KR20240067230A - 화합물 및 유기 일렉트로루미네선스 소자 - Google Patents

화합물 및 유기 일렉트로루미네선스 소자 Download PDF

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병선 양
문찬 황
유타 히라야마
슈이치 하야시
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호도가야 가가쿠 고교 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 목적은, 유기 EL 소자의 캐핑층의 재료로서 바람직한, 파장 450 ㎚ ∼ 750 ㎚ 의 범위의 굴절률이 높고, 소쇠 계수가 낮은 화합물을 제공하는 것에 있다. 또, 상기 화합물을 사용함으로써 광 취출 효율을 개선시킨 유기 EL 소자를 제공하는 것에 있다. 본 발명은, 하기 일반식 (1) 또는 (2) 로 나타내는 화합물이다.

식 중, A 는, 치환 혹은 무치환의 방향족 탄화수소기 등을 나타내고, B 및 C 는, 서로 동일해도 되고 상이해도 되며, 무치환의 나프틸기 또는 무치환의 퀴놀릴기 등을 나타내고, L 은, 서로 동일해도 되고 상이해도 되며, 단결합 또는 치환 혹은 무치환의 2 가의 방향족 탄화수소기 등을 나타낸다.

Description

화합물 및 유기 일렉트로루미네선스 소자
본 발명은 각종 표시 장치에 바람직한 자발광 전자 소자에 적합한 화합물, 특히 유기 일렉트로루미네선스 소자 (이하, 유기 EL 소자로 약칭한다) 에 적합한 화합물, 및 그 화합물을 사용한 유기 EL 소자, 전자 기기 또는 전자 소자에 관한 것이다.
유기 EL 소자는 자발광성 소자이기 때문에, 액정 소자에 비해서 밝고 시인성이 우수하며, 선명한 표시가 가능한 점에서, 활발한 연구가 이루어져 왔다.
1987 년에 이스트만·코닥사의 C. W. Tang 등은, 각종 역할을 각 재료에 분담시킨 적층 구조 소자를 개발함으로써 유기 재료를 사용한 유기 EL 소자를 실용적인 것으로 하였다. 그들은 전자를 수송할 수 있는 형광체와, 정공을 수송할 수 있는 유기물을 적층하고, 양방의 전하를 형광체의 층 중에 주입하여 발광시킴으로써, 10 V 이하의 전압으로 1000 cd/㎡ 이상의 고휘도를 얻었다 (예를 들어, 특허문헌 1 및 특허문헌 2 참조).
현재까지, 유기 EL 소자의 실용화를 위해서 많은 개량이 이루어지고, 적층 구조의 각종 역할을 더욱 세분화하여, 기판 상에 순차적으로, 양극, 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층, 음극을 형성한 전계 발광 소자에 있어서, 바닥부로부터 발광되는 보텀 이미션 구조의 발광 소자로 함으로써 고효율과 내구성이 달성되게 되었다 (예를 들어, 비특허문헌 1 참조).
최근, 높은 일 함수를 갖는 금속을 양극에 사용하여, 상부로부터 발광되는 톱 이미션 구조의 발광 소자가 사용되게 되었다. 화소 회로를 갖는 바닥부로부터 광을 취출하는 보텀 이미션 구조에서는, 발광부의 면적이 제한되어 버리는 것에 비해서, 톱 이미션 구조의 발광 소자에서는, 상부로부터 광을 취출하기 때문에 화소 회로가 차단되지 않아, 발광부를 넓게 취할 수 있는 이점이 있다. 톱 이미션 구조의 발광 소자에서는, 음극에 LiF/Al/Ag (예를 들어, 비특허문헌 2 참조), Ca/Mg (예를 들어, 비특허문헌 3 참조), LiF/MgAg 등의 반투명 전극이 사용된다.
이와 같은 발광 소자에서는, 발광층에서 발광된 광이 다른 막에 입사될 경우, 어느 각도 이상에서 입사되면, 발광층과 다른 막의 계면에서 전반사되어 버린다. 이 때문에, 발광된 광의 일부밖에 사용할 수 없었다. 최근, 광의 취출 효율을 향상시키기 위해서, 굴절률이 낮은 반투명 전극의 외측에, 굴절률이 높은「캐핑층」을 형성한 발광 소자가 제안되어 있다 (예를 들어, 비특허문헌 2 및 비특허문헌 3 참조).
톱 이미션 구조의 발광 소자에 있어서의 캐핑층의 효과는 Ir(ppy)3 을 발광 재료에 사용한 발광 소자에 있어서, 캐핑층이 없는 경우에는 전류 효율이 38 cd/A 이었던 것에 비해서, 캐핑층으로서 막두께 60 ㎚ 의 ZnSe 를 사용한 발광 소자에서는, 64 cd/A 로 약 1.7 배의 효율 향상이 확인되었다. 또, 반투명 전극 및 캐핑층의 투과율의 극대점과 효율의 극대점이 반드시 일치하지 않는 것이 기재되어 있고, 광의 취출 효율의 최대점은 간섭 효과에 의해서 결정되는 것이 기재되어 있다 (예를 들어, 비특허문헌 3 참조).
종래, 캐핑층의 형성에는, 정세도가 높은 메탈 마스크를 사용할 것이 제안되어 있지만, 고온 조건 하에서의 사용에서는 열에 의해서 메탈 마스크의 변형이 일어남으로써 위치 맞춤 정밀도가 저하되는 문제점이 있었다. 따라서, 융점이 1100 ℃ 이상으로 높은 ZnSe 는 (예를 들어, 비특허문헌 3 참조), 정세도가 높은 메탈 마스크에서는 정확한 위치에 증착할 수 없어, 발광 소자 그 자체에도 영향을 줄 가능성이 있다. 또한, 스퍼터법에 의한 성막에서도, 발광 소자에 영향을 주는 점에서, 무기물을 구성 재료로 하는 캐핑층은 사용에 적절하지 않았다.
그 밖에, 굴절률을 조정하는 캐핑층으로서, 트리스(8-하이드록시퀴놀린)알루미늄 (이하, Alq3 으로 약기한다) 을 사용할 경우 (예를 들어, 비특허문헌 2 참조), Alq3 은 녹색 발광 재료 또는 전자 수송 재료로서 일반적으로 사용되는 유기 EL 재료로서 알려져 있지만, 청색 발광 재료에 사용되는 450 ㎚ 부근에서 약한 흡수를 갖기 때문에, 청색 발광 소자의 경우에는 색 순도의 저하 및 광의 취출 효율의 저하라는 문제점도 있었다.
유기 EL 소자의 소자 특성을 개선시키기 위해서, 또 광의 취출 효율을 대폭 개선시키기 위해서, 캐핑층의 재료로서, 굴절률이 높고, 소쇠 계수가 낮으며, 박막의 안정성이나 내구성이 우수한 재료가 요구되고 있다.
US5792557 US5639914 국제공개 제2014/009310호 US2014/0225100 A1
응용 물리학회 제 9 회 강습회 예고집 55 ∼ 61 페이지 (2001) Appl. Phys. Let., 78, 544 (2001) Appl. Phys. Let., 82, 466 (2003) Chem. Rev. 2016, 116, 12564 Angew. Chem. 2003, 42, 5400 Appl. Phys. Let., 98, 083302 (2011)
본 발명의 목적은, 유기 EL 소자의 캐핑층의 재료로서 바람직한, 파장 450 ㎚ ∼ 750 ㎚ 의 범위의 굴절률이 높고, 소쇠 계수가 낮은 화합물을 제공하는 것에 있다. 또, 상기 화합물을 사용함으로써 광 취출 효율을 개선시킨 유기 EL 소자를 제공하는 것에 있다.
유기 EL 소자의 캐핑층에 적절한 화합물에 있어서의 물리적인 특성으로는, (1) 굴절률이 높은 것, (2) 소쇠 계수가 낮은 것, (3) 증착이 가능한 것, (4) 박막 상태가 안정적인 것, (5) 유리 전이 온도가 높은 것을 들 수 있다. 또, 본 발명에 제공하고자 하는 유기 EL 소자의 물리적인 특성으로는, (1) 광의 취출 효율이 높은 것, (2) 색 순도의 저하가 없는 것, (3) 시간 경과적 변화 없이 광을 투과하는 것, (4) 장수명인 것을 들 수 있다.
그래서 본 발명자들은 상기한 목적을 달성하기 위해서, 카르바졸 골격의 화합물이 박막의 안정성이나 내구성이 우수한 점에 주목하여 분자 설계를 최적화함으로써, 파장 450 ㎚ ∼ 750 ㎚ 의 범위에 있어서 굴절률이 높으며, 또한 소쇠 계수가 낮은 재료를 개발하였다. 또, 그 화합물을 사용한 유기 EL 소자를 제조하여, 소자의 특성 평가를 예의 행한 결과, 종래의 과제를 해결할 수 있던 점에서 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉, 본 발명에 의하면, 이하의 하기 일반식 (1) 또는 (2) 로 나타내는 화합물 및 그것을 사용한 유기 EL 소자가 제공된다.
1) 하기 일반식 (1) 또는 (2) 로 나타내는 화합물.
Figure pct00001
Figure pct00002
식 중, A 는, 치환 혹은 무치환의 방향족 탄화수소기, 치환 혹은 무치환의 방향족 복소 고리기, 또는 치환 혹은 무치환의 축합 다고리 방향족기를 나타내고,
B 및 C 는, 서로 동일해도 되고 상이해도 되며, 무치환의 나프틸기, 무치환의 퀴놀릴기, 무치환의 벤조푸라닐기, 또는 무치환의 벤조티에닐기를 나타내고,
L 은, 서로 동일해도 되고 상이해도 되며, 단결합, 치환 혹은 무치환의 2 가의 방향족 탄화수소기, 치환 혹은 무치환의 2 가의 방향족 복소 고리기, 또는 치환 혹은 무치환의 2 가의 축합 다고리 방향족기를 나타낸다.
2) 상기 일반식 (1) 또는 (2) 로 나타내는 화합물이, 각각 하기 일반식 (3) 또는 (4) 로 나타내는 화합물인, 1) 에 기재된 화합물.
Figure pct00003
Figure pct00004
식 중, A, B, C, 및 L 은, 상기 일반식 (1) 및 (2) 에 있어서의 정의와 동일하다.
3) 상기 일반식 (3) 및 (4) 에 있어서의 B 및 C 가, 서로 동일해도 되고 상이해도 되며, 2-나프틸기, 3-퀴놀릴기, 2-벤조푸라닐기, 또는 2-벤조티에닐기인, 2) 에 기재된 화합물.
4) 상기 일반식 (3) 및 (4) 에 있어서의 L 이, 서로 동일해도 되고 상이해도 되며, 단결합, 치환 혹은 무치환의 페닐렌기, 치환 혹은 무치환의 비페닐렌기, 또는 치환 혹은 무치환의 나프틸렌기인, 3) 에 기재된 화합물.
5) 적어도 양극 전극, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 음극 전극 및 캐핑층을 이 순으로 갖는 유기 EL 소자에 있어서, 상기 캐핑층이 1) ∼ 4) 중 어느 하나에 기재된 화합물을 함유하는, 유기 EL 소자.
6) 캐핑층의 굴절률이, 파장이 450 ㎚ ∼ 750 ㎚ 의 범위 내에 있어서 1.70 이상인, 5) 에 기재된 유기 EL 소자.
7) 상기 캐핑층이 2 종류 이상의 화합물로 이루어지는 적층 또는 2 종류 이상의 화합물의 혼합층이고, 그 2 종류 이상의 화합물 중 적어도 1 종류의 화합물이 1) ∼ 4) 중 어느 하나에 기재된 화합물인, 5) 에 기재된 유기 EL 소자.
8) 1 쌍의 전극과 그 사이에 끼워진 유기층을 갖는 전자 소자에 있어서, 상기 유기층이 1) ∼ 4) 중 어느 하나에 기재된 화합물을 함유하는, 전자 소자.
9) 8) 에 기재된 전자 소자를 포함하는 전자 기기
일반식 (1), (2), (3), 및 (4) 중의 A 로 나타내는「치환 혹은 무치환의 방향족 탄화수소기」,「치환 혹은 무치환의 방향족 복소 고리기」또는「치환 혹은 무치환의 축합 다고리 방향족기」에 있어서의「방향족 탄화수소기」,「방향족 복소 고리기」또는「축합 다고리 방향족기」로는, 구체적으로, 페닐기, 비페닐릴기, 터페닐릴기, 나프틸기, 안트라세닐기, 페난트레닐기, 플루오레닐기, 스피로비플루오레닐기, 인데닐기, 피레닐기, 페릴레닐기, 플루오란테닐기, 트리페닐레닐기, 피리딜기, 피리미디닐기, 트리아지닐기, 푸릴기, 피롤릴기, 티에닐기, 퀴놀릴기, 이소퀴놀릴기, 벤조푸라닐기, 벤조티에닐기, 인돌릴기, 카르바졸릴기, 벤조옥사졸릴기, 벤조티아졸릴기, 퀴녹살리닐기, 퀴나졸리닐기, 벤조이미다졸릴기, 피라졸릴기, 디벤조푸라닐기, 디벤조티에닐기, 나프틸리디닐기, 페난트롤리닐기, 아크리디닐기, 및 카르볼리닐기 등을 들 수 있고, 탄소수 6 ∼ 30 으로 이루어지는 아릴기, 또는 탄소수 2 ∼ 20 으로 이루어지는 헤테로아릴기에서 선택되는 것이 바람직하다.
일반식 (1), (2), (3), 및 (4) 중의 L 로 나타내는「치환 혹은 무치환의 2 가의 방향족 탄화수소기」,「치환 혹은 무치환의 2 가의 방향족 복소 고리기」또는「치환 혹은 무치환의 2 가의 축합 다고리 방향족기」에 있어서의「2 가의 방향족 탄화수소기」,「2 가의 방향족 복소 고리기」또는「2 가의 축합 다고리 방향족기」로는, 일반식 (1), (2), (3) 및 (4) 중의 A 로 나타내는「방향족 탄화수소기」,「방향족 복소 고리기」또는「축합 다고리 방향족기」로서 예시한 기로부터 수소 원자를 1 개 제거한 2 가기를 들 수 있다.
일반식 (1), (2), (3), 및 (4) 중의 A 및 L 로 나타내는「치환 방향족 탄화수소기」,「치환 방향족 복소 고리기」, 또는「치환 축합 다고리 방향족기」에 있어서의「치환기」로는, 구체적으로, 중수소 원자, 시아노기, 니트로기 ; 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자 등의 할로겐 원자 ; 트리메틸실릴기, 트리페닐실릴기 등의 실릴기 ; 메틸기, 에틸기, 프로필기 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, 아릴기 등의 알케닐기 ; 페닐옥시기, 톨릴옥시기 등의 아릴옥시기 ; 벤질옥시기, 페네틸옥시기 등의 아릴알킬옥시기 ; 페닐기, 비페닐릴기, 터페닐릴기, 나프틸기, 안트라세닐기, 페난트레닐기, 플루오레닐기, 스피로비플루오레닐기, 인데닐기, 피레닐기, 페릴레닐기, 플루오란테닐기, 트리페닐레닐기 등의 방향족 탄화수소기 혹은 축합 다고리 방향족기 ; 피리딜기, 티에닐기, 푸릴기, 피롤릴기, 퀴놀릴기, 이소퀴놀릴기, 벤조푸라닐기, 벤조티에닐기, 인돌릴기, 카르바졸릴기, 벤조옥사졸릴기, 벤조티아졸릴기, 퀴녹살리닐기, 퀴나졸리닐기, 벤조이미다졸릴기, 피라졸릴기, 디벤조푸라닐기, 디벤조티에닐기, 카르볼리닐기 등의 외에, 탄소수 6 내지 30 으로 이루어지는 아릴기, 또는 탄소수 2 내지 20 으로 이루어지는 헤테로아릴기 등을 들 수 있고, 이들 치환기는 또한, 상기 예시한 치환기가 치환되어 있어도 된다. 또, 이들 치환기와 치환된 벤젠 고리가, 또는 동일한 벤젠 고리에 복수 치환된 치환기의 상린 (相隣) 끼리가, 단결합, 치환 혹은 무치환의 메틸렌기, 산소 원자 또는 황 원자를 개재하여 서로 결합하여 고리를 형성하고 있어도 된다.
본 발명에 있어서는, 일반식 (1) ∼ (4) 중의 A 가, 치환 혹은 무치환의 페닐기, 치환 혹은 무치환의 나프틸기, 치환 혹은 무치환의 페난트레닐기, 치환 혹은 무치환의 퀴놀릴기, 치환 혹은 무치환의 벤조푸라닐기, 치환 혹은 무치환의 벤조티에닐기, 치환 혹은 무치환의 디벤조푸라닐기, 치환 혹은 무치환의 디벤조티에닐기, 치환 혹은 무치환의 벤조옥사졸릴기, 또는 치환 혹은 무치환의 벤조티아졸릴기인 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서는, 일반식 (1) ∼ (4) 중의 L 이, 단결합, 치환 혹은 무치환의 페닐렌기, 치환 혹은 무치환의 비페닐렌기, 또는 치환 혹은 무치환의 나프틸렌기인 것이 바람직하고, 단결합, 치환 혹은 무치환의 1,4-페닐렌기, 치환 혹은 무치환의 1,3-페닐렌기, 치환 혹은 무치환의 4,4'-비페닐렌기, 치환 혹은 무치환의 3,4'-비페닐렌기, 또는 치환 혹은 무치환의 2,7-나프틸렌기인 것이 보다 바람직하다.
본 발명에 있어서는, 일반식 (1) ∼ (4) 중의 B 및 C 가, 서로 동일해도 되고 상이해도 되며, 치환 혹은 무치환의 나프틸기, 치환 혹은 무치환의 퀴놀릴기, 또는 치환 혹은 무치환의 벤조푸라닐기인 것이 바람직하다.
일반식 (1) 및 (3) 중의 B 및 C 는, 서로 동일해도 되고 상이해도 되며, 2-나프틸기, 3-퀴놀릴기, 2-벤조푸라닐기, 또는 2-벤조티에닐기인 것이 바람직하고, 무치환의 2-나프틸기, 또는 무치환의 3-퀴놀릴기인 것이 보다 바람직하다. 또, B 및 C 가 동일한 것이 바람직하다.
일반식 (2) 및 (4) 중의 B 는, 2-나프틸기, 3-퀴놀릴기, 2-벤조푸라닐기, 또는 2-벤조티에닐기인 것이 바람직하고, 무치환의 3-퀴놀릴기, 또는 무치환의 2-벤조푸라닐기인 것이 보다 바람직하다.
본 발명에 있어서는, 일반식 (1) 로 나타내는 화합물은, 일반식 (3) 으로 나타내는 화합물인 것이 바람직하고, 일반식 (2) 로 나타내는 화합물은, 일반식 (4) 로 나타내는 화합물인 것이 바람직하다.
본 발명의 유기 EL 소자에 있어서, 상기 캐핑층의 두께는, 30 ㎚ 내지 120 ㎚ 의 범위인 것이 바람직하고, 40 ㎚ 내지 80 ㎚ 의 범위인 것이 보다 바람직하다.
본 발명의 상기 일반식 (1) 및 (2) 로 나타내는 화합물은, (1) 파장 450 ㎚ ∼ 750 ㎚ 의 범위에 있어서의 굴절률이 높고, (2) 소쇠 계수가 낮으며, (3) 증착이 가능하고, (4) 박막 상태가 안정적이고, (5) 내열성이 높기 때문에, 이것을 사용한 캐핑층을 유기 EL 소자의 투명 또는 반투명 전극의 외측에 형성함으로써, 광의 취출 효율이 대폭 향상된 유기 EL 소자가 얻어진다.
도 1 은, 본 발명의 화합물의 예시로서, 화합물 (1-1) ∼ (1-12) 의 구조를 나타내는 도면이다.
도 2 는, 본 발명의 화합물의 예시로서, 화합물 (1-13) ∼ (1-24) 의 구조를 나타내는 도면이다.
도 3 은, 본 발명의 화합물의 예시로서, 화합물 (1-25) ∼ (1-36) 의 구조를 나타내는 도면이다.
도 4 는, 본 발명의 화합물의 예시로서, 화합물 (1-37) ∼ (1-48) 의 구조를 나타내는 도면이다.
도 5 는, 본 발명의 화합물의 예시로서, 화합물 (1-49) ∼ (1-57) 의 구조를 나타내는 도면이다.
도 6 은, 본 발명의 화합물의 예시로서, 화합물 (1-58) ∼ (1-66) 의 구조를 나타내는 도면이다.
도 7 은, 본 발명의 화합물의 예시로서, 화합물 (1-67) ∼ (1-75) 의 구조를 나타내는 도면이다.
도 8 은, 본 발명의 화합물의 예시로서, 화합물 (1-76) ∼ (1-83) 의 구조를 나타내는 도면이다.
도 9 는, 본 발명의 화합물의 예시로서, 화합물 (1-84) ∼ (1-92) 의 구조를 나타내는 도면이다.
도 10 은, 본 발명의 화합물의 예시로서, 화합물 (1-93) ∼ (1-94) 의 구조를 나타내는 도면이다.
도 11 은, 본 발명의 유기 EL 소자의 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
상기 일반식 (1) 및 (2) 로 나타내는 카르바졸 화합물은 신규 화합물이지만, 예를 들어, 공지인 구리 촉매나 팔라듐 촉매 등에 의한 커플링 반응으로 당해 화합물을 합성할 수 있다 (예를 들어, 비특허문헌 4 및 비특허문헌 5 참조).
상기 일반식 (1) 및 (2) 로 나타내는 화합물 중에서, 바람직한 화합물의 구체예를 도 1 ∼ 도 10 에 나타내지만, 이들 화합물에 한정되는 것은 아니다.
상기 일반식 (1) 및 (2) 로 나타내는 화합물의 정제는, 특별히 한정되지 않고, 칼럼 크로마토그래프에 의한 정제, 실리카 겔, 활성탄, 활성 백토 등에 의한 흡착 정제, 용매에 의한 재결정 정제법이나 정석 정제법, 승화 정제법 등, 유기 화합물의 정제에 사용되는 공지된 방법으로 행할 수 있고, 화합물의 동정은 NMR 분석으로 행할 수 있다. 물성치로서, 융점, 유리 전이점 (Tg) 과 굴절률의 측정을 행하는 것이 바람직하다. 융점은 증착성의 지표가 되는 것이고, 유리 전이점 (Tg) 은 박막 상태의 안정성의 지표가 되며, 굴절률은 광의 취출 효율의 향상에 관한 지표가 되는 것이다.
융점과 유리 전이점 (Tg) 은, 분체를 사용하여 고감도 시차 주사 열량계 (브루커·에이엑스에스 제조, DSC3100SA) 에 의해서 측정할 수 있다.
굴절률과 소쇠 계수는, 실리콘 기판 상에 80 ㎚ 의 박막을 제조하고, 분광 측정 장치 (필메트릭스사 제조, F10-RT-UV) 를 사용하여 측정할 수 있다.
유기 EL 소자의 구조로는, 예를 들어, 톱 이미션 구조의 발광 소자의 경우, 유리 기판 상에 순차적으로, 양극, 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 복수의 역할을 겸하는 것이 가능하고, 예를 들어 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 할 수 있다. 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 할 수 있다.
유기 EL 소자의 각 층의 막두께의 합계는, 200 ㎚ ∼ 750 ㎚ 정도가 바람직하고, 350 ㎚ ∼ 600 ㎚ 정도가 보다 바람직하다. 또, 캐핑층의 막두께는, 예를 들어, 30 ㎚ ∼ 120 ㎚ 가 바람직하고, 40 ㎚ ∼ 80 ㎚ 가 보다 바람직하다. 이 경우, 양호한 광의 취출 효율이 얻어진다. 또한, 캐핑층의 막두께는, 발광 소자에 사용하는 발광 재료의 종류, 캐핑층 이외의 유기 EL 소자의 두께 등에 따라서, 적절히 변경할 수 있다.
유기 EL 소자의 양극으로는, ITO 나 금과 같은 일 함수가 큰 전극 재료가 사용된다.
유기 EL 소자의 정공 주입층으로서, 분자 중에 트리페닐아민 구조를 3 개 이상, 단결합 또는 헤테로 원자를 함유하지 않는 2 가기로 연결된 구조를 갖는 아릴아민 화합물, 예를 들어, 스타 버스트형의 트리페닐아민 유도체, 여러 가지의 트리페닐아민 사량체 등의 재료나 구리프탈로시아닌으로 대표되는 포르피린 화합물, 헥사시아노아자트리페닐렌과 같은 억셉터성의 복소 고리 화합물이나 도포형의 고분자 재료를 사용할 수 있다. 이것들은, 단독으로 성막해도 되지만, 타재료와 함께 혼합하여 성막한 단층으로서 사용해도 되고, 단독으로 성막한 층끼리, 혼합하여 성막한 층끼리, 또는 단독으로 성막한 층과 혼합하여 성막한 층의 적층 구조로 해도 된다. 이들 재료는 증착법 외에, 스핀 코트법이나 잉크젯법 등의 공지된 방법에 의해서 박막 형성을 행할 수 있다.
유기 EL 소자의 정공 수송층으로서, N,N'-디페닐-N,N'-디(m-톨릴)벤지딘 (이후, TPD 로 약칭한다) 이나 N,N'-디페닐-N,N'-디(α-나프틸)벤지딘, N,N,N',N'-테트라비페닐릴벤지딘 등의 벤지딘 유도체, 1,1-비스[4-(디-4-톨릴아미노)페닐]시클로헥산, 특히 분자 중에 트리페닐아민 구조를 2 개, 단결합 또는 헤테로 원자를 함유하지 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 함유하지 않는 2 가기로 연결된 구조를 갖는 아릴아민 화합물, 예를 들어, 여러 가지의 트리페닐아민 삼량체 및 사량체 등을 사용하는 것이 바람직하다. 이것들은, 단독으로 성막해도 되지만, 다른 재료와 함께 혼합하여 성막한 단층으로서 사용해도 되고, 단독으로 성막한 층끼리, 혼합하여 성막한 층끼리, 또는 단독으로 성막한 층과 혼합하여 성막한 층의 적층 구조로 해도 된다. 또, 정공의 주입·수송층으로서, 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌술포네이트) 등의 도포형의 고분자 재료를 사용할 수 있다. 이들 재료는 증착법 외에, 스핀 코트법이나 잉크젯법 등의 공지된 방법에 의해서 박막 형성을 행할 수 있다.
또, 정공 주입층 혹은 정공 수송층에는, 그 층에 통상적으로 사용되는 재료에 대해서 트리스브로모페닐아민헥사클로르안티몬, 라디알렌 유도체 (예를 들어, 특허문헌 3 참조) 등을 P 도핑한 것이나, TPD 등의 벤지딘 유도체의 구조를 그 부분 구조에 갖는 고분자 화합물 등을 사용할 수 있다.
또, 유기 EL 소자에 전자 저지층을 적층할 수도 있다. 전자 저지층으로는, 4,4',4''-트리(N-카르바졸릴)트리페닐아민 (이후, TCTA 로 약칭한다), 9,9-비스[4-(카르바졸-9-일)페닐]플루오렌, 1,3-비스(카르바졸-9-일)벤젠 (이후, mCP 로 약칭한다), 2,2-비스(4-카르바졸-9-일-페닐)아다만탄 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. 이것들은, 단독으로 성막해도 되지만, 다른 재료와 함께 혼합하여 성막한 단층으로서 사용해도 되고, 단독으로 성막한 층끼리, 혼합하여 성막한 층끼리, 또는 단독으로 성막한 층과 혼합하여 성막한 층의 적층 구조로 해도 된다. 이들 재료는 증착법 외에, 스핀 코트법이나 잉크젯법 등의 공지된 방법에 의해서 박막 형성을 행할 수 있다.
유기 EL 소자의 발광층으로서, Alq3 을 비롯한 퀴놀리놀 유도체의 금속 착물 외에, 각종 금속 착물, 안트라센 유도체, 비스스티릴벤젠 유도체, 피렌 유도체, 옥사졸 유도체, 폴리파라페닐렌비닐렌 유도체 등을 사용할 수 있다. 또, 발광층을 호스트 재료와 도펀트 재료로 구성해도 되고, 호스트 재료로서, 안트라센 유도체가 바람직하게 사용되지만, 그 밖에, 상기 발광 재료에 더하여, 인돌 고리를 축합 고리의 부분 구조로서 갖는 복소 고리 화합물, 카르바졸 고리를 축합 고리의 부분 구조로서 갖는 복소 고리 화합물, 카르바졸 유도체, 티아졸 유도체, 벤즈이미다졸 유도체, 폴리디알킬플루오렌 유도체 등을 사용할 수 있다. 또 도펀트 재료로는, 퀴나크리돈, 쿠마린, 루브렌, 페릴렌 및 그것들의 유도체, 벤조피란 유도체, 로다민 유도체, 아미노스티릴 유도체 등을 사용할 수 있고, 녹색의 발광 재료를 사용하는 것이 특히 바람직하다. 이것들은, 단독으로 성막해도 되지만, 다른 재료와 함께 혼합하여 성막한 단층으로서 사용해도 되고, 단독으로 성막한 층끼리, 혼합하여 성막한 층끼리, 또는 단독으로 성막한 층과 혼합하여 성막한 층의 적층 구조로 해도 된다.
또, 발광 재료로서 인광 발광체를 사용 할 수도 있다. 인광 발광체로는, 이리듐이나 백금 등의 금속 착물의 인광 발광체를 사용할 수 있다. Ir(ppy)3 등의 녹색의 인광 발광체, FIrpic, FIr6 등의 청색의 인광 발광체, Btp2Ir(acac) 등의 적색의 인광 발광체 등이 사용되고, 녹색의 인광 발광체를 사용하는 것이 특히 바람직하다. 이 때의 호스트 재료로는 정공 주입·수송성의 호스트 재료로서 4,4'-디(N-카르바졸릴)비페닐이나 TCTA, mCP 등의 카르바졸 유도체를 사용할 수 있다. 전자 수송성의 호스트 재료로서 p-비스(트리페닐실릴)벤젠이나 2,2',2''-(1,3,5-페닐렌)-트리스(1-페닐-1H-벤즈이미다졸) 등을 사용할 수 있고, 고성능의 유기 EL 소자를 제조할 수 있다.
인광성의 발광 재료의 호스트 재료에 대한 도프는, 농도 소광을 피하기 위해서, 발광층 전체에 대해서 1 ∼ 30 중량퍼센트의 범위에서, 공증착에 의해서 행하는 것이 바람직하다.
또, 발광 재료로서, PIC-TRZ, CC2TA, PXZ-TRZ, 4CzIPN 등의 CDCB 유도체 등의 지연 형광을 방사하는 재료를 사용하는 것도 가능하다 (예를 들어, 비특허문헌 6 참조). 이들 재료는 증착법 외에, 스핀 코트법이나 잉크젯법 등의 공지된 방법에 의해서 박막 형성을 행할 수 있다.
또, 유기 EL 소자에 정공 저지층을 적층할 수도 있다. 정공 저지층으로는, 바토쿠프로인 등의 페난트롤린 유도체나, 알루미늄 (III) 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)-4-페닐페놀레이트 (이후, BAlq 로 약기한다) 등의 퀴놀리놀 유도체의 금속 착물, 각종 희토류 착물, 트리아졸 유도체, 트리아진 유도체, 피리미딘 유도체, 옥사디아졸 유도체, 벤조아졸 유도체 등, 정공 저지 작용을 갖는 화합물을 사용할 수 있다. 이들 재료는 전자 수송층의 재료를 겸해도 된다. 이것들은, 단독으로 성막해도 되지만, 다른 재료와 함께 혼합하여 성막한 단층으로서 사용해도 되고, 단독으로 성막한 층끼리, 혼합하여 성막한 층끼리, 또는 단독으로 성막한 층과 혼합하여 성막한 층의 적층 구조로 해도 된다. 이들 재료는 증착법 외에, 스핀 코트법이나 잉크젯법 등의 공지된 방법에 의해서 박막 형성을 행할 수 있다.
유기 EL 소자의 전자 수송층으로서, Alq3, BAlq 를 비롯한 퀴놀리놀 유도체의 금속 착물 외에, 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. 이것들은, 단독으로 성막해도 되지만, 다른 재료와 함께 혼합하여 성막한 단층으로서 사용해도 되고, 단독으로 성막한 층끼리, 혼합하여 성막한 층끼리, 또는 단독으로 성막한 층과 혼합하여 성막한 층의 적층 구조로 해도 된다. 이들 재료는 증착법 외에, 스핀 코트법이나 잉크젯법 등의 공지된 방법에 의해서 박막 형성을 행할 수 있다.
유기 EL 소자의 전자 주입층으로서, 불화리튬, 불화세슘 등의 알칼리 금속염, 불화마그네슘 등의 알칼리 토금속염, 리튬퀴놀리놀 등의 퀴놀리놀 유도체의 금속 착물, 산화알루미늄 등의 금속 산화물, 혹은 이테르븀 (Yb), 사마륨 (Sm), 칼슘 (Ca), 스트론튬 (Sr), 세슘 (Cs) 등의 금속 등을 사용할 수 있지만, 전자 수송층과 음극의 바람직한 선택에 의해서 이것을 생략할 수 있다.
또한, 전자 주입층 혹은 전자 수송층에는, 그 층에 통상적으로 사용되는 재료에 대해서 세슘 등의 금속을 N 도핑한 것을 사용할 수 있다.
유기 EL 소자의 음극으로서, 알루미늄과 같은 일 함수가 낮은 전극 재료나, 마그네슘은 합금, 마그네슘칼슘 합금, 마그네슘인듐 합금, 알루미늄마그네슘 합금과 같은, 보다 일 함수가 낮은 합금이나 ITO, IZO 등이 전극 재료로서 사용된다.
본 발명의 유기 EL 소자의 캐핑층으로서, 상기 일반식 (1) 및 (2) 로 나타내는 화합물이 사용된다. 이것들은, 단독으로 성막해도 되지만, 다른 재료와 함께 혼합하여 성막한 단층으로서 사용해도 되고, 단독으로 성막한 층끼리, 혼합하여 성막한 층끼리, 또는 단독으로 성막한 층과 혼합하여 성막한 층의 적층 구조로 해도 된다. 이들 재료는 증착법 외에, 스핀 코트법이나 잉크젯법 등의 공지된 방법에 의해서 박막 형성을 행할 수 있다.
상기 일반식 (1) 및 (2) 로 나타내는 화합물은, 파장 450 ㎚ ∼ 700 ㎚ 의 범위에 있어서의 굴절률이, 1.70 이상인 것이 바람직하고, 1.85 이상인 것이 특히 바람직하다. 즉, 상기 캐핑층의 굴절률은, 파장이 450 ㎚ ∼ 750 ㎚ 의 범위 내에 있어서 1.70 이상인 것이 바람직하고, 1.85 이상인 것이 특히 바람직하다.
또한, 상기에서는, 톱 이미션 구조의 유기 EL 소자에 대해서 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니고, 보텀 이미션 구조의 유기 EL 소자나, 상부 및 바닥부의 양방으로부터 발광되는 듀얼 이미션 구조의 유기 EL 소자에 대해서도, 동일하게 적용할 수 있다. 이것들의 경우, 광이 발광 소자로부터 외부로 취출되는 방향에 있는 전극은, 투명 또는 반투명인 것이 바람직하다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해서, 실시예에 의해서 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 그 요지를 초과하지 않는 한, 아래의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예
[실시예 1]
＜3,6-디-나프탈렌-2-일-9-(4-퀴놀린-3-일-페닐)-9H-카르바졸 (화합물 1-1) 의 합성＞
반응 용기에, 3,6-디브로모-9H-카르바졸 : 50.0 g, 2-나프탈렌보론산 : 58.2 g, 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐 (0) : 7.1 g, 탄산칼륨 : 85.1 g 을 투입하고, 톨루엔/EtOH/H2O 혼합 용매 하에서 하룻밤 환류 교반하였다. 방랭한 후, 계 내에 아세트산에틸/H2O 를 첨가하고, 추출 및 분액 조작으로 유기층을 꺼내고, 농축하여 조(粗) 생성물을 얻었다. 얻어진 조생성물을 모노클로로벤젠/n-헵탄 혼합 용매에 의해서 정석 정제를 행함으로써, 3,6-디-나프탈렌-2-일-9H-카르바졸 : 35.9 g (수율 : 55.6 ％) 을 얻었다.
Figure pct00005
계속해서, 반응 용기에, 3,6-디-나프탈렌-2-일-9H-카르바졸 : 12.0 g, 3-(4-브로모페닐)-퀴놀린 : 9.8 g, 요오드화 구리 (I) : 0.3 g, 1,2-디메틸에틸렌디아민 : 2.5 g, 인산삼칼륨 : 12.1 g 을 투입하고, 톨루엔 용매 하에서 하룻밤 환류 교반하였다. 방랭한 후, 여과하고 고체를 꺼내어 조생성물을 얻었다. 얻어진 조생성물을 모노클로로벤젠/아세톤 혼합 용매에 의해서 정석 정제를 행함으로써, 3,6-디-나프탈렌-2-일-9-(4-퀴놀린-3-일-페닐)-9H-카르바졸 (화합물 1-1) 의 백색 분체 : 11.0 g (수율 : 61.8 ％) 을 얻었다.
Figure pct00006
얻어진 백색 분체에 대해서 NMR 을 사용하여 구조를 동정하였다.
1H-NMR (CDCl3) 으로 아래의 30 개의 수소의 시그널을 검출하여, 화합물 (1-1) 인 것을 확인하였다.
Figure pct00007
[실시예 2]
＜3,6-디-나프탈렌-2-일-9-(4-디벤조티오펜-2-일-페닐)-9H-카르바졸 (화합물 1-11) 의 합성＞
반응 용기에, 3,6-디-나프탈렌-2-일-9H-카르바졸 : 10.0 g, 2-(4-브로모페닐)-디벤조티오펜 : 9.7 g, 요오드화 구리 (I) : 0.2 g, 1,2-디메틸에틸렌디아민 : 2.1 g, 인산삼칼륨 : 10.1 g 을 투입하고, 톨루엔 용매 하에서 하룻밤 환류 교반하였다. 방랭한 후, 여과하고 고체를 꺼내어 조생성물을 얻었다. 얻어진 조생성물을 모노클로로벤젠/아세톤 혼합 용매에 의해서 정석 정제를 행함으로써, 3,6-디-나프탈렌-2-일-9-(4-디벤조티오펜-2-일-페닐)-9H-카르바졸 (화합물 1-11) 의 백색 분체 : 11.7 g (수율 : 72.4 ％) 을 얻었다.
Figure pct00008
얻어진 백색 분체에 대해서 NMR 을 사용하여 구조를 동정하였다.
1H-NMR (CDCl3) 으로 아래의 31 개의 수소의 시그널을 검출하여, 화합물 (1-11) 인 것을 확인하였다.
Figure pct00009
[실시예 3]
＜3,6-디-나프탈렌-2-일-9-(4-벤조옥사졸-2-일-페닐)-9H-카르바졸 (화합물 1-16) 의 합성＞
반응 용기에, 3,6-디-나프탈렌-2-일-9H-카르바졸 : 10.0 g, 2-(4-브로모페닐)-벤조옥사졸 : 7.8 g, 요오드화 구리 (I) : 0.2 g, 1,2-디메틸에틸렌디아민 : 2.1 g, 인산삼칼륨 : 10.1 g 을 투입하고, 톨루엔 용매 하에서 하룻밤 환류 교반하였다. 방랭한 후, 여과하고 고체를 꺼내어 조생성물을 얻었다. 얻어진 조생성물을 o-디클로로벤젠 용매에 의해서 재결정 정제를 행함으로써, 3,6-디-나프탈렌-2-일-9-(4-벤조옥사졸-2-일-페닐)-9H-카르바졸 (화합물 1-16) 의 백색 분체 : 11.2 g (수율 : 76.7 ％) 을 얻었다.
Figure pct00010
얻어진 백색 분체에 대해서 NMR 을 사용하여 구조를 동정하였다.
1H-NMR (DMSO-d6) 으로 아래의 28 개의 수소의 시그널을 검출하여, 화합물 (1-16) 인 것을 확인하였다.
Figure pct00011
[실시예 4]
＜3,6-디-나프탈렌-2-일-9-(4-벤조티아졸-2-일-페닐)-9H-카르바졸 (화합물 1-17) 의 합성＞
반응 용기에, 3,6-디-나프탈렌-2-일-9H-카르바졸 : 10.0 g, 2-(4-브로모페닐)-벤조티아졸 : 8.3 g, 요오드화 구리 (I) : 0.2 g, 1,2-디메틸에틸렌디아민 : 2.1 g, 인산삼칼륨 : 10.1 g 을 투입하고, 톨루엔 용매 하에서 하룻밤 환류 교반하였다. 방랭한 후, 여과하고 고체를 꺼내어 조생성물을 얻었다. 얻어진 조생성물을 모노클로로벤젠 용매에 의해서 재결정 정제를 행함으로써, 3,6-디-나프탈렌-2-일-9-(4-벤조티아졸-2-일-페닐)-9H-카르바졸 (화합물 1-17) 의 담황색 분체 : 6.3 g (수율 : 42.0 ％) 을 얻었다.
Figure pct00012
얻어진 담황색 분체에 대해서 NMR 을 사용하여 구조를 동정하였다.
1H-NMR (DMSO-d6) 으로 아래의 28 개의 수소의 시그널을 검출하여, 화합물 (1-17) 인 것을 확인하였다.
Figure pct00013
[실시예 5]
＜9-(4-나프탈렌-2-일-페닐)-3,6-디-퀴놀린-3-일-9H-카르바졸 (화합물 1-27) 의 합성＞
반응 용기에, 3,6-디브로모-9H-카르바졸 : 121.0 g, 3-퀴놀린보론산 : 154.6 g, 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐 (0) : 17.2 g, 탄산칼륨 : 154.4 g 을 투입하고, 톨루엔/EtOH/H2O 혼합 용매 하에서 하룻밤 환류 교반하였다. 방랭한 후, 계 내에 메탄올/H2O 를 첨가하여, 여과하고 고체를 꺼내어 조생성물을 얻었다. 얻어진 조생성물을 모노클로로벤젠/아세톤 혼합 용매에 의해서 정석 정제를 행함으로써, 3,6-디-퀴놀린-3-일-9H-카르바졸 : 62.1 g (수율 : 39.6 ％) 을 얻었다.
Figure pct00014
계속해서, 반응 용기에, 3,6-디-퀴놀린-3-일-9H-카르바졸 : 7.5 g, 2-(4-브로모페닐)나프탈렌 : 5.5 g, 비스(트리-t-부틸포스핀)팔라듐 (0) : 0.2 g, t-부톡시나트륨 : 3.4 g 을 투입하고, 자일렌 용매 하에서 하룻밤 환류 교반하였다. 방랭한 후, 계 내에 메탄올을 첨가하여, 여과하고 고체를 꺼내어 조생성물을 얻었다. 얻어진 조생성물을 모노클로로벤젠/아세톤 혼합 용매에 의해서 정석 정제를 행함으로써, 9-(4-나프탈렌-2-일-페닐)-3,6-디-퀴놀린-3-일-9H-카르바졸 (화합물 1-27) 의 백색 분체 : 3.0 g (수율 : 27.0 ％) 을 얻었다.
Figure pct00015
얻어진 백색 분체에 대해서 NMR 을 사용하여 구조를 동정하였다.
1H-NMR (DMSO-d6) 으로 아래의 29 개의 수소의 시그널을 검출하여, 화합물 (1-27) 인 것을 확인하였다.
Figure pct00016
[실시예 6]
＜9-(4-페난트렌-9-일-페닐)-3,6-디-퀴놀린-3-일-9H-카르바졸 (화합물 1-28) 의 합성＞
반응 용기에, 3,6-디-퀴놀린-3-일-9H-카르바졸 : 20.0 g, 9-(4-브로모페닐)-페난트렌 : 17.4 g, 비스(트리-t-부틸포스핀)팔라듐 (0) : 0.5 g, t-부톡시나트륨 : 9.2 g 을 투입하고, 자일렌 용매 하에서 하룻밤 환류 교반하였다. 방랭한 후, 계 내에 메탄올을 첨가하여, 여과하고 고체를 꺼내어 조생성물을 얻었다. 얻어진 조생성물을 모노클로로벤젠 용매에 의해서 재결정 정제를 행함으로써, 9-(4-페난트렌-9-일-페닐)-3,6-디-퀴놀린-3-일-9H-카르바졸 (화합물 1-28) 의 담황색 분체 : 15.0 g (수율 : 46.9 ％) 을 얻었다.
Figure pct00017
얻어진 담황색 분체에 대해서 NMR 을 사용하여 구조를 동정하였다.
1H-NMR (DMSO-d6) 으로 아래의 31 개의 수소의 시그널을 검출하여, 화합물 (1-28) 인 것을 확인하였다.
Figure pct00018
[실시예 7]
＜9-(4-디벤조티오펜-2-일-페닐)-3,6-디-퀴놀린-3-일-9H-카르바졸 (화합물 1-34) 의 합성＞
반응 용기에, 3,6-디-퀴놀린-3-일-9H-카르바졸 : 15.0 g, 2-(4-브로모페닐)-디벤조티오펜 : 13.3 g, 비스(트리-t-부틸포스핀)팔라듐 (0) : 0.4 g, t-부톡시나트륨 : 6.9 g 을 투입하고, 자일렌 용매 하에서 하룻밤 환류 교반하였다. 방랭한 후, 계 내에 메탄올을 첨가하여, 여과하고 고체를 꺼내어 조생성물을 얻었다. 얻어진 조생성물을 모노클로로벤젠 용매에 의해서 재결정 정제를 행함으로써, 9-(4-디벤조티오펜-2-일-페닐)-3,6-디-퀴놀린-3-일-9H-카르바졸 (화합물 1-34) 의 담황색 분체 : 9.1 g (수율 : 37.6 ％) 을 얻었다.
Figure pct00019
얻어진 담황색 분체에 대해서 NMR 을 사용하여 구조를 동정하였다.
1H-NMR (DMSO-d6) 으로 아래의 29 개의 수소의 시그널을 검출하여, 화합물 (1-34) 인 것을 확인하였다.
Figure pct00020
[실시예 8]
＜9-(4-디벤조푸란-3-일-페닐)-3,6-디-퀴놀린-3-일-9H-카르바졸 (화합물 1-35) 의 합성＞
반응 용기에, 3,6-디-퀴놀린-3-일-9H-카르바졸 : 10.0 g, 3-(4-브로모페닐)-디벤조푸란 : 8.4 g, 비스(트리-t-부틸포스핀)팔라듐 (0) : 0.4 g, t-부톡시나트륨 : 3.4 g 을 투입하고, 자일렌 용매 하에서 하룻밤 환류 교반하였다. 방랭한 후, 계 내에 메탄올을 첨가하여, 여과하고 고체를 꺼내어 조생성물을 얻었다. 얻어진 조생성물을 모노클로로벤젠 용매에 의해서 재결정 정제를 행함으로써, 9-(4-디벤조푸란-3-일-페닐)-3,6-디-퀴놀린-3-일-9H-카르바졸 (화합물 1-35) 의 백색 분체 : 6.0 g (수율 : 38.2 ％) 을 얻었다.
Figure pct00021
얻어진 백색 분체에 대해서 NMR 을 사용하여 구조를 동정하였다.
1H-NMR (CDCl3) 으로 아래의 29 개의 수소의 시그널을 검출하여, 화합물 (1-35) 인 것 확인하였다.
Figure pct00022
[실시예 9]
＜9-(4-벤조옥사졸-2-일-페닐)-3,6-디-퀴놀린-3-일-9H-카르바졸 (화합물 1-37) 의 합성＞
반응 용기에, 3,6-디-퀴놀린-3-일-9H-카르바졸 : 20.0 g, 2-(4-브로모페닐)-벤조옥사졸 : 14.3 g, 비스(트리-t-부틸포스핀)팔라듐 (0) : 0.5 g, t-부톡시나트륨 : 9.2 g 을 투입하고, 자일렌 용매 하에서 하룻밤 환류 교반하였다. 방랭한 후, 계 내에 메탄올을 첨가하여, 여과하고 고체를 꺼내어 조생성물을 얻었다. 얻어진 조생성물을 모노클로로벤젠 용매에 의해서 재결정 정제를 행함으로써, 9-(4-벤조옥사졸-2-일-페닐)-3,6-디-퀴놀린-3-일-9H-카르바졸 (화합물 1-37) 의 백색 분체 : 15.0 g (수율 : 51.5 ％) 을 얻었다.
Figure pct00023
얻어진 백색 분체에 대해서 NMR 을 사용하여 구조를 동정하였다.
1H-NMR (DMSO-d6) 으로 아래의 26 개의 수소의 시그널을 검출하여, 화합물 (1-37) 인 것을 확인하였다.
Figure pct00024
[실시예 10]
＜9-(4-벤조티아졸-2-일-페닐)-3,6-디-퀴놀린-3-일-9H-카르바졸 (화합물 1-38) 의 합성＞
반응 용기에, 3,6-디-퀴놀린-3-일-9H-카르바졸 : 7.5 g, 2-(4-브로모페닐)-벤조티아졸 : 5.7 g, 비스(트리-t-부틸포스핀)팔라듐 (0) : 0.2 g, t-부톡시나트륨 : 3.4 g 을 투입하고, 자일렌 용매 하에서 하룻밤 환류 교반하였다. 방랭한 후, 계 내에 메탄올을 첨가하여, 여과하고 고체를 꺼내어 조생성물을 얻었다. 얻어진 조생성물을 모노클로로벤젠/아세톤 혼합 용매에 의해서 정석 정제를 행함으로써, 9-(4-벤조티아졸-2-일-페닐)-3,6-디-퀴놀린-3-일-9H-카르바졸 (화합물 1-38) 의 담황색 분체 : 3.2 g (수율 : 28.5 ％) 을 얻었다.
Figure pct00025
얻어진 담황색 분체에 대해서 NMR 을 사용하여 구조를 동정하였다.
1H-NMR (DMSO-d6) 으로 아래의 26 개의 수소의 시그널을 검출하여, 화합물 (1-38) 인 것을 확인하였다.
Figure pct00026
[실시예 11]
＜9-(4-벤조푸란-2-일-페닐)-3,6-디-퀴놀린-3-일-9H-카르바졸 (화합물 1-39) 의 합성＞
반응 용기에, 3,6-디-퀴놀린-3-일-9H-카르바졸 : 11.0 g, 2-(4-브로모페닐)-벤조푸란 : 7.8 g, 비스(트리-t-부틸포스핀)팔라듐 (0) : 0.4 g, t-부톡시나트륨 : 3.8 g 을 투입하고, 자일렌 용매 하에서 하룻밤 환류 교반하였다. 방랭한 후, 계 내에 메탄올을 첨가하여, 여과하고 고체를 꺼내어 조생성물을 얻었다. 얻어진 조생성물을 모노클로로벤젠 용매에 의해서 재결정 정제를 행함으로써, 9-(4-벤조푸란-2-일-페닐)-3,6-디-퀴놀린-3-일-9H-카르바졸 (화합물 1-39) 의 백색 분체 : 5.3 g (수율 : 33.2 ％) 을 얻었다.
Figure pct00027
얻어진 백색 분체에 대해서 NMR 을 사용하여 구조를 동정하였다.
1H-NMR (DMSO-d6) 으로 아래의 27 개의 수소의 시그널을 검출하여, 화합물 (1-39) 인 것을 확인하였다.
Figure pct00028
[실시예 12]
＜9-(4-벤조티오펜-2-일-페닐)-3,6-디-퀴놀린-3-일-9H-카르바졸 (화합물 1-40) 의 합성＞
반응 용기에, 3,6-디-퀴놀린-3-일-9H-카르바졸 : 14.7 g, 2-(4-브로모페닐)-벤조티오펜 : 11.1 g, 비스(트리-t-부틸포스핀)팔라듐 (0) : 0.5 g, t-부톡시나트륨 : 5.0 g 을 투입하고, 자일렌 용매 하에서 하룻밤 환류 교반하였다. 방랭한 후, 계 내에 메탄올을 첨가하여, 여과하고 고체를 꺼내어 조생성물을 얻었다. 얻어진 조생성물을 모노클로로벤젠 용매에 의해서 재결정 정제를 행함으로써, 9-(4-벤조티오펜-2-일-페닐)-3,6-디-퀴놀린-3-일-9H-카르바졸 (화합물 1-40) 의 백색 분체 : 11.0 g (수율 : 50.0 ％) 을 얻었다.
Figure pct00029
얻어진 백색 분체에 대해서 NMR 을 사용하여 구조를 동정하였다.
1H-NMR (DMSO-d6) 으로 아래의 27 개의 수소의 시그널을 검출하여, 화합물 (1-40) 인 것을 확인하였다.
Figure pct00030
[실시예 13]
＜9-나프탈렌-2-일-3-(3,5-디-퀴놀린-3-일-페닐)-9H-카르바졸 (화합물 1-64) 의 합성＞
반응 용기에, 3-브로모-9-나프탈렌-2-일-9H-카르바졸 : 5.0 g, 4,4,5,5-테트라메틸-[1,3,2]디옥사보론-2-일-3,5-디-퀴놀린-3-일-벤젠 : 6.5 g, 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐 (0) : 0.3 g, 탄산칼륨 : 3.7 g 을 투입하고, 톨루엔/EtOH/H2O 혼합 용매 하에서 하룻밤 환류 교반하였다. 방랭한 후, 계 내에 메탄올/H2O 를 첨가하여, 여과하고 고체를 꺼내어 조생성물을 얻었다. 얻어진 조생성물을 톨루엔/아세톤 혼합 용매에 의해서 정석 정제를 행함으로써, 9-나프탈렌-2-일-3-(3,5-디-퀴놀린-3-일-페닐)-9H-카르바졸 (화합물 1-64) 의 백색 분체 : 4.1 g (수율 : 48.9 ％) 을 얻었다.
Figure pct00031
얻어진 백색 분체에 대해서 NMR 을 사용하여 구조를 동정하였다.
1H-NMR (CDCl3) 으로 아래의 29 개의 수소의 시그널을 검출하여, 화합물 (1-64) 인 것을 확인하였다.
Figure pct00032
[실시예 14]
＜9-페닐-3-(3,5-디-퀴놀린-3-일-비페닐-4'-일)-9H-카르바졸 (화합물 1-66) 의 합성＞
반응 용기에, 3-(4-브로모페닐)-9-페닐-9H-카르바졸 : 5.0 g, 4,4,5,5-테트라메틸-[1,3,2]디옥사보론-2-일-3,5-디-퀴놀린-3-일-벤젠 : 6.0 g, 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐 (0) : 0.3 g, 탄산칼륨 : 3.5 g 을 투입하고, 톨루엔/EtOH/H2O 혼합 용매 하에서 하룻밤 환류 교반하였다. 방랭한 후, 계 내에 메탄올/H2O 를 첨가하여, 여과하고 고체를 꺼내어 조생성물을 얻었다. 얻어진 조생성물을 톨루엔/아세톤 혼합 용매에 의해서 정석 정제를 행함으로써, 9-페닐-3-(3,5-디-퀴놀린-3-일-비페닐-4'-일)-9H-카르바졸 (화합물 1-66) 의 백색 분체 : 3.9 g (수율 : 47.8 ％) 을 얻었다.
Figure pct00033
얻어진 백색 분체에 대해서 NMR 을 사용하여 구조를 동정하였다.
1H-NMR (CDCl3) 으로 아래의 31 개의 수소의 시그널을 검출하여, 화합물 (1-66) 인 것을 확인하였다.
Figure pct00034
[실시예 15]
＜3-(4-벤조푸란-2-일-페닐)-9-(4-벤조옥사졸-2-일-페닐)-9H-카르바졸 (화합물 1-70) 의 합성＞
반응 용기에, 3-(4-벤조푸란-2-일-페닐)-9H-카르바졸 : 5.0 g, 2-(4-브로모페닐)-벤조옥사졸 : 4.6 g, 트리스(디벤질리덴아세톤)디파라듐 (0) : 0.3 g, 트리-t-부틸포스핀 : 0.3 g, t-부톡시나트륨 : 2.0 g 을 투입하고, 자일렌 용매 하에서 하룻밤 환류 교반하였다. 방랭한 후, 계 내에 메탄올을 첨가하여, 여과하고 고체를 꺼내어 조생성물을 얻었다. 얻어진 조생성물을 1,2-디클로로벤젠 용매에 의해서 재결정 정제를 행함으로써, 3-(4-벤조푸란-2-일-페닐)-9-(4-벤조옥사졸-2-일-페닐)-9H-카르바졸 (화합물 1-70) 의 백색 분체 : 6.9 g (수율 : 89.7 ％) 을 얻었다.
Figure pct00035
얻어진 백색 분체에 대해서 NMR 을 사용하여 구조를 동정하였다.
1H-NMR (DMSO-d6) 으로 아래의 24 개의 수소의 시그널을 검출하여, 화합물 (1-70) 인 것을 확인하였다.
Figure pct00036
[실시예 16]
＜9-(4'-나프탈렌-2-일-[1,1']비페닐-4-일)-3,6-디-퀴놀린-3-일-9H-카르바졸 (화합물 1-85) 의 합성＞
반응 용기에, 3,6-디-퀴놀린-3-일-9H-카르바졸 : 10.0 g, 2-(4'-브로모-[1,1']비페닐-4-일)-나프탈렌 : 9.2 g, 비스(트리-t-부틸포스핀)팔라듐 (0) : 0.4 g, t-부톡시나트륨 : 3.4 g 을 투입하고, 자일렌 용매 하에서 하룻밤 환류 교반하였다. 방랭한 후, 계 내에 메탄올을 첨가하여, 여과하고 고체를 꺼내어 조생성물을 얻었다. 얻어진 조생성물을 모노클로로벤젠 용매에 의해서 재결정 정제를 행함으로써, 9-(4'-나프탈렌-2-일-[1,1']비페닐-4-일)-3,6-디-퀴놀린-3-일-9H-카르바졸 (화합물 1-85) 의 백색 분체 : 6.8 g (수율 : 40.7 ％) 을 얻었다.
Figure pct00037
얻어진 백색 분체에 대해서 NMR 을 사용하여 구조를 동정하였다.
1H-NMR (CDCl3) 으로 아래의 33 개의 수소의 시그널을 검출하여, 화합물 (1-85) 인 것을 확인하였다.
Figure pct00038
[실시예 17]
＜9-(4-페난트렌-2-일-페닐)-3,6-디-퀴놀린-3-일-9H-카르바졸 (화합물 1-86) 의 합성＞
반응 용기에, 3,6-디-퀴놀린-3-일-9H-카르바졸 : 10.0 g, 2-(4-브로모페닐)-페난트렌 : 8.7 g, 트리스(디벤질리덴아세톤)디파라듐 (0) : 0.4 g, 트리-t-부틸포스핀 : 0.2 g, t-부톡시나트륨 : 4.6 g 을 투입하고, 자일렌 용매 하에서 하룻밤 환류 교반하였다. 방랭한 후, 계 내에 메탄올을 첨가하여, 여과하고 고체를 꺼내어 조생성물을 얻었다. 얻어진 조생성물을 모노클로로벤젠 용매에 의해서 재결정 정제를 행함으로써, 9-(4-페난트렌-2-일-페닐)-3,6-디-퀴놀린-3-일-9H-카르바졸 (화합물 1-86) 의 백색 분체 : 8.4 g (수율 : 52.2 ％) 을 얻었다.
Figure pct00039
얻어진 백색 분체에 대해서 NMR 을 사용하여 구조를 동정하였다.
1H-NMR (CDCl3) 으로 아래의 31 개의 수소의 시그널을 검출하여, 화합물 (1-86) 인 것을 확인하였다.
Figure pct00040
[실시예 18]
＜9-(7-벤조티오펜-2-일-나프탈렌-2-일)-3,6-디-퀴놀린-3-일-9H-카르바졸 (화합물 1-91) 의 합성＞
반응 용기에, 3,6-디-퀴놀린-3-일-9H-카르바졸 : 10.0 g, 2-(7-브로모-나프탈렌-2-일)-벤조티오펜 : 8.9 g, 비스(트리-t-부틸포스핀)팔라듐 (0) : 0.4 g, t-부톡시나트륨 : 3.4 g 을 투입하고, 자일렌 용매 하에서 하룻밤 환류 교반하였다. 방랭한 후, 계 내에 메탄올을 첨가하여, 여과하고 고체를 꺼내어 조생성물을 얻었다. 얻어진 조생성물을 모노클로로벤젠 용매에 의해서 재결정 정제를 행함으로써, 9-(7-벤조티오펜-2-일-나프탈렌-2-일)-3,6-디-퀴놀린-3-일-9H-카르바졸 (화합물 1-91) 의 백색 분체 : 8.4 g (수율 : 52.2 ％) 을 얻었다.
Figure pct00041
얻어진 백색 분체에 대해서 NMR 을 사용하여 구조를 동정하였다.
1H-NMR (CDCl3) 으로 아래의 29 개의 수소의 시그널을 검출하여, 화합물 (1-91) 인 것을 확인하였다.
Figure pct00042
[실시예 19]
＜9-(4-(2-페닐-벤조옥사졸-6-일)-페닐)-3,6-디-퀴놀린-3-일-9H-카르바졸 (화합물 1-92) 의 합성＞
반응 용기에, 3,6-디-퀴놀린-3-일-9H-카르바졸 : 5.0 g, 6-(4-클로로페닐)-2-페닐-벤조옥사졸 : 4.6 g, 트리스(디벤질리덴아세톤)디파라듐 (0) : 0.2 g, 트리-t-부틸포스핀 : 0.1 g, t-부톡시나트륨 : 2.3 g 을 투입하고, 톨루엔 용매 하에서 하룻밤 환류 교반하였다. 방랭한 후, 계 내에 메탄올을 첨가하여, 여과하고 고체를 꺼내어 조생성물을 얻었다. 얻어진 조생성물을 모노클로로벤젠/아세톤 혼합 용매에 의해서 정석 정제를 행함으로써, 9-(4-(2-페닐-벤조옥사졸-6-일)-페닐)-3,6-디-퀴놀린-3-일-9H-카르바졸 (화합물 1-92) 의 담황색 분체 : 4.1 g (수율 : 50.0 ％) 을 얻었다.
Figure pct00043
얻어진 담황색 분체에 대해서 NMR 을 사용하여 구조를 동정하였다.
1H-NMR (CDCl3) 으로 아래의 30 개의 수소의 시그널을 검출하여, 화합물 (1-92) 인 것을 확인하였다.
Figure pct00044
[실시예 20]
상기 실시예 1 ∼ 19 에서 얻은 화합물에 대해서, 고감도 시차 주사 열량계 (브루커·에이엑스에스 제조, DSC3100SA) 에 의해서 융점과 유리 전이점을 측정하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.
Figure pct00045
상기 결과로부터, 실시예 1 ∼ 19 에서 얻은 화합물의 대부분이, 100 ℃ 이상의 유리 전이점을 갖고 있고, 박막 상태가 안정적인 것을 나타내는 것이다.
[실시예 21]
상기 실시예 1 ∼ 19 에서 얻은 일반식 (1) 또는 (2) 로 나타내는 화합물을 사용하여 실리콘 기판 상에 막두께 80 ㎚ 의 증착막을 제조하고, 분광 측정 장치 (필메트릭스사 제조, F10-RT-UV) 를 사용하여, 파장 450 ㎚ 및 750 ㎚ 에 있어서의 굴절률 n 과 소쇠 계수 k 를 측정하였다. 비교를 위해서, Alq3 및 하기 구조식의 비교 화합물 (2-1) 에 대해서도 측정하였다 (예를 들어, 특허문헌 4 참조). 측정한 결과를 표 2 에 정리하여 나타내었다.
Figure pct00046
Figure pct00047
표 2 에 나타낸 바와 같이, 파장 450 ㎚ 내지 750 ㎚ 사이에서, 본 발명의 화합물은 Alq3 및 비교 화합물 (2-1) 의 굴절률과 동등 이상의 값을 갖고 있고, 본 발명의 화합물을 캐핑층의 구성 재료로 함으로써, 유기 EL 소자에 있어서의 광의 취출 효율의 향상을 기대할 수 있다.
[실시예 22]
상기 실시예 1 에서 얻은 화합물 (1-1) 을 사용하여 유기 EL 소자를 제조하고, 그 특성을 평가하였다.
유기 EL 소자는, 도 11 에 나타내는 바와 같이, 유리 기판 (1) 상에 금속 양극 (2) 으로서 반사 ITO 전극을 미리 형성한 것 위에, 정공 주입층 (3), 정공 수송층 (4), 발광층 (5), 전자 수송층 (6), 전자 주입층 (7), 음극 (8), 캐핑층 (9) 의 순으로 증착하여 제조하였다.
구체적으로는, 막두께 50 ㎚ 의 ITO, 막두께 100 ㎚ 의 은 합금의 반사막, 막두께 5 ㎚ 의 ITO 를 차례로 성막한 유리 기판 (1) 을 이소프로필알코올 중에서 초음파 세정을 20 분간 행한 후, 250 ℃ 로 가열한 핫 플레이트 상에서 10 분간 건조를 행하였다. 그 후, UV 오존 처리를 2 분간 행한 후, 이 ITO 형성 유리 기판을 진공 증착기 내에 장착하고, 0.001 ㎩ 이하까지 감압하였다.
계속해서, 투명 양극 (2) 을 덮도록 정공 주입층 (3) 으로서, 하기 구조식의 전자 억셉터 (Acceptor-1) 와 하기 구조식의 화합물 (3-1) 을, 증착 속도비가 Acceptor-1 : 화합물 (3-1) = 3 : 97 이 되는 증착 속도로 2 원 증착을 행하여, 막두께 10 ㎚ 가 되도록 형성하였다.
이 정공 주입층 (3) 상에, 정공 수송층 (4) 으로서 하기 구조식의 화합물 (3-1) 을 막두께 140 ㎚ 가 되도록 형성하였다.
이 정공 수송층 (4) 상에, 발광층 (5) 으로서 하기 구조식의 화합물 (3-2) 와 하기 구조식의 화합물 (3-3) 을, 증착 속도비가 (3-2) : (3-3) = 5 : 95 가 되는 증착 속도로 2 원 증착을 행하여, 막두께 20 ㎚ 가 되도록 형성하였다.
이 발광층 (5) 상에, 전자 수송층 (6) 으로서 하기 구조식의 화합물 (3-4) 와 하기 구조식의 화합물 (3-5) 를, 증착 속도비가 (3-4) : (3-5) = 50 : 50 이 되는 증착 속도로 2 원 증착을 행하여, 막두께 30 ㎚ 가 되도록 형성하였다.
이 전자 수송층 (6) 상에, 전자 주입층 (7) 으로서 불화리튬을 막두께 1 ㎚ 가 되도록 형성하였다.
이 전자 주입층 (7) 상에, 음극 (8) 으로서 마그네슘은 합금을 막두께 12 ㎚ 가 되도록 형성하였다.
마지막으로, 캐핑층 (9) 으로서 실시예 1 의 화합물 (1-1) 을 막두께 60 ㎚ 가 되도록 형성하였다.
제조된 유기 EL 소자에 대해서, 대기 중, 상온에서 직류 전압을 인가했을 때의 발광 특성의 측정 결과를 표 3 에 정리하여 나타내었다.
Figure pct00048
[실시예 23 ∼ 40]
실시예 22 에 있어서, 캐핑층 (9) 으로서 실시예 1 의 화합물 (1-1) 대신에 실시예 2 ∼ 19 의 화합물을 막두께 60 ㎚ 가 되도록 형성한 것 이외에는, 동일한 조건에서 유기 EL 소자를 제조하였다. 제조된 유기 EL 소자에 대해서, 대기 중, 상온에서 직류 전압을 인가했을 때의 발광 특성의 측정 결과를 표 3 에 정리하여 나타내었다.
[비교예 1]
비교를 위해서, 실시예 22 에 있어서, 캐핑층 (9) 으로서 실시예 1 의 화합물 (1-1) 대신에 Alq3 을 막두께 60 ㎚ 가 되도록 형성한 것 이외에는, 동일한 조건에서 유기 EL 소자를 제조하였다. 제조된 유기 EL 소자에 대해서, 대기 중, 상온에서 직류 전압을 인가했을 때의 발광 특성의 측정 결과를 표 3 에 정리하여 나타내었다.
[비교예 2]
비교를 위해서, 실시예 22 에 있어서, 캐핑층 (9) 으로서 실시예 1 의 화합물 (1-1) 대신에 화합물 (2-1) 을 막두께 60 ㎚ 가 되도록 형성한 것 이외에는, 동일한 조건에서 유기 EL 소자를 제조하였다. 제조된 유기 EL 소자에 대해서, 대기 중, 상온에서 직류 전압을 인가했을 때의 발광 특성의 측정 결과를 표 3 에 정리하여 나타내었다.
표 3 에 있어서의 전압, 휘도, 발광 효율 및 전력 효율은, 전류 밀도 10 ㎃/㎠ 일 때의 값이고, 소자 수명은, 전류 밀도 10 ㎃/㎠ 의 정전류 구동을 행했을 때의 초기 휘도를 100 ％ 로 하고, 휘도가 95 ％ 까지 감쇠하는 시간으로서 측정하였다.
Figure pct00049
표 3 에 나타내는 바와 같이, 전류 밀도 10 ㎃/㎠ 에 있어서의 구동 전압은, 비교예 1 과 비교예 2 의 소자와 실시예 22 내지 실시예 40 의 소자에서 거의 동등한 것에 비해서, 휘도, 발광 효율, 전력 효율, 소자 수명에 대해서는, 실시예의 모든 소자가, 비교예의 소자보다 우수하였다. 이것은, 본 발명의 일반식 (1) 또는 (2) 로 나타내는 화합물은 캐핑층에 바람직하게 사용할 수 있는 재료이고, 캐핑층의 굴절률을 높임으로써, 유기 EL 소자에 있어서의 광의 취출 효율을 대폭 개선시킬 수 있는 것을 나타낸다.
산업상 이용가능성
본 발명의 화합물은, 굴절률이 높고, 광의 취출 효율을 대폭 개선시킬 수 있으며, 박막 상태가 안정적이기 때문에, 유기 EL 소자에 바람직하게 사용되는 화합물로서 우수하다. 또, 본 발명의 화합물을 사용하여 제조한 유기 EL 소자는, 높은 효율을 얻을 수 있다. 또한, 색 순도가 좋고 선명하며 밝은 화상을 표시하고자 하는 경우에, 청색, 녹색 및 적색 중 어느 파장 영역에 있어서도 흡수를 갖지 않는 본 발명의 화합물을 사용하는 것이 특히 바람직하다. 예를 들어, 가정 전화 제품이나 조명의 용도에 대한 전개를 기대할 수 있다.
1 : 유리 기판
2 : 투명 양극
3 : 정공 주입층
4 : 정공 수송층
5 : 발광층
6 : 전자 수송층
7 : 전자 주입층
8 : 음극
9 : 캐핑층

Claims (9)

  1. 하기 일반식 (1) 또는 (2) 로 나타내는 화합물.
    Figure pct00050

    Figure pct00051

    식 중, A 는, 치환 혹은 무치환의 방향족 탄화수소기, 치환 혹은 무치환의 방향족 복소 고리기, 또는 치환 혹은 무치환의 축합 다고리 방향족기를 나타내고,
    B 및 C 는, 서로 동일해도 되고 상이해도 되며, 무치환의 나프틸기, 무치환의 퀴놀릴기, 무치환의 벤조푸라닐기, 또는 무치환의 벤조티에닐기를 나타내고,
    L 은, 서로 동일해도 되고 상이해도 되며, 단결합, 치환 혹은 무치환의 2 가의 방향족 탄화수소기, 치환 혹은 무치환의 2 가의 방향족 복소 고리기, 또는 치환 혹은 무치환의 2 가의 축합 다고리 방향족기를 나타낸다.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 일반식 (1) 또는 (2) 로 나타내는 화합물이, 각각 하기 일반식 (3) 또는 (4) 로 나타내는 화합물인, 화합물.
    Figure pct00052

    Figure pct00053

    식 중, A, B, C, 및 L 은, 상기 일반식 (1) 및 (2) 에 있어서의 정의와 동일하다.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 일반식 (3) 및 (4) 에 있어서의 B 및 C 가, 서로 동일해도 되고 상이해도 되며, 2-나프틸기, 3-퀴놀릴기, 2-벤조푸라닐기, 또는 2-벤조티에닐기인, 화합물.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 일반식 (3) 및 (4) 에 있어서의 L 이, 서로 동일해도 되고 상이해도 되며, 단결합, 치환 혹은 무치환의 페닐렌기, 치환 혹은 무치환의 비페닐렌기, 또는 치환 혹은 무치환의 나프틸렌기인, 화합물.
  5. 적어도 양극 전극, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 음극 전극 및 캐핑층을 이 순으로 갖는 유기 일렉트로루미네선스 소자에 있어서, 상기 캐핑층이 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 화합물을 함유하는, 유기 일렉트로루미네선스 소자.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 캐핑층의 굴절률이, 파장이 450 ㎚ ∼ 750 ㎚ 의 범위 내에 있어서 1.70 이상인, 유기 일렉트로루미네선스 소자.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 캐핑층이 2 종류 이상의 화합물로 이루어지는 적층 또는 2 종류 이상의 화합물을 함유하는 혼합층인, 유기 일렉트로루미네선스 소자.
  8. 1 쌍의 전극과 그 사이에 끼워진 유기층을 갖는 전자 소자에 있어서, 상기 유기층이 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 화합물을 함유하는, 전자 소자.
  9. 제 8 항에 기재된 전자 소자를 포함하는 전자 기기.
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