KR20210099561A - 화합물, 유기 전기발광 소자용 재료, 유기 전기발광 소자, 및 전자 기기 - Google Patents

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

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히로카쓰 이토
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이데미쓰 고산 가부시키가이샤
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Abstract

식(1)로 표시되는 화합물.
Figure pct00073

(식 중, R1∼R4, 및 L1∼L4는 명세서에서 정의한 대로이다.
Ar은, 하기 식(A) 또는 (B)이다.
Figure pct00074

Figure pct00075

(식 중, R11∼R18, 및 R20∼R29는 명세서에서 정의한 대로이다.)
Ar은 명세서에서 정의한 대로이다.)

Description

화합물, 유기 전기발광 소자용 재료, 유기 전기발광 소자, 및 전자 기기
본 발명은, 화합물, 해당 화합물을 포함하는 유기 전기발광 소자용 재료, 해당 화합물을 포함하는 유기 전기발광 소자, 및 해당 유기 전기발광 소자를 포함하는 전자 기기에 관한 것이다.
일반적으로 유기 전기발광 소자(유기 EL 소자)는 양극, 음극, 및 양극과 음극에 끼워진 유기층으로 구성되어 있다. 양 전극 사이에 전압이 인가되면, 음극 측으로부터 전자, 양극 측으로부터 정공이 발광 영역에 주입되고, 주입된 전자와 정공은 발광 영역에서 재결합하여 여기 상태를 생성하고, 여기 상태가 기저 상태로 되돌아올 때에 광을 방출한다. 따라서, 전자 또는 정공을 효율적으로 발광 영역에 수송하여, 전자와 정공의 재결합을 용이하게 하는 화합물의 개발은 고성능 유기 EL 소자를 얻는 데 있어서 중요하다. 또한, 근년, 유기 EL 소자를 사용한, 스마트폰, 유기 EL 텔레비전, 유기 EL 조명 등의 더한층의 보급에 있어서, 충분한 소자 수명을 만족시키는 화합물의 요구가 있다.
특허문헌 1은, 메타페닐렌다이아민 골격의 벤젠환에 트라이페닐렌기가 결합한 화합물(화합물 2-20)을 기재하고 있다.
특허문헌 2는, 메타페닐렌다이아민 골격의 벤젠환에 4-다이벤조퓨란일기가 결합한 화합물, 메타페닐렌다이아민 골격의 벤젠환에 4-다이벤조싸이오펜일기가 결합한 화합물, 및 메타페닐렌다이아민 골격의 벤젠환에 페닐기가 결합한 화합물을 기재하고 있다(12∼13페이지).
특허문헌 3은, 메타페닐렌다이아민 골격의 벤젠환에 7-(2-사이아노)페난트릴기가 결합한 화합물(T-35)을 기재하고 있다.
특허문헌 4는, 메타페닐렌다이아민 골격의 벤젠환에 4-(9-카바졸릴)페닐기가 결합한 화합물(1-31), 메타페닐렌다이아민 골격의 벤젠환에 터페닐릴기가 결합한 화합물(2-63), 및 메타페닐렌다이아민 골격의 벤젠환에 2-(9-다이메틸)플루오렌일기가 결합한 화합물(2-64)을 기재하고 있다.
미국 특허공개 제2017/0077412호 공보 한국 공개 10-2015-0072768호 공보 일본 특허공개 2017-197482호 공보 국제 공개공보 제2018/012780호 공보
종래, 유기 EL 소자 제조용의 재료로서 많은 화합물이 보고되어 있지만, 유기 EL 소자의 특성을 더 향상시키는 화합물이 여전히 요구되고 있다.
본 발명은, 상기의 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 수명이 보다 개선된 유기 EL 소자 및 그와 같은 유기 EL 소자를 실현하는 신규 화합물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은, 상기 목적을 달성하기 위해서 예의 연구를 거듭한 결과, 메타페닐렌다이아민 골격의 벤젠환에, 나프틸기 또는 페난트릴기가 결합한 메타페닐렌다이아민 화합물이, 수명이 보다 개선된 유기 EL 소자를 제공하는 것을 발견했다.
일 태양에 있어서, 본 발명은 식(1)로 표시되는 화합물(이하, 화합물(1)이라고 칭하는 경우도 있다)을 제공한다.
[화학식 1]
Figure pct00001
(식 중,
R1∼R4는, 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼30의 아릴기, 및 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼30의 헤테로아릴기로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
L1∼L4는, 각각 독립적으로, 단일결합, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼30의 아릴렌기로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
R1 또는 L1이 R2 또는 L2에 결합하여 환구조를 형성하는 경우는 없고, R3 또는 L3이 R4 또는 L4에 결합하여 환구조를 형성하는 경우는 없다. R1이 R3에 결합하여 환구조를 형성하는 경우는 없고, R1이 R4에 결합하여 환구조를 형성하는 경우는 없고, R2가 R3에 결합하여 환구조를 형성하는 경우는 없고, R2가 R4에 결합하여 환구조를 형성하는 경우는 없다.
Ar은, 하기 식(A) 또는 (B)이다.
[화학식 2]
Figure pct00002
Figure pct00003
(식(A), (B)에 있어서,
R11∼R18, 및 R20∼R29는, 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 치환기이며, 해당 치환기는, 할로젠 원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 3∼30의 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼30의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 7∼36의 아르알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼30의 알킬기 및 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼30의 아릴기로부터 선택되는 치환기를 갖는 모노, 다이 또는 트라이치환 실릴기, 및 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼30의 헤테로아릴기로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
R11∼R18로부터 선택되는 인접하는 2개는, 환구조를 형성하지 않고, R20∼R29로부터 선택되는 인접하는 2개는, 환구조를 형성하지 않는다.
단, R11∼R18로부터 선택되는 1개는, *a에 결합하는 단일결합이고, R20∼R29로부터 선택되는 1개는, *b에 결합하는 단일결합이다.
Ar이 Ar과 결합하고 있는 벤젠환에 결합하여 환구조를 형성하는 경우는 없다.)
다른 태양에 있어서, 본 발명은, 화합물(1)을 포함하는 유기 전기발광 소자용 재료를 제공한다.
또 다른 태양에 있어서, 본 발명은, 음극, 양극, 및 해당 음극과 해당 양극 사이에 유기층을 갖는 유기 전기발광 소자로서, 해당 유기층이 발광층을 포함하고, 해당 유기층의 적어도 1층이 화합물(1)을 포함하는 유기 전기발광 소자를 제공한다.
또 다른 태양에 있어서, 본 발명은, 상기 유기 전기발광 소자를 포함하는 전자 기기를 제공한다.
화합물(1)은 수명이 보다 개선된 유기 EL 소자를 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 태양에 따른 유기 EL 소자의 층 구성의 일례를 나타내는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 태양에 따른 유기 EL 소자의 층 구성의 다른 예를 나타내는 개략도이다.
본 명세서에 있어서, 「치환 또는 비치환된 탄소수 XX∼YY의 ZZ기」라는 표현에 있어서의 「탄소수 XX∼YY」는, ZZ기가 비치환인 경우의 탄소수를 나타내는 것이고, 치환되어 있는 경우의 치환기의 탄소수는 포함시키지 않는다.
본 명세서에 있어서, 「치환 또는 비치환된 원자수 XX∼YY의 ZZ기」라는 표현에 있어서의 「원자수 XX∼YY」는, ZZ기가 비치환인 경우의 원자수를 나타내는 것이고, 치환되어 있는 경우의 치환기의 원자수는 포함시키지 않는다.
본 명세서에 있어서, 「치환 또는 비치환된 ZZ기」라고 하는 경우에 있어서의 「비치환 ZZ기」란, ZZ기의 수소 원자가 치환기로 치환되어 있지 않는 것을 의미한다.
본 명세서에 있어서, 「수소 원자」란, 중성자수가 상이한 동위체, 즉, 경수소(protium), 중수소(deuterium), 및 삼중수소(tritium)를 포함한다.
본 명세서에 있어서, 「환형성 탄소수」란, 원자가 환상으로 결합한 구조의 화합물(예를 들면, 단환 화합물, 축합환 화합물, 가교 화합물, 탄소환 화합물, 헤테로환 화합물)의 당해 환 자체를 구성하는 원자 중 탄소 원자의 수를 나타낸다. 당해 환이 치환기에 의해 치환되는 경우, 치환기에 포함되는 탄소는 환형성 탄소에는 포함하지 않는다. 이하에서 기재되는 「환형성 탄소수」에 대해서는, 특필하지 않는 한 마찬가지로 한다. 예를 들면, 벤젠환은 환형성 탄소수가 6이고, 나프탈렌환은 환형성 탄소수가 10이고, 피리딘환은 환형성 탄소수 5이며, 퓨란환은 환형성 탄소수 4이다. 또한, 벤젠환이나 나프탈렌환에 치환기로서 예를 들면 알킬기가 치환되어 있는 경우, 당해 알킬기의 탄소수는 환형성 탄소수의 수에 포함시키지 않는다. 또한, 플루오렌환에 치환기로서 예를 들면 플루오렌환이 결합하고 있는 경우(스파이로플루오렌환을 포함한다), 치환기로서의 플루오렌환의 탄소수는 환형성 탄소수에 포함시키지 않는다.
본 명세서에 있어서, 「환형성 원자수」란, 원자가 환상으로 결합한 구조(예를 들면 단환, 축합환, 환집합)의 화합물(예를 들면 단환 화합물, 축합환 화합물, 가교 화합물, 탄소환 화합물, 헤테로환 화합물)의 당해 환 자체를 구성하는 원자의 수를 나타낸다. 환을 구성하지 않는 원자(예를 들면 환을 구성하는 원자의 결합손을 종단하는 수소 원자)나, 당해 환이 치환기에 의해 치환되는 경우의 치환기에 포함되는 원자는 환형성 원자수에는 포함하지 않는다. 이하에서 기재되는 「환형성 원자수」에 대해서는, 특필하지 않는 한 마찬가지로 한다. 예를 들면, 피리딘환은 환형성 원자수는 6이고, 퀴나졸린환은 환형성 원자수가 10이고, 퓨란환의 환형성 원자수는 5이다. 피리딘환이나 퀴나졸린환의 환형성 탄소 원자에 각각 결합하고 있는 수소 원자나 치환기를 구성하는 원자는, 환형성 원자수의 수에 포함시키지 않는다. 또한, 플루오렌환에 치환기로서 예를 들면 플루오렌환이 결합하고 있는 경우(스파이로바이플루오렌환을 포함한다), 치환기로서의 플루오렌환의 원자수는 환형성 원자수의 수에 포함시키지 않는다.
본 명세서에 있어서, 「아릴기」란 방향족 탄화수소의 1가의 잔기이고, 헤테로아릴기를 포함하지 않는다. 「아릴렌기」란 방향족 탄화수소의 2가의 잔기이고, 헤테로아릴렌기를 포함하지 않는다.
본 발명의 일 태양에 따른 화합물(1)은 식(1)로 표시된다.
[화학식 3]
Figure pct00004
R1∼R4는, 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼30, 바람직하게는 6∼25, 보다 바람직하게는 6∼18의 아릴기, 및 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼30, 바람직하게는 5∼24, 보다 바람직하게는 5∼13의 헤테로아릴기로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
상기 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼30의 아릴기에 있어서, 해당 환형성 탄소수 6∼30의 아릴기는, 예를 들면, 페닐기, 바이페닐릴기, 터페닐릴기, 바이페닐렌일기, 나프틸기, 안트릴기, 벤즈안트릴기, 페난트릴기, 벤조페난트릴기, 페날렌일기, 피센일기, 펜타페닐기, 피렌일기, 크라이센일기, 벤조크라이센일기, 플루오렌일기, 플루오란텐일기, 페릴렌일기, 또는 트라이페닐렌일기이고, 바람직하게는 페닐기, 바이페닐릴기, 터페닐릴기, 또는 플루오렌일기이고, 보다 바람직하게는 p-, o-, 또는 m-바이페닐릴기, 1,1':4',1"-터페닐-4-일기, 1,1':3',1"-터페닐-4-일기, 1,1':3',1"-터페닐-2-일기, 1-, 2-, 3-, 또는 4-플루오렌일기이며, 더 바람직하게는 p-바이페닐릴기, 1,1':4',1"-터페닐-4-일기, 1,1':3',1"-터페닐-4-일기, 1,1':3',1"-터페닐-2-일기, 2-플루오렌일기 또는 4-플루오렌일기이다.
상기 플루오렌일기의 9,9위는, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼30의 알킬기, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼30의 아릴기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 기로 치환되는 것이 바람직하고, 예를 들면, 메틸기, 또는 페닐기로 치환되는 것이보다 바람직하다. 상기 플루오렌일기의 9,9위는, 서로 동일해도 상이해도 되고, 예를 들면, 9,9위의 쌍방이 알킬기, 쌍방이 아릴기, 또는 일방이 알킬기이고 일방이 아릴기여도 된다.
상기 환형성 탄소수 6∼30의 아릴기는, 존재하는 경우에는 이성체기를 포함한다.
상기 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼30의 헤테로아릴기에 있어서, 해당 환형성 원자수 5∼30의 헤테로아릴기는 1∼5개, 바람직하게는 1∼3개, 보다 바람직하게는 1∼2개의 환형성 헤테로 원자를 포함한다. 해당 환형성 헤테로 원자는, 예를 들면, 질소 원자, 황 원자 및 산소 원자로부터 선택된다. 해당 헤테로아릴기의 유리 원자가는 환형성 탄소 원자 상에 존재하거나, 또는 가능한 경우에는 환형성 질소 원자 상에 존재한다.
해당 환형성 원자수 5∼30의 헤테로아릴기는, 예를 들면, 피롤릴기, 퓨릴기, 싸이엔일기, 피리딜기, 이미다조피리딜기, 피리다진일기, 피리미딘일기, 피라진일기, 트라이아진일기, 이미다졸릴기, 옥사졸릴기, 싸이아졸릴기, 피라졸릴기, 아이속사졸릴기, 아이소싸이아졸릴기, 옥사다이아졸릴기, 싸이아다이아졸릴기, 트라이아졸릴기, 테트라졸릴기, 인돌릴기, 아이소인돌릴기, 인돌리진일기, 퀴놀리진일기, 퀴놀릴기, 아이소퀴놀릴기, 신놀릴기, 프탈라진일기, 퀴나졸린일기, 퀴녹살린일기, 벤즈이미다졸릴기, 벤즈옥사졸릴기, 벤조싸이아졸릴기, 인다졸릴기, 벤즈아이속사졸릴기, 벤즈아이소싸이아졸릴기, 페난트리딘일기, 아크리딘일기, 페난트롤린일기, 페나진일기, 페노싸이아진일기, 페녹사진일기, 잔텐일기, 벤조퓨란일기, 아이소벤조퓨란일기, 나프토벤조퓨란일기, 다이벤조퓨란일기, 벤조싸이오펜일기(벤조싸이엔일기, 이하 마찬가지), 아이소벤조싸이오펜일기(아이소벤조싸이엔일기, 이하 마찬가지), 나프토벤조싸이오펜일기(나프토벤조싸이엔일기, 이하 마찬가지), 다이벤조싸이오펜일기(다이벤조싸이엔일기, 이하 마찬가지), 또는 카바졸릴기이다.
바람직하게는, 다이벤조퓨란일기, 벤조싸이오펜일기, 또는 카바졸릴기이고, 보다 바람직하게는, 2-, 3-다이벤조퓨란일기, 2-, 3-다이벤조싸이오펜일기, 또는 2-, 3-카바졸릴기이며, 더 바람직하게는, 2-다이벤조퓨란일기, 2-다이벤조싸이오펜일기, 또는 2-카바졸릴기이다.
상기 카바졸릴기의 N 원자는, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼30의 아릴기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 기로 치환되는 것이 바람직하고, 예를 들면, 페닐기, 바이페닐기, 나프틸기, 또는 페난트릴기로 치환되는 것이 보다 바람직하다.
상기 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼30의 헤테로아릴기는, 존재하는 경우에는 이성체기를 포함한다.
본 발명의 일 태양에 있어서, R1∼R4는, 비치환인 것이 바람직하다.
L1∼L4는, 각각 독립적으로, 단일결합, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼30, 바람직하게는 6∼25, 보다 바람직하게는 6∼18의 아릴렌기로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
L1∼L4가 나타내는 상기 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼30의 아릴렌기에 있어서, 해당 환형성 탄소수 6∼30의 아릴렌기는, 예를 들면, 페닐렌기, 바이페닐렌기, 터페닐렌기, 바이페닐렌일렌기, 나프틸렌기, 안트릴렌기, 벤즈안트릴렌기, 페난트릴렌기, 벤조페난트릴렌기, 페날렌일렌기, 피센일렌기, 펜타페닐렌기, 피렌일렌기, 크라이센일렌기, 벤조크라이센일렌기, 플루오렌일렌기, 플루오란텐일렌기, 페릴렌일렌기, 또는 트라이페닐렌일렌기이고, 바람직하게는, 페닐렌기, 바이페닐렌기, 또는 나프틸렌기이고, 보다 바람직하게는, 1,4-페닐렌기, 1,3-페닐렌기, 또는 1,2-페닐렌기이며, 더 바람직하게는, 1,4-페닐렌기이다.
상기 환형성 탄소수 6∼30의 아릴렌기는, 존재하는 경우에는 이성체기를 포함한다.
본 발명의 일 태양에 있어서, L1∼L4는, 단일결합인 것이 바람직하다.
R1 또는 L1이 R2 또는 L2에 결합하여 환구조를 형성하는 경우는 없고, R3 또는 L3이 R4 또는 L4에 결합하여 환구조를 형성하는 경우는 없다. 즉, R1과 R2, R1과 L2, L1과 R2, L1과 L2가 결합하여 환구조를 형성하는 경우는 없고, R3과 R4, R3과 L4, L3과 R4, L3과 L4가 결합하여 환구조를 형성하는 경우는 없다. 또한, R1이 R3에 결합하여 환구조를 형성하는 경우는 없고, R1이 R4에 결합하여 환구조를 형성하는 경우는 없고, R2가 R3에 결합하여 환구조를 형성하는 경우는 없고, R2가 R4에 결합하여 환구조를 형성하는 경우는 없다.
Ar은, 하기 식(A) 또는 (B)이다.
[화학식 4]
Figure pct00005
식(A) 및 식(B)에 있어서, R11∼R18, 및 R20∼R29는, 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 치환기이며, 해당 치환기는, 할로젠 원자; 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼30, 바람직하게는 1∼18, 보다 바람직하게는 1∼8의 알킬기; 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 3∼30, 바람직하게는 3∼10, 보다 바람직하게는 3∼8, 더 바람직하게는 5 또는 6의 사이클로알킬기; 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼30, 바람직하게는 6∼25, 보다 바람직하게는 6∼18의 아릴기; 치환 또는 비치환된 탄소수 7∼36, 바람직하게는 7∼26, 보다 바람직하게는 7∼20의 아르알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼30, 바람직하게는 1∼18, 보다 바람직하게는 1∼8의 알콕시기; 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼30, 바람직하게는 6∼25, 보다 바람직하게는 6∼18의 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼30, 바람직하게는 1∼18, 보다 바람직하게는 1∼8의 알킬기 및 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼30, 바람직하게는 6∼25, 보다 바람직하게는 6∼18의 아릴기로부터 선택되는 치환기를 갖는 모노, 다이 또는 트라이치환 실릴기; 및 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼30, 바람직하게는 5∼24, 보다 바람직하게는 5∼13의 헤테로아릴기로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
R11∼R18, 및 R20∼R29가 나타내는 상기 치환기는, 바람직하게는, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 3∼30의 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼30의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼30의 알킬기 및 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼30의 아릴기로부터 선택되는 치환기를 갖는 모노, 다이 또는 트라이치환 실릴기, 및 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼30의 헤테로아릴기로 이루어지는 군으로부터 선택되고; 보다 바람직하게는, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼30의 아릴기, 및 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼30의 헤테로아릴기로 이루어지는 군으로부터 선택되고; 더 바람직하게는 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼30의 알킬기 또는 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼30의 아릴기이며, 특히 바람직하게는 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼30의 알킬기이다.
상기 할로젠 원자는 불소 원자, 염소 원자, 브로민 원자, 또는 아이오딘 원자이고, 불소 원자가 바람직하다.
상기 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼30의 알킬기에 있어서, 해당 탄소수 1∼30의 알킬기는, 예를 들면, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 아이소프로필기, n-뷰틸기, 아이소뷰틸기, s-뷰틸기, t-뷰틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 노닐기, 데실기, 운데실기, 또는 도데실기이고; 바람직하게는, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 아이소프로필기, n-뷰틸기, 아이소뷰틸기, s-뷰틸기, t-뷰틸기, 또는 펜틸기이고; 보다 바람직하게는, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 아이소프로필기, n-뷰틸기, 아이소뷰틸기, s-뷰틸기, 또는 t-뷰틸기이며; 더 바람직하게는, 메틸기 또는 t-뷰틸기이다.
상기 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼30의 알킬기는, 존재하는 경우에는 이성체기를 포함한다.
상기 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 3∼30의 사이클로알킬기에 있어서, 해당 환형성 탄소수 3∼30의 사이클로알킬기는, 예를 들면, 사이클로프로필기, 사이클로뷰틸기, 사이클로펜틸기, 사이클로헥실기, 또는 사이클로헵틸기이고, 바람직하게는, 사이클로펜틸기 또는 사이클로헥실기이다.
상기 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 3∼30의 사이클로알킬기는, 존재하는 경우에는 이성체기를 포함한다.
상기 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼30의 아릴기에 있어서, 해당 환형성 탄소수 6∼30의 아릴기는, 예를 들면, 페닐기, 바이페닐릴기, 터페닐릴기, 바이페닐렌일기, 나프틸기, 안트릴기, 벤즈안트릴기, 페난트릴기, 벤조페난트릴기, 페날렌일기, 피센일기, 펜타페닐기, 피렌일기, 크라이센일기, 벤조크라이센일기, 플루오렌일기, 플루오란텐일기, 페릴렌일기, 또는 트라이페닐렌일기이고, 바람직하게는, 페닐기, 바이페닐릴기, 터페닐릴기, 또는 나프틸기이다.
치환된 환형성 탄소수 6∼30의 아릴기는, 예를 들면, 톨릴기, t-뷰틸페닐기, 9,9-다이메틸플루오렌일기, 9,9-다이페닐플루오렌일기, 9,9'-스파이로바이플루오렌일기, 벤조-9,9-다이메틸플루오렌일기, 벤조-9,9-다이페닐플루오렌일기, 또는 벤조-9,9'-스파이로바이플루오렌일기이다.
상기 치환 또는 비치환된 탄소수 7∼36의 아르알킬기에 있어서, 해당 탄소수 7∼36의 아르알킬기의 아릴 부위는 상기의 환형성 탄소수 6∼30, 바람직하게는 6∼25, 보다 바람직하게는 6∼18의 아릴기로부터 선택되고, 알킬 부위는 상기의 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼30, 바람직하게는 1∼18, 보다 바람직하게는 1∼8의 알킬기로부터 선택된다. 해당 탄소수 7∼36의 아르알킬기는, 예를 들면, 벤질기, 페네틸기, 또는 페닐프로필기이고, 벤질기가 바람직하다.
상기 치환 또는 비치환된 탄소수 7∼36의 아르알킬기는, 존재하는 경우에는 이성체기를 포함한다.
상기 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼30의 알콕시기에 있어서, 해당 탄소수 1∼30의 알콕시기의 알킬 부위는 상기 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼30, 바람직하게는 1∼18, 보다 바람직하게는 1∼8의 알킬기로부터 선택된다. 해당 탄소수 1∼30의 알콕시기는, 예를 들면, t-뷰톡시기, 프로폭시기, 에톡시기, 또는 메톡시기이고, 바람직하게는, 에톡시기 또는 메톡시기이며, 보다 바람직하게는, 메톡시기이다.
상기 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼30의 알콕시기는, 존재하는 경우에는 이성체기를 포함한다.
상기 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼30의 아릴옥시기에 있어서, 해당 환형성 탄소수 6∼30 아릴옥시기의 아릴 부위는 상기 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼30, 바람직하게는 6∼25, 보다 바람직하게는 6∼18의 아릴기로부터 선택된다. 해당 환형성 탄소수 6∼30의 아릴옥시기는, 예를 들면, 터페닐옥시기, 바이페닐옥시기, 또는 페녹시기이고, 바람직하게는, 바이페닐옥시기 또는 페녹시기이며, 보다 바람직하게는, 페녹시기이다.
상기 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼30의 아릴옥시기는, 존재하는 경우에는 이성체기를 포함한다.
상기 모노, 다이 또는 트라이치환 실릴기가 갖는 치환기는, 상기 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼30, 바람직하게는 1∼18, 보다 바람직하게는 1∼8의 알킬기, 및 상기 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼30, 바람직하게는 6∼25, 보다 바람직하게는 6∼18의 아릴기로부터 선택된다. 트라이치환 실릴기가 바람직하고, 예를 들면, 트라이메틸실릴기, 트라이에틸실릴기, t-뷰틸다이메틸실릴기, 프로필다이메틸실릴기, 아이소프로필다이메틸실릴기, 트라이페닐실릴기, 페닐다이메틸실릴기, t-뷰틸다이페닐실릴기, 또는 트라이톨릴실릴기가 보다 바람직하다.
상기 모노, 다이 또는 트라이치환 실릴기는, 존재하는 경우에는 이성체기를 포함한다.
상기 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼30의 헤테로아릴기에 있어서, 해당 환형성 원자수 5∼30의 헤테로아릴기는 1∼5개, 바람직하게는 1∼3개, 보다 바람직하게는 1∼2개의 환형성 헤테로 원자를 포함한다. 해당 환형성 헤테로 원자는, 예를 들면, 질소 원자, 황 원자 및 산소 원자로부터 선택된다. 해당 헤테로아릴기의 유리 원자가는 환형성 탄소 원자 상에 존재하거나, 또는 가능한 경우에는 환형성 질소 원자 상에 존재한다.
해당 환형성 원자수 5∼30의 헤테로아릴기는, 예를 들면, 피롤릴기, 퓨릴기, 싸이엔일기, 피리딜기, 이미다조피리딜기, 피리다진일기, 피리미딘일기, 피라진일기, 트라이아진일기, 이미다졸릴기, 옥사졸릴기, 싸이아졸릴기, 피라졸릴기, 아이속사졸릴기, 아이소싸이아졸릴기, 옥사다이아졸릴기, 싸이아다이아졸릴기, 트라이아졸릴기, 테트라졸릴기, 인돌릴기, 아이소인돌릴기, 인돌리진일기, 퀴놀리진일기, 퀴놀릴기, 아이소퀴놀릴기, 신놀릴기, 프탈라진일기, 퀴나졸린일기, 퀴녹살린일기, 벤즈이미다졸릴기, 벤즈옥사졸릴기, 벤조싸이아졸릴기, 인다졸릴기, 벤즈아이속사졸릴기, 벤즈아이소싸이아졸릴기, 페난트리딘일기, 아크리딘일기, 페난트롤린일기, 페나진일기, 페노싸이아진일기, 페녹사진일기, 잔텐일기, 벤조퓨란일기, 아이소벤조퓨란일기, 나프토벤조퓨란일기, 다이벤조퓨란일기, 벤조싸이오펜일기(벤조싸이엔일기, 이하 마찬가지), 아이소벤조싸이오펜일기(아이소벤조싸이엔일기, 이하 마찬가지), 나프토벤조싸이오펜일기(나프토벤조싸이엔일기, 이하 마찬가지), 다이벤조싸이오펜일기(다이벤조싸이엔일기, 이하 마찬가지), 또는 카바졸릴기이다.
바람직하게는, 벤조퓨란일기, 아이소벤조퓨란일기, 나프토벤조퓨란일기, 다이벤조퓨란일기, 벤조싸이오펜일기, 아이소벤조싸이오펜일기, 나프토벤조싸이오펜일기, 다이벤조싸이오펜일기, 카바졸릴기(9-카바졸릴기, 또는 1-, 2-, 3- 또는 4-카바졸릴기)이다.
치환된 환형성 원자수 5∼30의 헤테로아릴기는, 예를 들면, 9-페닐카바졸릴기, 9-바이페닐릴카바졸릴기, 9-페닐페닐카바졸릴기, 9-나프틸카바졸릴기, 페닐다이벤조퓨란일기, 또는 페닐다이벤조싸이오펜일기(페닐다이벤조싸이엔일기, 이하 마찬가지)이다.
상기 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼30의 헤테로아릴기는, 존재하는 경우에는 이성체기를 포함한다.
R11∼R18로부터 선택되는 인접하는 2개는, 환구조를 형성하지 않고, R20∼R29로부터 선택되는 인접하는 2개는, 환구조를 형성하지 않는다.
단, R11∼R18로부터 선택되는 1개는, *a에 결합하는 단일결합이고, R20∼R29로부터 선택되는 1개는, *b에 결합하는 단일결합이다.
또한, Ar이 Ar과 결합하고 있는 벤젠환에 결합하여 환구조를 형성하는 경우는 없다.
본 발명의 일 태양에 있어서, Ar이, 상기 식(A)이고, R11 또는 R12가 *a에 결합하는 단일결합인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 일 태양에 있어서, *a에 결합하는 단일결합이 아닌 R11∼R18은, 수소 원자인 것이 바람직하다.
본 발명의 일 태양에 있어서, Ar이, 상기 식(B)이고, R20∼R23, 및 R29로부터 선택되는 1개가 *b에 결합하는 단일결합인 것이 바람직하며, R29가 *b에 결합하는 단일결합인 것이 보다 바람직하다.
또한, 본 발명의 일 태양에 있어서, *b에 결합하는 단일결합이 아닌 R20∼R29가, 수소 원자인 것이 바람직하다.
본 명세서에 있어서, 「치환 또는 비치환」이라고 할 때의 임의의 치환기는, 특별히 부정하지 않는 한, 할로젠 원자; 탄소수 1∼30, 바람직하게는 1∼18, 보다 바람직하게는 1∼8의 알킬기; 환형성 탄소수 3∼30, 바람직하게는 3∼10, 보다 바람직하게는 3∼8, 더 바람직하게는 5 또는 6의 사이클로알킬기; 환형성 탄소수 6∼30, 바람직하게는 6∼25, 보다 바람직하게는 6∼18의 아릴기; 탄소수 7∼36, 바람직하게는 7∼26, 보다 바람직하게는 7∼20의 아르알킬기; 탄소수 1∼30, 바람직하게는 1∼18, 보다 바람직하게는 1∼8의 알콕시기; 환형성 탄소수 6∼30, 바람직하게는 6∼25, 보다 바람직하게는 6∼18의 아릴옥시기; 탄소수 1∼30, 바람직하게는 1∼18, 보다 바람직하게는 1∼8의 알킬기 및 환형성 탄소수 6∼30, 바람직하게는 6∼25, 보다 바람직하게는 6∼18의 아릴기로부터 선택되는 치환기를 갖는 모노, 다이 또는 트라이치환 실릴기; 및 환형성 원자수 5∼30, 바람직하게는 5∼24, 보다 바람직하게는 5∼13의 헤테로아릴기로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
상기 임의의 치환기의 상세는 이하와 같다.
상기 할로젠 원자는 불소 원자, 염소 원자, 브로민 원자, 또는 아이오딘 원자이고, 불소 원자가 바람직하다.
상기 탄소수 1∼30의 알킬기는, 예를 들면, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 아이소프로필기, n-뷰틸기, 아이소뷰틸기, s-뷰틸기, t-뷰틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 노닐기, 데실기, 운데실기, 또는 도데실기이고, 바람직하게는, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 아이소프로필기, n-뷰틸기, 아이소뷰틸기, s-뷰틸기, t-뷰틸기, 또는 펜틸기이고, 보다 바람직하게는, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 아이소프로필기, n-뷰틸기, 아이소뷰틸기, s-뷰틸기, 또는 t-뷰틸기이며, 더 바람직하게는, 메틸기 또는 t-뷰틸기이다.
상기 환형성 탄소수 3∼30 사이클로알킬기는, 예를 들면, 사이클로프로필기, 사이클로뷰틸기, 사이클로펜틸기, 사이클로헥실기, 또는 사이클로헵틸기이고, 바람직하게는, 사이클로펜틸기 또는 사이클로헥실기이다.
상기 환형성 탄소수 6∼30의 아릴기는, 예를 들면, 페닐기, 바이페닐릴기, 터페닐릴기, 바이페닐렌일기, 나프틸기, 안트릴기, 벤즈안트릴기, 페난트릴기, 벤조페난트릴기, 페날렌일기, 피센일기, 펜타페닐기, 피렌일기, 크라이센일기, 벤조크라이센일기, 플루오렌일기, 플루오란텐일기, 페릴렌일기, 또는 트라이페닐렌일기이고, 바람직하게는, 페닐기, 바이페닐릴기, 터페닐릴기, 또는 나프틸기이고, 보다 바람직하게는, 페닐기, 2-, 3-, 또는 4-바이페닐릴기, 2-, 3-, 또는 4-o-터페닐릴기, 2-, 3-, 또는 4-m-터페닐릴기, 2-, 3-, 또는 4-p-터페닐릴기, 또는 1- 또는 2-나프틸기이고, 더 바람직하게는, 페닐기, 2-, 3-, 또는 4-바이페닐릴기, 또는 1- 또는 2-나프틸기이며, 특히 바람직하게는, 페닐기이다.
상기 탄소수 7∼36의 아르알킬기의 아릴 부위는 상기 환형성 탄소수 6∼30, 바람직하게는 6∼25, 보다 바람직하게는 6∼18의 아릴기로부터 선택되고, 알킬 부위는 상기 탄소수 1∼30, 바람직하게는 1∼18, 보다 바람직하게는 1∼8의 알킬기로부터 선택된다. 해당 탄소수 7∼36의 아르알킬기는, 예를 들면, 벤질기, 페네틸기, 또는 페닐프로필기이고, 벤질기가 바람직하다.
상기 탄소수 1∼30의 알콕시기의 알킬 부위는 상기 탄소수 1∼30, 바람직하게는 1∼18, 보다 바람직하게는 1∼8의 알킬기로부터 선택된다. 해당 탄소수 1∼30의 알콕시기는, 예를 들면, t-뷰톡시기, 프로폭시기, 에톡시기, 또는 메톡시기이고, 바람직하게는, 에톡시기 또는 메톡시기이며, 보다 바람직하게는, 메톡시기이다.
상기 환형성 탄소수 6∼30의 아릴옥시기의 아릴 부위는 상기 환형성 탄소수 6∼30, 바람직하게는 6∼25, 보다 바람직하게는 6∼18의 아릴기로부터 선택된다. 해당 환형성 탄소수 6∼30의 아릴옥시기는, 예를 들면, 터페닐옥시기, 바이페닐옥시기, 또는 페녹시기이고, 바람직하게는, 바이페닐옥시기 또는 페녹시기이며, 보다 바람직하게는, 페녹시기이다.
상기 모노, 다이 또는 트라이치환 실릴기가 갖는 치환기는, 상기 탄소수 1∼30, 바람직하게는 1∼18, 보다 바람직하게는 1∼8의 알킬기, 및 상기 환형성 탄소수 6∼30, 바람직하게는 6∼25, 보다 바람직하게는 6∼18의 아릴기로부터 선택된다. 트라이치환 실릴기가 바람직하고, 예를 들면, 트라이메틸실릴기, 트라이에틸실릴기, t-뷰틸다이메틸실릴기, 프로필다이메틸실릴기, 아이소프로필다이메틸실릴기, 트라이페닐실릴기, 페닐다이메틸실릴기, t-뷰틸다이페닐실릴기, 또는 트라이톨릴실릴기가 보다 바람직하다.
상기 환형성 원자수 5∼30의 헤테로아릴기는 1∼5개, 바람직하게는 1∼3개, 보다 바람직하게는 1∼2개의 환형성 헤테로 원자를 포함한다. 해당 환형성 헤테로 원자는, 예를 들면, 질소 원자, 황 원자 및 산소 원자로부터 선택된다. 해당 헤테로아릴기의 자유 결합손은 환형성 탄소 원자 상에 존재하거나, 또는 환형성 질소 원자 상에 존재한다.
해당 환형성 원자수 5∼30의 헤테로아릴기는, 예를 들면, 피롤릴기, 퓨릴기, 싸이엔일기, 피리딜기, 이미다조피리딜기, 피리다진일기, 피리미딘일기, 피라진일기, 트라이아진일기, 이미다졸릴기, 옥사졸릴기, 싸이아졸릴기, 피라졸릴기, 아이속사졸릴기, 아이소싸이아졸릴기, 옥사다이아졸릴기, 싸이아다이아졸릴기, 트라이아졸릴기, 테트라졸릴기, 인돌릴기, 아이소인돌릴기, 인돌리진일기, 퀴놀리진일기, 퀴놀릴기, 아이소퀴놀릴기, 신놀릴기, 프탈라진일기, 퀴나졸린일기, 퀴녹살린일기, 벤즈이미다졸릴기, 벤즈옥사졸릴기, 벤조싸이아졸릴기, 인다졸릴기, 벤즈아이속사졸릴기, 벤즈아이소싸이아졸릴기, 페난트리딘일기, 아크리딘일기, 페난트롤린일기, 페나진일기, 페노싸이아진일기, 페녹사진일기, 잔텐일기, 벤조퓨란일기, 아이소벤조퓨란일기, 나프토벤조퓨란일기, 다이벤조퓨란일기, 벤조싸이오펜일기(벤조싸이엔일기, 이하 마찬가지), 아이소벤조싸이오펜일기(아이소벤조싸이엔일기, 이하 마찬가지), 나프토벤조싸이오펜일기(나프토벤조싸이엔일기, 이하 마찬가지), 다이벤조싸이오펜일기(다이벤조싸이엔일기, 이하 마찬가지), 또는 카바졸릴기이다.
상기한 바와 같이, 본 명세서에 있어서 사용하는 「수소 원자」는 경수소 원자, 중수소 원자, 및 삼중수소 원자를 포함한다. 따라서, 화합물(1)은 천연 유래의 중수소 원자를 포함하고 있어도 된다.
또한, 원료 화합물의 일부 또는 모두에 중수소화한 화합물을 사용하는 것에 의해, 화합물(1)에 중수소 원자를 의도적으로 도입해도 된다. 따라서, 본 발명의 일 태양에 있어서, 화합물(1)은 적어도 1개의 중수소 원자를 포함한다. 즉, 화합물(1)은, 식(1) 또는 그 바람직한 태양의 식으로 표시되는 화합물로서, 해당 화합물에 포함되는 수소 원자 중 적어도 하나가 중수소 원자인 화합물이어도 된다.
또, 본 발명의 일 태양에 있어서, 식(1)에 있어서, R1∼R4가 나타내는 아릴기, 또는 헤테로아릴기가 갖는 수소 원자, L1∼L4가 나타내는 아릴렌기가 갖는 수소 원자, *a에 결합하는 단일결합이 아닌 R11∼R18이 나타내는 수소 원자, *b에 결합하는 단일결합이 아닌 R20∼R29가 나타내는 수소 원자, 및 Ar과 결합하고 있는 벤젠환이 갖는 수소 원자로부터 선택되는 적어도 하나의 수소 원자가 중수소 원자이다.
본 발명의 일 태양에 있어서, 화합물(1)이 중수소를 포함하고 있고, 그 경우의 중수소화율(화합물(1) 중의 전체 수소 원자수에 대한 중수소 원자수의 비율)은 사용하는 원료 화합물의 중수소화율에 의존한다. 사용하는 모든 원료 화합물의 중수소화율을 100%로 하는 것은 통상 곤란하므로, 화합물(1)의 중수소화율은 100% 미만, 바람직하게는 95% 이하, 보다 바람직하게는 90% 이하, 더 바람직하게는 80% 이하이다.
화합물(1)이 중수소를 포함하는 경우의 중수소화율(화합물(1) 중의 전체 수소 원자수에 대한 중수소 원자수의 비율)은, 1% 이상, 바람직하게는 3% 이상, 보다 바람직하게는 5% 이상, 더 바람직하게는 10% 이상이다.
화합물(1)은, 중수소화된 화합물과 중수소화되어 있지 않은 화합물을 포함하는 혼합물, 상이한 중수소화율을 갖는 2 이상의 화합물의 혼합물이어도 된다. 이와 같은 혼합물의 중수소화율(혼합물에 포함되는 화합물(1) 중의 전체 수소 원자수에 대한 중수소 원자수의 비율)은, 1% 이상, 바람직하게는 3% 이상, 보다 바람직하게는 5% 이상, 더 바람직하게는 10% 이상, 또한 100% 미만, 바람직하게는 95% 이하, 보다 바람직하게는 90% 이하이다.
본 발명의 일 태양에 있어서는, 화합물(1)이 중수소를 포함하고 있고, R1∼R4가 나타내는 아릴기, 또는 헤테로아릴기가 갖는 수소 원자로부터 선택되는 적어도 하나의 수소 원자가 중수소 원자이다. 중수소화율(R1∼R4가 나타내는 아릴기, 또는 헤테로아릴기가 갖는 전체 수소 원자수에 대한 중수소 원자수의 비율)은, 1% 이상, 바람직하게는 3% 이상, 보다 바람직하게는 5% 이상, 더 바람직하게는 10% 이상, 또한 100% 미만, 바람직하게는 95% 이하, 보다 바람직하게는 90% 이하이다.
본 발명의 일 태양에 있어서, 화합물(1)이 중수소를 포함하고 있고, L1∼L4가 나타내는 아릴렌기가 갖는 수소 원자로부터 선택되는 적어도 하나의 수소 원자가 중수소 원자이다. 중수소화율(L1∼L4가 나타내는 아릴렌기가 갖는 전체 수소 원자수에 대한 중수소 원자수의 비율)은, 1% 이상, 바람직하게는 3% 이상, 보다 바람직하게는 5% 이상, 더 바람직하게는 10% 이상, 또한 100% 미만, 바람직하게는 95% 이하, 보다 바람직하게는 90% 이하이다.
본 발명의 일 태양에 있어서, 화합물(1)이 중수소를 포함하고 있고, R11∼R18이 나타내는 수소 원자로부터 선택되는 적어도 하나의 수소 원자가 중수소 원자이다. 중수소화율(R11∼R18이 나타내는 전체 수소 원자수에 대한 중수소 원자수의 비율)은, 1% 이상, 바람직하게는 3% 이상, 보다 바람직하게는 5% 이상, 더 바람직하게는 10% 이상, 또한 100% 미만, 바람직하게는 95% 이하, 보다 바람직하게는 90% 이하이다.
본 발명의 일 태양에 있어서, 화합물(1)이 중수소를 포함하고 있고, R20∼R29가 나타내는 수소 원자로부터 선택되는 적어도 하나의 수소 원자가 중수소 원자이다. 중수소화율(R20∼R29가 나타내는 전체 수소 원자수에 대한 중수소 원자수의 비율)은, 1% 이상, 바람직하게는 3% 이상, 보다 바람직하게는 5% 이상, 더 바람직하게는 10% 이상, 또한 100% 미만, 바람직하게는 95% 이하, 보다 바람직하게는 90% 이하이다.
본 발명의 일 태양에 있어서, 화합물(1)이 중수소를 포함하고 있고, Ar과 결합하고 있는 벤젠환이 갖는 수소 원자로부터 선택되는 적어도 하나의 수소 원자가 중수소 원자이다. 중수소화율(Ar과 결합하고 있는 벤젠환이 갖는 전체 수소 원자수에 대한 중수소 원자수의 비율)은, 1% 이상, 바람직하게는 3% 이상, 보다 바람직하게는 5% 이상, 더 바람직하게는 10% 이상, 또한 100% 미만, 바람직하게는 95% 이하, 보다 바람직하게는 90% 이하이다.
화합물(1)의 제조 방법은 특별히 제한되지 않고, 당업자이면 이하의 실시예에 기재하는 방법에 의해, 혹은 해당 방법을 공지된 합성 방법을 참고로 하여 변경한 방법에 의해 용이하게 제조할 수 있다.
이하에 본 발명의 화합물(1)의 구체예를 나타내지만, 이들로 한정되는 것은 아니다.
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유기 EL 소자용 재료
본 발명의 유기 EL 소자용 재료는, 화합물(1)을 포함한다. 본 발명의 유기 EL 소자용 재료에 있어서의 화합물(1)의 함유량은, 특별히 제한되지 않고, 예를 들면, 1질량% 이상(100%를 포함한다)이며, 10질량% 이상(100%를 포함한다)인 것이 바람직하고, 50질량% 이상(100%를 포함한다)인 것이 보다 바람직하고, 80질량% 이상(100%를 포함한다)인 것이 더 바람직하며, 90질량% 이상(100%를 포함한다)인 것이 특히 바람직하다. 본 발명의 유기 EL 소자용 재료는, 유기 EL 소자의 제조에 유용하다.
유기 EL 소자
다음으로, 본 발명의 유기 EL 소자에 대하여 설명한다.
유기 EL 소자는, 음극, 양극, 및 음극과 양극 사이에 유기층을 포함한다. 해당 유기층은 발광층을 포함하고, 해당 유기층의 적어도 1층이 화합물(1)을 포함한다.
화합물(1)이 포함되는 유기층의 예로서는, 양극과 발광층 사이에 마련되는 정공 수송 대역(정공 주입층, 정공 수송층, 전자 저지층, 여기자 저지층 등), 발광층, 스페이스층, 음극과 발광층 사이에 마련되는 전자 수송 대역(전자 주입층, 전자 수송층, 정공 저지층 등) 등을 들 수 있지만, 이들로 한정되는 것은 아니다. 화합물(1)은 바람직하게는 형광 또는 인광 EL 소자의 정공 수송 대역 또는 발광층의 재료, 보다 바람직하게는 정공 수송 대역의 재료, 더 바람직하게는 정공 수송층, 전자 저지층, 또는 여기자 저지층의 재료로서 이용된다.
본 발명의 유기 EL 소자는, 형광 또는 인광 발광형의 단색 발광 소자여도, 형광/인광 하이브리드형의 백색 발광 소자여도 되고, 단독의 발광 유닛을 갖는 심플형이어도, 복수의 발광 유닛을 갖는 탠덤형이어도 되며, 그 중에서도, 형광 발광형의 소자인 것이 바람직하다. 여기에서, 「발광 유닛」이란, 유기층을 포함하고, 그 중의 적어도 1층이 발광층이며, 주입된 정공과 전자가 재결합하는 것에 의해 발광하는 최소 단위를 말한다.
예를 들면, 심플형 유기 EL 소자의 대표적인 소자 구성으로서는, 이하의 소자 구성을 들 수 있다.
(1) 양극/발광 유닛/음극
또한, 상기 발광 유닛은, 인광 발광층이나 형광 발광층을 복수 갖는 적층형이어도 되고, 그 경우, 각 발광층 사이에, 인광 발광층에서 생성된 여기자가 형광 발광층으로 확산되는 것을 막을 목적으로, 스페이스층을 갖고 있어도 된다. 심플형 발광 유닛의 대표적인 층 구성을 이하에 나타낸다. 괄호 내의 층은 임의이다.
(a) (정공 주입층/)정공 수송층/형광 발광층(/전자 수송층/전자 주입층)
(b) (정공 주입층/)정공 수송층/인광 발광층(/전자 수송층/전자 주입층)
(c) (정공 주입층/)정공 수송층/제 1 형광 발광층/제 2 형광 발광층(/전자 수송층/전자 주입층)
(d) (정공 주입층/)정공 수송층/제 1 인광 발광층/제 2 인광 발광층(/전자 수송층/전자 주입층)
(e) (정공 주입층/)정공 수송층/인광 발광층/스페이스층/형광 발광층(/전자 수송층/전자 주입층)
(f) (정공 주입층/)정공 수송층/제 1 인광 발광층/제 2 인광 발광층/스페이스층/형광 발광층(/전자 수송층/전자 주입층)
(g) (정공 주입층/)정공 수송층/제 1 인광 발광층/스페이스층/제 2 인광 발광층/스페이스층/형광 발광층(/전자 수송층/전자 주입층)
(h) (정공 주입층/)정공 수송층/인광 발광층/스페이스층/제 1 형광 발광층/제 2 형광 발광층(/전자 수송층/전자 주입층)
(i) (정공 주입층/)정공 수송층/전자 저지층/형광 발광층(/전자 수송층/전자 주입층)
(j) (정공 주입층/)정공 수송층/전자 저지층/인광 발광층(/전자 수송층/전자 주입층)
(k) (정공 주입층/)정공 수송층/여기자 저지층/형광 발광층(/전자 수송층/전자 주입층)
(l) (정공 주입층/)정공 수송층/여기자 저지층/인광 발광층(/전자 수송층/전자 주입층)
(m) (정공 주입층/)제 1 정공 수송층/제 2 정공 수송층/형광 발광층(/전자 수송층/전자 주입층)
(n) (정공 주입층/)제 1 정공 수송층/제 2 정공 수송층/인광 발광층(/전자 수송층/전자 주입층)
(o) (정공 주입층/)제 1 정공 수송층/제 2 정공 수송층/형광 발광층/제 1 전자 수송층/제 2 전자 수송층(/전자 주입층)
(p) (정공 주입층/)제 1 정공 수송층/제 2 정공 수송층/인광 발광층/제 1 전자 수송층/제 2 전자 수송층(/전자 주입층)
(q) (정공 주입층/)정공 수송층/형광 발광층/정공 저지층(/전자 수송층/전자 주입층)
(r) (정공 주입층/)정공 수송층/인광 발광층/정공 저지층(/전자 수송층/전자 주입층)
(s) (정공 주입층/)정공 수송층/형광 발광층/여기자 저지층(/전자 수송층/전자 주입층)
(t) (정공 주입층/)정공 수송층/인광 발광층/여기자 저지층(/전자 수송층/전자 주입층)
상기 각 인광 또는 형광 발광층은, 각각 서로 상이한 발광색을 나타내는 것으로 할 수 있다. 구체적으로는, 상기 적층 발광 유닛(f)에 있어서, (정공 주입층/)정공 수송층/제 1 인광 발광층(적색 발광)/제 2 인광 발광층(녹색 발광)/스페이스층/형광 발광층(청색 발광)/전자 수송층과 같은 층 구성 등을 들 수 있다.
한편, 각 발광층과 정공 수송층 혹은 스페이스층 사이에는, 적절히 전자 저지층을 마련해도 된다. 또한, 각 발광층과 전자 수송층 사이에는, 적절히 정공 저지층을 마련해도 된다. 전자 저지층이나 정공 저지층을 마련함으로써, 전자 또는 정공을 발광층 내에 가두어, 발광층에 있어서의 전하의 재결합 확률을 높여, 발광 효율을 향상시킬 수 있다.
탠덤형 유기 EL 소자의 대표적인 소자 구성으로서는, 이하의 소자 구성을 들 수 있다.
(2) 양극/제 1 발광 유닛/중간층/제 2 발광 유닛/음극
여기에서, 상기 제 1 발광 유닛 및 제 2 발광 유닛으로서는, 예를 들면, 각각 독립적으로 전술한 발광 유닛으로부터 선택할 수 있다.
상기 중간층은, 일반적으로, 중간 전극, 중간 도전층, 전하 발생층, 전자 인발층, 접속층, 중간 절연층이라고도 불리고, 제 1 발광 유닛에 전자를, 제 2 발광 유닛에 정공을 공급하는, 공지된 재료 구성을 이용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 유기 EL 소자의 구성의 일례를 나타내는 개략도이다. 유기 EL 소자(1)는, 기판(2), 양극(3), 음극(4), 및 해당 양극(3)과 음극(4) 사이에 배치된 발광 유닛(10)을 갖는다. 발광 유닛(10)은 발광층(5)을 갖는다. 발광층(5)과 양극(3) 사이에 정공 수송 대역(6)(정공 주입층, 정공 수송층 등), 발광층(5)과 음극(4) 사이에 전자 수송 대역(7)(전자 주입층, 전자 수송층 등)을 갖는다. 또한, 발광층(5)의 양극(3) 측에 전자 저지층(도시하지 않음)을, 발광층(5)의 음극(4) 측에 정공 저지층(도시하지 않음)을 각각 마련해도 된다. 이에 의해, 전자나 정공을 발광층(5)에 가두어, 발광층(5)에 있어서의 여기자의 생성 효율을 더 높일 수 있다.
도 2는 본 발명의 유기 EL 소자의 다른 구성을 나타내는 개략도이다. 유기 EL 소자(11)는, 기판(2), 양극(3), 음극(4), 및 해당 양극(3)과 음극(4) 사이에 배치된 발광 유닛(20)을 갖는다. 발광 유닛(20)은 발광층(5)을 갖는다. 양극(3)과 발광층(5) 사이에 배치된 정공 수송 대역은, 제 1 정공 수송층(6a) 및 제 2 정공 수송층(6b)으로 형성되어 있다. 또한, 발광층(5)과 음극(4) 사이에 배치된 전자 수송 대역은, 제 1 전자 수송층(7a) 및 제 2 전자 수송층(7b)으로 형성되어 있다.
한편, 본 발명에 있어서, 형광 도펀트(형광 발광 재료)와 조합된 호스트를 형광 호스트라고 칭하고, 인광 도펀트와 조합된 호스트를 인광 호스트라고 칭한다. 형광 호스트와 인광 호스트는 분자 구조만으로 구분되는 것은 아니다. 즉, 인광 호스트란, 인광 도펀트를 함유하는 인광 발광층을 형성하는 재료를 의미하고, 형광 발광층을 형성하는 재료로서 이용할 수 없는 것을 의미하고 있는 것은 아니다. 형광 호스트에 대해서도 마찬가지이다.
기판
기판은, 유기 EL 소자의 지지체로서 이용된다. 기판으로서는, 예를 들면, 유리, 석영, 플라스틱 등의 판을 이용할 수 있다. 또한, 가요성 기판을 이용해도 된다. 가요성 기판으로서는, 예를 들면, 폴리카보네이트, 폴리아릴레이트, 폴리에터 설폰, 폴리프로필렌, 폴리에스터, 폴리불화 바이닐, 폴리염화 바이닐로 이루어지는 플라스틱 기판 등을 들 수 있다. 또한, 무기 증착 필름을 이용할 수도 있다.
양극
기판 상에 형성되는 양극에는, 일함수가 큰(구체적으로는 4.0eV 이상) 금속, 합금, 전기 전도성 화합물, 및 이들의 혼합물 등을 이용하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 예를 들면, 산화 인듐-산화 주석(ITO: Indium Tin Oxide), 규소 혹은 산화 규소를 함유한 산화 인듐-산화 주석, 산화 인듐-산화 아연, 산화 텅스텐 및 산화 아연을 함유한 산화 인듐, 그래핀 등을 들 수 있다. 이 밖에, 금(Au), 백금(Pt), 니켈(Ni), 텅스텐(W), 크로뮴(Cr), 몰리브데넘(Mo), 철(Fe), 코발트(Co), 구리(Cu), 팔라듐(Pd), 타이타늄(Ti), 또는 상기 금속의 질화물(예를 들면, 질화 타이타늄) 등을 들 수 있다.
이들 재료는, 통상, 스퍼터링법에 의해 성막된다. 예를 들면, 산화 인듐-산화 아연은, 산화 인듐에 대해 1∼10wt%의 산화 아연을 가한 타겟을, 산화 텅스텐 및 산화 아연을 함유한 산화 인듐은, 산화 인듐에 대해 산화 텅스텐을 0.5∼5wt%, 산화 아연을 0.1∼1wt% 함유한 타겟을 이용하는 것에 의해, 스퍼터링법으로 형성할 수 있다. 그 밖에, 진공 증착법, 도포법, 잉크젯법, 스핀 코팅법 등에 의해 제작 해도 된다.
양극과 접하여 형성되는 정공 주입층은, 양극의 일함수에 관계없이 정공 주입이 용이한 재료를 이용하여 형성되기 때문에, 전극 재료로서 일반적으로 사용되는 재료(예를 들면, 금속, 합금, 전기 전도성 화합물, 및 이들의 혼합물, 원소 주기율표의 제1족 또는 제2족에 속하는 원소)를 이용할 수 있다.
일함수가 작은 재료인, 원소 주기율표의 제1족 또는 제2족에 속하는 원소, 즉 리튬(Li)이나 세슘(Cs) 등의 알칼리 금속 및 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 스트론튬(Sr) 등의 알칼리 토류 금속, 및 이들을 포함하는 합금(예를 들면, MgAg, AlLi), 유로퓸(Eu), 이터븀(Yb) 등의 희토류 금속 및 이들을 포함하는 합금 등을 이용할 수도 있다. 한편, 알칼리 금속, 알칼리 토류 금속, 및 이들을 포함하는 합금을 이용하여 양극을 형성하는 경우에는, 진공 증착법이나 스퍼터링법을 이용할 수 있다. 또, 은 페이스트 등을 이용하는 경우에는, 도포법이나 잉크젯법 등을 이용할 수 있다.
정공 주입층
정공 주입층은, 정공 주입성이 높은 재료(정공 주입성 재료)를 포함하는 층이다. 화합물(1)을 단독으로 또는 하기의 재료와 조합하여 정공 주입층에 이용해도 된다.
화합물(1) 이외의 정공 주입성 재료로서는, 몰리브데넘 산화물, 타이타늄 산화물, 바나듐 산화물, 레늄 산화물, 루테늄 산화물, 크로뮴 산화물, 지르코늄 산화물, 하프늄 산화물, 탄탈럼 산화물, 은 산화물, 텅스텐 산화물, 망가니즈 산화물 등을 이용할 수 있다.
저분자의 유기 화합물인 4,4',4"-트리스(N,N-다이페닐아미노)트라이페닐아민(약칭: TDATA), 4,4',4"-트리스[N-(3-메틸페닐)-N-페닐아미노]트라이페닐아민(약칭: MTDATA), 4,4'-비스[N-(4-다이페닐아미노페닐)-N-페닐아미노]바이페닐(약칭: DPAB), 4,4'-비스(N-{4-[N'-(3-메틸페닐)-N'-페닐아미노]페닐}-N-페닐아미노)바이페닐(약칭: DNTPD), 1,3,5-트리스[N-(4-다이페닐아미노페닐)-N-페닐아미노]벤젠(약칭: DPA3B), 3-[N-(9-페닐카바졸-3-일)-N-페닐아미노]-9-페닐카바졸(약칭: PCzPCA1), 3,6-비스[N-(9-페닐카바졸-3-일)-N-페닐아미노]-9-페닐카바졸(약칭: PCzPCA2), 3-[N-(1-나프틸)-N-(9-페닐카바졸-3-일)아미노]-9-페닐카바졸(약칭: PCzPCN1) 등의 방향족 아민 화합물 등도 정공 주입층 재료로서 들 수 있다.
고분자 화합물(올리고머, 덴드리머, 폴리머 등)을 이용할 수도 있다. 예를 들면, 폴리(N-바이닐카바졸)(약칭: PVK), 폴리(4-바이닐트라이페닐아민)(약칭: PVTPA), 폴리[N-(4-{N'-[4-(4-다이페닐아미노)페닐]페닐-N'-페닐아미노}페닐)메타크릴아마이드](약칭: PTPDMA), 폴리[N,N'-비스(4-뷰틸페닐)-N,N'-비스(페닐)벤지딘](약칭: Poly-TPD) 등의 고분자 화합물을 들 수 있다. 또한, 폴리(3,4-에틸렌다이옥시싸이오펜)/폴리(스타이렌설폰산)(PEDOT/PSS), 폴리아닐린/폴리(스타이렌설폰산)(PAni/PSS) 등의 산을 첨가한 고분자 화합물을 이용할 수도 있다.
또, 하기 식(K)로 표시되는 헥사아자트라이페닐렌(HAT) 화합물 등의 억셉터 재료를 화합물(1)과 조합하여 이용하는 것도 바람직하다.
[화학식 39]
Figure pct00040
(상기 식 중, R21∼R26은, 각각 독립적으로 사이아노기, -CONH2, 카복실기, 또는 -COOR27(R27은 탄소수 1∼20의 알킬기 또는 탄소수 3∼20의 사이클로알킬기를 나타낸다)을 나타낸다. 또한, R21 및 R22, R23 및 R24, 및 R25 및 R26으로부터 선택되는 인접하는 2개가 서로 결합하여 -CO-O-CO-로 나타나는 기를 형성해도 된다.)
R27로서는, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 아이소프로필기, n-뷰틸기, 아이소뷰틸기, t-뷰틸기, 사이클로펜틸기, 사이클로헥실기 등을 들 수 있다.
정공 수송층
정공 수송층은, 정공 수송성이 높은 재료(정공 수송성 재료)를 포함하는 층이고, 양극과 발광층 사이, 또는 정공 주입층과 발광층 사이에 마련된다. 화합물(1)을 단독으로 또는 하기의 화합물과 조합하여 정공 수송층에 이용하는 것이 바람직하다.
화합물(1) 이외의 정공 수송성 재료로서는, 예를 들면, 방향족 아민 화합물, 카바졸 유도체, 안트라센 유도체 등을 사용할 수 있다.
방향족 아민 화합물로서는, 예를 들면, 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]바이페닐(약칭: NPB)이나 N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-다이페닐-[1,1'-바이페닐]-4,4'-다이아민(약칭: TPD), 4-페닐-4'-(9-페닐플루오렌-9-일)트라이페닐아민(약칭: BAFLP), 4,4'-비스[N-(9,9-다이메틸플루오렌-2-일)-N-페닐아미노]바이페닐(약칭: DFLDPBi), 4,4',4"-트리스(N,N-다이페닐아미노)트라이페닐아민(약칭: TDATA), 4,4',4"-트리스[N-(3-메틸페닐)-N-페닐아미노]트라이페닐아민(약칭: MTDATA), 및 4,4'-비스[N-(스파이로-9,9'-바이플루오렌-2-일)-N-페닐아미노]바이페닐(약칭: BSPB)을 들 수 있다. 상기 화합물은, 10-6cm2/Vs 이상의 정공 이동도를 갖는다.
카바졸 유도체로서는, 예를 들면, 4,4'-다이(9-카바졸릴)바이페닐(약칭: CBP), 9-[4-(9-카바졸릴)페닐]-10-페닐안트라센(약칭: CzPA), 및 9-페닐-3-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]-9H-카바졸(약칭: PCzPA)을 들 수 있다.
안트라센 유도체로서는, 예를 들면, 2-t-뷰틸-9,10-다이(2-나프틸)안트라센(약칭: t-BuDNA), 9,10-다이(2-나프틸)안트라센(약칭: DNA), 및 9,10-다이페닐안트라센(약칭: DPAnth)을 들 수 있다.
폴리(N-바이닐카바졸)(약칭: PVK)이나 폴리(4-바이닐트라이페닐아민)(약칭: PVTPA) 등의 고분자 화합물을 이용할 수도 있다.
단, 전자 수송성보다도 정공 수송성 쪽이 높은 화합물이면, 상기 이외의 화합물을 이용해도 된다.
정공 수송층은, 단층 구조여도 되고, 2 이상의 층을 포함하는 다층 구조여도 된다. 예를 들면, 정공 수송층은 제 1 정공 수송층(양극 측)과 제 2 정공 수송층(음극 측)을 포함하는 2층 구조여도 된다. 본 발명의 일 태양에 있어서, 상기 단층 구조의 정공 수송층은 발광층에 인접하고 있는 것이 바람직하고, 또한 상기 다층 구조 중의 발광층에 가장 가까운 정공 수송층, 예를 들면, 상기 2층 구조의 제 2 정공 수송층은 발광층에 인접하고 있는 것이 바람직하다. 본 발명의 다른 태양에 있어서, 상기 단층 구조의 정공 수송층과 발광층 사이에, 또는 상기 다층 구조 중의 발광층에 가장 가까운 정공 수송층과 발광층 사이에, 후술하는 저지층 등을 개재시켜도 된다.
상기 2층 구조의 정공 수송층에 있어서, 화합물(1)은 제 1 정공 수송층과 제 2 정공 수송층의 일방에 포함되어 있어도 되고, 쌍방에 포함되어 있어도 된다. 단, 제 1 정공 수송층에 포함되는 화합물(1)과 제 2 정공 수송층에 포함되는 화합물(1)은 상이하다.
본 발명의 일 태양에 있어서는, 화합물(1)이 제 1 정공 수송층에만 포함되는 것이 바람직하고, 다른 태양에 있어서는, 화합물(1)이 제 2 정공 수송층에만 포함되는 것이 바람직하며, 또 다른 태양에 있어서는, 화합물(1)이 제 1 정공 수송층과 제 2 정공 수송층에 포함되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 태양에 있어서, 상기 제 1 정공 수송층 및 상기 제 2 정공 수송층에 포함되는 화합물(1)은, 제조 비용의 관점에서, 경수소체(1)인 것이 바람직하다.
상기 경수소체(1)이란, 식(1) 중의 모든 수소 원자가 경수소 원자인 화합물(1)이다.
따라서, 본 발명은, 상기 제 1 정공 수송층과 상기 제 2 정공 수송층의 일방 또는 쌍방이 실질적으로 경수소체(1)만으로 이루어지는 화합물(1)을 포함하는 유기 EL 소자를 포함한다. 「실질적으로 경수소체(1)만으로 이루어지는 화합물(1)」이란, 식(1)로 표시되는 화합물의 총량에 대한 경수소체(1)의 함유 비율이, 90몰% 이상, 바람직하게는 95몰% 이상, 보다 바람직하게는 99몰% 이상(각각 100%를 포함한다)인 것을 의미한다.
발광층의 도펀트 재료
발광층은, 발광성이 높은 재료(도펀트 재료)를 포함하는 층이고, 여러 가지 재료를 이용할 수 있다. 예를 들면, 형광 발광 재료나 인광 발광 재료를 도펀트 재료로서 이용할 수 있다. 형광 발광 재료는 일중항 여기 상태로부터 발광하는 화합물이고, 인광 발광 재료는 삼중항 여기 상태로부터 발광하는 화합물이다.
발광층에 이용할 수 있는 청색계의 형광 발광 재료로서, 피렌 유도체, 스타이릴아민 유도체, 크라이센 유도체, 플루오란텐 유도체, 플루오렌 유도체, 다이아민 유도체, 트라이아릴아민 유도체 등을 사용할 수 있다. 구체적으로는, N,N'-비스[4-(9H-카바졸-9-일)페닐]-N,N'-다이페닐스틸벤-4,4'-다이아민(약칭: YGA2S), 4-(9H-카바졸-9-일)-4'-(10-페닐-9-안트릴)트라이페닐아민(약칭: YGAPA), 4-(10-페닐-9-안트릴)-4'-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)트라이페닐아민(약칭: PCBAPA) 등을 들 수 있다.
발광층에 이용할 수 있는 녹색계의 형광 발광 재료로서, 방향족 아민 유도체 등을 사용할 수 있다. 구체적으로는, N-(9,10-다이페닐-2-안트릴)-N,9-다이페닐-9H-카바졸-3-아민(약칭: 2PCAPA), N-[9,10-비스(1,1'-바이페닐-2-일)-2-안트릴]-N,9-다이페닐-9H-카바졸-3-아민(약칭: 2PCABPhA), N-(9,10-다이페닐-2-안트릴)-N,N',N'-트라이페닐-1,4-페닐렌다이아민(약칭: 2DPAPA), N-[9,10-비스(1,1'-바이페닐-2-일)-2-안트릴]-N,N',N'-트라이페닐-1,4-페닐렌다이아민(약칭: 2DPABPhA), N-[9,10-비스(1,1'-바이페닐-2-일)]-N-[4-(9H-카바졸-9-일)페닐]-N-페닐안트라센-2-아민(약칭: 2YGABPhA), N,N,9-트라이페닐안트라센-9-아민(약칭: DPhAPhA) 등을 들 수 있다.
발광층에 이용할 수 있는 적색계의 형광 발광 재료로서, 테트라센 유도체, 다이아민 유도체 등을 사용할 수 있다. 구체적으로는, N,N,N',N'-테트라키스(4-메틸페닐)테트라센-5,11-다이아민(약칭: p-mPhTD), 7,14-다이페닐-N,N,N',N'-테트라키스(4-메틸페닐)아세나프토[1,2-a]플루오란텐-3,10-다이아민(약칭: p-mPhAFD) 등을 들 수 있다.
발광층에 이용할 수 있는 청색계의 인광 발광 재료로서, 이리듐 착체, 오스뮴 착체, 백금 착체 등의 금속 착체가 사용된다. 구체적으로는, 비스[2-(4',6'-다이플루오로페닐)피리디네이토-N,C2']이리듐(III) 테트라키스(1-피라졸릴)보레이트(약칭: FIr6), 비스[2-(4',6'-다이플루오로페닐)피리디네이토-N,C2']이리듐(III) 피콜리네이트(약칭: FIrpic), 비스[2-(3',5'-비스트라이플루오로메틸페닐)피리디네이토-N,C2']이리듐(III) 피콜리네이트(약칭: Ir(CF3ppy)2(pic)), 비스[2-(4',6'-다이플루오로페닐)피리디네이토-N,C2']이리듐(III) 아세틸아세토네이트(약칭: FIracac) 등을 들 수 있다.
발광층에 이용할 수 있는 녹색계의 인광 발광 재료로서, 이리듐 착체 등이 사용된다. 트리스(2-페닐피리디네이토-N,C2')이리듐(III)(약칭: Ir(ppy)3), 비스(2-페닐피리디네이토-N,C2')이리듐(III) 아세틸아세토네이트(약칭: Ir(ppy) 2(acac)), 비스(1,2-다이페닐-1H-벤즈이미다졸레이토)이리듐(III) 아세틸아세토네이트(약칭: Ir(pbi)2(acac)), 비스(벤조[h]퀴놀리네이토)이리듐(III) 아세틸아세토네이트(약칭: Ir(bzq)2(acac)) 등을 들 수 있다.
발광층에 이용할 수 있는 적색계의 인광 발광 재료로서, 이리듐 착체, 백금 착체, 터븀 착체, 유로퓸 착체 등의 금속 착체가 사용된다. 구체적으로는, 비스[2-(2'-벤조[4,5-α]싸이엔일)피리디네이토-N,C3']이리듐(III) 아세틸아세토네이트(약칭: Ir(btp)2(acac)), 비스(1-페닐아이소퀴놀리네이토-N,C2')이리듐(III) 아세틸아세토네이트(약칭: Ir(piq)2(acac)), (아세틸아세토네이트)비스[2,3-비스(4-플루오로페닐)퀴녹살리네이토]이리듐(III)(약칭: Ir(Fdpq)2(acac)), 2,3,7,8,12,13,17,18-옥타에틸-21H,23H-포르피린 백금(II)(약칭: PtOEP) 등의 유기금속 착체를 들 수 있다.
또한, 트리스(아세틸아세토네이트)(모노페난트롤린)터븀(III)(약칭: Tb(acac)3(Phen)), 트리스(1,3-다이페닐-1,3-프로페인다이오네이토)(모노페난트롤린)유로퓸(III)(약칭: Eu(DBM)3(Phen)), 트리스[1-(2-테노일)-3,3,3-트라이플루오로아세토네이토](모노페난트롤린)유로퓸(III)(약칭: Eu(TTA)3(Phen)) 등의 희토류 금속 착체는, 희토류 금속 이온으로부터의 발광(상이한 다중도 간의 전자 전이)이기 때문에, 인광 발광 재료로서 이용할 수 있다.
발광층의 호스트 재료
발광층은, 전술한 도펀트 재료를 다른 재료(호스트 재료)에 분산시킨 구성으로 해도 된다. 화합물(1)을 형광 또는 인광 발광층의 호스트 재료 또는 코호스트 재료로서 이용해도 되고, 기타 각종 화합물을 이용해도 된다. 도펀트 재료보다도 최저 공궤도 준위(LUMO 준위)가 높고, 최고 점유 궤도 준위(HOMO 준위)가 낮은 재료를 이용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 태양에 따른 유기 EL 소자는, 상기 발광층이, 적어도 하기 식(X)로 표시되는 화합물 및 하기 식(Y)로 표시되는 화합물 중 어느 하나를 포함하는 것이 바람직하다.
[화학식 40]
Figure pct00041
식(X) 및 식(Y)에 있어서, A1 및 A2는, 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 퀴나졸린환, 치환 또는 비치환된 트라이아진환, 치환 또는 비치환된 퀴녹살린환, 치환 또는 비치환된 피리딘환, 치환 또는 비치환된 피리미딘환, 치환 또는 비치환된 피라진환, 치환 또는 비치환된 피리다진환, 및 치환 또는 비치환된 플루오란텐환으로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
바람직하게는, 치환 또는 비치환된 퀴나졸린환, 치환 또는 비치환된 트라이아진환, 치환 또는 비치환된 퀴녹살린환, 및 치환 또는 비치환된 피리미딘환이고, 보다 바람직하게는 치환 또는 비치환된 퀴나졸린환 및 치환 또는 비치환된 퀴녹살린환이다.
n은 0 또는 1이다. n이 0일 때는, 식(X)의 오른쪽 괄호 내의 카바졸 구조가 존재하지 않는 것을 의미한다.
Ar101은, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼30의 아릴기이다.
상기 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼30의 아릴기에 있어서, 해당 환형성 탄소수 6∼30의 아릴기는, 예를 들면, 페닐기, 바이페닐릴기, 터페닐릴기, 바이페닐렌일기, 나프틸기, 안트릴기, 벤즈안트릴기, 페난트릴기, 벤조페난트릴기, 페날렌일기, 피센일기, 펜타페닐기, 피렌일기, 크라이센일기, 벤조크라이센일기, 플루오렌일기, 플루오란텐일기, 페릴렌일기, 또는 트라이페닐렌일기이고, 바람직하게는 페닐기, 나프틸기, 또는 페난트릴기이다.
L101 및 L102는, 각각 독립적으로, 단일결합, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼18의 아릴렌기로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
상기 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼18의 아릴렌기에 있어서, 해당 환형성 탄소수 6∼18의 아릴렌기는, 예를 들면, 페닐렌기, 바이페닐렌기, 터페닐렌기, 바이페닐렌일렌기, 나프틸렌기, 안트릴렌기, 벤즈안트릴렌기, 페난트릴렌기, 벤조페난트릴렌기, 페날렌일렌기, 피렌일렌기, 크라이센일렌기, 플루오렌일렌기, 플루오란텐일렌기, 또는 트라이페닐렌일렌기이고, 바람직하게는, 페닐기, 또는 나프틸기이다.
본 발명의 일 태양에 있어서, L101 및 L102는, 단일결합인 것이 바람직하다.
R101∼R127은, 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 치환기이며, 해당 치환기는, 할로젠 원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 3∼30의 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼30의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 7∼36의 아르알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼30의 알킬기 및 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼30의 아릴기로부터 선택되는 치환기를 갖는 모노, 다이 또는 트라이치환 실릴기, 및 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼30의 헤테로아릴기로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
상기 치환기의 구체예나 바람직한 기는, R11∼R18, 및 R20∼R29와 마찬가지다.
X는, NR201, O, S, 또는 CR202R203을 나타내고, R201은 치환 또는 비치환된 페닐기이고, R202 및 R203은, 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 치환기이며, 해당 치환기는, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼30의 알킬기, 및 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼30의 아릴기로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
상기 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼30의 알킬기에 있어서, 해당 탄소수 1∼30의 알킬기는, 예를 들면, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 아이소프로필기, n-뷰틸기, 아이소뷰틸기, s-뷰틸기, t-뷰틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 노닐기, 데실기, 운데실기, 또는 도데실기이고; 바람직하게는, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 아이소프로필기, n-뷰틸기, 아이소뷰틸기, s-뷰틸기, t-뷰틸기, 또는 펜틸기이고; 보다 바람직하게는, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 아이소프로필기, n-뷰틸기, 아이소뷰틸기, s-뷰틸기, 또는 t-뷰틸기이며; 더 바람직하게는, 메틸기이다.
상기 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼30의 알킬기는, 존재하는 경우에는 이성체기를 포함한다.
상기 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼30의 아릴기에 있어서, 해당 환형성 탄소수 6∼30의 아릴기는, 예를 들면, 페닐기, 바이페닐릴기, 터페닐릴기, 바이페닐렌일기, 나프틸기, 안트릴기, 벤즈안트릴기, 페난트릴기, 벤조페난트릴기, 페날렌일기, 피센일기, 펜타페닐기, 피렌일기, 크라이센일기, 벤조크라이센일기, 플루오렌일기, 플루오란텐일기, 페릴렌일기, 또는 트라이페닐렌일기이고, 바람직하게는, 페닐기, 바이페닐릴기, 터페닐릴기, 또는 나프틸기이며, 보다 바람직하게는 페닐기이다.
R202와 R203은, 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 환구조를 형성해도 된다.
식(X)의 R105∼R108로부터 선택되는 1개, 바람직하게는 R106은, *c에 결합하는 단일결합이고, R113∼R116으로부터 선택되는 1개, 바람직하게는 R114는, *d에 결합하는 단일결합이다.
*c에 결합하는 단일결합 이외의 R101∼R108, 및 *d에 결합하는 단일결합 이외의 R109∼R116으로부터 선택되는 인접하는 2개는, 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 환구조를 형성해도 된다.
식(Y)의 R121∼R124로부터 선택되는 인접하는 쌍에 있어서, 한 쪽은 *에 결합하는 단일결합이고, 다른 쪽은 *2에 결합하는 단일결합이다.
*1에 결합하는 단일결합 및 *2에 결합하는 단일결합 이외의 R117∼R128로부터 선택되는 인접하는 2개는, 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 환구조를 형성해도 된다.
이하에 화합물(X) 및 화합물(Y)의 구체예 및 그 밖에 사용 가능한 호스트의 예를 나타내지만, 이들로 한정되는 것은 아니다.
[화학식 41]
Figure pct00042
화합물(1), 화합물(X), 및 화합물(Y) 이외의 호스트 재료로서는, 예를 들면
(1) 알루미늄 착체, 베릴륨 착체, 또는 아연 착체 등의 금속 착체,
(2) 옥사다이아졸 유도체, 벤즈이미다졸 유도체, 또는 페난트롤린 유도체 등의 헤테로환 화합물,
(3) 카바졸 유도체, 안트라센 유도체, 페난트렌 유도체, 피렌 유도체, 또는 크라이센 유도체 등의 축합 방향족 화합물,
(4) 트라이아릴아민 유도체 또는 축합 다환 방향족 아민 유도체 등의 방향족 아민 화합물이 사용된다.
예를 들면, 트리스(8-퀴놀리놀레이토)알루미늄(III)(약칭: Alq), 트리스(4-메틸-8-퀴놀리놀레이토)알루미늄(III)(약칭: Almq3), 비스(10-하이드록시벤조[h]퀴놀리네이토)베릴륨(II)(약칭: BeBq2), 비스(2-메틸-8-퀴놀리놀레이토)(4-페닐페놀레이토)알루미늄(III)(약칭: BAlq), 비스(8-퀴놀리놀레이토)아연(II)(약칭: Znq), 비스[2-(2-벤즈옥사졸릴)페놀레이토]아연(II)(약칭: ZnPBO), 비스[2-(2-벤조싸이아졸릴)페놀레이토]아연(II)(약칭: ZnBTZ) 등의 금속 착체;
2-(4-바이페닐릴)-5-(4-tert-뷰틸페닐)-1,3,4-옥사다이아졸(약칭: PBD), 1,3-비스[5-(p-tert-뷰틸페닐)-1,3,4-옥사다이아졸-2-일]벤젠(약칭: OXD-7), 3-(4-바이페닐릴)-4-페닐-5-(4-tert-뷰틸페닐)-1,2,4-트라이아졸(약칭: TAZ), 2,2',2"-(1,3,5-벤젠트라이일)트리스(1-페닐-1H-벤즈이미다졸)(약칭: TPBI), 바소페난트롤린(약칭: BPhen), 바소큐프로인(약칭: BCP) 등의 헤테로환 화합물;
9-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]-9H-카바졸(약칭: CzPA), 3,6-다이페닐-9-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]-9H-카바졸(약칭: DPCzPA), 9,10-비스(3,5-다이페닐페닐)안트라센(약칭: DPPA), 9,10-다이(2-나프틸)안트라센(약칭: DNA), 2-tert-뷰틸-9,10-다이(2-나프틸)안트라센(약칭: t-BuDNA), 9,9'-바이안트릴(약칭: BANT), 9,9'-(스틸벤-3,3'-다이일)다이페난트렌(약칭: DPNS), 9,9'-(스틸벤-4,4'-다이일)다이페난트렌(약칭: DPNS2), 3,3',3"-(벤젠-1,3,5-트라이일)트라이피렌(약칭: TPB3), 9,10-다이페닐안트라센(약칭: DPAnth), 6,12-다이메톡시-5,11-다이페닐크라이센 등의 축합 방향족 화합물; 및
N,N-다이페닐-9-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]-9H-카바졸-3-아민(약칭: CzA1PA), 4-(10-페닐-9-안트릴)트라이페닐아민(약칭: DPhPA), N,9-다이페닐-N-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]-9H-카바졸-3-아민(약칭: PCAPA), N,9-다이페닐-N-{4-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]페닐}-9H-카바졸-3-아민(약칭: PCAPBA), N-(9,10-다이페닐-2-안트릴)-N,9-다이페닐-9H-카바졸-3-아민(약칭: 2PCAPA), 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]바이페닐(약칭: NPB 또는 α-NPD), N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-다이페닐-[1,1'-바이페닐]-4,4'-다이아민(약칭: TPD), 4,4'-비스[N-(9,9-다이메틸플루오렌-2-일)-N-페닐아미노]바이페닐(약칭: DFLDPBi), 4,4'-비스[N-(스파이로-9,9'-바이플루오렌-2-일)-N-페닐아미노]바이페닐(약칭: BSPB) 등의 방향족 아민 화합물을 이용할 수 있다. 호스트 재료는 복수종 이용해도 된다.
특히, 청색 형광 소자의 경우에는, 하기의 안트라센 화합물을 호스트 재료로서 이용하는 것이 바람직하다.
[화학식 42]
Figure pct00043
[화학식 43]
Figure pct00044
[화학식 44]
Figure pct00045
전자 수송층
전자 수송층은 전자 수송성이 높은 재료(전자 수송성 재료)를 포함하는 층이다. 전자 수송층에는, 예를 들면,
(1) 알루미늄 착체, 베릴륨 착체, 아연 착체 등의 금속 착체,
(2) 이미다졸 유도체, 벤즈이미다졸 유도체, 아진 유도체, 카바졸 유도체, 페난트롤린 유도체 등의 헤테로방향족 화합물,
(3) 고분자 화합물을 사용할 수 있다.
금속 착체로서는, 예를 들면, 트리스(8-퀴놀리놀레이토)알루미늄(III)(약칭: Alq), 트리스(4-메틸-8-퀴놀리놀레이토)알루미늄(약칭: Almq3), 비스(10-하이드록시벤조[h]퀴놀리네이토)베릴륨(약칭: BeBq2), 비스(2-메틸-8-퀴놀리놀레이토)(4-페닐페놀레이토)알루미늄(III)(약칭: BAlq), 비스(8-퀴놀리놀레이토)아연(II)(약칭: Znq), 비스[2-(2-벤즈옥사졸릴)페놀레이토]아연(II)(약칭: ZnPBO), 비스[2-(2-벤조싸이아졸릴)페놀레이토]아연(II)(약칭: ZnBTZ)를 들 수 있다.
헤테로방향족 화합물로서는, 예를 들면, 2-(4-바이페닐릴)-5-(4-tert-뷰틸페닐)-1,3,4-옥사다이아졸(약칭: PBD), 1,3-비스[5-(p-tert-뷰틸페닐)-1,3,4-옥사다이아졸-2-일]벤젠(약칭: OXD-7), 3-(4-tert-뷰틸페닐)-4-페닐-5-(4-바이페닐릴)-1,2,4-트라이아졸(약칭: TAZ), 3-(4-tert-뷰틸페닐)-4-(4-에틸페닐)-5-(4-바이페닐릴)-1,2,4-트라이아졸(약칭: p-EtTAZ), 바소페난트롤린(약칭: BPhen), 바소큐프로인(약칭: BCP), 4,4'-비스(5-메틸벤즈옥사졸-2-일)스틸벤(약칭: BzOs)을 들 수 있다.
고분자 화합물로서는, 예를 들면, 폴리[(9,9-다이헥실플루오렌-2,7-다이일)-co-(피리딘-3,5-다이일)](약칭: PF-Py), 폴리[(9,9-다이옥틸플루오렌-2,7-다이일)-co-(2,2'-바이피리딘-6,6'-다이일)](약칭: PF-BPy)을 들 수 있다.
상기 재료는, 10-6cm2/Vs 이상의 전자 이동도를 갖는 재료이다. 한편, 정공 수송성보다도 전자 수송성이 높은 재료이면, 상기 이외의 재료를 전자 수송층에 이용해도 된다.
전자 수송층은, 단층이어도 되고, 2층 이상의 층을 포함하는 다층이어도 된다. 예를 들면, 전자 수송층은 제 1 전자 수송층(양극 측)과 제 2 전자 수송층(음극 측)을 포함하는 층이어도 된다. 2 이상의 전자 수송층은, 각각 상기 전자 수송성 재료에 의해 형성된다.
전자 주입층
전자 주입층은, 전자 주입성이 높은 재료를 포함하는 층이다. 전자 주입층에는, 리튬(Li), 세슘(Cs), 칼슘(Ca), 불화 리튬(LiF), 불화 세슘(CsF), 불화 칼슘(CaF2), 리튬 산화물(LiOx) 등의 알칼리 금속, 알칼리 토류 금속, 또는 그들의 화합물을 이용할 수 있다. 그 밖에, 전자 수송성을 갖는 재료에 알칼리 금속, 알칼리 토류 금속, 또는 그들의 화합물을 함유시킨 것, 구체적으로는 Alq 중에 마그네슘(Mg)을 함유시킨 것 등을 이용해도 된다. 한편, 이 경우에는, 음극으로부터의 전자 주입을 보다 효율 좋게 행할 수 있다.
혹은, 전자 주입층에, 유기 화합물과 전자 공여체(도너)를 혼합하여 이루어지는 복합 재료를 이용해도 된다. 이와 같은 복합 재료는, 유기 화합물이 전자 공여체로부터 전자를 수취하기 때문에, 전자 주입성 및 전자 수송성이 우수하다. 이 경우, 유기 화합물로서는, 수취한 전자의 수송이 우수한 재료인 것이 바람직하고, 구체적으로는, 예를 들면 전술한 전자 수송층을 구성하는 재료(금속 착체나 헤테로방향족 화합물 등)를 이용할 수 있다. 전자 공여체로서는, 유기 화합물에 대해 전자 공여성을 나타내는 재료이면 된다. 구체적으로는, 알칼리 금속, 알칼리 토류 금속 및 희토류 금속이 바람직하고, 리튬, 세슘, 마그네슘, 칼슘, 어븀, 이터븀 등을 들 수 있다. 또한, 알칼리 금속 산화물이나 알칼리 토류 금속 산화물이 바람직하고, 리튬 산화물, 칼슘 산화물, 바륨 산화물 등을 들 수 있다. 또한, 산화 마그네슘과 같은 루이스 염기를 이용할 수도 있다. 또한, 테트라싸이아풀발렌(약칭: TTF) 등의 유기 화합물을 이용할 수도 있다.
음극
음극에는, 일함수가 작은(구체적으로는 3.8eV 이하) 금속, 합금, 전기 전도성 화합물, 및 이들의 혼합물 등을 이용하는 것이 바람직하다. 이와 같은 음극 재료의 구체예로서는, 원소 주기율표의 제1족 또는 제2족에 속하는 원소, 즉 리튬(Li)이나 세슘(Cs) 등의 알칼리 금속 및 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 스트론튬(Sr) 등의 알칼리 토류 금속, 및 이들을 포함하는 합금(예를 들면, MgAg, AlLi), 유로퓸(Eu), 이터븀(Yb) 등의 희토류 금속 및 이들을 포함하는 합금 등을 들 수 있다.
한편, 알칼리 금속, 알칼리 토류 금속, 이들을 포함하는 합금을 이용하여 음극을 형성하는 경우에는, 진공 증착법이나 스퍼터링법을 이용할 수 있다. 또한, 은 페이스트 등을 이용하는 경우에는, 도포법이나 잉크젯법 등을 이용할 수 있다.
한편, 전자 주입층을 마련하는 것에 의해, 일함수의 대소에 상관없이, Al, Ag, ITO, 그래핀, 규소 혹은 산화 규소를 함유한 산화 인듐-산화 주석 등 다양한 도전성 재료를 이용하여 음극을 형성할 수 있다. 이들 도전성 재료는, 스퍼터링법이나 잉크젯법, 스핀 코팅법 등을 이용하여 성막할 수 있다.
절연층
유기 EL 소자는, 초박막에 전계를 인가하기 때문에, 리크나 쇼트에 의한 화소 결함이 생기기 쉽다. 이를 방지하기 위해서, 한 쌍의 전극 사이에 절연성의 박막층으로 이루어지는 절연층을 삽입해도 된다.
절연층에 이용되는 재료로서는, 예를 들면, 산화 알루미늄, 불화 리튬, 산화 리튬, 불화 세슘, 산화 세슘, 산화 마그네슘, 불화 마그네슘, 산화 칼슘, 불화 칼슘, 질화 알루미늄, 산화 타이타늄, 산화 규소, 산화 저마늄, 질화 규소, 질화 붕소, 산화 몰리브데넘, 산화 루테늄, 산화 바나듐 등을 들 수 있다. 한편, 이들의 혼합물이나 적층물을 이용해도 된다.
스페이스층
상기 스페이스층이란, 예를 들면, 형광 발광층과 인광 발광층을 적층하는 경우에, 인광 발광층에서 생성되는 여기자를 형광 발광층에 확산시키지 않거나, 혹은 캐리어 밸런스를 조정할 목적으로, 형광 발광층과 인광 발광층 사이에 마련되는 층이다. 또한, 스페이스층은, 복수의 인광 발광층 사이에 마련할 수도 있다.
스페이스층은 발광층 사이에 마련되기 때문에, 전자 수송성과 정공 수송성을 겸비하는 재료인 것이 바람직하다. 또한, 인접하는 인광 발광층 내의 삼중항 에너지의 확산을 막기 위해, 삼중항 에너지가 2.6eV 이상인 것이 바람직하다. 스페이스층에 이용되는 재료로서는, 전술한 정공 수송층에 이용되는 것과 마찬가지의 것을 들 수 있다.
저지층
전자 저지층, 정공 저지층, 여기자 저지층 등의 저지층을 발광층에 인접하여 마련해도 된다. 전자 저지층이란 발광층으로부터 정공 수송층으로 전자가 새는 것을 막는 층이고, 정공 저지층이란 발광층으로부터 전자 수송층으로 정공이 새는 것을 막는 층이다. 여기자 저지층은 발광층에서 생성된 여기자가 주변의 층으로 확산되는 것을 방지하여, 여기자를 발광층 내에 가두는 기능을 갖는다.
상기 유기 EL 소자의 각 층은 종래 공지된 증착법, 도포법 등에 의해 형성할 수 있다. 예를 들면, 진공 증착법, 분자선 증착법(MBE법) 등의 증착법, 혹은 층을 형성하는 화합물의 용액을 이용한, 디핑법, 스핀 코팅법, 캐스팅법, 바 코팅법, 롤 코팅법 등의 도포법에 의한 공지된 방법으로 형성할 수 있다.
각 층의 막 두께는 특별히 제한되지 않지만, 일반적으로 막 두께가 지나치게 얇으면 핀홀 등의 결함이 생기기 쉽고, 반대로 지나치게 두꺼우면 높은 구동 전압이 필요해져 효율이 나빠지기 때문에, 통상 5nm∼10μm이고, 10nm∼0.2μm가 보다 바람직하다.
상기 유기 EL 소자는, 유기 EL 패널 모듈 등의 표시 부품, 텔레비전, 휴대전화, 퍼스널 컴퓨터 등의 표시 장치, 및 조명, 차량용 등구의 발광 장치 등의 전자 기기에 사용할 수 있다.
실시예
이하, 실시예를 이용하여 본 발명을 더 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시예로 한정되는 것은 아니다.
하기 실시예 1-1∼1-4의 제 2 정공 수송층에 이용한 화합물
[화학식 45]
Figure pct00046
하기 비교예 1-1의 제 2 정공 수송층에 이용한 비교 화합물
[화학식 46]
Figure pct00047
하기 실시예 1-1∼1-4 및 하기 비교예 1-1의 유기 EL 소자의 제조에 이용한 다른 화합물
[화학식 47]
Figure pct00048
실시예 1-1
유기 EL 소자의 제조
25mm×75mm×1.1mm의 ITO 투명 전극 부착 유리 기판(지오마텍 주식회사제)을 아이소프로필 알코올 중에서 5분간 초음파 세정한 후, 30분간 UV 오존 세정했다. ITO 투명 전극의 두께는 130nm로 했다.
세정 후의 ITO 투명 전극 부착 유리 기판을 진공 증착 장치의 기판 홀더에 장착했다. 우선, 상기 투명 전극을 덮도록 하여 화합물 HT-1 및 화합물 HA(농도 3질량%)를 공증착하여 막 두께 10nm의 정공 주입층을 형성했다.
다음으로, 이 정공 주입층 상에, 화합물 HT-1을 증착하여 막 두께 105nm의 제 1 정공 수송층을 형성했다.
다음으로, 이 제 1 정공 수송층 상에, 합성 실시예 1에서 얻은 화합물 1을 증착하여 막 두께 85nm의 제 2 정공 수송층을 형성했다.
다음으로, 이 제 2 정공 수송층 상에, 화합물 PH-1(호스트 재료)과 화합물 PD-1(도펀트 재료, 농도 2질량%)을 공증착하여, 막 두께 35nm의 발광층을 형성했다.
다음으로, 이 발광층 상에, 화합물 ET-1(제 1 전자 수송층 재료)을 증착하여 막 두께 5nm의 제 1 전자 수송층을 형성했다.
다음으로, 이 제 1 전자 수송층 상에, 화합물 ET-2(제 2 전자 수송층 재료)와 Liq를 공증착하여, 막 두께 20nm의 제 2 전자 수송층을 형성했다.
다음으로, 이 제 2 전자 수송층 상에, Liq를 증착하여 막 두께 1nm의 전자 주입성 전극(음극)을 형성했다.
그리고, 이 전자 주입성 전극 상에 금속 Al을 증착하여 막 두께 50nm의 금속 음극을 형성하여, 하기의 층 구조를 갖는 유기 EL 소자를 제조했다.
이 유기 EL 소자의 적층 구성의 개략은 이하와 같다. 한편, 괄호 내의 숫자는 막 두께(단위: nm)를 나타낸다.
ITO(130)/HT-1:HA=97:3(질량비)(10)/HT-1(105)/화합물 1(85)/PH-1:PD-1=98:2(질량비)(35)/ET-1(5)/ET-2:Liq=50:50(질량비)(20)/Liq(1)/Al(50)
소자 수명의 측정
얻어진 유기 EL 소자를 실온하, 전류 밀도 50mA/cm2로 직류 구동하고, 휘도가 초기 휘도의 95%로 감소할 때까지의 시간을 측정하여, 이것을 95% 수명(LT95)으로 했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
실시예 1-2∼1-4, 비교예 1-1
제 2 정공 수송 재료로서, 화합물 1 대신에 표 1에 기재된 화합물을 이용한 것 이외에는 실시예 1-1과 마찬가지로 하여 유기 EL 소자를 제조했다. 또한, 실시예 1-1과 마찬가지로 하여, 소자 수명(95% 수명, LT95)을 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
Figure pct00049
실시예 1-1과 비교예 1-1의 비교로부터, 제 2 정공 수송층에 화합물 1을 포함하는 소자는, 비교 화합물 1을 포함하는 소자에 비해, 소자 수명을 현저하게 개선하는 것을 알 수 있다.
실시예 1-2∼1-4와 비교예 1-1의 대비로부터도, 마찬가지의 효과를 확인할 수 있다.
하기 실시예 2-1∼2-4의 제 2 정공 수송층에 이용한 화합물
[화학식 48]
Figure pct00050
하기 비교예 2-1의 제 2 정공 수송층에 이용한 비교 화합물
[화학식 49]
Figure pct00051
하기 실시예 1-1∼1-4 및 하기 비교예 1-1의 유기 EL 소자의 제조에 이용한 다른 화합물
[화학식 50]
Figure pct00052
실시예 2-1
화합물 PH-1(호스트 재료) 대신에 화합물 PH-2(호스트 재료)를 이용한 것 이외에는 실시예 1-1과 마찬가지로 하여 유기 EL 소자를 제조했다. 또한, 실시예 1-1과 마찬가지로 하여, 소자 수명(95% 수명, LT95)을 측정했다. 결과를 표 2에 나타낸다.
이 유기 EL 소자의 적층 구성의 개략은 이하와 같다. 한편, 괄호 내의 숫자는 막 두께(단위: nm)를 나타낸다.
ITO(130)/HT-1:HA=97:3(질량비)(10)/HT-1(105)/화합물 1(85)/PH-2:PD-1=98:2(질량비)(35)/ET-1(5)/ET-2:Liq=50:50(질량비)(20)/Liq(1)/Al(50)
실시예 2-2∼2-4, 비교예 2-1
제 2 정공 수송 재료로서, 화합물 1 대신에 표 2에 기재된 화합물을 이용한 것 이외에는 실시예 2-1과 마찬가지로 하여 유기 EL 소자를 제조했다. 또한, 실시예 2-1과 마찬가지로 하여, 소자 수명(95% 수명, LT95)을 측정했다. 결과를 표 2에 나타낸다.
Figure pct00053
실시예 2-1과 비교예 2-1의 비교로부터, 호스트 재료로서 화합물 PH-1 대신에 화합물 PH-2를 이용한 경우에 있어서도, 제 2 정공 수송층에 화합물 1을 포함하는 소자는, 비교 화합물 1을 포함하는 소자에 비해, 소자 수명을 현저하게 개선하는 것을 알 수 있다.
실시예 2-2∼2-4와 비교예 2-1의 대비로부터도, 마찬가지의 효과를 확인할 수 있다.
하기 실시예 3-1 및 3-2의 제 2 정공 수송층에 이용한 화합물
[화학식 51]
Figure pct00054
하기 비교예 3-1∼3-4의 제 2 정공 수송층에 이용한 비교 화합물
[화학식 52]
Figure pct00055
하기 실시예 3-1, 3-2 및 하기 비교예 3-1∼3-4의 유기 EL 소자의 제조에 이용한 다른 화합물
[화학식 53]
Figure pct00056
실시예 3-1
제 2 정공 수송 재료로서, 화합물 1 대신에 화합물 4를 이용하고, 화합물 PD-1(도펀트 재료) 대신에 화합물 PD-2(도펀트 재료)를 이용한 것 이외에는 실시예 2-1과 마찬가지로 하여 유기 EL 소자를 제조했다.
이 유기 EL 소자의 적층 구성의 개략은 이하와 같다. 한편, 괄호 내의 숫자는 막 두께(단위: nm)를 나타낸다.
ITO(130)/HT-1:HA=97:3(질량비)(10)/HT-1(105)/화합물 1(85)/PH-2:PD-2=98:2(질량비)(35)/ET-1(5)/ET-2:Liq=50:50(질량비)(20)/Liq(1)/Al(50)
구동 전압의 측정
전류 밀도가 10mA/cm2가 되도록 양극(ITO 투명 전극)과 금속 음극(금속 Al) 사이에 통전했을 때의 전압을 계측했다. 결과를 표 3에 나타낸다.
실시예 3-2, 비교예 3-1∼3-4
제 2 정공 수송 재료로서, 화합물 4 대신에 표 3에 기재된 화합물을 이용한 것 이외에는 실시예 3-1과 마찬가지로 하여 유기 EL 소자를 제조했다. 또한, 실시예 3-1과 마찬가지로 하여, 전압을 측정했다. 결과를 표 3에 나타낸다.
Figure pct00057
실시예 3-1과 비교예 3-1의 비교로부터, 제 2 정공 수송층에 화합물 1을 포함하는 소자는, 비교 화합물 1을 포함하는 소자에 비해, 저구동전압인 것을 알 수 있다.
실시예 3-1과 비교예 3-2∼3-4의 대비, 및 실시예 3-2와 비교예 3-1∼3-4로부터도, 마찬가지의 효과를 확인할 수 있다.
중간체 합성예 1
[화학식 54]
Figure pct00058
1-브로모-3,5-다이클로로벤젠(0.452g, 2.00mmol), 2-나프탈렌보론산(0.378g, 2.20mmol), 테트라키스(트라이페닐포스핀)팔라듐(0)(0.046g, 0.04mmol), 및 다이메틸 에터(20.0mL)의 혼합물에 탄산 나트륨 수용액(1.5mL, 2.00mol/L)을 가하고, 80℃에서 24시간 가열 교반했다. 이 혼합물에, 포화 염화 암모늄 수용액을 가하고, 다이클로로메테인을 이용하여 추출하고, 유기층을 감압하에서 농축했다. 얻어진 잔사를 컬럼 크로마토그래피로 정제하여, 2-(3,5-다이클로로페닐)나프탈렌(중간체 1)을 얻었다. 수율은 81%였다.
중간체 합성예 2
[화학식 55]
Figure pct00059
중간체 합성예 1에 있어서, 2-나프탈렌보론산 대신에 9-페난트렌보론산을 이용하여 마찬가지의 방법에 의해, 9-(3,5-다이클로로페닐)페난트렌(중간체 2)을 얻었다. 수율은 90%였다.
중간체 합성예 3
[화학식 56]
Figure pct00060
1,3-다이브로모-5-클로로벤젠(3.510g, 13.0mmol), 1-나프탈렌보론산(1.720g, 10.0mmol), 테트라키스(트라이페닐포스핀)팔라듐(0)(0.231g, 0.2mmol), 탄산 세슘(1.590g, 15.0mmol), 물(10.0mL), 톨루엔(60.0mL), 및 에탄올(5.0mL)의 혼합물을 80℃에서 6시간 가열 교반했다. 이 혼합물에, 톨루엔을 가하여 추출하고, 세정한 후, 유기층을 감압하에서 농축했다. 얻어진 잔사를 컬럼 크로마토그래피로 정제하여, 1-(3-브로모-5-클로로페닐)나프탈렌(중간체 3)을 얻었다. 수율은 75%였다.
중간체 합성예 4
[화학식 57]
Figure pct00061
중간체 합성예 3에 있어서, 1-나프탈렌보론산 대신에 9-페난트렌보론산을 이용하여 마찬가지의 방법에 의해, 9-(3-브로모-5-클로로페닐)페난트렌(중간체 4)을 얻었다. 수율은 81%였다.
중간체 합성예 5
[화학식 58]
Figure pct00062
아르곤 분위기하, 1-(3-브로모-5-클로로페닐)나프탈렌(3.490g, 11.0mmol), N-페닐-다이벤조퓨란아민(2.850g, 11.0mmol), 트리스(다이벤질리덴아세톤)다이팔라듐(0)(0.302g, 0.33mmol), 트라이-t-뷰틸포스포늄 테트라플루오로보레이트(0.383g, 1.32mmol), 나트륨-t-뷰톡사이드(1.480g, 15.4mmol), 및 톨루엔(110.0mL)의 혼합물을, 110℃에서 6시간 가열 교반했다. 이 혼합물을 여과 후, 감압하에서 농축하고, 얻어진 잔사를 컬럼 크로마토그래피로 정제하여, 중간체 5를 얻었다. 수율은 69%였다.
중간체 합성예 6
[화학식 59]
Figure pct00063
중간체 5의 합성에 있어서, 1-(3-브로모-5-클로로페닐)나프탈렌 대신에 9-(3-브로모-5-클로로페닐)페난트렌을 이용하여 마찬가지의 방법에 의해, 중간체 6을 얻었다. 수율은 72%였다.
합성 실시예 1
[화학식 60]
Figure pct00064
아르곤 분위기하, 중간체 1인 2-(3,5-다이클로로페닐)나프탈렌(2.730g, 10.0mmol), 비스(4-바이페닐릴)아민(7.390g, 23.0mmol), 비스(다이-t-뷰틸(4-다이메틸아미노페닐)포스핀)다이클로로팔라듐(2)(0.212g, 0.3mmol), 및 자일렌(200.0mL)의 혼합물에 나트륨-t-뷰톡사이드(2.880g, 30mmol)를 가하고, 130℃에서 30시간 가열 교반했다. 이 혼합물로부터 석출되는 석출물을 여과 채취하고, 컬럼 크로마토그래피로 정제하여, 고체 0.41g을 얻었다.
얻어진 생성물은, 매스 스펙트럼 분석의 결과(분자량 842.37에 대해 m/e=842)로부터, 화합물 1이라고 동정했다. 한편, 수율은 62%였다.
합성 실시예 2
[화학식 61]
Figure pct00065
합성 실시예 1에 있어서, 중간체 1인 2-(3,5-다이클로로페닐)나프탈렌 대신에 중간체 2인 9-(3,5-다이클로로페닐)페난트렌을 이용하여 마찬가지의 방법에 의해, 고체를 얻었다.
얻어진 생성물은, 매스 스펙트럼 분석의 결과(분자량 892.38에 대해 m/e=892)로부터, 화합물 2라고 동정했다. 한편, 수율은 59%였다.
합성 실시예 3
[화학식 62]
Figure pct00066
아르곤 분위기하, 중간체 5(2.640g, 5.32mmol), N-페닐-4-바이페닐아민(1.436g, 5.85mmol), 트라이-t-뷰틸포스포늄 테트라플루오로보레이트(0.185g, 0.639mmol), 트리스(다이벤질리덴아세톤)다이팔라듐(0)(0.146g, 0.016mmol), 나트륨-t-뷰톡사이드(0.767g, 7.98mmol), 및 자일렌(53.0mL)의 혼합물을, 140℃에서 6시간 가열 교반했다. 이 혼합물을 톨루엔으로 추출하고, 얻어진 잔사를 컬럼 크로마토그래피로 정제하여, 고체를 얻었다.
얻어진 생성물은, 매스 스펙트럼 분석의 결과(분자량 704.28에 대해 m/e=704)로부터, 화합물 3이라고 동정했다. 한편, 수율은 83%였다.
합성 실시예 4
[화학식 63]
Figure pct00067
합성 실시예 3에 있어서, 중간체 5 대신에 중간체 6과, N-페닐-4-바이페닐아민 대신에 문헌 기지의 방법으로 합성한 N-페닐-9-페닐카바졸-2-아민을 이용하여 마찬가지의 방법에 의해, 고체를 얻었다.
얻어진 생성물은, 매스 스펙트럼 분석의 결과(분자량 843.32에 대해 m/e=843)로부터, 화합물 4라고 동정했다. 한편, 수율은 59%였다.
합성 실시예 5
[화학식 64]
Figure pct00068
합성 실시예 3에 있어서, N-페닐-4-바이페닐아민 대신에 중간체 7을 이용하여 마찬가지의 방법에 의해, 고체를 얻었다.
얻어진 생성물은, 매스 스펙트럼 분석의 결과(분자량 709.31에 대해 m/e=709)로부터, 화합물 5라고 동정했다. 한편, 수율은 83%였다.
1, 11 유기 EL 소자
2 기판
3 양극
4 음극
5 발광층
6 정공 수송 대역(정공 수송층)
6a 제 1 정공 수송층
6b 제 2 정공 수송층
7 전자 수송 대역(전자 수송층)
7a 제 1 전자 수송층
7b 제 2 전자 수송층
10, 20 발광 유닛

Claims (33)

  1. 하기 식(1)로 표시되는 화합물.
    Figure pct00069

    (식 중,
    R1∼R4는, 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼30의 아릴기, 및 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼30의 헤테로아릴기로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
    L1∼L4는, 각각 독립적으로, 단일결합, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼30의 아릴렌기로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
    R1 또는 L1이 R2 또는 L2에 결합하여 환구조를 형성하는 경우는 없고, R3 또는 L3이 R4 또는 L4에 결합하여 환구조를 형성하는 경우는 없다. R1이 R3에 결합하여 환구조를 형성하는 경우는 없고, R1이 R4에 결합하여 환구조를 형성하는 경우는 없고, R2가 R3에 결합하여 환구조를 형성하는 경우는 없고, R2가 R4에 결합하여 환구조를 형성하는 경우는 없다.
    Ar은, 하기 식(A) 또는 (B)이다.
    Figure pct00070

    Figure pct00071

    (식(A), (B)에 있어서,
    R11∼R18, 및 R20∼R29는, 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 치환기이며, 해당 치환기는, 할로젠 원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 3∼30의 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼30의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 7∼36의 아르알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼30의 알킬기 및 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼30의 아릴기로부터 선택되는 치환기를 갖는 모노, 다이 또는 트라이치환 실릴기, 및 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼30의 헤테로아릴기로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
    R11∼R18로부터 선택되는 인접하는 2개는, 환구조를 형성하지 않고, R20∼R29로부터 선택되는 인접하는 2개는, 환구조를 형성하지 않는다.
    단, R11∼R18로부터 선택되는 1개는, *a에 결합하는 단일결합이고, R20∼R29로부터 선택되는 1개는, *b에 결합하는 단일결합이다.)
    Ar이 Ar과 결합하고 있는 벤젠환에 결합하여 환구조를 형성하는 경우는 없다.)
  2. 제 1 항에 있어서,
    R1∼R4가, 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐릴기, 치환 또는 비치환된 터페닐릴기, 치환 또는 비치환된 플루오렌일기, 치환 또는 비치환된 다이벤조퓨란일기, 치환 또는 비치환된 다이벤조싸이오펜일기, 및 치환 또는 비치환된 카바졸릴기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 화합물.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 치환 또는 비치환된 바이페닐릴기에 있어서, 해당 바이페닐릴기가, p-, o-, 또는 m-바이페닐릴기인, 화합물.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 치환 또는 비치환된 바이페닐릴기에 있어서, 해당 바이페닐릴기가, p-바이페닐릴기인, 화합물.
  5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 치환 또는 비치환된 터페닐릴기가, 1,1':4',1"-터페닐-4-일기, 1,1':3',1"-터페닐-4-일기, 또는 1,1':3',1"-터페닐-2-일기인, 화합물.
  6. 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 치환 또는 비치환된 플루오렌일기에 있어서, 해당 플루오렌일기가, 1-, 2-, 3-, 또는 4-플루오렌일기인, 화합물.
  7. 제 2 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 치환 또는 비치환된 플루오렌일기에 있어서, 해당 플루오렌일기가, 2-플루오렌일기, 또는 4-플루오렌일기인, 화합물.
  8. 제 2 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 치환 또는 비치환된 다이벤조퓨란일기에 있어서, 해당 다이벤조퓨란일기가, 2-, 또는 3-다이벤조퓨란일기인, 화합물.
  9. 제 2 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 치환 또는 비치환된 다이벤조퓨란일기에 있어서, 해당 다이벤조퓨란일기가, 2-다이벤조퓨란일기인, 화합물.
  10. 제 2 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 치환 또는 비치환된 다이벤조싸이오펜일기에 있어서, 해당 다이벤조싸이오펜일기가, 2-, 또는 3-다이벤조싸이오펜일기인, 화합물.
  11. 제 2 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 치환 또는 비치환된 다이벤조싸이오펜일기에 있어서, 해당 다이벤조싸이오펜일기가, 2-다이벤조싸이오펜일기인, 화합물.
  12. 제 2 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 치환 또는 비치환된 카바졸릴기에 있어서, 해당 카바졸릴기가, 1-, 2-, 3-, 또는 4-카바졸릴기인, 화합물.
  13. 제 2 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 치환 또는 비치환된 카바졸릴기에 있어서, 해당 카바졸릴기가, 2-, 또는 3-카바졸릴기인, 화합물.
  14. 제 2 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 치환 또는 비치환된 카바졸릴기에 있어서, 해당 카바졸릴기가, 2-카바졸릴기인, 화합물.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    Ar이, 식(A)이고, R11 또는 R12가 *a에 결합하는 단일결합인, 화합물.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    *a에 결합하는 단일결합이 아닌 R11∼R18이, 수소 원자인, 화합물.
  17. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    Ar이, 식(B)이고, R20∼R23, 및 R29로부터 선택되는 1개가 *b에 결합하는 단일결합인, 화합물.
  18. 제 1 항 내지 제 14 항 및 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    R29가 *b에 결합하는 단일결합인, 화합물.
  19. 제 1 항 내지 제 14 항, 제 17 항 및 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    *b에 결합하는 단일결합이 아닌 R20∼R29가, 수소 원자인, 화합물.
  20. 제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    L1∼L4가 단일결합인, 화합물.
  21. 제 1 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 식(1)로 표시되는 화합물이 적어도 1개의 중수소 원자를 포함하는 화합물.
  22. 제 1 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 기재된 화합물을 포함하는 유기 전기발광 소자용 재료.
  23. 음극, 양극, 및 해당 음극과 해당 양극 사이에 유기층을 갖는 유기 전기발광 소자로서, 해당 유기층이 발광층을 포함하고, 해당 유기층의 적어도 1층이 제 1 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 기재된 화합물을 포함하는 유기 전기발광 소자.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 유기층이 상기 양극과 상기 발광층 사이에 정공 수송 대역을 포함하고, 해당 정공 수송 대역이 상기 화합물을 포함하는 유기 전기발광 소자.
  25. 제 23 항 또는 제 24 항에 있어서,
    상기 정공 수송 대역이 양극 측의 제 1 정공 수송층과 음극 측의 제 2 정공 수송층을 포함하고, 해당 제 1 정공 수송층, 해당 제 2 정공 수송층, 또는 쌍방이 상기 화합물을 포함하는 유기 전기발광 소자.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 제 1 정공 수송층이 상기 화합물을 포함하는 전기발광 소자.
  27. 제 25 항에 있어서,
    상기 제 2 정공 수송층이 상기 화합물을 포함하는 유기 전기발광 소자.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 제 2 정공 수송층이 상기 발광층에 인접하고 있는 유기 전기발광 소자.
  29. 제 23 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발광층이 형광 발광 재료를 포함하는 유기 전기발광 소자.
  30. 제 23 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발광층이 인광 발광 재료를 포함하는 유기 전기발광 소자.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 인광 발광 재료가 적색 인광 발광 재료인, 유기 전기발광 소자
  32. 제 30 항 또는 제 31 항에 있어서,
    상기 발광층이, 적어도 하기 식(X)로 표시되는 화합물 및 하기 식(Y)로 표시되는 화합물 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는, 유기 전기발광 소자.
    Figure pct00072

    (식 중,
    A1 및 A2는, 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 퀴나졸린환, 치환 또는 비치환된 트라이아진환, 치환 또는 비치환된 퀴녹살린환, 치환 또는 비치환된 피리딘환, 치환 또는 비치환된 피리미딘환, 치환 또는 비치환된 피라진환, 치환 또는 비치환된 피리다진환, 및 치환 또는 비치환된 플루오란텐환으로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
    n은 0 또는 1이다. n이 0일 때는, 식(X)의 괄호 내의 카바졸 구조가 존재하지 않는 것을 의미한다.
    Ar101은, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼30의 아릴기이다.
    L101 및 L102는, 각각 독립적으로, 단일결합, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼30의 아릴렌기로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
    R101∼R128은, 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 치환기이며, 해당 치환기는, 할로젠 원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 3∼30의 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼30의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 7∼36의 아르알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼30의 알킬기 및 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼30의 아릴기로부터 선택되는 치환기를 갖는 모노, 다이 또는 트라이치환 실릴기, 및 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼30의 헤테로아릴기로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
    X는, NR201, O, S, 또는 CR202R203을 나타내고,
    R201은 치환 또는 비치환된 페닐기이고,
    R202 및 R203은, 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 치환기이며, 해당 치환기는, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼30의 알킬기, 및 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼30의 아릴기로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
    R202와 R203은, 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 환구조를 형성해도 된다.
    단, R105∼R108로부터 선택되는 1개는, *c에 결합하는 단일결합이고, R113∼R116으로부터 선택되는 1개는 *d에 결합하는 단일결합이다.
    *c에 결합하는 단일결합 이외의 R101∼R108, 및 *d에 결합하는 단일결합 이외의 R109∼R116으로부터 선택되는 인접하는 2개는, 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 환구조를 형성해도 된다.
    R121∼R124로부터 선택되는 인접하는 쌍에 있어서, 한 쪽은 *에 결합하는 단일결합이고, 다른 쪽은 *2에 결합하는 단일결합이다.
    *1에 결합하는 단일결합 및 *2에 결합하는 단일결합 이외의 R117∼R128로부터 선택되는 인접하는 2개는, 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 환구조를 형성해도 된다.)
  33. 제 23 항 내지 제 32 항 중 어느 한 항에 기재된 유기 전기발광 소자를 포함하는 전자 기기.
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