KR101691655B1

KR101691655B1 - 유기 전계발광 소자

Info

Publication number: KR101691655B1
Application number: KR1020080085363A
Authority: KR
Inventors: 아키라 다케다
Original assignee: 유디씨 아일랜드 리미티드
Priority date: 2007-08-29
Filing date: 2008-08-29
Publication date: 2016-12-30
Also published as: JP2009076865A; US20090058279A1; KR20090023298A; KR20150056512A; US8012609B2; EP2031037A1; EP2031037B1

Abstract

유기 전계발광 소자는 한 쌍의 전극: 및 발광층을 포함하고 하기의 화학식 (I)에 의해 나타나는 화합물을 함유하는, 한 쌍의 전극 사이의 유기층을 포함한다:

화학식 (I)

(식 중,

각각의 R¹ 내지 R⁷이 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 나타내고, 단 R¹ 내지 R⁷ 중 하나 이상이 중수소 원자 또는 중수소 원자를 함유하는 치환기를 나타냄).

Description

유기 전계발광 소자 {ORGANIC ELECTROLUMINESCENCE DEVICE}

본 발명은 전기적 에너지를 빛으로 변환할 수 있고, 따라서 빛을 방출하는 유기 전계발광 소자 (이하에서, 상기 소자는 "유기 EL 소자", "발광 소자", 또는 "소자"로 언급될 수 있음), 특히 발광 특성 및 내구성이 우수한 유기 전계발광 소자에 관한 것이다.

오늘날, 유기 발광 물질를 사용하는 다양한 표시 소자 (유기 발광 소자)에 대한 연구 및 개발이 활발히 이루어지고 있다. 상기 소자 중, 유기 EL 소자는 저전압에서 고휘도를 갖는 발광을 실행할 수 있고, 따라서 유망한 표시 소자로 주목받고 있다.

최근, 소자는 인광 물질을 사용하여 효율성이 개선되었다. 인광 물질로서, 이리듐 착물 및 백금 착물이 알려져 있다 (예를 들어, 미국 특허 제 6303238 호, 및 국제 특허 출원 제 00/57676 및 00/70655를 참조). 그러나 만족스런 내구성이 거기에 개시된 기술로는 달성될 수 없다.

국제 특허 출원 제 02/047440 호는 중수소 원자를 함유하는 유기 화합물의 사용을 개시하나, 상기 유기 화합물 및 인광 금속 착물 물질의 사용을 조합하여 발 생하는 효과에 대해서는 기재하지 않았다.

JP-A-2005-48004 (본원에서 사용되는 것과 같은 용어 "JP-A"는 "미심사 출원된 일본 특허 명세서"를 언급함)은 상온에서 인광을 생성하는 중수소-함유 카르바졸 물질의 사용을 개시하나, 또한 상기 카르바졸 물질 및 인광 금속 착물 물질의 사용을 조합하여 발생하는 효과에 대해서는 기재하지 않는다.

발명의 요약

본 발명의 목적은 효율성 (전력 소비) 및 내구성에서 우수한 발광 소자를 제공하는 것이다.

상기-기재된 목적은 하기를 수단으로 달성되었다.

<1> 하기를 포함하는 유기 전계발광 소자:

한 쌍의 전극; 및

발광층을 포함하고 하기의 화학식 (I)에 의해 나타나는 화합물을 함유하는, 한 쌍의 전극 사이의 유기층:

화학식 (I)

(식 중,

<2> <1>에 있어서, 발광층이 인광 물질을 함유하는 유기 전계발광 소자.

<3> <1>에 있어서, 발광층이 백금 착물 인광 물질 및 이리듐 착물 인광 물질 중 하나 이상을 함유하는 유기 전계발광 소자.

<4> <1>에 있어서, 발광층이 백금 착물 인광 물질을 함유하는 유기 전계발광 소자.

<5> <1>에 있어서, 발광층이 사배위 리간드를 갖는 백금 착물 인광 물질을 함유하는 유기 전계발광 소자.

<6> <1>에 있어서, 화학식 (I)에서 R² 내지 R⁷의 하나 이상이 중수소 원자를 나타내는 유기 전계발광 소자.

<7> <1>에 있어서, 화학식 (I)에 의해 나타나는 화합물이 발광층에 함유되는 유기 전계발광 소자.

<8> <1>에 있어서, 화학식 (I)에 의해 나타나는 화합물이 발광층에 인접한 층에 함유되는 유기 전계발광 소자.

<9> <1>에 있어서, 화학식 (I)에서 R¹이 아릴기 또는 헤테로아릴기를 나타내 는 유기 전계발광 소자.

<10> <1>에 있어서, 화학식 (I)에서 R² 및 R³의 하나 이상이 삼차 또는 사차 탄소 원자를 갖는 알킬기이고, 알킬기가 삼차 또는 사차 탄소 원자를 통해 화합물에 결합되는 유기 전계발광 소자.

<11> <1>에 있어서, 화학식 (I)에 의해 나타나는 화합물이 하기의 화학식 (Ia)에 의해 나타나는 유기 전계발광 소자:

화학식 (Ia)

(식 중,

R^2a 내지 R^7a는 각각 화학식 (I)에 의해 나타나는 화합물에서 R² 내지 R⁷와 동일한 의미를 갖고,

n^1a는 2 내지 6의 정수를 나타내고,

L^1a는 n^1a-가 결합기를 나타냄).

<12> <1>에 있어서, 화학식 (I)에 의해 나타나는 화합물이 하기의 화학식 (Ib)에 의해 나타나는 유기 전계발광 소자:

화학식 (Ib)

(식 중,

R^2b, R^3b 및 R^5b는 각각 화학식 (I)에 의해 나타나는 화합물에서 R², R³ 및 R⁵와 동일한 의미를 갖고,

n^1b는 2 내지 4의 정수를 나타내고,

L^1b는 n^1b-가 결합기를 나타냄).

<13> <1>에 있어서, 화학식 (I)에 의해 나타나는 화합물이 하기의 화학식 (Ic)에 의해 나타나는 유기 전계발광 소자:

화학식 (Ic)

(Ind)_n-L

(식 중,

Ind는 화학식 (I)에 의해 나타나는 화합물의 잔기 구조를 나타내고,

L은 화학식 (I)에 의해 나타나는 화합물의 인돌 고리의 2- 또는 3-위치에 결합되는 결합기를 나타내고,

n은 2이상인 정수를 나타냄).

발명의 상세한 설명

본 발명의 유기전계 발광 소자 (이하에서 "본 발명의 소자"로 언급될 수 있음)는 한 쌍의 전극 사이에서, 발광층을 함유하는 하나 이상의 유기층 (오직 유기 화합물로 구성될 수 있거나 무기화합물을 함유할 수 있음)을 갖고, 임의의 유기층에서 하기의 화학식 (I)에 의해 나타나는 하나 이상의 화합물을 함유한다.

화학식 (I)에 의해 나타나는 본 발명의 화합물은 우수한 화학 안정성을 갖고, 예를 들어, 소자 작동 시 물질의 분해와 같은 저하를 덜 겪는다. 그러므로 분해 생성물에 의해 발생할 수 있는 유기 전계발광 소자의 효율성 또는 수명의 저하를 방지할 수 있다.

화학식 (I)에 의해 나타나는 화합물은 하기에 기재될 것이다.

화학식 (I)

화학식 (I)에서, 각각의 R¹ 내지 R⁷이 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 나타내고, 단 R¹ 내지 R⁷ 중 하나 이상이 중수소 원자 또는 중수소-함유 치환기를 나타낸다.

본 발명에서 사용된 것과 같은 용어 "중수소-함유 치환기"는 치환기에서 수소 원자를 중수소 원자로 치환하여 형성되는 기를 언급한다.

화학식 (I)에서 중수소 원자와 수소 원자 사이의 적절한 비 (중수소 원자의 수: 수소 원자의 수)는 100:0 내지 1:99이다. 다른 방식으로는 화학식 (I)에서 수소 원자 및 중수소 원자의 총 합에서 중수소 원자의 비율 (중수소화율)의 의미를 갖는 상기 비는 1% 내지 100% 이다. 상기 중수소화율은 그 수 및 화학적 이동이 공지된 수소 원자를 함유하는 내부 표준 화합물과 함께 화합물의 양성자 NMR 스펙트럼을 측정하고, 그 다음 측정된 스펙트럼에서 신호의 적분 값 사이의 비를 계산하여 결정될 수 있다.

중수소/수소 비의 범위는 바람직하게는 100:0 내지 5:95 (5 내지 100%의 중수소화율과 동일), 더 바람직하게는 100:0 내지 50:50 (50 내지 100%의 중수소화율과 동일), 특히 바람직하게는 100:0 내지 80:20 (80 내지 100%의 중수소화율과 동일)이다.

화학식 (I)에 의해 나타나는 화합물의 임의의 위치에서 수소 원자는 중수소 원자일 수 있다. 바람직하게는 R² 및 R³의 수소 원자가 중수소 원자, 더욱 바람직하게는 R² 내지 R⁷의 수소 원자가 중수소 원자, 특히 바람직하게는 모든 수소 원자가 중수소 원자이다.

R¹ 내지 R⁷에 의해 나타나는 치환기는 특별히 제한하지 않고, 그의 예는 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 헤테로아릴기, 아미노기, 알콕시기, 아릴옥시기, 헤테로시클릭 옥시기, 아실기, 알콕시카르보닐기, 아릴옥시카르보닐기, 아실옥시기, 아실아미노기, 알콕시카르보닐아미노기, 아릴옥시카르보닐아미노기, 설포닐아미노기, 설파모일기, 카르바모일기, 알킬티오기, 아릴티오기, 헤테로시클릭 티오기, 설포닐기, 설피닐기, 우레이도기, 인산 아미드기, 히드록시기, 메르캅토기, 할로겐원자, 시아노기, 설포기, 카르복실기, 니트로기, 히드록삼산기, 설피노기, 히드라지노기, 이미노기, 헤테로아릴기가 아닌 헤테로시클릭기, 실릴기, 실릴옥시기, 및 중수소 원자를 포함한다. 상기 치환기는 추가로 다른 치환기로 치환될 수 있거나, 상기 치환기는 결합하여 고리를 형성할 수 있다.

알킬기는 바람직하게는 C₁ _-30, 더욱 바람직하게는 C₁ _-20, 특히 바람직하게는 C₁ _-10 알킬기이고, 예는 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, tert-부틸, n-옥틸, n-노닐, n-데실, n-도데실, n-옥타데실, n-헥사데실, 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 시클로헥실, 시클로옥틸, 1-아다만틸 및 트리플루오로메틸을 포함한다.

알케닐기는 바람직하게는 C₂ _-30, 더욱 바람직하게는 C₂ _-20, 특히 바람직하게는 C_2-10 알케닐기이고, 예는 비닐, 알릴, 1-프로페닐, 1-이소프로페닐, 1-부테닐, 2-부테닐, 및 3-펜테닐을 포함한다.

알키닐기는 바람직하게는 C₂ _-30, 더욱 바람직하게는 C₂ _-20, 특히 바람직하게는 C_2-10 알키닐기이고, 예는 에티닐, 프로파르길, 1-프로피닐, 및 3-펜티닐을 포함한다.

아릴기는 바람직하게는 C₆ _-30, 더욱 바람직하게는 C₆ _-20, 특히 바람직하게는 C₆ _-12 아릴기이고, 예는 페닐, o-메틸페닐, m-메틸페닐, p-메틸페닐, 2,6-자일릴, p-큐메닐, 메시틸, 나프틸, 및 안트라닐을 포함한다.

헤테로아릴기는 바람직하게는 C₁ _-30, 더욱 바람직하게는 C₁ _-12 헤테로아릴기이고, 헤테로 원자는 예를 들어, 질소, 산소 및 황 원자이다. 상세한 예는 이미다졸릴, 피라졸릴, 피리딜, 피라질, 피리미딜, 트리아지닐, 퀴놀릴, 이소퀴놀리닐, 피롤릴, 일돌릴, 푸릴, 티에닐, 벤조옥사졸릴, 벤즈이미다졸릴, 벤조티아졸릴, 카르바졸릴, 및 아제피닐을 포함한다.

아미노기는 바람직하게는 C₀ _-30, 더욱 바람직하게는 C₀ _-20, 특히 바람직하게는 C_0-10 아미노기이고, 예는 아미노, 메틸아미노, 디메틸아미노, 디에틸아미노, 디벤질아미노, 디페닐아미노, 및 디톨릴아미노를 포함한다.

알콕시기는 바람직하게는 C₁ _-30, 더욱 바람직하게는 C₁ _-20, 특히 바람직하게는 C_1-10 알콕시기이고, 예는 메톡시, 에톡시, 부톡시, 및 2-에틸헥실옥시를 포함한다.

아릴옥시기는 바람직하게는 C₆ _-30, 더욱 바람직하게는 C₆ _-20, 특히 바람직하게 는 C₆ _-12 아릴옥시기이고, 예는 페닐옥시, 1-나프틸옥시, 및 2-나프틸옥시를 포함한다.

헤테로시클릭 옥시기는 바람직하게는 C₁ _-30, 더욱 바람직하게는 C₁ _-20, 특히 바람직하게는 C₁ _-12 헤테로시클릭 옥시기이고, 예는 피리딜옥시, 피라질옥시, 피리미딜옥시, 및 퀴놀릴옥시를 포함한다.

아실기는 바람직하게는 C₂ _-30, 더욱 바람직하게는 C₂ _-20, 특히 바람직하게는 C₂ _-12 아실기이고, 예는 아세틸, 벤조일, 포르밀, 및 피발로일을 포함한다.

알콕시카르보닐기는 바람직하게는 C₂ _-30, 더욱 바람직하게는 C₂ _-20, 특히 바람직하게는 C₂ _-12 알콕시카르보닐기이고, 예는 메톡시카르보닐 및 에톡시카르보닐을 포함한다.

아릴옥시카르보닐기는 바람직하게는 C₇ _-30, 더욱 바람직하게는 C₇ _-20, 특히 바람직하게는 C₇ _-12 아릴옥시카르보닐기이고, 예는 페닐옥시카르보닐을 포함한다.

아실옥시기는 바람직하게는 C₂ _-30, 더욱 바람직하게는 C₂ _-20, 특히 바람직하게는 C₂ _-10 아실옥시기이고, 예는 아세톡시 및 벤조일옥시를 포함한다.

아실아미노기는 바람직하게는 C₂ _-30, 더욱 바람직하게는 C₂ _-20, 특히 바람직하게는 C₂ _-10 아실아미노기이고, 예는 아세틸아미노 및 벤조일아미노를 포함한다.

알콕시카르보닐아미노기는 바람직하게는 C₂ _-30, 더욱 바람직하게는 C₂ _-20, 특히 바람직하게는 C₂ _-12 알콕시카르보닐아미노기이고, 예는 메톡시카르보닐아미노를 포함한다.

아릴옥시카르보닐아미노기는 바람직하게는 C₇ _-30, 더욱 바람직하게는 C₇ _-20, 특히 바람직하게는 C₇ _-12 아릴옥시카르보닐아미노기이고, 예는 페닐옥시카르보닐아미노를 포함한다.

설포닐아미노기는 바람직하게는 C₁ _-30, 더욱 바람직하게는 C₁ _-20, 특히 바람직하게는 C₁ _-12 설포닐아미노기이고, 예는 메탄설포닐아미노 및 벤젠설포닐아미노를 포함한다.

설파모일기는 바람직하게는 C₀ _-30, 더욱 바람직하게는 C₀ _-20, 특히 바람직하게는 C₀ _-12 설파모일기이고, 예는 설파모일, 메틸설파모일, 디메틸설파모일, 및 페닐설파모일을 포함한다.

카르바모일기는 바람직하게는 C₁ _-30, 더욱 바람직하게는 C₁ _-20, 특히 바람직하게는 C₁ _-12 카르바모일기이고, 예는 카르바모일, 메틸카르바모일, 디에틸카르바모일 및 페닐카르바모일을 포함한다.

알킬티오기는 바람직하게는 C₁ _-30, 더욱 바람직하게는 C₁ _-20, 특히 바람직하게 는 C₁ _-12 알킬티오기이고, 예는 메틸티오 및 에틸티오를 포함한다.

아릴티오기는 바람직하게는 C₆ _-30, 더욱 바람직하게는 C₆ _-20, 특히 바람직하게는 C₆ _-12 아릴티오기이고, 예는 페닐티오를 포함한다.

헤테로시클릭 티오기는 바람직하게는 C₁ _-30, 더욱 바람직하게는 C₁ _-20, 특히 바람직하게는 C₁ _-12 헤테로시클릭 티오기이고, 예는 피리딜티오, 2-벤즈이미다졸릴티오, 2-벤조옥사졸릴티오, 및 2-벤즈티아졸릴티오를 포함한다.

설포닐기는 바람직하게는 C₁ _-30, 더욱 바람직하게는 C₁ _-20, 특히 바람직하게는 C_1-12 설포닐기이고, 예는 메실, 토실, 및 트리플루오로메탄설포닐을 포함한다.

설피닐기는 바람직하게는 C₁ _-30, 더욱 바람직하게는 C₁ _-20, 특히 바람직하게는 C_1-12 설피닐기이고, 예는 메탄설피닐 및 벤젠설피닐을 포함한다.

우레이도기는 바람직하게는 C₁ _-30, 더욱 바람직하게는 C₁ _-20, 특히 바람직하게는 C₁ _-12 우레이도기이고, 예는 우레이도, 메틸우레이도, 및 페닐우레이도를 포함한다.

인산 아미드기는 바람직하게는 C₁ _-30, 더욱 바람직하게는 C₁ _-20, 특히 바람직하게는 C₁ _-12 인산 아미드기이고, 예는 디에틸인산 아미드 및 페닐인산 아미드를 포함한다.

할로겐원자의 예는 불소, 염소, 브롬 및 요오드를 포함한다.

헤테로아릴기가 아닌 헤테로시클릭기는 바람직하게는 C₁ _-30, 더욱 바람직하게는 C₁ _-12 헤테로시클릭기이고, 헤테로 원자는 예를 들어, 질소, 산소, 및 황 원자이다. 상세한 예는 피페리딜, 모르폴리노, 및 피롤리딜을 포함한다.

실릴기는 바람직하게는 C₃ _-40, 더욱 바람직하게는 C₃ _-30, 특히 바람직하게는 C₃ _-24 실릴기이고, 예는 트리메틸실릴, 트리에틸실릴, 트리이소프로필실릴, 디메틸-tert-부틸실릴, 디메틸페닐실릴, 디페닐-tert-부틸실릴, 트리페닐실릴, 트리-1-나프틸실릴, 및 트리-2-나프틸실릴을 포함한다.

실릴옥시기는 바람직하게는 C₃ _-40, 더욱 바람직하게는 C₃ _-30, 특히 바람직하게는 C₃ _-24 실릴옥시기이고, 예는 트리메틸실릴옥시 및 트리페닐실릴옥시를 포함한다.

R¹과 같은 치환기는 바람직하게는 알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기 또는 실릴기, 더욱 바람직하게는 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 탄소수 4 내지 20의 헤테로아릴기, 특히 바람직하게는 탄소수 6 내지 20의 아릴기이다. 아릴기는 바람직하게는 페닐기, 1-나프틸기, 2-나프틸기, 9-안트라세닐기 또는 1-피레닐기, 더욱 바람직하게는 페닐기, 1-나프틸기, 2-나프틸기 또는 9-안트라세닐기, 특히 바람직하게는 페닐기이다.

R¹과 같은 치환기는 추가로 다른 치환기로 치환될 수 있다. 화학식 (I)에 의해 나타나는 다수의 화합물은 R¹과 같은 치환기를 거쳐 함유될 수 있다. 상기 경우에서, 화학식 (I)에 함유된 화합물의 수는 바람직하게는 2 이상, 더욱 바람직하게는 2 내지 4, 더욱더 바람직하게는 2 또는 3, 특히 바람직하게는 2이다.

R² 또는 R³와 같은 치환기는 바람직하게는 알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 또는 실릴기, 더욱 바람직하게는 알킬기, 아릴기, 또는 헤테로아릴기, 특히 바람직하게는 알킬기이다.

R² 및 R³가 알킬기인 경우, 그들은 일차 내지 사차 탄소 원자를 갖고 동시에 탄소 원자를 통해 화학식 (I)에 의해 나타나는 화합물에 결합되는 일차에서 사차의 탄소 원자를 갖는 치환기를 의미한다. 그들은 바람직하게는 이차 내지 사차의 탄소 원자를 갖고, 동시에 탄소 원자를 통해 화합물에 결합되는 치환기; 더욱 바람직하게는 삼차 또는 사차의 탄소 원자를 갖고, 동시에 탄소 원자를 통해 화합물에 결합되는 치환기; 특히 바람직하게는 사차의 탄소 원자를 갖고, 동시에 탄소 원자를 통해 화합물에 결합되는 치환기이다. 일차 탄소를 통해 화합물에 결합되는 치환기의 예는 메틸기를 포함하고; 이차 탄소를 통해 화합물에 결합되는 치환기의 예는 에틸기 및 벤질기를 포함하고; 삼차 탄소 원자를 통해 화합물에 결합되는 치환기의 예는 이소프로필기 및 디페닐메틸기를 포함하고, 사차 탄소 원자를 통해 화합물에 결합되는 치환기의 예는 tert-부틸기, 1-아다만틸기, 및 트리틸기를 포함한다.

R² 및 R³의 알킬기 각각은 바람직하게는 메틸기, 에틸기, 이소프로필기, n-부틸기, tert-부틸기, 벤질기, 디페닐메틸기, 트리틸기, 1-아다만틸기 또는 2-아다만틸기, 더욱 바람직하게는 메틸기, 이소프로필기, n-부틸기, tert-부틸기, 트리틸기 또는 1-아다만틸기, 특히 바람직하게는 tert-부틸기, 트리틸기 또는 1-아다만틸기이고, 인돌 골격 상의 수소 원자를 치환하는 알킬기의 α-위치에서의 수소 원자가 화학적으로 활성인 것으로 고려되기 때문에, 상응하는 위치에서 수소 원자의 부재는 화합물의 안정성 측면에서 바람직하다.

R² 또는 R³가 수소 원자가 아닌 것이 바람직하고, R² 또는 R³ 가 치환기 (수소 원자는 아님)인 것이 더욱 바람직하고, R³ 가 치환기 (수소 원자는 아님)인 것이 특히 바람직하다.

R⁴ 내지 R⁷과 같은 치환기 각각은 바람직하게는 알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 할로겐 원자, 시아노기 또는 실릴기이고, 더욱 바람직하게는 알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 불소 원자, 시아노기 또는 사차 실릴기이고, 특히 바람직하게는 탄소수 1 내지 10의 알킬기 또는 탄소수 1 내지 30의 트리알릴실릴기이다. 상기 치환기의 각각은 추가로 다른 치환기로 치환될 수 있거나, 상기 치환기의 임의의 두 개는 서로 고리를 형성하기 위해 조합될 수 있다.

각 치환기에서 수소 원자를 치환하는 중수소 원자의 비율은 대부분의 경우에서 높을수록 좋다. 이는 중수소 치환이 일어나는 위치가 수소 원자가 치환이 일어나지 않는 위치에 존재하는 경우에 비해, 관련 물질의 저하에 영향을 미치는 화학 반응에 대해 비활성인 것으로 여겨진다. 더욱이, 화학 반응에 대한 활성은 치환기의 종류에 따라 변한다. 그러므로, 또한 바람직한 비율의 범위도 관련된 치환기의 종류에 따라 변하는 것으로 여겨진다. 예를 들어, 치환기가 알킬기인 경우, 비율은 바람직하게는 10 내지 100%, 더욱 바람직하게는 50 내지 100%, 특히 바람직하게는 80 내지 100%이다. 치환기가 아릴기인 경우에서, 비율은 바람직하게는 20 내지 100%, 더욱 바람직하게는 70 내지 100%, 특히 바람직하게는 85 내지 100%이다.

중수소-치환된 치환기의 예는 CD₃ 기, C₂D₅ 기, CD(CD₃)₂ 기, CD₂C₆H₅ 기, CD₂C₆D₅ 기, CH₂C₆D₅ 기, C(CD₃)₃ 기, C₆DH₄ 기 (페닐-d1 기), C₆D₅ 기 (페닐-d5 기), C₅D₄N 기 (피리딜-d4 기), Si(CD₃)₃ 기 및 Si(C₆D₅)₃ 기를 포함한다. 상기 언급된 이유로 이러한 기 중, CD₃ 기, C₂D₅ 기, CD(CD₃)₂ 기, CD₂C₆D₅ 기, C(CD₃)₃ 기, C₆D₅ 기 (페닐-d5 기), C₅D₄N 기 (피리딜-d4 기), Si(CD₃)₃ 기 및 Si(C₆D₅)₃ 기가 다른 것보다 바람직하고, CD(CD₃)₂ 기, C(CD₃)₃ 기, C₆D₅ 기 (페닐-d5 기), C₅D₄N 기 (피리딜-d4 기) 및 Si(CD₃)₃ 기가 다른 것보다 더욱 바람직하고, C(CD₃)₃ 기, C₆D₅ 기 (페닐-d5 기) 및 Si(CD₃)₃ 기가 다른 것보다 특히 바람직하다.

R² 내지 R⁷의 각각은 수소 원자, 또는 중수소 원자, 또는 상기 나타낸 치환기 일 수 있더라도 바람직하게는 중수소-치환된 치환기이다. 인돌 골격 상에, R² 및 R³는 화학 반응에 대해 활성이 특히 높은 것으로 여겨지는 위치에 존재한다. 그러므로, R² 및 R³의 각각은 중수소 원자 또는 치환기가 수소 원자인 것이 바람직하고, 치환기가 중수소 원자인 것이 더욱 바람직하다. 대안적으로, 또한 R² 또는 R³의 하나 이상이 치환기이고, 나머지는 중수소 원자인 것이 바람직하고, R³가 치환기이고 R²가 중수소 원자인 것이 더욱 바람직하다. R⁴ 내지 R⁷의 위치에서, 화학 반응에 대해 활성이 높은 위치는 R⁵의 위치이다. R⁵ 의 위치가 R² 및 R³의 위치보다 덜 활성인 것으로 여겨지더라도, R⁵는 중수소 원자 또는 치환기가 수소 원자인 것이 바람직하다

본 발명에서 사용되는 화학식 (I)에 의해 나타나는 화합물의 각각은 유기 전계발광 소자에서 전기 전하 (전자/정공)를 이동하는 기능을 수행한다. 특히, 화합물이 정공을 이동시키는 우수한 능력을 갖는 것으로 예상된다. 기능이 화학식 (I)에 의해 나타나는 화합물의 각각에서 인돌 구조의 부분에 의해 주로 수행되는 것으로 여겨지기 때문에, 각 화합물은 다수의 인돌 구조를 갖는 것이 유리하다. 그러나, 너무 많은 인돌 구조의 존재는 화합물의 분자량의 증가를 야기하므로, 예를 들어, 진공 증발에 의해 유기층을 형성하는 과정 시 문제를 유발하는 것으로 생각된다. 상기 관점에서, 화학식 (I)에 의해 나타나는 화합물의 바람직한 배열은 인돌 골격 상에 적절한 위치에 인돌 구조의 적절한 수를 결합하여 형성되는 것으로 여겨지고, 그의 예는 하기의 화학식 (Ia), (Ib) 및 (Ic), 각각에 의해 나타나는 화합물을 포함한다.

본 발명에 사용되는 화학식 (I)에 의해 나타나는 화합물 중에서 특히 바람직한 화합물의 기는 하기의 화학식 (Ia)에 의해 나타난다. 화학식 (Ia)에 의해 나타나는 화합물을 하기에 예시하였다.

화학식 (Ia)

R^2a 내지 R^7a 각각은 화학식 (I)에 의해 나타나는 화합물의 R² 내지 R⁷과 동일한 의미 및 바람직한 범위를 갖는다.

n^1a 는 2 내지 6, 바람직하게는 2 내지 4, 더욱 바람직하게는 2 또는 3, 특히 바람직하게는 2의 정수를 나타낸다.

L^1a는 n^1a-가 결합기를 나타낸다.

L^1a 에 의해 나타나는 결합기의 예는 지방족 결합기 (여기서, 탄소 원자의 수는 바람직하게는 1 내지 20, 더욱 바람직하게는 1 내지 10, 특히 바람직하게는 1 내지 6이고, 삼가 결합기의 예로는 메틴기, 메틸메틴기, 페닐메틴기 및 tert-부틸메틴기가 포함되고, 이가 결합기의 예로는 메틸렌기, 디메틸메틸렌기, 디페닐메틸렌기, 플루오렌디일기, 에틸렌기 및 시클로헥산디일기가 포함됨), 방향족 고리로부터 유도된 결합기 (바람직하게는 탄소수 6 내지 20, 더욱 바람직하게는 6 내지 10, 특히 바람직하게는 6 내지 8이고, 예로는 벤젠 고리, 나프탈렌 고리, 안트라센 고리, 피렌 고리 및 트리페닐렌 고리를 함유하는 아릴렌기를 포함), 헤테로 방향족으로부터 유도된 결합기 (그의 헤테로 원자가 바람직하게는 질소 원자, 황 원자 또는 산소 원자, 더욱 바람직하게는 황 원자 또는 질소 원자, 특히 바람직하게는 질소 원자를 갖고, 예로서 피리딘 고리, 피리미딘 고리, 피라진 고리, 트리아진 고리, 티오펜 고리, 디벤조티오펜 고리, 푸란 고리 및 디벤조푸란 고리를 함유하는 헤테로아릴렌기를 포함), 실릴기로부터 유도된 결합기 (그의 예는 디메틸실릴렌기, 디페닐실릴렌기, 메틸페닐실릴렌기 및 이가 결합기로서 실롤로부터 유도된 이가기, 삼가 결합기로서 메틸실릴리딘기, 페닐실릴리딘기 및 tert-부틸실릴리딘기 및 실릴기로부터 유도된 사가기를 포함), 아미노기로부터 유도된 결합기 (그의 예는 이가 결합기로서 메틸이미노기, 페닐이미노기 및 tert-부틸이미노기 및 삼가 결합기로서 니트릴로기를 포함), 옥시기 및 티오기를 포함한다. 이러한 결합기는 그의 임의의 두 개 이상의 조합으로 사용될 수 있다.

결합기 L^1a 은 바람직하게는 지방족 결합기 또는 방향족 고리, 헤테로 방향족 고리, 실릴기 또는 아미노기로부터 유도된 결합기, 더욱 바람직하게는 지방족 결합기, 또는 방향족 또는 헤테로 방향족 고리로부터 유도된 결합기, 특히 바람직하게는 지방족 결합기이다.

지방족 결합기는 바람직하게는 메틸렌기, 디메틸메틸렌기, 디페닐메틸렌기, 플루오렌 고리 잔기, 에틸렌기, 시클로헥산 고리 잔기, 메틴기, 메틸메틴기, 페닐메틴기 또는 tert-부틸메틴기, 더욱 바람직하게는 메틸렌기, 디메틸메틸렌기, 디페닐메틸렌기, 플루오렌 고리 잔기, 에틸렌기 또는 시클로헥산 고리 잔기, 특히 바람직하게는 디메틸메틸렌기이다.

본 발명에 사용되는 화학식 (I)에 의해 나타나는 화합물 중에서 특히 바람직한 화합물의 다른 기는 하기의 화학식 (Ib)에 의해 나타난다. 화학식 (Ib)에 의해 나타나는 화합물을 하기에 예시하였다.

화학식 (Ib)

R^2b, R^3b 및 R^5b 는 각각 화학식 (I)에 의해 나타나는 화합물의 R², R³ 및 R⁵ 와 동일한 의미를 갖는다.

n^1b는 2 내지 4의 정수를 나타낸다.

L^1b 은 n^1b-가 결합기를 나타낸다.

R^2b, R^3b 및 R^5b 가 각각 화학식 (I)에 의해 나타나는 화합물의 R², R³ 및 R⁵와 동일한 의미 및 바람직한 범위를 갖는 경우라도, 특히 바람직하게 그들 각각은 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 탄소수 4 내지 20의 헤테로아릴기, 탄소수 3 내지 20의 실릴기 또는 중수소 원자이다.

탄소수 1 내지 20의 알킬기의 예는 메틸기, 에틸기, 이소프로필기, tert-부틸기, 시클로헥실기, 벤질기, 1-아다만틸기 및 트리틸기를 포함한다.

탄소수 1 내지 20의 알킬기에 대해, 그곳의 탄소 원자의 수는 바람직하게는 3 내지 10, 더욱 바람직하게는 4 내지 6, 특히 바람직하게는 4이다.

탄소수 6 내지 20의 아릴기의 예는 페닐기, 1-나프틸기, 2-나프틸기, 1-안트라세닐기, 2-안트라세닐기, 9-안트라세닐기, 1-피레닐기 및 2-피레닐기를 포함한다.

탄소수 6 내지 20의 아릴기에 대해, 거기의 탄소 원자의 수는 바람직하게는 6 내지 14, 더욱 바람직하게는 6 내지 10, 특히 바람직하게는 6이다.

탄소수 4 내지 20의 헤테로아릴기의 예는 질소-함유 헤테로아릴기, 예컨대 2-피리딜기, 3-피리딜기, 4-피리딜기, 1-퀴놀릴기, 2-퀴놀릴기, 1-이소퀴놀릴기, 3-이소퀴놀릴기, 9-카르바졸릴기, 3-카르바졸릴기, 2-이미다졸릴기, 2-벤즈이미다졸릴기 및 1-벤즈이미다졸릴기; 황-함유 헤테로아릴기, 예컨대 2-티에닐기, 3-티에닐기, 2-벤조티에닐기 및 3-벤조티에닐기; 및 산소-함유 헤테로아릴기, 예컨대 2- 푸릴기, 3-푸릴기, 2-벤조푸릴기 및 3-벤조푸릴기를 포함한다.

탄소수 4 내지 20의 헤테로아릴기에 대해, 거기의 탄소 원자의 수는 바람직하게는 5 내지 12, 더욱 바람직하게는 5 내지 9, 특히 바람직하게는 5이다.

R^2b 및 R^3b이 조합으로 간주되는 경우, 그들의 각각은 바람직하게는 알킬기, 아릴기 또는 중수소 원자로부터 선택된다. 더욱 바람직하게는 R^2b-R^3b조합은 알킬기와 중수소 원자의 조합 또는 아릴기와 중수소 원자의 조합으로부터 선택된다. 특히, 알킬기와 중수소 원자의 조합으로부터의 선택이 R^2b-R^3b조합에 유리하다.

n^1b는 2 내지 4의 정수, 바람직하게는 2 또는 3, 더욱 바람직하게는 2를 나타낸다. L^1b는 방향족 고리 또는 헤테로방향족 고리를 함유하는 n^1b-가 결합기를 나타낸다.

L^1b는 화학식 (Ia)에 의해 나타나는 화합물에서 L^1a이 갖는 것과 동일한 의미를 갖는다.

L^1b 에 함유된 방향족 고리의 예는 벤젠, 나프탈렌, 비페닐, 플루오렌, 안트라센, 피렌 및 트리페닐렌을 포함한다. 방향족 고리에서 탄소 원자의 수는 바람직하게는 6 내지 20, 더욱 바람직하게는 6 내지 12, 특히 바람직하게는 6이다.

L^1b이 벤젠 구조를 갖는 경우, L^1b 와 같은 결합기의 예는 1,2-페닐렌, 1,3-페닐렌, 1,4-페닐렌, 1,3,5-벤젠트리일 및 1,2,4-벤젠트리일을 포함한다. 상기 기 중 1,3-페닐렌, 1,4-페닐렌 및 1,3,5-벤젠트리일이 다른 것보다 바람직하며, 1,3-페닐렌 및 1,4-페닐렌이 더욱 바람직하고, 1,3-페닐렌이 특히 바람직하다.

L^1b가 비페닐 구조를 갖는 경우, 비페닐 골격 상에 결합 위치의 조합의 예는 2- 및 2'- 위치, 3- 및 3'- 위치, 4- 및 4'- 위치, 3- 및 5- 위치 및 3-, 3'-, 5- 및 5'- 위치의 조합을 포함한다. 상기 조합 중, 3- 및 3'- 위치, 4- 및 4'- 위치 및 3-, 3'-, 5- 및 5'- 위치가 다른 것보다 바람직하고, 3- 및 3'- 위치 및 4- 및 4'- 위치의 조합이 더욱 바람직하고, 4- 및 4'- 위치의 조합 (즉, 4,4'-비페닐일렌)이 특히 바람직하다.

L^1b이 함유하는 헤테로 방향족 고리에서 헤테로 원자는 바람직하게는 질소 원자, 황 원자 또는 산소 원자, 더욱 바람직하게는 황 원자 또는 질소 원자, 특히 바람직하게는 질소 원자이다. L^1b에 함유된 헤테로 방향족 고리의 예는 피리딘, 피리미딘, 피라진, 트리아진, 티오펜, 디벤조티오펜, 푸란, 디벤조푸란 및 카르바졸을 포함한다. 헤테로 방향족 고리에서 탄소 원자의 수는 바람직하게는 5 내지 20, 더욱 바람직하게는 6 내지 10, 특히 바람직하게는 5이다.

L^1b가 피리딘 구조를 갖는 경우, 피리딘 골격 상에 결합 위치의 조합의 예는 2- 및 6-위치, 3- 및 5-위치, 2- 및 5-위치, 2-, 4- 및 6-위치 및 2-, 3-, 5- 및 6-위치의 조합을 포함한다. 상기 조합 중, 2- 및 6-위치, 3- 및 5-위치 및 2-, 4- 및 6-위치의 조합이 다른 것보다 바람직하고, 2- 및 6-위치 및 3- 및 5-위치의 조합이 더욱 바람직하고, 2- 및 6-위치의 조합이 특히 바람직하다

본 발명의 사용되는 화학식 (I)에 의해 나타나는 화합물 중 특히 바람직한 화합물의 또 다른 기는 하기의 화학식 (Ic)에 의해 나타난다.

화학식 (Ic)

(Ind)n-L

화학식 (Ic)에서, Ind는 화학식 (I)에 의해 나타나는 화합물의 잔기 구조를 나타내고, L은 화학식 (I)에 의해 나타나는 화합물에서 인돌 고리의 2- 또는 3-위치에 결합하는 결합기를 나타내고, n은 2 이상의 정수를 나타낸다.

화학식 (Ic)에 의해 나타나는 화합물을 하기에 예시하였다.

화학식 (Ic)에서, Ind는 화학식 (I)에 의해 나타나는 화합물의 잔기 구조를 나타내고, 그것은 화학식 (I)에 의해 나타나는 화합물의 잔기 구조가 갖는 것과 같은 동일한 바람직한 범위를 갖는다.

화학식 (Ic)에서, n은 2 이상의 정수를 나타내고, 바람직하게는 2 내지 4, 더욱 바람직하게는 2 또는 3, 특히 바람직하게는 2를 나타낸다

화학식 (Ic)에서, L은 화학식 (I)에 의해 나타나는 화합물의 인돌 고리의 2- 또는 3-위치에 결합하는 n-가 결합기를 나타낸다. Ind가 L에 결합하는 위치는 2- 또는 3-위치, 바람직하게는 3-위치이다.

L에 의해 나타나는 결합기의 예는 지방족 결합기 (여기서, 탄소 원자의 수는 바람직하게는 1 내지 20, 더욱 바람직하게는 1 내지 10, 특히 바람직하게는 1 내지 6이고, 삼가 결합기의 예로서 메틴기, 메틸메틴기, 페닐메틴기 및 tert-부틸메틴기 가 포함되고, 이가 결합기의 예로서 메틸렌기, 디메틸메틸렌기, 디페닐메틸렌기, 에틸렌기 및 시클로헥산디일기가 포함됨), 방향족 고리로부터 유도된 결합기 (바람직하게는 6 내지 20, 더욱 바람직하게는 6 내지 10, 특히 바람직하게는 6 내지 8의 탄소수를 갖고, 예로는 벤젠 고리, 나프탈렌 고리, 안트라센 고리, 피렌 고리 및 트리페닐렌 고리를 함유하는 아릴렌기를 포함), 헤테로 방향족 고리로부터 유도된 결합기 (그의 헤테로 원자는 바람직하게는 질소 원자, 황 원자 또는 산소 원자, 더욱 바람직하게는 황 원자 또는 질소 원자, 특히 바람직하게는 질소 원자이고, 예로서 헤테로 피리딘 고리, 피리미딘 고리, 피라진 고리, 트리아진 고리, 티오펜 고리, 디벤조티오펜 고리, 푸란 고리 및 디벤조푸란 고리를 함유하는 헤테로아릴렌기를 포함), 실릴기로부터 유도된 결합기 (그의 예는 디메틸실릴렌기, 디페닐실릴렌기, 메틸페닐실릴렌기 및 이가 결합기로서 실롤로부터 유도된 결합기, 삼가 결합기로서 메틸실릴리딘기, 페닐실릴리딘기 및 tert-부틸실릴리딘기, 및 실릴기로부터 유도된 사가 결합기를 포함), 아미노기로부터 유도된 결합기 (그의 예는 이가 결합기로서 메틸이미노기, 페닐이미노기 및 tert-부틸이미노기, 및 삼가 결합기로서 니트릴로기를 포함), 및 옥시기 및 티오기를 포함한다. 이러한 결합기는 그의 임의의 둘 이상의 조합으로 사용될 수 있다. 더욱이, R¹에 의해 나타나는 치환기로부터 수소 원자를 제거하여 형성되는 n-가 치환기는 L에 의해 나타나는 결합기의 예에 포함될 수 있다.

L에 의해 나타나는 결합기는 바람직하게는 지방족 결합기, 및 방향족 고리, 헤테로 방향족 고리 또는 실릴기로부터 유도된 결합기, 더욱 바람직하게는 지방족 결합기 또는 방향족 고리로부터 유도된 결합기, 특히 바람직하게는 지방족 결합기이다.

지방족 결합기는 바람직하게는 메틸렌기, 디메틸메틸렌기, 2,2-아다만틸기, 1,1-시클로헥산디일기, 1,1-시클로펜탄디일기, 9,9-플루오렌디일기, 디페닐메틸렌기, 에틸렌기, 1,2-시스-시클로헥산디일기, 1,2-트랜스-시클로헥산디일기, 1,4-시스-시클로헥산디일기 또는 1,4-트랜스-시클로헥산디일기, 더욱 바람직하게는 디메틸메틸렌기, 2,2-아다만틸기, 1,1-시클로헥산디일기, 1,1-시클로펜탄디일기, 9,9-플루오렌디일기 또는 디페닐메틸렌기, 특히 바람직하게는 디메틸메틸렌기, 9,9-플루오렌디일기 또는 디페닐메틸렌기이다.

화학식 (I)에 의해 나타나는 본 발명의 화합물은 저분자 화합물, 올리고머 화합물, 또는 본 발명의 중수소 원자 및 수소 원자의 상기 기재된 비를 만족하는 화합물에 있어서, 그의 주쇄 또는 측쇄에서 화학식 (I)에 의해 나타나는 구조를 갖는 중합체 화합물 (바람직하게는 1000 내지 5000000, 더욱 바람직하게는 2000 내지 1000000, 더욱더 바람직하게는 3000 내지 100000의 질량 평균 분자량을 갖음 (폴리스티렌에 대해))일 수 있다. 화학식 (I)에 의해 나타나는 본 발명의 화합물은 바람직하게는 저분자 화합물이다.

본 발명에 사용되는 화학식 (I)에 의해 나타나는 화합물이 화학식 (I)에 의해 나타나는 구조를 갖는 올리고머 또는 중합체 화합물인 경우, 구조는 주쇄 및 측쇄 모두에 도입될 수 있다. 구조가 주쇄에 도입되는 경우에서, R¹ 내지 R⁷의 두 개 이상, 바람직하게는 R¹, R³ 내지 R⁵의 두 개 이상, 특히 R¹ 내지 R⁵가 주쇄에 포함되는 반면, 구조가 측쇄에 도입되는 경우에서는, 임의의 R¹ 내지 R⁷, 바람직하게는 R¹, 또는 R³, 또는 R⁵, 특히 바람직하게는 R¹이 측쇄의 각각에 포함된다.

본 발명에서, 화학식 (I)에 의해 나타나는 본 발명의 화합물은 그것의 목적을 위해 사용되는 것에만 제한하지 않고, 임의의 유기층에 함유될 수 있다. 화학식 (I)에 의해 나타나는 본 발명의 화합물은 바람직하게는 임의로 하나 이상의 발광층, 정공 주입층, 정공 이동층, 전자 이동층, 전자 주입층, 여기자 차단층, 및 전하 차단층에 도입된다.

본 발명에서, 화학식 (I)에 의해 나타나는 화합물은 바람직하게는 발광층 또는 거기에 인접한 층에 포함된다. 화학식 (I)에 의해 나타나는 화합물은 발광층 및 거기에 인접한 층 모두에 포함될 수 있다.

화학식 (I)에 의해 나타나는 본 발명의 화합물은 발광층의 총 질량을 기준으로, 바람직하게는 1 내지 99.9 질량%, 더욱 바람직하게는 50 내지 99.9 질량%, 더욱더 바람직하게는 80 내지 99.9 질량%의 양으로 발광층에 포함된다.

화학식 (I)에 의해 나타나는 본 발명의 화합물이 발광이 아닌 다른층에 함유되는 경우, 그것은 바람직하게는 1 내지 100 질량%, 더욱 바람직하게는 50 내지 100 질량%, 더욱더 바람직하게는 80 내지 100 질량%의 양으로 포함된다.

화학식 (I)에 의해 나타나는 화합물의 예는 하기에 예시되나, 본 발명은 이러한 화합물에만 제한되는 것은 아니다. 더욱이, 하기의 구조 화학식에서 각 D는 중수소 원자를 나타낸다. 하기에 예시되는 화합물은 단독 또는 그의 임의의둘 이상의 조합으로 사용될 수 있다. 더욱이, 중수소/수소 비가 본 발명에 의해 설명되는 범위에 있는 한, 하기의 화합물 각각이 구조 화학식에서 중수소 원자의 몇몇이 수소 원자로 교체될 수 있는 것을 제외하고, 구조 화학식에서 동일한 화합물과 조합으로 사용될 수 있다. 화학식 (I)에 의해 나타나는 각각의 화합물이 구조에서 중수소 원자의 부분 또는 모두가 수소 원자로 교체되는 것을 제외하고, 구조에서 동일한 화합물과 조합으로 사용되는 경우, 이러한 화합물의 혼합물에서 화학식 (I)에 의해 나타나는 화합물의 비율은 1 질량% 이상인 것이 적절하다.

화학식 (I)에 의해 나타나는 화합물을 각각 함유하는 중합체 화합물 및 올리고머 화합물의 상세한 예는 하기에 나타날 수 있으나. 본 발명은 그러한 화합물에만 제한되는 것은 아니다. 중합체 화합물은 단일중합체 화합물 또는 공중합체일 수 있다. 공중합체는 임의로 랜덤 공중합체, 교호 공중합체, 및 블록 공중합체일 수 있다. 화학식에서, m:n은 중합체에 함유되는 단량체의 몰비를 나타내고, m은 1 내지 100을 나타내고, n은 0 내지 99를 나타내고, 단 m + n = 100이다.

화학식 (I)에 의해 나타나는 화합물은 공지된 방법들을 조합으로 사용하여 합성될 수 있다. 중수소-없는 인돌 구조를 갖는 화합물의 합성을 위해, 기재된 방법, 예를 들어, Kodansa Ltd.에서 출판된 Shinpen Heterokan Kagobutsu Kisohe ("Newly-edited Basics of Heterocyclic Compound"으로 번역될 수 있음)의 pp. 15-60 및 pp. 149-175가 언급될 수 있다. 그리고 그러한 화합물의 각각에서 수소 원자의 부분 또는 모두에 대한 중수소 원자(들)의 치환은 JP-A-2004-11400 및 JP-A-2004-46066에 개시된 방법을 사용하여 수행될 수 있다. 대안적으로, 본 발명에서 사용되는 화학식 (I)에 의해 나타나는 중수소-함유 화합물은 중수소-함유 물질로부터 합성될 수 있다. 중수소-함유 물질의 예는 중수소브로모벤젠-d5 (CAS No. 4165-57-5), 중수소메틸-d3 요오드 (CAS No. 865-50-9), J. Am, Chem, Soc., vol.126, No. 40, 13033-03043 (2004)에 기재된 방법에 의해 합성될 수 있는 레조시놀-d6, 및 그의 설포네이트 유도체를 포함한다.

[유기 전계발광 소자]

본 발명의 소자는 이하에 상세하게 기재될 것이다.

본 발명의 소자는 기판 상에 양극 및 음극을 갖고, 그러한 전극들 사이에서 발광층을 포함하는 유기층을 갖는다.

양극 및 음극의 하나 이상은 바람직하게는 발광 소자의 특성을 판단하여 투명한 것이 바람직하다.

본 발명에서 유기층의 바람직한 적층 모드로서, 정공 이동층, 발광층 및 전자 이동층이 음극의 한 면으로부터 연속적으로 쌓인다. 더욱이, 소자는 정공 이동층과 음극 사이의 정공 주입층 및/또는 발광층과 전자 이동층 사이의 전자 이동 중간층을 갖는다. 소자는 발광층 및 정공 이동층 사이에서 정공 이동 중간층을 가질 수 있다. 유사하게는, 양극과 전자 이동층 사이의 전자 주입층을 가질 수 있다.

각 층은 다수의 이차층으로 나누어질 수 있다.

유기층의 각각은 바람직하게는 증기 증착 또는 스퍼터링과 같은 건조 필름-형성 방법, 이동 방법, 프린트 방법, 코팅 방법, 잉크젯 방법 또는 분무 방법의 임의의 하나에 의해 형성될 수 있다.

본 발명의 소자를 구성하는 구성 요소는 하기에 상세하게 기재될 것이다.

(기판)

본 발명에서 사용되는 기판은 바람직하게는 유기층으로부터 방출되는 빛을 산란 또는 감쇠시키지 않는다. 상세한 예는 무기 물질, 예컨대, 이트륨-안정화 된 지르코니아 (YSZ) 및 유리; 및 유기 물질, 예를 들어, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 및 폴리에틸렌 나프탈레이트와 같은 폴리에스테르, 폴리스티렌, 폴리카르보네이트, 폴리에테르설폰, 폴리아릴레이트, 폴리이미드, 폴리시클로올레핀, 노르보르넨 수지, 및 폴리(클로로트리플루오로에틸렌)을 포함한다.

유리가 기판으로 사용되는 경우, 무-알칼리 유리의 사용이 유리로부터 이온의 용출을 최소화하기 위해 바람직하다. 소다 라임 유리가 사용되는 경우, 예를 들어 실리카로 코팅된 보호막이 바람직하다. 유기 물질로 만들어진 기판은 내열성, 입체적 안정성, 내용매성, 절연특성, 및 가공성이 우수하기 때문에 바람직하다.

기판의 모양, 구조 및 크기는 특별히 제한하지 않고, 발광 소자의 의도하는 목적 또는 용도에 따라 요구되는 대로 선택될 수 있다. 일반적으로, 기판은 바람직하게는 판의 형태이고, 단일층 구조 또는 적층 구조를 가질 수 있다. 그것은 단독으로 또는 둘 이상의 멤버로 만들어질 수 있다.

기판이 무색 및 투명 또는 착색 및 투명일 수 있는 한, 무색 및 투명 기판은 상기 기판이 유기 발광층으로부터 방출되는 빛의 산란 또는 감쇠를 야기하지 않기 때문에 바람직하다.

기판은 표면 또는 그의 표면의 뒷면에 습기 침투 방지층 (기체 보호층)을 가질 수 있다. 습기 침투 방지층 (기체 보호층)용 물질로서, 실리콘 질화막 및 실리콘 산화물과 같은 무기 기판이 적절하다. 습기 침투 방지층 (기체 보호층) 은 예를 들어, RF 스퍼터링에 의해 형성될 수 있다.

열가소성 기판이 사용되는 경우, 필요한 경우 추가로 경화 코팅층 또는 언더코팅층을 가질 수 있다.

(음극)

음극은 보통 유기층에 정공을 공급하는 전극으로서의 기능을 갖는 한, 형태, 구조, 또는 크기를 특별히 제한하지 않는다. 음극의 물질은 발광 소자의 의도된 용도 또는 목적에 따라서, 공지된 전극 물질로부터 요구되는 대로 선택될 수 있다. 상기 기재된 것과 같이, 음극은 보통 투명 음극으로 형성된다

음극 물질의 예는 금속, 합금, 산화 금속 및 전기전도성 화합물, 및 그의 혼합물을 포함한다. 음극의 물질의 상세한 예는 안티모니 및 불소로 도핑된 산화 주석 (예를 들어, ATO 및 FTO), 산화 주석, 산화 아연, 산화 인듐, 산화 주석 인듐 (ITO) 및 산화 아연 인듐 (IZO)과 같은 전기전도성 산화 금속, 금, 은, 크로뮴 및 니켈과 같은 금속, 이러한 금속 및 전기 전도성 산화 금속의 혼합물 또는 적층; 요오드화 구리 및 황화 구리와 같은 무기 전기전도성 기판, 폴리아닐린, 폴리티오펜, 및 폴리피롤과 같은 유기 전기전도성 물질; 및 ITO와 이러한 물질의 적층을 포함한다. 이러한 물질 중, 전기전도성 산화 금속이 바람직하고, ITO가 되는 것이 생산성, 및 고전도성, 투명성의 관점에서 특히 바람직하다

음극은 음극을 형성하는 물질에 대한 그것의 적절성을 고려하여 프린트 및 코팅과 같은 습식 방법, 증기 증착, 스퍼터링 및 이온도금과 같은 물리적 방법, 및 CVD 및 플라즈마 CVD와 같은 화학적 방법에서 요구되는 것으로서, 선택되는 방법에 의해 기판 상에 형성될 수 있다. ITO는 음극 물질로서 선택될 경우, 음극은 DC 스퍼터링, RF 스퍼터링, 증기 증착 또는 이온도금에 의해 형성될 수 있다.

본 발명의 유기 전계발광 소자에서, 음극의 형성 위치는 특별히 제한되지 않고, 발광 소자의 의도되는 목적 또는 용도에 따라, 요구하는 것으로서 선택될 수 있다. 그러나, 기판 상에 형성되는 것이 바람직하다. 상기 경우에서, 음극은 기판의 표면 전체에 걸쳐 형성되거나 그의 부분에 걸쳐 형성될 수 있다.

음극이 형성되는 경우, 패턴 형성은 사진식각을 사용하는 화학적 식각 또는 레이져 노출에 의한 물리적 식각에 의해 수행될 수 있다. 또한 음극은 적층된 마스크, 리프트-오프 (lift-off) 방법, 또는 프린트 방법을 통해 진공 증착 또는 스퍼터링에 의해 형성될 수 있다.

음극의 두께는 음극을 형성하는 물질에 따라서 요구되는 대로 선택될 수 있는 한, 일반적인 방법에서 구체화될 수 없고, 두께는 보통 대략 10 nm 내지 50 μm, 바람직하게는 50 nm 내지 20 μm이다.

음극의 저항은 바람직하게는 10³ Ω/sq 이하, 더욱 바람직하게는 10² Ω/sq 이하이다. 음극은 투명한 한, 무색 또는 착색될 수 있다. 음극의 투과율은 투명한 음극의 면으로부터 발광을 얻기 위해, 바람직하게는 60% 이상, 더욱 바람직하게는 70% 이상이다.

투명성 음극에 대한 상세한 기재는 Yutaka Sawada가 감독하고, CMC (1999)가 출판한 Development of Transparent Conductive Films에 제시되고, 그것 은 본 발명에 적용될 수 있다. 낮은 내열성을 갖는 플라스틱 기재 물품이 사용되는 경우, 150 ℃ 이하의 낮은 온도에서 ITO 또는 IZO를 사용하여 형성된 투명성 음극이 바람직하다.

(양극)

양극의 형태, 구조 또는 크기는 유기층 내로 전자를 채우는 전극으로서의 기능을 갖는 한, 일반적으로 특별히 제한하지 않는다. 그것의 물질은 발광 소자의 의도된 목적 또는 용도에 따라서, 공지된 전극 물질로부터 요구되는 것으로서 선택될 수 있다.

양극을 형성하는 물질은 예를 들어, 금속, 합금, 산화 금속 및 전기전도성 화합물, 및 그의 혼합물이다. 상세한 예는 알칼리 금속 (예컨대, Li, Na, K 및 Cs), 알칼리 토금속 (예컨대, Mg 및 Ca), 금, 은, 납, 알루미늄, 나트륨-칼륨 합금, 리튬-알루미늄 합금, 마그네슘-은 합금, 및 인듐 및 이테르븀과 같은 희토류 금속을 포함한다. 이러한 물질은 단독으로 사용될 수 있다. 그러나 안정성과 전자 주입 특성 모두를 만족하는 관정에서, 그의 둘 이상이 조합으로 바람직하게 사용될 수 있다.

이러한 것 중, 알칼리 금속 및 알칼리 토금속은 전자 주입 특성의 관점에서 양극을 구성하는 물질로서 바람직한 반면, 주로 알루미늄으로 구성된 물질은 그의 우수한 보존 안정성으로 인해 바람직하다.

용어 "주로 알루미늄으로 구성된 물질"은 알루미늄의 단일 물질 및 0.01 내지 10 질량%의 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 (예컨대, 리튬-알루미늄 합금 및 마그네슘-알루미늄 합금) 및 알루미늄으로 구성된 혼합물 또는 합금을 의미한다.

양극 물질은 JP-A-2-15595 및 JP-A-5-121172에 상세히 기재되고, 거기에 기재된 물질은 또한 본 발명에 사용될 수 있다.

양극을 형성하는 방법은 특히 제한하지 않고, 공지된 방법으로 형성될 수 있다. 그것은 양극을 형성하는 상기-기재된 물질에 대한 그의 적절성을 고려하여, 프린트 및 코팅과 같은 습식 방법, 진공 증착, 스퍼터링 및 이온도금과 같은 물리적 방법, 및 CVD 및 플라즈마 CVD와 같은 화학적 방법에 따라 형성될 수 있다. 금속이 양극을 위한 물질로서 선택될 때, 양극은 하나 이상의 금속을 동시 또는 연속으로 스퍼터링하여 형성될 수 있다.

양극이 형성되는 경우, 패턴 형성은 사진 식각을 사용하는 화학 식각 또는 레이져 노출에 의한 물리적 식각에 의해 수행될 수 있다. 양극은 또한 진공 증착 또는 적층된 마스크를 통한 스퍼터링, 또는 리프트-오프 방법 또는 프린트 방법에 의해 형성될 수 있다.

본 발명에서, 양극의 형성되는 위치는 특별히 제한하지 않고, 유기층의 전체에 걸쳐 형성되거나 그의 부분에 걸쳐 형성될 수 있다.

예를 들어, 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속의 산화물 또는 플루오라이드로 만들어지고, 0.1 nm 내지 5 nm의 두께를 갖는 절연층은 양극과 유기층 사이에 삽입될 수 있다. 상기 절연층은 또한 전자 주입층의 한 종류로 간주된다. 그것은 예를 들어, 진공 증착, 스퍼터링 또는 이온도금에 의해 형성될 수 있다.

양극의 두께는 양극을 구성하는 물질에 따라서 요구되는 것으로 선택될 수 있고, 일반적인 방법으로 결정될 수는 없다. 두께는 보통 10 nm 내지 5 μm, 바람직하게는 50 nm 내지 1 μm이다.

양극은 투명하거나 불투명할 수 있다. 투명성 양극은 1 내지 10 nm의 두께를 갖는 얇은 필름에 양극의 물질을 형성하고, 이어서 ITO 또는 IZO와 같은 투명한 전도성 물질을 쌓아 수득될 수 있다.

(유기층)

본 발명에서 유기층은 다음에 기재될 것이다.

본 발명의 유기 EL 소자는 발광층을 포함하는 하나 이상의 유기층을 갖는다. 발광층과 다른 유기층 예를 들어, 정공 이동층, 전자 이동층, 전하 차단층, 정공 주입층, 및 전자 주입층은 상기에 기재된 것과 같다.

본 발명의 유기 EL 소자에서, 유기층으로 구성된 층은 바람직하게는 임의로 증기 증착 및 스퍼터링과 같은 건조 필름 형성 방법, 습식 코팅 방법, 이동 방법, 프린트 방법 및 잉크젯 방법에 의해 형성될 수 있다.

(발광층)

유기 발광층은 전압이 그곳에 공급될 때, 음극, 정공 및 전자의 재조합을 위한 위치를 제공하여 발광하도록 하는 정공 주입층 또는 정공 이동층으로부터 정공을 받아 들이고, 또한 양극, 전자 주입층 또는 전자 이동층으로부터 전자를 받아들이는 기능을 갖는 층이다. 발광층은 단일층 또는 상이한 색의 빛을 방출할 수 있는, 둘 이상의 층으로 이루어진 다중층일 수 있다.

본 발명에 사용된 발광층은 오직 발광 물질을 함유할 수 있고, 또는 호스트 물질 및 발광 물질의 혼합물을 함유하는 층일 수 있다.

호스트 물질은 바람직하게는 전하 이동 물질이다. 호스트 물질은 한 종류 또는 한 종류 이상으로 구성될 수 있다. 호스트 물질이 한 종류 이상으로 이루어지는 경우의 예는 호스트 물질이 전자-이동 호스트 물질 및 정공-이동 호스트 물질의 혼합물을 함유하는 경우이다. 더욱이, 발광층은 전하 이동 능력을 갖지 않거나 발광하지 않는 물질을 함유할 수 있다.

호스트 물질은 바람직하게는 본 발명의 화학식 (I)에 의해 나타나는 화합물이나, 다른 화합물이 단독 또는 화학식 (I)에 의해 나타나는 화합물의 조합으로 사용될 수 있다. 이러한 것은 하기 <호스트 물질> 부분에 상세히 기재되었다.

<발광 물질>

발광 물질은 형광 물질 또는 인광 물질일 수 있다. 물질에 대해, 한 종류가 단독으로 또는 두 종류 이상이 사용될 수 있다.

색순도를 증강시키는 목적 및 발광의 파장 범위를 확장하기 위해, 본 발명에 사용되는 발광층은 두 종류 이상의 발광 물질을 함유할 수 있다.

<<형광 물질>>

형광 물질의 예는 일반적으로 벤족사졸, 벤즈이미다졸, 벤조티아졸, 스티릴벤젠, 폴리페닐, 디페닐부타디엔, 테트라페닐부타디엔, 나프탈이미드, 쿠마린, 피란, 페리논, 옥사디아졸, 알다진, 피랄리진, 시클로펜타디엔, 비스스티릴안트라센, 퀴나크리돈, 피롤로피리딘, 티아디아졸로피리딘, 스티릴아민, 방향족 디메틸리덴 화합물, 융합된 폴리시클릭 방향족 화합물 (예를 들어, 안트라센, 페난트롤린, 피 렌, 페릴렌, 루브렌, 펜타센), 8-퀴놀리놀의 금속착물로 대표되는 다양한 종류의 금속 착물, 피로메텐 착물 및 희토류 착물, 폴리티오펜, 폴리페닐렌 및 폴리페닐렌비닐렌과 같은 중합체 화합물, 유기 실란 및 상기 나타낸 화합물의 유도체를 포함한다.

<< 인광 물질 >>

일반적으로 인광 물질의 예는 전이 금속 원자 및 란탄계 원자를 함유하는 착물을 포함한다.

전이 금속 원자의 바람직한 예는 특별히 제한하지 않으나, 루테늄, 로듐, 팔라듐, 텅스텐, 레늄, 오스뮴, 이리듐, 금, 은, 구리 및 백금을 포함한다. 그들 중, 레늄, 이리듐 및 백금이 더욱 바람직하고, 이리듐 및 백금이 더욱더 바람직하다.

란탄계 원자의 예는 란타늄, 세륨, 프라세오디뮴, 네오디뮴, 사마륨, 유로피움, 가돌리늄, 테르븀, 디스프로슘, 홀뮴, 에르븀, 툴리움, 이트르븀, 및 루테슘을 포함한다. 이들 중, 네오듐, 유로피움, 및 가돌리늄이 바람직하다.

예를 들어, G Wilkinson등 의 Comprehensive Coordination Chemistry, 1987 년 Pergamon Press 출판; H. Yersin, Photochemistry and Photophysics of Coordination Compound, 1987년 Springer-Verlag 출판; 및 Yamamoto Akio, Organometallic Chemistry - Principles and Applications , 1982 년 Shokabo Publishing 출판된 것에 기재된 착물, 리간드: 리간드로서 사용될 수 있다.

리간드의 상세한 예는 바람직하게는 할로겐 리간드 (바람직하게는 염소 리간 드), 방향족 카르보시클릭 리간드 (예를 들어, 바람직하게는 C₅ _-30, 더욱 바람직하게는 C₆ _-30, 더욱더 바람직하게는 C₆ _-20, 특히 바람직하게는 C₆ _-12 리간드, 예컨대 시클로펜타디에닐 음이온, 벤젠 음이온, 및 나프틸 음이온), 질소-함유 헤테로시클릭 리간드 (예를 들어, 바람직하게는 C₅ _-30, 더욱 바람직하게는 C₆ _-30, 더욱더 바람직하게는 C₆ _-20, 특히 바람직하게는 C₆ _-12 리간드, 예컨대 페닐피리딘, 벤조퀴놀린, 퀴놀리놀, 비피리딜, 및 페난트롤린), 디케톤 리간드 (예컨대, 아세틸아세톤), 카르복실산 리간드 (예를 들어, 바람직하게는 C₂ _-30, 더욱 바람직하게는 C₂ _-20, 더욱더 바람직하게는 C₂ _-16 리간드, 예컨대, 아세트산 리간드), 알콜레이트 리간드 (예를 들어, 바람직하게는 C₁ _-30, 더욱 바람직하게는 C₁ _-20, 더욱더 바람직하게는 C₆ _-20 리간드, 예컨대, 페놀레이트 리간드), 실릴옥시 리간드 (예를 들어, 바람직하게는 C₃ _-40, 더욱 바람직하게는 C₃ _-30, 더욱더 바람직하게는 C₃ _-20 리간드, 예컨대 트리메틸실릴옥시 리간드, 디메틸-tert-부틸실릴옥시 리간드 및 트리페닐실릴옥시 리간드), 일산화탄소 리간드, 이소니트릴 리간드, 시아노 리간드, 인 리간드 (예를 들어, 바람직하게는 C₃ _-40, 더욱 바람직하게는 C₃ _-30, 더욱더 바람직하게는 C₃ _-20, 특히 바람직하게는 C₆ _-20 리간드, 예컨대 트리페닐포스핀 리간드), 티올라토 리간드 (예를 들어, 바람직하게는 C₁ _-30, 더욱 바람직하게는 C₁ _-20, 더욱더 바람직하게는 C₆ _-20, 예컨대 페닐티올라토 리간드), 및 산화 포스핀 리간드 (예를 들어, 바람직하게는 C₃ _-30, 더욱 바람직하게는 C₈ _-30, 더욱더 바람직하게는 C₁₈ _-30리간드, 예컨대 산화 트리페닐포스핀 리간드)를 포함한다. 이들 중 질소-함유 헤테로시클릭 리간드가 더욱 바람직하다.

상기-기재된 착물은 화합물에서 하나의 전이 금속 원자를 함유하는 착물, 또는 두 개 이상의 전이 금속 원자를 함유하는 소위 다중핵 착물일 수 있다. 그들은 동시에 상이한 금속 원자를 함유할 수 있다.

인광 물질의 예는 특허 문서, 예컨대, 미국 특허 제 6,303,238B1호 및 6,097,147호, 국제 특허 출원 제 00/57676 호, 제 00/70655 호, 제 01/08230 호, 제 01/39234 호, 제 01/41512 호, 제 02/02714 호, 제 02/15645 호, 제 02/44189 호 및 제 05/19373 호, JP-A-2001-247859, JP-A-2002-302671, JP-A-2002-117978, JP-A-2003-133074, JP-A-2002-235076, JP-A-2003-123982 및 JP-A-2002-170684, EP1211257, 및 JP-A-2002-226495, JP-A-2002-234894, JP-A-2001-247859, JP-A-2001-298470, JP-A-2002-173674, JP-A-2002-203678, JP-A-2002-203679, JP-A-2004-357791, JP-A-2006-256999, JP-A-2007-19462, JP-A-2007-84635 및 JP-A-2007-96259에 개시된 인광 화합물을 포함한다.

이러한 화합물 중, Ir 착물, Pt 착물, Cu 착물, Re 착물, W 착물, Rh 착물, Ru 착물, Pd 착물, Os 착물, Eu 착물, Tb 착물, Gd 착물, Dy 착물 및 Ce 착물이 발광 물질의 예로는 바람직하다. 이러한 착물 중, Ir 착물, Pt 착물 및 Re 착물이 특히 바람직하다. Ir, Pt 및 Re 착물로서, 금속-탄소 결합, 금속-질소 결 합, 금속-산소 결합 또는 금속-황 결합의 하나 이상의 배위 모드를 갖는 착물이 바람직하다. 광효율, 작동 내구성 및 색도의 관점에서, 삼배위 또는 고배위 리간드를 함유하는 Ir 착물, Pt 착물 및 Re 착물이 특히 바람직하다. 이러한 착물 중, Ir 착물 및 Pt 착물이 Re 착물보다 바람직하고, Pt 착물은 Ir 착물보다 바람직하다. Pt 착물 중, 사배위 리간드를 갖는 Pt 착물이 가장 바람직하다.

상기 언급된 착물 중, 하기의 착물은 바람직하게 사용된 발광 물질의 예로는 나타나나, 물질은 이러한 착물에만 제한되는 것은 아니다.

더욱이, 하기의 구조 화학식의 각각에서, 금속 원자 및 리간드 사이의 점선은 배위 결합을 나타내고, 실선은 공유 결합을 나타낸다. 더욱이, 하기의 구조 몇몇이 입체이성질체를 가질 수 있으나, 그들이 가질 수 있는 입체이성질체의 모두를 나타내는 것으로 간주된다.

사가배위 리간드를 갖는 백금 착물 인광 물질의 예는 국제 특허 출원 제 04/108857 호에 개시된 화합물을 포함한다.

더욱 상세하게는, 미국 특허 제 6,653,654 호, 국제 특허 출원 제 04/099339 호 및 제 04/108857 호, JP-A-2005-310733, JP-A-2005-317516, JP-A-2006-261623, JP-A-2006-93542 및 JP-A-2006-256999, 국제 특허 출원 제 06/098505 호, JP-A-2007-19462, JP-A-2007-96255 및 JP-A-2007-96259, 국제 특허 출원 제 05/042444 호, JP-A-2006-232784, 미국 특허 제 0134461 호 및 국제 특허 출원 제 05/042550 호에 개시된 화합물이 사가배위 리간드를 갖는 백금 착물 인광 물질로서 바람직하다.

사가배위 리간드를 갖는 백금 착물 인광 물질은 바람직하게는 각각의 리간드의 부분 구조로서 2-아릴피리딘 유도체, 2-(1-피라졸릴)피리딘 유도체 또는 1-아릴피라졸 유도체를 함유하는 것들이고, 더욱 바람직하게는 각각의 리간드의 부분 구조로서 2-아릴피리딘 유도체 또는 2-(1-피라졸릴)피리딘 유도체를 함유하는 것들이고, 특히 바람직하게는 각각의 리간드의 부분 구조로서 2-아릴피리딘 유도체를 함유하는 것들이다.

리간드의 부분 구조 (예를 들어, 2-아릴피리딘 유도체, 2-(1-피라졸릴)피리딘 유도체, 1-아릴피라졸 유도체)는 그들의 적절한 위치에서 함께 결합되고, 사가배위 리간드를 형성한다.

사가배위 리간드의 부분 구조로서 2-아릴피리딘 유도체를 함유하는 경우에서, 각 유도체의 결합 위치는 피리딘 고리의 6-위치 또는 피리딘 고리에 대한 메타 위치에서 아릴 탄소인 것이 바람직하고, 그의 피리딘 고리는 서로의 6-위치에 내부 결합되거나 피리딘 고리에 대한 메타 위치에서 그의 아릴탄소가 내부 결합되는 것이 더욱 바람직하고, 그의 피리딘 고리가 서로의 6-위치에서 내부 결합되는 것이 특히 바람직하다.

사가배위 리간드의 부분 구조로서 2-(1-피라졸릴)피리딘 유도체를 함유하는 경우에서, 각 유도체의 결합 위치는 피리딘의 6-위치 또는 1-피라졸릴기의 4-위치 인 것이 바람직하고, 그의 피리딘 고리가 서로의 6-위치에서 내부 결합되거나 서로의 4-위치에서 1-피라졸릴기에 내부 결합되는 것이 더욱 바람직하고, 그의 피리딘 고리가 서로의 6-위치에 내부 결합되는 것이 특히 바람직하다.

사가배위 리간드의 부분 구조로서 1-아릴피라졸 유도체를 함유하는 경우에서, 각 유도체의 결합 위치는 피라졸 고리의 3-위치 또는 피라졸 고리에 대한 메타 위치에서 아릴 탄소인 것이 바람직하고, 그의 피라졸 고리가 서로의 3-위치에서 내부 결합하거나 피라졸 고리에 대한 메타 위치에서 그의 아릴 탄소가 내부 결합되는 것이 더욱 바람직하고, 그의 피라졸 고리가 서로의 3-위치에서 내부 결합되는 것이 특히 바람직하다.

리간드의 하나의 부분 구조를 다른 것과 내부 결합하기 위한 구조 단위는 단일 결합 또는 이가 결합기일 수 있으나, 바람직하게는 이가 결합기이다. 본 원에서 바람직하게 사용되는 이가 결합기의 예는 메틸렌 결합, 에틸렌 결합, 페닐렌 결합, 질소 결합, 산소 결합, 황 결합 및 규소 결합을 포함한다. 이러한 결합 중, 메틸렌 결합, 질소 결합 및 규소 결합이 다른 것보다 바람직하고, 메틸렌 결합이 특히 바람직하다. 메틸렌 결합의 예는 메틸렌기 (-CH₂-), 메틸메틸렌기 (-CHMe-), 플루오로메틸메틸렌기 (-CFMe-), 디메틸메틸렌기 (-CMe₂-), 메틸페닐메틸렌기 (-CMePh-), 디페닐메틸렌기 (-CPh₂-), 9,9-플루오렌디일기, 1,1-시클로펜타디일기 및 1,1-시클로헥산디일기를 포함한다. 이러한 기 중, 디메틸메틸렌기, 디페닐메틸렌기, 9,9-플루오렌디일기, 1,1-시클로펜탄디일기 및 1,1-시클로헥산디일기 가 다른 것보다 바람직하고, 디메틸메틸렌기, 디페닐메틸렌기 및 1,1-시클로헥산디일기가 더욱 바람직하고, 디메틸메틸렌기가 특히 바람직하다.

사가배위 리간드를 갖는 백금 착물 인광 물질로서 바람직한 화합물의 기는 하기의 화학식 (A)에 의해 나타나는 Pt착물이다

화학식 (A)

화학식 (A)에서, R^A3 및 R^A4의 각각은 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 나타내고, R^A1 및 R^A2 의 각각은 독립적으로 치환기를 나타낸다. 화학식 (A)에서 두 개 이상의 R^A1 또는 두 개 이상의 R^A2이 있는 경우, R^A1 또는 R^A2는 동일하거나 상이할 수 있고, 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있다. n^A1 및 n^A2의 각각은 독립적으로 0 내지 4의 정수를 나타낸다. Y^A1는 결합기를 나타낸다.

R^A1, R^A2, R^A3 및 R^A4에 의해 각각 나타나는 치환기는 하기의 군 A 치환기로부터 임의로 선택될 수 있다.

군 A 치환기:

알킬기 (바람직하게는 C₁ _-30, 더욱 바람직하게는 C₁ _-20, 특히 바람직하게는 C₁ _-10 알킬기, 예로는 메틸기, 에틸기, 이소프로필기, tert-부틸기, n-옥틸기, n-데실기, n-헥사데실기, 시클로프로필기, 시클로펜틸기 및 시클로헥실기를 포함), 알케닐기 (바람직하게는 C₂ _-30, 더욱 바람직하게는 C₂ _-20, 특히 바람직하게는 C₂ _-10알케닐기, 예로는 비닐기, 알릴기, 2-부테닐기 및 3-펜테닐기를 포함), 알키닐기 (바람직하게는 C_2-30, 더욱 바람직하게는 C₂ _-20, 특히 바람직하게는 C₂ _-10알키닐기, 예로는 프로파르길 기 및 3-펜티닐 기를 포함), 아릴기 (바람직하게는 C₆ _-30, 더욱 바람직하게는 C₆ _-20, 특히 바람직하게는 C₆ _-12아릴기, 예로는 페닐기, p-메틸페닐기, 나프틸기 및 안트라닐기를 포함), 아미노기 (바람직하게는 C₀ _-30, 더욱 바람직하게는 C₀ _-20, 특히 바람직하게는 C₀ _-10 아미노기, 예로는 아미노기, 메틸아미노기, 디메틸아미노기, 디에틸아미노기, 디벤질아미노기, 디페닐아미노기 및 디톨릴아미노기을 포함), 알콕시기 (바람직하게는 C₁ _-30, 더욱 바람직하게는 C₁ _-20, 특히 바람직하게는 C₁ _-10알콕시기, 예로는 메톡시기, 에톡시기, 부톡시기 및 2-에틸헥실옥시기를 포함), 아릴옥시기 (바람직하게는 C₆ _-30, 더욱 바람직하게는 C₆ _-20, 특히 바람직하게는 C₆ _-12 아릴옥시기, 예로는 페닐옥시기, 1-나프틸옥시기 및 2-나프틸옥시기를 포함), 헤테로시클릭 옥시기 (바람직하게는 C₁ _-30, 더욱 바람직하게는 C₁ _-20, 특히 바람직하게는 C₁ _-12 헤테로시클릭 옥시기, 예로는 피리딜옥시기, 피라질옥시기, 피리미딜옥시기 및 퀴놀릴옥 시기를 포함), 아실기 (바람직하게는 C₁ _-30, 더욱 바람직하게는 C₁ _-20, 특히 바람직하게는 C₁ _-12 아실기, 예로는 아세틸기, 벤조일기, 포르밀기 및 피바로일기를 포함), 알콕시카르보닐기 (바람직하게는 C₂ _-30, 더욱 바람직하게는 C₂ _-20, 특히 바람직하게는 C_2-12 알콕시카르보닐기, 예로는 메톡시카르보닐기 및 에톡시카르보닐기를 포함), 아릴옥시카르보닐기 (바람직하게는 C₇ _-30, 더욱 바람직하게는 C₇ _-20, 특히 바람직하게는 C_7-12아릴옥시카르보닐기, 예로는 페닐옥시카르보닐기를 포함), 아실옥시기 (바람직하게는 C₂ _-30, 더욱 바람직하게는 C₂ _-20, 특히 바람직하게는 C₁ _-10 아실옥시기, 예로는 아세톡시기 및 벤조일옥시기를 포함), 아실아미노기 (바람직하게는 C₂ _-30, 더욱 바람직하게는 C₂ _-20, 특히 바람직하게는 C₂ _-10 아실아미노기, 예로는 아세틸아미노기 및 벤조일아미노기를 포함), 알콕시카르보닐아미노기 (바람직하게는 C₂ _-30, 더욱 바람직하게는 C₂ _-20, 특히 바람직하게는 C₂ _-12 알콕시카르보닐아미노기, 예로는 메톡시카르보닐아미노기를 포함), 아릴옥시카르보닐아미노기 (바람직하게는 C₇ _-30, 더욱 바람직하게는 C₇ _-20, 특히 바람직하게는 C₇ _-12 아릴옥시카르보닐아미노기, 예로는 페닐옥시카르보닐아미노기를 포함), 설포닐아미노기 (바람직하게는 C₁ _-30, 더욱 바람직하게는 C_1-20, 특히 바람직하게는 C₁ _-12 설포닐아미노기, 예로는 메탄설포닐아미노기 및 벤젠 설포닐아미노기를 포함), 설파모일기 (바람직하게는 C₀ _-30, 더욱 바람직하게는 C₀ _-20, 특히 바람직하게는 C₀ _-12 설파모일기, 예로는 설파모일기, 메틸설파모일기, 디메틸설파모일기 및 페닐설파모일기를 포함), 카르바모일기 (바람직하게는 C₁ _-30, 더욱 바람직하게는 C₁ _-20, 특히 바람직하게는 C₁ _-12 카르바모일기, 예로는 카르바모일기, 메틸카르바모일기, 디메틸카르바모일기 및 페닐카르바모일기를 포함), 알킬티오기 (바람직하게는 C₁ _-30, 더욱 바람직하게는 C₁ _-20, 특히 바람직하게는 C₁ _-12 알킬티오기, 예로는 메틸티오기 및 에틸티오기를 포함), 아릴티오기 (바람직하게는 C₆ _-30, 더욱 바람직하게는 C₆ _-20, 특히 바람직하게는 C₆ _-12 아릴티오기, 예로는 페닐티오기를 포함), 헤테로시클릭 티오기 (바람직하게는 C₁ _-30, 더욱 바람직하게는 C₁ _-20, 특히 바람직하게는 C₁ _-12 헤테로시클릭 티오기, 예로는 피리딜티오기, 2-벤즈이미다졸릴티오기, 2-벤조옥사졸릴티오기 및 2-벤조티아졸릴티오기를 포함), 설포닐기 (바람직하게는 C₁ _-30, 더욱 바람직하게는 C₁ _-20, 특히 바람직하게는 C₁ _-12, 설포닐기, 예로는 메실기 및 토실기를 포함), 설피닐기 (바람직하게는 C₁ _-30, 더욱 바람직하게는 C₁ _-20, 특히 바람직하게는 C₁ _-12 설피닐기, 예로는 메탄설피닐기 및 벤젠설피닐기를 포함), 우레이도기 (바람직하게는 C₁ _-30, 더욱 바람직하게는 C₁ _-20, 특히 바람직하게는 C₁ _-12 우레이도기, 예로는 우레이도기, 메틸우레이도기 및 페닐우레이도기를 포함), 인산 아미드 기 (바람직하게는 C₁ _-30, 더욱 바람직하게는 C₁ _-20, 특히 바람직하게는 C₁ _-12 인산 아미드기, 예로는 디에틸인산 아미드기 및 페닐인산 아미드기를 포함), 히드록실기, 메르캅토기, 할로겐원자 (예를 들어, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자), 시아노기, 설포기, 카르복실기, 니트로기, 히드록삼산기, 설피노기, 히드라지노기, 이미노기, 헤테로시클릭기 (헤테로 원자로서 질소, 산소 또는 황 원자를 각각 함유하는, 바람직하게는 C₁ _-30, 더욱 바람직하게는 C₁ _-12 헤테로시클릭기, 예로는 이미다졸릴기, 피리딜기, 퀴놀릴기, 푸릴기, 티에닐기, 피페리딜기, 모르폴리노기, 벤조옥사졸릴기, 벤즈이미다졸릴기, 벤조티아졸릴기, 카르바졸릴기 및 아제피닐기를 포함), 실릴기 (바람직하게는 C₃ _-40, 더욱 바람직하게는 C₃ _-30, 특히 바람직하게는 C_3-24 실릴기, 예로는 트리메틸실릴기 및 트리페닐실릴기를 포함), 실릴옥시기 (바람직하게는 C₃ _-40, 더욱 바람직하게는 C₃ _-30, 특히 바람직하게는 C₃ _-24 실릴옥시기, 예로는 트리메틸실릴옥시기 및 트리페닐실릴옥시기를 포함), 및 포스포릴기 (예로는 디페닐포스포릴기 및 디메틸포스포릴기를 포함).

Y^A1에 의해 나타나는 결합기는 하기의 기 A 결합기로부터 임의로 선택될 수 있다.

기 A 결합기:

알킬렌기 (예를 들어, 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌), 아릴렌기 (예를 들어, 페닐렌, 나프탈렌디일), 헤테로아릴렌기 (예를 들어, 피리딘디일, 티오펜디일), 이미 노기 (-NR-) (예를 들어, 페닐이미노), 옥시기 (-O-), 티오기 (-S-), 포스피니덴기 (-PR-) (예를 들어, 페닐포스포니덴), 실릴렌기 (-SiRR'-) (예를 들어, 디메틸실릴렌, 디페닐실릴렌) 및 상기에 나타나는 기의 두 개 이상의 조합. 이러한 결합기 각각은 추가로 치환기를 갖는다.

각각의 R^A1, R^A2, R^A3 및 R^A4에 의해 나타나는 치환기는 바람직하게는 알킬기, 아릴기 또는 헤테로시클릭기, 더욱 바람직하게는 아릴기 또는 헤테로시클릭기, 특히 바람직하게는 아릴기이다.

Y^A1에 의해 나타나는 치환기는 바람직하게는 1- 및 2-위치에서 치환된 비닐렌기, 페닐렌기, 피리딘디일기, 피라진디일기, 피리미딘디일기 또는 C₁ _-8 알킬렌기, 더욱 바람직하게는 1- 및 2-위치에서 치환된 비닐렌기, 페닐렌기 또는 C₁ _-6 알킬렌기, 특히 바람직하게는 페닐렌기이다.

각각의 R^A3 및 R^A4에 의해 나타나는 치환기는 Y^A1에 의해 나타나는 결합기와 결합하여 고리를 형성할 수 있다. 예를 들어, Y^A1이 1,2-페닐렌인 경우, R^A3 및 R^A4는 각각 페닐렌의 3-위치 및 6-위치에 결합되어 추가로 치환기를 가질 수 있는 1,10-페난트롤린 고리를 형성한다.

사가배위 리간드를 갖는 백금 착물 인광 물질로서 바람직한 화합물의 다른 기는 하기의 화학식 (B)에 의해 나타나는 Pt 착물이다.

화학식 (B)

화학식 (B)에서, 각각의 A^B1 내지 A^B6 는 독립적으로 C-R 또는 N을 나타낸다. R은 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다. L^B1은 단일 결합 또는 이가 결합기를 나타낸다. X는 C 또는 N을 나타낸다. Z는 X-C와 협력하여 형성된 5- 또는 6-원환 방향족 고리 또는 헤테로 방향족 고리를 나타낸다. Q^B1은 Pt에 결합하는 음이온 기를 나타낸다.

화학식 (B)는 하기를 예시한다.

각각의 A^B1 내지 A^B6는 독립적으로 C-R 또는 N을 나타낸다. R은 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다. 군 A 치환기와 동일한 것인 R에 의해 나타나는 치환기의 예는 각 예의 바람직한 범위를 포함하고, 해당하는 군 A 치환기의 그것과 동일하다.

각각의 A^B1 내지 A^B6는 바람직하게는 C-R이고, 인접한 R은 서로 고리를 형성하기 위해 결합할 수 있다. 각각의 A^B1 내지 A^B6가 C-R인 경우, 각각의 A^B2 내지 A^B5에서 R은 바람직하게는 수소 원자, 알킬기, 아릴기, 아미노기, 알콕시기, 아릴옥시기, 플루오로기 또는 시아노기, 더욱 바람직하게는 수소 원자, 아미노기, 알콕시기, 아릴옥시기 또는 플루오로기, 특히 바람직하게는 수소 원자 또는 플루오로 기이고, 각각의 A^B1, A^B3, A^B4 내지 A^B6에서 R은 바람직하게는 수소 원자, 알킬기, 아릴기, 아미노기, 알콕시기, 아릴옥시기, 플루오로기 또는 시아노기, 더욱 바람직하게는 수소 원자, 아미노기, 알콕시기, 아릴옥시기 또는 플루오로기, 특히 바람직하게는 수소 원자이다.

L^B1은 단일 결합 또는 이가 결합기를 나타낸다. L^B1에 의해 나타나는 이가 결합기의 예는 알킬렌기 (예를 들어, 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌), 아릴렌기 (예를 들어, 페닐렌, 나프탈렌디일), 헤테로아릴렌기 (예를 들어, 피리딘디일, 티오펜디일), 이미노기 (-NR-) (예를 들어, 페닐이미노), 옥시기 (-O-), 티오기 (-S-), 포스피니덴기 (-PR-) (예를 들어, 페닐포스포니덴), 실릴렌기 (-SiRR'-) (예를 들어, 디메틸실릴렌, 디페닐실릴렌) 및 상기 언급된 두 개 이상의 기의 조합을 나타낸다. 이러한 결합기는 각각 추가로 치환기를 갖는다.

L^B1로 상기 나타난 것들 중, 단일 결합, 알킬렌기, 아릴렌기, 헤테로아릴렌기, 이미노기, 옥시기, 티오기 및 실릴렌기가 다른 것보다 바람직하고, 단일 결합, 알킬렌기, 아릴렌기 및 이미노기가 다른 것보다 더욱 바람직하고, 알킬렌기는 다른 것보다 더욱더 바람직하다. 알킬렌기 중, 메틸렌기가 다른 것보다 바람직하다. 메틸렌기 중, 이치환된 메틸렌기가 바람직하고, 디메틸메틸렌, 디에틸메틸렌, 디이소부틸메틸렌, 디벤질메틸렌, 에틸메틸메틸렌, 메틸프로필메틸렌, 이소부틸메틸메틸렌, 디페닐메틸렌, 메틸페닐메틸렌, 시클로헥산디일, 시클로펜탄디일, 플루오렌디일 및 플루오로메틸메틸렌기가 더욱 바람직하다. 이러한 기 중, 디메틸메틸렌, 디페닐메틸렌 및 시클로헥산디일기가 다른 것보다 특히 바람직하다.

X는 C 또는 N을 나타낸다. Z는 화학식에서 X-C와 협력하여 형성된 5- 또는 6-원환 방향족 탄화수소 고리 또는 방향족 헤테로시클릭 고리를 나타낸다. Z에 의해 나타나는 방향족 탄화수소 고리 또는 방향족 헤테로시클릭 고리의 예는 벤젠 고리, 나프탈렌 고리, 안트라센 고리, 피렌 고리, 페난트렌 고리, 페릴렌 고리, 피리딘 고리, 퀴놀린 고리, 이소퀴놀린 고리, 페난트리딘 고리, 피리미딘 고리, 피라진 고리, 피리다진 고리, 트리아진 고리, 신놀린 고리, 아크리딘 고리, 프탈라진 고리, 퀴나졸린 고리, 퀴녹살린 고리, 나프티리딘 고리, 프테리딘 고리, 피롤 고리, 피라졸 고리, 트리아졸 고리, 인돌 고리, 카르바졸 고리, 인다졸 고리, 벤즈이미다졸 고리, 옥사졸 고리, 티아졸 고리, 옥사디아졸 고리, 티아디아졸 고리, 벤족사졸 고리, 벤조티아졸 고리, 이미다조피리딘 고리, 티오펜 고리, 벤조티오펜 고리, 푸란 고리, 벤조푸란 고리, 포스폴 고리, 포스피닌 고리 및 실롤 고리를 포함한다. Z는 치환기를 가질 수 있다. 치환기에 대해, 군 A 치환기의 임의의 하나가 적용될 수 있다. 더욱이, Z는 다른 고리와 함께 융합된 고리를 형성할 수 있다.

Z로서 바람직한 고리의 예는 벤젠 고리, 나프탈렌 고리, 피라졸 고리, 이미 다졸 고리, 트리아졸 고리, 피리딘 고리, 인돌 고리 및 티오펜 고리를 포함한다. 이러한 고리 중, 벤젠 고리, 피라졸 고리 및 피리딘 고리가 다른 것보다 바람직하다.

Q^B1는 Pt에 결합하는 음이온 기를 나타낸다. Q^B1에 의해 나타나는 음이온 기는 비닐 리간드, 방향족 탄화수소 고리 리간드 (예를 들어, 벤젠 리간드, 나프탈렌 리간드, 안트라센 리간드, 페난트라센 리간드), 헤테로시클릭 고리 리간드 (예를 들어, 푸란 리간드, 티오펜 리간드, 피리딘 리간드, 피라진 리간드, 피리미딘 리간드, 피리다진 리간드, 트리아진 리간드, 티아졸 리간드, 옥사졸 리간드, 피롤 리간드, 이미다졸 리간드, 피라졸 리간드, 트리아졸 리간드), 및 상기에 나타난 것과 같은 고리를 함유하는 융합된 고리 리간드 (예를 들어, 퀴놀린 리간드, 벤조티아졸 리간드)를 포함한다. 본원에서, Q^B1 및 Pt 사이의 결합은 공유 결합 또는 이온 결합 또는 배위 결합일 수 있다. Q^B1에서, Pt에 결합하는 원자는 바람직하게는 탄소 원자, 질소 원자, 산소 원자, 황 원자 또는 인 원자, 더욱 바람직하게는 탄소 원자, 산소 원자 또는 질소 원자, 더욱더 바람직하게는 탄소 원자이다.

Q^B1에 의해 나타나는 기는 바람직하게는 그의 탄소 원자를 거쳐 Pt에 결합되는 방향족 탄화수소 고리 리간드, 그의 탄소 원자를 거쳐 Pt에 결합되는 방향족헤테로시클릭 고리 리간드, 그의 질소 원자를 거쳐 Pt에 결합된 질소-함유 방향족 헤테로시클릭 고리 리간드, 또는 아실옥시 리간드, 더욱 바람직하게는 그의 탄소 원 자를 거쳐 Pt에 결합되는 방향족탄화수소 고리 리간드, 또는 그의 탄소 원자를 거쳐 Pt에 결합되는 방향족헤테로시클릭 고리 리간드이다. 그리고 특히 바람직하게는 Q^B1 에 의해 나타나는 기는 화학식 (B)에서 C-X와 협력하여 형성된 고리 Z로부터 유도되는 것과 동일한 기이다.

화학식 (B)에 의해 나타나는 Pt 착물은 바람직하게는 하기의 화학식 (C)에 의해 나타나는 Pt 착물이다.

화학식 (C)

화학식 (C)에서, 각각의 A^C1 내지 A^C14는 독립적으로 C-R 또는 N을 나타낸다. R은 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다. L^C1는 단일 결합 또는 이가 결합기를 나타낸다.

화학식 (C)를 예시하였다.

각각의 A^C1 내지 A^C14는 독립적으로 C-R 또는 N을 나타낸다. R은 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다. 화학식 (B)에서 A^B1 내지 A^B6와 동일한 의미를 갖는 A^C1 내지 A^C14는 각각 그의 바람직한 범위를 갖고, A^B1 내지 A^B6의 그것과 각각 동일하다.

A^C1 내지 A^C14와 같이, 고리 성분 A^C7 내지 A^C10 및 A^C11 내지 A^C14 중 N (질소 원자)의 적절한 수는 각각 0 내지 2, 바람직하게는 0 또는 1이다. 고리 성분 N은 바람직하게는 각각 A^C8, A^C9 또는 A^C10 및 A^C12, A^C13 또는 A^C14, 더욱 바람직하게는 A^C8, A^C9, A^C12 또는 A^C13, 특히 바람직하게는 A^C8 또는 A^C12으로부터 선택된다.

각각의 A^C7 내지 A^C14이 C-R을 나타내는 경우, A^C8 내지 A^C12의 R 각각은 바람직하게는 수소 원자, 알킬기, 폴리플루오로알킬기, 아릴기, 아미노기, 알콕시기, 아릴옥시기, 플루오로기 또는 시아노기, 더욱 바람직하게는 수소 원자, 폴리플루오로알킬기, 알킬기, 아릴기, 플루오로기 또는 시아노기, 특히 바람직하게는 수소 원자, 폴리플루오로알킬기 또는 시아노기이다. A^C7, A^C9, A^C11 내지 A^C13의 R 각각은 바람직하게는 수소 원자, 알킬기, 폴리플루오로알킬기, 아릴기, 아미노기, 알콕시기, 아릴옥시기, 플루오로기 또는 시아노기, 더욱 바람직하게는 수소 원자, 폴리플루오로알킬기, 플루오로기 또는 시아노기, 특히 바람직하게는 수소 원자 또는 플루오로기이다. A^C10 내지 A^C14의 R 각각은 바람직하게는 수소 원자 또는 플루오로기, 더욱 바람직하게는 수소 원자이다. 두 개의 A^C7 내지 A^C9 또는 두 개의 A^C11 내지 A^C13이 C-R에 의해 나타나는 기인 경우, 두 개의 R은 고리를 형성하기 위해 서로 결합할 수 있다.

화학식 (B)에서 L^B1에 의해 나타나는 결합기와 동일한 의미를 갖는 L^C1에 의해 나타나는 결합기는 또한 동일한 이러한 결합기의 바람직한 범위를 갖는다.

화학식 (B)에 의해 나타나는 Pt 착물은 바람직하게는 하기의 화학식 (D)에 의해서도 나타나는 Pt 착물이다.

화학식 (D)

화학식 (D)에서, 각각의 A^D1 내지 A^D12는 독립적으로 C-R 또는 N를 나타낸다. R은 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다. L^D1는 단일 결합 또는 이가 결합기를 나타낸다.

화학식 (D)를 예시하였다.

각각의 A^D1 내지 A^D12는 독립적으로 C-R 또는 N을 나타낸다. R는 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다.

A^D1 내지 A^D6의 각각은 화학식 (B)에서 A^B1 내지 A^B6와 동일한 의미를 갖고, 바람직한 범위는 A^B1 내지 A^B6의 그것과 각각 동일하다.

A^D7 내지 A^D12과 같이, 고리 성분 A^D7 내지 A^D9 및 A^D10 내지 A^D12 중 N (질소 원자)의 적절한 수는 각각 0 내지 2, 바람직하게는 1 또는 2, 특히 바람직하게는 1이다. 고리 성분 N은 바람직하게는 각각 A^D7, A^D8 또는 A^D9 및 A^D10, A^D11 또는 A^D12, 더욱 바람직하게는 A^D7, A^D9, A^D10 또는 A^D12, 특히 바람직하게는 A^D7 또는 A^D10으로부터 선택된다.

각각의 A^D7 내지 A^D12 이 C-R를 나타내는 경우, A^D8 내지 A^D11의 R 각각은 바람직하게는 수소 원자, 알킬기, 폴리플루오로알킬기, 아릴기, 아미노기, 알콕시기, 아릴옥시기, 플루오로기 또는 시아노기, 더욱 바람직하게는 수소 원자, 폴리플루오로알킬기, 알킬기, 아릴기, 플루오로기 또는 시아노기, 특히 바람직하게는 폴리플루오로알킬기 (예를 들어, 트리플루오로메틸기, 퍼플루오로에틸기) 또는 시아노기이다. A^D7, A^D9, A^D10 내지 A^D12의 R 각각은 바람직하게는 수소 원자, 알킬기, 폴리플루오로알킬기, 아릴기, 아미노기, 알콕시기, 아릴옥시기, 플루오로기 또는 시아노기, 더욱 바람직하게는 수소 원자 또는 플루오로기, 특히 바람직하게는 수소 원자이다. A^D7 내지 A^D12의 임의의 인접한 두 개가 C-R에 의해 나타난 기인 경우, 두 개의 R은 고리를 형성하기 위해 서로 결합될 수 있다.

L^D1에 의해 나타나는 결합기는 화학식 (B)에서 L^B1에 의해 나타나는 결합기와 동일한 의미를 갖고, 또한 이러한 결합기의 바람직한 범위는 동일하다.

사가배위 리간드를 갖는 백금 촉매 인광 물질로서 바람직한 화합물의 또 다른 기는 하기의 화학식 (E)에 의해 나타나는 Pt 착물이다.

화학식 (E)

화학식 (E)에서, 각각의 A^E1 내지 A^E14는 독립적으로 C-R 또는 N를 나타낸다. R은 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다. L^E1은 단일 결합 또는 이가 결합기를 나타낸다.

화학식 (E)를 예시하였다. 각각의 A^E1 내지 A^E14는 독립적으로 C-R 또는 N을 나타낸다. R은 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다. A^E1 내지 A^E6은 화학식 (B)에서 A^B1 내지 A^B6와 동일한 의미를 갖고, 그의 바람직한 범위와 A^B1 내지 A^B6의 그것은 각각 동일하다. A^E7 내지 A^E14각각은 화학식 (C)에서 A^c7 내지 A^c14와 동일한 의미를 갖고, 그의 바람직한 범위와 A^c7 내지 A^c14의 그것은 각각 동일하다.

L^E1에 의해 나타나는 결합기는 화학식 (B)에서 결합기 L^B1이 갖는 것과 동일한 의미를 갖는다.

L^E1은 바람직하게는 단일 결합, 알킬렌기, 아릴렌기, 헤테로아릴렌기, 이미노기, 옥시기, 티오기 또는 실릴렌기, 더욱 바람직하게는 알킬렌기, 이미노기, 옥시기, 티오기 또는 실릴렌기이다. 이러한 기 중, 알킬렌기가 다른 것보다 바람직하다. 알킬렌기는 바람직하게는 메틸렌기, 더욱 바람직하게는 치환된 메틸렌기, 특히 바람직하게는 이치환된 메틸렌기이다. 이치환된 메틸렌기의 적절한 예는 디메틸메틸렌기, 디에틸메틸렌기, 디이소부틸메틸렌기, 디벤질메틸렌기, 에틸메틸메틸렌기, 메틸프로필메틸렌기, 이소부틸메틸메틸렌기, 디페닐메틸렌기, 메틸페닐메틸렌기, 시클로헥산디일기, 시클로펜탄디일기, 플루오렌디일기 및 플루오로메틸메틸렌기를 포함한다. 이러한 이치환된 메틸렌기 중, 디메틸메틸렌기, 디페닐메틸렌기 및 시클로헥산디일기가 다른 것보다 바람직하다.

사가배위 리간드를 갖는 백금 착물 인광 물질로 바람직한 화합물의 추가 기는 하기의 화학식 (F)에 의해 나타나는 Pt 착물이다.

화학식 (F)

화학식 (F)에서, 각각의 A^F1 내지 A^F14는 독립적으로 C-R 또는 N을 나타낸다. R은 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다. L^F1은 단일 결합 또는 이가 결합기를 나타낸다.

화학식 (F)를 예시하였다.

각각의 A^F1 내지 A^F14는 독립적으로 C-R 또는 N를 나타낸다. R은 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다. A^F1 내지 A^F5는 각각 화학식 (B)에서 A^B1 내지 A^B5이 갖는 것과 동일한 의미를 갖는다. 각각의 A^F1 내지 A^F5는 바람직하게는 C-R이고, 두개의 R은 고리를 형성하기 위해 서로 결합될 수 있다. 각각의 A^F1 내지 A^F5가 C-R인 경우, R은 바람직하게는 수소 원자, 알킬기, 아릴기, 아미노기, 알콕시기, 아릴옥시기, 플루오로기 또는 시아노기, 더욱 바람직하게는 수소 원자, 아릴기, 플루오로기 또는 시아노기, 특히 바람직하게는 수소 원자이다.

A^F7 내지 A^F14는 각각 화학식 (C)에서 A^C7 내지 A^C14와 동일한 의미를 갖고, 그 의 바람직한 범위와 A^C7 내지 A^C14의 그것은 각각 동일하다. 두 개의 A^F7 내지 A^F9 또는 두 개의 A^F11 내지 A^F13은 C-R에 의해 나타나는 기이고, 두 개의 R은 고리를 형성하기 위해 서로 결합될 수 있다. 형성된 고리는 바람직하게는 각각 추가로 치환기를 가질 수 있는 푸란 고리, 벤조푸란 고리, 피롤 고리, 벤조피롤 고리, 벤조티오펜 고리 또는 플루오렌 고리이다.

L^F1에 의해 나타나는 결합기는 화학식 (B)에서 L^B1에 의해 나타나는 결합기와 동일한 의미를 갖고, 이러한 결합기들의 바람직한 범위가 또한 동일하다.

사가배위 리간드를 갖는 백금 착물 인광 물질의 예는 하기를 포함하나. 이러한 착물에만 제한되는 것은 아니다.

상기에 예시된 금속 착물 화합물은 다양한 방법, 예컨대 Journal of Organic Chemistry, 53, 786 (1988), 더욱 상세하게는, G.R. Newkome등 의, 789 쪽, 왼쪽 단, 줄 53, 오른쪽 단, 줄 7, 790쪽, 왼쪽 단, 줄 18 내지 38, 790 쪽, 오른쪽 단, 줄 19 내지 30에 기재된 방법, 이러한 방법들의 조합, 및 Chemische Berichte, 113, 2749 (1980), 및 더욱 상세하게는, H, Lexy등 의, 2752 쪽, 줄 26 내지 35에 기재된 방법에 따라 합성될 수 있다.

예를 들어, 그러한 화합물은 실온 또는 열을 적용 (통상적인 방법 또는 마이크로파 장치를 수단으로 함) 하에, 금속 화합물 및 용매 (예를 들어, 할로겐-함유 용매, 알콜 용매, 에테르 용매, 에스테르 용매, 케톤 용매, 니트릴 용매, 아미드 용매, 설폰 용매, 설폭시드 용매, 물)의 존재 또는 부재, 염기 (무기 및 유기 염기, 예컨대 나트륨 메톡시드, 칼륨 t-부톡시드, 트리에틸아민 및 칼륨 카르보네이트를 포함)의 존재 또는 부재에서 리간드 또는 해리된 리간드로부터 합성될 수 있다.

사가배위 리간드를 갖는 백금 착물은 바람직하게는 발광 물질로서 사용되나, 발광 물질과 다른 물질로도 사용될 수 있다.

사가배위 리간드를 갖는 백금 착물의 각각은 일반적으로 발광층을 형성하는 모든 화합물을 기준으로, 0.1 내지 50 질량%의 양으로 발광층 내로 혼입된다. 내구성 및 외부 양자 효율의 관점에서, 발광층에서 백금 착물 함량은 바람직하게는 1 내지 50 질량%, 더욱 바람직하게는 2 내지 40 질량%이다.

이리듐 착물 인광 물질의 예는 국제 특허 출원 제 00/70655 호, 제 01/41512 호, 및 제 02/5645 호, JP-A-2002-117978, 및 국제 특허 출원 제 04/085450 호, 제 06/121811 호, 제 05/019373 호 및 제 05/113704 호에 개시된 화합물을 포함한다.

이리듐 착물 인광 물질로 특히 적절한 이리듐 착물은 리간드가 그의 카르벤을 거쳐 이리듐 원자에 결합하는 이리듐 착물, 리간드가 그의 피라졸 골격의 질소 원자를 통해 이리듐 원자에 결합되는 이리듐 착물 및 리간드가 피리딘 골격의 질소 원자를 거쳐 이리듐 원자에 결합하는 이리듐 착물이다. 이러한 이리듐 착물 중, 리간드가 그의 카르벤을 거쳐 이리듐 원자에 결합하는 이리듐 착물 및 리간드가 그의 피라졸 골격의 질소 원자를 거쳐 이리듐 원자에 결합하는 이리듐 착물은 다른 것보다 바람직하다. 또한 리간드가 그의 피라졸 골격의 질소 원자를 거쳐 이리듐 원자에 결합하는 이리듐 착물이 특히 바람직하다.

표현 "리간드가 이리듐 원자에 결합한다"는 리간드와 이리듐 원자 사이의 결합이 공유 결합, 또는 배위 결합, 또는 이온 결합일 수 있다는 것을 나타낸다.

이리듐 원자와 함께 배위 결합을 형성하는 카르벤의 예는 일산화 탄소, 이소니트릴기 및 헤테로 원자로 안정화된 탄소 카르벤을 포함한다.

카르벤을 거쳐 이리듐 원자에 결합하는 리간드를 함유하는 이리듐 착물 인광 물질의 적절한 예는 하기의 화학식 (II)에 의해 나타나는 이리듐 착물을 포함한다.

화학식 (II)를 예시하였다.

화학식 (II)

화학식 (II)에서, 각각의 R²¹ 내지 R²³ 및 R²⁵ 내지 R²⁸는 독립적으로 수소 원 자 또는 치환기를 나타내고, L²¹는 리간드를 나타내고, n²²는 1 내지 3의 정수를 나타내고, n²¹는 0 내지 4의 정수를 나타낸다. C는 카르벤 탄소를 나타내고, 이리듐 원자와 함께 배위 결합을 형성한다.

각각의 R²¹ 내지 R²³ 및 R²⁵ 내지 R²⁸는 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다.

치환기의 예는 알킬기 (바람직하게는 C₁ _-30, 더욱 바람직하게는 C₁ _-20, 특히 바람직하게는 C₁ _-10 알킬기, 예컨대 메틸, 에틸, 이소프로필, tert-부틸, n-옥틸, n-데실, n-헥사데실, 시클로프로필, 시클로펜틸 및 시클로헥실), 알케닐기 (바람직하게는 C₂ _-30, 더욱 바람직하게는 C₂ _-20, 특히 바람직하게는 C₂ _-10 알케닐기, 예컨대 비닐, 알릴, 2-부테닐 및 3-펜테닐), 알키닐기 (바람직하게는 C₂ _-30, 더욱 바람직하게는 C₂ _-20, 특히 바람직하게는 C₂ _-10 알키닐기, 예컨대 프로파르길 및 3-펜티닐), 아릴기 (바람직하게는 C₆ _-30, 더욱 바람직하게는 C₆ _-20, 특히 바람직하게는 C₆ _-12 아릴기, 예컨대 페닐, p-메틸페닐, 나프틸 및 안트라닐), 아미노기 (바람직하게는 C₀ _-30, 더욱 바람직하게는 C₀ _-20, 특히 바람직하게는 C₀ _-10 아미노기, 예컨대 아미노, 메틸아미노, 디메틸아미노, 디에틸아미노, 디벤질아미노, 디페닐아미노 및 디톨릴아미노), 알콕시기 (바람직하게는 C₁ _-30, 더욱 바람직하게는 C₁ _-20, 특히 바람직하게는 C₁ _-10알콕시기, 예컨대 메톡시, 에톡시, 부톡시 및 2-에틸헥실옥시), 아릴옥시기 (바람직하게는 C₆ _-30, 더욱 바람직하게는 C₆ _-20, 특히 바람직하게는 C₆ _-12 아릴옥시기, 예컨대 페닐옥시, 1-나프틸옥시 및 2-나프틸옥시), 헤테로시클릭 옥시기 (바람직하게는 C₁ _-30, 더욱 바람직하게는 C₁ _-20, 특히 바람직하게는 C₁ _-12헤테로시클릭 옥시기, 예컨대 피리딜옥시, 피라질옥시, 피리미딜옥시 및 퀴놀릴옥시), 아실기 (바람직하게는 C₂ _-30, 더욱 바람직하게는 C₂ _-20, 특히 바람직하게는 C₂ _-12아실기, 예컨대 아세틸, 벤조일, 포르밀 및 피바로일), 알콕시카르보닐기 (바람직하게는 C₂ _-30, 더욱 바람직하게는 C₂ _-20, 특히 바람직하게는 C₂ _-12 알콕시카르보닐기, 예컨대 메톡시카르보닐 및 에톡시카르보닐), 아릴옥시카르보닐기 (바람직하게는 C₇ _-30, 더욱 바람직하게는 C₇ _-20, 특히 바람직하게는 C₇ _-12 아릴옥시카르보닐기, 예컨대 페닐옥시카르보닐), 아실옥시기 (바람직하게는 C_2-30, 더욱 바람직하게는 C₂ _-20, 특히 바람직하게는 C₂ _-10 아실옥시기, 예컨대 아세톡시 및 벤조일옥시), 아실아미노기 (바람직하게는 C₂ _-30, 더욱 바람직하게는 C₂ _-20, 특히 바람직하게는 C₂ _-10 아실아미노기, 예컨대 아세틸아미노 및 벤조일아미노), 알콕시카르보닐아미노기 (바람직하게는 C₂ _-30, 더욱 바람직하게는 C₂ _-20, 특히 바람직하게는 C₂ _-12 알콕시카르보닐아미노기, 예컨대 메톡시카르보닐아미노), 아릴옥시카르보닐 아미노기 (바람직하게는 C₇ _-30, 더욱 바람직하게는 C₇ _-20, 특히 바람직하게는 C₇ _-12 아릴옥시카르보닐아미노기, 예컨대 페닐옥시카르보닐아미노), 설포닐아미노기 (바람직하게는 C₁ _-30, 더욱 바람직하게는 C₁ _-20, 특히 바람직하게는 C₁ _-10 설포닐아미노기, 예컨대 메탄설포닐아미노 및 벤젠설포닐아미노), 설파모일기 (바람직하게는 C₀ _-30, 더욱 바람직하게는 C₀ _-20, 특히 바람직하게는 C₀ _-12 설파모일기, 예컨대 설파모일, 메틸설파모일, 디메틸설파모일 및 페닐설파모일), 카르바모일기 (바람직하게는 C₁ _-30, 더욱 바람직하게는 C₁ _-20, 특히 바람직하게는 C₁ _-12 카르바모일기, 예컨대 카르바모일, 메틸카르바모일, 디에틸카르바모일 및 페닐카르바모일), 알킬티오기 (바람직하게는 C₁ _-30, 더욱 바람직하게는 C₁ _-20, 특히 바람직하게는 C₁ _-12 알킬티오기, 예컨대 메틸티오 및 에틸티오), 아릴티오기 (바람직하게는 C₆ _-30, 더욱 바람직하게는 C₆ _-20, 특히 바람직하게는 C₆ _-12 아릴티오기, 예컨대 페닐티오), 헤테로시클릭 티오기 (바람직하게는 C₁ _-30, 더욱 바람직하게는 C₁ _-20, 특히 바람직하게는 C₁ _-12 헤테로시클릭 티오기, 예컨대 피리딜티오, 2-벤즈이미다졸릴티오, 2-벤조옥사졸릴티오 및 2-벤즈티아졸릴티오), 설포닐기 (바람직하게는 C_1-30, 더욱 바람직하게는 C₁ _-20, 특히 바람직하게는 C₁ _-12 설포닐기, 예컨대 메실 및 토실), 설피닐기 (바람직하게는 C₁ _-30, 더욱 바람직하게는 C₁ _-20, 특히 바람직하게는 C₁ _-12 우레이도, 예컨대 메틸우레이도 및 페닐 우레이도), 인산 아미드기 (바람직하게는 C₁ _-30, 더욱 바람직하게는 C₁ _-20, 특히 바람직하게는 C₁ _-12 인산 아미드기, 예컨대 디에틸인산 아미도 및 페닐인산 아미도), 히드록시기, 메르캅토기, 할로겐원자 (예를 들어, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자), 시아노기, 설포기, 카르복실기, 니트로기, 히드록삼산기, 설피노기, 히드라지노기, 이미노기, 헤테로시클릭기 (헤테로 원자로서 질소, 산소 또는 황 원자를 각각 함유하는, 바람직하게는 C₁ _-30, 더욱 바람직하게는 C₁ _-12헤테로시클릭기, 예로는 이미다졸릴, 피리딜, 퀴놀릴, 푸릴, 티에닐, 피페리딜, 모르폴리노, 벤조옥사졸릴, 벤즈이미다졸릴, 벤조티아졸릴, 카르바졸릴 및 아제피닐을 포함), 실릴기 (바람직하게는 C₃ _-40, 더욱 바람직하게는 C₃ _-30, 특히 바람직하게는 C₃ _-24 실릴기, 예컨대 트리메틸실릴 및 트리페닐실릴을 포함), 및 실릴옥시기 (바람직하게는 C₃ _-40, 더욱 바람직하게는 C₃ _-30, 특히 바람직하게는 C₃ _-24실릴옥시기, 예컨대 트리메틸실릴옥시 및 트리페닐실릴옥시)를 포함한다. 이러한 치환기는 각각 추가로 치환될 수 있다.

R²¹ 및 R²², 또는 R²² 및 R²³는 고리 구조를 형성하기 위해 서로 결합할 수 있다.

R²¹로서 치환기는 바람직하게는 알킬기, 아릴기 또는 헤테로아릴기, 더욱 바람직하게는 알킬기 또는 아릴기, 특히 바람직하게는 메틸기, tert-부틸기, 페닐기, 메시틸기 또는 2-o-자일릴기이다.

R²² 및 R²³로서 치환기 각각은 바람직하게는 알킬기, 아릴기 또는 헤테로아릴기, 더욱 바람직하게는 알킬기 또는 아릴기, 특히 바람직하게는 메틸기, tert-부틸기 또는 페닐기이다.

R²⁵ 내지 R²⁷로서 치환기 각각은 바람직하게는 알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 할로겐 원자 또는 시아노기, 더욱 바람직하게는 알킬기, 아릴기, 할로겐 원자 또는 시아노기, 특히 바람직하게는 메틸기, tert-부틸기, 페닐기, 불소 원자 또는 시아노기이다.

L²¹은 리간드를 나타낸다. 리간드의 예는 예를 들어, H. Yersin, Photochemistry and Photophysics of Coordination Compound, 1987년 Springer-Verlag 출판; 및 Yamamoto Akio, Yuki Kinzoku Kagaku Kiso to Oyo ("Organometallic Chemistry - Principles and Applications"로 변역될 수 있음), 1982년 Shokabo Publishing 출판에 기재된 리간드를 포함한다. 또한 더욱 상세하게는, 리간드는 바람직하게는 할로겐 리간드 (바람직하게는 염소 리간드 또는 브롬 리간드), 질소-함유 헤테로시클릭 고리 리간드 (예컨대, 비피리딜, 페난트롤린, 페닐피리딘, 피라졸릴피리딘, 벤즈이미다졸릴피리딘, 페닐피라졸, 피콜린산 또는 디피콜린산), 디케톤 리간드 (예컨대, 아세틸아세톤, 1,1,1,5,5,5-헥사플루오로펜탄-2,3-디온 또는 2,2,6,6-테트라메틸헵탄-3,5-디온), 니트릴 리간드, CO 리간드, 이소니트릴 리간드, 인-함유 리간드 (예컨대, 포스핀 유도체, 인 에스테르 유도체 또는 포스피닌 유도체) 또는 카르복실산 리간드 (예컨대, 아세트산 리간드), 더욱 바람직하게는 질소-함유 헤테로시클릭 고리 리간드 또는 디케톤 리간드, 특히 바람직하게는 디케톤 리간드이다.

질소-함유 헤테로시클릭 고리 리간드 내 질소-함유 헤테로시클릭 고리는 바람직하게는 피리딘 고리, 피라진 고리, 피리미딘 고리, 피리다진 고리, 피롤 고리, 피라졸 고리, 이미다졸 고리, 트리아졸 고리, 티아졸 고리, 옥사졸 고리, 옥사디아졸 고리, 티아디아졸 고리 또는 아자포스피닌 고리, 더욱 바람직하게는 피리딘 고리, 피롤 고리, 피라졸 고리 또는 이미다졸 고리, 더욱더 바람직하게는 피리딘 고리, 피라졸 고리 또는 이미다졸 고리이다.

각각의 이러한 질소-함유 헤테로시클릭 리간드는 치환기를 가질 수 있다. 치환기의 예는 R¹¹에 의해 나타나는 치환기의 예로서 나타나는 기를 포함한다. 상기기 중, 알킬기, 아릴기, 알콕시기, 불소 원자, 시아노기, 치환된 아미노기 등이 다른 것보다 바람직하다.

n²²는 바람직하게는 2 또는 3, 특히 바람직하게는 3이다. n²¹이 2 또는 3인 경우, 다수의 L²¹는 동일하거나 상이할 수 있다. n²²는 2 또는 3인 경우, n²²에 의해 결정되는 리간드 수는 동일하거나 상이할 수 있다.

화학식 (II)에 의해 나타나고, 그의 카르벤을 거쳐 이리듐 원자에 결합되는 리간드를 각각 함유하는 이리듐 착물 인광 물질 중, 하기의 화학식 (III)에 의해 나타나는 이리듐 착물 인광 물질이 바람직하다.

화학식 (III)를 예시하였다.

화학식 (III)

화학식 (III)에서, R³¹은 알킬기 또는 아릴기를 나타내고, 각각의 R³⁵ 내지 R³⁷는 독립적으로 수소 원자, 불소 원자, 알킬기 또는 시아노기를 나타낸다. 대안적으로, R³⁵ 및 R³⁶, 또는 R³⁶ 및 R³⁷은 융합된 고리 구조를 형성하기 위해 서로 결합할 수 있다. L³¹는 리간드를 나타내고, n³²는 1 내지 3의 정수를 나타내고, n³¹는 0 내지 4의 정수를 나타낸다. C는 카르벤 탄소를 나타내고, 이리듐 원자와 함께 배위 결합을 형성한다.

R³¹는 알킬기 또는 아릴기, 바람직하게는 알킬기를 나타낸다.

R³¹의 알킬기는 바람직하게는 메틸기, 에틸기, tert-부틸기 또는 시클로헥실기, 더욱 바람직하게는 메틸기 또는 tert-부틸기, 특히 바람직하게는 메틸기이다.

R³¹의 아릴기는 바람직하게는 페닐기, p-메틸페닐기, 2-자일릴기, 5-자일릴기, 메시틸기, 1-나프틸기, 2-나프틸기. 또는 안트라닐기, 더욱 바람직하게는 페닐 기, p-메틸페닐기, 2-자일릴기, 5-자일릴기 또는 메시틸기, 특히 바람직하게는 페닐기이다.

R³⁵, R³⁶ 및 R³⁷는 각각 화학식 (II)에 치환기 R²⁵, R²⁶ 및 R²⁷이 갖는 것과 동일한 의미를 갖는다.

R³⁵는 바람직하게는 수소 원자, 불소 원자, 알킬기 또는 시아노기, 더욱 바람직하게는 수소 원자, 불소 원자 또는 시아노기, 특히 바람직하게는 불소 원자이다.

R³⁶은 바람직하게는 수소 원자, 불소 원자, 알킬기 또는 시아노기, 더욱 바람직하게는 수소 원자, 불소 원자 또는 시아노기, 특히 바람직하게는 시아노기이다.

R³⁷는 바람직하게는 수소 원자, 불소 원자, 알킬기 또는 시아노기, 더욱 바람직하게는 불소 원자 또는 시아노기, 특히 바람직하게는 시아노기이다.

R³⁵, R³⁶ 및 R³⁷의 알킬기 각각은 바람직하게는 메틸기, 에틸기, tert-부틸기, 시클로헥실기, 트리플루오로메틸기 또는 퍼플루오로부틸기, 더욱 바람직하게는 메틸기, tert-부틸기, 트리플루오로메틸기 또는 퍼플루오로부틸기, 특히 바람직하게는 트리플루오로메틸기이다.

R³⁵ 과 R³⁶를 결합하거나 R³⁶ 과 R³⁷을 결합하여 형성된 벤젠-융합된 고리 구조는 바람직하게는 디벤조푸라닐, 디벤조티오페닐, N-페닐카르바졸릴, N-메틸카르바졸릴, 9,9-디메틸플루오레닐, N-페닐인돌릴, 벤조티에닐 또는 1,1-디메틸인데닐, 더욱 바람직하게는 디벤조푸릴, 디벤조티오페닐, N-페닐카르바졸릴, N-메틸카르바졸릴 또는 9,9-디메틸플루오레닐, 특히 바람직하게는 디벤조프라닐이다.

R³⁵ 과 R³⁶을 결합하거나 R³⁶ 과 R³⁷를 결합하여 각각 형성되는 디벤조푸라닐 및 디벤조티오페닐 구조에서 산소 및 황 원자의 각각의 결합 위치는 바람직하게는 R³⁵ 또는 R³⁷의 위치, 특히 바람직하게는 R³⁵의 위치이다.

L³¹은 화학식 (II)에 리간드 L²¹이 갖는 것과 동일한 의미를 갖고, 이러한 리간드의 바람직한 범위는 또한 동일하다.

n³¹ 및 n³²은 각각 화학식 (II)에 n²¹ 및 n²²이 갖는 것과 동일한 의미를 갖고, 그의 바람직한 범위 및 n²¹ 및 n²²의 그것은 또한 동일하다.

그의 피라졸 골격의 질소 원자를 거쳐 이리듐 원자에 결합하는 리간드를 각각 함유하는 이리듐 착물 인광 물질은 바람직하게는 하기의 화학식 (IV)에 의해 나타나는 이리듐 착물이다.

화학식 (IV)를 예시하였다.

화학식 (IV)

화학식 (IV)에서, 각각의 R⁴¹ 내지 R⁴³ 및 R⁴⁵ 내지 R⁴⁸는 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 나타내고, L⁴¹는 리간드를 나타내고, n⁴²는 1 내지 3의 정수를 나타내고, n⁴¹은 0 내지 4의 정수를 나타낸다.

R⁴¹ 내지 R⁴³ 및 R⁴⁵ 내지 R⁴⁸는 각각 화학식 (II)에 R²¹ 내지 R²³ 및 R²⁵ 내지 R²⁸이 갖는 것과 동일한 의미를 갖는다.

R⁴¹ 내지 R⁴³로서 각각의 치환기는 바람직하게는 알킬기, 아릴기 또는 헤테로아릴기, 더욱 바람직하게는 알킬기 또는 아릴기, 특히 바람직하게는 메틸기, tert-부틸기 또는 페닐기이다.

R⁴⁵ 내지 R⁴⁷로서 각각의 치환기는 바람직하게는 알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 할로기 또는 시아노기, 더욱 바람직하게는 알킬기, 아릴기, 할로기 또는 시아노기, 특히 바람직하게는 메틸기, tert-부틸기, 페닐기, 불소 원자 또는 시아노기이다.

R⁴⁵ 및 R⁴⁶, 또는 R⁴⁶ 및 R⁴⁷는 고리 구조를 형성하기 위해 서로 결합될 수 있다.

L⁴¹는 화학식 (II)에서 리간드 L²¹ 이 갖는 것과 동일한 의미를 갖고, 이러한 리간드의 바람직한 범위는 또한 동일하다.

n⁴¹ 및 n⁴²는 각각 화학식 (II)에서 n²¹ 및 n²²이 갖는 것과 동일한 의미를 갖고, 그의 바람직한 범위 및 n²¹ 및 n²²의 그것은 또한 각각 동일하다.

피라졸 골격의 질소 원자를 거쳐 이리듐 원자에 결합하는 리간드를 함유하는 화학식 (IV)에 의해 나타나는 이리듐 착물 인광 물질은 더욱 바람직하게는 하기의 화학식 (V)에 의해 나타나는 이리듐 착물 인광 물질이다.

화학식 (V)를 예시하였다.

화학식 (V)

화학식 (V)에서, 각각의 R⁵² 및 R⁵³은 독립적으로 수소 원자, 알킬기 또는 아릴기를 나타내고, 각각의 R⁵⁵ 내지 R⁵⁷는 독립적으로 수소 원자, 불소 원자, 알킬기 또는 시아노기를 나타낸다. 대안적으로, R⁵⁵ 및 R⁵⁶, 또는 R⁵⁶ 및 R⁵⁷은 서로 결합하여 융합된 고리 구조를 형성하는 기일 수 있다. L⁵¹는 리간드를 나타내고, n⁵²는 1 내지 3의 정수를 나타내고, 및 n⁵¹는 0 내지 4의 정수를 나타낸다.

각각의 R⁵² 및 R⁵³은 바람직하게는 수소 원자, 알킬기 또는 아릴기, 더욱 바람직하게는 수소 원자, 메틸기, tert-부틸기 또는 페닐기, 특히 바람직하게는 수소 원자이다.

R⁵⁵, R⁵⁶ 및 R⁵⁷는 화학식 (III)에서 각각 R³⁵, R³⁶ 및 R³⁷이 갖는 것과 동일한 의미를 지니고, 그의 바람직한 범위와 R³⁵, R³⁶ 및 R³⁷의 그것은 각각 동일하다.

L⁵¹은 화학식 (II)에서 L²¹이 갖는 것과 동일한 의미를 갖고, 이러한 리간드의 바람직한 범위는 동일하다.

n⁵¹ 및 n⁵²는 화학식 (II)에서 각각 n²¹ 및 n²²이 갖는 것과 동일한 의미를 갖고, 그의 바람직한 범위 및 n²¹ 및 n²²의 그것은 각각 동일하다.

피리딘 골격에서 질소 원자를 거쳐 이리듐 원자에 결합하는 리간드를 각각 함유하는 이리듐 착물 인광 물질은 바람직하게는 하기의 화학식 (VI)에 의해 나타나는 이리듐 착물이다.

화학식 (VI)를 예시하였다.

화학식 (VI)

화학식 (VI)에서, 각각의 R⁶¹ 내지 R⁶⁸는 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 나타내고, L⁶¹는 리간드를 나타내고, n⁶²는 1 내지 3의 정수를 나타내고, n⁶¹은 0 내지 4의 정수를 나타낸다.

R⁶¹ 내지 R⁶³ 및 R⁶⁵ 내지 R⁶⁸는 화학식 (II)에 각각 R²¹ 내지 R²³ 및 R²⁵ 내지 R²⁸이 갖는 것과 동일한 의미를 갖고, R⁶⁴는 화학식 (II)에 R²³이 갖는 것과 동일한 의미를 갖는다.

R⁶¹ 내지 R⁶⁴로서 치환기 각각은 바람직하게는 불소 원자, 알킬기, 알콕시기, 아릴옥시기, 헤테로아릴옥시기 또는 치환된 아미노기, 더욱 바람직하게는 불소 원자, 알킬기, 알콕시기, 아릴옥시기 또는 치환된 아미노기, 더욱더 바람직하게는 불소 원자, 메틸기, tert-부틸기, 메톡시기, 페녹시기, 디메틸아미노기 또는 디페닐아미노기, 특히 바람직하게는 불소 원자이다.

R⁶¹ 및 R⁶², 또는 R⁶² 및 R⁶³, 또는 R⁶³ 및 R⁶⁴는 고리 구조를 형성하기 위해 서로 결합할 수 있다.

R⁶⁵ 내지 R⁶⁸로서 치환기 각각은 바람직하게는 알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 할로기 또는 시아노기, 더욱 바람직하게는 알킬기, 아릴기, 할로기 또는 시아노기, 특히 바람직하게는 메틸기, tert-부틸기, 페닐기, 불소 원자 또는 시아노기이다.

R⁶⁵ 및 R⁶⁶, 또는 R⁶⁶ 및 R⁶⁷, 또는 R⁶⁷ 및 R⁶⁸은 고리 구조를 형성하기 위해 서로 결합할 수 있다.

L⁶¹는 화학식 (II)에서 L²¹이 갖는 것과 동일한 의미를 갖고, 이러한 리간드의 바람직한 범위는 또한 동일하다.

n⁶¹ 및 n⁶²는 각각 화학식 (II)에서 n²¹ 및 n²²이 갖는 것과 동일한 의미를 갖고, 그의 바람직한 범위와 n²¹ 및 n²²의 그것은 각각 동일하다.

피리딘 골격의 질소 원자를 거쳐 이리듐 원자에 결합하는 리간드를 각각 함유하는, 화학식 (VI)에 의해 나타나는 이리듐 착물 인광 물질은 더욱 바람직하게는 하기의 화학식 (VII)에 의해 나타나는 이리듐 착물 인광 물질이다.

화학식 (VII)를 예시하였다.

화학식 (VII)

화학식 (VII)에서, R⁷³는 수소 원자, 알킬기, 아미노기 또는 알콕시기를 나타내고, 각각의 R⁷⁵ 내지 R⁷⁷는 독립적으로 수소 원자, 불소 원자, 시아노기 또는 알 킬기를 나타내고, L⁷¹는 리간드를 나타내고, n⁷²는 1 내지 3의 정수를 나타내고, n⁷¹은 0 내지 4의 정수를 나타낸다.

R⁷³는 바람직하게는 불소 원자, 알킬기, 아미노기 또는 알콕시기, 더욱 바람직하게는 불소 원자, 메틸기, tert-부틸기, 디메틸아미노기, 디페닐아미노기, 메톡시기, tert-부톡시기 또는 페녹시기, 더욱더 바람직하게는 불소 원자 또는 메톡시기, 특히 바람직하게는 불소 원자이다.

R⁷⁵는 바람직하게는 수소 원자, 불소 원자, 알킬기 또는 시아노기, 더욱 바람직하게는 수소 원자, 불소 원자 또는 시아노기, 특히 바람직하게는 불소 원자이다.

R⁷⁶는 바람직하게는 수소 원자, 불소 원자, 알킬기 또는 시아노기, 더욱 바람직하게는 수소 원자, 불소 원자 또는 시아노기, 특히 바람직하게는 시아노기이다.

R⁷⁷는 바람직하게는 수소 원자, 불소 원자, 알킬기 또는 시아노기, 더욱 바람직하게는 불소 원자 또는 시아노기, 특히 바람직하게는 불소 원자이다.

R⁷⁵, R⁷⁶ 및 R⁷⁷의 알킬기 각각은 바람직하게는 메틸기, 에틸기, tert-부틸기, 시클로헥실기, 트리플루오로메틸기 또는 퍼플루오로부틸기, 더욱 바람직하게는 메틸기, tert-부틸기, 트리플루오로메틸기 또는 퍼플루오로부틸기, 특히 바람직하 게는 트리플루오로메틸기이다.

L⁷¹은 화학식 (II)에서 L²¹이 갖는 것과 동일한 의미를 갖고, 이러한 리간드의 바람직한 범위는 또한 동일하다.

n⁷¹ 및 n⁷²는 각각 화학식 (II)에서 n²¹ 및 n²²이 갖는 것과 동일한 의미를 갖고, 그의 바람직한 범위와 n²¹ 및 n²²의 그것은 또한 각각 동일하다.

용어 "이리듐 착물 인광 물질의 최대 방출 파장"은 이리듐 착물 인광 물질의 방출 스펙트럼에서 방출세기가 모든 최대의 값의 최대인 파장을 언급한다. 최대 방출 파장은 바람직하게는 450 nm 내지 470 nm, 더욱 바람직하게는 450 nm 내지 465 nm, 특히 바람직하게는 450 nm 내지 460 nm이다.

이리듐 착물 인광 물질의 예는 국제 특허 출원 제 00/70655 호, 제 01/41512 호 및 제 02/5645 호, JP-A-2002-117978, 국제 특허 출원 제 04/085450 호, 제 06/121811 호, 제 05/019373 호, 제 05/113704 호 및 제04/016711 호, Coordination Chemistry Reviews, 250, 2093-2126 (2006)에 개시된 화합물을 포함한다

이리듐 착물 인광 물질의 예는 하기에 예시되나, 이러한 예는 본 발명의 범주에만 제한되는 것은 아니다.

착물 화합물로서 상기 예시된 화합물을 예를 들어, 하기에 기재된 방법으로 제조할 수 있다.

금속 착물 화합물은 Journal of Organic Chemistry, 53, 786 (1988), 더욱 상세하게는, G.R. Newkome등 의, 쪽 789, 왼쪽 단, 줄 53, 오른쪽 단, 줄 7, 쪽 790, 왼쪽 단, 줄 18 내지 38, 쪽 790, 오른쪽 단, 줄 19 내지 30에 기재된 방법, 이러한 방법의 조합 및 Chemische Berichte, 113, 2749 (1980), 더욱 상세하게는, H, Lexy등 의, 쪽 2752, 줄 26 내지 35에 기재된 방법을 포함하는 다양한 기술을 사용하여 합성될 수 있다.

예를 들어, 그러한 화합물은 금속 화합물 및 용매 (예를 들어, 할로겐함유 용매, 알콜 용매, 에테르 용매, 에스테르 용매, 케톤 용매, 니트릴 용매, 아미드 용매, 설폰 용매, 설폭시드 용매, 물)의 존재 또는 부재, 염기 (무기 및 유기 염기, 예컨대 나트륨 메톡시드, 칼륨 t-부톡시드, 트리에틸아민 및 칼륨 카르보네이트을 포함)의 존재 또는 부재에서 실온 또는 열의 적용 (통상의 방법 또는 마이크로파 소자를 수단으로 함)하에 리간드 또는 해리된 리간드로부터 합성될 수 있다.

발광 물질로서 바람직하게 사용되는 이리듐 착물은 발광 물질과 다른 물질로서 사용될 수 있다.

이리듐 착물은 일반적으로 발광층을 형성하는 모든 화합물을 기준으로 0.1 내지 50 질량%의 양으로 발광층에 혼입된다. 내구성 및 외부 양자 효율의 관점에서, 발광층에서 이리듐 착물의 함량은 바람직하게는 1 내지 50 질량%, 더욱 바람직하게는 2 내지 40 질량%이다.

발광 물질은 일반적으로 발광층을 형성하는 모든 화합물을 기준으로 0.1 내지 50 질량%의 양으로 발광층에 혼입된다. 내구성 및 외부 양자 효율의 관점에서, 발광층에서 발광 물질 함량은 바람직하게는 1 내지 50 질량%, 더욱 바람직하게는 2 내지 40 질량%이다.

발광층의 두께는 특별히 제한하지 않는 한, 2 nm 내지 500 nm의 두께가 일반적으로 바람직하다. 외부 양자 효율의 관점에서, 두께는 더욱 바람직하게는 3 nm 내지 200 nm, 더욱더 바람직하게는 5 nm 내지 100 nm이다.

<호스트 물질>

본 발명에 사용되는 호스트 물질로서, 우수한 정공 이동 특성을 갖는 정공 이동 호스트 물질 ("정공 이동 호스트"로 언급할 수 있음) 및 우수한 전자 이동 특 성을 갖는 전자 이동 호스트 화합물 ("전자 이동 호스트"로 언급할 수 있음)이 사용될 수 있다. 화학식 (I)에 의해 나타나는 본 발명의 화합물은 바람직하게는 정공 이동 호스트이다.

<<정공 이동 호스트>>

본 발명에 사용되는 정공 이동 호스트로서, 하기의 물질이 상세한 예로는 제시될 수 있다.

상세한 예는 피롤, 인돌, 카르바졸, 아자인돌, 아자카르바졸, 트리아졸, 옥사졸, 옥사디아졸, 피라졸, 이미다졸, 티오펜, 폴리아릴알칸, 피라졸린, 피라졸론, 페닐렌디아민, 아릴아민, 아미노-치환된 찰콘, 스티릴안트라센, 플루오레논, 히드라존, 스틸벤, 실라잔, 방향족 삼차 아민 화합물, 스티릴아민 화합물, 방향족 디메틸리딘 화합물, 포르피린 화합물, 폴리실란 화합물, 폴리(N-비닐카르바졸), 아닐린 공중합체, 티오펜 올리고머 및 폴리티오펜과 같은 전기 전도성 고분자 올리고머, 유기 실란, 및 탄소 필름 및 그의 유도체를 포함한다.

이러한 것 중, 인돌 유도체, 카르바졸 유도체, 방향족 삼차 아민 화합물, 및티오펜 유도체이 바람직하고, 그의 분자에 카르바졸기를 갖는 것들이 더욱 바람직하다. t-부틸-치환된 카르바졸기를 갖는 화합물이 특히 바람직하다.

<<전자 이동 호스트>>

본 발명에 사용되는 발광층 내 전자 이동 호스트는 내구성을 개선시키고, 동작 전압의 감소를 피하기 위해 바람직하게는 2.5 eV 이상 내지 3.5 eV 이하, 더욱 바람직하게는 2.6 eV 이상 내지 3.4 eV 이하, 더욱더 바람직하게는 2.8 eV 이상 내 지 3.3 eV 이하의 전자 친화도 Ea를 갖는다. 더욱이, 이온화 포텐셜 Ip는 내구성을 개선하고, 동작 전압의 감소를 피하기 위해, 바람직하게는 5.7 eV 이상 내지 7.5 eV 이하, 더욱 바람직하게는 5.8 eV 이상 내지 7.0 eV 이하, 더욱더 바람직하게는 5.9 eV 이상 내지 6.5 eV 이하이다.

상기 전자 이동 호스트로서, 하기의 물질이 상세한 예로는 제시될 수 있다.

상세한 예는 피리딘, 피리미딘, 트리아진, 이미다졸, 피라졸, 트리아졸, 옥사졸, 옥사디아졸, 플루오레논, 안트라퀴논디메탄, 안트론, 디페닐퀴논, 이산화 티오피란, 카르보디이미드, 플루오레닐리덴메탄, 디스티릴피라딘, 불소-치환된 방향족 화합물, 나프탈렌 페릴렌과 같은 헤테로시클릭 테트라카르복실 산 무수물, 및 프탈로시아닌, 그의 유도체 (다른 고리와 융합된 고리를 형성할 수 있음), 및 8-퀴놀리놀 유도체의 금속 착물에 의해 대표되는 다양한 금속착물, 금속프탈로시아닌, 및 리간드로서 벤족사졸 또는 벤조티아졸을 갖는 금속 착물을 포함한다.

전자 이동 호스트는 바람직하게는 금속 착물, 아졸 유도체 (예컨대, 벤즈이미다졸 유도체 및 이미다조피리딘 유도체),및 아진 유도체 (예컨대, 피리딘 유도체, 피리미딘 유도체, 및 트리아진 유도체)이다. 이들 중, 금속 착물 화합물이 내구성의 관점에서 바람직하다. 금속 착물 화합물 (A)은 더욱 바람직하게는 금속과 배위되는 하나 이상의 질소 원자, 산소 원자 또는 황 원자를 갖는 리간드를 갖는 금속 착물이다.

금속 착물에서 금속 이온은 특별히 제한하지 않는 한, 바람직한 예는 베릴륨 이온, 마그네슘 이온, 알루미늄 이온, 갈륨 이온, 아연 이온, 인듐 이온, 주석 이 온, 백금 이온, 및 팔라듐 이온을 포함한다. 이들 중, 베릴륨 이온, 알루미늄 이온, 갈륨 이온, 아연 이온, 백금 이온, 및 팔라듐 이온이 더욱 바람직하고, 알루미늄 이온, 아연 이온,및 팔라듐 이온이 더욱더 바람직하다.

상기-기재된 금속 착물에 함유되는 다양한 공지된 리간드가 있음에도, 예는 Photochemistry and Photophysics of Coordination Compound , H. Yersin 저작, 1987년 Springer-Verlag 출판; 및 Organometallic Chemistry - Principles and Applications, Akio Yamamoto 저작, 1982 년 Shokabo Publishing 출판에 기재된 리간드를 포함한다.

리간드는 바람직하게는 질소-함유 헤테로시클릭 리간드 (일배위 리간드 또는 다배위 리간드일 수 있는 바람직하게는 C₁ _-30, 더욱 바람직하게는 C₂ _-20, 특히 바람직하게는 C₃ _-15 리간드, 이배위 리간드 내지 6배위 리간드인 것이 바람직하다. 단일배위 리간드와 이배위 내지 6배위 리간드인 다배위 리간드의 혼합물이 또한 바람직하다)이다.

리간드의 예는 아진 리간드 (예컨대, 피리딘 리간드, 비피리딜 리간드, 및 테르피리딘 리간드); 히드록시페닐아졸 리간드 (예컨대, 히드록시페닐벤즈이미다졸 리간드, 히드록시페닐벤족사졸 리간드, 히드록시페닐이미다졸 리간드 및 히드록시페닐이미다조피리딘 리간드); 알콕시 리간드 (바람직하게는 C_1-30, 더욱 바람직하게는 C_1-20, 특히 바람직하게는 C_1-10 리간드, 예컨대, 메톡시, 에톡시, 부톡시 및 2-에틸헥실옥시); 아릴옥시 리간드 (바람직하게는 C_6-30, 더욱 바람직하게는 C_6-20, 특히 바람직하게는 C_6-12 리간드, 예컨대, 페닐옥시, 1-나프틸옥시, 2-나프틸옥시, 2,4,6-트리메틸페닐옥시 및 4-비페닐옥시); 헤테로아릴옥시 리간드 (바람직하게는 C_1-30, 더욱 바림직하게는 C_1-20, 특히 바람직하게는 C_1-12 리간드, 예컨대, 피리딜옥시, 피라질옥시, 피리미딜옥시, 및 퀴놀릴옥시); 알킬티오 리간드 (바람직하게는 C_1-30, 더욱 바람직하게는 C_1-20, 특히 바람직하게는 C_1-12 리간드, 예컨대, 메틸티오 및 에틸티오); 아릴티오 리간드 (바람직하게는 C_6-30, 더욱 바람직하게는 C_6-20, 특히 바람직하게는 C_6-12 리간드, 예컨대, 페닐티오); 헤테로아릴티오 리간드 (바람직하게는 C_1-30, 더욱 바람직하게는 C_1-20, 특히 바람직하게는 C_1-12 리간드, 예컨대, 피리딜티오, 2-벤즈이미다졸릴티오, 2-벤조옥사졸릴티오 및 2-벤조티아졸릴티오); 실록시 리간드 (바람직하게는 C_1-30, 더욱 바람직하게는 C_3-25, 특히 바람직하게는 C_6-20 리간드, 예컨대 트리페닐실록시기, 트리에톡시실록시기 및 트리이소프로필실록시기); 방향족 탄화수소 음이온 리간드 (바람직하게는 C_6-30, 더욱 바람직하게는 C_6-25, 특히 바람직하게는 C_6-20 리간드, 예컨대, 페닐 음이온, 나프틸 음이온 및 안트라닐 음이온); 방향족 헤테로시클릭 음이온 리간드 (바람직하게는 C_1-30, 더욱 바람직하게는 C_2-25, 특히 바람직하게는 C_2-20 리간드, 예컨대, 피롤 음이온, 피라졸 음이온, 트리아졸 음이온, 옥사졸 음이온, 벤족사졸 음이온, 티아졸 음이온, 벤조티아졸 음이온, 티오펜 음이온 및 벤조티오펜 음이온); 및 인돌레닌 음이온 리간드를 포함한다. 이들 중, 질소-함유 헤테로시클릭 리간드, 아릴옥시 리간드, 헤테로아릴옥시기, 및 실록시 리간드가 바람직하고, 질소-함유 헤테로시클릭 리간드, 아릴옥시 리간드, 실록시 리간드, 방향족 탄화수소 음이온 리간드, 및 방향족 헤테로시클릭 음이온 리간드가 더욱 바람직하다.

금속 착물 전자 이동 호스트의 예는 JP-A-2002-235076, JP-A-2004-214179, JP-A-2004-221062, JP-A-2004-221065, JP-A-2004-221068, 및 JP-A-2004-327313에 기재된 화합물을 포함한다

본 발명의 발광층에서, 색순도, 발광 효율, 및 작동 내구성의 관점에서 호스트 물질 (화학식 (I)에 의해 나타나는 화합물을 포함)이 인광 물질의 최저 삼중 들뜬 상태 (T1)보다 더 높은 T1을 갖는 것이 바람직하다.

호스트 화합물의 함량이 본 발명에서 특별히 제한되지 않는 한, 발광 효율 및 동작 전압의 관점에서 발광층을 구성하는 모든 화합물의 질량에 대해, 바람직하게는 15 질량% 이상 내지 99.9 질량% 이하이다. 화학식 (I)에 의해 나타나는 화합물이 호스트 물질로 사용되는 경우, 본 발명의 화합물과 다른 호스트 화합물은 본 발명의 화합물에 대해 50 질량% 이하, 바람직하게는 1 질량% 이하의 양으로 사용된다.

(정공 주입층, 정공 이동층)

정공 주입층 및 정공 이동층 각각은 음극 또는 음극 면으로부터 정공을 받는 기능 및 양극 면으로 그들을 이동시키는 기능을 갖는다. 이러한 층에 사용되는 정공 주입 물질 및 정공 이동 물질은 저분자 화합물 또는 고분자 화합물일 수 있다.

상세하게는, 그들은 바람직하게는 피롤 유도체, 카르바졸 유도체, 트리아졸 유도체, 옥사졸 유도체, 옥사디아졸 유도체, 이미다졸 유도체, 폴리아릴알칸 유도체, 피라졸린 유도체, 피라졸론 유도체, 페닐렌디아민 유도체, 아릴아민 유도체, 아미노-치환된 찰콘 유도체, 스티릴안트라센 유도체, 플루오레논 유도체, 히드라존 유도체, 스틸벤 유도체, 실라잔 유도체, 방향족 삼차 아민 화합물, 스티릴아민 화합물, 방향족 디메틸리딘 화합물, 프탈로시아닌 화합물, 포르피린 화합물, 티오펜 유도체, 유기 실란 유도체, 또는 탄소를 함유하는 층이다.

본 발명의 유기 EL 소자의 정공 주입층 또는 정공 이동층은 전자 받개 도펀트를 함유할 수 있다. 정공 주입층 또는 정공 이동층 내로 주입되는 전자 받개 도펀트로서, 임의의 무기 화합물 및 유기 화합물은 그것이 전자를 받아들이고 유기화합물을 산화시킬 수 있는 한, 사용될 수 있다.

무기 화합물의 상세한 예는 금속 할라이드, 예컨대, 철 클로라이드, 알루미늄 클로라이드, 갈륨 클로라이드, 인듐 클로라이드, 및 안티모니 펜타클로라이드, 및 산화 금속, 예컨대, 오산화 바나듐 및 삼산화 몰리브덴을 포함한다.

유기 화합물로서, 치환기로서 니트로기, 할로겐 원자, 시아노기, 또는 트리플루오로메틸기을 갖는 화합물; 퀴논 화합물, 산 무수물 화합물, 및 플러렌이 바람직하다.

더욱이, JP-A-6-212153, JP-A-11-111463, JP-A-11-251067, JP-A-2000-196140, JP-A-2000-286054, JP-A-2000-315580, JP-A-2001-102175, JP-A-2001-160493, JP-A-2002-252085, JP-A-2002-56985, JP-A-2003-157981, JP-A-2003-217862, JP-A-2003-229278, JP-A-2004-342614, JP-A-2005-72012, JP-A-2005-166637, 및 JP-A-2005-209643에 기재된 것들이 바람직하다.

이들 중, 헥사시아노부타디엔, 헥사시아노벤젠, 테트라시아노에틸렌, 테트라시아노퀴노디메탄, 테트라플루오로테트라시아노퀴노디메탄, p-플루오라닐, p-클로라닐, p-브로마닐, p-벤조퀴논, 2,6-디클로로벤조퀴논, 2,5-디클로로벤조퀴논, 1,2,4,5-테트라시아노벤젠, 1,4-디시아노테트라플루오로벤젠, 2,3-디클로로-5,6-디시아노벤조퀴논, p-디니트로벤젠, m-디니트로벤젠, o-디니트로벤젠, 1,4-나프토퀴논, 2,3-디클로로나프토퀴논, 1,3-디니트로나프탈렌, 1,5-디니트로나프탈렌, 9,10-안트라퀴논, 1,3,6,8-테트라니트로카르바졸, 2,4,7-트리니트로-9-플루오레논, 2,3,5,6-테트라시아노피리딘, 및 플러렌 C₆₀가 특히 바람직하다. 이들 중, 헥사시아노부타디엔, 헥사시아노벤젠, 테트라시아노에틸렌, 테트라시아노퀴노디메탄, 테트라플루오로테트라시아노퀴노디메탄, p-플루오라닐, p-클로라닐, p-브로마닐, 2,6-디클로로벤조퀴논, 2,5-디클로로벤조퀴논, 2,3-디클로로나프토퀴논, 1,2,4,5-테트라시아노벤젠, 2,3-디클로로-5,6-디시아노벤조퀴논 및 2,3,5,6-테트라시아노피리딘이 더욱 바람직하고, 테트라플루오로테트라시아노퀴노디메탄이 특히 바람직하다.

이러한 전자 받개 도펀트는 단독 또는 조합으로 사용될 수 있다. 전자 받개 도펀트의 양은 물질의 종류에 따라 상이하나. 그 양은 정공 이동층의 물질에 대해, 바람직하게는 0.01 내지 50 질량%, 더욱 바람직하게는 0.05 내지 20 질량%, 특히 바람직하게는 0.1 내지 10 질량%이다.

각각의 정공 주입층 및 정공 이동층의 두께는 작동 전압을 감소시키기 위해, 바람직하게는 500 nm 이하이다.

정공 이동층의 두께는 바람직하게는 1 내지 500 nm, 더욱 바람직하게는 5 nm 내지 200 nm, 더욱더 바람직하게는 10 nm 내지 100 nm이다. 정공 주입층의 두께는 바람직하게는 0.1 nm 내지 200 nm, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 100 nm, 더욱더 바람직하게는 1 내지 100 nm이다.

이동 주입층 및 정공 이동층은 각각 상기-기재된 물질의 하나 이상으로 구성된 단일 층 또는 동일한 조성 또는 상이한 조성을 갖는 다수의 층으로 구성된 다중층일 수 있다.

(전자 주입층, 전자 이동층)

전자 주입층 및 전자 이동층은 양극 또는 양극면으로부터 전자를 받고, 음극면으로 그들을 이동시키는 기능을 갖는 층이다. 이러한 층에 사용되는 전자 주입 물질 및 전자 이동 물질은 저분자 화합물 또는 고분자 화합물일 수 있다.

상세하게는, 그것은 바람직하게는 피리딘 유도체, 퀴놀린 유도체, 피리미딘 유도체, 피라진 유도체, 프탈라진 유도체, 페난트롤린 유도체, 트리아진 유도체, 트리아졸 유도체, 옥사졸 유도체, 옥사디아졸 유도체, 이미다졸 유도체, 플루오레 논 유도체, 안트라퀴노디메탄 유도체, 안트론 유도체, 디페닐퀴논 유도체, 이산화 티오피란 유도체, 카르보디이미드 유도체, 플루오레닐리덴메탄 유도체, 디스티릴피라진 유도체, 방향족 시클릭 테트라카르복실산 무수물, 예컨대, 나프탈렌 및 페릴렌, 8-퀴놀리놀 유도체의 금속 착물로 대표되는 다양한 착물, 금속프탈로시아닌, 및 리간드로서 벤족사졸 또는 벤조티아졸을 갖는 금속 착물, 및 실롤로 대표되는 유기 실란 유도체를 함유하는 층이다.

본 발명의 유기 EL 소자의 전자 주입층 또는 전자 이동층은 전자 주개 도펀드를 함유할 수 있다. 전자 주입층 또는 전자 이동층 내로 주입되는 전자 주개 도펀트는 전자 주개 특성을 갖고, 그에 따라 유기 화합물을 감소할 수 있는 한 임의의 물질일 수 있다. Li와 같은 알칼리 금속, Mg와 같은 알칼리 토금속, 희토류 금속을 함유하는 전이 금속, 및 환원성 유기 화합물이 바람직하다. 금속으로서, 4.2 eV 이하인 일함수를 갖는 것들이 특히 바람직하다. 그것의 상세한 예는 Li, Na, K, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Y, Cs, La, Sm, Gd, 및 Yb를 포함한다. 환원성 유기 화합물은 예를 들어, 질소-함유 화합물, 황-함유 화합물, 및 인-함유 화합물이다.

더욱이, JP-A-6-212153, JP-A-2000-196140, JP-A-2003-68468, JP-A2003-229278, 및 JP-A-2004-342614에 기재된 물질이 사용될 수 있다.

이러한 전자 주개 도펀트는 단독으로 또는 조합으로 사용될 수 있다. 전자 주개 도펀트의 양은 물질의 종류에 따라 변하나, 전자 이동층의 물질에 대해 바람직하게는 0.1 내지 99 질량%, 더욱 바람직하게는 1.0 내지 80 질량%, 특히 바람 직하게는 2.0 내지 70 질량%이다.

각각의 전자 주입층 및 전자 이동층의 두께는 작동 전압을 감소시키기 위해, 바람직하게는 500 nm 이하이다.

전자 이동층의 두께는 바람직하게는 1 내지 500 nm, 더욱 바람직하게는 5 nm 내지 200 nm, 더욱더 바람직하게는 10 nm 내지 100 nm이다. 전자 주입층의 두께는 바람직하게는 0.1 내지 200 nm, 더욱 바람직하게는 0.2 내지 100 nm, 더욱더 바람직하게는 0.5 내지 50 nm이다.

각각의 전자 주입층 및 전자 이동층은 상기 언급된 물질의 하나 이상으로 형성된 단일층 또는 동일한 조성 또는 상이한 조성을 갖는 다수의 층으로 형성된 다중층일 수 있다.

(정공 차단층)

정공 차단층은 음극면으로 발광층으로 이동되는 정공이 양극면으로 통과하는 것을 방지하는 기능을 갖는 층이다. 본 발명에서, 정공 차단층은 양극면 상에 발광층에 인접한 유기층으로서 형성될 수 있다.

정공 차단층을 구성하는 화합물의 예는 BAlq와 같은 알루미늄 착물, 트리아졸 유도체, 및 BCP와 같은 페난트롤린 유도체를 포함한다. 정공 차단층의 두께는 바람직하게는 1 내지 500 nm, 더욱 바람직하게는 5 내지 200 nm, 더욱더 바람직하게는 10 내지 100 nm이다.

정공 차단층은 상기-기재된 물질의 하나 이상으로 형성된 단일층 또는 동일한 조성물 또는 상이한 조성물을 갖는 다수의 층으로 형성된 다중층일 수 있다.

(전자 차단층)

전자 차단층은 양극면으로부터 발광층으로 이동되는 전자를 음극면으로 통과하는 것을 방지하는 기능을 갖는 층이다. 본 발명에서, 전자 차단층은 음극면 상에 발광층에 인접한 유기층으로서 형성될 수 있다.

전자 차단층을 구성하는 화합물의 예는 정공 이동 물질로서 상기 제시된 것들과 유사하다.

전자 차단층의 두께는 바람직하게는 1 내지 500 nm, 더욱 바람직하게는 5 내지 200 nm, 더욱더 바람직하게는 10 내지 100 nm이다.

정공 차단층은 상기-기재된 물질의 하나 이상으로 형성된 단일층, 또는 동일한 조성물 또는 상이한 조성물을 갖는 다수의 층으로 형성된 다중층일 수 있다.

(보호층)

본 발명에서, 전체 유기 EL 소자는 보호층에 의해 보호될 수 있다.

임의의 물질은 물 또는 산소와 같은 소자의 열화를 발생하는, 소자 내 물질의 방해를 방지하는 작용을 갖는 한 보호층에 혼입될 수 있다.

물질의 상세한 예는 금속, 예컨대, In, Sn, Pb, Au, Cu, Ag, Al, Ti 및 Ni; 산화 금속, 예컨대 MgO, SiO, SiO₂, Al₂O₃, GeO, NiO, CaO, BaO, Fe₂O₃, Y₂O₃, 및TiO₂; 질화 금속, 예컨대 SiN_x및 SiN_xO_y; 불화 금속, 예컨대 MgF₂, LiF, AlF₃ 및 CaF₂; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리(메틸 메타크릴레이트), 폴리이미드, 폴리우레아, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리클로로트리플루오로에틸렌, 폴리디클로로디플루오로에틸렌, 클로로트리플루오로에틸렌/디클로로디플루오로에틸렌 공중합체, 테트라플루오로에틸렌과 하나 이상의 공단량체를 함유하는 단량체 혼합물을 공중합하여 수득할 수 있는 공중합체, 그의 공중합체 백본 상에 고리 구조를 갖는 불소-함유 공중합체, 1% 이상의 물 흡수율을 갖는 물 흡수성 물질, 및 0.1% 이하의 물 흡수성을 갖는 방습 물질을 포함한다.

보호층을 형성하는 방법은 특별히 제한하지 않는다. 형성에 적용할 수 있는 방법의 예는 진공 증착법, 스퍼터링 방법, 반응성 스퍼터링 방법, MBE (분자빔 에피탁시) 방법, 클러스터 이온빔 방법, 이온 도금법, 플라즈마 중합법 (고주파로 들뜨는 이온 도금법), 플라즈마 CVD 방법, 레이져 CVD 방법, 열 CVD 방법, 가스 소스 CVD 방법, 코팅 방법, 프린트 방법, 및 이동 방법을 포함한다.

(실링 용기)

더욱이, 본 발명의 전체 유기 전계 발광 소자는 실링 용기를 사용하여 실링될 수 있다.

또한, 실링 용기 및 소자 사이의 공간은 습기 흡수제 또는 비활성 액체로 채워질 수 있다. 습기 흡수제는 특별히 제한하지 않는다. 그의 예는 산화 바륨, 산화 나트륨, 산화 칼륨, 산화 칼슘, 나트륨 설페이트, 칼슘 설페이트, 마그네슘 설페이트, 오산화 인, 칼슘 클로라이드, 마그네슘 클로라이드, 구리 클로라이드, 세슘 플루오라이드, 니오븀 플루오라이드, 칼슘 브로마이드, 바나듐 브로마이드, 분자체, 제올라이트, 및 산화 마그네슘을 포함한다. 비활성 액체는 특별히 제한하지 않고, 그의 예는 파라핀, 액체 파라핀, 퍼플루오로알칸, 퍼플루오로아민 및 퍼플루오로에테르와 같은 불소-기재 용매, 염소-기재 용매, 및 실리콘 오일을 포함한다.

대안적으로, 본 발명의 유기 EL 소자는 바람직하게는 하기의 수지 실링층으로 실링될 수 있다.

(수지 실링층)

대기에서 산소 또는 습기와 접촉하여 발생할 수 있는, 본 발명의 기능성 소자의 성능 열화를 억제하기 위한 수지 실링층을 사용하는 것이 바람직하다.

(물질)

수지 실링층용 수지 물질은 특별히 제한하지 않고, 아크릴 수지, 에폭시 수지, 불소-기재 수지, 규소-기재 수지, 고무-기재 수지 및 에스테르 수지가 사용될 수 있다. 이들 중, 에폭시 수지가 그의 방습 기능 때문에 바람직하다. 에폭시 수지 중, 열경화성 에폭시 수지 및 광경화성 에폭시 수지가 바람직하다.

(제조 방법)

수지 실링층의 제조 방법을 특별히 제한하지 않는다. 예는 수지 용액을 적용하는 방법, 수지 판을 압착 결합 또는 열 압착 결합하는 방법, 및 증기 증착 또는 스퍼터링에 의해 건조 중합하는 방법을 포함한다.

(필름 두께)

수지 실링층의 두께는 1 μm 이상 내지 1mm 이하, 더욱 바람직하게는 5 μm 이상 내지 100 μm 이하, 가장 바람직하게는 10 μm 이상 내지 50 μm이하이다. 수지 실링층이 상기-기재된 범위 미만의 두께를 갖는 경우, 무기 필름은 이차 기 판을 설치하는 시간에 피해를 입을 수 있다. 상기-기재된 범위을 초과하는 두께를 갖는 수지 실링층은, 한편으로는, 자체로 전계발광 소자의 두께를 증가시키고, 유기 전계발광 소자의 특성, 즉, 박막 특성을 손상시킨다.

(실링 점착제)

본 발명에서 사용되는 실링 점착제는 끝 부분으로부터 습기 또는 산소의 방해를 방지하는 기능을 갖는다.

<물질>

실링 점착을 위해, 수지 실링층으로 사용되는 것과 유사한 물질이 사용될 수 있다. 이들 중, 에폭시 점착이 물의 침투를 방지하는 점에서 바람직하고, 광경화 점착 및 열경화 점착이 특히 바람직하다.

더욱이, 상기-기재된 물질에 대한 필러의 첨가가 또한 바람직하다.

실란트에 첨가된 필러는 바람직하게는 무기 물질, 예컨대, SiO₂, SiO (산화 규소), SiON (질산화 규소) 또는 SiN (질화 규소)이다. 필러의 첨가는 가동성 및 내습성을 개선하기 위해 실란트의 점도를 증가시킨다.

<건조제>

실링 점착제은 건조제를 함유할 수 있다. 건조제는 바람직하게는 산화 바륨, 산화 칼슘 또는 산화 스트론튬이다.

건조제의 양은 실링 점착제에 대해 바람직하게는 0.01 질량% 이상 내지 20 질량% 미만, 더욱 바람직하게는 0.05 질량% 이상 내지 15 질량% 미만이다. 양 이 상기 범위 미만인 경우, 건조제는 충분한 효과를 달성할 수 없다. 상기 범위를 초과하는 양은, 한편, 실링 점착제 내 건조제를 균일하게 분산시키는 것을 어렵게 한다. 그러므로 상기 범위 밖의 양은 바람직하지 않다.

<실링 점착제의 제형>

중합체 조성, 농도

실링 점착제는 특별히 제한하지 않고, 상기에 기재된 것들이 사용될 수 있다. 광경화성 에폭시 점착제의 예는 "XNR5516", Nagase Chemtech의 제품을 포함한다. 실링 점착제는 점착제에 직접 건조제를 첨가하고, 수득된 혼합물을 분산시켜 제조될 수 있다.

두께

실링 점착제는 바람직하게는 1 μm 이상 내지 1 mm이하의 두께로 제공되어 적용된다. 두께가 상기 범위 미만인 경우, 실링 점착제는 균일하게 적용될 수 없다. 한편, 두께가 상기 범위를 초과하는 경우, 물 방해 경로가 넓어질 수 있다. 그러므로 상기-기재된 범위를 벗어나는 두께는 바람직하지 않다.

<실링 방법>

본 발명에서, 기능성 소자가 분산제를 사용하여 건조제를 함유하는 실링 점착제의 임의의 양을 적용하고, 필름 위에 이차 기판을 쌓고, 이어서 층을 경화시켜 수득될 수 있다.

(동작)

직류 (필요한 경우, 교류 요소를 포함할 수 있음) 전압 (통상 2 내지 15V) 또는 본 발명의 유기 전계발광 소자의 음극 및 양극 사이에 직류를 적용하여, 발광을 수득할 수 있다.

본 발명의 유기 전계발광 소자의 동작 방법의 예는 JP-A-2-148687, JP-A-6-301355, JP-A-5-29080, JP-A-7-134558, JP-A-8-234685, 및 JP-A-8-241047, 일본 특허 제 2784615 호, 및 미국 특허 제 5,828,429 호 및 제 6,023,308 호에 기재된 것들을 포함한다.

본 발명의 유기 전계발광 소자의 광 추출 효율은 다양한 공지된 방법에 의해 증가될 수 있다. 예를 들어, 기판의 표면 형태를 가공 (예를 들어, 미세한 불균일성을 패턴에 형성), 기판의 굴절률, ITO층 및/또는 유기층의 굴절률을 조절, 또는 기판, ITO층 및/또는 유기층의 필름 두께를 조절하여 광 추출 효율 및 외부 양자 효율을 개선하는 것이 가능하다.

본 발명의 소자는 빛이 음극면으로부터 방출되는, 소위 상부 방출형 소자일 수 있다.

본 발명의 유기 EL 요소는 발광 효율을 개선하기 위해, 두 개 이상의 발광층 사이에서 전하 생성층을 가질 수 있다.

전하 생성층은 전압이 적용될 때 전하 (정공 및 전자)를 생성하는 기능을 갖고, 동시에 전하 생성층에 인접한 층으로 그렇게 생성된 전하를 주입하는 기능을 갖는다.

전하 생성층을 형성하기 위한 물질은 그것이 상기-언급된 기능을 갖는 한, 임의의 물질일 수 있다. 전하 생성층은 단일 화합물 또는 다수의 화합물로 만 들어 질 수 있다.

상세하게는, 물질은 전도성 또는 도핑된 유기층과 같은 반-전도성일 수 있다. 또한 그것은 절연물질일 수 있다. 예는 JP-A-11-329748, JP-A-2003-272860 및 JP-A-2004-39617에 기재된 물질을 포함한다.

더욱 상세하게는, 예는 투명 전도성 물질, 예컨대 ITO 및 IZO (산화 아연 인듐), C₆₀와 같은 플러렌, 올리고티오펜와 같은 전도성 유기 물질, 메탈로프탈로시아닌과 같은 전도성 유기 물질, 비금속 프탈로시아닌, 메탈로포르피린 및 비금속 포르피린, Ca, Ag, Al, Mg: Ag 합금, Al:Li 합금 및 Mg:Li 합금과 같은 금속 물질, 정공 전도성 물질, 및 전자 전도성 물질, 및 그의 혼합물을 포함한다.

정공 전도성 물질의 예는 정공 이동 유기 물질, 예컨대, 2-TNATA 또는 NPD을 전자 끌개 산화제, 예컨대 F4-TCNQ, TCNQ 또는 FeCl₃, P-형 전도성 중합체 및 P-형 반도체로 도핑하여 수득되는 물질을 포함한다. 전자 전도성 물질의 예는 전자 이동 유기 물질을 4.0 eV 미만의 일함수를 갖는 금속 또는 금속 화합물, N-형 전도성 중합체 및 N-형 반도체로 도핑하여 수득되는 물질을 포함한다. N-형 반도체의 예는 N-형 Si, N-형 CdS 및 N-형 ZnS을 포함한다. P-형 반도체의 예는 P-형 Si, P-형 CdTe 및 P-형 CuO을 포함한다.

더욱이, 절연 물질, 예컨대 V₂O₅는전하 생성층으로 사용될 수 있다.

전하 생성층은 단일 층 또는 다수의 층을 쌓은 것일 수 있다. 후자의 예는 투명 전도성 물질, 전도성 물질, 예컨대 금속 물질, 및 정공 전도성 물질 또는 전자 전도성 물질이 다른 것 위에 쌓인 구조를 갖는 층 및 정공 전도성 물질 및 전자 전도성 물질이 다른 것 위에 쌓은 구조를 갖는 층을 포함한다.

전하 생성층의 필름 두께 또는 물질은 50% 이상의 광투과율로 제공하는 것을 선택하는 것이 일반적으로 바람직하다. 두께는 특별히 제한하지 않으나, 바람직하게는 0.5 내지 200 nm, 더욱 바람직하게는 1 내지 100 nm, 더욱더 바람직하게는 3 내지 50 nm, 특히 바람직하게는 5 내지 30 nm이다.

전하 생성층의 형성 방법은 특별히 제한하지 않고, 유기층의 상기-기재된 형성 방법이 사용될 수 있다.

전하 생성층은 두 개 이상의 발광층 사이에 삽입된다. 전하 생성층은 그의 음극면 또는 양극면에 인접층으로 전하를 주입하는 기능을 갖는 물질을 함유할 수 있다. 음극면 상에 인접층에 대한 전자 주입 특성을 개선하기 위해, 전자 주입 화합물, 예컨대 BaO, SrO, Li₂O, LiCl, LiF, MgF₂, MgO 또는 CaF₂이 전하 생성층의 음극면 위에 쌓여질 수 있다.

대안적으로, 전하 생성층의 물질은 JP-A-2003-45676 및 미국 특허 제 6,337,492 호, 제 6,107,734 호 및 제 6,872,472 호의 설명을 기준으로 선택될 수 있다.

본 발명의 유기 EL 소자는 공명 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 소자는 투명성 기판 상에 굴절률이 상이한 다수 필름의 층으로 형성된 다중층 필름 거울, 투명성 또는 반-투명성 전극, 발광층, 및 다른 것 위에 쌓인 금속 전극을 갖 는다. 발광층에서 발생한 빛은 반사를 반복하고, 다중층 필름 거울 및 금속 전극 사이에서, 반사판을 제공하여 그것들을 발생시키며 공명한다.

다른 바람직한 구현예에서, 투명 기판 상에 반사판으로서 투명성 또는 반-투명성 전극 및 금속 전극 기능 및 발광층에서 생성된 빛은 반사를 반복하고, 그들 사이에서 공명한다.

공명 구조는 바람직한 공명 파장을 수득하기 위해 최적화되는, 굴절률로 측정된 광 경로 길이 및 각각 두개의 반사 판의 유효 굴절률 및 반사판 사이의 각각의 층의 두께를 조절하여 형성된다. 첫 번째 구현예에 대한 계산식은 JP-A-9-180883에 기재되고, 두 번째 구현예에 대한 그것은 JP-A-2004-127795에 기재된다.

(본 발명의 적용)

본 발명의 유기 전계발광 소자는 디스플레이 소자, 디스플레이, 후광, 전자사진, 발광용 광원, 기록용 광원, 노출용 광원, 판독용 광원, 신호, 신호판, 인테리어 및 광 통신에 적절하게 사용될 수 있다.

유기 EL 디스플레이는 Monthly Display, September issue, 33-37(2000)에 공지된 방법, 예를 들어, 기판에 위치한 세 개의 유기 EL 소자가 각각 해당하는 삼원색을 방출하는 삼색 발광 방법 (청색 (B), 녹색 (G), 적색 (R)); 백색광 방출용 유기 EL 소자로부터 백색광을 색필터를 거쳐 삼원색으로 나누는 백색광 방법; 및 청색 광 방출용 유기 EL 소자로부터 방출된 청색광을 형광 안료층을 거쳐 적색 (R) 및 녹색 (G)로 변환하는 색 변환 방법에 의해 전체 색을 만들 수 있다.

바람직한 색의 면 광원 방출광은 방출 색 내 다수의 유기 EL 소자 차이를 사 용하여 제공될 수 있고, 임의의 상기-기재된 방법에 의해 수득될 수 있다. 상기 광원은 예를 들어, 청색 발광 소자 및 노란색 발광소자를 조합으로 사용하는 백색 광 방출 광원, 및 청색 발광 소자, 녹색 발광 소자, 및 적색 발광 소자를 조합으로 사용하는 백색 광 방출 광원이다.

본 발명은 이하에서 실시예로는 더 상세히 기재될 것이다. 그러나 본 발명의 목적을 벗어나지 않는 한, 그들에만 제한되지는 않는다.

비교 화합물 1의 합성

J. Org . Chem ., 67, 2705-2708(2002)에 기재된 방법에 따라서, 3-tert-부틸인돌 (중간 생성물 1)을 합성하였다.

질소 대기에서, 트리-tert-부틸포스핀 (0.06 mL, 0.24 mol)을 3-tert-부틸인돌 (0.975 g, 5.63 mmol), 1,3-디브로모벤젠 (0.604 g, 2.56 mmol), 팔라듐 아세테이트 (14 mg, 0.06 mmol), 나트륨 tert-부톡시드 (0.74 g, 7.7 mmol), 및 자일렌 (25 mL)의 혼합물에 첨가하였다. 수득된 혼합물을 환류하에 가열하면서 1 시간 동안 교반하였다. 물을 반응 혼합물에 첨가하고, 이어서 에틸 아세테이트로 추출하였다. 그렇게 수득된 유기층을 마그네슘 설페이트로 건조하고, 이어서 감압하에 농축하였다. 수득된 잔류물은 실리카겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 1.05 g (98%, 2.51 mmol)의 비교 화합물 1을 수득하였다.

비교 화합물 1의 ¹H-NMR 데이타 : 1.52 (s,18H), 7.12(s,2H), 7.14-7.27(m,4H), 7.47(d,2H), 7.62(dd,4H), 7.89(d,2H) 400 MHz

<비교 화합물 2의 합성>

1,3-디브로모벤젠 대신 1,4-디브로모벤젠을 사용하는 것을 제외하고, 비교 화합물 1의 합성에 사용되는 것과 유사한 방법으로, 비교 화합물 2를 합성할 수 있다.

<비교 화합물 3의 합성>

Tetrahedron Lett., 44, 1959(2003)에 기재된 방법을 참조로 중간 생성물 1을 합성하였다. 상세하게는, 요오드 (2.5 g, 10 mmol)를 실온에서 인돌 (11.72 g, 100mmol), 아세톤 (3.67 mL, 50 mmol), 및 아세토니트릴 (100 mL)의 혼합물에 첨가하였다. 수득된 혼합물을 3 시간 동안 교반하였다. 나트륨 티오설페이트의 수용액을 반응 혼합물에 첨가하여 반응을 종료하였다. 반응 혼합물을 에틸 아세테이트로 추출하였다. 그렇게 수득된 유기층을 나트륨 설페이트로 건조하고, 이어서 농축하였다. 잔류물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 중간 생성물 2 (3.30 g, 12.0 mmol, 24%)을 수득하였다.

질소 대기에서, t-부틸포스핀 (0.24 mL, 1.0 mmol)을 실온에서 중간 생성물 2 (3.30 g, 12 mmol), 브로모벤젠 (3.05 g, 29 mmol), 팔라듐 아세테이트 (45 mg, 0.25 mmol), 나트륨 t-부톡시드 (3.6 g, 36 mmol), 및 자일렌 (120 mL)의 혼합물에 첨가하였다. 수득된 혼합물을 환류하에 1시간 동안 교반하였다. 그렇게 수득된 반응 혼합물을 냉각하였다. 물을 첨가한 후, 혼합물을 에틸 아세테이트로 추출하였다. 수집한 유기층을 나트륨 설페이트로 건조하고, 농축하였다. 잔기 구조를 컬럼 크로마토그래피로 정제하였다. 그렇게 수득된 고체를 이소프로필 알콜로 재결정화 하였다. 수득된 고체를 여과로 수집하여 비교 화합물 3 (1.4 g)을 수득하였다.

비교 화합물 3의 ¹H-NMR 데이타: d=7.46-7.57(m,12H), 7.29-7.37(m,2H), 7.27(s,2H), 7.12(dd,2H), 6.96(dd,2H), 2.00(s,6H)

<중간 생성물 4의 합성>

인돌 (23.4 g, 200 mmol), 산화 백금 (1 g), 암모늄 포르메이트(1 g), 및 중수 (400 mL)를 혼합하였다. 수득된 혼합물을 환류하에 가열하여 14시간 동안 교반하였다. 실온으로 냉각 후, 반응 혼합물을 에틸 아세테이트로 추출하였다. 유기층을 무수 나트륨 설페이트로 건조하고, 이어서 감압하에 농축하였다. 그렇게 수득된 잔류물을 실리카겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 17 g의 중간 생성물 3 (69%, 138 mmol)을 수득하였다.

내부 표준 물질로서 1,2-디브로모부탄 및 용매로서 중수소화된 디메틸설폭시드를 사용하여, ¹H-NMR의 측정 결과로, 1-위치를 제외한 임의의 위치에서 중수소화 비는 97% 이상이었다.

중간 생성물 4는 중간 생성물 1의 합성에 사용되는 것과 유사한 방법으로 합성될 수 있다.

<중간 생성물 6의 합성>

레조시놀-d6 (중간 생성물 5)을 J. Am . Chem . Soc. 126(40), 13033-13043(2004)에 기재된 방법으로 합성할 수 있다.

무수 아세토니트릴 (40 mL)에서, 중간 생성물 5 (4.6 g) 및 트리에틸아민 (14 mL)을 혼합하였다. 수조에서 혼합물을 포함하는 반응 용기를 냉각하면서, 노나플루오로부탄설폰 플로라이드 (15.5 mL)를 첨가하였다. 실온에서 3시간 동안 교반 후, 물을 첨가하고, 이어서 헥산-에틸 아세테이트 혼합 용매로 추출하였다. 이어서 유기층을 희석된 염산, 물 및 포화 살린으로 연속하여 세정하였다. 무수 나트륨 설페이트로 건조한 후, 용매를 감압하에 증류하여 25.9 g의 중간 생성물 6을 수득하였다.

<예시 화합물 (2-17)의 합성>

중간 생성물 6 (32 g, 47 mmol), 중간 생성물 4 (17 g, 95 mmol), 비스(벤질리덴아세톤)팔라듐 (1.37 g, 2.4 mmol), 잔트포스 (Xantphos) (CAS 제 161265-03-8 호, 2.2 g, 3.8 mmol), 및 칼륨 포스페이트 (40 g, 190 mmol)을 질소 대기하 자일렌(230 mL)에서 혼합하였다. 수득된 혼합물을 환류하에 가열하였다. 반응 혼합물을 실온으로 냉각시킨 후, 물 및 에틸 아세테이트를 첨가하였다. 수득된 혼합물을 여과하여, 불용성 물질을 제거하였다. 그렇게 수득된 유기층을 물 및 포화 살린으로 세정하고, 이어서 무수 나트륨 설페이트으로 건조하였다. 감압하에 유기층을 농축하여 수득된 미정제 생성물을 실리카겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하고, 이어서 재결정화하고, 승화하여 9 g (20 mmol, 43%)의 예시 화합물 (2-17)을 수득하였다.

내부 표준 물질로 1,2-디브로모부탄 및 용매로 중수소화된 클로로포름 및 중수소화된 디메틸설폭시드를 사용하여 ¹H-NMR 분석의 결과로, 예시 화합물 (2-17)의 중수소화 비는 중수소 원자에 의해 나타나는 임의의 위치에서 97%이다.

<예시 화합물 (2-20)의 합성>

중간 생성물 1 대신에 중간 생성물 4를 사용하는 것을 제외하고는, 비교 화합물 2의 합성을 위해 사용되는 것과 유사한 방법으로, 예시 화합물 (2-20)을 합성할 수 있다.

<예시 화합물 (4-4)의 합성>

인돌 및 브로모벤젠 대신 각각 중간 생성물 2 및 중수소화된 브로모벤젠-d5를 사용하는 것을 제외하고, 비교 화합물 2의 합성을 위해 사용되는 것과 유사한 방법으로, 예시 화합물 (4-4)을 합성할 수 있다.

상기-기재된 제조 방법에서, 정의된 치환기가 임의의 합성 방법의 조건 하에 변하거나 방법을 실시하기에 적절하지 않은 경우, 작용기를 보호 또는 탈보호하여 쉽게 제조할 수 있다 (예를 들어, Protective Groups in Organic Synthesis, T. W. Greene 저작, 1981 년 John Wiley & Sons, Inc.출판). 필요한 경우, 치환기의 도입과 같은 반응 단계의 순서가, 필요로 하는 바와 같이 변경될 수 있다.

<유기 전계발광 소자의 제조 및 평가>

(1) 비교 실시예 1-1의 유기 전계발광 소자의 제조

두께가 0.5 mm, 평방 2.5 cm이고, 그위에 ITO 필름을 갖는 유리 기판 (10 Ω/sq의 표면 저항을 갖는 Geomatec의 제품)을 2-프로판올에서 초음파로 세정되는 세정 용기에 놓고, 30분 동안 UV 오존으로 처리하였다. 수득된 투명 음극 (ITO 필름)위에, 이어서 유기층이 진공 증착에 의해 연속해서 증기-증착되었다.

본 발명의 실시예에서 증착 속도는 특별히 명시하지 않는 한, 0.2 nm/초이다. 증착 속도를 석영 결정 증착 조절기 "CRTM-9000", ULVAC제품을 사용하여 측정하였다. 하기에 열거된 필름 두께는 CRTM-9000으로 수득된 수치 값을 기준으로 작성된 눈금 보정 곡선 및 DEKTAK형 스틸러스 필름 두께 측정기를 사용하여 측정된 필름 두께로 계산되었다.

<1> 화합물 A: 필름 두께 80 nm

<2> 화합물 B: 필름 두께 10 nm

<3> 비교 화합물 1 + 발광 물질 A (10 mass%)의 공-증착: 필름 두께 60 nm

<4> 화합물 C: 필름 두께: 10 nm

<5> 화합물 D: 필름 두께: 30 nm

마지막으로, 리튬 플루오라이드 0.1 nm 및 금속 알루미늄 100 nm를 연속해서 증착하여 양극을 형성하였다. 수득된 생성물을 대기와 접촉하지 않도록 아르곤 기체로 대체된 글로브 박스에 넣고, UV-경화성 점착제로 스테인레스 ("XNR5516HV", Nagase Ciba의 제품)으로 만들어질 수 있는 실링에 밀봉되어 비교예의 유기 전계 발광 소자를 수득하였다.

(2) 비교예 1-2 내지 12-2 및 실시예 1-1 내지 12-2의 유기 전계발광 소자의 제조

하기의 구조를 갖는 L에 대해 발광 물질 A를 발광 물질 B로 대체하는 것과 비교 화합물 1을 비교 화합물 2, 비교 화합물 3, 예시 화합물 (2-17), 예시 화합물 (2-20), 및 예시 화합물 (4-4)로 대체하는 것을 제외하고, 비교예 1에 사용되는 것과 유사한 방법으로, 비교예 1-2 내지 12-2 및 실시예 1-1 내지 12-2의 유기 전계 발광 소자를 제조하였다.

화합물 A 내지 D는 각각 하기의 화학 구조를 갖는다.

발광 물질 A 내지 L은 각각 하기의 화학 구조를 갖는다.

비교 화합물 1 내지 4는 하기의 화학 구조를 갖는다.

예시 화합물 (2-17), 예시 화합물 (2-20), 예시 화합물 (4-4) 및 예시 화합물 (4-18)은 하기의 화학적 구조를 갖는다.

(3) 평가

상기와 같이 제조된 유기 전계발광 소자를 하기의 방식으로 평가하였다.

(동작 내구성의 평가)

상기와 같이 수득된 유기 전계발광 소자 각각의 발광 반감기 (발광이 초기 발광의 50%로 감소되는 시간)을 Tokyo System Developement에서 제작한 "OLED Test System Model ST-D"에 소자를 설치하고, 0.4 mA의 전송 정전류의 조건하에 정전류 모드로 동작시켜 측정하였다

유기 전계발광 소자의 평가 결과를 하기의 표에 나타내었다. 동일한 발광 물질을 사용하여 비교예 및 실시예를 그룹화하여, 예시 화합물 (2-17), 예시 화 합물 (2-20), 예시 화합물 (4-4) 및 예시 화합물 (4-18)을 사용하여 각 실시예의 발광 반감기를 비교 화합물 1, 비교 화합물 2, 비교 화합물 3, 및 비교 화합물 4를 100으로 하는 비교예의 결과의 상대값으로 나타내었다.

[표 1]

[표 2]

(4) 비교예 13-1 내지 26-2 및 실시예 13-1 내지 26-2의 유기 전계발광 소자의 제조 및 평가

발광 물질 A 및 비교 화합물 1을 표 3에 나타낸 것과 같이 대체한 것을 제외하고, 비교예 13-1 내지 26-2 및 실시예 13-1 내지 26-2의 유기 전계발광 소자를 비교예 1-1과 동일한 방법으로 각각 제조하고, 상기 언급된 방법으로 평가하였다. 얻은 평가 결과를 또한 표 3에 나타내었다.

그러나, 거기서 각각 비교 화합물 2이 3 nm 두께의 층 및 예시 화합물 2-20 의 3 nm의 두께 층을 갖도록, 화합물 B의 층 및 비교 화합물 1을 함유하는 층사이에 비교예 17-2 및 실시예 17-2의 소자를 배열하였다.

소자에 사용되는 발광 물질 M 내지 발광 물질 Z의 화학 구조는 하기와 같다.

[표 3]

(5) 비교예 A-1 및 A-2 및 실시예 A-1 및 A-2의 유기 전계발광 소자의 제조 및 평가

발광 물질 A, 비교 화합물 1 및 화합물 C를 표 4에 나타낸 것으로 대체하는 것을 제외하고, 비교예 A-1 및 A-2 및 실시예 A-1 및 A-2의 유기 전계발광 소자는 각각 비교예 1-1과 동일한 방법으로 제조하고, 앞서 기술한 방법으로 평가하였다. 얻은 평가 결과를 또한 표 4에 나타내었다.

[표 4]

화합물 E의 화학 구조는 하기와 같다.

표 4에서 화합물 C를 사용하는 경우와 중수소화된 화합물 C인 화합물 E를 사용하는 경우를 비교할 때, 발광 반감기 값의 효과에서 작은 차이가 있었다.

표 1 내지 표 4에 나타난 결과는 본 발명의 효과가 각각이 특정 구조를 갖고 하나 이상의 중수소 원자를 함유하고, 화합물의 중수소화에 의해 제조되는 것에 영향을 받지 않는, 화학식 (I)에 의해 나타나는 화합물에 의해 달성되는 특별한 효과임을 증명하였다.

본 발명은 효율성 (전력 소비) 및 내구성에서 우수한 유기 전계발광 소자를 제공할 수 있다. 특히, 호스트 물질로서 화학식 (I)에 의해 나타나는 중수소-함유 화합물을 사용하고, 이리듐 착물 또는 백금 착물과 같은 인광 물질과 조합으로 그것을 사용하여 추가로 효율성 및 내구성을 개선하였다.

본 명세서에 청구된 외국 우선권의 장점으로부터 각각의 모든 명세서 및 각종 외국 특허 명세서는 완전히 설명할 수 있는 한, 본원에서 참조로서 인용된다.

Claims

하기를 포함하는 유기 전계발광 소자:

한 쌍의 전극; 및

발광층을 포함하고, 하기의 화학식 (Ia)에 의해 나타나는 화합물을 함유하는, 한 쌍의 전극 사이의 유기층

화학식 (Ia)

(식 중,

각각의 R^2a 내지 R^7a가 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 나타내고, 단 R^2a 내지 R^7a중 하나 이상이 중수소 원자 또는 중수소 원자를 함유하는 치환기를 나타내고,

n^1a는 2 내지 6의 정수를 나타내고,

L^1a는 n^1a-가 결합기를 나타냄).
제 1 항에 있어서, 발광층이 인광 물질을 함유하는 유기 전계발광 소자.
제 1 항에 있어서, 발광층이 백금 착물 인광 물질 및 이리듐 착물 인광 물질 중 하나 이상을 함유하는 유기 전계발광 소자.
제 1 항에 있어서, 발광층이 백금 착물 인광 물질을 함유하는 유기 전계발광 소자.
제 1 항에 있어서, 발광층이 사배위 리간드를 갖는 백금 착물 인광 물질을 함유하는 유기 전계발광 소자.
제 1 항에 있어서, 화학식 (Ia)에서 R^2a 내지 R^7a중 하나 이상이 중수소 원자를 나타내는 유기 전계발광 소자.
제 1 항에 있어서, 화학식 (Ia)에 의해 나타나는 화합물이 발광층에 함유되는 유기 전계발광 소자.
제 1 항에 있어서, 화학식 (Ia)에 의해 나타나는 화합물이 발광층에 인접한 층에 함유되는 유기 전계발광 소자.
제 1 항에 있어서, 화학식 (Ia)에서 L^1a가 아릴기 또는 헤테로아릴기를 나타내는 유기 전계발광 소자.
제 1 항에 있어서, 화학식 (Ia)에서 R^2a 및 R^3a의 하나 이상이 삼차 또는 사차 탄소 원자를 갖는 알킬기이고, 알킬기는 삼차 또는 사차 탄소 원자를 거쳐 화합물에 결합되는 유기 전계발광 소자.
삭제
하기를 포함하는 유기 전계발광 소자:

한 쌍의 전극; 및

발광층을 포함하고, 하기의 화학식 (Ib)에 의해 나타나는 화합물을 함유하는, 한 쌍의 전극 사이의 유기층

화학식 (Ib)

(식 중,

각각의 R^2b, R^3b 및 R^5b는 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 나타내고, 단 R^2b, R^3b 및 R^5b 중 하나 이상이 중수소 원자 또는 중수소 원자를 함유하는 치환기를 나타내며,

n^1b는 2 내지 4의 정수를 나타내고,

L^1b는 n^1b-가 결합기를 나타냄).
하기를 포함하는 유기 전계발광 소자:

한 쌍의 전극; 및

발광층을 포함하고, 하기의 화학식 (Ic)에 의해 나타나는 화합물을 함유하는, 한 쌍의 전극 사이의 유기층

화학식 (Ic)

(Ind)n-L

(식 중,

Ind는 화학식 (Ib)에 의해 나타나는 화합물의 잔기 구조를 나타내고,

L은 화학식 (Ib)에 의해 나타나는 화합물의 인돌 고리의 2- 또는 3-위치에 결합하는 결합기를 나타내고,

n은 2 이상의 정수를 나타내며,

화학식 (Ib)

식 중,

화학식 (Ib)에 의해 나타나는 화합물의 인돌 고리의 3-위치에 L이 결합된 경우, R^2b는 수소 원자 또는 치환기를 나타내고,

화학식 (Ib)에 의해 나타나는 화합물의 인돌 고리의 2-위치에 L이 결합된 경우, R^3b는 수소 원자 또는 치환기를 나타내며,

R^5b는 수소 원자 또는 치환기를 나타내고, 단 R^2b, R^3b 또는 R^5b 중 하나 이상이 중수소 원자 또는 중수소 원자를 함유하는 치환기를 나타내고,

n^1b는 2 내지 4의 정수를 나타내며,

L^1b는 n^1b-가 결합기를 나타냄).