KR20130100708A - 유기 전계 발광 소자, 유기 전계 발광 소자용 재료, 그리고 그 소자를 사용한 발광 장치, 표시 장치, 조명 장치 및 그 소자에 사용되는 화합물 - Google Patents

Abstract

(과제) 구동 전압이 낮고, 내구성이 우수한 유기 전계 발광 소자의 제공.
(해결수단) 기판 상에 배치되고, 양극 및 음극으로 이루어지는 한 쌍의 전극과, 그 전극 사이에 배치되고, 발광층을 포함하는 적어도 1 층의 유기층을 갖고, 상기 유기층의 적어도 1 층에 일반식 (1) 로 나타내는 화합물을 함유하는 유기 전계 발광 소자 (A 는 일반식 (2) 로 나타내는 기, D 는 일반식 (3) 으로 나타내는 기, B 는 일반식 (4) 로 나타내는 기, n 은 0 또는 1 을 나타낸다. n 이 0 인 경우, A 와 D 는 결합 부위를 포함하여 서로 점대칭이 아니다).
일반식 (1) : A-(B)_n-D

(X^A1 ∼ X^A11 의 1 개가 C-*, X^D1 ∼ X^D11 의 1 개가 C-#, X^B1 ∼ X^B11 의 1 개가 C-*, X^B1 ∼ X^B11 의 다른 1 개가 C-#, * 는 n 이 0 인 경우 A 와 D 의 결합 부위이고 n 이 1 인 경우 A 와 B 의 결합 부위, # 은 n 이 0 인 경우에는 A 와 D 의 결합 부위이고 n 이 1 인 경우 B 와 D 의 결합 부위, 그 밖의 X^A1 ∼ X^A11, X^D1 ∼ X^D11, X^B1 ∼ X^B11 은 C-R (R 은 수소 원자 또는 치환기) 또는 질소 원자를 나타낸다)

Description

유기 전계 발광 소자, 유기 전계 발광 소자용 재료, 그리고 그 소자를 사용한 발광 장치, 표시 장치, 조명 장치 및 그 소자에 사용되는 화합물{ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT, MATERIALS FOR ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT, AND LIGHT EMITTING DEVICE, DISPLAY DEVICE, OR ILLUMINATION DEVICE, EACH USING THE ELEMENT, AND COMPOUNDS USED IN THE ELEMENT}

본 발명은 유기 전계 발광 소자, 유기 전계 발광 소자용 재료, 그리고 그 소자를 사용한 발광 장치, 표시 장치, 조명 장치 및 그 소자에 사용되는 화합물에 관한 것이다.

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

최근 인광 발광 재료를 사용함으로써, 유기 전계 발광 소자의 고효율화가 진행되고 있다. 그러나, 실용화에 있어서, 내구성 등의 관점에서 개선이 요구되고 있다.

이에 대하여, 트리페닐아민의 페닐기끼리가 연결되어 축환 (縮環) 하여, 카르바졸 고리를 형성한 구조의 화합물을 발광층의 호스트 재료로서 사용한 유기 전계 발광 소자가 알려져 있다.

특허문헌 1 에는, 트리페닐아민의 2 개 또는 3 개의 페닐기끼리가 연결되어 축환된 구조의 화합물을 발광층의 호스트 재료로서 사용하여, 인광 발광 재료와 조합한 유기 전계 발광 소자가 기재되어 있고, 동 문헌의 실시예로부터는 구동 전압, 발광 효율 및 내구성이 우수한 것을 읽어낼 수 있다.

특허문헌 2 에는 트리페닐아민의 2 개의 페닐기끼리가 연결되어 축환된 구조의 화합물이 기재되어 있고, 발광층의 호스트 재료로서 사용함으로써 발광 효율이 양호하고, 저구동 전압의 유기 전계 발광 소자를 제공할 수 있는 것이 기재되어 있다.

특허문헌 3 에는, 트리페닐아민의 2 개 또는 3 개의 페닐기끼리가 연결되어 축환된 구조의 화합물을 발광층의 호스트 재료로서 사용하여, 인광 발광 재료와 조합한 유기 전계 발광 소자가 기재되어 있고, 동 문헌의 실시예로부터는 구동 전압, 발광 효율 및 내구성이 우수한 것을 읽어낼 수 있다.

한편, 유기 전계 발광 소자를 구동시키면, 구동에 수반하여 구동 전압의 상승이 발생하는 것이 알려져 있다. 이 구동에 수반된 구동 전압의 상승은 부분적인 퀀처 생성 및 미소한 결정화 등에서 기인하고 있는 것으로 상정되어, 피하는 것은 불가능하다는 것이 현 실정이지만, 최대한 억제하는 것이 바람직하다.

국제 공개 WO2011/088877호 일본 공개특허공보 2010-087496호 국제 공개 WO2011/042107호

이에 대하여, 본 발명자들이 특허문헌 1 ∼ 3 에 기재된 유기 전계 발광 소자의 특성을 검토한 결과, 구동에 수반되는 구동 전압 상승의 억제 관점에서는 불만족스러운 것이며, 또한, 내구성에도 불만이 남는 것을 알 수 있었다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 구동에 수반되는 구동 전압의 상승이 억제되고, 내구성이 우수한 유기 전계 발광 소자를 제공하는 것이다.

본 발명자들이 예의 검토한 결과, 인도로카르바졸 (indoro[3,2,1-jk]carbazole) 골격을 단결합으로 2 ∼ 3 개 연결한 화합물 중 분자 구조에 대상 중심을 갖지 않은 화합물을 사용함으로써, 구동에 수반되는 구동 전압의 상승이 억제되어, 구동 전압, 내구성이 우수한 유기 전계 발광 소자가 제공되는 것을 알아내었다.

즉, 상기 과제를 해결하기 위한 구체적인 수단인 본 발명은 하기와 같다.

[1] 기판과, 그 기판 상에 배치되고, 양극 및 음극으로 이루어지는 한 쌍의 전극과, 그 전극 사이에 배치되고, 발광층을 포함하는 적어도 1 층의 유기층을 갖고, 상기 유기층의 적어도 1 층에 하기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.

일반식 (1)

[화학식 1]

(일반식 (1) 중, A 는 하기 일반식 (2) 로 나타내는 1 가의 기이고, D 는 하기 일반식 (3) 으로 나타내는 1 가의 기이고, B 는 하기 일반식 (4) 로 나타내는 2 가의 기이고, n 은 0 또는 1 을 나타낸다. 단, n 이 0 인 경우에는, A 와 D 는 결합 부위를 포함하여 서로 점대칭이 아니다)

[화학식 2]

(일반식 (2) 중, X^A1 ∼ X^A11 중 1 개가 C-* 를 나타내고, 그 밖의 X^A1 ∼ X^A11 은 각각 독립적으로 C-R^A 또는 질소 원자를 나타낸다. * 는 n 이 0 인 경우에는 D 와의 결합 부위를 나타내고, n 이 1 인 경우에는 B 와의 결합 부위를 나타낸다. R^A 는 수소 원자 또는 치환기를 나타내고, 복수의 R^A 는 동일하거나 상이해도 된다)

[화학식 3]

(일반식 (3) 중, X^D1 ∼ X^D11 중 1 개가 C-# 을 나타내고, 그 밖의 X^D1 ∼ X^D11 은 각각 독립적으로 C-R^D 또는 질소 원자를 나타낸다. # 은 n 이 0 인 경우에는 A 와의 결합 부위를 나타내고, n 이 1 인 경우에는 B 와의 결합 부위를 나타낸다. R^D 는 수소 원자 또는 치환기를 나타내고, 복수의 R^D 는 동일하거나 상이해도 된다)

[화학식 4]

(일반식 (4) 중, X^B1 ∼ X^B11 중 1 개가 C-* 를 나타내고, X^B1 ∼ X^B11 중 다른 1 개가 C-# 을 나타내고, 그 밖의 X^B1 ∼ X^B11 은 각각 독립적으로 C-R^B 또는 질소 원자를 나타낸다. * 는 A 와의 결합 부위를 나타낸다. # 은 D 와의 결합 부위를 나타낸다. R^B 는 수소 원자 또는 치환기를 나타내고, 복수의 R^B 는 동일하거나 상이해도 된다)

[2] [1] 에 기재된 유기 전계 발광 소자는, 상기 일반식 (2) 중, X^A1 ∼ X^A11 중 1 개가 C-* 를 나타내고, 그 밖의 X^A1 ∼ X^A11 은 각각 독립적으로 C-R^A 를 나타내고, R^A 는 수소 원자 또는 치환기를 나타내는 것이 바람직하다.

[3] [1] 또는 [2] 에 기재된 유기 전계 발광 소자는, 상기 일반식 (3) 중, X^D1 ∼ X^D11 중 1 개가 C-# 을 나타내고, 그 밖의 X^D1 ∼ X^D11 은 각각 독립적으로 C-R^D 를 나타내고, R^D 는 수소 원자 또는 치환기를 나타내는 것이 바람직하다.

[4] [1] ∼ [3] 중 어느 한 항에 기재된 유기 전계 발광 소자는, 상기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물 중, 상기 A 가 하기 일반식 (5) 로 나타내는 기이고, 상기 D 가 하기 일반식 (6) 으로 나타내는 기이고, 상기 B 가 하기 일반식 (7) 로 나타내는 기인 것이 바람직하다.

[화학식 5]

(일반식 (5) 중, R^A1 ∼ R^A11 중 1 개가, n 이 0 인 경우에는 D 와의 결합 부위를 나타내고, n 이 1 인 경우에는 B 와의 결합 부위를 나타낸다. B 또는 D 와의 결합 부위가 아닌 R^A1 ∼ R^A11 은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다).

[화학식 6]

(일반식 (6) 중, R^D1 ∼ R^D11 중 1 개가, n 이 0 인 경우에는 A 와의 결합 부위를 나타내고, n 이 1 인 경우에는 B 와의 결합 부위를 나타낸다. A 또는 B 와의 결합 부위가 아닌 R^D1 ∼ R^D11 은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다)

[화학식 7]

(일반식 (7) 중, R^B1 ∼ R^B11 중 1 개가 A 와의 결합 부위를 나타내고, 다른 1 개가 D 와의 결합 부위를 나타내고, A 또는 D 와의 결합 부위가 아닌 R^B1 ∼ R^B11 은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다)

[5] [4] 에 기재된 유기 전계 발광 소자는, 상기 일반식 (5) 중, R^A2, R^A5 및 R^A10 중 어느 1 개가, n 이 0 인 경우에는 D 와의 결합 부위를 나타내고, n 이 1 인 경우에는 B 와의 결합 부위를 나타내는 것이 바람직하다.

[6] [4] 또는 [5] 에 기재된 유기 전계 발광 소자는, 상기 일반식 (6) 중, R^D2, R^D5 및 R^D10 중 어느 1 개가, n 이 0 인 경우에는 A 와의 결합 부위를 나타내고, n 이 1 인 경우에는 B 와의 결합 부위를 나타내는 것이 바람직하다.

[7] [4] ∼ [6] 중 어느 한 항에 기재된 유기 전계 발광 소자는, 상기 일반식 (7) 중, R^B2 가 A 와의 결합 부위 또는 C 와의 결합 부위를 나타내고, R^B5 또는 R^B10 이 A 와의 결합 부위 및 C 와의 결합 부위 중 나머지 일방을 나타내는 것이 바람직하다.

[8] [4] ∼ [7] 중 어느 한 항에 기재된 유기 전계 발광 소자는, 상기 일반식 (6) 중, R^D2, R^D5 및 R^D10 중 적어도 1 개가 각각 독립적으로 치환 또는 무치환의 아릴기 (단, 그 아릴기는 치환기로서 추가로 아릴기를 갖는 경우를 제외한다), 치환 또는 무치환의 헤테로아릴기 혹은 치환 또는 무치환의 고리수 2 ∼ 5 의 올리고아릴기를 나타내는 것이 바람직하다.

[9] [4] ∼ [8] 중 어느 한 항에 기재된 유기 전계 발광 소자는, 상기 일반식 (5) 중, 상기 B 또는 D 와의 결합 부위가 아닌 R^A1 ∼ R^A11 이 모두 수소 원자를 나타내는 것이 바람직하다.

[10] [1] ∼ [9] 중 어느 한 항에 기재된 유기 전계 발광 소자는, 상기 일반식 (1) 중, n 이 0 인 것이 바람직하다.

[11] [1] ∼ [10] 중 어느 한 항에 기재된 유기 전계 발광 소자는, 상기 발광층이 인광 발광 재료를 적어도 1 종 함유하는 것이 바람직하다.

[12] [11] 에 기재된 유기 전계 발광 소자는, 상기 인광 발광 재료가 하기 일반식 (E-1) 로 나타내는 이리듐 착물인 것이 바람직하다.

[화학식 8]

(일반식 (E-1) 중, Z¹ 및 Z² 는 각각 독립적으로, 탄소 원자 또는 질소 원자를 나타낸다.

A¹ 은 Z¹ 과 질소 원자와 함께 5 또는 6 원자의 헤테로 고리를 형성하는 원자군을 나타낸다.

B¹ 은 Z² 와 탄소 원자와 함께 5 또는 6 원자 고리를 형성하는 원자군을 나타낸다.

(X-Y) 는 모노아니온성의 2 좌 배위자를 나타낸다.

n_E1 은 1 ∼ 3 의 정수를 나타낸다)

[13] [12] 에 기재된 유기 전계 발광 소자는, 상기 일반식 (E-1) 로 나타내는 이리듐 착물이 하기 일반식 (E-2) 로 나타내는 것이 바람직하다.

[화학식 9]

(일반식 (E-2) 중, A^E1 ∼ A^E8 은 각각 독립적으로, 질소 원자 또는 C-R^E 를 나타낸다.

R^E 는 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다.

(X-Y) 는 모노아니온성의 2 좌 배위자를 나타낸다.

n_E2 는 1 ∼ 3 의 정수를 나타낸다)

[14] [1] ∼ [13] 중 어느 한 항에 기재된 유기 전계 발광 소자는, 상기 발광층이 상기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.

[15] [1] ∼ [14] 중 어느 한 항에 기재된 유기 전계 발광 소자를 사용한 발광 장치.

[16] [1] ∼ [14] 중 어느 한 항에 기재된 유기 전계 발광 소자를 사용한 표시 장치.

[17] [1] ∼ [14] 중 어느 한 항에 기재된 유기 전계 발광 소자를 사용한 조명 장치.

[18] 하기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물.

일반식 (1)

[화학식 10]

(일반식 (1) 중, A 는 하기 일반식 (2) 로 나타내는 1 가의 기이고, D 는 하기 일반식 (3) 으로 나타내는 1 가의 기이고, B 는 하기 일반식 (4) 로 나타내는 2 가의 기이고, n 은 0 또는 1 을 나타낸다. 단, n 이 0 인 경우에는, A 와 D 는 결합 부위를 포함하여 서로 점대칭이 아니다)

[화학식 11]

(일반식 (2) 중, X^A1 ∼ X^A11 중 1 개가 C-* 를 나타내고, 그 밖의 X^A1 ∼ X^A11 은 각각 독립적으로 C-R^A 또는 질소 원자를 나타낸다. * 는 n 이 0 인 경우에는 D 와의 결합 부위를 나타내고, n 이 1 인 경우에는 B 와의 결합 부위를 나타낸다. R^A 는 수소 원자 또는 치환기를 나타내고, 복수의 R^A 는 동일하거나 상이해도 된다)

[화학식 12]

(일반식 (3) 중, X^D1 ∼ X^D11 중 1 개가 C-# 을 나타내고, 그 밖의 X^D1 ∼ X^D11 은 각각 독립적으로 C-R^D 또는 질소 원자를 나타낸다. # 은 n 이 0 인 경우에는 A 와의 결합 부위를 나타내고, n 이 1 인 경우에는 B 와의 결합 부위를 나타낸다. R^D 는 수소 원자 또는 치환기를 나타내고, 복수의 R^D 는 동일하거나 상이해도 된다)

[화학식 13]

(일반식 (4) 중, X^B1 ∼ X^B11 중 1 개가 C-* 를 나타내고, X^B1 ∼ X^B11 중 다른 1 개가 C-# 을 나타내고, 그 밖의 X^B1 ∼ X^B11 은 각각 독립적으로 C-R^B 또는 질소 원자를 나타낸다. * 는 A 와의 결합 부위를 나타낸다. # 은 D 와의 결합 부위를 나타낸다. R^B 는 수소 원자 또는 치환기를 나타내고, 복수의 R^B 는 동일하거나 상이해도 된다)

[19] [18] 에 기재된 화합물은, 상기 일반식 (2) 중, X^A1 ∼ X^A11 중 1 개가 C-* 를 나타내고, 그 밖의 X^A1 ∼ X^A11 은 각각 독립적으로 C-R^A 를 나타내고, R^A 는 수소 원자 또는 치환기를 나타내는 것이 바람직하다.

[20] [18] 또는 [19] 에 기재된 화합물은, 상기 일반식 (3) 중, X^D1 ∼ X^D11 중 1 개가 C-# 을 나타내고, 그 밖의 X^D1 ∼ X^D11 은 각각 독립적으로 C-R^D 를 나타내고, R^D 는 수소 원자 또는 치환기를 나타내는 것이 바람직하다.

[21] [18] ∼ [20] 중 어느 한 항에 기재된 화합물은, 상기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물 중, 상기 A 가 하기 일반식 (5) 로 나타내는 기이고, 상기 D 가 하기 일반식 (6) 으로 나타내는 기이고, 상기 B 가 하기 일반식 (7) 로 나타내는 기인 것이 바람직하다.

[화학식 14]

(일반식 (5) 중, R^A1 ∼ R^A11 중 1 개가, n 이 0 인 경우에는 D 와의 결합 부위를 나타내고, n 이 1 인 경우에는 B 와의 결합 부위를 나타낸다. B 또는 D 와의 결합 부위가 아닌 R^A1 ∼ R^A11 은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다).

[화학식 15]

(일반식 (6) 중, R^D1 ∼ R^D11 중 1 개가, n 이 0 인 경우에는 A 와의 결합 부위를 나타내고, n 이 1 인 경우에는 B 와의 결합 부위를 나타낸다. A 또는 B 와의 결합 부위가 아닌 R^D1 ∼ R^D11 은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다)

[화학식 16]

(일반식 (7) 중, R^B1 ∼ R^B11 중 1 개가 A 와의 결합 부위를 나타내고, 다른 1 개가 D 와의 결합 부위를 나타내고, A 또는 D 와의 결합 부위가 아닌 R^B1 ∼ R^B11 은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다)

[22] [21] 에 기재된 화합물은, 상기 일반식 (5) 중, R^A2, R^A5 및 R^A10 중 어느 1 개가, n 이 0 인 경우에는 D 와의 결합 부위를 나타내고, n 이 1 인 경우에는 B 와의 결합 부위를 나타내는 것이 바람직하다.

[23] [21] 또는 [22] 에 기재된 화합물은, 상기 일반식 (6) 중, R^D2, R^D5 및 R^D10 중 어느 1 개가, n 이 0 인 경우에는 A 와의 결합 부위를 나타내고, n 이 1 인 경우에는 B 와의 결합 부위를 나타내는 것이 바람직하다.

[24] [21] ∼ [23] 중 어느 한 항에 기재된 화합물은, 상기 일반식 (7) 중, R^B2 가 A 와의 결합 부위 또는 C 와의 결합 부위를 나타내고, R^B5 또는 R^B10 이 A 와의 결합 부위 및 C 와의 결합 부위 중 나머지 일방을 나타내는 것이 바람직하다.

[25] [21] ∼ [24] 중 어느 한 항에 기재된 화합물은, 상기 일반식 (6) 중, R^D2, R^D5 및 R^D10 중 적어도 1 개가, 각각 독립적으로 치환 또는 무치환의 아릴기 (단, 그 아릴기는 치환기로서 추가로 아릴기를 갖는 경우를 제외한다), 치환 또는 무치환의 헤테로아릴기 혹은 치환 또는 무치환의 고리수 2 ∼ 5 의 올리고아릴기를 나타내는 것이 바람직하다.

[26] [21] ∼ [25] 중 어느 한 항에 기재된 화합물은, 상기 일반식 (5) 중, 상기 B 또는 D 와의 결합 부위가 아닌 R^A1 ∼ R^A11 이 모두 수소 원자를 나타내는 것이 바람직하다.

[27] [18] ∼ [26] 중 어느 한 항에 기재된 화합물은, 상기 일반식 (1) 중, n 이 0 인 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 구동에 수반되는 구동 전압의 상승이 억제되어, 구동 전압, 내구성이 우수한 유기 전계 발광 소자를 제공할 수 있다.

또한 본 발명에 의하면, 나아가 그 유기 전계 발광 소자를 사용한 발광 장치, 표시 장치 및 조명 장치를 제공할 수 있다.

도 1 은 본 발명에 관련된 유기 전계 발광 소자의 구성의 일례를 나타내는 개략도이다.
도 2 는 본 발명에 관련된 발광 장치의 일례를 나타내는 개략도이다.
도 3 은 본 발명에 관련된 조명 장치의 일례를 나타내는 개략도이다.
도 4 는 본 발명에 바람직하게 사용할 수 있는 화합물 1 의 ¹H-NMR 차트이다.
도 5 는 본 발명에 바람직하게 사용할 수 있는 화합물 2 의 ¹H-NMR 차트이다.

이하에 있어서, 본 발명의 내용에 관해서 상세히 설명한다. 이하에 기재하는 구성 요건의 설명은 본 발명의 대표적인 실시양태에 기초하여 이루어지는 경우가 있지만, 본 발명이 그와 같은 실시양태에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 있어서 「∼」란, 그 전후에 기재되는 수치를 하한치 및 상한치로서 포함하는 의미로 사용된다.

[유기 전계 발광 소자]

본 발명의 유기 전계 발광 소자는, 기판과, 그 기판 상에 배치되고, 양극 및 음극으로 이루어지는 한 쌍의 전극과, 그 전극 사이에 배치되고, 발광층을 포함하는 적어도 1 층의 유기층을 갖고, 상기 유기층의 적어도 1 층에 상기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물을 함유하는 것을 특징으로 한다. 이러한 구성에 의해, 본 발명의 유기 전계 발광 소자는 구동에 수반되는 구동 전압의 상승이 억제되어, 구동 전압, 내구성이 우수하다.

어떠한 이유에 구애되는 것은 아니지만, 내구성의 향상에 관해서는 다음과 같이 상정된다. 여기서, 열화 소자 후의 분해물 해석 결과, 페닐카르바졸은 카르바졸의 N 과 페닐기의 C 사이의 결합이 끊어지는 것이 보고되어 있다 (J. Appl. Phys. 2007, 101, 024512). 본 발명자들은 내구성을 악화시키는 원인은 상기의 결합 개열 (開裂) 에 있는 것으로 예측하였다. 그래서, 결합 개열을 억제하기 위해서, 또는 결합 개열 후의 재결합을 촉진할 목적으로, 기본 골격으로서 인도로카르바졸 및 그 유사 구조를 포함하는 화합물을 선택한 결과, 페닐카르바졸 구조를 갖는 것과 비교하여 내구성에 관해서 큰 개선 효과가 보였다.

또한, 특허문헌 1 이나 특허문헌 3 에 기재되어 있는 페닐카르바졸을 디메틸메틸렌 가교시킨 구조에 관해서 (후술하는 비교 화합물 2, 3 등의 구조) 내구성을 평가한 결과, 상기 일반식 (1) 로 나타내는 기본 골격으로서 인도로카르바졸 및 그 유사 구조를 포함하는 화합물 쪽이 내구성이 우수한 것이 알 수 있었다. 상기의 이유에 관해서 상세하게 알고 있지는 않지만, 가교 부위의 C-C 결합이 끊어진 후에 발생하는 라디칼이 비교적 안정적이기 때문에 결합 개열이 일어나기 쉬워져 있고, 또한 재결합이 일어나기 어렵게 되어, 거기서부터 발생되는 라디칼 연쇄 반응에 의한 퀀처 생성에 따른 내구성 열화가 원인은 아닌지라고 상정하고 있다.

그리고, 증착 직후에는 결정 구조와 같은 규칙성을 가지고 있지 않은 아모르퍼스한 유기 박막이라도, 시간 경과 또는 어떤 일정 이상의 고온하에서 보존함으로써, 일부 또는 대부분에 걸쳐 결정화되는 경우가 있다. 이러한 결정화는 유기 전계 발광 소자에 있어서 단락 등을 초래하여, 다크 스폿이 생성되는 원인이 된다. 그 결과, 캐리어 밸런스 변화가 일어나, 유기 전계 발광 소자의 휘도는 저하, 즉 내구성의 악화를 초래하게 된다. 이러한 결정화는 분자의 대칭성과 유리 전이 온도에 관계되어 있음을, 본 발명자들은 실험 결과로부터 추찰하였다. 즉, 분자의 대칭성이 높을수록 결정화가 일어나기 쉽고, 대칭성이 낮을수록 결정화를 야기하기 어려운 것으로 생각하였다. 이에 대하여, 본 발명에서는 인도로카르바졸 골격을 단결합으로 2 ∼ 3 개 연결한 화합물에 있어서, 결합 부위를 포함하여 서로 점대칭이 아닌 비대칭 구조로 함으로써 결정화를 방지하고, 내구성을 향상시킨 것이다.

다음으로, 어떠한 이유에 구애되는 것은 아니지만, 구동에 수반되는 구동 전압의 상승의 억제에 관해서는 다음과 같이 상정된다. 페닐카르바졸을 디메틸메틸렌 가교시킨 구조에서는 내구성 악화 원인과 동일한 이유로, 퀀처 생성에 따른 캐리어 밸런스 변화나 전하 트랩 준위가 생김으로써 구동 전압의 상승이 크다.

또한, 결정화를 일으키기 쉬운 소자에 있어서도, 국지적인 결정화에 의해 단락을 초래하고, 그 결과, 캐리어 밸런스 변화나 전하 트랩 준위가 생김으로써 전압 상승을 초래한다.

본 발명의 유기 전계 발광 소자의 구성은 특별히 제한되지는 않는다. 도 1 에, 본 발명의 유기 전계 발광 소자의 구성의 일례를 나타낸다. 도 1 의 유기 전계 발광 소자 (10) 는, 기판 (2) 상에 한 쌍의 전극 (양극 (3) 과 음극 (9)) 사이에 유기층을 갖는다.

유기 전계 발광 소자의 소자 구성, 기판, 음극 및 양극에 대해서는, 예를 들어 일본 공개특허공보 2008-270736호에 상세히 서술되어 있으며, 그 공보에 기재된 사항을 본 발명에 적용할 수 있다.

이하, 본 발명의 유기 전계 발광 소자의 바람직한 양태에 관해서, 유기층, 기판, 전극, 유기층, 보호층, 봉지 (封止) 용기, 구동 방법, 용도의 순으로 상세히 설명한다.

<유기층>

본 발명의 유기 전계 발광 소자는, 상기 전극 사이에 배치된 유기층을 갖고, 상기 유기층의 적어도 1 층에 하기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물을 함유한다.

상기 유기층은 특별히 제한은 없으며, 유기 전계 발광 소자의 용도, 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있지만, 투명 전극 상에 또는 반투명 전극 상에 형성되는 것이 바람직하다. 이 경우, 유기층은 상기 투명 전극 또는 상기 반투명 전극 상의 전체면 또는 일면에 형성된다.

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

이하, 본 발명의 유기 전계 발광 소자에 있어서의, 유기층의 구성, 유기층의 형성 방법, 유기층을 구성하는 각 층의 바람직한 양태 및 각 층에 사용되는 재료에 관해서 순서대로 설명한다.

(유기층의 구성)

본 발명의 유기 전계 발광 소자에서는, 상기 유기층이 전하 수송층을 포함하는 것이 바람직하다. 상기 전하 수송층이란, 유기 전계 발광 소자에 전압을 인가하였을 때에 전하 이동이 일어나는 층을 말한다. 구체적으로는 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 블록층, 발광층, 정공 블록층, 전자 수송층 또는 전자 주입층을 들 수 있다.

본 발명의 유기 전계 발광 소자에서는, 인광 발광 재료를 함유하는 발광층과 그 밖의 유기층을 갖고, 상기 발광층이 상기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다. 이 때, 상기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물이 발광층의 호스트 화합물로서 사용되는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 유기 전계 발광 소자에서는, 상기 유기층이 상기 인광 발광 재료를 함유하는 발광층과 그 밖의 유기층을 갖는 것이 보다 바람직하다. 단, 본 발명의 유기 전계 발광 소자는, 상기 유기층이 발광층과 그 밖의 유기층을 갖는 경우라도, 반드시 명확하게 층간이 구별되지 않아도 된다.

이러한 유기층은 각각 복수층 형성해도 되며, 복수층 형성하는 경우에는 동일한 재료로 형성해도 되고, 층마다 상이한 재료로 형성해도 된다.

(발광층)

상기 발광층은, 전계 인가시에 양극, 정공 주입층 또는 정공 수송층으로부터 정공을 수취하고, 음극, 전자 주입층 또는 전자 수송층으로부터 전자를 수취하여, 정공과 전자의 재결합의 장 (場) 을 제공해서 발광시키는 기능을 갖는 층이다. 단, 본 발명에 있어서의 상기 발광층은, 이러한 메커니즘에 의한 발광으로 반드시 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 유기 전계 발광 소자에 있어서의 발광층은, 상기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물에 추가하여, 적어도 1 종의 인광 발광 재료를 함유하는 것이 바람직하다.

본 발명의 유기 전계 발광 소자에 있어서의 상기 발광층은, 상기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물을 함유하는 것이 바람직하고, 상기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물을 호스트 재료로서 사용하여 인광 발광 재료의 혼합층으로 한 구성이어도 된다. 상기 인광 발광 재료의 종류는 1 종이어도 되고 2 종 이상이어도 된다. 상기 호스트 재료는 전하 수송 재료인 것이 바람직하다. 상기 호스트 재료는 1 종이어도 되고 2 종 이상이어도 되며, 예를 들어, 전자 수송성의 호스트 재료와 홀 수송성의 호스트 재료를 혼합한 구성을 들 수 있다. 그리고, 상기 발광층은, 전하 수송성을 갖지 않고, 발광하지 않는 재료를 함유하고 있어도 된다.

또한, 발광층은 1 층이어도 되고 2 층 이상의 다층이어도 되며, 각각의 층에 동일한 발광 재료나 호스트 재료를 함유해도 되고, 층마다 상이한 재료를 함유해도 된다. 발광층이 복수인 경우, 각각의 발광층이 상이한 발광색으로 발광해도 된다.

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

본 발명의 유기 전계 발광 소자는, 상기 발광층이 상기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물을 함유하고, 상기 발광층의 호스트 재료로서 상기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물을 사용하는 것이 바람직한 양태이다. 여기서, 본 명세서 중 호스트 재료란, 발광층에 있어서 주로 전하의 주입, 수송을 담당하는 화합물이며, 또, 그 자체는 실질적으로 발광하지 않는 화합물을 말한다. 여기서 「실질적으로 발광하지 않는다」란, 그 실질적으로 발광하지 않는 화합물로부터의 발광량이 바람직하게는 소자 전체에서의 전체 발광량의 5 ％ 이하이고, 보다 바람직하게는 3 ％ 이하이고, 더욱 바람직하게는 1 ％ 이하인 것을 말한다.

이하, 상기 발광층의 재료로서, 상기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물, 상기 인광 발광 재료, 상기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물 이외의 그 밖의 호스트 재료에 대해서 순서대로 설명한다. 또, 상기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물은, 본 발명의 유기 전계 발광 소자에 있어서 상기 발광층 이외에 사용되어도 된다. 예를 들어, 정공 수송 재료나 전자 블록 재료로서 사용되는 것을 들 수 있다.

(I) 상기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물

본 발명의 유기 전계 발광 소자는, 상기 유기층의 적어도 1 층이 하기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물을 함유한다.

일반식 (1)

[화학식 17]

(일반식 (1) 중, A 는 하기 일반식 (2) 로 나타내는 1 가의 기이고, D 는 하기 일반식 (3) 으로 나타내는 1 가의 기이고, B 는 하기 일반식 (4) 로 나타내는 2 가의 기이고, n 은 0 또는 1 을 나타낸다. 단, n 이 0 인 경우에는, A 와 D 는 결합 부위를 포함하여 서로 점대칭이 아니다)

[화학식 18]

(일반식 (2) 중, X^A1 ∼ X^A11 중 1 개가 C-* 를 나타내고, 그 밖의 X^A1 ∼ X^A11 은 각각 독립적으로 C-R^A 또는 질소 원자를 나타낸다. * 는 n 이 0 인 경우에는 D 와의 결합 부위를 나타내고, n 이 1 인 경우에는 B 와의 결합 부위를 나타낸다. R^A 는 수소 원자 또는 치환기를 나타내고, 복수의 R^A 는 동일하거나 상이해도 된다)

[화학식 19]

(일반식 (3) 중, X^D1 ∼ X^D11 중 1 개가 C-# 을 나타내고, 그 밖의 X^D1 ∼ X^D11 은 각각 독립적으로 C-R^D 또는 질소 원자를 나타낸다. # 은 n 이 0 인 경우에는 A 와의 결합 부위를 나타내고, n 이 1 인 경우에는 B 와의 결합 부위를 나타낸다. R^D 는 수소 원자 또는 치환기를 나타내고, 복수의 R^D 는 동일하거나 상이해도 된다)

[화학식 20]

(일반식 (4) 중, X^B1 ∼ X^B11 중 1 개가 C-* 를 나타내고, X^B1 ∼ X^B11 중 다른 1 개가 C-# 을 나타내고, 그 밖의 X^B1 ∼ X^B11 은 각각 독립적으로 C-R^B 또는 질소 원자를 나타낸다. * 는 A 와의 결합 부위를 나타낸다. # 은 D 와의 결합 부위를 나타낸다. R^B 는 수소 원자 또는 치환기를 나타내고, 복수의 R^B 는 동일하거나 상이해도 된다)

상기 일반식 (1) 중, n 은 0 또는 1 을 나타내고, 0 인 것이 바람직하다.

상기 일반식 (1) 중, n 이 0 인 경우에는, A 와 D 는 결합 부위를 포함하여 서로 점대칭이 아니다. 여기서, 「결합 부위를 포함하여」서로 점대칭이 아니다란, 상기 일반식 (1) 에 예를 들어, 이하의 구조의 화합물이 포함되는 것을 의미한다.

이하의 구조의 화합물은, 상기 일반식 (1) 에 있어서 n = 0 이고, 일반식 (2) 로 나타내는 1 가의 기인 A 에 있어서 X^A2 가 C-* 를 나타내고, X^A1 및 X^A3 ∼ X^A11 이 C-H 이며, 일반식 (3) 으로 나타내는 1 가의 기인 D 에 있어서 X^D5 가 C-# 을 나타내고, X^D1 ∼ X^D4 및 X^D6 ∼ X^D9 가 C-H 이다. 이 화합물은, X^A1 ∼ X^A11 중 1 개가 C-* 를 나타내고, 그 밖의 X^A1 ∼ X^A11 은 각각 독립적으로 C-H 를 나타내며, X^D1 ∼ X^D11 중 1 개가 C-# 을 나타내고, 그 밖의 X^D1 ∼ X^D11 은 각각 독립적으로 C-H 를 나타내고 있기 때문에, 이 화합물의 A 와 D 는 * 과 # 의 위치 이외에는 동일 구조이지만, * 과 # 의 위치 (즉 결합 위치) 가 상이하기 때문에, 본 명세서에서는 A 와 D 는 「결합 부위를 포함하여」서로 점대칭이 아닌 것으로서 취급한다.

[화학식 21]

상기 일반식 (2) 로 나타내는 1 가의 기 A 에 관해서 설명한다.

[화학식 22]

일반식 (2) 중, X^A1 ∼ X^A11 중 1 개가 C-* 를 나타낸다. X^A2, X^A5 및 X^A10 중 어느 1 개가 C-* 를 나타내는 것이 바람직하다.

일반식 (2) 중, C-* 를 나타내는 X^A1 ∼ X^A11 이외의 그 밖의 X^A1 ∼ X^A11 은 각각 독립적으로 C-R^A 또는 질소 원자를 나타낸다.

R^A 는 수소 원자 또는 치환기를 나타내고, 복수의 R^A 는 동일하거나 상이해도 된다.

상기 일반식 (2) 중, R^A 가 나타내는 치환기로는, 각각 독립적으로 하기 치환기군 A 를 들 수 있고, 그 치환기는 추가로 치환기를 가져도 된다. 상기 추가의 치환기로는, 상기 치환기군 A 에서 선택되는 기를 들 수 있다.

《치환기군 A》

알킬기 (바람직하게는 탄소수 1 ∼ 30, 보다 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 20, 특히 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 10 이고, 예를 들어 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, t-부틸, n-헥실, 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 ∼ 14 이고, 예를 들어 페닐, p-메틸페닐, 나프틸, m-비페닐기, p-비페닐기, 트리페닐레닐, m-터페닐기, p-터페닐기, 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, 페닐아미노, 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), 우레이도 기 (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), 술포기, 카르복실기, 시아노기, 니트로기, 하이드록삼산기, 술피노기, 하이드라지노기, 이미노기, 헤테로 고리기 (방향족 헤테로 고리기도 포함하고, 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 30, 보다 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 12 이며, 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, 이소옥사졸릴, 이소티아졸릴, 퀴놀릴, 푸릴, 티에닐, 셀레노페닐, 텔루로페닐, 피페리딜, 피페리디노, 모르폴리노, 피롤리딜, 피롤리디노, 벤조옥사졸릴, 벤조이미다졸릴, 벤조티아졸릴, 카르바졸릴기, 아제피닐기, 실롤릴기, 디벤조푸라닐, 디벤조티오페닐 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, 추가의 치환기로는, 이상에서 설명한 치환기군 A 에서 선택되는 기를 들 수 있다.

X^A1 ∼ X^A3 에 포함되는 상기 R^A 로는, 각각 독립적으로 상기 치환기군 A 중에서도 수소 원자, 알킬기, 아릴기, 아미노기, 헤테로아릴기, 시아노기, 알콕시기, 가 바람직하고, 수소 원자, 아릴기 또는 헤테로아릴기가 보다 바람직하며, 수소 원자가 특히 바람직하다.

X^A1 ∼ X^A3 에 포함되는 상기 R^A 가 나타내는 알킬기는, 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 30, 보다 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 10, 특히 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 5 이며, 메틸기가 바람직하다.

X^A1 ∼ X^A3 에 포함되는 상기 R^A 가 나타내는 아릴기는, 바람직하게는 탄소수 6 ∼ 30, 보다 바람직하게는 탄소수 6 ∼ 20, 특히 바람직하게는 탄소수 6 ∼ 18 이며, 예를 들어 페닐기, 자일릴기, 페난트레닐기, 트리페닐레닐기 등을 들 수 있고, 페닐기가 바람직하다.

X^A1 ∼ X^A3 에 포함되는 상기 R^A 가 나타내는 아미노기는, 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 30, 보다 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 24, 특히 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 15 이며, 디페닐아미노기가 바람직하다.

X^A1 ∼ X^A3 에 포함되는 상기 R^A 가 나타내는 헤테로아릴기는, 바람직하게는 고리 원자수 5 ∼ 30, 보다 바람직하게는 고리 원자수 5 ∼ 20, 특히 바람직하게는 고리 원자수 5 ∼ 15 이며, 예를 들어 피리딜기, 피리미딜기, 트리아질기, 피라질기, 피리다질기, 카르바졸릴기, 디벤조티오페닐기, 디벤조푸라닐기 등을 들 수 있고, 피리딜기, 피리미딜기, 트리아질기, 카르바졸릴기, 디벤조티오페닐기가 바람직하다.

X^A1 ∼ X^A3 에 포함되는 상기 R^A 가 나타내는 알콕시기는, 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 30, 보다 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 10, 특히 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 3 이며, 메톡시기가 바람직하다.

X^A1 ∼ X^A3 에 포함되는 상기 R^A 는, 상기 서술한 바와 같이 추가로 치환기군 A 로 나타내는 치환기를 가지고 있어도 된다. 상기 R^A 가 가지고 있어도 되는 추가의 치환기는, 또다시 치환기군 A 로 나타내는 치환기를 가지고 있어도 된다.

X^A4 ∼ X^A11 에 포함되는 상기 R^A 로는, 각각 독립적으로 상기 치환기군 A 중에서도 수소 원자, 알킬기, 아릴기, 아미노기, 헤테로아릴기, 시아노기, 알콕시기가 바람직하고, 수소 원자, 아릴기 또는 헤테로아릴기가 보다 바람직하며, 수소 원자가 특히 바람직하다.

X^A4 ∼ X^A11 에 포함되는 상기 R^A 가 나타내는 알킬기의 바람직한 범위는, X^A1 ∼ X^A3 에 포함되는 상기 R^A 가 나타내는 알킬기의 바람직한 범위와 동일하다.

X^A4 ∼ X^A11 에 포함되는 상기 R^A 가 나타내는 아릴기의 바람직한 범위는, X^A1 ∼ X^A3 에 포함되는 상기 R^A 가 나타내는 아릴기의 바람직한 범위와 동일하다.

X^A4 ∼ X^A11 에 포함되는 상기 R^A 가 나타내는 아미노기의 바람직한 범위는, X^A1 ∼ X^A3 에 포함되는 상기 R^A 가 나타내는 아미노기의 바람직한 범위와 동일하다.

X^A4 ∼ X^A11 에 포함되는 상기 R^A 가 나타내는 헤테로아릴기의 바람직한 범위는, X^A1 ∼ X^A3 에 포함되는 상기 R^A 가 나타내는 헤테로아릴기의 바람직한 범위와 동일하다.

X^A4 ∼ X^A11 에 포함되는 상기 R^A 가 나타내는 알콕시기의 바람직한 범위는, X^A1 ∼ X^A3 에 포함되는 상기 R^A 가 나타내는 알콕시기의 바람직한 범위와 동일하다.

X^A4 ∼ X^A11 에 포함되는 상기 R^A 는, 상기 서술한 바와 같이 추가로 치환기군 A 로 나타내는 치환기를 가지고 있어도 된다. 상기 R^A 가 가지고 있어도 되는 추가의 치환기는, 또다시 치환기군 A 로 나타내는 치환기를 가지고 있어도 된다. 특히, X^A4 ∼ X^A11 에 포함되는 상기 R^A 가 아릴기를 나타내는 경우에는, 추가로 아릴기 (추가로 아릴기를 치환기로서 가지고 있는 것도 바람직하다) 를 치환기로서 갖는 것도 바람직하고, 예를 들어 R^A 가 비페닐기 또는 터페닐기를 갖는 것을 들 수 있다.

C-* 를 나타내는 X^A1 ∼ X^A11 이외의 그 밖의 X^A1 ∼ X^A11 중, CR^A 의 개수는 1 ∼ 10 개인 것이 바람직하고, 5 ∼ 10 개인 것이 보다 바람직하고, 8 ∼ 10 개인 것이 특히 바람직하고, 9 ∼ 10 개인 것이 특히 더 바람직하며, 9 또는 10 개인 것이 보다 더 바람직하고, 10 개인 것이 더더욱 바람직하다.

X^A1 ∼ X^A11 중 질소 원자의 개수의 바람직한 범위는 CR^A 의 개수에 의해서 정해진다. X^A1 ∼ X^A3 중 질소 원자의 개수는 0 ∼ 2 개인 것이 바람직하고, 0 또는 1 개인 것이 보다 바람직하고, 0 개인 것이 특히 바람직하다. X^A4 ∼ X^A7 중 질소 원자의 개수는 0 또는 1 개인 것이 바람직하고, 0 개인 것이 보다 바람직하다. X^A8 ∼ X^A11 중 질소 원자의 개수는 0 또는 1 개인 것이 바람직하고, 0 개인 것이 보다 바람직하다.

또한, C-* 를 나타내는 X^A1 ∼ X^A11 이외의 그 밖의 X^A1 ∼ X^A11 중, R^A 가 치환기인 CR^A 의 개수는 0 ∼ 8 개인 것이 바람직하고, 0 ∼ 3 개인 것이 보다 바람직하고, 0 또는 1 개인 것이 특히 바람직하며, 0 개인 것이 특히 더 바람직하다.

X^A1 ∼ X^A11 중 R^A 가 치환기인 CR^A 의 위치는, X^A2, X^A5 및 X^A10 인 것이 바람직하다.

본 발명의 유기 전계 발광 소자는, 상기 일반식 (2) 중, X^A1 ∼ X^A11 중 1 개가 C-* 를 나타내고, 그 밖의 X^A1 ∼ X^A11 은 각각 독립적으로 C-R^A 를 나타내고, R^A 는 수소 원자 또는 치환기를 나타내는 것이 바람직하다.

본 발명의 유기 전계 발광 소자는, 상기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물 중, 상기 A 가 하기 일반식 (5) 로 나타내는 기인 것이 보다 바람직하다.

[화학식 23]

일반식 (5) 중, R^A1 ∼ R^A11 중 1 개가, n 이 0 인 경우에는 D 와의 결합 부위를 나타내고, n 이 1 인 경우에는 B 와의 결합 부위를 나타낸다. B 또는 D 와의 결합 부위가 아닌 R^A1 ∼ R^A11 은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다.

일반식 (5) 에 있어서의 R^A1 ∼ R^A11 의 바람직한 범위는, 상기 일반식 (2) 에 있어서의 X^A1 ∼ X^A11 이 CR^A 를 나타내는 경우의 각 R^A 의 바람직한 범위와 동일하다.

본 발명의 유기 전계 발광 소자는, 상기 일반식 (5) 중, R^A2, R^A5 및 R^A10 중 어느 1 개가, n 이 0 인 경우에는 D 와의 결합 부위를 나타내고, n 이 1 인 경우에는 B 와의 결합 부위를 나타내는 것이 바람직하다.

본 발명의 유기 전계 발광 소자는, 상기 일반식 (5) 중, 상기 B 또는 D 와의 결합 부위가 아닌 R^A1 ∼ R^A11 이 모두 수소 원자를 나타내는 것이 바람직하다.

상기 일반식 (2) 로 나타내는 1 가의 기인 A의 구체예를 이하에 나타내지만, 본 발명은 이들에 한정되지 않는다.

[화학식 24]

다음으로, 상기 일반식 (3) 으로 나타내는 1 가의 기 D 에 관해서 설명한다.

[화학식 25]

일반식 (3) 중, X^D1 ∼ X^D11 중 1 개가 C-# 을 나타낸다. X^D2, X^D5 및 X^D10 중 어느 1 개가, C-# 을 나타내는 것이 바람직하다.

일반식 (3) 중, C-# 을 나타내는 X^D1 ∼ X^D11 이외의 그 밖의 X^D1 ∼ X^D11 은 각각 독립적으로 C-R^D 또는 질소 원자를 나타낸다.

R^D 는 수소 원자 또는 치환기를 나타내고, 복수의 R^D 는 동일하거나 상이해도 된다.

상기 일반식 (3) 중, R^D 가 나타내는 치환기로는 각각 독립적으로 상기 치환기군 A 를 들 수 있고, 그 치환기는 추가로 치환기를 가져도 된다. 상기 추가의 치환기로는, 상기 치환기군 A 에서 선택되는 기를 들 수 있다.

X^D1 ∼ X^D3 에 포함되는 상기 R^D 로는, 각각 독립적으로 상기 치환기군 A 중에서도 수소 원자, 알킬기, 아릴기, 아미노기, 헤테로아릴기, 시아노기, 알콕시기가 바람직하고, 수소 원자, 아릴기 또는 헤테로아릴기가 보다 바람직하고, 수소 원자, 아릴기가 특히 바람직하다.

X^D1 ∼ X^D3 에 포함되는 상기 R^D 가 나타내는 알킬기는, 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 30, 보다 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 10, 특히 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 3 이고, 메틸기가 바람직하다.

X^D1 ∼ X^D3 에 포함되는 상기 R^D 가 나타내는 아릴기는, 바람직하게는 탄소수 6 ∼ 30, 보다 바람직하게는 탄소수 6 ∼ 20, 특히 바람직하게는 탄소수 6 ∼ 18 이고, 예를 들어 페닐기, 자일릴기, 페난트레닐기, 트리페닐레닐기 등을 들 수 있으며, 페닐기가 바람직하다.

X^D1 ∼ X^D3 에 포함되는 상기 R^D 가 나타내는 아미노기는, 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 30, 보다 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 24, 특히 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 15 이고, 디페닐아미노기가 바람직하다.

X^D1 ∼ X^D3 에 포함되는 상기 R^D 가 나타내는 헤테로아릴기는, 바람직하게는 고리 원자수 5 ∼ 30, 보다 바람직하게는 고리 원자수 5 ∼ 20, 특히 바람직하게는 고리 원자수 5 ∼ 15 이며, 예를 들어 피리딜기, 피리미딜기, 트리아질기, 피라질기, 피리다질기, 카르바졸릴기, 디벤조티오페닐기, 디벤조푸라닐기 등을 들 수 있고, 피리딜기, 피리미딜기, 트리아질기, 카르바졸릴기, 디벤조티오페닐기가 바람직하다.

X^D1 ∼ X^D3 에 포함되는 상기 R^D 가 나타내는 알콕시기는, 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 30, 보다 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 10, 특히 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 3 이고, 메톡시기가 바람직하다.

X^D1 ∼ X^D3 에 포함되는 상기 R^D 는, 상기 서술한 바와 같이 추가로 치환기군 A 로 나타내는 치환기를 가지고 있어도 된다. 상기 R^D 가 가지고 있어도 되는 추가의 치환기는, 또다시 치환기군 A 로 나타내는 치환기를 가지고 있어도 된다. 특히, X^D1 ∼ X^D3 에 포함되는 상기 R^D 가 아릴기 또는 고리 원자수 6 의 헤테로아릴기를 나타내는 경우에는, 추가로 아릴기 (탄소수 6 ∼ 18 인 것이 바람직하고, 예를 들어, 페닐기, 트리페닐레닐기를 들 수 있다. 단, 추가로 치환기를 갖는 경우에는 아릴기를 제외한다) 또는 올리고아릴기를 치환기로서 갖는 것도 바람직하다. 본 명세서 중, 상기 올리고아릴기란, 2 이상의 아릴기가 단결합을 개재하여 결합한 기를 의미하며, 2 ∼ 7 의 아릴기가 단결합을 개재하여 결합한 기인 것이 바람직하고, 2 ∼ 5 의 아릴기가 단결합을 개재하여 결합한 기인 것이 보다 바람직하고, 2 또는 3 의 아릴기가 단결합을 개재하여 결합한 기인 것이 특히 바람직하다. 또한, 상기 R^D 가 나타내는 올리고아릴기를 구성하는 아릴기는, 페닐기인 것이 바람직하다. 상기 올리고아릴기는 추가로 치환기를 가지고 있어도 되고, 예를 들어 시아노기를 치환기로서 갖고 있는 것이 바람직하다.

X^D1 ∼ X^D3 에 포함되는 상기 R^D 가 치환기를 갖는 아릴기 또는 치환기를 갖는 고리 원자수 6 의 헤테로아릴기인 경우, 그 치환기로는 R^D 가 치환 또는 무치환의 비페닐기, 혹은 치환 또는 무치환의 터페닐기를 갖는 것이 특히 더 바람직하고, 치환 비페닐기 혹은 치환 또는 무치환의 p-터페닐기를 갖는 것이 보다 특히 바람직하다.

X^D4 ∼ X^D11 에 포함되는 상기 R^D 로는, 각각 독립적으로 상기 치환기군 A 중에서도 수소 원자, 알킬기, 아릴기, 아미노기, 헤테로아릴기, 시아노기, 알콕시기가 바람직하고, 수소 원자, 아릴기 또는 헤테로아릴기가 보다 바람직하며, 수소 원자, 아릴기로 치환된 아릴기 또는 헤테로아릴기가 특히 바람직하고, 수소 원자 또는 아릴기로 치환된 아릴기가 특히 더 바람직하다.

X^D4 ∼ X^D11 에 포함되는 상기 R^D 가 나타내는 알킬기의 바람직한 범위는, X^D1 ∼ X^D3 에 포함되는 상기 R^A 가 나타내는 알킬기의 바람직한 범위와 동일하다.

X^D4 ∼ X^D11 에 포함되는 상기 R^D 가 나타내는 아릴기의 바람직한 범위는, X^D1 ∼ X^D3 에 포함되는 상기 R^A 가 나타내는 아릴기의 바람직한 범위와 동일하다.

X^D4 ∼ X^D11 에 포함되는 상기 R^D 가 나타내는 아미노기의 바람직한 범위는, X^D1 ∼ X^D3 에 포함되는 상기 R^A 가 나타내는 아미노기의 바람직한 범위와 동일하다.

X^D4 ∼ X^D11 에 포함되는 상기 R^D 가 나타내는 헤테로아릴기의 바람직한 범위는, X^D1 ∼ X^D3 에 포함되는 상기 R^A 가 나타내는 아릴기의 바람직한 범위와 동일하다.

X^D4 ∼ X^D11 에 포함되는 상기 R^D 가 나타내는 알콕시기의 바람직한 범위는, X^D1 ∼ X^D3 에 포함되는 상기 R^A 가 나타내는 알콕시기의 바람직한 범위와 동일하다.

X^D4 ∼ X^D11 에 포함되는 상기 R^D 는, 상기 서술한 바와 같이 추가로 치환기군 A 로 나타내는 치환기를 가지고 있어도 된다. 상기 R^D 가 가지고 있어도 되는 추가의 치환기는, 또다시 치환기군 A 로 나타내는 치환기를 가지고 있어도 된다. 특히, X^D4 ∼ X^D11 에 포함되는 상기 R^D 가 아릴기 또는 고리 원자수 6 의 헤테로아릴기를 나타내는 경우에는, 추가로 아릴기 (단, 추가로 치환기를 갖는 경우에는 아릴기를 제외한다), 올리고아릴기 또는 아실기를 치환기로서 갖는 것도 바람직하다. X^D4 ∼ X^D11 에 포함되는 상기 R^D 가 치환기를 갖는 아릴기 또는 치환기를 갖는 고리 원자수 6 의 헤테로아릴기인 경우에 있어서의 그 치환기로서의 아릴기와 올리고아릴의 바람직한 범위는, X^D1 ∼ X^D3 에 포함되는 상기 R^D 가 치환기를 갖는 아릴기 또는 치환기를 갖는 고리 원자수 6 의 헤테로아릴기인 경우와 동일하다. 아릴기의 치환기로서 아실기를 추가의 치환기로 갖는 경우, 그 치환기로서의 아실기의 바람직한 범위는, 탄소수 1 ∼ 30 의 아실기이고, 보다 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 18 의 아실기이고, 특히 바람직하게는 탄소수 6 ∼ 12 의 아실기이며, 보다 특히 바람직하게는 벤조일기이다.

C-# 을 나타내는 X^D1 ∼ X^D11 이외의 그 밖의 X^D1 ∼ X^D11 중 CR^D 의 개수는 1 ∼ 10 개인 것이 바람직하고, 5 ∼ 10 개인 것이 보다 바람직하고, 8 ∼ 10 개인 것이 특히 바람직하고, 9 ∼ 10 개인 것이 특히 더 바람직하고, 9 또는 10 개인 것이 보다 특히 바람직하며, 10 개인 것이 더더욱 특히 바람직하다.

X^D1 ∼ X^D11 중 질소 원자의 개수의 바람직한 범위는 CR^D 의 개수에 의해서 정해진다. X^D1 ∼ X^D11 중 질소 원자의 개수의 바람직한 범위는, X^A1 ∼ X^A11 중 질소 원자의 개수의 바람직한 범위와 동일하다.

또한, C-# 을 나타내는 X^D1 ∼ X^D11 이외의 그 밖의 X^D1 ∼ X^D11 중 R^D 가 치환기인 CR^D 의 개수는, 0 ∼ 8 개인 것이 바람직하고, 1 ∼ 3 개인 것이 보다 바람직하고, 1 또는 2 개인 것이 특히 바람직하며, 1 개인 것이 특히 더 바람직하다.

X^D1 ∼ X^D11 중 R^D 가 치환기인 CR^D 의 위치는, X^D2, X^D5 및 X^D10 인 것이 바람직하다.

본 발명의 유기 전계 발광 소자는, 상기 일반식 (3) 중, X^D1 ∼ X^D11 중 1 개가 C-# 을 나타내고, 그 밖의 X^D1 ∼ X^D11 은 각각 독립적으로 C-R^D 를 나타내고, R^D 는 수소 원자 또는 치환기를 나타내는 것이 바람직하다.

본 발명의 유기 전계 발광 소자는, 상기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물 중, 상기 D 가 하기 일반식 (6) 으로 나타내는 기인 것이 보다 바람직하다.

[화학식 26]

일반식 (6) 중, R^D1 ∼ R^D11 중 1 개가, n 이 0 인 경우에는 A 와의 결합 부위를 나타내고, n 이 1 인 경우에는 B 와의 결합 부위를 나타낸다. A 또는 B 와의 결합 부위가 아닌 R^D1 ∼ R^D11 은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다.

일반식 (6) 에 있어서의 R^D1 ∼ R^D11 의 바람직한 범위는, 상기 일반식 (3) 에 있어서의 X^D1 ∼ X^D11 이 CR^D 를 나타내는 경우의 각 R^D 의 바람직한 범위와 동일하다.

본 발명의 유기 전계 발광 소자는, 상기 일반식 (6) 중, R^D2, R^D5 및 R^D10 중 어느 1 개가, n 이 0 인 경우에는 A 와의 결합 부위를 나타내고, n 이 1 인 경우에는 B 와의 결합 부위를 나타내는 것이 바람직하다.

본 발명의 유기 전계 발광 소자는, 상기 일반식 (6) 중, R^D2, R^D5 및 R^D10 중 적어도 1 개가 각각 독립적으로 아릴기 (단, 그 아릴기는 치환기로서 추가로 아릴기를 갖는 경우를 제외한다), 헤테로아릴기 또는 고리수 2 ∼ 5 의 올리고아릴기를 나타내는 것이 바람직하다.

상기 일반식 (3) 으로 나타내는 1 가의 기인 D 의 구체예를 이하에 나타내지만, 본 발명은 이들에 한정되지 않는다.

[화학식 27]

[화학식 28]

그 다음으로, 상기 일반식 (4) 로 나타내는 2 가의 기 B 에 관해서 설명한다.

[화학식 29]

일반식 (4) 중, X^B1 ∼ X^B11 중 1 개가 C-* 를 나타내고, X^B1 ∼ X^B11 중 다른 1 개가 C-# 을 나타낸다. X^B2, X^B5 및 X^B10 중 어느 1 개가 C-* 를 나타내는 것이 바람직하고, X^B2, X^B5 및 X^B10 중 C-* 이외의 어느 하나 1 개가 C-# 을 나타내는 것이 바람직하다.

* 는 A 와의 결합 부위를 나타낸다.

# 은 D 와의 결합 부위를 나타낸다.

일반식 (4) 중, C-* 및 C-# 을 나타내는 X^B1 ∼ X^B11 이외의 그 밖의 X^B1 ∼ X^B11 은 각각 독립적으로 C-R^B 또는 질소 원자를 나타낸다.

R^B 는 수소 원자 또는 치환기를 나타내고, 복수의 R^B 는 동일하거나 상이해도 된다.

상기 일반식 (4) 중, R^B 가 나타내는 치환기로는 각각 독립적으로 상기 치환기군 A 를 들 수 있고, 그 치환기는 추가로 치환기를 가져도 된다. 상기 추가의 치환기로는, 상기 치환기군 A 에서 선택되는 기를 들 수 있다.

X^B1 ∼ X^B3 에 포함되는 상기 R^B 로는, 각각 독립적으로 상기 치환기군 A 중에서도 수소 원자, 알킬기, 아릴기, 아미노기, 헤테로아릴기, 시아노기, 알콕시기가 바람직하고, 수소 원자, 아릴기 또는 헤테로아릴기가 보다 바람직하다.

X^B1 ∼ X^B3 에 포함되는 상기 R^B 가 나타내는 알킬기는, 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 30, 보다 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 10, 특히 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 3 이고, 메틸기가 바람직하다.

X^B1 ∼ X^B3 에 포함되는 상기 R^B 가 나타내는 아릴기는, 바람직하게는 탄소수 6 ∼ 30, 보다 바람직하게는 탄소수 6 ∼ 20, 특히 바람직하게는 탄소수 6 ∼ 18 이며, 예를 들어 페닐기, 자일릴기, 페난트레닐기, 트리페닐레닐기 등을 들 수 있고, 페닐기가 바람직하다.

X^B1 ∼ X^B3 에 포함되는 상기 R^B 가 나타내는 아미노기는, 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 30, 보다 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 24, 특히 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 15 이고, 디페닐아미노기가 바람직하다.

X^B1 ∼ X^B3 에 포함되는 상기 R^B 가 나타내는 헤테로아릴기는, 바람직하게는 고리 원자수 5 ∼ 30, 보다 바람직하게는 고리 원자수 5 ∼ 20, 특히 바람직하게는 고리 원자수 5 ∼ 15 이며, 예를 들어 피리딜기, 피리미딜기, 트리아질기, 피라질기, 피리다질기, 카르바졸릴기, 디벤조티오페닐기, 디벤조푸라닐기 등을 들 수 있고, 피리딜기, 피리미딜기, 트리아질기, 카르바졸릴기, 디벤조티오페닐기가 바람직하다.

X^B1 ∼ X^B3 에 포함되는 상기 R^B 가 나타내는 알콕시기는, 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 30, 보다 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 10, 특히 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 3 이고, 메톡시기가 바람직하다.

X^B1 ∼ X^B3 에 포함되는 상기 R^B 는, 상기 서술한 바와 같이 추가로 치환기군 A 로 나타내는 치환기를 가지고 있어도 된다. 상기 R^B 가 가지고 있어도 되는 추가의 치환기는, 또다시 치환기군 A 로 나타내는 치환기를 가지고 있어도 된다.

X^B4 ∼ X^B11 에 포함되는 상기 R^B 로는, 각각 독립적으로 수소 원자, 알킬기, 아릴기, 아미노기, 헤테로아릴기, 시아노기, 알콕시기가 바람직하고, 수소 원자가 특히 바람직하다.

X^B1 ∼ X^B3 에 포함되는 상기 R^B 가 나타내는 알킬기의 바람직한 범위는, X^B1 ∼ X^B3 에 포함되는 상기 R^B 가 나타내는 알킬기의 바람직한 범위와 동일하다.

X^B1 ∼ X^B3 에 포함되는 상기 R^B 가 나타내는 아릴기의 바람직한 범위는, X^B1 ∼ X^B3 에 포함되는 상기 R^B 가 나타내는 아릴기의 바람직한 범위와 동일하다.

X^B1 ∼ X^B3 에 포함되는 상기 R^B 가 나타내는 아미노기의 바람직한 범위는, X^B1 ∼ X^B3 에 포함되는 상기 R^B 가 나타내는 아미노기의 바람직한 범위와 동일하다.

X^B1 ∼ X^B3 에 포함되는 상기 R^B 가 나타내는 헤테로아릴기의 바람직한 범위는, X^B1 ∼ X^B3 에 포함되는 상기 R^B 가 나타내는 헤테로아릴기의 바람직한 범위와 동일하다.

X^B1 ∼ X^B3 에 포함되는 상기 R^B 가 나타내는 알콕시기의 바람직한 범위는, X^B1 ∼ X^B3 에 포함되는 상기 R^B 가 나타내는 알콕시기의 바람직한 범위와 동일하다.

C-* 및 C-# 을 나타내는 X^B1 ∼ X^B11 이외의 그 밖의 X^B1 ∼ X^B11 중 CR^B 의 개수는 1 ∼ 9 개인 것이 바람직하고, 5 ∼ 9 개인 것이 보다 바람직하고, 8 ∼ 9 개인 것이 특히 바람직하며, 9 개인 것이 특히 더 바람직하다.

C-* 및 C-# 을 나타내는 X^B1 ∼ X^B11 이외의 그 밖의 X^B1 ∼ X^B11 중 질소 원자의 개수의 바람직한 범위는 CR^B 의 개수에 의해서 정해진다. X^B1 ∼ X^B3 중 질소 원자의 개수는 0 ∼ 2 개인 것이 바람직하고, 0 또는 1 개인 것이 보다 바람직하고, 0 개인 것이 특히 바람직하다. X^B4 ∼ X^B7 중 질소 원자의 개수는 0 또는 1 개인 것이 바람직하고, 0 개인 것이 보다 바람직하다. X^B8 ∼ X^B11 중 질소 원자의 개수는 0 또는 1 개인 것이 바람직하고, 0 개인 것이 보다 바람직하다.

또한, X^B1 ∼ X^B11 중 R^B 가 치환기인 CR^B 의 개수는, 0 ∼ 8 개인 것이 바람직하고, 0 ∼ 3 개인 것이 보다 바람직하고, 0 또는 1 개인 것이 특히 바람직하며, 0 개인 것이 특히 더 바람직하다.

X^B1 ∼ X^B11 중 R^B 가 치환기인 CR^B 의 위치는, X^B2, X^B5, X^B10 인 것이 바람직하다.

본 발명의 유기 전계 발광 소자는, 상기 일반식 (4) 중, X^B1 ∼ X^B11 중 1 개가 C-* 를 나타내고, X^B1 ∼ X^B11 중 1 개가 C-# 을 나타내고, 그 밖의 X^B1 ∼ X^B11 은 각각 독립적으로 C-R^B 를 나타내며, R^B 는 수소 원자 또는 치환기를 나타내는 것이 바람직하다.

본 발명의 유기 전계 발광 소자는, 상기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물 중, 상기 B 가 하기 일반식 (7) 로 나타내는 기인 것이 보다 바람직하다.

[화학식 30]

일반식 (7) 중, R^B1 ∼ R^B11 중 1 개가 A 와의 결합 부위를 나타내고, 다른 1 개가 D 와의 결합 부위를 나타내고, A 또는 D 와의 결합 부위가 아닌 R^B1 ∼ R^B11 은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다.

일반식 (7) 에 있어서의 R^B1 ∼ R^B11 의 바람직한 범위는, 상기 일반식 (4) 에 있어서의 X^B1 ∼ X^B11 이 CR^B 를 나타내는 경우의 각 R^B 의 바람직한 범위와 동일하다.

본 발명의 유기 전계 발광 소자는, 상기 일반식 (7) 중, R^B2 가 A 와의 결합 부위 또는 C 와의 결합 부위를 나타내고, R^B5 또는 R^B10 이 A 와의 결합 부위 및 C 와의 결합 부위 중 나머지 일방을 나타내는 것이 바람직하다.

상기 일반식 (4) 로 나타내는 2 가의 기인 B 의 구체예를 이하에 나타내지만, 본 발명은 이들에 한정되지 않는다.

[화학식 31]

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

[화학식 32]

[화학식 33]

[화학식 34]

[화학식 35]

[화학식 36]

본 발명에 있어서, 상기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물은 그 용도가 한정되지 않으며, 유기층 내의 어느 층에 함유되어도 된다. 상기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물로 나타내는 화합물의 도입층으로는, 상기 발광층, 상기 발광층과 음극 사이의 층 (특히, 발광층에 인접하는 층), 상기 발광층과 양극 사이의 층 중 어느 하나에 함유되는 것이 바람직하고, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층, 여기자 블록층, 정공 블록층, 전자 블록층 중 어느 것, 혹은 복수에 함유되는 것이 보다 바람직하고, 발광층, 전자 수송층, 정공 수송층, 전자 블록층 중 어느 것에 함유되는 것이 더욱 바람직하며, 발광층, 정공 수송층에 함유되는 것이 특히 바람직하다. 또한, 상기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물은 상기한 복수의 층에서 사용해도 된다. 예를 들어, 발광층과 전자 수송층 또는 발광층과 정공 수송층의 양방에 사용해도 된다.

(II) 인광 발광 재료

본 발명에서는, 상기 발광층에 적어도 1 종의 인광 발광 재료를 갖는 것이 바람직하다. 본 발명에서는 상기 인광 발광 재료에 추가하여, 발광 재료로서, 형광 발광 재료나, 발광층에 함유되는 인광 발광 재료와는 상이한 인광 발광 재료를 사용할 수 있다.

이들 형광 발광 재료나 인광 발광 재료에 관해서는, 예를 들어, 일본 공개특허공보 2008-270736호의 단락번호 [0100] ∼ [0164], 일본 공개특허공보 2007-266458호의 단락번호 [0088] ∼ [0090] 에 상세히 서술되어 있고, 이들 공보의 기재 사항을 본 발명에 적용할 수 있다.

본 발명에 사용할 수 있는 인광 발광 재료로는, 예를 들어, US6303238B1, US6097147, WO00/57676, WO00/70655, WO01/08230, WO01/39234A2, WO01/41512A1, WO02/02714A2, WO02/15645A1, WO02/44189A1, WO05/19373A2, 일본 공개특허공보 2001-247859호, 일본 공개특허공보 2002-302671호, 일본 공개특허공보 2002-117978호, 일본 공개특허공보 2003-133074호, 일본 공개특허공보 2002-235076호, 일본 공개특허공보 2003-123982호, 일본 공개특허공보 2002-170684호, EP1211257, 일본 공개특허공보 2002-226495호, 일본 공개특허공보 2002-234894호, 일본 공개특허공보 2001-247859호, 일본 공개특허공보 2001-298470호, 일본 공개특허공보 2002-173674호, 일본 공개특허공보 2002-203678호, 일본 공개특허공보 2002-203679호, 일본 공개특허공보 2004-357791호, 일본 공개특허공보 2006-256999호, 일본 공개특허공보 2007-19462호, 일본 공개특허공보 2007-84635호, 일본 공개특허공보 2007-96259호 등의 특허문헌에 기재된 인광 발광 화합물 등을 들 수 있고, 그 중에서도, 더욱 바람직한 발광 재료로는 이리듐 (Ir) 착물, 백금 (Pt) 착물, Cu 착물, Re 착물, W 착물, Rh 착물, Ru 착물, Pd 착물, Os 착물, Eu 착물, Tb 착물, Gd 착물, Dy 착물, 및 Ce 착물 등의 인광 발광성 금속 착물 화합물을 들 수 있다. 특히 바람직하게는, 이리듐 (Ir) 착물, 백금 (Pt) 착물, 또는 Re 착물이고, 그 중에서도 금속-탄소 결합, 금속-질소 결합, 금속-산소 결합, 금속-황 결합 중 적어도 하나의 배위 양식을 포함하는 이리듐 (Ir) 착물, 백금 (Pt) 착물, 또는 Re 착물이 바람직하다. 나아가, 발광 효율, 구동 내구성, 색도 등의 관점에서, 이리듐 (Ir) 착물, 백금 (Pt) 착물이 특히 바람직하고, 이리듐 (Ir) 착물이 가장 바람직하다.

이들 인광 발광성 금속 착물 화합물은, 발광층에 있어서, 상기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물과 함께 함유되는 것이 바람직하다.

상기 발광층에 함유되는 인광 발광 재료로는, 이하에 나타내는 일반식 (E-1) 로 나타내는 이리듐 (Ir) 착물, 또는 백금 (Pt) 착물을 사용하는 것이 바람직하다. 이하, 일반식 (E-1) 로 나타내는 이리듐 (Ir) 착물에 관해서 설명한다.

일반식 (E-1) 로 나타내는 이리듐 (Ir) 착물에 관해서 설명한다.

[화학식 37]

일반식 (E-1) 중, Z¹ 및 Z² 는 각각 독립적으로, 탄소 원자 또는 질소 원자를 나타낸다. A₁ 은 Z¹ 과 질소 원자와 함께 5 또는 6 원자의 헤테로 고리를 형성하는 원자군을 나타낸다. B₁ 은 Z² 와 탄소 원자와 함께 5 또는 6 원자 고리를 형성하는 원자군을 나타낸다. Z¹ 및 Z² 는 각각 독립적으로, 탄소 원자 또는 질소 원자를 나타낸다. (X-Y) 는 모노아니온성의 2 좌 배위자를 나타낸다. n_E1 은 1 ∼ 3 의 정수를 나타낸다.

Z¹ 및 Z² 로서 바람직하게는 탄소 원자이다. n_E1 은 2 또는 3 이 바람직하고, 이 경우 Z¹, Z², A₁, B₁ 을 포함하는 배위자가 2 개 또는 3 개 존재하게 되는데, 그 배위자는 서로 동일하거나 상이해도 된다.

A₁, Z¹ 및 질소 원자를 함유하는 5 또는 6 원자의 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. A₁, Z¹ 및 질소 원자로 형성되는 5 또는 6 원자의 헤테로 고리는 치환기를 가지고 있어도 된다.

B₁, Z² 및 탄소 원자로 형성되는 5 또는 6 원자 고리로는, 벤젠 고리, 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, 피롤 고리 등을 들 수 있다. B₁, Z² 및 탄소 원자로 형성되는 5 또는 6 원자 고리는 치환기를 가지고 있어도 된다.

상기 치환기로는 상기 치환기군 A 를 들 수 있다. 치환기끼리는 연결되어 고리를 형성하고 있어도 되고, 형성되는 고리로는, 불포화의 4 ∼ 7 원자 고리, 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. 이들 형성되는 고리는 치환기를 가지고 있어도 되고, 형성되는 고리 상의 치환기를 개재하여 추가로 고리를 형성해도 된다. 또, 상기 A₁, Z¹ 및 질소 원자로 형성되는 5 또는 6 원자의 헤테로 고리의 치환기와, 상기 B₁, Z² 및 탄소 원자로 형성되는 5 또는 6 원자 고리의 치환기가 연결되어, 전술한 바와 동일한 축합 고리를 형성하고 있어도 된다. 형성되는 고리 상의 치환기를 개재하여 추가로 고리를 형성해도 된다.

(X-Y) 로 나타내는 배위자로는, 종래 공지된 금속 착물에 사용되는 여러 가지의 공지된 배위자가 있는데, 예를 들어, 「Photochemistry and Photophysics of Coordination Compounds」 Springer-Verlag 사 H. Yersin 저 1987년 발행, 함질소 헤테로아릴 배위자, 디케톤 배위자 등을 들 수 있고, 하기 일반식 (l-1) ∼ (l-39) 가 바람직하고, 일반식 (l-1), (l-4), (l-15), (l-16), (l-17), (l-18), (l-19), (l-22), (l-25), (l-28), (l-29), (l-36), (l-39) 가 보다 바람직하다. 단, 본 발명은 이들에 한정되지 않는다.

[화학식 38]

* 는 일반식 (E-1) 에 있어서의 이리듐 (Ir) 에 대한 배위 위치를 나타낸다. Rx, Ry 및 Rz 는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다. 치환기로는 상기 치환기군 A 에서 선택되는 치환기를 들 수 있다. Rx, Rz 는 바람직하게는, 각각 독립적으로 알킬기, 퍼플루오로알킬기, 아릴기이다. Ry 는 바람직하게는 수소 원자, 알킬기, 퍼플루오로알킬기, 불소 원자, 시아노기, 아릴기 중 어느 것이다. 1 개의 배위자 내에 복수 존재하는 Rx 및 Ry 는 각각 동일해도 되고 상이해도 된다.

이들 배위자를 갖는 착물은, 대응하는 배위자 전구체를 사용함으로써 공지된 합성예와 동일하게 합성할 수 있다.

일반식 (E-1) 로 나타내는 이리듐 (Ir) 착물의 바람직한 양태는, 하기 일반식 (E-2) 로 나타내는 이리듐 (Ir) 착물이다.

일반식 (E-2)

[화학식 39]

일반식 (E-2) 중, A^E1 ∼ A^E8 은 각각 독립적으로 질소 원자 또는 C-R^E 를 나타낸다. R^E 는 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다. 치환기로는, 상기 치환기군 A 로서 예시한 것을 적용할 수 있다. R^E 끼리가 서로 연결되어 고리를 형성하고 있어도 된다. 형성되는 고리로는, 전술한 일반식 (E-1) 에 있어서 서술한 축합 고리와 동일한 것을 들 수 있다. (X-Y) 및 n_E2 는 일반식 (E-1) 에 있어서의 (X-Y) 및 n_E1 과 동일한 의미이고, 바람직한 범위도 동일하다. n_E2 가 2 또는 3 인 경우, A^E1 ∼ A^E8 을 포함하는 배위자가 2 개 또는 3 개 존재하게 되는데, 그 배위자는 서로 동일하거나 상이해도 된다.

상기 일반식 (E-2) 로 나타내는 화합물의 보다 바람직한 형태는, 하기 일반식 (E-3) 으로 나타내는 화합물이다.

[화학식 40]

일반식 (E-3) 중, R^T1, R^T2, R^T3, R^T4, R^T5, R^T6 및 R^T7 은, 상기 R^E 와 동일한 의미이다. A 는 CR'''' 또는 질소 원자를 나타내고, R'''' 는 상기 R^E 와 동일한 의미이다. R^T1 ∼ R^T7, 및 R'''' 는, 근접하는 임의의 2 개가 서로 결합하여 축합 4 ∼ 7 원자 고리를 형성해도 되고, 그 축합 4 ∼ 7 원자 고리는, 시클로알켄, 시클로알카디엔, 아릴 또는 헤테로아릴이고, 그 축합 4 ∼ 7 원자 고리는 추가로 치환기군 A 로 나타내는 치환기를 가지고 있어도 된다. (X-Y) 및 n_E3 은, 일반식 (E-1) 에 있어서의 (X-Y) 및 n_E1 과 동일한 의미이고, 바람직한 범위도 동일하다. n_E3 이 2 또는 3 인 경우, R^T1, R^T2, R^T3, R^T4, R^T5, R^T6, R^T7 및 A 를 포함하는 배위자가 2 개 또는 3 개 존재하게 되는데, 그 배위자는 서로 동일하거나 상이해도 된다.

A, R^T1 ∼ R^T7 의 바람직한 범위는, 용도에 따라 요구되는 발광색에 따라 상이하다. 이하에 목적으로 하는 발광색으로서 청색 ∼ 수색 (water color), 녹색 ∼ 황색, 등황색 ∼ 적색의 3 개의 영역으로 나누어 설명한다. 단, 이들 기재에 한정되는 것은 아니다.

등황색 ∼ 적색의 발광색을 얻기 위해서는, 상기 일반식 (E-1) 로 나타내는 화합물은, 하기 일반식 (E-4), 일반식 (E-5) 또는 일반식 (E-6) 으로 나타내는 화합물인 것이 바람직하다.

일반식 (E-4)

[화학식 41]

일반식 (E-4) 에 있어서의 R^T1 ∼ R^T4, R^T7, A (CR'''' 또는 질소 원자), (X-Y) 및 n_E4 는, 일반식 (E-3) 에 있어서의 R^T1 ∼ R^T4, R^T7, A, (X-Y) 및 n_E3 과 동일한 의미이다. R₁' ∼ R₄' 는 상기 R^E 와 동일한 의미이다.

R^T1 ∼ R^T4, R^T7, R₁' ∼ R₄', R'''' 는, 근접하는 임의의 2 개가 서로 결합하여 축합 4 ∼ 7 원자 고리를 형성해도 되고, 그 축합 4 ∼ 7 원자 고리는, 시클로알켄, 시클로알카디엔, 아릴 또는 헤테로아릴이고, 그 축합 4 ∼ 7 원자 고리는 추가로 치환기군 A 로 나타내는 치환기를 가지고 있어도 된다.

n_E4 가 2 또는 3 인 경우, R^T1 ∼ R^T4, R^T7, A 및 R₁' ∼ R₄' 를 포함하는 배위자가 2 개 또는 3 개 존재하게 되는데, 그 배위자는 서로 동일하거나 상이해도 된다.

R₁' ∼ R₄' 는, 수소 원자, 불소 원자, 알킬기, 아릴기인 것이 바람직하다. 또, A 가 CR'''' 를 나타냄과 함께, R^T1 ∼ R^T4, R^T7, R'''' 중 0 ∼ 3 개가 알킬기 또는 페닐기이고 나머지가 모두 수소 원자인 경우가 바람직하다.

일반식 (E-4) 로 나타내는 화합물의 바람직한 구체예를 이하에 열거하지만, 이하로 한정되는 것은 아니다.

[화학식 42]

일반식 (E-5)

[화학식 43]

일반식 (E-5) 에 있어서의 R^T2 ∼ R^T6, A (CR'''' 또는 질소 원자), (X-Y) 및 n_E5 는, 일반식 (E-3) 에 있어서의 R^T2 ∼ R^T6, A, (X-Y) 및 n_E3 과 동일한 의미이다. R₅' ∼ R₈' 는 일반식 (E-4) 에 있어서의 R₁' ∼ R₄' 와 동일한 의미이다.

R^T2 ∼ R^T6, R₅' ∼ R₈', R'''' 는, 근접하는 임의의 2 개가 서로 결합하여 축합 4 ∼ 7 원자 고리를 형성해도 되고, 그 축합 4 ∼ 7 원자 고리는, 시클로알켄, 시클로알카디엔, 아릴 또는 헤테로아릴이고, 그 축합 4 ∼ 7 원자 고리는 추가로 치환기군 A 로 나타내는 치환기를 가지고 있어도 된다.

n_E5 가 2 또는 3 인 경우, R^T2 ∼ R^T6, A 및 R₅' ∼ R₈' 를 포함하는 배위자가 2 개 또는 3 개 존재하게 되는데, 그 배위자는 서로 동일하거나 상이해도 된다.

또, R₅' ∼ R₈' 에 있어서의 바람직한 범위는, 일반식 (E-4) 에 있어서의 R₁' ∼ R₄' 의 바람직한 범위와 동일하다. 또, A 가 CR'''' 를 나타냄과 함께, R^T2 ∼ R^T6, R'''', 및 R₅' ∼ R₈' 중 0 ∼ 3 개가 알킬기 또는 페닐기이고 나머지가 모두 수소 원자인 경우가 바람직하다.

일반식 (E-5) 로 나타내는 화합물의 바람직한 구체예를 이하에 열거하지만, 이하에 한정되는 것은 아니다.

[화학식 44]

일반식 (E-6)

[화학식 45]

일반식 (E-6) 에 있어서의 R^T1 ∼ R^T5, A (CR'''' 또는 질소 원자), (X-Y) 및 n_E6 은, 일반식 (E-3) 에 있어서의 R^T1 ∼ R^T5, A, (X-Y) 및 n_E3 과 동일한 의미이다. R₉' ∼ R₁₂' 는 일반식 (E-4) 에 있어서의 R₁' ∼ R₄' 와 동일한 의미이다.

R^T1 ∼ R^T5, R₉' ∼ R₁₂', R'''' 는, 근접하는 임의의 2 개가 서로 결합하여 축합 4 ∼ 7 원자 고리를 형성해도 되고, 그 축합 4 ∼ 7 원자 고리는, 시클로알켄, 시클로알카디엔, 아릴 또는 헤테로아릴이고, 그 축합 4 ∼ 7 원자 고리는 추가로 치환기군 A 로 나타내는 치환기를 가지고 있어도 된다.

n_E6 이 2 또는 3 인 경우, R^T1 ∼ R^T5, A 및 R₉' ∼ R₁₂' 를 포함하는 배위자가 2 개 또는 3 개 존재하게 되는데, 그 배위자는 서로 동일하거나 상이해도 된다.

또, R₉' ∼ R₁₂' 에 있어서의 바람직한 범위는, 일반식 (E-4) 에 있어서의 R₁' ∼ R₄' 의 바람직한 범위와 동일하다. 또, A 가 CR'''' 를 나타냄과 함께, R^T1 ∼ R^T5, R'''', 및 R₉' ∼ R₁₂' 중, 0 ∼ 3 개가 알킬기 또는 페닐기이고 나머지가 모두 수소 원자인 경우가 바람직하다.

일반식 (E-6) 으로 나타내는 화합물의 바람직한 구체예를 이하에 열거하지만, 이하에 한정되는 것은 아니다.

[화학식 46]

녹색 ∼ 황색의 발광색을 얻기 위해서는, 상기 일반식 (E-1) 로 나타내는 화합물은, 하기 일반식 (E-7) 로 나타내는 화합물인 것이 바람직하다.

일반식 (E-7)

[화학식 47]

일반식 (E-7) 중, R^T1, R^T2, R^T3, R^T4, R^T5, R^T6, R^T7, R'''', (X-Y) 및 n_E3 은 일반식 (E-3) 중의 R^T1, R^T2, R^T3, R^T4, R^T5, R^T6, R^T7, R'''', (X-Y) 및 n_E3 과 동일한 의미이다. R^T1 ∼ R^T7, 및 R'''' 는, 근접하는 임의의 2 개가 서로 결합하여 축합 4 ∼ 7 원자 고리를 형성해도 되고, 그 축합 4 ∼ 7 원자 고리는, 시클로알켄, 시클로알카디엔, 아릴 또는 헤테로아릴이고, 그 축합 4 ∼ 7 원자 고리는 추가로 치환기군 A 로 나타내는 치환기를 가지고 있어도 된다.

n_E7 이 2 또는 3 인 경우, R^T1, R^T2, R^T3, R^T4, R^T5, R^T6, R^T7 및 R'''' 를 포함하는 배위자가 2 개 또는 3 개 존재하게 되는데, 그 배위자는 서로 동일하거나 상이해도 된다.

R^T1, R^T2, R^T3, R^T4, R^T5, R^T6, R^T7, R'''' 는, 수소 원자, 불소 원자, 알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 시아노기인 것이 바람직하다.

n_E7 은 3 인 것이 바람직하고, 또한 일반식 (E-7) 은 일반식 (E-7-1) 로 나타내는 화합물인 것이 바람직하다.

일반식 (E-7-1)

[화학식 48]

일반식 (E-7-1) 중, R^T1, R^T2, R^T3, R^T4, R^T5, R^T6, R^T7, R'''' 는 일반식 (E-7) 중의 R^T1, R^T2, R^T3, R^T4, R^T5, R^T6, R^T7, R'''' 와 동일한 의미이고 바람직한 범위도 동일하다. R^T8 ∼ R^T15 는 R^T1, R^T2, R^T3, R^T4, R^T5, R^T6, R^T7, R'''' 와 동일한 의미이고 바람직한 범위도 동일하지만, R^T1, R^T2, R^T3, R^T4, R^T5, R^T6, R^T7, R'''' 를 포함하는 페닐피리딘 배위자와 R^T8 ∼ R^T15 를 포함하는 페닐피리딘 배위자는 서로 상이하다.

녹색 ∼ 황색의 발광색 중, 녹색에 가까운 발광색을 얻기 위해서는, R^T1, R^T2, R^T3, R^T4, R^T5, R^T6, R^T7, R'''' 는 수소 원자, 불소 원자, 알킬기, 시아노기인 것이 보다 바람직하고, R^T1, R^T5, R^T4, R'''' 의 1 ∼ 3 개가 알킬기인 것이 더욱 바람직하다. R^T8 ∼ R^T11 은 수소 원자 또는 알킬기인 것이 보다 바람직하다. 또, R^T12 ∼ R^T15 는 수소 원자, 알킬기, 시아노기, 아릴기인 것이 보다 바람직하다. 알킬기, 시아노기, 아릴기의 치환 위치로는, R^T13 또는 R^T14 인 것이 바람직하다. 그 아릴기는, 추가로 치환기를 가지고 있어도 되고, 치환기를 개재하여 축합 고리를 형성해도 된다.

녹색 ∼ 황색의 발광색 중, 황색에 가까운 발광색을 얻기 위해서는, R^T1, R^T2, R^T3, R^T4, R^T5, R^T6, R^T7, R'''' 는 수소 원자, 알킬기인 것이 보다 바람직하고, R^T1, R^T5, R^T4, R'''' 의 1 ∼ 3 개가 알킬기인 것이 더욱 바람직하다. R^T8 ∼ R^T11 은 적어도 1 개가 아릴기인 것이 보다 바람직하고, R^T9, R^T10 중 어느 1 개가 아릴기이고 나머지는 수소 원자 또는 알킬기인 것이 더욱 바람직하다. 그 아릴기는, 추가로 치환기를 가지고 있어도 되고, 치환기를 개재하여 축합 고리를 형성해도 된다.

일반식 (E-7-1) 은, 일반식 (E-7-1) 중에 일반식 (E-7-2) 로 나타내는 부분 구조를 갖는 것도 바람직하다. 일반식 (E-7-2) 를 가짐으로써, 호스트 재료와의 조합에 의해 저전압화나 고내구화와 같은 효과가 현저히 나타나는 경우가 있다.

일반식 (E-7-2)

[화학식 49]

일반식 (E-7-2) 중, X 는 -O-, -S-, -NR^T24-, -CR^T25R^T26-, -SiR^T27R^T28- 이고, R^T16 ∼ R^T28 중 어느 1 개가 단결합 또는 치환기를 개재하여 일반식 (E-7-1) 중의 일부와 결합한다.

일반식 (E-7-2) 중, R^T16 ∼ R^T28 중 어느 1 개가 단결합 혹은 아릴기를 개재하여 일반식 (E-7-1) 중의 일부와 결합하는 것이 바람직하고, 녹색에 가까운 발광색을 얻고자 하는 경우에는 R^T13 또는 R^T14 로 결합하는 것이 보다 바람직하고, R^T13 으로 결합하는 것이 더욱 바람직하다. 황색에 가까운 발광색을 얻고자 하는 경우에는 R^T9 또는 R^T10 으로 결합하는 것이 보다 바람직하다.

X 는 -O-, -S-, -NR^T24-, -CR^T25R^T26- 인 것이 바람직하고, -O-, -S- 인 것이 보다 바람직하다.

X 가 -O-, -S- 일 때에는, R^T16 의 위치에서 단결합을 개재하여 일반식 (E-7-1) 중의 일부와 결합하는 것이 바람직하고, X 가 -NR^T24- 일 때에는, R^T18 또는 R^T24 의 위치에서 단결합을 개재하여 일반식 (E-7-1) 중의 일부와 결합하는 것이 바람직하고, X 가 -CR^T25R^T26- 일 때에는, R^T17 의 위치에서 단결합을 개재하여 일반식 (E-7-1) 중의 일부와 결합하는 것이 바람직하다.

일반식 (E-7) 로 나타내는 화합물의 바람직한 구체예를 이하에 열거하지만, 이하에 한정되는 것은 아니다.

[화학식 50]

[화학식 51]

청색 ∼ 수색의 발광색을 얻기 위해서는, 상기 일반식 (E-1) 로 나타내는 화합물은 하기 일반식 (E-8) 또는 일반식 (E-9) 로 나타내는 화합물인 것이 바람직하다.

일반식 (E-8)

[화학식 52]

일반식 (E-8) 중, R^T1, R^T2, R^T3, R^T4, R^T5, R^T6, R^T7, A (CR'''' 또는 질소 원자), (X-Y), n_E8 은 일반식 (E-3) 중의 R^T1, R^T2, R^T3, R^T4, R^T5, R^T6, R^T7, A, (X-Y), n_E3 과 동일한 의미이다.

일반식 (E-8) 중의 R^T1, R^T5 ∼ R^T7 은, 수소 원자, 알킬기, 아릴기인 것이 보다 바람직하다. R^T2 ∼ R^T4 는, 수소 원자, 불소 원자, 시아노기인 것이 바람직하다. A 는, CR'''' 의 R'''' 가 불소 원자 또는 시아노기이거나 또는 질소 원자 중 어느 것이 바람직하다. n_E8 은 2 또는 3 인 것이 바람직하다. (X-Y) 는, 일반식 (E-1) 에 있어서의 (X-Y) 와 동일한 의미이고 바람직한 범위도 동일하다.

일반식 (E-8) 로 나타내는 화합물의 바람직한 구체예를 이하에 열거하지만, 이하에 한정되는 것은 아니다.

[화학식 53]

일반식 (E-9)

[화학식 54]

일반식 (E-9) 중, R^T29 ∼ R^T34, (X-Y), n_E9 는 일반식 (E-3) 중의 R^T1 ∼ R^T6, (X-Y), n_E3 과 동일한 의미이다. R^T35 는 치환기를 나타내고, 그 치환기로는 상기 치환기군 B 를 들 수 있다. R^T29 ∼ R^T35 는, 근접하는 임의의 2 개가 서로 결합하여 축합 4 ∼ 7 원자 고리를 형성해도 되고, 그 축합 4 ∼ 7 원자 고리는, 시클로알켄, 시클로알카디엔, 아릴 또는 헤테로아릴이고, 그 축합 4 ∼ 7 원자 고리는 추가로 치환기군 A 로 나타내는 치환기를 가지고 있어도 된다.

n_E7 이 2 또는 3 인 경우, R^T1, R^T2, R^T3, R^T4, R^T5, R^T6, R^T7 및 R'''' 를 포함하는 배위자가 2 개 또는 3 개 존재하게 되는데, 그 배위자는 서로 동일하거나 상이해도 된다.

R^T29 ∼ R^T34 는 수소 원자, 알킬기, 아릴기, 시아노기인 것이 바람직하다. R^T35 는 알킬기, 아릴기인 것이 바람직하다. R^T35 는 R^T29 와 연결되어 고리를 형성하는 것이 바람직하고, R^T35 와 R^T29 가 아릴기를 개재하여 결합하고, 그 결과 함질소 6 원자 고리가 형성되는 것이 보다 바람직하다. R^T35 는 R^T29 와 연결한 그 아릴기는 추가로 치환기를 가지고 있어도 되고, 내구성의 관점에서 알킬기에 의해 치환되는 것이 더욱 바람직하다.

일반식 (E-9) 로 나타내는 화합물의 바람직한 구체예를 이하에 열거하지만, 이하에 한정되는 것은 아니다.

[화학식 55]

일반식 (E-1) 로 나타내는 화합물의 상기 이외의 바람직한 구체예를 이하에 열거하지만, 이하에 한정되는 것은 아니다.

[화학식 56]

상기 일반식 (E-1) 로 나타내는 화합물로서 예시한 화합물은, 일본 공개특허공보 2009-99783호에 기재된 방법이나, 미국 특허 7279232호 등에 기재된 여러 가지 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 (E-1) 로 나타내는 화합물은 발광층에 함유되는 것이 바람직하지만, 그 용도가 한정되지 않으며, 또한 유기층 내의 어느 층에 추가로 함유되어도 된다.

발광층 중의 일반식 (E-1) 로 나타내는 화합물은, 발광층 중에 일반적으로 발광층을 형성하는 전체 화합물 질량에 대하여 0.1 질량％ ∼ 50 질량％ 함유되지만, 내구성, 외부 양자 효율의 관점에서 0.2 질량％ ∼ 50 질량％ 함유되는 것이 바람직하고, 0.3 질량％ ∼ 40 질량％ 함유되는 것이 보다 바람직하고, 0.4 질량％ ∼ 30 질량％ 함유되는 것이 더욱 바람직하고, 0.5 질량％ ∼ 20 질량％ 함유되는 것이 특히 바람직하다.

일반식 (1-1) ∼ (1-10) 중 어느 것으로 나타내는 화합물과 일반식 (E-1) ∼ (E-9) 중 어느 것으로 나타내는 화합물을 발광층 중에서 조합하여 사용하는 것이, 본 발명에서는 특히 바람직하다.

상기 백금 (Pt) 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 있다.

상기 인광 발광 재료는 발광층에 함유되는 것이 바람직하지만, 그 용도가 한정되지 않으며, 또한 유기층 내의 어느 층에 추가로 함유되어도 된다.

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

(III) 그 밖의 호스트 재료

상기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물 이외의 그 밖의 상기 발광층에 사용할 수 있는 호스트 재료로는, 예를 들어, 이하의 구조를 부분 구조에 갖는 화합물을 들 수 있다.

방향족 탄화수소, 피롤, 인돌, 카르바졸, 아자인돌, 인도로카르바졸, 아자카르바졸, 트리아졸, 옥사졸, 옥사디아졸, 피라졸, 이미다졸, 티오펜, 폴리아릴알칸, 피라졸린, 피라졸론, 페닐렌디아민, 아릴아민, 아미노 치환 칼콘, 스티릴안트라센, 하이드라존, 스틸벤, 실라잔, 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, 플루오레논, 안트라퀴노디메탄, 안트론, 디페닐퀴논, 티오피란디옥사이드, 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 그들 유도체 (치환기나 축환을 가지고 있어도 된다) 등을 들 수 있다.

(그 밖의 층)

본 발명의 유기 전계 발광 소자는, 상기 발광층 이외의 그 밖의 층을 가지고 있어도 된다.

상기 유기층이 가지고 있어도 되는 상기 발광층 이외의 그 밖의 유기층으로서, 정공 주입층, 정공 수송층, 블록층 (정공 블록층, 전자 블록층, 여기자 블록층 등), 전자 수송층 등을 들 수 있다. 상기 구체적인 층 구성으로서 하기를 들 수 있지만, 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,

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

본 발명의 유기 전계 발광 소자는, (A) 상기 양극과 상기 발광층 사이에 바람직하게 배치되는 유기층을 적어도 1 층 포함하는 것이 바람직하다. 상기 (A) 상기 양극과 상기 발광층 사이에 바람직하게 배치되는 유기층으로는, 양극측에서부터 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 블록층을 들 수 있다.

본 발명의 유기 전계 발광 소자는, (B) 상기 음극과 상기 발광층 사이에 바람직하게 배치되는 유기층을 적어도 1 층 포함하는 것이 바람직하다. 상기 (B) 상기 음극과 상기 발광층 사이에 바람직하게 배치되는 유기층으로는, 음극측에서부터 전자 주입층, 전자 수송층, 정공 블록층을 들 수 있다.

구체적으로는, 본 발명의 유기 전계 발광 소자의 바람직한 양태의 일례는 도 1 에 기재되는 양태이고, 상기 유기층으로서, 양극측 (3) 에서부터 정공 주입층 (4), 정공 수송층 (5), 발광층 (6), 정공 블록층 (7) 및 전자 수송층 (8) 이 이 순서로 적층되어 있는 양태이다.

이하, 이들 본 발명의 유기 전계 발광 소자가 가지고 있어도 되는 상기 발광층 이외의 그 밖의 층에 대하여 설명한다.

(A) 양극과 상기 발광층 사이에 바람직하게 배치되는 유기층

먼저, (A) 상기 양극과 상기 발광층 사이에 바람직하게 배치되는 유기층에 대하여 설명한다.

(A-1) 정공 주입층, 정공 수송층

정공 주입층, 정공 수송층은, 양극 또는 양극측에서 정공을 수취하여 음극측으로 수송하는 기능을 갖는 층이다. 이들 층에 사용하는 정공 주입 재료, 정공 수송 재료는 저분자 화합물이어도 되고 고분자 화합물이어도 된다.

정공 주입층, 정공 수송층에 대해서는, 일본 공개특허공보 2008-270736호의 단락 번호 [0165] ∼ [0167] 에 기재된 사항을 본 발명에 적용할 수 있다.

정공 주입층에는 전자 수용성 도펀트를 함유하는 것이 바람직하다. 정공 주입층에 전자 수용성 도펀트를 함유함으로써, 정공 주입성이 향상되고, 구동 전압이 저하되며, 효율이 향상되는 등의 효과가 있다. 전자 수용성 도펀트란, 도프되는 재료로부터 전자를 인발하여, 라디칼 카티온을 발생시키는 것이 가능한 재료이면 유기 재료, 무기 재료 중 어떠한 것이어도 되며, 예를 들어 테트라시아노퀴노디메탄 (TCNQ), 테트라플루오로테트라시아노퀴노디메탄 (F₄-TCNQ) 등의 TCNQ 화합물, 헥사시아노헥사아자트리페닐렌 (HAT-CN) 등의 헥사아자트리페닐렌 화합물, 산화몰리브덴 등을 들 수 있다. 또한, 상기 전자 수용성 도펀트만을 박막으로서 양극과 정공 수송층 사이에 끼우는 것으로도, 동일한 효과를 얻을 수 있다. 이 경우, 이 층을 정공 주입층이라고 부른다. 그리고, 전자 수용성 도펀트를 정공 수송층에 박막으로서 끼우는 것으로도 동일한 효과를 얻을 수 있다. 이 경우, 정공 수송층에 끼우는 정공 주입층은 1 층이어도 되고, 다층이어도 된다.

정공 주입층 중의 전자 수용성 도펀트는, 정공 주입층을 형성하는 전체 화합물 질량에 대하여 0.01 질량％ ∼ 50 질량％ 함유되는 것이 바람직하고, 0.1 질량％ ∼ 40 질량％ 함유되는 것이 보다 바람직하며, 0.2 질량％ ∼ 30 질량％ 함유되는 것이 보다 바람직하다. 박막으로서 사용하는 경우, 정공 주입층의 두께는 1 ㎚ ∼ 50 ㎚ 인 것이 바람직하고, 3 ㎚ ∼ 30 ㎚ 인 것이 보다 바람직하며, 5 ㎚ ∼ 20 ㎚ 인 것이 더욱 바람직하다.

(A-2) 전자 블록층

전자 블록층은 음극측에서부터 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, 3 ㎚ ∼ 200 ㎚ 인 것이 보다 바람직하며, 5 ㎚ ∼ 100 ㎚ 인 것이 더욱 바람직하다.

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

전자 블록층을 구성하는 유기 화합물의 막 상태에서의 T₁ 에너지는 발광층에서 생성되는 여기자의 에너지 이동을 방지하고, 발광 효율을 저하시키지 않도록 하기 위해서, 발광 재료의 T₁ 에너지보다 높은 것이 바람직하다.

(A-3) 양극과 상기 발광층 사이에 바람직하게 배치되는 유기층에 특히 바람직하게 사용되는 재료

[일반식 (M-1) 로 나타내는 화합물]

본 발명의 유기 전계 발광 소자는, 상기 (A) 양극과 상기 발광층 사이에 바람직하게 배치되는 유기층에 특히 바람직하게 사용되는 재료로서, 적어도 1 종의 하기 일반식 (M-1) 로 나타내는 화합물을 들 수 있다.

상기 일반식 (M-1) 로 나타내는 화합물은 발광층과 양극 사이의 발광층에 인접하는 유기층에 함유되는 것이 보다 바람직하지만, 그 용도가 한정되지 않으며, 유기층 내의 어느 층에 추가로 함유되어도 된다. 상기 일반식 (M-1) 로 나타내는 화합물의 도입층으로는, 발광층, 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 수송층, 전자 주입층, 전하 블록층 중 어느 하나, 혹은 복수에 함유할 수 있다.

상기 일반식 (M-1) 로 나타내는 화합물이 함유되는, 발광층과 양극 사이의 발광층에 인접하는 유기층은 전자 블록층 또는 정공 수송층인 것이 보다 바람직하다.

[화학식 57]

상기 일반식 (M-1) 중, Ar¹ 및 Ar² 는 각각 독립적으로 알킬, 아릴, 헤테로아릴, 아릴아미노, 알킬아미노, 모르폴리노, 티오모르폴리노, N, O, 및 S 에서 선택되는 1 이상의 헤테로 원자를 함유하는 5 혹은 6 원자 헤테로시클로알킬 또는 시클로알킬을 나타내고, 추가로 치환기 Z^T 를 가지고 있어도 된다. 또, Ar¹ 및 Ar² 는, 단결합, 알킬렌, 혹은 알케닐렌 (축합 고리의 유무를 불문한다) 에 의해 서로 결합하여 축합 5 ∼ 9 원자 고리를 형성해도 된다.

Ar³ 은 P 가의 알킬, 아릴, 헤테로아릴, 아릴아미노를 나타내고, 추가로 치환기 Z 를 가지고 있어도 된다.

Z^T 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" 을 나타내고, R" 은 각각 독립적으로 수소 원자, 알킬기, 퍼할로알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기 또는 헤테로아릴기를 나타낸다.

p 는 1 ∼ 4 의 정수이고, p 가 2 이상일 때 Ar¹ 및 Ar² 는 각각 동일하거나 상이해도 된다.

상기 일반식 (M-1) 로 나타내는 화합물의 바람직한 별도 형태는, 하기 일반식 (M-2) 로 나타내는 경우이다.

[화학식 58]

상기 일반식 (M-2) 중, R^M1 은 알킬기, 아릴기, 또는 헤테로아릴기를 나타낸다.

R^M2 ∼ R^M23 은 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 알콕시기, 아릴옥시기, 아미노기, 실릴기, 시아노기, 니트로기, 또는 불소 원자를 나타낸다.

상기 일반식 (M-2) 중, R^M1 은 알킬기 (바람직하게는 탄소수 1 ∼ 8), 아릴기 (바람직하게는 탄소수 6 ∼ 30), 또는 헤테로아릴기 (바람직하게는 탄소수 4 ∼ 12) 를 나타내고, 이들은 전술한 치환기 Z^T 를 가지고 있어도 된다. R^M1 로서 바람직하게는, 아릴기 또는 헤테로아릴기이고, 보다 바람직하게는 아릴기이다. R^M1 의 아릴기가 치환기를 갖는 경우의 바람직한 치환기로는, 알킬기, 할로겐 원자, 시아노기, 아릴기, 알콕시기를 들 수 있고, 알킬기, 할로겐 원자, 시아노기, 또는 아릴기가 보다 바람직하며, 알킬기, 시아노기, 또는 아릴기가 더욱 바람직하다. R^M1 의 아릴기는, 바람직하게는 치환기 Z^T 를 가지고 있어도 되는 페닐기이고, 보다 바람직하게는 알킬기 또는 시아노기를 가지고 있어도 되는 페닐기이다.

R^M2 ∼ R^M23 은 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기 (바람직하게는 탄소수 1 ∼ 8), 아릴기 (바람직하게는 탄소수 6 ∼ 30), 헤테로아릴기 (바람직하게는 탄소수 4 ∼ 12), 알콕시기 (바람직하게는 탄소수 1 ∼ 8), 아릴옥시기 (바람직하게는 탄소수 6 ∼ 30), 아미노기 (바람직하게는 탄소수 0 ∼ 24), 실릴기 (바람직하게는 탄소수 0 ∼ 18), 시아노기, 니트로기, 또는 불소 원자를 나타내고, 이들은 전술한 치환기 Z^T 를 가지고 있어도 된다.

R^M2, R^M7, R^M8, R^M15, R^M16 및 R^M23 으로서 바람직하게는, 수소 원자, 또는 치환기 Z^T 를 가지고 있어도 되는 알킬기 혹은 아릴기이고, 더욱 바람직하게는 수소 원자이다.

R^M4, R^M5, R^M11, R^M12, R^M19 및 R^M20 으로서 바람직하게는, 수소 원자, 치환기 Z^T 를 가지고 있어도 되는 알킬기 혹은 아릴기, 또는 불소 원자이고, 더욱 바람직하게는 수소 원자이다.

R^M3, R^M6, R^M9, R^M14, R^M17 및 R^M22 로서 바람직하게는, 수소 원자, 치환기 Z^T 를 가지고 있어도 되는 알킬기 혹은 아릴기, 불소 원자, 또는 시아노기이고, 보다 바람직하게는 수소 원자, 또는 치환기 Z^T 를 가지고 있어도 되는 알킬기이고, 더욱 바람직하게는 수소 원자이다.

R^M10, R^M13, R^M18 및 R^M21 로서 바람직하게는, 수소 원자, 치환기 Z^T 를 가지고 있어도 되는 알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기 혹은 아미노기, 니트로기, 불소 원자, 또는 시아노기이고, 보다 바람직하게는 수소 원자, 치환기 Z^T 를 가지고 있어도 되는 알킬기 혹은 아릴기, 니트로기, 불소 원자, 또는 시아노기이고, 더욱 바람직하게는 수소 원자, 또는 치환기 Z^T 를 가지고 있어도 되는 알킬기이다. 알킬기가 치환기를 갖는 경우의 치환기로는 불소 원자가 바람직하고, 치환기 Z^T 를 가지고 있어도 되는 알킬기의 탄소수는 바람직하게는 1 ∼ 6 이며, 보다 바람직하게는 1 ∼ 4 이다.

상기 일반식 (M-1) 로 나타내는 화합물의 바람직한 별도 형태는, 하기 일반식 (M-3) 으로 나타내는 경우이다.

[화학식 59]

상기 일반식 (M-3) 중, R^S1 ∼ R^S5 는 각각 독립적으로 알킬기, 시클로알킬기, 알케닐기, 알키닐기, -CN, 퍼플루오로알킬기, 트리플루오로비닐기, -CO₂R, -C(O)R, -NR², -NO₂, -OR, 할로겐 원자, 아릴기 또는 헤테로아릴기를 나타내고, 추가로 치환기 Z^T 를 가지고 있어도 된다. R 은 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기, 퍼할로알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 헤테로알킬기, 아릴기 또는 헤테로아릴기를 나타낸다. 복수의 R^S1 ∼ R^S5 가 존재할 때, 그들은 서로 결합하여 고리를 형성해도 되고, 추가로 치환기 Z^T 를 가지고 있어도 된다.

a 는 0 ∼ 4 의 정수를 나타내고, 복수의 R^S1 이 존재할 때, 그들은 동일하거나 상이해도 되며, 서로 결합하여 고리를 형성해도 된다. b ∼ e 는 각각 독립적으로 0 ∼ 5 의 정수를 나타내고, 각각 복수의 R^S2 ∼ R^S5 가 존재할 때, 그들은 동일하거나 상이해도 되며, 임의의 2 개가 결합하여 고리를 형성해도 된다.

q 는 1 ∼ 5 의 정수이고, q 가 2 이상일 때 복수의 R^S1 은 동일하거나 상이해도 되며, 서로 결합하여 고리를 형성하고 있어도 된다.

알킬기로는, 치환기를 가지고 있어도 되고, 포화이어도 불포화이어도 되며, 치환해도 되는 기로는 전술한 치환기 Z^T 를 들 수 있다. R^S1 ∼ R^S5 로 나타내는 알킬기로서, 바람직하게는 총탄소 원자수 1 ∼ 8 의 알킬기이고, 보다 바람직하게는 총탄소 원자수 1 ∼ 6 의 알킬기이고, 예를 들어 메틸기, 에틸기, i-프로필기, 시클로헥실기, tert-부틸기 등을 들 수 있다.

시클로알킬기로는, 치환기를 가지고 있어도 되고, 포화이어도 불포화이어도 되며, 치환해도 되는 기로는 전술한 치환기 Z^T 를 들 수 있다. R^S1 ∼ R^S5 로 나타내는 시클로알킬기로서, 바람직하게는 고리 원자수 4 ∼ 7 의 시클로알킬기이고, 보다 바람직하게는 총탄소 원자수 5 ∼ 6 의 시클로알킬기이며, 예를 들어 시클로펜틸기, 시클로헥실기 등을 들 수 있다.

R^S1 ∼ R^S5 로 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^S1 ∼ R^S5 로 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^S1 ∼ R^S5 로 나타내는 퍼플루오로알킬기는, 전술한 알킬기의 모든 수소 원자가 불소 원자로 치환된 것을 들 수 있다.

R^S1 ∼ R^S5 로 나타내는 아릴기로는, 바람직하게는 탄소수 6 내지 30 의 치환 또는 무치환 아릴기, 예를 들어, 페닐기, 톨릴기, 비페닐기, 터페닐기 등을 들 수 있다.

R^S1 ∼ R^S5 로 나타내는 헤테로아릴기로는, 바람직하게는 탄소수 5 ∼ 8 의 헤테로아릴기이고, 보다 바람직하게는 5 또는 6 원자의 치환 또는 무치환의 헤테로아릴기이며, 예를 들어, 피리딜기, 피라지닐기, 피리다지닐기, 피리미디닐기, 트리아지닐기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기, 퀴나졸리닐기, 신놀리닐기, 프탈라지닐기, 퀴녹살리닐기, 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, 피리도인돌릴기 등을 들 수 있다. 바람직한 예로는 피리딜기, 피리미디닐기, 이미다졸릴기, 티에닐기이고, 보다 바람직하게는 피리딜기, 피리미디닐기이다.

R^S1 ∼ R^S5 로서 바람직하게는, 수소 원자, 알킬기, 시아노기, 트리플루오로메틸기, 퍼플루오로알킬기, 디알킬아미노기, 플루오로기, 아릴기, 헤테로아릴기이고, 보다 바람직하게는 수소 원자, 알킬기, 시아노기, 트리플루오로메틸기, 플루오로기, 아릴기이며, 더욱 바람직하게는 수소 원자, 알킬기, 아릴기이다. 치환기 Z^T 로는, 알킬기, 알콕시기, 플루오로기, 시아노기, 디알킬아미노기가 바람직하고, 수소 원자, 알킬기가 보다 바람직하다.

R^S1 ∼ R^S5 는 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^T 를 가지고 있어도 된다. 형성되는 시클로알킬, 아릴, 헤테로아릴의 정의 및 바람직한 범위는 R^S1 ∼ R^S5 에서 정의한 시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기와 동일하다.

상기 일반식 (M-1) 로 나타내는 화합물을 정공 수송층 중에서 사용하는 경우에는, 상기 일반식 (M-1) 로 나타내는 화합물은 50 ∼ 100 질량％ 함유되는 것이 바람직하고, 80 ∼ 100 질량％ 함유되는 것이 바람직하며, 95 ∼ 100 질량％ 함유되는 것이 특히 바람직하다.

또한, 상기 일반식 (M-1) 로 나타내는 화합물을 복수의 유기층에 사용하는 경우에는, 각각의 층에 있어서 상기 범위로 함유하는 것이 바람직하다.

상기 일반식 (M-1) 로 나타내는 화합물은, 어느 하나의 유기층에 1 종류만을 함유하고 있어도 되고, 복수의 일반식 (M-1) 로 나타내는 화합물을 임의의 비율로 조합하여 함유하고 있어도 된다.

상기 일반식 (M-1) 로 나타내는 화합물을 함유하는 정공 수송층의 두께로는, 1 ㎚ ∼ 500 ㎚ 인 것이 바람직하고, 3 ㎚ ∼ 200 ㎚ 인 것이 보다 바람직하며, 5 ㎚ ∼ 100 ㎚ 인 것이 더욱 바람직하다. 또, 그 정공 수송층은 발광층에 접하여 형성되어 있는 것이 바람직하다.

상기 일반식 (M-1) 로 나타내는 화합물의 막 상태에서의 최저 여기 삼중항 (T₁) 에너지는, 1.77 eV (40 ㎉/㏖) 이상 3.51 eV (81 ㎉/㏖) 이하인 것이 바람직하고, 2.39 eV (55 ㎉/㏖) 이상 3.25 eV (75 ㎉/㏖) 이하인 것이 보다 바람직하다. 본 발명의 유기 전계 발광 소자는, 전술한 인광 발광 재료의 T₁ 에너지보다, 상기 일반식 (M-1) 로 나타내는 화합물의 T₁ 에너지가 높은 것이 발광 효율의 관점에서 바람직하다. 특히 유기 전계 발광 소자로부터의 발광색이 녹색 (발광 피크 파장이 490 ∼ 580 ㎚) 인 경우에는 발광 효율의 관점에서, T₁ 에너지는 2.39 eV (55 ㎉/㏖) 이상 2.82 eV (65 ㎉/㏖) 이하인 것이 더욱 바람직하다.

상기 일반식 (M-1) 을 구성하는 수소 원자는, 수소의 동위체 (중수소 원자등) 도 포함한다. 이 경우 화합물 중의 모든 수소 원자가 수소 동위체로 치환되어 있어도 되고, 또한 일부가 수소 동위체를 포함하는 화합물인 혼합물이어도 된다.

상기 일반식 (M-1) 로 나타내는 화합물은, 각종 공지된 합성법을 조합하여 합성하는 것이 가능하다. 가장 일반적으로는, 카르바졸 화합물에 관해서는 아릴하이드라진과 시클로헥산 유도체의 축합체의 아자코프 전위 반응 후, 탈수소 방향족화에 의한 합성 (L. F. Tieze, Th. Eicher 저, 타카노, 오가사와라 역, 정밀 유기 합성, 339 페이지 (난코도 간행)) 을 들 수 있다. 또, 얻어진 카르바졸 화합물과 할로겐화 아릴 화합물의 팔라듐 촉매를 사용하는 커플링 반응에 관해서는 테트라헤드론·레터즈 39 권 617 페이지 (1998 년), 테트라헤드론·레터즈 39 권 2367 페이지 (1998년) 및 테트라헤드론·레터즈 40 권 6393 페이지 (1999년) 등에 기재된 방법을 들 수 있다. 반응 온도, 반응 시간에 대해서는 특별히 한정되는 것은 없고, 상기 문헌에 기재된 조건을 적용할 수 있다.

상기 일반식 (M-1) 로 나타내는 화합물은 진공 증착 프로세스로 박층을 형성하는 것이 바람직하지만, 용액 도포 등의 웨트 프로세스도 바람직하게 사용할 수 있다. 화합물의 분자량은 증착 적성이나 용해성의 관점에서 2000 이하인 것이 바람직하고, 1200 이하인 것이 보다 바람직하며, 800 이하인 것이 특히 바람직하다. 또 증착 적성의 관점에서는 분자량이 지나치게 작으면 증기압이 작아져, 기상에서 고상으로의 변화가 일어나지 않아, 유기층을 형성하는 것이 곤란해지기 때문에, 250 이상이 바람직하고, 300 이상이 특히 바람직하다.

이하에, 상기 일반식 (M-1) 로 나타내는 화합물의 구체예를 나타내지만, 본 발명은 이들에 한정되지는 않는다.

[화학식 60]

[화학식 61]

[화학식 62]

[화학식 63]

[화학식 64]

(B) 음극과 상기 발광층 사이에 바람직하게 배치되는 유기층

다음으로, 상기 (B) 음극과 상기 발광층 사이에 바람직하게 배치되는 유기층에 관해서 설명한다.

(B-1) 전자 주입층, 전자 수송층

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

전자 수송 재료로는 상기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물을 사용할 수 있다. 그 밖의 전자 수송 재료로는 피리딘 유도체, 퀴놀린 유도체, 피리미딘 유도체, 피라진 유도체, 프탈라진 유도체, 페난트롤린 유도체, 트리아진 유도체, 트리아졸 유도체, 옥사졸 유도체, 옥사디아졸 유도체, 이미다졸 유도체, 벤조이미다졸 유도체, 이미다조피리딘 유도체, 플루오레논 유도체, 안트라퀴노디메탄 유도체, 안트론 유도체, 디페닐퀴논 유도체, 티오피란디옥사이드 유도체, 카르보디이미드 유도체, 플루오레닐리덴메탄 유도체, 디스티릴피라진 유도체, 나프탈렌, 페릴렌 등의 방향 고리 테트라카르복실산 무수물, 프탈로시아닌 유도체, 8-퀴놀리놀 유도체의 금속 착물이나 메탈프탈로시아닌, 벤조옥사졸이나 벤조티아졸을 배위자로 하는 금속 착물로 대표되는 각종 금속 착물, 실롤로 대표되는 유기 실란 유도체, 나프탈렌, 안트라센, 페난트렌, 트리페닐렌, 피렌 등의 축환 탄화수소 화합물 등에서 선택되는 것이 바람직하고, 피리딘 유도체, 벤조이미다졸 유도체, 이미다조피리딘 유도체, 금속 착물, 축환 탄화수소 화합물 중 어느 것인 것이 보다 바람직하다.

전자 주입층, 전자 수송층의 두께는, 구동 전압 저하의 관점에서 각각 500 ㎚ 이하인 것이 바람직하다.

전자 수송층의 두께로는 1 ㎚ ∼ 500 ㎚ 인 것이 바람직하고, 5 ㎚ ∼ 200 ㎚ 인 것이 보다 바람직하며, 10 ㎚ ∼ 100 ㎚ 인 것이 더욱 바람직하다. 또, 전자 주입층의 두께로는 0.1 ㎚ ∼ 200 ㎚ 인 것이 바람직하고, 0.2 ㎚ ∼ 100 ㎚ 인 것이 보다 바람직하며, 0.5 ㎚ ∼ 50 ㎚ 인 것이 더욱 바람직하다.

전자 주입층, 전자 수송층은, 상기 서술한 재료의 1 종 또는 2 종 이상으로 이루어지는 단층 구조여도 되고, 동일 조성 또는 이종 조성의 복수 층으로 이루어지는 다층 구조여도 된다.

전자 주입층에는 전자 공여성 도펀트를 함유할 수 있다. 전자 주입층에 전자 공여성 도펀트를 함유시킴으로써 전자 주입성이 향상되고, 구동 전압이 저하되며, 효율이 향상되는 등의 효과가 있다. 전자 공여성 도펀트란, 도프되는 재료에 전자를 제공하여 라디칼 아니온을 발생시킬 수 있는 재료이면 유기 재료, 무기 재료 중 어떠한 것이어도 되지만, 예를 들어, 테트라티아풀발렌 (TTF), 테트라티아나프타센 (TTT), 비스-[1,3 디에틸-2-메틸-1,2-디하이드로벤즈이미다졸릴] 등의 디하이드로이미다졸 화합물, 리튬, 세슘 등을 들 수 있다.

전자 주입층 중의 전자 공여성 도펀트는, 전자 주입층을 형성하는 전체 화합물 질량에 대하여 0.01 질량％ ∼ 50 질량％ 함유되는 것이 바람직하고, 0.1 질량％ ∼ 40 질량％ 함유되는 것이 보다 바람직하며, 0.5 질량％ ∼ 30 질량％ 함유되는 것이 보다 바람직하다.

(B-2) 정공 블록층

정공 블록층은, 양극측에서부터 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 막 상태에서의 T₁ 에너지는 발광층에서 생성되는 여기자의 에너지 이동을 방지하고, 발광 효율을 저하시키지 않도록 하기 위해서, 발광 재료의 T₁ 에너지보다 높은 것이 바람직하다.

정공 블록층을 구성하는 유기 화합물의 예로는, 상기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물을 사용할 수 있다.

상기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물 이외의, 정공 블록층을 구성하는 그 밖의 유기 화합물의 예로는, 알루미늄(III)·트리스-8-하이드록시퀴놀린 (Alq 로 약기한다), 알루미늄(III)비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)4-페닐페놀레이트 (Aluminum(III)bis(2-methyl-8-quinolinato)4-phenylphenolate (Balq 로 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. 본 발명에 있어서, 정공 블록층은 실제로 정공을 블록하는 기능에 한정하지 않고, 발광층의 여기자를 전자 수송층에 확산시키지 않거나, 혹은 에너지 이동 소광 (消光) 을 블록하는 기능을 가지고 있어도 된다. 상기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물은 정공 블록층으로서도 바람직하게 적용할 수 있다.

정공 블록층의 두께로는 1 ㎚ ∼ 500 ㎚ 인 것이 바람직하고, 3 ㎚ ∼ 100 ㎚ 인 것이 보다 바람직하며, 5 ㎚ ∼ 50 ㎚ 인 것이 더욱 바람직하다.

정공 블록층은 상기 서술한 재료의 1 종 또는 2 종 이상으로 이루어지는 단층 구조여도 되고, 동일 조성 또는 이종 조성의 복수 층으로 이루어지는 다층 구조여도 된다.

정공 블록층에 사용하는 재료는 상기 인광 발광 재료의 T₁ 에너지보다 높은 것이 색 순도, 발광 효율, 구동 내구성의 점에서 바람직하다.

(B-3) 음극과 상기 발광층 사이에 바람직하게 배치되는 유기층에 특히 바람직하게 사용되는 재료

본 발명의 유기 전계 발광 소자는, 상기 (B) 음극과 상기 발광층 사이에 바람직하게 배치되는 유기층의 재료에 특히 바람직하게 사용되는 재료로서, 상기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물, 방향족 탄화수소 화합물 (특히, 하기 일반식 (Tp-1)) 및 하기 일반식 (O-1) 로 나타내는 화합물을 들 수 있다.

이하, 상기 방향족 탄화수소 화합물과, 상기 일반식 (O-1) 로 나타내는 화합물에 대하여 설명한다.

[방향족 탄화수소 화합물]

상기 방향족 탄화수소 화합물은 발광층과 음극 사이의 발광층에 인접하는 유기층에 함유되는 것이 보다 바람직하지만, 그 용도가 한정되는 것은 아니고, 유기층 내의 어느 층에 추가로 함유되어도 된다. 상기 방향족 탄화수소 화합물의 도입층으로는 발광층, 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 수송층, 전자 주입층, 여기자 블록층, 전하 블록층 중 어느 하나, 혹은 복수에 함유될 수 있다.

상기 방향족 탄화수소 화합물이 함유되는, 발광층과 음극 사이의 발광층에 인접하는 유기층은 블록층 (정공 블록층, 여기자 블록층) 또는 전자 수송층인 것이 바람직하고, 전자 수송층인 것이 보다 바람직하다.

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

상기 방향족 탄화수소 화합물로는 분자량이 400 ∼ 1200 의 범위에 있고, 총 탄소수 13 ∼ 22 의 축합 다환 골격을 갖는 탄화수소 화합물을 사용하는 것이 바람직하다. 총 탄소수 13 ∼ 22 의 축합 다환 골격으로는, 플루오렌, 안트라센, 페난트렌, 테트라센, 크리센, 펜타센, 피렌, 페릴렌, 트리페닐렌 중 어느 것인 것이 바람직하고, T₁ 의 관점에서 플루오렌, 트리페닐렌, 페난트렌이 보다 바람직하며, 화합물의 안정성, 전하 주입·수송성의 관점에서 트리페닐렌이 더욱 바람직하고, 하기 일반식 (Tp-1) 로 나타내는 화합물인 것이 특히 바람직하다.

상기 일반식 (Tp-1) 로 나타내는 탄화수소 화합물은 분자량이 400 ∼ 1200 의 범위인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 400 ∼ 1100 이며, 더욱 바람직하게는 400 ∼ 1000 이다. 분자량이 400 이상이면 양질의 아모르퍼스 박막을 형성할 수 있고, 분자량이 1200 이하이면 용매에 대한 용해성이나 승화 및 증착 적정 (適正) 면에서 바람직하다.

상기 일반식 (Tp-1) 로 나타내는 탄화수소 화합물은 그 용도가 한정되지 않고, 발광층에 인접하는 유기층뿐만이 아니라 유기층 내의 어느 층에 추가로 함유되어도 된다.

[화학식 65]

상기 일반식 (Tp-1) 에 있어서, R¹² ∼ R²³ 은 각각 독립적으로 수소 원자, 알킬기, 페닐기, 플루오레닐기, 나프틸기, 또는 트리페닐레닐기 (이들은 추가로 알킬기, 페닐기, 플루오레닐기, 나프틸기, 혹은 트리페닐레닐기로 치환되어 있어도 된다) 를 나타낸다. 단, R¹² ∼ R²³ 이 모두 수소 원자가 되는 경우는 없다.

R¹² ∼ R²³ 이 나타내는 알킬기로는 치환기 혹은 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, 시클로헥실기이며, 보다 바람직하게는 메틸기, 에틸기, 또는 tert-부틸기이다.

R¹² ∼ R²³ 으로서 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기, 페닐기, 플루오레닐기, 나프틸기, 혹은 트리페닐레닐기 (이들은 추가로 알킬기, 페닐기, 플루오레닐기, 나프틸기, 혹은 트리페닐레닐기로 치환되어 있어도 된다) 로 치환되어 있어도 되고, 페닐기, 플루오레닐기, 나프틸기, 혹은 트리페닐레닐기인 것이 더욱 바람직하다.

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

상기 일반식 (Tp-1) 에 있어서의 아릴 고리의 총 수는 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 ∼ R²³ 은 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.

상기 일반식 (Tp-1) 로 나타내는 탄화수소 화합물은 하기 일반식 (Tp-2) 로 나타내는 탄화수소 화합물인 것이 바람직하다.

[화학식 66]

일반식 (Tp-2) 중, 복수의 Ar¹¹ 은 동일하고, 알킬기, 페닐기, 플루오레닐기, 나프틸기, 또는 트리페닐레닐기 (이들은 추가로 알킬기, 페닐기, 플루오레닐기, 나프틸기, 혹은 트리페닐레닐기로 치환되어 있어도 된다) 를 나타낸다.

Ar¹¹ 이 나타내는 수소 원자, 알킬기, 페닐기, 플루오레닐기, 나프틸기, 또는 트리페닐레닐기 (이들은 추가로 알킬기, 페닐기, 플루오레닐기, 나프틸기, 혹은 트리페닐레닐기로 치환되어 있어도 된다) 로는, R¹² ∼ R²³ 에서 예시한 것과 동일한 의미이고, 바람직한 것도 동일하다.

상기 일반식 (Tp-1) 로 나타내는 탄화수소 화합물은, 하기 일반식 (Tp-3) 으로 나타내는 탄화수소 화합물인 것도 바람직하다.

[화학식 67]

일반식 (Tp-3) 중, L 은 알킬기, 페닐기, 플루오레닐기, 나프틸기, 또는 트리페닐레닐기 (이들은 추가로 알킬기, 페닐기, 플루오레닐기, 나프틸기, 혹은 트리페닐레닐기로 치환되어 있어도 된다) 또는 이들을 조합하여 이루어지는 n 가의 연결기를 나타낸다. n 은 2 ∼ 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 들지만 이들에 한정되는 것은 아니다. 또한 구체예 중 * 에서 트리페닐렌 고리와 결합한다.

[화학식 68]

n 은 2 ∼ 5 인 것이 바람직하고, 2 ∼ 4 인 것이 보다 바람직하다.

상기 일반식 (Tp-1) 로 나타내는 화합물은 하기 일반식 (Tp-4) 로 나타내는 화합물인 것이 바람직하다.

[화학식 69]

(일반식 (Tp-4) 에 있어서, A^A1 ∼ A^A12 는 각각 독립적으로 CR⁴⁰⁰ 또는 질소 원자를 나타낸다. n⁴⁰¹ 은 0 ∼ 8 의 정수를 나타낸다. n⁴⁰¹ 이 0 인 경우, A^A1 ∼ A^A6 으로 나타내는 고리는 트리페닐렌 고리와 A^A7 ∼ A^A12 로 나타내는 고리 사이의 단결합을 나타낸다. n⁴⁰¹ 이 2 ∼ 6 인 경우, 복수 존재하는 A^A1 ∼ A^A6 으로 나타내는 고리는 출현 (出現) 할 때마다 상이해도 되고, 복수 존재하는 고리끼리의 연결 양식도 출현할 때마다 상이해도 된다)

또, 본 발명에 있어서, 상기 일반식 (Tp-4) 의 설명에 있어서의 수소 원자는 동위체 (중수소 원자 등) 도 포함하고, 또한 추가로 치환기를 구성하는 원자는 그 동위체도 포함하고 있는 것을 나타낸다.

상기 일반식 (Tp-4) 에 있어서, R⁴¹¹ ∼ R⁴²¹ 은 각각 독립적으로 수소 원자, 알킬기, 페닐기, 플루오레닐기, 나프틸기, 또는 트리페닐레닐기 (이들은 추가로 알킬기, 페닐기, 플루오레닐기, 나프틸기, 혹은 트리페닐레닐기로 치환되어 있어도 된다) 를 나타낸다.

R⁴¹¹ ∼ R⁴²¹ 로서 바람직하게는 수소 원자, 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기, 페닐기, 플루오레닐기, 나프틸기, 혹은 트리페닐레닐기 (이들은 추가로 알킬기, 페닐기, 플루오레닐기, 나프틸기, 혹은 트리페닐레닐기로 치환되어 있어도 된다) 인 것이 바람직하고, 수소 원자, 페닐기 (그 페닐기는 알킬기, 페닐기, 플루오레닐기, 나프틸기, 혹은 트리페닐레닐기로 치환되어 있어도 된다) 인 것이 더욱 바람직하고, 수소 원자인 것이 특히 바람직하다.

A^A1 ∼ A^A12 로서 바람직하게는 CR⁴⁰⁰ 이다.

상기 일반식 (Tp-4) 중, R⁴⁰⁰ 이 나타내는 치환기로는 수소 원자, 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기, 페닐기, 플루오레닐기, 나프틸기, 혹은 트리페닐레닐기 (이들은 추가로 알킬기, 페닐기, 플루오레닐기, 나프틸기, 혹은 트리페닐레닐기로 치환되어 있어도 된다) 를 나타낸다. 복수 존재하는 R⁴⁰⁰ 는 각각 상이해도 된다.

R⁴⁰⁰ 으로서 바람직하게는 수소 원자, 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기, 페닐기, 플루오레닐기, 나프틸기, 혹은 트리페닐레닐기 (이들은 추가로 알킬기, 페닐기, 플루오레닐기, 나프틸기, 혹은 트리페닐레닐기로 치환되어 있어도 된다) 인 것이 바람직하고, 수소 원자, 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기, 페닐기 (그 페닐기는 알킬기, 페닐기, 플루오레닐기, 나프틸기, 혹은 트리페닐레닐기로 치환되어 있어도 된다) 인 것이 더욱 바람직하고, 수소 원자, 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기, 페닐기 (그 페닐기는 알킬기, 페닐기, 플루오레닐기, 나프틸기, 혹은 트리페닐레닐기로 치환되어 있어도 된다) 인 것이 특히 바람직하다.

n⁴⁰¹ 로서 바람직하게는 0 ∼ 5 의 정수이고, 1 ∼ 5 의 정수인 것이 더욱 바람직하며, 2 ∼ 4 인 것이 특히 바람직하다.

n⁴⁰¹ 은 1 이상의 정수이고, A^A7 ∼ A^A12 로 나타내는 고리와 연결되는 위치가 A^A3 인 경우, 발광 효율의 관점에서 A^A4 또는 A^A5 로 나타내지는 치환기는 CR⁴⁰⁰ 이고, R⁴⁰⁰ 은 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기, 페닐기가 바람직하고, 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기가 더욱 바람직하며, 메틸기인 것이 특히 바람직하다.

상기 일반식 (Tp-4) 중, A^A1 ∼ A^A12 에 의해 구성되는 각 6 원자 고리의 방향 고리 중, 질소 원자를 함유하는 고리가 1 개 이하인 것이 바람직하고, 0 개인 것이 보다 바람직하다. 상기 일반식 (Tp-4) 중, A^A1 ∼ A^A12 에 의해 구성되는 각 6 원자 고리의 방향 고리의 연결에 제한은 없지만, 메타 위치 또는 파라 위치에서 연결되어 있는 것이 바람직하다. 그리고 또, 상기 일반식 (Tp-4) 로 나타내는 화합물은 트리페닐렌 고리를 구성하는 축환의 부분 구조인 페닐 고리를 포함하고, 파라 위치에서 연속적으로 연결되어 있는 방향 고리의 개수가 3 개 이하인 것이 바람직하다.

상기 일반식 (Tp-1) 로 나타내는 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 삼중항 (T₁) 에너지) 이 크면 발광이 퀀치되어 버리는 것을 방지하여, 효율 향상에 유리하다. 한편, 화합물의 화학적 안정성의 관점에서는 에너지 갭 및 T₁ 에너지는 지나치게 크지 않은 쪽이 바람직하다. 일반식 (Tp-1) 로 나타내는 탄화수소 화합물의 막 상태에서의 T₁ 에너지는 1.77 eV (40 ㎉/㏖) 이상 3.51 eV (81 ㎉/㏖) 이하인 것이 바람직하고, 2.39 eV (55 ㎉/㏖) 이상 3.25 eV (75 ㎉/㏖) 이하인 것이 보다 바람직하다. 본 발명의 유기 전계 발광 소자는 전술한 인광 발광 재료의 T₁ 에너지보다 상기 일반식 (Tp-1) 로 나타내는 화합물의 T₁ 에너지가 높은 쪽이 발광 효율의 관점에서 바람직하다. 특히 유기 전계 발광 소자로부터의 발광색이 녹색 (발광 피크 파장이 490 ∼ 580 ㎚) 인 경우에는 발광 효율의 관점에서, T₁ 에너지는 2.39 eV (55 ㎉/㏖) 이상 2.82 eV (65 ㎉/㏖) 이하인 것이 더욱 바람직하다.

상기 일반식 (Tp-1) 로 나타내는 탄화수소 화합물의 T₁ 에너지는, 전술한 일반식 (1) 의 설명에서의 방법과 동일한 방법에 의해 구할 수 있다.

유기 전계 발광 소자를 고온 구동시나 소자 구동 중의 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 바람직하며, 120 ℃ 이상 400 ℃ 이하인 것이 더욱 바람직하다.

이하에, 상기 일반식 (Tp-1) 로 나타내는 것을 특징으로 하는 상기 탄화수소 화합물의 구체예를 예시하지만, 본 발명에 사용되는 상기 탄화수소 화합물은 이들에 한정되는 것은 아니다.

[화학식 70]

[화학식 71]

상기 일반식 (Tp-1) 로 나타내는 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.

[일반식 (O-1) 로 나타내는 화합물]

상기 (B) 음극과 상기 발광층 사이에 바람직하게 배치되는 유기층의 재료에 특히 바람직하게 사용되는 재료로서 하기 일반식 (O-1) 로 나타내는 화합물을 사용하는 것이, 유기 전계 발광 소자의 효율이나 구동 전압의 관점에서 바람직하다. 이하에, 일반식 (O-1) 에 대하여 설명한다.

[화학식 72]

일반식 (O-1) 중, R^O1 은, 알킬기, 아릴기, 또는 헤테로아릴기를 나타낸다. A^O1 ∼ A^O4 는 각각 독립적으로 C-R^A 또는 질소 원자를 나타낸다. R^A 는 수소 원자, 알킬기, 아릴기, 또는 헤테로아릴기를 나타내고, 복수의 R^A 는 동일하거나 상이해도 된다. L^O1 은, 아릴 고리 또는 헤테로아릴 고리로 이루어지는 2 가 ∼ 6 가의 연결기를 나타낸다. n^O1 은 2 ∼ 6 의 정수를 나타낸다.

R^O1 은, 알킬기 (바람직하게는 탄소수 1 ∼ 8), 아릴기 (바람직하게는 탄소수 6 ∼ 30), 또는 헤테로아릴기 (바람직하게는 탄소수 4 ∼ 12) 를 나타내고, 이들은 전술한 치환기군 A 를 가지고 있어도 된다. R^O1 로서 바람직하게는 아릴기, 또는 헤테로아릴기이고, 보다 바람직하게는 아릴기이다. R^O1 의 아릴기가 치환기를 갖는 경우의 바람직한 치환기로는, 알킬기, 아릴기 또는 시아노기를 들 수 있고, 알킬기 또는 아릴기가 보다 바람직하며, 아릴기가 더욱 바람직하다. R^O1 의 아릴기가 복수의 치환기를 갖는 경우, 그 복수의 치환기는 서로 결합하여 5 또는 6 원자 고리를 형성하고 있어도 된다. R^O1 의 아릴기는, 바람직하게는 치환기 A 를 가지고 있어도 되는 페닐기이고, 보다 바람직하게는 알킬기 또는 아릴기가 치환되어 있어도 되는 페닐기이며, 더욱 바람직하게는 무치환의 페닐기 또는 2-페닐페닐기이다.

A^O1 ∼ A^O4 는 각각 독립적으로 C-R^A 또는 질소 원자를 나타낸다. A^O1 ∼ A^O4 중, 0 ∼ 2 개가 질소 원자인 것이 바람직하고, 0 또는 1 개가 질소 원자인 것이 보다 바람직하다. A^O1 ∼ A^O4 가 모두 C-R^A 이거나, 또는 A^O1 이 질소 원자이고, A^O2 ∼ A^O4 가 C-R^A 인 것이 바람직하고, A^O1 이 질소 원자이고, A^O2 ∼ A^O4 가 C-R^A 인 것이 보다 바람직하며, A^O1 이 질소 원자이고, A^O2 ∼ A^O4 가 C-R^A 이고, R^A 가 모두 수소 원자인 것이 더욱 바람직하다.

R^A 는 수소 원자, 알킬기 (바람직하게는 탄소수 1 ∼ 8), 아릴기 (바람직하게는 탄소수 6 ∼ 30), 또는 헤테로아릴기 (바람직하게는 탄소수 4 ∼ 12) 를 나타내고, 이들은 전술한 치환기 Z^T 를 가지고 있어도 된다. 또 복수의 R^A 는 동일하거나 상이해도 된다. R^A 로서 바람직하게는 수소 원자 또는 알킬기이며, 보다 바람직하게는 수소 원자이다.

L^O1 은, 아릴 고리 (바람직하게는 탄소수 6 ∼ 30) 또는 헤테로아릴 고리 (바람직하게는 탄소수 4 ∼ 12) 로 이루어지는 2 가 ∼ 6 가의 연결기를 나타낸다. L^O1 로서 바람직하게는, 아릴렌기, 헤테로아릴렌기, 아릴트리일기, 또는 헤테로아릴트리일기이고, 보다 바람직하게는 페닐렌기, 비페닐렌기, 또는 벤젠트리일기이며, 더욱 바람직하게는 비페닐렌기, 또는 벤젠트리일기이다. L^O1 은 전술한 치환기 Z^T 를 가지고 있어도 되고, 치환기를 갖는 경우의 치환기로는 알킬기, 아릴기, 또는 시아노기가 바람직하다. L^O1 의 구체예로는, 이하의 것을 들 수 있다.

[화학식 73]

n^O1 은 2 ∼ 6 의 정수를 나타내고, 바람직하게는 2 ∼ 4 의 정수이며, 보다 바람직하게는 2 또는 3 이다. n^O1 은, 유기 전계 발광 소자의 효율의 관점에서는 가장 바람직하게는 3 이고, 유기 전계 발광 소자의 내구성의 관점에서는 가장 바람직하게는 2 이다.

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

[화학식 74]

일반식 (O-2) 중, R^O1 은 각각 독립적으로 알킬기, 아릴기, 또는 헤테로아릴기를 나타낸다. R^O2 ∼ R^O4 는 각각 독립적으로 수소 원자, 알킬기, 아릴기, 또는 헤테로아릴기를 나타낸다. A^O1 ∼ A^O4 는 각각 독립적으로 C-R^A 또는 질소 원자를 나타낸다. R^A 는 수소 원자, 알킬기, 아릴기, 또는 헤테로아릴기를 나타내고, 복수의 R^A 는 동일하거나 상이해도 된다.

R^O1 및 A^O1 ∼ A^O4 는, 상기 일반식 (O-1) 중의 R^O1 및 A^O1 ∼ A^O4 와 동일한 의미이고, 또 그들의 바람직한 범위도 동일하다.

R⁰² ∼ R⁰⁴ 는 각각 독립적으로 수소 원자, 알킬기 (바람직하게는 탄소수 1 ∼ 8), 아릴기 (바람직하게는 탄소수 6 ∼ 30), 또는 헤테로아릴기 (바람직하게는 탄소수 4 ∼ 12) 를 나타내고, 이들은 전술한 치환기군 A 를 가지고 있어도 된다. R⁰² ∼ R⁰⁴ 로서 바람직하게는 수소 원자, 알킬기, 또는 아릴기이고, 보다 바람직하게는 수소 원자, 또는 아릴기이며, 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 100 ℃ ∼ 400 ℃ 인 것이 바람직하고, 120 ℃ ∼ 400 ℃ 인 것이 보다 바람직하고, 140 ℃ ∼ 400 ℃ 인 것이 더욱 바람직하다.

상기 일반식 (O-1) 로 나타내는 화합물의 구체예를 이하에 나타내지만, 본 발명에 사용되는 화합물은 이들에 한정되지 않는다.

[화학식 75]

[화학식 76]

상기 일반식 (O-1) 로 나타내는 화합물은, 일본 공개특허공보 2001-335776호에 기재된 방법으로 합성 가능하다. 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 유기 전계 발광 소자에 있어서, 일반식 (O-1) 로 나타내는 화합물은 발광층과 음극 사이의 유기층에 함유되는 것이 바람직하지만, 발광층에 인접하는 음극측의 층에 함유되는 것이 보다 바람직하다.

(유기층의 형성 방법)

본 발명의 유기 전계 발광 소자에 있어서, 각 유기층은 증착법이나 스퍼터법 등의 건식 제막법, 전사법, 인쇄법, 스핀 코트법, 바 코트법 등의 습식 제막법 (용액 도포법) 중 어느 것에 의해서도 바람직하게 형성할 수 있다.

본 발명의 유기 전계 발광 소자는, 상기 발광층이 진공 증착 프로세스로 형성되어 이루어지는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 유기 전계 발광 소자는, 상기 발광층이 습식 프로세스로 형성되어 이루어지는 것도 바람직하다.

＜기판＞

본 발명의 유기 전계 발광 소자는 기판을 갖는다.

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

＜전극＞

본 발명의 유기 전계 발광 소자는 상기 기판 상에 배치되고, 양극 및 음극을 포함하는 한 쌍의 전극을 갖는다.

발광 소자의 성질 상, 한 쌍의 전극인 양극 및 음극 중 적어도 일방의 전극은 투명 혹은 반투명한 것이 바람직하다.

(양극)

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

(음극)

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

＜보호층＞

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

보호층에 대해서는, 일본 공개특허공보 2008-270736호의 단락 번호 [0169] ∼ [0170] 에 기재된 사항을 본 발명에 적용할 수 있다. 또한, 보호층의 재료는 무기물이어도 되고, 유기물이어도 된다.

＜봉지 용기＞

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

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

＜구동 방법＞

본 발명의 유기 전계 발광 소자는, 양극과 음극 사이에 직류 (필요에 따라서 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 대해서는, 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 5828429호, 미국 특허 6023308호의 각 명세서 등에 기재된 구동 방법을 적용할 수 있다.

본 발명의 유기 전계 발광 소자의 외부 양자 효율로는, 7 ％ 이상이 바람직하고, 10 ％ 이상이 보다 바람직하다. 외부 양자 효율의 수치는 20 ℃ 에서 소자를 구동시켰을 때의 외부 양자 효율의 최대값, 혹은 20 ℃ 에서 소자를 구동시켰을 때의 300 ∼ 400 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 광 취출 (取出) 효율로 나누어 산출된다. 통상적인 유기 EL 소자에서는 광 취출 효율은 약 20 ％ 이지만, 기판의 형상, 전극의 형상, 유기층의 막두께, 무기층의 막두께, 유기층의 굴절률, 무기층의 굴절률 등을 연구함으로써, 광 취출 효율을 20 ％ 이상으로 하는 것이 가능하다.

＜발광 파장＞

본 발명의 유기 전계 발광 소자는, 그 발광 파장에 제한은 없다. 예를 들어, 광의 삼원색 중 적색의 발광에 사용해도 되고, 녹색의 발광에 사용해도 되며, 청색의 발광에 사용해도 된다. 그 중에서도, 본 발명의 유기 전계 발광 소자는 발광 피크 파장이 400 ∼ 700 ㎚ 인 것이, 상기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물의 최저 여기 삼중항 (T₁) 에너지를 고려한 발광 효율의 관점에서 바람직하다.

구체적으로는, 본 발명의 유기 전계 발광 소자에 있어서, 상기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물을 발광층의 호스트 재료, 전자 수송층 또는 정공 블록층의 전자 수송 재료로서 사용하는 경우에는, 게스트 재료의 발광 피크 파장이 400 ∼ 700 ㎚ 인 것이 바람직하고, 450 ∼ 650 ㎚ 인 것이 보다 바람직하고, 480 ∼ 550 ㎚ 인 것이 특히 바람직하다.

＜본 발명의 유기 전계 발광 소자의 용도＞

본 발명의 유기 전계 발광 소자는, 표시 소자, 디스플레이, 백라이트, 전자 사진, 조명 광원, 기록 광원, 노광 광원, 판독 광원, 표지 (標識), 간판, 인테리어, 또는 광 통신 등에 바람직하게 이용할 수 있다. 특히, 발광 장치, 조명 장치, 표시 장치 등의 발광 휘도가 높은 영역에서 구동되는 디바이스에 바람직하게 사용된다.

실시예

이하에 실시예를 들어 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다. 이하의 실시예에 나타내는 재료, 사용량, 비율, 처리 내용, 처리 순서 등은, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 한 적절히 변경할 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 이하에 나타내는 구체예에 한정되는 것은 아니다.

[합성예 (화합물 1, 2, 3 의 합성)]

(화합물 1 의 합성 스킴)

[화학식 77]

(화합물 2 의 합성 스킴)

[화학식 78]

(화합물 3 의 합성 스킴)

[화학식 79]

상기 스킴에 따라서, 화합물 1, 2, 3 을 합성하였다. 다른 화합물에 대해서도, 상기와 동일한 수단에 의해 합성할 수 있다.

합성한 화합물 1, 2 의 ¹H-NMR 데이터를 도 4, 도 5 에 나타낸다.

2. 소자 제작·평가

소자 제작에 사용한 재료는 모두 승화 정제를 실시하였다. 비교예 및 실시예에 사용한 화합물을 나타낸다.

(공통층에 사용하는 화합물군)

[화학식 80]

(비교 화합물)

하기 비교 화합물 1 은 일본 공개특허공보 2010-87496호의 0182 단락에 기재된 화합물 26 이다.

하기 비교 화합물 2, 3 은 각각 WO2011/088877호에 기재된 화합물 H7, H8 이다.

[화학식 81]

(실시예에 사용한 일반식 (1) 로 나타내는 화합물)

[화학식 82]

[비교예 1]

(양극의 제작)

두께 0.5 ㎜, 가로세로 2.5 ㎝ 의 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.

이것을 양극 (ITO 막, 투명 양극) 으로서 사용하였다.

(유기층의 적층)

상기 양극 상에, 진공 증착법으로 이하의 화합물을 사용하여 제 1 층 ∼ 제 5 층의 유기층을 순차 증착하였다. 더불어, 각 층에 사용한 화합물의 구조를 나타내었다.

제 1 층 : HAT-CN : 막두께 10 ㎚

제 2 층 : NPD : 막두께 30 ㎚

제 3 층 : 비교 화합물 1 (호스트 재료) 및 녹색 인광 발광 재료 GD-1 (게스트 재료) (질량비 85 : 15) : 막두께 30 ㎚

제 4 층 : TpH-17 : 막두께 10 ㎚

제 5 층 : Alq : 막두께 40 ㎚

[화학식 83]

(음극의 제작)

이 위에, 불화리튬 0.1 ㎚ 및 금속 알루미늄 200 ㎚ 를 이 순서로 증착하여, 음극으로 하였다.

(유기 전계 발광의 제작)

이 음극과 양극 사이에 5 층의 유기층을 갖는 적층체를, 대기에 노출시키지 않고서 질소 가스로 치환한 글로브 박스에 넣고, 유리제 봉지 캔 및 자외선 경화형의 접착제 (XNR5516HV, 나가세 치바 (주) 제조) 를 사용해서 봉지하여, 비교예 1 의 유기 전계 발광 소자를 얻었다.

(유기 전계 발광 소자의 평가)

(a) 내구성

비교예 1 의 유기 전계 발광 소자를, 실온에서 휘도가 5000 cd/㎡ 가 되도록 직류 전압을 인가하여 계속해서 발광시키고, 휘도가 4000 cd/㎡ 가 될 때까지 걸린 시간을 측정하였다. 이 시간을 유기 전계 발광 소자의 내구성의 지표로 하였다.

또, 후술하는 각 실시예 및 비교예에서는, 이하에 기재하는 표 1 에 있어서, 비교예 1 의 유기 전계 발광 소자를 사용하였을 때의 내구성을 100 으로 하고, 내구성의 상대치가 100 미만인 것을 ×, 100 이상 120 미만인 것을 ○, 120 이상인 것을 ◎ 로 하였다.

여기서, 내구성은 숫자가 클수록 바람직하다. 실용상, ○ 또는 ◎ 평가인 것이 필요하다.

(b) 전압 상승률

상기 내구성을 평가할 때에 사용한 비교예 1 의 유기 전계 발광 소자에서, 초기 휘도가 5000 cd/㎡ 일 때의 전압을 V1 (V) 로 하고, 거기서부터 500 시간 경과하였을 때의 전압을 V2 (V) 로 하여, 이들의 전압차를 ΔV 로 정의한다. 요컨대, ΔV = V2－V1 이다.

또, 후술하는 각 실시예 및 비교예에서는, 이하에 기재하는 표 1 에 있어서, 비교예 1 의 ΔV 를 100 로 하고, 전압의 상대치가 100 이상인 것을 ×, 95 이상 100 미만인 것을 △, 90 이상 95 미만인 것을 ○, 90 미만인 것을 ◎ 로 하였다.

여기서, 전압 상승률은 숫자가 작을수록 바람직하다. 실용상, ○ 또는 ◎ 평가인 것이 필요하다.

(c) 구동 전압

유기 전계 발광 소자를 휘도가 3500 cd/㎡ 가 되도록 직류 전압을 인가하여 발광시킨다. 이 때의 인가 전압을 구동 전압 평가의 지표로 하였다. 실시예 A1 ∼ A13 그리고 비교예 1 ∼ 3 에서는 구동 전압이 6 V 미만인 경우를 ◎, 6 V 이상 7 V 미만인 경우를 ○, 7 V 이상인 경우를 × 로 하여 하기 표 1 에 나타내었다. 여기서, 구동 전압은 숫자가 작을수록 바람직하다.

[실시예 A1 ∼ A13 그리고 비교예 2 및 3]

비교예 1 에 있어서, 유기층의 제 3 층의 호스트 재료로서 비교 화합물 1 대신에 상기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물 또는 비교 화합물 2 또는 3 을 사용한 것 이외에는 비교예 1 과 동일하게 하여, 실시예 A1 ∼ A13 및 비교예 2 및 3 의 유기 전계 발광 소자를 얻었다.

얻어진 각 실시예 및 비교예의 유기 전계 발광 소자에 대해서 비교예 1 과 동일하게 하여 내구성과 전압 상승률과 구동 전압을 측정하고, 실시예 1 과 동일하게 평가하였다. 그 결과를 하기 표 1 에 나타낸다.

[비교예 4]

유기층에 대해서, 제 2 층에 사용한 NPD 를 HTL-1 로, 제 3 층에 사용한 GD-1 을 GD-2 로, 제 4 층에 사용한 TpH-17 을 OM-8 로, 제 5 층에 사용한 Alq 를 OM-8 로 바꾼 것 이외에는 비교예 1 과 동일하게 하여, 비교예 4 의 유기 전계 발광 소자를 제작하였다. 비교예 4 에 있어서의 유기층의 구성을 하기에 나타낸다.

제 1 층 : LG101 : 막두께 10 ㎚

제 2 층 : HTL-1 : 막두께 30 ㎚

제 3 층 : 비교 화합물 1 (호스트 재료) 및 녹색 인광 발광 재료 GD-2 (게스트 재료) (질량비 85 : 15) : 막두께 30 ㎚

제 4 층 : OM-8 : 막두께 10 ㎚

제 5 층 : OM-8 : 막두께 40 ㎚

[실시예 B1 ∼ B13 그리고 비교예 5 및 6]

비교예 4 에 있어서 유기층의 제 3 층의 재료로서, 비교 화합물 1 대신에 상기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물 또는 비교 화합물 2 또는 3 을 사용한 것 이외에는 비교예 4 와 동일하게 하여, 실시예 B1 ∼ B4 그리고 비교예 5 및 6 의 유기 전계 발광 소자를 얻었다.

얻어진 실시예 B1 ∼ B13 및 비교예 4 ∼ 6 의 유기 전계 발광 소자에 대해, 비교예 1 과 동일하게 하여 내구성과 전압 상승률과 구동 전압을 측정하여, 실시예 1 과 동일하게 평가하였다. 단, 하기 표 2 에 기재된 각 실시예 및 비교예에서는, 비교예 4 의 유기 전계 발광 소자의 내구성과 전압 상승률의 평가 결과를 100 으로 하여 상대 평가를 실시하였다. 또한, 구동 전압에 관해서는 구동 전압이 5.5 V 미만인 경우를 ◎, 5.5 V 이상 6.5 V 미만인 경우를 ○, 6.5 V 이상인 경우를 × 로서 평가하였다. 그 결과를 하기 표 2 에 나타낸다.

[비교예 7]

유기층에 대해서, 제 1 층에 사용한 LG101 을 GD-1 로 바꾸고, 제 3 층에 사용한 GD-1 을 적색 인광 발광 재료 RD-1 로 바꾸고, 제 4 층에 사용한 TpH-17 을 Alq 로 바꾼 것 이외에는 비교예 1 과 동일하게 하여, 비교예 7 의 유기 전계 발광 소자를 제작하였다. 비교예 7 에 있어서의 유기층의 구성을 하기에 나타낸다.

제 1 층 : GD-1 : 막두께 10 ㎚

제 2 층 : NPD : 막두께 30 ㎚

제 3 층 : 비교 화합물 1 (호스트 재료) 및 적색 인광 발광 재료 RD-1 (게스트 재료) (질량비 90 : 10) : 막두께 30 ㎚

제 4 층 : Alq : 막두께 10 ㎚

제 5 층 : Alq : 막두께 40 ㎚

[실시예 C1 ∼ C9 그리고 비교예 8 및 9]

비교예 7 에 있어서 유기층의 제 3 층의 재료로서, 비교 화합물 1 대신에 상기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물 또는 비교 화합물 2 또는 3 을 사용한 것 이외에는 비교예 7 과 동일하게 하여, 실시예 C1 ∼ C9 그리고 비교예 8 및 9 의 유기 전계 발광 소자를 얻었다.

얻어진 실시예 C1 ∼ C3 및 비교예 7 ∼ 9 의 유기 전계 발광 소자에 대해서 비교예 1 과 동일하게 하여 내구성과 전압 상승률과 구동 전압을 측정하고, 실시예 1 과 동일하게 평가하였다. 단, 하기 표 3 에 기재된 각 실시예 및 비교예에서는, 비교예 7 의 유기 전계 발광 소자의 내구성과 전압 상승률의 평가 결과를 100 으로 하여 상대 평가를 실시하였다. 또한, 구동 전압이 6 V 미만인 경우를 ◎, 6 V 이상 7 V 미만인 경우를 ○, 7 V 이상인 경우를 × 로서 평가하였다. 그 결과를 하기 표 3 에 나타낸다.

상기 표 1 ∼ 표 3 에서, 상기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물을 발광층의 호스트 재료로서 사용한 각 실시예의 유기 전계 발광 소자는 구동 전압이 우수하고, 구동에 수반되는 구동 전압의 상승이 억제되며, 내구성도 양호한 것을 알 수 있었다.

한편, 비교 화합물 1 ∼ 3 을 발광층의 호스트 재료로서 사용한 각 비교예의 유기 전계 발광 소자는 초기 구동 전압은 양호하지만, 구동에 수반되는 구동 전압의 상승이 억제되어 있지 않고, 내구성도 나쁜 것을 알 수 있었다.

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 (유기 EL 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 (27)

1. 기판과,
   그 기판 상에 배치되고, 양극 및 음극으로 이루어지는 한 쌍의 전극과,
   그 전극 사이에 배치되고, 발광층을 포함하는 적어도 1 층의 유기층을 갖고,
   상기 유기층의 적어도 1 층에 하기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
   일반식 (1)
   [화학식 1]
   

   

   
   (일반식 (1) 중, A 는 하기 일반식 (2) 로 나타내는 1 가의 기이고, D 는 하기 일반식 (3) 으로 나타내는 1 가의 기이고, B 는 하기 일반식 (4) 로 나타내는 2 가의 기이고, n 은 0 또는 1 을 나타낸다. 단, n 이 0 인 경우에는, A 와 D 는 결합 부위를 포함하여 서로 점대칭이 아니다)
   [화학식 2]
   

   

   
   (일반식 (2) 중, X^A1 ∼ X^A11 중 1 개가 C-* 를 나타내고, 그 밖의 X^A1 ∼ X^A11 은 각각 독립적으로 C-R^A 또는 질소 원자를 나타낸다. * 는 n 이 0 인 경우에는 D 와의 결합 부위를 나타내고, n 이 1 인 경우에는 B 와의 결합 부위를 나타낸다. R^A 는 수소 원자 또는 치환기를 나타내고, 복수의 R^A 는 동일하거나 상이해도 된다)
   [화학식 3]
   

   

   
   (일반식 (3) 중, X^D1 ∼ X^D11 중 1 개가 C-# 을 나타내고, 그 밖의 X^D1 ∼ X^D11 은 각각 독립적으로 C-R^D 또는 질소 원자를 나타낸다. # 은 n 이 0 인 경우에는 A 와의 결합 부위를 나타내고, n 이 1 인 경우에는 B 와의 결합 부위를 나타낸다. R^D 는 수소 원자 또는 치환기를 나타내고, 복수의 R^D 는 동일하거나 상이해도 된다)
   [화학식 4]
   

   

   
   (일반식 (4) 중, X^B1 ∼ X^B11 중 1 개가 C-* 를 나타내고, X^B1 ∼ X^B11 중 다른 1 개가 C-# 을 나타내고, 그 밖의 X^B1 ∼ X^B11 은 각각 독립적으로 C-R^B 또는 질소 원자를 나타낸다. * 는 A 와의 결합 부위를 나타낸다. # 은 D 와의 결합 부위를 나타낸다. R^B 는 수소 원자 또는 치환기를 나타내고, 복수의 R^B 는 동일하거나 상이해도 된다)
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 일반식 (2) 중, X^A1 ∼ X^A11 중 1 개가 C-* 를 나타내고, 그 밖의 X^A1 ∼ X^A11 은 각각 독립적으로 C-R^A 를 나타내고, R^A 는 수소 원자 또는 치환기를 나타내는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 일반식 (3) 중, X^D1 ∼ X^D11 중 1 개가 C-# 을 나타내고, 그 밖의 X^D1 ∼ X^D11 은 각각 독립적으로 C-R^D 를 나타내고, R^D 는 수소 원자 또는 치환기를 나타내는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물 중, 상기 A 가 하기 일반식 (5) 로 나타내는 기이고, 상기 D 가 하기 일반식 (6) 으로 나타내는 기이고, 상기 B 가 하기 일반식 (7) 로 나타내는 기인 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
   [화학식 5]
   

   

   
   (일반식 (5) 중, R^A1 ∼ R^A11 중 1 개가, n 이 0 인 경우에는 D 와의 결합 부위를 나타내고, n 이 1 인 경우에는 B 와의 결합 부위를 나타낸다. B 또는 D 와의 결합 부위가 아닌 R^A1 ∼ R^A11 은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다).
   [화학식 6]
   

   

   
   (일반식 (6) 중, R^D1 ∼ R^D11 중 1 개가, n 이 0 인 경우에는 A 와의 결합 부위를 나타내고, n 이 1 인 경우에는 B 와의 결합 부위를 나타낸다. A 또는 B 와의 결합 부위가 아닌 R^D1 ∼ R^D11 은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다)
   [화학식 7]
   

   

   
   (일반식 (7) 중, R^B1 ∼ R^B11 중 1 개가 A 와의 결합 부위를 나타내고, 다른 1 개가 D 와의 결합 부위를 나타내고, A 또는 D 와의 결합 부위가 아닌 R^B1 ∼ R^B11 은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다)
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 일반식 (5) 중, R^A2, R^A5 및 R^A10 중 어느 1 개가, n 이 0 인 경우에는 D 와의 결합 부위를 나타내고, n 이 1 인 경우에는 B 와의 결합 부위를 나타내는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
   상기 일반식 (6) 중, R^D2, R^D5 및 R^D10 중 어느 1 개가, n 이 0 인 경우에는 A 와의 결합 부위를 나타내고, n 이 1 인 경우에는 B 와의 결합 부위를 나타내는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
7. 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 일반식 (7) 중, R^B2 가 A 와의 결합 부위 또는 C 와의 결합 부위를 나타내고, R^B5 또는 R^B10 이 A 와의 결합 부위 및 C 와의 결합 부위 중 나머지 일방을 나타내는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
8. 제 4 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 일반식 (6) 중, R^D2, R^D5 및 R^D10 중 적어도 1 개가 각각 독립적으로 아릴기 (단, 그 아릴기는 치환기로서 추가로 치환 또는 무치환의 아릴기를 갖는 경우를 제외한다), 치환 또는 무치환의 헤테로아릴기 혹은 치환 또는 무치환의 고리수 2 ∼ 5 의 올리고아릴기를 나타내는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
9. 제 4 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 일반식 (5) 중, 상기 B 또는 D 와의 결합 부위가 아닌 R^A1 ∼ R^A11 이 모두 수소 원자를 나타내는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 일반식 (1) 중, n 이 0 인 것을 특징으로 하는 기재된 유기 전계 발광 소자.
11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발광층이 인광 발광 재료를 적어도 1 종 함유하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 인광 발광 재료가 하기 일반식 (E-1) 로 나타내는 이리듐 착물인 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
    [화학식 8]
    

    

    
    (일반식 (E-1) 중, Z¹ 및 Z² 는 각각 독립적으로, 탄소 원자 또는 질소 원자를 나타낸다.
    A¹ 은 Z¹ 과 질소 원자와 함께 5 또는 6 원자의 헤테로 고리를 형성하는 원자군을 나타낸다.
    B¹ 은 Z² 와 탄소 원자와 함께 5 또는 6 원자 고리를 형성하는 원자군을 나타낸다.
    (X-Y) 는 모노아니온성의 2 좌 배위자를 나타낸다.
    n_E1 은 1 ∼ 3 의 정수를 나타낸다)
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 일반식 (E-1) 로 나타내는 이리듐 착물이 하기 일반식 (E-2) 로 나타내는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
    [화학식 9]
    

    

    
    (일반식 (E-2) 중, A^E1 ∼ A^E8 은 각각 독립적으로, 질소 원자 또는 C-R^E 를 나타낸다.
    R^E 는 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다.
    (X-Y) 는 모노아니온성의 2 좌 배위자를 나타낸다.
    n_E2 는 1 ∼ 3 의 정수를 나타낸다)
14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발광층이 상기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 기재된 유기 전계 발광 소자를 사용한, 발광 장치.
16. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 기재된 유기 전계 발광 소자를 사용한, 표시 장치.
17. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 기재된 유기 전계 발광 소자를 사용한, 조명 장치.
18. 하기 일반식 (1) 로 나타내는, 화합물.
    일반식 (1)
    [화학식 10]
    

    

    
    (일반식 (1) 중, A 는 하기 일반식 (2) 로 나타내는 1 가의 기이고, D 는 하기 일반식 (3) 으로 나타내는 1 가의 기이고, B 는 하기 일반식 (4) 로 나타내는 2 가의 기이고, n 은 0 또는 1 을 나타낸다. 단, n 이 0 인 경우에는, A 와 D 는 결합 부위를 포함하여 서로 점대칭이 아니다)
    [화학식 11]
    

    

    
    (일반식 (2) 중, X^A1 ∼ X^A11 중 1 개가 C-* 를 나타내고, 그 밖의 X^A1 ∼ X^A11 은 각각 독립적으로 C-R^A 또는 질소 원자를 나타낸다. * 는 n 이 0 인 경우에는 D 와의 결합 부위를 나타내고, n 이 1 인 경우에는 B 와의 결합 부위를 나타낸다. R^A 는 수소 원자 또는 치환기를 나타내고, 복수의 R^A 는 동일하거나 상이해도 된다)
    [화학식 12]
    

    

    
    (일반식 (3) 중, X^D1 ∼ X^D11 중 1 개가 C-# 을 나타내고, 그 밖의 X^D1 ∼ X^D11 은 각각 독립적으로 C-R^D 또는 질소 원자를 나타낸다. # 은 n 이 0 인 경우에는 A 와의 결합 부위를 나타내고, n 이 1 인 경우에는 B 와의 결합 부위를 나타낸다. R^D 는 수소 원자 또는 치환기를 나타내고, 복수의 R^D 는 동일하거나 상이해도 된다)
    [화학식 13]
    

    

    
    (일반식 (4) 중, X^B1 ∼ X^B11 중 1 개가 C-* 를 나타내고, X^B1 ∼ X^B11 중 다른 1 개가 C-# 을 나타내고, 그 밖의 X^B1 ∼ X^B11 은 각각 독립적으로 C-R^B 또는 질소 원자를 나타낸다. * 는 A 와의 결합 부위를 나타낸다. # 은 D 와의 결합 부위를 나타낸다. R^B 는 수소 원자 또는 치환기를 나타내고, 복수의 R^B 는 동일하거나 상이해도 된다)
19. 제 18 항에 있어서,
    상기 일반식 (2) 중, X^A1 ∼ X^A11 중 1 개가 C-* 를 나타내고, 그 밖의 X^A1 ∼ X^A11 은 각각 독립적으로 C-R^A 를 나타내고, R^A 는 수소 원자 또는 치환기를 나타내는 것을 특징으로 하는 화합물.
20. 제 18 항 또는 제 19 항에 있어서,
    상기 일반식 (3) 중, X^D1 ∼ X^D11 중 1 개가 C-# 을 나타내고, 그 밖의 X^D1 ∼ X^D11 은 각각 독립적으로 C-R^D 를 나타내고, R^D 는 수소 원자 또는 치환기를 나타내는 것을 특징으로 하는 화합물.
21. 제 18 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물 중, 상기 A 가 하기 일반식 (5) 로 나타내는 기이고, 상기 D 가 하기 일반식 (6) 으로 나타내는 기이고, 상기 B 가 하기 일반식 (7) 로 나타내는 기인 것을 특징으로 하는 화합물.
    [화학식 14]
    

    

    
    (일반식 (5) 중, R^A1 ∼ R^A11 중 1 개가, n 이 0 인 경우에는 D 와의 결합 부위를 나타내고, n 이 1 인 경우에는 B 와의 결합 부위를 나타낸다. B 또는 D 와의 결합 부위가 아닌 R^A1 ∼ R^A11 은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다).
    [화학식 15]
    

    

    
    (일반식 (6) 중, R^D1 ∼ R^D11 중 1 개가, n 이 0 인 경우에는 A 와의 결합 부위를 나타내고, n 이 1 인 경우에는 B 와의 결합 부위를 나타낸다. A 또는 B 와의 결합 부위가 아닌 R^D1 ∼ R^D11 은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다)
    [화학식 16]
    

    

    
    (일반식 (7) 중, R^B1 ∼ R^B11 중 1 개가 A 와의 결합 부위를 나타내고, 다른 1 개가 D 와의 결합 부위를 나타내고, A 또는 D 와의 결합 부위가 아닌 R^B1 ∼ R^B11 은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다)
22. 제 21 항에 있어서,
    상기 일반식 (5) 중, R^A2, R^A5 및 R^A10 중 어느 1 개가, n 이 0 인 경우에는 D 와의 결합 부위를 나타내고, n 이 1 인 경우에는 B 와의 결합 부위를 나타내는 것을 특징으로 하는 화합물.
23. 제 21 항 또는 제 22 항에 있어서,
    상기 일반식 (6) 중, R^D2, R^D5 및 R^D10 중 어느 1 개가, n 이 0 인 경우에는 A 와의 결합 부위를 나타내고, n 이 1 인 경우에는 B 와의 결합 부위를 나타내는 것을 특징으로 하는 화합물.
24. 제 21 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 일반식 (7) 중, R^B2 가 A 와의 결합 부위 또는 C 와의 결합 부위를 나타내고, R^B5 또는 R^B10 이 A 와의 결합 부위 및 C 와의 결합 부위 중 나머지 일방을 나타내는 것을 특징으로 하는 화합물.
25. 제 21 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 일반식 (6) 중, R^D2, R^D5 및 R^D10 중 적어도 1 개가, 각각 독립적으로 치환 또는 무치환의 아릴기 (단, 그 아릴기는 치환기로서 추가로 아릴기를 갖는 경우를 제외한다), 치환 또는 무치환의 헤테로아릴기 혹은 치환 또는 무치환의 고리수 2 ∼ 5 의 올리고아릴기를 나타내는 것을 특징으로 하는 화합물.
26. 제 21 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 일반식 (5) 중, 상기 B 또는 D 와의 결합 부위가 아닌 R^A1 ∼ R^A11 이 모두 수소 원자를 나타내는 것을 특징으로 하는 화합물.
27. 제 18 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 일반식 (1) 중, n 이 0 인 것을 특징으로 하는 화합물.

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