KR102072705B1 - 유기 화합물, 발광 소자, 발광 장치, 전자 기기, 및 조명 장치 - Google Patents

유기 화합물, 발광 소자, 발광 장치, 전자 기기, 및 조명 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102072705B1
KR102072705B1 KR1020180086687A KR20180086687A KR102072705B1 KR 102072705 B1 KR102072705 B1 KR 102072705B1 KR 1020180086687 A KR1020180086687 A KR 1020180086687A KR 20180086687 A KR20180086687 A KR 20180086687A KR 102072705 B1 KR102072705 B1 KR 102072705B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light emitting
substituted
formula
unsubstituted
emitting element
Prior art date
Application number
KR1020180086687A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190013567A (ko
Inventor
도모야 야마구치
히데코 요시즈미
히로미쓰 기도
사토시 세오
도시키 사사키
Original Assignee
가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 filed Critical 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼
Publication of KR20190013567A publication Critical patent/KR20190013567A/ko
Priority to KR1020200010049A priority Critical patent/KR102280378B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102072705B1 publication Critical patent/KR102072705B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D491/00—Heterocyclic compounds containing in the condensed ring system both one or more rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms and one or more rings having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by groups C07D451/00 - C07D459/00, C07D463/00, C07D477/00 or C07D489/00
    • C07D491/02—Heterocyclic compounds containing in the condensed ring system both one or more rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms and one or more rings having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by groups C07D451/00 - C07D459/00, C07D463/00, C07D477/00 or C07D489/00 in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D491/04—Ortho-condensed systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D491/00—Heterocyclic compounds containing in the condensed ring system both one or more rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms and one or more rings having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by groups C07D451/00 - C07D459/00, C07D463/00, C07D477/00 or C07D489/00
    • C07D491/02—Heterocyclic compounds containing in the condensed ring system both one or more rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms and one or more rings having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by groups C07D451/00 - C07D459/00, C07D463/00, C07D477/00 or C07D489/00 in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D491/04—Ortho-condensed systems
    • C07D491/044—Ortho-condensed systems with only one oxygen atom as ring hetero atom in the oxygen-containing ring
    • C07D491/048—Ortho-condensed systems with only one oxygen atom as ring hetero atom in the oxygen-containing ring the oxygen-containing ring being five-membered
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D495/00—Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D495/02—Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D495/04—Ortho-condensed systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D519/00—Heterocyclic compounds containing more than one system of two or more relevant hetero rings condensed among themselves or condensed with a common carbocyclic ring system not provided for in groups C07D453/00 or C07D455/00
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • H01L51/0071—
    • H01L51/5012—
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H10K50/12—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers comprising dopants
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H10K50/125—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers specially adapted for multicolour light emission, e.g. for emitting white light
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/14—Carrier transporting layers
    • H10K50/15—Hole transporting layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/17—Carrier injection layers
    • H10K50/171—Electron injection layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/80—Constructional details
    • H10K50/805—Electrodes
    • H10K50/81—Anodes
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/80—Constructional details
    • H10K50/805—Electrodes
    • H10K50/82—Cathodes
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/615—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/615—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene
    • H10K85/622—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene containing four rings, e.g. pyrene
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/631—Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6572—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only nitrogen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. phenanthroline or carbazole
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6574—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only oxygen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. cumarine dyes
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6576—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only sulfur in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. benzothiophene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1003—Carbocyclic compounds
    • C09K2211/1007—Non-condensed systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1003—Carbocyclic compounds
    • C09K2211/1011—Condensed systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1029—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1044—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing two nitrogen atoms as heteroatoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1088—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing oxygen as the only heteroatom
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1092—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing sulfur as the only heteroatom
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/14—Carrier transporting layers
    • H10K50/15—Hole transporting layers
    • H10K50/156—Hole transporting layers comprising a multilayered structure
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/14—Carrier transporting layers
    • H10K50/16—Electron transporting layers
    • H10K50/166—Electron transporting layers comprising a multilayered structure

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Nitrogen Condensed Heterocyclic Rings (AREA)
  • Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Oxygen Or Sulfur (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Nitrogen And Oxygen Or Sulfur-Condensed Heterocyclic Ring Systems (AREA)

Abstract

본 발명은 신규 유기 화합물인 퓨로피라진 유도체를 제공한다.
퓨로피라진 골격을 갖고, 하기 일반식(G1)으로 나타내어지는 유기 화합물이다.
Figure 112018073634422-pat00161

또한, 일반식(G1)에서, Q는 산소 또는 황을 나타낸다. 또한, Ar1은 치환 또는 비치환된 축합 방향 고리를 나타낸다. 또한, R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 또는 총 탄소수 1 내지 100의 기를 나타내고, R1 및 R2 중 적어도 한쪽은 정공 수송 골격을 갖는다.

Description

유기 화합물, 발광 소자, 발광 장치, 전자 기기, 및 조명 장치{ORGANIC COMPOUND, LIGHT-EMITTING ELEMENT, LIGHT-EMITTING DEVICE, ELECTRONIC DEVICE, AND LIGHTING DEVICE}
본 발명의 일 형태는 유기 화합물, 발광 소자, 발광 장치, 전자 기기, 및 조명 장치에 관한 것이다. 다만, 본 발명의 일 형태는 상술한 기술분야에 한정되지 않는다. 즉, 본 발명의 일 형태는 물건, 방법, 제작 방법, 또는 구동 방법에 관한 것이다. 또는, 본 발명의 일 형태는 공정(process), 기계(machine), 제품(manufacture), 또는 조성물(composition of matter)에 관한 것이다. 또한, 구체적으로는 반도체 장치, 표시 장치, 액정 표시 장치 등을 일례로서 들 수 있다.
한 쌍의 전극 사이에 EL층을 끼운 발광 소자(유기 EL 소자라고도 함)는, 박형, 경량, 입력 신호에 대한 고속 응답성, 저소비전력 등의 특성을 갖기 때문에, 이들이 적용된 디스플레이는 차세대 플랫 패널 디스플레이로서 주목을 받고 있다.
발광 소자는 한 쌍의 전극 사이에 전압을 인가함으로써, 각 전극으로부터 주입된 전자 및 정공이 EL층에서 재결합하여, EL층에 포함되는 발광 물질(유기 화합물)이 여기 상태가 되고, 그 여기 상태가 기저 상태로 되돌아갈 때 발광한다. 또한, 여기 상태의 종류로서는, 단일항 여기 상태(S*)와 삼중항 여기 상태(T*)가 있고, 단일항 여기 상태로부터의 발광이 형광이라고, 그리고 삼중항 여기 상태로부터의 발광이 인광이라고 불리고 있다. 또한, 발광 소자에서의 그들의 통계적인 생성 비율은 S*:T*=1:3인 것으로 생각된다. 발광 물질로부터 얻어지는 발광 스펙트럼은 그 발광 물질 특유의 것이고, 상이한 종류의 유기 화합물을 발광 물질로서 사용함으로써, 다양한 색의 광을 나타내는 발광 소자를 얻을 수 있다.
유기 화합물로서는, 여태까지 많은 종류의 물질이나 그 합성 방법 등이 개발되고 있고, 그 용도나 개발 분야는 다양하다. 생화학의 분야에서는, 나프토퓨로피라진 골격을 갖는 물질을 용이하게 합성하는 방법이 보고되어 있다(예를 들어, 비특허문헌 1 참조).
그러나, 이 나프토퓨로피라진 골격을 갖는 물질을 원료로 하여 새로운 물질을 개발한다는 보고는 아직 없다.
K. Shiva Kumar, Raju Adepu, Ravikumar Kapavarapu, D. Rambabu, G. Rama Krishna, C. Malla Reddy, K. Krishna Priya, Kishore V.L. Parsa, Manojit Pal, "AlCl3 induced C-arylation/cyclization in a single pot: a new route to benzofuran fused N-heterocycles of pharmacological interest", Tetrahedron Letters, 2012, Vol.53, p.1134-1138.
그러므로, 본 발명의 일 형태에서는, 퓨로피라진 골격(나프토퓨로피라진을 포함함)을 갖는 물질을 원료로 하는 신규 유기 화합물을 제공한다. 또한, 본 발명의 다른 일 형태에서는, 신규 유기 화합물인 퓨로피라진 유도체를 제공한다. 또한, 본 발명의 일 형태에서는, 발광 소자에 사용할 수 있는 신규 유기 화합물을 제공한다. 또한, 본 발명의 일 형태에서는, 발광 소자의 EL층에 사용할 수 있는 신규 유기 화합물을 제공한다. 또한, 본 발명의 일 형태인 신규 유기 화합물을 사용한 신뢰성이 높은 신규 발광 소자를 제공한다. 또한, 신규 발광 장치, 신규 전자 기기, 또는 신규 조명 장치를 제공한다. 또한, 이들 과제의 기재는 다른 과제의 존재를 방해하는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 일 형태는 이들 과제 모두를 반드시 해결할 필요는 없다. 또한, 이들 외의 과제는 명세서, 도면, 청구항 등의 기재로부터 저절로 명백해지는 것이며, 명세서, 도면, 청구항 등의 기재로부터 이들 외의 과제를 추출할 수 있다.
본 발명의 일 형태는 하기 일반식(G1)으로 나타내어지는 유기 화합물이다.
[화학식 1]
Figure 112018073634422-pat00001
상기 일반식(G1)에서, Q는 산소 또는 황을 나타낸다. 또한, Ar1은 치환 또는 비치환된 축합 방향 고리를 나타낸다. 또한, R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 또는 총 탄소수 1 내지 100의 기를 나타내고, R1 및 R2 중 적어도 한쪽은 정공 수송 골격을 갖는다.
또한, 본 발명의 다른 일 형태는 하기 일반식(G1)으로 나타내어지는 유기 화합물이다.
[화학식 2]
Figure 112018073634422-pat00002
상기 일반식(G1)에서, Q는 산소 또는 황을 나타낸다. 또한, Ar1은 치환 또는 비치환된 나프탈렌, 치환 또는 비치환된 페난트렌, 및 치환 또는 비치환된 크리센 중 어느 하나를 나타낸다. 또한, R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 또는 총 탄소수 1 내지 100의 기를 나타내고, R1 및 R2 중 적어도 한쪽은 정공 수송 골격을 갖는다.
또한, 본 발명의 다른 일 형태는 하기 일반식(G1)으로 나타내어지는 유기 화합물이다.
[화학식 3]
Figure 112018073634422-pat00003
상기 일반식(G1)에서, Q는 산소 또는 황을 나타낸다. 또한, Ar1은 치환 또는 비치환된 축합 방향 고리를 나타낸다. 또한, R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 또는 총 탄소수 1 내지 100의 기를 나타내고, R1 및 R2 중 적어도 한쪽은 축합 고리를 포함하는 기이다.
또한, 본 발명의 다른 일 형태는 하기 일반식(G1)으로 나타내어지는 유기 화합물이다.
[화학식 4]
Figure 112018073634422-pat00004
상기 일반식(G1)에서, Q는 산소 또는 황을 나타낸다. 또한, Ar1은 치환 또는 비치환된 나프탈렌, 치환 또는 비치환된 페난트렌, 및 치환 또는 비치환된 크리센 중 어느 하나를 나타낸다. 또한, R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 또는 총 탄소수 1 내지 100의 기를 나타내고, R1 및 R2 중 적어도 한쪽은 축합 고리를 포함하는 기이다.
또한, 상기 일반식(G1)에서, Ar1은 하기 일반식(t1) 내지 일반식(t3) 중 어느 하나로 나타내어지는 것을 특징으로 한다.
[화학식 5]
Figure 112018073634422-pat00005
상기 일반식(t1) 내지 일반식(t3)에서, R3 내지 R24는 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 7의 사이클로알킬기, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기 중 어느 하나를 나타낸다. 또한, *는 일반식(G1)에서의 결합부를 나타낸다.
또한, 상기 각 구성에서, 상기 일반식(G1)은 하기 일반식(G1-1) 내지 일반식(G1-4) 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
[화학식 6]
Figure 112018073634422-pat00006
상기 일반식(G1-1) 내지 일반식(G1-4)에서, Q는 산소 또는 황을 나타낸다. 또한, R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 또는 총 탄소수 1 내지 100의 기를 나타내고, R1 및 R2 중 적어도 한쪽은 정공 수송 골격을 갖는다. 또한, R3 내지 R8 및 R17 내지 R24는 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 7의 사이클로알킬기, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기 중 어느 하나를 나타낸다.
또한, 상기 각 구성에서, 정공 수송 골격은 치환 또는 비치환된 다이아릴아미노기, 치환 또는 비치환된 축합 방향족 탄화수소 고리, 및 치환 또는 비치환된 π전자 과잉형 축합 헤테로 방향 고리 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 일부의 구성에서, 축합 고리는 치환 또는 비치환된 축합 방향족 탄화수소 고리 및 치환 또는 비치환된 π전자 과잉형 축합 헤테로 방향 고리 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다. 또한, 축합 고리는 다이벤조싸이오펜 골격, 다이벤조퓨란 골격, 및 카바졸 골격 중 어느 하나를 갖는, 치환 또는 비치환된 축합 헤테로 방향 고리인 것을 특징으로 한다. 또한, 축합 고리는 나프탈렌 골격, 플루오렌 골격, 트라이페닐렌 골격, 및 페난트렌 골격 중 어느 하나를 갖는, 치환 또는 비치환된 축합 방향족 탄화수소 고리인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 각 구성에서, 상기 일반식(G1) 중 R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 또는 총 탄소수 1 내지 100의 기를 나타내고, R1 및 R2 중 적어도 한쪽은 하기 일반식(u1)으로 나타내어지는 기인 것을 특징으로 한다.
[화학식 7]
Figure 112018073634422-pat00007
상기 일반식(u1)에서 α는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 25의 아릴렌기를 나타내고, n은 0 내지 4의 정수(整數)를 나타낸다. 또한, A1은 총 탄소수 6 내지 30의 치환 또는 비치환된 아릴기, 및 총 탄소수 3 내지 30의 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기를 나타낸다. 또한, *는 일반식(G1)에서의 결합부를 나타낸다.
또한, 상기 일반식(u1)에서, A1은 하기 일반식(A1-1) 내지 일반식(A1-17) 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
[화학식 8]
Figure 112018073634422-pat00008
상기 일반식(A1-1) 내지 일반식(A1-17)에서, RA1 내지 RA11은 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 7의 사이클로알킬기, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기 중 어느 하나를 나타낸다.
또한, 상기 일반식(u1)에서, α는 하기 일반식(Ar-1) 내지 일반식(Ar-14) 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
[화학식 9]
Figure 112018073634422-pat00009
상기 일반식(Ar-1) 내지 일반식(Ar-14)에서, RB1 내지 RB14는 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 7의 사이클로알킬기, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기 중 어느 하나를 나타낸다.
또한, 본 발명의 다른 일 형태는, 구조식(100), 구조식(123), 구조식(125), 구조식(126), 구조식(133), 구조식(156), 구조식(208), 구조식(238), 구조식(239), 구조식(244), 구조식(245), 및 구조식(246) 중 어느 하나로 나타내어지는 유기 화합물이다.
[화학식 10]
Figure 112018073634422-pat00010
또한, 상술한 본 발명의 일 형태인 유기 화합물을 합성하기 위한 원료가 되는 신규 유기 화합물(실시형태 1 참조)도 본 발명에 포함된다. 또한, 본 발명의 다른 일 형태는 상술한 본 발명의 일 형태인 유기 화합물을 사용한 발광 소자이다. 또한, 상기 유기 화합물에 더하여 게스트 재료를 갖는 발광 소자도 본 발명에 포함된다.
본 발명의 다른 일 형태는 상술한 본 발명의 일 형태인 유기 화합물을 사용한 발광 소자이다. 또한, 한 쌍의 전극 사이에 제공되는 EL층이나, EL층에 포함되는 발광층에 본 발명의 일 형태인 유기 화합물을 사용하여 형성된 발광 소자도 본 발명에 포함되는 것으로 한다. 또한, 상기 발광 소자에 더하여, 전극과 접촉하며 유기 화합물을 갖는 층(예를 들어, 캡층)을 갖는 경우도 발광 소자에 포함하고, 본 발명에 포함되는 것으로 한다. 또한, 발광 소자에 더하여, 트랜지스터, 기판 등을 갖는 발광 장치도 발명의 범주에 포함된다. 또한, 이들 발광 장치에 더하여, 마이크로폰, 카메라, 조작용 버튼, 외부 접속부, 하우징, 커버, 지지대, 또는 스피커 등을 갖는 전자 기기나 조명 장치도 발명의 범주에 포함된다.
또한, 본 발명의 일 형태는 발광 소자를 갖는 발광 장치를 포함하고, 또한 발광 장치를 갖는 조명 장치도 범주에 포함한다. 따라서, 본 명세서에서 발광 장치란, 화상 표시 디바이스 또는 광원(조명 장치를 포함함)을 가리킨다. 또한, 발광 장치에 예를 들어 FPC(Flexible printed circuit) 또는 TCP(Tape Carrier Package) 등의 커넥터가 장착된 모듈, TCP 끝에 인쇄 배선판이 제공된 모듈, 또는 발광 소자에 COG(Chip On Glass) 방식으로 IC(집적 회로)가 직접 실장된 모듈도 모두 발광 장치에 포함되는 것으로 한다.
본 발명의 일 형태에서는, 퓨로피라진 골격(나프토퓨로피라진을 포함함)을 갖는 물질을 원료로 하는 신규 유기 화합물을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 일 형태에서는, 신규 유기 화합물인 퓨로피라진 유도체를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 형태에서는, 발광 소자에 사용할 수 있는 신규 유기 화합물을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 형태에서는, 발광 소자의 EL층에 사용할 수 있는 신규 유기 화합물을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 형태인 신규 유기 화합물을 사용한 신뢰성이 높은 신규 발광 소자를 제공할 수 있다. 또한, 신규 발광 장치, 신규 전자 기기, 또는 신규 조명 장치를 제공할 수 있다. 또한, 이들 효과의 기재는 다른 효과의 존재를 방해하는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 일 형태는 이들 과제 모두를 반드시 가질 필요는 없다. 또한, 이들 외의 효과는 명세서, 도면, 청구항 등의 기재로부터 저절로 명백해지는 것이며, 명세서, 도면, 청구항 등의 기재로부터 이들 외의 효과를 추출할 수 있다.
도 1은 발광 소자의 구조에 대하여 설명하기 위한 도면.
도 2는 발광 장치에 대하여 설명하기 위한 도면.
도 3은 발광 장치에 대하여 설명하기 위한 도면.
도 4는 전자 기기에 대하여 설명하기 위한 도면.
도 5는 전자 기기에 대하여 설명하기 위한 도면.
도 6은 자동차에 대하여 설명하기 위한 도면.
도 7은 조명 장치에 대하여 설명하기 위한 도면.
도 8은 조명 장치에 대하여 설명하기 위한 도면.
도 9는 구조식(100)으로 나타내어지는 유기 화합물의 1H-NMR 차트.
도 10은 구조식(100)으로 나타내어지는 유기 화합물의 자외·가시 흡수 스펙트럼 및 발광 스펙트럼.
도 11은 발광 소자에 대하여 설명하기 위한 도면.
도 12는 발광 소자 1 및 비교 발광 소자 2의 전류 밀도-휘도 특성을 나타낸 도면.
도 13은 발광 소자 1 및 비교 발광 소자 2의 전압-휘도 특성을 나타낸 도면.
도 14는 발광 소자 1 및 비교 발광 소자 2의 휘도-전류 효율 특성을 나타낸 도면.
도 15는 발광 소자 1 및 비교 발광 소자 2의 전압-전류 특성을 나타낸 도면.
도 16은 발광 소자 1 및 비교 발광 소자 2의 발광 스펙트럼을 나타낸 도면.
도 17은 발광 소자 1 및 비교 발광 소자 2의 신뢰성을 나타낸 도면.
도 18은 발광 소자 3의 전류 밀도-휘도 특성을 나타낸 도면.
도 19는 발광 소자 3의 전압-휘도 특성을 나타낸 도면.
도 20은 발광 소자 3의 휘도-전류 효율 특성을 나타낸 도면.
도 21은 발광 소자 3의 전압-전류 특성을 나타낸 도면.
도 22는 발광 소자 3의 발광 스펙트럼을 나타낸 도면.
도 23은 발광 소자 3의 신뢰성을 나타낸 도면.
도 24는 발광 소자 4의 전류 밀도-휘도 특성을 나타낸 도면.
도 25는 발광 소자 4의 전압-휘도 특성을 나타낸 도면.
도 26은 발광 소자 4의 휘도-전류 효율 특성을 나타낸 도면.
도 27은 발광 소자 4의 전압-전류 특성을 나타낸 도면.
도 28은 발광 소자 4의 발광 스펙트럼을 나타낸 도면.
도 29는 발광 소자 4의 신뢰성을 나타낸 도면.
도 30은 발광 소자 5의 전류 밀도-휘도 특성을 나타낸 도면.
도 31은 발광 소자 5의 전압-휘도 특성을 나타낸 도면.
도 32는 발광 소자 5의 휘도-전류 효율 특성을 나타낸 도면.
도 33은 발광 소자 5의 전압-전류 특성을 나타낸 도면.
도 34는 발광 소자 5의 발광 스펙트럼을 나타낸 도면.
도 35는 발광 소자 5의 신뢰성을 나타낸 도면.
도 36은 구조식(123)으로 나타내어지는 유기 화합물의 1H-NMR 차트.
도 37은 구조식(125)으로 나타내어지는 유기 화합물의 1H-NMR 차트.
도 38은 구조식(126)으로 나타내어지는 유기 화합물의 1H-NMR 차트.
도 39는 구조식(133)으로 나타내어지는 유기 화합물의 1H-NMR 차트.
도 40은 구조식(156)으로 나타내어지는 유기 화합물의 1H-NMR 차트.
도 41은 구조식(208)으로 나타내어지는 유기 화합물의 1H-NMR 차트.
도 42는 구조식(238)으로 나타내어지는 유기 화합물의 1H-NMR 차트.
도 43은 구조식(239)으로 나타내어지는 유기 화합물의 1H-NMR 차트.
도 44는 구조식(244)으로 나타내어지는 유기 화합물의 1H-NMR 차트.
도 45는 구조식(245)으로 나타내어지는 유기 화합물의 1H-NMR 차트.
도 46은 구조식(246)으로 나타내어지는 유기 화합물의 1H-NMR 차트.
도 47은 발광 소자 8의 전류 밀도-휘도 특성을 나타낸 도면.
도 48은 발광 소자 8의 전압-휘도 특성을 나타낸 도면.
도 49는 발광 소자 8의 휘도-전류 효율 특성을 나타낸 도면.
도 50은 발광 소자 8의 전압-전류 특성을 나타낸 도면.
도 51은 발광 소자 8의 발광 스펙트럼을 나타낸 도면.
도 52는 발광 소자 8의 신뢰성을 나타낸 도면.
도 53은 발광 소자 9의 전류 밀도-휘도 특성을 나타낸 도면.
도 54는 발광 소자 9의 전압-휘도 특성을 나타낸 도면.
도 55는 발광 소자 9의 휘도-전류 효율 특성을 나타낸 도면.
도 56은 발광 소자 9의 전압-전류 특성을 나타낸 도면.
도 57은 발광 소자 9의 발광 스펙트럼을 나타낸 도면.
도 58은 발광 소자 9의 신뢰성을 나타낸 도면.
도 59는 발광 소자 10 내지 15의 전류 밀도-휘도 특성을 나타낸 도면.
도 60은 발광 소자 10 내지 15의 전압-휘도 특성을 나타낸 도면.
도 61은 발광 소자 10 내지 15의 휘도-전류 효율 특성을 나타낸 도면.
도 62는 발광 소자 10 내지 15의 전압-전류 특성을 나타낸 도면.
도 63은 발광 소자 10 내지 15의 발광 스펙트럼을 나타낸 도면.
도 64는 발광 소자 10 내지 15의 신뢰성을 나타낸 도면.
도 65는 발광 소자 16 및 비교 발광 소자 17의 전류 밀도-휘도 특성을 나타낸 도면.
도 66은 발광 소자 16 및 비교 발광 소자 17의 전압-휘도 특성을 나타낸 도면.
도 67은 발광 소자 16 및 비교 발광 소자 17의 휘도-전류 효율 특성을 나타낸 도면.
도 68은 발광 소자 16 및 비교 발광 소자 17의 전압-전류 특성을 나타낸 도면.
도 69는 발광 소자 16 및 비교 발광 소자 17의 발광 스펙트럼을 나타낸 도면.
도 70은 발광 소자 16 및 비교 발광 소자 17의 신뢰성을 나타낸 도면.
이하, 본 발명의 실시형태에 대하여 도면을 참조하여 자세히 설명한다. 다만, 본 발명은 이하의 설명에 한정되지 않고, 본 발명의 취지 및 그 범위에서 벗어남이 없이 그 형태 및 자세한 사항을 다양하게 변경할 수 있다. 따라서, 본 발명은 이하의 실시형태의 기재 내용에 한정하여 해석되는 것은 아니다.
또한, 도면 등에 나타낸 각 구성의 위치, 크기, 범위 등은 이해하기 쉽게 하기 위하여 실제의 위치, 크기, 범위 등을 나타내지 않은 경우가 있다. 따라서, 개시(開示)하는 발명은 도면 등에 나타낸 위치, 크기, 범위 등에 반드시 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 명세서 등에서 도면을 참조하여 발명의 구성을 설명하는 데 있어서, 같은 것을 가리키는 부호는 상이한 도면 간에서도 공통적으로 사용한다.
(실시형태 1)
본 실시형태에서는, 본 발명의 일 형태인 유기 화합물에 대하여 설명한다. 또한, 본 발명의 일 형태인 유기 화합물은 나프토퓨로피라진 골격을 갖고, 하기 일반식(G1)으로 나타내어진다.
[화학식 11]
Figure 112018073634422-pat00011
또한, 일반식(G1)에서, Q는 산소 또는 황을 나타낸다. 또한, Ar1은 치환 또는 비치환된 축합 방향 고리를 나타낸다. 또한, R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 또는 총 탄소수 1 내지 100의 기를 나타내고, R1 및 R2 중 적어도 한쪽은 정공 수송 골격을 갖는다.
또한, 본 발명의 다른 일 형태는 하기 일반식(G1)으로 나타내어지는 유기 화합물이다.
[화학식 12]
Figure 112018073634422-pat00012
상기 일반식(G1)에서, Q는 산소 또는 황을 나타낸다. 또한, Ar1은 치환 또는 비치환된 나프탈렌, 치환 또는 비치환된 페난트렌, 및 치환 또는 비치환된 크리센 중 어느 하나를 나타낸다. 또한, R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 또는 총 탄소수 1 내지 100의 기를 나타내고, R1 및 R2 중 적어도 한쪽은 정공 수송 골격을 갖는다.
또한, 본 발명의 다른 일 형태는 하기 일반식(G1)으로 나타내어지는 유기 화합물이다.
[화학식 13]
Figure 112018073634422-pat00013
상기 일반식(G1)에서, Q는 산소 또는 황을 나타낸다. 또한, Ar1은 치환 또는 비치환된 축합 방향 고리를 나타낸다. 또한, R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 또는 총 탄소수 1 내지 100의 기를 나타내고, R1 및 R2 중 적어도 한쪽은 축합 고리를 포함하는 기이다.
또한, 본 발명의 다른 일 형태는 하기 일반식(G1)으로 나타내어지는 유기 화합물이다.
[화학식 14]
Figure 112018073634422-pat00014
상기 일반식(G1)에서, Q는 산소 또는 황을 나타낸다. 또한, Ar1은 치환 또는 비치환된 나프탈렌, 치환 또는 비치환된 페난트렌, 및 치환 또는 비치환된 크리센 중 어느 하나를 나타낸다. 또한, R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 또는 총 탄소수 1 내지 100의 기를 나타내고, R1 및 R2 중 적어도 한쪽은 축합 고리를 포함하는 기이다.
또한, 상기 일반식(G1)에서, Ar1은 하기 일반식(t1) 내지 일반식(t3) 중 어느 하나로 나타내어진다.
[화학식 15]
Figure 112018073634422-pat00015
상기 일반식(t1) 내지 일반식(t3)에서, R3 내지 R24는 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 7의 사이클로알킬기, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기 중 어느 하나를 나타낸다. 또한, *는 일반식(G1)에서의 결합부를 나타낸다.
또한, 상기 각 구성에서, 상기 일반식(G1)은 하기 일반식(G1-1) 내지 일반식(G1-4) 중 어느 하나이다.
[화학식 16]
Figure 112018073634422-pat00016
상기 일반식(G1-1) 내지 일반식(G1-4)에서, Q는 산소 또는 황을 나타낸다. 또한, R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 또는 총 탄소수 1 내지 100의 기를 나타내고, R1 및 R2 중 적어도 한쪽은 정공 수송 골격을 갖는다. 또한, R3 내지 R8 및 R17 내지 R24는 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 7의 사이클로알킬기, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기 중 어느 하나를 나타낸다.
또한, 상기 각 구성에서, R1 및 R2 중 적어도 한쪽이 갖는 정공 수송 골격은 치환 또는 비치환된 다이아릴아미노기, 치환 또는 비치환된 축합 방향족 탄화수소 고리, 및 치환 또는 비치환된 π전자 과잉형 축합 헤테로 방향 고리 중 어느 하나이다. 상기 축합 방향족 탄화수소 고리는 나프탈렌 골격, 플루오렌 골격, 트라이페닐렌 골격, 및 페난트렌 골격 중 어느 하나를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 상기 π전자 과잉형 축합 헤테로 방향 고리는 다이벤조싸이오펜 골격, 다이벤조퓨란 골격, 및 카바졸 골격 중 어느 하나를 갖는 축합 헤테로 방향 고리인 것이 바람직하다. 상기 축합 헤테로 방향 고리는 카바졸, 다이벤조싸이오펜, 다이벤조퓨란뿐만 아니라, 벤조카바졸, 다이벤조카바졸, 인돌로카바졸, 벤즈인돌로카바졸, 다이벤즈인돌로카바졸, 벤즈인돌로벤조카바졸, 벤조나프토싸이오펜, 벤조나프토퓨란과 같이, 고리 구조 내에 카바졸 골격, 다이벤조싸이오펜 골격, 또는 다이벤조퓨란 골격을 갖는 축합 고리(즉, 카바졸 골격, 다이벤조싸이오펜 골격, 다이벤조퓨란 골격에 고리가 더 축합된 축합 고리)도 포함되는 것으로 한다.
또한, 상기 각 구성에서, R1 및 R2 중 적어도 한쪽이 갖는 축합 고리는 치환 또는 비치환된 축합 방향족 탄화수소 고리 및 치환 또는 비치환된 π전자 과잉형 축합 헤테로 방향 고리 중 어느 하나이다. 특히, 상기 축합 고리는 나프탈렌 골격, 플루오렌 골격, 트라이페닐렌 골격, 및 페난트렌 골격 중 어느 하나를 갖는, 치환 또는 비치환된 축합 방향족 탄화수소 고리인 것이 바람직하다. 또한, 특히, 상기 축합 고리는 다이벤조싸이오펜 골격, 다이벤조퓨란 골격, 및 카바졸 골격 중 어느 하나를 갖는, 치환 또는 비치환된 축합 헤테로 방향 고리인 것이 바람직하다. 상기 축합 헤테로 방향 고리는 카바졸, 다이벤조싸이오펜, 다이벤조퓨란뿐만 아니라, 벤조카바졸, 다이벤조카바졸, 인돌로카바졸, 벤즈인돌로카바졸, 다이벤즈인돌로카바졸, 벤즈인돌로벤조카바졸, 벤조나프토싸이오펜, 벤조나프토퓨란과 같이, 고리 구조 내에 카바졸 골격, 다이벤조싸이오펜 골격, 또는 다이벤조퓨란 골격을 갖는 축합 고리(즉, 카바졸 골격, 다이벤조싸이오펜 골격, 다이벤조퓨란 골격에 고리가 더 축합된 축합 고리)도 포함되는 것으로 한다.
또한, 상기 각 구성에서, 상기 일반식(G1) 중 R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 또는 총 탄소수 1 내지 100의 기를 나타내고, R1 및 R2 중 적어도 한쪽은 하기 일반식(u1)으로 나타내어지는 기이다.
[화학식 17]
Figure 112018073634422-pat00017
상기 일반식(u1)에서 α는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 25의 아릴렌기를 나타내고, n은 0 내지 4의 정수를 나타낸다. 또한, A1은 총 탄소수 6 내지 30의 치환 또는 비치환된 아릴기, 및 총 탄소수 3 내지 30의 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기를 나타낸다.
또한, 상기 일반식(u1)에서 A1은 총 탄소수 6 내지 30의 치환 또는 비치환된 아릴기 또는 총 탄소수 3 내지 30의 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기를 나타내고, 구체적으로는 하기 일반식(A1-1) 내지 일반식(A1-17) 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
[화학식 18]
Figure 112018073634422-pat00018
상기 일반식(A1-1) 내지 일반식(A1-17)에서, RA1 내지 RA11은 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 7의 사이클로알킬기, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기 중 어느 하나를 나타낸다.
또한, 상기 일반식(u1)에서, α는 하기 일반식(Ar-1) 내지 일반식(Ar-14) 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
[화학식 19]
Figure 112018073634422-pat00019
상기 일반식(Ar-1) 내지 일반식(Ar-14)에서, RB1 내지 RB14는 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 7의 사이클로알킬기, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기 중 어느 하나를 나타낸다.
또한, 상기 일반식(G1) 및 상기 일반식(G1-1) 내지 일반식(G1-4)에서 R1 및 R2가 갖는 총 탄소수 1 내지 100의 기로서는, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 7의 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 헤테로아릴기 등을 들 수 있다. 다만, R1 및 R2 중 적어도 한쪽은 상술한 정공 수송 골격 또는 축합 고리를 갖는다.
또한, 상기 일반식(G1)에서 치환 또는 비치환된 축합 방향 고리가 치환기를 갖는 경우, 상기 일반식(G1)에서 치환 또는 비치환된 나프탈렌, 치환 또는 비치환된 페난트렌, 및 치환 또는 비치환된 크리센이 치환기를 갖는 경우, 상기 일반식(t1) 내지 일반식(t3)에서 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 7의 사이클로알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기가 치환기를 갖는 경우, 상기 일반식(G1-1) 내지 일반식(G1-4)에서 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 7의 사이클로알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기가 치환기를 갖는 경우, 상기 일반식(G1)에서 치환 또는 비치환된 축합 방향족 탄화수소 고리 또는 치환 또는 비치환된 π전자 과잉형 축합 헤테로 방향 고리가 치환기를 갖는 경우, 상기 일반식(u1)에서 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 25의 아릴렌기, 총 탄소수 6 내지 30의 치환 또는 비치환된 아릴기, 또는 총 탄소수 3 내지 30의 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기가 치환기를 갖는 경우, 상기 일반식(Ar-1) 내지 일반식(Ar-14)에서 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 7의 사이클로알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기가 치환기를 갖는 경우, 또는 상기 일반식(G1) 및 상기 일반식(G1-1) 내지 일반식(G1-4) 중 R1 및 R2가 갖는 총 탄소수 1 내지 100의 기에서 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 7의 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 헤테로아릴기가 치환기를 갖는 경우, 상기 치환기로서는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 아이소프로필기, 뷰틸기, 아이소뷰틸기, sec-뷰틸기, tert-뷰틸기, 펜틸기, 헥실기와 같은 탄소수 1 내지 7의 알킬기나, 사이클로펜틸기, 사이클로헥실기, 사이클로헵틸기, 8,9,10-트라이노보난일기와 같은 탄소수 5 내지 7의 사이클로알킬기, 페닐기, 나프틸기, 바이페닐기와 같은 탄소수 6 내지 12의 아릴기 등을 들 수 있다.
또한, 상기 일반식(t1) 내지 일반식(t3), 상기 일반식(G1-1) 내지 일반식(G1-4), 또는 일반식(A1-1) 내지 일반식(A1-17)에서의 탄소수 1 내지 6의 알킬기의 구체적인 예로서는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 아이소프로필기, 뷰틸기, sec-뷰틸기, 아이소뷰틸기, tert-뷰틸기, 펜틸기, 아이소펜틸기, sec-펜틸기, tert-펜틸기, 네오펜틸기, 헥실기, 아이소헥실기, 3-메틸펜틸기, 2-메틸펜틸기, 2-에틸뷰틸기, 1,2-다이메틸뷰틸기, 2,3-다이메틸뷰틸기, n-헵틸기 등을 들 수 있다.
또한, 상기 일반식(t1) 내지 일반식(t3), 상기 일반식(G1-1) 내지 일반식(G1-4), 또는 일반식(A1-1) 내지 일반식(A1-17)에서의 탄소수 3 내지 7의 사이클로알킬기의 구체적인 예로서는, 사이클로프로필기, 사이클로뷰틸기, 사이클로펜틸기, 사이클로헥실기, 1-메틸사이클로헥실기, 2,6-다이메틸사이클로헥실기, 사이클로헵틸기, 사이클로옥틸기 등을 들 수 있다.
또한, 상기 일반식(t1) 내지 일반식(t3), 상기 일반식(G1-1) 내지 일반식(G1-4), 또는 일반식(A1-1) 내지 일반식(A1-17)에서의 탄소수 6 내지 30의 아릴기의 구체적인 예로서는, 페닐기, o-톨릴기, m-톨릴기, p-톨릴기, 메시틸기, o-바이페닐기, m-바이페닐기, p-바이페닐기, 1-나프틸기, 2-나프틸기, 플루오렌일기, 9,9-다이메틸플루오렌일기, 스파이로플루오렌일기, 페난트렌일기, 안트라센일기, 플루오란텐일기 등을 들 수 있다.
또한, 상기 일반식(G1) 및 상기 일반식(G1-1) 내지 일반식(G1-4) 중 R1 및 R2가 갖는 총 탄소수 1 내지 100의 기에서의 탄소수 6 내지 30의 아릴기의 구체적인 예로서는, 페닐기, o-톨릴기, m-톨릴기, p-톨릴기, 메시틸기, o-바이페닐기, m-바이페닐기, p-바이페닐기, 1-나프틸기, 2-나프틸기, 플루오렌일기, 9,9-다이메틸플루오렌일기, 스파이로플루오렌일기, 페난트렌일기, 안트라센일기, 플루오란텐일기 등을 들 수 있다. 또한, R1 및 R2가 갖는 총 탄소수 1 내지 100의 기에서의 탄소수 3 내지 30의 헤테로아릴기의 구체적인 예로서는, 카바졸, 벤조카바졸, 다이벤조카바졸, 인돌로카바졸, 벤즈인돌로카바졸, 다이벤즈인돌로카바졸, 벤즈인돌로벤조카바졸, 다이벤조싸이오펜, 벤조나프토싸이오펜, 다이벤조퓨란, 벤조나프토퓨란 등의 1가의 기를 들 수 있다.
다음으로, 상술한 본 발명의 일 형태인 유기 화합물의 구체적인 구조식을 아래에 나타낸다. 다만, 본 발명은 이들에 한정되지 않는다.
[화학식 20]
Figure 112018073634422-pat00020
[화학식 21]
Figure 112018073634422-pat00021
[화학식 22]
Figure 112018073634422-pat00022
[화학식 23]
Figure 112018073634422-pat00023
[화학식 24]
Figure 112018073634422-pat00024
[화학식 25]
Figure 112018073634422-pat00025
[화학식 26]
Figure 112018073634422-pat00026
[화학식 27]
Figure 112018073634422-pat00027
[화학식 28]
Figure 112018073634422-pat00028
[화학식 29]
Figure 112018073634422-pat00029
[화학식 30]
Figure 112018073634422-pat00030
[화학식 31]
Figure 112018073634422-pat00031
[화학식 32]
Figure 112018073634422-pat00032
[화학식 33]
Figure 112018073634422-pat00033
또한, 상기 구조식(100) 내지 구조식(251)으로 나타내어지는 유기 화합물은, 상기 일반식(G1)으로 나타내어지는 유기 화합물의 일례이지만, 본 발명의 일 형태인 유기 화합물은 이에 한정되지 않는다.
다음으로, 본 발명의 일 형태이고 하기 일반식(G1')으로 나타내어지는 유기 화합물의 합성 방법의 일례에 대하여 설명한다. 또한, 하기 일반식(G1')으로 나타내어지는 유기 화합물은, 축합 방향 고리가 축합한 퓨로피라진 유도체 또는 축합 방향 고리가 축합한 티에노피라진 유도체이고, 상기 일반식(G1)으로 나타내어지는 유기 화합물의 일 형태이다.
[화학식 34]
Figure 112018073634422-pat00034
일반식(G1')에서, Q는 산소 또는 황을 나타낸다. R1은 탄소수 1 내지 100의 기를 나타내고, R1은 정공 수송 골격을 나타낸다. 또한, Ar1은 치환 또는 비치환된 축합 방향 고리를 나타낸다.
<<일반식(G1')으로 나타내어지는 유기 화합물의 합성 방법>>
상기 일반식(G1')으로 나타내어지는 유기 화합물의 합성에는, 다양한 반응을 적용할 수 있고, 예를 들어 아래의 합성 스킴에 나타낸 간단한 방법에 의하여, 일반식(G1')으로 나타내어지는 유기 화합물을 합성할 수 있다.
우선, 하기 스킴(A-1)에 나타낸 바와 같이, 메틸옥시기 또는 메틸싸이오기로 치환된 아릴보론산(a1)과, 아미노기와 할로젠으로 치환된 피라진 유도체(a2)를 커플링하여 중간체(a3)를 얻은 후, 중간체(a3)와 아질산 tert-뷰틸을 반응시키고 환화(環化)시킴으로써, 축합 방향 고리가 축합한 퓨로피라진 유도체, 또는 축합 방향 고리가 축합한 티에노피라진 유도체(a4)를 얻는다. 또한, 피라진 유도체(a4)에서 Y1이 할로젠인 경우, 할로젠을 포함하는 방향 고리의 보론산(Y3-B1)을 커플링하여 얻은 중간체(a5)도 피라진 유도체(a4)와 마찬가지로 이후의 반응에 사용할 수 있다.
[화학식 35]
Figure 112018073634422-pat00035
또한, 합성 스킴(A-1)에서, Q는 산소 또는 황을 나타낸다. 또한, Ar1은 치환 또는 비치환된 축합 방향 고리를 나타낸다. 또한, Y1은 할로젠 또는 할로젠을 포함하는 방향 고리를 나타내고, Y1은 하나 또는 2개이다. 또한, Y2는 할로젠을 나타낸다. 또한, Y3은 할로젠을 포함하는 방향 고리를 나타내고, Y3은 하나 또는 2개이다. 또한, B1은 보론산, 보론산 에스터, 또는 고리형 트라이올보레이트 염 등을 나타낸다. 또한, 고리형 트라이올보레이트 염으로서는 리튬 염 외에 포타슘 염, 소듐 염을 사용하여도 좋다.
또한, 상기 합성 스킴(A-1)에서, 일반식(a4) 및 일반식(a5)으로 나타내어지는 유기 화합물은 하기 합성 스킴(A-2)에 나타낸 바와 같이 본 발명의 일 형태인 유기 화합물의 원료이다. 또한, 일반식(a4) 및 일반식(a5)으로 나타내어지는 유기 화합물은 신규 유기 화합물이고, 본 발명의 일 형태에 포함된다. 일반식(a4) 및 일반식(a5)으로 나타내어지는 유기 화합물의 구체적인 구조식을 이하에 나타낸다.
[화학식 36]
Figure 112018073634422-pat00036
[화학식 37]
Figure 112018073634422-pat00037
[화학식 38]
Figure 112018073634422-pat00038
또한, 상기 구조식(300) 내지 구조식(347)으로 나타내어지는 유기 화합물은, 상기 일반식(a4) 및 일반식(a5)으로 나타내어지는 유기 화합물의 일례이지만, 본 발명의 일 형태인 유기 화합물은 이에 한정되지 않는다.
다음으로, 하기 스킴(A-2)에 나타낸 바와 같이, 상기 스킴(A-1)으로 얻어진, 축합 방향 고리가 축합한 퓨로피라진 유도체 또는 축합 방향 고리가 축합한 티에노피라진 유도체(a4)와 보론산 화합물(b1)을 커플링시킴으로써, 일반식(G1')으로 나타내어지는 유기 화합물이 얻어진다.
[화학식 39]
Figure 112018073634422-pat00039
또한, 합성 스킴(A-2)에서, Q는 산소 또는 황을 나타낸다. 또한, R1은 탄소수 1 내지 100의 기를 나타내고, R1은 정공 수송 골격을 갖는다. 또한, Ar1은 치환 또는 비치환된 축합 방향 고리를 나타낸다. 또한, Y1은 하나 또는 2개의 할로젠을 나타내고, B2는 보론산, 보론산 에스터, 또는 고리형 트라이올보레이트 염 등을 나타낸다. 또한, 고리형 트라이올보레이트 염으로서는 리튬 염 외에 포타슘 염, 소듐 염을 사용하여도 좋다.
또한, 상기 합성 스킴(A-1) 및 스킴(A-2)에서 사용한, 메틸옥시기 또는 메틸싸이오기로 치환된 아릴보론산(a1), 아미노기와 할로젠으로 치환된 피라진 유도체(a2), 및 보론산 화합물(b1)은, 다양한 종류로 시판되어 있거나 합성이 가능하기 때문에, 상기 일반식(G1')으로 나타내어지는, 축합 방향 고리가 축합한 퓨로피라진 유도체 또는 축합 방향 고리가 축합한 티에노피라진 유도체는 다양한 종류를 합성할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 형태인 유기 화합물은 베리에이션이 풍부하다는 특징이 있다.
여기까지 본 발명의 일 형태인, 축합 방향 고리가 축합한 퓨로피라진 유도체 또는 축합 방향 고리가 축합한 티에노피라진 유도체, 및 그 합성 방법의 일례에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 다른 어떠한 합성 방법을 사용하여 합성하여도 좋다.
또한, 본 실시형태에서는, 본 발명의 일 형태에 대하여 설명하였다. 또한, 다른 실시형태에서, 본 발명의 일 형태에 대하여 설명한다. 다만, 본 발명의 일 형태는 이들에 한정되지 않는다. 즉, 본 실시형태 및 다른 실시형태에는 다양한 발명의 형태가 기재되어 있기 때문에, 본 발명의 일 형태는 특정한 형태에 한정되지 않는다.
본 실시형태에서 설명한 구성은, 다른 실시형태에서 설명하는 구성과 적절히 조합하여 사용할 수 있다.
(실시형태 2)
본 실시형태에서는, 실시형태 1에서 설명한 유기 화합물을 사용한 발광 소자에 대하여 도 1을 참조하여 설명한다.
<<발광 소자의 기본적인 구조>>
우선, 발광 소자의 기본적인 구조에 대하여 설명한다. 도 1의 (A)에는 한 쌍의 전극 사이에 발광층을 포함하는 EL층을 갖는 발광 소자를 도시하였다. 구체적으로는, 제 1 전극(101)과 제 2 전극(102) 사이에 EL층(103)이 끼워진 구조를 갖는다.
또한, 도 1의 (B)에는 한 쌍의 전극 사이에 복수(도 1의 (B)에서는 2층)의 EL층(103a 및 103b)을 갖고, EL층 사이에 전하 발생층(104)을 갖는 적층 구조(탠덤 구조)의 발광 소자를 도시하였다. 탠덤 구조의 발광 소자는 저전압 구동이 가능하기 때문에 소비전력이 낮은 발광 장치를 실현할 수 있다.
전하 발생층(104)은 제 1 전극(101)과 제 2 전극(102)에 전압이 인가되었을 때에, EL층(103a) 및 EL층(103b) 중 한쪽에 전자를 주입하고, 다른 쪽에 정공을 주입하는 기능을 갖는다. 따라서, 도 1의 (B)에서 제 1 전극(101)의 전위가 제 2 전극(102)의 전위보다 높아지도록 전압을 인가하면 전하 발생층(104)으로부터 EL층(103a)에 전자가 주입되고, EL층(103b)에 정공이 주입된다.
또한, 전하 발생층(104)은 광 추출 효율의 면에서 가시광에 대하여 투광성을 갖는(구체적으로는, 전하 발생층(104)에 대한 가시광의 투과율이 40% 이상) 것이 바람직하다. 또한, 전하 발생층(104)은 제 1 전극(101)이나 제 2 전극(102)보다 도전율이 낮아도 기능한다.
또한, 도 1의 (C)에는 본 발명의 일 형태인 발광 소자의 EL층(103)의 적층 구조를 도시하였다. 다만, 이 경우에는 제 1 전극(101)은 양극으로서 기능하는 것으로 한다. EL층(103)은 제 1 전극(101) 위에 정공 주입층(111), 정공 수송층(112), 발광층(113), 전자 수송층(114), 전자 주입층(115)이 순차적으로 적층된 구조를 갖는다. 또한, 도 1의 (B)에 도시된 탠덤 구조와 같이 복수의 EL층을 갖는 경우에도, 각 EL층이 양극 측으로부터 상술한 바와 같이 순차적으로 적층되는 구조로 한다. 또한, 제 1 전극(101)이 음극이고 제 2 전극(102)이 양극인 경우, 적층 순서는 반대가 된다.
EL층(103, 103a, 및 103b)에 포함되는 발광층(113)은 각각 발광 물질이나 복수의 물질을 적절히 조합하여 갖고 있기 때문에, 원하는 발광색을 나타내는 형광 발광이나 인광 발광을 얻을 수 있는 구성으로 할 수 있다. 또한, 발광층(113)을 발광색이 다른 적층 구조로 하여도 좋다. 또한, 이 경우 적층된 각 발광층에 사용되는 발광 물질이나 기타 물질은 각각 다른 재료를 사용하면 좋다. 또한, 도 1의 (B)에 도시된 복수의 EL층(103a 및 103b)으로부터 각각 다른 발광색이 얻어지는 구성으로 하여도 좋다. 이 경우에도 각 발광층에 사용되는 발광 물질이나 기타 물질을 다른 재료로 하면 좋다.
또한, 본 발명의 일 형태인 발광 소자에서, 예를 들어 도 1의 (C)에 도시된 제 1 전극(101)을 반사 전극으로 하고 제 2 전극(102)을 반투과·반반사 전극으로 하여 미소광 공진기(마이크로캐비티) 구조로 함으로써, EL층(103)에 포함되는 발광층(113)으로부터 얻어지는 발광을 양쪽 전극 사이에서 공진시켜 제 2 전극(102)으로부터 얻어지는 발광을 강하게 할 수 있다.
또한, 발광 소자의 제 1 전극(101)이 반사성을 갖는 도전성 재료와 투광성을 갖는 도전성 재료(투명 도전막)의 적층 구조로 이루어지는 반사 전극인 경우, 투명 도전막의 두께를 제어함으로써 광학 조정을 할 수 있다. 구체적으로는, 발광층(113)으로부터 얻어지는 광의 파장 λ에 대하여 제 1 전극(101)과 제 2 전극(102)의 전극 간 거리가 mλ/2(다만, m은 자연수) 근방이 되도록 조정하는 것이 바람직하다.
또한, 발광층(113)으로부터 얻어지는 원하는 광(파장: λ)을 증폭시키기 위하여 제 1 전극(101)으로부터 발광층(113)의 원하는 광이 얻어지는 영역(발광 영역)까지의 광학 거리와, 제 2 전극(102)으로부터 발광층(113)의 원하는 광이 얻어지는 영역(발광 영역)까지의 광학 거리를 각각 (2m'+1)λ/4(다만, m'은 자연수) 근방이 되도록 조절하는 것이 바람직하다. 또한, 여기서 발광 영역이란 발광층(113)에서의 정공과 전자와의 재결합 영역을 말한다.
이러한 광학 조정을 함으로써 발광층(113)으로부터 얻어지는 특정한 단색광의 스펙트럼을 협선화(狹線化)하여 색 순도가 좋은 발광을 얻을 수 있다.
다만, 이러한 경우, 제 1 전극(101)과 제 2 전극(102) 사이의 광학 거리는, 엄밀하게는 제 1 전극(101)에서의 반사 영역으로부터 제 2 전극(102)에서의 반사 영역까지의 두께를 합친 것이라고 할 수 있다. 그러나, 제 1 전극(101)이나 제 2 전극(102)에서의 반사 영역을 정확하게 결정하기는 어렵기 때문에, 제 1 전극(101)과 제 2 전극(102)의 임의의 위치를 반사 영역으로 가정함으로써 상술한 효과를 충분히 얻을 수 있는 것으로 한다. 또한, 제 1 전극(101)과, 원하는 광이 얻어지는 발광층의 광학 거리는, 엄밀하게는 제 1 전극(101)에서의 반사 영역과, 원하는 광이 얻어지는 발광층에서의 발광 영역의 광학 거리라고 할 수 있다. 그러나, 제 1 전극(101)에서의 반사 영역이나, 원하는 광이 얻어지는 발광층에서의 발광 영역을 엄밀하게 결정하기는 어렵기 때문에, 제 1 전극(101)의 임의의 위치를 반사 영역으로, 원하는 광이 얻어지는 발광층의 임의의 위치를 발광 영역으로 가정함으로써 상술한 효과를 충분히 얻을 수 있는 것으로 한다.
도 1의 (C)에 도시된 발광 소자는 마이크로캐비티 구조를 갖기 때문에, 같은 EL층을 갖더라도 파장이 다른 광(단색광)을 추출할 수 있다. 따라서, 다른 발광색을 얻기 위한 구분 착색(예를 들어, RGB)이 불필요하게 된다. 따라서, 고정세(高精細)화를 구현하기 쉽다. 또한, 착색층(컬러 필터)과 조합할 수도 있다. 또한, 특정 파장의 정면 방향의 발광 강도를 높일 수 있기 때문에, 저소비전력화를 도모할 수 있다.
도 1의 (E)에 도시된 발광 소자는 도 1의 (B)에 도시된 탠덤 구조를 갖는 발광 소자의 일례이며, 도면에 나타낸 바와 같이 3개의 EL층(103a, 103b, 및 103c)이 전하 발생층(104a 및 104b)을 개재(介在)하여 적층되는 구조를 갖는다. 또한, 3개의 EL층(103a, 103b 및 103c)은 각각 발광층(113a, 113b, 및 113c)을 갖고 있으며, 각 발광층의 발광색은 자유로이 조합할 수 있다. 예를 들어, 발광층(113a)을 청색으로, 발광층(113b)을 적색, 녹색, 및 황색 중 어느 것으로, 그리고 발광층(113c)을 청색으로 할 수 있지만, 발광층(113a)을 적색으로, 발광층(113b)을 청색, 녹색, 및 황색 중 어느 것으로, 그리고 발광층(113c)을 적색으로 할 수도 있다.
또한, 상술한 본 발명의 일 형태인 발광 소자에서는 제 1 전극(101) 및 제 2 전극(102) 중 적어도 한쪽을 투광성을 갖는 전극(투명 전극, 반투과·반반사 전극 등)으로 한다. 투광성을 갖는 전극이 투명 전극인 경우, 투명 전극의 가시광의 투과율은 40% 이상으로 한다. 또한, 반투과·반반사 전극인 경우, 반투과·반반사 전극의 가시광의 반사율은 20% 이상 80% 이하, 바람직하게는 40% 이상 70% 이하로 한다. 또한, 이들 전극은 저항률이 1×10-2Ωcm 이하인 것이 바람직하다.
또한, 상술한 본 발명의 일 형태인 발광 소자에서 제 1 전극(101) 및 제 2 전극(102) 중 한쪽이 반사성을 갖는 전극(반사 전극)인 경우, 반사성을 갖는 전극의 가시광의 반사율은 40% 이상 100% 이하, 바람직하게는 70% 이상 100% 이하로 한다. 또한, 이 전극은 저항률이 1×10-2Ωcm 이하인 것이 바람직하다.
<<발광 소자의 구체적인 구조 및 제작 방법>>
다음으로, 본 발명의 일 형태인 발광 소자의 구체적인 구조 및 제작 방법에 대하여 도 1을 참조하여 설명한다. 또한, 여기서는 도 1의 (B)에 도시된 탠덤 구조를 가지며 마이크로캐비티 구조를 갖는 발광 소자에 대해서도 도 1의 (D)를 참조하여 설명한다. 도 1의 (D)에 도시된 발광 소자가 마이크로캐비티 구조를 갖는 경우에는, 제 1 전극(101)을 반사 전극으로서 형성하고, 제 2 전극(102)을 반투과·반반사 전극으로서 형성한다. 따라서, 원하는 전극 재료를 한 종류 또는 복수 종류 사용하여 단층으로 또는 적층하여 형성할 수 있다. 또한, 제 2 전극(102)은 EL층(103b)을 형성한 후에 상술한 바와 같이 재료를 선택하여 형성한다. 또한, 이들 전극의 제작에는 스퍼터링법이나 진공 증착법을 사용할 수 있다.
<제 1 전극 및 제 2 전극>
제 1 전극(101) 및 제 2 전극(102)을 형성하는 재료로서는, 상술한 양쪽 전극의 기능을 만족시킬 수 있으면 이하에 나타내는 재료를 적절히 조합하여 사용할 수 있다. 예를 들어, 금속, 합금, 전기 전도성 화합물, 및 이들의 혼합물 등을 적절히 사용할 수 있다. 구체적으로는, In-Sn 산화물(ITO라고도 함), In-Si-Sn 산화물(ITSO라고도 함), In-Zn 산화물, In-W-Zn 산화물을 들 수 있다. 그 외에 알루미늄(Al), 타이타늄(Ti), 크로뮴(Cr), 망가니즈(Mn), 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 구리(Cu), 갈륨(Ga), 아연(Zn), 인듐(In), 주석(Sn), 몰리브데넘(Mo), 탄탈럼(Ta), 텅스텐(W), 팔라듐(Pd), 금(Au), 백금(Pt), 은(Ag), 이트륨(Y), 네오디뮴(Nd) 등의 금속, 및 이들 금속 중 어느 것을 적절히 조합하여 포함하는 합금을 사용할 수도 있다. 그 외에, 위에서 예시하지 않은 원소 주기율표의 1족 또는 2족에 속하는 원소(예를 들어, 리튬(Li), 세슘(Cs), 칼슘(Ca), 스트론튬(Sr)), 유로퓸(Eu), 이터븀(Yb) 등의 희토류 금속 및 이들 금속 중 어느 것을 적절히 조합하여 포함하는 합금, 또는 그래핀 등을 사용할 수 있다.
도 1의 (D)에 도시된 발광 소자에서 제 1 전극(101)이 양극인 경우, 제 1 전극(101) 위에 EL층(103a)의 정공 주입층(111a) 및 정공 수송층(112a)이 진공 증착법으로 순차적으로 적층 형성된다. EL층(103a) 및 전하 발생층(104)이 형성된 후, 전하 발생층(104) 위에 EL층(103b)의 정공 주입층(111b) 및 정공 수송층(112b)이 마찬가지로 순차적으로 적층 형성된다.
<정공 주입층 및 정공 수송층>
정공 주입층(111, 111a, 및 111b)은, 양극인 제 1 전극(101)이나 전하 발생층(104)으로부터 EL층(103, 103a, 및 103b)에 정공을 주입하는 층이며, 정공 주입성이 높은 재료를 포함하는 층이다.
정공 주입성이 높은 재료로서는, 몰리브데넘 산화물이나 바나듐 산화물, 루테늄 산화물, 텅스텐 산화물, 망가니즈 산화물 등의 전이 금속 산화물을 들 수 있다. 그 외에는, 프탈로사이아닌(약칭: H2Pc)이나 구리 프탈로사이아닌(약칭: CuPC) 등의 프탈로사이아닌계 화합물, 4,4'-비스[N-(4-다이페닐아미노페닐)-N-페닐아미노]바이페닐(약칭: DPAB), N,N'-비스{4-[비스(3-메틸페닐)아미노]페닐}-N,N'-다이페닐-(1,1'-바이페닐)-4,4'-다이아민(약칭: DNTPD) 등의 방향족 아민 화합물, 또는 폴리(3,4-에틸렌다이옥시싸이오펜)/폴리(스타이렌설폰산)(약칭: PEDOT/PSS) 등의 고분자 화합물 등을 사용할 수 있다.
또한, 정공 주입성이 높은 재료로서는 정공 수송성 재료와 억셉터성 재료(전자 수용성 재료)를 포함하는 복합 재료를 사용할 수도 있다. 이 경우, 억셉터성 재료에 의하여 정공 수송성 재료로부터 전자가 추출되어 정공 주입층(111, 111a, 및 111b)에서 정공이 발생되고, 정공 수송층(112, 112a, 및 112b)을 통하여 발광층(113, 113a, 및 113b)에 정공이 주입된다. 또한, 정공 주입층(111, 111a, 및 111b)은 정공 수송성 재료와 억셉터성 재료(전자 수용성 재료)를 포함하는 복합 재료로 이루어지는 단층으로 형성하여도 좋지만, 정공 수송성 재료와 억셉터성 재료(전자 수용성 재료)를 각각 다른 층으로 적층하여 형성하여도 좋다.
정공 수송층(112, 112a, 및 112b)은 정공 주입층(111, 111a, 및 111b)에 의하여, 제 1 전극(101)이나 전하 발생층(104)으로부터 주입된 정공을 발광층(113, 113a, 및 113b)으로 수송하는 층이다. 또한, 정공 수송층(112, 112a, 및 112b)은 정공 수송성 재료를 포함하는 층이다. 정공 수송층(112, 112a, 및 112b)에 사용되는 정공 수송성 재료의 HOMO 준위는, 특히 정공 주입층(111, 111a, 및 111b)의 HOMO 준위와 같거나, 또는 가까운 것이 바람직하다.
정공 주입층(111, 111a, 및 111b)에 사용하는 억셉터성 재료로서는, 원소 주기율표에서 4족 내지 8족에 속하는 금속의 산화물을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 산화 몰리브데넘, 산화 바나듐, 산화 나이오븀, 산화 탄탈럼, 산화 크로뮴, 산화 텅스텐, 산화 망가니즈, 산화 레늄을 들 수 있다. 그 중에서도, 산화 몰리브데넘은 대기 중에서도 안정적이고 흡습성이 낮으며 취급하기 쉽기 때문에 특히 바람직하다. 그 외에, 퀴노다이메테인 유도체나 클로라닐 유도체, 헥사아자트라이페닐렌 유도체 등의 유기 억셉터를 사용할 수 있다. 구체적으로는, 7,7,8,8-테트라사이아노-2,3,5,6-테트라플루오로퀴노다이메테인(약칭: F4-TCNQ), 클로라닐, 2,3,6,7,10,11-헥사사이아노-1,4,5,8,9,12-헥사아자트라이페닐렌(약칭: HAT-CN) 등을 사용할 수 있다.
정공 주입층(111, 111a, 및 111b) 및 정공 수송층(112, 112a, 및 112b)에 사용하는 정공 수송성 재료로서는 정공 이동도가 10-6cm2/Vs 이상인 물질이 바람직하다. 또한, 전자보다 정공의 수송성이 높은 물질이면 이들 외의 물질을 사용할 수 있다.
정공 수송성 재료로서는 π전자 과잉형 헤테로 방향족 화합물(예를 들어, 카바졸 유도체나 인돌 유도체)이나 방향족 아민 화합물이 바람직하고, 구체적인 예로서는, 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]바이페닐(약칭: NPB 또는 α-NPD), N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-다이페닐-[1,1'-바이페닐]-4,4'-다이아민(약칭: TPD), 4,4'-비스[N-(스파이로-9,9'-바이플루오렌-2-일)-N-페닐아미노]바이페닐(약칭: BSPB), 4-페닐-4'-(9-페닐플루오렌-9-일)트라이페닐아민(약칭: BPAFLP), 4-페닐-3'-(9-페닐플루오렌-9-일)트라이페닐아민(약칭: mBPAFLP), 4-페닐-4'-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)트라이페닐아민(약칭: PCBA1BP), 3-[4-(9-페난트릴)-페닐]-9-페닐-9H-카바졸(약칭: PCPPn), N-(4-바이페닐)-N-(9,9-다이메틸-9H-플루오렌-2-일)-9-페닐-9H-카바졸-3-아민(약칭: PCBiF), N-(1,1'-바이페닐-4-일)-N-[4-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)페닐]-9,9-다이메틸-9H-플루오렌-2-아민(약칭: PCBBiF), 4,4'-다이페닐-4''-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)트라이페닐아민(약칭: PCBBi1BP), 4-(1-나프틸)-4'-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)트라이페닐아민(약칭: PCBANB), 4,4'-다이(1-나프틸)-4''-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)트라이페닐아민(약칭: PCBNBB), 9,9-다이메틸-N-페닐-N-[4-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)페닐]플루오렌-2-아민(약칭: PCBAF), N-페닐-N-[4-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)페닐]스파이로-9,9'-바이플루오렌-2-아민(약칭: PCBASF), 4,4',4''-트리스(카바졸-9-일)트라이페닐아민(약칭: TCTA), 4,4',4''-트리스(N,N-다이페닐아미노)트라이페닐아민(약칭: TDATA), 4,4',4''-트리스[N-(3-메틸페닐)-N-페닐아미노]트라이페닐아민(약칭: MTDATA) 등의 방향족 아민 골격을 갖는 화합물, 1,3-비스(N-카바졸릴)벤젠(약칭: mCP), 4,4'-다이(N-카바졸릴)바이페닐(약칭: CBP), 3,6-비스(3,5-다이페닐페닐)-9-페닐카바졸(약칭: CzTP), 3,3'-비스(9-페닐-9H-카바졸)(약칭: PCCP), 3-[N-(9-페닐카바졸-3-일)-N-페닐아미노]-9-페닐카바졸(약칭: PCzPCA1), 3,6-비스[N-(9-페닐카바졸-3-일)-N-페닐아미노]-9-페닐카바졸(약칭: PCzPCA2), 3-[N-(1-나프틸)-N-(9-페닐카바졸-3-일)아미노]-9-페닐카바졸(약칭: PCzPCN1), 1,3,5-트리스[4-(N-카바졸릴)페닐]벤젠(약칭: TCPB), 9-[4-(10-페닐-9-안트라센일)페닐]-9H-카바졸(약칭: CzPA) 등의 카바졸 골격을 갖는 화합물, 4,4',4''-(벤젠-1,3,5-트라이일)트라이(다이벤조싸이오펜)(약칭: DBT3P-II), 2,8-다이페닐-4-[4-(9-페닐-9H-플루오렌-9-일)페닐]다이벤조싸이오펜(약칭: DBTFLP-III), 4-[4-(9-페닐-9H-플루오렌-9-일)페닐]-6-페닐다이벤조싸이오펜(약칭: DBTFLP-IV) 등의 싸이오펜 골격을 갖는 화합물, 4,4',4''-(벤젠-1,3,5-트라이일)트라이(다이벤조퓨란)(약칭: DBF3P-II), 4-{3-[3-(9-페닐-9H-플루오렌-9-일)페닐]페닐}다이벤조퓨란(약칭: mmDBFFLBi-II) 등의 퓨란 골격을 갖는 화합물을 들 수 있다.
또한, 폴리(N-바이닐카바졸)(약칭: PVK), 폴리(4-바이닐트라이페닐아민)(약칭: PVTPA), 폴리[N-(4-{N'-[4-(4-다이페닐아미노)페닐]페닐-N'-페닐아미노}페닐)메타크릴아마이드](약칭: PTPDMA), 폴리[N,N'-비스(4-뷰틸페닐)-N,N'-비스(페닐)벤지딘](약칭: Poly-TPD) 등의 고분자 화합물을 사용할 수도 있다.
다만, 정공 수송성 재료는 상기에 한정되지 않으며, 공지의 다양한 재료를 한 종류 또는 복수 종류 조합하여 정공 주입층(111, 111a, 및 111b) 및 정공 수송층(112, 112a, 및 112b)에 사용할 수 있다. 또한, 정공 수송층(112, 112a, 및 112b)은 각각 복수의 층으로 형성되어도 좋다. 즉, 예를 들어 제 1 정공 수송층과 제 2 정공 수송층이 적층되어도 좋다.
도 1의 (D)에 도시된 발광 소자에서는, EL층(103a)의 정공 수송층(112a) 위에 발광층(113a)이 진공 증착법으로 형성된다. 또한, EL층(103a) 및 전하 발생층(104)이 형성된 후, EL층(103b)의 정공 수송층(112b) 위에 발광층(113b)이 진공 증착법으로 형성된다.
<발광층>
발광층(113, 113a, 113b, 및 113c)은 발광 물질을 포함하는 층이다. 또한, 발광 물질로서는 청색, 자색, 청자색, 녹색, 황록색, 황색, 주황색, 적색 등의 발광색을 나타내는 물질을 적절히 사용한다. 또한, 복수의 발광층(113a, 113b, 및 113c)에 상이한 발광 물질을 사용함으로써 상이한 발광색을 나타내는 구성(예를 들어, 보색 관계에 있는 발광색을 조합하여 얻어지는 백색 발광)으로 할 수 있다. 또한, 하나의 발광층이 상이한 발광 물질을 갖는 적층 구조이어도 좋다.
또한, 발광층(113, 113a, 113b, 및 113c)은 발광 물질(게스트 재료)에 더하여 한 종류 또는 복수 종류의 유기 화합물(호스트 재료, 어시스트 재료)을 가져도 좋다. 또한, 한 종류 또는 복수 종류의 유기 화합물로서는 실시형태 1에서 설명한 본 발명의 일 형태인 유기 화합물, 본 실시형태에서 설명하는 정공 수송성 재료 및 전자 수송성 재료의 한쪽 또는 양쪽을 사용할 수 있다.
발광층(113, 113a, 113b, 및 113c)에 사용할 수 있는 발광 물질로서는, 단일항 여기 에너지를 가시광 영역의 발광으로 변환하는 발광 물질, 또는 삼중항 여기 에너지를 가시광 영역의 발광으로 변환하는 발광 물질을 사용할 수 있다.
또한, 다른 발광 물질은 예를 들어, 다음과 같다.
단일항 여기 에너지를 발광으로 변환하는 발광 물질로서는, 형광을 발하는 물질(형광 재료)을 들 수 있으며, 예를 들어 피렌 유도체, 안트라센 유도체, 트라이페닐렌 유도체, 플루오렌 유도체, 카바졸 유도체, 다이벤조싸이오펜 유도체, 다이벤조퓨란 유도체, 다이벤조퀴녹살린 유도체, 퀴녹살린 유도체, 피리딘 유도체, 피리미딘 유도체, 페난트렌 유도체, 나프탈렌 유도체 등이 있다. 특히 피렌 유도체는 발광 양자 수율이 높아 바람직하다. 피렌 유도체의 구체적인 예로서는, N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-비스[3-(9-페닐-9H-플루오렌-9-일)페닐]피렌-1,6-다이아민(약칭: 1,6mMemFLPAPrn), N,N'-다이페닐-N,N'-비스[4-(9-페닐-9H-플루오렌-9-일)페닐]피렌-1,6-다이아민(약칭: 1,6FLPAPrn), N,N'-비스(다이벤조퓨란-2-일)-N,N'-다이페닐피렌-1,6-다이아민(약칭: 1,6FrAPrn), N,N'-비스(다이벤조싸이오펜-2-일)-N,N'-다이페닐피렌-1,6-다이아민(약칭: 1,6ThAPrn), N,N'-(피렌-1,6-다이일)비스[(N-페닐벤조[b]나프토[1,2-d]퓨란)-6-아민](약칭: 1,6BnfAPrn), N,N'-(피렌-1,6-다이일)비스[(N-페닐벤조[b]나프토[1,2-d]퓨란)-8-아민](약칭: 1,6BnfAPrn-02), N,N'-(피렌-1,6-다이일)비스[(6,N-다이페닐벤조[b]나프토[1,2-d]퓨란)-8-아민](약칭: 1,6BnfAPrn-03) 등을 들 수 있다.
그 이외에도, 5,6-비스[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]-2,2'-바이피리딘(약칭: PAP2BPy), 5,6-비스[4'-(10-페닐-9-안트릴)바이페닐-4-일]-2,2'-바이피리딘(약칭: PAPP2BPy), N,N'-비스[4-(9H-카바졸-9-일)페닐]-N,N'-다이페닐스틸벤-4,4'-다이아민(약칭: YGA2S), 4-(9H-카바졸-9-일)-4'-(10-페닐-9-안트릴)트라이페닐아민(약칭: YGAPA), 4-(9H-카바졸-9-일)-4'-(9,10-다이페닐-2-안트릴)트라이페닐아민(약칭: 2YGAPPA), N,9-다이페닐-N-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]-9H-카바졸-3-아민(약칭: PCAPA), 4-(10-페닐-9-안트릴)-4'-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)트라이페닐아민(약칭: PCBAPA), 4-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]-4'-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)트라이페닐아민(약칭: PCBAPBA), 페릴렌, 2,5,8,11-테트라(tert-뷰틸)페릴렌(약칭: TBP), N,N''-(2-tert-뷰틸안트라센-9,10-다이일다이-4,1-페닐렌)비스[N,N',N'-트라이페닐-1,4-페닐렌다이아민](약칭: DPABPA), N,9-다이페닐-N-[4-(9,10-다이페닐-2-안트릴)페닐]-9H-카바졸-3-아민(약칭: 2PCAPPA), N-[4-(9,10-다이페닐-2-안트릴)페닐]-N,N',N'-트라이페닐-1,4-페닐렌다이아민(약칭: 2DPAPPA) 등을 사용할 수 있다.
또한, 삼중항 여기 에너지를 발광으로 변환하는 발광 물질로서는, 예를 들어 인광을 발하는 물질(인광 재료)이나 열 활성화 지연 형광을 발하는 열 활성화 지연 형광(Thermally activated delayed fluorescence: TADF) 재료가 있다.
인광 재료로서는 유기 금속 착체, 금속 착체(백금 착체), 희토류 금속 착체 등을 들 수 있다. 이들은 물질마다 다른 발광색(발광 피크)을 나타내기 때문에 필요에 따라 적절히 선택하여 사용한다.
청색 또는 녹색을 나타내고 발광 스펙트럼의 피크 파장이 450nm 이상 570nm 이하인 인광 재료로서는 다음과 같은 물질을 들 수 있다.
예를 들어, 트리스{2-[5-(2-메틸페닐)-4-(2,6-다이메틸페닐)-4H-1,2,4-트라이아졸-3-일-κN2]페닐-κC}이리듐(III)(약칭: [Ir(mpptz-dmp)3]), 트리스(5-메틸-3,4-다이페닐-4H-1,2,4-트라이아졸레이토)이리듐(III)(약칭: [Ir(Mptz)3]), 트리스[4-(3-바이페닐)-5-아이소프로필-3-페닐-4H-1,2,4-트라이아졸레이토]이리듐(III)(약칭: [Ir(iPrptz-3b)3]), 트리스[3-(5-바이페닐)-5-아이소프로필-4-페닐-4H-1,2,4-트라이아졸레이토]이리듐(III)(약칭: Ir(iPr5btz)3]) 등의 4H-트라이아졸 골격을 갖는 유기 금속 착체, 트리스[3-메틸-1-(2-메틸페닐)-5-페닐-1H-1,2,4-트라이아졸레이토]이리듐(III)(약칭: [Ir(Mptz1-mp)3]), 트리스(1-메틸-5-페닐-3-프로필-1H-1,2,4-트라이아졸레이토)이리듐(III)(약칭: [Ir(Prptz1-Me)3]) 등의 1H-트라이아졸 골격을 갖는 유기 금속 착체, fac-트리스[1-(2,6-다이아이소프로필페닐)-2-페닐-1H-이미다졸]이리듐(III)(약칭: [Ir(iPrpmi)3]), 트리스[3-(2,6-다이메틸페닐)-7-메틸이미다조[1,2-f]페난트리디네이토]이리듐(III)(약칭: [Ir(dmpimpt-Me)3]) 등의 이미다졸 골격을 갖는 유기 금속 착체, 비스[2-(4',6'-다이플루오로페닐)피리디네이토-N,C2']이리듐(III)테트라키스(1-피라졸릴)보레이트(약칭: FIr6), 비스[2-(4',6'-다이플루오로페닐)피리디네이토-N,C2']이리듐(III)피콜리네이트(약칭: FIrpic), 비스{2-[3',5'-비스(트라이플루오로메틸)페닐]피리디네이토-N,C2'}이리듐(III)피콜리네이트(약칭: [Ir(CF3ppy)2(pic)]), 비스[2-(4',6'-다이플루오로페닐)피리디네이토-N,C2']이리듐(III)아세틸아세토네이트(약칭: Fir(acac)) 등의 전자 흡인기를 갖는 페닐피리딘 유도체를 배위자로 하는 유기 금속 착체 등이 있다.
녹색 또는 황색을 나타내고 발광 스펙트럼의 피크 파장이 495nm 이상 590nm 이하인 인광 재료로서는 다음과 같은 물질을 들 수 있다.
예를 들어, 트리스(4-메틸-6-페닐피리미디네이토)이리듐(III)(약칭: [Ir(mppm)3]), 트리스(4-t-뷰틸-6-페닐피리미디네이토)이리듐(III)(약칭: [Ir(tBuppm)3]), (아세틸아세토네이토)비스(6-메틸-4-페닐피리미디네이토)이리듐(III)(약칭: [Ir(mppm)2(acac)]), (아세틸아세토네이토)비스(6-tert-뷰틸-4-페닐피리미디네이토)이리듐(III)(약칭: [Ir(tBuppm)2(acac)]), (아세틸아세토네이토)비스[6-(2-노보닐)-4-페닐피리미디네이토]이리듐(III)(약칭: [Ir(nbppm)2(acac)]), (아세틸아세토네이토)비스[5-메틸-6-(2-메틸페닐)-4-페닐피리미디네이토]이리듐(III)(약칭: [Ir(mpmppm)2(acac)]), (아세틸아세토네이토)비스{4,6-다이메틸-2-[6-(2,6-다이메틸페닐)-4-피리미딘일-κN3]페닐-κC}이리듐(III)(약칭: [Ir(dmppm-dmp)2(acac)]), (아세틸아세토네이토)비스(4,6-다이페닐피리미디네이토)이리듐(III)(약칭: [Ir(dppm)2(acac)]) 등의 피리미딘 골격을 갖는 유기 금속 이리듐 착체, (아세틸아세토네이토)비스(3,5-다이메틸-2-페닐피라지네이토)이리듐(III)(약칭: [Ir(mppr-Me)2(acac)]), (아세틸아세토네이토)비스(5-아이소프로필-3-메틸-2-페닐피라지네이토)이리듐(III)(약칭: [Ir(mppr-iPr)2(acac)]) 등의 피라진 골격을 갖는 유기 금속 이리듐 착체, 트리스(2-페닐피리디네이토-N,C2')이리듐(III)(약칭: [Ir(ppy)3]), 비스(2-페닐피리디네이토-N,C2')이리듐(III)아세틸아세토네이트(약칭: [Ir(ppy)2(acac)]), 비스(벤조[h]퀴놀리네이토)이리듐(III)아세틸아세토네이트(약칭: [Ir(bzq)2(acac)]), 트리스(벤조[h]퀴놀리네이토)이리듐(III)(약칭: [Ir(bzq)3]), 트리스(2-페닐퀴놀리네이토-N,C2')이리듐(III)(약칭: [Ir(pq)3]), 비스(2-페닐퀴놀리네이토-N,C2')이리듐(III)아세틸아세토네이트(약칭: [Ir(pq)2(acac)]), [2-(4-페닐-2-피리딘일-κN)페닐-κC]비스[2-(2-피리딘일-κN)페닐-κC]이리듐(III)(약칭: [Ir(ppy)2(4dppy)]), 비스[2-(2-피리딘일-κN)페닐-κC][2-(4-메틸-5-페닐-2-피리딘일-κN)페닐-κC] 등의 피리딘 골격을 갖는 유기 금속 이리듐 착체, 비스(2,4-다이페닐-1,3-옥사졸레이토-N,C2')이리듐(III)아세틸아세토네이트(약칭: [Ir(dpo)2(acac)]), 비스{2-[4'-(퍼플루오로페닐)페닐]피리디네이토-N,C2'}이리듐(III)아세틸아세토네이트(약칭: [Ir(p-PF-ph)2(acac)]), 비스(2-페닐벤조싸이아졸레이토-N,C2')이리듐(III)아세틸아세토네이트(약칭: [Ir(bt)2(acac)]) 등의 유기 금속 착체 외에 트리스(아세틸아세토네이토)(모노페난트롤린)터븀(III)(약칭: [Tb(acac)3(Phen)]) 등의 희토류 금속 착체가 있다.
황색 또는 적색을 나타내고 발광 스펙트럼의 피크 파장이 570nm 이상 750nm 이하인 인광 재료로서는 다음과 같은 물질을 들 수 있다.
예를 들어, (다이아이소뷰티릴메타네이토)비스[4,6-비스(3-메틸페닐)피리미디네이토]이리듐(III)(약칭: [Ir(5mdppm)2(dibm)]), 비스[4,6-비스(3-메틸페닐)피리미디네이토](다이피발로일메타네이토)이리듐(III)(약칭: [Ir(5mdppm)2(dpm)]), 비스[4,6-다이(나프탈렌-1-일)피리미디네이토](다이피발로일메타네이토)이리듐(III)(약칭: [Ir(d1npm)2(dpm)]), 트리스(4-t-뷰틸-6-페닐피리미디네이토)이리듐(III)(약칭: [Ir(tBuppm)3]) 등의 피리미딘 골격을 갖는 유기 금속 착체, (아세틸아세토네이토)비스(2,3,5-트라이페닐피라지네이토)이리듐(III)(약칭: [Ir(tppr)2(acac)]), 비스(2,3,5-트라이페닐피라지네이토)(다이피발로일메타네이토)이리듐(III)(약칭: [Ir(tppr)2(dpm)]), 비스{4,6-다이메틸-2-[3-(3,5-다이메틸페닐)-5-페닐-2-피라진일-κN]페닐-κC}(2,6-다이메틸-3,5-헵테인다이오네이토-κ2O,O')이리듐(III)(약칭: [Ir(dmdppr-P)2(dibm)]), 비스{4,6-다이메틸-2-[5-(4-사이아노-2,6-다이메틸페닐)-3-(3,5-다이메틸페닐)-2-피라진일-κN]페닐-κC}(2,2,6,6-테트라메틸-3,5-헵테인다이오네이토-κ2O,O')이리듐(III)(약칭: [Ir(dmdppr-dmCP)2(dpm)]), (아세틸아세토네이토)비스[2-메틸-3-페닐퀴녹살리네이토-N,C2']이리듐(III)(약칭: [Ir(mpq)2(acac)]), (아세틸아세토네이토)비스(2,3-다이페닐퀴녹살리네이토-N,C2')이리듐(III)(약칭: [Ir(dpq)2(acac)]), (아세틸아세토네이토)비스[2,3-비스(4-플루오로페닐)퀴녹살리네이토)]이리듐(III)(약칭: [Ir(Fdpq)2(acac)]), 비스{4,6-다이메틸-2-[5-(5-사이아노-2-메틸페닐)-3-(3,5-다이메틸페닐)-2-피라진일-κN]페닐-κC}(2,2,6,6-테트라메틸-3,5-헵테인다이오네이토-κ2O,O')이리듐(III)(약칭: [Ir(dmdppr-m5CP)2(dpm)]) 등의 피라진 골격을 갖는 유기 금속 착체, 트리스(1-페닐아이소퀴놀리네이토-N,C2')이리듐(III)(약칭: [Ir(piq)3]), 비스(1-페닐아이소퀴놀리네이토-N,C2')이리듐(III)아세틸아세토네이트(약칭: [Ir(piq)2(acac)]), 비스[4,6-다이메틸-2-(2-퀴노린일-κN)페닐-κC](2,4-펜테인다이오네이토-κ2O,O')이리듐(III) 등의 피리딘 골격을 갖는 유기 금속 착체, 2,3,7,8,12,13,17,18-옥타에틸-21H,23H-포르피린 백금(II)(약칭: [PtOEP]) 등의 백금 착체, 트리스(1,3-다이페닐-1,3-프로페인다이오네이토)(모노페난트롤린)유로퓸(III)(약칭: [Eu(DBM)3(Phen)]), 트리스[1-(2-테노일)-3,3,3-트라이플루오로아세토네이토](모노페난트롤린)유로퓸(III)(약칭: [Eu(TTA)3(Phen)]) 등의 희토류 금속 착체가 있다.
발광층(113, 113a, 113b, 및 113c)에 사용되는 유기 화합물(호스트 재료, 어시스트 재료)로서는, 발광 물질(게스트 재료)의 에너지 갭보다 에너지 갭이 큰 물질을 한 종류 또는 복수 종류 선택하여 사용하면 좋다. 발광층(113, 113a, 113b, 및 113c)에 복수의 유기 화합물을 사용하는 경우, 들뜬 복합체를 형성하는 화합물을 인광 발광 물질과 혼합시켜 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 이러한 구성으로 함으로써, 들뜬 복합체로부터 발광 물질로의 에너지 이동인 ExTET(Exciplex-Triplet Energy Transfer)를 이용한 발광을 얻을 수 있다. 이 경우, 다양한 유기 화합물을 적절히 조합하여 사용할 수 있지만, 들뜬 복합체를 효율적으로 형성하기 위해서는, 정공을 받기 쉬운 화합물(정공 수송성 재료)과, 전자를 받기 쉬운 화합물(전자 수송성 재료)을 조합하는 것이 특히 바람직하다. 또한, 실시형태 1에서 설명한 본 발명의 일 형태인 유기 화합물은, LUMO 준위가 낮고 전자를 받기 쉬운 화합물로서 적합하다.
발광 물질이 형광 재료인 경우, 호스트 재료로서는 단일항 여기 상태의 에너지 준위가 크고, 삼중항 여기 상태의 에너지 준위가 작은 유기 화합물을 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 안트라센 유도체나 테트라센 유도체를 사용하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 9-페닐-3-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]-9H-카바졸(약칭: PCzPA), 3-[4-(1-나프틸)-페닐]-9-페닐-9H-카바졸(약칭: PCPN), 9-[4-(10-페닐-9-안트라센일)페닐]-9H-카바졸(약칭: CzPA), 7-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]-7H-다이벤조[c,g]카바졸(약칭: cgDBCzPA), 6-[3-(9,10-다이페닐-2-안트릴)페닐]-벤조[b]나프토[1,2-d]퓨란(약칭: 2mBnfPPA), 9-페닐-10-{4-(9-페닐-9H-플루오렌-9-일)바이페닐-4'-일}안트라센(약칭: FLPPA), 5,12-다이페닐테트라센, 5,12-비스(바이페닐-2-일)테트라센 등을 들 수 있다.
발광 물질이 인광 재료인 경우, 호스트 재료로서는, 발광 물질의 삼중항 여기 에너지(기저 상태와 삼중항 여기 상태의 에너지 차)보다 삼중항 여기 에너지가 큰 유기 화합물을 선택하면 좋다. 특히, 실시형태 1에서 설명한 본 발명의 일 형태인 유기 화합물은 삼중항 여기 상태가 안정적이기 때문에, 발광 물질이 인광 재료인 경우의 호스트 재료로서 적합하다. 특히, 그 삼중항 여기 에너지 준위에 기인하여 상기 인광 재료가 적색인 경우에 적합하다. 또한, 그 외의 예로서, 아연이나 알루미늄계 금속 착체, 옥사다이아졸 유도체, 트라이아졸 유도체, 벤즈이미다졸 유도체, 퀴녹살린 유도체, 다이벤조퀴녹살린 유도체, 다이벤조싸이오펜 유도체, 다이벤조퓨란 유도체, 피리미딘 유도체, 트라이아진 유도체, 피리딘 유도체, 바이피리딘 유도체, 페난트롤린 유도체, 방향족 아민이나 카바졸 유도체 등을 호스트 재료로서 사용할 수도 있다.
호스트 재료로서, 더 구체적으로는 예를 들어, 다음의 정공 수송성 재료 및 전자 수송성 재료를 사용할 수 있다.
이들 정공 수송성이 높은 호스트 재료의 예로서는, N,N'-다이(p-톨릴)-N,N'-다이페닐-p-페닐렌다이아민(약칭: DTDPPA), 4,4'-비스[N-(4-다이페닐아미노페닐)-N-페닐아미노]바이페닐(약칭: DPAB), N,N'-비스{4-[비스(3-메틸페닐)아미노]페닐}-N,N'-다이페닐-(1,1'-바이페닐)-4,4'-다이아민(약칭: DNTPD), 1,3,5-트리스[N-(4-다이페닐아미노페닐)-N-페닐아미노]벤젠(약칭: DPA3B) 등의 방향족 아민 화합물을 들 수 있다.
또한, 3-[N-(4-다이페닐아미노페닐)-N-페닐아미노]-9-페닐카바졸(약칭: PCzDPA1), 3,6-비스[N-(4-다이페닐아미노페닐)-N-페닐아미노]-9-페닐카바졸(약칭: PCzDPA2), 3,6-비스[N-(4-다이페닐아미노페닐)-N-(1-나프틸)아미노]-9-페닐카바졸(약칭: PCzTPN2), 3-[N-(9-페닐카바졸-3-일)-N-페닐아미노]-9-페닐카바졸(약칭: PCzPCA1), 3,6-비스[N-(9-페닐카바졸-3-일)-N-페닐아미노]-9-페닐카바졸(약칭: PCzPCA2), 3-[N-(1-나프틸)-N-(9-페닐카바졸-3-일)아미노]-9-페닐카바졸(약칭: PCzPCN1) 등의 카바졸 유도체를 들 수 있다. 또한, 카바졸 유도체로서는, 상술한 것 외에, 4,4'-다이(N-카바졸릴)바이페닐(약칭: CBP), 1,3,5-트리스[4-(N-카바졸릴)페닐]벤젠(약칭: TCPB), 1,4-비스[4-(N-카바졸릴)페닐]-2,3,5,6-테트라페닐벤젠 등을 사용할 수도 있다.
또한, 정공 수송성이 높은 호스트 재료로서는, 예를 들어, 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]바이페닐(약칭: NPB 또는 α-NPD)이나 N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-다이페닐-[1,1'-바이페닐]-4,4'-다이아민(약칭: TPD), 4,4',4''-트리스(카바졸-9-일)트라이페닐아민(약칭: TCTA), 4,4',4''-트리스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]트라이페닐아민(약칭: 1-TNATA), 4,4',4''-트리스(N,N-다이페닐아미노)트라이페닐아민(약칭: TDATA), 4,4',4''-트리스[N-(3-메틸페닐)-N-페닐아미노]트라이페닐아민(약칭: m-MTDATA), 4,4'-비스[N-(스파이로-9,9'-바이플루오렌-2-일)-N-페닐아미노]바이페닐(약칭: BSPB), 4-페닐-4'-(9-페닐플루오렌-9-일)트라이페닐아민(약칭: BPAFLP), 4-페닐-3'-(9-페닐플루오렌-9-일)트라이페닐아민(약칭: mBPAFLP), N-(9,9-다이메틸-9H-플루오렌-2-일)-N-{9,9-다이메틸-2-[N'-페닐-N'-(9,9-다이메틸-9H-플루오렌-2-일)아미노]-9H-플루오렌-7-일}페닐아민(약칭: DFLADFL), N-(9,9-다이메틸-2-다이페닐아미노-9H-플루오렌-7-일)다이페닐아민(약칭: DPNF), 2-[N-(4-다이페닐아미노페닐)-N-페닐아미노]스파이로-9,9'-바이플루오렌(약칭: DPASF), 4-페닐-4'-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)트라이페닐아민(약칭: PCBA1BP), 4,4'-다이페닐-4''-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)트라이페닐아민(약칭: PCBBi1BP), 4-(1-나프틸)-4'-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)트라이페닐아민(약칭: PCBANB), 4,4'-다이(1-나프틸)-4''-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)트라이페닐아민(약칭: PCBNBB), 4-페닐다이페닐-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)아민(약칭: PCA1BP), N,N'-비스(9-페닐카바졸-3-일)-N,N'-다이페닐벤젠-1,3-다이아민(약칭: PCA2B), N,N',N''-트라이페닐-N,N',N''-트리스(9-페닐카바졸-3-일)벤젠-1,3,5-트라이아민(약칭: PCA3B), N-(4-바이페닐)-N-(9,9-다이메틸-9H-플루오렌-2-일)-9-페닐-9H-카바졸-3-아민(약칭: PCBiF), N-(1,1'-바이페닐-4-일)-N-[4-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)페닐]-9,9-다이메틸-9H-플루오렌-2-아민(약칭: PCBBiF), 9,9-다이메틸-N-페닐-N-[4-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)페닐]플루오렌-2-아민(약칭: PCBAF), N-페닐-N-[4-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)페닐]스파이로-9,9'-바이플루오렌-2-아민(약칭: PCBASF), 2-[N-(9-페닐카바졸-3-일)-N-페닐아미노]스파이로-9,9'-바이플루오렌(약칭: PCASF), 2,7-비스[N-(4-다이페닐아미노페닐)-N-페닐아미노]스파이로-9,9'-바이플루오렌(약칭: DPA2SF), N-[4-(9H-카바졸-9-일)페닐]-N-(4-페닐)페닐아닐린(약칭: YGA1BP), N,N'-비스[4-(카바졸-9-일)페닐]-N,N'-다이페닐-9,9-다이메틸플루오렌-2,7-다이아민(약칭: YGA2F) 등의 방향족 아민 화합물 등을 사용할 수 있다. 또한, 3-[4-(1-나프틸)-페닐]-9-페닐-9H-카바졸(약칭: PCPN), 3-[4-(9-페난트릴)-페닐]-9-페닐-9H-카바졸(약칭: PCPPn), 3,3'-비스(9-페닐-9H-카바졸)(약칭: PCCP), 1,3-비스(N-카바졸릴)벤젠(약칭: mCP), 3,6-비스(3,5-다이페닐페닐)-9-페닐카바졸(약칭: CzTP), 4-{3-[3-(9-페닐-9H-플루오렌-9-일)페닐]페닐}다이벤조퓨란(약칭: mmDBFFLBi-II), 4,4',4''-(벤젠-1,3,5-트라이일)트라이(다이벤조퓨란)(약칭: DBF3P-II), 1,3,5-트라이(다이벤조싸이오펜-4-일)벤젠(약칭: DBT3P-II), 2,8-다이페닐-4-[4-(9-페닐-9H-플루오렌-9-일)페닐]다이벤조싸이오펜(약칭: DBTFLP-III), 4-[4-(9-페닐-9H-플루오렌-9-일)페닐]-6-페닐다이벤조싸이오펜(약칭: DBTFLP-IV), 4-[3-(트라이페닐렌-2-일)페닐]다이벤조싸이오펜(약칭: mDBTPTp-II) 등의 카바졸 화합물, 싸이오펜 화합물, 퓨란 화합물, 플루오렌 화합물, 트라이페닐렌 화합물, 페난트렌 화합물 등을 사용할 수 있다.
전자 수송성이 높은 호스트 재료로서는 예를 들어, 실시형태 1에서 설명한 본 발명의 일 형태인 유기 화합물 외에, 트리스(8-퀴놀리놀레이토)알루미늄(III)(약칭: Alq), 트리스(4-메틸-8-퀴놀리놀레이토)알루미늄(III)(약칭: Almq3), 비스(10-하이드록시벤조[h]퀴놀리네이토)베릴륨(II)(약칭: BeBq2), 비스(2-메틸-8-퀴놀리놀레이토)(4-페닐페놀레이토)알루미늄(III)(약칭: BAlq), 비스(8-퀴놀리놀레이토)아연(II)(약칭: Znq) 등, 퀴놀린 골격 또는 벤조퀴놀린 골격을 갖는 금속 착체 등이 있다. 또한, 그 외에 비스[2-(2-벤즈옥사졸릴)페놀레이토]아연(II)(약칭: ZnPBO), 비스[2-(2-벤조싸이아졸릴)페놀레이토]아연(II)(약칭: ZnBTZ) 등의 옥사졸계, 싸이아졸계 배위자를 갖는 금속 착체 등을 사용할 수도 있다. 또한, 금속 착체 외에도 2-(4-바이페닐릴)-5-(4-tert-뷰틸페닐)-1,3,4-옥사다이아졸(약칭: PBD)이나, 1,3-비스[5-(p-tert-뷰틸페닐)-1,3,4-옥사다이아졸-2-일]벤젠(약칭: OXD-7), 9-[4-(5-페닐-1,3,4-옥사다이아졸-2-일)페닐]-9H-카바졸(약칭: CO11) 등의 옥사다이아졸 유도체나, 3-(4-바이페닐릴)-4-페닐-5-(4-tert-뷰틸페닐)-1,2,4-트라이아졸(약칭: TAZ) 등의 트라이아졸 유도체나, 2,2',2''-(1,3,5-벤젠트라이일)트리스(1-페닐-1H-벤즈이미다졸)(약칭: TPBI), 2-[3-(다이벤조싸이오펜-4-일)페닐]-1-페닐-1H-벤즈이미다졸(약칭: mDBTBIm-II) 등의 이미다졸 골격을 갖는 화합물(특히, 벤즈이미다졸 유도체)이나, 4,4'-비스(5-메틸벤즈옥사졸-2-일)스틸벤(약칭: BzOs) 등의 옥사졸 골격을 갖는 화합물(특히, 벤즈옥사졸 유도체)이나, 바소페난트롤린(약칭: Bphen), 바소큐프로인(약칭: BCP), 2,9-비스(나프탈렌-2-일)-4,7-다이페닐-1,10-페난트롤린(약칭: NBphen) 등의 페난트롤린 유도체나, 2-[3-(다이벤조싸이오펜-4-일)페닐]다이벤조[f,h]퀴녹살린(약칭: 2mDBTPDBq-II), 2-[3'-(다이벤조싸이오펜-4-일)바이페닐-3-일]다이벤조[f,h]퀴녹살린(약칭: 2mDBTBPDBq-II), 2-[3'-(9H-카바졸-9-일)바이페닐-3-일]다이벤조[f,h]퀴녹살린(약칭: 2mCzBPDBq), 2-[4-(3,6-다이페닐-9H-카바졸-9-일)페닐]다이벤조[f,h]퀴녹살린(약칭: 2CzPDBq-III), 7-[3-(다이벤조싸이오펜-4-일)페닐]다이벤조[f,h]퀴녹살린(약칭: 7mDBTPDBq-II), 및 6-[3-(다이벤조싸이오펜-4-일)페닐]다이벤조[f,h]퀴녹살린(약칭: 6mDBTPDBq-II), 4,6-비스[3-(페난트렌-9-일)페닐]피리미딘(약칭: 4,6mPnP2Pm), 4,6-비스[3-(4-다이벤조싸이엔일)페닐]피리미딘(약칭: 4,6mDBTP2Pm-II), 4,6-비스[3-(9H-카바졸-9-일)페닐]피리미딘(약칭: 4,6mCzP2Pm) 등의 다이아진 골격을 갖는 헤테로 고리 화합물이나, 2-{4-[3-(N-페닐-9H-카바졸-3-일)-9H-카바졸-9-일]페닐}-4,6-다이페닐-1,3,5-트라이아진(약칭: PCCzPTzn), 9-[3-(4,6-다이페닐-1,3,5-트라이아진-2-일)페닐]-9'-페닐-2,3'-바이-9H-카바졸(약칭: mPCCzPTzn-02) 등의 트라이아진 골격을 갖는 헤테로 고리 화합물이나, 3,5-비스[3-(9H-카바졸-9-일)페닐]피리딘(약칭: 35DCzPPy), 1,3,5-트라이[3-(3-피리딜)페닐]벤젠(약칭: TmPyPB) 등의 피리딘 골격을 갖는 헤테로 고리 화합물도 사용할 수 있다. 또한, 폴리(2,5-피리딘다이일)(약칭: PPy), 폴리[(9,9-다이헥실플루오렌-2,7-다이일)-co-(피리딘-3,5-다이일)](약칭: PF-Py), 폴리[(9,9-다이옥틸플루오렌-2,7-다이일)-co-(2,2'-바이피리딘-6,6'-다이일)](약칭: PF-BPy) 등의 고분자 화합물을 사용할 수도 있다.
또한, 호스트 재료로서 안트라센 유도체, 페난트렌 유도체, 피렌 유도체, 크리센 유도체, 다이벤조[g,p]크리센 유도체 등의 축합 다환 방향족 화합물을 들 수 있고, 구체적으로는, 9,10-다이페닐안트라센(약칭: DPAnth), N,N-다이페닐-9-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]-9H-카바졸-3-아민(약칭: CzA1PA), 4-(10-페닐-9-안트릴)트라이페닐아민(약칭: DPhPA), YGAPA, PCAPA, N,9-다이페닐-N-{4-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]페닐}-9H-카바졸-3-아민(약칭: PCAPBA), 2PCAPA, 6,12-다이메톡시-5,11-다이페닐크리센, DBC1, 9-[4-(10-페닐-9-안트라센일)페닐]-9H-카바졸(약칭: CzPA), 3,6-다이페닐-9-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]-9H-카바졸(약칭: DPCzPA), 9,10-비스(3,5-다이페닐페닐)안트라센(약칭: DPPA), 9,10-다이(2-나프틸)안트라센(약칭: DNA), 2-tert-뷰틸-9,10-다이(2-나프틸)안트라센(약칭: t-BuDNA), 9,9'-바이안트릴(약칭: BANT), 9,9'-(스틸벤-3,3'-다이일)다이페난트렌(약칭: DPNS), 9,9'-(스틸벤-4,4'-다이일)다이페난트렌(약칭: DPNS2), 1,3,5-트라이(1-피렌일)벤젠(약칭: TPB3) 등을 사용할 수 있다.
또한, 발광층(113, 113a, 113b, 및 113c)에 복수의 유기 화합물을 사용하는 경우, 들뜬 복합체를 형성하는 2종류의 화합물(제 1 화합물 및 제 2 화합물)과, 유기 금속 착체를 혼합시켜 사용하여도 좋다. 이 경우, 다양한 유기 화합물을 적절히 조합하여 사용할 수 있지만, 들뜬 복합체를 효율적으로 형성하기 위해서는, 정공을 받기 쉬운 화합물(정공 수송성 재료)과, 전자를 받기 쉬운 화합물(전자 수송성 재료)을 조합하는 것이 특히 바람직하다. 또한, 정공 수송성 재료 및 전자 수송성 재료로서는, 구체적으로 본 실시형태에서 설명하는 재료를 사용할 수 있다. 이 구성에 의하여, 고효율, 저전압, 장수명을 동시에 실현할 수 있다.
TADF 재료란, 삼중항 여기 상태를 미량의 열 에너지에 의하여 단일항 여기 상태로 업 컨버트(역 항간 교차)할 수 있고, 단일항 여기 상태로부터의 발광(형광)을 효율적으로 나타내는 재료를 말한다. 또한, 열 활성화 지연 형광이 효율적으로 얻어지는 조건으로서는 삼중항 여기 상태의 에너지 준위와 단일항 여기 상태의 에너지 준위의 에너지 차가 0eV 이상 0.2eV 이하, 바람직하게는 0eV 이상 0.1eV 이하인 것을 들 수 있다. 또한, TADF 재료에서의 지연 형광이란, 일반적인 형광과 마찬가지의 스펙트럼을 가지면서도 수명이 현저히 긴 발광을 말한다. 그 수명은 10-6초 이상, 바람직하게는 10-3초 이상이다.
TADF 재료로서는, 예를 들어, 풀러렌이나 그 유도체, 프로플라빈 등의 아크리딘 유도체, 에오신 등이 포함된다. 또한, 마그네슘(Mg), 아연(Zn), 카드뮴(Cd), 주석(Sn), 백금(Pt), 인듐(In), 또는 팔라듐(Pd) 등을 포함하는 금속 함유 포르피린을 들 수 있다. 금속 함유 포르피린으로서는, 예를 들어, 프로토포르피린-플루오린화 주석 착체(약칭: SnF2(Proto IX)), 메소포르피린-플루오린화 주석 착체(약칭: SnF2(Meso IX)), 헤마토포르피린-플루오린화 주석 착체(약칭: SnF2(Hemato IX)), 코프로포르피린테트라메틸에스터-플루오린화 주석 착체(약칭: SnF2(Copro III-4Me)), 옥타에틸포르피린-플루오린화 주석 착체(약칭: SnF2(OEP)), 에티오포르피린-플루오린화 주석 착체(약칭: SnF2(Etio I)), 옥타에틸포르피린-염화 백금 착체(약칭: PtCl2OEP) 등이 포함된다.
그 외에도, 2-(바이페닐-4-일)-4,6-비스(12-페닐인돌로[2,3-a]카바졸-11-일)-1,3,5-트라이아진(약칭: PIC-TRZ), 2-{4-[3-(N-페닐-9H-카바졸-3-일)-9H-카바졸-9-일]페닐}-4,6-다이페닐-1,3,5-트라이아진(약칭: PCCzPTzn), 2-[4-(10H-페녹사진-10-일)페닐]-4,6-다이페닐-1,3,5-트라이아진(약칭: PXZ-TRZ), 3-[4-(5-페닐-5,10-다이하이드로페나진-10-일)페닐]-4,5-다이페닐-1,2,4-트라이아졸(약칭: PPZ-3TPT), 3-(9,9-다이메틸-9H-아크리딘-10-일)-9H-크산텐-9-온(약칭: ACRXTN), 비스[4-(9,9-다이메틸-9,10-다이하이드로아크리딘)페닐]설폰(약칭: DMAC-DPS), 10-페닐-10H,10'H-스파이로[아크리딘-9,9'-안트라센]-10'-온(약칭: ACRSA) 등의 π전자 과잉형 헤테로 방향 고리 및 π전자 부족형 헤테로 방향 고리를 갖는 헤테로 고리 화합물을 사용할 수 있다. 또한, π전자 과잉형 헤테로 방향 고리와 π전자 부족형 헤테로 방향 고리가 직접 결합된 물질은 π전자 과잉형 헤테로 방향 고리의 도너성과 π전자 부족형 헤테로 방향 고리의 억셉터성이 모두 강해져, 단일항 여기 상태와 삼중항 여기 상태의 에너지 차가 작아지기 때문에 특히 바람직하다.
또한, TADF 재료를 사용하는 경우, 다른 유기 화합물과 조합하여 사용할 수도 있다. 특히, 실시형태 1에서 설명한 본 발명의 일 형태인 유기 화합물을, 상술한 호스트 재료, 정공 수송 재료, 전자 수송 재료와 조합할 수 있는 TADF 재료에 대한 호스트 재료로서 사용하는 것이 바람직하다.
도 1의 (D)에 도시된 발광 소자에서는, EL층(103a)의 발광층(113a) 위에 전자 수송층(114a)이 진공 증착법에 의하여 형성된다. 또한, EL층(103a) 및 전하 발생층(104)이 형성된 후, EL층(103b)의 발광층(113b) 위에 전자 수송층(114b)이 진공 증착법에 의하여 형성된다.
<전자 수송층>
전자 수송층(114, 114a, 및 114b)은, 전자 주입층(115, 115a, 및 115b)에 의하여 제 2 전극(102)이나 전하 발생층(104)으로부터 주입된 전자를 발광층(113, 113a, 113b)에 수송하는 층이다. 또한, 전자 수송층(114, 114a, 및 114b)은 전자 수송성 재료를 포함하는 층이다. 전자 수송층(114, 114a, 및 114b)에 사용하는 전자 수송성 재료는 1×10-6cm2/Vs 이상의 전자 이동도를 갖는 물질이 바람직하다. 또한, 정공보다 전자의 수송성이 높은 물질이면, 이들 외의 물질을 사용할 수 있다. 또한, 실시형태 1에서 설명한 본 발명의 일 형태인 유기 화합물은 전자 수송성이 우수하기 때문에 전자 수송층으로서도 이용 가능하다.
전자 수송성 재료로서는, 퀴놀린 배위자, 벤조퀴놀린 배위자, 옥사졸 배위자, 또는 싸이아졸 배위자를 갖는 금속 착체, 옥사다이아졸 유도체, 트라이아졸 유도체, 페난트롤린 유도체, 피리딘 유도체, 바이피리딘 유도체 등을 들 수 있다. 그 외에, 함질소 헤테로 방향족 화합물과 같은 π전자 부족형 헤테로 방향족 화합물을 사용할 수도 있다.
구체적으로는, Alq3, 트리스(4-메틸-8-퀴놀리놀레이토)알루미늄(III)(약칭: Almq3), 비스(10-하이드록시벤조[h]퀴놀리네이토)베릴륨(II)(약칭: BeBq2), BAlq, 비스[2-(2-하이드록시페닐)벤즈옥사졸레이토]아연(II)(약칭: Zn(BOX)2), 비스[2-(2-하이드록시페닐)벤조싸이아졸레이토]아연(II)(약칭: Zn(BTZ)2) 등의 금속 착체, 2-(4-바이페닐릴)-5-(4-tert-뷰틸페닐)-1,3,4-옥사다이아졸(약칭: PBD), OXD-7,3-(4'-tert-뷰틸페닐)-4-페닐―5-(4''-바이페닐)-1,2,4-트라이아졸(약칭: TAZ), 3-(4-tert-뷰틸페닐)-4-(4-에틸페닐)-5-(4-바이페닐릴)-1,2,4-트라이아졸(약칭: p-EtTAZ), 바소페난트롤린(약칭: Bphen), 바소큐프로인(약칭: BCP), 4,4'-비스(5-메틸벤즈옥사졸-2-일)스틸벤(약칭: BzOs) 등의 헤테로 방향족 화합물, 2-[3-(다이벤조싸이오펜-4-일)페닐]다이벤조[f,h]퀴녹살린(약칭: 2mDBTPDBq-II), 2-[3'-(다이벤조싸이오펜-4-일)바이페닐-3-일]다이벤조[f,h]퀴녹살린(약칭: 2mDBTBPDBq-II), 2-[4-(3,6-다이페닐-9H-카바졸-9-일)페닐]다이벤조[f,h]퀴녹살린(약칭: 2CzPDBq-III), 7-[3-(다이벤조싸이오펜-4-일)페닐]다이벤조[f,h]퀴녹살린(약칭: 7mDBTPDBq-II), 6-[3-(다이벤조싸이오펜-4-일)페닐]다이벤조[f,h]퀴녹살린(약칭: 6mDBTPDBq-II) 등의 퀴녹살린 또는 다이벤조퀴녹살린 유도체를 사용할 수 있다.
또한, 폴리(2,5-피리딘다이일)(약칭: PPy), 폴리[(9,9-다이헥실플루오렌-2,7-다이일)-co-(피리딘-3,5-다이일)](약칭: PF-Py), 폴리[(9,9-다이옥틸플루오렌-2,7-다이일)-co-(2,2'-바이피리딘-6,6'-다이일)](약칭: PF-BPy) 등의 고분자 화합물을 사용할 수도 있다.
또한, 전자 수송층(114, 114a, 및 114b)은 단층뿐만 아니라, 상기 물질로 이루어지는 층이 2층 이상 적층된 구조이어도 좋다.
도 1의 (D)에 도시된 발광 소자에서는, EL층(103a)의 전자 수송층(114a) 위에 전자 주입층(115a)이 진공 증착법에 의하여 형성된다. 그 후, EL층(103a) 및 전하 발생층(104)이 형성되고, EL층(103b)의 전자 수송층(114b)까지 형성된 후, 그 위에 전자 주입층(115b)이 진공 증착법에 의하여 형성된다.
<전자 주입층>
전자 주입층(115, 115a, 및 115b)은 전자 주입성이 높은 물질을 포함하는 층이다. 전자 주입층(115, 115a, 및 115b)에는 플루오린화 리튬(LiF), 플루오린화 세슘(CsF), 플루오린화 칼슘(CaF2), 리튬 산화물(LiOx) 등의 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 또는 그들의 화합물을 사용할 수 있다. 또한, 플루오린화 어븀(ErF3) 등의 희토류 금속 화합물을 사용할 수 있다. 또한, 전자 주입층(115, 115a, 및 115b)에 전자화물(electride)을 사용하여도 좋다. 전자화물로서는, 예를 들어, 칼슘과 알루미늄의 혼합 산화물에 전자를 고농도로 첨가한 물질 등이 포함된다. 또한, 상술한 전자 수송층(114, 114a, 및 114b)을 구성하는 물질을 사용할 수도 있다.
또한, 전자 주입층(115, 115a, 및 115b)에, 유기 화합물과 전자 공여체(도너)를 혼합하여 이루어지는 복합 재료를 사용하여도 좋다. 이러한 복합 재료는, 전자 공여체에 의하여 유기 화합물에 전자가 발생하기 때문에, 전자 주입성 및 전자 수송성이 우수하다. 이 경우, 유기 화합물로서는, 발생한 전자의 수송이 우수한 재료인 것이 바람직하고, 구체적으로는, 예를 들어 상술한 전자 수송층(114, 114a, 114b)에 사용하는 전자 수송성 재료(금속 착체나 헤테로 방향족 화합물 등)를 사용할 수 있다. 전자 공여체로서는, 유기 화합물에 대하여 전자 공여성을 나타내는 물질이면 좋다. 구체적으로는, 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 및 희토류 금속이 바람직하고, 리튬, 세슘, 마그네슘, 칼슘, 어븀, 이터븀 등을 들 수 있다. 또한, 알칼리 금속 산화물이나 알칼리 토금속 산화물이 바람직하고, 리튬 산화물, 칼슘 산화물, 바륨 산화물 등을 들 수 있다. 또한, 산화 마그네슘 등의 루이스 염기를 사용할 수도 있다. 또한, 테트라싸이아풀발렌(약칭: TTF) 등의 유기 화합물을 사용할 수도 있다.
또한, 예를 들어, 발광층(113b)으로부터 얻어지는 광을 증폭시키는 경우에는, 제 2 전극(102)과 발광층(113b)의 광학 거리가, 발광층(113b)이 나타내는 광의 파장 λ의 1/4 미만이 되도록 하는 것이 바람직하다. 이 경우, 전자 수송층(114b) 또는 전자 주입층(115b)의 두께를 변화시킴으로써 광학 거리를 조정할 수 있다.
<전하 발생층>
전하 발생층(104)은, 제 1 전극(양극)(101)과 제 2 전극(음극)(102) 사이에 전압을 인가한 경우에, EL층(103a)에 전자를 주입하고 EL층(103b)에 정공을 주입하는 기능을 갖는다. 또한, 전하 발생층(104)은 정공 수송성 재료에 전자 수용체(억셉터)가 첨가된 구성이어도 좋고, 전자 수송성 재료에 전자 공여체(도너)가 첨가된 구성이어도 좋다. 또한, 이들 양쪽 구성이 적층되어도 좋다. 또한, 상술한 재료를 사용하여 전하 발생층(104)을 형성함으로써, EL층이 적층된 경우의 구동 전압 상승을 억제할 수 있다.
전하 발생층(104)에서, 정공 수송성 재료에 전자 수용체가 첨가된 구성으로 하는 경우, 정공 수송성 재료로서는 본 실시형태에서 설명한 재료를 사용할 수 있다. 또한, 전자 수용체로서는, 7,7,8,8-테트라사이아노-2,3,5,6-테트라플루오로퀴노다이메테인(약칭: F4-TCNQ), 클로라닐 등을 들 수 있다. 또한, 원소 주기율표에서 4족 내지 8족에 속하는 금속의 산화물을 들 수 있다. 구체적으로는, 산화 바나듐, 산화 나이오븀, 산화 탄탈럼, 산화 크로뮴, 산화 몰리브데넘, 산화 텅스텐, 산화 망가니즈, 산화 레늄 등을 들 수 있다.
전하 발생층(104)에서, 전자 수송성 재료에 전자 공여체가 첨가된 구성으로 하는 경우, 전자 수송성 재료로서는 본 실시형태에서 설명한 재료를 사용할 수 있다. 또한, 전자 공여체로서는 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 희토류 금속, 또는 원소 주기율표에서 2족 및 13족에 속하는 금속 및 그 산화물, 탄산염을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 리튬(Li), 세슘(Cs), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 이터븀(Yb), 인듐(In), 산화 리튬, 탄산 세슘 등을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 테트라싸이아나프타센 등의 유기 화합물을 전자 공여체로서 사용하여도 좋다.
또한, 도 1의 (E)의 EL층(103c)은, 상술한 EL층(103, 103a, 및 103b)과 같은 구성으로 하면 좋다. 또한, 전하 발생층(104a 및 104b)도 상술한 전하 발생층(104)과 같은 구성으로 하면 좋다.
<기판>
본 실시형태에서 설명한 발광 소자는 다양한 기판 위에 형성할 수 있다. 또한, 기판의 종류는 특정한 것에 한정되지 않는다. 기판의 일례로서는 반도체 기판(예를 들어, 단결정 기판 또는 실리콘 기판), SOI 기판, 유리 기판, 석영 기판, 플라스틱 기판, 금속 기판, 스테인리스·스틸 기판, 스테인리스·스틸·포일을 갖는 기판, 텅스텐 기판, 텅스텐·포일을 갖는 기판, 가요성 기판, 접합 필름, 섬유상의 재료를 포함하는 종이, 또는 기재 필름 등을 들 수 있다.
또한, 유리 기판의 일례로서는, 바륨보로실리케이트 유리, 알루미노보로실리케이트 유리, 또는 소다석회 유리 등을 들 수 있다. 또한, 가요성 기판, 접합 필름, 기재 필름 등의 일례로서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리에터설폰(PES)으로 대표되는 플라스틱, 아크릴 등의 합성 수지, 폴리프로필렌, 폴리에스터, 폴리플루오린화바이닐, 폴리염화바이닐, 폴리아마이드, 폴리이미드, 아라미드, 에폭시, 무기 증착 필름, 또는 종이류 등을 들 수 있다.
또한, 본 실시형태에서 설명하는 발광 소자의 제작에는, 증착법 등의 진공 프로세스나, 스핀 코팅법, 잉크젯법 등의 용액 프로세스를 사용할 수 있다. 증착법을 사용하는 경우에는, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법, 이온 빔 증착법, 분자선 증착법, 진공 증착법 등의 물리 증착법(PVD법)이나, 화학 증착법(CVD법) 등을 사용할 수 있다. 특히, 발광 소자의 EL층에 포함되는 기능층(정공 주입층(111, 111a, 111b), 정공 수송층(112, 112a, 112b), 발광층(113, 113a, 113b, 113c), 전자 수송층(114, 114a, 114b), 전자 주입층(115, 115a, 115b), 및 전하 발생층(104, 104a, 104b))에 대해서는, 증착법(진공 증착법 등), 코팅법(딥 코팅법, 다이 코팅법, 바 코팅법, 스핀 코팅법, 스프레이 코팅법 등), 인쇄법(잉크젯법, 스크린(공판 인쇄)법, 오프셋(평판 인쇄)법, 플렉소 인쇄(철판 인쇄)법, 그라비어법, 마이크로 콘택트 인쇄법 등) 등의 방법에 의하여 형성할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서 설명하는 발광 소자의 EL층(103, 103a, 103b)을 구성하는 각 기능층(정공 주입층(111, 111a, 111b), 정공 수송층(112, 112a, 112b), 발광층(113, 113a, 113b, 113c), 전자 수송층(114, 114a, 114b), 전자 주입층(115, 115a, 115b)이나 전하 발생층(104, 104a, 104b))은 상술한 재료에 한정되지 않고, 각 층의 기능을 만족시킬 수 있는 것이라면, 상술한 재료 외의 재료를 조합하여 사용할 수도 있다. 일례로서는, 고분자 화합물(올리고머, 덴드리머, 폴리머 등), 중분자 화합물(저분자와 고분자의 중간 영역의 화합물: 분자량 400 내지 4000), 무기 화합물(양자점 재료 등) 등을 사용할 수 있다. 또한, 퀀텀닷(quantum dot) 재료로서는, 콜로이드상 퀀텀닷 재료, 합금형 퀀텀닷 재료, 코어·셸형 퀀텀닷 재료, 코어형 퀀텀닷 재료 등을 사용할 수 있다.
본 실시형태에서 설명한 구성은 다른 실시형태에서 설명하는 구성과 적절히 조합하여 사용할 수 있다.
(실시형태 3)
본 실시형태에서는, 본 발명의 일 형태인 발광 장치에 대하여 설명한다. 또한, 도 2의 (A)에 도시된 발광 장치는, 제 1 기판(201) 위의 트랜지스터(FET)(202)와 발광 소자(203R, 203G, 203B, 및 203W)가 전기적으로 접속되는 액티브 매트릭스형 발광 장치이고, 복수의 발광 소자(203R, 203G, 203B, 및 203W)는 공통의 EL층(204)을 가지며, 각 발광 소자의 발광색에 따라 각 발광 소자의 전극 사이의 광학 거리가 조정된 마이크로캐비티 구조를 갖는다. 또한, EL층(204)으로부터 얻어진 발광이, 제 2 기판(205)에 형성된 컬러 필터(206R, 206G, 및 206B)를 통하여 사출되는 톱 이미션형 발광 장치이다.
도 2의 (A)에 도시된 발광 장치는 제 1 전극(207)이 반사 전극으로서 기능하도록 형성된다. 또한, 제 2 전극(208)이 반투과·반반사 전극으로서 기능하도록 형성된다. 또한, 제 1 전극(207) 및 제 2 전극(208)을 형성하는 전극 재료로서는 다른 실시형태의 기재를 참조하여 적절히 사용하면 좋다.
또한, 도 2의 (A)에서, 예를 들어 발광 소자(203R)를 적색 발광 소자로, 발광 소자(203G)를 녹색 발광 소자로, 발광 소자(203B)를 청색 발광 소자로, 그리고 발광 소자(203W)를 백색 발광 소자로 하는 경우, 도 2의 (B)에 도시된 바와 같이, 발광 소자(203R)는 제 1 전극(207)과 제 2 전극(208) 사이가 광학 거리(200R)가 되도록 조정되고, 발광 소자(203G)는 제 1 전극(207)과 제 2 전극(208) 사이가 광학 거리(200G)가 되도록 조정되고, 발광 소자(203B)는 제 1 전극(207)과 제 2 전극(208) 사이가 광학 거리(200B)가 되도록 조정된다. 또한, 도 2의 (B)에 도시된 바와 같이, 발광 소자(203R)에서 도전층(210R)을 제 1 전극(207) 위에 적층하고, 발광 소자(203G)에서 도전층(210G)을 적층함으로써 광학 조정을 할 수 있다.
제 2 기판(205)에는 컬러 필터(206R, 206G, 및 206B)가 형성되어 있다. 또한, 컬러 필터는 가시광 중 특정 파장 영역의 광을 투과시키고 특정 파장 영역의 광을 막는 필터이다. 따라서, 도 2의 (A)에 도시된 바와 같이, 발광 소자(203R)와 중첩되는 위치에 적색의 파장 영역의 광만을 투과시키는 컬러 필터(206R)를 제공함으로써, 발광 소자(203R)로부터 적색 발광을 얻을 수 있다. 또한, 발광 소자(203G)와 중첩되는 위치에 녹색의 파장 영역의 광만을 투과시키는 컬러 필터(206G)를 제공함으로써, 발광 소자(203G)로부터 녹색 발광을 얻을 수 있다. 또한, 발광 소자(203B)와 중첩되는 위치에 청색의 파장 영역의 광만을 투과시키는 컬러 필터(206B)를 제공함으로써, 발광 소자(203B)로부터 청색 발광을 얻을 수 있다. 다만, 발광 소자(203W)는 컬러 필터를 제공하지 않아도 백색 발광을 얻을 수 있다. 또한, 1종류의 컬러 필터의 단부에는 흑색층(블랙 매트릭스)(209)이 제공되어도 좋다. 또한, 컬러 필터(206R, 206G, 및 206B)나 흑색층(209)은, 투명한 재료를 사용한 오버코트층으로 덮여 있어도 좋다.
도 2의 (A)에는 제 2 기판(205) 측으로 발광을 추출하는 구조(톱 이미션형)의 발광 장치를 도시하였지만, 도 2의 (C)에 도시된 바와 같이 FET(202)가 형성되어 있는 제 1 기판(201) 측으로 광을 추출하는 구조(보텀 이미션형)의 발광 장치로 하여도 좋다. 또한, 보텀 이미션형 발광 장치의 경우에는, 제 1 전극(207)이 반투과·반반사 전극으로서 기능하도록 형성되고, 제 2 전극(208)이 반사 전극으로서 기능하도록 형성된다. 또한, 제 1 기판(201)에는 적어도 투광성의 기판을 사용한다. 또한, 컬러 필터(206R', 206G', 및 206B')는 도 2의 (C)에 도시된 바와 같이 발광 소자(203R, 203G, 및 203B)보다 제 1 기판(201) 측에 제공하면 좋다.
또한, 도 2의 (A)에서는, 발광 소자가 적색 발광 소자, 녹색 발광 소자, 청색 발광 소자, 백색 발광 소자인 경우에 대하여 설명하였지만, 본 발명의 일 형태인 발광 소자는 그 구성에 한정되지 않고, 황색의 발광 소자나 주황색의 발광 소자를 갖는 구성이어도 좋다. 또한, 이들 발광 소자를 제작하기 위하여 EL층(발광층, 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 수송층, 전자 주입층, 전하 발생층 등)에 사용하는 재료로서는, 다른 실시형태의 기재를 참조하여 적절히 사용하면 좋다. 또한, 그 경우에는 발광 소자의 발광색에 따라 컬러 필터를 적절히 선택할 필요가 있다.
상술한 구성으로 함으로써, 복수의 발광색을 나타내는 발광 소자를 갖는 발광 장치를 얻을 수 있다.
또한, 본 실시형태에서 설명한 구성은 다른 실시형태에서 설명하는 구성과 적절히 조합하여 사용할 수 있다.
(실시형태 4)
본 실시형태에서는 본 발명의 일 형태인 발광 장치에 대하여 설명한다.
본 발명의 일 형태인 발광 소자의 소자 구성을 적용함으로써, 액티브 매트릭스형 발광 장치나 패시브 매트릭스형 발광 장치를 제작할 수 있다. 또한, 액티브 매트릭스형 발광 장치는 발광 소자와 트랜지스터(FET)를 조합한 구성을 갖는다. 따라서, 패시브 매트릭스형 발광 장치 및 액티브 매트릭스형 발광 장치는 양쪽 모두 본 발명의 일 형태에 포함된다. 또한, 본 실시형태에서 설명하는 발광 장치에는, 다른 실시형태에서 설명한 발광 소자를 적용할 수 있다.
본 실시형태에서는, 액티브 매트릭스형 발광 장치에 대하여 도 3을 참조하여 설명한다.
또한, 도 3의 (A)는 발광 장치를 도시한 상면도이고, 도 3의 (B)는 도 3의 (A)를 쇄선 A-A'를 따라 자른 단면도이다. 액티브 매트릭스형 발광 장치는, 제 1 기판(301) 위에 제공된 화소부(302), 구동 회로부(소스선 구동 회로)(303), 및 구동 회로부(게이트선 구동 회로)(304a, 304b)를 갖는다. 화소부(302) 및 구동 회로부(303, 304a, 및 304b)는 실재(305)에 의하여 제 1 기판(301)과 제 2 기판(306) 사이에 밀봉된다.
또한, 제 1 기판(301) 위에는 리드 배선(307)이 제공된다. 리드 배선(307)은 외부 입력 단자인 FPC(308)와 접속된다. 또한, FPC(308)는 구동 회로부(303, 304a, 및 304b)에 외부로부터의 신호(예를 들어, 비디오 신호, 클럭 신호, 스타트 신호, 리셋 신호 등)나 전위를 전달한다. 또한, FPC(308)에는 인쇄 배선 기판(PWB)이 제공되어도 좋다. 또한, 이들 FPC나 PWB가 제공된 상태는 발광 장치의 범주에 포함된다.
다음으로, 도 3의 (B)에 단면 구조를 도시하였다.
화소부(302)는 FET(스위칭용 FET)(311), FET(전류 제어용 FET)(312), 및 FET(312)와 전기적으로 접속된 제 1 전극(313)을 갖는 복수의 화소에 의하여 형성된다. 또한, 각 화소가 갖는 FET의 개수는 특별히 한정되지 않고, 필요에 따라 적절히 제공할 수 있다.
FET(309, 310, 311, 및 312)는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 스태거형이나 역 스태거형 등의 트랜지스터를 적용할 수 있다. 또한, 톱 게이트형이나 보텀 게이트형 등의 트랜지스터 구조이어도 좋다.
또한, 이들 FET(309, 310, 311, 및 312)에 사용할 수 있는 반도체의 결정성에 대해서는 특별히 한정되지 않고, 비정질 반도체, 결정성을 갖는 반도체(미결정 반도체, 다결정 반도체, 단결정 반도체, 또는 일부에 결정 영역을 갖는 반도체) 중 어느 것을 사용하여도 좋다. 또한, 결정성을 갖는 반도체를 사용함으로써 트랜지스터 특성의 열화를 억제할 수 있어 바람직하다.
또한, 이들 반도체로서는 예를 들어 14족 원소, 화합물 반도체, 산화물 반도체, 유기 반도체 등을 사용할 수 있다. 대표적으로는, 실리콘을 포함하는 반도체, 갈륨 비소를 포함하는 반도체, 인듐을 포함하는 산화물 반도체 등을 적용할 수 있다.
구동 회로부(303)는 FET(309)와 FET(310)를 갖는다. 또한, FET(309)와 FET(310)는 단극성(N형 및 P형 중 어느 한쪽만)의 트랜지스터를 포함하는 회로로 형성되어도 좋고, N형 트랜지스터와 P형 트랜지스터를 포함하는 CMOS 회로로 형성되어도 좋다. 또한, 외부에 구동 회로를 갖는 구성으로 하여도 좋다.
제 1 전극(313)의 단부는 절연물(314)로 덮여 있다. 또한, 절연물(314)에는 네거티브형 감광성 수지 또는 포지티브형 감광성 수지(아크릴 수지) 등의 유기 화합물이나, 산화 실리콘, 산화 질화 실리콘, 질화 실리콘 등의 무기 화합물을 사용할 수 있다. 절연물(314)의 상단부 또는 하단부에는, 곡률을 갖는 곡면이 형성되는 것이 바람직하다. 이로써, 절연물(314) 위에 형성되는 막의 피복성을 양호한 것으로 할 수 있다.
제 1 전극(313) 위에는 EL층(315) 및 제 2 전극(316)이 적층된다. EL층(315)은 발광층, 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 수송층, 전자 주입층, 전하 발생층 등을 갖는다.
또한, 본 실시형태에서 설명하는 발광 소자(317)의 구성에는, 다른 실시형태에서 설명한 구성이나 재료를 적용할 수 있다. 또한, 여기서는 도시하지 않았지만, 제 2 전극(316)은 외부 입력 단자인 FPC(308)에 전기적으로 접속되어 있다.
또한, 도 3의 (B)에 도시된 단면도에서는 발광 소자(317)를 하나만 도시하였지만, 화소부(302)에는 복수의 발광 소자가 매트릭스로 배치되어 있는 것으로 한다. 화소부(302)에 3종류(R, G, B)의 발광이 얻어지는 발광 소자를 각각 선택적으로 형성함으로써, 풀 컬러 표시가 가능한 발광 장치를 형성할 수 있다. 또한, 3종류(R, G, B)의 발광이 얻어지는 발광 소자에 한정되지 않고, 예를 들어 백색(W), 황색(Y), 마젠타(M), 시안(C) 등의 발광이 얻어지는 발광 소자를 형성하여도 좋다. 예를 들어, 3종류(R, G, B)의 발광이 얻어지는 발광 소자에 상술한 여러 종류의 발광이 얻어지는 발광 소자를 추가함으로써, 색 순도의 향상, 소비전력의 저감 등의 효과를 얻을 수 있다. 또한, 컬러 필터와 조합함으로써 풀 컬러 표시가 가능한 발광 장치로 하여도 좋다. 또한, 컬러 필터의 종류로서는 적색(R), 녹색(G), 청색(B), 시안(C), 마젠타(M), 황색(Y) 등을 사용할 수 있다.
제 1 기판(301) 위의 FET(309, 310, 311, 및 312)나 발광 소자(317)는, 제 2 기판(306)과 제 1 기판(301)을 실재(305)에 의하여 접합함으로써, 제 1 기판(301), 제 2 기판(306), 및 실재(305)로 둘러싸인 공간(318)에 제공된다. 또한, 공간(318)에는 불활성 가스(질소나 아르곤 등)나 유기물(실재(305)를 포함함)이 충전되어 있어도 좋다.
실재(305)에는 에폭시계 수지나 유리 프릿을 사용할 수 있다. 또한, 실재(305)에는, 수분이나 산소를 가능한 한 투과시키지 않는 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 제 2 기판(306)에는, 제 1 기판(301)에 사용할 수 있는 것을 마찬가지로 사용할 수 있다. 따라서, 다른 실시형태에서 설명한 다양한 기판을 적절히 사용할 수 있는 것으로 한다. 기판으로서는, 유리 기판이나 석영 기판 외에, FRP(Fiber-Reinforced Plastics), PVF(Polyvinyl Fluoride), 폴리에스터, 또는 아크릴 등으로 이루어지는 플라스틱 기판을 사용할 수 있다. 실재로서 유리 프릿을 사용하는 경우에는, 접착성의 면에서 제 1 기판(301) 및 제 2 기판(306)은 유리 기판인 것이 바람직하다.
이로써, 액티브 매트릭스형 발광 장치를 얻을 수 있다.
또한, 액티브 매트릭스형 발광 장치를 가요성 기판에 형성하는 경우, 가요성 기판 위에 FET와 발광 소자를 직접 형성하여도 좋지만, 박리층을 갖는 다른 기판에 FET와 발광 소자를 형성한 후에, 열, 힘을 가하거나 레이저 조사 등을 수행함으로써 FET와 발광 소자를 박리층에서 박리하여 가요성 기판으로 전치하여도 좋다. 또한, 박리층으로서는 예를 들어, 텅스텐막과 산화 실리콘막의 무기막 적층이나, 폴리이미드 등의 유기 수지막 등을 사용할 수 있다. 또한, 가요성 기판으로서는, 트랜지스터를 형성할 수 있는 기판 외에, 종이 기판, 셀로판 기판, 아라미드 필름 기판, 폴리이미드 필름 기판, 직물 기판(천연 섬유(비단(silk), 솜(cotton), 삼(hemp)), 합성 섬유(나일론, 폴리우레탄, 폴리에스터), 또는 재생 섬유(아세테이트, 큐프라, 레이온, 재생 폴리에스터) 등을 포함함), 피혁 기판, 또는 고무 기판 등을 들 수 있다. 이들 기판을 사용함으로써, 내구성이나 내열성이 우수해지고, 경량화 및 박형화를 도모할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서 설명한 구성은, 다른 실시형태에서 설명하는 구성과 적절히 조합하여 사용할 수 있다.
(실시형태 5)
본 실시형태에서는, 본 발명의 일 형태인 발광 장치, 본 발명의 일 형태인 발광 소자를 갖는 표시 장치를 적용하여 완성시킨 다양한 전자 기기나 자동차의 일례에 대하여 설명한다.
도 4의 (A) 내지 (E)에 도시된 전자 기기는 하우징(7000), 표시부(7001), 스피커(7003), LED 램프(7004), 조작 키(7005)(전원 스위치 또는 조작 스위치를 포함함), 접속 단자(7006), 센서(7007)(힘, 변위, 위치, 속도, 가속도, 각속도, 회전수, 거리, 광, 액체, 자기, 온도, 화학 물질, 음성, 시간, 경도, 전기장, 전류, 전압, 전력, 방사선, 유량, 습도, 경사도, 진동, 냄새, 또는 적외선을 측정하는 기능을 포함하는 것), 마이크로폰(7008) 등을 가질 수 있다.
도 4의 (A)는 모바일 컴퓨터를 도시한 것이며, 상술한 것 외에 스위치(7009) 및 적외선 포트(7010) 등을 가질 수 있다.
도 4의 (B)는 기록 매체를 갖는 휴대형 화상 재생 장치(예를 들어, DVD 재생 장치)를 도시한 것이며, 상술한 것 외에 제 2 표시부(7002), 기록 매체 판독부(7011) 등을 가질 수 있다.
도 4의 (C)는 고글형 디스플레이를 도시한 것이며, 상술한 것 외에 제 2 표시부(7002), 지지부(7012), 이어폰(7013) 등을 가질 수 있다.
도 4의 (D)는 텔레비전 수상 기능을 갖는 디지털 카메라를 도시한 것이며, 상술한 것 외에 안테나(7014), 셔터 버튼(7015), 수상부(7016) 등을 가질 수 있다.
도 4의 (E)는 휴대 전화기(스마트폰을 포함함)를 도시한 것이며, 하우징(7000)에, 표시부(7001), 마이크로폰(7019), 스피커(7003), 카메라(7020), 외부 접속부(7021), 조작용 버튼(7022) 등을 가질 수 있다.
도 4의 (F)는 대형 텔레비전 장치(텔레비전 또는 텔레비전 수신기라고도 함)를 도시한 것이며, 하우징(7000), 표시부(7001) 등을 가질 수 있다. 또한, 여기서는 스탠드(7018)에 의하여 하우징(7000)을 지지한 구성을 나타내고 있다. 또한, 텔레비전 장치의 조작은, 별체의 리모트 컨트롤러(7111) 등에 의하여 수행할 수 있다. 또한, 표시부(7001)에 터치 센서를 가져도 좋고, 손가락 등으로 표시부(7001)를 터치함으로써 조작하여도 좋다. 리모트 컨트롤러(7111)는 상기 리모트 컨트롤러(7111)로부터 출력되는 정보를 표시하는 표시부를 가져도 좋다. 리모트 컨트롤러(7111)가 갖는 조작 키 또는 터치 패널에 의하여 채널을 조작하고 음량을 조절할 수 있고, 표시부(7001)에 표시되는 화상을 조작할 수 있다.
도 4의 (A) 내지 (F)에 도시된 전자 기기는 다양한 기능을 가질 수 있다. 예를 들어, 다양한 정보(정지 화상, 동영상, 텍스트 화상 등)를 표시부에 표시하는 기능, 터치 패널 기능, 달력, 날짜 또는 시각 등을 표시하는 기능, 다양한 소프트웨어(프로그램)에 의하여 처리를 제어하는 기능, 무선 통신 기능, 무선 통신 기능을 사용하여 다양한 컴퓨터 네트워크에 접속하는 기능, 무선 통신 기능을 사용하여 다양한 데이터를 송수신하는 기능, 기록 매체에 기록되어 있는 프로그램 또는 데이터를 판독하여 표시부에 표시하는 기능 등을 가질 수 있다. 또한, 복수의 표시부를 갖 전자 기기에서는 하나의 표시부에 주로 화상 정보를 표시하고, 다른 하나의 표시부에 주로 문자 정보를 표시하는 기능, 또는 복수의 표시부에 시차(視差)를 고려한 화상을 표시함으로써 입체적인 화상을 표시하는 기능 등을 가질 수 있다. 또한, 수상부를 갖는 전자 기기에서는 정지 화상을 촬영하는 기능, 동영상을 촬영하는 기능, 촬영한 화상을 자동 또는 수동으로 보정하는 기능, 촬영한 화상을 기록 매체(외부 또는 카메라에 내장)에 저장하는 기능, 촬영한 화상을 표시부에 표시하는 기능 등을 가질 수 있다. 또한, 도 4의 (A) 내지 (F)에 도시된 전자 기기가 가질 수 있는 기능은 이들에 한정되지 않고, 다양한 기능을 가질 수 있다.
도 4의 (G)는 스마트 워치를 도시한 것이며, 하우징(7000), 표시부(7001), 조작용 버튼(7022 및 7023), 접속 단자(7024), 밴드(7025), 버클(7026) 등을 갖는다.
베젤 부분을 겸하는 하우징(7000)에 탑재된 표시부(7001)는 비직사각형의 표시 영역을 갖는다. 표시부(7001)는 시각을 나타내는 아이콘(7027), 기타 아이콘(7028) 등을 표시할 수 있다. 또한, 표시부(7001)는 터치 센서(입력 장치)를 탑재한 터치 패널(입출력 장치)이어도 좋다.
또한, 도 4의 (G)에 도시된 스마트 워치는 다양한 기능을 가질 수 있다. 예를 들어, 다양한 정보(정지 화상, 동영상, 텍스트 화상 등)를 표시부에 표시하는 기능, 터치 패널 기능, 달력, 날짜 또는 시각 등을 표시하는 기능, 다양한 소프트웨어(프로그램)에 의하여 처리를 제어하는 기능, 무선 통신 기능, 무선 통신 기능을 사용하여 다양한 컴퓨터 네트워크에 접속하는 기능, 무선 통신 기능을 사용하여 다양한 데이터를 송수신하는 기능, 기록 매체에 기록되어 있는 프로그램 또는 데이터를 판독하여 표시부에 표시하는 기능 등을 가질 수 있다.
또한, 하우징(7000) 내부에 스피커, 센서(힘, 변위, 위치, 속도, 가속도, 각속도, 회전수, 거리, 광, 액체, 자기, 온도, 화학 물질, 음성, 시간, 경도, 전기장, 전류, 전압, 전력, 방사선, 유량, 습도, 경사도, 진동, 냄새, 또는 적외선을 측정하는 기능을 포함하는 것), 마이크로폰 등을 가질 수 있다.
또한, 본 발명의 일 형태인 발광 장치 및 본 발명의 일 형태인 발광 소자를 갖는 표시 장치는, 본 실시형태에서 설명한 전자 기기의 각 표시부에 사용할 수 있어, 장수명의 전자 기기를 실현할 수 있다.
또한, 발광 장치를 적용한 전자 기기로서, 도 5의 (A) 내지 (C)에 도시된 접을 수 있는 휴대 정보 단말을 들 수 있다. 도 5의 (A)에는 펼친 상태의 휴대 정보 단말(9310)을 도시하였다. 또한, 도 5의 (B)에는 펼친 상태로부터 접은 상태로, 또는 그 반대로 변화되는 도중의 상태의 휴대 정보 단말(9310)을 도시하였다. 또한, 도 5의 (C)에는 접은 상태의 휴대 정보 단말(9310)을 도시하였다. 접은 상태의 휴대 정보 단말(9310)은 가반성(可搬性)이 우수하고, 펼친 상태의 휴대 정보 단말(9310)은 이음매가 없는 넓은 표시 영역을 가지므로 표시의 일람성(一覽性)이 우수하다.
표시부(9311)는 힌지(9313)로 연결된 3개의 하우징(9315)에 의하여 지지되어 있다. 또한, 표시부(9311)는 터치 센서(입력 장치)가 탑재된 터치 패널(입출력 장치)이어도 좋다. 또한, 표시부(9311)는 힌지(9313)를 이용하여 2개의 하우징(9315) 사이를 굴곡시킴으로써, 휴대 정보 단말(9310)을 펼친 상태로부터 접은 상태로 가역적으로 변형시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 일 형태의 발광 장치를 표시부(9311)에 사용할 수 있다. 또한, 장수명의 전자 기기를 실현할 수 있다. 표시부(9311)의 표시 영역(9312)은, 휴대 정보 단말(9310)을 접은 상태로 하였을 때에 측면에 위치하는 표시 영역이다. 표시 영역(9312)에는 정보 아이콘이나 사용 빈도가 높은 애플리케이션 및 프로그램의 바로가기 등을 표시할 수 있어, 정보의 확인이나 애플리케이션 등의 기동을 원활하게 할 수 있다.
또한, 발광 장치를 적용한 자동차를 도 6의 (A) 및 (B)에 도시하였다. 즉, 발광 장치를 자동차와 일체로 하여 제공할 수 있다. 구체적으로는, 도 6의 (A)에 도시된 자동차 외측의 라이트(5101)(차체 뒷부분도 포함함), 타이어의 휠(5102), 도어(5103)의 일부 또는 전체 등에 적용할 수 있다. 또한, 도 6의 (B)에 도시된 자동차 내측의 표시부(5104), 핸들(5105), 시프트 레버(5106), 좌석 시트(5107), 백미러(inner rearview mirror)(5108) 등에 적용할 수 있다. 그 외에, 유리창의 일부에 적용하여도 좋다.
이로써, 본 발명의 일 형태인 발광 장치나 표시 장치를 적용한 전자 기기나 자동차를 얻을 수 있다. 또한, 그 경우에는 장수명의 전자 기기를 실현할 수 있다. 또한, 적용할 수 있는 전자 기기나 자동차는 본 실시형태에서 설명한 것에 한정되지 않고, 다양한 분야에서 적용할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서 설명한 구성은 다른 실시형태에서 설명하는 구성과 적절히 조합하여 사용할 수 있다.
(실시형태 6)
본 실시형태에서는, 본 발명의 일 형태인 발광 장치, 또는 그 일부인 발광 소자를 적용하여 제작되는 조명 장치의 구성에 대하여 도 7을 참조하여 설명한다.
도 7의 (A) 내지 (D)에는 조명 장치의 단면도의 일례를 도시하였다. 또한, 도 7의 (A) 및 (B)는 기판 측으로 광을 추출하는 보텀 이미션형 조명 장치를 도시한 것이고, 도 7의 (C) 및 (D)는 밀봉 기판 측으로 광을 추출하는 톱 이미션형 조명 장치를 도시한 것이다.
도 7의 (A)에 도시된 조명 장치(4000)는 기판(4001) 위에 발광 소자(4002)를 갖는다. 또한, 기판(4001) 외측에, 요철을 갖는 기판(4003)을 갖는다. 발광 소자(4002)는 제 1 전극(4004), EL층(4005), 및 제 2 전극(4006)을 갖는다.
제 1 전극(4004)은 전극(4007)과 전기적으로 접속되고, 제 2 전극(4006)은 전극(4008)과 전기적으로 접속된다. 또한, 제 1 전극(4004)과 전기적으로 접속되는 보조 배선(4009)을 제공하여도 좋다. 또한, 보조 배선(4009) 위에는 절연층(4010)이 형성된다.
또한, 기판(4001)과 밀봉 기판(4011)은 실재(4012)로 접착된다. 또한, 밀봉 기판(4011)과 발광 소자(4002) 사이에는 건조제(4013)가 제공되는 것이 바람직하다. 또한, 기판(4003)은 도 7의 (A)와 같은 요철을 갖기 때문에, 발광 소자(4002)에서 발생한 광의 추출 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 기판(4003) 대신에, 도 7의 (B)에 도시된 조명 장치(4100)와 같이 기판(4001) 외측에 확산판(4015)을 제공하여도 좋다.
도 7의 (C)에 도시된 조명 장치(4200)는 기판(4201) 위에 발광 소자(4202)를 갖는다. 발광 소자(4202)는 제 1 전극(4204), EL층(4205), 및 제 2 전극(4206)을 갖는다.
제 1 전극(4204)은 전극(4207)과 전기적으로 접속되고, 제 2 전극(4206)은 전극(4208)과 전기적으로 접속된다. 또한, 제 2 전극(4206)과 전기적으로 접속되는 보조 배선(4209)을 제공하여도 좋다. 또한, 보조 배선(4209) 하부에 절연층(4210)을 제공하여도 좋다.
기판(4201)과, 요철을 갖는 밀봉 기판(4211)은 실재(4212)로 접착된다. 또한, 밀봉 기판(4211)과 발광 소자(4202) 사이에 배리어막(4213) 및 평탄화막(4214)을 제공하여도 좋다. 또한, 밀봉 기판(4211)은 도 7의 (C)와 같은 요철을 갖기 때문에, 발광 소자(4202)에서 발생한 광의 추출 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 밀봉 기판(4211) 대신에, 도 7의 (D)에 도시된 조명 장치(4300)와 같이 발광 소자(4202) 위에 확산판(4215)을 제공하여도 좋다.
또한, 본 실시형태에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 형태인 발광 장치, 또는 그 일부인 발광 소자를 적용함으로써, 원하는 색도를 갖는 조명 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서 설명한 구성은 다른 실시형태에서 설명하는 구성과 적절히 조합하여 사용할 수 있다.
(실시형태 7)
본 실시형태에서는 본 발명의 일 형태인 발광 장치, 또는 그 일부인 발광 소자를 적용하여 제작되는 조명 장치의 응용예에 대하여 도 8을 참조하여 설명한다.
실내의 조명 장치로서는, 천장등(8001)으로서 응용할 수 있다. 천장등(8001)에는 천장 직부형이나 천장 매립형이 있다. 또한, 이러한 조명 장치는 발광 장치를 하우징이나 커버와 조합함으로써 구성된다. 그 외에도, 코드 펜던트형(천장에서 코드로 매다는 방식)으로도 응용할 수 있다.
또한, 풋라이트(8002)는 바닥에 빛을 조사하여 발밑의 안전성을 높일 수 있다. 예를 들어, 침실, 계단, 또는 통로 등에 사용하는 것이 유효하다. 그 경우, 방의 넓이나 구조에 따라 크기나 형상을 적절히 변경할 수 있다. 또한, 발광 장치와 지지대를 조합하여 구성되는 거치형 조명 장치로 할 수도 있다.
또한, 시트형 조명(8003)은 얇은 시트형의 조명 장치이다. 벽면에 붙여서 사용하기 때문에, 장소를 차지하지 않고 폭넓은 용도에 사용할 수 있다. 또한, 대면적화도 용이하다. 또한, 곡면을 갖는 벽면이나 하우징에 사용할 수도 있다.
또한, 광원으로부터의 광을 원하는 방향으로만 제어하는 조명 장치(8004)를 사용할 수도 있다.
또한, 상기 외에도 실내에 설치된 가구의 일부에 본 발명의 일 형태인 발광 장치, 또는 그 일부인 발광 소자를 적용함으로써, 가구로서의 기능을 갖는 조명 장치로 할 수 있다.
상술한 바와 같이, 발광 장치를 적용한 다양한 조명 장치를 얻을 수 있다. 또한, 이들 조명 장치는 본 발명의 일 형태에 포함되는 것으로 한다.
또한, 본 실시형태에서 설명한 구성은 다른 실시형태에서 설명하는 구성과 적절히 조합하여 사용할 수 있다.
(실시예 1)
<<합성예 1>>
본 실시예에서는, 실시형태 1의 구조식(100)으로 나타내어지는 본 발명의 일 형태인 유기 화합물 9-[(3'-다이벤조싸이오펜-4-일)바이페닐-3-일]나프토[1',2':4,5]퓨로[2,3-b]피라진(약칭: 9mDBtBPNfpr)의 합성 방법에 대하여 설명한다. 또한, 9mDBtBPNfpr의 구조를 이하에 나타낸다.
[화학식 40]
Figure 112018073634422-pat00040
<단계 1: 6-클로로-3-(2-메톡시나프탈렌-1-일)피라진-2-아민의 합성>
먼저, 4.37g의 3-브로모-6-클로로피라진-2-아민과, 4.23g의 2-메톡시나프탈렌-1-보론산과, 4.14g의 플루오린화 포타슘과, 75mL의 탈수 테트라하이드로퓨란을 환류관이 설치된 3구 플라스크에 넣고, 내부를 질소 치환하였다. 플라스크 내를 감압하에서 교반함으로써 탈기한 후, 0.57g의 트리스(다이벤질리덴아세톤)다이팔라듐(0)(약칭: Pd2(dba)3)과, 4.5mL의 트라이-tert-뷰틸포스핀(약칭: P(tBu)3)을 첨가하고, 80℃에서 54시간 동안 교반하여 반응시켰다.
소정의 시간이 경과한 후, 얻어진 혼합물을 흡인 여과하고 여과액을 농축하였다. 그 후, 톨루엔:아세트산 에틸=9:1을 전개 용매로 하는 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피에 의하여 정제하여, 목적으로 하는 피라진 유도체를 얻었다(황백색 분말, 수량 2.19g, 수율 36%). 단계 1의 합성 스킴을 하기 식(a-1)에 나타낸다.
[화학식 41]
Figure 112018073634422-pat00041
<단계 2: 9-클로로나프토[1',2':4,5]퓨로[2,3-b]피라진의 합성>
다음으로, 상기 단계 1에서 얻은 6-클로로-3-(2-메톡시나프탈렌-1-일)피라진-2-아민 2.18g과, 63mL의 탈수 테트라하이드로퓨란과, 84mL의 빙초산을 3구 플라스크에 넣고, 내부를 질소 치환하였다. 플라스크를 -10℃까지 냉각시킨 후, 2.8mL의 아질산 tert-뷰틸을 적하하고, -10℃에서 30분 동안, 그리고 0℃에서 3시간 동안 교반하였다. 소정의 시간이 경과한 후, 얻어진 현탁액에 250mL의 물을 첨가하고 흡인 여과함으로써, 목적으로 하는 피라진 유도체를 얻었다(황백색 분말, 수량 1.48g, 수율 77%). 단계 2의 합성 스킴을 하기 식(a-2)에 나타낸다.
[화학식 42]
Figure 112018073634422-pat00042
<단계 3: 9-[(3'-다이벤조싸이오펜-4-일)바이페닐-3-일]나프토[1',2':4,5]퓨로[2,3-b]피라진(약칭: 9mDBtBPNfpr)의 합성>
또한, 상기 단계 2에서 얻은 9-클로로나프토[1',2':4,5]퓨로[2,3-b]피라진 1.48g과, 3.41g의 3'-(4-다이벤조싸이오펜)-1,1'-바이페닐-3-보론산과, 8.8mL의 2M 탄산 포타슘 수용액과, 100mL의 톨루엔과, 10mL의 에탄올을 3구 플라스크에 넣고, 내부를 질소 치환하였다. 플라스크 내를 감압하에서 교반함으로써 탈기한 후, 0.84g의 비스(트라이페닐포스핀)팔라듐(II)다이클로라이드(약칭: Pd(PPh3)2Cl2)를 첨가하고, 80℃에서 18시간 동안 교반하여 반응시켰다.
소정의 시간이 경과한 후, 얻어진 현탁액을 흡인 여과하고 물, 에탄올로 세정하였다. 얻어진 고체를 톨루엔에 용해시키고, 셀라이트, 알루미나, 셀라이트의 순서로 적층한 여과 보조제를 통하여 여과한 후, 톨루엔과 헥세인의 혼합 용매를 사용하여 재결정함으로써, 목적물을 얻었다(담황색 고체, 수량 2.66g, 수율 82%).
얻어진 담황색 고체 2.64g을 트레인 서블리메이션법에 의하여 승화 정제하였다. 승화 정제는 2.6Pa의 압력하에서, 아르곤 가스를 유량 15mL/min으로 흘리면서, 고체를 315℃에서 가열함으로써 수행하였다. 승화 정제 후, 목적물인 담황색 고체를 수량 2.34g, 수율 89%로 얻었다. 단계 3의 합성 스킴을 하기 식(a-3)에 나타낸다.
[화학식 43]
Figure 112018073634422-pat00043
또한, 상기 단계 3에서 얻은 담황색 고체의 핵자기 공명 분광법(1H-NMR)에 의한 분석 결과를 이하에 나타낸다. 또한, 1H-NMR 차트를 도 9에 나타내었다. 이 결과로부터, 본 실시예에서는, 상술한 구조식(100)으로 나타내어지는 유기 화합물 9mDBtBPNfpr가 얻어진 것을 알았다.
1H-NMR.δ(CD2Cl2):7.47-7.51(m, 2H), 7.60-7.69(m, 5H), 7.79-7.89(m, 6H), 8.05(d, 1H), 8.10-8.11(m, 2H), 8.18-8.23(m, 3H), 8.53(s, 1H), 9.16(d, 1H), 9.32(s, 1H).
다음으로, 톨루엔 용액 중의 9mDBtBPNfpr의 자외 가시 흡수 스펙트럼(이하, 단순히 '흡수 스펙트럼'이라고 함) 및 발광 스펙트럼을 도 10의 (A)에 나타내었다. 가로축은 파장을 나타내고, 세로축은 흡수 강도 및 발광 강도를 나타낸다.
흡수 스펙트럼의 측정에는 자외 가시 분광 광도계(JASCO Corporation 제조, V550형)를 사용하였다. 톨루엔 용액 중의 9mDBtBPNfpr의 흡수 스펙트럼은, 9mDBtBPNfpr의 톨루엔 용액을 석영 셀에 넣고 측정하여 얻어진 흡수 스펙트럼에서, 톨루엔을 석영 셀에 넣고 측정하여 얻어진 흡수 스펙트럼을 뺌으로써 산출하였다. 또한, 발광 스펙트럼의 측정에는 형광 광도계(Hamamatsu Photonics K.K. 제조, FS920)를 사용하였다. 톨루엔 용액 중의 9mDBtBPNfpr의 발광 스펙트럼은, 9mDBtBPNfpr의 톨루엔 용액을 석영 셀에 넣고 측정하였다.
도 10의 (A)는, 9mDBtBPNfpr의 톨루엔 용액에서 370nm 및 380nm 부근에 흡수 피크가 확인되고, 400nm 및 421nm(여기 파장: 291nm) 부근에 발광 파장의 피크가 확인된 것을 나타낸다.
다음으로, 9mDBtBPNfpr의 고체 박막의 흡수 스펙트럼 및 발광 스펙트럼을 측정하였다. 고체 박막은 진공 증착법에 의하여 석영 기판 위에 제작하였다. 또한, 박막의 흡수 스펙트럼은 기판을 포함한 투과율과 반사율로부터 구한 흡광도(-log10 [%T/(100-%R)])로부터 산출하였다. 또한, %T는 투과율을, %R는 반사율을 나타낸다. 흡수 스펙트럼의 측정에는 자외 가시 분광 광도계(Hitachi High-Technologies Corporation 제조, U-4100)를 사용하였다. 또한, 발광 스펙트럼의 측정에는 형광 광도계(Hamamatsu Photonics K.K. 제조, FS920)를 사용하였다. 얻어진 고체 박막의 흡수 스펙트럼 및 발광 스펙트럼의 측정 결과를 도 10의 (B)에 나타내었다. 가로축은 파장을 나타내고, 세로축은 흡수 강도 및 발광 강도를 나타낸다.
도 10의 (B)는, 9mDBtBPNfpr의 고체 박막에서 377nm 및 395nm 부근에 흡수 피크가 확인되고, 489nm(여기 파장: 370nm) 부근에 발광 파장의 피크가 확인된 것을 나타낸다.
따라서, 본 발명의 일 형태인 유기 화합물 9mDBtBPNfpr는, 적색 광 및 그것보다도 장파장 측의 에너지로 발광하는 인광 재료에 적합한 호스트 재료인 것을 알 수 있다. 또한, 본 발명의 일 형태인 유기 화합물 9mDBtBPNfpr는 가시 영역의 인광 발광 물질의 호스트 재료나 발광 물질로서도 이용 가능하다.
다음으로, 9mDBtBPNfpr의 LUMO 준위의 값을 나타낸다. LUMO 준위의 값은, 다이메틸폼아마이드 용매 중에서의 사이클릭 볼타메트리(CV) 측정에 의하여 얻어지는 환원 전위와, 참조 전극(Ag/Ag+)의 퍼텐셜 에너지(진공 준위에 대하여 -4.94eV 정도임)의 수치로부터 추산하였다. 구체적으로는, "-4.94[eV]-(환원 전위의 값)=LUMO 준위"로 하였다. 이 식을 사용하여 산출한 LUMO 준위의 실측값은 -3.05eV이었다. 따라서, 9mDBtBPNfpr는 전자를 받기 쉽고, 전자에 대한 안정성이 높은 것을 알 수 있다.
(실시예 2)
본 실시예에서는, 본 발명의 일 형태인 발광 소자로서, 실시예 1에서 설명한 9-[(3'-다이벤조싸이오펜-4-일)바이페닐-3-일]나프토[1',2':4,5]퓨로[2,3-b]피라진(약칭: 9mDBtBPNfpr)(구조식(100))을 발광층에 사용한 발광 소자 1과, 2-[3'-(다이벤조싸이오펜-4-일)바이페닐-3-일]다이벤조[f,h]퀴녹살린(약칭: 2mDBTBPDBq-II)을 발광층에 사용한 비교 발광 소자 2의 소자 구조, 제작 방법, 및 그 특성에 대하여 설명한다. 또한, 본 실시예에서 사용하는 발광 소자의 소자 구조를 도 11에 나타내고, 구체적인 구성을 표 1에 나타내었다. 또한, 본 실시예에서 사용하는 재료의 화학식을 이하에 나타낸다.
[표 1]
Figure 112018073634422-pat00044
* 9mDBtBPNfpr:PCBBiF:[Ir(dmdppr-P)2(dibm)](0.75:0.25:0.1 40nm)
** 2mDBTBPDBq-II:PCBBiF:[Ir(dmdppr-P)2(dibm)](0.75:0.25:0.1 40nm)
[화학식 44]
Figure 112018073634422-pat00045
<<발광 소자의 제작>>
본 실시예에서 설명하는 발광 소자는 도 11에 도시된 바와 같이, 기판(900) 위에 형성된 제 1 전극(901) 위에 정공 주입층(911), 정공 수송층(912), 발광층(913), 전자 수송층(914), 전자 주입층(915)이 순차적으로 적층되고, 전자 주입층(915) 위에 제 2 전극(903)이 적층된 구조를 갖는다.
우선, 기판(900) 위에 제 1 전극(901)을 형성하였다. 전극 면적은 4mm2(2mm×2mm)로 하였다. 또한, 기판(900)에는 유리 기판을 사용하였다. 또한, 제 1 전극(901)은 산화 실리콘을 포함하는 인듐 주석 산화물(ITSO)을 스퍼터링법에 의하여 70nm의 두께로 성막하여 형성하였다.
여기서, 전(前) 처리로서 기판 표면을 물로 세정하고 200℃에서 1시간 동안 소성한 후, UV 오존 처리를 370초 동안 수행하였다. 그 후, 내부 압력이 약 10-4Pa까지 감압된 진공 증착 장치에 기판을 도입하고, 진공 증착 장치 내의 가열실에서 170℃에서 30분 동안 진공 소성을 수행한 후, 기판을 약 30분 동안 방랭하였다.
다음으로, 제 1 전극(901) 위에 정공 주입층(911)을 형성하였다. 정공 주입층(911)은 진공 증착 장치 내의 압력을 10-4Pa까지 감압한 후, 1,3,5-트라이(다이벤조싸이오펜-4-일)벤젠(약칭: DBT3P-II)과 산화 몰리브데넘을 DBT3P-II:산화 몰리브데넘=2:1(질량비)로 하고, 두께가 75nm가 되도록 공증착하여 형성하였다.
다음으로, 정공 주입층(911) 위에 정공 수송층(912)을 형성하였다. 정공 수송층(912)은 4-페닐-4'-(9-페닐플루오렌-9-일)트라이페닐아민(BPAFLP)을 사용하고, 두께가 20nm가 되도록 증착하여 형성하였다.
다음으로, 정공 수송층(912) 위에 발광층(913)을 형성하였다.
발광층(913)은, 발광 소자 1의 경우에는, 9mDBtBPNfpr 및 N-(1,1'-바이페닐-4-일)-N-[4-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)페닐]-9,9-다이메틸-9H-플루오렌-2-아민(약칭: PCBBiF)에 더하여, 게스트 재료(인광 발광 재료)로서 비스{4,6-다이메틸-2-[3-(3,5-다이메틸페닐)-5-페닐-2-피라진일-κN]페닐-κC}(2,6-다이메틸-3,5-헵테인다이오네이토-κ2O,O')이리듐(III)(약칭: [Ir(dmdppr-P)2(dibm)])을 사용하고, 중량비가 9mDBtBPNfpr:PCBBiF:[Ir(dmdppr-P)2(dibm)]=0.75:0.25:0.1이 되도록 공증착하였다. 또한, 두께는 40nm로 하였다. 또한, 비교 발광 소자 2의 경우에는, 2mDBTBPDBq-II 및 PCBBiF에 더하여, 게스트 재료(인광 발광 재료)로서 [Ir(dmdppr-P)2(dibm)]을 사용하고, 중량비가 2mDBTBPDBq-II:PCBBiF:[Ir(dmdppr-P)2(dibm)]=0.75:0.25:0.1이 되도록 공증착하였다. 또한, 두께는 40nm로 하였다.
다음으로, 발광층(913) 위에 전자 수송층(914)을 형성하였다. 전자 수송층(914)은 발광 소자 1의 경우에는, 9mDBtBPNfpr의 막 두께가 30nm이고, 2,9-비스(나프탈렌-2-일)-4,7-다이페닐-1,10-페난트롤린(약칭: NBphen)의 막 두께가 15nm가 되도록 순차적으로 증착하여 형성하였다. 또한, 비교 발광 소자 2의 경우에는, 2mDBTBPDBq-II의 두께가 30nm이고, NBphen의 두께가 15nm가 되도록 순차적으로 증착하여 형성하였다.
다음으로, 전자 수송층(914) 위에 전자 주입층(915)을 형성하였다. 전자 주입층(915)은 플루오린화 리튬(LiF)을 사용하고, 두께가 1nm가 되도록 증착하여 형성하였다.
다음으로, 전자 주입층(915) 위에 제 2 전극(903)을 형성하였다. 제 2 전극(903)은, 알루미늄을 사용하여 증착법에 의하여 두께가 200nm가 되도록 형성하였다. 또한, 본 실시예에서 제 2 전극(903)은 음극으로서 기능한다.
상술한 공정을 거쳐, 한 쌍의 전극 사이에 EL층을 포함하는 발광 소자를 기판(900) 위에 형성하였다. 또한, 상기 공정에서 설명한 정공 주입층(911), 정공 수송층(912), 발광층(913), 전자 수송층(914), 전자 주입층(915)은 본 발명의 일 형태의 EL층을 구성하는 기능층이다. 또한, 상술한 제작 방법에서의 증착 공정에서는, 모두 저항 가열법에 의한 증착법을 사용하였다.
또한, 상술한 바와 같이 제작한 발광 소자는 다른 기판(미도시)으로 밀봉된다. 또한, 다른 기판(미도시)을 사용하여 밀봉할 때는, 질소 분위기의 글러브 박스 내에서 자외광에 의하여 고체화되는 실재가 도포된 다른 기판(미도시)을 기판(900) 위에 고정하고, 기판(900) 위에 형성된 발광 소자의 주위에 실재가 부착되도록 기판들을 접착시켰다. 밀봉 시에는 365nm의 자외광을 6J/cm2 조사하여 실재를 고체화시키고, 80℃에서 1시간 동안 열 처리함으로써 실재를 안정화시켰다.
<<발광 소자의 동작 특성>>
제작한 각 발광 소자의 동작 특성을 측정하였다. 또한, 측정은 실온(25℃로 유지된 분위기)에서 수행하였다. 또한, 각 발광 소자의 동작 특성의 결과로서 전류 밀도-휘도 특성을 도 12에, 전압-휘도 특성을 도 13에, 휘도-전류 효율 특성을 도 14에, 그리고 전압-전류 특성을 도 15에 각각 나타내었다.
또한, 1000cd/m2 부근에서의 각 발광 소자의 주된 초기 특성값을 이하의 표 2에 나타낸다.
[표 2]
Figure 112018073634422-pat00046
상기 결과로부터 알 수 있듯이, 본 실시예에서 제작한 발광 소자 1은 양호한 효율을 나타낸다.
또한, 발광 소자 1 및 비교 발광 소자 2에 2.5mA/cm2의 전류 밀도로 전류를 흘린 경우의 발광 스펙트럼을 도 16에 나타내었다. 도 16에 나타낸 바와 같이, 발광 소자 1 및 비교 발광 소자 2의 발광 스펙트럼은 640nm 부근에 피크를 갖고, 어느 쪽도 발광층(913)에 포함되는 [Ir(dmdppr-P)2(dibm)]의 발광에서 유래하는 것으로 시사된다.
다음으로, 발광 소자 1 및 비교 발광 소자 2에 대하여 신뢰성 시험을 수행하였다. 신뢰성 시험의 결과를 도 17에 나타내었다. 도 17에서, 세로축은 초기 휘도를 100%로 하였을 때의 정규화 휘도(%)를 나타내고, 가로축은 소자의 구동 시간(h)을 나타낸다. 또한, 신뢰성 시험으로서는, 50mA/cm2의 전류 밀도로 일정한 전류를 흘린 정전류 구동 시험을 수행하였다.
신뢰성 시험의 결과로부터 알 수 있듯이, 발광 소자 1은 비교 발광 소자 2에 비하여 신뢰성이 높다. 이는 9mDBtBPNfpr와 2mDBTBPDBq-II의 분자 구조의 차이, 즉 나프토퓨로피라진 골격과 다이벤조퀴녹살린 골격의 차이에 기인하는 것으로 생각되기 때문에, 본 발명의 일 형태인 퓨로피라진 유도체의 견뢰성을 나타내는 것이라고 할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 형태인 유기 화합물 9mDBtBPNfpr(구조식(100))를 사용하는 것은 발광 소자의 소자 특성을 향상시키는 데 유용하다고 할 수 있다.
(실시예 3)
본 실시예에서는, 본 발명의 일 형태인 발광 소자로서, 실시예 1에서 설명한 9mDBtBPNfpr(구조식(100))를 발광층에 사용한 발광 소자 3을 제작하고, 그 특성을 측정한 결과에 대하여 설명한다.
또한, 발광 소자 3의 제작에 있어서, 제 1 전극(901) 및 정공 주입층(911)은 실시예 2에서 설명한 발광 소자 1과 마찬가지로 형성하였다.
또한, 정공 주입층(911) 위에 형성되는 정공 수송층(912)은 4,4'-다이페닐-4''-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)트라이페닐아민(약칭: PCBBi1BP)을 사용하고, 두께가 20nm가 되도록 증착하여 형성하였다.
또한, 정공 수송층(912) 위에 형성되는 발광층(913)은 9mDBtBPNfpr 및 PCBBiF를 사용하고, 게스트 재료(인광 발광 재료)로서 비스[4,6-다이메틸-2-(2-퀴노린일-κN)페닐-κC](2,4-펜테인다이오네이토-κ2O,O')이리듐(III)(약칭: [Ir(dmpqn)2(acac)])을 사용하고, 중량비가 9mDBtBPNfpr:PCBBiF:[Ir(dmpqn)2(acac)]=0.8:0.2:0.1이 되도록 공증착함으로써 형성하였다. 또한, 두께는 40nm로 하였다.
또한, 발광층(913) 위에 형성되는 전자 수송층(914)은 9mDBtBPNfpr의 두께가 30nm이고, NBphen의 두께가 15nm이 되도록 순차적으로 증착하여 형성하였다.
전자 주입층(915) 이후, 제 2 전극(903)까지는 실시예 2에서 설명한 발광 소자 1과 마찬가지로 형성되었기 때문에 설명을 생략한다. 발광 소자 3의 구체적인 소자 구성을 표 3에 나타낸다. 또한, 본 실시예에서 사용하는 재료의 화학식을 이하에 나타낸다.
[표 3]
Figure 112018073634422-pat00047
* 9mDBtBPNfpr:PCBBiF:[Ir(dmpqn)2(acac)](0.8:0.2:0.1 40nm)
[화학식 45]
Figure 112018073634422-pat00048
<<발광 소자 3의 동작 특성>>
제작한 발광 소자 3의 동작 특성을 측정하였다. 또한, 측정은 실온(25℃로 유지된 분위기)에서 수행하였다.
발광 소자 3의 전류 밀도-휘도 특성을 도 18에, 전압-휘도 특성을 도 19에, 휘도-전류 효율 특성을 도 20에, 그리고 전압-전류 특성을 도 21에 각각 나타내었다.
또한, 1000cd/m2 부근에서의 발광 소자 3의 주된 초기 특성값을 이하의 표 4에 나타낸다.
[표 4]
Figure 112018073634422-pat00049
상기 결과로부터 알 수 있듯이, 본 실시예에서 제작한 발광 소자 3은 양호한 효율을 나타낸다.
또한, 발광 소자 3에 2.5mA/cm2의 전류 밀도로 전류를 흘린 경우의 발광 스펙트럼을 도 22에 나타내었다. 도 22에 나타낸 바와 같이, 발광 소자의 발광 스펙트럼은 626nm 부근에 피크를 갖고, 발광층(913)에 포함되는 [Ir(dmpqn)2(acac)]의 발광에서 유래하는 것으로 시사된다.
다음으로, 발광 소자 3에 대하여 신뢰성 시험을 수행하였다. 신뢰성 시험의 결과를 도 23에 나타내었다. 도 23에서, 세로축은 초기 휘도를 100%로 하였을 때의 정규화 휘도(%)를 나타내고, 가로축은 소자의 구동 시간(h)을 나타낸다. 또한, 신뢰성 시험으로서는, 75mA/cm2의 전류 밀도로 일정한 전류를 흘린 정전류 구동 시험을 수행하였다.
신뢰성 시험의 결과로부터 알 수 있듯이, 발광 소자 3은 신뢰성이 높다. 따라서, 본 발명의 일 형태인 유기 화합물 9mDBtBPNfpr(구조식(100))를 사용하는 것은 발광 소자의 소자 특성을 향상시키는 데 유용하다고 할 수 있다.
(실시예 4)
본 실시예에서는, 본 발명의 일 형태인 발광 소자로서, 실시예 1에서 설명한 9mDBtBPNfpr(구조식(100))를 발광층에 사용한 발광 소자 4를 제작하고, 그 특성을 측정한 결과에 대하여 설명한다.
또한, 발광 소자 4의 제작에 있어서, 제 1 전극(901) 및 정공 주입층(911)은 실시예 2에서 설명한 발광 소자 1과 마찬가지로 형성하였다.
또한, 정공 주입층(911) 위에 형성되는 정공 수송층(912)은 PCBBiF를 사용하고, 두께가 20nm가 되도록 증착하여 형성하였다.
또한, 정공 수송층(912) 위에 형성되는 발광층(913)은 9mDBtBPNfpr 및 PCBBiF를 사용하고, 게스트 재료(인광 발광 재료)로서 비스{4,6-다이메틸-2-[5-(5-사이아노-2-메틸페닐)-3-(3,5-다이메틸페닐)-2-피라진일-κN]페닐-κC}(2,2,6,6-테트라메틸-3,5-헵테인다이오네이토-κ2O,O')이리듐(III)(약칭: [Ir(dmdppr-m5CP)2(dpm)])을 사용하고, 중량비가 9mDBtBPNfpr:PCBBiF:[Ir(dmdppr-m5CP)2(dpm)]=0.8:0.2:0.1이 되도록 공증착함으로써 형성하였다. 또한, 두께는 40nm로 하였다.
또한, 발광층(913) 위에 형성되는 전자 수송층(914)은 9mDBtBPNfpr의 두께가 30nm이고, NBphen의 두께가 15nm이 되도록 순차적으로 증착하여 형성하였다.
전자 주입층(915) 이후, 제 2 전극(903)까지는 실시예 2에서 설명한 발광 소자 1과 마찬가지로 형성되었기 때문에 설명을 생략한다. 발광 소자 4의 구체적인 소자 구성을 표 5에 나타낸다. 또한, 본 실시예에서 사용하는 재료의 화학식을 이하에 나타낸다.
[표 5]
Figure 112018073634422-pat00050
* 9mDBtBPNfpr:PCBBiF:[Ir(dmdppr-m5CP)2(dpm)](0.8:0.2:0.1 40nm)
[화학식 46]
Figure 112018073634422-pat00051
<<발광 소자 4의 동작 특성>>
제작한 발광 소자 4의 동작 특성을 측정하였다. 또한, 측정은 실온(25℃로 유지된 분위기)에서 수행하였다.
발광 소자 4의 전류 밀도-휘도 특성을 도 24에, 전압-휘도 특성을 도 25에, 휘도-전류 효율 특성을 도 26에, 그리고 전압-전류 특성을 도 27에 각각 나타내었다.
또한, 1000cd/m2 부근에서의 발광 소자 4의 주된 초기 특성값을 이하의 표 6에 나타낸다.
[표 6]
Figure 112018073634422-pat00052
상기 결과로부터 알 수 있듯이, 본 실시예에서 제작한 발광 소자 4는 양호한 효율을 나타낸다.
또한, 발광 소자 4에 2.5mA/cm2의 전류 밀도로 전류를 흘린 경우의 발광 스펙트럼을 도 28에 나타내었다. 도 28에 나타낸 바와 같이, 발광 소자의 발광 스펙트럼은 648nm 부근에 피크를 갖고, 발광층(913)에 포함되는 [Ir(dmdppr-m5CP)2(dpm)]의 발광에서 유래하는 것으로 시사된다.
다음으로, 발광 소자 4에 대하여 신뢰성 시험을 수행하였다. 신뢰성 시험의 결과를 도 29에 나타내었다. 도 29에서, 세로축은 초기 휘도를 100%로 하였을 때의 정규화 휘도(%)를 나타내고, 가로축은 소자의 구동 시간(h)을 나타낸다. 또한, 신뢰성 시험으로서는, 75mA/cm2의 전류 밀도로 일정한 전류를 흘린 정전류 구동 시험을 수행하였다.
신뢰성 시험의 결과로부터 알 수 있듯이, 발광 소자 4는 신뢰성이 높다. 따라서, 본 발명의 일 형태인 유기 화합물 9mDBtBPNfpr(구조식(100))를 사용하는 것은 발광 소자의 소자 특성을 향상시키는 데 유용하다고 할 수 있다.
(실시예 5)
본 실시예에서는, 본 발명의 일 형태인 발광 소자로서, 실시예 1에서 설명한 9mDBtBPNfpr(구조식(100))를 발광층에 사용한 발광 소자 5를 제작하고, 그 특성을 측정한 결과에 대하여 설명한다.
발광 소자 5의 구체적인 소자 구성을 표 7에 나타낸다. 표에서 APC는 은과 팔라듐과 구리의 합금(Ag-Pd-Cu)을 나타낸다. 또한, 발광 소자의 적층에 대해서는 도 11을 참조하기로 한다. 다만, 발광 소자 5에 대해서는 제 2 전극(903)과 접촉하여 형성되는 캡층을 포함하여 발광 소자로 한다. 또한, 본 실시예에서 사용하는 재료의 화학식을 이하에 나타낸다.
[표 7]
Figure 112018073634422-pat00053
* 9mDBtBPNfpr:PCBBiF:[Ir(dmdppr-m5CP)2(dpm)](0.8:0.2:0.04 40nm)
[화학식 47]
Figure 112018073634422-pat00054
<<발광 소자 5의 동작 특성>>
제작한 발광 소자 5의 동작 특성을 측정하였다. 또한, 측정은 실온(25℃로 유지된 분위기)에서 수행하였다.
발광 소자 5의 전류 밀도-휘도 특성을 도 30에, 전압-휘도 특성을 도 31에, 휘도-전류 효율 특성을 도 32에, 그리고 전압-전류 특성을 도 33에 각각 나타내었다.
또한, 1000cd/m2 부근에서의 발광 소자 5의 주된 초기 특성값을 이하의 표 8에 나타낸다.
[표 8]
Figure 112018073634422-pat00055
상기 결과로부터 알 수 있듯이, 본 실시예에서 제작한 발광 소자 5는 양호한 효율을 나타낸다.
또한, 발광 소자 5에 2.5mA/cm2의 전류 밀도로 전류를 흘린 경우의 발광 스펙트럼을 도 34에 나타내었다. 도 34에 나타낸 바와 같이, 발광 소자의 발광 스펙트럼은 635nm 부근에 피크를 갖고, 발광층(913)에 포함되는 [Ir(dmdppr-m5CP)2(dpm)]의 발광에서 유래하는 것으로 시사된다. 따라서, 본 발명의 일 형태인 유기 화합물 9mDBtBPNfpr는, 적색 광 및 그것보다도 장파장 측의 에너지로 발광하는 인광 재료에 적합한 호스트 재료인 것을 알 수 있다.
다음으로, 발광 소자 5에 대하여 신뢰성 시험을 수행하였다. 신뢰성 시험의 결과를 도 35에 나타내었다. 도 35에서, 세로축은 초기 휘도를 100%로 하였을 때의 정규화 휘도(%)를 나타내고, 가로축은 소자의 구동 시간(h)을 나타낸다. 또한, 신뢰성 시험으로서는, 12.5mA/cm2의 전류 밀도로 일정한 전류를 흘린 정전류 구동 시험을 수행하였다.
신뢰성 시험의 결과로부터 알 수 있듯이, 발광 소자 5는 신뢰성이 높다. 따라서, 본 발명의 일 형태인 유기 화합물 9mDBtBPNfpr(구조식(100))를 사용하는 것은 발광 소자의 소자 특성을 향상시키는 데 유용하다고 할 수 있다.
여기서, 표 9에 나타낸 소자 구조를 갖고, 표 10에 나타낸 동작 특성을 갖는 다른 발광 소자(발광 소자 6 및 발광 소자 7)와 발광 소자 5를 조합하여 이루어지는 톱 이미션 구조의 패널을 상정하여, 개구율이 15%(R, G, B의 각 화소는 각각 5%)이고, 원 편광판 등에 의한 발광의 감쇄가 60%이고, D65 및 300cd/m2에서 모두 백색 표시시킨 경우의 시뮬레이션을 수행하였다.
[표 9]
Figure 112018073634422-pat00056
또한, 표 9의 각 발광 소자에 사용하는 일부 재료의 화학식을 이하에 나타낸다.
[화학식 48]
Figure 112018073634422-pat00057
[표 10]
Figure 112018073634422-pat00058
표 11에는, 상기 발광 소자의 측정 결과 중, 시뮬레이션에 사용한 데이터를 나타낸다.
[표 11]
Figure 112018073634422-pat00059
표 11의 데이터를 사용한 시뮬레이션에 따르면, 각 발광 소자의 색도(x, y)를 CIE1976 색도 좌표(u'v' 색도 좌표)로부터 계산한 경우, 발광 소자 5(R), 발광 소자 6(G), 및 발광 소자 7(B)을 조합하여 이루어지는 패널에서 BT.2020 규격의 색역에 대한 면적비가 97%이라는 결과가 나왔다.
(실시예 6)
<<합성예 2>>
본 실시예에서는, 실시형태 1의 구조식(123)으로 나타내어지는 본 발명의 일 형태인 유기 화합물 9-(9'-페닐-3,3'-바이-9H-카바졸-9-일)나프토[1',2':4,5]퓨로[2,3-b]피라진(약칭: 9PCCzNfpr)의 합성 방법에 대하여 설명한다. 또한, 9PCCzNfpr의 구조를 이하에 나타낸다.
[화학식 49]
Figure 112018073634422-pat00060
실시예 1의 단계 2에서 합성법을 설명한 9-클로로나프토[1',2':4,5]퓨로[2,3-b]피라진 0.94g과, 1.69g의 9'-페닐-3,3'-바이-9H-카바졸과, 37mL의 메시틸렌을 3구 플라스크에 넣고, 내부를 질소 치환하였다. 플라스크 내를 감압하에서 교반함으로써 탈기한 후, 1.23g의 소듐 tert-뷰톡사이드와, 0.021g의 트리스(다이벤질리덴아세톤)다이팔라듐(0)(약칭: Pd2(dba)3)과, 0.030g의 2-다이사이클로헥실포스피노-2',6'-다이메톡시바이페닐(약칭: S-Phos)을 첨가하고, 120℃에서 8시간 동안 교반하여 반응시켰다.
소정의 시간이 경과한 후, 얻어진 현탁액을 흡인 여과하고 물, 에탄올로 세정하였다. 얻어진 고체를 톨루엔에 용해시키고, 셀라이트, 알루미나, 셀라이트의 순서로 적층한 여과 보조제를 통하여 여과한 후, 톨루엔과 헥세인의 혼합 용매를 사용하여 재결정함으로써, 목적물을 얻었다(황색 고체, 수량 0.85g, 수율 36%).
얻어진 황색 고체 0.84g을 트레인 서블리메이션법에 의하여 승화 정제하였다. 승화 정제는 2.5Pa의 압력하에서, 아르곤 가스를 유량 10mL/min으로 흘리면서, 고체를 350℃에서 가열함으로써 수행하였다. 승화 정제 후, 목적물인 황색 고체를 수량 0.64g, 수율 76%로 얻었다. 상기 합성 방법의 합성 스킴을 하기 식(b-1)에 나타낸다.
[화학식 50]
Figure 112018073634422-pat00061
또한, 상기 합성법으로 얻은 황색 고체의 핵자기 공명 분광법(1H-NMR)에 의한 분석 결과를 이하에 나타낸다. 또한, 1H-NMR 차트를 도 36에 나타내었다. 이 결과로부터, 본 실시예에서는, 상술한 구조식(123)으로 나타내어지는 유기 화합물 9PCCzNfpr가 얻어진 것을 알았다.
1H-NMR.δ(CDCl3):7.32-7.35(m, 1H), 7.42-7.57(m, 6H), 7.63-7.70(m, 5H), 7.80-7.90(m, 4H), 8.09(d, 2H), 8.14(d, 2H), 8.27(d, 2H), 8.49(d, 2H), 9.20(d, 1H), 9.27(s, 1H).
(실시예 7)
<<합성예 3>>
본 실시예에서는, 실시형태 1의 구조식(125)으로 나타내어지는 본 발명의 일 형태인 유기 화합물 9-[3-(9'-페닐-3,3'-바이-9H-카바졸-9-일)페닐]나프토[1',2':4,5]퓨로[2,3-b]피라진(약칭: 9mPCCzPNfpr)의 합성 방법에 대하여 설명한다. 또한, 9mPCCzPNfpr의 구조를 이하에 나타낸다.
[화학식 51]
Figure 112018073634422-pat00062
<단계 1: 9-(3-클로로페닐)나프토[1',2':4,5]퓨로[2,3-b]피라진의 합성>
실시예 1의 단계 2에서 합성법을 설명한 9-클로로나프토[1',2':4,5]퓨로[2,3-b]피라진 2.12g과, 1.41g의 3-클로로페닐 보론산과, 14mL의 2M 탄산 포타슘 수용액과, 83mL의 톨루엔과, 8.3mL의 에탄올을 3구 플라스크에 넣고, 내부를 질소 치환하였다. 플라스크 내를 감압하에서 교반함으로써 탈기한 후, 0.19g의 아세트산 팔라듐(II)(약칭: Pd(OAc)2)과, 1.12g의 트리스(2,6-다이메톡시페닐)포스핀(약칭: P(2,6-MeOPh)3)을 첨가하고, 90℃에서 7시간반 동안 교반하여 반응시켰다.
소정의 시간이 경과한 후, 얻어진 혼합물을 흡인 여과하고 에탄올로 세정하였다. 그 후, 톨루엔을 전개 용매로 하는 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피에 의하여 정제하여, 목적으로 하는 피라진 유도체를 얻었다(황백색 분말, 수량 1.97g, 수율 73%). 단계 1의 합성 스킴을 하기 식(c-1)에 나타낸다.
[화학식 52]
Figure 112018073634422-pat00063
<단계 2: 9mPCCzPNfpr의 합성>
다음으로, 상기 단계 1에서 얻은 9-(3-클로로페닐)나프토[1',2':4,5]퓨로[2,3-b]피라진 1.45g과, 1.82g의 9'-페닐-3,3'-바이-9H-카바졸과, 22mL의 메시틸렌을 3구 플라스크에 넣고, 내부를 질소 치환하였다. 플라스크 내를 감압하에서 교반함으로써 탈기한 후, 0.85g의 소듐 tert-뷰톡사이드와, 0.025g의 트리스(다이벤질리덴아세톤)다이팔라듐(0)(약칭: Pd2(dba)3)과, 0.036g의 2-다이사이클로헥실포스피노-2',6'-다이메톡시바이페닐(약칭: S-Phos)을 첨가하고, 150℃에서 7시간 동안 교반하여 반응시켰다.
소정의 시간이 경과한 후, 얻어진 현탁액을 흡인 여과하고 물, 에탄올로 세정하였다. 얻어진 고체를 톨루엔에 용해시키고, 셀라이트, 알루미나, 셀라이트의 순서로 적층한 여과 보조제를 통하여 여과한 후, 톨루엔과 헥세인의 혼합 용매를 사용하여 재결정함으로써, 목적물을 얻었다(황색 고체, 수량 2.22g, 수율 71%).
얻어진 황색 고체 2.16g을 트레인 서블리메이션법에 의하여 승화 정제하였다. 승화 정제는 2.6Pa의 압력하에서, 아르곤 가스를 유량 18mL/min으로 흘리면서, 고체를 385℃에서 가열함으로써 수행하였다. 승화 정제 후, 목적물인 황색 고체를 수량 1.67g, 수율 77%로 얻었다. 단계 2의 합성 스킴을 하기 식(c-2)에 나타낸다.
[화학식 53]
Figure 112018073634422-pat00064
또한, 상기 단계 2에서 얻은 황색 고체의 핵자기 공명 분광법(1H-NMR)에 의한 분석 결과를 이하에 나타낸다. 또한, 1H-NMR 차트를 도 37에 나타내었다. 이 결과로부터, 본 실시예에서는, 상술한 구조식(125)으로 나타내어지는 유기 화합물 9mPCCzPNfpr가 얻어진 것을 알았다.
1H-NMR.δ(CD2Cl2):7.31-7.39(m, 2H), 7.43-7.59(m, 6H), 7.64-7.69(m, 6H), 7.78-7.88(m, 6H), 8.09(d, 1H), 8.15(d, 1H), 8.26(d, 1H), 8.30(d, 1H), 8.34(d, 1H), 8.51-8.55(m, 3H), 9.15(d, 1H), 9.35(s, 1H).
(실시예 8)
<<합성예 4>>
본 실시예에서는, 실시형태 1의 구조식(126)으로 나타내어지는 본 발명의 일 형태인 유기 화합물 9-[3-(9'-페닐-2,3'-바이-9H-카바졸-9-일)페닐]나프토[1',2':4,5]퓨로[2,3-b]피라진(약칭: 9mPCCzPNfpr-02)의 합성 방법에 대하여 설명한다. 또한, 9mPCCzPNfpr-02의 구조를 이하에 나타낸다.
[화학식 54]
Figure 112018073634422-pat00065
실시예 1의 단계 2에서 합성법을 설명한 9-클로로나프토[1',2':4,5]퓨로[2,3-b]피라진 1.19g과, 3.51g의 3-(9'-페닐-2,3'-바이-9H-카바졸-9-일)페닐보론산 피나콜에스터와, 6.0mL의 2M 탄산 포타슘 수용액과, 60mL의 톨루엔과, 6mL의 에탄올을 3구 플라스크에 넣고, 내부를 질소 치환하였다. 플라스크 내를 감압하에서 교반함으로써 탈기한 후, 0.33g의 비스(트라이페닐포스핀)팔라듐(II)다이클로라이드(약칭: Pd(PPh3)2Cl2)를 첨가하고, 90℃에서 16시간 동안 교반하여 반응시켰다.
소정의 시간이 경과한 후, 얻어진 현탁액을 흡인 여과하고 물, 에탄올로 세정하였다. 얻어진 고체를 톨루엔에 용해시키고, 셀라이트, 알루미나, 셀라이트의 순서로 적층한 여과 보조제를 통하여 여과한 후, 톨루엔과 헥세인의 혼합 용매를 사용하여 재결정함으로써, 목적물을 얻었다(황색 고체, 수량 3.01g, 수율 90%).
얻어진 황색 고체 3.00g을 트레인 서블리메이션법에 의하여 승화 정제하였다. 승화 정제는 2.7Pa의 압력하에서, 아르곤 가스를 유량 16mL/min으로 흘리면서, 고체를 380℃에서 가열함으로써 수행하였다. 승화 정제 후, 목적물인 황색 고체를 수량 2.47g, 수율 82%로 얻었다. 합성 스킴을 하기 식(d-1)에 나타낸다.
[화학식 55]
Figure 112018073634422-pat00066
또한, 위에서 얻은 황색 고체의 핵자기 공명 분광법(1H-NMR)에 의한 분석 결과를 이하에 나타낸다. 또한, 1H-NMR 차트를 도 38에 나타내었다. 이 결과로부터, 본 실시예에서는, 상술한 구조식(126)으로 나타내어지는 유기 화합물 9mPCCzPNfpr-02가 얻어진 것을 알았다.
1H-NMR.δ(CD2Cl2):7.22-7.25(m, 1H), 7.34-7.42(m, 3H), 7.46-7.49(m, 3H), 7.55-7.66(m, 6H), 7.72-7.88(m, 7H), 8.07(d, 1H), 8.13(d, 1H), 8.19-8.22(m, 2H), 8.28(d, 1H), 8.33(d, 1H), 8.46(s, 1H), 8.54(s, 1H), 9.14(d, 1H), 9.34(s, 1H).
(실시예 9)
<<합성예 5>>
본 실시예에서는, 실시형태 1의 구조식(133)으로 나타내어지는 본 발명의 일 형태인 유기 화합물 10-[(3'-다이벤조싸이오펜-4-일)바이페닐-3-일]나프토[1',2':4,5]퓨로[2,3-b]피라진(약칭: 10mDBtBPNfpr)의 합성 방법에 대하여 설명한다. 또한, 10mDBtBPNfpr의 구조를 이하에 나타낸다.
[화학식 56]
Figure 112018073634422-pat00067
<단계 1: 5-클로로-3-(2-메톡시나프탈렌-1-일)피라진-2-아민의 합성>
먼저, 5.01g의 3-브로모-5-클로로피라진-2-아민과, 6.04g의 2-메톡시나프탈렌-1-보론산과, 5.32g의 플루오린화 포타슘과, 86mL의 탈수 테트라하이드로퓨란을 환류관이 설치된 3구 플라스크에 넣고, 내부를 질소 치환하였다. 플라스크 내를 감압하에서 교반함으로써 탈기한 후, 0.44g의 트리스(다이벤질리덴아세톤)다이팔라듐(0)(약칭: Pd2(dba)3)과, 3.4mL의 트라이-tert-뷰틸포스핀(약칭: P(tBu)3)을 첨가하고, 80℃에서 22시간 동안 교반하여 반응시켰다.
소정의 시간이 경과한 후, 얻어진 혼합물을 흡인 여과하고 여과액을 농축하였다. 그 후, 톨루엔:아세트산 에틸=10:1을 전개 용매로 하는 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피에 의하여 정제하여, 목적으로 하는 피라진 유도체를 얻었다(황백색 분말, 수량 5.69g, 수율 83%). 단계 1의 합성 스킴을 하기 식(e-1)에 나타낸다.
[화학식 57]
Figure 112018073634422-pat00068
<단계 2: 10-클로로나프토[1',2':4,5]퓨로[2,3-b]피라진의 합성>
다음으로, 상기 단계 1에서 얻은 5-클로로-3-(2-메톡시나프탈렌-1-일)피라진-2-아민 5.69g과, 150mL의 탈수 테트라하이드로퓨란과, 150mL의 빙초산을 3구 플라스크에 넣고, 내부를 질소 치환하였다. 플라스크를 -10℃까지 냉각시킨 후, 7.1mL의 아질산 tert-뷰틸을 적하하고, -10℃에서 1시간 동안, 그리고 0℃에서 3시간반 동안 교반하였다. 소정의 시간이 경과한 후, 얻어진 현탁액에 1L의 물을 첨가하고 흡인 여과함으로써, 목적으로 하는 피라진 유도체를 얻었다(황백색 분말, 수량 4.06g, 수율 81%). 단계 2의 합성 스킴을 하기 식(e-2)에 나타낸다.
[화학식 58]
Figure 112018073634422-pat00069
<단계 3: 10mDBtBPNfpr의 합성>
또한, 상기 단계 2에서 얻은 10-클로로나프토[1',2':4,5]퓨로[2,3-b]피라진 1.18g과, 2.75g의 3'-(4-다이벤조싸이오펜)-1,1'-바이페닐-3-보론산과, 7.5mL의 2M 탄산 포타슘 수용액과, 60mL의 톨루엔과, 6mL의 에탄올을 3구 플라스크에 넣고, 내부를 질소 치환하였다. 플라스크 내를 감압하에서 교반함으로써 탈기한 후, 0.66g의 비스(트라이페닐포스핀)팔라듐(II)다이클로라이드(약칭: Pd(PPh3)2Cl2)를 첨가하고, 90℃에서 22시간반 동안 교반하여 반응시켰다.
소정의 시간이 경과한 후, 얻어진 현탁액을 흡인 여과하고 물, 에탄올로 세정하였다. 얻어진 고체를 톨루엔에 용해시키고, 셀라이트, 알루미나, 셀라이트의 순서로 적층한 여과 보조제를 통하여 여과한 후, 톨루엔과 헥세인의 혼합 용매를 사용하여 재결정함으로써, 목적물을 얻었다(백색 고체, 수량 2.27g, 수율 87%).
얻어진 백색 고체 2.24g을 트레인 서블리메이션법에 의하여 승화 정제하였다. 승화 정제는 2.3Pa의 압력하에서, 아르곤 가스를 유량 16mL/min으로 흘리면서, 고체를 310℃에서 가열함으로써 수행하였다. 승화 정제 후, 목적물인 백색 고체를 수량 1.69g, 수율 75%로 얻었다. 단계 3의 합성 스킴을 하기 식(e-3)에 나타낸다.
[화학식 59]
Figure 112018073634422-pat00070
또한, 상기 단계 3에서 얻은 백색 고체의 핵자기 공명 분광법(1H-NMR)에 의한 분석 결과를 이하에 나타낸다. 또한, 1H-NMR 차트를 도 39에 나타내었다. 이 결과로부터, 본 실시예에서는, 상술한 구조식(133)으로 나타내어지는 유기 화합물 10mDBtBPNfpr가 얻어진 것을 알았다.
1H-NMR.δ(CDCl3):7.43(t, 1H), 7.48(t, 1H), 7.59-7.62(m, 3H), 7.68-7.86(m, 8H), 8.05(d, 1H), 8.12(d, 1H), 8.18(s, 1H), 8.20-8.24(m, 3H), 8.55(s, 1H), 8.92(s, 1H), 9.31(d, 1H).
(실시예 10)
<<합성예 6>>
본 실시예에서는, 실시형태 1의 구조식(156)으로 나타내어지는 본 발명의 일 형태인 유기 화합물 10-(9'-페닐-3,3'-바이-9H-카바졸-9-일)나프토[1',2':4,5]퓨로[2,3-b]피라진(약칭: 10PCCzNfpr)의 합성 방법에 대하여 설명한다. 또한, 10PCCzNfpr의 구조를 이하에 나타낸다.
[화학식 60]
Figure 112018073634422-pat00071
실시예 9의 단계 2에서 합성법을 설명한 10-클로로나프토[1',2':4,5]퓨로[2,3-b]피라진 1.80g과, 3.10g의 9'-페닐-3,3'-바이-9H-카바졸과, 71mL의 메시틸렌을 3구 플라스크에 넣고, 내부를 질소 치환하였다. 플라스크 내를 감압하에서 교반함으로써 탈기한 후, 2.21g의 소듐 tert-뷰톡사이드와, 0.041g의 트리스(다이벤질리덴아세톤)다이팔라듐(0)(약칭: Pd2(dba)3)과, 0.061g의 2-다이사이클로헥실포스피노-2',6'-다이메톡시바이페닐(약칭: S-Phos)을 첨가하고, 120℃에서 2시간 동안 교반하여 반응시켰다.
소정의 시간이 경과한 후, 얻어진 현탁액을 흡인 여과하고 물, 에탄올로 세정하였다. 얻어진 고체를 톨루엔에 용해시키고, 셀라이트, 알루미나, 셀라이트의 순서로 적층한 여과 보조제를 통하여 여과한 후, 톨루엔과 헥세인의 혼합 용매를 사용하여 재결정함으로써, 목적물을 얻었다(주황색 고체, 수량 3.47g, 수율 78%).
얻어진 주황색 고체 3.42g을 트레인 서블리메이션법에 의하여 승화 정제하였다. 승화 정제는 2.4Pa의 압력하에서, 아르곤 가스를 유량 16mL/min으로 흘리면서, 고체를 350℃에서 가열함으로써 수행하였다. 승화 정제 후, 목적물인 주황색 고체를 수량 2.86g, 수율 84%로 얻었다. 단계 3의 합성 스킴을 하기 식(f-1)에 나타낸다.
[화학식 61]
Figure 112018073634422-pat00072
또한, 상기 합성 방법으로 얻은 주황색 고체의 핵자기 공명 분광법(1H-NMR)에 의한 분석 결과를 이하에 나타낸다. 또한, 1H-NMR 차트를 도 40에 나타내었다. 이 결과로부터, 본 실시예에서는, 상술한 구조식(156)으로 나타내어지는 유기 화합물 10PCCzNfpr가 얻어진 것을 알았다.
1H-NMR.δ(CDCl3):7.32-7.35(m, 1H), 7.43-7.57(m, 6H), 7.63-7.68(m, 5H), 7.79-7.84(m, 2H), 7.89-7.91(m, 2H), 8.01(d, 1H), 8.07-8.09(m, 2H), 8.18(d, 1H), 8.27(d, 1H), 8.30(d, 1H), 8.51(s, 2H), 8.85(s, 1H), 9.16(d, 1H).
(실시예 11)
<<합성예 7>>
본 실시예에서는, 실시형태 1의 구조식(208)으로 나타내어지는 본 발명의 일 형태인 유기 화합물 12-[(3'-다이벤조싸이오펜-4-일)바이페닐-3-일]페난트로[9',10':4,5]퓨로[2,3-b]피라진(약칭: 12mDBtBPPnfpr)의 합성 방법에 대하여 설명한다. 또한, 12mDBtBPPnfpr의 구조를 이하에 나타낸다.
[화학식 62]
Figure 112018073634422-pat00073
<단계 1: 9-메톡시페난트렌의 합성>
먼저, 4.02g의 9-브로모-페난트렌과, 7.80g의 탄산 세슘과, 16mL의 톨루엔과, 16mL의 메탄올을 환류관이 설치된 3구 플라스크에 넣고, 내부를 질소 치환하였다. 플라스크 내를 감압하에서 교반함으로써 탈기한 후, 0.11g의 아세트산 팔라듐(II)(약칭: Pd(OAc)2)과, 0.41g의 2-다이-tert-뷰틸포스피노-2',4',6'-트라이아이소프로필바이페닐(약칭: tBuXPhos)을 첨가하고, 80℃에서 17시간 동안 교반하여 반응시켰다.
소정의 시간이 경과한 후, 얻어진 혼합물을 흡인 여과하고 여과액을 농축하였다. 그 후, 톨루엔:헥세인=1:3을 전개 용매로 하는 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피에 의하여 정제하여, 목적물을 얻었다(백색 분말, 수량 2.41g, 수율 74%). 단계 1의 합성 스킴을 하기 식(g-1)에 나타낸다.
[화학식 63]
Figure 112018073634422-pat00074
<단계 2: 9-브로모-10-메톡시페난트렌의 합성>
다음으로, 상기 단계 1에서 얻은 9-메톡시페난트렌 2.75g과, 0.18mL의 다이아이소프로필아민과, 150mL의 탈수 다이클로로메테인과, 2.52g의 N-브로모석신이미드(약칭: NBS)를 3각 플라스크에 넣고, 실온에서 18시간 동안 교반하였다. 소정의 시간이 경과한 후, 물과 싸이오황산 소듐 수용액으로 세정하고 농축하였다. 그 후, 헥세인:아세트산 에틸=5:1을 전개 용매로 하는 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피에 의하여 정제하여, 목적물을 얻었다(황백색 분말, 수량 2.46g, 수율 65%). 단계 2의 합성 스킴을 하기 식(g-2)에 나타낸다.
[화학식 64]
Figure 112018073634422-pat00075
<단계 3: 10-메톡시페난트렌-9-보론산의 합성>
다음으로, 상기 단계 2에서 얻은 9-브로모-10-메톡시페난트렌 8.49g과, 250mL의 탈수 THF를 3구 플라스크에 넣고, 내부를 질소 치환하였다. 플라스크를 -78℃까지 냉각시킨 후, 22mL의 n-뷰틸리튬(1.6M 헥세인 용액)을 첨가하고, -78℃에서 3시간 동안 교반하였다. 그 후, 5.7mL의 테트라메틸에틸렌다이아민과, 4.3mL의 붕산 트라이메틸을 첨가하고, 실온에서 18시간 교반하여 반응시켰다.
소정의 시간이 경과한 후, 50mL의 1M 염산을 첨가하고, 실온에서 1시간 동안 교반하였다. 그 후, 톨루엔으로 추출을 수행함으로써 목적물을 얻었다(옅은 주황색 분말, 수량 2.87g, 수율 39%). 단계 3의 합성 스킴을 하기 식(g-3)에 나타낸다.
[화학식 65]
Figure 112018073634422-pat00076
<단계 4: 5-클로로-3-(10-메톡시페난트렌-9-일)피라진-2-아민의 합성>
다음으로, 상기 단계 3에서 얻은 10-메톡시페난트렌-9-보론산 3.69g과, 3.02g의 3-브로모-5-클로로피라진-2-아민과, 70mL의 톨루엔과, 35mL의 2M 탄산 소듐 수용액을 환류관이 설치된 3구 플라스크에 넣고, 내부를 질소 치환하였다. 플라스크 내를 감압하에서 교반함으로써 탈기한 후, 0.16g의 테트라키스(트라이페닐포스핀)팔라듐(0)(약칭: Pd(PPh3)4)을 첨가하고, 110℃에서 7시간반 동안 교반하여 반응시켰다.
소정의 시간이 경과한 후, 톨루엔으로 추출을 수행하였다. 그 후, 다이클로로메테인:아세트산 에틸=50:1을 전개 용매로 하는 플래시 칼럼 크로마토그래피에 의하여 정제하여, 목적으로 하는 피라진 유도체를 얻었다(황백색 분말, 수량 3.00g, 수율 62%). 단계 4의 합성 스킴을 하기 식(g-4)에 나타내었다.
[화학식 66]
Figure 112018073634422-pat00077
<단계 5: 12-클로로페난트로[9',10':4,5]퓨로[2,3-b]피라진의 합성>
다음으로, 상기 단계 4에서 얻은 5-클로로-3-(10-메톡시페난트렌-9-일)피라진-2-아민 2.92g과, 60mL의 탈수 테트라하이드로퓨란과, 60mL의 빙초산을 3구 플라스크에 넣고, 내부를 질소 치환하였다. 플라스크를 -10℃까지 냉각시킨 후, 3.1mL의 아질산 tert-뷰틸을 적하하고, -10℃에서 1시간 동안, 그리고 0℃에서 22시간 동안 교반하였다.
소정의 시간이 경과한 후, 얻어진 현탁액에 200mL의 물을 첨가하고 흡인 여과함으로써, 목적으로 하는 피라진 유도체를 얻었다(황백색 분말, 수량 2.06g, 수율 80%). 단계 5의 합성 스킴을 하기 식(g-5)에 나타낸다.
[화학식 67]
Figure 112018073634422-pat00078
<단계 6: 12-(3-클로로페닐)페난트로[9',10':4,5]퓨로[2,3-b]피라진의 합성>
다음으로, 상기 단계 5에서 얻은 12-클로로페난트로[9',10':4,5]퓨로[2,3-b]피라진 1.02g과, 0.56g의 3-클로로페닐보론산과, 5mL의 2M 탄산 포타슘 수용액과, 33mL의 톨루엔과, 3.3mL의 에탄올을 3구 플라스크에 넣고, 내부를 질소 치환하였다. 플라스크 내를 감압하에서 교반함으로써 탈기한 후, 0.074g의 아세트산 팔라듐(II)(약칭: Pd(OAc)2)과, 0.44g의 트리스(2,6-다이메톡시페닐)포스핀(약칭: P(2,6-MeOPh)3)을 첨가하고, 90℃에서 5시간반 동안 교반하여 반응시켰다.
소정의 시간이 경과한 후, 얻어진 혼합물을 흡인 여과하고 여과액을 농축하였다. 그 후, 톨루엔을 전개 용매로 하는 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피에 의하여 정제하여, 목적으로 하는 피라진 유도체를 얻었다(백색 분말, 수량 0.87g, 수율 70%). 단계 6의 합성 스킴을 하기 식(g-6)에 나타낸다.
[화학식 68]
Figure 112018073634422-pat00079
<단계 7: 12mDBtBPPnfpr의 합성>
다음으로, 상기 단계 6에서 얻은 12-(3-클로로페닐)페난트로[9',10':4,5]퓨로[2,3-b]피라진 0.85g과, 0.73g의 3-(4-다이벤조싸이오펜)페닐보론산과, 1.41g의 인산 삼포타슘과, 0.49g의 tert-뷰틸알코올과, 18mL의 다이에틸렌글라이콜다이메틸에터(약칭: diglyme)를 3구 플라스크에 넣고, 내부를 질소 치환하였다. 플라스크 내를 감압하에서 교반함으로써 탈기한 후, 9.8mg의 아세트산 팔라듐(II)(약칭: Pd(OAc)2)과, 32mg의 다이(1-아다만틸)-n-뷰틸포스핀(약칭: CataCXium A)을 첨가하고, 140℃에서 11시간반 동안 교반하여 반응시켰다.
소정의 시간이 경과한 후, 얻어진 현탁액을 흡인 여과하고 물, 에탄올로 세정하였다. 얻어진 고체를 톨루엔에 용해시키고, 셀라이트, 알루미나, 셀라이트의 순서로 적층한 여과 보조제를 통하여 여과한 후, 톨루엔을 사용하여 재결정함으로써, 목적물을 얻었다(백색 고체, 수량 0.74g, 수율 55%).
얻어진 백색 고체 0.73g을 트레인 서블리메이션법에 의하여 승화 정제하였다. 승화 정제는 2.6Pa의 압력하에서, 아르곤 가스를 유량 11mL/min으로 흘리면서, 고체를 330℃에서 가열함으로써 수행하였다. 승화 정제 후, 목적물인 백색 고체를 수량 0.49g, 수율 67%로 얻었다. 단계 7의 합성 스킴을 하기 식(g-7)에 나타낸다.
[화학식 69]
Figure 112018073634422-pat00080
또한, 상기 단계 7에서 얻은 백색 고체의 핵자기 공명 분광법(1H-NMR)에 의한 분석 결과를 이하에 나타낸다. 또한, 1H-NMR 차트를 도 41에 나타내었다. 이 결과로부터, 본 실시예에서는, 상술한 구조식(208)으로 나타내어지는 유기 화합물 12mDBtBPPnfpr가 얻어진 것을 알았다.
1H-NMR.δ(CD2Cl2):7.45(t, 1H), 7.50(t, 1H), 7.62-7.66(m, 2H), 7.70-7.89(m, 10H), 8.21-8.28(m, 4H), 8.58-8.61(m, 2H), 8.80(d, 1H), 8.84(d, 1H), 8.94(s, 1H), 9.37(d, 1H).
(실시예 12)
<<합성예 8>>
본 실시예에서는, 실시형태 1의 구조식(238)으로 나타내어지는 본 발명의 일 형태인 유기 화합물 9-[4-(9'-페닐-3,3'-바이-9H-카바졸-9-일)페닐]나프토[1',2':4,5]퓨로[2,3-b]피라진(약칭: 9pPCCzPNfpr)의 합성 방법에 대하여 설명한다. 또한, 9pPCCzPNfpr의 구조를 이하에 나타낸다.
[화학식 70]
Figure 112018073634422-pat00081
<단계 1: 9-(4-클로로페닐)나프토[1',2':4,5]퓨로[2,3-b]피라진의 합성>
실시예 1의 단계 2에서 합성법을 설명한 9-클로로나프토[1',2':4,5]퓨로[2,3-b]피라진 4.10g과, 2.80g의 4-클로로페닐 보론산과, 27mL의 2M 탄산 포타슘 수용액과, 160mL의 톨루엔과, 16mL의 에탄올을 3구 플라스크에 넣고, 내부를 질소 치환하였다. 플라스크 내를 감압하에서 교반함으로써 탈기한 후, 0.36g의 아세트산 팔라듐(II)(약칭: Pd(OAc)2)과, 2.08g의 트리스(2,6-다이메톡시페닐)포스핀(약칭: P(2,6-MeOPh)3)을 첨가하고, 90℃에서 7시간 동안 교반하여 반응시켰다.
소정의 시간이 경과한 후, 얻어진 혼합물을 흡인 여과하고 에탄올로 세정하였다. 그 후, 톨루엔을 전개 용매로 하는 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피에 의하여 정제하여, 목적으로 하는 피라진 유도체를 얻었다(황백색 분말, 수량 2.81g, 수율 52%). 단계 1의 합성 스킴을 하기 식(h-1)에 나타낸다.
[화학식 71]
Figure 112018073634422-pat00082
<단계 2: 9pPCCzPNfpr의 합성>
다음으로, 상기 단계 1에서 얻은 9-(4-클로로페닐)나프토[1',2':4,5]퓨로[2,3-b]피라진 1.39g과, 1.72g의 9'-페닐-3,3'-바이-9H-카바졸과, 21mL의 메시틸렌을 3구 플라스크에 넣고, 내부를 질소 치환하였다. 플라스크 내를 감압하에서 교반함으로써 탈기한 후, 0.81g의 소듐 tert-뷰톡사이드와, 0.024g의 트리스(다이벤질리덴아세톤)다이팔라듐(0)(약칭: Pd2(dba)3)과, 0.034g의 2-다이사이클로헥실포스피노-2',6'-다이메톡시바이페닐(약칭: S-Phos)을 첨가하고, 150℃에서 6시간 동안 교반하여 반응시켰다.
소정의 시간이 경과한 후, 반응 용액에 대하여 톨루엔으로 추출을 수행하였다. 추출 용액을 농축하여 얻은 고체를, 톨루엔을 전개 용매로 하는 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피에 의하여 정제한 후, 톨루엔을 사용하여 3번 재결정함으로써 목적물을 얻었다(황색 고체, 수량 1.84g, 수율 62%).
얻어진 황색 고체 1.81g을 트레인 서블리메이션법에 의하여 승화 정제하였다. 승화 정제는 2.7Pa의 압력하에서, 아르곤 가스를 유량 18mL/min으로 흘리면서, 고체를 380℃에서 가열함으로써 수행하였다. 승화 정제 후, 목적물인 황색 고체를 수량 1.35g, 수율 75%로 얻었다. 단계 2의 합성 스킴을 하기 식(h-2)에 나타낸다.
[화학식 72]
Figure 112018073634422-pat00083
또한, 상기 단계 2에서 얻은 황색 고체의 핵자기 공명 분광법(1H-NMR)에 의한 분석 결과를 이하에 나타낸다. 또한, 1H-NMR 차트를 도 42에 나타내었다. 이 결과로부터, 본 실시예에서는, 상술한 구조식(238)으로 나타내어지는 유기 화합물 9pPCCzPNfpr가 얻어진 것을 알았다.
1H-NMR.δ(CD2Cl2):7.32-7.39(m, 2H), 7.44-7.56(m, 5H), 7.61(d, 1H), 7.64-7.69(m, 6H), 7.83-7.91(m, 6H), 8.11(d, 1H), 8.17(d, 1H), 8.28(d, 2H), 8.49-8.53(m, 4H), 9.18(d, 1H), 9.40(s, 1H).
(실시예 13)
<<합성예 9>>
본 실시예에서는, 실시형태 1의 구조식(239)으로 나타내어지는 본 발명의 일 형태인 유기 화합물 9-[4-(9'-페닐-2,3'-바이-9H-카바졸-9-일)페닐]나프토[1',2':4,5]퓨로[2,3-b]피라진(약칭: 9pPCCzPNfpr-02)의 합성 방법에 대하여 설명한다. 또한, 9pPCCzPNfpr-02의 구조를 이하에 나타낸다.
[화학식 73]
Figure 112018073634422-pat00084
실시예 12의 단계 1에서 합성법을 설명한 9-(4-클로로페닐)나프토[1',2':4,5]퓨로[2,3-b]피라진 1.76g과, 2.22g의 9'-페닐-2,3'-바이-9H-카바졸과, 27mL의 메시틸렌을 3구 플라스크에 넣고, 내부를 질소 치환하였다. 플라스크 내를 감압하에서 교반함으로써 탈기한 후, 1.09g의 소듐 tert-뷰톡사이드와, 0.031g의 트리스(다이벤질리덴아세톤)다이팔라듐(0)(약칭: Pd2(dba)3)과, 0.045g의 2-다이사이클로헥실포스피노-2',6'-다이메톡시바이페닐(약칭: S-Phos)을 첨가하고, 150℃에서 6시간 동안 교반하여 반응시켰다.
소정의 시간이 경과한 후, 얻어진 현탁액을 흡인 여과하고, 여과물을 물, 에탄올로 세정하였다. 얻어진 고체를, 톨루엔을 전개 용매로 하는 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피에 의하여 정제한 후, 톨루엔과 헥세인의 혼합 용매를 사용하여 재결정함으로써 목적물을 얻었다(황색 고체, 수량 1.95g, 수율 52%).
얻어진 황색 고체 1.94g을 트레인 서블리메이션법에 의하여 승화 정제하였다. 승화 정제는 2.7Pa의 압력하에서, 아르곤 가스를 유량 18mL/min으로 흘리면서, 고체를 380℃에서 가열함으로써 수행하였다. 승화 정제 후, 목적물인 황색 고체를 수량 1.62g, 수율 84%로 얻었다. 합성 스킴을 하기 식(i-1)에 나타낸다.
[화학식 74]
Figure 112018073634422-pat00085
또한, 위에서 얻은 황색 고체의 핵자기 공명 분광법(1H-NMR)에 의한 분석 결과를 이하에 나타낸다. 또한, 1H-NMR 차트를 도 43에 나타내었다. 이 결과로부터, 본 실시예에서는, 상술한 구조식(239)으로 나타내어지는 유기 화합물 9pPCCzPNfpr-02가 얻어진 것을 알았다.
1H-NMR.δ(CD2Cl2):7.28-7.31(m, 1H), 7.36(t, 1H), 7.40-7.44(m, 2H), 7.46-7.51(m, 3H), 7.57-7.69(m, 6H), 7.74(d, 1H), 8.78(d, 1H), 7.84(t, 1H), 7.81-7.88(m, 4H), 8.10(d, 1H), 8.16(d, 1H), 8.22(d, 2H), 8.28(d, 1H), 8.46(s, 1H), 8.50(d, 2H), 9.17(d, 1H), 9.38(s, 1H).
(실시예 14)
<<합성예 10>>
본 실시예에서는, 실시형태 1의 구조식(244)으로 나타내어지는 본 발명의 일 형태인 유기 화합물 9-[3'-(6-페닐벤조[b]나프토[1,2-d]퓨란-8-일)바이페닐-3-일]나프토[1',2':4,5]퓨로[2,3-b]피라진(약칭: 9mBnfBPNfpr)의 합성 방법에 대하여 설명한다. 또한, 9mBnfBPNfpr의 구조를 이하에 나타낸다.
[화학식 75]
Figure 112018073634422-pat00086
실시예 7의 단계 1에서 합성법을 설명한 9-(3-클로로페닐)나프토[1',2':4,5]퓨로[2,3-b]피라진 1.28g과, 2.26g의 3-(6-페닐벤조[b]나프토[1,2-d]퓨란-8-일)페닐보론산 피나콜에스터와, 2.53g의 인산삼포타슘과, 0.89g의 tert-뷰틸알코올과, 32mL의 다이에틸렌글라이콜다이메틸에터(약칭: diglyme)를 3구 플라스크에 넣고, 내부를 질소 치환하였다. 플라스크 내를 감압하에서 교반함으로써 탈기한 후, 8.8mg의 아세트산 팔라듐(II)(약칭: Pd(OAc)2)과 28mg의 다이(1-아다만틸)-n-뷰틸포스핀(약칭: CataCXium A)을 첨가하고, 140℃에서 8시간반 동안 교반하여 반응시켰다.
소정의 시간이 경과한 후, 얻어진 현탁액을 흡인 여과하고 물, 에탄올로 세정하였다. 얻어진 고체를, 톨루엔을 전개 용매로 하는 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피에 의하여 정제한 후, 톨루엔을 사용하여 재결정함으로써 목적물을 얻었다(황색 고체, 수량 0.66g, 수율 25%). 합성 스킴을 하기 식(j-1)에 나타낸다.
[화학식 76]
Figure 112018073634422-pat00087
또한, 위에서 얻은 황색 고체의 핵자기 공명 분광법(1H-NMR)에 의한 분석 결과를 이하에 나타낸다. 또한, 1H-NMR 차트를 도 44에 나타내었다. 이 결과로부터, 본 실시예에서는, 상술한 구조식(244)으로 나타내어지는 유기 화합물 9mBnfBPNfpr가 얻어진 것을 알았다.
1H-NMR.δ(CD2Cl2):7.24-7.28(m, 3H), 7.61-7.72(m, 5H), 7.78-7.87(m, 6H), 7.98-8.00(m, 3H), 8.08(d, 1H), 8.11-8.15(m, 3H), 8.25(d, 1H), 8.48(s, 1H), 8.51-8.53(m, 2H), 8.75(d, 1H), 9.15(d, 1H), 9.32(s, 1H).
(실시예 15)
<<합성예 11>>
본 실시예에서는, 실시형태 1의 구조식(245)으로 나타내어지는 본 발명의 일 형태인 유기 화합물 9-[3'-(6-페닐다이벤조싸이오펜-4-일)바이페닐-3-일]나프토[1',2':4,5]퓨로[2,3-b]피라진(약칭: 9mDBtBPNfpr-02)의 합성 방법에 대하여 설명한다. 또한, 9mDBtBPNfpr-02의 구조를 이하에 나타낸다.
[화학식 77]
Figure 112018073634422-pat00088
실시예 7의 단계 1에서 합성법을 설명한 9-(3-클로로페닐)나프토[1',2':4,5]퓨로[2,3-b]피라진 1.19g과, 1.97g의 3-(6-페닐다이벤조싸이오펜-4-일)페닐보론산 피나콜에스터와, 2.29g의 인산 삼포타슘과, 0.82g의 tert-뷰틸알코올과, 29mL의 다이에틸렌글라이콜다이메틸에터(약칭: diglyme)를 3구 플라스크에 넣고, 내부를 질소 치환하였다. 플라스크 내를 감압하에서 교반함으로써 탈기한 후, 16mg의 아세트산 팔라듐(II)(약칭: Pd(OAc)2)과 52mg의 다이(1-아다만틸)-n-뷰틸포스핀(약칭: CataCXium A)을 첨가하고, 140℃에서 15시간 동안 교반하여 반응시켰다.
소정의 시간이 경과한 후, 얻어진 현탁액을 흡인 여과하고 물, 에탄올로 세정하였다. 얻어진 고체를, 톨루엔을 전개 용매로 하는 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피에 의하여 정제한 후, 톨루엔을 사용하여 재결정함으로써 목적물을 얻었다(황백색 고체, 수량 1.17g, 수율 52%). 합성 스킴을 하기 식(k-1)에 나타낸다.
[화학식 78]
Figure 112018073634422-pat00089
또한, 위에서 얻은 황백색 고체의 핵자기 공명 분광법(1H-NMR)에 의한 분석 결과를 이하에 나타낸다. 또한, 1H-NMR 차트를 도 45에 나타내었다. 이 결과로부터, 본 실시예에서는, 상술한 구조식(245)으로 나타내어지는 유기 화합물 9mDBtBPNfpr-02가 얻어진 것을 알았다.
1H-NMR.δ(CD2Cl2):7.39(t, 1H), 7.47-7.51(m, 3H), 7.58-7.67(m, 6H), 7.73(d, 2H), 7.78-7.85(m, 5H), 8.02(s, 1H), 8.06(d, 1H), 8.10(d, 1H), 8.18(d, 1H), 8.23(t, 2H), 8.49(s, 1H), 9.17(d, 1H), 9.30(s, 1H).
(실시예 16)
<<합성예 12>>
본 실시예에서는, 실시형태 1의 구조식(246)으로 나타내어지는 본 발명의 일 형태인 유기 화합물 9-{3-[6-(9,9-다이메틸플루오렌-2-일)다이벤조싸이오펜-4-일]페닐}나프토[1',2':4,5]퓨로[2,3-b]피라진(약칭: 9mFDBtPNfpr)의 합성 방법에 대하여 설명한다. 또한, 9mFDBtPNfpr의 구조를 이하에 나타낸다.
[화학식 79]
Figure 112018073634422-pat00090
실시예 7의 단계 1에서 합성법을 설명한 9-(3-클로로페닐)나프토[1',2':4,5]퓨로[2,3-b]피라진 1.01g과, 1.46g의 3-[6-(9,9-다이메틸플루오렌-2-일)다이벤조싸이오펜-4-일]페닐보론산과, 1.89g의 인산 삼포타슘과, 0.67g의 tert-뷰틸알코올과, 24mL의 다이에틸렌글라이콜다이메틸에터(약칭: diglyme)를 3구 플라스크에 넣고, 내부를 질소 치환하였다. 플라스크 내를 감압하에서 교반함으로써 탈기한 후, 27mg의 아세트산 팔라듐(II)(약칭: Pd(OAc)2)과 88mg의 다이(1-아다만틸)-n-뷰틸포스핀(약칭: CataCXium A)을 첨가하고, 140℃에서 30시간 동안 교반하여 반응시켰다.
소정의 시간이 경과한 후, 얻어진 현탁액을 흡인 여과하고 물, 에탄올로 세정하였다. 얻어진 고체를, 톨루엔을 전개 용매로 하는 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피에 의하여 정제한 후, 톨루엔과 헥세인의 혼합 용매를 사용하여 재결정함으로써 목적물을 얻었다(황백색 고체, 수량 0.75g, 수율 37%). 합성 스킴을 하기 식(l-1)에 나타낸다.
[화학식 80]
Figure 112018073634422-pat00091
또한, 위에서 얻은 황백색 고체의 핵자기 공명 분광법(1H-NMR)에 의한 분석 결과를 이하에 나타낸다. 또한, 1H-NMR 차트를 도 46에 나타내었다. 이 결과로부터, 본 실시예에서는, 상술한 구조식(246)으로 나타내어지는 유기 화합물 9mFDBtPNfpr가 얻어진 것을 알았다.
1H-NMR.δ(CD2Cl2):1.47(s, 6H), 7.27-7.32(m, 2H), 7.38(d, 1H), 7.61-7.76(m, 8H), 7.79-7.85(m, 4H), 7.89(d, 1H), 8.08(d, 1H), 8.13(d, 1H), 8.24-8.31(m, 3H), 8.59(s, 1H), 9.14(d, 1H), 9.31(s, 1H).
(실시예 17)
<<합성예 13>>
본 실시예에서는, 실시형태 1의 구조식(247)으로 나타내어지는 본 발명의 일 형태인 유기 화합물 11-(3-나프토[1',2':4,5]퓨로[2,3-b]피라진-9-일-페닐)-12-페닐인돌로[2,3-a]카바졸(약칭: 9mIcz(II)PNfpr)의 합성 방법에 대하여 설명한다. 또한, 9mIcz(II)PNfpr의 구조를 이하에 나타낸다.
[화학식 81]
Figure 112018073634422-pat00092
또한, 9mIcz(II)PNfpr의 합성 방법을 하기 식(m-1)의 합성 스킴에 나타낸다.
[화학식 82]
Figure 112018073634422-pat00093
(실시예 18)
<<합성예 14>>
본 실시예에서는, 실시형태 1의 구조식(248)으로 나타내어지는 본 발명의 일 형태인 유기 화합물 3-나프토[1',2':4,5]퓨로[2,3-b]피라진-9-일-N,N-다이페닐벤젠아민(약칭: 9mTPANfpr)의 합성 방법에 대하여 설명한다. 또한, 9mTPANfpr의 구조를 이하에 나타낸다.
[화학식 83]
Figure 112018073634422-pat00094
또한, 9mTPANfpr의 합성 방법을 하기 식(n-1)의 합성 스킴에 나타낸다.
[화학식 84]
Figure 112018073634422-pat00095
(실시예 19)
본 실시예에서는, 본 발명의 일 형태인 발광 소자로서, 실시예 9에서 설명한 10mDBtBPNfpr(구조식(133))를 발광층에 사용한 발광 소자 8을 제작하고, 그 특성을 측정한 결과에 대하여 설명한다.
또한, 본 실시예에서 제작한 발광 소자 8의 소자 구조는, 실시예 2에서 참조한 도 11과 같은 구조를 갖지만, 소자 구조를 구성하는 각 층의 구체적인 구성에 대해서는 표 12에 나타낸 바와 같다. 또한, 본 실시예에서 사용하는 재료의 화학식을 이하에 나타낸다.
[표 12]
Figure 112018073634422-pat00096
* 10mDBtBPNfpr:PCBBiF:[Ir(dmpqn)2(acac)](0.75:0.25:0.1 40nm)
[화학식 85]
Figure 112018073634422-pat00097
<<발광 소자 8의 동작 특성>>
제작한 발광 소자 8의 동작 특성을 측정하였다. 또한, 측정은 실온(25℃로 유지된 분위기)에서 수행하였다.
발광 소자 8의 전류 밀도-휘도 특성을 도 47에, 전압-휘도 특성을 도 48에, 휘도-전류 효율 특성을 도 49에, 그리고 전압-전류 특성을 도 50에 각각 나타내었다.
또한, 1000cd/m2 부근에서의 발광 소자 8의 주된 초기 특성값을 이하의 표 13에 나타낸다.
[표 13]
Figure 112018073634422-pat00098
또한, 발광 소자 8에 2.5mA/cm2의 전류 밀도로 전류를 흘린 경우의 발광 스펙트럼을 도 51에 나타내었다. 도 51에 나타낸 바와 같이, 발광 소자의 발광 스펙트럼은 626nm 부근에 피크를 갖고, 발광층(913)에 포함되는 [Ir(dmpqn)2(acac)]의 발광에서 유래하는 것으로 시사된다.
다음으로, 발광 소자 8에 대하여 신뢰성 시험을 수행하였다. 신뢰성 시험의 결과를 도 52에 나타내었다. 도 52에서, 세로축은 초기 휘도를 100%로 하였을 때의 정규화 휘도(%)를 나타내고, 가로축은 소자의 구동 시간(h)을 나타낸다. 또한, 신뢰성 시험으로서는, 75mA/cm2의 전류 밀도로 일정한 전류를 흘린 정전류 구동 시험을 수행하였다.
신뢰성 시험의 결과로부터 알 수 있듯이, 본 발명의 일 형태인 유기 화합물 10mDBtBPNfpr를 사용한 발광 소자 8은 신뢰성이 높다. 따라서, 본 발명의 일 형태인 유기 화합물을 사용하는 것은 발광 소자의 신뢰성을 향상시키는 데 유용하다고 할 수 있다.
(실시예 20)
본 실시예에서는, 본 발명의 일 형태인 발광 소자로서, 실시예 11에서 설명한 12mDBtBPPnfpr(구조식(208))를 발광층에 사용한 발광 소자 9를 제작하고, 그 특성을 측정한 결과에 대하여 설명한다.
또한, 본 실시예에서 제작한 발광 소자 9의 소자 구조는, 실시예 2에서 참조한 도 11과 같은 구조를 갖지만, 소자 구조를 구성하는 각 층의 구체적인 구성에 대해서는 표 14에 나타낸 바와 같다. 또한, 본 실시예에서 사용하는 재료의 화학식을 이하에 나타낸다.
[표 14]
Figure 112018073634422-pat00099
* 12mDBtBPPnfpr:PCBBiF:[Ir(dmpqn)2(acac)](0.75:0.25:0.1 40nm)
[화학식 86]
Figure 112018073634422-pat00100
<<발광 소자 9의 동작 특성>>
제작한 발광 소자 9의 동작 특성을 측정하였다. 또한, 측정은 실온(25℃로 유지된 분위기)에서 수행하였다.
발광 소자 9의 전류 밀도-휘도 특성을 도 53에, 전압-휘도 특성을 도 54에, 휘도-전류 효율 특성을 도 55에, 그리고 전압-전류 특성을 도 56에 각각 나타내었다.
또한, 1000cd/m2 부근에서의 발광 소자 9의 주된 초기 특성값을 이하의 표 15에 나타낸다.
[표 15]
Figure 112018073634422-pat00101
또한, 발광 소자 9에 2.5mA/cm2의 전류 밀도로 전류를 흘린 경우의 발광 스펙트럼을 도 57에 나타내었다. 도 57에 나타낸 바와 같이, 발광 소자의 발광 스펙트럼은 626nm 부근에 피크를 갖고, 발광층(913)에 포함되는 [Ir(dmpqn)2(acac)]의 발광에서 유래하는 것으로 시사된다.
다음으로, 발광 소자 9에 대하여 신뢰성 시험을 수행하였다. 신뢰성 시험의 결과를 도 58에 나타내었다. 도 58에서, 세로축은 초기 휘도를 100%로 하였을 때의 정규화 휘도(%)를 나타내고, 가로축은 소자의 구동 시간(h)을 나타낸다. 또한, 신뢰성 시험으로서는, 75mA/cm2의 전류 밀도로 일정한 전류를 흘린 정전류 구동 시험을 수행하였다.
신뢰성 시험의 결과로부터 알 수 있듯이, 본 발명의 일 형태인 유기 화합물 12mDBtBPPnfpr를 사용한 발광 소자 9는 신뢰성이 높다. 따라서, 본 발명의 일 형태인 유기 화합물을 사용하는 것은 발광 소자의 신뢰성을 향상시키는 데 유용하다고 할 수 있다.
(실시예 21)
본 실시예에서는, 본 발명의 일 형태인 발광 소자로서, 실시예 6에서 설명한 9PCCzNfpr(구조식(123))를 발광층에 사용한 발광 소자 10, 실시예 10에서 설명한 10PCCzNfpr(구조식(156))를 발광층에 사용한 발광 소자 11, 실시예 7에서 설명한 9mPCCzPNfpr(구조식(125))를 발광층에 사용한 발광 소자 12, 실시예 8에서 설명한 9mPCCzPNfpr-02(구조식(126))를 발광층에 사용한 발광 소자 13, 실시예 12에서 설명한 9pPCCzPNfpr(구조식(238))를 발광층에 사용한 발광 소자 14, 그리고 실시예 13에서 설명한 9pPCCzPNfpr-02(구조식(239))를 발광층에 사용한 발광 소자 15를 각각 제작하고, 그 특성을 측정한 결과에 대하여 설명한다.
또한, 본 실시예에서 제작한 발광 소자 10, 발광 소자 11, 발광 소자 12, 발광 소자 13, 발광 소자 14, 및 발광 소자 15의 소자 구조는, 실시예 3에서 설명한 발광 소자 3과 같은 구조를 갖지만, 소자 구조를 구성하는 각 층의 구체적인 구성에 대해서는 표 16에 나타낸 바와 같다. 또한, 본 실시예에서 사용하는 재료의 화학식을 이하에 나타낸다.
[표 16]
Figure 112018073634422-pat00102
* 9PCCzNfpr:[Ir(dmpqn)2(acac)](1.0:0.1 40nm)
** 10PCCzNfpr:[Ir(dmpqn)2(acac)](1.0:0.1 40nm)
*** 9mPCCzPNfpr:[Ir(dmpqn)2(acac)](1.0:0.1 40nm)
**** 9mPCCzPNfpr-02:[Ir(dmpqn)2(acac)](1.0:0.1 40nm)
***** 9pPCCzPNfpr:[Ir(dmpqn)2(acac)](1.0:0.1 40nm)
****** 9pPCCzPNfpr-02:[Ir(dmpqn)2(acac)](1.0:0.1 40nm)
[화학식 87]
Figure 112018073634422-pat00103
[화학식 88]
Figure 112018073634422-pat00104
<<발광 소자의 동작 특성>>
제작한 발광 소자 10, 발광 소자 11, 발광 소자 12, 발광 소자 13, 발광 소자 14, 및 발광 소자 15의 동작 특성을 측정하였다. 또한, 측정은 실온(25℃로 유지된 분위기)에서 수행하였다.
각 발광 소자의 전류 밀도-휘도 특성을 도 59에, 전압-휘도 특성을 도 60에, 휘도-전류 효율 특성을 도 61에, 그리고 전압-전류 특성을 도 62에 각각 나타내었다.
또한, 1000cd/m2 부근에서의 각 발광 소자의 주된 초기 특성값을 이하의 표 17에 나타낸다.
[표 17]
Figure 112018073634422-pat00105
또한, 각 발광 소자에 2.5mA/cm2의 전류 밀도로 전류를 흘린 경우의 발광 스펙트럼을 도 63에 나타내었다. 도 63에 나타낸 바와 같이, 발광 소자의 발광 스펙트럼은 629nm 부근에 피크를 갖고, 발광층(913)에 포함되는 [Ir(dmpqn)2(acac)]의 발광에서 유래하는 것으로 시사된다.
다음으로, 상기 각 발광 소자에 대하여 신뢰성 시험을 수행하였다. 신뢰성 시험의 결과를 도 64에 나타내었다. 도 64에서, 세로축은 초기 휘도를 100%로 하였을 때의 정규화 휘도(%)를 나타내고, 가로축은 소자의 구동 시간(h)을 나타낸다. 또한, 신뢰성 시험으로서는, 75mA/cm2의 전류 밀도로 일정한 전류를 흘린 정전류 구동 시험을 수행하였다.
신뢰성 시험의 결과로부터 알 수 있듯이, 본 발명의 일 형태인 유기 화합물 9PCCzNfpr, 10PCCzNfpr, 9mPCCzPNfpr, 9mPCCzPNfpr-02, 9pPCCzPNfpr, 및 9pPCCzPNfpr-02를 각 발광층에 사용한 각 발광 소자는 신뢰성이 높다. 따라서, 본 발명의 일 형태인 유기 화합물을 사용하는 것은 발광 소자의 신뢰성을 향상시키는 데 유용하다고 할 수 있다.
(실시예 22)
<<합성예 15>>
본 실시예에서는, 실시형태 1의 구조식(158)으로 나타내어지는 본 발명의 일 형태인 유기 화합물 10-[4-(9'-페닐-3,3'-바이-9H-카바졸-9-일)페닐]나프토[1',2':4,5]퓨로[2,3-b]피라진(약칭: 10mPCCzPNfpr)의 합성 방법에 대하여 설명한다. 또한, 10mPCCzPNfpr의 구조를 이하에 나타낸다.
[화학식 89]
Figure 112018073634422-pat00106
또한, 10mPCCzPNfpr의 합성 방법을 하기 식(o-1) 내지 하기 식(o-4)의 합성 스킴에 나타낸다.
[화학식 90]
Figure 112018073634422-pat00107
[화학식 91]
Figure 112018073634422-pat00108
[화학식 92]
Figure 112018073634422-pat00109
[화학식 93]
Figure 112018073634422-pat00110
(실시예 23)
<<합성예 16>>
본 실시예에서는, 실시형태 1의 구조식(178)으로 나타내어지는 본 발명의 일 형태인 유기 화합물 11-[(3'-다이벤조싸이오펜-4-일)바이페닐-3-일]페난트로[9',10':4,5]퓨로[2,3-b]피라진(약칭: 11mDBtBPPnfpr)의 합성 방법에 대하여 설명한다. 또한, 11mDBtBPPnfpr의 구조를 이하에 나타낸다.
[화학식 94]
Figure 112018073634422-pat00111
또한, 11mDBtBPPnfpr의 합성 방법을 하기 식(p-1) 내지 하기 식(p-7)의 합성 스킴에 나타낸다.
[화학식 95]
Figure 112018073634422-pat00112
[화학식 96]
Figure 112018073634422-pat00113
[화학식 97]
Figure 112018073634422-pat00114
[화학식 98]
Figure 112018073634422-pat00115
[화학식 99]
Figure 112018073634422-pat00116
[화학식 100]
Figure 112018073634422-pat00117
[화학식 101]
Figure 112018073634422-pat00118
(실시예 24)
<<합성예 17>>
본 실시예에서는, 실시형태 1의 구조식(240)으로 나타내어지는 본 발명의 일 형태인 유기 화합물 10-[3-(9'-페닐-3,3'-바이-9H-카바졸-9-일)페닐]나프토[1',2':4,5]퓨로[2,3-b]피라진(약칭: 10pPCCzPNfpr)의 합성 방법에 대하여 설명한다. 또한, 10pPCCzPNfpr의 구조를 이하에 나타낸다.
[화학식 102]
Figure 112018073634422-pat00119
또한, 10pPCCzPNfpr의 합성 방법을 하기 식(q-1) 내지 하기 식(q-4)의 합성 스킴에 나타낸다.
[화학식 103]
Figure 112018073634422-pat00120
[화학식 104]
Figure 112018073634422-pat00121
[화학식 105]
Figure 112018073634422-pat00122
[화학식 106]
Figure 112018073634422-pat00123
(실시예 25)
<<합성예 18>>
본 실시예에서는, 실시형태 1의 구조식(242)으로 나타내어지는 본 발명의 일 형태인 유기 화합물 9-[3-(7H-다이벤조[c,g]카바졸-7-일)페닐]나프토[1',2':4,5]퓨로[2,3-b]피라진(약칭: 9mcgDBCzPNfpr)의 합성 방법에 대하여 설명한다. 또한, 9mcgDBCzPNfpr의 구조를 이하에 나타낸다.
[화학식 107]
Figure 112018073634422-pat00124
또한, 9mcgDBCzPNfpr의 합성 방법을 하기 식(r-1) 내지 (r-4)의 합성 스킴에 나타낸다.
[화학식 108]
Figure 112018073634422-pat00125
[화학식 109]
Figure 112018073634422-pat00126
[화학식 110]
Figure 112018073634422-pat00127
[화학식 111]
Figure 112018073634422-pat00128
(실시예 26)
<<합성예 19>>
본 실시예에서는, 실시형태 1의 구조식(249)으로 나타내어지는 본 발명의 일 형태인 유기 화합물 9-{3'-[6-(바이페닐-3-일)다이벤조싸이오펜-4-일]바이페닐-3-일}나프토[1',2':4,5]퓨로[2,3-b]피라진(약칭: 9mDBtBPNfpr-03)의 합성 방법에 대하여 설명한다. 또한, 9mDBtBPNfpr-03의 구조를 이하에 나타낸다.
[화학식 112]
Figure 112018073634422-pat00129
또한, 9mDBtBPNfpr-03의 합성 방법을 하기 식(s-1) 내지 하기 식(s-4)의 합성 스킴에 나타낸다.
[화학식 113]
Figure 112018073634422-pat00130
[화학식 114]
Figure 112018073634422-pat00131
[화학식 115]
Figure 112018073634422-pat00132
[화학식 116]
Figure 112018073634422-pat00133
(실시예 27)
<<합성예 20>>
본 실시예에서는, 실시형태 1의 구조식(250)으로 나타내어지는 본 발명의 일 형태인 유기 화합물 9-{3'-[6-(바이페닐-4-일)다이벤조싸이오펜-4-일]바이페닐-3-일}나프토[1',2':4,5]퓨로[2,3-b]피라진(약칭: 9mDBtBPNfpr-04)의 합성 방법에 대하여 설명한다. 또한, 9mDBtBPNfpr-04의 구조를 이하에 나타낸다.
[화학식 117]
Figure 112018073634422-pat00134
또한, 9mDBtBPNfpr-04의 합성 방법을 하기 식(t-1) 내지 하기 식(t-4)의 합성 스킴에 나타낸다.
[화학식 118]
Figure 112018073634422-pat00135
[화학식 119]
Figure 112018073634422-pat00136
[화학식 120]
Figure 112018073634422-pat00137
[화학식 121]
Figure 112018073634422-pat00138
(실시예 28)
<<합성예 21>>
본 실시예에서는, 실시형태 1의 구조식(251)으로 나타내어지는 본 발명의 일 형태인 유기 화합물 11-[3'-(6-페닐다이벤조싸이오펜-4-일)바이페닐-3-일]페난트로[9',10':4,5]퓨로[2,3-b]피라진(약칭: 11mDBtBPPnfpr-02)의 합성 방법에 대하여 설명한다. 또한, 11mDBtBPPnfpr-02의 구조를 이하에 나타낸다.
[화학식 122]
Figure 112018073634422-pat00139
또한, 11mDBtBPPnfpr-02의 합성 방법을 하기 식(u-1) 내지 식(u-7)의 합성 스킴에 나타낸다.
[화학식 123]
Figure 112018073634422-pat00140
[화학식 124]
Figure 112018073634422-pat00141
[화학식 125]
Figure 112018073634422-pat00142
[화학식 126]
Figure 112018073634422-pat00143
[화학식 127]
Figure 112018073634422-pat00144
[화학식 128]
Figure 112018073634422-pat00145
[화학식 129]
Figure 112018073634422-pat00146
(실시예 29)
본 실시예에서는, 본 발명의 일 형태인 발광 소자로서, 실시예 11에서 설명한 12mDBtBPPnfpr(구조식(208))를 발광층에 사용한 발광 소자 16을 제작하고, 비교 발광 소자로서 2-[3'-(다이벤조싸이오펜-4-일)바이페닐-3-일]다이벤조[f,h]퀴녹살린(약칭: 2mDBTBPDBq-II)을 발광층에 사용한 비교 발광 소자 17을 제작하고, 이들의 특성을 측정한 결과에 대하여 설명한다.
또한, 본 실시예에서 제작한 발광 소자 16 및 비교 발광 소자 17의 소자 구조는, 실시예 2에서 참조한 도 11과 같은 구조를 갖지만, 소자 구조를 구성하는 각 층의 구체적인 구성에 대해서는 표 18에 나타낸 바와 같다. 또한, 본 실시예에서 사용하는 재료의 화학식을 이하에 나타낸다.
[표 18]
Figure 112018073634422-pat00147
* 12mDBtBPPnfpr:PCBBiF:[Ir(dppm)2(acac)](0.75:0.25:0.075 40nm)
** 2mDBTBPDBq-II:PCBBiF:[Ir(dppm)2(acac)](0.75:0.25:0.075 40nm)
[화학식 130]
Figure 112018073634422-pat00148
<<발광 소자의 동작 특성>>
제작한 발광 소자 16 및 비교 발광 소자 17의 동작 특성을 측정하였다. 또한, 측정은 실온(25℃로 유지된 분위기)에서 수행하였다.
발광 소자 16 및 비교 발광 소자 17의 전류 밀도-휘도 특성을 도 65에, 전압-휘도 특성을 도 66에, 휘도-전류 효율 특성을 도 67에, 그리고 전압-전류 특성을 도 68에 각각 나타내었다.
또한, 1000cd/m2 부근에서의 발광 소자 16 및 비교 발광 소자 17의 주된 초기 특성값을 이하의 표 19에 나타낸다.
[표 19]
Figure 112018073634422-pat00149
또한, 각 발광 소자에 2.5mA/cm2의 전류 밀도로 전류를 흘린 경우의 발광 스펙트럼을 도 69에 나타내었다. 도 69에 나타낸 바와 같이, 각 발광 소자의 발광 스펙트럼은 586nm 부근에 피크를 갖고, 발광층(913)에 포함되는 [Ir(dppm)2(acac)]의 발광에서 유래하는 것으로 시사된다.
다음으로, 각 발광 소자에 대하여 신뢰성 시험을 수행하였다. 신뢰성 시험의 결과를 도 70에 나타내었다. 도 70에서, 세로축은 초기 휘도를 100%로 하였을 때의 정규화 휘도(%)를 나타내고, 가로축은 소자의 구동 시간(h)을 나타낸다. 또한, 신뢰성 시험으로서는, 75mA/cm2의 전류 밀도로 일정한 전류를 흘린 정전류 구동 시험을 수행하였다.
신뢰성 시험의 결과로부터 알 수 있듯이, 본 발명의 일 형태인 유기 화합물 12mDBtBPPnfpr를 사용한 발광 소자 16은, 2mDBTBPDBq-II를 사용한 비교 발광 소자 17보다 신뢰성이 높다. 이는 12mDBtBPPnfpr와 2mDBTBPDBq-II의 분자 구조의 차이, 즉 페난트로퓨로피라진 골격과 다이벤조퀴녹살린 골격의 차이에 기인하는 것으로 생각되기 때문에, 본 발명의 일 형태인 퓨로피라진 유도체의 견뢰성을 나타내는 것이라고 할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 형태인 유기 화합물을 사용하는 것은 발광 소자의 신뢰성을 향상시키는 데 유용하다고 할 수 있다.
101: 제 1 전극
102: 제 2 전극
103: EL층
103a, 103b, 103c: EL층
104: 전하 발생층
111, 111a, 111b: 정공 주입층
112, 112a, 112b: 정공 수송층
113, 113a, 113b, 113c: 발광층
114, 114a, 114b: 전자 수송층
115, 115a, 115b: 전자 주입층
200R, 200G, 200B: 광학 거리
201: 제 1 기판
202: 트랜지스터(FET)
203R, 203G, 203B, 203W: 발광 소자
204: EL층
205: 제 2 기판
206R, 206G, 206B: 컬러 필터
206R', 206G', 206B': 컬러 필터
207: 제 1 전극
208: 제 2 전극
209: 흑색층(블랙 매트릭스)
210R, 210G: 도전층
301: 제 1 기판
302: 화소부
303: 구동 회로부(소스선 구동 회로)
304a, 304b: 구동 회로부(게이트선 구동 회로)
305: 실재
306: 제 2 기판
307: 리드 배선
308: FPC
309: FET
310: FET
311: FET
312: FET
313: 제 1 전극
314: 절연물
315: EL층
316: 제 2 전극
317: 발광 소자
318: 공간
900: 기판
901: 제 1 전극
902: EL층
903: 제 2 전극
911: 정공 주입층
912: 정공 수송층
913: 발광층
914: 전자 수송층
915: 전자 주입층
4000: 조명 장치
4001: 기판
4002: 발광 소자
4003: 기판
4004: 제 1 전극
4005: EL층
4006: 제 2 전극
4007: 전극
4008: 전극
4009: 보조 배선
4010: 절연층
4011: 밀봉 기판
4012: 실재
4013: 건조제
4015: 확산판
4100: 조명 장치
4200: 조명 장치
4201: 기판
4202: 발광 소자
4204: 제 1 전극
4205: EL층
4206: 제 2 전극
4207: 전극
4208: 전극
4209: 보조 배선
4210: 절연층
4211: 밀봉 기판
4212: 실재
4213: 배리어막
4214: 평탄화막
4215: 확산판
4300: 조명 장치
5101: 라이트
5102: 타이어의 휠
5103: 도어
5104: 표시부
5105: 핸들
5106: 시프트 레버
5107: 좌석 시트
5108: 백미러(inner rearview mirror)
7000: 하우징
7001: 표시부
7002: 제 2 표시부
7003: 스피커
7004: LED 램프
7005: 조작 키
7006: 접속 단자
7007: 센서
7008: 마이크로폰
7009: 스위치
7010: 적외선 포트
7011: 기록 매체 판독부
7012: 지지부
7013: 이어폰
7014: 안테나
7015: 셔터 버튼
7016: 수상부
7018: 스탠드
7019: 마이크로폰
7020: 카메라
7021: 외부 접속부
7022, 7023: 조작용 버튼
7024: 접속 단자
7025: 밴드
7026: 버클
7027: 시각을 나타내는 아이콘
7028: 기타 아이콘
8001: 조명 장치
8002: 조명 장치
8003: 조명 장치
8004: 조명 장치
9310: 휴대 정보 단말
9311: 표시부
9312: 표시 영역
9313: 힌지
9315: 하우징

Claims (27)

  1. 식(G1)으로 나타내어지는 유기 화합물.
    Figure 112019095829221-pat00232

    상기 식(G1)에서,
    Q는 산소 또는 황을 나타내고,
    Ar1은 치환 또는 비치환된 축합 방향 고리를 나타내고,
    R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 또는 총 탄소수 1 내지 100의 기를 나타내고,
    R1 및 R2 중 적어도 하나는 치환 또는 비치환된 다이아릴아미노기, 치환 또는 비치환된 축합 방향족 탄화수소 고리, 또는 치환 또는 비치환된 다이벤조싸이오펜 골격, 다이벤조퓨란 골격 및 카바졸 골격 중 어느 하나를 갖는 π전자 과잉형 축합 헤테로 방향 고리 중 어느 하나를 갖는 골격을 가지고,
    단, 하기 식 1-22, 3-43, 4-5, 및 6-9로 나타내어지는 화합물은 제외된다.
    Figure 112019095829221-pat00233
  2. 식(G1)으로 나타내어지는 유기 화합물.
    Figure 112019095829221-pat00234

    상기 식(G1)에서,
    Q는 산소 또는 황을 나타내고,
    Ar1은 치환 또는 비치환된 나프탈렌, 치환 또는 비치환된 페난트렌, 및 치환 또는 비치환된 크리센 중 어느 하나를 나타내고,
    R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 또는 총 탄소수 1 내지 100의 기를 나타내고,
    R1 및 R2 중 적어도 하나는 치환 또는 비치환된 다이아릴아미노기, 치환 또는 비치환된 축합 방향족 탄화수소 고리, 또는 치환 또는 비치환된 다이벤조싸이오펜 골격, 다이벤조퓨란 골격 및 카바졸 골격 중 어느 하나를 갖는 π전자 과잉형 축합 헤테로 방향 고리 중 어느 하나를 갖는 골격을 가지고,
    단, 하기 식 1-22, 3-43, 4-5, 및 6-9로 나타내어지는 화합물은 제외된다.
    Figure 112019095829221-pat00235
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 식(G1)에서 Ar1은 하기 식(t1) 내지 식(t3) 중 어느 하나인, 유기 화합물.
    Figure 112019060570653-pat00236

    상기 식(t1) 내지 (t3)에서,
    R3 내지 R24는 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 7의 사이클로알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기 중 어느 하나를 나타내고,
    *는 상기 식(G1)에서의 결합부를 나타낸다.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 식(G1)은 하기 식(G1-1) 내지 식(G1-4) 중 어느 하나인, 유기 화합물.
    Figure 112019095829221-pat00237

    상기 식(G1-1) 내지 식(G1-4)에서,
    Q는 산소 또는 황을 나타내고,
    R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 또는 총 탄소수 1 내지 100의 기를 나타내고,
    R1 및 R2 중 적어도 하나는 치환 또는 비치환된 다이아릴아미노기, 치환 또는 비치환된 축합 방향족 탄화수소 고리, 또는 치환 또는 비치환된 다이벤조싸이오펜 골격, 다이벤조퓨란 골격 및 카바졸 골격 중 어느 하나를 갖는 π전자 과잉형 축합 헤테로 방향 고리 중 어느 하나를 갖는 골격을 가지고,
    R3 내지 R8 및 R17 내지 R24는 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 7의 사이클로알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기 중 어느 하나를 나타낸다.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 축합 방향족 탄화수소 고리는 나프탈렌 골격, 플루오렌 골격, 트라이페닐렌 골격, 또는 페난트렌 골격 중 어느 하나인, 유기 화합물.
  6. 삭제
  7. 식(G1)으로 나타내어지는 유기 화합물.
    Figure 112019060570653-pat00238

    상기 식(G1)에서,
    Q는 산소 또는 황을 나타내고,
    Ar1은 치환 또는 비치환된 축합 방향 고리를 나타내고,
    R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 또는 총 탄소수 1 내지 100의 기를 나타내고,
    R1 및 R2 중 적어도 하나는 축합 고리를 포함한 기이고,
    단, 하기 식 1-22, 3-43, 4-5, 및 6-9로 나타내어지는 화합물은 제외된다.
    Figure 112019060570653-pat00239
  8. 식(G1)으로 나타내어지는 유기 화합물.
    Figure 112019060570653-pat00240

    상기 식(G1)에서,
    Q는 산소 또는 황을 나타내고,
    Ar1은 치환 또는 비치환된 나프탈렌, 치환 또는 비치환된 페난트렌, 및 치환 또는 비치환된 크리센 중 어느 하나를 나타내고,
    R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 또는 총 탄소수 1 내지 100의 기를 나타내고,
    R1 및 R2 중 적어도 하나는 축합 고리를 포함한 기이고,
    단, 하기 식 1-22, 3-43, 4-5, 및 6-9로 나타내어지는 화합물은 제외된다.
    Figure 112019060570653-pat00241
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 식(G1)에서 Ar1은 하기 식(t1) 내지 식(t3) 중 어느 하나인, 유기 화합물.
    Figure 112019060570653-pat00242

    상기 식(t1) 내지 (t3)에서,
    R3 내지 R24는 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 7의 사이클로알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기 중 어느 하나를 나타내고,
    *는 상기 식(G1)에서의 결합부를 나타낸다.
  10. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 식(G1)은 하기 식(G1-1) 내지 식(G1-4) 중 어느 하나인, 유기 화합물.
    Figure 112019060570653-pat00243

    상기 식(G1-1) 내지 식(G1-4)에서,
    Q는 산소 또는 황을 나타내고,
    R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 또는 총 탄소수 1 내지 100의 기를 나타내고,
    R1 및 R2 중 적어도 하나는 축합 고리를 포함하는 기이고,
    R3 내지 R8 및 R17 내지 R24는 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 7의 사이클로알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기 중 어느 하나를 나타낸다.
  11. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 축합 고리는 치환 또는 비치환된 축합 방향족 탄화수소 고리 또는 치환 또는 비치환된 다이벤조싸이오펜 골격, 다이벤조퓨란 골격 및 카바졸 골격 중 어느 하나를 갖는 π전자 과잉형 축합 헤테로 방향 고리 중 어느 하나인, 유기 화합물.
  12. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 축합 고리는 다이벤조싸이오펜 골격, 다이벤조퓨란 골격, 또는 카바졸 골격 중 어느 하나를 갖는 치환 또는 비치환된 축합 헤테로 방향 고리인, 유기 화합물.
  13. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 축합 고리는 나프탈렌 골격, 플루오렌 골격, 트라이페닐렌 골격, 또는 페난트렌 골격 중 어느 하나를 갖는 치환 또는 비치환된 축합 방향족 탄화수소 고리인, 유기 화합물.
  14. 제 1 항, 제 2 항, 제 7 항 및 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 식(G1)에서 R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 또는 총 탄소수 1 내지 100의 기를 나타내고,
    R1 및 R2 중 적어도 하나는 식(u1)으로 나타내어지는 기인, 유기 화합물.
    Figure 112019060570653-pat00244

    상기 식(u1)에서,
    α는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 25의 아릴렌기를 나타내고,
    n은 0 내지 4의 정수를 나타내고,
    A1은 총 탄소수 6 내지 30의 치환 또는 비치환된 아릴기, 또는 총 탄소수 3 내지 30의 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기를 나타내고,
    *는 상기 식(G1)에서의 결합부를 나타낸다.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 식(u1)에서 A1은 하기 식(A1-1) 내지 식(A1-17) 중 어느 하나인, 유기 화합물.
    Figure 112019060570653-pat00245

    상기 식(A1-1) 내지 식(A1-17)에서,
    RA1 내지 RA11은 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 7의 사이클로알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기 중 어느 하나를 나타낸다.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 식(u1)에서 α는 하기 식(Ar-1) 내지 식(Ar-14) 중 어느 하나인, 유기 화합물.
    Figure 112019060570653-pat00246

    상기 식(Ar-1) 내지 식(Ar-14)에서,
    RB1 내지 RB14는 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 7의 사이클로알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기 중 어느 하나를 나타낸다.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 식 (u1)에서 n은 1 내지 4의 정수인, 유기 화합물.
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 식 (u1)에서 α는 페닐렌기인, 유기 화합물.
  19. 식 (100), (123), (125), (126), (133), (156), (208), (238), (239), (244), (245), (246), (247), (248), (158), (178), (240), (242), (249), (250) 및 (251) 중 어느 하나로 나타내어지는 유기 화합물.
    Figure 112019060570653-pat00247

    Figure 112019060570653-pat00248

    Figure 112019060570653-pat00249

    Figure 112019060570653-pat00250

    Figure 112019060570653-pat00251

    Figure 112019060570653-pat00252
  20. 발광 소자로서,
    제 1 항, 제 2 항, 제 7 항, 제 8 항 및 제 19 항 중 어느 한 항에 기재된 유기 화합물을 이용하는, 발광 소자.
  21. 한 쌍의 전극 사이에 EL층 또는 발광층을 가지는 발광 소자로서,
    상기 EL층 또는 발광층은 제 1 항, 제 2 항, 제 7 항, 제 8 항 및 제 19 항 중 어느 한 항에 기재된 유기 화합물을 가지는, 발광 소자.
  22. 제 20 항에 기재된 발광 소자와,
    트랜지스터 또는 기판 중 적어도 하나를 가지는, 발광 장치.
  23. 제 21 항에 기재된 발광 소자와,
    트랜지스터 또는 기판 중 적어도 하나를 가지는, 발광 장치.
  24. 제 22 항에 기재된 발광 장치와,
    마이크로폰, 카메라, 외부 접속부, 또는 스피커 중 적어도 하나를 가지는, 전자 기기.
  25. 제 23 항에 기재된 발광 장치와,
    마이크로폰, 카메라, 외부 접속부, 또는 스피커 중 적어도 하나를 가지는, 전자 기기.
  26. 제 20 항에 기재된 발광 소자와,
    하우징, 커버, 또는 지지대 중 적어도 하나를 가지는, 조명 장치.
  27. 제 21 항에 기재된 발광 소자와,
    하우징, 커버, 또는 지지대 중 적어도 하나를 가지는, 조명 장치.
KR1020180086687A 2017-07-27 2018-07-25 유기 화합물, 발광 소자, 발광 장치, 전자 기기, 및 조명 장치 KR102072705B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200010049A KR102280378B1 (ko) 2017-07-27 2020-01-28 유기 화합물, 발광 소자, 발광 장치, 전자 기기, 및 조명 장치

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017145790 2017-07-27
JPJP-P-2017-145790 2017-07-27
JPJP-P-2017-231510 2017-12-01
JP2017231510 2017-12-01

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200010049A Division KR102280378B1 (ko) 2017-07-27 2020-01-28 유기 화합물, 발광 소자, 발광 장치, 전자 기기, 및 조명 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190013567A KR20190013567A (ko) 2019-02-11
KR102072705B1 true KR102072705B1 (ko) 2020-02-03

Family

ID=65004386

Family Applications (5)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180086687A KR102072705B1 (ko) 2017-07-27 2018-07-25 유기 화합물, 발광 소자, 발광 장치, 전자 기기, 및 조명 장치
KR1020200010049A KR102280378B1 (ko) 2017-07-27 2020-01-28 유기 화합물, 발광 소자, 발광 장치, 전자 기기, 및 조명 장치
KR1020210091515A KR102401158B1 (ko) 2017-07-27 2021-07-13 유기 화합물, 발광 소자, 발광 장치, 전자 기기, 및 조명 장치
KR1020220060519A KR102579973B1 (ko) 2017-07-27 2022-05-18 유기 화합물, 발광 소자, 발광 장치, 전자 기기, 및 조명 장치
KR1020230120941A KR20230136577A (ko) 2017-07-27 2023-09-12 유기 화합물, 발광 소자, 발광 장치, 전자 기기, 및 조명 장치

Family Applications After (4)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200010049A KR102280378B1 (ko) 2017-07-27 2020-01-28 유기 화합물, 발광 소자, 발광 장치, 전자 기기, 및 조명 장치
KR1020210091515A KR102401158B1 (ko) 2017-07-27 2021-07-13 유기 화합물, 발광 소자, 발광 장치, 전자 기기, 및 조명 장치
KR1020220060519A KR102579973B1 (ko) 2017-07-27 2022-05-18 유기 화합물, 발광 소자, 발광 장치, 전자 기기, 및 조명 장치
KR1020230120941A KR20230136577A (ko) 2017-07-27 2023-09-12 유기 화합물, 발광 소자, 발광 장치, 전자 기기, 및 조명 장치

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20190031673A1 (ko)
JP (4) JP6487103B1 (ko)
KR (5) KR102072705B1 (ko)
CN (2) CN109305971A (ko)
DE (1) DE102018212379A1 (ko)
TW (1) TWI804501B (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200013259A (ko) * 2017-07-27 2020-02-06 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 유기 화합물, 발광 소자, 발광 장치, 전자 기기, 및 조명 장치

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210015825A (ko) * 2018-05-31 2021-02-10 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 유기 화합물, 발광 소자, 발광 장치, 전자 기기, 및 조명 장치
WO2020053689A1 (en) * 2018-09-14 2020-03-19 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting device, light-emitting apparatus, electronic device, and lighting device
JP2020066609A (ja) * 2018-10-26 2020-04-30 株式会社半導体エネルギー研究所 有機化合物、発光デバイス、発光装置、電子機器、および照明装置
CN113056539A (zh) * 2018-11-30 2021-06-29 株式会社半导体能源研究所 发光器件用组成物
CN112912461A (zh) * 2018-11-30 2021-06-04 株式会社半导体能源研究所 El器件用组成物
TW202036954A (zh) 2018-12-28 2020-10-01 日商半導體能源研究所股份有限公司 發光裝置、照明裝置、顯示裝置、模組及電子機器
TW202104234A (zh) * 2019-06-14 2021-02-01 日商半導體能源研究所股份有限公司 發光器件、發光裝置、電子裝置及照明設備
JPWO2022229780A1 (ko) * 2021-04-30 2022-11-03
KR20230155968A (ko) * 2022-05-02 2023-11-13 삼성디스플레이 주식회사 발광 소자 및 이를 포함한 전자 장치

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017188676A1 (ko) 2016-04-26 2017-11-02 덕산네오룩스 주식회사 유기전기소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4747558B2 (ja) * 2004-11-08 2011-08-17 ソニー株式会社 表示素子用有機材料および表示素子
JP5604848B2 (ja) * 2009-10-19 2014-10-15 コニカミノルタ株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子用材料、有機エレクトロルミネッセンス素子、照明装置及び表示装置
JP5973705B2 (ja) * 2011-06-16 2016-08-23 ユー・ディー・シー アイルランド リミテッド 有機電界発光素子、有機電界発光素子用の発光材料、並びに該素子を用いた発光装置、表示装置及び照明装置
KR101488560B1 (ko) * 2012-05-08 2015-02-03 주식회사 두산 신규 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
JP6890975B2 (ja) * 2014-05-05 2021-06-18 メルク パテント ゲーエムベーハー 有機エレクトロルミネッセンス素子のための材料
KR102316391B1 (ko) * 2014-05-19 2021-10-22 에스에프씨주식회사 헤테로아릴아민기를 포함하는 피렌 유도체 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102250186B1 (ko) * 2014-05-19 2021-05-10 삼성전자주식회사 축합환 화합물 및 이를 포함한 유기 발광 소자
KR102287012B1 (ko) * 2014-05-28 2021-08-09 덕산네오룩스 주식회사 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
KR101796974B1 (ko) * 2016-04-26 2017-12-12 덕산네오룩스 주식회사 유기전기소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
KR101837565B1 (ko) * 2014-08-06 2018-03-12 삼성에스디아이 주식회사 유기 화합물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치
KR102454041B1 (ko) * 2014-12-05 2022-10-14 엘지디스플레이 주식회사 지연 형광 화합물, 이를 포함하는 유기발광다이오드소자 및 표시장치
US9806269B2 (en) * 2014-12-05 2017-10-31 Lg Display Co., Ltd. Delayed fluorescence compound, and organic light emitting diode and display device using the same
KR101842584B1 (ko) * 2015-02-13 2018-03-27 삼성에스디아이 주식회사 유기 광전자 소자용 화합물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치
US11127905B2 (en) * 2015-07-29 2021-09-21 Universal Display Corporation Organic electroluminescent materials and devices
JP6686509B2 (ja) 2016-02-19 2020-04-22 株式会社ノーリツ 送風装置およびこれを備えた給湯装置
CN105884786B (zh) * 2016-05-13 2018-08-31 苏州大学 苯并呋喃[2,3-b]吡嗪衍生物及其在有机电致荧光器件中的应用
WO2018033820A1 (en) * 2016-08-17 2018-02-22 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Organic compound, light-emitting element, light-emitting device, electronic device, and lighting device
US20200152887A1 (en) * 2016-12-28 2020-05-14 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-Emitting Element, Organic Compound, Light-Emitting Device, Electronic Device, and Lighting Device
US20190031673A1 (en) * 2017-07-27 2019-01-31 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Organic Compound, Light-Emitting Element, Light-Emitting Device, Electronic Device, and Lighting Device

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017188676A1 (ko) 2016-04-26 2017-11-02 덕산네오룩스 주식회사 유기전기소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200013259A (ko) * 2017-07-27 2020-02-06 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 유기 화합물, 발광 소자, 발광 장치, 전자 기기, 및 조명 장치
KR102280378B1 (ko) * 2017-07-27 2021-07-23 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 유기 화합물, 발광 소자, 발광 장치, 전자 기기, 및 조명 장치
KR20220071160A (ko) * 2017-07-27 2022-05-31 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 유기 화합물, 발광 소자, 발광 장치, 전자 기기, 및 조명 장치
KR102579973B1 (ko) * 2017-07-27 2023-09-20 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 유기 화합물, 발광 소자, 발광 장치, 전자 기기, 및 조명 장치

Also Published As

Publication number Publication date
TW201910337A (zh) 2019-03-16
KR102280378B1 (ko) 2021-07-23
KR102401158B1 (ko) 2022-05-24
JP2022125052A (ja) 2022-08-26
KR102579973B1 (ko) 2023-09-20
JP2019085418A (ja) 2019-06-06
KR20220071160A (ko) 2022-05-31
JP6487103B1 (ja) 2019-03-20
DE102018212379A1 (de) 2019-01-31
JP2024008976A (ja) 2024-01-19
TW202402760A (zh) 2024-01-16
TWI804501B (zh) 2023-06-11
JP7377315B2 (ja) 2023-11-09
JP2019085393A (ja) 2019-06-06
KR20210091093A (ko) 2021-07-21
CN109651384A (zh) 2019-04-19
JP7088862B2 (ja) 2022-06-21
US20190031673A1 (en) 2019-01-31
KR20190013567A (ko) 2019-02-11
KR20200013259A (ko) 2020-02-06
KR20230136577A (ko) 2023-09-26
CN109305971A (zh) 2019-02-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102072705B1 (ko) 유기 화합물, 발광 소자, 발광 장치, 전자 기기, 및 조명 장치
JP7458452B2 (ja) 発光素子
JP7441297B2 (ja) 混合材料
JP7354100B2 (ja) 有機化合物、発光素子、発光装置、電子機器、および照明装置
JP2023002574A (ja) 発光素子
JP7025881B2 (ja) 有機化合物、発光素子、発光装置、電子機器、および照明装置
JP7297758B2 (ja) 発光素子、発光装置、電子機器、および照明装置
JP2023113638A (ja) 発光素子
KR20190117570A (ko) 유기 화합물, 발광 소자, 발광 장치, 전자 기기, 및 조명 장치
JP2021024863A (ja) 有機化合物、発光デバイス、発光装置、電子機器、および照明装置
KR20210111760A (ko) 유기 화합물, 발광 디바이스, 발광 장치, 전자 기기, 및 조명 장치
TWI843590B (zh) 有機化合物、發光元件、發光裝置、電子裝置及照明設備
JP7498113B2 (ja) 有機化合物、発光デバイス、発光装置、電子機器、および照明装置
TW202031866A (zh) 發光器件用組成物

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
A107 Divisional application of patent
GRNT Written decision to grant