KR20190117524A - 유기 전기발광 소자 및 전자 기기 - Google Patents

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Abstract

우수한 성능을 나타내는 유기 EL 소자, 및 당해 유기 EL 소자를 구비하는 전자 기기를 제공한다. 음극과, 양극과, 해당 음극과 양극 사이에 존재하는 유기층을 갖는 유기 EL 소자로서, 해당 유기층은 형광 발광층을 포함하는 1 또는 복수의 층을 갖고, 해당 형광 발광층이, 하기 식(P)로 표시되는 제 1 화합물 및 해당 제 1 화합물과 동일하지 않은 제 2 화합물을 포함하는 유기 EL 소자, 해당 유기 EL 소자를 구비한 전자 기기.
Figure pct00214

(상기 식 중, π1, π2, Z, RB, RC, m, n은 명세서 중에서 정의한 대로이다.)

Description

유기 전기발광 소자 및 전자 기기
본 발명은 유기 전기발광 소자 및 전자 기기에 관한 것이다.
일반적으로 유기 전기발광(이하, 「전기발광」을 EL로 약기하는 경우가 있다) 소자는 양극, 음극, 및 양극과 음극에 끼워진 1층 이상의 유기 박막층으로 구성되어 있다. 양 전극 사이에 전압이 인가되면, 음극측으로부터 전자, 양극측으로부터 정공이 발광 영역에 주입되고, 주입된 전자와 정공은 발광 영역에 있어서 재결합하여 여기 상태를 생성하고, 여기 상태가 기저 상태로 돌아올 때에 광을 방출한다.
또한, 유기 EL 소자는 발광층에 여러 가지의 발광 재료를 이용하는 것에 의해 다양한 발광색을 얻는 것이 가능하기 때문에, 디스플레이 등으로의 실용화 연구가 왕성하다. 예를 들면 적색, 녹색, 청색의 삼원색의 발광 재료의 연구가 활발하고, 특성 향상을 목표로 해서 예의 연구가 이루어지고 있다.
유기 EL 소자용의 재료로서, 예를 들면 특허문헌 1∼6에 기재된 화합물 등이 알려져 있다.
또한, 비특허문헌 1은 유기 EL 소자에 이용하는 도펀트에 관한 것이고, 청색 도펀트 재료로서 5환의 치환 페릴렌이 개시되어 있다.
일본 특허공개 2014-73965호 공보 국제 공개 제2016/006925호 중국 특허 제104119347호 공보 국제 공개 제2011/128017호 한국 특허 제10-2015-0135125호 공보 국제 공개 제2013/077344호
Mi et al., Applied Physics Letters Volume 75, Number 26
비특허문헌 1에서는, 페릴렌을 도펀트로서 이용한 경우에는, 페릴렌 분자의 패킹에 의해 대폭적인 색도 좌표의 시프트가 일어나 버린다는 문제가 있는 바, 이 패킹에 의한 악영향을 t-Bu기를 입체 장애기로서 도입함으로써 해결할 수 있는 것을 보고하고 있다.
페릴렌과 같은 탄소-탄소 이중결합이 늘어서 있는 π 공액계로 구성되는 평면성이 높은 골격은 강직하기 때문에 골격 진동이 억제되어, 높은 PLQY와 좁은 반치폭을 달성하기 쉬워, 발광 재료로서의 잠재적인 성능은 높은 골격이다.
그러나, 그 π 공액계의 특징인 평면성 때문에 패킹을 일으키기 쉬워져 버린다는 문제도 떠안고 있다. 패킹의 해결 방법 중 하나인 모골격으로의 입체 장애기의 도입에서는, 치환기의 위치나 구조가 한정되어 버리기 때문에, 분자 설계의 관점에서는 큰 제약이 되어 버린다. 그 때문에, π 공액계로 구성되는 강직한 골격과 저패킹성을 치환기에 의하지 않고서 양립시킬 수 있는 모골격이 요구되고 있다.
본 발명의 목적은 우수한 성능을 나타내는 유기 EL 소자, 및 당해 유기 EL 소자를 구비하는 전자 기기를 제공하는 것이다.
본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해서, 예의 연구를 거듭한 결과, 하기 식(P)로 표시되는 제 1 화합물과 후술하는 해당 제 1 화합물과 동일하지 않은 제 2 화합물을 유기 EL 소자의 형광 발광층으로서 이용하여 유기 EL 소자로 함으로써, 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 발견했다.
본 발명에는, 하기 [1]∼[4]의 태양이 포함된다.
[1] 본 발명의 일 태양에 의하면, 음극과, 양극과, 해당 음극과 양극 사이에 존재하는 유기층을 갖는 유기 전기발광 소자로서, 해당 유기층은 형광 발광층을 포함하는 1 또는 복수의 층을 갖고, 해당 형광 발광층이, 하기 식(P)로 표시되는 제 1 화합물 및 해당 제 1 화합물과 동일하지 않은 제 2 화합물을 포함하는 유기 전기발광 소자가 제공된다.
[화학식 1]
Figure pct00001
[식(P)에 있어서, Z는 CRA 또는 N이다.
π1은 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 방향족 탄화수소환, 또는 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50의 방향족 헤테로환이다.
π2는 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 방향족 탄화수소환, 또는 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50의 방향족 헤테로환이다.
RA, RB 및 RC는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 나타내고, RA, RB 및 RC가 치환기를 나타내는 경우, RA, RB 및 RC는 각각 독립적으로 할로젠 원자, 사이아노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알켄일기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킨일기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 3∼20의 사이클로알킬기, 아미노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 플루오로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 플루오로알콕시기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬싸이오기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴싸이오기, -Si(R101)(R102)(R103)으로 표시되는 기, -N(R104)(R105)로 표시되는 기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50의 헤테로아릴기이다.
R101∼R105는 각각 독립적으로 수소 원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 3∼20의 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50의 헤테로아릴기이다. n, m은 1 이상 4 이하의 정수이다.
인접하는 RA끼리가 서로 결합하여 환 구조를 형성해도 되고, 서로 결합하지 않아, 환을 형성하지 않아도 된다. 또한, 인접하는 RB끼리가 서로 결합하여 환 구조를 형성해도 되고, 서로 결합하지 않아, 환을 형성하지 않아도 된다. 또, 인접하는 RC끼리가 서로 결합하여 환 구조를 형성해도 되고, 서로 결합하지 않아, 환을 형성하지 않아도 된다.]
[2] 본 발명의 일 태양에 의하면, 상기 식(P)로 표시되는 제 1 화합물이 하기 식(Q)로 표시되는 화합물을 포함하는, 상기 [1]에 기재된 유기 전기발광 소자가 제공된다.
[화학식 2]
Figure pct00002
[식(Q)에 있어서,
Z1은 CR1 또는 N, Z2는 CR2 또는 N, Z3은 CR3 또는 N, Z4는 CR4 또는 N, Z5는 CR5 또는 N, Z6은 CR6 또는 N, Z7은 CR7 또는 N, Z8은 CR8 또는 N, Z9는 CR9 또는 N, Z10은 CR10 또는 N, Z11은 CR11 또는 N이다.
R1∼R11은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 나타내고, R1∼R11이 치환기를 나타내는 경우는 각각 독립적으로 할로젠 원자, 사이아노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알켄일기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킨일기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 3∼20의 사이클로알킬기, 아미노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 플루오로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 플루오로알콕시기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬싸이오기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴싸이오기, -Si(R101)(R102)(R103)으로 표시되는 기, -N(R104)(R105)로 표시되는 기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50의 헤테로아릴기이다.
R101∼R105는 각각 독립적으로 수소 원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 3∼20의 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50의 헤테로아릴기이다.
R1∼R3에 있어서, 인접하는 치환기끼리가 서로 결합하여 환 구조를 형성해도 되고, 서로 결합하지 않아, 환을 형성하지 않아도 된다. R4∼R7에 있어서, 인접하는 치환기끼리가 서로 결합하여 환 구조를 형성해도 되고, 서로 결합하지 않아, 환을 형성하지 않아도 된다. R8∼R11에 있어서, 인접하는 치환기끼리가 서로 결합하여 환 구조를 형성해도 되고, 서로 결합하지 않아, 환을 형성하지 않아도 된다.]
[3] 본 발명의 일 태양에 의하면, 상기 식(P)로 표시되는 제 1 화합물이 하기 식(1)로 표시되는 화합물을 포함하는, 상기 [1] 또는 [2]에 기재된 유기 전기발광 소자가 제공된다.
[화학식 3]
Figure pct00003
[식(1)에 있어서,
R1과 R2, R2와 R3, R4와 R5, R5와 R6, R6과 R7, R8과 R9, R9와 R10 및 R10과 R11로부터 선택되는 각 쌍의 각각에 있어서, Rn과 Rn+1(n은 1, 2, 4∼6 및 8∼10으로부터 선택되는 정수를 나타냄)은 서로 결합하여, Rn과 Rn+1이 결합하는 2개의 환형성 탄소 원자와 함께, 탄소 원자, 산소 원자, 황 원자, 질소 원자로 구성되는 원자수 3 이상의 환 구조를 형성해도 되고, 또는 Rn과 Rn+1은 서로 결합하지 않아, 환을 형성하지 않아도 된다. 이 환 구조를 구성하는 원자 중, 치환기를 가질 수 있는 원자는 수소 원자 또는 치환기를 갖고, 해당 치환기는 각각 독립적으로 할로젠 원자, 사이아노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알켄일기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킨일기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 3∼20의 사이클로알킬기, 아미노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 플루오로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 플루오로알콕시기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬싸이오기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴싸이오기, -Si(R101)(R102)(R103)으로 표시되는 기, -N(R104)(R105)로 표시되는 기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50의 헤테로아릴기로부터 선택된다. 그들 치환기끼리가 결합하여 추가적인 환 구조를 형성해도 된다. 한편, 상기 원자수 3 이상의 환의 원자수에는, 상기 치환기의 원자수는 포함하지 않는다.
상기 원자수 3 이상의 환 구조를 형성하지 않는 R1∼R11은 수소 원자 또는 치환기를 나타내고, R1∼R11이 치환기를 나타내는 경우, R1∼R11은 상기와 동일하다.]
[4] 본 발명의 일 태양에 의하면, 상기 [1]에 기재된 유기 전기발광 소자를 구비한 전자 기기가 제공된다.
본 발명에 따른 제 1 화합물 및 해당 제 1 화합물과 동일하지 않은 제 2 화합물을 유기 EL 소자용 재료로서 이용하면, 얻어지는 유기 EL 소자는 우수한 성능을 갖는다. 본 발명의 유기 EL 소자는 전자 기기로서 유용하다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 유기 전기발광 소자의 일례의 구성을 나타내는 개략도이다.
도 2는 실시예 41에 있어서의 화합물 2의 광발광 스펙트럼을 나타내는 도면이다.
도 3은 실시예 41에 있어서의 화합물 2의 흡수 스펙트럼을 나타내는 도면이다.
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.
또한, 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, 환형성 탄소수란, 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 탄소수에는 포함하지 않는다. 이하에서 기재되는 「환형성 탄소수」에 대해서는, 특필하지 않는 한 마찬가지로 한다. 예를 들면, 벤젠환은 환형성 탄소수가 6이고, 나프탈렌환은 환형성 탄소수가 10이고, 피리딘일기는 환형성 탄소수 5이며, 퓨란일기는 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 포함함), 치환기로서의 플루오렌환의 탄소수는 환형성 탄소수의 수에 포함시키지 않는다.
또한, 본 명세서에 있어서, 환형성 원자수란, 원자가 환상으로 결합한 구조(예를 들면 단환, 축합환, 환 집합)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 원자나, 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, 피리딘환의 환형성 원자수는 6이고, 퀴나졸린환의 환형성 원자수는 10이며, 퓨란환의 환형성 원자수는 5이다. 피리딘환이나 퀴나졸린환의 탄소 원자에 각각 결합하고 있는 수소 원자나 치환기를 구성하는 원자에 대해서는, 환형성 원자수의 수에 포함시키지 않는다. 또한, 플루오렌환에 치환기로서 예를 들면 플루오렌환이 결합하고 있는 경우(스파이로플루오렌환을 포함함), 치환기로서의 플루오렌환의 원자수는 환형성 원자수의 수에 포함시키지 않는다.
또한, 본 명세서에 있어서, 「수소 원자」란, 중성자수가 상이한 동위체, 즉 경수소(protium), 중수소(deuterium) 및 삼중수소(tritium)를 포함한다.
본 명세서 중에 있어서, 「헤테로아릴기」, 「헤테로아릴렌기」 및 「헤테로환기」는, 환형성 원자로서, 적어도 1개의 헤테로원자를 포함하는 기이고, 해당 헤테로원자로서는, 질소 원자, 산소 원자, 황 원자, 규소 원자 및 셀레늄 원자로부터 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다.
본 명세서 중에 있어서, 「치환 또는 비치환된 카바졸릴기」는, 하기의 카바졸릴기,
[화학식 4]
Figure pct00004
및 상기의 기에 대해서, 추가로 임의의 치환기를 갖는 치환 카바졸릴기를 나타낸다.
한편, 당해 치환 카바졸릴기는, 임의의 치환기끼리가 서로 결합하여 축환해도 되고, 질소 원자, 산소 원자, 황 원자, 규소 원자 및 셀레늄 원자 등의 헤테로원자를 포함해도 되고, 또한 결합 위치는 1위∼9위 중 어느 것이어도 된다. 이와 같은 치환 카바졸릴기의 구체예로서, 예를 들면, 하기에 나타내는 기를 들 수 있다.
[화학식 5]
Figure pct00005
본 명세서에 있어서, 「치환 또는 비치환된 다이벤조퓨란일기」 및 「치환 또는 비치환된 다이벤조싸이오펜일기」는, 하기의 다이벤조퓨란일기 및 다이벤조싸이오펜일기,
[화학식 6]
Figure pct00006
및 상기의 기에 대해서, 추가로 임의의 치환기를 갖는 치환 다이벤조퓨란일기 및 치환 다이벤조싸이오펜일기를 나타낸다.
한편, 당해 치환 다이벤조퓨란일기 및 치환 다이벤조싸이오펜일기는, 임의의 치환기끼리가 서로 결합하여 축환해도 되고, 질소 원자, 산소 원자, 황 원자, 규소 원자 및 셀레늄 원자 등의 헤테로원자를 포함해도 되고, 또한 결합 위치는 1위∼8위 중 어느 것이어도 된다.
이와 같은 치환 다이벤조퓨란일기 및 치환 다이벤조싸이오펜일기의 구체예로서, 예를 들면, 하기에 나타내는 기를 들 수 있다.
[화학식 7]
Figure pct00007
[상기 식 중, X는 산소 원자 또는 황 원자를 나타내고, Y는 산소 원자, 황 원자, NH, NRa(Ra는 알킬기 또는 아릴기이다), CH2, 또는 CRb 2(Rb는 알킬기 또는 아릴기이다)를 나타낸다.]
또한, 「치환기」 또는 「치환 또는 비치환」이라는 기재에 있어서의 치환기로서는, 특단의 규정이 없는 한, 탄소수 1∼50(바람직하게는 1∼18, 보다 바람직하게는 1∼8)의 알킬기; 환형성 탄소수 3∼50(바람직하게는 3∼10, 보다 바람직하게는 3∼8, 더 바람직하게는 5 또는 6)의 사이클로알킬기; 환형성 탄소수 6∼50(바람직하게는 6∼25, 보다 바람직하게는 6∼18)의 아릴기; 환형성 탄소수 6∼50(바람직하게는 6∼25, 보다 바람직하게는 6∼18)의 아릴기를 갖는 탄소수 7∼51(바람직하게는 7∼30, 보다 바람직하게는 7∼20)의 아르알킬기; 아미노기; 탄소수 1∼50(바람직하게는 1∼18, 보다 바람직하게는 1∼8)의 알킬기 및 환형성 탄소수 6∼50(바람직하게는 6∼25, 보다 바람직하게는 6∼18)의 아릴기로부터 선택되는 치환기를 갖는 모노치환 또는 다이치환 아미노기; 탄소수 1∼50(바람직하게는 1∼18, 보다 바람직하게는 1∼8)의 알킬기를 갖는 알콕시기; 환형성 탄소수 6∼50(바람직하게는 6∼25, 보다 바람직하게는 6∼18)의 아릴기를 갖는 아릴옥시기; 탄소수 1∼50(바람직하게는 1∼18, 보다 바람직하게는 1∼8)의 알킬기 및 환형성 탄소수 6∼50(바람직하게는 6∼25, 보다 바람직하게는 6∼18)의 아릴기로부터 선택되는 치환기를 갖는 모노치환, 다이치환 또는 트라이치환 실릴기; 환형성 원자수 5∼50(바람직하게는 5∼24, 보다 바람직하게는 5∼13)의 헤테로아릴기; 탄소수 1∼50(바람직하게는 1∼18, 보다 바람직하게는 1∼8)의 할로알킬기; 할로젠 원자(불소 원자, 염소 원자, 브로민 원자, 아이오딘 원자); 사이아노기; 나이트로기; 탄소수 1∼50(바람직하게는 1∼18, 보다 바람직하게는 1∼8)의 알킬기 및 환형성 탄소수 6∼50(바람직하게는 6∼25, 보다 바람직하게는 6∼18)의 아릴기로부터 선택되는 치환기를 갖는 설폰일기; 탄소수 1∼50(바람직하게는 1∼18, 보다 바람직하게는 1∼8)의 알킬기 및 환형성 탄소수 6∼50(바람직하게는 6∼25, 보다 바람직하게는 6∼18)의 아릴기로부터 선택되는 치환기를 갖는 다이치환 포스포릴기; 알킬설폰일옥시기; 아릴설폰일옥시기; 알킬카보닐옥시기; 아릴카보닐옥시기; 붕소 함유기; 아연 함유기; 주석 함유기; 규소 함유기; 마그네슘 함유기; 리튬 함유기; 하이드록시기; 알킬 치환 또는 아릴 치환 카보닐기; 카복실기; 바이닐기; (메트)아크릴로일기; 에폭시기; 및 옥세탄일기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1개가 바람직하지만, 특별히 이들로 제한되는 것은 아니다.
이들 치환기는 추가로 전술의 임의의 치환기에 의해 치환되어 있어도 된다. 또한, 이들 치환기는 복수의 치환기가 서로 결합하여 환을 형성하고 있어도 된다.
「치환 또는 비치환된」이라고 하는 경우에 있어서의 「비치환」이란 상기 치환기로 치환되어 있지 않고, 수소 원자가 결합하고 있는 것을 의미한다.
상기 치환기 중에서도, 보다 바람직하게는, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50(바람직하게는 1∼18, 보다 바람직하게는 1∼8)의 알킬기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 3∼50(바람직하게는 3∼10, 보다 바람직하게는 3∼8, 더 바람직하게는 5 또는 6)의 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50(바람직하게는 6∼25, 보다 바람직하게는 6∼18)의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼50(바람직하게는 1∼18, 보다 바람직하게는 1∼8)의 알킬기 및 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50(바람직하게는 6∼25, 보다 바람직하게는 6∼18)의 아릴기로부터 선택되는 치환기를 갖는 모노치환 또는 다이치환 아미노기, 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50(바람직하게는 5∼24, 보다 바람직하게는 5∼13)의 헤테로아릴기, 할로젠 원자, 사이아노기이다.
상기 탄소수 1∼50의 알킬기로서는, 예를 들면, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 아이소프로필기, n-뷰틸기, 아이소뷰틸기, s-뷰틸기, t-뷰틸기, 펜틸기(이성체기를 포함함), 헥실기(이성체기를 포함함), 헵틸기(이성체기를 포함함), 옥틸기(이성체기를 포함함), 노닐기(이성체기를 포함함), 데실기(이성체기를 포함함), 운데실기(이성체기를 포함함) 및 도데실기(이성체기를 포함함) 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 아이소프로필기, n-뷰틸기, 아이소뷰틸기, s-뷰틸기, t-뷰틸기 및 펜틸기(이성체기를 포함함)가 바람직하고, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 아이소프로필기, n-뷰틸기, 아이소뷰틸기, s-뷰틸기 및 t-뷰틸기가 보다 바람직하며, 메틸기, 에틸기, 아이소프로필기 및 t-뷰틸기가 특히 바람직하다.
상기 환형성 탄소수 3∼50의 사이클로알킬기로서는, 예를 들면, 사이클로프로필기, 사이클로뷰틸기, 사이클로펜틸기, 사이클로헥실기, 사이클로헵틸기, 사이클로옥틸기, 아다만틸기 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 사이클로펜틸기, 사이클로헥실기가 바람직하다.
상기 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기로서는, 예를 들면, 페닐기, 바이페닐릴기, 터페닐릴기, 나프틸기, 아세나프틸렌일기, 안트릴기, 벤즈안트릴기, 아세안트릴기, 페난트릴기, 벤조[c]페난트릴기, 페날렌일기, 플루오렌일기, 피센일기, 펜타페닐기, 피렌일기, 크라이센일기, 벤조[g]크라이센일기, s-인다센일기, as-인다센일기, 플루오란텐일기, 벤조[k]플루오란텐일기, 트라이페닐렌일기, 벤조[b]트라이페닐렌일기 및 페릴렌일기 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 페닐기, 바이페닐릴기, 터페닐릴기, 나프틸기, 안트릴기, 피렌일기, 플루오란텐일기가 바람직하고, 페닐기, 바이페닐릴기, 터페닐릴기가 보다 바람직하며, 페닐기가 더 바람직하다.
상기 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기를 갖는 탄소수 7∼51의 아르알킬기의 구체예로서는, 아릴기 부위가 상기 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기의 구체예인 것을 들 수 있고, 알킬기 부위가 상기 탄소수 1∼50의 알킬기의 구체예인 것을 들 수 있다. 상기 탄소수 7∼51의 아르알킬기의 바람직한 예로서는, 상기 아릴기 부위가 상기 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기의 바람직한 예인 것을 들 수 있고, 상기 알킬기 부위가 상기 탄소수 1∼50의 알킬기의 바람직한 예인 것을 들 수 있다. 보다 바람직한 구체예, 더 바람직한 구체예에 대해서도 마찬가지이다.
상기 탄소수 1∼50의 알킬기 및 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기로부터 선택되는 치환기를 갖는 모노치환 또는 다이치환 아미노기의 구체예로서는, 아릴기 부위가 상기 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기의 구체예인 것을 들 수 있고, 알킬기 부위가 상기 탄소수 1∼50의 알킬기의 구체예인 것을 들 수 있다. 상기 탄소수 1∼50의 알킬기 및 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기로부터 선택되는 치환기를 갖는 모노치환 또는 다이치환 아미노기의 바람직한 예로서는, 상기 아릴기 부위가 상기 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기의 바람직한 예인 것을 들 수 있고, 상기 알킬기 부위가 상기 탄소수 1∼50의 알킬기의 바람직한 예인 것을 들 수 있다. 보다 바람직한 구체예, 더 바람직한 구체예, 특히 바람직한 구체예에 대해서도 마찬가지이다.
상기 탄소수 1∼50의 알킬기를 갖는 알콕시기의 구체예로서는, 알킬기 부위가 상기 탄소수 1∼50의 알킬기의 구체예인 것을 들 수 있다. 상기 탄소수 1∼50의 알킬기를 갖는 알콕시기의 바람직한 예로서는, 상기 알킬기 부위가 상기 탄소수 1∼50의 알킬기의 바람직한 예인 것을 들 수 있다. 보다 바람직한 구체예, 더 바람직한 구체예, 특히 바람직한 구체예에 대해서도 마찬가지이다.
상기 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기를 갖는 아릴옥시기의 구체예로서는, 아릴기 부위가 상기 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기의 구체예인 것을 들 수 있다. 상기 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기를 갖는 아릴옥시기의 바람직한 예로서는, 상기 아릴기 부위가 상기 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기의 바람직한 예인 것을 들 수 있다. 보다 바람직한 구체예, 더 바람직한 구체예에 대해서도 마찬가지이다.
상기 탄소수 1∼50의 알킬기 및 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기로부터 선택되는 치환기를 갖는 모노치환, 다이치환 또는 트라이치환 실릴기로서는, 모노알킬실릴기, 다이알킬실릴기, 트라이알킬실릴기; 모노아릴실릴기, 다이아릴실릴기, 트라이아릴실릴기; 모노알킬다이아릴실릴기, 다이알킬모노아릴실릴기를 들 수 있고, 이들의 알킬기 부위 및 아릴기 부위를 각각 상기 탄소수 1∼50의 알킬기, 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기의 구체예로 한 예를 들 수 있다. 또한, 상기 탄소수 1∼50의 알킬기 및 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기로부터 선택되는 치환기를 갖는 모노치환, 다이치환 또는 트라이치환 실릴기의 바람직한 예로서는, 모노알킬실릴기, 다이알킬실릴기, 트라이알킬실릴기; 모노아릴실릴기, 다이아릴실릴기, 트라이아릴실릴기; 모노알킬다이아릴실릴기, 다이알킬모노아릴실릴기의 알킬기 부위 및 아릴기 부위가 각각 상기 탄소수 1∼50의 알킬기, 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기의 바람직한 예인 것을 들 수 있다. 보다 바람직한 구체예, 더 바람직한 구체예, 특히 바람직한 구체예에 대해서도 마찬가지이다.
상기 환형성 원자수 5∼50의 헤테로아릴기로서는, 예를 들면, 피롤릴기, 퓨릴기, 싸이엔일기, 피리딜기, 이미다조피리딜기, 피리다진일기, 피리미딘일기, 피라진일기, 트라이아진일기, 이미다졸릴기, 옥사졸릴기, 싸이아졸릴기, 피라졸릴기, 아이속사졸릴기, 아이소싸이아졸릴기, 옥사다이아졸릴기, 싸이아다이아졸릴기, 트라이아졸릴기, 테트라졸릴기, 인돌릴기, 아이소인돌릴기, 벤조퓨란일기, 아이소벤조퓨란일기, 벤조싸이오펜일기, 아이소벤조싸이오펜일기, 인돌리진일기, 퀴놀리진일기, 퀴놀릴기, 아이소퀴놀릴기, 신놀릴기, 프탈라진일기, 퀴나졸린일기, 퀴녹살린일기, 벤즈이미다졸릴기, 벤즈옥사졸릴기, 벤조싸이아졸릴기, 인다졸릴기, 벤즈아이속사졸릴기, 벤즈아이소싸이아졸릴기, 다이벤조퓨란일기, 다이벤조싸이오펜일기, 카바졸릴기, 9-페닐카바졸릴기, 페난트리딘일기, 아크리딘일기, 페난트롤린일기, 페나진일기, 페노싸이아진일기, 페녹사진일기 및 잔텐일기 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 피리딜기, 이미다조피리딜기, 피리다진일기, 피리미딘일기, 피라진일기, 트라이아진일기, 벤즈이미다졸릴기, 다이벤조퓨란일기, 다이벤조싸이오펜일기, 카바졸릴기, 9-페닐카바졸릴기, 페난트롤린일기, 퀴나졸린일기가 바람직하다.
상기 할로젠 원자로서는, 불소 원자, 염소 원자, 브로민 원자, 아이오딘 원자 등을 들 수 있다.
상기 탄소수 1∼50의 할로알킬기의 구체예로서는, 상기 탄소수 1∼50의 알킬기의 수소 원자가 상기 할로젠 원자로 치환된 예를 들 수 있고, 그 경우의 바람직한 알킬기는 상기 탄소수 1∼50의 알킬기의 바람직한 예인 것을 들 수 있다. 보다 바람직한 구체예, 더 바람직한 구체예, 특히 바람직한 구체예에 대해서도 마찬가지이다.
상기 탄소수 1∼50의 알킬기 및 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기로부터 선택되는 치환기를 갖는 설폰일기, 상기 탄소수 1∼50의 알킬기 및 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기로부터 선택되는 치환기를 갖는 다이치환 포스포릴기, 알킬설폰일옥시기, 아릴설폰일옥시기, 알킬카보닐옥시기, 아릴카보닐옥시, 알킬 치환 또는 아릴 치환 카보닐기의 예로서는, 각각의 아릴기 부위와 알킬기 부위를 각각 상기 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기, 탄소수 1∼50의 알킬기의 구체예로 한 예를 들 수 있다. 또한, 상기 탄소수 1∼50의 알킬기 및 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기로부터 선택되는 치환기를 갖는 설폰일기, 상기 탄소수 1∼50의 알킬기 및 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기로부터 선택되는 치환기를 갖는 다이치환 포스포릴기, 알킬설폰일옥시기, 아릴설폰일옥시기, 알킬카보닐옥시기, 아릴카보닐옥시기, 알킬 치환 또는 아릴 치환 카보닐기의 바람직한 예로서는, 각각의 아릴기 부위와 알킬기 부위가 각각 상기 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기, 탄소수 1∼50의 알킬기의 바람직한 예인 것을 들 수 있다. 보다 바람직한 구체예, 더 바람직한 구체예, 특히 바람직한 구체예에 대해서도 마찬가지이다.
본 명세서 중, 바람직하다고 하는 태양(예를 들면, 화합물, 각종 기, 수치 범위 등)은, 다른 모든 태양(예를 들면, 화합물, 각종 기, 수치 범위 등)과 임의로 조합할 수 있고, 또한 바람직하다고 하는 태양(보다 바람직한 태양, 더 바람직한 태양, 특히 바람직한 태양을 포함한다)의 조합은 보다 바람직하다고 말할 수 있다.
[유기 EL 소자]
(제 1 화합물)
본 발명의 일 태양에 따른 유기 EL 소자는, 음극과, 양극과, 해당 음극과 양극 사이에 존재하는 유기층을 갖는 유기 전기발광 소자로서, 해당 유기층은 형광 발광층을 포함하는 1 또는 복수의 층을 갖고, 해당 형광 발광층이, 하기 식(P)로 표시되는 제 1 화합물 및 해당 제 1 화합물과 동일하지 않은 후술하는 제 2 화합물을 포함한다.
[화학식 8]
Figure pct00008
[식(P)에 있어서, Z는 CRA 또는 N이다.
π1은 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 방향족 탄화수소환, 또는 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50의 방향족 헤테로환이다.
π2는 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 방향족 탄화수소환, 또는 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50의 방향족 헤테로환이다.
RA, RB 및 RC는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 나타내고, RA, RB 및 RC가 치환기를 나타내는 경우, RA, RB 및 RC는 각각 독립적으로 할로젠 원자, 사이아노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알켄일기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킨일기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 3∼20의 사이클로알킬기, 아미노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 플루오로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 플루오로알콕시기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬싸이오기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴싸이오기, -Si(R101)(R102)(R103)으로 표시되는 기, -N(R104)(R105)로 표시되는 기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50의 헤테로아릴기이다.
R101∼R105는 각각 독립적으로 수소 원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 3∼20의 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50의 헤테로아릴기이다. 상기 RA, RB 및 RC는, 후술하는 R1∼R11과 동일하고, 구체예, 바람직한 탄소수, 원자수 및 바람직한 기도 마찬가지이다.
n, m은 1 이상 4 이하의 정수이다.
인접하는 RA끼리가 서로 결합하여 환 구조를 형성해도 되고, 서로 결합하지 않아, 환을 형성하지 않아도 된다. 또한, 인접하는 RB끼리가 서로 결합하여 환 구조를 형성해도 되고, 서로 결합하지 않아, 환을 형성하지 않아도 된다. 또, 인접하는 RC끼리가 서로 결합하여 환 구조를 형성해도 되고, 서로 결합하지 않아, 환을 형성하지 않아도 된다.]
π1 및 π2는 환형성 탄소수 6∼50(바람직하게는 6∼24, 보다 바람직하게는 6∼18)의 방향족 탄화수소환, 또는 환형성 원자수 5∼50(바람직하게는 5∼24, 보다 바람직하게는 5∼13)의 방향족 헤테로환이다.
상기 RB는 각각, π1의 방향족 탄화수소환을 형성하는 탄소 중 어느 하나, 혹은 π1의 방향족 헤테로환을 형성하는 원자 중 어느 하나에 결합한다.
상기 RC는 각각, π2의 방향족 탄화수소환을 형성하는 탄소 중 어느 하나, 혹은 π1의 방향족 헤테로환을 형성하는 원자 중 어느 하나에 결합한다.
상기 환형성 탄소수 6∼50의 방향족 탄화수소환의 구체예로서는, 벤젠환, 나프탈렌환, 안트라센환, 벤즈안트라센환, 페난트렌환, 벤조페난트렌환, 플루오렌환, 벤조플루오렌환, 다이벤조플루오렌환, 피센환, 테트라센환, 펜타센환, 피렌환, 크라이센환, 벤조크라이센환, s-인다센환, as-인다센환, 플루오란텐환, 벤조플루오란텐환, 트라이페닐렌환, 벤조트라이페닐렌환, 페릴렌환, 코로넨환, 다이벤즈안트라센환 등을 들 수 있다.
상기 환형성 원자수 5∼50의 방향족 헤테로환의 구체예로서는, 피롤환, 피라졸환, 아이소인돌환, 벤조퓨란환, 벤조싸이오펜환, 아이소벤조퓨란환, 다이벤조싸이오펜환, 아이소퀴놀린환, 신놀린환, 퀴녹살린환, 페난트리딘환, 페난트롤린환, 피리딘환, 피라진환, 피리미딘환, 피리다진환, 트라이아진환, 이미다조피리딘환, 인돌환, 인다졸환, 벤즈이미다졸환, 퀴놀린환, 아크리딘환, 피롤리딘환, 다이옥세인환, 피페리딘환, 모폴린환, 피페라진환, 카바졸환, 퓨란환, 싸이오펜환, 옥사졸환, 옥사다이아졸환, 벤즈옥사졸환, 싸이아졸환, 싸이아다이아졸환, 벤조싸이아졸환, 트라이아졸환, 이미다졸환, 벤즈이미다졸환, 피란환, 다이벤조퓨란환, 벤조[c]다이벤조퓨란환, 퓨린환, 아크리딘환 등을 들 수 있다.
본 발명에 따른 상기 식(P)로 표시되는 제 1 화합물이 하기 식(P-1)로 표시되는 화합물을 포함하는 것이 바람직하다.
[화학식 9]
Figure pct00009
[식(P-1)에 있어서, Z4는 CR4 또는 N, Z5는 CR5 또는 N, Z6은 CR6 또는 N, Z7은 CR7 또는 N이다.
R4∼R7은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 나타내고, R4∼R7이 치환기를 나타내는 경우는 각각 독립적으로 할로젠 원자, 사이아노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알켄일기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킨일기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 3∼20의 사이클로알킬기, 아미노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 플루오로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 플루오로알콕시기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬싸이오기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴싸이오기, -Si(R101)(R102)(R103)으로 표시되는 기, -N(R104)(R105)로 표시되는 기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50의 헤테로아릴기이다.
R101∼R105는 각각 독립적으로 수소 원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 3∼20의 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50의 헤테로아릴기이다.
R4∼R7의 구체예, 바람직한 탄소수, 원자수 및 바람직한 기는 후술하는 대로이다.
R4∼R7에 있어서, 인접하는 치환기끼리가 서로 결합하여 환 구조를 형성해도 되고, 서로 결합하지 않아, 환을 형성하지 않아도 된다.
Z, π2, Rc 및 n은 식(P)와 동일하다.]
본 발명에 따른 상기 식(P)로 표시되는 제 1 화합물이 하기 식(P-2)로 표시되는 화합물을 포함하는 것이 바람직하다.
[화학식 10]
Figure pct00010
[식(P-2)에 있어서,π2, Rc 및 n은 식(P)와 동일하다.]
본 발명에 따른 상기 식(P)로 표시되는 제 1 화합물이 하기 식(Q)로 표시되는 화합물을 포함하는 것이 바람직하다.
[화학식 11]
Figure pct00011
[식(Q)에 있어서,
Z1은 CR1 또는 N, Z2는 CR2 또는 N, Z3은 CR3 또는 N, Z4는 CR4 또는 N, Z5는 CR5 또는 N, Z6은 CR6 또는 N, Z7은 CR7 또는 N, Z8은 CR8 또는 N, Z9는 CR9 또는 N, Z10은 CR10 또는 N, Z11은 CR11 또는 N이다.
R1∼R11은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 나타내고, R1∼R11이 치환기를 나타내는 경우는 각각 독립적으로 할로젠 원자, 사이아노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알켄일기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킨일기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 3∼20의 사이클로알킬기, 아미노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 플루오로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 플루오로알콕시기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬싸이오기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴싸이오기, -Si(R101)(R102)(R103)으로 표시되는 기, -N(R104)(R105)로 표시되는 기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50의 헤테로아릴기이다.
R101∼R105는 각각 독립적으로 수소 원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 3∼20의 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50의 헤테로아릴기이다.
R1∼R11의 구체예, 바람직한 탄소수, 원자수 및 바람직한 기는 후술하는 대로이다.
R1∼R3에 있어서, 인접하는 치환기끼리가 서로 결합하여 환 구조를 형성해도 되고, 서로 결합하지 않아, 환을 형성하지 않아도 된다. R4∼R7에 있어서, 인접하는 치환기끼리가 서로 결합하여 환 구조를 형성해도 되고, 서로 결합하지 않아, 환을 형성하지 않아도 된다. R8∼R11에 있어서, 인접하는 치환기끼리가 서로 결합하여 환 구조를 형성해도 되고, 서로 결합하지 않아, 환을 형성하지 않아도 된다.]
본 발명에 따른 상기 식(P)로 표시되는 제 1 화합물이 하기 식(1)로 표시되는 화합물을 포함하는 것이 보다 바람직하다.
[화학식 12]
Figure pct00012
[식(1)에 있어서,
R1과 R2, R2와 R3, R4와 R5, R5와 R6, R6과 R7, R8과 R9, R9와 R10 및 R10과 R11로부터 선택되는 각 쌍의 각각에 있어서, Rn과 Rn+1(n은 1, 2, 4∼6 및 8∼10으로부터 선택되는 정수를 나타냄)은 서로 결합하여, Rn과 Rn+1이 결합하는 2개의 환형성 탄소 원자와 함께, 탄소 원자, 산소 원자, 황 원자, 질소 원자로 구성되는 원자수 3 이상의 환 구조를 형성해도 되고, 또는 Rn과 Rn+1은 서로 결합하지 않아, 환을 형성하지 않아도 된다. 이 환 구조를 구성하는 원자 중, 치환기를 가질 수 있는 원자는 수소 원자 또는 치환기를 갖고, 해당 치환기는 각각 독립적으로 할로젠 원자, 사이아노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알켄일기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킨일기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 3∼20의 사이클로알킬기, 아미노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 플루오로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 플루오로알콕시기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬싸이오기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴싸이오기, -Si(R101)(R102)(R103)으로 표시되는 기, -N(R104)(R105)로 표시되는 기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50의 헤테로아릴기로부터 선택된다. 그들 치환기끼리가 결합하여 추가적인 환 구조를 형성해도 된다. 한편, 상기 원자수 3 이상의 환의 원자수에는, 상기 치환기의 원자수는 포함하지 않는다.
상기 원자수 3 이상의 환 구조를 형성하지 않는 R1∼R11은 수소 원자 또는 치환기를 나타내고, R1∼R11이 치환기를 나타내는 경우, R1∼R11은 상기와 동일하다.]
본 단락에서는, 앞 단락에 있어서의, 「Rn과 Rn +1(n은 1, 2, 4∼6 및 8∼10으로부터 선택되는 정수를 나타냄)은 서로 결합하여, Rn과 Rn +1이 결합하는 2개의 환형성 탄소 원자와 함께, 탄소 원자, 산소 원자, 황 원자, 질소 원자로 구성되는 원자수 3 이상의 환 구조를 형성한다」의 의미를 상세히 기술한다.
R1∼R11은 수소 원자 또는 치환기를 나타내거나, 탄소 원자, 산소 원자, 황 원자, 질소 원자로부터 선택되는 1개의 원자 또는 복수개의 서로 결합한 원자를 나타낸다.
R1∼R11이 탄소 원자, 산소 원자, 황 원자, 질소 원자로부터 선택되는 1개의 원자 또는 복수개의 서로 결합한 원자를 나타내는 경우는, R1과 R2, R2와 R3, R4와 R5, R5와 R6, R6과 R7, R8과 R9, R9와 R10 및 R10과 R11로부터 선택되는 각 쌍의 각각에 있어서, Rn과 Rn+1(n은 1, 2, 4∼6 및 8∼10으로부터 선택되는 정수를 나타냄)은 서로 결합하여, Rn과 Rn+1이 결합하는 2개의 환형성 탄소 원자와 함께, 탄소 원자, 산소 원자, 황 원자 및 질소 원자로부터 선택되는 원자로 구성되는 원자수 3 이상의 환 구조를 형성한다.
상기한 Rn과 Rn+1(n은 1, 2, 4∼6 및 8∼10으로부터 선택되는 정수를 나타냄)이 서로 결합한다란, Rn이 나타내는 어느 하나의 원자와 Rn+1이 나타내는 어느 하나의 원자가 서로 연결되어 있는 상태를 나타낸다. 여기에서, 「Rn이 나타내는 어느 하나의 원자」는, Rn이 1개의 원자를 나타내는 경우에는 해당 1개의 원자를 의미하고, Rn이 복수개의 서로 결합한 원자를 나타내는 경우에는 Rn의 말단의 원자 또는 말단 이외의 원자를 의미한다. 상기 「Rn+1이 나타내는 어느 하나의 원자」에 대해서도 마찬가지이다.
해당 결합은, 예를 들면 단일결합, 이중결합, 또는 1∼2 사이의 결합 차수를 갖는 결합이다. Rn, Rn+1이 복수개의 서로 결합한 원자를 나타내는 경우의 「결합」에 대해서도 마찬가지이다.
본 발명의 일 양태에 있어서, 상기 식(1)의 제 1 화합물은, 상기의 환 구조(식(1)의 R1과 R2, R2와 R3, R4와 R5, R5와 R6, R6과 R7, R8과 R9, R9와 R10 및 R10과 R11로부터 선택되는 쌍의 각각에 있어서, Rn과 Rn+1(n은 1, 2, 4∼6 및 8∼10으로부터 선택되는 정수를 나타냄)이 서로 결합하여, Rn과 Rn+1이 결합하는 2개의 환형성 탄소 원자와 함께, 탄소 원자, 산소 원자, 황 원자, 질소 원자로 구성되는 원자수 3 이상의 환 구조)를 2개 갖는 것은 바람직하다. 예를 들면, R4와 R5, R5와 R6, R6과 R7, R8과 R9, R9와 R10 및 R10과 R11로부터 선택되는 2개 이상의 쌍의 각각에 있어서, Rn과 Rn+1(n은 4∼6 및 8∼10으로부터 선택되는 정수를 나타냄)은 서로 결합하여, Rn과 Rn+1이 결합하는 2개의 환형성 탄소 원자와 함께, 탄소 원자, 산소 원자, 황 원자, 질소 원자로 구성되는 원자수 3 이상의 환 구조를 형성하는 것을 들 수 있다. 본 발명의 일 양태에 있어서, 식(1)의 R4와 R5, R5와 R6, R6과 R7, R8과 R9, R9와 R10 및 R10과 R11로부터 선택되는 2개의 쌍에 있어서, 상기 환 구조를 갖는 것을 들 수 있다.
또한, 본 발명의 일 양태에 있어서, 상기 식(1)의 화합물은 해당 환 구조를 3개 갖는 것도 또한 바람직하다. 그 경우, 해당 환 구조는 각각 상기 식(1)의 모골격 상의 상이한 벤젠환, 즉 환 A, 환 B, 환 C의 각각에 1개씩, 해당 환 구조가 있는 것이 특히 바람직하다.
또한, 본 발명의 일 양태에 있어서, 상기 식(1)의 화합물은 해당 환 구조를 4개 이상 갖는 것도 바람직하다.
또한, 본 발명의 일 태양에 있어서, 상기 식(1)의 화합물은 R1∼R3이 수소 원자 또는 치환기를 나타내고, R1∼R3이 치환기를 나타내는 경우, R1∼R3은 각각 독립적으로 할로젠 원자, 사이아노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알켄일기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킨일기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 3∼20의 사이클로알킬기, 아미노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 플루오로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 플루오로알콕시기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬싸이오기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴싸이오기, -Si(R101)(R102)(R103)으로 표시되는 기, -N(R104)(R105)로 표시되는 기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50의 헤테로아릴기인 것이 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 있어서, 상기 식(1)에 있어서, R1과 R2로 이루어지는 쌍과 R2와 R3으로 이루어지는 쌍; R4와 R5로 이루어지는 쌍과 R5와 R6으로 이루어지는 쌍; R5와 R6으로 이루어지는 쌍과 R6과 R7로 이루어지는 쌍; R8과 R9로 이루어지는 쌍과 R9와 R10으로 이루어지는 쌍; 및 R9와 R10으로 이루어지는 쌍과 R10과 R11로 이루어지는 쌍은 환 구조를 동시에 형성하지 않는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 있어서, 상기 각 쌍 중 2 이상의 쌍이 환 구조를 형성할 때, 상기 각 쌍은, 환 A, 환 B 및 환 C로부터 선택되는 2 또는 3개의 환이, 상기 탄소 원자, 산소 원자, 황 원자, 질소 원자로 구성되는 원자수 3 이상의 환 구조를 갖도록 선택되는 것이 바람직하고, 상기 2 또는 3개의 환이 2개 이상의 환 구조를 가질 때, 해당 환 구조는 동일해도 상이해도 된다.
식(1) 중, R1∼R11이 나타내는 할로젠 원자로서는, 불소 원자, 염소 원자, 브로민 원자, 아이오딘 원자 등을 들 수 있다.
R1∼R11이 나타내는 탄소수 1∼20(바람직하게는 1∼10, 보다 바람직하게는 1∼6)의 알킬기로서는, 예를 들면, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 아이소프로필기, n-뷰틸기, 아이소뷰틸기, s-뷰틸기, t-뷰틸기, 펜틸기(이성체기를 포함함), 헥실기(이성체기를 포함함), 헵틸기(이성체기를 포함함), 옥틸기(이성체기를 포함함), 노닐기(이성체기를 포함함), 데실기(이성체기를 포함함), 운데실기(이성체기를 포함함) 및 도데실기(이성체기를 포함함) 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 아이소프로필기, n-뷰틸기, 아이소뷰틸기, s-뷰틸기, t-뷰틸기 및 펜틸기(이성체기를 포함함)가 바람직하고, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 아이소프로필기, n-뷰틸기, 아이소뷰틸기, s-뷰틸기 및 t-뷰틸기가 보다 바람직하며, 메틸기, 에틸기, 아이소프로필기 및 t-뷰틸기가 더 바람직하다.
R1∼R11이 나타내는 탄소수 1∼20(바람직하게는 1∼10, 보다 바람직하게는 1∼6)의 알켄일기로서는, 바이닐기, 2-프로펜일기, 2-뷰텐일기, 3-뷰텐일기, 4-펜텐일기, 2-메틸-2-프로펜일기, 2-메틸-2-뷰텐일기, 3-메틸-2-뷰텐일기 등을 들 수 있다.
R1∼R11이 나타내는 탄소수 1∼20(바람직하게는 1∼10, 보다 바람직하게는 1∼6)의 알킨일기로서는, 2-프로핀일기, 2-뷰틴일기, 3-뷰틴일기, 4-펜틴일기, 5-헥신일기, 1-메틸-2-프로핀일기, 1-메틸-2-뷰틴일기, 1,1-다이메틸-2-프로핀일기 등을 들 수 있다.
R1∼R11이 나타내는 환형성 탄소수 3∼20(바람직하게는 3∼6, 보다 바람직하게는 5 또는 6)의 사이클로알킬기로서는, 예를 들면, 사이클로프로필기, 사이클로뷰틸기, 사이클로펜틸기, 사이클로헥실기, 사이클로헵틸기, 사이클로옥틸기, 아다만틸기 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 사이클로펜틸기, 사이클로헥실기가 바람직하다.
R1∼R11이 나타내는 탄소수 1∼20(바람직하게는 1∼10, 보다 바람직하게는 1∼6)의 알콕시기로서는, 알킬기 부위가 상기 탄소수 1∼20의 알킬기인 알콕시기를 들 수 있다. 바람직한 알콕시기의 구체예로서는, 알킬기 부위가 상기 탄소수 1∼50의 알킬기의 바람직한 예인 것을 들 수 있다. 보다 바람직한 구체예, 더 바람직한 구체예에 대해서도 마찬가지이다.
R1∼R11이 나타내는 탄소수 1∼20(바람직하게는 1∼10, 보다 바람직하게는 1∼6)의 플루오로알킬기로서는, 상기 알킬기의 수소 원자가 불소로 치환된 기를 들 수 있고, 바람직한 할로알킬기로서는 상기 바람직한 알킬기인 것을 들 수 있다. 보다 바람직한 구체예, 더 바람직한 구체예에 대해서도 마찬가지이다.
R1∼R11이 나타내는 탄소수 1∼20(바람직하게는 1∼10, 보다 바람직하게는 1∼6)의 플루오로알콕시기로서는, 상기 알콕시기의 수소 원자가 불소로 치환된 기를 들 수 있고, 바람직한 알콕시기로서는 상기 바람직한 알콕시기를 들 수 있다. 보다 바람직한 구체예, 더 바람직한 구체예에 대해서도 마찬가지이다.
R1∼R11이 나타내는 환형성 탄소수 6∼50(바람직하게는 6∼30, 보다 바람직하게는 6∼24, 더 바람직하게는 6∼18)의 아릴옥시기로서는, 아릴기 부위가 후술하는 R1∼R11의 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기인 것을 들 수 있다. 바람직한 아릴옥시기의 구체예로서는, 아릴기 부위가 후술하는 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기의 바람직한 예인 것을 들 수 있다. 보다 바람직한 구체예, 더 바람직한 구체예에 대해서도 마찬가지이다.
R1∼R11이 나타내는 탄소수 1∼20(바람직하게는 탄소수 1∼10, 보다 바람직하게는 탄소수 1∼6)의 알킬싸이오기로서는, 알킬기 부위가 상기 탄소수 1∼20의 알킬기인 것을 들 수 있다. 바람직한 알킬싸이오기의 구체예로서는, 알킬기 부위가 상기 바람직한 알킬기인 것을 들 수 있다. 보다 바람직한 구체예, 더 바람직한 구체예에 대해서도 마찬가지이다.
R1∼R11이 나타내는 환형성 탄소수 6∼50(바람직하게는 6∼30, 보다 바람직하게는 6∼24, 더 바람직하게는 6∼18)의 아릴싸이오기로서는, 아릴기 부위가 후술하는 R1∼R11의 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기인 것을 들 수 있다. 바람직한 아릴싸이오기의 구체예로서는, 아릴기 부위가 후술하는 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기의 바람직한 예인 것을 들 수 있다. 보다 바람직한 구체예, 더 바람직한 구체예에 대해서도 마찬가지이다.
R1∼R11이 나타내는 「-Si(R101)(R102)(R103)으로 표시되는 기」로서는, 구체적으로는, 모노알킬실릴기, 다이알킬실릴기, 트라이알킬실릴기; 모노아릴실릴기, 다이아릴실릴기, 트라이아릴실릴기; 모노알킬다이아릴실릴기, 다이알킬모노아릴실릴기를 들 수 있다.
이들 치환 실릴기에 있어서, 알킬기 부위의 탄소수는 각각, 바람직하게는 1∼20, 보다 바람직하게는 1∼10, 더 바람직하게는 1∼6이다. 아릴기 부위의 환형성 탄소수는 각각, 바람직하게는 6∼50, 보다 바람직하게는 6∼30, 더 바람직하게는 6∼24, 특히 바람직하게는 6∼18이다.
이들 중에서도, 트라이알킬실릴기, 트라이아릴실릴기가 바람직하고, 트라이메틸실릴기, 트라이에틸실릴기, 트라이아이소프로필실릴기, t-뷰틸다이메틸실릴기, 트라이페닐실릴기, 트라이톨릴실릴기가 보다 바람직하다.
R1∼R11이 나타내는 「-N(R104)(R105)로 표시되는 기」로서는, 구체적으로는, 모노알킬아미노기, 다이알킬아미노기, 모노아릴아미노기, 다이아릴아미노기, 모노헤테로아릴아미노기, 다이헤테로아릴아미노기, 모노알킬모노아릴아미노기, 모노알킬모노헤테로아릴아미노기, 모노아릴모노헤테로아릴아미노기를 들 수 있다. 이들 치환 아미노기 중의 아릴기 부위는 탄소수 1∼20(바람직하게는 1∼10, 보다 바람직하게는 1∼6)의 알킬기 등이 치환되어 있어도 된다.
이들 치환 아미노기에 있어서, 알킬기 부위의 탄소수는 각각, 바람직하게는 1∼20, 보다 바람직하게는 1∼10, 더 바람직하게는 1∼6이다. 아릴기 부위의 환형성 탄소수는 각각, 바람직하게는 6∼50, 보다 바람직하게는 6∼30, 더 바람직하게는 6∼24, 특히 바람직하게는 6∼18이다. 헤테로아릴기 부위의 환형성 원자수는 각각, 바람직하게는 5∼50, 보다 바람직하게는 5∼30, 더 바람직하게는 5∼18, 특히 바람직하게는 5∼13이다.
이들 중에서도, 다이알킬아미노기, 다이아릴아미노기, 다이헤테로아릴아미노기, 모노아릴모노헤테로아릴아미노기가 바람직하고, 다이메틸아미노기, 다이에틸아미노기, 다이아이소프로필아미노기, 다이페닐아미노기, 비스(알킬 치환 페닐)아미노기, 비스(아릴 치환 페닐)아미노기가 보다 바람직하다.
또한, 알킬기 부위의 구체예로서는, 상기 탄소수 1∼20의 알킬기의 구체예를 들 수 있다. 알킬기 부위의 바람직한 예로서는, 상기 탄소수 1∼20의 알킬기의 바람직한 예를 들 수 있다. 보다 바람직한 구체예, 더 바람직한 구체예에 대해서도 마찬가지이다.
아릴기 부위의 구체예로서는, 후술하는 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기의 구체예를 들 수 있다. 아릴기 부위의 바람직한 구체예로서는, 후술하는 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기의 바람직한 구체예를 들 수 있다. 보다 바람직한 구체예, 더 바람직한 구체예에 대해서도 마찬가지이다.
헤테로아릴기 부위의 구체예로서는, 후술하는 환형성 원자수 5∼50의 헤테로아릴기의 구체예를 들 수 있다. 헤테로아릴기 부위의 바람직한 구체예로서는, 후술하는 환형성 원자수 5∼50의 헤테로아릴기의 바람직한 구체예를 들 수 있다. 보다 바람직한 구체예, 더 바람직한 구체예에 대해서도 마찬가지이다.
한편, 식(1) 중, -Si(R101)(R102)(R103)으로 표시되는 기가 복수 존재하는 경우, 이들은 서로 동일해도 상이해도 된다. 또한, 식(1) 중, -N(R104)(R105)로 표시되는 기가 복수 존재하는 경우, 이들은 서로 동일해도 상이해도 된다.
R1∼R11이 나타내는 환형성 탄소수 6∼50(바람직하게는 6∼30, 보다 바람직하게는 6∼24, 더 바람직하게는 6∼18)의 아릴기는 축합환이어도 비축합환이어도 된다. 해당 아릴기로서는, 예를 들면, 페닐기, 바이페닐릴기, 터페닐릴기, 나프틸기, 아세나프틸렌일기, 안트릴기, 벤즈안트릴기, 아세안트릴기, 페난트릴기, 벤조[c]페난트릴기, 페날렌일기, 플루오렌일기, 피센일기, 펜타페닐기, 피렌일기, 크라이센일기, 벤조[g]크라이센일기, s-인다센일기, as-인다센일기, 플루오란텐일기, 벤조[k]플루오란텐일기, 트라이페닐렌일기, 벤조[b]트라이페닐렌일기 및 페릴렌일기 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 페닐기, 바이페닐릴기, 터페닐릴기, 나프틸기, 안트릴기, 피렌일기, 플루오란텐일기가 바람직하고, 페닐기, 바이페닐릴기, 터페닐릴기가 보다 바람직하며, 페닐기가 더 바람직하다.
R1∼R11이 나타내는 환형성 원자수 5∼50(바람직하게는 5∼30, 보다 바람직하게는 5∼18, 특히 바람직하게는 5∼13)의 헤테로아릴기는 적어도 1개, 바람직하게는 1∼5개, 보다 바람직하게는 1∼4개, 더 바람직하게는 1∼3개의 헤테로원자를 포함한다. 해당 헤테로원자로서는, 예를 들면, 질소 원자, 황 원자 및 산소 원자를 들 수 있고, 질소 원자, 산소 원자가 바람직하다.
해당 헤테로아릴기로서는, 예를 들면, 피롤릴기, 퓨릴기, 싸이엔일기, 피리딜기, 이미다조피리딜기, 피리다진일기, 피리미딘일기, 피라진일기, 트라이아진일기, 이미다졸릴기, 옥사졸릴기, 싸이아졸릴기, 피라졸릴기, 아이속사졸릴기, 아이소싸이아졸릴기, 옥사다이아졸릴기, 싸이아다이아졸릴기, 트라이아졸릴기, 테트라졸릴기, 인돌릴기, 아이소인돌릴기, 벤조퓨란일기, 아이소벤조퓨란일기, 벤조싸이오펜일기, 아이소벤조싸이오펜일기, 인돌리진일기, 퀴놀리진일기, 퀴놀릴기, 아이소퀴놀릴기, 신놀릴기, 프탈라진일기, 퀴나졸린일기, 퀴녹살린일기, 벤즈이미다졸릴기, 벤즈옥사졸릴기, 벤조싸이아졸릴기, 인다졸릴기, 벤즈아이속사졸릴기, 벤즈아이소싸이아졸릴기, 다이벤조퓨란일기, 다이벤조싸이오펜일기, 카바졸릴기, 9-페닐카바졸릴기, 페난트리딘일기, 아크리딘일기, 페난트롤린일기, 페나진일기, 페노싸이아진일기, 페녹사진일기 및 잔텐일기 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 피리딜기, 이미다조피리딜기, 피리다진일기, 피리미딘일기, 피라진일기, 트라이아진일기, 벤즈이미다졸릴기, 다이벤조퓨란일기, 다이벤조싸이오펜일기, 카바졸릴기, 9-페닐카바졸릴기, 페난트롤린일기, 퀴나졸린일기가 바람직하다.
식(1)에 있어서, Rn과 Rn+1이 결합하는 2개의 환형성 탄소 원자와 함께, 탄소 원자, 산소 원자, 황 원자, 질소 원자로 구성되는 원자수 3 이상의 환 구조를 형성하는 경우의 환 구조가 갖는 치환기가 나타내는, 할로젠 원자, 사이아노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알켄일기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킨일기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 3∼20의 사이클로알킬기, 아미노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 플루오로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 플루오로알콕시기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬싸이오기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴싸이오기, -Si(R101)(R102)(R103)으로 표시되는 기, -N(R104)(R105)로 표시되는 기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50의 헤테로아릴기의 예로서는, 상기 R1∼R11에서 설명한 각 기의 예와 마찬가지의 구체예를 들 수 있고, 바람직한 탄소수, 원자수 및 바람직한 기도 마찬가지이다. 상기 치환기로서는, 예를 들면, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기를 들 수 있다.
상기 식(1)에 있어서, Rn과 Rn +1이 결합하는 2개의 환형성 탄소 원자와 함께, 탄소 원자, 산소 원자, 황 원자, 질소 원자로 구성되는 원자수 3 이상의 환 구조는, 특별히 한정되지 않지만, 원자수 3∼7의 환이면 바람직하고, 원자수 5 또는 6의 환이면 특히 바람직하다.
또한, 상기 식(1)에 있어서, Rn과 Rn+1이 결합하는 2개의 환형성 탄소 원자와 함께, 탄소 원자, 산소 원자, 황 원자, 질소 원자로 구성되는 원자수 3 이상의 환은, 하기 식(2)∼(8)로부터 선택되는 어느 하나의 환인 것도 바람직하고, (9)∼(11)로부터 선택되는 어느 하나의 환인 것도 바람직하다.
[화학식 13]
Figure pct00013
(식(2)∼(8)에 있어서, *1과 *2, *3과 *4, *5와 *6, *7과 *8, *9와 *10, *11과 *12 및 *13과 *14의 각각은, Rn과 Rn +1이 결합하는 상기 2개의 환형성 탄소 원자를 나타내고, Rn이 결합하는 환형성 탄소 원자는, *1과 *2, *3과 *4, *5와 *6, *7과 *8, *9와 *10, *11과 *12 및 *13과 *14가 나타내는 2개의 환형성 탄소 원자 중 어느 쪽이어도 된다.
X는 C(R23)(R24), NR25, O, S로부터 선택된다. R12∼R25는 상기 R1∼R11과 동일하다.
R12∼R17 및 R23∼R24는 인접하는 기끼리 서로 결합하여 환 구조를 형성해도 된다.)
R12∼R25의 예로서는, 상기 식(1)의 R1∼R11과 동일하고, 구체예나 바람직한 기도 마찬가지의 것을 들 수 있다.
[화학식 14]
Figure pct00014
(식(9)∼(11)에 있어서, *1과 *2 및 *3과 *4의 각각은, Rn과 Rn +1이 결합하는 상기 2개의 환형성 탄소 원자를 나타내고, Rn이 결합하는 환형성 탄소 원자는, *1과 *2 또는 *3과 *4가 나타내는 2개의 환형성 탄소 원자 중 어느 쪽이어도 된다.
R31∼R37 및 R41∼R44는 상기 R12∼R25와 동일하고, X는 상기의 X와 동일하다.
R31∼R37 및 R41∼R44는 인접하는 기끼리 서로 결합하여 환 구조를 형성해도 된다.)
X에 포함되는 R23∼R25, R31∼R37 및 R41∼R44의 예로서는, 상기 식(1)의 R1∼R11과 동일하고, 구체예나 바람직한 기도 마찬가지의 것을 들 수 있다.
식(1)에 있어서, R2, R4, R5, R10 및 R11 중 적어도 1개(바람직하게는, R2, R5및 R10 중 적어도 1개, 더 바람직하게는 R2)가, 환 구조를 형성하지 않는 기로서, 할로젠 원자, 사이아노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알켄일기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킨일기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 3∼20의 사이클로알킬기, 아미노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 플루오로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 플루오로알콕시기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬싸이오기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴싸이오기, -Si(R101)(R102)(R103)으로 표시되는 기[R101∼R103은 상기와 동일], -N(R104)(R105)로 표시되는 기[R104 및 R105는 상기와 동일], 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50의 헤테로아릴기이면 바람직하다.
이들 각 기의 구체예, 바람직한 탄소수 및 원자수 등은 상기 R1∼R11과 동일하다.
(i) 식(1)에 있어서, Rn과 Rn+1이 결합하는 2개의 환형성 탄소 원자와 함께, 탄소 원자, 산소 원자, 황 원자, 질소 원자로 구성되는 원자수 3 이상의 환 구조를 형성하는 경우의 환 구조가 갖는 치환기, (ii) 식(1)에 있어서, 상기 환 구조를 형성하지 않는 R1∼R11, (iii) 식(2)∼(11)에 있어서, R12∼R22, R31∼R37 및 R41∼R44가, 각각 독립적으로 수소 원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬기, -N(R104)(R105)로 표시되는 기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50의 헤테로아릴기, 또는 하기의 군으로부터 선택되는 기 중 어느 하나인 것이 바람직하다.
[화학식 15]
Figure pct00015
(식 중, Rc는 각각 독립적으로 상기 R1∼R11과 동일하다. X는 상기와 동일하다.
p1은 0∼5의 정수, p2는 0∼4의 정수, p3은 0∼3의 정수, p4는 0∼7의 정수이다.)
X에 포함되는 R23∼R25 및 Rc의 예로서는, 상기 식(1)의 R1∼R11과 동일하고, 구체예나 바람직한 기도 마찬가지의 것을 들 수 있다.
상기 식(1)의 화합물은 하기 식(1-1)∼(1-6) 중 어느 하나로 표시되면 바람직하고, 식(1-1)∼(1-3) 및 (1-5) 중 어느 하나로 표시되면 보다 바람직하며, 식(1-1) 및 (1-5) 중 어느 하나로 표시되면 더 바람직하다.
[화학식 16]
Figure pct00016
(식(1-1)∼(1-6)에 있어서, R1∼R11은 상기와 동일하고, 구체예, 바람직한 탄소수, 원자수 및 바람직한 기도 마찬가지이다. 환 a∼f는 각각 독립적으로 탄소 원자, 산소 원자, 황 원자, 질소 원자로 구성되는 원자수 3 이상의 환 구조이다. 이 환은 추가로 치환기를 갖고 있어도 되고, 그들 치환기끼리가 결합하여 환 구조를 형성해도 된다. 추가로 갖고 있어도 되는 치환기는, R1∼R11이 치환기를 나타내는 경우와 동일하다. 한편, 상기 원자수 3 이상의 환은, 추가로 치환되어 있는 치환기의 원자수는 포함하지 않는다.)
식(1-1)∼(1-6)에 있어서, 상기 환 a∼f가 나타내는, 탄소 원자, 산소 원자, 황 원자, 질소 원자로 구성되는 원자수 3 이상의 환 구조는, 특별히 한정되지 않지만, 원자수 3∼7의 환이면 바람직하고, 원자수 5 또는 6의 환이면 특히 바람직하다. 또한, 상기 식(2)∼(8)로부터 선택되는 어느 하나의 환인 것도 바람직하고, (9)∼(11)로부터 선택되는 어느 하나의 환인 것도 바람직하다.
식(1-1)∼(1-6)에 있어서, 추가로 갖고 있어도 되는 치환기로서는, 상기 R1∼R11에서 설명한 각 기의 예와 마찬가지의 구체예를 들 수 있고, 바람직한 탄소수, 원자수 및 바람직한 기도 마찬가지이다.
상기 식(1)의 화합물은 하기 식(2-1)∼(2-6) 중 어느 하나로 표시되면 바람직하고, 식(2-2) 및 (2-5) 중 어느 하나로 표시되면 보다 바람직하다.
[화학식 17]
Figure pct00017
(식(2-1)∼(2-6)에 있어서, R1 및 R3∼R11은 상기와 동일하고, 구체예, 바람직한 탄소수, 원자수 및 바람직한 기도 마찬가지이다. 환 a∼c 및 g∼h는 각각 독립적으로 탄소 원자, 산소 원자, 황 원자, 질소 원자로 구성되는 원자수 3 이상의 환 구조이다. 이 환은 추가로 치환기를 갖고 있어도 되고, 그들 치환기끼리가 결합하여 환 구조를 형성해도 된다. 추가로 갖고 있어도 되는 치환기는, R1∼R11이 치환기를 나타내는 경우와 동일하다. 한편, 상기 원자수 3 이상의 환은, 추가로 치환되어 있는 치환기의 원자수는 포함하지 않는다.)
식(2-1)∼(2-6)에 있어서, 상기 환 a∼c 및 g∼h가 나타내는, 탄소 원자, 산소 원자, 황 원자, 질소 원자로 구성되는 원자수 3 이상의 환 구조는, 특별히 한정되지 않지만, 원자수 3∼7의 환이면 바람직하고, 원자수 5 또는 6의 환이면 특히 바람직하다. 또한, 상기 식(2)∼(8)로부터 선택되는 어느 하나의 환인 것도 바람직하고, (9)∼(11)로부터 선택되는 어느 하나의 환인 것도 바람직하다.
식(2-1)∼(2-6)에 있어서, 추가로 갖고 있어도 되는 치환기로서는, 상기 R1∼R11에서 설명한 각 기의 예와 마찬가지의 구체예를 들 수 있고, 바람직한 탄소수, 원자수 및 바람직한 기도 마찬가지이다.
상기 식(1)의 화합물은 하기 식(3-1)∼(3-9) 중 어느 하나로 표시되면 바람직하고, 식(3-1)로 표시되면 보다 바람직하다.
[화학식 18]
Figure pct00018
(식(3-1)∼(3-9)에 있어서, R1 및 R3∼R11은 상기와 동일하고, 구체예, 바람직한 탄소수, 원자수 및 바람직한 기도 마찬가지이다. 환 a∼h는 각각 독립적으로 탄소 원자, 산소 원자, 황 원자, 질소 원자로 구성되는 원자수 3 이상의 환 구조이다. 이 환은 추가로 치환기를 갖고 있어도 되고, 그들 치환기끼리가 결합하여 환 구조를 형성해도 된다. 추가로 갖고 있어도 되는 치환기는, R1∼R11이 치환기를 나타내는 경우와 동일하다. 한편, 상기 원자수 3 이상의 환은, 추가로 치환되어 있는 치환기의 원자수는 포함하지 않는다.)
식(3-1)∼(3-9)에 있어서, 상기 환 a∼h가 나타내는, 탄소 원자, 산소 원자, 황 원자, 질소 원자로 구성되는 원자수 3 이상의 환 구조는, 특별히 한정되지 않지만, 원자수 3∼7의 환이면 바람직하고, 원자수 5 또는 6의 환이면 특히 바람직하다. 또한, 상기 식(2)∼(8)로부터 선택되는 어느 하나의 환인 것도 바람직하고, (9)∼(11)로부터 선택되는 어느 하나의 환인 것도 바람직하다.
식(3-1)∼(3-9)에 있어서, 상기 환 a∼h가 나타내는, 탄소 원자, 산소 원자, 황 원자, 질소 원자로 구성되는 원자수 3 이상의 환 구조는, 예를 들면, 탄소 원자, 산소 원자, 황 원자로 구성되는 원자수 3 이상의 환 구조이다. 또한, 상기 환 g 또는 h가 치환기를 갖는 경우의 치환기의 상기 헤테로아릴기에 포함되는 헤테로원자는, 예를 들면, 황 원자 및/또는 산소 원자이다.
식(3-1)∼(3-9)에 있어서, 추가로 갖고 있어도 되는 치환기로서는, 상기 R1∼R11에서 설명한 각 기의 예와 마찬가지의 구체예를 들 수 있고, 바람직한 탄소수, 원자수 및 바람직한 기도 마찬가지이다.
상기 식(1-1)∼(1-6), (2-1)∼(2-6) 및 (3-1)∼(3-9)에 있어서, 환 a∼h가 추가로 치환기를 갖는 경우의 치환기 또는 환 a∼h를 형성하지 않는 R1∼R11이, 각각 독립적으로 수소 원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬기, -N(R104)(R105)로 표시되는 기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50의 헤테로아릴기, 또는 하기의 군으로부터 선택되는 기 중 어느 하나이면 바람직하다.
[화학식 19]
Figure pct00019
(식 중, Rc는 각각 독립적으로 상기 R1∼R11과 동일하다. X는 상기와 동일하다.
p1은 0∼5의 정수, p2는 0∼4의 정수, p3은 0∼3의 정수, p4는 0∼7의 정수이다.)
X에 포함되는 R23∼R25및 Rc의 예로서는, 상기 식(1)의 R1∼R11과 동일하고, 구체예나 바람직한 기도 마찬가지의 것을 들 수 있다.
상기 환 g 또는 h가 추가로 치환기를 갖는 경우의 치환기로서는, 예를 들면, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기, 또는 하기의 군으로부터 선택되는 기 중 어느 하나를 들 수 있다.
[화학식 20]
Figure pct00020
(식 중, Rc는 각각 독립적으로 상기 R1∼R11과 동일하다.
p1은 0∼5의 정수, p2는 0∼4의 정수, p4는 0∼7의 정수이다.)
상기 식(1)의 화합물은 하기 식(4-1)∼(4-4) 중 어느 하나로 표시되면 바람직하다.
[화학식 21]
Figure pct00021
(식(4-1)∼(4-4)에 있어서, X는 C(R23)(R24), NR25, O, S로부터 선택된다. R1∼R5, R7∼R11, R41∼R48 및 R23∼R25는 상기 R1∼R11과 동일하다.)
R1∼R5, R7∼R11, R41∼R48 및 R23∼R25의 예로서는, 상기 식(1)의 R1∼R11과 동일하고, 구체예나 바람직한 기도 마찬가지의 것을 들 수 있다.
상기 식(1)의 화합물은 하기 식(5-1)로 표시되면 바람직하다.
[화학식 22]
Figure pct00022
(식(5-1)에 있어서, X는 C(R23)(R24), NR25, O, S로부터 선택된다. R3, R4, R7, R8, R11, R41∼R52 및 R23∼R25는 상기 R1∼R11과 동일하다.)
R3, R4, R7, R8, R11, R41∼R52 및 R23∼R25의 예로서는, 상기 식(1)의 R1∼R11과 동일하고, 구체예나 바람직한 기도 마찬가지의 것을 들 수 있다. 예를 들면, R25는 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기이다.
본 발명에 따른 제 1 화합물의 구체예를 이하에 들지만, 특별히 이들로 제한되는 것은 아니다.
하기 구체예 중, Ph는 페닐기, D는 중수소 원자를 나타낸다.
[화학식 23]
Figure pct00023
[화학식 24]
Figure pct00024
[화학식 25]
Figure pct00025
[화학식 26]
Figure pct00026
[화학식 27]
Figure pct00027
[화학식 28]
Figure pct00028
[화학식 29]
Figure pct00029
[화학식 30]
Figure pct00030
[화학식 31]
Figure pct00031
[화학식 32]
Figure pct00032
[화학식 33]
Figure pct00033
[화학식 34]
Figure pct00034
[화학식 35]
Figure pct00035
[화학식 36]
Figure pct00036
[화학식 37]
Figure pct00037
[화학식 38]
Figure pct00038
[화학식 39]
Figure pct00039
[화학식 40]
Figure pct00040
[화학식 41]
Figure pct00041
[화학식 42]
Figure pct00042
[화학식 43]
Figure pct00043
[화학식 44]
Figure pct00044
[화학식 45]
Figure pct00045
[화학식 46]
Figure pct00046
[화학식 47]
Figure pct00047
[화학식 48]
Figure pct00048
[화학식 49]
Figure pct00049
[화학식 50]
Figure pct00050
[화학식 51]
Figure pct00051
[화학식 52]
Figure pct00052
[화학식 53]
Figure pct00053
[화학식 54]
Figure pct00054
[화학식 55]
Figure pct00055
[화학식 56]
Figure pct00056
[화학식 57]
Figure pct00057
[화학식 58]
Figure pct00058
[화학식 59]
Figure pct00059
[화학식 60]
Figure pct00060
[화학식 61]
Figure pct00061
[화학식 62]
Figure pct00062
[화학식 63]
Figure pct00063
[화학식 64]
Figure pct00064
[화학식 65]
Figure pct00065
[화학식 66]
Figure pct00066
[화학식 67]
Figure pct00067
[화학식 68]
Figure pct00068
[화학식 69]
Figure pct00069
[화학식 70]
Figure pct00070
[화학식 71]
Figure pct00071
[화학식 72]
Figure pct00072
[화학식 73]
Figure pct00073
[화학식 74]
Figure pct00074
[화학식 75]
Figure pct00075
[화학식 76]
Figure pct00076
[화학식 77]
Figure pct00077
[화학식 78]
Figure pct00078
[화학식 79]
Figure pct00079
[화학식 80]
Figure pct00080
[화학식 81]
Figure pct00081
[화학식 82]
Figure pct00082
[화학식 83]
Figure pct00083
[화학식 84]
Figure pct00084
[화학식 85]
Figure pct00085
[화학식 86]
Figure pct00086
[화학식 87]
Figure pct00087
[화학식 88]
Figure pct00088
제 1 화합물의 광발광 스펙트럼의 반치폭은 30nm 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 25nm 이하이며, 예를 들면 20nm 이하이다. 반치폭이 상기의 범위에 있으면, 높은 색 순도가 얻어진다.
화합물의 광발광 스펙트럼의 반치폭은 형광 측정 장치 등을 이용하여, 이하와 같이 형광 강도를 측정하는 것에 의해 산출했다.
화합물을 용매(톨루엔)에 용해(시료 5[μmol/mL])시켜, 형광 측정용 시료로 했다. 석영 셀에 넣은 형광 측정용 시료에 실온(300[K])에서 여기광을 조사하고, 파장을 바꾸면서 형광 강도(즉, 광발광 스펙트럼, 세로축: 형광 강도, 가로축: 파장)를 측정했다.
형광 장치로서는, 예를 들면, 히타치하이테크사이언스사제, 분광 형광 광도계 F-7000 등을 들 수 있다.
(제 2 화합물)
제 1 화합물과 동일하지 않은 제 2 화합물(이하, 「제 2 화합물」이라고 하는 경우가 있다)은 상기 제 1 화합물과 함께 발광층에 함유된다.
제 2 화합물의 일 태양으로서는, 상기 제 1 화합물과 함께 발광층에 함유되어, 발광층의 호스트 재료로서 이용한다.
제 2 화합물로서는, 다환 방향족 골격 함유 화합물을 들 수 있고, 축합 다환 방향족 골격 함유 화합물이 바람직하며, 3환 이상의 축합 다환 방향족 골격을 함유하는 화합물이 보다 바람직하다. 구체적으로는, 안트라센 골격 함유 화합물, 크라이센 골격 함유 화합물, 피렌 골격 함유 화합물 또는 플루오렌 골격 함유 화합물인 것이 바람직하고, 이 중에서 안트라센 골격 함유 화합물이 더 바람직하다.
제 2 화합물로서, 예를 들면, 하기 식(19)로 표시되는 안트라센 골격 함유 화합물을 사용할 수 있다.
[화학식 89]
Figure pct00089
식(19)에 있어서, R101∼R110은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기이고, 해당 치환기는 전술의 R1∼R11에 관해서 예로 들어진 것과 동일하거나, 또는 (-L-Ar)이다. 구체예, 바람직한 탄소수, 원자수 및 바람직한 기도 마찬가지이다. 할로젠 원자로서는, 불소 원자, 염소 원자, 브로민 원자, 아이오딘 원자 등을 들 수 있다. 단, R101∼R110 중 적어도 1개는 (-L-Ar)로 표시되고, L은 각각 독립적으로 단일결합 및 연결기로부터 선택되고, 연결기는 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼30의 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼30의 헤테로아릴렌기이며, Ar은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50의 단환기, 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 8∼50의 축합환기, 또는 상기 단환기와 상기 축합환기의 조합으로 구성되는 기이다.
식(19)에 있어서의 단환기란, 축합환 구조를 가지지 않는 환 구조만으로 구성되는 기이다.
환형성 원자수 5∼50의 단환기의 구체예로서는, 페닐기, 바이페닐릴기, 터페닐릴기, 쿼터페닐릴기 등의 방향족기와, 피리딜기, 피라질기, 피리미딜기, 트라이아진일기, 퓨릴기, 싸이엔일기 등의 헤테로환기가 바람직하다.
상기 단환기로서는, 그 중에서도 페닐기, 바이페닐릴기, 터페닐릴기가 바람직하다.
식(19)에 있어서의 축합환기란, 2환 이상의 환 구조가 축환한 기이다.
상기 환형성 원자수 8∼50의 축합환기로서 구체적으로는, 나프틸기, 페난트릴기, 안트릴기, 크라이센일기, 벤즈안트릴기, 벤조페난트릴기, 트라이페닐렌일기, 벤조크라이센일기, 인덴일기, 플루오렌일기, 9,9-다이메틸플루오렌일기, 벤조플루오렌일기, 다이벤조플루오렌일기, 플루오란텐일기, 벤조플루오란텐일기 등의 축합 방향족환기나, 벤조퓨란일기, 벤조싸이오펜일기, 인돌릴기, 다이벤조퓨란일기, 다이벤조싸이오펜일기, 카바졸릴기, 퀴놀릴기, 페난트롤린일기 등의 축합 헤테로환기가 바람직하다.
상기 축합환기로서는, 그 중에서도 나프틸기, 페난트릴기, 안트릴기, 9,9-다이메틸플루오렌일기, 플루오란텐일기, 벤즈안트릴기, 다이벤조싸이오펜일기, 다이벤조퓨란일기, 카바졸릴기가 바람직하다.
한편, Ar이 치환기를 가질 때의 치환기로서는, 전술의 단환기 또는 축합환기가 바람직하다.
L이 나타내는 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼30의 아릴렌기에 있어서, 해당 아릴렌기는 페닐기, 나프틸페닐기, 바이페닐릴기, 터페닐릴기, 나프틸기, 아세나프틸렌일기, 안트릴기, 벤즈안트릴기, 아세안트릴기, 페난트릴기, 벤조[c]페난트릴기, 페날렌일기, 플루오렌일기, 피센일기, 펜타페닐기, 피렌일기, 크라이센일기, 벤조[g]크라이센일기, s-인다센일기, as-인다센일기, 플루오란텐일기, 벤조[k]플루오란텐일기, 트라이페닐렌일기, 벤조[b]트라이페닐렌일기 및 페릴렌일기로부터 선택되는 아릴기로부터 1개의 수소 원자를 제거하여 얻어지는 2가의 기이고, 페닐렌기, 바이페닐다이일기, 터페닐다이일기, 나프탈렌다이일기가 바람직하고, 페닐렌기, 바이페닐다이일기, 터페닐다이일기가 보다 바람직하며, 페닐렌기가 특히 바람직하다.
L이 나타내는 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 5∼30의 헤테로아릴렌기에 있어서, 해당 헤테로아릴렌기는 적어도 1개, 바람직하게는 1∼5개의 헤테로원자, 예를 들면, 질소 원자, 황 원자 및 산소 원자를 포함하는 방향족 헤테로환 화합물로부터 2개의 수소 원자를 제거하여 얻어지는 2가의 기이다. 해당 방향족 헤테로환 화합물로서는, 피롤, 퓨란, 싸이오펜, 피리딘, 피리다진, 피리미딘, 피라진, 트라이아진, 이미다졸, 옥사졸, 싸이아졸, 피라졸, 아이속사졸, 아이소싸이아졸, 옥사다이아졸, 싸이아다이아졸, 트라이아졸, 테트라졸, 인돌, 아이소인돌, 벤조퓨란, 아이소벤조퓨란, 벤조싸이오펜, 아이소벤조싸이오펜, 인돌리진, 퀴놀리진, 퀴놀린, 아이소퀴놀린, 신놀린, 프탈라진일, 퀴나졸린, 퀴녹살린, 벤즈이미다졸, 벤즈옥사졸, 벤조싸이아졸, 인다졸, 벤즈아이속사졸, 벤즈아이소싸이아졸, 다이벤조퓨란, 다이벤조싸이오펜, 카바졸, 페난트리딘, 아크리딘, 페난트롤린, 페나진, 페노싸이아진, 페녹사진, 잔텐 등을 들 수 있다. 해당 헤테로아릴렌기로서는, 퓨란, 싸이오펜, 피리딘, 피리다진, 피리미딘, 피라진, 트라이아진, 벤조퓨란, 벤조싸이오펜, 다이벤조퓨란, 다이벤조싸이오펜으로부터 2개의 수소 원자를 제거하여 얻어지는 2가의 기가 바람직하고, 벤조퓨란, 벤조싸이오펜, 다이벤조퓨란, 다이벤조싸이오펜으로부터 2개의 수소 원자를 제거하여 얻어지는 2가의 기가 보다 바람직하다.
상기 식(19)의 화합물은 하기 식(20)으로 표시되는 안트라센 유도체인 것이 보다 바람직하다.
[화학식 90]
Figure pct00090
식(20)에 있어서, R101∼R108은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기이고, 해당 치환기는 전술의 R1∼R11에 관해서 예로 들어진 것과 동일하다. 구체예, 바람직한 탄소수, 원자수 및 바람직한 기도 마찬가지이다. L1은 상기 식(19)의 L과 동일하고, 구체예, 바람직한 탄소수, 원자수 및 바람직한 기도 마찬가지이다. Ar11, Ar12는 상기 식(19)의 Ar과 동일하다.
식(20)으로 표시되는 안트라센 유도체는 하기 안트라센 유도체(A), (B) 및 (C) 중 어느 하나인 것이 바람직하고, 적용하는 유기 EL 소자의 구성이나 요구하는 특성에 따라 선택된다.
안트라센 유도체(A)
당해 안트라센 유도체는, 식(20)에 있어서의 Ar11 및 Ar12가 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 8∼50의 축합환기로 되어 있다. 당해 안트라센 유도체로서는, Ar11 및 Ar12는 동일해도 상이해도 된다.
식(20)에 있어서의 Ar11 및 Ar12가 상이한(안트라센환이 결합하는 위치의 차이를 포함함) 치환 또는 비치환된 축합환기인 안트라센 유도체가 특히 바람직하고, 축합환의 바람직한 구체예는 전술한 대로이다. 그 중에서도 나프틸기, 페난트릴기, 벤즈안트릴기, 9,9-다이메틸플루오렌일기, 다이벤조퓨란일기가 바람직하다.
안트라센 유도체(B)
당해 안트라센 유도체는, 식(20)에 있어서의 Ar11 및 Ar12 중 한쪽이 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50의 단환기이고, 다른 쪽이 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 8∼50의 축합환기로 되어 있다.
바람직한 형태로서, Ar12가 나프틸기, 페난트릴기, 벤즈안트릴기, 9,9-다이메틸플루오렌일기, 다이벤조퓨란일기이고, Ar11이 비치환 페닐기, 또는 단환기 또는 축합환기(예를 들면, 페닐기, 바이페닐기, 나프틸기, 페난트릴기, 9,9-다이메틸플루오렌일기, 다이벤조퓨란일기)로 치환된 페닐기이다.
바람직한 단환기, 축합환기의 구체적인 기는 전술한 대로이다.
다른 바람직한 형태로서, Ar12가 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 8∼50의 축합환기이고, Ar11이 비치환된 페닐기이다. 이 경우, 축합환기로서, 페난트릴기, 9,9-다이메틸플루오렌일기, 다이벤조퓨란일기, 벤즈안트릴기가 특히 바람직하다.
안트라센 유도체(C)
당해 안트라센 유도체는, 식(20)에 있어서의 Ar11 및 Ar12가 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50의 단환기로 되어 있다.
바람직한 형태로서, Ar11, Ar12 모두 치환 또는 비치환된 페닐기이다.
더 바람직한 형태로서, Ar11이 비치환된 페닐기이고, Ar12가 단환기 또는 축합환기로 치환된 페닐기인 경우와, Ar11, Ar12가 각각 독립적으로 단환기 또는 축합환기로 치환된 페닐기인 경우가 있다.
상기 치환기로서의 바람직한 단환기, 축합환기의 구체예는 전술한 대로이다. 더 바람직하게는, 치환기로서의 단환기로서 페닐기, 바이페닐기, 축합환기로서 나프틸기, 페난트릴기, 9,9-다이메틸플루오렌일기, 다이벤조퓨란일기, 벤즈안트릴기이다.
상기 식(19)의 화합물은 하기 식(21)∼식(24)로 표시되는 안트라센 유도체인 것이 보다 바람직하다.
[화학식 91]
Figure pct00091
[화학식 92]
Figure pct00092
[화학식 93]
Figure pct00093
[화학식 94]
Figure pct00094
식(21)∼식(24)에 있어서, Ar13은 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기이다. L11은 각각 독립적으로 단일결합 또는 비치환된 환형성 원자수 6∼30의 아릴렌기이다.
비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기로서는, 예를 들면, 페닐기, 바이페닐릴기, 터페닐릴기, 나프틸기, 아세나프틸렌일기, 안트릴기, 벤즈안트릴기, 아세안트릴기, 페난트릴기, 벤조[c]페난트릴기, 페날렌일기, 플루오렌일기, 피센일기, 펜타페닐기, 피렌일기, 크라이센일기, 벤조[g]크라이센일기, s-인다센일기, as-인다센일기, 플루오란텐일기, 벤조[k]플루오란텐일기, 트라이페닐렌일기, 벤조[b]트라이페닐렌일기 및 페릴렌일기 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 페닐기, 바이페닐릴기, 터페닐릴기, 나프틸기, 안트릴기, 피렌일기, 플루오란텐일기가 바람직하고, 페닐기, 바이페닐릴기, 터페닐릴기가 보다 바람직하며, 페닐기가 더 바람직하다.
L11이 나타내는 비치환된 환형성 탄소수 6∼30의 아릴렌기에 있어서, 해당 아릴렌기는, 예를 들면, 페닐기, 나프틸페닐기, 바이페닐릴기, 터페닐릴기, 나프틸기, 아세나프틸렌일기, 안트릴기, 벤즈안트릴기, 아세안트릴기, 페난트릴기, 벤조[c]페난트릴기, 페날렌일기, 플루오렌일기, 피센일기, 펜타페닐기, 피렌일기, 크라이센일기, 벤조[g]크라이센일기, s-인다센일기, as-인다센일기, 플루오란텐일기, 벤조[k]플루오란텐일기, 트라이페닐렌일기, 벤조[b]트라이페닐렌일기 및 페릴렌일기로부터 선택되는 아릴기로부터 1개의 수소 원자를 제거하여 얻어지는 2가의 기이고, 페닐렌기, 바이페닐다이일기, 터페닐다이일기, 나프탈렌다이일기가 바람직하고, 페닐렌기, 바이페닐다이일기, 터페닐다이일기가 보다 바람직하며, 페닐렌기가 특히 바람직하다.
상기 식(19)의 화합물은 하기 식(25)∼식(32)로 표시되는 안트라센 유도체인 것이 보다 바람직하다.
[화학식 95]
Figure pct00095
[화학식 96]
Figure pct00096
[화학식 97]
Figure pct00097
[화학식 98]
Figure pct00098
[화학식 99]
Figure pct00099
[화학식 100]
Figure pct00100
[화학식 101]
Figure pct00101
[화학식 102]
Figure pct00102
식(25)∼식(32)에 있어서, Ar13 및 L11은 상기 식(21)∼식(24)의 Ar13 및 L11과 동일하다.
식(19), 식(20), 식(21)∼식(24) 및 식(25)∼식(32)로 표시되는 안트라센 유도체의 구체예로서는, 이하에 나타내는 것을 들 수 있다.
하기 화합물의 구조에 있어서, 6원환은 모두 벤젠환이다.
[화학식 103]
Figure pct00103
하기 화합물의 구조에 있어서, 6원환은 모두 벤젠환이다.
[화학식 104]
Figure pct00104
하기 화합물의 구조에 있어서, 6원환은 모두 벤젠환이다.
[화학식 105]
Figure pct00105
[화학식 106]
Figure pct00106
[화학식 107]
Figure pct00107
[화학식 108]
Figure pct00108
[화학식 109]
Figure pct00109
[화학식 110]
Figure pct00110
[화학식 111]
Figure pct00111
[화학식 112]
Figure pct00112
[화학식 113]
Figure pct00113
[화학식 114]
Figure pct00114
[화학식 115]
Figure pct00115
[화학식 116]
Figure pct00116
[화학식 117]
Figure pct00117
하기 화합물의 구조에 있어서, 6원환은 모두 벤젠환이다.
[화학식 118]
Figure pct00118
하기 화합물의 구조에 있어서, 6원환은 모두 벤젠환이다.
[화학식 119]
Figure pct00119
하기 화합물의 구조에 있어서, 6원환은 모두 벤젠환이다.
[화학식 120]
Figure pct00120
하기 화합물의 구조에 있어서, 6원환은 모두 벤젠환이다.
[화학식 121]
Figure pct00121
하기 화합물의 구조에 있어서, 6원환은 모두 벤젠환이다.
[화학식 122]
Figure pct00122
하기 화합물의 구조에 있어서, 6원환은 모두 벤젠환이다.
[화학식 123]
Figure pct00123
하기 화합물의 구조에 있어서, 6원환은 모두 벤젠환이다.
[화학식 124]
Figure pct00124
하기 화합물의 구조에 있어서, 6원환은 모두 벤젠환이다.
[화학식 125]
Figure pct00125
[화학식 126]
Figure pct00126
[화학식 127]
Figure pct00127
크라이센 골격 함유 화합물로서는, 예를 들면, 하기 식(21)로 표시되는 것을 사용하는 것이 바람직하다.
[화학식 128]
Figure pct00128
식(21)에 있어서, R201∼R212는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기이고, 해당 치환기는 전술의 R1∼R11에 관해서 예로 들어진 것과 동일하거나, 또는 (-L2-Ar21)이다. 구체예, 바람직한 탄소수, 원자수 및 바람직한 기도 마찬가지이다.
단, R201∼R212 중 적어도 1개는 (-L2-Ar21)로 표시되고, L2 및 Ar21은 상기 식(19)의 L 및 Ar과 동일하며, 구체예, 바람직한 탄소수, 원자수 및 바람직한 기도 마찬가지이다.
R204와 R210 중 한쪽, R204와 R210 양쪽이 (-L2-Ar21)인 것이 바람직하다.
식(21)로 표시되는 크라이센 유도체의 구체예로서는, 이하에 나타내는 것을 들 수 있지만, 특별히 이들로 제한되는 것은 아니다.
[화학식 129]
Figure pct00129
하기 화합물의 구조에 있어서, 6원환은 모두 벤젠환이다.
[화학식 130]
Figure pct00130
하기 화합물의 구조에 있어서, 6원환은 모두 벤젠환이다.
[화학식 131]
Figure pct00131
하기 화합물의 구조에 있어서, 6원환은 모두 벤젠환이다.
[화학식 132]
Figure pct00132
하기 화합물의 구조에 있어서, 6원환은 모두 벤젠환이다.
[화학식 133]
Figure pct00133
피렌 유도체로서는, 예를 들면, 하기 식(22)로 표시되는 것을 사용하는 것이 바람직하다.
[화학식 134]
Figure pct00134
식(22)에 있어서, R301∼R310은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기이고, 해당 치환기는 전술의 R1∼R11에 관해서 예로 들어진 것과 동일하거나, 또는 (-L3-Ar31)이다. 구체예, 바람직한 탄소수, 원자수 및 바람직한 기도 마찬가지이다.
단, R301∼R310 중 적어도 1개는 (-L3-Ar31)로 표시되고, L3 및 Ar31은 상기 식(19)의 L 및 Ar과 동일하며, 구체예, 바람직한 탄소수, 원자수 및 바람직한 기도 마찬가지이다.
R301, R303, R306, R308 중 어느 1개 이상이 (-L3-Ar31)인 것이 바람직하다.
식(22)로 표시되는 피렌 유도체의 구체예로서는, 이하에 나타내는 것을 들 수 있지만, 특별히 이들로 제한되는 것은 아니다.
하기 화합물의 구조에 있어서, 6원환은 모두 벤젠환이다.
[화학식 135]
Figure pct00135
하기 화합물의 구조에 있어서, 6원환은 모두 벤젠환이다.
[화학식 136]
Figure pct00136
하기 화합물의 구조에 있어서, 6원환은 모두 벤젠환이다.
[화학식 137]
Figure pct00137
하기 화합물의 구조에 있어서, 6원환은 모두 벤젠환이다.
[화학식 138]
Figure pct00138
하기 화합물의 구조에 있어서, 6원환은 모두 벤젠환이다.
[화학식 139]
Figure pct00139
[화학식 140]
Figure pct00140
하기 화합물의 구조에 있어서, 6원환은 모두 벤젠환이다.
[화학식 141]
Figure pct00141
하기 화합물의 구조에 있어서, 6원환은 모두 벤젠환이다.
[화학식 142]
Figure pct00142
하기 화합물의 구조에 있어서, 6원환은 모두 벤젠환이다.
[화학식 143]
Figure pct00143
하기 화합물의 구조에 있어서, 6원환은 모두 벤젠환이다.
[화학식 144]
Figure pct00144
하기 화합물의 구조에 있어서, 6원환은 모두 벤젠환이다.
[화학식 145]
Figure pct00145
하기 화합물의 구조에 있어서, 6원환은 모두 벤젠환이다.
[화학식 146]
Figure pct00146
하기 화합물의 구조에 있어서, 6원환은 모두 벤젠환이다.
[화학식 147]
Figure pct00147
하기 화합물의 구조에 있어서, 6원환은 모두 벤젠환이다.
[화학식 148]
Figure pct00148
하기 화합물의 구조에 있어서, 6원환은 모두 벤젠환이다.
[화학식 149]
Figure pct00149
플루오렌 유도체로서는, 예를 들면, 하기 식(23)으로 표시되는 것을 사용하는 것이 바람직하다.
[화학식 150]
Figure pct00150
식(23)에 있어서, R401∼R410은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기이고, 해당 치환기는 전술의 R1∼R11에 관해서 예로 들어진 것과 동일하거나, 또는 (-L4-Ar41)이다. 구체예, 바람직한 탄소수, 원자수 및 바람직한 기도 마찬가지이다. 단, R401∼R410 중 적어도 1개는 (-L4-Ar41)로 표시된다. L4 및 Ar41은 상기 식(19)의 L 및 Ar과 동일하고, 구체예, 바람직한 탄소수, 원자수 및 바람직한 기도 마찬가지이다.
또한, R401과 R402, R402와 R403, R403과 R404, R405와 R406, R406과 R407 및 R407과 R408로부터 선택되는 1 이상의 조합이 서로 결합하여 환을 형성해도 된다.
R402 및 R407이 (-L4-Ar41)인 것이 바람직하다. 또한 R409 및 R410이 치환 또는 비치환된 알킬기, 또는 (-L4-Ar41)인 것이 바람직하다.
식(23)으로 표시되는 플루오렌 유도체의 구체예로서는, 이하에 나타내는 것을 들 수 있지만, 특별히 이들로 제한되는 것은 아니다.
하기 화합물의 구조에 있어서, 6원환은 모두 벤젠환이다.
[화학식 151]
Figure pct00151
상기 본 발명의 일 태양의, 본 발명에 따른 제 1 화합물 및 해당 제 1 화합물과 동일하지 않은 제 2 화합물은, 유기 EL 소자용 재료로서 유용하다.
한편, 본 발명에 따른 제 1 화합물 및 제 2 화합물의 제조 방법에 특별히 제한은 없고, 본 명세서의 실시예 등을 참조하면서, 공지의 합성 반응을 적절히 이용 및 변경하여 용이하게 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 양태에 있어서, 본 발명에 따른 제 1 화합물은 유기 EL 소자의 발광층의 형광 도펀트 재료로서 이용한다.
유기 EL 소자가 갖는 발광층의 도펀트 재료로서는, 발광 효율의 관점에서, 형광 양자 수율(PLQY) 및 형광 발광 스펙트럼의 형상(반치폭)이 중요시된다.
풀 컬러 디스플레이에서 이용되는 빨강, 초록 및 파랑의 3원색이나 그것에 노랑 등을 더한 4색 이상의 광은, 목적하는 색역에 최적화시키기 위해서, 컬러 필터에 의한 컷이나, 마이크로캐비티 구조에 의한 목적하는 파장의 광의 증폭과 그것 이외의 광의 감쇠를 받은 다음, 외부로 취출되고 있다. 즉, 목적하는 파장 이외는 삭제되기 때문에, 에너지의 손실로 이어진다. 따라서, 보다 샤프한 발광 스펙트럼 형상을 갖는 재료는, 삭제되는 파장역이 작아지기 때문에, 에너지의 손실이 적어 효율의 면에서 유리해진다.
샤프한 발광 스펙트럼을 나타내는 도펀트 재료로서는, 기저 상태와 여기 상태의 구조 변화가 적어, 진동 준위가 적은 화학 구조가 적합하다고 생각된다.
본 발명에 따른 제 1 화합물은, 방향환의 축환 구조를 중심으로 하는 강직한 구조이기 때문에 기저 상태와 여기 상태의 구조 변화가 적다.
본 발명에 따른 제 1 화합물이 대칭성이 높은 축환 구조를 취하는 경우는, 진동 준위가 축중(縮重)하기 때문에, 보다 샤프한 발광 스펙트럼이 얻어진다고 생각된다. 여기에서, 대칭성이 높은 축환 구조란, 예를 들면 상기 식(1)에 있어서의 골격의 N 원자와 R2를 잇는 직선을 축으로 한 선대칭이 되는 축환 구조를 의미한다.
본 발명에 따른 제 1 화합물이 비대칭의 축환 구조를 취하는 경우는, 치환기를 가하는 일이 없는 파장의 조정에 특히 유효하다. 여기에서, 비대칭의 축환 구조란, 예를 들면 상기 식(1)에 있어서의 골격의 N 원자와 R2를 잇는 직선을 축으로 했을 때에 선대칭이 아닌 축환 구조를 의미한다.
다음으로, 본 발명의 유기 EL 소자에 대하여 추가로 설명한다.
본 발명의 유기 EL 소자는, 전술한 바와 같이, 음극과, 양극과, 해당 음극과 양극 사이에 존재하는 유기층을 갖는 유기 전기발광 소자로서, 해당 유기층은 형광 발광층을 포함하는 1 또는 복수의 층을 갖고, 해당 형광 발광층이, 전술한 식(1)로 표시되는 제 1 화합물 및 해당 제 1 화합물과 동일하지 않은 전술한 제 2 화합물을 포함한다. 본 발명의 유기 EL 소자에는, 저전압 구동이 가능한 것이 포함되고, 또한 소자 수명이 긴 것도 포함된다. 또한, 해당 유기 EL 소자에는, 청색 순도가 높은 발광이 가능한 것도 포함된다.
본 발명에 따른 제 1 화합물은 제 2 화합물과 함께 발광층에 포함되고, 특히 도펀트 재료로서 발광층에 포함된다. 특히, 형광 발광을 이용하는 발광층의 도펀트 재료로서, 발광층에 포함되는 것이 바람직하고, 또한 열 활성화 지연 형광(Thermally Activated Delayed Fluorescence) 기구를 이용하는 발광층의 도펀트 재료로서, 발광층에 포함되는 것도 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 형광 발광층은 인광 발광성 등을 갖는 중금속 착체를 포함하지 않는다. 예를 들면, 중금속으로서, 이리듐, 백금, 오스뮴, 레늄, 루테늄 등을 들 수 있다.
본 발명의 유기 EL 소자는 형광 발광형 또는 열 활성화 지연 형광(Thermally Activated Delayed Fluorescence) 기구를 이용하는 단색 발광 소자여도, 상기의 하이브리드형의 백색 발광 소자여도 되고, 단독의 발광 유닛을 갖는 심플형이어도, 복수의 발광 유닛을 갖는 탠덤형이어도 된다. 여기에서, 「발광 유닛」이란, 일층 이상의 유기층을 포함하고, 그 중의 일층이 발광층이며, 주입된 정공과 전자가 재결합하는 것에 의해 발광할 수 있는 최소 단위를 말한다.
따라서, 심플형 유기 EL 소자의 대표적인 소자 구성으로서는, 이하의 소자 구성을 들 수 있다. 단, 이하 발광 유닛에 있어서, 형광 발광층을 포함하지 않는 경우는 제외한다.
(1) 양극/발광 유닛/음극
또한, 상기 발광 유닛은 인광 발광층, 형광 발광층 또는 열 활성화 지연 형광 기구를 이용하는 발광층을 복수 갖는 적층형이어도 되고, 그 경우, 각 발광층 사이에, 인광 발광층에서 생성된 여기자가 형광 발광층으로 확산되는 것을 막을 목적으로, 스페이스층을 갖고 있어도 된다. 발광 유닛의 대표적인 층 구성을 이하에 나타낸다.
(a) 정공 수송층/발광층(/전자 수송층)
(b) 정공 수송층/제 1 형광 발광층/제 2 형광 발광층(/전자 수송층)
(c) 정공 수송층/인광 발광층/스페이스층/형광 발광층(/전자 수송층)
(d) 정공 수송층/제 1 인광 발광층/제 2 인광 발광층/스페이스층/형광 발광층(/전자 수송층)
(e) 정공 수송층/제 1 인광 발광층/스페이스층/제 2 인광 발광층/스페이스층/형광 발광층(/전자 수송층)
(f) 정공 수송층/인광 발광층/스페이스층/제 1 형광 발광층/제 2 형광 발광층(/전자 수송층)
상기 각 인광 또는 형광 발광층은 각각 서로 상이한 발광색을 나타내는 것으로 할 수 있다. 구체적으로는, 상기 적층 발광층(d)에 있어서, 정공 수송층/제 1 인광 발광층(적색 발광)/제 2 인광 발광층(녹색 발광)/스페이스층/형광 발광층(청색 발광)/전자 수송층과 같은 층 구성을 들 수 있다.
한편, 각 발광층과 정공 수송층 혹은 스페이스층 사이에는, 적절히 전자 장벽층을 설치해도 된다. 또한, 각 발광층과 전자 수송층 사이에는, 적절히 정공 장벽층을 설치해도 된다. 전자 장벽층이나 정공 장벽층을 설치함으로써, 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 전술의 발광 유닛과 마찬가지의 것을 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 공지의 재료 구성을 이용할 수 있다.
도 1에 본 발명의 유기 EL 소자의 일례의 개략 구성을 나타낸다. 유기 EL 소자(1)는 기판(2), 양극(3), 음극(4), 및 해당 양극(3)과 음극(4) 사이에 배치된 발광 유닛(유기 박막층)(10)을 갖는다. 발광 유닛(10)은 형광 호스트 재료와 형광 도펀트 재료를 포함하는 적어도 1개의 형광 발광층을 포함하는 발광층(5)을 갖는다. 발광층(5)과 양극(3) 사이에 정공 주입층/정공 수송층(6) 등, 발광층(5)과 음극(4) 사이에 전자 주입층/전자 수송층(7) 등을 형성해도 된다. 또한, 발광층(5)의 양극(3)측에 전자 장벽층을, 발광층(5)의 음극(4)측에 정공 장벽층을 각각 설치해도 된다. 이에 의해, 전자나 정공을 발광층(5)에 가두어, 발광층(5)에 있어서의 여기자의 생성 확률을 높일 수 있다.
한편, 본 명세서에 있어서, 형광 도펀트 재료와 조합된 호스트 재료를 형광 호스트 재료로 칭하고, 인광 도펀트 재료와 조합된 호스트 재료를 인광 호스트 재료로 칭한다. 형광 호스트 재료와 인광 호스트 재료는 분자 구조만에 의해 구분되는 것은 아니다. 즉, 형광 호스트 재료란, 형광 도펀트 재료를 함유하는 형광 발광층을 구성하는 재료를 의미하고, 인광 발광층을 구성하는 재료로서 이용할 수 없는 것을 의미하는 것은 아니다. 인광 호스트 재료에 대해서도 마찬가지이다.
(기판)
본 발명의 유기 EL 소자는 투광성 기판 상에 제작한다. 투광성 기판은 유기 EL 소자를 지지하는 기판이고, 400nm∼700nm의 가시 영역의 광의 투과율이 50% 이상으로 평활한 기판이 바람직하다. 구체적으로는, 유리판, 폴리머판 등을 들 수 있다. 유리판으로서는, 특히 소다 석회 유리, 바륨·스트론튬 함유 유리, 납 유리, 알루미노규산 유리, 붕규산 유리, 바륨 붕규산 유리, 석영 등을 원료로서 이용해서 이루어지는 것을 들 수 있다. 또한 폴리머판으로서는, 폴리카보네이트, 아크릴, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에터 설파이드, 폴리설폰 등을 원료로서 이용해서 이루어지는 것을 들 수 있다.
(양극)
유기 EL 소자의 양극은 정공을 정공 수송층 또는 발광층에 주입하는 역할을 담당하는 것이고, 4.5eV 이상의 일함수를 갖는 것을 이용하는 것이 효과적이다. 양극 재료의 구체예로서는, 산화 인듐 주석 합금(ITO), 산화 주석(NESA), 산화 인듐 아연 산화물, 금, 은, 백금, 구리 등을 들 수 있다. 양극은 이들 전극 물질을 증착법이나 스퍼터링법 등의 방법으로 박막을 형성시키는 것에 의해 제작할 수 있다. 발광층으로부터의 발광을 양극으로부터 취출하는 경우, 양극의 가시 영역의 광의 투과율을 10%보다 크게 하는 것이 바람직하다. 또한, 양극의 시트 저항은 수백 Ω/□ 이하가 바람직하다. 양극의 막 두께는 재료에도 따르지만, 통상 10nm∼1μm, 바람직하게는 10nm∼200nm의 범위에서 선택된다.
(음극)
음극은 전자 주입층, 전자 수송층 또는 발광층에 전자를 주입하는 역할을 담당하는 것이고, 일함수가 작은 재료에 의해 형성하는 것이 바람직하다. 음극 재료는 특별히 한정되지 않지만, 구체적으로는 인듐, 알루미늄, 마그네슘, 마그네슘-인듐 합금, 마그네슘-알루미늄 합금, 알루미늄-리튬 합금, 알루미늄-스칸듐-리튬 합금, 마그네슘-은 합금 등을 사용할 수 있다. 음극도 양극과 마찬가지로 증착법이나 스퍼터링법 등의 방법으로 박막을 형성시키는 것에 의해 제작할 수 있다. 또한, 필요에 따라서 음극측으로부터 발광을 취출해도 된다.
이하, 각 층에 대하여, 본 발명의 화합물 이외에 사용할 수 있는 재료에 대하여 설명한다. 단, 발광층에 대해서는, 본 발명에 따른 제 1 화합물 및 제 2 화합물을 포함하는 형광 발광층을 포함하는 것으로 한다.
(발광층)
발광 기능을 갖는 유기층으로서, 도핑 시스템을 채용하는 경우, 호스트 재료와 도펀트 재료를 포함하고 있다. 이때, 호스트 재료는 주로 전자와 정공의 재결합을 촉진하고, 여기자를 발광층 내에 가두는 기능을 가지며, 도펀트 재료는 재결합으로 얻어진 여기자를 효율적으로 발광시키는 기능을 갖는다.
인광 소자의 경우, 호스트 재료는 주로 도펀트 재료에서 생성된 여기자를 발광층 내에 가두는 기능을 갖는다.
여기에서, 상기 발광층은, 양자 수율이 높은 도펀트 재료를 2종류 이상 넣는 것에 의해, 각각의 도펀트 재료가 발광하는 더블 도펀트 재료를 채용해도 된다. 구체적으로는, 호스트 재료, 적색 도펀트 재료 및 녹색 도펀트 재료를 공증착하는 것에 의해, 발광층을 공통화해서 황색 발광을 실현하는 태양을 들 수 있다.
상기 발광층은 복수의 발광층을 적층한 적층체로 함으로써, 발광층 계면에 전자와 정공을 축적시켜, 재결합 영역을 발광층 계면에 집중시켜, 양자 효율을 향상시킬 수 있다.
발광층에 대한 정공의 주입 용이성과 전자의 주입 용이성은 상이해도 되고, 또한 발광층 중에서의 정공과 전자의 이동도로 표시되는 정공 수송능과 전자 수송능이 상이해도 된다.
발광층은, 예를 들면 증착법, 스핀 코팅법, LB법 등의 공지의 방법에 의해 형성할 수 있다. 또한, 수지 등의 결착제와 재료 화합물을 용제에 녹인 용액을 스핀 코팅법 등에 의해 박막화하는 것에 의해서도, 발광층을 형성할 수 있다.
발광층은 분자 퇴적막인 것이 바람직하다. 분자 퇴적막이란, 기상 상태의 재료 화합물로부터 침착되어 형성된 박막이나, 용액 상태 또는 액상 상태의 재료 화합물로부터 고체화되어 형성된 막이고, 통상 이 분자 퇴적막은 LB법에 의해 형성된 박막(분자 누적막)과는 응집 구조, 고차 구조의 상위나, 그것에 기인하는 기능적인 상위에 의해 구분할 수 있다.
발광층의 막 두께는, 바람직하게는 5∼50nm, 보다 바람직하게는 7∼50nm, 더 바람직하게는 10∼50nm이다. 5nm 이상이면 발광층의 형성이 용이하고, 50nm 이하이면 구동 전압의 상승이 피해진다.
(도펀트 재료)
발광층을 형성하는 형광 도펀트 재료(형광 발광 재료)는 일중항 여기 상태로부터 발광할 수 있는 화합물이고, 일중항 여기 상태로부터 발광하는 한 특별히 한정되지 않지만, 플루오란텐 유도체, 스타이릴아릴렌 유도체, 피렌 유도체, 아릴아세틸렌 유도체, 플루오렌 유도체, 붕소 착체, 페릴렌 유도체, 옥사다이아졸 유도체, 안트라센 유도체, 스타이릴아민 유도체, 아릴아민 유도체 등을 들 수 있고, 바람직하게는 안트라센 유도체, 플루오란텐 유도체, 스타이릴아민 유도체, 아릴아민 유도체, 스타이릴아릴렌 유도체, 피렌 유도체, 붕소 착체, 보다 바람직하게는 안트라센 유도체, 플루오란텐 유도체, 스타이릴아민 유도체, 아릴아민 유도체, 붕소 착체 화합물이다.
형광 도펀트 재료의 발광층에 있어서의 함유량은 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 예를 들면, 0.1∼70질량%가 바람직하고, 0.1∼30질량%가 보다 바람직하고, 1∼30질량%가 더 바람직하고, 1∼20질량%가 보다 더 바람직하며, 1∼10질량%가 특히 보다 바람직하다. 형광 도펀트 재료의 함유량이 0.1질량% 이상이면 충분한 발광이 얻어지고, 70질량% 이하이면 농도 소광을 피할 수 있다.
(전자 공여성 도펀트 재료)
본 발명의 유기 EL 소자는 음극과 발광 유닛의 계면 영역에 전자 공여성 도펀트 재료를 갖는 것도 바람직하다. 이와 같은 구성에 의하면, 유기 EL 소자에 있어서의 발광 휘도의 향상이나 장수명화가 도모된다. 여기에서, 전자 공여성 도펀트 재료란, 일함수 3.8eV 이하의 금속을 함유하는 것을 말하고, 그 구체예로서는, 알칼리 금속, 알칼리 금속 착체, 알칼리 금속 화합물, 알칼리 토류 금속, 알칼리 토류 금속 착체, 알칼리 토류 금속 화합물, 희토류 금속, 희토류 금속 착체, 및 희토류 금속 화합물 등으로부터 선택된 적어도 1종류를 들 수 있다.
알칼리 금속으로서는, Na(일함수: 2.36eV), K(일함수: 2.28eV), Rb(일함수: 2.16eV), Cs(일함수: 1.95eV) 등을 들 수 있고, 일함수가 2.9eV 이하인 것이 특히 바람직하다. 알칼리 토류 금속으로서는, Ca(일함수: 2.9eV), Sr(일함수: 2.0eV∼2.5eV), Ba(일함수: 2.52eV) 등을 들 수 있고, 일함수가 2.9eV 이하인 것이 특히 바람직하다. 희토류 금속으로서는, Sc, Y, Ce, Tb, Yb 등을 들 수 있고, 일함수가 2.9eV 이하인 것이 특히 바람직하다.
알칼리 금속 화합물로서는, Li2O, Cs2O, K2O 등의 알칼리 산화물, LiF, NaF, CsF, KF 등의 알칼리 할로젠화물 등을 들 수 있고, LiF, Li2O, NaF가 바람직하다. 알칼리 토류 금속 화합물로서는, BaO, SrO, CaO 및 이들을 혼합한 BaxSr1-xO(0<x<1), BaxCa1-xO(0<x<1) 등을 들 수 있고, BaO, SrO, CaO가 바람직하다. 희토류 금속 화합물로서는, YbF3, ScF3, ScO3, Y2O3, Ce2O3, GdF3, TbF3 등을 들 수 있고, YbF3, ScF3, TbF3이 바람직하다.
알칼리 금속 착체, 알칼리 토류 금속 착체, 희토류 금속 착체로서는, 각각 금속 이온으로서 알칼리 금속 이온, 알칼리 토류 금속 이온, 희토류 금속 이온 중 적어도 하나 함유하는 것이면 특별히 한정은 없다. 또한, 배위자에는 퀴놀린올, 벤조퀴놀린올, 아크리딘올, 페난트리딘올, 하이드록시페닐옥사졸, 하이드록시페닐싸이아졸, 하이드록시다이아릴옥사다이아졸, 하이드록시다이아릴싸이아다이아졸, 하이드록시페닐피리딘, 하이드록시페닐벤즈이미다졸, 하이드록시벤조트라이아졸, 하이드록시풀보레인, 바이피리딜, 페난트롤린, 프탈로사이아닌, 포르피린, 사이클로펜타다이엔, β-다이케톤류, 아조메틴류, 및 그들의 유도체 등을 들 수 있다.
전자 공여성 도펀트 재료의 첨가 형태로서는, 계면 영역에 층상 또는 섬상으로 형성하면 바람직하다. 형성 방법으로서는, 저항 가열 증착법에 의해 전자 공여성 도펀트 재료를 증착하면서, 계면 영역을 형성하는 유기 화합물(발광 재료나 전자 주입 재료)을 동시에 증착시키고, 유기 화합물에 전자 공여성 도펀트 재료를 분산시키는 방법이 바람직하다. 분산 농도는 몰비로 유기 화합물:전자 공여성 도펀트 재료=100:1∼1:100이다.
전자 공여성 도펀트 재료를 층상으로 형성하는 경우는, 계면의 유기층인 발광 재료나 전자 주입 재료를 층상으로 형성한 후에, 환원 도펀트 재료를 단독으로 저항 가열 증착법에 의해 증착하여, 바람직하게는 층의 두께 0.1nm∼15nm로 형성한다. 전자 공여성 도펀트 재료를 섬상으로 형성하는 경우는, 계면의 유기층인 발광 재료나 전자 주입 재료를 섬상으로 형성한 후에, 전자 공여성 도펀트 재료를 단독으로 저항 가열 증착법에 의해 증착하여, 섬의 두께 0.05nm∼1nm로 형성한다.
본 발명의 유기 EL 소자에 있어서의, 주성분과 전자 공여성 도펀트 재료의 비율은, 몰비로 주성분:전자 공여성 도펀트 재료=5:1∼1:5이면 바람직하다.
(전자 수송층)
발광층과 음극 사이에 형성되는 유기층으로서, 전자를 음극으로부터 발광층으로 수송하는 기능을 갖는다. 전자 수송층이 복수층으로 구성되는 경우, 음극에 가까운 유기층을 전자 주입층이라고 정의하는 경우가 있다. 전자 주입층은 음극으로부터 전자를 효율적으로 유기층 유닛에 주입하는 기능을 갖는다.
전자 수송층에 이용하는 전자 수송성 재료로서는, 분자 내에 헤테로원자를 1개 이상 함유하는 방향족 헤테로환 화합물이 바람직하게 이용되고, 특히 함질소환 유도체가 바람직하다. 또한, 함질소환 유도체로서는, 함질소 6원환 또는 5원환 골격을 갖는 방향족환, 또는 함질소 6원환 또는 5원환 골격을 갖는 축합 방향족환 화합물이 바람직하다.
이 함질소환 유도체로서는, 예를 들면, 하기 식(A)로 표시되는 함질소환 금속 킬레이트 착체가 바람직하다.
[화학식 152]
Figure pct00152
식(A)에 있어서의 R2∼R7은 각각 독립적으로 수소 원자, 할로젠 원자, 옥시기, 아미노기, 탄소수 1∼40(바람직하게는 1∼20, 보다 바람직하게는 1∼10, 더 바람직하게는 1∼6)의 탄화수소기, 탄소수 1∼40(바람직하게는 1∼20, 보다 바람직하게는 1∼10, 더 바람직하게는 1∼6)의 알콕시기, 환형성 탄소수 6∼40(바람직하게는 6∼20, 보다 바람직하게는 6∼12)의 아릴옥시기, 탄소수 2∼40(바람직하게는 2∼20, 보다 바람직하게는 2∼10, 더 바람직하게는 2∼5)의 알콕시카보닐기 또는 환형성 원자수 9∼40(바람직하게는 9∼30, 보다 바람직하게는 9∼20)의 방향족 헤테로환기이고, 이들은 치환되어 있어도 된다.
M은 알루미늄(Al), 갈륨(Ga) 또는 인듐(In)이고, In이면 바람직하다.
L은 하기 식(A') 또는 (A")로 표시되는 기이다.
[화학식 153]
Figure pct00153
상기 식(A') 중, R8∼R12는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼40(바람직하게는 1∼20, 보다 바람직하게는 1∼10, 더 바람직하게는 1∼6)의 탄화수소기이고, 서로 인접하는 기가 환상 구조를 형성하고 있어도 된다. 또한, 상기 식(A") 중, R13∼R27은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼40(바람직하게는 1∼20, 보다 바람직하게는 1∼10, 더 바람직하게는 1∼6)의 탄화수소기이고, 서로 인접하는 기가 환상 구조를 형성하고 있어도 된다.
상기 식(A') 및 식(A")의 R8∼R12 및 R13∼R27이 나타내는 탄소수 1∼40의 탄화수소기로서는, 상기 식(A) 중의 R2∼R7의 구체예와 마찬가지의 것을 들 수 있다.
또한, R8∼R12 및 R13∼R27의 서로 인접하는 기가 환상 구조를 형성한 경우의 2가의 기로서는, 테트라메틸렌기, 펜타메틸렌기, 헥사메틸렌기, 다이페닐메테인-2,2'-다이일기, 다이페닐에테인-3,3'-다이일기, 다이페닐프로페인-4,4'-다이일기 등을 들 수 있다.
전자 수송층에 이용되는 전자 전달성 화합물로서는, 8-하이드록시퀴놀린 또는 그의 유도체의 금속 착체, 옥사다이아졸 유도체, 함질소 헤테로환 유도체가 적합하다.
이들 전자 전달성 화합물은 박막 형성성이 양호한 것이 바람직하게 이용된다. 그리고, 이들 전자 전달성 화합물의 구체예로서는, 하기의 것을 들 수 있다.
[화학식 154]
Figure pct00154
전자 전달성 화합물로서의 함질소 헤테로환 유도체로서는, 금속 착체가 아닌 함질소 화합물을 들 수 있다. 예를 들면, 이하의 식으로 표시되는 함질소 헤테로환기를 갖는 화합물을 바람직하게 들 수 있다.
[화학식 155]
Figure pct00155
(상기 각 식 중, R은 탄소수 6∼40의 방향족 탄화수소기 또는 축합 방향족 탄화수소기, 탄소수 3∼40의 방향족 헤테로환기 또는 축합 방향족 헤테로환기, 탄소수 1∼20의 알킬기, 또는 탄소수 1∼20의 알콕시기이고, n은 0∼5의 정수이며, n이 2 이상의 정수일 때, 복수의 R은 서로 동일 또는 상이해도 된다.)
본 발명의 유기 EL 소자의 전자 수송층은 하기 식(60)∼(62)로 표시되는 함질소 헤테로환 유도체를 적어도 1종 포함하는 것이 특히 바람직하다.
[화학식 156]
Figure pct00156
(식 중, Z11, Z12 및 Z13은 각각 독립적으로 질소 원자 또는 탄소 원자이다.
RA 및 RB는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50(바람직하게는 6∼30, 보다 바람직하게는 6∼20, 더 바람직하게는 6∼12)의 아릴기, 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50(바람직하게는 5∼30, 보다 바람직하게는 5∼20, 더 바람직하게는 5∼12)의 헤테로환기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20(바람직하게는 1∼10, 보다 바람직하게는 1∼6)의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20(바람직하게는 1∼10, 보다 바람직하게는 1∼6)의 할로알킬기 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20(바람직하게는 1∼10, 보다 바람직하게는 1∼6)의 알콕시기이다.
n은 0∼5의 정수이며, n이 2 이상의 정수일 때, 복수의 RA는 서로 동일해도 상이해도 된다. 또한, 인접하는 2개의 RA끼리가 서로 결합하여, 치환 또는 비치환된 탄화수소환을 형성하고 있어도 된다.
Ar11은 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50(바람직하게는 6∼30, 보다 바람직하게는 6∼20, 더 바람직하게는 6∼12)의 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50(바람직하게는 5∼30, 보다 바람직하게는 5∼20, 더 바람직하게는 5∼12)의 헤테로환기이다.
Ar12는 수소 원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20(바람직하게는 1∼10, 보다 바람직하게는 1∼6)의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20(바람직하게는 1∼10, 보다 바람직하게는 1∼6)의 할로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20(바람직하게는 1∼10, 보다 바람직하게는 1∼6)의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50(바람직하게는 6∼30, 보다 바람직하게는 6∼20, 더 바람직하게는 6∼12)의 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50(바람직하게는 5∼30, 보다 바람직하게는 5∼20, 더 바람직하게는 5∼12)의 헤테로환기이다.
단, Ar11, Ar12 중 어느 한쪽은 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 10∼50(바람직하게는 10∼30, 보다 바람직하게는 10∼20, 더 바람직하게는 10∼14)의 축합 방향족 탄화수소환기 또는 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 9∼50(바람직하게는 9∼30, 보다 바람직하게는 9∼20, 더 바람직하게는 9∼14)의 축합 방향족 헤테로환기이다.
Ar13은 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50(바람직하게는 6∼30, 보다 바람직하게는 6∼20, 더 바람직하게는 6∼12)의 아릴렌기 또는 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50(바람직하게는 5∼30, 보다 바람직하게는 5∼20, 더 바람직하게는 5∼12)의 헤테로아릴렌기이다.
L11, L12 및 L13은 각각 독립적으로 단일결합, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50(바람직하게는 6∼30, 보다 바람직하게는 6∼20, 더 바람직하게는 6∼12)의 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 9∼50(바람직하게는 9∼30, 보다 바람직하게는 9∼20, 더 바람직하게는 9∼14)의 2가의 축합 방향족 헤테로환기이다.)
상기 식(60)∼(62)로 표시되는 함질소 헤테로환 유도체의 구체예로서는, 이하에 나타내는 것을 들 수 있다.
[화학식 157]
Figure pct00157
본 발명의 유기 EL 소자의 전자 수송층은 제 1 전자 수송층(양극측)과 제 2 전자 수송층(음극측)의 2층 구조로 해도 된다.
전자 수송층의 막 두께는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 1nm∼100nm이다. 유기 EL 소자의 전자 수송층은 제 1 전자 수송층(양극측)과 제 2 전자 수송층(음극측)의 2층 구조인 경우, 제 1 전자 수송층의 막 두께는, 바람직하게는 5∼60nm, 보다 바람직하게는 10∼40nm이고, 제 2 전자 수송층의 막 두께는, 바람직하게는 1∼20nm, 보다 바람직하게는 1∼10nm이다.
또한, 전자 수송층에 인접해서 설치할 수 있는 전자 주입층의 구성 성분으로서, 함질소환 유도체 외에 무기 화합물로서, 절연체 또는 반도체를 사용하는 것이 바람직하다. 전자 주입층이 절연체나 반도체로 구성되어 있으면, 전류의 리크를 유효하게 방지하여, 전자 주입성을 향상시킬 수 있다.
이와 같은 절연체로서는, 알칼리 금속 칼코게나이드, 알칼리 토류 금속 칼코게나이드, 알칼리 금속의 할로젠화물 및 알칼리 토류 금속의 할로젠화물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 금속 화합물을 사용하는 것이 바람직하다. 전자 주입층이 이들 알칼리 금속 칼코게나이드 등으로 구성되어 있으면, 전자 주입성을 더 향상시킬 수 있는 점에서 바람직하다. 구체적으로, 바람직한 알칼리 금속 칼코게나이드로서는, 예를 들면, Li2O, K2O, Na2S, Na2Se 및 Na2O를 들 수 있고, 바람직한 알칼리 토류 금속 칼코게나이드로서는, 예를 들면, CaO, BaO, SrO, BeO, BaS 및 CaSe를 들 수 있다. 또한, 바람직한 알칼리 금속의 할로젠화물로서는, 예를 들면, LiF, NaF, KF, LiCl, KCl 및 NaCl 등을 들 수 있다. 또한, 바람직한 알칼리 토류 금속의 할로젠화물로서는, 예를 들면, CaF2, BaF2, SrF2, MgF2 및 BeF2 등의 불화물이나, 불화물 이외의 할로젠화물을 들 수 있다.
또한, 반도체로서는, Ba, Ca, Sr, Yb, Al, Ga, In, Li, Na, Cd, Mg, Si, Ta, Sb 및 Zn 중 적어도 하나의 원소를 포함하는 산화물, 질화물 또는 산화 질화물 등의 1종 단독 또는 2종 이상의 조합을 들 수 있다. 또한, 전자 주입층을 구성하는 무기 화합물이 미(微)결정 또는 비정질의 절연성 박막인 것이 바람직하다. 전자 주입층이 이들 절연성 박막으로 구성되어 있으면, 보다 균질한 박막이 형성되기 때문에, 다크 스폿 등의 화소 결함을 감소시킬 수 있다. 한편, 이와 같은 무기 화합물로서는, 알칼리 금속 칼코게나이드, 알칼리 토류 금속 칼코게나이드, 알칼리 금속의 할로젠화물 및 알칼리 토류 금속의 할로젠화물 등을 들 수 있다.
이와 같은 절연체 또는 반도체를 사용하는 경우, 그 층의 바람직한 두께는 0.1nm∼15nm 정도이다. 또한, 본 발명에 있어서의 전자 주입층은 전술의 전자 공여성 도펀트 재료를 함유하고 있어도 바람직하다.
(정공 수송층)
발광층과 양극 사이에 형성되는 유기층으로서, 정공을 양극으로부터 발광층으로 수송하는 기능을 갖는다. 정공 수송층이 복수층으로 구성되는 경우, 양극에 가까운 유기층을 정공 주입층이라고 정의하는 경우가 있다. 정공 주입층은 양극으로부터 정공을 효율적으로 유기층 유닛에 주입하는 기능을 갖는다.
정공 수송층을 형성할 수 있는 재료로서는, 방향족 아민 화합물, 예를 들면, 하기 식(I)로 표시되는 방향족 아민 유도체가 적합하게 이용된다.
[화학식 158]
Figure pct00158
상기 식(I)에 있어서, Ar1∼Ar4는 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50(바람직하게는 6∼30, 보다 바람직하게는 6∼20, 더 바람직하게는 6∼12)의 방향족 탄화수소기 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 환형성 탄소수 6∼50(바람직하게는 6∼30, 보다 바람직하게는 6∼20, 더 바람직하게는 6∼12)의 축합 방향족 탄화수소기, 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50(바람직하게는 5∼30, 보다 바람직하게는 5∼20, 더 바람직하게는 5∼12)의 방향족 헤테로환기 또는 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50(바람직하게는 5∼30, 보다 바람직하게는 5∼20, 더 바람직하게는 5∼12)의 축합 방향족 헤테로환기, 또는 그들 방향족 탄화수소기 또는 축합 방향족 탄화수소기와 방향족 헤테로환기 또는 축합 방향족 헤테로환기가 결합한 기를 나타낸다.
Ar1과 Ar2, Ar3과 Ar4로 환을 형성해도 된다.
또한, 상기 식(I)에 있어서, L은 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50(바람직하게는 6∼30, 보다 바람직하게는 6∼20, 더 바람직하게는 6∼12)의 방향족 탄화수소기 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 환형성 탄소수 6∼50(바람직하게는 6∼30, 보다 바람직하게는 6∼20, 더 바람직하게는 6∼12)의 축합 방향족 탄화수소기, 또는 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50(바람직하게는 5∼30, 보다 바람직하게는 5∼20, 더 바람직하게는 5∼12)의 방향족 헤테로환기 또는 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50(바람직하게는 5∼30, 보다 바람직하게는 5∼20, 더 바람직하게는 5∼12)의 축합 방향족 헤테로환기를 나타낸다.
식(I)의 화합물의 구체예를 이하에 기재한다.
[화학식 159]
Figure pct00159
[화학식 160]
Figure pct00160
또한, 하기 식(II)의 방향족 아민도 정공 수송층의 형성에 적합하게 이용된다.
[화학식 161]
Figure pct00161
상기 식(II)에 있어서, Ar1∼Ar3의 정의는 상기 식(I)의 Ar1∼Ar4의 정의와 마찬가지이다. 이하에 식(II)의 화합물의 구체예를 기재하지만 이들로 한정되는 것은 아니다.
[화학식 162]
Figure pct00162
[화학식 163]
Figure pct00163
본 발명의 유기 EL 소자의 정공 수송층은 제 1 정공 수송층(양극측)과 제 2 정공 수송층(음극측)의 2층 구조로 해도 된다.
정공 수송층의 막 두께는 특별히 한정되지 않지만, 10∼200nm인 것이 바람직하다. 정공 수송층이 제 1 정공 수송층(양극측)과 제 2 정공 수송층(음극측)의 2층 구조인 경우, 제 1 정공 수송층의 막 두께는, 바람직하게는 50∼150nm, 보다 바람직하게는 50∼110nm이고, 제 2 정공 수송층의 막 두께는, 바람직하게는 5∼50nm, 보다 바람직하게는 5∼30nm이다.
본 발명의 유기 EL 소자에서는, 정공 수송층 또는 제 1 정공 수송층의 양극 측에 억셉터 재료를 함유하는 층을 접합해도 된다. 이에 의해 구동 전압의 저하 및 제조 비용의 저감이 기대된다.
상기 억셉터 재료로서는 하기 식으로 표시되는 화합물이 바람직하다.
[화학식 164]
Figure pct00164
억셉터 재료를 함유하는 층의 막 두께는 특별히 한정되지 않지만, 5∼20nm인 것이 바람직하다.
-n/p 도핑-
전술의 정공 수송층이나 전자 수송층에 있어서는, 일본 특허 제3695714호 명세서에 기재되어 있는 바와 같이, 도너성 재료의 도핑(n)이나 억셉터성 재료의 도핑(p)에 의해, 캐리어 주입능을 조정할 수 있다.
n 도핑의 대표예로서는, 전자 수송 재료에 Li나 Cs 등의 금속을 도핑하는 방법을 들 수 있고, p 도핑의 대표예로서는, 정공 수송 재료에 F4TCNQ 등의 억셉터 재료를 도핑하는 방법을 들 수 있다.
(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 설치되는 층이다. 또한, 스페이스층은 복수의 인광 발광층 사이에 설치할 수도 있다.
스페이스층은 발광층 사이에 설치되기 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, 전술의 정공 수송층에 이용되는 것과 마찬가지의 것을 들 수 있다.
(장벽층)
본 발명의 유기 EL 소자는, 발광층에 인접하는 부분에, 전자 장벽층, 정공 장벽층, 트리플렛 장벽층과 같은 장벽층을 갖는 것이 바람직하다. 여기에서, 전자 장벽층이란, 발광층으로부터 정공 수송층으로 전자가 새는 것을 막는 층이고, 발광층과 정공 수송층 사이에 설치되는 층이다. 또한, 정공 장벽층이란, 발광층으로부터 전자 수송층으로 정공이 새는 것을 막는 층이고, 발광층과 전자 수송층 사이에 설치되는 층이다.
트리플렛 장벽층은, 후술하는 바와 같이, 발광층에서 생성되는 삼중항 여기자가 주변의 층으로 확산되는 것을 방지하여, 삼중항 여기자를 발광층 내에 가두는 것에 의해 삼중항 여기자의 발광 도펀트 재료 이외의 전자 수송층의 분자 상에서의 에너지 실활을 억제하는 기능을 갖는다.
전자 주입층은, 전계 강도 0.04∼0.5MV/cm의 범위에 있어서, 10-6cm2/Vs 이상인 것이 바람직하다. 이에 의해 음극으로부터의 전자 수송층으로의 전자 주입이 촉진되고, 나아가서는 인접하는 장벽층, 발광층으로의 전자 주입도 촉진하여, 보다 저전압에서의 구동을 가능하게 하기 때문이다.
[전자 기기]
본 발명의 화합물을 이용하여 얻어지는 유기 EL 소자는, 우수한 성능을 갖기 때문에, 유기 EL 패널 모듈 등의 표시 부품; 텔레비전, 휴대전화, 퍼스널 컴퓨터 등의 표시 장치; 조명, 차량용 등구의 발광 장치 등의 전자 기기에 사용할 수 있다.
실시예
이하, 본 발명을 실시예에 의해 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들에 의해 전혀 한정되는 것은 아니다.
합성 실시예 1(화합물 2의 합성)
(1) 중간체 1의 합성
[화학식 165]
Figure pct00165
아르곤 분위기하, 2,6-다이클로로아닐린 1.0g(6.17mmol), 2-브로모나프탈렌 2.68g(13.0mmol), 아세트산 팔라듐 28mg(0.123mmol), 트라이-t-뷰틸포스핀 테트라플루오로보레이트 72mg(0.247mmol), 나트륨 t-뷰톡사이드 1.78g(18.5mmol)을 톨루엔 15mL에 녹이고, 100℃에서 6시간 교반했다. 반응 종료 후, 물을 가하고, 다이클로로메테인으로 추출했다. 유기층을 모으고, 농축 후 얻어진 고체를 컬럼 크로마토그래피를 이용해 정제하여, 백색 고체 1.8g을 얻었다. 얻어진 고체는 목적물인 중간체 1이고, 매스 스펙트럼 분석의 결과, 분자량 414.32에 대해, m/e=414였다. (수율 71%)
(2) 화합물 2의 합성
[화학식 166]
Figure pct00166
아르곤 분위기하, 중간체 1 100mg(0.241mmol), 아세트산 팔라듐 2.7mg(0.0121mmol), 트라이사이클로헥실포스핀 테트라플루오로보레이트 9.0mg(0.0241mmol), 탄산 칼륨 133mg(0.964mmol)을 다이메틸아세트아마이드 3mL에 녹이고, 140℃에서 6시간 가열했다. 반응 종료 후, 물을 가하고, 다이클로로메테인으로 추출했다. 유기층을 모으고, 농축 후 얻어진 고체를 플래시 컬럼 크로마토그래피를 이용해 정제하여, 황색 고체 32mg을 얻었다. 얻어진 고체는 목적물인 화합물 2이고, 매스 스펙트럼 분석의 결과, 분자량 341.40에 대해, 341이었다. (수율 39%)
합성 실시예 2(화합물 5의 합성)
(1) 중간체 3의 합성
[화학식 167]
Figure pct00167
아르곤 분위기하, 2,4,6-트라이클로로아닐린 1.0g(5.09mmol), 2-브로모나프탈렌 2.21g(10.7mmol), 아세트산 팔라듐 22mg(0.102mmol), 트라이-t-뷰틸포스핀 테트라플루오로보레이트 59mg(0.204mmol), 나트륨 t-뷰톡사이드 1.38g(15.3mmol)을 톨루엔 15mL에 녹이고, 100℃에서 6시간 교반했다. 반응 종료 후, 물을 가하고, 다이클로로메테인으로 추출했다. 유기층을 모으고, 농축 후 얻어진 고체를 컬럼 크로마토그래피를 이용해 정제하여, 백색 고체 1.5g을 얻었다. 얻어진 고체는 목적물인 중간체 3이고, 매스 스펙트럼 분석의 결과, 분자량 448.77에 대해, m/e=448이었다. (수율 66%)
(2) 중간체 4의 합성
[화학식 168]
Figure pct00168
아르곤 분위기하, 중간체 3 100mg(0.223mmol), 아세트산 팔라듐 2.5mg(0.0111mmol), 트라이사이클로헥실포스핀 테트라플루오로보레이트 6.4mg(0.0222mmol), 탄산 칼륨 92mg(0.669mmol)을 다이메틸아세트아마이드 3mL에 녹이고, 140℃에서 6시간 가열했다. 반응 종료 후, 물을 가하고, 다이클로로메테인으로 추출했다. 유기층을 모으고, 농축 후 얻어진 고체를 플래시 컬럼 크로마토그래피를 이용해 정제하여, 황색 고체 26mg을 얻었다. 얻어진 고체는 목적물인 중간체 4이고, 매스 스펙트럼 분석의 결과, 분자량 375.85에 대해, 375였다. (수율 30%)
(3) 화합물 5의 합성
[화학식 169]
Figure pct00169
아르곤 분위기하, 중간체 4 20mg(0.0532mmol), 4-tert-뷰틸페닐보론산 9.3mg(0.0639mmol), 아세트산 팔라듐 1.2mg(0.00532mmol), 트라이-t-뷰틸포스핀 테트라플루오로보레이트 3.1mg(0.0106mmol), 탄산 칼륨 14.7mg(0.106mmol)에 다이메톡시에테인 2mL와 물 0.5mL를 가하고, 80℃에서 12시간 교반했다. 반응 종료 후, 물을 가하고, 다이클로로메테인으로 추출했다. 유기층을 모으고, 농축 후 얻어진 고체를 컬럼 크로마토그래피를 이용해 정제하여, 황색 고체 16mg을 얻었다. 얻어진 고체는 목적물인 화합물 5이고, 매스 스펙트럼 분석의 결과, 분자량 473.61에 대해, m/e=473이었다. (수율 64%)
합성 실시예 3(화합물 7의 합성)
[화학식 170]
Figure pct00170
아르곤 분위기하, 중간체 4 150mg(0.399mmol), 보론산 6 395mg(1.995mmol), 트리스(다이벤질리덴아세톤)다이팔라듐 15mg(0.016mmol), 2-다이사이클로헥실포스피노-2',6'-다이메톡시바이페닐(SPhos) 26mg(0.064mmol), 인산 칼륨 847mg(3.99mmol)에 톨루엔 2mL를 가하고, 160℃에서 7분간 교반했다. 반응 종료 후, 석출된 고체를 여과 채취하고, 톨루엔과 메탄올로 세정하여, 황색 고체 167mg을 얻었다. 얻어진 고체는 목적물인 화합물 7이고, 매스 스펙트럼 분석의 결과, 분자량 493.6에 대해, m/e=493이었다. (수율 83%)
합성 실시예 4(화합물 9의 합성)
[화학식 171]
Figure pct00171
아르곤 분위기하, 중간체 4 150mg(0.399mmol), 보론산 8 423mg(1.995mmol), 트리스(다이벤질리덴아세톤)다이팔라듐 15mg(0.016mmol), SPhos 26mg(0.064mmol) 및 인산 칼륨 847mg(3.99mmol)에 톨루엔 2mL를 가하고, 160℃에서 7분간 교반했다. 반응 종료 후, 석출된 고체를 여과 채취하고, 톨루엔과 메탄올로 세정하여, 황색 고체 188mg을 얻었다. 얻어진 고체는 목적물인 화합물 9이고, 매스 스펙트럼 분석의 결과, 분자량 507.58에 대해, m/e=507이었다. (수율 93%)
합성 실시예 5(화합물 11의 합성)
[화학식 172]
Figure pct00172
아르곤 분위기하, 중간체 4 150mg(0.399mmol), 보론산 10 395mg(1.995mmol), 트리스(다이벤질리덴아세톤)다이팔라듐 15mg(0.016mmol), SPhos 26mg(0.064mmol) 및 인산 칼륨 847mg(3.99mmol)에 톨루엔 2mL를 가하고, 160℃에서 5분간 교반했다. 반응 종료 후, 석출된 고체를 여과 채취하고, 톨루엔과 메탄올로 세정하여, 황색 고체 142mg을 얻었다. 얻어진 고체는 목적물인 화합물 11이고, 매스 스펙트럼 분석의 결과, 분자량 493.6에 대해, m/e=493이었다. (수율 72%)
합성 실시예 6(화합물 17의 합성)
[화학식 173]
Figure pct00173
(1) 2-브로모-7-아이오도나프탈렌의 합성
아르곤 분위기하, 2,7-다이브로모나프탈렌 5.0g(17mmol)을 무수 테트라하이드로퓨란 80mL와 무수 톨루엔 40mL의 혼합 용매에 녹이고, 드라이아이스/아세톤욕에서 -48℃로 냉각했다. 이것에 n-뷰틸리튬/헥세인 용액 10.6mL(1.64mol/L, 17mmol)를 가하고, -45℃에서 20분간, 이어서 -72℃에서 30분간 교반했다. 반응 혼합물에 아이오딘 4.9g(19mmol)의 테트라하이드로퓨란 용액을 가하고, -72℃에서 1시간, 이어서 실온에서 2.5시간 교반했다. 반응 혼합물을 10질량% 아황산 나트륨 수용액 60mL로 실활시키고, 톨루엔 150mL로 추출했다. 유기층을 포화 식염수 30mL로 세정하고, 황산 마그네슘으로 건조 후, 용매 증류 제거하고 감압 건조하여, 담황색 고체 5.66g을 얻었다. 얻어진 고체는 목적물인 2-브로모-7-아이오도나프탈렌이고, 매스 스펙트럼 분석의 결과, 분자량 339에 대해, m/e=339였다. (수율 99%)
(2) 중간체 14의 합성
아르곤 분위기하, 9H-카바졸 2.55g(15mmol), 2-브로모-7-아이오도나프탈렌 5.7g(17mmol), 아이오딘화 구리 30mg(0.16mmol) 및 인산 삼칼륨 7.5g(35mmol)을 무수 1,4-다이옥세인 20mL에 현탁시키고, trans-1,2-다이아미노사이클로헥세인 0.19mL(1.6mmol)를 가하고, 10시간 환류했다. 반응 종료 후, 톨루엔 200mL를 가하고, 무기물을 여과 분별했다. 여액을 농축하여 얻어진 갈색 고체 6.5g을 컬럼 크로마토그래피를 이용해 정제하여, 백색 침(針)상 결정 3.8g을 얻었다. 얻어진 고체는 목적물인 중간체 14이고, 매스 스펙트럼 분석의 결과, 분자량 332에 대해, m/e=332였다. (수율 68%)
(3) 중간체 15의 합성
아르곤 분위기하, 2,2,6,6-테트라메틸피페리딘 2.9g(20.6mmol)을 무수 테트라하이드로퓨란 30mL에 녹이고, 드라이아이스/아세톤욕에서 -43℃로 냉각했다. 이것에 n-뷰틸리튬/헥세인 용액 12.5mL(1.64mol/L, 20.5mmol)를 가하고, -36℃에서 20분 교반 후, -70℃로 냉각했다. 이것에 트라이아이소프로폭시보레인 7mL(30mmol)를 적하하고, 이어서 중간체 14 3.8g(10.2mmol)을 녹인 테트라하이드로퓨란 용액 20mL를 가하고, 냉각욕 중에서 10시간 교반했다. 반응 종료 후, 5질량% 염산 100mL를 가하고, 실온에서 30분간 교반 후, 아세트산 에틸 150mL로 추출했다. 유기층을 포화 식염수 30mL로 세정하고, 황산 마그네슘으로 건조 후, 용매 증류 제거하여, 황색 아몰퍼스 고체 4.9g을 얻었다. 이것을 컬럼 크로마토그래피를 이용해 정제하여, 황색 고체 2.9g을 얻었다. 얻어진 고체는 목적물인 중간체 15이고, 매스 스펙트럼 분석의 결과, 분자량 415에 대해, m/e=415였다. (수율 68%)
(4) 중간체 16의 합성
아르곤 분위기하, 2,6-다이아이오도-4-tert-뷰틸아닐린 1.27g(3.2mmol), 중간체 15 2.9g(7.0mmol), 테트라키스(트라이페닐포스핀)팔라듐 0.36g(0.31mmol) 및 탄산수소 나트륨 2.1g(25mmol)을, 1,2-다이메톡시에테인 40mL에 현탁시키고, 물 21mL를 가하고 11시간 환류했다. 반응 종료 후, 다이클로로메테인 200mL로 추출하고, 유기층을 황산 마그네슘으로 건조 후, 용매 증류 제거하여, 황색 아몰퍼스 고체 3.5g을 얻었다. 이것을 컬럼 크로마토그래피를 이용해 정제하여, 백색 고체 2.0g을 얻었다. 얻어진 고체는 목적물인 중간체 16이고, 매스 스펙트럼 분석의 결과, 분자량 887에 대해, m/e=887이었다. (수율 70%)
(5) 화합물 17의 합성
아르곤 분위기하, 중간체 16 1.0g(1.1mmol), 트리스(다이벤질리덴아세톤)다이팔라듐(0) 41mg(45μmol), SPhos 5mg(0.18mmol), 탄산 세슘 2.2g(6.7mmol)을 무수 자일렌 100mL에 현탁시키고, 10시간 환류했다. 반응 종료 후, 여과 분별하고, 여과물을 물 및 메탄올로 세정하고 감압 건조하여, 담녹색 고체 0.427g을 얻었다. 이것을 컬럼 크로마토그래피를 이용해 정제하여, 황색 고체 0.37g을 얻었다. 얻어진 고체는 목적물인 화합물 17이고, 매스 스펙트럼 분석의 결과, 분자량 727에 대해, m/e=727이었다. (수율 47%)
합성 실시예 7(화합물 22의 합성)
[화학식 174]
Figure pct00174
(1) 중간체 19의 합성
아르곤 분위기하, 4-tert-뷰틸페닐보론산 3.0g(17mmol), 2-브로모-7-아이오도나프탈렌 5.66g(17mmol) 및 테트라키스(트라이페닐포스핀)팔라듐 0.35g(0.30mmol)을 1,2-다이메톡시에테인 45mL에 녹이고, 2M 탄산 나트륨 수용액 23mL(45mmol)를 가하고, 11시간 환류했다. 반응 종료 후, 톨루엔 150mL로 추출했다. 유기층을 포화 식염수 30mL로 세정하고, 황산 마그네슘으로 건조 후, 용매 증류 제거하여, 갈색 고체(9.2g)를 얻었다. 이것을 컬럼 크로마토그래피를 이용해 정제하여, 백색 고체 4.45g을 얻었다. 얻어진 고체는 목적물인 중간체 19이고, 매스 스펙트럼 분석의 결과, 분자량 338에 대해, m/e=338이었다. (수율 77%)
(2) 중간체 20의 합성
아르곤 분위기하, 2,2,6,6-테트라메틸피페리딘 2.8g(20mmol)을 무수 테트라하이드로퓨란 30mL에 녹이고, 드라이아이스/아세톤욕에서 -40℃로 냉각했다. 이것에 n-뷰틸리튬/헥세인 용액 12mL(1.64mol/L, 20mmol)를 가하고, -54℃에서 20분 교반했다. 반응 종료 후, -65℃로 냉각하고, 트라이아이소프로폭시보레인 6mL(26mmol)를 적하하고, 이어서 중간체 19 4.45g(13mmol)을 녹인 테트라하이드로퓨란 용액 20mL를 가하고, 냉각욕 중에서 10시간 교반했다. 반응 종료 후, 5질량% 염산 70mL를 가하고, 실온에서 30분간 교반 후, 아세트산 에틸 200mL로 추출했다. 유기층을 포화 식염수 30mL로 세정하고, 황산 마그네슘으로 건조 후, 용매 증류 제거하여, 황색 아몰퍼스 고체 5.5g을 얻었다. 이것을 컬럼 크로마토그래피를 이용해 정제하여, 백색 고체 3.19g을 얻었다. 얻어진 고체는 목적물인 중간체 20이고, 매스 스펙트럼 분석의 결과, 분자량 382에 대해, m/e=382였다. (수율 64%)
(3) 중간체 21의 합성
아르곤 분위기하, 중간체 20 3.19g(8.3mmol), 2,6-다이아이오도-4-tert-뷰틸아닐린 1.5g(3.7mmol), 테트라키스(트라이페닐포스핀)팔라듐 0.43g(0.37mmol), 탄산수소 나트륨 2.5g(30mmol)을 1,2-다이메톡시에테인 50mL에 현탁시키고, 물 25mL를 가하고 11시간 환류했다. 반응 혼합물을 다이클로로메테인 200mL로 추출했다. 유기층을 황산 마그네슘으로 건조 후, 용매 증류 제거하여, 황색 아몰퍼스 고체 4.14g을 얻었다. 이것을 컬럼 크로마토그래피를 이용해 정제하여, 백색 고체 2.47g을 얻었다. 얻어진 고체는 목적물인 중간체 21이고, 매스 스펙트럼 분석의 결과, 분자량 821에 대해, m/e=821이었다. (수율 81%)
(4) 화합물 22의 합성
아르곤 분위기하, 중간체 21 2.47g(3.0mmol), 트리스(다이벤질리덴아세톤)다이팔라듐(0) 0.11g(0.12mmol), SPhos 0.20g(0.49mmol), 탄산 세슘 5.9g(18mmol)을 무수 자일렌 250mL에 현탁시키고, 11시간 환류했다. 반응 종료 후, 여과 분별하고, 여과물을 물 및 메탄올로 순서대로 세정하고 감압 건조하여, 담황색 침상 결정 1.88g을 얻었다. 이것을 컬럼 크로마토그래피를 이용해 정제하여, 황색 고체 1.03g을 얻었다. 얻어진 고체는 목적물인 화합물 22이고, 매스 스펙트럼 분석의 결과, 분자량 661에 대해, m/e=661이었다. (수율 52%)
합성 실시예 8(화합물 38의 합성)
[화학식 175]
Figure pct00175
(1) 중간체 35의 합성
아르곤 분위기하, 2-브로모-7-아이오도나프탈렌 2.83g(16.7mmol), 다이페닐아민 5.57g(16.7mmol), 아이오딘화 구리 30mg(0.16mmol), 나트륨 t-뷰톡사이드 2.2g(23mmol)을 무수 1,4-다이옥세인 20mL에 현탁시키고, trans-1,2-다이아미노사이클로헥세인 0.19mL(1.6mmol)를 가하고, 110℃에서 10시간 교반했다. 반응 혼합물을 실리카 패드를 통과시켜 여과 분별하고, 톨루엔 100mL로 세정했다. 여액으로부터 용매 증류 제거하고, 감압 건조하여 농갈색 오일 6.7g을 얻었다. 이것을 컬럼 크로마토그래피를 이용해 정제하여, 백색 고체 4.56g을 얻었다. 얻어진 고체는 목적물인 중간체 35이고, 매스 스펙트럼 분석의 결과, 분자량 373에 대해, m/e=373이었다. (수율 68%)
(2) 중간체 36의 합성
아르곤 분위기하, 2,2,6,6-테트라메틸피페리딘 3.4g(24mmol)을 무수 테트라하이드로퓨란 35mL에 녹이고, 드라이아이스/아세톤욕에서 -30℃로 냉각했다. 이것에 n-뷰틸리튬/헥세인 용액 14.7mL(1.64mol/L, 24mmol)를 가하고, -20℃에서 20분 교반 후, -75℃로 냉각했다. 이것에 트라이아이소프로폭시보레인 8.3mL(36mmol)를 적하하고, 5분 후, 중간체 35 4.5g(12mmol)을 녹인 테트라하이드로퓨란 용액 20mL를 가하고, 냉각욕 중에서 10시간 교반했다. 반응 종료 후, 5질량% 염산 100mL를 가하고, 실온에서 30분간 교반 후, 아세트산 에틸 150mL로 추출했다. 유기층을 포화 식염수 30mL로 세정하고, 황산 마그네슘으로 건조 후, 용매 증류 제거하여, 적갈색 아몰퍼스 고체 5.8g을 얻었다. 이것을 컬럼 크로마토그래피를 이용해 정제하여, 담황색 고체 2.94g을 얻었다. 얻어진 고체는 목적물인 중간체 36이고, 매스 스펙트럼 분석의 결과, 분자량 417에 대해, m/e=417이었다. (수율 59%)
(3) 중간체 37의 합성
아르곤 분위기하, 2,6-다이아이오도-4-tert-뷰틸아닐린 1.28g(3.19mmol), 중간체 36 2.94g(7.0mmol), 테트라키스(트라이페닐포스핀)팔라듐 0.37g(0.32mmol) 및 탄산수소 나트륨 2.1g(25mmol)을, 1,2-다이메톡시에테인 45mL에 현탁시키고, 물 22mL를 가하고 11시간 환류했다. 반응 종료 후, 다이클로로메테인 150mL로 추출하고, 유기층을 황산 마그네슘으로 건조 후, 용매 증류 제거하여, 황색 아몰퍼스 고체 3.8g을 얻었다. 이것을 컬럼 크로마토그래피를 이용해 정제하여, 황색 고체 1.92g을 얻었다. 얻어진 고체는 목적물인 중간체 37이고, 매스 스펙트럼 분석의 결과, 분자량 891에 대해, m/e=891이었다. (수율 67%)
(4) 화합물 38의 합성
아르곤 분위기하, 중간체 37 1.92g(2.1mmol), 트리스(다이벤질리덴아세톤)다이팔라듐(0) 0.14g(0.34mmol), 탄산 세슘 4.1g(12.6mmol)을 무수 자일렌 200mL에 현탁시키고, 11시간 환류했다. 반응 종료 후, 여과 분별하고, 여액으로부터 용매 증류 제거하고, 감압 건조하여, 황색 고체를 얻었다. 이것을 컬럼 크로마토그래피를 이용해 정제하여, 황색 고체 1.6g을 얻었다. 얻어진 고체를 톨루엔 40mL로 재결정하여, 황색 침상 결정 1.07g을 얻었다. 얻어진 고체는 목적물인 화합물 38이고, 매스 스펙트럼 분석의 결과, 분자량 731에 대해, m/e=731이었다. (수율 70%)
합성 실시예 9(화합물 41의 합성)
[화학식 176]
Figure pct00176
(1) 중간체 39의 합성
아르곤 분위기하, 중간체 36(9.38g, 22.4mmol, 2.2eq), 4-클로로-2,6-다이아이오도아닐린(3.87g, 10.2mmol), Pd(PPh3)4(0.589g, 0.510mmol, 5% Pd), Na2CO3(8.00g, 75mmol)을 1,2-톨루엔(230mL)과 다이옥세인(230mL)에 현탁시키고, H2O(40mL)를 가하고, 13시간 환류했다. 반응 혼합물을 H2O(150mL)로 희석하고, 고체를 여과 분별, 물, 메탄올의 순서로 세정, 감압 건조하여 황색 고체를 얻었다. 이것을 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 백색 고체(7.02g, 수율 79%)를 얻었다. 얻어진 고체는 목적물인 중간체 39이고, 매스 스펙트럼 분석의 결과, 분자량 872.09에 대해, m/e=872였다.
(2) 중간체 40의 합성
아르곤 분위기하, 중간체 39(5.62g, 6.44mmol), Pd2(dba)3(0.236g, 0.258mmol, 4% Pd), SPhos(0.423g, 1.03mmol), Cs2CO3(12.6g, 38.7mmol, 6eq)을 무수 자일렌(330mL)에 현탁시키고, 10시간 환류했다. 반응 혼합물을 여과 분별하고, 물, 메탄올로 세정, 감압 건조하여 암황색 고체를 얻었다. 이것을 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 황색 고체(3.25g, 수율 71%)를 얻었다. 얻어진 고체는 목적물인 중간체 40이고, 매스 스펙트럼 분석의 결과, 분자량 710.26에 대해, m/e=710이었다.
(3) 화합물 41의 합성
아르곤 분위기하, 중간체 40(0.83g, 6.44mmol), 페닐보론산(1.43g, 11.7mmol), Pd2(dba)3(430mg, 0.047mmol, 4% Pd), SPhos(770mg, 0.187mmol), K3PO4(4.96g, 23.4mmol)를 무수 자일렌(60mL)에 현탁시키고, 2일간 환류했다. 반응 혼합물을 여과 분별하고, 물, 메탄올로 세정, 감압 건조하여 암황색 고체를 얻었다. 이것을 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 황색 고체(0.72g, 수율 82%)를 얻었다. 얻어진 고체는 목적물인 화합물 41이고, 매스 스펙트럼 분석의 결과, 분자량 751.91에 대해, m/e=751이었다.
합성 실시예 10(화합물 43의 합성)
[화학식 177]
Figure pct00177
(1) 중간체 42의 합성
아르곤 분위기하, 중간체 36(2.94g, 7.0mmol, 2.2eq), 4-(4-tert-뷰틸페닐)-2,6-다이아이오도아닐린(3.05g, 6.40mmol), Pd(PPh3)4(0.74g, 0.64mmol, 5% Pd), NaHCO3(4.3g, 51mmol, 3.6eq)을 1,2-다이메톡시에테인(80mL)에 현탁시키고, H2O(40mL)를 가하고 11시간 환류했다. 반응 혼합물을 CH2Cl2(200mL)로 추출하고, MgSO4로 건조, 용매 증류 제거, 감압 건조하여 갈색 아몰퍼스 고체(7.78g)를 얻었다. 이것을 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 황색 고체(4.80g, 수율 77%)를 얻었다. 얻어진 고체는 목적물인 중간체 42이고, 매스 스펙트럼 분석의 결과, 분자량 969.8에 대해, m/e=969였다.
(2) 화합물 43의 합성
아르곤 분위기하, 중간체 42(4.00g, 4.12mmol), Pd2(dba)3(0.15g, 0.164mmol, 4% Pd), SPhos(0.27g, 0.658mmol), Cs2CO3(8.1g, 24.8mmol)을 무수 자일렌(400mL)에 현탁시키고, 11시간 환류했다. 반응 혼합물을 여과 분별하고, 여액을 용매 증류 제거, 감압 건조하여 암황색 고체를 얻었다. 이것을 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 황색 고체(2.43g, 수율 73%)를 얻었다. 얻어진 고체는 목적물인 화합물 43이고, 매스 스펙트럼 분석의 결과, 분자량 808.04에 대해, m/e=808이었다.
합성 실시예 11(화합물 48의 합성)
[화학식 178]
Figure pct00178
(1) 중간체 44의 합성
아르곤 분위기하, 페닐보론산(6.6g, 54mmol), 2-브로모-7-아이오도나프탈렌(18g, 54mmol), Pd(PPh3)4(1.3mg, 1.1mmol), Na2CO3(17g, 160mmol)을 1,2-다이메톡시에테인(160mL)에 현탁시키고, H2O(80mL)를 가하고 11시간 환류했다. 반응 혼합물을 톨루엔(200mL)으로 희석하고, 무기물을 여과 분별, 여액을 농축하여 갈색 고체(19.8g)를 얻었다. 이것을 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 백색 판상 결정(11.5g, 수율 75%)을 얻었다. 얻어진 고체는 목적물인 중간체 44이고, 매스 스펙트럼 분석의 결과, 분자량 283.16에 대해, m/e=283이었다.
(2) 중간체 45의 합성
아르곤 분위기하, 2,2,6,6-테트라메틸피페리딘(11.5g, 81.6mmol, 2eq.)을 무수 THF(130mL)에 녹이고, 드라이아이스/아세톤욕에서 -50℃로 냉각했다. 이것에 n-BuLi/헥세인 용액(1.55mol/L, 52.6mL, 81.5mmol, 1eq.)을 가하고, -50℃에서 30분 교반 후, -70℃로 냉각했다. 이것에 B(OiPr)3(25mL, 108mmol, 2.7eq.)을 적하하고, 계속해서 중간체 44/THF(11.5g, 40.6mmol/60mL)를 가하고, 냉각욕에서 10시간 교반했다. 반응 혼합물에 10% HCl(200mL)을 가하고, 실온에서 30분 교반 후, 아세트산 에틸(200mL)로 추출, 유기층을 포화 식염수(50mL)로 세정, MgSO4로 건조, 용매 증류 제거하여 황색 고체(13.8g)를 얻었다. 이것을 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 황색 고체(8.67g, 수율 65%)를 얻었다. 얻어진 고체는 목적물인 중간체 45이고, 매스 스펙트럼 분석의 결과, 분자량 326.98에 대해, m/e=326이었다.
(3) 중간체 46의 합성
아르곤 분위기하, 4-클로로-2,6-다이아이오도아닐린(3.70g, 9.75mmol), 중간체 45(7.02g, 21.46mmol, 2.2eq.), Pd(PPh3)4(0.564g, 0.488mmol)를 톨루엔(240mL)과 1,4-다이옥세인(240mL)에 현탁시키고, 2M Na2CO3aq.(35mL)를 가하고 24시간 환류했다. 반응 종료 후, CH2Cl2(200mL)로 추출하고, 유기층을 MgSO4로 건조, 용매 증류 제거하여 황색 아몰퍼스 고체를 얻었다. 이것을 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 담황색 고체(5.52g, 수율 78%)를 얻었다. 얻어진 고체는 목적물인 중간체 46이고, 매스 스펙트럼 분석의 결과, 분자량 689.88에 대해, m/e=689였다.
(4) 중간체 47의 합성
아르곤 분위기하, 중간체 46(5.10g, 7.39mmol), Pd2(dba)3(271mg, 0.296mol), SPhos(486mg, 1.18mmol), Cs2CO3(14.5g, 44.4mmol)을 무수 자일렌(600mL)에 현탁시키고, 24시간 환류했다. 반응 용액을 농축하고, H2O, MeOH로 세정하여 황색 고체를 얻었다. 이것을 클로로벤젠에 녹이고 셀라이트 여과하여 황색 고체(2.35g, 수율 60%)를 얻었다. 얻어진 고체는 목적물인 중간체 47이고, 매스 스펙트럼 분석의 결과, 분자량 528.05에 대해, m/e=528이었다.
(5) 화합물 48의 합성
아르곤 분위기하, 페닐보론산(10.3g, 84mmol), 중간체 47(2.5g, 4.73mmol), Pd2(dba)3(308mg, 0.336mmol), SPhos(552mg, 1.35mmol), K3PO4(35.7g, 168mmol)를 자일렌(500mL)에 현탁시키고, 24시간 환류했다. 반응 혼합물을 셀라이트 여과하여, 황색 고체(2.5g)를 얻었다. 이 고체를 톨루엔으로 현탁 세정하여, 황색 고체(2.44g, 수율 87%)를 얻었다. 얻어진 고체는 목적물인 화합물 48이고, 매스 스펙트럼 분석의 결과, 분자량 569.7에 대해, m/e=569였다.
합성 실시예 12(화합물 51의 합성)
[화학식 179]
Figure pct00179
(1) 중간체 49의 합성
아르곤 분위기하, 2,2,6,6-테트라메틸피페리딘(8.80g, 62.4mmol, 2eq)을 무수 THF(90mL)에 녹이고, 드라이아이스/아세톤욕에서 -50℃로 냉각했다. 이것에 n-BuLi/헥세인(1.55mol/L, 40.3mL, 62.5mmol, 1eq)을 가하고 -50℃에서 30분 교반 후, -70℃로 냉각했다. 반응 혼합물에 B(OiPr)3(20.0mL, 86.7mmol, 2.8eq)을 적하하고, 5분 후, 3-브로모-9-페닐카바졸/THF 용액(10.1g, 31.4mmol/45mL)을 가하고 냉각욕 중에서 10시간 교반했다. 반응 혼합물에 10% HCl(130mL)을 가하고, 실온에서 30분 교반한 후, 아세트산 에틸(200mL)로 추출, 유기층을 포화 식염수(30mL)로 세정, MgSO4로 건조, 용매 증류 제거, 감압 건조하여 황색 아몰퍼스 고체(10.6g)를 얻었다. 이것을 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 담황색 고체(4.20g, 수율 37%)를 얻었다. 얻어진 고체는 목적물인 중간체 49이고, 매스 스펙트럼 분석의 결과, 분자량 366.02에 대해, m/e=366이었다.
(2) 중간체 50의 합성
아르곤 분위기하, 중간체 49(4.20g, 11.5mmol, 2.3eq), 4-(tert-뷰틸)-2,6-다이아이오도아닐린(2.00g, 4.99mmol), Pd(PPh3)4(0.58g, 0.50mmol, 5% Pd), NaHCO3(3.5g, 3.6eq)을 1,2-다이메톡시에테인(70mL)에 현탁시키고, H2O(35mL)를 가하고 11시간 환류했다. 반응 혼합물을 CH2Cl2(250mL)로 추출하고, MgSO4로 건조, 용매 증류 제거, 감압 건조하여 황색 아몰퍼스 고체(5.6g)를 얻었다. 이것을 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 백색 고체(3.25g, 수율 82%)를 얻었다. 얻어진 고체는 목적물인 중간체 50이고, 매스 스펙트럼 분석의 결과, 분자량 789.6에 대해, m/e=789였다.
(3) 화합물 51의 합성
아르곤 분위기하, 중간체 50(3.25g, 4.12mmol), Pd2(dba)3(0.15g, 0.16mol, 4% Pd), SPhos(0.27g, 0.66mmol), Cs2CO3(8.1g, 24.8mmol)을 무수 자일렌(320mL)에 현탁시키고, 11시간 환류했다. 반응 혼합물을 여과 분별하고, 여액을 용매 증류 제거, 감압 건조하여 갈색 고체(3.27g)를 얻었다. 이것을 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 황색 고체(1.40g)를 얻었다. 얻어진 고체를 톨루엔(40mL)으로부터 재결정하여 황색 판상 결정(1.14g, 수율 54%)을 얻었다. 얻어진 고체는 목적물인 화합물 51이고, 매스 스펙트럼 분석의 결과, 분자량 627.77에 대해, m/e=627이었다.
합성 실시예 13(화합물 60의 합성)
[화학식 180]
Figure pct00180
(1) 중간체 52의 합성
아르곤 분위기하, 2,3-나프탈렌다이올(475g, 2.97mol), K2CO3(410g, 2.97mol)을 DMF(3L)에 현탁시키고, 100℃에서 3시간 교반했다. 방랭한 후, 교반을 계속하면서 MeI(421g, 2.97mol)를 적하하고, 실온에서 12시간 교반했다. 반응 종료 후, H2O와 아세트산 에틸을 가하고 추출, 유기층을 농축하여, 흑색 오일(904g)을 얻었다. 이것을 컬럼 크로마토그래피를 이용하여 정제한 후, 헵테인으로 세정하여, 백색 고체(184g, 수율 36%)를 얻었다. 얻어진 고체는 목적물인 중간체 52이고, 매스 스펙트럼 분석의 결과, 분자량 174.2에 대해, m/e=174였다.
(2) 중간체 53의 합성
아르곤 분위기하, 중간체 52(174g, 1mol)를 아세토나이트릴(1.7L)에 녹이고, p-톨루엔설폰산 일수화물(190g, 1mol)을 가했다. N-클로로석신이미드(133g, 1mol)를 가하고, 실온에서 12시간 교반했다. 반응 종료 후, H2O와 아세트산 에틸을 가하고 추출, 유기층을 농축하여, 등색 오일(904g)을 얻었다. 이것을 컬럼 크로마토그래피를 이용하여 정제한 후, 헵테인과 톨루엔으로 세정하여 백색 고체(99g, 수율 48%)를 얻었다. 얻어진 고체는 목적물인 중간체 53이고, 매스 스펙트럼 분석의 결과, 분자량 208.6에 대해, m/e=208이었다.
(3) 중간체 54의 합성
아르곤 분위기하, 중간체 53(99g, 474mmol)을 클로로폼(940mL)에 녹이고, 트라이에틸아민(79mL, 569mmol)을 가하고 0℃로 냉각했다. 0℃로 유지하면서 무수 트라이플레이트(147g, 522mmol)를 적하하면서 가하고, 실온에서 3시간 교반했다. 반응 종료 후, 용매 증류 제거, 감압 건조하여 적색 오일(173g)을 얻었다. 이것을 컬럼 크로마토그래피를 이용해 정제하여 백색 고체(139g, 수율 86%)를 얻었다. 얻어진 고체는 목적물인 중간체 54이고, 매스 스펙트럼 분석의 결과, 분자량 340.7에 대해, m/e=340이었다.
(4) 중간체 55의 합성
아르곤 분위기하, 중간체 54(135g, 396mmol, 2.2eq), 보론산 XX(65g, 188mmol), Pd(PPh3)4(10.9g, 9.42mmol, 5% Pd), Na2CO3(79.9g, 4eq)을 1,2-다이메톡시에테인(2L)에 현탁시키고, H2O(380mL)를 가하고 3일간 78℃에서 교반했다. 반응 혼합물을 톨루엔으로 추출하고, MgSO4로 건조, 용매 증류 제거, 감압 건조하여 흑색 오일을 얻었다. 이것을 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 백색 고체(56g, 수율 62%)를 얻었다. 얻어진 고체는 목적물인 중간체 55이고, 매스 스펙트럼 분석의 결과, 분자량 474.3에 대해, m/e=474였다.
(5) 중간체 56의 합성
아르곤 분위기하, 중간체 55(99g, 474mmol)를 다이클로로메테인(940mL)에 녹이고 0℃로 냉각했다. 0℃로 유지하면서 BBr3(147g, 522mmol)을 적하하면서 가하고, 실온에서 12시간 교반했다. 반응 종료 후, H2O를 적하하여 석출된 고체를 여과 채취한 후, 아세트산 에틸로 현세하여, 백색 고체(63g, 수율 81%)를 얻었다. 얻어진 고체는 목적물인 중간체 56이고, 매스 스펙트럼 분석의 결과, 분자량 446.3에 대해, m/e=446이었다.
(6) 중간체 57의 합성
아르곤 분위기하, 중간체 56(62g, 139mmol), p-톨루엔설폰산 일수화물(2.64g, 13.9mmol)을 자일렌(1.2L)에 녹이고 140℃에서 2시간 교반했다. 반응 종료 후, 컬럼 크로마토그래피로 정제하여, 백색 고체(50g, 수율 84%)를 얻었다. 얻어진 고체는 목적물인 중간체 57이고, 매스 스펙트럼 분석의 결과, 분자량 428.3에 대해, m/e=428이었다.
(7) 중간체 58의 합성
아르곤 분위기하, 중간체 57(48g, 112mmol)을 클로로폼(500mL)에 녹이고, 트라이에틸아민(23.4mL, 168mmol)을 가하고 0℃로 냉각했다. 0℃로 유지하면서 무수 트라이플레이트(33g, 157mmol)를 적하하면서 가하고, 실온에서 12시간 교반했다. 반응 종료 후, 컬럼 크로마토그래피를 이용해 정제하여 백색 고체(50g, 수율 80%)를 얻었다. 얻어진 고체는 목적물인 중간체 58이고, 매스 스펙트럼 분석의 결과, 분자량 560.3에 대해, m/e=560이었다.
(8) 중간체 59의 합성
아르곤 분위기하, 중간체 58(40.0g, 71.4mmol), Pd2(dba)3(3.92g, 4.28mmol, 6% Pd), XPhos(4.08g, 8.57mmol), K3PO4(45.5g, 214mmol)를 무수 자일렌(860mL)에 현탁시키고, 4시간 환류했다. 방랭 후, 석출된 고체를 여과 채취했다. 이것을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피를 통과시킨 후, 자일렌으로 가열 현세하여 황색 고체(20g, 수율 68%)를 얻었다. 얻어진 고체는 목적물인 중간체 59이고, 매스 스펙트럼 분석의 결과, 분자량 410.3에 대해, m/e=410이었다.
(9) 화합물 60의 합성
아르곤 분위기하, 4-사이아노페닐보론산(6.45g, 43.9mmol), 중간체 59(3.00g, 7.31mmol), Pd2(dba)3(536mg, 0.585mmol), SPhos(961mg, 2.34mmol), K3PO4(31g, 146mmol)를 DMF(360mL)에 현탁시키고, 100℃에서 3.5시간 교반했다. 반응 종료 후, 용매를 증류 제거, 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피를 이용해 정제하여, 황색 고체(1.86g, 수율 47%)를 얻었다. 얻어진 고체는 목적물인 화합물 60이고, 매스 스펙트럼 분석의 결과, 분자량 543.6에 대해, m/e=543이었다.
<유기 EL 소자의 제작＞
유기 EL 소자를 이하와 같이 제작하여, 평가했다.
(실시예 1)
25mm×75mm×1.1mm 두께의 ITO 투명 전극(양극) 부착 유리 기판(지오마텍사제)을 아이소프로필 알코올 중에서 초음파 세정을 5분간 행한 후, UV 오존 세정을 30분간 행했다. ITO의 막 두께는 130nm로 했다.
세정 후의 상기 유리 기판을 진공 증착 장치의 기판 홀더에 장착하고, 우선 투명 전극 라인이 형성되어 있는 측의 면 상에 투명 전극을 덮도록 해서 화합물 HI-1을 증착하여, 막 두께 5nm의 정공 주입층을 형성했다.
이 정공 주입층 상에, 화합물 HT-1을 증착하여, 막 두께 80nm의 제 1 정공 수송층을 형성했다.
계속해서, 이 제 1 정공 수송층 상에, 화합물 HT-2를 증착하여, 막 두께 10nm의 제 2 정공 수송층을 형성했다.
계속해서, 이 제 2 정공 수송층 상에, 화합물 BH-1과 합성 실시예 1에서 얻어진 화합물 2(도펀트 재료)를 공증착하여, 막 두께 25nm의 발광층을 형성했다. 발광층 내에 있어서의 화합물 2(도펀트 재료)의 농도를 4질량%로 했다.
계속해서, 이 발광층 상에, ET-1을 증착하여, 막 두께 10nm의 제 1 전자 수송층을 형성했다.
계속해서, 이 제 1 전자 수송층 상에, ET-2를 증착하여, 막 두께 15nm의 제 2 전자 수송층을 형성했다.
추가로, 이 제 2 전자 수송층 상에, 불화 리튬(LiF)을 증착하여, 막 두께 1nm의 전자 주입성 전극을 형성했다.
그리고, 이 전자 주입성 전극 상에, 금속 알루미늄(Al)을 증착하여, 막 두께 80nm의 금속 음극을 형성했다.
실시예 1의 유기 EL 소자는 하기 구성으로 했다.
ITO(130)/HI-1(5)/HT-1(80)/HT-2(10)/BH-1:화합물 2(25: 4질량%)/ET-1(10)/ET-2(15)/LiF(1)/Al(80)
한편, 괄호 내의 숫자는 막 두께(단위: nm)를 나타낸다.
[화학식 181]
Figure pct00181
[화학식 182]
Figure pct00182
[화학식 183]
Figure pct00183
[화학식 184]
Figure pct00184
(실시예 2)
실시예 1의 발광층에 있어서의 화합물 2(도펀트 재료) 대신에, 합성 실시예 2에서 얻어진 화합물 5를 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 해서 유기 EL 소자를 제작했다.
실시예 2의 유기 EL 소자는 하기 구성이다.
ITO(130)/HI-1(5)/HT-1(80)/HT-2(10)/BH-1:화합물 5(25: 4질량%)/ET-1(10)/ET-2(15)/LiF(1)/Al(80)
(실시예 3)
실시예 1의 발광층에 있어서의 BH-1(호스트 재료) 대신에, BH-2를 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 해서 유기 EL 소자를 제작했다.
실시예 3의 유기 EL 소자는 하기 구성이다.
ITO(130)/HI-1(5)/HT-1(80)/HT-2(10)/BH-2:화합물 2(25: 4질량%)/ET-1(10)/ET-2(15)/LiF(1)/Al(80)
(실시예 4)
실시예 2의 발광층에 있어서의 BH-1(호스트 재료) 대신에, BH-2를 이용한 것 이외에는, 실시예 2와 마찬가지로 해서 유기 EL 소자를 제작했다.
실시예 4의 유기 EL 소자는 하기 구성이다.
ITO(130)/HI-1(5)/HT-1(80)/HT-2(10)/BH-2:화합물 5(25: 4질량%)/ET-1(10)/ET-2(15)/LiF(1)/Al(80)
(실시예 5)
실시예 1의 발광층에 있어서의 BH-1(호스트 재료) 대신에, BH-3을 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 해서 유기 EL 소자를 제작했다.
실시예 5의 유기 EL 소자는 하기 구성이다.
ITO(130)/HI-1(5)/HT-1(80)/HT-2(10)/BH-3:화합물 2(25: 4질량%)/ET-1(10)/ET-2(15)/LiF(1)/Al(80)
(실시예 6)
실시예 2의 발광층에 있어서의 BH-1(호스트 재료) 대신에, BH-3을 이용한 것 이외에는, 실시예 2와 마찬가지로 해서 유기 EL 소자를 제작했다.
실시예 6의 유기 EL 소자는 하기 구성이다.
ITO(130)/HI-1(5)/HT-1(80)/HT-2(10)/BH-3:화합물 5(25: 4질량%)/ET-1(10)/ET-2(15)/LiF(1)/Al(80)
(실시예 7)
실시예 1의 발광층에 있어서의 BH-1(호스트 재료) 대신에, BH-4를 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 해서 유기 EL 소자를 제작했다.
실시예 7의 유기 EL 소자는 하기 구성이다.
ITO(130)/HI-1(5)/HT-1(80)/HT-2(10)/BH-4:화합물 2(25: 4질량%)/ET-1(10)/ET-2(15)/LiF(1)/Al(80)
(실시예 8)
실시예 2의 발광층에 있어서의 화합물 2(도펀트 재료)의 농도를 4질량% 대신에, 2질량%로 한 것 이외에는, 실시예 2와 마찬가지로 해서 유기 EL 소자를 제작했다.
실시예 8의 유기 EL 소자는 하기 구성이다.
ITO(130)/HI-1(5)/HT-1(80)/HT-2(10)/BH-1:화합물 5(25: 2질량%)/ET-1(10)/ET-2(15)/LiF(1)/Al(80)
(실시예 9)
실시예 8의 발광층에 있어서의 BH-1(호스트 재료) 대신에, BH-2를 이용한 것 이외에는, 실시예 8과 마찬가지로 해서 유기 EL 소자를 제작했다.
실시예 9의 유기 EL 소자는 하기 구성이다.
ITO(130)/HI-1(5)/HT-1(80)/HT-2(10)/BH-2:화합물 5(25: 2질량%)/ET-1(10)/ET-2(15)/LiF(1)/Al(80)
(실시예 10)
실시예 8의 발광층에 있어서의 BH-1(호스트 재료) 대신에, BH-5를 이용한 것 이외에는, 실시예 8과 마찬가지로 해서 유기 EL 소자를 제작했다.
실시예 10의 유기 EL 소자는 하기 구성이다.
ITO(130)/HI-1(5)/HT-1(80)/HT-2(10)/BH-5:화합물 5(25: 2질량%)/ET-1(10)/ET-2(15)/LiF(1)/Al(80)
(실시예 11)
실시예 8의 발광층에 있어서의 BH-1(호스트 재료) 대신에, BH-6을 이용한 것 이외에는, 실시예 8과 마찬가지로 해서 유기 EL 소자를 제작했다.
실시예 11의 유기 EL 소자는 하기 구성이다.
ITO(130)/HI-1(5)/HT-1(80)/HT-2(10)/BH-6:화합물 5(25: 2질량%)/ET-1(10)/ET-2(15)/LiF(1)/Al(80)
(실시예 12)
실시예 8의 발광층에 있어서의 BH-1(호스트 재료) 대신에, BH-7을 이용한 것 이외에는, 실시예 8과 마찬가지로 해서 유기 EL 소자를 제작했다.
실시예 12의 유기 EL 소자는 하기 구성이다.
ITO(130)/HI-1(5)/HT-1(80)/HT-2(10)/BH-7:화합물 5(25: 2질량%)/ET-1(10)/ET-2(15)/LiF(1)/Al(80)
(실시예 13)
실시예 8의 발광층에 있어서의 BH-1(호스트 재료) 대신에, BH-8을 이용한 것 이외에는, 실시예 8과 마찬가지로 해서 유기 EL 소자를 제작했다.
실시예 13의 유기 EL 소자는 하기 구성이다.
ITO(130)/HI-1(5)/HT-1(80)/HT-2(10)/BH-8:화합물 5(25: 2질량%)/ET-1(10)/ET-2(15)/LiF(1)/Al(80)
(실시예 14)
실시예 8의 발광층에 있어서의 BH-1(호스트 재료) 대신에, BH-9를 이용한 것 이외에는, 실시예 8과 마찬가지로 해서 유기 EL 소자를 제작했다.
실시예 14의 유기 EL 소자는 하기 구성이다.
ITO(130)/HI-1(5)/HT-1(80)/HT-2(10)/BH-9:화합물 5(25: 2질량%)/ET-1(10)/ET-2(15)/LiF(1)/Al(80)
(실시예 15)
실시예 8의 발광층에 있어서의 BH-1(호스트 재료) 대신에, BH-10을 이용한 것 이외에는, 실시예 8과 마찬가지로 해서 유기 EL 소자를 제작했다.
실시예 15의 유기 EL 소자는 하기 구성이다.
ITO(130)/HI-1(5)/HT-1(80)/HT-2(10)/BH-10:화합물 5(25: 2질량%)/ET-1(10)/ET-2(15)/LiF(1)/Al(80)
(실시예 16)
실시예 8의 발광층에 있어서의 BH-1(호스트 재료) 대신에, BH-11을 이용한 것 이외에는, 실시예 8과 마찬가지로 해서 유기 EL 소자를 제작했다.
실시예 16의 유기 EL 소자는 하기 구성이다.
ITO(130)/HI-1(5)/HT-1(80)/HT-2(10)/BH-11:화합물 5(25: 2질량%)/ET-1(10)/ET-2(15)/LiF(1)/Al(80)
(실시예 17)
실시예 8의 발광층에 있어서의 BH-1(호스트 재료) 대신에, BH-12를 이용한 것 이외에는, 실시예 8과 마찬가지로 해서 유기 EL 소자를 제작했다.
실시예 17의 유기 EL 소자는 하기 구성이다.
ITO(130)/HI-1(5)/HT-1(80)/HT-2(10)/BH-12:화합물 5(25: 2질량%)/ET-1(10)/ET-2(15)/LiF(1)/Al(80)
(실시예 18)
실시예 8의 발광층에 있어서의 BH-1(호스트 재료) 대신에, BH-13을 이용한 것 이외에는, 실시예 8과 마찬가지로 해서 유기 EL 소자를 제작했다.
실시예 18의 유기 EL 소자는 하기 구성이다.
ITO(130)/HI-1(5)/HT-1(80)/HT-2(10)/BH-13:화합물 5(25: 2질량%)/ET-1(10)/ET-2(15)/LiF(1)/Al(80)
(실시예 19)
실시예 8의 발광층에 있어서의 BH-1(호스트 재료) 대신에, BH-14를 이용한 것 이외에는, 실시예 8과 마찬가지로 해서 유기 EL 소자를 제작했다.
실시예 19의 유기 EL 소자는 하기 구성이다.
ITO(130)/HI-1(5)/HT-1(80)/HT-2(10)/BH-14:화합물 5(25: 2질량%)/ET-1(10)/ET-2(15)/LiF(1)/Al(80)
(실시예 20)
실시예 8의 발광층에 있어서의 BH-1(호스트 재료) 대신에, BH-15를 이용한 것 이외에는, 실시예 8과 마찬가지로 해서 유기 EL 소자를 제작했다.
실시예 20의 유기 EL 소자는 하기 구성이다.
ITO(130)/HI-1(5)/HT-1(80)/HT-2(10)/BH-15:화합물 5(25: 2질량%)/ET-1(10)/ET-2(15)/LiF(1)/Al(80)
(실시예 21)
실시예 8의 발광층에 있어서의 BH-1(호스트 재료) 대신에, BH-16을 이용한 것 이외에는, 실시예 8과 마찬가지로 해서 유기 EL 소자를 제작했다.
실시예 21의 유기 EL 소자는 하기 구성이다.
ITO(130)/HI-1(5)/HT-1(80)/HT-2(10)/BH-16:화합물 5(25: 2질량%)/ET-1(10)/ET-2(15)/LiF(1)/Al(80)
(실시예 22)
실시예 1의 발광층에 있어서의 화합물 2(도펀트 재료) 대신에, 합성 실시예 3에서 얻어진 화합물 7을 이용하고, 화합물 7의 농도를 2질량%로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 해서 유기 EL 소자를 제작했다.
실시예 22의 유기 EL 소자는 하기 구성이다.
ITO(130)/HI-1(5)/HT-1(80)/HT-2(10)/BH-1:화합물 7(25: 2질량%)/ET-1(10)/ET-2(15)/LiF(1)/Al(80)
(실시예 23)
실시예 1의 발광층에 있어서의 화합물 2(도펀트 재료) 대신에, 합성 실시예 4에서 얻어진 화합물 9를 이용하고, 화합물 9의 농도를 2질량%로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 해서 유기 EL 소자를 제작했다.
실시예 23의 유기 EL 소자는 하기 구성이다.
ITO(130)/HI-1(5)/HT-1(80)/HT-2(10)/BH-1:화합물 9(25: 2질량%)/ET-1(10)/ET-2(15)/LiF(1)/Al(80)
(실시예 24)
실시예 1의 발광층에 있어서의 화합물 2(도펀트 재료) 대신에, 합성 실시예 5에서 얻어진 화합물 11을 이용하고, 화합물 11의 농도를 2질량%로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 해서 유기 EL 소자를 제작했다.
실시예 24의 유기 EL 소자는 하기 구성이다.
ITO(130)/HI-1(5)/HT-1(80)/HT-2(10)/BH-1:화합물 11(25: 2질량%)/ET-1(10)/ET-2(15)/LiF(1)/Al(80)
(실시예 25)
실시예 1의 발광층에 있어서의 화합물 2(도펀트 재료) 대신에, 합성 실시예 6에서 얻어진 화합물 17을 이용하고, 화합물 17의 농도를 2질량%로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 해서 유기 EL 소자를 제작했다.
실시예 25의 유기 EL 소자는 하기 구성이다.
ITO(130)/HI-1(5)/HT-1(80)/HT-2(10)/BH-1:화합물 17(25: 2질량%)/ET-1(10)/ET-2(15)/LiF(1)/Al(80)
(실시예 26)
실시예 1의 발광층에 있어서의 화합물 2(도펀트 재료) 대신에, 합성 실시예 7에서 얻어진 화합물 22를 이용하고, 화합물 22의 농도를 2질량%로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 해서 유기 EL 소자를 제작했다.
실시예 26의 유기 EL 소자는 하기 구성이다.
ITO(130)/HI-1(5)/HT-1(80)/HT-2(10)/BH-1:화합물 22(25: 2질량%)/ET-1(10)/ET-2(15)/LiF(1)/Al(80)
(실시예 27)
실시예 1의 발광층에 있어서의 화합물 2(도펀트 재료) 대신에, 합성 실시예 8에서 얻어진 화합물 38(도펀트 재료)을 이용하고, 화합물 38의 농도를 2질량%로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 해서 유기 EL 소자를 제작했다.
실시예 27의 유기 EL 소자는 하기 구성이다.
ITO(130)/HI-1(5)/HT-1(80)/HT-2(10)/BH-1:화합물 38(25: 2질량%)/ET-1(10)/ET-2(15)/LiF(1)/Al(80)
(실시예 28)
실시예 1의 발광층에 있어서의 화합물 2(도펀트 재료) 대신에, 합성 실시예 9에서 얻어진 화합물 41(도펀트 재료)을 이용하고, 화합물 41의 농도를 2질량%로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 해서 유기 EL 소자를 제작했다.
실시예 28의 유기 EL 소자는 하기 구성이다.
ITO(130)/HI-1(5)/HT-1(80)/HT-2(10)/BH-1:화합물 41(25: 2질량%)/ET-1(10)/ET-2(15)/LiF(1)/Al(80)
(실시예 29)
실시예 1의 발광층에 있어서의 화합물 2(도펀트 재료) 대신에, 합성 실시예 10에서 얻어진 화합물 43(도펀트 재료)을 이용하고, 화합물 43의 농도를 2질량%로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 해서 유기 EL 소자를 제작했다.
실시예 29의 유기 EL 소자는 하기 구성이다.
ITO(130)/HI-1(5)/HT-1(80)/HT-2(10)/BH-1:화합물 43(25: 2질량%)/ET-1(10)/ET-2(15)/LiF(1)/Al(80)
(실시예 30)
실시예 1의 발광층에 있어서의 화합물 2(도펀트 재료) 대신에, 합성 실시예 11에서 얻어진 화합물 48(도펀트 재료)을 이용하고, 화합물 48의 농도를 2질량%로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 해서 유기 EL 소자를 제작했다.
실시예 30의 유기 EL 소자는 하기 구성이다.
ITO(130)/HI-1(5)/HT-1(80)/HT-2(10)/BH-1:화합물 48(25: 2질량%)/ET-1(10)/ET-2(15)/LiF(1)/Al(80)
(실시예 31)
실시예 1의 발광층에 있어서의 화합물 2(도펀트 재료) 대신에, 합성 실시예 12에서 얻어진 화합물 51(도펀트 재료)을 이용하고, 화합물 51의 농도를 2질량%로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 해서 유기 EL 소자를 제작했다.
실시예 31의 유기 EL 소자는 하기 구성이다.
ITO(130)/HI-1(5)/HT-1(80)/HT-2(10)/BH-1:화합물 51(25: 2질량%)/ET-1(10)/ET-2(15)/LiF(1)/Al(80)
(실시예 32)
실시예 1의 발광층에 있어서의 화합물 2(도펀트 재료) 대신에, 합성 실시예 13에서 얻어진 화합물 60(도펀트 재료)을 이용하고, 2질량%로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 해서 유기 EL 소자를 제작했다.
실시예 32의 유기 EL 소자는 하기 구성이다.
ITO(130)/HI-1(5)/HT-1(80)/HT-2(10)/BH-1:화합물 60(25: 2질량%)/ET-1(10)/ET-2(15)/LiF(1)/Al(80)
(실시예 33)
실시예 1의 정공 주입층에 있어서의 화합물 HI-1 대신에, 이하의 화합물 HI-2를 이용한 것, 및 발광층에 있어서의 화합물 2(도펀트 재료) 대신에, 이하의 화합물 61을 2질량% 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 해서 유기 EL 소자를 제작했다.
실시예 33의 유기 EL 소자는 하기 구성이다.
ITO(130)/HI-2(5)/HT-1(80)/HT-2(10)/BH-1:화합물 61(25: 2질량%)/ET-1(10)/ET-2(15)/LiF(1)/Al(80)
[화학식 185]
Figure pct00185
(실시예 34)
실시예 1의 정공 주입층에 있어서의 화합물 HI-1 대신에, 화합물 HI-2를 이용한 것, 및 발광층에 있어서의 화합물 2(도펀트 재료) 대신에, 화합물 61을 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 해서 유기 EL 소자를 제작했다.
실시예 34의 유기 EL 소자는 하기 구성이다.
ITO(130)/HI-2(5)/HT-1(80)/HT-2(10)/BH-1:화합물 61(25: 4질량%)/ET-1(10)/ET-2(15)/LiF(1)/Al(80)
(실시예 35)
실시예 33의 발광층에 있어서의 BH-1 대신에, BH-2를 이용한 것 이외에는, 실시예 33과 마찬가지로 해서 유기 EL 소자를 제작했다.
실시예 35의 유기 EL 소자는 하기 구성이다.
ITO(130)/HI-2(5)/HT-1(80)/HT-2(10)/BH-2:화합물 61(25: 2질량%)/ET-1(10)/ET-2(15)/LiF(1)/Al(80)
(실시예 36)
실시예 34의 발광층에 있어서의 BH-1 대신에, BH-2를 이용한 것 이외에는, 실시예 34와 마찬가지로 해서 유기 EL 소자를 제작했다.
실시예 36의 유기 EL 소자는 하기 구성이다.
ITO(130)/HI-2(5)/HT-1(80)/HT-2(10)/BH-2:화합물 61(25: 4질량%)/ET-1(10)/ET-2(15)/LiF(1)/Al(80)
(실시예 37)
실시예 1의 정공 주입층에 있어서의 화합물 HI-1 대신에, 화합물 HI-2를 이용한 것, 및 발광층에 있어서의 화합물 2(도펀트 재료) 대신에, 이하의 화합물 62를 2질량% 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 해서 유기 EL 소자를 제작했다.
실시예 37의 유기 EL 소자는 하기 구성이다.
ITO(130)/HI-2(5)/HT-1(80)/HT-2(10)/BH-1:화합물 62(25: 2질량%)/ET-1(10)/ET-2(15)/LiF(1)/Al(80)
[화학식 186]
Figure pct00186
(실시예 38)
실시예 1의 정공 주입층에 있어서의 화합물 HI-1 대신에, 화합물 HI-2를 이용한 것, 및 발광층에 있어서의 화합물 2(도펀트 재료) 대신에, 화합물 62를 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 해서 유기 EL 소자를 제작했다.
실시예 38의 유기 EL 소자는 하기 구성이다.
ITO(130)/HI-2(5)/HT-1(80)/HT-2(10)/BH-1:화합물 62(25: 4질량%)/ET-1(10)/ET-2(15)/LiF(1)/Al(80)
(실시예 39)
실시예 37의 발광층에 있어서의 BH-1 대신에, BH-2를 이용한 것 이외에는, 실시예 37과 마찬가지로 해서 유기 EL 소자를 제작했다.
실시예 39의 유기 EL 소자는 하기 구성이다.
ITO(130)/HI-2(5)/HT-1(80)/HT-2(10)/BH-2:화합물 62(25: 2질량%)/ET-1(10)/ET-2(15)/LiF(1)/Al(80)
(실시예 40)
실시예 38의 발광층에 있어서의 BH-1 대신에, BH-2를 이용한 것 이외에는, 실시예 38과 마찬가지로 해서 유기 EL 소자를 제작했다.
실시예 40의 유기 EL 소자는 하기 구성이다.
ITO(130)/HI-2(5)/HT-1(80)/HT-2(10)/BH-2:화합물 62(25: 4질량%)/ET-1(10)/ET-2(15)/LiF(1)/Al(80)
(비교예 1)
실시예 1의 발광층에 있어서의 화합물 1(도펀트 재료) 대신에, 비교 화합물 1을 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 해서 유기 EL 소자를 제작했다.
비교예 1의 유기 EL 소자는 하기 구성이다.
ITO(130)/HI-1(5)/HT-1(80)/HT-2(10)/BH-1:비교 화합물 1(25: 4질량%)/ET-1(10)/ET-2(15)/LiF(1)/Al(80)
(비교예 2)
비교예 1의 발광층에 있어서의 비교 화합물 1(도펀트 재료) 대신에, 비교 화합물 2를 이용한 것 이외에는, 비교예 1과 마찬가지로 해서 유기 EL 소자를 제작했다.
비교예 2의 유기 EL 소자는 하기 구성이다.
ITO(130)/HI-1(5)/HT-1(80)/HT-2(10)/BH-1:비교 화합물 2(25: 4질량%)/ET-1(10)/ET-2(15)/LiF(1)/Al(80)
(비교예 3)
비교예 2의 발광층에 있어서의 BH-1(호스트 재료) 대신에, BH-2를 이용한 것 이외에는, 비교예 2와 마찬가지로 해서 유기 EL 소자를 제작했다.
비교예 3의 유기 EL 소자는 하기 구성이다.
ITO(130)/HI-1(5)/HT-1(80)/HT-2(10)/BH-2:비교 화합물 2(25: 4질량%)/ET-1(10)/ET-2(15)/LiF(1)/Al(80)
(비교예 4)
비교예 2의 발광층에 있어서의 BH-1(호스트 재료) 대신에, BH-3을 이용한 것 이외에는, 비교예 2와 마찬가지로 해서 유기 EL 소자를 제작했다.
비교예 4의 유기 EL 소자는 하기 구성이다.
ITO(130)/HI-1(5)/HT-1(80)/HT-2(10)/BH-3:비교 화합물 2(25: 4질량%)/ET-1(10)/ET-2(15)/LiF(1)/Al(80)
(비교예 5)
비교예 2의 발광층에 있어서의 BH-1(호스트 재료) 대신에, BH-4를 이용한 것 이외에는, 비교예 2와 마찬가지로 해서 유기 EL 소자를 제작했다.
비교예 5의 유기 EL 소자는 하기 구성이다.
ITO(130)/HI-1(5)/HT-1(80)/HT-2(10)/BH-4:비교 화합물 2(25: 4질량%)/ET-1(10)/ET-2(15)/LiF(1)/Al(80)
(비교예 6)
비교예 1의 발광층에 있어서의 비교 화합물 1(도펀트 재료)의 농도를 4질량% 대신에, 2질량%로 한 것 이외에는, 비교예 1과 마찬가지로 해서 유기 EL 소자를 제작했다.
비교예 6의 유기 EL 소자는 하기 구성이다.
ITO(130)/HI-1(5)/HT-1(80)/HT-2(10)/BH-1:비교 화합물 1(25: 2질량%)/ET-1(10)/ET-2(15)/LiF(1)/Al(80)
[화학식 187]
Figure pct00187
<유기 EL 소자의 평가＞
제작한 유기 EL 소자에 대하여, 이하의 평가를 행했다. 평가 결과를 표 1-1, 표 1-2, 표 1-3 및 표 1-4에 나타낸다.
·구동 전압
전류 밀도가 10mA/cm2가 되도록 유기 EL 소자에 전압을 인가했을 때의 전압(단위: V)을 계측했다.
·CIE1931 색도, 및 주(主) 피크 파장 λp
전류 밀도가 10mA/cm2가 되도록 유기 EL 소자에 전압을 인가했을 때의 CIE1931 색도 좌표(x, y)를, 분광 방사 휘도계 CS-1000(코니카미놀타주식회사제)을 이용하여 계측했다. 주 피크 파장 λp(단위: nm)는 얻어진 상기 분광 방사 휘도 스펙트럼으로부터 구했다.
[표 1-1]
Figure pct00188
[표 1-2]
Figure pct00189
[표 1-3]
Figure pct00190
[표 1-4]
Figure pct00191
표 1-1, 표 1-2, 표 1-3 및 표 1-4로부터 알 수 있는 바와 같이, 비교 화합물 1은 CIEy의 값이 0.29로 높은 값을 나타내고 있다. 이것은, 막 내에서의 분자끼리의 상호작용에 의해, 녹색 영역의 발광 피크의 증대에 의한 것이다. 이와 같은 장파장측의 발광의 증대는 평면성이 높은 분자에서는 일반적으로 보여지는 현상이고, 비교 화합물 2와 같이 입체 장애기의 도입에 의해 억제할 수 있는 것이 알려져 있다. 그러나, 질소 원자를 평면성이 높은 골격 내에 포함한 구조의 화합물 2는, 입체 장애기를 도입하는 일 없이, 막 내에서의 분자끼리의 상호작용을 억제할 수 있는 것을 확인했다. 치환기를 도입한 화합물 5에 있어서도, 마찬가지의 효과가 얻어지는 것을 색도의 값으로부터 판단할 수 있다.
(실시예 41)
합성 실시예 1에서 얻어진 화합물 2를 히타치하이테크사이언스사제 분광 광도계 U-3310을 이용하여 측정한 바, 423nm에 흡수 피크 파장이 관측되었다. 또한, 이 화합물 2를 형광 스펙트럼 측정 장치 히타치하이테크사이언스사제 분광 형광 광도계 F-7000을 이용하여 측정한 바, 349nm에서의 여기에 있어서의 형광 발광 피크 파장이 432nm에서 관측되었다.
또한, 반치폭을 다음과 같이 해서 측정했다.
화합물 2를 용매(톨루엔)에 용해(시료 5[μmol/mL])시켜, 형광 측정용 시료로 했다. 석영 셀에 넣은 형광 측정용 시료에 실온(300[K])에서 여기광을 조사하고, 파장을 바꾸면서 형광 강도를 측정했다. 광발광 스펙트럼은 세로축을 형광 강도, 가로축을 파장으로 했다. 형광의 측정에 이용한 장치는 히타치하이테크사이언스 분광 형광 광도계 F-7000이다.
이 광발광 스펙트럼으로부터 화합물 2의 반치폭(nm)을 측정했다. 광발광 스펙트럼 측정 결과를 도 2에 나타낸다. 그 결과, 화합물 2의 반치폭은 16nm였다.
또한, PLQY를 다음과 같이 해서 측정했다.
화합물 2에 대하여, 하마마쓰포토닉스사제 절대 PL 양자 수율 측정 장치 Quantaurus-QY를 이용하여, 톨루엔 용액에서 농도를 5[μmol/mL]로 측정한 결과, PLQY의 값은 83%였다.
또한, 일중항 에너지 EgS를 이하와 같이 해서 구했다.
화합물 2의 톨루엔 용액(20μmol/mL)을 히타치하이테크사이언스사제 분광 광도계 U-3310을 이용하여 흡수 스펙트럼을 측정했다. 이 흡수 스펙트럼은 세로축이 흡광도, 가로축이 파장이고, 가장 장파장측의 피크의 하강부에 대해서 접선을 긋고, 그 접선과 가로축의 교점의 파장값 λedge[nm]를 구했다. 이 파장값을 다음에 나타내는 환산식으로 에너지값으로 환산한 값을 EgS로 했다.
환산식: EgS[eV]=1239.85/λedge
한편, 흡수 스펙트럼의 장파장측의 하강부에 대한 접선은 이하와 같이 그었다. 흡수 스펙트럼의 극대값 중, 가장 장파장측의 극대값으로부터 장파장 방향으로 스펙트럼 곡선 상을 이동할 때에, 곡선 상의 각 점에 있어서의 접선을 생각한다. 이 접선은 곡선이 하강함에 따라(즉 세로축의 값이 감소함에 따라), 기울기가 감소하고 그 후 증가하는 것을 반복한다. 기울기의 값이 가장 장파장측에서 극소값을 취하는 점에서 그은 접선을 당해 흡수 스펙트럼의 장파장측의 하강부에 대한 접선으로 한다.
상기와 같이 해서 구한 화합물 2의 일중항 에너지는 2.85eV였다. 화합물 2의 흡수 스펙트럼을 도 3에 나타냈다.
이와 같이, 본원의 화합물 2는 반치폭이 좁고, 높은 색 순도, 샤프한 스펙트럼을 갖는다. 또한, 본원의 화합물 2는 치환기를 갖지 않고서, 높은 PLQY를 나타낸다. 더욱이, 본원의 화합물 2는 432nm로 짙은 청색 발광을 나타낸다.
1: 유기 전기발광 소자
2: 기판
3: 양극
4: 음극
5: 발광층
6: 정공 주입층/정공 수송층
7: 전자 주입층/전자 수송층
10: 발광 유닛

Claims (40)

  1. 음극과, 양극과, 해당 음극과 양극 사이에 존재하는 유기층을 갖는 유기 전기발광 소자로서, 해당 유기층은 형광 발광층을 포함하는 1 또는 복수의 층을 갖고, 해당 형광 발광층이, 하기 식(P)로 표시되는 제 1 화합물 및 해당 제 1 화합물과 동일하지 않은 제 2 화합물을 포함하는 유기 전기발광 소자.
    [화학식 1]
    Figure pct00192

    [식(P)에 있어서, Z는 CRA 또는 N이다.
    π1은 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 방향족 탄화수소환, 또는 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50의 방향족 헤테로환이다.
    π2는 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 방향족 탄화수소환, 또는 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50의 방향족 헤테로환이다.
    RA, RB 및 RC는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 나타내고, RA, RB 및 RC가 치환기를 나타내는 경우, RA, RB 및 RC는 각각 독립적으로 할로젠 원자, 사이아노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알켄일기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킨일기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 3∼20의 사이클로알킬기, 아미노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 플루오로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 플루오로알콕시기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬싸이오기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴싸이오기, -Si(R101)(R102)(R103)으로 표시되는 기, -N(R104)(R105)로 표시되는 기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50의 헤테로아릴기이다.
    R101∼R105는 각각 독립적으로 수소 원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 3∼20의 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50의 헤테로아릴기이다. n, m은 1 이상 4 이하의 정수이다.
    인접하는 RA끼리가 서로 결합하여 환 구조를 형성해도 되고, 서로 결합하지 않아, 환을 형성하지 않아도 된다. 또한, 인접하는 RB끼리가 서로 결합하여 환 구조를 형성해도 되고, 서로 결합하지 않아, 환을 형성하지 않아도 된다. 또, 인접하는 RC끼리가 서로 결합하여 환 구조를 형성해도 되고, 서로 결합하지 않아, 환을 형성하지 않아도 된다.]
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 식(P)로 표시되는 제 1 화합물이 하기 식(Q)로 표시되는 화합물을 포함하는, 유기 전기발광 소자.
    [화학식 2]
    Figure pct00193

    [식(Q)에 있어서,
    Z1은 CR1 또는 N, Z2는 CR2 또는 N, Z3은 CR3 또는 N, Z4는 CR4 또는 N, Z5는 CR5 또는 N, Z6은 CR6 또는 N, Z7은 CR7 또는 N, Z8은 CR8 또는 N, Z9는 CR9 또는 N, Z10은 CR10 또는 N, Z11은 CR11 또는 N이다.
    R1∼R11은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 나타내고, R1∼R11이 치환기를 나타내는 경우는 각각 독립적으로 할로젠 원자, 사이아노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알켄일기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킨일기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 3∼20의 사이클로알킬기, 아미노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 플루오로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 플루오로알콕시기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬싸이오기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴싸이오기, -Si(R101)(R102)(R103)으로 표시되는 기, -N(R104)(R105)로 표시되는 기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50의 헤테로아릴기이다.
    R101∼R105는 각각 독립적으로 수소 원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 3∼20의 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50의 헤테로아릴기이다.
    R1∼R3에 있어서, 인접하는 치환기끼리가 서로 결합하여 환 구조를 형성해도 되고, 서로 결합하지 않아, 환을 형성하지 않아도 된다. R4∼R7에 있어서, 인접하는 치환기끼리가 서로 결합하여 환 구조를 형성해도 되고, 서로 결합하지 않아, 환을 형성하지 않아도 된다. R8∼R11에 있어서, 인접하는 치환기끼리가 서로 결합하여 환 구조를 형성해도 되고, 서로 결합하지 않아, 환을 형성하지 않아도 된다.]
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 식(P)로 표시되는 제 1 화합물이 하기 식(1)로 표시되는 화합물을 포함하는, 유기 전기발광 소자.
    [화학식 3]
    Figure pct00194

    [식(1)에 있어서,
    R1과 R2, R2와 R3, R4와 R5, R5와 R6, R6과 R7, R8과 R9, R9와 R10 및 R10과 R11로부터 선택되는 각 쌍의 각각에 있어서, Rn과 Rn+1(n은 1, 2, 4∼6 및 8∼10으로부터 선택되는 정수를 나타냄)은 서로 결합하여, Rn과 Rn+1이 결합하는 2개의 환형성 탄소 원자와 함께, 탄소 원자, 산소 원자, 황 원자, 질소 원자로 구성되는 원자수 3 이상의 환 구조를 형성해도 되고, 또는 Rn과 Rn+1은 서로 결합하지 않아, 환을 형성하지 않아도 된다. 이 환 구조를 구성하는 원자 중, 치환기를 가질 수 있는 원자는 수소 원자 또는 치환기를 갖고, 해당 치환기는 각각 독립적으로 할로젠 원자, 사이아노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알켄일기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킨일기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 3∼20의 사이클로알킬기, 아미노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 플루오로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 플루오로알콕시기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬싸이오기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴싸이오기, -Si(R101)(R102)(R103)으로 표시되는 기, -N(R104)(R105)로 표시되는 기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50의 헤테로아릴기로부터 선택된다. 그들 치환기끼리가 결합하여 추가적인 환 구조를 형성해도 된다. 한편, 상기 원자수 3 이상의 환의 원자수에는, 상기 치환기의 원자수는 포함하지 않는다.
    상기 원자수 3 이상의 환 구조를 형성하지 않는 R1∼R11은 수소 원자 또는 치환기를 나타내고, R1∼R11이 치환기를 나타내는 경우, R1∼R11은 상기와 동일하다.]
  4. 제 3 항에 있어서,
    Rn과 Rn+1이 결합하는 2개의 환형성 탄소 원자와 함께, 탄소 원자, 산소 원자, 황 원자, 질소 원자로 구성되는 원자수 3 이상의 환이, 하기 식(2)∼(8)로부터 선택되는 어느 하나의 환인, 유기 전기발광 소자.
    [화학식 4]
    Figure pct00195

    (식(2)∼(8)에 있어서, *1과 *2, *3과 *4, *5와 *6, *7과 *8, *9와 *10, *11과 *12 및 *13과 *14의 각각은, Rn과 Rn+1이 결합하는 상기 2개의 환형성 탄소 원자를 나타내고, Rn이 결합하는 환형성 탄소 원자는, *1과 *2, *3과 *4, *5와 *6, *7과 *8, *9와 *10, *11과 *12 및 *13과 *14가 나타내는 2개의 환형성 탄소 원자 중 어느 쪽이어도 된다.
    X는 C(R23)(R24), NR25, O, S로부터 선택된다. R12∼R25는 상기 R1∼R11과 동일하다.
    R12∼R17 및 R23∼R24는 인접하는 기끼리 서로 결합하여 환 구조를 형성해도 된다.)
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    Rn과 Rn+1이 결합하는 2개의 환형성 탄소 원자와 함께, 탄소 원자, 산소 원자, 황 원자, 질소 원자로 구성되는 원자수 3 이상의 환이, 하기 식(9)∼(11)로부터 선택되는 어느 하나의 환인, 유기 전기발광 소자.
    [화학식 5]
    Figure pct00196

    (식(9)∼(11)에 있어서, *1과 *2 및 *3과 *4의 각각은, Rn과 Rn +1이 결합하는 상기 2개의 환형성 탄소 원자를 나타내고, Rn이 결합하는 환형성 탄소 원자는, *1과 *2 또는 *3과 *4가 나타내는 2개의 환형성 탄소 원자 중 어느 쪽이어도 된다.
    R31∼R37 및 R41∼R44는 상기 R12∼R25와 동일하고, X는 상기 X와 동일하다.
    R31∼R37 및 R41∼R44는 인접하는 기끼리 서로 결합하여 환 구조를 형성해도 된다.)
  6. 제 5 항에 있어서,
    Rn과 Rn+1이 결합하는 2개의 환형성 탄소 원자와 함께, 탄소 원자, 산소 원자, 황 원자, 질소 원자로 구성되는 원자수 3 이상의 환이, 하기 식(9) 및 (10)으로부터 선택되는 어느 하나의 환인, 유기 전기발광 소자.
    [화학식 6]
    Figure pct00197

    (식(9) 또는 (10)에 있어서, *1과 *2는, Rn과 Rn +1이 결합하는 상기 2개의 환형성 탄소 원자를 나타내고, Rn이 결합하는 환형성 탄소 원자는, *1과 *2가 나타내는 2개의 환형성 탄소 원자 중 어느 쪽이어도 된다.
    R31∼R37은 상기 R12∼R25와 동일하고, X는 상기와 동일하다.
    R31∼R37은 인접하는 기끼리 서로 결합하여 환 구조를 형성해도 된다.)
  7. 제 3 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    식(1)에 있어서, R2, R4, R5, R10 및 R11 중 적어도 1개가, 상기 원자수 3 이상의 환 구조를 형성하지 않는 기로서, 할로젠 원자, 사이아노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알켄일기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킨일기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 3∼20의 사이클로알킬기, 아미노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 플루오로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 플루오로알콕시기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬싸이오기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴싸이오기, -Si(R101)(R102)(R103)으로 표시되는 기[R101∼R103은 상기와 동일], -N(R104)(R105)로 표시되는 기[R104 및 R105는 상기와 동일], 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50의 헤테로아릴기인, 유기 전기발광 소자.
  8. 제 7 항에 있어서,
    식(1)에 있어서, R2가, 상기 원자수 3 이상의 환 구조를 형성하지 않는 기로서, 할로젠 원자, 사이아노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알켄일기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킨일기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 3∼20의 사이클로알킬기, 아미노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 플루오로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 플루오로알콕시기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬싸이오기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴싸이오기, -Si(R101)(R102)(R103)으로 표시되는 기[R101∼R103은 상기와 동일], -N(R104)(R105)로 표시되는 기[R104 및 R105는 상기와 동일], 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50의 헤테로아릴기인, 유기 전기발광 소자.
  9. 제 3 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    식(1)에 있어서, Rn과 Rn+1이 결합하는 2개의 환형성 탄소 원자와 함께, 탄소 원자, 산소 원자, 황 원자, 질소 원자로 구성되는 원자수 3 이상의 환 구조를 형성하는 경우의 환 구조가 갖는 치환기가, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬기, -N(R104)(R105)로 표시되는 기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50의 헤테로아릴기, 또는 하기의 군으로부터 선택되는 기 중 어느 하나인, 유기 전기발광 소자.
    [화학식 7]
    Figure pct00198

    (식 중, Rc는 각각 독립적으로 상기 R1∼R11과 동일하다. X는 상기와 동일하다.
    p1은 0∼5의 정수, p2는 0∼4의 정수, p3은 0∼3의 정수, p4는 0∼7의 정수이다.)
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 환 구조가 갖는 치환기가, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기, 또는 하기의 군으로부터 선택되는 기 중 어느 하나인, 화합물.
    [화학식 8]
    Figure pct00199

    (식 중, Rc는 각각 독립적으로 상기 R1∼R11과 동일하다.
    p1은 0∼5의 정수, p2는 0∼4의 정수, p4는 0∼7의 정수이다.)
  11. 제 3 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    식(1)에 있어서, 상기 환 구조를 형성하지 않는 R1∼R11이 각각 독립적으로 수소 원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬기, -N(R104)(R105)로 표시되는 기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50의 헤테로아릴기, 또는 하기의 군으로부터 선택되는 기 중 어느 하나인, 유기 전기발광 소자.
    [화학식 9]
    Figure pct00200

    (식 중, Rc는 각각 독립적으로 상기 R1∼R11과 동일하다. X는 상기와 동일하다.
    p1은 0∼5의 정수, p2는 0∼4의 정수, p3은 0∼3의 정수, p4는 0∼7의 정수이다.)
  12. 제 4 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    식(2)∼(11)에 있어서, R12∼R22, R31∼R37 및 R41∼R44가 각각 독립적으로 수소 원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬기, -N(R104)(R105)로 표시되는 기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50의 헤테로아릴기, 또는 하기의 군으로부터 선택되는 기 중 어느 하나인, 유기 전기발광 소자.
    [화학식 10]
    Figure pct00201

    (식 중, Rc는 각각 독립적으로 상기 R1∼R11과 동일하다. X는 상기와 동일하다.
    p1은 0∼5의 정수, p2는 0∼4의 정수, p3은 0∼3의 정수, p4는 0∼7의 정수이다.)
  13. 제 3 항에 있어서,
    상기 식(1)로 표시되는 제 1 화합물이 하기 식(1-1)∼(1-3) 및 (1-5) 중 어느 하나로 표시되는 화합물을 포함하는, 유기 전기발광 소자.
    [화학식 11]
    Figure pct00202

    (식(1-1)∼(1-3) 및 (1-5)에 있어서, R1∼R11은 상기와 동일하다. 환 a∼f는 각각 독립적으로 탄소 원자, 산소 원자, 황 원자, 질소 원자로 구성되는 원자수 3 이상의 환 구조이다. 이 환은 추가로 치환기를 갖고 있어도 되고, 그들 치환기끼리가 결합하여 환 구조를 형성해도 된다. 추가로 갖고 있어도 되는 치환기는, R1∼R11이 치환기를 나타내는 경우와 동일하다. 한편, 상기 원자수 3 이상의 환은, 추가로 치환되어 있는 치환기의 원자수는 포함하지 않는다.)
  14. 제 3 항에 있어서,
    상기 식(1)로 표시되는 제 1 화합물이 하기 식(2-2) 및 (2-5) 중 어느 하나로 표시되는 화합물인, 유기 전기발광 소자.
    [화학식 12]
    Figure pct00203

    (식(2-2) 및 (2-5)에 있어서, R1, R3, R4 및 R7∼R11은 상기와 동일하다. 환 b 및 g∼h는 각각 독립적으로 탄소 원자, 산소 원자, 황 원자, 질소 원자로 구성되는 원자수 3 이상의 환 구조이다. 이 환은 추가로 치환기를 갖고 있어도 되고, 그들 치환기끼리가 결합하여 환 구조를 형성해도 된다. 추가로 갖고 있어도 되는 치환기는, R1∼R11이 치환기를 나타내는 경우와 동일하다. 한편, 상기 원자수 3 이상의 환은, 추가로 치환되어 있는 치환기의 원자수는 포함하지 않는다.)
  15. 제 3 항에 있어서,
    상기 식(1)로 표시되는 제 1 화합물이 하기 식(3-1)로 표시되는 화합물인, 유기 전기발광 소자.
    [화학식 13]
    Figure pct00204

    (식(3-1)에 있어서, R3, R4, R7, R8 및 R11은 상기와 동일하다. 환 b, e 및 h는 각각 독립적으로 탄소 원자, 산소 원자, 황 원자, 질소 원자로 구성되는 원자수 3 이상의 환 구조이다. 이 환은 추가로 치환기를 갖고 있어도 되고, 그들 치환기끼리가 결합하여 환 구조를 형성해도 된다. 추가로 갖고 있어도 되는 치환기는, R1∼R11이 치환기를 나타내는 경우와 동일하다. 한편, 상기 원자수 3 이상의 환은, 추가로 치환되어 있는 치환기의 원자수는 포함하지 않는다.)
  16. 제 13 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 a∼f환이 추가로 치환기를 갖는 경우의 치환기가, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬기, -N(R104)(R105)로 표시되는 기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50의 헤테로아릴기, 또는 하기의 군으로부터 선택되는 기 중 어느 하나인, 유기 전기발광 소자.
    [화학식 14]
    Figure pct00205

    (식 중, Rc는 각각 독립적으로 상기 R1∼R11과 동일하다. X는 상기와 동일하다.
    p1은 0∼5의 정수, p2는 0∼4의 정수, p3은 0∼3의 정수, p4는 0∼7의 정수이다.)
  17. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,
    상기 환 g 및 h가 추가로 치환기를 갖는 경우의 치환기가, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기, 또는 하기의 군으로부터 선택되는 기 중 어느 하나인 유기 전기발광 소자.
    [화학식 15]
    Figure pct00206

    (식 중, Rc는 각각 독립적으로 상기 R1∼R11과 동일하다.
    p1은 0∼5의 정수, p2는 0∼4의 정수, p4는 0∼7의 정수이다.)
  18. 제 3 항에 있어서,
    상기 식(1)로 표시되는 제 1 화합물이 하기 식(4-1)∼(4-4) 중 어느 하나로 표시되는 화합물인, 유기 전기발광 소자.
    [화학식 16]
    Figure pct00207

    (식(4-1)∼(4-4)에 있어서, X는 C(R23)(R24), NR25, O, S로부터 선택된다. R1∼R5, R7∼R11, R41∼R48 및 R23∼R25는 상기 R1∼R11과 동일하다.)
  19. 제 13 항 또는 제 18 항에 있어서,
    R1∼R3은 수소 원자 또는 치환기를 나타내고, R1∼R3이 치환기를 나타내는 경우, R1∼R3은 각각 독립적으로 할로젠 원자, 사이아노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알켄일기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킨일기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 3∼20의 사이클로알킬기, 아미노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 플루오로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 플루오로알콕시기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬싸이오기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴싸이오기, -Si(R101)(R102)(R103)으로 표시되는 기[R101∼R103은 상기와 동일], -N(R104)(R105)로 표시되는 기[R104 및 R105는 상기와 동일], 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50의 헤테로아릴기인, 유기 전기발광 소자.
  20. 제 13 항 또는 제 18 항에 있어서,
    R2가, 상기 원자수 3 이상의 환 구조를 형성하지 않는 기로서, 할로젠 원자, 사이아노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알켄일기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킨일기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 3∼20의 사이클로알킬기, 아미노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 플루오로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 플루오로알콕시기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬싸이오기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴싸이오기, -Si(R101)(R102)(R103)으로 표시되는 기[R101∼R103은 상기와 동일], -N(R104)(R105)로 표시되는 기[R104 및 R105는 상기와 동일], 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50의 헤테로아릴기인, 유기 전기발광 소자.
  21. 제 3 항에 있어서,
    상기 식(1)로 표시되는 제 1 화합물이 하기 식(5-1)로 표시되는 화합물인, 유기 전기발광 소자.
    [화학식 17]
    Figure pct00208

    (식(5-1)에 있어서, X는 C(R23)(R24), NR25, O, S로부터 선택된다. R3, R4, R7, R8, R11, R41∼R52 및 R23∼R25는 상기 R1∼R11과 동일하다.)
  22. 제 21 항에 있어서,
    R25는 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기인, 유기 전기발광 소자.
  23. 제 3 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,
    식(1)에 있어서, R1과 R2, R2와 R3, R4와 R5, R5와 R6, R6과 R7, R8과 R9, R9와 R10 및 R10과 R11로부터 선택되는 적어도 2쌍의 각각에 있어서, Rn과 Rn+1(n은 1, 2, 4∼6 및 8∼10으로부터 선택되는 정수를 나타냄)은 서로 결합하여, Rn과 Rn+1이 결합하는 2개의 환형성 탄소 원자와 함께, 탄소 원자, 산소 원자, 황 원자, 질소 원자로 구성되는 원자수 3 이상의 환 구조를 형성하는, 유기 전기발광 소자.
  24. 제 23 항에 있어서,
    R4와 R5, R5와 R6, R6과 R7, R8과 R9, R9와 R10 및 R10과 R11로부터 선택되는 적어도 2쌍의 각각에 있어서, Rn과 Rn +1(n은 4∼6 및 8∼10으로부터 선택되는 정수를 나타냄)은 서로 결합하여, Rn과 Rn +1이 결합하는 2개의 환형성 탄소 원자와 함께, 탄소 원자, 산소 원자, 황 원자, 질소 원자로 구성되는 원자수 3 이상의 환 구조를 형성하는, 유기 전기발광 소자.
  25. 제 3 항에 있어서,
    R1∼R3은 수소 원자 또는 치환기를 나타내고, R1∼R3이 치환기를 나타내는 경우, R1∼R3은 각각 독립적으로 할로젠 원자, 사이아노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알켄일기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킨일기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 3∼20의 사이클로알킬기, 아미노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 플루오로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 플루오로알콕시기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1∼20의 알킬싸이오기, 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴싸이오기, -Si(R101)(R102)(R103)으로 표시되는 기[R101∼R103은 상기와 동일], -N(R104)(R105)로 표시되는 기[R104 및 R105는 상기와 동일], 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼50의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50의 헤테로아릴기인, 유기 전기발광 소자.
  26. 제 3 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,
    식(1)에 있어서, R1과 R2로 이루어지는 쌍과 R2와 R3으로 이루어지는 쌍; R4와 R5로 이루어지는 쌍과 R5와 R6으로 이루어지는 쌍; R5와 R6으로 이루어지는 쌍과 R6과 R7로 이루어지는 쌍; R8과 R9로 이루어지는 쌍과 R9와 R10으로 이루어지는 쌍; 및 R9와 R10으로 이루어지는 쌍과 R10과 R11로 이루어지는 쌍이, 환 구조를 동시에 형성하지 않는, 유기 전기발광 소자.
  27. 제 1 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 식(P)로 표시되는 제 1 화합물이, 상기 형광 발광층에 포함되는 도펀트 재료인, 유기 전기발광 소자.
  28. 제 1 항 내지 제 27 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 화합물이 다환 방향족 골격 함유 화합물인, 유기 전기발광 소자.
  29. 제 1 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 화합물이 축합 다환 방향족 골격 함유 화합물인, 유기 전기발광 소자.
  30. 제 1 항 내지 제 29 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 화합물이 3환 이상의 축합 다환 방향족 골격을 함유하는, 유기 전기발광 소자.
  31. 제 1 항 내지 제 30 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 화합물이 안트라센 골격 함유 화합물, 크라이센 골격 함유 화합물, 피렌 골격 함유 화합물, 또는 플루오렌 골격 함유 화합물인, 유기 전기발광 소자.
  32. 제 31 항에 있어서,
    상기 안트라센 골격 함유 화합물이 하기 식(19)로 표시되는, 유기 전기발광 소자.
    [화학식 18]
    Figure pct00209

    (식(19)에 있어서, R101∼R110은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기이고, 해당 치환기는 상기 R1∼R11과 동일하거나, 또는 (-L-Ar)이다. 단, R101∼R110 중 적어도 1개는 (-L-Ar)로 표시되고, L은 각각 독립적으로 단일결합 및 연결기로부터 선택되고, 연결기는 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼30의 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼30의 헤테로아릴렌기이며, Ar은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50의 단환기, 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 8∼50의 축합환기, 또는 상기 단환기와 상기 축합환기의 조합으로 구성되는 기이다.)
  33. 제 32 항에 있어서,
    상기 안트라센 골격 함유 화합물이 하기 식(20)으로 표시되는, 유기 전기발광 소자.
    [화학식 19]
    Figure pct00210

    (식(20)에 있어서, R101∼R108은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기이고, 해당 치환기는 상기 R1∼R11과 동일하다. Ar11 및 Ar12는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50의 단환기, 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 8∼50의 축합환기, 또는 상기 단환기와 상기 축합환기의 조합으로 구성되는 기이며, L1은 각각 독립적으로 단일결합 및 연결기로부터 선택되고, 연결기는 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼30의 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼30의 헤테로아릴렌기이다.)
  34. 제 31 항 내지 제 33 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 크라이센 골격 함유 화합물이 하기 식(21)로 표시되는, 유기 전기발광 소자.
    [화학식 20]
    Figure pct00211

    (식(21)에 있어서, R201∼R212는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기이고, 해당 치환기는 상기 R1∼R11과 동일하거나, 또는 (-L2-Ar21)이다. 단, R201∼R212 중 적어도 1개는 (-L2-Ar21)로 표시되고, L2는 각각 독립적으로 단일결합 및 연결기로부터 선택되고, 연결기는 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼30의 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼30의 헤테로아릴렌기이며, Ar21은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50의 단환기, 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 8∼50의 축합환기, 또는 상기 단환기와 상기 축합환기의 조합으로 구성되는 기이다.)
  35. 제 31 항 내지 제 34 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 피렌 골격 함유 화합물이 하기 식(22)로 표시되는, 유기 전기발광 소자.
    [화학식 21]
    Figure pct00212

    (식(22)에 있어서, R301∼R310은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기이고, 해당 치환기는 상기 R1∼R11과 동일하거나, 또는 (-L3-Ar31)이다. 단, R301∼R310 중 적어도 1개는 (-L3-Ar31)로 표시되고, L3은 각각 독립적으로 단일결합 및 연결기로부터 선택되고, 연결기는 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼30의 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼30의 헤테로아릴렌기이며, Ar31은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50의 단환기, 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 8∼50의 축합환기, 또는 상기 단환기와 상기 축합환기의 조합으로 구성되는 기이다.)
  36. 제 31 항 내지 제 35 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플루오렌 골격 함유 화합물이 하기 식(23)으로 표시되는, 유기 전기발광 소자.
    [화학식 22]
    Figure pct00213

    (식(23)에 있어서, R401∼R410은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기이고, 해당 치환기는 상기 R1∼R11과 동일하거나, 또는 (-L4-Ar41)이다. 단, R401∼R410 중 적어도 1개는 (-L4-Ar41)로 표시되고, L4는 각각 독립적으로 단일결합 및 연결기로부터 선택되고, 연결기는 치환 또는 비치환된 환형성 탄소수 6∼30의 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼30의 헤테로아릴렌기이며, Ar41은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 5∼50의 단환기, 치환 또는 비치환된 환형성 원자수 8∼50의 축합환기, 또는 상기 단환기와 상기 축합환기의 조합으로 구성되는 기이다. R401과 R402, R402와 R403, R403과 R404, R405와 R406, R406과 R407 및 R407과 R408로부터 선택되는 1 이상의 조합이 서로 결합하여 환을 형성해도 된다.)
  37. 제 3 항 내지 제 36 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 형광 발광층이 상기 식(1)로 표시되는 제 1 화합물을 함유하는, 유기 전기발광 소자.
  38. 제 37 항에 있어서,
    상기 형광 발광층이 상기 식(1)로 표시되는 제 1 화합물을 0.1∼30질량% 함유하는, 유기 전기발광 소자.
  39. 제 1 항 내지 제 38 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 형광 발광층이 중금속 착체를 포함하지 않는, 유기 전기발광 소자.
  40. 제 1 항 내지 제 39 항 중 어느 한 항에 기재된 유기 전기발광 소자를 구비한, 전자 기기.
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