방향족 아민 유도체 및 이를 이용한 유기 전기 발광 소자 document_id A220623042299

유기 물질을 사용한 유기 EL 소자는 고체 발광형의 저렴한 대면적 풀컬러 표시 소자로서의 용도가 유망시되어 많은 개발이 행해지고 있다. 일반적으로, EL 소자는 발광층 및 상기 층을 협지한 한 쌍의 대향 전극으로 구성되어 있다. 발광은, 양 전극 사이에 전계가 인가되면, 음극 측으로부터 전자가 주입되고, 양극 측으로부터 정공이 주입된다. 또한, 이 전자가 발광층에 있어서 정공과 재결합하여, 여기 상태를 생성하여, 여기 상태가 기저 상태로 되돌아갈 때에 에너지를 빛으로서 방출하는 현상이다. 종래의 유기 EL 소자는, 무기 발광 다이오드에 비해 구동전압이 높고, 발광휘도나 발광효율도 낮았다. 또한, 특성 열화도 현저해 실용화에는 이르고 있지 않았다. 최근의 유기 EL 소자는 서서히 개량되고 있지만, 한층 더 높은 발광효율, 장수명이 요구되고 있다. 예컨대, 단일의 모노안트라센 화합물을 유기 발광 재료로서 이용하는 기술이 개시되어 있다(일본 특허공개 제1999-3782호 공보(특허문헌 1)). 그러나, 이 기술에 있어서는, 예컨대 전류밀도 165 mA/cm2에 있어서, 1650 cd/m2의 휘도밖에 얻어지지 않고, 효율은 1 cd/A로 매우 낮아 실용적이지 않다. 또한, 단일의 비스안트라센 화합물을 유기 발광 재료로서 이용하는 기술이 개시되어 있다(일본 특허공개 제1996-12600호 공보(특허문헌 2)). 그러나, 이 기술에 있어서도, 효율은 1 내지 3 cd/A 정도로 낮아 실용화를 위한 개량이 요청되고 있었다. 한편, 유기 발광 재료로서, 다이스타이릴 화합물을 이용하여, 이것에 스타이릴아민 등을 첨가한 것을 이용한 장수명의 유기 EL 소자가 제안되어 있다(국제공개 WO94/06157호 공보(특허문헌 3)). 그러나, 이 소자는, 반감 수명이 충분히 길지 않고, 한층 더 개량이 요청되고 있었다. 또한, 모노- 또는 비스-안트라센 화합물과 다이스타이릴 화합물을 유기 발광 매체층으로 이용한 기술이 개시되어 있다(일본 특허공개 제2001-284050호 공보(특허문헌 4)). 그러나, 이들의 기술에 있어서는, 스타이릴 화합물의 공액 구조에 의해 발광 스펙트럼이 장파장화하여 색 순도를 악화시키고 있었다. 또한, 다이아미노나프탈렌 화합물을 발광층에 이용한 소자가 개시되어 있다(일본 특허공개 제1999-273860호 공보(특허문헌 5)). 그러나, 이 소자는 반감수명이 충분하지 않고, 한층 더 개량이 요청되고 있다. 발명이 해결하고자 하는 과제 본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 발광휘도 및 발광효율이 높고 수명이 긴 유기 EL 소자, 및 이를 실현하는 신규한 방향족 아민 유도체를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다. 과제를 해결하기 위한 수단 본 발명자는, 상기 바람직한 성질을 갖는 방향족 아민 유도체 및 이를 사용한 유기 EL 소자를 개발하도록 예의 연구를 거듭한 결과, 하기 화학식 1 내지 4의 어느 하나로 표시되는 나프탈렌 구조에 치환기를 갖는 다이페닐아미노기가 결합된 방향족 아민 유도체를 이용하는 것에 의해 그 목적을 달성할 수 있는 것을 발견했다. 본 발명은, 이러한 지견에 기초하여 완성된 것이다. 즉, 본 발명은, 하기 화학식 1 내지 4의 어느 하나로 표시되는 방향족 아민 유도체를 제공하는 것이다. 상기 식에서, R1 및 R2는, 각각 독립적으로, 수소원자, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 50의 알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 5 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 50의 아르알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 3 내지 50의 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 50의 알콕실기, 치환 또는 비치환의 탄소수 5 내지 50의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환의 탄소수 5 내지 50의 아릴아미노기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 20의 알킬아미노기, 사이아노기 또는 할로젠원자를 나타내고, A1 내지 A4는, 각각 독립적으로, 수소원자, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 50의 알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 5 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 50의 아르알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 3 내지 50의 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 50의 알콕실기, 치환 또는 비치환의 탄소수 5 내지 50의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환의 탄소수 5 내지 50의 아릴아미노기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 20의 알킬아미노기, 치환 또는 비치환의 실릴기, 또는 할로젠원자를 나타내고, a 내지 d는, 각각 독립적으로, 0 내지 5의 정수를 나타내고, a 내지 d의 각각이 2 이상인 경우, A1 내지 A4는 각각 동일하거나 상이할 수 있고, 서로 연결하여 포화 또는 불포화 환을 형성할 수도 있으며, 또한 A1과 A2, A3과 A4는 각각 연결하여 포화 또는 불포화의 환을 형성할 수 있되, 단, R1 및 R2가 동시에 수소원자인 경우는 없고, A1 내지 A4의 모두가 수소원자인 경우는 없다. 상기 식에서, R1, R2, A1 내지 A4 및 a 내지 d는 각각 상기와 같고, a 내지 d의 각각이 2 이상인 경우, A1 내지 A4는 각각 동일하거나 상이할 수 있고, 서로 연결하여 포화 또는 불포화 환을 형성할 수 있으며, 또한 A1과 A2, A3과 A4는 각각 연결하여 포화 또는 불포화 환을 형성할 수 있되, 단, R1 및 R2가 동시에 수소원자인 경우는 없고, A1 내지 A4 중 적어도 하나는 치환 또는 비치환의 탄소수 3 내지 10의 2급 또는 3급 알킬기이다. 상기 식에서, R1, R2, A1 내지 A4 및 a 내지 d는, 각각 상기와 같고, a 내지 d의 각각이 2 이상인 경우, A1 내지 A4는 각각 동일하거나 상이할 수 있고, 서로 연결하여 포화 또는 불포화 환을 형성할 수 있으며, 또한 A1과 A2, A3과 A4는 각각 연결하여 포화 또는 불포화 환을 형성할 수 있되, 단, R1 및 R2가 동시에 수소원자인 경우는 없고, a 내지 d 중 적어도 하나는 2 이상의 정수이다. 상기 식에서, R1, R2, A1 내지 A4 및 a 내지 d는, 각각 상기와 같고, a 내지 d의 각각이 2 이상인 경우, A1 내지 A4는 각각 동일하거나 상이할 수 있고, 서로 연결하여 포화 또는 불포화 환을 형성할 수 있으며, 또한 A1과 A2, A3과 A4는 각각 연결하여 포화 또는 불포화 환을 형성할 수도 있되, 단, R1 및/또는 R2가 치환 또는 비치환의 탄소수 3 내지 10의 2급 또는 3급 알킬기 이며, A1 내지 A4의 모두가 수소원자인 경우는 없다. 또한, 본 발명은, 음극과 양극 사이에 적어도 발광층을 포함하는 일층 또는 복수층으로 이루어지는 유기 박막층이 협지되어 있는 유기 EL 소자에 있어서, 상기 유기 박막층의 적어도 1층이 상기 방향족 아민 유도체를 단독으로 또는 혼합물의 성분으로서 함유하는 유기 EL 소자, 및 음극과 양극 사이에 적어도 발광층을 포함하는 일층 또는 복수층으로 이루어지는 유기 박막층이 협지되어 있는 유기 EL 소자에 있어서, 상기 양극과 상기 발광층 사이에 상기 방향족 아민 유도체를 주성분으로서 함유하는 유기층을 갖는 유기 EL 소자를 제공하는 것이다. 발명의 효과 본 발명의 화학식 1 내지 4의 어느 하나로 표시되는 방향족 아민 유도체를 사용한 유기 EL 소자는, 발광휘도 및 발광효율이 높고, 장시간 사용하더라도 열화하기 어렵고 수명이 길다.