WO2023153161A1 - 有機電界発光素子用組成物、有機電界発光素子の製造方法、有機電界発光素子、表示装置及び照明装置 - Google Patents

有機電界発光素子用組成物、有機電界発光素子の製造方法、有機電界発光素子、表示装置及び照明装置 Download PDF

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carbon atoms
group
ring
composition
hetero
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学 櫻井
優記 大嶋
宏一朗 飯田
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三菱ケミカル株式会社
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    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H10K50/12OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers comprising dopants
    • HELECTRICITY
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    • H10K71/00Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/10Deposition of organic active material
    • H10K71/12Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating
    • H10K71/15Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating characterised by the solvent used
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    • HELECTRICITY
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    • HELECTRICITY
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    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2101/00Properties of the organic materials covered by group H10K85/00
    • H10K2101/10Triplet emission

Definitions

  • the present invention relates to a composition for organic electroluminescent elements useful for forming a light-emitting layer of an organic electroluminescent element (hereinafter sometimes referred to as "organic EL element").
  • organic EL element an organic electroluminescent device having a light-emitting layer formed using the composition for organic electroluminescent devices, a method for producing the same, and a display device and a lighting device having the organic electroluminescent device.
  • Organic electroluminescence devices consume little power because of the low applied voltage and can emit light in three primary colors, so they are starting to be applied not only to large display monitors, but also to small and medium-sized displays such as mobile phones and smart phones. .
  • An organic electroluminescent device is manufactured by stacking multiple layers such as a light-emitting layer, charge injection layer, and charge transport layer.
  • a light-emitting layer such as a light-emitting layer, charge injection layer, and charge transport layer.
  • most organic electroluminescent devices are manufactured by vapor-depositing organic materials under vacuum, but the vacuum vapor deposition method complicates the vapor deposition process and is inferior in productivity.
  • the wet film-forming method (coating method) has been studied as a process for efficiently manufacturing organic electroluminescent elements that can be used for large displays and lighting.
  • the wet film-forming method has the advantage of being able to form a stable layer more easily than the vacuum deposition method, so it is expected to be applied to mass production of displays and lighting devices and large-sized devices.
  • an organic electroluminescent element In order to manufacture an organic electroluminescent element by a wet film-forming method, it is necessary to dissolve the functional material in an organic solvent and use it as an ink. If the solubility of the functional material in the organic solvent is low, the material may deteriorate before use because it requires an operation such as heating for a long period of time. Furthermore, if the uniform state cannot be maintained for a long time in a solution state, the material will precipitate out of the solution, making it impossible to form a film using an inkjet device or the like.
  • the organic solvent used for the ink is required to have solubility in two senses: to quickly dissolve the functional material, and to maintain a uniform state without precipitating the functional material after dissolution.
  • the volatilization of the solvent can be controlled even when applied to a large area by reducing the pressure after coating.
  • a solvent such as alkylated naphthalene or diphenylalkane that is difficult to volatilize at normal temperature and pressure
  • the volatilization of the solvent can be controlled even when applied to a large area by reducing the pressure after coating.
  • a phenol derivative in the ink it has become possible to suppress the deterioration of the functional material, which is one of the causes of the deterioration of the luminous efficiency and drive life even when the ink is stored for a long time.
  • the stability of the liquid properties of the ink particularly the stability of the surface tension of the ink, is not sufficient, and an improvement in the stability of the liquid properties has been desired.
  • An object of the present invention is to provide a composition for an organic electroluminescent element, which is used for forming a light-emitting layer in an organic electroluminescent element by wet film formation, and which has good stability of liquid properties, particularly good surface tension stability of the ink. Make it an issue.
  • alkylated naphthalene or diphenylalkane as a solvent and added a phenol derivative to an ink with a large change in liquid physical properties, and at least one of an aromatic ether and an aromatic ester (hereinafter referred to as It is sometimes referred to as "aromatic ether and/or aromatic ester". Arrived.
  • the gist of the present invention is as follows.
  • a is an integer from 0 to 4
  • R 1 and R 2 each independently represent an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms. When multiple R 2 are present, the multiple R 2 may be the same or different.
  • composition for an organic electroluminescence device according to ⁇ 1>, wherein the diphenylalkane is represented by the following formula (4B).
  • R 31 represents a hydrogen atom or an alkyl group.
  • R 3 , R 4 and R 5 each independently represent an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms.
  • the multiple R5 's may be the same or different.
  • composition for an organic electroluminescence device according to ⁇ 3>, wherein the compound represented by the formula (1-1) is a compound represented by the following formula (1-2).
  • composition for an organic electroluminescence device according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 4>, containing an iridium complex as the functional material.
  • composition for an organic electroluminescence device according to ⁇ 5>, wherein the iridium complex is represented by the following formula (2).
  • R 7 and R 8 each independently represent an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a (hetero)aralkyl group having 7 to 40 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, a (hetero ) aryloxy group, alkylsilyl group having 1 to 20 carbon atoms, arylsilyl group having 6 to 20 carbon atoms, alkylcarbonyl group having 2 to 20 carbon atoms, arylcarbonyl group having 7 to 20 carbon atoms, 1 to 20 carbon atoms , an arylamino group having 6 to 20 carbon atoms, and a (hetero)aryl group having 3 to 30 carbon atoms, or a combination thereof.
  • These groups may further have a substituent, and the substituents include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a (hetero)aralkyl group having 7 to 40 carbon atoms, C1-20 alkoxy group, C3-20 (hetero)aryloxy group, C1-20 alkylsilyl group, C6-20 arylsilyl group, C2-20 alkylcarbonyl an arylcarbonyl group having 7 to 20 carbon atoms, an alkylamino group having 2 to 20 carbon atoms, an arylamino group having 6 to 20 carbon atoms, and a (hetero)aryl group having 3 to 20 carbon atoms; Alternatively, a combination of these may be mentioned.
  • the plurality of R 7 and R 8 may be the same or different.
  • Adjacent R 7 or R 8 bonded to a benzene ring may be bonded to each other to form a ring condensed to the benzene ring.
  • d is an integer of 0-4 and e is an integer of 0-3.
  • Ring A is any one of pyridine ring, pyrazine ring, pyrimidine ring, imidazole ring, oxazole ring, thiazole ring, quinoline ring, isoquinoline ring, quinazoline ring, quinoxaline ring, azatriphenylene ring and carboline ring.
  • Ring A may have a substituent, and the substituent is a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a (hetero)aralkyl group having 7 to 40 carbon atoms, a carbon alkoxy groups of 1 to 20 carbon atoms, (hetero)aryloxy groups of 3 to 20 carbon atoms, alkylsilyl groups of 1 to 20 carbon atoms, arylsilyl groups of 6 to 20 carbon atoms, alkylcarbonyl groups of 2 to 20 carbon atoms , an arylcarbonyl group having 7 to 20 carbon atoms, an alkylamino group having 2 to 20 carbon atoms, an arylamino group having 6 to 20 carbon atoms, and a (hetero)aryl group having 3 to 20 carbon atoms, or A combination of these.
  • the substituent is a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom
  • Adjacent substituents bonded to ring A may be bonded to form a ring condensed to ring A.
  • Z 1 represents a direct bond or an m+1 valent aromatic linking group.
  • L 1 represents an ancillary ligand and l is an integer of 1-3. When there are multiple ancillary ligands, they may be different or the same. ]
  • composition for an organic electroluminescence device according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 6>, wherein the functional material comprises a polymer compound having a repeating unit containing a structure represented by the following formula (3). .
  • R 19 and R 20 are each independently an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a (hetero)aralkyl group having 7 to 40 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, (hetero)aryloxy groups having 3 to 20 carbon atoms, alkylsilyl groups having 1 to 20 carbon atoms, arylsilyl groups having 6 to 20 carbon atoms, alkylcarbonyl groups having 2 to 20 carbon atoms, arylcarbonyl groups having 7 to 20 carbon atoms , an alkylamino group having 1 to 20 carbon atoms, an arylamino group having 6 to 20 carbon atoms, and a (hetero)aryl group having 3 to 30 carbon atoms, or a combination thereof. These groups may further have a substituent. ]
  • composition for an organic electroluminescence device according to ⁇ 7>, wherein the polymer compound further has a repeating unit represented by the following formula (3-1).
  • Ar 21 to Ar 23 each independently represent a divalent (hetero)arylene group having 3 to 30 carbon atoms, which may have a substituent.
  • Ar 24 and Ar 25 each independently represent an optionally substituted (hetero)aryl group having 3 to 30 carbon atoms.
  • r represents an integer of 0 to 2;
  • composition for an organic electroluminescence device according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 8>, wherein the second solvent is an aromatic ether.
  • composition for an organic electroluminescence device according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 8>, wherein the second solvent is an aromatic ester.
  • a method for producing an organic electroluminescent device comprising the step of forming a light-emitting layer by a wet film-forming method using the composition for an organic electroluminescent device according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 10>.
  • ⁇ 12> An organic electroluminescent device having a light-emitting layer formed using the composition for an organic electroluminescent device according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 10>.
  • ⁇ 13> A display device comprising the organic electroluminescence element according to ⁇ 12>.
  • ⁇ 14> A lighting device comprising the organic electroluminescent element according to ⁇ 12>.
  • the composition for organic electroluminescence elements of the present invention is excellent in the stability of liquid properties, particularly in the stability of the surface tension of the ink, the composition for organic electroluminescence elements is used in the production of organic electroluminescence elements after long-term storage. However, it is possible to obtain a display device and a lighting device with little unevenness because the decrease in luminous efficiency and driving life is small and the change in liquid physical properties is small. That is, the composition for organic electroluminescence elements of the present invention is a composition that can be applied to large-area coating and that can be stored for a long period of time.
  • the composition for organic electroluminescence elements of the present invention uses alkylated naphthalene or diphenylalkane, which does not volatilize at room temperature and normal pressure, as a solvent, so that the solvent does not volatilize even when the coating process takes a long time, and the composition can be applied to a large area. is.
  • the composition for an organic electroluminescent element of the present invention contains the compound represented by the formula (1), which is a phenol derivative, deterioration of the functional material is suppressed even when the ink is stored for a long time.
  • the composition for organic electroluminescence elements of the present invention contains an aromatic ether and/or an aromatic ester as a solvent, it is possible to reduce changes in liquid physical properties due to oxidation of the phenol derivative.
  • phenol derivative By including a phenol derivative in the ink, deterioration due to oxidation of the functional material is suppressed, but the phenol derivative itself is thought to be oxidized.
  • phenols When phenols are oxidized, they usually become phenoxy radicals by proton transfer or hydrogen atom transfer after one-electron oxidation. After that, it is not clear whether the phenoxy radicals are further changed into other substances such as benzoquinones or peroxides in the ink, but in any case, the structure is such that no phenolic hydroxy group exists.
  • a phenolic hydroxy group exhibits hydrogen-bonding properties and also exhibits acidity due to the resonance effect of an aromatic ring, and these properties are considered to change greatly when oxidized.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an example of the structure of the organic electroluminescence device of the present invention.
  • a (hetero)aralkyl group, a (hetero)aryloxy group, and a (hetero)aryl group refer to an aralkyl group which may contain a heteroatom, an aryloxy group which may contain a heteroatom, and a heteroatom, respectively. represents an aryl group which may contain atoms.
  • the term "may contain a heteroatom” means that one or more carbon atoms forming the main skeleton of an aryl group, an aralkyl group or an aryloxy group are substituted with a heteroatom.
  • Heteroatoms include a nitrogen atom, an oxygen atom, a sulfur atom, a phosphorus atom, a silicon atom and the like. Among them, a nitrogen atom is preferable from the viewpoint of durability. The same applies to (hetero)arylene groups.
  • aromatic linking group means not only an aromatic hydrocarbon linking group, i.e., a linking group having an aromatic hydrocarbon ring, but also a heteroaromatic linking group, i.e., having a heteroaromatic ring Represents a broadly defined aromatic linking group that includes linking groups.
  • composition for organic electroluminescence device comprises a functional material, a compound represented by the following formula (1), an alkylated naphthalene or diphenylalkane as a first solvent, and an aromatic ether and/or a second solvent. or an aromatic ester.
  • composition for an organic electroluminescent device comprises a functional material, a compound represented by the following formula (1), an alkylated naphthalene as a first solvent, and It is characterized by containing an aromatic ether and/or an aromatic ester.
  • composition for an organic electroluminescent device comprises a functional material, a compound represented by the following formula (1), diphenylalkane as a first solvent, and an aromatic as a second solvent. It is characterized by containing a family ether and/or an aromatic ester.
  • a is an integer of 0 to 4
  • R 1 and R 2 each independently represent an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms.
  • the multiple R 2 may be the same or different.
  • composition for organic electroluminescence elements of the present invention contains a functional material.
  • a functional material is a light-emitting material or a charge-transporting material contained in the light-emitting layer of an organic electroluminescent device.
  • composition for an organic electroluminescent element of the present invention preferably contains a phosphorescent organometallic complex as a functional material in that the excited triplet state energy can contribute to light emission. It preferably contains an iridium complex, which is an organometallic complex serving as a central element.
  • the iridium complex contained in the composition for organic electroluminescence elements of the present invention is preferably represented by the following formula (2) in terms of high solubility in organic solvents and high heat resistance.
  • R 7 and R 8 each independently represent an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a (hetero)aralkyl group having 7 to 40 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, (hetero)aryloxy groups of ⁇ 20, alkylsilyl groups of 1 to 20 carbon atoms, arylsilyl groups of 6 to 20 carbon atoms, alkylcarbonyl groups of 2 to 20 carbon atoms, arylcarbonyl groups of 7 to 20 carbon atoms, Any one of an alkylamino group having 1 to 20 carbon atoms, an arylamino group having 6 to 20 carbon atoms, and a (hetero)aryl group having 3 to 30 carbon atoms, or a combination thereof.
  • R 7 and R 8 may further have a substituent.
  • the plurality of R 7 and R 8 may be the same or different.
  • Adjacent R 7 or R 8 bonded to a benzene ring may be bonded to each other to form a ring condensed to the benzene ring.
  • d is an integer of 0-4 and e is an integer of 0-3.
  • Ring A is any one of pyridine ring, pyrazine ring, pyrimidine ring, imidazole ring, oxazole ring, thiazole ring, quinoline ring, isoquinoline ring, quinazoline ring, quinoxaline ring, azatriphenylene ring and carboline ring.
  • Ring A may have a substituent, and the substituent is a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a (hetero)aralkyl group having 7 to 40 carbon atoms, a carbon alkoxy groups of 1 to 20 carbon atoms, (hetero)aryloxy groups of 3 to 20 carbon atoms, alkylsilyl groups of 1 to 20 carbon atoms, arylsilyl groups of 6 to 20 carbon atoms, alkylcarbonyl groups of 2 to 20 carbon atoms , an arylcarbonyl group having 7 to 20 carbon atoms, an alkylamino group having 2 to 20 carbon atoms, an arylamino group having 6 to 20 carbon atoms, and a (hetero)aryl group having 3 to 20 carbon atoms, or A combination of these.
  • the substituent is a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom
  • Adjacent substituents bonded to ring A may be bonded to form a ring condensed to ring A.
  • Z 1 represents a direct bond or an m+1 valent aromatic linking group.
  • L 1 represents an ancillary ligand and l is an integer of 1-3. When there are multiple ancillary ligands, they may be different or the same. ]
  • R 7 , R 8 , d, e, m, n, ring A, Z 1 and L 1 are described below.
  • R 7 and R 8 are each independently an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a (hetero)aralkyl group having 7 to 40 carbon atoms, or 6 to 20 carbon atoms, from the viewpoint of durability. or a (hetero)aryl group having 3 to 30 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a (hetero)aralkyl group having 7 to 40 carbon atoms, or 3 to 20 carbon atoms is more preferably a (hetero)aryl group of
  • Two adjacent R7 groups and R8 groups may be linked to each other to form a ring condensed to the benzene ring to which these groups are linked.
  • R 7 and R 8 further have a substituent
  • the substituent includes a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a (hetero)aralkyl group having 7 to 40 carbon atoms, and a (hetero)aralkyl group having 7 to 40 carbon atoms.
  • (d, e) d is preferably 0 for ease of production, preferably 1 or 2, more preferably 1 for enhanced solubility.
  • d is 2 when two adjacent R7s are linked together to form a ring.
  • e is preferably 0 for ease of production, preferably 1 or 2, more preferably 1 for enhanced durability and solubility. e is preferably 2 or 3 when two adjacent R 8s are linked to each other to form a ring.
  • m Since the phenyl group having a terminal t-butyl group enhances the solubility in organic solvents, m is preferably 2 or more. A phenyl group having a terminal t-butyl group has little contribution to charge transport and light emission. Therefore, m is preferably 8 or less, more preferably 4 or less. m is most preferably 2 from the viewpoints of high solubility, high charge transportability, high luminous efficiency, and ease of synthesis.
  • the iridium complex represented by the formula (2) has 4 or more, particularly 6 or more, 48 or less, and particularly 24 or less terminal t-butyl groups as a whole iridium complex, so that solubility and low driving voltage are obtained. It is preferable in terms of compatibility with high luminous efficiency.
  • n is preferably 0 or 1 for ease of production. It is preferable that n is 0 because there is little concern that the drive voltage will increase. n is preferably 1 or 2 in that the solubility is enhanced.
  • Ring A is preferably a pyridine ring, a pyrimidine ring, or an imidazole ring, more preferably a pyridine ring, from the viewpoint of durability.
  • the hydrogen atoms on ring A are alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms, (hetero)aralkyl groups having 7 to 40 carbon atoms, and ( It is preferably substituted with at least one hetero)aryl group. Hydrogen atoms on ring A are preferably unsubstituted for ease of production.
  • the hydrogen atom on ring A is substituted with an optionally substituted phenyl group or naphthyl group, which facilitates the generation of excitons when used in an organic electroluminescent device. is preferable in that the
  • Ring A has at least one of a quinoline ring, an isoquinoline ring, a quinazoline ring, a quinoxaline ring, an azatriphenylene ring, and a carboline ring by forming a condensed ring in which the substituents on the ring A are bonded to each other to form a condensed ring.
  • Forming one is useful in red emission applications because it increases the emission wavelength.
  • ring A preferably forms at least one of a quinoline ring, an isoquinoline ring, and a quinazoline ring in terms of durability and red light emission.
  • ( Z1 ) Z 1 is preferably a direct bond for ease of manufacture.
  • Z 1 is preferably an (m+1)-valent aromatic linking group because there is little concern that the driving voltage will increase.
  • Z 1 is preferably a phenylene group, a biphenylene group, a terphenylene group, or a fluorenediyl group, particularly preferably a p-phenylene group, from the viewpoint of durability.
  • Z 1 contains a benzene ring with bonding positions at 1,3,5-positions or a triazine ring with bonding positions at 2,4,6-positions from the viewpoint of durability. is preferred.
  • Z 1 preferably contains a trivalent group represented by the following formula (2-2A) or (2-2B).
  • the group represented by formula (2-2A) or (2-2B) is more preferably bonded to the benzene ring or ring A that bonds to iridium.
  • a more preferred structure for Z 1 is a trivalent group in which m is 2 and Z 1 is represented by the above formula (2-2A) or (2-2B).
  • L 1 is an ancillary ligand.
  • L 1 is preferably a monovalent bidentate ligand, more preferably selected from ligands represented by the following formulas (2A), (2B), and (2C). be Broken lines in the following formulas (2A) to (2C) represent coordinate bonds.
  • the ancillary ligands L 1 may have the same or different structures.
  • L1 does not exist.
  • R 9 and R 10 are selected from the same group as R 7 and R 8 above, and preferred examples are also the same.
  • (g, h) g is an integer from 0 to 4; h is an integer from 0 to 4; g and h are preferably 0 for ease of production, preferably 1 or 2, more preferably 1 for enhanced solubility.
  • Ring B is any one of a pyridine ring, a pyrimidine ring, an imidazole ring, a quinoline ring, an isoquinoline ring, a quinazoline ring, a quinoxaline ring, an azatriphenylene ring, a carboline ring, a benzothiazole ring, and a benzoxazole ring, which have substituents. may have. From the viewpoint of durability, ring B is preferably a pyridine ring, a pyrimidine ring, or an imidazole ring, and more preferably a pyridine ring.
  • the hydrogen atoms on ring B are alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms, (hetero)aralkyl groups having 7 to 40 carbon atoms, and ( It is preferably substituted with at least one hetero)aryl group.
  • a hydrogen atom on ring B is preferably unsubstituted for ease of production.
  • the hydrogen atom on ring B is substituted with an optionally substituted phenyl group or naphthyl group, which facilitates the generation of excitons when used in an organic electroluminescent device. is preferable in that the
  • Ring B forms a quinoline ring, isoquinoline ring, quinazoline ring, quinoxaline ring, azatriphenylene ring, or carboline ring by forming a condensed ring in which the substituents on ring B are bonded to each other to form a condensed ring on ring B.
  • ring B is preferably a quinoline ring, an isoquinoline ring, or a quinazoline ring in terms of durability and red light emission.
  • each of R 11 to R 13 is independently substituted with a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms which may be substituted with a fluorine atom, or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms and represents a phenyl group or a halogen atom. More preferably, R 11 and R 13 are a methyl group or a t-butyl group, and R 12 is a hydrogen atom, a C 1-20 alkyl group or a phenyl group.
  • the compound represented by the formula (2) is also preferably a compound represented by the following formula (2-2) in which adjacent R 8 bonds together to form a fluorene ring.
  • R 7 , d, m, n, ring A, Z 1 , L 1 , l are represented by R 7 , d, m, n, ring A, Z 1 , L 1 is synonymous with l.
  • R 15 to R 17 are substituents.
  • R 15 examples include the aforementioned substituents that R 8 may have. More preferably, R 15 is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms optionally substituted with one or two alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms. be.
  • the aromatic hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms means a monocyclic ring, a bicyclic condensed ring, a tricyclic condensed ring, or a group in which a plurality of monocyclic, bicyclic condensed rings, or tricyclic condensed rings are linked.
  • R 15 is more preferably an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, particularly preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms.
  • R16 , R17 are a part of R 8 or a substituent which R 8 may have, preferably each independently being an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or having 1 or 2 carbon atoms an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms optionally substituted by an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, or one or two alkoxy groups having 1 to 12 carbon atoms; It is an optionally substituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms.
  • the aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms is a monocyclic, bicyclic condensed ring, or tricyclic condensed ring, or a group in which a plurality of monocyclic, bicyclic condensed, or tricyclic condensed rings are linked.
  • R 16 and R 17 are more preferably each independently a C 1-8 alkyl group, or a C 6 or 12 optionally substituted with one or two C 1-8 alkyl groups is an aromatic hydrocarbon group, particularly preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, or an aromatic group having 6 carbon atoms optionally substituted by one or two alkyl groups having 1 to 8 carbon atoms It is a hydrocarbon group.
  • the aromatic hydrocarbon structure with 6 carbon atoms is a benzene structure
  • the aromatic hydrocarbon structure with 12 carbon atoms is a biphenyl structure.
  • composition for an organic electroluminescence device of the present invention may contain only one of these iridium complexes, or may contain two or more thereof.
  • the charge-transporting material that may be contained as a functional material in the composition for an organic electroluminescent device of the present invention is a material having positive charge (hole) or negative charge (electron) transportability.
  • Known materials can be applied without any particular limitation as long as they do not impair the effect.
  • the charge-transporting material a compound conventionally used in the light-emitting layer of an organic electroluminescent device can be used, and a compound used as a host material in the light-emitting layer is particularly preferable.
  • charge-transporting materials include aromatic amine-based compounds, phthalocyanine-based compounds, porphyrin-based compounds, oligothiophene-based compounds, polythiophene-based compounds, benzylphenyl-based compounds, and compounds in which a tertiary amine is linked with a fluorene group. , hydrazone-based compounds, silazane-based compounds, silanamine-based compounds, phosphamine-based compounds, quinacridone-based compounds, and the like, which are exemplified as hole-transporting compounds for the hole injection layer 3 described later.
  • electron-transporting compounds such as electron-transporting compounds, carbazole-based compounds, pyridine-based compounds, phenanthroline-based compounds, oxadiazole-based compounds, and silole-based compounds.
  • Aromatic amine compounds J Lumin., vol.72-74, pp.985, 1997), aromatic amine compound composed of triphenylamine tetramer (Chem. Commun., 2175, 1996), 2, 2', 7, Fluorene compounds such as 7'-tetrakis-(diphenylamino)-9,9'-spirobifluorene (Synth.
  • hole-transporting compounds for the hole-transporting layer 4 such as carbazole-based compounds such as biphenyl
  • carbazole-based compounds such as biphenyl
  • oxadiazoles such as 2,5-bis(1-naphthyl)-1,3,4-oxadiazole (BND) silole compounds such as 2,5-bis(6′-(2′,2′′-bipyridyl))-1,1-dimethyl-3,4-diphenylsilole (PyPySPyPy), bathophenanthroline (BPhen),
  • phenanthroline compounds such as 2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenan
  • the charge-transporting material that may be contained in the composition for an organic electroluminescent element of the present invention is a repeating unit containing a structure represented by the following formula (3) (hereinafter sometimes referred to as "repeating unit (3)"). ) is preferable in terms of film formability.
  • R 19 and R 20 are each independently an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a (hetero)aralkyl group having 7 to 40 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, (hetero)aryloxy groups having 3 to 20 carbon atoms, alkylsilyl groups having 1 to 20 carbon atoms, arylsilyl groups having 6 to 20 carbon atoms, alkylcarbonyl groups having 2 to 20 carbon atoms, arylcarbonyl groups having 7 to 20 carbon atoms , an alkylamino group having 1 to 20 carbon atoms, an arylamino group having 6 to 20 carbon atoms, and a (hetero)aryl group having 3 to 30 carbon atoms, or a combination thereof. These groups may further have a substituent. ]
  • R 19 and R 20 are each independently preferably an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or a (hetero)aralkyl group having 7 to 40 carbon atoms, from the viewpoint of solubility. From the viewpoint of heat resistance, R 19 and R 20 are each independently preferably a (hetero)aryl group having 3 to 30 carbon atoms.
  • the repeating unit (3) which may be contained in the composition for an organic electroluminescent element of the present invention, the following formula is added in addition to the repeating unit (3) in that the charge transport property is enhanced. It preferably contains a repeating unit containing the structure represented by (3-1) (hereinafter sometimes referred to as “repeating unit (3-1)”). In this case, the repeating unit (3) may be included in the following repeating unit (3-1).
  • Ar 21 to Ar 23 each independently represent a divalent (hetero)arylene group having 3 to 30 carbon atoms, which may have a substituent.
  • Ar 24 and Ar 25 each independently represent an optionally substituted (hetero)aryl group having 3 to 30 carbon atoms.
  • r represents an integer of 0 to 2;
  • Ar 21 to Ar 23 are each independently a phenylene group, a biphenylene group, a terphenylene group, a fluorenediyl group, or any of these groups and having 30 or less carbon atoms linked together from the viewpoint of durability.
  • a divalent group is preferred, and a p-phenylene group and a biphenylene group are particularly preferred. These groups may have a substituent.
  • formula (3-1) includes a structure represented by formula (3), at least one selected from Ar 21 , Ar 22 , or at least one Ar 23 when r is 1 or more is represented by formula ( It is a fluorenyl group optionally having substituents at the 9 and 9′ positions represented by 3).
  • Ar 24 and Ar 25 are each independently preferably a phenyl group, a biphenyl group, a terphenyl group, or a fluorenyl group, and particularly preferably a phenyl group or a fluorenyl group. These groups may have a substituent.
  • the polymer compound having the repeating unit (3) which may be contained in the composition for an organic electroluminescent element of the present invention may contain only one type of the repeating unit (3), or may contain two or more types of the repeating unit (3). may include. Moreover, the polymer compound having the repeating unit (3) may contain only one type of the repeating unit (3-1), or may contain two or more types of the repeating unit (3-1).
  • the weight-average molecular weight (Mw) of the polymer compound having the repeating unit (3) which may be contained in the composition for organic electroluminescent elements of the present invention is usually 2,000,000 or less, preferably 500,000 or less. , more preferably 100,000 or less, still more preferably 50,000 or less, usually 2,500 or more, preferably 5,000 or more, more preferably 10,000 or more, still more preferably 20,000 or more.
  • the weight-average molecular weight is equal to or less than the above upper limit, it has excellent solubility in solvents and excellent film-forming properties. If the weight average molecular weight is at least the above lower limit, the polymer compound has a high glass transition temperature, a high melting point and a high vaporization temperature, and is excellent in heat resistance.
  • the number average molecular weight (Mn) of the polymer compound having the repeating unit (3) which may be contained in the composition for an organic electroluminescent device of the present invention is usually 1,000,000 or less, preferably 250,000 or less. , more preferably 50,000 or less, still more preferably 25,000 or less, usually 2,000 or more, preferably 4,000 or more, more preferably 8,000 or more, still more preferably 15,000 or more.
  • the polydispersity (Mw/Mn) of the polymer compound having the repeating unit (3) which may be contained in the composition for organic electroluminescent elements of the present invention is preferably 3.5 or less, more preferably 2. 0.5 or less, particularly preferably 2.0 or less.
  • the lower limit value is ideally 1 because the smaller the value of the degree of dispersion, the better.
  • the weight average molecular weight of a polymer compound is determined by SEC (size exclusion chromatography) measurement.
  • SEC size exclusion chromatography
  • the weight average molecular weight is calculated by converting the elution time of the sample into molecular weight using a calibration curve calculated from the elution time of polystyrene (standard sample) with a known molecular weight.
  • the number average molecular weight can also be obtained in the same manner.
  • the method for producing the polymer compound having the repeating unit (3) which may be contained in the composition for an organic electroluminescent element of the present invention is not particularly limited, and the polymer compound having the repeating unit (3) can be obtained. optional as long as For example, it can be produced by a polymerization method by Suzuki reaction, a polymerization method by Grignard reaction, a polymerization method by Yamamoto reaction, a polymerization method by Ullmann reaction, a polymerization method by Buchwald-Hartwig reaction, or the like.
  • composition for organic electroluminescence elements of the present invention contains a phenol derivative which is a compound represented by the following formula (1).
  • a is an integer of 0 to 4
  • R 1 and R 2 each independently represent an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms.
  • the multiple R 2 may be the same or different.
  • the redox potential of the compound represented by formula (1) is negative due to the presence of an electron-donating group, an alkyl group or an alkoxy group, at the o-position of the hydroxy group. Since the HOMO becomes shallower and becomes more susceptible to oxidation itself, the oxidation of the functional material contained at the same time is suppressed.
  • (a) a is preferably 1 or 2 in terms of a moderate oxidation-reduction potential.
  • R 1 and R 2 are alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms are methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, s-butyl group, t-butyl group, pentyl group, isopentyl group, hexyl group, cyclohexyl group, heptyl group, octyl group, 2-ethylhexyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group and dodecyl group.
  • R 1 and R 2 are alkoxy groups having 1 to 12 carbon atoms are methoxy, ethoxy, propoxy, isopropoxy, butoxy, isobutoxy, s-butoxy and t-butoxy groups. , pentyloxy, isopentyloxy, hexyloxy, cyclohexyloxy, heptyloxy, octyloxy, 2-ethylhexyloxy, nonyloxy, decyloxy, undecyloxy and dodecyloxy.
  • R 1 and R 2 are secondary or tertiary in that they have large steric hindrance, suppress the coupling reaction between phenoxy radicals generated after oxidation, and can function again as antioxidants.
  • Alkyl groups are preferred, and tertiary alkyl groups are more preferred.
  • the o-position of the hydroxyl group is preferably a t-butyl group, which is the smallest tertiary alkyl group, because it is inexpensive and because it has a small molecular weight, it does not easily remain in the light-emitting layer after film formation. .
  • composition for organic electroluminescence elements of the present invention preferably contains a compound represented by the following formula (1-1) as the compound represented by formula (1).
  • b is an integer of 0 to 3
  • R 3 , R 4 and R 5 each independently represent an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms.
  • the multiple R5 's may be the same or different.
  • (b) b is preferably 0 or 1 in terms of a moderate oxidation-reduction potential.
  • the o-position of the hydroxy group has a large steric hindrance, suppresses the coupling reaction between the phenoxy radicals generated after oxidation, and can function again as an antioxidant. are preferred, and tertiary alkyl groups are more preferred.
  • the o-position of the hydroxyl group is preferably a t-butyl group, which is the smallest tertiary alkyl group, because it is inexpensive and because it has a small molecular weight, it does not easily remain in the light-emitting layer after film formation. . That is, the composition for organic electroluminescence elements of the present invention preferably contains a compound represented by the following formula (1-2) as the compound represented by the formula (1-1).
  • b is preferably 0 or 1 in terms of a moderate oxidation-reduction potential.
  • composition for an organic electroluminescent device of the present invention contains an alkylated naphthalene or diphenylalkane as a first solvent and an aromatic ether and/or aromatic ester as a second solvent.
  • composition for organic electroluminescent elements according to the first aspect of the present invention contains an alkylated naphthalene as a first solvent and an aromatic ether and/or aromatic ester as a second solvent.
  • composition for organic electroluminescent elements according to the second aspect of the present invention contains diphenylalkane as the first solvent and aromatic ether and/or aromatic ester as the second solvent.
  • the solvent contained in the composition for organic electroluminescent elements of the present invention is a volatile liquid component used for forming a layer containing a functional material by wet film formation.
  • the solvent is preferably a solvent that satisfactorily dissolves the light-emitting material and the charge-transporting material, which are functional materials.
  • Alkylated naphthalene which is one aspect of the first solvent, may be a monoalkylated naphthalene having one alkyl group or a dialkylated naphthalene having two alkyl groups, or may be a trialkyl naphthalene having three or more alkyl groups. naphthalene, tetraalkylated naphthalene, heptaalkylated naphthalene, hexaalkylated naphthalene, and the like.
  • Mono-alkylated naphthalene or di-alkylated naphthalene is preferred, and mono-alkylated naphthalene is more preferred, because of its low boiling point and high volatility.
  • Dialkylated naphthalene and trialkylated naphthalene are preferred, and trialkylated naphthalene is more preferred, in that they have a high melting point and are less likely to solidify when the composition is placed at a low temperature.
  • Dialkylated naphthalenes are preferred because they have moderate boiling and melting points.
  • the monoalkylated naphthalene is represented by the following formula (4A).
  • R 31 represents an optionally substituted alkyl group.
  • R31 which is an alkyl group substituted for naphthalene in formula (4A), is preferably an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and examples thereof include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, and isobutyl. group, s-butyl group, t-butyl group, pentyl group, isopentyl group, hexyl group, cyclohexyl group, heptyl group, octyl group, 2-ethylhexyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group is mentioned.
  • R 31 may have a phenyl group as a substituent, and in this case, the alkyl group having the substituent is preferably a benzyl group or a 2-phenylethyl group.
  • Monoalkylated naphthalenes include, for example, 1-methylnaphthalene, 2-methylnaphthalene, 1-ethylnaphthalene, 2-ethylnaphthalene, 1-propylnaphthalene, 2-propylnaphthalene, 1-isopropylnaphthalene, 2-isopropylnaphthalene, 1 -butylnaphthalene, 2-butylnaphthalene, 1-cyclohexylnaphthalene, 2-cyclohexylnaphthalene and the like.
  • the dialkylated naphthalene is represented by the following formula (4A-1).
  • R 32 to R 33 each represent an optionally substituted alkyl group.
  • R 32 , R 33 Preferred examples of R 32 to R 33 in formula (4A-1) are the same as the preferred examples of R 31 in formula (4A).
  • dialkylated naphthalene examples include 1,2-dimethylnaphthalene, 1,3-dimethylnaphthalene, 1,4-dimethylnaphthalene, 1,5-dimethylnaphthalene, 1,6-dimethylnaphthalene, 1,7-dimethylnaphthalene, 1 , 8-dimethylnaphthalene, 1-methyl, 7-secondary-butyl-1-methylnaphthalene, 7-(hexan-2-yl)-1-methylnaphthalene, 7-butyl-1-methylnaphthalene, 7-tert-butyl- 1-methylnaphthalene, 2,7-diisopropylnaphthalene and the like.
  • the trialkylated naphthalene is represented by the following formula (4A-2).
  • R 34 to R 36 each represent an optionally substituted alkyl group.
  • R 34 to R 36 Preferred examples of R 34 to R 36 in formula (4A-2) are the same as preferred examples of R 31 in formula (4A).
  • Trialkylated naphthalenes include, for example, 1,2,3-trimethylnaphthalene, 1,2,4-trimethylnaphthalene, 1,2,5-trimethylnaphthalene, 1,2,6-trimethylnaphthalene, 1,2,7 -trimethylnaphthalene, 1,2,8-trimethylnaphthalene, 1,2,3-triethylnaphthalene, 1,2,7-triisopropylnaphthalene and the like.
  • One of these alkylated naphthalenes as the first solvent may be used alone, or two or more may be used in any combination and ratio.
  • Diphenylalkane which is another aspect of the first solvent, is a diphenylalkane having no substituents at the phenyl group sites on both sides, but is substituted with an alkyl group at the phenyl group site on one side (alkylated phenyl). It may be a phenylalkane or a dialkylated diphenylalkane in which the phenyl group sites on both sides are substituted with alkyl groups.
  • Suitable materials that form organic electroluminescent devices are aromatic compounds.
  • Diphenylalkane the first solvent, has two phenyl groups bonded to one terminal carbon of an alkyl group. That is, two phenyl groups are linked by a methylene group.
  • the phenyl group interacts with the aromatic solute compound, so that the aromatic solute compound, which is the functional material, can be dissolved at a high concentration.
  • the planarity of the molecular skeleton is lost and the degree of freedom is increased. is assumed to be higher.
  • a diphenylalkane having no substituents on both phenyl group sites has a structure in which diphenylmethane is substituted with an alkyl group R 31 , represented by the following formula (4B). That is, diphenylalkane is preferably represented by the following formula (4B).
  • R 31 represents a hydrogen atom or an alkyl group.
  • R31 which is an alkyl group substituting diphenylmethane in formula (4B), is preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
  • the alkyl group a straight-chain alkyl group or a branched-chain alkyl group can be used.
  • a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, and a hexyl group can be used.
  • a preferred range is a methyl group, an ethyl group, a straight or branched propyl group, a straight or branched butyl group, a straight or branched pentyl group, and a straight or branched hexyl group.
  • butyl group, pentyl group and hexyl group are particularly preferable because they have high boiling points and are less likely to volatilize at normal temperature and normal pressure.
  • Diphenylalkanes include, for example, diphenylmethane, 1,1-diphenylethane, 1,1-diphenylpropane, 1,1-diphenylbutane, 1,1-diphenylpentane, 1,1-diphenylhexane and 1,1-diphenylheptane. , 5-methyl-1,1-diphenylhexane, 4-methyl-1,1-diphenylhexane, 3-methyl-1,1-diphenylhexane, 2-methyl-1,1-diphenylhexane and the like.
  • R 32 represents a hydrogen atom or an alkyl group
  • R 33 represents an alkyl group
  • n 1 represents an integer of 1 to 5.
  • R 32 , R 33 , n 1 Preferred examples of R 32 in formula (4B-1) are the same as preferred examples of R 31 in formula (4B).
  • Each R 33 substituted for diphenylalkane in formula (4B-1) is preferably independently an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and particularly preferably a methyl group, an ethyl group, or a propyl group in terms of having an appropriate melting point and boiling point.
  • n 1 in formula (4B-1) is an integer of 1-5.
  • R 32 and R 33 for n 1 are as follows: when n 1 is 1, R 32 is hydrogen, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, or an isopropyl group ; A methyl group or an ethyl group is preferred, and in terms of suitable melting and boiling points, it is particularly preferred that R 32 is hydrogen and R 33 is a methyl group.
  • Examples of (alkylated phenyl)phenylalkanes include 1-benzyl-4-methylbenzene, 1-benzyl-4-ethylbenzene, 1-benzyl-4-propylbenzene, 2,4-dimethyl-1-(1-phenylethyl)benzene, 2,4-diethyl-1-(1-phenylethyl)benzene and the like.
  • the dialkylated diphenylalkane is represented by the following formula (4B-2).
  • R 34 represents a hydrogen atom or an alkyl group
  • R 35 to R 36 represent an alkyl group
  • m 1 and l 1 represent an integer of 1 to 5.
  • R 34 to R 36 Preferred examples of R 34 in formula (4B-2) are the same as preferred examples of R 31 in formula (4B). Preferred examples of R 35 to R 36 in formula (4B-2) are the same as preferred examples of R 33 in formula (4B-1).
  • dialkylated diphenylalkanes examples include 4,4'-dimethyldiphenylmethane, 4,4'-dimethyldiphenylethane, 4,4'-dimethyldiphenylpropane, 4,4'-dimethyldiphenylbutane, 4,4'-dimethyl Diphenylpentane, 4,4'-dimethyldiphenylmethane, 3,4'-dimethyldiphenylmethane, 2,3'-dimethyldiphenylmethane, 2,4'-dimethyldiphenylmethane, 2,3,3'-trimethyldiphenylmethane, 2,3,2 ',3'-tetramethyldiphenylmethane and the like.
  • One of these diphenylalkanes as the first solvent may be used alone, or two or more of them may be used in any combination and ratio.
  • one or two or more alkylated naphthalenes as the first solvent and one or two or more diphenylalkanes as the first solvent may be used in any combination and ratio.
  • composition for organic electroluminescence devices of the present invention contains an aromatic ether and/or an aromatic ester as the second solvent.
  • the second solvent is preferably an aromatic ether because it has higher compatibility with the alkylated naphthalene or diphenylalkane, which is the first solvent.
  • alkoxybenzene which may have an alkyl group represented by the following formula (5), is preferable because of its high solubility.
  • i represents an integer of 0 to 5.
  • R 51 and R 52 each represent an optionally substituted alkyl group.
  • i has a low boiling point and high volatility, it is preferably an integer of 0 to 3, more preferably 0 or 1.
  • R 51 and R 52 are preferably alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms, examples of which include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, s-butyl and t-butyl groups. , pentyl group, isopentyl group, hexyl group, cyclohexyl group, heptyl group, octyl group, 2-ethylhexyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group and dodecyl group.
  • R 51 and R 52 may have a phenyl group as a substituent, and in this case, the alkyl group having a substituent is preferably a benzyl group or a 2-phenylethyl group.
  • phenoxybenzene which may have an alkyl group represented by the following formula (5-1), is preferable because it has a high boiling point and is suitable for large-area coating.
  • j and k represent integers of 0 to 5.
  • R 53 and R 54 each represent an optionally substituted alkyl group.
  • j and k have a low boiling point and high volatility, they are preferably integers of 0 to 2, more preferably 0 or 1.
  • R 53 and R 54 are preferably alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms, examples of which include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, s-butyl and t-butyl groups. , pentyl group, isopentyl group, hexyl group, cyclohexyl group, heptyl group, octyl group, 2-ethylhexyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group and dodecyl group.
  • R 53 and R 54 may have a phenyl group as a substituent, and in this case, the alkyl group having a substituent is preferably a benzyl group or a 2-phenylethyl group.
  • the second solvent is preferably an aromatic ester because it has higher polarity and can be expected to suppress changes in liquid physical properties.
  • a benzoic acid ester which may have an alkyl group represented by the following formula (6) is preferable.
  • q represents an integer of 0 to 5.
  • R 55 and R 56 each represent an optionally substituted alkyl group.
  • q has a low boiling point and high volatility, it is preferably an integer of 0 to 2, more preferably 0 or 1.
  • R 55 and R 56 are preferably alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms, examples of which include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, s-butyl and t-butyl groups. , pentyl group, isopentyl group, hexyl group, cyclohexyl group, heptyl group, octyl group, 2-ethylhexyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group and dodecyl group.
  • R 55 and R 56 may have a phenyl group as a substituent, and in this case, a benzyl group and a 2-phenylethyl group are preferable as the alkyl group having the substituent.
  • aromatic ethers and/or aromatic esters as the second solvent may be used singly, or two or more may be used in any combination and ratio. That is, only one aromatic ether may be used, or only one aromatic ester may be used, and one or more aromatic ethers and one or more aromatic esters may be used in any combination and ratio.
  • composition for an organic electroluminescence device of the present invention may contain a solvent other than the solvents exemplified as the first solvent and the second solvent.
  • alkanes such as n-decane, cyclohexane, ethylcyclohexane, decalin, and bicyclohexane
  • aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene, mesitylene, cyclohexylbenzene (phenylcyclohexane), and tetralin.
  • Halogenated aromatic hydrocarbons such as chlorobenzene, dichlorobenzene and trichlorobenzene; Alicyclic ketones such as cyclohexanone, cyclooctanone and Fenchon; Alicyclic alcohols such as cyclohexanol and cyclooctanol; Methyl ethyl ketone and dibutyl ketone aliphatic ketones such as butanol, hexanol and other aliphatic alcohols; ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, propylene glycol-1-monomethyl ether acetate (PGMEA) and other aliphatic ethers.
  • PGMEA propylene glycol-1-monomethyl ether acetate
  • the boiling point of the solvent is usually 80°C or higher, preferably 100°C or higher, more preferably 150°C or higher, particularly preferably 200°C or higher, and usually 350°C or lower, preferably 320°C or lower, more preferably 300°C or lower. be. If the boiling point is below this range, the film formation stability may decrease due to solvent evaporation from the composition during wet film formation.
  • the content (concentration) of the light-emitting material in the composition for organic electroluminescent elements of the present invention is preferably 0.05% by mass. Above, more preferably 0.1% by mass or more, still more preferably 0.2% by mass or more, preferably 8.0% by mass or less, more preferably 4.0% by mass or less, still more preferably 2.0% by mass It is below.
  • the concentration of the luminescent material is equal to or higher than the above lower limit, a layer containing a sufficient amount of the luminescent material can be formed, and if the concentration is equal to or lower than the above upper limit, it is easy to maintain a uniform state without precipitating the dissolved luminescent material. .
  • the content (concentration) of the charge-transporting material in the composition for organic electroluminescent elements of the present invention is preferably 0. .1% by mass or more, more preferably 0.2% by mass or more, still more preferably 0.4% by mass or more, preferably 16% by mass or less, more preferably 8.0% by mass or less, still more preferably 4.0% by mass % by mass or less. If the concentration of the charge-transporting material is at least the above lower limit, a layer containing a sufficient amount of the charge-transporting material can be formed. It is easy to do.
  • the total content (concentration) of these in the composition for organic electroluminescent elements of the present invention is preferably is 0.1% by mass or more, more preferably 0.2% by mass or more, more preferably 0.4% by mass or more, preferably 16% by mass or less, more preferably 8.0% by mass or less, further preferably 4 0% by mass or less. If the total concentration of the functional material is at least the above lower limit, a layer containing a sufficient amount of functional material can be formed, and if it is below the above upper limit, a uniform state is maintained without precipitating the dissolved functional material. is easy.
  • the content (concentration) of the phenol derivative, which is the compound represented by the formula (1), contained in the composition for an organic electroluminescent device of the present invention is preferably 5 mass ppm or more, more preferably 10 mass ppm or more, More preferably 20 mass ppm or more, preferably 4000 mass ppm or less, more preferably 2000 mass ppm or less, still more preferably 1000 mass ppm or less. If the concentration of the phenol derivative is at least the above lower limit, the effect of suppressing deterioration of the functional material due to the phenol derivative can be sufficiently obtained. is easy to remove with the solvent.
  • the content of the alkylated naphthalene or diphenylalkane, which is the first solvent contained in the composition for an organic electroluminescent device of the present invention is preferably 2.0% by mass or more, more preferably 5.0% by mass or more, and even more preferably 5.0% by mass or more. is 10% by mass or more, preferably 95% by mass or less, more preferably 90% by mass or less, and even more preferably 80% by mass or less. If the content of the first solvent is at least the above lower limit, it is possible to control volatilization of the solvent when applied to a large area. Sufficient second solvent can be added to allow for
  • the content of the aromatic ether and/or aromatic ester, which is the second solvent, contained in the composition for an organic electroluminescent device of the present invention is preferably 2.0% by mass or more, more preferably 5.0% by mass or more. , more preferably 10% by mass or more, preferably 95% by mass or less, more preferably 90% by mass or less, and still more preferably 80% by mass or less. If the content of the second solvent is at least the above lower limit, it is possible to reduce the change in liquid properties when the ink is stored for a long time. Enough of the first solvent to be controlled can be added.
  • composition for organic electroluminescent elements of the present invention may further contain the above-described other solvent in addition to the first solvent and the second solvent. contains another solvent, the content of the other solvent in the total solvent is 80% by mass or less, particularly 40 % by mass or less, and most preferably the composition for organic electroluminescence elements of the present invention does not contain other solvents.
  • the total content of the solvent in the composition for organic electroluminescence elements of the present invention is preferably large in terms of easy film formation due to its low viscosity, and on the other hand, in terms of ease of forming a thick film. is preferably less.
  • the total solvent content of the composition for organic electroluminescent elements of the present invention is preferably 1% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, particularly preferably 50% by mass or more, and preferably 99.99% by mass. % or less, more preferably 99.9 mass % or less, particularly preferably 99 mass % or less.
  • composition for an organic electroluminescent element of the present invention is particularly suitable for use as a composition for forming a light-emitting layer containing a light-emitting material and a charge-transporting material as functional materials.
  • Organic electroluminescent device has a light-emitting layer formed using the composition for organic electroluminescent devices of the present invention.
  • the organic electroluminescent device of the present invention preferably has on a substrate at least an anode, a cathode, and at least one organic layer between the anode and the cathode, wherein at least one of the organic layers is It is a light-emitting layer formed by a wet film-forming method using the composition for an organic electroluminescent element of the present invention. That is, the present invention also relates to a method for producing an organic electroluminescent device, including a step of forming a luminescent layer by a wet film-forming method using the composition for an organic electroluminescent device of the present invention.
  • the wet film formation method means a film formation method, that is, a coating method, such as a spin coating method, a dip coating method, a die coating method, a bar coating method, a blade coating method, a roll coating method, a spray coating method, a capillary
  • a coating method such as a spin coating method, a dip coating method, a die coating method, a bar coating method, a blade coating method, a roll coating method, a spray coating method, a capillary
  • a wet film forming method such as a coating method, an inkjet method, a nozzle printing method, a screen printing method, a gravure printing method, or a flexographic printing method is adopted, and the film formed by these methods is dried to form a film. how to do it
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a structural example suitable for the organic electroluminescence device 10 of the present invention.
  • Reference numeral 5 indicates a light-emitting layer
  • Reference numeral 6 indicates a hole blocking layer
  • Reference numeral 7 indicates an electron transport layer
  • Reference numeral 8 indicates an electron injection layer
  • Reference numeral 9 indicates a cathode.
  • the substrate 1 serves as a support for the organic electroluminescence element, and is usually made of a quartz or glass plate, a metal plate or metal foil, a plastic film or sheet, or the like. Among these, glass plates and transparent synthetic resin plates such as polyester, polymethacrylate, polycarbonate and polysulfone are preferred.
  • the substrate 1 is preferably made of a material having a high gas barrier property because deterioration of the organic electroluminescence element due to outside air is unlikely to occur. Therefore, especially when using a material having low gas barrier properties such as a synthetic resin substrate, it is preferable to provide a dense silicon oxide film or the like on at least one side of the substrate 1 to improve the gas barrier properties.
  • the anode 2 has the function of injecting holes into the layer on the light-emitting layer side.
  • the anode 2 is generally made of metals such as aluminum, gold, silver, nickel, palladium, platinum; metal oxides such as indium and/or tin oxide; metal halides such as copper iodide; carbon black or poly(3 -methylthiophene), polypyrrole, and polyaniline.
  • the formation of the anode 2 is usually carried out by dry methods such as sputtering and vacuum deposition.
  • a suitable binder resin solution It can also be formed by dispersing in and coating it on a substrate.
  • the anode 2 can be formed by forming a thin film directly on the substrate by electrolytic polymerization, or by applying the conductive polymer on the substrate (Appl. Phys. Lett., 60, 2711, 1992).
  • the anode 2 usually has a single-layer structure, but may have a laminated structure as appropriate. When the anode 2 has a laminated structure, different conductive materials may be laminated on the first layer of the anode.
  • the thickness of the anode 2 may be determined according to the required transparency and material. When particularly high transparency is required, the thickness is preferably such that the visible light transmittance is 60% or more, more preferably 80% or more.
  • the thickness of the anode 2 is usually 5 nm or more, preferably 10 nm or more, and is usually 1000 nm or less, preferably 500 nm or less.
  • the thickness of the anode 2 may be arbitrarily set according to the required strength and the like.
  • a layer that functions to transport holes from the anode 2 side to the light emitting layer 5 side is usually called a hole injection transport layer or a hole transport layer.
  • the layer closer to the anode 2 side may be called the hole injection layer 3 .
  • the hole injection layer 3 is preferably used from the viewpoint of enhancing the function of transporting holes from the anode 2 to the light emitting layer 5 side.
  • the hole injection layer 3 is usually formed on the anode 2 .
  • the thickness of the hole injection layer 3 is usually 1 nm or more, preferably 5 nm or more, and usually 1000 nm or less, preferably 500 nm or less.
  • the method for forming the hole injection layer 3 may be a vacuum deposition method or a wet film formation method. From the viewpoint of excellent film-forming properties, it is preferable to form the film by a wet film-forming method.
  • the hole injection layer 3 preferably contains a hole-transporting compound, and more preferably contains a hole-transporting compound and an electron-accepting compound. Furthermore, the hole injection layer 3 preferably contains a cation radical compound, and particularly preferably contains a cation radical compound and a hole-transporting compound.
  • the hole injection layer-forming composition usually contains a hole-transporting compound that forms the hole injection layer 3 . Moreover, in the case of a wet film-forming method, it usually contains a solvent. It is preferable that the composition for forming a hole injection layer has a high hole-transport property and can efficiently transport the injected holes. For this reason, it is preferable that the hole mobility is large and that impurities that become traps are less likely to occur during manufacture or use. Moreover, it is preferable that it has excellent stability, a small ionization potential, and a high transparency to visible light.
  • the hole injection layer 3 when the hole injection layer 3 is in contact with the light-emitting layer 5, it is preferable to use a material that does not quench light emitted from the light-emitting layer 5 or that forms an exciplex with the light-emitting layer 5 so as not to lower the light emission efficiency.
  • hole transport compound a compound having an ionization potential of 4.5 eV to 6.0 eV is preferable as the hole transport compound.
  • hole-transporting compounds include aromatic amine-based compounds, phthalocyanine-based compounds, porphyrin-based compounds, oligothiophene-based compounds, polythiophene-based compounds, benzylphenyl-based compounds, compounds in which tertiary amines are linked with fluorene groups, and hydrazones. compounds, silazane compounds, quinacridone compounds, and the like.
  • aromatic amine compounds are preferable, and aromatic tertiary amine compounds are particularly preferable, in terms of amorphousness and visible light transmission.
  • the aromatic tertiary amine compound is a compound having an aromatic tertiary amine structure, and includes a compound having a group derived from an aromatic tertiary amine.
  • the type of the aromatic tertiary amine compound is not particularly limited, but a polymer compound having a weight average molecular weight of 1,000 or more and 1,000,000 or less (repeating unit is preferably used.
  • Preferred examples of aromatic tertiary amine polymer compounds include polymer compounds having repeating units represented by the following formula (I).
  • Ar 1 and Ar 2 each independently represent an optionally substituted aromatic group or an optionally substituted heteroaromatic group.
  • Ar 3 to Ar 5 each independently represent an optionally substituted aromatic group or an optionally substituted heteroaromatic group.
  • Q represents a linking group selected from the following linking group group. Two groups of Ar 1 to Ar 5 that are bonded to the same N atom may be bonded to each other to form a ring.
  • the linking groups are shown below.
  • Ar 6 to Ar 16 each independently represent an optionally substituted aromatic group or an optionally substituted heteroaromatic group.
  • R a to R b each independently represent a hydrogen atom or any substituent.
  • the aromatic group and heteroaromatic group of Ar 1 to Ar 16 are benzene ring, naphthalene ring, phenanthrene ring, thiophene ring, or pyridine ring, from the viewpoint of solubility, heat resistance and hole injection transport property of the polymer compound.
  • a group derived from a ring is preferable, and a group derived from a benzene ring or a naphthalene ring is more preferable.
  • aromatic tertiary amine polymer compounds having repeating units represented by formula (I) include those described in International Publication No. 2005/089024.
  • the hole injection layer 3 preferably contains an electron-accepting compound because the conductivity of the hole injection layer 3 can be improved by oxidation of the hole-transporting compound.
  • the electron-accepting compound a compound having an oxidizing power and an ability to accept one electron from the above-described hole-transporting compound is preferable. Specifically, a compound having an electron affinity of 4 eV or more is preferable. is more preferably 5 eV or more.
  • electron-accepting compounds include triarylboron compounds, metal halides, Lewis acids, organic acids, onium salts, salts of arylamines and metal halides, and salts of arylamines and Lewis acids.
  • onium salts substituted with organic groups such as 4-isopropyl-4′-methyldiphenyliodonium tetrakis(pentafluorophenyl)borate, triphenylsulfonium tetrafluoroborate (WO 2005/089024); Iron (III) (Japanese Patent Laid-Open No. 11-251067), high-valence inorganic compounds such as ammonium peroxodisulfate; cyano compounds such as tetracyanoethylene; 31365), fullerene derivatives and iodine.
  • the cation radical compound is preferably an ionic compound composed of a cation radical, which is a chemical species obtained by removing one electron from a hole-transporting compound, and a counter anion.
  • a cation radical which is a chemical species obtained by removing one electron from a hole-transporting compound, and a counter anion.
  • the cation radical when the cation radical is derived from a hole-transporting polymer compound, the cation radical has a structure in which one electron is removed from the repeating unit of the polymer compound.
  • the cation radical is preferably a chemical species obtained by removing one electron from the compound described above as the hole-transporting compound. From the viewpoints of amorphousness, visible light transmittance, heat resistance, solubility, and the like, chemical species obtained by removing one electron from a compound that is preferable as a hole-transporting compound is preferable.
  • the cation radical compound can be produced by mixing the hole-transporting compound and the electron-accepting compound described above. That is, by mixing the hole-transporting compound and the electron-accepting compound described above, electron transfer occurs from the hole-transporting compound to the electron-accepting compound, and the cation radical of the hole-transporting compound and the counter anion A cationic compound consisting of is generated.
  • Cation radical compounds derived from polymer compounds such as PEDOT/PSS (Adv. Mater., 2000, vol. 12, pp. 481) and emeraldine hydrochloride (J. Phys. Chem., 1990, vol. 94, pp. 7716) is also produced by oxidation polymerization (dehydrogenation polymerization).
  • the oxidative polymerization as used herein is chemically or electrochemically oxidizing a monomer in an acidic solution using peroxodisulfate or the like.
  • the monomer is polymerized by oxidation, and a cation radical obtained by removing one electron from the repeating unit of the polymer with an anion derived from an acidic solution as a counter anion is generated. Generate.
  • a material for the hole injection layer 3 is mixed with a soluble solvent (solvent for the hole injection layer) to form a film-forming composition (positive A composition for forming a hole injection layer) is prepared, and this composition for forming a hole injection layer is formed on a layer corresponding to the lower layer of the hole injection layer 3 (usually, the anode 2) by a wet film formation method. , formed by drying. Drying of the deposited film can be performed in the same manner as the drying method in the formation of the light-emitting layer 5 by the wet film-forming method described below.
  • the concentration of the hole-transporting compound in the hole-injection layer-forming composition is arbitrary as long as it does not significantly impair the effects of the present invention. A higher value is preferable from the viewpoint that defects are less likely to occur in the hole injection layer 3 . Specifically, it is preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.1% by mass or more, particularly preferably 0.5% by mass or more, and on the other hand, 70% by mass. is preferably 60% by mass or less, and particularly preferably 50% by mass or less.
  • solvents examples include ether-based solvents, ester-based solvents, aromatic hydrocarbon-based solvents, and amide-based solvents.
  • ether-based solvents include aliphatic ethers such as ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, propylene glycol-1-monomethyl ether acetate (PGMEA), 1,2-dimethoxybenzene, 1,3-dimethoxybenzene, and anisole. , phenetole, 2-methoxytoluene, 3-methoxytoluene, 4-methoxytoluene, 2,3-dimethylanisole and 2,4-dimethylanisole.
  • aliphatic ethers such as ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, propylene glycol-1-monomethyl ether acetate (PGMEA), 1,2-dimethoxybenzene, 1,3-dimethoxybenzene, and anisole.
  • PGMEA propylene glycol-1-monomethyl ether acetate
  • 1,2-dimethoxybenzene 1,3-dimethoxybenzen
  • ester solvents include aromatic esters such as phenyl acetate, phenyl propionate, methyl benzoate, ethyl benzoate, propyl benzoate and n-butyl benzoate.
  • aromatic hydrocarbon solvents include toluene, xylene, cyclohexylbenzene, 3-isopropylbiphenyl, 1,2,3,4-tetramethylbenzene, 1,4-diisopropylbenzene and methylnaphthalene.
  • amide solvents examples include N,N-dimethylformamide and N,N-dimethylacetamide. In addition to these, dimethyl sulfoxide and the like can also be used.
  • Formation of the hole injection layer 3 by a wet film-forming method is usually carried out by preparing a composition for forming a hole injection layer and then applying it on a layer corresponding to the lower layer of the hole injection layer 3 (usually the anode 2). It is carried out by coating and forming a film on the surface and drying it. After forming the hole injection layer 3, the coating film is usually dried by heating, drying under reduced pressure, or the like.
  • the hole injection layer 3 is formed by a vacuum deposition method
  • one or more of the constituent materials of the hole injection layer 3 are usually vacuum-evaporated.
  • a crucible installed in a container when using two or more kinds of materials, usually put them in separate crucibles, evacuate the inside of the vacuum container to about 10 -4 Pa with a vacuum pump, and then heat the crucible.
  • the hole injection layer 3 can also be formed by putting a mixture of them in a crucible, heating and evaporating them.
  • the degree of vacuum during vapor deposition is not limited as long as it does not significantly impair the effects of the present invention. 12.0 ⁇ 10 ⁇ 4 Pa) or less.
  • the vapor deposition rate is not limited as long as it does not significantly impair the effects of the present invention, but is usually 0.1 ⁇ /second or more and 5.0 ⁇ /second or less.
  • the film formation temperature during vapor deposition is not limited as long as the effects of the present invention are not significantly impaired, but is preferably 10° C. or higher and 50° C. or lower.
  • the hole transport layer 4 is a layer that functions to transport holes from the anode 2 side to the light emitting layer 5 side.
  • the hole-transporting layer 4 is not an essential layer in the organic electroluminescent device of the present invention, but is preferably provided in terms of enhancing the function of transporting holes from the anode 2 to the light-emitting layer 5 .
  • the hole transport layer 4 is usually formed between the anode 2 and the light emitting layer 5 . Further, when the hole injection layer 3 described above is present, it is formed between the hole injection layer 3 and the light emitting layer 5 .
  • the film thickness of the hole transport layer 4 is usually 5 nm or more, preferably 10 nm or more, and is usually 300 nm or less, preferably 100 nm or less.
  • the method for forming the hole transport layer 4 may be a vacuum deposition method or a wet film formation method. From the viewpoint of excellent film-forming properties, it is preferable to form the film by a wet film-forming method.
  • the hole-transporting layer 4 usually contains a hole-transporting compound that becomes the hole-transporting layer 4 .
  • a hole-transporting compound contained in the hole-transporting layer 4 two or more tertiary Aromatic diamines containing amines in which two or more condensed aromatic rings are substituted on the nitrogen atom (JP-A-5-234681), 4,4′,4′′-tris(1-naphthylphenylamino)triphenyl Aromatic amine compounds having a starburst structure such as amine (J. Lumin., Vol. 72-74, pp. 985, 1997), aromatic amine compounds composed of triphenylamine tetramer (Chem. Commun.
  • spiro compounds such as 2,2′,7,7′-tetrakis-(diphenylamino)-9,9′-spirobifluorene (Synth. Metals, 91, 209, 1997) ), carbazole derivatives such as 4,4′-N,N′-dicarbazole biphenyl, etc.
  • carbazole derivatives such as 4,4′-N,N′-dicarbazole biphenyl, etc.
  • polyvinylcarbazole polyvinyltriphenylamine (JP-A-7-53953), tetraphenylbenzidine, etc.
  • Contained polyarylene ether sulfone Polym. Adv. Tech., Vol. 7, p. 33, 1996) and the like can also be preferably used.
  • the composition for forming a hole transport layer usually further contains a solvent.
  • a solvent used for the composition for forming the hole transport layer, the same solvents as those used for the composition for forming the hole injection layer can be used.
  • the concentration of the hole-transporting compound in the hole-transporting layer-forming composition can be in the same range as the concentration of the hole-transporting compound in the hole-injection layer-forming composition.
  • a positive hole-injection layer 3 is usually used instead of the constituent material of the hole-injection layer 3 in the same manner as in the case of forming the hole-injection layer 3 by vacuum deposition. It can be formed using the constituent material of the hole transport layer 4 . Film formation conditions such as degree of vacuum, vapor deposition rate and temperature during vapor deposition can be the same as those for the vacuum vapor deposition of the hole injection layer 3 .
  • the light-emitting layer 5 is a layer that functions to emit light by being excited by recombination of holes injected from the anode 2 and electrons injected from the cathode 9 when an electric field is applied between a pair of electrodes. .
  • the light-emitting layer 5 is a layer formed between the anode 2 and the cathode 9, and the light-emitting layer 5 is formed between the hole-injection layer 3 and the cathode 9 when the hole-injection layer 3 is on the anode 2. and between the hole-transport layer 4 and the cathode 9, if there is a hole-transport layer 4 on the anode 2;
  • the film thickness of the light-emitting layer 5 is arbitrary as long as it does not significantly impair the effects of the present invention, but a thicker film is preferable because defects are less likely to occur in the film, and a thinner film is preferable because a low driving voltage can be easily achieved. .
  • the film thickness of the light-emitting layer 5 is preferably 3 nm or more, more preferably 5 nm or more, and is usually 200 nm or less, more preferably 100 nm or less.
  • the light-emitting layer 5 contains at least a material having light-emitting properties (light-emitting material), and preferably contains a material having charge-transporting properties (charge-transporting material).
  • a general luminescent material and a method for forming a luminescent layer will be described below. It is preferably formed by As the light-emitting material, an iridium complex, which is an organometallic complex containing iridium as a central element, is preferable, but other light-emitting materials may be used as appropriate. Light-emitting materials other than the iridium complex compound will be described in detail below.
  • the luminescent material is not particularly limited as long as it emits light at a desired emission wavelength and does not impair the effects of the present invention, and known luminescent materials can be applied.
  • the light-emitting material may be a fluorescent light-emitting material or a phosphorescent light-emitting material, but a material with good light emission efficiency is preferable, and a phosphorescent light-emitting material is preferable from the viewpoint of internal quantum efficiency.
  • fluorescent materials include the following materials.
  • Fluorescent materials that emit blue light include, for example, naphthalene, perylene, pyrene, anthracene, coumarin, chrysene, p-bis(2-phenylethenyl)benzene and derivatives thereof.
  • Fluorescent materials that emit green light include, for example, quinacridone derivatives, coumarin derivatives, and aluminum complexes such as Al(C 9 H 6 NO) 3 .
  • Examples of fluorescent light-emitting materials that emit yellow light include rubrene and perimidone derivatives.
  • fluorescent light-emitting materials examples include DCM (4-(dicyanomethylene)-2-methyl-6-(p-dimethylaminostyryl)-4H-pyran) compounds, benzopyran derivatives, and rhodamine derivatives. , benzothioxanthene derivatives, azabenzothioxanthene and the like.
  • the phosphorescent light-emitting material for example, the long period periodic table (hereinafter, unless otherwise specified, the term "periodic table” refers to the long period periodic table.) Nos. 7 to 11 and organometallic complexes containing metals selected from the group. Metals selected from Groups 7 to 11 of the periodic table are preferably ruthenium, rhodium, palladium, silver, rhenium, osmium, iridium, platinum, and gold.
  • a ligand in which a (hetero)aryl group such as a (hetero)arylpyridine ligand and a (hetero)arylpyrazole ligand is linked to pyridine, pyrazole, phenanthroline, or the like is preferable. Phenylpyridine ligands and phenylpyrazole ligands are particularly preferred.
  • (hetero)aryl represents an aryl group or a heteroaryl group.
  • preferred phosphorescent materials include tris(2-phenylpyridine)iridium, tris(2-phenylpyridine)ruthenium, tris(2-phenylpyridine)palladium, bis(2-phenylpyridine)platinum, tris phenylpyridine complexes such as (2-phenylpyridine)osmium and tris(2-phenylpyridine)rhenium; and porphyrin complexes such as octaethylplatinum porphyrin, octaphenylplatinum porphyrin, octaethylpalladium porphyrin, and octaphenylpalladium porphyrin.
  • Polymer-based luminescent materials include poly(9,9-dioctylfluorene-2,7-diyl), poly[(9,9-dioctylfluorene-2,7-diyl)-co-(4,4′- (N-(4-sec-butylphenyl))diphenylamine)], poly[(9,9-dioctylfluorene-2,7-diyl)-co-(1,4-benzo-2 ⁇ 2,1′-3 ⁇ -triazole)] and polyphenylene vinylene materials such as poly[2-methoxy-5-(2-ethylhexyloxy)-1,4-phenylene vinylene].
  • the charge-transporting material is a material having positive charge (hole) or negative charge (electron) transportability, and is not particularly limited as long as it does not impair the effects of the present invention, and known materials can be applied.
  • As the charge-transporting material a compound conventionally used in the light-emitting layer 5 of an organic electroluminescent element can be used, and a compound used as a host material of the light-emitting layer 5 is particularly preferable.
  • charge-transporting materials include aromatic amine-based compounds, phthalocyanine-based compounds, porphyrin-based compounds, oligothiophene-based compounds, polythiophene-based compounds, benzylphenyl-based compounds, and compounds in which a tertiary amine is linked with a fluorene group. , hydrazone-based compounds, silazane-based compounds, silanamine-based compounds, phosphamine-based compounds, quinacridone-based compounds, and the like, which are exemplified as hole-transporting compounds for the hole injection layer 3, anthracene-based compounds, and pyrene-based compounds. , carbazole-based compounds, pyridine-based compounds, phenanthroline-based compounds, oxadiazole-based compounds, and silole-based compounds.
  • Aromatic amine compounds J Lumin., vol.72-74, pp.985, 1997), aromatic amine compound composed of triphenylamine tetramer (Chem. Commun., 2175, 1996), 2, 2', 7, Fluorene compounds such as 7'-tetrakis-(diphenylamino)-9,9'-spirobifluorene (Synth.
  • oxadiazole compounds such as (butylphenyl)-1,3,4-oxadiazole (tBu-PBD) and 2,5-bis(1-naphthyl)-1,3,4-oxadiazole (BND) , silole compounds such as 2,5-bis(6′-(2′,2′′-bipyridyl))-1,1-dimethyl-3,4-diphenylsilole (PyPySPyPy), bathophenanthroline (BPhen), 2, Also included are phenanthroline compounds such as 9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline (BCP, bathocuproine).
  • BCP bathocuproine
  • the method for forming the light-emitting layer 5 may be either a vacuum deposition method or a wet film formation method, but the wet film formation method is preferred because of its excellent film formability.
  • a light-emitting A material for layer 5 is mixed with a soluble solvent (solvent for light-emitting layer) to prepare a light-emitting layer-forming composition.
  • a soluble solvent solvent for light-emitting layer
  • the solvent examples include ether-based solvents, ester-based solvents, aromatic hydrocarbon-based solvents, amide-based solvents, alkane-based solvents, halogenated aromatic hydrocarbon-based solvents, aliphatic group alcohol solvents, alicyclic alcohol solvents, aliphatic ketone solvents, alicyclic ketone solvents and the like.
  • Preferred solvents (solvents) are as exemplified as the first solvent, second solvent and other solvents of the composition for organic electroluminescence elements of the present invention.
  • the amount of the solvent used is arbitrary as long as it does not significantly impair the effects of the present invention, but the total content in the composition for forming a light-emitting layer is preferably as large as possible in terms of ease of film formation due to its low viscosity. On the other hand, the smaller the number, the better, since it is easy to form a thick film.
  • the solvent content is preferably 1% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, particularly preferably 50% by mass or more, and preferably 99.99% by mass or less, more preferably 99.9% by mass. % by mass or less, particularly preferably 99% by mass or less.
  • Heating or pressure reduction can be used as a method for removing the solvent after wet film formation.
  • a clean oven and a hot plate are preferable because they uniformly apply heat to the entire film.
  • the heating temperature in the heating step is arbitrary as long as it does not significantly impair the effects of the present invention, but a higher temperature is preferable from the viewpoint of shortening the drying time, and a lower temperature is preferable from the viewpoint of less damage to the material.
  • the upper limit of the heating temperature is usually 250°C or lower, preferably 200°C or lower, more preferably 150°C or lower.
  • the lower limit of the heating temperature is usually 30°C or higher, preferably 50°C or higher, and more preferably 80°C or higher.
  • a temperature exceeding the above upper limit is not preferable because the heat resistance is higher than that of the charge-transporting material or the phosphorescent material that is commonly used, and decomposition or crystallization may occur. If it is less than the above lower limit, it takes a long time to remove the solvent, which is not preferable.
  • the heating time in the heating step is appropriately determined according to the boiling point and vapor pressure of the solvent in the light-emitting layer-forming composition, the heat resistance of the material, and the heating conditions.
  • Formation of light-emitting layer 5 by vacuum deposition method When the light-emitting layer 5 is formed by a vacuum deposition method, one or more of the constituent materials of the light-emitting layer 5 (such as the light-emitting material and the charge-transporting compound described above) are usually placed in a crucible in a vacuum vessel.
  • the vacuum chamber is evacuated to about 10 -4 Pa by a vacuum pump, and then the crucible is heated (two or more materials When using materials, usually each crucible is heated), and the materials in the crucible are evaporated while controlling the amount of evaporation (when using two or more materials, usually while controlling the amount of evaporation independently evaporation) to form the light-emitting layer 5 on the hole-injecting layer 3 or the hole-transporting layer 4 placed opposite the crucible.
  • the light-emitting layer 5 can also be formed by putting a mixture of them in a crucible and heating and evaporating them.
  • the degree of vacuum during vapor deposition is not limited as long as it does not significantly impair the effects of the present invention. 12.0 ⁇ 10 ⁇ 4 Pa) or less.
  • the vapor deposition rate is not limited as long as it does not significantly impair the effects of the present invention, but is usually 0.1 ⁇ /second or more and 5.0 ⁇ /second or less.
  • the film formation temperature during vapor deposition is not limited as long as the effects of the present invention are not significantly impaired, but is preferably 10° C. or higher and 50° C. or lower.
  • a hole blocking layer 6 may be provided between the light emitting layer 5 and an electron injection layer 8 which will be described later.
  • the hole-blocking layer 6 is a layer laminated on the light-emitting layer 5 so as to be in contact with the interface of the light-emitting layer 5 on the cathode 9 side.
  • the hole-blocking layer 6 has a role of blocking holes moving from the anode 2 from reaching the cathode 9 and a role of efficiently transporting electrons injected from the cathode 9 toward the light-emitting layer 5.
  • Physical properties required for the material constituting the hole blocking layer 6 include high electron mobility and low hole mobility, a large energy gap (difference between HOMO and LUMO), and an excited triplet level (T1). is high.
  • Examples of materials for the hole blocking layer 6 satisfying these conditions include bis(2-methyl-8-quinolinolato)(phenolato)aluminum and bis(2-methyl-8-quinolinolato)(triphenylsilanolate)aluminum.
  • mixed ligand complexes such as bis(2-methyl-8-quinolato)aluminum- ⁇ -oxo-bis-(2-methyl-8-quinolinolato)aluminum dinuclear metal complexes such as metal complexes, distyrylbiphenyl derivatives, etc. styryl compounds (Japanese Patent Laid-Open No.
  • the method for forming the hole blocking layer 6 is not limited, and it can be formed in the same manner as the method for forming the light emitting layer 5 described above.
  • the film thickness of the hole blocking layer 6 is arbitrary as long as it does not significantly impair the effects of the present invention, but it is usually 0.3 nm or more, preferably 0.5 nm or more, and usually 100 nm or less, preferably 50 nm or less. be.
  • the electron transport layer 7 is provided between the light emitting layer 5 or the hole blocking layer 6 and the electron injection layer 8 for the purpose of further improving the current efficiency of the device.
  • the electron transport layer 7 is formed of a compound capable of efficiently transporting electrons injected from the cathode 9 toward the light-emitting layer 5 between electrodes to which an electric field is applied.
  • the electron-transporting compound used in the electron-transporting layer 7 has a high electron injection efficiency from the cathode 9 or the electron-injecting layer 8, and has a high electron mobility and can efficiently transport the injected electrons. It must be a compound.
  • electron-transporting compounds satisfying these conditions include metal complexes such as aluminum complexes of 8-hydroxyquinoline (JP-A-59-194393) and 10-hydroxybenzo[h]. ] metal complexes of quinoline, oxadiazole derivatives, distyrylbiphenyl derivatives, silole derivatives, 3-hydroxyflavone metal complexes, 5-hydroxyflavone metal complexes, benzoxazole metal complexes, benzothiazole metal complexes, trisbenzimidazolylbenzene (US patent No. 5645948), quinoxaline compounds (Japanese Patent Laid-Open No. 6-207169), phenanthroline derivatives (Japanese Patent Laid-Open No.
  • the film thickness of the electron transport layer 7 is usually 1 nm or more, preferably 5 nm or more, and is usually 300 nm or less, preferably 100 nm or less.
  • the electron-transporting layer 7 is formed on the light-emitting layer 5 or the hole-blocking layer 6 by a wet film-forming method or a vacuum deposition method in the same manner as the light-emitting layer 5 .
  • a vacuum deposition method is usually used.
  • the electron injection layer 8 plays a role of efficiently injecting electrons injected from the cathode 9 into the electron transport layer 7 or the light emitting layer 5 .
  • the material forming the electron injection layer 8 is preferably a metal with a low work function. Examples include alkali metals such as sodium and cesium, alkaline earth metals such as barium and calcium, and the like.
  • the film thickness of the electron injection layer 8 is preferably 0.1 to 5 nm.
  • an ultra-thin insulating film such as LiF, MgF 2 , Li 2 O, Cs 2 CO 3 or the like is inserted as the electron injection layer 8 at the interface between the cathode 9 and the electron transport layer 7. is also an effective method for improving the efficiency of the device (Appl. Phys. Lett., 70, 152, 1997; Japanese Patent Laid-Open No. 10-74586; IEEE Trans. Electron. Devices, 44 , 1245, 1997; SID 04 Digest, 154).
  • an organic electron-transporting material represented by a nitrogen-containing heterocyclic compound such as bathophenanthroline or a metal complex such as an aluminum complex of 8-hydroxyquinoline is doped with an alkali metal such as sodium, potassium, cesium, lithium, or rubidium ( JP-A-10-270171, JP-A-2002-100478, JP-A-2002-100482, etc.), thereby improving electron injection and transport properties and achieving excellent film quality. It is preferable because it enables In this case, the film thickness is usually 5 nm or more, preferably 10 nm or more, and usually 200 nm or less, preferably 100 nm or less.
  • the electron injection layer 8 is formed by laminating the light emitting layer 5, the hole blocking layer 6 thereon or the electron transporting layer 7 thereon by a wet film forming method or a vacuum vapor deposition method in the same manner as the light emitting layer 5.
  • the details of the wet film formation method are the same as those of the light-emitting layer 5 described above.
  • the cathode 9 plays a role of injecting electrons into a layer (the electron injection layer 8 or the light emitting layer 5 or the like) on the light emitting layer 5 side.
  • the material used for the anode 2 can be used, but in order to efficiently inject electrons, it is preferable to use a metal with a low work function, such as tin or magnesium. , indium, calcium, aluminum, silver or the like, or alloys thereof.
  • Specific examples include low work function alloy electrodes such as magnesium-silver alloy, magnesium-indium alloy and aluminum-lithium alloy.
  • the cathode 9 made of a metal with a low work function by stacking a metal layer that has a high work function and is stable against the atmosphere on the cathode 9 .
  • Metals to be laminated include, for example, metals such as aluminum, silver, copper, nickel, chromium, gold, and platinum.
  • the film thickness of the cathode is generally similar to that of the anode 2 .
  • the electron-blocking layer prevents electrons moving from the light-emitting layer 5 from reaching the hole-transporting layer 4, thereby increasing the probability of recombination with holes in the light-emitting layer 5 and generating excitons. It has a role of confining in the light-emitting layer 5 and a role of efficiently transporting the holes injected from the hole-transporting layer 4 toward the light-emitting layer 5 .
  • the electron blocking layer properties required for the electron blocking layer include high hole transportability, large energy gap (difference between HOMO and LUMO), and high excited triplet level (T1). Further, when the light-emitting layer 5 is formed by a wet film-forming method, it is preferable to form the electron blocking layer by a wet film-forming method as well, because this facilitates device production. For this reason, the electron-blocking layer also preferably has wet film-forming compatibility. Materials used for such an electron-blocking layer include copolymers of dioctylfluorene and triphenylamine, represented by F8-TFB (International Publication No. 2004/084260) and the like.
  • the anode 2 and the organic electroluminescence element of the present invention can be provided between two substrates, at least one of which is highly transparent. Furthermore, it is also possible to have a structure in which the layer structure shown in FIG. 1 is stacked in multiple stages (structure in which multiple light emitting units are stacked).
  • V 2 O 5 is used as the charge generation layer to form a barrier between the stages. is reduced, which is more preferable from the viewpoint of luminous efficiency and driving voltage.
  • the present invention can be applied to any of a single organic electroluminescent element, an element having a structure arranged in an array, and a structure in which anodes and cathodes are arranged in an XY matrix.
  • the display device and lighting device of the present invention use the organic electroluminescence device of the present invention as described above. There are no particular restrictions on the type and structure of the display device and lighting device of the present invention, and they can be assembled according to conventional methods using the organic electroluminescence device of the present invention.
  • the display device and lighting device of the present invention can be produced by the method described in "Organic EL Display” (Ohmsha, August 20, 2004, by Shizuo Tokito, Chihaya Adachi, and Hideyuki Murata). can be formed.
  • Example 1 A compound 1 (charge-transporting material) having a structure represented by the following formula (7) and a compound 2 (light-emitting material) having a structure represented by the following formula (8) are mixed at a mass ratio of 90:10 to emit light. It was designated as layer material 1.
  • Light-emitting layer material 1 was added to 1,1-diphenylpentane (first solvent) so as to be 4.0% by mass, and after replacing the surrounding atmosphere with nitrogen, heated at 68 ° C. for 1 hour to dissolve, A luminescent layer undiluted ink 1 was prepared.
  • Anisole (second solvent) and 1,1-diphenylpentane are used in light-emitting layer stock solution ink 1 that has been returned to room temperature, and the mass ratio of each is 50:50, and the concentration of light-emitting layer material 1 is 2.0 mass. %, to prepare luminescent layer ink 1.
  • 2,6-Di-tert-butylphenol (BHB) was further added to the luminescent layer ink 1 so that the concentration was 500 mass ppm, and the luminescent layer ink 1-1 (composition for forming a luminescent layer) was prepared. made.
  • the initial surface tension was 34.1 mN/m
  • the surface tension after storage was 34.3 mN. /m
  • the width of change was less than 0.5 mN/m.
  • Example 2 3-Phenoxytoluene (second solvent) and 1,1-diphenylpentane are used for the light-emitting layer stock solution ink 1, and the mass ratio of each is 50:50, and the concentration of the light-emitting layer material 1 is 2.0 mass. %, to prepare a light-emitting layer ink 2.
  • 2,6-Di-tert-butylphenol (BHB) was further added to the luminescent layer ink 2 so that the concentration was 500 mass ppm, and the luminescent layer ink 2-1 (composition for forming a luminescent layer) was prepared. made.
  • the initial surface tension was 34.8 mN/m
  • the surface tension after storage was 34.8 mN. /m
  • the width of change was less than 0.5 mN/m.
  • the initial surface tension was 35.4 mN/m
  • the surface tension after storage was 34.8 mN. /m
  • the change width was 0.5 mN/m or more.
  • Examples 3 to 10, Comparative Example 3 For forming the light-emitting layers of Examples 3 to 10 and Comparative Example 3, in the same manner as in Example 1, except that the solvents listed in Table 1 were used as the first solvent, the second solvent, and the second solvent for comparison. Each composition was obtained. The same method as in Example 1 was used to evaluate the surface tension of each of the obtained compositions for forming a light-emitting layer.
  • Example 6 Using cumene (first solvent for comparison) and propyl benzoate (second solvent), the mass ratio of each is 50:50, and the concentration of the light-emitting layer material 1 described in Example 1 is 2.0% by mass.
  • a luminescent layer ink was prepared so as to be 2,6-di-tert-butylphenol (BHB) was further added to the light-emitting layer ink so that the concentration was 500 ppm by mass to prepare a composition for forming a light-emitting layer.
  • BHB 2,6-di-tert-butylphenol
  • the surface tension was evaluated in the same manner as in Example 1, except that the composition for forming a light-emitting layer was prepared.
  • Table 1 summarizes the examination results of these examples and comparative examples.
  • composition for an organic electroluminescent element which is used for forming a light-emitting layer in an organic electroluminescent element by a wet film-forming method and has good stability of liquid physical properties, particularly good surface tension stability of the ink. can.
  • a method for producing an organic electroluminescent device using the composition for an organic electroluminescent device, an organic electroluminescent device obtained by the production method, and a display device and a lighting device having the organic electroluminescent device can be provided.

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Abstract

本発明の課題は、有機電界発光素子における発光層を湿式成膜により形成するための、液物性の安定性、とりわけ、インクの表面張力安定性が良好な有機電界発光素子用組成物を提供することである。本発明は、機能性材料と、特定の化合物と、第1溶媒としてアルキル化ナフタレン又はジフェニルアルカンと、第2溶媒として芳香族エーテル及び芳香族エステルの少なくとも一方とを含む有機電界発光素子用組成物に関する。

Description

有機電界発光素子用組成物、有機電界発光素子の製造方法、有機電界発光素子、表示装置及び照明装置
 本発明は有機電界発光素子(以下、「有機EL素子」と称す場合がある。)の発光層を形成するために有用な有機電界発光素子用組成物に関する。本発明はまた、該有機電界発光素子用組成物を用いて形成された発光層を有する有機電界発光素子及びその製造方法、該有機電界発光素子を有する表示装置及び照明装置に関する。
 有機EL照明や有機ELディスプレイなど、有機EL素子を利用した各種電子デバイスが実用化されている。有機電界発光素子は、印加電圧が低いため消費電力が小さく、三原色発光も可能であるため、大型のディスプレイモニターだけではなく、携帯電話やスマートフォンに代表される中小型ディスプレイへの応用が始まっている。
 有機電界発光素子は発光層や電荷注入層、電荷輸送層など複数の層を積層することにより製造される。現在、有機電界発光素子の多くは、有機材料を真空下で蒸着することにより製造されているが、真空蒸着法では、蒸着プロセスが煩雑となり、生産性に劣る。また、真空蒸着法で製造された有機電界発光素子では照明やディスプレイのパネルの大面積化が極めて難しい。
 近年、大型のディスプレイや照明に用いることのできる有機電界発光素子を効率よく製造するプロセスとして、湿式成膜法(塗布法)が研究されている。湿式成膜法は、真空蒸着法に比べて安定した層を容易に形成できる利点があるため、ディスプレイや照明装置の量産化や大型デバイスへの適用が期待されている。
 有機電界発光素子を湿式成膜法で製造するためには、機能性材料を有機溶媒に溶解させ、インクとして使用する必要がある。機能性材料の有機溶媒に対する溶解性が低いと、長時間加熱するなどの操作を要するため、使用前に材料が劣化してしまう可能性がある。さらに、溶液状態で長時間均一状態を保持することができないと、溶液から材料の析出が起こり、インクジェット装置などによる成膜が不可能となる。インクに用いられる有機溶媒には、機能性材料を速やかに溶解することと、溶解した後、機能性材料を析出させず均一状態を保持する、という2つの意味での溶解性が求められる。
 近年、湿式成膜法により発光層を形成するためのインクに使用する有機溶媒として、機能性材料を溶解する能力が高く、常温常圧では揮発しにくく、大面積塗布にも対応可能なアルキル化ナフタレン又はジフェニルアルカンを用い、有機電界発光素子の発光効率を高めたり、駆動電圧を低めたりして、有機電界発光素子の性能を改善しようとする試みがなされている(例えば、特許文献1~4)。
 また、インクを長時間保存した後に有機電界発光素子を製造した場合にも、有機電界発光素子の発光効率や駆動寿命の低下を抑えることを目的として、インクにフェノール誘導体を含有させる試みがなされている(例えば、特許文献5及び6)。
 一方、湿式成膜法により機能層を形成した際の、膜の平坦性を向上する目的で、インクに用いられる有機溶媒として、芳香族エーテルや芳香族エステルを混合して用いることが開示されている(例えば、特許文献7)。
国際公開第2019/212022号 日本国特開2016-108374号公報 日本国特開2014-102878号公報 日本国特開2018-046002号公報 日本国特開2015-63662号公報 日本国特開2015-93938号公報 国際公開第2019/017489号
 前述の先行技術により、アルキル化ナフタレン又はジフェニルアルカン等の常温常圧では揮発しにくい溶媒を使用することで、塗布した後に、減圧させることにより、大面積に適用した際にも溶媒の揮発を制御できるようになり、また、フェノール誘導体をインクに含有させることで、インクを長時間保管した際も発光効率や駆動寿命の低下の一因となる機能性材料の劣化を抑制できるようになった。しかしながら、インクの液物性の安定性、とりわけ、インクの表面張力安定性の点で十分とは言えず、液物性の安定性の改善が求められていた。
 本発明は、有機電界発光素子における発光層を湿式成膜により形成するための、液物性の安定性、とりわけ、インクの表面張力安定性が良好な有機電界発光素子用組成物を提供することを課題とする。
 本発明者らは鋭意検討の結果、アルキル化ナフタレン又はジフェニルアルカンを溶媒として用い、フェノール誘導体を含有させた液物性変化の大きいインクに、さらに、芳香族エーテル及び芳香族エステルの少なくとも一方(以下、「芳香族エーテル及び/または芳香族エステル」と称することがある。)を溶媒として含有させることで、インクを長時間保管した際も液物性変化が小さくなることを見出し、本発明を完成するに至った。
 即ち、本発明の要旨は、以下のとおりである。
<1>
 機能性材料と、
 下記式(1)で表される化合物と、
 第1溶媒としてアルキル化ナフタレン又はジフェニルアルカンと、
 第2溶媒として芳香族エーテル及び芳香族エステルの少なくとも一方とを含む、有機電界発光素子用組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
[上記式中、
 aは0~4の整数であり、
 R、Rは、それぞれ独立して、炭素数1~12のアルキル基、または炭素数1~12のアルコキシ基を示す。
 Rが複数存在する場合、複数のRは同一でもよく、異なっていてもよい。]
<2>
 前記ジフェニルアルカンが下記式(4B)で表される、<1>に記載の有機電界発光素子用組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
[上記式中、R31は、水素原子もしくはアルキル基を示す。]
<3>
 前記式(1)で表される化合物が、下記式(1-1)で表される化合物である、<1>又は<2>に記載の有機電界発光素子用組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
[上記式中、
 bは0~3の整数であり、
 R、R、Rは、それぞれ独立して、炭素数1~12のアルキル基、または炭素数1~12のアルコキシ基を示す。
 Rが複数存在する場合、複数のRは同一でもよく、異なっていてもよい。]
<4>
 前記式(1-1)で表される化合物が、下記式(1-2)で表される化合物である、<3>に記載の有機電界発光素子用組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
[上記式中、b、Rは、前記式(1-1)におけるb、Rと同義である。]
<5>
 前記機能性材料として、イリジウム錯体を含む、<1>~<4>のいずれか1つに記載の有機電界発光素子用組成物。
<6>
 前記イリジウム錯体が下記式(2)で表される、<5>に記載の有機電界発光素子用組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
[上記式中、
 R、Rは、それぞれ独立して、炭素数1~20のアルキル基、炭素数7~40の(ヘテロ)アラルキル基、炭素数1~20のアルコキシ基、炭素数3~20の(ヘテロ)アリールオキシ基、炭素数1~20のアルキルシリル基、炭素数6~20のアリールシリル基、炭素数2~20のアルキルカルボニル基、炭素数7~20のアリールカルボニル基、炭素数1~20のアルキルアミノ基、炭素数6~20のアリールアミノ基、及び炭素数3~30の(ヘテロ)アリール基のうちのいずれか、あるいはこれらの組み合わせである。
 これらの基はさらに置換基を有していてもよく、該置換基としてはフッ素原子、塩素原子、臭素原子、炭素数1~20のアルキル基、炭素数7~40の(ヘテロ)アラルキル基、炭素数1~20のアルコキシ基、炭素数3~20の(ヘテロ)アリールオキシ基、炭素数1~20のアルキルシリル基、炭素数6~20のアリールシリル基、炭素数2~20のアルキルカルボニル基、炭素数7~20のアリールカルボニル基、炭素数2~20のアルキルアミノ基、炭素数6~20のアリールアミノ基、及び炭素数3~20の(ヘテロ)アリール基のうちのいずれか、あるいはこれらの組み合わせが挙げられる。
 R、Rが複数存在する場合、複数のR、Rは同一でもよく、異なっていてもよい。また、ベンゼン環に結合する隣り合うRまたはRは、互いに結合して当該ベンゼン環に縮合する環を形成していてもよい。
 dは0~4の整数であり、eは0~3の整数である。
 mは1~20の整数である。
 nは0~2の整数である。
 環Aは、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、イミダゾール環、オキサゾール環、チアゾール環、キノリン環、イソキノリン環、キナゾリン環、キノキサリン環、アザトリフェニレン環、カルボリン環のいずれかである。
 環Aは、置換基を有していてもよく、該置換基は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、炭素数1~20のアルキル基、炭素数7~40の(ヘテロ)アラルキル基、炭素数1~20のアルコキシ基、炭素数3~20の(ヘテロ)アリールオキシ基、炭素数1~20のアルキルシリル基、炭素数6~20のアリールシリル基、炭素数2~20のアルキルカルボニル基、炭素数7~20のアリールカルボニル基、炭素数2~20のアルキルアミノ基、炭素数6~20のアリールアミノ基、及び炭素数3~20の(ヘテロ)アリール基のうちのいずれか、あるいはこれらの組み合わせである。また、環Aに結合する隣り合う置換基同士が結合して環Aに縮合する環を形成してもよい。
 Zは、直接結合またはm+1価の芳香族連結基を表す。
 Lは補助配位子を表し、lは1~3の整数である。補助配位子が複数ある場合は、それぞれ異なっていてもよく、同一であってもよい。]
<7>
 前記機能性材料として、下記式(3)で表される構造を含む繰り返し単位を有する高分子化合物を含む、<1>~<6>のいずれか1つに記載の有機電界発光素子用組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
[式(3)中、R19、R20はそれぞれ独立して、炭素数1~20のアルキル基、炭素数7~40の(ヘテロ)アラルキル基、炭素数1~20のアルコキシ基、炭素数3~20の(ヘテロ)アリールオキシ基、炭素数1~20のアルキルシリル基、炭素数6~20のアリールシリル基、炭素数2~20のアルキルカルボニル基、炭素数7~20のアリールカルボニル基、炭素数1~20のアルキルアミノ基、炭素数6~20のアリールアミノ基、及び炭素数3~30の(ヘテロ)アリール基のうちのいずれか、あるいはこれらの組み合わせである。これらの基はさらに置換基を有していてもよい。]
<8>
 前記高分子化合物がさらに、下記式(3-1)で表される繰り返し単位を有する、<7>に記載の有機電界発光素子用組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
[式(3-1)中、Ar21~Ar23は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい、炭素数3~30の2価の(ヘテロ)アリーレン基を表す。
 Ar24、Ar25は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい炭素数3~30の(ヘテロ)アリール基を表す。
 rは0~2の整数を表す。]
<9>
 前記第2溶媒が芳香族エーテルである、<1>~<8>のいずれか1つに記載の有機電界発光素子用組成物。
<10>
 前記第2溶媒が芳香族エステルである、<1>~<8>のいずれか1つに記載の有機電界発光素子用組成物。
<11>
 <1>~<10>のいずれか1つに記載の有機電界発光素子用組成物を用いて湿式成膜法にて発光層を形成する工程を含む、有機電界発光素子の製造方法。
<12>
 <1>~<10>のいずれか1つに記載の有機電界発光素子用組成物を用いて形成された発光層を有する、有機電界発光素子。
<13>
 <12>に記載の有機電界発光素子を有する、表示装置。
<14>
 <12>に記載の有機電界発光素子を有する、照明装置。
 本発明の有機電界発光素子用組成物は液物性の安定性、とりわけ、インクの表面張力安定性に優れるため、この有機電界発光素子用組成物を長期保管した後に有機電界発光素子の作製に用いても、発光効率や駆動寿命の低下が小さく、さらに、液物性の変化が小さいためムラの小さい表示装置や照明装置を得ることができる。すなわち、本発明の有機電界発光素子用組成物は、大面積塗布に適用可能で、長期保管可能な組成物である。
 本発明において、このような効果が得られる作用機構は、以下のように推定される。
 本発明の有機電界発光素子用組成物は、常温常圧では揮発しないアルキル化ナフタレン又はジフェニルアルカンを溶媒として用いるため、塗布工程に時間を要する場合も溶媒が揮発することなく、大面積に適用可能である。また、本発明の有機電界発光素子用組成物は、フェノール誘導体である前記式(1)で表される化合物を含有するため、インクを長時間保管した際も機能性材料の劣化が抑制される。さらに、本発明の有機電界発光素子用組成物は、芳香族エーテル及び/または芳香族エステルを溶媒として含有するため、フェノール誘導体の酸化に伴う液物性変化を小さくすることが可能である。
 インクにフェノール誘導体を含有させることで、機能性材料の酸化による劣化は抑制されるが、フェノール誘導体自体は酸化されていると考えられる。フェノール類が酸化される場合、通常、一電子酸化後プロトン移動、または、水素原子移動により、フェノキシラジカル類となる。その後、インク中でフェノキシラジカル類が、さらにベンゾキノン類やペルオキシド類等の別の物質に変化しているか否かは定かではないが、いずれにしてもフェノール性のヒドロキシ基が存在しない構造となる。フェノール性のヒドロキシ基は、水素結合性を示す他、芳香族環の共鳴効果により酸性を示すが、酸化されることでこれらの性質は大きく変化すると考えられる。
 アルキル化ナフタレン又はジフェニルアルカンを溶媒に用いると、フェノール誘導体の含有量が少量であっても、フェノール誘導体の酸化により液物性に影響を及ぼすと考えられる。しかし、酸素原子を有し、非共役電子対を有する、芳香族エーテル及び/または芳香族エステルを第2溶媒として用いることで、この液物性の変化を抑制することが可能となる。
図1は、本発明の有機電界発光素子の構造の一例を模式的に示す断面図である。
 以下に、本発明の実施の形態を詳細に説明する。本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々に変形して実施することができる。
 本明細書において(ヘテロ)アラルキル基、(ヘテロ)アリールオキシ基、(ヘテロ)アリール基とは、それぞれヘテロ原子を含んでいてもよいアラルキル基、ヘテロ原子を含んでいてもよいアリールオキシ基、ヘテロ原子を含んでいてもよいアリール基を表す。「ヘテロ原子を含んでいてもよい」とは、アリール基、アラルキル基またはアリールオキシ基の主骨格を形成する炭素原子のうち1または2以上の炭素原子がヘテロ原子に置換されていることを表す。ヘテロ原子としては窒素原子、酸素原子、硫黄原子、リン原子、ケイ素原子等が挙げられる。中でも耐久性の観点から窒素原子が好ましい。(ヘテロ)アリーレン基についても同様である。
 本明細書において、「芳香族連結基」とは、芳香族炭化水素連結基、即ち、芳香族炭化水素環を有する連結基のみならず、複素芳香族連結基、即ち、複素芳香族環を有する連結基を含む広義の芳香族連結基を表す。
〔有機電界発光素子用組成物〕
 本発明の有機電界発光素子用組成物は、機能性材料と、下記式(1)で表される化合物と、第1溶媒としてアルキル化ナフタレン又はジフェニルアルカンと、第2溶媒として芳香族エーテル及び/または芳香族エステルとを含むことを特徴とする。
 すなわち、本発明の第1の態様に係る有機電界発光素子用組成物は、機能性材料と、下記式(1)で表される化合物と、第1溶媒としてアルキル化ナフタレンと、第2溶媒として芳香族エーテル及び/または芳香族エステルとを含むことを特徴とする。
 また、本発明の第2の態様に係る有機電界発光素子用組成物は、機能性材料と、下記式(1)で表される化合物と、第1溶媒としてジフェニルアルカンと、第2溶媒として芳香族エーテル及び/または芳香族エステルとを含むことを特徴とする。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
[上記式中、aは0~4の整数であり、R、Rは、それぞれ独立して、炭素数1~12のアルキル基、または炭素数1~12のアルコキシ基を示す。Rが複数存在する場合、複数のRは同一でもよく、異なっていてもよい。]
[機能性材料]
 本発明の有機電界発光素子用組成物は、機能性材料を含む。機能性材料とは、有機電界発光素子の発光層に含まれる発光材料または電荷輸送性材料である。
 本発明の有機電界発光素子用組成物は、励起三重項状態のエネルギーを発光に寄与させることができる点で、機能性材料として、燐光発光性有機金属錯体を含むことが好ましく、中でも、イリジウムを中心元素とする有機金属錯体であるイリジウム錯体を含むことが好ましい。
[イリジウム錯体]
 本発明の有機電界発光素子用組成物に含まれるイリジウム錯体は、有機溶媒への溶解性と耐熱性が高い点で、下記式(2)で表されることが好ましい。
(式(2))
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
[上記式中、R、Rは、それぞれ独立して、炭素数1~20のアルキル基、炭素数7~40の(ヘテロ)アラルキル基、炭素数1~20のアルコキシ基、炭素数3~20の(ヘテロ)アリールオキシ基、炭素数1~20のアルキルシリル基、炭素数6~20のアリールシリル基、炭素数2~20のアルキルカルボニル基、炭素数7~20のアリールカルボニル基、炭素数1~20のアルキルアミノ基、炭素数6~20のアリールアミノ基、及び炭素数3~30の(ヘテロ)アリール基のうちのいずれか、あるいはこれらの組み合わせである。これらの基はさらに置換基を有していてもよい。R、Rが複数存在する場合、複数のR、Rは同一でもよく、異なっていてもよい。また、ベンゼン環に結合する隣り合うRまたはRは、互いに結合して当該ベンゼン環に縮合する環を形成していてもよい。
 dは0~4の整数であり、eは0~3の整数である。
 mは1~20の整数である。
 nは0~2の整数である。
 環Aは、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、イミダゾール環、オキサゾール環、チアゾール環、キノリン環、イソキノリン環、キナゾリン環、キノキサリン環、アザトリフェニレン環、カルボリン環のいずれかである。
 環Aは、置換基を有していてもよく、該置換基は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、炭素数1~20のアルキル基、炭素数7~40の(ヘテロ)アラルキル基、炭素数1~20のアルコキシ基、炭素数3~20の(ヘテロ)アリールオキシ基、炭素数1~20のアルキルシリル基、炭素数6~20のアリールシリル基、炭素数2~20のアルキルカルボニル基、炭素数7~20のアリールカルボニル基、炭素数2~20のアルキルアミノ基、炭素数6~20のアリールアミノ基、及び炭素数3~20の(ヘテロ)アリール基のうちのいずれか、あるいはこれらの組み合わせである。また、環Aに結合する隣り合う置換基同士が結合して環Aに縮合する環を形成してもよい。
 Zは、直接結合またはm+1価の芳香族連結基を表す。
 Lは補助配位子を表し、lは1~3の整数である。補助配位子が複数ある場合は、それぞれ異なっていてもよく、同一であってもよい。]
 以下に、好ましいR、R、d、e、m、n、環A、Z、及び、Lについて説明する。
(R、R
 式(2)において、R、Rは、耐久性の点から、それぞれ独立して、炭素数1~20のアルキル基、炭素数7~40の(ヘテロ)アラルキル基、炭素数6~20のアリールアミノ基、または炭素数3~30の(ヘテロ)アリール基であることが好ましく、炭素数1~20のアルキル基、炭素数7~40の(ヘテロ)アラルキル基、または炭素数3~20の(ヘテロ)アリール基であることがより好ましい。
 隣接する2つのR同士、R同士は、互いに連結してこれらの基が結合するベンゼン環に縮合する環を形成してもよい。
 R、Rが更に置換基を有する場合、該置換基としてはフッ素原子、塩素原子、臭素原子、炭素数1~20のアルキル基、炭素数7~40の(ヘテロ)アラルキル基、炭素数1~20のアルコキシ基、炭素数3~20の(ヘテロ)アリールオキシ基、炭素数1~20のアルキルシリル基、炭素数6~20のアリールシリル基、炭素数2~20のアルキルカルボニル基、炭素数7~20のアリールカルボニル基、炭素数2~20のアルキルアミノ基、炭素数6~20のアリールアミノ基、及び炭素数3~20の(ヘテロ)アリール基のうちのいずれか、あるいはこれらの組み合わせが挙げられる。
(d、e)
 dは製造が容易な点で0であることが好ましく、溶解性が高められる点で1または2であることが好ましく、1であることがさらに好ましい。
 隣接する2つのRが互いに連結して環を形成する場合、dは2であることが好ましい。
 eは製造が容易な点で0であることが好ましく、耐久性及び溶解性が高められる点で1または2であることが好ましく、1であることがさらに好ましい。
 隣接する2つのRが互いに連結して環を形成する場合、eは2または3であることが好ましい。
(m)
 末端にt-ブチル基を有するフェニル基が有機溶媒への溶解性を高めるため、mは2以上であることが好ましい。末端にt-ブチル基を有するフェニル基は電荷輸送や発光への関与が小さいため、多すぎると、駆動電圧が高くなったり、発光効率が低くなったりする懸念がある。このため、mは8以下であることが好ましく、4以下であることがさらに好ましい。高い溶解性を有し、高い電荷輸送性及び高い発光効率を有し、かつ、合成のしやすい観点から、mは2であることが最も好ましい。
 式(2)で表されるイリジウム錯体は、このような末端t-ブチル基を、イリジウム錯体全体として4以上、特に6以上、48以下、特に24以下有することが、溶解性と低駆動電圧、高い発光効率との両立の面で好ましい。
(n)
 nは製造が容易な点で0または1が好ましい。駆動電圧が高くなる懸念が小さい点で、nは0であることが好ましい。溶解性が高められる点でnは1または2であることが好ましい。
(環A)
 環Aは、耐久性の点から、ピリジン環、ピリミジン環、イミダゾール環であることが好ましく、ピリジン環であることがさらに好ましい。
 環A上の水素原子は、耐久性の点及び溶解性が高められる点で、炭素数1~20のアルキル基、炭素数7~40の(ヘテロ)アラルキル基、及び炭素数3~20の(ヘテロ)アリール基の少なくとも一つで置換されていることが好ましい。
 環A上の水素原子は、置換されていないことが、製造が容易な点で好ましい。
 環A上の水素原子は、置換基を有してもよいフェニル基またはナフチル基で置換されていることが、有機電界発光素子に用いられたときに励起子が生成しやすくなるため、発光効率が高められる点で好ましい。
 環Aは、環A上の置換基が互いに結合して環Aに縮合する縮合環を形成することで、キノリン環、イソキノリン環、キナゾリン環、キノキサリン環、アザトリフェニレン環、及びカルボリン環の少なくとも一つを形成することが、発光波長が長くなるため、赤色発光の用途で有用である。中でも、耐久性の点及び赤色発光を示す点で、環Aはキノリン環、イソキノリン環、及びキナゾリン環の少なくとも一つを形成したものが好ましい。
(Z
 Zは、製造が容易な点で、直接結合であることが好ましい。
 Zは、駆動電圧が高くなる懸念が小さい点で、m+1価の芳香族連結基であることが好ましい。
 mが1である場合、Zは、耐久性の点で、フェニレン基、ビフェニレン基、テルフェニレン基、またはフルオレンジイル基が好ましく、特にp-フェニレン基が好ましい。
 mが2以上である場合、Zは、耐久性の点で、1,3,5-位が結合位置であるベンゼン環または2,4,6-位が結合位置であるトリアジン環を含むことが好ましい。
 Zは、下記式(2-2A)または(2-2B)で表される3価の基を含むことが好ましい。
(式(2-2A)、式(2-2B))
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
 式(2-2A)及び(2-2B)における“*”は、隣接する構造と結合することを表す。
 式(2-2A)または(2-2B)で表される基はイリジウムに結合するベンゼン環または環Aに結合することが、さらに好ましい。
 Zとしてさらに好ましい構造は、mが2であり、かつ、Zが前記式(2-2A)または(2-2B)で表される3価の基である。
(L:補助配位子)
 Lは補助配位子である。特に制限は無いが、Lは好ましくは1価の2座配位子であり、より好ましくは下記式(2A)、(2B)、または(2C)で表される配位子の中から選ばれる。
 下記式(2A)~(2C)中の破線は配位結合を表す。
 lが1で2つの補助配位子Lが存在する場合は、補助配位子Lは互いに同一であってもよく、異なる構造であってもよい。
 lが3のときは、Lは存在しない。
(式(2A)~式(2C))
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
(R、R10
 上記式(2A)、(2B)中、R、R10は、前記R、Rと同様の群から選択され、好ましい例も同様である。
(g、h)
 gは0~4の整数である。hは0~4の整数である。g、hは製造が容易な点で0であることが好ましく、溶解性が高められる点で1または2であることが好ましく、1であることがさらに好ましい。
(環B)
 環Bは、ピリジン環、ピリミジン環、イミダゾール環、キノリン環、イソキノリン環、キナゾリン環、キノキサリン環、アザトリフェニレン環、カルボリン環、ベンゾチアゾール環、ベンゾオキサゾール環のいずれかであり、これらは置換基を有していてもよい。
 環Bは、耐久性の点から、ピリジン環、ピリミジン環、イミダゾール環のいずれかであることが好ましく、ピリジン環であることがさらに好ましい。
 環B上の水素原子は、耐久性の点及び溶解性が高められる点で、炭素数1~20のアルキル基、炭素数7~40の(ヘテロ)アラルキル基、及び炭素数3~20の(ヘテロ)アリール基の少なくとも一つで置換されていることが好ましい。
 環B上の水素原子は、置換されていないことが製造容易な点で好ましい。
 環B上の水素原子は、置換基を有してもよいフェニル基またはナフチル基で置換されていることが、有機電界発光素子に用いられたときに励起子が生成しやすくなるため、発光効率が高められる点で好ましい。
 環Bは、環B上の置換基が互いに結合して環Bに縮合する縮合環を形成することで、キノリン環、イソキノリン環、キナゾリン環、キノキサリン環、アザトリフェニレン環、カルボリン環を形成することが、アシストドーパント上で励起子が生成しやすくなるため、発光効率が高められる点で好ましい。中でも、耐久性の点及び赤色発光を示す点で、環Bはキノリン環、イソキノリン環、キナゾリン環を形成したものが好ましい。
(R11~R13
 式(2C)中、R11~R13はそれぞれ独立に、水素原子、フッ素原子で置換されていてもよい炭素数1~20のアルキル基、炭素数1~20のアルキル基で置換されていてもよいフェニル基またはハロゲン原子を表す。より好ましくは、R11とR13がメチル基またはt-ブチル基であり、R12は、水素原子、炭素数1~20のアルキル基またはフェニル基である。
(好ましい式(2))
式(2)で表される化合物は、隣接するR同士が結合してフルオレン環を形成した、下記式(2-2)で表される化合物であることも好ましい。
(式(2-2))
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
[式(2-2)中、R、d、m、n、環A、Z、L、lは、式(2)におけるR、d、m、n、環A、Z、L、lと同義である。
 R15~R17は置換基である。]
(R15
 R15としては前記Rが有してもよい前述の置換基が挙げられる。より好ましくは、R15は炭素数1~20のアルキル基、または、1つ若しくは2つの炭素数1~20のアルキル基で置換されていてもよい炭素数6~30の芳香族炭化水素基である。ここで、炭素数6~30の芳香族炭化水素基とは、単環、2環縮合環、若しくは3環縮合環、または単環、2環縮合環、若しくは3環縮合環が複数連結した基である。R15はさらに好ましくは炭素数1~20のアルキル基であり、特に好ましくは炭素数1~8のアルキル基である。
(R16、R17
 R16、R17は前記Rの一部または前記Rが有してもよい置換基であり、好ましくはそれぞれ独立して、炭素数1~12のアルキル基、1つ若しくは2つの炭素数1~12のアルキル基で置換されていてもよい炭素数6~20の芳香族炭化水素基、炭素数1~12のアルコキシ基、または、1つ若しくは2つの炭素数1~12のアルコキシ基で置換されていてもよい炭素数6~20の芳香族炭化水素基である。ここで、炭素数6~20の芳香族炭化水素基とは、単環、2環縮合環、若しくは3環縮合環、または単環、2環縮合環、若しくは3環縮合環が複数連結した基である。R16、R17はさらに好ましくはそれぞれ独立して、炭素数1~8のアルキル基、または、1つ若しくは2つの炭素数1~8のアルキル基で置換されていてもよい炭素数6または12の芳香族炭化水素基であり、特に好ましくは、炭素数1~8のアルキル基、または、1つ若しくは2つの炭素数1~8のアルキル基で置換されていてもよい炭素数6の芳香族炭化水素基である。ここで、炭素数6の芳香族炭化水素構造はベンゼン構造であり、炭素数12の芳香族炭化水素構造はビフェニル構造である。
(好ましい具体例)
 以下に、本発明の有機電界発光素子用組成物に機能性材料として含まれてもよいイリジウム錯体である式(2)で表される化合物の好ましい具体例を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
 本発明の有機電界発光素子用組成物は、これらのイリジウム錯体の1種のみを含むものであってもよく、2種以上を含むものであってもよい。
[電荷輸送性材料]
 本発明の有機電界発光素子用組成物に、機能性材料として含まれてもよい電荷輸送性材料は、正電荷(正孔)または負電荷(電子)輸送性を有する材料であり、本発明の効果を損なわない限り、特に制限はなく、公知の材料を適用可能である。
 電荷輸送性材料は、従来、有機電界発光素子の発光層に用いられている化合物等を用いることができ、特に、発光層のホスト材料として使用されている化合物が好ましい。
 電荷輸送性材料としては、具体的には、芳香族アミン系化合物、フタロシアニン系化合物、ポルフィリン系化合物、オリゴチオフェン系化合物、ポリチオフェン系化合物、ベンジルフェニル系化合物、フルオレン基で3級アミンを連結した化合物、ヒドラゾン系化合物、シラザン系化合物、シラナミン系化合物、ホスファミン系化合物、キナクリドン系化合物等の後述の正孔注入層3の正孔輸送性化合物として例示した化合物等が挙げられる他、アントラセン系化合物、ピレン系化合物、カルバゾール系化合物、ピリジン系化合物、フェナントロリン系化合物、オキサジアゾール系化合物、シロール系化合物等の電子輸送性化合物等が挙げられる。
 また、例えば、4,4’-ビス[N-(1-ナフチル)-N-フェニルアミノ]ビフェニルで代表される2個以上の3級アミンを含み2個以上の縮合芳香族環が窒素原子に置換した芳香族ジアミン(日本国特開平5-234681号公報)、4,4’,4”-トリス(1-ナフチルフェニルアミノ)トリフェニルアミン等のスターバースト構造を有する芳香族アミン系化合物(J.Lumin.,72-74巻、985頁、1997年)、トリフェニルアミンの四量体から成る芳香族アミン系化合物(Chem.Commun.,2175頁、1996年)、2,2’,7,7’-テトラキス-(ジフェニルアミノ)-9,9’-スピロビフルオレン等のフルオレン系化合物(Synth.Metals,91巻、209頁、1997年)、4,4’-N,N’-ジカルバゾールビフェニルなどのカルバゾール系化合物等の後述の正孔輸送層4の正孔輸送性化合物として例示した化合物等も好ましく用いることができる。また、この他、2-(4-ビフェニリル)-5-(p-ターシャルブチルフェニル)-1,3,4-オキサジアゾール(tBu-PBD)、2,5-ビス(1-ナフチル)-1,3,4-オキサジアゾール(BND)などのオキサジアゾール系化合物、2,5-ビス(6’-(2’,2”-ビピリジル))-1,1-ジメチル-3,4-ジフェニルシロール(PyPySPyPy)等のシロール系化合物、バソフェナントロリン(BPhen)、2,9-ジメチル-4,7-ジフェニル-1,10-フェナントロリン(BCP、バソクプロイン)などのフェナントロリン系化合物等も挙げられる。
 本発明の有機電界発光素子用組成物に含んでもよい電荷輸送性材料は、下記式(3)で表される構造を含む繰り返し単位(以下、「繰り返し単位(3)」と称す場合がある。)を有する高分子化合物であることが、成膜性の点で好ましい。
(式(3)で表される繰返し単位)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
[式(3)中、R19、R20はそれぞれ独立して、炭素数1~20のアルキル基、炭素数7~40の(ヘテロ)アラルキル基、炭素数1~20のアルコキシ基、炭素数3~20の(ヘテロ)アリールオキシ基、炭素数1~20のアルキルシリル基、炭素数6~20のアリールシリル基、炭素数2~20のアルキルカルボニル基、炭素数7~20のアリールカルボニル基、炭素数1~20のアルキルアミノ基、炭素数6~20のアリールアミノ基、及び炭素数3~30の(ヘテロ)アリール基のうちのいずれか、あるいはこれらの組み合わせである。これらの基はさらに置換基を有していてもよい。]
(R19、R20
 式(3)中、R19、R20は、溶解性の点から、それぞれ独立して、炭素数1~20のアルキル基、または炭素数7~40の(ヘテロ)アラルキル基が好ましい。R19、R20は、耐熱性の点で、それぞれ独立して、炭素数3~30の(ヘテロ)アリール基が好ましい。
 本発明の有機電界発光素子用組成物に含まれていてもよい繰り返し単位(3)を有する高分子化合物には、電荷輸送性が高められる点で、繰り返し単位(3)の他に、下記式(3-1)で表される構造を含む繰り返し単位(以下、「繰り返し単位(3-1)」と称す場合がある。)を含むことが好ましい。この場合、繰り返し単位(3)は下記繰り返し単位(3-1)に含まれるものであってもよい。
(式(3-1))
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
[式(3-1)中、Ar21~Ar23は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい、炭素数3~30の2価の(ヘテロ)アリーレン基を表す。
 Ar24、Ar25は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい炭素数3~30の(ヘテロ)アリール基を表す。
 rは0~2の整数を表す。]
(Ar21~Ar25
 Ar21~Ar23は、耐久性の点で、それぞれ独立して、フェニレン基、ビフェニレン基、テルフェニレン基、フルオレンジイル基、またはこれらの基を任意に選択して連結した炭素数30以下の2価の基が好ましく、特にp-フェニレン基、ビフェニレン基が好ましい。これらの基は置換基を有していてもよい。
 式(3-1)が式(3)で表される構造を含む場合、Ar21、Ar22、またはrが1以上の場合は少なくとも一つのAr23、から選択される少なくとも一つが、式(3)で表される、9,9’位に置換基を有していてもよいフルオレニル基である。
 Ar24、Ar25は、耐久性の点で、それぞれ独立して、フェニル基、ビフェニル基、テルフェニル基、フルオレニル基が好ましく、特にフェニル基、フルオレニル基が好ましい。これらの基は置換基を有していてもよい。
 本発明の有機電界発光素子用組成物に含まれていてもよい繰り返し単位(3)を有する高分子化合物は、繰り返し単位(3)の1種のみを含むものであってもよく、2種以上を含むものであってもよい。また、繰り返し単位(3)を有する高分子化合物は、繰り返し単位(3-1)の1種のみを含むものであってもよく、2種以上を含むものであってもよい。
(分子量)
 本発明の有機電界発光素子用組成物に含まれていてもよい繰り返し単位(3)を有する高分子化合物の重量平均分子量(Mw)は、通常2,000,000以下、好ましくは500,000以下、より好ましくは100,000以下、さらに好ましくは50,000以下であり、通常2,500以上、好ましくは5,000以上、より好ましくは10,000以上、さらに好ましくは20,000以上である。
 重量平均分子量が上記上限値以下であれば、溶媒に対する溶解性に優れ、成膜性にも優れる。重量平均分子量が上記下限値以上であれば、高分子化合物のガラス転移温度、融点及び気化温度が高く、耐熱性に優れる。
 本発明の有機電界発光素子用組成物に含まれていてもよい繰り返し単位(3)を有する高分子化合物の数平均分子量(Mn)は、通常1,000,000以下、好ましくは250,000以下、より好ましくは50,000以下、さらに好ましくは25,000以下であり、通常2,000以上、好ましくは4,000以上、より好ましくは8,000以上、さらに好ましくは15,000以上である。
 本発明の有機電界発光素子用組成物に含まれていてもよい繰り返し単位(3)を有する高分子化合物の分散度(Mw/Mn)は、好ましくは3.5以下であり、さらに好ましくは2.5以下、特に好ましくは2.0以下である。分散度は値が小さい程よいため、下限値は理想的には1である。該高分子化合物の分散度が、上記上限値以下であると、精製が容易で、かつ溶媒に対する溶解性や電荷輸送能が良好である。
 通常、高分子化合物の重量平均分子量はSEC(サイズ排除クロマトグラフィー)測定により決定される。SEC測定では高分子量成分ほど溶出時間が短く、低分子量成分ほど溶出時間が長くなる。分子量既知のポリスチレン(標準試料)の溶出時間から算出した校正曲線を用いて、サンプルの溶出時間を分子量に換算することによって、重量平均分子量が算出される。数平均分子量についても同様に求められる。
 本発明の有機電界発光素子用組成物に含まれていてもよい繰り返し単位(3)を有する高分子化合物の製造方法は特には制限されず、繰り返し単位(3)を有する高分子化合物が得られる限り任意である。例えば、Suzuki反応による重合方法、Grignard反応による重合方法、Yamamoto反応による重合方法、Ullmann反応による重合方法、Buchwald-Hartwig反応による重合方法等などによって製造できる。
[フェノール誘導体]
 本発明の有機電界発光素子用組成物は、下記式(1)で表される化合物であるフェノール誘導体を含む。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
[上記式中、aは0~4の整数であり、R、Rは、それぞれ独立して、炭素数1~12のアルキル基、または炭素数1~12のアルコキシ基を示す。Rが複数存在する場合、複数のRは同一でもよく、異なっていてもよい。]
 式(1)で表される化合物では、ヒドロキシ基のo-位に電子供与基である、アルキル基またはアルコキシ基が存在することで、式(1)で表される化合物の酸化還元電位がマイナス側にシフトし、HOMOが浅くなり、それ自体が酸化されやすくなるため、同時に含まれる機能性材料の酸化が抑制される。
(a)
 aは、適度な酸化還元電位となる点で1または2が好ましい。
(R、R
 R、Rが、炭素数1~12のアルキル基であるときの例は、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、s-ブチル基、t-ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、へキシル基、シクロヘキシル基、へプチル基、オクチル基、2-エチルへキシル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基である。
 R、Rが、炭素数1~12のアルコキシ基であるときの例は、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、s-ブトキシ基、t-ブトキシ基、ペンチルオキシ基、イソペンチルオキシ基、へキシルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、へプチルオキシ基、オクチルオキシ基、2-エチルへキシルオキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基、ウンデシルオキシ基、ドデシルオキシ基である。
 R、Rは、立体障害が大きく、酸化された後に生成するフェノキシラジカル類同士のカップリング反応が抑えられ、再度、酸化防止剤として機能可能な点で、第二級または第三級のアルキル基が好ましく、第三級のアルキル基がより好ましい。ヒドロキシ基のo-位は、最小の第三級アルキル基であるt-ブチル基であることが、安価であることと、分子量が小さいため、成膜後の発光層に残存しにくい点で好ましい。
 ヒドロキシ基のo-位は、2つともがアルキル基またはアルコキシ基であることが、適度な酸化還元電位となる点、及び、酸化された後に生成するフェノキシラジカル類の安定性が高い点で好ましい。すなわち、本発明の有機電界発光素子用組成物は、式(1)で表される化合物として下記式(1-1)で表される化合物を含むことが好ましい。
(式(1-1)で表される化合物)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
[上記式中、bは0~3の整数であり、R、R、Rは、それぞれ独立して、炭素数1~12のアルキル基、または炭素数1~12のアルコキシ基を示す。Rが複数存在する場合、複数のRは同一でもよく、異なっていてもよい。]
(b)
 bは、適度な酸化還元電位となる点で0または1が好ましい。
 ヒドロキシ基のo-位は、立体障害が大きく、酸化された後に生成するフェノキシラジカル類同士のカップリング反応が抑えられ、再度、酸化防止剤として機能可能な点で、第二級または第三級のアルキル基が好ましく、第三級のアルキル基がより好ましい。ヒドロキシ基のo-位は、最小の第三級アルキル基であるt-ブチル基であることが、安価であることと、分子量が小さいため、成膜後の発光層に残存しにくい点で好ましい。すなわち、本発明の有機電界発光素子用組成物は、式(1-1)で表される化合物として下記式(1-2)で表される化合物を含むことが好ましい。
(式(1-2)で表される化合物)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
[上記式中、b、Rは、前記式(1-1)におけるb、Rと同義である。]
 bは、前述のとおり、適度な酸化還元電位となる点で0または1が好ましい。
[溶媒]
 本発明の有機電界発光素子用組成物は、第1溶媒としてのアルキル化ナフタレン又はジフェニルアルカンと、第2溶媒としての芳香族エーテル及び/または芳香族エステルとを含む。
 すなわち、本発明の第1の態様に係る有機電界発光素子用組成物は、第1溶媒としてのアルキル化ナフタレンと、第2溶媒としての芳香族エーテル及び/または芳香族エステルとを含む。
 また、本発明の第2の態様に係る有機電界発光素子用組成物は、第1溶媒としてのジフェニルアルカンと、第2溶媒としての芳香族エーテル及び/または芳香族エステルとを含む。
 本発明の有機電界発光素子用組成物に含有される溶媒は、湿式成膜により機能性材料を含む層を形成するために用いる、揮発性を有する液体成分である。該溶媒は、機能性材料である発光材料や電荷輸送性材料が良好に溶解する溶媒であることが好ましい。
<第1溶媒:アルキル化ナフタレン>
 第1溶媒の一態様であるアルキル化ナフタレンは、アルキル基を1つ有するモノアルキル化ナフタレンであっても、アルキル基を2つ有するジアルキル化ナフタレンであっても、アルキル基を3以上有するトリアルキル化ナフタレン、テトラアルキル化ナフタレン、ヘプタアルキル化ナフタレン、ヘキサアルキル化ナフタレン等であってもよい。
 沸点が低く揮発性が高い点で、モノアルキル化ナフタレンまたはジアルキル化ナフタレンが好ましく、モノアルキル化ナフタレンがより好ましい。
 融点が高く、組成物が低温に置かれた際に、凝固するおそれが小さい点で、ジアルキル化ナフタレン、トリアルキル化ナフタレンが好ましく、トリアルキル化ナフタレンがより好ましい。
 適度な沸点と融点を有する点でジアルキル化ナフタレンが好ましい。
 モノアルキル化ナフタレンは、下記式(4A)で表される。
(式(4A))
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
[上記式中、R31は、置換基を有していてもよいアルキル基を示す。]
(R31
 式(4A)中のナフタレンに置換するアルキル基であるR31としては、炭素数1~12のアルキル基が好ましく、例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、s-ブチル基、t-ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、へキシル基、シクロヘキシル基、へプチル基、オクチル基、2-エチルへキシル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基が挙げられる。このうち、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基が、沸点が低く、高い揮発性を確保できる点で特に好ましい。R31は、フェニル基を置換基として有してもよく、この場合、置換基を有するアルキル基としては、ベンジル基、2-フェニルエチル基が好ましい。
 モノアルキル化ナフタレンとしては、例えば、1-メチルナフタレン、2-メチルナフタレン、1-エチルナフタレン、2-エチルナフタレン、1-プロピルナフタレン、2-プロピルナフタレン、1-イソプロピルナフタレン、2-イソプロピルナフタレン、1-ブチルナフタレン、2-ブチルナフタレン、1-シクロヘキシルナフタレン、2-シクロヘキシルナフタレン等が挙げられる。
 ジアルキル化ナフタレンは、下記式(4A-1)で表される。
(式(4A-1))
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
[上記式中、R32~R33は置換基を有していてもよいアルキル基を示す。]
(R32、R33
 式(4A-1)中のR32~R33の好ましい例は、式(4A)中のR31の好ましい例と同じである。
 ジアルキル化ナフタレンとしては、例えば、1,2-ジメチルナフタレン、1,3-ジメチルナフタレン、1,4-ジメチルナフタレン、1,5-ジメチルナフタレン、1,6-ジメチルナフタレン、1,7ジメチルナフタレン、1,8-ジメチルナフタレン、1-メチル、7-セカンダリーブチル-1-メチルナフタレン、7-(ヘキサン-2-イル)-1-メチルナフタレン、7-ブチル-1-メチルナフタレン、7-ターシャリーブチル-1-メチルナフタレン、2,7-ジイソプロピルナフタレン等が挙げられる。
 トリアルキル化ナフタレンは、下記式(4A-2)で表される。
(式(4A-2))
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
[上記式中、R34~R36は置換基を有していてもよいアルキル基を示す。]
(R34~R36
 式(4A-2)中のR34~R36の好ましい例は、式(4A)中のR31の好ましい例と同じである。
 トリアルキル化ナフタレンとしては、例えば、1,2,3-トリメチルナフタレン、1,2,4-トリメチルナフタレン、1,2,5-トリメチルナフタレン、1,2,6-トリメチルナフタレン、1,2,7-トリメチルナフタレン、1,2,8-トリメチルナフタレン、1,2,3-トリエチルナフタレン、1,2,7-トリイソプロピルナフタレン等が挙げられる。
 これらの第1溶媒としてのアルキル化ナフタレンは1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の組み合わせ、及び比率で用いてもよい。
<第1溶媒:ジフェニルアルカン>
 第1溶媒の別の一態様であるジフェニルアルカンは、両側のフェニル基部位に置換基を有さないジフェニルアルカンであっても、片側のフェニル基部位にアルキル基が置換された(アルキル化フェニル)フェニルアルカンであっても、両側のフェニル基部位にアルキル基が置換されたジアルキル化ジフェニルアルカンであってもよい。
 一般的に、有機電界発光素子を形成する機能性材料は芳香族系の化合物である。第1溶媒であるジフェニルアルカンは、アルキル基の一方の末端炭素上に2つのフェニル基が結合している。すなわち、2つのフェニル基がメチレン基で連結されている。ここで、フェニル基は芳香族系の溶質化合物と相互作用することで、機能性材料である芳香族系の溶質化合物を高濃度で溶解させることができる。さらに、2つのベンゼン環が4級炭素で連結することで分子骨格の平面性が崩れて自由度が増し、より溶質化合物との親和性を向上させるように自由に配列されやすくなり、さらに溶解性が高くなると推測される。
 (アルキル化フェニル)フェニルアルカンの場合は、2つのフェニル基のうち一方のフェニル基のみに置換基を有することで非対称性が高くなり、非対称的な会合体が形成され、対称な溶媒よりも溶質化合物がより分散し、より均一で平坦なアモルファス性の有機膜を形成すると考えられる。
 両側のフェニル基部位に置換基を有さないジフェニルアルカンは、下記式(4B)で表される、ジフェニルメタンにアルキル基R31が置換した構造である。すなわち、ジフェニルアルカンが下記式(4B)で表されることが好ましい。
(式(4B))
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
[上記式中、R31は、水素原子もしくはアルキル基を示す。]
(R31
 式(4B)中のジフェニルメタンに置換するアルキル基であるR31は、炭素数1~6のアルキル基が好ましい。アルキル基としては、直鎖のアルキル基でもよく、分岐鎖のアルキル基を用いることもできる。例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基を用いることができる。好ましい範囲としては、メチル基、エチル基、直鎖又は分岐鎖のプロピル基、直鎖又は分岐鎖のブチル基、直鎖又は分岐鎖のペンチル基、直鎖又は分岐鎖のヘキシル基である。このうち、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基は沸点が高く常温常圧でより揮発しにくい点において特に好ましい。
 ジフェニルアルカンとしては、例えば、ジフェニルメタン、1,1-ジフェニルエタン、1,1-ジフェニルプロパン、1,1-ジフェニルブタン、1,1-ジフェニルペンタン、1,1-ジフェニルヘキサン、1,1-ジフェニルヘプタン、5-メチル-1,1-ジフェニルヘキサン、4-メチル-1,1-ジフェニルヘキサン、3-メチル-1,1-ジフェニルヘキサン、2-メチル-1,1-ジフェニルヘキサン等が挙げられる。
 (アルキル化フェニル)フェニルアルカンは、下記式(4B-1)表される。
(式(4B-1))
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
[上記式中、R32は水素原子またはアルキル基を表し、R33はアルキル基を表し、nは1~5の整数を表す。]
(R32、R33、n
 式(4B-1)中のR32の好ましい例は、式(4B)中のR31の好ましい例と同じである。式(4B-1)中のジフェニルアルカンに置換するR33は各々独立に炭素数1~3のアルキル基が好ましく、適切な融点と沸点を有する点においてメチル基、エチル基、プロピル基が特に好ましい。式(4B-1)中のnは1~5の整数である。
 式(4B-1)中、nに対するR32及びR33の好ましい範囲は、nが1の場合は、R32は水素、メチル基、エチル基、プロピル基、又はイソプロピル基、R33がメチル基又はエチル基が好ましく、適切な融点と沸点の面から特にR32が水素、R33がメチル基であることが好ましい。
 (アルキル化フェニル)フェニルアルカンとしては、例えば、1-ベンジルー4-メチルベンゼン、1-ベンジルー4-エチルベンゼン、1-ベンジルー4-プロピルベンゼン、2,4-ジメチルー1-(1-フェニルエチル)ベンゼン、2,4-ジエチルー1-(1-フェニルエチル)ベンゼン等が挙げられる。
 ジアルキル化ジフェニルアルカンは、下記式(4B-2)で表される。
(式(4B-2))
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
[上記式中、R34は水素原子またはアルキル基を表し、R35~R36はアルキル基を表し、m及びlは1~5の整数を表す。]
(R34~R36
 式(4B-2)中のR34の好ましい例は、式(4B)中のR31の好ましい例と同じである。式(4B-2)中のR35~R36の好ましい例は、式(4B-1)中のR33の好ましい例と同じである。
 ジアルキル化ジフェニルアルカンとしては、例えば、4,4’-ジメチルジフェニルメタン、4,4’-ジメチルジフェニルエタン、4,4’-ジメチルジフェニルプロパン、4,4’-ジメチルジフェニルブタン、4,4’-ジメチルジフェニルペンタン、4,4’-ジメチルジフェニルメタン、3,4’-ジメチルジフェニルメタン、2,3’-ジメチルジフェニルメタン、2,4’-ジメチルジフェニルメタン、2,3、3’-トリメチルジフェニルメタン、2,3,2’,3’-テトラメチルジフェニルメタン等が挙げられる。
 これらの第1溶媒としてのジフェニルアルカンは1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の組み合わせ、及び比率で用いてもよい。
 また、第1溶媒としてのアルキル化ナフタレンの1種類又は2種類以上と第1溶媒としてのジフェニルアルカンの1種類又は2種類以上とを、任意の組み合わせ、及び比率で用いてもよい。
<第2溶媒>
 本発明の有機電界発光素子用組成物は、第2溶媒として芳香族エーテル及び/または芳香族エステルを含む。
 第2溶媒は、第1溶媒であるアルキル化ナフタレン又はジフェニルアルカンとの相溶性がより高い点で、芳香族エーテルであることが好ましい。
 芳香族エーテルとしては、高い溶解性を有する点で、下記式(5)で表されるアルキル基を有してもよいアルコキシベンゼンが好ましい。
(式(5)芳香族エーテル)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034
[上記式中、iは0~5の整数を表す。R51、R52は置換基を有していてもよいアルキル基を示す。]
 iは沸点が低く揮発性が高い点で、0~3の整数が好ましく、0または1がさらに好ましい。
 R51、R52としては、炭素数1~12のアルキル基が好ましく、例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、s-ブチル基、t-ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、へキシル基、シクロヘキシル基、へプチル基、オクチル基、2-エチルへキシル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基が挙げられる。R51、R52は、フェニル基を置換基として有してもよく、この場合、置換基を有するアルキル基としては、ベンジル基、2-フェニルエチル基が好ましい。
 芳香族エーテルとしては、高い沸点を有し大面積塗布に適する点で、下記式(5-1)で表されるアルキル基を有してもよいフェノキシベンゼンが好ましい。
(式(5-1))
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000035
[上記式中、j、kは0~5の整数を表す。R53、R54は置換基を有していてもよいアルキル基を示す。]
 j、kは沸点が低く揮発性が高い点で、0~2の整数が好ましく、0または1がさらに好ましい。
 R53、R54としては、炭素数1~12のアルキル基が好ましく、例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、s-ブチル基、t-ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、へキシル基、シクロヘキシル基、へプチル基、オクチル基、2-エチルへキシル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基が挙げられる。R53、R54は、フェニル基を置換基として有してもよく、この場合、置換基を有するアルキル基としては、ベンジル基、2-フェニルエチル基が好ましい。
 第2溶媒は、より極性が高く、液物性の変化の抑制をより期待できる点で、芳香族エステルであることが好ましい。
 芳香族エステルとしては、下記式(6)で表されるアルキル基を有してもよい安息香酸エステルが好ましい。
(式(6)芳香族エステル)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000036
[上記式中、qは0~5の整数を表す。R55、R56は置換基を有していてもよいアルキル基を示す。]
 qは沸点が低く揮発性が高い点で、0~2の整数が好ましく、0または1がさらに好ましい。
 R55、R56としては、炭素数1~12のアルキル基が好ましく、例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、s-ブチル基、t-ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、へキシル基、シクロヘキシル基、へプチル基、オクチル基、2-エチルへキシル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基が挙げられる。R55、R56は、フェニル基を置換基として有してもよく、この場合、置換基を有するアルキル基としては、ベンジル基、2-フェニルエチル基が好ましい。
 これらの第2溶媒としての芳香族エーテル及び/または芳香族エステルは、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の組み合わせ、及び比率で用いてもよい。即ち、芳香族エーテルの1種のみを用いてもよく、芳香族エステルの1種のみを用いてもよく、芳香族エーテルの1種又は2種以上と、芳香族エステルの1種又は2種以上を任意の組み合わせ、及び比率で用いてもよい。
<その他の溶媒>
 本発明の有機電界発光素子用組成物は、第1溶媒及び第2溶媒として挙げた溶媒以外のその他の溶媒を含んでいてもよい。
 その他の溶媒の好ましい溶媒としては、例えば、n-デカン、シクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、デカリン、ビシクロヘキサン等のアルカン類;トルエン、キシレン、メシチレン、シクロヘキシルベンゼン(フェニルシクロヘキサン)、テトラリン等の芳香族炭化水素類;クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼン等のハロゲン化芳香族炭化水素類;シクロヘキサノン、シクロオクタノン、フェンコン等の脂環族ケトン類;シクロヘキサノール、シクロオクタノール等の脂環族アルコール類;メチルエチルケトン、ジブチルケトン等の脂肪族ケトン類;ブタノール、ヘキサノール等の脂肪族アルコール類;エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコール-1-モノメチルエーテルアセタート(PGMEA)等の脂肪族エーテル類等が挙げられる。
 これらのその他の溶媒は1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の組み合わせ、及び比率で用いてもよい。
<溶媒の沸点>
 溶媒の沸点は、通常80℃以上、好ましくは100℃以上、より好ましくは150℃以上、特に好ましくは200℃以上であり、通常350℃以下、好ましくは320℃以下、より好ましくは300℃以下である。沸点がこの範囲を下回ると、湿式成膜時において、組成物からの溶媒蒸発により、成膜安定性が低下する可能性がある。
[各成分の含有量]
 本発明の有機電界発光素子用組成物が機能性材料として発光材料を含む場合、本発明の有機電界発光素子用組成物中の発光材料の含有量(濃度)は、好ましくは0.05質量%以上、より好ましくは0.1質量%以上、さらに好ましくは0.2質量%以上で、好ましくは8.0質量%以下、より好ましくは4.0質量%以下、さらに好ましくは2.0質量%以下である。
 発光材料の濃度が上記下限以上であれば十分な発光材料を含む層が形成可能であり、上記上限以下であれば溶解した発光材料を析出させずに均一な状態を保持することが容易である。
 本発明の有機電界発光素子用組成物が機能性材料として電荷輸送性材料を含む場合、本発明の有機電界発光素子用組成物中の電荷輸送性材料の含有量(濃度)は、好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは0.2質量%以上、さらに好ましくは0.4質量%以上で、好ましくは16質量%以下、より好ましくは8.0質量%以下、さらに好ましくは4.0質量%以下である。
 電荷輸送性材料の濃度が上記下限以上であれば十分な電荷輸送性材料を含む層が形成可能であり、上記上限以下であれば溶解した電荷輸送性材料を析出させずに均一な状態を保持することが容易である。
 本発明の有機電界発光素子用組成物が機能性材料として発光材料と電荷輸送性材料を含む場合、本発明の有機電界発光素子用組成物中のこれらの合計の含有量(濃度)は、好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは0.2質量%以上、さらに好ましくは0.4質量%以上で、好ましくは16質量%以下、より好ましくは8.0質量%以下、さらに好ましくは4.0質量%以下である。
 機能性材料の合計の濃度が上記下限以上であれば十分な機能性材料を含む層が形成可能であり、上記上限以下であれば溶解した機能性材料を析出させずに均一な状態を保持することが容易である。
 また、発光材料と電荷輸送性材料の含有量の質量比は、発光材料:電荷輸送性材料=1:0.8~16の範囲、特に1:1.2~8.0の範囲、とりわけ1:1.6~4.0の範囲であることが好ましい。発光材料と電荷輸送性材料の含有量の質量比が上記範囲内であれば、駆動電圧が低く、発光効率が高い有機電界発光素子の作製が可能である。
 本発明の有機電界発光素子用組成物に含まれる前記式(1)で表される化合物であるフェノール誘導体の含有量(濃度)は、好ましくは5質量ppm以上、より好ましくは10重量ppm以上、さらに好ましくは20質量ppm以上で、好ましくは4000質量ppm以下、より好ましくは2000質量ppm以下、さらに好ましくは1000質量ppm以下である。フェノール誘導体の濃度が上記下限以上であればフェノール誘導体による機能性材料の劣化抑制効果を十分に得ることができ、上記上限以下であれば発光層を成膜する際に、フェノール誘導体及びその酸化物を溶媒とともに除去することが容易である。
 本発明の有機電界発光素子用組成物に含まれる第1溶媒であるアルキル化ナフタレン又はジフェニルアルカンの含有量は、好ましくは2.0質量%以上、より好ましくは5.0質量%以上、さらに好ましくは10質量%以上で、好ましくは95質量%以下、より好ましくは90質量%以下、さらに好ましくは80質量%以下である。第1溶媒の含有量が上記下限以上であれば大面積に適用した際の溶媒の揮発の制御が可能であり、上記上限以下であればインクを長時間保管した際の液物性変化を小さくすることを可能にする第2溶媒を十分に添加することができる。
 本発明の有機電界発光素子用組成物に含まれる第2溶媒である芳香族エーテル及び/または芳香族エステルの含有量は、好ましくは2.0質量%以上、より好ましくは5.0質量%以上、さらに好ましくは10質量%以上で、好ましくは95質量%以下、より好ましくは90質量%以下、さらに好ましくは80質量%以下である。第2溶媒の含有量が上記下限以上であればインクを長時間保管した際の液物性変化を小さくすることが可能であり、上記上限以下であれば大面積に適用した際の溶媒の揮発の制御にする第1溶媒を十分に添加することができる。
 また、本発明の有機電界発光素子用組成物に含まれる第1溶媒と第2溶媒の質量比は、第1溶媒:第2溶媒=1:0.02~20であることが好ましく、第1溶媒:第2溶媒=1:0.04~10であることがより好ましく、第1溶媒:第2溶媒=1:0.1~5であることがさらに好ましい。第1溶媒に対する第2溶媒の質量比が上記下限以上であればインクを長時間保管した際の液物性変化を小さくすることが可能であり、上記上限以下であれば大面積に適用した際の溶媒の揮発の制御にする第1溶媒を十分に添加することができる。
 本発明の有機電界発光素子用組成物は、上記の第1溶媒と第2溶媒に加えて更に前述のその他の溶媒を含むものであってもよいが、本発明の有機電界発光素子用組成物がその他の溶媒を含む場合、全溶媒に占めるその他の溶媒の含有量は第1溶媒と第2溶媒とを用いることによる本発明の効果をより有効に得る上で、80質量%以下、特に40質量%以下であることが好ましく、本発明の有機電界発光素子用組成物は、その他の溶媒を含まないことが最も好ましい。
 また、本発明の有機電界発光素子用組成物中の溶媒の合計の含有量は、低粘性なために成膜作業が行いやすい点で多い方が好ましく、一方、厚膜で成膜しやすい点で少ない方が好ましい。本発明の有機電界発光素子用組成物の溶媒の合計の含有量は、好ましくは1質量%以上、より好ましくは10質量%以上、特に好ましくは50質量%以上、また、好ましくは99.99質量%以下、より好ましくは99.9質量%以下、特に好ましくは99質量%以下である。
[用途]
 本発明の有機電界発光素子用組成物は、特に機能性材料として発光材料と電荷輸送性材料を含む発光層形成用組成物として好適に用いられる。
〔有機電界発光素子〕
 本発明の有機電界発光素子は、本発明の有機電界発光素子用組成物を用いて形成された発光層を有する。
 本発明の有機電界発光素子は、好ましくは、基板上に少なくとも陽極、陰極及び前記陽極と前記陰極の間に少なくとも1層の有機層を有するものであって、前記有機層のうち少なくとも1層が本発明の有機電界発光素子用組成物を用いて、湿式成膜法により形成された発光層である。
 すなわち、本発明は、本発明の有機電界発光素子用組成物を用いて湿式成膜法にて発光層を形成する工程を含む、有機電界発光素子の製造方法にも関する。
 本発明において湿式成膜法とは、成膜方法、即ち、塗布方法として、例えば、スピンコート法、ディップコート法、ダイコート法、バーコート法、ブレードコート法、ロールコート法、スプレーコート法、キャピラリーコート法、インクジェット法、ノズルプリンティング法、スクリーン印刷法、グラビア印刷法、フレキソ印刷法等、湿式で成膜される方法を採用し、これらの方法で成膜された膜を乾燥して膜形成を行う方法をいう。
 図1は本発明の有機電界発光素子10に好適な構造例を示す断面の模式図であり、図1において、符号1は基板、符号2は陽極、符号3は正孔注入層、符号4は正孔輸送層、符号5は発光層、符号6は正孔阻止層、符号7は電子輸送層、符号8は電子注入層、符号9は陰極を各々表す。
 これらの構造に適用する材料は、公知の材料を適用することができ、特に制限はないが、各層に関しての代表的な材料や製法を一例として以下に記載する。また、公報や論文等を引用している場合、該当内容を当業者の常識の範囲で適宜、適用、応用することができるものとする。
[基板1]
 基板1は、有機電界発光素子の支持体となるものであり、通常、石英やガラスの板、金属板や金属箔、プラスチックフィルムやシート等が用いられる。これらのうち、ガラス板や、ポリエステル、ポリメタクリレート、ポリカーボネート、ポリスルホン等の透明な合成樹脂の板が好ましい。基板1は、外気による有機電界発光素子の劣化が起こり難いことからガスバリア性の高い材質とすることが好ましい。このため、特に合成樹脂製の基板等のようにガスバリア性の低い材質を用いる場合は、基板1の少なくとも片面に緻密なシリコン酸化膜等を設けてガスバリア性を上げることが好ましい。
[陽極2]
 陽極2は、発光層側の層に正孔を注入する機能を担う。
 陽極2は、通常、アルミニウム、金、銀、ニッケル、パラジウム、白金等の金属;インジウム及び/またはスズの酸化物等の金属酸化物;ヨウ化銅等のハロゲン化金属;カーボンブラック或いはポリ(3-メチルチオフェン)、ポリピロール、ポリアニリン等の導電性高分子等により構成される。
 陽極2の形成は、通常、スパッタリング法、真空蒸着法等の乾式法により行われることが多い。また、銀等の金属微粒子、ヨウ化銅等の微粒子、カーボンブラック、導電性の金属酸化物微粒子、導電性高分子微粉末等を用いて陽極2を形成する場合には、適当なバインダー樹脂溶液に分散させて、基板上に塗布することにより形成することもできる。また、導電性高分子の場合は、電解重合により直接基板上に薄膜を形成したり、基板上に導電性高分子を塗布して陽極2を形成することもできる(Appl.Phys.Lett.,60巻,2711頁,1992年)。
 陽極2は、通常、単層構造であるが、適宜、積層構造としてもよい。陽極2が積層構造である場合、1層目の陽極上に異なる導電材料を積層してもよい。
 陽極2の厚みは、必要とされる透明性と材質等に応じて、決めればよい。特に高い透明性が必要とされる場合は、可視光の透過率が60%以上となる厚みが好ましく、80%以上となる厚みが更に好ましい。陽極2の厚みは、通常5nm以上、好ましくは10nm以上であり、また、通常1000nm以下、好ましくは500nm以下とすることが好ましい。一方、透明性が不要な場合は、陽極2の厚みは必要な強度等に応じて任意に厚みとすればよく、この場合、陽極2は基板1と同一の厚みでもよい。
 陽極2の表面に成膜を行う場合は、成膜前に、紫外線+オゾン、酸素プラズマ、アルゴンプラズマ等の処理を施すことにより、陽極上の不純物を除去すると共に、そのイオン化ポテンシャルを調整して正孔注入性を向上させておくことが好ましい。
[正孔注入層3]
 陽極2側から発光層5側に正孔を輸送する機能を担う層は、通常、正孔注入輸送層または正孔輸送層と呼ばれる。そして、陽極2側から発光層5側に正孔を輸送する機能を担う層が2層以上ある場合に、より陽極2側に近い方の層を正孔注入層3と呼ぶことがある。正孔注入層3は、陽極2から発光層5側に正孔を輸送する機能を強化する点で、用いることが好ましい。正孔注入層3を用いる場合、通常、正孔注入層3は、陽極2上に形成される。
 正孔注入層3の膜厚は、通常1nm以上、好ましくは5nm以上、また、通常1000nm以下、好ましくは500nm以下である。
 正孔注入層3の形成方法は、真空蒸着法でも、湿式成膜法でもよい。成膜性が優れる点では、湿式成膜法により形成することが好ましい。
 正孔注入層3は、正孔輸送性化合物を含むことが好ましく、正孔輸送性化合物と電子受容性化合物とを含むことがより好ましい。更には、正孔注入層3中にカチオンラジカル化合物を含むことが好ましく、カチオンラジカル化合物と正孔輸送性化合物とを含むことが特に好ましい。
(正孔輸送性化合物)
 正孔注入層形成用組成物は、通常、正孔注入層3となる正孔輸送性化合物を含有する。また、湿式成膜法の場合は、通常、更に溶剤も含有する。正孔注入層形成用組成物は、正孔輸送性が高く、注入された正孔を効率よく輸送できることが好ましい。このため、正孔移動度が大きく、トラップとなる不純物が製造時や使用時等に発生し難いことが好ましい。また、安定性に優れ、イオン化ポテンシャルが小さく、可視光に対する透明性が高いことが好ましい。特に、正孔注入層3が発光層5と接する場合は、発光層5からの発光を消光しないものや発光層5とエキサイプレックスを形成して、発光効率を低下させないものが好ましい。
 正孔輸送性化合物としては、陽極2から正孔注入層3への電荷注入障壁の観点から、4.5eV~6.0eVのイオン化ポテンシャルを有する化合物が好ましい。正孔輸送性化合物の例としては、芳香族アミン系化合物、フタロシアニン系化合物、ポルフィリン系化合物、オリゴチオフェン系化合物、ポリチオフェン系化合物、ベンジルフェニル系化合物、フルオレン基で3級アミンを連結した化合物、ヒドラゾン系化合物、シラザン系化合物、キナクリドン系化合物等が挙げられる。
 上述の例示化合物のうち、非晶質性及び可視光透過性の点から、芳香族アミン系化合物が好ましく、芳香族三級アミン化合物が特に好ましい。ここで、芳香族三級アミン化合物とは、芳香族三級アミン構造を有する化合物であって、芳香族三級アミン由来の基を有する化合物も含む。
 芳香族三級アミン化合物の種類は、特に制限されないが、表面平滑化効果により均一な発光を得やすい点から、重量平均分子量が1,000以上1,000,000以下の高分子化合物(繰り返し単位が連なる重合型化合物)を用いることが好ましい。
 芳香族三級アミン高分子化合物の好ましい例としては、下記式(I)で表される繰り返し単位を有する高分子化合物等が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000037
[上記式中、Ar及びArは、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい芳香族基または置換基を有していてもよい複素芳香族基を表す。Ar~Arは、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい芳香族基または置換基を有していてもよい複素芳香族基を表す。Qは、下記の連結基群の中から選ばれる連結基を表す。また、Ar~Arのうち、同一のN原子に結合する二つの基は互いに結合して環を形成してもよい。]
 下記に連結基を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000038
[上記各式中、Ar~Ar16は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい芳香族基または置換基を有していてもよい複素芳香族基を表す。R~Rは、それぞれ独立して、水素原子または任意の置換基を表す。]
 Ar~Ar16の芳香族基及び複素芳香族基としては、高分子化合物の溶解性、耐熱性、正孔注入輸送性の点から、ベンゼン環、ナフタレン環、フェナントレン環、チオフェン環、またはピリジン環由来の基が好ましく、ベンゼン環、またはナフタレン環由来の基がさらに好ましい。
 式(I)で表される繰り返し単位を有する芳香族三級アミン高分子化合物の具体例としては、国際公開第2005/089024号に記載のもの等が挙げられる。
(電子受容性化合物)
 正孔注入層3には、正孔輸送性化合物の酸化により、正孔注入層3の導電率を向上させることができるため、電子受容性化合物を含有していることが好ましい。
 電子受容性化合物としては、酸化力を有し、上述の正孔輸送性化合物から一電子受容する能力を有する化合物が好ましく、具体的には、電子親和力が4eV以上である化合物が好ましく、電子親和力が5eV以上である化合物が更に好ましい。
 このような電子受容性化合物としては、例えば、トリアリールホウ素化合物、ハロゲン化金属、ルイス酸、有機酸、オニウム塩、アリールアミンとハロゲン化金属との塩、アリールアミンとルイス酸との塩よりなる群から選ばれる1種または2種以上の化合物等が挙げられる。具体的には、4-イソプロピル-4’-メチルジフェニルヨードニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボラート、トリフェニルスルホニウムテトラフルオロボラート等の有機基の置換したオニウム塩(国際公開第2005/089024号);塩化鉄(III)(日本国特開平11-251067号公報)、ペルオキソ二硫酸アンモニウム等の高原子価の無機化合物;テトラシアノエチレン等のシアノ化合物;トリス(ペンタフルオロフェニル)ボラン(日本国特開2003-31365号公報)等の芳香族ホウ素化合物;フラーレン誘導体及びヨウ素等が挙げられる。
(カチオンラジカル化合物)
 カチオンラジカル化合物としては、正孔輸送性化合物から一電子取り除いた化学種であるカチオンラジカルと、対アニオンとからなるイオン化合物が好ましい。但し、カチオンラジカルが正孔輸送性の高分子化合物由来である場合、カチオンラジカルは高分子化合物の繰り返し単位から一電子取り除いた構造となる。
 カチオンラジカルとしては、正孔輸送性化合物として前述した化合物から一電子取り除いた化学種であることが好ましい。正孔輸送性化合物として好ましい化合物から一電子取り除いた化学種であることが、非晶質性、可視光の透過率、耐熱性、及び溶解性などの点から好適である。
 ここで、カチオンラジカル化合物は、前述の正孔輸送性化合物と電子受容性化合物を混合することにより生成させることができる。即ち、前述の正孔輸送性化合物と電子受容性化合物とを混合することにより、正孔輸送性化合物から電子受容性化合物へと電子移動が起こり、正孔輸送性化合物のカチオンラジカルと対アニオンとからなるカチオンイオン化合物が生成する。
 PEDOT/PSS(Adv.Mater.,2000年,12巻,481頁)やエメラルジン塩酸塩(J.Phys.Chem.,1990年,94巻,7716頁)等の高分子化合物由来のカチオンラジカル化合物は、酸化重合(脱水素重合)することによっても生成する。
 ここでいう酸化重合は、モノマーを酸性溶液中で、ペルオキソ二硫酸塩等を用いて化学的に、または、電気化学的に酸化するものである。この酸化重合(脱水素重合)の場合、モノマーが酸化されることにより高分子化されるとともに、酸性溶液由来のアニオンを対アニオンとする、高分子の繰り返し単位から一電子取り除かれたカチオンラジカルが生成する。
(湿式成膜法による正孔注入層3の形成)
 湿式成膜法により正孔注入層3を形成する場合、通常、正孔注入層3となる材料を可溶な溶剤(正孔注入層用溶剤)と混合して成膜用の組成物(正孔注入層形成用組成物)を調製し、この正孔注入層形成用組成物を正孔注入層3の下層に該当する層(通常は、陽極2)上に湿式成膜法により成膜し、乾燥させることにより形成させる。成膜した膜の乾燥は、後述の湿式成膜法による発光層5の形成における乾燥方法と同様に行うことができる。
 正孔注入層形成用組成物中における正孔輸送性化合物の濃度は、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、膜厚の均一性の点では、低い方が好ましく、一方、正孔注入層3に欠陥が生じ難い点では、高い方が好ましい。具体的には、0.01質量%以上であるのが好ましく、0.1質量%以上であるのが更に好ましく、0.5質量%以上であるのが特に好ましく、また、一方、70質量%以下であるのが好ましく、60質量%以下であるのが更に好ましく、50質量%以下であるのが特に好ましい。
 溶剤としては、例えば、エーテル系溶剤、エステル系溶剤、芳香族炭化水素系溶剤、アミド系溶剤などが挙げられる。
 エーテル系溶剤としては、例えば、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコール-1-モノメチルエーテルアセタート(PGMEA)等の脂肪族エーテル及び1,2-ジメトキシベンゼン、1,3-ジメトキシベンゼン、アニソール、フェネトール、2-メトキシトルエン、3-メトキシトルエン、4-メトキシトルエン、2,3-ジメチルアニソール、2,4-ジメチルアニソール等の芳香族エーテル等が挙げられる。
 エステル系溶剤としては、例えば、酢酸フェニル、プロピオン酸フェニル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸プロピル、安息香酸n-ブチル等の芳香族エステル等が挙げられる。
 芳香族炭化水素系溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン、シクロヘキシルベンゼン、3-イソプロピルビフェニル、1,2,3,4-テトラメチルベンゼン、1,4-ジイソプロピルベンゼン、メチルナフタレン等が挙げられる。
 アミド系溶剤としては、例えば、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド等が挙げられる。
 これらの他、ジメチルスルホキシド等も用いることができる。
 正孔注入層3の湿式成膜法による形成は、通常、正孔注入層形成用組成物を調製後に、これを、正孔注入層3の下層に該当する層(通常は、陽極2)上に塗布成膜し、乾燥することにより行われる。正孔注入層3は、通常、成膜後に、加熱や減圧乾燥等により塗布膜を乾燥させる。
(真空蒸着法による正孔注入層3の形成)
 真空蒸着法により正孔注入層3を形成する場合には、通常、正孔注入層3の構成材料(前述の正孔輸送性化合物、電子受容性化合物等)の1種類または2種類以上を真空容器内に設置された坩堝に入れ(2種類以上の材料を用いる場合は、通常各々を別々の坩堝に入れ)、真空容器内を真空ポンプで10-4Pa程度まで排気した後、坩堝を加熱して(2種類以上の材料を用いる場合は、通常各々の坩堝を加熱して)、坩堝内の材料の蒸発量を制御しながら蒸発させ(2種類以上の材料を用いる場合は、通常各々独立に蒸発量を制御しながら蒸発させ)、坩堝に向き合って置かれた基板上の陽極2上に正孔注入層3を形成させる。なお、2種類以上の材料を用いる場合は、それらの混合物を坩堝に入れ、加熱、蒸発させて正孔注入層3を形成することもできる。
 蒸着時の真空度は、本発明の効果を著しく損なわない限り限定されないが、通常0.1×10-6Torr(0.13×10-4Pa)以上、9.0×10-6Torr(12.0×10-4Pa)以下である。蒸着速度は、本発明の効果を著しく損なわない限り限定されないが、通常0.1Å/秒以上、5.0Å/秒以下である。蒸着時の成膜温度は、本発明の効果を著しく損なわない限り限定されないが、好ましくは10℃以上、50℃以下で行われる。
[正孔輸送層4]
 正孔輸送層4は、陽極2側から発光層5側に正孔を輸送する機能を担う層である。正孔輸送層4は、本発明の有機電界発光素子では、必須の層では無いが、陽極2から発光層5に正孔を輸送する機能を強化する点では、この層を設けることが好ましい。正孔輸送層4を設ける場合、通常、正孔輸送層4は、陽極2と発光層5の間に形成される。また、上述の正孔注入層3がある場合は、正孔注入層3と発光層5の間に形成される。
 正孔輸送層4の膜厚は、通常5nm以上、好ましくは10nm以上であり、また、一方、通常300nm以下、好ましくは100nm以下である。
 正孔輸送層4の形成方法は、真空蒸着法でも、湿式成膜法でもよい。成膜性が優れる点では、湿式成膜法により形成することが好ましい。
 正孔輸送層4は、通常、正孔輸送層4となる正孔輸送性化合物を含有する。正孔輸送層4に含まれる正孔輸送性化合物としては、特に、4,4’-ビス[N-(1-ナフチル)-N-フェニルアミノ]ビフェニルで代表される、2個以上の3級アミンを含み2個以上の縮合芳香族環が窒素原子に置換した芳香族ジアミン(日本国特開平5-234681号公報)、4,4’,4”-トリス(1-ナフチルフェニルアミノ)トリフェニルアミン等のスターバースト構造を有する芳香族アミン系化合物(J.Lumin.,72-74巻、985頁、1997年)、トリフェニルアミンの四量体から成る芳香族アミン系化合物(Chem.Commun.,2175頁、1996年)、2,2’,7,7’-テトラキス-(ジフェニルアミノ)-9,9’-スピロビフルオレン等のスピロ化合物(Synth.Metals,91巻、209頁、1997年)、4,4’-N,N’-ジカルバゾールビフェニルなどのカルバゾール誘導体などが挙げられる。また、例えばポリビニルカルバゾール、ポリビニルトリフェニルアミン(日本国特開平7-53953号公報)、テトラフェニルベンジジンを含有するポリアリーレンエーテルサルホン(Polym.Adv.Tech.,7巻、33頁、1996年)等も好ましく使用できる。
(湿式成膜法による正孔輸送層4の形成)
 湿式成膜法で正孔輸送層4を形成する場合は、通常、上述の正孔注入層3を湿式成膜法で形成する場合と同様にして、正孔注入層形成用組成物の代わりに正孔輸送層形成用組成物を用いて形成させる。
 湿式成膜法で正孔輸送層4を形成する場合は、通常、正孔輸送層形成用組成物は、更に溶剤を含有する。正孔輸送層形成用組成物に用いる溶剤は、上述の正孔注入層形成用組成物で用いる溶剤と同様の溶剤を使用することができる。
 正孔輸送層形成用組成物中における正孔輸送性化合物の濃度は、正孔注入層形成用組成物中における正孔輸送性化合物の濃度と同様の範囲とすることができる。
(真空蒸着法による正孔輸送層4の形成)
 真空蒸着法で正孔輸送層4を形成する場合についても、通常、上述の正孔注入層3を真空蒸着法で形成する場合と同様にして、正孔注入層3の構成材料の代わりに正孔輸送層4の構成材料を用いて形成させることができる。蒸着時の真空度、蒸着速度及び温度などの成膜条件などは、前記正孔注入層3の真空蒸着時と同様の条件で成膜することができる。
[発光層5]
 発光層5は、一対の電極間に電界が与えられた時に、陽極2から注入される正孔と陰極9から注入される電子が再結合することにより励起され、発光する機能を担う層である。発光層5は、陽極2と陰極9の間に形成される層であり、発光層5は、陽極2の上に正孔注入層3がある場合は、正孔注入層3と陰極9の間に形成され、陽極2の上に正孔輸送層4がある場合は、正孔輸送層4と陰極9との間に形成される。
 発光層5の膜厚は、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、膜に欠陥が生じ難い点では厚い方が好ましく、また、一方、薄い方が低駆動電圧としやすい点で好ましい。このため、発光層5の膜厚は、3nm以上であるのが好ましく、5nm以上であるのが更に好ましく、また、一方、通常200nm以下であるのが好ましく、100nm以下であるのが更に好ましい。
 発光層5は、少なくとも、発光の性質を有する材料(発光材料)を含有するとともに、好ましくは、電荷輸送性を有する材料(電荷輸送性材料)とを含有する。
 以下に一般的な発光材料と発光層の形成方法について説明するが、本発明の有機電界発光素子において、発光層は、前述の本発明の有機電界発光素子用組成物を用いて湿式成膜法により形成されることが好ましい。
 また、発光材料としては、イリジウムを中心元素とする有機金属錯体であるイリジウム錯体が好ましいが、適宜他の発光材料を用いてもよい。
 以下、イリジウム錯体化合物以外の他の発光材料について詳述する。
(発光材料)
 発光材料は、所望の発光波長で発光し、本発明の効果を損なわない限り特に制限はなく、公知の発光材料を適用可能である。発光材料は、蛍光発光材料でも、燐光発光材料でもよいが、発光効率が良好である材料が好ましく、内部量子効率の観点から燐光発光材料が好ましい。
 蛍光発光材料としては、例えば、以下の材料が挙げられる。
 青色発光を与える蛍光発光材料(青色蛍光発光材料)としては、例えば、ナフタレン、ペリレン、ピレン、アントラセン、クマリン、クリセン、p-ビス(2-フェニルエテニル)ベンゼン及びそれらの誘導体等が挙げられる。
 緑色発光を与える蛍光発光材料(緑色蛍光発光材料)としては、例えば、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体、Al(CNO)などのアルミニウム錯体等が挙げられる。
 黄色発光を与える蛍光発光材料(黄色蛍光発光材料)としては、例えば、ルブレン、ペリミドン誘導体等が挙げられる。
 赤色発光を与える蛍光発光材料(赤色蛍光発光材料)としては、例えば、DCM(4-(dicyanomethylene)-2-methyl-6-(p-dimethylaminostyryl)-4H-pyran)系化合物、ベンゾピラン誘導体、ローダミン誘導体、ベンゾチオキサンテン誘導体、アザベンゾチオキサンテン等が挙げられる。
 また、燐光発光材料としては、例えば、長周期型周期表(以下、特に断り書きの無い限り「周期表」という場合には、長周期型周期表を指すものとする。)の第7~11族から選ばれる金属を含む有機金属錯体等が挙げられる。周期表の第7~11族から選ばれる金属として、好ましくは、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、銀、レニウム、オスミウム、イリジウム、白金、金等が挙げられる。
 有機金属錯体の配位子としては、(ヘテロ)アリールピリジン配位子、(ヘテロ)アリールピラゾール配位子などの(ヘテロ)アリール基とピリジン、ピラゾール、フェナントロリンなどが連結した配位子が好ましく、特にフェニルピリジン配位子、フェニルピラゾール配位子が好ましい。ここで、(ヘテロ)アリールとは、アリール基またはヘテロアリール基を表す。
 好ましい燐光発光材料として、具体的には、例えば、トリス(2-フェニルピリジン)イリジウム、トリス(2-フェニルピリジン)ルテニウム、トリス(2-フェニルピリジン)パラジウム、ビス(2-フェニルピリジン)白金、トリス(2-フェニルピリジン)オスミウム、トリス(2-フェニルピリジン)レニウム等のフェニルピリジン錯体及びオクタエチル白金ポルフィリン、オクタフェニル白金ポルフィリン、オクタエチルパラジウムポルフィリン、オクタフェニルパラジウムポルフィリン等のポルフィリン錯体等が挙げられる。
 高分子系の発光材料としては、ポリ(9,9-ジオクチルフルオレン-2,7-ジイル)、ポリ[(9,9-ジオクチルフルオレン-2,7-ジイル)-co-(4,4’-(N-(4-sec-ブチルフェニル))ジフェニルアミン)]、ポリ[(9,9-ジオクチルフルオレン-2,7-ジイル)-co-(1,4-ベンゾ-2{2,1’-3}-トリアゾール)]などのポリフルオレン系材料、ポリ[2-メトキシ-5-(2-エチルヘキシルオキシ)-1,4-フェニレンビニレン]などのポリフェニレンビニレン系材料が挙げられる。
(電荷輸送性材料)
 電荷輸送性材料は、正電荷(正孔)または負電荷(電子)輸送性を有する材料であり、本発明の効果を損なわない限り、特に制限はなく、公知の材料を適用可能である。
 電荷輸送性材料は、従来、有機電界発光素子の発光層5に用いられている化合物等を用いることができ、特に、発光層5のホスト材料として使用されている化合物が好ましい。
 電荷輸送性材料としては、具体的には、芳香族アミン系化合物、フタロシアニン系化合物、ポルフィリン系化合物、オリゴチオフェン系化合物、ポリチオフェン系化合物、ベンジルフェニル系化合物、フルオレン基で3級アミンを連結した化合物、ヒドラゾン系化合物、シラザン系化合物、シラナミン系化合物、ホスファミン系化合物、キナクリドン系化合物等の正孔注入層3の正孔輸送性化合物として例示した化合物等が挙げられる他、アントラセン系化合物、ピレン系化合物、カルバゾール系化合物、ピリジン系化合物、フェナントロリン系化合物、オキサジアゾール系化合物、シロール系化合物等の電子輸送性化合物等が挙げられる。
 また、例えば、4,4’-ビス[N-(1-ナフチル)-N-フェニルアミノ]ビフェニルで代表される2個以上の3級アミンを含み2個以上の縮合芳香族環が窒素原子に置換した芳香族ジアミン(日本国特開平5-234681号公報)、4,4’,4”-トリス(1-ナフチルフェニルアミノ)トリフェニルアミン等のスターバースト構造を有する芳香族アミン系化合物(J.Lumin.,72-74巻、985頁、1997年)、トリフェニルアミンの四量体から成る芳香族アミン系化合物(Chem.Commun.,2175頁、1996年)、2,2’,7,7’-テトラキス-(ジフェニルアミノ)-9,9’-スピロビフルオレン等のフルオレン系化合物(Synth.Metals,91巻、209頁、1997年)、4,4’-N,N’-ジカルバゾールビフェニルなどのカルバゾール系化合物等の正孔輸送層4の正孔輸送性化合物として例示した化合物等も好ましく用いることができる。また、この他、2-(4-ビフェニリル)-5-(p-ターシャルブチルフェニル)-1,3,4-オキサジアゾール(tBu-PBD)、2,5-ビス(1-ナフチル)-1,3,4-オキサジアゾール(BND)などのオキサジアゾール系化合物、2,5-ビス(6’-(2’,2”-ビピリジル))-1,1-ジメチル-3,4-ジフェニルシロール(PyPySPyPy)等のシロール系化合物、バソフェナントロリン(BPhen)、2,9-ジメチル-4,7-ジフェニル-1,10-フェナントロリン(BCP、バソクプロイン)などのフェナントロリン系化合物等も挙げられる。
(湿式成膜法による発光層5の形成)
 発光層5の形成方法は、真空蒸着法でも、湿式成膜法でもよいが、成膜性に優れることから、湿式成膜法が好ましい。
 湿式成膜法により発光層5を形成する場合は、通常、上述の正孔注入層3を湿式成膜法で形成する場合と同様にして、正孔注入層形成用組成物の代わりに、発光層5となる材料を可溶な溶剤(発光層用溶剤)と混合して調製した発光層形成用組成物を用いて形成させる。
 本発明においては、この発光層形成用組成物として、前述の本発明の有機電界発光素子用組成物を用いることが好ましい。
 溶剤としては、例えば、正孔注入層3の形成について挙げたエーテル系溶剤、エステル系溶剤、芳香族炭化水素系溶剤、アミド系溶剤の他、アルカン系溶剤、ハロゲン化芳香族炭化水系溶剤、脂肪族アルコール系溶剤、脂環族アルコール系溶剤、脂肪族ケトン系溶剤及び脂環族ケトン系溶剤などが挙げられる。好ましい溶剤(溶媒)は、本発明の有機電界発光素子用組成物の第1溶媒、第2溶媒、及び、その他の溶媒として例示したとおりである。
 溶剤の使用量は、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、発光層形成用組成物中の合計含有量は、低粘性なために成膜作業が行いやすい点で多い方が好ましく、また、一方、厚膜で成膜しやすい点で少ない方が好ましい。前述のとおり、溶剤の含有量は、好ましくは1質量%以上、より好ましくは10質量%以上、特に好ましくは50質量%以上、また、好ましくは99.99質量%以下、より好ましくは99.9質量%以下、特に好ましくは99質量%以下である。
 湿式成膜後の溶剤除去方法としては、加熱又は減圧を用いることができる。加熱方法において使用する加熱手段としては、膜全体に均等に熱を与えることから、クリーンオーブン、ホットプレートが好ましい。
 加熱工程における加熱温度は、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、乾燥時間を短くする点では温度が高いほうが好ましく、材料へのダメージが少ない点では低い方が好ましい。加温温度の上限は通常250℃以下であり、好ましくは200℃以下、さらに好ましくは150℃以下である。加温温度の下限は通常30℃以上であり、好ましくは50℃以上であり、さらに好ましくは80℃以上である。上記上限を超える温度は、通常用いられる電荷輸送性材料又は燐光発光材料の耐熱性より高く、分解や結晶化する可能性があり好ましくない。上記下限未満では溶剤の除去に長時間を要するため、好ましくない。加熱工程における加熱時間は、発光層形成用組成物中の溶剤の沸点や蒸気圧、材料の耐熱性、および加熱条件によって適切に決定される。
(真空蒸着法による発光層5の形成)
 真空蒸着法により発光層5を形成する場合には、通常、発光層5の構成材料(前述の発光材料、電荷輸送性化合物等)の1種類又は2種類以上を真空容器内に設置された坩堝に入れ(2種類以上の材料を用いる場合は、通常各々を別々の坩堝に入れ)、真空容器内を真空ポンプで10-4Pa程度まで排気した後、坩堝を加熱して(2種類以上の材料を用いる場合は、通常各々の坩堝を加熱して)、坩堝内の材料の蒸発量を制御しながら蒸発させ(2種類以上の材料を用いる場合は、通常各々独立に蒸発量を制御しながら蒸発させ)、坩堝に向き合って置かれた正孔注入層3又は正孔輸送層4の上に発光層5を形成させる。なお、2種類以上の材料を用いる場合は、それらの混合物を坩堝に入れ、加熱、蒸発させて発光層5を形成することもできる。
 蒸着時の真空度は、本発明の効果を著しく損なわない限り限定されないが、通常0.1×10-6Torr(0.13×10-4Pa)以上、9.0×10-6Torr(12.0×10-4Pa)以下である。蒸着速度は、本発明の効果を著しく損なわない限り限定されないが、通常0.1Å/秒以上、5.0Å/秒以下である。蒸着時の成膜温度は、本発明の効果を著しく損なわない限り限定されないが、好ましくは10℃以上、50℃以下で行われる。
[正孔阻止層6]
 発光層5と後述の電子注入層8との間に、正孔阻止層6を設けてもよい。正孔阻止層6は、発光層5の上に、発光層5の陰極9側の界面に接するように積層される層である。
 この正孔阻止層6は、陽極2から移動してくる正孔を陰極9に到達するのを阻止する役割と、陰極9から注入された電子を効率よく発光層5の方向に輸送する役割とを有する。正孔阻止層6を構成する材料に求められる物性としては、電子移動度が高く正孔移動度が低いこと、エネルギーギャップ(HOMO、LUMOの差)が大きいこと、励起三重項準位(T1)が高いことが挙げられる。
 このような条件を満たす正孔阻止層6の材料としては、例えば、ビス(2-メチル-8-キノリノラト)(フェノラト)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラト)(トリフェニルシラノラト)アルミニウム等の混合配位子錯体、ビス(2-メチル-8-キノラト)アルミニウム-μ-オキソ-ビス-(2-メチル-8-キノリノラト)アルミニウム二核金属錯体等の金属錯体、ジスチリルビフェニル誘導体等のスチリル化合物(日本国特開平11-242996号公報)、3-(4-ビフェニルイル)-4-フェニル-5(4-tert-ブチルフェニル)-1,2,4-トリアゾール等のトリアゾール誘導体(日本国特開平7-41759号公報)、バソクプロイン等のフェナントロリン誘導体(日本国特開平10-79297号公報)などが挙げられる。更に、国際公開第2005/022962号に記載の2,4,6位が置換されたピリジン環を少なくとも1個有する化合物も、正孔阻止層6の材料として好ましい。
 正孔阻止層6の形成方法に制限はなく、前述の発光層5の形成方法と同様にして形成することができる。
 正孔阻止層6の膜厚は、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、通常0.3nm以上、好ましくは0.5nm以上であり、また、通常100nm以下、好ましくは50nm以下である。
[電子輸送層7]
 電子輸送層7は素子の電流効率をさらに向上させることを目的として、発光層5または正孔阻止層6と電子注入層8との間に設けられる。
 電子輸送層7は、電界を与えられた電極間において陰極9から注入された電子を効率よく発光層5の方向に輸送することができる化合物より形成される。電子輸送層7に用いられる電子輸送性化合物としては、陰極9または電子注入層8からの電子注入効率が高く、かつ、高い電子移動度を有し注入された電子を効率よく輸送することができる化合物であることが必要である。
 このような条件を満たす電子輸送性化合物としては、具体的には、例えば、8-ヒドロキシキノリンのアルミニウム錯体などの金属錯体(日本国特開昭59-194393号公報)、10-ヒドロキシベンゾ[h]キノリンの金属錯体、オキサジアゾール誘導体、ジスチリルビフェニル誘導体、シロール誘導体、3-ヒドロキシフラボン金属錯体、5-ヒドロキシフラボン金属錯体、ベンズオキサゾール金属錯体、ベンゾチアゾール金属錯体、トリスベンズイミダゾリルベンゼン(米国特許第5645948号明細書)、キノキサリン化合物(日本国特開平6-207169号公報)、フェナントロリン誘導体(日本国特開平5-331459号公報)、2-t-ブチル-9,10-N,N’-ジシアノアントラキノンジイミン、n型水素化非晶質炭化シリコン、n型硫化亜鉛、n型セレン化亜鉛などが挙げられる。
 電子輸送層7の膜厚は、通常1nm以上、好ましくは5nm以上であり、また、一方、通常300nm以下、好ましくは100nm以下である。
 電子輸送層7は、発光層5と同様にして湿式成膜法、或いは真空蒸着法により発光層5または正孔阻止層6上に積層することにより形成される。通常は、真空蒸着法が用いられる。
[電子注入層8]
 電子注入層8は、陰極9から注入された電子を効率よく、電子輸送層7または発光層5へ注入する役割を果たす。
 電子注入を効率よく行うには、電子注入層8を形成する材料は、仕事関数の低い金属が好ましい。例としては、ナトリウムやセシウム等のアルカリ金属、バリウムやカルシウムなどのアルカリ土類金属等が用いられる。
 電子注入層8の膜厚は、0.1~5nmが好ましい。
 また、陰極9と電子輸送層7との界面に電子注入層8として、LiF、MgF、LiO、CsCO等の極薄絶縁膜(膜厚0.1~5nm程度)を挿入することも、素子の効率を向上させる有効な方法である(Appl.Phys.Lett.,70巻,152頁,1997年;日本国特開平10-74586号公報;IEEETrans.Electron.Devices,44巻,1245頁,1997年;SID 04 Digest,154頁)。
 さらに、バソフェナントロリン等の含窒素複素環化合物や8-ヒドロキシキノリンのアルミニウム錯体などの金属錯体に代表される有機電子輸送材料に、ナトリウム、カリウム、セシウム、リチウム、ルビジウム等のアルカリ金属をドープする(日本国特開平10-270171号公報、日本国特開2002-100478号公報、日本国特開2002-100482号公報などに記載)ことにより、電子注入・輸送性が向上し優れた膜質を両立させることが可能となるため好ましい。この場合の膜厚は通常5nm以上、好ましくは10nm以上で、通常200nm以下、好ましくは100nm以下である。
 電子注入層8は、発光層5と同様にして湿式成膜法或いは真空蒸着法により、発光層5或いはその上の正孔阻止層6または電子輸送層7上に積層することにより形成される。
 湿式成膜法の場合の詳細は、前述の発光層5の場合と同様である。
[陰極9]
 陰極9は、発光層5側の層(電子注入層8または発光層5など)に電子を注入する役割を果たす。陰極9の材料としては、前記の陽極2に使用される材料を用いることが可能であるが、効率よく電子注入を行なう上では、仕事関数の低い金属を用いることが好ましく、例えば、スズ、マグネシウム、インジウム、カルシウム、アルミニウム、銀等の金属またはそれらの合金などが用いられる。具体例としては、例えば、マグネシウム-銀合金、マグネシウム-インジウム合金、アルミニウム-リチウム合金等の低仕事関数の合金電極などが挙げられる。
 素子の安定性の点では、陰極9の上に、仕事関数が高く、大気に対して安定な金属層を積層して、低仕事関数の金属からなる陰極9を保護することが好ましい。積層する金属としては、例えば、アルミニウム、銀、銅、ニッケル、クロム、金、白金等の金属が挙げられる。
 陰極の膜厚は通常、陽極2と同様である。
[その他の構成層]
 以上、図1に示す層構成の素子を中心に説明してきたが、本発明の有機電界発光素子における陽極2及び陰極9と発光層5との間には、その性能を損なわない限り、上記説明にある層の他にも、任意の層を有していてもよく、また発光層5以外の任意の層を省略してもよい。
 例えば、正孔阻止層6と同様の目的で、正孔輸送層4と発光層5の間に電子阻止層を設けることも効果的である。電子阻止層は、発光層5から移動してくる電子が正孔輸送層4に到達することを阻止することで、発光層5内で正孔との再結合確率を増やし、生成した励起子を発光層5内に閉じこめる役割と、正孔輸送層4から注入された正孔を効率よく発光層5の方向に輸送する役割がある。
 電子阻止層に求められる特性としては、正孔輸送性が高く、エネルギーギャップ(HOMO、LUMOの差)が大きいこと、励起三重項準位(T1)が高いことが挙げられる。また、発光層5を湿式成膜法で形成する場合、電子阻止層も湿式成膜法で形成することが、素子製造が容易となるため、好ましい。
 このため、電子阻止層も湿式成膜適合性を有することが好ましく、このような電子阻止層に用いられる材料としては、F8-TFBに代表されるジオクチルフルオレンとトリフェニルアミンの共重合体(国際公開第2004/084260号)等が挙げられる。
 なお、図1とは逆の構造、即ち、基板1上に陰極9、電子注入層8、電子輸送層7、正孔阻止層6、発光層5、正孔輸送層4、正孔注入層3、陽極2の順に積層することも可能であり、少なくとも一方が透明性の高い2枚の基板の間に本発明の有機電界発光素子を設けることも可能である。
 さらには、図1に示す層構成を複数段重ねた構造(発光ユニットを複数積層させた構造)とすることも可能である。その際には段間(発光ユニット間)の界面層(陽極がITO、陰極がAlの場合はその2層)の代わりに、例えばV等を電荷発生層として用いると段間の障壁が少なくなり、発光効率・駆動電圧の観点からより好ましい。
 本発明は、有機電界発光素子が、単一の素子、アレイ状に配置された構造からなる素子、陽極と陰極がX-Yマトリックス状に配置された構造のいずれにおいても適用することができる。
〔表示装置及び照明装置〕
 本発明の表示装置及び照明装置は、上述のような本発明の有機電界発光素子を用いたものである。本発明の表示装置及び照明装置の形式や構造については特に制限はなく、本発明の有機電界発光素子を用いて常法に従って組み立てることができる。
 例えば、「有機ELディスプレイ」(オーム社、平成16年8月20日発刊、時任静士、安達千波矢、村田英幸著)に記載されているような方法で、本発明の表示装置および照明装置を形成することができる。
 以下、実施例を示して本発明について更に具体的に説明する。ただし、本発明は以下の実施例に限定されるものではなく、本発明はその要旨を逸脱しない限り任意に変更して実施できる。
[実施例1]
 下記式(7)で示される構造を有する化合物1(電荷輸送性材料)と、下記式(8)で示される構造を有する化合物2(発光材料)を90:10の質量比で混ぜ合わせ、発光層材料1とした。発光層材料1を1,1-ジフェニルペンタン(第1溶媒)に対して4.0質量%になるように添加し、周辺雰囲気を窒素に置換した後に68℃で1時間加熱して溶解させ、発光層原液インク1を作製した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000039
 常温に戻した発光層原液インク1に対して、アニソール(第2溶媒)と1,1-ジフェニルペンタンを用いて、それぞれの質量比が50:50、発光層材料1の濃度が2.0質量%になるように発光層原液インク1を希釈し、発光層インク1を作製した。発光層インク1に対して、さらに濃度が500質量ppmとなるように、2,6-ジ-tert-ブチルフェノール(BHB)を添加し、発光層インク1-1(発光層形成用組成物)を作製した。
 発光層インク1-1を大気雰囲気中のバイアル瓶内で約1か月保管したところ、初期の表面張力が34.1mN/mであったのに対して、保管後の表面張力は34.3mN/mと変化幅が0.5mN/m未満となった。
[実施例2]
 上記発光層原液インク1に対して、3-フェノキシトルエン(第2溶媒)と1,1-ジフェニルペンタンを用いて、それぞれの質量比が50:50、発光層材料1の濃度が2.0質量%になるように発光層原液インク1を希釈し、発光層インク2を作製した。発光層インク2に対して、さらに濃度が500質量ppmとなるように、2,6-ジ-tert-ブチルフェノール(BHB)を添加し、発光層インク2-1(発光層形成用組成物)を作製した。
 発光層インク2-1を大気雰囲気中のバイアル瓶内で約1か月保管したところ、初期の表面張力が34.8mN/mであったのに対して、保管後の表面張力は34.8mN/mと変化幅が0.5mN/m未満となった。
[比較例1]
 上記発光層原液インク1に対して、1,1-ジフェニルペンタン(第1溶媒)のみを用いて発光層材料1の濃度が2.0質量%になるように発光層原液インク1を希釈し、発光層インク3を作製した。発光層インク3に対して、さらに濃度が500質量ppmとなるように、2,6-ジ-tert-ブチルフェノール(BHB)を添加し、発光層インク3-1(発光層形成用組成物)を作製した。
 発光層インク3-1を大気雰囲気中のバイアル瓶内で約1か月保管したところ、初期の表面張力が35.4mN/mであったのに対して、保管後の表面張力は34.8mN/mと変化幅が0.5mN/m以上となった。
[比較例2]
 上記発光層原液インク1に対して、フェニルシクロヘキサン(比較のための第2溶媒)と1,1-ジフェニルペンタン(第1溶媒)を用いて、それぞれの質量比が50:50、発光層材料1の濃度が2.0質量%になるように発光層原液インク1を希釈し、発光層インク4を作製した。発光層インク4に対して、さらに濃度が500質量ppmとなるように、2,6-ジ-tert-ブチルフェノール(BHB)を添加し、発光層インク4-1(発光層形成用組成物)を作製した。
 発光層インク4-1を大気雰囲気中のバイアル瓶内で約1か月保管したところ、初期の表面張力が35.4mN/mであったのに対して、保管後の表面張力は34.9mN/mと変化幅が0.5mN/mを超えた。
[実施例3~10、比較例3]
 第1溶媒、第2溶媒及び比較のための第2溶媒として表1に記載の溶媒を用いた以外は実施例1と同様の方法により、実施例3~10及び比較例3の発光層形成用組成物をそれぞれ得た。得られた発光層形成用組成物のそれぞれに対して、実施例1と同様の方法により表面張力を評価した。
[比較例4、5]
 第1溶媒、第2溶媒及び比較のための第1溶媒として表1に記載の溶媒を用い、第2溶媒を用いて発光層原液インクを作成し、第1溶媒を用いて発光層形成用組成物を得た以外は、実施例1と同様の方法により表面張力を評価した。
[比較例6]
 キュメン(比較のための第1溶媒)と安息香酸プロピル(第2溶媒)を用いて、それぞれの質量比が50:50、実施例1に記載の発光層材料1の濃度が2.0質量%になるように発光層インクを作製した。発光層インクに対して、さらに濃度が500質量ppmとなるように、2,6-ジ-tert-ブチルフェノール(BHB)を添加し、発光層形成用組成物を作製した。発光層形成用組成物の作製以外は、実施例1と同様の方法により表面張力を評価した。
 これらの実施例と比較例の検討結果を、表1にまとめる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000040
 表1に示されたとおり、第1溶媒としてアルキル化ナフタレン又はジフェニルアルカンと、第2溶媒として芳香族エーテル又は芳香族エステルの少なくとも一方とを用いることで、長期保管した際のインクの表面張力変化が小さくなり、安定性の高い有機電界発光素子用組成物を得ることができた。
 以上、図面を参照しながら各種の実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。
 なお、本出願は、2022年2月9日出願の日本特許出願(特願2022-019088)及び2022年2月9日出願の日本特許出願(特願2022-019089)に基づくものであり、その内容は本出願の中に参照として援用される。
 本発明により、有機電界発光素子における発光層を湿式成膜により形成するための、液物性の安定性、とりわけ、インクの表面張力安定性が良好な有機電界発光素子用組成物を提供することができる。また、本発明により、当該有機電界発光素子用組成物を用いた有機電界発光素子の製造方法及び当該製造方法により得られる有機電界発光素子、並びに、当該有機電界発光素子を有する表示装置及び照明装置を提供することができる。
 1 基板
 2 陽極
 3 正孔注入層
 4 正孔輸送層
 5 発光層
 6 正孔阻止層
 7 電子輸送層
 8 電子注入層
 9 陰極
 10 有機電界発光素子

Claims (14)

  1.  機能性材料と、
     下記式(1)で表される化合物と、
     第1溶媒としてアルキル化ナフタレン又はジフェニルアルカンと、
     第2溶媒として芳香族エーテル及び芳香族エステルの少なくとも一方とを含む、有機電界発光素子用組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001

    [上記式中、
     aは0~4の整数であり、
     R、Rは、それぞれ独立して、炭素数1~12のアルキル基、または炭素数1~12のアルコキシ基を示す。
     Rが複数存在する場合、複数のRは同一でもよく、異なっていてもよい。]
  2.  前記ジフェニルアルカンが下記式(4B)で表される、請求項1に記載の有機電界発光素子用組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002

    [上記式中、R31は、水素原子もしくはアルキル基を示す。]
  3.  前記式(1)で表される化合物が、下記式(1-1)で表される化合物である、請求項1又は2に記載の有機電界発光素子用組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003

    [上記式中、
     bは0~3の整数であり、
     R、R、Rは、それぞれ独立して、炭素数1~12のアルキル基、または炭素数1~12のアルコキシ基を示す。
     Rが複数存在する場合、複数のRは同一でもよく、異なっていてもよい。]
  4.  前記式(1-1)で表される化合物が、下記式(1-2)で表される化合物である、請求項3に記載の有機電界発光素子用組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004

    [上記式中、b、Rは、前記式(1-1)におけるb、Rと同義である。]
  5.  前記機能性材料として、イリジウム錯体を含む、請求項1~4のいずれか1項に記載の有機電界発光素子用組成物。
  6.  前記イリジウム錯体が下記式(2)で表される、請求項5に記載の有機電界発光素子用組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005

    [上記式中、
     R、Rは、それぞれ独立して、炭素数1~20のアルキル基、炭素数7~40の(ヘテロ)アラルキル基、炭素数1~20のアルコキシ基、炭素数3~20の(ヘテロ)アリールオキシ基、炭素数1~20のアルキルシリル基、炭素数6~20のアリールシリル基、炭素数2~20のアルキルカルボニル基、炭素数7~20のアリールカルボニル基、炭素数1~20のアルキルアミノ基、炭素数6~20のアリールアミノ基、及び炭素数3~30の(ヘテロ)アリール基のうちのいずれか、あるいはこれらの組み合わせである。
     これらの基はさらに置換基を有していてもよく、該置換基としてはフッ素原子、塩素原子、臭素原子、炭素数1~20のアルキル基、炭素数7~40の(ヘテロ)アラルキル基、炭素数1~20のアルコキシ基、炭素数3~20の(ヘテロ)アリールオキシ基、炭素数1~20のアルキルシリル基、炭素数6~20のアリールシリル基、炭素数2~20のアルキルカルボニル基、炭素数7~20のアリールカルボニル基、炭素数2~20のアルキルアミノ基、炭素数6~20のアリールアミノ基、及び炭素数3~20の(ヘテロ)アリール基のうちのいずれか、あるいはこれらの組み合わせが挙げられる。
     R、Rが複数存在する場合、複数のR、Rは同一でもよく、異なっていてもよい。また、ベンゼン環に結合する隣り合うRまたはRは、互いに結合して当該ベンゼン環に縮合する環を形成していてもよい。
     dは0~4の整数であり、eは0~3の整数である。
     mは1~20の整数である。
     nは0~2の整数である。
     環Aは、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、イミダゾール環、オキサゾール環、チアゾール環、キノリン環、イソキノリン環、キナゾリン環、キノキサリン環、アザトリフェニレン環、カルボリン環のいずれかである。
     環Aは、置換基を有していてもよく、該置換基は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、炭素数1~20のアルキル基、炭素数7~40の(ヘテロ)アラルキル基、炭素数1~20のアルコキシ基、炭素数3~20の(ヘテロ)アリールオキシ基、炭素数1~20のアルキルシリル基、炭素数6~20のアリールシリル基、炭素数2~20のアルキルカルボニル基、炭素数7~20のアリールカルボニル基、炭素数2~20のアルキルアミノ基、炭素数6~20のアリールアミノ基、及び炭素数3~20の(ヘテロ)アリール基のうちのいずれか、あるいはこれらの組み合わせである。また、環Aに結合する隣り合う置換基同士が結合して環Aに縮合する環を形成してもよい。
     Zは、直接結合またはm+1価の芳香族連結基を表す。
     Lは補助配位子を表し、lは1~3の整数である。補助配位子が複数ある場合は、それぞれ異なっていてもよく、同一であってもよい。]
  7.  前記機能性材料として、下記式(3)で表される構造を含む繰り返し単位を有する高分子化合物を含む、請求項1~6のいずれか1項に記載の有機電界発光素子用組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006

    [式(3)中、R19、R20はそれぞれ独立して、炭素数1~20のアルキル基、炭素数7~40の(ヘテロ)アラルキル基、炭素数1~20のアルコキシ基、炭素数3~20の(ヘテロ)アリールオキシ基、炭素数1~20のアルキルシリル基、炭素数6~20のアリールシリル基、炭素数2~20のアルキルカルボニル基、炭素数7~20のアリールカルボニル基、炭素数1~20のアルキルアミノ基、炭素数6~20のアリールアミノ基、及び炭素数3~30の(ヘテロ)アリール基のうちのいずれか、あるいはこれらの組み合わせである。これらの基はさらに置換基を有していてもよい。]
  8.  前記高分子化合物がさらに、下記式(3-1)で表される繰り返し単位を有する、請求項7に記載の有機電界発光素子用組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007

    [式(3-1)中、Ar21~Ar23は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい、炭素数3~30の2価の(ヘテロ)アリーレン基を表す。
     Ar24、Ar25は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい炭素数3~30の(ヘテロ)アリール基を表す。
     rは0~2の整数を表す。]
  9.  前記第2溶媒が芳香族エーテルである、請求項1~8のいずれか1項に記載の有機電界発光素子用組成物。
  10.  前記第2溶媒が芳香族エステルである、請求項1~8のいずれか1項に記載の有機電界発光素子用組成物。
  11.  請求項1~10のいずれか1項に記載の有機電界発光素子用組成物を用いて湿式成膜法にて発光層を形成する工程を含む、有機電界発光素子の製造方法。
  12.  請求項1~10のいずれか1項に記載の有機電界発光素子用組成物を用いて形成された発光層を有する、有機電界発光素子。
  13.  請求項12に記載の有機電界発光素子を有する、表示装置。
  14.  請求項12に記載の有機電界発光素子を有する、照明装置。
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