KR20110088457A

KR20110088457A - 유기 전계 발광 소자

Info

Publication number: KR20110088457A
Application number: KR1020110008552A
Authority: KR
Inventors: 이쿠오 기노시타; 사키 다카다
Original assignee: 후지필름 가부시키가이샤
Priority date: 2010-01-28
Filing date: 2011-01-28
Publication date: 2011-08-03
Also published as: JP6109797B2; JP2011176250A; JP2015043435A; KR101867235B1; JP5620125B2; KR20170087845A; KR101762788B1

Abstract

(과제)
우수한 발광 효율과 내구성을 갖는 유기 전계 발광 소자를 제공하는 것이다. 또한, 구동 전압이 낮고, 구동 전압의 차이에 의한 색도 어긋남이 작은 유기 전계 발광 소자를 얻는 것.
(해결수단)
기판 상에, 양극 및 음극으로 이루어지는 1 쌍의 전극과, 그 전극 사이에 발광층을 포함하는 유기층을 갖는 유기 전계 발광 소자로서, 상기 유기층의 적어도 1 층에, 예를 들어 하기 카르바졸 골격을 포함하는 특정한 화합물을 적어도 하나 함유하는 유기 전계 발광 소자.

Description

유기 전계 발광 소자{ORGANIC ELECTROLUMINESCENCE DEVICE}

본 발명은 유기 전계 발광 소자에 관한 것이다.

유기 전계 발광 소자 (이하, 「소자」, 「유기 EL 소자」라고도 한다) 는, 저전압 구동으로 고휘도의 발광이 얻어지는 점에서 활발히 연구 개발이 실시되고 있다. 유기 전계 발광 소자는, 1 쌍의 전극 사이에 유기층을 갖고, 음극으로부터 주입된 전자와 양극으로부터 주입된 정공이 유기층에서 재결합하고, 생성된 여기자의 에너지를 발광에 이용하는 것이다.

최근, 인광 발광 재료를 사용함으로써, 소자의 고효율화가 진행되고 있다. 또, 발광 재료를 호스트 재료 중에 도프한 발광층을 사용하는 도프형 소자가 널리 채용되고 있다.

예를 들어, 특허문헌 1∼3 에는, 인광 발광 재료로서 이리듐 착물이나 백금 착물 등을 사용하고, 추가로 함(含)질소 헤테로 고리기와 카르바졸 구조를 포함하는 특정 구조의 화합물을 호스트 재료로서 사용하고, 발광 효율 및 내구성을 향상시킨 유기 전계 발광 소자가 제안되어 있다.

또, 특허문헌 4 에는 벤젠 고리가 시아노기 및 2 이상의 카르바졸기로 치환된 화합물을 호스트 재료로서 발광층에 사용한 유기 전계 발광 소자가 기재되어 있다. 또한, 특허문헌 5 에는, CBP (4,4'-디(9-카르바조일)비페닐), mCBP (메타-4,4'-디(9-카르바조일)비페닐) 및 이것을 사용한 유기 전계 발광 소자가 기재되어 있다.

그러나, 이들 특허문헌에 기재된 소자보다 더욱 높은 레벨로 발광 효율과 내구성이 양립되고, 또한 색도 어긋남이 작은 유기 전계 발광 소자가 요구되고 있다.

국제공개 제05/085387호 국제공개 제03/080760호 국제공개 제03/078541호 일본 공개특허공보 2009-94486호 국제공개 제01/041512호

조명 용도 등에서는 1만 칸델라를 초과하는 고휘도에서의 구동도 필요하게 되는데, 본 발명자들의 검토에 의하면, 고휘도 구동시에는 저휘도 구동시와 발광층 내부에서의 발광 위치 (막두께 방향) 가 변화되기 때문에 색도가 변화되는 것, 고휘도 구동시에는 상기 발광 위치의 변화 외에, 발열, 생성 여기자의 고밀도화 등 때문에, 저휘도 구동시와는 열화 메커니즘이 상이하고, 경시 (經時) 색도 변화나 경시 전압 상승이 크다는 문제가 있는 것을 알았다.

본 발명의 목적은, 우수한 발광 효율과 내구성을 갖는 유기 전계 발광 소자를 제공하는 것이다. 또한, 구동 전압이 낮고, 구동 전압의 차이에 의한 색도 어긋남이 작은 유기 전계 발광 소자를 얻는 것을 목적으로 한다.

또, 본 발명의 다른 목적은, 우수한 발광 효율과 내구성을 갖고, 구동 전압이 낮고, 구동 전압의 차이에 의한 색도 어긋남이 작은 유기 전계 발광 소자에 유용한 전하 수송 재료를 제공하는 것이다. 그리고, 본 발명의 다른 목적은, 유기 전계 발광 소자를 포함하는 발광 장치 및 조명 장치를 제공하는 것이다.

본 발명자들의 검토에 의하면, 발광층에 카르바졸 구조를 포함하는 특정 화합물을 함유하고, 그 발광층으로부터 음극측의 층에 특정한 축합 다고리 골격을 갖는 탄화수소 화합물을 포함함으로써, 우수한 발광 효율과 내구성을 갖고, 구동 전압이 낮고, 구동 전압의 차이에 의한 색도 어긋남이 작은 유기 전계 발광 소자를 제공할 수 있는 것을 알아냈다.

즉, 본 발명은 하기의 수단에 의해 달성할 수 있다.

[1] 기판 상에, 양극 및 음극으로 이루어지는 1 쌍의 전극과, 그 전극 사이에 발광층을 포함하는 유기층을 갖는 유기 전계 발광 소자로서, 상기 유기층의 적어도 1 층에 하기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물을 적어도 하나 함유하는 유기 전계 발광 소자.

[화학식 1]

(일반식 (1) 중, R₁₁∼R₁₄ 는 각각 독립적으로 아릴기, 헤테로아릴기 또는 시아노기를 나타낸다. R₁₅ 는 전자 구인성기를 나타내고, 복수 존재하는 경우에는 서로 동일하거나 상이해도 된다. n 은 1 또는 2 를 나타낸다. n₁ 은 각각 독립적으로 0∼4 의 정수를 나타낸다. n₂ 는 1∼4 의 정수를 나타내고, 복수 존재하는 경우에는 서로 동일하거나 상이해도 된다)

[2] 상기 R₁₅가 시아노기, 불소 원자 또는 할로겐화알킬기를 나타내는, [1] 에 기재된 유기 전계 발광 소자.

[3] 상기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물이, 하기 일반식 (2) 로 나타내는 화합물인, [1] 에 기재된 유기 전계 발광 소자.

[화학식 2]

(일반식 (2) 중, R₁₁∼R₁₄ 는 각각 독립적으로 아릴기, 헤테로아릴기 또는 시아노기를 나타낸다. n 은 1 또는 2 를 나타낸다. n₁ 은 각각 독립적으로 0∼4 의 정수를 나타낸다)

[4] 상기 n₁이 0 을 나타내는, [1]∼[3] 중 어느 1 항에 기재된 유기 전계 발광 소자.

[5] 상기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물, 및 일반식 (2) 로 나타내는 화합물의 적어도 1 개를 상기 발광층에 함유하는, [1]∼[4] 중 어느 1 항에 기재된 유기 전계 발광 소자.

[6] 상기 발광층에, 추가로 적어도 1 개의 인광성 금속 착물을 함유하는, [5] 에 기재된 유기 전계 발광 소자.

[7] 상기 금속 착물이 이리듐 착물인 것을 특징으로 하는 [6] 에 기재된 유기 전계 발광 소자.

[8] 상기 발광층과 음극 사이에 적어도 1 층의 유기층을 갖고, 그 유기층에 방향족 탄화수소 화합물을 함유하는, [1]∼[7] 중 어느 1 항에 기재된 유기 전계 발광 소자.

[9] 상기 발광층과 음극 사이에, 적어도 1 층의 유기층을 갖고, 그 유기층이 하기 일반식 (O-1) 로 나타내는 화합물을 적어도 1 종 함유하는, [1]∼[7] 중 어느 1 항에 기재된 유기 전계 발광 소자.

[화학식 3]

(식 중, R^O1 은, 알킬기, 아릴기, 또는 헤테로아릴기를 나타내고, 복수의 R^O1 은 동일하거나 상이해도 된다. A^O1∼A^O4 는 각각 독립적으로 C-R^A 또는 질소 원자를 나타낸다. R^A 는 수소 원자, 알킬기, 아릴기, 또는 헤테로아릴기를 나타내고, 복수 존재하는 경우에는 서로 동일하거나 상이해도 된다. L^O1 은, 아릴 고리, 및 헤테로아릴 고리 중 적어도 1 종을 포함하여 이루어지는 2 가∼6 가의 연결기를 나타낸다. n^O1 은 2∼6 의 정수를 나타낸다)

[10] 상기 유기층의 적어도 1 층이 용액 도포 프로세스에 의해 형성된, [1]∼[9] 중 어느 1 항에 기재된 유기 전계 발광 소자.

[11] 하기 일반식 (1) 로 나타내는 전하 수송 재료.

[화학식 4]

[12] [11] 에 기재된 전하 수송 재료를 함유하는 발광층.

[13] [1]∼[10] 중 어느 1 항에 기재된 유기 전계 발광 소자를 사용한 표시장치.

[14] [1]∼[10] 중 어느 1 항에 기재된 유기 전계 발광 소자를 사용한 조명 장치.

본 발명에 의하면, 우수한 발광 효율과 내구성을 갖고, 구동 전압이 낮고, 구동 전압의 차이에 의한 색도 어긋남이 작은 유기 전계 발광 소자를 제공할 수 있다.

도 1 은 본 발명에 관련된 유기 전계 발광 소자의 구성의 일례를 나타내는 개략도.
도 2 는 본 발명에 관련된 발광 장치의 일례를 나타내는 개략도.
도 3 은 본 발명에 관련된 조명 장치의 일례를 나타내는 개략도.

본 발명에 있어서, 치환기군 A, 치환기군 B, 치환기 Z 를 하기와 같이 정의한다.

(치환기군 A)

알킬기 (바람직하게는 탄소수 1∼30, 보다 바람직하게는 탄소수 1∼20, 특히 바람직하게는 탄소수 1∼10 이고, 예를 들어 메틸, 에틸, 이소프로필, tert-부틸, n-옥틸, n-데실, n-헥사데실, 시클로프로필, 시클로펜틸, 시클로헥실 등을 들 수 있다), 알케닐기 (바람직하게는 탄소수 2∼30, 보다 바람직하게는 탄소수 2∼20, 특히 바람직하게는 탄소수 2∼10 이고, 예를 들어 비닐, 알릴, 2-부테닐, 3-펜테닐 등을 들 수 있다), 알키닐기 (바람직하게는 탄소수 2∼30, 보다 바람직하게는 탄소수 2∼20, 특히 바람직하게는 탄소수 2∼10 이고, 예를 들어 프로파르길, 3-펜티닐 등을 들 수 있다), 아릴기 (바람직하게는 탄소수 6∼30, 보다 바람직하게는 탄소수 6∼20, 특히 바람직하게는 탄소수 6∼12 이고, 예를 들어 페닐, p-메틸페닐, 나프틸, 안트라닐 등을 들 수 있다), 아미노기 (바람직하게는 탄소수 0∼30, 보다 바람직하게는 탄소수 0∼20, 특히 바람직하게는 탄소수 0∼10 이고, 예를 들어 아미노, 메틸아미노, 디메틸아미노, 디에틸아미노, 디벤질아미노, 디페닐아미노, 디톨릴아미노 등을 들 수 있다), 알콕시기 (바람직하게는 탄소수 1∼30, 보다 바람직하게는 탄소수 1∼20, 특히 바람직하게는 탄소수 1∼10 이고, 예를 들어 메톡시, 에톡시, 부톡시, 2-에틸헥실옥시 등을 들 수 있다), 아릴옥시기 (바람직하게는 탄소수 6∼30, 보다 바람직하게는 탄소수 6∼20, 특히 바람직하게는 탄소수 6∼12 이고, 예를 들어 페닐옥시, 1-나프틸옥시, 2-나프틸옥시 등을 들 수 있다), 헤테로 고리 옥시기 (바람직하게는 탄소수 1∼30, 보다 바람직하게는 탄소수 1∼20, 특히 바람직하게는 탄소수 1∼12 이고, 예를 들어 피리딜옥시, 피라질옥시, 피리미딜옥시, 퀴놀릴옥시 등을 들 수 있다), 아실기 (바람직하게는 탄소수 2∼30, 보다 바람직하게는 탄소수 2∼20, 특히 바람직하게는 탄소수 2∼12 이고, 예를 들어 아세틸, 벤조일, 포르밀, 피발로일 등을 들 수 있다), 알콕시카르보닐기 (바람직하게는 탄소수 2∼30, 보다 바람직하게는 탄소수 2∼20, 특히 바람직하게는 탄소수 2∼12 이고, 예를 들어 메톡시카르보닐, 에톡시카르보닐 등을 들 수 있다), 아릴옥시카르보닐기 (바람직하게는 탄소수 7∼30, 보다 바람직하게는 탄소수 7∼20, 특히 바람직하게는 탄소수 7∼12 이고, 예를 들어 페닐옥시카르보닐 등을 들 수 있다), 아실옥시기 (바람직하게는 탄소수 2∼30, 보다 바람직하게는 탄소수 2∼20, 특히 바람직하게는 탄소수 2∼10 이고, 예를 들어 아세톡시, 벤조일옥시 등을 들 수 있다), 아실아미노기 (바람직하게는 탄소수 2∼30, 보다 바람직하게는 탄소수 2∼20, 특히 바람직하게는 탄소수 2∼10 이고, 예를 들어 아세틸아미노, 벤조일아미노 등을 들 수 있다), 알콕시카르보닐아미노기 (바람직하게는 탄소수 2∼30, 보다 바람직하게는 탄소수 2∼20, 특히 바람직하게는 탄소수 2∼12 이고, 예를 들어 메톡시카르보닐아미노 등을 들 수 있다), 아릴옥시카르보닐아미노기 (바람직하게는 탄소수 7∼30, 보다 바람직하게는 탄소수 7∼20, 특히 바람직하게는 탄소수 7∼12 이고, 예를 들어 페닐옥시카르보닐아미노 등을 들 수 있다), 술포닐아미노기 (바람직하게는 탄소수 1∼30, 보다 바람직하게는 탄소수 1∼20, 특히 바람직하게는 탄소수 1∼12 이고, 예를 들어 메탄술포닐아미노, 벤젠술포닐아미노 등을 들 수 있다), 술파모일기 (바람직하게는 탄소수 0∼30, 보다 바람직하게는 탄소수 0∼20, 특히 바람직하게는 탄소수 0∼12 이고, 예를 들어 술파모일, 메틸술파모일, 디메틸술파모일, 페닐술파모일 등을 들 수 있다), 카르바모일기 (바람직하게는 탄소수 1∼30, 보다 바람직하게는 탄소수 1∼20, 특히 바람직하게는 탄소수 1∼12 이고, 예를 들어 카르바모일, 메틸카르바모일, 디에틸카르바모일, 페닐카르바모일 등을 들 수 있다), 알킬티오기 (바람직하게는 탄소수 1∼30, 보다 바람직하게는 탄소수 1∼20, 특히 바람직하게는 탄소수 1∼12 이고, 예를 들어 메틸티오, 에틸티오 등을 들 수 있다), 아릴티오기 (바람직하게는 탄소수 6∼30, 보다 바람직하게는 탄소수 6∼20, 특히 바람직하게는 탄소수 6∼12 이고, 예를 들어 페닐티오 등을 들 수 있다), 헤테로 고리 티오기 (바람직하게는 탄소수 1∼30, 보다 바람직하게는 탄소수 1∼20, 특히 바람직하게는 탄소수 1∼12 이고, 예를 들어 피리딜티오, 2-벤즈이미졸릴티오, 2-벤즈옥사졸릴티오, 2-벤즈티아졸릴티오 등을 들 수 있다), 술포닐기 (바람직하게는 탄소수 1∼30, 보다 바람직하게는 탄소수 1∼20, 특히 바람직하게는 탄소수 1∼12 이고, 예를 들어 메실, 토실 등을 들 수 있다), 술피닐기 (바람직하게는 탄소수 1∼30, 보다 바람직하게는 탄소수 1∼20, 특히 바람직하게는 탄소수 1∼12 이고, 예를 들어 메탄술피닐, 벤젠술피닐 등을 들 수 있다), 우레이도기 (바람직하게는 탄소수 1∼30, 보다 바람직하게는 탄소수 1∼20, 특히 바람직하게는 탄소수 1∼12 이고, 예를 들어 우레이도, 메틸우레이도, 페닐우레이도 등을 들 수 있다), 인산아미드기 (바람직하게는 탄소수 1∼30, 보다 바람직하게는 탄소수 1∼20, 특히 바람직하게는 탄소수 1∼12 이고, 예를 들어 디에틸인산아미드, 페닐인산아미드 등을 들 수 있다), 하이드록시기, 메르캅토기, 할로겐 원자 (예를 들어 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자), 시아노기, 술포기, 카르복실기, 니트로기, 하이드록삼산기, 술피노기, 하이드라지노기, 이미노기, 헤테로 고리기 (방향족 헤테로 고리기도 포함하고, 바람직하게는 탄소수 1∼30, 보다 바람직하게는 탄소수 1∼12 이고, 헤테로 원자로는, 예를 들어 질소 원자, 산소 원자, 황 원자, 인 원자, 규소 원자, 셀렌 원자, 텔루르 원자이고, 구체적으로는 피리딜, 피라지닐, 피리미딜, 피리다지닐, 피롤릴, 피라졸릴, 트리아졸릴, 이미다졸릴, 옥사졸릴, 티아졸릴, 이속사졸릴, 이소티아졸릴, 퀴놀릴, 푸릴, 티에닐, 셀레노페닐, 텔루로페닐, 피페리딜, 피페리디노, 모르폴리노, 피롤리딜, 피롤리디노, 벤조옥사졸릴, 벤조이미다졸릴, 벤조티아졸릴, 카르바졸릴기, 아제피닐기, 시롤릴기 등을 들 수 있다), 실릴기 (바람직하게는 탄소수 3∼40, 보다 바람직하게는 탄소수 3∼30, 특히 바람직하게는 탄소수 3∼24 이고, 예를 들어 트리메틸실릴, 트리페닐실릴 등을 들 수 있다), 실릴옥시기 (바람직하게는 탄소수 3∼40, 보다 바람직하게는 탄소수 3∼30, 특히 바람직하게는 탄소수 3∼24 이고, 예를 들어 트리메틸실릴옥시, 트리페닐실릴옥시 등을 들 수 있다), 포스포릴기 (예를 들어 디페닐포스포릴기, 디메틸포스포릴기 등을 들 수 있다) 를 들 수 있다. 이들 치환기는 추가로 치환되어도 되고, 추가적인 치환기로는, 이상에 설명한 치환기군 A 에서 선택되는 기를 들 수 있다.

(치환기군 B)

알킬기 (바람직하게는 탄소수 1∼30, 보다 바람직하게는 탄소수 1∼20, 특히 바람직하게는 탄소수 1∼10 이고, 예를 들어 메틸, 에틸, 이소프로필, tert-부틸, n-옥틸, n-데실, n-헥사데실, 시클로프로필, 시클로펜틸, 시클로헥실 등을 들 수 있다), 알케닐기 (바람직하게는 탄소수 2∼30, 보다 바람직하게는 탄소수 2∼20, 특히 바람직하게는 탄소수 2∼10 이고, 예를 들어 비닐, 알릴, 2-부테닐, 3-펜테닐 등을 들 수 있다), 알키닐기 (바람직하게는 탄소수 2∼30, 보다 바람직하게는 탄소수 2∼20, 특히 바람직하게는 탄소수 2∼10 이고, 예를 들어 프로파르길, 3-펜티닐 등을 들 수 있다), 아릴기 (바람직하게는 탄소수 6∼30, 보다 바람직하게는 탄소수 6∼20, 특히 바람직하게는 탄소수 6∼12 이고, 예를 들어 페닐, p-메틸페닐, 나프틸, 안트라닐 등을 들 수 있다), 시아노기, 헤테로 고리기 (방향족 헤테로 고리기도 포함하고, 바람직하게는 탄소수 1∼30, 보다 바람직하게는 탄소수 1∼12 이고, 헤테로 원자로는, 예를 들어 질소 원자, 산소 원자, 황 원자, 인 원자, 규소 원자, 셀렌 원자, 텔루르 원자이고, 구체적으로는 피리딜, 피라지닐, 피리미딜, 피리다지닐, 피롤릴, 피라졸릴, 트리아졸릴, 이미다졸릴, 옥사졸릴, 티아졸릴, 이속사졸릴, 이소티아졸릴, 퀴놀릴, 푸릴, 티에닐, 셀레노페닐, 텔루로페닐, 피페리딜, 피페리디노, 모르폴리노, 피롤리딜, 피롤리디노, 벤조옥사졸릴, 벤조이미다졸릴, 벤조티아졸릴, 카르바졸릴기, 아제피닐기, 시롤릴기 등을 들 수 있다), 이들 치환기는 추가로 치환되어도 되고, 추가적인 치환기로는, 상기 치환기군 A 에서 선택되는 기를 들 수 있다.

(치환기 Z)

탄소수 1∼6 의 알킬기, 탄소수 2∼6 의 알케닐기, 페닐기, 탄소수 5∼10 의 방향족 헤테로 고리기, 탄소수 1∼4 의 알콕시기, 페녹시기, 플루오로기, 실릴기, 아미노기, 시아노기 또는 이들을 조합하여 이루어지는 기를 나타낸다. 복수의 치환기 Z 는 서로 연결하여 방향족 탄화수소 고리를 형성해도 된다.

하기 일반식 (1), 일반식 (2) 의 설명에 있어서의 수소 원자는 동위체 (중수소 원자 등) 도 포함하고, 또한 치환기를 구성하는 원자는, 그 동위체도 포함하고 있는 것을 나타낸다.

본 발명에 있어서, 「치환기」라고 할 때, 그 치환기는 치환되어 있어도 된다. 예를 들어, 본 발명에서 「알킬기」라고 할 때, 불소 원자로 치환된 알킬기 (예를 들어 트리플루오로메틸기) 나 아릴기로 치환된 알킬기 (예를 들어 트리페닐메틸기) 등도 포함하는데, 「탄소수 1∼6 의 알킬기」라고 할 때, 치환된 것도 포함시킨 모든 기로서 탄소수가 1∼6 인 것을 나타낸다.

본 발명의 유기 전계 발광 소자는, 기판 상에, 양극 및 음극으로 이루어지는 1 쌍의 전극과, 그 전극 사이에 발광층을 포함하는 유기층을 갖는 유기 전계 발광 소자로서, 상기 유기층의 적어도 1 층에 하기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물을 적어도 하나 함유한다.

본 발명자들의 검토에 의하면, 1만 칸델라를 초과하는 고휘도에서의 구동시에, 종래의 소자에서는 저휘도 구동시와의 색도 변화가 크다는 등의 문제가 있었다.

고휘도와 저휘도에서의 색도의 차이는, 주로 발광층 내부에서의 발광 위치 (막두께 방향) 의 차이에 의한 것으로, 이것은 전극으로부터 발광층까지의 각 층 계면에서의 전하 주입 장벽이나, 각 층의 전하 이동도의 전계 강도 의존성에 의한 것으로 생각된다. 본 발명의 소자에서는, 일반식 (1) 로 나타내는 화합물을 사용함으로써 전하 주입 장벽이 작아지므로, 또, 전하 이동도의 전계 강도 의존성이 작아지기 때문에 발광 휘도에 의한 색도 변화가 작은 것으로 추정된다.

[일반식 (1) 로 나타내는 화합물]

이하, 일반식 (1) 로 나타내는 화합물에 대해서 설명한다.

[화학식 5]

(일반식 (1) 중, R₁₁∼R₁₄ 는 각각 독립적으로 아릴기, 헤테로아릴 또는 시아노기를 나타낸다. R₁₅ 는 전자 구인성기를 나타내고, 복수 존재하는 경우에는 서로 동일하거나 상이해도 된다. n 은 1 또는 2 를 나타낸다. n₁ 은 각각 독립적으로 0∼4 의 정수를 나타낸다. n₂ 는 1∼4 의 정수를 나타내고, 복수 존재하는 경우에는 서로 동일하거나 상이해도 된다)

R₁₁∼R₁₄로 나타내는 아릴기는, 축환되어 있어도 되고, 치환기를 갖고 있어도 된다. 치환기를 갖는 경우의 치환기로는, 전술한 치환기 Z 를 들 수 있고, 치환기 Z 로는, 알킬기, 페닐기가 바람직하고, 알킬기가 보다 바람직하다. R₁₁∼R₁₄로 나타내는 아릴기는, 바람직하게는 탄소수 6∼30 의 아릴기이고, 보다 바람직하게는 탄소수 6∼18 의 아릴기이다. 탄소수 6∼18 의 아릴기는, 바람직하게는 탄소수 1∼6 의 알킬기를 갖고 있어도 되는 탄소수 6∼18 의 아릴기이고, 보다 바람직하게는 탄소수 1∼4 의 알킬기를 갖고 있어도 되는 탄소수 6∼18 의 아릴기이다. 예를 들어, 페닐기, 디메틸페닐기, 비페닐기, 테르페닐기, 나프틸기, 메틸나프틸기, t-부틸나프틸기, 안트라닐기, 페난트릴기, 크리세닐기 등을 들 수 있고, 이들 중 페닐기, 디메틸페닐기, 비페닐기, 테르페닐기가 바람직하고, 페닐기, 디메틸페닐기, 비페닐기가 보다 바람직하고, 페닐기가 더욱 바람직하다.

R₁₁∼R₁₄로 나타내는 헤테로아릴기로는, 축환되어 있어도 되고, 치환기를 갖고 있어도 된다. 치환기를 갖는 경우의 치환기로는, 전술한 치환기 Z 를 들 수 있고, 치환기 Z 로는, 알킬기, 페닐기가 바람직하고, 알킬기가 보다 바람직하다. R₁₁∼R₁₄로 나타내는 헤테로아릴기는, 바람직하게는 탄소수 4∼12 의 헤테로아릴기이고, 보다 바람직하게는, 5 또는 6 원자의 치환 또는 무치환의 헤테로아릴기이고, 예를 들어 피리딜기, 피라지닐기, 피리다지닐기, 피리미디닐기, 트리아지닐기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기, 퀴나졸리닐기, 신놀리닐기, 프탈라지닐기, 퀸옥살리닐기, 피롤릴기, 인돌릴기, 푸릴기, 벤조푸릴기, 티에닐기, 벤조티에닐기, 피라졸릴기, 이미다졸릴기, 벤즈이미다졸릴기, 트리아졸릴기, 옥사졸릴기, 벤즈옥사졸릴기, 티아졸릴기, 벤조티아졸릴기, 이소티아졸릴기, 벤즈이소티아졸릴기, 티아디아졸릴기, 이소옥사졸릴기, 벤즈이소옥사졸릴기, 피롤리디닐기, 피페리디닐기, 피페라지닐기, 이미다졸리디닐기, 카르바졸릴기, 티아졸리닐기, 술포라닐기 등을 들 수 있다.

R₁₁∼R₁₄로서 바람직하게는 각각 독립적으로 페닐기, 피리딜기 또는 시아노기이고, 보다 바람직하게는 페닐기이다.

또, 카르바졸 골격에 치환기를 도입하는 경우, 카르바졸 골격의 3 위치 및 6 위치가 반응 활성 위치이고, 합성의 용이성, 및 화학적 안정성 향상의 관점에서, 3 위치 또는 6 위치에 치환기를 도입하는 것이 바람직하다.

R₁₅로 나타내는 전자 구인성기로는, 바람직하게는 하멧의 치환기 상수 σp 값이 0.2 이상인 전자 구인성기이고, σp 값이 0.3 이상인 전자 구인성기인 것이 바람직하다. 예를 들어, 아실기, 아실옥시기, 카르바모일기, 알킬옥시카르보닐기, 아릴옥시카르보닐기, 시아노기, 니트로기, 디알킬포스포노기, 디아릴포스포노기, 디아릴포스피닐기, 알킬술피닐기, 아릴술피닐기, 알킬술포닐기, 아릴술포닐기, 술포닐옥시기, 아실티오기, 술파모일기, 티오시아네이트기, 티오카르보닐기, 불소 원자, 할로겐화알킬기, 할로겐화알콕시기, 할로겐화아릴옥시기, 할로겐화알킬아미노기, 할로겐화알킬티오기를 들 수 있고, 불소 원자, 할로겐화알킬기, 시아노기인 것이 바람직하고, 불소 원자, 트리플루오로메틸기 또는 시아노기인 것이 보다 바람직하고, 불소 원자, 시아노기인 것이 더욱 바람직하고, 하멧의 치환기 상수 σp 값이나 화합물의 안정성의 관점에서 시아노기인 것이 보다 바람직하다.

R₁₅로 나타내는 전자 구인성기는, 복수 존재하는 경우에는 서로 동일하거나 상이해도 된다.

n₁ 은 각각 독립적으로 0∼3 을 나타내는 것이 바람직하고, 0 또는 1 을 나타내는 것이 보다 바람직하고, 0 을 나타내는 것이 더욱 바람직하다. n₁이 0 을 나타내는 경우, 일반식 (1) 에 있어서의 카르바졸기는 치환기를 갖지 않는 무치환이다.

n₂ 는 1∼3 을 나타내는 것이 바람직하고, 1 또는 2 를 나타내는 것이 보다 바람직하고, 1 을 나타내는 것이 더욱 바람직하다.

일반식 (1) 로 나타내는 화합물이, 하기 일반식 (2) 로 나타내는 화합물인 것이 바람직하다.

[화학식 6]

R₁₁∼R₁₄, n, 및 n₁ 은 일반식 (1) 에서 예시한 것과 동일한 의미이고, 바람직한 것도 동일하다.

일반식 (1) 또는 (2) 로 나타내는 화합물은, 탄소 원자, 수소 원자 및 질소 원자만으로 이루어지는 경우가 가장 바람직하다.

본 발명은, 상기 일반식 (1) 로 나타내는 전하 수송 재료에 관한 것이기도 하다. 일반식 (1) 에 있어서의 R₁₁∼R₁₄, n, 및 n₁ 은 상기에서 예시한 것과 동일한 의미이고, 바람직한 것도 동일하다.

일반식 (1) 또는 (2) 로 나타내는 화합물의 분자량은 400 이상 1000 이하인 것이 바람직하고, 450 이상 800 이하인 것이 보다 바람직하고, 500 이상 700 이하인 것이 더욱 바람직하다.

일반식 (1) 또는 (2) 로 나타내는 화합물의 막 상태에서의 최저 여기 3 중항 (T₁) 에너지는 2.42 eV (56 kcal/mol) 이상 3.51 eV (80 kcal/mol) 이하인 것이 바람직하고, 2.51 eV (58 kcal/mol) 이상 3.51 eV (80 kcal/mol) 이하인 것이 보다 바람직하고, 2.60 eV (60 kcal/mol) 이상 3.51 eV (80 kcal/mol) 인 것이 더욱 바람직하다.

T₁ 에너지는, 재료의 박막의 인광 발광 스펙트럼을 측정하고, 그 단파장단 (短波長端) 으로부터 구할 수 있다. 예를 들어, 세정한 석영 유리 기판 상에, 재료를 진공 증착법에 의해 약 50 ㎚ 의 막두께로 성막하고, 박막의 인광 발광 스펙트럼을 액체 질소 온도하에서 F-7000 히타치 분광 형광 광도계 (히타치 하이테크놀로지즈) 를 사용하여 측정한다. 얻어진 발광 스펙트럼의 단파장측의 상승 파장을 에너지 단위로 환산함으로써 T₁ 에너지를 구할 수 있다.

일반식 (1) 또는 (2) 로 나타내는 화합물의 유리 전이 온도 (Tg) 는 80 ℃ 이상 400 ℃ 이하인 것이 바람직하고, 100 ℃ 이상 400 ℃ 이하인 것이 보다 바람직하고, 110 ℃ 이상 400 ℃ 이하인 것이 더욱 바람직하다.

일반식 (1) 또는 (2) 가 수소 원자를 갖는 경우, 동위체 (중수소 원자 등) 도 포함한다. 이 경우 화합물 중의 모든 수소 원자가 동위체로 치환되어 있어도 되고, 또 일부가 동위체를 포함하는 화합물인 혼합물이어도 된다.

이하에, 일반식 (1) 또는 (2) 로 나타내는 화합물의 구체예를 예시하는데, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.

[화학식 7]

[화학식 8]

[화학식 9]

상기 일반식 (1) 또는 (2) 로 나타내는 화합물로서 예시한 화합물은, 상당하는 3-할로게노페닐카르바졸 유도체와 3-(9-카르바졸릴)페닐붕산 유도체의 스즈키 커플링에 의해 합성할 수 있다 (Synth. Commun. 11, 513 (1981)) 에 기재된 방법으로 합성할 수 있다.

[화학식 10]

상기 일반식 중, R₁∼R₄ 는 각각 상기 일반식 (1) 에 있어서의 R₁₁∼R₁₄와 동일한 의미이다. R₅ 및 R₅' 는 상기 일반식 (1) 에 있어서의 R₁₅와 동일한 의미이다. R' 및 R'' 는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 알킬기를 나타낸다. X 는 할로겐 원자를 나타낸다.

본 발명에 있어서, 일반식 (1) 또는 (2) 로 나타내는 화합물은, 발광층에 함유되는 것이 바람직한데, 그 용도가 한정되는 것은 아니고, 유기층 내의 어느 층에 추가로 함유되어도 된다. 일반식 (1) 또는 (2) 로 나타내는 화합물의 도입층으로는, 발광층, 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 수송층, 전자 주입층, 여기자 블록층, 전하 블록층 중 어느 것을 들 수 있다.

일반식 (1) 또는 (2) 로 나타내는 화합물은 발광층의 전체 질량에 대하여 0.1∼99 질량% 포함시키는 것이 바람직하고, 1∼95 질량% 포함시키는 것이 보다 바람직하고, 10∼95 질량% 포함시키는 것이 보다 바람직하다. 일반식 (1) 또는 (2) 로 나타내는 화합물을 발광층 이외의 층에 추가로 함유시키는 경우에는, 70∼100 질량% 포함되는 것이 바람직하고, 85∼100 질량% 포함되는 것이 보다 바람직하다.

[유기 전계 발광 소자]

본 발명의 소자에 관해서 상세하게 설명한다.

본 발명의 유기 전계 발광 소자에 있어서, 발광층은 유기층이고, 발광층과 음극 사이에 적어도 1 층의 유기층을 포함하고, 발광층과 음극 사이에 발광층에 인접하는 유기층을 갖는 것 외에, 추가로 복수의 유기층을 갖고 있어도 된다.

발광 소자의 성질상, 양극 및 음극 중 적어도 일방의 전극은, 투명 또는 반투명인 것이 바람직하다.

도 1 은, 본 발명에 관련된 유기 전계 발광 소자의 구성의 일례를 나타내고 있다. 도 1 에 나타내는 본 발명에 관련된 유기 전계 발광 소자 (10) 는, 지지 기판 (2) 상에 있어서, 양극 (3) 과 음극 (9) 사이에 발광층 (6) 이 끼워져 있다. 구체적으로는, 양극 (3) 과 음극 (9) 사이에 정공 주입층 (4), 정공 수송층 (5), 발광층 (6), 정공 블록층 (7), 및 전자 수송층 (8) 이 이 순서로 적층되어 있다.

<유기층의 구성>

상기 유기층의 층 구성으로는, 특별히 제한은 없고, 유기 전계 발광 소자의 용도, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있는데, 상기 투명 전극 상에 또는 상기 배면 전극 상에 형성되는 것이 바람직하다. 이 경우, 유기층은, 상기 투명 전극 또는 상기 배면 전극 상의 전면 (前面) 또는 일면에 형성된다.

유기층의 형상, 크기, 및 두께 등에 관해서는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다.

구체적인 층 구성으로서 하기를 들 수 있는데, 본 발명은 이들 구성에 한정되는 것은 아니다.

·양극/정공 수송층/발광층/전자 수송층/음극,

·양극/정공 수송층/발광층/블록층/전자 수송층/음극,

·양극/정공 수송층/발광층/블록층/전자 수송층/전자 주입층/음극,

·양극/정공 주입층/정공 수송층/발광층/블록층/전자 수송층/음극,

·양극/정공 주입층/정공 수송층/발광층//전자 수송층/전자 주입층/음극,

·양극/정공 주입층/정공 수송층/발광층/블록층/전자 수송층/전자 주입층/음극.

유기 전계 발광 소자의 소자 구성, 기판, 음극 및 양극에 관해서는, 예를 들어 일본 공개특허공보 2008-270736호에 상세하게 기술되어 있고, 그 공보에 기재된 사항을 본 발명에 적용할 수 있다.

<기판>

본 발명에서 사용하는 기판으로는, 유기층으로부터 발생되는 광을 산란 또는 감쇠시키지 않는 기판인 것이 바람직하다. 유기 재료의 경우에는, 내열성, 치수 안정성, 내용제성, 전기 절연성, 및 가공성이 우수한 것이 바람직하다.

<양극>

양극은, 통상, 유기층에 정공을 공급하는 전극으로서의 기능을 갖고 있으면 되고, 그 형상, 구조, 크기 등에 관해서는 특별히 제한은 없고, 발광 소자의 용도, 목적에 따라, 공지된 전극 재료 중에서 적절히 선택할 수 있다. 전술한 바와 같이, 양극은 통상 투명 양극으로서 형성된다.

<음극>

음극은, 통상, 유기층에 전자를 주입하는 전극으로서의 기능을 갖고 있으면 되고, 그 형상, 구조, 크기 등에 관해서는 특별히 제한은 없고, 발광 소자의 용도, 목적에 따라, 공지된 전극 재료 중에서 적절히 선택할 수 있다.

기판, 양극, 음극에 관해서는, 일본 공개특허공보 2008-270736호의 단락 번호 [0070]∼[0089] 에 기재된 사항을 본 발명에 적용할 수 있다.

<유기층>

본 발명에 있어서의 유기층에 관해서 설명한다.

[유기층의 형성]

본 발명의 유기 전계 발광 소자에 있어서, 각 유기층은, 증착법이나 스퍼터법 등의 건식 제막법, 전사법, 인쇄법, 스핀코트법, 바코트법 등의 용액 도포 프로세스 중 어느 것에 의해서도 바람직하게 형성할 수 있다. 유기층의 적어도 1 층이 용액 도포 프로세스에 의해 형성된 것이 바람직하다.

[발광층]

발광층은, 전계 인가시에, 양극, 정공 주입층, 또는 정공 수송층으로부터 정공을 수취하고, 음극, 전자 주입층, 또는 전자 수송층으로부터 전자를 수취하고, 정공과 전자의 재결합 장소를 제공하여 발광시키는 기능을 갖는 층이다.

본 발명은, 일반식 (1) 로 나타내는 전하 수송 재료를 함유하는 발광층에 관한 것이기도 하다. 본 발명의 발광층은 유기 전계 발광 소자에 사용할 수 있다. 본 발명의 발광층은, 일반식 (1) 로 나타내는 전하 수송 재료 외에, 상기 인광성 유기 금속 착물을 추가로 포함하는 것이 바람직하다. 또, 추가로 호스트 재료를 포함하고 있어도 되고, 호스트 재료로는, 정공 수송성 호스트 재료이어도 되고, 전자 수송성 호스트 재료이어도 되는데, 양(兩) 전하 수송성 호스트 재료가 바람직하다.

기판, 양극, 음극, 유기층, 발광층에 관해서는, 예를 들어 일본 공개특허공보 2008-270736호, 일본 공개특허공보 2007-266458호에 상세하게 기술되어 있고, 이들 공보에 기재된 사항을 본 발명에 적용할 수 있다. 또한, 발광층 중에 전하 수송성을 갖지 않고, 발광하지 않는 재료를 포함하고 있어도 된다.

(발광 재료)

본 발명에 있어서의 발광 재료로는, 인광성 발광 재료, 형광성 발광 재료 등 어느 것이나 사용할 수 있다.

본 발명에 있어서의 발광층은, 색 순도를 향상시키기 위해서나 발광 파장 영역을 확대하기 위해 2 종류 이상의 발광 재료를 함유할 수 있다. 본 발명의 소자는 발광층에, 또한 적어도 1 개의 인광성 금속 착물을 함유하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서의 발광 재료는, 또한 상기 호스트 재료와의 사이에서, 1.2 eV > ΔIp > 0.2 eV, 및/또는 1.2 eV > ΔEa > 0.2 eV 의 관계를 만족하는 것이 구동 내구성의 관점에서 바람직하다. 여기서, ΔIp 는, 호스트 재료와 발광 재료의 Ip 값의 차이를, ΔEa 는 호스트 재료와 발광 재료의 Ea 값의 차이를 의미한다.

상기 발광 재료의 적어도 1 종이 백금 착물 재료 또는 이리듐 착물 재료인 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서는, 발광층에 백금 착물 재료 또는 이리듐 착물 재료를 포함하는 것이 바람직하고, 4 좌 배위자를 갖는 백금 착물 재료 또는 이리듐 착물 재료를 포함하는 것이 보다 바람직하고, 이리듐 착물 재료를 포함하는 것이 더욱 바람직하다.

형광 발광 재료, 인광 발광 재료에 관해서는, 예를 들어 일본 공개특허공보 2008-270736호의 단락 번호 [0100]∼[0164], 일본 공개특허공보 2007-266458호의 단락 번호 [0088]∼[0090] 에 상세하게 기술되어 있고, 이들 공보에 기재된 사항을 본 발명에 적용할 수 있다.

백금 착물로서 바람직하게는, 하기 일반식 (C-1) 로 나타내는 백금 착물이다.

[화학식 11]

(식 중, Q¹, Q², Q³ 및 Q⁴ 는 각각 독립적으로 Pt 에 배위하는 배위자를 나타낸다. L¹, L² 및 L³ 은 각각 독립적으로 단결합 또는 2 가의 연결기를 나타낸다)

일반식 (C-1) 에 관해서 설명한다. Q¹, Q², Q³ 및 Q⁴ 는 각각 독립적으로 Pt 에 배위하는 배위자를 나타낸다. 이 때, Q¹, Q², Q³ 및 Q⁴와 Pt 의 결합은, 공유 결합, 이온 결합, 배위 결합 등 어느 것이어도 된다. Q¹, Q², Q³ 및 Q⁴중의 Pt 에 결합하는 원자로는, 탄소 원자, 질소 원자, 산소 원자, 황 원자, 인 원자가 바람직하고, Q¹, Q², Q³ 및 Q⁴중의 Pt 에 결합하는 원자 중, 적어도 하나가 탄소 원자인 것이 바람직하고, 2 개가 탄소 원자인 것이 보다 바람직하고, 2 개가 탄소 원자이고, 2 개가 질소 원자인 것이 특히 바람직하다.

탄소 원자이고 Pt 에 결합하는 Q¹, Q², Q³ 및 Q⁴로는, 아니온성의 배위자여도 되고 중성의 배위자여도 되며, 아니온성의 배위자로는 비닐 배위자, 방향족 탄화수소 고리 배위자 (예를 들어 벤젠 배위자, 나프탈렌 배위자, 안트라센 배위자, 페난트렌 배위자 등), 헤테로 고리 배위자 (예를 들어 푸란 배위자, 티오펜 배위자, 피리딘 배위자, 피라진 배위자, 피리미딘 배위자, 피리다진 배위자, 트리아진 배위자, 티아졸 배위자, 옥사졸 배위자, 피롤 배위자, 이미다졸 배위자, 피라졸 배위자, 트리아졸 배위자 및, 그것들을 포함하는 축환체 (예를 들어 퀴놀린 배위자, 벤조티아졸 배위자 등)) 를 들 수 있다. 중성의 배위자로는 카르벤 배위자를 들 수 있다.

질소 원자이고 Pt 에 결합하는 Q¹, Q², Q³ 및 Q⁴로는, 중성의 배위자여도 되고 아니온성의 배위자여도 되며, 중성의 배위자로는 함질소 방향족 헤테로 고리 배위자 (피리딘 배위자, 피라진 배위자, 피리미딘 배위자, 피리다진 배위자, 트리아진 배위자, 이미다졸 배위자, 피라졸 배위자, 트리아졸 배위자, 옥사졸 배위자, 티아졸 배위자 및 그것들을 포함하는 축환체 (예를 들어 퀴놀린 배위자, 벤조이미다졸 배위자 등)), 아민 배위자, 니트릴 배위자, 이민 배위자를 들 수 있다. 아니온성의 배위자로는, 아미노 배위자, 이미노 배위자, 함질소 방향족 헤테로 고리 배위자 (피롤 배위자, 이미다졸 배위자, 트리아졸 배위자 및 그것들을 포함하는 축환체 (예를 들어 인돌 배위자, 벤조이미다졸 배위자 등)) 를 들 수 있다.

산소 원자이고 Pt 에 결합하는 Q¹, Q², Q³ 및 Q⁴로는, 중성의 배위자여도 되고 아니온성의 배위자여도 되며, 중성의 배위자로는 에테르 배위자, 케톤 배위자, 에스테르 배위자, 아미드 배위자, 함(含)산소 헤테로 고리 배위자 (푸란 배위자, 옥사졸 배위자 및 그것들을 포함하는 축환체 (벤조옥사졸 배위자 등)) 를 들 수 있다. 아니온성의 배위자로는, 알콕시 배위자, 아릴옥시 배위자, 헤테로아릴옥시 배위자, 아실옥시 배위자, 실릴옥시 배위자 등을 들 수 있다.

황 원자이고 Pt 에 결합하는 Q¹, Q², Q³ 및 Q⁴로는, 중성의 배위자여도 되고 아니온성의 배위자여도 되며, 중성의 배위자로는 티오에테르 배위자, 티오케톤 배위자, 티오에스테르 배위자, 티오아미드 배위자, 함(含)황 헤테로 고리 배위자 (티오펜 배위자, 티아졸 배위자 및 그것들을 포함하는 축환체 (벤조티아졸 배위자 등)) 를 들 수 있다. 아니온성의 배위자로는, 알킬메르캅토 배위자, 아릴메르캅토 배위자, 헤테로아릴메르캅토 배위자 등을 들 수 있다.

인 원자이고 Pt 에 결합하는 Q¹, Q², Q³ 및 Q⁴로는, 중성의 배위자여도 되고 아니온성의 배위자여도 되며, 중성의 배위자로는 포스핀 배위자, 인산에스테르 배위자, 아인산에스테르 배위자, 함(含)인 헤테로 고리 배위자 (포스피닌 배위자 등) 를 들 수 있고, 아니온성의 배위자로는, 포스피노 배위자, 포스피닐 배위자, 포스포릴 배위자 등을 들 수 있다.

Q¹, Q², Q³ 및 Q⁴로 나타내는 기는, 치환기를 갖고 있어도 되고, 치환기로는 상기 치환기군 A 로서 예시한 것을 적절히 적용할 수 있다. 또한 치환기끼리가 연결되어 있어도 된다 (Q³과 Q⁴가 연결된 경우, 고리형 4 좌 배위자의 Pt 착물이 된다).

Q¹, Q², Q³ 및 Q⁴로 나타내는 기로서 바람직하게는, 탄소 원자이고 Pt 에 결합하는 방향족 탄화수소 고리 배위자, 탄소 원자이고 Pt 에 결합하는 방향족 헤테로 고리 배위자, 질소 원자이고 Pt 에 결합하는 함질소 방향족 헤테로 고리 배위자, 아실옥시 배위자, 알킬옥시 배위자, 아릴옥시 배위자, 헤테로아릴옥시 배위자, 실릴옥시 배위자이고, 보다 바람직하게는, 탄소 원자이고 Pt 에 결합하는 방향족 탄화수소 고리 배위자, 탄소 원자이고 Pt 에 결합하는 방향족 헤테로 고리 배위자, 질소 원자이고 Pt 에 결합하는 함질소 방향족 헤테로 고리 배위자, 아실옥시 배위자, 아릴옥시 배위자이고, 더욱 바람직하게는 탄소 원자이고 Pt 에 결합하는 방향족 탄화수소 고리 배위자, 탄소 원자이고 Pt 에 결합하는 방향족 헤테로 고리 배위자, 질소 원자이고 Pt 에 결합하는 함질소 방향족 헤테로 고리 배위자, 아실옥시 배위자이다.

L¹, L² 및 L³ 은, 단결합 또는 2 가의 연결기를 나타낸다. L¹, L² 및 L³으로 나타내는 2 가의 연결기로는, 알킬렌기 (메틸렌, 에틸렌, 프로필렌 등), 아릴렌기 (페닐렌, 나프탈렌디일), 헤테로아릴렌기 (피리딘디일, 티오펜디일 등), 이미노기 (-NR-) (페닐이미노기 등), 옥시기 (-O-), 티오기 (-S-), 포스피니덴기 (-PR-) (페닐포스피니덴기 등), 시릴렌기 (-SiRR'-) (디메틸시릴렌기, 디페닐시릴렌기 등), 또는 이들을 조합한 것을 들 수 있다. 이들 연결기는, 추가로 치환기를 갖고 있어도 된다.

착물의 안정성 및 발광 양자 수율의 관점에서, L¹, L² 및 L³으로서 바람직하게는 단결합, 알킬렌기, 아릴렌기, 헤테로아릴렌기, 이미노기, 옥시기, 티오기, 시릴렌기이고, 보다 바람직하게는 단결합, 알킬렌기, 아릴렌기, 이미노기이고, 더욱 바람직하게는 단결합, 알킬렌기, 아릴렌기이고, 더욱 바람직하게는, 단결합, 메틸렌기, 페닐렌기이고, 더욱 바람직하게는 단결합, 디 치환의 메틸렌기이고, 더욱 바람직하게는 단결합, 디메틸메틸렌기, 디에틸메틸렌기, 디이소부틸메틸렌기, 디벤질메틸렌기, 에틸메틸메틸렌기, 메틸프로필메틸렌기, 이소부틸메틸메틸렌기, 디페닐메틸렌기, 메틸페닐메틸렌기, 시클로헥산디일기, 시클로펜탄디일기, 플루오렌디일기, 플루오로메틸메틸렌기이고, 특히 바람직하게는 단결합, 디메틸메틸렌기, 디페닐메틸렌기, 시클로헥산디일기이다.

일반식 (C-1) 로 나타내는 백금 착물 중, 보다 바람직하게는 하기 일반식 (C-2) 로 나타내는 백금 착물이다.

[화학식 12]

(식 중, L²¹ 은 단결합 또는 2 가의 연결기를 나타낸다. A²¹, A²² 는 각각 독립적으로 C 또는 N 을 나타낸다. Z²¹, Z²² 는 각각 독립적으로 함질소 방향족 헤테로 고리를 나타낸다. Z²³, Z²⁴ 는 각각 독립적으로 벤젠 고리 또는 방향족 헤테로 고리를 나타낸다)

일반식 (C-2) 에 관해서 설명한다. L²¹은, 상기 일반식 (C-1) 중의 L¹ 과 동일한 의미이고, 또한 바람직한 범위도 동일하다.

A²¹, A²² 는 각각 독립적으로 탄소 원자 또는 질소 원자를 나타낸다. A²¹, A²² 중, 적어도 일방은 탄소 원자인 것이 바람직하고, A²¹, A²² 가 모두 탄소 원자인 것이, 착물의 안정성의 관점 및 착물의 발광 양자 수율의 관점에서 바람직하다.

Z²¹, Z²² 는, 각각 독립적으로 함질소 방향족 헤테로 고리를 나타낸다. Z²¹, Z²² 로 나타내는 함질소 방향족 헤테로 고리로는, 피리딘 고리, 피리미딘 고리, 피라진 고리, 트리아진 고리, 이미다졸 고리, 피라졸 고리, 옥사졸 고리, 티아졸 고리, 트리아졸 고리, 옥사디아졸 고리, 티아디아졸 고리 등을 들 수 있다. 착물의 안정성, 발광 파장 제어 및 발광 양자 수율의 관점에서, Z²¹, Z²² 로 나타내는 고리로서 바람직하게는, 피리딘 고리, 피라진 고리, 이미다졸 고리, 피라졸 고리이고, 보다 바람직하게는 피리딘 고리, 이미다졸 고리, 피라졸 고리이고, 더욱 바람직하게는 피리딘 고리, 피라졸 고리이고, 특히 바람직하게는 피리딘 고리이다.

상기 Z²¹, Z²² 로 나타내는 함질소 방향족 헤테로 고리는 치환기를 갖고 있어도 되고, 탄소 원자 상의 치환기로는 상기 치환기군 A 를, 질소 원자 상의 치환기로는 상기 치환기군 B 를 적용할 수 있다. 탄소 원자 상의 치환기로서 바람직하게는 알킬기, 폴리플루오로알킬기, 아릴기, 방향족 헤테로 고리기, 디알킬아미노기, 디아릴아미노기, 알콕시기, 시아노기, 할로겐 원자이다. 치환기는 발광 파장이나 전위의 제어를 위해 적절히 선택되는데, 단파장화시키는 경우에는 전자 공여성기, 불소 원자, 방향 고리기가 바람직하고, 예를 들어 알킬기, 디알킬아미노기, 알콕시기, 불소 원자, 아릴기, 방향족 헤테로 고리기 등이 선택된다. 또한 장파장화시키는 경우에는 전자 구인성기가 바람직하고, 예를 들어 시아노기, 폴리플루오로알킬기 등이 선택된다. N 상의 치환기로서 바람직하게는, 알킬기, 아릴기, 방향족 헤테로 고리기이고, 착물의 안정성의 관점에서 알킬기, 아릴기가 바람직하다. 상기 치환기끼리는 연결하여 축합 고리를 형성하고 있어도 되고, 형성되는 고리로는, 벤젠 고리, 피리딘 고리, 피라진 고리, 피리다진 고리, 피리미딘 고리, 이미다졸 고리, 옥사졸 고리, 티아졸 고리, 피라졸 고리, 티오펜 고리, 푸란 고리 등을 들 수 있다.

Z²³, Z²⁴ 는, 각각 독립적으로 벤젠 고리 또는 방향족 헤테로 고리를 나타낸다. Z²³, Z²⁴ 로 나타내는 함질소 방향족 헤테로 고리로는, 피리딘 고리, 피리미딘 고리, 피라진 고리, 피리다진 고리, 트리아진 고리, 이미다졸 고리, 피라졸 고리, 옥사졸 고리, 티아졸 고리, 트리아졸 고리, 옥사디아졸 고리, 티아디아졸 고리, 티오펜 고리, 푸란 고리 등을 들 수 있다. 착물의 안정성, 발광 파장 제어 및 발광 양자 수율의 관점에서 Z²³, Z²⁴ 로 나타내는 고리로서 바람직하게는, 벤젠 고리, 피리딘 고리, 피라진 고리, 이미다졸 고리, 피라졸 고리, 티오펜 고리이고, 보다 바람직하게는 벤젠 고리, 피리딘 고리, 피라졸 고리이고, 더욱 바람직하게는 벤젠 고리, 피리딘 고리이다.

상기 Z²³, Z²⁴ 로 나타내는 벤젠 고리, 함질소 방향족 헤테로 고리는 치환기를 갖고 있어도 되고, 탄소 원자 상의 치환기로는 상기 치환기군 A 를, 질소 원자 상의 치환기로는 상기 치환기군 B 를 적용할 수 있다. 탄소 상의 치환기로서 바람직하게는 알킬기, 폴리플루오로알킬기, 아릴기, 방향족 헤테로 고리기, 디알킬아미노기, 디아릴아미노기, 알콕시기, 시아노기, 할로겐 원자이다. 치환기는 발광 파장이나 전위의 제어를 위해 적절히 선택되는데, 장파장화시키는 경우에는 전자 공여성기, 방향 고리기가 바람직하고, 예를 들어 알킬기, 디알킬아미노기, 알콕시기, 아릴기, 방향족 헤테로 고리기 등이 선택된다. 또한 단파장화시키는 경우에는 전자 구인성기가 바람직하고, 예를 들어 불소기, 시아노기, 폴리플루오로알킬기 등이 선택된다. N 상의 치환기로서 바람직하게는, 알킬기, 아릴기, 방향족 헤테로 고리기이고, 착물의 안정성의 관점에서 알킬기, 아릴기가 바람직하다. 상기 치환기끼리는 연결하여 축합 고리를 형성하고 있어도 되고, 형성되는 고리로는, 벤젠 고리, 피리딘 고리, 피라진 고리, 피리다진 고리, 피리미딘 고리, 이미다졸 고리, 옥사졸 고리, 티아졸 고리, 피라졸 고리, 티오펜 고리, 푸란 고리 등을 들 수 있다.

일반식 (C-2) 로 나타내는 백금 착물 중, 보다 바람직한 양태의 하나는 하기 일반식 (C-4) 로 나타내는 백금 착물이다.

[화학식 13]

(일반식 (C-4) 중, A⁴⁰¹∼A⁴¹⁴ 는 각각 독립적으로 C-R 또는 N 을 나타낸다. R 은 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다. L⁴¹ 은 단결합 또는 2 가의 연결기를 나타낸다)

일반식 (C-4) 에 관해서 설명한다.

A⁴⁰¹∼A⁴¹⁴ 는 각각 독립적으로 C-R 또는 N 을 나타낸다. R 은 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다.

또는 R 로 나타내는 치환기로는, 상기 치환기군 A 로서 예시한 것을 적용할 수 있다.

A⁴⁰¹∼A⁴⁰⁶ 으로서 바람직하게는 C-R 이고, R 끼리가 서로 연결하여 고리를 형성하고 있어도 된다. A⁴⁰¹∼A⁴⁰⁶ 이 C-R 인 경우, A⁴⁰², A⁴⁰⁵ 의 R 로서 바람직하게는 수소 원자, 알킬기, 아릴기, 아미노기, 알콕시기, 아릴옥시기, 불소기, 시아노기이고, 보다 바람직하게는 수소 원자, 아미노기, 알콕시기, 아릴옥시기, 불소기이고, 특히 바람직하게는 수소 원자, 불소기이다. A⁴⁰¹, A⁴⁰³, A⁴⁰⁴, A⁴⁰⁶ 의 R 로서 바람직하게는 수소 원자, 알킬기, 아릴기, 아미노기, 알콕시기, 아릴옥시기, 불소기, 시아노기이고, 보다 바람직하게는 수소 원자, 아미노기, 알콕시기, 아릴옥시기, 불소기이고, 특히 바람직하게 수소 원자이다.

L⁴¹ 은, 상기 일반식 (C-1) 중의 L¹ 과 동일한 의미이고, 또한 바람직한 범위도 동일하다.

A⁴⁰⁷∼A⁴¹⁴ 로는, A⁴⁰⁷∼A⁴¹⁰ 과 A⁴¹¹∼A⁴¹⁴ 의 각각에 있어서, N (질소 원자) 의 수는, 0∼2 가 바람직하고, 0∼1 이 보다 바람직하다. 발광 파장을 단파장측으로 시프트시키는 경우, A⁴⁰⁸ 및 A⁴¹² 중 어느 것이 N 원자인 것이 바람직하고, A⁴⁰⁸ 과 A⁴¹² 가 모두 N 원자인 것이 더욱 바람직하다.

A⁴⁰⁷∼A⁴¹⁴ 가 C-R 을 나타내는 경우, A⁴⁰⁸, A⁴¹² 의 R 로서 바람직하게는 수소 원자, 알킬기, 폴리플루오로알킬기, 아릴기, 아미노기, 알콕시기, 아릴옥시기, 불소기, 시아노기이고, 보다 바람직하게는 수소 원자, 폴리플루오로알킬기, 알킬기, 아릴기, 불소기, 시아노기이고, 특히 바람직하게는, 수소 원자, 페닐기, 폴리플루오로알킬기, 시아노기이다. A⁴⁰⁷, A⁴⁰⁹, A⁴¹¹, A⁴¹³ 의 R 로서 바람직하게는 수소 원자, 알킬기, 폴리플루오로알킬기, 아릴기, 아미노기, 알콕시기, 아릴옥시기, 불소기, 시아노기이고, 보다 바람직하게는 수소 원자, 폴리플루오로알킬기, 불소기, 시아노기이고, 특히 바람직하게 수소 원자, 페닐기, 불소기이다. A⁴¹⁰, A⁴¹⁴ 의 R 로서 바람직하게는 수소 원자, 불소기이고, 보다 바람직하게는 수소 원자이다. A⁴⁰⁷∼A⁴⁰⁹, A⁴¹¹∼A⁴¹³중 어느 것이 C-R 을 나타내는 경우, R 끼리가 서로 연결하여 고리를 형성하고 있어도 된다.

일반식 (C-2) 로 나타내는 백금 착물 중, 보다 바람직한 양태의 하나는 하기 일반식 (C-5) 로 나타내는 백금 착물이다.

[화학식 14]

(일반식 (C-5) 중, A⁵⁰¹∼A⁵¹² 는, 각각 독립적으로, C-R 또는 N 을 나타낸다. R 은 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다. L⁵¹ 은 단결합 또는 2 가의 연결기를 나타낸다)

일반식 (C-5) 에 관해서 설명한다. A⁵⁰¹∼A⁵⁰⁶ 및 L⁵¹ 은, 상기 일반식 (C-4) 에 있어서의 A⁴⁰¹∼A⁴⁰⁶ 및 L⁴¹과 동일한 의미이고, 바람직한 범위도 동일하다.

A⁵⁰⁷, A⁵⁰⁸ 및 A⁵⁰⁹ 와 A⁵¹⁰, A⁵¹¹ 및 A⁵¹² 는, 각각 독립적으로 C-R 또는 N 을 나타낸다. R 은 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다. R 로 나타내는 치환기로는, 상기 치환기군 A 로서 예시한 것을 적용할 수 있다. A⁵⁰⁷, A⁵⁰⁸ 및 A⁵⁰⁹ 와 A⁵¹⁰, A⁵¹¹ 및 A⁵¹² 가 C-R 인 경우, R 로서 바람직하게는 수소 원자, 알킬기, 폴리플루오로알킬기, 아릴기, 방향족 헤테로 고리기, 디알킬아미노기, 디아릴아미노기, 알킬옥시기, 시아노기, 할로겐 원자이고, 보다 바람직하게는, 수소 원자, 알킬기, 폴리플루오로알킬기, 아릴기, 디알킬아미노기, 시아노기, 불소 원자, 더욱 바람직하게는, 수소 원자, 알킬기, 트리플루오로메틸기, 불소 원자이다. 또한 가능한 경우에는 치환기끼리가 연결하여, 축환 구조를 형성해도 된다. A⁵⁰⁷, A⁵⁰⁸ 및 A⁵⁰⁹ 와 A⁵¹⁰, A⁵¹¹및 A⁵¹²중 적어도 하나는 N 인 것이 바람직하고, 특히 A⁵¹⁰ 또는 A⁵⁰⁷ 이 N 인 것이 바람직하다.

일반식 (C-1) 로 나타내는 백금 착물 중, 보다 바람직한 다른 양태는 하기 일반식 (C-6) 으로 나타내는 백금 착물이다.

[화학식 15]

(식 중, L⁶¹ 은 단결합 또는 2 가의 연결기를 나타낸다. A⁶¹ 은 각각 독립적으로 C 또는 N 을 나타낸다. Z⁶¹, Z⁶² 는 각각 독립적으로 함질소 방향족 헤테로 고리를 나타낸다. Z⁶³ 은 각각 독립적으로 벤젠 고리 또는 방향족 헤테로 고리를 나타낸다. Y 는 Pt 에 결합하는 아니온성의 비고리형 배위자이다)

일반식 (C-6) 에 관해서 설명한다. L⁶¹ 은, 상기 일반식 (C-1) 중의 L¹ 과 동일한 의미이고, 또한 바람직한 범위도 동일하다.

A⁶¹은 C 또는 N 을 나타낸다. 착물의 안정성의 관점 및 착물의 발광 양자 수율의 관점에서 A⁶¹은 C 인 것이 바람직하다.

Z⁶¹, Z⁶² 는, 각각 상기 일반식 (C-2) 에 있어서의 Z²¹, Z²² 와 동일한 의미이고, 또한 바람직한 범위도 동일하다. Z⁶³ 은, 상기 일반식 (C-2) 에 있어서의 Z²³ 과 동일한 의미이고, 또한 바람직한 범위도 동일하다.

Y 는 Pt 에 결합하는 아니온성의 비고리형 배위자이다. 비고리형 배위자란 Pt 에 결합하는 원자가 배위자의 상태에서 고리를 형성하지 않은 것이다. Y 중의 Pt 에 결합하는 원자로는, 탄소 원자, 질소 원자, 산소 원자, 황 원자가 바람직하고, 질소 원자, 산소 원자가 보다 바람직하고, 산소 원자가 가장 바람직하다.

탄소 원자이고 Pt 에 결합하는 Y 로는 비닐 배위자를 들 수 있다. 질소 원자이고 Pt 에 결합하는 Y 로는 아미노 배위자, 이미노 배위자를 들 수 있다. 산소 원자이고 Pt 에 결합하는 Y 로는, 알콕시 배위자, 아릴옥시 배위자, 헤테로아릴옥시 배위자, 아실옥시 배위자, 실릴옥시 배위자, 카르복실 배위자, 인산 배위자, 술폰산 배위자 등을 들 수 있다. 황 원자이고 Pt 에 결합하는 Y 로는, 알킬메르캅토 배위자, 아릴메르캅토 배위자, 헤테로아릴메르캅토 배위자, 티오카르복실산 배위자 등을 들 수 있다.

Y 로 나타내는 배위자는, 치환기를 갖고 있어도 되고, 치환기로는 상기 치환기군 A 로서 예시한 것을 적절히 적용할 수 있다. 또한 치환기끼리가 연결되어 있어도 된다.

Y 로 나타내는 배위자로서 바람직하게는 산소 원자이고 Pt 에 결합하는 배위자이고, 보다 바람직하게는 아실옥시 배위자, 알킬옥시 배위자, 아릴옥시 배위자, 헤테로아릴옥시 배위자, 실릴옥시 배위자이고, 더욱 바람직하게는 아실옥시 배위자이다.

일반식 (C-6) 으로 나타내는 백금 착물 중, 보다 바람직한 양태의 하나는 하기 일반식 (C-7) 로 나타내는 백금 착물이다.

[화학식 16]

(식 중, A⁷⁰¹∼A⁷¹⁰ 은, 각각 독립적으로, C-R 또는 N 을 나타낸다. R 은 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다. L⁷¹ 은 단결합 또는 2 가의 연결기를 나타낸다. Y 는 Pt 에 결합하는 아니온성의 비고리형 배위자이다)

일반식 (C-7) 에 관해서 설명한다. L⁷¹ 은, 상기 일반식 (C-6) 중의 L⁶¹과 동일한 의미이고, 또한 바람직한 범위도 동일하다. A⁷⁰¹∼A⁷¹⁰ 은 일반식 (C-4) 에 있어서의 A⁴⁰¹∼A⁴¹⁰ 과 동일한 의미이고, 또한 바람직한 범위도 동일하다. Y 는 일반식 (C-6) 에 있어서의 그것과 동일한 의미이고, 또한 바람직한 범위도 동일하다.

일반식 (C-1) 로 나타내는 백금 착물로서 구체적으로는, 일본 공개특허공보 2005-310733호의 [0143]∼[0152], [0157]∼[0158], [0162]∼[0168] 에 기재된 화합물, 일본 공개특허공보 2006-256999호의 [0065]∼[0083] 에 기재된 화합물, 일본 공개특허공보 2006-93542호의 [0065]∼[0090] 에 기재된 화합물, 일본 공개특허공보 2007-73891호의 [0063]∼[0071] 에 기재된 화합물, 일본 공개특허공보 2007-324309호의 [0079]∼[0083] 에 기재된 화합물, 일본 공개특허공보 2006-93542호의 [0065]∼[0090] 에 기재된 화합물, 일본 공개특허공보 2007-96255호의 [0055]∼[0071] 에 기재된 화합물, 일본 공개특허공보 2006-313796호의 [0043]∼[0046] 을 들 수 있고, 그 외에 이하에 예시하는 백금 착물을 들 수 있다.

[화학식 17]

[화학식 18]

[화학식 19]

일반식 (C-1) 로 나타내는 백금 착물 화합물은, 예를 들어 Journal of Organic Chemistry 53, 786, (1988), G. R. Newkome 외) 의 789 페이지, 좌단 53 행∼우단 7 행에 기재된 방법, 790 페이지, 좌단 18 행∼38 행에 기재된 방법, 790 페이지, 우단 19 행∼30 행에 기재된 방법 및 그 조합, Chemische Berichte 113, 2749 (1980), H. Lexy 외) 의 2752 페이지, 26 행∼35 행에 기재된 방법 등, 여러 가지 수법으로 합성할 수 있다.

예를 들어, 배위자, 또는 그 해리체와 금속 화합물을 용매 (예를 들어, 할로겐계 용매, 알코올계 용매, 에테르계 용매, 에스테르계 용매, 케톤계 용매, 니트릴계 용매, 아미드계 용매, 술폰계 용매, 술폭사이드계 용매, 물 등을 들 수 있다) 의 존재하, 혹은 용매 비존재하, 염기의 존재하 (무기, 유기의 여러 가지 염기, 예를 들어 나트륨메톡시드, t-부톡시칼륨, 트리에틸아민, 탄산칼륨 등을 들 수 있다), 혹은 염기 비존재하, 실온 이하, 혹은 가열하여 (통상의 가열 이외에도 마이크로웨이브로 가열하는 수법도 유효하다) 얻을 수 있다.

본 발명의 발광층에 있어서의 일반식 (C-1) 로 나타내는 화합물의 함유량은 발광층 중 1∼30 질량% 인 것이 바람직하고, 3∼25 질량% 인 것이 보다 바람직하고, 5∼20 질량% 인 것이 더욱 바람직하다.

이리듐 착물로서 바람직하게는, 하기 일반식 (T-1) 로 나타내는 이리듐 착물이다.

[일반식 (T-1) 로 나타내는 화합물]

일반식 (T-1) 로 나타내는 화합물에 관해서 설명한다.

[화학식 20]

(일반식 (T-1) 중, R_T3', R_T3, R_T4, R_T5및 R_T6 은, 수소 원자, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, -CN, 페르플루오로알킬기, 트리플루오로비닐기, -CO₂R, -C(O)R, -NR₂, -NO₂, -OR, 할로겐 원자, 아릴기 또는 헤테로아릴기를 나타내고, 추가로 치환기 Z 를 갖고 있어도 된다.

Q 는 질소를 1 개 이상 포함하는 5 원자 또는 6 원자의 방향족 복소 고리 또는 축합 방향족 복소 고리이다.

R_T3, R_T4, R_T5및 R_T6 은 서로 이웃하는 임의의 2 개가 서로 결합하여 축합 4∼7 원자 고리를 형성해도 되고, 그 축합 4∼7 원자 고리는, 시클로알킬, 아릴 또는 헤테로아릴이고, 그 축합 4∼7 원자 고리는 추가로 치환기 Z 를 갖고 있어도 된다.

R_T3' 과 R_T6은, -CR₂-CR₂-, -CR=CR-, -CR₂-, -O-, -NR-, -O-CR₂-, -NR-CR₂- 및 -N=CR- 로부터 선택되는 연결기에 의해 연결되어 고리를 형성해도 된다.

R 은 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 헤테로알킬기, 아릴기, 또는 헤테로아릴기를 나타내고, 추가로 치환기 Z 를 갖고 있어도 된다.

Z 는 각각 독립적으로, 할로겐 원자, -R', -OR', -N(R')₂, -SR', -C(O)R', -C(O)OR', -C(O)N(R')₂, -CN, -NO₂, -SO₂, -SOR', -SO₂R', 또는 -SO₃R' 를 나타내고, R' 는 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기, 페르할로알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 헤테로알킬기, 아릴기 또는 헤테로아릴기를 나타낸다.

(X-Y) 는, 부배위자를 나타낸다. m_T 는 1∼3 의 정수, n_T는 0∼2 의 정수를 나타낸다. m_T+n_T는 3 이다)

일반식 (T-1) 은, 금속으로서 이리듐 (Ir) 을 갖는 착물이고, 본 발명의 전하 수송 재료와 조합함으로써, 소자의 저전압화, 고효율화, 고내구화가 가능하다.

알킬기로는, 치환기를 갖고 있어도 되고, 포화이어도 되고 불포화이어도 되고, 치환해도 되는 기로는, 전술한 치환기 Z 를 들 수 있다. R_T3', R_T3, R_T4, R_T5, R_T6으로 나타내는 알킬기로서, 바람직하게는 총 탄소 원자수 1∼8 의 알킬기이고, 보다 바람직하게는 총 탄소 원자수 1∼6 의 알킬기이고, 예를 들어 메틸기, 에틸기, i-프로필기, 시클로헥실기, t-부틸기 등을 들 수 있다.

시클로알킬기로는, 치환기를 갖고 있어도 되고, 포화이어도 되고 불포화이어도 되며, 치환해도 되는 기로는, 전술한 치환기 Z 를 들 수 있다. R_T3', R_T3, R_T4, R_T5, R_T6으로 나타내는 시클로알킬기로서, 바람직하게는 고리 원자수 4∼7 의 시클로알킬기이고, 보다 바람직하게는 총 탄소 원자수 5∼6 의 시클로알킬기이고, 예를 들어 시클로펜틸기, 시클로헥실기 등을 들 수 있다.

R_T3', R_T3, R_T4, R_T5, R_T6으로 나타내는 알케닐기로는 바람직하게는 탄소수 2∼30, 보다 바람직하게는 탄소수 2∼20, 특히 바람직하게는 탄소수 2∼10 이고, 예를 들어 비닐, 알릴, 1-프로페닐, 1-이소프로페닐, 1-부테닐, 2-부테닐, 3-펜테닐 등을 들 수 있다.

R_T3', R_T3, R_T4, R_T5, R_T6 으로 나타내는 알키닐기로는, 바람직하게는 탄소수 2∼30, 보다 바람직하게는 탄소수 2∼20, 특히 바람직하게는 탄소수 2∼10 이고, 예를 들어 에티닐, 프로파르길, 1-프로피닐, 3-펜티닐 등을 들 수 있다.

R_T3', R_T3, R_T4, R_T5, R_T6으로 나타내는 헤테로알킬기는 상기 알킬기의 적어도 1 개의 탄소가 O, NR, 또는 S 로 치환된 기를 들 수 있다.

R_T3', R_T3, R_T4, R_T5, R_T6으로 나타내는 아릴기로는, 바람직하게는 탄소수 6 내지 30 의 치환 또는 무치환의 아릴기, 예를 들어 페닐기, 톨릴기, 나프틸기 등을 들 수 있다.

R_T3', R_T3, R_T4, R_T5, R_T6으로 나타내는 헤테로아릴기로는, 바람직하게는 탄소수 5∼8 의 헤테로아릴기이고, 보다 바람직하게는, 5 또는 6 원자의 치환 또는 무치환의 헤테로아릴기이고, 예를 들어 피리딜기, 피라지닐기, 피리다지닐기, 피리미디닐기, 트리아지닐기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기, 퀴나졸리닐기, 신놀리닐기, 프탈라지닐기, 퀸옥살리닐기, 피롤릴기, 인돌릴기, 푸릴기, 벤조푸릴기, 티에닐기, 벤조티에닐기, 피라졸릴기, 이미다졸릴기, 벤즈이미다졸릴기, 트리아졸릴기, 옥사졸릴기, 벤즈옥사졸릴기, 티아졸릴기, 벤조티아졸릴기, 이소티아졸릴기, 벤즈이소티아졸릴기, 티아디아졸릴기, 이소옥사졸릴기, 벤즈이소옥사졸릴기, 피롤리디닐기, 피페리디닐기, 피페라지닐기, 이미다졸리디닐기, 티아졸리닐기, 술포라닐기, 카르바졸릴기, 디벤조푸릴기, 디벤조티에닐기, 7피리도인돌릴기 등을 들 수 있다. 바람직한 예로는, 피리딜기, 피리미디닐기, 이미다졸릴기, 티에닐기이고, 보다 바람직하게는 피리딜기, 피리미디닐기이다.

R_T3', R_T3, R_T4, R_T5및 R_T6 으로서 바람직하게는, 수소 원자, 알킬기, 시아노기, 트리플루오로메틸기, 페르플루오로알킬기, 디알킬아미노기, 플루오로기, 아릴기, 헤테로아릴기, 또는 할로겐 원자이고, 보다 바람직하게는 수소 원자, 알킬기, 시아노기, 트리플루오로메틸기, 플루오로기, 아릴기, 또는 할로겐 원자이고, 더욱 바람직하게는, 수소 원자, 알킬기, 아릴기, 또는 할로겐 원자이고, 특히 바람직하게는, 수소 원자, 메틸기, 이소부틸기, 페닐기, 또는 불소 원자이다. 치환기 Z 로는, 알킬기, 알콕시기, 플루오로기, 시아노기, 디알킬아미노기가 바람직하고, 수소 원자가 보다 바람직하다.

R_T3, R_T4, R_T5및 R_T6 은 서로 이웃하는 임의의 2 개가 서로 결합하여 축합 4∼7 원자 고리를 형성해도 되고, 그 축합 4∼7 원자 고리는, 시클로알킬, 아릴 또는 헤테로아릴이고, 그 축합 4∼7 원자 고리는 추가로 치환기 Z 를 갖고 있어도 된다. 형성되는 시클로알킬, 아릴, 헤테로아릴의 정의 및 바람직한 범위는 R_T3', R_T3, R_T4, R_T5, R_T6에서 정의한 시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기와 동일하다.

고리 Q 가 나타내는 방향족 복소 고리로는, 피리딘 고리, 피라진 고리, 피리미딘 고리, 피라졸 고리, 이미다졸 고리, 트리아졸 고리, 옥사졸 고리, 옥사디아졸 고리, 티아졸 고리, 티아디아졸 고리 등을 들 수 있다. 바람직하게는 피리딘 고리, 피라진 고리, 피라졸 고리, 이미다졸 고리이고, 보다 바람직하게는 피리딘 고리, 피라졸 고리, 이미다졸 고리이고, 더욱 바람직하게는 피리딘 고리, 이미다졸 고리이다.

고리 Q 가 나타내는 축합 방향족 복소 고리로는, 퀴놀린 고리, 이소퀴놀린 고리, 퀸옥살린 고리 등을 들 수 있다. 바람직하게는 퀴놀린 고리, 이소퀴놀린 고리이고, 보다 바람직하게는 퀴놀린 고리이다.

m_T 는 1∼3 인 것이 바람직하고, 2∼3 인 것이 보다 바람직하다. 즉, n_T는 0∼1 인 것이 바람직하다. 착물 중의 배위자의 종류는 1∼2 종류로 구성되는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1 종류이다. 착물 분자 내에 반응성기를 도입할 때에는 합성 용이성이라는 관점에서 배위자가 2 종류로 이루어지는 것도 바람직하다.

일반식 (T-1) 로 나타내는 금속 착물은, 주배위자 또는 그 호변 (互變) 이성체와 부배위자 또는 그 호변 이성체의 조합으로 구성되거나, 그 금속 착물의 배위자 전체가 주배위자 또는 그 호변 이성체로 나타내는 부분 구조만으로 구성되어 있어도 된다.

또한, 종래 공지된 금속 착물 형성에 사용되는, 이른바 배위자로서 당해 업자가 주지된 배위자 (배위 화합물이라고도 한다) 를 필요에 따라 부배위자로서 갖고 있어도 된다.

종래 공지된 금속 착물에 사용되는 배위자로는, 여러 가지 공지된 배위자가 있는데, 예를 들어 「Photochemistry and Photophysics of Coordination Compounds」Springer-Verlag 사 H. Yersin 저 1987 년 발행, 「유기 금속 화학-기초와 응용-」 쇼카보사 야마모토 아키오 저 1982 년 발행 등에 기재된 배위자 (예를 들어, 할로겐 배위자 (바람직하게는 염소 배위자), 함질소 헤테로아릴 배위자 (예를 들어, 비피리딜, 페난트롤린 등), 디케톤 배위자 (예를 들어, 아세틸아세톤 등) 를 들 수 있다. 부배위자로서 바람직하게는, 디케톤류 또는 피콜린산 유도체이고, 착물의 안정성과 높은 발광 효율이 얻어지는 관점에서 아세틸아세토네이트 (acac) 인 것이 가장 바람직하다. 하기 일반식 중, M 은 금속 원자를 나타낸다.

[화학식 21]

이하에, 부배위자의 예를 구체적으로 드는데, 본 발명은 이들에 한정되지 않는다.

[화학식 22]

상기 부배위자의 예에 있어서, M₁ 은 Ir 원자를 나타낸다. Rx, Ry 및 Rz 는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다. 착물 합성 방법이 일반적으로 알려져 있고, 또 용이하기 때문에, 바람직하게는 I-1, I-4, 또는 I-5 이고, 가장 바람직하게는 I-1 이다. 이들 부배위자를 갖는 착물은, 대응하는 배위자 전구체를 사용함으로써 공지된 합성예와 동일하게 합성할 수 있다. 예를 들어 국제 공개 2009-073245호 공보 팜플렛 46 페이지에 기재된 방법과 동일하게, 시판되는 디플루오로아세틸아세톤을 사용하여 이하에 나타내는 방법으로 합성할 수 있다.

[화학식 23]

또, 부배위자로서 일반식 (I-15) 에 나타내는 모노아니온성 배위자를 사용할 수도 있다.

[화학식 24]

일반식 (I-15) 에 있어서의 R_T7', R_T7∼R_T10은, 일반식 (T-1) 에 있어서의 R_T3', R_T3∼R_T6과 동일한 의미이고, 바람직한 것도 동일하다. R_T8'∼R_T10' 는, R_T3' 와 동일한 의미이다.

R_T8' 는 수소 원자, 알킬기, 아릴기, 플루오로기가 바람직하고, 수소 원자가 보다 바람직하다.

R_T9' 및 R_T10' 는 수소 원자를 나타내거나, 또는 서로 결합하여 축합 4∼7 원자 고리형기를 형성하는 것이 바람직하고, 그 축합 4∼7 원자 고리형기는, 시클로알킬기, 시클로헤테로알킬기, 아릴기, 또는 헤테로아릴기인 것이 보다 바람직하고, 아릴기인 것이 더욱 바람직하다.

R_T9'∼R_T10' 는 추가로 치환기 Z 를 갖고 있어도 되고, 치환기 Z 로는 알킬기, 알콕시기, 플루오로기, 시아노기, 알킬아미노기, 디아릴아미노기가 바람직하고, 알킬기가 보다 바람직하다.

상기 일반식 (T-1) 로 나타내는 화합물은, 바람직하게는 하기 일반식 (T-2) 로 나타내는 화합물이다.

[화학식 25]

일반식 (T-2) 에 있어서의 R_T3', R_T3∼R_T6, (X-Y), m_T 및 n_T는, 일반식 (T-1) 에 있어서의 R_T3', R_T3∼R_T6, (X-Y), m_T 및 n_T 와 동일한 의미이고, 바람직한 것도 동일하다.

R_T4'∼R_T6' 은, R_T3' 과 동일한 의미이다.

R_T4' 는 수소 원자, 알킬기, 아릴기, 플루오로기가 바람직하고, 수소 원자가 보다 바람직하다.

R_T5' 및 R_T6' 는 수소 원자를 나타내거나, 또는 서로 결합하여 축합 4∼7 원자 고리형기를 형성하는 것이 바람직하고, 그 축합 4∼7 원자 고리형기는, 시클로알킬기, 시클로헤테로알킬기, 아릴기, 또는 헤테로아릴기인 것이 보다 바람직하고, 아릴기인 것이 더욱 바람직하다.

R_T4'∼R_T6' 는 추가로 치환기 Z 를 갖고 있어도 되고, 치환기 Z 로는 알킬기, 알콕시기, 플루오로기, 시아노기, 알킬아미노기, 디아릴아미노기가 바람직하고, 알킬기가 보다 바람직하다.

상기 일반식 (T-2) 로 나타내는 화합물의 바람직한 형태의 하나는, 하기 일반식 (T-3) 으로 나타내는 화합물이다.

[화학식 26]

(일반식 (T-3) 중, R_T3', R_T4', R_T5', R_T6', R_T3, R_T4, R_T5 및 R_T6은, 수소 원자, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, -CN, 페르플루오로알킬기, -NR₂, 할로겐 원자, 아릴기 또는 헤테로아릴기를 나타내고, 추가로 치환기 Z 를 갖고 있어도 된다.

R_T3', R_T4', R_T5', R_T6', R_T3, R_T4, R_T5및 R_T6 은 서로 이웃하는 임의의 2 개가 서로 결합하여 축합 고리를 형성하지 않는다.

Z 는 각각 독립적으로, 할로겐 원자, -R', -OR', -N(R')₂, -SR' 또는 -CN 을 나타내고, R' 는 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기, 페르할로알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 헤테로알킬기, 아릴기 또는 헤테로아릴기를 나타낸다.

(X-Y), m_T 및 n_T는, 일반식 (T-2) 에 있어서의 (X-Y), m_T 및 n_T 와 동일한 의미이고, 바람직한 것도 동일하다.

상기 일반식 (T-3) 으로 나타내는 화합물은, 바람직하게는 하기 일반식 (T-3-1) 로 나타내는 화합물이다.

[화학식 27]

일반식 (T-3-1) 에 있어서의 R_T3'∼R_T6', R_T3∼R_T6, 및 m_T는, 일반식 (T-3) 에 있어서의 R_T3'∼R_T6', R_T3∼R_T6, 및 m_T와 동일한 의미이고, 바람직한 것도 동일하다.

R_T7∼R_T10은, R_T3∼R_T6과 동일한 의미이다. R_T7'∼R_T10' 는, R_T3'∼R_T6' 과 동일한 의미이다.

상기 일반식 (T-2) 로 나타내는 화합물의 바람직한 다른 형태는, 하기 일반식 (T-4) 로 나타내는 화합물이다.

[화학식 28]

일반식 (T-4) 에 있어서의 R_T3'∼R_T6', R_T3∼R_T6, (X-Y), m_T 및 n_T 는, 일반식 (T-2) 에 있어서의 R_T3'∼R_T6', R_T3∼R_T6, (X-Y), m_T 및 n_T 와 동일한 의미이고, 바람직한 것도 동일하다. R_T7' 는, R_T3' 과 동일한 의미이고, 바람직한 것도 동일하다.

상기 일반식 (T-2) 로 나타내는 화합물의 바람직한 다른 형태는, 하기 일반식 (T-5) 로 나타내는 화합물이다.

[화학식 29]

일반식 (T-5) 에 있어서의 R_T3'∼R_T7', R_T3∼R_T6, (X-Y), m_T 및 n_T 는, 일반식 (T-2) 에 있어서의 R_T3'∼R_T6', R_T3∼R_T6, (X-Y), m_T 및 n_T와 동일한 의미이고, 바람직한 것도 동일하다.

상기 일반식 (T-1) 로 나타내는 화합물의 바람직한 형태의 하나는 하기 일반식 (A9) 로 나타내는 화합물이다.

[화학식 30]

일반식 (A9) 중, R_1a∼R_1i의 정의나 바람직한 범위는 일반식 (T-1) 에 있어서의 R₃∼R₆에 있어서의 것과 동일하다. X, Y 의 정의나 바람직한 범위는 일반식 (T-1) 에 있어서의 X, Y 에서의 것과 동일하다. n 은 0∼3 의 정수를 나타낸다.

일반식 (T-1) 로 나타내는 화합물의 구체예를 이하에 열거하는데, 이하에 한정되는 것은 아니다.

[화학식 31]

[화학식 32]

상기 일반식 (T-1) 로 나타내는 화합물로서 예시한 화합물은, 일본 공개특허공보 2009-99783호에 기재된 방법이나, 미국 특허 제7279232호 등에 기재된 여러 가지 방법으로 합성할 수 있다. 예를 들어, TR-1 은, 2-클로로메틸퀴놀린을 출발 원료로 하여, 미국 특허 제7279232호의 칼럼 24, 1 행∼칼럼 27, 33 행에 기재된 방법으로 합성할 수 있다. 또, TG-1 은, 2-브로모-3-메틸피리딘을 출발 원료로 하여, 미국 특허 제7279232호의 칼럼 29, 1 행∼칼럼 31, 29 행에 기재된 방법으로 합성할 수 있다. 합성 후, 칼럼 크로마토그래피, 재결정 등에 의한 정제를 실시한 후, 승화 정제에 의해 정제하는 것이 바람직하다. 승화 정제에 의해, 유기 불순물을 분리할 수 있을 뿐만 아니라, 무기염이나 잔류 용매 등을 효과적으로 제거할 수 있다.

일반식 (T-1) 로 나타내는 화합물은, 발광층에 함유되는데, 그 용도가 한정되는 것은 아니고, 또한 유기층 내의 어느 층에 추가로 함유되어도 된다.

발광층 중의 발광 재료는, 발광층 중에 일반적으로 발광층을 형성하는 전체 화합물 질량에 대하여, 0.1 질량%∼50 질량% 함유되는데, 내구성, 외부 양자 효율의 관점에서 1 질량%∼50 질량% 함유되는 것이 바람직하고, 2 질량%∼40 질량% 함유되는 것이 보다 바람직하다.

발광층의 두께는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 통상 2 ㎚∼500 ㎚ 인 것이 바람직하고, 그 중에서도, 외부 양자 효율의 관점에서, 3 ㎚∼200 ㎚ 인 것이 보다 바람직하고, 5 ㎚∼100 ㎚ 인 것이 더욱 바람직하다.

본 발명의 소자에 있어서의 발광층은, 발광 재료만으로 구성되어 있어도 되고, 호스트 재료와 발광 재료의 혼합층으로 한 구성이어도 된다. 발광 재료는 형광 발광 재료여도 되고 인광 발광 재료여도 되고, 도펀트는 1 종이어도 되고 2 종 이상이어도 된다. 호스트 재료는 전하 수송 재료인 것이 바람직하다. 호스트 재료는 1 종이어도 되고, 2 종 이상이어도 되고, 예를 들어 전자 수송성의 호스트 재료와 홀 수송성의 호스트 재료를 혼합한 구성을 들 수 있다. 또한, 발광층 중에 전하 수송성을 갖지 않고, 발광하지 않는 재료를 포함하고 있어도 된다.

또, 발광층은 1 층이어도 되고, 2 층 이상의 다층이어도 된다. 또, 각각의 발광층이 상이한 발광색으로 발광되어도 된다.

<호스트 재료>

본 발명에 사용되는 호스트 재료는, 일반식 (1) 로 나타내는 화합물인 것이 바람직하다.

일반식 (1) 로 나타내는 화합물은, 정공과 전자의 양 전하를 수송 가능한 화합물이다.

본 발명에 사용되는 호스트 재료로서, 일반식 (1) 로 나타내는 화합물 외에, 이하의 화합물을 함유하고 있어도 된다.

호스트 재료는 전자 수송 재료 및 홀 수송성 재료를 들 수 있고, 전하 수송 재료인 것이 바람직하다. 호스트 재료는 1 종이어도 되고, 2 종 이상이어도 되고, 예를 들어 전자 수송성의 호스트 재료와 홀 수송성의 호스트 재료를 혼합한 구성을 들 수 있다.

예를 들어, 피롤, 인돌, 카르바졸 (예를 들어 CBP (4,4'-디(9-카르바조일)비페닐)), 아자인돌, 아자카르바졸, 트리아졸, 옥사졸, 옥사디아졸, 피라졸, 이미다졸, 티오펜, 폴리아릴알칸, 피라졸린, 피라졸론, 페닐렌디아민, 아릴아민, 아미노 치환 칼콘, 스티릴안트라센, 플루오레논, 하이드라존, 스틸벤, 시라잔, 방향족 제 3 급 아민 화합물, 스티릴아민 화합물, 포르피린계 화합물, 폴리실란계 화합물, 폴리(N-비닐카르바졸), 아닐린계 공중합체, 티오펜 올리고머, 폴리티오펜 등의 도전성 고분자 올리고머, 유기 실란, 카본막, 피리딘, 피리미딘, 트리아진, 이미다졸, 피라졸, 트리아졸, 옥사졸, 옥사디아졸, 플루오레논, 트리페닐렌 등의 축환 탄화수소 방향족 화합물, 안트라퀴노디메탄, 안트론, 디페닐퀴논, 티오피란디옥시드, 카르보디이미드, 플루오레닐리덴메탄, 디스티릴피라진, 불소 치환 방향족 화합물, 나프탈렌페릴렌 등의 복소 고리 테트라카르복실산 무수물, 프탈로시아닌, 8-퀴놀리놀 유도체의 금속 착물이나 메탈프탈로시아닌, 벤조옥사졸이나 벤조티아졸을 배위자로 하는 금속 착물로 대표되는 각종 금속 착물 및 그들의 유도체 (치환기나 축환을 갖고 있어도 된다) 등을 들 수 있다.

본 발명에 있어서의 발광층에 있어서, 상기 호스트 재료 3 중항 최저 여기 에너지 (T₁ 에너지) 가, 상기 인광 발광 재료의 T₁ 에너지보다 높은 것이 색 순도, 발광 효율, 구동 내구성 면에서 바람직하다.

또, 본 발명에 있어서의 호스트 화합물의 함유량은, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 발광 효율, 구동 전압의 관점에서, 발광층을 형성하는 전체 화합물 질량에 대하여 15 질량% 이상 95 질량% 이하인 것이 바람직하다.

[방향족 탄화수소 화합물]

본 발명의 유기 전계 발광 소자는, 상기 발광층과 음극 사이에 적어도 1 층의 유기층을 갖고, 그 유기층에 방향족 탄화수소 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.

방향족 탄화수소 화합물은 발광층과 음극 사이의 발광층에 인접하는 유기층에 함유되는 것이 보다 바람직한데, 그 용도가 한정되는 것은 아니고, 유기층 내의 어느 층에 추가로 함유되어도 된다. 본 발명에 관련된 방향족 탄화수소 화합물의 도입층으로는, 발광층, 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 수송층, 전자 주입층, 여기자 블록층, 전하 블록층 중 어느 것, 혹은 복수로 함유할 수 있다.

방향족 탄화수소 화합물이 함유되는 발광층과 음극 사이의 발광층에 인접하는 유기층은 전하 블록층 또는 전자 수송층인 것이 바람직하고, 전자 수송층인 것이 보다 바람직하다.

방향족 탄화수소 화합물은 합성 용이성의 관점에서 탄소 원자와 수소 원자만으로 이루어지는 것이 좋다.

방향족 탄화수소 화합물을 발광층 이외의 층에 함유시키는 경우에는, 70∼100 질량% 포함되는 것이 바람직하고, 85∼100 질량% 포함되는 것이 보다 바람직하다. 방향족 탄화수소 화합물을 발광층에 함유시키는 경우에는, 발광층의 전체 질량에 대하여 0.1∼99 질량% 포함시키는 것이 바람직하고, 1∼95 질량% 포함시키는 것이 보다 바람직하고, 10∼95 질량% 포함시키는 것이 보다 바람직하다.

방향족 탄화수소 화합물로는, 하기 일반식 (Tp-1) 로 나타내는 탄화수소 화합물 (이하 간단히 「탄화수소 화합물」로 칭하는 경우가 있다) 이 바람직하다.

일반식 (Tp-1) 로 나타내는 탄화수소 화합물은 탄소 원자와 수소 원자만으로 이루어지고, 화학적 안정성 면에서 우수하므로, 구동 내구성이 높고, 고휘도 구동시의 각종 변화가 잘 일어나지 않는다는 효과를 나타낸다.

일반식 (Tp-1) 로 나타내는 탄화수소 화합물은, 분자량이 400∼1200 의 범위인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 400∼1000 이고, 더욱 바람직하게는 400∼800 이다. 분자량이 400 이상이면 양질의 아모르퍼스 박막을 형성할 수 있고, 분자량이 1200 이하이면 용매에 대한 용해성이나 승화 및 증착 적정 면에서 바람직하다.

일반식 (Tp-1) 로 나타내는 탄화수소 화합물은 그 용도가 한정되는 것은 아니고, 발광층에 인접하는 유기층뿐만 아니라, 또한 유기층 내의 어느 층에 추가로 함유되어도 된다.

[화학식 33]

(일반식 (Tp-1) 에 있어서, R¹²∼R²³은 각각 독립적으로 수소 원자, 알킬기 또는 알킬기, 페닐기, 플루오레닐기, 나프틸기, 혹은 트리페닐레닐기로 치환되어 있어도 되는 페닐기, 플루오레닐기, 나프틸기, 혹은 트리페닐레닐기를 나타낸다. 단, R¹²∼R²³이 모두 수소 원자가 되는 것은 아니다)

R¹²∼R²³ 이 나타내는 알킬기로는, 치환기 또는 무치환의, 예를 들어 메틸기, 에틸기, 이소프로필기, n-부틸기, tert-부틸기, n-옥틸기, n-데실기, n-헥사데실기, 시클로프로필기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기 등을 들 수 있고, 바람직하게는 메틸기, 에틸기, 이소프로필기, tert-부틸기, 시클로헥실기이고, 보다 바람직하게는 메틸기, 에틸기, 또는 tert-부틸기이다.

R¹²∼R²³으로서 바람직하게는, 탄소수 1∼4 의 알킬기 또는 탄소수 1∼4 의 알킬기, 페닐기, 플루오레닐기, 나프틸기, 혹은 트리페닐레닐기 (이들은 추가로 알킬기, 페닐기, 플루오레닐기, 나프틸기, 혹은 트리페닐레닐기로 치환되어 있어도 된다) 로 치환되어 있어도 되는, 페닐기, 플루오레닐기, 나프틸기, 혹은 트리페닐레닐기인 것이 더욱 바람직하다.

페닐기, 플루오레닐기, 나프틸기, 혹은 트리페닐레닐기 (이들은 추가로 알킬기, 페닐기, 플루오레닐기, 나프틸기, 혹은 트리페닐레닐기로 치환되어 있어도 된다) 로 치환되어 있어도 되는 벤젠 고리인 것이 특히 바람직하다.

일반식 (Tp-1) 에 있어서의 아릴 고리의 총수는 2∼8 개인 것이 바람직하고, 3∼5 개인 것이 바람직하다. 이 범위로 함으로써, 양질의 아모르퍼스 박막을 형성할 수 있고, 용매에 대한 용해성이나 승화 및 증착 적정이 양호해진다.

R¹²∼R²³은, 각각 독립적으로, 총 탄소수가 20∼50 인 것이 바람직하고, 총 탄소수가 20∼36 인 것이 보다 바람직하다. 이 범위로 함으로써, 양질의 아모르퍼스 박막을 형성할 수 있고, 용매에 대한 용해성이나 승화 및 증착 적정이 양호해진다.

본 발명의 일 양태에 있어서, 상기 일반식 (Tp-1) 로 나타내는 탄화수소 화합물은 하기 일반식 (Tp-2) 로 나타내는 탄화수소 화합물인 것이 바람직하다.

[화학식 34]

(일반식 (Tp-2) 중, 복수의 Ar¹은 동일하고, 알킬기, 페닐기, 플루오레닐기, 나프틸기, 또는 트리페닐레닐기로 치환되어 있어도 되는 페닐기, 플루오레닐기, 나프틸기, 또는 트리페닐레닐기를 나타낸다)

Ar¹ 이 나타내는 알킬기 및 알킬기, 페닐기, 플루오레닐기, 나프틸기, 또는 트리페닐레닐기로 치환되어 있어도 되는 페닐기, 플루올레닐기, 나프틸기, 또는 트리페닐레닐기로는, R¹²∼R²³에서 예시한 것과 동일한 의미이고, 바람직한 것도 동일하다.

본 발명의 다른 양태에 있어서, 상기 일반식 (Tp-1) 로 나타내는 탄화수소 화합물은, 하기 일반식 (Tp-3) 으로 나타내는 탄화수소 화합물인 것이 바람직하다.

[화학식 35]

(일반식 (Tp-3) 중, L 은 알킬기, 페닐기, 플루오레닐기, 나프틸기, 또는 트리페닐레닐기로 치환되어 있어도 되는 페닐기, 플루오레닐기, 나프틸기, 트리페닐레닐기 또는 이들을 조합하여 이루어지는 n 가의 연결기를 나타낸다. n 은 1∼6 의 정수를 나타낸다)

L 이 나타내는 n 가의 연결기를 형성하는 알킬기, 페닐기, 플루오레닐기, 나프틸기, 또는 트리페닐레닐기로는, R¹²∼R²³ 에서 예시한 것과 동일한 의미이다.

L 로서 바람직하게는, 알킬기 또는 벤젠 고리로 치환되어 있어도 되는 벤젠 고리, 플루오렌 고리, 또는 이들을 조합하여 이루어지는 n 가의 연결기이다.

이하에 L 의 바람직한 구체예를 드는데, 이들에 한정되는 것은 아니다. 또 구체예 중 * 에서 트리페닐렌 고리와 결합한다.

[화학식 36]

n 은 1∼5 인 것이 바람직하고, 1∼4 인 것이 보다 바람직하다.

본 발명의 다른 양태에 있어서, 상기 일반식 (Tp-1) 로 나타내는 탄화수소 화합물은, 하기 일반식 (Tp-4) 로 나타내는 탄화수소 화합물인 것이 바람직하다.

[화학식 37]

(일반식 (Tp-4) 에 있어서, 복수 존재하는 경우의 Ar² 는 동일하고, Ar² 는 알킬기, 페닐기, 나프틸기, 트리페닐레닐기로 치환, 또는 이들을 조합하여 이루어지는 기를 나타낸다. p 및 q 는 각각 독립적으로 0 또는 1 을 나타내는데, p 와 q 가 동시에 0 이 되는 경우는 없다. p 및 q 가 0 을 나타내는 경우, Ar² 는 수소 원자를 나타낸다)

Ar² 로서 바람직하게는, 탄소수 1∼4 의 알킬기, 페닐기, 나프틸기, 트리페닐레닐기를 조합하여 이루어지는 기이고, 보다 바람직하게는, 메틸기, t-부틸기, 페닐기, 트리페닐레닐기를 조합하여 이루어지는 기이다. Ar² 는, 메타 위치가 탄소수 1∼4 의 알킬기, 페닐기, 나프틸기, 트리페닐레닐기, 또는 이들을 조합하여 이루어지는 기로 치환된 벤젠 고리인 것이 특히 바람직하다.

본 발명에 관련된 탄화수소 화합물을 유기 전계 발광 소자의 발광층의 호스트 재료나 발광층에 인접하는 층의 전하 수송 재료로서 사용하는 경우, 발광 재료보다 박막 상태에서의 에너지 갭 (발광 재료가 인광 발광 재료인 경우에는, 박막 상태에서의 최저 여기 3 중항 (T₁) 에너지) 이 크면, 발광이 켄치되는 것을 방지하여, 효율 향상에 유리하다. 한편, 화합물의 화학적 안정성의 관점에서는, 에너지 갭 및 T₁ 에너지는 너무 크지 않은 것이 바람직하다. 일반식 (Tp-1) 로 나타내는 탄화수소 화합물의 막 상태에서의 T₁ 에너지는, 2.61 eV (62 kcal/mol) 이상 3.51 eV (80 kcal/mol) 이하인 것이 바람직하고, 2.69 eV (63.5 kcal/mol) 이상 3.51 eV (75 kcal/mol) 이하인 것이 보다 바람직하고, 2.76 eV (65 kcal/mol) 이상 3.51 eV (70 kcal/mol) 이하인 것이 더욱 바람직하다. 특히, 발광 재료로서 인광 발광 재료를 사용하는 경우에는, T₁ 에너지가 상기 범위가 되는 것이 바람직하다.

유기 전계 발광 소자를 고온 구동시나 소자 구동 중인 발열에 대하여 안정적으로 동작시키는 관점에서, 본 발명에 관련된 탄화수소 화합물의 유리 전이 온도 (Tg) 는 80 ℃ 이상 400 ℃ 이하인 것이 바람직하고, 100 ℃ 이상 400 ℃ 이하인 것이 보다 바람직하고, 120 ℃ 이상 400 ℃ 이하인 것이 더욱 바람직하다.

이하에, 본 발명에 관련된 탄화수소 화합물의 구체예를 예시하는데, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.

[화학식 38]

[화학식 39]

[화학식 40]

[화학식 41]

[화학식 42]

[화학식 43]

[화학식 44]

[화학식 45]

상기 본 발명에 관련된 탄화수소 화합물로서 예시한 화합물은, 국제 공개 제05/013388호 팜플렛, 국제 공개 제06/130598호 팜플렛, 국제 공개 제09/021107호 팜플렛, US2009/0009065, 국제 공개 제09/008311호 팜플렛 및 국제 공개 제04/018587호 팜플렛에 기재된 방법으로 합성할 수 있다.

합성 후, 칼럼 크로마토그래피, 재결정 등에 의한 정제를 실시한 후, 승화 정제에 의해 정제하는 것이 바람직하다. 승화 정제에 의해, 유기 불순물을 분리할 수 있을 뿐만 아니라, 무기염이나 잔류 용매 등을 효과적으로 제거할 수 있다.

본 발명의 발광 소자에 있어서, 탄화수소 화합물은 발광층과 음극 사이의 발광층에 인접하는 유기층에 함유되는데, 그 용도가 한정되는 것은 아니고, 유기층 내의 어느 층에 추가로 함유되어도 된다. 본 발명에 관련된 탄화수소 화합물의 도입층으로는, 발광층, 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 수송층, 전자 주입층, 여기자 블록층, 전하 블록층 중 어느 것, 혹은 복수로 함유할 수 있다.

탄화수소 화합물이 함유되는 발광층과 음극 사이의 발광층에 인접하는 유기층은 전하 블록층 또는 전자 수송층인 것이 바람직하고, 전자 수송층인 것이 보다 바람직하다.

본 발명의 발광 소자는, 발광층과 음극 사이에 적어도 1 층의 유기층을 포함하는 것이 바람직하고, 그 유기층에 적어도 1 종의 하기 일반식 (O-1) 로 나타내는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.

일반식 (O-1) 에 관해서 설명한다.

[화학식 46]

(식 중, R^O1 은, 알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기를 나타내고, 복수의 R^O1 은 동일하거나 상이해도 된다. A^O1∼A^O4 는 각각 독립적으로 C-R^A 또는 N 을 나타낸다. R^A 는 수소 원자, 알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기를 나타내고, 복수의 R^A 는 동일하거나 상이해도 된다. L^O1 은, 아릴 고리, 및 헤테로아릴 고리의 적어도 1 종을 포함하여 이루어지는 2 가∼6 가의 연결기를 나타낸다. n^O1 은 2∼6 의 정수를 나타낸다)

R^O1 은, 알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기를 나타낸다.

그 알킬기로는, 바람직하게는 탄소수 1∼30, 보다 바람직하게는 탄소수 1∼20, 특히 바람직하게는 탄소수 1∼10 이고, 예를 들어 메틸, 에틸, 이소프로필, tert-부틸, n-옥틸, n-데실, n-헥사데실, 시클로프로필, 시클로펜틸, 시클로헥실 등을 들 수 있다.

그 아릴기로는, 축환되어 있어도 되고, 치환기를 갖고 있어도 된다. 바람직하게는 탄소수 6∼30 의 아릴기이고, 보다 바람직하게는 탄소수 6∼18 의 아릴기이다. 예를 들어, 페닐기, 비페닐기, 나프틸기 등을 들 수 있다. 치환기를 갖는 경우의 치환기로는, 전술한 치환기군 A 를 들 수 있고, 치환기군 A 로는 탄소수 1∼10 의 알킬기, 탄소수 1∼10 의 알콕시기, 탄소수 6∼14 의 아릴기, 탄소수 4∼13 의 헤테로아릴기, 탄소수 0∼12 의 아미노기, 시아노기, 플루오로기가 바람직하고, 탄소수 1∼4 의 알킬기, 탄소수 6∼10 의 아릴기, 탄소수 5∼9 의 헤테로아릴기, 탄소수 2∼12 의 아미노기, 시아노기가 보다 바람직하고, 메틸기, t-부틸기, 페닐기, 메틸페닐기, 디메틸페닐기, 피리딜기, 디메틸아미노기, 디페닐아미노기, 시아노기가 더욱 바람직하고, 메틸기, 페닐기, 시아노기가 특히 바람직하고, 메틸기, 페닐기가 가장 바람직하다.

그 헤테로아릴기로는, 축환되어 있어도 되고, 치환기를 갖고 있어도 된다. 바람직하게는, 탄소수 4∼12 의 헤테로아릴기이고, 보다 바람직하게는, 5 또는 6 원자의 헤테로아릴기이고, 예를 들어 피리딜기, 피라지닐기, 피리다지닐기, 피리미디닐기, 트리아지닐기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기, 퀴나졸리닐기, 신놀리닐기, 프탈라지닐기, 퀸옥살리닐기, 피롤릴기, 인돌릴기, 푸릴기, 벤조푸릴기, 티에닐기, 벤조티에닐기, 피라졸릴기, 이미다졸릴기, 벤즈이미다졸릴기, 트리아졸릴기, 옥사졸릴기, 벤즈옥사졸릴기, 티아졸릴기, 벤조티아졸릴기, 이소티아졸릴기, 벤즈이소티아졸릴기, 티아디아졸릴기, 이소옥사졸릴기, 벤즈이소옥사졸릴기, 피롤리디닐기, 피페리디닐기, 피페라지닐기, 이미다졸리디닐기, 카르바졸릴기, 티아졸리닐기, 술포라닐기 등을 들 수 있다. 치환기를 갖는 경우의 치환기로는, 전술한 치환기군 A 를 들 수 있고, 치환기군 A 로는 탄소수 1∼10 의 알킬기, 탄소수 1∼10 의 알콕시기, 탄소수 6∼14 의 아릴기, 탄소수 4∼13 의 헤테로아릴기, 탄소수 0∼12 의 아미노기, 시아노기, 플루오로기가 바람직하고, 탄소수 1∼4 의 알킬기, 탄소수 6∼10 의 아릴기, 탄소수 5∼9 의 헤테로아릴기, 탄소수 2∼12 의 아미노기, 시아노기가 보다 바람직하고, 메틸기, t-부틸기, 페닐기, 메틸페닐기, 디메틸페닐기, 피리딜기, 디메틸아미노기, 디페닐아미노기, 시아노기가 더욱 바람직하고, 메틸기, 페닐기, 시아노기가 특히 바람직하고, 메틸기, 페닐기가 가장 바람직하다.

R^O1 로서 소자 내구성의 관점에서, 바람직하게는 아릴기, 헤테로아릴기이고, 보다 바람직하게는 아릴기이다. 아릴기 중에서도, 바람직하게는 치환 또는 무치환의 페닐기, 나프틸기이고, 보다 바람직하게는 치환 또는 무치환의 페닐기이고, 더욱 바람직하게는 알킬기 또는 아릴기가 치환된 페닐기이다. 알킬기 또는 아릴기가 치환된 페닐기 중에서도, 바람직하게는 메틸기, t-부틸기, 페닐기, 메틸페닐기가 치환된 페닐기이고, 보다 바람직하게는 메틸기, 페닐기가 치환된 페닐기이고, 더욱 바람직하게는 2-메틸페닐기, 2-페닐페닐기이고, 가장 바람직하게는 2-페닐페닐기이다.

A^O1∼A^O4 는 각각 독립적으로 C-R^A 또는 질소 원자를 나타낸다. A^O1∼A^O4중, 0∼2 개가 질소 원자인 것이 바람직하고, 0 또는 1 개가 질소 원자인 것이 보다 바람직하다. A^O1∼A^O4모두가 C-R^A이거나, 또는 A^O1 이 질소 원자이고, 또한 A^O2∼A^O4가 C-R^A 인 것이 바람직하고, A^O1이 질소 원자이고, 또한 A^O2∼A^O4가 C-R^A 인 것이 더욱 바람직하고, A^O1이 질소 원자이고, A^O2∼A^O4가 C-R^A이고, 또한 R^A 가 모두 수소 원자인 것이 특히 바람직하다.

L^O1 은, 아릴 고리, 및 헤테로아릴 고리를 포함하여 이루어지는 2 가∼6 가의 연결기를 나타낸다. L^O1 로서 바람직하게는, 아릴렌기, 헤테로아릴렌기, 아릴트리일기, 헤테로아릴트리일기이고, 보다 바람직하게는 페닐렌기, 비페닐렌기, 벤젠트리일기, 피리딘디일기, 플루오렌디일기, 디벤조푸란디일기, 카르바졸디일이고, 더욱 바람직하게는 페닐렌기, 비페닐렌기, 벤젠트리일기이고, 특히 바람직하게는 비페닐렌기, 벤젠트리일기이고, 가장 바람직하게는 3,3'-비페닐렌기, 벤젠-1,3,5-트리일기이다. L^O1 은 치환기를 갖고 있어도 되고, 치환기로는 알킬기, 아릴기, 시아노기가 바람직하고, 메틸기, 페닐기, 시아노기가 보다 바람직하고, 페닐기, 시아노기가 바람직하다. L^O1 의 구체예로는, 이하의 것을 들 수 있다.

[화학식 47]

n^O1 은 2∼6 의 정수이고, 바람직하게는 2∼4 이고, 보다 바람직하게는 2∼3 이고, 소자 효율의 관점에서 가장 바람직하게는 2 이고, 소자 내구성의 관점에서 가장 바람직하게는 3 이다.

일반식 (O-1) 로 나타내는 화합물은, 보다 바람직하게는 일반식 (O-2) 로 나타내는 화합물이다.

[화학식 48]

(식 중, R^O1 은 알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기를 나타내고, 복수의 R^O1 은 동일하거나 상이해도 된다. R^O2∼R^O4 는 수소 원자, 알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기를 나타낸다. A^O1∼A^O4 는 각각 독립적으로 C-R^A 또는 N 을 나타낸다. R^A 는 수소 원자, 알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기를 나타내고, 복수의 R^A 는 동일하거나 상이해도 된다)

R^O1, A^O1∼A^O4 는, 일반식 (O-1) 중의 그것들과 동일한 의미이고, 또한 바람직한 범위도 동일하다. R^O2∼R^O4 는 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1∼10 의 알킬기, 탄소수 6∼14 의 아릴기, 탄소수 4∼13 의 헤테로아릴기를 나타내고, 바람직하게는 수소 원자, 탄소수 1∼10 의 알킬기, 탄소수 6∼14 의 아릴기이고, 보다 바람직하게는 수소 원자, 탄소수 6∼14 의 아릴기이고, 더욱 바람직하게는 수소 원자, 페닐기이고, 가장 바람직하게는 수소 원자이다.

상기 일반식 (O-1) 로 나타내는 화합물은, 고온 보존시의 안정성, 고온 구동시, 구동시의 발열에 대하여 안정적으로 동작시키는 관점에서, 유리 전이 온도 (Tg) 는 80 ℃∼300 ℃ 인 것이 바람직하고, 100 ℃∼300 ℃ 인 것이 보다 바람직하고, 120 ℃∼300 ℃ 인 것이 더욱 바람직하고, 130 ℃∼300 ℃ 인 것이 더욱 바람직하다.

상기 일반식 (O-1) 로 나타내는 화합물은, 일본 공개특허공보 2001-335776호에 기재된 방법으로 합성할 수 있다. 합성 후, 칼럼 크로마토그래피, 재결정, 재침전 등에 의한 정제를 실시한 후, 승화 정제에 의해 정제하는 것이 바람직하다. 승화 정제에 의해 유기 불순물을 분리할 수 있을 뿐만 아니라, 무기염이나 잔류 용매, 수분 등을 효과적으로 제거하는 것이 가능하다.

본 발명의 발광 소자에 있어서, 일반식 (O-1) 로 나타내는 화합물은 발광층과 음극 사이의 유기층에 함유되는 것이 바람직한데, 발광층에 인접하는 층에 함유되는 것이 보다 바람직하다. 일반식 (O-1) 로 나타내는 화합물을 발광층과 음극 사이의 유기층에 함유시키는 경우에는, 70∼100 질량% 포함되는 것이 바람직하고, 85∼100 질량% 포함되는 것이 보다 바람직하다.

일반식 (O-1) 로 나타내는 화합물의 구체예를 이하에 나타내는데, 본 발명은 이들에 한정되지 않는다.

[화학식 49]

[화학식 50]

본 발명의 발광 소자에 있어서, 일반식 (O-1) 로 나타내는 화합물은 발광층과 음극 사이의 유기층에 함유되는 것이 바람직한데, 발광층에 인접하는 층에 함유되는 것이 보다 바람직하다.

(전하 수송층)

전하 수송층이란, 유기 전계 발광 소자에 전압을 인가했을 때 전하 이동이 일어나는 층을 말한다. 구체적으로는 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 블록층, 발광층, 정공 블록층, 전자 수송층 또는 전자 주입층을 들 수 있다. 바람직하게는, 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 블록층 또는 발광층이다. 도포법에 의해 형성되는 전하 수송층이 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 블록층 또는 발광층이면, 저비용 또한 고효율의 유기 전계 발광 소자의 제조가 가능해진다. 또한, 전하 수송층으로서, 보다 바람직하게는 정공 주입층, 정공 수송층 또는 전자 블록층이다.

(정공 주입층, 정공 수송층)

정공 주입층, 정공 수송층은, 양극 또는 양극측에서 정공을 수취하여 음극측으로 수송하는 기능을 갖는 층이다.

본 발명에 관하여, 유기층으로서, 전자 수용성 도펀트를 함유하는 정공 주입층 또는 정공 수송층을 포함하는 것이 바람직하다.

(전자 주입층, 전자 수송층)

전자 주입층, 전자 수송층은, 음극 또는 음극측에서 전자를 수취하여 양극측으로 수송하는 기능을 갖는 층이다. 이들 층에 사용하는 전자 주입 재료, 전자 수송 재료는 저분자 화합물이어도 되고 고분자 화합물이어도 된다.

정공 주입층, 정공 수송층, 전자 주입층, 전자 수송층에 관해서는, 예를 들어 일본 공개특허공보 2008-270736호, 일본 공개특허공보 2007-266458호에 상세하게 기술되어 있고, 이들 공보에 기재된 사항을 본 발명에 적용할 수 있다.

정공 주입층, 정공 수송층, 전자 주입층, 전자 수송층에 관해서는, 일본 공개특허공보 2008-270736호의 단락 번호 [0165]∼[0167] 에 상세하게 기술되어 있고, 이들 공보에 기재된 사항을 본 발명에 적용할 수 있다.

(정공 블록층)

정공 블록층은, 양극측에서 발광층으로 수송된 정공이, 음극측으로 빠져 나가는 것을 방지하는 기능을 갖는 층이다. 본 발명에 있어서, 발광층과 음극측에서 인접하는 유기층으로서, 정공 블록층을 형성할 수 있다.

정공 블록층을 구성하는 유기 화합물의 예로는, 본 발명에 있어서의 일반식 (1) 로 나타내는 화합물 외에, 알루미늄 (III) 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)4-페닐페놀레이트 (Aluminum (III) bis(2-methyl-8-quinolinato)4-phenylphenolate (BAlq 라고 약기한다)) 등의 알루미늄 착물, 트리아졸 유도체, 2,9-디메틸-4,7-디페닐-1,10-페난트롤린 (2,9-Dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline (BCP 로 약기한다)) 등의 페난트롤린 유도체 등을 들 수 있다.

정공 블록층의 두께로는, 1 ㎚∼500 ㎚ 인 것이 바람직하고, 5 ㎚∼200 ㎚ 인 것이 보다 바람직하고, 10 ㎚∼100 ㎚ 인 것이 더욱 바람직하다.

정공 블록층은, 상기 서술한 재료의 1 종 또는 2 종 이상으로 이루어지는 단층 구조여도 되고, 동일 조성 또는 이종 (異種) 조성의 복수층으로 이루어지는 다층 구조여도 된다.

(전자 블록층)

전자 블록층은, 음극측에서 발광층으로 수송된 전자가, 양극측으로 빠져 나가는 것을 방지하는 기능을 갖는 층이다. 본 발명에 있어서, 발광층과 양극측에서 인접하는 유기층으로서, 전자 블록층을 형성할 수 있다.

전자 블록층을 구성하는 유기 화합물의 예로는, 예를 들어 전술한 정공 수송 재료로서 예시한 것을 적용할 수 있다.

전자 블록층의 두께로는, 1 ㎚∼500 ㎚ 인 것이 바람직하고, 5 ㎚∼200 ㎚ 인 것이 보다 바람직하고, 10 ㎚∼100 ㎚ 인 것이 더욱 바람직하다.

전자 블록층은, 상기 기술한 재료의 1 종 또는 2 종 이상으로 이루어지는 단층 구조여도 되고, 동일 조성 또는 이종 조성의 복수층으로 이루어지는 다층 구조여도 된다.

(보호층)

본 발명에 있어서, 유기 EL 소자 전체는, 보호층에 의해 보호되어 있어도 된다.

보호층에 포함되는 재료로는, 수분이나 산소 등의 소자 열화를 촉진하는 것이 소자 내에 들어가는 것을 억지하는 기능을 갖고 있는 것이면 된다.

보호층에 관해서는, 일본 공개특허공보 2008-270736호의 단락 번호 [0169]∼[0170] 에 기재된 사항을 본 발명에 적용할 수 있다.

(봉지 용기)

본 발명의 소자는, 봉지 용기를 사용하여 소자 전체를 봉지해도 된다.

봉지 용기에 관해서는, 일본 공개특허공보 2008-270736호의 단락 번호 [0171] 에 기재된 사항을 본 발명에 적용할 수 있다.

또, 봉지 용기와 발광 소자 사이의 공간에 수분 흡수제 또는 불활성 액체를 봉입해도 된다. 수분 흡수제로는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어 산화바륨, 산화나트륨, 산화칼륨, 산화칼슘, 황산나트륨, 황산칼슘, 황산마그네슘, 5 산화인, 염화칼슘, 염화마그네슘, 염화구리, 불화세슘, 불화니오브, 브롬화칼슘, 브롬화바나듐, 몰레큘러시브, 제올라이트, 산화마그네슘 등을 들 수 있다. 불활성 액체로는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어 파라핀류, 유동 파라핀류, 퍼플루오로알칸이나 퍼플루오로아민, 퍼플루오로에테르 등의 불소계 용제, 염소계 용제, 실리콘 오일류를 들 수 있다.

(구동)

본 발명의 유기 전계 발광 소자는, 양극과 음극 사이에 직류 (필요에 따라 교류 성분을 포함해도 된다) 전압 (통상 2 볼트∼15 볼트), 또는 직류 전류를 인가함으로써, 발광을 얻을 수 있다.

본 발명의 유기 전계 발광 소자의 구동 방법에 관해서는, 일본 공개특허공보 평2-148687호, 일본 공개특허공보 평6-301355호, 일본 공개특허공보 평5-29080호, 일본 공개특허공보 평7-134558호, 일본 공개특허공보 평8-234685호, 일본 공개특허공보 평8-241047호의 각 공보, 일본 특허 제2784615호, 미국 특허 제5828429호, 미국 특허 제6023308호의 각 명세서 등에 기재된 구동 방법을 적용할 수 있다.

본 발명의 유기 전계 발광 소자의 외부 양자 효율로는, 5 % 이상이 바람직하고, 7 % 이상이 보다 바람직하다. 외부 양자 효율의 수치는 20 ℃ 에서 소자를 구동했을 때의 외부 양자 효율의 최대값, 혹은 20 ℃ 에서 소자를 구동했을 때의 100∼300 cd/㎡ 부근에서의 외부 양자 효율의 값을 사용할 수 있다.

본 발명의 유기 전계 발광 소자의 내부 양자 효율은, 30 % 이상인 것이 바람직하고, 50 % 이상이 더욱 바람직하고, 70 % 이상이 더욱 바람직하다. 소자의 내부 양자 효율은, 외부 양자 효율을 광취출 효율로 나눠 산출된다. 통상의 유기 EL 소자에서는 광취출 효율은 약 20 % 인데, 기판의 형상, 전극의 형상, 유기층의 막두께, 무기층의 막두께, 유기층의 굴절률, 무기층의 굴절률 등을 연구함으로써, 광취출 효율을 20 % 이상으로 하는 것이 가능하다.

본 발명의 유기 전계 발광 소자는, 350 ㎚ 이상 700 ㎚ 이하로 극대 발광 파장 (발광 스펙트럼의 최대 강도 파장) 을 갖는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 450 ㎚ 이상 600 ㎚ 이하, 더욱 바람직하게는 470 ㎚ 이상 580 ㎚ 이하, 특히 바람직하게는 490 ㎚ 이상 550 ㎚ 이하이다.

(본 발명의 발광 소자의 용도)

본 발명의 발광 소자는, 발광 장치, 픽셀, 표시 소자, 디스플레이, 백라이트, 전자 사진, 조명 광원, 기록 광원, 노광 광원, 판독 광원, 표지, 간판, 인테리어, 또는 광통신 등에 바람직하게 이용할 수 있다. 특히, 조명 장치, 표시 장치 등의 발광 휘도가 높은 영역에서 구동되는 디바이스에 바람직하게 사용된다.

(발광 장치)

다음으로, 도 2 를 참조하여 본 발명의 발광 장치에 관해서 설명한다.

본 발명의 발광 장치는, 상기 유기 전계 발광 소자를 사용하여 이루어진다.

도 2 는, 본 발명의 발광 장치의 일례를 개략적으로 나타낸 단면도이다.

도 2 의 발광 장치 (20) 는, 투명 기판 (지지 기판) (2), 유기 전계 발광 소자 (10), 봉지 용기 (16) 등에 의해 구성되어 있다.

유기 전계 발광 소자 (10) 는, 기판 (2) 상에, 양극 (제 1 전극) (3), 유기층 (11), 음극 (제 2 전극) (9) 이 순차 적층되어 구성되어 있다. 또, 음극 (9) 상에는, 보호층 (12) 이 적층되어 있고, 또한, 보호층 (12) 상에는 접착층 (14) 을 개재하여 봉지 용기 (16) 가 형성되어 있다. 또, 각 전극 (3, 9) 의 일부, 격벽, 절연층 등은 생략되어 있다.

여기서, 접착층 (14) 으로는, 에폭시 수지 등의 광경화형 접착제나 열경화형 접착제를 사용할 수 있고, 예를 들어 열경화성의 접착 시트를 사용할 수도 있다.

본 발명의 발광 장치의 용도는 특별히 제한되는 것이 아니라, 예를 들어 조명 장치 외에, 텔레비전, PC, 휴대 전화, 전자 페이퍼 등의 표시 장치로 할 수 있다.

(조명 장치)

다음으로, 도 3 을 참조하여 본 발명의 실시형태에 관련된 조명 장치에 관해서 설명한다.

도 3 은, 본 발명의 실시형태에 관련된 조명 장치의 일례를 개략적으로 나타낸 단면도이다.

본 발명의 실시형태에 관련된 조명 장치 (40) 는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 전술한 유기 EL 소자 (10) 와, 광산란 부재 (30) 를 구비하고 있다. 보다 구체적으로는, 조명 장치 (40) 는, 유기 EL 소자 (10) 의 기판 (2) 과 광산란 부재 (30) 가 접촉하도록 구성되어 있다.

광산란 부재 (30) 는, 광을 산란할 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않지만, 도 3 에 있어서는, 투명 기판 (31) 에 미립자 (32) 가 분산된 부재로 되어 있다. 투명 기판 (31) 으로는, 예를 들어 유리 기판을 바람직하게 들 수 있다. 미립자 (32) 로는, 투명 수지 미립자를 바람직하게 들 수 있다. 유리 기판 및 투명 수지 미립자로는, 모두 공지된 것을 사용할 수 있다. 이러한 조명 장치 (40) 는, 유기 전계 발광 소자 (10) 로부터의 발광이 산란 부재 (30) 의 광입사면 (30A) 에 입사되면, 입사광을 광산란 부재 (30) 에 의해 산란시켜, 산란광을 광출사면 (30B) 으로부터 조명광으로서 출사하는 것이다.

(실시예)

이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세하게 설명하는데, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다. 특히, 치환기의 유무는 본 발명의 효과에 거의 영향을 주지 않고, 이하에 나타내는 실시예에서 사용되는 화합물에 치환기를 갖고 있어도 동일한 효과가 얻어진다.

[합성예 1]

[화합물 (a-01) 의 합성]

[화학식 51]

화합물 (1) 의 합성

질소하, 3 구 플라스크에 카르바졸 61.45 g, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논 (이하 약기하여 DMI) 200 ㎖ 를 넣고, 수소화나트륨 (60 % 유성) 20 g 을 서서히 첨가하였다. 30 분 교반하고, 3-브로모플루오로벤젠 61.25 g 을 적하하고, 110 ℃ 에서 6 시간 교반하였다. 반응 용액에 물을 첨가하고, 아세트산에틸로 추출하였다. 얻어진 유층 (油層) 을 에바포레이터에 의해 농축시키고, 잔류물을 실리카 겔 칼럼으로 정제하였다. 목적으로 하는 화합물 (1) 이 57.5 g (수율 50.8 %) 얻어졌다.

화합물 (2) 의 합성

질소하, 3 구 플라스크에 화합물 (1) 57.5 g, 테트라하이드로푸란 (THF) 500 ㎖ 를 넣고, 드라이아이스-아세톤 배스를 이용하여, -60 ℃ 이하로 냉각시켰다. 1.6M n-부틸리튬헥산 용액 117 ㎖ 적하한 후, 30 분 교반하고, 추가로 2-이소프로폭시-4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란 39.8 g 을 첨가하고, 교반하면서 실온까지 되돌렸다. 반응 용액에 물을 첨가하고, 아세트산에틸로 추출하였다. 얻어진 유층을 증발기에 의해 농축시키고, 잔류물을 실리카 겔 칼럼으로 정제하였다. 목적으로 하는 화합물 (2) 가 33.5 g (수율 51 %) 얻어졌다.

화합물 (3) 의 합성

질소하, 3 구 플라스크에 카르바졸 9.2 g, DMI 30 ㎖ 를 넣고, 수소화나트륨 (60 % 유성) 2.4 g 을 서서히 첨가하였다. 30 분 교반하고, 3-브로모플루오로벤조니트릴 10 g 을 적하하고, 80 ℃ 에서 6 시간 교반하였다. 반응 용액에 물을 첨가하고, 아세트산에틸로 추출하였다. 얻어진 유층을 증발기에 의해 농축시키고, 잔류물을 실리카 겔 칼럼으로 정제하였다. 목적으로 하는 화합물 (3) 이 9.8 g (수율 56 %) 얻어졌다.

(a-01) 의 합성

질소하, 3 구 플라스크에 화합물 (2) 7.4 g, 화합물 (3) 7.0 g, 아세트산팔라듐 0.12 g, 트리페닐포스핀 0.52 g, 탄산나트륨 10.6 g, 1,2-디메톡시에탄 200 ㎖, 물 200 ㎖ 를 넣고, 80 ℃ 에서 3 시간 교반하였다. 반응 용액에 물을 첨가하고, 석출물을 여과 분리하였다. 석출물을 실리카 겔 칼럼으로 정제하였다. 목적으로 하는 화합물 (a-01) 이 8.2 g (수율 81 %) 얻어졌다.

[합성예 2]

[화합물 (a-02) 의 합성]

[화학식 52]

화합물 (a-02) 의 합성

질소하, 3 구 플라스크에 화합물 (3) 2.78 g, 비스(피나콜라토)디보론 1.02 g, 아세트산팔라듐 27 ㎎, 아세트산칼륨 1.18 g, N,N-디메틸포름아미드 (DMF) 20 ㎖ 를 첨가하고, 80 ℃ 에서 2 시간 교반하였다. 그 후, 탄산세슘 1.96 g, 아세트산팔라듐 27 ㎎, 트리페닐포스핀 0.22 g 첨가하고, 80 ℃ 에서 3 시간 교반하였다. 반응 용액에 물을 첨가하고, 석출물을 여과 분리하였다. 목적으로 하는 화합물 (a-02) 가 1.51 g (수율 70 %) 얻어졌다.

[화합물 (a-20) 의 합성]

[화학식 53]

화합물 (a-20) 의 합성

질소하, 3 구 플라스크에 화합물 (4) 3.52 g, 비스(피나콜라토)디보론 1.27 g, 아세트산팔라듐 33 ㎎, 아세트산칼륨 1.47 g, DMF 25 ㎖ 를 첨가하고, 80 ℃ 에서 2 시간 교반하였다. 그 후, 탄산세슘 2.44 g, 아세트산팔라듐 33 ㎎, 트리페닐포스핀 0.27 g 첨가하고, 80 ℃ 에서 3 시간 교반하였다. 반응 용액에 물을 첨가하고, 석출물을 여과 분리하였다. 목적으로 하는 화합물 (a-20) 이 2.05 g (수율 74 %) 얻어졌다.

[화합물 (a-38) 의 합성]

[화학식 54]

화합물 (a-38) 의 합성

질소하, 3 구 플라스크에 화합물 (5) 3.40 g, 비스(피나콜라토)디보론 1.27 g, 아세트산팔라듐 33 ㎎, 아세트산칼륨 1.47 g, DMF 25 ㎖ 를 첨가하고, 80 ℃ 에서 2 시간 교반하였다. 그 후, 탄산세슘 2.44 g, 아세트산팔라듐 33 ㎎, 트리페닐포스핀 0.27 g 첨가하고, 80 ℃ 에서 3 시간 교반하였다. 반응 용액에 물을 첨가하고, 석출물을 여과 분리하였다. 목적으로 하는 화합물 (a-38) 이 1.63 g (수율 63 %) 얻어졌다.

[실시예 1]

[소자의 제조]

두께 0.5 ㎜, 가로 세로 2.5 ㎝ 인 ITO 막을 갖는 유리 기판 (지오마텍사 제조, 표면 저항 10 Ω/□) 을 세정 용기에 넣고, 2-프로판올 중에서 초음파 세정한 후, 30 분간 UV-오존 처리를 실시하였다. 이 투명 양극 (ITO 막) 상에 진공 증착법으로 이하의 유기 화합물층을 순차 증착하였다.

제 1 층 : CuPc : 막두께 10 ㎚

제 2 층 : NPD : 막두께 30 ㎚

제 3 층 : a-01 및 GD-1 (질량비 85 : 15) : 막두께 30 ㎚

제 4 층 : 표 중에 나타낸 재료 : 막두께 5 ㎚

제 5 층 : ET-1 : 막두께 45 ㎚

이 위에, 불화리튬 1 ㎚ 및 금속 알루미늄 100 ㎚ 를 이 순서로 증착하여 음극으로 하였다.

이 적층체를, 대기에 접촉시키지 않고, 질소 가스로 치환한 글로브 박스 내에 넣고, 유리제 봉지캔 및 자외선 경화형 접착제 (XNR5516HV, 나가세 치바 (주) 제조) 를 사용하여 봉지하고, 유기 전계 발광 소자를 얻었다.

이들 소자를 발광시킨 결과, 각 소자 모두 발광 재료에서 유래되는 발광이 얻어졌다.

(유기 전계 발광 소자의 성능 평가)

얻어진 각 소자에 대하여, 구동 전압, 외부 양자 효율, 내구성, 직류 전류 밀도 0.25 mA/㎠ 로부터 25 mA/㎠ 로 상승할 때의 색도 변화의 관점에서 평가하였다. 또, 각종 측정은 이하와 같이 실시하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

(a) 구동 전압

각 소자의 직류 전류 밀도 2.5 mA/㎠ 일 때의 인가 전압을 구동 전압 평가의 지표로 하고, 표 1 에 있어서는 소자 1-1 의 값을, 표 2 에 있어서는 소자 2-1 의 값을, 표 3 에 있어서는 비교 소자 3-1 의 값을, 표 4 에 있어서는 비교 소자 4-1 의 값을, 표 5 에 있어서는 비교 소자 5-1 의 값을, 표 6 에 있어서는 비교 소자 6-1 의 값을, 표 7 에 있어서는 소자 7-1 의 값을, 표 8 에 있어서는 소자 8-1 의 값을, 표 9 에 있어서는 비교 소자 9-1 의 값을, 표 10 에 있어서는 소자 10-1 의 값을, 표 11 에 있어서는 비교 소자 11-1 의 값을, 표 12 에 있어서는 비교 소자 12-1 의 값을, 표 13 에 있어서는 비교 소자 13-1 의 값을, 표 14 에 있어서는 비교 소자 14-1 의 값을, 표 15 에 있어서는 비교 소자 15-1 의 값을, 표 16 에 있어서는 비교 소자 16-1 의 값을, 표 17 에 있어서는 비교 소자 17-1 의 값을 각각 기준으로 하여, 하기 기준으로 평가하고, 각 표에 있어서 상대값으로 나타냈다. 구동 전압은 ◎ 이 가장 바람직하다.

◎ : 1 V 이상 저하된 경우

○ : 0.5 V 이상 1 V 미만 저하된 경우

△ : 0 V 이상 0.5 V 미만 저하된 경우

× : 구동 전압이 상승한 경우

(b) 외부 양자 효율

도요 테크니카 제조 소스 메저 유닛 2400 을 사용하여, 직류 전압을 각 소자에 인가하여 발광시키고, 그 휘도를 톱콘사 제조 휘도계 BM-8 을 사용하여 측정하였다. 발광 스펙트럼과 발광 파장은 하마마츠 포토닉스 제조 스펙트럼 애널라이저 PMA-11 을 사용하여 측정하였다. 이들을 기초로 휘도가 1500 cd/㎡ 부근의 외부 양자 효율을 휘도 환산법에 의해 산출하고, 표 1 에 있어서는 소자 1-1 의 값을, 표 2 에 있어서는 소자 2-1 의 값을, 표 3 에 있어서는 비교 소자 3-1 의 값을, 표 4 에 있어서는 비교 소자 4-1 의 값을, 표 5 에 있어서는 비교 소자 5-1 의 값을, 표 6 에 있어서는 비교 소자 6-1 의 값을, 표 7 에 있어서는 소자 7-1 의 값을, 표 8 에 있어서는 소자 8-1 의 값을, 표 9 에 있어서는 비교 소자 9-1 의 값을, 표 10 에 있어서는 소자 10-1 의 값을, 표 11 에 있어서는 비교 소자 11-1 의 값을, 표 12 에 있어서는 비교 소자 12-1 의 값을, 표 13 에 있어서는 비교 소자 13-1 의 값을, 표 14 에 있어서는 비교 소자 14-1 의 값을, 표 15 에 있어서는 비교 소자 15-1 의 값을, 표 16 에 있어서는 비교 소자 16-1 의 값을, 표 17 에 있어서는 비교 소자 17-1 의 값을 각각 기준으로 하고, 하기 기준으로 평가하여, 각 표에서 상대값으로 나타냈다. 외부 양자 효율은 ◎ 이 가장 바람직하다.

◎ : 3 % 이상 상승한 경우

○ : 1 % 이상 3 % 미만 상승한 경우

△ : 0 % 이상 1 % 미만 상승한 경우

× : 외부 양자 효율이 저하된 경우

(c) 내구성

각 소자를 휘도가 2000 cd/㎡ 가 되도록 직류 전압을 인가하여 계속 발광시키고, 휘도가 1500 cd/㎡ 가 될 때까지 필요로 한 시간을 내구성의 지표로 하고, 표 1 에 있어서는 소자 1-1 의 값을, 표 2 에 있어서는 소자 2-1 의 값을, 표 3 에 있어서는 비교 소자 3-1 의 값을, 표 4 에 있어서는 비교 소자 4-1 의 값을, 표 5 에 있어서는 비교 소자 5-1 의 값을, 표 6 에 있어서는 비교 소자 6-1 의 값을, 표 7 에 있어서는 소자 7-1 의 값을, 표 8 에 있어서는 소자 8-1 의 값을, 표 9 에 있어서는 비교 소자 9-1 의 값을, 표 10 에 있어서는 소자 10-1 의 값을, 표 11 에 있어서는 비교 소자 11-1 의 값을, 표 12 에 있어서는 비교 소자 12-1 의 값을, 표 13 에 있어서는 비교 소자 13-1 의 값을, 표 14 에 있어서는 비교 소자 14-1 의 값을, 표 15 에 있어서는 비교 소자 15-1 의 값을, 표 16 에 있어서는 비교 소자 16-1 의 값을, 표 17 에 있어서는 비교 소자 17-1 의 값을 각각 기준으로 하고, 하기 기준으로 평가하여, 각 표에서 상대값으로 나타냈다. 내구성은 ◎ 이 가장 바람직하다.

◎ : 2 배 이상인 경우

○ : 1.5 배 이상 2 배 미만인 경우

△ : 1.2 배 이상 1.5 배 미만인 경우

× : 1.2 배 미만인 경우

(d) 직류 전류 밀도 0.25 mA/㎠ 로부터 25 mA/㎠ 로 상승할 때의 색도 변화

각 소자를 직류 전류 밀도 0.25 mA/㎠ 가 되도록 직류 전압을 인가하여 발광시켰을 때의 색도 (x, y) 와, 직류 전류 밀도 25 mA/㎠ 가 되도록 직류 전압을 인가하여 발광시켰을 때의 색도 (x, y) 를 측정하였다. 양자의 x 값, y 값의 차이의 절대값을 (Δx, Δy) 의 형태로 표기하고, 색도 변화의 지표로 하였다. 하기 기준으로 평가하여, 표 3∼17 에서 상대값으로 나타냈다. Δx, Δy 의 값은 작을수록 바람직하다.

◎ : 0.003 미만인 경우

○ : 0.003 이상 0.006 미만인 경우

△ : 0.006 이상 0.010 미만인 경우

× : 0.010 이상인 경우

[실시예 2]

실시예 1 에 있어서의 제 3 층의 a-01 을 a-02 로 변경하고, 제 5 층의 ET-1 을 ET-2 로 변경하고, 제 4 층 재료를 표 2 에 기재된 제 4 층 재료로 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 소자 2-1∼2-5 를 제조하였다.

[실시예 3]

실시예 1 에 있어서의 제 3 층의 a-01 을 표 3 에 기재된 호스트 재료로 변경하고, GD-1 을 GD-2 로 변경하고, 제 4 층 재료를 ET-4 로 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 비교 소자 3-1, 3-2, 및 소자 3-1∼3-8 을 제조하였다.

[실시예 4]

실시예 1 에 있어서의 제 3 층의 a-01 을 표 4 에 기재된 호스트 재료로 변경하고, 제 4 층 재료를 ET-6 으로 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 비교 소자 4-1 및 소자 4-1∼4-5 를 제조하였다.

[실시예 5]

실시예 1 에 있어서의 제 3 층의 a-01 을 표 5 에 기재된 호스트 재료로 변경하고, 제 4 층 재료를 ET-7 로 변경하고, 제 5 층의 ET-1 을 ET-2 로 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 비교 소자 5-1 및 소자 5-1∼5-3 을 제조하였다.

[실시예 6]

실시예 1 에 있어서의 제 3 층의 a-01 을 표 6 에 기재된 호스트 재료로 변경하고, GD-1 을 BD-1 로 변경하고, 제 4 층 재료를 ET-5 로 변경하고, 제 5 층의 ET-1 을 ET-2 로 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 비교 소자 6-1 및 소자 6-1, 6-2, 및 6-3 을 제조하였다.

[실시예 7]

실시예 1 에 있어서의 제 3 층의 GD-1 을 표 7 에 기재된 도펀트 재료로 변경하고, 제 4 층 재료를 ET-4 로 변경하고, 제 5 층의 ET-1 을 ET-2 로 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 소자 7-1 및 소자 7-2 를 제조하였다.

[실시예 8]

실시예 1 에 있어서의 제 3 층의 GD-1 을 표 7 에 기재된 도펀트 재료로 변경하고, a-01 을 a-38 로 변경하고, 제 4 층 재료를 ET-4 로 변경하고, 제 5 층의 ET-1 을 ET-2 로 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 소자 8-1 및 소자 8-2 를 제조하였다.

[실시예 9]

실시예 1 에 있어서의 제 1 층의 CuPc 를 GD-2 로 변경하고, 제 3 층의 a-01 을 표 9 에 기재된 호스트 재료로 변경하고, GD-1 을 GD-2 로 변경하고, 제 4 층 재료를 표 9 에 기재된 제 4 층 재료로 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 비교 소자 9-1 및 소자 9-1, 소자 9-2 를 제조하였다.

[실시예 10]

실시예 1 에 있어서의 제 1 층의 CuPc 를 GD-2 로 변경하고, 제 3 층의 a-01 을 표 10 에 기재된 호스트 재료로 변경하고, GD-1 을 GD-2 로 변경하고, 제 4 층 재료를 표 10 에 기재된 제 4 층 재료로 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 비교 소자 10-1, 소자 10-1 및 소자 10-2 를 제조하였다.

[실시예 11]

실시예 1 에 있어서의 제 1 층의 CuPc 를 GD-2 로 변경하고, 제 3 층의 a-01 을 표 11 에 기재된 호스트 재료로 변경하고, GD-1 을 GD-4 로 변경하고, 제 4 층 재료를 OM-8 로 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 비교 소자 11-1, 및 소자 11-1 을 제조하였다.

[실시예 12]

실시예 1 에 있어서의 제 1 층의 CuPc 를 GD-2 로 변경하고, 제 3 층의 a-01 을 표 12 에 기재된 호스트 재료로 변경하고, GD-1 을 BD-2 로 변경하고, 제 4 층 재료를 OM-8 로 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 비교 소자 12-1, 및 소자 12-1 을 제조하였다.

[실시예 13]

실시예 1 에 있어서의 제 1 층의 CuPc 를 GD-2 로 변경하고, 제 3 층의 a-01 을 표 13 에 기재된 호스트 재료로 변경하고, GD-1 을 RD-1 로 변경하고, 제 4 층 재료를 OM-8 로 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 비교 소자 13-1, 및 소자 13-1 을 제조하였다.

[실시예 14]

실시예 1 에 있어서의 제 1 층의 CuPc 를 GD-2 로 변경하고, 제 3 층의 a-01 을 표 14 에 기재된 호스트 재료로 변경하고, GD-1 을 GD-4 로 변경하고, 제 4 층 재료를 OM-5 로 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 비교 소자 14-1, 및 소자 14-1 을 제조하였다.

[실시예 15]

실시예 1 에 있어서의 제 1 층의 CuPc 를 GD-2 로 변경하고, 제 3 층의 a-01 을 표 15 에 기재된 호스트 재료로 변경하고, GD-1 을 BD-2 로 변경하고, 제 4 층 재료를 OM-5 로 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 비교 소자 15-1, 및 소자 15-1 을 제조하였다.

[실시예 16]

실시예 1 에 있어서의 제 1 층의 CuPc 를 GD-2 로 변경하고, 제 3 층의 a-01 을 표 16 에 기재된 호스트 재료로 변경하고, GD-1 을 RD-1 로 변경하고, 제 4 층 재료를 OM-5 로 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 비교 소자 16-1, 및 소자 16-1 을 제조하였다.

[실시예 17]

실시예 1 에 있어서의 제 1 층의 CuPc 를 GD-2 로 변경하고, 제 3 층의 a-01 을 표 17 에 기재된 호스트 재료로 변경하고, GD-1 을 RD-1 로 변경하고, 제 4 층 재료를 표 17 에 기재된 제 4 층 재료로 변경하고, ET-1 을 OM-5 로 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 비교 소자 17-1, 소자 17-1 및 소자 17-2 를 제조하였다.

[화학식 55]

[화학식 56]

[화학식 57]

2 : 기판
3 : 양극
4 : 정공 주입층
5 : 정공 수송층
6 : 발광층
7 : 정공 블록층
8 : 전자 수송층
9 : 음극
10 : 유기 전계 발광 소자
11 : 유기층
12 : 보호층
14 : 접착층
16 : 봉지 용기
20 : 발광 장치
30 : 광산란 부재
30A : 광입사면
30B : 광출사면
31 : 투명 기판
32 : 미립자
40 : 조명 장치

Claims

기판 상에, 양극 및 음극으로 이루어지는 1 쌍의 전극과, 그 전극 사이에 발광층을 포함하는 유기층을 갖는 유기 전계 발광 소자로서, 상기 유기층의 적어도 1 층에 하기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물을 적어도 하나 함유하는, 유기 전계 발광 소자.
[화학식 1]

(일반식 (1) 중, R₁₁∼R₁₄ 는 각각 독립적으로 아릴기, 헤테로아릴기 또는 시아노기를 나타낸다. R₁₅ 는 전자 구인성기를 나타내고, 복수 존재하는 경우에는 서로 동일하거나 상이해도 된다. n 은 1 또는 2 를 나타낸다. n₁ 은 각각 독립적으로 0∼4 의 정수를 나타낸다. n₂ 는 1∼4 의 정수를 나타내고, 복수 존재하는 경우에는 서로 동일하거나 상이해도 된다)
제 1 항에 있어서,
상기 R₁₅가 시아노기, 불소 원자 또는 할로겐화알킬기를 나타내는, 유기 전계 발광 소자.
제 1 항에 있어서,
상기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물이, 하기 일반식 (2) 로 나타내는 화합물인, 유기 전계 발광 소자.
[화학식 2]

(일반식 (2) 중, R₁₁∼R₁₄ 는 각각 독립적으로 아릴기, 헤테로아릴기 또는 시아노기를 나타낸다. n 은 1 또는 2 를 나타낸다. n₁ 은 각각 독립적으로 0∼4 의 정수를 나타낸다)
제 1 항에 있어서,
상기 n₁ 이 0 을 나타내는, 유기 전계 발광 소자.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물, 및 일반식 (2) 로 나타내는 화합물의 적어도 1 개를 상기 발광층에 함유하는, 유기 전계 발광 소자.
제 5 항에 있어서,
상기 발광층에, 추가로 적어도 1 개의 인광성 금속 착물을 함유하는, 유기 전계 발광 소자.
제 6 항에 있어서,
상기 금속 착물이 이리듐 착물인 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 발광층과 음극 사이에 적어도 1 층의 유기층을 갖고, 그 유기층에 방향족 탄화수소 화합물을 함유하는, 유기 전계 발광 소자.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 발광층과 음극 사이에, 적어도 1 층의 유기층을 갖고, 그 유기층이 하기 일반식 (O-1) 로 나타내는 화합물을 적어도 1 종 함유하는, 유기 전계 발광 소자.
[화학식 3]

(식 중, R^O1 은, 알킬기, 아릴기, 또는 헤테로아릴기를 나타내고, 복수의 R^O1 은 동일하거나 상이해도 된다. A^O1∼A^O4 는 각각 독립적으로 C-R^A 또는 질소 원자를 나타낸다. R^A 는 수소 원자, 알킬기, 아릴기, 또는 헤테로아릴기를 나타내고, 복수 존재하는 경우에는 서로 동일하거나 상이해도 된다. L^O1 은, 아릴 고리, 및 헤테로아릴 고리 중 적어도 1 종을 포함하여 이루어지는 2 가∼6 가의 연결기를 나타낸다. n^O1 은 2∼6 의 정수를 나타낸다)
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유기층의 적어도 1 층이 용액 도포 프로세스에 의해 형성된, 유기 전계 발광 소자.
하기 일반식 (1) 로 나타내는, 전하 수송 재료.
[화학식 4]

(일반식 (1) 중, R₁₁∼R₁₄ 는 각각 독립적으로 아릴기, 헤테로아릴기 또는 시아노기를 나타낸다. R₁₅ 는 전자 구인성기를 나타내고, 복수 존재하는 경우에는 서로 동일하거나 상이해도 된다. n 은 1 또는 2 를 나타낸다. n₁ 은 각각 독립적으로 0∼4 의 정수를 나타낸다. n₂ 는 1∼4 의 정수를 나타내고, 복수 존재하는 경우에는 서로 동일하거나 상이해도 된다)
제 11 항에 기재된 전하 수송 재료를 함유하는, 발광층.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 유기 전계 발광 소자를 사용한, 표시 장치.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 유기 전계 발광 소자를 사용한, 조명 장치.