s, 1C), 128.2(s, 2C), 130.0(d, 4C), 131.4(d, 4C), 133.0(s, 1C), 133.7(s, 2C), 136.4(s, 2C), 138.6(s, 1C), 139.3(s, 1C), 145.1(s, 1C), 147.0(d, 2C).
2,8-디메틸-10-(2-(프로-1-펜-2-일)페닐)-5-(p-톨릴)-5,10-디하이드로디벤조[b,e][1,4]아자보린(82.2mg, 0.20mmol), 트리플루오로메탄 술폰산 스칸듐(0.100g, 0.20mmol) 및 1,2-디클로로에탄(55.0ml)을 질소 분위기 하, 95℃로 24시간 가열 교반했다. 반응액을 실온까지 식힌 후, 플로리실쇼트패스컬럼(용리액: 톨루엔)를 사용하여 여과하고, 용매를 감압 하에서 증류 제거했다. 얻어진 조생성물을 실리카겔 컬럼(용리액: 헥산/톨루엔=6/1(용량비))에 의해 단리 정제하여, 화합물(2-591)을 32.0mg, 수율 39%로 얻었다.
Figure pat00383
NMR 측정에 의해 얻어진 화합물의 구조를 확인했다.
1H-NMR(CDCl3): δ=1.98(s, 6H), 2.48(s, 3H), 2.53(s, 3H), 2.76(s, 3H), 6.61(d, 1H), 6.75(d, 1H), 7.14-7.31(m, 4H), 7.40-7.47(m, 3H), 7.57(dt, 1H), 7.81(d, 1H), 8.44(d, 1H), 8.50(s, 1H).
13C-NMR(CDCl3): δ=20.9(s, 1C), 21.4(s, 1C), 24.3(s, 1C), 32.6(s, 2C), 43.5(s, 1C), 114.0(s, 1C), 116.6(s, 1C), 124.7(s, 1C), 125.8(s, 1C), 127.0(s, 1C), 128.4(s, 2C), 130.1(s, 2C), 130.5(s, 1C), 131.4(s, 2C), 133.0(s, 1C), 135.2(s, 1C), 135.5(s, 1C), 137.7(s, 1C), 138.4(s, 1C), 139.5(s, 1C), 144.3(s, 1C), 145.4(s, 1C), 151.4(s, 1C), 159.5(s, 1C).
합성예(2-24): 화합물(2-548)의 합성
Figure pat00384
합성예(2-1)와 동일한 방법을 사용하여, 화합물(2-548)을 합성했다. 매스 스펙트럼 분석에 의해, 얻어진 화합물이 화합물(2-548)인 것을 확인했다.
EI-MS: m/z=944.
합성예(2-25): 화합물(2-550)의 합성
Figure pat00385
합성예(2-1)와 동일한 방법을 사용하여, 화합물(2-550)을 합성했다. 매스 스펙트럼 분석에 의해, 얻어진 화합물이 화합물(2-550)인 것을 확인했다.
EI-MS: m/z=833.
합성예(2-26): 화합물(2-32)의 합성
Figure pat00386
합성예(2-1)와 동일한 방법을 사용하여, 화합물(2-32)을 합성했다. 매스 스펙트럼 분석에 의해, 얻어진 화합물이 화합물(2-32)인 것을 확인했다.
EI-MS: m/z=645.
비교 합성예(1)
화합물(H-1)의 합성
Figure pat00387
화합물(H-1)은, 국제공개 제2015/064560호에 기재된 방법의 원료를 적당히 변경하여 합성했다.
비교 합성예(2)
화합물(D-1)의 합성
Figure pat00388
화합물(D-1)은, 국제공개 제2012/118164호의 화합물 1의 합성법에 준하여 합성했다.
원료의 화합물을 적절하게 변경함으로써, 전술한 합성예에 준한 방법으로, 본 발명의 다른 화합물을 합성할 수 있다.
이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위하여, 본 발명의 화합물을 사용한 유기 EL 소자의 실시예를 나타내지만, 본 발명은 이들로 한정되지 않는다.
실시예 1∼44 및 비교예 1∼5에 따른 유기 EL 소자를 제작하고, 각각 특정한 휘도발광 시의 발광파장(nm), 전압(V), 외부 양자 효율(%)을 측정했다. 또한 특정한 휘도를 유지하는 시간(소자수명)도 측정했다.
발광 소자의 양자 효율에는, 내부 양자 효율과 외부 양자 효율이 있지만, 내부 양자 효율은, 발광 소자의 발광층에 전자(또는 정공)로서 주입되는 외부 에너지가 순수하게 광자로 변환되는 비율을 나타내고 있다. 한편, 외부 양자 효율은, 이 광자가 발광 소자의 외부까지 방출된 양에 기초하여 산출되고, 발광층에 있어서 발생한 광자는, 그 일부가 발광 소자의 내부에서 흡수되거나 또는 계속 반사되어, 발광 소자의 외부로 방출되지 않으므로, 외부 양자 효율은 내부 양자 효율보다 낮아진다.
부 양자 효율의 측정 방법은 하기와 같다. 어드밴티스트사에서 제조한 전압/전류 발생기 R6144를 사용하여, 소자의 휘도가 1000cd/m2가 되는 전압을 인가하여 소자를 발광시켰다. TOPCON사에서 제조한 분광방사휘도계 SR-3AR을 사용하여, 발광면에 대하여 수직 방향으로부터 가시광 영역의 분광방사휘도를 측정했다. 발광면이 완전 확산면인 것으로 가정하여, 측정한 각 파장 성분의 분광방사휘도의 값을 파장 에너지로 나누고 π을 곱한 수치가 각 파장에서의 포톤수이다. 다음으로, 관측한 전체 파장 영역에서 포톤수를 적산하여, 소자로부터 방출된 전체 포톤수로 했다. 인가 전류값을 소전하로 나눈 수치로 소자에 주입한 캐리어수로 하고, 소자로부터 방출된 전체 포톤수를 소자에 주입한 캐리어수로 나눈 수치가 외부 양자 효율이다.
제작한 실시예 1∼12 및 비교예 1∼3에 따른 유기 EL 소자에서의 각 층의 재료 구성, 및 EL 특성 데이터를 하기 표 1에 나타낸다.
[표 1]
Figure pat00389
제작한 실시예 13∼44, 및 비교예 4, 5에 따른 유기 EL 소자에서의 각 층의 재료 구성, 및 EL 특성 데이터를 하기 표 2에 나타낸다.
[표 2]
Figure pat00390
[표 2](계속)
Figure pat00391
[표 2](계속)
Figure pat00392
상기 각 표에 있어서, 「HI」는 N4,N4 '-디페닐-N4,N4 '-비스(9-페닐-9H-카르바졸-3-일)-[1,1'-비페닐]-4, 4'-디아민이며, 「HAT-CN」은 1,4,5,8,9,12-헥사아자트리페닐렌헥사카르보니트릴이며, 「HT-1」은 N-([1,1'-비페닐]-4-일)-9,9-디메틸-N-(4-(9-페닐-9H-카르바졸-3-일)페닐)-9H-플루오렌-2-아민이며, 「HT-2」는 N,N-비스(4-(디벤조[b,d]퓨란-4-일)페닐)-[1,1':4',1"-터페닐]-4-아민이며, 「HT-3」는 N- ([1,1'-비페닐]-2-일)-N-(9,9-디메틸-9H-플루오렌-2-일)-9,9'-스피로비[플루오렌]-4-아민이며, 「ET-1」은 4,6,8,10-테트라페닐[1,4]벤족사볼리니노[2,3,4-kl]페녹사볼리닌이며, 「ET-2」는 3,3'-((2-페닐안트라센-9,10-디일)비스(4,1-페닐렌))비스(4-메틸피리딘)이다. 「Liq」와 함께 이하에 화학 구조를 나타낸다.
Figure pat00393
<실시예 1>
<호스트 재료: 화합물(1-8), 도펀트 재료: 화합물(2-41)의 소자>
스퍼터링에 의해 180nm의 두께로 제막한 ITO를 150nm까지 연마한, 26mm×28mm×0.7mm의 유리 기판((주)오프토사이언스 제조)을 투명 지지 기판으로 했다. 이 투명 지지 기판을 시판하고 있는 증착장치(조슈(長州)산업(주) 제조)의 기판 홀더에 고정하고, HI, HAT-CN, HT-1, HT-2, 화합물(1-8), 화합물(2-41), ET-1 및 ET-2를 각각 넣은 탄탈제 증착용 보트, Liq, 마그네슘 및 은을 각각 넣은 질화 알루미늄제 증착용 보트를 장착했다.
투명 지지 기판의 ITO막 위에 순차적으로, 표 1에 나타낸 바와 같이, 하기 각 층을 형성했다. 진공조를 5×10-4Pa까지 감압하고, HI, HAT-CN, HT-1 및 HT-2의 순서로 증착하여, 정공주입층 1(막 두께 40nm), 정공주입층 2(막 두께 5nm), 정공수송층 1(막 두께 15nm) 및 정공수송층 2(막 두께 10nm)를 형성했다. 다음으로, 화합물(1-8)과 화합물(2-41)을 동시에 가열하여 막 두께 25nm로 되도록 증착하여 발광층을 형성했다. 화합물(1-8)과 화합물(2-41)의 질량비가 약 98:2로 되도록 증착속도를 조절했다. 다음으로, ET-1을 가열하여 막 두께 5nm로 되도록 증착하여 전자수송층 1을 형성했다. 다음으로, ET-2와 Liq를 동시에 가열하여 막 두께 25nm로 되도록 증착하여 전자수송층 2를 형성했다. ET-2와 Liq의 질량비가 약 50:50로 되도록 증착속도를 조절했다. 각 층의 증착속도는 0.01∼1 nm/초였다. 그 후, Liq를 가열하여 막 두께 1nm로 되도록 0.01∼0.1 nm/초의 증착속도로 증착하고, 이어서, 마그네슘과 은을 동시에 가열하여 막 두께 100nm로 되도록 증착하여 음극을 형성하고, 유기 EL 소자를 얻었다. 이 때, 마그네슘과 은의 원자수비가 10:1이 되도록 0.1∼10 nm/초의 사이로 증착속도를 조절했다.
ITO 전극을 양극, 마그네슘/은전극을 음극으로 하여 직류 전압을 인가하고, 1000cd/m2 발광 시의 특성을 측정한 바, 표 1에 나타낸 바와 같이, 구동전압은 3.92V, 외부 양자 효율은 6.88%이며, 파장 461nm의 청색 발광이 얻어졌다.
<실시예 2∼12>
실시예 1에 준하여, 표 1에 기재한 층 구성으로 각 유기 EL 소자를 제조하고, EL 특성 데이터를 측정하였다(표 1).
<비교예 1∼3>
실시예 1에 준하여, 표 1에 기재한 층 구성으로 각 유기 EL 소자를 제조하고, EL 특성 데이터를 측정하였다(표 1).
<실시예 13>
<호스트 재료: 화합물(1-129), 도펀트 재료: 화합물(2-41)의 소자>
스퍼터링에 의해 180nm의 두께로 제막한 ITO를 150nm까지 연마한, 26mm×28mm×0.7mm의 유리 기판((주)오프토사이언스 제조)을 투명 지지 기판으로 했다. 이 투명 지지 기판을 시판하고 있는 증착장치(조슈산업(주) 제조)의 기판 홀더에 고정하고, HI, HAT-CN, HT-1, HT-3, 화합물(1-129), 화합물(2-41), ET-1 및 ET-2를 각각 넣은 탄탈제 증착용 보트, Liq, 마그네슘 및 은을 각각 넣은 질화 알루미늄제 증착용 보트를 장착했다.
투명 지지 기판의 ITO막 위에 순차적으로, 표 1에 나타낸 바와 같이, 하기 각 층을 형성했다. 진공조를 5×10-4Pa까지 감압하고, HI, HAT-CN, HT-1 및 HT-3의 순서로 증착하여, 정공주입층 1(막 두께 40nm), 정공주입층 2(막 두께 5nm), 정공수송층 1(막 두께 15nm) 및 정공수송층 2(막 두께 10nm)를 형성했다. 다음으로, 화합물(1-129)과 화합물(2-41)을 동시에 가열하여 막 두께 25nm로 되도록 증착하여 발광층을 형성했다. 화합물(1-129)과 화합물(2-41)의 질량비가 약 98:2로 되도록 증착속도를 조절했다. 다음으로, ET-1을 가열하여 막 두께 5nm로 되도록 증착하여 전자수송층 1을 형성했다. 다음으로, ET-2와 Liq를 동시에 가열하여 막 두께 25nm로 되도록 증착하여 전자수송층 2를 형성했다. ET-2와 Liq의 질량비가 약 50:50로 되도록 증착속도를 조절했다. 각 층의 증착속도는 0.01∼1 nm/초였다. 그 후, Liq를 가열하여 막 두께 1nm로 되도록 0.01∼0.1 nm/초의 증착속도로 증착하고, 이어서, 마그네슘과 은을 동시에 가열하여 막 두께 100nm로 되도록 증착하여 음극을 형성하고, 유기 EL 소자를 얻었다. 이 때, 마그네슘과 은의 원자수비가 10:1이 되도록 0.1∼10 nm/초의 사이로 증착속도를 조절했다.
ITO 전극을 양극, 마그네슘/은전극을 음극으로 하여 직류 전압을 인가하고, 1000cd/m2 발광 시의 특성을 측정한 바, 표 2에 나타낸 바와 같이, 구동전압은 4.07V, 외부 양자 효율은 6.78%였다. 다음으로, 제작한 소자를 정전류(定電流) 구동시험(전류밀도=10mA/cm2)한 방, 초기휘도의 90% 이상의 휘도를 유지하는 시간은 153시간이었다.
<실시예 14∼44>
실시예 13에 준하여, 표 2에 기재한 층 구성으로 각 유기 EL 소자를 제조하고, EL 특성 데이터를 측정하였다(표 2).
<비교예 4∼5>
실시예 13에 준하여, 표 2에 기재한 층 구성으로 각 유기 EL 소자를 제조하고, EL 특성 데이터를 측정하였다(표 2).
본 발명에 의해, 높은 외부 양자 효율을 가지는 동시에, 저전압에서의 발광이 가능한 유기 EL 소자가 제공된다.
100: 유기전계 발광소자
101: 기판
102: 양극
103: 정공주입층
104: 정공수송층
105: 발광층
106: 전자수송층
107: 전자주입층
108: 음극

Claims (33)

  1. 양극 및 음극으로 이루어지는 한 쌍의 전극과, 상기 한 쌍의 전극 사이에 배치되는 발광층을 가지는 유기전계 발광소자로서,
    상기 발광층은, 호스트 재료로서 하기 식(1)으로 표시되는 벤즈안트라센 화합물, 및 도펀트 재료로서 하기 식(2)으로 표시되는 다환 방향족 화합물 또는 하기 식(2)으로 표시되는 구조를 복수 가지는 다환 방향족 화합물의 다량체를 포함하는, 유기전계 발광소자:
    Figure pat00394

    (식(1) 중,
    Xa, Xb, Ar4, Ar5, Ar6, Ar7, Ar8, Ar9, Ar10, Ar11, Ar12 및 Ar13은 각각 독립적으로, 수소, 치환되어 있어도 되는 아릴, 치환되어 있어도 되는 헤테로아릴, 치환되어 있어도 되는 디아릴아미노, 치환되어 있어도 되는 디헤테로아릴아미노, 치환되어 있어도 되는 아릴헤테로아릴아미노, 치환되어 있어도 되는 알킬, 치환되어 있어도 되는 시클로알킬, 치환되어 있어도 되는 알케닐, 치환되어 있어도 되는 알콕시, 치환되어 있어도 되는 아릴옥시, 치환되어 있어도 되는 아릴티오, 또는 치환되어 있어도 되는 실릴이며, Xa, Xb, Ar4, Ar5, Ar6, Ar7, Ar8, Ar9, Ar10, Ar11, Ar12 및 Ar13은 모두가 동시에 수소가 되지는 않으며, 상기 식(1)으로 표시되는 화합물에서의 적어도 1개의 수소는, 할로겐, 시아노 또는 중수소로 치환되어 있어도 됨)
    (상기 식(2) 중,
    A환, B환 및 C환은 각각 독립적으로 아릴환 또는 헤테로아릴환이며, 이들 환에서의 적어도 1개의 수소는 치환되어 있어도 되고,
    X1 및 X2는 각각 독립적으로, >O, >N-R, >C(-R)2, >S 또는 >Se이며, 상기 >N-R의 R은 치환되어 있어도 되는 아릴, 치환되어 있어도 되는 헤테로아릴, 치환되어 있어도 되는 알킬, 또는 치환되어 있어도 되는 시클로알킬이며, 상기 >C(-R)2의 R은 수소, 치환되어 있어도 되는 아릴, 치환되어 있어도 되는 알킬, 또는 치환되어 있어도 되는 시클로알킬이며, 또한 상기 >N-R의 R 및/또는 상기 >C(-R)2의 R은 연결기 또는 단결합에 의해 상기 A환, B환, 및/또는 C환과 결합하고 있어도 되고,
    식(2)으로 표시되는 화합물 또는 그의 다량체에서의, 아릴환 및 헤테로아릴환으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1개는, 적어도 1개의 시클로알칸으로 축합되어 있어도 되고, 상기 시클로알칸에서의 적어도 1개의 수소는 치환되어 있어도 되고, 상기 시클로알칸에서의 적어도 1개의 -CH2-는 -O-로 치환되어 있어도 되고,
    식(2)으로 표시되는 화합물 또는 구조에서의 적어도 1개의 수소는, 중수소, 시아노, 또는 할로겐으로 치환되어 있어도 됨).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 식(2)에 있어서,
    A환, B환 및 C환은 각각 독립적으로 아릴환 또는 헤테로아릴환이며, 이들 환에서의 적어도 1개의 수소는, 치환 혹은 무치환의 아릴, 치환 혹은 무치환의 헤테로아릴, 치환 혹은 무치환의 디아릴아미노, 치환 혹은 무치환의 디헤테로아릴아미노, 치환 혹은 무치환의 아릴헤테로아릴아미노, 치환 혹은 무치환의 알킬, 치환 혹은 무치환의 시클로알킬, 치환 혹은 무치환의 알콕시, 또는 치환 혹은 무치환의 아릴옥시로 치환되어 있어도 되고, 또한, 이들 환은 붕소 원자, X1 및 X2로 구성되는식(2) 중앙의 축합 2환 구조와 결합을 공유하는 5원환 또는 6원환을 가지고,
    X1 및 X2는 각각 독립적으로 >O, >N-R, >C(-R)2, >S 또는 >Se이며, 상기 >N-R의 R은, 알킬 혹은 시클로알킬로 치환되어 있어도 되는 아릴, 알킬 혹은 시클로알킬로 치환되어 있어도 되는 헤테로아릴, 알킬, 또는 시클로알킬이며, 상기 >C(-R)2의 R은 수소, 알킬 혹은 시클로알킬로 치환되어 있어도 되는 아릴, 알킬, 또는 시클로알킬이며, 또한 상기 >N-R의 R 및/또는 상기 >C(-R)2의 R은 -O-, -S-, -C(-R)2-, 또는 단결합에 의해 상기 A환, B환, 및/또는 C환과 결합하고 있어도 되고, 상기 -C(-R)2-의 R은 수소, 알킬, 또는 시클로알킬이며,
    상기 식(2)으로 표시되는 화합물 또는 그의 다량체에서의, 아릴환 및 헤테로아릴환으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1개는, 적어도 1개의 시클로알칸으로 축합되어 있어도 되고, 상기 시클로알칸에서의 적어도 1개의 수소는 치환되어 있어도 되고, 상기 시클로알칸에서의 적어도 1개의 -CH2-는 -O-로 치환되어 있어도 되고,
    식(2)으로 표시되는 화합물 또는 구조에서의 적어도 1개의 수소는, 중수소, 시아노, 또는 할로겐으로 치환되어 있어도 되고,
    다량체인 경우에는, 식(2)으로 표시되는 구조를 2개 또는 3개 가지는 2량체 또는 3량체인,
    유기전계 발광소자.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 다환 방향족 화합물 또는 그의 다량체가, 하기 식(2-a), 식(2-b), 식(2-c), 식(2-d), 식(2-e) 또는 식(2-f)으로 표시되는 다환 방향족 화합물 또는 식(2-a), 식(2-b), 식(2-c), 식(2-d), 식(2-e) 또는 식(2-f)으로 표시되는 구조를 복수 가지는 다환 방향족 화합물의 다량체인, 유기전계 발광소자:
    Figure pat00395

    (상기 식(2-a), 식(2-b), 식(2-c), 식(2-d), 식(2-e) 및 식(2-f) 중,
    R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10 및 R11은 각각 독립적으로, 수소, 아릴, 헤테로아릴, 디아릴아미노, 디헤테로아릴아미노, 아릴헤테로아릴아미노, 디아릴보릴(2개의 아릴은 단결합 또는 연결기를 통하여 결합하고 있어도 됨), 알킬, 시클로알킬, 알콕시, 아릴옥시, 또는 치환 실릴이며, 이들에서의 적어도 1개의 수소는, 아릴, 헤테로아릴, 알킬, 시클로알킬, 또는 치환 실릴로 치환되어 있어도 되고, 또한, R1∼R11 중 인접하는 기끼리 결합하여 a환, b환, 또는 c환과 함께 아릴환 또는 헤테로아릴환을 형성하고 있어도 되고, 형성된 환에서의 적어도 1개의 수소는, 아릴, 헤테로아릴, 디아릴아미노, 디헤테로아릴아미노, 아릴헤테로아릴아미노, 디아릴보릴(2개의 아릴은 단결합 또는 연결기를 통하여 결합하고 있어도 됨), 알킬, 시클로알킬, 알콕시, 아릴옥시, 또는 치환 실릴로 치환되어 있어도 되고, 이들에서의 적어도 1개의 수소는, 아릴, 헤테로아릴, 알킬, 시클로알킬, 또는 치환 실릴로 치환되어 있어도 되고,
    XX는 각각 독립적으로 >O, >S, >N-R 또는 >C(-R)2이며, 상기 >N-R의 R은, 치환되어 있어도 되는 아릴, 치환되어 있어도 되는 헤테로아릴, 치환되어 있어도 되는 알킬, 또는 치환되어 있어도 되는 시클로알킬이며, 또한 상기 >C(-R)2의 R은 각각 독립적으로, 수소, 알킬 혹은 시클로알킬로 치환되어 있어도 되는 아릴, 알킬 혹은 시클로알킬로 치환되어 있어도 되는 헤테로아릴, 알킬, 또는 시클로알킬이며,
    X1 및 X2는 각각 독립적으로 >O, >N-R, >C(-R)2, >S 또는 >Se이며, 상기 >N-R의 R은, 탄소수 1∼6의 알킬 혹은 탄소수 3∼14의 시클로알킬로 치환되어 있어도 되는 탄소수 6∼12의 아릴, 탄소수 1∼6의 알킬 혹은 탄소수 3∼14의 시클로알킬로 치환되어 있어도 되는 탄소수 2∼15의 헤테로아릴, 탄소수 1∼6의 알킬, 또는 탄소수 3∼14의 시클로알킬이며, 상기 >C(-R)2의 R은, 수소, 탄소수 1∼6의 알킬 혹은 탄소수 3∼14의 시클로알킬로 치환되어 있어도 되는 탄소수 6∼12의 아릴, 탄소수 1∼6의 알킬, 또는 탄소수 3∼14의 시클로알킬이며, 또한 상기 >N-R의 R 및/또는 상기 >C(-R)2의 R은, -O-, -S-, -C(-R)2-, 또는 단결합에 의해 상기 a환, b환 및/또는 c환과 결합하고 있어도 되고, 상기 -C(-R)2-의 R은 탄소수 1∼6의 알킬 또는 탄소수 3∼14의 시클로알킬이며,
    식(2-a), 식(2-b), 식(2-c), 식(2-d), 식(2-e) 또는 식(2-f)으로 표시되는 화합물 또는 그의 다량체에서의, 아릴환 및 헤테로아릴환으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1개는, 적어도 1개의 시클로알칸으로 축합되어 있어도 되고, 상기 시클로알칸에서의 적어도 1개의 수소는 치환되어 있어도 되고, 상기 시클로알칸에서의 적어도 1개의 -CH2-는 -O-로 치환되어 있어도 되고,
    식(2-a), 식(2-b), 식(2-c), 식(2-d), 식(2-e) 또는 식(2-f)으로 표시되는 화합물 또는 구조에서의 적어도 1개의 수소는, 중수소, 시아노, 또는 할로겐으로 치환되어 있어도 되고,
    다량체인 경우에는, 식(2-a), 식(2-b), 식(2-c), 식(2-d), 식(2-e) 또는 식(2-f)으로 표시되는 구조를 2개 또는 3개 가지는 2량체 또는 3량체임).
  4. 제3항에 있어서,
    상기 다환 방향족 화합물 또는 그의 다량체가, 상기 식(2-a)으로 표시되는 다환 방향족 화합물 또는 상기 식(2-a)으로 표시되는 구조를 복수 가지는 다환 방향족 화합물의 다량체인, 유기전계 발광소자.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 다환 방향족 화합물이 하기 구조식 중 어느 하나로 표시되는, 유기전계 발광소자:
    Figure pat00396

    Figure pat00397

    상기 식 중, Me는 메틸이며, tBu는 터셔리-부틸이며, tAm은 터셔리-아밀이며, D는 중수소임.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 다환 방향족 화합물이 하기 구조식 중 어느 하나로 표시되는, 유기전계 발광소자:
    Figure pat00398

    Figure pat00399

    상기 식 중, Me는 메틸이며, tBu는 터셔리-부틸임.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 다환 방향족 화합물 또는 그의 다량체가 상기 식(2-b)으로 표시되는 다환 방향족 화합물 또는 상기 식(2-b)으로 표시되는 구조를 복수 가지는 다환 방향족 화합물의 다량체인, 유기전계 발광소자.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 다환 방향족 화합물이 하기 구조식 중 어느 하나로 표시되는, 유기전계 발광소자:
    Figure pat00400

    상기 식 중, Me는 메틸이며, tBu는 터셔리-부틸임.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 식(1) 중,
    Ar4, Ar5, Ar6, Ar7, Ar8, Ar9, Ar10, Ar11, Ar12, Ar13, Xa 및 Xb는 각각 독립적으로, 수소, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 페닐, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 비페닐릴, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 터페닐릴, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 쿼터페닐릴, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 나프틸, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 페날레닐, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 페난트릴, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 플루오레닐, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 벤조플루오레닐, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 크리세닐, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 트리페닐레닐, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 피레닐, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 안트라세닐, 탄소수 1∼6의 알킬, 탄소수 3∼10의 시클로알킬, 탄소수 1∼4의 알킬로 치환되어 있어도 되는 실릴, 하기 식(A)으로 표시되는 기 또는 하기 식(B)으로 표시되는 기이며,
    다만, Xa 및 Xb의 양쪽이 수소가 되는 것은 아니며,
    치환기군 A는, 페닐, 비페닐릴, 터페닐릴, 쿼터페닐릴, 나프틸, 페날레닐, 페난트릴, 플루오레닐, 벤조플루오레닐, 크리세닐, 트리페닐레닐, 피레닐, 안트라세닐, 탄소수 1∼6의 알킬, 탄소수 3∼10의 시클로알킬, 탄소수 1∼4의 알킬로 치환되어 있어도 되는 실릴, 식(A)으로 표시되는 기 및 식(B)으로 표시되는 기로 이루어지고,
    식(A) 및 식(B) 중, Y는 -O-, -S- 또는 >N-R39이며, R21∼R38은 각각 독립적으로, 수소, 치환되어 있어도 되는 알킬, 치환되어 있어도 되는 시클로알킬, 치환되어 있어도 되는 아릴, 치환되어 있어도 되는 헤테로아릴, 치환되어 있어도 되는 알콕시, 치환되어 있어도 되는 아릴옥시, 치환되어 있어도 되는 아릴티오, 트리알킬실릴, 트리시클로알킬실릴, 디알킬시클로알킬실릴, 알킬디시클로알킬실릴, 치환되어 있어도 되는 아미노, 할로겐, 하이드록시, 또는 시아노이며, R21∼R38 중 인접하는 기는 서로 결합하여 탄화 수소환, 아릴환 또는 헤테로아릴환을 형성하고 있어도 되고, 형성된 탄화 수소환, 아릴환 또는 헤테로아릴환에서의 적어도 1개의 수소는, 치환되어 있어도 되는 알킬, 치환되어 있어도 되는 시클로알킬, 치환되어 있어도 되는 아릴, 치환되어 있어도 되는 헤테로아릴, 치환되어 있어도 되는 알콕시, 치환되어 있어도 되는 아릴옥시, 치환되어 있어도 되는 아릴티오, 트리알킬실릴, 트리시클로알킬실릴, 디알킬시클로알킬실릴, 알킬디시클로알킬실릴, 치환되어 있어도 되는 아미노, 할로겐, 하이드록시, 또는 시아노로 치환되어 있어도 되고, R39는 수소 또는 치환되어 있어도 되는 아릴이며,
    식(A)으로 표시되는 기는, 식(A)의 어느 하나의 위치의 1개의 수소를 제거하고 얻어지는 기이며, *가 해당 위치를 나타내고,
    식(B)으로 표시되는 기는, 식(B)의 어느 하나의 위치의 1개의 수소를 제거하고 얻어지는 기이며, *가 해당 위치를 나타내고,
    식(1)으로 표시되는 화합물에서의 적어도 1개의 수소는, 할로겐, 시아노 또는 중수소로 치환되어 있어도 되는,
    유기전계 발광소자:
    Figure pat00401
    .
  10. 제9항에 있어서,
    Ar4, Ar5, Ar6, Ar9, Ar10 및 Ar13은 모두 수소이며, Ar7, Ar8, Ar11, Ar12, Xa 및 Xb는 각각 독립적으로, 수소, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 페닐, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 비페닐릴, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 터페닐릴, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 나프틸, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 페날레닐, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 페난트릴, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 플루오레닐, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 트리페닐레닐, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 피레닐, 탄소수 1∼6의 알킬, 탄소수 3∼10의 시클로알킬, 탄소수 1∼4의 알킬로 치환되어 있어도 되는 실릴, 식(A)으로 표시되는 기 또는 식(B)으로 표시되는 기인, 유기전계 발광소자.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 식(A)으로 표시되는 기가 하기 식(A-1)∼식(A-14) 중 어느 하나로 표시되는 기이며, 상기 식(B)으로 표시되는 기가 하기 식(B-1)으로 표시되는 기인, 유기전계 발광소자:
    Figure pat00402

    (상기 식(A-1)∼식(A-14) 및 식(B-1) 중, Y는 -O-, -S- 또는 >N-R39이며, R39는 수소 또는 아릴이며, 식(A-1)∼식(A-14) 및 식(B-1)으로 표시되는 각 기에서의 적어도 1개의 수소는, 알킬, 시클로알킬, 아릴, 헤테로아릴, 알콕시, 아릴옥시, 아릴티오, 트리알킬실릴, 트리시클로알킬실릴, 디알킬시클로알킬실릴, 알킬디시클로알킬실릴, 디아릴 치환 아미노, 디헤테로아릴 치환 아미노, 아릴헤테로아릴 치환 아미노, 할로겐, 하이드록시 또는 시아노로 치환되어 있어도 되고,
    상기 식(A-1)∼식(A-14)으로 표시되는 기는 각각 식(A-1)∼식(A-14)의 어느 하나의 위치의 1개의 수소를 제거하고 얻어지는 기이며, *가 해당 위치를 나타내고,
    식(B-1)으로 표시되는 기는 식(B-1)의 어느 하나의 위치의 1개의 수소를 제거하고 얻어지는 기이며, *가 해당 위치를 나타냄).
  12. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 식(1)으로 표시되는 화합물이 하기 어느 하나의 식으로 표시되는 화합물인, 유기전계 발광소자:
    Figure pat00403

    Figure pat00404

    Figure pat00405

    Figure pat00406

    Figure pat00407

    Figure pat00408

    상기 식 중, Me는 메틸이며, tBu는 터셔리-부틸임.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 음극과 상기 발광층 사이에 배치되는 전자수송층 및/또는 전자주입층을 가지고, 상기 전자수송층 및 전자주입층 중 적어도 1개는, 보란 유도체, 피리딘 유도체, 플루오란텐 유도체, BO계 유도체, 안트라센 유도체, 벤조플루오렌 유도체, 포스핀옥사이드 유도체, 피리미딘 유도체, 아릴니트릴 유도체, 트리아진 유도체, 벤즈이미다졸 유도체, 페난트롤린 유도체 및 퀴놀리놀계 금속 착체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1개를 함유하는, 유기전계 발광소자.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 전자수송층 및/또는 전자주입층이, 알칼리 금속, 알칼리토류 금속, 희토류 금속, 알칼리 금속의 산화물, 알칼리 금속의 할로겐화물, 알칼리토류 금속의 산화물, 알칼리토류 금속의 할로겐화물, 희토류 금속의 산화물, 희토류 금속의 할로겐화물, 알칼리 금속의 유기착체, 알칼리토류 금속의 유기착체 및 희토류 금속의 유기착체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1개를 더 함유하는, 유기전계 발광소자.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 기재된 유기전계 발광소자를 구비한, 표시 장치.
  16. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 기재된 유기전계 발광소자를 구비한, 조명 장치.
  17. 하기 식(1')으로 표시되는 벤즈안트라센 화합물:
    Figure pat00409

    상기 식(1') 중,
    Ar4', Ar5', Ar6', Ar7', Ar8', Ar9', Ar10', Ar11', Ar12', Ar13', Xa' 및 Xb'는 각각 독립적으로, 수소, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 페닐, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 비페닐릴, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 터페닐릴, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 쿼터페닐릴, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 나프틸, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 페날레닐, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 페난트릴, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 플루오레닐, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 벤조플루오레닐, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 크리세닐, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 트리페닐레닐, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 피레닐, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 안트라세닐, 탄소수 1∼6의 알킬, 탄소수 3∼10의 시클로알킬, 탄소수 1∼4의 알킬로 치환되어 있어도 되는 실릴, 하기 식(A)으로 표시되는 기 또는 하기 식(B)으로 표시되는 기이며,
    다만, Xa' 및 Xb'의 양쪽이 수소가 되는 것은 아니며,
    치환기군 A는, 페닐, 비페닐릴, 터페닐릴, 쿼터페닐릴, 나프틸, 페날레닐, 페난트릴, 플루오레닐, 벤조플루오레닐, 크리세닐, 트리페닐레닐, 피레닐, 안트라세닐, 탄소수 1∼6의 알킬, 탄소수 3∼10의 시클로알킬, 탄소수 1∼4의 알킬로 치환되어 있어도 되는 실릴, 식(A)으로 표시되는 기 및 식(B)으로 표시되는 기로 이루어지고,
    식(A) 및 식(B) 중, Y는 -O-, -S- 또는 >N-R39이며, R21∼R38은 각각 독립적으로, 수소, 치환되어 있어도 되는 알킬, 치환되어 있어도 되는 시클로알킬, 치환되어 있어도 되는 아릴, 치환되어 있어도 되는 헤테로아릴, 치환되어 있어도 되는 알콕시, 치환되어 있어도 되는 아릴옥시, 치환되어 있어도 되는 아릴티오, 트리알킬실릴, 트리시클로알킬실릴, 디알킬시클로알킬실릴, 알킬디시클로알킬실릴, 치환되어 있어도 되는 아미노, 할로겐, 하이드록시, 또는 시아노이며, R21∼R38 중 인접하는 기는 서로 결합하여 탄화 수소환, 아릴환 또는 헤테로아릴환을 형성하고 있어도 되고, 형성된 탄화 수소환, 아릴환 또는 헤테로아릴환에서의 적어도 1개의 수소는, 치환되어 있어도 되는 알킬, 치환되어 있어도 되는 시클로알킬, 치환되어 있어도 되는 아릴, 치환되어 있어도 되는 헤테로아릴, 치환되어 있어도 되는 알콕시, 치환되어 있어도 되는 아릴옥시, 치환되어 있어도 되는 아릴티오, 트리알킬실릴, 트리시클로알킬실릴, 디알킬시클로알킬실릴, 알킬디시클로알킬실릴, 치환되어 있어도 되는 아미노, 할로겐, 하이드록시, 또는 시아노로 치환되어 있어도 되고, R39는 수소 또는 치환되어 있어도 되는 아릴이며,
    식(A)으로 표시되는 기는, 식(A)의 어느 하나의 위치의 1개의 수소를 제거하고 얻어지는 기이며, *가 해당 위치를 나타내고,
    식(B)으로 표시되는 기는, 식(B)의 어느 하나의 위치의 1개의 수소를 제거하고 얻어지는 기이며, *가 해당 위치를 나타내고,
    식(1')으로 표시되는 화합물은 식(A)으로 표시되는 기 및 식(B)으로 표시되는 기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1개의 기를 포함하고,
    식(1')으로 표시되는 화합물에서의 적어도 1개의 수소는 할로겐, 시아노, 또는 중수소로 치환되어 있어도 됨:
    Figure pat00410
    .
  18. 제17항에 있어서,
    식(A)이 하기 식(A-1)∼식(A-14) 중 어느 하나이며, 식(B)이 식(B-1)이며,
    식(A-1)∼식(A-14) 및 식(B-1) 중, Y는 -O-, -S- 또는 >N-R39이며, R39는 수소 또는 아릴이며, 식(A-1)∼식(A-14) 및 식(B-1)으로 표시되는 각 기에서의 적어도 1개의 수소는, 알킬, 시클로알킬, 아릴, 헤테로아릴, 알콕시, 아릴옥시, 아릴티오, 트리알킬실릴, 트리시클로알킬실릴, 디알킬시클로알킬실릴, 알킬디시클로알킬실릴, 디아릴 치환 아미노, 디헤테로아릴 치환 아미노, 아릴헤테로아릴 치환 아미노, 할로겐, 하이드록시, 또는 시아노로 치환되어 있어도 되고,
    식(A-1)∼식(A-14)으로 표시되는 기는 각각 식(A-1)∼식(A-14)의 어느 하나의 위치의 1개의 수소를 제거하고 얻어지는 기이며, *가 해당 위치를 나타내고,
    식(B-1)으로 표시되는 기는 식(B-1)의 어느 하나의 위치의 1개의 수소를 제거하고 얻어지는 기이며, *가 해당 위치를 나타내는,
    벤즈안트라센 화합물:
    Figure pat00411
    .
  19. 제17항 또는 제18항에 있어서,
    하기 식(1'a)으로 표시되는 벤즈안트라센 화합물:
    Figure pat00412

    상기 식(1'a) 중,
    Xa' 및 Xb'는 각각 독립적으로, 수소, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 페닐, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 비페닐릴, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 나프틸, 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 페난트릴, 식(A)으로 표시되는 기 또는 식(B)으로 표시되는 기이며, Xa' 및 Xb' 중 적어도 1개는 식(A) 또는 식(B)으로 표시되는 기를 포함하는 기이며,
    Ar7', Ar8', Ar11', 및 Ar12'는 각각 독립적으로, 수소, 메틸, tert-부틸, 페닐, 비페닐릴, 또는 나프틸이며,
    식(1'a)으로 표시되는 화합물에서의 적어도 1개의 수소는 할로겐, 시아노, 또는 중수소로 치환되어 있어도 됨.
  20. 제19항에 있어서,
    Xa' 및 Xb' 중 어느 하나가 수소인, 벤즈안트라센 화합물.
  21. 제20항에 있어서,
    하기 어느 하나의 식으로 표시되는, 벤즈안트라센 화합물:
    Figure pat00413

    Figure pat00414
    .
  22. 제20항 또는 제21항에 있어서,
    식(A) 및 식(B) 중, Y는 -O-인, 벤즈안트라센 화합물.
  23. 제20항 또는 제21항에 있어서,
    식(A) 및 식(B) 중, 결합손 이외의 R21∼R38은 모두 수소인, 벤즈안트라센 화합물.
  24. 제19항에 있어서,
    Xa' 및 Xb'가 모두 식(A) 또는 식(B)으로 표시되는 기를 포함하는 기인, 벤즈안트라센 화합물.
  25. 제24항에 있어서,
    하기 식으로 표시되는, 벤즈안트라센 화합물:
    Figure pat00415
    .
  26. 제19항에 있어서,
    하기 어느 하나의 식으로 표시되는, 벤즈안트라센 화합물:
    Figure pat00416
    .
  27. 제19항에 있어서,
    Xa' 및 Xb'는,
    어느 한쪽이 식(A)으로 표시되는 기 또는 식(B)으로 표시되는 기로 치환되어 있는 페닐이며, 또한 다른 쪽이 무치환의 페닐이거나,
    어느 한쪽이 식(A)으로 표시되는 기 또는 식(B)으로 표시되는 기로 치환되어 있는 나프틸이며, 또한 다른 쪽이 식(A)으로 표시되는 기 또는 식(B)으로 표시되는 기로 치환되어 있어도 되는 나프틸이거나, 또는
    어느 한쪽이 식(A)으로 표시되는 기 또는 식(B)으로 표시되는 기로 치환되어 있는 페난트릴이며, 또한 다른 쪽이 식(A)으로 표시되는 기 또는 식(B)으로 표시되는 기로 치환되어 있어도 되는 페난트릴인, 벤즈안트라센 화합물.
  28. 제27항에 있어서,
    하기 어느 하나의 식으로 표시되는, 벤즈안트라센 화합물:
    Figure pat00417

    Figure pat00418

    상기 식 중, tBu는 터셔리-부틸임.
  29. 제17항 또는 제18항에 있어서,
    Ar5', Ar6', Ar7', Ar8' 또는 Ar9' 중 어느 하나가 상기 식(A) 또는 식(B)으로 표시되는 기를 포함하는 기인, 벤즈안트라센 화합물.
  30. 제29항에 있어서,
    Xa' 및 Xb'는,
    어느 한쪽이 무치환의 페닐이며, 또한 다른 쪽이 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 페닐이거나,
    모두 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 나프틸이거나, 또는
    모두 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기로 치환되어 있어도 되는 페난트릴이며,
    Xa' 및 Xb'는 치환기군 A로부터 선택되는 어느 하나 이상의 치환기의 유무 및 종류에 있어서, 동일해도 되고 상이해도 되는, 벤즈안트라센 화합물.
  31. 제30항에 있어서,
    하기 어느 하나의 식으로 표시되는, 벤즈안트라센 화합물:
    Figure pat00419
    .
  32. 제30항 또는 제31항에 있어서,
    Ar6', Ar7' 또는 Ar8' 중 어느 하나가, 상기 식(A) 또는 식(B)으로 표시되는 기를 포함하는 기인, 벤즈안트라센 화합물.
  33. 제17항에 있어서,
    하기 어느 하나의 식으로 표시되는, 벤즈안트라센 화합물:
    Figure pat00420

    상기 식 중, Me는 메틸임.
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