KR102191197B1 - 발광 소자용 조성물, 발광 소자용 조성물의 제조 방법, 발광 소자용 조성물의 평가 방법, 발광 소자 및 발광 소자의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

호스트 재료와 게스트 재료를 함유하는 발광 소자용 조성물로서, 호스트 재료가, 방향족 탄화수소기 및 복소환기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는 화합물이며, 게스트 재료가, 환 내에, 붕소 원자와, 산소 원자, 황 원자, 셀레늄 원자, sp3 탄소 원자 및 질소 원자로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는, 축합환의 복소환기를 갖는 화합물이며, 호스트 재료의 25℃에 있어서의 발광 스펙트럼의 최대 피크의 에너지값과, 게스트 재료의 25℃에 있어서의 흡수 스펙트럼의 가장 저에너지측의 피크의 에너지값의 차 ΔE가 0.50eV 이하이고, 게스트 재료의 25℃에 있어서의 발광 스펙트럼의 최대 피크의 에너지값과, 게스트 재료의 77K에 있어서의 발광 스펙트럼의 최대 피크의 에너지값의 차 ΔS가 0.10eV 이하인 발광 소자용 조성물.

Description

발광 소자용 조성물, 발광 소자용 조성물의 제조 방법, 발광 소자용 조성물의 평가 방법, 발광 소자 및 발광 소자의 제조 방법
본 발명은, 발광 소자용 조성물, 발광 소자용 조성물의 제조 방법, 발광 소자용 조성물의 평가 방법, 발광 소자 및 발광 소자의 제조 방법에 관한 것이다.
유기 일렉트로루미네센스 소자 등의 발광 소자는, 예를 들어 디스플레이 및 조명에 적합하게 사용하는 것이 가능하다. 발광 소자의 발광층에 사용되는 발광 재료로서, 예를 들어, 특허문헌 1에서는, 화합물 (H-0)과 화합물 (E-1)을 함유하는 조성물이 제안되어 있다.
Figure 112020020637363-pct00001
국제 공보 제2018/062278호
그러나, 상기 조성물을 사용하여 제작되는 발광 소자는, 휘도 수명이 반드시 충분한 것은 아니다.
그래서, 본 발명은, 휘도 수명이 우수한 발광 소자의 제조에 유용한 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토를 행한 결과, 특정한 호스트 재료 및 특정한 게스트 재료를 포함하는 발광 소자용 조성물에 있어서, 게스트 재료의 발광 스펙트럼의 최대 피크가 특정한 에너지 관계를 만족시키고, 또한 호스트 재료의 발광 스펙트럼의 최대 피크와 게스트 재료의 흡수 스펙트럼의 가장 저에너지측의 피크가 특정한 에너지 관계를 만족시킴으로써, 휘도 수명이 우수한 발광 소자를 형성할 수 있음을 알아내고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
본 발명은 이하의 [1] 내지 [12]를 제공한다.
[1]
호스트 재료와 게스트 재료를 함유하는 발광 소자용 조성물로서,
상기 호스트 재료가, 방향족 탄화수소기 및 복소환기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는 화합물이며,
상기 게스트 재료가, 환 내에, 붕소 원자와, 산소 원자, 황 원자, 셀레늄 원자, sp3 탄소 원자 및 질소 원자로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는, 축합환의 복소환기를 갖는 화합물이며,
상기 호스트 재료의 25℃에 있어서의 발광 스펙트럼의 최대 피크의 에너지값과, 상기 게스트 재료의 25℃에 있어서의 흡수 스펙트럼의 가장 저에너지측의 피크의 에너지값의 차 ΔE가 0.50eV 이하이고,
상기 게스트 재료의 25℃에 있어서의 발광 스펙트럼의 최대 피크의 에너지값과, 상기 게스트 재료의 77K에 있어서의 발광 스펙트럼의 최대 피크의 에너지값의 차 ΔS가 0.10eV 이하인 발광 소자용 조성물.
[2]
상기 ΔE가 0.20eV 이하인, [1]에 기재된 발광 소자용 조성물.
[3]
상기 ΔE가 0.010eV 이상인, [1] 또는 [2]에 기재된 발광 소자용 조성물.
[4]
상기 ΔS가 0.050eV 이하인, [1] 내지 [3] 중 어느 한 항에 기재된 발광 소자용 조성물.
[5]
상기 게스트 재료가, 환 내에 붕소 원자와 질소 원자를 포함하는, 축합환의 복소환기를 갖는 화합물인, [1] 내지 [4] 중 어느 한 항에 기재된 발광 소자용 조성물.
[6]
정공 수송 재료, 정공 주입 재료, 전자 수송 재료, 전자 주입 재료, 발광 재료, 산화 방지제 및 용매로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 더 함유하는, [1] 내지 [5] 중 어느 한 항에 기재된 발광 소자용 조성물.
[7]
양극과, 음극과, 상기 양극 및 상기 음극 사이에 마련된 [1] 내지 [6] 중 어느 한 항에 기재된 발광 소자용 조성물을 함유하는 층을 갖는 발광 소자.
[8]
방향족 탄화수소기 및 복소환기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는 화합물인 호스트 재료를 준비하는 준비 공정과,
환 내에, 붕소 원자와, 산소 원자, 황 원자, 셀레늄 원자, sp3 탄소 원자 및 질소 원자로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는, 축합환의 복소환기를 갖는 화합물이며, 25℃에 있어서의 발광 스펙트럼의 최대 피크의 에너지값과 77K에 있어서의 발광 스펙트럼의 최대 피크의 에너지값의 차 ΔS가 0.10eV 이하이고, 또한 25℃에 있어서의 흡수 스펙트럼의 가장 저에너지측의 피크의 에너지값과 상기 호스트 재료의 25℃에 있어서의 발광 스펙트럼의 최대 피크의 에너지값의 차 ΔE가 0.50eV 이하가 되는, 게스트 재료를 선별하는 선별 공정과,
상기 호스트 재료와 상기 게스트 재료를 혼합하여 발광 소자용 조성물을 얻는 제조 공정
을 구비하는, 발광 소자용 조성물의 제조 방법.
[9]
상기 호스트 재료의 25℃에 있어서의 발광 스펙트럼의 최대 피크의 에너지값을 구하는 공정을 더 구비하는, [8]에 기재된 발광 소자용 조성물의 제조 방법.
[10]
상기 선별 공정이, 상기 축합환의 복소환기를 갖는 화합물의, 25℃에 있어서의 흡수 스펙트럼의 가장 저에너지측의 피크의 에너지값, 25℃에 있어서의 발광 스펙트럼의 최대 피크의 에너지값 및 77K에 있어서의 발광 스펙트럼의 최대 피크의 에너지값을 각각 구하여, 상기 ΔE 및 상기 ΔS를 산출하는 공정을 포함하는, [8] 또는 [9]에 기재된 제조 방법.
[11]
양극과, 음극과, 상기 양극 및 상기 음극 사이에 마련된 층을 갖는 발광 소자의 제조 방법으로서,
[8] 내지 [10] 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법에 의해 발광 소자용 조성물을 제조하는 공정과, 해당 공정에서 제조된 발광 소자용 조성물을 사용하여, 건식법 또는 습식법에 의해 상기 층을 형성하는 공정을 포함하는, 발광 소자의 제조 방법.
[12]
방향족 탄화수소기 및 복소환기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는 화합물인 호스트 재료와, 환 내에, 붕소 원자와, 산소 원자, 황 원자, 셀레늄 원자, sp3 탄소 원자 및 질소 원자로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는, 축합환의 복소환기를 갖는 화합물인 게스트 재료를 함유하는 발광 소자용 조성물의 평가 방법으로서,
상기 호스트 재료의 25℃에 있어서의 발광 스펙트럼의 최대 피크의 에너지값과, 상기 게스트 재료의 25℃에 있어서의 흡수 스펙트럼의 가장 저에너지측의 피크의 에너지값의 차 ΔE를 구하는 공정과,
상기 게스트 재료의 25℃에 있어서의 발광 스펙트럼의 최대 피크의 에너지값과, 상기 게스트 재료의 77K에 있어서의 발광 스펙트럼의 최대 피크의 에너지값의 차 ΔS를 구하는 공정과,
상기 ΔE 및 상기 ΔS에 기초하여, 상기 발광 소자용 조성물을 평가하는 공정
을 구비하는, 발광 소자용 조성물의 평가 방법.
본 발명에 따르면, 휘도 수명이 우수한 발광 소자의 제조에 유용한 조성물을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 상기 조성물을 함유하는 발광 소자를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 상기 조성물 및 상기 발광 소자의 제조 방법, 그리고 상기 조성물의 평가 방법을 제공할 수 있다.
이하, 본 발명의 적합한 실시 형태에 대하여 상세하게 설명한다.
<공통되는 용어의 설명>
본 명세서에서 공통되게 사용되는 용어는, 특기하지 않는 한, 이하의 의미이다.
「실온」이란, 25℃를 의미한다.
Me은 메틸기, Et는 에틸기, Bu는 부틸기, i-Pr은 이소프로필기, t-Bu는 tert-부틸기를 나타낸다.
수소 원자는 중수소 원자여도, 경수소 원자여도 된다.
「고분자 화합물」이란, 분자량 분포를 갖고, 폴리스티렌 환산의 수평균 분자량이 1×103 내지 1×108인 중합체를 의미한다.
「저분자 화합물」이란, 분자량 분포를 갖지 않고, 분자량이 1×104 이하인 화합물을 의미한다.
「알킬기」는 직쇄 및 분지 중 어느 것이어도 된다. 직쇄의 알킬기의 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 통상 1 내지 50이며, 바람직하게는 1 내지 20이며, 보다 바람직하게는 1 내지 10이다. 분지의 알킬기의 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 통상 3 내지 50이며, 바람직하게는 3 내지 20이며, 보다 바람직하게는 4 내지 10이다. 알킬기는 치환기를 갖고 있어도 되고, 예를 들어 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 2-부틸기, 이소부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, 이소아밀기, 2-에틸부틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 2-에틸헥실기, 3-프로필헵틸기, 데실기, 3,7-디메틸옥틸기, 2-에틸옥틸기, 2-헥실데실기, 도데실기, 트리플루오로메틸기, 펜타플루오로에틸기, 퍼플루오로부틸기, 퍼플루오로헥실기, 퍼플루오로옥틸기, 3-페닐프로필기, 3-(4-메틸페닐)프로필기, 3-(3,5-디-헥실페닐)프로필기 및 6-에틸옥시헥실기를 들 수 있다.
「시클로알킬기」의 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 통상 3 내지 50이며, 바람직하게는 4 내지 10이다. 시클로알킬기는 치환기를 갖고 있어도 되고, 예를 들어 시클로헥실기, 시클로헥실메틸기 및 시클로헥실에틸기를 들 수 있다.
「알킬렌기」의 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 통상 1 이상 20 이하이고, 바람직하게는 1 이상 15 이하이고, 보다 바람직하게는 1 이상 10 이하이다. 알킬렌기는 치환기를 갖고 있어도 되고, 예를 들어 메틸렌기, 에틸렌기, 프로필렌기, 부틸렌기, 헥실렌기, 옥틸렌기를 들 수 있다.
「시클로알킬렌기」의 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 통상 3 이상 20 이하이다. 시클로알킬렌기는 치환기를 갖고 있어도 되고, 예를 들어 시클로헥실렌기를 들 수 있다.
「방향족 탄화수소기」는, 방향족 탄화수소로부터 환을 구성하는 탄소 원자에 직접 결합하는 수소 원자 1개 이상을 제외한 기를 의미한다. 방향족 탄화수소로부터 환을 구성하는 탄소 원자에 직접 결합하는 수소 원자 1개를 제외한 기를 「아릴기」라고도 한다. 방향족 탄화수소로부터 환을 구성하는 탄소 원자에 직접 결합하는 수소 원자 2개를 제외한 기를 「아릴렌기」라고도 한다.
방향족 탄화수소기의 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 통상 6 내지 60이며, 바람직하게는 6 내지 30이며, 보다 바람직하게는 6 내지 18이다.
「방향족 탄화수소기」는, 예를 들어 단환식의 방향족 탄화수소(예를 들어, 벤젠을 들 수 있다.), 또는 다환식의 방향족 탄화수소(예를 들어, 나프탈렌 및 인덴 등의 2환식의 방향족 탄화수소; 안트라센, 페난트렌, 디히드로페난트렌 및 플루오렌 등의 3환식의 방향족 탄화수소; 트리페닐렌, 나프타센, 벤조플루오렌, 피렌, 크리센 및 플루오란텐 등의 4환식의 방향족 탄화수소; 디벤조플루오렌, 페릴렌 및 벤조플루오란텐 등의 5환식의 방향족 탄화수소; 스피로비플루오렌 등의 6환식의 방향족 탄화수소; 벤조스피로비플루오렌 및 아세나프토플루오란텐 등의 7환식의 방향족 탄화수소; 그리고, 디벤조스피로비플루오렌 등의 8환식의 방향족 탄화수소를 들 수 있다.)로부터, 환을 구성하는 탄소 원자에 직접 결합하는 수소 원자 1개 이상을 제외하여 이루어지는 기를 들 수 있고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. 방향족 탄화수소기는, 이들 기가 복수 결합된 기를 포함한다.
「알콕시기」는 직쇄 및 분지 중 어느 것이어도 된다. 직쇄의 알콕시기의 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 통상 1 내지 40이며, 바람직하게는 1 내지 10이다. 분지의 알콕시기의 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 통상 3 내지 40이며, 바람직하게는 4 내지 10이다. 알콕시기는 치환기를 갖고 있어도 되고, 예를 들어 메톡시기, 에톡시기, 프로필옥시기, 이소프로필옥시기, 부틸옥시기, 이소부틸옥시기, tert-부틸옥시기, 펜틸옥시기, 헥실옥시기, 헵틸옥시기, 옥틸옥시기, 2-에틸헥실옥시기, 노닐옥시기, 데실옥시기, 3,7-디메틸옥틸옥시기 및 라우릴옥시기를 들 수 있다.
「시클로알콕시기」의 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 통상 3 내지 40이며, 바람직하게는 4 내지 10이다. 시클로알콕시기는 치환기를 갖고 있어도 되고, 예를 들어 시클로헥실옥시기를 들 수 있다.
「아릴옥시기」의 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 통상 6 내지 60이며, 바람직하게는 6 내지 48이다. 아릴옥시기는 치환기를 갖고 있어도 되고, 예를 들어 페녹시기, 1-나프틸옥시기, 2-나프틸옥시기, 1-안트라세닐옥시기, 9-안트라세닐옥시기 및 1-피레닐옥시기를 들 수 있다.
「복소환기」란, 복소환식 화합물로부터 환을 구성하는 탄소 원자 또는 헤테로 원자에 직접 결합하는 수소 원자 1개 이상을 제외한 기를 의미한다. 복소환기 중에서도, 방향족 복소환식 화합물로부터 환을 구성하는 탄소 원자 또는 헤테로 원자에 직접 결합하는 수소 원자 1개 이상을 제외한 기인 「방향족 복소환기」가 바람직하다. 복소환식 화합물로부터 환을 구성하는 탄소 원자 또는 헤테로 원자에 직접 결합하는 수소 원자 p개(p는 1 이상의 정수를 나타낸다.)를 제외한 기를 「p가의 복소환기」라고도 한다. 방향족 복소환식 화합물로부터 환을 구성하는 탄소 원자 또는 헤테로 원자에 직접 결합하는 수소 원자 p개를 제외한 기를 「p가의 방향족 복소환기」라고도 한다.
「방향족 복소환식 화합물」로서는, 예를 들어 옥사디아졸, 티아디아졸, 티아졸, 옥사졸, 티오펜, 피롤, 포스폴, 푸란, 피리딘, 피라진, 피리미딘, 트리아진, 피리다진, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 카르바졸, 디벤조포스폴 등의 복소환 자체가 방향족성을 나타내는 화합물, 및 페녹사진, 페노티아진, 디벤조보롤, 디벤조실롤, 벤조피란 등의 복소환 자체는 방향족성을 나타내지 않아도, 복소환에 방향환이 축환되어 있는 화합물을 들 수 있다.
복소환기의 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 통상 1 내지 60이며, 바람직하게는 2 내지 40이며, 보다 바람직하게는 3 내지 20이다. 방향족 복소환기의 헤테로 원자수는, 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 통상 1 내지 30이며, 바람직하게는 1 내지 10이며, 보다 바람직하게는 1 내지 5이며, 더욱 바람직하게는 1 내지 3이다.
복소환기는 치환기를 갖고 있어도 되고, 예를 들어 단환식의 복소환식 화합물(예를 들어, 푸란, 티오펜, 피롤, 디아졸, 트리아졸, 피리딘, 디아자벤젠 및 트리아진을 들 수 있다.), 또는 다환식의 복소환식 화합물(예를 들어, 아자나프탈렌, 디아자나프탈렌, 벤조푸란, 인돌, 벤조디아졸 및 벤조티아디아졸 등의 2환식의 복소환식 화합물; 디벤조푸란, 디벤조티오펜, 디벤조보롤, 디벤조실롤, 디벤조포스폴, 디벤조셀레노펜, 페녹사진, 페노티아진, 9,10-디히드로아크리딘, 5,10-디히드로페나진, 페나자보린, 페노포스파딘, 페노세레나딘, 페나자실린, 아자안트라센, 디아자안트라센, 아자페난트렌 및 디아자페난트렌 등의 3환식의 복소환식 화합물; 헥사아자트리페닐렌, 벤조인돌 및 벤조나프토푸란 등의 4환식의 복소환식 화합물; 디벤조카르바졸, 인돌로카르바졸 및 인데노카르바졸 등의 5환식의 복소환식 화합물; 카르바졸로카르바졸, 벤조인돌로카르바졸 및 벤조인데노카르바졸 등의 6환식의 복소환식 화합물; 그리고, 디벤조인돌로카르바졸 등의 7환식의 복소환식 화합물을 들 수 있다.)로부터, 환을 구성하는 원자에 직접 결합하는 수소 원자 1개 이상을 제외하여 이루어지는 기를 들 수 있고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. 복소환기는, 이들 기가 복수 결합된 기를 포함한다.
「할로겐 원자」란, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자 또는 요오드 원자를 나타낸다.
「아미노기」는 치환기를 갖고 있어도 되고, 치환 아미노기가 바람직하다. 아미노기가 갖는 치환기로서는, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기가 바람직하다.
치환 아미노기로서는, 예를 들어 디알킬아미노기, 디시클로알킬아미노기 및 디아릴아미노기를 들 수 있다.
아미노기로서는, 예를 들어 디메틸아미노기, 디에틸아미노기, 디페닐아미노기, 비스(4-메틸페닐)아미노기, 비스(4-tert-부틸페닐)아미노기, 비스(3,5-디-tert-부틸페닐)아미노기를 들 수 있다.
「알케닐기」는 직쇄 및 분지 중 어느 것이어도 된다. 직쇄의 알케닐기의 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 통상 2 내지 30이며, 바람직하게는 3 내지 20이다. 분지의 알케닐기의 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 통상 3 내지 30이며, 바람직하게는 4 내지 20이다.
「시클로알케닐기」의 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 통상 3 내지 30이며, 바람직하게는 4 내지 20이다.
알케닐기 및 시클로알케닐기는 치환기를 갖고 있어도 되고, 예를 들어 비닐기, 1-프로페닐기, 2-프로페닐기, 2-부테닐기, 3-부테닐기, 3-펜테닐기, 4-펜테닐기, 1-헥세닐기, 5-헥세닐기, 7-옥테닐기, 및 이들 기가 치환기를 갖는 기를 들 수 있다.
「알키닐기」는 직쇄 및 분지 중 어느 것이어도 된다. 알키닐기의 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자를 포함하지 않고, 통상 2 내지 20이며, 바람직하게는 3 내지 20이다. 분지의 알키닐기의 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자를 포함하지 않고, 통상 4 내지 30이며, 바람직하게는 4 내지 20이다.
「시클로알키닐기」의 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자를 포함하지 않고, 통상 4 내지 30이며, 바람직하게는 4 내지 20이다.
알키닐기 및 시클로알키닐기는 치환기를 갖고 있어도 되고, 예를 들어 에티닐기, 1-프로피닐기, 2-프로피닐기, 2-부티닐기, 3-부티닐기, 3-펜티닐기, 4-펜티닐기, 1-헥시닐기, 5-헥시닐기, 및 이들 기가 치환기를 갖는 기를 들 수 있다.
「가교기」란, 가열, 자외선 조사, 근자외선 조사, 가시광 조사, 적외선 조사, 라디칼 반응 등에 부침으로써, 새로운 결합을 생성시키는 것이 가능한 기이며, 바람직하게는 식 (B-1) 내지 식 (B-17) 중 어느 것으로 표시되는 기이다. 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
Figure 112020020637363-pct00002
「치환기」란, 할로겐 원자, 시아노기, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 1가의 복소환기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴옥시기, 아미노기, 치환 아미노기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 알키닐기 또는 시클로알키닐기를 나타낸다. 치환기는 가교기여도 된다. 또한, 치환기가 복수 존재하는 경우, 그들은 서로 결합하여, 각각이 결합하는 원자와 함께 환을 형성하고 있어도 되지만, 환을 형성하지 않는 것이 바람직하다.
<발광 소자용 조성물>
본 실시 형태의 발광 소자용 조성물은, 호스트 재료와 게스트 재료를 함유한다.
본 실시 형태의 발광 소자용 조성물에 있어서, 호스트 재료 및 게스트 재료는 각각 1종만을 함유하고 있어도 되고, 2종 이상을 함유하고 있어도 된다.
본 실시 형태의 발광 소자용 조성물에 있어서, 게스트 재료의 함유량은, 호스트 재료와 게스트 재료의 합계를 100질량부로 한 경우, 통상 0.01 내지 99질량부이며, 본 실시 형태의 발광 소자의 휘도 수명이 보다 우수하므로, 0.05 내지 50질량부인 것이 바람직하고, 0.1 내지 30질량부인 것이 보다 바람직하고, 0.5 내지 5질량부인 것이 더욱 바람직하고, 0.8 내지 2질량부인 것이 특히 바람직하다.
본 실시 형태의 발광 소자용 조성물에 있어서, 호스트 재료의 실온(25℃)에 있어서의 발광 스펙트럼의 최대 피크의 에너지값과, 게스트 재료의 실온(25℃)에 있어서의 흡수 스펙트럼의 가장 저에너지측의 피크의 에너지값의 차 ΔE는, 본 실시 형태의 발광 소자의 휘도 수명이 보다 우수하므로, 바람직하게는 0.20eV 이하이고, 보다 바람직하게는 0.15eV 이하이다. 또한, ΔE는 0.13eV 이하여도 되고, 0.10eV 이하여도 되고, 0.08eV 이하여도 된다. 또한, ΔE는 0eV 이상이어도 되고, 0.001eV 이상이어도 되고, 0.01eV 이상이어도 되고, 0.03eV 이상이어도 되고, 0.05eV 이상이어도 된다. 또한, 본 명세서 중, 차 ΔE는 차의 절댓값을 나타낸다.
본 실시 형태의 발광 소자용 조성물에 있어서, 호스트 재료의 실온(25℃)에 있어서의 발광 스펙트럼의 최대 피크의 에너지값을 EH라 하고, 게스트 재료의 실온(25℃)에 있어서의 흡수 스펙트럼의 가장 저에너지측의 피크의 에너지값을 EG라 한 경우, EH-EG의 값(이하, 「EH-EG」라고도 한다.)은, 통상 -0.50eV 이상이며, 본 실시 형태의 발광 소자의 휘도 수명이 보다 우수하므로, 바람직하게는 -0.10eV 이상이며, 보다 바람직하게는 -0.07eV 이상이며, 더욱 바람직하게는 -0.05eV 이상이다. 또한, EH-EG는 통상 0.50eV 이하이고, 본 실시 형태의 발광 소자의 휘도 수명이 보다 우수하므로, 바람직하게는 0.20eV 이하이고, 보다 바람직하게는 0.15eV 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.13eV 이하이고, 특히 바람직하게는 0.10eV 이하이고, 특히 바람직하게는 0.08eV 이하이다.
본 실시 형태의 발광 소자용 조성물에 있어서, 게스트 재료의 실온(25℃)에 있어서의 발광 스펙트럼의 최대 피크의 에너지값과, 게스트 재료의 77K에 있어서의 발광 스펙트럼의 최대 피크의 에너지값의 차 ΔS는, 통상 0.10eV 이하이고, 본 실시 형태의 발광 소자의 휘도 수명이 보다 우수하므로, 바람직하게는 0.050eV 이하이다. 또한, ΔS는 0.040eV 이하여도 된다. 또한, ΔS는 0.005eV 이상이어도 되고, 0.010eV 이상이어도 되고, 0.020eV 이상이어도 된다. 또한, 본 명세서 중, 차 ΔS는 차의 절댓값을 나타낸다.
본 실시 형태의 발광 소자용 조성물에 있어서, 게스트 재료의 실온(25℃)에 있어서의 발광 스펙트럼의 최대 피크 파장은, 바람직하게는 380nm 이상 495nm 이하이고, 보다 바람직하게는 400m 이상 485nm 이하이고, 더욱 바람직하게는 420nm 이상 475nm 이하이다.
본 실시 형태의 발광 소자용 조성물에 있어서, 게스트 재료의 실온(25℃)에 있어서의 흡수 스펙트럼의 가장 저에너지측의 피크 파장은, 바람직하게는 360nm 이상 490nm 이하이고, 보다 바람직하게는 380m 이상 480nm 이하이고, 보다 바람직하게는 400m 이상 470nm 이하이다.
본 실시 형태의 발광 소자용 조성물에 있어서, 게스트 재료의 실온(25℃)에 있어서의 흡수 스펙트럼의 가장 저에너지측의 피크의 반값폭의 에너지값은, 바람직하게는 0.50eV 이하이고, 보다 바람직하게는 0.30eV 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.20eV 이하이다. 게스트 재료의 실온(25℃)에 있어서의 흡수 스펙트럼의 가장 저에너지측의 피크의 반값폭의 에너지값은, 0.001eV 이상이어도 되고, 0.01eV 이상이어도 되고, 0.10eV 이상이어도 된다.
여기서, ΔS 및 ΔE와, 발광 소자의 발광 특성(특히 휘도 수명)의 관계에 대하여, 이하와 같이 추측된다.
본 발명자들은 ΔS를 0.10eV 이하로 함으로써, 게스트 재료의 흡수 스펙트럼 반값폭이 작아지는 것을 알아냈다. 이에 의해, 발광 스펙트럼의 반값폭이 작은 게스트 재료를 얻을 수 있다. 그러나, 게스트 재료의 흡수 스펙트럼 반값폭이 작아지면, 호스트 재료의 발광 스펙트럼과 게스트 재료의 흡수 스펙트럼의 겹침이 작아진다. 그 때문에, 본 발명자들은, 호스트 재료의 발광 스펙트럼과 게스트 재료의 흡수 스펙트럼의 겹침을 크게 할 필요가 있다고 생각하여, ΔE에 착안하였다. 보다 상세하게는, ΔE를 0.50eV 이하로 함으로써, 호스트 재료의 발광 스펙트럼과 게스트 재료의 흡수 스펙트럼의 겹침이 커지고, 호스트 재료의 여기 에너지가 게스트 재료로 빠르게 이동하기 때문에, 호스트 재료의 열화를 억제할 수 있고, 그 결과, 발광 소자의 발광 특성(특히 휘도 수명)이 우수하다고 추측된다.
화합물의 발광 스펙트럼의 최대 피크의 에너지값, 및 흡수 스펙트럼의 가장 저에너지측의 피크의 에너지값은, 화합물의 발광 스펙트럼의 최대 피크 파장, 및 흡수 스펙트럼의 가장 낮은 에너지측의 피크 파장을 측정한 후, 얻어진 피크 파장을 에너지값으로 환산함으로써 구할 수 있다.
화합물의 실온에 있어서의 발광 스펙트럼의 최대 피크 파장은, 화합물을, 크실렌, 톨루엔, 클로로포름, 테트라히드로푸란, 2-메틸테트라히드로푸란 등의 유기 용매에 용해시켜, 희박 용액을 조제하고(1×10-6질량％ 내지 1×10-3질량％), 해당 희박 용액의 PL 스펙트럼을 실온에서 측정함으로써 평가할 수 있다. 화합물을 용해시키는 유기 용매로서는, 크실렌 또는 2-메틸테트라히드로푸란이 바람직하다.
화합물의 77K에 있어서의 발광 스펙트럼의 최대 피크 파장은, 화합물을, 크실렌, 톨루엔, 클로로포름, 테트라히드로푸란, 2-메틸테트라히드로푸란 등의 유기 용매에 용해시켜, 희박 용액을 조제하고(1×10-6질량％ 내지 1×10-3질량％), 해당 희박 용액의 PL 스펙트럼을 77K에서 측정함으로써 평가할 수 있다. 화합물을 용해시키는 유기 용매로서는, 2-메틸테트라히드로푸란이 바람직하다.
화합물의 실온에 있어서의 흡수 스펙트럼의 가장 저에너지측의 피크 파장은, 화합물을, 크실렌, 톨루엔, 클로로포름, 테트라히드로푸란, 2-메틸테트라히드로푸란 등의 유기 용매에 용해시켜, 희박 용액을 조제하고(1×10-6질량％ 내지 1×10-3질량％), 해당 희박 용액의 자외 가시 흡수 스펙트럼을 실온에서 측정함으로써 평가할 수 있다. 화합물을 용해시키는 유기 용매로서는, 크실렌이 바람직하다.
[호스트 재료]
호스트 재료는, 전기 에너지를 게스트 재료에 건네주는 역할을 담당하는 재료를 의미한다. 발광 재료를 일례로서 설명하면, 호스트 재료로부터 게스트 재료에 효율적으로 전기 에너지를 건네줌으로써, 게스트 재료를 보다 효율적으로 발광시킬 수 있다.
호스트 재료는 고분자 화합물(이하, 「고분자 호스트 재료」라고도 한다.)이어도, 저분자 화합물(이하, 「저분자 호스트 재료」라고도 한다.)이어도 되고, 저분자 호스트 재료가 바람직하다.
저분자 호스트 재료의 분자량은 통상 1×102 내지 1×104이며, 바람직하게는 2×102 내지 5×103이며, 보다 바람직하게는 3×102 내지 3×103이며, 더욱 바람직하게는 4×102 내지 1.5×103이다. 저분자 호스트 재료는, 분자량 분포를 갖지 않는 화합물인 것이 바람직하다.
저분자 호스트 재료에 포함되는 방향족 탄화수소기 및 방향족 복소환기의 합계의 개수는, 통상 1 내지 30개이며, 본 실시 형태의 발광 소자의 휘도 수명이 보다 우수하므로, 바람직하게는 1 내지 20개이며, 보다 바람직하게는 1 내지 15개이며, 더욱 바람직하게는 1 내지 10개이다.
저분자 호스트 재료는, 본 실시 형태의 발광 소자의 휘도 수명이 보다 우수하므로, 바람직하게는 식 (H-1)로 표시되는 화합물이다.
Figure 112020020637363-pct00003
[식 중,
ArH1 및 ArH2는 각각 독립적으로 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
nH1 및 nH2는 각각 독립적으로 0 또는 1을 나타낸다. nH1 및 nH2가 복수 존재하는 경우 각각 그들은 동일해도 상이해도 된다.
nH3은 0 이상의 정수를 나타낸다.
LH1은 아릴렌기, 2가의 복소환기, 알킬렌기 또는 시클로알킬렌기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. LH1이 복수 존재하는 경우, 그들은 동일해도 상이해도 된다.
LH2는 -N(RH21)-로 표시되는 기를 나타낸다. LH2가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일해도 상이해도 된다.
RH21은 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.]
ArH1 및 ArH2에 있어서, 아릴기 및 1가의 복소환기로서는, 예를 들어 벤젠, 나프탈렌, 안트라센, 페난트렌, 디히드로페난트렌, 트리페닐렌, 플루오렌, 벤조플루오렌, 스피로비플루오렌, 벤조스피로비플루오렌, 피렌, 크리센, 피리딘, 디아자벤젠, 트리아진, 카르바졸, 아자카르바졸, 디아자카르바졸, 아자나프탈렌, 디아자나프탈렌, 디벤조푸란, 디벤조티오펜, 페녹사진, 페노티아진, 9,10-디히드로아크리딘, 5,10-디히드로페나진, 아자안트라센, 디아자안트라센, 아자페난트렌, 디아자페난트렌, 인돌로카르바졸 또는 인데노카르바졸로부터, 환을 구성하는 원자에 직접 결합하는 수소 원자 1개를 제외한 기를 들 수 있고, 본 실시 형태의 발광 소자의 휘도 수명이 보다 우수하므로, 바람직하게는 벤젠, 나프탈렌, 안트라센, 페난트렌, 플루오렌, 스피로비플루오렌, 피렌, 피리딘, 디아자벤젠, 트리아진, 아자나프탈렌, 디아자나프탈렌, 카르바졸, 아자카르바졸, 디벤조푸란, 디벤조티오펜, 페녹사진, 페노티아진, 인돌로카르바졸 또는 인데노카르바졸로부터, 환을 구성하는 원자에 직접 결합하는 수소 원자 1개를 제외한 기이며, 보다 바람직하게는 벤젠, 나프탈렌, 안트라센, 플루오렌, 스피로비플루오렌, 피리딘, 디아자벤젠, 트리아진, 카르바졸, 디벤조푸란 또는 디벤조티오펜으로부터, 환을 구성하는 원자에 직접 결합하는 수소 원자 1개를 제외한 기이며, 더욱 바람직하게는, 벤젠 또는 카르바졸로부터, 환을 구성하는 원자에 직접 결합하는 수소 원자 1개를 제외한 기이며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
ArH1 및 ArH2가 갖고 있어도 되는 치환기로서는, 바람직하게는 할로겐 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기, 1가의 복소환기 또는 치환 아미노기이며, 보다 바람직하게는 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기이며, 더욱 바람직하게는 알킬기 또는 시클로알킬기이며, 이들 기는 추가로 치환기를 갖고 있어도 된다.
ArH1 및 ArH2가 갖고 있어도 되는 치환기에 있어서의 아릴기 및 1가의 복소환기의 예 및 바람직한 범위는, 각각 ArH1 및 ArH2에 있어서의 아릴기 및 1가의 복소환기의 예 및 바람직한 범위와 동일하다.
ArH1 및 ArH2가 갖고 있어도 되는 치환기에 있어서의 치환 아미노기에 있어서, 아미노기가 갖는 치환기로서는, 아릴기 또는 1가의 복소환기가 바람직하고, 아릴기가 보다 바람직하고, 이들 기는 추가로 치환기를 갖고 있어도 된다. 아미노기가 갖는 치환기에 있어서의 아릴기 및 1가의 복소환기의 예 및 바람직한 범위는, 각각 ArH1 및 ArH2에 있어서의 아릴기 및 1가의 복소환기의 예 및 바람직한 범위와 동일하다.
ArH1 및 ArH2가 갖고 있어도 되는 치환기가 더 갖고 있어도 되는 치환기로서는, 바람직하게는 할로겐 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기, 1가의 복소환기 또는 치환 아미노기이며, 보다 바람직하게는 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기이며, 더욱 바람직하게는 알킬기 또는 시클로알킬기이며, 이들 기는 추가로 치환기를 갖고 있어도 되지만, 추가로 치환기를 갖지 않는 것이 바람직하다.
ArH1 및 ArH2가 갖고 있어도 되는 치환기가 더 갖고 있어도 되는 치환기에 있어서의 아릴기, 1가의 복소환기 및 치환 아미노기의 예 및 바람직한 범위는, ArH1 및 ArH2가 갖고 있어도 되는 치환기에 있어서의 아릴기, 1가의 복소환기 및 치환 아미노기의 예 및 바람직한 범위와 동일하다.
nH1은 바람직하게는 1이다. nH2는 바람직하게는 0이다.
nH3은 통상 0 이상 10 이하의 정수이며, 바람직하게는 0 이상 5 이하의 정수이며, 보다 바람직하게는 1 이상 3 이하의 정수이며, 더욱 바람직하게는 2이다.
LH1은, 본 실시 형태의 발광 소자의 휘도 수명이 보다 우수하므로, 아릴렌기 또는 2가의 복소환기인 것이 바람직하다.
LH1로서는, 예를 들어 벤젠, 나프탈렌, 안트라센, 페난트렌, 디히드로페난트렌, 트리페닐렌, 플루오렌, 벤조플루오렌, 스피로비플루오렌, 벤조스피로비플루오렌, 피렌, 크리센, 피리딘, 디아자벤젠, 트리아진, 카르바졸, 아자카르바졸, 디아자카르바졸, 아자나프탈렌, 디아자나프탈렌, 디벤조푸란, 디벤조티오펜, 페녹사진, 페노티아진, 9,10-디히드로아크리딘, 5,10-디히드로페나진, 아자안트라센, 디아자안트라센, 아자페난트렌, 디아자페난트렌, 인돌로카르바졸 또는 인데노카르바졸로부터, 환을 구성하는 원자에 직접 결합하는 수소 원자 2개를 제외한 기를 들 수 있고, 바람직하게는 벤젠, 나프탈렌, 안트라센, 페난트렌, 플루오렌, 스피로비플루오렌, 피렌, 피리딘, 디아자벤젠, 트리아진, 아자나프탈렌, 디아자나프탈렌, 카르바졸, 아자카르바졸, 디벤조푸란, 디벤조티오펜, 페녹사진, 페노티아진, 인돌로카르바졸 또는 인데노카르바졸로부터, 환을 구성하는 원자에 직접 결합하는 수소 원자 2개를 제외한 기이며, 보다 바람직하게는 벤젠, 나프탈렌, 안트라센, 플루오렌, 스피로비플루오렌, 피리딘, 디아자벤젠, 트리아진, 카르바졸, 디벤조푸란 또는 디벤조티오펜으로부터, 환을 구성하는 원자에 직접 결합하는 수소 원자 1개를 제외한 기이며, 더욱 바람직하게는 벤젠, 나프탈렌, 안트라센, 카르바졸, 디벤조푸란 또는 디벤조티오펜으로부터, 환을 구성하는 원자에 직접 결합하는 수소 원자 2개를 제외한 기이며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
LH1이 갖고 있어도 되는 치환기로서는, 할로겐 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기, 1가의 복소환기 또는 치환 아미노기가 바람직하고, 알킬기, 알콕시기, 아릴기 또는 1가의 복소환기가 보다 바람직하고, 알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기가 더욱 바람직하고, 이들 기는 추가로 치환기를 갖고 있어도 된다.
LH1이 갖고 있어도 되는 치환기에 있어서의 아릴기, 1가의 복소환기 및 치환 아미노기의 예 및 바람직한 범위는, 각각 ArH1 및 ArH2가 갖고 있어도 되는 치환기에 있어서의 아릴기, 1가의 복소환기 및 치환 아미노기의 예 및 바람직한 범위와 동일하다.
LH1이 갖고 있어도 되는 치환기가 갖고 있어도 되는 치환기가 더 갖고 있어도 되는 치환기의 예 및 바람직한 범위는, ArH1 및 ArH2가 갖고 있어도 되는 치환기가 더 갖고 있어도 되는 치환기의 예 및 바람직한 범위와 동일하다.
RH21은, 아릴기 또는 1가의 복소환기인 것이 바람직하고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
RH21로 표시되는 아릴기 및 1가의 복소환기의 정의 및 예는, ArH1 및 ArH2로 표시되는 아릴기 및 1가의 복소환기의 정의 및 예와 동일하다.
RH21이 갖고 있어도 되는 치환기의 정의 및 예는, ArH1 및 ArH2가 갖고 있어도 되는 치환기의 정의 및 예와 동일하다.
식 (H-1)로 표시되는 화합물은, 식 (H-2)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112020020637363-pct00004
[식 중, ArH1, ArH2, nH3 및 LH1은 상기와 동일한 의미를 나타낸다.]
저분자 호스트 재료로서는, 하기 식으로 표시되는 화합물 그리고 후술하는 화합물 H2, 화합물 H3 및 화합물 H4가 예시된다.
Figure 112020020637363-pct00005
Figure 112020020637363-pct00006
Figure 112020020637363-pct00007
[식 중, Z2는 산소 원자 또는 황 원자를 나타낸다.]
고분자 호스트 재료로서는, 예를 들어 후술하는 정공 수송 재료인 고분자 화합물, 및 후술하는 전자 수송 재료인 고분자 화합물을 들 수 있다.
고분자 호스트 재료의 폴리스티렌 환산의 수평균 분자량은, 바람직하게는 5×103 내지 1×106이며, 보다 바람직하게는 1×104 내지 5×105이며, 더욱 바람직하게는 5×104 내지 2×105이다. 고분자 호스트 재료의 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량은, 바람직하게는 1×104 내지 2×106이며, 보다 바람직하게는 2×104 내지 1×106이며, 더욱 바람직하게는 1×105 내지 5×105이다.
고분자 호스트 재료는 블록 공중합체, 랜덤 공중합체, 교호 공중합체, 그래프트 공중합체 중 어느 것이어도 되고, 기타 양태여도 되지만, 복수종의 원료 모노머를 공중합한 공중합체인 것이 바람직하다.
고분자 호스트 재료는, 치환기를 갖고 있어도 되는 아릴렌기 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 2가의 복소환기를 포함하는 고분자 화합물인 것이 바람직하고, 치환기를 갖고 있어도 되는 아릴렌기를 포함하는 고분자 화합물인 것이 보다 바람직하다.
고분자 호스트 재료가 포함하고 있어도 되는 아릴렌기 및 2가의 복소환기는, 바람직하게는 벤젠, 나프탈렌, 안트라센, 페난트렌, 플루오렌, 스피로비플루오렌, 피렌, 피리딘, 디아자벤젠, 트리아진, 아자나프탈렌, 디아자나프탈렌, 카르바졸, 아자카르바졸, 디벤조푸란, 디벤조티오펜, 페녹사진, 페노티아진, 인돌로카르바졸 또는 인데노카르바졸로부터, 환을 구성하는 원자에 직접 결합하는 수소 원자 2개를 제외한 기이며, 보다 바람직하게는 벤젠, 나프탈렌, 안트라센, 플루오렌, 스피로비플루오렌, 피리딘, 디아자벤젠, 트리아진, 카르바졸, 디벤조푸란 또는 디벤조티오펜으로부터, 환을 구성하는 원자에 직접 결합하는 수소 원자 1개를 제외한 기이며, 더욱 바람직하게는 벤젠, 나프탈렌, 안트라센, 플루오렌 또는 스피로비플루오렌으로부터, 환을 구성하는 원자에 직접 결합하는 수소 원자 2개를 제외한 기이며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
고분자 호스트 재료에 있어서, 아릴렌기 및 2가의 복소환기가 갖고 있어도 되는 치환기의 예 및 바람직한 범위는, LH1이 갖고 있어도 되는 치환기의 예 및 바람직한 범위와 동일하다.
고분자 호스트 재료로서는, 하기 식으로 표시되는 구성 단위를 포함하는 고분자 화합물을 들 수 있다.
Figure 112020020637363-pct00008
Figure 112020020637363-pct00009
Figure 112020020637363-pct00010
[게스트 재료]
게스트 재료는, 환 내에, 붕소 원자와, 산소 원자, 황 원자, 셀레늄 원자, sp3 탄소 원자 및 질소 원자로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는, 축합환의 복소환기(이하, 「복소환기 G」라고도 한다.)를 갖는 화합물이다. 여기서, 복소환기 G가 포함할 수 있는 질소 원자는, 이중 결합을 갖지 않는 질소 원자인 것이 바람직하다.
복소환기 G의 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 통상 1 내지 60이며, 바람직하게는 5 내지 40이며, 보다 바람직하게는 10 내지 25이다. 복소환기 G의 헤테로 원자수는, 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 통상 1 내지 30이며, 바람직하게는 1 내지 10이며, 보다 바람직하게는 1 내지 5이며, 더욱 바람직하게는 1 내지 3이다. 복소환기 G의 붕소 원자수는, 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 통상 1 내지 10이며, 바람직하게는 1 내지 5이며, 보다 바람직하게는 1 내지 3이며, 더욱 바람직하게는 1이다. 복소환기 G의 산소 원자, 황 원자, 셀레늄 원자, sp3 탄소 원자 및 질소 원자의 합계 개수는, 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 통상 1 내지 10이며, 바람직하게는 1 내지 5이며, 보다 바람직하게는 1 내지 3이며, 더욱 바람직하게는 2이다.
복소환기 G는, 본 실시 형태의 발광 소자의 휘도 수명이 보다 우수하므로, 환 내에, 붕소 원자와, 산소 원자, 황 원자 및 질소 원자로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는, 축합환의 복소환기인 것이 바람직하고, 환 내에, 붕소 원자와 질소 원자를 포함하는, 축합환의 복소환기인 것이 보다 바람직하다.
복소환기 G에 있어서, 본 실시 형태의 발광 소자의 휘도 수명이 보다 우수하므로, 바람직하게는 환 내에, 붕소 원자와, 산소 원자, 황 원자, 셀레늄 원자, sp3 탄소 원자 및 질소 원자로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는, 다환식의 복소환식 화합물로부터, 환을 구성하는 원자에 직접 결합하는 수소 원자 1개 이상을 제외한 기이며, 해당 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. 다환식의 복소환식 화합물은 바람직하게는 3 내지 12환식이며, 보다 바람직하게는 3 내지 6환식이며, 더욱 바람직하게는 5환식이다.
복소환기 G가 갖고 있어도 되는 치환기로서는, 할로겐 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기, 1가의 복소환기 또는 치환 아미노기가 바람직하고, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 1가의 복소환기 또는 치환 아미노기가 보다 바람직하고, 알킬기, 아릴기 또는 치환 아미노기가 더욱 바람직하고, 이들 기는 추가로 치환기를 갖고 있어도 된다.
복소환기 G가 갖고 있어도 되는 치환기에 있어서의, 아릴기로서는, 바람직하게는 단환식 또는 다환식(특히는, 2환식 내지 6환식)의 방향족 탄화수소로부터, 환을 구성하는 탄소 원자에 직접 결합하는 수소 원자 1개를 제외한 기이며, 보다 바람직하게는 벤젠, 나프탈렌, 안트라센, 페난트렌, 플루오렌, 스피로비플루오렌 또는 피렌으로부터 환을 구성하는 탄소 원자에 직접 결합하는 수소 원자 1개를 제외한 기이며, 더욱 바람직하게는 페닐기이며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
복소환기 G가 갖고 있어도 되는 치환기에 있어서의, 1가의 복소환기로서는, 바람직하게는 단환식, 다환식(특히는, 2환식 또는 3환식)의 복소환식 화합물로부터, 환을 구성하는 원자에 직접 결합하는 수소 원자 1개를 제외한 기이며, 보다 바람직하게는 피리딘, 디아자벤젠, 트리아진, 아자나프탈렌, 디아자나프탈렌, 카르바졸, 아자카르바졸, 디벤조푸란, 디벤조티오펜, 페녹사진 또는 페노티아진으로부터 환을 구성하는 원자에 직접 결합하는 수소 원자 1개를 제외한 기이며, 더욱 바람직하게는 피리딘, 디아자벤젠 또는 트리아진으로부터 환을 구성하는 원자에 직접 결합하는 수소 원자 1개를 제외한 기이며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
복소환기 G가 갖고 있어도 되는 치환기에 있어서의 치환 아미노기에 있어서, 아미노기가 갖는 치환기로서는, 아릴기 또는 1가의 복소환기가 바람직하고, 아릴기가 보다 바람직하고, 이들 기는 추가로 치환기를 갖고 있어도 된다. 아미노기가 갖는 치환기에 있어서의 아릴기 및 1가의 복소환기의 예 및 바람직한 범위는, 각각 복소환기 G가 갖고 있어도 되는 치환기에 있어서의 아릴기 및 1가의 복소환기의 예 및 바람직한 범위와 동일하다.
복소환기 G가 갖고 있어도 되는 치환기가 더 갖고 있어도 되는 치환기로서는, 할로겐 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기, 1가의 복소환기 또는 치환 아미노기가 바람직하고, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 1가의 복소환기 또는 치환 아미노기가 보다 바람직하고, 알킬기 또는 시클로알킬기가 더욱 바람직하고, 이들 기는 추가로 치환기를 갖고 있어도 되지만, 추가로 치환기를 갖지 않는 것이 바람직하다.
복소환기 G가 갖고 있어도 되는 치환기가 더 갖고 있어도 되는 치환기에 있어서의 아릴기, 1가의 복소환기 및 치환 아미노기의 예 및 바람직한 범위는, 각각 복소환기 G가 갖고 있어도 되는 치환기에 있어서의 아릴기, 1가의 복소환기 및 치환 아미노기의 예 및 바람직한 범위와 동일하다.
「이중 결합을 갖지 않는 질소 원자」란, 질소 원자와, 그 질소 원자와 결합하는 모든 원자 사이에, 단결합만을 갖는 질소 원자를 의미한다.
「환 내에 이중 결합을 갖지 않는 질소 원자를 포함하는」이란, 환 내에 -N(-RN)-(식 중, RN은 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다.) 또는 식:
Figure 112020020637363-pct00011
으로 표시되는 기를 포함하는 것을 의미한다.
게스트 재료의 분자량은 통상 1×102 내지 1×104이며, 바람직하게는 2×102 내지 5×103이며, 보다 바람직하게는 3×102 내지 3×103이며, 더욱 바람직하게는 4×102 내지 1.5×103이다.
게스트 재료는, 분자량 분포를 갖지 않는 화합물인 것이 바람직하다.
게스트 재료는, 본 실시 형태의 발광 소자의 휘도 수명이 보다 우수하므로, 식 (1-1) 내지 식 (1-3)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식 (1-2) 또는 식 (1-3)으로 표시되는 화합물인 것이 보다 바람직하고, 식 (1-2)로 표시되는 화합물인 것이 더욱 바람직하다.
Figure 112020020637363-pct00012
[식 중,
Ar1, Ar2 및 Ar3은 각각 독립적으로 방향족 탄화수소기 또는 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
Y1은 산소 원자, 황 원자, 셀레늄 원자, -N(Ry)-로 표시되는 기, 알킬렌기 또는 시클로알킬렌기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
Y2 및 Y3은 각각 독립적으로 단결합, 산소 원자, 황 원자, 셀레늄 원자, -N(Ry)-로 표시되는 기, 알킬렌기 또는 시클로알킬렌기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. Ry는 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. Ry가 복수 존재하는 경우, 동일해도 되고 상이해도 된다. Ry는 직접 결합하거나 또는 연결기를 통해, Ar1, Ar2 또는 Ar3과 결합되어 있어도 된다.]
Ar1, Ar2 및 Ar3은, 본 실시 형태의 발광 소자의 휘도 수명이 보다 우수하므로, 단환식, 2환식 혹은 3환식의 방향족 탄화수소 또는 단환식, 2환식 혹은 3환식의 방향족 복소환식 화합물로부터, 환을 구성하는 원자에 직접 결합하는 수소 원자 1개 이상을 제외한 기이며, 보다 바람직하게는 단환식의 방향족 탄화수소 또는 단환식의 방향족 복소환식 화합물로부터, 환을 구성하는 원자에 직접 결합하는 수소 원자 1개 이상을 제외한 기이며, 더욱 바람직하게는 벤젠, 피리딘 또는 디아자벤젠으로부터, 환을 구성하는 원자에 직접 결합하는 수소 원자 1개 이상을 제외한 기이며, 특히 바람직하게는 벤젠으로부터, 환을 구성하는 원자에 직접 결합하는 수소 원자 1개 이상을 제외한 기이며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
Ar1, Ar2 및 Ar3이 갖고 있어도 되는 치환기의 예 및 바람직한 범위는, 복소환기 G가 갖고 있어도 되는 치환기의 예 및 바람직한 범위와 동일하다.
Y1은 바람직하게는 산소 원자, 황 원자, -N(Ry)-로 표시되는 기 또는 메틸렌기이며, 보다 바람직하게는 산소 원자, 황 원자 또는 -N(Ry)-로 표시되는 기이며, 더욱 바람직하게는 -N(Ry)-로 표시되는 기이며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
Y2 및 Y3은 바람직하게는 단결합, 산소 원자, 황 원자, -N(Ry)-로 표시되는 기 또는 메틸렌기이며, 보다 바람직하게는 단결합, 산소 원자, 황 원자 또는 -N(Ry)-로 표시되는 기이며, 더욱 바람직하게는 산소 원자, 황 원자 또는 -N(Ry)-로 표시되는 기이며, 특히 바람직하게는 -N(Ry)-로 표시되는 기이며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
Y1, Y2 및 Y3이 갖고 있어도 되는 치환기의 예 및 바람직한 범위는, 복소환기 G가 갖고 있어도 되는 치환기의 예 및 바람직한 범위와 동일하다.
Ry는 바람직하게는 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기이며, 보다 바람직하게는 아릴기 또는 1가의 복소환기이며, 더욱 바람직하게는 아릴기이며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
Ry에 있어서의 아릴기 및 1가의 복소환기의 예 및 바람직한 범위는, 각각 복소환기 G가 갖고 있어도 되는 치환기에 있어서의 아릴기 및 1가의 복소환기의 예 및 바람직한 범위와 동일하다.
Ry가 갖고 있어도 되는 치환기의 예 및 바람직한 범위는, 복소환기 G가 갖고 있어도 되는 치환기의 예 및 바람직한 범위와 동일하다.
Ry는 직접 결합하거나 또는 연결기를 통해, Ar1, Ar2 또는 Ar3과 결합되어 있어도 되지만, 결합되어 있지 않은 것이 바람직하다. 연결기로서는, 예를 들어 -O-로 표시되는 기, -S-로 표시되는 기, -N(Ry)-로 표시되는 기, 알킬렌기, 시클로알킬렌기, 아릴렌기 및 2가의 복소환기를 들 수 있고, 바람직하게는 -O-로 표시되는 기, -S-로 표시되는 기, -N(Ry)-로 표시되는 기 또는 메틸렌기이며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
게스트 재료로서는, 하기 식으로 표시되는 화합물 및 후술하는 화합물 G1 내지 G7이 예시된다.
Figure 112020020637363-pct00013
Figure 112020020637363-pct00014
[식 중, Z2는 상기와 동일한 의미를 나타낸다.]
[기타 성분]
본 실시 형태의 발광 소자용 조성물은, 호스트 재료와, 게스트 재료와, 정공 수송 재료, 정공 주입 재료, 전자 수송 재료, 전자 주입 재료, 발광 재료, 산화 방지제 및 용매로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 재료를 함유하는 조성물이다. 단, 정공 수송 재료, 정공 주입 재료, 전자 수송 재료 및 전자 주입 재료는, 호스트 재료와는 상이하고, 발광 재료는, 게스트 재료와는 상이하다.
[잉크]
호스트 재료와, 게스트 재료와, 용매를 함유하는 조성물(이하, 「잉크」라고 함)은, 예를 들어 스핀 코팅법, 캐스팅법, 마이크로 그라비아 코팅법, 그라비아 코팅법, 바 코팅법, 롤 코팅법, 와이어 바 코팅법, 딥 코팅법, 스프레이 코팅법, 스크린 인쇄법, 플렉소 인쇄법, 오프셋 인쇄법, 잉크젯 인쇄법, 모세관 코팅법, 노즐 코팅법 등의 습식법을 사용한 발광 소자의 제작에 적합하다. 잉크의 점도는 인쇄법의 종류에 따라서 조정하면 되지만, 바람직하게는 25℃에서 1 내지 20mPa·s이다.
잉크에 포함되는 용매는, 바람직하게는 잉크 중의 고형분을 용해 또는 균일하게 분산시킬 수 있는 용매이다. 용매로서는, 예를 들어 염소계 용매, 에테르계 용매, 방향족 탄화수소계 용매, 지방족 탄화수소계 용매, 케톤계 용매, 에스테르계 용매, 다가 알코올계 용매, 알코올계 용매, 술폭시드계 용매, 아미드계 용매를 들 수 있다.
잉크에 있어서 용매의 배합량은, 호스트 재료와 게스트 재료의 합계를 100질량부로 한 경우, 통상 1000 내지 100000질량부이다.
용매는 1종 단독으로 사용해도 2종 이상을 병용해도 된다.
·정공 수송 재료
정공 수송 재료는 저분자 화합물과 고분자 화합물로 분류되고, 바람직하게는 가교기를 갖는 고분자 화합물이다.
고분자 화합물로서는, 예를 들어 폴리비닐카르바졸 및 그의 유도체; 측쇄 또는 주쇄에 방향족 아민 구조를 갖는 폴리아릴렌 및 그의 유도체를 들 수 있다. 고분자 화합물은, 풀러렌, 테트라플루오로테트라시아노퀴노디메탄, 테트라시아노에틸렌 및 트리니트로플루오레논 등의 전자 수용성 부위가 결합된 화합물이어도 된다.
본 실시 형태의 발광 소자용 조성물에 있어서, 정공 수송 재료가 포함되는 경우, 정공 수송 재료의 배합량은, 호스트 재료와 게스트 재료의 합계를 100질량부로 한 경우, 통상 1 내지 400질량부이다.
정공 수송 재료는 1종 단독으로 사용해도 2종 이상을 병용해도 된다.
·전자 수송 재료
전자 수송 재료는 저분자 화합물과 고분자 화합물로 분류된다. 전자 수송 재료는 가교기를 갖고 있어도 된다.
저분자 화합물로서는, 예를 들어 8-히드록시퀴놀린을 배위자로 하는 금속 착체, 옥사디아졸, 안트라퀴노디메탄, 벤조퀴논, 나프토퀴논, 안트라퀴논, 테트라시아노안트라퀴노디메탄, 플루오레논, 디페닐디시아노에틸렌 및 디페노퀴논, 그리고 이들의 유도체를 들 수 있다.
고분자 화합물로서는, 예를 들어 폴리페닐렌, 폴리플루오렌 및 이들의 유도체를 들 수 있다. 고분자 화합물은 금속으로 도프되어 있어도 된다.
본 실시 형태의 발광 소자용 조성물에 있어서, 전자 수송 재료가 포함되는 경우, 전자 수송 재료의 배합량은, 호스트 재료와 게스트 재료의 합계를 100질량부로 한 경우, 통상 1 내지 400질량부이다.
전자 수송 재료는 1종 단독으로 사용해도 2종 이상을 병용해도 된다.
·정공 주입 재료 및 전자 주입 재료
정공 주입 재료 및 전자 주입 재료는 각각 저분자 화합물과 고분자 화합물로 분류된다. 정공 주입 재료 및 전자 주입 재료는 가교기를 갖고 있어도 된다.
저분자 화합물로서는, 예를 들어 구리 프탈로시아닌 등의 금속 프탈로시아닌; 카본; 몰리브덴, 텅스텐 등의 금속 산화물; 불화리튬, 불화나트륨, 불화세슘, 불화칼륨 등의 금속 불화물을 들 수 있다.
고분자 화합물로서는, 예를 들어 폴리아닐린, 폴리티오펜, 폴리피롤, 폴리페닐렌비닐렌, 폴리티에닐렌비닐렌, 폴리퀴놀린 및 폴리퀴녹살린, 그리고 이들의 유도체; 방향족 아민 구조를 주쇄 또는 측쇄에 포함하는 중합체 등의 도전성 고분자를 들 수 있다.
본 실시 형태의 발광 소자용 조성물에 있어서, 정공 주입 재료 및/또는 전자 주입 재료가 포함되는 경우, 정공 주입 재료 및 전자 주입 재료의 배합량은, 각각 호스트 재료와 게스트 재료의 합계를 100질량부로 한 경우, 통상 1 내지 400질량부이다.
정공 주입 재료 및 전자 주입 재료는 각각 1종 단독으로 사용해도 2종 이상을 병용해도 된다.
·이온 도프
정공 주입 재료 또는 전자 주입 재료가 도전성 고분자를 포함하는 경우, 도전성 고분자의 전기 전도도는, 바람직하게는 1×10-5S/cm 내지 1×103S/cm이다. 도전성 고분자의 전기 전도도를 이러한 범위로 하기 위해서, 도전성 고분자에 적량의 이온을 도프할 수 있다. 도프하는 이온의 종류는, 정공 주입 재료라면 음이온, 전자 주입 재료라면 양이온이다. 음이온으로서는, 예를 들어 폴리스티렌술폰산 이온, 알킬벤젠술폰산 이온, 캄포술폰산 이온을 들 수 있다. 양이온으로서는, 예를 들어 리튬 이온, 나트륨 이온, 칼륨 이온, 테트라부틸암모늄 이온을 들 수 있다.
도프하는 이온은 1종 단독으로 사용해도 2종 이상을 병용해도 된다.
·발광 재료
발광 재료는 저분자 화합물과 고분자 화합물로 분류된다. 발광 재료는 가교기를 갖고 있어도 된다.
저분자 화합물로서는, 예를 들어 나프탈렌 및 그의 유도체, 안트라센 및 그의 유도체, 페릴렌 및 그의 유도체, 그리고 이리듐, 백금 또는 유로퓸을 중심 금속으로 하는 삼중항 발광 착체를 들 수 있다.
고분자 화합물로서는, 예를 들어 페닐렌기, 나프탈렌디일기, 플루오렌디일기, 페난트렌디일기, 디히드로페난트렌디일기, 안트라센디일기 및 피렌디일기 등의 아릴렌기; 방향족 아민으로부터 2개의 수소 원자를 제거하여 이루어지는 기 등의 방향족 아민 잔기; 그리고, 카르바졸디일기, 페녹사진디일기 및 페노티아진디일기 등의 2가의 복소환기를 포함하는 고분자 화합물을 들 수 있다.
본 실시 형태의 발광 소자용 조성물에 있어서, 발광 재료가 포함되는 경우, 발광 재료의 함유량은, 호스트 재료와 게스트 재료의 합계를 100질량부로 한 경우, 통상 0.1 내지 400질량부이다.
발광 재료는 1종 단독으로 사용해도 2종 이상을 병용해도 된다.
·산화 방지제
산화 방지제는, 호스트 재료 및 게스트 재료와 동일한 용매에 가용이며, 발광 및 전하 수송을 저해하지 않는 화합물이면 되고, 예를 들어 페놀계 산화 방지제, 인계 산화 방지제를 들 수 있다.
본 실시 형태의 발광 소자용 조성물에 있어서, 산화 방지제가 포함되는 경우, 산화 방지제의 배합량은, 호스트 재료와 게스트 재료의 합계를 100질량부로 한 경우, 통상 0.001 내지 10질량부이다.
산화 방지제는 1종 단독으로 사용해도 2종 이상을 병용해도 된다.
<막>
막은, 본 실시 형태의 발광 소자용 조성물을 함유하는 것으로서, 발광 소자에 있어서의 발광층으로서 적합하다. 막은, 예를 들어 잉크를 사용하여, 습식법에 의해 제작할 수 있고, 그의 두께는 통상 1nm 내지 10㎛이다.
<발광 소자>
본 실시 형태의 발광 소자는 상술한 발광 소자용 조성물을 함유한다.
본 실시 형태의 발광 소자 구성으로서는, 예를 들어 양극 및 음극을 포함하는 전극과, 해당 전극간에 마련된 본 실시 형태의 발광 소자용 조성물을 함유하는 층을 갖는다.
[층 구성]
본 실시 형태의 발광 소자용 조성물을 함유하는 층은, 통상 발광층, 정공 수송층, 정공 주입층, 전자 수송층 및 전자 주입층으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 층이며, 바람직하게는 발광층이다. 이들 층은 각각 발광 재료, 정공 수송 재료, 정공 주입 재료, 전자 수송 재료, 전자 주입 재료를 포함한다. 이들 층은 각각 발광 재료, 정공 수송 재료, 정공 주입 재료, 전자 수송 재료, 전자 주입 재료를, 상술한 용매에 용해시켜, 잉크를 조제하여 사용하고, 상술한 막의 제작과 동일한 방법을 사용하여 형성할 수 있다.
발광 소자는 양극과 음극 사이에 발광층을 갖는다. 본 실시 형태의 발광 소자는, 정공 주입성 및 정공 수송성의 관점에서는, 양극과 발광층 사이에, 정공 주입층 및 정공 수송층의 적어도 1층을 갖는 것이 바람직하고, 전자 주입성 및 전자 수송성의 관점에서는, 음극과 발광층 사이에, 전자 주입층 및 전자 수송층의 적어도 1층을 갖는 것이 바람직하다.
정공 수송층, 전자 수송층, 발광층, 정공 주입층 및 전자 주입층의 재료로서는, 본 실시 형태의 발광 소자용 조성물 외에도, 각각 상술한 정공 수송 재료, 전자 수송 재료, 발광 재료, 정공 주입 재료 및 전자 주입 재료 등을 들 수 있다.
정공 수송층의 재료, 전자 수송층의 재료 및 발광층의 재료는, 발광 소자의 제작에 있어서 각각 정공 수송층, 전자 수송층 및 발광층에 인접하는 층의 형성 시에 사용되는 용매에 용해되는 경우, 해당 용매에 해당 재료가 용해되는 것을 회피하기 위해서, 해당 재료가 가교기를 갖는 것이 바람직하다. 가교기를 갖는 재료를 사용하여 각 층을 형성한 후, 해당 가교기를 가교시킴으로써, 해당 층을 불용화시킬 수 있다.
본 실시 형태의 발광 소자에 있어서, 발광층, 정공 수송층, 전자 수송층, 정공 주입층, 전자 주입층 등의 각 층의 형성 방법으로서는, 저분자 화합물을 사용하는 경우, 예를 들어 분말로부터의 진공 증착법 등의 건식법, 용액 또는 용융 상태로부터의 성막에 의한 방법 등의 습식법을 들 수 있고, 고분자 화합물을 사용하는 경우, 예를 들어 용액 또는 용융 상태로부터의 성막에 의한 방법 등의 습식법을 들 수 있다. 적층하는 층의 순번, 수 및 두께는, 예를 들어 발광 효율 및 휘도 수명을 감안하여 조정한다.
[기판/전극]
발광 소자에 있어서의 기판은, 전극을 형성할 수 있으며, 또한 유기층을 형성할 때에 화학적으로 변화되지 않는 기판이면 되고, 예를 들어 유리, 플라스틱, 실리콘 등의 재료를 포함하는 기판이다. 불투명한 기판의 경우에는, 기판으로부터 가장 멀리에 있는 전극이 투명 또는 반투명한 것이 바람직하다.
양극의 재료로서는, 예를 들어 도전성의 금속 산화물, 반투명의 금속을 들 수 있고, 바람직하게는 산화인듐, 산화아연, 산화주석; 인듐·주석·옥시드(ITO), 인듐·아연·옥시드 등의 도전성 화합물; 은과 팔라듐과 구리의 복합체(APC); NESA, 금, 백금, 은, 구리이다.
음극의 재료로서는, 예를 들어 리튬, 나트륨, 칼륨, 루비듐, 세슘, 베릴륨, 마그네슘, 칼슘, 스트론튬, 바륨, 알루미늄, 아연, 인듐 등의 금속; 그들 중 2종 이상의 합금; 그들 중 1종 이상과, 은, 구리, 망간, 티타늄, 코발트, 니켈, 텅스텐, 주석 중 1종 이상과의 합금; 그리고, 그래파이트 및 그래파이트 층간 화합물을 들 수 있다. 합금으로서는, 예를 들어 마그네슘-은 합금, 마그네슘-인듐 합금, 마그네슘-알루미늄 합금, 인듐-은 합금, 리튬-알루미늄 합금, 리튬-마그네슘 합금, 리튬-인듐 합금, 칼슘-알루미늄 합금을 들 수 있다.
양극 및 음극은 각각 2층 이상의 적층 구조로 해도 된다.
[용도]
발광 소자를 사용하여 면상의 발광을 얻기 위해서는, 면상의 양극과 음극이 중첩되게 배치하면 된다. 패턴상의 발광을 얻기 위해서는, 면상의 발광 소자의 표면에 패턴상의 창을 마련한 마스크를 설치하는 방법, 비발광부로 하고자 하는 층을 극단적으로 두껍게 형성하여 실질적으로 비발광으로 하는 방법, 양극 혹은 음극, 또는 양쪽의 전극을 패턴상으로 형성하는 방법이 있다. 이들 중 어느 방법으로 패턴을 형성하고, 몇몇의 전극을 독립적으로 ON/OFF할 수 있도록 배치함으로써, 숫자, 문자 등을 표시할 수 있는 세그먼트 타입의 표시 장치가 얻어진다. 도트 매트릭스 표시 장치로 하기 위해서는, 양극과 음극을 모두 스트라이프상으로 형성하여 직교하도록 배치하면 된다. 복수 종류의 발광색이 다른 고분자 화합물을 구분하여 도포하는 방법, 컬러 필터 또는 형광 변환 필터를 사용하는 방법에 의해, 부분 컬러 표시, 멀티 컬러 표시가 가능해진다. 도트 매트릭스 표시 장치는 패시브 구동도 가능하고, TFT 등과 조합하여 액티브 구동도 가능하다. 이들 표시 장치는 컴퓨터, 텔레비전, 휴대 단말기 등의 디스플레이에 사용할 수 있다. 면상의 발광 소자는, 액정 표시 장치의 백라이트용 면상 광원, 또는 면상의 조명용 광원으로서 적합하게 사용할 수 있다. 유연한 기판을 사용하면, 곡면상의 광원 및 표시 장치로서도 사용할 수 있다.
이상, 본 발명의 적합한 실시 형태에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이것으로 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 본 발명의 일 측면은, 발광 소자용 조성물의 제조 방법에 관한 것이다. 이 제조 방법은, 호스트 재료를 준비하는 준비 공정과, 상기 차 ΔS가 0.10eV 이하, 또한 상기 차 ΔE가 0.50eV 이하가 되는 게스트 재료를 선별하는 선별 공정과, 호스트 재료와 게스트 재료를 혼합하여 발광 소자용 조성물을 얻는 제조 공정을 구비하고 있어도 된다.
상기 제조 방법은, 호스트 재료의 25℃에 있어서의 발광 스펙트럼의 최대 피크의 에너지값을 구하는 공정을 더 구비하고 있어도 된다.
또한, 상기 제조 방법에 있어서, 선별 공정은, 게스트 재료가 되는 화합물의, 25℃에 있어서의 흡수 스펙트럼의 가장 저에너지측의 피크의 에너지값, 25℃에 있어서의 발광 스펙트럼의 최대 피크의 에너지값 및 77K에 있어서의 발광 스펙트럼의 최대 피크의 에너지값을 각각 구하여, 차 ΔE 및 차 ΔS를 산출하는 공정을 포함하고 있어도 된다.
본 발명의 다른 일 측면은, 발광 소자의 제조 방법에 관한 것이다. 이 제조 방법은, 양극과, 음극과, 양극 및 음극 사이에 마련된 층을 갖는 발광 소자의 제조 방법으로서, 상기 제조 방법에 의해 발광 소자용 조성물을 제조하는 공정과, 해당 공정에서 제조된 조성물을 사용하여, 건식법 또는 습식법에 의해 상기 층을 형성하는 공정을 포함하는 제조 방법이면 된다.
본 발명의 다른 일 측면은, 호스트 재료와 게스트 재료를 함유하는 발광 소자용 조성물의 평가 방법에 관한 것이다. 이 평가 방법은, 상기 차 ΔE를 구하는 공정과, 상기 차 ΔS를 구하는 공정과, 상기 차 ΔE 및 상기 차 ΔS에 기초하여 발광 소자용 조성물을 평가하는 공정을 구비하고 있어도 된다.
실시예
이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예에 있어서, 화합물 H1 내지 H4의 실온에 있어서의 발광 스펙트럼의 최대 피크 파장은, 분광 광도계(니혼 분코 가부시키가이샤제, FP-6500)에 의해 실온에서 측정하였다. 화합물을 크실렌에, 약 8×10-4질량％의 농도로 용해시킨 크실렌 용액을 시료로서 사용하였다. 여기광으로서는, 파장 325nm의 자외(UV)광을 사용하였다.
실시예에 있어서, 화합물 G1 내지 G7의 실온에 있어서의 흡수 스펙트럼의 가장 저에너지측의 피크 파장은, 자외 가시 분광 광도계(베리안사제, Cary 5E)에 의해 실온에서 측정하였다. 화합물을 크실렌에, 약 8×10-4질량％의 농도로 용해시킨 크실렌 용액을 시료로서 사용하였다.
실시예에 있어서, 화합물 G1 내지 G7의 실온에 있어서의 발광 스펙트럼의 최대 피크 파장은, 멀티채널 분광기(하마마츠 포토닉스사제, PMA-12)에 의해 실온에서 측정하였다. 화합물을 2-메틸테트라히드로푸란에, 약 8×10-4질량％의 농도로 용해시킨 2-메틸테트라히드로푸란 용액을 시료로서 사용하였다. 여기광으로서는, 파장 325nm의 He-Cd 레이저(김몬 고하사제)를 사용하였다.
실시예에 있어서, 화합물 G1 내지 G7의 77K에 있어서의 발광 스펙트럼의 최대 피크 파장은, 멀티채널 분광기(하마마츠 포토닉스사제, PMA-12)에 의해 77K에서 측정하였다. 화합물을 2-메틸테트라히드로푸란에, 약 8×10-4질량％의 농도로 용해시킨 2-메틸테트라히드로푸란 용액을 시료로서 사용하였다. 여기광으로서는, 파장 325nm의 He-Cd 레이저(김몬 고하사제)를 사용하였다.
실시예에 있어서, 고분자 화합물의 폴리스티렌 환산의 수평균 분자량(Mn) 및 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량(Mw)은, 이동상에 테트라히드로푸란을 사용하고, 크기 배제 크로마토그래피(SEC)에 의해 구하였다.
구체적으로는, 측정하는 고분자 화합물을 약 0.05질량％의 농도로 테트라히드로푸란에 용해시켜, SEC에 10μL 주입하였다. 이동상은 1.0mL/분의 유량으로 흘렸다. 칼럼으로서, PLgel MIXED-B(폴리머 래버러토리즈제)를 사용하였다. 검출기에는, UV-VIS 검출기(도소제, 상품명: UV-8320GPC)를 사용하였다.
<화합물 H1 내지 H4 및 G1 내지 G7의 입수 및 합성>
실시예에서 사용한 화합물 H1 내지 H4 및 G1 내지 G7은, 이하와 같다.
화합물 H1은, Luminescense Technology사제를 사용하였다. 화합물 H1의 실온에 있어서의 발광 스펙트럼의 최대 피크 파장은 373nm이며, 그의 에너지값은 3.324eV였다.
화합물 H2는, 국제 공개 제2011/098030호에 기재된 방법에 준하여 합성하였다. 화합물 H2의 실온에 있어서의 발광 스펙트럼의 최대 피크 파장은 431nm이며, 그의 에너지값은 2.877eV였다.
화합물 H3은, 국제 공개 제2017/038613호에 기재된 방법에 준하여 합성하였다. 화합물 H3의 실온에 있어서의 발광 스펙트럼의 최대 피크 파장은 369nm이며, 그의 에너지값은 3.360eV였다.
화합물 H4는, 국제 공개 제2008/059713호에 기재된 방법에 준하여 합성하였다. 화합물 H4의 실온에 있어서의 발광 스펙트럼의 최대 피크 파장은 441nm이며, 그의 에너지값은 2.812eV였다.
화합물 G1은, 국제 공개 제2015/102118호에 기재된 방법에 준하여 합성하였다. 화합물 G1의 실온에 있어서의 흡수 스펙트럼의 가장 저에너지측의 피크 파장은 441nm이며, 그의 에너지값은 2.812eV였다. 화합물 G1의 실온에 있어서의 흡수 스펙트럼의 가장 저에너지측의 피크의 반값폭의 에너지값은 0.142eV였다. 화합물 G1의 실온에 있어서의 발광 스펙트럼의 최대 피크 파장은 453.2nm이며, 그의 에너지값은 2.736eV였다. 화합물 G1의 77K에 있어서의 발광 스펙트럼의 최대 피크 파장은 448.7nm이며, 그의 에너지값은 2.764eV였다.
화합물 G2는 Luminescense Technology사제를 사용하였다. 화합물 G2의 실온에 있어서의 흡수 스펙트럼의 가장 저에너지측의 피크 파장은 439nm이며, 그의 에너지값은 2.825eV였다. 화합물 G2의 실온에 있어서의 흡수 스펙트럼의 가장 저에너지측의 피크의 반값폭의 에너지값은 0.171eV였다. 화합물 G2의 실온에 있어서의 발광 스펙트럼의 최대 피크 파장은 451.7nm이며, 그의 에너지값은 2.745eV였다. 화합물 G2의 77K에 있어서의 발광 스펙트럼의 최대 피크 파장은 450.2nm이며, 그의 에너지값은 2.754eV였다.
화합물 G3은, 국제 공개 제2015/102118호에 기재된 방법에 준하여 합성하였다. 화합물 G3의 실온에 있어서의 흡수 스펙트럼의 가장 저에너지측의 피크 파장은 433nm이며, 그의 에너지값은 2.864eV였다. 화합물 G3의 실온에 있어서의 흡수 스펙트럼의 가장 저에너지측의 피크의 반값폭의 에너지값은 0.147eV였다. 화합물 G3의 실온에 있어서의 발광 스펙트럼의 최대 피크 파장은 444.9nm이며, 그의 에너지값은 2.787eV였다. 화합물 G3의 77K에 있어서의 발광 스펙트럼의 최대 피크 파장은 438.2nm이며, 그의 에너지값은 2.830eV였다.
화합물 G4는, 국제 공개 제2015/102118호에 기재된 방법에 준하여 합성하였다. 화합물 G4의 실온에 있어서의 흡수 스펙트럼의 가장 저에너지측의 피크 파장은 427nm이며, 그의 에너지값은 2.904eV였다. 화합물 G4의 실온에 있어서의 흡수 스펙트럼의 가장 저에너지측의 피크의 반값폭의 에너지값은 0.159eV였다. 화합물 G4의 실온에 있어서의 발광 스펙트럼의 최대 피크 파장은 438.9nm이며, 그의 에너지값은 2.825eV였다. 화합물 G4의 77K에 있어서의 발광 스펙트럼의 최대 피크 파장은 438.9nm이며, 그의 에너지값은 2.825eV였다.
화합물 G5는, 국제 공개 제2015/102118호에 기재된 방법에 준하여 합성하였다. 화합물 G5의 실온에 있어서의 흡수 스펙트럼의 가장 저에너지측의 피크 파장은 450nm이며, 그의 에너지값은 2.756eV였다. 화합물 G5의 실온에 있어서의 흡수 스펙트럼의 가장 저에너지측의 피크의 반값폭의 에너지값은 0.161eV였다. 화합물 G5의 실온에 있어서의 발광 스펙트럼의 최대 피크 파장은 463.7nm이며, 그의 에너지값은 2.674eV였다. 화합물 G5의 77K에 있어서의 발광 스펙트럼의 최대 피크 파장은 458.4nm이며, 그의 에너지값은 2.705eV였다.
화합물 G6은, 국제 공개 제2015/102118호에 기재된 방법에 준하여 합성하였다. 화합물 G6의 실온에 있어서의 흡수 스펙트럼의 가장 저에너지측의 피크 파장은 438nm이며, 그의 에너지값은 2.831eV였다. 화합물 G6의 실온에 있어서의 흡수 스펙트럼의 가장 저에너지측의 피크의 반값폭의 에너지값은 0.144eV였다. 화합물 G6의 실온에 있어서의 발광 스펙트럼의 최대 피크 파장은 452.4nm이며, 그의 에너지값은 2.741eV였다. 화합물 G6의 77K에 있어서의 발광 스펙트럼의 최대 피크 파장은 446.4nm이며, 그의 에너지값은 2.778eV였다.
화합물 G7은, 국제 공개 제2015/102118호에 기재된 방법에 준하여 합성하였다. 화합물 G7의 실온에 있어서의 흡수 스펙트럼의 가장 저에너지측의 피크 파장은 430nm이며, 그의 에너지값은 2.884eV였다. 화합물 G7의 실온에 있어서의 흡수 스펙트럼의 가장 저에너지측의 피크의 반값폭의 에너지값은 0.149eV였다. 화합물 G7의 실온에 있어서의 발광 스펙트럼의 최대 피크 파장은 442.7nm이며, 그의 에너지값은 2.801eV였다. 화합물 G7의 77K에 있어서의 발광 스펙트럼의 최대 피크 파장은 441.9nm이며, 그의 에너지값은 2.806eV였다.
Figure 112020020637363-pct00015
Figure 112020020637363-pct00016
Figure 112020020637363-pct00017
Figure 112020020637363-pct00018
Figure 112020020637363-pct00019
<합성예 HP1> 고분자 화합물 HP1의 합성
고분자 화합물 HP1은, 화합물 M1 및 화합물 M2를 사용하여, 일본 특허 공개 제2012-36381호 공보에 기재된 방법에 따라서 합성하였다. 고분자 화합물 HP1의 Mn은 8.1×104이며, Mw는 3.4×105였다.
Figure 112020020637363-pct00020
고분자 화합물 HP1은, 투입 원료의 양으로부터 구한 이론값으로는, 화합물 M1로부터 유도되는 구성 단위와, 화합물 M2로부터 유도되는 구성 단위가, 50:50의 몰비로 구성된 공중합체이다.
고분자 화합물 HP1의 실온에 있어서의 발광 스펙트럼의 최대 피크 파장은 429nm이며, 그의 에너지값은 2.890eV였다.
<합성예 HP2> 고분자 화합물 HP2의 합성
고분자 화합물 HP2는, 화합물 M3 및 화합물 M4를 사용하여, 일본 특허 공개 제2012-144722호 공보에 기재된 방법에 따라서 합성하였다. 고분자 화합물 HP2의 Mn은 8.7×104이며, Mw는 2.4×105였다.
Figure 112020020637363-pct00021
고분자 화합물 HP2는, 투입 원료의 양으로부터 구한 이론값으로는, 화합물 M3으로부터 유도되는 구성 단위와, 화합물 M4로부터 유도되는 구성 단위가, 50:50의 몰비로 구성된 공중합체이다.
고분자 화합물 HP2의 실온에 있어서의 발광 스펙트럼의 최대 피크 파장은 439nm이며, 그의 에너지값은 2.825eV였다.
<실시예 D1> 발광 소자 D1의 제작과 평가
(양극 및 정공 주입층의 형성)
유리 기판에 스퍼터법에 의해 45nm의 두께로 ITO막을 붙임으로써, 양극을 형성하였다. 해당 양극 상에, 정공 주입 재료인 ND-3202(닛산 가가쿠 고교제)를 스핀 코팅법에 의해 35nm의 두께로 성막하였다. 정공 주입층을 적층한 기판을 대기 분위기 하에 있어서, 핫 플레이트 상에서 50℃, 3분간 가열하고, 추가로 230℃, 15분간 가열함으로써 정공 주입층을 형성하였다.
(정공 수송층의 형성)
크실렌에 고분자 화합물 HTL-1을 0.7질량％의 농도로 용해시켰다. 얻어진 크실렌 용액을 사용하여, 정공 주입층 상에 스핀 코팅법에 의해 20nm의 두께로 성막하고, 질소 가스 분위기 하에 있어서, 핫 플레이트 상에서 180℃, 60분간 가열시킴으로써 정공 수송층을 형성하였다. 또한, 고분자 화합물 HTL-1은, 국제 공보 제2014/102543호의 폴리머 실시예 1의 고분자 화합물이다.
(발광층의 형성)
톨루엔에, 화합물 H1 및 화합물 G2(화합물 H1/화합물 G2=99질량％/1질량％)를 1.5질량％의 농도로 용해시켰다. 얻어진 톨루엔 용액을 사용하여, 정공 수송층 상에 스핀 코팅법에 의해 60nm의 두께로 성막하고, 질소 가스 분위기 하에 있어서 130℃, 10분간 가열시킴으로써 발광층을 형성하였다.
(음극의 형성)
발광층을 형성한 기판을 증착기 내에 있어서, 1.0×10-4Pa 이하까지 감압시킨 후, 음극으로서, 발광층 상에 불화나트륨을 약 4nm, 이어서 불화나트륨층 상에 알루미늄을 약 80nm 증착하였다. 증착 후, 음극을 형성한 기판을 유리 기판으로 밀봉함으로써, 발광 소자 D1을 제작하였다.
(발광 소자의 평가)
발광 소자 D1에 전압을 인가함으로써 EL 발광이 관측되었다. 100mA/cm2에 있어서의 CIE 색도 좌표(x, y)를 측정하였다. 또한, 100mA/cm2로 정전류 구동시켜, 휘도가 초기 휘도의 50％ 및 60％가 될 때까지의 시간을 측정하였다.
<실시예 D2 내지 D10, 비교예 CD1> 발광 소자 D2 내지 D10 및 CD1의 제작과 평가
실시예 D1의 (발광층의 형성)에 있어서의 「화합물 H1 및 화합물 G2(화합물 H1/화합물 G2=99질량％/1질량％)」 대신에, 표 1에 기재된 재료를 사용한 것 이외에는, 실시예 D1과 동일하게 하여, 발광 소자 D2 내지 D10 및 CD1을 제작하였다.
발광 소자 D2 내지 D10 및 CD1에 전압을 인가함으로써 EL 발광이 관측되었다. 100mA/cm2에 있어서의 CIE 색도 좌표(x, y)를 측정하였다. 또한, 100mA/cm2로 정전류 구동시켜, 휘도가 초기 휘도의 50％가 될 때까지의 시간을 측정하였다.
실시예 D1 내지 D10 및 비교예 CD1의 결과를 표 1에 나타낸다. 발광 소자 CD1의 휘도가 초기 휘도의 50％가 될 때까지의 시간(휘도 수명)을 1.0으로 하였을 때의 발광 소자 D1 내지 D10의 휘도가 초기 휘도의 50％가 될 때까지의 시간(휘도 수명)의 상대값을 나타낸다.
Figure 112020020637363-pct00022
<실시예 D11 내지 D14> 발광 소자 D11 내지 D14의 제작과 평가
실시예 D1의 (발광층의 형성)에 있어서의 「화합물 H1 및 화합물 G2(화합물 H1/화합물 G2=99질량％/1질량％)」 대신에, 표 2에 기재된 재료를 사용한 것 이외에는, 실시예 D1과 동일하게 하여, 발광 소자 D11 내지 D14를 제작하였다.
발광 소자 D11 내지 D14에 전압을 인가함으로써 EL 발광이 관측되었다. 100mA/cm2에 있어서의 CIE 색도 좌표(x, y)를 측정하였다. 또한, 100mA/cm2로 정전류 구동시켜, 휘도가 초기 휘도의 60％가 될 때까지의 시간을 측정하였다.
실시예 D11 내지 D14 및 비교예 CD1의 결과를 표 2에 나타낸다. 발광 소자 CD1의 휘도가 초기 휘도의 60％가 될 때까지의 시간(휘도 수명)을 1.0으로 하였을 때의 발광 소자 D11 내지 D14의 휘도가 초기 휘도의 60％가 될 때까지의 시간(휘도 수명)의 상대값을 나타낸다.
Figure 112020020637363-pct00023
<실시예 D15 내지 D20, 비교예 CD2 내지 CD5> 발광 소자 D15 내지 D20 및 CD2 내지 CD5의 제작과 평가
실시예 D1의 (발광층의 형성)에 있어서의 「화합물 H1 및 화합물 G2(화합물 H1/화합물 G2=99질량％/1질량％)」 대신에, 표 3에 기재된 재료를 사용한 것 이외에는, 실시예 D1과 동일하게 하여, 발광 소자 D15 내지 D20 및 CD2 내지 CD5를 제작하였다.
발광 소자 D15 내지 D20 및 CD2 내지 CD5에 전압을 인가함으로써 EL 발광이 관측되었다. 100mA/cm2에 있어서의 CIE 색도 좌표(x, y)를 측정하였다. 또한, 100mA/cm2로 정전류 구동시켜, 휘도가 초기 휘도의 70％가 될 때까지의 시간을 측정하였다.
실시예 D15 내지 D20 및 비교예 CD2 내지 CD5의 결과를 표 3에 나타낸다. 발광 소자 CD2의 휘도가 초기 휘도의 70％가 될 때까지의 시간(휘도 수명)을 1.0으로 하였을 때의 발광 소자 D15 내지 D20 및 CD3 내지 CD5의 휘도가 초기 휘도의 70％가 될 때까지의 시간(휘도 수명)의 상대값을 나타낸다.
Figure 112020020637363-pct00024
<실시예 D21 내지 D23> 발광 소자 D21 내지 D23의 제작과 평가
실시예 D1의 (발광층의 형성)에 있어서의 「화합물 H1 및 화합물 G2(화합물 H1/화합물 G2=99질량％/1질량％)」 대신에, 표 4에 기재된 재료를 사용한 것 이외에는, 실시예 D1과 동일하게 하여, 발광 소자 D21 내지 D23을 제작하였다.
발광 소자 D21 내지 D23에 전압을 인가함으로써 EL 발광이 관측되었다. 100mA/cm2에 있어서의 CIE 색도 좌표(x, y)를 측정하였다. 또한, 100mA/cm2로 정전류 구동시켜, 휘도가 초기 휘도의 60％가 될 때까지의 시간을 측정하였다.
실시예 D21 내지 D23의 결과를 표 4에 나타낸다. 발광 소자 D23의 휘도가 초기 휘도의 60％가 될 때까지의 시간(휘도 수명)을 1.0으로 하였을 때의 발광 소자 D21 및 D22의 휘도가 초기 휘도의 60％가 될 때까지의 시간(휘도 수명)의 상대값을 나타낸다.
Figure 112020020637363-pct00025
<실시예 D24 내지 D26, 비교예 CD6> 발광 소자 D24 내지 D26 및 비교예 CD6의 제작과 평가
실시예 D1의 (발광층의 형성)에 있어서의 「화합물 H1 및 화합물 G2(화합물 H1/화합물 G2=99질량％/1질량％)」 대신에, 표 5에 기재된 재료를 사용한 것 이외에는, 실시예 D1과 동일하게 하여, 발광 소자 D24 내지 D26 및 CD6을 제작하였다.
발광 소자 D24 내지 D26 및 CD6에 전압을 인가함으로써 EL 발광이 관측되었다. 100mA/cm2에 있어서의 CIE 색도 좌표(x, y)를 측정하였다. 또한, 100mA/cm2로 정전류 구동시켜, 휘도가 초기 휘도의 50％가 될 때까지의 시간을 측정하였다.
실시예 D24 내지 D26 및 CD6의 결과를 표 5에 나타낸다. 발광 소자 CD6의 휘도가 초기 휘도의 50％가 될 때까지의 시간(휘도 수명)을 1.0으로 하였을 때의 발광 소자 D24 내지 D26의 휘도가 초기 휘도의 50％가 될 때까지의 시간(휘도 수명)의 상대값을 나타낸다.
Figure 112020020637363-pct00026
<실시예 D27 내지 D29> 발광 소자 D27 내지 D29의 제작과 평가
실시예 D1의 (발광층의 형성)에 있어서의 「화합물 H1 및 화합물 G2(화합물 H1/화합물 G2=99질량％/1질량％)」 대신에, 표 6에 기재된 재료를 사용한 것 이외에는, 실시예 D1과 동일하게 하여, 발광 소자 D27 내지 D29를 제작하였다.
발광 소자 D27 내지 D29에 전압을 인가함으로써 EL 발광이 관측되었다. 100mA/cm2에 있어서의 CIE 색도 좌표(x, y)를 측정하였다. 또한, 100mA/cm2로 정전류 구동시켜, 휘도가 초기 휘도의 80％가 될 때까지의 시간을 측정하였다.
실시예 D27 내지 D29의 결과를 표 6에 나타낸다. 발광 소자 D27의 휘도가 초기 휘도의 80％가 될 때까지의 시간(휘도 수명)을 1.0으로 하였을 때의 발광 소자 D28 및 D29의 휘도가 초기 휘도의 80％가 될 때까지의 시간(휘도 수명)의 상대값을 나타낸다.
Figure 112020020637363-pct00027
본 발명에 따르면, 휘도 수명이 우수한 발광 소자의 제조에 유용한 조성물이 제공된다. 휘도 수명이 우수한 발광 소자의 제조에 의해, 자원 절약화, 에너지 절약화 등의 효과가 있기 때문에, 본 발명은 산업상 유용하다.

Claims (12)

  1. 방향족 탄화수소기 및 복소환기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는 화합물인 호스트 재료를 준비하는 준비 공정과,
    환 내에, 붕소 원자와, 산소 원자, 황 원자, 셀레늄 원자, sp3 탄소 원자 및 질소 원자로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는, 축합환의 복소환기를 갖는 화합물이며, 25℃에 있어서의 발광 스펙트럼의 최대 피크의 에너지값과 77K에 있어서의 발광 스펙트럼의 최대 피크의 에너지값의 차 ΔS가 0.10eV 이하이고, 또한 25℃에 있어서의 흡수 스펙트럼의 가장 저에너지측의 피크의 에너지값과 상기 호스트 재료의 25℃에 있어서의 발광 스펙트럼의 최대 피크의 에너지값의 차 ΔE가 0.50eV 이하가 되는, 게스트 재료를 선별하는 선별 공정과,
    상기 호스트 재료와 상기 게스트 재료를 혼합하여 발광 소자용 조성물을 얻는 제조 공정
    을 구비하는, 발광 소자용 조성물의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 호스트 재료의 25℃에 있어서의 발광 스펙트럼의 최대 피크의 에너지값을 구하는 공정을 더 구비하는, 발광 소자용 조성물의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 선별 공정이, 상기 축합환의 복소환기를 갖는 화합물의, 25℃에 있어서의 흡수 스펙트럼의 가장 저에너지측의 피크의 에너지값, 25℃에 있어서의 발광 스펙트럼의 최대 피크의 에너지값 및 77K에 있어서의 발광 스펙트럼의 최대 피크의 에너지값을 각각 구하여, 상기 ΔE 및 상기 ΔS를 산출하는 공정을 포함하는 제조 방법.
  4. 양극과, 음극과, 상기 양극 및 상기 음극 사이에 마련된 층을 갖는 발광 소자의 제조 방법으로서,
    제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법에 의해 발광 소자용 조성물을 제조하는 공정과, 해당 공정에서 제조된 발광 소자용 조성물을 사용하여, 건식법 또는 습식법에 의해 상기 층을 형성하는 공정을 포함하는, 발광 소자의 제조 방법.
  5. 방향족 탄화수소기 및 복소환기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는 화합물인 호스트 재료와, 환 내에, 붕소 원자와, 산소 원자, 황 원자, 셀레늄 원자, sp3 탄소 원자 및 질소 원자로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는, 축합환의 복소환기를 갖는 화합물인 게스트 재료를 함유하는 발광 소자용 조성물의 평가 방법으로서,
    상기 호스트 재료의 25℃에 있어서의 발광 스펙트럼의 최대 피크의 에너지값과, 상기 게스트 재료의 25℃에 있어서의 흡수 스펙트럼의 가장 저에너지측의 피크의 에너지값의 차 ΔE를 구하는 공정과,
    상기 게스트 재료의 25℃에 있어서의 발광 스펙트럼의 최대 피크의 에너지값과, 상기 게스트 재료의 77K에 있어서의 발광 스펙트럼의 최대 피크의 에너지값의 차 ΔS를 구하는 공정과,
    상기 ΔE 및 상기 ΔS에 기초하여, 상기 발광 소자용 조성물을 평가하는 공정
    을 구비하는, 발광 소자용 조성물의 평가 방법.
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