説明

イリジウム化合物及びそれを利用した有機電界発光素子

【課題】発光効率、輝度に優れた素子特性が得られるイリジウム化合物及びそれを利用した有機電界発光素子を提供する。
【解決手段】有機電界発光素子の発光材料として使用可能なイリジウム化合物で、例えば下式で表わされるイリジウム化合物(Aは、CH又はN)。


これにより、発光効率、輝度、色純度及び寿命特性に優れた高効率の素子特性が得られる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、イリジウム化合物及びそれを利用した有機電界発光(EL:ElectroLuminescence)素子に関するものである。さらに詳細には、新規な青色の燐光材料であるイリジウム化合物及びそれを利用して形成された有機膜を採用した有機EL素子に関する。
【背景技術】
【0002】
一般的な有機EL素子は、基板の上部にアノードが形成されており、このアノードの上部にホール輸送層、発光層、電子輸送層及びカソードが順次に形成されている構造を有している。ここで、ホール輸送層、発光層及び電子輸送層は、有機化合物で形成された有機膜である。
【0003】
前述したような構造を有する有機EL素子の駆動原理は、次の通りである。
【0004】
前記アノード及びカソードの間に電圧を印加すれば、アノードから注入されたホールは、ホール輸送層を経由して発光層に移動する。一方、電子は、カソードから電子輸送層を経由して発光層に注入され、発光層領域でキャリアが再結合して励起子を生成する。この励起子が励起状態から基底状態に変化し、これにより、発光層の蛍光性分子が発光することによって画像が形成される。このとき、励起状態が一重項励起状態(S1)を通じて基底状態(S0)に落ちつつ発光することを蛍光といい、三重項励起状態(T1)を通じて基底状態(S0)に落ちつつ発光することを燐光という。蛍光の場合、一重項励起状態の確率が25%(三重項状態75%)であり、発光効率の限界がある一方、燐光を使用すれば、三重項75%及び一重項励起状態25%まで利用できるので、理論的には、内部量子効率100%まで可能である。
【0005】
三重項を利用した発光材料としては、イリジウムまたは白金金属化合物を利用した色々な燐光材料が発表されている。青色の発光材料は、(4,6−F2ppy)Irpic [Chihaya Adachi etc.Appl.Phys.Lett.,79,pp2082〜2084,2001]やフッ素化したppy(fluorinated ppy)リガンド構造を基本とするIr化合物が開発されたが、(4,6−F2ppy)Irpicの場合、発光色がスカイブルー(sky blue)領域であり、特に、ショルダーピークが非常に高くて色純度y値が大きくなるという短所を示す傾向がある。
【0006】
また、青色材料に適したホスト物質の不在によって、赤色、緑色の燐光材料に比べて、非常に低い効率及び寿命が問題となっており、濃い青色の発光の高効率長寿命の青色燐光材料の開発が非常に至急な状況である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明が解決しようとする技術的課題は、前記問題点を解決するために、既存の青色発光物質が有している問題点を分析して高色純度、低消費電力が可能なイリジウム化合物を提供することである。
【0008】
本発明が解決しようとする他の技術的課題は、前記イリジウム化合物を利用することによって、輝度、駆動電圧、色純度及び寿命特性が向上した有機EL素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
前記課題を解決するために本発明では、下記化学式1で表示されるイリジウム化合物を提供する:
【0010】
【化1】

【0011】
前記式のうち、Aは、CHまたはNであり、RないしRは、互いに独立的に水素、シアノ基、ヒドロキシ基、チオール基、ニトロ基、ハロゲン原子、置換または非置換のC−C30のアルキル基、置換または非置換のC−C30のアルコキシ基、置換または非置換のC−C30のアルケニル基、置換または非置換のC−C30のアリール基、置換または非置換のC−C30のアリールアルキル基、置換または非置換のC−C30のアリールオキシ基、置換または非置換のC−C30のヘテロアリール基、置換または非置換のC−C30のヘテロアリールアルキル基、置換または非置換のC−C30のヘテロアリールオキシ基、置換または非置換のC−C30のシクロアルキル基、置換または非置換のC−C30のヘテロシクロアルキル基、置換または非置換のC−C30のアルキルカルボニル基、置換または非置換のC−C30のアリールカルボニル基、C−C30のアルキルチオ基または−Si(R’)(R’’)(R’’’)(前記式のうち、R’、R’’及びR’’’は、互いに独立的に、水素またはC−C30のアルキル基)、−N(R’)(R’’)(前記式のうち、R’およびR’’は、互いに独立的に、水素またはC−C30のアルキル基)である。
【0012】
前記化学式1で、AがCHである場合、Rは、電子供与基であり、R及びRは、電子吸引基であることが望ましい。
【0013】
前記電子供与基としては、メチル基、イソプロピル基、フェニルオキシ基、ベンジルオキシ基、ジメチルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ピロリジン基またはフェニル基があり、前記電子吸引基としては、フッ素、シアノ基、トリフルオロメチル基またはトリフルオロメチル基を有するフェニル基がある。
【0014】
本発明の他の課題を解決するために、一対の電極の間に有機膜を含む有機EL素子において、前記有機膜は、前述したイリジウム化合物を含むことを特徴とする有機EL素子を提供する。前記有機膜は、発光層であることが望ましい。
【発明の効果】
【0015】
本発明の化学式1で表示されるイリジウム化合物は、特に、青色の燐光材料として有用であり、色純度及び発光効率特性に優れる。このようなイリジウム化合物をドーパントとして使用し、青色の燐光ホストと共に発光層として使用する時、色座標特性に優れた青色の有機EL特性が得られる。
【0016】
前述したイリジウム化合物で形成された有機膜(特に、発光層)を採用すれば、高輝度、高効率、低駆動電圧、高色純度、長寿名特性を有する優秀な青色の有機EL素子を製作できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0017】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
【0018】
本発明は、前述した化学式1で表示されるイリジウム化合物を提供する。
【0019】
前記化学式1で、AがCHである場合、Rは、電子供与基であり、R及びRは、電子吸引基であることが望ましい。その理由は、Rは、電子供与基であり、R及びRは、電子吸引基である場合が、フェニルピリジンと比較して三重項状態のHOMO−LUMO間のエネルギーギャップが増加する。このように、エネルギーギャップが増加すれば、発光波長の青色転移を誘導して濃い青色で発光する。
【0020】
前記電子供与基としては、メチル基、イソプロピル基、フェニルオキシ基、ベンジルオキシ基、ジメチルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ピロリジン基またはフェニル基が挙げられ、前記電子吸引基は、フッ素、シアノ基、トリフルオロメチル基またはトリフルオロメチル基を有するフェニル基が挙げられる。
【0021】
前記化学式1で、Aは、CHまたはNであり、Rは、水素、メチル基、ピロリジル基、ジメチルアミノ基またはフェニル基であり、Rは、シアノ基、CF、C、ニトロ基であり、Rは、水素またはシアノ基である。このような化合物を、下記表1に表した。
【0022】
【表1−1】

【0023】
【表1−2】

【0024】
本発明による化学式1のイリジウム化合物は、特に、下記化学式2または3で表示される化合物であることが望ましい。
【0025】
【化2】

【0026】
【化3】

【0027】
前述した化学式1で表示されるイリジウム化合物のうち、特に、化学式2または3の化合物は、濃い青色発光の新たな青色燐光材料であって、ドーパントとして有用である。
【0028】
本発明の化学式1で表示されるイリジウム化合物は、引用文献(M.E.Thompsonetal,Inorg.Chem.2001,40,pp1704〜1711)の方法を利用して製造可能であり、このような引用文献は、本願発明に参照として引用されている。
【0029】
下記反応式1を参照して、本発明のイリジウム化合物の合成方法を説明すれば、次の通りである。
【0030】
【化4】

【0031】
まず、前記化合物(D)を製造した後、これを塩化イリジウムと反応して対応するダイマーを得る。このようなダイマー合成反応は、RないしRの種類によって種々に選択されるものであるが、100℃ないし150℃で実施する。
【0032】
前記過程によって得たダイマーをトリフルオロ酢酸銀(CFCOOAg)のような化合物の存在下で反応して、化学式1のイリジウム化合物が得られる。前記化合物の含量は、ダイマー1モルを基準として、1.1ないし1.5モルを使用する。そして、この反応温度は、160℃ないし250℃、望ましくは、180℃ないし200℃で実施する。
【0033】
本発明の化学式で使われた非置換のC−C30のアルキル基の具体的な例としては、メチル、エチル、プロピル、イソブチル、sec−ブチル、ペンチル、iso−アミル、ヘキシルが挙げられ、前記アルキル基の何れか一つ以上の水素原子は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、ニトロ基、シアノ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン、ヒドラゾン、カルボキシル基若しくはその塩、スルホン酸基若しくはその塩、燐酸若しくはその塩、C−C30のアルキル基、C−C30のアルケニル基、C−C30のアルキニル基、C−C30のアリール基、C−C30のアリールアルキル基、C−C20のヘテロアリール基、またはC−C30のヘテロアリールアルキル基に置換可能である。
【0034】
本発明の化学式で使われた非置換のC−C30のアルコキシ基の具体的な例として、メトキシ、エトキシ、フェニルオキシ、シクロヘキシルオキシ、ナフチルオキシ、イソプロピルオキシ、ジフェニルオキシがあり、これらアルコキシ基のうち、少なくとも一つ以上の水素原子は、前述したアルキル基の場合と同様な置換基に置換可能である。
【0035】
本発明の化学式で使われた非置換のアリール基は、単独または組合わせで用いられ、一つ以上の環を含む炭素原子数6ないし30個の芳香族炭素環を意味し、前記環は、ペンダント基として共に付着または融合されてもよい。アリール基の例としては、フェニル、ナフチル、テトラヒドロナフチルを含む。前記アリール基の一つ以上の水素原子は、前述したアルキル基の場合と同様な置換基に置換可能である。
【0036】
本発明の化学式で使われた非置換のアリールオキシ基の例としては、フェニルオキシ、ナフチレンオキシ、ジフェニルオキシがある。前記アリールオキシ基のうち、一つ以上の水素原子は、前述したアルキル基の場合と同様な置換基に置換可能である。
【0037】
本発明の化学式で使われる非置換のアリールアルキル基は、前記定義されたようなアリール基で、水素原子のうち一部が低級アルキル、例えば、メチル、エチル、プロピルのような基に置換されたものを意味する。例えば、アリールアルキル基の例として、ベンジル、フェニルエチルがある。前記アリールアルキル基の一つ以上の水素原子は、前述したアルキル基の場合と同様な置換基に置換可能である。
【0038】
本発明で使用する非置換のヘテロアリール基は、N、O、PまたはSからなる群から選択された1、2または3個のヘテロ原子を含み、残りの環原子がCである環原子数6ないし70の1価芳香族化合物を意味する。ヘテロアリール基の例として、チエニル、ピリジル、フリールがある。前記ヘテロアリール基の一つ以上の水素原子は、前述したアルキル基の場合と同様な置換基に置換可能である。
【0039】
本発明で使われる非置換のヘテロアリールオキシ基は、前記定義されたようなヘテロアリール基に酸素が結合されたものを意味する。例えば、ベンジルオキシ、フェニルエチルオキシがある。前記ヘテロアリールオキシ基の一つ以上の水素原子は、前述したアルキル基の場合と同様な置換基に置換可能である。
【0040】
本発明で使用する非置換のアリールアルキルオキシの例としては、ベンジルオキシ基があり、前記アルキルオキシ基の一つ以上の水素原子は、前述したアルキル基の場合と同様な置換基に置換可能である。
【0041】
本発明で使われる非置換のヘテロアリールアルキル基は、前記ヘテロアリール基の水素原子の一部がアルキル基に置換されたものを意味する。前記ヘテロアリールアルキル基の例としては、下記構造式で表示されるような基がある。前記ヘテロアリールアルキル基のうち、一つ以上の水素原子は、前述したアルキル基の場合と同様な置換基に置換可能である。
【0042】
【化5】

【0043】
本発明で使用する非置換のシクロアルキル基の例としては、シクロヘキシル基、シクロペンチル基があり、シクロアルキル基の一つ以上の水素原子は、前述したアルキル基の場合と同様な置換基に置換可能である。
【0044】
本発明の化学式で使われた非置換のC−C30のアルキルカルボニル基の具体的な例として、アセチル、エチルカルボニル、イソプロピルカルボニル、フェニルカルボニル、ナフタレンカルボニル、ジフェニルカルボニル、およびシクロへキシルカルボニルがある。これらアルキルカルボニル基の少なくとも一つ以上の水素原子は、前述したアルキル基の場合と同様な置換基に置換可能である。
【0045】
本発明の化学式で使われた非置換のC−C30のアリールカルボニル基の具体的な例として、フェニルカルボニル、ナフタレンカルボニル、ジフェニルカルボニルがある。これらアリールカルボニル基の少なくとも一つ以上の水素原子は、前述したアルキル基の場合と同様な置換基に置換可能である。
【0046】
以下、本発明による有機EL素子の製造方法を説明する。
【0047】
図1は、本発明及び一般的な有機EL素子の構造を示す概略的な断面図である。まず、基板の上部に第1電極のアノード電極用物質をコーティングしてアノード電極を形成する。ここで、基板としては、通常的な有機EL素子で使われる基板を使用するが、透明性、表面平滑性、取扱容易性及び防水性に優れる有機基板または透明プラスチック基板が望ましい。そして、アノード電極用物質としては、透明かつ伝導性に優れたITO、SnO、ZnOを使用する。
【0048】
前記アノード電極の上部に、ホール注入層物質を真空、またはスピンコーティングしてホール注入層を選択的に形成する。前記ホール注入層物質としては、特別に制限されず、CuPcまたはスターバースト型アミン類であるTCTA、m−MTDATA、IDE406(出光社製)を使用する。
【0049】
【化6】

【0050】
次いで、ホール輸送層物質を真空蒸着またはスピンコーティングして、ホール輸送層を形成する
前記ホール輸送層物質は、特に制限されるものではないが、N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−N,N’−ジフェニル−[1,1−ビフェニル]−4,4’−ジアミン(TPD)、N,N’−ジ(ナフタレン−1−イル)−N,N’−ジフェニルベンジジン(α−NPD)などが使われる。
【0051】
次いで、ホール輸送層の上部に発光層を形成するが、発光層形成材料として、化学式1の金属化合物、特に、化学式2または3のイリジウム化合物を単独に使用できる。または、発光層形成時、ホストとして、CBP、TCB、TCTA、SDI−BH−18、SDI−BH−19、SDI−BH−22、SDI−BH−23、およびdmCBPが共同真空熱蒸着される。ここで、ドーパントのドーピング濃度は、特に制限されていないが、好ましくは発光層の形成材料の総質量100質量部(すなわち、発光層形成用ホストとドーパント総質量100質量部)を基準として1ないし20質量部である。もし、ドーパントである化学式1の化合物の含量が1質量部未満であれば、付加効果が微小であり、20質量部を超過すれば、濃度消光効果によって、望ましくない。
【0052】
また、発光層上に電子輸送層が、真空蒸着方法またはスピンコーティング方法で電子輸送層を形成する。電子輸送層材料としては、Alqを利用できる。前記発光層と電子輸送層との間には、ホール抑制層を選択的に形成できる。
【0053】
また、電子輸送層上に電子注入層が積層され、これは、特に材料を制限しない。電子注入層としては、LiF、NaCl、CsFのような物質を利用できる。
【0054】
次いで、電子注入層の上部に、第2電極であるカソード形成用金属を真空蒸着してカソード電極を形成することによって、有機EL素子が完成される。ここで、カソード形成用金属としては、リチウム(Li)、マグネシウム(Mg)、アルミニウム(Al)、アルミニウム−リチウム(Al−Li)、カルシウム(Ca)、マグネシウム−インジウム(Mg−In)、マグネシウム−銀(Mg−Ag)が利用される。
【0055】
【化7】

【0056】
本発明の有機EL素子は、アノード電極、ホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、カソード電極に、必要に応じて1層または2層の中間層をさらに形成することもある。
【0057】
以下、本発明の望ましい実施例を提示する。但し、本発明は、下記の実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【0058】
合成例1.化学式2で表示される化合物の製造
下記反応式2によって、化学式2の化合物を合成した。
【0059】
【化8】

【0060】
中間体(A)の合成
ジフルオロベンゾニトリル1.4g(10.0mmol)及びジエチルエーテル(50mL)溶液に−78℃でリチウムジイソプロピルアミド(LDA(Lithium Diisopropyl Amide))6.0mL(12.0mmol)を1滴ずつ添加した後、1時間攪拌した。次いで、前記反応混合物に1Mの塩化トリメチルスズ溶液12.5mL(12.5mmol)を添加し、温度を常温に上げた後、1時間攪拌した。
【0061】
前記反応終了後、反応溶液に5%の水酸化ナトリウム水溶液(20mL)を添加して、水溶液層を3Nの塩酸水溶液で中和させた。このように中和させた反応混合物を、水溶液層と有機層とに分離した後、有機層のみを分離した。この水溶液層を酢酸エチル20mLで3回抽出した後、集められた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を蒸発して得られた残留物は、真空下で乾燥して白色の固体(A)を2.0g(収率66%)得た。
【0062】
中間体(B−1)の合成
中間体A 1.08mg(3.6mmol)、2−ブロモ−4−メチルピリジン0.4mL(3.0mmol)をDMF 18mLに溶かした後、これにテトラキストリフェニルホスフィンパラジウム(200mg、0.18mmol)、KCO(2.48g、17.9mmol)を添加し、120℃で1時間攪拌した。
【0063】
前記反応終了後、反応溶液をエチルエーテル10mLずつで3回抽出した。抽出で集められた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を蒸発させ得られた残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィで分離精製して、化合物(B−1)を570mg(収率88%)得た。この化合物の構造は、H NMRで確認した。
【0064】
H NMR(CDCl,400MHz)δ(ppm)8.56(d,J=4.92Hz,1H),7.72(m,1H),7.55(s,1H),7.12−7.06(m,2H),2.42(s,3H)。
【0065】
中間体(C−1)の合成
中間体(B−1)2.0g(8.09mmol)を2−エトキシエタノール45mLに溶解し、塩化イリジウム水化物1.1gと蒸溜水15mLとを添加した後、120℃で24時間攪拌した。この反応溶液を常温で冷却した。そして、得られた沈殿物をメタノールで洗浄し、真空下で乾燥して中間体(C−1)1.6gを得た。
【0066】
化学式2の化合物の合成
中間体(C−1)1.0g(0.69mmol)、中間体(B−1)343mg(1.4mmol)、そして、トリフルオロ酢酸銀(0.69mmol)を180〜200℃で2時間攪拌した。
【0067】
前記反応終了後、反応溶液をジクロロメタンで希釈した後、蒸溜水で洗浄した。そして得られた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を蒸発させた。得られた残留物をシリカゲルカラムで精製して、化学式2の化合物を1.0mg(収率55%)得た。構造は、H NMRで確認した。
【0068】
H NMR(CDCl,400MHz)δ(ppm)8.19(s,1H),8.11(s,2H),7.71(d,1H),7.64(d,1H),7.24(s,1H),6.95(d,1H),6.82(m,2H),6.44(d,1H),6.05(d,1H),5.87(d,1H),2.59(s,9H)。
【0069】
合成例2.化学式3の化合物の製造
化学式3の化合物は、下記反応式3によって製造した。
【0070】
【化9】

【0071】
中間体(B−2)の合成
中間体(A)1.08mg(3.6mmol)、2−ブロモ−4−ジメチルアミノピリジン366mg(3.0mmol)をDMF 18mLに溶解した後、これにテトラキストリフェニルホスフィンパラジウム(200mg、0.18mmol)、KCO(2.48g、17.9mmol)を添加し、120℃で1時間攪拌した。
【0072】
前記反応溶液をエチルエーテル10mLずつ3回抽出し、集められた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を蒸発させ得られた残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィで分離精製して、化合物(B−2)を715mg(収率92%)得た。この化合物の構造は、H NMRで確認した。
【0073】
H NMR(CDCl,400MHz)δ(ppm)8.31−8.25(m,2H),7.16(m,1H),6.98(s,1H),6.54(m,1H),3.07(s,6H)。
【0074】
中間体(C−2)の合成
中間体(B−2)2.0g(7.71mmol)を2−エトキシエタノール45mLに溶解し、塩化イリジウム水化物1.14gと蒸溜水15mLとを添加した後、120℃で24時間攪拌した。
【0075】
前記反応混合物を常温に冷却し、沈殿物をメタノールで洗浄し、真空下で乾燥して、中間体(C−2)1.50gを得た。
【0076】
化学式3の化合物の合成
中間体(C−2)615mg(0.41mmol)、中間体(B−2)235mg(0.91mmol)、及びはトリフルオロアセテート(0.41mmol)を180〜200℃で2時間攪拌した。
【0077】
反応終了後、反応混合物をジクロロメタンに添加した後、これを蒸溜水で洗浄し、有機層を硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を蒸発させた。そして、得られた残留物を再結晶により精製して、化学式3の化合物436mg(収率55%)を得た。この化合物の構造は、H NMRで確認した。
【0078】
H NMR(CDCl,400MHz)δ(ppm)7.51(m,1H),7.43−7.42(m,2H),7.36−7.32(m,2H),7.06(d,1H),6.47(d,1H),6.27(m,1H),6.21−6.18(m,3H),6.04(d,1H),3.11(s,18H)。
【0079】
前記合成例1によって得た化学式2の化合物を、CHClに0.02mMの濃度で希釈して、370nmの紫外線(UV)を照射してPL(Photo Luminescence)を測定した。その結果は、図2に示した通りである。
【0080】
図2を参照すると、449nmで最大発光が観察された。このとき、PLスペクトルの色純度は、NTSC色座標系でCIE(x,y):(0.14,0.15)であった。
【0081】
前記合成例2によって製造された化学式3の化合物を、CHClに0.02mMの濃度で希釈して370nmのUVを照射し、PLを測定した。その結果は、図3に示した通りである。
【0082】
図3を参照して、457nmで最大発光を観察した。このとき、PLスペクトルの色純度は、NTSC色座標系でCIE(x,y):(0.14,0.16)であった。
【0083】
実施例1.有機EL素子の製作
アノードは、コーニング15Ω/cm(1200Å)ITOガラス基板を50mm×50mm×0.7mmサイズに切断して、イソプロピルアルコール及び純水の中で各5分間超音波洗浄した後、30分間UVオゾン洗浄して使用した。
【0084】
前記基板の上部にIDE406(出光社製)を真空蒸着して、ホール注入層を600Åの厚さに形成した。次いで、前記ホール注入層の上部にIDE320(出光社製)を300Åの厚さに真空蒸着してホール輸送層を形成した。このように、ホール輸送層を形成した後、このホール輸送層の上部に、発光層ホストのSDI−BH−23 90質量部とドーパントである化学式2の化合物10質量部とを真空共蒸着して、300Åの厚さに発光層を形成した。
【0085】
その後、前記発光層の上部にBalqを真空蒸着して、50Åの厚さのホールブロッキング層を形成した。次いで、前記ホールブロッキング層の上部にAlqを真空蒸着して、200Åの厚さの電子輸送層を形成した。この電子輸送層の上部に、LiF 10Å(電子注入層)とAl 3000Å(陰極電極)とを順次に真空蒸着して、LiF/Al電極を形成することによって、図1に示されたような有機EL素子を製造した。
【0086】
前記実施例1によって製造された有機EL素子は、直流電圧9.5V(このとき、電流密度5.5mA/cm)で発光輝度114cd/m、発光効率2.1cd/A、色座標(0.15,0.15)で色純度に優れた青色発光が得られた(図4ないし図7参照)。
【0087】
以上、本発明の望ましい実施形態を参照して説明したが、当業者は、特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域から逸脱しない範囲内で本発明を多様に修正及び変更できるということが分かる。
【産業上の利用可能性】
【0088】
本発明は、有機EL素子に関連した技術分野に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【0089】
【図1】本発明の一実施形態による有機EL素子の構造を示す図面である。
【図2】本発明の化学式2で表示される化合物のPLスペクトルを示す図面である。
【図3】本発明の化学式3で表示される化合物のPLスペクトルを示す図面である。
【図4】本発明の化学式2で表示される化合物のELスペクトルを示す図面である。
【図5】本発明の実施形態1による有機EL素子において、電圧による輝度変化を示すグラフである。
【図6】本発明の実施形態1による有機EL素子において、電圧による電流密度の変化を示すグラフである。
【図7】本発明の実施形態1による有機EL素子において、輝度による効率変化を示すグラフである。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
下記化学式1:
【化1】

[前記式のうち、Aは、CHまたはNであり、
ないしRは、互いに独立的に水素、シアノ基、ヒドロキシ基、チオール基、ニトロ基、ハロゲン原子、置換または非置換のC−C30のアルキル基、置換または非置換のC−C30のアルコキシ基、置換または非置換のC−C30のアルケニル基、置換または非置換のC−C30のアリール基、置換または非置換のC−C30のアリールアルキル基、置換または非置換のC−C30のアリールオキシ基、置換または非置換のC−C30のヘテロアリール基、置換または非置換のC−C30のヘテロアリールアルキル基、置換または非置換のC−C30のヘテロアリールオキシ基、置換または非置換のC−C30のシクロアルキル基、置換または非置換のC−C30のヘテロシクロアルキル基、置換または非置換のC−C30のアルキルカルボニル基、置換または非置換のC−C30のアリールカルボニル基、C−C30のアルキルチオ基または−Si(R’)(R’’)(R’’’)(前記式のうち、R’、R’’及びR’’’は、互いに独立的に、水素またはC−C30のアルキル基である)、−N(R’)(R’’)(前記式のうち、R’およびR’’は、互いに独立的に、水素またはC−C30のアルキル基である)である。]
で表示されることを特徴とするイリジウム化合物。
【請求項2】
前記化学式1中においてAがCHである場合、Rは電子供与基であり、R及びRが、電子吸引基であることを特徴とする請求項1に記載のイリジウム化合物。
【請求項3】
前記電子供与基が、メチル基、イソプロピル基、フェニルオキシ基、ベンジルオキシ基、ジメチルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ピロリジン基またはフェニル基であることを特徴とする請求項2に記載のイリジウム化合物。
【請求項4】
前記電子吸引基が、フッ素、シアノ基、トリフルオロメチル基またはトリフルオロメチル基を有するフェニル基であることを特徴とする請求項2に記載のイリジウム化合物。
【請求項5】
前記化学式1中においてAがCHまたはNである場合、Rは、水素、メチル基、ピロリジル基、ジメチルアミノ基またはフェニル基であり、Rは、シアノ基、CF、C、ニトロ基であり、Rは、水素またはシアノ基であることを特徴とする請求項1に記載のイリジウム化合物。
【請求項6】
前記化合物は、下記化学式2:
【化2】

で表示される化合物であることを特徴とする請求項1に記載のイリジウム化合物。
【請求項7】
前記化合物は、下記化学式3:
【化3】

で表示される化合物であることを特徴とする請求項1に記載のイリジウム化合物。
【請求項8】
一対の電極の間に有機膜を含む有機電界発光素子において、
前記有機膜は、下記化学式1:
【化4】

[前記式のうち、Aは、CHまたはNであり、
ないしRは、互いに独立的に、水素、シアノ基、ヒドロキシ基、チオール基、ニトロ基、ハロゲン原子、置換または非置換のC−C30のアルキル基、置換または非置換のC−C30のアルコキシ基、置換または非置換のC−C30のアルケニル基、置換または非置換のC−C30のアリール基、置換または非置換のC−C30のアリールアルキル基、置換または非置換のC−C30のアリールオキシ基、置換または非置換のC−C30のヘテロアリール基、置換または非置換のC−C30のヘテロアリールアルキル基、置換または非置換のC−C30のヘテロアリールオキシ基、置換または非置換のC−C30のシクロアルキル基、置換または非置換のC−C30のヘテロシクロアルキル基、置換または非置換のC−C30のアルキルカルボニル基、置換または非置換のC−C30のアリールカルボニル基、C−C30のアルキルチオ基または−Si(R’)(R’’)(R’’’)(前記式のうち、R’、R’’及びR’’’は、互いに独立的に、水素またはC−C30のアルキル基である)、−N(R’)(R’’)(前記式のうち、R’およびR’’は、互いに独立的に、水素またはC−C30のアルキル基である)である。]
で表示されるイリジウム化合物を含むことを特徴とする有機電界発光素子。
【請求項9】
前記有機膜は、発光層であることを特徴とする請求項8に記載の有機電界発光素子。
【請求項10】
前記発光層で、イリジウム化合物の含量は、発光層形成材料の総質量100質量部を基準として、1ないし20質量部であることを特徴とする請求項9に記載の有機電界発光素子。
【請求項11】
前記化学式1中において、AがCHである場合、Rは、電子供与基であり、R及びRは、電子吸引基であることを特徴とする請求項8に記載の有機電界発光素子。
【請求項12】
前記電子供与基は、メチル基、イソプロピル基、フェニルオキシ基、ベンジルオキシ基、ジメチルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ピロリジン基またはフェニル基であることを特徴とする請求項11に記載の有機電界発光素子。
【請求項13】
前記電子吸引基は、フッ素、シアノ基、トリフルオロメチル基またはトリフルオロメチル基を有するフェニル基であることを特徴とする請求項11に記載の有機電界発光素子。
【請求項14】
前記化学式1中において、Aが、CHまたはNである場合、Rは、水素、メチル基、ピロリジル基、ジメチルアミノ基またはフェニル基であり、Rは、シアノ基、CF、C、ニトロ基であり、Rは、水素またはシアノ基であることを特徴とする請求項8に記載の有機電界発光素子。
【請求項15】
前記イリジウム化合物は、下記化学式2:
【化5】

で表示される化合物であることを特徴とする請求項8に記載の有機電界発光素子。
【請求項16】
前記イリジウム化合物は、下記化学式3:
【化6】

で表示される化合物であることを特徴とする請求項8に記載の有機電界発光素子。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate

【図7】
image rotate


【公開番号】特開2006−8688(P2006−8688A)
【公開日】平成18年1月12日(2006.1.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−183533(P2005−183533)
【出願日】平成17年6月23日(2005.6.23)
【出願人】(590002817)三星エスディアイ株式会社 (2,784)
【Fターム(参考)】