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JP2008288254A - Organic el element - Google Patents

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JP2008288254A
JP2008288254A JP2007129140A JP2007129140A JP2008288254A JP 2008288254 A JP2008288254 A JP 2008288254A JP 2007129140 A JP2007129140 A JP 2007129140A JP 2007129140 A JP2007129140 A JP 2007129140A JP 2008288254 A JP2008288254 A JP 2008288254A
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organic
group
complex
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light emitting
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JP2007129140A
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Japanese (ja)
Inventor
Ryota Oishi
亮太 大石
Shinjiro Okada
伸二郎 岡田
Takao Takiguchi
隆雄 滝口
Satoshi Igawa
悟史 井川
Atsushi Kamatani
淳 鎌谷
Hironobu Iwawaki
洋伸 岩脇
Masashi Hashimoto
雅司 橋本
Sannashi Kurokawa
三奈子 黒川
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an organic EL element whose cost is reduced. <P>SOLUTION: The organic EL element has a light-emitting layer between an anode and a cathode, and the light-emitting layer contains an iridium complex represented by general formula (1). In the formula (1), m denotes an integer of 0-3, n denotes an integer of 0-3, and m+n is 3. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、有機EL素子に関するものである。   The present invention relates to an organic EL element.

現在、平面発光光源や薄型ディスプレイパネルとして、有機EL素子が精力的に検討されている。有機EL素子は、2枚の電極とこの2枚の電極の間に挟まれる有機半導体薄膜とから構成される。また、この2枚の電極に電場を引加し、各電極から薄膜中へ正孔と電子の両キャリアがそれぞれ注入され、当該薄膜中で両キャリアは再結合する。ここで両キャリアの再結合により当該薄膜中の分子が励起され、この励起された分子はその後失活する。この失活過程において有機EL素子は光を放出する。   At present, organic EL elements have been energetically studied as flat light sources and thin display panels. The organic EL element is composed of two electrodes and an organic semiconductor thin film sandwiched between the two electrodes. In addition, an electric field is applied to the two electrodes, both hole and electron carriers are injected from each electrode into the thin film, and both carriers recombine in the thin film. Here, the molecules in the thin film are excited by recombination of both carriers, and the excited molecules are subsequently deactivated. In this deactivation process, the organic EL element emits light.

現在、有機EL素子は、素子の発光効率、寿命等の改善を課題として鋭意研究開発が行われているが、実用化を考えるならばさらなる高効率化・長寿命化が必要とされている。   At present, organic EL elements have been intensively researched and developed for the purpose of improving the light emission efficiency and life of the elements. However, if practical application is considered, higher efficiency and longer life are required.

ここで、有機EL素子に用いる材料は、素子自体が劣化するのを防止するために、できる限り不純物を取り除いて高純度にするのが一般的である。ここでいう不純物とは、当該材料を合成するときに発生し得る構造異性体等の副生成物や、反応されずに残った原料のことをいう。これらの不純物は、有機EL素子を構成する材料に対して0.1乃至10%程度含まれると、電流低下・効率低下や素子駆動寿命の短寿命化を引き起こし、さらに局所的な電界集中による絶縁破壊をも引き起こす(例えば特許文献1参照)。   Here, the material used for the organic EL element is generally made to have a high purity by removing impurities as much as possible in order to prevent the element itself from deteriorating. The impurity here refers to a by-product such as a structural isomer that may be generated when the material is synthesized or a raw material that remains without being reacted. If these impurities are contained in an amount of about 0.1 to 10% with respect to the material constituting the organic EL element, the current lowers, the efficiency decreases, the element driving life is shortened, and further, the insulation by local electric field concentration is caused. It also causes destruction (for example, see Patent Document 1).

また、有機EL素子を構成する材料が有機金属錯体である場合は、facial体、meridional体といった立体異性体が存在することがある(例えば非特許文献1参照)。これら立体異性体、即ち、facial体とmeridional体との間では、錯体自体の発光スペクトルが異なることが知られている。ここで、有機EL素子に当該立体異性体が混在していると、当該立体異性体の混合比率によっては素子が放出する光のスペクトルが変化する事態が生じ得る。   Moreover, when the material which comprises an organic EL element is an organometallic complex, stereoisomers, such as a facial body and a meridional body, may exist (for example, refer nonpatent literature 1). It is known that the emission spectrum of the complex itself is different between these stereoisomers, that is, the facial form and the meridional form. Here, when the stereoisomer is mixed in the organic EL element, the spectrum of light emitted from the element may change depending on the mixing ratio of the stereoisomer.

また、有機金属錯体の発光の量子収率も、一般的にはfacial体のほうがmeridional体よりも5乃至10倍高いことが知られている。このため、meridional体が多く含まれると、素子の発光効率が低下する可能性がある。   In addition, it is known that the quantum yield of light emission of the organometallic complex is generally 5 to 10 times higher in the facial body than in the meridional body. For this reason, when many meridional bodies are contained, the luminous efficiency of the element may be lowered.

また、不純物として立体異性体が含まれていると、その含有量によっては有機EL素子の特性を大きく損ねてしまうことが知られている(例えば特許文献2参照)。   Further, it is known that when a stereoisomer is contained as an impurity, the characteristics of the organic EL element are greatly impaired depending on the content thereof (see, for example, Patent Document 2).

このため有機EL素子を作製するにあたり、素子を構成する材料については、前もって不純物を取り除いたり、不純物を生成させないようにしたりする必要がある。不純物の除去の具体的な手段としては、例えば、素子を構成する材料を合成する過程で生成する不純物を除去できる精製方法を確立して、その方法を処方することによって高純度な材料を得る方法がある(例えば特許文献1及び3参照)。しかし、この立体異性体は取り除くことが困難であるため、精製工程に時間がかかり、これに伴い収量が小さくなり材料コストが高くなるという課題があった。   For this reason, in manufacturing an organic EL element, it is necessary to remove impurities in advance or prevent impurities from being generated in the material constituting the element. As a specific means for removing impurities, for example, a method for obtaining a high-purity material by establishing a purification method capable of removing impurities generated in the process of synthesizing a material constituting an element and prescribing the method (For example, refer to Patent Documents 1 and 3). However, since this stereoisomer is difficult to remove, there is a problem that the purification process takes time, resulting in a decrease in yield and an increase in material cost.

また、不純物を生成させないようにする方法として、例えば、分子設計の段階で、合成中間体や副生成物等の不純物をあまり発生させないような化合物を設計し、その化合物を合成することにより高純度の材料を得る方法が挙げられる。しかしこの方法では、有機金属錯体は得られるものの、発光スペクトル等の有機EL素子の特性に適応した分子設計を行うことが困難になり、課題とされていた。   In addition, as a method for preventing the generation of impurities, for example, in the molecular design stage, a compound that does not generate much impurities such as synthetic intermediates and by-products is designed, and the compound is synthesized to produce high purity. The method of obtaining this material is mentioned. However, in this method, although an organometallic complex can be obtained, it has been difficult to design a molecule adapted to the characteristics of the organic EL element such as an emission spectrum, which has been a problem.

特開2003−095992号公報JP 2003-095992 A 特開2004−303650号公報JP 2004-303650 A 特開平11−171801号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-171801 J.Am.Chem.Soc.2003,125,7377−7387J. et al. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 7377-7387

本発明の目的は、コストを低減した有機EL素子を提供することである。   An object of the present invention is to provide an organic EL element with reduced cost.

本発明者らは鋭意検討した結果、本発明をするに至った。即ち、本発明の有機EL素子は、陽極と陰極と、該陽極と該陰極との間に少なくとも発光層を有し、該発光層に、下記一般式(1)で示されるイリジウム錯体が少なくとも1種類含まれることを特徴とする。   As a result of intensive studies, the present inventors have reached the present invention. That is, the organic EL device of the present invention has an anode, a cathode, and at least a light emitting layer between the anode and the cathode, and the light emitting layer contains at least 1 iridium complex represented by the following general formula (1). It is characterized by being included.

Figure 2008288254
Figure 2008288254

(式(1)において、mは0乃至3の整数を表す。nは0乃至3の整数を表す。ただしm+nは3である。X1は、水素原子、炭素数1乃至20のアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基又はハロゲン原子を表す。X2及びX3は、それぞれ水素原子、炭素数1乃至20のアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基又はハロゲン原子を表す。またX2及びX3は、それぞれ異なる置換基である。環Aは、下記一般式(i)乃至(iii)のいずれかで示される複素環を表す。 (In Formula (1), m represents an integer of 0 to 3. n represents an integer of 0 to 3. However, m + n is 3. X 1 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, Represents an alkoxy group, an aryl group, an aryloxy group or a halogen atom, and X 2 and X 3 each represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group, an aryl group, an aryloxy group or a halogen atom. X 2 and X 3 are different substituents, and ring A represents a heterocyclic ring represented by any one of the following general formulas (i) to (iii).

Figure 2008288254
Figure 2008288254

(式(i)乃至(iii)において、P1,P2及びP3は、それぞれ結合手を表す。X4乃至X19は、それぞれ水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子を表す。)) (In formulas (i) to (iii), P 1 , P 2 and P 3 each represent a bond, and X 4 to X 19 each represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group or a halogen atom.) )

本発明によれば、コストを低減した有機EL素子を提供することができる。即ち、本発明の有機EL素子の構成材料として使用されるイリジウム錯体は、不純物として位置異性体が含まれていたとしても、その不純物の特性が主成分となるイリジウム錯体と同一又は極めて類似するものである。このため、イリジウム錯体を高純度化するための精製工程(再結晶等)を一部省略することが可能である。従って、余計な精製工程によってイリジウム錯体の収量を下げることがないので、有機EL素子の低コスト化が実現できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the organic EL element which reduced cost can be provided. That is, the iridium complex used as the constituent material of the organic EL device of the present invention is the same or very similar to the iridium complex whose characteristics are the main component of the impurity, even if a positional isomer is included as the impurity. It is. For this reason, it is possible to omit a part of the purification process (recrystallization or the like) for purifying the iridium complex. Therefore, since the yield of the iridium complex is not lowered by an extra purification step, the cost of the organic EL element can be reduced.

本発明の有機EL素子は、陽極と陰極と、該陽極と該陰極との間に少なくとも発光層を有すことを特徴とする。以下、図面を参照しながら本発明の有機EL素子を詳細に説明する。   The organic EL device of the present invention is characterized by having an anode and a cathode, and at least a light emitting layer between the anode and the cathode. Hereinafter, the organic EL device of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の有機EL素子における一実施形態を示す断面図である。図1の有機EL素子1は、上から金属電極11、金属電極層12、電子輸送層13、発光層14、正孔輸送層15、透明電極16、透明基板17の順番で積層されている。図1の有機EL素子1は、金属電極11及び金属電極層12は陰極として機能し、透明電極16は陽極として機能する。   FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of the organic EL element of the present invention. The organic EL element 1 of FIG. 1 is laminated | stacked in order of the metal electrode 11, the metal electrode layer 12, the electron carrying layer 13, the light emitting layer 14, the positive hole transport layer 15, the transparent electrode 16, and the transparent substrate 17 from the top. In the organic EL element 1 of FIG. 1, the metal electrode 11 and the metal electrode layer 12 function as a cathode, and the transparent electrode 16 functions as an anode.

本発明の有機EL素子は、図1に示す実施形態に限定されない。この他に、以下に示される実施形態も含まれる。   The organic EL element of the present invention is not limited to the embodiment shown in FIG. In addition, the embodiment shown below is also included.

(a)陽極/発光層/陰極
(b)陽極/正孔輸送層/発光層/陰極
(c)陽極/発光層/電子輸送層/陰極
(d)陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極(図1)
(e)陽極/正孔輸送層/電子・励起子阻止層/発光層/電子輸送層/陰極
(f)陽極/正孔輸送層/発光層/正孔・励起子阻止層/電子輸送層/陰極
(g)陽極/正孔輸送層/電子・励起子阻止層/発光層/正孔・励起子阻止層/電子輸送層/陰極
(A) Anode / light-emitting layer / cathode (b) Anode / hole transport layer / light-emitting layer / cathode (c) Anode / light-emitting layer / electron transport layer / cathode (d) Anode / hole transport layer / light-emitting layer / electron Transport layer / cathode (Figure 1)
(E) Anode / hole transport layer / electron / exciton blocking layer / light emitting layer / electron transport layer / cathode (f) Anode / hole transport layer / light emitting layer / hole / exciton blocking layer / electron transport layer / Cathode (g) Anode / hole transport layer / electron / exciton blocking layer / light emitting layer / hole / exciton blocking layer / electron transport layer / cathode

また、上記の実施形態において、電極と電荷輸送層との間に電荷注入層を設けてもよいし、膜の密着性を高めるための密着層を設けてもよい。また、発光層における発光効率を向上させるための干渉層を設けてもよい。   In the above embodiment, a charge injection layer may be provided between the electrode and the charge transport layer, or an adhesion layer for improving the adhesion of the film may be provided. Moreover, you may provide the interference layer for improving the luminous efficiency in a light emitting layer.

本発明の有機EL素子は、発光層に下記一般式(1)で示す有機金属錯体が少なくとも1種類含まれていることを特徴とする。   The organic EL device of the present invention is characterized in that the light emitting layer contains at least one organometallic complex represented by the following general formula (1).

Figure 2008288254
Figure 2008288254

式(1)において、mは0乃至3の整数を表す。nは0乃至3の整数を表す。ただしm+nは3である。本発明の有機EL素子においては、mとnの組み合わせは(m,n)=(3,0)又は(m,n)=(0,3)に限定されず、(m,n)=(1,2)や(m,n)=(2,1)が含まれていてもよい。即ち、発光層に含まれる式(1)の有機金属錯体は位置異性体が含まれていてもよい。ここで、位置異性体とは、分子量及び配位子(特に式(1)中の環Aが有する窒素原子)の立体配置が同一であり、配位子の配位位置のみが異なる化合物同士のことをいう。例えば、下記の錯体βは、錯体αの位置異性体である。   In the formula (1), m represents an integer of 0 to 3. n represents an integer of 0 to 3. However, m + n is 3. In the organic EL device of the present invention, the combination of m and n is not limited to (m, n) = (3,0) or (m, n) = (0,3), but (m, n) = ( 1, 2) and (m, n) = (2, 1) may be included. That is, the organometallic complex of the formula (1) contained in the light emitting layer may contain a regioisomer. Here, the positional isomers are compounds having the same molecular weight and the same configuration of the ligand (particularly the nitrogen atom of the ring A in the formula (1)) and differing only in the coordination position of the ligand. That means. For example, the following complex β is a positional isomer of the complex α.

Figure 2008288254
Figure 2008288254

式(1)において、X1は、水素原子、炭素数1乃至20のアルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基又はハロゲン原子を表す。 In Formula (1), X 1 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group, an alkoxy group, an aryloxy group, or a halogen atom.

1で表される炭素数1乃至20のアルキル基として、メチル基、エチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、ノルマルブチル基、ターシャリブチル基、セカンダリブチル基、オクチル基、シクロヘキシル基、シクロペンチル基等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。 Examples of the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms represented by X 1 include a methyl group, an ethyl group, a normal propyl group, an isopropyl group, a normal butyl group, a tertiary butyl group, a secondary butyl group, an octyl group, a cyclohexyl group, and a cyclopentyl group. However, it is not limited to these.

1で表されるアリール基として、フェニル基、ナフチル基、トリル基、キシリル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フルオレニル基等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。 Examples of the aryl group represented by X 1 include, but are not limited to, a phenyl group, a naphthyl group, a tolyl group, a xylyl group, a biphenyl group, a terphenyl group, and a fluorenyl group.

1で表されるアルコキシ基として、メトキシ基、エトキシ基、プロポシキ基、2−エチルオクチルオキシ基、ベンジルオキシ基等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。 Examples of the alkoxy group represented by X 1 include, but are not limited to, a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a 2-ethyloctyloxy group, and a benzyloxy group.

1で表されるアリールオキシ基として、フェノキシ基、4−ターシャリブチルフェノキシ基等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。 Examples of the aryloxy group represented by X 1 include, but are not limited to, a phenoxy group and a 4-tertiarybutylphenoxy group.

1で表されるハロゲン原子として、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等が挙げられる。 Examples of the halogen atom represented by X 1 include fluorine, chlorine, bromine and iodine.

式(1)において、X2及びX3は、それぞれ水素原子、炭素数1乃至20のアルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基又はハロゲン原子を表す。 In Formula (1), X 2 and X 3 each represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group, an alkoxy group, an aryloxy group, or a halogen atom.

2及びX3で表される炭素数1乃至20のアルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基又はハロゲン原子の具体例は、上記のX1の具体例と同様である。 Specific examples of the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, aryl group, alkoxy group, aryloxy group or halogen atom represented by X 2 and X 3 are the same as the specific examples of X 1 above.

またX2及びX3は、それぞれ異なる置換基である。 X 2 and X 3 are different substituents.

式(1)において、環Aは、下記一般式(i)乃至(iii)のいずれかで示される複素環を表す。   In the formula (1), the ring A represents a heterocyclic ring represented by any one of the following general formulas (i) to (iii).

Figure 2008288254
Figure 2008288254

式(i)乃至(iii)において、P1,P2及びP3は、それぞれX1乃至X3が置換されているベンゼン環と結合する結合手を表す。 In formulas (i) to (iii), P 1 , P 2, and P 3 each represent a bond that is bonded to a benzene ring in which X 1 to X 3 are substituted.

式(i)乃至(iii)において、X4乃至X19は、それぞれ水素原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基又はハロゲン原子を表す。 In formulas (i) to (iii), X 4 to X 19 each represent a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, an alkoxy group, an aryloxy group, or a halogen atom.

4乃至X19で表されるアルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基又はハロゲン原子の具体例は、上記のX1の具体例と同様である。 Specific examples of the alkyl group, aryl group, alkoxy group, aryloxy group or halogen atom represented by X 4 to X 19 are the same as the specific examples of X 1 described above.

環Aが(i)である場合、X4乃至X7は、それぞれ同じであっても異なっていてもよい。 When ring A is (i), X 4 to X 7 may be the same or different.

環Aが(ii)である場合、X8乃至X13は、それぞれ同じであっても異なっていてもよい。 When ring A is (ii), X 8 to X 13 may be the same or different.

環Aが(iii)である場合、X14乃至X19は、それぞれ同じであっても異なっていてもよい。 When ring A is (iii), X 14 to X 19 may be the same or different from each other.

次に、一般式(1)のイリジウム錯体の合成方法について説明する。一般式(1)の有機金属錯体は、例えば、下記に示す合成スキームにより合成される。   Next, a method for synthesizing the iridium complex represented by the general formula (1) will be described. The organometallic complex of the general formula (1) is synthesized by, for example, the synthesis scheme shown below.

Figure 2008288254
Figure 2008288254

上記合成スキームを実施する具体的方法について説明する。まず、イリジウムイオンに配位する配位子を合成する。具体的には、下記式に示すフェニルボロン酸誘導体と1−クロロイソキノリン誘導体とのカップリング反応により、配位子であるフェニルイソキノリン誘導体(中間体1−1)を合成することができる。   A specific method for carrying out the above synthesis scheme will be described. First, a ligand that coordinates to iridium ions is synthesized. Specifically, a phenylisoquinoline derivative (intermediate 1-1) as a ligand can be synthesized by a coupling reaction of a phenylboronic acid derivative and a 1-chloroisoquinoline derivative represented by the following formula.

続いて、中間体1−1と三塩化イリジウム三水和物とを当量比で4:2の組み合わせで反応させることで、中間体1−2の錯体を得ることができる。   Subsequently, a complex of intermediate 1-2 can be obtained by reacting intermediate 1-1 with iridium trichloride trihydrate in an equivalent ratio of 4: 2.

次に、中間体1−2とアセチルアセトンとを反応させることにより、アセチルアセトン体(中間体1−3)を得る。このとき、上記式のaとbの組み合わせ、即ち、フェニルイソキノリン配位子の配位の仕方により、3通りの位置異性体が生じ得る。   Next, the intermediate body 1-2 and acetylacetone are reacted to obtain an acetylacetone body (intermediate body 1-3). At this time, three kinds of positional isomers can be generated depending on the combination of a and b in the above formula, that is, the coordination method of the phenylisoquinoline ligand.

最後に配位子交換反応により、アセチルアセトン配位子をフェニルイソキノリン配位子に置換することにより式(1)に示される目的の錯体を得ることができる。このときの三番目に配位するフェニルイソキノリン配位子の配位方法により、最終的には4通りの位置異性体が生じ得る。   Finally, the target complex represented by the formula (1) can be obtained by replacing the acetylacetone ligand with a phenylisoquinoline ligand by a ligand exchange reaction. Depending on the coordination method of the phenylisoquinoline ligand coordinated third at this time, four kinds of positional isomers can finally be formed.

従来では、有機EL素子の構成材料として使用する有機金属錯体について、不純物として位置異性体が含まれていた場合に、位置異性体の存在が有機EL素子における特性にどのように影響するか等については知見がなかった。また、有機EL素子の構成材料として使用する化合物に不純物が存在すると素子の劣化の原因になっていたので、使用する化合物に不純物が混ざっている場合は、その不純物を除去する必要があると考えられていた。   Conventionally, regarding the organometallic complex used as a constituent material of an organic EL element, when a positional isomer is included as an impurity, how the presence of the positional isomer affects the characteristics of the organic EL element, etc. Had no knowledge. In addition, the presence of impurities in a compound used as a constituent material of an organic EL element causes deterioration of the element. Therefore, when impurities are mixed in the compound to be used, it is considered necessary to remove the impurities. It was done.

しかし、合成する時に不純物として位置異性体を生成する有機金属錯体は、その位置異性体を取り除くことが難しく、高純度な材料を取り出すことが困難である。例えば、再結晶により位置異性体を取り除く場合は、何回も再結晶を繰り返す必要がある。また、位置異性体同士では分子量が同一であり熱的性質(融点・昇華点等)が類似しているので、昇華精製によって位置異性体を取り除くことは極めて困難である。   However, organometallic complexes that generate positional isomers as impurities during synthesis are difficult to remove, and it is difficult to extract high-purity materials. For example, when regioisomers are removed by recrystallization, it is necessary to repeat recrystallization many times. Further, since the positional isomers have the same molecular weight and similar thermal properties (melting point, sublimation point, etc.), it is very difficult to remove the positional isomers by sublimation purification.

ここで、本発明の有機EL素子の発光層を構成する材料である一般式(1)のイリジウム錯体は、位置異性体同士で以下に示す性質が同一又は極めて類似している。   Here, the iridium complex of the general formula (1), which is a material constituting the light emitting layer of the organic EL element of the present invention, has the same or very similar properties shown below among positional isomers.

1.電気的性質(電荷移動度、キャリア密度、エネルギー準位等)
2.物理、化学的性質(熱的性質、分子量、分子の極性等)
1. Electrical properties (charge mobility, carrier density, energy level, etc.)
2. Physical and chemical properties (thermal properties, molecular weight, molecular polarity, etc.)

例えば、分子の電荷移動度は、隣接分子との分子軌道の重なりにより決まるため、隣接分子との分子間距離に依存すると考えられているが、位置異性体同士では、分子間距離が大幅に変化するとは考えにくい。このため、位置異性体同士の分子の電荷移動度は同一又は極めて類似していると考えられる。   For example, the charge mobility of a molecule is determined by the overlap of molecular orbitals with neighboring molecules, so it is thought to depend on the intermolecular distance with neighboring molecules, but the intermolecular distance varies greatly between positional isomers. It is hard to think. For this reason, it is thought that the charge mobility of the molecule | numerator of regioisomers is the same or very similar.

また、例えば、発光層がホストとゲストとからなる場合を考える。ここで式(1)のイリジウム錯体をゲストとして用いた場合、ゲストの電荷トラップ性能は、ゲスト分子のエネルギー準位に依存する。ところでエネルギー準位は、位置異性体同士では、その差異は小さいと考えられる。このため、位置異性体同士での電気的性質が極めて似ているといえるから、位置異性体が含まれていたとしても素子の電気特性(電流―電圧特性)等にさほど差異がないと考えられる。   For example, consider a case where the light emitting layer is composed of a host and a guest. Here, when the iridium complex of the formula (1) is used as a guest, the charge trapping performance of the guest depends on the energy level of the guest molecule. By the way, the energy level is considered to have a small difference between positional isomers. For this reason, it can be said that the electrical properties of the positional isomers are very similar. Therefore, even if positional isomers are included, it is considered that there is not much difference in the electrical characteristics (current-voltage characteristics) of the device. .

このため位置異性体が不純物として含んでいたとしても、素子の特性にほとんど影響を与えることなく、高純度化して位置異性体を完全に除去した場合と同様の特性を有する有機EL素子が実現できる。これにより、精製に伴う工程を減らすことができると同時に、精製による材料の損失を抑えることができる。この結果、有機EL素子を作製するときのコストを低減することができる。   For this reason, even if the positional isomer is contained as an impurity, an organic EL device having the same characteristics as those obtained when the positional isomer is completely removed with high purity can be realized without substantially affecting the characteristics of the device. . Thereby, the process accompanying a refinement | purification can be reduced, and the loss of the material by refinement | purification can be suppressed simultaneously. As a result, the cost for producing the organic EL element can be reduced.

以下に、一般式(1)で示される有機金属錯体の具体例を挙げるが、本発明はこれに限定されない。   Although the specific example of the organometallic complex shown by General formula (1) below is given, this invention is not limited to this.

Figure 2008288254
Figure 2008288254

Figure 2008288254
Figure 2008288254

本発明の有機EL素子は、発光層が上記一般式(1)のイリジウム錯体のみで構成されていてもよいが、好ましくは、キャリア輸送性のホストとゲストから構成される。発光層がホストとゲストとから構成される場合、有機EL素子が発光に至る過程は、以下に示すいくつかの過程の組み合わせからなる。   In the organic EL device of the present invention, the light emitting layer may be composed only of the iridium complex represented by the general formula (1), but is preferably composed of a carrier transporting host and a guest. When the light emitting layer is composed of a host and a guest, the process in which the organic EL element emits light is a combination of several processes shown below.

・ホスト上での電子又はホールの輸送
・ゲスト上での電子又はホールの輸送
・ホスト上での励起子生成
・ゲスト上での励起子生成
・ホスト分子間のエネルギー移動
・ホスト分子からゲスト分子へのエネルギー移動
ところで、ゲストが燐光発光材料である場合、発光に関与する励起子は一重項励起子と三重項励起子の2種類が存在し、それぞれの励起子がさまざまな失活過程の競争の中から生成される。
-Transport of electrons or holes on the host-Transport of electrons or holes on the guest-Exciton generation on the host-Exciton generation on the guest-Energy transfer between host molecules-From host molecule to guest molecule By the way, when the guest is a phosphorescent material, there are two types of excitons involved in light emission: singlet excitons and triplet excitons, and each exciton can compete in various deactivation processes. Generated from inside.

また有機EL素子の発光効率を高めるためには、電極から注入される正孔・電子両キャリアがバランスよく、かつ大量に発光層内に注入され、効率よく励起子を生成することも必要である。   In addition, in order to increase the luminous efficiency of the organic EL element, it is also necessary to generate both excitons efficiently by injecting a large amount of both hole and electron carriers injected from the electrode into the light emitting layer in a balanced manner. .

本発明の有機発光素子は、特に、発光層を構成する材料として、イリジウム錯体を使用するものである。また、本発明の有機発光素子は、イリジウム錯体の他に、必要に応じてこれまで知られている低分子系及びポリマー系のホール輸送性化合物、発光性化合物、電子輸送性化合物等を一緒に使用することもできる。。以下に、有機発光素子を構成する材料として用いられる化合物の名称と分子構造を示す。   In particular, the organic light-emitting device of the present invention uses an iridium complex as a material constituting the light-emitting layer. In addition to the iridium complex, the organic light-emitting device of the present invention may be used together with a known low-molecular-weight and polymer-based hole transport compound, light-emitting compound, electron transport compound, etc. It can also be used. . Below, the name and molecular structure of the compound used as a material which comprises an organic light emitting element are shown.

Figure 2008288254
Figure 2008288254

ホール輸送性化合物として、TPD、NPD、TPAC等が挙げられる。   Examples of the hole transporting compound include TPD, NPD, TPAC, and the like.

発光性化合物として、式(1)のイリジウム錯体の他に、DCM2、Alq3、Ir(ppy)3等が挙げられる。 Examples of the luminescent compound include DCM2, Alq 3 , Ir (ppy) 3 and the like in addition to the iridium complex of the formula (1).

電子輸送性化合物として、TAZ,BCP,Alq3等が挙げられる。 Examples of the electron transporting compound include TAZ, BCP, Alq 3 and the like.

陽極として、ITO,IZO等が挙げられる。   Examples of the anode include ITO and IZO.

陰極として、Al,Mg,Ca等が挙げられる。   Examples of the cathode include Al, Mg, and Ca.

本発明で用いる基板としては、特に限定するものではないが、金属性基板、セラミックス製基板等の不透明性基板、ガラス、石英、プラスチックシート等の透明性基板が用いられる。   Although it does not specifically limit as a board | substrate used by this invention, Transparent substrates, such as opaque board | substrates, such as a metal board | substrate and a ceramic board | substrate, glass, quartz, a plastic sheet, are used.

また、基板にカラーフィルター膜、色変換フィルター膜、誘電体反射膜等を用いて発光色をコントロールすることも可能である。   It is also possible to control the emission color using a color filter film, a color conversion filter film, a dielectric reflection film or the like on the substrate.

また、基板上に薄膜トランジスタを作製し、それに接続して素子を作製することも可能である。   In addition, a thin film transistor can be formed over a substrate, and an element can be manufactured by connecting to the thin film transistor.

また、素子から光を取り出す方法に関しては、基板側から光を取り出すボトムエミッション型、基板とは反対側から光を取り出すトップエミッション型のいずれも可能である。   Regarding the method of extracting light from the element, either a bottom emission type in which light is extracted from the substrate side or a top emission type in which light is extracted from the side opposite to the substrate is possible.

以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明していくが、本発明はこれらに限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

[合成例1](例示化合物A1の合成) [Synthesis Example 1] (Synthesis of Exemplified Compound A1)

Figure 2008288254
Figure 2008288254

(1)200mlの3つ口フラスコに、以下の試薬、溶媒を仕込んだ。 (1) The following reagents and solvents were charged into a 200 ml three-necked flask.

4−フルオロ−3−メチルフェニルボロン酸:3.80g(25.0mmol)(アルドリッチ社製)
1−クロロイソキノリン:4.09g(25.0mmol)
トルエン:25ml
エタノール:12.5ml
2M−炭酸ナトリウム水溶液:25ml
4-Fluoro-3-methylphenylboronic acid: 3.80 g (25.0 mmol) (Aldrich)
1-chloroisoquinoline: 4.09 g (25.0 mmol)
Toluene: 25ml
Ethanol: 12.5ml
2M-sodium carbonate aqueous solution: 25 ml

次に、窒素気流下室温で攪拌しながらテトラキス−(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)0.98g(0.85mmol)を加えた。その後、反応溶液を、窒素気流下で8時間還流させながら攪拌した。反応終了後、反応溶液を冷却して冷水及びトルエンを加えて有機層を抽出した。次にこの有機層を食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥したあと溶媒を減圧留去した。次に残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:クロロホルム/メタノール=10/1)で精製することにより、1−(4−フルオロ−3−メチルフェニル)イソキノリン(A1−1)を3.01g(収率51.1%)得た。
(2)200mlの3つ口フラスコに、以下の試薬、溶媒を仕込んだ。
Next, 0.98 g (0.85 mmol) of tetrakis- (triphenylphosphine) palladium (0) was added while stirring at room temperature under a nitrogen stream. Thereafter, the reaction solution was stirred while refluxing for 8 hours under a nitrogen stream. After completion of the reaction, the reaction solution was cooled and cold water and toluene were added to extract the organic layer. Next, this organic layer was washed with brine, dried over magnesium sulfate, and then the solvent was distilled off under reduced pressure. Next, the residue was purified by silica gel column chromatography (developing solvent: chloroform / methanol = 10/1) to obtain 3.01 g (yield) of 1- (4-fluoro-3-methylphenyl) isoquinoline (A1-1). Rate 51.1%).
(2) The following reagents and solvent were charged into a 200 ml three-necked flask.

塩化イリジウム(III)3水和物:0.58g(1.64mmol)(アクロス社製)
1−(4−フルオロ−3−メチルフェニル)イソキノリン(A1−1):1.66g(7.34mmol)
エトキシエタノ−ル:45ml
水:15ml
Iridium chloride (III) trihydrate: 0.58 g (1.64 mmol) (manufactured by Acros)
1- (4-Fluoro-3-methylphenyl) isoquinoline (A1-1): 1.66 g (7.34 mmol)
Ethoxyethanol: 45ml
Water: 15ml

次に、反応溶液を窒素気流下室温で30分間攪拌し、その後24時間還流させながら攪拌した。反応終了後、反応溶液を室温まで冷却し、生成した沈殿物を濾取し水洗した後、さらにエタノ−ル及びアセトンで順次洗浄した。次に、室温で減圧乾燥することにより、赤色粉末であるA1−2を1.02g得た。このA1−2は、a=2かつb=0であるテトラキス[1−(4−フルオロ−5−メチルフェニル)イソキノリン−C2,N](μ−ジクロロ)ジイリジウム(III)を主成分としてその位置異性体を含む混合物である。
(3)200mlの3つ口フラスコに、以下の試薬、溶媒を仕込んだ。
Next, the reaction solution was stirred at room temperature for 30 minutes under a nitrogen stream, and then stirred while refluxing for 24 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was cooled to room temperature, and the formed precipitate was collected by filtration, washed with water, and further washed successively with ethanol and acetone. Next, 1.02g of A1-2 which is red powder was obtained by drying under reduced pressure at room temperature. This A1-2 is mainly composed of tetrakis [1- (4-fluoro-5-methylphenyl) isoquinoline-C2, N] (μ-dichloro) diiridium (III) in which a = 2 and b = 0. It is a mixture containing regioisomers.
(3) The following reagents and solvents were charged into a 200 ml three-necked flask.

エトキシエタノ―ル:70ml
A1−2:0.95g(0.72mmol)
アセチルアセトン:0.22g(2.10mmol)
炭酸ナトリウム:1.04g(9.91mmol)
Ethoxyethanol: 70ml
A1-2: 0.95 g (0.72 mmol)
Acetylacetone: 0.22 g (2.10 mmol)
Sodium carbonate: 1.04 g (9.91 mmol)

次に、反応溶液を窒素気流下室温で1時間攪拌し、その後15時間還流させながら攪拌した。反応終了後、反応溶液を氷冷し、沈殿物を濾取し水洗した。この沈殿物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:クロロホルム/メタノ−ル=30/1)で精製することにより、赤色粉末であるA1−3を0.43g(収率41.3%)得た。このA1−3は、a=2かつb=0であるビス[1−(4−フルオロ−5−メチルフェニル)イソキノリン−C2,N](アセチルアセトナト)イリジウム(III)を主成分としてその位置異性体を含む混合物である。
(4)100mlの3つ口フラスコに、以下の試薬、溶媒を仕込んだ。
Next, the reaction solution was stirred at room temperature for 1 hour under a nitrogen stream, and then stirred while refluxing for 15 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was ice-cooled, and the precipitate was collected by filtration and washed with water. The precipitate was purified by silica gel column chromatography (developing solvent: chloroform / methanol = 30/1) to obtain 0.43 g (yield 41.3%) of A1-3 as a red powder. This A1-3 is mainly composed of bis [1- (4-fluoro-5-methylphenyl) isoquinoline-C2, N] (acetylacetonato) iridium (III) in which a = 2 and b = 0. It is a mixture containing isomers.
(4) The following reagents and solvent were charged into a 100 ml three-necked flask.

1−(4−フルオロ−5−メチルフェニル)イソキノリン:0.27g(1.23mmol)
A1−3:0.36g(0.49mmol)
グリセロ−ル:25ml
1- (4-Fluoro-5-methylphenyl) isoquinoline: 0.27 g (1.23 mmol)
A1-3: 0.36 g (0.49 mmol)
Glycerol: 25ml

次に、反応溶液を、窒素気流下180℃付近で加熱しながら8時間攪拌した。反応終了後、反応溶液を室温まで冷却し、次いで1N−塩酸170mlに注入した。次に、生成した沈殿物を濾取、水洗し、100℃で5時間減圧乾燥した。次に、この沈殿物を、クロロホルムを展開溶媒とするシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製することにより、赤色粉末を0.27g(収率64.5%)得た。この赤色粉末は、c=3かつd=0であるトリス[1−(4−フルオロ−5−メチルフェニル)イソキノリン−C2,N]イリジウム(III)(例示化合物A1)を主生成物とするその位置異性体を含む混合物である。   Next, the reaction solution was stirred for 8 hours while heating at around 180 ° C. under a nitrogen stream. After completion of the reaction, the reaction solution was cooled to room temperature and then poured into 170 ml of 1N hydrochloric acid. Next, the produced precipitate was collected by filtration, washed with water, and dried under reduced pressure at 100 ° C. for 5 hours. Next, 0.27 g (yield 64.5%) of a red powder was obtained by purifying the precipitate by silica gel column chromatography using chloroform as a developing solvent. This red powder is composed mainly of tris [1- (4-fluoro-5-methylphenyl) isoquinoline-C2, N] iridium (III) (Exemplary Compound A1) in which c = 3 and d = 0. It is a mixture containing regioisomers.

[実施例1]
後述する精製プロセスで精製を行った例示化合物A1(位置異性体を含む)と、以下に示す化合物とを構成材料とする有機EL素子を作製した。
[Example 1]
An organic EL device having the exemplified compound A1 (including positional isomers) purified by the purification process described below and the following compounds as constituent materials was produced.

Figure 2008288254
Figure 2008288254

(錯体の精製)
合成例1で得られた赤色粉末(例示化合物A1)を、トルエン溶媒による再結晶を1回行った後、昇華精製を行った。昇華精製を行った後の収量は、精製プロセスを行なう前と比較して80%であった。
(Purification of complex)
The red powder (Exemplary Compound A1) obtained in Synthesis Example 1 was recrystallized once with a toluene solvent and then purified by sublimation. The yield after sublimation purification was 80% compared to before the purification process.

また、精製した錯体のトルエン溶液での発光スペクトルのλmaxは607nm,量子収率はIr(ppy)3と基準としたときに0.8であった。 Further, the λ max of the emission spectrum of the purified complex in a toluene solution was 607 nm, and the quantum yield was 0.8 when Ir (ppy) 3 was used as a reference.

また、1H−NMRにより精製した錯体の構造を特定した。 In addition, the structure of the complex purified by 1 H-NMR was identified.

1H−NMR(CDCl3,400MHz) σ(ppm):8.90−8.88(d,3H),8.04−8.02(d,3H),7.73−7.70(m,3H),7.67−7.62(m,6H),7.26−7.25(d,3H),7.08−7.07(d,3H),6.57−6.54(d,3H),2.21(s,9H) 1 H-NMR (CDCl 3 , 400 MHz) σ (ppm): 8.90-8.88 (d, 3H), 8.04-8.02 (d, 3H), 7.73-7.70 (m 3H), 7.67-7.62 (m, 6H), 7.26-7.25 (d, 3H), 7.08-7.07 (d, 3H), 6.57-6.54. (D, 3H), 2.21 (s, 9H)

この1H−NMR測定により、精製して得られた錯体の立体構造はfacial体であることがわかった。 From the 1 H-NMR measurement, it was found that the steric structure of the complex obtained by purification was a facial form.

ところで、上記の精製プロセスにより例示化合物A1の精製を行うと、下記に示す錯体が得られる。   By the way, when exemplary compound A1 is purified by the above purification process, the complex shown below is obtained.

(a)メチル基が3位の配位子のみ含まれる錯体
(b)メチル基が5位の配位子のみ含まれる錯体
(c)メチル基が3位の配位子及びメチル基が5位の配位子が含まれる錯体
このため、上記の精製プロセスにより得られる錯体の構造は、位置異性体を含めて下記に示す錯体(1)乃至錯体(4)の4通りが考えられる。
(A) Complex containing only a ligand in which the methyl group is in the 3-position (b) Complex containing only a ligand in which the methyl group is in the 5-position (c) A ligand in which the methyl group is in the 3-position and the methyl group are in the 5-position Therefore, the structure of the complex obtained by the above-described purification process includes four types of complexes (1) to (4) shown below including the positional isomer.

Figure 2008288254
Figure 2008288254

ここで1H−NMR測定により、置換基による立体障害の最も少ない錯体(1)が優先的に生成していることが確認された。 Here, it was confirmed by 1 H-NMR measurement that the complex (1) having the least steric hindrance by the substituent was preferentially produced.

次に、上記の精製プロセスにより精製した例示化合物A1について、錯体(1)とその位置異性体の混合比を、HPLC/UV測定から評価した。ここで、HPLC/UV測定の条件は以下に示す通りである。   Next, regarding the exemplary compound A1 purified by the above purification process, the mixing ratio of the complex (1) and its positional isomer was evaluated from HPLC / UV measurement. Here, the conditions of HPLC / UV measurement are as shown below.

サンプル濃度:0.1mg/ml
溶解溶媒:CHCl3
カラム:YMC ODS−H80 4.6mmΦ×250mm
移動相:メタノール
流速:1.0ml/min
検出波長:254nm(UV吸収)
Sample concentration: 0.1 mg / ml
Dissolving solvent: CHCl 3
Column: YMC ODS-H80 4.6 mmΦ × 250 mm
Mobile phase: Methanol Flow rate: 1.0 ml / min
Detection wavelength: 254 nm (UV absorption)

測定の結果、図2に示すクロマトグラムが得られた。図2において、図2(a)のクロマトグラムでは、見た目ではピークが1つしか確認できないが、その一部分を拡大すると(図2(b))、ピークが2つ存在することが確認できる(ピークA、ピークB)。このクロマトグラムから錯体(1)とその位置異性体の混合比を、全てのピーク面積の総和を基準とする各々のピーク面積の割合から求めた。その結果、主生成物である錯体(1)と位置異性体との混合比は、[錯体(1)]:[位置異性体]=97.0:3.0であった。   As a result of the measurement, the chromatogram shown in FIG. 2 was obtained. In FIG. 2, in the chromatogram of FIG. 2 (a), only one peak can be confirmed visually, but when a part of it is enlarged (FIG. 2 (b)), it can be confirmed that two peaks exist (peak). A, peak B). From this chromatogram, the mixing ratio of complex (1) and its positional isomer was determined from the ratio of each peak area based on the sum of all peak areas. As a result, the mixing ratio of complex (1), which is the main product, and regioisomer was [complex (1)]: [regioisomer] = 97.0: 3.0.

また、HPLC/UV測定において、錯体(1)に由来するピークと位置異性体に由来するピークについて、それぞれマススペクトルを測定したところ、図3(a)及び(b)に示すマススペクトルがそれぞれ得られた。この結果、図2(b)に示されるピークA及びピークBの分子量は、錯体(1)の分子量901.2と一致した。また、不純物ピークは、主生成物よりも極性が高いことから、含まれている不純物はmeridional体ではないことがわかった。   Further, in the HPLC / UV measurement, when the mass spectrum was measured for the peak derived from the complex (1) and the peak derived from the positional isomer, respectively, the mass spectra shown in FIGS. 3 (a) and (b) were obtained. It was. As a result, the molecular weights of Peak A and Peak B shown in FIG. 2 (b) coincided with the molecular weight 901.2 of Complex (1). Moreover, since the impurity peak has a higher polarity than the main product, it was found that the contained impurity is not a meridional body.

以上より、含まれている不純物は、全て錯体(1)の位置異性体であってfacial体である上記の錯体(2)乃至錯体(4)のいずれかであると考えられる。   From the above, it is considered that the contained impurities are any of the above complexes (2) to (4) which are all positional isomers of the complex (1) and are facial.

(有機EL素子の作製)
図4に示す素子構成である有機化合物からなる層が3層の有機EL素子を作製した。まずガラス基板(透明基板17)上に、透明電極16となる錫酸化インジウム(ITO)を、膜厚100nmで電極面積が3.14mm2になるようにパターニングした。
(Production of organic EL element)
A three-layer organic EL element having the element configuration shown in FIG. 4 was produced. First, indium tin oxide (ITO) to be the transparent electrode 16 was patterned on a glass substrate (transparent substrate 17) so as to have a film thickness of 100 nm and an electrode area of 3.14 mm 2 .

次に、このITOがパターニングされた基板上に、以下の有機層と電極層を10-4Paの真空チャンバー内で抵抗加熱による真空蒸着法を使用して連続製膜した。まずホール輸送層15として、化合物Aを膜厚40nmで成膜した。次に、発光層14として、化合物Bと例示化合物A1の混合物を、例示化合物A1が重量濃度比として13重量%となるように共蒸着した。このとき発光層14の膜厚を25nmとした。次に、電子輸送層13として、Bphenを膜厚50nmで成膜した。次に、金属電極層12として、KFを膜厚1nmで成膜した。最後に、金属電極層11として、Alを膜厚100nmで成膜した。 Next, the following organic layer and electrode layer were continuously formed on this ITO patterned substrate using a vacuum evaporation method by resistance heating in a vacuum chamber of 10 −4 Pa. First, as the hole transport layer 15, the compound A was formed to a thickness of 40 nm. Next, as the light emitting layer 14, a mixture of the compound B and the exemplary compound A1 was co-deposited so that the exemplary compound A1 was 13% by weight as a weight concentration ratio. At this time, the thickness of the light emitting layer 14 was set to 25 nm. Next, as the electron transport layer 13, Bphen was formed to a film thickness of 50 nm. Next, as the metal electrode layer 12, KF was formed to a thickness of 1 nm. Finally, as the metal electrode layer 11, Al was formed with a film thickness of 100 nm.

以上のようにして有機EL素子を得た。   An organic EL device was obtained as described above.

得られた有機EL素子の特性について、以下の方法で測定し評価した。   The characteristics of the obtained organic EL device were measured and evaluated by the following methods.

(1)電流値
Keithley社Model2000マルチメーターにより測定した。このとき発光輝度はトプコン社製BM7を用いて測定した。このとき電流電圧源として、Advantest R6144を用いた。
(1) Current value Measured with a Keithley Model 2000 multimeter. At this time, the luminance was measured using BM7 manufactured by Topcon Corporation. At this time, Advantest R6144 was used as a current voltage source.

(2)発光スペクトル
トプコン社製SR1を用いて測定し評価した。
(2) Emission spectrum Measured and evaluated using SR1 manufactured by Topcon Corporation.

(3)寿命
素子に100mA/cm2の電流を供給したときの輝度値を初期輝度とし、その値が半減するまでにかかった時間(単位は時間)を半減寿命とした。有機EL素子の半減寿命を測定・評価するにあたり、定電流源としてAdvantest R6144を用い、発光の検出には、浜松ホトニクス製シリコンフォトダイオードS2387−1010Rを用いた。
(3) Lifetime The luminance value when a current of 100 mA / cm 2 was supplied to the device was defined as the initial luminance, and the time taken for the value to be halved (unit: hours) was defined as the half life. In measuring and evaluating the half-life of the organic EL element, Advantest R6144 was used as a constant current source, and silicon photodiode S2387-1010R made by Hamamatsu Photonics was used for detection of light emission.

本実施例の有機EL素子の特性について評価したところ、輝度600cd/m2における電流効率は13.4cd/A、電力効率では11.7lm/Wであった。このときの素子の駆動電圧は3.6V、電流密度は4.4mA/cm2であった。また、本実施例の有機EL素子について、図4に示す発光スペクトルが得られ、その発光スペクトルのピークは610nmであった。またCIE色度座標は(0.65,0.35)であった。さらに本実施例の有機EL素子に100mA/cm2の電流を供給したときの耐久初期の輝度値は8000cd/m2、半減寿命は460時間であった。 When the characteristics of the organic EL device of this example were evaluated, the current efficiency at a luminance of 600 cd / m 2 was 13.4 cd / A, and the power efficiency was 11.7 lm / W. At this time, the driving voltage of the device was 3.6 V, and the current density was 4.4 mA / cm 2 . Moreover, about the organic EL element of a present Example, the emission spectrum shown in FIG. 4 was obtained, and the peak of the emission spectrum was 610 nm. The CIE chromaticity coordinates were (0.65, 0.35). Further, when a current of 100 mA / cm 2 was supplied to the organic EL device of this example, the luminance value at the initial stage of durability was 8000 cd / m 2 and the half life was 460 hours.

[実施例2]
(錯体の精製)
実施例1において、トルエン溶媒による再結晶の回数を8回とした他は、実施例1と同様の方法で錯体の精製を行った。昇華精製後の錯体の収量は精製を行う前の18%であった。このように精製した錯体についてHPLC/UV測定を行い、錯体(1)とその位置異性体の混合比を評価したところ、錯体(1)と位置異性体との混合比は、[錯体(1)]:[位置異性体]=98.7%:1.3%であった。
[Example 2]
(Purification of complex)
In Example 1, the complex was purified in the same manner as in Example 1 except that the number of recrystallizations with a toluene solvent was set to 8. The yield of the complex after sublimation purification was 18% before purification. The thus-purified complex was subjected to HPLC / UV measurement, and the mixing ratio of the complex (1) and its positional isomer was evaluated. The mixing ratio of the complex (1) and the positional isomer was [complex (1) ]: [Regioisomer] = 98.7%: 1.3%.

(有機EL素子の作製)
実施例1において、上記の精製を行った錯体を発光性材料とする他は、実施例1と同様にして有機EL素子を得た。得られた有機EL素子について、実施例1と同様に評価を行ったところ、輝度600cd/m2における電流効率は13.7cd/A、電力効率では11.7lm/Wであった。このときの素子の駆動電圧は3.6V、電流密度は4.4mA/cm2であった。また、本実施例の有機EL素子について、図4に示す発光スペクトルが得られ、その発光スペクトルのピークは610nmであった。またCIE色度座標は(0.65,0.35)であった。さらに本実施例の有機EL素子に100mA/cm2の電流を供給したときの耐久初期の輝度値は8000cd/m2、半減寿命は420時間であった。
(Production of organic EL element)
In Example 1, an organic EL device was obtained in the same manner as in Example 1 except that the purified complex was used as a luminescent material. When the obtained organic EL element was evaluated in the same manner as in Example 1, the current efficiency at a luminance of 600 cd / m 2 was 13.7 cd / A, and the power efficiency was 11.7 lm / W. At this time, the driving voltage of the device was 3.6 V, and the current density was 4.4 mA / cm 2 . Moreover, about the organic EL element of a present Example, the emission spectrum shown in FIG. 4 was obtained, and the peak of the emission spectrum was 610 nm. The CIE chromaticity coordinates were (0.65, 0.35). Further, when a current of 100 mA / cm 2 was supplied to the organic EL device of this example, the luminance value at the initial stage of durability was 8000 cd / m 2 and the half life was 420 hours.

[比較例1]
(錯体の精製)
実施例1において、トルエン溶媒による再結晶の回数を16回とした他は、実施例1と同様の方法で錯体の精製を行った。昇華精製後の錯体の収量は精製を行う前の5%であった。このように精製した錯体についてHPLC/UV測定を行い、錯体(1)とその位置異性体の混合比を評価したところ、錯体(1)の比率が99.9%を超えていて、位置異性体に由来するピークは確認されなかった。
[Comparative Example 1]
(Purification of complex)
In Example 1, the complex was purified in the same manner as in Example 1 except that the number of recrystallizations with a toluene solvent was 16 times. The yield of the complex after sublimation purification was 5% before purification. The thus purified complex was subjected to HPLC / UV measurement, and the mixing ratio of the complex (1) and its positional isomer was evaluated. The ratio of the complex (1) exceeded 99.9%, and the positional isomer was The peak derived from was not confirmed.

(有機EL素子の作製)
実施例1において、上記の精製を行った錯体を発光性材料とする他は、実施例1と同様にして有機EL素子を得た。得られた有機EL素子について、実施例1と同様に評価を行ったところ、輝度600cd/m2における電流効率は13.6cd/A、電力効率では11.5lm/Wであった。このときの素子の駆動電圧は3.6V、電流密度は4.4mA/cm2であった。また、本比較例の有機EL素子について、図4に示す発光スペクトルが得られ、その発光スペクトルのピークは610nmであった。またCIE色度座標は(0.65,0.35)であった。さらに本比較例の有機EL素子に100mA/cm2の電流を供給したときの耐久初期の輝度値は8000cd/m2、半減寿命は430時間であった。
(Production of organic EL element)
In Example 1, an organic EL device was obtained in the same manner as in Example 1 except that the purified complex was used as a luminescent material. When the obtained organic EL device was evaluated in the same manner as in Example 1, the current efficiency at a luminance of 600 cd / m 2 was 13.6 cd / A, and the power efficiency was 11.5 lm / W. At this time, the driving voltage of the device was 3.6 V, and the current density was 4.4 mA / cm 2 . Moreover, about the organic EL element of this comparative example, the emission spectrum shown in FIG. 4 was obtained, and the peak of the emission spectrum was 610 nm. The CIE chromaticity coordinates were (0.65, 0.35). Furthermore, when a current of 100 mA / cm 2 was supplied to the organic EL device of this comparative example, the luminance value at the initial stage of durability was 8000 cd / m 2 and the half life was 430 hours.

Figure 2008288254
Figure 2008288254

この表より、実施例1及び2のように、発光材料である有機金属錯体の位置異性体を含まれている場合でも素子の特性は、位置異性体をほとんど含まれていない比較例1と同等であった。このことから、位置異性体が多少含まれていたとしても有機EL素子自体の特性にほとんど影響を与えないことが分かった。   From this table, as in Examples 1 and 2, even when the positional isomer of the organometallic complex, which is the light emitting material, is included, the characteristics of the device are the same as those of Comparative Example 1 that hardly includes the positional isomer. Met. From this, it was found that even if some positional isomers are included, the characteristics of the organic EL element itself are hardly affected.

本発明の有機EL素子における一実施形態を示す図である。It is a figure which shows one Embodiment in the organic EL element of this invention. 実施例1により精製した式(A)の錯体におけるHPLC/UVのクロマトグラムを示す図である。ここで、(b)は、(a)の一部を拡大したクロマトグラムである。2 is a diagram showing a HPLC / UV chromatogram of the complex of the formula (A) purified by Example 1. FIG. Here, (b) is a chromatogram obtained by enlarging a part of (a). 図2のHPLC/UVのクロマトグラムに現れたピークにおけるマススペクトルを示す図である。ここで、(a)は図2(b)で示されるピークAに関するマススペクトルであり、(b)は、図2(b)で示されるピークBに関するマススペクトルである。It is a figure which shows the mass spectrum in the peak which appeared in the chromatogram of HPLC / UV of FIG. Here, (a) is a mass spectrum related to the peak A shown in FIG. 2 (b), and (b) is a mass spectrum related to the peak B shown in FIG. 2 (b). 実施例1、実施例2及び比較例1でそれぞれ作製した有機EL素子の発光スペクトルを示す図である。It is a figure which shows the emission spectrum of the organic EL element produced in Example 1, Example 2, and Comparative Example 1, respectively.

符号の説明Explanation of symbols

1 有機EL素子
11 金属電極
12 金属電極層
13 電子輸送層
14 発光層
15 正孔輸送層
16 透明電極
17 透明基板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Organic EL element 11 Metal electrode 12 Metal electrode layer 13 Electron transport layer 14 Light emitting layer 15 Hole transport layer 16 Transparent electrode 17 Transparent substrate

Claims (1)

陽極と陰極と、
該陽極と該陰極との間に少なくとも発光層を有し、
該発光層に、下記一般式(1)で示されるイリジウム錯体が少なくとも1種類含まれることを特徴とする、有機EL素子。
Figure 2008288254
(式(1)において、mは0乃至3の整数を表す。nは0乃至3の整数を表す。ただしm+nは3である。X1は、水素原子、炭素数1乃至20のアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基又はハロゲン原子を表す。X2及びX3は、それぞれ水素原子、炭素数1乃至20のアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基又はハロゲン原子を表す。またX2及びX3は、それぞれ異なる置換基である。環Aは、下記一般式(i)乃至(iii)のいずれかで示される複素環を表す。
Figure 2008288254
(式(i)乃至(iii)において、P1,P2及びP3は、それぞれ結合手を表す。X4乃至X19は、それぞれ水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子を表す。))
An anode and a cathode;
Having at least a light emitting layer between the anode and the cathode;
An organic EL element, wherein the light emitting layer contains at least one iridium complex represented by the following general formula (1).
Figure 2008288254
(In Formula (1), m represents an integer of 0 to 3. n represents an integer of 0 to 3. However, m + n is 3. X 1 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, Represents an alkoxy group, an aryl group, an aryloxy group or a halogen atom, and X 2 and X 3 each represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group, an aryl group, an aryloxy group or a halogen atom. X 2 and X 3 are different substituents, and ring A represents a heterocyclic ring represented by any one of the following general formulas (i) to (iii).
Figure 2008288254
(In formulas (i) to (iii), P 1 , P 2 and P 3 each represent a bond, and X 4 to X 19 each represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group or a halogen atom.) )
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