JP4340401B2 - Light emitting device and iridium complex - Google Patents

Description

【０００７】
（一般式Ｋ−III中、Ｒ ³¹ 〜Ｒ ³⁶ は各々独立に、水素原子または置換基を表す。）
【０００８】
＜２＞ 前記一般式Ｋ−IIIで表される部分構造を有する化合物が、下記一般式Ｋ−IＶ表されるイリジウム錯体である前記＜１＞に記載の発光素子である。
【化５】

【０００９】
（一般式Ｋ−IＶ中、Ｒ ⁴¹ 〜Ｒ ⁴⁶ は各々独立に、水素原子または置換基を表す。Ｌ ⁴¹ は配位子を表す。ｎ ⁴¹ は１〜３の整数を表し、ｎ ⁴² は０〜４の整数を表す。）
【００１０】
＜３＞ 前記一般式Ｋ−IIIで表される部分構造を有する化合物を含有する有機化合物層が、塗布プロセスで成膜されている前記＜１＞又は＜２＞に記載の発光素子である。
【００１１】
＜４＞ 発光極大波長λｍａｘが３９０ｎｍ以上４９５ｎｍ以下である前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の発光素子である。
【００１２】
＜５＞ 下記一般式Ｋ−IＶで表されることを特徴とするイリジウム錯体。
【化６】

【００１３】
（一般式Ｋ−IＶ中、Ｒ ⁴¹ 〜Ｒ ⁴⁶ は各々独立に、水素原子または置換基を表す。Ｌ ⁴¹ は配位子を表す。ｎ ⁴¹ は１〜３の整数を表し、ｎ ⁴² は０〜４の整数を表す。）
【００１４】
＜６＞ 前記一般式Ｋ−IＶにおいて、Ｌ ⁴¹ がジケトン配位子を表し、ｎ ⁴¹ が１または２の整数を表し、ｎ ⁴² が０または１の整数を表す前記＜１０＞に記載のイリジウム錯体。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の発光素子は、外部量子効率５％以上の高い発光効率で、発光極大波長λｍａｘが５００ｎｍ以下の青色発光を示すことを特徴とする。従って、本発明の発光素子は発光時の消費エネルギーを軽減できるとともに、高輝度の青色発光を長時間発光可能である。また、特に表示素子に利用した場合には、大面積化が可能となる。尚、ここで、外部量子効率とは、以下の式により算出される値をいう。発光素子の外部量子効率の算出方法としては、発光輝度、発光スペクトル、比視感度曲線および電流密度から算出する方法と、電流密度および発光された全フォトン数から算出する方法とがある。
外部量子効率（％）
＝（発光された全フォトン数／発光素子に注入された電子数）×１００
【００１８】
前記発光素子の外部量子効率は好ましくは７％以上、より好ましくは１０％以上である。また、本発明の発光素子は、青色色純度の観点から、発光極大波長λｍａｘが好ましくは３９０ｎｍ以上４９５ｎｍ以下であり、より好ましくは４００ｎｍ以上４９０ｎｍ以下であり、更に好ましくは４２０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下である。
尚、本発明の発光素子は、発光極大波長が５００ｎｍ以下にあれば青色領域以外の波長域、例えば、紫外領域、緑色領域、赤色領域のいずれかにも発光を有していてもよい。
【００１９】
前記発光素子は、発光色の青色色純度の観点から、発光のＣＩＥ色度値のｘ値およびｙ値は小さい程好ましい。具体的には、発光のＣＩＥ色度値のｘ値は０．２２以下であるのが好ましく、０．２０以下であるのがより好ましい。また、発光のＣＩＥ色度値のｙ値は０．５３以下であるのが好ましく、０．５０以下であるのがより好ましく、０．４０以下であるのが更に好ましい。
【００２０】
前記発光素子は、青色色純度の観点から、発光スペクトルの半値幅が１ｎｍ以上１００ｎｍ以下であるのが好ましく、５ｎｍ以上９０ｎｍ以下であるのがより好ましく、１０ｎｍ以上８０ｎｍ以下であるのがさらに好ましく、２０ｎｍ以上７０ｎｍ以下であるのが特に好ましい。
【００２１】
前記発光素子は、システム、駆動方法、利用形態など特に問わないが、その実施形態としてＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子を挙げることができる。ＥＬ素子の一構成例としては、陽極と陰極の一対の電極間に、１以上の発光層を形成した発光素子が挙げられる。その他、前記電極間に発光層の他、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層および保護層のいずれか１以上を有する発光素子が挙げられる。またこれらの各層が、それぞれ他の機能を備えたものであってもよい。各層の形成にはそれぞれ種々の材料を用いることができる。本発明の発光素子は、有機発光素子であることが好ましい。ここで、有機発光素子とは、発光をつかさどる物質が有機化合物であるものを言う。
【００２２】
前記発光素子には、陰極と発光層との間にイオン化ポテンシャル５．９ｅＶ以上（より好ましくは６．０ｅＶ以上７．０ｅＶ以下）の化合物を含有する層を配置するのが好ましく、イオン化ポテンシャル５．９ｅＶ以上の電子輸送層を配置するのがより好ましい。
【００２３】
前記発光素子には、発光材料として、りん光量子収率の高い材料を用いるのが好ましい。具体的には、２０℃でのりん光量子収率が７０％以上で、且つりん光の発光極大波長λｍａｘが５００ｎｍ以下の発光材料が好ましく、２０℃でのりん光量子収率が８０％以上で、且つりん光の発光極大波長λｍａｘが４９０ｎｍ以下の発光材料がより好ましく、２０℃でのりん光量子収率が８５％以上、且つりん光の発光極大波長λｍａｘが４８０ｎｍ以下の発光材料がさらに好ましい。
【００２４】
前記発光材料とは、発光素子の発光層もしくは発光層を含む有機化合物層に含有されて、それ自身が発光する化合物であり、例としては、遷移金属錯体（好ましくはオルトメタル化錯体）が好ましく、中でも、イリジウム錯体および白金錯体がより好ましく、オルトメタル化イリジウム錯体がさらに好ましく、後述する一般式Ｋ−０で表される部分構造を有する化合物が特に好ましい。
【００２５】
ここで、オルトメタル化錯体（orthometalated Complexes）とは、例えば「有機金属化学−基礎と応用−」ｐ１５０，２３２ 裳華房社 山本明夫著 １９８２年発行、「Photochemistry and Photophysics of Coordination Compounds」 p71-p77,p135-p146 Springer-Verlag社 H.Yersin著１９８７年発行等に記載されている化合物群の総称である。
【００２６】
上記の特徴を有する本発明の発光素子は、一対の電極間に、発光層もしくは発光層を含む複数の有機化合物層を有する発光素子において、これらの層の少なくとも一層に、下記一般式Ｋ−IIIで表される部分構造を有する化合物（以下、「イリジウム化合物」という場合がある）の少なくとも１種を発光材料として含有するものである。以下、一般式Ｋ−IIIで表される部分構造を有する化合物に関して詳細に説明する。
なお、本発明における発光材料は、発光素子の発光層もしくは発光層を含む複数の有機化合物層に含有されることで機能する。
【００２７】
【化７】

【００２８】
一般式Ｋ−III中、Ｒ ³¹ 〜Ｒ ³⁶ は各々独立に、水素原子または置換基を表す。
【００３０】
前記イリジウム化合物におけるイリジウム原子の価数は、特に限定されるものではないが、３価が好ましい。また、前記イリジウム化合物は、イリジウム原子を１つ含むいわゆる単核錯体であってもよいし、また２つ以上含むいわゆる複核錯体であってもよい。中でも、イリジウム原子を１つ含む単核錯体が好ましい。また、前記イリジウム化合物は、イリジウム以外の他の金属原子を含んでいてもよいが、中心金属がイリジウムのみである化合物が好ましい。
【００３１】
前記イリジウム化合物は、構造中に種々の配位子を有することができる。前記配位子としては、例えば、「Photochemistry and Photophysics of Coordination Compounds」 Springer-Verlag社 H.Yersin著 １９８７年発行、「有機金属化学−基礎と応用−」 裳華房社 山本明夫著 １９８２年発行 等に記載の配位子が挙げられる。前記配位子としては、単座配位子であっても、２座配位子等の多座配位子であってもよい。前記配位子としては、ハロゲン配位子（好ましくは塩素配位子）、含窒素ヘテロ環配位子（例えばフェニルピリジン、ベンゾキノリン、キノリノール、ビピリジル、フェナントロリンなど）、ジケトン配位子、カルボン酸配位子、ＰＦ₆配位子が好ましく、ジケトン配位子（アセチルアセトン等）がより好ましい。前記イリジウム化合物に含まれる配位子は、１種類でもよいし、２種類以上であってもよい。前記イリジウム化合物中の配位子の種類は、好ましくは１および２種類であり、特に好ましくは１種類である。また、前記イリジウム化合物は、電荷を有さない中性錯体でもよいし、対塩（例えば塩素イオン、ＰＦ₆イオン、ＣｌＯ₄イオン）を有するイオン性錯体であってもよい。中でも、中性錯体が好ましい。
【００３２】
前記イリジウム化合物に含まれる炭素数は１５〜１００であるのが好ましく、２０〜７０であるのがより好ましく、３０〜６０であるのがさらに好ましい。
【００３３】
一般式Ｋ−IIIで表される部分構造を有する化合物は、より好ましくは一般式Ｋ−IＶで表されるイリジウム錯体であり、より好ましくは一般式Ｋ−ＶIで表されるイリジウム錯体である。
【００３５】
【化８】

【００３６】
次に、一般式Ｋ−IIIについて説明する。
前記一般式Ｋ−III中、Ｒ ³¹ およびＲ ³² は各々独立に、水素原子または置換基を表す。
置換基としては、例えば、アルキル基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１０であり、例えばメチル、エチル、ｉｓｏ−プロピル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−オクチル、ｎ−デシル、ｎ−ヘキサデシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシルなどが挙げられる。）、アルケニル基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１０であり、例えばビニル、アリル、２−ブテニル、３−ペンテニルなどが挙げられる。）、アルキニル基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１０であり、例えばプロパルギル、３−ペンチニルなどが挙げられる。）、
【００３７】
アリール基（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えばフェニル、ｐ−メチルフェニル、ナフチル、アントラニルなどが挙げられる。）、アミノ基（好ましくは炭素数０〜３０、より好ましくは炭素数０〜２０、特に好ましくは炭素数０〜１０であり、例えばアミノ、メチルアミノ、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、ジベンジルアミノ、ジフェニルアミノ、ジトリルアミノなどが挙げられる。）、アルコキシ基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１０であり、例えばメトキシ、エトキシ、ブトキシ、２−エチルヘキシロキシなどが挙げられる。）、アリールオキシ基（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えばフェニルオキシ、１−ナフチルオキシ、２−ナフチルオキシなどが挙げられる。）、ヘテロアリールオキシ基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばピリジルオキシ、ピラジルオキシ、ピリミジルオキシ、キノリルオキシなどが挙げられる。）、
【００３８】
アシル基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばアセチル、ベンゾイル、ホルミル、ピバロイルなどが挙げられる。）、アルコキシカルボニル基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１２であり、例えばメトキシカルボニル、エトキシカルボニルなどが挙げられる。）、アリールオキシカルボニル基（好ましくは炭素数７〜３０、より好ましくは炭素数７〜２０、特に好ましくは炭素数７〜１２であり、例えばフェニルオキシカルボニルなどが挙げられる。）、アシルオキシ基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１０であり、例えばアセトキシ、ベンゾイルオキシなどが挙げられる。）、アシルアミノ基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１０であり、例えばアセチルアミノ、ベンゾイルアミノなどが挙げられる。）、
【００３９】
アルコキシカルボニルアミノ基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１２であり、例えばメトキシカルボニルアミノなどが挙げられる。）、アリールオキシカルボニルアミノ基（好ましくは炭素数７〜３０、より好ましくは炭素数７〜２０、特に好ましくは炭素数７〜１２であり、例えばフェニルオキシカルボニルアミノなどが挙げられる。）、スルホニルアミノ基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばメタンスルホニルアミノ、ベンゼンスルホニルアミノなどが挙げられる。）、スルファモイル基（好ましくは炭素数０〜３０、より好ましくは炭素数０〜２０、特に好ましくは炭素数０〜１２であり、例えばスルファモイル、メチルスルファモイル、ジメチルスルファモイル、フェニルスルファモイルなどが挙げられる。）、カルバモイル基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばカルバモイル、メチルカルバモイル、ジエチルカルバモイル、フェニルカルバモイルなどが挙げられる。）、アルキルチオ基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばメチルチオ、エチルチオなどが挙げられる。）、アリールチオ基（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えばフェニルチオなどが挙げられる。）、
【００４０】
ヘテロアリールチオ基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばピリジルチオ、２−ベンズイミゾリルチオ、２−ベンズオキサゾリルチオ、２−ベンズチアゾリルチオなどが挙げられる。）、スルホニル基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばメシル、トシルなどが挙げられる。）、スルフィニル基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばメタンスルフィニル、ベンゼンスルフィニルなどが挙げられる。）、ウレイド基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばウレイド、メチルウレイド、フェニルウレイドなどが挙げられる。）、リン酸アミド基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばジエチルリン酸アミド、フェニルリン酸アミドなどが挙げられる。）、
【００４１】
ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子（例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子）、シアノ基、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、ヘテロ環基（脂肪族ヘテロ環基、ヘテロアリール基が挙げられ、好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜１２であり、ヘテロ原子としては、例えば窒素原子、酸素原子、硫黄原子、具体的には例えばイミダゾリル、ピリジル、キノリル、フリル、チエニル、ピペリジル、モルホリノ、ベンズオキサゾリル、ベンズイミダゾリル、ベンズチアゾリル、カルバゾリルなどが挙げられる。）、シリル基（好ましくは炭素数３〜４０、より好ましくは炭素数３〜３０、特に好ましくは炭素数３〜２４であり、例えばトリメチルシリル、トリフェニルシリルなどが挙げられる。）などが挙げられる。これらの置換基は更に置換されてもよい。
【００４７】
Ｒ ³¹ は好ましくは水素原子、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基であり、より好ましくは水素原子である。Ｒ³²は好ましくは水素原子、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、フッ素原子であり、より好ましくは水素原子、フッ素原子であり、さらに好ましくは水素原子である。
【００４８】
一般式Ｋ−III中、Ｒ³³〜Ｒ³⁶は各々独立に、水素原子または置換基を表す。置換基が結合して環構造を形成してもよい。置換基としては前記Ｒ ³¹ の基が挙げられる。Ｒ³⁴は好ましくは水素原子、アルキル基、置換もしくは無置換のアミノ基、アルコキシ基であり、より好ましくは水素原子、アルキル基、アルコキシ基であり、更に好ましくは水素原子である。Ｒ³³、Ｒ³⁵およびＲ³⁶は、好ましくは水素原子、アルキル基であり、より好ましくは水素原子である。
【００４９】
次に、一般式Ｋ−IＶについて説明する。
一般式Ｋ−IＶ中、Ｒ⁴¹、Ｒ⁴²、Ｒ⁴³、Ｒ⁴⁴、Ｒ⁴⁵およびＲ⁴⁶は、それぞれ前記一般式Ｋ−IIIにおけるＲ³¹、Ｒ³²、Ｒ³³、Ｒ³⁴、Ｒ³⁵およびＲ³⁶と同義であり、好ましい範囲も同じである。Ｌ⁴¹は配位子を表し、配位子としては、例えば、「Photochemistry and Photophysics of Coordination Compounds」 Springer-Verlag社 H.Yersin著 １９８７年発行、「有機金属化学−基礎と応用−」 裳華房社 山本明夫著 １９８２年発行 等に記載の配位子が挙げられ、好ましくは、ハロゲン配位子（好ましくは塩素配位子）、含窒素ヘテロ環配位子（例えばフェニルピリジン、ベンゾキノリン、キノリノール、ビピリジル、フェナントロリンなど）、ジケトン配位子、カルボン酸配位子であり、より好ましくは含窒素ヘテロ環配位子、ジケトン配位子である。ｎ⁴¹は１〜３の整数を表し、好ましくは１または２である。ｎ⁴²は０〜４の整数を表し、０または１が好ましい。
【００５１】
次に、一般式Ｋ−ＶIについて説明する。一般式Ｋ−ＶI中、Ｒ⁶³、Ｒ⁶⁴、Ｒ⁶⁵、Ｒ⁶⁶、Ｌ⁶¹、ｎ⁶¹およびｎ⁶²は、それぞれ前記一般式Ｋ−IＶにおけるＲ⁴³、Ｒ⁴⁴、Ｒ⁴⁵、Ｒ⁴⁶、Ｌ⁴¹、ｎ⁴¹およびｎ⁴²と同義であり、好ましい範囲も同じである。
【００５２】
尚、前記イリジウム化合物は、いわゆる低分子化合物であっても、また前記一般式Ｋ−０で表される部分構造を有する繰り返し単位を含む、いわゆるオリゴマー化合物およびポリマー化合物（質量平均分子量（ポリスチレン換算）は好ましくは１０００〜５００００００、より好ましくは２０００〜１００００００、さらに好ましくは３０００〜１０００００である。）であってもよい。中でも、前記イリジウム化合物は低分子化合物であるのが好ましい。
【００５３】
以下に、前記一般式Ｋ−IIIで表される部分構造を有するイリジウム化合物の化合物例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００５４】
【化１４】

【００５５】
【化１５】

【００５６】
【化１６】

【００５７】
前記一般式Ｋ−IIIで表される部分構造を有する化合物は、種々の手法で合成することができる。例えば、種々の配位子またはその解離体とイリジウム化合物とを、溶媒（例えば、ハロゲン系溶媒、アルコール系溶媒、エーテル系溶媒、水などが挙げられる）の存在下もしくは溶媒非存在下、塩基の存在下（無機、有機の種々の塩基、例えば、ナトリウムメトキサイド、ｔ−ブトキシカリウム、トリエチルアミン、炭酸カリウムなどが挙げられる）もしくは塩基非存在下、室温以下もしくは加熱して（通常の加熱以外にもマイクロウェーブで加熱する手法も有効である）、合成することができる。出発原料としては、例えば、イリジウムクロライド（III）、トリスアセチルアセトナトイリジウム（III）、ポタシウムヘキサクロロイリデート（III）、ポタシウムヘキサクロロイリデート（IV）及びその類縁体を用いることができる。
【００５８】
尚、前記一般式Ｋ−IＶで表されるイリジウム錯体は、発光素子の材料として利用できる他、医療用途、蛍光増白剤、写真用材料、ＵＶ吸収材料、レーザー色素、カラーフィルター用染料、色変換フィルター等にも使用可能である。
【００５９】
本発明の発光素子は、陽極および陰極からなる一対の電極間に、発光層もしくは発光層を含む複数の有機化合物層を有する発光素子において、これらの層の少なくとも一層に、前記イリジウム化合物の少なくとも１種を含む発光素子である。前記イリジウム化合物は、高効率で青色発光する特性を有するので、発光層に含有させることによって、発光素子の発光効率を向上させることができる。また、前記イリジウム化合物は、良好な電荷輸送性能を有するので、電荷輸送層に含有させた場合も、発光素子の発光効率を向上させることができる。その結果、発光時の消費エネルギーを軽減できるとともに、高輝度の青色発光を長時間発光可能な発光素子を提供することができる。
【００６０】
前記発光素子は、前記電極間に発光層の他、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層および保護層などを有してもよく、またこれらの各層はそれぞれ他の機能を備えたものであってもよい。前記発光素子には、陰極と発光層との間にイオン化ポテンシャル５．９ｅＶ以上（より好ましくは６．０ｅＶ以上７．０ｅＶ以下）の化合物を含有する層を配置するのが好ましく、イオン化ポテンシャル５．９ｅＶ以上の電子輸送層を配置するのがより好ましい。各層の形成にはそれぞれ種々の材料を用いることができる。前記発光素子において、前記イリジウム化合物は、発光層に発光材料として含有させることができるのはもちろん、電荷輸送層に含有させることもできる。
【００６１】
前記イリジウム化合物を含有する層の形成方法としては、特に限定されるものではないが、真空蒸着法、ＬＢ法、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム法、スパッタリング法、分子積層法、コーティング法（スピンコート法、キャスト法、ディップコート法など）、インクジェット法、印刷法などの種々の方法を利用することができ、特性面、製造面で抵抗加熱蒸着、コーティング法が好ましい。特にコーティング法は、ディスプレイ用途等の大面積化が必要な用途に供する場合に、製造コストが軽減できる点で有利である。
【００６２】
前記コーティング法では、前記イリジウム化合物を溶媒に溶解して塗布液を調製し、該塗布液を所望の層（あるいは電極）上に、塗布・乾燥することによって形成することができる。塗布液中には樹脂を含有させてもよく、樹脂は溶媒に溶解状態とすることも、分散状態とすることもできる。前記樹脂としては、非共役系高分子（例えば、ポリビニルカルバゾール）および共役系高分子（例えば、ポリオレフィン系高分子）を使用することができる。より具体的には、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリエステル、ポリスルホン、ポリフェニレンオキシド、ポリブタジエン、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）、炭化水素樹脂、ケトン樹脂、フェノキシ樹脂、ポリアミド、エチルセルロース、酢酸ビニル、ＡＢＳ樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂などが挙げられる。
【００６３】
前記陽極は正孔注入層、正孔輸送層、発光層などに正孔を供給するものであり、金属、合金、金属酸化物、電気伝導性化合物、またはこれらの混合物などを用いることができ、好ましくは仕事関数が４ｅＶ以上の材料である。具体例としては酸化スズ、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）等の導電性金属酸化物、あるいは金、銀、クロム、ニッケル等の金属、さらにこれらの金属と導電性金属酸化物との混合物または積層物、ヨウ化銅、硫化銅などの無機導電性物質、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロールなどの有機導電性材料、およびこれらとＩＴＯとの積層物などが挙げられ、好ましくは、導電性金属酸化物であり、特に、生産性、高導電性、透明性等の点からＩＴＯが好ましい。陽極の膜厚は材料により適宜選択可能であるが、通常１０ｎｍ〜５μｍの範囲のものが好ましく、より好ましくは５０ｎｍ〜１μｍであり、更に好ましくは１００ｎｍ〜５００ｎｍである。
【００６４】
前記陽極は通常、ソーダライムガラス、無アルカリガラス、透明樹脂基板などの上に層形成したものが用いられる。前記透明基板としてガラスを用いる場合、その材質については、ガラスからの溶出イオンを少なくするため、無アルカリガラスを用いることが好ましい。また、ソーダライムガラスを用いる場合、シリカなどのバリアコートを施したものを使用することが好ましい。基板の厚みは、機械的強度を保つのに十分であれば特に制限はないが、ガラスを用いる場合には、通常０．２ｍｍ以上、好ましくは０．７ｍｍ以上のものを用いる。
【００６５】
前記陽極の作製には材料によって種々の方法が用いられるが、例えばＩＴＯの場合、電子ビーム法、スパッタリング法、抵抗加熱蒸着法、化学反応法（ゾルーゲル法など）、酸化インジウムスズの分散物の塗布などの方法で膜形成される。陽極に洗浄またはその他の処理を施すことにより、発光素子の駆動電圧を下げたり、発光効率を高めることができる。例えばＩＴＯの場合、ＵＶ−オゾン処理、プラズマ処理などが効果的である。
【００６６】
前記陰極は電子注入層、電子輸送層、発光層などに電子を供給するものであり、電子注入層、電子輸送層、発光層などの負極と隣接する層との密着性やイオン化ポテンシャル、安定性等を考慮して選ばれる。陰極の材料としては金属、合金、金属ハロゲン化物、金属酸化物、電気伝導性化合物、またはこれらの混合物を用いることができ、具体例としてはアルカリ金属（例えばＬｉ、Ｎａ、Ｋ等）及びそのフッ化物または酸化物、アルカリ土類金属（例えばＭｇ、Ｃａ等）及びそのフッ化物または酸化物、金、銀、鉛、アルミニウム、ナトリウム−カリウム合金またはそれらの混合金属、リチウム−アルミニウム合金またはそれらの混合金属、マグネシウム−銀合金またはそれらの混合金属、インジウム、イッテリビウム等の希土類金属等が挙げられる。好ましくは仕事関数が４ｅＶ以下の材料であり、より好ましくはアルミニウム、リチウム−アルミニウム合金またはそれらの混合金属、マグネシウム−銀合金またはそれらの混合金属等である。前記陰極は、上記化合物及び混合物の単層構造であってもよいし、上記化合物及び混合物を含む積層構造であってもよい。例えば、アルミニウム／フッ化リチウム、アルミニウム／酸化リチウム の積層構造が好ましい。陰極の膜厚は材料により適宜選択可能であるが、通常１０ｎｍ〜５μｍの範囲のものが好ましく、より好ましくは５０ｎｍ〜１μｍであり、更に好ましくは１００ｎｍ〜１μｍである。
【００６７】
前記陰極の作製には電子ビーム法、スパッタリング法、抵抗加熱蒸着法、コーティング法などの方法が用いられ、金属を単体で蒸着することも、二成分以上を同時に蒸着することもできる。さらに、複数の金属を同時に蒸着して合金電極を形成することも可能であり、またあらかじめ調製した合金を蒸着させてもよい。
尚、前記陽極及び前記陰極のシート抵抗は低い方が好ましく、数百Ω／□以下であるのが好ましい。
【００６８】
前記発光層の材料は、電界印加時に陽極または正孔注入層、正孔輸送層から正孔を注入することができると共に陰極または電子注入層、電子輸送層から電子を注入することができる機能や、注入された電荷を移動させる機能、正孔と電子の再結合の場を提供して発光させる機能を有する層を形成できるものであればいずれでもよい。前記発光層は、前記イリジウム化合物を発光材料として含有すると、高効率での青色発光が可能となるので好ましい。但し、前記イリジウム化合物が発光層以外の有機化合物層に含有される場合は、他の発光材料を用いることができる。前記他の発光材料としては、例えば、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、スチリルベンゼン誘導体、ポリフェニル誘導体、ジフェニルブタジエン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、ナフタルイミド誘導体、クマリン誘導体、ペリレン誘導体、ペリノン誘導体、オキサジアゾール誘導体、アルダジン誘導体、ピラリジン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、ビススチリルアントラセン誘導体、キナクリドン誘導体、ピロロピリジン誘導体、チアジアゾロピリジン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、スチリルアミン誘導体、芳香族ジメチリディン化合物、８−キノリノール誘導体の金属錯体や希土類錯体に代表される各種金属錯体等、ポリチオフェン、ポリフェニレン、ポリフェニレンビニレン等のポリマー化合物、有機シラン誘導体等が挙げられる。発光層には、前記イリジウム化合物とともに、前記他の発光材料のいずれかを併用してもよい。
【００６９】
前記発光層には前記イリジウム化合物とともに、前記イリジウム化合物をゲスト材料とするホスト材料を含有させてもよい。前記ホスト材料としては、例えば、カルバゾール骨格を有するもの、ジアリールアミン骨格を有するもの、ピリジン骨格を有するもの、ピラジン骨格を有するもの、トリアジン骨格を有するものおよびアリールシラン骨格を有するもの等が挙げられる。前記ホスト材料のＴ₁（最低三重項励起状態のエネルギーレベル）は、ゲスト材料のＴ₁レベルより大きいことが好ましい。前記ホスト材料は低分子化合物であっても、高分子化合物であってもよい。前記ホスト材料と前記イリジウム化合物等の発光材料とを共蒸着等することによって、前記発光材料が前記ホスト材料にドープされた発光層を形成することができる。
【００７０】
前記発光層の膜厚は特に限定されるものではないが、通常、１ｎｍ〜５μｍであるのが好ましく、５ｎｍ〜１μｍであるのがより好ましく、１０ｎｍ〜５００ｎｍであるのが更に好ましい。
【００７１】
前記発光層の形成方法は、特に限定されるものではないが、抵抗加熱蒸着、電子ビーム、スパッタリング、分子積層法、コーティング法（スピンコート法、キャスト法、ディップコート法など）、インクジェット法、印刷法、ＬＢ法などの方法が用いられ、好ましくは抵抗加熱蒸着、コーティング法である。
【００７２】
前記正孔注入層および前記正孔輸送層の材料としては、陽極から正孔を注入する機能、正孔を輸送する機能、陰極から注入された電子を障壁する機能のいずれか有しているものであればよい。その具体例としては、カルバゾール誘導体、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリディン系化合物、ポルフィリン系化合物、ポリシラン系化合物、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）誘導体、アニリン系共重合体、チオフェンオリゴマー、ポリチオフェン等の導電性高分子オリゴマー、有機シラン誘導体、前記イリジウム化合物等が挙げられる。前記正孔注入層および前記正孔輸送層の膜厚としては、特に限定されるものではないが、通常１ｎｍ〜５μｍであるのが好ましく、５ｎｍ〜１μｍであるのがより好ましく、１０ｎｍ〜５００ｎｍであるのが更に好ましい。また、前記正孔注入層および前記正孔輸送層は上述した材料の１種または２種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成または異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。前記正孔注入層および前記正孔輸送層の形成方法には、前記イリジウム化合物を含有する層の形成方法で例示したのと同様の方法が利用できる。
【００７３】
前記電子注入層および前記電子輸送層の材料は、陰極から電子を注入する機能、電子を輸送する機能、陽極から注入された正孔を障壁する機能のいずれか有しているものであればよい。その具体例としては、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、フルオレノン誘導体、アントラキノジメタン誘導体、アントロン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド誘導体、フルオレニリデンメタン誘導体、ジスチリルピラジン誘導体、ナフタレン、ペリレン等の芳香環テトラカルボン酸無水物、フタロシアニン誘導体、８−キノリノール誘導体の金属錯体やメタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾールやベンゾチアゾールを配位子とする金属錯体に代表される各種金属錯体、有機シラン誘導体、および前記イリジウム化合物等が挙げられる。前記電子注入層および前記電子輸送層の膜厚は特に限定されるものではないが、通常１ｎｍ〜５μｍであるのが好ましく、５ｎｍ〜１μｍであるのがより好ましく、１０ｎｍ〜５００ｎｍであるのが更に好ましい。前記電子注入層および前記電子輸送層は上述した材料の１種または２種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成または異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。また、前記電子注入層および前記電子輸送層の形成方法としては、前記イリジウム化合物を含有する層の形成方法で例示したのと同様の方法が利用できる。
【００７４】
前記保護層の材料としては、水分や酸素等の素子劣化を促進するものが素子内に入ることを抑止する機能を有しているものであればよい。その具体例としては、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ等の金属、ＭｇＯ、ＳｉＯ、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＧｅＯ、ＮｉＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、Ｆｅ₂Ｏ₃、Ｙ₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂等の金属酸化物、ＳｉＮ_x、ＳｉＮ_xＯ_y等の金属窒化物、ＭｇＦ₂、ＬｉＦ、ＡｌＦ₃、ＣａＦ₂等の金属フッ化物、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルメタクリレート、ポリイミド、ポリウレア、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリジクロロジフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレンとジクロロジフルオロエチレンとの共重合体、テトラフルオロエチレンと少なくとも１種のコモノマーとを含むモノマー混合物を共重合させて得られる共重合体、共重合主鎖に環状構造を有する含フッ素共重合体、吸水率１％以上の吸水性物質、吸水率０．１％以下の防湿性物質等が挙げられる。前記保護層の形成方法についても特に限定はなく、前記イリジウム化合物を含有する層の形成方法で例示したのと同様の方法が利用できる。
【００７５】
本発明の発光素子は、表示素子、ディスプレイ、バックライト、電子写真、照明光源、記録光源、露光光源、読み取り光源、標識、看板、インテリア、光通信等の広い分野の用途に供することができる。
【００７６】
【実施例】
以下に、本発明の実施例を説明するが、本発明は以下の実施例になんら限定されるものではない。
【００７８】
［合成例２］
（化合物例Ｋ−３の合成）
２−（２，４−ジフルオロフェニル）−ピリジン ３．０ｇ、トリスアセチルアセトナトイリジウム（III） １．３ｇ、およびグリセロール ５０ｍｌを混合し、窒素気流下、２００℃で４時間攪拌した。室温に冷却した後、メタノール ２００ｍｌを加え、析出している固体を濾別した。シリカゲルカラムクロマトグラフィー（クロロホルム）で精製し、淡黄色固体 ０．８ｇを得た。ＮＭＲを測定したところ、得られた化合物は化合物例Ｋ−３であることが確認された。
得られた化合物例Ｋ−３について、酸素脱気下、りん光量子収率を測定したところ（トルエン溶媒、５．０×１０^-6ｍｏｌ／Ｌ）７０％であった。また、りん光の発光極大波長λｍａｘは４７０ｎｍであった。
【００７９】
【化１８】

【００８０】
［合成例３］
（化合物例Ｋ−９の合成）
化合物ａ ０．２ｇ、アセチルアセトン ０．０７ｍｌにクロロホルム １０ｍｌを加え、この溶液に、ナトリウムメトキサイドのメタノール溶液（２８質量％）を０．１３ｍｌ加え、還流下６時間撹拌した。室温に冷却した後、クロロホルム ５０ｍｌ、水 ５０ｍｌを加え、有機層を分離した。シリカゲルカラムクロマトグラフィー（クロロホルム）で精製し、淡黄色固体 ０．１ｇを得た。ＮＭＲを測定したところ、得られた化合物は化合物例Ｋ−９であることが確認された。
【００８１】
【化１９】

【００８２】
［合成例４］
（化合物例Ｋ−１１の合成）
２−（２，４−ジフルオロフェニル）−４−メチルピリジン １．０ｇ、トリスアセチルアセトナトイリジウム（III） ０．４ｇ、グリセロール ３０ｍｌを混合し、窒素気流下、２００℃で４時間攪拌した。室温に冷却した後、水 ２００ｍｌを加え、析出している固体を濾別した。シリカゲルカラムクロマトグラフィー（クロロホルム）で精製し、淡黄色固体 ０．２ｇを得た。ＮＭＲを測定したところ、得られた化合物は化合物例Ｋ−１１であることが確認された。
【００８３】
【化２０】

【００８４】
［比較例１］
洗浄したＩＴＯ基板を蒸着装置内に格納し、α−ＮＰＤ（Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（α−ナフチル）−ベンジジン）を４０ｎｍ蒸着し、その上に、下記に示す化合物Ａおよび化合物Ｂを（質量比１０：１）の比率で２４ｎｍ共蒸着し、さらにその上に、化合物Ｅを２４ｎｍ蒸着し、有機薄膜を形成した。この有機薄膜上にパターニングしたマスク（発光面積が４ｍｍ×５ｍｍとなるマスク）を設置し、蒸着装置内でマグネシウム：銀＝１０：１を５０ｎｍ共蒸着した後、銀５０ｎｍを蒸着し、有機ＥＬ素子を作製した。
尚、化合物Ｂについて、化合物例Ｋ−３と同一条件下でりん光量子収率を測定したところ、りん光量子収率は７０％であり、りん光の発光極大波長λｍａｘは５０７ｎｍであった。
【００８５】
【化２１】

【００８６】
【化２２】

【００８７】
得られた有機ＥＬ素子について、東陽テクニカ製ソースメジャーユニット２４００型を用いて、直流定電圧を印加し発光させ、その輝度をトプコン社の輝度計ＢＭ−８を用いて、および発光波長を浜松フォトニクス社製スペクトルアナライザーＰＭＡ−１１を用いて測定した。その結果、発光波長λｍａｘが５１６ｎｍ、ＣＩＥ色度値（ｘ，ｙ）＝（０．２９，０．６２）である緑色発光が得られ、その外部量子効率は１３．６％であった。
【００８８】
［比較例２］
比較例１において、化合物Ｂの代わりに下記に示す化合物Ｃを用い、比較例１と同様に有機ＥＬ素子を作製し、評価した。その結果、発光極大波長λｍａｘが５０５ｎｍ、ＣＩＥ色度値（ｘ，ｙ）＝（０．２７，０．５７）である緑色発光が得られ、外部量子効率は３．３％であった。
【００８９】
【化２３】

【００９０】
比較例１および２の結果から明らかな様に、公知のオルトメタル化イリジウム錯体を含有する有機ＥＬ素子では、緑色発光しか得られなかった。
【００９１】
［比較例３］
洗浄したＩＴＯ基板を蒸着装置に入れ、α−ＮＰＤ（Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（α−ナフチル）−ベンジジン）を４０ｎｍ蒸着し、その上に、下記に示す化合物Ｆ（ＤＰＶＢｉ）を２０ｎｍ蒸着し、さらにその上に、前記化合物Ｅを４０ｎｍ蒸着し、その後、比較例１と同様に陰極を蒸着し、有機ＥＬ素子を作製した。
得られた有機ＥＬ素子について、実施例１と同様に、直流定電圧を印加し発光させたところ、ＣＩＥ色度値（ｘ，ｙ）＝（０．１５，０．２０）の青色発光が得られたが、外部量子効率は１．２％と低かった。この様に公知の青色発光素子では、外部量子効率が低く、５％をはるかに下回るものであった。
【００９２】
【化２４】

【００９６】
［実施例１］
洗浄したＩＴＯ基板を蒸着装置に入れ、ＴＰＤ（Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（ｍ−トリル）−ベンジジン）を５０ｎｍ蒸着し、その上に化合物例Ｋ−３および下記化合物Ｄを（質量比１：１７）の比率で３６ｎｍ共蒸着し、さらにその上に、下記化合物Ｇを３６ｎｍ蒸着し、有機薄膜を形成した。この有機薄膜上にパターニングしたマスク（発光面積が４ｍｍ×５ｍｍとなるマスク）を設置し、蒸着装置内でフッ化リチウムを３ｎｍ蒸着した後、アルミニウムを４０ｎｍ蒸着し、有機ＥＬ素子を作製した。その結果、発光極大波長λｍａｘが４７３ｎｍ、ＣＩＥ色度値（ｘ，ｙ）＝（０．１５，０．３７） の青色発光が得られ、外部量子効率は１２．９％であった。
【００９７】
【化２５】

【化２６】

【００９９】
［実施例２］
実施例１において、化合物例Ｋ−３の代わりに化合物例Ｋ−９を用い、実施例１と同様に有機ＥＬ素子を作製し、評価した。その結果、発光極大波長λｍａｘが４８０ｎｍ、ＣＩＥ色度値（ｘ，ｙ）＝（０．２０，０．５２）の青色発光が得られ、外部量子効率は１１．４％であった。
【０１００】
同様に、本発明の化合物を含有するＥＬ素子を作製・評価することにより、高効率青色発光ＥＬ素子が作製できる。また、非共役系高分子（例えば、ポリビニルカルバゾール）、共役系高分子（例えばポリフルオレン系化合物）などを含有する塗布型の高効率青色発光素子も作製できる。
【０１０１】
【発明の効果】
以上、説明した様に、本発明の発光素子は、従来の青色発光素子と比較して、高い効率での青色発光が可能であり、表示素子として用いた場合に、消費電力を大幅に下げることができるとともに、大面積化および長時間使用が可能である。また、本発明の青色発光素子を基本とし、赤〜橙色発光材料、赤〜橙色発光素子を組み合わせることにより、高効率白色発光素子も作製できる。また、本発明によれば、高効率に青色発光するイリジウム錯体を提供することができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a novel iridium complex and a light emitting device using the same, and in particular, a display device, a display, a backlight, an electrophotography, an illumination light source, a recording light source, an exposure light source, a reading light source, a sign, a signboard, and an interior. The present invention relates to a novel iridium complex that can be suitably used in the field of optical communication and the like, and a light-emitting element using the same.
[0002]
[Prior art]
Today, research and development on various display elements are active. Among them, organic electroluminescence (EL) elements are attracting attention as promising display elements because they can emit light with high luminance at a low voltage. For example, a light-emitting element that forms an organic thin film by vapor deposition of an organic compound is known (Applied Physics Letters, 51, 913, 1987). The light-emitting element described in the above document uses tris (8-hydroxyquinolinato) aluminum complex (Alq) as an electron transport material, and includes a layer containing the electron transport material and a hole transport material (amine compound). The light-emitting characteristics can be significantly improved as compared with a conventional single-layer element. In recent years, application of organic EL elements to color displays and white light sources has been actively studied. In order to use the organic EL device for the above-mentioned use, it is necessary to improve the light emission characteristics such as luminance and light emission lifetime for each of the light emitting devices capable of emitting blue, green, and red.
[0003]
By the way, ortho-metalated iridium complexes (Ir (ppy)_Three: A light emitting device utilizing light emission from Tris-Ortho-Metalated Complex of Iridium (III) with 2-Phenylpyridine has been reported (Applied Physics Letters, 75, 4 (1999)). Conventionally, it has been said that the light emitting device has a limit of 5% in terms of its external quantum efficiency, but the light emitting device described in the above document reaches 8% in the external quantum efficiency and exceeds the conventional limit. However, since the light emission obtained from the light emitting element is limited to green light emission, the range of application as a display is narrow. If a light emitting element having improved light emitting characteristics for other colors can be provided, the range of application as a display will be expanded. Therefore, it is desired to improve the light emitting characteristics of light emitting elements of other colors.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Here, when attention is paid to the blue light-emitting element, light emission using a distyrylarylene derivative typified by DPVBi (4,4′-bis (2,2′-diphenylvinyl) -biphenyl) and the like and its analogs. Many devices have been reported. However, as for the blue light emitting element, the actual condition is that no element having an external quantum efficiency exceeding 5% has been reported yet. As for blue light emission, if a light-emitting element having an external quantum efficiency exceeding 5% can be provided, it is possible to colorize and whiten a high-efficiency organic EL element, and make a great progress toward expanding applications. Further, when used for a display element, the power consumption of light emission can be significantly reduced, and the area can be increased and the device can be used for a long time.
[0005]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and it is an object of the present invention to provide a light-emitting element that can reduce energy consumption at the time of light emission and has excellent light emission characteristics that can emit high-luminance blue light for a long time. And Another object of the present invention is to provide an iridium complex having excellent emission characteristics that emits blue light with high luminance over a long period of time and a light-emitting element using the iridium complex.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
  Means for solving the above-mentioned problems are as follows. That is,
<1> In a light-emitting element having a light-emitting layer or a plurality of organic compound layers including a light-emitting layer between a pair of electrodes, at least one of these layers has the following general formula.K-IIIA light-emitting element including at least one compound having a partial structure represented by the formula:
[Formula 4]

[0007]
(In general formula K-III, R ³¹ ~ R ³⁶ Each independently represents a hydrogen atom or a substituent. )
[0008]
<2> The light emitting device according to <1>, wherein the compound having a partial structure represented by the general formula K-III is an iridium complex represented by the following general formula K-IV.
[Chemical formula 5]

[0009]
(In general formula K-IV, R ⁴¹ ~ R ⁴⁶ Each independently represents a hydrogen atom or a substituent. L ⁴¹ Represents a ligand. n ⁴¹ Represents an integer of 1 to 3, and n ⁴² Represents an integer of 0-4. )
[0010]
<3> The light emitting device according to <1> or <2>, wherein the organic compound layer containing a compound having a partial structure represented by the general formula K-III is formed by a coating process.
[0011]
<4> The light-emitting element according to any one of <1> to <3>, wherein the light emission maximum wavelength λmax is 390 nm to 495 nm.
[0012]
<5> An iridium complex represented by the following general formula K-IV.
[Chemical 6]

[0013]
(In general formula K-IV, R ⁴¹ ~ R ⁴⁶ Each independently represents a hydrogen atom or a substituent. L ⁴¹ Represents a ligand. n ⁴¹ Represents an integer of 1 to 3, and n ⁴² Represents an integer of 0-4. )
[0014]
<6> In the general formula K-IV, L ⁴¹ Represents a diketone ligand and n ⁴¹ Represents an integer of 1 or 2, n ⁴² The iridium complex according to <10>, wherein represents an integer of 0 or 1.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The light-emitting element of the present invention is characterized in that it emits blue light with a maximum light emission wavelength λmax of 500 nm or less with a high light emission efficiency of 5% or more of the external quantum efficiency. Therefore, the light-emitting element of the present invention can reduce energy consumption during light emission and can emit high-luminance blue light for a long time. In particular, when used as a display element, the area can be increased. Here, the external quantum efficiency is a value calculated by the following equation. As a method for calculating the external quantum efficiency of the light emitting element, there are a method for calculating from the light emission luminance, the light emission spectrum, the relative visibility curve and the current density, and a method for calculating from the current density and the total number of emitted photons.
External quantum efficiency (%)
= (Total number of photons emitted / number of electrons injected into the light emitting element) × 100
[0018]
The external quantum efficiency of the light emitting device is preferably 7% or more, more preferably 10% or more. In the light emitting device of the present invention, from the viewpoint of blue color purity, the emission maximum wavelength λmax is preferably 390 nm or more and 495 nm or less, more preferably 400 nm or more and 490 nm or less, and further preferably 420 nm or more and 480 nm or less.
Note that the light emitting element of the present invention may emit light in any wavelength region other than the blue region, for example, in the ultraviolet region, the green region, or the red region, as long as the light emission maximum wavelength is 500 nm or less.
[0019]
From the viewpoint of the blue color purity of the luminescent color, it is preferable that the light emitting element has a smaller x value and y value of the CIE chromaticity value of light emission. Specifically, the x value of the CIE chromaticity value of light emission is preferably 0.22 or less, and more preferably 0.20 or less. In addition, the y value of the CIE chromaticity value of light emission is preferably 0.53 or less, more preferably 0.50 or less, and even more preferably 0.40 or less.
[0020]
From the viewpoint of blue color purity, the light emitting element preferably has a full width at half maximum of the emission spectrum of 1 nm to 100 nm, more preferably 5 nm to 90 nm, and even more preferably 10 nm to 80 nm. It is particularly preferably 20 nm or more and 70 nm or less.
[0021]
The light emitting element is not particularly limited in terms of system, driving method, usage form, and the like, and an EL (electroluminescence) element can be given as an embodiment. As one structural example of an EL element, a light-emitting element in which one or more light-emitting layers are formed between a pair of electrodes of an anode and a cathode can be given. In addition, the light emitting element which has any one or more of a positive hole injection layer, a positive hole transport layer, an electron injection layer, an electron carrying layer, and a protective layer other than a light emitting layer between the said electrodes is mentioned. Each of these layers may have other functions. Various materials can be used for forming each layer. The light emitting device of the present invention is preferably an organic light emitting device. Here, the organic light emitting element means that a substance that controls light emission is an organic compound.
[0022]
In the light emitting device, a layer containing a compound having an ionization potential of 5.9 eV or more (more preferably 6.0 eV or more and 7.0 eV or less) is preferably disposed between the cathode and the light emitting layer. It is more preferable to dispose an electron transport layer of 9 eV or more.
[0023]
In the light-emitting element, a material having a high phosphorescence quantum yield is preferably used as the light-emitting material. Specifically, a light emitting material having a phosphorescence quantum yield at 20 ° C. of 70% or more and a phosphorescence emission maximum wavelength λmax of 500 nm or less is preferable, and a phosphorescence quantum yield at 20 ° C. of 80% or more, Further, a light emitting material having a phosphorescence maximum wavelength λmax of 490 nm or less is more preferable, and a light emitting material having a phosphorescence quantum yield of 85% or more at 20 ° C. and a phosphorescence maximum wavelength λmax of 480 nm or less is further preferable.
[0024]
The light emitting material is a compound that is contained in a light emitting layer of a light emitting element or an organic compound layer including a light emitting layer and emits itself, and as an example, a transition metal complex (preferably an orthometalated complex) is preferable. Among these, iridium complexes and platinum complexes are more preferable, orthometalated iridium complexes are more preferable, and compounds having a partial structure represented by the general formula K-0 described below are particularly preferable.
[0025]
Here, orthometalated complexes are, for example, “Organometallic Chemistry-Fundamentals and Applications” p150, 232 Shukubosha Akio Yamamoto, published in 1982, “Photochemistry and Photophysics of Coordination Compounds” p71-p77 , p135-p146 Springer-Verlag is a general term for a group of compounds described in 1987 published by H. Yersin.
[0026]
  The light-emitting element of the present invention having the above characteristics is a light-emitting element having a light-emitting layer or a plurality of organic compound layers including a light-emitting layer between a pair of electrodes, and at least one of these layers,followingGeneral formulaK-IIIAnd a compound having a partial structure represented by the formula (hereinafter sometimes referred to as “iridium compound”) as a light-emitting material. General formulaK-IIIThe compound having a partial structure represented by the formula will be described in detail.
  Note that the light emitting material in the present invention functions by being contained in the light emitting layer of the light emitting element or a plurality of organic compound layers including the light emitting layer.
[0027]
[Chemical 7]

[0028]
In general formula K-III, R ³¹ ~ R ³⁶ Each independently represents a hydrogen atom or a substituent.
[0030]
The valence of the iridium atom in the iridium compound is not particularly limited, but is preferably trivalent. The iridium compound may be a so-called mononuclear complex containing one iridium atom or a so-called binuclear complex containing two or more. Of these, a mononuclear complex containing one iridium atom is preferable. Moreover, although the said iridium compound may contain other metal atoms other than iridium, the compound whose central metal is only iridium is preferable.
[0031]
The iridium compound may have various ligands in the structure. Examples of the ligand include “Photochemistry and Photophysics of Coordination Compounds” published by Springer-Verlag H. Yersin in 1987, “Organometallic Chemistry-Fundamentals and Applications”, Akafusa Yamamoto, published by Akio Yamamoto, 1982, etc. And the ligands described in the above. The ligand may be a monodentate ligand or a multidentate ligand such as a bidentate ligand. Examples of the ligand include a halogen ligand (preferably a chlorine ligand), a nitrogen-containing heterocyclic ligand (eg, phenylpyridine, benzoquinoline, quinolinol, bipyridyl, phenanthroline), a diketone ligand, and a carboxylic acid. Ligand, PF₆A ligand is preferred, and a diketone ligand (such as acetylacetone) is more preferred. One or more types of ligands may be contained in the iridium compound. The kind of the ligand in the iridium compound is preferably one and two kinds, and particularly preferably one kind. The iridium compound may be a neutral complex having no charge, or a counter salt (for example, chloride ion, PF₆Ion, ClO_FourAn ionic complex having (ion) may be used. Among these, a neutral complex is preferable.
[0032]
The number of carbon atoms contained in the iridium compound is preferably 15 to 100, more preferably 20 to 70, and even more preferably 30 to 60.
[0033]
oneThe compound having a partial structure represented by the general formula K-III is more preferably an iridium complex represented by the general formula K-IV, and more preferably an iridium complex represented by the general formula K-VI.
[0035]
[Chemical 8]

[0036]
  Next, the general formulaK-IIIWill be described.
  General formulaK-IIIDuring,R ³¹ And R ³² Each independently represents a hydrogen atom or a substituent.
  Examples of the substituent include an alkyl group (preferably having 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 20 carbon atoms, and particularly preferably 1 to 10 carbon atoms such as methyl, ethyl, iso-propyl, tert-butyl. , N-octyl, n-decyl, n-hexadecyl, cyclopropyl, cyclopentyl, cyclohexyl, etc.), alkenyl group (preferably having 2 to 30 carbon atoms, more preferably 2 to 20 carbon atoms, particularly preferably carbon 2 to 10 such as vinyl, allyl, 2-butenyl, 3-pentenyl, etc.), an alkynyl group (preferably having 2 to 30 carbon atoms, more preferably 2 to 20 carbon atoms, and particularly preferably carbon). 2-10, and examples thereof include propargyl and 3-pentynyl).
[0037]
An aryl group (preferably having 6 to 30 carbon atoms, more preferably 6 to 20 carbon atoms, particularly preferably 6 to 12 carbon atoms, and examples thereof include phenyl, p-methylphenyl, naphthyl, anthranyl and the like), amino. Group (preferably having 0 to 30 carbon atoms, more preferably 0 to 20 carbon atoms, particularly preferably 0 to 10 carbon atoms, such as amino, methylamino, dimethylamino, diethylamino, dibenzylamino, diphenylamino, ditolylamino, etc. An alkoxy group (preferably having 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 20 carbon atoms, and particularly preferably 1 to 10 carbon atoms, such as methoxy, ethoxy, butoxy, 2-ethylhexyloxy, etc. An aryloxy group (preferably having 6 to 30 carbon atoms, more preferably carbon 6 to 20, particularly preferably 6 to 12 carbon atoms, such as phenyloxy, 1-naphthyloxy, 2-naphthyloxy, and the like, and heteroaryloxy groups (preferably having 1 to 30 carbon atoms, more preferably ) Has 1 to 20 carbon atoms, particularly preferably 1 to 12 carbon atoms, and examples thereof include pyridyloxy, pyrazyloxy, pyrimidyloxy, quinolyloxy, and the like.
[0038]
An acyl group (preferably having 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 20 carbon atoms, particularly preferably 1 to 12 carbon atoms, such as acetyl, benzoyl, formyl, pivaloyl, etc.), an alkoxycarbonyl group ( Preferably it has 2 to 30 carbon atoms, more preferably 2 to 20 carbon atoms, particularly preferably 2 to 12 carbon atoms, and examples thereof include methoxycarbonyl, ethoxycarbonyl and the like, and an aryloxycarbonyl group (preferably having a carbon number). 7 to 30, more preferably 7 to 20 carbon atoms, particularly preferably 7 to 12 carbon atoms, such as phenyloxycarbonyl, and acyloxy groups (preferably 2 to 30 carbon atoms, more preferably carbon atoms). 2 to 20, particularly preferably 2 to 10 carbon atoms, for example, acetoxy, benzoyloxy An acylamino group (preferably having 2 to 30 carbon atoms, more preferably 2 to 20 carbon atoms, particularly preferably 2 to 10 carbon atoms, and examples thereof include acetylamino and benzoylamino). ,
[0039]
An alkoxycarbonylamino group (preferably having 2 to 30 carbon atoms, more preferably 2 to 20 carbon atoms, particularly preferably 2 to 12 carbon atoms, such as methoxycarbonylamino), aryloxycarbonylamino group ( Preferably it has 7 to 30 carbon atoms, more preferably 7 to 20 carbon atoms, particularly preferably 7 to 12 carbon atoms, and examples thereof include phenyloxycarbonylamino, etc., and a sulfonylamino group (preferably 1 to 1 carbon atoms). 30, More preferably, it is C1-C20, Most preferably, it is C1-C12, for example, methanesulfonylamino, benzenesulfonylamino, etc.), a sulfamoyl group (preferably C0-30, more preferably) Has 0 to 20 carbon atoms, particularly preferably 0 to 12 carbon atoms. Amoyl, methylsulfamoyl, dimethylsulfamoyl, phenylsulfamoyl, etc.), carbamoyl group (preferably having 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 20 carbon atoms, particularly preferably 1 to carbon atoms). 12 and examples thereof include carbamoyl, methylcarbamoyl, diethylcarbamoyl, phenylcarbamoyl, etc.), an alkylthio group (preferably having 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 20 carbon atoms, and particularly preferably 1 to 12 carbon atoms). For example, methylthio, ethylthio, etc.), an arylthio group (preferably having 6-30 carbon atoms, more preferably 6-20 carbon atoms, particularly preferably 6-12 carbon atoms, such as phenylthio). ),
[0040]
A heteroarylthio group (preferably having 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 20 carbon atoms, particularly preferably 1 to 12 carbon atoms, such as pyridylthio, 2-benzimidazolylthio, 2-benzoxazolylthio, 2-benzthiazolylthio and the like), a sulfonyl group (preferably having 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 20 carbon atoms, particularly preferably 1 to 12 carbon atoms, such as mesyl, tosyl, etc. ), Sulfinyl groups (preferably having 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 20 carbon atoms, particularly preferably 1 to 12 carbon atoms, such as methanesulfinyl, benzenesulfinyl, etc.), ureido A group (preferably having 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 20 carbon atoms, particularly preferably 1 to 12 carbon atoms, Ureido, methylureido, phenylureido, etc.), phosphoric acid amide group (preferably having 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 20 carbon atoms, particularly preferably 1 to 12 carbon atoms, for example diethyl phosphorus Acid amide, phenylphosphoric acid amide, etc.),
[0041]
Hydroxy group, mercapto group, halogen atom (eg fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom), cyano group, sulfo group, carboxyl group, nitro group, hydroxamic acid group, sulfino group, hydrazino group, imino group, heterocyclic ring Groups (including aliphatic heterocyclic groups and heteroaryl groups, preferably having 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 12 carbon atoms. Examples of the hetero atom include a nitrogen atom, an oxygen atom, a sulfur atom, and the like. Specifically, for example, imidazolyl, pyridyl, quinolyl, furyl, thienyl, piperidyl, morpholino, benzoxazolyl, benzimidazolyl, benzthiazolyl, carbazolyl and the like, a silyl group (preferably having 3 to 40 carbon atoms, more preferably 3 to 30 carbon atoms, particularly preferably 3 to 24 carbon atoms. Methylsilyl, etc. triphenylsilyl and the like.) And the like. These substituents may be further substituted.
[0047]
R ³¹ Is preferably a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group or a heteroaryl group, more preferably a hydrogen atom. R³²Is preferably a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, a heteroaryl group or a fluorine atom, more preferably a hydrogen atom or a fluorine atom, still more preferably a hydrogen atom.
[0048]
  In general formula K-III, R³³~ R³⁶Each independently represents a hydrogen atom or a substituent. A substituent may be bonded to form a ring structure. As the substituent,R ³¹ The group of is mentioned. R³⁴Is preferably a hydrogen atom, an alkyl group, a substituted or unsubstituted amino group or an alkoxy group, more preferably a hydrogen atom, an alkyl group or an alkoxy group, still more preferably a hydrogen atom. R³³, R³⁵And R³⁶Is preferably a hydrogen atom or an alkyl group, more preferably a hydrogen atom.
[0049]
  Next, the general formula K-IV will be described.
  In general formula K-IV, R⁴¹, R⁴², R⁴³, R⁴⁴, R⁴⁵And R⁴⁶Are each R in the general formula K-III³¹, R³², R³³, R³⁴, R³⁵And R³⁶The preferred range is also the same. L⁴¹IsRepresents a ligand, for example, “Photochemistry and Photophysics of Coordination Compounds” Springer-Verlag H. Yersin published in 1987, “Organic Metal Chemistry-Fundamentals and Applications” Akiobosha Akio Yamamoto And the like, and preferably include halogen ligands (preferably chlorine ligands), nitrogen-containing heterocyclic ligands (eg, phenylpyridine, benzoquinoline, quinolinol, bipyridyl, Phenanthroline and the like), diketone ligands and carboxylic acid ligands, more preferably nitrogen-containing heterocyclic ligands and diketone ligands.n⁴¹Represents an integer of 1 to 3, preferably 1 or 2. n⁴²Represents an integer of 0 to 4, preferably 0 or 1.
[0051]
Next, the general formula K-VI will be described. In general formula K-VI, R⁶³, R⁶⁴, R⁶⁵, R⁶⁶, L⁶¹, N⁶¹And n⁶²Are R in the general formula K-IV, respectively.⁴³, R⁴⁴, R⁴⁵, R⁴⁶, L⁴¹, N⁴¹And n⁴²The preferred range is also the same.
[0052]
The iridium compound may be a so-called low-molecular compound or a so-called oligomer compound and polymer compound (mass average molecular weight (polystyrene equivalent) containing a repeating unit having a partial structure represented by the general formula K-0. Is preferably 1000 to 5000000, more preferably 2000 to 1000000, and still more preferably 3000 to 100,000. Among these, the iridium compound is preferably a low molecular compound.
[0053]
  The general formulaK-IIICompound of iridium compound having a partial structure represented byExampleAlthough shown, this invention is not limited to these.
[0054]
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[0055]
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[0056]
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[0057]
  General formulaK-IIIThe compound having a partial structure represented by can be synthesized by various methods. For example, various ligands or their dissociates and iridium compounds can be used in the presence of a solvent (for example, halogen solvents, alcohol solvents, ether solvents, water, etc.) or in the absence of a solvent. In the presence (including various inorganic and organic bases, such as sodium methoxide, t-butoxypotassium, triethylamine, potassium carbonate, etc.) or in the absence of a base, or below room temperature or heated (in addition to normal heating) A technique of heating with a microwave is also effective) and can be synthesized. As the starting material, for example, iridium chloride (III), trisacetylacetonatoiridium (III), potassium hexachloroiridate (III), potassium hexachloroiridate (IV) and analogs thereof can be used.
[0058]
  BeforeWritingThe iridium complex represented by the general formula K-IV can be used as a material for a light emitting device, medical use, fluorescent whitening agent, photographic material, UV absorbing material, laser dye, dye for color filter, color conversion filter, etc. Can also be used.
[0059]
  Luminescent element of the present inventionThe child isA light emitting device having a light emitting layer or a plurality of organic compound layers including a light emitting layer between a pair of electrodes consisting of an anode and a cathode, wherein at least one of these layers includes at least one iridium compound. is there. Since the iridium compound has a characteristic of emitting blue light with high efficiency, the light emission efficiency of the light emitting element can be improved by adding it to the light emitting layer. Further, since the iridium compound has good charge transport performance, the light emission efficiency of the light emitting element can be improved even when the iridium compound is contained in the charge transport layer. As a result, it is possible to provide a light emitting element that can reduce energy consumption during light emission and can emit blue light with high luminance for a long time.
[0060]
The light emitting element may have a hole injection layer, a hole transport layer, an electron injection layer, an electron transport layer, a protective layer, and the like in addition to the light emitting layer between the electrodes. It may have a function. In the light emitting device, a layer containing a compound having an ionization potential of 5.9 eV or more (more preferably 6.0 eV or more and 7.0 eV or less) is preferably disposed between the cathode and the light emitting layer. It is more preferable to dispose an electron transport layer of 9 eV or more. Various materials can be used for forming each layer. In the light-emitting element, the iridium compound can be contained in the light-emitting layer as a light-emitting material, or can be contained in the charge transport layer.
[0061]
A method for forming the layer containing the iridium compound is not particularly limited, but a vacuum deposition method, an LB method, a resistance heating deposition method, an electron beam method, a sputtering method, a molecular lamination method, a coating method (spin coating). Various methods such as a method, a casting method, a dip coating method, an ink jet method, and a printing method can be used, and resistance heating vapor deposition and coating methods are preferable in terms of characteristics and production. In particular, the coating method is advantageous in that the manufacturing cost can be reduced when the coating method is used for an application requiring a large area such as a display application.
[0062]
In the coating method, the iridium compound can be dissolved in a solvent to prepare a coating solution, and the coating solution can be formed on a desired layer (or electrode) by coating and drying. The coating solution may contain a resin, and the resin can be dissolved in a solvent or dispersed. As the resin, a non-conjugated polymer (for example, polyvinyl carbazole) and a conjugated polymer (for example, a polyolefin-based polymer) can be used. More specifically, for example, polyvinyl chloride, polycarbonate, polystyrene, polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polyester, polysulfone, polyphenylene oxide, polybutadiene, poly (N-vinylcarbazole), hydrocarbon resin, ketone resin, phenoxy resin. , Polyamide, ethyl cellulose, vinyl acetate, ABS resin, polyurethane, melamine resin, unsaturated polyester resin, alkyd resin, epoxy resin, silicone resin and the like.
[0063]
The anode supplies holes to a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, etc., and a metal, an alloy, a metal oxide, an electrically conductive compound, or a mixture thereof can be used. A material having a work function of 4 eV or more is preferable. Specific examples include conductive metal oxides such as tin oxide, zinc oxide, indium oxide and indium tin oxide (ITO), metals such as gold, silver, chromium and nickel, and these metals and conductive metal oxides. Inorganic conductive materials such as copper iodide and copper sulfide, organic conductive materials such as polyaniline, polythiophene, and polypyrrole, and laminates of these with ITO, preferably conductive metals It is an oxide, and ITO is particularly preferable from the viewpoint of productivity, high conductivity, transparency, and the like. Although the film thickness of the anode can be appropriately selected depending on the material, it is usually preferably in the range of 10 nm to 5 μm, more preferably 50 nm to 1 μm, still more preferably 100 nm to 500 nm.
[0064]
The anode used is usually a layer formed on soda-lime glass, non-alkali glass, a transparent resin substrate or the like. When glass is used as the transparent substrate, it is preferable to use alkali-free glass as the material in order to reduce ions eluted from the glass. Moreover, when using soda-lime glass, it is preferable to use what gave barrier coatings, such as a silica. The thickness of the substrate is not particularly limited as long as it is sufficient to maintain the mechanical strength, but when glass is used, a thickness of 0.2 mm or more, preferably 0.7 mm or more is usually used.
[0065]
Various methods are used for producing the anode, depending on the material. For example, in the case of ITO, an electron beam method, a sputtering method, a resistance heating vapor deposition method, a chemical reaction method (such as a sol-gel method), and application of a dispersion of indium tin oxide. A film is formed by such a method. By performing cleaning or other treatment on the anode, the driving voltage of the light emitting element can be lowered or the luminous efficiency can be increased. For example, in the case of ITO, UV-ozone treatment, plasma treatment, etc. are effective.
[0066]
The cathode supplies electrons to an electron injection layer, an electron transport layer, a light emitting layer, and the like. Adhesion, ionization potential, and stability between a negative electrode and an adjacent layer such as an electron injection layer, an electron transport layer, and a light emitting layer. It is selected in consideration of etc. As a material for the cathode, a metal, an alloy, a metal halide, a metal oxide, an electrically conductive compound, or a mixture thereof can be used. Specific examples include an alkali metal (for example, Li, Na, K, etc.) and its fluoride. Or oxides, alkaline earth metals (eg Mg, Ca, etc.) and fluorides or oxides thereof, gold, silver, lead, aluminum, sodium-potassium alloys or their mixed metals, lithium-aluminum alloys or their mixtures Examples thereof include metals, magnesium-silver alloys or mixed metals thereof, and rare earth metals such as indium and ytterbium. A material having a work function of 4 eV or less is preferable, and aluminum, a lithium-aluminum alloy or a mixed metal thereof, a magnesium-silver alloy or a mixed metal thereof, or the like is more preferable. The cathode may have a single layer structure of the compound and the mixture, or may have a laminated structure including the compound and the mixture. For example, a laminated structure of aluminum / lithium fluoride and aluminum / lithium oxide is preferable. The film thickness of the cathode can be appropriately selected depending on the material, but is usually preferably in the range of 10 nm to 5 μm, more preferably 50 nm to 1 μm, still more preferably 100 nm to 1 μm.
[0067]
For producing the cathode, a method such as an electron beam method, a sputtering method, a resistance heating vapor deposition method, or a coating method is used, and a metal can be vapor-deposited alone or two or more components can be vapor-deposited simultaneously. Furthermore, a plurality of metals can be vapor deposited at the same time to form an alloy electrode, or a previously prepared alloy may be vapor deposited.
The sheet resistance of the anode and the cathode is preferably low, and is preferably several hundred Ω / □ or less.
[0068]
The material of the light-emitting layer is capable of injecting holes from an anode or a hole injection layer and a hole transport layer when an electric field is applied, and a function capable of injecting electrons from a cathode or an electron injection layer and an electron transport layer. Any layer can be used as long as it can form a layer having a function of moving injected charges and a function of emitting light by providing a recombination field of holes and electrons. It is preferable that the light emitting layer contains the iridium compound as a light emitting material because blue light can be emitted with high efficiency. However, when the iridium compound is contained in an organic compound layer other than the light emitting layer, other light emitting materials can be used. Examples of the other light emitting materials include benzoxazole derivatives, benzimidazole derivatives, benzothiazole derivatives, styrylbenzene derivatives, polyphenyl derivatives, diphenylbutadiene derivatives, tetraphenylbutadiene derivatives, naphthalimide derivatives, coumarin derivatives, perylene derivatives, and perinones. Derivatives, oxadiazole derivatives, aldazine derivatives, pyralidine derivatives, cyclopentadiene derivatives, bisstyrylanthracene derivatives, quinacridone derivatives, pyrrolopyridine derivatives, thiadiazolopyridine derivatives, cyclopentadiene derivatives, styrylamine derivatives, aromatic dimethylidin compounds, 8- Various metal complexes represented by metal complexes and rare earth complexes of quinolinol derivatives, polythiophene, polyphenylene, polyphenylene Polymeric compounds such as vinylene, organic silane derivatives, and the like. In the light emitting layer, any one of the other light emitting materials may be used together with the iridium compound.
[0069]
The light emitting layer may contain a host material using the iridium compound as a guest material together with the iridium compound. Examples of the host material include those having a carbazole skeleton, those having a diarylamine skeleton, those having a pyridine skeleton, those having a pyrazine skeleton, those having a triazine skeleton, and those having an arylsilane skeleton. T of the host material₁The energy level of the lowest triplet excited state is the T of the guest material.₁Preferably it is greater than the level. The host material may be a low molecular compound or a high molecular compound. By co-evaporating the host material and a light emitting material such as the iridium compound, a light emitting layer in which the light emitting material is doped into the host material can be formed.
[0070]
Although the film thickness of the said light emitting layer is not specifically limited, Usually, it is preferable that they are 1 nm-5 micrometers, it is more preferable that they are 5 nm-1 micrometer, and it is still more preferable that they are 10 nm-500 nm.
[0071]
The formation method of the light emitting layer is not particularly limited, but resistance heating vapor deposition, electron beam, sputtering, molecular lamination method, coating method (spin coating method, casting method, dip coating method, etc.), inkjet method, printing Method, LB method and the like are used, and resistance heating vapor deposition and coating methods are preferable.
[0072]
The material of the hole injection layer and the hole transport layer has any one of a function of injecting holes from the anode, a function of transporting holes, and a function of blocking electrons injected from the cathode. If it is. Specific examples include carbazole derivatives, triazole derivatives, oxazole derivatives, oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, polyarylalkane derivatives, pyrazoline derivatives, pyrazolone derivatives, phenylenediamine derivatives, arylamine derivatives, amino-substituted chalcone derivatives, styrylanthracene derivatives. , Fluorenone derivatives, hydrazone derivatives, stilbene derivatives, silazane derivatives, aromatic tertiary amine compounds, styrylamine compounds, aromatic dimethylidin compounds, porphyrin compounds, polysilane compounds, poly (N-vinylcarbazole) derivatives, aniline compounds Examples include copolymers, thiophene oligomers, conductive polymer oligomers such as polythiophene, organic silane derivatives, and the iridium compounds. The film thicknesses of the hole injection layer and the hole transport layer are not particularly limited, but are usually preferably 1 nm to 5 μm, more preferably 5 nm to 1 μm, and 10 nm to 500 nm. More preferably. In addition, the hole injection layer and the hole transport layer may have a single-layer structure made of one or more of the materials described above, or a multi-layer structure made up of a plurality of layers having the same composition or different compositions. May be. As the method for forming the hole injection layer and the hole transport layer, the same method as exemplified in the method for forming the layer containing the iridium compound can be used.
[0073]
The material of the electron injection layer and the electron transport layer only needs to have any one of the function of injecting electrons from the cathode, the function of transporting electrons, and the function of blocking holes injected from the anode. . Specific examples include triazole derivatives, oxazole derivatives, oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, fluorenone derivatives, anthraquinodimethane derivatives, anthrone derivatives, diphenylquinone derivatives, thiopyran dioxide derivatives, carbodiimide derivatives, fluorenylidenemethane derivatives. , Metal ring complexes of aromatic ring tetracarboxylic acid anhydrides such as distyrylpyrazine derivatives, naphthalene and perylene, phthalocyanine derivatives and 8-quinolinol derivatives, metal phthalocyanines, metal complexes having benzoxazole and benzothiazole as ligands Examples include various metal complexes, organosilane derivatives, and the iridium compounds. The thicknesses of the electron injection layer and the electron transport layer are not particularly limited, but are usually preferably 1 nm to 5 μm, more preferably 5 nm to 1 μm, and further preferably 10 nm to 500 nm. preferable. The electron injection layer and the electron transport layer may have a single-layer structure made of one or more of the materials described above, or may have a multilayer structure made up of a plurality of layers having the same composition or different compositions. In addition, as a method for forming the electron injection layer and the electron transport layer, the same method as exemplified in the method for forming a layer containing the iridium compound can be used.
[0074]
As the material for the protective layer, any material may be used as long as it has a function of preventing the material that promotes device deterioration such as moisture and oxygen from entering the device. Specific examples thereof include metals such as In, Sn, Pb, Au, Cu, Ag, Al, Ti, and Ni, MgO, SiO, and SiO.₂, Al₂O_Three, GeO, NiO, CaO, BaO, Fe₂O_Three, Y₂O_ThreeTiO₂Metal oxide such as SiN_x, SiN_xO_yMetal nitride such as MgF₂, LiF, AlF_Three, CaF₂Metal fluorides such as polyethylene, polypropylene, polymethyl methacrylate, polyimide, polyurea, polytetrafluoroethylene, polychlorotrifluoroethylene, polydichlorodifluoroethylene, copolymer of chlorotrifluoroethylene and dichlorodifluoroethylene, tetrafluoro A copolymer obtained by copolymerizing a monomer mixture containing ethylene and at least one comonomer, a fluorinated copolymer having a cyclic structure in the copolymer main chain, a water-absorbing substance having a water absorption of 1% or more, a water absorption Examples include a moisture-proof substance of 0.1% or less. The method for forming the protective layer is not particularly limited, and the same method as exemplified in the method for forming the layer containing the iridium compound can be used.
[0075]
The light-emitting element of the present invention can be used in a wide range of applications such as display elements, displays, backlights, electrophotography, illumination light sources, recording light sources, exposure light sources, reading light sources, signs, signboards, interiors, and optical communications.
[0076]
【Example】
  Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to the following examples..
[0078]
[Synthesis Example 2]
(Synthesis of Compound Example K-3)
3.0 g of 2- (2,4-difluorophenyl) -pyridine, 1.3 g of trisacetylacetonatoiridium (III), and 50 ml of glycerol were mixed and stirred at 200 ° C. for 4 hours under a nitrogen stream. After cooling to room temperature, 200 ml of methanol was added, and the precipitated solid was separated by filtration. Purification by silica gel column chromatography (chloroform) gave 0.8 g of a pale yellow solid. When NMR was measured, it was confirmed that the obtained compound was Compound Example K-3.
For the obtained Compound Example K-3, the phosphorescence quantum yield was measured under oxygen deaeration (toluene solvent, 5.0 × 10 6^-6mol / L) was 70%. The phosphorescence emission maximum wavelength λmax was 470 nm.
[0079]
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[0080]
[Synthesis Example 3]
(Synthesis of Compound Example K-9)
To 0.2 g of compound a and 0.07 ml of acetylacetone, 10 ml of chloroform was added. To this solution, 0.13 ml of a methanol solution of sodium methoxide (28% by mass) was added and stirred for 6 hours under reflux. After cooling to room temperature, 50 ml of chloroform and 50 ml of water were added, and the organic layer was separated. Purification by silica gel column chromatography (chloroform) gave 0.1 g of a pale yellow solid. When NMR was measured, it was confirmed that the obtained compound was Compound Example K-9.
[0081]
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[0082]
[Synthesis Example 4]
(Synthesis of Compound Example K-11)
1.0 g of 2- (2,4-difluorophenyl) -4-methylpyridine, 0.4 g of trisacetylacetonatoiridium (III) and 30 ml of glycerol were mixed and stirred at 200 ° C. for 4 hours under a nitrogen stream. After cooling to room temperature, 200 ml of water was added, and the precipitated solid was separated by filtration. Purification by silica gel column chromatography (chloroform) gave 0.2 g of a pale yellow solid. When NMR was measured, it was confirmed that the obtained compound was Compound Example K-11.
[0083]
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[0084]
[Comparative Example 1]
  The cleaned ITO substrate is stored in a vapor deposition apparatus, and α-NPD (N, N′-diphenyl-N, N′-di (α-naphthyl) -benzidine) is vapor-deposited to a thickness of 40 nm on the compound shown below. A and Compound B were co-deposited at a ratio of (mass ratio 10: 1) to 24 nm, and further, Compound E was deposited thereon to 24 nm to form an organic thin film. A patterned mask (a mask having a light emitting area of 4 mm × 5 mm) is placed on the organic thin film, and magnesium: silver = 10: 1 is co-deposited in a deposition apparatus at 50 nm, and then 50 nm of silver is deposited to form an organic EL element. Was made.
  For Compound B, Compound Example K-3As a result, the phosphorescence quantum yield was 70%, and the emission maximum wavelength λmax of phosphorescence was 507 nm.
[0085]
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[0086]
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[0087]
About the obtained organic EL element, using a source measure unit 2400 type manufactured by Toyo Technica, a constant DC voltage is applied to emit light, and the luminance is set using a luminance meter BM-8 manufactured by Topcon Corporation, and the emission wavelength is set to Hamamatsu Photonics. It measured using the company made spectrum analyzer PMA-11. As a result, green light emission with an emission wavelength λmax of 516 nm and CIE chromaticity value (x, y) = (0.29, 0.62) was obtained, and the external quantum efficiency was 13.6%.
[0088]
[Comparative Example 2]
In Comparative Example 1, an organic EL device was prepared and evaluated in the same manner as in Comparative Example 1 using Compound C shown below instead of Compound B. As a result, green light emission with an emission maximum wavelength λmax of 505 nm and CIE chromaticity value (x, y) = (0.27, 0.57) was obtained, and the external quantum efficiency was 3.3%.
[0089]
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[0090]
As is clear from the results of Comparative Examples 1 and 2, the organic EL element containing a known orthometalated iridium complex could only emit green light.
[0091]
[Comparative Example 3]
The cleaned ITO substrate was put into a vapor deposition apparatus, and α-NPD (N, N′-diphenyl-N, N′-di (α-naphthyl) -benzidine) was vapor-deposited to 40 nm, on which compound F (shown below) DPVBi) was vapor-deposited to 20 nm, and further the compound E was vapor-deposited to 40 nm thereon, and then a cathode was vapor-deposited in the same manner as in Comparative Example 1 to produce an organic EL device.
When the obtained organic EL element was made to emit light by applying a DC constant voltage in the same manner as in Example 1, blue light emission of CIE chromaticity value (x, y) = (0.15, 0.20) was obtained. However, the external quantum efficiency was as low as 1.2%. As described above, in the known blue light emitting device, the external quantum efficiency is low, which is much less than 5%.
[0092]
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[0096]
[Example1]
  The cleaned ITO substrate is put into a vapor deposition apparatus, and TPD (N, N'-diphenyl-N, N'-di (m-tolyl) -benzidine) is vapor-deposited to a thickness of 50 nm.K-3andunderCompound D was co-evaporated at a ratio of (mass ratio 1:17) to 36 nm, and further,underThe compound G was vapor-deposited at 36 nm to form an organic thin film. A patterned mask (a mask having a light emission area of 4 mm × 5 mm) was placed on the organic thin film, and after 3 nm of lithium fluoride was deposited in a deposition apparatus, 40 nm of aluminum was deposited to produce an organic EL element.As a result, blue light emission with an emission maximum wavelength λmax of 473 nm and CIE chromaticity value (x, y) = (0.15, 0.37) was obtained, and the external quantum efficiency was 12.9%.
[0097]
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[0099]
[Example2]
  Example1Compound examplesK-3Example Compound 9 was used instead of1An organic EL device was prepared and evaluated in the same manner as described above. As a result, blue light emission with an emission maximum wavelength λmax of 480 nm and CIE chromaticity values (x, y) = (0.20, 0.52) was obtained, and the external quantum efficiency was 11.4%.
[0100]
Similarly, a high-efficiency blue light-emitting EL element can be produced by producing and evaluating an EL element containing the compound of the present invention. In addition, a coating-type high-efficiency blue light-emitting element containing a non-conjugated polymer (for example, polyvinyl carbazole), a conjugated polymer (for example, a polyfluorene compound), or the like can be manufactured.
[0101]
【The invention's effect】
As described above, the light-emitting element of the present invention can emit blue light with higher efficiency than a conventional blue light-emitting element, and greatly reduces power consumption when used as a display element. In addition, it is possible to increase the area and use for a long time. Further, a high-efficiency white light-emitting element can also be produced by combining the red-orange light-emitting material and the red-orange light-emitting element based on the blue light-emitting element of the present invention. Moreover, according to the present invention, an iridium complex that emits blue light with high efficiency can be provided.

Claims (6)

In a light-emitting element having a light-emitting layer or a plurality of organic compound layers including a light-emitting layer between a pair of electrodes, at least one compound having a partial structure represented by the following general formula K-III is formed in at least one of these layers. A light emitting element including the light emitting element.

(In general formula K-III, R ^{31 to} R ³⁶ each independently represents a hydrogen atom or a substituent.) The light emitting device according to claim 1, wherein the compound having a partial structure represented by the general formula K-III is an iridium complex represented by the following general formula K-IV .

(In the general formula K-IV, R ^{41 to} R ⁴⁶ each independently represents a hydrogen atom or a substituent. L ⁴¹ represents a ligand. N ⁴¹ represents an integer of 1 to 3, and n ⁴² represents 0. Represents an integer of ~ 4. The light emitting device according to claim 1 or 2 , wherein an organic compound layer containing a compound having a partial structure represented by K-III is formed by a coating process . The light emitting device according to any one of claims 1 to 3, wherein the light emission maximum wavelength λmax is 390 nm or more and 495 nm or less . The iridium complex represented by the following general formula K-IV.

(In general formula K-IV, R ⁴¹ ~ R ⁴⁶ Each independently represents a hydrogen atom or a substituent. L ⁴¹ Represents a ligand. n ⁴¹ Represents an integer of 1 to 3, and n ⁴² Represents an integer of 0-4. ) In the general formula K-IV, L ⁴¹ Represents a diketone ligand and n ⁴¹ Represents an integer of 1 or 2, n ⁴² The iridium complex according to claim 5, wherein represents an integer of 0 or 1.