JP2018039763A - Heteroleptic iridium complex, and luminescent material and organic light-emitting element employing that compound - Google Patents

Heteroleptic iridium complex, and luminescent material and organic light-emitting element employing that compound Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a novel Ir complex that can be applied to an organic electroluminescent element, an organic electrochemiluminescent element, and the like, is thermally stable and excellent in sublimability, and exhibits luminescence mainly in a red color region.SOLUTION: The Ir complex is represented by the general formula (1). (Rto Rare each H, an alkyl group, halogen, a cyano group, or the like; a condensed ring is formed in any position from Rto R; m and n are 1 or 2; and m+n=3.)SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、有機発光素子(有機電界発光素子、有機電気化学発光素子等)の発光材料として有用な赤色発光性の新規ヘテロレプティックイリジウム錯体ならびに該化合物を用いた有機発光素子に関するものである。   The present disclosure relates to a novel red light-emitting heteroleptic iridium complex useful as a light-emitting material of an organic light-emitting device (organic electroluminescent device, organic electrochemiluminescent device, etc.) and an organic light-emitting device using the compound.

近年、有機電界発光素子に代表される有機発光素子はディスプレイまたは照明技術として注目されており、実用化に向けた研究が活発に進められている。特に発光効率向上は重要な研究課題であり、現在では発光材料として、励起三重項状態からの発光を利用する燐光材料に注目が集まっている。   In recent years, organic light-emitting elements typified by organic electroluminescence elements have attracted attention as display or illumination technologies, and research for practical application is actively being promoted. In particular, improvement of luminous efficiency is an important research subject, and attention is currently focused on phosphorescent materials that utilize light emission from an excited triplet state as light emitting materials.

励起一重項状態からの発光を用いる場合、一重項励起子と三重項励起子との生成比が1:3であるため発光性励起子の生成確率が25%であるとされている。また、光の取り出し効率が約20%であるため、外部取り出し量子効率の限界は5%とされている。一方で、さらに励起三重項状態も利用できると、内部量子効率の上限が100%となるため、励起一重項の場合に比べて原理的に発光効率が4倍となる。このような背景から、これまで有機発光素子用の燐光材料の開発が活発に行われてきた。例えば、燐光材料として、2−フェニルピリミジン配位子を有する緑色発光性のイリジウム錯体が開示されている(例えば、特許文献1を参照。)。また、溶解性に優れ、塗布プロセスに適した2−フェニルピリミジン系イリジウム錯体が開示されている(例えば、特許文献2を参照。)。   In the case of using light emission from an excited singlet state, the generation ratio of singlet excitons to triplet excitons is 1: 3, and the generation probability of luminescent excitons is 25%. Further, since the light extraction efficiency is about 20%, the limit of the external extraction quantum efficiency is set to 5%. On the other hand, if an excited triplet state can also be used, the upper limit of the internal quantum efficiency is 100%, so that in principle, the luminous efficiency is four times that of the excited singlet. Against this background, phosphorescent materials for organic light emitting devices have been actively developed so far. For example, a green light-emitting iridium complex having a 2-phenylpyrimidine ligand is disclosed as a phosphorescent material (see, for example, Patent Document 1). Further, a 2-phenylpyrimidine-based iridium complex that is excellent in solubility and suitable for a coating process has been disclosed (for example, see Patent Document 2).

特開2009−40728号公報JP 2009-40728 A 国際公開第2011/024737号パンフレットInternational Publication No. 2011/024737 Pamphlet 国際公開2012/172482号公報International Publication 2012/172482 特開2004−189673号公報JP 2004-189673 A 特開2009−108041号公報JP 2009-108041 A 特開2014−101307号公報JP, 2014-101307, A 国際公開2012/166608号公報International Publication No. 2012/166608 国際公開2010/056669号公報International Publication No. 2010/056669 国際公開2010/111755号公報International Publication No. 2010/111755 国際公開2012/158851号公報International Publication No. 2012/158851 国際公開2010/028151号公報International Publication No. 2010/028151

Tamayo A. B. J.Am.Chem.Soc.,2003,125,7377Tamayo A.I. B. J. et al. Am. Chem. Soc. , 2003, 125, 7377

また一方で、真空蒸着プロセスに適した燐光材料としては、一般的に熱安定性に優れ、特に昇華性が良好であることが望ましい。燐光材料が昇華性に優れていると、昇華精製によって化合物純度をより一層向上させることが可能であるし、また真空蒸着を用いて有機発光素子を安定して生産することが可能になるからである。今後、有機発光素子の実用化に向けて、熱安定性および昇華性に優れた燐光材料の開発が渇望されている。   On the other hand, as a phosphorescent material suitable for a vacuum deposition process, it is generally preferable that the phosphor material has excellent thermal stability and particularly good sublimation property. If the phosphorescent material is excellent in sublimability, it is possible to further improve the compound purity by sublimation purification, and it becomes possible to stably produce an organic light emitting device using vacuum deposition. is there. In the future, development of phosphorescent materials excellent in thermal stability and sublimation properties is eagerly desired for practical use of organic light emitting devices.

本開示の目的は、有機電界発光素子および有機電気化学発光素子などに適用でき、熱的に安定で、かつ、昇華性に優れた赤色発光性の新規ヘテロレプティックイリジウム錯体を提供することである。   An object of the present disclosure is to provide a novel heteroleptic iridium complex that can be applied to organic electroluminescent devices, organic electroluminescent devices, and the like, is thermally stable, and has excellent sublimation properties. .

本発明者らは上記実状に鑑み、鋭意研究を重ねた結果、一般式(1)で表されるイリジウム錯体が室温下で、可視光領域(主に赤色領域)に強い発光を示し、さらに熱的に安定でかつ昇華性に優れていることを見出した。そして、本発明のイリジウム錯体を用いて高い発光効率を示す有機発光素子を作製できることを実証し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies in view of the above situation, the present inventors have shown that the iridium complex represented by the general formula (1) exhibits strong emission in the visible light region (mainly the red region) at room temperature, It was found to be stable and excellent in sublimation. And it demonstrated that the organic light emitting element which shows high luminous efficiency was producible using the iridium complex of this invention, and came to complete this invention.

すなわち、この出願によれば、以下の発明が提供される。   That is, according to this application, the following invention is provided.

本発明に係るイリジウム錯体は、下記一般式(1)で表されることを特徴とする。

Figure 2018039763
(一般式(1)中、Nは窒素原子を表し、Irはイリジウム原子を表す。R〜R11、R13、R14およびR18は、各々独立に、水素原子、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数6〜30のアリール基、ハロゲン原子またはシアノ基を表す。R12、R15〜R17およびR19は、各々独立に、水素原子、炭素数1〜30のアルキル基、ハロゲン原子またはシアノ基を表す。上記アルキル基はアリール基、ハロゲン原子またはシアノ基で置換されてもよい。上記アリール基はアルキル基、ハロゲン原子またはシアノ基で置換されてもよい。但し、隣接するR12とR13、R13とR14、または、R14とR15の何れか1つが、各々結合して縮合環を形成している。mは1または2の整数であり、nは1または2の整数であり、m+nは3である。) The iridium complex according to the present invention is represented by the following general formula (1).
Figure 2018039763
(In General Formula (1), N represents a nitrogen atom and Ir represents an iridium atom. R 1 to R 11 , R 13 , R 14, and R 18 are each independently a hydrogen atom or a carbon number of 1 to 30. An alkyl group, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, a halogen atom or a cyano group, wherein R 12 , R 15 to R 17 and R 19 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, Represents a halogen atom or a cyano group, wherein the alkyl group may be substituted with an aryl group, a halogen atom or a cyano group, and the aryl group may be substituted with an alkyl group, a halogen atom or a cyano group, provided that they are adjacent to each other; Any one of R 12 and R 13 , R 13 and R 14 , or R 14 and R 15 is bonded to each other to form a condensed ring, m is an integer of 1 or 2, and n is 1 Or 2 And m + n is 3.)

本発明に係るイリジウム錯体では、R12〜R19が水素原子または炭素数1〜30のアルキル基であることが好ましい。 In the iridium complex according to the present invention, R 12 to R 19 are preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms.

本発明に係るイリジウム錯体では、R12とR13とが結合して縮合環を形成していることが好ましい。 In the iridium complex according to the present invention, R 12 and R 13 are preferably bonded to form a condensed ring.

本発明に係るイリジウム錯体では、R14とR15とが結合して縮合環を形成していることが好ましい。 In the iridium complex according to the present invention, R 14 and R 15 are preferably bonded to form a condensed ring.

本発明に係るイリジウム錯体では、R12〜R19の少なくとも1つがハロゲン原子であることが好ましい。 In the iridium complex according to the present invention, it is preferable that at least one of R 12 to R 19 is a halogen atom.

本発明に係るイリジウム錯体では、R、R、R、R10がいずれも水素原子であることが好ましい。 In the iridium complex according to the present invention, R 4 , R 5 , R 9 and R 10 are preferably all hydrogen atoms.

本発明に係るイリジウム錯体では、mは2であり、nは1であることが好ましい。   In the iridium complex according to the present invention, m is preferably 2 and n is preferably 1.

本発明に係るイリジウム錯体では、mは1であり、nは2であることが好ましい。   In the iridium complex according to the present invention, m is preferably 1 and n is preferably 2.

本発明に係るイリジウム錯体は、フェイシャル体であることが好ましい。   The iridium complex according to the present invention is preferably a facial body.

本発明に係る発光材料は、本発明に係るイリジウム錯体を含むことを特徴とする。   The luminescent material according to the present invention includes the iridium complex according to the present invention.

本発明に係る有機発光素子は、本発明に係る発光材料を含むことを特徴とする。   The organic light emitting device according to the present invention includes the light emitting material according to the present invention.

本開示によれば、有機電界発光素子および有機電気化学発光素子などに適用でき、熱的に安定で、かつ昇華性に優れた赤色発光性の新規ヘテロレプティックイリジウム錯体を提供することができる。   According to the present disclosure, it is possible to provide a novel heteroleptic iridium complex that can be applied to organic electroluminescent elements, organic electrochemiluminescent elements, and the like, is thermally stable, and has excellent sublimation properties.

本開示の新規なイリジウム錯体は、室温下で可視光領域(主に赤色領域)に強い発光を示し、また熱的安定性および昇華性に優れていることから、各種用途の発光素子材料として好適に用いることができる。また該化合物を用いた有機発光素子は、可視光領域に高輝度発光を示すことから、表示素子、ディスプレイ、バックライトまたは照明光源などの分野に好適である。   The novel iridium complex of the present disclosure exhibits strong light emission in the visible light region (mainly the red region) at room temperature, and is excellent in thermal stability and sublimation, and thus is suitable as a light emitting device material for various applications. Can be used. An organic light-emitting element using the compound exhibits high-luminance emission in the visible light region, and thus is suitable for fields such as a display element, a display, a backlight, or an illumination light source.

フェイシャル体である本発明化合物(K−16)を用いて作製した有機電界発光素子のELスペクトルである。It is an EL spectrum of the organic electroluminescent element produced using this invention compound (K-16) which is a facial body.

次に本発明について実施形態を示して詳細に説明するが本発明はこれらの記載に限定して解釈されない。本発明の効果を奏する限り、実施形態は種々の変形をしてもよい。   Next, although an embodiment is shown and explained in detail about the present invention, the present invention is limited to these descriptions and is not interpreted. As long as the effect of the present invention is exhibited, the embodiment may be variously modified.

本発明の一般式の説明における水素原子は同位体(重水素原子等)も含み、また更に置換基を構成する原子は、その同位体も含んでいることを表す。   In the description of the general formula of the present invention, a hydrogen atom includes an isotope (deuterium atom and the like), and an atom constituting a substituent further includes the isotope.

本発明に係るイリジウム錯体は一般式(1)で表され、これらイリジウム錯体を真空蒸着法等によって、有機発光素子の発光層もしくは発光層を含む複数の有機化合物層に含有させることで、主に赤色領域に優れた発光を示す有機発光素子が得られる。   The iridium complex according to the present invention is represented by the general formula (1), and these iridium complexes are mainly contained in a light emitting layer of an organic light emitting element or a plurality of organic compound layers including a light emitting layer by a vacuum deposition method or the like. An organic light emitting device exhibiting excellent light emission in the red region is obtained.

以下、本発明を更に詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

一般式(1)で表される本発明のイリジウム錯体は、具体的には一般式(2)で表される2−フェニルピリミジン誘導体配位子と、一般式(3)で表される2−フェニルピリジン誘導体配位子とを有する特定構造のヘテロレプティックイリジウム錯体である。

Figure 2018039763
Figure 2018039763
The iridium complex of the present invention represented by the general formula (1) specifically includes a 2-phenylpyrimidine derivative ligand represented by the general formula (2) and a 2-phenylpyrimidine derivative ligand represented by the general formula (3). It is a heteroleptic iridium complex having a specific structure having a phenylpyridine derivative ligand.
Figure 2018039763
Figure 2018039763

一般式(2)および(3)中、R〜R19は、一般式(1)中のR〜R19と同義であり、望ましい範囲も同じである。*はイリジウムとの結合位置である。 In the general formula (2) and (3), R 1 to R 19 are the same as R 1 to R 19 in the general formula (1), it is also desirable range same. * Is a bonding position with iridium.

これまでに、一般式(4)で表される従来公知の2−フェニルピリミジン系ホモレプティックイリジウム錯体が知られているが、本発明者らの知見によるとこのイリジウム錯体は昇華性が乏しく、真空蒸着プロセスの際に分解を伴うため、昇華性の改善が大きな課題であった。

Figure 2018039763
(一般式(4)中、Nは窒素原子を表し、Irはイリジウム原子を表す。R〜R11は、一般式(1)中のR〜R11と同義であり、望ましい範囲も同じである。) So far, a conventionally known 2-phenylpyrimidine-based homoleptic iridium complex represented by the general formula (4) has been known, but according to the knowledge of the present inventors, this iridium complex is poor in sublimation, Improvement of sublimation has been a major issue because it involves decomposition during the vacuum deposition process.
Figure 2018039763
(In General Formula (4), N represents a nitrogen atom and Ir represents an iridium atom. R 1 to R 11 are synonymous with R 1 to R 11 in General Formula (1), and the desirable range is also the same. .)

また、赤色領域に発光を示す燐光材料(例えば、1−フェニルイソキノリン配位子を有するイリジウム錯体)に関しては、昇華性が低く、昇華精製の際に多量の残渣が発生することが問題となっている。   In addition, phosphorescent materials that emit light in the red region (for example, iridium complexes having a 1-phenylisoquinoline ligand) have low sublimation properties, and a large amount of residue is generated during sublimation purification. Yes.

本発明者らは、上記技術背景を踏まえ、熱的安定性および昇華性に優れた燐光材料の開発を鋭意進めてきたところ、一般式(1)で表される新規構造のヘテロレプティックイリジウム錯体が、室温下で可視光領域(主に赤色領域)に強い発光を示し、一般式(4)で表される従来公知のホモレプティックイリジウム錯体よりも熱的安定性および昇華性に特に優れていることを見出した。そして、一般式(1)で表されるイリジウム錯体が有機発光素子の燐光材料として好適に用いることができることを実証し、本発明に想到した。   Based on the above technical background, the present inventors have intensively developed a phosphorescent material excellent in thermal stability and sublimation property. As a result, the heteroleptic iridium complex having a novel structure represented by the general formula (1) However, it exhibits strong light emission in the visible light region (mainly the red region) at room temperature, and is particularly superior in thermal stability and sublimation than the conventionally known homoleptic iridium complex represented by the general formula (4). I found out. And it demonstrated that the iridium complex represented by General formula (1) can be used suitably as a phosphorescent material of an organic light emitting element, and came up with this invention.

一般式(4)で表されるホモレプティックイリジウム錯体については、同じシクロメタル化配位子を3つ有するという特徴を有するが、対称性が高いため固体状態での結晶性が良く、そのため錯体同士を結び付けるエネルギーが大きく、昇華温度が高くなる問題があった。一方、一般式(1)で表される本発明化合物は、異なったタイプのシクロメタル化配位子(一般式(2)および一般式(3)で表される配位子)を有するヘテロレプティックイリジウム錯体であり、対称性が低いため固体状態での結晶性が低く、錯体同士を結び付けるエネルギーが小さくなり、昇華性が良好になったものと本発明者らは考えている。   The homoleptic iridium complex represented by the general formula (4) has the characteristic of having the same three cyclometalated ligands, but has high symmetry, and thus has good crystallinity in the solid state. There was a problem that the energy for linking each other was large and the sublimation temperature was high. On the other hand, the compound of the present invention represented by the general formula (1) is a heterolrep having different types of cyclometalated ligands (ligands represented by the general formula (2) and the general formula (3)). The present inventors consider that this is a tick iridium complex and has low symmetry, so that the crystallinity in the solid state is low, the energy for linking the complexes is reduced, and the sublimation property is improved.

また、2−フェニルピリミジン系配位子の本質的な特徴として、ピリミジン環には窒素原子が2つ存在するため、中心金属であるイリジウムとの結合部位が複数存在する。本発明者らの知見によると、そのことが原因で複核錯体(ダイマーなど)が生成し、所望とするイリジウム錯体の収率を低下させることがあることがわかった。そこで、本発明では一般式(2)で表される特定構造の2−フェニルピリミジン系配位子を用いることによって、隣接するフェニル基の立体効果によって、Rの位置でのイリジウムとの結合を防ぎ、複核錯体が生成するのを抑制していることも特徴である。 In addition, as an essential feature of the 2-phenylpyrimidine-based ligand, since there are two nitrogen atoms in the pyrimidine ring, there are a plurality of binding sites with iridium, which is the central metal. According to the knowledge of the present inventors, it has been found that this may cause the formation of a binuclear complex (such as a dimer) and reduce the yield of the desired iridium complex. Therefore, in the present invention, by using a 2-phenylpyrimidine-based ligand having a specific structure represented by the general formula (2), the bond with iridium at the position of R 4 is caused by the steric effect of the adjacent phenyl group. It is also characterized by preventing and inhibiting the formation of a binuclear complex.

本発明に係る一般式(1)で表されるイリジウム錯体の中でも、室温下、溶液中または薄膜状態での発光量子収率が、0.1以上であることが好ましく、0.4以上であることがより好ましく、0.6以上であることが特に好ましい。   Among the iridium complexes represented by the general formula (1) according to the present invention, the emission quantum yield in a solution or in a thin film state at room temperature is preferably 0.1 or more, and is 0.4 or more. It is more preferable, and it is especially preferable that it is 0.6 or more.

溶液中の発光量子収率の測定は、溶存酸素を取り除くため、イリジウム錯体が溶解した溶液にアルゴンガスもしくは窒素ガスを通気した後に行うか、または、発光材料が溶解した溶液を凍結脱気した後に行うのが良い。発光量子収率の測定法としては、絶対法または相対法のどちらを用いてもよい。相対法においては、標準物質(キニン硫酸塩など)との発光スペクトルの比較によって、発光量子収率を測定することができる。絶対法においては、市販の装置(例えば、浜松ホトニクス株式会社製、絶対PL量子収率測定装置(C9920−02))を用いることで、固体状態または溶液中での発光量子収率の測定が可能である。溶液中での発光量子収率は種々の溶媒を用いて測定できるが、本発明に係わるイリジウム錯体は、任意の溶媒のいずれかにおいて上記発光量子収率が達成されればよい。   In order to remove dissolved oxygen, the measurement of the luminescence quantum yield in the solution is performed after passing argon gas or nitrogen gas through the solution in which the iridium complex is dissolved, or after freezing and degassing the solution in which the luminescent material is dissolved. Good to do. As a method for measuring the luminescence quantum yield, either an absolute method or a relative method may be used. In the relative method, the luminescence quantum yield can be measured by comparing the emission spectrum with a standard substance (such as quinine sulfate). In the absolute method, by using a commercially available device (for example, an absolute PL quantum yield measuring device (C9920-02) manufactured by Hamamatsu Photonics Co., Ltd.), the emission quantum yield in a solid state or in a solution can be measured. It is. Although the luminescence quantum yield in a solution can be measured using various solvents, the iridium complex according to the present invention only needs to achieve the luminescence quantum yield in any solvent.

薄膜状態での発光量子収率の測定は、例えば石英ガラスの上に本発明のイリジウム錯体を真空蒸着し、市販の装置(例えば、浜松ホトニクス株式会社製、絶対PL量子収率測定装置(C9920))を用いて行うことができる。薄膜での発光量子収率は、本発明のイリジウム錯体を単独で蒸着するか、または種々のホスト材料と共蒸着することによって測定できるが、本発明に係わるイリジウム錯体は、いずれかの条件において上記発光量子収率が達成されればよい。   The measurement of the luminescence quantum yield in a thin film state is performed by, for example, vacuum-depositing the iridium complex of the present invention on quartz glass, and a commercially available device (for example, Hamamatsu Photonics Co., Ltd., absolute PL quantum yield measurement device (C9920)). ) Can be used. The luminescence quantum yield in a thin film can be measured by vapor-depositing the iridium complex of the present invention alone or by co-deposition with various host materials, but the iridium complex according to the present invention is It is sufficient that the emission quantum yield is achieved.

本発明に係るイリジウム錯体は主に可視光領域(特に赤色領域)に発光を示すが、その波長領域は配位子の種類または構造に依存する。特に室温下、溶液中または薄膜での発光スペクトルの発光極大波長については、580nm〜900nmの範囲であることが好ましく、580nm〜800nmの範囲であることがより好ましく、600nm〜700nmの範囲であることが特に好ましく、600nm〜650nmの範囲であることがより特に好ましい。   The iridium complex according to the present invention emits light mainly in the visible light region (particularly in the red region), but the wavelength region depends on the type or structure of the ligand. In particular, the emission maximum wavelength of the emission spectrum in solution or in a thin film at room temperature is preferably in the range of 580 nm to 900 nm, more preferably in the range of 580 nm to 800 nm, and in the range of 600 nm to 700 nm. Is particularly preferable, and a range of 600 nm to 650 nm is particularly preferable.

本発明に係るイリジウム錯体は8面体6配位錯体であり、幾何異性体としてフェイシャル体とメリジオナル体とが存在する。実際に、本発明に係るイリジウム錯体を合成する際に、フェイシャル体とメリジオナル体との混合物として得られることがある。これらの幾何異性体は、例えば、カラムクロマトグラフィーまたは昇華精製法によって分離することができる。一般式(5)および(6)で表されるイリジウム錯体、一般式(7)および(8)で表されるイリジウム錯体がそれぞれ幾何異性体の関係にある。なお一般式(5)および(7)で表されるイリジウム錯体がフェイシャル体であり、一般式(6)および(8)で表されるイリジウム錯体がメリジオナル体である。   The iridium complex according to the present invention is an octahedral hexacoordinate complex, and there are a facial isomer and a meridional isomer as geometric isomers. Actually, when the iridium complex according to the present invention is synthesized, it may be obtained as a mixture of a facial body and a meridional body. These geometric isomers can be separated by, for example, column chromatography or sublimation purification. The iridium complexes represented by the general formulas (5) and (6) and the iridium complexes represented by the general formulas (7) and (8) are in a geometric isomer relationship. The iridium complexes represented by the general formulas (5) and (7) are facial bodies, and the iridium complexes represented by the general formulas (6) and (8) are meridional bodies.

Figure 2018039763
Figure 2018039763

Figure 2018039763
Figure 2018039763

Figure 2018039763
Figure 2018039763

Figure 2018039763
(一般式(5)〜(8)中、Nは窒素原子を表し、Irはイリジウム原子を表す。R〜R19は、一般式(1)中のR〜R19と同義であり、望ましい範囲も同じである。)
Figure 2018039763
(In the general formula (5) ~ (8), N represents a nitrogen atom, Ir is .R 1 to R 19 representing iridium atom, in the formula (1) has the same meaning as R 1 to R 19 of The desirable range is the same.)

これまで、シクロメタル化イリジウム錯体のフェイシャル体とメリジオナル体との発光特性について種々の報告があるが、発光量子収率についてフェイシャル体の方が高いケース(例えば、Tamayo A. B. J.Am.Chem.Soc.,2003,125,7377(非特許文献1))もあれば、メリジオナル体の方が高いケース(例えば、国際公開2012/172482号公報(特許文献3))もあることが知られている。   So far, various reports have been made on the light emission characteristics of the facial and meridional forms of the cyclometalated iridium complex, but the case of the facial form has a higher emission quantum yield (for example, Tamay A. B. J. Am. Chem. Soc., 2003, 125, 7377 (Non-patent Document 1)) and other cases where the meridional body is higher (for example, International Publication No. 2012/172482 (Patent Document 3)). ing.

本発明に係る一般式(1)で表されるイリジウム錯体の幾何異性体について、本発明者らがその発光特性を詳細に調べたところ、フェイシャル体の方がメリジオナル体と比較して、発光量子収率が圧倒的に高いことが判明した。   As for the geometric isomer of the iridium complex represented by the general formula (1) according to the present invention, the present inventors have examined the emission characteristics in detail. As a result, the facial isomer is more luminescent quantum than the meridional isomer. The yield was found to be overwhelmingly high.

したがって、本発明に係る一般式(1)で表されるイリジウム錯体はフェイシャル体であることが好ましい。本発明に係るイリジウム錯体にはフェイシャル体が50%以上含まれていることが好ましく、80%以上含まれていることがより好ましく、90%以上含まれていることが特に好ましく、99%以上含まれていることがより特に好ましい。なおフェイシャル体またはメリジオナル体については、NMR、質量分析またはX線結晶構造解析などで同定することができる。またその含有率についてはNMRまたはHPLCで定量することができる。   Therefore, the iridium complex represented by the general formula (1) according to the present invention is preferably a facial body. The iridium complex according to the present invention preferably contains 50% or more of the facial compound, more preferably contains 80% or more, particularly preferably contains 90% or more, and contains 99% or more. It is more particularly preferable. The facial body or meridional body can be identified by NMR, mass spectrometry or X-ray crystal structure analysis. The content can be quantified by NMR or HPLC.

本発明に係る一般式(1)で表されるイリジウム錯体のメリジオナル体については、フェイシャル体へ異性化させることができる。特に、式(A)および(B)に示すように光異性化させることが望ましい。

Figure 2018039763
The meridional body of the iridium complex represented by the general formula (1) according to the present invention can be isomerized to a facial body. In particular, it is desirable to photoisomerize as shown in the formulas (A) and (B).
Figure 2018039763

Figure 2018039763
(式(A)および(B)中、Nは窒素原子を表し、Irはイリジウム原子を表す。R〜R19は、一般式(1)中のR〜R19と同義であり、望ましい範囲も同じである。)
Figure 2018039763
(In the formula (A) and (B), N represents a nitrogen atom, Ir is .R 1 to R 19 representing iridium atom, in the formula (1) has the same meaning as R 1 to R 19 of the desired The range is the same.)

メリジオナル体の光異性化反応は、特開2004−189673号公報(特許文献4)、特開2009−108041号公報(特許文献5)、または特開2014−101307号公報(特許文献6)などを参考にして行うことができる。   The photoisomerization reaction of the meridional compound is disclosed in JP 2004-189673 A (Patent Document 4), JP 2009-108041 A (Patent Document 5), or JP 2014-101307 A (Patent Document 6). This can be done with reference.

メリジオナル体の光異性化反応についてさらに詳しく説明する。メリジオナル体、もしくはメリジオナル体を含む溶液に光照射し、フェイシャル体へ異性化させることを特徴とする。   The photoisomerization reaction of the meridional compound will be described in more detail. It is characterized by irradiating a meridional body or a solution containing the meridional body with light to isomerize it into a facial body.

光照射の方法としては、メリジオナル体に光が当たるようにすればよくその方法は問わない。メリジオナル体とフェイシャル体との混合物を含む反応溶液に光照射してもよい。   The light irradiation method may be any method as long as the meridional body is exposed to light. You may light-irradiate the reaction solution containing the mixture of a meridional body and a facial body.

メリジオナル体の光異性化反応は溶液中で行われるのが好ましい。このような溶媒としては、メリジオナル体を溶解できる溶媒が好ましく、かつ、原料および生成物と反応しないものが使用される。具体的にはn−ペンタン、n−ヘキサン、n−ヘプタン若しくはトリデカンなどの飽和脂肪族炭化水素、ジクロロメタン、クロロホルム若しくはジクロロエタンなどのハロゲン化脂肪族炭化水素、アセトン若しくはメチルエチルケトンなどのケトン類、N,N−ジメチルホルムアミド若しくはN−メチルピロリドンなどのアミド類、酢酸エチル若しくは酢酸ブチルなどのエステル類、ベンゼン若しくはトルエンなどの芳香族炭化水素、クロロベンゼン若しくはジクロロベンゼンなどのハロゲン化芳香族炭化水素、ピリジン若しくはピコリンなどの含窒素芳香族化合物、テトラヒドロフラン(THF)、ジオキサン若しくはジエチルエーテルなどのエーテル類、アセトニトリル、プロピオニトリル若しくはベンゾニトリルなどのニトリル類、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール若しくはエチレングリコールなどのアルコール類、またはジメチルスルホキシドなど、種々の有機溶媒が挙げられる。このうち、ハロゲン化脂肪族炭化水素、エーテル類またはジメチルスルホキシドが好ましい。具体的に好ましい溶媒としては、ジクロロメタン、クロロホルム、テトラヒドロフランまたはジメチルスルホキシドが挙げられ、より好ましくはジクロロメタン、テトラヒドロフランまたはジメチルスルホキシドが挙げられ、特に好ましくはテトラヒドロフランが挙げられる。   The photoisomerization reaction of the meridional compound is preferably performed in a solution. As such a solvent, a solvent capable of dissolving the meridional form is preferable, and a solvent that does not react with the raw material and the product is used. Specifically, saturated aliphatic hydrocarbons such as n-pentane, n-hexane, n-heptane or tridecane, halogenated aliphatic hydrocarbons such as dichloromethane, chloroform or dichloroethane, ketones such as acetone or methyl ethyl ketone, N, N -Amides such as dimethylformamide or N-methylpyrrolidone, esters such as ethyl acetate or butyl acetate, aromatic hydrocarbons such as benzene or toluene, halogenated aromatic hydrocarbons such as chlorobenzene or dichlorobenzene, pyridine or picoline, etc. Nitrogen-containing aromatic compounds, tetrahydrofuran (THF), ethers such as dioxane or diethyl ether, nitriles such as acetonitrile, propionitrile or benzonitrile, Nord, ethanol, propanol, alcohols such as butanol or ethylene glycol, or dimethyl sulfoxide, various organic solvents. Of these, halogenated aliphatic hydrocarbons, ethers or dimethyl sulfoxide are preferred. Specific examples of preferred solvents include dichloromethane, chloroform, tetrahydrofuran and dimethyl sulfoxide, more preferred examples include dichloromethane, tetrahydrofuran and dimethyl sulfoxide, and particularly preferred examples include tetrahydrofuran.

メリジオナル体の光異性化反応は、光照射が均一に行われるのであれば特に濃度に制限はないが、通常1mol/L以下の濃度で、好ましくは0.01mol/L以下の濃度で行われるのが望ましい。濃度の下限は、特に限定されないが、0.0001mol/L以上であることが好ましい。   The photoisomerization reaction of the meridional compound is not particularly limited as long as light irradiation is performed uniformly, but it is usually performed at a concentration of 1 mol / L or less, preferably 0.01 mol / L or less. Is desirable. Although the minimum of a density | concentration is not specifically limited, It is preferable that it is 0.0001 mol / L or more.

光照射を行う際に用いられる反応容器は光照射が可能な容器であればどのような容器でもよいが、ガラス容器、例えばパイレックス(登録商標)反応容器、もしくはUV透過性が高い石英反応容器が特に好ましい。   The reaction vessel used for light irradiation may be any vessel that can irradiate light, but a glass vessel such as a Pyrex (registered trademark) reaction vessel or a quartz reaction vessel with high UV transparency is used. Particularly preferred.

光照射時の条件については、温度条件としては特に制限は無いが、通常、用いる溶媒の凝固点から溶媒の沸点までの間で、好ましくは−75℃〜溶媒の沸点、より好ましくは−5℃〜50℃である。   There are no particular limitations on the temperature conditions for the light irradiation conditions, but usually between the freezing point of the solvent used and the boiling point of the solvent, preferably -75 ° C to the boiling point of the solvent, more preferably -5 ° C to 50 ° C.

光照射および光照射後の後処理は大気圧下でも、窒素若しくはアルゴンなどの不活性ガス雰囲気下でも、また、減圧若しくは真空下でも行うことができるが、光照射については、窒素またはアルゴンなどの不活性ガス雰囲気下で行うのがより好ましい。   Light irradiation and post-treatment after light irradiation can be performed under atmospheric pressure, under an inert gas atmosphere such as nitrogen or argon, or under reduced pressure or under vacuum. More preferably, it is carried out in an inert gas atmosphere.

圧力条件については特に制限はないが、通常は、常圧下で行われる。   Although there is no restriction | limiting in particular about pressure conditions, Usually, it carries out under a normal pressure.

光照射に用いられる光の波長については、メリジオナル体が吸収できる波長であればよく、紫外光から可視光の範囲の光が好ましい。具体的には200〜800nmであることが好ましく、200〜600nmであることがより好ましく、300〜500nmであることが特に好ましく、300〜450nmであることがより特に好ましい。   About the wavelength of the light used for light irradiation, what is necessary is just a wavelength which a meridional body can absorb, and the light of the range of ultraviolet light to visible light is preferable. Specifically, it is preferably 200 to 800 nm, more preferably 200 to 600 nm, particularly preferably 300 to 500 nm, and particularly preferably 300 to 450 nm.

光照射の方法としては、例えば、「光化学I」(著者:井上晴夫ほか、出版社:丸善株式会社)に記載の方法を参考にすればよく、反応容器の外部から照射する外部照射法、または、反応容器の内部から照射する内部照射法のどちらでもよい。   As a method of light irradiation, for example, the method described in “Photochemistry I” (Author: Haruo Inoue et al., Publisher: Maruzen Co., Ltd.) may be referred to. Either of the internal irradiation methods of irradiating from the inside of the reaction vessel may be used.

反応に必要な光照射時間については、イリジウム錯体の種類または反応条件に大きく依存するので、吸収スペクトル、発光スペクトル、HPLCまたは質量分析などの手法を用いて反応を追跡しながら、適宜決めればよい。具体的には、1分〜5日間が好ましく、1分〜72時間がより好ましく、1時間〜48時間が特に好ましく、1時間〜24時間がより特に好ましい。   Since the light irradiation time required for the reaction greatly depends on the type of iridium complex or the reaction conditions, it may be appropriately determined while tracking the reaction using a technique such as an absorption spectrum, an emission spectrum, HPLC, or mass spectrometry. Specifically, it is preferably 1 minute to 5 days, more preferably 1 minute to 72 hours, particularly preferably 1 hour to 48 hours, and particularly preferably 1 hour to 24 hours.

光照射に用いるランプの種類については、特に制限はないが、高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプ、レーザー、太陽光、白熱球、重水素ランプまたはUVランプなどが挙げられる。   There are no particular restrictions on the type of lamp used for light irradiation, but high-pressure mercury lamp, low-pressure mercury lamp, ultrahigh-pressure mercury lamp, halogen lamp, xenon lamp, laser, sunlight, incandescent bulb, deuterium lamp, UV lamp, etc. Is mentioned.

一般式(1)に記載した記号(m、n、および、R〜R19)について以下に説明する。 The symbols (m, n, and R 1 to R 19 ) described in the general formula (1) will be described below.

一般式(1)中、mは1または2の整数であり、nは1または2の整数であり、m+nは3である。すなわち、mが1のときはnが2であり、mが2のときはnが1である。   In general formula (1), m is an integer of 1 or 2, n is an integer of 1 or 2, and m + n is 3. That is, when m is 1, n is 2, and when m is 2, n is 1.

〜R11、R13、R14およびR18は、各々独立に、水素原子、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数6〜30のアリール基、ハロゲン原子またはシアノ基を表す。 R 1 to R 11 , R 13 , R 14 and R 18 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, a halogen atom or a cyano group.

12、R15〜R17およびR19は、各々独立に、水素原子、炭素数1〜30のアルキル基、ハロゲン原子またはシアノ基を表す。 R 12 , R 15 to R 17 and R 19 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, a halogen atom or a cyano group.

また隣接するR12とR13、R13とR14、または、R14とR15の何れか1つが、各々結合して縮合環を形成している。 Further, any one of adjacent R 12 and R 13 , R 13 and R 14 , or R 14 and R 15 is bonded to each other to form a condensed ring.

炭素数1〜30のアルキル基は、好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜15、特に好ましくは炭素数1〜10、より特に好ましくは炭素数1〜6である。   The alkyl group having 1 to 30 carbon atoms is preferably 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 15 carbon atoms, particularly preferably 1 to 10 carbon atoms, and particularly preferably 1 to 6 carbon atoms.

炭素数1〜30のアルキル基として、好ましくは、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、s−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デシル基、n−ウンデシル基、n−ドデシル基、n−トリデシル基、n−テトラデシル基、n−ペンタデシル基、n−ヘキサデシル基、n−ヘプタデシル基、n−オクタデシル基、ネオペンチル基、1−メチルペンチル基、1−ペンチルヘキシル基、1−ブチルペンチル基、1−ヘプチルオクチル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基、または3,5−テトラメチルシクロヘキシル基である。より好ましくは、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、s−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、ネオペンチル基、または1−メチルペンチル基である。特に好ましくはメチル基である。上記アルキル基は、アリール基、ハロゲン原子またはシアノ基でさらに置換されてもよく、特にフッ素で置換されたアルキル基は、イリジウム錯体の昇華性が向上するため好ましい。   The alkyl group having 1 to 30 carbon atoms is preferably a methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, s-butyl group, isobutyl group, t-butyl group, n-pentyl group, n- Hexyl, n-heptyl, n-octyl, n-nonyl, n-decyl, n-undecyl, n-dodecyl, n-tridecyl, n-tetradecyl, n-pentadecyl, n- Hexadecyl group, n-heptadecyl group, n-octadecyl group, neopentyl group, 1-methylpentyl group, 1-pentylhexyl group, 1-butylpentyl group, 1-heptyloctyl group, cyclohexyl group, cyclooctyl group, or 3, 5-tetramethylcyclohexyl group. More preferably, it is a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an s-butyl group, an isobutyl group, a t-butyl group, an n-pentyl group, a neopentyl group, or a 1-methylpentyl group. . Particularly preferred is a methyl group. The alkyl group may be further substituted with an aryl group, a halogen atom or a cyano group. In particular, an alkyl group substituted with fluorine is preferable because the sublimation property of the iridium complex is improved.

炭素数6〜30のアリール基は、好ましくは炭素数6〜20、より好ましくは炭素数6〜15、特に好ましくは炭素数6〜12である。   The aryl group having 6 to 30 carbon atoms is preferably 6 to 20 carbon atoms, more preferably 6 to 15 carbon atoms, and particularly preferably 6 to 12 carbon atoms.

炭素数6〜30のアリール基として、好ましくは、フェニル基、ビフェニル−2−イル基、ビフェニル−3−イル基、ビフェニル−4−イル基、p−ターフェニル−4−イル基、p−ターフェニル−3−イル基、p−ターフェニル−2−イル基、m−ターフェニル−4−イル基、m−ターフェニル−3−イル基、m−ターフェニル−2−イル基、o−トリル基、m−トリル基、p−トリル基、p−t−ブチルフェニル基、p−(2−フェニルプロピル)フェニル基、4’−メチルビフェニルイル基、4”−t−ブチル−p−ターフェニル−4−イル基、o−クメニル基、m−クメニル基、p−クメニル基、2,3−キシリル基、2,4−キシリル基、2,5−キシリル基、2,6−キシリル基、3,4−キシリル基、3,5−キシリル基、メシチル基、m−クウォーターフェニル基、1−ナフチル基、または2−ナフチル基である。より好ましくは、フェニル基、o−トリル基、m−トリル基、p−トリル基、2,3−キシリル基、2,4−キシリル基、2,5−キシリル基、2,6−キシリル基、3,4−キシリル基、3,5−キシリル基、またはメシチル基である。特に好ましくはフェニル基である。上記アリール基はアルキル基、ハロゲン原子またはシアノ基でさらに置換されてもよく、アルキル基で置換されたフェニル基は、イリジウム錯体の昇華性が向上することから特に好ましい。   The aryl group having 6 to 30 carbon atoms is preferably a phenyl group, a biphenyl-2-yl group, a biphenyl-3-yl group, a biphenyl-4-yl group, a p-terphenyl-4-yl group, or a p-ter Phenyl-3-yl group, p-terphenyl-2-yl group, m-terphenyl-4-yl group, m-terphenyl-3-yl group, m-terphenyl-2-yl group, o-tolyl Group, m-tolyl group, p-tolyl group, p-t-butylphenyl group, p- (2-phenylpropyl) phenyl group, 4'-methylbiphenylyl group, 4 "-t-butyl-p-terphenyl group -4-yl, o-cumenyl, m-cumenyl, p-cumenyl, 2,3-xylyl, 2,4-xylyl, 2,5-xylyl, 2,6-xylyl, 3 , 4-xylyl group, 3,5-xylyl group, mesityl M-quaterphenyl group, 1-naphthyl group or 2-naphthyl group, more preferably phenyl group, o-tolyl group, m-tolyl group, p-tolyl group, 2,3-xylyl group, 2; , 4-xylyl group, 2,5-xylyl group, 2,6-xylyl group, 3,4-xylyl group, 3,5-xylyl group, or mesityl group, particularly preferably phenyl group. The group may be further substituted with an alkyl group, a halogen atom or a cyano group, and a phenyl group substituted with an alkyl group is particularly preferred because the sublimation property of the iridium complex is improved.

ハロゲン原子は、好ましくは塩素原子、臭素原子またはフッ素原子である。より好ましくは臭素原子またはフッ素原子である。特に好ましくはフッ素原子である。   The halogen atom is preferably a chlorine atom, a bromine atom or a fluorine atom. More preferably, they are a bromine atom or a fluorine atom. Particularly preferred is a fluorine atom.

以下に、R〜R19についてさらに具体的に説明する。 Hereinafter, R 1 to R 19 will be described more specifically.

としては、上記の中でも水素原子、炭素数1〜30のアルキル基がより好ましく、メチル基または水素原子が特に好ましく、水素原子がより特に好ましい。これら置換基として望ましい範囲は前記の通りである。すなわち、炭素数1〜30のアルキル基は、好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜15、特に好ましくは炭素数1〜10、より特に好ましくは炭素数1〜6である。 R 1 is more preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, particularly preferably a methyl group or a hydrogen atom, and particularly preferably a hydrogen atom. Desirable ranges for these substituents are as described above. That is, the alkyl group having 1 to 30 carbon atoms preferably has 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 15 carbon atoms, particularly preferably 1 to 10 carbon atoms, and particularly preferably 1 to 6 carbon atoms.

としては、上記の中でも水素原子、炭素数1〜30のアルキル基、または炭素数6〜30のアリール基がより好ましく、水素原子、または炭素数1〜30のアルキル基が特に好ましく、水素原子、メチル基またはエチル基がより特に好ましく、メチル基またはエチル基が最も好ましい。これら置換基として望ましい範囲は前記の通りである。すなわち、炭素数1〜30のアルキル基は、好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜15、特に好ましくは炭素数1〜10、より特に好ましくは炭素数1〜6である。また、炭素数6〜30のアリール基は、好ましくは炭素数6〜20、より好ましくは炭素数6〜15、特に好ましくは炭素数6〜12である。 R 2 is more preferably a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, particularly preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms. An atom, a methyl group or an ethyl group is more particularly preferred, and a methyl group or an ethyl group is most preferred. Desirable ranges for these substituents are as described above. That is, the alkyl group having 1 to 30 carbon atoms preferably has 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 15 carbon atoms, particularly preferably 1 to 10 carbon atoms, and particularly preferably 1 to 6 carbon atoms. The aryl group having 6 to 30 carbon atoms preferably has 6 to 20 carbon atoms, more preferably 6 to 15 carbon atoms, and particularly preferably 6 to 12 carbon atoms.

としては、上記の中でも水素原子、炭素数1〜30のアルキル基、または炭素数6〜30のアリール基がより好ましく、水素原子、または炭素数1〜30のアルキル基が特に好ましく、水素原子がより特に好ましい。これら置換基として望ましい範囲は前記の通りである。すなわち、炭素数1〜30のアルキル基は、好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜15、特に好ましくは炭素数1〜10、より特に好ましくは炭素数1〜6である。また、炭素数6〜30のアリール基は、好ましくは炭素数6〜20、より好ましくは炭素数6〜15、特に好ましくは炭素数6〜12である。 R 3 is more preferably a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, particularly preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms. Atoms are more particularly preferred. Desirable ranges for these substituents are as described above. That is, the alkyl group having 1 to 30 carbon atoms preferably has 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 15 carbon atoms, particularly preferably 1 to 10 carbon atoms, and particularly preferably 1 to 6 carbon atoms. The aryl group having 6 to 30 carbon atoms preferably has 6 to 20 carbon atoms, more preferably 6 to 15 carbon atoms, and particularly preferably 6 to 12 carbon atoms.

、R、R、R10またはR11としては、上記の中でも水素原子、または炭素数1〜30のアルキル基がより好ましく、メチル基または水素原子が特に好ましく、水素原子がより特に好ましい。R、R、R、および、R10の全てが水素原子であることが最も好ましい。これら置換基として望ましい範囲は前記の通りである。すなわち、炭素数1〜30のアルキル基は、好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜15、特に好ましくは炭素数1〜10、より特に好ましくは炭素数1〜6である。 As R 4 , R 5 , R 9 , R 10 or R 11 , among them, a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms is more preferable, a methyl group or a hydrogen atom is particularly preferable, and a hydrogen atom is more particularly preferable. preferable. Most preferably, all of R 4 , R 5 , R 9 and R 10 are hydrogen atoms. Desirable ranges for these substituents are as described above. That is, the alkyl group having 1 to 30 carbon atoms preferably has 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 15 carbon atoms, particularly preferably 1 to 10 carbon atoms, and particularly preferably 1 to 6 carbon atoms.

〜Rとしては、上記の中でも水素原子、炭素数1〜30のアルキル基、または炭素数6〜30のアリール基がより好ましく、水素原子、または炭素数1〜30のアルキル基が特に好ましく、水素原子またはメチル基がより特に好ましい。これら置換基として望ましい範囲は前記の通りである。すなわち、炭素数1〜30のアルキル基は、好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜15、特に好ましくは炭素数1〜10、より特に好ましくは炭素数1〜6である。また、炭素数6〜30のアリール基は、好ましくは炭素数6〜20、より好ましくは炭素数6〜15、特に好ましくは炭素数6〜12である。 R 6 to R 8 are more preferably a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, particularly a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms. Preferably, a hydrogen atom or a methyl group is more preferable. Desirable ranges for these substituents are as described above. That is, the alkyl group having 1 to 30 carbon atoms preferably has 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 15 carbon atoms, particularly preferably 1 to 10 carbon atoms, and particularly preferably 1 to 6 carbon atoms. The aryl group having 6 to 30 carbon atoms preferably has 6 to 20 carbon atoms, more preferably 6 to 15 carbon atoms, and particularly preferably 6 to 12 carbon atoms.

12、R15、R16、R17またはR19としては、上記の中でも水素原子、または炭素数1〜30のアルキル基がより好ましく、水素原子またはメチル基が特に好ましく、水素原子がより特に好ましい。これら置換基として望ましい範囲は前記の通りである。すなわち、炭素数1〜30のアルキル基は、好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜15、特に好ましくは炭素数1〜10、より特に好ましくは炭素数1〜6である。 R 12 , R 15 , R 16 , R 17 or R 19 is more preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, more preferably a hydrogen atom or a methyl group, and particularly preferably a hydrogen atom. preferable. Desirable ranges for these substituents are as described above. That is, the alkyl group having 1 to 30 carbon atoms preferably has 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 15 carbon atoms, particularly preferably 1 to 10 carbon atoms, and particularly preferably 1 to 6 carbon atoms.

13、R14またはR18としては、上記の中でも水素原子、炭素数1〜30のアルキル基、または炭素数6〜30のアリール基より好ましく、水素原子、メチル基、または炭素数6〜30のアリール基が特に好ましい。これら置換基として望ましい範囲は前記の通りである。すなわち、炭素数1〜30のアルキル基は、好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜15、特に好ましくは炭素数1〜10、より特に好ましくは炭素数1〜6である。また、炭素数6〜30のアリール基は、好ましくは炭素数6〜20、より好ましくは炭素数6〜15、特に好ましくは炭素数6〜12である。 R 13 , R 14 or R 18 is preferably a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, more preferably a hydrogen atom, a methyl group, or 6 to 30 carbon atoms. Are particularly preferred. Desirable ranges for these substituents are as described above. That is, the alkyl group having 1 to 30 carbon atoms preferably has 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 15 carbon atoms, particularly preferably 1 to 10 carbon atoms, and particularly preferably 1 to 6 carbon atoms. The aryl group having 6 to 30 carbon atoms preferably has 6 to 20 carbon atoms, more preferably 6 to 15 carbon atoms, and particularly preferably 6 to 12 carbon atoms.

隣接するR12とR13、R13とR14、または、R14とR15の何れか1つが、各々結合して縮合環を形成している。この中でも、隣接するR12とR13、または、R14とR15の何れか1つが、各々結合して縮合環を形成していることが好ましく、R14とR15が、各々結合して縮合環を形成していることがより好ましい。上記、縮合環の中でも6員環を形成することが好ましく、ベンゼン環を形成することがより好ましい。 Any one of adjacent R 12 and R 13 , R 13 and R 14 , or R 14 and R 15 is bonded to each other to form a condensed ring. Among these, it is preferable that any one of adjacent R 12 and R 13 or R 14 and R 15 is bonded to form a condensed ring, and R 14 and R 15 are bonded to each other. More preferably, a condensed ring is formed. Among the above condensed rings, a 6-membered ring is preferably formed, and a benzene ring is more preferably formed.

このように環構造を形成することで、イリジウム錯体の安定性の向上、および発光波長を長波長化させることができる。隣接するR12とR13、R13とR14、または、R14とR15の何れか1つが、各々結合して縮合環を形成すると、本発明のイリジウム錯体は主に赤色領域(例えば580〜800nm)に強い発光を示す。またR12とR13、または、R14とR15の何れか1つが、各々結合して縮合環を形成すると、色純度の良好な赤色発光を示す。R14とR15が、各々結合して縮合環を形成すると、特に色純度の良好な赤色発光を示すのでさらに好ましい。 By forming the ring structure in this way, the stability of the iridium complex can be improved and the emission wavelength can be increased. When any one of adjacent R 12 and R 13 , R 13 and R 14 , or R 14 and R 15 is bonded to form a condensed ring, the iridium complex of the present invention mainly has a red region (for example, 580). (-800 nm) shows strong light emission. Further, when any one of R 12 and R 13 or R 14 and R 15 is bonded to each other to form a condensed ring, red light emission with good color purity is exhibited. It is more preferable that R 14 and R 15 are bonded to each other to form a condensed ring because red light emission having particularly good color purity is exhibited.

隣接するR12〜R19は、各々結合して縮合環を形成する場合、以下の構造(L−1)〜(L−3)のいずれかであることが好ましく、(L−1)または(L−3)のいずれかであることがより好ましく、(L−3)であることが特に好ましい。

Figure 2018039763
When adjacent R 12 to R 19 are each bonded to form a condensed ring, it is preferably any of the following structures (L-1) to (L-3), (L-1) or ( L-3) is more preferable, and (L-3) is particularly preferable.
Figure 2018039763

構造式(L−1)〜(L−3)中、R〜R19は、一般式(1)中のR〜R19と同義であり、望ましい範囲も同じである。R20〜R31は、水素原子、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数6〜30のアリール基、ハロゲン原子、または、シアノ基を表す。この中でも好ましくは、水素原子、または炭素数1〜30のアルキル基であり、より好ましくは、水素原子、または炭素数1〜10のアルキル基であり、特に好ましくは、水素原子またはメチル基であり、最も好ましくは水素原子である。 In the structural formulas (L-1) ~ (L -3), R 1 ~R 19 is synonymous with R 1 to R 19 in the general formula (1), it is also desirable range same. R 20 to R 31 represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, a halogen atom, or a cyano group. Among these, a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms is preferable, a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms is more preferable, and a hydrogen atom or a methyl group is particularly preferable. And most preferably a hydrogen atom.

また、本発明に係る一般式(1)で表されるイリジウム錯体のR〜R19へ置換基を導入する方法によって、イリジウム錯体の発光波長を制御することが可能である。例えば、R16またはR18へフッ素原子を導入すると発光は短波長シフトする。また、R17へトリフルオロメチル基またはシアノ基を導入すると発光は短波長シフトする。 Further, the method of introducing a substituent to R 1 to R 19 of the iridium complex represented by the general formula (1) according to the present invention, it is possible to control the emission wavelength of an iridium complex. For example, when a fluorine atom is introduced into R 16 or R 18 , light emission is shifted by a short wavelength. Further, when a trifluoromethyl group or a cyano group is introduced into R 17 , light emission is shifted by a short wavelength.

また、R〜R19へハロゲン原子(臭素原子またはヨウ素原子が望ましい)を導入すると、式(C)で示されるように広く市販されているボロン酸化合物を用いた鈴木カップリング反応を利用して、炭素−炭素結合を形成し、種々の置換基(アルキル基、アリール基等)を容易に導入することができるため、新たなイリジウム錯体を合成するための前駆体としても有用である。

Figure 2018039763
In addition, when a halogen atom (preferably a bromine atom or an iodine atom) is introduced into R 1 to R 19 , a Suzuki coupling reaction using a commercially available boronic acid compound as shown by the formula (C) is used. Thus, a carbon-carbon bond can be formed and various substituents (alkyl group, aryl group, etc.) can be easily introduced, so that it is also useful as a precursor for synthesizing a new iridium complex.
Figure 2018039763

一般式(1)で表わされるイリジウム錯体の中でも、R12とR13とが結合して縮合環を形成している場合、特に一般式(9)で表わされるイリジウム錯体が好ましい。

Figure 2018039763
Among the iridium complexes represented by the general formula (1), when R 12 and R 13 are bonded to form a condensed ring, the iridium complex represented by the general formula (9) is particularly preferable.
Figure 2018039763

一般式(1)で表わされるイリジウム錯体の中でも、R13とR14とが結合して縮合環を形成している場合、特に一般式(10)で表わされるイリジウム錯体が好ましい。

Figure 2018039763
Among the iridium complexes represented by the general formula (1), when R 13 and R 14 are bonded to form a condensed ring, the iridium complex represented by the general formula (10) is particularly preferable.
Figure 2018039763

一般式(1)で表わされるイリジウム錯体の中でも、R14とR15とが結合して縮合環を形成している場合、特に一般式(11)で表わされるイリジウム錯体が好ましい。

Figure 2018039763
Among the iridium complexes represented by the general formula (1), when R 14 and R 15 are bonded to form a condensed ring, the iridium complex represented by the general formula (11) is particularly preferable.
Figure 2018039763

一般式(9)〜(11)に記載した記号(R〜R31、m、n)について以下に説明する。 The symbols (R 1 to R 31 , m, n) described in the general formulas (9) to (11) will be described below.

〜R19は、一般式(1)中のR〜R19と同義であり、望ましい範囲も同様である。 R 1 to R 19 are the same as R 1 to R 19 in the general formula (1), it is the same desirable ranges.

20〜R31は、各々独立に、水素原子、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数6〜30のアリール基、ハロゲン原子またはシアノ基を表す。上記置換基の定義と望ましい範囲は、一般式(1)中のR〜R19と同様である。R20〜R31として好ましくは、水素原子、または炭素数1〜30のアルキル基であり、より好ましくは、水素原子、または炭素数1〜10のアルキル基であり、特に好ましくは、水素原子またはメチル基であり、最も好ましくは水素原子である。 R 20 to R 31 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, a halogen atom, or a cyano group. The definition and desirable range of the substituent are the same as R 1 to R 19 in the general formula (1). R 20 to R 31 are preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, more preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and particularly preferably a hydrogen atom or A methyl group, most preferably a hydrogen atom.

mは1または2の整数であり、nは1または2の整数であり、m+nは3である。すなわち、mが1のときはnが2であり、mが2のときはnが1である。   m is an integer of 1 or 2, n is an integer of 1 or 2, and m + n is 3. That is, when m is 1, n is 2, and when m is 2, n is 1.

一般式(1)で示される本発明のイリジウム錯体を製造するには、例えば以下の式(D)または式(E)のルートがある。   In order to produce the iridium complex of the present invention represented by the general formula (1), for example, there is a route of the following formula (D) or formula (E).

Figure 2018039763
Figure 2018039763

Figure 2018039763
Figure 2018039763

一般式(1)で示される本発明のイリジウム錯体については、この他にも、国際公開2012/166608号公報(特許文献7)、国際公開2010/056669号公報(特許文献8)、国際公開2010/111755号公報(特許文献9)、または国際公開2012/158851号公報(特許文献10)などの公知文献を参考に合成できる。   In addition to the iridium complex of the present invention represented by the general formula (1), International Publication No. 2012/166608 (Patent Document 7), International Publication No. 2010/056669 (Patent Document 8), International Publication 2010 / 111755 (Patent Document 9) or International Publication 2012/158851 (Patent Document 10) or other known documents.

一般的には、ヘテロレプティックイリジウム錯体を合成する際には、異なったシクロメタル化配位子を導入する際に、配位子のスクランブリングが生じやすく、生じた不純物の極性が似ているため、分離精製が非常に困難であることが開示されている(例えば、国際公開2010/028151号公報(特許文献11)を参照。)。具体的な反応例を式(F)および(G)に示す。

Figure 2018039763
Figure 2018039763
In general, when synthesizing heteroleptic iridium complexes, scrambling of the ligand is likely to occur when different cyclometalated ligands are introduced, and the polarity of the resulting impurities is similar. Therefore, it is disclosed that separation and purification is very difficult (see, for example, International Publication No. 2010/028151 (Patent Document 11)). Specific reaction examples are shown in formulas (F) and (G).
Figure 2018039763
Figure 2018039763

一方、本発明に係る一般式(1)で表されるイリジウム錯体については、合成の際に、予想外にも配位子のスクランブリングが生じにくいことが明らかになった。また、合成の際に配位子のスクランブリングが生じても、例えばシリカゲルカラムクロマトグラフィーを用いて副生成物を容易に分離できることを見出した。   On the other hand, for the iridium complex represented by the general formula (1) according to the present invention, it was revealed that ligand scrambling hardly occurs unexpectedly during the synthesis. Further, it has been found that even when ligand scrambling occurs during synthesis, a by-product can be easily separated using, for example, silica gel column chromatography.

本発明に係る一般式(1)で表されるイリジウム錯体については、一般式(2)および(3)で表される2種類の配位子(2−フェニルピリジン誘導体配位子、2−フェニルピリミジン誘導体配位子)を有しており、かつ、一般式(3)で表される配位子については、隣接するR12とR13、R13とR14、または、R14とR15の何れか1つが、各々結合して縮合環を形成している。このように、一般式(2)および(3)で表される2種類の配位子の基本骨格は全く異なることに加えて、それらの配位子の極性が大きく異なるため、配位子のスクランブリングによって生じた副生成物についても、分離精製が容易になったものと本発明者らは考えている。 About the iridium complex represented by the general formula (1) according to the present invention, two types of ligands represented by the general formulas (2) and (3) (2-phenylpyridine derivative ligand, 2-phenyl) The ligand represented by the general formula (3) and adjacent R 12 and R 13 , R 13 and R 14 , or R 14 and R 15. Any one of these are bonded to each other to form a condensed ring. Thus, in addition to the completely different basic skeletons of the two types of ligands represented by the general formulas (2) and (3), the polarities of these ligands are greatly different. The present inventors consider that the by-product generated by scrambling has also become easier to separate and purify.

本発明に係るイリジウム錯体は、通常の合成反応の後処理に従って処理した後、必要があれば精製してあるいは精製せずに供することができる。後処理の方法としては、例えば、抽出、冷却、水若しくは有機溶媒を添加することによる晶析、または反応混合物からの溶媒を留去する操作などを単独あるいは組み合わせて行うことができる。精製の方法としては再結晶、蒸留、昇華またはカラムクロマトグラフィーなどを単独あるいは組み合わせて行うことができる。   The iridium complex according to the present invention can be provided after being treated according to the post-treatment of a normal synthesis reaction, and if necessary, with or without purification. As a post-treatment method, for example, extraction, cooling, crystallization by adding water or an organic solvent, or an operation of distilling off the solvent from the reaction mixture can be performed alone or in combination. As a purification method, recrystallization, distillation, sublimation, column chromatography or the like can be performed alone or in combination.

以下に、本発明に係る、一般式(1)で示されるイリジウム錯体の代表例を表1〜表3に示すが、本発明はこれらに限定されない。   Although the typical example of the iridium complex shown by General formula (1) based on this invention below is shown in Table 1-Table 3, this invention is not limited to these.

Figure 2018039763
Figure 2018039763

Figure 2018039763
Figure 2018039763

Figure 2018039763
Figure 2018039763

なお、上述したように本発明に係る一般式(1)で表されるイリジウム錯体は、室温下で、効率良く可視光領域(主に赤色領域)に燐光を発光することが可能であるため、発光材料または有機発光素子の発光物質として利用できる。また本発明のイリジウム錯体からなる発光材料を用いて有機発光素子(好ましくは有機電界発光素子)を作製することができる。   As described above, the iridium complex represented by the general formula (1) according to the present invention can efficiently emit phosphorescence in the visible light region (mainly the red region) at room temperature. It can be used as a light emitting material or a light emitting material of an organic light emitting device. In addition, an organic light-emitting element (preferably an organic electroluminescent element) can be manufactured using a light-emitting material including the iridium complex of the present invention.

また、本発明に係る一般式(1)で表されるイリジウム錯体を用いることで、発光効率の高い有機発光素子、発光装置、または照明装置を実現することができる。さらに消費電力が低い有機発光素子、発光装置、または照明装置を実現することができる。   In addition, by using the iridium complex represented by the general formula (1) according to the present invention, an organic light-emitting element, a light-emitting device, or a lighting device with high emission efficiency can be realized. Furthermore, an organic light-emitting element, a light-emitting device, or a lighting device with low power consumption can be realized.

本発明に係る一般式(1)で表されるイリジウム錯体の使用に際しては、該イリジウム錯体が熱的に安定で昇華性に優れているため、真空蒸着によって層形成を行うのが望ましい。   When the iridium complex represented by the general formula (1) according to the present invention is used, it is desirable to form a layer by vacuum deposition because the iridium complex is thermally stable and excellent in sublimation.

次に本発明の一般式(1)で表されるイリジウム錯体を用いて作製される有機電界発光素子について説明する。有機電界発光素子は、陽極と陰極との間に複数層の有機化合物を積層した素子であり、発光層の発光材料として、一般式(1)で表されるイリジウム錯体を含有することが好ましい。また一般的に発光層は発光材料とホスト材料とから構成される。   Next, the organic electroluminescent element produced using the iridium complex represented by the general formula (1) of the present invention will be described. The organic electroluminescent element is an element in which a plurality of organic compounds are laminated between an anode and a cathode, and preferably contains an iridium complex represented by the general formula (1) as a light emitting material of the light emitting layer. In general, the light emitting layer is composed of a light emitting material and a host material.

本発明の有機電界発光素子における代表的な素子構成としては、例えば以下の構成があるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
(1)陽極/発光層/陰極
(2)陽極/発光層/電子輸送層/陰極
(3)陽極/正孔輸送層/発光層/陰極
(4)陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極
(5)陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極
(6)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極
(7)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極
As typical device configurations in the organic electroluminescent device of the present invention, for example, there are the following configurations, but the present invention is not limited thereto.
(1) Anode / light emitting layer / cathode (2) Anode / light emitting layer / electron transport layer / cathode (3) Anode / hole transport layer / light emitting layer / cathode (4) Anode / hole transport layer / light emitting layer / electron Transport layer / cathode (5) anode / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer / cathode (6) anode / hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / cathode ( 7) Anode / hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer / cathode

また発光層と陰極との間に正孔阻止層(正孔障壁層ともいう)を設けてもよい。また発光層と陽極との間に電子阻止層(電子障壁層ともいう)を設けてもよい。   Further, a hole blocking layer (also referred to as a hole blocking layer) may be provided between the light emitting layer and the cathode. Further, an electron blocking layer (also referred to as an electron barrier layer) may be provided between the light emitting layer and the anode.

以下、本発明の有機電界発光素子を構成する各層について説明する。   Hereinafter, each layer which comprises the organic electroluminescent element of this invention is demonstrated.

<発光層>
発光層は、電極から注入された電子および正孔が再結合し、励起子を経由して発光する層であり、発光する部分は発光層の層内であっても、発光層と隣接層との界面であってもよい。
<Light emitting layer>
The light-emitting layer is a layer that recombines electrons and holes injected from the electrode and emits light via excitons. Even if the light-emitting portion is within the layer of the light-emitting layer, the light-emitting layer and the adjacent layer It may be an interface.

発光層の膜厚としては、2nm〜1000nmの範囲が好ましく、より好ましくは2〜200nmの範囲であり、更に好ましくは3〜150nmの範囲である。   As a film thickness of a light emitting layer, the range of 2 nm-1000 nm is preferable, More preferably, it is the range of 2-200 nm, More preferably, it is the range of 3-150 nm.

本発明では、発光層は、発光材料とホスト材料とを含有することが好ましい。   In the present invention, the light emitting layer preferably contains a light emitting material and a host material.

発光材料としては、本発明に係る一般式(1)で表されるイリジウム錯体が単独もしくは複数種含まれていてもよく、その他の発光材料が含まれてもよい。発光層に含有される化合物のうち、本発明に係る一般式(1)で表されるイリジウム錯体の合計含有量は、質量比で1〜50%であることが好ましく、1〜30%であることがより好ましく、5〜20%であることが特に好ましい。   As a luminescent material, the iridium complex represented by General formula (1) based on this invention may be contained individually or in multiple types, and another luminescent material may be contained. Among the compounds contained in the light emitting layer, the total content of the iridium complex represented by the general formula (1) according to the present invention is preferably 1 to 50% by mass ratio, and 1 to 30%. Is more preferable, and 5 to 20% is particularly preferable.

その他の発光材料としては、具体的には、アントラセン誘導体、ピレン誘導体、クリセン誘導体、フルオランテン誘導体、ペリレン誘導体、フルオレン誘導体、アリールアセチレン誘導体、スチリルアリーレン誘導体、スチリルアミン誘導体、アリールアミン誘導体、ホウ素錯体、スクアリウム誘導体、オキソベンツアントラセン誘導体、フルオレセイン誘導体、ペリレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、希土類錯体系化合物、イリジウム錯体、または白金錯体などが挙げられる。   Specific examples of other light-emitting materials include anthracene derivatives, pyrene derivatives, chrysene derivatives, fluoranthene derivatives, perylene derivatives, fluorene derivatives, arylacetylene derivatives, styrylarylene derivatives, styrylamine derivatives, arylamine derivatives, boron complexes, squalium. Derivatives, oxobenzanthracene derivatives, fluorescein derivatives, perylene derivatives, polythiophene derivatives, rare earth complex compounds, iridium complexes, platinum complexes, and the like.

ホスト材料は、発光層において主に電荷の注入および輸送を担う化合物である。また、発光層に含有される化合物のうち、その層中での質量比が20%以上であることが好ましい。より好ましくは50%以上であり、特に好ましくは80%以上である。発光層に含有される化合物のうち、ホスト材料の含有量の上限は、質量比で99%以下であることが好ましく、95%以下であることがより好ましく、90%以下であることが特に好ましい。   The host material is a compound mainly responsible for charge injection and transport in the light emitting layer. Moreover, it is preferable that the mass ratio in the layer among the compounds contained in a light emitting layer is 20% or more. More preferably, it is 50% or more, and particularly preferably 80% or more. Among the compounds contained in the light emitting layer, the upper limit of the content of the host material is preferably 99% or less, more preferably 95% or less, and particularly preferably 90% or less in terms of mass ratio. .

ホスト材料の励起状態エネルギー(T準位)は、同一層内に含有される本発明に係る一般式(1)で表されるイリジウム錯体の励起状態エネルギー(T準位)よりも高いことが好ましい。 The excited state energy (T 1 level) of the host material is higher than the excited state energy (T 1 level) of the iridium complex represented by the general formula (1) according to the present invention contained in the same layer. Is preferred.

ホスト材料は、単独または複数種用いてもよい。ホスト化合物を複数種用いることで、電荷移動調整が可能であり有機電界発光素子を高効率化することができる。   One or more host materials may be used. By using a plurality of types of host compounds, charge transfer can be adjusted and the organic electroluminescence device can be made highly efficient.

本発明で用いることができるホスト材料としては、特に制限はなく、低分子化合物でも繰り返し単位を有する高分子化合物でもよい。   The host material that can be used in the present invention is not particularly limited, and may be a low molecular compound or a high molecular compound having a repeating unit.

ホスト材料として、具体的には、トリアリールアミン誘導体、フェニレン誘導体、縮合環芳香族化合物(例えばナフタレン誘導体、フェナントレン誘導体、フルオレン誘導体、ピレン誘導体、テトラセン誘導体、コロネン誘導体、クリセン誘導体、ペリレン誘導体、9,10−ジフェニルアントラセン誘導体若しくはルブレン等)、キナクリドン誘導体、アクリドン誘導体、クマリン誘導体、ピラン誘導体、ナイルレッド、ピラジン誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、スチルベン誘導体、有機金属錯体(例えば、トリス(8−キノリノラート)アルミニウムなどの有機アルミニウム錯体、有機ベリリウム錯体、有機イリジウム錯体、若しくは有機プラチナ錯体等)、またはポリ(フェニレンビニレン)誘導体、ポリ(フルオレン)誘導体、ポリ(フェニレン)誘導体、ポリ(チエニレンビニレン)誘導体若しくはポリ(アセチレン)誘導体などの高分子誘導体が挙げられる。   Specific examples of host materials include triarylamine derivatives, phenylene derivatives, condensed ring aromatic compounds (for example, naphthalene derivatives, phenanthrene derivatives, fluorene derivatives, pyrene derivatives, tetracene derivatives, coronene derivatives, chrysene derivatives, perylene derivatives, 9, 10-diphenylanthracene derivatives or rubrene), quinacridone derivatives, acridone derivatives, coumarin derivatives, pyran derivatives, nile red, pyrazine derivatives, benzimidazole derivatives, benzothiazole derivatives, benzoxazole derivatives, stilbene derivatives, organometallic complexes (for example, tris (8-quinolinolato) organic aluminum complexes such as aluminum, organic beryllium complexes, organic iridium complexes, or organic platinum complexes), or poly (phenol Vinylene) derivatives, poly (fluorene) derivatives, poly (phenylene) derivatives, poly (polymer derivatives such as thienylene vinylene) derivatives or poly (acetylene) derivatives.

<電子輸送層>
電子輸送層とは、電子を輸送する機能を有する材料からなり、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよい。
<Electron transport layer>
The electron transport layer is made of a material having a function of transporting electrons, and only needs to have a function of transmitting electrons injected from the cathode to the light emitting layer.

電子輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は2〜5000nmの範囲であり、より好ましくは2〜500nmの範囲であり、さらに好ましくは5〜200nmの範囲である。   Although there is no restriction | limiting in particular about the film thickness of an electron carrying layer, Usually, it is the range of 2-5000 nm, More preferably, it is the range of 2-500 nm, More preferably, it is the range of 5-200 nm.

電子輸送層に用いられる材料(以下、電子輸送材料という)としては、電子の注入性または輸送性、または正孔の障壁性のいずれかを有していればよく、従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができる。   As a material used for the electron transport layer (hereinafter referred to as an electron transport material), any material that has either an electron injection property or a transport property or a hole barrier property may be used. Any one can be selected and used.

電子輸送性材料として、具体的には、含窒素芳香族複素環誘導体(カルバゾール誘導体、トリス(8−キノリノラート)アルミニウムなどの有機アルミニウム錯体、アザカルバゾール誘導体(カルバゾール環を構成する炭素原子の1つ以上が窒素原子に置換されたもの)、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、トリアジン誘導体、キノリン誘導体、キノキサリン誘導体、フェナントロリン誘導体、オキサゾール誘導体、チアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、ベンズイミダゾール誘導体若しくはベンズオキサゾール誘導体等)、ジベンゾフラン誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、または芳香族炭化水素環誘導体(ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体若しくはトリフェニレン等)等が挙げられる。   Specific examples of the electron transporting material include nitrogen-containing aromatic heterocyclic derivatives (carbazole derivatives, organoaluminum complexes such as tris (8-quinolinolato) aluminum, azacarbazole derivatives (one or more carbon atoms constituting the carbazole ring) Substituted with a nitrogen atom), pyridine derivatives, pyrimidine derivatives, triazine derivatives, quinoline derivatives, quinoxaline derivatives, phenanthroline derivatives, oxazole derivatives, thiazole derivatives, oxadiazole derivatives, triazole derivatives, benzimidazole derivatives or benzoxazole derivatives, etc. ), Dibenzofuran derivatives, dibenzothiophene derivatives, or aromatic hydrocarbon ring derivatives (such as naphthalene derivatives, anthracene derivatives, or triphenylene).

<正孔阻止層>
正孔阻止層とは広い意味では電子輸送層の機能を有する層であり、好ましくは電子を輸送する機能を有しつつ正孔を輸送する能力が小さい材料からなり、電子を輸送しつつ正孔を阻止することで電子と正孔との再結合確率を向上させることができる。
<Hole blocking layer>
The hole blocking layer is a layer having a function of an electron transport layer in a broad sense, and is preferably made of a material having a function of transporting electrons while having a small ability to transport holes, and transporting electrons while transporting holes. The probability of recombination of electrons and holes can be improved by blocking.

正孔阻止層は、発光層の陰極側に隣接して設けられることが好ましい。   The hole blocking layer is preferably provided adjacent to the cathode side of the light emitting layer.

正孔阻止層の膜厚としては、好ましくは3〜100nmの範囲であり、更に好ましくは5〜30nmの範囲である。   The thickness of the hole blocking layer is preferably in the range of 3 to 100 nm, and more preferably in the range of 5 to 30 nm.

正孔阻止層に用いられる材料としては、前述の電子輸送層に用いられる材料が好ましく用いられ、また、前述のホスト材料も正孔阻止層の材料として好ましく用いられる。   As a material used for a hole-blocking layer, the material used for the above-mentioned electron carrying layer is used preferably, and the above-mentioned host material is also preferably used as a material of a hole-blocking layer.

<電子注入層>
電子注入層(「陰極バッファー層」ともいう。)とは、駆動電圧低下または発光輝度向上のために陰極と発光層との間に設けられる層のことである。
<Electron injection layer>
An electron injection layer (also referred to as a “cathode buffer layer”) is a layer provided between a cathode and a light emitting layer in order to reduce driving voltage or improve light emission luminance.

電子注入層の膜厚は0.1〜5nmの範囲が好ましい。より好ましくは0.1〜1nmの範囲である。   The thickness of the electron injection layer is preferably in the range of 0.1 to 5 nm. More preferably, it is the range of 0.1-1 nm.

電子注入層に好ましく用いられる材料として、具体的には、金属(ストロンチウム若しくはアルミニウム等)、アルカリ金属化合物(フッ化リチウム若しくはフッ化ナトリウム等)、アルカリ土類金属化合物(フッ化マグネシウム若しくはフッ化カルシウム等)、金属酸化物(酸化アルミニウム等)、または金属錯体(リチウム8−ヒドロキシキノレート(Liq)等)などが挙げられる。また、前述の電子輸送材料を用いることも可能である。さらに電子注入材料としては、フェナントロリン誘導体のリチウム錯体(LiPB)、またはフェノキシピリジンのリチウム錯体(LiPP)などが挙げられる。   Specific examples of materials that are preferably used for the electron injection layer include metals (strontium or aluminum), alkali metal compounds (lithium fluoride or sodium fluoride, etc.), alkaline earth metal compounds (magnesium fluoride or calcium fluoride). Etc.), metal oxides (such as aluminum oxide), or metal complexes (such as lithium 8-hydroxyquinolate (Liq)). Further, the above-described electron transport material can also be used. Furthermore, examples of the electron injecting material include a phenanthroline derivative lithium complex (LiPB) and a phenoxypyridine lithium complex (LiPP).

<正孔輸送層>
正孔輸送層とは、正孔を輸送する機能を有する材料からなり、陽極より注入された正孔を発光層に伝達する機能を有していればよい。
<Hole transport layer>
The hole transport layer is made of a material having a function of transporting holes, and may have a function of transmitting holes injected from the anode to the light emitting layer.

正孔輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は2〜5000nmの範囲であり、より好ましくは5〜500nmの範囲であり、さらに好ましくは5〜200nmの範囲である。   Although there is no restriction | limiting in particular about the film thickness of a positive hole transport layer, Usually, it is the range of 2-5000 nm, More preferably, it is the range of 5-500 nm, More preferably, it is the range of 5-200 nm.

正孔輸送層に用いられる材料(以下、正孔輸送材料という。)としては、正孔の注入性または輸送性、または電子の障壁性のいずれかを有していればよく、従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができる。   A material used for the hole transport layer (hereinafter referred to as a hole transport material) may have any of a hole injection property or a transport property, or an electron barrier property. Any one can be selected and used.

正孔輸送性材料として、具体的には、ポルフィリン誘導体;フタロシアニン誘導体;オキサゾール誘導体;フェニレンジアミン誘導体;スチルベン誘導体;トリアリールアミン誘導体;カルバゾール誘導体;インドロカルバゾール誘導体;アントラセン若しくはナフタレンなどのアセン系誘導体;フルオレン誘導体;フルオレノン誘導体;ポリビニルカルバゾール若しくは芳香族アミンを主鎖または側鎖に導入した高分子材料またはオリゴマー;ポリシラン;導電性ポリマーまたはオリゴマー(例えばPEDOT:PSS、アニリン系共重合体、ポリアニリン、ポリチオフェン等)等が挙げられる。   Specific examples of hole transporting materials include porphyrin derivatives; phthalocyanine derivatives; oxazole derivatives; phenylenediamine derivatives; stilbene derivatives; triarylamine derivatives; carbazole derivatives; indolocarbazole derivatives; acene derivatives such as anthracene or naphthalene; Fluorene derivatives; fluorenone derivatives; polymer materials or oligomers in which polyvinyl carbazole or aromatic amine is introduced into the main chain or side chain; polysilanes; conductive polymers or oligomers (eg PEDOT: PSS, aniline copolymers, polyaniline, polythiophene, etc.) ) And the like.

<電子阻止層>
電子阻止層とは広い意味では正孔輸送層の機能を有する層であり、好ましくは正孔を輸送する機能を有しつつ電子を輸送する能力が小さい材料からなり、正孔を輸送しつつ電子を阻止することで電子と正孔との再結合確率を向上させることができる。
<Electron blocking layer>
The electron blocking layer is a layer having a function of a hole transport layer in a broad sense, and is preferably made of a material having a function of transporting holes and a small ability to transport electrons, and transporting electrons while transporting holes. The probability of recombination of electrons and holes can be improved by blocking.

電子阻止層の膜厚としては、好ましくは3〜100nmの範囲であり、より好ましくは5〜30nmの範囲である。   The thickness of the electron blocking layer is preferably in the range of 3 to 100 nm, more preferably in the range of 5 to 30 nm.

また、前述の正孔輸送層の構成を必要に応じて電子阻止層として用いることができる。   Moreover, the structure of the above-mentioned hole transport layer can be used as an electron blocking layer as needed.

<正孔注入層>
本発明では、正孔注入層(「陽極バッファー層」ともいう)とは、駆動電圧低下または発光輝度向上のために陽極と発光層との間に設けられる層のことである。
<Hole injection layer>
In the present invention, the hole injection layer (also referred to as “anode buffer layer”) is a layer provided between the anode and the light emitting layer in order to lower the driving voltage or improve the light emission luminance.

正孔注入層に用いられる材料としては、例えば、銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニン誘導体、ヘキサアザトリフェニレン誘導体、酸化バナジウムに代表される金属酸化物、アモルファスカーボン、ポリアニリン(エメラルディン)若しくはポリチオフェンなどの導電性高分子、トリス(2−フェニルピリジン)イリジウム錯体に代表されるシクロメタル化錯体、またはトリアリールアミン誘導体などが好ましい。   Examples of materials used for the hole injection layer include conductive materials such as phthalocyanine derivatives represented by copper phthalocyanine, hexaazatriphenylene derivatives, metal oxides represented by vanadium oxide, amorphous carbon, polyaniline (emeraldine), and polythiophene. Preferred are a high molecular weight polymer, a cyclometalated complex represented by a tris (2-phenylpyridine) iridium complex, or a triarylamine derivative.

本発明の有機電界発光素子は基板に支持されていることが好ましい。基板の素材については特に制限はなく、例えば、従来の有機電界発光素子において慣用されている、アルカリガラス、無アルカリガラス若しくは石英ガラスなどのガラス、または透明プラスチックなどが挙げられる。   The organic electroluminescent element of the present invention is preferably supported on a substrate. There is no restriction | limiting in particular about the raw material of a board | substrate, For example, glass, such as alkali glass, alkali free glass, or quartz glass, or a transparent plastic currently used in the conventional organic electroluminescent element is mentioned.

陽極を構成する材料として、具体的には、金、白金、銀、銅、ニッケル、パラジウム、コバルト、セレン、バナジウム若しくはタングステンなどの金属単体またはこれらの合金、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化錫インジウム(ITO)若しくは酸化亜鉛インジウムなどの金属酸化物が使用できる。また、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェンまたはポリフェニレンスルフィドなどの導電性ポリマーも使用できる。これらの電極物質は単独で使用してもよいし、複数併用して使用してもよい。また、陽極は一層で構成されていてもよく、複数の層で構成されていてもよい。   Specifically, the material constituting the anode is a simple metal such as gold, platinum, silver, copper, nickel, palladium, cobalt, selenium, vanadium or tungsten, or an alloy thereof, tin oxide, zinc oxide, indium oxide, oxide Metal oxides such as indium tin (ITO) or zinc indium oxide can be used. Further, conductive polymers such as polyaniline, polypyrrole, polythiophene or polyphenylene sulfide can also be used. These electrode materials may be used alone or in combination. Moreover, the anode may be composed of a single layer or a plurality of layers.

陰極を構成する材料として、具体的には、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、アルミニウム、インジウム、ルテニウム、チタニウム、マンガン、イットリウム、銀、鉛、錫またはクロムなどの金属単体が挙げられる。また、これらの金属を組み合わせて合金にしてもよい。例えば、リチウム−インジウム、ナトリウム−カリウム、マグネシウム−銀、アルミニウム−リチウム、アルミニウム−マグネシウム、またはマグネシウム−インジウムなどの合金が使用できる。さらに、酸化錫インジウム(ITO)などの金属酸化物の利用も可能である。これらの電極物質は単独で使用してもよいし、複数併用して使用してもよい。また、陰極は一層構造でもよく、多層構造でもよい。   Specific examples of the material constituting the cathode include simple metals such as lithium, sodium, potassium, calcium, magnesium, aluminum, indium, ruthenium, titanium, manganese, yttrium, silver, lead, tin, and chromium. Further, these metals may be combined to form an alloy. For example, an alloy such as lithium-indium, sodium-potassium, magnesium-silver, aluminum-lithium, aluminum-magnesium, or magnesium-indium can be used. In addition, metal oxides such as indium tin oxide (ITO) can be used. These electrode materials may be used alone or in combination. The cathode may have a single layer structure or a multilayer structure.

本発明に係る一般式(1)で表されるイリジウム錯体を含む有機発光素子は、真空蒸着法、溶液塗布法若しくはレーザーなどを用いた転写法、またはスプレー法によって作製することができる。特に、本発明に係る一般式(1)で表されるイリジウム錯体を含む発光層を、真空蒸着法によって形成することが望ましい。   The organic light emitting device containing the iridium complex represented by the general formula (1) according to the present invention can be manufactured by a vacuum deposition method, a solution coating method, a transfer method using a laser, or the like, or a spray method. In particular, it is desirable to form the light emitting layer containing the iridium complex represented by the general formula (1) according to the present invention by a vacuum deposition method.

真空蒸着法によって正孔輸送層、発光層または電子輸送層などの各層を形成する場合の真空蒸着条件は特に限定されないが、10−4〜10−5Pa程度の真空下で50〜500℃程度のボート温度、−50〜300℃程度の基板温度で、0.01〜50nm/秒程度の蒸着速度で蒸着することが好ましい。正孔輸送層、発光層または電子輸送層などの各層を複数の材料を使用して形成する場合、材料を入れたボートをそれぞれ温度制御しながら共蒸着することが好ましい。 The vacuum deposition conditions for forming each layer such as a hole transport layer, a light emitting layer or an electron transport layer by a vacuum deposition method are not particularly limited, but are about 50 to 500 ° C. under a vacuum of about 10 −4 to 10 −5 Pa. It is preferable to deposit at a boat temperature of about -50 to 300 ° C. and a deposition rate of about 0.01 to 50 nm / second. When each layer such as a hole transport layer, a light-emitting layer, or an electron transport layer is formed using a plurality of materials, it is preferable to co-evaporate the boats containing the materials while controlling the temperature.

以降、実施例を示しながら本発明についてさらに詳細に説明するが、本発明は実施例に限定して解釈されない。なお、実施例に対応する化合物を「本発明化合物」といい、比較例に対応する化合物を「比較化合物」という。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not construed as being limited to the examples. In addition, the compound corresponding to an Example is called "this invention compound", and the compound corresponding to a comparative example is called "comparison compound."

<実施例I−1>
本発明化合物(K−2)の合成
<Example I-1>
Synthesis of the present compound (K-2)

ステップ1 配位子(L−b)の合成

Figure 2018039763
2−クロロ−5−メチルピリミジン5.18g(40.3mmol)、3−ビフェニルボロン酸9.26g(46.8mmol)、2M炭酸カリウム水溶液95mlおよび1,2−ジメトキシエタン70mlを三口フラスコに入れ、アルゴンガスを通気した後、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)2.25g(1.95mmol)を加え、アルゴン雰囲気下で24時間加熱還流させた。反応溶液を室温まで冷却した後、有機層を回収し、溶媒を減圧留去し、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶離液:ジクロロメタン)を用いて精製し、配位子(L−b)を得た。収量8.40g(収率84.7%)。化合物の同定はH−NMRを用いて行った。配位子(L−b)のH−NMRデータを以下に示す。
H−NMR(400MHz/CDCl)δ:8.66−8.68(m,3H),8.39(d,1H),7.70−7.72(m,3H),7.56(t,1H),7.46(t,2H),7.37(t,1H),2.36(s,3H). Step 1 Synthesis of ligand (Lb)
Figure 2018039763
2.18 g (40.3 mmol) of 2-chloro-5-methylpyrimidine, 9.26 g (46.8 mmol) of 3-biphenylboronic acid, 95 ml of 2M aqueous potassium carbonate solution and 70 ml of 1,2-dimethoxyethane were placed in a three-necked flask. After bubbling argon gas, 2.25 g (1.95 mmol) of tetrakis (triphenylphosphine) palladium (0) was added, and the mixture was heated to reflux for 24 hours under an argon atmosphere. After the reaction solution was cooled to room temperature, the organic layer was collected, the solvent was distilled off under reduced pressure, and the residue was purified using silica gel column chromatography (eluent: dichloromethane) to obtain the ligand (Lb). Yield 8.40 g (yield 84.7%). The compound was identified using 1 H-NMR. 1 H-NMR data of the ligand (Lb) are shown below.
1 H-NMR (400 MHz / CDCl 3 ) δ: 8.66-8.68 (m, 3H), 8.39 (d, 1H), 7.70-7.72 (m, 3H), 7.56 (T, 1H), 7.46 (t, 2H), 7.37 (t, 1H), 2.36 (s, 3H).

ステップ2 本発明化合物(K−2)の合成

Figure 2018039763
3塩化イリジウムn水和物4.11g(11.6mmol)と配位子(L−b)6.00g(24.4mmol)とDMF225mlと純水25mlとを投入し、アルゴンガスを30分間通気した後、マイクロ波(2450MHz)を30分間照射した。反応溶液を室温まで冷却し、溶媒を約10mlまで減圧留去し、メタノールと純水とを加えることで固体を析出させ、中間体(E)を得た。収量8.00g(収率95.8%)。上記方法で合成した中間体(E)5.82g(4.05mmol)をジクロロメタン500mlおよびメタノール500mlの混合溶媒に分散させ、この分散液にアルゴンガスを30分間通気した。その後、この分散液にトリフルオロメタンスルホン酸銀2.24g(8.72mmol)を加え、室温で16時間撹拌させた。セライト層を通してろ過を行い、ろ液を減圧留去して、中間体(F)を得た。収量6.93g(収率95.5%)。中間体(F)0.841g(0.939mmol)に、2−フェニルキノリン0.465g(2.27mmol)、エタノール50mlを加え、アルゴン雰囲気下で3日間加熱還流させた。室温まで冷却し、溶媒を減圧留去した後、ジクロロメタン25mlに溶解し、これにUVランプ(波長:365nm)を3時間照射し、溶媒を減圧留去した。これをシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶離液:ジクロロメタン)を用いて精製し、フェイシャル体である本発明化合物(K−2)を得た。収量0.7mg(収率0.08%)。化合物の同定はH−NMRを用いて行った。本発明化合物(K−2)のH−NMRデータを以下に示す。
H−NMR(400MHz/DMSO−d)δ:8.75(t,2H),8.44(s,2H),8.27(d,1H),8.21(d,1H),8.14(d,1H),8.07(d,1H),7.96(d,1H),7.74(d,1H),7.64−7.66(m,3H),7.57(d,2H),7.34−7.46(m,5H),7.22−7.30(m,3H),7.17(dd,1H),7.07(dd,1H),6.95(t,1H),6.76(t,1H),6.61(d,1H),6.50(dd,2H),2.24(s,3H),2.06(s,3H). Step 2 Synthesis of the present compound (K-2)
Figure 2018039763
4.11 g (11.6 mmol) of iridium trichloride nhydrate, 6.00 g (24.4 mmol) of ligand (Lb), 225 ml of DMF, and 25 ml of pure water were added, and argon gas was bubbled for 30 minutes. Thereafter, irradiation with microwaves (2450 MHz) was performed for 30 minutes. The reaction solution was cooled to room temperature, the solvent was distilled off under reduced pressure to about 10 ml, and a solid was precipitated by adding methanol and pure water to obtain an intermediate (E). Yield 8.00 g (95.8% yield). Intermediate (E) synthesized by the above method (5.82 g, 4.05 mmol) was dispersed in a mixed solvent of 500 ml of dichloromethane and 500 ml of methanol, and argon gas was bubbled through the dispersion for 30 minutes. Thereafter, 2.24 g (8.72 mmol) of silver trifluoromethanesulfonate was added to this dispersion, and the mixture was stirred at room temperature for 16 hours. Filtration was performed through a celite layer, and the filtrate was distilled off under reduced pressure to obtain an intermediate (F). Yield 6.93 g (95.5% yield). To 0.441 g (0.939 mmol) of intermediate (F), 0.465 g (2.27 mmol) of 2-phenylquinoline and 50 ml of ethanol were added, and the mixture was heated to reflux for 3 days under an argon atmosphere. After cooling to room temperature, the solvent was distilled off under reduced pressure, and the residue was dissolved in 25 ml of dichloromethane. This was irradiated with a UV lamp (wavelength: 365 nm) for 3 hours, and the solvent was distilled off under reduced pressure. This was purified using silica gel column chromatography (eluent: dichloromethane) to obtain the compound (K-2) of the present invention as a facial product. Yield 0.7 mg (yield 0.08%). The compound was identified using 1 H-NMR. 1 H-NMR data of the present compound (K-2) are shown below.
1 H-NMR (400 MHz / DMSO-d 6 ) δ: 8.75 (t, 2H), 8.44 (s, 2H), 8.27 (d, 1H), 8.21 (d, 1H), 8.14 (d, 1H), 8.07 (d, 1H), 7.96 (d, 1H), 7.74 (d, 1H), 7.64-7.66 (m, 3H), 7 .57 (d, 2H), 7.34-7.46 (m, 5H), 7.22-7.30 (m, 3H), 7.17 (dd, 1H), 7.07 (dd, 1H) ), 6.95 (t, 1H), 6.76 (t, 1H), 6.61 (d, 1H), 6.50 (dd, 2H), 2.24 (s, 3H), 2.06 (S, 3H).

<実施例I−2>
本発明化合物(K−4)の合成

Figure 2018039763
3塩化イリジウムn水和物3.00g(8.23mmol)、2−フェニルキノリン3.74g、2−エトキシエタノール80ml、純水20mlを三口フラスコに入れ、アルゴン雰囲気下で18時間加熱還流させた。反応溶液を室温まで冷却させた後、ろ過し、メタノールと純水で洗浄して、中間体(I)を得た。収量3.63g(収率69.3%)。中間体(I)2.62g(2.06mmol)、トリフルオロメタンスルホン酸銀1.15g(4.48mmol)、メタノール140mlおよびジクロロメタン220mlを三口フラスコに入れ、アルゴンガス雰囲気下、室温で24時間撹拌させた。反応溶液をセライト層を通してろ過し、ろ液を減圧留去して、中間体(J)を得た。収量3.31g(収率98.8%)。中間体(J)1.26g(1.55mmol)に、配位子(L−b)0.920g(3.74mmol)、エタノール80mlを加え、アルゴン雰囲気下で2日間加熱還流させた。室温まで冷却し、溶媒を減圧留去した後、ジクロロメタンに溶解し、これにUVランプ(波長:365nm)を3時間照射し、溶媒を減圧留去した。得られた固体をジクロロメタンに溶解させメタノールを加えて再結晶した。その後さらにもう一度ジクロロメタンとメタノールで再結晶し、フェイシャル体である本発明化合物(K−4)を得た。収量0.619g(収率47.2%)。化合物の同定はH−NMRを用いて行った。本発明化合物(K−4)のH−NMRデータを以下に示す。
H−NMR(400MHz/DMSO−d)δ:8.69(d,1H),8.52(q,2H),8.41(q,2H),8.10(d,1H),8.03(d,1H),8.01(d,1H),7.89−7.95(m,3H),7.72(d,1H),7.59(d,1H),7.54(d,2H),7.39(t,1H),7.34(t,2H),7.29(t,1H),7.22(t,1H),7.15(t,1H),7.06(dd,1H),6.94(t,1H),6.87(t,1H),6.62−6.72(m,3H),6.38−6.46(m,3H),2.10(s,3H). <Example I-2>
Synthesis of the present compound (K-4)
Figure 2018039763
3.00 g (8.23 mmol) of iridium trichloride n-hydrate, 3.74 g of 2-phenylquinoline, 80 ml of 2-ethoxyethanol, and 20 ml of pure water were placed in a three-necked flask and heated to reflux for 18 hours under an argon atmosphere. The reaction solution was cooled to room temperature, filtered, and washed with methanol and pure water to obtain intermediate (I). Yield 3.63 g (69.3% yield). Intermediate (I) 2.62 g (2.06 mmol), silver trifluoromethanesulfonate 1.15 g (4.48 mmol), methanol 140 ml and dichloromethane 220 ml were placed in a three-necked flask and stirred at room temperature for 24 hours under an argon gas atmosphere. It was. The reaction solution was filtered through a celite layer, and the filtrate was distilled off under reduced pressure to obtain an intermediate (J). Yield 3.31 g (98.8% yield). To 1.26 g (1.55 mmol) of the intermediate (J), 0.920 g (3.74 mmol) of the ligand (Lb) and 80 ml of ethanol were added, and the mixture was heated to reflux for 2 days under an argon atmosphere. After cooling to room temperature, the solvent was distilled off under reduced pressure, and then the residue was dissolved in dichloromethane. This was irradiated with a UV lamp (wavelength: 365 nm) for 3 hours, and the solvent was distilled off under reduced pressure. The obtained solid was dissolved in dichloromethane and recrystallized by adding methanol. Thereafter, the product was recrystallized again with dichloromethane and methanol to obtain the compound (K-4) of the present invention which is a facial product. Yield 0.619 g (47.2% yield). The compound was identified using 1 H-NMR. 1 H-NMR data of the present compound (K-4) are shown below.
1 H-NMR (400 MHz / DMSO-d 6 ) δ: 8.69 (d, 1H), 8.52 (q, 2H), 8.41 (q, 2H), 8.10 (d, 1H), 8.03 (d, 1H), 8.01 (d, 1H), 7.89-7.95 (m, 3H), 7.72 (d, 1H), 7.59 (d, 1H), 7 .54 (d, 2H), 7.39 (t, 1H), 7.34 (t, 2H), 7.29 (t, 1H), 7.22 (t, 1H), 7.15 (t, 1H), 7.06 (dd, 1H), 6.94 (t, 1H), 6.87 (t, 1H), 6.62-6.72 (m, 3H), 6.38-6.46 (M, 3H), 2.10 (s, 3H).

<実施例I−3>
本発明化合物(K−14)と(K−16)との合成
<Example I-3>
Synthesis of the present compound (K-14) and (K-16)

Figure 2018039763
3塩化イリジウムn水和物21.7g、1−フェニルイソキノリン28.4g、DMF440mlおよび純水60mlを三口フラスコに入れ、ジムロート冷却器を取り付け、アルゴンガスを通気しながら、マイクロ波(2450MHz、1000W)を30分間照射した。反応溶液を室温まで冷却させた後、沈殿をろ取し、純水およびメタノールで洗浄して、中間体(K)を収率95%で得た。中間体(K)12.2g、トリフルオロメタンスルホン酸銀5.15g、メタノール400mlおよびジクロロメタン1250mlを三口フラスコに入れ、アルゴンガス雰囲気下、室温で24時間反応させた。反応溶液をセライトろ過し、溶媒を減圧留去して、中間体(L)を収率94%で得た。中間体(L)0.835g、配位子(L−b)0.504g、エタノール41mlを加え、アルゴン雰囲気下、95℃で30時間加熱反応させた。反応溶液の液温を室温まで冷却後、沈殿をろ取し、メタノールで洗浄した。これをジクロロメタンに溶解後、セライトろ過し、溶媒を減圧留去した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶離液:ジクロロメタンとヘキサン)を用いて精製し、フェイシャル体である(K−14)と(K−16)を、それぞれ収率1.6%及び15%で得た。
Figure 2018039763
Microwave (2450 MHz, 1000 W) while placing 21.7 g of iridium trichloride nhydrate, 28.4 g of 1-phenylisoquinoline, 440 ml of DMF and 60 ml of pure water in a three-necked flask, attaching a Dimroth condenser, and venting argon gas Was irradiated for 30 minutes. After the reaction solution was cooled to room temperature, the precipitate was collected by filtration and washed with pure water and methanol to obtain an intermediate (K) with a yield of 95%. Intermediate (K) 12.2 g, silver trifluoromethanesulfonate 5.15 g, methanol 400 ml and dichloromethane 1250 ml were placed in a three-necked flask and reacted at room temperature for 24 hours in an argon gas atmosphere. The reaction solution was filtered through Celite, and the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain an intermediate (L) with a yield of 94%. Intermediate (L) 0.835 g, ligand (Lb) 0.504 g and ethanol 41 ml were added, and the mixture was reacted by heating at 95 ° C. for 30 hours in an argon atmosphere. After cooling the reaction solution to room temperature, the precipitate was collected by filtration and washed with methanol. This was dissolved in dichloromethane, filtered through Celite, the solvent was distilled off under reduced pressure, and the residue was purified using silica gel column chromatography (eluent: dichloromethane and hexane) to obtain facial forms (K-14) and (K- 16) were obtained in 1.6% and 15% yields, respectively.

本発明化合物(K−14)のH−NMRデータを以下に示す。
H−NMR(400MHz/DMSO−d)δ:8.94−8.96(m,1H),8.74(dd,2H),8.21−8.26(m,3H),7.96−8.02(m,2H),7.77−7.83(m,2H),7.69(d,1H),7.58−7.65(m,6H),7.36−7.43(m,4H),7.23−7.29(m,2H),7.18(dd,1H),7.12(dd,1H),6.98(t,1H),6.78−6.86(m,2H),6.73(d,2H),2.23(s,3H),2.06(s,3H).
1 H-NMR data of the compound (K-14) of the present invention are shown below.
1 H-NMR (400 MHz / DMSO-d 6 ) δ: 8.94-8.96 (m, 1H), 8.74 (dd, 2H), 8.21-8.26 (m, 3H), 7 .96-8.02 (m, 2H), 7.77-7.83 (m, 2H), 7.69 (d, 1H), 7.58-7.65 (m, 6H), 7.36 -7.43 (m, 4H), 7.23-7.29 (m, 2H), 7.18 (dd, 1H), 7.12 (dd, 1H), 6.98 (t, 1H), 6.78-6.86 (m, 2H), 6.73 (d, 2H), 2.23 (s, 3H), 2.06 (s, 3H).

本発明化合物(K−16)のH−NMRデータを以下に示す。
H−NMR(400MHz/DMSO−d)δ:8.93(t,2H),8.73(d,1H),8.17−8.27(m,3H),8.00−8.02(m,1H),7.92−7.95(m,1H),7.76−7.83(m,4H),7.67(d,1H),7.59−7.61(m,4H),7.48(d,1H),7.36−7.40(m,3H),7.25(t,1H),7.11(dd,1H),6.90−6.99(m,2H),6.72−6.87(m,4H),6.68(d,1H),2.07(s,3H).
1 H-NMR data of the compound (K-16) of the present invention are shown below.
1 H-NMR (400 MHz / DMSO-d 6 ) δ: 8.93 (t, 2H), 8.73 (d, 1H), 8.17-8.27 (m, 3H), 8.00-8 .02 (m, 1H), 7.92-7.95 (m, 1H), 7.76-7.83 (m, 4H), 7.67 (d, 1H), 7.59-7.61 (M, 4H), 7.48 (d, 1H), 7.36-7.40 (m, 3H), 7.25 (t, 1H), 7.11 (dd, 1H), 6.90- 6.99 (m, 2H), 6.72-6.87 (m, 4H), 6.68 (d, 1H), 2.07 (s, 3H).

次に本発明に係るイリジウム錯体の発光特性について記載する。   Next, the light emission characteristics of the iridium complex according to the present invention will be described.

<実施例II−1>
本発明化合物(K−4)のクロロホルム中での発光特性
本発明化合物(K−4)をクロロホルムに溶解させ、アルゴンガスを通気した後、浜松ホトニクス株式会社製の絶対PL量子収率測定装置(C9920)を用いて、室温での発光スペクトル(励起波長:350nm)を測定したところ、赤色発光(発光極大波長:622nm)を示した。発光量子収率は0.65であった。
<Example II-1>
Luminescence characteristics of the compound (K-4) of the present invention in chloroform After dissolving the compound (K-4) of the present invention in chloroform and ventilating with argon gas, an absolute PL quantum yield measuring device (manufactured by Hamamatsu Photonics Co., Ltd.) C9920) was used to measure the emission spectrum at room temperature (excitation wavelength: 350 nm), and showed red emission (emission maximum wavelength: 622 nm). The emission quantum yield was 0.65.

<実施例II−2>
本発明化合物(K−14)のクロロホルム中での発光特性
本発明化合物(K−14)をクロロホルムに溶解させ、アルゴンガスを通気した後、浜松ホトニクス株式会社製の絶対PL量子収率測定装置装置(C9920)を用いて、室温での発光スペクトル(励起波長:340nm)を測定したところ、赤色発光(発光極大波長:628nm)を示した。発光量子収率は0.55であった。
<Example II-2>
Luminescence characteristics of the compound (K-14) of the present invention in chloroform After dissolving the compound (K-14) of the present invention in chloroform and venting with argon gas, an apparatus for measuring absolute PL quantum yield manufactured by Hamamatsu Photonics Co., Ltd. When the emission spectrum at room temperature (excitation wavelength: 340 nm) was measured using (C9920), red emission (emission maximum wavelength: 628 nm) was shown. The emission quantum yield was 0.55.

<実施例II−3>
本発明化合物(K−16)のクロロホルム中での発光特性
本発明化合物(K−16)をクロロホルムに溶解させ、アルゴンガスを通気した後、浜松ホトニクス株式会社製の絶対PL量子収率測定装置装置(C9920)を用いて、室温での発光スペクトル(励起波長:340nm)を測定したところ、赤色発光(発光極大波長:631nm)を示した。発光量子収率は0.61であった。
<Example II-3>
Luminescence characteristics of the present compound (K-16) in chloroform After dissolving the present compound (K-16) in chloroform and venting with argon gas, an absolute PL quantum yield measuring apparatus manufactured by Hamamatsu Photonics Co., Ltd. When the emission spectrum (excitation wavelength: 340 nm) at room temperature was measured using (C9920), red emission (emission maximum wavelength: 631 nm) was shown. The emission quantum yield was 0.61.

<比較例II−1>
比較化合物(1)のTHF中の発光特性
比較化合物(1)をTHFに溶解させ、アルゴンガスを通気した後、浜松ホトニクス株式会社製の絶対PL量子収率測定装置(C9920)を用いて、室温での発光スペクトル(励起波長:350nm)を測定したところ、緑色発光(発光極大波長:527nm)を示した。発光量子収率は0.64であった。

Figure 2018039763
<Comparative Example II-1>
Luminescence characteristics of Comparative Compound (1) in THF After dissolving Comparative Compound (1) in THF and venting with argon gas, room temperature was measured using an absolute PL quantum yield measuring device (C9920) manufactured by Hamamatsu Photonics Co., Ltd. When the emission spectrum (excitation wavelength: 350 nm) was measured, green emission (maximum emission wavelength: 527 nm) was shown. The emission quantum yield was 0.64.
Figure 2018039763

以上のことから、一般式(1)で表される本発明化合物は、隣接するR12とR13、R13とR14、または、R14とR15の何れか1つが、各々結合して縮合環を形成することにより、赤色領域に効率良く発光することがわかった。 From the above, the compound of the present invention represented by the general formula (1) is bonded to any one of adjacent R 12 and R 13 , R 13 and R 14 , or R 14 and R 15. It has been found that by forming a condensed ring, light is efficiently emitted in the red region.

次に本発明に係る一般式(1)で表されるイリジウム錯体の熱的安定性および昇華性を確認するため、昇華精製実験について説明する。   Next, a sublimation purification experiment will be described in order to confirm the thermal stability and sublimation property of the iridium complex represented by the general formula (1) according to the present invention.

<実施例III−1>
本発明化合物(K−4)の昇華精製
本発明化合物(K−4)153mgを昇華精製装置(P−200、エイエルエス・テクノロジー社製)に入れ、真空度1×10−4Pa、温度310〜340℃の条件下で、9時間かけて昇華精製したところ、昇華精製による収率は95%であり、昇華残渣は全くなかった。なお、昇華精製後の本発明化合物(K−4)をHPLCで分析したところ、昇華精製よる純度低下は生じなかった。本発明化合物(K−4)の熱的安定性および昇華性は良好であることが明らかになった。
<Example III-1>
Sublimation purification of the compound (K-4) of the present invention 153 mg of the compound (K-4) of the present invention was placed in a sublimation purification apparatus (P-200, manufactured by AE Technology Co., Ltd.), and the degree of vacuum was 1 × 10 −4 Pa and the temperature was 310 to 310. When sublimation purification was performed over 9 hours under the condition of 340 ° C., the yield by sublimation purification was 95%, and no sublimation residue was present. In addition, when this invention compound (K-4) after sublimation purification was analyzed by HPLC, the purity fall by sublimation purification did not arise. It was revealed that the thermal stability and sublimation property of the compound (K-4) of the present invention are good.

<実施例III−2>
本発明化合物(K−16)の昇華精製
本発明化合物(K−16)93.5mgを昇華精製装置(P−200、エイエルエス・テクノロジー社製)に入れ、真空度1×10−4Pa、温度300〜320℃の条件下で、9時間かけて昇華精製したところ、昇華精製による収率は96%であり、昇華残渣は全くなかった。なお、昇華精製後の本発明化合物(K−16)をHPLCで分析したところ、昇華精製による純度低下がわずかに生じていたが、純度99.7%から純度99.3%への低下にとどまった。本発明化合物(K−16)の熱的安定性および昇華性は良好であることが明らかになった。
<Example III-2>
Sublimation purification of the compound (K-16) of the present invention 93.5 mg of the compound (K-16) of the present invention was placed in a sublimation purification apparatus (P-200, manufactured by ALS Technology), and the degree of vacuum was 1 × 10 −4 Pa, temperature When sublimation purification was performed over 9 hours under the conditions of 300 to 320 ° C., the yield by sublimation purification was 96%, and there was no sublimation residue. In addition, when the compound (K-16) of the present invention after sublimation purification was analyzed by HPLC, there was a slight decrease in purity due to sublimation purification, but it was only a decrease from purity 99.7% to purity 99.3%. It was. It was revealed that the compound (K-16) of the present invention has good thermal stability and sublimation properties.

<比較例III−1>
比較化合物(1)の昇華精製
比較化合物(1)107mgを昇華精製装置(P−200、エイエルエス・テクノロジー社製)に入れ、真空度1×10−4Pa、温度300〜335℃の条件下で、18時間かけて昇華精製したところ、昇華残渣が多く残った(投入量の10.2%)。なお、昇華精製後の比較化合物(1)をHPLCで分析したところ、昇華精製よる純度低下は生じなかった。一方、昇華残渣(投入量の10.2%)をHPLCで分析したところ、純度は93.1%であり、昇華精製前の純度99.8%から大きく低下していた。比較化合物(1)は、本発明化合物よりも昇華速度が非常に遅く、本発明化合物と同条件下で昇華精製すると分解反応が進行することがわかった。
<Comparative Example III-1>
Sublimation purification of comparative compound (1) 107 mg of comparative compound (1) is put into a sublimation purification apparatus (P-200, manufactured by AE Technology Co., Ltd.), under conditions of a vacuum degree of 1 × 10 −4 Pa and a temperature of 300 to 335 ° C. Sublimation purification over 18 hours left much sublimation residue (10.2% of the input amount). In addition, when the comparative compound (1) after sublimation purification was analyzed by HPLC, purity reduction due to sublimation purification did not occur. On the other hand, when the sublimation residue (10.2% of the input amount) was analyzed by HPLC, the purity was 93.1%, which was greatly reduced from the purity of 99.8% before the sublimation purification. Comparative compound (1) has a much slower sublimation rate than the compound of the present invention, and it was found that the decomposition reaction proceeds when sublimation purification is performed under the same conditions as the compound of the present invention.

<比較例III−2>
比較化合物(2)の昇華精製

Figure 2018039763
<Comparative Example III-2>
Sublimation purification of comparative compound (2)
Figure 2018039763

比較化合物(2)2.91gを昇華精製装置(P−200、エイエルエス・テクノロジー社製)に入れ、真空度1×10−4Pa、温度340℃の条件下で、26時間かけて昇華精製したところ、昇華残渣が多く残った(投入量の12.1%)。なお、昇華精製後の比較化合物(2)をHPLCで分析したところ、昇華精製による純度低下が生じ、純度が99.7%から99.1%へ低下した。比較化合物(2)は、本発明化合物よりも昇華性が低く、より高い加熱温度及び加熱時間が必要となり、これらは結果的に分解反応を進行させ、昇華精製後の純度が低下することがわかった。 2.91 g of the comparative compound (2) was put into a sublimation purification apparatus (P-200, manufactured by ALS Technology Co., Ltd.) and purified by sublimation over 26 hours under the conditions of a vacuum degree of 1 × 10 −4 Pa and a temperature of 340 ° C. However, a large amount of sublimation residue remained (12.1% of the input amount). In addition, when the comparative compound (2) after sublimation purification was analyzed by HPLC, purity reduction due to sublimation purification occurred, and the purity decreased from 99.7% to 99.1%. Comparative compound (2) is lower in sublimability than the compound of the present invention, and requires a higher heating temperature and heating time. As a result, it can be seen that the decomposition reaction proceeds and the purity after sublimation purification decreases. It was.

次に本発明に係るイリジウム錯体の薄膜中での発光特性について記載する。   Next, light emission characteristics in the thin film of the iridium complex according to the present invention will be described.

<実施例IV−1>
本発明化合物(K−4)のCBPとの共蒸着膜中の発光特性
本発明化合物(K−4)と公知ホスト材料であるCBP(E−3)とを、真空度1×10−4Paで、石英基板上に5:95(質量濃度比)で共蒸着(30nm)し、浜松ホトニクス株式会社製の絶対PL量子収率測定装置(C9920)を用いて、室温での発光スペクトル(励起波長:340nm)を測定したところ、赤色発光(発光極大波長:600nm)を示した。発光量子収率は0.88であった。
<Example IV-1>
Luminescence characteristics in the co-deposited film of the compound (K-4) of the present invention with CBP The compound (K-4) of the present invention and CBP (E-3), which is a known host material, are subjected to a degree of vacuum of 1 × 10 −4 Pa. Then, 5:95 (mass concentration ratio) was co-deposited (30 nm) on a quartz substrate, and the emission spectrum (excitation wavelength at room temperature) was measured using an absolute PL quantum yield measurement device (C9920) manufactured by Hamamatsu Photonics Co., Ltd. : 340 nm), red light emission (emission maximum wavelength: 600 nm) was observed. The emission quantum yield was 0.88.

<実施例IV−2>
本発明化合物(K−16)のCBPとの共蒸着膜中の発光特性
本発明化合物(K−16)と公知ホスト材料であるCBP(E−3)とを、真空度1×10−4Paで、石英基板上に5:95(質量濃度比)で共蒸着(30nm)し、浜松ホトニクス株式会社製の絶対PL量子収率測定装置(C9920)を用いて、室温での発光スペクトル(励起波長:340nm)を測定したところ、赤色発光(発光極大波長:619nm)を示した。発光量子収率は0.68であった。
<Example IV-2>
Luminescence characteristics in the co-evaporated film of the compound (K-16) of the present invention with CBP The compound (K-16) of the present invention and CBP (E-3) which is a known host material are combined with a degree of vacuum of 1 × 10 −4 Pa. Then, 5:95 (mass concentration ratio) was co-deposited (30 nm) on a quartz substrate, and the emission spectrum (excitation wavelength at room temperature) was measured using an absolute PL quantum yield measurement device (C9920) manufactured by Hamamatsu Photonics Co., Ltd. : 340 nm), red light emission (emission maximum wavelength: 619 nm) was observed. The emission quantum yield was 0.68.

<比較例IV−1>
比較化合物(1)のCBPとの共蒸着膜中の発光特性
比較化合物(1)と公知ホスト材料であるCBP(E−3)とを、真空度1×10−4Paで、石英基板上に5:95(質量濃度比)で共蒸着(30nm)し、浜松ホトニクス株式会社製の絶対PL量子収率測定装置(C9920)を用いて、室温での発光スペクトル(励起波長:340nm)を測定したところ、緑色発光(発光極大波長:526nm)を示した。発光量子収率は0.82であった。
<Comparative Example IV-1>
Luminescence characteristics in the co-deposited film of the comparative compound (1) with CBP The comparative compound (1) and CBP (E-3), which is a known host material, are applied on a quartz substrate at a vacuum degree of 1 × 10 −4 Pa. 5:95 (mass concentration ratio) was co-evaporated (30 nm), and an emission spectrum (excitation wavelength: 340 nm) at room temperature was measured using an absolute PL quantum yield measuring device (C9920) manufactured by Hamamatsu Photonics Co., Ltd. However, it emitted green light (emission maximum wavelength: 526 nm). The emission quantum yield was 0.82.

以上のことから、本発明化合物は昇華性が良好であり、薄膜状態にすることで赤色発光材料として好適に用いることができることが明らかになった。   From the above, it has been clarified that the compound of the present invention has good sublimation properties and can be suitably used as a red light-emitting material by making it into a thin film state.

次に本発明に係る一般式(1)で表されるイリジウム錯体を用いて作製した有機電界発光素子の特性について記載する。   Next, the characteristic of the organic electroluminescent element produced using the iridium complex represented by General formula (1) based on this invention is described.

<実施例V−1>
本発明化合物(K−4)を用いて作製した有機電界発光素子の特性評価
陽極として、酸化錫インジウム(ITO)を100nmの膜厚で線幅2mmの櫛形にパターニングして成膜された無アルカリガラス基板(厚木ミクロ社製)を透明導電性支持基板として用いた。これを超純水、アセトン、イソプロピルアルコール(IPA)で順次超音波洗浄し、次いでIPAで煮沸洗浄後乾燥した。次いで、UV/オゾン洗浄したものを透明導電性支持基板として使用した。
<Example V-1>
Characteristic evaluation of organic electroluminescence device produced using compound (K-4) of the present invention As an anode, an alkali-free film was formed by patterning indium tin oxide (ITO) into a comb shape having a film thickness of 100 nm and a line width of 2 mm. A glass substrate (manufactured by Atsugi Micro) was used as a transparent conductive support substrate. This was successively subjected to ultrasonic cleaning with ultrapure water, acetone and isopropyl alcohol (IPA), then boiled and washed with IPA and dried. Subsequently, what was UV / ozone cleaned was used as a transparent conductive support substrate.

上記透明導電性支持基板上に、以下の有機層(正孔注入層、正孔輸送層、発光層、正孔阻止層および電子輸送層)を1×10−4Paの真空チャンバー内で抵抗加熱による真空蒸着で順次製膜し、次いでマスク交換して線幅2mmの電極層(電子注入層および金属電極層)を順次製膜して、有機電界発光素子(素子形状;2mm×2mmの正方形、素子面積;0.04cm)を作製した。次いで、素子が大気に曝されないよう窒素雰囲気のグローブボックス内で封止する作業を行った。厚さ3mmのガラス板の中央部に1.5mmの掘り込みを付けた封止ガラス(泉陽商事社製)の周囲にUV硬化性エポキシ樹脂デナタイトR(ナガセケミテック社製)を塗布して蒸着済素子に被せ圧着した後、素子部分をアルミニウム板で覆ってマスキングしシャッター付きUV照射装置で1分間照射後1分間遮蔽のサイクルを5回繰り返して封止した。 On the transparent conductive support substrate, the following organic layers (a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, a hole blocking layer, and an electron transport layer) are resistively heated in a vacuum chamber of 1 × 10 −4 Pa. Are sequentially formed by vacuum evaporation, and then the mask is changed, and electrode layers (electron injection layer and metal electrode layer) having a line width of 2 mm are sequentially formed to form an organic electroluminescent element (element shape: 2 mm × 2 mm square, Element area; 0.04 cm 2 ) was produced. Next, an operation of sealing in a glove box in a nitrogen atmosphere was performed so that the element was not exposed to the air. A UV curable epoxy resin denatite R (manufactured by Nagase Chemitech) is applied to the periphery of a sealing glass (manufactured by Senyo Shoji Co., Ltd.) with a 1.5 mm dug in the center of a 3 mm thick glass plate and vapor deposited. After the element was covered and pressure-bonded, the element portion was covered with an aluminum plate and masked, and then irradiated with a UV irradiation apparatus with a shutter for 1 minute and then sealed for 1 minute by repeating the shielding cycle 5 times.

正孔注入層(10nm):化合物(E−1)
正孔輸送層(40nm):化合物(E−2)
発光層(20nm):本発明化合物(K−4)(質量濃度15%)と化合物(E−3)(質量濃度85%)とを共蒸着
正孔阻止層(10nm):化合物(E−4)
電子輸送層(30nm):化合物(E−5)
電子注入層(0.5nm):化合物(E−6)
金属電極層(100nm):Al
Hole injection layer (10 nm): Compound (E-1)
Hole transport layer (40 nm): Compound (E-2)
Light emitting layer (20 nm): Compound (K-4) of the present invention (mass concentration 15%) and compound (E-3) (mass concentration 85%) are co-deposited hole blocking layer (10 nm): Compound (E-4) )
Electron transport layer (30 nm): Compound (E-5)
Electron injection layer (0.5 nm): Compound (E-6)
Metal electrode layer (100 nm): Al

化合物(E−1)〜(E−6)の構造式を以下に示す。   Structural formulas of compounds (E-1) to (E-6) are shown below.

Figure 2018039763
Figure 2018039763

得られた有機電界発光素子を浜松ホトニクス社製のEL外部量子収率計測用積分球ユニットA10094のサンプルホルダーにセットし、Keithley社製ソースメーター2400を用いて、直流定電圧を印加し、発光させ、その輝度、発光波長およびCIE色度座標を、浜松ホトニクス社製マルチチャンネル分光器PMA−12を用いて測定した。発光ピーク波長が600nmの赤色発光が得られ、最高輝度は60000cd/m、100cd/mの時の外部量子効率は14.2%と非常に良好な発光特性が得られた。 The obtained organic electroluminescence device is set in a sample holder of an integrating sphere unit A10094 for EL external quantum yield measurement manufactured by Hamamatsu Photonics, and a direct current constant voltage is applied to emit light by using a source meter 2400 manufactured by Keithley. The brightness, emission wavelength, and CIE chromaticity coordinates were measured using a multichannel spectrometer PMA-12 manufactured by Hamamatsu Photonics. Emission peak wavelength obtained red light 600 nm, the maximum luminance and the external quantum efficiency at 60000cd / m 2, 100cd / m 2 is 14.2% and a very good light emission characteristics are obtained.

<実施例V−2>
本発明化合物(K−16)を用いて作製した有機電界発光素子の特性評価
実施例V−1で用いた本発明化合物(K−4)の代わりに本発明化合物(K−16)を用いた以外は、同様に有機電界発光素子を作製し、特性評価を行った。発光ピーク波長が621nmの赤色発光が得られ、最高輝度は25800cd/m、100cd/mの時の外部量子効率は11.3%と非常に良好な発光特性が得られた。本発明化合物(K−16)を用いて作製した有機電界発光素子のELスペクトルを図1に示す。
<Example V-2>
Characteristic Evaluation of Organic Electroluminescent Device Produced Using Compound (K-16) of the Present Invention The compound (K-16) of the present invention was used in place of the compound (K-4) of the present invention used in Example V-1. Except for the above, an organic electroluminescent element was produced in the same manner and evaluated for characteristics. Emission peak wavelength obtained red light 621 nm, the maximum luminance and the external quantum efficiency at 25800cd / m 2, 100cd / m 2 is 11.3% and a very good light emission characteristics are obtained. FIG. 1 shows an EL spectrum of an organic electroluminescence device produced using the compound (K-16) of the present invention.

以上述べてきたように、本発明に係わる一般式(1)で表されるイリジウム錯体は、熱的安定性および昇華性に優れ、主に赤色領域に高い発光量子収率を示す新規化合物であり、有機発光素子に用いた場合、良好な発光特性を有する有機発光素子を作ることができる。また該化合物を用いた有機発光素子は、可視光領域(主に赤色領域)に高輝度発光を示すことから、表示素子、ディスプレイ、バックライト、照明光源等の分野に好適である。   As described above, the iridium complex represented by the general formula (1) according to the present invention is a novel compound that is excellent in thermal stability and sublimation properties and exhibits a high emission quantum yield mainly in the red region. When used in an organic light emitting device, an organic light emitting device having good light emitting characteristics can be produced. An organic light emitting device using the compound exhibits high luminance light emission in the visible light region (mainly red region), and thus is suitable for fields such as a display device, a display, a backlight, and an illumination light source.

Claims (11)

下記一般式(1)で表されることを特徴とするイリジウム錯体。
Figure 2018039763
(一般式(1)中、Nは窒素原子を表し、Irはイリジウム原子を表す。R〜R11、R13、R14およびR18は、各々独立に、水素原子、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数6〜30のアリール基、ハロゲン原子またはシアノ基を表す。R12、R15〜R17およびR19は、各々独立に、水素原子、炭素数1〜30のアルキル基、ハロゲン原子またはシアノ基を表す。上記アルキル基はアリール基、ハロゲン原子またはシアノ基で置換されてもよい。上記アリール基はアルキル基、ハロゲン原子またはシアノ基で置換されてもよい。但し、隣接するR12とR13、R13とR14、または、R14とR15の何れか1つが、各々結合して縮合環を形成している。mは1または2の整数であり、nは1または2の整数であり、m+nは3である。)
An iridium complex represented by the following general formula (1):
Figure 2018039763
(In General Formula (1), N represents a nitrogen atom and Ir represents an iridium atom. R 1 to R 11 , R 13 , R 14, and R 18 are each independently a hydrogen atom or a carbon number of 1 to 30. An alkyl group, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, a halogen atom or a cyano group, wherein R 12 , R 15 to R 17 and R 19 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, Represents a halogen atom or a cyano group, wherein the alkyl group may be substituted with an aryl group, a halogen atom or a cyano group, and the aryl group may be substituted with an alkyl group, a halogen atom or a cyano group, provided that they are adjacent to each other; Any one of R 12 and R 13 , R 13 and R 14 , or R 14 and R 15 is bonded to each other to form a condensed ring, m is an integer of 1 or 2, and n is 1 Or 2 And m + n is 3.)
12〜R19が水素原子または炭素数1〜30のアルキル基であることを特徴とする請求項1に記載のイリジウム錯体。 Iridium complex according to claim 1, R 12 to R 19 is characterized in that it is a hydrogen atom or an alkyl group of 1 to 30 carbon atoms. 12とR13とが結合して縮合環を形成していることを特徴とする請求項1又は2に記載のイリジウム錯体。 The iridium complex according to claim 1, wherein R 12 and R 13 are bonded to form a condensed ring. 14とR15とが結合して縮合環を形成していることを特徴とする請求項1又は2に記載のイリジウム錯体。 The iridium complex according to claim 1 or 2, wherein R 14 and R 15 are bonded to form a condensed ring. 12〜R19の少なくとも1つがハロゲン原子であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載のイリジウム錯体。 At least one iridium complex according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the halogen atom of R 12 to R 19. 、R、R、R10がいずれも水素原子であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一つに記載のイリジウム錯体。 R 4, R 5, R 9 , iridium complex according to any one of claims 1-5, characterized in that R 10 are both hydrogen atoms. mは2であり、nは1であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一つに記載のイリジウム錯体。   The iridium complex according to any one of claims 1 to 6, wherein m is 2 and n is 1. mは1であり、nは2であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一つに記載のイリジウム錯体。   The iridium complex according to any one of claims 1 to 6, wherein m is 1 and n is 2. フェイシャル体であることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一つに記載のイリジウム錯体。   It is a facial body, The iridium complex as described in any one of Claims 1-8 characterized by the above-mentioned. 請求項1〜9のいずれか一つに記載のイリジウム錯体を含むことを特徴とする発光材料。   A luminescent material comprising the iridium complex according to claim 1. 請求項10に記載の発光材料を含むことを特徴とする有機発光素子。   An organic light emitting device comprising the light emitting material according to claim 10.
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