KR20220161305A

KR20220161305A - 유기 전계 발광 소자

Info

Publication number: KR20220161305A
Application number: KR1020227032907A
Authority: KR
Inventors: 켄타로 하야시; 준야 오가와; 유지 이케나가
Original assignee: 닛테츠 케미컬 앤드 머티리얼 가부시키가이샤
Priority date: 2020-03-31
Filing date: 2021-03-18
Publication date: 2022-12-06
Also published as: US20230131577A1; EP4130193A1; TW202202598A; CN115336027A; JPWO2021200243A1; WO2021200243A1

Abstract

발광 효율이 개선됨과 함께 구동 시의 안정성이 충분히 확보되어서 실용상 유용한 유기 EL 소자를 제공한다.
발광층이 서로 다른 2개의 호스트 재료와 도펀트 재료를 포함하고, 상기 호스트 재료 중 하나는 일반식(1)로 표현되는 화합물이며, 상기 호스트 재료 중 다른 하나는 일반식(2)로 표현되는 화합물인 유기 전계 발광 소자이다.

〔환A는 식(1a)로 표현되는 복소환, X는 N 또는 C-Ar', Y는 O, S, N-Ar³ 또는 C-Ar⁴Ar⁵, Z¹~Z⁴ 중 어느 하나는 X를 포함하는 6원환과 결합하는 탄소 원자이며, 그 이외 및 Z⁵~Z⁸은 C-Ar' 또는 N을 나타낸다. Ar, Ar' 및 Ar¹~Ar⁵는 수소, 탄소수 1~20의 알킬기 등이다.〕

〔환B는 식(2a)로 표현되는 복소환이며, Ar⁶ 및 Ar⁷은 수소, 탄소수 1~20의 알킬기 등이다.〕

Description

유기 전계 발광 소자

본 발명은 유기 전계 발광 소자(이하, 유기 EL 소자라고 함)에 관한 것이며, 상세하게는 특정 혼합 호스트 재료를 포함하는 유기 EL 소자에 관한 것이다.

유기 EL 소자에 전압을 인가함으로써, 양극으로부터 정공이, 음극으로부터는 전자가 각각 발광층에 주입된다. 그리고 발광층에서, 주입된 정공과 전자가 재결합하고 여기자(勵起子)가 생성된다. 이때, 전자 스핀의 통계칙에 의해, 일중항(一重項) 여기자 및 삼중항(三重項) 여기자가 1:3의 비율로 생성된다. 일중항 여기자에 의한 발광을 이용하는 형광발광형 유기 EL 소자는 내부양자효율은 25%가 한계라고 전해진다. 한편으로 삼중항 여기자에 의한 발광을 이용하는 인광발광형 유기 EL 소자는 일중항 여기자로부터 항간교차가 효율적으로 이루어진 경우에는 내부양자효율을 100%까지 높일 수 있는 것이 알려져 있다.

나아가 최근에는 지연 형광을 이용한 고효율의 유기 EL 소자의 개발이 이루어지고 있다. 예를 들면 특허문헌 1에는 지연 형광의 메커니즘의 하나인 TTF(Triplet-Triplet Fusion) 기구를 이용한 유기 EL 소자가 개시되어 있다. TTF 기구는 2개의 삼중항 여기자의 충돌에 의해 일중항 여기자가 생성되는 현상을 이용하는 것이며, 이론상 내부양자효율을 40%까지 높일 수 있다고 여겨진다. 그러나 인광발광형 유기 EL 소자와 비교하면 효율이 낮기 때문에, 추가적인 효율의 개량, 및 낮은 전압 특성이 요구되고 있다.

또한, 특허문헌 2에서는 TADF(Thermally Activated Delayed Fluorescence) 기구를 이용한 유기 EL 소자가 개시되어 있다. TADF 기구는 일중항 준위와 삼중항 준위의 에너지 차가 작은 재료에서 삼중항 여기자로부터 일중항 여기자로의 역항간 교차가 생기는 현상을 이용하는 것이며, 이론상 내부양자효율을 100%까지 높일 수 있다고 여겨진다.

그러나 어느 기구에서도 효율, 수명 모두 향상의 여지가 있고, 또한 구동 전압의 저감에 대해서도 개선이 요구되고 있다.

한편, 특허문헌 3, 4에서는 축합 복소환을 치환한 인돌로카르바졸 화합물에 대해, 호스트 재료로서의 사용을 개시하고 있다. 또한, 특허문헌 5, 6에서는 인돌로카르바졸 화합물을 혼합 호스트 재료로서 사용하는 것을 개시하고 있다. 또한, 특허문헌 7에서는 질소함유 6원환에 축합 복소환이 치환된 화합물과 카르바졸 화합물의 혼합 호스트 재료를 사용한 유기 EL 소자를 개시하고 있다. 또한, 특허문헌 8에서는 질소함유 6원환에 축합 복소환이 치환된 인돌로카르바졸 화합물과, 아릴기가 치환된 특정 인돌로카르바졸 화합물의 혼합 호스트 재료를 사용한 유기 EL 소자를 개시하고 있다. 또한, 특허문헌 9 및 10에서는 인돌로카르바졸 화합물끼리의 혼합 호스트 재료를 사용한 유기 EL 소자를 개시하고 있다.

그러나 이들 유기 EL 소자에서는 모두 충분한 특성을 가지고 있다고는 할 수 없고, 특히 효율, 전압의 추가적인 개량이 요망되고 있다.

WO2010/134350호 WO2011/070963호 WO2013/137001호 WO2013/122402호 WO2016/023608호 WO2018/198844호 일본 공개특허공보 특개2014-157947호 WO2018236092호 WO2016042997호 WO2010098246호

유기 EL 소자를 플랫패널 디스플레이 등의 표시 소자에 응용하기 위해서는 소자의 발광 효율을 개선함과 동시에 구동 시의 안정성을 충분히 확보할 필요가 있다. 본 발명은 상기 현 상황을 감안하여, 효율이 높고 낮은 전압 특성을 실현하는 실용상 유용한 유기 EL 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은 예의 검토한 결과, 발광층에 특정 혼합 호스트 재료를 이용한 유기 전계 발광 소자에 따르면, 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 발견하여, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

즉, 본 발명은 대향하는 양극과 음극 사이에 복수의 유기층을 가지는 유기 전계 발광 소자로서, 유기층은 적어도 하나의 발광층을 가지며, 상기 발광층은 서로 다른 2개의 호스트 재료와 도펀트 재료를 포함하고, 상기 호스트 재료 중 하나는 하기 일반식(1)로 표현되는 화합물이며, 상기 호스트 재료 중 다른 하나는 하기 일반식(2)로 표현되는 화합물인 것을 특징으로 하는, 유기 전계 발광 소자이다.

[화학식 1]

〔여기서, 환A는 식(1a)로 표현되는 복소환이며, 환A는 인접하는 환과 임의의 위치에서 축합하고,

X는 N 또는 C-Ar'를 나타내며, X 중 적어도 하나는 N을 나타낸다.

Y는 O, S, N-Ar³, 또는 C-Ar⁴Ar⁵를 나타낸다.

Z¹~Z⁴ 중 어느 하나는 X를 포함하는 6원환과 결합하는 탄소 원자이며, 그 이외 및 Z⁵~Z⁸은 각각 독립적으로 C-Ar', 또는 N을 나타내고, Ar'가 복수 존재하는 경우는 동일해도 되고 달라도 된다.

Ar, Ar' 및 Ar¹~Ar⁵는 각각 독립적으로, 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, 탄소수 1~20의 알킬기, 탄소수 7~38의 아르알킬기, 탄소수 2~20의 알케닐기, 탄소수 2~20의 알키닐기, 탄소수 2~40의 디알킬아미노기, 탄소수 12~44의 디아릴아미노기, 탄소수 14~76의 디아르알킬아미노기, 탄소수 2~20의 아실기, 탄소수 2~20의 아실옥시기, 탄소수 1~20의 알콕시기, 탄소수 2~20의 알콕시카르보닐기, 탄소수 2~20의 알콕시카르보닐옥시기, 탄소수 1~20의 알킬술포닐기, 치환 혹은 미치환의 탄소수 6~30의 방향족 탄화수소기, 치환 혹은 미치환의 탄소수 3~17의 방향족 복소환기, 또는 이들의 방향족환이 2~5개 연결된 연결 방향족기를 나타낸다. 한편, 이들 기가 수소 원자를 가지는 경우, 상기 수소 원자가 중수소 혹은 할로겐으로 치환되어 있어도 된다.

a, 및 b는 치환 수를 나타내고, 각각 독립적으로 1~4의 정수를 나타낸다. 또한, c는 치환 수를 나타내고, 1~2의 정수를 나타낸다.

[화학식 2]

〔여기서, 환B는 식(2a)로 표현되는 복소환이며, 환B는 인접하는 환과 임의의 위치에서 축합하고,

Ar⁶ 및 Ar⁷은 각각 독립적으로, 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, 탄소수 1~20의 알킬기, 탄소수 7~38의 아르알킬기, 탄소수 2~20의 알케닐기, 탄소수 2~20의 알키닐기, 탄소수 2~40의 디알킬아미노기, 탄소수 12~44의 디아릴아미노기, 탄소수 14~76의 디아르알킬아미노기, 탄소수 2~20의 아실기, 탄소수 2~20의 아실옥시기, 탄소수 1~20의 알콕시기, 탄소수 2~20의 알콕시카르보닐기, 탄소수 2~20의 알콕시카르보닐옥시기, 탄소수 1~20의 알킬술포닐기, 치환 혹은 미치환의 탄소수 6~30의 방향족 탄화수소기, 치환 혹은 미치환의 탄소수 3~17의 방향족 복소환기, 또는 이들의 방향족환이 2~5개 연결된 연결 방향족기를 나타낸다. 한편, 이들 기가 수소 원자를 가지는 경우, 상기 수소 원자가 중수소 혹은 할로겐으로 치환되어 있어도 된다.

d 및 e는 치환 수를 나타내고, 각각 1~4의 정수를 나타낸다. 또한, f는 치환 수를 나타내고, 1~2의 정수를 나타낸다.

Ar⁸은 각각 독립적으로, 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, 탄소수 1~20의 알킬기, 탄소수 7~38의 아르알킬기, 탄소수 2~20의 알케닐기, 탄소수 2~20의 알키닐기, 탄소수 2~40의 디알킬아미노기, 탄소수 12~44의 디아릴아미노기, 탄소수 14~76의 디아르알킬아미노기, 탄소수 2~20의 아실기, 탄소수 2~20의 아실옥시기, 탄소수 1~20의 알콕시기, 탄소수 2~20의 알콕시카르보닐기, 탄소수 2~20의 알콕시카르보닐옥시기, 탄소수 1~20의 알킬술포닐기, 치환 혹은 미치환의 탄소수 6~30의 방향족 탄화수소기, 치환 혹은 미치환의 탄소수 3~17의 방향족 복소환기, 또는 이들의 방향족환이 2~5개 연결된 연결 방향족기를 나타낸다.〕

상기 일반식(1)에서 Z¹ 또는 Z² 중 어느 하나에서 X를 포함하는 6원환과 연결되는 것이 바람직하다.

상기 식일반(1)에서 Y는 O, 또는 S인 것이 바람직하다.

상기 일반식(1)은 이하의 일반식(4)~(8) 중 어느 하나로 표현되는 것임이 바람직하다.

[화학식 3]

〔여기서, X, Y, Ar, Ar¹, Ar², Z¹~Z⁸, a, b, 및 c는 상기 일반식(1)과 같은 의미이다.〕

상기 일반식(4)~(8)에서 Z²에서 X를 포함하는 6원환과 연결되는 것이 바람직하다.

상기 일반식(4)~(8)에서 Ar¹ 및 Ar²는 치환 혹은 미치환의 탄소수 6~10의 방향족 탄화수소기, 또는 이들의 방향족환이 2~5개 연결된 연결 방향족기인 것이 더 바람직하다.

상기 일반식(2)는 이하의 일반식(9)~(13) 중 어느 하나로 표현되는 것임이 바람직하다.

[화학식 4]

〔여기서, Ar⁸, d, e, f, Ar⁶, 및 Ar⁷은 식(2)와 같은 의미이다.〕

상기 일반식(9)~(13)에서 Ar⁶ 및 Ar⁷은 바람직하게는 치환 혹은 미치환의 탄소수 6~10의 방향족 탄화수소기, 치환 혹은 미치환의 탄소수 3~17의 방향족 복소환기, 또는 이들의 방향족환이 2~5개 연결된 연결 방향족기이며, Ar⁶ 및 Ar⁷ 중 적어도 하나는 하나 이상의 탄소수 6~17의 방향족 복소환을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 도펀트 재료가 인광발광성 도펀트 재료이거나 또는 열활성화 지연 형광발광을 포함하는 형광성 도펀트 재료인 것이 바람직하다.

여기서, 본 발명의 유기 전계 발광 소자에서의 바람직한 양태를 나타낸다. 즉, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자는 2종류의 화합물을 포함한 혼합 호스트 재료를 가짐과 함께, 도펀트 재료를 가진 발광층을 구비한 것이다. 이 중 혼합 호스트 재료로서, 일반식(1)로 표현되는 화합물과 일반식(2)로 표현되는 화합물의 합계에 대하여, 일반식(1)로 표현되는 화합물의 비율이 10질량% 이상 70질량% 미만인 것이 바람직하고, 20질량% 이상 60질량% 미만인 것이 보다 바람직하다. 또한, 발광성 도펀트 재료가 루테늄, 로듐, 팔라듐, 은, 레늄, 오스뮴, 이리듐, 백금 및 금으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 금속을 포함하는 유기 금속 착체이거나 또는 열활성화 지연 형광을 포함하는 형광성 도펀트 재료인 것이 보다 바람직하다.

또한, 상기의 유기 전계 발광 소자를 제조함에 있어서, 일반식(1)로 표현되는 화합물과 일반식(2)로 표현되는 화합물을 혼합하여 예비혼합물로 한 후, 이것을 포함하는 호스트 재료를 증착시켜서 발광층을 형성하는 공정을 가지는 것이 알맞다.

상기 유기 전계 발광 소자의 제조 방법에서 상기 일반식(1)로 표현되는 화합물과 상기 일반식(2)로 표현되는 화합물의 50% 중량감소 온도의 차가 20℃ 이내인 것이 적합하다.

소자특성 향상을 위해서는 유기층에 사용하는 재료의 전하에 대한 내구성이 높은 것이 필요하고, 특히 발광층에서는 주변층으로 여기자 및 전하가 누설되는 것을 억제하는 것이 중요하다. 이 전하/여기자의 누설 억제에는 발광층 중에서의 발광 영역의 치우침의 개선이 유효하며, 그를 위해서는 발광층으로의 양 전하(전자/정공) 주입량 혹은 발광층 중에서의 양 전하 수송량을 바람직한 범위로 제어하는 것이 필요하다.

여기서, 본 발명에서 이용되는 일반식(1), 및 일반식(2)로 표현되는 화합물은 모두 인돌로카르바졸 구조를 가진다. 인돌로카르바졸 구조는 전하에 대한 높은 내구성을 가지는 것이 알려져 있다. 일반식(1)로 표현되는 화합물은 인돌로카르바졸 구조에 축합 방향족기가 연결된 질소함유 6원환을 치환함으로써, 전하, 특히 전자의 주입 수송성이 향상되고, 낮은 전압이면서 안정적으로 구동하는 유기 EL 소자를 제작할 수 있다고 생각된다. 또한, 일반식(2)로 표현되는 인돌로카르바졸 화합물을 혼합함으로써, 전하, 특히 정공의 주입 수송성을 높이고, 낮은 전압이면서 안정적으로 구동하는 유기 EL 소자를 제작할 수 있으며, 인돌로카르바졸환의 결합 양식이나 상기 골격으로의 치환기의 종류·수를 바꿈으로써 전하의 주입 수송성을 높은 수준으로 제어할 수 있다고 생각되기 때문에, 일반식(1)로 표현되는 화합물과 일반식(2)로 표현되는 화합물을 조합함으로써 유기층으로의 양 전하 주입량을 바람직한 범위로 조정할 수 있고, 발광층 중에서의 발광 영역의 치우침을 개선할 수 있다고 추측된다. 특히, 지연 형광발광 EL 소자나 인광발광 EL 소자의 경우에는 발광층에서 생성되는 여기 에너지를 가두는 데에 충분히 높은 최저 여기 삼중항 에너지를 가지고 있기 때문에 발광층 안으로부터의 에너지 유출이 없어, 낮은 전압이면서, 고효율, 수명이 긴 유기 EL 소자를 제작하는 것이 가능해졌다고 상정된다.

따라서, 본 발명에 따르면, 유기 EL 소자의 특성을 높일 수 있게 되고, 특히, 발광 효율이나 인가전압에 관해, 종래에 비해 개량을 도모하는 것이 가능해진다.

도 1은 유기 EL 소자의 일례를 나타낸 모식 단면도이다.

본 발명의 유기 EL 소자는 양극, 유기층 및 음극이 적층된 구조를 가지며, 이 유기층의 적어도 1층에, 소정 유기 전계 발광 소자용 재료를 사용하여 형성된 발광층을 구비한다. 즉, 이 유기 EL 소자는 대향하는 양극과 음극 사이에 복수의 층으로 이루어지는 유기층을 가지는데, 복수의 층 중 적어도 1층은 발광층이며, 발광층은 복수 있어도 된다. 그리고 발광층 중 적어도 하나는 서로 다른 2개의 호스트 재료와 도펀트 재료를 포함한 것이며, 그 중 호스트 재료의 하나는 전술한 일반식(1)로 표현되는 화합물(이하, 제1 호스트 재료라고 함)로 이루어지고, 다른 하나는 마찬가지로 전술한 일반식(2)로 표현되는 화합물(이하, 제2 호스트 재료라고 함)로 이루어지며, 이들에 대해, 바람직하게는 발광성 도펀트 재료를 함유하는 증착층으로서 발광층을 형성한다.

즉, 상기 발광층에 포함되는 제1 호스트 재료는 일반식(1)로 표현되는 화합물에서 선택되고, 제2 호스트 재료는 일반식(2)로 표현되는 화합물에서 선택된다.

일반식(1)에서 X는 N 또는 C-Ar'를 나타내고, X 중 적어도 하나는 N을 나타내는데, X 중 2개 이상이 N인 것이 바람직하고, X가 모두 N인 것이 보다 바람직하다.

a 및 b는 치환 수를 나타내고, 각각 독립적으로 1~4의 정수를 나타내며, 바람직하게는 1~2이고, 보다 바람직하게는 1이다. 마찬가지로 c는 치환 수를 나타내고, 1~2의 정수를 나타내며, 바람직하게는 1이다.

Z¹~Z⁴ 중 어느 하나는 X를 포함하는 6원환과 결합하는 탄소 원자이며, 그 이외의 것, 및 Z⁵~Z⁸은 각각 독립적으로 C-Ar', 또는 N을 나타내고, 바람직하게는 C-Ar'이다. 한편, Ar'가 복수 존재하는 경우는 동일해도 되고 달라도 된다.

일반식(1)에서 Ar, Ar' 및 Ar¹~Ar⁵는 각각 독립적으로, 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, 탄소수 1~20의 알킬기, 탄소수 7~38의 아르알킬기, 탄소수 2~20의 알케닐기, 탄소수 2~20의 알키닐기, 탄소수 2~40의 디알킬아미노기, 탄소수 12~44의 디아릴아미노기, 탄소수 14~76의 디아르알킬아미노기, 탄소수 2~20의 아실기, 탄소수 2~20의 아실옥시기, 탄소수 1~20의 알콕시기, 탄소수 2~20의 알콕시카르보닐기, 탄소수 2~20의 알콕시카르보닐옥시기, 탄소수 1~20의 알킬술포닐기, 치환 혹은 미치환의 탄소수 6~30의 방향족 탄화수소기, 치환 혹은 미치환의 탄소수 3~17의 방향족 복소환기, 또는 이들의 방향족환이 2~5개 연결된 연결 방향족기를 나타낸다.

이 중, Ar¹ 및 Ar²는 치환 혹은 미치환의 탄소수 6~10의 방향족 탄화수소기, 또는 이들의 방향족환이 2~5개 연결된 연결 방향족기인 것이 보다 바람직하다.

또한 Ar, Ar' 및 Ar³~Ar⁵는 수소, 중수소, 탄소수 1~20의 알킬기, 치환 혹은 미치환의 탄소수 6~30의 방향족 탄화수소기, 치환 혹은 미치환의 탄소수 3~17의 방향족 복소환기, 또는 이들의 방향족환이 2~5개 연결된 치환 혹은 미치환의 연결 방향족기인 것이 바람직하고, 수소, 중수소, 치환 혹은 미치환의 탄소수 6~18의 방향족 탄화수소기, 치환 혹은 미치환의 탄소수 3~12의 방향족 복소환기, 또는 이들의 방향족환이 2~5개 연결된 치환 혹은 미치환의 연결 방향족기인 것이 보다 바람직하다.

한편, 본 명세서에서 연결 방향족기는 방향족 탄화수소기 및/또는 방향족 복소환기의 방향족환이 단결합으로 연결된 기를 말한다. 구체적으로는 치환 혹은 미치환의 탄소수 6~30의 방향족 탄화수소기의 방향족환이 2~5개 연결되거나, 치환 혹은 미치환의 탄소수 3~17의 방향족 복소환기의 방향족환이 2~5개 연결되거나, 혹은 이들 방향족 탄화수소기의 방향족환과 방향족 복소환기의 방향족환이 2~5개 연결된 것을 나타낸다. 이들은 직쇄상으로 연결해도 되고 분기상으로 연결해도 되며, 방향족환은 동일해도 되고 달라도 된다.

Ar, Ar' 및 Ar¹~Ar⁵가 할로겐, 시아노기, 니트로기, 탄소수 1~20의 알킬기, 탄소수 7~38의 아르알킬기, 탄소수 2~20의 알케닐기, 탄소수 2~20의 알키닐기, 탄소수 2~40의 디알킬아미노기, 탄소수 12~44의 디아릴아미노기, 탄소수 14~76의 디아르알킬아미노기, 탄소수 2~20의 아실기, 탄소수 2~20의 아실옥시기, 탄소수 1~20의 알콕시기, 탄소수 2~20의 알콕시카르보닐기, 탄소수 2~20의 알콕시카르보닐옥시기, 탄소수 1~20의 알킬술포닐기인 경우의 구체예로는 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 시클로펜틸, 헥실, 시클로헥실, 헵틸, 옥틸, 노닐, 데실, 운데실, 도데실, 트리데실, 테트라데실, 펜타데실, 헥사데실, 헵타데실, 옥타데실, 노나데실, 이코실 등의 알킬기, 페닐메틸, 페닐에틸, 페닐이코실, 나프틸메틸, 안트라닐메틸, 페난트레닐메틸, 피레닐메틸 등의 아르알킬기, 비닐, 프로페닐, 부테닐, 펜테닐, 데세닐, 이코세닐 등의 알케닐기, 에티닐, 프로파르길, 부티닐, 펜티닐, 데시닐, 이코시닐 등의 알키닐기, 디메틸아미노, 에틸메틸아미노, 디에틸아미노, 디프로필아미노, 디부틸아미노, 디펜티닐아미노, 디데실아미노, 디이코실아미노 등의 디알킬아미노기, 디페닐아미노, 나프틸페닐아미노, 디나프틸아미노, 디안트라닐아미노, 디페난트레닐아미노, 디피레닐아미노 등의 디아릴아미노기, 디페닐메틸아미노, 디페닐에틸아미노, 페닐메틸페닐에틸아미노, 디나프틸메틸아미노, 디안트라닐메틸아미노, 디페난트레닐메틸아미노 등의 디아르알킬아미노기, 아세틸, 프로피오닐, 부티릴, 발레릴, 벤조일 등의 아실기, 아세틸옥시, 프로피오닐옥시, 부티릴옥시, 발레릴옥시, 벤조일옥시 등의 아실옥시기, 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 부톡시, 펜톡시, 헥속시, 헵톡시, 옥톡시, 노닐옥시, 데카닐옥시 등의 알콕시기, 메톡시카르보닐, 에톡시카르보닐, 프로폭시카르보닐, 부톡시카르보닐, 펜톡시카르보닐 등의 알콕시카르보닐기, 메톡시카르보닐옥시, 에톡시카르보닐옥시, 프로폭시카르보닐옥시, 부톡시카르보닐옥시, 펜톡시카르보닐옥시 등의 알콕시카르보닐옥시기, 메틸술포닐, 에틸술포닐, 프로필술포닐, 부틸술포닐, 펜틸술포닐 등의 알킬술포닐기, 시아노기, 니트로기, 플루오로기, 토실기 등을 들 수 있다. 바람직하게는 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 시클로펜틸, 헥실, 시클로헥실, 헵틸, 옥틸, 노닐, 데실, 운데실, 또는 도데실이다.

미치환의 Ar, Ar' 및 미치환의 Ar³~Ar⁵가 방향족 탄화수소기, 방향족 복소환기, 또는 연결 방향족기인 경우의 구체예로는 벤젠, 나프탈렌, 피리딘, 피리미딘, 트리아진, 티오펜, 이소티아졸, 티아졸, 피리다진, 피롤, 피라졸, 이미다졸, 트리아졸, 티아디아졸, 피라진, 푸란, 이소옥사졸, 옥사졸, 옥사디아졸, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 퀴녹살린, 퀴나졸린, 옥사디아졸, 티아디아졸, 벤조트리아진, 프탈라진, 테트라졸, 인돌, 벤조푸란, 벤조티오펜, 벤조옥사졸, 벤조티아졸, 인다졸, 벤즈이미다졸, 벤조트리아졸, 벤조이소티아졸, 벤조티아디아졸, 디벤조푸란, 디벤조티오펜, 디벤조셀레노펜, 카르바졸, 또는 이들이 2~5개 연결되어 구성되는 화합물로부터 1개의 H를 제거하여 생기는 방향족기를 들 수 있다. 바람직하게는 벤젠, 피리딘, 피리미딘, 트리아진, 티오펜, 이소티아졸, 티아졸, 피리다진, 피롤, 피라졸, 이미다졸, 트리아졸, 티아디아졸, 피라진, 푸란, 이소옥사졸, 옥사졸, 옥사디아졸, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 퀴녹살린, 퀴나졸린, 옥사디아졸, 티아디아졸, 벤조트리아진, 프탈라진, 테트라졸, 인돌, 벤조푸란, 벤조티오펜, 벤조옥사졸, 벤조티아졸, 인다졸, 벤즈이미다졸, 벤조트리아졸, 벤조이소티아졸, 벤조티아디아졸, 디벤조푸란, 디벤조티오펜, 디벤조셀레노펜, 카르바졸, 또는 이들이 2~5개 연결되어 구성되는 화합물로부터 1개의 H를 제거하여 생기는 방향족기를 들 수 있다. 보다 바람직하게는 벤젠, 피리딘, 피리미딘, 트리아진, 티오펜, 이소티아졸, 티아졸, 피리다진, 피롤, 피라졸, 이미다졸, 트리아졸, 티아디아졸, 피라진, 푸란, 이소옥사졸, 옥사졸, 옥사디아졸, 디벤조푸란, 디벤조티오펜, 카르바졸, 또는 이들이 2~5개 연결되어 구성되는 화합물로부터 1개의 H를 제거하여 생기는 방향족기를 들 수 있다.

미치환의 Ar¹ 및 Ar²가 방향족 탄화수소기, 방향족 복소환기, 또는 연결 방향족기인 경우의 구체예로는 미치환의 Ar, 및 미치환의 Ar³~Ar⁵와 마찬가지이며, 바람직하게는 벤젠, 나프탈렌, 피리딘, 피리미딘, 트리아진, 티오펜, 이소티아졸, 티아졸, 피리다진, 피롤, 피라졸, 이미다졸, 트리아졸, 티아디아졸, 피라진, 푸란, 이소옥사졸, 옥사졸, 옥사디아졸, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 퀴녹살린, 퀴나졸린, 옥사디아졸, 티아디아졸, 벤조트리아진, 프탈라진, 테트라졸, 인돌, 벤조푸란, 벤조티오펜, 벤조옥사졸, 벤조티아졸, 인다졸, 벤즈이미다졸, 벤조트리아졸, 벤조이소티아졸, 벤조티아디아졸, 디벤조푸란, 디벤조티오펜, 디벤조셀레노펜, 카르바졸, 또는 이들이 2~5개 연결되어 구성되는 화합물로부터 1개의 H를 제거하여 생기는 방향족기를 들 수 있다. 보다 바람직하게는 벤젠, 나프탈렌, 또는 이들이 2~5개 연결되어 구성되는 화합물로부터 1개의 H를 제거하여 생기는 방향족기이다.

본 명세서에서 상기와 같은 미치환의 방향족 탄화수소기 또는 방향족 복소환기는 각각 치환기를 가져도 된다. 치환기를 가지는 경우의 치환기는 시아노기, 탄소수 1~10의 지방족 탄화수소기, 또는 탄소수 12~44의 디아릴아미노기이다.

여기서, 치환기가 탄소수 1~10의 지방족 탄화수소기인 경우, 직쇄상, 분기상, 환상이어도 된다.

한편, 치환기의 수는 0~5, 바람직하게는 0~2가 좋다. 방향족 탄화수소기 및 방향족 복소환기가 치환기를 가지는 경우의 탄소수의 계산에는 치환기의 탄소수를 포함하지 않는다. 그러나 치환기의 탄소수를 포함한 합계 탄소수가 상기 범위를 만족하는 것이 바람직하다. 한편, 이들 기가 수소 원자를 가지는 경우, 상기 수소 원자가 중수소 혹은 할로겐으로 치환되어 있어도 된다.

상기 치환기의 구체예로는 시아노, 메틸, 에틸, 프로필, i-프로필, 부틸, t-부틸, 펜틸, 시클로펜틸, 헥실, 시클로헥실, 헵틸, 옥틸, 노닐, 데실, 디페닐아미노, 나프틸페닐아미노, 디나프틸아미노, 디안트라닐아미노, 디페난트레닐아미노, 디피레닐아미노 등을 들 수 있다. 바람직하게는 시아노, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸, 디페닐아미노, 나프틸페닐아미노, 또는 디나프틸아미노를 들 수 있다.

이하에 일반식(1)로 표현되는 화합물의 구체예를 나타내겠지만, 이들에 한정되지 않는다.

[화학식 5]

[화학식 6]

[화학식 7]

[화학식 8]

[화학식 9]

[화학식 10]

[화학식 11]

[화학식 12]

[화학식 13]

[화학식 14]

[화학식 15]

[화학식 16]

[화학식 17]

[화학식 18]

일반식(2)에서 Ar⁶ 및 Ar⁷은 각각 독립적으로, 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, 탄소수 1~20의 알킬기, 탄소수 7~38의 아르알킬기, 탄소수 2~20의 알케닐기, 탄소수 2~20의 알키닐기, 탄소수 2~40의 디알킬아미노기, 탄소수 12~44의 디아릴아미노기, 탄소수 14~76의 디아르알킬아미노기, 탄소수 2~20의 아실기, 탄소수 2~20의 아실옥시기, 탄소수 1~20의 알콕시기, 탄소수 2~20의 알콕시카르보닐기, 탄소수 2~20의 알콕시카르보닐옥시기, 탄소수 1~20의 알킬술포닐기, 치환 혹은 미치환의 탄소수 6~30의 방향족 탄화수소기, 치환 혹은 미치환의 탄소수 3~17의 방향족 복소환기, 또는 이들 방향족 탄화수소기 및 방향족 복소환기가 2~5개 연결된 연결 방향족기이며, 치환 혹은 미치환의 탄소수 6~18의 방향족 탄화수소기, 치환 혹은 미치환의 탄소수 6~17의 방향족 복소환기, 또는 이들 방향족 탄화수소기 및 방향족 복소환기가 2~5개 연결된 연결 방향족기인 것이 바람직하고, Ar⁶ 및 Ar⁷ 중 적어도 하나는 하나 이상의 치환 혹은 미치환의 탄소수 6~17의 방향족 복소환을 포함하는 것이 보다 바람직하다.

미치환의 Ar⁶ 및 Ar⁷이 방향족 탄화수소기, 방향족 복소환기, 또는 연결 방향족기인 경우의 구체예로는 벤젠, 나프탈렌, 피리딘, 피리미딘, 티오펜, 이소티아졸, 티아졸, 피리다진, 피롤, 피라졸, 이미다졸, 트리아졸, 티아디아졸, 피라진, 푸란, 이소옥사졸, 옥사졸, 옥사디아졸, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 퀴녹살린, 퀴나졸린, 옥사디아졸, 티아디아졸, 벤조트리아진, 프탈라진, 테트라졸, 인돌, 벤조푸란, 벤조티오펜, 벤조옥사졸, 벤조티아졸, 인다졸, 벤즈이미다졸, 벤조트리아졸, 벤조이소티아졸, 벤조티아디아졸, 디벤조푸란, 디벤조티오펜, 디벤조셀레노펜, 카르바졸, 또는 이들이 2~5개 연결되어 구성되는 화합물로부터 1개의 H를 제거하여 생기는 방향족기를 들 수 있다. 바람직하게는 벤젠, 나프탈렌, 트리페닐렌, 피리딘, 피리미딘, 티오펜, 이소티아졸, 티아졸, 피리다진, 피롤, 피라졸, 이미다졸, 트리아졸, 티아디아졸, 피라진, 푸란, 이소옥사졸, 옥사졸, 옥사디아졸, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 퀴녹살린, 퀴나졸린, 옥사디아졸, 티아디아졸, 벤조트리아진, 프탈라진, 테트라졸, 인돌, 벤조푸란, 벤조티오펜, 벤조옥사졸, 벤조티아졸, 인다졸, 벤즈이미다졸, 벤조트리아졸, 벤조이소티아졸, 벤조티아디아졸, 디벤조푸란, 디벤조티오펜, 디벤조셀레노펜, 카르바졸, 또는 이들이 2~5개 연결되어 구성되는 화합물로부터 1개의 H를 제거하여 생기는 방향족기를 들 수 있다. 보다 바람직하게는 벤젠, 카르바졸, 또는 이들이 2~5개 연결되어 구성되는 화합물로부터 1개의 H를 제거하여 생기는 방향족기를 들 수 있다.

d 및 e는 치환 수를 나타내고, 각각 1~4의 정수를 나타내며, 바람직하게는 1~2이고, 보다 바람직하게는 1이다. 마찬가지로 f는 치환 수를 나타내고, 1~2의 정수를 나타내며, 바람직하게는 1이다.

Ar⁸은 각각 독립적으로, 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, 탄소수 1~20의 알킬기, 탄소수 7~38의 아르알킬기, 탄소수 2~20의 알케닐기, 탄소수 2~20의 알키닐기, 탄소수 2~40의 디알킬아미노기, 탄소수 12~44의 디아릴아미노기, 탄소수 14~76의 디아르알킬아미노기, 탄소수 2~20의 아실기, 탄소수 2~20의 아실옥시기, 탄소수 1~20의 알콕시기, 탄소수 2~20의 알콕시카르보닐기, 탄소수 2~20의 알콕시카르보닐옥시기, 탄소수 1~20의 알킬술포닐기, 치환 혹은 미치환의 탄소수 6~30의 방향족 탄화수소기, 치환 혹은 미치환의 탄소수 3~17의 방향족 복소환기, 또는 이들의 방향족환이 2~5개 연결된 연결 방향족기를 나타낸다.

또한 Ar⁸은 수소, 중수소, 탄소수 1~20의 알킬기, 치환 혹은 미치환의 탄소수 6~30의 방향족 탄화수소기, 치환 혹은 미치환의 탄소수 3~17의 방향족 복소환기, 또는 이들의 방향족환이 2~5개 연결된 치환 혹은 미치환의 연결 방향족기인 것이 바람직하고, 수소, 중수소, 치환 혹은 미치환의 탄소수 6~18의 방향족 탄화수소기, 치환 혹은 미치환의 탄소수 3~12의 방향족 복소환기, 또는 이들의 방향족환이 2~5개 연결된 치환 혹은 미치환의 연결 방향족기인 것이 보다 바람직하다.

Ar⁸의 구체예로는 Ar에서 서술한 경우와 마찬가지이다.

Ar⁶ 및 Ar⁷이 탄소수 1~20의 알킬기, 탄소수 7~38의 아르알킬기, 탄소수 2~20의 알케닐기, 탄소수 2~20의 알키닐기, 탄소수 2~40의 디알킬아미노기, 탄소수 12~44의 디아릴아미노기, 탄소수 14~76의 디아르알킬아미노기, 탄소수 2~20의 아실기, 탄소수 2~20의 아실옥시기, 탄소수 1~20의 알콕시기, 탄소수 2~20의 알콕시카르보닐기, 탄소수 2~20의 알콕시카르보닐옥시기, 탄소수 1~20의 알킬술포닐기인 경우의 구체예로는 Ar, Ar' 및 Ar¹~Ar⁵의 경우와 마찬가지이다. 한편, 본 발명에서는 2개의 호스트 재료를 포함한 발광층을 형성하기 때문에, 일반식(1)로 표현되는 화합물과 일반식(2)로 표현되는 화합물은 서로 다른 것이다. 그 때문에, 양자가 중복되는 것을 피하는 취지에서 보면, 일반식(2)에서의 Ar⁶ 및 Ar⁷이 하기 식(3)으로 표현되는 것은 아니다.

[화학식 19]

〔여기서, *는 일반식(2)와의 연결 위치를 나타내고, X 및 Ar¹은 일반식(1)과 같은 의미이다.〕

이하에 일반식(2)로 표현되는 화합물의 구체예를 나타내겠지만, 이들에 한정되지 않는다.

[화학식 20]

[화학식 21]

[화학식 22]

[화학식 23]

[화학식 24]

[화학식 25]

[화학식 26]

[화학식 27]

[화학식 28]

[화학식 29]

[화학식 30]

[화학식 31]

[화학식 32]

[화학식 33]

[화학식 34]

[화학식 35]

[화학식 36]

[화학식 37]

[화학식 38]

[화학식 39]

[화학식 40]

[화학식 41]

본 발명의 유기 전계 발광 소자는 일반식(1)로 표현되는 화합물과 일반식(2)로 표현되는 화합물과 도펀트 재료를 포함하는 발광층을 가지는데, 이 발광층에 대해서는 기타 성분으로서 지방족 유기 화합물, 방향족 탄화수소 화합물, 방향족 복소환 화합물, 유기 금속 착체 등을 포함하고 있어도 된다. 기타 성분을 포함하는 경우는 상기 발광층에서 차지하는 기타 화합물의 합계 비율이 30질량% 미만이 바람직하고, 10질량% 미만이 보다 바람직하다.

또한, 일반식(1)로 표현되는 화합물과 일반식(2)로 표현되는 화합물의 합계에 대하여, 일반식(1)로 표현되는 화합물의 비율이 10질량% 이상 70질량% 미만인 것이 바람직하고, 20질량% 이상 60질량% 미만인 것이 보다 바람직하다.

발광성 도펀트 재료에 대해서는 루테늄, 로듐, 팔라듐, 은, 레늄, 오스뮴, 이리듐, 백금 및 금으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 금속을 포함하는 유기 금속 착체인 것, 또는 열활성화 지연 형광을 포함하는 형광발광성 도펀트 재료인 것이 바람직하다.

본 발명의 유기 전계 발광 소자의 발광층은 제1, 제2 호스트 재료나 도펀트 재료를 증착원으로부터 증착하여 형성해도 되고, 이들을 용제에 용해, 혹은 분산시켜서 스핀 코트법, 바 코트법, 스프레이법, 잉크젯법, 인쇄법 등에 의해 형성해도 된다.

본 발명의 유기 전계 발광 소자의 발광층을 증착법에 의해 형성하는 경우, 각각에 다른 증착원으로부터 증착하여 사용할 수도 있지만, 증착 전에 재료를 예비 혼합하여 예비혼합물로 하고, 그 예비혼합물을 1개의 증착원으로부터 동시에 증착하여 발광층을 형성하는 것이 바람직하다. 이 경우, 예비혼합물에는 발광층을 형성하기 위해 필요한 발광성 도펀트 재료 또는 필요에 따라 사용되는 다른 호스트 재료를 혼합해도 되지만, 원하는 증기압이 되는 온도에 큰 차가 있는 경우는 다른 증착원으로부터 증착시키는 것이 좋다.

본 발명의 유기 전계 발광 소자의 발광층을 인쇄법에 의해 형성하는 경우, 일반식(1)로 표현되는 화합물과 일반식(2)로 표현되는 화합물과 도펀트 재료를 용매에 용해, 또는 분산시켜서 발광층 잉크로 함으로써, 상기의 인쇄법에 의해 제막(製膜)할 수 있다.

다음으로, 본 발명의 유기 EL 소자의 구조에 대해 도면을 참조하면서 설명하겠지만, 본 발명의 유기 EL 소자의 구조는 이에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명에 사용되는 일반적인 유기 EL 소자의 구조예를 나타내는 단면도이며, 1은 기판, 2는 양극, 3은 정공 주입층, 4는 정공 수송층, 5는 발광층, 6은 전자 수송층, 7은 음극을 나타낸다. 본 발명의 유기 EL 소자는 발광층과 인접하여 여기자 저지층을 가져도 되고, 또한 발광층과 정공주입층 사이에 전자 저지층을 가져도 된다. 여기자 저지층은 발광층의 양극 측, 음극 측 중 어디에나 삽입할 수 있고, 양쪽 동시에 삽입하는 것도 가능하다. 본 발명의 유기 EL 소자에서는 양극, 발광층, 그리고 음극을 필수층으로서 가지는데, 필수층 이외에 정공 주입/수송층, 전자 주입/수송층을 가지는 것이 좋고, 나아가 발광층과 전자 주입/수송층 사이에 정공 저지층을 가지는 것이 좋다. 한편, 정공 주입/수송층은 정공 주입층과 정공 수송층 중 어느 하나 또는 양자를 의미하고, 전자 주입/수송층은 전자 주입층과 전자 수송층 중 어느 하나 또는 양자를 의미한다.

도 1과는 반대의 구조, 즉 기판(1) 상에 음극(7), 전자 수송층(6), 발광층(5), 정공 수송층(4), 양극(2)의 순으로 적층하는 것도 가능하고, 이 경우도 필요에 따라 층을 추가, 생략하는 것이 가능하다.

-기판-

본 발명의 유기 EL 소자는 기판에 지지되어 있는 것이 바람직하다. 이 기판에 대해서는 특별히 제한은 없고, 종래부터 유기 EL 소자에 사용되고 있는 것이면 되고, 예를 들면 ?BR>K 라스, 투명 플라스틱, 석영 등으로 이루어지는 것을 사용할 수 있다.

-양극-

유기 EL 소자에서의 양극 재료로는 일함수가 큰(4eV 이상) 금속, 합금, 전기전도성 화합물 또는 이들의 혼합물로 이루어지는 재료가 바람직하게 사용된다. 이와 같은 전극 재료의 구체예로는 Au 등의 금속, CuI, 인듐틴옥사이드(ITO), SnO₂, ZnO 등의 도전성 투명 재료를 들 수 있다. 또한, IDIXO(In₂O₃-ZnO) 등의 비정질이고, 투명 도전막을 제작 가능한 재료를 사용해도 된다. 양극은 이들 전극 재료를 증착이나 스퍼터링 등의 방법에 의해, 박막을 형성시키고, 포토리소그래피법으로 원하는 형상의 패턴을 형성해도 되며, 혹은 패턴 정밀도를 그다지 필요로 하지 않는 경우(100㎛ 이상 정도)는 상기 전극 재료의 증착이나 스퍼터링 시에 원하는 형상의 마스크를 통해 패턴을 형성해도 된다. 혹은 유기 도전성 화합물과 같은 도포 가능한 물질을 사용하는 경우에는 인쇄 방식, 코팅 방식 등 습식 성막법을 사용할 수도 있다. 이 양극으로부터 발광을 추출하는 경우에는 투과율을 10%보다 크게 하는 것이 바람직하고, 또한 양극으로서의 시트 저항은 수 백Ω/□ 이하가 바람직하다. 막 두께는 재료에 따라 다르지만, 통상 10~1000㎚, 바람직하게는 10~200㎚의 범위에서 선택된다.

-음극-

한편, 음극 재료로는 일함수가 작은(4eV 이하) 금속(전자 주입성 금속), 합금, 전기전도성 화합물 또는 이들의 혼합물로 이루어지는 재료가 사용된다. 이와 같은 전극 재료의 구체예로는 나트륨, 나트륨-칼륨 합금, 마그네슘, 리튬, 마그네슘/구리 혼합물, 마그네슘/은 혼합물, 마그네슘/알루미늄 혼합물, 마그네슘/인듐 혼합물, 알루미늄/산화알루미늄(Al₂O₃) 혼합물, 인듐, 리튬/알루미늄 혼합물, 희토류 금속 등을 들 수 있다. 이들 중에서, 전자 주입성 및 산화 등에 대한 내구성의 점에서 전자 주입성 금속과 이보다 일함수의 값이 크고 안정적인 금속인 제2 금속과의 혼합물, 예를 들면 마그네슘/은 혼합물, 마그네슘/알루미늄 혼합물, 마그네슘/인듐 혼합물, 알루미늄/산화알루미늄 혼합물, 리튬/알루미늄 혼합물, 알루미늄 등이 알맞다. 음극은 이들 음극 재료를 증착이나 스퍼터링 등의 방법에 의해 박막을 형성시킴으로써 제작할 수 있다. 또한, 음극으로서 시트 저항은 수 백Ω/□ 이하가 바람직하고, 막 두께는 통상 10㎚~5㎛, 바람직하게는 50~200㎚의 범위에서 선택된다. 한편, 발광한 광을 투과시키기 위해, 유기 EL 소자의 양극 또는 음극 중 어느 하나가 투명 또는 반투명하면 발광 휘도는 향상되어 매우 알맞다.

또한, 음극에 상기 금속을 1~20㎚의 막 두께로 형성한 후에, 양극의 설명에서 든 도전성 투명 재료를 그 위에 형성함으로써, 투명 또는 반투명의 음극을 제작할 수 있고, 이것을 응용함으로써 양극과 음극 양쪽이 투과성을 가지는 소자를 제작할 수 있다.

-발광층-

발광층은 양극 및 음극 각각으로부터 주입된 정공 및 전자가 재결합함으로써 여기자가 생성된 후, 발광하는 층이며 발광층은 일반식(1)로 표현되는 화합물과, 일반식(2)로 표현되는 화합물과 발광성 도펀트 재료를 포함한다.

일반식(1)로 표현되는 화합물, 및 일반식(2)로 표현되는 화합물은 발광층의 호스트 재료로서 알맞게 사용된다. 일반식(1)로 표현되는 화합물은 1종을 사용해도 되고, 2종 이상을 사용해도 된다. 마찬가지로, 일반식(2)로 표현되는 화합물은 1종을 사용해도 되고, 2종 이상을 사용해도 된다.

필요에 따라, 공지의 호스트 재료를 1종 또는 복수 종류 병용해도 되는데, 그 사용량은 일반식(1)로 표현되는 화합물과 일반식(2)로 표현되는 화합물을 합친 호스트 재료의 합계에 대하여 50질량% 이하, 바람직하게는 25질량% 이하로 하는 것이 좋다.

일반식(1)로 표현되는 화합물과, 일반식(2)로 표현되는 화합물을 예비혼합하여 사용하는 경우는 양호한 특성을 가지는 유기 EL 소자를 재현성 좋게 제작하기 위해, 각각의 화합물의 50% 중량감소 온도(T₅₀)의 차가 작은 것이 바람직하다. 50% 중량감소 온도는 질소기류 감압(1㎩)하에서의 TG-DTA 측정에서 실온으로부터 매분 10℃의 속도로 550℃까지 승온했을 때, 중량이 50% 감소됐을 때의 온도를 말한다. 이 온도 부근에서는 증발 또는 승화에 의한 기화가 가장 활발하게 일어난다고 생각된다.

일반식(1)로 표현되는 화합물과 일반식(2)로 표현되는 화합물은 상기 50% 중량감소 온도의 차가 30℃ 이내인 것이 바람직하고, 20℃ 이내인 것이 보다 바람직하다. 예비혼합 방법으로는 분쇄 혼합 등의 공지의 방법을 채용할 수 있는데, 가급적 균일하게 혼합하는 것이 바람직하다. 한편, 50% 중량감소 온도의 차는 절대값을 말하는 것으로 한다.

호스트 재료를 복수종 사용하는 경우는 각각의 호스트 재료를 다른 증착원으로부터 증착하거나, 증착 전에 예비혼합하여 예비혼합물로 함으로써 1개의 증착원으로부터 복수종의 호스트 재료를 동시에 증착할 수도 있다.

예비혼합의 방법으로는 가급적 균일하게 혼합할 수 있는 방법이 바람직하고, 분쇄 혼합이나, 감압하 또는 질소와 같은 불활성 가스 분위기하에서 가열 용융시키는 방법이나, 승화 등을 들 수 있는데, 이들 방법에 한정되는 것은 아니다.

호스트, 및 그 예비혼합물의 형태는 분체, 스틱 형상, 또는 과립 형상이어도 된다.

발광성 도펀트 재료로서 인광발광 도펀트 재료를 사용하는 경우, 인광발광 도펀트 재료로는 루테늄, 로듐, 팔라듐, 은, 레늄, 오스뮴, 이리듐, 백금 및 금에서 선택되는 적어도 1개의 금속을 포함하는 유기 금속 착체를 함유하는 것이 좋다. 구체적으로는, J.Am.Chem.Soc. 2001, 123, 4304나 일본 공표특허공보 특표2013-53051호에 기재되어 있는 이리듐 착체가 알맞게 사용되는데, 이들에 한정되지 않는다.

인광발광 도펀트 재료는 발광층 중에 1종류만 함유되어도 되고, 2종류 이상을 함유해도 된다. 인광발광 도펀트 재료의 함유량은 호스트 재료에 대하여 0.10~30wt%인 것이 바람직하고, 1.0~20wt%인 것이 보다 바람직하다.

인광발광 도펀트 재료는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 구체적으로는 이하와 같은 예를 들 수 있다.

[화학식 42]

[화학식 43]

발광성 도펀트 재료로서 형광발광 도펀트 재료를 사용하는 경우, 형광발광 도펀트 재료로는 특별히 한정되지 않지만 예를 들면 벤조옥사졸 유도체, 벤조티아졸 유도체, 벤조이미다졸 유도체, 스티릴벤젠 유도체, 폴리페닐 유도체, 디페닐부타디엔 유도체, 테트라페닐부타디엔 유도체, 나프탈이미드 유도체, 쿠마린 유도체, 축합 방향족 화합물, 페리논 유도체, 옥사디아졸 유도체, 옥사진 유도체, 알다진 유도체, 피롤리딘 유도체, 시클로펜타디엔 유도체, 비스스티릴안트라센 유도체, 퀴나크리돈 유도체, 피롤로피리딘 유도체, 티아디아졸로피리딘 유도체, 스티릴아민 유도체, 디케토피롤로피롤 유도체, 방향족 디메틸리딘 화합물, 8-퀴놀리놀 유도체의 금속 착체나 피로메텐 유도체의 금속 착체, 희토류 착체, 전이금속 착체로 대표되는 각종 금속 착체 등, 폴리티오펜, 폴리페닐렌, 폴리페닐렌비닐렌 등의 폴리머 화합물, 유기 실란 유도체 등을 들 수 있다. 바람직하게는 축합 방향족 유도체, 스티릴 유도체, 디케토피롤로피롤 유도체, 옥사진 유도체, 피로메텐 금속 착체, 전이금속 착체, 또는 란타노이드 착체를 들 수 있고, 보다 바람직하게는 나프탈렌, 피렌, 크리센, 트리페닐렌, 벤조[c]페난트렌, 벤조[a]안트라센, 펜타센, 페릴렌, 플루오란텐, 아세나프토플루오란텐, 디벤조[a,j]안트라센, 디벤조[a,h]안트라센, 벤조[a]나프탈렌, 헥사센, 나프토[2,1-f]이소퀴놀린, α-나프탈페난트리딘, 페난트로옥사졸, 퀴놀리노[6,5-f]퀴놀린, 벤조티오판트렌 등을 들 수 있다. 이들은 치환기로서 알킬기, 아릴기, 방향족 복소환기, 또는 디아릴아미노기를 가져도 된다.

형광발광 도펀트 재료는 발광층 중에 1종류만 함유되어도 되고, 2종류 이상을 함유해도 된다. 형광발광 도펀트 재료의 함유량은 호스트 재료에 대하여 0.10~20%인 것이 바람직하고, 1.0~10%인 것이 보다 바람직하다.

발광성 도펀트 재료로서 열활성화 지연 형광발광 도펀트 재료를 사용하는 경우, 열활성화 지연 형광발광 도펀트 재료로는 특별히 한정되지 않지만 주석 착체나 구리 착체 등의 금속 착체나, 국제공개공보 WO2011/070963에 기재된 인돌로카르바졸 유도체, Nature 2012, 492, 234에 기재된 시아노벤젠 유도체, 카르바졸 유도체, Nature Photonics 2014, 8, 326에 기재된 페나진 유도체, 옥사디아졸 유도체, 트리아졸 유도체, 술폰 유도체, 페녹사진 유도체, 아크리딘 유도체 등을 들 수 있다.

열활성화 지연 형광발광 도펀트 재료는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 구체적으로는 이하와 같은 예를 들 수 있다.

[화학식 44]

[화학식 45]

열활성화 지연 형광발광 도펀트 재료는 발광층 중에 1종류만 함유되어도 되고, 2종류 이상을 함유해도 된다. 또한, 열활성화 지연 형광발광 도펀트 재료는 인광발광 도펀트 재료나 형광발광 도펀트 재료와 혼합하여 사용해도 된다. 열활성화 지연 형광발광 도펀트 재료의 함유량은 호스트 재료에 대하여 0.10~50질량%인 것이 바람직하고, 1.0~30질량%인 것이 보다 바람직하다.

-주입층-

주입층이란, 구동 전압 저하나 발광 휘도 향상을 위해 전극과 유기층 사이에 마련되는 층을 말하며, 정공 주입층과 전자 주입층이 있고, 양극과 발광층 또는 정공 수송층 사이, 및 음극과 발광층 또는 전자 수송층 사이에 존재하게 해도 된다. 주입층은 필요에 따라 마련할 수 있다.

-정공 저지층-

정공 저지층이란 넓은 의미에서는 전자 수송층의 기능을 가지며, 전자를 수송하는 기능을 가지면서 정공을 수송하는 능력이 현저하게 작은 정공 저지 재료로 이루어지고, 전자를 수송하면서 정공을 저지함으로써 발광층 중에서의 전자와 정공의 재결합 확률을 향상시킬 수 있다.

정공 저지층에는 공지의 정공 저지층 재료를 사용할 수 있는데, 일반식(1)로 표현되는 화합물을 함유시키는 것이 바람직하다.

-전자 저지층-

전자 저지층이란 넓은 의미에서는 정공 수송층의 기능을 가지며, 정공을 수송하면서 전자를 저지함으로써 발광층 중에서의 전자와 정공이 재결합할 확률을 향상시킬 수 있다.

전자 저지층의 재료로는 공지의 전자 저지층 재료를 사용할 수 있고, 또한 후술할 정공 수송층의 재료를 필요에 따라 사용할 수 있다. 전자 저지층의 막 두께는 바람직하게는 3~100㎚이며, 더 바람직하게는 5~30㎚이다.

-여기자 저지층-

여기자 저지층이란, 발광층 내에서 정공과 전자가 재결합함으로써 발생한 여기자가 전하 수송층으로 확산되는 것을 저지하기 위한 층이며, 본 층의 삽입에 의해 여기자를 효율적으로 발광층 내에 가두는 것이 가능해지고, 소자의 발광 효율을 향상시킬 수 있다. 여기자 저지층은 2개 이상의 발광층이 인접하는 소자에서, 인접하는 2개의 발광층 사이에 삽입할 수 있다.

여기자 저지층의 재료로는 공지의 여기자 저지층 재료를 사용할 수 있다. 예를 들면, 1,3-디카르바졸릴벤젠(mCP)이나, 비스(2-메틸-8-퀴놀리노라토)-4-페닐페놀라토알루미늄(III)(BAlq)을 들 수 있다.

-정공 수송층-

정공 수송층이란 정공을 수송하는 기능을 가지는 정공 수송 재료로 이루어지고, 정공 수송층은 단층 또는 복수층 마련할 수 있다.

정공 수송 재료로는 정공의 주입 또는 수송, 전자의 장벽성 중 어느 하나를 가지는 것이며, 유기물, 무기물 중 어느 것이어도 된다. 정공 수송층에는 종래 공지의 화합물 중에서 임의의 것을 선택하여 사용할 수 있다. 이러한 정공 수송 재료로는 예를 들면, 포르피린 유도체, 아릴아민 유도체, 트리아졸 유도체, 옥사디아졸 유도체, 이미다졸 유도체, 폴리아릴알칸 유도체, 피라졸린 유도체 및 피라졸론 유도체, 페닐렌디아민 유도체, 아릴아민 유도체, 아미노 치환 칼콘 유도체, 옥사졸 유도체, 스티릴안트라센 유도체, 플루오레논 유도체, 하이드라존 유도체, 스틸벤 유도체, 실라잔 유도체, 아닐린계 공중합체, 또한 도전성 고분자 올리고머, 특히 티오펜 올리고머 등을 들 수 있는데, 포르피린 유도체, 아릴아민 유도체 및 스티릴아민 유도체를 사용하는 것이 바람직하고, 아릴아민 화합물을 사용하는 것이 보다 바람직하다.

-전자 수송층-

전자 수송층이란 전자를 수송하는 기능을 가지는 재료로 이루어지고, 전자 수송층은 단층 또는 복수층 마련할 수 있다.

전자 수송 재료(정공 저지 재료를 겸하는 경우도 있음)로는 음극으로부터 주입된 전자를 발광층으로 전달하는 기능을 가지고 있으면 된다. 전자 수송층에는 종래 공지의 화합물 중에서 임의의 것을 선택하여 사용할 수 있고, 예를 들면, 나프탈렌, 안트라센, 페난트롤린 등의 다환 방향족 유도체, 트리스(8-퀴놀리노라토)알루미늄(III) 유도체, 포스핀옥사이드 유도체, 니트로 치환 플루오렌 유도체, 디페닐퀴논 유도체, 티오피란디옥사이드 유도체, 카르보디이미드, 플레오레닐리덴메탄 유도체, 안트라퀴노디메탄 및 안트론 유도체, 비피리딘 유도체, 퀴놀린 유도체, 옥사디아졸 유도체, 벤조이미다졸 유도체, 벤조티아졸 유도체, 인돌로카르바졸 유도체 등을 들 수 있다. 또한 이들 재료를 고분자쇄에 도입한, 또는 이들 재료를 고분자의 주쇄로 한 고분자 재료를 사용할 수도 있다.

실시예

이하, 본 발명을 실시예에 의해 더 상세하게 설명하겠지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것이 아니며, 그 요지를 넘지 않는 한에서 다양한 형태로 실시하는 것이 가능하다.

이하에 실시예 및 비교예에서 사용하는 화합물을 다음에 나타낸다.

[화학식 46]

표 1에, 전술한 일반식(1)로 표현되는 화합물인 화합물(1)-1, (1)-3 등을 비롯하여, 일반식(2)로 표현되는 화합물이나 상기의 화합물A, C의 50% 중량감소 온도(T₅₀)를 적는다. 여기서, 50% 중량감소 온도는 질소기류 감압(1㎩)하에서의 TG-DTA 측정에서 실온으로부터 매분 10℃의 속도로 550℃까지 승온했을 때에 중량이 50% 감소됐을 때의 온도이다.

실시예 1

막 두께 110㎚의 ITO로 이루어지는 양극이 형성된 유리기판 상에, 각 박막을 진공증착법으로, 진공도 4.0×10^-5㎩로 적층했다. 우선, ITO 상에 정공 주입층으로서 HAT-CN을 25㎚의 두께로 형성하고, 다음으로 정공 수송층으로서 NPD를 30㎚의 두께로 형성했다. 다음으로 전자 저지층으로서 HT-1을 10㎚의 두께로 형성했다. 다음으로, 제1 호스트 재료로서 화합물(1)-1을, 제2 호스트 재료로서 화합물(2)-6을, 발광 도펀트 재료로서 Ir(ppy)₃을 각각 다른 증착원으로부터 공증착하고, 40㎚의 두께로 발광층을 형성했다. 이때, Ir(ppy)₃의 농도가 10질량%, 제1 호스트 재료와 제2 호스트 재료로 이루어지는 혼합 호스트의 농도가 90질량%가 되도록 하고, 그 내역은 제1 호스트 재료와 제2 호스트 재료의 질량비가 30:70이 되는 증착 조건으로 공증착했다. 다음으로 전자 수송층으로서 ET-1을 20㎚의 두께로 형성했다. 또한, 전자 수송층 상에 전자 주입층으로서 LiF를 1㎚의 두께로 형성했다. 마지막으로, 전자 주입층 상에, 음극으로서 Al을 70㎚의 두께로 형성하고, 유기 EL 소자를 제작했다.

실시예 2~6

실시예 1에서 제1 호스트 재료 및 제2 호스트 재료로서 표 2에 나타내는 화합물을 사용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 유기 EL 소자를 제작했다.

실시예 7~13

실시예 1에서, 제1 호스트 재료 및 제2 호스트 재료로서 표 2에 나타내는 화합물을 사용하고, 제1 호스트 재료와 제2 호스트 재료의 질량비가 표 2에 나타내는 값이 되도록 공증착한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 유기 EL 소자를 제작했다.

실시예 14~18

실시예 1에서 제1 호스트 재료 및 제2 호스트 재료로서 표 2에 나타내는 화합물을 사용하고, 제1 호스트와 제2 호스트를 표 2에 나타내는 질량비로 사전에 혼합하여 예비혼합물로 한 후, 이것을 하나의 증착원으로부터 증착한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 유기 EL 소자를 제작했다.

비교예 1~4

실시예 1에서 호스트 재료로서 표 2에 기재된 화합물을 단독으로 사용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 유기 EL 소자를 제작했다. 발광층의 두께, 발광 도펀트 농도는 실시예 1과 마찬가지이다.

비교예 5~10

비교예 11~13

실시예 1에서 제1 호스트 재료 및 제2 호스트 재료로서 표 2에 나타내는 화합물을 사용하고, 제1 호스트 재료와 제2 호스트 재료를 사전에 혼합하여 예비혼합물로 한 후, 이것을 하나의 증착원으로부터 증착한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 유기 EL 소자를 제작했다.

제작한 유기 EL 소자의 평가 결과를 표 2에 나타낸다.

표 중에서 휘도, 구동 전압, 전력효율은 구동 전류 20㎃/㎠ 시의 값이며, 초기 특성이다. LT70은 초기 휘도가 70%까지 감쇠할 때까지 걸리는 시간이며, 수명 특성을 나타낸다.

표 2에서 본 발명의 실시예와 비교예 1~4를 비교하면, 혼합 호스트를 사용함으로써 수명 특성이 현저하게 향상되어 있는 것을 알 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예와 비교예 5~13을 비교하면, 본 발명에서 개시하는 호스트 재료의 조합을 적용한 유기 EL 소자는 공증착, 예비혼합 중 어느 경우에도 낮은 구동 전압과 높은 휘도를 양립하고 있어, 전력 효율을 크게 개선하고 있는 것을 알 수 있다. 또한, 수명 특성에서도 상단히 뛰어난 것을 알 수 있다.

Claims

양극과 음극 사이에 복수의 유기층을 가지는 유기 전계 발광 소자로서, 유기층은 적어도 하나의 발광층을 가지며, 상기 발광층은 서로 다른 2개의 호스트 재료와 도펀트 재료를 포함하고, 상기 호스트 재료 중 하나는 하기 일반식(1)로 표현되는 화합물이며, 상기 호스트 재료 중 다른 하나는 하기 일반식(2)로 표현되는 화합물인 것을 특징으로 하는, 유기 전계 발광 소자.
[화학식 1]

〔여기서, 환A는 식(1a)로 표현되는 복소환이고, 환A는 인접하는 환과 임의의 위치에서 축합하며,
X는 N 또는 C-Ar'를 나타내고, X 중 적어도 하나는 N을 나타낸다.
Y는 O, S, N-Ar³ 또는 C-Ar⁴Ar⁵를 나타낸다.
Z¹~Z⁴ 중 어느 하나는 X를 포함하는 6원환과 결합하는 탄소 원자이고, 그 이외 및 Z⁵~Z⁸은 각각 독립적으로 C-Ar' 또는 N을 나타내며, Ar'가 복수 존재하는 경우는 동일해도 되고 달라도 된다.
Ar, Ar' 및 Ar¹~Ar⁵는, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, 탄소수 1~20의 알킬기, 탄소수 7~38의 아르알킬기, 탄소수 2~20의 알케닐기, 탄소수 2~20의 알키닐기, 탄소수 2~40의 디알킬아미노기, 탄소수 12~44의 디아릴아미노기, 탄소수 14~76의 디아르알킬아미노기, 탄소수 2~20의 아실기, 탄소수 2~20의 아실옥시기, 탄소수 1~20의 알콕시기, 탄소수 2~20의 알콕시카르보닐기, 탄소수 2~20의 알콕시카르보닐옥시기, 탄소수 1~20의 알킬술포닐기, 치환 혹은 미치환의 탄소수 6~30의 방향족 탄화수소기, 치환 혹은 미치환의 탄소수 3~17의 방향족 복소환기, 또는 이들의 방향족환이 2~5개 연결된 연결 방향족기를 나타낸다. 한편, 이들 기가 수소 원자를 가지는 경우, 상기 수소 원자가 중수소 혹은 할로겐으로 치환되어 있어도 된다.
a 및 b는 치환 수를 나타내고, 각각 독립적으로 1~4의 정수를 나타낸다. 또한, c는 치환 수를 나타내고, 1~2의 정수를 나타낸다.
[화학식 2]

〔여기서, 환B는 식(2a)로 표현되는 복소환이고, 환B는 인접하는 환과 임의의 위치에서 축합하며,
Ar⁶ 및 Ar⁷은 각각 독립적으로, 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, 탄소수 1~20의 알킬기, 탄소수 7~38의 아르알킬기, 탄소수 2~20의 알케닐기, 탄소수 2~20의 알키닐기, 탄소수 2~40의 디알킬아미노기, 탄소수 12~44의 디아릴아미노기, 탄소수 14~76의 디아르알킬아미노기, 탄소수 2~20의 아실기, 탄소수 2~20의 아실옥시기, 탄소수 1~20의 알콕시기, 탄소수 2~20의 알콕시카르보닐기, 탄소수 2~20의 알콕시카르보닐옥시기, 탄소수 1~20의 알킬술포닐기, 치환 혹은 미치환의 탄소수 6~30의 방향족 탄화수소기, 치환 혹은 미치환의 탄소수 3~17의 방향족 복소환기, 또는 이들의 방향족환이 2~5개 연결된 연결 방향족기를 나타낸다. 한편, 이들 기가 수소 원자를 가지는 경우, 상기 수소 원자가 중수소 혹은 할로겐으로 치환되어 있어도 된다.
d 및 e는 치환 수를 나타내고, 각각 1~4의 정수를 나타낸다. 또한 f는 치환 수를 나타내고, 1~2의 정수를 나타낸다.
Ar⁸은 각각 독립적으로, 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, 탄소수 1~20의 알킬기, 탄소수 7~38의 아르알킬기, 탄소수 2~20의 알케닐기, 탄소수 2~20의 알키닐기, 탄소수 2~40의 디알킬아미노기, 탄소수 12~44의 디아릴아미노기, 탄소수 14~76의 디아르알킬아미노기, 탄소수 2~20의 아실기, 탄소수 2~20의 아실옥시기, 탄소수 1~20의 알콕시기, 탄소수 2~20의 알콕시카르보닐기, 탄소수 2~20의 알콕시카르보닐옥시기, 탄소수 1~20의 알킬술포닐기, 치환 혹은 미치환의 탄소수 6~30의 방향족 탄화수소기, 치환 혹은 미치환의 탄소수 3~17의 방향족 복소환기, 또는 이들의 방향족환이 2~5개 연결된 연결 방향족기를 나타낸다.〕
제1항에 있어서,
상기 일반식(1)에서 Z¹ 또는 Z² 중 어느 하나에서 X를 포함하는 6원환과 연결되는, 유기 전계 발광 소자.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 식일반(1)에서 Y는 O 또는 S인 유기 전계 발광 소자.
제1항에 있어서,
상기 일반식(1)은 이하의 일반식(4)~(8) 중 어느 하나로 표현되는 유기 전계 발광 소자.
[화학식 3]

〔여기서, X, Y, Ar, Ar¹, Ar², Z¹~Z⁸, a, b 및 c는 상기 일반식(1)과 같은 의미이다.〕
제4항에 있어서,
상기 일반식(4)~(8)에서, Z²에서 X를 포함하는 6원환과 연결되는, 유기 전계 발광 소자.
제5항에 있어서,
상기 일반식(4)~(8)에서 Ar¹ 및 Ar²는 치환 혹은 미치환의 탄소수 6~10의 방향족 탄화수소기, 또는 이들의 방향족환이 2~5개 연결된 연결 방향족기인 유기 전계 발광 소자.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 일반식(2)는 이하의 일반식(9)~(13) 중 어느 하나로 표현되는 유기 전계 발광 소자.
[화학식 4]

〔여기서, Ar⁸, d, e, f, Ar⁶ 및 Ar⁷은 식(2)와 같은 의미이다.〕
제7항에 있어서,
상기 일반식(9)~(13)에서 Ar⁶ 및 Ar⁷은 치환 혹은 미치환의 탄소수 6~10의 방향족 탄화수소기, 치환 혹은 미치환의 탄소수 3~17의 방향족 복소환기, 또는 이들의 방향족환이 2~5개 연결된 연결 방향족기이며, Ar⁶ 및 Ar⁷ 중 적어도 하나는 하나 이상의 탄소수 6~17의 방향족 복소환을 포함하는 유기 전계 발광 소자.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도펀트 재료가 인광발광성 도펀트 재료이거나, 또는 열활성화 지연 형광발광을 포함하는 형광성 도펀트 재료인 유기 전계 발광 소자.
하기 일반식(1)로 표현되는 화합물과 하기 일반식(2)로 표현되는 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 혼합 조성물.
[화학식 5]

〔여기서, 환A는 식(1a)로 표현되는 복소환이고, 환A는 인접하는 환과 임의의 위치에서 축합하며,
X는 N 또는 C-Ar'를 나타내고, X 중 적어도 하나는 N을 나타낸다.
Y는 O, S, N-Ar³ 또는 C-Ar⁴Ar⁵를 나타낸다.
Z¹~Z⁴ 중 어느 하나는 X를 포함하는 6원환과 결합하는 탄소 원자이며, 그 이외 및 Z⁵~Z⁸은 각각 독립적으로 C-Ar' 또는 N을 나타내고, Ar'가 복수 존재하는 경우는 동일해도 되고 달라도 된다.
Ar, Ar' 및 Ar¹~Ar⁵는 각각 독립적으로, 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, 탄소수 1~20의 알킬기, 탄소수 7~38의 아르알킬기, 탄소수 2~20의 알케닐기, 탄소수 2~20의 알키닐기, 탄소수 2~40의 디알킬아미노기, 탄소수 12~44의 디아릴아미노기, 탄소수 14~76의 디아르알킬아미노기, 탄소수 2~20의 아실기, 탄소수 2~20의 아실옥시기, 탄소수 1~20의 알콕시기, 탄소수 2~20의 알콕시카르보닐기, 탄소수 2~20의 알콕시카르보닐옥시기, 탄소수 1~20의 알킬술포닐기, 치환 혹은 미치환의 탄소수 6~30의 방향족 탄화수소기, 치환 혹은 미치환의 탄소수 3~17의 방향족 복소환기, 또는 이들의 방향족환이 2~5개 연결된 연결 방향족기를 나타낸다. 한편, 이들 기가 수소 원자를 가지는 경우, 상기 수소 원자가 중수소 혹은 할로겐으로 치환되어 있어도 된다.
a 및 b는 치환 수를 나타내고, 각각 독립적으로 1~4의 정수를 나타낸다. 또한, c는 치환 수를 나타내고, 1~2의 정수를 나타낸다.
[화학식 6]

〔여기서, 환B는 식(2a)로 표현되는 복소환이고, 환B는 인접하는 환과 임의의 위치에서 축합하며,
Ar⁶ 및 Ar⁷은 각각 독립적으로, 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, 탄소수 1~20의 알킬기, 탄소수 7~38의 아르알킬기, 탄소수 2~20의 알케닐기, 탄소수 2~20의 알키닐기, 탄소수 2~40의 디알킬아미노기, 탄소수 12~44의 디아릴아미노기, 탄소수 14~76의 디아르알킬아미노기, 탄소수 2~20의 아실기, 탄소수 2~20의 아실옥시기, 탄소수 1~20의 알콕시기, 탄소수 2~20의 알콕시카르보닐기, 탄소수 2~20의 알콕시카르보닐옥시기, 탄소수 1~20의 알킬술포닐기, 치환 혹은 미치환의 탄소수 6~30의 방향족 탄화수소기, 치환 혹은 미치환의 탄소수 3~17의 방향족 복소환기, 또는 이들의 방향족환이 2~5개 연결된 연결 방향족기를 나타낸다. 한편, 이들 기가 수소 원자를 가지는 경우, 상기 수소 원자가 중수소 혹은 할로겐으로 치환되어 있어도 된다.
d 및 e는 치환 수를 나타내고, 각각 1~4의 정수를 나타낸다. 또한, f는 치환 수를 나타내고, 1~2의 정수를 나타낸다.
Ar⁸은 각각 독립적으로, 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, 탄소수 1~20의 알킬기, 탄소수 7~38의 아르알킬기, 탄소수 2~20의 알케닐기, 탄소수 2~20의 알키닐기, 탄소수 2~40의 디알킬아미노기, 탄소수 12~44의 디아릴아미노기, 탄소수 14~76의 디아르알킬아미노기, 탄소수 2~20의 아실기, 탄소수 2~20의 아실옥시기, 탄소수 1~20의 알콕시기, 탄소수 2~20의 알콕시카르보닐기, 탄소수 2~20의 알콕시카르보닐옥시기, 탄소수 1~20의 알킬술포닐기, 치환 혹은 미치환의 탄소수 6~30의 방향족 탄화수소기, 치환 혹은 미치환의 탄소수 3~17의 방향족 복소환기, 또는 이들의 방향족환이 2~5개 연결된 연결 방향족기를 나타낸다.〕
제10항에 있어서,
상기 일반식(1)로 표현되는 화합물과 상기 일반식(2)로 표현되는 화합물이 50% 중량감소 온도의 차가 20℃ 이내인 것을 특징으로 하는 혼합 조성물.
제10항 또는 제11항에 기재된 혼합 조성물을 사용하여 발광층을 제작하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자의 제조 방법.