KR20210131321A - 벤조아졸 고리 구조를 갖는 아릴아민 화합물 및 유기 일렉트로 루미네선스 소자 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 목적은, 태양광의 파장 400 ㎚ 내지 410 ㎚ 의 광을 흡광하여 유기 EL 소자 내부의 재료에 영향을 주지 않고, 또 광의 취출 효율을 대폭 개선시키기 위해서 흡광 계수 및 굴절률이 높고, 박막의 안정성이나 내구성이나 내광성도 우수함과 함께, 청, 녹 및 적 각각의 파장 영역에 흡수를 갖지 않는 재료로 구성되는 캐핑층과, 소자의 각종 재료를 조합하고, 소자의 각종 재료가 갖는 특성을 효과적으로 발현할 수 있는 유기 EL 소자를 제공하는 것에 있다. 본 발명은, 벤조아졸 구조를 갖는 아릴아민 화합물, 그리고 그 아릴아민 화합물을 함유하는 캐핑층, 및 호스트와 인광 발광성 도펀트를 포함하는 발광층을 갖는 유기 EL 소자이다.

Description

벤조아졸 고리 구조를 갖는 아릴아민 화합물 및 유기 일렉트로 루미네선스 소자
본 발명은, 각종 표시 장치에 적합한 자발광 소자인 유기 일렉트로 루미네선스 소자 (이후, 유기 EL 소자라고 약칭한다) 에 적합한 화합물과 그 소자에 관한 것으로, 상세하게는 벤조아졸 고리 구조를 갖는 아릴아민 화합물과, 그 화합물을 사용한 유기 EL 소자에 관한 것이다.
유기 EL 소자는 자발광성 소자이기 때문에, 액정 소자에 비해 밝아 시인성이 우수하고, 선명한 표시가 가능한 점에서, 활발한 연구가 이루어져 왔다.
1987년에 이스트만·코닥사의 C. W. Tang 등은, 각종 역할을 각 재료에 분담한 적층 구조 소자를 개발함으로써, 유기 재료를 사용한 유기 EL 소자를 실용적인 것으로 하였다. 그들은 전자를 수송할 수 있는 형광체, 트리스(8-하이드록시 퀴놀린)알루미늄 (이후, Alq3 이라고 약칭한다) 과 정공을 수송할 수 있는 방향족 아민 화합물을 적층하고, 양방의 전하를 형광체의 층 중에 주입하여 발광시킴으로써, 10 V 이하의 전압으로 1000 cd/㎡ 이상의 고휘도를 얻고 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 및 특허문헌 2 참조).
현재까지, 유기 EL 소자의 실용화를 위해서 많은 개량이 이루어져, 적층 구조의 각종 역할을 더욱 세분화하여, 기판 상에 순차적으로, 양극, 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층, 음극을 형성한 전계 발광 소자의 바닥부로부터 광을 취출하는 보텀 이미션 구조의 발광 소자에 의해, 고효율과 내구성이 달성되게 되었다 (예를 들어, 비특허문헌 1 참조).
최근, 높은 일함수를 가진 금속을 양극에 사용하고, 상부로부터 발광하는 톱 이미션 구조의 발광 소자가 사용되게 되었다. 화소 회로를 갖는 바닥부로부터 광을 취출하는 보텀 이미션 구조에서는, 광을 취출하는 면적이 제한되어 버리는 데에 반해, 톱 이미션 구조의 발광 소자에서는, 상부로부터 광을 취출함으로써, 화소 회로로 차단되는 경우가 없기 때문에 광을 취출하는 면적을 넓게 취할 수 있는 이점이 있다.
또, 발광 효율의 추가적인 향상을 목적으로 하여 삼중항 여기자의 이용이 시도되어, 인광 발광체의 이용이 검토되고 있다 (예를 들어, 비특허문헌 2 참조).
발광층은, 일반적으로 호스트 재료라고 칭해지는 전하 수송성의 화합물에, 형광체나 인광 발광체를 도프하여 제작할 수도 있다. 최근에는, 호스트로서, 전자 수송능이 높은 함질소 헤테로 방향족 고리 구조를 갖는 화합물과, 정공 수송능을 갖는 카르바졸 구조를 갖는 화합물을 함께 사용함으로써, 단독으로 사용된 경우와 비교하여 발광 효율이 현저하게 개선되고 있다 (예를 들어, 특허문헌 3 및 특허문헌 4 참조).
인광 발광체로서 높은 발광 효율을 나타내는 재료로서 이리듐 착물이 일반적으로 사용되고 있지만, 이리듐 착물을 사용한 유기 EL 소자의 발광 스펙트럼은, 반치폭이 크고 색순도가 낮다는 문제가 있다.
이 색순도의 개선과 발광 효율을 향상시키는 수단으로서, 굴절률이 낮은 반투명 전극의 외측에, 굴절률이 높은 「캐핑층」을 형성함으로써, 마이크로 캐비티로 불리는 광학적인 공진기를 구축하여 발광 스펙트럼을 조정하는 발광 소자 구성이 제안되어 있다 (예를 들어, 특허문헌 5 참조).
상기 캐핑층의 재료로서, Alq3 이나 아릴아민 화합물이 제안되어 있다 (예를 들어, 비특허문헌 3 및 특허문헌 6). 그러나, 이들 종래의 재료에서는, 녹색 및 적색 발광 영역의 굴절률이 낮고, 광의 취출 효율이 낮은 문제점이 있다.
또, 종래의 재료를 사용한 캐핑층을 갖는 소자에서는, 태양광의 파장 400 ㎚ 내지 410 ㎚ 의 광을 투과해 버려, 소자 내부의 재료에 영향을 주기 때문에, 색순도의 저하 및 광의 취출 효율의 저하라는 문제점도 있다.
그래서, 유기 EL 소자의 소자 특성을 개선시키기 위해서, 특히, 태양광의 파장 400 ㎚ 내지 410 ㎚ 의 광을 흡수하여 소자 내부의 재료에 영향을 주지 않기 위해서, 또 광의 취출 효율을 대폭 개선시키기 위해서, 캐핑층의 재료로서 굴절률이 높고, 박막의 안정성이나 내구성이 우수한 재료가 요구되고 있다.
US5792557 US5639914 EP3042943 US20170104163 US7102282 US20140225100 국제공개 제2015/001726호 US10147891 특개2002-105055호 공보 EP2730583 US20180093962 EP2684932
응용 물리학회 제9회 강습회 예고집 55 ∼ 61페이지 (2001) 응용 물리학회 제9회 강습회 예고집 23 ∼ 31페이지 (2001) Appl. Phys. Let., 78, 544 (2001) J. Org. Chcm., 60, 7508 (1995) Synth. Commun., 11, 513 (1981)
본 발명의 목적은, (1) 발광 효율 및 전력 효율이 높고, (2) 발광 개시 전압이 낮고, (3) 실용 구동 전압이 낮고, (4) 특히 장수명인, 유기 EL 소자를 제공하기 위해서, 정공 및 전자의 주입·수송 성능, 박막 상태에서의 안정성, 내구성 등이 우수한 유기 EL 소자용의 각종 재료와, 태양광의 파장 400 ㎚ 내지 410 ㎚ 의 광을 흡광하여 소자 내부의 재료에 영향을 주지 않기 위해서 흡광 계수가 높고, 또 광의 취출 효율을 대폭 개선시키기 위해서 굴절률이 높고, 나아가 박막의 안정성이나 내구성이나 내광성이 우수함과 함께, 청, 녹 및 적 각각의 파장 영역에 있어서 흡수를 갖지 않는 재료로 구성되는 캐핑층을, 각각의 재료가 갖는 특성이 효과적으로 발현할 수 있도록 조합 유기 EL 소자를 제공하는 것에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해서 적합한 캐핑층의 재료에 있어서의 물리적인 특성으로는, (1) 400 ㎚ 내지 410 ㎚ 의 광을 흡수하는 것, (2) 굴절률이 높은 것, (3) 증착이 가능하고 열분해되지 않는 것, (4) 박막 상태가 안정적인 것, (5) 유리 전이 온도가 높은 것을 들 수 있다.
또, 본 발명에 적합한 소자의 물리적인 특성으로는, (1) 광의 취출 효율이 높은 것, (2) 색순도의 저하가 없는 것, (3) 시간 경과적으로 변화하지 않고 광을 투과하는 것, (4) 발광 효율 및 전력 효율이 높은 것, (5) 발광 개시 전압이 낮은 것, (6) 실용 구동 전압이 낮은 것, (7) 특히 장수명인 것을 들 수 있다.
본 발명자들은 상기의 목적을 달성하기 위해서, 아릴아민계 재료가, 박막의 안정성이나 내구성이 우수한 것, 인광 발광성 도펀트인 금속 착물이 발광 효율이 우수한 것에 주목하였다. 파장 400 ㎚ 내지 650 ㎚ 의 굴절률이 높고, 파장 400 ㎚ 내지 410 ㎚ 에 있어서의 소광 계수가 높은 특정한 벤조아졸 고리 구조를 갖는 아릴아민 화합물을 선택하여 캐핑층의 재료로서 사용하고, 인광 발광성 도펀트를 포함하는 발광층과 조합한 여러 가지의 유기 EL 소자를 제작하고, 소자의 특성 평가를 예의 실시하였다. 그 결과, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
상기 과제를 해결할 수 있는, 본 발명의 유기 EL 소자는, 적어도 양극, 제 1 정공 수송층, 제 2 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 음극 및 캐핑층을 이 순서로 가지고, 상기 캐핑층이 하기 식 (1) 로 나타내는 기 (벤조아졸 고리 구조) 를 갖는 아릴아민 화합물을 함유하고, 상기 발광층이 호스트와 이리듐 또는 백금을 포함하는 금속 착물인 인광 발광성 도펀트를 함유하는 것이다.
Figure pct00001
(식 중, R1 ∼ R4 는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 중수소 원자, 불소 원자, 염소 원자, 시아노기, 니트로기, 실릴기, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소 원자수 1 내지 6 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬기, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소 원자수 5 내지 10 의 시클로알킬기, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소 원자수 2 내지 6 의 직사슬형 혹은 분기형의 알케닐기, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소 원자수 1 내지 6 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬옥시기, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소 원자수 5 내지 10 의 시클로알킬옥시기, 치환 혹은 무치환의 방향족 탄화수소기, 치환 혹은 무치환의 방향족 복소 고리기, 치환 혹은 무치환의 축합 다환 방향족기, 또는 치환 혹은 무치환의 아릴옥시기를 나타내고,
Ar1 은, 치환 혹은 무치환의 방향족 탄화수소기, 치환 혹은 무치환의 방향족 복소 고리기, 또는 치환 혹은 무치환의 축합 다환 방향족기를 나타내고,
R1 ∼ R4 및 Ar1 중 어느 하나는, 결합 부위로서의 연결기이고,
X 는, 산소 원자 또는 황 원자를 나타낸다.
R1 ∼ R4 는, 단결합, 치환 혹은 무치환의 메틸렌기, 치환 혹은 무치환의 아미노기, 산소 원자 또는 황 원자를 개재하여 서로 결합하여 고리를 형성해도 된다.)
본 발명의 유기 EL 소자는, 투명 또는 반투명 전극의 외측에 형성한, 그 전극보다 굴절률이 높은 캐핑층을 갖기 때문에, 색순도 및 광의 취출 효율이 대폭 향상되어 있다. 또, 캐핑층에, 상기 식 (1) 로 나타내는 기를 갖는 아릴아민 화합물을 사용함으로써, 400 ∼ 410 ㎚ 의 태양광을 흡수할 수 있기 때문에, 발광 소자에 대한 데미지를 방지할 수 있다. 이와 같은 특성을 가짐으로써, 풀 컬러 디스플레이에 바람직하게 적용할 수 있어, 고정세한 화상을 표시하는 것이 가능해진다.
도 1 은, 식 (2) 로 나타내는 아릴아민 화합물로서, 화합물 (2-1) ∼ (2-16) 의 구조를 나타내는 도면이다.
도 2 는, 식 (2) 로 나타내는 아릴아민 화합물로서, 화합물 (2-17) ∼ (2-32) 의 구조를 나타내는 도면이다.
도 3 은, 식 (2) 로 나타내는 아릴아민 화합물로서, 화합물 (2-33) ∼ (2-48) 의 구조를 나타내는 도면이다.
도 4 는, 식 (2) 로 나타내는 아릴아민 화합물로서, 화합물 (2-49) ∼ (2-64) 의 구조를 나타내는 도면이다.
도 5 는, 식 (2) 로 나타내는 아릴아민 화합물로서, 화합물 (2-65) ∼ (2-82) 의 구조를 나타내는 도면이다.
도 6 은, 식 (3) 으로 나타내는 아릴아민 화합물로서, 화합물 (3-1) ∼ (3-14) 의 구조를 나타내는 도면이다.
도 7 은, 식 (3) 으로 나타내는 아릴아민 화합물로서, 화합물 (3-15) ∼ (3-30) 의 구조를 나타내는 도면이다.
도 8 은, 식 (3) 으로 나타내는 아릴아민 화합물로서, 화합물 (3-31) ∼ (3-42) 의 구조를 나타내는 도면이다.
도 9 는, 식 (3) 으로 나타내는 아릴아민 화합물로서, 화합물 (3-43) ∼ (3-53) 의 구조를 나타내는 도면이다.
도 10 은, 식 (3) 으로 나타내는 아릴아민 화합물로서, 화합물 (3-54) ∼ (3-65) 의 구조를 나타내는 도면이다.
도 11 은, 식 (3) 으로 나타내는 아릴아민 화합물로서, 화합물 (3-66) ∼ (3-74) 의 구조를 나타내는 도면이다.
도 12 는, 식 (Host-A) 로 나타내는 제 1 호스트 화합물로서, 화합물 (A-1) ∼ (A-15) 의 구조를 나타내는 도면이다.
도 13 은, 식 (Host-A) 로 나타내는 제 1 호스트 화합물로서, 화합물 (A-16) ∼ (A-28) 의 구조를 나타내는 도면이다.
도 14 는, 식 (Host-A) 로 나타내는 제 1 호스트 화합물로서, 화합물 (A-29) ∼ (A-43) 의 구조를 나타내는 도면이다.
도 15 는, 식 (Host-A) 로 나타내는 제 1 호스트 화합물로서, 화합물 (A-44) ∼ (A-56) 의 구조를 나타내는 도면이다.
도 16 은, 식 (Host-A) 로 나타내는 제 1 호스트 화합물로서, 화합물 (A-57) ∼ (A-69) 의 구조를 나타내는 도면이다.
도 17 은, 식 (Host-B) 로 나타내는 제 2 호스트 화합물로서, 화합물 (B-1) ∼ (B-15) 의 구조를 나타내는 도면이다.
도 18 은, 식 (Host-B) 로 나타내는 제 2 호스트 화합물로서, 화합물 (B-16) ∼ (B-27) 의 구조를 나타내는 도면이다.
도 19 는, 식 (Host-B) 로 나타내는 제 2 호스트 화합물로서, 화합물 (B-28) ∼ (B-39) 의 구조를 나타내는 도면이다.
도 20 은, 식 (Host-B) 로 나타내는 제 2 호스트 화합물로서, 화합물 (B-40) ∼ (B-52) 의 구조를 나타내는 도면이다.
도 21 은, 식 (4) 로 나타내는 금속 착물로서, 화합물 (4-1) ∼ (4-18) 의 구조를 나타내는 도면이다.
도 22 는, 식 (4) 로 나타내는 금속 착물로서, 화합물 (4-19) ∼ (4-32) 의 구조를 나타내는 도면이다.
도 23 은, 식 (4) 로 나타내는 금속 착물로서, 화합물 (4-33) ∼ (4-45) 의 구조를 나타내는 도면이다.
도 24 는, 식 (5) 로 나타내는 아릴아민 화합물로서, 화합물 (5-1) ∼ (5-16) 의 구조를 나타내는 도면이다.
도 25 는, 식 (5) 로 나타내는 아릴아민 화합물로서, 화합물 (5-17) ∼ (5-32) 의 구조를 나타내는 도면이다.
도 26 은, 식 (5) 로 나타내는 아릴아민 화합물로서, 화합물 (5-33) ∼ (5-48) 의 구조를 나타내는 도면이다.
도 27 은, 식 (5) 로 나타내는 아릴아민 화합물로서, 화합물 (5-49) ∼ (5-63) 의 구조를 나타내는 도면이다.
도 28 은, 실시예 13 ∼ 22, 비교예 1, 2 의 유기 EL 소자 구성을 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해 상세하게 설명한다. 먼저, 본 발명의 아릴아민 화합물 및 유기 EL 소자에 대해, 그 양태를 열거하여 설명한다. 또한, 본원에 있어서 「내지」라는 용어는 범위를 나타내는 용어이다. 예를 들어 「5 내지 10」이라는 기재는, 「5 이상 10 이하」를 의미하고, 「내지」의 전후에 기재되는 수치 자체도 포함하는 범위를 나타낸다.
1) 적어도 양극, 제 1 정공 수송층, 제 2 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 음극 및 캐핑층을 이 순서로 가지고, 상기 캐핑층이 하기 식 (1) 로 나타내는 기를 갖는 아릴아민 화합물을 함유하고, 상기 발광층이 호스트와 이리듐 또는 백금을 포함하는 금속 착물인 인광 발광성 도펀트를 함유하는, 유기 일렉트로 루미네선스 소자.
Figure pct00002
(식 중, R1 ∼ R4 는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 중수소 원자, 불소 원자, 염소 원자, 시아노기, 니트로기, 실릴기, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소 원자수 1 내지 6 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬기, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소 원자수 5 내지 10 의 시클로알킬기, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소 원자수 2 내지 6 의 직사슬형 혹은 분기형의 알케닐기, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소 원자수 1 내지 6 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬옥시기, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소 원자수 5 내지 10 의 시클로알킬옥시기, 치환 혹은 무치환의 방향족 탄화수소기, 치환 혹은 무치환의 방향족 복소 고리기, 치환 혹은 무치환의 축합 다환 방향족기, 또는 치환 혹은 무치환의 아릴옥시기를 나타내고,
Ar1 은, 치환 혹은 무치환의 방향족 탄화수소기, 치환 혹은 무치환의 방향족 복소 고리기, 또는 치환 혹은 무치환의 축합 다환 방향족기를 나타내고,
R1 ∼ R4 및 Ar1 중 어느 하나는, 결합 부위로서의 연결기이고,
X 는, 산소 원자 또는 황 원자를 나타낸다.
R1 ∼ R4 는, 단결합, 치환 혹은 무치환의 메틸렌기, 치환 혹은 무치환의 아미노기, 산소 원자 또는 황 원자를 개재하여 서로 결합하여 고리를 형성해도 된다.)
2) 상기 식 (1) 로 나타내는 기를 갖는 아릴아민 화합물이, 하기 식 (2) 또는 하기 식 (3) 으로 나타내는 아릴아민 화합물인, 상기 1) 에 기재된 유기 일렉트로 루미네선스 소자.
Figure pct00003
(식 중, Ar2, Ar3 및 Ar4 는, 각각 독립적으로, 치환 혹은 무치환의 방향족 탄화수소기, 치환 혹은 무치환의 방향족 복소 고리기, 치환 혹은 무치환의 축합 다환 방향족기, 또는 식 (1) 로 나타내는 기를 나타내고, Ar2, Ar3 및 Ar4 중 적어도 하나는, 식 (1) 로 나타내는 기이다.)
Figure pct00004
(식 중, Ar5, Ar6, Ar7 및 Ar8 은, 각각 독립적으로, 치환 혹은 무치환의 방향족 탄화수소기, 치환 혹은 무치환의 방향족 복소 고리기, 치환 혹은 무치환의 축합 다환 방향족기, 또는 식 (1) 로 나타내는 기를 나타내고, Ar5, Ar6, Ar7 및 Ar8 중 적어도 하나는, 식 (1) 로 나타내는 기이고,
L1 은, 치환 혹은 무치환의 페닐렌기, 치환 혹은 무치환의 비페닐렌기, 또는 치환 혹은 무치환의 터페닐렌기를 나타낸다.)
3) 상기 식 (1) 로 나타내는 기를 갖는 아릴아민 화합물이, 상기 식 (3) 으로 나타내는 아릴아민 화합물인, 2) 에 기재된 유기 일렉트로 루미네선스 소자.
4) 상기 호스트가, 하기 식 (Host-A) 로 나타내는 제 1 호스트 화합물과, 하기 식 (Host-B) 로 나타내는 제 2 호스트 화합물을 포함하는, 상기 1) ∼ 3) 중 어느 하나에 기재된 유기 EL 소자.
Figure pct00005
(식 중, Z 는, 각각 독립적으로, N 또는 CRa 를 나타내고, Z 중의 적어도 하나는, N 이고,
R5 ∼ R10 및 Ra 는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 중수소 원자, 불소 원자, 염소 원자, 시아노기, 니트로기, 치환 혹은 무치환의 탄소 원자수 1 내지 15 의 알킬기, 또는 치환 혹은 무치환의 탄소 원자수 6 내지 12 의 아릴기를 나타내고,
L2 및 L3 은, 각각 독립적으로, 단결합, 치환 혹은 무치환의 탄소 원자수 6 내지 30 의 아릴기, 또는 치환 혹은 무치환의 탄소 원자수 2 내지 30 의 헤테로아릴기를 나타내고,
n1 및 n2 는, 각각 독립적으로, 0 또는 1 의 정수를 나타낸다.)
Figure pct00006
(식 중, Y1 및 Y2 는, 각각 독립적으로, 단결합, 치환 혹은 무치환의 탄소 원자수 6 내지 30 의 아릴기, 또는 치환 혹은 무치환의 탄소 원자수 5 내지 30 의 헤테로아릴기를 나타내고,
Ar9 및 Ar10 은, 각각 독립적으로, 치환 혹은 무치환의 탄소 원자수 6 내지 30 의 아릴기, 또는 치환 혹은 무치환의 탄소 원자수 5 내지 30 의 헤테로아릴기를 나타내고,
R11 ∼ R16 은, 각각 독립적으로, 수소 원자, 중수소 원자, 불소 원자, 염소 원자, 시아노기, 니트로기, 탄소 원자수 1 내지 15 의 알킬기, 치환 혹은 무치환의 탄소 원자수 6 내지 30 의 아릴기, 또는 치환 혹은 무치환의 탄소 원자수 5 내지 30 의 헤테로아릴기를 나타내고,
m 은, 0 ∼ 4 의 정수를 나타낸다.)
5) 상기 인광 발광성 도펀트가, 하기 식 (4) 로 나타내는 금속 착물인, 상기 1) ∼ 4) 중 어느 하나에 기재된 유기 EL 소자.
Figure pct00007
(식 중, R17 ∼ R32 는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 중수소 원자, 불소 원자, 염소 원자, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소 원자수 1 내지 6 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬기, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소 원자수 5 내지 10 의 시클로알킬기, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소 원자수 2 내지 6 의 직사슬형 혹은 분기형의 알케닐기, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소 원자수 1 내지 6 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬옥시기, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소 원자수 5 내지 10 의 시클로알킬옥시기, 트리메틸실릴기, 치환 혹은 무치환의 방향족 탄화수소기, 치환 혹은 무치환의 방향족 복소 고리기, 치환 혹은 무치환의 축합 다환 방향족기, 치환 혹은 무치환의 아릴옥시기, 또는 방향족 탄화수소기, 방향족 복소 고리기 혹은 축합 다환 방향족기에서 선택되는 기에 의해 치환된 2 치환 아미노기를 나타내고,
n 은, 1 ∼ 3 의 정수를 나타낸다.)
6) 상기 제 2 정공 수송층은, 하기 식 (5) 로 나타내는 아릴아민 화합물을 함유하는, 상기 1) ∼ 5) 중 어느 하나에 기재된 유기 EL 소자.
Figure pct00008
(식 중, 인접하는 2 개의 * 는, 하기 식 (6) 의 2 개의 * 와 결합하여 고리를 형성하고 있고, 나머지 2 개의 * 는, CRb 및 CRc 를 나타내고,
R33 ∼ R35, Rb 및 Rc 는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 중수소 원자, 불소 원자, 염소 원자, 시아노기, 니트로기, 치환 혹은 무치환의 탄소 원자수 1 내지 15 의 알킬기, 또는 치환 혹은 무치환의 탄소 원자수 6 내지 12 의 아릴기를 나타내고,
Ar11 및 Ar12 는, 각각 독립적으로, 치환 혹은 무치환의 탄소 원자수 6 내지 30 의 아릴기, 또는 치환 혹은 무치환의 탄소 원자수 5 내지 30 의 헤테로아릴기를 나타낸다.)
Figure pct00009
(식 중, R36 ∼ R39, Rb 및 Rc 는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 중수소 원자, 불소 원자, 염소 원자, 시아노기, 니트로기, 치환 혹은 무치환의 탄소 원자수 1 내지 15 의 알킬기, 또는 치환 혹은 무치환의 탄소 원자수 6 내지 12 의 아릴기를 나타낸다.)
7) 상기 캐핑층의 두께가, 30 ㎚ ∼ 120 ㎚ 의 범위 내인, 상기 1) ∼ 6) 중 어느 한 항에 기재된 유기 일렉트로 루미네선스 소자.
8) 상기 캐핑층의 굴절률이, 파장 450 ㎚ ∼ 650 ㎚ 의 범위 내에 있어서 1.85 이상인, 상기 1) ∼ 7) 중 어느 한 항에 기재된 유기 일렉트로 루미네선스 소자.
상기 식 (1), (2) 및 (3) 중의 Ar1 ∼ Ar8 로 나타내는 「치환 혹은 무치환의 방향족 탄화수소기」, 「치환 혹은 무치환의 방향족 복소 고리기」또는 「치환 혹은 무치환의 축합 다환 방향족기」에 있어서의, 「방향족 탄화수소기」, 「방향족 복소 고리기」또는 「축합 다환 방향족기」로는, 구체적으로, 페닐기, 비페닐릴기, 터페닐릴기, 나프틸기, 안트라세닐기, 페난트레닐기, 플루오레닐기, 인데닐기, 피레닐기, 페릴레닐기, 플루오란테닐기, 트리페닐레닐기, 피리딜기, 피리미디닐기, 트리아지닐기, 푸릴기, 피롤릴기, 티에닐기, 셀레노닐기, 퀴놀릴기, 이소퀴놀릴기, 벤조푸라닐기, 벤조티에닐기, 인돌릴기, 카르바졸릴기, 벤조옥사졸릴기, 벤조티아졸릴기, 퀴녹살리닐기, 벤조이미다졸릴기, 피라졸릴기, 디벤조푸라닐기, 디벤조티에닐기, 나프티리디닐기, 페난트롤리닐기, 아크리디닐기, 및 카르볼리닐기 등을 들 수 있다.
상기 식 (1), (2) 및 (3) 중의 Ar1 ∼ Ar8 로 나타내는 「치환 방향족 탄화수소기」, 「치환 방향족 복소 고리기」또는 「치환 축합 다환 방향족기」에 있어서의 「치환기」로는, 구체적으로, 중수소 원자, 시아노기, 니트로기 ; 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자 등의 할로겐 원자 ; 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, tert-부틸기, n-펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기, n-헥실기 등의 탄소 원자수 1 내지 6 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬기 ; 메틸옥시기, 에틸옥시기, 프로필옥시기 등의 탄소 원자수 1 내지 6 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬옥시기 ; 비닐기, 알릴기 등의 알케닐기 ; 페닐옥시기, 톨릴옥시기 등의 아릴옥시기 ; 벤질옥시기, 페네틸옥시기 등의 아릴알킬옥시기 ; 페닐기, 비페닐릴기, 터페닐릴기, 나프틸기, 안트라세닐기, 페난트레닐기, 플루오레닐기, 인데닐기, 피레닐기, 페릴레닐기, 플루오란테닐기, 트리페닐레닐기 등의 방향족 탄화수소기 혹은 축합 다환 방향족기 ; 피리딜기, 피리미디닐기, 트리아지닐기, 티에닐기, 셀레노닐기, 푸릴기, 피롤릴기, 퀴놀릴기, 이소퀴놀릴기, 벤조푸라닐기, 벤조티에닐기, 인돌릴기, 카르바졸릴기, 벤조옥사졸릴기, 벤조티아졸릴기, 퀴녹살리닐기, 벤조이미다졸릴기, 피라졸릴기, 디벤조푸라닐기, 디벤조티에닐기, 카르볼리닐기 등의 방향족 복소 고리기 ; 스티릴기, 나프틸비닐기 등의 아릴비닐기 ; 아세틸기, 벤조일기 등의 아실기와 같은 기를 들 수 있고, 이들 치환기는, 추가로 상기 예시한 치환기가 치환되어 있어도 된다. 또, 이들 치환기끼리가 단결합, 치환 혹은 무치환의 메틸렌기, 산소 원자 또는 황 원자를 개재하여 서로 결합하여 고리를 형성하고 있어도 된다.
상기 식 (1) 중의 R1 ∼ R4 로 나타내는 「치환기를 가지고 있어도 되는 탄소 원자수 1 내지 6 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬기」, 「치환기를 가지고 있어도 되는 탄소 원자수 5 내지 10 의 시클로알킬기」또는 「치환기를 가지고 있어도 되는 탄소 원자수 2 내지 6 의 직사슬형 혹은 분기형의 알케닐기」에 있어서의 「탄소 원자수 1 내지 6 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬기」, 「탄소 원자수 5 내지 10 의 시클로알킬기」또는 「탄소 원자수 2 내지 6 의 직사슬형 혹은 분기형의 알케닐기」로는, 구체적으로, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, tert-부틸기, n-펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기, n-헥실기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 1-아다만틸기, 2-아다만틸기, 비닐기, 알릴기, 이소프로페닐기, 2-부테닐기 등을 들 수 있고, 이들 기끼리가 단결합, 치환 혹은 무치환의 메틸렌기, 산소 원자 또는 황 원자를 개재하여 서로 결합하여 고리를 형성해도 된다.
상기 식 (1) 중의 R1 ∼ R4 로 나타내는 「치환기를 갖는 탄소 원자수 1 내지 6 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬기」, 「치환기를 갖는 탄소 원자수 5 내지 10 의 시클로알킬기」또는 「치환기를 갖는 탄소 원자수 2 내지 6 의 직사슬형 혹은 분기형의 알케닐기」에 있어서의 「치환기」로는, 구체적으로, 중수소 원자, 시아노기, 니트로기 ; 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자 등의 할로겐 원자 ; 메틸옥시기, 에틸옥시기, 프로필옥시기 등의 탄소 원자수 1 내지 6 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬옥시기 ; 비닐기, 알릴기 등의 알케닐기 ; 페닐옥시기, 톨릴옥시기 등의 아릴옥시기 ; 벤질옥시기, 페네틸옥시기 등의 아릴알킬옥시기 ; 페닐기, 비페닐릴기, 터페닐릴기, 나프틸기, 안트라세닐기, 페난트레닐기, 플루오레닐기, 인데닐기, 피레닐기, 페릴레닐기, 플루오란테닐기, 트리페닐레닐기 등의 방향족 탄화수소기 혹은 축합 다환 방향족기 ; 피리딜기, 피리미디닐기, 트리아지닐기, 티에닐기, 셀레노닐기, 푸릴기, 피롤릴기, 퀴놀릴기, 이소퀴놀릴기, 벤조푸라닐기, 벤조티에닐기, 인돌릴기, 카르바졸릴기, 벤조옥사졸릴기, 벤조티아졸릴기, 퀴녹살리닐기, 벤조이미다졸릴기, 피라졸릴기, 디벤조푸라닐기, 디벤조티에닐기, 카르볼리닐기 등의 방향족 복소 고리기와 같은 기를 들 수 있고, 이들 치환기는 추가로 상기 예시한 치환기가 치환되어 있어도 된다. 또, 이들 치환기끼리가 단결합, 치환 혹은 무치환의 메틸렌기, 산소 원자 또는 황 원자를 개재하여 서로 결합하여 고리를 형성하고 있어도 된다.
상기 식 (1) 중의 R1 ∼ R4 로 나타내는 「치환기를 가지고 있어도 되는 탄소 원자수 1 내지 6 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬옥시기」또는 「치환기를 가지고 있어도 되는 탄소 원자수 5 내지 10 의 시클로알킬옥시기」에 있어서의 「탄소 원자수 1 내지 6 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬옥시기」또는 「탄소 원자수 5 내지 10 의 시클로알킬옥시기」로는, 구체적으로, 메틸옥시기, 에틸옥시기, n-프로필옥시기, 이소프로필옥시기, n-부틸옥시기, tert-부틸옥시기, n-펜틸옥시기, n-헥실옥시기, 시클로펜틸옥시기, 시클로헥실옥시기, 시클로헵틸옥시기, 시클로옥틸옥시기, 1-아다만틸옥시기, 2-아다만틸옥시기 등을 들 수 있고, 이들 기끼리가 단결합, 치환 혹은 무치환의 메틸렌기, 산소 원자 또는 황 원자를 개재하여 서로 결합하여 고리를 형성하고 있어도 된다.
상기 식 (1) 중의 R1 ∼ R4 로 나타내는 「치환기를 갖는 탄소 원자수 1 내지 6 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬옥시기」또는 「치환기를 갖는 탄소 원자수 5 내지 10 의 시클로알킬옥시기」에 있어서의 「치환기」로는, 상기 일반식 (1) 중의 R1 ∼ R4 로 나타내는 「치환기를 갖는 탄소 원자수 1 내지 6 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬기」, 「치환기를 갖는 탄소 원자수 5 내지 10 의 시클로알킬기」또는 「치환기를 갖는 탄소 원자수 2 내지 6 의 직사슬형 혹은 분기형의 알케닐기」에 있어서의 「치환기」에 관해서 나타낸 것과 동일한 것을 들 수 있고, 취할 수 있는 양태도, 동일한 것을 들 수 있다.
상기 식 (1) 중의 R1 ∼ R4 로 나타내는 「치환 혹은 무치환의 방향족 탄화수소기」, 「치환 혹은 무치환의 방향족 복소 고리기」또는 「치환 혹은 무치환의 축합 다환 방향족기」에 있어서의 「방향족 탄화수소기」, 「방향족 복소 고리기」또는 「축합 다환 방향족기」로는, 상기 식 (1), (2) 및 (3) 중의 Ar1 ∼ Ar8 로 나타내는 「치환 혹은 무치환의 방향족 탄화수소기」, 「치환 혹은 무치환의 방향족 복소 고리기」또는 「치환 혹은 무치환의 축합 다환 방향족기」에 있어서의 「방향족 탄화수소기」, 「방향족 복소 고리기」또는 「축합 다환 방향족기」에 관해서 나타낸 것과 동일한 것을 들 수 있고, 이들 기끼리가 단결합, 치환 혹은 무치환의 메틸렌기, 산소 원자 또는 황 원자를 개재하여 서로 결합하여 고리를 형성해도 된다. 또, 이들 기는 치환기를 가지고 있어 되고, 치환기로서, 상기 식 (1), (2) 및 (3) 중의 Ar1 ∼ Ar8 로 나타내는 「치환 방향족 탄화수소기」, 「치환 방향족 복소 고리기」또는 「치환 축합 다환 방향족기」에 있어서의 「치환기」에 관해서 나타낸 것과 동일한 것을 들 수 있고, 취할 수 있는 양태도, 동일한 것을 들 수 있다.
상기 식 (1) 중의 R1 ∼ R4 로 나타내는 「치환 혹은 무치환의 아릴옥시기」에 있어서의 「아릴옥시기」로는, 구체적으로, 페닐옥시기, 비페닐릴옥시기, 터페닐릴옥시기, 나프틸옥시기, 안트라세닐옥시기, 페난트레닐옥시기, 플루오레닐옥시기, 인데닐옥시기, 피레닐옥시기, 페릴레닐옥시기 등을 들 수 있고, 이들 기끼리가 단결합, 치환 혹은 무치환의 메틸렌기, 산소 원자 또는 황 원자를 개재하여 서로 결합하여 고리를 형성하고 있어도 된다. 또, 이들 기는 치환기를 가지고 있어 되고, 치환기로서, 상기 식 (1), (2) 및 (3) 중의 Ar1 ∼ Ar8 로 나타내는 「치환 방향족 탄화수소기」, 「치환 방향족 복소 고리기」또는 「치환 축합 다환 방향족기」에 있어서의 「치환기」에 관해서 나타낸 것과 동일한 것을 들 수 있고, 취할 수 있는 양태도, 동일한 것을 들 수 있다.
상기 식 (1) 중의 R1 ∼ R4 및 Ar1 중 어느 하나는, 결합 부위로서의 연결기이다. 즉, 상기 식 (1) 중의 R1 ∼ R4 및 Ar1 중 어느 하나는, 상기 식 (1) 로 나타내는 기를 갖는 아릴아민 화합물에 있어서, 상기 식 (1) 로 나타내는 기와 다른 구조를 결합하고 있는 연결기이다. 상기 식 (1) 중의 R1 ∼ R4 중 어느 하나가 결합 부위로서의 연결기인 경우, R1 ∼ R4 는 단결합이어도 된다.
본 발명에 있어서는, 굴절률 및 소광 계수를 높게 하는 관점에서, 상기 식 (1) 중의 Ar1 로는, 「치환 혹은 무치환의 방향족 탄화수소기」, 및 「치환 혹은 무치환의 축합 다환 방향족기」가 바람직하고, 페닐기 및 비페닐기가 보다 바람직하고, 특히 페닐기가 바람직하다.
상기 식 (1) 중의 R1 ∼ R4 로는, 수소 원자 또는 중수소 원자가 바람직하고, 합성상의 관점에서, 수소 원자가 보다 바람직하다.
상기 식 (1) 로 나타내는 기를 갖는 아릴아민 화합물은, 굴절률 및 소광 계수를 높게 하는 관점에서, 상기 식 (2) 또는 상기 식 (3) 으로 나타내는 아릴아민 화합물인 것이 바람직하다. 또, 상기 식 (1) 중의 Ar1 이, 상기 식 (2) 및 (3) 중의 질소 원자와 결합하고 있는 것이 바람직하다.
상기 식 (2) 중의 Ar2 ∼ Ar4 중 적어도 1 개는 상기 식 (1) 로 나타내는 기이지만, Ar2 ∼ Ar4 중 2 개가, 각각 독립적으로, 상기 식 (1) 로 나타내는 기인 것이 바람직하다. 또, 상기 식 (3) 중의 Ar5 ∼ Ar8 중 적어도 1 개는 상기 식 (1) 로 나타내는 기이지만, Ar5 ∼ Ar8 중 2 개가, 각각 독립적으로, 상기 식 (1) 로 나타내는 기인 것이 바람직하고, Ar5 및 Ar8 이, 각각 독립적으로, 상기 식 (1) 로 나타내는 기인 것이 보다 바람직하다.
상기 식 (2) 및 (3) 중의 Ar2 ∼ Ar8 중, 상기 식 (1) 로 나타내는 기 이외의 기로는, 「치환 혹은 무치환의 방향족 탄화수소기」또는 「치환 혹은 무치환의 축합 다환 방향족기」가 바람직하고, 치환 혹은 무치환의 페닐기, 치환 혹은 무치환의 비페닐기가 보다 바람직하다. 페닐기 및 비페닐기의 치환기로는, 페닐기, 나프틸기 및 페난트레닐기가 바람직하다. 바람직한 기의 구체예로는, 예를 들어, 하기 식으로 나타내는 기를 들 수 있다.
Figure pct00010
(식 중, 파선부는 결합 부위를 나타낸다.)
상기 식 (3) 중의 L1 로는, 치환 혹은 무치환의 비페닐렌기, 또는 치환 혹은 무치환의 터페닐렌기가 바람직하고, 합성상의 관점에서, 무치환의 비페닐렌기, 또는 무치환의 터페닐렌기가 보다 바람직하다.
본 발명의 유기 EL 소자에 바람직하게 사용되는, 상기 식 (1) 로 나타내는 아릴아민 화합물 중에서, 바람직한 화합물의 구체예를 도 1 ∼ 11 에 나타내지만, 이들 화합물에 한정되는 것은 아니다.
상기 식 (Host-A) 중의 R5 ∼ R10 및 Ra 로 나타내는 「치환 혹은 무치환의 탄소 원자수 1 내지 15 의 알킬기」에 있어서의 「탄소 원자수 1 내지 15 의 알킬기」로는, 구체적으로, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, s-부틸기, 이소부틸기, t-부틸기, n-펜틸기, n-헥실기, n-헵틸기, n-옥틸기, 하이드록시메틸기, 1-하이드록시에틸기, 2-하이드록시에틸기, 2-하이드록시이소부틸기, 1,2-디하이드록시에틸기, 1,3-디하이드록시이소프로필기, 2,3-디하이드록시-t-부틸기, 1,2,3-트리하이드록시프로필기, 클로로메틸기, 1-클로로에틸기, 2-클로로에틸기, 2-클로로이소부틸기, 1,2-디클로로에틸기, 1,3-디클로로이소프로필기, 2,3-디클로로-t-부틸기, 1,2,3-트리클로로프로필기, 브로모메틸기, 1-브로모에틸기, 2-브로모에틸기, 2-브로모이소부틸기, 1,2-디브로모에틸기, 1,3-디브로모이소프로필기, 2,3-디브로모-t-부틸기, 1,2,3-트리브로모프로필기, 요오드메틸기, 1-요오드에틸기, 2-요오드에틸기, 2-요오드이소부틸기, 1,2-디요오드에틸기, 1,3-디요오드이소프로필기, 2,3-디요오드-t-부틸기, 1,2,3-트리요오드프로필기, 아미노메틸기, 1-아미노에틸기, 2-아미노에틸기, 2-아미노이소부틸기, 1,2-디아미노에틸기, 1,3-디아미노이소프로필기, 2,3-디아미노-t-부틸기, 1,2,3-트리아미노프로필기, 시아노메틸기, 1-시아노에틸기, 2-시아노에틸기, 2-시아노이소부틸기, 1,2-디시아노에틸기, 1,3-디시아노이소프로필기, 2,3-디시아노-t-부틸기, 1,2,3-트리시아노프로필기, 니트로메틸기, 1-니트로에틸기, 2-니트로에틸기, 2-니트로이소부틸기, 1,2-디니트로에틸기, 1,3-디니트로이소프로필기, 2,3-디니트로-t-부틸기, 1,2,3-트리니트로프로필기, 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 4-메틸시클로헥실기, 1-아다만틸기, 2-아다만틸기, 1-노르보르닐기, 2-노르보르닐기 등을 들 수 있다.
상기 식 (Host-A) 중의 R5 ∼ R10 및 Ra 로 나타내는 「치환 혹은 무치환의 탄소 원자수 1 내지 15 의 알킬기」에 있어서의 「치환기」로는, 상기 식 (1) 중의 R1 ∼ R4 로 나타내는 「치환기를 갖는 탄소 원자수 1 내지 6 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬기」, 「치환기를 갖는 탄소 원자수 5 내지 10 의 시클로알킬기」또는 「치환기를 갖는 탄소 원자수 2 내지 6 의 직사슬형 혹은 분기형의 알케닐기」에 있어서의 「치환기」에 관해서 나타낸 것과 동일한 것을 들 수 있고, 취할 수 있는 양태도, 동일한 것을 들 수 있다.
상기 식 (Host-A) 중의 R5 ∼ R10 및 Ra 로 나타내는 「치환 혹은 무치환의 탄소수 원자 6 내지 15 의 아릴기」로는, 구체적으로, 페닐기, 비페닐릴기, 9,9'-디메틸플루오레닐기, 1-나프틸기, 2-나프틸기, 플루오로페닐기, 디플루오로페닐기, 트리플루오로페닐기, 테트라플루오로페닐기, 펜타플루오로페닐기, 톨루일기, 니트로페닐기, 시아노페닐기, 플루오로비페닐릴기, 니트로비페닐릴기, 시아노비페닐기, 시아노나프틸기, 니트로나프틸기, 플루오로나프틸기 등을 들 수 있고, 이들 기끼리가 단결합, 치환 혹은 무치환의 메틸렌기, 산소 원자 또는 황 원자를 개재하여 서로 결합하여 고리를 형성하고 있어도 된다.
상기 식 (Host-A) 중의 R5 ∼ R10 및 Ra 로 나타내는 「치환 혹은 무치환의 고리 형성 탄소수 6 내지 12 의 아릴기」에 있어서의 「치환기」로서, 상기 식 (1), (2) 및 (3) 중의 Ar1 ∼ Ar8 로 나타내는 「치환 방향족 탄화수소기」, 「치환 방향족 복소 고리기」또는 「치환 축합 다환 방향족기」에 있어서의 「치환기」에 관해서 나타낸 것과 동일한 것을 들 수 있고, 취할 수 있는 양태도, 동일한 것을 들 수 있다.
상기 식 (Host-A) 중의 L1 및 L2 로 나타내는 「치환 혹은 무치환의 고리 형성 탄소수 6 내지 30 의 아릴렌기」, 또는 「치환 혹은 무치환의 고리 형성 탄소수 5 내지 30 의 헤테로아릴렌기」에 있어서의 「고리 형성 탄소수 6 내지 30 의 아릴렌기」또는 「고리 형성 탄소수 5 내지 30 의 헤테로아릴렌기」로는, 구체적으로, 페닐렌기, 비페닐렌기, 터페닐렌기, 쿼터페닐렌기, 킹크페닐렌기, 나프틸렌기, 안트릴렌기, 페난트릴렌기, 플루오레닐렌기, 인데닐렌기, 피레닐렌기, 아세토나프테닐렌기, 플루오란테닐렌기, 트리페닐레닐렌기, 피리딜렌기, 피라닐렌기, 퀴놀릴렌기, 이소퀴놀릴렌기, 벤조푸라닐렌기, 벤조티에닐렌기, 인돌릴렌기, 카르바졸릴렌기, 벤조옥사졸릴렌기, 벤조티아졸릴렌기, 퀴녹살릴렌기, 벤조이미다졸릴렌기, 피라졸릴렌기, 디벤조푸라닐렌기, 및 디벤조티에닐렌기 등을 들 수 있다.
상기 식 (Host-A) 중의 L1 및 L2 로 나타내는 「치환 혹은 무치환의 고리 형성 탄소수 6 내지 30 의 아릴렌기」, 또는 「치환 혹은 무치환의 고리 형성 탄소수 5 내지 30 의 헤테로아릴렌기」에 있어서의 「치환기」로서, 상기 식 (1), (2) 및 (3) 중의 Ar1 ∼ Ar8 로 나타내는 「치환 방향족 탄화수소기」, 「치환 방향족 복소 고리기」또는 「치환 축합 다환 방향족기」에 있어서의 「치환기」에 관해서 나타낸 것과 동일한 것을 들 수 있고, 취할 수 있는 양태도, 동일한 것을 들 수 있다.
본 발명의 유기 EL 소자에 바람직하게 사용되는, 상기 식 (Host-A) 로 나타내는 제 1 호스트 화합물 중에서, 바람직한 화합물의 구체예를 도 12 ∼ 16 에 나타내지만, 이들 화합물에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 있어서는, 발광 효율 및 전력 효율의 관점에서, 도 14 에 나타낸 화합물 (A-43) 이 바람직하지만, 이 화합물에 한정되는 것은 아니다.
상기 식 (Host-B) 중의 Ar9 및 Ar10 으로 나타내는 「치환 혹은 무치환의 탄소 원자수 6 내지 30 의 아릴기」, 또는 「치환 혹은 무치환의 탄소 원자수 5 내지 30 의 헤테로아릴기」에 있어서의 「탄소 원자수 6 내지 30 의 아릴기」, 또는 「탄소 원자수 5 내지 30 의 헤테로아릴기」로는, 구체적으로, 페닐기, 비페닐릴기, 터페닐릴기, 나프틸기, 트리페닐렌기, 안트라세닐기, 페난트레닐기, 플루오레닐기, 인데닐기, 피레닐기, 페릴레닐기, 플루오란테닐기, 트리페닐레닐기, 피리딜기, 피리미디닐기, 트리아지닐기, 푸릴기, 피롤릴기, 티에닐기, 퀴놀릴기, 이소퀴놀릴기, 벤조푸라닐기, 벤조티에닐기, 인돌릴기, 카르바졸릴기, 벤조옥사졸릴기, 벤조티아졸릴기, 퀴녹살리닐기, 벤조이미다졸릴기, 피라졸릴기, 디벤조푸라닐기, 디벤조티에닐기, 나프티리디닐기, 페난트롤리닐기, 아크리디닐기, 및 카르볼리닐기 등을 들 수 있고, 이들 기끼리가 단결합, 치환 혹은 무치환의 메틸렌기, 산소 원자 또는 황 원자를 개재하여 서로 결합하여 고리를 형성하고 있어도 된다.
상기 식 (Host-B) 중의 Ar9 및 Ar10 으로 나타내는 「치환 혹은 무치환의 탄소 원자수 6 내지 30 의 아릴기」, 또는 「치환 혹은 무치환의 탄소 원자수 5 내지 30 의 헤테로아릴기」에 있어서의 「치환기」로서, 상기 식 (1), (2) 및 (3) 중의 Ar1 ∼ Ar8 로 나타내는 「치환 방향족 탄화수소기」, 「치환 방향족 복소 고리기」또는 「치환 축합 다환 방향족기」에 있어서의 「치환기」에 관해서 나타낸 것과 동일한 것을 들 수 있고, 취할 수 있는 양태도, 동일한 것을 들 수 있다.
상기 식 (Host-B) 중의 R11 ∼ R16 으로 나타내는 「탄소수 1 내지 15 의 알킬기」로는, 구체적으로, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, s-부틸기, 이소부틸기, t-부틸기, n-펜틸기, n-헥실기, n-헵틸기, n-옥틸기, 하이드록시메틸기, 1-하이드록시에틸기, 2-하이드록시에틸기, 2-하이드록시이소부틸기, 1,2-디하이드록시에틸기, 1,3-디하이드록시이소프로필기, 2,3-디하이드록시-t-부틸기, 1,2,3-트리하이드록시프로필기, 클로로메틸기, 1-클로로에틸기, 2-클로로에틸기, 2-클로로이소부틸기, 1,2-디클로로에틸기, 1,3-디클로로이소프로필기, 2,3-디클로로-t-부틸기, 1,2,3-트리클로로프로필기, 브로모메틸기, 1-브로모에틸기, 2-브로모에틸기, 2-브로모이소부틸기, 1,2-디브로모에틸기, 1,3-디브로모이소프로필기, 2,3-디브로모-t-부틸기, 1,2,3-트리브로모프로필기, 요오드메틸기, 1-요오드에틸기, 2-요오드에틸기, 2-요오드이소부틸기, 1,2-디요오드에틸기, 1,3-디요오드이소프로필기, 2,3-디요오드-t-부틸기, 1,2,3-트리요오드프로필기, 아미노메틸기, 1-아미노에틸기, 2-아미노에틸기, 2-아미노이소부틸기, 1,2-디아미노에틸기, 1,3-디아미노이소프로필기, 2,3-디아미노-t-부틸기, 1,2,3-트리아미노프로필기, 시아노메틸기, 1-시아노에틸기, 2-시아노에틸기, 2-시아노이소부틸기, 1,2-디시아노에틸기, 1,3-디시아노이소프로필기, 2,3-디시아노-t-부틸기, 1,2,3-트리시아노프로필기, 니트로메틸기, 1-니트로에틸기, 2-니트로에틸기, 2-니트로이소부틸기, 1,2-디니트로에틸기, 1,3-디니트로이소프로필기, 2,3-디니트로-t-부틸기, 1,2,3-트리니트로프로필기, 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 4-메틸시클로헥실기, 1-아다만틸기, 2-아다만틸기, 1-노르보르닐기, 2-노르보르닐기 등을 들 수 있다.
상기 식 (Host-B) 중의 R11 ∼ R16 으로 나타내는 「탄소수 1 내지 15 의 알킬기」에 있어서의 「치환기」로는 상기 식 (1) 중의 R1 ∼ R4 로 나타내는 「치환기를 갖는 탄소 원자수 1 내지 6 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬기」, 「치환기를 갖는 탄소 원자수 5 내지 10 의 시클로알킬기」또는 「치환기를 갖는 탄소 원자수 2 내지 6 의 직사슬형 혹은 분기형의 알케닐기」에 있어서의 「치환기」에 관해서 나타낸 것과 동일한 것을 들 수 있고, 취할 수 있는 양태도, 동일한 것을 들 수 있다.
상기 식 (Host-B) 중의 R11 ∼ R16 으로 나타내는 「치환 혹은 무치환의 고리 형성 탄소수 6 내지 30 의 아릴기」, 또는 「치환 혹은 무치환의 고리 형성 탄소수 5 내지 30 의 헤테로아릴기」로는, 페닐기, 비페닐릴기, 터페닐릴기, 나프틸기, 안트라세닐기, 페난트레닐기, 플루오레닐기, 인데닐기, 피레닐기, 페릴레닐기, 플루오란테닐기, 트리페닐레닐기, 피리딜기, 피리미디닐기, 트리아지닐기, 푸릴기, 피롤릴기, 티에닐기, 퀴놀릴기, 이소퀴놀릴기, 벤조푸라닐기, 벤조티에닐기, 인돌릴기, 카르바졸릴기, 벤조옥사졸릴기, 벤조티아졸릴기, 퀴녹살리닐기, 벤조이미다졸릴기, 피라졸릴기, 디벤조푸라닐기, 디벤조티에닐기, 나프티리디닐기, 페난트롤리닐기, 아크리디닐기, 및 카르볼리닐기 등을 들 수 있고, 이들 기끼리가 단결합, 치환 혹은 무치환의 메틸렌기, 산소 원자 또는 황 원자를 개재하여 서로 결합하여 고리를 형성하고 있어도 된다.
상기 식 (Host-B) 중의 R11 ∼ R16 으로 나타내는 「치환 혹은 무치환의 고리 형성 탄소수 6 내지 30 의 아릴기」, 또는 「치환 혹은 무치환의 고리 형성 탄소수 5 내지 30 의 헤테로아릴기」에 있어서의 「치환기」로서, 상기 식 (1), (2) 및 (3) 중의 Ar1 ∼ Ar8 로 나타내는 「치환 방향족 탄화수소기」, 「치환 방향족 복소 고리기」또는 「치환 축합 다환 방향족기」에 있어서의 「치환기」에 관해서 나타낸 것과 동일한 것을 들 수 있고, 취할 수 있는 양태도, 동일한 것을 들 수 있다.
상기 식 (Host-B) 중의 Y1 및 Y2 로 나타내는 「치환 혹은 무치환의 탄소 원자수 6 내지 30 의 아릴렌기」, 또는 「치환 혹은 무치환의 탄소 원자수 5 내지 30 의 헤테로아릴렌기」에 있어서의 「탄소 원자수 6 내지 30 의 아릴렌기」, 또는 「탄소 원자수 5 내지 30 의 헤테로아릴렌기」로는, 구체적으로, 페닐렌기, 비페닐렌기, 터페닐렌기, 나프틸렌기, 안트릴렌기, 페난트릴렌기, 플루오레닐렌기, 인데닐렌기, 피레닐렌기, 아세토나프테닐렌기, 플루오란테닐렌기, 트리페닐레닐렌기, 피리딜렌기, 피라닐렌기, 퀴놀릴렌기, 이소퀴놀릴렌기, 벤조푸라닐렌기, 벤조티에닐렌기, 인돌릴렌기, 카르바졸릴렌기, 벤조옥사졸릴렌기, 벤조티아졸릴렌기, 퀴녹살릴렌기, 벤조이미다졸릴렌기, 피라졸릴렌기, 디벤조푸라닐렌기, 및 디벤조티에닐렌기 등을 들 수 있다. 상기 중에서 페닐렌기, 비페닐렌기, 또는 피레닐렌기가 특히 바람직하다.
상기 식 (Host-B) 중의 Y1 및 Y2 로 나타내는 「치환 혹은 무치환의 탄소 원자수 6 내지 30 의 아릴기」, 또는 「치환 혹은 무치환의 탄소 원자수 5 내지 30 의 헤테로아릴기」에 있어서의 「치환기」로서, 상기 식 (1), (2) 및 (3) 중의 Ar1 ∼ Ar8 로 나타내는 「치환 방향족 탄화수소기」, 「치환 방향족 복소 고리기」또는 「치환 축합 다환 방향족기」에 있어서의 「치환기」에 관해서 나타낸 것과 동일한 것을 들 수 있고, 취할 수 있는 양태도, 동일한 것을 들 수 있다.
본 발명의 유기 EL 소자에 바람직하게 사용되는, 상기 식 (Host-B) 로 나타내는 제 2 호스트 화합물 중에서, 바람직한 화합물의 구체예를 도 17 ∼ 20 에 나타내지만, 이들 화합물에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 있어서는, 발광 효율 및 전력 효율의 관점에서, 도 18 에 나타낸 화합물 (B-25) 가 바람직하지만, 이 화합물에 한정되는 것은 아니다.
상기 식 (4) 중의 R17 ∼ R32 로 나타내는 「치환기를 가지고 있어도 되는 탄소 원자수 1 내지 6 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬기」, 「치환기를 가지고 있어도 되는 탄소 원자수 5 내지 10 의 시클로알킬기」또는 「치환기를 가지고 있어도 되는 탄소 원자수 2 내지 6 의 직사슬형 혹은 분기형의 알케닐기」에 있어서의 「탄소 원자수 1 내지 6 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬기」, 「탄소 원자수 5 내지 10 의 시클로알킬기」또는 「탄소 원자수 2 내지 6 의 직사슬형 혹은 분기형의 알케닐기」로는, 구체적으로, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, tert-부틸기, n-펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기, n-헥실기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 1-아다만틸기, 2-아다만틸기, 비닐기, 알릴기, 이소프로페닐기, 2-부테닐기, 등을 들 수 있다. 또, 이들 기끼리가 단결합, 치환 혹은 무치환의 메틸렌기, 산소 원자 또는 황 원자를 개재하여 서로 결합하여 고리를 형성하고 있어도 된다.
상기 식 (4) 중의 R17 ∼ R32 로 나타내는 「치환기를 가지고 있어도 되는 탄소 원자수 1 내지 6 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬기」, 「치환기를 가지고 있어도 되는 탄소 원자수 5 내지 10 의 시클로알킬기」, 또는 「치환기를 가지고 있어도 되는 탄소 원자수 2 내지 6 의 직사슬형 혹은 분기형의 알케닐기」에 있어서의 「치환기」로는 상기 식 (1) 중의 R1 ∼ R4 로 나타내는 「치환기를 갖는 탄소 원자수 1 내지 6 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬기」, 「치환기를 갖는 탄소 원자수 5 내지 10 의 시클로알킬기」또는 「치환기를 갖는 탄소 원자수 2 내지 6 의 직사슬형 혹은 분기형의 알케닐기」에 있어서의 「치환기」에 관해서 나타낸 것과 동일한 것을 들 수 있고, 취할 수 있는 양태도, 동일한 것을 들 수 있다.
상기 식 (4) 중의 R17 ∼ R32 로 나타내는 「치환기를 가지고 있어도 되는 탄소 원자수 1 내지 6 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬옥시기」또는 「치환기를 가지고 있어도 되는 탄소 원자수 5 내지 10 의 시클로알킬옥시기」에 있어서의 「탄소 원자수 1 내지 6 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬옥시기」또는 「탄소 원자수 5 내지 10 의 시클로알킬옥시기」로는, 구체적으로, 메틸옥시기, 에틸옥시기, n-프로필옥시기, 이소프로필옥시기, n-부틸옥시기, tert-부틸옥시기, n-펜틸옥시기, n-헥실옥시기, 시클로펜틸옥시기, 시클로헥실옥시기, 시클로헵틸옥시기, 시클로옥틸옥시기, 1-아다만틸옥시기, 2-아다만틸옥시기 등을 들 수 있다.
상기 식 (4) 중의 R17 ∼ R32 로 나타내는 「치환기를 갖는 탄소 원자수 1 내지 6 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬옥시기」또는 「치환기를 갖는 탄소 원자수 5 내지 10 의 시클로알킬옥시기」에 있어서의 「치환기」로는, 상기 식 (1) 중의 R1 ∼ R4 로 나타내는 「치환기를 갖는 탄소 원자수 1 내지 6 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬기」, 「치환기를 갖는 탄소 원자수 5 내지 10 의 시클로알킬기」또는 「치환기를 갖는 탄소 원자수 2 내지 6 의 직사슬형 혹은 분기형의 알케닐기」에 있어서의 「치환기」에 관해서 나타낸 것과 동일한 것을 들 수 있고, 취할 수 있는 양태도, 동일한 것을 들 수 있다.
상기 식 (4) 중의 R17 ∼ R32 로 나타내는 「치환 혹은 무치환의 아릴옥시기」에 있어서의 「아릴옥시기」로는, 구체적으로, 페닐옥시기, 비페닐릴옥시기, 터페닐릴옥시기, 나프틸옥시기, 안트라세닐옥시기, 페난트레닐옥시기, 플루오레닐옥시기, 인데닐옥시기, 피레닐옥시기, 페릴레닐옥시기 등을 들 수 있고, 이들 기끼리가 단결합, 치환 혹은 무치환의 메틸렌기, 산소 원자 또는 황 원자를 개재하여 서로 결합하여 고리를 형성하고 있어도 된다.
상기 식 (4) 중의 R17 ∼ R32 로 나타내는 「치환 혹은 무치환의 아릴옥시기」에 있어서의 「치환기」로는 상기 식 (1) 중의 R1 ∼ R4 로 나타내는 「치환 혹은 무치환의 아릴옥시기」에 있어서의 「치환기」에 관해서 나타낸 것과 동일한 것을 들 수 있고, 취할 수 있는 양태도, 동일한 것을 들 수 있다.
상기 식 (4) 중의 R17 ∼ R32 로 나타내는 「치환 혹은 무치환의 방향족 탄화수소기」, 「치환 혹은 무치환의 방향족 복소 고리기」, 또는 「치환 혹은 무치환의 축합 다환 방향족기」에 있어서의 「방향족 탄화수소기」, 「방향족 복소 고리기」또는 「축합 다환 방향족기」로는, 구체적으로, 페닐기, 나프틸기, 안트라세닐기, 페난트릴기, 나프타세닐기, 피레닐기, 비페닐릴기, p-터페닐기, m-터페닐기, 크리세닐기, 트리페닐레닐기, 페릴레닐기, 인데닐기, 푸라닐기, 티오페닐기, 피롤릴기, 피라졸릴기, 이미다졸릴기, 트리아졸릴기, 옥사졸릴기, 티아졸릴기, 옥사디아졸릴기, 티아디아졸릴기, 피리딜기, 피리미디닐기, 피라지닐기, 트리아지닐기, 벤조푸라닐기, 벤조티오페닐기, 벤즈이미다졸릴기, 인돌릴기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기, 퀴나졸리닐기, 퀴녹살리닐기, 나프티리디닐기, 벤즈옥사지닐기, 벤즈티아디닐기, 아크리디닐기, 페나지닐기, 페노티아지닐기, 페녹사지닐기 등을 들 수 있고, 이들 기끼리가 단결합, 치환 혹은 무치환의 메틸렌기, 산소 원자 또는 황 원자를 개재하여 서로 결합하여 고리를 형성하고 있어도 된다.
상기 식 (4) 중의 R17 ∼ R32 로 나타내는 「치환 혹은 무치환의 방향족 탄화수소기」, 「치환 혹은 무치환의 방향족 복소 고리기」, 또는 「치환 혹은 무치환의 축합 다환 방향족기」에 있어서의 「치환기」로서, 상기 식 (1), (2) 및 (3) 중의 Ar1 ∼ Ar8 로 나타내는 「치환 방향족 탄화수소기」, 「치환 방향족 복소 고리기」또는 「치환 축합 다환 방향족기」에 있어서의 「치환기」에 관해서 나타낸 것과 동일한 것을 들 수 있고, 취할 수 있는 양태도, 동일한 것을 들 수 있다.
본 발명의 유기 EL 소자에 바람직하게 사용되는, 상기 식 (4) 로 나타내는 금속 착물 중에서, 바람직한 화합물의 구체예를 도 21 ∼ 23 에 나타내지만, 이들 화합물에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 있어서는, 발광 효율 및 전력 효율의 관점에서, 도 23 에 나타낸 화합물 (4-35) 가 바람직하지만, 이 화합물에 한정되는 것은 아니다.
상기 식 (5) 중의 Ar11 및 Ar12 로 나타내는 「치환 혹은 무치환의 탄소 원자수 6 내지 30 의 아릴기」, 또는 「치환 혹은 무치환의 탄소 원자수 5 내지 30 의 헤테로아릴기」에 있어서의 「탄소 원자수 6 내지 30 의 아릴기」또는 「탄소 원자수 5 내지 30 의 헤테로아릴기」로는, 구체적으로, 페닐기, 비페닐릴기, 터페닐릴기, 나프틸기, 안트라세닐기, 페난트레닐기, 플루오레닐기, 인데닐기, 피레닐기, 페릴레닐기, 플루오란테닐기, 트리페닐레닐기, 피리딜기, 피리미디닐기, 트리아지닐기, 푸릴기, 피롤릴기, 티에닐기, 퀴놀릴기, 이소퀴놀릴기, 벤조푸라닐기, 벤조티에닐기, 인돌릴기, 카르바졸릴기, 벤조옥사졸릴기, 벤조티아졸릴기, 퀴녹살리닐기, 벤조이미다졸릴기, 피라졸릴기, 디벤조푸라닐기, 디벤조티에닐기, 나프티리디닐기, 페난트롤리닐기, 아크리디닐기, 및 카르볼리닐기 등을 들 수 있고, 이들 기끼리가 단결합, 치환 혹은 무치환의 메틸렌기, 산소 원자 또는 황 원자를 개재하여 서로 결합하여 고리를 형성하고 있어도 된다.
상기 식 (5) 중의 Ar11 및 Ar12 로 나타내는 「치환 혹은 무치환의 탄소 원자수 6 내지 30 의 아릴기」, 또는 「치환 혹은 무치환의 탄소 원자수 5 내지 30 의 헤테로아릴기인」에 있어서의 「치환기」로서, 상기 식 (1), (2) 및 (3) 중의 Ar1 ∼ Ar8 로 나타내는 「치환 방향족 탄화수소기」, 「치환 방향족 복소 고리기」또는 「치환 축합 다환 방향족기」에 있어서의 「치환기」에 관해서 나타낸 것과 동일한 것을 들 수 있고, 취할 수 있는 양태도, 동일한 것을 들 수 있다.
상기 식 (5) 및 (6) 중의 R33 ∼ R39 로 나타내는 「치환 혹은 무치환의 탄소 원자수 1 내지 15 의 알킬기」에 있어서의 「탄소 원자수 1 내지 15 의 알킬기」로는, 구체적으로, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, s-부틸기, 이소부틸기, t-부틸기, n-펜틸기, n-헥실기, n-헵틸기, n-옥틸기, 하이드록시메틸기, 1-하이드록시에틸기, 2-하이드록시에틸기, 2-하이드록시이소부틸기, 1,2-디하이드록시에틸기, 1,3-디하이드록시이소프로필기, 2,3-디하이드록시-t-부틸기, 1,2,3-트리하이드록시프로필기, 클로로메틸기, 1-클로로에틸기, 2-클로로에틸기, 2-클로로이소부틸기, 1,2-디클로로에틸기, 1,3-디클로로이소프로필기, 2,3-디클로로-t-부틸기, 1,2,3-트리클로로프로필기, 브로모메틸기, 1-브로모에틸기, 2-브로모에틸기, 2-브로모이소부틸기, 1,2-디브로모에틸기, 1,3-디브로모이소프로필기, 2,3-디브로모-t-부틸기, 1,2,3-트리브로모프로필기, 요오드메틸기, 1-요오드에틸기, 2-요오드에틸기, 2-요오드이소부틸기, 1,2-디요오드에틸기, 1,3-디요오드이소프로필기, 2,3-디요오드-t-부틸기, 1,2,3-트리요오드프로필기, 아미노메틸기, 1-아미노에틸기, 2-아미노에틸기, 2-아미노이소부틸기, 1,2-디아미노에틸기, 1,3-디아미노이소프로필기, 2,3-디아미노-t-부틸기, 1,2,3-트리아미노프로필기, 시아노메틸기, 1-시아노에틸기, 2-시아노에틸기, 2-시아노이소부틸기, 1,2-디시아노에틸기, 1,3-디시아노이소프로필기, 2,3-디시아노-t-부틸기, 1,2,3-트리시아노프로필기, 니트로메틸기, 1-니트로에틸기, 2-니트로에틸기, 2-니트로이소부틸기, 1,2-디니트로에틸기, 1,3-디니트로이소프로필기, 2,3-디니트로-t-부틸기, 1,2,3-트리니트로프로필기, 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 4-메틸시클로헥실기, 1-아다만틸기, 2-아다만틸기, 1-노르보르닐기, 2-노르보르닐기 등을 들 수 있다.
상기 식 (5) 및 (6) 중의 R33 ∼ R39 로 나타내는 「치환 혹은 무치환의 탄소 원자수 1 내지 15 의 알킬기」에 있어서의 「치환기」로는, 상기 식 (1) 중의 R1 ∼ R4 로 나타내는 「치환기를 갖는 탄소 원자수 1 내지 6 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬기」, 「치환기를 갖는 탄소 원자수 5 내지 10 의 시클로알킬기」또는 「치환기를 갖는 탄소 원자수 2 내지 6 의 직사슬형 혹은 분기형의 알케닐기」에 있어서의 「치환기」에 관해서 나타낸 것과 동일한 것을 들 수 있고, 취할 수 있는 양태도, 동일한 것을 들 수 있다.
상기 식 (5) 및 (6) 중의 R33 ∼ R39 로 나타내는 「치환 혹은 무치환의 탄소수 원자 6 내지 12 의 아릴기」에 있어서의 「탄소수 원자 6 내지 12 의 아릴기」로는, 구체적으로, 페닐기, 비페닐릴기, 1-나프틸기, 2-나프틸기, 플루오로페닐기, 디플루오로페닐기, 트리플루오로페닐기, 테트라플루오로페닐기, 펜타플루오로페닐기, 톨루일기, 니트로페닐기, 시아노페닐기, 플루오로비페닐릴기, 니트로비페닐릴기, 시아노비페닐기, 시아노나프틸기, 니트로나프틸기, 플루오로나프틸기 등을 들 수 있고, 이들 기끼리가 단결합, 치환 혹은 무치환의 메틸렌기, 산소 원자 또는 황 원자를 개재하여 서로 결합하여 고리를 형성하고 있어도 된다.
상기 식 (5) 및 (6) 중의 R33 ∼ R39 로 나타내는 「치환 혹은 무치환의 탄소수 원자 6 내지 12 의 아릴기」에 있어서의 「치환기」로서, 상기 식 (1), (2) 및 (3) 중의 Ar1 ∼ Ar8 로 나타내는 「치환 방향족 탄화수소기」, 「치환 방향족 복소 고리기」또는 「치환 축합 다환 방향족기」에 있어서의 「치환기」에 관해서 나타낸 것과 동일한 것을 들 수 있고, 취할 수 있는 양태도, 동일한 것을 들 수 있다.
본 발명에 있어서는, 정공 수송성의 관점에서, 상기 식 (5) 중의 Ar11 및 Ar12 로서, 무치환의 비페닐기, 무치환의 터페르기, 무치환의 트리페니렐기, 무치환의 페난트렐기, 치환기를 갖는 플루오레닐기, 및 치환기를 갖는 티에닐기가 바람직하고, 무치환의 비페닐기, 및 치환기를 갖는 플루오레닐기가 보다 바람직하다. 여기서, 플루오레닐기, 및 티에닐기의 치환기로는, 메틸기 및 페닐기가 바람직하고, 플루오레닐기의 치환기로는, 메틸기가 보다 바람직하다.
상기 식 (5) 및 (6) 중의 R33 ∼ R37 로는, 수소 원자, 중수소 원자가 바람직하고, 합성상의 관점에서, 수소 원자가 보다 바람직하다. 상기 식 (6) 중의 R38 및 R39 로는, 메틸기가 바람직하다.
본 발명의 유기 EL 소자에 바람직하게 사용되는, 상기 식 (5) 로 나타내는 아릴아민 화합물 중에서, 바람직한 화합물의 구체예를 도 24 ∼ 27 에 나타내지만, 이들 화합물에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 있어서는, 정공 수송성 및 박막의 안정성의 관점에서, 도 26 에 나타낸 (5-48) 로 나타내는 화합물이 바람직하지만, 이 화합물에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 상기 식 (1) 로 나타내는 기를 갖는 아릴아민 화합물은 신규한 화합물이고, 종래의 캐핑 재료보다, 광의 파장이 450 ㎚ 내지 650 ㎚ 의 범위 이내에 있어서 높은 굴절률을 가지고, 특히 녹색 및 적색 인광성 발광 재료를 포함하는 경우에, 보다 바람직하게 유기 EL 소자의 광 취출 효율을 향상시킬 수 있다는 작용을 갖는다.
또 본 발명의 상기 식 (1) 로 나타내는 기를 갖는 아릴아민 화합물은, 종래의 캐핑 재료보다, 광의 파장이 400 ㎚ 내지 410 ㎚ 의 범위에 있어서의 소광 계수가 높고, 태양광에 의한 소자에 대한 데미지의 방지하는 작용을 가지고, 고내구성을 실현하는 것이 가능해진다.
본 발명의 유기 EL 소자는, 종래의 캐핑 재료보다 굴절률이 높고, 우수한 흡광 계수를 가지고, 우수한 아모르퍼스성을 가진, 상기 식 (1) 로 나타내는 기, 즉, 벤조아졸 고리 구조를 갖는 아릴아민 화합물을 사용하고 있다. 그 때문에, 고효율, 고내구성을 실현하는 것이 가능해진다.
본 발명의 상기 식 (1) 로 나타내는 기를 갖는 아민 화합물은 신규 화합물이고, 이들 화합물의 주골격인 벤조아졸 유도체는, 그 자체 공지된 수법에 의해 합성이 가능하다 (예를 들어, 비특허문헌 4 참조). 또한, 합성한 할로겐화 벤조아졸 유도체와 아릴아민을 구리 촉매나 팔라듐 촉매 등에 의한 커플링 반응을 실시함으로써, 본 발명의 상기 식 (1) 로 나타내는 기를 갖는 아민 화합물을 합성할 수 있다. 그 밖에, 할로겐화 벤조아졸 유도체를 보론산 유도체, 또는 보론산에스테르 유도체로 함으로써, 할로겐화아릴아민과의 커플링 반응에 의해, 동일하게 본 발명의 상기 식 (1) 로 나타내는 기를 갖는 아릴아민 화합물을 합성할 수 있다 (예를 들어, 비특허문헌 4, 5 참조).
상기 서술한 상기 식 (Host-A) 로 나타내는 제 1 호스트 화합물은, 그 자체 공지된 방법에 준하여 합성할 수 있다 (예를 들어, 특허문헌 3, 4, 8 참조).
상기 서술한 상기 식 (Host-B) 로 나타내는 제 2 호스트 화합물은, 그 자체 공지된 방법에 준하여 합성할 수 있다 (예를 들어, 특허문헌 3, 4 참조).
상기 서술한 상기 식 (4) 로 나타내는 금속 착물은, 그 자체 공지된 방법에 준하여 합성할 수 있다 (예를 들어, 특허문헌 9, 10 참조).
상기 서술한 상기 식 (5) 로 나타내는 아릴아민 화합물은, 그 자체 공지된 방법에 준하여 합성할 수 있다 (예를 들어, 특허문헌 11 참조).
상기 식 (1) 로 나타내는 기를 갖는 아민 화합물, 상기 식 (Host-A) 로 나타내는 제 1 호스트 화합물, 상기 식 (Host-B) 로 나타내는 제 2 호스트 화합물, 상기 식 (4) 로 나타내는 금속 착물, 및 상기 식 (5) 로 나타내는 아릴아민 화합물의 정제는 칼럼 크로마토그래프에 의한 정제, 실리카 겔, 활성탄, 활성 백토 등에 의한 흡착 정제, 용매에 의한 재결정이나 정석법, 승화 정제법 등에 의해 실시할 수 있다. 화합물의 동정은, NMR 분석에 의해 실시할 수 있다. 물성값으로서, 융점, 유리 전이점 (Tg) 및 일함수 등의 측정을 실시하는 것이 바람직하다. 융점은 증착성의 지표가 되는 것이고, 유리 전이점 (Tg) 은 박막 상태의 안정성의 지표가 되고, 일함수는 정공 수송성이나 정공 저지성의 지표가 되는 것이다.
본 발명의 유기 EL 소자에 사용되는 화합물은, 칼럼 크로마토그래프에 의한 정제, 실리카 겔, 활성탄, 활성 백토 등에 의한 흡착 정제, 용매에 의한 재결정이나 정석법 등에 의해 정제를 실시한 후, 마지막으로 승화 정제법에 의해 정제된 것을 사용하는 것이 바람직하다.
융점과 유리 전이점 (Tg) 은, 분체를 사용하여 고감도 시차 주사 열량계 (브루커·에이엑스에스 제조, DSC3100SA) 에 의해 측정할 수 있다.
상기 식 (1) 로 나타내는 기를 갖는 아민 화합물에 대해서는, 굴절률 및 소광 계수의 측정을 실시하는 것이 바람직하다. 굴절률 및 소광 계수는, 실리콘 기판 상에 80 ㎚ 의 박막을 제작하여, 분광 측정 장치 (필메트릭스사 제조, F10-RT-UV) 를 사용하여 측정할 수 있다.
본 발명의 유기 EL 소자의 구조로는, 예를 들어, 톱 이미션 구조의 발광 소자의 경우, 유리 기판 위에 순차, 양극, 정공 주입층, 제 1 정공 수송층, 제 2 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 음극 및 캐핑층으로 이루어지는 것, 또, 양극과 정공 수송층 사이에 정공 주입층을 갖는 것, 정공 수송층과 발광층 사이에 전자 저지층을 갖는 것, 발광층과 전자 수송층 사이에 정공 저지층을 갖는 것, 전자 수송층과 음극 사이에 전자 주입층을 갖는 것을 들 수 있다. 이들 다층 구조에 있어서는, 1 개의 유기층이 몇 층인가의 역할을 겸하는 것이 가능하고, 예를 들어 1 개의 유기층이, 정공 주입층과 정공 수송층을 겸한 구성, 정공 수송층과 전자 저지층을 겸한 구성, 정공 저지층과 전자 수송층을 겸한 구성, 전자 수송층과 전자 주입층을 겸한 구성으로 하는 것 등도 가능하다. 또, 동일한 기능을 갖는 유기층을 2 층 이상 적층한 구성으로 하는 것도 가능하고, 정공 수송층을 2 층 적층한 구성, 발광층을 2 층 적층한 구성, 전자 수송층을 2 층 적층한 구성, 캐핑층을 2 층 적층한 구성 등도 가능하다.
유기 EL 소자의 각 층의 막 두께의 합계는, 100 ㎚ ∼ 700 ㎚ 정도가 바람직하고, 150 ㎚ ∼ 300 ㎚ 정도가 보다 바람직하다. 또, 캐핑층의 막 두께는, 예를 들어, 30 ㎚ ∼ 120 ㎚ 가 바람직하고, 40 ㎚ ∼ 80 ㎚ 가 보다 바람직하다. 이 경우, 양호한 광의 취출 효율이 얻어진다. 또한, 캐핑층의 막 두께는, 발광 소자에 사용하는 발광 재료의 종류, 캐핑층 이외의 유기 EL 소자의 두께 등에 따라, 적절히 변경할 수 있다.
본 발명의 유기 EL 소자의 정공 주입층의 재료로서, 분자 중에, 트리페닐아민 구조를 3 개 이상, 단결합 또는 헤테로 원자를 포함하지 않는 2 가기로 연결한 구조를 갖는 아릴아민 화합물, 예를 들어, 스타버스트형의 트리페닐아민 유도체, 여러 가지의 트리페닐아민 4 량체 등의 재료나 구리프탈로시아닌으로 대표되는 포르피린 화합물, 헥사시아노아자트리페닐렌과 같은 억셉터성의 복소 고리 화합물이나 도포형의 고분자 재료를 사용할 수 있다.
본 발명의 유기 EL 소자의 제 1 정공 수송층의 재료로서, N,N'-디페닐-N,N'-디(m-톨릴)벤지딘 (이후, TPD 라고 약칭한다) 이나 N,N'-디페닐-N,N'-디(α-나프틸)벤지딘 (이후, NPD 라고 약칭한다), N,N,N',N'-테트라비페닐릴벤지딘 등의 벤지딘 유도체, 1,1-비스[4-(디-4-톨릴아미노)페닐]시클로헥산 (이후, TAPC 라고 약칭한다), 특히 분자 중에 트리페닐아민 구조를 2 개, 단결합 또는 헤테로 원자를 포함하지 않는 2 가기로 연결한 구조를 갖는 아릴아민 화합물, 예를 들어, N,N,N',N'-테트라비페닐릴벤지딘 등을 사용하는 것이 바람직하다. 또, 분자 중에 트리페닐아민 구조를 3 개 이상, 단결합, 또는 헤테로 원자를 포함하지 않는 2 가기로 연결한 구조를 갖는 아릴아민 화합물, 예를 들어, 여러 가지의 트리페닐아민 3 량체 및 4 량체 등을 사용하는 것이 바람직하다.
또, 정공의 주입·수송층의 재료로서, 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜) (이후, PEDOT 라고 약칭한다)/폴리(스티렌술포네이트) (이후, PSS 라고 약칭한다) 등의 도포형의 고분자 재료를 사용할 수 있다.
본 발명의 유기 EL 소자의 제 2 정공 수송층의 재료로서, 상기 식 (5) 로 나타내는 아릴아민 화합물이 보다 바람직하지만, 그 밖에, 4,4',4''-트리(N-카르바졸릴)트리페닐아민 (이후, TCTA 라고 약칭한다), 9,9-비스[4-(카르바졸-9-일)페닐]플루오렌, 1,3-비스(카르바졸-9-일)벤젠 (이후, mCP 라고 약칭한다), 2,2-비스(4-카르바졸-9-일페닐)아다만탄 (이후, Ad-Cz 라고 약칭한다) 등의 카르바졸 유도체, 9-[4-(카르바졸-9-일)페닐]-9-[4-(트리페닐실릴)페닐]-9H-플루오렌으로 대표되는 트리페닐실릴기와 트리아릴아민 구조를 갖는 화합물 등의, 전자 저지 작용을 갖는 화합물을 사용할 수 있다.
또, 정공 주입층 및 정공 수송층의 재료로서, 이들 층에 통상적으로 사용되는 재료에 대해 트리스브로모페닐아민헥사클로르안티몬, 라디알렌 유도체 (예를 들어, 후술하는 화합물 (Acceptor-1), 및 특허문헌 12 참조) 를 P 도핑한 것, 및 TPD 등의 벤지딘 유도체의 구조를 그 부분 구조에 갖는 고분자 화합물 등을 사용할 수 있다.
본 발명의 유기 EL 소자의 발광층의 호스트로서, 정공 수송성의 호스트 재료 및 전자 수송성의 호스트 재료를 사용할 수 있다. 정공 수송성의 호스트 재료로는, 상기 식 (Host-B) 로 나타내는 제 2 호스트 화합물 외에, 4,4'-디(N-카르바졸릴)비페닐 (CBP) 이나 TCTA, mCP 등의 카르바졸 유도체 등을 사용할 수 있다. 전자 수송성의 호스트 재료로는, 상기 식 (Host-A) 로 나타내는 제 1 호스트 화합물 외에, p-비스(트리페닐실릴)벤젠 (UGH2), 2,2',2''-(1,3,5-페닐렌)-트리스(1-페닐-1H-벤즈이미다졸) (TPBi) 등을 사용할 수 있다.
본 발명에서는, 전자 수송능을 가진 제 1 호스트 화합물과, 정공 수송능을 가진 제 2 호스트 화합물의 2 종류 이상의 화합물을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 제 2 호스트 화합물은, 1 종 또는 2 종 이상이 이용되어도 된다. 상기 제 1 호스트 화합물과 상기 제 2 호스트 화합물은, 예를 들어, 1 : 10 ∼ 10 : 1 의 중량비로 포함되어도 된다.
본 발명의 유기 EL 소자의 발광층의 상기 제 1 호스트 화합물로는, 상기 식 (Host-A) 로 나타내는, 함질소 헤테로 방향족 고리 구조를 갖는 화합물이 바람직하고, 상기 제 2 호스트 화합물로는, 상기 식 (Host-B) 로 나타내는, 카르바졸 고리 구조를 갖는 화합물이 바람직하다.
전술한 제 1 호스트 화합물 및 제 2 호스트 화합물 이외에 1 종 이상의 호스트 화합물을 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 유기 EL 소자의 발광층의 인광 발광성 도펀트로는, 상기 식 (4) 로 나타내는 금속 착물이 보다 바람직하지만, 그 밖에, Pt, Os, Ti, Zr, Hf, Eu, Tb, Tm, Fe, Co, Ni, Ru, Rh, Pd 또는 이것들의 조합을 포함하는 유기 금속 화합물을 사용할 수 있다. 상기 도펀트는, 적색, 녹색 또는 청색의 도펀트여도 되고, 고성능의 유기 EL 소자를 제작할 수 있다.
인광 발광성 도펀트의 호스트 재료에 대한 도프는, 농도 소광을 피하기 위해, 발광층 전체에 대해 1 ∼ 30 중량퍼센트의 범위에서, 공증착에 의해 실시하는 것이 바람직하다.
본 발명의 유기 EL 소자의 정공 저지층의 재료로서, 바소쿠프로인 (이후, BCP 라고 생략한다) 등의 페난트롤린 유도체, 알루미늄(III)비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)-4-페닐페놀레이트 (이후, BAlq 라고 생략한다) 등의 퀴놀리놀 유도체의 금속 착물, 각종 희토류 착물, 트리아졸 유도체, 트리아진 유도체, 피리미딘 유도체, 옥사디아졸 유도체, 벤조아졸 유도체 등의, 정공 저지 작용을 갖는 화합물을 사용할 수 있다. 이들 재료는, 전자 수송층의 재료를 겸해도 된다.
본 발명의 유기 EL 소자의 전자 수송층의 재료로서, Alq3, BAlq 를 비롯한 퀴놀리놀 유도체의 금속 착물, 각종 금속 착물, 트리아졸 유도체, 트리아진 유도체, 피리미딘 유도체, 옥사디아졸 유도체, 피리딘 유도체, 벤즈이미다졸 유도체, 벤조아졸 유도체, 티아디아졸 유도체, 안트라센 유도체, 카르보디이미드 유도체, 퀴녹살린 유도체, 피리도인돌 유도체, 페난트롤린 유도체, 실롤 유도체 등을 사용할 수 있다.
본 발명의 유기 EL 소자의 전자 주입층으로서, 불화리튬, 불화세슘 등의 알칼리 금속염, 불화마그네슘 등의 알칼리 토금속염, 리튬퀴놀리놀 등의 퀴놀리놀 유도체의 금속 착물, 산화알루미늄 등의 금속 산화물 등을 사용할 수 있지만, 전자 수송층과 음극의 바람직한 선택에 의해, 전자 주입층을 생략할 수 있다.
또, 전자 주입층 및 전자 수송층의 재료로서, 이들 층에 통상적으로 사용되는 유기 화합물에 대해 세슘, 불화리튬, 및 이테르븀 등의 금속을 N 도핑한 것을 사용할 수 있다.
본 발명의 유기 EL 소자의 음극으로서, 알루미늄, 이테르븀과 같은 일함수가 낮은 전극 재료나, 마그네슘은 합금, 마그네슘인듐 합금, 알루미늄마그네슘 합금과 같은, 보다 일함수가 낮은 합금이 전극 재료로서 사용된다.
본 발명의 유기 EL 소자의 캐핑층의 재료로는, 본 실시형태의 상기 식 (1) 로 나타내는 기를 갖는 아릴아민 화합물이 바람직하다.
캐핑층을 구성하는 재료의 굴절률은, 인접하는 전극의 굴절률보다 큰 것이 바람직하다. 캐핑층에 의해, 유기 EL 소자에 있어서의 광의 취출 효율은 향상되지만, 그 효과는 캐핑층과 캐핑층에 접하고 있는 재료의 계면에서의 반사율이 큰 편이, 광 간섭의 효과가 크기 때문에 유효하다. 그 때문에, 캐핑층을 구성하는 재료의 굴절률은, 인접하는 전극의 굴절률보다 큰 것이 바람직하고, 파장 450 ㎚ ∼ 650 ㎚ 의 범위 내에 있어서의 굴절률이 1.70 이상 있으면 되지만, 1.80 이상이 보다 바람직하고, 1.85 이상인 것이 특히 바람직하다.
유기 EL 소자를 구성하는 각 층에 사용되는 이들 재료는, 증착법, 스핀 코트법 및 잉크젯법 등의 공지된 방법에 의해 박막 형성을 실시할 수 있다.
또, 이들 재료는, 단독으로 성막해도 되지만, 복수종을 혼합하여 성막할 수도 있고, 각각을 단층으로서 사용할 수 있다. 또, 이들 재료를 단독으로 성막한 층끼리의 적층 구조, 혼합하여 성막한 층끼리의 적층 구조, 또는 이들 재료를 단독으로 성막한 층과 복수종을 혼합하여 성막한 층의 적층 구조로 해도 된다.
또한, 상기에서는, 톱 이미션 구조의 유기 EL 소자에 대해 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니고, 보텀 이미션 구조의 유기 EL 소자나, 상부 및 바닥부의 양방으로부터 발광하는 듀얼 이미션 구조의 유기 EL 소자에 대해서도, 동일하게 적용할 수 있다. 이들의 경우, 광이 발광 소자로부터 외부로 취출되는 방향에 있는 전극은, 투명 또는 반투명일 필요가 있다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해, 실시예에 의해 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 그 요지를 넘지 않는 한, 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예
(실시예 1)
＜비스-{4-(벤조옥사졸-2-일)페닐}-{4-(나프탈렌-2-일)페닐}아민의 합성＞ (2-34)
반응 용기에 4-(나프탈렌-2-일)페닐-아민 : 7.5 g, 2-(4-브로모페닐)벤조옥사졸 : 20.6 g, t-부톡시나트륨 : 9.9 g, 톨루엔 : 150 ㎖ 를 첨가하고, 30 분간 초음파를 조사하면서 질소 가스를 통기하였다. 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라듐 (0) : 0.9 g, 트리-(t-부틸)포스핀의 50 ％ (w/v) 톨루엔 용액 : 0.4 ㎖ 를 첨가하고, 가열 환류 하에서 3 시간 교반하였다. 80 ℃ 까지 방랭한 후, 실리카 겔을 첨가하여 여과하고, 여과액을 농축하여 조제물 (粗製物) 을 얻었다. 조제물을 톨루엔으로 재결정하고, 비스-{4-(벤조옥사졸-2-일)페닐}-{4-(나프탈렌-2-일)페닐}아민 (2-34) 의 황색 분체 : 6.3 g (수율 30 ％) 을 얻었다.
Figure pct00011
얻어진 황색 분체에 대해 NMR 을 사용하여 구조를 동정하였다.
1H-NMR (CDCl3) 으로 이하의 27 개의 수소 시그널을 검출하였다.
Figure pct00012
(실시예 2)
＜비스-{4-(벤조옥사졸-2-일)페닐}-{4-(페난트렌-9-일)페닐}아민의 합성＞ (2-39)
반응 용기에 4-(페난트렌-9-일)페닐-아민 : 8.0 g, 2-(4-브로모페닐)벤조옥사졸 : 17.9 g, t-부톡시나트륨 : 8.6 g, 톨루엔 : 160 ㎖ 를 첨가하고, 30 분간 초음파를 조사하면서 질소 가스를 통기하였다. 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라듐 (0) : 0.8 g, 트리-(t-부틸)포스핀의 50 ％ (w/v) 톨루엔 용액 : 0.4 ㎖ 를 첨가하고, 가열 환류 하에서 3 시간 교반하였다. 80 ℃ 까지 방랭한 후, 실리카 겔을 첨가하여 여과하고, 여과액을 농축하여 조제물을 얻었다. 조제물을 톨루엔으로 재결정하고, 비스-{4-(벤조옥사졸-2-일)페닐}-{4-(페난트렌-9-일)페닐}아민 (2-39) 의 황색 분체 : 15.0 g (수율 77.0 ％) 을 얻었다.
Figure pct00013
얻어진 황색 분체에 대해 NMR 을 사용하여 구조를 동정하였다.
1H-NMR (CDCl3) 으로 이하의 29 개의 수소 시그널을 검출하였다.
Figure pct00014
(실시예 3)
＜비스-{4-(벤조옥사졸-2-일)페닐}-([1,1',2',1'']터페닐-4'-일)-아민의 합성＞ (2-44)
반응 용기에 ([1,1',2',1'']터페닐-4'-일)-아민 : 5.6 g, 2-(4-브로모페닐)벤조옥사졸 : 14.4 g, t-부톡시나트륨 : 4.4 g, 톨루엔 : 60 ㎖ 를 첨가하고, 30 분간 초음파를 조사하면서 질소 가스를 통기하였다. 아세트산팔라듐 : 0.1 g, 트리-(t-부틸)포스핀의 50 ％ (w/v) 톨루엔 용액 : 0.4 ㎖ 를 첨가하고, 가열 환류 하에서 하룻밤 교반하였다. 방랭한 후, 메탄올을 첨가하여 석출한 고체를 채취하여 조제물을 얻었다. 조제물을 톨루엔/아세톤 혼합 용매에 의한 정석 정제에 의해 석출한 고체를 채취하고, 비스-{4-(벤조옥사졸-2-일)페닐}-([1,1',2',1'']터페닐-4'-일)-아민 (2-44) 의 황색 분체 : 11.0 g (수율 76.4 ％) 을 얻었다.
Figure pct00015
얻어진 황색 분체에 대해 NMR 을 사용하여 구조를 동정하였다.
1H-NMR (DMSO-d6) 으로 이하의 29 개의 수소 시그널을 검출하였다.
Figure pct00016
(실시예 4)
＜비스-{4-(벤조티아졸-2-일)페닐}-{4-(나프탈렌-2-일)페닐}아민의 합성＞ (2-52)
반응 용기에 4-(나프탈렌-2-일)페닐-아민 : 4.7 g, 2-(4-브로모페닐)벤조티아졸 : 13.7 g, t-부톡시나트륨 : 6.2 g, 톨루엔 : 140 ㎖ 를 첨가하고, 30 분간 초음파를 조사하면서 질소 가스를 통기하였다. 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라듐 (0) : 0.6 g, 트리-(t-부틸)포스핀의 50 ％ (w/v) 톨루엔 용액 : 0.6 ㎖ 를 첨가하고, 가열 환류 하에서 3.5 시간 교반하였다. 80 ℃ 까지 방랭한 후, 셀라이트를 첨가하여 여과하고, 여과액을 농축하여 조제물을 얻었다. 조제물을 톨루엔에 가열 용해시켜, 80 ℃ 에서 활성탄과 실리카 겔을 첨가하여 여과하고, 여과액을 농축하였다. 농축물을 아세톤으로 환류 분산 세정하고, 비스-{4-(벤조티아졸-2-일)페닐}-{4-(나프탈렌-2-일)페닐}아민 (2-52) 의 황색 분체 : 9.3 g (수율 68 ％) 을 얻었다.
Figure pct00017
얻어진 황색 분체에 대해 NMR 을 사용하여 구조를 동정하였다.
1H-NMR (DMSO-d6) 으로 이하의 27 개의 수소 시그널을 검출하였다.
Figure pct00018
(실시예 5)
＜비스-{4-(벤조티아졸-2-일)페닐}-{4-(페난트렌-9-일)페닐}아민의 합성＞ (2-57)
반응 용기에 4-(페난트렌-9-일)페닐-아민 : 6.0 g, 2-(4-브로모페닐)벤조티아졸 : 14.2 g, t-부톡시나트륨 : 6.4 g, 톨루엔 : 140 ㎖ 를 첨가하고, 30 분간 초음파를 조사하면서 질소 가스를 통기하였다. 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라듐 (0) : 0.6 g, 트리-(t-부틸)포스핀의 50 ％ (w/v) 톨루엔 용액 : 0.6 ㎖ 를 첨가하고, 가열 환류 하에서 3 시간 교반하였다. 80 ℃ 까지 방랭한 후, 셀라이트를 첨가하여 여과하고, 여과액을 농축하여 조제물을 얻었다. 조제물을 모노클로로벤젠에 가열 용해시켜, 80 ℃ 에서 활성탄과 실리카 겔을 첨가하여 여과하고, 여과액을 농축하였다. 농축물에 아세톤을 첨가하고, 석출한 고체를 여과하였다. 얻어진 고체를 톨루엔으로 재결정하고, 비스-{4-(벤조티아졸-2-일)페닐}-{4-(페난트렌-9-일)페닐}아민 (2-57) 의 담황색 분체 : 10.4 g (수율 68.0 ％) 을 얻었다.
Figure pct00019
얻어진 담황색 분체에 대해 NMR 을 사용하여 구조를 동정하였다.
1H-NMR (DMSO-d6) 으로 이하의 29 개의 수소 시그널을 검출하였다.
Figure pct00020
(실시예 6)
＜비스-{4-(벤조티아졸-2-일)페닐}-([1,1',2',1'']터페닐-4'-일)-아민의 합성＞ (2-62)
반응 용기에 ([1,1',2',1'']터페닐-4'-일)-아민 : 5.0 g, 2-(4-브로모페닐)벤조티아졸 : 13.0 g, t-부톡시나트륨 : 59 g, 톨루엔 : 130 ㎖ 를 첨가하고, 30 분간 초음파를 조사하면서 질소 가스를 통기하였다. 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라듐 (0) : 0.6 g, 트리-(t-부틸)포스핀의 50 ％ (w/v) 톨루엔 용액 : 0.6 ㎖ 를 첨가하고, 가열 환류 하에서 18 시간 교반하였다. 80 ℃ 까지 방랭한 후, 셀라이트를 첨가하여 여과하고, 여과액을 농축하여 조제물을 얻었다. 조제물을 톨루엔에 가열 용해시켜, 80 ℃ 에서 활성탄과 실리카 겔을 첨가하여 여과하고, 여과액을 농축하였다. 농축물에 아세톤을 첨가하고, 석출한 고체를 여과하였다. 얻어진 고체를 톨루엔으로 재결정하고, 비스-{4-(벤조티아졸-2-일)페닐}-([1,1',2',1'']터페닐-4'-일)-아민 (2-62) 의 담황 백색 분체 : 7.7 g (수율 57 ％) 을 얻었다.
Figure pct00021
얻어진 담황 백색 분체에 대해 NMR 을 사용하여 구조를 동정하였다.
1H-NMR (DMSO-d6) 으로 이하의 29 개의 수소 시그널을 검출하였다.
Figure pct00022
(실시예 7)
＜N,N'-비스{4-(벤조옥사졸-2-일)페닐}-N,N'-디페닐-4,4'-디아미노-1,1'-비페닐의 합성＞ (3-31)
질소 치환한 반응 용기에, 2-(4-브로모페닐)-벤조옥사졸 13.0 g, N,N'-디페닐벤지딘 7.6 g, tert-부톡시나트륨 4.6 g, 톨루엔 160 ㎖ 를 첨가하고, 30 분간 초음파를 조사하면서 질소 가스를 통기하였다. 아세트산팔라듐 0.2 g, tert-부틸포스핀의 50 ％ (v/v) 톨루엔 용액 0.5 g 을 첨가하여 가열하고, 교반하면서 5 시간 가열 환류하였다. 실온까지 냉각시키고, 여과에 의해 석출물을 채취한 후, 칼럼 크로마토그래프 (담체 : NH 실리카 겔, 용리액 : 톨루엔/n-헥산) 에 의해 정제하고, 추가로, n-헥산을 사용한 분산 세정을 실시하는 것에 의해, N,N'-비스{4-(벤조옥사졸-2-일)페닐}-N,N'-디페닐-4,4'-디아미노-1,1'-비페닐 (3-31) 의 담황색 분체 8.8 g (수율 54 ％) 을 얻었다.
Figure pct00023
얻어진 담황색 분체에 대해 NMR 을 사용하여 구조를 동정하였다.
　1H-NMR (CDCl3) 으로 이하의 34 개의 수소 시그널을 검출하였다.
Figure pct00024
(실시예 8)
＜N,N'-비스{4-(벤조티아졸-2-일)페닐}-N,N'-디페닐-4,4'-디아미노-1,1'-비페닐의 합성＞ (3-32)
질소 치환한 반응 용기에, 2-(4-브로모페닐)-벤조티아졸 11.0 g, N,N'-디페닐벤지딘 6.7 g, tert-부톡시나트륨 3.9 g, 톨루엔 150 ㎖ 를 첨가하고, 30 분간 초음파를 조사하면서 질소 가스를 통기하였다. 아세트산팔라듐 0.2 g, tert-부틸포스핀의 50 ％ (v/v) 톨루엔 용액 0.5 g 을 첨가하여 가열하고, 교반하면서 5 시간 가열 환류하였다. 실온까지 냉각시키고, 여과에 의해 석출물을 채취한 후, 칼럼 크로마토그래프 (담체 : NH 실리카 겔, 용리액 : 톨루엔/n-헥산) 에 의해 정제하고, 추가로, n-헥산을 사용한 분산 세정을 실시하는 것에 의해, N,N'-비스{4-(벤조티아졸-2-일)페닐}-N,N'-디페닐-4,4'-디아미노-1,1'-비페닐 (3-32) 의 담황색 분체 9.3 g (수율 62 ％) 을 얻었다.
Figure pct00025
얻어진 담황색 분체에 대해 NMR 을 사용하여 구조를 동정하였다.
　1H-NMR (CDCl3) 으로 이하의 34 개의 수소 시그널을 검출하였다.
Figure pct00026
(실시예 9)
＜N,N'-비스{4-(벤조옥사졸-2-일)페닐}-N,N'-디페닐-4,4''-디아미노-1,1' : 4',1''-터페닐의 합성＞ (3-56)
질소 치환한 반응 용기에, {4-(벤조옥사졸-2-일)페닐}페닐아민 13.4 g, 4,4''-1,1' : 4',1''-터페닐 10.8 g, tert-부톡시나트륨 5.0 g, 톨루엔 150 ㎖ 를 첨가하고, 30 분간 초음파를 조사하면서 질소를 통기하였다. 아세트산팔라듐 0.2 g, tert-부틸포스핀의 50 ％ (v/v) 톨루엔 용액 0.5 g 을 첨가하여 가열하고, 교반하면서 3 시간 가열 환류하였다. 실온까지 냉각시키고, 여과에 의해 석출물을 채취한 후, 1,2-디클로로벤젠/메탄올의 혼합 용매를 사용한 정석 정제를 반복하는 것에 의해, N,N'-비스{4-(벤조옥사졸-2-일)페닐}-N,N'-디페닐-4,4''-디아미노-1,1' : 4',1''-터페닐 (3-56) 의 황색 분체 8.4 g (수율 47 ％) 을 얻었다.
Figure pct00027
얻어진 황색 분체에 대해 NMR 을 사용하여 구조를 동정하였다.
　1H-NMR (CDCl3) 으로 이하의 38 개의 수소 시그널을 검출하였다.
Figure pct00028
(실시예 10)
＜N,N'-비스{4-(벤조티아졸-2-일)페닐}-N,N'-디페닐-4,4''-디아미노-1,1' : 4',1''-터페닐의 합성＞ (3-57)
질소 치환한 반응 용기에, N-{4-(벤조티아졸-2-일)페닐}페닐아민 9.3 g, 4,4''-디요오드-1,1' : 4',1''-터페닐 7.1 g, tert-부톡시나트륨 4.6 g, 톨루엔 140 ㎖ 를 첨가하고, 30 분간 초음파를 조사하면서 질소를 통기하였다. 아세트산팔라듐 0.2 g, tert-부틸포스핀의 50 ％ (v/v) 톨루엔 용액 0.5 g 을 첨가하여 가열하고, 교반하면서 3 시간 가열 환류하였다. 실온까지 냉각시키고, 여과에 의해 석출물을 채취한 후, 1,2-디클로로벤젠/메탄올의 혼합 용매를 사용한 정석 정제를 반복하는 것에 의해, N,N'-비스{4-(벤조티아졸-2-일)페닐}-N,N'-디페닐-4,4''-디아미노-1,1' : 4',1''-터페닐 (3-57) 의 녹색 분체 7.0 g (수율 58 ％) 을 얻었다.
Figure pct00029
얻어진 황색 분체에 대해 NMR 을 사용하여 구조를 동정하였다.
　1H-NMR (CDCl3) 으로 이하의 38 개의 수소 시그널을 검출하였다.
Figure pct00030
(실시예 11)
상기 실시예 1 ∼ 10 에서 얻어진 아릴아민 화합물에 대해, 고감도 시차 주사 열량계 (브루커·에이엑스에스 제조, DSC3100SA) 에 의해 융점과 유리 전이점을 측정하였다. 결과를 표 1 에 나타냈다.
Figure pct00031
상기 실시예 1 ∼ 10 에서 얻어진 아릴아민 화합물은 100 ℃ 이상의 유리 전이점을 가지고 있고, 박막 상태가 안정적인 것을 나타내는 것이다.
(실시예 12)
상기 실시예 1 ∼ 10 에서 얻어진 아릴아민 화합물을 사용하여 실리콘 기판 상에 막 두께 80 ㎚ 의 증착막을 제작하고, 분광 측정 장치 (필메트릭스사 제조, F10-RT-UV) 를 사용하여, 파장 400 ㎚ ∼ 650 ㎚ 에 있어서의 굴절률 n 및 소광 계수 k 를 측정하였다. 비교를 위해서, 하기 구조식의 화합물 (CPL-1) 및 (CPL-2) (예를 들어, 특허문헌 6 참조) 에 대해서도 파장 400 ㎚ ∼ 650 ㎚ 에 있어서의 굴절률 n 및 소광 계수 k 를 측정하였다. 측정 결과를 표 2 에 정리하여 나타내었다.
Figure pct00032
Figure pct00033
Figure pct00034
표 1 에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 상기 식 (1) 로 나타내는 기를 갖는 아릴아민 화합물과, 상기 화합물 (CPL-1) 및 (CPL-2) 의 비교에 있어서, 청색 발광 파장 영역 (450 ㎚) 의 굴절률은, 상기 화합물 (CPL-1) 및 (CPL-2) 의 1.98 ∼ 2.02 에 대해, 본 발명의 화합물에서는 2.18 ∼ 2.39 로 높다. 또, 녹색 발광 파장 영역 (550 ㎚) 의 굴절률에 있어서도, 상기 화합물 (CPL-1) 및 (CPL-2) 의 1.85 ∼ 1.90 에 대해, 본 발명의 화합물에서는 1.95 ∼ 2.05 로 높다. 또한, 적색 발광 파장 영역 (650 ㎚) 의 굴절률에 있어서도, 상기 화합물 (CPL-1) 및 (CPL-2) 의 1.84 ∼ 1.81 에 대해, 본 발명의 화합물에서는 1.90 ∼ 1.97 로 높다.
이와 같이 본 발명의 화합물은 청색, 녹색, 적색의 발광 파장 영역에 있어서, 상기 화합물 (CPL-1) 및 (CPL-2) 와 비교해서 높은 굴절률을 가지고 있어, 유기 EL 소자에 있어서의 광의 취출 효율의 향상을 기대할 수 있다.
또, 파장 400 ㎚ 내지 410 ㎚ 에서의 소광 계수가, 상기 화합물 (CPL-1) 및 (CPL-2) 에서는 0.2 이하인 데에 반해, 본 발명의 화합물에서는 0.46 ∼ 0.89 로 큰 값을 가지고 있고, 이 것은 태양광의 파장 400 ㎚ 내지 410 ㎚ 의 광을 잘 흡광하여 소자 내부의 재료에 영향을 주지 않는 것을 나타내는 것이다.
(실시예 13)
유기 EL 소자는, 도 28 에 나타내는 바와 같이, 유리 기판 (1) 상에 반사막 (2) 및 금속 양극 (3) 으로서 ITO 전극을 미리 형성한 것 위에, 정공 주입층 (4), 제 1 정공 수송층 (5), 제 2 정공 수송층 (6), 발광층 (7), 전자 수송층 (8), 전자 주입층 (9), 음극 (10), 캐핑층 (11) 의 순서로 증착하여 제작하였다.
구체적으로는, 반사막 (2) 및 투명 양극 (3) 인 ITO 를 성막한 유리 기판 (1) 을 이소프로필알코올 중에서 초음파 세정을 20 분간 실시한 후, 200 ℃ 로 가열한 핫 플레이트 상에서 10 분간 건조를 실시하였다. 그 후, UV 오존 처리를 15 분간 실시한 후, 이 반사막 및 ITO 부착 유리 기판을 진공 증착기 내에 장착하고, 0.001 Pa 이하까지 감압하였다. 계속해서, 투명 양극 (3) 을 덮도록 정공 주입층 (4) 으로서, 하기 구조식의 화합물 (Acceptor-1) 과 화합물 (HTM-1) 을, 증착 속도비가 Acceptor-1 : HTM-1 = 3 : 97 이 되는 증착 속도로 투명 양극 (3) 위에 2 원 증착하고, 막 두께가 10 ㎚ 가 되도록 정공 주입층 (4) 을 형성하였다.
이 정공 주입층 (4) 위에, 제 1 정공 수송층 (5) 으로서 HTM-1 을 막 두께가 70 ㎚ 가 되도록 증착하였다.
이 제 1 정공 수송층 (5) 위에, 제 2 정공 수송층 (6) 으로서 하기 구조식의 아릴아민 화합물 (5-48) 을 막 두께가 10 ㎚ 가 되도록 증착하였다.
이 제 2 정공 수송층 (6) 위에, 발광층 (7) 으로서 하기 구조식의 제 1 호스트 화합물 (A-43) 과 하기 구조식의 제 2 호스트 화합물 (B-25) 을 동시에 호스트로서 사용하고, 도펀트로서 하기 구조식의 금속 착물 (4-35) 을 5 wt％ 로 도핑하여, 막 두께 40 ㎚ 가 되도록 화합물을 진공 증착하였다. 여기서 상기 제 1 호스트 화합물 (A-43) 과 상기 제 2 호스트 화합물 (B-25) 은 1 : 1 의 비율로 사용하였다.
이 발광층 (7) 위에, 전자 수송층 (8) 으로서 하기 구조식의 화합물 (ETM-1) 과 하기 구조식의 화합물 (ETM-2) 을, 증착 속도비가 ETM-1 : ETM-2 = 50 : 50 이 되는 증착 속도로 2 원 증착하고, 막 두께가 30 ㎚ 가 되도록 전자 수송층 (8) 을 형성하였다.
이 전자 수송층 (8) 위에, 전자 주입층 (9) 으로서 불화 리튬을 막 두께 1 ㎚ 가 되도록 증착하였다.
이 전자 주입층 (9) 위에, 투명 음극 (10) 으로서 마그네슘은 합금을 막 두께 12 ㎚ 가 되도록 형성하였다.
마지막으로, 캐핑층 (11) 으로서 실시예 1 에서 얻어진 화합물 (2-34) 을 막 두께 60 ㎚ 가 되도록 형성하였다. 제작한 유기 EL 소자에 대해, 대기 중, 상온에서 특성 측정을 실시하였다.
제작한 유기 EL 소자에 직류 전압을 인가한 발광 특성의 측정 결과를 표 3 에 정리하여 나타내었다.
Figure pct00035
Figure pct00036
Figure pct00037
Figure pct00038
Figure pct00039
Figure pct00040
Figure pct00041
Figure pct00042
(실시예 14 ∼ 22)
실시예 13 에 있어서, 캐핑층 (11) 의 재료로서 실시예 1 에서 얻어진 화합물 (2-34) 대신에 실시예 2 ∼ 10 에서 얻어진 각 화합물을 사용한 것 이외에는 동일하게 하여 유기 EL 소자를 제작하였다. 제작한 유기 EL 소자에 대해, 대기 중, 상온에서 특성 측정을 실시하였다. 제작한 유기 EL 소자에 직류 전압을 인가했을 때의 발광 특성의 측정 결과를 표 3 에 정리하여 나타내었다.
실시예 13 ∼ 22 및 비교예 1 ∼ 2 에서 제작한 유기 EL 소자를 사용하여, 소자 수명을 측정한 결과를 표 3 에 정리하여 나타내었다. 소자 수명은, 발광 개시시의 발광 휘도 (초기 휘도) 를 10000 cd/㎡ 로서 정전류 구동을 실시했을 때, 발광 휘도가 9500 cd/㎡ (초기 휘도를 100 ％ 로 했을 때의 95 ％ 에 상당 : 95 ％ 감쇠) 로 감쇠할 때까지의 시간으로서 측정하였다.
Figure pct00043
표 3 에 나타내는 바와 같이, 전류 밀도 10 ㎃/㎠ 시에 있어서의 구동 전압은, 비교예 1 ∼ 2 의 소자와 실시예 13 ∼ 22 의 소자에서는 거의 동등한 데에 반해, 휘도, 발광 효율, 전력 효율, 수명에 있어서는, 비교예 1 ∼ 2 의 소자에 대해 실시예 13 ∼ 22 의 소자는 향상되었다. 이것은, 캐핑층에 굴절률이 높은, 본 발명의 유기 EL 소자에 바람직하게 사용되는 재료를 포함함으로써, 광의 취출 효율을 대폭 개선할 수 있는 것을 나타내고 있다.
산업상 이용가능성
이상과 같이, 본 발명의 유기 EL 소자에 바람직하게 사용되는, 상기 식 (1) 로 나타내는 기를 갖는 아릴아민 화합물은, 굴절률이 높기 때문에 광의 취출 효율을 대폭 개선할 수 있고, 또 박막 상태가 안정적이기 때문에, 유기 EL 소자용의 화합물로서 우수하다. 그 화합물과 인광 발광성 도펀트인 금속 착물을 사용하여 유기 EL 소자를 제작함으로써, 높은 효율을 얻을 수 있다. 또한, 그 화합물을 유기 EL 소자에 있어서의 캐핑층에 사용함으로써, 태양광의 특정 파장의 광을 흡광하여, 소자 내부의 재료에 영향을 주는 것을 방지하여, 내구성이나 내광성을 개선시킬 수 있다. 또, 청, 녹 및 적 각각의 파장 영역에 있어서 흡수를 갖지 않는 그 화합물을 사용함으로써, 색순도가 좋고 선명하고 밝은 화상을 표시할 수 있다. 예를 들어, 가정 전화 제품이나 조명의 용도로의 전개가 가능해졌다.

Claims (10)

  1. 적어도 양극, 제 1 정공 수송층, 제 2 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 음극 및 캐핑층을 이 순서로 가지고, 상기 캐핑층이 하기 식 (1) 로 나타내는 기를 갖는 아릴아민 화합물을 함유하고, 상기 발광층이 호스트와 이리듐 또는 백금을 포함하는 금속 착물인 인광 발광성 도펀트를 함유하는, 유기 일렉트로 루미네선스 소자.
    Figure pct00044

    (식 중, R1 ∼ R4 는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 중수소 원자, 불소 원자, 염소 원자, 시아노기, 니트로기, 실릴기, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소 원자수 1 내지 6 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬기, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소 원자수 5 내지 10 의 시클로알킬기, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소 원자수 2 내지 6 의 직사슬형 혹은 분기형의 알케닐기, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소 원자수 1 내지 6 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬옥시기, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소 원자수 5 내지 10 의 시클로알킬옥시기, 치환 혹은 무치환의 방향족 탄화수소기, 치환 혹은 무치환의 방향족 복소 고리기, 치환 혹은 무치환의 축합 다환 방향족기, 또는 치환 혹은 무치환의 아릴옥시기를 나타내고,
    Ar1 은, 치환 혹은 무치환의 방향족 탄화수소기, 치환 혹은 무치환의 방향족 복소 고리기, 또는 치환 혹은 무치환의 축합 다환 방향족기를 나타내고,
    R1 ∼ R4 및 Ar1 중 어느 하나는, 결합 부위로서의 연결기이고,
    X 는, 산소 원자 또는 황 원자를 나타낸다.
    R1 ∼ R4 는, 단결합, 치환 혹은 무치환의 메틸렌기, 치환 혹은 무치환의 아미노기, 산소 원자 또는 황 원자를 개재하여 서로 결합하여 고리를 형성해도 된다.)
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 식 (1) 로 나타내는 기를 갖는 아릴아민 화합물이, 하기 식 (2) 또는 하기 식 (3) 으로 나타내는 아릴아민 화합물인, 유기 일렉트로 루미네선스 소자.
    Figure pct00045

    (식 중, Ar2, Ar3 및 Ar4 는, 각각 독립적으로, 치환 혹은 무치환의 방향족 탄화수소기, 치환 혹은 무치환의 방향족 복소 고리기, 치환 혹은 무치환의 축합 다환 방향족기, 또는 식 (1) 로 나타내는 기를 나타내고, Ar2, Ar3 및 Ar4 중 적어도 하나는, 식 (1) 로 나타내는 기이다.)
    Figure pct00046

    (식 중, Ar5, Ar6, Ar7 및 Ar8 은, 각각 독립적으로, 치환 혹은 무치환의 방향족 탄화수소기, 치환 혹은 무치환의 방향족 복소 고리기, 치환 혹은 무치환의 축합 다환 방향족기, 또는 식 (1) 로 나타내는 기를 나타내고, Ar5, Ar6, Ar7 및 Ar8 중 적어도 하나는, 식 (1) 로 나타내는 기이고,
    L1 은, 치환 혹은 무치환의 페닐렌기, 치환 혹은 무치환의 비페닐렌기, 또는 치환 혹은 무치환의 터페닐렌기를 나타낸다.)
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 식 (1) 로 나타내는 기를 갖는 아릴아민 화합물이, 상기 식 (3) 으로 나타내는 아릴아민 화합물인, 유기 일렉트로 루미네선스 소자.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 호스트가, 하기 식 (Host-A) 로 나타내는 제 1 호스트 화합물과, 하기 식 (Host-B) 로 나타내는 제 2 호스트 화합물을 포함하는, 유기 일렉트로 루미네선스 소자.
    Figure pct00047

    (식 중, Z 는, 각각 독립적으로, N 또는 CRa 를 나타내고, Z 중의 적어도 하나는, N 이고,
    R5 ∼ R10 및 Ra 는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 중수소 원자, 불소 원자, 염소 원자, 시아노기, 니트로기, 치환 혹은 무치환의 탄소 원자수 1 내지 15 의 알킬기, 또는 치환 혹은 무치환의 탄소 원자수 6 내지 12 의 아릴기를 나타내고,
    L2 및 L3 은, 각각 독립적으로, 단결합, 치환 혹은 무치환의 탄소 원자수 6 내지 30 의 아릴기, 또는 치환 혹은 무치환의 탄소 원자수 2 내지 30 의 헤테로아릴기를 나타내고,
    n1 및 n2 는, 각각 독립적으로, 0 또는 1 의 정수를 나타낸다.)
    Figure pct00048

    (식 중, Y1 및 Y2 는, 각각 독립적으로, 단결합, 치환 혹은 무치환의 탄소 원자수 6 내지 30 의 아릴기, 또는 치환 혹은 무치환의 탄소 원자수 5 내지 30 의 헤테로아릴기를 나타내고,
    Ar9 및 Ar10 은, 각각 독립적으로, 치환 혹은 무치환의 탄소 원자수 6 내지 30 의 아릴기, 또는 치환 혹은 무치환의 탄소 원자수 5 내지 30 의 헤테로아릴기를 나타내고,
    R11 ∼ R16 은, 각각 독립적으로, 수소 원자, 중수소 원자, 불소 원자, 염소 원자, 시아노기, 니트로기, 탄소 원자수 1 내지 15 의 알킬기, 치환 혹은 무치환의 탄소 원자수 6 내지 30 의 아릴기, 또는 치환 혹은 무치환의 탄소 원자수 5 내지 30 의 헤테로아릴기를 나타내고,
    m 은, 0 ∼ 4 의 정수를 나타낸다.)
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인광 발광성 도펀트가, 하기 식 (4) 로 나타내는 금속 착물인, 유기 일렉트로 루미네선스 소자.
    Figure pct00049

    (식 중, R17 ∼ R32 는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 중수소 원자, 불소 원자, 염소 원자, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소 원자수 1 내지 6 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬기, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소 원자수 5 내지 10 의 시클로알킬기, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소 원자수 2 내지 6 의 직사슬형 혹은 분기형의 알케닐기, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소 원자수 1 내지 6 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬옥시기, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소 원자수 5 내지 10 의 시클로알킬옥시기, 트리메틸실릴기, 치환 혹은 무치환의 방향족 탄화수소기, 치환 혹은 무치환의 방향족 복소 고리기, 치환 혹은 무치환의 축합 다환 방향족기, 치환 혹은 무치환의 아릴옥시기, 또는 방향족 탄화수소기, 방향족 복소 고리기 혹은 축합 다환 방향족기에서 선택되는 기에 의해 치환된 2 치환 아미노기를 나타내고,
    n 은, 1 ∼ 3 의 정수를 나타낸다.)
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 정공 수송층이, 하기 식 (5) 로 나타내는 아릴아민 화합물을 함유하는, 유기 일렉트로 루미네선스 소자.
    Figure pct00050

    (식 중, 인접하는 2 개의 * 는, 하기 식 (6) 의 2 개의 * 와 결합하여 고리를 형성하고 있고, 나머지 2 개의 * 는, CRb 및 CRc 를 나타내고,
    R33 ∼ R35, Rb 및 Rc 는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 중수소 원자, 불소 원자, 염소 원자, 시아노기, 니트로기, 치환 혹은 무치환의 탄소 원자수 1 내지 15 의 알킬기, 또는 치환 혹은 무치환의 탄소 원자수 6 내지 12 의 아릴기를 나타내고,
    Ar11 및 Ar12 는, 각각 독립적으로, 치환 혹은 무치환의 탄소 원자수 6 내지 30 의 아릴기, 또는 치환 혹은 무치환의 탄소 원자수 5 내지 30 의 헤테로아릴기를 나타낸다.)
    Figure pct00051

    (식 중, R36 ∼ R39, Rb 및 Rc 는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 중수소 원자, 불소 원자, 염소 원자, 시아노기, 니트로기, 치환 혹은 무치환의 탄소 원자수 1 내지 15 의 알킬기, 또는 치환 혹은 무치환의 탄소 원자수 6 내지 12 의 아릴기를 나타낸다.)
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 캐핑층의 두께가, 30 ㎚ ∼ 120 ㎚ 의 범위 내인, 유기 일렉트로 루미네선스 소자.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 캐핑층의 굴절률이, 파장 450 ㎚ ∼ 650 ㎚ 의 범위 내에 있어서 1.85 이상인, 유기 일렉트로 루미네선스 소자.
  9. 하기 식 (1) 로 나타내는 기를 갖는 아릴아민 화합물.
    Figure pct00052

    (식 중, R1 ∼ R4 는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 중수소 원자, 불소 원자, 염소 원자, 시아노기, 니트로기, 실릴기, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소 원자수 1 내지 6 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬기, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소 원자수 5 내지 10 의 시클로알킬기, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소 원자수 2 내지 6 의 직사슬형 혹은 분기형의 알케닐기, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소 원자수 1 내지 6 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬옥시기, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소 원자수 5 내지 10 의 시클로알킬옥시기, 치환 혹은 무치환의 방향족 탄화수소기, 치환 혹은 무치환의 방향족 복소 고리기, 치환 혹은 무치환의 축합 다환 방향족기, 또는 치환 혹은 무치환의 아릴옥시기를 나타내고,
    Ar1 은, 치환 혹은 무치환의 방향족 탄화수소기, 치환 혹은 무치환의 방향족 복소 고리기, 또는 치환 혹은 무치환의 축합 다환 방향족기를 나타내고,
    R1 ∼ R4 및 Ar1 중 어느 하나는, 결합 부위로서의 연결기이고,
    X 는, 산소 원자 또는 황 원자를 나타낸다.
    R1 ∼ R4 는, 단결합, 치환 혹은 무치환의 메틸렌기, 치환 혹은 무치환의 아미노기, 산소 원자 또는 황 원자를 개재하여 서로 결합하여 고리를 형성해도 된다.)
  10. 제 9 항에 있어서,
    하기 식 (2) 또는 하기 식 (3) 으로 나타내는, 아릴아민 화합물.
    Figure pct00053

    (식 중, Ar2, Ar3 및 Ar4 는, 각각 독립적으로, 치환 혹은 무치환의 방향족 탄화수소기, 치환 혹은 무치환의 방향족 복소 고리기, 치환 혹은 무치환의 축합 다환 방향족기, 또는 식 (1) 로 나타내는 기를 나타내고, Ar2, Ar3 및 Ar4 중 적어도 하나는, 식 (1) 로 나타내는 기이다.)
    Figure pct00054

    (식 중, Ar5, Ar6, Ar7 및 Ar8 은, 각각 독립적으로, 치환 혹은 무치환의 방향족 탄화수소기, 치환 혹은 무치환의 방향족 복소 고리기, 치환 혹은 무치환의 축합 다환 방향족기, 또는 식 (1) 로 나타내는 기를 나타내고, Ar5, Ar6, Ar7 및 Ar8 중 적어도 하나는, 식 (1) 로 나타내는 기이고,
    L1 은, 치환 혹은 무치환의 페닐렌기, 치환 혹은 무치환의 비페닐렌기, 또는 치환 혹은 무치환의 터페닐렌기를 나타낸다.)
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