KR20080085000A

KR20080085000A - 유기 전계 발광소자

Info

Publication number: KR20080085000A
Application number: KR1020087016107A
Authority: KR
Inventors: 토오루 아사리; 토시히로 야마모토; 마사키 코모리; 타카히로 카이
Original assignee: 신닛테츠가가쿠 가부시키가이샤
Priority date: 2005-12-01
Filing date: 2006-11-27
Publication date: 2008-09-22
Also published as: WO2007063796A1; CN101371377A; US20090295276A1; EP1956666A4; JPWO2007063796A1; EP1956666A1; TW200735709A

Abstract

소자의 발광효율을 개선하고, 구동 안정성을 충분히 확보하면서 간략한 구성을 가지는 유기 전계 발광소자(유기 EL 소자)에 관한 것이다.

이 유기 전계 발광소자는 기판상에 적층된 양극과 음극 사이에 정공 수송층, 발광층 및 전자 수송층 발광층을 가지는 유기 전계 발광소자로서, 상기 발광층이 인광 발광성 도펀트와 특정 구조의 인돌로카르바졸화합물을 호스트재료로서 함유한다. 이 인돌로카르바졸화합물로서는 N,N'-디페닐인돌로카르바졸이나 비스(N-페닐인돌로)카르바졸이 예시된다.

유기 전계 발광소자, 전자, 정공, 발광, 형광, 인광

Description

유기 전계 발광소자{ORGANIC ELECTROLUMINESCENT DEVICE}

본 발명은 유기 전계 발광소자(이하, 유기 EL 소자라 칭함)에 관한 것으로서, 상세하게는 인광 발광 도펀트와 특정의 구조를 가지는 호스트화합물을 병용함으로써 고휘도율을 나타내는 유기 EL 소자에 관한 것이다.

일반적으로 유기 EL 소자는 그 가장 간단한 구조로서는 발광층 및 상기 층을 끼운 한 쌍의 대향전극으로 구성되어 있다. 즉, 유기 EL 소자에서는 양 전극간에 전계가 인가되면 음극으로부터 전자가 주입되고, 양극으로부터 정공이 주입되어 이들이 발광층에 있어서 재결합 에너지 준위가 전도띠로부터 가전자띠로 돌아올 때에 에너지로서 광을 방출하는 현상을 이용한다.

최근 유기 박막을 사용한 EL 소자의 개발이 행해지게 되었다. 특히 발광효율을 높이기 위해 전극으로부터 캐리어 주입의 효율 향상을 목적으로 하여 전극 종류의 최적화를 행하고, 방향족 디아민으로 이루어지는 정공 수송층과 8-히드록시퀴놀린알루미늄 착체(이하, Alq3이라 칭함)로 이루어지는 발광층을 전극간에 박막으로서 마련한 소자의 개발에 의해 종래의 안트라센 등의 단결정을 사용한 소자에 비하여 대폭의 발광효율의 개선이 이루어졌기 때문에 자발광·고속 응답성이라고 하는 특징을 가지는 고성능 플랫 패널에의 실용을 목표로 하여 진척되어 왔다.

또한 소자의 발광효율을 높이는 시도로서 형광이 아닌 인광을 사용하는 것도 검토되어 있다. 상기의 방향족 디아민으로 이루어지는 정공 수송층과 Alq3으로 이루어지는 발광층을 마련한 소자를 비롯한 많은 소자가 형광 발광을 이용한 것이었는데, 인광 발광을 사용하는, 즉 삼중항 여기(勵起)상태로부터의 발광을 이용하면 종래의 형광(일중항)을 사용한 소자에 비하여 3배 정도의 효율 향상이 기대된다. 이 목적을 위해 쿠마린 유도체나 벤조페논 유도체를 발광층으로 하는 것이 검토되어 왔지만, 극히 낮은 휘도밖에 얻어지지 않았다. 그 후 삼중항상태를 이용하는 시도로서 유로퓸 착체를 사용하는 것이 검토되어 왔지만, 이것도 고효율의 발광에는 이르지 못했다.

[특허문헌 1] 일본국 공표특허 2003-515897호 공보

[특허문헌 2] 일본국 공개특허 2001-313178호 공보

[특허문헌 3] 일본국 공개특허 2002-305083호 공보

[특허문헌 4] 일본국 공개특허 2002-352957호 공보

[특허문헌 5] 일본국 공개특허 평11-162650호 공보

[특허문헌 6] 일본국 공개특허 평11-176578호 공보

유기 EL 소자의 발광층에 사용하는 인광 발광 도펀트로서는 일본국 공표특허 2003-515897호 공보 등에 다수 개시되어 있다. 대표적으로는 트리스(2-페닐피리딘)이리듐 착체(이하, Ir(ppy)3이라 칭함)가 있다.

유기 EL 소자의 발광층에 사용하는 호스트재료로서 제안되어 있는 것은 일본국 공개특허 2001-313178호 공보에서 소개되어 있는 카르바졸화합물인 CBP이다. 녹 색 인광 발광재료인 Ir(ppy)3의 호스트재료로서 CBP를 사용하면 CBP는 정공을 흘려보내기 쉽고 전자를 흘려보내기 어려운 특성상 전하 주입 밸런스가 무너져 과잉의 정공은 전자 수송측으로 유출되어 결과적으로 Ir(ppy)3으로부터의 발광효율이 저하한다.

상기의 해결 수단으로서, 예를 들면 일본국 공개특허 2002-305083호 공보와 같이 발광층과 전자 수송층 사이에 정공 저지층을 마련하는 수단이 있다. 이 정공 저지층에 의해 정공을 발광층 중에 효율적으로 축적함으로써 발광층 중에서의 전자와의 재결합 확률을 향상시켜 발광의 고효율화를 달성할 수 있다. 현 상황에서 일반적으로 사용되고 있는 정공 저지재료로서 2,9-디메틸-4,7-디페닐-1,10-페난트롤린(이하, BCP라 칭함) 및 p-페닐페놀라토-비스(2-메틸-8-퀴놀리놀라토-N1,08)알루미늄(이하, BAlq라 칭함)을 들 수 있다. 이것에 의해 전자 수송층에서 전자와 정공의 재결합이 일어나는 것을 방지할 수 있지만, BCP는 실온에서도 결정화하기 쉬워 재료로서의 신뢰성이 떨어지기 때문에 소자 수명이 극히 짧다. 또한 BAlq는 Tg가 약 100℃로 비교적 양호한 소자 수명 결과가 보고되어 있지만, 정공 저지능력이 충분하지 않아 Ir(ppy)3으로부터의 발광효율은 저하한다. 그와 더불어 층 구성이 한 층 늘어나기 때문에 소자 구조가 복잡해져 비용이 증가하는 문제가 있다.

한편, 일본국 공개특허 2002-352957호 공보에서 소개되어 있는 3-페닐-4-(1'-나프틸)-5-페닐-1,2,4-트리아졸(이하, TAZ라 칭함)도 인광 유기 EL 소자의 호스트재로서 제안되어 있지만, 전자를 흘려보내기 쉽고 정공을 흘려보내기 어려운 특성상 발광영역이 정공 수송층측이 된다. 따라서, 정공 수송층의 재료에 따라서는 Ir(ppy)3과의 궁합 문제에 의해 Ir(ppy)3으로부터의 발광효율이 저하하는 것도 생각된다. 예를 들면, 정공 수송층으로서 고성능, 고신뢰성, 고수명의 면에서 가장 많이 사용되고 있는 4,4'-비스(N-(1-나프틸)-N-페닐아미노)비페닐(이하, NPB라 칭함)은 Ir(ppy)3과의 궁합이 좋지 않아 Ir(ppy)3으로부터 NPB에 에너지 천이가 일어나 발광효율이 저하하는 문제가 있다.

또한 일본국 공개특허 평11-162650호 공보 및 일본국 공개특허 평11-176578호 공보에서 개시되어 있는 인돌로카르바졸화합물은 정공 수송재료로서의 사용이 권장되어 있고 화합물의 안정성도 강조되어 있지만, 인광 호스트재료로서의 사용을 가르치는 것은 아니다.

유기 EL 소자를 플랫 패널·디스플레이 등의 표시 소자에 응용하기 위해서는 소자의 발광효율을 개선함과 동시에 구동시의 안정성을 충분히 확보할 필요가 있다. 본 발명은 상기 현 상황에 비추어 고효율이면서 높은 구동 안정성을 가진 실용상 유용한 유기 EL 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은 예의 검토한 결과, 특정 구조의 인돌로카르바졸 골격을 가지는 화합물을 인광 호스트재료로 함으로써 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 발견하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

본 발명의 기판상에 적층된 양극과 음극 사이에 발광층을 가지는 유기 전계 발광소자는 발광층에 인광 발광성 도펀트와 하기 일반식(1)로 표현되는 화합물을 호스트재료로서 함유한다.

여기서,

환 A는 인접환과 축합하는 식(1a)로 표현되는 방향환 또는 복소환을 나타내고,

환 B는 인접환과 축합하는 식(1b)로 표현되는 복소환을 나타내며,

X는 탄소 또는 질소를 나타내고,

R₁, R₅는 축환구조가 아닌 치환 혹은 미치환인 방향족 탄화수소기 또는 방향족 복소환기를 나타내며,

R₄는 수소, 축환구조가 아닌 치환 혹은 미치환인 방향족 탄화수소기 또는 방향족 복소환기, 또는 X를 포함하는 환과 축합하는 환을 나타내고,

R₂, R₃은 수소, 알킬기, 아랄킬기, 알케닐기, 알키닐기, 시아노기, 디알킬아미노기, 디아릴아미노기, 디아랄킬아미노기, 아미노기, 니트로기, 아실기, 알콕시카르보닐기, 카르복실기, 알콕실기, 알킬술포닐기, 할로알킬기, 수산기, 아미드기, 치환 혹은 미치환인 방향족 탄화수소기 또는 방향족 복소환기를 나타낸다.

일반식(1)로 표현되는 화합물로서는 하기 일반식(2) 또는 (3)으로 표현되는 화합물이다.

여기서,

환 A'는 인접환과 축합하는 식(2a)로 표현되는 방향환 또는 복소환을 나타내고,

환 B는 인접환과 축합하는 식(2b)로 표현되는 복소환을 나타내며,

R₁₄는 수소, 축환구조가 아닌 치환 혹은 미치환인 방향족 탄화수소기 또는 방향족 복소환기를 나타내고,

X, R₁~R₃, R₅는 상기와 같은 의미를 가진다.

여기서,

환 C는 인접환과 축합하는 식(3a)로 표현되는 방향환 또는 복소환을 나타내고,

환 D는 인접환과 축합하는 식(3b)로 표현되는 복소환을 나타내며,

환 E는 인접환과 축합하는 식(3c)로 표현되는 복소환을 나타내고,

X는 탄소 또는 질소를 나타내며,

R₆, R₁₁, R₁₂는 독립적으로 R₁과 같은 의미를 가지고,

R₁₀은 R₁₄와 같은 의미를 가지며,

R₇~R₉는 독립적으로 R₂와 동일한 의미를 가진다.

일반식(2) 또는 (3)에 있어서, 환 A' 또는 환 C가 벤젠환이며, R₁, R₅, R₆, R₁₁, R₁₂가 치환 또는 미치환인 페닐기 또는 피리딜기이면서, R₂, R₃, R₇, R₈, R₉가 수소 또는 페닐기인 화합물은 뛰어난 유기 전계 발광소자를 부여한다.

본 발명의 유기 전계 발광소자는 양극과 발광층 사이에 정공 주입 수송층을 가지고, 음극과 발광층 사이에 전자 주입 수송층을 가지는 것이 바람직하다. 또한 발광층과 전자 주입 수송층 사이에 정공 저지층을 가지는 것이 바람직하다.

본 발명에서는 인광 호스트재료로서 상기 일반식(1)로 표현되는 화합물을 사용한다. 일반식(1)로 표현되는 화합물 중에서 바람직한 화합물로서 일반식(2) 또는 (3)으로 표현되는 화합물이 있다. 일반식(1)에 있어서, 환 A는 인접환과 축합하는 식(1a)로 표현되는 방향환 또는 복소환을 나타내고, 환 B는 인접환과 축합하는 식(1b)로 표현되는 복소환을 나타낸다. 일반식(2)에 있어서, 환 A'는 인접환과 축합하는 식(2a)로 표현되는 방향환 또는 복소환을 나타내고, 환 B는 인접환과 축합하는 식(2b)로 표현되는 복소환을 나타낸다. 일반식(3)에 있어서, 환 C는 인접환과 축합하는 식(3a)로 표현되는 방향환 또는 복소환을 나타내고, 환 D는 인접환과 축합하는 식(3b)로 표현되는 복소환을 나타내며, 환 E는 인접환과 축합하는 식(3c)로 표현되는 복소환을 나타낸다. 식(1a), (2a) 및 식(3a) 중 X는 탄소 또는 질소인데, 바람직하게는 탄소이다.

식 중 R₁, R₅~R₆, R₁₁~R₁₂는 독립적으로 축환구조가 아닌 치환 또는 미치환인 방향족 탄화수소기, 축환구조가 아닌 치환 또는 미치환인 방향족 복소환기를 나타낸다. 방향족 탄화수소기로서는 페닐기, 비페닐릴기를 들 수 있다. R₁₀, R₁₄는 독립적으로 이들 방향족 탄화수소기 또는 방향족 복소환기일 수 있고, 수소일 수 있다. R₄는 이들 방향족 탄화수소기 또는 방향족 복소환기 또는 수소일 수 있고, 식(1a), (2a), (3a) 중의 X를 포함하는 6원환으로 축합하는 환이어도 된다. 환인 경우, 이 환은 축합환이어도 된다. 환인 경우의 예로서는, 식(3)으로 표현되는 축합환을 가지는 환 E가 있다. 바람직하게는 R₉를 가져도 되는 인돌환인 경우, 질소함유환이 X를 포함하는 6원환으로 축합한다.

R₂, R₃, R₇, R₈, R₉는 독립적으로 수소, 알킬기, 아랄킬기, 알케닐기, 알키닐기, 시아노기, 디알킬아미노기, 디아릴아미노기, 디아랄킬아미노기, 아미노기, 니트로기, 아실기, 알콕시카르보닐기, 카르복실기, 알콕실기, 알킬술포닐기, 할로알킬기, 수산기, 아미드기, 치환 또는 미치환인 방향족 탄화수소기 또는 방향족 복소환기를 나타낸다. 여기서, 이 기들이 지방족 탄화수소쇄를 가지는 경우는, 탄소수는 1~4의 범위가 좋고, 방향족기 또는 방향족기와 지방족 탄화수소쇄를 가지는 경우는, 탄소수는 5~12의 범위가 좋다.

본 발명에서 사용되는 일반식(1), (2) 또는 (3)으로 표현되는 화합물은 공지의 방법으로 용이하게 제조할 수 있다. 예를 들면, 일반식(2)로 표현되는 화합물은 Synlett, 2005, No.1, p42-48에 나타난 합성예를 참고로 하여 이하의 반응식에 의해 제조할 수 있다.

일반식(1), (2) 또는 (3)으로 표현되는 화합물의 바람직한 구체예를 이하에 나타내는데 이들에 한정되는 것은 아니다. 화학식에 부여한 번호는 화합물 번호이다.

발광층에 있어서의 인광 발광 도펀트로서는 루테늄, 로듐, 팔라듐, 은, 레늄, 오스뮴, 이리듐, 백금 및 금으로부터 선택되는 적어도 하나의 금속을 포함하는 유기 금속 착체를 함유하는 것이 좋다. 이러한 유기 금속 착체는 상기 특허문헌 등에서 공지이며 이들이 선택되어 사용 가능하다.

바람직한 인광 발광 도펀트로서는 Ir 등의 귀금속원소를 중심금속으로서 가지는 Ir(ppy)3 등의 착체류, Ir(bt)2·acac3 등의 착체류, PtOEt3 등의 착체류를 들 수 있다. 이들 착체류의 구체예를 이하에 나타내는데 하기의 화합물에 한정되지 않는다.

상기 인광 발광 도펀트가 발광층 중에 함유되는 양은 5~10중량%의 범위에 있는 것이 바람직하다.

도 1은 유기 EL 소자의 모식도이다.

<부호의 설명>

1: 기판 2: 양극

3: 정공 주입층 4: 정공 수송층

5: 발광층 6: 전자 수송층

7: 음극

다음으로 상기 일반식(1)로 표현되는 화합물을 인광 호스트재료로 사용한 본 발명의 유기 EL 소자에 대하여 설명한다.

본 발명의 유기 EL 소자는 기판상에 적층된 양극과 음극 사이에 적어도 하나의 발광층을 가지는 유기 EL 소자로서, 상기 발광층이 인광 발광성 도펀트와, 일반식(1), 바람직하게는 일반식(2) 또는 (3)으로 표현되는 화합물을 호스트재료로서 함유한다.

이하, 본 발명의 유기 EL 소자의 구조에 대하여, 도면을 참조하면서 설명하는데 본 발명의 유기 EL 소자의 구조는 하등 도시한 것에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명에 사용되는 일반적인 유기 EL 소자의 한 구조예를 모식적으로 나타내는 단면도로서, 1은 기판, 2는 양극, 3은 정공 주입층, 4는 정공 수송층, 5는 발광층, 6은 전자 수송층, 7은 음극을 각각 나타낸다. 본 발명의 유기 EL 소자에서는 기판, 양극, 발광층 및 음극을 필수의 층으로서 가지는데, 필수적인 층 이외에 정공 주입 수송층, 전자 주입 수송층을 가지는 것이 좋고, 또한 발광층과 전자 주입 수송층 사이에 정공 저지층을 가지는 것이 좋다. 또한 정공 주입 수송층은 정공 주입층과 정공 수송층의 어느 하나 또는 양자를 의미하고, 전자 주입 수송층은 전자 주입층과 전자 수송층의 어느 하나 또는 양자를 의미한다.

또한 도 1과는 반대의 구조, 즉 기판(1)상에 음극(7), 전자 수송층(6), 발광층(5), 정공 수송층(4), 양극(2)의 순서로 적층하는 것도 가능하며, 상술한 바와 같이 적어도 한쪽이 투명성이 높은 2장의 기판 사이에 본 발명의 유기 EL 소자를 마련하는 것도 가능하다. 이 경우도 필요에 따라 층을 추가하거나 생략하는 것이 가능하다.

본 발명은 유기 EL 소자가 단일인 소자, 어레이상으로 배치된 구조로 이루어지는 소자, 양극과 음극이 X-Y 매트릭스상으로 배치된 구조의 어느 하나에 있어서도 적용할 수 있다. 본 발명의 유기 EL 소자에 의하면, 발광층에 특정의 골격을 가지는 화합물과, 인광 발광 도펀트를 함유시킴으로써 종래의 일중항상태로부터의 발광을 사용한 소자보다도 발광효율이 높으면서 구동 안정성에 있어서도 크게 개선된 소자가 얻어져 풀 컬러 혹은 멀티 컬러 패널에의 응용에 있어서 뛰어난 성능을 발휘할 수 있다.

<실시예>

이하, 본 발명에 대하여 실시예에 의해 더욱 상세하게 설명하는데, 본 발명은 이들 실시예에 한정되지 않는다.

[실시예 1]

유리기판상에 진공증착법으로 진공도 4.0×10^-4Pa의 조건에서 화합물 1을 증착원으로부터 증착하여 박막을 1.0Å/초로 50㎚의 두께로 형성하였다. 작성한 박막을 형광 측정장치로 평가하였다.

별도로, 유리기판상에 진공증착법으로 진공도 4.0×10^-4Pa의 조건에서 예시 화합물 1과 Ir(ppy)3을 다른 증착원으로부터 증착하여 Ir(ppy)3의 농도가 7.0%인 박막을 1.0Å/초로 50㎚의 두께로 형성하였다.

작성한 박막을 형광 측정장치로 평가하였다. 여기 파장은 예시 화합물 1의 극대 흡수 파장을 사용하여 그때에 나오는 광을 관찰해 화합물 1 단독의 박막인 경우에 나오는 광과 비교하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.

[실시예 2]

실시예 1에 있어서, 화합물 1 대신에 화합물 5를 사용한 것 이외에는 동일하게 박막 작성을 행하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.

[비교예 1]

실시예 1에 있어서, 화합물 1 대신에 Alq3을 사용한 것 이외에는 동일하게 박막 작성을 행하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.

발광층의 호스트재료에 화합물 1 또는 화합물 5를 사용한 경우, Ir(ppy)3에 에너지가 천이하여 Ir(ppy)3으로부터의 발광이 관찰되는데, Alq3을 사용한 경우는 Ir(ppy)3에 에너지가 천이하지 않아 Alq3 자신이 형광을 발하는 것을 알 수 있다.

[실시예 3]

도 1에 있어서, 정공 주입층을 생략하고 전자 주입층을 추가한 구성의 유기 EL 소자를 작성하였다. 막 두께 150㎚의 ITO로 이루어지는 양극이 형성된 유리기판상에 각 박막을 진공증착법으로 진공도 4.0×10^-4Pa로 적층시켰다. 우선 ITO상에 정공 수송층으로서 NPB를 60㎚의 두께로 형성하였다.

다음으로 정공 수송층상에 발광층으로서 화합물 1과 Ir(ppy)₃을 다른 증착원으로부터 공증착하여 25㎚의 두께로 형성하였다. 이때 Ir(ppy)₃의 농도는 7.0%였다. 다음으로 전자 수송층으로서 Alq3을 50㎚의 두께로 형성하였다. 또한 전자 수송층상에 전자 주입층으로서 불화리튬(LiF)을 0.5㎚의 두께로 형성하였다. 마지막으로 전자 주입층상에 전극으로서 알루미늄(Al)을 170㎚의 두께로 형성하여 유기 EL 소자를 작성하였다.

얻어진 유기 EL 소자에 외부 전원을 접속하여 직류 전압을 인가한 바, 표 2와 같은 발광특성을 가지는 것이 확인되었다. 표 2에 있어서, 휘도, 전압 및 발광효율은 10㎃/㎠에서의 값을 나타낸다. 또한 소자 발광 스펙트럼의 극대 파장은 517㎚로 Ir(ppy)₃으로부터의 발광이 얻어지고 있는 것을 알 수 있었다.

[비교예 2]

정공 수송층으로서 HMTPD를 사용하고, 발광층의 주성분으로서 TAZ를 사용한 것 이외에는 실시예 3과 동일하게 하여 유기 EL 소자를 작성하였다.

[비교예 3]

발광층의 주성분으로서 TAZ를 사용한 것 이외에는 실시예 3과 동일하게 하여 유기 EL 소자를 작성하였다.

결과를 표 2에 나타낸다.

본 발명의 유기 EL 소자는 저전압에 있어서 고휘도·고효율로 발광시키는 것이 가능해진다. 따라서, 본 발명에 의한 유기 EL 소자는 플랫 패널·디스플레이(예를 들면 OA 컴퓨터용이나 벽걸이 텔레비전), 차재 표시 소자, 휴대전화 표시나 면 발광체로서의 특징을 살린 광원(예를 들면, 복사기의 광원, 액정 디스플레이나 계량기류의 백라이트 광원), 표시판, 표식등에의 응용을 생각할 수 있어 그 기술적 가치는 큰 것이다.

Claims

기판상에 적층된 양극과 음극 사이에 발광층을 가지는 유기 전계 발광소자로 서,

발광층이 인광 발광성 도펀트와 하기 일반식(1)로 표현되는 화합물을 호스트재료로서 함유하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광소자.

(식 중 환 A는 인접환과 축합하는 식(1a)로 표현되는 방향환 또는 복소환을 나타내고, 환 B는 인접환과 축합하는 식(1b)로 표현되는 복소환을 나타내며, X는 탄소 또는 질소를 나타내고, R₁, R₅는 축환구조가 아닌 치환 혹은 미치환인 방향족 탄화수소기 또는 방향족 복소환기를 나타내며, R₄는 수소, 축환구조가 아닌 치환 혹은 미치환인 방향족 탄화수소기 또는 방향족 복소환기, 또는 X를 포함하는 환과 축 합하는 환을 나타내고, R₂, R₃은 수소, 알킬기, 아랄킬기, 알케닐기, 알키닐기, 시아노기, 디알킬아미노기, 디아릴아미노기, 디아랄킬아미노기, 아미노기, 니트로기, 아실기, 알콕시카르보닐기, 카르복실기, 알콕실기, 알킬술포닐기, 할로알킬기, 수산기, 아미드기, 치환 혹은 미치환인 방향족 탄화수소기 또는 방향족 복소환기를 나타낸다.)
제1항에 있어서,

기판상에 적층된 양극과 음극 사이에 발광층을 가지는 유기 전계 발광소자로서,

발광층이 인광 발광성 도펀트와 하기 일반식(2) 또는 (3)으로 표현되는 화합물을 호스트재료로서 함유하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광소자.

(식 중 환 A'는 인접환과 축합하는 식(2a)로 표현되는 방향환 또는 복소환을 나타내고, 환 B는 인접환과 축합하는 식(2b)로 표현되는 복소환을 나타내며, X는 탄소 또는 질소를 나타내고, R₁, R₅는 축환구조가 아닌 치환 혹은 미치환인 방향족 탄화수소기 또는 방향족 복소환기를 나타내며, R₁₄는 수소, 축환구조가 아닌 치환 혹은 미치환인 방향족 탄화수소기 또는 방향족 복소환기를 나타내고, R₂, R₃은 수소, 알킬기, 아랄킬기, 알케닐기, 알키닐기, 시아노기, 디알킬아미노기, 디아릴아미노기, 디아랄킬아미노기, 아미노기, 니트로기, 아실기, 알콕시카르보닐기, 카르복실기, 알콕실기, 알킬술포닐기, 할로알킬기, 수산기, 아미드기, 치환 혹은 미치환인 방향족 탄화수소기 또는 방향족 복소환기를 나타낸다.)

(식 중 환 C는 인접환과 축합하는 식(3a)로 표현되는 방향환 또는 복소환을 나타내고, 환 D는 인접환과 축합하는 식(3b)로 표현되는 복소환을 나타내며, 환 E는 인접환과 축합하는 식(3c)로 표현되는 복소환을 나타내고, X는 탄소 또는 질소를 나타내며, R₆, R₁₁, R₁₂는 독립적으로 R₁과 같은 의미를 가지고, R₁₀은 R₁₄와 같은 의미를 가지며, R₇, R₈, R₉는 독립적으로 R₂와 같은 의미를 가진다.)
제2항에 있어서,

일반식(2) 또는 (3)에 있어서, 환 A' 또는 환 C가 벤젠환이며, R₁, R₅, R₆, R₁₁, R₁₂가 치환 또는 미치환인 페닐기 또는 피리딜기이면서, R₂, R₃, R₇, R₈, R₉가 수소 또는 페닐기인 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광소자.
제1항 또는 제2항에 있어서,

양극과 발광층 사이에 정공 주입 수송층을 가지며, 음극과 발광층 사이에 전자 주입 수송층을 가지고 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광소자.
제3항에 있어서,

발광층과 전자 주입 수송층 사이에 정공 저지층을 가지고 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광소자.