KR20110018375A - 조성물 및 이를 이용하여 이루어지는 발광 소자 - Google Patents

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스미또모 가가꾸 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 하기 화학식 (1-1), (1-2), (1-3) 및 (1-4)로 표시되는 질소 함유 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 2종의 질소 함유 화합물의 잔기를 가지는 화합물과, 인광 발광성 화합물을 포함하는 조성물을 제공한다.
Figure pct00044

(식 중, R은 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다. 복수개 존재하는 R은 동일하거나 상이할 수도 있다)

Description

조성물 및 이를 이용하여 이루어지는 발광 소자 {COMPOSITION AND LIGHT-EMITTING ELEMENT COMPRISING THE SAME}
본 발명은 조성물 및 이를 이용하여 이루어지는 발광 소자에 관한 것이다.
발광 소자의 발광층에 이용하는 발광 재료로서, 삼중항 여기 상태로부터의 발광을 나타내는 화합물(이하, "인광 발광성 화합물"이라고도 함)을 발광층에 이용한 소자는 발광 효율이 높다고 알려져 있다. 인광 발광성 화합물을 발광층에 이용하는 경우, 통상은 상기 화합물을 매트릭스에 첨가하여 이루어지는 조성물을 발광 재료로서 이용한다. 매트릭스로는 도포에 의해서 박막을 형성할 수 있기 때문에, 폴리비닐카르바졸이 사용되고 있다(특허문헌 1).
그러나, 이 화합물은 최저 비점유 분자 궤도(이하, "LUMO"라 함)의 에너지 수준이 높기 때문에, 전자를 주입하기 어렵다. 한편, 폴리플루오렌 등의 공액계 고분자 화합물은 LUMO가 낮기 때문에, 이를 매트릭스로서 이용하면, 비교적 용이하게 저구동 전압을 실현할 수 있다. 그런데, 이러한 공액계 고분자 화합물은 최저 삼중항 여기 에너지(이하, "T1 에너지"라 함)의 값이 작기 때문에, 특히 녹색보다도 짧은 파장의 발광을 위한 매트릭스로서의 사용에는 적합하지 않다(특허문헌 2). 예를 들면, 공액계 고분자 화합물인 폴리플루오렌과 삼중항 발광 화합물을 포함하는 발광 재료는, 삼중항 발광 화합물로부터의 발광이 약하기 때문에 발광 효율이 낮다(비특허문헌 1).
일본 특허 공개 제2002-50483호 공보 일본 특허 공개 제2002-241455호 공보
어플라이드 피직스 레터스(APPLIED PHYSICS LETTERS), 80, 13, 2308(2002)
따라서, 본 발명의 목적은 발광 소자 등에 이용한 경우에 발광 효율이 우수한 발광 재료를 제공하는 것에 있다.
본 발명은 첫번째로, 하기 화학식 (1-1), (1-2), (1-3) 및 (1-4)로 표시되는 질소 함유 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 2종의 질소 함유 화합물의 잔기를 가지는 화합물과, 인광 발광성 화합물을 포함하는 조성물을 제공한다.
Figure pct00001
(식 중, R은 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다. 복수개 존재하는 R은 동일하거나 상이할 수도 있다)
본 발명은 두번째로, 상기 화학식 (1-1), (1-2), (1-3) 및 (1-4)로 표시되는 질소 함유 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 2종의 질소 함유 화합물의 잔기와, 인광 발광성 화합물의 잔기를 포함하는 고분자 화합물을 제공한다.
본 발명은 세번째로, 상기 조성물 또는 상기 고분자 화합물을 이용하여 이루어지는 박막 및 발광 소자를 제공한다.
본 발명은 네번째로, 상기 발광 소자를 구비한 면상 광원, 표시 장치 및 조명을 제공한다.
본 발명의 조성물 및 고분자 화합물(이하, "본 발명의 조성물 등"이라 함)은 발광 효율이 높다. 따라서, 본 발명의 조성물 등은 발광 소자 등의 제조에 이용한 경우, 발광 효율이 우수한 발광 소자가 얻어진다. 또한, 본 발명의 조성물 등은 비교적 짧은 파장 영역의 발광에서, 통상 비교적 우수한 발광성을 가진다. 이는 본 발명의 조성물에 포함되는 질소 함유 화합물, 본 발명의 고분자 화합물의 T1 에너지가 크기 때문이다. 또한, LUMO의 에너지 수준도 비교적 낮아, 전자를 주입하기 쉽다.
이하, 본 발명에 대해서 상세히 설명한다.
<조성물>
본 발명의 조성물은, 상기 화학식 (1-1), (1-2), (1-3) 및 (1-4)(이하, "화학식 (1-1) 내지 (1-4)"라 함)로 표시되는 질소 함유 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 2종의 질소 함유 화합물의 잔기를 가지는 화합물(이하, "상기 적어도 2종의 질소 함유 화합물의 잔기를 가지는 화합물"이라고도 함)과, 인광 발광성 화합물을 포함하는 조성물이다. 본 발명에서, 예를 들면 상기 화학식 (1-1) 내지 (1-4)로 표시되는 화합물의 잔기란, 상기 화학식 (1-1) 내지 (1-4)로 표시되는 화합물에서의 R의 일부 또는 전부(특히 1 내지 3개)를 제거하여 이루어지는 기를 의미한다. 또한, "고분자 화합물"은 동일한 구조(반복 단위)가 적어도 2개 화합물 중에 존재하는 것을 의미한다.
상기 적어도 2종의 질소 함유 화합물의 잔기를 가지는 화합물은, 상기 화학식 (1-2), (1-3) 및 (1-4)로 표시되는 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 2종의 질소 함유 화합물의 잔기를 가지는 화합물인 것이 보다 바람직하며, 상기 화학식 (1-2), (1-3) 및 (1-4)로 표시되는 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 3종의 질소 함유 화합물의 잔기를 가지는 화합물인 것이 특히 바람직하다.
상기 적어도 2종의 질소 함유 화합물의 잔기를 가지는 화합물이 고분자 화합물일 수도 있고, 그 경우, 상기 질소 함유 화합물의 잔기를 주쇄 및/또는 측쇄에 가지는 고분자 화합물인 것이 바람직하며, 상기 화학식 (1-1) 내지 (1-4)로 표시되는 질소 함유 화합물의 잔기를 포함하는 반복 단위를 가지는 고분자 화합물이나, 상기 화학식 (1-1) 내지 (1-4)로 표시되는 질소 함유 화합물의 잔기를 포함하는 반복 단위에 추가로, 방향환, 헤테로 원자를 함유하는 5원환 이상의 복소환, 방향족 아민 및 후술하는 화학식 (4)로 표시되는 구조로부터 선택되는 구조 중 어느 하나를 포함하는 반복 단위를 가지는 고분자 화합물이 특히 바람직하다.
상기 화학식 (1-1) 내지 (1-4) 중, R은 수소 원자 또는 치환기를 나타내고, 바람직하게는 복수개 존재하는 R 중 적어도 1개가 치환기이며, 보다 바람직하게는 복수개 존재하는 R 중 적어도 2개가 치환기이고, 더욱 바람직하게는 복수개 존재하는 R이 전부 치환기이다. R이 복수개 존재하는 경우, 이들은 동일하거나 상이할 수도 있다.
상기 치환기로는 할로겐 원자, 알킬기, 알콕시기, 알킬티오기, 치환기를 가질 수도 있는 아릴기, 아릴옥시기, 아릴티오기, 아릴알킬기, 아릴알킬옥시기, 아릴알킬티오기, 아실기, 아실옥시기, 아미드기, 산이미드기, 이민 잔기, 치환 아미노기, 치환 실릴기, 치환 실릴옥시기, 치환 실릴티오기, 치환 실릴아미노기, 치환기를 가질 수도 있는 1가의 복소환기, 치환기를 가질 수도 있는 헤테로아릴기, 헤테로아릴옥시기, 헤테로아릴티오기, 아릴알케닐기, 아릴에티닐기, 치환 카르복실기, 시아노기 등을 들 수 있으며, 바람직하게는 알킬기, 알콕시기, 치환기를 가질 수도 있는 아릴기, 치환기를 가질 수도 있는 헤테로아릴기이다. 또한, N가의 복소환기(N은 1 또는 2)란, 복소환식 화합물로부터 N개의 수소 원자를 제거한 나머지 원자단이다. 또한, 1가의 복소환기로는 1가의 방향족 복소환기가 바람직하다.
상기 R 중 적어도 1개는 알킬기, 알콕시기, 치환기를 가질 수도 있는 아릴기, 또는 치환기를 가질 수도 있는 헤테로아릴기인 것이 바람직하다. 상기 R 중 적어도 하나가 탄소수 3 내지 10의 알킬기, 또는 탄소수 3 내지 10의 알콕시기인 것이 더욱 바람직하다.
상기 R 중 적어도 하나가 수소 원자 이외의 원자의 총수가 3 이상인 치환기인 것이 바람직하고, 수소 원자 이외의 원자의 총수가 5 이상인 치환기인 것이 더욱 바람직하며, 수소 원자 이외의 원자의 총수가 7 이상인 치환기인 것이 특히 바람직하다. R이 2개 존재하는 경우에는, 적어도 1개의 R은 치환기인 것이 바람직하고, 2개의 R이 모두 치환기인 것이 보다 바람직하다. 복수개 존재하는 R은 동일하거나 상이할 수도 있다.
상기 적어도 2종의 질소 함유 화합물의 잔기를 가지는 화합물로는, 예를 들면 하기 화학식 (A-1) 또는 (A-2)로 표시되는 화합물, 그의 잔기를 가지는 화합물도 들 수 있다.
Figure pct00002
(식 중, Z1 및 Z2는 각각 독립적으로 상기 화학식 (1-1), (1-2), (1-3) 또는 (1-4)로 표시되는 질소 함유 화합물의 잔기를 나타낸다. Y1은 -C(Ra)(Rb)-, -N(Rc)-, -O-, -Si(Rd)(Re)-, -P(Rf)- 또는 -S-를 나타낸다. Ra 내지 Rf는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다. m은 0 내지 8의 정수, 바람직하게는 0 내지 5의 정수이다. Y1이 복수개 존재하는 경우, 이들은 동일하거나 상이할 수도 있다. Y2는 치환기를 가질 수도 있는 아릴렌기를 나타낸다. n은 1 내지 5의 정수이다. Y2가 복수개 존재하는 경우, 이들은 동일하거나 상이할 수도 있다)
Ra 내지 Rf로 표시되는 치환기로는 알킬기, 알콕시기, 알킬티오기, 아릴기, 아릴옥시기, 아릴티오기, 아릴알킬기, 아릴알콕시기, 아릴알킬티오기, 아릴알케닐기, 아릴알키닐기, 아미노기, 치환 아미노기, 실릴기, 치환 실릴기, 실릴옥시기, 치환 실릴옥시기, 1가의 복소환기, 할로겐 원자를 들 수 있다.
Ra 내지 Rf로 표시되는 아릴기로는 페닐기, C1 내지 C12알콕시페닐기("C1 내지 C12알콕시"는 알콕시 부분의 탄소수가 1 내지 12인 것을 의미한다. 이하, 동일함), C1 내지 C12알킬페닐기("C1 내지 C12알킬"은 알킬 부분의 탄소수가 1 내지 12인 것을 의미한다. 이하, 동일함), 1-나프틸기, 2-나프틸기, 펜타플루오로페닐기 등을 들 수 있으며, 페닐기, C1 내지 C12알콕시페닐기, C1 내지 C12알킬페닐기가 바람직하다.
Ra 내지 Rf로 표시되는 1가의 복소환기로는 복소환식 화합물로부터 수소 원자를 1개 제외한 나머지 원자단을 의미한다. 여기서 복소환식 화합물이란, 환식 구조를 가지는 유기 화합물 중, 환을 구성하는 원소가 탄소 원자뿐 아니라, 산소 원자, 황 원자, 질소 원자, 인 원자 등의 헤테로 원자를 환 내에 포함하는 것을 말한다.
상기 화학식 (A-1)로 표시되는 화합물의 잔기를 가지는 화합물은 T1 에너지의 관점에서, 하기 화학식 (A-1-1)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00003
(식 중, R은 상기와 동일한 의미를 가진다)
상기 적어도 2종의 질소 함유 화합물의 잔기를 가지는 화합물은 고분자 화합물인 경우에는, T1 에너지의 관점에서 상기 화학식 (A-1) 또는 (A-2)로 표시되는 화합물의 잔기를 포함하는 반복 단위를 가지는 고분자 화합물인 것이 바람직하다.
상기 화학식 (A-1)로 표시되는 화합물의 잔기를 포함하는 반복 단위를 가지는 고분자 화합물은, T1 에너지의 관점에서 하기 화학식 (A-1-2)로 표시되는 반복 단위를 가지는 고분자 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00004
(식 중, R은 상기와 동일한 의미를 가진다)
또한, 상기 적어도 2종의 질소 함유 화합물의 잔기를 가지는 화합물은, T1 에너지의 관점에서 하기 화학식 (A-3)으로 표시되는 화합물의 잔기를 가지는 것도 바람직하다.
Figure pct00005
(식 중, RING은 상기 화학식 (1-1) 내지 (1-4)로 표시되는 질소 함유 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 2종의 질소 함유 화합물의 잔기를 가지는 화합물의 잔기를 의미한다. Z환은 탄소 원자, X1 및 X2를 포함하는 환상 구조이다. X1 및 X2는 각각 독립적으로 -C(R)=을 나타낸다. R은 상기와 동일한 의미를 가진다)
상기 화학식 (A-3) 중, 상기 환상 구조로는 치환기를 가질 수도 있는 방향환, 치환기를 가질 수도 있는 비방향환을 들 수 있고, 벤젠환, 복소환, 지환식 탄화수소환, 이들 환이 복수개 축합하여 이루어지는 환, 이들 환의 수소 원자의 일부가 치환된 환이 바람직하다.
상기 화학식 (A-1) 내지 (A-3)으로 표시되는 화합물의 잔기란, 상기 화합물에서의 수소 원자, R의 일부 또는 전부를 제거하여 이루어지는 기를 의미한다.
상기 적어도 2종의 질소 함유 화합물의 잔기를 가지는 화합물은, 상이한 HOMO/LUMO의 질소 함유 화합물의 잔기를 이용함으로써 에너지 수준을 조정하는 것이 가능하고, 전하 주입 수송성이 우수하다. 또한, 대칭성의 관점에서 비정질성이 향상되어, 성막성을 향상시킬 수도 있다.
상기 적어도 2종의 질소 함유 화합물의 잔기를 가지는 화합물은, 그 밖의 부분 구조를 포함할 수도 있다. 그 밖의 부분 구조의 종류는, 그것이 말단에 존재하는지의 여부에 따라 바람직한 그 밖의 부분 구조의 종류는 다르다.
그 밖의 부분 구조가 말단에 존재하지 않는 경우는, LUMO의 에너지 수준의 관점에서 공액하는 성질의 다가의 기가 바람직하다. 이러한 기로는 2가의 방향족기, 3가의 방향족기를 들 수 있다. 여기서 방향족기란, 방향족성을 나타내는 유기 화합물로부터 유도되는 기이다. 그러한 방향족기로는 벤젠, 나프탈렌, 안트라센, 피리딘, 퀴놀린, 이소퀴놀린 등의 방향환으로부터 n'개(n'은 2 또는 3)의 수소 원자를 결합손으로 치환하여 이루어지는 기를 들 수 있다.
상기 적어도 2종의 질소 함유 화합물의 잔기를 가지는 화합물에 포함될 수도 있는 바람직한 그 밖의 부분 구조의 일례로서, 하기 화학식 (4)로 표시되는 구조를 들 수 있다.
Figure pct00006
상기 화학식 (4) 중, P환 및 Q환은 알킬기, 알콕시기, 알킬티오기, 아릴기, 아릴옥시기, 아릴티오기, 아릴알킬기, 아릴알콕시기, 아릴알킬티오기, 아릴알케닐기, 아릴알키닐기, 아미노기, 치환 아미노기, 실릴기, 치환 실릴기, 할로겐 원자, 아실기, 아실옥시기, 이민 잔기, 아미드기, 산이미드기, 1가의 복소환기, 카르복실기, 치환 카르복실기 및 시아노기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 치환기를 가질 수도 있다.
상기 화학식 (4) 중, P환 및 Q환은 각각 독립적으로 방향환을 나타내지만, P환은 존재하거나 그렇지 않을 수도 있다. 2개의 결합손은, P환이 존재하는 경우는 각각 P환 또는 Q환 상에 존재하고, P환이 존재하지 않는 경우는 각각 Y를 포함하는 5원환 또는 6원환상 또는 Q환 상에 존재한다. 또한, 상기 P환, Q환, Y를 포함하는 5원환 또는 6원환 상에 알킬기, 알콕시기, 알킬티오기, 아릴기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴옥시기, 아릴티오기, 아릴알킬기, 아릴알콕시기, 아릴알킬티오기, 아릴알케닐기, 아릴알키닐기, 아미노기, 치환 아미노기, 실릴기, 치환 실릴기, 할로겐 원자, 아실기, 아실옥시기, 이민 잔기, 아미드기, 산이미드기, 1가의 복소환기, 카르복실기, 치환 카르복실기 및 시아노기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 치환기를 가질 수도 있다. 이 치환기로는 알킬기, 알콕시기, 알킬티오기, 아릴기, 아릴옥시기, 아릴티오기, 아릴알킬기, 아릴알콕시기, 아릴알킬티오기, 아릴알케닐기, 아릴알키닐기, 아미노기, 치환 아미노기, 실릴기, 치환 실릴기, 할로겐 원자, 아실기, 아실옥시기, 이민 잔기, 아미드기, 산이미드기, 1가의 복소환기, 카르복실기, 치환 카르복실기 및 시아노기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 치환기가 바람직하다. Y는 -O-, -S-, -Se-, -B(R0)-, -Si(R2)(R3)-, -P(R4)-, -P(R5)(=O)-, -C(R6)(R7)-, -N(R8)-, -C(R9)(R10)-C(R11)(R12)-, -O-C(R13)(R14)-, -S-C(R15)(R16)-, -N-C(R17)(R18)-, -Si(R19)(R20)-C(R21)(R22)-, -Si(R23)(R24)-Si(R25)(R26)-, -C(R27)=C(R28)-, -N=C(R29)-, 또는 -Si(R30)=C(R31)-을 나타낸다. 여기서, R0 및 R2 내지 R31은 각각 독립적으로 수소 원자, 알킬기, 알콕시기, 알킬티오기, 아릴기, 아릴옥시기, 아릴티오기, 아릴알킬기, 아릴알콕시기, 아릴알킬티오기, 아릴알케닐기, 아릴알키닐기, 아미노기, 치환 아미노기, 실릴기, 치환 실릴기, 실릴옥시기, 치환 실릴옥시기, 1가의 복소환기 또는 할로겐 원자를 나타낸다. 이 중에서는, 수소 원자, 알킬기, 알콕시기, 알킬티오기, 아릴기, 아릴옥시기, 아릴티오기, 아릴알킬기, 아릴알콕시기, 아릴알킬티오기, 아릴알케닐기, 아릴알키닐기, 아미노기, 치환 아미노기, 실릴기, 치환 실릴기, 실릴옥시기, 치환 실릴옥시기, 1가의 복소환기, 할로겐 원자가 바람직하고, 알킬기, 알콕시기, 알킬티오기, 아릴기, 아릴옥시기, 아릴티오기, 아릴알킬기, 아릴알콕시기, 1가의 복소환기가 보다 바람직하며, 알킬기, 알콕시기, 아릴기, 1가의 복소환기가 더욱 바람직하고, 알킬기, 아릴기가 특히 바람직하다.
상기 화학식 (4)로 표시되는 구조로는, 하기 화학식 (4-1), (4-2) 또는 (4-3)으로 표시되는 구조 및 하기 화학식 (4-4) 또는 (4-5)로 표시되는 구조를 들 수 있다.
Figure pct00007
(식 중, A환, B환 및 C환은 각각 독립적으로 방향환을 나타낸다. 화학식 (4-1), (4-2) 및 (4-3)은 각각 알킬기, 알콕시기, 알킬티오기, 아릴기, 아릴옥시기, 아릴티오기, 아릴알킬기, 아릴알콕시기, 아릴알킬티오기, 아릴알케닐기, 아릴알키닐기, 아미노기, 치환 아미노기, 실릴기, 치환 실릴기, 할로겐 원자, 아실기, 아실옥시기, 이민 잔기, 아미드기, 산이미드기, 1가의 복소환기, 카르복실기, 치환 카르복실기 및 시아노기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 치환기를 가질 수도 있다. Y는 상기와 동일한 의미를 나타낸다)
Figure pct00008
(식 중, D환, E환, F환 및 G환은 각각 독립적으로 알킬기, 알콕시기, 알킬티오기, 아릴기, 아릴옥시기, 아릴티오기, 아릴알킬기, 아릴알콕시기, 아릴알킬티오기, 아릴알케닐기, 아릴알키닐기, 아미노기, 치환 아미노기, 실릴기, 치환 실릴기, 할로겐 원자, 아실기, 아실옥시기, 이민 잔기, 아미드기, 산이미드기, 1가의 복소환기, 카르복실기, 치환 카르복실기 및 시아노기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 치환기를 가질 수도 있는 방향환을 나타낸다. Y는 상기와 동일한 의미를 나타낸다)
상기 화학식 (4-1), (4-2), (4-3), (4-4) 및 (4-5) 중, A환, B환, C환, D환, E환, F환 및 G환으로 표시되는 방향환으로는, 비치환의 것을 일례로서 나타내면 벤젠환, 나프탈렌환, 안트라센환, 테트라센환, 펜타센환, 피렌환, 페난트렌환 등의 방향족 탄화수소환; 피리딘환, 비피리딘환, 페난트롤린환, 퀴놀린환, 이소퀴놀린환, 티오펜환, 푸란환, 피롤환 등의 복소 방향환을 들 수 있다. 이들 방향환은 상기 치환기를 가질 수도 있다.
또한, 상기 적어도 2종의 질소 함유 화합물의 잔기를 가지는 화합물에 포함될 수도 있는 바람직한 그 밖의 부분 구조로서, 하기 화학식으로 표시되는 구조의 방향족 아민 구조를 들 수 있다.
Figure pct00009
(식 중, Ar6, Ar7, Ar8 및 Ar9는 각각 독립적으로 아릴렌기 또는 2가의 복소환기를 나타낸다. Ar10, Ar11 및 Ar12는 각각 독립적으로 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타낸다. Ar6 내지 Ar12는 치환기를 가질 수도 있다. x 및 y는 각각 독립적으로 0 또는 1을 나타내고, 0≤x+y≤1이다)
Ar6, Ar7, Ar8, Ar9로 표시되는 아릴렌기란, 방향족 탄화수소로부터 수소 원자 2개를 제외한 나머지 원자단이다. 방향족 탄화수소로는 축합환을 갖는 화합물, 독립한 벤젠환 또는 축합환 2개 이상이 직접 또는 비닐렌기 등을 통해 결합한 화합물이 포함된다.
Ar6, Ar7, Ar8, Ar9로 표시되는 2가의 복소환기란, 복소환식 화합물로부터 수소 원자 2개를 제외한 나머지 원자단이다. 2가의 복소환기의 탄소수는, 통상 4 내지 60 정도이다. 복소환식 화합물이란, 환식 구조를 갖는 유기 화합물 중, 환을 구성하는 원소가 탄소 원자뿐 아니라, 산소, 황, 질소, 인, 붕소 등의 헤테로 원자를 환 내에 포함하는 화합물을 의미한다. 2가의 복소환기로는 2가의 방향족 복소환기가 바람직하다.
Ar10, Ar11, Ar12로 표시되는 아릴기란, 방향족 탄화수소로부터 수소 원자 1개를 제외한 나머지 원자단이다. 방향족 탄화수소는 상술한 바와 같다.
Ar10, Ar11, Ar12로 표시되는 1가의 복소환기란, 복소환식 화합물로부터 수소 원자 1개를 제외한 나머지 원자단을 의미한다. 1가의 복소환기의 탄소수는, 통상 4 내지 60 정도이다. 복소환식 화합물은 상술한 바와 같다. 1가의 복소환기로는 1가의 방향족 복소환기가 바람직하다.
상기 적어도 2종의 질소 함유 화합물의 잔기를 가지는 화합물이 고분자 화합물인 경우, 상기 화합물의 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량은, 성막성의 관점에서 3×102 이상이 바람직하고, 3×102 내지 1×107이 보다 바람직하며, 1×103 내지 1×107이 더욱 바람직하고, 1×104 내지 1×107이 특히 바람직하다.
상기 적어도 2종의 질소 함유 화합물의 잔기를 가지는 화합물은 넓은 발광 파장 영역에서 사용할 수 있으며, 상기 화합물의 T1 에너지의 값이 3.0 eV 이상인 것이 바람직하고, 3.2 eV 이상인 것이 보다 바람직하며, 3.4 eV 이상인 것이 더욱 바람직하고, 3.5 eV 이상인 것이 특히 바람직하다. 또한, 통상 상한은 5.0 eV이다.
상기 적어도 2종의 질소 함유 화합물의 잔기를 가지는 화합물의 최고 점유 분자 궤도(이하, "HOMO"라 함)의 에너지 수준의 절대값은 특별히 한정되지 않는다.
상기 적어도 2종의 질소 함유 화합물의 잔기를 가지는 화합물의 LUMO의 에너지 수준의 절대값은 1.5 eV 이상인 것이 바람직하고, 1.7 eV 이상인 것이 보다 바람직하며, 1.9 eV 이상인 것이 더욱 바람직하고, 2.0 eV 이상인 것이 특히 바람직하며, 2.2 eV 이상인 것이 특히 바람직하다. 또한, 통상 상한은 4.0 eV이다.
본 명세서에서 각 화합물의 T1 에너지의 값, LUMO의 에너지 수준의 값은 계산 과학적 수법으로 산출한 값이다. 본 명세서에서 계산 과학적 수법으로서, 양자 화학 계산 프로그램 가우시안(Gaussian) 03을 이용하여 HF(Hartree-Fock; 하트리-폭)법에 의해 기저 상태의 구조 최적화를 행하고, 상기 최적화된 구조에서 B3P86 레벨의 시간 의존 밀도 범함수법을 이용하여 T1 에너지의 값 및 LUMO의 에너지 수준의 값을 산출하였다. 그 때, 기저함수로서 6-31g*을 이용하였다. 기저함수로서 상기 6-31g*을 이용할 수 없는 경우는 LANL2DZ를 이용한다. 본 발명에서는, 그의 "LUMO의 에너지 수준의 값"의 절대값(즉, LUMO의 에너지 수준의 값이 음인 경우, 절대값란 해당 음의 부호를 취한 값을 의미함)이 중요하다.
상기 적어도 2종의 질소 함유 화합물의 잔기를 가지는 화합물을 구성하는 반복 단위가 1종인 경우, 상기 단위를 A로 하면, 상기 적어도 2종의 질소 함유 화합물의 잔기를 가지는 화합물은, 하기 화학식으로 표시된다.
Figure pct00010
(식 중, n은 중합수를 나타낸다)
여기서 n=1, 2 및 3의 구조에 대하여, T1 에너지의 값, LUMO의 에너지 수준의 값을 산출하고, 산출된 T1 에너지의 값, LUMO의 에너지 수준의 값을 (1/n)의 함수로서 선형근사한 경우 n=∞의 값을, 상기 고분자 화합물의 T1 에너지의 값, LUMO의 에너지 수준의 값이라 정의한다.
상기 적어도 2종의 질소 함유 화합물의 잔기를 가지는 화합물을 구성하는 반복 단위가 복수개 존재하는 경우, 모든 경우에 대해서 n=∞(여기서, n은 반복 단위의 중합수)에서의 T1 에너지의 값을 상기와 마찬가지의 방법으로 산출하고, 그 중에서 최저 T1 에너지의 값을 상기 화합물의 T1 에너지의 값이라 정의한다. LUMO의 에너지 수준의 값은, 최저 T1 에너지의 값을 제공하는 반복 단위에서의 n=∞의 값을, 상기 고분자 화합물의 LUMO의 에너지 수준의 값이라 정의한다.
상기 적어도 2종의 질소 함유 화합물의 잔기를 가지는 화합물은, 상기 질소 함유 화합물을 구성하는 복소환 구조와, 상기 복소환 구조에 인접하는 부분 구조(여기서, 상기 부분 구조는 적어도 2개의 π 공액 전자를 가짐)가 존재하는 것이 바람직하다. 상기 복소환 구조와, 상기 복소환 구조에 인접하는 상기 부분 구조 사이의 2면각이 40°이상인 것이 바람직하고, 55°이상인 것이 보다 바람직하며, 70°이상인 것이 더욱 바람직하고, 80°이상인 것이 특히 바람직하다.
또한, 상기 적어도 2종의 질소 함유 화합물의 잔기를 가지는 화합물에서, 상기 복소환 구조를 포함하는 모든 방향환 및 헤테로 방향환 사이의 2면각이 전부 40°이상인 것이 바람직하고, 55°이상인 것이 보다 바람직하며, 70°이상인 것이 더욱 바람직하고, 80°이상인 것이 특히 바람직하다. 또한, 이러한 2면각을 얻기 위해서는 상기 화학식 (A-3)으로 표시되는 부분 구조를 가지는 것이 바람직하다.
또한, 본 명세서에서 2면각이란, 기저 상태에서의 최적화 구조로부터 산출되는 각도를 의미한다. 2면각은, 예를 들면 상기 적어도 2종의 질소 함유 화합물의 잔기를 가지는 화합물을 구성하는 복소환 구조에서 결합 위치에 있는 탄소 원자 (a1)과 a1에 인접하는 탄소 원자 또는 질소 원자 (a2) 및 상기 복소환 구조와 결합하고 있는 구조의 결합 위치에 있는 원자 (a3)과 a3에 인접하는 원자 (a4)로 정의된다. 여기서, 원자 (a2) 또는 원자 (a4)가 복수개 선택 가능한 경우는, 모든 경우에 대해서 2면각을 산출하고, 그 중에서 값이 최저인 값(90°이하임)을 2면각으로 한다. 원자 (a3) 및 (a4)는 π 공액 전자를 가지는 원자이고, 보다 바람직하게는 탄소 원자, 질소 원자, 규소 원자, 인 원자이다. 본 명세서에서는, 계산 과학적 수법에 의해 구해지는 n=3(n은 중합수) 구조의 기저 상태에서의 최적화 구조(즉, 상기 구조의 생성 에너지가 최소가 되는 구조)로부터 산출한다. 상기 복소환 구조를 가지는 화합물에서는, 상기 2면각도 복수개 존재한다. 이 경우, 상기 화합물에서의 상기 2면각이 모두 상기 조건을 만족하고 있는 것이 바람직하다.
상기 적어도 2종의 질소 함유 화합물의 잔기를 가지는 화합물로는, 이하의 화학식 (2-1) 내지 (2-36), (3-1) 내지 (3-18)로 표시되는 화합물을 들 수 있다. 하기 화학식 중, R*은 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다. R*로 표시되는 치환기로는 할로겐 원자, 알킬기, 알콕시기, 알킬티오기, 치환기를 가질 수도 있는 아릴기, 아릴옥시기, 아릴티오기, 아릴알킬기, 아릴알킬옥시기, 아릴알킬티오기, 아실기, 아실옥시기, 아미드기, 산이미드기, 이민 잔기, 치환 아미노기, 치환 실릴기, 치환 실릴옥시기, 치환 실릴티오기, 치환 실릴아미노기, 치환기를 가질 수도 있는 1가의 복소환기, 치환기를 가질 수도 있는 헤테로아릴기, 헤테로아릴옥시기, 헤테로아릴티오기, 아릴알케닐기, 아릴에티닐기, 치환 카르복실기, 시아노기가 예시된다. 복수개의 R*은 동일하거나 상이할 수도 있다. R*로는 알킬기, 알콕시기, 치환기를 가질 수도 있는 아릴기, 치환기를 가질 수도 있는 헤테로아릴기가 보다 바람직하다. 복수개 존재하는 R*은 동일하거나 상이할 수도 있다.
Figure pct00011
Figure pct00012
Figure pct00013
Figure pct00014
Figure pct00015
Figure pct00016
(식 중, n은 중합수를 나타낸다)
또한, 상기 적어도 2종의 질소 함유 화합물의 잔기를 가지는 화합물로는, 이하의 화합물도 들 수 있다.
Figure pct00017
Figure pct00018
Figure pct00019
상기 인광 발광성 화합물로는 삼중항 발광 착체 등이나, 저분자계의 EL 발광성 재료로서 이용되어 온 화합물을 들 수 있다. 이들은, 예를 들면 문헌 [Nature, (1998), 395, 151], 문헌 [Appl. Phys. Lett. (1999), 75(1), 4], 문헌 [Proc. SPIE-Int. Soc. Opt. Eng. (2001), 4105(Organic Light-Emitting Materials and Devices IV), 119], 문헌 [J. Am. Chem. Soc., (2001), 123, 4304], 문헌 [Appl. Phys. Lett., (1997), 71(18), 2596], 문헌 [Syn. Met., (1998), 94(1), 103], 문헌 [Syn. Met., (1999), 99(2), 1361], 문헌 [Adv. Mater., (1999), 11(10), 852], 문헌 [Inorg. Chem., (2003), 42, 8609], 문헌 [Inorg. Chem., (2004), 43, 6513], 문헌 [Journal of the SID 11/1, 161(2003)], WO2002/066552, WO2004/020504, WO2004/020448 등에 개시되어 있다. 이들 중에서도, 금속 착체의 HOMO에서의 중심 금속의 최외피 d 궤도의 궤도 계수의 제곱의 합이, 전체 원자 궤도 계수의 제곱의 합에서 차지하는 비율이 1/3 이상인 것이 고발광 효율을 얻는 관점에서 바람직하고, 예를 들면 중심 금속이 제6 주기에 속하는 전이 금속인 오르토메탈화 착체 등을 들 수 있다.
상기 삼중항 발광 착체의 중심 금속으로는, 통상 원자 번호 50 이상의 원자로, 상기 착체에 스핀-궤도 상호 작용이 있고, 일중항 상태와 삼중항 상태 사이의 항간 교차를 일으킬 수 있는 금속이며, 금, 백금, 이리듐, 오스뮴, 레늄, 텅스텐, 유로퓸, 테르븀, 툴륨, 디스프로슘, 사마륨, 프라세오디뮴, 가돌리늄, 이테르븀의 원자가 바람직하고, 보다 바람직하게는 금, 백금, 이리듐, 오스뮴, 레늄, 텅스텐의 원자이며, 더욱 바람직하게는 금, 백금, 이리듐, 레늄의 원자이고, 특히 바람직하게는 백금 및 이리듐의 원자이다.
상기 삼중항 발광 착체의 배위자로는 8-퀴놀리놀 및 그의 유도체, 벤조퀴놀리놀 및 그의 유도체, 2-페닐-피리딘 및 그의 유도체 등을 들 수 있다.
상기 인광 발광성 화합물은 용해성의 관점에서, 알킬기, 알콕시기, 치환기를 가질 수도 있는 아릴기, 치환기를 가질 수도 있는 헤테로아릴기 등의 치환기를 가지는 화합물인 것이 바람직하다. 또한, 상기 치환기는 수소 원자 이외의 원자의 총수가 3 이상인 것이 바람직하며, 5 이상인 것이 보다 바람직하고, 7 이상인 것이 더욱 바람직하며, 10 이상인 것이 특히 바람직하다. 또한, 상기 치환기는 각 배위자에 적어도 하나 존재하는 것이 바람직하고, 상기 치환기의 종류는 배위자마다 동일하거나 상이할 수도 있다.
상기 인광 발광성 화합물로는, 이하의 화합물을 들 수 있다.
Figure pct00020
본 발명의 조성물 중에서의 상기 인광 발광성 화합물의 양은, 조합하는 유기 화합물의 종류나, 최적화하고자 하는 특성에 따라 다르지만, 상기 적어도 2종의 질소 함유 화합물의 잔기를 가지는 화합물의 양을 100 중량부로 했을 때, 통상 0.01 내지 80 중량부이고, 바람직하게는 0.1 내지 30 중량부이며, 보다 바람직하게는 0.1 내지 15 중량부이고, 특히 바람직하게는 0.1 내지 10 중량부이다. 또한, 본 발명의 조성물에서, 상기 적어도 2종의 질소 함유 화합물의 잔기를 가지는 화합물, 상기 인광 발광성 화합물은 각각 1종 단독으로 이용할 수도, 2종 이상을 병용할 수도 있다.
본 발명의 조성물은 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 범위에서, 상기 적어도 2종의 질소 함유 화합물의 잔기를 가지는 화합물, 상기 인광 발광성 화합물 이외의 임의 성분을 포함할 수도 있다. 이 임의 성분으로는, 예를 들면 정공 수송 재료, 전자 수송 재료, 산화 방지제 등을 들 수 있다.
상기 정공 수송 재료로는, 유기 EL 소자의 정공 수송 재료로서 공지된 방향족 아민, 카르바졸 유도체, 폴리파라페닐렌 유도체 등을 들 수 있다.
상기 전자 수송 재료로는 유기 EL 소자의 전자 수송 재료로서 공지된 옥사디아졸 유도체, 안트라퀴노디메탄 및 그의 유도체, 벤조퀴논 및 그의 유도체, 나프토퀴논 및 그의 유도체, 안트라퀴논 및 그의 유도체, 테트라시아노안트라퀴노디메탄 및 그의 유도체, 플루오레논 유도체, 디페닐디시아노에틸렌 및 그의 유도체, 디페노퀴논 유도체, 8-히드록시퀴놀린 및 그의 유도체의 금속 착체를 들 수 있다.
본 발명의 조성물에서, 상기 적어도 2종의 질소 함유 화합물의 잔기를 가지는 화합물의 T1 에너지의 값(ETH)과 상기 인광 발광성 화합물의 T1 에너지의 값(ETG)이, 하기 수학식
ETH>ETG (eV)
를 만족시키는 것이 고효율 발광의 관점에서 바람직하고,
ETH>ETG+0.1(eV)
를 만족시키는 것이 보다 바람직하며,
ETH>ETG+0.2(eV)
를 만족시키는 것이 더욱 바람직하다.
본 발명의 박막은, 본 발명의 조성물 등을 이용하여 제작할 수 있다. 박막의 제작에는 용액의 도포, 증착, 전사 등을 사용할 수 있다. 용액의 도포에는 스핀 코팅법, 캐스팅법, 마이크로그라비아 코팅법, 그라비아 코팅법, 바 코팅법, 롤 코팅법, 와이어 바 코팅법, 침지 코팅법, 스프레이 코팅법, 스크린 인쇄법, 플렉소 인쇄법, 오프셋 인쇄법, 잉크젯 인쇄법 등을 이용할 수 있다.
용매로는, 조성물을 용해 또는 균일하게 분산할 수 있는 것이 바람직하다. 상기 용매로는 염소계 용매(클로로포름, 염화메틸렌, 1,2-디클로로에탄, 1,1,2-트리클로로에탄, 클로로벤젠, o-디클로로벤젠 등), 에테르계 용매(테트라히드로푸란, 디옥산 등), 방향족 탄화수소계 용매(톨루엔, 크실렌 등), 지방족 탄화수소계 용매(시클로헥산, 메틸시클로헥산, n-펜탄, n-헥산, n-헵탄, n-옥탄, n-노난, n-데칸 등), 케톤계 용매(아세톤, 메틸에틸케톤, 시클로헥사논 등), 에스테르계 용매(아세트산에틸, 아세트산부틸, 에틸셀로솔브아세테이트 등), 다가 알코올 및 그의 유도체(에틸렌글리콜, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디메톡시에탄, 프로필렌글리콜, 디에톡시메탄, 트리에틸렌글리콜모노에틸에테르, 글리세린, 1,2-헥산디올 등), 알코올계 용매(메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 시클로헥산올 등), 술폭시드계 용매(디메틸술폭시드 등), 아미드계 용매(N-메틸-2-피롤리돈, N,N-디메틸포름아미드 등)가 예시되며, 이들 중에서 선택하여 사용할 수 있다. 또한, 이들 유기 용매는 1종 단독으로 이용할 수도, 2종 이상을 병용할 수도 있다.
잉크젯 인쇄법을 이용하는 경우에는, 헤드로부터의 토출성, 불균일 등의 개선을 위해, 용액 중 용매의 선택, 첨가제로서 공지된 방법을 사용할 수 있다. 이 경우, 용액의 점도가 25 ℃에서 1 내지 100 mPa·s인 것이 바람직하다. 또한, 너무 증발이 현저하면 헤드로부터 토출을 반복하는 것이 어려워지는 경향이 있다. 상기한 바와 같은 관점에서 바람직한 용매로는, 예를 들면 아니솔, 비시클로헥실, 크실렌, 테트랄린, 도데실벤젠을 포함하는 단독 또는 혼합의 용매를 들 수 있다. 일반적으로는 복수의 용매를 혼합하는 방법, 조성물의 용액 중에서의 농도를 조정하는 방법 등에 의해서 이용한 조성물에 알맞은 잉크젯 인쇄용 용액을 얻을 수 있다.
<고분자 화합물>
본 발명의 고분자 화합물은 상기 화학식 (1-1), (1-2), (1-3) 및 (1-4)로 표시되는 질소 함유 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 2종의 질소 함유 화합물의 잔기와, 인광 발광성 화합물의 잔기를 포함하는 고분자 화합물이다. 상기 인광 발광성 화합물 및 상기 질소 함유 화합물은, 상기 조성물의 항에서 설명하고 예시한 것과 마찬가지이다. 본 발명의 고분자 화합물로는, (1) 주쇄에 인광 발광성 화합물의 잔기를 가지는 고분자 화합물, (2) 말단에 인광 발광성 화합물의 잔기를 가지는 고분자 화합물, (3) 측쇄에 인광 발광성 화합물의 잔기를 가지는 고분자 화합물 등을 들 수 있다.
<발광 소자>
이어서, 본 발명의 발광 소자에 대해서 설명한다.
본 발명의 발광 소자는, 본 발명의 조성물 등을 이용하여 이루어지는 것으로, 통상 양극 및 음극으로 이루어지는 전극 사이에 설치된 층의 적어도 일부에 본 발명의 조성물 등을 포함하지만, 이들을 상기 발광성 박막의 형태로 발광층으로서 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 발광 효율, 내구성 등의 성능을 향상시키는 관점에서, 다른 기능을 가지는 공지된 층을 포함할 수도 있다. 이러한 층으로는 전하 수송층(즉, 정공 수송층, 전자 수송층), 전하 저지층(즉, 정공 저지층, 전자 저지층), 전하 주입층(즉, 정공 주입층, 전자 주입층), 완충층 등을 들 수 있다. 또한, 본 발명의 발광 소자에서, 발광층, 전하 수송층, 전하 저지층, 전하 주입층, 완충층 등은 각각 1층으로 이루어지는 것일 수도 있고, 2층 이상으로 이루어지는 것일 수도 있다.
발광층은 발광하는 기능을 가지는 층이다. 정공 수송층은 정공을 수송하는 기능을 가지는 층이다. 전자 수송층은 전자를 수송하는 기능을 가지는 층이다. 이들 전자 수송층과 정공 수송층을 총칭하여 전하 수송층이라 한다. 또한, 전하 저지층은 정공 또는 전자를 발광층에 가두는 기능을 가지는 층이고, 전자를 수송하고 정공을 가두는 층을 정공 저지층이라 하며, 정공을 수송하고 전자를 가두는 층을 전자 저지층이라 한다.
완충층으로는 양극에 인접하여 도전성 고분자 화합물을 포함하는 층을 들 수 있다.
본 발명의 발광 소자의 구체예로는, 이하의 a) 내지 q)의 구조를 들 수 있다.
a) 양극/발광층/음극
b) 양극/정공 수송층/발광층/음극
c) 양극/발광층/전자 수송층/음극
d) 양극/발광층/정공 저지층/음극
e) 양극/정공 수송층/발광층/전자 수송층/음극
f) 양극/전하 주입층/발광층/음극
g) 양극/발광층/전하 주입층/음극
h) 양극/전하 주입층/발광층/전하 주입층/음극
i) 양극/전하 주입층/정공 수송층/발광층/음극
j) 양극/정공 수송층/발광층/전하 주입층/음극
k) 양극/전하 주입층/정공 수송층/발광층/전하 주입층/음극
l) 양극/전하 주입층/발광층/전자 수송층/음극
m) 양극/발광층/전자 수송층/전하 주입층/음극
n) 양극/전하 주입층/발광층/전자 수송층/전하 주입층/음극
o) 양극/전하 주입층/정공 수송층/발광층/전자 수송층/음극
p) 양극/정공 수송층/발광층/전자 수송층/전하 주입층/음극
q) 양극/전하 주입층/정공 수송층/발광층/전자 수송층/전하 주입층/음극
(여기서 /는 각 층이 인접하여 적층되어 있는 것을 나타낸다. 이하, 동일하다. 또한, 발광층, 정공 수송층, 전자 수송층은 각각 독립적으로 2층 이상 이용할 수도 있다)
본 발명의 발광 소자가 정공 수송층을 가지는 경우(통상, 정공 수송층은 정공 수송 재료를 함유함), 정공 수송 재료로는 공지된 재료를 들 수 있고, 예를 들면 폴리비닐카르바졸 및 그의 유도체, 폴리실란 및 그의 유도체, 측쇄 또는 주쇄에 방향족 아민을 가지는 폴리실록산 유도체, 피라졸린 유도체, 아릴아민 유도체, 스틸벤 유도체, 트리페닐디아민 유도체, 폴리아닐린 및 그의 유도체, 폴리티오펜 및 그의 유도체, 폴리피롤 및 그의 유도체, 폴리(p-페닐렌비닐렌) 및 그의 유도체, 폴리(2,5-티에닐렌비닐렌) 및 그의 유도체 등의 고분자 정공 수송 재료를 들 수 있으며, 일본 특허 공개 (소)63-70257호 공보, 동 63-175860호 공보, 일본 특허 공개 (평)2-135359호 공보, 동 2-135361호 공보, 동 2-209988호 공보, 동 3-37992호 공보, 동 3-152184호 공보에 기재되어 있는 화합물도 들 수 있다.
본 발명의 발광 소자가 전자 수송층을 가지는 경우(통상, 전자 수송층은 전자 수송 재료를 함유함), 전자 수송 재료로는 공지된 재료를 들 수 있고, 예를 들면 옥사디아졸 유도체, 안트라퀴노디메탄 및 그의 유도체, 벤조퀴논 및 그의 유도체, 나프토퀴논 및 그의 유도체, 안트라퀴논 및 그의 유도체, 테트라시아노안트라퀴노디메탄 및 그의 유도체, 플루오레논 유도체, 디페닐디시아노에틸렌 및 그의 유도체, 디페노퀴논 유도체, 8-히드록시퀴놀린 및 그의 유도체의 금속 착체, 폴리퀴놀린 및 그의 유도체, 폴리퀴녹살린 및 그의 유도체, 폴리플루오렌 및 그의 유도체 등을 들 수 있다.
정공 수송층 및 전자 수송층의 막 두께로는 이용하는 재료에 따라 최적값이 상이하고, 구동 전압과 발광 효율이 적절한 값이 되도록 선택할 수 있지만, 적어도 핀홀이 발생하지 않는 두께가 필요하며, 너무 두꺼우면 소자의 구동 전압이 높아져 바람직하지 않다. 따라서, 상기 정공 수송층 및 전자 수송층의 막 두께는, 예를 들면 1 nm 내지 1 ㎛이고, 바람직하게는 2 nm 내지 500 nm이며, 더욱 바람직하게는 5 nm 내지 200 nm이다.
또한, 전극에 인접하여 설치한 전하 수송층 중 전극으로부터의 전하 주입 효율을 개선하는 기능을 가지며, 소자의 구동 전압을 낮추는 효과를 가지는 것은, 특히 전하 주입층(즉, 정공 주입층, 전자 주입층의 총칭이다. 이하, 동일함)이라고도 한다.
또한 전극과의 밀착성 향상이나 전극으로부터의 전하 주입의 개선을 위해, 전극에 인접하여 상기 전하 주입층 또는 절연층(통상, 평균막 두께로 0.5 nm 내지 4 nm임)을 설치할 수도 있으며, 계면의 밀착성 향상이나 혼합 방지 등을 위해 전하 수송층이나 발광층의 계면에 얇은 완충층을 삽입할 수도 있다.
적층하는 층의 순서나 수 및 각 층의 두께는, 발광 효율이나 소자 수명을 감안하여 적절하게 선택할 수 있다.
전하 주입층으로는 도전성 고분자를 포함하는 층, 양극과 정공 수송층 사이에 설치되어, 양극 재료와 정공 수송층에 포함되는 정공 수송 재료와의 중간값의 이온화 포텐셜을 가지는 재료를 포함하는 층, 음극과 전자 수송층 사이에 설치되어, 음극 재료와 전자 수송층에 포함되는 전자 수송 재료와의 중간값의 전자친화력을 가지는 재료를 포함하는 층 등을 들 수 있다.
전하 주입층에 이용하는 재료로는 전극이나 인접하는 층의 재료와의 관계에서 적절하게 선택할 수 있으며, 폴리아닐린 및 그의 유도체, 폴리티오펜 및 그의 유도체, 폴리피롤 및 그의 유도체, 폴리페닐렌비닐렌 및 그의 유도체, 폴리티에닐렌비닐렌 및 그의 유도체, 폴리퀴놀린 및 그의 유도체, 폴리퀴녹살린 및 그의 유도체, 방향족 아민 구조를 주쇄 또는 측쇄에 포함하는 중합체 등의 도전성 고분자 화합물, 금속 프탈로시아닌(구리 프탈로시아닌 등), 카본 등이 예시된다.
절연층은 전하 주입을 용이하게 하는 기능을 가지는 것이다. 상기 절연층의 재료로는, 예를 들면 금속 불화물, 금속 산화물, 유기 절연 재료 등을 들 수 있다. 상기 절연층을 설치한 발광 소자로는, 예를 들면 음극에 인접하여 절연층을 설치한 발광 소자, 양극에 인접하여 절연층을 설치한 발광 소자를 들 수 있다.
본 발명의 발광 소자는, 통상 기판 상에 형성된다. 상기 기판은 전극을 형성하며, 유기물의 층을 형성할 때에 변화하지 않는 것이면 되고, 예를 들면 유리, 플라스틱, 고분자 필름, 실리콘 등의 기판을 들 수 있다. 불투명한 기판인 경우에는, 반대측 전극이 투명 또는 반투명한 것이 바람직하다.
본 발명의 발광 소자가 가지는 양극 및 음극 중 적어도 하나는, 통상 투명 또는 반투명하다. 그 중에서도, 양극측이 투명 또는 반투명한 것이 바람직하다.
양극의 재료로는, 통상 도전성의 금속 산화물막, 반투명의 금속 박막 등이 이용된다. 구체적으로는, 산화인듐, 산화아연, 산화주석 및 이들의 복합체인 인듐·주석·옥시드(ITO), 인듐·아연·옥시드 등을 포함하는 도전성 무기 화합물을 이용하여 제작된 막(NESA 등)이나, 금, 백금, 은, 구리 등이 이용되며, ITO, 인듐·아연·옥시드, 산화주석이 바람직하다. 제작 방법으로는 진공 증착법, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법, 도금법 등을 들 수 있다. 또한, 상기 양극으로서 폴리아닐린 또는 그의 유도체, 폴리티오펜 또는 그의 유도체 등의 유기의 투명 도전막을 이용할 수도 있다. 또한, 양극을 2층 이상의 적층 구조로 할 수도 있다.
음극의 재료로는, 통상 일함수가 작은 재료가 바람직하다. 예를 들면, 리튬, 나트륨, 칼륨, 루비듐, 세슘, 베릴륨, 마그네슘, 칼슘, 스트론튬, 바륨, 알루미늄, 스칸듐, 바나듐, 아연, 이트륨, 인듐, 세륨, 사마륨, 유로퓸, 테르븀, 이테르븀 등의 금속 및 이들 중 2종 이상의 합금, 또는 이들 중 1종 이상과, 금, 은, 백금, 구리, 망간, 티탄, 코발트, 니켈, 텅스텐, 주석 중 1종 이상과의 합금, 흑연 또는 흑연 층간 화합물 등이 이용된다. 합금으로는 마그네슘-은 합금, 마그네슘-인듐 합금, 마그네슘-알루미늄 합금, 인듐-은 합금, 리튬-알루미늄 합금, 리튬-마그네슘 합금, 리튬-인듐 합금, 칼슘-알루미늄 합금 등을 들 수 있다. 또한, 음극을 2층 이상의 적층 구조로 할 수도 있다.
본 발명의 발광 소자는, 면상 광원, 표시 장치(예를 들면, 세그먼트 표시 장치, 도트 매트릭스 표시 장치, 액정 표시 장치 등), 그의 백 라이트(예를 들면, 상기 발광 소자를 백 라이트로서 구비한 액정 표시 장치) 등으로서 사용할 수 있다.
본 발명의 발광 소자를 이용하여 면상의 발광을 얻기 위해서는, 면상의 양극과 음극이 중첩되도록 배치할 수 있다. 또한, 패턴상의 발광을 얻기 위해서는, 상기 면상의 발광 소자의 표면에 패턴상의 창을 설치한 마스크를 설치하는 방법, 비발광부의 유기물층을 극단적으로 두껍게 형성하여 실질적으로 비발광으로 하는 방법, 양극 또는 음극 중 어느 하나 또는 양쪽 전극을 패턴상으로 형성하는 방법이 있다. 이들 중 어느 하나의 방법으로 패턴을 형성하고, 몇개의 전극을 독립적으로 ON/OFF 할 수 있도록 배치함으로써, 숫자나 문자, 간단한 기호 등을 표시할 수 있는 세그먼트 타입의 표시 소자가 얻어진다. 또한, 도트 매트릭스 소자로 하기 위해서는, 양극과 음극을 함께 스트라이프상으로 형성하고 직교하도록 배치할 수 있다. 복수종의 발광색이 상이한 재료를 분할 도포하는 방법이나, 컬러 필터 또는 형광 변환 필터를 이용하는 방법에 의해, 부분 컬러 표시, 멀티 컬러 표시가 가능해진다. 도트 매트릭스 소자는 패시브 구동도 가능하고, TFT 등과 조합하여 액티브 구동할 수도 있다. 이들 표시 소자는 컴퓨터, 텔레비젼, 휴대 단말, 휴대 전화, 자동차 내비게이션, 비디오 카메라의 뷰 파인더 등의 표시 장치로서 사용할 수 있다.
또한, 상기 면상의 발광 소자는 통상 자발광 박형이고, 액정 표시 장치의 백 라이트용 면상 광원, 조명(예를 들면, 면상의 조명, 상기 조명용 광원) 등으로서 바람직하게 사용할 수 있다. 또한, 플렉시블한 기판을 이용하면, 곡면상의 광원, 조명, 표시 장치 등으로서도 사용할 수 있다.
본 발명의 조성물 등은 유기 반도체 재료 등의 반도체 재료, 발광 재료, 광학 재료, 도전성 재료(예를 들면, 도핑에 의해 적용함)로서 이용할 수도 있다. 또한, 본 발명의 조성물 등을 이용하여 발광성 박막, 도전성 박막, 유기 반도체 박막 등의 박막을 제작할 수 있다.
본 발명의 조성물 등은, 상기 발광 소자의 발광층에 이용되는 발광성 박막의 제작 방법과 마찬가지의 방법으로 도전성 박막 및 반도체 박막을 성막, 소자화할 수 있다. 반도체 박막은 전자 이동도 또는 정공 이동도 중 큰 것이, 10-5 ㎠/V/초 이상인 것이 바람직하다. 또한, 유기 반도체 박막은 유기 태양 전지, 유기 트랜지스터 등에 사용할 수 있다.
<실시예>
이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명하기 위해서 실시예를 나타내지만, 본 발명이 이것으로 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
하기 화학식:
Figure pct00021
(식 중, n은 중합수이다)
으로 표시되는 고분자 화합물 (P-1)의 n=∞에서의 외삽값인 T1 에너지의 값은 3.1 eV이고, LUMO의 에너지 수준의 절대값 ELUMO는 2.4 eV이며, 최소 2면각은 50°였다.
매개변수의 계산은 발명의 상세한 설명에 기재된 계산 과학적 수법으로 행하였다. 구체적으로는, 고분자 화합물 (P-1)에서의 하기 화학식:
Figure pct00022
으로 표시되는 반복 단위 (M-1)을 이용하고, n=1, 2 및 3의 경우에 대하여 HF법에 의해 구조 최적화를 행하였다.
그 때, 기저함수로는 6-31G*을 이용하였다. 그 후, 동일한 기저함수를 이용하여, B3P86 레벨의 시간 의존 밀도 범함수법에 의해 LUMO의 에너지 수준의 값 및 T1 에너지의 값을 산출하였다. 각 n에서 산출된 LUMO의 에너지 수준의 값 및 T1 에너지의 값을 n의 역수(1/n)의 함수로 하고, n=∞에서의 외삽값은 상기 함수의 1/n=0에서의 값으로 하였다.
또한, 2면각은 n=3(n은 중합수)에서의 구조 최적화된 구조로부터 산출하였다. 환 구조가 복수개 존재하기 때문에, 2면각도 복수개 존재한다. 여기서는, 복수개 존재하는 2면각 중에서 최소의 값만을 기재하였다(이하, 실시예 2, 3 및 비교예 1도 동일함).
그리고, 고분자 화합물 (P-1)과 인광 발광성 화합물을 포함하는 조성물을 이용하여 발광 소자를 제작하면, 발광 효율이 우수한 것을 확인할 수 있다.
<실시예 2>
하기 화학식:
Figure pct00023
(식 중, n은 중합수이다)
으로 표시되는 고분자 화합물 (P-2)의 n=∞에서의 외삽값인 T1 에너지의 값은 3.0 eV이고, LUMO의 에너지 수준의 절대값 ELUMO는 3.1 eV이며, 최소 2면각은 45°였다.
매개변수의 계산은 상술한 계산 과학적 수법으로 행하였다. 구체적으로는, 고분자 화합물 (P-2)에서의 하기 화학식 (M-2)로 표시되는 반복 단위 (M-2)를 하기 화학식 (M-2a)와 같이 간략화하여 산출하였다. 화학 구조를 간략화한 것의 타당성은, 일본 특허 공개 제2005-126686호 공보에 기재된 방법으로, T1 에너지의 값 및 LUMO의 에너지 수준의 값에 대한 알킬 측쇄 길이 의존성이 작은 것에 의해 확인하였다. 간략화한 반복 단위 (M-2a)를 이용하고, n=1, 2 및 3의 경우에 대하여 HF법에 의해 구조 최적화를 행하였다.
Figure pct00024
그 때, 기저함수로는 6-31G*을 이용하였다. 그 후, 동일한 기저함수를 이용하여, B3P86 레벨의 시간 의존 밀도 범함수법에 의해 LUMO의 에너지 수준의 값 및 T1 에너지의 값을 산출하였다. 각 n에서 산출된 LUMO의 에너지 수준의 값 및 T1 에너지의 값을 n의 역수(1/n)의 함수로 하고, n=∞에서의 외삽값은 상기 함수의 1/n=0에서의 값으로 하였다.
또한, 2면각은 n=3(n은 중합수)에서의 구조 최적화된 구조로부터 산출하고, 복수개 존재하는 2면각 중에서 최소의 값만을 기재하였다.
그리고, 고분자 화합물 (P-2)와 인광 발광성 화합물을 포함하는 조성물을 이용하여 발광 소자를 제작하면, 발광 효율이 우수한 것을 확인할 수 있다.
<실시예 3>
하기 화학식:
Figure pct00025
(식 중, n은 중합수이다)
으로 표시되는 고분자 화합물 (P-3)의 n=∞에서의 외삽값인 T1 에너지의 값은 3.2 eV이고, LUMO의 에너지 수준의 절대값 ELUMO는 2.3 eV이며, 최소 2면각은 51°였다.
매개변수의 계산은 상술한 계산 과학적 수법으로 행하였다. 구체적으로는, 고분자 화합물 (P-3)에서의 하기 화학식 (M-3)으로 표시되는 반복 단위 (M-3)을 하기 화학식 (M-3a)와 같이 간략화하고, 실시예 2와 동일하게 하여 산출하였다.
Figure pct00026
그리고, 고분자 화합물 (P-3)과 인광 발광성 화합물을 포함하는 조성물을 이용하여 발광 소자를 제작하면, 발광 효율이 우수한 것을 확인할 수 있다.
<실시예 4>
하기 화학식:
Figure pct00027
으로 표시되는 화합물 (C-1)의 T1 에너지의 값은 3.2 eV이고, LUMO의 에너지 수준의 절대값 ELUMO는 2.1 eV였다.
매개변수의 계산은 상술한 계산 과학적 수법으로 행하였다. 구체적으로는, 화합물 (C-1)에 대하여, HF법에 의해 구조 최적화를 행하였다. 그 때, 기저함수로는 실시예 1과 동일하게 6-31G*을 이용하였다. 그 후, 동일한 기저함수를 이용하여, B3P86 레벨의 시간 의존 밀도 범함수법에 의해 LUMO의 에너지 수준의 값 및 T1 에너지의 값을 산출하였다.
그리고, 화합물 (C-1)과 인광 발광성 화합물을 포함하는 조성물을 이용하여 발광 소자를 제작하면, 발광 효율이 우수한 것을 확인할 수 있다.
<실시예 5>
하기 화학식:
Figure pct00028
으로 표시되는 화합물 (C-2)의 T1 에너지의 값은 3.1 eV이고, LUMO의 에너지 수준의 절대값 ELUMO는 2.6 eV였다. 매개변수의 계산은 실시예 4와 동일하게 하여 행하였다.
그리고, 화합물 (C-2)와 인광 발광성 화합물을 포함하는 조성물을 이용하여 발광 소자를 제작하면, 발광 효율이 우수한 것을 확인할 수 있다.
<실시예 6>
하기 화학식:
Figure pct00029
으로 표시되는 화합물 (C-3)의 T1 에너지의 값은 3.2 eV이고, LUMO의 에너지 수준의 절대값 ELUMO는 1.9 eV였다. 또한, T1 에너지의 값 및 LUMO의 에너지 수준의 값의 산출은, 실시예 4와 동일하게 하여 계산 과학적 수법으로 행하였다.
화합물 (C-3)과 인광 발광성 화합물을 포함하는 조성물을 이용하여 발광 소자를 제작하면, 발광 효율이 우수한 것을 확인할 수 있다.
<실시예 7>
하기 화학식:
Figure pct00030
으로 표시되는 화합물 (C-4)의 T1 에너지의 값은 3.2 eV이고, LUMO의 에너지 수준의 절대값 ELUMO는 1.9 eV였다. 또한, T1 에너지의 값 및 LUMO의 에너지 수준의 값의 산출은, 실시예 4와 동일하게 하여 계산 과학적 수법으로 행하였다.
화합물 (C-4)와 인광 발광성 화합물을 포함하는 조성물을 이용하여 발광 소자를 제작하면, 발광 효율이 우수한 것을 확인할 수 있다.
<실시예 8>
하기 화학식:
Figure pct00031
으로 표시되는 화합물 (C-5)의 T1 에너지의 값은 3.0 eV이고, LUMO의 에너지 수준의 절대값 ELUMO는 1.5 eV였다. 또한, T1 에너지의 값 및 LUMO의 에너지 수준의 값의 산출은, 실시예 4와 동일하게 하여 계산 과학적 수법으로 행하였다.
화합물 (C-5)와 인광 발광성 화합물을 포함하는 조성물을 이용하여 발광 소자를 제작하면, 발광 효율이 우수한 것을 확인할 수 있다.
<실시예 9>
하기 화학식:
Figure pct00032
으로 표시되는 화합물 (C-6)의 T1 에너지의 값은 3.0 eV이고, LUMO의 에너지 수준의 절대값 ELUMO는 2.1 eV였다. 또한, T1 에너지의 값 및 LUMO의 에너지 수준의 값의 산출은, 실시예 4와 동일하게 하여 계산 과학적 수법으로 행하였다.
화합물 (C-6)과 인광 발광성 화합물을 포함하는 조성물을 이용하여 발광 소자를 제작하면, 발광 효율이 우수한 것을 확인할 수 있다.
<실시예 10>
하기 화학식:
Figure pct00033
으로 표시되는 화합물 (C-7)의 T1 에너지의 값은 2.9 eV이고, LUMO의 에너지 수준의 절대값 ELUMO는 1.9 eV였다. 또한, T1 에너지의 값 및 LUMO의 에너지 수준의 값의 산출은, 실시예 4와 동일하게 하여 계산 과학적 수법으로 행하였다.
화합물 (C-7)과 인광 발광성 화합물을 포함하는 조성물을 이용하여 발광 소자를 제작하면, 발광 효율이 우수한 것을 확인할 수 있다.
<실시예 11>
하기 화학식:
Figure pct00034
으로 표시되는 화합물 (C-8)의 T1 에너지의 값은 2.9 eV이고, LUMO의 에너지 수준의 절대값 ELUMO는 1.8 eV였다. 또한, T1 에너지의 값 및 LUMO의 에너지 수준의 값의 산출은, 실시예 4와 동일하게 하여 계산 과학적 수법으로 행하였다.
화합물 (C-8)과 인광 발광성 화합물을 포함하는 조성물을 이용하여 발광 소자를 제작하면, 발광 효율이 우수한 것을 확인할 수 있다.
<실시예 12>
WO02/066552에 기재된 방법으로 합성한 하기 화학식:
Figure pct00035
으로 표시되는 인광 발광성 화합물 (MC-1)의 THF 용액(0.05 중량％)에 대하여, 약 5배 중량의 하기 화학식:
Figure pct00036
으로 표시되는 화합물 (C-9)의 THF 용액(약 1 중량％)을 혼합하여 혼합물(용액)을 제조하였다. 이 혼합물 10 ㎕를 슬라이드 유리에 적하하고 풍건하여 고체막을 얻었다. 이 고체막에 365 nm의 자외선을 조사한 바, 인광 발광성 화합물 (MC-1)로부터의 강한 녹색 발광이 얻어졌기 때문에, 상기 혼합물의 발광 효율이 높은 것이 인정되었다.
화합물 (C-9)의 T1 에너지의 값은 2.9 eV이고, LUMO의 에너지 수준의 절대값 ELUMO는 2.4 eV였다. 또한, T1 에너지의 값 및 LUMO의 에너지 수준의 값의 산출은, 실시예 4와 동일하게 하여 계산 과학적 수법으로 행하였다.
또한, 계산 과학적 수법에 의해 산출한 인광 발광성 화합물 (MC-1)의 T1 에너지의 값은 2.7 eV였다.
<비교예 1>
하기 화학식:
Figure pct00037
(식 중, n은 중합수이다)
으로 표시되는 고분자 화합물 (CP-1)의 n=∞에서의 외삽값인 T1 에너지의 값은 2.6 eV이고, LUMO의 에너지 수준의 절대값 ELUMO(1/n=0)는 2.1 eV이며, 최소 2면각은 45°였다. 매개변수의 계산은 고분자 화합물 (CP-1)에서의 하기 반복 단위 (CM-1)을 (CM-1a)로 간략화하고, 실시예 1과 동일하게 하여 산출하였다.
Figure pct00038
이어서, 고분자 화합물 (CP-1) 및 인광 발광성 화합물 (MC-1)을 포함하는 혼합 용액 10 ㎕를 제조하고, 그것을 슬라이드 유리에 적하하고 풍건시킴으로써 고체막을 얻었다. 이 고체막에 365 nm의 자외선을 조사한 바, 인광 발광성 화합물 (MC-1)로부터의 발광이 약하기 때문에, 상기 혼합물의 발광 효율이 낮은 것이 인정되었다.
<산업상 이용 가능성>
본 발명의 조성물 등은 발광 효율이 우수한 발광 소자의 제작에 사용할 수 있다.

Claims (22)

  1. 하기 화학식 (1-1), (1-2), (1-3) 및 (1-4)로 표시되는 질소 함유 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 2종의 질소 함유 화합물의 잔기를 가지는 화합물과, 인광 발광성 화합물을 포함하는 조성물.
    Figure pct00039

    (식 중, R은 수소 원자 또는 치환기를 나타내고, 복수개 존재하는 R은 동일하거나 상이할 수도 있다)
  2. 제1항에 있어서, 상기 적어도 2종의 질소 함유 화합물의 잔기를 가지는 화합물이 상기 화학식 (1-2), (1-3), (1-4)로 표시되는 질소 함유 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 2종의 질소 함유 화합물의 잔기를 가지는 화합물인 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 R 중 적어도 하나가 알킬기, 알콕시기, 치환기를 가질 수도 있는 아릴기, 또는 치환기를 가질 수도 있는 헤테로아릴기인 조성물.
  4. 제3항에 있어서, 상기 R 중 적어도 하나가 수소 원자 이외의 원자의 총수가 3 이상인 치환기인 조성물.
  5. 제4항에 있어서, 상기 R 중 적어도 하나가 탄소수 3 내지 10의 알킬기, 또는 탄소수 3 내지 10의 알콕시기인 조성물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 2종의 질소 함유 화합물의 잔기를 가지는 화합물이 하기 화학식 (A-1) 또는 (A-2)로 표시되는 화합물 또는 그의 잔기를 가지는 화합물인 조성물.
    Figure pct00040

    (식 중, Z1 및 Z2는 각각 독립적으로 상기 화학식 (1-1), (1-2), (1-3) 또는 (1-4)로 표시되는 질소 함유 화합물의 잔기를 나타내고, Y1은 -C(Ra)(Rb)-, -N(Rc)-, -O-, -Si(Rd)(Re)-, -P(Rf)- 또는 -S-를 나타내며, Ra 내지 Rf는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 나타내고, m은 0 내지 8의 정수이며, Y1이 복수개 존재하는 경우, 이들은 동일하거나 상이할 수도 있고, Y2는 치환기를 가질 수도 있는 아릴렌기를 나타내며, n은 1 내지 5의 정수이고, Y2가 복수개 존재하는 경우, 이들은 동일하거나 상이할 수도 있다)
  7. 제6항에 있어서, 상기 화학식 (A-1)로 표시되는 화합물의 잔기를 가지는 화합물이 하기 화학식 (A-1-1)로 표시되는 화합물인 조성물.
    Figure pct00041

    (식 중, R은 상기와 동일한 의미를 가진다)
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 2종의 질소 함유 화합물의 잔기를 가지는 화합물이 고분자 화합물인 조성물.
  9. 제8항에 있어서, 상기 적어도 2종의 질소 함유 화합물의 잔기를 가지는 화합물이 상기 화학식 (A-1) 또는 (A-2)로 표시되는 화합물의 잔기를 포함하는 반복 단위를 가지는 고분자 화합물인 조성물.
  10. 제9항에 있어서, 상기 화학식 (A-1)로 표시되는 화합물의 잔기를 포함하는 반복 단위를 가지는 고분자 화합물이 하기 화학식 (A-1-2)로 표시되는 반복 단위를 가지는 고분자 화합물인 조성물.
    Figure pct00042

    (식 중, R은 상기와 동일한 의미를 가진다)
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 2종의 질소 함유 화합물의 잔기를 가지는 화합물의 계산 과학적 수법에 의해 산출한 최저 삼중항 여기 에너지의 값이 3.0 eV 이상인 조성물.
  12. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 2종의 질소 함유 화합물의 잔기를 가지는 화합물의 계산 과학적 수법에 의해 산출한 최저 비점유 분자 궤도의 에너지 수준의 절대값이 1.5 eV 이상인 조성물.
  13. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 2종의 질소 함유 화합물의 잔기를 가지는 화합물의 최저 삼중항 여기 에너지의 값(ETH)과 상기 인광 발광성 화합물의 최저 삼중항 여기 에너지의 값(ETG)이 하기 수학식:
    ETH>ETG (eV)
    를 만족시키는 조성물.
  14. 제8항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 2종의 질소 함유 화합물의 잔기를 가지는 화합물이, 상기 질소 함유 화합물을 구성하는 복소환 구조와, 상기 복소환 구조에 인접하는 적어도 2개의 π 공액 전자를 가지는 부분 구조를 가지는 것이며, 상기 복소환 구조와 상기 부분 구조 사이의 2면각이 40°이상인 화합물인 조성물.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 인광 발광성 화합물이 이리듐 착체 또는 백금 착체인 조성물.
  16. 제15항에 있어서, 상기 인광 발광성 화합물이 이리듐 또는 백금을 중심 금속으로 하고, 8-퀴놀리놀 또는 그의 유도체, 벤조퀴놀리놀 또는 그의 유도체, 또는 2-페닐-피리딘 또는 그의 유도체를 배위자로 하는 금속 착체인 조성물.
  17. 하기 화학식 (1-1), (1-2), (1-3) 및 (1-4)로 표시되는 질소 함유 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 2종의 질소 함유 화합물의 잔기와, 인광 발광성 화합물의 잔기를 포함하는 고분자 화합물.
    Figure pct00043

    (식 중, R은 수소 원자 또는 치환기를 나타내고, 복수개 존재하는 R은 동일하거나 상이할 수도 있다)
  18. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 기재된 조성물 또는 제17항에 기재된 고분자 화합물을 이용하여 이루어지는 박막.
  19. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 기재된 조성물 또는 제17항에 기재된 고분자 화합물을 이용하여 이루어지는 발광 소자.
  20. 제19항에 기재된 발광 소자를 구비한 면상 광원.
  21. 제19항에 기재된 발광 소자를 구비한 표시 장치.
  22. 제19항에 기재된 발광 소자를 구비한 조명.
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