JP6048281B2 - Organic electroluminescence element, lighting device and display device - Google Patents

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本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子、照明装置及び表示装置に関する。 The present invention, organic electroluminescent device, a lighting device and a display device.

有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、「有機EL素子」ともいう。)は、発光する化合物を含有する発光層を、陰極と陽極とで挟んだ構成を有し、電界を印加することにより、陽極から注入された正孔と陰極から注入された電子を発光層内で再結合させることで励起子(エキシトン)を生成させ、このエキシトンが失活する際の光の放出(蛍光・リン光)を利用した発光素子である。また、有機EL素子は、電極と電極の間を厚さわずかサブミクロン程度の有機材料の膜で構成する全固体素子であり、数V〜数十V程度の電圧で発光が可能であることから、次世代の平面ディスプレイや照明への利用が期待されている。   An organic electroluminescence element (hereinafter also referred to as “organic EL element”) has a structure in which a light emitting layer containing a light emitting compound is sandwiched between a cathode and an anode, and is injected from the anode by applying an electric field. Excitons are generated by recombining the injected holes and electrons injected from the cathode in the light-emitting layer, and light emission (fluorescence / phosphorescence) is used when the excitons are deactivated. It is a light emitting element. The organic EL element is an all-solid-state element composed of an organic material film having a thickness of only a submicron between the electrodes, and can emit light at a voltage of several volts to several tens of volts. It is expected to be used for next-generation flat display and lighting.

実用化に向けた有機EL素子の開発としては、プリンストン大より、励起三重項からのリン光発光を用いる有機EL素子の報告がされ(例えば、非特許文献1参照)、以来、室温でリン光を示す材料の研究が活発になってきている(例えば、特許文献1及び非特許文献1参照。)。   As for development of organic EL elements for practical use, Princeton University has reported organic EL elements that use phosphorescence emission from excited triplets (see, for example, Non-Patent Document 1), and since then phosphorescence at room temperature. The research of the material which shows is becoming active (for example, refer patent document 1 and nonpatent literature 1).

このようなリン光発光性の化合物の構造を変化させることにより用途に応じた色調を表現することが、J.Am.Chem.Soc.,107巻、1431ページ(1985年)に記載のトリスフェニルピリジンイリジウム錯体、J.Am.Chem.Soc.,125巻、12971ページ(2003年)に記載のトリスフェニルイソキノリンイリジウム錯体、Chem.Mater.,18巻、5119(2006年)に記載のトリスフェニルトリアゾール錯体のように、B(青色)、G(緑色)及びR(赤色)の各色に発光するリン光発光性錯体はすでに見出されている。   Expressing the color tone according to the application by changing the structure of such a phosphorescent compound is described in J. Org. Am. Chem. Soc. 107, page 1431 (1985), a trisphenylpyridine iridium complex described in J. Am. Am. Chem. Soc. 125, page 12971 (2003), a trisphenylisoquinoline iridium complex, Chem. Mater. , 18, 5119 (2006), phosphorescent complexes that emit light in B (blue), G (green) and R (red) colors have already been found. Yes.

これらのリン光発光性錯体は、構造の違いにより、それぞれ固有の発光スペクトルを有しているが、多くの場合、錯体自体の凝集や結晶化によってそのスペクトルが長波化及びブロード化し本来の発光色が得られないことが多いという問題がある。このため、バインダーと共に分散させたり、ホスト化合物と共に共存させて使用することが多いが、その改良効果は十分ではなく、通電経時及び高温保存下で色調の変動は顕著である。   These phosphorescent complexes have their own emission spectra due to the difference in structure, but in many cases the spectrum becomes longer and broader due to aggregation and crystallization of the complex itself, and the original emission color. There is a problem that often cannot be obtained. For this reason, it is often used together with a binder or coexisting with a host compound, but the improvement effect is not sufficient, and the variation in color tone is remarkable under energization and high temperature storage.

このリン光発光性錯体の凝集、結晶化の根本的な原因が、リン光発光性錯体自体の相互作用エネルギーの強さであり、共存するホスト化合物との相互作用バランスで膜中での存在状態が決まるが、それが経時で変化してしまうのが最大の要因である。   The fundamental cause of aggregation and crystallization of this phosphorescent complex is the strength of the interaction energy of the phosphorescent complex itself, and the presence state in the film due to the interaction balance with the coexisting host compound. However, the biggest factor is that it changes over time.

この問題を解決する手段として、形成した直後の膜の状態を安定化させること、すなわち、ギブズの自由エネルギーを負に大きくすることで膜の状態変化は抑えられる。   As means for solving this problem, the state of the film immediately after the formation is stabilized, that is, the Gibbs free energy is increased negatively, so that the change in the state of the film can be suppressed.

ギブズの自由エネルギーは熱力学第2法則に則り、エンタルピーとエントロピーで決まるが、エンタルピーは錯体分子固有の化学構造が、支配的な因子となるので普遍的に改善することは不可能であるが、エントロピーは成分数と、分布で決まるので普遍的な技術的変動因子として、用いることが可能となるはずである。   Gibbs' free energy is determined by enthalpy and entropy according to the second law of thermodynamics, but enthalpy cannot be improved universally because the chemical structure unique to the complex molecule is the dominant factor. Since entropy is determined by the number and distribution of components, it should be possible to use it as a universal technical variation factor.

これはエントロピー効果から説明するのが合理的である。   It is reasonable to explain this from the entropy effect.

図を用いて説明する。図1は2成分の混合により、エントロピーが増大することを説明するための模式図である。図1(A)は成分Aと成分Bの混合モデルである。図1(B)は成分A同士の混合モデルである。   This will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram for explaining that entropy is increased by mixing two components. FIG. 1A shows a mixed model of component A and component B. FIG. 1B is a mixed model of components A.

定圧低温での反応におけるギブズの自由エネルギー変化(ΔG)は、エンタルピー変化(ΔH)とエントロピー変化(ΔS)と以下の関係にある。Tは絶対温度を表す。
式(1) ΔG=ΔH−TΔS
例えば、ある膜中に2n個のリン光発光性の有機金属錯体(成分A)が存在しているとする。その膜が最初は半分の個数のn個の錯体が入っていたところに後でn個同じ錯体(成分A)が加わって2n個になり体積も2倍になったとする。この時、錯体の種類は同一であるためエントロピーの変化量はゼロである(図1(B))。一方で後で追加されるn個が違う錯体(成分B)だった場合、最初にあった錯体(成分A)は異なる錯体(成分B)が混入してくるためエントロピーは増大する(図1(A))。この増大分がエントロピー効果であり、その分だけギブズの自由エネルギーがマイナス側に、すなわち安定側に推移するため、結果として膜は安定となり、経時での状態変化が小さくなるというのが基本原理である。
Gibbs free energy change (ΔG) in the reaction at a constant pressure and low temperature has the following relationship with enthalpy change (ΔH) and entropy change (ΔS). T represents an absolute temperature.
Expression (1) ΔG = ΔH−TΔS
For example, it is assumed that 2n phosphorescent organometallic complexes (component A) exist in a certain film. Suppose that the film initially contains half the number of n complexes, and later n identical complexes (component A) are added to increase the volume to 2n and double the volume. At this time, since the types of the complexes are the same, the amount of change in entropy is zero (FIG. 1B). On the other hand, if n added later are different complexes (component B), the first complex (component A) is mixed with a different complex (component B), so the entropy increases (FIG. 1 ( A)). This increase is the entropy effect, and the Gibbs free energy shifts to the minus side, that is, to the stable side, and as a result, the film becomes stable and the change in state over time is reduced as a basic principle. is there.

この”異なる錯体“により、このエントロピー効果による膜安定性と、π平面の相互作用的不活性化の両面から、経時での錯体凝集は効果的に抑制することができるようになる。   This “different complex” makes it possible to effectively suppress complex aggregation over time, both from the viewpoint of film stability due to the entropy effect and interactive inactivation of the π plane.

また、この現象は膜のみならず、錯体の溶液においても同じことが言える。つまり異性体混合錯体を溶剤により完全溶解したすなわち孤立分散状態の溶液模式図が図1(A)右図に相当すると考える。これらの溶液又は、薄膜のギブズの自由エネルギーは単一物質からなる錯体の溶液又は紛体(図1(A)右図に相当。)よりも負に大きく、外乱による変動が小さくなる。すなわち凝集や再結晶化が起こりにくくなると解釈できる。   The same can be said for not only the film but also the complex solution. That is, it is considered that a schematic diagram of a solution in which an isomer mixed complex is completely dissolved in a solvent, that is, in an isolated dispersion state, corresponds to the right diagram in FIG. The free energy of Gibbs of these solutions or thin films is negatively larger than that of a complex solution or powder composed of a single substance (corresponding to the right diagram in FIG. 1A), and fluctuation due to disturbance is reduced. That is, it can be interpreted that aggregation and recrystallization hardly occur.

この効果により溶液を用いて塗布製膜した際の錯体の分散性及び、該製膜した膜の経時及び通電後の変動性が抑えられ、昇華精製や蒸着時の錯体の昇華性向上及び、単分子状態での昇華が可能となり、それにより理想的な孤立分散状態に近い錯体分散膜の形成が可能となる。   Due to this effect, the dispersibility of the complex when the film is formed using a solution and the variability of the formed film over time and after energization are suppressed, and the sublimation property of the complex during sublimation purification and vapor deposition is improved. Sublimation in the molecular state is possible, thereby forming a complex dispersion film close to an ideal isolated dispersion state.

上記のようにエントロピーを増大させるには発光性錯体を複数種類共存させることが有効である。しかし、異なる電子状態の錯体を共存させると、電子や正孔(総称して電荷キャリアーと言う)の入り方が分子の種類ごとに違うために、もっとも入りやすい錯体分子に電荷注入が優先的に起こってしまい、その結果、電荷の再結合確率が下がり発光効率が低下し、また発光経時での輝度低下も大きく、いわゆる発光寿命が短くなることもわかってきた。   In order to increase the entropy as described above, it is effective to allow a plurality of types of luminescent complexes to coexist. However, when complexes with different electronic states coexist, the injection of electrons and holes (collectively called charge carriers) differs depending on the type of molecule, so charge injection is given priority to the most likely complex molecules. As a result, it has been found that the recombination probability of charges is lowered and the light emission efficiency is lowered, the luminance is lowered with the lapse of time of light emission, and the so-called light emission lifetime is shortened.

上記問題を解決するには、最高被占分子軌道(HOMO)や最低空分子軌道(LUMO)の準位が実質同じであり、かつ、発光スペクトルや物理的な物性が非常に近似しており、構造的には異なる化合物分子をできるだけ数多く混合することが必要となってくる。   To solve the above problem, the highest occupied molecular orbital (HOMO) and lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) levels are substantially the same, and the emission spectrum and physical properties are very similar. In terms of structure, it is necessary to mix as many compound molecules as possible.

これを達成するためには、錯体を形成する複数の配位子のうち一部を構造の異なる配位子にする、いわゆるヘテロレプティック錯体(例えば、特許文献2参照。)にすることで対称性に起因する結晶性は緩和され粗大結晶が有機EL素子内で成長してしまうことは改善されるが、錯体の最外部には錯体同士の相互作用を助長するπ平面が残存することが多く、凝集性の防止には至らない。   In order to achieve this, a so-called heteroleptic complex (for example, see Patent Document 2) in which a part of a plurality of ligands forming a complex is a ligand having a different structure, is symmetric. Although the crystallinity due to the property is relaxed and the growth of coarse crystals in the organic EL device is improved, a π plane that promotes the interaction between the complexes often remains on the outermost part of the complex It does not lead to prevention of cohesion.

米国特許第6,097,147号明細書US Pat. No. 6,097,147 米国特許出願公開第2011/0057559号明細書US Patent Application Publication No. 2011/0057559

M.A.Baldo et al.,nature、403巻、17号、750〜753頁(2000年)M.M. A. Baldo et al. , Nature, 403, 17, 750-753 (2000)

本発明は、上記問題・状況に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、物性、エネルギー準位が非常に近似した複数のアトロプ異性体を含有している異性体混合金属錯体組成物を有機エレクトロルミネッセンス素子材料として用い、有機金属錯体の経時での膜の安定性を向上させ、発光層の抵抗値の変化率が小さく及び発光スペクトルの半値幅の変化率が小さい有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することである。さらに当該有機エレクトロルミネッセンス素子を用いた照明装置及び表示装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems or situation, the problem to be solved is, the physical properties, Isomers mixed metal complex compositions that contain a plurality of atropisomers energy level is very close Is used as an organic electroluminescence device material to improve the stability of the organic metal complex film over time, and the organic electroluminescence device has a small rate of change in resistance value of the light emitting layer and a small rate of change in half width of the emission spectrum. Is to provide. Furthermore, it is providing the illuminating device and display apparatus using the said organic electroluminescent element.

本発明者は、上記課題を解決すべく、上記問題の原因等について検討する過程において実質上、エネルギーが同一または非常に近似した有機金属錯体を複数種ひとつの薄膜中に共存させることにより、そのエントロピー効果増大に伴い、ギブズの自由エネルギーが負に大きくなることにより、該薄膜が通電経時において、物性の変化が小さくなるという普遍的な薄膜安定化技術を見出し、この技術が有機ELに適用できることを立証した。   In order to solve the above-mentioned problems, the present inventor made the organic metal complex having substantially the same or very similar energy coexisting in a plurality of types of thin films in the process of studying the cause of the above-mentioned problem. As the entropy effect increases, Gibbs' free energy increases negatively, so that a thin film stabilization technology that reduces the change in physical properties of the thin film over time is found, and this technology can be applied to organic EL. Proved.

さらに該有機金属錯体が複数のアトロプ異性体およびジアステレオ異性体成分とすることで必然的にエネルギー準位は近似し、一度の合成、生成操作により、複数種の異性体混合物金属錯体を合成できる錯体の製造上の観点からも、好適であることを見出し、本発明に至った。   Furthermore, the energy level is inevitably approximated when the organometallic complex is made into a plurality of atropisomers and diastereoisomer components, and a plurality of isomer mixture metal complexes can be synthesized by a single synthesis and generation operation. From the viewpoint of production of the complex, the present inventors have found it suitable, and have reached the present invention.

すなわち、本発明に係る上記課題は、以下の手段により解決される。   That is, the said subject which concerns on this invention is solved by the following means.

1.一対の電極と、前記一対の電極の間に、発光層を含む一又は複数の有機層が具備された有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
該発光層は、金属原子と複数の配位子とからなる異性体混合金属錯体組成物であるリン光発光性の有機エレクトロルミネッセンス用発光材料を含有しており、前記複数の配位子は、構造が同じ配位子又は異なる配位子であり、
該異性体混合金属錯体組成物は、前記複数の配位子の少なくとも1つが芳香族環を置換基として有し、当該芳香族環と前記配位子との結合軸の自由回転が前記金属原子と配位子との錯体形成により、前記錯体分子内の他の配位子の影響で自由回転ができなくなることにより生じるアトロプ異性体の混合物を含有していることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
1. An organic electroluminescence device comprising a pair of electrodes and one or a plurality of organic layers including a light emitting layer between the pair of electrodes,
The light-emitting layer contains a phosphorescent organic electroluminescence light-emitting material that is an isomer mixed metal complex composition composed of a metal atom and a plurality of ligands, and the plurality of ligands are: A ligand having the same structure or a different ligand,
In the isomer mixed metal complex composition, at least one of the plurality of ligands has an aromatic ring as a substituent, and free rotation of a bond axis between the aromatic ring and the ligand is the metal atom. An organic electroluminescence device comprising a mixture of atropisomers formed by the fact that free rotation cannot be performed due to the influence of other ligands in the complex molecule due to the complex formation between the ligand and the ligand .

.前記アトロプ異性体が、下記一般式(1)で表されることを特徴とする第1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 2 . 2. The organic electroluminescence device according to item 1, wherein the atropisomer is represented by the following general formula (1).

Figure 0006048281
Figure 0006048281

(式中、環Am、環An、環Bm及び環Bnは、6員の芳香族炭化水素環、若しくは5員又は6員の芳香族複素環を表し、更に置換基として、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、複素環基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、シクロアルキルチオ基、アリールチオ基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、スルファモイル基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、カルバモイル基、ウレイド基、スルフィニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基又はヘテロアリールスルホニル基、アミノ基、ハロゲン原子、フッ化炭化水素基、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、メルカプト基を有していても良い。環Am、Bm、An及びBn中のXm、Xm,Xm、Xm及びXm5、Xn、Xn、Xn、Xn及びXnは、それぞれ、炭素原子又は窒素原子を表す。 (In the formula, ring Am, ring An, ring Bm and ring Bn represent a 6-membered aromatic hydrocarbon ring or a 5-membered or 6-membered aromatic heterocycle, and further , an alkyl group, cycloalkyl as a substituent. Group, alkenyl group, alkynyl group, aromatic hydrocarbon ring group, aromatic heterocyclic group, heterocyclic group, alkoxy group, cycloalkoxy group, aryloxy group, alkylthio group, cycloalkylthio group, arylthio group, alkoxycarbonyl group, Aryloxycarbonyl group, sulfamoyl group, acyl group, acyloxy group, amide group, carbamoyl group, ureido group, sulfinyl group, alkylsulfonyl group, arylsulfonyl group or heteroarylsulfonyl group, amino group, halogen atom, fluorohydrocarbon group , cyano group, nitro group, hydroxy group, optionally having a mercapto group good . Ring Am, Bm, Xm 1 in An and Bn, Xm 2, Xm 3, Xm 4 and Xm 5, Xn 1, Xn 2 , Xn 3, Xn 4 and Xn 5, respectively, a carbon atom or a nitrogen atom Represent.

XmとM及びXnとMとがそれぞれ配位結合を形成する場合、XmとM及びXnとMはそれぞれ共有結合を形成し、
XmとM及びXnとMとがそれぞれ共有結合を形成する場合、XmとM及びXnとMはそれぞれ配位結合を形成する。
ただし、Xn とXn 又はXm とXm が同時に炭素原子を表すことはない。
When Xm 1 and M and Xn 1 and M each form a coordination bond, Xm 4 and M and Xn 4 and M each form a covalent bond,
When Xm 1 and M and Xn 1 and M each form a covalent bond, Xm 4 and M and Xn 4 and M each form a coordinate bond.
However, Xn 1 and Xn 4 or Xm 1 and Xm 4 do not represent a carbon atom at the same time.

Ar及びArは、環Bm又は環Bnとの結合軸が対称軸を持たない芳香族炭化水素環基又は芳香族複素環基を表し、更に置換基としてハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アミノ基、アリールアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、非芳香族炭化水素基又は非芳香族複素環基を有していても良い。Mはイリジウム又は白金を表す。m及びnは0〜3の整数を表し、m+nは2又は3である。)
.前記一般式(1)において、環Bm、環Bn若しくは環Am、環Anが、イミダゾール環又はピラゾール環を表すことを特徴とする第項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
Ar m and Ar n represent an aromatic hydrocarbon ring group or an aromatic heterocyclic group in which the bond axis to ring Bm or ring Bn does not have a symmetry axis, and a halogen atom, a cyano group, an alkyl group, It may have an alkenyl group, an alkynyl group, an alkoxy group, an amino group, an arylalkyl group, an aryl group, a heteroaryl group, a non-aromatic hydrocarbon group or a non-aromatic heterocyclic group . M represents iridium or platinum. m and n represent an integer of 0 to 3, and m + n is 2 or 3. )
3 . In the said General formula (1), the ring Bm, the ring Bn or the ring Am, and the ring An represent an imidazole ring or a pyrazole ring, The organic electroluminescent element of the 2nd item | term characterized by the above-mentioned.

4.前記一般式(1)において、環Anと環Bnとが結合して形成される配位子、若しくは環Amと環Bmとが結合して形成される配位子が、下記一般式(2)、一般式(3)、一般式(5)又は一般式(6)のいずれかで表わされることを特徴とする第項又は第項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 4). In the general formula (1), a ligand formed by combining ring An and ring Bn, or a ligand formed by combining ring Am and ring Bm is represented by the following general formula (2). The organic electroluminescence device according to the second or third item, which is represented by any one of the general formula (3), the general formula (5), and the general formula (6).

Figure 0006048281
Figure 0006048281

(式中、R5a1及びR5a2は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アミノ基、アリールアルキル基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、非芳香族炭化水素環基又は非芳香族複素環基を表し、更に置換基を有していても良い。pは0〜4の整数を表す。 (Wherein, R 5a1 and R 5a2 each independently, a halogen atom, a cyano group, an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an alkoxy group, an amino group, the aryl alkyl group, an aromatic hydrocarbon ring group, aromatic It represents a heterocyclic group, a non-aromatic hydrocarbon ring group or a non-aromatic heterocyclic group, and may further have a substituent, and p represents an integer of 0 to 4.

5b1、R5b2及びR5c1は、アルキル基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、非芳香族炭化水素環基又は非芳香族複素環基を表し、更に置換基を有していても良い。X5a、X5bは、それぞれ独立に、=C(R5e)−、=N−を表す。R5eは、アルキル基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、非芳香族炭化水素環基又は非芳香族複素環基を表す。 R 5b1 , R 5b2 and R 5c1 each represents an alkyl group, an aromatic hydrocarbon ring group, an aromatic heterocyclic group, a non-aromatic hydrocarbon ring group or a non-aromatic heterocyclic group, and further has a substituent. May be. X 5a and X 5b each independently represent ═C (R 5e ) — or ═N— . R 5e represents an alkyl group, an aromatic hydrocarbon ring group, an aromatic heterocyclic group, a non-aromatic hydrocarbon ring group or a non-aromatic heterocyclic group.

Ar51及びAr52は、それぞれ独立に、一般式(4)で表される芳香族炭化水素環基を表す。 Ar 51 and Ar 52 each independently represent an aromatic hydrocarbon ring group represented by the general formula (4).

Figure 0006048281
Figure 0006048281

81〜R85は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アミノ基、アリールアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、非芳香族炭化水素環基又は非芳香族複素環基を表し、更に置換基を有していても良い。また、R81〜R85の隣接する二つの基が互いに結合して環を形成してもよい。ただし、R81=R85かつ、R82=R84となることはない。 R 81 to R 85 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an alkoxy group, an amino group, the aryl alkyl group, an aryl group, a heteroaryl group, a non-aromatic It represents a hydrocarbon ring group or a non-aromatic heterocyclic group, and may further have a substituent. Two adjacent groups of R 81 to R 85 may be bonded to each other to form a ring. However, R 81 = R 85 and R 82 = R 84 are not satisfied .

一般式(2)及び(3)中の*は、金属原子と結合を形成する部位を表す。   * In general formula (2) and (3) represents the site | part which forms a bond with a metal atom.

Figure 0006048281
Figure 0006048281

一般式(5)及び一般式(6)中、R6a1及びR6a2は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アミノ基、アリールアルキル基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、非芳香族炭化水素環基又は非芳香族複素環基を表し、更に置換基を有していても良い。qは0〜4の整数を表す。 In the general formula (5) and general formula (6), R 6a1 and R 6a2 each independently, a halogen atom, a cyano group, an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an alkoxy group, an amino group, the aryl alkyl group, It represents an aromatic hydrocarbon ring group, an aromatic heterocyclic group, a non-aromatic hydrocarbon ring group or a non-aromatic heterocyclic group, and may further have a substituent. q represents an integer of 0 to 4.

6b1、R6c1、R6b2、R6c2及びR6d2は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、非芳香族炭化水素環基又は非芳香族複素環基を表し、更に置換基を有していても良い。X6a、X6bは,それぞれ独立に、=C(R6e)−、=N−を表す。R6eはアルキル基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、非芳香族炭化水素環基又は非芳香族複素環基を表す。
一般式(5)及び一般式(6)中の*はイリジウム原子と結合を形成する部位を表す。
R 6b1 , R 6c1 , R 6b2 , R 6c2 and R 6d2 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an aromatic hydrocarbon ring group, an aromatic heterocyclic group, a non-aromatic hydrocarbon ring group or a non-aromatic group. It represents a heterocyclic group and may further have a substituent. X 6a and X 6b each independently represent ═C (R 6e ) — or ═N— . R 6e represents an alkyl group, an aromatic hydrocarbon ring group, an aromatic heterocyclic group, a non-aromatic hydrocarbon ring group or a non-aromatic heterocyclic group.
* In General formula (5) and General formula (6) represents the site | part which forms a bond with an iridium atom.

Ar61及びAr62は一般式(2)及び一般式(3)におけるAr51及びAr52と同義であり、一般式(4)で表される芳香族炭化水素基を表す。 Ar 61 and Ar 62 are synonymous with Ar 51 and Ar 52 in General Formula (2) and General Formula (3), and represent an aromatic hydrocarbon group represented by General Formula (4).

一般式(5)及び一般式(6)中の*は金属原子と結合を形成する部位を表す。)
.前記Mが、イリジウム原子を表すことを特徴とする第項から第項までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
* In General formula (5) and General formula (6) represents the site | part which forms a bond with a metal atom. )
5 . Said M represents an iridium atom, The organic electroluminescent element as described in any one of Claim 2 to 4 characterized by the above-mentioned.

.前記発光層が、前記有機エレクトロルミネッセンス用発光材料と自由回転できるビアリール構造を有するホスト化合物との混合物とを含有していることを特徴とする第1項から第項までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 6 . The light emitting layer contains a mixture of the light emitting material for organic electroluminescence and a host compound having a biaryl structure that can freely rotate, or any one of items 1 to 5 , The organic electroluminescent element of description.

.前記自由回転できるビアリール構造を有するホスト化合物が、ジベンゾフラン構造を有する化合物であることを特徴とする第項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 7 . 7. The organic electroluminescence device according to item 6, wherein the host compound having a biaryl structure capable of freely rotating is a compound having a dibenzofuran structure.

.前記自由回転できるビアリール構造を有するホスト化合物が、カルバゾール構造を有する化合物であることを特徴とする第項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 8 . 7. The organic electroluminescence device according to item 6, wherein the host compound having a biaryl structure capable of freely rotating is a compound having a carbazole structure.

.前記自由回転できるビアリール構造を有するホスト化合物が、無置換のフェニル基を有する化合物であることを特徴とする第項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 9 . 7. The organic electroluminescence device according to item 6, wherein the host compound having a biaryl structure capable of free rotation is a compound having an unsubstituted phenyl group.

10.第1項から第項までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子が具備されていることを特徴とする照明装置。
11.第1項から第項までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子が具備されていることを特徴とする表示装置。
10 . An organic electroluminescence device according to any one of items 1 to 9 is provided.
11 . A display device comprising the organic electroluminescence element according to any one of items 1 to 9 .

本発明の上記手段により、物性、エネルギー準位が非常に近似した複数のアトロプ異性体を含有している異性体混合金属錯体組成物を有機エレクトロルミネッセンス素子材料として用い、有機金属錯体の経時での膜の安定性を向上させ、発光層の抵抗値の変化率が小さく及び発光スペクトルの半値幅の変化率が小さい有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することができる。さらに当該有機エレクトロルミネッセンス素子を用いた照明装置及び表示装置を提供することができる。 By the means of the present invention, physical properties, using the isomeric mixture metal complex compositions energy level contains a plurality of atropisomers were very similar as organic electroluminescent device material, with time of an organometallic complex It is possible to provide an organic electroluminescence device in which the stability of the film is improved, the change rate of the resistance value of the light emitting layer is small, and the change rate of the half width of the emission spectrum is small. Furthermore, a lighting device and a display device using the organic electroluminescence element can be provided.

本発明の効果の発現機構ないし作用機構については、明確にはなっていないが、以下のように推察している。   The expression mechanism or action mechanism of the effect of the present invention is not clear, but is presumed as follows.

本発明におけるアトロプ異性軸に起因して物性、HOMOやLUMOに代表される電子状態や発光スペクトルが非常に近似した複数の異性体が共存することにより、エントロピー効果により発光寿命の劣化を引き起こさずに、溶剤に対する溶解性、錯体分子内の芳香環のπ−平面による相互作用が抑えられ、錯体の分散状態の安定性が向上すると考えられる。   Due to the atropisomeric axis in the present invention, physical properties, electronic states represented by HOMO and LUMO, and the presence of a plurality of isomers with very close emission spectra can coexist without causing deterioration of the emission lifetime due to the entropy effect. It is considered that the solubility in the solvent and the interaction due to the π-plane of the aromatic ring in the complex molecule are suppressed, and the stability of the dispersion state of the complex is improved.

2成分の混合により、エントロピーが増大することを説明するための模式図Schematic diagram for explaining that entropy increases by mixing two components 有機EL素子から構成される表示装置の一例を示した模式図Schematic diagram showing an example of a display device composed of organic EL elements 図2における表示部Aの模式図Schematic diagram of display section A in FIG. 画素の回路図Pixel circuit diagram パッシブマトリクス方式フルカラー表示装置の模式図Schematic diagram of passive matrix type full color display device 照明装置の概略図Schematic of lighting device 照明装置の模式図Schematic diagram of lighting device 高速液体クロマトグラフィの測定チャートHigh-performance liquid chromatography measurement chart

本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、有機エレクトロルミネッセンス素子一対の電極と、前記一対の電極の間に、発光層を含む一又は複数の有機層が具備された有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
該発光層は、金属原子と複数の配位子とからなる異性体混合金属錯体組成物であるリン光発光性の有機エレクトロルミネッセンス用発光材料を含有しており、前記複数の配位子は、構造が同じ配位子又は異なる配位子であり、
前記異性体混合金属錯体組成物は、前記複数の配位子の少なくとも1つが芳香族環を置換基として有し、当該芳香族環と前記配位子との結合軸の自由回転が前記金属原子と配位子との錯体形成により、前記錯体分子内の他の配位子の影響で自由回転ができなくなることにより生じるアトロプ異性体の混合物を含有していることを特徴とする。この特徴は、請求項1から請求項11までの請求項に係る発明に共通する技術的特徴である。
The organic electroluminescence device of the present invention is an organic electroluminescence device comprising a pair of electrodes of an organic electroluminescence device and one or a plurality of organic layers including a light emitting layer between the pair of electrodes,
The light-emitting layer contains a phosphorescent organic electroluminescence light-emitting material that is an isomer mixed metal complex composition composed of a metal atom and a plurality of ligands, and the plurality of ligands are: A ligand having the same structure or a different ligand,
In the isomer mixed metal complex composition, at least one of the plurality of ligands has an aromatic ring as a substituent, and free rotation of a bond axis between the aromatic ring and the ligand is the metal atom. It is characterized in that it contains a mixture of atropisomers produced by the fact that free rotation cannot be performed due to the influence of other ligands in the complex molecule due to the complex formation between the complex and the ligand. This feature is a technical feature common to the inventions according to claims 1 to 11 .

さらに、本発明においては、前記アトロプ異性体が、前記一般式(1)で表される有機エレクトロルミネッセンス用金属錯体組成物であることが好ましい。また、前記一般式(1)において、環Bm、環Bn、環Am、環Anが、イミダゾール環又はピラゾール環を表すことが好ましい。   Furthermore, in the present invention, the atropisomer is preferably a metal complex composition for organic electroluminescence represented by the general formula (1). Moreover, in the said General formula (1), it is preferable that the ring Bm, the ring Bn, the ring Am, and the ring An represent an imidazole ring or a pyrazole ring.

また前記一般式(1)において、環Anと環Bnとが結合して形成される配位子、若しくは環Amと環Bmとが結合して形成される配位子が、前記一般式(2)、一般式(3)、一般式(5)又は一般式(6)のいずれかで表わされることが好ましい。またMが、イリジウム原子を表すことが、多くのアトロプ異性体及び/又はジアステレオマー異性体を含有させる上で好ましい。   In the general formula (1), a ligand formed by combining the ring An and the ring Bn or a ligand formed by combining the ring Am and the ring Bm is represented by the general formula (2). ), General formula (3), general formula (5), or general formula (6). Moreover, it is preferable that M represents an iridium atom in order to contain many atropisomers and / or diastereomeric isomers.

また、前記発光層が、前記有機エレクトロルミネッセンス用発光材料と自由回転できるビアリール構造を有するホスト化合物との混合物とを含有していることが好ましい。前記自由回転できるビアリール構造を有するホスト化合物が、ジベンゾフラン構造を有する化合物、カルバゾール構造を有する化合物又は無置換のフェニル基を有する化合物であることが好ましい。 The light emitting layer preferably contains a mixture of the light emitting material for organic electroluminescence and a host compound having a biaryl structure that can freely rotate. The host compound having a biaryl structure capable of freely rotating is preferably a compound having a dibenzofuran structure, a compound having a carbazole structure, or a compound having an unsubstituted phenyl group.

本発明の有機EL素子は、照明装置及び表示装置に好適に具備され得る。   The organic EL element of the present invention can be suitably included in a lighting device and a display device.

以下、本発明とその構成要素、及び本発明を実施するための形態・態様について詳細な説明をする。なお、本願において、「〜」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用する。   Hereinafter, the present invention, its components, and modes and modes for carrying out the present invention will be described in detail. In addition, in this application, "-" is used in the meaning which includes the numerical value described before and behind that as a lower limit and an upper limit.

以下、本発明について説明する。   The present invention will be described below.

まず、エナンチオマー(鏡像異性体)とジアステレオマーについて詳細に説明する。   First, enantiomers (enantiomers) and diastereomers will be described in detail.

Figure 0006048281
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上記したように、キラリティーを発現する主なタイプとして、最も一般的な炭素原子(又は不対電子を持つ、窒素、硫黄、リンなどの原子)に4つの異なる置換基を置換させてなる不斉炭素化合物(I)、オルト位に嵩高い置換基を持つビアリール基のような回転異性性を付与する結合軸(アトロプ異性軸)を有する分子、いわゆる軸不斉化合物(II)、芳香族環の面が固定又は自由回転できないことにより発現する面不斉化合物(III)、ヘリセンのようなねじれの方向が規定されるヘリシティー化合物(IV)、さらに図示していないが、錯体を形成することで鏡像において非対象性が発現する化合物も本発明の範疇に入る。   As described above, the main type that exhibits chirality is the most common carbon atom (or an atom such as nitrogen, sulfur, or phosphorus having an unpaired electron) substituted with four different substituents. Asymmetric carbon compound (I), molecule having a bond axis (atrop isomerism axis) imparting rotational isomerism such as biaryl group having a bulky substituent at ortho position, so-called axially asymmetric compound (II), aromatic ring Surface asymmetric compound (III) that appears due to the fact that its surface cannot be fixed or freely rotated, helicity compound (IV) that defines the direction of torsion, such as helicene, and also forms a complex (not shown) Thus, compounds that exhibit non-objectivity in a mirror image are also within the scope of the present invention.

エナンチオマーは別名、鏡像異性体と呼ばれるように、右手と左手の関係のように鏡に写したときに発現する異性体であり、これは不斉炭素化合物のみならず、下記のように[II]のタイプでも同様で、さらに[III]及び[IV]やその他のキラリティー発現物質でも同様に鏡像の関係にあるもの同士をいい、それぞれはエナンチオマーの関係ということもできる。   Enantiomers, also known as enantiomers, are isomers that appear when mirrored like the relationship between the right and left hands, and are not only asymmetric carbon compounds, but also as described below [II] This also applies to the types of [III] and [IV] and other chirality-expressing substances, which are similarly mirror images of each other, and can also be referred to as enantiomeric relationships.

Figure 0006048281
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一方で、ジアステレオマーは、キラリティーを発現する部位が2つ以上の時に発現する、鏡像関係にはないが平面的な分子構造を書いた時には同じ標記となる分子同士のことをいい、それぞれはジアステレオマーの関係ということもできる。以下に、不斉炭素を3つ有する化合物の具体例を示す。この分子では8種類の異性体が存在し、そのうち鏡像関係にある4対はエナンチオマー異性体で、それ以外はジアステレオマー異性体となる。実線の両矢印はエナンチオマーの関係を示す。点線の両矢印はジアステレオマーの関係を示す。   On the other hand, a diastereomer is a molecule that appears when there are two or more sites that exhibit chirality, but is not a mirror image but has the same title when writing a planar molecular structure. Can also be called a diastereomeric relationship. Specific examples of the compound having three asymmetric carbons are shown below. There are eight types of isomers in this molecule, of which four pairs in mirror image relation are enantiomer isomers, and the others are diastereomeric isomers. Solid arrows indicate the enantiomeric relationship. Dashed double arrows indicate diastereomeric relationships.

Figure 0006048281
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さらに、軸不斉と不斉炭素をそれぞれ1つずつ有する化合物の具体例を以下に示した。このようにキラリティーのタイプは任意のタイプを組み合わせて使うことができる。実線の両矢印はエナンチオマーの関係を示す。点線の両矢印はジアステレオマーの関係を示す。   Furthermore, specific examples of the compounds each having one axial asymmetric and one asymmetric carbon are shown below. Thus, any type of chirality can be used in combination. Solid arrows indicate the enantiomeric relationship. Dashed double arrows indicate diastereomeric relationships.

Figure 0006048281
Figure 0006048281

また、3価6配位のイリジウム錯体のように、複数個の配位子を有する錯体では、一つの配位子にキラリティーがあれば、結果として複数個のキラリティーを持つ錯体となり、当然、それによりジアステレオマー異性体も発現する。   In addition, in a complex having a plurality of ligands, such as a trivalent hexacoordinate iridium complex, if one ligand has chirality, the resulting complex has a plurality of chiralities. , Thereby also expressing diastereomeric isomers.

キラリティーは発現する部位がn個存在すると、一般的には2個の異性体が存在する。キラリティーが発現する部位の種類は任意である。例えば、キラリティーが発現する部位が3個ある化合物からは8種の異性体が存在し、キラリティーが発現する部位が4個ある化合物からは16種の異性体が存在する。 When there are n sites where chirality is expressed, there are generally 2 n isomers. The type of site where the chirality is expressed is arbitrary. For example, there are 8 isomers from a compound with 3 sites where chirality is expressed, and 16 isomers from a compound with 4 sites where chirality is expressed.

本発明におけるアトロプ異性体とは、金属錯体を形成する配位子において、金属錯体を形成する金属と結合している配位子骨格に置換しているアリール基と配位子骨格との同一錯体分子内の別の配位子による立体障害又は相互作用により、回転ができなくなり生成する立体異性体をいう。   The atropisomer in the present invention is the same complex of an aryl group substituted with a ligand skeleton bonded to the metal forming the metal complex and the ligand skeleton in the ligand forming the metal complex. A stereoisomer that cannot be rotated due to steric hindrance or interaction with another ligand in the molecule.

次にこの本発明の技術思想を説明する。   Next, the technical idea of the present invention will be described.

下記スキーム1にオルトメタル化錯体の模式図として配位数4の金属原子に2座型の配位子が2つ配位したオルトメタル化錯体を示す。配位子は、連結基(L)を介するか、直接結合している2つの芳香環Ar−Aと芳香環Ar−Bからなる。   Scheme 1 below shows an orthometalated complex in which two bidentate ligands are coordinated to a metal atom having a coordination number of 4 as a schematic diagram of the orthometalated complex. The ligand consists of two aromatic rings Ar-A and aromatic ring Ar-B, which are linked via the linking group (L) or directly.

Figure 0006048281
Figure 0006048281

次に本発明の錯体生成時にアトロプ異性を形成する錯体についてスキーム2を用いて説明する。スキーム2に示すように、本発明では、錯体を形成する前の配位子の状態では錯体を形成する部分構造である芳香環Ar−AとAr−Bにさらに自由回転可能な単結合を介して(Ar−C))が置換している。この配位子が金属イオンとの錯体形成により、配位子自身の影響ではなく、錯体分子を形成する他の配位子(スキーム中ではAr−A)の影響で自由回転ができなくなり、結果としてアトロプ異性軸を形成するというものである。   Next, a complex that forms atropisomerism when the complex of the present invention is formed will be described with reference to Scheme 2. As shown in Scheme 2, in the present invention, in the state of the ligand before forming the complex, the aromatic rings Ar-A and Ar-B, which are partial structures forming the complex, are further linked via a single bond capable of free rotation. (Ar-C)) is substituted. As a result of the complex formation of this ligand with a metal ion, free rotation is not possible due to the influence of the other ligand (Ar-A in the scheme) that forms the complex molecule, not the influence of the ligand itself. To form an atropisomeric axis.

この錯体ではAr−Cのπ平面がAr−Aの効果(立体的な遮蔽効果(斥力)及び/又はπーπスタックや双極子/双極子による会合効果(引力))により自由回転性を失うことで、少なくとも1面のπ平面は相互作用的に不活性化し、有効に凝集を防止できることがわかった。   In this complex, the Ar-C π plane loses free rotation due to the effect of Ar-A (steric shielding effect (repulsive force) and / or association effect (attraction) by π-π stack and dipole / dipole)). As a result, it was found that at least one π plane was inactivated interactively and could effectively prevent aggregation.

スキーム2中でAr−BとAr−C間の結合が錯体形成により自由回転が不可能となり、これがドライビングフォース(A)となり、アトロプ異性軸が形成されているが、芳香環Ar−Cが芳香環Ar−Aと結合しておりAr−BとAr−Cの間の結合が錯体形成により自由回転が不可能となり、アトロプ異性軸が形成されているものも本発明に含まれる。   In Scheme 2, the bond between Ar—B and Ar—C cannot be freely rotated due to complex formation, which becomes a driving force (A) and an atropisomeric axis is formed, but the aromatic ring Ar—C is aromatic. The present invention also includes those in which a bond between the ring Ar-A and the bond between Ar-B and Ar-C cannot be freely rotated by complex formation and an atropisomeric axis is formed.

Figure 0006048281
Figure 0006048281

下記スキーム3を用いて、本発明の錯体で、体中心が4配位の金属で形成されるものについてさらに説明する。具体的には4配位の金属の場合のアトロプ異性軸により構成されるエナンチオマーとジアステレオマーについて説明する。スキーム3に示す本発明の錯体はAr−BとAr−C間の結合の自由回転が不可能となるため1つの配位子につき2種のエナンチオマーが生じる。これらのエナンチオマーはたがいに鏡像の関係にあり、重ね合わせることができない。一方の配位子の自由回転が不可能な結合軸C1に対して二種のエナンチオマーが生じる。これを1R体、1S体とする。同様にもう一方の配位子の自由回転が不可能な結合軸C2対しても二種のエナンチオマーが生じる。これを2R、2Sとする。各配位子に2種ずつのエナンチオマーが存在するので2×2=4種の立体異性体が存在することになる。このうち互いに鏡像の関係にあり重ね合わせることができないものがエナンチオマーであり、鏡像の関係ではなく、重ね合わせることができないものがジアステレオマーとなり、それぞれ2種ずつ存在する。実線の両矢印はエナンチオマーの関係を示す。点線の両矢印はジアステレオマーの関係を示す。   The complex of the present invention, in which the center of the body is formed of a tetracoordinate metal, will be further described using the following scheme 3. Specifically, enantiomers and diastereomers composed of atropisomeric axes in the case of a tetracoordinate metal will be described. Since the complex of the present invention shown in Scheme 3 cannot freely rotate the bond between Ar—B and Ar—C, two enantiomers are generated per ligand. These enantiomers are therefore mirror images of each other and cannot be superimposed. Two enantiomers are generated with respect to the bond axis C1 in which one ligand cannot freely rotate. Let this be 1R body and 1S body. Similarly, two types of enantiomers are formed even with respect to the bond axis C2 in which the other ligand cannot freely rotate. Let this be 2R, 2S. Since there are two enantiomers for each ligand, there are 2 × 2 = 4 stereoisomers. Of these, those that are mirror images of each other and cannot be superposed are enantiomers, and those that are not mirror images and cannot be superposed are diastereomers, each having two types. Solid arrows indicate the enantiomeric relationship. Dashed double arrows indicate diastereomeric relationships.

Figure 0006048281
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配位数4の金属M(たとえばPt(II))を有する平面正方形錯体、二座の配位子が配位子した、一般組成M(A−B)(式中、A−Bは二座の配位子である)で表される錯体であるならば、「シス/トランス異性体」が存在する。 A planar square complex having a metal M having a coordination number of 4 (for example, Pt (II)), a general composition M (AB) 2 in which a bidentate ligand is ligand, wherein AB is “Cis / trans isomers” are present.

Figure 0006048281
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シス異性とは、組成(A−B)の錯体において、2個のA基及び2個のB基はどちらも正方形の隣接する角にあることを意味し、トランス異性の場合の2個のA基及び2個のB基はどちらも、それぞれ正方形の2個の互いに対角線上に相対する角にある。平面正方形金属錯体におけるシス/トランス−異性体の定義に関しては、例えば、J.Huheey,E.Keiter,R,Keiter,Anorganische Chemie:Prinzipien von Struktur und Reaktivitaet,2nd,newly revised edition,translated into German and expanded by Ralf Steudel,Berlin;New York:de Gruyter,1995,pages 557 to 559にその説明が記載されている。 Cis isomerism means that in the complex of composition (AB) 2 two A groups and two B groups are both at adjacent corners of a square. Both the A group and the two B groups are at two opposite corners of each square. For the definition of cis / trans-isomers in planar square metal complexes, see, for example, J. Org. Huhey, E .; Keiter, R, Keiter, Anorganische Chemie: Prinzipien von Struktur und Reaktivitaet, 2nd, newly revised edition, translated into German and expanded by Ralf Steudel, Berlin; New York: its description is described in de Gruyter, 1995, pages 557 to 559 ing.

一般にシス/トランス異性体は発光スペクトルや化合物の安定性等の物性が異なったり、また、電子状態も異なる場合が多いことが知られており、本発明の異性体混合金属錯体混合組成物の異性体の概念からは除外する。シス・トランス異性体の安定性は配位子の種類により異なり、4座正方形金属錯体においては本発明に該当する錯体はシス/トランスとどちらか一方のみであることを前提とする。   In general, it is known that cis / trans isomers have different physical properties such as emission spectrum and compound stability, and electronic states are often different. Excluded from the concept of body. The stability of the cis / trans isomer varies depending on the type of ligand, and it is assumed that in the tetradentate square metal complex, the complex corresponding to the present invention is either cis / trans.

次に本発明の錯体で体中心が6配位の金属で形成されるものについてさらに説明する。 配位数6の金属Mとの錯体(すなわち、八面体錯体)、例えばIr(III)錯体の場合、錯体が一般組成M(AB)(式中、ABは二座の配位子である)の錯体であるならば、フェイシャル体(fac−体)メリジオナル体(mer−体)であらわされる異性体が存在する。 Next, the complex of the present invention which is formed of a metal with a hexacoordinate at the center is further described. In the case of a complex with a metal M having a coordination number of 6 (ie, an octahedral complex), for example, an Ir (III) complex, the complex is of the general composition M (AB) 3 (where AB is a bidentate ligand. ), There is an isomer represented by a facial form (fac-form) and a meridional form (mer-form).

Figure 0006048281
Figure 0006048281

八面体金属錯体におけるシス/トランス異性体及びfac−/mer−異性体の定義に関しては、例えば、J.Huheey,E.Keiter,R.Keiter,Anorganische Chemie:Prinzipien von Structur und Reaktivitaet[Inorganic Chemistry:Principles of Structure and Reactivity],2nd,newly revised edition,translated into German and expanded by Ralf Steudel,Berlin;New York:de Gruyter,1995,pages 575to 576にその説明が記載されている。   For the definition of cis / trans isomer and fac− / mer− isomer in octahedral metal complexes, see, for example, J. Am. Huhey, E .; Keiter, R.A. Keiter, Anorganische Chemie: Prinzipien von Structur und Reaktivitaet [Inorganic Chemistry: Principles of Structure and Reactivity], 2nd, newly revised edition, translated into German and expanded by Ralf Steudel, Berlin; New York: to de Gruyter, 1995, pages 575to 576 The explanation is described.

一般にフェイシャル/メリジオナル異性体は発光スペクトルや化合物の安定性等の物性が異なったり、また、電子状態も異なる場合が多いことが知られており、本発明の異性体錯体混合組成物の異性体の概念からは除外する。また、フェイシャル体の方が、メリジオナル体よりも熱力学的に安定であることから6座八面体金属錯体においては本発明に該当する錯体はすべてフェイシャル体であることを前提とする。   In general, it is known that facial / meridional isomers have different physical properties such as emission spectrum and compound stability, and electronic states are often different, and the isomers of the isomer complex mixture composition of the present invention Exclude from concept. In addition, since the facial body is thermodynamically more stable than the meridional body, it is assumed that all the complexes corresponding to the present invention are facial bodies in the hexadentate octahedral metal complex.

さらに、正八面体型の錯体で2座の配位子が配位した錯体はΔ(デルタ)体、Λ(ラムダ)体という(右回りのプロペラと左回りのプロペラに相当する)鏡像の関係にあたるエナンチオマーが存在する。   Furthermore, the octahedral complex with a bidentate ligand coordinated has a mirror image relationship of Δ (delta) and Λ (lambda) (corresponding to clockwise and counterclockwise propellers). Enantiomers exist.

Figure 0006048281
Figure 0006048281

次に、下記スキーム4を用いて本発明の錯体で中心が6配位の金属からなる錯体についてさらに説明する。中心金属が6配位の金属錯体の場合、正八面体の中心に金属が存在し、各頂点に配位する原子が配置する立体構造を形成する。   Next, the complex of the present invention and consisting of a metal having a six-coordinate center is further described using the following scheme 4. In the case where the central metal is a hexacoordinate metal complex, a metal exists at the center of the regular octahedron, and forms a three-dimensional structure in which atoms coordinated at each vertex are arranged.

スキーム4では分かりにくいが、錯体を形成した際の配位子中のAr−C′平面は同一錯体分子内の他の配位子のAr−B平面に接近することにより、Ar−B′とAr−C′間の結合の自由回転ができなくなる。中心金属が4配位の錯体の時と同様に1個の配位子中の自由回転が不可能な結合につき、2種のジアステレオマーが存在する。中心が6配位の金属からなる錯体では配位子が3個あるので2×2×2=8種のジアステレオマー、エナンチオマーが存在する。   Although difficult to understand in Scheme 4, the Ar—C ′ plane in the ligand when the complex is formed approaches the Ar—B plane of the other ligand in the same complex molecule, so that Ar—B ′ and The free rotation of the bond between Ar and C ′ becomes impossible. There are two diastereomers for a bond that cannot rotate freely in one ligand, as in the case of a complex in which the central metal is a tetracoordinate. A complex composed of a metal with a hexacoordinate at the center has three ligands, so there are 2 × 2 × 2 = 8 kinds of diastereomers and enantiomers.

さらに6配位の金属に2座配位子が配位した錯体に生じる、Λ(ラムダ)体、Δ(デルタ)体の2種の錯体が存在するため総異性体数は16個となり、4配位の金属錯体の場合より先述のエントロピーを増大させる効果が大きくなる、すなわち膜状態の安定化の効果が大きい。このため本発明の錯体は中心金属がIrであることが好ましい。実線の両矢印はエナンチオマーの関係を示す。   Furthermore, there are two types of complexes, Λ (lambda) and Δ (delta), which occur in complexes in which a bidentate ligand is coordinated to a 6-coordinated metal, so the total number of isomers is 16 and 4 The effect of increasing the entropy described above is greater than in the case of the coordination metal complex, that is, the effect of stabilizing the film state is greater. For this reason, it is preferable that the center metal of the complex of the present invention is Ir. Solid arrows indicate the enantiomeric relationship.

Figure 0006048281
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本発明の技術思想及び基本原理は以上の通りであるため、アトロプ異性軸は2つよりは3つ、4つとある方が効果は大きくなり、また、イリジウム錯体のような6座配位の場合は3つの配位子のうち1つの化学構造が異なるヘテロレプティック錯体である場合も効果を出しやすくなる。   Since the technical idea and basic principle of the present invention are as described above, the effect is greater when there are three or four atropisomeric axes than two, and in the case of hexadentate coordination such as an iridium complex. The effect is likely to be exerted even in the case of a heteroleptic complex in which one of the three ligands has a different chemical structure.

一方、スキーム5に示す配位子及び錯体のように配位子の段階ですでにアトロプ異性軸を有する配位子を使った錯体はすでに知られている。たとえば、国際公開2007/097149号公報中の例示化合物(170)に用いられる配位子はイミダゾール環がAr−Bに、イミダゾール環の2−位のフェニル基がスキーム4のAr−Aに、イミダゾール環の1位に置換した2−フェニル−6−メチルフェニル基がAr−Dに相当する。この配位子においてはイミダゾールの1位及び1位上に置換したフェニル基の間の単結合が自由に回転できない状態であり、アトロプ異性体が存在する。しかしながらこの場合ではアトロプ異性を司るAr−Dは、そもそも配位子の段階から立体障害の効果によりAr−Bとの間で自由回転ができなくなっており、錯体を形成することにより自由回転が阻害されるようになったわけではないので、本発明とは異なる錯体である。   On the other hand, a complex using a ligand having an atropisomeric axis is already known at the ligand stage, such as the ligand and complex shown in Scheme 5. For example, the ligand used for the exemplary compound (170) in International Publication No. 2007/097149 is such that the imidazole ring is Ar-B, the phenyl group at the 2-position of the imidazole ring is Ar-A in Scheme 4, and imidazole. A 2-phenyl-6-methylphenyl group substituted at the 1-position of the ring corresponds to Ar-D. In this ligand, the single bond between the 1-position and the phenyl group substituted on the 1-position of imidazole cannot rotate freely, and there is an atropisomer. In this case, however, Ar-D, which controls atropisomerism, cannot rotate freely with Ar-B due to the effect of steric hindrance from the ligand stage, and free rotation is inhibited by forming a complex. Since it has not come to be, it is a complex different from the present invention.

このような錯体はAr−D面が錯体分子の中心から外側に張り出しており、他の錯体分子の芳香環を形成する平面と接近することが可能である。これでは前記のように錯体自体の凝集性を緩和させるには不十分であり、化学構造によってはむしろAr−Dの部分同士で積極的な相互作用、つまり凝集を助長してしまうことになり、膜状態の安定性、溶解性の面で本発明の錯体より大きく劣る。   In such a complex, the Ar-D plane protrudes outward from the center of the complex molecule, and can approach a plane that forms an aromatic ring of another complex molecule. As described above, this is insufficient to alleviate the cohesiveness of the complex itself, and depending on the chemical structure, rather, it promotes positive interaction between Ar-D portions, that is, aggregation. It is greatly inferior to the complex of the present invention in terms of stability and solubility of the film state.

Figure 0006048281
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国際公開第2007/097149号に記載の例示化合物(170)に用いられた配位子を以下に示す。   The ligand used for the exemplary compound (170) described in International Publication No. 2007/097149 is shown below.

Figure 0006048281
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一方、本発明の錯体は錯体を形成する骨格配位子部分と置換基であるアリール基が接近していることにより、他の錯体分子との芳香環のπ平面による相互作用を抑えており、凝集を防止しつつ、かつ、エナンチオマーとジアステレオマーの混合物とすることにより膜状態の安定性、溶解性が優れている。   On the other hand, since the complex of the present invention is close to the skeleton ligand portion forming the complex and the aryl group as a substituent, the interaction with the π plane of the aromatic ring with other complex molecules is suppressed, By preventing the aggregation and making a mixture of enantiomers and diastereomers, the stability and solubility of the film state are excellent.

なお、公知の特許文献や技術論文に、期せずして本発明の要件を満たす可能性のある錯体構造は記載されているのは事実である。例えば、特表2011−500644号公報などは、その化学構造からアトロプ異性軸が錯体形成時に構築され、かつその軸が2以上あり、該明細書中に具体的な記載は全くないとはいえ、異性体を含むことも連想はできるが、該化合物が記載された明細書中には、その錯体のエナンチオマー及びジアステレオマー混合物を積極的に活用する旨は一切記載されておらず、本発明の技術思想とは全く異なるものであると言える。   In addition, it is a fact that known complex documents that may satisfy the requirements of the present invention are described in known patent documents and technical papers. For example, in Japanese Patent Application Publication No. 2011-500634, the atropisomeric axis is constructed at the time of complex formation from its chemical structure, and there are two or more axes, and there is no specific description in the specification. Although it may be associated with the inclusion of isomers, the specification in which the compound is described does not describe any active use of the enantiomeric and diastereomeric mixtures of the complex. It can be said that it is completely different from the technical idea.

また、該特許文献の発明内容は、紙面上に記載された化合物単体が有機EL素子において発光寿命や色調を改善できるものと解釈することができ、その観点からも本願とは全く異なる発明であることは明確である。   Further, the invention content of the patent document can be interpreted that a simple compound described on paper can improve the light emission life and color tone in an organic EL device, and from this point of view, the invention is completely different from the present application. That is clear.

また、特表2008−525995号公報に、炭素−炭素結合の自由回転が阻害されることにより生じるアトロプ異性体を用いた有機電子デバイスが開示されている。記載されているアトロプ異性体を形成する化合物についてはアントラセン、ピレン、クリセンを主骨格とした蛍光発光材料であり、本発明の燐光発光性の遷移金属錯体の開示はないこと、記載のアトロプ異性体(該特許文献ではシン形、アンチ形と記述されている)生成する異性体の物性が大きく異なり、好ましい異性体を過剰にするものであり、本発明と異なる技術思想であることは明らかである。   JP-T-2008-525995 discloses an organic electronic device using an atropisomer produced by inhibiting free rotation of a carbon-carbon bond. The described atropisomer is a fluorescent material having anthracene, pyrene or chrysene as the main skeleton, and there is no disclosure of the phosphorescent transition metal complex of the present invention. It is clear that the physical properties of the produced isomers are greatly different (describing the syn form and the anti form in the patent document), the preferred isomers are excessive, and the technical idea is different from the present invention. .

本発明の錯体は錯体骨格に置換している芳香族環が対称軸を持たない芳香族環であることが必要である。   In the complex of the present invention, the aromatic ring substituted on the complex skeleton needs to be an aromatic ring having no axis of symmetry.

対称軸を持たない芳香族環とは錯体骨格との結合軸にそって180度回転したとき、同一の形でないものを意味する。すなわち、2回回転対称軸を持たないことを意味する。   An aromatic ring having no symmetry axis means one that is not in the same shape when rotated 180 degrees along the bond axis with the complex skeleton. That is, it does not have a two-fold rotational symmetry axis.

以下に3−トリル基と3、5−キシリル基で説明する。3−トリル基の場合は錯体骨格との結合軸にそって180度回転したとき、同一の形ではないが、3、5−キシリル基の場合は錯体骨格との結合軸にそって180度回転したとき、同一の形となる。   The following description will be made with respect to a 3-tolyl group and a 3,5-xylyl group. In the case of a 3-tolyl group, it is not the same shape when rotated 180 degrees along the bond axis with the complex skeleton, but in the case of a 3,5-xylyl group, it is rotated 180 degrees along the bond axis with the complex skeleton. When it does, it becomes the same form.

このように錯体形成により回転できなくなり、本発明のアトロプ異性を発現するためには対称軸を持たない芳香族環が必要な部分構造である。   Thus, it is a partial structure that cannot rotate due to complex formation and requires an aromatic ring having no axis of symmetry in order to express the atropisomerism of the present invention.

Figure 0006048281
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本発明の錯体形成時にアトロプ異性軸を形成するオルトメタル化錯体(異性体混合金属錯体組成物)としては、一般式(1)であらわされる構造のものが好ましい

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As the orthometalated complex (isomer mixed metal complex composition) that forms an atropisomeric axis at the time of complex formation of the present invention, one having a structure represented by the general formula (1) is preferable.
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式中、環Am、環An、環Bm及び環Bnは、5員の芳香族炭化水素環、若しくは5員または6員の芳香族複素環を表し、更に置換基として、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、複素環基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、シクロアルキルチオ基、アリールチオ基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、スルファモイル基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、カルバモイル基、ウレイド基、スルフィニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基又はヘテロアリールスルホニル基、アミノ基、ハロゲン原子、フッ化炭化水素基、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、メルカプト基を有していても良い。環Am及びBm中のXm、Xm,Xm、Xm及びXmは、それぞれ、炭素原子又は窒素原子を表す。環An及び環Bn中のXn、Xn、Xn、Xn及びXnは、それぞれ、炭素原子又は窒素原子を表す。
XmとM及びXnとMとがそれぞれ配位結合を形成する場合、XmとM及びXnとMはそれぞれ共有結合を形成し、
XmとM及びXnとMとがそれぞれ共有結合を形成する場合、XmとM及びXnとMはそれぞれ配位結合を形成する。
ただし、Xn とXn 又はXm とXm が同時に炭素原子になることはない。
In the formula, ring Am, ring An, ring Bm and ring Bn represent a 5-membered aromatic hydrocarbon ring or a 5-membered or 6-membered aromatic heterocycle, and further, as a substituent , an alkyl group, a cycloalkyl group , Alkenyl group, alkynyl group, aromatic hydrocarbon ring group, aromatic heterocyclic group, heterocyclic group, alkoxy group, cycloalkoxy group, aryloxy group, alkylthio group, cycloalkylthio group, arylthio group, alkoxycarbonyl group, aryl Oxycarbonyl group, sulfamoyl group, acyl group, acyloxy group, amide group, carbamoyl group, ureido group, sulfinyl group, alkylsulfonyl group, arylsulfonyl group or heteroarylsulfonyl group, amino group, halogen atom, fluorohydrocarbon group, cyano group, nitro group, hydroxy group, it may also have a mercapto group . Xm 1 , Xm 2 , Xm 3 , Xm 4 and Xm 5 in the rings Am and Bm each represent a carbon atom or a nitrogen atom. Xn 1 , Xn 2 , Xn 3 , Xn 4 and Xn 5 in ring An and ring Bn each represent a carbon atom or a nitrogen atom.
When Xm 1 and M and Xn 1 and M each form a coordination bond, Xm 4 and M and Xn 4 and M each form a covalent bond,
When Xm 1 and M and Xn 1 and M each form a covalent bond, Xm 4 and M and Xn 4 and M each form a coordinate bond.
However, Xn 1 and Xn 4 or Xm 1 and Xm 4 are not simultaneously carbon atoms.

Ar、Ar、は、置換基との結合軸が対称軸を持たない芳香族炭化水素環基又は芳香族複素環基を表し、更に置換基としてハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アミノ基、アリールアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、非芳香族炭化水素基又は非芳香族複素環基を有していても良い。MはIr又はPtを表す。 Ar m and Ar n represent an aromatic hydrocarbon ring group or an aromatic heterocyclic group whose bond axis to the substituent does not have a symmetry axis, and further a halogen atom, cyano group, alkyl group, alkenyl group as a substituent , An alkynyl group, an alkoxy group, an amino group, an arylalkyl group, an aryl group, a heteroaryl group, a non-aromatic hydrocarbon group or a non-aromatic heterocyclic group . M represents Ir or Pt.

m及びnは0〜3の整数を表し、m+nは2又は3である。   m and n represent an integer of 0 to 3, and m + n is 2 or 3.

一般式(1)及び一般式(2)中、環Am、環An、環Bm、環Bnで表される5員の芳香族複素環6員の芳香族炭化水素環又は芳香族複素環としては例えば、ベンゼン環、オキサゾール環、オキサジアゾール環、チオフェン環、チアゾール環、イソチアゾール環、チアジアゾール環、フラン環、ピロール環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、ジアジン環、トリアジン環、イミダゾール環、ピラゾール環、トリアゾール環、テトラゾール環等が挙げられる。   In general formula (1) and general formula (2), as ring Am, ring An, ring Bm, 5-membered aromatic heterocyclic ring represented by ring Bn, 6-membered aromatic hydrocarbon ring or aromatic heterocyclic ring For example, benzene ring, oxazole ring, oxadiazole ring, thiophene ring, thiazole ring, isothiazole ring, thiadiazole ring, furan ring, pyrrole ring, pyridine ring, pyridazine ring, pyrimidine ring, pyrazine ring, diazine ring, triazine ring, Examples include an imidazole ring, a pyrazole ring, a triazole ring, and a tetrazole ring.

以下、Am、An、環Bm、環Bnで表される5員又は6員の芳香族炭化水素環又は芳香族複素環の例を下記一般式A−1〜A−53、B−1〜B−13で示すが、本発明はこれらに限定されない。   Hereinafter, examples of 5-membered or 6-membered aromatic hydrocarbon rings or aromatic heterocycles represented by Am, An, ring Bm, and ring Bn are represented by the following general formulas A-1 to A-53, B-1 to B. Although shown by -13, this invention is not limited to these.

Figure 0006048281
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一般式A−1〜A−53、B−1〜B−13において、*は、遷移金属元素Mと結合を形成する箇所を示している。   In the general formulas A-1 to A-53 and B-1 to B-13, * indicates a portion where a bond is formed with the transition metal element M.

上記、一般式A−1〜A−53において、RA、RA、RA及びRAは、各々水素原子又は置換基を表し、該置換基としては、アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基等)、シクロアルキル基(例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等)、アルケニル基(例えば、ビニル基、アリル基等)、アルキニル基(例えば、エチニル基、プロパルギル基等)、芳香族炭化水素環基(芳香族炭素環基、アリール基等ともいい、例えば、フェニル基、p−クロロフェニル基、メシチル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基、アズレニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ビフェニリル基等)、芳香族複素環基(例えば、ピリジル基、ピリミジニル基、フリル基、ピロリル基、イミダゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ピラジニル基、トリアゾリル基(例えば、1,2,4−トリアゾール−1−イル基、1,2,3−トリアゾール−1−イル基等)、オキサゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、チアゾリル基、イソオキサゾリル基、イソチアゾリル基、フラザニル基、チエニル基、キノリル基、ベンゾフリル基、ジベンゾフリル基、ベンゾチエニル基、ジベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、ジアザカルバゾリル基(前記カルボリニル基のカルボリン環を構成する炭素原子の一つが窒素原子で置き換わったものを示す)、キノキサリニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キナゾリニル基、フタラジニル基等)、複素環基(例えば、ピロリジル基、イミダゾリジル基、モルホリル基、オキサゾリジル基等)、アルコキシ基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、ドデシルオキシ基等)、シクロアルコキシ基(例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等)、アリールオキシ基(例えば、フェノキシ基、ナフチルオキシ基等)、アルキルチオ基(例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、ドデシルチオ基等)、シクロアルキルチオ基(例えば、シクロペンチルチオ基、シクロヘキシルチオ基等)、アリールチオ基(例えば、フェニルチオ基、ナフチルチオ基等)、アルコキシカルボニル基(例えば、メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、ブチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基等)、アリールオキシカルボニル基(例えば、フェニルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等)、スルファモイル基(例えば、アミノスルホニル基、メチルアミノスルホニル基、ジメチルアミノスルホニル基、ブチルアミノスルホニル基、ヘキシルアミノスルホニル基、シクロヘキシルアミノスルホニル基、オクチルアミノスルホニル基、ドデシルアミノスルホニル基、フェニルアミノスルホニル基、ナフチルアミノスルホニル基、2−ピリジルアミノスルホニル基等)、アシル基(例えば、アセチル基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ペンチルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、オクチルカルボニル基、2−エチルヘキシルカルボニル基、ドデシルカルボニル基、フェニルカルボニル基、ナフチルカルボニル基、ピリジルカルボニル基等)、アシルオキシ基(例えば、アセチルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、ブチルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基、ドデシルカルボニルオキシ基、フェニルカルボニルオキシ基等)、アミド基(例えば、メチルカルボニルアミノ基、エチルカルボニルアミノ基、ジメチルカルボニルアミノ基、プロピルカルボニルアミノ基、ペンチルカルボニルアミノ基、シクロヘキシルカルボニルアミノ基、2−エチルヘキシルカルボニルアミノ基、オクチルカルボニルアミノ基、ドデシルカルボニルアミノ基、フェニルカルボニルアミノ基、ナフチルカルボニルアミノ基等)、カルバモイル基(例えば、アミノカルボニル基、メチルアミノカルボニル基、ジメチルアミノカルボニル基、プロピルアミノカルボニル基、ペンチルアミノカルボニル基、シクロヘキシルアミノカルボニル基、オクチルアミノカルボニル基、2−エチルヘキシルアミノカルボニル基、ドデシルアミノカルボニル基、フェニルアミノカルボニル基、ナフチルアミノカルボニル基、2−ピリジルアミノカルボニル基等)、ウレイド基(例えば、メチルウレイド基、エチルウレイド基、ペンチルウレイド基、シクロヘキシルウレイド基、オクチルウレイド基、ドデシルウレイド基、フェニルウレイド基ナフチルウレイド基、2−ピリジルアミノウレイド基等)、スルフィニル基(例えば、メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基、ブチルスルフィニル基、シクロヘキシルスルフィニル基、2−エチルヘキシルスルフィニル基、ドデシルスルフィニル基、フェニルスルフィニル基、ナフチルスルフィニル基、2−ピリジルスルフィニル基等)、アルキルスルホニル基(例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ブチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、2−エチルヘキシルスルホニル基、ドデシルスルホニル基等)、アリールスルホニル基又はヘテロアリールスルホニル基(例えば、フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基、2−ピリジルスルホニル基等)、アミノ基(例えば、アミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ブチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、2−エチルヘキシルアミノ基、ドデシルアミノ基、アニリノ基、ナフチルアミノ基、2−ピリジルアミノ基等)、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等)、フッ化炭化水素基(例えば、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ペンタフルオロフェニル基等)、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、メルカプト基が挙げられる。 In the above general formulas A-1 to A-53, RA 1 , RA 2 , RA 3 and RA 4 each represent a hydrogen atom or a substituent, and the substituent includes an alkyl group (for example, a methyl group, an ethyl group, Group, propyl group, isopropyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group, dodecyl group, tridecyl group, tetradecyl group, pentadecyl group, etc.), cycloalkyl group (for example, cyclopentyl group, cyclohexyl group etc.), Alkenyl group (for example, vinyl group, allyl group, etc.), alkynyl group (for example, ethynyl group, propargyl group, etc.), aromatic hydrocarbon ring group (aromatic carbocyclic group, aryl group, etc., for example, phenyl group, p-chlorophenyl group, mesityl group, tolyl group, xylyl group, naphthyl group, anthryl group, azulenyl group, acenaphthenyl Fluorenyl group, phenanthryl group, indenyl group, pyrenyl group, biphenylyl group, etc.), aromatic heterocyclic group (for example, pyridyl group, pyrimidinyl group, furyl group, pyrrolyl group, imidazolyl group, benzimidazolyl group, pyrazolyl group, pyrazinyl group, Triazolyl group (for example, 1,2,4-triazol-1-yl group, 1,2,3-triazol-1-yl group, etc.), oxazolyl group, benzoxazolyl group, thiazolyl group, isoxazolyl group, isothiazolyl group , Furazanyl group, thienyl group, quinolyl group, benzofuryl group, dibenzofuryl group, benzothienyl group, dibenzothienyl group, indolyl group, carbazolyl group, carbolinyl group, diazacarbazolyl group (which constitutes the carboline ring of the carbolinyl group) One of the carbon atoms is a nitrogen atom Quinoxalinyl group, pyridazinyl group, triazinyl group, quinazolinyl group, phthalazinyl group, etc.), heterocyclic group (eg, pyrrolidyl group, imidazolidyl group, morpholyl group, oxazolidyl group, etc.), alkoxy group (eg, methoxy) Group, ethoxy group, propyloxy group, pentyloxy group, hexyloxy group, octyloxy group, dodecyloxy group, etc.), cycloalkoxy group (for example, cyclopentyloxy group, cyclohexyloxy group, etc.), aryloxy group (for example, phenoxy) Group, naphthyloxy group, etc.), alkylthio group (eg, methylthio group, ethylthio group, propylthio group, pentylthio group, hexylthio group, octylthio group, dodecylthio group, etc.), cycloalkylthio group (eg, cyclopentylthio group, Chlorohexyl group, etc.), arylthio group (eg, phenylthio group, naphthylthio group, etc.), alkoxycarbonyl group (eg, methyloxycarbonyl group, ethyloxycarbonyl group, butyloxycarbonyl group, octyloxycarbonyl group, dodecyloxycarbonyl group) Etc.), aryloxycarbonyl groups (eg, phenyloxycarbonyl group, naphthyloxycarbonyl group, etc.), sulfamoyl groups (eg, aminosulfonyl group, methylaminosulfonyl group, dimethylaminosulfonyl group, butylaminosulfonyl group, hexylaminosulfonyl group) Cyclohexylaminosulfonyl group, octylaminosulfonyl group, dodecylaminosulfonyl group, phenylaminosulfonyl group, naphthylaminosulfonyl group, 2-pyridylamino Sulfonyl group, etc.), acyl group (for example, acetyl group, ethylcarbonyl group, propylcarbonyl group, pentylcarbonyl group, cyclohexylcarbonyl group, octylcarbonyl group, 2-ethylhexylcarbonyl group, dodecylcarbonyl group, phenylcarbonyl group, naphthylcarbonyl group) , Pyridylcarbonyl group etc.), acyloxy group (eg acetyloxy group, ethylcarbonyloxy group, butylcarbonyloxy group, octylcarbonyloxy group, dodecylcarbonyloxy group, phenylcarbonyloxy group etc.), amide group (eg methylcarbonyl) Amino group, ethylcarbonylamino group, dimethylcarbonylamino group, propylcarbonylamino group, pentylcarbonylamino group, cyclohexylcarbonylamino group, 2-ethyl Hexylcarbonylamino group, octylcarbonylamino group, dodecylcarbonylamino group, phenylcarbonylamino group, naphthylcarbonylamino group, etc.), carbamoyl group (for example, aminocarbonyl group, methylaminocarbonyl group, dimethylaminocarbonyl group, propylaminocarbonyl group) Pentylaminocarbonyl group, cyclohexylaminocarbonyl group, octylaminocarbonyl group, 2-ethylhexylaminocarbonyl group, dodecylaminocarbonyl group, phenylaminocarbonyl group, naphthylaminocarbonyl group, 2-pyridylaminocarbonyl group, etc.), ureido group (for example, , Methylureido group, ethylureido group, pentylureido group, cyclohexylureido group, octylureido group, dodecylureido group, phenyl Ruureido group naphthylureido group, 2-pyridylaminoureido group, etc.), sulfinyl group (for example, methylsulfinyl group, ethylsulfinyl group, butylsulfinyl group, cyclohexylsulfinyl group, 2-ethylhexylsulfinyl group, dodecylsulfinyl group, phenylsulfinyl group, naphthyl) Sulfinyl group, 2-pyridylsulfinyl group, etc.), alkylsulfonyl group (for example, methylsulfonyl group, ethylsulfonyl group, butylsulfonyl group, cyclohexylsulfonyl group, 2-ethylhexylsulfonyl group, dodecylsulfonyl group, etc.), arylsulfonyl group or hetero An arylsulfonyl group (eg, phenylsulfonyl group, naphthylsulfonyl group, 2-pyridylsulfonyl group, etc.), amino group (eg, amino group, ethyl Amino group, dimethylamino group, butylamino group, cyclopentylamino group, 2-ethylhexylamino group, dodecylamino group, anilino group, naphthylamino group, 2-pyridylamino group, etc.), halogen atom (for example, fluorine atom, chlorine atom, Bromine atom, etc.), fluorinated hydrocarbon groups (for example, fluoromethyl group, trifluoromethyl group, pentafluoroethyl group, pentafluorophenyl group, etc.), cyano group, nitro group, hydroxy group, mercapto group .

また、一般式A−1〜A−53において、RA、RA、RA、RAのうち2つが互いに結合して、環を形成してもよい。 In General Formulas A-1 to A-53, two members out of RA 1 , RA 2 , RA 3 , and RA 4 may be bonded to each other to form a ring.

一般式A−1〜A−53において、RA、RA、RA、RAのうち2つが結合することにより形成される環としては、ナフタレン環、テトラリン環、アントラセン環、フェナントレン環、キノリン環、イソキノリン環、インドール環、ベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環、インダゾール環、ベンゾイミダゾール、ベンゾチアゾール、ベンゾオキサゾール、カルバゾール、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、ベンゾトリアゾール等の環構造が挙げられる。 In the general formulas A-1 to A-53, as a ring formed by bonding two of RA 1 , RA 2 , RA 3 , RA 4 , a naphthalene ring, a tetralin ring, an anthracene ring, a phenanthrene ring, a quinoline Examples of the ring structure include a ring, an isoquinoline ring, an indole ring, a benzofuran ring, a benzothiophene ring, an indazole ring, a benzimidazole, a benzothiazole, a benzoxazole, a carbazole, a dibenzofuran, a dibenzothiophene, and a benzotriazole.

一般式B−1〜B−13において、*は、遷移金属元素Mと結合を形成する箇所を示している。     In the general formulas B-1 to B-13, * indicates a location where a bond is formed with the transition metal element M.

上記、一般式B−1〜B−13において、RB、RB、RBは、各々水素原子又は置換基を表し、該置換基としては、一般式A−1〜A−53におけるRA〜RAであらわされる置換基と同様のものを挙げることができる。 In the above general formulas B-1 to B-13, RB 1 , RB 2 , and RB 3 each represent a hydrogen atom or a substituent, and examples of the substituent include RA 1 in general formulas A-1 to A-53. it can be the same as those of the substituent represented by to RA 4.

また、一般式B−1〜B−13において、RB、RB、RBのうち2つが互いに結合して、環を形成してもよい。 In General Formulas B-1 to B-13, two of RB 1 , RB 2 , and RB 3 may be bonded to each other to form a ring.

一般式B−1〜B−13において、RB、RB、RBのうち2つが結合することにより形成される環としては、一般式A−1〜A−53において、RA、RA、RA、のうち2つが結合して形成される環と同様のものが挙げられる。 In the general formulas B-1 to B-13, the ring formed by bonding two of RB 1 , RB 2 , and RB 3 is represented by RA 1 , RA 2 in the general formulas A-1 to A-53. , RA 3 , the same ring as that formed by combining two of them.

本発明の錯体で好ましいものは一般式(1)におけるBm、Bn又はで表される環がピラゾール環又はイミダゾール環であるものである。   What is preferable in the complex of the present invention is one in which the ring represented by Bm, Bn or in the general formula (1) is a pyrazole ring or an imidazole ring.

さらに一般式(1)において、環Anと環Bnとが結合して形成される配位子、若しくは環Amと環Bmとが結合して形成される配位子とが結合して形成される配位子が、下記一般式(2)、一般式(3)、一般式(5)又は一般式(6)のいずれかで表されるものが好ましい。   Further, in the general formula (1), a ligand formed by combining ring An and ring Bn or a ligand formed by combining ring Am and ring Bm is formed. What a ligand is represented by either the following general formula (2), general formula (3), general formula (5), or general formula (6) is preferable.

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一般式(2)及び一般式(3)中、R5a1、R5a2はそれぞれ独立にハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アミノ基、アリールアルキル基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、非芳香族炭化水素環基又は非芳香族複素環基を表し、更に置換基を有していても良い。pは0〜4の整数を表す。 In the general formula (2) and the general formula (3), R 5a1, R 5a2 each independently represent a halogen atom, a cyano group, an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an alkoxy group, an amino group, the aryl alkyl group, an aromatic It represents a hydrocarbon ring group, an aromatic heterocyclic group, a non-aromatic hydrocarbon ring group or a non-aromatic heterocyclic group, and may further have a substituent. p represents an integer of 0 to 4.

5b1及びR5b2は、アルキル基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、非芳香族炭化水素環基又は非芳香族複素環基を表し、更に置換基を有していても良い。X5a、X5bは、それぞれ独立に、=C(R5e)−、=N−を表す。R5eは、アルキル基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、非芳香族炭化水素環基又は非芳香族複素環基を表す。 R 5b1 and R 5b2 represent an alkyl group, an aromatic hydrocarbon ring group, an aromatic heterocyclic group, a non-aromatic hydrocarbon ring group or a non-aromatic heterocyclic group, and may further have a substituent. . X 5a and X 5b each independently represent ═C (R 5e ) — or ═N— . R 5e represents an alkyl group, an aromatic hydrocarbon ring group, an aromatic heterocyclic group, a non-aromatic hydrocarbon ring group or a non-aromatic heterocyclic group.

Ar51及びAr52は、それぞれ独立に、一般式(4)で表される芳香族炭化水素環基を表す。 Ar 51 and Ar 52 each independently represent an aromatic hydrocarbon ring group represented by the general formula (4).

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81〜R85は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アミノ基、アリールアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、非芳香族炭化水素環基又は非芳香族複素環基を表し、更に置換基を有していても良い。また、R81〜R85の隣接する二つの基が互いに結合して環を形成してもよい。ただし、R81=R85かつ、R82=R84となることはない。 R 81 to R 85 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an alkoxy group, an amino group, the aryl alkyl group, an aryl group, a heteroaryl group, a non-aromatic It represents a hydrocarbon ring group or a non-aromatic heterocyclic group, and may further have a substituent. Two adjacent groups of R 81 to R 85 may be bonded to each other to form a ring. However, R81 = R85 and R82 = R84 are not satisfied.

一般式(2)及び(3)中の*は金属原子と結合を形成する部位を表す。   * In General formula (2) and (3) represents the site | part which forms a bond with a metal atom.

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一般式(5)及び一般式(6)中、R6a1及びR6a2は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アミノ基、アリールアルキル基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、非芳香族炭化水素環基又は非芳香族複素環基を表し、更に置換基を有していても良い。qは0〜4の整数を表す。 In the general formula (5) and general formula (6), R 6a1 and R 6a2 each independently, a halogen atom, a cyano group, an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an alkoxy group, an amino group, the aryl alkyl group, It represents an aromatic hydrocarbon ring group, an aromatic heterocyclic group, a non-aromatic hydrocarbon ring group or a non-aromatic heterocyclic group, and may further have a substituent. q represents an integer of 0 to 4.

6b1、R6c1、R6b2、R6c2及びR6d2は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、非芳香族炭化水素環基又は非芳香族複素環基を表し、更に置換基を有していても良い。X6a、X6bは,それぞれ独立に、=C(R6e)−、=N−を表す。R6eはアルキル基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、非芳香族炭化水素環基又は非芳香族複素環基を表す。 R 6b1 , R 6c1 , R 6b2 , R 6c2 and R 6d2 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an aromatic hydrocarbon ring group, an aromatic heterocyclic group, a non-aromatic hydrocarbon ring group or a non-aromatic group. It represents a heterocyclic group and may further have a substituent. X 6a and X 6b each independently represent ═C (R 6e ) — or ═N— . R 6e represents an alkyl group, an aromatic hydrocarbon ring group, an aromatic heterocyclic group, a non-aromatic hydrocarbon ring group or a non-aromatic heterocyclic group.

一般式(5)及び一般式(6)中の*はIr原子と結合を形成する部位を表す。Ar61及びAr62は一般式(2)及び一般式(3)におけるAr51及びAr52と同義であり、一般式(4)で表される芳香族炭化水素基を表す。一般式(5)及び一般式(6)中の*は金属原子と結合を形成する部位を表す。 * In General formula (5) and General formula (6) represents the site | part which forms a bond with an Ir atom. Ar 61 and Ar 62 are synonymous with Ar 51 and Ar 52 in General Formula (2) and General Formula (3), and represent an aromatic hydrocarbon group represented by General Formula (4). * In General formula (5) and General formula (6) represents the site | part which forms a bond with a metal atom.

次に本発明に用いられる錯体の具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。   Next, although the specific example of the complex used for this invention is given, this invention is not limited to these.

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《有機EL素子の構成》
本発明の有機EL素子は、一対の電極と、前記一対の電極の間に、一又は複数の有機層が具備された有機EL素子であることが好ましい。例えば、有機EL素子は(i)又は(ii)の層構造を有していてもよい。なお、本発明において、有機層とは有機化合物を含有する層をいう。
(i)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
(ii)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/正孔阻止層/電子輸送層/電子注入層/陰極
《発光層》
本発明に係る発光層は、電極、又は電子輸送層及び正孔輸送層から注入される電子及び正孔が再結合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。発光層には、リン光発光性の有機EL用発光材料として、異性体混合金属錯体組成物を含有することが好ましい。また、発光層にはホスト化合物を含むことが好ましい。
<< Configuration of organic EL element >>
The organic EL element of the present invention is preferably an organic EL element in which one or a plurality of organic layers are provided between a pair of electrodes and the pair of electrodes. For example, the organic EL element may have the layer structure (i) or (ii). In the present invention, the organic layer means a layer containing an organic compound.
(I) Anode / hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer / cathode (ii) anode / hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / hole blocking layer / Electron transport layer / electron injection layer / cathode << light emitting layer >>
The light emitting layer according to the present invention is a layer that emits light by recombination of electrons and holes injected from the electrode or the electron transport layer and the hole transport layer, and the light emitting portion is in the layer of the light emitting layer. May be the interface between the light emitting layer and the adjacent layer. The light emitting layer preferably contains an isomer mixed metal complex composition as a phosphorescent light emitting material for organic EL. The light emitting layer preferably contains a host compound.

発光層の層厚の総和は特に制限はないが、膜の均質性や、発光時に不必要な高電圧を印加するのを防止し、かつ、駆動電流に対する発光色の安定性向上の観点から、2nm〜5μmの範囲に調整することが好ましく、さらに好ましくは2〜200nmの範囲に調整され、特に好ましくは、10〜100nmの範囲である。   The total thickness of the light emitting layer is not particularly limited, but from the viewpoint of improving the stability of the emission color against the driving current and the uniformity of the film, preventing unnecessary application of high voltage during light emission. It is preferable to adjust in the range of 2 nm to 5 μm, more preferably in the range of 2 to 200 nm, and particularly preferably in the range of 10 to 100 nm.

(従来公知のドーパントとの併用)
また、本発明に係る発光ドーパントは、複数種の化合物を併用して用いてもよく、構造の異なるリン光ドーパント同士の組み合わせや、リン光ドーパントと蛍光ドーパントを本発明の効果を損なわない範囲で組み合わせて用いてもよい。
(Combination with conventionally known dopants)
In addition, the light emitting dopant according to the present invention may be used in combination of a plurality of types of compounds, and combinations of phosphorescent dopants having different structures or phosphorescent dopants and fluorescent dopants within a range that does not impair the effects of the present invention. You may use it in combination.

ここで、発光ドーパント(ドーパント化合物ともいう。)として、本発明に係る一般式(1)で表されるイリジウム錯体化合物と併用して用いてもよい従来公知の発光ドーパントの具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。   Here, specific examples of conventionally known light-emitting dopants that may be used in combination with the iridium complex compound represented by the general formula (1) according to the present invention are given as light-emitting dopants (also referred to as dopant compounds). The present invention is not limited to these.

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(2)ホスト化合物
本発明においてホスト化合物(発光ホストともいう。)は、発光層に含有される化合物の内で、その層中での質量比が20%以上であり、且つ室温(25℃)においてリン光発光のリン光量子収率が、0.1未満の化合物と定義される。好ましくはリン光量子収率が0.01未満である。また、発光層に含有される化合物の中で、その層中での質量比が20%以上であることが好ましい。
(2) Host compound In the present invention, the host compound (also referred to as a light-emitting host) is a compound contained in the light-emitting layer and has a mass ratio of 20% or more in that layer and room temperature (25 ° C). Is defined as a compound having a phosphorescence quantum yield of phosphorescence emission of less than 0.1. The phosphorescence quantum yield is preferably less than 0.01. Moreover, it is preferable that the mass ratio in the layer is 20% or more among the compounds contained in a light emitting layer.

本発明に用いることができるホスト化合物としては、特に制限はなく、従来有機EL素子で用いられる化合物を用いることができる。代表的にはカルバゾール誘導体、トリアリールアミン誘導体、芳香族誘導体、含窒素複素環化合物、チオフェン誘導体、フラン誘導体、オリゴアリーレン化合物等の基本骨格を有するもの、または、カルボリン誘導体やジアザカルバゾール誘導体(ここで、ジアザカルバゾール誘導体とは、カルボリン誘導体のカルボリン環を構成する炭化水素環の少なくとも1つの炭素原子が窒素原子で置換されているものを表す。)等が挙げられる。   There is no restriction | limiting in particular as a host compound which can be used for this invention, The compound conventionally used with an organic EL element can be used. Typically, a carbazole derivative, a triarylamine derivative, an aromatic derivative, a nitrogen-containing heterocyclic compound, a thiophene derivative, a furan derivative, an oligoarylene compound or the like having a basic skeleton, or a carboline derivative or a diazacarbazole derivative (here And the diazacarbazole derivative represents one in which at least one carbon atom of the hydrocarbon ring constituting the carboline ring of the carboline derivative is substituted with a nitrogen atom.

本発明に用いることができる公知のホスト化合物としては正孔輸送能、電子輸送能を有しつつ、且つ、発光の長波長化を防ぎ、なおかつ高Tg(ガラス転移温度)である化合物が好ましい。   As the known host compound that can be used in the present invention, a compound that has a hole transporting ability and an electron transporting ability, prevents the emission of light from being increased in wavelength, and has a high Tg (glass transition temperature) is preferable.

また、本発明においては、従来公知のホスト化合物を単独で用いてもよく、または複数種併用して用いてもよい。ホスト化合物を複数種用いることで、電荷の移動を調整することが可能であり、有機EL素子を高効率化することができる。また、前記リン光ドーパントとして用いられる本発明の金属錯体及び/または従来公知の化合物を複数種用いることで、異なる発光を混ぜることが可能となり、これにより任意の発光色を得ることができる。   In the present invention, conventionally known host compounds may be used alone or in combination of two or more. By using a plurality of types of host compounds, it is possible to adjust the movement of charges, and the organic EL element can be made highly efficient. Moreover, it becomes possible to mix different light emission by using multiple types of the metal complex of this invention used as said phosphorescence dopant, and / or a conventionally well-known compound, and, thereby, arbitrary luminescent colors can be obtained.

また、本発明に用いられるホスト化合物としては、低分子化合物でも、繰り返し単位をもつ高分子化合物でもよく、ビニル基やエポキシ基のような重合性基を有する低分子化合物(重合性ホスト化合物)でもよく、このような化合物を一種または複数種用いても良い。   The host compound used in the present invention may be a low molecular compound, a high molecular compound having a repeating unit, or a low molecular compound (polymerizable host compound) having a polymerizable group such as a vinyl group or an epoxy group. Of course, one or more of such compounds may be used.

公知のホスト化合物の具体例としては、以下の文献に記載の化合物が挙げられる。 特開2001−257076号公報、同2002−308855号公報、同2001−313179号公報、同2002−319491号公報、同2001−357977号公報、同2002−334786号公報、同2002−8860号公報、同2002−334787号公報、同2002−15871号公報、同2002−334788号公報、同2002−43056号公報、同2002−334789号公報、同2002−75645号公報、同2002−338579号公報、同2002−105445号公報、同2002−343568号公報、同2002−141173号公報、同2002−352957号公報、同2002−203683号公報、同2002−363227号公報、同2002−231453号公報、同2003−3165号公報、同2002−234888号公報、同2003−27048号公報、同2002−255934号公報、同2002−260861号公報、同2002−280183号公報、同2002−299060号公報、同2002−302516号公報、同2002−305083号公報、同2002−305084号公報、同2002−308837号公報等。   Specific examples of known host compounds include compounds described in the following documents. JP-A-2001-257076, 2002-308855, 2001-313179, 2002-319491, 2001-357777, 2002-334786, 2002-8860, 2002-334787, 2002-15871, 2002-334788, 2002-43056, 2002-334789, 2002-75645, 2002-338579, 2002-105445 gazette, 2002-343568 gazette, 2002-141173 gazette, 2002-352957 gazette, 2002-203683 gazette, 2002-363227 gazette, 2002-231453 gazette, No. 003-3165, No. 2002-234888, No. 2003-27048, No. 2002-255934, No. 2002-286061, No. 2002-280183, No. 2002-299060, No. 2002. -302516, 2002-305083, 2002-305084, 2002-308837, and the like.

本発明の錯体はさらに、ホスト化合物と錯体が適切に相互作用することで、さらに錯体自体の凝集性を抑制することができる。この場合に用いられるホスト化合物は、錯体と積極的に相互作用できるものが好ましく、かつホスト化合物同士の凝集が抑えられた構造が相応しい。具体的には錯体分子のアリール基とπ平面を通じて相互作用可能な部分構造と、他のホスト化合物と相互作用を抑制する部分構造を有しているものが好ましい。   The complex of the present invention can further suppress the cohesiveness of the complex itself by appropriately interacting the host compound and the complex. The host compound used in this case is preferably one that can actively interact with the complex, and a structure in which aggregation between the host compounds is suppressed is appropriate. Specifically, those having a partial structure capable of interacting with the aryl group of the complex molecule through the π plane and a partial structure that suppresses interaction with other host compounds are preferable.

化学構造として特定することは一概にできないが、好ましいホスト化合物の構造的特徴を列挙すると;
a.自由回転できるビアリール構造を有する
b.自由回転できるビアリール構造を有するホスト化合物が、ジベンゾフラン構造を有する
c.自由回転できるビアリール構造を有するホスト化合物が、カルバゾール構造を有する
d.自由回転できるビアリール構造を有するホスト化合物が、無置換のフェニル基を有する
という点が挙げられる。
Although it cannot be specified as a chemical structure, the structural characteristics of preferred host compounds are listed;
a. A biaryl structure capable of free rotation; b. A host compound having a biaryl structure capable of free rotation has a dibenzofuran structure; c. A host compound having a biaryl structure capable of free rotation has a carbazole structure; d. A host compound having a biaryl structure that can freely rotate has an unsubstituted phenyl group.

以下に本発明の錯体とともに用いることのできるホスト化合物として好ましいものの具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。   Specific examples of preferred host compounds that can be used with the complex of the present invention are given below, but the present invention is not limited thereto.

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《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、広い意味で電子注入層、正孔阻止層も電子輸送層に含まれる。電子輸送層は単層もしくは複数層を設けることができる。
《Electron transport layer》
The electron transport layer is made of a material having a function of transporting electrons, and in a broad sense, an electron injection layer and a hole blocking layer are also included in the electron transport layer. The electron transport layer can be provided with a single layer or a plurality of layers.

電子輸送層は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く、電子輸送層の構成材料としては従来公知の化合物の中から任意のものを選択し併用することも可能である。   The electron transport layer only needs to have a function of transmitting electrons injected from the cathode to the light emitting layer. As a constituent material of the electron transport layer, any conventionally known compound may be selected and used in combination. Is possible.

電子輸送層に用いられる従来公知の材料(以下、電子輸送材料という)の例としては、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、ナフタレンペリレン等の多環芳香族炭化水素、複素環テトラカルボン酸無水物、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン及びアントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体、カルボリン誘導体、または、該カルボリン誘導体のカルボリン環を構成する炭化水素環の炭素原子の少なくとも一つが窒素原子で置換されている環構造を有する誘導体、ヘキサアザトリフェニレン誘導体等が挙げられる。   Examples of conventionally known materials used for the electron transport layer (hereinafter referred to as electron transport materials) include polycyclic aromatic hydrocarbons such as nitro-substituted fluorene derivatives, diphenylquinone derivatives, thiopyran dioxide derivatives, naphthalene perylene, Ring tetracarboxylic anhydride, carbodiimide, fluorenylidenemethane derivative, anthraquinodimethane and anthrone derivative, oxadiazole derivative, carboline derivative, or at least carbon atoms of the hydrocarbon ring constituting the carboline ring of the carboline derivative Derivatives having a ring structure, one of which is substituted with a nitrogen atom, hexaazatriphenylene derivatives and the like.

更に、上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引性基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も電子輸送材料として用いることができる。   Furthermore, in the oxadiazole derivative, a thiadiazole derivative in which the oxygen atom of the oxadiazole ring is substituted with a sulfur atom, and a quinoxaline derivative having a quinoxaline ring known as an electron-withdrawing group can also be used as an electron transport material.

これらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。   It is also possible to use a polymer material in which these materials are introduced into a polymer chain or these materials are used as a polymer main chain.

また、8−キノリノール誘導体の金属錯体、例えば、トリス(8−キノリノール)アルミニウム(Alq)、トリス(5,7−ジクロロ−8−キノリノール)アルミニウム、トリス(5,7−ジブロモ−8−キノリノール)アルミニウム、トリス(2−メチル−8−キノリノール)アルミニウム、トリス(5−メチル−8−キノリノール)アルミニウム、ビス(8−キノリノール)亜鉛(Znq)等、及びこれらの金属錯体の中心金属がIn、Mg、Cu、Ca、Sn、GaまたはPbに置き替わった金属錯体も電子輸送材料として用いることができる。   In addition, metal complexes of 8-quinolinol derivatives such as tris (8-quinolinol) aluminum (Alq), tris (5,7-dichloro-8-quinolinol) aluminum, tris (5,7-dibromo-8-quinolinol) aluminum Tris (2-methyl-8-quinolinol) aluminum, tris (5-methyl-8-quinolinol) aluminum, bis (8-quinolinol) zinc (Znq), and the like, and the central metals of these metal complexes are In, Mg, Metal complexes replaced with Cu, Ca, Sn, Ga or Pb can also be used as the electron transport material.

その他、メタルフリーもしくはメタルフタロシアニン、またはそれらの末端がアルキル基やスルホン酸基等で置換されているものも電子輸送材料として用いることができる。また、n型−Si、n型−SiC等の無機半導体も電子輸送材料として用いることができる。   In addition, metal-free or metal phthalocyanine, or those having the terminal substituted with an alkyl group or a sulfonic acid group can also be used as the electron transport material. In addition, inorganic semiconductors such as n-type-Si and n-type-SiC can also be used as the electron transport material.

電子輸送層は電子輸送材料を、例えば、真空蒸着法、湿式法(ウェットプロセスともいい、例えば、スピンコート法、キャスト法、ダイコート法、ブレードコート法、ロールコート法、インクジェット法、印刷法、スプレーコート法、カーテンコート法、LB法(ラングミュア・ブロジェット(Langmuir Blodgett法)等を挙げることができる。))等により、薄膜化することにより形成することが好ましい。   The electron transport layer is made of an electron transport material such as a vacuum deposition method, a wet method (also referred to as a wet process, such as a spin coating method, a casting method, a die coating method, a blade coating method, a roll coating method, an ink jet method, a printing method, or a spraying method. The film is preferably formed by thinning by a coating method, a curtain coating method, an LB method (such as Langmuir Brodgett method)).

電子輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は5nm〜5000nm程度、好ましくは5nm〜200nmである。この電子輸送層は上記材料の一種または二種以上からなる一層構造であってもよい。   Although there is no restriction | limiting in particular about the film thickness of an electron carrying layer, Usually, about 5 nm-5000 nm, Preferably it is 5 nm-200 nm. This electron transport layer may have a single layer structure composed of one or more of the above materials.

また、金属錯体やハロゲン化金属など金属化合物等のn型ドーパントをドープして用いてもよい。   Further, an n-type dopant such as a metal compound such as a metal complex or a metal halide may be doped.

以下、本発明の有機EL素子の電子輸送層の形成に好ましく用いられる従来公知の化合物(電子輸送材料)の具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。   Hereinafter, although the specific example of the conventionally well-known compound (electron transport material) preferably used for formation of the electron carrying layer of the organic EL element of this invention is given, this invention is not limited to these.

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これらの電子輸送材料は発光層のホスト化合物として使用することもできる。   These electron transport materials can also be used as a host compound for the light emitting layer.

《陰極》
一方、陰極としては仕事関数の小さい(4eV以下)金属(電子注入性金属と称する)、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム/銅混合物、マグネシウム/銀混合物、マグネシウム/アルミニウム混合物、マグネシウム/インジウム混合物、アルミニウム/酸化アルミニウム(Al)混合物、インジウム、リチウム/アルミニウム混合物、希土類金属等が挙げられる。これらの中で、電子注入性及び酸化等に対する耐久性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えば、マグネシウム/銀混合物、マグネシウム/アルミニウム混合物、マグネシウム/インジウム混合物、アルミニウム/酸化アルミニウム(Al)混合物、リチウム/アルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。
"cathode"
On the other hand, as the cathode, a material having a low work function (4 eV or less) metal (referred to as an electron injecting metal), an alloy, an electrically conductive compound, and a mixture thereof as an electrode material is used. Specific examples of such electrode materials include sodium, sodium-potassium alloy, magnesium, lithium, magnesium / copper mixture, magnesium / silver mixture, magnesium / aluminum mixture, magnesium / indium mixture, aluminum / aluminum oxide (Al 2 O 3 ) Mixtures, indium, lithium / aluminum mixtures, rare earth metals and the like. Among these, from the point of durability against electron injection and oxidation, etc., a mixture of an electron injecting metal and a second metal which is a stable metal having a larger work function than this, for example, a magnesium / silver mixture, Magnesium / aluminum mixtures, magnesium / indium mixtures, aluminum / aluminum oxide (Al 2 O 3 ) mixtures, lithium / aluminum mixtures, aluminum and the like are preferred.

陰極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させることにより、作製することができる。また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω/□以下が好ましく、膜厚は通常10nm〜5μm、好ましくは50〜200nmの範囲で選ばれる。   The cathode can be produced by forming a thin film of these electrode materials by a method such as vapor deposition or sputtering. The sheet resistance as the cathode is preferably several hundred Ω / □ or less, and the film thickness is usually selected in the range of 10 nm to 5 μm, preferably 50 to 200 nm.

なお、発光した光を透過させるため、有機EL素子の陽極または陰極のいずれか一方が透明または半透明であれば発光輝度が向上し好都合である。   In order to transmit the emitted light, if either one of the anode or the cathode of the organic EL element is transparent or translucent, the light emission luminance is improved, which is convenient.

また、陰極に上記金属を1〜20nmの膜厚で作製した後に、後述する陽極の説明で挙げる導電性透明材料をその上に作製することで、透明または半透明の陰極を作製することができ、これを応用することで陽極と陰極の両方が透過性を有する素子を作製することができる。   In addition, after the metal is formed on the cathode with a film thickness of 1 to 20 nm, a transparent or translucent cathode can be prepared by forming a conductive transparent material mentioned in the description of the anode described later on the metal. By applying this, an element in which both the anode and the cathode are transmissive can be manufactured.

《注入層:電子注入層(陰極バッファー層)、正孔注入層》
注入層は、必要に応じて設け、電子注入層と正孔注入層があり、上記の如く陽極と発光層または正孔輸送層の間、及び陰極と発光層または電子輸送層との間に存在させてもよい。 注入層とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために電極と有機層間に設けられる層のことで、「有機EL素子とその工業化最前線(1998年11月30日エヌ・ティー・エス社発行)」の第2編第2章「電極材料」(123頁〜166頁)に詳細に記載されており、正孔注入層(陽極バッファ層)と電子注入層(陰極バッファー層)とがある。
<< Injection layer: electron injection layer (cathode buffer layer), hole injection layer >>
The injection layer is provided as necessary, and there are an electron injection layer and a hole injection layer, and as described above, exists between the anode and the light emitting layer or the hole transport layer, and between the cathode and the light emitting layer or the electron transport layer. You may let them. An injection layer is a layer provided between an electrode and an organic layer in order to reduce drive voltage and improve light emission luminance. “Organic EL element and its forefront of industrialization (issued by NTT Corporation on November 30, 1998) ) ”, Chapter 2,“ Electrode Materials ”(pages 123 to 166), which has a hole injection layer (anode buffer layer) and an electron injection layer (cathode buffer layer).

陽極バッファー層(正孔注入層)は、特開平9−45479号公報、同9−260062号公報、同8−288069号公報等にもその詳細が記載されており、具体例として、銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニンバッファー層、特表2003−519432や特開2006−135145等に記載されているようなヘキサアザトリフェニレン誘導体バッファー層、酸化バナジウムに代表される酸化物バッファー層、アモルファスカーボンバッファー層、ポリアニリン(エメラルディン)やポリチオフェン等の導電性高分子を用いた高分子バッファー層、トリス(2−フェニルピリジン)イリジウム錯体等に代表されるオルトメタル化錯体層等が挙げられる。   The details of the anode buffer layer (hole injection layer) are described in JP-A-9-45479, JP-A-9-260062, JP-A-8-288069 and the like. As a specific example, copper phthalocyanine is used. Representative phthalocyanine buffer layer, hexaazatriphenylene derivative buffer layer, oxide buffer layer typified by vanadium oxide, amorphous carbon buffer layer, polyaniline as described in JP-T-2003-519432 and JP-A-2006-135145 Examples thereof include a polymer buffer layer using a conductive polymer such as (emeraldine) or polythiophene, an ortho-metalated complex layer represented by tris (2-phenylpyridine) iridium complex, and the like.

陰極バッファー層(電子注入層)は、特開平6−325871号公報、同9−17574号公報、同10−74586号公報等にもその詳細が記載されており、具体的にはストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属バッファー層、フッ化リチウム、フッ化カリウムに代表されるアルカリ金属化合物バッファー層、フッ化マグネシウム、フッ化セシウムに代表されるアルカリ土類金属化合物バッファー層、酸化アルミニウムに代表される酸化物バッファー層等が挙げられる。上記バッファー層(注入層)はごく薄い膜であることが望ましく、素材にもよるがその膜厚は0.1nm〜5μmの範囲が好ましい。   The details of the cathode buffer layer (electron injection layer) are described in JP-A-6-325871, JP-A-9-17574, JP-A-10-74586, and the like. Specifically, strontium, aluminum, etc. Metal buffer layer typified by, alkali metal compound buffer layer typified by lithium fluoride and potassium fluoride, alkaline earth metal compound buffer layer typified by magnesium fluoride and cesium fluoride, typified by aluminum oxide Examples thereof include an oxide buffer layer. The buffer layer (injection layer) is preferably a very thin film, and the film thickness is preferably in the range of 0.1 nm to 5 μm although it depends on the material.

《阻止層:正孔阻止層、電子阻止層》
阻止層は、上記の如く有機化合物薄膜の基本構成層の他に必要に応じて設けられるものである。例えば、特開平11−204258号公報、同11−204359号公報、及び「有機EL素子とその工業化最前線(1998年11月30日エヌ・ティー・エス社発行)」の237頁等に記載されている正孔阻止(ホールブロック)層がある。
<Blocking layer: hole blocking layer, electron blocking layer>
The blocking layer is provided as necessary in addition to the basic constituent layer of the organic compound thin film as described above. For example, it is described in JP-A Nos. 11-204258, 11-204359, and “Organic EL elements and their forefront of industrialization” (issued by NTT, Inc. on November 30, 1998). There is a hole blocking (hole blocking) layer.

正孔阻止層とは、広い意味では電子輸送層の機能を有し、電子を輸送する機能を有しつつ正孔を輸送する能力が著しく小さい正孔阻止材料からなり、電子を輸送しつつ正孔を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。   The hole blocking layer has a function of an electron transport layer in a broad sense, and is made of a hole blocking material having a function of transporting electrons and a very small ability to transport holes. By blocking the holes, the probability of recombination of electrons and holes can be improved.

また、前述する電子輸送層の構成を必要に応じて、本発明に係わる正孔阻止層として用いることができる。   Moreover, the structure of the electron carrying layer mentioned above can be used as a hole-blocking layer concerning this invention as needed.

本発明の有機EL素子の正孔阻止層は、発光層に隣接して設けられていることが好ましい。   The hole blocking layer of the organic EL device of the present invention is preferably provided adjacent to the light emitting layer.

正孔阻止層には、前述のホスト化合物として挙げた、カルバゾール誘導体、カルボリン誘導体、ジアザカルバゾール誘導体(ここで、ジアザカルバゾール誘導体とは、カルボリン環を構成する炭素原子のいずれかひとつが窒素原子で置き換わったものを示す)を含有することが好ましい。   The hole blocking layer includes a carbazole derivative, a carboline derivative, a diazacarbazole derivative (the diazacarbazole derivative is a nitrogen atom in which any one of carbon atoms constituting the carboline ring is mentioned as the host compound described above. It is preferable to contain (represented by).

また、本発明においては、複数の発光色の異なる複数の発光層を有する場合、その発光極大波長が最も短波にある発光層が、全発光層中、最も陽極に近いことが好ましいが、このような場合、該最短波層と該層の次に陽極に近い発光層との間に正孔阻止層を追加して設けることが好ましい。更には、該位置に設けられる正孔阻止層に含有される化合物の50質量%以上が、前記最短波発光層のホスト化合物に対しそのイオン化ポテンシャルが0.3eV以上大きいことが好ましい。   In the present invention, when a plurality of light emitting layers having different light emission colors are provided, the light emitting layer having the shortest wavelength of light emission is preferably closest to the anode among all the light emitting layers. In this case, it is preferable to additionally provide a hole blocking layer between the shortest wave layer and the light emitting layer next to the anode next to the anode. Furthermore, it is preferable that 50% by mass or more of the compound contained in the hole blocking layer provided at the position has an ionization potential of 0.3 eV or more larger than the host compound of the shortest wave emitting layer.

イオン化ポテンシャルは化合物のHOMO(最高占有分子軌道)レベルにある電子を真空準位に放出するのに必要なエネルギーで定義され、例えば下記に示すような方法により求めることができる。   The ionization potential is defined by the energy required to emit an electron at the HOMO (highest occupied molecular orbital) level of the compound to the vacuum level, and can be obtained, for example, by the following method.

(1)米国Gaussian社製の分子軌道計算用ソフトウェアであるGaussian98(Gaussian98、Revision A.11.4,M.J.Frisch,et al,Gaussian,Inc.,Pittsburgh PA,2002.)を用い、キーワードとしてB3LYP/6−31G*を用いて構造最適化を行うことにより算出した値(eV単位換算値)として求めることができる。この計算値が有効な背景には、この手法で求めた計算値と実験値の相関が高いためである。   (1) Using Gaussian 98 (Gaussian 98, Revision A.11.4, MJ Frisch, et al, Gaussian, Inc., Pittsburgh PA, 2002.), a molecular orbital calculation software manufactured by Gaussian, USA As a value (eV unit converted value) calculated by performing structure optimization using B3LYP / 6-31G *. This calculation value is effective because the correlation between the calculation value obtained by this method and the experimental value is high.

(2)イオン化ポテンシャルは光電子分光法で直接測定する方法により求めることもできる。例えば、理研計器社製の低エネルギー電子分光装置「Model AC−3」を用いて、あるいは紫外光電子分光として知られている方法を好適に用いることができる。   (2) The ionization potential can also be obtained by a method of directly measuring by photoelectron spectroscopy. For example, a low energy electron spectrometer “Model AC-3” manufactured by Riken Keiki Co., Ltd. or a method known as ultraviolet photoelectron spectroscopy can be suitably used.

一方、電子阻止層とは、広い意味では正孔輸送層の機能を有し、正孔を輸送する機能を有しつつ電子を輸送する能力が著しく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の再結合確率を向上させることができる。   On the other hand, the electron blocking layer has a function of a hole transport layer in a broad sense, and is made of a material having a function of transporting holes while having a remarkably small ability to transport electrons. The probability of recombination of electrons and holes can be improved by blocking.

また、後述する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。本発明に係る正孔阻止層、電子輸送層の膜厚としては、好ましくは3〜100nmであり、更に好ましくは5〜30nmである。   Moreover, the structure of the positive hole transport layer mentioned later can be used as an electron blocking layer as needed. The film thickness of the hole blocking layer and the electron transporting layer according to the present invention is preferably 3 to 100 nm, and more preferably 5 to 30 nm.

《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正孔輸送材料からなり、広い意味で正孔注入層、電子阻止層も正孔輸送層に含まれる。正孔輸送層は単層または複数層設けることができる。
《Hole transport layer》
The hole transport layer is made of a hole transport material having a function of transporting holes, and in a broad sense, a hole injection layer and an electron blocking layer are also included in the hole transport layer. The hole transport layer can be provided as a single layer or a plurality of layers.

正孔輸送材料としては、正孔の注入または輸送、電子の障壁性のいずれかを有するものであり、有機物、無機物のいずれであってもよい。例えば、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、アニリン系共重合体、また導電性高分子オリゴマー、特にチオフェンオリゴマー等が挙げられる。   The hole transport material has any one of hole injection or transport and electron barrier properties, and may be either organic or inorganic. For example, triazole derivatives, oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, polyarylalkane derivatives, pyrazoline derivatives and pyrazolone derivatives, phenylenediamine derivatives, arylamine derivatives, amino-substituted chalcone derivatives, oxazole derivatives, styrylanthracene derivatives, fluorenone derivatives, hydrazone derivatives, Examples thereof include stilbene derivatives, silazane derivatives, aniline copolymers, and conductive polymer oligomers, particularly thiophene oligomers.

また、特表2003−519432号公報や特開2006−135145号公報等に記載されているようなアザトリフェニレン誘導体も同様に正孔輸送材料として用いることができる。   Further, azatriphenylene derivatives such as those described in JP-T-2003-519432 and JP-A-2006-135145 can also be used as a hole transport material.

正孔輸送材料としては上記のものを使用することができるが、ポルフィリン化合物、芳香族第3級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、特に芳香族第3級アミン化合物を用いることが好ましい。   The above-mentioned materials can be used as the hole transport material, but it is preferable to use a porphyrin compound, an aromatic tertiary amine compound and a styrylamine compound, particularly an aromatic tertiary amine compound.

芳香族第3級アミン化合物及びスチリルアミン化合物の代表例としては、N,N,N′,N′−テトラフェニル−4,4′−ジアミノフェニル;N,N′−ジフェニル−N,N′−ビス(3−メチルフェニル)−〔1,1′−ビフェニル〕−4,4′−ジアミン(TPD);2,2−ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)プロパン;1,1−ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)シクロヘキサン;N,N,N′,N′−テトラ−p−トリル−4,4′−ジアミノビフェニル;1,1−ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)−4−フェニルシクロヘキサン;ビス(4−ジメチルアミノ−2−メチルフェニル)フェニルメタン;ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)フェニルメタン;N,N′−ジフェニル−N,N′−ジ(4−メトキシフェニル)−4,4′−ジアミノビフェニル;N,N,N′,N′−テトラフェニル−4,4′−ジアミノジフェニルエーテル;4,4′−ビス(ジフェニルアミノ)クオードリフェニル;N,N,N−トリ(p−トリル)アミン;4−(ジ−p−トリルアミノ)−4′−〔4−(ジ−p−トリルアミノ)スチリル〕スチルベン;4−N,N−ジフェニルアミノ−(2−ジフェニルビニル)ベンゼン;3−メトキシ−4′−N,N−ジフェニルアミノスチルベン;N−フェニルカルバゾール、更には米国特許第5,061,569号明細書に記載されている2個の縮合芳香族環を分子内に有するもの、例えば、4,4′−ビス〔N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ〕ビフェニル(NPD)、特開平4−308688号公報に記載されているトリフェニルアミンユニットが3つスターバースト型に連結された4,4′,4″−トリス〔N−(3−メチルフェニル)−N−フェニルアミノ〕トリフェニルアミン(MTDATA)等が挙げられる。   Representative examples of aromatic tertiary amine compounds and styrylamine compounds include N, N, N ', N'-tetraphenyl-4,4'-diaminophenyl; N, N'-diphenyl-N, N'- Bis (3-methylphenyl)-[1,1′-biphenyl] -4,4′-diamine (TPD); 2,2-bis (4-di-p-tolylaminophenyl) propane; 1,1-bis (4-di-p-tolylaminophenyl) cyclohexane; N, N, N ′, N′-tetra-p-tolyl-4,4′-diaminobiphenyl; 1,1-bis (4-di-p-tolyl) Aminophenyl) -4-phenylcyclohexane; bis (4-dimethylamino-2-methylphenyl) phenylmethane; bis (4-di-p-tolylaminophenyl) phenylmethane; N, N'-diphenyl-N, N ' − (4-methoxyphenyl) -4,4'-diaminobiphenyl; N, N, N ', N'-tetraphenyl-4,4'-diaminodiphenyl ether; 4,4'-bis (diphenylamino) quadriphenyl; N, N, N-tri (p-tolyl) amine; 4- (di-p-tolylamino) -4 '-[4- (di-p-tolylamino) styryl] stilbene; 4-N, N-diphenylamino- (2-diphenylvinyl) benzene; 3-methoxy-4'-N, N-diphenylaminostilbene; N-phenylcarbazole and also two condensations described in US Pat. No. 5,061,569 Having an aromatic ring in the molecule, for example, 4,4'-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl (NPD), JP-A-4-308688 4,4 ', 4 "-tris [N- (3-methylphenyl) -N-phenylamino] triphenylamine (MTDATA) in which three triphenylamine units described in the publication are linked in a starburst type Etc.

更にこれらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。   Furthermore, a polymer material in which these materials are introduced into a polymer chain or these materials are used as a polymer main chain can also be used.

また、p型−Si、p型−SiC等の無機化合物も正孔注入材料、正孔輸送材料として使用することができる。   In addition, inorganic compounds such as p-type-Si and p-type-SiC can also be used as the hole injection material and the hole transport material.

また、特開平11−251067号公報、J.Huang et.al.著文献(Applied Physics Letters 80(2002),p.139)に記載されているような、いわゆるp型正孔輸送材料を用いることもできる。本発明においては、より高効率の発光素子が得られることからこれらの材料を用いることが好ましい。   JP-A-11-251067, J. Org. Huang et. al. A so-called p-type hole transport material as described in a book (Applied Physics Letters 80 (2002), p. 139) can also be used. In the present invention, these materials are preferably used because a light-emitting element with higher efficiency can be obtained.

正孔輸送層は上記正孔輸送材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法、LB法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。   The hole transport layer can be formed by thinning the hole transport material by a known method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, a printing method including an ink jet method, or an LB method. it can.

正孔輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は5nm〜5μm程度、好ましくは5〜200nmの範囲内である。この正孔輸送層は上記材料の一種または2種以上からなる一層構造であってもよい。   Although there is no restriction | limiting in particular about the film thickness of a positive hole transport layer, Usually, about 5 nm-5 micrometers, Preferably it exists in the range of 5-200 nm. The hole transport layer may have a single layer structure composed of one or more of the above materials.

また、不純物をドープしたp性の高い正孔輸送層を用いることもできる。その例としては、特開平4−297076号公報、特開2000−196140号公報、同2001−102175号公報の各公報、J.Appl.Phys.,95,5773(2004)等に記載されたものが挙げられる。   Alternatively, a hole transport layer having a high p property doped with impurities can be used. Examples thereof include JP-A-4-297076, JP-A-2000-196140, 2001-102175, J. Pat. Appl. Phys. 95, 5773 (2004), and the like.

本発明においては、このようなp性の高い正孔輸送層を用いることが、より低消費電力の素子を作製することができるため好ましい。   In the present invention, it is preferable to use a hole transport layer having such a high p property because a device with lower power consumption can be produced.

《陽極》
有機EL素子における陽極としては、仕事関数の大きい(4eV以上)金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられる。このような電極物質の具体例としては、Au等の金属、CuI、インジウムチンオキシド(ITO)、SnO、ZnO等の導電性透明材料が挙げられる。
"anode"
As the anode in the organic EL element, an electrode material made of a metal, an alloy, an electrically conductive compound, or a mixture thereof having a high work function (4 eV or more) is preferably used. Specific examples of such electrode materials include metals such as Au, and conductive transparent materials such as CuI, indium tin oxide (ITO), SnO 2 , and ZnO.

また、IDIXO(In−ZnO)等非晶質で透明導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。陽極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させ、フォトリソグラフィー法で所望の形状のパターンを形成してもよく、あるいはパターン精度をあまり必要としない場合は(100μm以上程度)、上記電極物質の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。 Alternatively, an amorphous material such as IDIXO (In 2 O 3 —ZnO) capable of forming a transparent conductive film may be used. For the anode, these electrode materials may be formed into a thin film by a method such as vapor deposition or sputtering, and a pattern having a desired shape may be formed by a photolithography method, or when pattern accuracy is not so high (about 100 μm or more) A pattern may be formed through a mask having a desired shape at the time of vapor deposition or sputtering of the electrode material.

あるいは、有機導電性化合物のように塗布可能な物質を用いる場合には、印刷方式、コーティング方式等湿式成膜法を用いることもできる。この陽極より発光を取り出す場合には、透過率を10%より大きくすることが望ましく、また陽極としてのシート抵抗は数百Ω/□以下が好ましい。更に膜厚は材料にもよるが、通常10〜1000nm、好ましくは10〜200nmの範囲で選ばれる。   Or when using the substance which can be apply | coated like an organic electroconductivity compound, wet film-forming methods, such as a printing system and a coating system, can also be used. When light emission is extracted from the anode, it is desirable that the transmittance be greater than 10%, and the sheet resistance as the anode is preferably several hundred Ω / □ or less. Further, although the film thickness depends on the material, it is usually selected in the range of 10 to 1000 nm, preferably 10 to 200 nm.

《支持基板》
本発明の有機EL素子に用いることのできる支持基板(以下、基体、基板、基材、支持体等とも言う)としては、ガラス、プラスチック等の種類には特に限定はなく、また透明であっても不透明であってもよい。支持基板側から光を取り出す場合には、支持基板は透明であることが好ましい。好ましく用いられる透明な支持基板としては、ガラス、石英、透明樹脂フィルムを挙げることができる。特に好ましい支持基板は、有機EL素子にフレキシブル性を与えることが可能な樹脂フィルムである。
《Support substrate》
As a support substrate (hereinafter also referred to as a substrate, substrate, substrate, support, etc.) that can be used in the organic EL device of the present invention, there is no particular limitation on the type of glass, plastic, etc., and it is transparent. May be opaque. When extracting light from the support substrate side, the support substrate is preferably transparent. Examples of the transparent support substrate preferably used include glass, quartz, and a transparent resin film. A particularly preferable support substrate is a resin film capable of giving flexibility to the organic EL element.

樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、セロファン、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート(TAC)、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート(CAP)、セルロースアセテートフタレート、セルロースナイトレート等のセルロースエステル類またはそれらの誘導体、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンビニルアルコール、シンジオタクティックポリスチレン、ポリカーボネート、ノルボルネン樹脂、ポリメチルペンテン、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン類、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトンイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、ナイロン、ポリメチルメタクリレート、アクリルあるいはポリアリレート類、アートン(商品名JSR社製)あるいはアペル(商品名三井化学社製)といったシクロオレフィン系樹脂等を挙げられる。   Examples of the resin film include polyesters such as polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN), polyethylene, polypropylene, cellophane, cellulose diacetate, cellulose triacetate (TAC), cellulose acetate butyrate, cellulose acetate propionate ( CAP), cellulose esters such as cellulose acetate phthalate, cellulose nitrate or derivatives thereof, polyvinylidene chloride, polyvinyl alcohol, polyethylene vinyl alcohol, syndiotactic polystyrene, polycarbonate, norbornene resin, polymethylpentene, polyether ketone, polyimide , Polyethersulfone (PES), polyphenylene sulfide, polysulfones Cycloolefin resins such as polyetherimide, polyetherketoneimide, polyamide, fluororesin, nylon, polymethylmethacrylate, acrylic or polyarylate, Arton (trade name, manufactured by JSR) or Appel (trade name, manufactured by Mitsui Chemicals) Can be mentioned.

樹脂フィルムの表面には、無機物、有機物の被膜またはその両者のハイブリッド被膜が形成されていてもよく、JIS K 7129−1992に準拠した方法で測定された、水蒸気透過度(25±0.5℃、相対湿度(90±2)%RH)が0.01g/(m・24h)以下のバリア性フィルムであることが好ましく、更には、JIS K 7126−1987に準拠した方法で測定された酸素透過度が、10−3cm/(m・24h・atm)以下、水蒸気透過度が、10−5g/(m・24h)以下の高バリア性フィルムであることが好ましい。 On the surface of the resin film, an inorganic film, an organic film, or a hybrid film of both may be formed. Water vapor permeability (25 ± 0.5 ° C.) measured by a method according to JIS K 7129-1992. , Relative humidity (90 ± 2)% RH) is preferably 0.01 g / (m 2 · 24 h) or less, and further, oxygen measured by a method according to JIS K 7126-1987. A high barrier film having a permeability of 10 −3 cm 3 / (m 2 · 24 h · atm) or less and a water vapor permeability of 10 −5 g / (m 2 · 24 h) or less is preferable.

バリア膜を形成する材料としては、水分や酸素等素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素等を用いることができる。更に該膜の脆弱性を改良するために、これら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることがより好ましい。無機層と有機層の積層順については特に制限はないが、両者を交互に複数回積層させることが好ましい。   As a material for forming the barrier film, any material may be used as long as it has a function of suppressing entry of elements that cause deterioration of elements such as moisture and oxygen. For example, silicon oxide, silicon dioxide, silicon nitride, or the like can be used. Further, in order to improve the brittleness of the film, it is more preferable to have a laminated structure of these inorganic layers and organic material layers. Although there is no restriction | limiting in particular about the lamination | stacking order of an inorganic layer and an organic layer, It is preferable to laminate | stack both alternately several times.

バリア膜の形成方法については特に限定はなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスタ−イオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマCVD法、レーザーCVD法、熱CVD法、コーティング法等を用いることができるが、特開2004−68143号公報に記載されているような大気圧プラズマ重合法によるものが特に好ましい。   The method for forming the barrier film is not particularly limited. For example, the vacuum deposition method, sputtering method, reactive sputtering method, molecular beam epitaxy method, cluster ion beam method, ion plating method, plasma polymerization method, atmospheric pressure plasma weight A combination method, a plasma CVD method, a laser CVD method, a thermal CVD method, a coating method, and the like can be used, but an atmospheric pressure plasma polymerization method as described in JP-A-2004-68143 is particularly preferable.

不透明な支持基板としては、例えば、アルミ、ステンレス等の金属板、フィルムや不透明樹脂基板、セラミック製の基板等が挙げられる。   Examples of the opaque support substrate include metal plates such as aluminum and stainless steel, films, opaque resin substrates, and ceramic substrates.

本発明の有機EL素子の発光の室温における外部取り出し効率は、1%以上であることが好ましく、5%以上であるとより好ましい。   The external extraction efficiency at room temperature of light emission of the organic EL device of the present invention is preferably 1% or more, and more preferably 5% or more.

ここで、外部取り出し量子効率(%)=(有機EL素子外部に発光した光子数/有機EL素子に流した電子数)×100である。   Here, external extraction quantum efficiency (%) = (number of photons emitted to the outside of the organic EL element / number of electrons flowed to the organic EL element) × 100.

また、カラーフィルター等の色相改良フィルター等を併用しても、有機EL素子からの発光色を蛍光体を用いて多色へ変換する色変換フィルターを併用してもよい。色変換フィルターを用いる場合においては、有機EL素子の発光のλmaxは480nm以下が好ましい。   In addition, a hue improvement filter such as a color filter may be used in combination, or a color conversion filter that converts the emission color from the organic EL element into multiple colors using a phosphor. In the case of using a color conversion filter, the λmax of light emission of the organic EL element is preferably 480 nm or less.

《有機EL素子の作製方法》
有機EL素子の作製方法の一例として、陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/正孔阻止層/電子輸送層/陰極バッファー層(電子注入層)/陰極からなる素子の作製方法について説明する。
<< Method for producing organic EL element >>
As an example of a method for producing an organic EL device, a device comprising an anode / hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / hole blocking layer / electron transport layer / cathode buffer layer (electron injection layer) / cathode Will be described.

まず、適当な基体上に所望の電極物質、例えば、陽極用物質からなる薄膜を1μm以下、好ましくは10〜200nmの膜厚になるように形成させ、陽極を作製する。   First, a desired electrode material, for example, a thin film made of an anode material is formed on a suitable substrate so as to have a thickness of 1 μm or less, preferably 10 to 200 nm, and an anode is manufactured.

次に、この上に素子材料である正孔注入層、正孔輸送層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層、陰極バッファー層等の有機化合物を含有する薄膜を形成させる。   Next, a thin film containing an organic compound such as a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, a hole blocking layer, an electron transport layer, or a cathode buffer layer, which is an element material, is formed thereon.

薄膜の形成方法としては、例えば、真空蒸着法、湿式法(ウェットプロセスともいう。)等により成膜して形成することができる。   As a method for forming a thin film, for example, a thin film can be formed by a vacuum deposition method, a wet method (also referred to as a wet process), or the like.

湿式法としては、スピンコート法、キャスト法、ダイコート法、ブレードコート法、ロールコート法、インクジェット法、印刷法、スプレーコート法、カーテンコート法、LB法等があるが、精密な薄膜が形成可能で、且つ高生産性の点から、ダイコート法、ロールコート法、インクジェット法、スプレーコート法などのロール・ツー・ロール方式適性の高い方法が好ましい。また、層ごとに異なる成膜法を適用してもよい。   Wet methods include spin coating, casting, die coating, blade coating, roll coating, ink jet, printing, spray coating, curtain coating, and LB, but precise thin films can be formed. In view of high productivity, a method having high suitability for a roll-to-roll method such as a die coating method, a roll coating method, an ink jet method, or a spray coating method is preferable. Different film formation methods may be applied for each layer.

本発明に係る有機EL素子材料を溶解または分散する液媒体としては、例えば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸エチル等の脂肪酸エステル類、ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類、トルエン、キシレン、メシチレン、シクロヘキシルベンゼン等の芳香族炭化水素類、シクロヘキサン、デカリン、ドデカン等の脂肪族炭化水素類、DMF、DMSO等の有機溶媒を用いることができる。   Examples of the liquid medium for dissolving or dispersing the organic EL device material according to the present invention include ketones such as methyl ethyl ketone and cyclohexanone, fatty acid esters such as ethyl acetate, halogenated hydrocarbons such as dichlorobenzene, toluene, xylene, Aromatic hydrocarbons such as mesitylene and cyclohexylbenzene, aliphatic hydrocarbons such as cyclohexane, decalin, and dodecane, and organic solvents such as DMF and DMSO can be used.

また、分散方法としては、超音波、高剪断力分散やメディア分散等の分散方法により分散することができる。   Moreover, as a dispersion method, it can disperse | distribute by dispersion methods, such as an ultrasonic wave, high shear force dispersion | distribution, and media dispersion | distribution.

これらの層の形成後、その上に陰極用物質からなる薄膜を1μm以下、好ましくは50〜200nmの範囲の膜厚になるように形成させ、陰極を設けることにより所望の有機EL素子が得られる。   After the formation of these layers, a thin film made of a cathode material is formed thereon so as to have a thickness of 1 μm or less, preferably in the range of 50 to 200 nm, and a desired organic EL device can be obtained by providing a cathode. .

また、順序を逆にして、陰極、陰極バッファー層、電子輸送層、正孔阻止層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、陽極の順に作製することも可能である。   Further, the order can be reversed, and the cathode, cathode buffer layer, electron transport layer, hole blocking layer, light emitting layer, hole transport layer, hole injection layer, and anode can be formed in this order.

本発明の有機EL素子の作製は、一回の真空引きで一貫して正孔注入層から陰極まで作製するのが好ましいが、途中で取り出して異なる成膜法を施しても構わない。その際、作業を乾燥不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。   The organic EL device of the present invention is preferably produced from the hole injection layer to the cathode consistently by a single evacuation, but it may be taken out halfway and subjected to different film forming methods. At that time, it is preferable to perform the work in a dry inert gas atmosphere.

《封止》
本発明に用いられる封止手段としては、例えば、封止部材と電極、支持基板とを接着剤で接着する方法を挙げることができる。
<Sealing>
As a sealing means used for this invention, the method of adhere | attaching a sealing member, an electrode, and a support substrate with an adhesive agent can be mentioned, for example.

封止部材としては、有機EL素子の表示領域を覆うように配置されておればよく、凹板状でも平板状でもよい。また透明性、電気絶縁性は特に問わない。   As a sealing member, it should just be arrange | positioned so that the display area | region of an organic EL element may be covered, and concave plate shape or flat plate shape may be sufficient. Further, transparency and electrical insulation are not particularly limited.

具体的には、ガラス板、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等が挙げられる。ガラス板としては、特にソーダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英等を挙げることができる。   Specific examples include a glass plate, a polymer plate / film, and a metal plate / film. Examples of the glass plate include soda-lime glass, barium / strontium-containing glass, lead glass, aluminosilicate glass, borosilicate glass, barium borosilicate glass, and quartz.

また、ポリマー板としては、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルファイド、ポリサルフォン等から形成されたものを挙げることができる。   Examples of the polymer plate include those formed from polycarbonate, acrylic, polyethylene terephthalate, polyether sulfide, polysulfone and the like.

金属板としては、ステンレス、鉄、銅、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、亜鉛、クロム、チタン、モリブテン、シリコン、ゲルマニウム及びタンタルからなる群から選ばれる一種以上の金属または合金からなるものが挙げられる。   Examples of the metal plate include those made of one or more metals or alloys selected from the group consisting of stainless steel, iron, copper, aluminum, magnesium, nickel, zinc, chromium, titanium, molybdenum, silicon, germanium, and tantalum.

本発明においては、素子を薄膜化できるということからポリマーフィルム、金属フィルムを好ましく使用することができる。   In the present invention, a polymer film and a metal film can be preferably used because the element can be thinned.

更には、ポリマーフィルムは、JIS K 7126−1987に準拠した方法で測定された酸素透過度が1×10−3cm/(m・24h・atm)以下、JIS K 7129−1992に準拠した方法で測定された、水蒸気透過度(25±0.5℃、相対湿度(90±2)%RH)が、1×10−3g/(m・24h)以下のものであることが好ましい。 Further, the polymer film has an oxygen permeability measured by a method according to JIS K 7126-1987 of 1 × 10 −3 cm 3 / (m 2 · 24 h · atm) or less, and conforms to JIS K 7129-1992. The water vapor permeability (25 ± 0.5 ° C., relative humidity (90 ± 2)% RH) measured by the method is preferably 1 × 10 −3 g / (m 2 · 24 h) or less. .

封止部材を凹状に加工するのは、サンドブラスト加工、化学エッチング加工等が使われる。   For processing the sealing member into a concave shape, sandblasting, chemical etching, or the like is used.

接着剤として具体的には、アクリル酸系オリゴマー、メタクリル酸系オリゴマーの反応性ビニル基を有する光硬化及び熱硬化型接着剤、2−シアノアクリル酸エステル等の湿気硬化型等の接着剤を挙げることができる。また、エポキシ系等の熱及び化学硬化型(二液混合)を挙げることができる。また、ホットメルト型のポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィンを挙げることができる。また、カチオン硬化タイプの紫外線硬化型エポキシ樹脂接着剤を挙げることができる。   Specific examples of the adhesive include photocuring and thermosetting adhesives having reactive vinyl groups such as acrylic acid oligomers and methacrylic acid oligomers, and moisture curing adhesives such as 2-cyanoacrylates. be able to. Moreover, heat | fever and chemical curing types (two-component mixing), such as an epoxy type, can be mentioned. Moreover, hot-melt type polyamide, polyester, and polyolefin can be mentioned. Moreover, a cationic curing type ultraviolet curing epoxy resin adhesive can be mentioned.

なお、有機EL素子が熱処理により劣化する場合があるので、室温から80℃までに接着硬化できるものが好ましい。また、前記接着剤中に乾燥剤を分散させておいてもよい。封止部分への接着剤の塗布は市販のディスペンサーを使ってもよいし、スクリーン印刷のように印刷してもよい。   In addition, since an organic EL element may deteriorate by heat processing, what can be adhesive-hardened from room temperature to 80 degreeC is preferable. A desiccant may be dispersed in the adhesive. Application | coating of the adhesive agent to a sealing part may use commercially available dispenser, and may print like screen printing.

また、有機層を挟み支持基板と対向する側の電極の外側に該電極と有機層を被覆し、支持基板と接する形で無機物、有機物の層を形成し封止膜とすることも好適にできる。この場合、該膜を形成する材料としては、水分や酸素等素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素等を用いることができる。   In addition, it is also preferable that the electrode and the organic layer are coated on the outside of the electrode facing the support substrate with the organic layer interposed therebetween, and an inorganic or organic layer is formed in contact with the support substrate to form a sealing film. . In this case, the material for forming the film may be any material that has a function of suppressing intrusion of elements that cause deterioration of elements such as moisture and oxygen. For example, silicon oxide, silicon dioxide, silicon nitride, or the like may be used. it can.

更に、該膜の脆弱性を改良するために、これら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることが好ましい。これらの膜の形成方法については、特に限定はなく、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスタ−イオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマCVD法、レーザーCVD法、熱CVD法、コーティング法等を用いることができる。   Further, in order to improve the brittleness of the film, it is preferable to have a laminated structure of these inorganic layers and layers made of organic materials. The method for forming these films is not particularly limited. For example, vacuum deposition, sputtering, reactive sputtering, molecular beam epitaxy, cluster-ion beam method, ion plating method, plasma polymerization method, atmospheric pressure plasma A polymerization method, a plasma CVD method, a laser CVD method, a thermal CVD method, a coating method, or the like can be used.

封止部材と有機EL素子の表示領域との間隙には、気相及び液相では、窒素、アルゴン等の不活性気体やフッ化炭化水素、シリコンオイルのような不活性液体を注入することが好ましい。また真空とすることも可能である。また、内部に吸湿性化合物を封入することもできる。   In the gap between the sealing member and the display area of the organic EL element, an inert gas such as nitrogen or argon, or an inert liquid such as fluorinated hydrocarbon or silicon oil can be injected in the gas phase and liquid phase. preferable. A vacuum is also possible. Moreover, a hygroscopic compound can also be enclosed inside.

吸湿性化合物としては、例えば、金属酸化物(例えば、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム等)、硫酸塩(例えば、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸コバルト等)、金属ハロゲン化物(例えば、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、フッ化セシウム、フッ化タンタル、臭化セリウム、臭化マグネシウム、沃化バリウム、沃化マグネシウム等)、過塩素酸類(例えば、過塩素酸バリウム、過塩素酸マグネシウム等)等が挙げられ、硫酸塩、金属ハロゲン化物及び過塩素酸類においては無水塩が好適に用いられる。   Examples of the hygroscopic compound include metal oxides (for example, sodium oxide, potassium oxide, calcium oxide, barium oxide, magnesium oxide, aluminum oxide) and sulfates (for example, sodium sulfate, calcium sulfate, magnesium sulfate, cobalt sulfate). Etc.), metal halides (eg calcium chloride, magnesium chloride, cesium fluoride, tantalum fluoride, cerium bromide, magnesium bromide, barium iodide, magnesium iodide etc.), perchloric acids (eg perchloric acid) Barium, magnesium perchlorate, and the like), and anhydrous salts are preferably used in sulfates, metal halides, and perchloric acids.

《保護膜、保護板》
有機層を挟み支持基板と対向する側の前記封止膜、あるいは前記封止用フィルムの外側に、素子の機械的強度を高めるために保護膜、あるいは保護板を設けてもよい。特に封止が前記封止膜により行われている場合には、その機械的強度は必ずしも高くないため、このような保護膜、保護板を設けることが好ましい。これに使用することができる材料としては、前記封止に用いたのと同様なガラス板、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等を用いることができるが、軽量且つ薄膜化ということからポリマーフィルムを用いることが好ましい。
《Protective film, protective plate》
In order to increase the mechanical strength of the element, a protective film or a protective plate may be provided on the outer side of the sealing film on the side facing the support substrate with the organic layer interposed therebetween or on the sealing film. In particular, when the sealing is performed by the sealing film, the mechanical strength is not necessarily high, and thus it is preferable to provide such a protective film and a protective plate. As a material that can be used for this, the same glass plate, polymer plate / film, metal plate / film, and the like used for the sealing can be used, but the polymer film is light and thin. Is preferably used.

《光取り出し》
有機EL素子は空気よりも屈折率の高い(屈折率が1.7〜2.1程度)層の内部で発光し、発光層で発生した光のうち15%から20%程度の光しか取り出せないことが一般的に言われている。これは、臨界角以上の角度θで界面(透明基板と空気との界面)に入射する光は、全反射を起こし素子外部に取り出すことができないことや、透明電極ないし発光層と透明基板との間で光が全反射を起こし、光が透明電極ないし発光層を導波し、結果として光が素子側面方向に逃げるためである。
《Light extraction》
The organic EL element emits light inside a layer having a refractive index higher than that of air (refractive index is about 1.7 to 2.1) and can extract only about 15% to 20% of the light generated in the light emitting layer. It is generally said. This is because light incident on the interface (interface between the transparent substrate and air) at an angle θ greater than the critical angle causes total reflection and cannot be taken out of the device, or between the transparent electrode or light emitting layer and the transparent substrate. This is because the light is totally reflected between the light and the light is guided through the transparent electrode or the light emitting layer, and as a result, the light escapes in the direction of the element side surface.

この光の取り出しの効率を向上させる手法としては、例えば、透明基板表面に凹凸を形成し、透明基板と空気界面での全反射を防ぐ方法(米国特許第4,774,435号明細書)、基板に集光性を持たせることにより効率を向上させる方法(特開昭63−314795号公報)、素子の側面等に反射面を形成する方法(特開平1−220394号公報)、基板と発光体の間に中間の屈折率を持つ平坦層を導入し、反射防止膜を形成する方法(特開昭62−172691号公報)、基板と発光体の間に基板よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法(特開2001−202827号公報)、基板、透明電極層や発光層のいずれかの層間(含む、基板と外界間)に回折格子を形成する方法(特開平11−283751号公報)等がある。   As a method for improving the light extraction efficiency, for example, a method of forming irregularities on the surface of the transparent substrate to prevent total reflection at the interface between the transparent substrate and the air (US Pat. No. 4,774,435), A method of improving efficiency by providing a light collecting property to a substrate (Japanese Patent Laid-Open No. 63-314795), a method of forming a reflective surface on a side surface of an element (Japanese Patent Laid-Open No. 1-220394), and light emission from a substrate A method of forming an antireflection film by introducing a flat layer having an intermediate refractive index between the bodies (Japanese Patent Laid-Open No. 62-172691), a flat having a lower refractive index between the substrate and the light emitter than the substrate A method of introducing a layer (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-202827), a method of forming a diffraction grating between any one of a substrate, a transparent electrode layer and a light emitting layer (including between the substrate and the outside) (Japanese Patent Laid-Open No. 11-283951) Gazette).

本発明においては、これらの方法を本発明の有機EL素子と組み合わせて用いることができるが、基板と発光体の間に基板よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法、あるいは基板、透明電極層や発光層のいずれかの層間(含む、基板と外界間)に回折格子を形成する方法を好適に用いることができる。   In the present invention, these methods can be used in combination with the organic EL device of the present invention. However, a method of introducing a flat layer having a lower refractive index than the substrate between the substrate and the light emitter, or a substrate, transparent A method of forming a diffraction grating between any layers of the electrode layer and the light emitting layer (including between the substrate and the outside) can be suitably used.

本発明はこれらの手段を組み合わせることにより、更に高輝度あるいは耐久性に優れた素子を得ることができる。   In the present invention, by combining these means, it is possible to obtain an element having higher luminance or durability.

透明電極と透明基板の間に低屈折率の媒質を光の波長よりも長い厚みで形成すると、透明電極から出てきた光は、媒質の屈折率が低いほど外部への取り出し効率が高くなる。   When a medium having a low refractive index is formed between the transparent electrode and the transparent substrate with a thickness longer than the wavelength of light, the light extracted from the transparent electrode has a higher extraction efficiency to the outside as the refractive index of the medium is lower.

低屈折率層としては、例えば、エアロゲル、多孔質シリカ、フッ化マグネシウム、フッ素系ポリマー等が挙げられる。透明基板の屈折率は一般に1.5〜1.7程度であるので、低屈折率層は屈折率がおよそ1.5以下であることが好ましい。また、更に1.35以下であることが好ましい。   Examples of the low refractive index layer include aerogel, porous silica, magnesium fluoride, and a fluorine-based polymer. Since the refractive index of the transparent substrate is generally about 1.5 to 1.7, the low refractive index layer preferably has a refractive index of about 1.5 or less. Further, it is preferably 1.35 or less.

また、低屈折率媒質の厚みは媒質中の波長の2倍以上となるのが望ましい。これは低屈折率媒質の厚みが、光の波長程度になってエバネッセントで染み出した電磁波が基板内に入り込む膜厚になると、低屈折率層の効果が薄れるからである。   The thickness of the low refractive index medium is preferably at least twice the wavelength in the medium. This is because the effect of the low refractive index layer is diminished when the thickness of the low refractive index medium is about the wavelength of light and the electromagnetic wave that has exuded by evanescent enters the substrate.

全反射を起こす界面もしくはいずれかの媒質中に回折格子を導入する方法は、光取り出し効率の向上効果が高いという特徴がある。この方法は回折格子が1次の回折や2次の回折といった所謂ブラッグ回折により、光の向きを屈折とは異なる特定の向きに変えることができる性質を利用して、発光層から発生した光のうち層間での全反射等により外に出ることができない光を、いずれかの層間もしくは、媒質中(透明基板内や透明電極内)に回折格子を導入することで光を回折させ、光を外に取り出そうとするものである。   The method of introducing a diffraction grating into an interface or any medium that causes total reflection is characterized by a high effect of improving light extraction efficiency. This method uses the property that the diffraction grating can change the direction of light to a specific direction different from refraction by so-called Bragg diffraction such as first-order diffraction and second-order diffraction. Light that cannot be emitted due to total internal reflection between layers is diffracted by introducing a diffraction grating in any layer or medium (in a transparent substrate or transparent electrode), and the light is removed. I want to take it out.

導入する回折格子は、二次元的な周期屈折率を持っていることが望ましい。これは発光層で発光する光はあらゆる方向にランダムに発生するので、ある方向にのみ周期的な屈折率分布を持っている一般的な1次元回折格子では、特定の方向に進む光しか回折されず、光の取り出し効率がさほど上がらない。   The introduced diffraction grating desirably has a two-dimensional periodic refractive index. This is because light emitted from the light-emitting layer is randomly generated in all directions, so in a general one-dimensional diffraction grating having a periodic refractive index distribution only in a certain direction, only light traveling in a specific direction is diffracted. Therefore, the light extraction efficiency does not increase so much.

しかしながら、屈折率分布を二次元的な分布にすることにより、あらゆる方向に進む光が回折され、光の取り出し効率が上がる。   However, by making the refractive index distribution a two-dimensional distribution, light traveling in all directions is diffracted, and light extraction efficiency is increased.

回折格子を導入する位置としては前述の通り、いずれかの層間もしくは媒質中(透明基板内や透明電極内)でもよいが、光が発生する場所である有機発光層の近傍が望ましい。 このとき、回折格子の周期は媒質中の光の波長の約1/2〜3倍程度が好ましい。   As described above, the position where the diffraction grating is introduced may be in any of the layers or in the medium (in the transparent substrate or in the transparent electrode), but is preferably in the vicinity of the organic light emitting layer where light is generated. At this time, the period of the diffraction grating is preferably about 1/2 to 3 times the wavelength of light in the medium.

回折格子の配列は正方形のラチス状、三角形のラチス状、ハニカムラチス状等、2次元的に配列が繰り返されることが好ましい。   The arrangement of the diffraction grating is preferably two-dimensionally repeated, such as a square lattice, a triangular lattice, or a honeycomb lattice.

《集光シート》
本発明の有機EL素子は基板の光取り出し側に、例えば、マイクロレンズアレイ状の構造を設けるように加工したり、あるいは所謂集光シートと組み合わせることにより、特定方向、例えば、素子発光面に対し正面方向に集光することにより、特定方向上の輝度を高めることができる。
<Condenser sheet>
The organic EL device of the present invention is processed on the light extraction side of the substrate so as to provide, for example, a microlens array structure, or combined with a so-called condensing sheet, for example, with respect to a specific direction, for example, the device light emitting surface By condensing in the front direction, the luminance in a specific direction can be increased.

マイクロレンズアレイの例としては、基板の光取り出し側に一辺が30μmでその頂角が90度となるような四角錐を2次元に配列する。一辺は10μm〜100μmが好ましい。これより小さくなると回折の効果が発生して色付く、大きすぎると厚みが厚くなり好ましくない。   As an example of the microlens array, quadrangular pyramids having a side of 30 μm and an apex angle of 90 degrees are two-dimensionally arranged on the light extraction side of the substrate. One side is preferably 10 μm to 100 μm. If it becomes smaller than this, the effect of diffraction will generate | occur | produce and color, and if too large, thickness will become thick and is not preferable.

集光シートとしては、例えば、液晶表示装置のLEDバックライトで実用化されているものを用いることが可能である。このようなシートとして、例えば、住友スリーエム社製輝度上昇フィルム(BEF)等を用いることができる。   As the condensing sheet, for example, a sheet that is put into practical use in an LED backlight of a liquid crystal display device can be used. As such a sheet, for example, a brightness enhancement film (BEF) manufactured by Sumitomo 3M Limited can be used.

プリズムシートの形状としては、例えば、基材に頂角90度、ピッチ50μmの△状のストライプが形成されたものであってもよいし、頂角が丸みを帯びた形状、ピッチをランダムに変化させた形状、その他の形状であってもよい。   As the shape of the prism sheet, for example, the base material may be formed by forming a △ -shaped stripe having a vertex angle of 90 degrees and a pitch of 50 μm, or the vertex angle is rounded and the pitch is changed randomly. Other shapes may be used.

また、発光素子からの光放射角を制御するために、光拡散板・フィルムを集光シートと併用してもよい。例えば、(株)きもと製拡散フィルム(ライトアップ)等を用いることができる。   Moreover, in order to control the light emission angle from a light emitting element, you may use together a light diffusing plate and a film with a condensing sheet. For example, a diffusion film (light-up) manufactured by Kimoto Co., Ltd. can be used.

《用途》
本発明の有機EL素子は、表示デバイス、ディスプレイ、各種発光光源として用いることができる。発光光源として、例えば、照明装置(家庭用照明、車内照明)、時計や液晶用バックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等が挙げられるがこれに限定するものではないが、特に液晶表示装置のバックライト、照明用光源としての用途に有効に用いることができる。
<Application>
The organic EL element of the present invention can be used as a display device, a display, and various light emission sources. For example, lighting devices (home lighting, interior lighting), clock and liquid crystal backlights, billboard advertisements, traffic lights, light sources of optical storage media, light sources of electrophotographic copying machines, light sources of optical communication processors, light Although the light source of a sensor etc. are mentioned, It is not limited to this, Especially, it can use effectively for the use as a backlight of a liquid crystal display device, and a light source for illumination.

本発明の有機EL素子においては、必要に応じ成膜時にメタルマスクやインクジェットプリンティング法等でパターニングを施してもよい。パターニングする場合は、電極のみをパターニングしてもよいし、電極と発光層をパターニングしてもよいし、素子全層をパターニングしてもよく、素子の作製においては、従来公知の方法を用いることができる。 本発明の有機EL素子や本発明に係る化合物の発光する色は、「新編色彩科学ハンドブック」(日本色彩学会編、東京大学出版会、1985)の108頁の図4.16において、分光放射輝度計CS−1000(コニカミノルタセンシング(株)製)で測定した結果をCIE色度座標に当てはめたときの色で決定される。   In the organic EL element of the present invention, patterning may be performed by a metal mask, an ink jet printing method, or the like as needed during film formation. In the case of patterning, only the electrode may be patterned, the electrode and the light emitting layer may be patterned, or the entire layer of the element may be patterned. In the fabrication of the element, a conventionally known method is used. Can do. The light emission color of the organic EL device of the present invention and the compound according to the present invention is shown in FIG. 4.16 on page 108 of “New Color Science Handbook” (edited by the Japan Color Society, University of Tokyo Press, 1985). It is determined by the color when the result measured with a total CS-1000 (Konica Minolta Sensing Co., Ltd.) is applied to the CIE chromaticity coordinates.

また、本発明の有機EL素子が白色素子の場合には、白色とは、2度視野角正面輝度を上記方法により測定した際に、1000cd/mでのCIE1931表色系における色
度がX=0.33±0.07、Y=0.33±0.1の領域内にあることを言う。
When the organic EL element of the present invention is a white element, white means that the chromaticity in the CIE1931 color system at 1000 cd / m 2 is X when the 2 ° viewing angle front luminance is measured by the above method. = 0.33 ± 0.07 and Y = 0.33 ± 0.1.

《表示装置》
本発明の表示装置について説明する。本発明の表示装置は、本発明の有機EL素子を具備したものである。本発明の表示装置は単色でも多色でもよいが、ここでは多色表示装置について説明する。
<Display device>
The display device of the present invention will be described. The display device of the present invention comprises the organic EL element of the present invention. Although the display device of the present invention may be single color or multicolor, the multicolor display device will be described here.

多色表示装置の場合は発光層形成時のみシャドーマスクを設け、一面に蒸着法、キャスト法、スピンコート法、インクジェット法、印刷法等で膜を形成できる。   In the case of a multicolor display device, a shadow mask is provided only at the time of forming a light emitting layer, and a film can be formed on one surface by vapor deposition, casting, spin coating, ink jet, printing, or the like.

発光層のみパターニングを行う場合、その方法に限定はないが、好ましくは蒸着法、インクジェット法、スピンコート法、印刷法である。   In the case of patterning only the light emitting layer, the method is not limited, but preferably the vapor deposition method, the ink jet method, the spin coating method, and the printing method.

表示装置に具備される有機EL素子の構成は、必要に応じて上記の有機EL素子の構成例の中から選択される。   The configuration of the organic EL element provided in the display device is selected from the above-described configuration examples of the organic EL element as necessary.

また、有機EL素子の製造方法は、上記の本発明の有機EL素子の製造の一態様に示したとおりである。   Moreover, the manufacturing method of an organic EL element is as having shown to the one aspect | mode of manufacture of the organic EL element of said invention.

このようにして得られた多色表示装置に直流電圧を印加する場合には、陽極を+、陰極を−の極性として電圧2V〜40V程度を印加すると発光が観測できる。また、逆の極性で電圧を印加しても電流は流れずに発光は全く生じない。更に交流電圧を印加する場合には、陽極が+、陰極が−の状態になったときのみ発光する。なお、印加する交流の波形は任意でよい。   When a DC voltage is applied to the multicolor display device thus obtained, light emission can be observed when a voltage of about 2 V to 40 V is applied with the positive polarity of the anode and the negative polarity of the cathode. Further, even when a voltage is applied with the opposite polarity, no current flows and no light emission occurs. Further, when an AC voltage is applied, light is emitted only when the anode is in the + state and the cathode is in the-state. The alternating current waveform to be applied may be arbitrary.

多色表示装置は、表示デバイス、ディスプレイ、各種発光光源として用いることができる。表示デバイス、ディスプレイにおいて、青、赤、緑発光の3種の有機EL素子を用いることによりフルカラーの表示が可能となる。   The multicolor display device can be used as a display device, a display, and various light emission sources. In a display device or display, full-color display is possible by using three types of organic EL elements of blue, red, and green light emission.

表示デバイス、ディスプレイとしては、テレビ、パソコン、モバイル機器、AV機器、文字放送表示、自動車内の情報表示等が挙げられる。特に静止画像や動画像を再生する表示装置として使用してもよく、動画再生用の表示装置として使用する場合の駆動方式は単純マトリクス(パッシブマトリクス)方式でもアクティブマトリクス方式でもどちらでもよい。   Examples of the display device and display include a television, a personal computer, a mobile device, an AV device, a character broadcast display, and an information display in an automobile. In particular, it may be used as a display device for reproducing still images and moving images, and the driving method when used as a display device for reproducing moving images may be either a simple matrix (passive matrix) method or an active matrix method.

発光光源としては家庭用照明、車内照明、時計や液晶用のバックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。   Light sources include home lighting, interior lighting, clock and liquid crystal backlights, billboard advertisements, traffic lights, light sources for optical storage media, light sources for electrophotographic copying machines, light sources for optical communication processors, light sources for optical sensors, etc. The present invention is not limited to these examples.

以下、本発明の有機EL素子を有する表示装置の一例を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, an example of a display device having the organic EL element of the present invention will be described with reference to the drawings.

図2は有機EL素子から構成される表示装置の一例を示した模式図である。有機EL素子の発光により画像情報の表示を行う、例えば、携帯電話等のディスプレイの模式図である。   FIG. 2 is a schematic view showing an example of a display device composed of organic EL elements. It is a schematic diagram of a display such as a mobile phone that displays image information by light emission of an organic EL element.

ディスプレイ1は複数の画素を有する表示部A、画像情報に基づいて表示部Aの画像走査を行う制御部B等からなる。   The display 1 includes a display unit A having a plurality of pixels, a control unit B that performs image scanning of the display unit A based on image information, and the like.

制御部Bは表示部Aと電気的に接続され、複数の画素それぞれに外部からの画像情報に基づいて走査信号と画像データ信号を送り、走査信号により走査線毎の画素が画像データ信号に応じて順次発光して画像走査を行って画像情報を表示部Aに表示する。   The control unit B is electrically connected to the display unit A, and sends a scanning signal and an image data signal to each of a plurality of pixels based on image information from the outside, and the pixels for each scanning line respond to the image data signal by the scanning signal. The image information is sequentially emitted to scan the image and display the image information on the display unit A.

図3は表示部Aの模式図である。   FIG. 3 is a schematic diagram of the display unit A.

表示部Aは基板上に、複数の走査線5及びデータ線6を含む配線部と複数の画素3等とを有する。表示部Aの主要な部材の説明を以下に行う。   The display unit A includes a wiring unit including a plurality of scanning lines 5 and data lines 6, a plurality of pixels 3 and the like on a substrate. The main members of the display unit A will be described below.

図3においては、画素3の発光した光が白矢印方向(下方向)へ取り出される場合を示している。   FIG. 3 shows a case where the light emitted from the pixel 3 is extracted in the direction of the white arrow (downward).

配線部の走査線5及び複数のデータ線6はそれぞれ導電材料からなり、走査線5とデータ線6は格子状に直交して、直交する位置で画素3に接続している(詳細は図示していない)。   The scanning line 5 and the plurality of data lines 6 in the wiring portion are each made of a conductive material, and the scanning lines 5 and the data lines 6 are orthogonal to each other in a grid pattern and are connected to the pixels 3 at the orthogonal positions (details are illustrated). Not)

画素3は走査線5から走査信号が印加されると、データ線6から画像データ信号を受け取り、受け取った画像データに応じて発光する。   When a scanning signal is applied from the scanning line 5, the pixel 3 receives an image data signal from the data line 6 and emits light according to the received image data.

発光の色が赤領域の画素、緑領域の画素、青領域の画素を適宜同一基板上に並置することによって、フルカラー表示が可能となる。   Full-color display is possible by appropriately arranging pixels in the red region, the green region, and the blue region on the same substrate.

次に、画素の発光プロセスを説明する。図4は画素の回路図である。   Next, the light emission process of the pixel will be described. FIG. 4 is a circuit diagram of the pixel.

画素は有機EL素子10、スイッチングトランジスター11、駆動トランジスター12、コンデンサー13等を備えている。複数の画素に有機EL素子10として、赤色、緑色、青色発光の有機EL素子を用い、これらを同一基板上に並置することでフルカラー表示を行うことができる。   The pixel includes an organic EL element 10, a switching transistor 11, a driving transistor 12, a capacitor 13, and the like. A full color display can be performed by using red, green, and blue light emitting organic EL elements as the organic EL elements 10 in a plurality of pixels, and juxtaposing them on the same substrate.

図4において、制御部Bからデータ線6を介してスイッチングトランジスター11のドレインに画像データ信号が印加される。そして、制御部Bから走査線5を介してスイッチングトランジスター11のゲートに走査信号が印加されると、スイッチングトランジスター11の駆動がオンし、ドレインに印加された画像データ信号がコンデンサー13と駆動トランジスター12のゲートに伝達される。   In FIG. 4, an image data signal is applied from the control unit B to the drain of the switching transistor 11 through the data line 6. When a scanning signal is applied from the control unit B to the gate of the switching transistor 11 via the scanning line 5, the driving of the switching transistor 11 is turned on, and the image data signal applied to the drain is supplied to the capacitor 13 and the driving transistor 12. Is transmitted to the gate.

画像データ信号の伝達により、コンデンサー13が画像データ信号の電位に応じて充電されるとともに、駆動トランジスター12の駆動がオンする。駆動トランジスター12は、ドレインが電源ライン7に接続され、ソースが有機EL素子10の電極に接続されており、ゲートに印加された画像データ信号の電位に応じて電源ライン7から有機EL素子10に電流が供給される。   By transmitting the image data signal, the capacitor 13 is charged according to the potential of the image data signal, and the drive transistor 12 is turned on. The drive transistor 12 has a drain connected to the power supply line 7 and a source connected to the electrode of the organic EL element 10. The power supply line 7 connects the organic EL element 10 to the potential of the image data signal applied to the gate. Current is supplied.

制御部Bの順次走査により走査信号が次の走査線5に移ると、スイッチングトランジスター11の駆動がオフする。しかし、スイッチングトランジスター11の駆動がオフしてもコンデンサー13は充電された画像データ信号の電位を保持するので、駆動トランジスター12の駆動はオン状態が保たれて、次の走査信号の印加が行われるまで有機EL素子10の発光が継続する。順次走査により次に走査信号が印加されたとき、走査信号に同期した次の画像データ信号の電位に応じて駆動トランジスター12が駆動して有機EL素子10が発光する。   When the scanning signal is moved to the next scanning line 5 by the sequential scanning of the control unit B, the driving of the switching transistor 11 is turned off. However, since the capacitor 13 holds the charged potential of the image data signal even when the driving of the switching transistor 11 is turned off, the driving of the driving transistor 12 is kept on and the next scanning signal is applied. Until then, the light emission of the organic EL element 10 continues. When the scanning signal is next applied by sequential scanning, the driving transistor 12 is driven according to the potential of the next image data signal synchronized with the scanning signal, and the organic EL element 10 emits light.

即ち、有機EL素子10の発光は、複数の画素それぞれの有機EL素子10に対して、アクティブ素子であるスイッチングトランジスター11と駆動トランジスター12を設けて、複数の画素3それぞれの有機EL素子10の発光を行っている。このような発光方法をアクティブマトリクス方式と呼んでいる。   That is, the organic EL element 10 emits light by the switching transistor 11 and the drive transistor 12 that are active elements for the organic EL elements 10 of the plurality of pixels, and the organic EL elements 10 of the plurality of pixels 3 emit light. It is carried out. Such a light emitting method is called an active matrix method.

ここで、有機EL素子10の発光は複数の階調電位を持つ多値の画像データ信号による複数の階調の発光でもよいし、2値の画像データ信号による所定の発光量のオン、オフでもよい。また、コンデンサー13の電位の保持は次の走査信号の印加まで継続して保持してもよいし、次の走査信号が印加される直前に放電させてもよい。   Here, the light emission of the organic EL element 10 may be light emission of a plurality of gradations by a multi-value image data signal having a plurality of gradation potentials, or by turning on / off a predetermined light emission amount by a binary image data signal. Good. The potential of the capacitor 13 may be held continuously until the next scanning signal is applied, or may be discharged immediately before the next scanning signal is applied.

本発明においては、上述したアクティブマトリクス方式に限らず、走査信号が走査されたときのみデータ信号に応じて有機EL素子を発光させるパッシブマトリクス方式の発光駆動でもよい。   In the present invention, not only the active matrix method described above, but also a passive matrix light emission drive in which the organic EL element emits light according to the data signal only when the scanning signal is scanned.

図5はパッシブマトリクス方式による表示装置の模式図である。図5において、複数の走査線5と複数の画像データ線6が画素3を挟んで対向して格子状に設けられている。   FIG. 5 is a schematic diagram of a passive matrix display device. In FIG. 5, a plurality of scanning lines 5 and a plurality of image data lines 6 are provided in a lattice shape so as to face each other with the pixel 3 interposed therebetween.

順次走査により走査線5の走査信号が印加されたとき、印加された走査線5に接続している画素3が画像データ信号に応じて発光する。   When the scanning signal of the scanning line 5 is applied by sequential scanning, the pixels 3 connected to the applied scanning line 5 emit light according to the image data signal.

パッシブマトリクス方式では画素3にアクティブ素子が無く、製造コストの低減が計れる。   In the passive matrix system, the pixel 3 has no active element, and the manufacturing cost can be reduced.

《照明装置》
本発明の照明装置について説明する。本発明の照明装置は上記有機EL素子を有する。 本発明の有機EL素子に共振器構造を持たせた有機EL素子として用いてもよく、このような共振器構造を有した有機EL素子の使用目的としては、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等が挙げられるが、これらに限定されない。また、レーザー発振をさせることにより上記用途に使用してもよい。
《Lighting device》
The lighting device of the present invention will be described. The illuminating device of this invention has the said organic EL element. The organic EL element of the present invention may be used as an organic EL element having a resonator structure. The purpose of use of the organic EL element having such a resonator structure is as follows. The light source of a machine, the light source of an optical communication processing machine, the light source of a photosensor, etc. are mentioned, However It is not limited to these. Moreover, you may use for the said use by making a laser oscillation.

また、本発明の有機EL素子は照明用や露光光源のような一種のランプとして使用してもよいし、画像を投影するタイプのプロジェクション装置や、静止画像や動画像を直接視認するタイプの表示装置(ディスプレイ)として使用してもよい。   Further, the organic EL element of the present invention may be used as a kind of lamp for illumination or exposure light source, a projection device for projecting an image, or a display for directly viewing a still image or a moving image. It may be used as a device (display).

動画再生用の表示装置として使用する場合の駆動方式は、単純マトリクス(パッシブマトリクス)方式でもアクティブマトリクス方式でもどちらでもよい。または、異なる発光色を有する本発明の有機EL素子を2種以上使用することにより、フルカラー表示装置を作製することが可能である。   The driving method when used as a display device for moving image reproduction may be either a simple matrix (passive matrix) method or an active matrix method. Alternatively, a full-color display device can be manufactured by using two or more organic EL elements of the present invention having different emission colors.

また、本発明の有機EL材料は照明装置として、実質白色の発光を生じる有機EL素子に適用できる。複数の発光材料により複数の発光色を同時に発光させて混色により白色発光を得る。複数の発光色の組み合わせとしては、赤色、緑色、青色の3原色の3つの発光極大波長を含有させたものでもよいし、青色と黄色、青緑と橙色等の補色の関係を利用した2つの発光極大波長を含有したものでもよい。   The organic EL material of the present invention can be applied to an organic EL element that emits substantially white light as a lighting device. A plurality of light emitting colors are simultaneously emitted by a plurality of light emitting materials to obtain white light emission by color mixing. The combination of a plurality of emission colors may include three emission maximum wavelengths of the three primary colors of red, green and blue, or two using the complementary colors such as blue and yellow, blue green and orange. The thing containing the light emission maximum wavelength may be used.

また複数の発光色を得るための発光材料の組み合わせは、複数のリン光または蛍光で発光する材料を複数組み合わせたもの、蛍光またはリン光で発光する発光材料と、発光材料からの光を励起光として発光する色素材料との組み合わせたもののいずれでもよいが、本発明に係る白色有機EL素子においては、発光ドーパントを複数組み合わせ混合するだけでよい。   In addition, a combination of light emitting materials for obtaining a plurality of emission colors is a combination of a plurality of phosphorescent or fluorescent materials, a light emitting material that emits fluorescence or phosphorescence, and light from the light emitting material as excitation light. Any of those combined with a dye material that emits light may be used, but in the white organic EL device according to the present invention, only a combination of a plurality of light-emitting dopants may be mixed.

発光層、正孔輸送層あるいは電子輸送層等の形成時のみマスクを設け、マスクにより塗り分ける等単純に配置するだけでよく、他層は共通であるのでマスク等のパターニングは不要であり、一面に蒸着法、キャスト法、スピンコート法、インクジェット法、印刷法等で例えば電極膜を形成でき、生産性も向上する。   It is only necessary to provide a mask only when forming a light emitting layer, a hole transport layer, an electron transport layer, etc., and simply arrange them separately by coating with the mask. Since other layers are common, patterning of the mask or the like is not necessary. In addition, for example, an electrode film can be formed by a vapor deposition method, a cast method, a spin coating method, an ink jet method, a printing method, or the like, and productivity is also improved.

この方法によれば、複数色の発光素子をアレー状に並列配置した白色有機EL装置と異なり、素子自体が発光白色である。   According to this method, unlike a white organic EL device in which light emitting elements of a plurality of colors are arranged in parallel in an array, the elements themselves are luminescent white.

発光層に用いる発光材料としては特に制限はなく、例えば、液晶表示素子におけるバックライトであれば、CF(カラーフィルター)特性に対応した波長範囲に適合するように、本発明に係る金属錯体、また公知の発光材料の中から任意のものを選択して組み合わせて白色化すればよい。   There is no restriction | limiting in particular as a luminescent material used for a light emitting layer, For example, if it is a backlight in a liquid crystal display element, the metal complex which concerns on this invention so that it may suit the wavelength range corresponding to CF (color filter) characteristic, Any one of known luminescent materials may be selected and combined to whiten.

《本発明の照明装置の一態様》
本発明の有機EL素子を具備した、本発明の照明装置の一態様について説明する。
<< One Embodiment of Lighting Device of the Present Invention >>
One aspect of the lighting device of the present invention that includes the organic EL element of the present invention will be described.

本発明の有機EL素子の非発光面をガラスケースで覆い、厚み300μmのガラス基板を封止用基板として用いて、周囲にシール材として、エポキシ系光硬化型接着剤(東亞合成社製ラックストラックLC0629B)を適用し、これを陰極上に重ねて透明支持基板と密着させ、ガラス基板側からUV光を照射して、硬化させて、封止し、図6、図7に示すような照明装置を形成することができる。   The non-light emitting surface of the organic EL device of the present invention is covered with a glass case, a glass substrate having a thickness of 300 μm is used as a sealing substrate, and an epoxy-based photocurable adhesive (LUX TRACK manufactured by Toagosei Co., Ltd.) is used as a sealing material. LC0629B) is applied, and this is overlaid on the cathode to be in close contact with the transparent support substrate, irradiated with UV light from the glass substrate side, cured and sealed, and as shown in FIG. 6 and FIG. Can be formed.

図6は、照明装置の概略図を示し、本発明の有機EL素子101はガラスカバー102で覆われている(なお、ガラスカバーでの封止作業は、有機EL素子101を大気に接触させることなく窒素雰囲気下のグローブボックス(純度99.999%以上の高純度窒素ガスの雰囲気下)で行った。)。   FIG. 6 shows a schematic diagram of the lighting device, and the organic EL element 101 of the present invention is covered with a glass cover 102 (in the sealing operation with the glass cover, the organic EL element 101 is brought into contact with the atmosphere. And a glove box under a nitrogen atmosphere (in an atmosphere of high-purity nitrogen gas having a purity of 99.999% or more).

図7は、照明装置の断面図を示し、図7において、105は陰極、106は有機EL層、107は透明電極付きガラス基板を示す。なお、ガラスカバー102内には窒素ガス108が充填され、捕水剤109が設けられている。   FIG. 7 is a cross-sectional view of the lighting device. In FIG. 7, reference numeral 105 denotes a cathode, 106 denotes an organic EL layer, and 107 denotes a glass substrate with a transparent electrode. The glass cover 102 is filled with nitrogen gas 108 and a water catching agent 109 is provided.

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において「部」あるいは「%」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」あるいは「質量%」を表す。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. In addition, although the display of "part" or "%" is used in an Example, unless otherwise indicated, "part by mass" or "mass%" is represented.

《例示化合物71の調製》
(中間体2の合成)
塩化イリジウム3.53gと6.56gの中間体1を窒素雰囲気下で1−プロパノール65mlと水13mlの混合溶媒中加熱還流を3時間行った。反応液を室温まで冷却し、析出した結晶をろ取し、メタノールで洗浄、乾燥し、6.44g(収率90%)の中間体2を得た。
<< Preparation of Exemplified Compound 71 >>
(Synthesis of Intermediate 2)
The intermediate 1 of 3.53 g of iridium chloride and 6.56 g was heated and refluxed in a mixed solvent of 65 ml of 1-propanol and 13 ml of water under a nitrogen atmosphere for 3 hours. The reaction solution was cooled to room temperature, and the precipitated crystals were collected by filtration, washed with methanol, and dried to obtain 6.44 g (yield 90%) of Intermediate 2.

(例示化合物71の合成)

Figure 0006048281
(Synthesis of Exemplified Compound 71)
Figure 0006048281

1.43gの中間体1と0.6gのトリフルオロ酢酸銀および0.9gの中間体3を酢酸フェニル14ml中で140℃で加熱しながら5時間撹拌した。反応液を室温まで冷却したのち、不溶物を濾別し、ろ液をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し例示化合物71を1.09g得た(収率50%)。   1.43 g of Intermediate 1 and 0.6 g of silver trifluoroacetate and 0.9 g of Intermediate 3 were stirred for 5 hours while heating at 140 ° C. in 14 ml of phenyl acetate. After cooling the reaction solution to room temperature, insoluble matters were filtered off, and the filtrate was purified by silica gel column chromatography to obtain 1.09 g of Exemplified Compound 71 (yield 50%).

上記の操作で得た例示化合物71をオクタデシル基で表面を修飾したシリカゲルを充填したカラム(ODS)を固定相とした高速液体クロマトグラフで分析したところ2種の成分の混合物であることが分かった。   The exemplary compound 71 obtained by the above operation was analyzed by high performance liquid chromatography using a column (ODS) packed with silica gel whose surface was modified with an octadecyl group as a stationary phase, and it was found to be a mixture of two kinds of components. .

図8は高速液体クロマトグラフィの測定チャートである。図8に例示化合物71の高速液体クロマトグラフィーの測定チャートを示す。保持時間13.2分(面積比57.3%)と13.7分(面積比42.4%)に例示化合物71のジアステレオマー成分に相当するピークが見られる。   FIG. 8 is a measurement chart of high performance liquid chromatography. FIG. 8 shows a measurement chart of high performance liquid chromatography of the exemplified compound 71. Peaks corresponding to the diastereomeric component of Exemplified Compound 71 are observed at retention times of 13.2 minutes (area ratio of 57.3%) and 13.7 minutes (area ratio of 42.4%).

これはODSがアキラルなカラムであるため、分離された成分はエナンチオマーではなく、ジアステレオマーである。即ち、6配位八面体構造のIr錯体のΔ体、Λ体の光学異性と、3,4−ジメチルフェニル基とイミダゾール環の結合軸が錯体形成によりアトロプ異性体を発生させたことによる光学異性の2つのキラル中心からなるエナンチオマー及びジアステレオマーの4種の異性体錯体のうち、ジアステレオマーの関係にあるもの、つまり0Λ―1Rと0Δ―1Rが分離され、結局、0Λ―1R、0Δ―1Sの混合物と0Δ―1R、0Λ―1Sの混合物として分離されたものと考えることができる。さらに分取用HPLCで分離し各成分を分離し、例示化合物71のジアステレオマー分割されたエナンチオマー混合物成分である例示化合物71−A、71−Bとするをそれぞれ0.35g、0.29g得た。それぞれの立体配置は確認できなかったが核磁気共鳴スペクトル、マススペクトルから例示化合物71として妥当であることを確認した。   Since ODS is an achiral column, the separated components are not enantiomers but diastereomers. That is, the optical isomerism of the Δ-coordinate and Λ-isomer of the 6-coordinate octahedral Ir complex, and the optical isomerism caused by the formation of the atropisomer by the complexing of the bond axis between the 3,4-dimethylphenyl group and the imidazole ring. Among the four isomeric complexes of enantiomers and diastereomers consisting of the two chiral centers of diastereomer, that is, 0Λ-1R and 0Δ-1R are separated, and eventually 0Λ-1R, 0Δ It can be considered that it is separated as a mixture of −1S and a mixture of 0Δ-1R and 0Λ-1S. Furthermore, each component was separated by preparative HPLC to give 0.35 g and 0.29 g of Exemplified Compounds 71-A and 71-B, which are enantiomer mixture components of Diastereomer Resolution of Exemplified Compound 71, respectively. It was. Although each steric configuration could not be confirmed, it was confirmed from the nuclear magnetic resonance spectrum and the mass spectrum that it is appropriate as the exemplified compound 71.

[実施例1](蒸着系)
《有機EL素子1−1の作製》
陽極として100mm×100mm×1.1mmのガラス基板上にITO(インジウムチンオキシド)を100nmの厚さで成膜した基板(NHテクノグラス社製NA45)にパターニングを行った後、このITO透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、UVオゾン洗浄を5分間行った。
[Example 1] (Vapor deposition system)
<< Production of Organic EL Element 1-1 >>
After patterning on a substrate (NH45 manufactured by NH Techno Glass Co., Ltd.) formed by depositing ITO (indium tin oxide) with a thickness of 100 nm on a glass substrate of 100 mm × 100 mm × 1.1 mm as an anode, this ITO transparent electrode The provided transparent support substrate was ultrasonically cleaned with isopropyl alcohol, dried with dry nitrogen gas, and subjected to UV ozone cleaning for 5 minutes.

この透明支持基板上に、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)−ポリスチレンスルホネート(PEDOT/PSS、Bayer社製、Baytron P Al 4083)を純水で70%に希釈した溶液を用いて3000rpm、30秒の条件下、スピンコート法により薄膜を形成した後、200℃にて1時間乾燥し、膜厚20nmの第1正孔輸送層を設けた。   On this transparent support substrate, using a solution obtained by diluting poly (3,4-ethylenedioxythiophene) -polystyrene sulfonate (PEDOT / PSS, Bayer, Baytron P Al 4083) to 70% with pure water, 3000 rpm, A thin film was formed by spin coating under a condition of 30 seconds, and then dried at 200 ° C. for 1 hour to provide a first hole transport layer having a thickness of 20 nm.

この透明支持基板を市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、一方モリブデン製抵抗加熱ボートにα−NPD(4,4′−ビス〔N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ〕ビフェニル)を200mg入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにCBP(4,4’−N,N’−ジカルバゾールビフェニル)を200mg入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにド例示化合物71を200mg入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにBCP(2,9−ジメチル−4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン)を200mg入れ真空蒸着装置に取り付けた。
次いで真空槽を4×10−4Paまで減圧した後、α−NPDの入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度0.1nm/秒で、前記正孔注入層上に蒸着し30nmの正孔輸送層を設けた。
This transparent support substrate is fixed to a substrate holder of a commercially available vacuum deposition apparatus, while α-NPD (4,4′-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl) is attached to a resistance heating boat made of molybdenum. 200 mg, 200 mg of CBP (4,4′-N, N′-dicarbazole biphenyl) is put into another molybdenum resistance heating boat, 200 mg of the exemplified compound 71 is put into another molybdenum resistance heating boat, 200 mg of BCP (2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline) was placed in a resistance heating boat made of molybdenum, and attached to a vacuum deposition apparatus.
Next, after reducing the pressure of the vacuum chamber to 4 × 10 −4 Pa, the heating boat containing α-NPD was heated by energization, and deposited on the hole injection layer at a deposition rate of 0.1 nm / sec. The hole transport layer was provided.

更にCBPの入った前記加熱ボートと比較化合物1の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、それぞれ蒸着速度0.1nm/秒、0.010nm/秒で、前記正孔輸送層上に共蒸着し40nmの発光層を設けた。   Further, the heating boat containing CBP and the heating boat containing the comparative compound 1 are energized and heated, and are co-deposited on the hole transport layer at a deposition rate of 0.1 nm / second and 0.010 nm / second, respectively. A 40 nm light emitting layer was provided.

更にBCPの入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度0.1nm/秒で、前記正孔阻止層上に蒸着し30nmの電子輸送層を設けた。   Furthermore, the heating boat containing BCP was energized and heated, and was deposited on the hole blocking layer at a deposition rate of 0.1 nm / second to provide an electron transport layer of 30 nm.

引き続き、陰極バッファー層としてフッ化リチウム0.5nmを蒸着し、更にアルミニウム110nmを蒸着して陰極を形成し、有機EL素子1−1を作製した。   Then, 0.5 nm of lithium fluoride was vapor-deposited as a cathode buffer layer, and also aluminum 110nm was vapor-deposited, the cathode was formed, and the organic EL element 1-1 was produced.

《有機EL素子1−2〜1−3の作製》
有機EL素子1−1の作製において、例示化合物71の代わりに合成例で単離した例示化合物71のジアステレオマー成分である例示化合物71−A、71−Bに変更した以外は同様にして有機EL素子1−2〜1−3を作製した。
<< Production of Organic EL Elements 1-2 to 1-3 >>
In the production of the organic EL device 1-1, the organic compound was similarly obtained except that it was changed to the exemplified compounds 71-A and 71-B which are diastereomeric components of the exemplified compound 71 isolated in the synthesis example instead of the exemplified compound 71. EL elements 1-2 to 1-3 were produced.

《有機EL素子1−1〜1−3の評価》
得られた有機EL素子を評価するに際しては、作製後の各有機EL素子の非発光面をガラスカバーで覆い、ガラスカバーと有機EL素子が作製されたガラス基板とが接触するガラスカバー側の周囲にシール剤としてエポキシ系光硬化型接着剤(東亞合成社製ラクストラックLC0629B)を適用し、これを上記陰極側に重ねて前記透明支持基板と密着させ、ガラス基板側から有機EL素子を除いた部分にUV光を照射して硬化させ、封止して、図6、7に示すような照明装置を形成した。
<< Evaluation of Organic EL Elements 1-1 to 1-3 >>
When evaluating the obtained organic EL element, the non-light-emitting surface of each organic EL element after production is covered with a glass cover, and the glass cover side periphery where the glass cover and the glass substrate on which the organic EL element is produced contacts An epoxy photo-curing adhesive (Luxtrac LC0629B manufactured by Toagosei Co., Ltd.) was applied as a sealant to the cathode side, and this was adhered to the transparent support substrate to remove the organic EL element from the glass substrate side. The part was irradiated with UV light, cured, and sealed to form an illumination device as shown in FIGS.

このようにして作製した各サンプルについて下記の評価を行った。評価結果を表1に示す。   The following evaluation was performed for each sample thus prepared. The evaluation results are shown in Table 1.

(1)外部取り出し量子効率(単に、効率ともいう)
有機EL素子を室温(約23〜25℃)、2.5mA/cm2の定電流条件下による点灯を行い、点灯開始直後の発光輝度(L)[cd/m2]を測定することにより、外部取り出し量子効率(η)を算出した。
(1) External extraction quantum efficiency (also simply referred to as efficiency)
The organic EL element is turned on at room temperature (about 23 to 25 ° C.) under a constant current condition of 2.5 mA / cm 2, and the emission luminance (L) [cd / m 2] immediately after the start of lighting is measured to take out from the outside. The quantum efficiency (η) was calculated.

ここで、発光輝度の測定はCS−1000(コニカミノルタセンシング製)を用いて行い、外部取り出し量子効率は有機EL素子1−1を100とする相対値で表した。   Here, the measurement of emission luminance was performed using CS-1000 (manufactured by Konica Minolta Sensing), and the external extraction quantum efficiency was expressed as a relative value where the organic EL element 1-1 was 100.

(2)有機EL素子駆動前後の抵抗値の変化率
『薄膜の評価ハンドブック』テクノシステム社刊423ページ〜425ページに記載の測定方法を参考に、Solartron社製1260型インピーダンスアナライザ及び1296型誘電体インターフェイスを使って、作成した有機EL素子の発光層のバイアス電圧1Vにおける抵抗値の測定を行った。
(2) Change rate of resistance value before and after driving organic EL element “Thin Film Evaluation Handbook” Technosystem, Inc., page 423 to page 425, with reference to the measurement method described in Solartron 1260 type impedance analyzer and 1296 type dielectric Using the interface, the resistance value at a bias voltage of 1 V of the light emitting layer of the produced organic EL element was measured.

有機EL素子を室温(約23℃〜25℃)、2.5mA/cmの定電流条件下により1000時間駆動した後の駆動前後の発光層の抵抗値を各々測定し、測定結果を下記に示した計算式により計算し抵抗値の変化率を求めた。表1には有機EL素子1−1の抵抗値の変化率を100としたときの相対比率を記載した。 The resistance value of the light emitting layer before and after driving was measured after driving the organic EL element at room temperature (about 23 ° C. to 25 ° C.) under constant current conditions of 2.5 mA / cm 2 for 1000 hours. The change rate of the resistance value was calculated by the calculation formula shown. Table 1 shows the relative ratio when the rate of change in resistance value of the organic EL element 1-1 is 100.

駆動前後の抵抗値の変化率=|(駆動後の抵抗値/駆動前の抵抗値)−1|×100
値が0に近い方が駆動前後の変化率が小さいことを示す。
Change rate of resistance value before and after driving = | (resistance value after driving / resistance value before driving) −1 | × 100
A value closer to 0 indicates a smaller rate of change before and after driving.

Figure 0006048281
Figure 0006048281

表1に示す通り、本発明の錯体は性体数が2であるジアステレオマー分割した例示化合物71−A、71−Bでも異性体数が4個である各ジアステレオマー成分の混合物である例示化合物71でも効率に変動はないことから本発明の錯体のジアステレオマー間の発光性能は同等であり、同等の膜物性を有していることが分かる。   As shown in Table 1, the complex of the present invention is a mixture of diastereomeric components having four isomers even in the diastereomeric-divided Exemplified Compounds 71-A and 71-B having two isomers. Since there is no change in efficiency even in the exemplified compound 71, it can be seen that the light emission performance between the diastereomers of the complex of the present invention is equivalent and the film properties are equivalent.

一方、単一のジアステレオマー成分を用いて作製した素子1−2,1−3はジアステレオマー成分の混合を用いて作成した素子1−1より膜の抵抗値の変動が大きいことから、ジアステレオマー成分の混合物による膜状態の安定性が向上の効果が確認できた。   On the other hand, since the devices 1-2 and 1-3 produced using a single diastereomer component have a larger variation in the resistance value of the film than the device 1-1 produced using a mixture of diastereomeric components, It was confirmed that the stability of the film state was improved by the mixture of diastereomeric components.

他の例示化合物についても同様の単離操作を行い、各ジアステレオマー成分を単離し、目的の化合物であることを確認した。また単離したジアステレオマーと、ジアステレオマーの混合物を実施例1の素子1−1〜3と同様に素子を作製し、素子の性能を評価したところ、単離したジアステレオマーと、ジアステレオマーの混合物で同等の評価結果が得られた。   Similar isolation procedures were performed for other exemplary compounds, and each diastereomer component was isolated and confirmed to be the target compound. An isolated diastereomer and a mixture of diastereomers were prepared in the same manner as in Device 1-1 to Device 1-3 in Example 1, and the performance of the device was evaluated. Equivalent evaluation results were obtained with a mixture of stereomers.

[実施例2](蒸着系)
《有機EL素子2−1の作製》
陽極として100mm×100mm×1.1mmのガラス基板上にITO(インジウムチンオキシド)を100nmの厚さで成膜した基板(NHテクノグラス社製NA45)にパターニングを行った後、このITO透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、UVオゾン洗浄を5分間行った。
[Example 2] (Vapor deposition system)
<< Preparation of Organic EL Element 2-1 >>
After patterning on a substrate (NH45 manufactured by NH Techno Glass Co., Ltd.) formed by depositing ITO (indium tin oxide) with a thickness of 100 nm on a glass substrate of 100 mm × 100 mm × 1.1 mm as an anode, this ITO transparent electrode The provided transparent support substrate was ultrasonically cleaned with isopropyl alcohol, dried with dry nitrogen gas, and subjected to UV ozone cleaning for 5 minutes.

この透明支持基板上に、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)−ポリスチレンスルホネート(PEDOT/PSS、Bayer社製、Baytron P Al 4083)を純水で70%に希釈した溶液を用いて3000rpm、30秒の条件下、スピンコート法により薄膜を形成した後、200℃にて1時間乾燥し、膜厚20nmの第1正孔輸送層を設けた。   On this transparent support substrate, using a solution obtained by diluting poly (3,4-ethylenedioxythiophene) -polystyrene sulfonate (PEDOT / PSS, Bayer, Baytron P Al 4083) to 70% with pure water, 3000 rpm, A thin film was formed by spin coating under a condition of 30 seconds, and then dried at 200 ° C. for 1 hour to provide a first hole transport layer having a thickness of 20 nm.

この透明支持基板を市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、一方モリブデン製抵抗加熱ボートにα−NPDを200mg入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにOC−30を200mg入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにドーパント化合物D−26を200mg入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにBCPを200mg入れ真空蒸着装置に取り付けた。
次いで真空槽を4×10−4Paまで減圧した後、α−NPDの入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度0.1nm/秒で、前記正孔注入層上に蒸着し30nmの正孔輸送層を設けた。
This transparent support substrate is fixed to a substrate holder of a commercially available vacuum deposition apparatus, while 200 mg of α-NPD is put in a molybdenum resistance heating boat, and 200 mg of OC-30 is put in another resistance heating boat made of molybdenum. 200 mg of dopant compound D-26 was put in a resistance heating boat, and 200 mg of BCP was put in another resistance heating boat made of molybdenum, and attached to a vacuum deposition apparatus.
Next, after reducing the pressure of the vacuum chamber to 4 × 10 −4 Pa, the heating boat containing α-NPD was heated by energization, and deposited on the hole injection layer at a deposition rate of 0.1 nm / sec. The hole transport layer was provided.

更にOC−30の入った前記加熱ボートと比較化合物としてドーパント化合物D−26の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、それぞれ蒸着速度0.1nm/秒、0.010nm/秒で、前記正孔輸送層上に共蒸着し40nmの発光層を設けた。   Furthermore, the heating boat containing OC-30 and the heating boat containing dopant compound D-26 as a comparative compound were energized and heated, and the positive rate was 0.1 nm / second and 0.010 nm / second, respectively. A 40 nm light-emitting layer was provided by co-evaporation on the hole transport layer.

更にBCPの入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度0.1nm/秒で、前記正孔阻止層上に蒸着し30nmの電子輸送層を設けた。   Furthermore, the heating boat containing BCP was energized and heated, and was deposited on the hole blocking layer at a deposition rate of 0.1 nm / second to provide an electron transport layer of 30 nm.

引き続き、陰極バッファー層としてフッ化リチウム0.5nmを蒸着し、更にアルミニウム110nmを蒸着して陰極を形成し、有機EL素子2−1を作製した。   Then, 0.5 nm of lithium fluoride was vapor-deposited as a cathode buffer layer, and also aluminum 110nm was vapor-deposited, the cathode was formed, and the organic EL element 2-1 was produced.

《有機EL素子2−2〜2−75の作製》
有機EL素子1−1の作製において、D−26またはOC−30を表1に記載の化合物に変えた以外は同様にして有機EL素子2−2〜2−75を作製した。
<< Production of Organic EL Elements 2-2 to 2-75 >>
Organic EL elements 2-2 to 2-75 were similarly manufactured except that D-26 or OC-30 was changed to the compounds shown in Table 1 in the preparation of the organic EL element 1-1.

比較化合物の構造を以下示す。   The structure of the comparative compound is shown below.

Figure 0006048281
Figure 0006048281

《有機EL素子2−1〜2−75の評価》
得られた有機EL素子を評価するに際しては、作製後の各有機EL素子の非発光面をガラスカバーで覆い、ガラスカバーと有機EL素子が作製されたガラス基板とが接触するガラスカバー側の周囲にシール剤としてエポキシ系光硬化型接着剤(東亞合成社製ラクストラックLC0629B)を適用し、これを上記陰極側に重ねて前記透明支持基板と密着させ、ガラス基板側から有機EL素子を除いた部分にUV光を照射して硬化させ、封止して、下記の図6、図7に示すような照明装置を形成して、インピーダンス分光測定装置よる発光層の抵抗値の測定及び有機EL素子の発光スペクトルの半値幅の変化率の測定を実施した。
<< Evaluation of Organic EL Elements 2-1 to 2-75 >>
When evaluating the obtained organic EL element, the non-light-emitting surface of each organic EL element after production is covered with a glass cover, and the glass cover side periphery where the glass cover and the glass substrate on which the organic EL element is produced contacts An epoxy photo-curing adhesive (Luxtrac LC0629B manufactured by Toagosei Co., Ltd.) was applied as a sealant to the cathode side, and this was adhered to the transparent support substrate to remove the organic EL element from the glass substrate side. The portion is irradiated with UV light, cured, sealed, and an illumination device as shown in FIG. 6 and FIG. 7 is formed to measure the resistance value of the light emitting layer and the organic EL element using an impedance spectrometer. The change rate of the half width of the emission spectrum of was measured.

(1)有機EL素子駆動前後の抵抗値の変化率
『薄膜の評価ハンドブック』テクノシステム社刊423ページ〜425ページに記載の測定方法を参考に、Solartron社製1260型インピーダンスアナライザ及び1296型誘電体インターフェイスを使って、作成した有機EL素子の発光層のバイアス電圧1Vにおける抵抗値の測定を行った。
(1) Change rate of resistance value before and after organic EL element driving “Thin Film Evaluation Handbook” Technosystem, Inc., page 423 to page 425, with reference to the measurement method described in Solartron 1260 type impedance analyzer and 1296 type dielectric Using the interface, the resistance value at a bias voltage of 1 V of the light emitting layer of the produced organic EL element was measured.

有機EL素子を室温(約23℃〜25℃)、2.5mA/cmの定電流条件下により1000時間駆動した後の駆動前後の発光層の抵抗値を各々測定し、測定結果を下記に示した計算式により計算し抵抗値の変化率を求めた。表1には有機EL素子2−1の抵抗値の変化率を100としたときの相対比率を記載した。 The resistance value of the light emitting layer before and after driving was measured after driving the organic EL element at room temperature (about 23 ° C. to 25 ° C.) under constant current conditions of 2.5 mA / cm 2 for 1000 hours. The change rate of the resistance value was calculated by the calculation formula shown. Table 1 shows the relative ratio when the rate of change of the resistance value of the organic EL element 2-1 is 100.

駆動前後の抵抗値の変化率=|(駆動後の抵抗値/駆動前の抵抗値)−1|×100
値が0に近い方が駆動前後の変化率が小さいことを示す。
Change rate of resistance value before and after driving = | (resistance value after driving / resistance value before driving) −1 | × 100
A value closer to 0 indicates a smaller rate of change before and after driving.

(2)有機EL素子駆動前後の発光スペクトルの半値幅の変化率
有機EL素子を室温(約23℃〜25℃)、2.5mA/cmの定電流条件下により1000時間駆動した後の駆動前後の発光スペクトルをCS−1000(コニカミノルタオプティクス社製)を用いて測定し、ピーク波長の半値幅の変化率を下記に示した計算式により算出した。表2〜表4には有機EL素子2−1の半値幅の変化率を100としたときの相対比率を記載した。
(2) Rate of change of half width of emission spectrum before and after driving organic EL element Driving after driving organic EL element for 1000 hours under constant current conditions of room temperature (about 23 ° C. to 25 ° C.) and 2.5 mA / cm 2 The emission spectra before and after were measured using CS-1000 (manufactured by Konica Minolta Optics Co., Ltd.), and the rate of change in the half width of the peak wavelength was calculated by the calculation formula shown below. Tables 2 to 4 show relative ratios when the rate of change of the half width of the organic EL element 2-1 is 100.

駆動前後の半値幅の変化率=|(駆動後の半値幅/駆動前の半値幅)−1|×100
なお、値が0に近い方が駆動前後の変化率が小さいことを示す。
Rate of change of half width before and after driving = | (half width after driving / half width before driving) −1 | × 100
A value closer to 0 indicates a smaller change rate before and after driving.

Figure 0006048281
Figure 0006048281

Figure 0006048281
Figure 0006048281

Figure 0006048281
Figure 0006048281

表2〜表4から、抵抗値変化率と発光スペクトル半値幅変化率はほぼ相関することが分かる。即ち発光層の通電経時における低効率変化は有機EL素子においてその耐久性を評価するに当たっては基本となる物性値であると言える。次に表2〜表4中の各素子間のデータ比較本発明の有機EL素子2−10〜1−75は、比較例の有機EL素子2−1〜2−9に対して、発光層の抵抗値及び発光スペクトルの半値幅の変化率が小さいことが示されたことにより、発光層の薄膜の物性の変化が小さい有機EL素子を得ることができた。
また、本発明の錯体と共存させるホスト化合物において、より好ましい態様とすることで膜物性がより安定化することが分かる
また、本発明の例示化合物すべてにおいて、実際に異性体の数の存在比率を測定することはできなかったが、表2〜表4に記した理論上の異性体存在数が多いほど抵抗値変化率および発光スペクトル半値幅変化率が小さくなる傾向が明確に認められる。このことは本発明の技術思想の根幹をなすエントロピー増大効果による発光層薄膜の物性変化の抑制を裏付ける結果であり。錯体の配位子骨格によらず普遍的な安定化技術であることが確認できた。
From Tables 2 to 4, it can be seen that the resistance value change rate and the emission spectrum half-value width change rate are substantially correlated. That is, it can be said that the low-efficiency change of the light emitting layer over time is a basic physical property value for evaluating the durability of the organic EL element. Next, data comparison between each element in Tables 2 to 4 The organic EL elements 2-10 to 1-75 of the present invention were compared with the organic EL elements 2-1 to 2-9 of the comparative examples. Since it was shown that the change rate of the resistance value and the half-value width of the emission spectrum was small, an organic EL device having a small change in physical properties of the thin film of the light emitting layer could be obtained.
In addition, in the host compound coexisting with the complex of the present invention, it can be seen that the film properties are further stabilized by making it a more preferable embodiment. In addition, in all the exemplary compounds of the present invention, the abundance ratio of the number of isomers is actually set. Although it could not be measured, the tendency that the resistance value change rate and the emission spectrum half-value width change rate decrease as the number of theoretical isomers shown in Tables 2 to 4 increases is clearly recognized. This is a result supporting the suppression of physical property change of the light emitting layer thin film due to the entropy increasing effect which forms the basis of the technical idea of the present invention. It was confirmed that this is a universal stabilization technique regardless of the ligand skeleton of the complex.

[実施例3](塗布系)
《有機EL素子3−1の作製》
陽極として100mm×100mm×1.1mmのガラス基板上にITO(インジウムチンオキシド)を100nmの厚さで成膜した基板(NHテクノグラス社製NA45)にパターニングを行った後、このITO透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、UVオゾン洗浄を5分間行った。
[Example 3] (Coating system)
<< Production of Organic EL Element 3-1 >>
After patterning on a substrate (NH45 manufactured by NH Techno Glass Co., Ltd.) formed by depositing ITO (indium tin oxide) with a thickness of 100 nm on a glass substrate of 100 mm × 100 mm × 1.1 mm as an anode, this ITO transparent electrode The provided transparent support substrate was ultrasonically cleaned with isopropyl alcohol, dried with dry nitrogen gas, and subjected to UV ozone cleaning for 5 minutes.

この透明支持基板上に、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)−ポリスチレンスルホネート(PEDOT/PSS、Bayer社製、Baytron P Al 4083)を純水で70%に希釈した溶液を用いて3000rpm、30秒の条件下、スピンコート法により薄膜を形成した後、200℃にて1時間乾燥し、膜厚20nmの第1正孔輸送層を設けた。   On this transparent support substrate, using a solution obtained by diluting poly (3,4-ethylenedioxythiophene) -polystyrene sulfonate (PEDOT / PSS, Bayer, Baytron P Al 4083) to 70% with pure water, 3000 rpm, A thin film was formed by spin coating under a condition of 30 seconds, and then dried at 200 ° C. for 1 hour to provide a first hole transport layer having a thickness of 20 nm.

この基板を窒素雰囲気下に移し、前記第1正孔輸送層上に、50mgのADS254BE(American Dye Source, Inc製)を10mlのモノクロロベンゼンに溶解した溶液を用いて2500rpm、30秒の条件下、スピンコート法により薄膜を形成した。更に130℃で1時間真空乾燥し、第2正孔輸送層を形成した。   The substrate was transferred to a nitrogen atmosphere, and a solution of 50 mg of ADS254BE (American Dye Source, Inc.) dissolved in 10 ml of monochlorobenzene was used on the first hole transport layer at 2500 rpm for 30 seconds. A thin film was formed by spin coating. Furthermore, it vacuum-dried at 130 degreeC for 1 hour, and the 2nd positive hole transport layer was formed.

この第2正孔輸送層上に、100mgのOC−30と13mgのドーパント化合物D−26とを10mlの酢酸ブチルに溶解した溶液を用いて1000rpm、30秒の条件下、スピンコート法により薄膜を形成した。更に60℃で1時間真空乾燥し、膜厚約45nmの発光層とした。   A thin film was formed on this second hole transport layer by spin coating using a solution of 100 mg of OC-30 and 13 mg of dopant compound D-26 dissolved in 10 ml of butyl acetate at 1000 rpm for 30 seconds. Formed. Furthermore, it vacuum-dried at 60 degreeC for 1 hour, and was set as the light emitting layer with a film thickness of about 45 nm.

次に、この発光層上に、50mgのBCPを10mlのヘキサフルオロイソプロパノール(HFIP)に溶解した溶液を用いて1000rpm、30秒の条件下、スピンコート法により薄膜を形成した。更に60℃で1時間真空乾燥し、膜厚約25nmの電子輸送層とした。   Next, a thin film was formed on this light emitting layer by spin coating under a condition of 1000 rpm and 30 seconds using a solution of 50 mg of BCP dissolved in 10 ml of hexafluoroisopropanol (HFIP). Furthermore, it vacuum-dried at 60 degreeC for 1 hour, and was set as the electron carrying layer with a film thickness of about 25 nm.

続いて、この基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、真空槽を4×10−4Paまで減圧した後、陰極バッファー層としてフッ化カリウム0.4nmを蒸着し、更にアルミニウム110nmを蒸着して陰極を形成し、有機EL素子3−1を作製した。 Subsequently, this substrate is fixed to a substrate holder of a vacuum deposition apparatus, and after the vacuum chamber is depressurized to 4 × 10 −4 Pa, 0.4 nm of potassium fluoride is deposited as a cathode buffer layer, and further, 110 nm of aluminum is deposited. Thus, a cathode was formed, and an organic EL element 3-1 was produced.

《有機EL素子3−2〜3−80の作製》
有機EL素子3−1の作製において、D−26またはOC−30を表5〜表7に記載の化合物に変えた以外は同様にして有機EL素子3−2〜3−80を作製した。
<< Production of Organic EL Elements 3-2 to 3-80 >>
In the production of the organic EL element 3-1, organic EL elements 3-2 to 3-80 were similarly produced except that D-26 or OC-30 was changed to the compounds shown in Tables 5 to 7.

《有機EL素子3−1〜3−80の評価》
得られた有機EL素子を評価するに際しては、実施例2の有機EL素子2−1と同様に封止し、図6、図7に示すような照明装置を形成して評価した。
<< Evaluation of Organic EL Elements 3-1 to 3-80 >>
When evaluating the obtained organic EL element, it was sealed in the same manner as the organic EL element 2-1 of Example 2, and an illumination device as shown in FIGS. 6 and 7 was formed and evaluated.

このようにして作製した各サンプルに対し、実施例1と同様に発光層の抵抗値の変化率について評価を行った。評価結果を表5〜表7に示す。   Each sample thus produced was evaluated for the rate of change in the resistance value of the light emitting layer in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Tables 5-7.

Figure 0006048281
Figure 0006048281

Figure 0006048281
Figure 0006048281

Figure 0006048281
Figure 0006048281

表5〜表7から、本発明の有機EL素子3−10〜3−80は、比較例の有機EL素子3−1〜3−9に対して、発光層の抵抗値及び発光スペクトルの半値幅の変化率が小さいことが示されたことにより、発光層の薄膜の物性の変化が小さい有機EL素子を得ることができた。   From Tables 5 to 7, the organic EL elements 3-10 to 3-80 of the present invention have a light emitting layer resistance value and a half-value width of the emission spectrum with respect to the organic EL elements 3-1 to 3-9 of the comparative example. It was shown that the rate of change of the organic EL element was small, so that an organic EL device having a small change in physical properties of the thin film of the light emitting layer could be obtained.

また、本発明の錯体と共存させるホスト化合物において、より好ましい態様とすることで膜物性がより安定化することが分かる。また、本発明の例示化合物すべてにおいて、実際に異性体の数の存在比率を測定することはできなかったが、表5〜表7に記した理論上の異性体存在数が多いほど抵抗値変化率および発光スペクトル半値幅変化率が小さくなる傾向が明確に認められる。このことは本発明の技術思想の根幹をなすエントロピー増大効果による発光層薄膜の物性変化の抑制を裏付ける結果であり。錯体の配位子骨格によらず普遍的な安定化技術であることが確認できた。   Moreover, it turns out that film | membrane physical property is stabilized more by setting it as a more preferable aspect in the host compound coexisting with the complex of this invention. In addition, in all the exemplary compounds of the present invention, the abundance ratio of the number of isomers could not be actually measured, but the resistance value changes as the theoretical number of isomers present in Tables 5 to 7 increases. The tendency for the rate and the emission spectrum half-width change rate to decrease is clearly recognized. This is a result supporting the suppression of physical property change of the light emitting layer thin film due to the entropy increasing effect which forms the basis of the technical idea of the present invention. It was confirmed that this is a universal stabilization technique regardless of the ligand skeleton of the complex.

[実施例4](白色発光系)
《有機EL素子4−1の作製》
陽極として100mm×100mm×1.1mmのガラス基板上にITO(インジウムチンオキシド)を100nmの厚さで成膜した基板(NHテクノグラス社製NA45)にパターニングを行った後、このITO透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、UVオゾン洗浄を5分間行った。
[Example 4] (White light emitting system)
<< Preparation of Organic EL Element 4-1 >>
After patterning on a substrate (NH45 manufactured by NH Techno Glass Co., Ltd.) formed by depositing ITO (indium tin oxide) with a thickness of 100 nm on a glass substrate of 100 mm × 100 mm × 1.1 mm as an anode, this ITO transparent electrode The provided transparent support substrate was ultrasonically cleaned with isopropyl alcohol, dried with dry nitrogen gas, and subjected to UV ozone cleaning for 5 minutes.

この透明支持基板を市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、モリブデン抵抗加熱ボートにTPD((4,4′−ビス〔N−(3−メチルフェニル)−N−フェニルアミノ〕ビフェニル))を200mg入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにCBPを200mg入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにドーパント化合物D−9を200mg入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにドーパント化合物D−1を200mg入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにドーパント化合物D−6を200mg入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにBCPを200mg入れ、真空蒸着装置に取り付けた。   This transparent support substrate is fixed to a substrate holder of a commercially available vacuum deposition apparatus, and TPD ((4,4′-bis [N- (3-methylphenyl) -N-phenylamino] biphenyl)) is attached to a molybdenum resistance heating boat. 200 mg, 200 mg CBP in another molybdenum resistance heating boat, 200 mg dopant compound D-9 in another molybdenum resistance heating boat, 200 mg dopant compound D-1 in another molybdenum resistance heating boat, 200 mg of dopant compound D-6 was put in another resistance heating boat made of molybdenum, and 200 mg of BCP was put in another resistance heating boat made of molybdenum, and attached to a vacuum deposition apparatus.

次いで真空槽を4×10−4Paまで減圧した後、TPDの入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度0.1nm/秒で、透明支持基板に蒸着し10nmの正孔輸送層を設けた。 Next, after reducing the vacuum chamber to 4 × 10 −4 Pa, the heating boat containing TPD is heated by energization, and deposited on a transparent support substrate at a deposition rate of 0.1 nm / second to form a 10 nm hole transport layer. Was provided.

更にCBPとD−9とD−1とD−6の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、それぞれ蒸着速度0.1nm/秒、0.025nm/秒、0.0007nm/秒、0.0002nm/秒で、前記正孔輸送層上に共蒸着し60nmの発光層を設けた。   Further, the heating boat containing CBP, D-9, D-1, and D-6 was energized and heated, and the deposition rates were 0.1 nm / second, 0.025 nm / second, 0.0007 nm / second, and 0.005 nm, respectively. A 60 nm light emitting layer was provided by co-evaporation on the hole transport layer at 0002 nm / second.

更にBCPの入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度0.1nm/秒で、前記発光層上に蒸着し20nmの電子輸送層を設けた。   Further, the heating boat containing BCP was energized and heated, and was deposited on the light emitting layer at a deposition rate of 0.1 nm / second to provide a 20 nm electron transport layer.

引き続き、陰極バッファー層としてフッ化カリウム0.5nmを蒸着し、更にアルミニウム110nmを蒸着して陰極を形成し、有機EL素子4−1を作製した。   Then, 0.5 nm of potassium fluoride was vapor-deposited as a cathode buffer layer, and also aluminum 110nm was vapor-deposited, the cathode was formed, and the organic EL element 4-1 was produced.

作製した有機EL素子4−1に通電したところほぼ白色の光が得られ、照明装置として使用出来ることが分かった。なお、本発明の有機EL素子4−2〜4−9の発光色を、2度視野角正面輝度測定した際に、1000cd/mでのCIE1931表色系における色度がx=0.40±0.07、y=0.40±0.1の領域内で白色光を呈することを確認した。 When the produced organic EL element 4-1 was energized, almost white light was obtained, and it was found that it could be used as a lighting device. In addition, when the emitted light colors of the organic EL elements 4-2 to 4-9 of the present invention were measured for the front luminance at a viewing angle of 2 degrees, the chromaticity in the CIE 1931 color system at 1000 cd / m 2 was x = 0.40. It was confirmed that white light was exhibited in the region of ± 0.07, y = 0.40 ± 0.1.

《有機EL素子4−2〜4−9の作製》
有機EL素子3−1の作製において、D−9を表8に記載の化合物に変えた以外は同様にして有機EL素子4−2〜4−9を作製した。
<< Production of Organic EL Elements 4-2 to 4-9 >>
Organic EL elements 4-2 to 4-9 were similarly manufactured except that D-9 was changed to the compounds shown in Table 8 in the preparation of the organic EL element 3-1.

《有機EL素子4−1〜4−9の評価》
実施例1と同様の方法により発光層の抵抗値の変化率を測定したとこ、本発明の有機EL素子は比較の半分以下の値となることを確認した。
<< Evaluation of Organic EL Elements 4-1 to 4-9 >>
When the rate of change in the resistance value of the light emitting layer was measured by the same method as in Example 1, it was confirmed that the organic EL device of the present invention had a value less than half that of the comparison.

Figure 0006048281
Figure 0006048281

[実施例5](カラー)
《有機EL素子5−1の作製》
(青色発光素子の作製)
実施例2の有機EL素子2−55を青色発光素子として用いた。
[Example 5] (Color)
<< Production of Organic EL Element 5-1 >>
(Production of blue light emitting element)
The organic EL device 2-55 of Example 2 was used as a blue light emitting device.

(緑色発光素子の作製)
実施例2の有機EL素子2−55において、例示化合物55をD−1に変更した以外は同様にして緑色発光素子を作製し、これを緑色発光素子として用いた。
(Production of green light emitting element)
In the organic EL device 2-55 of Example 2, a green light emitting device was produced in the same manner except that the exemplified compound 55 was changed to D-1, and this was used as a green light emitting device.

(赤色発光素子の作製)
実施例2の有機EL素子2−55において例示化合物55をD−6変更にした以外は同様にして、赤色発光素子を作製し、これを赤色発光素子として用いた。
(Production of red light emitting element)
A red light-emitting element was produced in the same manner as in Example 2 except that the organic compound element 55 in Example 2 was changed to D-6 in the exemplified compound 55, and this was used as a red light-emitting element.

上記で作製した赤色、緑色、青色発光有機EL素子を同一基板上に並置し、図2に記載のような形態を有するアクティブマトリクス方式フルカラー表示装置を作製した。図3には、作製した前記表示装置の表示部Aの模式図のみを示した。   The red, green, and blue light emitting organic EL elements produced above were juxtaposed on the same substrate, and an active matrix type full color display device having a configuration as shown in FIG. 2 was produced. In FIG. 3, only the schematic diagram of the display part A of the produced display device is shown.

即ち、同一基板上に複数の走査線5及びデータ線6を含む配線部と並置した複数の画素3(発光の色が赤領域の画素、緑領域の画素、青領域の画素等)とを有し、配線部の走査線5及び複数のデータ線6はそれぞれ導電材料からなり、走査線5とデータ線6は格子状に直交して、直交する位置で画素3に接続している(詳細は図示せず)。   That is, a plurality of pixels 3 (light emission color is a red region pixel, a green region pixel, a blue region pixel, etc.) juxtaposed with a wiring portion including a plurality of scanning lines 5 and data lines 6 on the same substrate. The scanning lines 5 and the plurality of data lines 6 in the wiring portion are each made of a conductive material, and the scanning lines 5 and the data lines 6 are orthogonal to each other in a lattice shape and are connected to the pixels 3 at the orthogonal positions (for details, Not shown).

前記複数画素3は、それぞれの発光色に対応した有機EL素子、アクティブ素子であるスイッチングトランジスタと駆動トランジスタそれぞれが設けられたアクティブマトリクス方式で駆動されており、走査線5から走査信号が印加されるとデータ線6から画像データ信号を受け取り、受け取った画像データに応じて発光する。このように赤、緑、青の画素を適宜、並置することによって、フルカラー表示装置を作製した。   The plurality of pixels 3 are driven by an active matrix system provided with an organic EL element corresponding to each emission color, a switching transistor as an active element, and a driving transistor, and a scanning signal is applied from a scanning line 5. The image data signal is received from the data line 6 and light is emitted according to the received image data. In this way, a full color display device was produced by appropriately juxtaposing red, green, and blue pixels.

このフルカラー表示装置は駆動することにより、輝度が高く、高耐久性を有し、且つ、鮮明なフルカラー動画表示が得られることが分かった。   It has been found that when this full-color display device is driven, high brightness, high durability, and clear full-color moving image display can be obtained.

1 ディスプレイ
3 画素
5 走査線
6 データ線
7 電源ライン
10 有機EL素子
11 スイッチングトランジスタ
12 駆動トランジスタ
13 コンデンサー
31 支持基板
32 陽極
33 正孔注入層
34 正孔輸送層
35 発光層
36 電子輸送層
37 電子注入層
38 陰極
39 封止接着剤
40 封止部材
50 有機機能層
100、101 有機EL素子
102 ガラスカバー
105 陰極
106 有機EL層
107 透明電極付きガラス基板
108 窒素ガス
109 捕水剤
A 表示部
B 制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Display 3 Pixel 5 Scan line 6 Data line 7 Power supply line 10 Organic EL element 11 Switching transistor 12 Drive transistor 13 Capacitor 31 Support substrate 32 Anode 33 Hole injection layer 34 Hole transport layer 35 Light emitting layer 36 Electron transport layer 37 Electron injection Layer 38 Cathode 39 Sealing adhesive 40 Sealing member 50 Organic functional layer 100, 101 Organic EL element 102 Glass cover 105 Cathode 106 Organic EL layer 107 Glass substrate with transparent electrode 108 Nitrogen gas 109 Water catching agent A Display unit B Control unit

Claims (11)

一対の電極と、前記一対の電極の間に、発光層を含む一又は複数の有機層が具備された有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
該発光層は、金属原子と複数の配位子とからなる異性体混合金属錯体組成物であるリン光発光性の有機エレクトロルミネッセンス用発光材料を含有しており、前記複数の配位子は、構造が同じ配位子又は異なる配位子であり、
前記異性体混合金属錯体組成物は、前記複数の配位子の少なくとも1つが芳香族環を置換基として有し、当該芳香族環と前記配位子との結合軸の自由回転が前記金属原子と配位子との錯体形成により、前記錯体分子内の他の配位子の影響で自由回転ができなくなることにより生じるアトロプ異性体の混合物を含有していることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
An organic electroluminescence device comprising a pair of electrodes and one or a plurality of organic layers including a light emitting layer between the pair of electrodes,
The light-emitting layer contains a phosphorescent organic electroluminescence light-emitting material that is an isomer mixed metal complex composition composed of a metal atom and a plurality of ligands, and the plurality of ligands are: A ligand having the same structure or a different ligand,
In the isomer mixed metal complex composition, at least one of the plurality of ligands has an aromatic ring as a substituent, and free rotation of a bond axis between the aromatic ring and the ligand is the metal atom. An organic electroluminescence device comprising a mixture of atropisomers formed by the fact that free rotation cannot be performed due to the influence of other ligands in the complex molecule due to the complex formation between the ligand and the ligand .
前記アトロプ異性体が、下記一般式(1)で表されることを特徴とする請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure 0006048281
(式中、環Am、環An、環Bm及び環Bnは、6員の芳香族炭化水素環、若しくは5員又は6員の芳香族複素環を表し、更に置換基として、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、複素環基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、シクロアルキルチオ基、アリールチオ基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、スルファモイル基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、カルバモイル基、ウレイド基、スルフィニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基又はヘテロアリールスルホニル基、アミノ基、ハロゲン原子、フッ化炭化水素基、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、メルカプト基を有していても良い。環Am、Bm、An及びBn中のXm、Xm,Xm、Xm及びXm5、Xn、Xn、Xn、Xn及びXnは、それぞれ、炭素原子又は窒素原子を表す。
XmとM及びXnとMとがそれぞれ配位結合を形成する場合、XmとM及びXnとMはそれぞれ共有結合を形成し、
XmとM及びXnとMとがそれぞれ共有結合を形成する場合、XmとM及びXnとMはそれぞれ配位結合を形成する。
ただし、Xn1とXn4またはXm1とXm4が同時に炭素原子を表すことはない。
Ar及びArは、環Bm又は環Bnとの結合軸が対称軸を持たない芳香族炭化水素環基又は芳香族複素環基を表し、更に置換基としてハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アミノ基、アリールアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、非芳香族炭化水素基又は非芳香族複素環基を有していても良い。Mはイリジウム又は白金を表す。m及びnは0〜3の整数を表し、m+nは2又は3である。)
2. The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the atropisomer is represented by the following general formula (1).
Figure 0006048281
(In the formula, ring Am, ring An, ring Bm and ring Bn represent a 6-membered aromatic hydrocarbon ring or a 5-membered or 6-membered aromatic heterocycle, and further , an alkyl group, cycloalkyl as a substituent. Group, alkenyl group, alkynyl group, aromatic hydrocarbon ring group, aromatic heterocyclic group, heterocyclic group, alkoxy group, cycloalkoxy group, aryloxy group, alkylthio group, cycloalkylthio group, arylthio group, alkoxycarbonyl group, Aryloxycarbonyl group, sulfamoyl group, acyl group, acyloxy group, amide group, carbamoyl group, ureido group, sulfinyl group, alkylsulfonyl group, arylsulfonyl group or heteroarylsulfonyl group, amino group, halogen atom, fluorohydrocarbon group , cyano group, nitro group, hydroxy group, optionally having a mercapto group good . Ring Am, Bm, Xm 1 in An and Bn, Xm 2, Xm 3, Xm 4 and Xm 5, Xn 1, Xn 2 , Xn 3, Xn 4 and Xn 5, respectively, a carbon atom or a nitrogen atom Represent.
When Xm 1 and M and Xn 1 and M each form a coordination bond, Xm 4 and M and Xn 4 and M each form a covalent bond,
When Xm 1 and M and Xn 1 and M each form a covalent bond, Xm 4 and M and Xn 4 and M each form a coordinate bond.
However, Xn1 and Xn4 or Xm1 and Xm4 do not represent a carbon atom at the same time.
Ar m and Ar n represent an aromatic hydrocarbon ring group or an aromatic heterocyclic group in which the bond axis to ring Bm or ring Bn does not have a symmetry axis, and a halogen atom, a cyano group, an alkyl group, It may have an alkenyl group, an alkynyl group, an alkoxy group, an amino group, an arylalkyl group, an aryl group, a heteroaryl group, a non-aromatic hydrocarbon group or a non-aromatic heterocyclic group . M represents iridium or platinum. m and n represent an integer of 0 to 3, and m + n is 2 or 3. )
前記一般式(1)において、環Bm、環Bn、環Am又は環Anが、イミダゾール環又はピラゾール環を表すことを特徴とする請求項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 In the said General formula (1), the ring Bm, the ring Bn, the ring Am, or the ring An represents an imidazole ring or a pyrazole ring, The organic electroluminescent element of Claim 2 characterized by the above-mentioned. 前記一般式(1)において、環Anと環Bnとが結合して形成される配位子、若しくは環Amと環Bmとが結合して形成される配位子が、下記一般式(2)、一般式(3)、一般式(5)又は一般式(6)のいずれかで表わされることを特徴とする請求項又は請求項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure 0006048281
(式中、R5a1及びR5a2は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アミノ基、アリールアルキル基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、非芳香族炭化水素環基又は非芳香族複素環基を表し、更に置換基を有していても良い。pは0〜4の整数を表す。
5b1、R5b2及びR5c1は、アルキル基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、非芳香族炭化水素環基又は非芳香族複素環基を表し、更に置換基を有していても良い。X5a、X5bは、それぞれ独立に、=C(R5e)−、=N−を表す。R5eは、アルキル基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、非芳香族炭化水素環基又は非芳香族複素環基を表す。
Ar51及びAr52は、それぞれ独立に、一般式(4)で表される芳香族炭化水素環基を表す。
Figure 0006048281
8185は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アミノ基、アリールアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、非芳香族炭化水素環基又は非芳香族複素環基を表し、更に置換基を有していても良い。また、R81〜R85の隣接する二つの基が互いに結合して環を形成してもよい。ただし、R81=R85かつ、R82=R84となることはない。
一般式(2)及び(3)中の*は、金属原子と結合を形成する部位を表す。
Figure 0006048281
一般式(5)及び一般式(6)中、R6a1及びR6a2は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アミノ基、アリールアルキル基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、非芳香族炭化水素環基又は非芳香族複素環基を表し、更に置換基を有していても良い。qは0〜4の整数を表す。
6b1、R6c1、R6b2、R6c2及びR6d2は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、非芳香族炭化水素環基又は非芳香族複素環基を表し、更に置換基を有していても良い。X6a、X6bは,それぞれ独立に、=C(R6e)−、=N−を表す。R6eはアルキル基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、非芳香族炭化水素環基又は非芳香族複素環基を表す。
一般式(5)及び一般式(6)中の*はイリジウム原子と結合を形成する部位を表す。
Ar61及びAr62は一般式(2)及び一般式(3)におけるAr51及びAr52と同義であり、一般式(4)で表される芳香族炭化水素基を表す。
一般式(5)及び一般式(6)中の*は金属原子と結合を形成する部位を表す。)
In the general formula (1), a ligand formed by combining ring An and ring Bn, or a ligand formed by combining ring Am and ring Bm is represented by the following general formula (2). , general formula (3), the general formula (5) or an organic electroluminescence device according to claim 2 or claim 3, characterized in that represented by any one of formulas (6).
Figure 0006048281
(Wherein, R 5a1 and R 5a2 each independently, a halogen atom, a cyano group, an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an alkoxy group, an amino group, the aryl alkyl group, an aromatic hydrocarbon ring group, aromatic It represents a heterocyclic group, a non-aromatic hydrocarbon ring group or a non-aromatic heterocyclic group, and may further have a substituent, and p represents an integer of 0 to 4.
R 5b1 , R 5b2 and R 5c1 each represents an alkyl group, an aromatic hydrocarbon ring group, an aromatic heterocyclic group, a non-aromatic hydrocarbon ring group or a non-aromatic heterocyclic group, and further has a substituent. May be. X 5a and X 5b each independently represent ═C (R 5e ) — or ═N— . R 5e represents an alkyl group, an aromatic hydrocarbon ring group, an aromatic heterocyclic group, a non-aromatic hydrocarbon ring group or a non-aromatic heterocyclic group.
Ar 51 and Ar 52 each independently represent an aromatic hydrocarbon ring group represented by the general formula (4).
Figure 0006048281
R 81 ~ 85 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an alkoxy group, an amino group, the aryl alkyl group, an aryl group, a heteroaryl group, non-aromatic hydrocarbons It represents a hydrogen ring group or a non-aromatic heterocyclic group, and may further have a substituent. Two adjacent groups of R 81 to R 85 may be bonded to each other to form a ring. However, R 81 = R 85 and R 82 = R 84 are not satisfied .
* In general formula (2) and (3) represents the site | part which forms a bond with a metal atom.
Figure 0006048281
In the general formula (5) and general formula (6), R 6a1 and R 6a2 each independently, a halogen atom, a cyano group, an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an alkoxy group, an amino group, the aryl alkyl group, It represents an aromatic hydrocarbon ring group, an aromatic heterocyclic group, a non-aromatic hydrocarbon ring group or a non-aromatic heterocyclic group, and may further have a substituent. q represents an integer of 0 to 4.
R 6b1 , R 6c1 , R 6b2 , R 6c2 and R 6d2 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an aromatic hydrocarbon ring group, an aromatic heterocyclic group, a non-aromatic hydrocarbon ring group or a non-aromatic group. It represents a heterocyclic group and may further have a substituent. X 6a and X 6b each independently represent ═C (R 6e ) — or ═N— . R 6e represents an alkyl group, an aromatic hydrocarbon ring group, an aromatic heterocyclic group, a non-aromatic hydrocarbon ring group or a non-aromatic heterocyclic group.
* In General formula (5) and General formula (6) represents the site | part which forms a bond with an iridium atom.
Ar 61 and Ar 62 are synonymous with Ar 51 and Ar 52 in General Formula (2) and General Formula (3), and represent an aromatic hydrocarbon group represented by General Formula (4).
* In General formula (5) and General formula (6) represents the site | part which forms a bond with a metal atom. )
前記Mが、イリジウム原子を表すことを特徴とする請求項から請求項までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 The organic electroluminescence device according to any one of claims 2 to 4 , wherein M represents an iridium atom. 前記発光層が、前記有機エレクトロルミネッセンス用発光材料と自由回転できるビアリール構造を有するホスト化合物との混合物とを含有していることを特徴とする請求項1から請求項までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 The light-emitting layer is, in any one of claims 1, characterized by containing a mixture of a host compound having a biaryl structure freely rotate and the organic electroluminescence light emitting material to claim 5 The organic electroluminescent element of description. 前記自由回転できるビアリール構造を有するホスト化合物が、ジベンゾフラン構造を有する化合物であることを特徴とする請求項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 The organic electroluminescence device according to claim 6 , wherein the host compound having a biaryl structure capable of freely rotating is a compound having a dibenzofuran structure. 前記自由回転できるビアリール構造を有するホスト化合物が、カルバゾール構造を有する化合物であることを特徴とする請求項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 The organic electroluminescence device according to claim 6 , wherein the host compound having a biaryl structure capable of freely rotating is a compound having a carbazole structure. 前記自由回転できるビアリール構造を有するホスト化合物が、無置換のフェニル基を有する化合物であることを特徴とする請求項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 The organic electroluminescence device according to claim 6 , wherein the host compound having a biaryl structure capable of freely rotating is a compound having an unsubstituted phenyl group. 請求項1から請求項までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子が具備されていることを特徴とする照明装置。 An illuminating device comprising the organic electroluminescence element according to any one of claims 1 to 9 . 請求項1から請求項までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子が具備されていることを特徴とする表示装置。 A display device comprising the organic electroluminescence element according to any one of claims 1 to 9 .
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