JP2004107441A

JP2004107441A - Organic luminescent material, organic light-emitting element and display using the same

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Publication number: JP2004107441A
Application number: JP2002270165A
Authority: JP
Inventors: Toshimitsu Tsuzuki; 都築　俊満; Seiji Tokito; 時任　静士; Nobuhiko Shirasawa; 白沢　信彦; Toshiyasu Suzuki; 鈴木　敏泰
Original assignee: Nippon Hoso Kyokai NHK; Japan Broadcasting Corp
Current assignee: Japan Broadcasting Corp
Priority date: 2002-09-17
Filing date: 2002-09-17
Publication date: 2004-04-08
Anticipated expiration: 2022-09-17
Also published as: JP4115788B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an organic luminescent material which provides an organic light-emitting element having excellent luminescence stability and exhibiting high luminous efficiency and the organic light-emitting element and to provide a display using the organic light-emitting element. <P>SOLUTION: The organic light-emitting element is obtained by successively laminating a transparent anode layer 2, a hole transport layer 3, a luminescent layer 4, a hole block layer 5, an electron transport layer 6 and a cathode layer 7 to a glass substrate 1 by vapor deposition. The luminescent layer 4 may singly contain the organic luminescent material composed of a luminescent metal complex such as an indium complex, etc., and may contain a host material to dope the organic luminescent material. The organic luminescent material comprises a luminescent metal complex having a phenylpyridine as a ligand containing at least one or more aryl groups as one or more substituent groups substituted with a fluorine atom or a fluorinated alkyl group represented by C<SB>n</SB>F<SB>2n+1</SB>. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フラットディスプレイ等に利用される、有機発光材料、有機発光素子およびこれを用いたアクティブマトリクス方式のディスプレイに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
フラットディスプレイに用いる各種素子の１つとして、有機発光素子が実用化されつつあり、発光効率のさらなる向上が求められている。発光効率向上の手法の１つとして、３重項励起子の利用があげられる。有機発光素子では、有機層内での正孔と電子との再結合により、１重項励起子と３重項励起子が１：３の割合で生成されると考えられている。しかしながら、従来の発光材料においては、生成した３重項励起子は、その励起寿命が長いため、失活過程において、放射失活よりも無輻射の熱失活が優先的におこる。したがって、従来の有機発光素子では、１重項励起子からの放射（蛍光）のみを発光として利用し、３重項励起子からの放射（燐光）を有効な発光として利用することができなかった。これに対し、Ｐｒｉｎｃｅｔｏｎ大の研究グループより、室温で燐光を示す燐光性有機材料を発光層に用いた有機発光素子が報告されている（例えば、非特許文献１、２参照。）。これらの素子は、蛍光材料を用いた有機発光素子に比較して高い発光効率を示す。以来、燐光材料を用いた有機発光素子の研究が活発に行われるようになった。これらの研究において用いられている燐光性有機材料は、白金やイリジウム等の重金属を中心に有する錯体構造を有している。典型的な緑色燐光材料として、ｔｒｉｓ
（２‐ｐｈｅｎｙｌｐｙｒｉｄｉｎｅ）　ｉｒｉｄｉｕｍ等があげられる。
【０００３】
有機発光素子の発光層においては、発光過程における濃度消光による励起子の無輻射失活を抑制し、発光効率の向上を図るため、これらの発光材料は通常、適切なホスト材料に数パーセントの割合でドープされて用いられている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【非特許文献１】
Ｍ．　Ａ．　Ｂａｌｄｏ　ｅｔ　ａｌ．，　Ｎａｔｕｒｅ，　３９５，１５１　（１９９８）
【非特許文献２】
Ｍ．　Ａ．　Ｂａｌｄｏ　ｅｔ　ａｌ．，　Ａｐｐｌ．　Ｐｈｙｓ．　Ｌｅｔｔ．，　１７５，　４（１９９９）
【特許文献１】
特開２０００−３１５５７９号公報（第３−１０頁）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、これらの燐光材料は通常、有機発光素子の発光層において、ホスト材料にドーピングして用いられる。ドーピングにより作製された発光層を有する有機発光素子の発光効率は、ドーピング濃度により大きく変化するため、高い効率を示す素子を安定的に作製するためには、ドーピング濃度の正確な制御が求められる。通常、この発光層の製膜法としては、２つの蒸着源からの真空蒸着（共蒸着法）により行われる。しかしながら、共蒸着によりドーピングを行う際には、発光層全体にわたってドープ濃度を均一にすることは極めて困難である。ドーピングの手法を用いなくても、すなわち、単独で発光層を形成しても高い発光効率が得られる燐光材料が開発されれば、この間題は解決される。
【０００６】
本発明は、単独で用いるか否かに拘らず、すなわち、ドーピングの手法を用いるか否かに拘らず、高い発光効率を示す有機発光素子の作製を可能にする有機発光材料、有機発光素子およびこれを用いたディスプレイを提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段および作用】
本発明の有機発光材料は、少なくとも１つ以上の電子吸引性置換基で置換されたアリール基を、置換基として１つ以上有する配位子を含む発光性金属錯体からなることを特徴とするものである。
【０００８】
すなわち、本発明の有機発光材料は、パーフルオロアリールで置換された配位子と中心金属イオンからなる金属錯体構造を有するものであり、このようにパーフルオロアリールで置換された大きな配位子を有しているため、発光素子において生成する励起子同士の相互作用が小さくなり、濃度消光を起こりにくくすることができると考えられる。
【０００９】
その結果、有機発光材料を単独で用いても、すなわち、ホスト材料に有機発光材料をドーピングするという手法を用いなくても、高い発光効率を示す有機発光素子の作製が可能になる。
この場合、有機発光材料の中心金属が、遷移金属および希土類金属のうちから選ばれる金属であれば好ましく、イリジウムを用いるのが特に好ましい。
【００１０】
また、本発明に係る有機発光素子は、１対の陽陰各電極とこれら１対の電極間に挟まれた単層または多層の有機薄膜によって構成され、そのうち少なくとも１層に上記の有機発光材料を含む発光層を設けたことを特徴とするものであり、これにより、上記有機発光材料の効果を奏する有機発光素子を得ることができる。
【００１１】
また、本発明に係るアクティブマトリクス方式のディスプレイは、上記の有機発光素子と２個以上の薄膜トランジスタとで画素が構成されていることを特徴とするものであり、これにより、高い発光効率、高い応答速度を有するディスプレイを得ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係る有機発光材料、有機発光素子およびディスプレイについて詳細に説明する。
【００１３】
＜有機発光材料＞
本実施形態に係る有機発光材料は、パーフルオロアリールで置換された配位子と中心金属イオンからなる金属錯体構造を有するものである。
また、この有機発光材料は、下記構造式（Ｉ）により表される少なくとも１つ以上の、フッ素原子またはＣ_ｎＦ_２ｎ＋１で表されるフッ素化アルキル基で置換されたアリール基を１つ以上置換基として有するフェニルピリジンを配位子とする発光性金属錯体からなることが好ましい。
【００１４】
【化３】

【００１５】
ここで、Ｒは水素原子または置換基を表す。Ｒ_１〜Ｒ_８のうち、少なくとも１つ以上は、少なくとも１つ以上の、フッ素原子またはＣ_ｎＦ_２ｎ＋１表されるフッ素化アルキル基で置換されたアリール基を含む。
【００１６】
また、上記発光性金属錯体の錯体中心金属は、遷移金属または希土類金属であることが好ましい。
ここで、遷移金属としては、イリジウム、白金、金、ルテニウム等を用いればよく、また、希土類金属としては、ユーロピウム、テルビウム、ジスプロシウム等を用いればよく、特にイリジウムとするのが好ましい。
すなわち、発光性金属錯体は、例えば下記構造式（ＩＩ）により表されるイリジウム錯体とすることが好ましい。
【００１７】
【化４】

【００１８】
ここで、Ｒは水素原子または置換基を表す。Ｒ_９〜Ｒ_１６のうち少なくとも１つ以上は、少なくとも１つ以上の、フッ素原子またはＣ_ｎＦ_２ｎ＋１で表されるフッ素化アルキル基で置換されたアリール基を含む。Ｌは、前記フッ素原子または前記フッ素化アルキル置換アリール基を含むフェニルピリジン以外の配位子を表す。ｎは１〜３の整数、ｍは０〜４の整数を表す。
【００１９】
ここで、上記アルキル基としては、好ましくは炭素数１〜１０、より好ましくは１〜６、特に好ましくは１〜３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、シクロヘキシル等がある。
【００２０】
また、上記アリール基としては、好ましくは炭素数６〜１８、より好ましくは６〜１４、特に好ましくは６〜１０であり、例えばフェニル、ｐ−メチルフェニル、ナフチル、アントラニル等がある。
【００２１】
また、上記Ｒ_９〜Ｒ_１６のうち、上記アリール基を含まないものは、水素原子、アルキル基であることが好ましい。
Ｒが置換基である場合に環構造を形成していてもよい。環構造は複環であっても単環であってもよい。
【００２２】
上述したイリジウム錯体は、１つ以上のペンタフルオロフェニル基あるいはノナフルオロナフチル基で置換されたフェニルピリジンを配位子として含むことが好ましい。
また、上記イリジウム錯体は、その電荷に応じて対イオンを有していてもよい。この対イオンは有機イオンおよび無機イオンのいずれであってもよい。
【００２３】
なお、イリジウム錯体は、配位子の構造制御により青から赤色の光を高効率で発光する特性を有するので、下記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。
【００２４】
以下に、本実施形態における、構造式（ＩＩ）で表されるイリジウム錯体の具体例を示す。
【００２５】
【化５】

【００２６】
【化６】

【００２７】
＜有機発光素子＞
また、本実施形態に係る有機発光素子は、上述した有機発光材料を含む一層または多層の有機膜が陽極および陰極に挟まれた状態に形成されてなる。
具体的には、図１に示すように、ガラス基板１上に、透明陽極層２、正孔輸送層３、発光層４、正孔ブロック層５、電子輸送層６および陰極層７を蒸着により、順次積層してなる。
【００２８】
上記のように構成された有機発光素子に対して、透明陽極層２と陰極層７との間に所定の直流電圧を印加すると、発光層４から高輝度の発光が得られる。この発光のメカニズムは以下の様に考えられている。
【００２９】
すなわち、上記２つの層間に所定の直流電圧が印加されると、透明陽極層２から正孔輸送層３に流入された正孔が発光層４まで輸送される。一方、陰極層７から電子輸送層６に注入された電子は発光層４まで輸送され、この発光層４中を拡散移動することにより上記正孔と再結合し、電気的に中和状態とされる。この再結合が行なわれると所定のエネルギーが放出され、そのエネルギーにより発光層４内の有機発光材料が１重項励起状態および３重項励起状態に励起される。その状態から基底状態に戻る際に光が放出される。
【００３０】
上記ガラス基板１としては、通常、ソーダライムガラス、無アルカリガラス等を用いるが、これに替えて透明樹脂基板を用いることも可能である。
またガラス基板１の厚みは、機械的強度を保つのに十分であれば制約はなく、例えば、０．２ｍｍ以上、好ましくは０．７ｍｍ以上のものを用いる。
【００３１】
また、上記透明陽極層２は正孔輸送層３および発光層４等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等を用いることができる。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、およびこれらとＩＴＯとの積層物等があり、特に、生産性、高導電性、透明性等の点からＩＴＯが好ましい。
【００３２】
また、透明陽極層２の層厚は、通常１０ｎｍ〜５μｍの範囲のものが好ましく、より好ましくは５０ｎｍ〜１μｍである。
また、上記透明陽極層２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、真空蒸着法、電子ビーム法、スパッタリング法、化学反応法等の方法が用いられる。
【００３３】
一方、上記陰極層７は電子輸送層６、正孔ブロック層５および発光層４等に電子を供給するものであり、隣接する電子輸送層６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択される。
【００３４】
この陰極層７の形成材料としては金属、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およびそのフッ化物または酸化物、アルカリ土類金属およ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ある。
【００３５】
陰極層７の層厚は形成材料により選択可能であり、例えば、１０ｎｍ〜５μｍの範囲のものが好ましく、より好ましくは５０ｎｍ〜１μｍである。
陰極層７の作製には真空蒸着法、電子ビーム法、スパッタリング法、コーティング法等の方法が用いられる。
【００３６】
上記発光層４には上記イリジウム錯体等の有機発光材料を単独で含ませてもよいが、上記イリジウム錯体等をドープするホスト材料を含有させてもよい。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ある。この場合、ホスト材料とイリジウム錯体等の有機発光材料とを共蒸着等することによって、発光材料がホスト材料にドープされた発光層４を形成することができる。
【００３７】
上記発光層４の層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であるのがさらに好ましい。
【００３８】
上記発光層４の形成方法は、特に限定されるものではないが、真空蒸着法、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、ディップコート法等）、インクジェット法、印刷法、ＬＢ法等の方法が用いられ、好ましくは真空蒸着法である。
【００３９】
また、上記正孔輸送層３の形成材料としては、透明陽極層２からの正孔を輸送することができればよい。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、上記イリジウム化合物等がある。
【００４０】
また、上記正孔輸送層３の層厚としては、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。
正孔輸送層３の形成方法としては、上記発光層４の形成方法と略同様の方法が用いられる。
【００４１】
上記電子輸送層６、および上記正孔ブロック層５の形成材料としては、陰極層７からの電子を輸送する機能、および透明陽極層２から注入された正孔をブロックする機能を各々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、および上記イリジウム化合物等がある。
【００４２】
上記電子輸送層６、および上記正孔ブロック層５の層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い。
電子輸送層６、および上記正孔ブロック層５の形成方法としては、上記発光層４の形成方法と略同様の方法が用いられる。
【００４３】
なお、本発明の有機発光素子としては、上記各層１〜７の他、電子注入層、正孔注入層、電子ブロック層、保護層等を設けるように構成することが可能である。
【００４４】
また、本発明の有機発光素子は、下記ディスプレイの他、表示素子、バックライト、光通信、電子写真、照明光源、記録光源、露光光源、読取光源、標識、看板、インテリア等の広範に亘る各分野の用途に供することができる。
【００４５】
＜ディスプレイ＞
また、本実施形態に係るディスプレイは、上述した有機発光素子と、２個以上の薄膜トランジスタとにより各画素が形成されている。
【００４６】
このディスプレイはアクティブマトリクス方式を採用しており、画素数が多くなっても、非選択点に不要な電圧が印加されるおそれが小さく、また、高デューティ時においても効率低下や劣化を生じるおそれが小さく、応答性に優れているという利点を有している。
【００４７】
個々の画素数は各々独立して同時に駆動することができ、例えば、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ　Ｆｉｌｍ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）方式を採用することができる。
【００４８】
＜有機発光材料の合成＞
以下、上述した本実施形態に係る有機発光材料を合成する方法について、１つの具体例をもって説明する。ここでは、有機発光材料としての、ビス（５−ペンタフルオロフェニル−２−フェニルピリジナト−Ｎ，Ｃ^２′）イリジウム（アセチルアセトネート）（以下（ｐｐｙ‐Ｃ_６Ｆ_５）_２Ｉｒ（ａｃａｃ）と略す）を合成する場合について説明する。
【００４９】
まず、下記スキーム（１）にしたがって、配位子ｐｐｙ−Ｃ_６Ｆ_５の合成を行った。
【００５０】
【化７】

【００５１】
Ｍｇ（１．３ｇ，５４．１ｍｍｏｌ）を三口フラスコ（５００ｍＬ）に秤り取り、アルゴン環境下でＴＨＦ（ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｆｕｒａｎ）（１００ｍＬ）を加えた。ここにＣ_６Ｆ_５Ｂｒ（６．９ｍＬ＝１３．６ｇ，ｄ＝１．９８，１．５５ｍｍｏｌ）を室温で滴下した。室温で１時間撹拌した後、ＣｕＢｒ（１５．８ｇ，１１０ｍｍｏｌ）を加えさらに１時間撹拌した。ここにｄｉｏｘａｎｅ（２５ｍＬ）を加え、さらに１時間撹拌した後、Ｂｒ‐ｐｐｙ（４．１ｇ，１７．５６ｍｍｏｌ）／トルエン（１８０ｍＬ）を滴下し、９５℃で３日間撹拌した。反応終了後、室温まで放冷してから反応液をセライト（登録商標）でろ過してろ液をドライアップし、トルエン（４００ｍＬ）に再度溶かしてセライトでろ過した後、ＣＨＣ１_３／Ｈｅｘａｎｅ（体積比１：１）でカラム精製した。マススペクトルにより目的の化合物のフラクションを確認し、溶媒留去した固体をヘキサンで洗浄した。配位子ｐｐｙ−Ｃ_６Ｈ_５の収量は２．７８ｇ（４９．３％）であった。
【００５２】
次に、スキーム（１）において得られた配位子ｐｐｙ‐Ｃ_６Ｆ_５を用い、スキーム（２）にしたがって、（ｐｐｙ‐Ｃ_６Ｆ_５）_２Ｉｒ（Ｃｌ）ｄｉｍｅｒを合成した。
【００５３】
【化８】

【００５４】
Ｎａ_３ＩｒＣｌ_６（２８０ｍｇ，０．５５ｍｍｏｌ）とｐｐｙ‐Ｃ_６Ｆ_５（４４１ｍｇ，１．３７ｍｍｏｌ）をシュレンクに秤取りアルゴン置換した。ここに２‐ｅｔｈｏｘｙｅｔｈａｎｏ１（４０ｍＬ）を加え、凍結脱気した後、１０５℃で１０時間に亘り加熱した。反応終了後、室温まで放冷し、溶媒留去し、トルエンで抽出してヘキサンとの混合溶液から再結晶を行い、（ｐｐｙ‐Ｃ_６Ｆ_５）_２Ｉｒ（Ｃｌ）ｄｉｍｅｒを得た。収量は３００ｍｇ（６２．８％）であった。
【００５５】
次に、（ｐｐｙ‐Ｃ_６Ｆ_５）_２Ｉｒ（Ｃｌ）ｄｉｍｅｒを用い、スキーム（３）にしたがって、錯体合成を行った。
【００５６】
【化９】

【００５７】
（ｐｐｙ‐Ｃ_６Ｆ_５）_２Ｉｒ（Ｃｌ）ｄｉｍｅｒ（３５０ｍｇ，０．４０ｍｍｏｌ　Ｉｒ）とＮａ_２ＣＯ_３（１００ｍｇ，０．９５ｍｍｏｌ）をシュレンクに秤取りアルゴン置換した。ここにｅｔｈａｎｏｌ（１００ｍＬ）を加え軽く脱気した後、ａｃｅｔｙ１ａｃｅｔｏｎｅ（ｄ＝０．９７５，９０ｍｇ，９２μＬ，０．９ｍｍｏｌ）を加えて５０℃で４時間に亘り反応させた。溶媒留去し、カラム精製（ｅ１ｕｅｎｔ：ＣＨＣｌ_３）でオレンジ色の錯体を得た。この錯体をｔｒａｉｎ　ｓｕｂｌｉｍａｔｉｏｎで最終的に精製し、１３８ｍｇ（３６．９％）のオレンジ色の結晶性化合物である、（ｐｐｙ‐Ｃ_６Ｆ_５）_２Ｉｒ（ａｃａｃ）を得た。
【００５８】
以下、上述した如き有機発光材料を用いた有機発光素子の作製とその特性について説明する。
なお、これらの実施例は、説明のための単なる例示であって、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。
【００５９】
《実施例１》　（ｐｐｙ−Ｃ_６Ｆ_５）_２Ｉｒ（ａｃａｃ）を用いたドープ型有機発光素子
【００６０】
真空蒸着により、図１に示すような積層型有機発光素子を作製した。１０^−５Ｐａ程度の真空下において、透明陽極層２としてのｉｎｄｉｕｍ‐ｔｉｎ　ｏｘｉｄｅ（ＩＴＯ）を形成したガラス基板１上に、正孔輸送層３としての４０ｎｍ厚のＮ，Ｎ’−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン（α−ＮＰＤ）と、３５ｎｍ厚の発光層４と、正孔ブロック層５としての１０ｎｍ厚のｂａｔｈｏｃｕｐｕｒｏｉｎｅ（ＢＣＰ）と、電子輸送層６としての３５ｎｍ厚のトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ_３）を、順次積層した後、陰極層７として０．５ｎｍ厚のフッ化リチウムおよび１００ｎｍ厚のアルミニウムを積層した。発光層４は、共蒸着により、ホスト材料４，４’−ビス（カルバゾール−９−イル）ビフェニル（ＣＢＰ）に対し、ドーパントである（ｐｐｙ‐Ｃ_６Ｆ_５）_２Ｉｒ（ａｃａｃ）を６％ドープした膜を作製して用いた。
【００６１】
このようにして作製された各素子において、ＩＴＯ透明陽極層２に対し正の電圧を印加したとき、いずれの素子からもドーパントである（ｐｐｙ‐Ｃ_６Ｆ_５）_２Ｉｒ（ａｃａｃ）からの、高輝度、高効率黄色発光が観測された。すなわち、このドープ型有機発光素子からの発光は、最高輝度が約８０，０００ｃｄ／ｍ^２で、輝度１００ｃｄ／ｍ^２における発光の外部量子効率が約１５％という極めて高い値のものであった。ここで、発光の外部量子効率は、素子に注入された荷電担体の数に対する、素子外部へ放出された光子の数の比率により算出した。
【００６２】
《実施例２》　（ｐｐｙ‐Ｃ_６Ｆ_５）_２Ｉｒ（ａｃａｃ）を用いた非ドープ型有機発光素子
【００６３】
真空蒸着により、図２に示すような積層型有機発光素子を作製した。上記実施例１と同程度の真空下において透明陽極層１２としてのＩＴＯ膜を形成したガラス基板１１上に、正孔輸送層１３としての４０ｎｍ厚のα−ＮＰＤ、３５ｎｍ厚の発光層１４、正孔ブロック層１５としての１０ｎｍ厚のＢＣＰ、電子輸送層１６としての３５ｎｍ厚のＡｌｑ_３をこの順に積層した後、陰極１７として０．５ｎｍ厚のフッ化リチウムおよび１００ｎｍ厚のアルミニウムを積層した。このようにして各層１２〜１７を作製した点は上記実施例１と同様である。しかし、本実施例では、上記実施例１と異なり、発光層１４として、ホスト材料を用いることなく、（ｐｐｙ‐Ｃ_６Ｆ_５）_２Ｉｒ（ａｃａｃ）を単独で用いた。本実施例による非ドープ型の有機発光素子からの発光は、最高輝度が約３０，０００ｃｄ／ｍ^２で、輝度１００ｃｄ／ｍ^２における発光量子効率が約６％という高い値のものであった。一般に、非ドープ型の有機発光素子の量子効率は、ドープ型の素子に比べて著しく低いことが知られているが、本実施例に係る有機発光材料を用いることで、非ドープ型の有機発光素子においても、十分に高い量子効率を得ることができた。
【００６４】
このように本実施例のものでは、発光効率の不安定化を防止するためのドーパントのドープ量制御を行なうことなく、従来に比して十分に高い発光効率を得ることができる。
【００６５】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の有機発光材料によれば、ホスト材料と共に発光層を形成するドープ型の有機発光素子に用いた場合には極めて高い発光効率を得ることができ、さらに、有機発光材料単独で発光層を形成する非ドープ型の有機発光素子に用いた場合にも、従来技術に比して高い発光効率を得ることができる。
【００６６】
したがって、極めて高い発光効率を得たい場合にはドープ型の有機発光素子に用い、一方、発光効率の安定性を重要視する場合にはドーパントのドープ制御を不要とし得る非ドープ型の有機発光素子に用いるというように、その要求に応じた選択を行なうことができる。
【００６７】
また、本発明のディスプレイによれば、上記有機発光素子によって各画素を構成することにより、発光安定性に優れ、高い発光効率を示すディスプレイを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１に係る有機発光素子（ドープ型素子）の概略構成を示す図
【図２】本発明の実施例２に係る有機発光素子（非ドープ型素子）の概略構成を示す図
【符号の説明】
１、１１　　　　ガラス基板
２、１２　　　　透明陽極層
３、１３　　　　正孔輸送層
４、１４　　　　発光層
５、１５　　　　正孔ブロック層
６、１６　　　　電子輸送層
７、１７　　　　陰極層[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an organic light emitting material, an organic light emitting device, and an active matrix display using the same, which are used for a flat display or the like.
[0002]
[Prior art]
As one of various elements used for a flat display, an organic light emitting element is being put to practical use, and further improvement in luminous efficiency is required. One of the techniques for improving the luminous efficiency is to use a triplet exciton. In an organic light emitting device, it is considered that singlet excitons and triplet excitons are generated at a ratio of 1: 3 due to recombination of holes and electrons in an organic layer. However, in the conventional light-emitting material, the generated triplet exciton has a long excitation lifetime, so that in the deactivation process, nonradiative heat deactivation takes precedence over radiation deactivation. Therefore, in the conventional organic light-emitting device, only the radiation (fluorescence) from the singlet exciton is used as light emission, and the radiation (phosphorescence) from the triplet exciton cannot be used as effective light emission. . On the other hand, a research group at Princeton University reports an organic light-emitting device using a phosphorescent organic material that emits phosphorescence at room temperature in a light-emitting layer (for example, see Non-Patent Documents 1 and 2). These devices exhibit higher luminous efficiency than organic light-emitting devices using a fluorescent material. Since then, research on organic light emitting devices using phosphorescent materials has been actively conducted. The phosphorescent organic materials used in these studies have a complex structure mainly including heavy metals such as platinum and iridium. As a typical green phosphorescent material, tris
(2-phenylpyridine) iridium and the like.
[0003]
In the light-emitting layer of an organic light-emitting device, these light-emitting materials are usually contained in an appropriate host material at a ratio of several percent in order to suppress non-radiative deactivation of excitons due to concentration quenching in the light-emitting process and to improve luminous efficiency. (See, for example, Patent Document 1).
[0004]
[Non-patent document 1]
M. A. Baldo et al. , Nature, 395, 151 (1998).
[Non-patent document 2]
M. A. Baldo et al. , Appl. Phys. Lett. , 175, 4 (1999)
[Patent Document 1]
JP-A-2000-315579 (page 3-10)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, these phosphorescent materials are usually used by doping a host material in a light emitting layer of an organic light emitting device. Since the luminous efficiency of an organic light emitting device having a light emitting layer manufactured by doping greatly changes depending on the doping concentration, accurate control of the doping concentration is required in order to stably manufacture a device exhibiting high efficiency. Usually, as a method of forming the light emitting layer, vacuum deposition (co-deposition method) from two deposition sources is performed. However, when performing doping by co-evaporation, it is extremely difficult to make the doping concentration uniform over the entire light emitting layer. This problem can be solved without using a doping method, that is, if a phosphorescent material capable of obtaining high luminous efficiency even if the light emitting layer is formed alone is developed.
[0006]
The present invention relates to an organic light-emitting material, an organic light-emitting element, and an organic light-emitting element that can be used regardless of whether they are used alone, that is, whether or not a doping method is used. It is an object to provide a display using this.
[0007]
Means and action for solving the problem
The organic light-emitting material of the present invention comprises a light-emitting metal complex including a ligand having at least one aryl group substituted with at least one electron-withdrawing substituent as a substituent. It is.
[0008]
That is, the organic light emitting material of the present invention has a metal complex structure composed of a ligand substituted with a perfluoroaryl and a central metal ion. Therefore, it is considered that the interaction between excitons generated in the light emitting element is reduced, and concentration quenching can be suppressed.
[0009]
As a result, an organic light-emitting element exhibiting high luminous efficiency can be manufactured without using the organic light-emitting material alone, that is, without using a method of doping the host material with the organic light-emitting material.
In this case, the central metal of the organic light emitting material is preferably a metal selected from a transition metal and a rare earth metal, and iridium is particularly preferably used.
[0010]
The organic light-emitting device according to the present invention includes a pair of positive and negative electrodes and a single-layer or multilayer organic thin film sandwiched between the pair of electrodes. And a light emitting layer containing the organic light emitting material. The organic light emitting element having the effect of the organic light emitting material can be obtained.
[0011]
Further, an active matrix type display according to the present invention is characterized in that a pixel is constituted by the above-mentioned organic light emitting element and two or more thin film transistors, whereby high luminous efficiency and high response can be obtained. A display with speed can be obtained.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an organic light emitting material, an organic light emitting device, and a display according to an embodiment of the present invention will be described in detail.
[0013]
<Organic light emitting material>
The organic light-emitting material according to the present embodiment has a metal complex structure including a ligand substituted with perfluoroaryl and a central metal ion.
In addition, this organic light emitting material is obtained by substituting at least one or more aryl groups represented by the following structural formula (I) and substituted with a fluorine atom or a fluorinated alkyl group represented by C _n F _{2n + 1.} It is preferable that the light-emitting layer be formed of a luminescent metal complex having phenylpyridine as a group as a ligand.
[0014]
Embedded image

[0015]
Here, R represents a hydrogen atom or a substituent. At least one of R _{1 to} R ₈ includes at least one or more aryl groups substituted with a fluorine atom or a fluorinated alkyl group represented by C _n F _{2n + 1} .
[0016]
Further, the complex center metal of the luminescent metal complex is preferably a transition metal or a rare earth metal.
Here, iridium, platinum, gold, ruthenium or the like may be used as the transition metal, and europium, terbium, dysprosium or the like may be used as the rare earth metal, and iridium is particularly preferable.
That is, the luminescent metal complex is preferably an iridium complex represented by, for example, the following structural formula (II).
[0017]
Embedded image

[0018]
Here, R represents a hydrogen atom or a substituent. At least one or more of R _{9 to} R ₁₆ include at least one or more aryl groups substituted with a fluorine atom or a fluorinated alkyl group represented by C _n F _{2n + 1} . L represents a ligand other than phenylpyridine containing the fluorine atom or the fluorinated alkyl-substituted aryl group. n represents an integer of 1 to 3, and m represents an integer of 0 to 4.
[0019]
Here, the alkyl group preferably has 1 to 10, more preferably 1 to 6, and particularly preferably 1 to 3 carbon atoms, for example, methyl, ethyl, iso-propyl, tert-butyl, n-octyl, n-decyl, n-hexadecyl, cyclopropyl, cyclopentyl, cyclohexyl and the like.
[0020]
The aryl group preferably has 6 to 18 carbon atoms, more preferably 6 to 14 carbon atoms, and particularly preferably 6 to 10 carbon atoms, and examples thereof include phenyl, p-methylphenyl, naphthyl, and anthranyl.
[0021]
Further, among the above R _{9 to} R ₁₆ , those not containing the aryl group are preferably a hydrogen atom or an alkyl group.
When R is a substituent, it may form a ring structure. The ring structure may be a multiple ring or a single ring.
[0022]
The above-mentioned iridium complex preferably contains, as a ligand, phenylpyridine substituted with one or more pentafluorophenyl groups or nonafluoronaphthyl groups.
Further, the iridium complex may have a counter ion depending on its charge. This counter ion may be either an organic ion or an inorganic ion.
[0023]
Note that the iridium complex has a property of emitting blue to red light with high efficiency by controlling the structure of the ligand. Therefore, when the iridium complex is contained in the following light-emitting layer, the light-emitting efficiency of the light-emitting element can be improved.
[0024]
Hereinafter, specific examples of the iridium complex represented by the structural formula (II) in the present embodiment are shown.
[0025]
Embedded image

[0026]
Embedded image

[0027]
<Organic light emitting device>
Further, the organic light emitting device according to the present embodiment is formed such that a single or multilayer organic film containing the above organic light emitting material is sandwiched between an anode and a cathode.
Specifically, as shown in FIG. 1, a transparent anode layer 2, a hole transport layer 3, a light emitting layer 4, a hole block layer 5, an electron transport layer 6, and a cathode layer 7 are formed on a glass substrate 1 by vapor deposition. , Are sequentially laminated.
[0028]
When a predetermined DC voltage is applied between the transparent anode layer 2 and the cathode layer 7 to the organic light emitting device configured as described above, light emission with high luminance is obtained from the light emitting layer 4. The mechanism of this light emission is considered as follows.
[0029]
That is, when a predetermined DC voltage is applied between the two layers, the holes flowing from the transparent anode layer 2 into the hole transport layer 3 are transported to the light emitting layer 4. On the other hand, the electrons injected from the cathode layer 7 into the electron transport layer 6 are transported to the light emitting layer 4 and re-combined with the holes by diffusing and moving in the light emitting layer 4 to be electrically neutralized. You. When this recombination is performed, a predetermined energy is released, and the energy causes the organic light emitting material in the light emitting layer 4 to be excited into a singlet excited state and a triplet excited state. Light is emitted when returning from that state to the ground state.
[0030]
As the glass substrate 1, soda lime glass, non-alkali glass, or the like is usually used, but a transparent resin substrate can be used instead.
The thickness of the glass substrate 1 is not limited as long as it is sufficient to maintain the mechanical strength. For example, a glass substrate having a thickness of 0.2 mm or more, preferably 0.7 mm or more is used.
[0031]
The transparent anode layer 2 supplies holes to the hole transport layer 3, the light emitting layer 4, and the like, and may be made of a metal, an alloy, a metal oxide, an electrically conductive compound, or a mixture thereof. it can. 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 those metals and conductive metal oxides. Mixtures or laminates, inorganic conductive substances such as copper iodide and copper sulfide, organic conductive materials such as polyaniline, polythiophene and polypyrrole, and laminates of these with ITO, and the like. ITO is preferred from the viewpoints of transparency and transparency.
[0032]
The thickness of the transparent anode layer 2 is preferably in the range of usually 10 nm to 5 μm, more preferably 50 nm to 1 μm.
Various methods are used for producing the transparent anode layer 2 depending on the material. For example, in the case of ITO, a method such as a vacuum evaporation method, an electron beam method, a sputtering method, and a chemical reaction method is used.
[0033]
On the other hand, the cathode layer 7 supplies electrons to the electron transport layer 6, the hole blocking layer 5, the light emitting layer 4 and the like, and takes into consideration the adhesion to the adjacent electron transport layer 6, the ionization potential, the stability, and the like. Selected.
[0034]
As a material for forming the cathode layer 7, a metal, an alloy, a metal halide, a metal oxide, an electrically conductive compound, or a mixture thereof can be used. Specific examples thereof include an alkali metal and a fluoride or oxide thereof, Alkaline earth metals and their fluorides or oxides, gold, silver, lead, aluminum, sodium-potassium alloys or their mixed metals, lithium-aluminum alloys or their mixed metals, magnesium-silver alloys or their mixed metals, There are rare earth metals such as indium and ytterbium.
[0035]
The thickness of the cathode layer 7 can be selected depending on the material for forming the cathode layer 7, and is preferably, for example, in the range of 10 nm to 5 μm, and more preferably 50 nm to 1 μm.
A method such as a vacuum evaporation method, an electron beam method, a sputtering method, and a coating method is used for manufacturing the cathode layer 7.
[0036]
The light emitting layer 4 may contain an organic light emitting material such as the iridium complex alone, or may contain a host material doped with the iridium complex or the like. Examples of the host material include a material having a carbazole skeleton, a material having a diarylamine skeleton, a material having a pyridine skeleton, a material having a pyrazine skeleton, a material having a triazine skeleton, and a material having an arylsilane skeleton. In this case, by co-evaporating a host material and an organic light emitting material such as an iridium complex, the light emitting layer 4 in which the host material is doped with the light emitting material can be formed.
[0037]
The thickness of the light emitting layer 4 is not particularly limited, but is usually preferably 1 nm to 5 μm, more preferably 5 nm to 1 μm, and still more preferably 10 nm to 500 nm.
[0038]
The method for forming the light-emitting layer 4 is not particularly limited, but includes a vacuum deposition method, an electron beam method, a sputtering method, a molecular lamination method, a coating method (spin coating method, casting method, dip coating method, etc.), an inkjet method, and the like. Method, a printing method, an LB method and the like are used, and a vacuum evaporation method is preferable.
[0039]
The material for forming the hole transport layer 3 may be any material that can transport holes from the transparent anode layer 2. Specific examples thereof 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, and styryl anthracene 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 a copolymer, a conductive high molecular oligomer such as a thiophene oligomer and polythiophene, an organic silane derivative, and the above iridium compound.
[0040]
The layer thickness of the hole transport layer 3 is not particularly limited, but is usually preferably 1 nm to 5 μm, more preferably 5 nm to 1 μm, and more preferably 10 nm to 500 nm. More preferred.
As a method for forming the hole transport layer 3, a method substantially similar to the method for forming the light emitting layer 4 is used.
[0041]
The material for forming the electron transport layer 6 and the hole blocking layer 5 has a function of transporting electrons from the cathode layer 7 and a function of blocking holes injected from the transparent anode layer 2. Anything is acceptable. Specific examples thereof include triazole derivatives, oxazole derivatives, oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, fluorenone derivatives, anthraquinodimethane derivatives, anthrone derivatives, diphenylquinone derivatives, thiopyrandioxide derivatives, carbodiimide derivatives, fluorenylidenemethane derivatives , Styryl pyrazine derivatives, metal complexes of aromatic tetracarboxylic anhydrides such as naphthalene and perylene, phthalocyanine derivatives, 8-quinolinol derivatives and metal complexes having metal phthalocyanine, benzoxazole and benzothiazole as ligands. There are various metal complexes, organic silane derivatives, and the above iridium compounds.
[0042]
The layer thickness of the electron transport layer 6 and the hole blocking layer 5 is not particularly limited, but is usually preferably 1 nm to 5 μm, and more preferably 5 nm to 1 μm.
As a method for forming the electron transport layer 6 and the hole blocking layer 5, a method substantially similar to the method for forming the light emitting layer 4 is used.
[0043]
The organic light emitting device of the present invention can be configured to include an electron injection layer, a hole injection layer, an electron block layer, a protective layer, and the like, in addition to the above layers 1 to 7.
[0044]
In addition, the organic light-emitting device of the present invention can be used for a wide range of display devices, backlights, optical communication, electrophotography, illumination light sources, recording light sources, exposure light sources, reading light sources, signs, signs, interiors, and the like, in addition to the following displays. Can be used for field applications.
[0045]
<Display>
Further, in the display according to the present embodiment, each pixel is formed by the above-described organic light emitting element and two or more thin film transistors.
[0046]
This display adopts the active matrix method, so that even if the number of pixels increases, there is little possibility that an unnecessary voltage is applied to a non-selected point, and there is a possibility that efficiency may be reduced or deteriorated even at a high duty. It has the advantage of being small and having excellent responsiveness.
[0047]
The number of individual pixels can be independently and simultaneously driven, and for example, a TFT (Thin Film Transistor) method can be adopted.
[0048]
<Synthesis of organic light emitting materials>
Hereinafter, a method for synthesizing the organic light emitting material according to the above-described embodiment will be described with a specific example. Here, bis (5-pentafluorophenyl-2-phenylpyridinato-N, C ² ′) iridium (acetylacetonate) (hereinafter (ppy-C ₆ F ₅ ) ₂ Ir (acac) is used as an organic light emitting material. ) Will be described.
[0049]
First, ligand ppy-C ₆ F ₅ was synthesized according to the following scheme (1).
[0050]
Embedded image

[0051]
Mg (1.3 g, 54.1 mmol) was weighed into a three-necked flask (500 mL), and THF (tetrahydrofuran) (100 mL) was added under an argon environment. Here, C ₆ F ₅ Br (6.9 mL = 13.6 g, d = 1.98, 1.55 mmol) was added dropwise at room temperature. After stirring at room temperature for 1 hour, CuBr (15.8 g, 110 mmol) was added, and the mixture was further stirred for 1 hour. Dioxane (25 mL) was added thereto, and the mixture was further stirred for 1 hour. Then, Br-ppy (4.1 g, 17.56 mmol) / toluene (180 mL) was added dropwise, and the mixture was stirred at 95 ° C. for 3 days. After completion of the reaction, the filtrate was dried up by filtering the reaction solution was allowed to cool to room temperature through Celite®, filtered through celite redissolved in toluene (400 _mL), CHC1 3 / Hexane (volume ratio Column purification was performed in 1: 1). The fraction of the target compound was confirmed by mass spectrum, and the solid from which the solvent was distilled off was washed with hexane. The yield of ligand ppy-C ₆ H ₅ was 2.78 g (49.3%).
[0052]
Next, (ppy-C ₆ F ₅ ) ₂ Ir (Cl) dimer was synthesized according to scheme (2) using the ligand ppy-C ₆ F ₅ obtained in scheme (1).
[0053]
Embedded image

[0054]
Na ₃ IrCl ₆ (280 mg, 0.55 mmol) and ppy-C ₆ F ₅ (441 mg, 1.37 mmol) were weighed in a Schlenk and purged with argon. 2-Ethoxyethanol (40 mL) was added thereto, and the mixture was deaerated by freezing and then heated at 105 ° C. for 10 hours. After completion of the reaction, the mixture was allowed to cool to room temperature, the solvent was distilled off, extracted with toluene, and recrystallized from a mixed solution with hexane to obtain (ppy-C ₆ F ₅ ) ₂ Ir (Cl) dimer. The yield was 300 mg (62.8%).
[0055]
Next, a complex was synthesized using (ppy-C ₆ F ₅ ) ₂ Ir (Cl) dimer according to scheme (3).
[0056]
Embedded image

[0057]
(Ppy-C ₆ F ₅ ) ₂ Ir (Cl) dimer (350 mg, 0.40 mmol Ir) and Na ₂ CO ₃ (100 mg, 0.95 mmol) were weighed in a Schlenk and replaced with argon. Ethanol (100 mL) was added thereto, and the mixture was gently degassed. Then, acetylacetone (d = 0.975, 90 mg, 92 μL, 0.9 mmol) was added, and the mixture was reacted at 50 ° C. for 4 hours. The solvent was distilled off, and an orange complex was obtained by column purification (eluent: CHCl ₃ ). This complex was finally purified by train sublimation to obtain 138 mg (36.9%) of an orange crystalline compound (ppy-C ₆ F ₅ ) ₂ Ir (acac).
[0058]
Hereinafter, fabrication of an organic light-emitting device using the above-described organic light-emitting material and characteristics thereof will be described.
It should be noted that these embodiments are merely examples for explanation, and the present invention is not limited to these embodiments.
[0059]
<< Example 1 >> A doped organic light emitting device using (ppy-C ₆ F ₅ ) ₂ Ir (acac)
A stacked organic light emitting device as shown in FIG. 1 was produced by vacuum deposition. Under a vacuum of about 10 ⁻⁵ Pa, a 40 nm-thick N, N′-di (naphthalene) as a hole transport layer 3 is formed on a glass substrate 1 on which indium-tin oxide (ITO) as a transparent anode layer 2 is formed. -1-yl) -N, N'-diphenylbenzidine (α-NPD), a light emitting layer 4 having a thickness of 35 nm, a bathocuproine (BCP) having a thickness of 10 nm as a hole blocking layer 5, and an electron transporting layer 6. After sequentially laminating 35 nm-thick tris (8-quinolinolato) aluminum (Alq ₃ ), 0.5 nm-thick lithium fluoride and 100 nm-thick aluminum were laminated as the cathode layer 7. The light-emitting layer 4 contains 6% of (ppy-C ₆ F ₅ ) ₂ Ir (acac) as a dopant with respect to the

host material

4,4′-bis (carbazol-9-yl) biphenyl (CBP) by co-evaporation. A doped film was prepared and used.
[0061]
When a positive voltage was applied to the ITO transparent anode layer 2 in each of the devices fabricated in this manner, from each of the devices, (ppy-C ₆ F ₅ ) ₂ Ir (acac) High brightness and high efficiency yellow emission were observed. That is, light emission from the doped organic light emitting device, the maximum luminance of about 80,000cd / ^{m 2,} the external quantum efficiency of light emission in the luminance 100 cd / ^{m 2} were of very high value of about 15%. Here, the external quantum efficiency of light emission was calculated by the ratio of the number of photons emitted to the outside of the device to the number of charge carriers injected into the device.
[0062]
Example 2 Undoped Organic Light-Emitting Device Using (ppy-C ₆ F ₅ ) ₂ Ir (acac)
A stacked organic light emitting device as shown in FIG. 2 was produced by vacuum evaporation. On a glass substrate 11 on which an ITO film was formed as a transparent anode layer 12 under the same degree of vacuum as in Example 1 above, a 40 nm-thick α-NPD as a hole transport layer 13, a 35 nm-thick light emitting layer 14, After laminating 10 nm thick BCP as the hole blocking layer 15 and 35 nm thick Alq ₃ as the electron transporting layer 16, 0.5 nm thick lithium fluoride and 100 nm thick aluminum were laminated as the cathode 17. The point that each of the layers 12 to 17 was manufactured in this manner is the same as in the first embodiment. However, in this embodiment, unlike the first embodiment, (ppy-C ₆ F ₅ ) ₂ Ir (acac) was used alone as the light emitting layer 14 without using a host material. Emission from undoped organic light-emitting device according to this embodiment, the maximum luminance of about 30,000cd / ^{m 2,} luminous quantum efficiency at a luminance 100 cd / ^{m 2} were of high value of about 6%. In general, it is known that the quantum efficiency of an undoped organic light emitting device is significantly lower than that of a doped device. However, by using the organic light emitting material according to the present embodiment, the undoped organic light emitting device can be used. Also in the device, a sufficiently high quantum efficiency could be obtained.
[0064]
As described above, according to the present embodiment, it is possible to obtain a sufficiently high luminous efficiency as compared with the related art without controlling the doping amount of the dopant for preventing instability of the luminous efficiency.
[0065]
【The invention's effect】
As described above, according to the organic light-emitting material of the present invention, when used in a doped organic light-emitting element that forms a light-emitting layer together with a host material, extremely high luminous efficiency can be obtained. Even when used in an undoped organic light-emitting device in which a light-emitting layer is formed of a light-emitting material alone, higher luminous efficiency can be obtained as compared with the related art.
[0066]
Therefore, when an extremely high luminous efficiency is desired, it is used for a doped organic light-emitting element. On the other hand, when stability of luminous efficiency is regarded as important, an undoped organic light-emitting element which does not require doping control of a dopant. The user can make a selection according to the request.
[0067]
Further, according to the display of the present invention, by forming each pixel with the above-mentioned organic light emitting element, it is possible to obtain a display having excellent luminous stability and high luminous efficiency.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an organic light-emitting device (doped device) according to Example 1 of the present invention. FIG. 2 is a schematic configuration of an organic light-emitting device (undoped device) according to Example 2 of the present invention. [Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 11

Glass substrate

2, 12 Transparent anode layer 3, 13

Hole transport layer

4, 14

Light emitting layer

5, 15

Hole block layer

6, 16

Electron transport layer

7, 17 Cathode layer

Claims

An organic light-emitting material comprising a light-emitting metal complex including a ligand having at least one aryl group substituted with at least one electron-withdrawing substituent as a substituent.

Coordinating phenylpyridine having at least one or more aryl groups represented by the following structural formula (I) and substituted by a fluorine atom or a fluorinated alkyl group represented by C _n F _{2n + 1} as a substituent. An organic light-emitting material comprising a light-emitting metal complex as a child.

(However, R represents a hydrogen atom or a substituent. At least one or more of R _{1 to} R ₈ is substituted with at least one or more fluorine atoms or fluorinated alkyl groups represented by C _n F _{2n + 1.} Including aryl groups.)

The organic light-emitting material according to claim 1, wherein a complex center metal of the light-emitting metal complex comprises a transition metal or a rare earth metal.

The organic luminescent material according to claim 1, wherein the luminescent metal complex is an iridium complex represented by the following structural formula (II).

(However, R represents a hydrogen atom or a substituent. At least one of R _{9 to} R ₁₆ is substituted with at least one or more fluorine atoms or a fluorinated alkyl group represented by C _n F _{2n + 1.} L represents a ligand other than phenylpyridine containing the fluorine atom or the fluorinated alkyl-substituted aryl group, n represents an integer of 1 to 3, and m represents an integer of 0 to 4. )

The organic luminescent material according to claim 4, wherein the iridium complex contains, as a ligand, phenylpyridine substituted with one or more pentafluorophenyl groups.

The organic luminescent material according to claim 4, wherein the iridium complex contains, as a ligand, phenylpyridine substituted with one or more nonafluoronaphthyl groups.

An organic light-emitting device having a plurality of layers including a light-emitting layer composed of one or more organic films sandwiched between an anode and a cathode, wherein the light-emitting layer is an organic light-emitting device according to any one of claims 1 to 6. An organic light-emitting device comprising a material.

The organic light emitting device according to claim 7, wherein the plurality of layers are formed on a flexible substrate.

An active matrix type display, wherein pixels are formed by the organic light emitting device according to claim 7 and two or more thin film transistors.