KR101903929B1

KR101903929B1 - 발광 소자 및 해당 발광 소자에 사용하는 조성물

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Publication number: KR101903929B1
Application number: KR1020177033343A
Authority: KR
Inventors: 도시아키 사사다; 마코토 안류; 다카카즈 사이토; 레이 오카무라
Original assignee: 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤
Priority date: 2015-04-24
Filing date: 2015-04-24
Publication date: 2018-10-02
Also published as: KR20170141221A; EP3288094A4; CN107534089B; US10497885B2; WO2016170671A1; EP3288094A1; EP3288094B1; CN107534089A; JPWO2016170671A1; US20180123056A1; JP6256630B2

Abstract

양극과, 음극과, 양극 및 음극 사이에 설치된 발광층과, 양극 및 발광층 사이에 설치된 정공 수송층을 갖는 발광 소자이며, 발광층이 이리듐 착체 (A)와 전형 원소로 구성되는 복소환식 화합물 (B)를 함유하는 층이고, 정공 수송층이 가교 재료의 가교체를 함유하는 층이고, 이리듐 착체 (A)의 분자량 (MA)와 복소환식 화합물 (B)의 분자량 (MB)가 식 (M1-1) 및 식 (M2-1)을 충족하는, 발광 소자.
2700≤MA+MB≤10000 (M1-1)
0.35≤MA/MB≤3.00 (M2-1)

Description

발광 소자 및 해당 발광 소자에 사용하는 조성물

본 발명은 발광 소자 및 해당 발광 소자에 사용하는 조성물에 관한 것이다.

유기 일렉트로루미네센스 소자(이하, 「발광 소자」라고도 한다)는, 디스플레이 및 조명의 용도에 적합하게 사용하는 것이 가능하며, 연구 개발이 활발히 행해지고 있다. 이 발광 소자는, 발광층, 전하 수송층 등의 유기층 등을 갖는다.

특허문헌 1에는, 이리듐 착체 (Ir-A1) 및 복소환식 화합물 (H-B1)을 함유하는 발광층과, 가교 재료의 가교체를 함유하는 정공 수송층을 갖는 발광 소자가 기재되어 있다. 이리듐 착체 (Ir-A1)의 분자량과 복소환식 화합물 (H-B1)의 분자량의 합은 1139이다. 또한, 복소환식 화합물 (H-B1)의 분자량에 대한, 이리듐 착체 (Ir-A1)의 분자량의 비율은 1.35이다.

특허문헌 2에는, 이리듐 착체 (Ir-A2) 및 방향족 아민 화합물 (H-B2)를 함유하는 발광층과, 가교 재료의 가교체를 함유하는 정공 수송층을 갖는 발광 소자가 기재되어 있다. 이리듐 착체 (Ir-A2)의 분자량과 방향족 아민 화합물 (H-B2)의 분자량의 합은 2689이다. 또한, 방향족 아민 화합물 (H-B2)의 분자량에 대한, 이리듐 착체 (Ir-A2)의 분자량의 비율은 1.66이다.

일본특허공개 제2009-263665호 공보 국제공개 제2013/064814호

그러나, 상기 특허문헌 1 및 2에 기재된 발광 소자는 외부 양자 효율이 반드시 충분하지는 않았다.

그래서, 본 발명은, 외부 양자 효율이 우수한 발광 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명은 또한, 외부 양자 효율이 우수한 발광 소자의 제조에 유용한 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 이하의 [1] 내지 [11]을 제공한다.

[1] 양극과, 음극과, 양극 및 음극 사이에 설치된 발광층과, 양극 및 발광층 사이에 설치된 정공 수송층을 갖는 발광 소자이며,

발광층이, 이리듐 착체 (A)와, 전형 원소로 구성되는 복소환식 화합물 (B)를 함유하는 층이고,

정공 수송층이, 가교 재료의 가교체를 함유하는 층이고,

이리듐 착체 (A)의 분자량 (MA)와 복소환식 화합물 (B)의 분자량 (MB)가 식 (M1-1) 및 식 (M2-1)을 충족하는, 발광 소자.

2700≤MA+MB≤10000 (M1-1)

0.35≤MA/MB≤3.00 (M2-1)

[2] 상기 분자량 (MA)와 상기 분자량 (MB)가 식 (M1-2) 및 식 (M2-2)를 충족하는, [1]에 기재된 발광 소자.

3400≤MA+MB≤7000 (M1-2)

0.35≤MA/MB≤2.00 (M2-2)

[3] 상기 분자량 (MA)와 상기 분자량 (MB)가 식 (M1-3) 및 식 (M2-3)을 충족하는, [2]에 기재된 발광 소자.

4000≤MA+MB≤6000 (M1-3)

0.65≤MA/MB≤1.30 (M2-3)

[4] 상기 발광층과 상기 정공 수송층이 인접하고 있는, [1] 내지 [3] 중 어느 하나에 기재된 발광 소자.

[5] 상기 이리듐 착체 (A)가, 식 (A)로 표시되는 이리듐 착체인, [1] 내지 [4] 중 어느 하나에 기재된 발광 소자.

[식 중,

n¹은 1 이상의 정수를 나타내고, n²는 0 이상의 정수를 나타내고, n¹+n²는 3이다.

E¹ 및 E²는 각각 독립적으로, 탄소 원자 또는 질소 원자를 나타낸다. 단, E¹ 및 E² 중 적어도 한쪽은 탄소 원자이다.

환 R¹은 방향족 복소환을 나타내고, 이 환은 치환기를 갖고 있어도 된다. 해당 치환기가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이해도 되고, 서로 결합하여, 각각이 결합하는 원자와 함께 환을 형성하고 있어도 된다. 환 R¹이 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이해도 된다.

환 R²는 방향족 탄화수소환 또는 방향족 복소환을 나타내고, 이들 환은 치환기를 갖고 있어도 된다. 해당 치환기가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이해도 되고, 서로 결합하여, 각각이 결합하는 원자와 함께 환을 형성하고 있어도 된다. 환 R²가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이해도 된다.

환 R¹이 갖고 있어도 되는 치환기와 환 R²가 갖고 있어도 되는 치환기는, 서로 결합하여, 각각이 결합하는 원자와 함께 환을 형성하고 있어도 된다.

A¹-G¹-A²는 음이온성의 2좌 배위자를 나타낸다. A¹ 및 A²는 각각 독립적으로, 탄소 원자, 산소 원자 또는 질소 원자를 나타내고, 이들 원자는 환을 구성하는 원자여도 된다. G¹은 단결합 또는, A¹ 및 A²와 함께 2좌 배위자를 구성하는 원자단을 나타낸다. A¹-G¹-A²가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이해도 된다.]

[6] 상기 식 (A)로 표시되는 이리듐 착체가, 식 (A-A)로 표시되는 이리듐 착체 또는 식 (A-B)로 표시되는 이리듐 착체인, [5]에 기재된 발광 소자.

[식 중,

n¹, n², E¹ 및 A¹-G¹-A²는 상기와 동일한 의미를 나타낸다.

E^11A, E^12A, E^13A, E^21A, E^22A, E^23A 및 E^24A는 각각 독립적으로, 질소 원자 또는 탄소 원자를 나타낸다. E^11A, E^12A, E^13A, E^21A, E^22A, E^23A 및 E^24A가 복수 존재하는 경우, 그들은 각각 동일하거나 상이해도 된다. E^11A가 질소 원자인 경우, R^11A는 존재하거나 존재하지 않아도 된다. E^12A가 질소 원자인 경우, R^12A는 존재하거나 존재하지 않아도 된다. E^13A가 질소 원자인 경우, R^13A는 존재하거나 존재하지 않아도 된다. E^21A가 질소 원자인 경우, R^21A는 존재하지 않는다. E^22A가 질소 원자인 경우, R^22A는 존재하지 않는다. E^23A가 질소 원자인 경우, R^23A는 존재하지 않는다. E^24A가 질소 원자인 경우, R^24A는 존재하지 않는다.

R^11A, R^12A, R^13A, R^21A, R^22A, R^23A 및 R^24A는 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기, 아릴옥시기, 1가의 복소환기, 치환 아미노기 또는 할로겐 원자를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. R^11A, R^12A, R^13A, R^21A, R^22A, R^23A 및 R^24A가 복수 존재하는 경우, 그들은 각각 동일하거나 상이해도 된다. R^11A와 R^12A, R^12A와 R^13A, R^11A와 R^21A, R^21A와 R^22A, R^22A와 R^23A, 및 R^23A와 R^24A는 각각 결합하여, 각각이 결합하는 원자와 함께 환을 형성하고 있어도 된다.

환 R^1A는, 질소 원자, E¹, E^11A, E^12A 및 E^13A로 구성되는 트리아졸환 또는 디아졸환을 나타낸다.

환 R^2A는, 2개의 탄소 원자, E^21A, E^22A, E^23A 및 E^24A로 구성되는 벤젠환, 피리딘환 또는 피리미딘환을 나타낸다.]

[식 중,

n¹, n² 및 A¹-G¹-A²는 상기와 동일한 의미를 나타낸다.

E^11B, E^12B, E^13B, E^14B, E^21B, E^22B, E^23B 및 E^24B는 각각 독립적으로, 질소 원자 또는 탄소 원자를 나타낸다. E^11B, E^12B, E^13B, E^14B, E^21B, E^22B, E^23B 및 E^24B가 복수 존재하는 경우, 그들은 각각 동일하거나 상이해도 된다. E^11B가 질소 원자인 경우, R^11B는 존재하지 않는다. E^12B가 질소 원자인 경우, R^12B는 존재하지 않는다. E^13B가 질소 원자인 경우, R^13B는 존재하지 않는다. E^14B가 질소 원자인 경우, R^14B는 존재하지 않는다. E^21B가 질소 원자인 경우, R^21B는 존재하지 않는다. E^22B가 질소 원자인 경우, R^22B는 존재하지 않는다. E^23B가 질소 원자인 경우, R^23B는 존재하지 않는다. E^24B가 질소 원자인 경우, R^24B는 존재하지 않는다.

R^11B, R^12B, R^13B, R^14B, R^21B, R^22B, R^23B 및 R^24B는 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기, 아릴옥시기, 1가의 복소환기, 치환 아미노기 또는 할로겐 원자를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. R^11B, R^12B, R^13B, R^14B, R^21B, R^22B, R^23B 및 R^24B가 복수 존재하는 경우, 그들은 각각 동일하거나 상이해도 된다. R^11B와 R^12B, R^12B와 R^13B, R^13B와 R^14B, R^11B와 R^21B, R^21B와 R^22B, R^22B와 R^23B, 및 R^23B와 R^24B는 각각 결합하여, 각각이 결합하는 원자와 함께 환을 형성하고 있어도 된다.

환 R^1B는, 질소 원자, 탄소 원자, E^11B, E^12B, E^13B 및 E^14B로 구성되는 피리딘환 또는 피리미딘환을 나타낸다.

환 R^2B는, 2개의 탄소 원자, E^21B, E^22B, E^23B 및 E^24B로 구성되는 벤젠환, 피리딘환 또는 피리미딘환을 나타낸다.]

[7] 상기 복소환식 화합물 (B)가, 식 (B)로 표시되는 복소환식 화합물인, [1] 내지 [6] 중 어느 하나에 기재된 발광 소자.

[식 중,

n^B1은 1 이상의 정수를 나타낸다.

Ar^B1은 복소환기를 나타내고, 이 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.

Ar^B2는 식 (D-A), (D-B) 또는 (D-C)로 표시되는 기를 나타낸다. Ar^B2가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이해도 된다.]

[식 중,

m^DA1, m^DA2 및 m^DA3은 각각 독립적으로, 0 이상의 정수를 나타낸다.

G^DA는 질소 원자, 방향족 탄화수소기 또는 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.

Ar^DA1, Ar^DA2 및 Ar^DA3은 각각 독립적으로, 아릴렌기 또는 2가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. Ar^DA1, Ar^DA2 및 Ar^DA3이 복수인 경우, 그들은 각각 동일하거나 상이해도 된다.

T^DA는 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. 복수인 T^DA는 동일하거나 상이해도 된다.]

[식 중,

m^DA1, m^DA2, m^DA3, m^DA4, m^DA5, m^DA6 및 m^DA7은 각각 독립적으로, 0 이상의 정수를 나타낸다.

G^DA는 질소 원자, 방향족 탄화수소기 또는 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. 복수인 G^DA는 동일하거나 상이해도 된다.

Ar^DA1, Ar^DA2, Ar^DA3, Ar^DA4, Ar^DA5, Ar^DA6 및 Ar^DA7은 각각 독립적으로, 아릴렌기 또는 2가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. Ar^DA1, Ar^DA2, Ar^DA3, Ar^DA4, Ar^DA5, Ar^DA6 및 Ar^DA7이 복수인 경우, 그들은 각각 동일하거나 상이해도 된다.

[식 중,

m^DA1은 0 이상의 정수를 나타낸다.

Ar^DA1은 아릴렌기 또는 2가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. Ar^DA1이 복수인 경우, 그들은 동일하거나 상이해도 된다.

T^DA는 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.]

[8] 상기 가교 재료가,

가교기 A군에서 선택되는 적어도 1종의 가교기를 갖는 저분자 화합물, 또는 가교기 A군에서 선택되는 적어도 1종의 가교기를 갖는 가교 구성 단위를 포함하는 고분자 화합물인, [1] 내지 [7] 중 어느 하나에 기재된 발광 소자.

(가교기 A군)

[식 중, R^XL은 메틸렌기, 산소 원자 또는 황 원자를 나타내고, n^XL은 0 내지 5의 정수를 나타낸다. R^XL이 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이해도 되고, n^XL이 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이해도 된다. *1은 결합 위치를 나타낸다. 이들 가교기는 치환기를 갖고 있어도 된다.]

[9] 상기 가교 재료가, 가교기 A군에서 선택되는 적어도 1종의 가교기를 갖는 가교 구성 단위를 포함하는 고분자 화합물인, [8]에 기재된 발광 소자.

[10] 상기 가교 구성 단위가, 식 (2)로 표시되는 구성 단위 또는 식 (2')로 표시되는 구성 단위인, [9]에 기재된 발광 소자.

[식 중,

nA는 0 내지 5의 정수를 나타내고, n은 1 또는 2를 나타낸다.

Ar³은 방향족 탄화수소기 또는 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.

L^A는 알킬렌기, 시클로알킬렌기, 아릴렌기, 2가의 복소환기, -NR'-로 표시되는 기, 산소 원자 또는 황 원자를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. R'는 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. L^A가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이해도 된다.

X는 가교기 A군에서 선택되는 가교기를 나타낸다. X가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이해도 된다.]

[식 중,

mA는 0 내지 5의 정수를 나타내고, m은 1 내지 4의 정수를 나타내고, c는 0 또는 1의 정수를 나타낸다. mA가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이해도 된다.

Ar⁵는 방향족 탄화수소기, 복소환기, 또는 적어도 1종의 방향족 탄화수소환과 적어도 1종의 복소환이 직접 결합한 기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.

Ar⁴ 및 Ar⁶은 각각 독립적으로, 아릴렌기 또는 2가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.

Ar⁴, Ar⁵ 및 Ar⁶은 각각, 당해 기가 결합하고 있는 질소 원자에 결합하고 있는 당해 기 이외의 기와, 직접 또는 산소 원자 혹은 황 원자를 통해서 결합하여, 환을 형성하고 있어도 된다.

K^A는 알킬렌기, 시클로알킬렌기, 아릴렌기, 2가의 복소환기, -NR'-로 표시되는 기, 산소 원자 또는 황 원자를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. R'는 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. K^A가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이해도 된다.

X'는 가교기 A군에서 선택되는 가교기, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. 단, 적어도 1개의 X'는 가교기 A군에서 선택되는 가교기이다.]

[11] 이리듐 착체 (A)와, 전형 원소로 구성되는 복소환식 화합물 (B)를 함유하는 조성물이며,

이리듐 착체 (A)가, 상기 식 (A)로 표시되는 이리듐 착체이고,

이리듐 착체 (A)의 분자량 (MA)와 복소환식 화합물 (B)의 분자량 (MB)가 식 (M1-3) 및 식 (M2-3)을 충족하는, 조성물.

4000≤MA+MB≤6000 (M1-3)

0.65≤MA/MB≤1.30 (M2-3)

본 발명에 따르면, 외부 양자 효율이 우수한 발광 소자를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 외부 양자 효율이 우수한 발광 소자의 제조에 유용한 조성물을 제공할 수 있다.

이하, 본 발명의 적합한 실시 형태에 대해서 상세하게 설명한다.

<공통되는 용어의 설명>

본 명세서에서 공통되게 사용되는 용어는, 특기하지 않는 한 이하의 의미이다.

Me은 메틸기, Et는 에틸기, Bu는 부틸기, i-Pr은 이소프로필기, t-Bu는 tert-부틸기를 나타낸다.

수소 원자는 중수소 원자여도 되고, 경수소 원자여도 된다.

금속 착체를 나타내는 식 중, 중심 금속과의 결합을 나타내는 실선은 공유 결합 또는 배위 결합을 의미한다.

「고분자 화합물」이란, 분자량 분포를 갖고, 폴리스티렌 환산의 수 평균 분자량이 1×10³ 내지 1×10⁸인 중합체를 의미한다.

고분자 화합물은, 블록 공중합체, 랜덤 공중합체, 교호 공중합체, 그래프트 공중합체 중 어느 것이어도 되고, 그 밖의 형태여도 된다.

고분자 화합물의 말단기는, 중합 활성기가 그대로 남아 있으면, 고분자 화합물을 발광 소자의 제작에 사용한 경우에 발광 특성 또는 휘도 수명이 저하될 가능성이 있으므로, 바람직하게는 안정된 기이다. 이 말단기로서는, 바람직하게는 주쇄와 공액 결합하고 있는 기이고, 예를 들어 탄소-탄소 결합을 통해서 아릴기 또는 1가의 복소환기와 결합하고 있는 기를 들 수 있다.

「저분자 화합물」이란, 분자량 분포를 갖지 않고, 분자량이 1×10⁴ 이하인 화합물을 의미한다.

「구성 단위」란, 고분자 화합물 중에 1개 이상 존재하는 단위를 의미한다.

「알킬기」는 직쇄 및 분지의 어느 것이어도 된다. 직쇄의 알킬기의 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자수를 포함시키지 않고, 통상 1 내지 50이고, 바람직하게는 3 내지 30이고, 보다 바람직하게는 4 내지 20이다. 분지의 알킬기의 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자수를 포함시키지 않고, 통상 3 내지 50이고, 바람직하게는 3 내지 30이고, 보다 바람직하게는 4 내지 20이다.

알킬기는 치환기를 갖고 있어도 되며, 예를 들어 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 2-부틸기, 이소부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, 이소아밀기, 2-에틸부틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 2-에틸헥실기, 3-프로필헵틸기, 데실기, 3,7-디메틸옥틸기, 2-에틸옥틸기, 2-헥실데실기, 도데실기 및, 이들 기에 있어서의 수소 원자가, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기, 불소 원자 등으로 치환된 기를 들 수 있으며, 예를 들어 트리플루오로메틸기, 펜타플루오로에틸기, 퍼플루오로부틸기, 퍼플루오로헥실기, 퍼플루오로옥틸기, 3-페닐프로필기, 3-(4-메틸페닐)프로필기, 3-(3,5-디-헥실페닐)프로필기, 6-에틸옥시헥실기를 들 수 있다.

「시클로알킬기」의 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자수를 포함시키지 않고, 통상 3 내지 50이고, 바람직하게는 3 내지 30이고, 보다 바람직하게는 4 내지 20이다.

시클로알킬기는 치환기를 갖고 있어도 되며, 예를 들어 시클로헥실기, 시클로헥실메틸기, 시클로헥실에틸기를 들 수 있다.

「아릴기」는, 방향족 탄화수소로부터 환을 구성하는 탄소 원자에 직접 결합하는 수소 원자 1개를 제외한 나머지의 원자단을 의미한다. 아릴기의 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자수를 포함시키지 않고, 통상 6 내지 60이고, 바람직하게는 6 내지 20이고, 보다 바람직하게는 6 내지 10이다.

아릴기는 치환기를 갖고 있어도 되며, 예를 들어 페닐기, 1-나프틸기, 2-나프틸기, 1-안트라세닐기, 2-안트라세닐기, 9-안트라세닐기, 1-피레닐기, 2-피레닐기, 4-피레닐기, 2-플루오레닐기, 3-플루오레닐기, 4-플루오레닐기, 2-페닐페닐기, 3-페닐페닐기, 4-페닐페닐기 및, 이들 기에 있어서의 수소 원자가, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기, 불소 원자 등으로 치환된 기를 들 수 있다.

「알콕시기」는 직쇄 및 분지의 어느 것이어도 된다. 직쇄의 알콕시기의 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자수를 포함시키지 않고, 통상 1 내지 40이고, 바람직하게는 4 내지 10이다. 분지의 알콕시기의 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자수를 포함시키지 않고, 통상 3 내지 40이고, 바람직하게는 4 내지 10이다.

알콕시기는 치환기를 갖고 있어도 되며, 예를 들어 메톡시기, 에톡시기, 프로필옥시기, 이소프로필옥시기, 부틸옥시기, 이소부틸옥시기, tert-부틸옥시기, 펜틸옥시기, 헥실옥시기, 헵틸옥시기, 옥틸옥시기, 2-에틸헥실옥시기, 노닐옥시기, 데실옥시기, 3,7-디메틸옥틸옥시기, 라우릴옥시기 및, 이들 기에 있어서의 수소 원자가, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기, 불소 원자 등으로 치환된 기를 들 수 있다.

「시클로알콕시기」의 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자수를 포함시키지 않고, 통상 3 내지 40이고, 바람직하게는 4 내지 10이다.

시클로알콕시기는 치환기를 갖고 있어도 되며, 예를 들어 시클로헥실옥시기를 들 수 있다.

「아릴옥시기」의 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자수를 포함시키지 않고, 통상 6 내지 60이고, 바람직하게는 6 내지 48이다.

아릴옥시기는 치환기를 갖고 있어도 되며, 예를 들어 페녹시기, 1-나프틸옥시기, 2-나프틸옥시기, 1-안트라세닐옥시기, 9-안트라세닐옥시기, 1-피레닐옥시기 및, 이들 기에 있어서의 수소 원자가, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 불소 원자 등으로 치환된 기를 들 수 있다.

「p가의 복소환기」(p는 1 이상의 정수를 나타낸다)란, 복소환식 화합물로부터, 환을 구성하는 탄소 원자 또는 헤테로 원자에 직접 결합하고 있는 수소 원자 중 p개의 수소 원자를 제외한 나머지의 원자단을 의미한다. p가의 복소환기 중에서도, 방향족 복소환식 화합물로부터, 환을 구성하는 탄소 원자 또는 헤테로 원자에 직접 결합하고 있는 수소 원자 중 p개의 수소 원자를 제외한 나머지의 원자단인 「p가의 방향족 복소환기」가 바람직하다.

「방향족 복소환식 화합물」은, 옥사디아졸, 티아디아졸, 티아졸, 옥사졸, 티오펜, 피롤, 포스폴, 푸란, 피리딘, 피라진, 피리미딘, 트리아진, 피리다진, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 카르바졸, 디벤조포스폴 등의 복소환 자체가 방향족성을 나타내는 화합물, 및 페녹사진, 페노티아진, 디벤조보롤, 디벤조실롤, 벤조피란 등의 복소환 자체는 방향족성을 나타내지 않아도, 복소환에 방향환이 축환되어 있는 화합물을 의미한다.

1가의 복소환기의 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자수를 포함시키지 않고, 통상 2 내지 60이고, 바람직하게는 4 내지 20이다.

1가의 복소환기는 치환기를 갖고 있어도 되며, 예를 들어 티에닐기, 피롤릴기, 푸릴기, 피리디닐기, 피페리디닐기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기, 피리미디닐기, 트리아지닐기 및, 이들 기에 있어서의 수소 원자가, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기 등으로 치환된 기를 들 수 있다.

「할로겐 원자」란, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자 또는 요오드 원자를 나타낸다.

「아미노기」는 치환기를 갖고 있어도 되고, 치환 아미노기가 바람직하다. 아미노기가 갖는 치환기로서는, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기가 바람직하다.

치환 아미노기로서는, 예를 들어 디알킬아미노기, 디시클로알킬아미노기 및 디아릴아미노기를 들 수 있다.

아미노기로서는, 예를 들어 디메틸아미노기, 디에틸아미노기, 디페닐아미노기, 비스(4-메틸페닐)아미노기, 비스(4-tert-부틸페닐)아미노기, 비스(3,5-디-tert-부틸페닐)아미노기를 들 수 있다.

「알케닐기」는 직쇄 및 분지의 어느 것이어도 된다. 직쇄의 알케닐기의 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자수를 포함시키지 않고, 통상 2 내지 30이고, 바람직하게는 3 내지 20이다. 분지의 알케닐기의 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자수를 포함시키지 않고, 통상 3 내지 30이고, 바람직하게는 4 내지 20이다.

「시클로알케닐기」의 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자수를 포함시키지 않고, 통상 3 내지 30이고, 바람직하게는 4 내지 20이다.

알케닐기 및 시클로알케닐기는 치환기를 갖고 있어도 되며, 예를 들어 비닐기, 1-프로페닐기, 2-프로페닐기, 2-부테닐기, 3-부테닐기, 3-펜테닐기, 4-펜테닐기, 1-헥세닐기, 5-헥세닐기, 7-옥테닐기 및, 이들 기가 치환기를 갖는 기를 들 수 있다.

「알키닐기」는 직쇄 및 분지의 어느 것이어도 된다. 알키닐기의 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자를 포함시키지 않고, 통상 2 내지 20이고, 바람직하게는 3 내지 20이다. 분지의 알키닐기의 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자를 포함시키지 않고, 통상 4 내지 30이고, 바람직하게는 4 내지 20이다.

「시클로알키닐기」의 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자를 포함시키지 않고, 통상 4 내지 30이고, 바람직하게는 4 내지 20이다.

알키닐기 및 시클로알키닐기는 치환기를 갖고 있어도 되며, 예를 들어 에티닐기, 1-프로피닐기, 2-프로피닐기, 2-부티닐기, 3-부티닐기, 3-펜티닐기, 4-펜티닐기, 1-헥시닐기, 5-헥시닐기 및, 이들 기가 치환기를 갖는 기를 들 수 있다.

「아릴렌기」는 방향족 탄화수소로부터 환을 구성하는 탄소 원자에 직접 결합하는 수소 원자 2개를 제외한 나머지의 원자단을 의미한다. 아릴렌기의 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자수를 포함시키지 않고, 통상 6 내지 60이고, 바람직하게는 6 내지 30이고, 보다 바람직하게는 6 내지 18이다.

아릴렌기는 치환기를 갖고 있어도 되며, 예를 들어 페닐렌기, 나프탈렌디일기, 안트라센디일기, 페난트렌디일기, 디히드로페난트렌디일기, 나프타센디일기, 플루오렌디일기, 피렌디일기, 페릴렌디일기, 크리센디일기 및, 이들 기가 치환기를 갖는 기를 들 수 있고, 바람직하게는 식 (A-1) 내지 식 (A-20)으로 표시되는 기이다. 아릴렌기는, 이들 기가 복수 결합한 기를 포함한다.

[식 중, R 및 R^a는 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타낸다. 복수 존재하는 R 및 R^a는, 각각 동일하거나 상이해도 되고, R^a끼리는 서로 결합하여, 각각이 결합하는 원자와 함께 환을 형성하고 있어도 된다.]

2가의 복소환기의 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자수를 포함시키지 않고, 통상 2 내지 60이고, 바람직하게는 3 내지 20이고, 보다 바람직하게는 4 내지 15이다.

2가의 복소환기는 치환기를 갖고 있어도 되며, 예를 들어 피리딘, 디아자벤젠, 트리아진, 아자나프탈렌, 디아자나프탈렌, 카르바졸, 디벤조푸란, 디벤조티오펜, 디벤조실롤, 페녹사진, 페노티아진, 아크리딘, 디히드로아크리딘, 푸란, 티오펜, 아졸, 디아졸, 트리아졸로부터, 환을 구성하는 탄소 원자 또는 헤테로 원자에 직접 결합하고 있는 수소 원자 중 2개의 수소 원자를 제외한 2가의 기를 들 수 있고, 바람직하게는 식 (AA-1) 내지 식 (AA-34)로 표시되는 기이다. 2가의 복소환기는, 이들 기가 복수 결합한 기를 포함한다.

[식 중, R 및 R^a는 상기와 동일한 의미를 나타낸다.]

「가교기」란, 가열, 자외선 조사, 근자외선 조사, 가시광 조사, 적외선 조사, 라디칼 반응 등에 제공함으로써, 새로운 결합을 생성하는 것이 가능한 기이고, 바람직하게는 가교기 A군의 식 (XL-1) 내지 (XL-17)로 표시되는 가교기이다.

「치환기」란, 할로겐 원자, 시아노기, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 1가의 복소환기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴옥시기, 아미노기, 치환 아미노기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 알키닐기 또는 시클로알키닐기를 나타낸다. 치환기는 가교기여도 된다.

<발광 소자>

이어서, 본 발명의 발광 소자에 대해서 설명한다.

본 발명의 발광 소자는, 양극과, 음극과, 양극 및 음극 사이에 설치된 발광층과, 양극 및 음극 사이에 설치된 정공 수송층을 갖는 발광 소자이며, 발광층이, 이리듐 착체 (A)와, 전형 원소로 구성되는 복소환식 화합물 (B)를 함유하는 층이고, 정공 수송층이, 가교 재료의 가교체를 함유하는 층이고, 이리듐 착체 (A)의 분자량 (MA)와 복소환식 화합물 (B)의 분자량 (MB)가 상기 식 (M1-1) 및 상기 식 (M2-1)을 충족하는, 발광 소자이다.

발광층 및 정공 수송층의 형성 방법으로서는, 예를 들어, 진공 증착법, 그리고 스핀 코트법 및 잉크젯 인쇄법으로 대표되는 도포법을 들 수 있고, 도포법이 바람직하다.

발광층을 도포법에 의해 형성하는 경우, 후술하는 발광층의 잉크를 사용하는 것이 바람직하다.

정공 수송층을 도포법에 의해 형성하는 경우, 후술하는 정공 수송층의 잉크를 사용하는 것이 바람직하다. 정공 수송층을 형성 후, 가열 또는 광조사함으로써, 정공 수송층에 함유되는 가교 재료를 가교시킬 수 있다. 가교 재료가 가교한 상태(가교 재료의 가교체)에서, 정공 수송층에 함유되어 있는 경우, 정공 수송층은 용매에 대하여 실질적으로 불용화되어 있다. 그 때문에, 해당 정공 수송층은, 발광 소자의 적층화에 적합하게 사용할 수 있다.

가교시키기 위한 가열 온도는, 통상 25 내지 300℃이고, 바람직하게는 50 내지 250℃이고, 보다 바람직하게는 150 내지 200℃이다.

가교시키기 위한 광조사에 사용되는 광의 종류는, 예를 들어 자외광, 근자외광, 가시광이다.

발광층의 형태(이리듐 착체 및 저분자 화합물이 함유되어 있는지) 및 정공 수송층의 형태(가교 재료의 가교체가 함유되어 있는지)의 분석 방법으로서는, 예를 들어, 추출 등으로 대표되는 화학적 분리 분석법, 적외 분광법(IR), 핵자기 공명 분광법(NMR), 질량 분석법(MS) 등으로 대표되는 기기 분석법, 그리고 화학적 분리 분석법 및 기기 분석법을 조합한 분석법을 들 수 있다.

발광층 또는 정공 수송층에 대하여, 톨루엔, 크실렌, 클로로포름, 테트라히드로푸란 등으로 대표되는 유기 용매를 사용한 고액 추출을 행함으로써, 유기 용매에 대하여 실질적으로 불용인 성분(불용 성분)과, 유기 용매에 대하여 용해되는 성분(용해 성분)으로 분리하는 것이 가능하다. 얻어진 불용 성분은, 적외 분광법(IR) 또는 핵자기 공명 분광법(NMR)에 의해 분석하는 것이 가능하고, 얻어진 용해 성분은, 핵자기 공명 분광법(NMR) 또는 질량 분석법(MS)에 의해 분석하는 것이 가능하다.

<발광층>

발광층은, 이리듐 착체 (A)와, 복소환식 화합물 (B)를 함유하는 층이다.

[이리듐 착체 (A)]

먼저, 이리듐 착체 (A)에 대해서 설명한다.

이리듐 착체 (A)는, 통상 실온(25℃)에서 인광 발광성을 나타내는 이리듐 착체이고, 바람직하게는 실온(25℃)에서 삼중항 여기 상태로부터의 발광을 나타내는 이리듐 착체이다. 이 이리듐 착체는 이리듐 원자(중심 금속)와 배위자를 갖는다.

배위자로서는, 예를 들어 이리듐 원자와의 사이에, 배위 결합 및 공유 결합으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 결합을 형성하는, 중성 혹은 음이온성의 단좌 배위자, 또는 중성 혹은 음이온성의 다좌 배위자를 들 수 있다. 이리듐 원자와 배위자 사이의 결합으로서는, 예를 들어 금속-질소 결합, 금속-탄소 결합, 금속-산소 결합, 금속-인 결합, 금속-황 결합 및 금속-할로겐 결합을 들 수 있다. 다좌 배위자로서는, 통상 2좌 이상 6좌 이하의 배위자를 의미한다.

이리듐 착체 (A)는, Aldrich, Luminescence Technology Corp., American Dye Source 등으로부터 입수 가능하다.

또한, 상기 이외의 구입 방법으로서, 예를 들어 「Journal of American Chemical Society, Vol. 107, 1431-1432(1985)」, 「Journal of American Chemical Society, Vol. 106, 6647-6653(1984)」, 일본특허공표 제2004-530254호 공보, 일본특허공개 제2008-179617호 공보, 일본특허공개 제2011-105701호 공보, 일본특허공표 제2007-504272호 공보, 국제공개 제2006/121811호, 일본특허공개 제2013-147450호 공보에 기재되어 있는 방법에 따라서 합성할 수 있다.

이리듐 착체 (A)는, 본 발명의 발광 소자의 외부 양자 효율이 보다 우수하기 때문에, 식 (A)로 표시되는 이리듐 착체인 것이 바람직하다.

<식 (A)로 표시되는 이리듐 착체>

식 (A)로 표시되는 이리듐 착체는, 중심 금속인 이리듐 원자와, 첨자 n¹로 그 수를 규정하고 있는 배위자와, 첨자 n²로 그 수를 규정하고 있는 배위자로 구성되는 이리듐 착체이다.

n¹은 2 또는 3인 것이 바람직하고, 3인 것이 보다 바람직하다.

E¹ 및 E²는 탄소 원자인 것이 바람직하다.

환 R¹은 5원의 방향족 복소환 또는 6원의 방향족 복소환인 것이 바람직하고, 2개 이상 4개 이하의 질소 원자를 구성 원자로서 갖는 5원의 방향족 복소환 또는 1개 이상 4개 이하의 질소 원자를 구성 원자로서 갖는 6원의 방향족 복소환인 것이 바람직하고, 디아졸환, 트리아졸환, 피리딘환, 디아자벤젠환, 퀴놀린환 또는 이소퀴놀린환인 것이 보다 바람직하며, 이들 환은 치환기를 갖고 있어도 된다.

환 R²는 5원 혹은 6원의 방향족 탄화수소환, 또는 5원 혹은 6원의 방향족 복소환인 것이 바람직하고, 6원의 방향족 탄화수소환 또는 6원의 방향족 복소환인 것이 보다 바람직하고, 6원의 방향족 탄화수소환인 것이 더욱 바람직하며, 이들 환은 치환기를 갖고 있어도 된다. 단, 환 R²가 6원의 방향족 복소환인 경우, E²는 탄소 원자이다.

환 R²로서는, 예를 들어 벤젠환, 나프탈렌환, 플루오렌환, 페난트렌환, 피리딘환, 디아자벤젠환 및 트리아진환을 들 수 있고, 벤젠환, 피리딘환 또는 피리미딘환이 바람직하고, 벤젠환이 보다 바람직하며, 이들 환은 치환기를 갖고 있어도 된다.

환 R¹ 및 환 R²가 갖고 있어도 되는 치환기로서는, 할로겐 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴옥시기, 아릴기, 1가의 복소환기 또는 치환 아미노기가 바람직하고, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 아릴기, 1가의 복소환기 또는 치환 아미노기가 보다 바람직하다.

환 R¹ 및 환 R²가 갖고 있어도 되는 치환기에 있어서의 아릴기로서는, 페닐기, 나프틸기, 안트라세닐기, 페난트레닐기, 디히드로페난트레닐기, 플루오레닐기 또는 피레닐기가 바람직하고, 페닐기, 나프틸기 또는 플루오레닐기가 보다 바람직하고, 페닐기가 더욱 바람직하며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.

환 R¹ 및 환 R²가 갖고 있어도 되는 치환기에 있어서의 1가의 복소환기로서는, 피리딜기, 피리미디닐기, 트리아지닐기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기, 디벤조푸라닐기, 디벤조티에닐기, 카르바졸릴기, 아자카르바졸릴기, 디아자카르바졸릴기, 페녹사지닐기 또는 페노티아지닐기가 바람직하고, 피리딜기, 피리미디닐기, 트리아지닐기, 카르바졸릴기, 아자카르바졸릴기 또는 디아자카르바졸릴기가 보다 바람직하고, 피리딜기, 피리미디닐기 또는 트리아지닐기가 더욱 바람직하며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.

환 R¹ 및 환 R²가 갖고 있어도 되는 치환기에 있어서의 치환 아미노기에 있어서, 아미노기가 갖는 치환기로서는 아릴기 또는 1가의 복소환기가 바람직하며, 이들 기는 치환기를 더 갖고 있어도 된다. 아미노기가 갖는 치환기에 있어서의 아릴기의 예 및 바람직한 범위는, 환 R¹ 및 환 R²가 갖고 있어도 되는 치환기에 있어서의 아릴기의 예 및 바람직한 범위와 동일하다. 아미노기가 갖는 치환기에 있어서의 1가의 복소환기의 예 및 바람직한 범위는, 환 R¹ 및 환 R²가 갖고 있어도 되는 치환기에 있어서의 1가의 복소환기의 예 및 바람직한 범위와 동일하다.

환 R¹ 및 환 R²가 갖고 있어도 되는 치환기가 더 갖고 있어도 되는 치환기로서는, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 1가의 복소환기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴옥시기 또는 치환 아미노기가 바람직하고, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 1가의 복소환기 또는 치환 아미노기가 보다 바람직하고, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기가 더욱 바람직하고, 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기가 특히 바람직하며, 이들 기는 치환기를 더 갖고 있어도 된다.

환 R¹ 및 환 R²가 갖고 있어도 되는 치환기에 있어서의 아릴기, 1가의 복소환기 또는 치환 아미노기는, 본 발명의 발광 소자의 외부 양자 효율이 보다 우수하므로, 바람직하게는 식 (D-A), (D-B) 또는 (D-C)로 표시되는 기이다.

식 (D-A), (D-B) 및 (D-C)로 표시되는 기에 있어서, m^DA1, m^DA2, m^DA3, m^DA4, m^DA5, m^DA6 및 m^DA7은, 통상 10 이하의 정수이고, 바람직하게는 5 이하의 정수이고, 보다 바람직하게는 2 이하의 정수이고, 더욱 바람직하게는 0 또는 1이다. m^DA2, m^DA3, m^DA4, m^DA5, m^DA6 및 m^DA7은 동일한 정수인 것이 바람직하다.

식 (D-A), (D-B) 및 (D-C)로 표시되는 기에 있어서, G^DA는, 바람직하게는 식 (GDA-11) 내지 (GDA-15)로 표시되는 기이고, 보다 바람직하게는 식 (GDA-11), (GDA-14) 또는 (GDA-15)로 표시되는 기이다.

[식 중,

*은 식 (D-A)에 있어서의 Ar^DA1, 식 (D-B)에 있어서의 Ar^DA1, 식 (D-B)에 있어서의 Ar^DA2 또는 식 (D-B)에 있어서의 Ar^DA3과의 결합을 나타낸다.

**은 식 (D-A)에 있어서의 Ar^DA2, 식 (D-B)에 있어서의 Ar^DA2, 식 (D-B)에 있어서의 Ar^DA4 또는, 식 (D-B)에 있어서의 Ar^DA6과의 결합을 나타낸다.

***은 식 (D-A)에 있어서의 Ar^DA3, 식 (D-B)에 있어서의 Ar^DA3, 식 (D-B)에 있어서의 Ar^DA5 또는, 식 (D-B)에 있어서의 Ar^DA7과의 결합을 나타낸다.

R^DA는 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 더 갖고 있어도 된다. R^DA가 복수인 경우, 그들은 동일하거나 상이해도 된다.]

R^DA는, 바람직하게는 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기 또는 시클로알콕시기이고, 보다 바람직하게는 수소 원자, 알킬기 또는 시클로알킬기이며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.

식 (D-A), (D-B) 및 (D-C)로 표시되는 기에 있어서, Ar^DA1, Ar^DA2, Ar^DA3, Ar^DA4, Ar^DA5, Ar^DA6 및 Ar^DA7은, 바람직하게는 페닐렌기, 플루오렌디일기 또는 카르바졸디일기이고, 보다 바람직하게는 식 (A-1) 내지 (A-3), (A-8), (A-9), (AA-10), (AA-11), (AA-33) 또는 (AA-34)로 표시되는 기이고, 더욱 바람직하게는 식 (ArDA-1) 내지 (ArDA-5)로 표시되는 기이고, 특히 바람직하게는 식 (ArDA-1) 내지 식 (ArDA-3)으로 표시되는 기이고, 특히 바람직하게는 식 (ArDA-1)로 표시되는 기이다.

[식 중,

R^DA는 상기와 동일한 의미를 나타낸다.

R^DB는 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. R^DB가 복수인 경우, 그들은 동일하거나 상이해도 된다.]

R^DB는 바람직하게는 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기이고, 보다 바람직하게는 아릴기 또는 1가의 복소환기이고, 더욱 바람직하게는 아릴기이며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.

식 (D-A), (D-B) 및 (D-C)로 표시되는 기에 있어서, T^DA는, 바람직하게는 식 (TDA-1) 내지 (TDA-3)으로 표시되는 기이고, 보다 바람직하게는 식 (TDA-1) 또는 (TDA-3)으로 표시되는 기이다.

[식 중, R^DA 및 R^DB는 상기와 동일한 의미를 나타낸다.]

식 (D-A)로 표시되는 기는, 바람직하게는 식 (D-A1) 내지 (D-A7)로 표시되는 기이고, 보다 바람직하게는 식 (D-A1) 또는 (D-A3) 내지 (D-A7)로 표시되는 기이다.

[식 중,

R^p1, R^p2, R^p3 및 R^p4는 각각 독립적으로, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기 또는 할로겐 원자를 나타낸다. R^p1, R^p2 및 R^p4가 복수인 경우, 그들은 각각 동일하거나 상이해도 된다.

np1은 0 내지 5의 정수를 나타내고, np2는 0 내지 3의 정수를 나타내고, np3은 0 또는 1을 나타내고, np4는 0 내지 4의 정수를 나타낸다. 복수인 np1은 동일하거나 상이해도 된다. np2가 복수인 경우, 그들은 동일하거나 상이해도 된다.]

식 (D-B)로 표시되는 기는, 바람직하게는 식 (D-B1) 내지 (D-B4)로 표시되는 기이고, 보다 바람직하게는 식 (D-B1), (D-B2) 또는 (D-B4)로 표시되는 기이고, 더욱 바람직하게는 식 (D-B1) 또는 (D-B2)로 표시되는 기이다.

[식 중,

np1은 0 내지 5의 정수를 나타내고, np2는 0 내지 3의 정수를 나타내고, np3은 0 또는 1을 나타낸다. 복수인 np1 및 np2는, 각각 동일하거나 상이해도 된다.]

식 (D-C)로 표시되는 기는, 바람직하게는 식 (D-C1) 내지 (D-C4)로 표시되는 기이고, 보다 바람직하게는 식 (D-C1) 내지 (D-C3)으로 표시되는 기이고, 더욱 바람직하게는 식 (D-C1) 또는 (D-C2)로 표시되는 기이다.

[식 중,

R^p4, R^p5 및 R^p6은 각각 독립적으로, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기 또는 할로겐 원자를 나타낸다. R^p4, R^p5 및 R^p6이 복수인 경우, 그들은 각각 동일하거나 상이해도 된다.

np4는 0 내지 4의 정수를 나타내고, np5는 0 내지 5의 정수를 나타내고, np6은 0 내지 5의 정수를 나타낸다.]

np1은 바람직하게는 0 또는 1이고, 보다 바람직하게는 1이다. np2는 바람직하게는 0 또는 1이고, 보다 바람직하게는 0이다. np3은 바람직하게는 0이다. np4는 바람직하게는 0 내지 2의 정수이다. np5는 바람직하게는 1 내지 3의 정수이다. np6은, 바람직하게는 0 내지 2의 정수이다.

R^p1, R^p2, R^p3, R^p4, R^p5 및 R^p6은, 바람직하게는 알킬기 또는 시클로알킬기이고, 보다 바람직하게는 메틸기, 에틸기, 이소프로필기, tert-부틸기, 헥실기, 2-에틸헥실기, 시클로헥실기, 메톡시기, 2-에틸헥실옥시기, tert-옥틸기 또는 시클로헥실옥시기이고, 더욱 바람직하게는 메틸기, 에틸기, 이소프로필기, tert-부틸기, 헥실기, 2-에틸헥실기 또는 tert-옥틸기이다.

식 (D-A)로 표시되는 기로서는, 예를 들어 식 (D-A-1) 내지 (D-A-12)로 표시되는 기를 들 수 있다.

[식 중, R^D는 메틸기, 에틸기, 이소프로필기, tert-부틸기, 헥실기, 2-에틸헥실기, tert-옥틸기, 시클로헥실기, 메톡시기, 2-에틸헥실옥시기 또는 시클로헥실옥시기를 나타낸다. R^D가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이해도 된다.]

식 (D-B)로 표시되는 기로서는, 예를 들어 식 (D-B-1) 내지 (D-B-4)로 표시되는 기를 들 수 있다.

[식 중, R^D는 상기와 동일한 의미를 나타낸다.]

식 (D-C)로 표시되는 기로서는, 예를 들어 식 (D-C-1) 내지 (D-C-13)으로 표시되는 기를 들 수 있다.

[식 중, R^D는 상기와 동일한 의미를 나타낸다.]

R^D는 메틸기, 에틸기, 이소프로필기, tert-부틸기, 헥실기, 2-에틸헥실기 또는 tert-옥틸기인 것이 바람직하다.

본 발명의 발광 소자의 외부 양자 효율이 보다 우수하므로, 환 R¹ 및 환 R²로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1개의 환은, 치환기를 갖는 것이 바람직하다.

환 R¹ 및 환 R²로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1개의 환이 갖는 치환기로서는, 더욱 바람직하게는 알킬기 또는 식 (D-A) 내지 (D-C)로 표시되는 기이고, 특히 바람직하게는 식 (D-A) 내지 (D-C)로 표시되는 기이다. 식 (D-A) 내지 (D-C)로 표시되는 기로서는, 바람직하게는 식 (D-A1), (D-A3) 내지 (D-A5), (D-B1), (D-B2), (D-B4) 또는 (D-C1) 내지 (D-C3)으로 표시되는 기이고, 보다 바람직하게는 식 (D-A1), (D-A3) 내지 (D-A5), (D-B1), (D-C1) 또는 (D-C2)로 표시되는 기이다.

[음이온성의 2좌 배위자]

A¹-G¹-A²로 표시되는 음이온성의 2좌 배위자로서는, 예를 들어 하기에 표시되는 배위자를 들 수 있다.

[식 중, *은 이리듐 원자와 결합하는 부위를 나타낸다.]

식 (A)로 표시되는 이리듐 착체는, 본 발명의 발광 소자의 외부 양자 효율이 보다 우수하므로, 식 (A-A)로 표시되는 이리듐 착체 또는 식 (A-B)로 표시되는 이리듐 착체인 것이 바람직하다.

[식 (A-A)로 표시되는 이리듐 착체]

환 R^1A가 디아졸환인 경우, E^11A가 질소 원자인 이미다졸환, 또는 E^12A가 질소 원자인 이미다졸환이 바람직하고, E^11A가 질소 원자인 이미다졸환이 보다 바람직하다.

환 R^1A가 트리아졸환인 경우, E^11A 및 E^12A가 질소 원자인 트리아졸환, 또는 E^11A 및 E^13A가 질소 원자인 트리아졸환이 바람직하고, E^11A 및 E^12A가 질소 원자인 트리아졸환이 보다 바람직하다.

R^11A, R^12A, R^13A, R^21A, R^22A, R^23A 및 R^24A에 있어서의 아릴기, 1가의 복소환기 및 치환 아미노기의 예 및 바람직한 범위는 각각, 환 R¹ 및 환 R²가 갖고 있어도 되는 치환기에 있어서의 아릴기, 1가의 복소환기 및 치환 아미노기의 예 및 바람직한 범위와 동일하다.

R^11A, R^12A, R^13A, R^21A, R^22A, R^23A 및 R^24A가 갖고 있어도 되는 치환기의 예 및 바람직한 범위는, 환 R¹ 및 환 R²가 갖고 있어도 되는 치환기가 더 갖고 있어도 되는 치환기의 예 및 바람직한 범위와 동일하다.

E^11A가 질소 원자이고, 또한 R^11A가 존재하는 경우, R^11A는 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기인 것이 바람직하고, 알킬기, 시클로알킬기 또는 식 (D-A) 내지 (D-C)로 표시되는 기인 것이 보다 바람직하며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. R^11A가 식 (D-A) 또는 (D-B)로 표시되는 기이고, 또한 m^DA1이 0인 경우, E^11A에 결합하는 G^DA는 방향족 탄화수소기 또는 복소환기인 것이 바람직하다.

E^11A가 탄소 원자인 경우, R^11A는 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 1가의 복소환기 또는 치환 아미노기인 것이 바람직하고, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기인 것이 보다 바람직하고, 수소 원자, 알킬기 또는 시클로알킬기인 것이 더욱 바람직하며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.

E^12A가 질소 원자이고, 또한 R^12A가 존재하는 경우, R^12A는 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기인 것이 바람직하고, 알킬기, 시클로알킬기 또는 식 (D-A) 내지 (D-C)로 표시되는 기인 것이 보다 바람직하며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. R^12A가 식 (D-A) 또는 (D-B)로 표시되는 기이고, 또한 m^DA1이 0인 경우, E^12A에 결합하는 G^DA는 방향족 탄화수소기 또는 복소환기인 것이 바람직하다.

E^12A가 탄소 원자인 경우, R^12A는 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 1가의 복소환기 또는 치환 아미노기인 것이 바람직하고, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기인 것이 보다 바람직하고, 수소 원자, 알킬기 또는 시클로알킬기인 것이 더욱 바람직하며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.

E^13A가 질소 원자이고, 또한 R^13A가 존재하는 경우, R^13A는 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기인 것이 바람직하고, 알킬기, 시클로알킬기 또는 식 (D-A) 내지 (D-C)로 표시되는 기인 것이 보다 바람직하며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. R^13A가 식 (D-A) 또는 (D-B)로 표시되는 기이고, 또한 m^DA1이 0인 경우, E^13A에 결합하는 G^DA는 방향족 탄화수소기 또는 복소환기인 것이 바람직하다.

E^13A가 탄소 원자인 경우, R^13A는 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 1가의 복소환기 또는 치환 아미노기인 것이 바람직하고, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기인 것이 보다 바람직하고, 수소 원자, 알킬기 또는 시클로알킬기인 것이 더욱 바람직하며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.

본 발명의 발광 소자의 외부 양자 효율이 보다 우수하므로, 환 R^1A 및 환 R^2A 로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1개의 환은, 치환기를 갖는 것이 바람직하다.

환 R^1A가 식 (D-A) 내지 (D-C)로 표시되는 기를 갖는 경우, R^11A 또는 R^12A가 식 (D-A) 내지 (D-C)로 표시되는 기인 것이 바람직하고, R^11A가 식 (D-A) 내지 (D-C)로 표시되는 기인 것이 보다 바람직하다.

환 R^2A가 피리딘환인 경우, E^21A가 질소 원자인 피리딘환, E^22A가 질소 원자인 피리딘환, 또는 E^23A가 질소 원자인 피리딘환이 바람직하고, E^22A가 질소 원자인 피리딘환이 보다 바람직하다.

환 R^2A가 피리미딘환인 경우, E^21A 및 E^23A가 질소 원자인 피리미딘환, 또는 E^22A 및 E^24A가 질소 원자인 피리미딘환이 바람직하고, E^22A 및 E^24A가 질소 원자인 피리미딘환이 보다 바람직하다.

환 R^2A는 벤젠환인 것이 바람직하다.

R^21A, R^22A, R^23A 및 R^24A는 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 할로겐 원자, 아릴기, 1가의 복소환기 또는 치환 아미노기인 것이 바람직하고, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기 또는 식 (D-A) 내지 (D-C)로 표시되는 기인 것이 보다 바람직하고, 수소 원자 또는 식 (D-A) 내지 (D-C)로 표시되는 기인 것이 더욱 바람직하며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.

환 R^2A가 식 (D-A) 내지 (D-C)로 표시되는 기를 갖는 경우, R^22A 또는 R^23A가 식 (D-A) 내지 (D-C)로 표시되는 기인 것이 바람직하고, R^22A가 식 (D-A) 내지 (D-C)로 표시되는 기인 것이 보다 바람직하다.

식 (A-A)로 표시되는 이리듐 착체는, 본 발명의 발광 소자의 외부 양자 효율이 더욱 우수하므로, 식 (A-A1)로 표시되는 이리듐 착체, 식 (A-A2)로 표시되는 이리듐 착체, 식 (A-A3)으로 표시되는 이리듐 착체 또는 식 (A-A4)로 표시되는 이리듐 착체인 것이 바람직하고, 식 (A-A1)로 표시되는 이리듐 착체 또는 식 (A-A3)으로 표시되는 이리듐 착체인 것이 보다 바람직하다.

[식 중, n¹, n², R^11A, R^12A, R^13A, R^21A, R^22A, R^23A, R^24A 및 A¹-G¹-A²는 상기와 동일한 의미를 나타낸다.]

[식 (A-B)로 표시되는 이리듐 착체]

환 R^1B가 피리미딘환인 경우, E^11B가 질소 원자인 피리미딘환이 바람직하다.

R^11B, R^12B, R^13B, R^14B, R^21B, R^22B, R^23B 및 R^24B에 있어서의 아릴기, 1가의 복소환기 및 치환 아미노기의 예 및 바람직한 범위는, 각각 환 R¹ 및 환 R²가 갖고 있어도 되는 치환기에 있어서의 아릴기, 1가의 복소환기 및 치환 아미노기의 예 및 바람직한 범위와 동일하다.

R^11B, R^12B, R^13B, R^14B, R^21B, R^22B, R^23B 및 R^24B가 갖고 있어도 되는 치환기의 예 및 바람직한 범위는, 환 R¹ 및 환 R²가 갖고 있어도 되는 치환기가 더 갖고 있어도 되는 치환기의 예 및 바람직한 범위와 동일하다.

R^11B, R^12B, R^13B 및 R^14B는 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 1가의 복소환기 또는 치환 아미노기인 것이 바람직하고, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기 또는 식 (D-A) 내지 (D-C)로 표시되는 기인 것이 보다 바람직하고, 수소 원자 또는 식 (D-A) 내지 (D-C)로 표시되는 기인 것이 더욱 바람직하며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.

본 발명의 발광 소자의 외부 양자 효율이 보다 우수하므로, 환 R^1B 및 환 R^2B로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1개의 환은, 치환기를 갖는 것이 바람직하다.

환 R^1B가 식 (D-A) 내지 (D-C)로 표시되는 기를 갖는 경우, R^11B, R^12B 또는 R^13B가 식 (D-A) 내지 (D-C)로 표시되는 기인 것이 바람직하고, R^12B 또는 R^13B가 식 (D-A) 내지 (D-C)로 표시되는 기인 것이 보다 바람직하고, R^13B가 식 (D-A) 내지 (D-C)로 표시되는 기인 것이 더욱 바람직하다.

환 R^2B가 피리딘환인 경우, E^21B가 질소 원자인 피리딘환, E^22B가 질소 원자인 피리딘환, 또는 E^23B가 질소 원자인 피리딘환이 바람직하고, E^22B가 질소 원자인 피리딘환이 보다 바람직하다.

환 R^2B가 피리미딘환인 경우, E^21B 및 E^23B가 질소 원자인 피리미딘환, 또는 E^22B 및 E^24B가 질소 원자인 피리미딘환이 바람직하고, E^22B 및 E^24B가 질소 원자인 피리미딘환이 보다 바람직하다.

환 R^2B는 벤젠환인 것이 바람직하다.

R^21B, R^22B, R^23B 및 R^24B는 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 1가의 복소환기 또는 치환 아미노기인 것이 바람직하고, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기 또는 식 (D-A) 내지 (D-C)로 표시되는 기인 것이 보다 바람직하고, 수소 원자 또는 식 (D-A) 내지 (D-C)로 표시되는 기인 것이 더욱 바람직하며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.

환 R^2B가 식 (D-A) 내지 (D-C)로 표시되는 기를 갖는 경우, R^22B 또는 R^23B가 식 (D-A) 내지 (D-C)로 표시되는 기인 것이 바람직하고, R^22B가 식 (D-A) 내지 (D-C)로 표시되는 기인 것이 보다 바람직하다.

식 (A-B)로 표시되는 이리듐 착체는, 식 (A-B1)로 표시되는 이리듐 착체, 식 (A-B2)로 표시되는 이리듐 착체, 식 (A-B3)으로 표시되는 이리듐 착체, 식 (A-B4)로 표시되는 이리듐 착체 또는 식 (A-B5)로 표시되는 이리듐 착체인 것이 바람직하고, 식 (A-B1)로 표시되는 이리듐 착체, 식 (A-B2)로 표시되는 이리듐 착체 또는 식 (A-B3)으로 표시되는 이리듐 착체인 것이 보다 바람직하다.

[식 중,

n¹, n², A¹-G¹-A¹, R^11B, R^12B, R^13B, R^14B, R^21B, R^22B, R^23B 및 R^24B는 상기와 동일한 의미를 나타낸다.

n¹¹ 및 n¹²는 각각 독립적으로, 1 이상의 정수를 나타내고, n¹¹+n¹²는 3이다.

R^15B, R^16B, R^17B 및 R^18B는 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기, 아릴옥시기, 1가의 복소환기, 치환 아미노기 또는 할로겐 원자를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. R^15B, R^16B, R^17B 및 R^18B가 복수 존재하는 경우, 그들은 각각 동일하거나 상이해도 된다. R^15B와 R^16B, R^16B와 R^17B, 및 R^17B와 R^18B는 각각 결합하여, 각각이 결합하는 원자와 함께 환을 형성하고 있어도 된다.]

R^15B, R^16B, R^17B 및 R^18B는 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기, 1가의 복소환기 또는 치환 아미노기인 것이 바람직하고, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기인 것이 보다 바람직하고, 수소 원자 또는 알킬기인 것이 더욱 바람직하고, 수소 원자인 것이 특히 바람직하며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.

이리듐 착체 (A)로서는, 예를 들어 식 (A-A-1) 내지 (A-A-20) 및 (A-B-1) 내지 (A-B-26)으로 표시되는 이리듐 착체를 들 수 있다.

[복소환식 화합물 (B)]

이어서, 복소환식 화합물 (B)에 대해서 설명한다.

복소환식 화합물 (B)는, 전형 원소로 구성되는 복소환식 화합물이다. 복소환식 화합물 (B)로서는, 바람직하게는 수소 원자와, 탄소 원자와, 제13족 원소, 제14족 원소, 제15족 원소, 제16족 원소 및 제17족 원소에서 선택되는 1종 이상의 원자로 구성되는 복소환식 화합물이고, 보다 바람직하게는 수소 원자와, 탄소 원자와, 붕소 원자, 규소 원자, 질소 원자, 인 원자, 산소 원자, 황 원자, 셀레늄 원자 및 할로겐 원자로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 원자로 구성되는 복소환식 화합물이고, 더욱 바람직하게는 수소 원자와, 탄소 원자와, 질소 원자, 산소 원자 및 황 원자로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 원자로 구성되는 복소환식 화합물이고, 특히 바람직하게는 수소 원자와, 탄소 원자와, 질소 원자로 구성되는 복소환식 화합물이다.

복소환이 갖고 있어도 되는 치환기는, 바람직하게는 할로겐 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴옥시기, 아릴기, 1가의 복소환기 또는 치환 아미노기이고, 보다 바람직하게는 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 아릴기, 1가의 복소환기 또는 치환 아미노기이고, 더욱 바람직하게는 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 1가의 복소환기 또는 치환 아미노기이고, 특히 바람직하게는 식 (D-A) 내지 (D-C)로 표시되는 기이며, 이들 기는 치환기를 더 갖고 있어도 된다.

복소환식 화합물 (B)는, 정공 주입성, 정공 수송성, 전자 주입성 및 전자 수송성으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1개의 기능을 갖는 것이 바람직하다.

복소환식 화합물 (B)가 갖는 최저 여기 삼중항 상태(T₁)는, 외부 양자 효율이 우수한 발광 소자가 얻어지므로, 이리듐 착체 (A)가 갖는 T₁ 에너지와 동등한 에너지 준위 또는 더 높은 에너지 준위인 것이 바람직하다.

복소환식 화합물 (B)는, 치환기를 갖고 있어도 되는 방향족 복소환을 갖는 저분자 화합물(즉, 방향족 복소환식 화합물)인 것이 바람직하다.

방향족 복소환을 구성하는 원자의 바람직한 범위는, 전술한 복소환을 구성하는 원자의 바람직한 범위와 동일하다.

방향족 복소환이 갖고 있어도 되는 치환기의 바람직한 범위는, 전술한 복소환이 갖고 있어도 되는 치환기의 바람직한 범위와 동일하다.

복소환식 화합물 (B)에 있어서의 복소환으로서는, 예를 들어 피롤환, 푸란환, 티오펜환, 옥사디아졸환, 티아디아졸환, 티아졸환, 옥사졸환, 피리딘환, 디아자벤젠환, 트리아진환, 퀴놀린환, 이소퀴놀린환, 퀴나졸린환, 퀴녹살린환, 페난트롤린환, 디벤조푸란환, 디벤조티오펜환, 디벤조실롤환, 디벤조포스폴환, 카르바졸환, 아자카르바졸환, 디아자카르바졸환, 페녹사진환 및 페노티아진환을 들 수 있고, 바람직하게는 피리딘환, 디아자벤젠환, 트리아진환, 퀴놀린환, 이소퀴놀린환, 퀴나졸린환, 퀴녹살린환, 페난트롤린환, 디벤조푸란환, 디벤조티오펜환, 카르바졸환, 아자카르바졸환 또는 디아자카르바졸환이고, 보다 바람직하게는 피리딘환, 피리미딘환, 트리아진환, 퀴놀린환, 이소퀴놀린환, 퀴나졸린환, 디벤조푸란환, 디벤조티오펜환 또는 카르바졸환이고, 더욱 바람직하게는 피리딘환, 피리미딘환, 트리아진환, 디벤조푸란환, 디벤조티오펜환 또는 카르바졸환이고, 특히 바람직하게는 트리아진환 또는 카르바졸환이며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.

[식 (B)로 표시되는 복소환식 화합물]

복소환식 화합물 (B)는, 식 (B)로 표시되는 복소환식 화합물인 것이 보다 바람직하다.

n^B1은 통상 1 내지 10의 정수이고, 본 발명의 발광 소자의 외부 양자 효율이 보다 우수하므로, 2 내지 6의 정수인 것이 바람직하고, 2 내지 4의 정수인 것이 보다 바람직하고, 3 또는 4인 것이 더욱 바람직하고, 3인 것이 특히 바람직하다.

Ar^B1에 있어서의 n^B1개의 치환기를 제외한 복소환 부분의 예 및 바람직한 범위는, 전술한 복소환식 화합물 (B)에 있어서의 복소환의 예 및 바람직한 범위와 동일하다.

Ar^B1은 방향족 복소환기인 것이 바람직하고, 이 방향족 복소환기는 치환기를 갖고 있어도 된다.

Ar^B1로 표시되는 복소환기가 갖고 있어도 되는 Ar^B2 이외의 치환기로서는, 할로겐 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기 또는 아릴옥시기가 바람직하고, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기 또는 시클로알콕시기가 보다 바람직하고, 알킬기 또는 시클로알킬기가 더욱 바람직하며, 이들 기는 치환기를 더 갖고 있어도 된다.

Ar^B2는 바람직하게는 식 (D-A), (D-B), (D-C2) 또는 (D-C3)으로 표시되는 기이고, 보다 바람직하게는 식 (D-A), (D-B) 또는 (D-C2)로 표시되는 기이고, 더욱 바람직하게는 식 (D-A) 또는 (D-B)로 표시되는 기이고, 특히 바람직하게는 식 (D-A1), (D-A4), (D-A6), (D-A7), (D-B1) 또는 (D-B2)로 표시되는 기이고, 특히 바람직하게는 식 (D-A6), (D-A7), (D-B1) 또는 (D-B2)로 표시되는 기이다.

식 (B)로 표시되는 복소환식 화합물은, 식 (B-1) 내지 (B-11)로 표시되는 복소환식 화합물인 것이 바람직하고, 식 (B-1) 내지 (B-4) 또는 식 (B-8) 내지 (B-11)로 표시되는 복소환식 화합물인 것이 보다 바람직하고, 식 (B-4), (B-10) 또는 (B-11)로 표시되는 복소환식 화합물인 것이 더욱 바람직하다.

[식 중,

Ar^B2는 상기와 동일한 의미를 나타낸다.

R^Z는 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.]

R^Z는 바람직하게는 알킬기 또는 시클로알킬기이며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.

R^Z가 갖고 있어도 되는 치환기의 바람직한 범위는, 전술한 복소환이 갖고 있어도 되는 치환기의 바람직한 범위와 동일하다.

복소환식 화합물 (B)로서는, 예를 들어 하기 식으로 표시되는 화합물을 들 수 있다.

[발광층의 조성비 등]

발광층은 이리듐 착체 (A)와 복소환식 화합물 (B)를 함유하는 층이다. 즉, 발광층은 이리듐 착체 (A)와 복소환식 화합물 (B)를 포함하는 조성물을 함유한다.

발광층에는 이리듐 착체 (A)가 1종 단독으로 함유되어 있어도 되고, 2종 이상 함유되어 있어도 된다. 또한, 발광층에는 복소환식 화합물 (B)가 1종 단독으로 함유되어 있어도 되고, 2종 이상 함유되어 있어도 된다.

발광층에 있어서, 이리듐 착체 (A)의 함유량은, 이리듐 착체 (A)와 복소환식 화합물 (B)의 합계를 100중량부로 한 경우, 통상 0.01 내지 90중량부이고, 본 발명의 발광 소자의 외부 양자 효율이 보다 우수하므로, 1 내지 60중량부인 것이 바람직하고, 10 내지 40중량부인 것이 보다 바람직하다.

이리듐 착체 (A)의 분자량 (MA)는 본 발명의 발광 소자의 외부 양자 효율이 보다 우수하므로, 바람직하게는 900 이상 4000 이하이고, 보다 바람직하게는 1200 이상 4000 이하이고, 더욱 바람직하게는 1600 이상 4000 이하이고, 특히 바람직하게는 1600 이상 3000 이하이다.

복소환식 화합물 (B)의 분자량 (MB)는 본 발명의 발광 소자의 외부 양자 효율이 보다 우수하므로, 바람직하게는 700 이상 3000 이하이고, 보다 바람직하게는 1500 이상 3000 이하이고, 더욱 바람직하게는 2000 이상 3000 이하이다.

이리듐 착체 (A)의 분자량 (MA)와 복소환식 화합물 (B)의 분자량 (MB)의 합계(MA+MB)는, 본 발명의 발광 소자의 외부 양자 효율이 보다 우수하므로, 바람직하게는 3400 이상이고, 보다 바람직하게는 4000 이상이다.

이리듐 착체 (A)의 분자량 (MA)와 복소환식 화합물 (B)의 분자량 (MB)의 합계(MA+MB)는, 본 발명의 발광 소자의 외부 양자 효율이 보다 우수하므로, 바람직하게는 7000 이하이고, 보다 바람직하게는 6000 이하이다.

이리듐 착체 (A)의 분자량 (MA)와 복소환식 화합물 (B)의 분자량 (MB)의 합계(MA+MB)가 10000을 초과하면, 본 발명의 발광 소자를 용액 도포 프로세스로 제작할 때, 이리듐 착체 (A) 및 복소환식 화합물 (B)의 용매에 대한 용해성이 문제가 된다.

이리듐 착체 (A)의 분자량 (MA)와 복소환식 화합물 (B)의 분자량 (MB)의 합계(MA+MB)가 2700 미만이면 발광 소자의 외부 양자 효율이 저하된다.

이리듐 착체 (A)의 분자량 (MA)와 복소환식 화합물 (B)의 분자량 (MB)의 합계(MA+MB)는, 본 발명의 발광 소자의 외부 양자 효율이 보다 우수하므로, 상기 식 (M1-2)를 충족하는 것이 바람직하고, 상기 식 (M1-3)을 충족하는 것이 보다 바람직하고, 식 (M1-4)를 충족하는 것이 더욱 바람직하다.

4000≤MA+MB≤5400 (M1-4)

복소환식 화합물 (B)의 분자량 (MB)에 대한, 이리듐 착체 (A)의 분자량 (MA)의 비율(MA/MB)은, 본 발명의 발광 소자의 외부 양자 효율이 보다 우수하므로, 0.65 이상인 것이 바람직하다. 복소환식 화합물 (B)의 분자량 (MB)에 대한, 이리듐 착체 (A)의 분자량 (MA)의 비율(MA/MB)이 0.35 미만이면, 발광 소자의 외부 양자 효율이 저하된다.

복소환식 화합물 (B)의 분자량 (MB)에 대한, 이리듐 착체 (A)의 분자량 (MA)의 비율(MA/MB)은, 본 발명의 발광 소자의 외부 양자 효율이 보다 우수하므로, 2.00 이하인 것이 바람직하고, 1.30 이하인 것이 보다 바람직하다. 복소환식 화합물 (B)의 분자량 (MB)에 대한, 이리듐 착체 (A)의 분자량 (MA)의 비율(MA/MB)이 3.00을 초과하면, 발광 소자의 외부 양자 효율이 저하된다.

복소환식 화합물 (B)의 분자량 (MB)에 대한, 이리듐 착체 (A)의 분자량 (MA)의 비율(MA/MB)은, 본 발명의 발광 소자의 외부 양자 효율이 보다 우수하므로, 상기 식 (M2-2)를 충족하는 것이 바람직하고, 상기 식 (M2-3)을 충족하는 것이 보다 바람직하다.

이리듐 착체 (A)의 분자량 (MA)와 복소환식 화합물 (B)의 분자량 (MB)는 본 발명의 발광 소자의 외부 양자 효율이 보다 우수하므로, 식 (M1-1) 및 식 (M2-2)를 충족하는 것이 바람직하고, 식 (M1-2) 및 식 (M2-2)를 충족하는 것이 보다 바람직하고, 식 (M1-3) 및 식 (M2-3)을 충족하는 것이 더욱 바람직하고, 식 (M1-4) 및 식 (M2-3)을 충족하는 것이 특히 바람직하다.

발광층은, 정공 수송 재료, 정공 주입 재료, 전자 수송 재료, 전자 주입 재료, 발광 재료(이리듐 착체 (A) 및 복소환식 화합물 (B)와는 다르다) 및 산화 방지제로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 재료를 더 함유하고 있어도 된다. 단, 발광층에 있어서, 정공 수송 재료, 정공 주입 재료, 전자 수송 재료 및 전자 주입 재료는, 복소환식 화합물 (B)와는 다르다.

[정공 수송 재료]

정공 수송 재료는 저분자 화합물과 고분자 화합물로 분류되고, 바람직하게는 고분자 화합물이다. 정공 수송 재료는 가교기를 갖고 있어도 된다.

고분자 화합물로서는, 예를 들어 폴리비닐카르바졸 및 그의 유도체; 측쇄 또는 주쇄에 방향족 아민 구조를 갖는 폴리아릴렌 및 그의 유도체를 들 수 있다. 고분자 화합물은, 전자 수용성 부위가 결합된 화합물이어도 된다. 전자 수용성 부위로서는, 예를 들어 풀러렌, 테트라플루오로테트라시아노퀴노디메탄, 테트라시아노 에틸렌, 트리니트로플루오레논 등을 들 수 있고, 바람직하게는 풀러렌이다.

발광층에 있어서, 정공 수송 재료의 배합량은, 이리듐 착체 (A)와 복소환식 화합물 (B)의 합계를 100중량부로 한 경우, 통상 1 내지 400중량부이고, 바람직하게는 5 내지 150중량부이다.

정공 수송 재료는 1종 단독으로 사용해도 되고 2종 이상을 병용해도 된다.

[전자 수송 재료]

전자 수송 재료는 저분자 화합물과 고분자 화합물로 분류된다. 전자 수송 재료는 가교기를 갖고 있어도 된다.

저분자 화합물로서는, 예를 들어 8-히드록시퀴놀린을 배위자로 하는 금속 착체, 옥사디아졸, 안트라퀴노디메탄, 벤조퀴논, 나프토퀴논, 안트라퀴논, 테트라시아노안트라퀴노디메탄, 플루오레논, 디페닐디시아노에틸렌 및 디페노퀴논, 그리고 이들의 유도체를 들 수 있다.

고분자 화합물로서는, 예를 들어 폴리페닐렌, 폴리플루오렌 및 이들의 유도체를 들 수 있다. 고분자 화합물은 금속으로 도프되어 있어도 된다.

발광층에 있어서, 전자 수송 재료의 배합량은, 이리듐 착체 (A)와 복소환식 화합물 (B)의 합계를 100중량부로 한 경우, 통상 1 내지 400중량부이고, 바람직하게는 5 내지 150중량부이다.

전자 수송 재료는 1종 단독으로 사용해도 되고 2종 이상을 병용해도 된다.

[정공 주입 재료 및 전자 주입 재료]

정공 주입 재료 및 전자 주입 재료는, 각각 저분자 화합물과 고분자 화합물로 분류된다. 정공 주입 재료 및 전자 주입 재료는 가교기를 갖고 있어도 된다.

저분자 화합물로서는, 예를 들어 구리 프탈로시아닌 등의 금속 프탈로시아닌; 카본; 몰리브덴, 텅스텐 등의 금속 산화물; 불화리튬, 불화나트륨, 불화세슘, 불화칼륨 등의 금속 불화물을 들 수 있다.

고분자 화합물로서는, 예를 들어 폴리아닐린, 폴리티오펜, 폴리피롤, 폴리페닐렌비닐렌, 폴리티에닐렌비닐렌, 폴리퀴놀린 및 폴리퀴녹살린, 그리고 이들의 유도체; 방향족 아민 구조를 주쇄 또는 측쇄에 포함하는 중합체 등의 도전성 고분자를 들 수 있다.

발광층에 있어서, 정공 주입 재료 및 전자 주입 재료의 배합량은, 각각, 이리듐 착체 (A)와 복소환식 화합물 (B)의 합계를 100중량부로 한 경우, 통상 1 내지 400중량부이고, 바람직하게는 5 내지 150중량부이다.

전자 주입 재료 및 정공 주입 재료는, 각각, 1종 단독으로 사용해도 되고 2종 이상을 병용해도 된다.

[이온 도프]

정공 주입 재료 또는 전자 주입 재료가 도전성 고분자를 포함하는 경우, 도전성 고분자의 전기 전도도는, 바람직하게는 1×10^-5S/㎝ 내지 1×10³S/㎝이다. 도전성 고분자의 전기 전도도를 이러한 범위로 하기 위해서, 도전성 고분자에 적량의 이온을 도프할 수 있다.

도프하는 이온의 종류는 정공 주입 재료이면 음이온, 전자 주입 재료이면 양이온이다. 음이온으로서는, 예를 들어 폴리스티렌술폰산 이온, 알킬벤젠술폰산 이온, 캄퍼술폰산 이온을 들 수 있다. 양이온으로서는, 예를 들어 리튬 이온, 나트륨 이온, 칼륨 이온, 테트라부틸암모늄 이온을 들 수 있다.

도프하는 이온은 1종 단독으로 사용해도 되고 2종 이상을 병용해도 된다.

[발광 재료]

발광 재료(이리듐 착체 (A) 및 복소환식 화합물 (B)와는 다르다)는, 저분자 화합물과 고분자 화합물로 분류된다. 발광 재료는 가교기를 갖고 있어도 된다.

저분자 화합물로서는, 예를 들어 나프탈렌 및 그의 유도체, 안트라센 및 그의 유도체, 및 페릴렌 및 그의 유도체를 들 수 있다.

고분자 화합물로서는, 예를 들어 페닐렌기, 나프탈렌디일기, 안트라센디일기, 플루오렌디일기, 페난트렌디일기, 디히드로페난트렌디일기, 후술하는 식 (X)로 표시되는 기, 카르바졸디일기, 페녹사진디일기, 페노티아진디일기, 피렌디일기 등을 포함하는 고분자 화합물을 들 수 있다.

삼중항 발광 착체로서는, 예를 들어 이하에 나타내는 금속 착체를 들 수 있다.

발광층에 있어서, 발광 재료의 배합량은, 이리듐 착체 (A)와 복소환식 화합물 (B)의 합계를 100중량부로 한 경우, 통상 1 내지 400중량부이고, 바람직하게는 5 내지 150중량부이다.

발광 재료는 1종 단독으로 사용해도 되고 2종 이상을 병용해도 된다.

[산화 방지제]

산화 방지제는, 이리듐 착체 (A)와 복소환식 화합물 (B)와 동일한 용매에 가용이며, 발광 및 전하 수송을 저해하지 않는 화합물이면 되고, 예를 들어 페놀계 산화 방지제, 인계 산화 방지제를 들 수 있다.

발광층에 있어서, 산화 방지제의 배합량은, 금속 착체를 100중량부로 한 경우, 통상 0.001 내지 10중량부이다.

산화 방지제는 1종 단독으로 사용해도 되고 2종 이상을 병용해도 된다.

[발광층의 잉크]

이리듐 착체 (A)와, 복소환식 화합물 (B)와, 용매를 함유하는 발광층의 조성물(이하, 「발광층의 잉크」라고도 한다)은, 스핀 코트법, 캐스팅법, 마이크로 그라비아 코트법, 그라비아 코트법, 바 코트법, 롤 코트법, 와이어 바 코트법, 딥 코트법, 스프레이 코트법, 스크린 인쇄법, 플렉소 인쇄법, 오프셋 인쇄법, 잉크젯 인쇄법, 모세관 코트법, 노즐 코트법 등의 도포법에 적합하게 사용할 수 있다.

발광층의 잉크 점도는, 도포법의 종류에 따라 조정하면 되지만, 잉크젯 인쇄법 등의 용액이 토출 장치를 경유하는 인쇄법에 적용하는 경우에는, 토출 시의 눈막힘과 비행 굴곡이 일어나기 어려우므로, 바람직하게는 25℃에 있어서 1 내지 20m㎩·s이다.

발광층의 잉크에 함유되는 용매는, 바람직하게는 잉크 중의 고형분을 용해 또는 균일하게 분산할 수 있는 용매이다. 용매로서는, 예를 들어 1,2-디클로로에탄, 1,1,2-트리클로로에탄, 클로로벤젠, o-디클로로벤젠 등의 염소계 용매; THF, 디옥산, 아니솔, 4-메틸아니솔 등의 에테르계 용매; 톨루엔, 크실렌, 메시틸렌, 에틸벤젠, n-헥실벤젠, 시클로헥실벤젠 등의 방향족 탄화수소계 용매; 시클로헥산, 메틸시클로헥산, n-펜탄, n-헥산, n-헵탄, n-옥탄, n-노난, n-데칸, n-도데칸, 비시클로헥실 등의 지방족 탄화수소계 용매; 아세톤, 메틸에틸케톤, 시클로헥사논, 아세토페논 등의 케톤계 용매; 아세트산에틸, 아세트산부틸, 에틸셀로솔브아세테이트, 벤조산메틸, 아세트산페닐 등의 에스테르계 용매; 에틸렌글리콜, 글리세린, 1,2-헥산디올 등의 다가 알코올계 용매; 이소프로필알코올, 시클로헥산올 등의 알코올계 용매; 디메틸술폭시드 등의 술폭시드계 용매; N-메틸-2-피롤리돈, N,N-디메틸포름아미드 등의 아미드계 용매를 들 수 있다. 용매는 1종 단독으로 사용해도 되고 2종 이상을 병용해도 된다.

발광층의 잉크에 있어서, 용매의 배합량은, 이리듐 착체 (A)와 복소환식 화합물 (B)의 합계를 100중량부로 한 경우, 통상 1000 내지 100000중량부이고, 바람직하게는 2000 내지 20000중량부이다.

<정공 수송층>

정공 수송층은 가교 재료의 가교체를 함유하는 층이다.

[가교 재료]

가교 재료는 저분자 화합물이어도 되고 고분자 화합물이어도 되지만, 본 발명의 발광 소자의 외부 양자 효율이 보다 우수하므로, 가교기 A군에서 선택되는 적어도 1종의 가교기를 갖는 저분자 화합물(이하, 「정공 수송층의 저분자 화합물」이라고도 한다) 또는, 가교기 A군에서 선택되는 적어도 1종의 가교기를 갖는 가교 구성 단위를 포함하는 고분자 화합물(이하, 「정공 수송층의 고분자 화합물」이라고도 한다)인 것이 바람직하고, 가교기 A군에서 선택되는 적어도 1종의 가교기를 갖는 가교 구성 단위를 포함하는 고분자 화합물인 것이 바람직하다.

가교기 A군에서 선택되는 가교기로서는, 본 발명의 발광 소자의 외부 양자 효율이 보다 우수하므로, 바람직하게는 식 (XL-1), (XL-3), (XL-9), (XL-16) 또는 (XL-17)로 표시되는 가교기이고, 보다 바람직하게는 식 (XL-1), (XL-16) 또는 (XL-17)로 표시되는 가교기이고, 더욱 바람직하게는 식 (XL-1) 또는 (XL-17)로 표시되는 가교기이다.

[정공 수송층의 고분자 화합물]

정공 수송층의 고분자 화합물에 포함되는, 가교기 A군에서 선택되는 적어도 1종의 가교기를 갖는 구성 단위는, 후술하는 식 (2)로 표시되는 구성 단위 또는 식 (2')로 표시되는 구성 단위인 것이 바람직하지만, 하기에 표시되는 구성 단위여도 된다.

정공 수송층의 고분자 화합물에 포함되는, 가교기 A군에서 선택되는 적어도 1종의 가교기를 갖는 구성 단위는, 식 (2)로 표시되는 구성 단위 또는 식 (2')로 표시되는 구성 단위인 것이 바람직하다.

[식 (2)로 표시되는 구성 단위]

nA는 본 발명의 발광 소자의 외부 양자 효율이 보다 우수하므로, 바람직하게는 0 내지 3의 정수이고, 보다 바람직하게는 0 내지 2의 정수이다.

n은 본 발명의 발광 소자의 외부 양자 효율이 보다 우수하므로, 바람직하게는 2이다.

Ar³은 본 발명의 발광 소자의 외부 양자 효율이 보다 우수하므로, 바람직하게는 치환기를 갖고 있어도 되는 방향족 탄화수소기다.

Ar³으로 표시되는 방향족 탄화수소기의 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자수를 포함시키지 않고, 통상 6 내지 60이고, 바람직하게는 6 내지 30이고, 보다 바람직하게는 6 내지 18이다.

Ar³으로 표시되는 방향족 탄화수소기의 n개의 치환기를 제외한 아릴렌기 부분으로서는, 바람직하게는 식 (A-1) 내지 식 (A-20)으로 표시되는 기이고, 보다 바람직하게는 식 (A-1), 식 (A-2), 식 (A-6) 내지 식 (A-10), 식 (A-19) 또는 식 (A-20)으로 표시되는 기이고, 더욱 바람직하게는 식 (A-1), 식 (A-2), 식 (A-7), 식 (A-9) 또는 식 (A-19)로 표시되는 기이며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.

Ar³으로 표시되는 복소환기의 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자수를 포함시키지 않고, 통상 2 내지 60이고, 바람직하게는 3 내지 30이고, 보다 바람직하게는 4 내지 18이다.

Ar³으로 표시되는 복소환기의 n개의 치환기를 제외한 2가의 복소환기 부분으로서는, 바람직하게는 식 (AA-1) 내지 식 (AA-34)로 표시되는 기이다.

Ar³으로 표시되는 방향족 탄화수소기 및 복소환기는 치환기를 갖고 있어도 되고, 치환기로서는, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기, 아릴옥시기, 할로겐 원자, 1가의 복소환기 및 시아노기를 들 수 있다.

L^A로 표시되는 알킬렌기는, 치환기의 탄소 원자수를 포함시키지 않고, 통상 1 내지 20이고, 바람직하게는 1 내지 15 이고, 보다 바람직하게는 1 내지 10이다. L^A로 표시되는 시클로알킬렌기는, 치환기의 탄소 원자수를 포함시키지 않고, 통상 3 내지 20이다.

알킬렌기 및 시클로알킬렌기는 치환기를 갖고 있어도 되며, 예를 들어 메틸렌기, 에틸렌기, 프로필렌기, 부틸렌기, 헥실렌기, 시클로헥실렌기, 옥틸렌기를 들 수 있다.

L^A로 표시되는 알킬렌기 및 시클로알킬렌기는 치환기를 갖고 있어도 된다. 알킬렌기 및 시클로알킬렌기가 갖고 있어도 되는 치환기로서는, 예를 들어 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 할로겐 원자 및 시아노기를 들 수 있다.

L^A로 표시되는 아릴렌기는 치환기를 갖고 있어도 된다. 아릴렌기로서는, 페닐렌기 또는 플루오렌디일기가 바람직하고, m-페닐렌기, p-페닐렌기, 플루오렌-2,7-디일기, 플루오렌-9,9-디일기가 보다 바람직하다. 아릴렌기가 가져도 되는 치환기로서는, 예를 들어 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기, 아릴옥시기, 1가의 복소환기, 할로겐 원자, 시아노기 및 가교기 A군에서 선택되는 가교기를 들 수 있다.

L^A는 정공 수송층의 고분자 화합물의 제조가 용이해지므로, 바람직하게는 아릴렌기 또는 알킬렌기이고, 보다 바람직하게는 페닐렌기, 플루오렌디일기 또는 알킬렌기이며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.

X로 표시되는 가교기로서는, 정공 수송층의 고분자 화합물의 가교성이 우수하므로, 바람직하게는 식 (XL-1), (XL-3), (XL-7) 내지 (XL-10), (XL-16) 또는 (XL-17)로 표시되는 가교기이고, 보다 바람직하게는 식 (XL-1), (XL-3), (XL-9), (XL-16) 또는 (XL-17)로 표시되는 가교기이고, 더욱 바람직하게는 식 (XL-1), (XL-16) 또는 (XL-17)로 표시되는 가교기며, 특히 바람직하게는 식 (XL-1) 또는 (XL-17)로 표시되는 가교기이다.

식 (2)로 표시되는 구성 단위는, 정공 수송층의 고분자 화합물의 안정성 및 가교성이 우수하므로, 정공 수송층의 고분자 화합물에 포함되는 구성 단위의 합계량에 대하여, 바람직하게는 0.5 내지 90몰%이고, 보다 바람직하게는 3 내지 75몰%이고, 더욱 바람직하게는 5 내지 60몰%이다.

식 (2)로 표시되는 구성 단위는, 정공 수송층의 고분자 화합물 중에, 1종만 포함되어 있어도 되고, 2종 이상 포함되어 있어도 된다.

[식 (2')로 표시되는 구성 단위]

mA는 본 발명의 발광 소자의 외부 양자 효율이 보다 우수하므로, 바람직하게는 0 또는 1이고, 보다 바람직하게는 0이다.

m은 본 발명의 발광 소자의 외부 양자 효율이 보다 우수하므로, 바람직하게는 2이다.

c는 정공 수송층의 고분자 화합물의 제조가 용이해지고, 또한 본 발명의 발광 소자의 외부 양자 효율이 보다 우수하므로, 바람직하게는 0이다.

Ar⁵는 본 발명의 발광 소자의 외부 양자 효율이 보다 우수하므로, 바람직하게는 치환기를 갖고 있어도 되는 방향족 탄화수소기다.

Ar⁵로 표시되는 방향족 탄화수소기의 m개의 치환기를 제외한 아릴렌기 부분의 정의나 예는, 후술하는 식 (X)에 있어서의 Ar^X2로 표시되는 아릴렌기의 정의나 예와 동일하다.

Ar⁵로 표시되는 복소환기의 m개의 치환기를 제외한 2가의 복소환기 부분의 정의나 예는, 후술하는 식 (X)에 있어서의 Ar^X2로 표시되는 2가의 복소환기 부분의 정의나 예와 동일하다.

Ar⁵로 표시되는 적어도 1종의 방향족 탄화수소환과 적어도 1종의 복소환이 직접 결합한 기의 m개의 치환기를 제외한 2가의 기의 정의나 예는, 후술하는 식 (X)에 있어서의 Ar^X2로 표시되는 적어도 1종의 아릴렌기와 적어도 1종의 2가의 복소환기가 직접 결합한 2가의 기의 정의나 예와 동일하다.

Ar⁴ 및 Ar⁶은 본 발명의 발광 소자의 외부 양자 효율이 보다 우수하므로, 바람직하게는 치환기를 갖고 있어도 되는 아릴렌기이다.

Ar⁴ 및 Ar⁶으로 표시되는 아릴렌기의 정의나 예는, 후술하는 식 (X)에 있어서의 Ar^X1 및 Ar^X3으로 표시되는 아릴렌기의 정의나 예와 동일하다.

Ar⁴ 및 Ar⁶으로 표시되는 2가의 복소환기의 정의나 예는, 후술하는 식 (X)에 있어서의 Ar^X1 및 Ar^X3으로 표시되는 2가의 복소환기의 정의나 예와 동일하다.

Ar⁴, Ar⁵ 및 Ar⁶으로 표시되는 기는 치환기를 갖고 있어도 되고, 치환기로서는, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기, 아릴옥시기, 할로겐 원자, 1가의 복소환기 및 시아노기를 들 수 있다.

K^A로 표시되는 알킬렌기, 시클로알킬렌기, 아릴렌기, 2가의 복소환기의 정의나 예는, 각각, L^A로 표시되는 알킬렌기, 시클로알킬렌기, 아릴렌기, 2가의 복소환기의 정의나 예와 동일하다.

K^A는 정공 수송층의 고분자 화합물의 제조가 용이해지므로, 페닐렌기 또는 메틸렌기인 것이 바람직하다.

X'로 표시되는 가교기의 정의나 예는, 전술한 X로 표시되는 가교기의 정의나 예와 동일하다.

식 (2')로 표시되는 구성 단위는, 정공 수송층의 고분자 화합물의 안정성이 우수하고, 또한 정공 수송층의 고분자 화합물의 가교성이 우수하므로, 정공 수송층의 고분자 화합물에 포함되는 구성 단위의 합계량에 대하여, 바람직하게는 0.5 내지 50몰%이고, 보다 바람직하게는 3 내지 30몰%이고, 더욱 바람직하게는 3 내지 20몰%이다.

식 (2')로 표시되는 구성 단위는, 정공 수송층의 고분자 화합물 중에, 1종만 포함되어 있어도 되고, 2종 이상 포함되어 있어도 된다.

[식 (2) 또는 (2')로 표시되는 구성 단위의 바람직한 형태]

식 (2)로 표시되는 구성 단위로서는, 예를 들어 식 (2-1) 내지 식 (2-30)으로 표시되는 구성 단위를 들 수 있고, 식 (2')로 표시되는 구성 단위로서는, 예를 들어 식 (2'-1) 내지 식 (2'-9)로 표시되는 구성 단위를 들 수 있다. 이들 중에서도, 정공 수송층의 고분자 화합물의 가교성이 우수하므로, 바람직하게는 식 (2-1) 내지 식 (2-30)으로 표시되는 구성 단위이고, 보다 바람직하게는 식 (2-1) 내지 식 (2-15), 식 (2-19), 식 (2-20), 식 (2-23), 식 (2-25) 또는 식 (2-30)으로 표시되는 구성 단위이고, 더욱 바람직하게는 식 (2-1) 내지 식 (2-9) 또는 식 (2-30)으로 표시되는 구성 단위이다.

[그 외의 구성 단위]

정공 수송층의 고분자 화합물은, 정공 수송성이 우수하므로, 식 (X)로 표시되는 구성 단위를 더 포함하는 것이 바람직하다.

[식 중,

a^X1 및 a^X2는 각각 독립적으로, 0 이상의 정수를 나타낸다.

Ar^X1 및 Ar^X3은 각각 독립적으로, 아릴렌기 또는 2가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.

Ar^X2 및 Ar^X4는 각각 독립적으로, 아릴렌기, 2가의 복소환기, 또는 적어도 1종의 아릴렌기와 적어도 1종의 2가의 복소환기가 직접 결합한 2가의 기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. Ar^X2 및 Ar^X4가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이해도 된다.

R^X1, R^X2 및 R^X3은 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. R^X2 및 R^X3이 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이해도 된다.]

a^X1은 본 발명의 발광 소자의 외부 양자 효율이 보다 우수하므로, 바람직하게는 2 이하의 정수이고, 보다 바람직하게는 1이다.

a^X2는 본 발명의 발광 소자의 외부 양자 효율이 보다 우수하므로, 바람직하게는 2 이하의 정수이고, 보다 바람직하게는 0이다.

R^X1, R^X2 및 R^X3은, 바람직하게는 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기이고, 보다 바람직하게는 아릴기이며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.

Ar^X1 및 Ar^X3으로 표시되는 아릴렌기는, 보다 바람직하게는 식 (A-1) 또는 식 (A-9)로 표시되는 기이고, 더욱 바람직하게는 식 (A-1)로 표시되는 기이며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.

Ar^X1 및 Ar^X3으로 표시되는 2가의 복소환기는, 보다 바람직하게는 식 (AA-1), 식 (AA-2) 또는 식 (AA-7) 내지 식 (AA-26)으로 표시되는 기이며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.

Ar^X1 및 Ar^X3은, 바람직하게는 치환기를 갖고 있어도 되는 아릴렌기이다.

Ar^X2 및 Ar^X4로 표시되는 아릴렌기는, 보다 바람직하게는 식 (A-1), 식 (A-6), 식 (A-7), 식 (A-9) 내지 식 (A-11) 또는 식 (A-19)로 표시되는 기이며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.

Ar^X2 및 Ar^X4로 표시되는 2가의 복소환기의 보다 바람직한 범위는, Ar^X1 및 Ar^X3으로 표시되는 2가의 복소환기의 보다 바람직한 범위와 동일하다.

Ar^X2 및 Ar^X4로 표시되는 적어도 1종의 아릴렌기와 적어도 1종의 2가의 복소환기가 직접 결합한 2가의 기에 있어서의, 아릴렌기 및 2가의 복소환기의 보다 바람직한 범위, 더욱 바람직한 범위는, 각각, Ar^X1 및 Ar^X3으로 표시되는 아릴렌기 및 2가의 복소환기의 보다 바람직한 범위, 더욱 바람직한 범위와 동일하다.

Ar^X2 및 Ar^X4로 표시되는 적어도 1종의 아릴렌기와 적어도 1종의 2가의 복소환기가 직접 결합한 2가의 기로서는, 예를 들어 하기 식으로 표시되는 기를 들 수 있고, 이들은 치환기를 갖고 있어도 된다.

[식 중, R^XX는 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.]

R^XX는 바람직하게는 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기이며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.

Ar^X2 및 Ar^X4는, 바람직하게는 치환기를 갖고 있어도 되는 아릴렌기이다.

Ar^X1 내지 Ar^X4 및 R^X1 내지 R^X3으로 표시되는 기가 가져도 되는 치환기로서는, 바람직하게는 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기이며, 이들 기는 치환기를 더 갖고 있어도 된다.

식 (X)로 표시되는 구성 단위로서는, 바람직하게는 식 (X-1) 내지 (X-7)로 표시되는 구성 단위이고, 보다 바람직하게는 식 (X-3) 내지 (X-7)로 표시되는 구성 단위이고, 더욱 바람직하게는 식 (X-3) 내지 (X-6)으로 표시되는 구성 단위이다.

[식 중, R^X4 및 R^X5는 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기, 아릴옥시기, 할로겐 원자, 1가의 복소환기 또는 시아노기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. 복수 존재하는 R^X4는 동일하거나 상이해도 된다. 복수 존재하는 R^X5는 동일하거나 상이해도 되고, 인접하는 R^X5끼리는 서로 결합하여, 각각이 결합하는 탄소 원자와 함께 환을 형성하고 있어도 된다.]

식 (X)로 표시되는 구성 단위는, 정공 수송성이 우수하므로, 정공 수송층의 고분자 화합물에 포함되는 구성 단위의 합계량에 대하여, 바람직하게는 0.1 내지 90몰%이고, 보다 바람직하게는 1 내지 70몰%이고, 더욱 바람직하게는 10 내지 50몰%이다.

식 (X)로 표시되는 구성 단위로서는, 예를 들어 식 (X1-1) 내지 (X1-19)로 표시되는 구성 단위를 들 수 있고, 바람직하게는 식 (X1-6) 내지 (X1-14)로 표시되는 구성 단위이다.

정공 수송층의 고분자 화합물에 있어서, 식 (X)로 표시되는 구성 단위는, 1종만 포함되어 있어도, 2종 이상 포함되어 있어도 된다.

정공 수송층의 고분자 화합물은, 본 발명의 발광 소자의 외부 양자 효율이 보다 우수하므로, 식 (Y)로 표시되는 구성 단위를 더 포함하는 것이 바람직하다.

정공 수송층의 고분자 화합물은, 본 발명의 발광 소자의 외부 양자 효율이 보다 우수하므로, 식 (X)로 표시되는 구성 단위 및 식 (Y)로 표시되는 구성 단위를 더 포함하는 것이 바람직하다.

[식 중, Ar^Y1은 아릴렌기, 2가의 복소환기, 또는 적어도 1종의 아릴렌기와 적어도 1종의 2가의 복소환기가 직접 결합한 2가의 기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.]

Ar^Y1로 표시되는 아릴렌기는, 보다 바람직하게는 식 (A-1), 식 (A-6), 식 (A-7), 식 (A-9) 내지 식 (A-11), 식 (A-13) 또는 식 (A-19)로 표시되는 기이고, 더욱 바람직하게는 식 (A-1), 식 (A-7), 식 (A-9) 또는 식 (A-19)로 표시되는 기이며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.

Ar^Y1로 표시되는 2가의 복소환기는, 보다 바람직하게는 식 (AA-4), 식 (AA-10), 식 (AA-13), 식 (AA-15), 식 (AA-18) 또는 식 (AA-20)으로 표시되는 기이고, 특히 바람직하게는 식 (AA-4), 식 (AA-10), 식 (AA-18) 또는 식 (AA-20)으로 표시되는 기이며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.

Ar^Y1로 표시되는 적어도 1종의 아릴렌기와 적어도 1종의 2가의 복소환기가 직접 결합한 2가의 기에 있어서의, 아릴렌기 및 2가의 복소환기의 보다 바람직한 범위, 더욱 바람직한 범위는, 각각, 전술한 Ar^Y1로 표시되는 아릴렌기 및 2가의 복소환기의 보다 바람직한 범위, 더욱 바람직한 범위와 마찬가지이다.

Ar^Y1로 표시되는 적어도 1종의 아릴렌기와 적어도 1종의 2가의 복소환기가 직접 결합한 2가의 기로서는, 식 (X)의 Ar^X2 및 Ar^X4로 표시되는 적어도 1종의 아릴렌기와 적어도 1종의 2가의 복소환기가 직접 결합한 2가의 기와 마찬가지의 것을 들 수 있다.

Ar^Y1로 표시되는 기가 가져도 되는 치환기는, 바람직하게는 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기이며, 이들 기는 치환기를 더 갖고 있어도 된다.

식 (Y)로 표시되는 구성 단위로서는, 예를 들어 식 (Y-1) 내지 (Y-7)로 표시되는 구성 단위를 들 수 있고, 본 발명의 발광 소자의 외부 양자 효율의 관점에서는, 바람직하게는 식 (Y-1) 또는 (Y-2)로 표시되는 구성 단위이고, 정공 수송층의 고분자 화합물의 전자 수송성의 관점에서는, 바람직하게는 식 (Y-3) 또는 (Y-4)로 표시되는 구성 단위이고, 정공 수송층의 고분자 화합물의 정공 수송성의 관점에서는, 바람직하게는 식 (Y-5) 내지 (Y-7)로 표시되는 구성 단위이다.

[식 중, R^Y1은 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. 복수 존재하는 R^Y1은 동일하거나 상이해도 되고, 인접하는 R^Y1끼리는 서로 결합하여, 각각이 결합하는 탄소 원자와 함께 환을 형성하고 있어도 된다.]

R^Y1은 바람직하게는 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기이며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.

식 (Y-1)로 표시되는 구성 단위는, 바람직하게는 식 (Y-1')로 표시되는 구성 단위이다.

[식 중, R^Y11은 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. 복수 존재하는 R^Y11은 동일하거나 상이해도 된다.]

R^Y11은 바람직하게는 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기이고, 보다 바람직하게는 알킬기 또는 시클로알킬기이며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.

[식 중,

R^Y1은 상기와 동일한 의미를 나타낸다.

X^Y1은 -C(R^Y2)₂-, -C(R^Y2)=C(R^Y2)- 또는 -C(R^Y2)₂-C(R^Y2)₂-로 표시되는 기를 나타낸다. R^Y2는 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. 복수 존재하는 R^Y2는 동일하거나 상이해도 되고, R^Y2끼리는 서로 결합하여, 각각이 결합하는 탄소 원자와 함께 환을 형성하고 있어도 된다.]

R^Y2는 바람직하게는 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기이고, 보다 바람직하게는 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기이며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.

X^Y1에 있어서, -C(R^Y2)₂-로 표시되는 기 중의 2개의 R^Y2의 조합은, 바람직하게는 양쪽이 알킬기 혹은 시클로알킬기, 양쪽이 아릴기, 양쪽이 1가의 복소환기, 또는 한쪽이 알킬기 혹은 시클로알킬기이고 다른 쪽이 아릴기 혹은 1가의 복소환기이고, 보다 바람직하게는 한쪽이 알킬기 혹은 시클로알킬기이고 다른 쪽이 아릴기이며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. 2개 존재하는 R^Y2는 서로 결합하여, 각각이 결합하는 원자와 함께 환을 형성하고 있어도 되고, R^Y2가 환을 형성하는 경우, -C(R^Y2)₂-로 표시되는 기로서는, 바람직하게는 식 (Y-A1) 내지 (Y-A5)로 표시되는 기이고, 보다 바람직하게는 식 (Y-A4)로 표시되는 기이며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.

X^Y1에 있어서, -C(R^Y2)=C(R^Y2)-로 표시되는 기 중의 2개의 R^Y2의 조합은, 바람직하게는 양쪽이 알킬기 혹은 시클로알킬기, 또는 한쪽이 알킬기 혹은 시클로알킬기이고 다른 쪽이 아릴기이며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.

X^Y1에 있어서, -C(R^Y2)₂-C(R^Y2)₂-로 표시되는 기 중의 4개의 R^Y2는, 바람직하게는 치환기를 갖고 있어도 되는 알킬기 또는 시클로알킬기이다. 복수인 R^Y2는 서로 결합하여, 각각이 결합하는 원자와 함께 환을 형성하고 있어도 되고, R^Y2가 환을 형성하는 경우, -C(R^Y2)₂-C(R^Y2)₂-로 표시되는 기는, 바람직하게는 식 (Y-B1) 내지 (Y-B5)로 표시되는 기이고, 보다 바람직하게는 식 (Y-B3)으로 표시되는 기이며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.

[식 중, R^Y2는 상기와 동일한 의미를 나타낸다.]

식 (Y-2)로 표시되는 구성 단위는, 식 (Y-2')로 표시되는 구성 단위인 것이 바람직하다.

[식 중, R^Y1 및 X^Y1은 상기와 동일한 의미를 나타낸다.]

[식 중,

R^Y1은 상기와 동일한 의미를 나타낸다.

R^Y3은 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.]

R^Y3은 바람직하게는 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기 또는 1가의 복소환기이고, 보다 바람직하게는 아릴기이며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.

[식 중,

R^Y1은 상기와 동일한 의미를 나타낸다.

R^Y4는 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.]

R^Y4는 바람직하게는 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기 또는 1가의 복소환기이고, 보다 바람직하게는 아릴기이며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.

식 (Y)로 표시되는 구성 단위로서는, 예를 들어 식 (Y-11) 내지 (Y-55)로 표시되는 구성 단위를 들 수 있다.

식 (Y)로 표시되는 구성 단위이고, Ar^Y1이 아릴렌기인 구성 단위는, 본 발명의 발광 소자의 외부 양자 효율이 보다 우수하므로, 정공 수송층의 고분자 화합물에 포함되는 구성 단위의 합계량에 대하여, 바람직하게는 0.5 내지 80몰%이고, 보다 바람직하게는 30 내지 60몰%이다.

식 (Y)로 표시되는 구성 단위이고, Ar^Y1이 2가의 복소환기, 또는 적어도 1종의 아릴렌기와 적어도 1종의 2가의 복소환기가 직접 결합한 2가의 기인 구성 단위는, 정공 수송층의 고분자 화합물의 전하 수송성이 우수하므로, 정공 수송층의 고분자 화합물에 포함되는 구성 단위의 합계량에 대하여, 바람직하게는 0.5 내지 40몰%이고, 보다 바람직하게는 3 내지 30몰%이다.

식 (Y)로 표시되는 구성 단위는, 정공 수송층의 고분자 화합물 중에, 1종만 포함되어 있어도 되고, 2종 이상 포함되어 있어도 된다.

정공 수송층의 고분자 화합물로서는, 예를 들어 표 1에 나타내는 고분자 화합물 P-1 내지 P-8을 들 수 있다. 여기서, 「그 외의 구성 단위」란, 식 (2), 식 (2'), 식 (X) 및 식 (Y)로 표시되는 구성 단위 이외의 구성 단위를 의미한다.

[표 중, p', q', r', s' 및 t'는 각 구성 단위의 몰 비율을 나타낸다. p'+q'+r'+s'+t'=100이고, 또한 70≤p'+q'+r'+s'≤100이다.]

고분자 화합물 P-1 내지 P-8에 있어서의, 식 (2), 식 (2'), 식 (X) 및 식 (Y)로 표시되는 구성 단위의 예 및 바람직한 범위는, 상술한 바와 같다.

정공 수송층의 고분자 화합물의 폴리스티렌 환산의 수 평균 분자량은, 바람직하게는 5×10³ 내지 1×10⁶이고, 보다 바람직하게는 1×10⁴ 내지 5×10⁵이고, 보다 바람직하게는 1.5×10⁴ 내지 1×10⁵이다.

[정공 수송층의 고분자 화합물의 제조 방법]

정공 수송층의 고분자 화합물은, 케미컬 리뷰(Chem. Rev.), 제109권, 897-1091페이지(2009년) 등에 기재된 공지의 중합 방법을 사용해서 제조할 수 있고, 스즈키(Suzuki) 반응, 야마모토(Yamamoto) 반응, 부흐발트(Buchwald) 반응, 스틸(Stille) 반응, 네기시(Negishi) 반응 및 구마다(Kumada) 반응 등의 전이 금속 촉매를 사용하는 커플링 반응에 의해 중합시키는 방법이 예시된다.

상기 중합 방법에 있어서, 단량체를 투입하는 방법으로서는, 단량체 전량을 반응계에 일괄해서 투입하는 방법, 단량체의 일부를 투입해서 반응시킨 후, 나머지의 단량체를 일괄, 연속 또는 분할해서 투입하는 방법, 단량체를 연속 또는 분할해서 투입하는 방법 등을 들 수 있다.

전이 금속 촉매로서는, 팔라듐 촉매, 니켈 촉매 등을 들 수 있다.

중합 반응의 후처리는, 공지의 방법, 예를 들어 분액에 의해 수용성 불순물을 제거하는 방법, 메탄올 등의 저급 알코올에 중합 반응 후의 반응액을 첨가하고, 석출시킨 침전을 여과한 후, 건조시키는 방법 등을 단독 또는 조합해서 행한다. 고분자 호스트의 순도가 낮은 경우, 예를 들어 정석, 재침전, 속슬렛 추출기에 의한 연속 추출, 칼럼 크로마토그래피 등의 통상의 방법으로 정제할 수 있다.

[정공 수송층의 저분자 화합물]

정공 수송층의 저분자 화합물은, 식 (3)으로 표시되는 저분자 화합물이 바람직하다.

[식 중,

m^B1 및 m^B2는 각각 독립적으로, 0 이상의 정수를 나타낸다. 복수 존재하는 m^B1은 동일하거나 상이해도 된다.

n^B1은 0 이상의 정수를 나타낸다. n^B1이 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이해도 된다.

Ar⁷은 방향족 탄화수소기, 복소환기, 또는 적어도 1종의 방향족 탄화수소환과 적어도 1종의 복소환이 직접 결합한 기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. Ar⁵가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이해도 된다.

L^B1은 알킬렌기, 시클로알킬렌기, 아릴렌기, 2가의 복소환기, -NR'''-로 표시되는 기, 산소 원자 또는 황 원자를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. R'''는 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. L^B1이 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이해도 된다.

X''는, 가교기 A군에서 선택되는 가교기, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. 복수 존재하는 X''는 동일하거나 상이해도 된다. 단, 복수 존재하는 X'' 중 적어도 1개는, 가교기 A군에서 선택되는 가교기이다.]

m^B1은 통상 0 내지 10의 정수이고, 정공 수송층의 저분자 화합물의 합성이 용이해지므로, 바람직하게는 0 내지 5의 정수이고, 보다 바람직하게는 0 내지 2의 정수이고, 더욱 바람직하게는 0 또는 1이고, 특히 바람직하게는 0이다.

m^B2는 통상 0 내지 10의 정수이고, 정공 수송층의 저분자 화합물의 합성이 용이해지고, 또한 본 발명의 발광 소자의 외부 양자 효율이 보다 우수하기 때문에, 바람직하게는 1 내지 5의 정수이고, 보다 바람직하게는 1 내지 3의 정수이고, 더욱 바람직하게는 1 또는 2이고, 특히 바람직하게는 1이다.

m^B3은 통상 0 내지 5의 정수이고, 정공 수송층의 저분자 화합물의 합성이 용이해지므로, 바람직하게는 0 내지 4의 정수이고, 보다 바람직하게는 0 내지 2의 정수이고, 더욱 바람직하게는 0이다.

Ar⁷로 표시되는 방향족 탄화수소기의 m^B3개의 치환기를 제외한 아릴렌기 부분의 정의나 예는, 전술한 식 (X)에 있어서의 Ar^X2로 표시되는 아릴렌기의 정의나 예와 동일하다.

Ar⁷로 표시되는 복소환기의 m^B3개의 치환기를 제외한 2가의 복소환기 부분의 정의나 예는, 전술한 식 (X)에 있어서의 Ar^X2로 표시되는 2가의 복소환기 부분의 정의나 예와 동일하다.

Ar⁷로 표시되는 적어도 1종의 방향족 탄화수소환과 적어도 1종의 복소환이 직접 결합한 기의 m^B3개의 치환기를 제외한 2가의 기의 정의나 예는, 전술한 식 (X)에 있어서의 Ar^X2로 표시되는 적어도 1종의 아릴렌기와 적어도 1종의 2가의 복소환기가 직접 결합한 2가의 기의 정의나 예와 동일하다.

Ar⁷은 본 발명의 발광 소자의 외부 양자 효율이 우수하므로, 바람직하게는 방향족 탄화수소기이며, 이 방향족 탄화수소기는 치환기를 갖고 있어도 된다.

L^B1로 표시되는 알킬렌기, 시클로알킬렌기, 아릴렌기, 2가의 복소환기의 정의나 예는, 각각, L^A로 표시되는 알킬렌기, 시클로알킬렌기, 아릴렌기, 2가의 복소환기의 정의나 예와 동일하다.

L^B1은 정공 수송층의 저분자 화합물의 합성이 용이해지므로, 바람직하게는 알킬렌기, 아릴렌기 또는 산소 원자이며, 보다 바람직하게는 알킬렌기 또는 아릴렌기이고, 더욱 바람직하게는 페닐렌기, 플루오렌디일기 또는 알킬렌기이고, 특히 바람직하게는 페닐렌기 또는 알킬렌기이며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.

X''는, 바람직하게는 상기 식 (XL-1) 내지 (XL-17) 중 어느 것으로 표시되는 가교기, 아릴기 또는 1가의 복소환기이고, 보다 바람직하게는 식 (XL-1), (XL-3), (XL-7) 내지 (XL-10), (XL-16) 혹은 (XL-17)로 표시되는 가교기 또는 아릴기이고, 더욱 바람직하게는 식 (XL-1), (XL-16) 혹은 (XL-17)로 표시되는 가교기, 페닐기, 나프틸기 또는 플루오레닐기이고, 특히 바람직하게는 식 (XL-16) 혹은 (XL-17)로 표시되는 가교기, 페닐기 또는 나프틸기이며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.

정공 수송층의 저분자 화합물로서는, 예를 들어 식 (3-1) 내지 (3-16)으로 표시되는 저분자 화합물을 들 수 있고, 바람직하게는 식 (3-1) 내지 (3-10)으로 표시되는 저분자 화합물이고, 보다 바람직하게는 식 (3-5) 내지 (3-9)로 표시되는 저분자 화합물이다.

정공 수송층의 저분자 화합물은, Aldrich, Luminescence Technology Corp., American Dye Source 등으로부터 입수 가능하다.

또한, 상기 이외의 구입 방법으로서, 예를 들어 국제공개 제1997/033193호, 국제공개 제2005/035221호, 국제공개 제2005/049548호에 기재되어 있는 방법에 따라서 합성할 수 있다.

[정공 수송층의 조성비 등]

정공 수송층은, 가교 재료의 가교체와, 정공 수송 재료(가교 재료의 가교체와는 다르다), 정공 주입 재료, 전자 수송 재료, 전자 주입 재료, 발광 재료 및 산화 방지제로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 재료를 함유하는 층이어도 된다.

정공 수송층에 함유되는 정공 수송 재료, 전자 수송 재료, 정공 주입 재료, 전자 주입 재료 및 발광 재료의 예 및 바람직한 범위는, 발광층에 함유되는 정공 수송 재료, 전자 수송 재료, 정공 주입 재료, 전자 주입 재료 및 발광 재료의 예 및 바람직한 범위와 동일하다. 정공 수송층에 있어서, 정공 수송 재료, 전자 수송 재료, 정공 주입 재료, 전자 주입 재료 및 발광 재료의 배합량은, 각각 가교 재료의 가교체를 100중량부로 한 경우, 통상 1 내지 400중량부이고, 바람직하게는 5 내지 150중량부이다.

정공 수송층에 함유되는 산화 방지제의 예 및 바람직한 범위는, 발광층에 함유되는 산화 방지제의 예 및 바람직한 범위와 동일하다. 정공 수송층에 있어서, 산화 방지제의 배합량은, 가교 재료의 가교체를 100중량부로 한 경우, 통상 0.001 내지 10중량부이다.

[정공 수송층의 잉크]

가교 재료와 용매를 함유하는 정공 수송층의 조성물(이하, 「정공 수송층의 잉크」라고도 한다)은, 발광층의 잉크와 마찬가지로, 스핀 코트법, 잉크젯 인쇄법 등의 도포법에 적합하게 사용할 수 있다.

정공 수송층의 잉크의 점도의 바람직한 범위는, 발광층의 잉크의 점도의 바람직한 범위와 동일하다.

정공 수송층의 잉크에 함유되는 용매의 예 및 바람직한 범위는, 발광층의 잉크에 함유되는 용매의 예 및 바람직한 범위와 동일하다.

정공 수송층의 잉크에 있어서, 용매의 배합량은, 가교 재료를 100중량부로 한 경우, 통상 1000 내지 100000중량부이고, 바람직하게는 2000 내지 20000중량부이다.

<발광 소자의 층 구성>

본 발명의 발광 소자는, 양극과, 음극과, 양극 및 음극 사이에 설치된 발광층과, 양극 및 음극 사이에 설치된 정공 수송층을 갖는다. 본 발명의 발광 소자는, 양극, 음극, 발광층 및 정공 수송층 이외의 층을 갖고 있어도 된다.

본 발명의 발광 소자에 있어서, 본 발명의 발광 소자의 외부 양자 효율이 보다 우수하므로, 발광층과 정공 수송층은 인접하고 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 발광 소자는, 본 발명의 발광 소자의 외부 양자 효율이 보다 우수하므로, 양극과 정공 수송층 사이에, 정공 주입층을 더 갖는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 발광 소자는, 본 발명의 발광 소자의 외부 양자 효율이 보다 우수하므로, 음극과 발광층 사이에, 전자 수송층 및 전자 주입층으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1개의 층을 더 갖는 것이 바람직하다.

본 발명의 발광 소자의 바람직한 층 구성으로서는, 예를 들어 하기의 구성을 들 수 있다.

(a) 양극-정공 수송층-발광층-음극

(b) 양극-정공 수송층-발광층-전자 주입층-음극

(c) 양극-정공 주입층-정공 수송층-발광층-음극

(d) 양극-정공 주입층-정공 수송층-발광층-전자 주입층-음극

(e) 양극-정공 주입층-정공 수송층-발광층-전자 주입층-음극

(f) 양극-정공 수송층-발광층-전자 수송층-전자 주입층-음극

(g) 양극-정공 주입층-정공 수송층-발광층-전자 수송층-전자 주입층-음극

본 발명의 발광 소자는, 또한 전극과의 밀착성 향상이나 전극으로부터의 전하 주입의 개선을 위해서, 전극에 인접해서 절연층을 형성해도 되고, 또한 계면의 밀착성 향상이나 혼합의 방지 등을 위해서 정공 수송층, 전자 수송층 또는 발광층의 계면에 얇은 버퍼층을 삽입해도 된다. 적층하는 층의 순서나 수 및 각 층의 두께는, 외부 양자 효율이나 소자 수명을 감안해서 조정하면 된다.

이어서, 본 발명의 발광 소자 구성에 대해서, 상세하게 설명한다.

[기판]

본 발명의 발광 소자가 가질 수 있는 기판은, 전극을 형성하고, 유기층을 형성할 때에 화학적으로 변화하지 않는 것이면 되고, 예를 들어 유리, 플라스틱, 고분자 필름, 금속 필름, 실리콘 등의 기판, 이들을 적층한 기판이 사용된다.

본 발명의 발광 소자에 있어서, 양극, 정공 주입층, 전자 수송층, 전자 주입층 및 음극은, 각각, 필요에 따라, 2층 이상 설치되어 있어도 된다.

양극, 정공 주입층, 전자 수송층, 전자 주입층 및 음극이 복수 존재하는 경우, 그들은 각각 동일하거나 상이해도 된다.

양극, 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층 및 음극의 두께는, 통상 1㎚ 내지 1㎛이고, 바람직하게는 2㎚ 내지 500㎚이고, 더욱 바람직하게는 5㎚ 내지 150㎚이다.

[전자 수송층]

전자 수송층은, 전자 수송 재료를 함유하는 층이다. 전자 수송 재료로서는, 예를 들어 전술한 발광층이 함유하고 있어도 되는 전자 수송 재료, 및 식 (ET-1)로 표시되는 구성 단위 및 식 (ET-2)로 표시되는 구성 단위로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 구성 단위를 포함하는 고분자 화합물(이하, 「전자 수송층의 고분자 화합물」이라고도 한다)을 들 수 있고, 전자 수송층의 고분자 화합물이 바람직하다.

[식 중,

nE1은 1 이상의 정수를 나타낸다.

Ar^E1은 방향족 탄화수소기 또는 복소환기를 나타내고, 이들 기는 R^E1 이외의 치환기를 갖고 있어도 된다.

R^E1은 식 (ES-1)로 표시되는 기를 나타낸다. R^E1이 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이해도 된다.]

-R^E3-{(Q^E1)_nE3-Y^E1(M^E1)_aE1(Z^E1)_bE1}_mE1 (ES-1)

[식 중,

nE3은 0 이상의 정수를 나타내고, aE1은 1 이상의 정수를 나타내고, bE1은 0 이상의 정수를 나타내고, mE1은 1 이상의 정수를 나타낸다. nE3, aE1 및 bE1이 복수 존재하는 경우, 그들은 각각 동일하거나 상이해도 된다. 단, R^E3이 단결합인 경우, mE1은 1이다. 또한, aE1 및 bE1은, 식 (ES-1)로 표시되는 기의 전하가 0이 되도록 선택된다.

R^E3은 단결합, 탄화수소기, 복소환기 또는 -O-R^E3'를 나타내고(R^E3'는 탄화수소기 또는 복소환기를 나타낸다), 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.

Q^E1은 알킬렌기, 시클로알킬렌기, 아릴렌기, 산소 원자 또는 황 원자를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. Q^E1이 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이해도 된다.

Y^E1은 -CO₂ ^-, -SO₃ ^-, -SO₂ ^- 또는 PO₃ ^2-을 나타낸다. Y^E1이 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이해도 된다.

M^E1은 알칼리 금속 양이온, 알칼리 토금속 양이온 또는 암모늄 양이온을 나타내고, 이 암모늄 양이온은 치환기를 갖고 있어도 된다. M^E1이 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이해도 된다.

Z^E1은 F^-, Cl^-, Br^-, I^-, OH^-, B(R^E4)₄ ^-, R^E4SO₃ ^-, R^E4COO^-, NO₃ ^-, SO₄ ^2-, HSO₄ ^-, PO₄ ^3-, HPO₄ ² ^-, H₂PO₄ ^-, BF₄ ^- 또는 PF₆ ^-을 나타낸다. R^E4는 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. Z^E1이 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이해도 된다.]

nE1은 통상 1 내지 4의 정수이고, 바람직하게는 1 또는 2이다.

Ar^E1로 표시되는 방향족 탄화수소기 또는 복소환기로서는, 1,4-페닐렌기, 1,3-페닐렌기, 1,2-페닐렌기, 2,6-나프탈렌디일기, 1,4-나프탈렌디일기, 2,7-플루오렌디일기, 3,6-플루오렌디일기, 2,7-페난트렌디일기 또는 2,7-카르바졸디일기로부터, 환을 구성하는 원자에 직접 결합하는 수소 원자 nE1개를 제외한 기가 바람직하고, R^E1 이외의 치환기를 갖고 있어도 된다.

Ar^E1이 갖고 있어도 되는 R^E1 이외의 치환기로서는, 할로겐 원자, 시아노기, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 1가의 복소환기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴옥시기, 아미노기, 치환 아미노기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 알키닐기, 시클로알키닐기, 카르복실기 및 식 (ES-3)으로 표시되는 기를 들 수 있다.

-O-(C_n'H_2n'O)_nx-C_m'H_2m _'+ ₁ (ES-3)

[식 중, n', ｍ' 및 nx는 각각 독립적으로, 1 이상의 정수를 나타낸다.]

nE3은 통상 0 내지 10의 정수이고, 바람직하게는 0 내지 8의 정수이고, 보다 바람직하게는 0 내지 2의 정수이다.

aE1은 통상 1 내지 10의 정수이고, 바람직하게는 1 내지 5의 정수이고, 보다 바람직하게는 1 또는 2이다.

bE1은 통상 0 내지 10의 정수이고, 바람직하게는 0 내지 4의 정수이고, 보다 바람직하게는 0 또는 1이다.

mE1은 통상 1 내지 5의 정수이고, 바람직하게는 1 또는 2이고, 보다 바람직하게는 0 또는 1이다.

R^E3이 -O-R^E3'인 경우, 식 (ES-1)로 표시되는 기는, 하기에 표시되는 기이다.

-O-R^E3'-{(Q^E1)_nE3-Y^E1(M^E1)_aE1(Z^E1)_bE1}_mE1

R^E3으로서는, 탄화수소기 또는 복소환기가 바람직하고, 방향족 탄화수소기 또는 방향족 복소환기가 보다 바람직하고, 방향족 탄화수소기가 더욱 바람직하다.

R^E3이 갖고 있어도 되는 치환기로서는, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 1가의 복소환기 및 식 (ES-3)으로 표시되는 기를 들 수 있고, 식 (ES-3)으로 표시되는 기가 바람직하다.

Q^E1로서는, 알킬렌기, 아릴렌기 또는 산소 원자가 바람직하고, 알킬렌기 또는 산소 원자가 보다 바람직하다.

Y^E1로서는, -CO₂ ^-, -SO₂ ^- 또는 PO₃ ^2-가 바람직하고, -CO₂ ^-가 보다 바람직하다.

M^E1로 표시되는 알칼리 금속 양이온으로서는, 예를 들어 Li⁺, Na⁺, K⁺, Rb⁺, Cs⁺를 들 수 있고, K⁺, Rb⁺ 또는 Cs⁺가 바람직하고, Cs⁺가 보다 바람직하다.

M^E1로 표시되는 알칼리 토금속 양이온으로서는, 예를 들어 Be² ⁺, Mg² ⁺, Ca² ⁺, Sr²⁺, Ba² ⁺를 들 수 있고, Mg² ⁺, Ca² ⁺, Sr² ⁺ 또는 Ba² ⁺가 바람직하고, Ba² ⁺가 보다 바람직하다.

M^E1로서는, 알칼리 금속 양이온 또는 알칼리 토금속 양이온이 바람직하고, 알칼리 금속 양이온이 보다 바람직하다.

Z^E1로서는, F^-, Cl^-, Br^-, I^-, OH^-, B(R^E4)₄ ^-, R^E4SO₃ ^-, R^E4COO^- 또는 NO₃ ^-이 바람직하고, F^-, Cl^-, Br^-, I^-, OH^-, R^E4SO₃ ^- 또는 R^E4COO^-이 바람직하다. R^E4로서는, 알킬기가 바람직하다.

식 (ES-1)로 표시되는 기로서는, 예를 들어 하기 식으로 표시되는 기를 들 수 있다.

[식 중, M⁺는 Li⁺, Na⁺, K⁺, Cs⁺ 또는 N(CH₃)₄ ⁺를 나타낸다. M⁺가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이해도 된다.]

[식 중,

nE2는 1 이상의 정수를 나타낸다.

Ar^E2는 방향족 탄화수소기 또는 복소환기를 나타내고, 이들 기는 R^E2 이외의 치환기를 갖고 있어도 된다.

R^E2는 식 (ES-2)로 표시되는 기를 나타낸다. R^E2가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이해도 된다.]

-R^E5-{(Q^E2)_nE4-Y^E2(M^E2)_aE2(Z^E2)_bE2}_mE2 (ES-2)

[식 중,

nE4는 0 이상의 정수를 나타내고, aE2는 1 이상의 정수를 나타내고, bE2는 0 이상의 정수를 나타내고, mE2는 1 이상의 정수를 나타낸다. nE4, aE2 및 bE2가 복수 존재하는 경우, 그들은 각각 동일하거나 상이해도 된다. 단, R^E5가 단결합인 경우, mE2는 1이다. 또한, aE2 및 bE2는 식 (ES-2)로 표시되는 기의 전하가 0이 되도록 선택된다.

R^E5는 단결합, 탄화수소기, 복소환기 또는 -O-R^E5'를 나타내고(R^E5'는 탄화수소기 또는 복소환기를 나타낸다), 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.

Q^E2는 알킬렌기, 시클로알킬렌기, 아릴렌기, 산소 원자 또는 황 원자를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. Q^E2가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이해도 된다.

Y^E2는 -C⁺R^E6 ₂, -N⁺R^E6 ₃, -P⁺R^E6 ₃, -S⁺R^E6 ₂ 또는 -I⁺R^E6 ₂를 나타낸다. R^E6은 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. 복수 존재하는 R^E6은 동일하거나 상이해도 된다. Y^E2가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이해도 된다.

M^E2는 F^-, Cl^-, Br^-, I^-, OH^-, B(R^E7)₄ ^-, R^E7SO₃ ^-, R^E7COO^-, BF₄ ^-, SbCl₆ ^- 또는 SbF₆ ^-를 나타낸다. R^E7은 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. M^E2가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이해도 된다.

Z^E2는 알칼리 금속 양이온 또는 알칼리 토금속 양이온을 나타낸다. Z^E2가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이해도 된다.]

nE2는, 통상 1 내지 4의 정수이고, 바람직하게는 1 또는 2이다.

Ar^E2로 표시되는 방향족 탄화수소기 또는 복소환기로서는, 1,4-페닐렌기, 1,3-페닐렌기, 1,2-페닐렌기, 2,6-나프탈렌디일기, 1,4-나프탈렌디일기, 2,7-플루오렌디일기, 3,6-플루오렌디일기, 2,7-페난트렌디일기 또는 2,7-카르바졸디일기로부터, 환을 구성하는 원자에 직접 결합하는 수소 원자 nE2개를 제외한 기가 바람직하고, R^E2 이외의 치환기를 갖고 있어도 된다.

Ar^E2가 갖고 있어도 되는 R^E2 이외의 치환기로서는, Ar^E1이 갖고 있어도 되는 R^E1 이외의 치환기와 마찬가지이다.

nE4는 통상 0 내지 10의 정수이고, 바람직하게는 0 내지 8의 정수이고, 보다 바람직하게는 0 내지 2의 정수이다.

aE2는 통상 1 내지 10의 정수이고, 바람직하게는 1 내지 5의 정수이고, 보다 바람직하게는 1 또는 2이다.

bE2는 통상 0 내지 10의 정수이고, 바람직하게는 0 내지 4의 정수이고, 보다 바람직하게는 0 또는 1이다.

mE2는 통상 1 내지 5의 정수이고, 바람직하게는 1 또는 2이고, 보다 바람직하게는 0 또는 1이다.

R^E5가 -O-R^E5'인 경우, 식 (ES-2)로 표시되는 기는 하기에 표시되는 기이다.

-O-R^E5'-{(Q^E1)_nE3-Y^E1(M^E1)_aE1(Z^E1)_bE1}_mE1

R^E5로서는, 탄화수소기 또는 복소환기가 바람직하고, 방향족 탄화수소기 또는 방향족 복소환기가 보다 바람직하고, 방향족 탄화수소기가 더욱 바람직하다.

R^E5가 갖고 있어도 되는 치환기로서는, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 1가의 복소환기 및 식 (ES-3)으로 표시되는 기를 들 수 있고, 식 (ES-3)으로 표시되는 기가 바람직하다.

Q^E2로서는 알킬렌기, 아릴렌기 또는 산소 원자가 바람직하고, 알킬렌기 또는 산소 원자가 보다 바람직하다.

Y^E2로서는 -C⁺R^E6 ₂, -N⁺R^E6 ₃, -P⁺R^E6 ₃ 또는 -S⁺R^E6 ₂가 바람직하고, -N⁺R^E6 ₃이 보다 바람직하다. R^E6으로서는 수소 원자, 알킬기 또는 아릴기가 바람직하고, 수소 원자 또는 알킬기가 보다 바람직하다.

M^E2로서는 F^-, Cl^-, Br^-, I^-, B(R^E7)₄ ^-, R^E7SO₃ ^-, R^E7COO^-, BF₄ ^- 또는 SbF⁶ ^-가 바람직하고, Br^-, I^-, B(R^E7)₄ ^-, R^E7COO^- 또는 SbF⁶ ^-가 보다 바람직하다. R^E7로서는 알킬기가 바람직하다.

Z^E2로 표시되는 알칼리 금속 양이온으로서는, 예를 들어 Li⁺, Na⁺, K⁺, Rb⁺, Cs⁺를 들 수 있고, Li⁺, Na⁺ 또는 K⁺가 바람직하다.

Z^E2로 표시되는 알칼리 토금속 양이온으로서는, 예를 들어 Be² ⁺, Mg² ⁺, Ca² ⁺, Sr²⁺, Ba²⁺를 들 수 있고, Mg²⁺ 또는 Ca²⁺가 바람직하다.

Z^E2로서는, 알칼리 금속 양이온이 바람직하다.

식 (ES-2)로 표시되는 기로서는, 예를 들어 하기 식으로 표시되는 기를 들 수 있다.

[식 중, X^-는, F^-, Cl^-, Br^-, I^-, B(C₆H₅)₄ ^-, CH₃COO^- 또는 CF₃SO₃ ^-를 나타낸다. X^-가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이해도 된다.]

식 (ET-1) 및 식 (ET-2)로 표시되는 구성 단위로서는, 예를 들어 하기 식 (ET-31) 내지 식 (ET-38)로 표시되는 구성 단위를 들 수 있다.

전자 수송층의 고분자 화합물은, 예를 들어 일본특허공개 제2009-239279호 공보, 일본특허공개 제2012-033845호 공보, 일본특허공개 제2012-216821호 공보, 일본특허공개 제2012-216822호 공보, 일본특허공개 제2012-216815호 공보에 기재된 방법을 따라서 합성할 수 있다.

후술하는 정공 주입층의 형성에 사용하는 재료, 발광층의 형성에 사용하는 재료, 정공 수송층의 형성에 사용하는 재료, 전자 수송층의 형성에 사용하는 재료, 후술하는 전자 주입층의 형성에 사용하는 재료는, 발광 소자의 제작에 있어서, 각각, 정공 주입층, 발광층, 정공 수송층, 전자 수송층 및 전자 주입층에 인접하는 층의 형성 시에 사용되는 용매에 용해하는 경우, 해당 용매에 해당 재료가 용해하는 것이 회피되는 것이 바람직하다. 재료의 용해를 회피하는 방법으로서는, i) 가교기를 갖는 재료를 사용하는 방법 또는, ii) 인접하는 층의 용해성에 차를 두는 방법이 바람직하다. 상기 i)의 방법에서는, 가교기를 갖는 재료를 사용해서 층을 형성한 후, 해당 가교기를 가교시킴으로써, 해당 층을 불용화시킬 수 있다.

발광층 위에, 용해성의 차를 이용해서 전자 수송층을 적층하는 경우, 발광층에 대하여 용해성이 낮은 용액을 사용함으로써 전자 수송층을 적층할 수 있다.

발광층 위에, 용해성의 차를 이용해서 전자 수송층을 적층하는 경우에 사용하는 용매로서는, 물, 알코올류, 에테르류, 에스테르류, 니트릴 화합물류, 니트로 화합물류, 불소화 알코올, 티올류, 술피드류, 술폭시드류, 티오케톤류, 아미드류, 카르복실산류 등이 바람직하다. 해당 용매의 구체예로서는, 메탄올, 에탄올, 2-프로판올, 1-부탄올, tert-부틸알코올, 아세토니트릴, 1,2-에탄디올, N,N-디메틸포름아미드, 디메틸술폭시드, 아세트산, 니트로메탄, 탄산프로필렌, 피리딘, 이황화탄소 및 이들 용매의 혼합 용매를 들 수 있다. 혼합 용매를 사용하는 경우, 물, 알코올류, 에테르류, 에스테르류, 니트릴 화합물류, 니트로 화합물류, 불소화 알코올, 티올류, 술피드류, 술폭시드류, 티오케톤류, 아미드류, 카르복실산류 등에서 선택되는 1종류 이상의 용매와, 염소계 용매, 방향족 탄화수소계 용매, 지방족 탄화수소계 및 케톤계에서 선택되는 1종류 이상의 용매와의 혼합 용매여도 된다.

[정공 주입층 및 전자 주입층]

정공 주입층은, 정공 주입 재료를 함유하는 층이다. 정공 주입 재료로서는, 예를 들어 전술한 발광층이 함유하고 있어도 되는 정공 주입 재료를 들 수 있다. 정공 주입 재료는, 1종 단독으로 함유되어 있어도, 2종 이상이 함유되어 있어도 된다.

전자 주입층은, 전자 주입 재료를 함유하는 층이다. 전자 주입 재료로서는, 예를 들어 전술한 발광층이 함유하고 있어도 되는 전자 주입 재료를 들 수 있다. 전자 주입 재료는, 1종 단독으로 함유되어 있어도, 2종 이상이 함유되어 있어도 된다.

[전극]

양극의 재료로서는, 예를 들어 도전성의 금속 산화물, 반투명의 금속을 들 수 있고, 바람직하게는 산화인듐, 산화아연, 산화주석; 인듐·주석·옥사이드(ITO), 인듐·아연·옥사이드 등의 도전성 화합물; 은과 팔라듐과 구리의 복합체(APC); NESA, 금, 백금, 은, 구리이다.

음극의 재료로서는, 예를 들어 리튬, 나트륨, 칼륨, 루비듐, 세슘, 베릴륨, 마그네슘, 칼슘, 스트론튬, 바륨, 알루미늄, 아연, 인듐 등의 금속; 그들 중 2종 이상의 합금; 그들 중 1종 이상과, 은, 구리, 망간, 티타늄, 코발트, 니켈, 텅스텐, 주석 중 1종 이상의 합금; 및 그래파이트 및 그래파이트 층간 화합물을 들 수 있다. 합금으로서는, 예를 들어 마그네슘-은 합금, 마그네슘-인듐 합금, 마그네슘-알루미늄 합금, 인듐-은 합금, 리튬-알루미늄 합금, 리튬-마그네슘 합금, 리튬-인듐 합금, 칼슘-알루미늄 합금을 들 수 있다.

본 발명의 발광 소자에 있어서, 양극 및 음극 중 적어도 한쪽은, 통상 투명 또는 반투명하지만, 양극이 투명 또는 반투명한 것이 바람직하다.

양극 및 음극의 형성 방법으로서는, 예를 들어, 진공 증착법, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법, 도금법 및 라미네이트법을 들 수 있다.

[발광 소자의 제조 방법]

본 발명의 발광 소자에 있어서, 발광층, 정공 수송층, 전자 수송층, 정공 주입층, 전자 주입층 등의 각 층의 형성 방법으로서는, 저분자 화합물을 사용하는 경우, 예를 들어 분말로부터의 진공 증착법, 용액 또는 용융 상태로부터의 성막에 의한 방법을 들 수 있고, 고분자 화합물을 사용하는 경우, 예를 들어 용액 또는 용융 상태로부터의 성막에 의한 방법을 들 수 있다.

발광층은 발광층의 잉크를 사용하고, 정공 수송층은 정공 수송층의 잉크를 사용하고, 전자 수송층, 정공 주입층 및 전자 주입층은 상술한 전자 수송 재료, 정공 주입 재료 및 전자 주입 재료를 각각 함유하는 잉크를 사용하여, 스핀 코트법, 잉크젯 인쇄법으로 대표되는 도포법에 의해 형성할 수 있다.

본 발명의 발광 소자는, 기판 위에 각 층을 순차 적층함으로써 제조할 수 있다.

본 발명의 발광 소자는, 예를 들어 기판 위에 양극을 형성하고, 필요에 따라 양극 위에 정공 주입층을 형성하고, 양극 위 또는 정공 주입층 위에 정공 수송층을 형성하고, 정공 수송층 위에 발광층을 형성하고, 필요에 따라 발광층 위에 전자 수송층 및/또는 전자 주입층을 형성하고, 발광층 위, 전자 수송층 위 또는 전자 주입층 위에 음극을 형성함으로써, 제조할 수 있다.

또한, 본 발명의 발광 소자는, 예를 들어 기판 위에 음극을 형성하고, 필요에 따라 음극 위에 전자 주입층 및/또는 전자 수송층을 형성하고, 음극, 전자 주입층 또는 전자 수송층 위에 발광층을 형성하고, 발광층 위에 정공 수송층을 형성하고, 필요에 따라 정공 수송층 위에 정공 주입층을 형성하고, 정공 수송층 위 또는 정공 주입층 위에 양극을 형성함으로써, 제조할 수 있다.

〔발광 소자의 용도〕

발광 소자를 사용해서 면 형상의 발광을 얻기 위해서는, 면 형상의 양극과 음극이 중첩되도록 배치하면 된다. 패턴 형상의 발광을 얻기 위해서는, 면 형상의 발광 소자 표면에 패턴 형상의 창을 마련한 마스크를 설치하는 방법, 비발광부로 하고자 하는 층을 극단적으로 두껍게 형성하여 실질적으로 비발광으로 하는 방법, 양극 혹은 음극, 또는 양쪽의 전극을 패턴 형상으로 형성하는 방법이 있다. 이들 중 어느 방법으로 패턴을 형성하고, 몇 개의 전극을 독립적으로 ON/OFF할 수 있도록 배치함으로써, 숫자, 문자 등을 표시할 수 있는 세그먼트 타입의 표시 장치가 얻어진다. 도트 매트릭스 표시 장치로 하기 위해서는, 양극과 음극을 모두 스트라이프 형상으로 형성해서 직교하도록 배치하면 된다. 복수의 종류의 발광색이 다른 고분자 화합물을 구분 도포하는 방법, 컬러 필터 또는 형광 변환 필터를 사용하는 방법에 의해, 부분 컬러 표시, 멀티 컬러 표시가 가능하게 된다. 도트 매트릭스 표시 장치는, 패시브 구동도 가능하고, TFT 등과 조합해서 액티브 구동도 가능하다. 이들 표시 장치는, 컴퓨터, 텔레비전, 휴대 단말기 등의 디스플레이에 사용할 수 있다. 면 형상의 발광 소자는 액정 표시 장치의 백라이트용 면 형상 광원 또는 면 형상의 조명용 광원으로서 적합하게 사용할 수 있다. 플렉시블 기판을 사용하면, 곡면 형상의 광원 및 표시 장치로서도 사용할 수 있다.

실시예

이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예에 있어서, 고분자 화합물의 폴리스티렌 환산의 수 평균 분자량(Mn) 및 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량(Mw)은, 이동층에 테트라히드로푸란을 사용하여, 하기의 크기 배제 크로마토그래피(SEC)의 어느 것에 의해 구하였다. 또한, SEC의 각 측정 조건은 다음과 같다.

<측정 조건 1>

측정하는 고분자 화합물을 약 0.05중량%의 농도로 테트라히드로푸란에 용해시키고, SEC에 10μL 주입했다. 이동상은 2.0mL/분의 유량으로 흘렸다. 칼럼으로서, PLgel MIXED-B(폴리머 래버러토리즈 제조)를 사용했다. 검출기에는 UV-VIS 검출기(시마즈 세이사쿠쇼 제조, 상품명: SPD-10Avp)를 사용했다.

<측정 조건 2>

측정하는 고분자 화합물을 약 0.05중량%의 농도로 테트라히드로푸란에 용해시키고, SEC에 10μL 주입했다. 이동상은 1.0mL/분의 유량으로 흘렸다. 칼럼으로서, PLgel MIXED-B(폴리머 래버러토리즈 제조)를 사용했다. 검출기에는 UV-VIS 검출기(도소제, 상품명: UV-8320GPC)를 사용했다.

<측정 조건 3>

측정하는 고분자 화합물을 약 0.05중량%의 농도로 테트라히드로푸란에 용해시키고, SEC에 10μL 주입했다. 이동상은 0.6mL/분의 유량으로 흘렸다. 칼럼으로서, TSKguardcolumn SuperAW-H와, TSKgel Super AWM-H와, TSKgel SuperAW3000(모두 도소 제조)의 각 1개를 직렬로 연결해서 사용했다. 검출기에는 UV-VIS 검출기(도소제, 상품명: UV-8320GPC)를 사용했다.

LC-MS는 하기의 방법으로 측정했다.

측정 시료를 약 2㎎/mL의 농도가 되도록 클로로포름 또는 테트라히드로푸란에 용해시키고, LC-MS(Agilent 제조, 상품명: 1100LCMSD)에 약 1μL 주입했다. LC-MS의 이동상에는 아세토니트릴 및 테트라히드로푸란의 비율을 변화시키면서 사용하여, 0.2mL/분의 유량으로 흘렸다. 칼럼은 L-column 2 ODS(3㎛)(화학 물질 평가 연구 기구 제조, 내경: 2.1㎜, 길이: 100㎜, 입경 3㎛)를 사용했다.

TLC-MS는 하기의 방법으로 측정했다.

측정 시료를 톨루엔, 테트라히드로푸란 또는 클로로포름의 어느 용매에 임의의 농도로 용해시키고, DART용 TLC 플레이트(테크노 애플리케이션즈사 제조, 상품명: YSK5-100) 상에 도포하고, TLC-MS(니혼덴시사 제조, 상품명: JMS-T100TD(The AccuTOF TLC))를 사용하여 측정했다. 측정 시의 헬륨 가스 온도는, 200 내지 400℃의 범위로 조절했다.

NMR은 하기의 방법으로 측정했다.

5 내지 10㎎의 측정 시료를 약 0.5mL의 중클로로포름(CDCl₃), 중테트라히드로푸란, 중디메틸술폭시드, 중아세톤, 중N,N-디메틸포름아미드, 중톨루엔, 중메탄올, 중에탄올, 중2-프로판올 또는 중염화메틸렌에 용해시키고, NMR 장치(Agilent 제조, 상품명: INOVA300 또는 MERCURY 400VX)를 사용하여 측정했다.

화합물의 순도의 지표로서, 고속 액체 크로마토그래피(HPLC) 면적 백분율의 값을 사용했다. 이 값은, 특별한 기재가 없는 한, HPLC(시마즈 세이사쿠쇼 제조, 상품명: LC-20A)에서의 UV=254㎚에 있어서의 값으로 한다. 이때, 측정한 화합물은 0.01 내지 0.2 중량%의 농도가 되도록 테트라히드로푸란 또는 클로로포름에 용해시키고, 농도에 따라서 HPLC에 1 내지 10μL 주입했다. HPLC의 이동상에는 아세토니트릴/테트라히드로푸란의 비율을 100/0 내지 0/100(용적비)까지 변화시키면서 사용하여, 1.0mL/분의 유량으로 흘렸다. 칼럼은 Kaseisorb LC ODS 2000(도꾜 가세이 고교 제조) 또는 동등한 성능을 갖는 ODS 칼럼을 사용했다. 검출기에는 포토다이오드 어레이 검출기(시마즈 세이사쿠쇼 제조, 상품명: SPD-M20A)를 사용했다.

본 실시예에 있어서, 이리듐 착체 (A)의 분자량 (MA) 및 저분자 화합물 (B)의 분자량 (MB)는 ChemDraw Pro 13.0(휴링크스사 제조)의 분자량(Molecular Weight)의 값을 사용하여, 산출했다.

<합성예 1> 이리듐 착체 1의 합성

이리듐 착체 1은 일본특허공개 제2013-237789호 공보에 기재된 방법에 따라서 합성했다. 이리듐 착체 1의 분자량 (MA)는 991.4이다.

<합성예 2> 이리듐 착체 2의 합성

이리듐 착체 2는 국제공개 제2009/131255호에 기재된 방법에 따라서 합성했다. 이리듐 착체 2의 분자량 (MA)는 1676.3이다.

<합성예 3> 이리듐 착체 3의 합성

이리듐 착체 3은 일본특허공개 제2014-224101호 공보에 기재된 방법에 따라서 합성했다. 이리듐 착체 3의 분자량 (MA)는 2013.0이다.

<합성예 4> 이리듐 착체 4의 합성

이리듐 착체 4는 일본특허공개 제2014-224101호 공보 및 국제공개 제2009/131255호에 기재된 방법에 준해서 합성했다. 이리듐 착체 4의 분자량 (MA)는 1676.3이다.

<합성예 5> 이리듐 착체 5의 합성

이리듐 착체 5는 일본특허공개 제2014-224101호 공보에 기재된 방법에 따라서 합성했다. 이리듐 착체 5의 분자량은 2013.0이다.

<합성예 6> 이리듐 착체 6의 합성

이리듐 착체 6은 일본특허공개 제2014-224101호 공보에 기재된 방법에 준해서 합성했다. 이리듐 착체 6의 분자량 (MA)는 2926.2이다.

<합성예 7> 이리듐 착체 7의 합성

이리듐 착체 7은 일본특허공개 제2014-224101호 공보에 기재된 방법에 따라서 합성했다. 이리듐 착체 7의 분자량 (MA)는 3599.4이다.

<합성예 8> 이리듐 착체 8의 합성

이리듐 착체 8은 일본특허공개 제2006-188673호 공보에 기재된 방법에 준해서 합성했다. 이리듐 착체 8의 분자량 (MA)는 1826.5이다.

<합성예 9> 이리듐 착체 9의 합성

이리듐 착체 9는 국제공개 제2002/44189호에 기재된 방법에 준해서 합성했다. 이리듐 착체 9의 분자량 (MA)는 973.3이다.

<합성예 10> 이리듐 착체 10의 합성

이리듐 착체 10은 일본특허공개 제2008-179617호 공보에 기재된 방법에 따라서 합성했다. 이리듐 착체 10의 분자량 (MA)는 1685.2이다.

<합성예 11> 이리듐 착체 11의 합성

(이리듐 착체 11-1의 합성)

차광한 반응 용기 내를 질소 가스 분위기로 한 후, 이리듐 착체 10(38g), N-브로모숙신이미드(12.1g) 및 클로로포름(1800mL)을 첨가하고, 실온에서 24시간 교반했다. 얻어진 반응 혼합물을 실리카겔을 깐 여과기에 통액함으로써, 고형분을 제거했다. 얻어진 여과액을 감압 농축함으로써 용매를 증류 제거하여, 고체를 얻었다. 얻어진 고체를, 실리카겔 칼럼 크로마토그래피(클로로포름 및 헥산의 혼합 용매)에 의해 정제하여, 목적물을 포함하는 프랙션을 얻었다. 얻어진 프랙션을 농축하고, 정석(디클로로메탄 및 헥산의 혼합 용매)을 3회 행함으로써 정제하고, 50℃에서 하룻밤 감압 건조를 행함으로써, 이리듐 착체 11-1(22.1g)을 적색 고체로서 얻었다. 얻어진 이리듐 착체 11-1의 HPLC 면적 백분율값(검출 파장 UV 254㎚)은 99.4%를 나타냈다.

LC/MS(APCI-posi): m/z=1920[M+H]⁺

¹H-NMR(300㎒/CD₂Cl₂): δ(ppm=)9.31(d,3H), 9.26(dd,3H), 8.38(d,12H), 8.22(d,3H), 7.96(d,3H), 7.43(d,12H), 7.00(dd,3H), 6.82(d,3H), 1.23(s, 54H).

(이리듐 착체 11의 합성)

<스테이지(stage) 1>

반응 용기 내를 아르곤 가스 분위기로 한 후, 비스(4-tert-부틸페닐)아민(98.5g), 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라듐(0)(3.21g), 트리-tert-부틸포스핀테트라플루오로보레이트염(4.06g), 나트륨-tert-부톡시드(67.3g) 및 톨루엔(665mL)을 첨가하고, 교반하면서 80℃로 가열했다. 그 후, 거기에, 톨루엔(55ml)에 용해시킨 브로모벤젠(57.1g)을 적하하고, 85℃에서 4시간 교반했다. 얻어진 반응 혼합물을 톨루엔(680ml)으로 희석한 후, 열시 여과함으로써 고체를 제거했다. 얻어진 여과액에, 활성 백토(35g) 및 활성 알루미나(35g)를 첨가하고, 90℃에서 1.5시간 교반한 후, 열시 여과함으로써 고체를 제거했다. 얻어진 여과액을 감압 농축함으로써 용매를 제거하여, 고체를 얻었다. 얻어진 고체를, 정석(헥산 및 에탄올의 혼합 용매)을 2회 행함으로써 정제하고, 50℃에서 하룻밤 감압 건조를 행함으로써, 목적물인 화합물 11-S1(99g)을 고체로서 얻었다. 얻어진 화합물 11-S1의 HPLC 면적 백분율값(검출 파장 UV 254㎚)은 99.5% 이상을 나타냈다.

<스테이지 2>

차광한 반응 용기 내를 아르곤 가스 분위기로 한 후, 화합물 11-S1(71.5g), N-요오도숙신이미드(49.5g) 및 N,N-디메틸포름아미드(800mL)를 첨가하고, 교반하면서 30℃로 가열했다. 그 후, 거기에, 트리플루오로아세트산(11.4g)을 적하하고, 50℃에서 4시간 교반했다. 그 후, 차광한 반응 용기를 빙욕을 사용해서 냉각하고, 이온 교환수(800mL) 및 10% 염화나트륨 수용액(200mL)을 적하한바, 고체가 얻어졌다. 얻어진 고체를 톨루엔(1L)에 용해시킨 후, 이온 교환수(800mL)를 사용해서 2회 세정했다. 얻어진 유기층을 무수 황산나트륨으로 건조한 후, 감압 농축함으로써 용매를 증류 제거하여, 고체를 얻었다. 얻어진 고체를 50℃에서 하룻밤 감압 건조한 후, 정석(클로로포름 및 메탄올의 혼합 용매)을 행함으로써 정제하고, 50℃에서 하룻밤 감압 건조를 행함으로써, 목적물인 화합물 11-S2(84g)를 고체로서 얻었다. 얻어진 화합물 11-S2의 HPLC 면적 백분율값(검출 파장 UV 254㎚)은 99.4%를 나타냈다.

<스테이지 3>

차광한 반응 용기 내를 질소 가스 분위기로 한 후, 화합물 11-S2(7.5g) 및 테트라히드로푸란(80mL)을 첨가했다. 그 후, 거기에, 테트라히드로푸란에 용해시킨 이소프로필마그네슘클로라이드(2mol/L, 15mL)를 적하하고, 실온에서 1시간 교반했다. 그 후, 차광한 반응 용기를 빙욕을 사용해서 냉각하고, 2-이소프로폭시-4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란(6.4mL)을 첨가하고, 5분간 교반했다. 그 후, 차광한 반응 용기를 빙욕으로부터 제거하고, 실온까지 승온하면서 3시간 교반했다. 그 후, 차광한 반응 용기를 빙욕을 사용해서 냉각하고, 아세트산에틸(90mL) 및 톨루엔(30mL)의 혼합 용매를 사용해서 추출했다. 얻어진 유기층을 15중량%의 식염수(50mL)로 2회 세정했다. 얻어진 유기층을 무수 황산나트륨으로 건조한 후, 감압 농축함으로써 용매를 증류 제거하여, 고체를 얻었다. 얻어진 고체를, 정석(클로로포름 및 메탄올의 혼합 용매)을 2회 행함으로써 정제하고, 50℃에서 하룻밤 감압 건조를 행함으로써, 목적물인 화합물 11-S3(5.5g)을 백색 고체로서 얻었다. 얻어진 화합물 11-S3의 HPLC 면적 백분율값(검출 파장 UV 254㎚)은 99.5% 이상을 나타냈다.

TLC/MS(DART positive(포지티브)): m/z=484[M+H]⁺

<스테이지 4>

차광한 반응 용기 내를 질소 가스 분위기로 한 후, 이리듐 착체 11-1(5.0g), 화합물 11-S3(4.4g), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0)(360㎎), 20중량% 테트라에틸암모늄히드록시드 수용액(20mL) 및 테트라히드로푸란(210ml)을 첨가하고, 가열 환류 하에서 24시간 교반했다. 그 후, 실온까지 냉각하고, 톨루엔(400mL) 및 이온 교환수(400mL)를 첨가하고, 추출했다. 얻어진 유기층을, 이온 교환수로 2회, 5중량% 식염수로 1회 세정했다. 얻어진 유기층을 무수 황산나트륨으로 건조한 후, 감압 농축함으로써 용매를 증류 제거하여, 고체를 얻었다. 얻어진 고체를, 정석(톨루엔 및 이소프로판올의 혼합 용매)을 행함으로써 정제하고, 50℃에서 하룻밤 감압 건조를 행함으로써, 목적물인 이리듐 착체 11(3.9g)을 적색 고체로서 얻었다. 얻어진 이리듐 착체 11의 HPLC 면적 백분율값(검출 파장 UV 254㎚)은 99.5% 이상을 나타냈다.

¹H-NMR(300㎒/CD₂Cl₂): δ(ppm)=9.41(d,3H), 9.21(dd,3H), 8.39(d,12H), 8.26(d,3H), 7.96(s,3H), 7.45 내지 7.38(m,18H), 7.27(dd,12H), 7.23 내지 7.16(m,6H), 6.96(d,18H), 1.30(s,54H), 1.22(s,54H).

LC/MS(APCI positive): m/z=2751[M+H]⁺

이리듐 착체 11의 분자량 (MA)는 2751.8이다.

<합성예 12> 이리듐 착체 12의 합성

이리듐 착체 12는 일본특허공개 제2014-224101호 공보에 기재된 방법에 따라서 합성했다. 이리듐 착체 12의 분자량 (MA)는 3695.4이다.

<합성예 13> 이리듐 착체 13의 합성

이리듐 착체 13은 일본특허공개 제2013-147551호 공보에 기재된 방법에 따라서 합성했다. 이리듐 착체 13의 분자량 (MA)는 793.0이다.

<합성예 14> 이리듐 착체 14의 합성

이리듐 착체 14는 일본특허공개 제2013-147551호 공보에 기재된 방법에 따라서 합성했다. 이리듐 착체 14의 분자량 (MA)는 1814.5이다.

<합성예 15> 이리듐 착체 15의 합성

이리듐 착체 15는 일본특허공개 제2014-224101호 공보에 기재된 방법에 따라서 합성했다. 이리듐 착체 15의 분자량 (MA)는 3737.7이다.

<합성예 16> 이리듐 착체 16의 합성

이리듐 착체 16은 국제공개 제2015/008851호에 기재된 방법에 따라서 합성했다. 이리듐 착체 16의 분자량 (MA)는 2460.7이다.

<합성예 17> 이리듐 착체 17의 합성

이리듐 착체 17은 국제공개 제2006/121811호 및 일본특허공개 제2013-048190호 공보에 기재된 방법에 준해서 합성했다. 이리듐 착체 17의 분자량 (MA)는 1330.8이다.

<합성예 18> 이리듐 착체 18의 합성

이리듐 착체 18은 국제공개 제2006/121811호에 기재된 방법에 준해서 합성했다. 이리듐 착체 18의 분자량 (MA)는 1186.7이다.

<합성예 H1> 화합물 H1의 합성

화합물 H1은 Luminescense Technology사에서 구입했다. 화합물 H1의 분자량 (MB)는 484.6이다.

<합성예 H2> 화합물 H2의 합성

화합물 H2는 일본특허공개 제2010-189630호 공보에 기재된 방법에 따라서 합성했다. 화합물 H2의 분자량 (MB)는 706.0이다.

<합성예 H3> 화합물 H3의 합성

화합물 H3은 Luminescense Technology사에서 구입했다. 화합물 H3의 분자량 (MB)는 975.3이다.

<합성예 H4> 화합물 H4의 합성

(화합물 H4-2의 합성)

반응 용기 내를 질소 가스 분위기로 한 후, 일본특허공개 제2010-31259호 공보에 기재된 방법에 따라서 합성한 화합물 H4-1(336g), 비스(피나콜라토)디보론(113g), 아세트산팔라듐(II)(1.88g), 트리시클로헥실포스핀(4.68g), 아세트산칼륨(72.7g) 및 1,4-디옥산(1580mL)을 첨가하고, 가열 환류 하에서 26시간 교반했다. 실온까지 냉각한 후, 1,4-디옥산(1000mL)을 첨가해서 희석하고, 여과함으로써 고체를 제거했다. 얻어진 여과액을 감압 농축함으로써 고체를 얻었다. 얻어진 고체를 실리카겔 칼럼 크로마토그래피(n-헥산 및 디클로로메탄의 혼합 용매)에 의해 정제한 후, 추가로 정석(디클로로메탄 및 아세토니트릴의 혼합 용매)을 2회 행함으로써 정제했다. 얻어진 고체를 50℃에서 하룻밤 감압 건조함으로써, 목적물인 화합물 H4-2(276g)을 백색 고체로서 얻었다. 얻어진 화합물 H4-2의 HPLC 면적 백분율값(검출 파장 UV 254㎚)은 99.3%였다.

TLC/MS(DART positive): m/z⁺=886[M+H]⁺

¹H-NMR(300㎒/CD₂Cl₂): δ(ppm)=8.14(brs,3H), 7.88(d,4H), 7.84-7.82(m,2H), 7.69(d,8H), 7.53(d,8H), 1.38(brs,48H).

(화합물 H4의 합성)

반응 용기 내를 아르곤 가스 분위기로 한 후, 일본특허공개 제2010-189630호 공보에 기재된 방법에 따라서 합성한 화합물 H4-3(4.26g), 화합물 H4-2(29.21g), 톨루엔(100mL), PdCl₂(PPh₃)₂(35㎎) 및 20중량% 테트라에틸암모늄히드록시드 수용액(22g)을 첨가하고, 가열 환류 하에서 3시간 교반했다. 실온까지 냉각한 후, 톨루엔(600mL)을 첨가해서 희석하고, 이온 교환수(200mL)로 2회 세정하고, 추가로 15중량% 식염수(200mL)로 세정하고, 분액했다. 얻어진 유기층을, 무수 황산나트륨을 가함으로써 건조하고, 여과함으로써 고체를 제거했다. 얻어진 여과액을 실리카겔 칼럼에 통액하고, 얻어진 용액을 감압 농축함으로써 고체를 얻었다. 얻어진 고체를 중압 실리카겔 크로마토그래피(헥산 및 클로로포름의 혼합 용매)를 사용해서 정제한 후, 추가로 정석(헥산 및 에탄올의 혼합 용매)을 3회 행함으로써 정제했다. 얻어진 고체를 50℃에서 하룻밤 감압 건조함으로써, 목적물인 화합물 H4(10.9g)를 백색 고체로서 얻었다. 얻어진 화합물 H4의 HPLC 면적 백분율값(검출 파장 UV 254㎚)은 99.5% 이상이었다.

¹H-NMR(300㎒, CDCl₃): δ(ppm)=9.09(s,2H), 8.94(d,4H), 8.18(s,1H), 7.82(m,28H), 7.67(m,24H), 7.50(d,24H), 1.38(s,72H), 1.34(s,36H).

화합물 H4의 분자량 (MB)는 2504.6이다.

<합성예 H5> 화합물 H5의 합성

화합물 H5는 Luminescense Technology사에서 구입했다. 화합물 H5의 분자량 (MB)는 2403.4였다.

<합성예 H6> 화합물 H6의 합성

화합물 H6은 Luminescense Technology사에서 구입했다. 화합물 H6의 분자량 (MB)는 609.8이었다.

<합성예 M1 내지 M7> 화합물 M1 내지 M7의 합성

화합물 M1은 일본특허공개 제2010-189630호 공보에 기재된 방법에 따라서 합성했다.

화합물 M2는 국제공개 제2005/049546호에 기재된 방법에 따라서 합성했다.

화합물 M3은 국제공개 제2013/146806호에 기재된 방법에 따라서 합성했다.

화합물 M4는 일본특허공개 제2008-106241호 공보에 기재된 방법에 따라서 합성했다.

화합물 M5는 국제공개 제2011/049241호에 기재된 방법에 따라서 합성했다.

화합물 M6은 국제공개 제2002/045184호에 기재된 방법에 따라서 합성했다.

화합물 M7은 일본특허공개 제2010-215886호 공보에 기재된 방법에 따라서 합성했다.

<합성예 M8> 화합물 M8의 합성

(합성예 M8-1) 화합물 Ma3의 합성

교반기를 구비한 플라스크 내의 기체를 질소 가스로 치환한 후, 화합물 Ma2(64.6g) 및 테트라히드로푸란(615ml)을 첨가하고, -70℃로 냉각했다. 거기에, n-부틸리튬헥산 용액(1.6M, 218ml)을 1시간에 걸쳐 적하한 후, -70℃에서 2시간 교반했다. 거기에, 화합물 Ma1(42.1g)을 수회에 나누어서 첨가한 후, -70℃에서 2시간 교반했다. 거기에, 메탄올(40ml)을 1시간에 걸쳐 적하한 후, 실온까지 승온했다. 그 후, 감압 농축해서 용매를 증류 제거하고, 톨루엔 및 물을 첨가했다. 그 후, 수층을 분리하고, 얻어진 유기층을 추가로 물로 세정했다. 얻어진 유기층을 감압 농축하고, 얻어진 잔사를 실리카겔 칼럼(헥산 및 아세트산에틸의 혼합 용매)을 사용해서 정제함으로써, 무색 유상물로서 화합물 Ma3을 71g 얻었다. 얻어진 화합물 Ma3의 HPLC 면적 백분율값(UV 254㎚)은 97.5%였다. 이 조작을 반복함으로써, 화합물 Ma3의 필요량을 얻었다.

¹H-NMR(CDCl₃, 300㎒) δ(ppm): 2.43(1H,s), 3.07-3.13(4H,m), 6.95(1H,d), 7.07(1H.s), 7.18-7.28(3H,m), 7.28-7.40(4H,m), 7.66(2H,s).

(합성예 M8-2) 화합물 Ma4의 합성

교반기를 구비한 플라스크 내의 기체를 질소 가스로 치환한 후, 화합물 Ma3(72.3g), 톨루엔(723ml) 및 트리에틸실란(118.0g)을 첨가하고, 70℃로 승온했다. 거기에, 메탄술폰산(97.7g)을 1.5시간에 걸쳐 적하한 후, 70℃에서 0.5시간 교반했다. 그 후, 실온까지 냉각하고, 톨루엔(1L) 및 물(1L)을 첨가한 후, 수층을 분리했다. 얻어진 유기층을, 물, 5중량% 탄산수소나트륨수, 물의 순서로 세정했다. 얻어진 유기층을 감압 농축하고, 얻어진 조(粗)생성물을 톨루엔 및 에탄올의 혼합 용액으로 정석함으로써, 백색 고체로서 화합물 Ma4를 51.8g 얻었다. 얻어진 화합물 Ma4의 HPLC 면적 백분율값(UV 254㎚)은 99.5% 이상이었다. 이 조작을 반복함으로써, 화합물 Ma4의 필요량을 얻었다.

¹H-NMR(CDCl₃, 300㎒) δ(ppm): 3.03-3.14(4H,m), 4.99(1H,s), 6.68(1H,s), 6.92-7.01(2H,m), 7.20-7.28(2H,m), 7.29-7.38(4H,m), 7.78(2H,d).

(합성예 M8-3) 화합물 Mb3의 합성

교반기를 구비한 플라스크 내의 기체를 질소 가스로 치환한 후, 화합물 Mb1(185.0g), 화합물 Mb2(121.1g), 요오드화구리(I)(CuI, 3.2g), 디클로로메탄(185ml) 및 트리에틸아민(2.59L)을 첨가하고, 환류 온도로 승온했다. 그 후, 환류 온도에서 0.5시간 교반하고, 실온까지 냉각했다. 거기에, 디클로로메탄(1.85L)을 첨가한 후, 셀라이트를 깐 여과기로 여과했다. 얻어진 여과액에 10중량% 탄산수소나트륨 수용액을 첨가한 후, 수층을 분리했다. 얻어진 유기층을 물로 2회 세정하고, 포화 염화나트륨 수용액으로 세정한 후, 황산마그네슘을 첨가했다. 얻어진 혼합물을 여과하고, 얻어진 여과액을 감압 농축했다. 얻어진 잔사를 실리카겔 칼럼(클로로포름 및 아세트산에틸의 혼합 용매)을 사용해서 정제함으로써, 조생성물을 얻었다. 얻어진 조생성물을 에탄올(1.4L)에 용해시킨 후, 활성탄(5g)을 첨가하고, 여과했다. 얻어진 여과액을 감압 농축하고, 얻어진 잔사를 헥산으로 정석함으로써, 백색 고체로서 화합물 Mb3을 99.0g 얻었다. 얻어진 화합물 Mb3의 HPLC 면적 백분율값(UV 254㎚)은 99.5% 이상이었다. 이 조작을 반복함으로써, 화합물 Mb3의 필요량을 얻었다.

¹H-NMR(DMSO-d₆, 300㎒) δ(ppm): 1.52-1.55(8H,m), 2.42(4H,t), 3.38-3.44(4H,m), 4.39-4.43(2H,m), 7.31(4H,s).

(합성예 M8-4) 화합물 Mb4의 합성

교반기를 구비한 플라스크 내의 기체를 질소 가스로 치환한 후, 화합물 Mb3(110.0g), 에탄올(1.65L) 및 팔라듐/탄소(Pd 중량 10%)(11.0g)를 첨가하고, 30℃까지 승온했다. 그 후, 플라스크 내의 기체를 수소 가스로 치환했다. 그 후, 플라스크 내에 수소 가스를 공급하면서, 30℃에서 3시간 교반했다. 그 후, 플라스크 내의 기체를 질소 가스로 치환했다. 얻어진 혼합물을 여과하고, 얻어진 여과액을 감압 농축했다. 얻어진 잔사를 실리카겔 칼럼(클로로포름 및 아세트산에틸의 혼합 용매)을 사용해서 정제함으로써, 조생성물을 얻었다. 얻어진 조생성물을 헥산으로 정석함으로써, 백색 고체로서 화합물 Mb4를 93.4g 얻었다. 얻어진 화합물 Mb4의 HPLC 면적 백분율값(UV 254㎚)은 98.3%였다.

¹H-NMR(CDCl₃, 300㎒) δ(ppm): 1.30-1.40(8H,m), 1.55-1.65(8H,m), 2.58(4H,t), 3.64(4H,t), 7.09(4H,s).

¹³C-NMR(CDCl₃, 75㎒) δ(ppm): 25.53, 28.99, 31.39, 32.62, 35.37, 62.90, 128.18, 139.85.

(합성예 M8-5) 화합물 Mb5의 합성

교반기를 구비한 플라스크 내의 기체를 질소 가스로 치환한 후, 화합물 Mb4(61.0g), 피리딘(0.9g) 및 톨루엔(732ml)을 첨가하고, 60℃로 승온했다. 거기에, 염화티오닐(91.4g)을 1.5시간에 걸쳐 적하한 후, 60℃에서 5시간 교반했다. 얻어진 혼합물을 실온까지 냉각한 후, 감압 농축했다. 얻어진 잔사를 실리카겔 칼럼(헥산 및 아세트산에틸의 혼합 용매)을 사용해서 정제함으로써, 무색 유상물로서 화합물 Mb5를 64.3g 얻었다. 얻어진 화합물 Mb5의 HPLC 면적 백분율값(UV 254㎚)은 97.2%였다.

¹H-NMR(CDCl₃, 300㎒) δ(ppm): 1.35-1.40(4H,m), 1.41-1.50(4H,m), 1.60-1.68(4H,m), 1.75-1.82(4H,m), 2.60(4H,t), 3.55(4H,t), 7.11(4H,s).

(합성예 M8-6) 화합물 Mb6의 합성

교반기를 구비한 플라스크 내의 기체를 질소 가스로 치환한 후, 화합물 Mb5(42.0g), 철분(1.7g), 요오드(0.3g) 및 디클로로메탄(800ml)을 첨가했다. 그 후, 플라스크 전체를 차광하고, 0 내지 5℃로 냉각했다. 거기에, 브롬(44.7g) 및 디클로로메탄(200ml)의 혼합액을 1시간에 걸쳐 적하한 후, 0 내지 5℃에서 하룻밤 교반했다. 얻어진 혼합액을, 0 내지 5℃로 냉각한 물(1.2L)에 첨가한 후, 유기층을 분리했다. 얻어진 유기층을 10중량% 티오황산나트륨 수용액으로 세정하고, 추가로 포화 염화나트륨수, 물의 순서로 세정했다. 얻어진 유기층에 황산나트륨을 첨가한 후, 여과하고, 얻어진 여과액을 감압 농축했다. 얻어진 잔사를 실리카겔 칼럼(헥산)를 사용해서 정제함으로써, 조생성물을 얻었다. 얻어진 조생성물을 헥산으로 정석함으로써, 백색 고체로서 화합물 Mb6을 47.0g 얻었다. 얻어진 화합물 Mb6의 HPLC 면적 백분율값(UV 254㎚)은 98.3%였다.

¹H-NMR(CDCl₃, 300㎒) δ(ppm): 1.38-1.45(4H,m), 1.47-1.55(4H,m), 1.57-1.67(4H,m), 1.77-1.84(4H,m), 2.66(4H,t), 3.55(4H,t), 7.36(2H,s).

(합성예 M8-7) 화합물 Mb7의 합성

교반기를 구비한 플라스크 내의 기체를 질소 가스로 치환한 후, 요오드화 나트륨(152.1g) 및 아세톤(600ml)을 첨가하고, 실온에서 0.5시간 교반했다. 거기에, Mb6(40.0g)을 첨가한 후, 환류 온도까지 승온하고, 환류 온도에서 24시간 교반했다. 그 후, 실온까지 냉각하고, 얻어진 혼합액을 물(1.2L)에 첨가했다. 석출한 고체를 여과 분별한 후, 물로 세정함으로써 조생성물을 얻었다. 얻어진 조생성물을 톨루엔 및 메탄올의 혼합액으로 정석함으로써, 백색 고체로서 화합물 Mb7을 46.0g 얻었다. 얻어진 화합물 Mb7의 HPLC 면적 백분율값(UV 254㎚)은 99.4%였다. 이 조작을 반복함으로써, 화합물 Mb7의 필요량을 얻었다.

¹H-NMR(CDCl₃, 300㎒) δ(ppm): 1.35-1.50(8H,m), 1.57-1.65(4H,m), 1.80-1.89(4H,m), 2.65(4H,t), 3.20(4H,t), 7.36(2H,s).

(합성예 M8-8) 화합물 Mb8의 합성

교반기를 구비한 플라스크 내의 기체를 질소 가스로 치환한 후, 수소화 나트륨(60중량%, 유동 파라핀에 분산)(9.4g), 테트라히드로푸란(110ml) 및 화합물 Mb7(63.2g)을 첨가했다. 거기에, 화합물 Ma4(55.0g)을 수회에 나누어서 첨가한 후, 12시간 교반했다. 거기에, 톨루엔(440ml) 및 물(220ml)을 첨가한 후, 수층을 분리했다. 얻어진 유기층을 물로 세정한 후, 황산마그네슘을 첨가했다. 얻어진 혼합액을 여과하고, 얻어진 여과액을 감압 농축함으로써 조생성물을 얻었다. 얻어진 조생성물을 실리카겔 칼럼(헥산 및 톨루엔의 혼합 용매)를 사용해서 정제했다. 그 후, 헵탄으로 정석함으로써, 백색 고체로서 화합물 Mb8을 84.1g 얻었다. 얻어진 화합물 Mb8의 HPLC 면적 백분율값(UV 254㎚)은 99.5% 이상이었다.

¹H-NMR(CDCl₃, 300㎒) δ(ppm): 0.70-0.76(4H,m), 1.10-1.21(8H,m), 1.32-1.44(4H,m), 2.39-2.58(8H,m), 3.00-3.12(8H,m), 6.82-6.94(4H,m), 7.00-7.05(2H,m), 7.17-7.28(10H,m), 7.30-7.38(4H,m), 7.71-7.77(4H,m).

(합성예 M8-9) 화합물 M8의 합성

교반기를 구비한 플라스크 내의 기체를 질소 가스로 치환한 후, 화합물 Mb8(84.0g), [1,1'-비스(디페닐포스피노)페로센]팔라듐(II)디클로라이드 디클로로메탄 부가물(PdCl₂(dppf)·CH₂Cl₂, 2.2g), 비스피나콜라토디보론(68.3g), 아세트산칼륨(52.8g) 및 시클로펜틸메틸에테르(840ml)을 첨가하고, 환류 온도까지 승온한 후, 환류 온도에서 5시간 교반했다. 그 후, 실온까지 냉각하고, 톨루엔(500ml) 및 물(300ml)을 첨가한 후, 수층을 분리했다. 얻어진 유기층을 물로 세정한 후, 활성탄(18.5g)을 첨가했다. 얻어진 혼합액을 여과하고, 얻어진 여과액을 감압 농축함으로써 조생성물을 얻었다. 얻어진 조생성물을 실리카겔 칼럼(헥산 및 톨루엔의 혼합 용매)을 사용해서 정제했다. 그 후, 톨루엔 및 아세토니트릴의 혼합액으로 정석하는 조작을 반복함으로써, 백색 고체로서 화합물 M8을 45.8g 얻었다. 얻어진 화합물 M8의 HPLC 면적 백분율값(UV 254㎚)은 99.4%였다.

¹H-NMR(CDCl₃, 300㎒) δ(ppm): 0.70-0.76(4H,m), 1.24-1.40(36H,m), 2.39-2.48(4H,m), 2.66-2.75(4H,m), 3.00-3.10(8H,m), 6.76-6.90(4H,m), 7.00-7.05(2H,m), 7.19-7.30(8H,m), 7.30-7.36(4H,m), 7.43(2H,s), 7.72(4H,d).

<합성예 P1> 고분자 화합물 HTL-1의 합성

고분자 화합물 HTL-1은, 화합물 M1, 화합물 M2 및 화합물 M4를 사용하여, 국제공개 제2013/146806호에 기재된 방법에 따라서 합성했다.

고분자 화합물 HTL-1의 Mn은 5.5×10⁴이고, Mw는 1.4×10⁵였다.

고분자 화합물 HTL-1은, 투입 원료의 양으로부터 구한 이론값에서는, 화합물 M1로부터 유도되는 구성 단위와, 화합물 M2로부터 유도되는 구성 단위와, 화합물 M4로부터 유도되는 구성 단위가, 50:42.5:7.5의 몰비로 구성되어 이루어지는 공중합체이다.

<합성예 P2> 고분자 화합물 HTL-2의 합성

(공정 1) 반응 용기 내를 불활성 가스 분위기로 한 후, 화합물 M1(0.493g), 화합물 M3(0.0620g), 화합물 M8(0.130g), 화합물 M2(1.15g), 디클로로비스(트리스(2-메톡시페닐)포스핀)팔라듐(2.2㎎) 및 톨루엔(34mL)을 첨가하고, 105℃로 가열했다.

(공정 2) 반응액에, 20중량% 수산화테트라에틸암모늄 수용액(8.3mL)을 적하하고, 6시간 환류시켰다.

(공정 3) 반응 후, 거기에, 페닐보론산(61.0㎎) 및 디클로로비스(트리스-o-메톡시페닐포스핀)팔라듐(1.1㎎)을 첨가하고, 14.5시간 환류시켰다.

(공정 4) 그 후, 거기에, 디에틸디티아카르밤산나트륨 수용액을 첨가하고, 80℃에서 2시간 교반했다. 냉각 후, 얻어진 반응액을, 물로 2회, 3중량% 아세트산 수용액으로 2회, 물로 2회 세정하고, 얻어진 용액을 메탄올에 적하한바, 침전이 발생했다. 얻어진 침전물을 톨루엔에 용해시켜서, 알루미나 칼럼, 실리카겔 칼럼의 순서로 통과시킴으로써 정제했다. 얻어진 용액을 메탄올에 적하하고, 교반한 후, 얻어진 침전물을 여과 취출하고, 건조시킴으로써, 고분자 화합물 HTL-2를 1.05g 얻었다.

고분자 화합물 HTL-2의 폴리스티렌 환산의 수 평균 분자량은 2.4×10⁴이고, 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량은 1.8×10⁵였다.

고분자 화합물 HTL-2는, 투입 원료의 양으로부터 구한 이론값에서는, 화합물 M1로부터 유도되는 구성 단위와, 화합물 M3으로부터 유도되는 구성 단위와, 화합물 M8로부터 유도되는 구성 단위와, 화합물 M2로부터 유도되는 구성 단위가, 40:5:5:50의 몰비로 구성되어 이루어지는 공중합체이다.

<합성예 P3> 고분자 화합물 HTL-3의 합성

고분자 화합물 HTL-3은, 화합물 M1, 화합물 M2 및 화합물 M5를 사용하여, 국제공개 제2013/146806호에 기재된 방법에 따라서 합성했다.

고분자 화합물 HTL-3의 Mn은 1.9×10⁴이고, Mw는 9.9×10⁴였다.

고분자 화합물 HTL-3은, 투입 원료의 양으로부터 구한 이론값에서는, 화합물 M1로부터 유도되는 구성 단위와, 화합물 M2로부터 유도되는 구성 단위와, 화합물 M5로부터 유도되는 구성 단위가, 50:42.5:7.5의 몰비로 구성되어 이루어지는 공중합체이다.

<합성예 P4> 고분자 화합물 HTL-4의 합성

고분자 화합물 HTL-4는, 화합물 M1, 화합물 M4, 화합물 M7 및 화합물 M6을 사용하여, 일본특허공개 제2014-1327호 공보에 기재된 방법에 따라서 합성했다.

고분자 화합물 HTL-4의 Mn은 5.2×10⁴이고, Mw는 2.5×10⁵였다.

고분자 화합물 HTL-4는, 투입 원료의 양으로부터 구한 이론값에서는, 화합물 M1로부터 유도되는 구성 단위와, 화합물 M4로부터 유도되는 구성 단위와, 화합물 M7로부터 유도되는 구성 단위와, 화합물 M6으로부터 유도되는 구성 단위가, 50:5:5:40의 몰비로 구성되어 이루어지는 공중합체이다.

<합성예 P5> 고분자 화합물 ET1의 합성

(고분자 화합물 ET1a의 합성)

고분자 화합물 ET1a는 일본특허공개 제2012-33845호 공보에 기재된 방법에 따라서 합성한 화합물 ET1-1 및 일본특허공개 제2012-33845호 공보에 기재된 방법에 따라서 합성한 화합물 ET1-2를 사용하여, 일본특허공개 제2012-33845호 공보 기재된 합성법을 따라 합성했다.

고분자 화합물 ET1a의 Mn은 5.2×10⁴였다.

고분자 화합물 ET1a는, 투입 원료의 양으로부터 구한 이론값에서는, 화합물 ET1-1로부터 유도되는 구성 단위와, 화합물 ET1-2로부터 유도되는 구성 단위가, 50:50의 몰비로 구성되어 이루어지는 공중합체이다.

(고분자 화합물 ET1의 합성)

반응 용기 내를 불활성 가스 분위기로 한 후, 고분자 화합물 ET1a(200㎎), 테트라히드로푸란(20mL) 및 에탄올(20mL)을 첨가하고, 55℃로 가열했다. 그 후, 거기에, 물(2mL)에 용해시킨 수산화세슘(200㎎)을 첨가하고, 55℃에서 6시간 교반했다. 그 후, 실온까지 냉각한 후, 감압 농축함으로써, 고체를 얻었다. 얻어진 고체를 물로 세정한 후, 감압 건조시킴으로써, 고분자 화합물 ET1(150㎎, 연한 황색 고체)을 얻었다. 얻어진 고분자 화합물 ET1의 NMR 스펙트럼에 의해, 고분자 화합물 ET1a의 에틸에스테르 부위의 에틸기 유래의 시그널이 완전히 소실되고 있는 것을 확인했다.

<비교예 CD1> 발광 소자 CD1의 제작과 평가

(양극 및 정공 주입층의 형성)

유리 기판에 스퍼터법에 의해 45㎚의 두께로 ITO막을 붙임으로써 양극을 형성했다. 해당 양극 위에, 폴리티오펜·술폰산계의 정공 주입제인 AQ-1200(Plextronics사 제조)을 스핀 코트법에 의해 35㎚의 두께로 성막하고, 대기 분위기 하에서, 핫 플레이트 위에서 170℃, 15분간 가열함으로써 정공 주입층을 형성했다.

(정공 수송층의 형성)

크실렌에 고분자 화합물 HTL-1을 0.7중량%의 농도로 용해시켰다. 얻어진 크실렌 용액을 사용하여, 정공 주입층 위에 스핀 코트법에 의해 20㎚의 두께로 성막하고, 질소 가스 분위기 하에서, 핫 플레이트 위에서 180℃, 60분간 가열시킴으로써 정공 수송층을 형성했다.

(발광층의 형성)

클로로벤젠에, 이리듐 착체 1 및 화합물 H1(이리듐 착체 1/화합물 H1=30중량%/70중량%, MA+MB=1476, MA/MB=2.05)을 2.5중량%의 농도로 용해시켰다. 얻어진 클로로벤젠 용액을 사용하여, 정공 수송층 위에 스핀 코트법에 의해 80㎚의 두께로 성막하고, 질소 가스 분위기 하에서, 130℃, 10분간 가열시킴으로써 발광층을 형성했다.

(음극의 형성)

발광층을 형성한 기판을 증착기 내에서, 1.0×10^-4㎩ 이하로까지 감압한 후, 음극으로서, 발광층 위에 불화나트륨을 약 4㎚, 계속해서 불화나트륨층 위에 알루미늄을 약 80㎚ 증착했다. 증착 후, 유리 기판을 사용해서 밀봉함으로써, 발광 소자 CD1을 제작했다.

(발광 소자의 평가)

발광 소자 CD1에 전압을 인가함으로써 EL 발광이 관측되었다. 1000cd/㎡에 있어서의 외부 양자 효율은 0.11%, CIE 색도 좌표(x, y)=(0.28, 0.63)이었다.

<비교예 CD2> 발광 소자 CD2의 제작 및 평가

비교예 CD1에 있어서의, 이리듐 착체 1 및 화합물 H1(이리듐 착체 1/화합물 H1=30중량%/70중량%, MA+MB=1476, MA/MB=2.05) 대신에, 이리듐 착체 2 및 화합물 H3(이리듐 착체 2/화합물 H3=30중량%/70중량%, MA+MB=2652, MA/MB=1.72)을 사용한 것 이외에는, 비교예 CD1과 마찬가지로 하여, 발광 소자 CD2를 제작했다.

발광 소자 CD2에 전압을 인가함으로써 EL 발광이 관측되었다. 1000cd/㎡에 있어서의 외부 양자 효율은 2.14%, CIE 색도 좌표(x, y)=(0.29, 0.64)였다.

<실시예 D1> 발광 소자 D1의 제작 및 평가

비교예 CD1에 있어서의, 이리듐 착체 1 및 화합물 H1(이리듐 착체 1/화합물 H1=30중량%/70중량%, MA+MB=1476, MA/MB=2.05) 대신에, 이리듐 착체 3 및 화합물 H2(이리듐 착체 3/화합물 H2=30중량%/70중량%, MA+MB=2719, MA/MB=2.85)를 사용한 것 이외에는, 비교예 CD1과 마찬가지로 하여, 발광 소자 D1을 제작했다.

발광 소자 D1에 전압을 인가함으로써 EL 발광이 관측되었다. 1000cd/㎡에 있어서의 외부 양자 효율은 7.31%, CIE 색도 좌표(x, y)=(0.43, 0.56)이었다.

<실시예 D2> 발광 소자 D2의 제작 및 평가

비교예 CD1에 있어서의, 이리듐 착체 1 및 화합물 H1(이리듐 착체 1/화합물 H1=30중량%/70중량%, MA+MB=1476, MA/MB=2.05) 대신에, 이리듐 착체 1 및 화합물 H4(이리듐 착체 1/화합물 H4=30중량%/70중량%, MA+MB=3496, MA/MB=0.40)를 사용한 것 이외에는, 비교예 CD1과 마찬가지로 하여, 발광 소자 D2를 제작했다.

발광 소자 D2에 전압을 인가함으로써 EL 발광이 관측되었다. 1000cd/㎡에 있어서의 외부 양자 효율은 15.15%, CIE 색도 좌표(x, y)=(0.36, 0.59)였다.

<실시예 D3> 발광 소자 D3의 제작 및 평가

비교예 CD1에 있어서의, 이리듐 착체 1 및 화합물 H1(이리듐 착체 1/화합물 H1=30중량%/70중량%, MA+MB=1476, MA/MB=2.05) 대신에, 이리듐 착체 2 및 화합물 H4(이리듐 착체 2/화합물 H4=30중량%/70중량%, MA+MB=4181, MA/MB=0.67)를 사용한 것 이외에는, 비교예 CD1과 마찬가지로 하여, 발광 소자 D3을 제작했다.

발광 소자 D3에 전압을 인가함으로써 EL 발광이 관측되었다. 1000cd/㎡에 있어서의 외부 양자 효율은 16.96%, CIE 색도 좌표(x, y)=(0.31, 0.63)이었다.

<실시예 D4> 발광 소자 D4의 제작 및 평가

비교예 CD1에 있어서의, 이리듐 착체 1 및 화합물 H1(이리듐 착체 1/화합물 H1=30중량%/70중량%, MA+MB=1476, MA/MB=2.05) 대신에, 이리듐 착체 4 및 화합물 H4(이리듐 착체 4/화합물 H4=30중량%/70중량%, MA+MB=4181, MA/MB=0.67)를 사용한 것 이외에는, 비교예 CD1과 마찬가지로 하여, 발광 소자 D4를 제작했다.

발광 소자 D4에 전압을 인가함으로써 EL 발광이 관측되었다. 1000cd/㎡에 있어서의 외부 양자 효율은 20.27%, CIE 색도 좌표(x, y)=(0.44, 0.55)였다.

<실시예 D5> 발광 소자 D5의 제작 및 평가

비교예 CD1에 있어서의, 이리듐 착체 1 및 화합물 H1(이리듐 착체 1/화합물 H1=30중량%/70중량%, MA+MB=1476, MA/MB=2.05) 대신에, 이리듐 착체 3 및 화합물 H4(이리듐 착체 3/화합물 H4=30중량%/70중량%, MA+MB=4518, MA/MB=0.80)를 사용한 것 이외에는, 비교예 CD1과 마찬가지로 하여, 발광 소자 D5를 제작했다.

발광 소자 D5에 전압을 인가함으로써 EL 발광이 관측되었다. 1000cd/㎡에 있어서의 외부 양자 효율은 19.27%, CIE 색도 좌표(x, y)=(0.44, 0.55)였다.

<실시예 D6> 발광 소자 D6의 제작 및 평가

비교예 CD1에 있어서의, 이리듐 착체 1 및 화합물 H1(이리듐 착체 1/화합물 H1=30중량%/70중량%, MA+MB=1476, MA/MB=2.05) 대신에, 이리듐 착체 5 및 화합물 H4(이리듐 착체 5/화합물 H4=30중량%/70중량%, MA+MB=4518, MA/MB=0.80)를 사용한 것 이외에는, 비교예 CD1과 마찬가지로 하여, 발광 소자 D6을 제작했다.

발광 소자 D6에 전압을 인가함으로써 EL 발광이 관측되었다. 1000cd/㎡에 있어서의 외부 양자 효율은 18.38%, CIE 색도 좌표(x, y)=(0.31, 0.63)이었다.

<실시예 D7> 발광 소자 D7의 제작 및 평가

비교예 CD1에 있어서의, 이리듐 착체 1 및 화합물 H1(이리듐 착체 1/화합물 H1=30중량%/70중량%, MA+MB=1476, MA/MB=2.05) 대신에, 이리듐 착체 6 및 화합물 H4(이리듐 착체 6/화합물 H4=30중량%/70중량%, MA+MB=5431, MA/MB=1.17)를 사용한 것 이외에는, 비교예 CD1과 마찬가지로 하여, 발광 소자 D7을 제작했다.

발광 소자 D7에 전압을 인가함으로써 EL 발광이 관측되었다. 1000cd/㎡에 있어서의 외부 양자 효율은 15.22%, CIE 색도 좌표(x, y)=(0.30, 0.64)였다.

<실시예 D8> 발광 소자 D8의 제작 및 평가

비교예 CD1에 있어서의, 이리듐 착체 1 및 화합물 H1(이리듐 착체 1/화합물 H1=30중량%/70중량%, MA+MB=1476, MA/MB=2.05) 대신에, 이리듐 착체 7 및 화합물 H4(이리듐 착체 6/화합물 H4=30중량%/70중량%, MA+MB=6104, MA/MB=1.44)를 사용한 것 이외에는, 비교예 CD1과 마찬가지로 하여, 발광 소자 D8을 제작했다.

발광 소자 D8에 전압을 인가함으로써 EL 발광이 관측되었다. 1000cd/㎡에 있어서의 외부 양자 효율은 12.47%, CIE 색도 좌표(x, y)=(0.30, 0.63)이었다.

<실시예 D9> 발광 소자 D9의 제작 및 평가

비교예 CD1에 있어서의 (정공 수송층의 형성)을 하기 (정공 수송층의 형성-D9)로 변경하고, (발광층의 형성)을 하기(발광층의 형성-D9)로 변경한 것 이외에는, 비교예 CD1과 마찬가지로 하여, 발광 소자 D9를 제작했다.

(정공 수송층의 형성-D9)

크실렌에 고분자 화합물 HTL-2를 0.7중량%의 농도로 용해시켰다. 얻어진 크실렌 용액을 사용하여, 정공 주입층 위에 스핀 코트법에 의해 20㎚의 두께로 성막하고, 질소 가스 분위기 하에서, 핫 플레이트 위에서 180℃, 60분간 가열시킴으로써 정공 수송층을 형성했다.

(발광층의 형성-D9)

톨루엔에, 이리듐 착체 2 및 화합물 H4(이리듐 착체 2/화합물 H4=30중량%/70중량%, MA+MB=4181, MA/MB=0.67)을 2.5중량%의 농도로 용해시켰다. 얻어진 톨루엔 용액을 사용하여, 정공 수송층 위에 스핀 코트법에 의해 80㎚의 두께로 성막하고, 질소 가스 분위기 하에서, 130℃, 10분간 가열시킴으로써 발광층을 형성했다.

(발광 소자의 평가)

발광 소자 D9에 전압을 인가함으로써 EL 발광이 관측되었다. 1000cd/㎡에 있어서의 외부 양자 효율은 19.09%, CIE 색도 좌표(x, y)=(0.31, 0.63)이었다.

<실시예 D10> 발광 소자 D10의 제작 및 평가

실시예 D3에 있어서의 고분자 화합물 HTL-1 대신에, 고분자 화합물 HTL-3을 사용한 것 이외에는, 실시예 D3과 마찬가지로 하여, 발광 소자 D10을 제작했다.

발광 소자 D10에 전압을 인가함으로써 EL 발광이 관측되었다. 1000cd/㎡에 있어서의 외부 양자 효율은 18.63%, CIE 색도 좌표(x, y)=(0.31, 0.63)이었다.

<실시예 D11> 발광 소자 D11의 제작 및 평가

실시예 D3에 있어서의 (정공 수송층의 형성)을 하기 (정공 수송층의 형성-D11)로 변경한 것 이외에는, 실시예 D3과 마찬가지로 하여, 발광 소자 D11을 제작했다.

(정공 수송층의 형성-D11)

클로로벤젠에 저분자 화합물 HTL-M1(Luminescense Technology사 제조)을 0.7중량%의 농도로 용해시켰다. 얻어진 클로로벤젠 용액을 사용하여, 정공 주입층 위에 스핀 코트법에 의해 20㎚의 두께로 성막하고, 질소 가스 분위기 하에서, 핫 플레이트 위에서 180℃, 60분간 가열시킴으로써 정공 수송층을 형성했다.

발광 소자 D11에 전압을 인가함으로써 EL 발광이 관측되었다. 1000cd/㎡에 있어서의 외부 양자 효율은 13.09%, CIE 색도 좌표(x, y)=(0.32, 0.63)이었다.

<비교예 CD3> 발광 소자 CD3의 제작과 평가

(양극 및 정공 주입층의 형성)

유리 기판에 스퍼터법에 의해 45㎚의 두께로 ITO막을 붙임으로써 양극을 형성했다. 해당 양극 위에, 폴리티오펜·술폰산계의 정공 주입제인 AQ-1200(Plextronics사 제조)을 스핀 코트법에 의해 65㎚의 두께로 성막하고, 대기 분위기 하에서, 핫 플레이트 위에서 170℃, 15분간 가열함으로써 정공 주입층을 형성했다.

(정공 수송층의 형성)

크실렌에 고분자 화합물 HTL-3을 0.7중량%의 농도로 용해시켰다. 얻어진 크실렌 용액을 사용하여, 정공 주입층 위에 스핀 코트법에 의해 20㎚의 두께로 성막하고, 질소 가스 분위기 하에서, 핫 플레이트 위에서 180℃, 60분간 가열시킴으로써 정공 수송층을 형성했다.

(발광층의 형성)

크실렌에, 이리듐 착체 8 및 화합물 H2(이리듐 착체 8/화합물 H2=10중량%/90중량%, MA+MB=2532, MA/MB=2.59)를 3중량%의 농도로 용해시켰다. 얻어진 크실렌 용액을 사용하여, 정공 수송층 위에 스핀 코트법에 의해 80㎚의 두께로 성막하고, 질소 가스 분위기 하에서, 130℃, 10분간 가열시킴으로써 발광층을 형성했다.

(음극의 형성)

발광층을 형성한 기판을 증착기 내에서, 1.0×10^-4㎩ 이하로까지 감압한 후, 음극으로서, 발광층 위에 불화나트륨을 약 4㎚, 계속해서 불화나트륨층 위에 알루미늄을 약 80㎚ 증착했다. 증착 후, 유리 기판을 사용해서 밀봉함으로써, 발광 소자 CD3을 제작했다.

(발광 소자의 평가)

발광 소자 CD3에 전압을 인가함으로써 EL 발광이 관측되었다. 400cd/㎡에 있어서의 외부 양자 효율은 1.75%, CIE 색도 좌표(x, y)=(0.66, 0.34)였다.

<실시예 D12> 발광 소자 D12의 제작 및 평가

비교예 CD3에 있어서의 (발광층의 형성)을 하기 (발광층의 형성-D12)로 변경한 것 이외에는, 비교예 CD3과 마찬가지로 하여, 발광 소자 D12를 제작했다.

(발광층의 형성-D12)

클로로벤젠에, 이리듐 착체 9 및 화합물 H4(이리듐 착체 9/화합물 H2=10중량%/90중량%, MA+MB=3478, MA/MB=0.39)를 2.5중량%의 농도로 용해시켰다. 얻어진 클로로벤젠 용액을 사용하여, 정공 수송층 위에 스핀 코트법에 의해 80㎚의 두께로 성막하고, 질소 가스 분위기 하에서, 130℃, 10분간 가열시킴으로써 발광층을 형성했다.

(발광 소자의 평가)

발광 소자 D12에 전압을 인가함으로써 EL 발광이 관측되었다. 400cd/㎡에 있어서의 외부 양자 효율은 11.10%, CIE 색도 좌표(x, y)=(0.68, 0.32)였다.

<실시예 D13> 발광 소자 D13의 제작 및 평가

비교예 CD3에 있어서의, 이리듐 착체 8 및 화합물 H2(이리듐 착체 8/화합물 H2=10중량%/90중량%, MA+MB=2532, MA/MB=2.59) 대신에, 이리듐 착체 10 및 화합물 H4(이리듐 착체 10/화합물 H4=10중량%/90중량%, MA+MB=4190, MA/MB=0.67)를 사용한 것 이외에는, 비교예 CD3과 마찬가지로 하여, 발광 소자 D13을 제작했다.

발광 소자 D13에 전압을 인가함으로써 EL 발광이 관측되었다. 400cd/㎡에 있어서의 외부 양자 효율은 14.64%, CIE 색도 좌표(x, y)=(0.61, 0.39)였다.

<실시예 D14> 발광 소자 D14의 제작 및 평가

비교예 CD3에 있어서의, 이리듐 착체 8 및 화합물 H2(이리듐 착체 8/화합물 H2=10중량%/90중량%, MA+MB=2532, MA/MB=2.59) 대신에, 이리듐 착체 11 및 화합물 H4(이리듐 착체 11/화합물 H4=10중량%/90중량%, MA+MB=5256, MA/MB=1.10)를 사용한 것 이외에는, 비교예 CD3과 마찬가지로 하여, 발광 소자 D14를 제작했다.

발광 소자 D14에 전압을 인가함으로써 EL 발광이 관측되었다. 400cd/㎡에 있어서의 외부 양자 효율은 13.36%, CIE 색도 좌표(x, y)=(0.65, 0.35)였다.

<실시예 D15> 발광 소자 D15의 제작 및 평가

비교예 CD3에 있어서의, 이리듐 착체 8 및 화합물 H2(이리듐 착체 8/화합물 H2=10중량%/90중량%, MA+MB=2532, MA/MB=2.59) 대신에, 이리듐 착체 12 및 화합물 H4(이리듐 착체 12/화합물 H4=10중량%/90중량%, MA+MB=6200, MA/MB=1.48)를 사용한 것 이외에는, 비교예 CD3과 마찬가지로 하여, 발광 소자 D15를 제작했다.

발광 소자 D15에 전압을 인가함으로써 EL 발광이 관측되었다. 400cd/㎡에 있어서의 외부 양자 효율은 11.00%, CIE 색도 좌표(x, y)=(0.63, 0.37)이었다.

<비교예 CD4> 발광 소자 CD4의 제작 및 평가

비교예 CD3에 있어서의, 이리듐 착체 8 및 화합물 H2(이리듐 착체 8/화합물 H2=10중량%/90중량%, MA+MB=2532, MA/MB=2.59) 대신에, 이리듐 착체 11 및 화합물 H2(이리듐 착체 11/화합물 H2=10중량%/90중량%, MA+MB=3458, MA/MB=3.90)를 사용한 것 이외에는, 비교예 CD3과 마찬가지로 하여, 발광 소자 CD4를 제작했다.

발광 소자 CD4에 전압을 인가함으로써 EL 발광이 관측되었다. 400cd/㎡에 있어서의 외부 양자 효율은 0.83%, CIE 색도 좌표(x, y)=(0.62, 0.38)이었다.

<비교예 CD5> 발광 소자 CD5의 제작 및 평가

비교예 CD3에 있어서의, 이리듐 착체 8 및 화합물 H2(이리듐 착체 8/화합물 H2=10중량%/90중량%, MA+MB=2532, MA/MB=2.59) 대신에, 이리듐 착체 12 및 화합물 H2(이리듐 착체 12/화합물 H2=10중량%/90중량%, MA+MB=4401, MA/MB=5.23)를 사용한 것 이외에는, 비교예 CD3과 마찬가지로 하여, 발광 소자 CD5를 제작했다.

발광 소자 CD5에 전압을 인가함으로써 EL 발광이 관측되었다. 400cd/㎡에 있어서의 외부 양자 효율은 0.89%, CIE 색도 좌표(x, y)=(0.61, 0.38)이었다.

<비교예 CD6> 발광 소자 CD6의 제작과 평가

(양극 및 정공 주입층의 형성)

(정공 수송층의 형성)

크실렌에, 고분자 화합물 HTL-4를 0.7중량%의 농도로 용해시켰다. 얻어진 크실렌 용액을 사용하여, 정공 주입층 위에 스핀 코트법에 의해 20㎚의 두께로 성막하고, 질소 가스 분위기 하에서, 핫 플레이트 위에서 180℃, 60분간 가열시킴으로써 정공 수송층을 형성했다.

(발광층의 형성)

클로로벤젠에, 이리듐 착체 13 및 화합물 H5(이리듐 착체 13/화합물 H5=25중량%/75중량%, MA+MB=3196, MA/MB=0.33)를 2중량%의 농도로 용해시켰다. 얻어진 클로로벤젠 용액을 사용하여, 정공 수송층 위에 스핀 코트법에 의해 60㎚의 두께로 성막하고, 질소 가스 분위기 하에서, 130℃, 10분간 가열시킴으로써 발광층을 형성했다.

(전자 수송층의 형성)

2,2,3,3,4,4,5,5-옥타플루오로-1-펜탄올에, 고분자 화합물 ET1을 0.25중량%의 농도로 용해시켰다. 얻어진 2,2,3,3,4,4,5,5-옥타플루오로-1-펜탄올 용액을 사용하여, 발광층 위에 스핀 코트법에 의해 10㎚의 두께로 성막하고, 질소 가스 분위기 하에서, 130℃, 10분간 가열시킴으로써 전자 수송층을 형성했다.

(음극의 형성)

전자 수송층을 형성한 기판을 증착기 내에서, 1.0×10^-4㎩ 이하로까지 감압한 후, 음극으로서, 전자 수송층 위에 불화나트륨을 약 4㎚, 계속해서 불화나트륨층 위에 알루미늄을 약 80㎚ 증착했다. 증착 후, 유리 기판을 사용해서 밀봉함으로써, 발광 소자 CD6을 제작했다.

(발광 소자의 평가)

발광 소자 CD6에 전압을 인가함으로써 EL 발광이 관측되었다. 200cd/㎡에 있어서의 외부 양자 효율은 0.89%, CIE 색도 좌표(x, y)=(0.16, 0.22)였다.

<실시예 D16> 발광 소자 D16의 제작 및 평가

비교예 CD6에 있어서의, 이리듐 착체 13 및 화합물 H5(이리듐 착체 13/화합물 H5=25중량%/75중량%, MA+MB=3196, MA/MB=0.33) 대신에, 이리듐 착체 14 및 화합물 H5(이리듐 착체 14/화합물 H5=25중량%/75중량%, MA+MB=4218, MA/MB=0.76)를 사용한 것 이외에는, 비교예 CD6과 마찬가지로 하여, 발광 소자 D16을 제작했다.

발광 소자 D16에 전압을 인가함으로써 EL 발광이 관측되었다. 200cd/㎡에 있어서의 외부 양자 효율은 5.41%, CIE 색도 좌표(x, y)=(0.15, 0.30)이었다.

<실시예 D17> 발광 소자 D17의 제작 및 평가

비교예 CD6에 있어서의, 이리듐 착체 13 및 화합물 H5(이리듐 착체 13/화합물 H5=25중량%/75중량%, MA+MB=3196, MA/MB=0.33) 대신에, 이리듐 착체 15 및 화합물 H5(이리듐 착체 15/화합물 H5=25중량%/75중량%, MA+MB=6141, MA/MB=1.56)를 사용한 것 이외에는, 비교예 CD6과 마찬가지로 하여, 발광 소자 D17을 제작했다.

발광 소자 D17에 전압을 인가함으로써 EL 발광이 관측되었다. 200cd/㎡에 있어서의 외부 양자 효율은 3.06%, CIE 색도 좌표(x, y)=(0.15, 0.29)였다.

<실시예 D18> 발광 소자 D18의 제작 및 평가

비교예 CD6에 있어서의, 이리듐 착체 13 및 화합물 H5(이리듐 착체 13/화합물 H5=25중량%/75중량%, MA+MB=3196, MA/MB=0.33) 대신에, 이리듐 착체 16 및 화합물 H5(이리듐 착체 16/화합물 H5=25중량%/75중량%, MA+MB=4864, MA/MB=1.02)를 사용한 것 이외에는, 비교예 CD6과 마찬가지로 하여, 발광 소자 D18을 제작했다.

발광 소자 D18에 전압을 인가함으로써 EL 발광이 관측되었다. 50cd/㎡에 있어서의 외부 양자 효율은 7.20%, CIE 색도 좌표(x, y)=(0.18, 0.39)였다.

<실시예 D19> 발광 소자 D19의 제작 및 평가

비교예 CD6에 있어서의, 이리듐 착체 13 및 화합물 H5(이리듐 착체 13/화합물 H5=25중량%/75중량%, MA+MB=3196, MA/MB=0.33) 대신에, 이리듐 착체 17 및 화합물 H5(이리듐 착체 17/화합물 H5=25중량%/75중량%, MA+MB=3734, MA/MB=0.55)를 사용한 것 이외에는, 비교예 CD6과 마찬가지로 하여, 발광 소자 D19를 제작했다.

발광 소자 D19에 전압을 인가함으로써 EL 발광이 관측되었다. 50cd/㎡에 있어서의 외부 양자 효율은 2.80%, CIE 색도 좌표(x, y)=(0.18, 0.39)였다.

<비교예 CD7> 발광 소자 CD7의 제작 및 평가

비교예 CD6에 있어서의, 이리듐 착체 13 및 화합물 H5(이리듐 착체 13/화합물 H5=25중량%/75중량%, MA+MB=3196, MA/MB=0.33) 대신에, 이리듐 착체 18예비 화합물 H6(이리듐 착체 18/화합물 H6=25중량%/75중량%, MA+MB=1796, MA/MB=1.95)를 사용한 것 이외에는, 비교예 CD6과 마찬가지로 하여, 발광 소자 CD7을 제작했다.

발광 소자 CD7에 전압을 인가함으로써 EL 발광이 관측되었다. 50cd/㎡에 있어서의 외부 양자 효율은 0.60%, CIE 색도 좌표(x, y)=(0.20, 0.40)이었다.

<실시예 D20> 발광 소자 D20의 제작과 평가

(양극 및 정공 주입층의 형성)

(정공 수송층의 형성)

크실렌에, 고분자 화합물 HTL-3을 0.7중량%의 농도로 용해시켰다. 얻어진 크실렌 용액을 사용하여, 정공 주입층 위에 스핀 코트법에 의해 20㎚의 두께로 성막하고, 질소 가스 분위기 하에서, 핫 플레이트 위에서 180℃, 60분간 가열시킴으로써 정공 수송층을 형성했다.

(발광층의 형성)

클로로벤젠에, 이리듐 착체 16 및 화합물 H5(이리듐 착체 16/화합물 H5=25중량%/75중량%, MA+MB=4864, MA/MB=1.02)을 2 중량%의 농도로 용해시켰다. 얻어진 클로로벤젠 용액을 사용하여, 정공 수송층 위에 스핀 코트법에 의해 80㎚의 두께로 성막하고, 질소 가스 분위기 하에서, 130℃, 10분간 가열시킴으로써 발광층을 형성했다.

(전자 수송층의 형성)

(음극의 형성)

전자 수송층을 형성한 기판을 증착기 내에서, 1.0×10^-4㎩ 이하로까지 감압한 후, 음극으로서, 전자 수송층 위에 불화나트륨을 약 4㎚, 계속해서 불화나트륨층 위에 알루미늄을 약 80㎚ 증착했다. 증착 후, 유리 기판을 사용해서 밀봉함으로써, 발광 소자 D20을 제작했다.

(발광 소자의 평가)

발광 소자 D20에 전압을 인가함으로써 EL 발광이 관측되었다. 200cd/㎡에 있어서의 외부 양자 효율은 7.82%, CIE 색도 좌표(x, y)=(0.19, 0.44)였다.

<실시예 D21> 발광 소자 D21의 제작과 평가

실시예 D20에 있어서의, 이리듐 착체 16 및 화합물 H5(이리듐 착체 16/화합물 H5=25중량%/75중량%, MA+MB=4864, MA/MB=1.02) 대신에, 이리듐 착체 17 및 화합물 H5(이리듐 착체 17/화합물 H5=25중량%/75중량%, MA+MB=3734, MA/MB=0.55)를 사용한 것 이외에는, 실시예 D20과 마찬가지로 하여, 발광 소자 D21을 제작했다.

발광 소자 D21에 전압을 인가함으로써 EL 발광이 관측되었다. 200cd/㎡에 있어서의 외부 양자 효율은 3.17%, CIE 색도 좌표(x, y)=(0.19, 0.44)였다.

Claims

양극과,
음극과,
양극 및 음극 사이에 설치된 발광층과,
양극 및 발광층 사이에 설치된 정공 수송층을 갖는 발광 소자이며,
발광층이, 식 (A)로 표시되는 이리듐 착체 (A)와, 전형 원소로 구성되는 복소환식 화합물 (B)를 함유하는 층이고, 복소환식 화합물 (B)가, 식 (B)로 표시되는 복소환식 화합물이며,
정공 수송층이, 가교 재료의 가교체를 함유하는 층이고,
이리듐 착체 (A)의 분자량 (MA)와 복소환식 화합물 (B)의 분자량 (MB)가 식 (M1-1) 및 식 (M2-1)을 충족하는, 발광 소자.
2700≤MA+MB≤10000 (M1-1)
0.35≤MA/MB≤3.00 (M2-1)

[식 중,
n¹은 1 이상의 정수를 나타내고, n²는 0 이상의 정수를 나타내고, n¹+n²는 3이다.
E¹ 및 E²는 각각 독립적으로, 탄소 원자 또는 질소 원자를 나타낸다. 단, E¹ 및 E² 중 적어도 한쪽은 탄소 원자이다.
환 R¹은 방향족 복소환을 나타내고, 이 환은 치환기로서 할로겐 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴옥시기, 아릴기, 피리딜기, 피리미디닐기, 트리아지닐기 또는 치환 아미노기를 갖고 있어도 되고, 이들 기는 치환기로서 할로겐 원자, 시아노기, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴옥시기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 알키닐기 또는 시클로알키닐기를 갖고 있어도 되는 알킬기, 치환기로서 할로겐 원자, 시아노기, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴옥시기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 알키닐기 또는 시클로알키닐기를 갖고 있어도 되는 시클로알킬기, 또는 치환기로서 할로겐 원자, 시아노기, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴옥시기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 알키닐기 또는 시클로알키닐기를 갖고 있어도 되는 아릴기를 더 갖고 있어도 된다. 환 R¹에 있어서 방향족 복소환이 갖고 있어도 되는 치환기가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이해도 되고, 서로 결합하여, 각각이 결합하는 원자와 함께 환을 형성하고 있어도 된다. 환 R¹이 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이해도 된다.
환 R²는 방향족 탄화수소환 또는 방향족 복소환을 나타내고, 이들 환은 치환기로서 할로겐 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴옥시기, 아릴기, 피리딜기, 피리미디닐기, 트리아지닐기 또는 치환 아미노기를 갖고 있어도 되고, 이들 기는 치환기로서 할로겐 원자, 시아노기, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴옥시기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 알키닐기 또는 시클로알키닐기를 갖고 있어도 되는 알킬기, 치환기로서 할로겐 원자, 시아노기, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴옥시기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 알키닐기 또는 시클로알키닐기를 갖고 있어도 되는 시클로알킬기, 또는 치환기로서 할로겐 원자, 시아노기, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴옥시기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 알키닐기 또는 시클로알키닐기를 갖고 있어도 되는 아릴기를 더 갖고 있어도 된다. 환 R²에 있어서 방향족 탄화수소환 또는 방향족 복소환이 갖고 있어도 되는 치환기가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이해도 되고, 서로 결합하여, 각각이 결합하는 원자와 함께 환을 형성하고 있어도 된다. 환 R²가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이해도 된다.
환 R¹이 갖고 있어도 되는 치환기와 환 R²가 갖고 있어도 되는 치환기는, 서로 결합하여, 각각이 결합하는 원자와 함께 환을 형성하고 있어도 된다.
A¹-G¹-A²는 음이온성의 2좌 배위자를 나타낸다. A¹ 및 A²는 각각 독립적으로, 탄소 원자, 산소 원자 또는 질소 원자를 나타내고, 이들 원자는 환을 구성하는 원자여도 된다. G¹은 단결합 또는, A¹ 및 A²와 함께 2좌 배위자를 구성하는 원자단을 나타낸다. A¹-G¹-A²가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이해도 된다.]

[식 중,
n^B1은 1 이상의 정수를 나타낸다.
Ar^B1은 피리딘환, 피리미딘환 또는 트리아진환을 나타내고, 이들 환은 치환기를 갖고 있어도 된다.
Ar^B2는 식 (D-A), (D-B) 또는 (D-C)로 표시되는 기를 나타낸다. Ar^B2가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이해도 된다.]

[식 중,
m^DA1, m^DA2 및 m^DA3은 각각 독립적으로, 0 이상의 정수를 나타낸다.
G^DA는 질소 원자, 방향족 탄화수소기 또는 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
Ar^DA1, Ar^DA2 및 Ar^DA3은 각각 독립적으로, 아릴렌기 또는 2가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. Ar^DA1, Ar^DA2 및 Ar^DA3이 복수인 경우, 그들은 각각 동일하거나 상이해도 된다.
T^DA는 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. 복수인 T^DA는 동일하거나 상이해도 된다.]

[식 중,
m^DA1, m^DA2, m^DA3, m^DA4, m^DA5, m^DA6 및 m^DA7은 각각 독립적으로, 0 이상의 정수를 나타낸다.
G^DA는 질소 원자, 방향족 탄화수소기 또는 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. 복수인 G^DA는 동일하거나 상이해도 된다.
Ar^DA1, Ar^DA2, Ar^DA3, Ar^DA4, Ar^DA5, Ar^DA6 및 Ar^DA7은 각각 독립적으로, 아릴렌기 또는 2가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. Ar^DA1, Ar^DA2, Ar^DA3, Ar^DA4, Ar^DA5, Ar^DA6 및 Ar^DA7이 복수인 경우, 그들은 각각 동일하거나 상이해도 된다.
T^DA는 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. 복수인 T^DA는 동일하거나 상이해도 된다.]

[식 중,
m^DA1은 0 이상의 정수를 나타낸다.
Ar^DA1은 아릴렌기 또는 2가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. Ar^DA1이 복수인 경우, 그들은 동일하거나 상이해도 된다.
T^DA는 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.]
제1항에 있어서, 상기 분자량 (MA)와 상기 분자량 (MB)가 식 (M1-2) 및 식 (M2-2)를 충족하는, 발광 소자.
3400≤MA+MB≤7000 (M1-2)
0.35≤MA/MB≤2.00 (M2-2)
제2항에 있어서, 상기 분자량 (MA)와 상기 분자량 (MB)가 식 (M1-3) 및 식 (M2-3)을 충족하는, 발광 소자.
4000≤MA+MB≤6000 (M1-3)
0.65≤MA/MB≤1.30 (M2-3)
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분자량 (MA)가 1200 이상 4000 이하인, 발광 소자.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 발광층과 상기 정공 수송층이 인접하고 있는, 발광 소자.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 식 (A)로 표시되는 이리듐 착체가, 식 (A-A)로 표시되는 이리듐 착체 또는 식 (A-B)로 표시되는 이리듐 착체인, 발광 소자.

[식 중,
n¹, n², E¹ 및 A¹-G¹-A²는 상기와 동일한 의미를 나타낸다.
E^11A, E^12A, E^13A, E^21A, E^22A, E^23A 및 E^24A는 각각 독립적으로, 질소 원자 또는 탄소 원자를 나타낸다. E^11A, E^12A, E^13A, E^21A, E^22A, E^23A 및 E^24A가 복수 존재하는 경우, 그들은 각각 동일하거나 상이해도 된다. E^11A가 질소 원자인 경우, R^11A는 존재하거나 존재하지 않아도 된다. E^12A가 질소 원자인 경우, R^12A는 존재하거나 존재하지 않아도 된다. E^13A가 질소 원자인 경우, R^13A는 존재하거나 존재하지 않아도 된다. E^21A가 질소 원자인 경우, R^21A는 존재하지 않는다. E^22A가 질소 원자인 경우, R^22A는 존재하지 않는다. E^23A가 질소 원자인 경우, R^23A는 존재하지 않는다. E^24A가 질소 원자인 경우, R^24A는 존재하지 않는다.
R^11A, R^12A, R^13A, R^21A, R^22A, R^23A 및 R^24A는 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기, 아릴옥시기, 피리딜기, 피리미디닐기, 트리아지닐기, 치환 아미노기 또는 할로겐 원자를 나타내고, 이들 기는 치환기로서 할로겐 원자, 시아노기, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴옥시기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 알키닐기 또는 시클로알키닐기를 갖고 있어도 되는 알킬기, 치환기로서 할로겐 원자, 시아노기, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴옥시기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 알키닐기 또는 시클로알키닐기를 갖고 있어도 되는 시클로알킬기, 또는 치환기로서 할로겐 원자, 시아노기, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴옥시기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 알키닐기 또는 시클로알키닐기를 갖고 있어도 되는 아릴기를 갖고 있어도 된다. R^11A, R^12A, R^13A, R^21A, R^22A, R^23A 및 R^24A가 복수 존재하는 경우, 그들은 각각 동일하거나 상이해도 된다. R^11A와 R^12A, R^12A와 R^13A, R^11A와 R^21A, R^21A와 R^22A, R^22A와 R^23A, 및 R^23A와 R^24A는 각각 결합하여, 각각이 결합하는 원자와 함께 환을 형성하고 있어도 된다.
환 R^1A는, 질소 원자, E¹, E^11A, E^12A 및 E^13A로 구성되는 트리아졸환 또는 디아졸환을 나타낸다.
환 R^2A는, 2개의 탄소 원자, E^21A, E^22A, E^23A 및 E^24A로 구성되는 벤젠환, 피리딘환 또는 피리미딘환을 나타낸다.]

[식 중,
n¹, n² 및 A¹-G¹-A²는 상기와 동일한 의미를 나타낸다.
E^11B, E^12B, E^13B, E^14B, E^21B, E^22B, E^23B 및 E^24B는 각각 독립적으로, 질소 원자 또는 탄소 원자를 나타낸다. E^11B, E^12B, E^13B, E^14B, E^21B, E^22B, E^23B 및 E^24B가 복수 존재하는 경우, 그들은 각각 동일하거나 상이해도 된다. E^11B가 질소 원자인 경우, R^11B는 존재하지 않는다. E^12B가 질소 원자인 경우, R^12B는 존재하지 않는다. E^13B가 질소 원자인 경우, R^13B는 존재하지 않는다. E^14B가 질소 원자인 경우, R^14B는 존재하지 않는다. E^21B가 질소 원자인 경우, R^21B는 존재하지 않는다. E^22B가 질소 원자인 경우, R^22B는 존재하지 않는다. E^23B가 질소 원자인 경우, R^23B는 존재하지 않는다. E^24B가 질소 원자인 경우, R^24B는 존재하지 않는다.
R^11B, R^12B, R^13B, R^14B, R^21B, R^22B, R^23B 및 R^24B는 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기, 아릴옥시기, 피리딜기, 피리미디닐기, 트리아지닐기, 치환 아미노기 또는 할로겐 원자를 나타내고, 이들 기는 치환기로서 할로겐 원자, 시아노기, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴옥시기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 알키닐기 또는 시클로알키닐기를 갖고 있어도 되는 알킬기, 치환기로서 할로겐 원자, 시아노기, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴옥시기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 알키닐기 또는 시클로알키닐기를 갖고 있어도 되는 시클로알킬기, 또는 치환기로서 할로겐 원자, 시아노기, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴옥시기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 알키닐기 또는 시클로알키닐기를 갖고 있어도 되는 아릴기를 갖고 있어도 된다. R^11B, R^12B, R^13B, R^14B, R^21B, R^22B, R^23B 및 R^24B가 복수 존재하는 경우, 그들은 각각 동일하거나 상이해도 된다. R^11B와 R^12B, R^12B와 R^13B, R^13B와 R^14B, R^11B와 R^21B, R^21B와 R^22B, R^22B와 R^23B, 및 R^23B와 R^24B는 각각 결합하여, 각각이 결합하는 원자와 함께 환을 형성하고 있어도 된다.
환 R^1B는, 질소 원자, 탄소 원자, E^11B, E^12B, E^13B 및 E^14B로 구성되는 피리딘환 또는 피리미딘환을 나타낸다.
환 R^2B는, 2개의 탄소 원자, E^21B, E^22B, E^23B 및 E^24B로 구성되는 벤젠환, 피리딘환 또는 피리미딘환을 나타낸다.]
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 식 (B)로 표시되는 복소환식 화합물이 식 (B-1), (B-2), (B-3) 또는 (B-4)로 표시되는 복소환식 화합물인, 발광 소자.

[식 중, Ar^B2는 상기와 동일한 의미를 나타낸다.]
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 식 (B)로 표시되는 복소환식 화합물에서의 Ar^B1이, 치환기를 갖고 있어도 되는 트리아진환인, 발광 소자.
제7항에 있어서, 상기 식 (B)로 표시되는 복소환식 화합물이 상기 식 (B-4)로 표시되는 복소환식 화합물인, 발광 소자.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가교 재료가,
가교기 A군에서 선택되는 적어도 1종의 가교기를 갖는 저분자 화합물, 또는 가교기 A군에서 선택되는 적어도 1종의 가교기를 갖는 가교 구성 단위를 포함하는 고분자 화합물인, 발광 소자.
(가교기 A군)

[식 중, R^XL은 메틸렌기, 산소 원자 또는 황 원자를 나타내고, n^XL은 0 내지 5의 정수를 나타낸다. R^XL이 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이해도 되고, n^XL이 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이해도 된다. *1은 결합 위치를 나타낸다. 이들 가교기는 치환기를 갖고 있어도 된다.]
제10항에 있어서, 상기 가교 재료가, 가교기 A군에서 선택되는 적어도 1종의 가교기를 갖는 가교 구성 단위를 포함하는 고분자 화합물인, 발광 소자.
제11항에 있어서, 상기 가교 구성 단위가, 식 (2)로 표시되는 구성 단위 또는 식 (2')로 표시되는 구성 단위인, 발광 소자.

[식 중,
nA는 0 내지 5의 정수를 나타내고, n은 1 또는 2를 나타낸다.
Ar³은 방향족 탄화수소기 또는 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
L^A는 알킬렌기, 시클로알킬렌기, 아릴렌기, 2가의 복소환기, -NR'-로 표시되는 기, 산소 원자 또는 황 원자를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. R'는 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. L^A가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이해도 된다.
X는 가교기 A군에서 선택되는 가교기를 나타낸다. X가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이해도 된다.]

[식 중,
mA는 0 내지 5의 정수를 나타내고, m은 1 내지 4의 정수를 나타내고, c는 0 또는 1의 정수를 나타낸다. mA가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이해도 된다.
Ar⁵는 방향족 탄화수소기, 복소환기, 또는 적어도 1종의 방향족 탄화수소환과 적어도 1종의 복소환이 직접 결합한 기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
Ar⁴ 및 Ar⁶은 각각 독립적으로, 아릴렌기 또는 2가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
Ar⁴, Ar⁵ 및 Ar⁶은 각각, 당해 기가 결합하고 있는 질소 원자에 결합하고 있는 당해 기 이외의 기와, 직접 또는 산소 원자 혹은 황 원자를 통해서 결합하여, 환을 형성하고 있어도 된다.
K^A는 알킬렌기, 시클로알킬렌기, 아릴렌기, 2가의 복소환기, -NR'-로 표시되는 기, 산소 원자 또는 황 원자를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. R'는 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. K^A가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이해도 된다.
X'는 가교기 A군에서 선택되는 가교기, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. 단, 적어도 1개의 X'는 가교기 A군에서 선택되는 가교기이다.]
이리듐 착체 (A)와, 전형 원소로 구성되는 복소환식 화합물 (B)를 함유하는 조성물이며,
이리듐 착체 (A)가, 식 (A)로 표시되는 이리듐 착체이고, 복소환식 화합물 (B)가, 식 (B)로 표시되는 복소환식 화합물이며,
이리듐 착체 (A)의 분자량 (MA)와 복소환식 화합물 (B)의 분자량 (MB)가 식 (M1-1) 및 식 (M2-1)을 충족하는, 조성물.
2700≤MA+MB≤10000 (M1-1)
0.35≤MA/MB≤3.00 (M2-1)

[식 중,
n¹은 1 이상의 정수를 나타내고, n²는 0 이상의 정수를 나타내고, n¹+n²는 3이다.
E¹ 및 E²는 각각 독립적으로, 탄소 원자 또는 질소 원자를 나타낸다. 단, E¹ 및 E² 중 적어도 한쪽은 탄소 원자이다.
환 R¹은 방향족 복소환을 나타내고, 이 환은 치환기로서 할로겐 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴옥시기, 아릴기, 피리딜기, 피리미디닐기, 트리아지닐기 또는 치환 아미노기를 갖고 있어도 되고, 이들 기는 치환기로서 할로겐 원자, 시아노기, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴옥시기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 알키닐기 또는 시클로알키닐기를 갖고 있어도 되는 알킬기, 치환기로서 할로겐 원자, 시아노기, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴옥시기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 알키닐기 또는 시클로알키닐기를 갖고 있어도 되는 시클로알킬기, 또는 치환기로서 할로겐 원자, 시아노기, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴옥시기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 알키닐기 또는 시클로알키닐기를 갖고 있어도 되는 아릴기를 더 갖고 있어도 된다. 환 R¹에 있어서 방향족 복소환이 갖고 있어도 되는 치환기가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이해도 되고, 서로 결합하여, 각각이 결합하는 원자와 함께 환을 형성하고 있어도 된다. 환 R¹이 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이해도 된다.
환 R²는 방향족 탄화수소환 또는 방향족 복소환을 나타내고, 이들 환은 치환기로서 할로겐 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴옥시기, 아릴기, 피리딜기, 피리미디닐기, 트리아지닐기 또는 치환 아미노기를 갖고 있어도 되고, 이들 기는 치환기로서 할로겐 원자, 시아노기, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴옥시기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 알키닐기 또는 시클로알키닐기를 갖고 있어도 되는 알킬기, 치환기로서 할로겐 원자, 시아노기, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴옥시기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 알키닐기 또는 시클로알키닐기를 갖고 있어도 되는 시클로알킬기, 또는 치환기로서 할로겐 원자, 시아노기, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴옥시기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 알키닐기 또는 시클로알키닐기를 갖고 있어도 되는 아릴기를 더 갖고 있어도 된다. 환 R²에 있어서 방향족 탄화수소환 또는 방향족 복소환이 갖고 있어도 되는 치환기가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이해도 되고, 서로 결합하여, 각각이 결합하는 원자와 함께 환을 형성하고 있어도 된다. 환 R²가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이해도 된다.
환 R¹이 갖고 있어도 되는 치환기와 환 R²가 갖고 있어도 되는 치환기는, 서로 결합하여, 각각이 결합하는 원자와 함께 환을 형성하고 있어도 된다.
A¹-G¹-A²는 음이온성의 2좌 배위자를 나타낸다. A¹ 및 A²는 각각 독립적으로, 탄소 원자, 산소 원자 또는 질소 원자를 나타내고, 이들 원자는 환을 구성하는 원자여도 된다. G¹은 단결합 또는, A¹ 및 A²와 함께 2좌 배위자를 구성하는 원자단을 나타낸다. A¹-G¹-A²가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이해도 된다.]

[식 중,
n^B1은 1 이상의 정수를 나타낸다.
Ar^B1은 피리딘환, 피리미딘환 또는 트리아진환을 나타내고, 이들 환은 치환기를 갖고 있어도 된다.
Ar^B2는 식 (D-A), (D-B) 또는 (D-C)로 표시되는 기를 나타낸다. Ar^B2가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이해도 된다.]

[식 중,
m^DA1, m^DA2 및 m^DA3은 각각 독립적으로, 0 이상의 정수를 나타낸다.
G^DA는 질소 원자, 방향족 탄화수소기 또는 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
Ar^DA1, Ar^DA2 및 Ar^DA3은 각각 독립적으로, 아릴렌기 또는 2가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. Ar^DA1, Ar^DA2 및 Ar^DA3이 복수인 경우, 그들은 각각 동일하거나 상이해도 된다.
T^DA는 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. 복수인 T^DA는 동일하거나 상이해도 된다.]

[식 중,
m^DA1, m^DA2, m^DA3, m^DA4, m^DA5, m^DA6 및 m^DA7은 각각 독립적으로, 0 이상의 정수를 나타낸다.
G^DA는 질소 원자, 방향족 탄화수소기 또는 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. 복수인 G^DA는 동일하거나 상이해도 된다.
Ar^DA1, Ar^DA2, Ar^DA3, Ar^DA4, Ar^DA5, Ar^DA6 및 Ar^DA7은 각각 독립적으로, 아릴렌기 또는 2가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. Ar^DA1, Ar^DA2, Ar^DA3, Ar^DA4, Ar^DA5, Ar^DA6 및 Ar^DA7이 복수인 경우, 그들은 각각 동일하거나 상이해도 된다.
T^DA는 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. 복수인 T^DA는 동일하거나 상이해도 된다.]

[식 중,
m^DA1은 0 이상의 정수를 나타낸다.
Ar^DA1은 아릴렌기 또는 2가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. Ar^DA1이 복수인 경우, 그들은 동일하거나 상이해도 된다.
T^DA는 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.]
제13항에 있어서, 상기 분자량 (MA)와 상기 분자량 (MB)가 식 (M1-3) 및 식 (M2-3)을 충족하는, 조성물.
4000≤MA+MB≤6000 (M1-3)
0.65≤MA/MB≤1.30 (M2-3)
제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 분자량 (MA)가 1200 이상 4000 이하인, 조성물.
제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 식 (B)로 표시되는 복소환식 화합물이 식 (B-1), (B-2), (B-3) 또는 (B-4)로 표시되는 복소환식 화합물인, 조성물.

[식 중, Ar^B2는 상기와 동일한 의미를 나타낸다.]
제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 식 (B)로 표시되는 복소환식 화합물에서의 Ar^B1이, 치환기를 갖고 있어도 되는 트리아진환인, 조성물.
제16항에 있어서, 상기 식 (B)로 표시되는 복소환식 화합물이 상기 식 (B-4)로 표시되는 복소환식 화합물인, 조성물.