JP2004095262A - Light-emitting device - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light-emitting device with high luminous brightness, high luminous efficiency, and high durability. <P>SOLUTION: This light-emitting device has at least one layer of an organic layer containing a luminous layer between a pair of electrodes, and at least one layer of the organic layers contains a compound represented by general formula (1). In the general formula (1), Y represents a pyridine ring or a pyrimidine ring, and R<SP>11</SP>, R<SP>12</SP>, and R<SP>13</SP>independently represent a substituent group not essentially containing a hydrogen atom. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００７】
一般式（Ｉ）中、Ｙはピリジン環又はピリミジン環を表す。Ｒ^１１、Ｒ^１２、及びＲ^１３は、各々独立に、実質的に水素原子を含まない置換基を表す。
【０００８】
＜２＞　前記一般式（Ｉ）で表される化合物が、下記一般式（ＩＩ）で表される化合物であることを特徴とする前記＜１＞に記載の発光素子である。
【０００９】
【化４】

【００１０】
一般式（ＩＩ）中、Ｙはピリジン環又はピリミジン環を表す。Ｒ^２０１〜Ｒ^２１５は、各々独立に、フッ素原子、又は実質的に水素原子を含まない置換基を表す。
【００１１】
＜３＞　前記一般式（Ｉ）で表される化合物のガラス転移温度が、１３０℃以上、４００℃以下であることを特徴とする前記＜１＞又は＜２＞に記載の発光素子である。
【００１２】
＜４＞　励起三重項状態からの発光を利用することを特徴とする前記＜１＞〜＜３＞のいずれかに記載の発光素子である。
【００１３】
＜５＞　前記一般式（Ｉ）で表される化合物の最低励起三重項エネルギー準位が、６５ｋｃａｌ／ｍｏｌ（２７２．３５ｋＪ／ｍｏｌ）以上、９５ｋｃａｌ／ｍｏｌ（３９８．０５ｋＪ／ｍｏｌ）以下であることを特徴とする前記＜４＞に記載の発光素子である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の発光素子について詳細に説明する。
本発明の発光素子は、一対の電極間に、発光層を含む少なくとも一層の有機層を有する発光素子であって、該有機層の少なくとも一層が、下記一般式（Ｉ）で表される化合物を含有することを特徴とする。
【００１５】
【化５】

【００１６】
一般式（Ｉ）中、Ｙはピリジン環又はピリミジン環を表す。Ｒ^１１、Ｒ^１２、及びＲ^１３は、各々独立に、実質的に水素原子を含まない置換基を表す。
【００１７】
一般式（Ｉ）で表される化合物のガラス転移温度（Ｔｇ）は、発光素子の耐久性を勘案すると、１３０℃以上４００℃以下であることが好ましく、より好ましくは１３５℃以上４００℃以下であり、さらに好ましくは１４０℃以上４００℃以下であり、特に好ましくは１５０℃以上４００℃以下であり、最も好ましくは１６０℃以上４００℃以下である。
ここで、ガラス転移温度（Ｔｇ）は、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）、示差熱分析（ＤＴＡ）などの熱測定や、Ｘ線回折（ＸＲＤ）、偏光顕微鏡観察などにより確認することができる。
【００１８】
本発明の発光素子は、後述するごとく、励起一重項状態からの発光を利用するものでも励起三重項状態からの発光を利用するものでもいずれでもよいが、励起三重項状態からの発光を利用する発光素子である場合には、一般式（Ｉ）で表される化合物の最低励起三重項エネルギー準位（Ｔ_１準位）は、６５ｋｃａｌ／ｍｏｌ（２７２．３５ｋＪ／ｍｏｌ）以上、９５ｋｃａｌ／ｍｏｌ（３９８．０５ｋＪ／ｍｏｌ）以下が好ましく、より好ましくは６７ｋｃａｌ／ｍｏｌ（２８０．７３ｋＪ／ｍｏｌ）以上、９５ｋｃａｌ／ｍｏｌ（３９８．０５ｋＪ／ｍｏｌ）以下であり、さらに好ましくは６９ｋｃａｌ／ｍｏｌ（２８９．１１ｋＪ／ｍｏｌ）以上、９５ｋｃａｌ／ｍｏｌ（３９８．０５ｋＪ／ｍｏｌ）以下であり、特に好ましくは７１ｋｃａｌ／ｍｏｌ（２９７．４９ｋＪ／ｍｏｌ）以上、９５ｋｃａｌ／ｍｏｌ（３９８．０５ｋＪ／ｍｏｌ）以下である。
【００１９】
一般式（Ｉ）で表される化合物について詳細に説明する。
一般式（Ｉ）において、Ｙは、ピリジン環又はピリミジン環を表す。Ｒ^１１、Ｒ^１２及びＲ^１３は、各々独立に、実質的に水素原子を含まない置換基を表し、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
前記Ｒ^１１、Ｒ^１２及びＲ^１３で表される実質的に水素原子を含まない置換基を構成する原子としては、例えば、炭素原子、ケイ素原子、ゲルマニウム原子、窒素原子、リン原子、酸素原子、硫黄原子、セレン原子、テルル原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、アルミニウム原子、アルカリ金属元素、アルカリ土類金属元素、遷移金属元素等が挙げられる。
これらの中でも、前記Ｒ^１１、Ｒ^１２及びＲ^１３で表される実質的に水素原子を含まない置換基を構成する原子としては、炭素原子、ケイ素原子、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、フッ素原子が好ましく、炭素原子、ケイ素原子、窒素原子、フッ素原子がより好ましい。
【００２０】
前記Ｒ^１１、Ｒ^１２及びＲ^１３で表される実質的に水素原子を含まない置換基としては、芳香族炭化水素環又は芳香族ヘテロ環を有する置換基が好ましく、芳香族炭化水素基、又は芳香族ヘテロ環基がより好ましい。発光素子の機能の立場から、該芳香族炭化水素基又は芳香族ヘテロ環基は、それらが有する水素原子の総てがフッ素原子に置換された基であることが好ましいが、炭素原子６原子当り水素原子を２原子以下有してもよく、さらに炭素原子６原子当り水素原子を１原子以下有してもよい。該芳香族炭化水素環は、ナフチル基、ビフェニル基、フェニル基が好ましく、フェニル基がより好ましい。
【００２１】
上記母核となる芳香族炭化水素環基又は芳香族ヘテロ環基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントリル基、ピレニル基、アズレニル基、ピリジル基、キノリル基、シンノリニル基、キノキサリニル基、プリニル基、アクリジニル基、フェナントロリニル基、フェナジニル基、フェナントリジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、ピラジニル基、トリアジニル基、イミダゾリル基、チアゾリル基、オキサゾリル基、チエニル基、フリル基、ピロリル基、カルバゾリル基、インドリル基などが挙げられ、好ましくはフェニル基、ピリジル基、キノリル基、プリニル基、イミダゾリル基、オキサゾリル基であり、より好ましくはフェニル基、ピリジル基、イミダゾリル基であり、さらに好ましくはフェニル基、ピリジル基であり、特に好ましくはフェニル基である。なお、含窒素ヘテロ環骨格で窒素原子上に置換基を有しうる母核の場合は、Ｎ位でＹに置換するか、又はＮ位に実質的に水素原子を含まない置換基を有してもよい。
【００２２】
前記Ｒ^１１、Ｒ^１２、及びＲ^１３で表される実質的に水素原子を含まない置換基は、任意の位置に、更に、実質的に水素原子を含まない置換基を有していてもよい。前記Ｒ^１１、Ｒ^１２、及びＲ^１３に、更に導入可能な置換基としては、前記Ｒ^１１、Ｒ^１２、及びＲ^１３で表される基の例として挙げた、芳香族炭化水素環又は芳香族ヘテロ環上に結合する水素原子が総てフッ素原子に置換された基の他、以下に挙げる置換基が好ましい。
【００２３】
即ち、総ての水素原子がフッ素原子で置換されたアルキル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１２、特に好ましくは炭素数１〜８であり、例えばトリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ヘプタフルオロ−ｉｓｏ−プロピル基、ノナフルオロ−ｔｅｒｔ−ブチル基、ペルフルオロ−ｎ−オクチル基、ペルフルオロ−ｎ−デシル基、ペルフルオロ−ｎ−ヘキサデシル基、ペンタフルオロシクロプロピル基、ノナフルオロシクロペンチル基、ペルフルオロシクロヘキシル等が挙げられる。）、総ての水素原子がフッ素原子で置換されたアルケニル基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１２、特に好ましくは炭素数２〜８であり、例えばトリフルオロビニル基、ペンタフルオロアリル基、ペルフルオロ−２−ブテニル基、ペルフルオロ−３−ペンテニル基等が挙げられる。）、
【００２４】
総ての水素原子がフッ素原子で置換されたアルキニル基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１２、特に好ましくは炭素数２〜８であり、例えばトリフルオロプロパルギル基、ペルフルオロ−３−ペンチニル基等が挙げられる。）、総ての水素原子がフッ素原子で置換されたアミノ基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１２、特に好ましくは炭素数２〜６であり、例えばヘキサフルオロジメチルアミノ基、デカフルオロジエチルアミノ基、デカフルオロジフェニルアミノ基、ペルフルオロジベンジルアミノ基等が挙げられる。）、総ての水素原子がフッ素原子で置換されたアルコキシ基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１２、特に好ましくは炭素数１〜８であり、例えばトリフルオロメトキシ基、ペンタフルオロエトキシ基、ノナフルオロブトキシ基等が挙げられる。）、総ての水素原子がフッ素原子で置換されたアリールオキシ基（好ましくは炭素数６〜２０、より好ましくは炭素数６〜１６、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えばペンタフルオロフェニルオキシ基、ノナフルオロ−２−ナフチルオキシ基等が挙げられる。）、
【００２５】
総ての水素原子がフッ素原子で置換されたアシル基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１６、特に好ましくは炭素数２〜１２であり、例えばトリフルオロアセチル基、ペンタフルオロベンゾイル基、ノナフルオロピバロイル基等が挙げられる。）、総ての水素原子がフッ素原子で置換されたアルコキシカルボニル基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１６、特に好ましくは炭素数２〜１２であり、例えばトリフルオロメトキシカルボニル基、ペンタフルオロエトキシカルボニル基等が挙げられる。）、総ての水素原子がフッ素原子で置換されたアリールオキシカルボニル基（好ましくは炭素数７〜２０、より好ましくは炭素数７〜１６、特に好ましくは炭素数７〜１０であり、例えばペンタフルオロフェニルオキシカルボニル基などが挙げられる。）、総ての水素原子がフッ素原子で置換されたアシルオキシ基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１６、特に好ましくは炭素数２〜１０であり、例えばトリフルオロアセトキシ基、ペンタフルオロベンゾイルオキシ基等が挙げられる。）、
【００２６】
総ての水素原子がフッ素原子で置換されたアシルアミノ基（好ましくは炭素数４〜４０、より好ましくは炭素数４〜３２、特に好ましくは炭素数４〜２４であり、例えばビストリフルオロアセチルアミノ基、ビスペンタフルオロベンゾイルアミノ基等が挙げられる。）、総ての水素原子がフッ素原子で置換されたアルコキシカルボニルアミノ基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１６、特に好ましくは炭素数２〜１２であり、例えばビストリフルオロメトキシカルボニルアミノ基等が挙げられる。）、総ての水素原子がフッ素原子で置換されたアリールオキシカルボニルアミノ基（好ましくは炭素数１４〜４０、より好ましくは炭素数１４〜３２、特に好ましくは炭素数１４〜２４であり、例えばビスペンタフルオロフェニルオキシカルボニルアミノ等が挙げられる。）、総ての水素原子がフッ素原子で置換されたスルホニルアミノ基（好ましくは炭素数２〜４０、より好ましくは炭素数２〜３２、特に好ましくは炭素数２〜２４であり、例えばビストリフルオロメタンスルホニルアミノ、ビスペンタフルオロベンゼンスルホニルアミノ等が挙げられる。）、
【００２７】
総ての水素原子がフッ素原子で置換されたスルファモイル基（好ましくは炭素数２〜４０、より好ましくは炭素数２〜３２、特に好ましくは炭素数２〜２４であり、例えばビスヘキサフルオロメチルスルファモイル、ビスペンタフルオロフェニルスルファモイル等が挙げられる。）、総ての水素原子がフッ素原子で置換されたカルバモイル基（好ましくは炭素数２〜４０、より好ましくは炭素数２〜３２、特に好ましくは炭素数２〜２４であり、例えばビスペンタフルオロエチルカルバモイル、ビスペンタフルオロフェニルカルバモイル等が挙げられる。）、総ての水素原子がフッ素原子で置換されたアルキルチオ基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばトリフルオロメチルチオ、ペンタフルオロエチルチオ等が挙げられる。）、総ての水素原子がフッ素原子で置換されたアリールチオ基（好ましくは炭素数６〜２０、より好ましくは炭素数６〜１６、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えばペンタフルオロフェニルチオ等が挙げられる。）、
【００２８】
総ての水素原子がフッ素原子で置換されたスルホニル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばトリフルオロメタンスルホニル、ペルフルオロ−ｐ−トルエンスルホニル等が挙げられる。）、総ての水素原子がフッ素原子で置換されたスルフィニル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばトリフルオロメタンスルフィニル、ペンタフルオロベンゼンスルフィニル等が挙げられる。）、総ての水素原子がフッ素原子で置換されたウレイド基（好ましくは炭素数４〜４０、より好ましくは炭素数４〜３２、特に好ましくは炭素数４〜２４であり、例えばトリストリフルオロメチルウレイド等が挙げられる。）、総ての水素原子がフッ素原子で置換されたリン酸アミド基（好ましくは炭素数４〜４０、より好ましくは炭素数４〜３２、特に好ましくは炭素数４〜２４であり、例えばＮ，Ｎ−ビストリフルオロメチル−ビスペンタフルオロエチルリン酸アミド等が挙げられる。）、
【００２９】
ハロゲン原子（例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。）、シアノ基、ニトロ基、総ての水素原子がフッ素原子で置換された非芳香族ヘテロ環基（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、硫黄原子を含むものであり、具体的には例えばテトラフルオロモルホリノ等が挙げられる。）、総ての水素原子がフッ素原子で置換されたシリル基（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、例えばペルフルオロトリメチルシリル、ペルフルオロトリフェニルシリル等が挙げられる。）等が挙げられる。
これらの置換基は更に置換されてもよい。また、置換基が二つ以上ある場合は、これらの置換基は、同一でも異なっていてもよい。また、可能な場合には互いに連結して環を形成していてもよい。
【００３０】
前記Ｙで表されるピリジン環又はピリミジン環において、Ｒ^１１、Ｒ^１２、及びＲ^１３が置換していない炭素原子には、水素原子又は置換基が置換しており、水素原子であることが好ましい。。
【００３１】
一般式（Ｉ）で表される化合物のうち、より好ましくは下記一般式（ＩＩ）で表される化合物である。
【００３２】
【化６】

【００３３】
一般式（ＩＩ）中、Ｙはピリジン環又はピリミジン環を表す。Ｒ^２０１〜Ｒ^２１５は、各々独立に、フッ素原子、又は実質的に水素原子を含まない置換基を表す。
【００３４】
前記Ｒ^２０１〜Ｒ^２１５で表される実質的に水素原子を含まない置換基は、前記一般式（Ｉ）におけるＲ^１１、Ｒ^１２及びＲ^１３で表される実質的に水素原子を含まない置換基と同義であり、また好ましい範囲も同様である。
【００３５】
以下に、本発明の一般式（Ｉ）で表される化合物の具体例〔例示化合物（１）〜（２６）〕を列挙するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３６】
【化７】

【００３７】
【化８】

【００３８】
【化９】

【００３９】
【化１０】

【００４０】
【化１１】

【００４１】
【化１２】

【００４２】
【化１３】

【００４３】
本発明における一般式（Ｉ）で表される化合物は、種々の公知の合成法にて合成することが可能である。例えば、ペルフルオロアリールホウ素酸（例えば、ペンタフルオロフェニルホウ素酸）と、２，４，６−トリブロモピリジン又は２，４，６−トリブロモピリミジンとの鈴木カップリング反応により合成できる。
【００４４】
本発明の発光素子は、励起一重項状態からの発光を利用するものでも、励起三重項状態からの発光を利用するものでもよい。本発明の発光素子としては、励起三重項状態からの発光を利用することが好ましい。なお、本明細書において、励起一重項状態からの発光とは蛍光と同義であり、励起三重項状態からの発光とはりん光と同義である。
【００４５】
本発明の発光素子が励起三重項状態からの発光を利用するものである場合、りん光を発する材料（以下、適宜「りん光発光材料」と称する。）としては、特に限定されないが、好ましくは遷移金属錯体であり、より好ましくはイリジウム、白金、レニウム、ルテニウム錯体であり、さらに好ましくはイリジウム、白金錯体であり、特に好ましくはイリジウム錯体である。遷移金属錯体の中でも、とくに好ましくはオルトメタル化錯体である。オルトメタル化錯体（ＯｒｔｈｏｍｅｔａｌａｔｅｄＣｏｍｐｌｅｘ）とは、山本明夫著「有機金属化学　基礎と応用」の１５０頁及び２３２頁（裳華房、１９８２年）やＨ．　Ｙｅｒｓｉｎ著「Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　ａｎｄ　Ｐｈｏｔｏｐｈｙｓｉｃｓｏｆ　Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ　Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ」７１〜７７頁及び１３５〜１４６頁（Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ、１９８７年）等に掲載されている化合物群の総称である。
【００４６】
上記りん光発光材料は、２０℃でのりん光量子収率が７０％以上であるのが好ましく、より好ましくは８０％以上であり、さらに好ましくは８５％以上である。この場合、りん光量子収率の上限値は１００％であり、最も好ましくは１００％である。また、りん光極大波長は３００ｎｍ以上、５００ｎｍ以下であるのが好ましく、より好ましくは３０５ｎｍ以上、４９５ｎｍ以下であり、さらに好ましくは３１０ｎｍ以上、４９０ｎｍ以下であり、特に好ましくは３１５ｎｍ以上、４８０ｎｍ以下である。
【００４７】
本発明の発光素子の発光システムとしては、有機ＥＬ素子が好ましい。有機ＥＬ素子の材料として、前記一般式（Ｉ）で表される化合物を用いる場合、電子輸送材料（正孔ブロック材料を含む）、又は発光材料と同一層に使用されるホスト材料として用いることが好ましく、電子輸送材料として用いることが最も好ましい。
【００４８】
本発明の発光素子の構成要素に関してさらに詳細に説明する。
上述のごとく、本発明の発光素子は、一対の電極（陽極と陰極）間に、発光層を含む少なくとも一層の有機層（有機化合物層）を有し、該有機層の少なくとも一層が、前記一般式（Ｉ）で表される化合物を含むことを特徴とする。
なお、前記一般式（Ｉ）で表される化合物は、一種単独で用いてもよいし、二種以上を併用してもよい。
【００４９】
前記一般式（Ｉ）で表される化合物を含む層における該化合物の質量比は、電子輸送材料として用いる場合には、好ましくは６０〜１００質量％であり、さらに好ましくは７０〜１００質量％である。ホスト材料として用いる場合には、好ましくは５０〜９９．９質量％であり、さらに好ましくは６０〜９９質量％である。
【００５０】
本発明の発光素子における有機層の形成方法は、特に限定されず、抵抗加熱蒸着法、電子写真法、電子ビーム法、スパッタリング法、分子積層法、塗布法（スプレーコート法、ディップコート法、含浸法、ロールコート法、グラビアコート法、リバースコート法、ロールブラッシュ法、エアーナイフコート法、カーテンコート法、スピンコート法、フローコート法、バーコート法、マイクログラビアコート法、エアードクターコート、ブレードコート法、スクイズコート法、トランスファーロールコート法、キスコート法、キャストコート法、エクストルージョンコート法、ワイヤーバーコート法、スクリーンコート法等）、インクジェット法、印刷法、転写法などの方法が可能である。中でも、素子の特性、製造の容易さ、コストなどを勘案すると、抵抗加熱蒸着法、塗布法、転写法が好ましい。発光素子が２層以上の積層構造を有する場合、上記方法を組み合わせて製造することも可能である。
【００５１】
有機層の形成方法として、上記塗布法を用いる場合には、塗布液を調製する際に、各層に含有される材料と樹脂成分とを共に溶解又は分散することができる。このとき用いる樹脂成分としては、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、シリコン樹脂等が挙げられる。
なお、本発明の発光素子は、通常、高い発光効率を得難い塗布法により発光層を形成した場合であっても、優れた発光特性を発揮することができるものである。
【００５２】
本発明の発光素子は少なくとも発光層を含むが、このほか有機層として、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、及び電子輸送層、並びに保護層などを有していてもよい。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。本発明における一般式（Ｉ）で表される化合物は、これらの層のいずれに含まれていてもよい。以下、各層の詳細について説明する。
【００５３】
正孔注入層、正孔輸送層の材料は、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を有しているものであればよく、具体例としては、カルバゾール、イミダゾール、トリアゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、ポリアリールアルカン、ピラゾリン、ピラゾロン、フェニレンジアミン、アリールアミン、アミノ置換カルコン、スチリルアントラセン、フルオレノン、ヒドラゾン、スチルベン、シラザン、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン、芳香族ジメチリディン化合物、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）、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、又は上記化合物の誘導体等が挙げられる。
【００５４】
正孔注入層、正孔輸送層の膜厚は、特に限定されるものではないが、通常１ｎｍ〜５μｍの範囲のものが好ましく、より好ましくは５ｎｍ〜１μｍであり、更に好ましくは１０ｎｍ〜５００ｎｍである。
正孔輸送層は、上述した材料の１種又は２種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
【００５５】
電子注入層、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、陽極から注入され得た正孔を障壁する機能のいずれかを有しているものであればよい。具体例としては、例えばトリアゾール、トリアジン、オキサゾール、オキサジアゾール、フルオレノン、アントラキノジメタン、アントロン、ジフェニルキノン、チオピランジオキシド、カルボジイミド、フルオレニリデンメタン、ジスチリルピラジン、シロール、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、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、又は上記化合物の誘導体等が挙げられる。
【００５６】
電子注入層、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の範囲のものが好ましく、より好ましくは５ｎｍ〜１μｍであり、更に好ましくは１０ｎｍ〜５００ｎｍである。
電子注入層、電子輸送層は上述した材料の１種又は２種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
【００５７】
発光層の材料は、蛍光材料、りん光発光材料、電界印加時に陽極又は正孔注入層、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又は電子注入層、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する機能を有する層を形成することができるものであれば特に限定されない。
【００５８】
発光層に用いる化合物としては、例えば、ベンゾオキサゾール、ベンゾイミダゾール、ベンゾチアゾール、スチリルベンゼン、ポリフェニル、ジフェニルブタジエン、テトラフェニルブタジエン、ナフタルイミド、クマリン、ペリレン、ペリノン、オキサジアゾール、アルダジン、ピラリジン、シクロペンタジエン、ビススチリルアントラセン、キナクリドン、ピロロピリジン、チアジアゾロピリジン、スチリルアミン、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、フェニルピリジン誘導体の金属錯体、有機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、又は上記化合物の誘導体等が挙げられる。
但し、発光層に含まれる材料のうち、少なくとも一種は前記したりん光発光材料であることが好ましい。
【００５９】
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の範囲のものが好ましく、より好ましくは５ｎｍ〜１μｍであり、更に好ましくは１０ｎｍ〜５００ｎｍである。
【００６０】
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、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＧｅＯ、ＮｉＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、Ｆｅ_２Ｏ_３、Ｙ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２等の金属酸化物、ＭｇＦ_２、ＬｉＦ、ＡｌＦ_３、ＣａＦ_２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。
【００６１】
保護層の形成方法についても特に限定はなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、ＭＢＥ（分子線エピタキシー）法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法（高周波励起イオンプレーティング法）、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、ガスソースＣＶＤ法、コーティング法、インクジェット法、印刷法、転写法、電子写真法を適用できる。
【００６２】
陽極は、正孔注入層、正孔輸送層、発光層等に正孔を供給するものである。
陽極の材料としては、金属、合金、金属酸化物、電気伝導性化合物、又はこれらの混合物等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、又は積層物、ヨウ化銅、硫化銅等の無機導電性物質、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロール等の有機導電性材料、及びこれらとＩＴＯとの混合物・積層物等が挙げられ、好ましくは、導電性金属酸化物であり、特に、生産性、高伝導性、透明性等の観点からＩＴＯが好ましい。
【００６３】
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】
陽極は、通常、ソーダライムガラス、無アルカリガラス、透明樹脂基板等の上に層形成したものが用いられる。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、シリカ等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充分な厚み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】
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、イオンプレーティング法、化学反応法（ゾル−ゲル法等）、スプレー法、ディップ法、熱ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、ＩＴＯ分散物の塗布等の方法で膜形成される。
陽極は、洗浄その他の処理により、素子の駆動電圧を下げ、発光効率を高めることも可能である。例えば、ＩＴＯの場合、ＵＶ−オゾン処理、プラズマ処理等が効果的である。
【００６６】
陰極は、電子注入層、電子輸送層、発光層等に電子を供給するものであり、電子注入層、電子輸送層、発光層等の陰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、金属酸化物、電気伝導性化合物又はこれらの混合物を用いることができる。具体例としては、アルカリ金属（例えばＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓ等）又はそのフッ化物、アルカリ土類金属（例えばＭｇ、Ｃａ等）又はそのフッ化物、金、銀、鉛、アルミニウム、ナトリウム−カリウム合金又はそれらの混合金属、リチウム−アルミニウム合金、又はそれらの混合金属、マグネシウム−銀合金又はそれらの混合金属、インジウム、イッテルビウム等の希土類金属が挙げられ、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−アルミニウム合金又はそれらの混合金属、マグネシウム−銀合金又はそれらの混合金属等である。
【００６７】
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。
【００６８】
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、コーティング法等の方法が用いられ、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、またあらかじめ調整した合金を蒸着させてもよい。
陽極及び陰極のシート抵抗は低い方が好ましく、数百Ω／□以下が好ましい。
【００６９】
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、光通信などに好適に利用できる。
【００７０】
【実施例】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００７１】
［合成例１］
＜例示化合物（１）の合成＞
窒素ガス雰囲気下、ペンタフルオロフェニルホウ素酸（Ａｌｄｒｉｃｈ製）５．０ｇ（２３．６ｍｍｏｌ）と２，４，６−トリブロモピリジン２．４８ｇ（７．９ｍｍｏｌ）（Ｒｏｃｚ．　　Ｃｈｅｍ．１４巻、３２６頁、１９３４年発行に記載の方法により容易に合成できる。）をフラスコに入れ、トルエン３５ｍＬと水３５ｍＬを加えた。さらに、炭酸カリウム（和光純薬製）５．１ｇ（４７．４ｍｍｏｌ）と、触媒量の酢酸パラジウム、トリ−ｔ−ブチルホスフィンを加え、１０時間加熱還流した。反応混合物を濾過した後、濾液を酢酸エチルで抽出した。有機層を水、飽和食塩水で順次洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、溶媒を留去した。得られた粗体をシリカゲルカラムクロマト（ＣＨＣｌ_３）で精製することにより例示化合物（１）を白色固体として得た。各種スペクトルにより構造を決定した。合成スキームを以下に示す。
【００７２】
【化１４】

【００７３】
［合成例２］
＜例示化合物（１３）の合成＞
窒素ガス雰囲気下、ペンタフルオロフェニルホウ素酸（Ａｌｄｒｉｃｈ製）５．０ｇ（２３．６ｍｍｏｌ）と２，４，６−トリブロモピリミジン２．５０ｇ（７．９ｍｍｏｌ）（Ｊ．　　Ａｍ．　　Ｃｈｅｍ．　　Ｓｏｃ．，７８巻、２１３６頁、１９５６年発行に記載の方法により容易に合成できる。）をフラスコに入れ、トルエン４０ｍＬと水４０ｍＬを加えた。さらに炭酸カリウム（和光純薬製）５．１ｇ（４７．４ｍｍｏｌ）と触媒量の酢酸パラジウム、トリ−ｔ−ブチルホスフィンを加え、８時間加熱還流した。反応混合物を濾過した後、濾液をクロロホルムで抽出した。有機層を水、飽和食塩水で順次洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、溶媒を留去した。得られた粗体をシリカゲルカラムクロマト（ＣＨＣｌ_３）で精製することにより例示化合物（１３）を白色固体として得た。各種スペクトルにより構造を決定した。合成スキームを以下に示す。
【００７４】
【化１５】

【００７５】
［実施例１］
＜有機ＥＬ素子の作製＞
２５ｍｍ×２５ｍｍ×０．７ｍｍのガラス基板上にＩＴＯを１５０ｎｍの厚さで成膜したもの（東京三容真空（株）製）を透明支持基板とした。この透明支持基板をエッチング、洗浄後、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、この上に下記化合物ａ及び化合物ｂを３４：２の質量比で３６ｎｍ蒸着し、更にこの上に、例示化合物（１）を３６ｎｍ蒸着した。得られた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）を装着し、フッ化リチウムを３ｎｍ蒸着した後、アルミニウムを６０ｎｍ蒸着して実施例１の有機ＥＬ素子を作製した。
【００７６】
＜評価＞
得られた有機ＥＬ素子に、東陽テクニカ製ソースメジャーユニット２４００を用いて、直流定電圧をＥＬ素子に印加し、発光させ、その輝度をトプコン社の輝度計ＢＭ−８、発光波長とＣＩＥ色度座標を浜松ホ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。
−評価結果−
ＣＩＥ色度座標が（ｘ，ｙ）＝（０．１９，０．４９）の発光が得られ、外部量子効率は６．９％であった。この素子を、室温で一週間放置後に同様に評価を行ったところ、外部量子効率は６．６％であった。
【００７７】
【化１６】

【００７８】
［実施例２］
例示化合物（１）の代わりに、例示化合物（１３）を用いた以外は実施例１と同様にして、実施例２の有機ＥＬ素子を作製した。
得られた有機ＥＬ素子を、実施例１と同様に評価したところ、ＣＩＥ色度座標が（ｘ，ｙ）＝（０．１７，０．４８）の発光が得られ、外部量子効率は５．９％であった。この素子を、室温で一週間放置後に同様に評価を行ったところ、外部量子効率は５．４％であった。
【００７９】
［比較例１］
例示化合物（１）の代わりに、下記化合物（ｃ）を用いた以外は実施例１と同様にして、比較例１の有機ＥＬ素子を作製した。
【００８０】
【化１７】

【００８１】
得られた有機ＥＬ素子を、実施例１と同様に評価したところ、ＣＩＥ色度座標が（ｘ，ｙ）＝（０．２４，０．５５）の発光が得られ、外部量子効率は１．７％であった。この素子を、室温で一週間放置後に同様に評価を行ったところ、外部量子効率は０．４％であった。
【００８２】
上記実施例１及び２、比較例１の結果より、三重項短波発光素子において、一般式（Ｉ）で表される化合物を用いると、色度が良好で効率の高い発光が得られ、また耐久性も良好な素子が得られることが判る。
【００８３】
［実施例３］
実施例１と同様に洗浄したＩＴＯ基板に、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、この上に下記化合物ｄを２０ｎｍ蒸着し、この上に例示化合物（１）を４０ｎｍ蒸着した。得られた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）を装着し、マグネシウム：銀＝１０：１を５０ｎｍ共蒸着した後、銀５０ｎｍを蒸着し、実施例３の有機ＥＬ素子を作製した。
得られた有機ＥＬ素子を、実施例１と同様に評価したところ、ＣＩＥ色度座標が（ｘ，ｙ）＝（０．１６，０．２８）の発光が得られ、外部量子効率は３．１％であった。素子を室温で一週間放置後に同様の評価を行ったところ、外部量子効率は２．５％であった。
【００８４】
【化１８】

【００８５】
［実施例４］
例示化合物（１）の代わりに、例示化合物（１３）を用いた以外は実施例３と同様にして、実施例４の有機ＥＬ素子を作製した。
得られた有機ＥＬ素子を、実施例１と同様に評価したところ、ＣＩＥ色度座標が（ｘ，ｙ）＝（０．１６，０．２９）の発光が得られ、外部量子効率は２．７％であった。この素子を、室温で一週間放置後に同様の評価を行ったところ、外部量子効率は２．５％であった。
【００８６】
［比較例２］
例示化合物（１）の代わりに、前記化合物ｃを用いた以外は実施例３と同様にして、比較例２の有機ＥＬ素子を作製した。
得られた有機ＥＬ素子を、実施例１と同様に評価したところ、ＣＩＥ色度座標が（ｘ，ｙ）＝（０．２５，０．４７）の発光が得られ、外部量子効率は１．８％であった。素子を室温で一週間放置後に同様の評価を行ったところ、外部量子効率は１．０％であった。
【００８７】
上記実施例３及び４、比較例２の結果より、一重項発光素子において、一般式（Ｉ）で表される化合物を用いると、色度が良好で効率の高い発光が得られ、また耐久性も良好な素子が得られることが判る。
【００８８】
［実施例５］
実施例１と同様にして洗浄したＩＴＯ基板に、ＢａｙｔｒｏｎＰ（バイエル社製）をスピンコートにより塗布し、１５０℃で１．５時間、真空乾燥して膜厚７０ｎｍの薄膜を得た。この上に、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）４０ｍｇ、前記化合物ｂ１ｍｇをジクロロエタン２．５ｍＬに溶解した溶液をスピンコートし、１００ｎｍの膜厚に成膜した。さらにこの上に例示化合物（１）を４０ｎｍ蒸着した。得られた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）を装着し、フッ化リチウムを３ｎｍ蒸着した後、アルミニウムを６０ｎｍ蒸着して、実施例５の有機ＥＬ素子を作製した。
得られた有機ＥＬ素子を、実施例１と同様に評価したところ、ＣＩＥ色度座標が（ｘ，ｙ）＝（０．１９，０．４９）の発光が得られ、外部量子効率は１．４％であった。この素子を、室温で一週間放置後に同様の評価を行ったところ、外部量子効率は１．０％であった。
【００８９】
［実施例６］
例示化合物（１）の代わりに、例示化合物（１３）を用いた以外は実施例５と同様にして、実施例６の有機ＥＬ素子を作製した。
得られた有機ＥＬ素子を、実施例１と同様に評価したところ、ＣＩＥ色度座標が（ｘ，ｙ）＝（０．１８，０．４９）の発光が得られ、外部量子効率は１．６％であった。この素子を、室温で一週間放置後に同様の評価を行ったところ、外部量子効率は０．９％であった。
【００９０】
［比較例３］
例示化合物（１）の代わりに、前記化合物ｃを用いた以外は実施例５と同様にして、比較例３の有機ＥＬ素子を作製した。
得られた有機ＥＬ素子を、実施例１と同様に評価したところ、ＣＩＥ色度座標が（ｘ，ｙ）＝（０．２５，０．５３）の発光が得られ、外部量子効率は０．２％であった。この素子を。室温で一週間放置後に同様に評価を行ったところ、素子は発光しなかった。
【００９１】
上記実施例５及び６、比較例３の結果より、発光層が塗布法によって成膜される素子において、一般式（Ｉ）で表される化合物を用いると、色度が良好で効率が高く、また耐久性も良好な発光素子が得られることが判る。
【００９２】
以上の結果より、本発明の発光素子は、発光特性（高輝度、高発光効率）に優れ、かつ耐久性に優れたものであることが判った。
即ち、本発明の発光素子は、励起三重項状態からの発光を利用する場合でも、励起一重項状態からの発光を利用する場合でも、また、発光層を通常発光効率が低い塗布法で作製した場合でも、外部量子効率が高く、発光特性に優れ、かつ耐久性にも優れた発光素子であることが判った。さらには、発光色の色純度も向上した発光素子であることが判った。
【００９３】
【発明の効果】
本発明によれば、高い発光輝度、発光効率を示し、かつ耐久性に優れた発光素子を提供することができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a light emitting device, and more particularly to a light emitting device having high luminance, high luminous efficiency, and excellent durability. The present invention can be suitably used particularly for an organic electroluminescent device (organic EL device).
[0002]
[Prior art]
Organic electroluminescence (EL) devices have been actively researched and developed in recent years because they emit light with high brightness when driven at a low voltage. In general, an organic EL element is composed of a light-emitting layer and a pair of counter electrodes sandwiching the layer, and excitons generated by recombination of electrons injected from the cathode and holes injected from the anode in the light-emitting layer. The light emission from is used.
[0003]
In recent years, the efficiency of organic EL elements has been improved, and the external quantum efficiency of organic EL elements using iridium complexes as light emitting materials has exceeded the conventional limit of 5% and has reached 8% (Applied Physics). Letters, 75, 4 pages, 1999).
However, the durability of conventional organic EL elements is not sufficient, and the present situation is that there is a strong demand for the development of organic EL elements that exhibit high luminance and luminous efficiency and are excellent in durability.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a light-emitting element exhibiting high light emission luminance and light emission efficiency and having excellent durability.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The object has been achieved by the following means.
<1> A light emitting device having at least one organic layer including a light emitting layer between a pair of electrodes, wherein at least one layer of the organic layer contains a compound represented by the following general formula (I): A light-emitting element is characterized.
[0006]
[Chemical Formula 3]

[0007]
In general formula (I), Y represents a pyridine ring or a pyrimidine ring. R ¹¹ , R ¹² And R ¹³ Each independently represents a substituent containing substantially no hydrogen atom.
[0008]
<2> The light-emitting device according to <1>, wherein the compound represented by the general formula (I) is a compound represented by the following general formula (II).
[0009]
[Formula 4]

[0010]
In general formula (II), Y represents a pyridine ring or a pyrimidine ring. R ²⁰¹ ~ R ²¹⁵ Each independently represents a fluorine atom or a substituent which does not substantially contain a hydrogen atom.
[0011]
<3> The light emitting device according to <1> or <2>, wherein the compound represented by the general formula (I) has a glass transition temperature of 130 ° C. or higher and 400 ° C. or lower.
[0012]
<4> The light-emitting element according to any one of <1> to <3>, wherein light emission from an excited triplet state is used.
[0013]
<5> The lowest excited triplet energy level of the compound represented by the general formula (I) is 65 kcal / mol (272.35 kJ / mol) or more and 95 kcal / mol (398.05 kJ / mol) or less. The light emitting device according to <4>, wherein
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the light emitting device of the present invention will be described in detail.
The light emitting device of the present invention is a light emitting device having at least one organic layer including a light emitting layer between a pair of electrodes, and at least one of the organic layers contains a compound represented by the following general formula (I). It is characterized by containing.
[0015]
[Chemical formula 5]

[0016]
In general formula (I), Y represents a pyridine ring or a pyrimidine ring. R ¹¹ , R ¹² And R ¹³ Each independently represents a substituent containing substantially no hydrogen atom.
[0017]
The glass transition temperature (Tg) of the compound represented by the general formula (I) is preferably 130 ° C. or higher and 400 ° C. or lower, more preferably 135 ° C. or higher and 400 ° C. or lower in consideration of the durability of the light emitting device. More preferably 140 ° C. or more and 400 ° C. or less, particularly preferably 150 ° C. or more and 400 ° C. or less, and most preferably 160 ° C. or more and 400 ° C. or less.
Here, the glass transition temperature (Tg) can be confirmed by thermal measurement such as differential scanning calorimetry (DSC) and differential thermal analysis (DTA), X-ray diffraction (XRD), and observation with a polarizing microscope.
[0018]
As will be described later, the light-emitting element of the present invention may be either one that utilizes light emission from an excited singlet state or one that utilizes light emission from an excited triplet state, but utilizes light emission from an excited triplet state. In the case of a light emitting device, the lowest excited triplet energy level (T) of the compound represented by the general formula (I) ₁ The level is preferably 65 kcal / mol (272.35 kJ / mol) or more and 95 kcal / mol (398.05 kJ / mol) or less, more preferably 67 kcal / mol (280.73 kJ / mol) or more, 95 kcal / mol ( 398.05 kJ / mol) or less, more preferably 69 kcal / mol (289.11 kJ / mol) or more and 95 kcal / mol (398.05 kJ / mol) or less, particularly preferably 71 kcal / mol (297.49 kJ / mol). mol) or more and 95 kcal / mol (398.05 kJ / mol) or less.
[0019]
The compound represented by formula (I) will be described in detail.
In general formula (I), Y represents a pyridine ring or a pyrimidine ring. R ¹¹ , R ¹² And R ¹³ Each independently represents a substituent which does not substantially contain a hydrogen atom, and may be the same or different.
R ¹¹ , R ¹² And R ¹³ As the atoms constituting the substituent substantially free of hydrogen atom represented by, for example, carbon atom, silicon atom, germanium atom, nitrogen atom, phosphorus atom, oxygen atom, sulfur atom, selenium atom, tellurium atom, Fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom, aluminum atom, alkali metal element, alkaline earth metal element, transition metal element and the like can be mentioned.
Among these, R ¹¹ , R ¹² And R ¹³ As the atoms constituting the substituent substantially not containing a hydrogen atom represented by the following, a carbon atom, a silicon atom, a nitrogen atom, an oxygen atom, a sulfur atom, and a fluorine atom are preferable, and a carbon atom, a silicon atom, a nitrogen atom, A fluorine atom is more preferable.
[0020]
R ¹¹ , R ¹² And R ¹³ As the substituent substantially not containing a hydrogen atom, a substituent having an aromatic hydrocarbon ring or an aromatic heterocyclic ring is preferable, and an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group is more preferable. From the standpoint of the function of the light emitting device, the aromatic hydrocarbon group or aromatic heterocyclic group is preferably a group in which all of the hydrogen atoms they have are substituted with fluorine atoms, but per 6 atoms of carbon atoms. It may have 2 or less hydrogen atoms, and may further have 1 or less hydrogen atoms per 6 carbon atoms. The aromatic hydrocarbon ring is preferably a naphthyl group, a biphenyl group, or a phenyl group, and more preferably a phenyl group.
[0021]
Examples of the aromatic hydrocarbon ring group or aromatic heterocyclic group serving as the mother nucleus include, for example, phenyl group, naphthyl group, anthracenyl group, phenanthryl group, pyrenyl group, azulenyl group, pyridyl group, quinolyl group, cinnolinyl group, quinoxalinyl Group, purinyl group, acridinyl group, phenanthrolinyl group, phenazinyl group, phenanthridinyl group, pyrimidinyl group, pyridazinyl group, pyrazinyl group, triazinyl group, imidazolyl group, thiazolyl group, oxazolyl group, thienyl group, furyl group, Pyrrolyl group, carbazolyl group, indolyl group, etc. are mentioned, preferably phenyl group, pyridyl group, quinolyl group, purinyl group, imidazolyl group, oxazolyl group, more preferably phenyl group, pyridyl group, imidazolyl group, Preferably Feni Group, a pyridyl group, particularly preferably a phenyl group. In the case of a mother nucleus that can have a substituent on a nitrogen atom in a nitrogen-containing heterocyclic skeleton, it is substituted with Y at the N position, or has a substituent that does not substantially contain a hydrogen atom at the N position. May be.
[0022]
R ¹¹ , R ¹² And R ¹³ The substituent which does not substantially contain a hydrogen atom represented by the formula (1) may further have a substituent which does not substantially contain a hydrogen atom at any position. R ¹¹ , R ¹² And R ¹³ In addition, examples of the substituent that can be introduced include R ¹¹ , R ¹² And R ¹³ In addition to the groups in which all the hydrogen atoms bonded to the aromatic hydrocarbon ring or aromatic heterocycle are substituted with fluorine atoms, the following substituents are preferable.
[0023]
That is, an alkyl group in which all hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms (preferably having 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 12 carbon atoms, particularly preferably 1 to 8 carbon atoms, such as a trifluoromethyl group). , Pentafluoroethyl group, heptafluoro-iso-propyl group, nonafluoro-tert-butyl group, perfluoro-n-octyl group, perfluoro-n-decyl group, perfluoro-n-hexadecyl group, pentafluorocyclopropyl group, nonafluoro A cyclopentyl group, perfluorocyclohexyl, etc.), an alkenyl group in which all hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms (preferably having 2 to 20 carbon atoms, more preferably 2 to 12 carbon atoms, particularly preferably 2 carbon atoms). -8, for example, trifluorovinyl group, pentafluoroallyl group, per Ruoro-2-butenyl group, perfluoro-3-pentenyl group and the like.),
[0024]
Alkynyl groups in which all hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms (preferably having 2 to 20 carbon atoms, more preferably 2 to 12 carbon atoms, particularly preferably 2 to 8 carbon atoms, such as trifluoropropargyl group, perfluoro -3-pentynyl group, etc.), amino groups in which all hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms (preferably having 2 to 20 carbon atoms, more preferably 2 to 12 carbon atoms, and particularly preferably 2 carbon atoms). -6, for example, a hexafluorodimethylamino group, a decafluorodiethylamino group, a decafluorodiphenylamino group, a perfluorodibenzylamino group, etc.), an alkoxy group in which all hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms ( Preferably it has 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 12 carbon atoms, particularly preferably 1 to 8 carbon atoms. A fluoromethoxy group, a pentafluoroethoxy group, a nonafluorobutoxy group, etc.), an aryloxy group in which all hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms (preferably having 6 to 20 carbon atoms, more preferably 6 to 6 carbon atoms). 16, particularly preferably 6 to 12 carbon atoms, such as a pentafluorophenyloxy group and a nonafluoro-2-naphthyloxy group).
[0025]
An acyl group in which all hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms (preferably having 2 to 20 carbon atoms, more preferably 2 to 16 carbon atoms, and particularly preferably 2 to 12 carbon atoms; Fluorobenzoyl group, nonafluoropivaloyl group, etc.), alkoxycarbonyl groups in which all hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms (preferably having 2 to 20 carbon atoms, more preferably 2 to 16 carbon atoms, Particularly preferred are those having 2 to 12 carbon atoms, such as a trifluoromethoxycarbonyl group, a pentafluoroethoxycarbonyl group, etc.), and an aryloxycarbonyl group in which all hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms (preferably carbon 7 to 20, more preferably 7 to 16 carbon atoms, particularly preferably 7 to 10 carbon atoms, such as pentafluoro Phenyloxycarbonyl group, etc.), and acyloxy groups in which all hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms (preferably having 2 to 20 carbon atoms, more preferably 2 to 16 carbon atoms, and particularly preferably 2 to 2 carbon atoms). 10 and examples thereof include a trifluoroacetoxy group and a pentafluorobenzoyloxy group).
[0026]
An acylamino group in which all hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms (preferably having 4 to 40 carbon atoms, more preferably 4 to 32 carbon atoms, particularly preferably 4 to 24 carbon atoms, such as a bistrifluoroacetylamino group, Bispentafluorobenzoylamino group, etc.), alkoxycarbonylamino groups in which all hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms (preferably having 2 to 20 carbon atoms, more preferably 2 to 16 carbon atoms, particularly preferably An aryloxycarbonylamino group having 2 to 12 carbon atoms, such as a bistrifluoromethoxycarbonylamino group, etc., and all hydrogen atoms substituted with fluorine atoms (preferably having 14 to 40 carbon atoms, more preferably Has 14 to 32 carbon atoms, particularly preferably 14 to 24 carbon atoms. And sulfonylamino groups in which all hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms (preferably having 2 to 40 carbon atoms, more preferably 2 to 32 carbon atoms, and particularly preferably 2 carbon atoms). -24, for example, bistrifluoromethanesulfonylamino, bispentafluorobenzenesulfonylamino, etc.).
[0027]
A sulfamoyl group in which all hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms (preferably having 2 to 40 carbon atoms, more preferably 2 to 32 carbon atoms, and particularly preferably 2 to 24 carbon atoms, for example, bishexafluoromethylsulfur And carbamoyl groups in which all hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms (preferably having 2 to 40 carbon atoms, more preferably having 2 to 32 carbon atoms, particularly preferably Has 2 to 24 carbon atoms, and examples thereof include bispentafluoroethylcarbamoyl, bispentafluorophenylcarbamoyl, etc.), and alkylthio groups in which all hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms (preferably having 1 to 20 carbon atoms). More preferably 1 to 16 carbon atoms, particularly preferably 1 to 12 carbon atoms such as trifluoro Arylthio groups in which all hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms (preferably having 6 to 20 carbon atoms, more preferably 6 to 16 carbon atoms, and particularly preferably carbon numbers). 6 to 12, for example, pentafluorophenylthio and the like.
[0028]
A sulfonyl group in which all hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms (preferably having 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 16 carbon atoms, and particularly preferably 1 to 12 carbon atoms, such as trifluoromethanesulfonyl, perfluoro- p-toluenesulfonyl, etc.), and sulfinyl groups in which all hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms (preferably having 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 16 carbon atoms, and particularly preferably 1 to 1 carbon atoms). 12 and includes, for example, trifluoromethanesulfinyl, pentafluorobenzenesulfinyl, etc.), and ureido groups in which all hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms (preferably having 4 to 40 carbon atoms, more preferably 4 to 4 carbon atoms). 32, particularly preferably 4 to 24 carbon atoms, such as tristrifluoromethylureido. ), Phosphoric acid amide groups in which all hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms (preferably having 4 to 40 carbon atoms, more preferably 4 to 32 carbon atoms, particularly preferably 4 to 24 carbon atoms, for example N , N-bistrifluoromethyl-bispentafluoroethyl phosphoric acid amide).
[0029]
Non-aromatic heterocyclic group (preferably carbon number) in which halogen atoms (for example, fluorine atom, chlorine atom, bromine atom and iodine atom), cyano group, nitro group and all hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms 1-30, More preferably, it is C1-C12, As a hetero atom, a nitrogen atom, an oxygen atom, and a sulfur atom are included, for example, Specifically, a tetrafluoromorpholino etc. are mentioned, for example. Silyl groups in which all hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms (preferably having 3 to 40 carbon atoms, more preferably 3 to 30 carbon atoms, particularly preferably 3 to 24 carbon atoms, such as perfluorotrimethylsilyl, perfluorotriphenyl Silyl etc.) and the like.
These substituents may be further substituted. Moreover, when there are two or more substituents, these substituents may be the same or different. If possible, they may be linked to each other to form a ring.
[0030]
In the pyridine ring or pyrimidine ring represented by Y, R ¹¹ , R ¹² And R ¹³ Is substituted with a hydrogen atom or a substituent, and is preferably a hydrogen atom. .
[0031]
Of the compounds represented by the general formula (I), a compound represented by the following general formula (II) is more preferable.
[0032]
[Chemical 6]

[0033]
In general formula (II), Y represents a pyridine ring or a pyrimidine ring. R ²⁰¹ ~ R ²¹⁵ Each independently represents a fluorine atom or a substituent which does not substantially contain a hydrogen atom.
[0034]
R ²⁰¹ ~ R ²¹⁵ And the substituent which does not substantially contain a hydrogen atom is represented by R in the general formula (I). ¹¹ , R ¹² And R ¹³ And the preferred range is also the same.
[0035]
Specific examples of the compound represented by the general formula (I) of the present invention [Exemplary compounds (1) to (26)] are listed below, but the present invention is not limited thereto.
[0036]
[Chemical 7]

[0037]
[Chemical 8]

[0038]
[Chemical 9]

[0039]
[Chemical Formula 10]

[0040]
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[0041]
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[0042]
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[0043]
The compound represented by the general formula (I) in the present invention can be synthesized by various known synthesis methods. For example, it can be synthesized by a Suzuki coupling reaction between perfluoroaryl boronic acid (for example, pentafluorophenyl boronic acid) and 2,4,6-tribromopyridine or 2,4,6-tribromopyrimidine.
[0044]
The light-emitting element of the present invention may use light emitted from an excited singlet state or may use light emitted from an excited triplet state. As the light emitting device of the present invention, it is preferable to utilize light emission from an excited triplet state. Note that in this specification, light emission from the excited singlet state is synonymous with fluorescence, and light emission from the excited triplet state is synonymous with phosphorescence.
[0045]
In the case where the light-emitting element of the present invention utilizes light emission from an excited triplet state, the material that emits phosphorescence (hereinafter referred to as “phosphorescent material” as appropriate) is not particularly limited, but preferably Transition metal complexes, more preferably iridium, platinum, rhenium, and ruthenium complexes, more preferably iridium and platinum complexes, and particularly preferably iridium complexes. Of the transition metal complexes, ortho-metalated complexes are particularly preferred. Orthometalated complexes are those of Akio Yamamoto's “Organic Metal Chemistry Fundamentals and Applications” at pages 150 and 232 (Tatsukabo, 1982); Yersin's “Photochemistry and Photophysics of Coordination Compounds” pages 71-77 and pages 135-146 (Springer-Verlag, 1987), etc. are a general term for a group of compounds.
[0046]
The phosphorescent material has a phosphorescent quantum yield at 20 ° C. of preferably 70% or more, more preferably 80% or more, and further preferably 85% or more. In this case, the upper limit of the phosphorescence quantum yield is 100%, and most preferably 100%. The phosphorescence maximum wavelength is preferably 300 nm or more and 500 nm or less, more preferably 305 nm or more and 495 nm or less, further preferably 310 nm or more and 490 nm or less, and particularly preferably 315 nm or more and 480 nm or less. .
[0047]
As the light emitting system of the light emitting device of the present invention, an organic EL device is preferable. When the compound represented by the general formula (I) is used as the material of the organic EL element, it may be used as an electron transport material (including a hole blocking material) or a host material used in the same layer as the light emitting material. Preferably, it is most preferably used as an electron transport material.
[0048]
The components of the light emitting device of the present invention will be described in more detail.
As described above, the light-emitting element of the present invention has at least one organic layer (organic compound layer) including a light-emitting layer between a pair of electrodes (anode and cathode), and at least one of the organic layers is the above general layer. It includes a compound represented by the formula (I).
In addition, the compound represented with the said general formula (I) may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
[0049]
The mass ratio of the compound in the layer containing the compound represented by the general formula (I) is preferably 60 to 100% by mass, more preferably 70 to 100% by mass when used as an electron transport material. is there. When used as a host material, it is preferably 50 to 99.9% by mass, and more preferably 60 to 99% by mass.
[0050]
The method for forming the organic layer in the light emitting device of the present invention is not particularly limited, and resistance heating vapor deposition, electrophotography, electron beam, sputtering, molecular lamination, coating (spray coating, dip coating, impregnation) Method, roll coat method, gravure coat method, reverse coat method, roll brush method, air knife coat method, curtain coat method, spin coat method, flow coat method, bar coat method, micro gravure coat method, air doctor coat, blade coat Methods, squeeze coating methods, transfer roll coating methods, kiss coating methods, cast coating methods, extrusion coating methods, wire bar coating methods, screen coating methods, etc.), ink jet methods, printing methods, and transfer methods. Among these, the resistance heating vapor deposition method, the coating method, and the transfer method are preferable in consideration of the characteristics of the device, ease of manufacture, cost, and the like. When the light-emitting element has a stacked structure of two or more layers, it can be manufactured by combining the above methods.
[0051]
When the coating method is used as a method for forming the organic layer, the material and the resin component contained in each layer can be dissolved or dispersed when preparing the coating solution. Examples of the resin component used at this time include polyvinyl chloride, polycarbonate, polystyrene, polymethyl methacrylate, polyester, polysulfone, polyphenylene oxide, polybutadiene, poly (N-vinylcarbazole), hydrocarbon resin, ketone resin, phenoxy resin, and polyamide. , Ethyl cellulose, vinyl acetate, ABS resin, polyurethane, melamine resin, unsaturated polyester resin, alkyd resin, epoxy resin, silicon resin and the like.
In addition, the light emitting device of the present invention can exhibit excellent light emitting characteristics even when the light emitting layer is formed by a coating method in which it is difficult to obtain high light emission efficiency.
[0052]
The light-emitting element of the present invention includes at least a light-emitting layer. In addition, the organic layer may include a hole injection layer, a hole transport layer, an electron injection layer, an electron transport layer, a protective layer, and the like. Each of these layers may have other functions. The compound represented by the general formula (I) in the present invention may be contained in any of these layers. Details of each layer will be described below.
[0053]
The material of the hole injection layer and the hole transport layer has any one of the function of injecting holes from the anode, the function of transporting holes, and the function of blocking electrons injected from the cathode. Specific examples include carbazole, imidazole, triazole, oxazole, oxadiazole, polyarylalkane, pyrazoline, pyrazolone, phenylenediamine, arylamine, amino-substituted chalcone, styrylanthracene, fluorenone, hydrazone, stilbene, silazane, aromatic Group tertiary amine compound, styrylamine, aromatic dimethylidin compound, porphyrin compound, polysilane compound, poly (N-vinylcarbazole), aniline copolymer, thiophene oligomer, conductive polymer oligomer such as polythiophene, or Induction of the above compounds Etc. The.
[0054]
The film thicknesses of the hole injection layer and the hole transport layer are not particularly limited, but are usually preferably in the range of 1 nm to 5 μm, more preferably 5 nm to 1 μm, and still more preferably 10 nm to 500 nm. is there.
The hole transport layer may have a single layer structure composed of one or more of the above-described materials, or may have a multilayer structure composed of a plurality of layers having the same composition or different compositions.
[0055]
The material for the electron injection layer and the electron transport layer may be any material that has 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, triazine, oxazole, oxadiazole, fluorenone, anthraquinodimethane, anthrone, diphenylquinone, thiopyrandioxide, carbodiimide, fluorenylidenemethane, distyrylpyrazine, silole, naphthaleneperylene, and the like. Examples include metal complexes of aromatic ring tetracarboxylic acid anhydrides, phthalocyanines, 8-quinolinol derivatives, metal phthalocyanines, metal complexes represented by benzoxazole and benzothiazole ligands, and derivatives of the above compounds. It is done.
[0056]
The film thicknesses of the electron injection layer and the electron transport layer are not particularly limited, but are usually preferably in the range of 1 nm to 5 μm, more preferably 5 nm to 1 μm, and still more preferably 10 nm to 500 nm.
The electron injection layer and the electron transport layer may have a single layer structure composed of one or more of the above-described materials, or may have a multilayer structure composed of a plurality of layers having the same composition or different compositions.
[0057]
The material of the light emitting layer can be a fluorescent material, a phosphorescent light emitting material, an anode or a hole injection layer when an electric field is applied, a hole can be injected from the hole transport layer, and electrons can be injected from the cathode or the electron injection layer. There is no particular limitation as long as it can form a layer having a function of injecting, a function of transferring injected charges, and a function of emitting light by providing a recombination field of holes and electrons.
[0058]
Examples of the compound used in the light emitting layer include benzoxazole, benzimidazole, benzothiazole, styrylbenzene, polyphenyl, diphenylbutadiene, tetraphenylbutadiene, naphthalimide, coumarin, perylene, perinone, oxadiazole, aldazine, pyrazine, cyclohexane. Pentadiene, bisstyrylanthracene, quinacridone, pyrrolopyridine, thiadiazolopyridine, styrylamine, aromatic dimethylidin compounds, metal complexes of 8-quinolinol derivatives, metal complexes of phenylpyridine derivatives, organometallic complexes and rare earth complexes Examples thereof include metal complexes, polymer compounds such as polythiophene, polyphenylene, and polyphenylene vinylene, or derivatives of the above compounds.
However, at least one of the materials contained in the light emitting layer is preferably the above-described phosphorescent light emitting material.
[0059]
Although the film thickness of a light emitting layer is not specifically limited, Usually, the thing of the range of 1 nm-5 micrometers is preferable, More preferably, it is 5 nm-1 micrometer, More preferably, it is 10 nm-500 nm.
[0060]
As a material for the protective layer, any material may be used as long as it has a function of suppressing the entry of elements that promote element deterioration such as moisture and oxygen into the element.
Specific examples thereof include metals such as In, Sn, Pb, Au, Cu, Ag, Al, Ti, and Ni, MgO, SiO, and SiO. ₂ , Al ₂ O ₃ , GeO, NiO, CaO, BaO, Fe ₂ O ₃ , Y ₂ O ₃ TiO ₂ Metal oxide such as MgF ₂ , LiF, AlF ₃ , CaF ₂ Metal fluorides such as polyethylene, polypropylene, polymethyl methacrylate, polyimide, polyurea, polytetrafluoroethylene, polychlorotrifluoroethylene, polydichlorodifluoroethylene, copolymer of chlorotrifluoroethylene and dichlorodifluoroethylene, tetrafluoroethylene And a copolymer obtained by copolymerizing a monomer mixture containing at least one comonomer, a fluorine-containing 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 of 0. A moisture-proof substance of 1% or less is included.
[0061]
The method for forming the protective layer is not particularly limited. For example, vacuum deposition, sputtering, reactive sputtering, MBE (molecular beam epitaxy), cluster ion beam, ion plating, plasma polymerization (high frequency excitation) (Ion plating method), plasma CVD method, laser CVD method, thermal CVD method, gas source CVD method, coating method, ink jet method, printing method, transfer method, and electrophotographic method can be applied.
[0062]
The anode supplies holes to a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, and the like.
As a material for the anode, a metal, an alloy, a metal oxide, an electrically conductive compound, a mixture thereof, or the like can be used, and 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), or metals such as gold, silver, chromium, and nickel, and these metals and conductive metal oxides. Inorganic conductive materials such as laminates, copper iodide, copper sulfide, etc., organic conductive materials such as polyaniline, polythiophene, and polypyrrole, and mixtures and laminates of these with ITO are preferred. Is a conductive metal oxide, and ITO is particularly preferable from the viewpoints of productivity, high conductivity, transparency, and the like.
[0063]
The thickness of the anode 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 500 nm.
[0064]
As the anode, a layer formed on a soda-lime glass, non-alkali glass, a transparent resin substrate or the like is usually used. When glass is used, it is preferable to use non-alkali 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. However, when glass is used, the thickness is usually 0.2 mm or more, preferably 0.7 mm or more.
[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, an ion plating method, a chemical reaction method (sol-gel method, etc.), spray, etc. A film is formed by a method such as a method, a dipping method, a thermal CVD method, a plasma CVD method, or an ITO dispersion coating.
The anode can be driven to lower the drive voltage of the element and increase the light emission efficiency by washing or other processing. For example, in the case of ITO, UV-ozone treatment, plasma treatment, etc. are effective.
[0066]
The cathode supplies electrons to the electron injection layer, the electron transport layer, the light emitting layer, etc., and the adhesion, ionization potential, and stability of the electron injection layer, the electron transport layer, the light emitting layer, etc. with the adjacent layer. It is selected in consideration of etc.
As a material for the cathode, a metal, an alloy, a metal oxide, an electrically conductive compound, or a mixture thereof can be used. Specific examples include alkali metals (eg, Li, Na, K, Cs, etc.) or fluorides thereof, alkaline earth metals (eg, Mg, Ca, etc.) or fluorides thereof, gold, silver, lead, aluminum, sodium-potassium. Alloys or mixed metals thereof, lithium-aluminum alloys, or mixed metals thereof, magnesium-silver alloys or mixed metals thereof, rare earth metals such as indium, ytterbium, and the like, preferably materials having a work function of 4 eV or less More preferably, aluminum, a lithium-aluminum alloy or a mixed metal thereof, a magnesium-silver alloy or a mixed metal thereof, or the like.
[0067]
The 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.
[0068]
For production of the cathode, methods such as an electron beam method, a sputtering method, a resistance heating vapor deposition method, and a coating method are 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 simultaneously 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.
[0069]
The light emitting device of the present invention can be suitably used for display devices, displays, backlights, electrophotography, illumination light sources, recording light sources, exposure light sources, reading light sources, signs, signboards, interiors, optical communications, and the like.
[0070]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to these.
[0071]
[Synthesis Example 1]
<Synthesis of Exemplary Compound (1)>
Under a nitrogen gas atmosphere, pentafluorophenyl boronic acid (manufactured by Aldrich) 5.0 g (23.6 mmol) and 2,4,6-tribromopyridine 2.48 g (7.9 mmol) (Rocz. Chem. 14, 326) Can be easily synthesized by the method described in 1934. To a flask, 35 mL of toluene and 35 mL of water were added. Further, 5.1 g (47.4 mmol) of potassium carbonate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries), catalytic amounts of palladium acetate and tri-t-butylphosphine were added, and the mixture was heated to reflux for 10 hours. After the reaction mixture was filtered, the filtrate was extracted with ethyl acetate. The organic layer was washed successively with water and saturated brine, dried over anhydrous magnesium sulfate, and the solvent was evaporated. The obtained crude product was subjected to silica gel column chromatography (CHCl ₃ Example Compound (1) was obtained as a white solid. The structure was determined by various spectra. A synthesis scheme is shown below.
[0072]
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[0073]
[Synthesis Example 2]
<Synthesis of Exemplary Compound (13)>
Under a nitrogen gas atmosphere, pentafluorophenyl boronic acid (manufactured by Aldrich) 5.0 g (23.6 mmol) and 2,4,6-tribromopyrimidine 2.50 g (7.9 mmol) (J. Am. Chem. Soc., 78, 2136, 1956)) was placed in a flask, and 40 mL of toluene and 40 mL of water were added. Further, 5.1 g (47.4 mmol) of potassium carbonate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries), catalytic amounts of palladium acetate and tri-t-butylphosphine were added, and the mixture was heated to reflux for 8 hours. After filtering the reaction mixture, the filtrate was extracted with chloroform. The organic layer was washed successively with water and saturated brine, dried over anhydrous magnesium sulfate, and the solvent was evaporated. The obtained crude product was subjected to silica gel column chromatography (CHCl ₃ Example Compound (13) was obtained as a white solid. The structure was determined by various spectra. A synthesis scheme is shown below.
[0074]
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[0075]
[Example 1]
<Production of organic EL element>
A transparent support substrate was formed by depositing ITO with a thickness of 150 nm on a glass substrate of 25 mm × 25 mm × 0.7 mm (manufactured by Tokyo Sanyo Vacuum Co., Ltd.). After etching and cleaning the transparent support substrate, TPD (N, N′-diphenyl-N, N′-di (m-tolyl) -benzidine) was vapor-deposited to a thickness of 50 nm. The film was deposited at a mass ratio of 2 to 36 nm, and the exemplified compound (1) was further deposited thereon by 36 nm. A patterned mask (with a light emitting area of 4 mm × 5 mm) was mounted on the obtained organic thin film, and after depositing 3 nm of lithium fluoride, 60 nm of aluminum was deposited to produce the organic EL device of Example 1.
[0076]
<Evaluation>
Using the source measure unit 2400 made by Toyo Technica, the obtained organic EL element was applied with a DC constant voltage to the EL element to emit light, and the luminance was measured by Topcon's luminance meter BM-8, emission wavelength and CIE chromaticity. The coordinates were measured using a spectrum analyzer PMA-11 manufactured by Hamamatsu Photonics.
-Evaluation results-
Light emission with a CIE chromaticity coordinate of (x, y) = (0.19, 0.49) was obtained, and the external quantum efficiency was 6.9%. When the device was evaluated in the same manner after being left at room temperature for one week, the external quantum efficiency was 6.6%.
[0077]
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[0078]
[Example 2]
An organic EL device of Example 2 was produced in the same manner as in Example 1 except that the exemplified compound (13) was used instead of the exemplified compound (1).
When the obtained organic EL device was evaluated in the same manner as in Example 1, light emission with CIE chromaticity coordinates of (x, y) = (0.17, 0.48) was obtained, and the external quantum efficiency was 5. It was 9%. When the device was evaluated in the same manner after being left at room temperature for one week, the external quantum efficiency was 5.4%.
[0079]
[Comparative Example 1]
An organic EL device of Comparative Example 1 was produced in the same manner as in Example 1 except that the following compound (c) was used instead of the exemplified compound (1).
[0080]
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[0081]
When the obtained organic EL device was evaluated in the same manner as in Example 1, light emission with a CIE chromaticity coordinate of (x, y) = (0.24, 0.55) was obtained, and the external quantum efficiency was 1. 7%. When this device was evaluated in the same manner after being left at room temperature for one week, the external quantum efficiency was 0.4%.
[0082]
From the results of Examples 1 and 2 and Comparative Example 1, in the triplet shortwave light emitting device, when the compound represented by the general formula (I) is used, light emission with good chromaticity and high efficiency can be obtained, and durability can be obtained. It can be seen that an element with good properties can be obtained.
[0083]
[Example 3]
Α-NPD (N, N′-diphenyl-N, N′-di (α-naphthyl) -benzidine) was vapor-deposited on the ITO substrate washed in the same manner as in Example 1, and the following compound d was deposited thereon with a thickness of 20 nm. It vapor-deposited and 40 nm of exemplary compound (1) was vapor-deposited on this. A patterned mask (with a light emitting area of 4 mm × 5 mm) is mounted on the obtained organic thin film, and magnesium: silver = 10: 1 is co-evaporated to 50 nm, and then 50 nm of silver is deposited. An element was produced.
When the obtained organic EL device was evaluated in the same manner as in Example 1, light emission with a CIE chromaticity coordinate of (x, y) = (0.16, 0.28) was obtained, and the external quantum efficiency was 3. 1%. When the device was allowed to stand at room temperature for one week and then evaluated in the same manner, the external quantum efficiency was 2.5%.
[0084]
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[0085]
[Example 4]
An organic EL device of Example 4 was produced in the same manner as in Example 3 except that the exemplified compound (13) was used instead of the exemplified compound (1).
When the obtained organic EL device was evaluated in the same manner as in Example 1, light emission with CIE chromaticity coordinates of (x, y) = (0.16, 0.29) was obtained, and the external quantum efficiency was 2. 7%. When this device was evaluated in the same manner after being left at room temperature for one week, the external quantum efficiency was 2.5%.
[0086]
[Comparative Example 2]
An organic EL device of Comparative Example 2 was produced in the same manner as in Example 3 except that the compound c was used instead of the exemplified compound (1).
When the obtained organic EL device was evaluated in the same manner as in Example 1, light emission with CIE chromaticity coordinates of (x, y) = (0.25, 0.47) was obtained, and the external quantum efficiency was 1. It was 8%. When the device was allowed to stand at room temperature for one week and then evaluated in the same manner, the external quantum efficiency was 1.0%.
[0087]
From the results of Examples 3 and 4 and Comparative Example 2, in the singlet light emitting device, when the compound represented by the general formula (I) is used, light emission with good chromaticity and high efficiency can be obtained, and durability can be obtained. It can be seen that a good element can be obtained.
[0088]
[Example 5]
BaytronP (manufactured by Bayer) was applied to the ITO substrate washed in the same manner as in Example 1 by spin coating, and vacuum dried at 150 ° C. for 1.5 hours to obtain a thin film having a thickness of 70 nm. A solution obtained by dissolving 40 mg of poly (N-vinylcarbazole) and 1 mg of the compound b in 2.5 mL of dichloroethane was spin-coated thereon to form a film having a thickness of 100 nm. Furthermore, exemplary compound (1) was vapor-deposited 40 nm on this. A patterned mask (with a light emitting area of 4 mm × 5 mm) was mounted on the obtained organic thin film, and after 3 nm of lithium fluoride was deposited, 60 nm of aluminum was deposited to produce the organic EL device of Example 5. .
When the obtained organic EL device was evaluated in the same manner as in Example 1, light emission with a CIE chromaticity coordinate of (x, y) = (0.19, 0.49) was obtained, and the external quantum efficiency was 1. 4%. When this device was evaluated in the same manner after being left at room temperature for one week, the external quantum efficiency was 1.0%.
[0089]
[Example 6]
An organic EL device of Example 6 was produced in the same manner as in Example 5 except that the exemplified compound (13) was used instead of the exemplified compound (1).
When the obtained organic EL device was evaluated in the same manner as in Example 1, light emission with a CIE chromaticity coordinate of (x, y) = (0.18, 0.49) was obtained, and the external quantum efficiency was 1. It was 6%. When this device was evaluated in the same manner after standing at room temperature for one week, the external quantum efficiency was 0.9%.
[0090]
[Comparative Example 3]
An organic EL device of Comparative Example 3 was produced in the same manner as in Example 5 except that the compound c was used instead of the exemplified compound (1).
When the obtained organic EL device was evaluated in the same manner as in Example 1, light emission with CIE chromaticity coordinates of (x, y) = (0.25, 0.53) was obtained, and the external quantum efficiency was 0. 2%. This element. When the same evaluation was conducted after standing at room temperature for one week, the device did not emit light.
[0091]
From the results of Examples 5 and 6 and Comparative Example 3, in the device in which the light emitting layer is formed by a coating method, when the compound represented by the general formula (I) is used, the chromaticity is good and the efficiency is high. It can also be seen that a light-emitting element with excellent durability can be obtained.
[0092]
From the above results, it was found that the light emitting device of the present invention was excellent in light emission characteristics (high luminance and high light emission efficiency) and excellent in durability.
That is, the light-emitting element of the present invention was manufactured by a coating method in which the light-emitting layer is usually low in light emission efficiency, regardless of whether the light emission from the excited triplet state or the light emission from the excited singlet state is used. Even in this case, it was found that the light emitting device had high external quantum efficiency, excellent light emission characteristics, and excellent durability. Further, it was found that the light-emitting element has improved color purity of emitted light.
[0093]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the light emitting element which shows high light-emitting luminance and luminous efficiency, and was excellent in durability can be provided.

Claims (5)

A light-emitting element having at least one organic layer including a light-emitting layer between a pair of electrodes, wherein at least one of the organic layers contains a compound represented by the following general formula (I) Light emitting element.

(In general formula (I), Y represents a pyridine ring or a pyrimidine ring. R ¹¹ , R ¹² , and R ¹³ each independently represent a substituent that does not substantially contain a hydrogen atom.) The light emitting device according to claim 1, wherein the compound represented by the general formula (I) is a compound represented by the following general formula (II).

(In general formula (II), Y represents a pyridine ring or a pyrimidine ring. R ^{201 to} R ²¹⁵ each independently represent a fluorine atom or a substituent that does not substantially contain a hydrogen atom.) 3. The light-emitting element according to claim 1, wherein a glass transition temperature of the compound represented by the general formula (I) is 130 ° C. or higher and 400 ° C. or lower. The light-emitting element according to claim 1, wherein light emission from an excited triplet state is used. The lowest excited triplet energy level of the compound represented by the general formula (I) is 65 kcal / mol (272.35 kJ / mol) or more and 95 kcal / mol (398.05 kJ / mol) or less. The light emitting device according to claim 4.