发光元件

文档序号:74356 发布日期:2021-10-01 浏览:26次 >En<

阅读说明:本技术 发光元件 (Light emitting element ) 是由 白鸟美樱 秋野喜彦 福岛大介 于 2019-12-19 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种发光效率优异的发光元件。本发明的发光元件依次具有阴极、含有具有交联基团的化合物和磷光发光性过渡金属络合物的第1有机层、含有与所述具有交联基团的化合物相同的化合物的交联体的第2有机层、以及阳极,所述第1有机层中含有的所述具有交联基团的化合物的比例相对于第1有机层的总质量为2~10质量%。具有交联基团的化合物任选为选自由式(XL-1)~式(XL-19)所示的交联基团构成的交联基团组中的至少一种具有交联基团的化合物。(The invention provides a light-emitting element with excellent light-emitting efficiency. The light-emitting element comprises a cathode, a1 st organic layer containing a compound having a crosslinking group and a phosphorescent transition metal complex, a 2 nd organic layer containing a crosslinked product of the same compound as the compound having a crosslinking group, and an anode in this order, wherein the proportion of the compound having a crosslinking group contained in the 1 st organic layer is 2 to 10% by mass relative to the total mass of the 1 st organic layer. The compound having a crosslinking group is optionally at least one compound having a crosslinking group selected from the group consisting of crosslinking groups represented by the formulae (XL-1) to (XL-19).)

发光元件

技术领域

本发明涉及一种发光元件。

背景技术

有机电致发光元件等发光元件能够合适地用于显示器及照明的用途,近年来正在积极地进行开发。作为所述发光元件,例如已知有具有空穴传输层和发光层的发光元件,所述空穴传输层含有具有交联基团的高分子化合物的交联体,所述发光层含有基质材料及铱络合物(专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2011-105701号公报

发明内容

发明所要解决的问题

但是,上述发光元件的发光效率未必充分。

因而,本发明的目的在于,提供一种发光效率优异的发光元件。

用于解决问题的手段

本发明提供以下的[1]~[7]。

[1]一种发光元件,其依次具有阴极、含有具有交联基团的化合物和磷光发光性过渡金属络合物的第1有机层、含有与所述具有交联基团的化合物相同的化合物的交联体的第2有机层、以及阳极,所述第1有机层中含有的所述具有交联基团的化合物的比例相对于所述第1有机层的总质量为2~10质量%。

[2]根据[1]中记载的发光元件,其中,所述具有交联基团的化合物为选自由式(XL-1)~式(XL-19)构成的交联基团组中的至少一种具有交联基团的化合物。

[化1]

[式(XL-1)~式(XL-19)中,RXL表示亚甲基、氧原子或硫原子,nXL表示0~5的整数。在RXL存在多个的情况下,它们任选相同或不同。在nXL存在多个的情况下,它们任选相同或不同。

*1表示键合位置。

这些交联基团任选具有取代基,在所述取代基存在多个的情况下,多个取代基任选相互键合并与各自所键合的碳原子一起形成环。]

[3]根据[2]中记载的发光元件,其中,所述具有交联基团的化合物为具有式(1)或式(1’)所示的构成单元的高分子化合物。

[化2]

[式(1)中,nA表示0~5的整数,n表示1或2。在nA存在多个的情况下,它们任选相同或不同。

Ar3表示芳香族烃基或杂环基,这些基团任选具有取代基。

LA表示亚烷基、亚环烷基、亚芳基、2价的杂环基、-NR’-所示的基团、氧原子或硫原子,氧原子及硫原子以外的这些基团任选具有取代基。R’表示氢原子、烷基、环烷基、芳基或1价的杂环基,氢原子以外的这些基团任选具有取代基。在LA存在多个的情况下,它们任选相同或不同。

X表示选自所述交联基团组中的交联基团。在X存在多个的情况下,它们任选相同或不同。]

[化3]

[式(1’)中,mA表示0~5的整数,m表示1~4的整数,c表示0或1的整数。在mA存在多个的情况下,它们任选相同或不同。

Ar5表示芳香族烃基、杂环基、或芳香族烃环与杂环直接键合而得的基团,这些基团任选具有取代基。

Ar4及Ar6各自独立地表示亚芳基或2价的杂环基,这些基团任选具有取代基。

Ar4、Ar5及Ar6任选各自与键合于所述基团所键合的氮原子上的所述基团以外的基团直接或者经由氧原子或硫原子键合而形成环。

KA表示亚烷基、亚环烷基、亚芳基、2价的杂环基、-NR”-所示的基团、氧原子或硫原子,氧原子及硫原子以外的这些基团任选具有取代基。R”表示氢原子、烷基、环烷基、芳基或1价的杂环基,氢原子以外的这些基团任选具有取代基。在KA存在多个的情况下,它们任选相同或不同。

X’表示选自所述交联基团组中的交联基团、氢原子、烷基、环烷基、芳基或1价的杂环基,氢原子以外的这些基团任选具有取代基。其中,至少1个X’为选自所述交联基团组中的交联基团。]

[4]根据[1]~[3]中任一项记载的发光元件,其中,所述磷光发光性过渡金属络合物为式(1-A)所示的金属络合物。

[化4]

[式(1-A)中,M表示钌原子、铑原子、钯原子、铱原子或铂原子。

n1表示1以上的整数,n2表示0以上的整数。其中,在M为钌原子、铑原子或铱原子的情况下,n1+n2为3,在M为钯原子或铂原子的情况下,n1+n2为2。

E1表示碳原子或氮原子。在E1存在多个的情况下,它们任选相同或不同。

环L1A表示吡啶环、二氮杂苯环、氮杂萘环、二氮杂萘环、三唑环或二唑环,这些环任选具有取代基。在所述取代基存在多个的情况下,多个取代基任选相互键合并与各自所键合的原子一起形成环。在环L1A存在多个的情况下,它们任选相同或不同。

E21A、E22A、E23A及E24A各自独立地表示氮原子或碳原子。其中,环L2A表示苯环、吡啶环或二氮杂苯环。在E21A为氮原子的情况下,不存在R21A。在E22A为氮原子的情况下,不存在R22A。在E23A为氮原子的情况下,不存在R23A。在E24A为氮原子的情况下,不存在R24A。在E21A、E22A、E23A及E24A存在多个的情况下,它们各自任选相同或不同。

R21A、R22A、R23A及R24A各自独立地表示氢原子、烷基、环烷基、烷氧基、环烷氧基、芳基、芳氧基、1价的杂环基、取代氨基或卤素原子,氢原子以外的这些基团任选具有取代基。在R21A、R22A、R23A及R24A存在多个的情况下,它们各自任选相同或不同。R21A与R22A、R22A与R23A、R23A与R24A、以及环L1A任选具有的取代基与R21A任选各对键合并形成环。

A1-G1-A2表示阴离子性的二齿配体。A1及A2各自独立地表示碳原子、氧原子或氮原子,这些原子任选为构成环的原子。G1表示单键、或与A1及A2一起构成二齿配体的原子团。在A1-G1-A2存在多个的情况下,它们任选相同或不同。]

[5]根据[4]中记载的发光元件,其中,所述式(1-A)所示的金属络合物为式(1-B1)、式(1-B2)、式(1-B3)、式(1-B4)或式(1-B5)所示的金属络合物。

[化5]

[式(1-B1)~式(1~B5)中,M、n1、n2、R21A、R22A、R23A、R24A及A1-G1-A2表示与上文相同的含义。

n11及n12各自独立地表示1或2。其中,在M为钌原子、铑原子或铱原子的情况下,n11+n12为3,在M为钯原子或铂原子的情况下,n11+n12为2。

R11B、R12B、R13B、R14B、R15B、R16B、R17B及R18B各自独立地表示氢原子、烷基、环烷基、烷氧基、环烷氧基、芳基、芳氧基、1价的杂环基、取代氨基或卤素原子,氢原子以外的这些基团任选具有取代基。在R11B、R12B、R13B、R14B、R15B、R16B、R17B及R18B存在多个的情况下,它们各自任选相同或不同。

式(1-B1)中,R11B与R12B、R12B与R13B、R13B与R14B、以及R11B与R21A任选各对键合并形成环。

式(1-B2)中,R13B与R14B、R13B与R15B、R15B与R16B、R16B与R17B、R17B与R18B、以及R18B与R21A任选各对键合并形成环。

式(1-B3)中,R11B与R12B、R12B与R13B、R13B与R14B、R11B与R21A、R13B与R15B、R15B与R16B、R16B与R17B、R17B与R18B、以及R18B与R21A任选各对键合并形成环。

式(1-B4)中,R11B与R18B、R14B与R15B、R15B与R16B、R16B与R17B、R17B与R18B、以及R11B与R21A任选各对键合并形成环。

式(1-B5)中,R11B与R12B、R12B与R18B、R15B与R16B、R16B与R17B、R17B与R18B、以及R11B与R21A任选各对键合并形成环。]

[6]根据[1]~[5]中任一项记载的发光元件,其中,所述第1有机层与所述第2有机层接触。

[7]一种发光元件的制造方法,是依次具有阴极、含有具有交联基团的化合物和磷光发光性过渡金属络合物的第1有机层、含有与所述具有交联基团的化合物相同的化合物的交联体的第2有机层、以及阳极、且所述第1有机层中含有的所述具有交联基团的化合物的比例相对于所述第1有机层的总质量为2~10质量%的发光元件的制造方法,利用涂布法形成所述第1有机层及所述第2有机层。

发明效果

根据本发明,可以提供发光效率优异的发光元件。

附图说明

图1是表示本发明的一个方式的发光元件的一例的示意图。

具体实施方式

以下,对本发明的合适的实施方式进行详细说明。

<共同的术语的说明>

本说明书中共同地使用的术语只要没有特别指出,就是以下的含义。

Me表示甲基,Et表示乙基,Bu表示丁基,i-Pr表示异丙基,t-Bu表示叔丁基。

氢原子可以是氘原子,也可以是氕原子。

在表示金属络合物的式中,表示配体与中心金属的键合的实线表示共价键或配位键。

所谓“高分子化合物”,是指具有分子量分布、且聚苯乙烯换算的数均分子量为1×103~1×108的聚合物。

所谓“低分子化合物”,是指不具有分子量分布、且分子量为1×104以下的化合物。

所谓“构成单元”,是指在高分子化合物中存在1个以上的单元。在高分子化合物中存在2个以上的构成单元通常被称作“重复单元”。

“烷基”可以是直链及支链的任意者。直链的烷基的碳原子数不包括取代基的碳原子数在内通常为1~50,优选为3~30,更优选为4~20。支链的烷基的碳原子数不包括取代基的碳原子数在内通常为3~50,优选为3~30,更优选为4~20。

烷基任选具有取代基,例如可以举出甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、2-丁基、异丁基、叔丁基、戊基、异戊基、2-乙基丁基、己基、庚基、辛基、2-乙基己基、3-丙基庚基、癸基、3,7-二甲基辛基、2-乙基辛基、2-己基癸基、十二烷基、以及这些基团中的氢原子由环烷基、烷氧基、环烷氧基、芳基、氟原子等取代了的基团(例如三氟甲基、五氟乙基、全氟丁基、全氟己基、全氟辛基、3-苯基丙基、3-(4-甲基苯基)丙基、3-(3,5-二己基苯基)丙基、6-乙氧基己基)。

“环烷基”的碳原子数不包括取代基的碳原子数在内,通常为3~50,优选为3~30,更优选为4~20。

环烷基任选具有取代基,例如可以举出环己基、甲基环己基、乙基环己基。

“芳基”是指从芳香族烃中去掉1个与构成环的碳原子直接键合的氢原子后剩下的原子团。芳基的碳原子数不包括取代基的碳原子数在内通常为6~60,优选为6~20,更优选为6~10。

芳基任选具有取代基,例如可以举出苯基、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基、1-芘基、2-芘基、4-芘基、2-芴基、3-芴基、4-芴基、2-苯基苯基、3-苯基苯基、4-苯基苯基、以及这些基团中的氢原子由烷基、环烷基、烷氧基、环烷氧基、芳基、氟原子等取代了的基团。

“烷氧基”可以为直链及支链的任意者。直链的烷氧基的碳原子数不包括取代基的碳原子数在内,通常为1~40,优选为4~10。支链的烷氧基的碳原子数不包括取代基的碳原子数在内,通常为3~40,优选为4~10。

烷氧基任选具有取代基,例如可以举出甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基、2-乙基己氧基、壬氧基、癸氧基、3,7-二甲基辛氧基、月桂氧基、以及这些基团中的氢原子由环烷基、烷氧基、环烷氧基、芳基、氟原子等取代了的基团。

“环烷氧基”的碳原子数不包括取代基的碳原子数在内,通常为3~40,优选为4~10。

环烷氧基任选具有取代基,例如可以举出环己氧基、以及环己氧基中的氢原子由环烷基、烷氧基、环烷氧基、芳基、氟原子等取代了的基团。

“芳氧基”的碳原子数不包括取代基的碳原子数在内,通常为6~60,优选为6~48。

芳氧基任选具有取代基,例如可以举出苯氧基、1-萘氧基、2-萘氧基、1-蒽氧基、9-蒽氧基、1-芘氧基、以及这些基团中的氢原子由烷基、环烷基、烷氧基、环烷氧基、氟原子等取代了的基团。

所谓“p价的杂环基”(p表示1以上的整数。),是指从杂环式化合物中去掉与构成环的碳原子或杂原子直接键合的氢原子中的p个氢原子后剩下的原子团。p价的杂环基中,优选作为从芳香族杂环式化合物中去掉与构成环的碳原子或杂原子直接键合的氢原子中的p个氢原子后剩下的原子团的“p价的芳香族杂环基”。

所谓“芳香族杂环式化合物”,是指噁二唑、噻二唑、噻唑、噁唑、噻吩、吡咯、磷杂环戊二烯、呋喃、吡啶、吡嗪、嘧啶、三嗪、哒嗪、喹啉、异喹啉、咔唑、二苯并磷杂环戊二烯等杂环本身显示出芳香族性的化合物、以及吩噁嗪、吩噻嗪、二苯并硼杂环戊二烯、二苯并硅杂环戊二烯、苯并吡喃等虽然杂环本身不显示芳香族性然而在杂环上稠合有芳香环的化合物。

1价的杂环基的碳原子数不包括取代基的碳原子数在内,通常为2~60,优选为4~20。

1价的杂环基任选具有取代基,例如可以举出噻吩基、吡咯基、呋喃基、吡啶基、哌啶基、喹啉基、异喹啉基、嘧啶基、三嗪基、以及这些基团中的氢原子由烷基、环烷基、烷氧基、环烷氧基等取代了的基团。

所谓“卤素原子”,是指氟原子、氯原子、溴原子或碘原子。

“氨基”任选具有取代基,优选取代氨基。作为氨基所具有的取代基,优选烷基、环烷基、芳基或1价的杂环基。

作为取代氨基,例如可以举出二烷基氨基、二环烷基氨基及二芳基氨基。

作为氨基,例如可以举出二甲基氨基、二乙基氨基、二苯基氨基、双(4-甲基苯基)氨基、双(4-叔丁基苯基)氨基、双(3,5-二叔丁基苯基)氨基。

“烯基”可以为直链及支链的任意者。直链的烯基的碳原子数不包括取代基的碳原子数在内,通常为2~30,优选为3~20。支链的烯基的碳原子数不包括取代基的碳原子数在内,通常为3~30,优选为4~20。

“环烯基”的碳原子数不包括取代基的碳原子数在内,通常为3~30,优选为4~20。

烯基及环烯基任选具有取代基,例如可以举出乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、3-戊烯基、4-戊烯基、1-己烯基、5-己烯基、7-辛烯基、1-环戊基-1-基、1-环己基-1-基、以及这些基团具有后述的取代基的基团。

“炔基”可以为直链及支链的任意者。炔基的碳原子数不包括取代基的碳原子在内,通常为2~20,优选为3~20。支链的炔基的碳原子数不包括取代基的碳原子在内,通常为4~30,优选为4~20。

炔基任选具有取代基,例如可以举出乙炔基、1-丙炔基、2-丙炔基、2-丁炔基、3-丁炔基、3-戊炔基、4-戊炔基、1-己炔基、5-己炔基、以及这些基团具有后述的取代基的基团。

所谓“亚芳基”,是指从芳香族烃中去掉2个与构成环的碳原子直接键合的氢原子后剩下的原子团。亚芳基的碳原子数不包括取代基的碳原子数在内,通常为6~60,优选为6~30,更优选为6~18。

亚芳基任选具有取代基,例如可以举出亚苯基、联苯二基、萘二基、蒽二基、菲二基、二氢菲二基、并四苯二基、芴二基、芘二基、苝二基、二基、以及这些基团具有后述的取代基的基团,优选为式(A-1)~式(A-21)所示的基团。亚芳基包括这些基团键合多个而得的基团。

[化6]

[化7]

[化8]

[化9]

[化10]

[式中,R及Ra各自独立地表示氢原子、烷基、环烷基、芳基或1价的杂环基。存在有多个的R及Ra各自任选相同或不同,Ra之间任选相互键合并与各自所键合的原子一起形成环。]

2价的杂环基的碳原子数不包括取代基的碳原子数在内,通常为2~60,优选为3~20,更优选为4~15。

2价的杂环基任选具有取代基,例如可以举出从吡啶、二氮杂苯、三嗪、氮杂萘、二氮杂萘、咔唑、二苯并呋喃、二苯并噻吩、二苯并硅杂环戊二烯、吩噁嗪、吩噻嗪、吖啶、二氢吖啶、呋喃、噻吩、唑、二唑、三唑、5,7,12,14-四氢喹啉并[2,3-b]吖啶、噁唑、1,3,4-噁二唑、噻唑、1,3,4-噻二唑中去掉与构成环的碳原子或杂原子直接键合的氢原子中的2个氢原子后的2价的基团,优选为式(AA-1)~式(AA-36)所示的基团。2价的杂环基包括这些基团键合多个而得的基团。

[化11]

[化12]

[化13]

[化14]

[化15]

[化16]

[化17]

[式中,R及Ra表示与上文相同的含义。]

所谓“交联基团”,是指能够因接受加热、紫外线照射、近紫外线照射、可见光照射、红外线照射、或自由基反应等而生成新的键的基团,优选为所述交联基团组的式(XL-1)~式(XL-19)所示的交联基团。

所谓“取代基”,例如是指卤素原子、氰基、烷基、环烷基、芳基、1价的杂环基、烷氧基、环烷氧基、芳氧基、氨基、取代氨基、烯基、环烯基、或炔基。取代基任选为交联基团。本说明书中,在表达为某个基团任选具有取代基的情况下,是指该基团任选具有至少一个作为所述取代基列举的基团。

<发光元件>

下面,对本实施方式的发光元件进行说明。

本实施方式的发光元件是依次具有阴极、含有具有交联基团的化合物和磷光发光性过渡金属络合物的第1有机层、含有与所述具有交联基团的化合物相同的化合物的交联体的第2有机层、以及阳极、且所述第1有机层中含有的所述具有交联基团的化合物的量相对于第1有机层的总质量为2~10质量%的发光元件。

作为第1有机层及第2有机层的形成方法,例如可以举出真空蒸镀法等干式法、以及旋涂法及喷墨印刷法等湿式法,优选湿式法。

在利用湿式法形成第1有机层的情况下,优选使用后述的第1墨液。

在利用湿式法形成第2有机层的情况下,优选使用后述的第2墨液。在形成第2有机层后,进行加热或光照射,由此可以使第2有机层中含有的具有交联基团的化合物交联。作为使第2有机层中含有的具有交联基团的化合物交联的方法,优选加热。第2有机层含有具有交联基团的化合物的交联体。

用于交联的加热的温度通常为50℃~300℃,优选为50℃~260℃,更优选为130℃~230℃,进一步优选为180℃~210℃。

加热的时间通常为0.1分钟~1000分钟,优选为0.5分钟~500分钟,更优选为1分钟~120分钟,进一步优选为10分钟~60分钟。

光照射中使用的光的种类例如可以举出紫外光、近紫外光、或可见光。

<第1有机层>

本发明的一个方式的第1有机层含有具有交联基团的化合物和磷光发光性过渡金属络合物,第1有机层中含有的所述具有交联基团的化合物的比例相对于第1有机层的总质量为2~10质量%。

作为第1有机层中含有的成分的分析方法,例如可以举出萃取等化学分离分析法、红外分光法(也称作IR)、核磁共振分光法(也称作NMR)、质谱法(也称作MS)等仪器分析法、以及组合了化学分离分析法及仪器分析法的分析法等。

例如,在利用湿式法形成第1有机层的情况下,作为对第1有机层中含有的具有交联基团的化合物进行定量的方法,可以举出以下的方法。

首先,从阴极、第1有机层、第2有机层、以及阳极的层叠中,分离第1有机层。作为分离第1有机层的方法,可以举出将第1有机层的成分溶解于甲苯、二甲苯、氯仿、或四氢呋喃等溶剂中的方法。然后,测定分离出的第1有机层的质量。此后,利用核磁共振分光法或质谱法进行分析,由此对分离出的第1有机层中含有的具有交联基团的化合物进行定量。

<具有交联基团的化合物>

对第1有机层中含有的具有交联基团的化合物进行说明。

在第1有机层中,第1有机层的具有交联基团的化合物可以含有单独1种,也可以含有2种以上。

从发光元件的发光效率更加优异的方面考虑,“具有交联基团的化合物”优选为具有选自由所述式(XL-1)~式(XL-19)构成的交联基团组中的至少1种交联基团的化合物。

[化18]

作为选自交联基团组中的交联基团,从本发明的发光元件的发光效率更加优异的方面考虑,优选为式(XL-1)~式(XL-4)、式(XL-7)~式(XL-10)或式(XL-16)~式(XL-19)所示的交联基团,更优选为式(XL-1)、式(XL-16)~式(XL-19)所示的交联基团,进一步优选为式(XL-1)或式(XL-17)所示的交联基团,更进一步优选为式(XL-17)所示的交联基团。

“具有交联基团的化合物”可以是低分子化合物,也可以是高分子化合物。作为低分子化合物的具有交联基团的化合物例如为具有选自所述交联基团组中的至少1种交联基团的低分子化合物。作为所述低分子化合物,例如可以举出式(3-1)~式(3-16)所示的低分子化合物。

[化19]

[化20]

[化21]

[化22]

[化23]

“具有交联基团的化合物”优选为包含具有选自所述交联基团组中的至少1种交联基团的构成单元的高分子化合物(以下也称作“第1有机层的含有交联基团的高分子化合物”。)。

第1有机层的含有交联基团的高分子化合物中含有的、具有选自交联基团组中的至少一种交联基团的构成单元优选为所述式(1)或所述式(1’)所示的构成单元,更优选为所述式(1)所示的构成单元。

[化24]

[化25]

具有选自交联基团组中的至少一种交联基团的构成单元可以是式(1”-1)~式(1”-5)所示的构成单元。

[化26]

第1有机层的含有交联基团的高分子化合物可以包含2种以上的具有选自交联基团组中的至少1种交联基团的构成单元。该情况下,具有选自交联基团组中的至少1种交联基团的构成单元的至少2种优选交联基团彼此不同。作为彼此不同的交联基团的组合,优选选自式(XL-1)、式(XL-2)、式(XL-5)~式(XL-8)或式(XL-14)~式(XL-16)所示的交联基团中的至少1个与选自式(XL-3)、式(XL-4)、式(XL-13)或式(XL-17)~式(XL-19)所示的交联基团中的至少1个的组合,更优选式(XL-1)所示的交联基团与式(XL-17)所示的交联基团的组合。

·式(1)所示的构成单元

对于nA,从发光元件的发光效率更加优异的方面考虑,优选为0~3的整数,更优选为0~2的整数,进一步优选为0。

对于n,从发光元件的发光效率更加优异的方面考虑,优选为2。

对于Ar3,从发光元件的发光效率更加优异的方面考虑,优选为任选具有取代基的芳香族烃基。

Ar3所示的芳香族烃基的碳原子数不包括取代基的碳原子数在内,通常为6~60,优选为6~30,更优选为6~18。

Ar3所示的芳香族烃基的去掉n个取代基后的亚芳基部分的例子及优选的范围与后述的ArY1所示的亚芳基的例子及优选的范围相同。

Ar3所示的杂环基的碳原子数不包括取代基的碳原子数在内,通常为2~60,优选为3~30,更优选为4~18。

Ar3所示的杂环基的去掉n个取代基后的2价的杂环基部分的例子及优选的范围与后述的ArY1所示的2价的杂环基的例子及优选的范围相同。

Ar3所示的基团任选具有的取代基的例子及优选的范围与后述的ArY1所示的基团任选具有的取代基的例子及优选的范围相同。

LA所示的亚烷基的碳原子数不包括取代基的碳原子数在内,通常为1~20。LA所示的亚环烷基的碳原子数不包括取代基的碳原子数在内,通常为3~20。

LA所示的亚烷基及亚环烷基任选具有取代基,例如可以举出亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚己基、亚环己基、亚辛基、以及这些基团中的氢原子由烷基、环烷基、烷氧基、环烷氧基、芳基、1价的杂环基、氟原子等取代了的基团。

LA所示的亚芳基及2价的杂环基的例子及优选的范围与后述的ArY1所示的亚芳基及2价的杂环基的例子及优选的范围相同。

对于LA,从第1有机层的含有交联基团的高分子化合物的制造容易的方面考虑,优选为亚芳基或亚烷基。这些基团任选具有取代基。

LA所示的基团任选具有的取代基优选为选自烷基、环烷基、烷氧基、环烷氧基、芳基、1价的杂环基、取代氨基、氟原子、氰基或交联基团组中的交联基团。这些基团任选进一步具有取代基。

对于X,从发光元件的发光效率更加优异的方面考虑,优选为式(XL-1)~式(XL-4)、式(XL-7)~式(XL-10)或式(XL-16)~式(XL-19)所示的交联基团,更优选为式(XL-1)、式(XL-16)~式(XL-19)所示的交联基团,进一步优选为式(XL-1)或式(XL-17)所示的交联基团,特别优选为式(XL-17)所示的交联基团。

对于式(1)所示的构成单元,从第1有机层的含有交联基团的高分子化合物的稳定性优异的方面考虑,相对于第1有机层的含有交联基团的高分子化合物中含有的构成单元的合计量,优选为0.5~80摩尔%,更优选为3~65摩尔%,进一步优选为5~50摩尔%,特别优选为6~10摩尔%。

式(1)所示的构成单元在第1有机层的含有交联基团的高分子化合物中,可以仅包含1种,也可以包含2种以上。

在第1有机层的含有交联基团的高分子化合物包含2种以上的式(1)所示的构成单元的情况下,式(1)所示的构成单元的至少2种优选X所示的交联基团彼此不同。

·式(1’)所示的构成单元

对于mA,从发光元件的发光效率更加优异的方面考虑,优选为0~3的整数。

对于m,从发光元件的发光效率更加优异的方面考虑,优选为1或2。

对于c,从第1有机层的含有交联基团的高分子化合物的制造容易、并且发光元件的发光效率更加优异的方面考虑,优选为0。

对于Ar5,从发光元件的发光效率更加优异的方面考虑,优选为任选具有取代基的芳香族烃基。

Ar5所示的芳香族烃基的去掉m个取代基后的亚芳基部分的定义及例子与后述的式(X)中的ArX2所示的亚芳基的定义及例子相同。

Ar5所示的杂环基的去掉m个取代基后的2价的杂环基部分的定义及例子与后述的式(X)中的ArX2所示的2价的杂环基的定义及例子相同。

Ar5所示的芳香族烃环与杂环直接键合而得的基团的去掉m个取代基后的2价的基团的定义及例子与后述的式(X)中的ArX2所示的亚芳基与2价的杂环基直接键合而得的2价的基团的定义及例子相同。

对于Ar4及Ar6,从发光元件的发光效率更加优异的方面考虑,优选为任选具有取代基的亚芳基。

Ar4及Ar6所示的亚芳基及2价的杂环基的定义及例子与后述的式(X)中的ArX1及ArX3所示的亚芳基及2价的杂环基的定义及例子相同。

KA所示的亚烷基、亚环烷基、亚芳基、以及2价的杂环基的定义及例子分别与LA所示的亚烷基、亚环烷基、亚芳基、以及2价的杂环基的定义及例子相同。

对于KA,从第1有机层的含有交联基团的高分子化合物的制造容易的方面考虑,优选为亚芳基或亚烷基。这些基团任选具有取代基。

KA所示的基团任选具有的取代基的例子及优选的范围与LA所示的基团任选具有的取代基的例子及优选的范围相同。

X’所示的交联基团的定义及例子与上述的X的定义及例子相同。

对于式(1’)所示的构成单元,从第1有机层的含有交联基团的高分子化合物的稳定性优异的方面考虑,相对于第1有机层的含有交联基团的高分子化合物中含有的构成单元的合计量,优选为0.5~50摩尔%。

式(1’)所示的构成单元在第1有机层的含有交联基团的高分子化合物中,可以仅包含1种,也可以包含2种以上。

在第1有机层的含有交联基团的高分子化合物包含2种以上的式(1’)所示的构成单元的情况下,式(1’)所示的构成单元的至少2种优选X’所示的交联基团彼此不同。

·式(1)或(1’)所示的构成单元的优选的形态

作为式(1)所示的构成单元,例如可以举出式(1-1)~式(1-30)所示的构成单元,作为式(1’)所示的构成单元,例如可以举出式(1’-1)~式(1’-9)所示的构成单元。它们当中,优选为式(1-1)~式(1-9)或式(1-30)所示的构成单元,更优选为式(1-1)~式(1-9)所示的构成单元。

[化27]

[化28]

[化29]

[其他构成单元]

对于第1有机层的含有交联基团的高分子化合物,从空穴传输性优异的方面考虑,优选还包含式(X)所示的构成单元。

[化30]

[式(X)中,aX1及aX2各自独立地表示0以上的整数。

ArX1及ArX3各自独立地表示亚芳基或2价的杂环基,这些基团任选具有取代基。

ArX2及ArX4各自独立地表示亚芳基、2价的杂环基、或亚芳基与2价的杂环基直接键合而得的2价的基团,这些基团任选具有取代基。在ArX2及ArX4存在多个的情况下,它们任选相同或不同。

RX1、RX2及RX3各自独立地表示氢原子、烷基、环烷基、芳基或1价的杂环基,氢原子以外的这些基团任选具有取代基。在RX2及RX3存在多个的情况下,它们任选相同或不同。]

对于aX1,从本发明的发光元件的发光效率更加优异的方面考虑,优选为2以下,更优选为1。

对于aX2,从本发明的发光元件的发光效率更加优异的方面考虑,优选为2以下,更优选为0。

RX1~RX3优选为烷基、环烷基、芳基或1价的杂环基,更优选为芳基。这些基团任选具有取代基。

ArX1及ArX3所示的亚芳基更优选为式(A-1)或式(A-9)所示的基团,进一步优选为式(A-1)所示的基团。这些基团任选具有取代基。

ArX1及ArX3所示的2价的杂环基更优选为式(AA-1)、式(AA-2)或式(AA-7)~式(AA-26)所示的基团。这些基团任选具有取代基。

ArX1及ArX3优选为任选具有取代基的亚芳基。

ArX2及ArX4所示的亚芳基更优选为式(A-1)、式(A-6)、式(A-7)、式(A-9)~式(A-11)或式(A-19)所示的基团,进一步优选为式(A-9)所示的基团。这些基团任选具有取代基。

ArX2及ArX4所示的2价的杂环基的更优选的范围与ArX1及ArX3所示的2价的杂环基的更优选的范围相同。

ArX2及ArX4所示的亚芳基与2价的杂环基直接键合而得的2价的基团中的亚芳基及2价的杂环基的更优选的范围、进一步优选的范围分别与ArX1及ArX3所示的亚芳基及2价的杂环基的更优选的范围、进一步优选的范围相同。

作为ArX2及ArX4所示的亚芳基与2价的杂环基直接键合而得的2价的基团,例如可以举出式(ArX5-1)~式(ArX5-4)所示的基团,它们任选具有取代基。

[化31]

[式(ArX5-3)中,RXX表示氢原子、烷基、环烷基、芳基或1价的杂环基,氢原子以外的这些基团任选具有取代基。]

ArX2及ArX4优选为任选具有取代基的亚芳基。

作为ArX1~ArX4及RX1~RX3所示的基团任选具有的取代基,优选为烷基、环烷基或芳基,更优选为烷基。这些基团任选进一步具有取代基。

作为式(X)所示的构成单元,优选为式(X-1)~式(X-7)所示的构成单元,更优选为式(X-4)所示的构成单元。

[化32]

[化33]

[化34]

[化35]

[式(X-1)~(X-7)中,RX4及RX5各自独立地表示氢原子、烷基、环烷基、烷氧基、环烷氧基、芳基、芳氧基、卤素原子、1价的杂环基或氰基,氢原子以外的这些基团任选具有取代基。存在有多个的RX4任选相同或不同。存在有多个的RX5任选相同或不同,相邻的RX5之间任选相互键合并与各自所键合的碳原子一起形成环。]

对于式(X)所示的构成单元,从空穴传输性优异的方面考虑,相对于第1有机层的含有交联基团的高分子化合物中含有的构成单元的合计量,优选为0.1~90摩尔%,更优选为1~70摩尔%,进一步优选为10~50摩尔%,特别优选为30~45摩尔%。

作为式(X)所示的构成单元,例如可以举出式(X1-1)~式(X1-19)所示的构成单元,优选为式(X1-6)~式(X1-14)所示的构成单元。

[化36]

[化37]

[化38]

[化39]

[化40]

[化41]

[化42]

[化43]

在第1有机层的含有交联基团的高分子化合物中,式(X)所示的构成单元可以仅包含1种,也可以包含2种以上。

对于第1有机层的含有交联基团的高分子化合物,从本发明的发光元件的发光效率更加优异的方面考虑,优选还包含式(Y)所示的构成单元。

对于第1有机层的含有交联基团的高分子化合物,从空穴传输性优异、并且本发明的发光元件的发光效率更加优异的方面考虑,优选还包含式(X)所示的构成单元及式(Y)所示的构成单元。

[化44]

[式(Y)中,ArY1表示亚芳基、2价的杂环基、或亚芳基与2价的杂环基直接键合而得的2价的基团,这些基团任选具有取代基。]

ArY1所示的亚芳基优选为式(A-1)、式(A-6)、式(A-7)、式(A-9)~式(A-11)、式(A-13)或式(A-19)所示的基团,更优选为式(A-1)、式(A-7)、式(A-9)或式(A-19)所示的基团,进一步优选为式(A-9)所示的基团。这些基团任选具有取代基。

ArY1所示的2价的杂环基优选为式(AA-4)、式(AA-10)、式(AA-13)、式(AA-15)、式(AA-18)或式(AA-20)所示的基团,更优选为式(AA-4)、式(AA-10)、式(AA-18)或式(AA-20)所示的基团。这些基团任选具有取代基。

ArY1所示的亚芳基与2价的杂环基直接键合而得的2价的基团中的、亚芳基及2价的杂环基的更优选的范围、进一步优选的范围分别与上述的ArY1所示的亚芳基及2价的杂环基的更优选的范围、进一步优选的范围相同。

作为ArY1所示的亚芳基与2价的杂环基直接键合而得的2价的基团,可以举出与式(X)的ArX2及ArX4所示的亚芳基与2价的杂环基直接键合而得的2价的基团相同的基团。

ArY1所示的基团任选具有的取代基优选为烷基、环烷基或芳基,更优选为芳基,这些基团任选进一步具有取代基。

作为式(Y)所示的构成单元,例如可以举出式(Y-1)~式(Y-7)所示的构成单元,从发光元件的发光效率的观点出发,优选为式(Y-2)所示的构成单元。

[化45]

[式(Y-1)中,RY1表示氢原子、烷基、环烷基、烷氧基、环烷氧基、芳基或1价的杂环基,氢原子以外的这些基团任选具有取代基。存在有多个的RY1任选相同或不同,相邻的RY1之间任选相互键合并与各自所键合的碳原子一起形成环。]

[化46]

[式(Y-2)中,RY1表示与上文相同的含义。

XY1表示-C(RY2)2-、-C(RY2)=C(RY2)-或C(RY2)2-C(RY2)

2-所示的基团。

RY2表示氢原子、烷基、环烷基、烷氧基、环烷氧基、芳基或1价的杂环基,氢原子以外的这些基团任选具有取代基。

存在有多个的RY2任选相同或不同,RY2之间任选相互键合并与各自所键合的碳原子一起形成环。]

RY2优选为烷基、环烷基或芳基,更优选为芳基。这些基团任选具有取代基。

在XY1中,对于-C(RY2)2-所示的基团中的2个RY2的组合,优选双方为烷基或环烷基、双方为芳基、双方为1价的杂环基、或者一方为烷基或环烷基且另一方为芳基或1价的杂环基。对于-C(RY2)2-所示的基团中的2个RY2的组合,优选一方为烷基或环烷基且另一方为芳基。这些基团任选具有取代基。存在有2个的RY2任选相互键合并与各自所键合的原子一起形成环。在RY2形成环的情况下,-C(RY2)2-所示的基团优选为式(Y-A1)~式(Y-A5)所示的基团。这些基团任选具有取代基。

[化47]

在XY1中,对于-C(RY2)=C(RY2)-所示的基团中的2个RY2的组合,优选双方为烷基或环烷基、或者一方为烷基或环烷基且另一方为芳基。这些基团任选具有取代基。

在XY1中,对于-C(RY2)2-C(RY2)2-所示的基团中的4个RY2,优选为任选具有取代基的烷基或环烷基。存在有多个的RY2任选相互键合并与各自所键合的原子一起形成环。在RY2形成环的情况下,-C(RY2)2-C(RY2)2-所示的基团优选为式(Y-B1)~式(Y-B5)所示的基团。这些基团任选具有取代基。

[化48]

[式(Y-B1)、式(Y-B2)及式(Y-B4)中,RY2表示与上文相同的含义。]

[化49]

[式(Y-3)及式(Y-4)中,RY1表示与上文相同的含义。

RY3表示氢原子、烷基、环烷基、烷氧基、环烷氧基、芳基或1价的杂环基,氢原子以外的这些基团任选具有取代基。]

[化50]

[式(Y-5)~式(Y-7)中,RY1表示与上文相同的含义。

RY4表示氢原子、烷基、环烷基、烷氧基、环烷氧基、芳基或1价的杂环基,氢原子以外的这些基团任选具有取代基。]

作为式(Y)所示的构成单元,例如可以举出式(Y-11)~式(Y-55)所示的构成单元。

[化51]

[化52]

[化53]

[化54]

[化55]

[化56]

[化57]

[化58]

[化59]

[化60]

[化61]

[化62]

[化63]

对于第1有机层的含有交联基团的高分子化合物包含式(Y)所示的构成单元、并且ArY1为亚芳基的构成单元,从发光元件的发光效率更加优异的方面考虑,相对于第1有机层的含有交联基团的高分子化合物中含有的构成单元的合计量,优选为0.5~90摩尔%,更优选为30~60摩尔%,进一步优选为40~55摩尔%。

对于式(Y)所示、且ArY1为2价的杂环基、或亚芳基与2价的杂环基直接键合而得的2价的基团的构成单元,从第1有机层的含有交联基团的高分子化合物的电荷传输性优异的方面考虑,相对于第1有机层的含有交联基团的高分子化合物中含有的构成单元的合计量,优选为0.5~40摩尔%,更优选为3~30摩尔%。

式(Y)所示的构成单元在第1有机层的含有交联基团的高分子化合物中,可以仅包含1种,也可以包含2种以上。

作为第1有机层的含有交联基团的高分子化合物,例如可以举出下述表1所示的高分子化合物P-1~P-8。此处,所谓“其他构成单元”,是指式(1)、式(1’)、式(1”)、式(X)及式(Y)所示的构成单元以外的构成单元。

[表1]

[表中,p’、q’、r’、s’及t’表示各构成单元的摩尔比率。p’+q’+r’+s’+t’=100,并且70≤p’+q’+r’+s’≤100。]

第1有机层的含有交联基团的高分子化合物可以是嵌段共聚物、无规共聚物、交替共聚物、接枝共聚物的任意者,也可以是其他形态,然而优选为使多种原料单体共聚而得的共聚物。

第1有机层的含有交联基团的高分子化合物的聚苯乙烯换算的数均分子量优选为5×103~1×106,更优选为1×104~5×105,更优选为1.5×104~1×105

[第1有机层的含有交联基团的高分子化合物的制造方法]

第1有机层的含有交联基团的高分子化合物可以使用化学综述(Chem.Rev.)、第109卷、897-1091页(2009年)等中记载的公知的聚合方法来制造,可以例示出利用Suzuki反应、Yamamoto反应、Buchwald反应、Stille反应、Negishi反应及Kumada反应等使用过渡金属催化剂的偶联反应进行聚合的方法。

在所述聚合方法中,作为加入单体的方法,可以举出将全部单体一次性地投入反应体系的方法;在投入单体的一部分并使之反应后、将剩余的单体一次性地、连续或分批地投入的方法;连续或分批地投入单体的方法等。

作为过渡金属催化剂,可以举出钯催化剂或镍催化剂等。

对于聚合反应的后处理,单独或组合地实行公知的方法,例如利用分液除去水溶性杂质的方法;向甲醇等低级醇中加入聚合反应后的反应液并过滤析出的沉淀后、使之干燥的方法等。在第1有机层的含有交联基团的高分子化合物的纯度低的情况下,例如可以通过重结晶、再沉淀、利用索氏萃取器的连续萃取、或柱层析等通常的方法来进行纯化。

<磷光发光性过渡金属络合物>

对本发明的一个方式的发光元件的第1有机层中含有的磷光发光性过渡金属络合物进行说明。

“磷光发光性过渡金属络合物”通常是指在室温(25℃)条件下显示出磷光发光性的化合物,优选为在室温条件下显示出来自三重激发态的发光的金属络合物。该显示出来自三重激发态的发光的金属络合物具有中心金属原子及配体。

作为中心金属原子,例如可以举出如下的金属原子,即,是原子序号为40以上的原子,且在制成络合物的情况下具有自旋-轨道相互作用,能够引起单重态与三重态之间的系间窜越。作为金属原子,例如可以举出钌原子、铑原子、钯原子、铱原子及铂原子。从发光元件的发光效率更加优异的方面考虑,优选为铱原子或铂原子,更优选为铱原子。

作为配体,例如可以举出在其与中心金属原子之间形成选自配位键及共价键中的至少1种键的配体。作为中心金属原子与配体之间的键,例如可以举出金属-氮键、金属-碳键、金属-氧键、金属-磷键、金属-硫键及金属-卤素键。作为配体,可以举出中性或阴离子性的单齿配体、或者中性或阴离子性的多齿配体。所谓多齿配体,通常是指二齿以上且六齿以下的配体。

对于磷光发光性过渡金属络合物,从发光元件的发光效率更加优异的方面考虑,优选为式(2)所示的金属络合物。

[化64]

[式(2)中,M表示与上文相同的含义。

n1表示1以上的整数,n2表示0以上的整数。其中,在M为钌原子、铑原子或铱原子的情况下,n1+n2为3,在M为钯原子或铂原子的情况下,n1+n2为2。

E1及E2各自独立地表示碳原子或氮原子。其中,E1及E2的至少一方为碳原子。在E1及E2存在多个的情况下,它们各自任选相同或不同。

环L1表示芳香族杂环,该环任选具有取代基。在所述取代基存在多个的情况下,多个取代基任选相互键合并与各自所键合的原子一起形成环。在环L1存在多个的情况下,它们任选相同或不同。

环L2表示芳香族烃环或芳香族杂环,这些环任选具有取代基。在所述取代基存在多个的情况下,多个取代基任选相互键合并与各自所键合的原子一起形成环。在环L2存在多个的情况下,它们任选相同或不同。

环L1任选具有的取代基与环L2任选具有的取代基任选相互键合并与各自所键合的原子一起形成环。

A1-G1-A2表示阴离子性的二齿配体。A1及A2各自独立地表示碳原子、氧原子或氮原子,这些原子任选为构成环的原子。G1表示单键、或与A1及A2一起构成二齿配体的原子团。在A1-G1-A2存在多个的情况下,它们任选相同或不同。]

从发光元件的电流亮度效率更加优异的方面考虑,M优选为铱原子或铂原子,更优选为铱原子。需要说明的是,所谓电流亮度效率,是指每单位电流的亮度(cd/A)。

在M为钌原子、铑原子或铱原子的情况下,n1优选为2或3,更优选为3。

在M为钯原子或铂原子的情况下,n1优选为2。

E1及E2优选为碳原子。

环L1所示的芳香族杂环的碳原子数不包括取代基的碳原子数在内,通常为2~60,优选为3~30,更优选为4~15。环L1优选为5元的芳香族杂环或6元的芳香族杂环。环L1更优选为作为构成原子具有2个以上且4个以下的氮原子的5元的芳香族杂环或作为构成原子具有1个以上且4个以下的氮原子的6元的芳香族杂环。这些环任选具有取代基。其中,在环L1为6元的芳香族杂环的情况下,E1优选为碳原子。

作为环L1,例如可以举出二唑环、三唑环、四唑环、吡啶环、二氮杂苯环、三嗪环、氮杂萘环及二氮杂萘环,优选为吡啶环、二氮杂苯环、氮杂萘环、二氮杂萘环、三唑环或二唑环,更优选为吡啶环、二氮杂苯环、氮杂萘环、二氮杂萘环,进一步优选为吡啶环、喹啉环或异喹啉环,这些环任选具有取代基。

环L2所示的芳香族烃环的碳原子数不包括取代基的碳原子数在内,通常为6~60,优选为6~30,更优选为6~18。作为环L2所示的芳香族烃环,可以举出苯环、萘环、茚环、芴环、菲环、二氢菲环及这些环稠合2个以上且5个以下而得的环,从发光元件的外部量子效率更加优异的方面考虑,优选为苯环、萘环、芴环、菲环或二氢菲环,更优选为苯环、芴环或二氢菲环,进一步优选为苯环。这些环任选具有取代基。

环L2所示的芳香族杂环的碳原子数不包括取代基的碳原子数在内,通常为2~60。作为环L2所示的芳香族杂环,可以举出吡咯环、二唑环、呋喃环、噻吩环、吡啶环、二氮杂苯环及在这些环上稠合1个以上且5个以下的芳香环而得的环。这些环任选具有取代基。

从发光元件的外部量子效率进一步优异的方面考虑,环L2优选为苯环、芴环、二氢菲环、吡啶环、二氮杂苯环、咔唑环、二苯并呋喃环或二苯并噻吩环,更优选为苯环、吡啶环或二氮杂苯环,进一步优选为苯环。这些环任选具有取代基。

作为环L1及环L2任选具有的取代基,优选为烷基、环烷基、烷氧基、环烷氧基、芳基、芳氧基、1价的杂环基、取代氨基或卤素原子,更优选为烷基、环烷基、芳基、1价的杂环基或取代氨基,进一步优选为烷基、芳基或1价的杂环基,特别优选为芳基或1价的杂环基。这些基团任选进一步具有取代基。

从发光元件的电流亮度效率更加优异的方面考虑,在式(2)所示的金属络合物中,优选环L1及环L2中的至少1个具有取代基。

作为环L1及环L2任选具有的取代基中的芳基,优选苯基、萘基、菲基(日文:フェントレニル基)、二氢菲基(日文:ジヒドロフェントレニル基)或芴基。环L1及环L2任选具有的取代基中的芳基更优选为苯基或芴基,进一步优选为苯基。这些基团任选具有取代基。

作为环L1及环L2任选具有的取代基中的1价的杂环基,优选为吡啶基、嘧啶基、三嗪基、喹啉基、异喹啉基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、咔唑基、氮杂咔唑基、二氮杂咔唑基、吩噁嗪基或吩噻嗪基,更优选为吡啶基、嘧啶基、三嗪基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基或咔唑基,进一步优选为吡啶基、嘧啶基或三嗪基,特别优选为三嗪基。这些基团任选具有取代基。

作为环L1及环L2任选具有的取代基任选进一步具有的取代基,优选为烷基、环烷基、芳基、1价的杂环基或取代氨基,更优选为烷基、环烷基或芳基,进一步优选为烷基。这些基团任选进一步具有取代基。

对于环L1及环L2任选具有的取代基中的芳基、1价的杂环基或取代氨基,从发光元件的外部量子效率更加优异的方面考虑,例如优选为式(D-A1)~式(D-A5)或式(D-B1)~式(D-B3)所示的基团,更优选为式(D-A1)、式(D-A3)~式(D-A5)或式(D-B1)所示的基团,进一步优选为式(D-A1)、式(D-A3)或式(D-A5)所示的基团,特别优选为式(D-A1)或式(D-A3)所示的基团。

[化65]

[化66]

[式中,Rp1~Rp4各自独立地表示烷基、环烷基、烷氧基、环烷氧基或卤素原子。在Rp1、Rp2及Rp4存在多个的情况下,它们各自任选相同或不同。

np1表示0~5的整数,np2表示0~3的整数,np3表示0或1,np4表示0~4的整数。在np1及np2存在多个的情况下,它们各自任选相同或不同。]

在环L1任选具有的取代基存在多个的情况下,优选它们不相互键合而与各自所键合的原子一起形成环。在环L2任选具有的取代基存在多个的情况下,优选它们不相互键合而与各自所键合的原子一起形成环。优选环L1任选具有的取代基与环L2任选具有的取代基不相互键合而与各自所键合的原子一起形成环。

[阴离子性的二齿配体]

作为A1-G1-A2所示的阴离子性的二齿配体,例如可以举出式(a-101)~式(a-109)所示的配体。其中,A1-G1-A2所示的阴离子性的二齿配体与以角标n1来定义其个数的配体不同。

[化67]

[式(a-101)~式(a-109)中,加有*的原子表示配位原子。]

对于式(2)所示的金属络合物,从发光元件的发光效率更加优异的方面考虑,优选为所述式(1-A)所示的金属络合物。

[化68]

对于环L1A,从发光元件的发光效率更加优异的方面考虑,优选为吡啶环、喹啉环或异喹啉环。这些环任选具有取代基。

环L1A任选具有的取代基的例子及优选的范围与环L1及环L2任选具有的取代基的例子及优选的范围相同。

在环L1A任选具有的取代基存在多个的情况下,优选它们不相互键合而与各自所键合的原子一起形成环。

环L2A优选为苯环。

E21A~E24A优选为碳原子。

对于R21A~R24A,从发光元件的外部量子效率更加优异的方面考虑,优选为氢原子、烷基或芳基。氢原子以外的这些基团任选具有取代基。

R21A及R24A进一步优选为氢原子。R22A进一步优选为氢原子或任选具有取代基的芳基。R23A进一步优选为氢原子或任选具有取代基的烷基。

在式(1-A)所示的金属络合物中,从发光元件的发光效率更加优异的方面考虑,优选环L1A的至少1个具有取代基,或者R21A~R24A的至少1个为烷基、环烷基、烷氧基、环烷氧基、芳基、芳氧基、1价的杂环基、取代氨基或卤素原子。

在R21A~R24A的至少1个为烷基、环烷基、烷氧基、环烷氧基、芳基、芳氧基、1价的杂环基、取代氨基或卤素原子的情况下,从发光元件的外部量子效率更加优异的方面考虑,优选R22A及R23A的至少1个为烷基、环烷基、烷氧基、环烷氧基、芳基、芳氧基、1价的杂环基、取代氨基或卤素原子,更优选为烷基、环烷基、芳基、1价的杂环基或取代氨基。这些基团任选具有取代基。

R21A~R24A中的芳基、1价的杂环基及取代氨基的例子及优选的范围分别与环L1及环L2任选具有的取代基中的芳基、1价的杂环基及取代氨基的例子及优选的范围相同。

R21A~R24A任选具有的取代基的例子及优选的范围与环L1及环L2任选具有的取代基任选进一步具有的取代基的例子及优选的范围相同。

优选R21A与R22A、R22A与R23A、R23A与R24A、以及环L1A任选具有的取代基与R21A不各对键合而与各对所键合的原子一起形成环。

对于式(1-A)所示的金属络合物,从发光元件的发光效率更加优异的方面考虑,优选为所述式(1-B1)~所述式(1-B5)所示的金属络合物,更优选为所述式(1-B1)~所述式(1-B3)所示的金属络合物,进一步优选为所述式(1-B3)所示的金属络合物。

[化69]

[式(1-B1)~式(1-B5)所示的金属络合物]

对于R11B~R18B,从发光元件的发光效率更加优异的方面考虑,优选为氢原子、烷基、环烷基、芳基、1价的杂环基或取代氨基,更优选为氢原子、烷基、芳基或1价的杂环基,氢原子以外的这些基团任选具有取代基。

对于R11B及R14B~R18B,从金属络合物的合成容易的方面考虑,优选为氢原子或烷基,更优选为氢原子。氢原子以外的这些基团任选具有取代基。

对于R12B,从发光元件的发光效率进一步优异的方面考虑,优选为氢原子。

对于R13B,从发光元件的发光效率进一步优异的方面考虑,优选为氢原子、芳基或1价的杂环基,氢原子以外的这些基团任选具有取代基。

R11B~R18B中的芳基、1价的杂环基及取代氨基的例子及优选的范围分别与环L1及环L2任选具有的取代基中的芳基、1价的杂环基及取代氨基的例子及优选的范围相同。

R11B~R18B任选具有的取代基的例子及优选的范围与环L1及环L2任选具有的取代基任选进一步具有的取代基的例子及优选的范围相同。

在式(1-B1)~式(1-B5)中,从发光元件的发光效率更加优异的方面考虑,优选R11B~R14B、R11B~R18B及R21A~R24A的至少1个为烷基、环烷基、烷氧基、环烷氧基、芳基、芳氧基、1价的杂环基、取代氨基或卤素原子,更优选R12B、R13B、R22A及R23A的至少1个为烷基、环烷基、烷氧基、环烷氧基、芳基、芳氧基、1价的杂环基、取代氨基或卤素原子,进一步优选R13B、R22A及R23A的至少1个为烷基、环烷基、芳基、1价的杂环基或取代氨基。这些基团任选具有取代基。

在式(1-B1)~式(1-B5)中,优选R11B与R12B、R12B与R13B、R13B与R14B、R11B与R21A、R13B与R15B、R15B与R16B、R16B与R17B、R17B与R18B、R18B与R21A、R11B与R18B、R14B与R15B、以及R12B与R18B不各对键合而与各对所键合的原子一起形成环。

作为磷光发光性过渡金属络合物,例如可以举出下式所示的金属络合物。

[化70]

[化71]

[化72]

[化73]

[化74]

磷光发光性过渡金属络合物可以从Aldrich、Luminescence Technology Corp.、American Dye Source等获取。磷光发光性过渡金属络合物也可以利用《Journal of theAmerican Chemical Society,Vol.107,1431-1432(1985)》、《Journal of the AmericanChemical Society,Vol.106,6647-6653(1984)》、日本特表2004-530254号公报、日本特开2008-179617号公报、日本特开2011-105701号公报、日本特表2007-504272号公报、国际公开第2006/121811号、日本特开2013-147450号公报、日本特开2014-224101号公报等文献中记载的公知的方法来制造。

[基质材料]

本发明的一个方式的第1有机层还含有具有选自空穴注入性、空穴传输性、电子注入性及电子传输性中的至少1种功能的基质材料,由此使发光元件的发光效率特别优异。在本发明的一个方式的第1有机层中,基质材料可以单独含有1种,也可以含有2种以上。

对于第1有机层中含有的磷光发光性过渡金属络合物的含量,在将第1有机层的金属络合物与基质材料的合计设为100质量份的情况下,通常为0.05~80质量份,优选为0.1~50质量份,更优选为0.5~40质量份,进一步优选为1~10重量份。

对于基质材料所具有的最低激发三重态的能级(T1),从发光元件的发光效率优异的方面考虑,优选为与上述的磷光发光性的过渡金属络合物所具有的T1同等的能级、或更高的能级。

作为基质材料,从能够利用溶液涂布工艺来制作发光元件的方面考虑,优选为对于能够溶解上述的磷光发光性的过渡金属络合物的溶剂显示出溶解性的基质材料。

基质材料被分类为低分子化合物和高分子化合物。

作为基质材料中使用的低分子化合物,可以举出具有咔唑骨架的化合物、具有三芳基胺骨架的化合物、具有菲咯啉骨架的化合物、具有三芳基三嗪骨架的化合物、具有唑骨架的化合物、具有苯并噻吩骨架的化合物、具有苯并呋喃骨架的化合物、具有芴骨架的化合物、具有螺芴骨架的化合物等。基质材料中使用的低分子化合物的一例为下式所示的化合物。

[化75]

[化76]

作为基质材料中使用的高分子化合物(以下称作“高分子基质”。),优选为包含所述式(Y)所示的构成单元的高分子化合物。

高分子基质任选包含的式(Y)所示的构成单元的定义、例子及优选的范围与上述的第1有机层的含有交联基团的高分子化合物任选包含的式(Y)所示的构成单元的定义、例子及优选的范围相同。

对于式(Y)所示、且ArY1为亚芳基的构成单元,从本实施方式的发光元件的发光效率更加优异的方面考虑,相对于高分子基质中含有的构成单元的合计量,优选为0.5~90摩尔%,更优选为30~87摩尔%,进一步优选为50~85摩尔%。

对于式(Y)所示、且ArY1为2价的杂环基、或亚芳基与2价的杂环基直接键合而得的2价的基团的构成单元,从本实施方式的发光元件的电荷传输性优异的方面考虑,相对于高分子基质中含有的构成单元的合计量,优选为0.5~40摩尔%,更优选为3~30摩尔%,进一步优选为5~20摩尔%。

式(Y)所示的构成单元在高分子基质中,可以仅包含1种,也可以包含2种以上。

对于高分子基质,从空穴传输性优异的方面考虑,优选还包含式(X)所示的构成单元。

高分子基质任选包含的式(X)所示的构成单元的定义、例子、优选的范围、含量等与上述的第1有机层的含有交联基团的高分子化合物任选包含的式(X)所示的构成单元的定义、例子、优选的范围、含量等相同。

在高分子基质中,式(X)所示的构成单元可以仅包含1种,也可以包含2种以上。

作为高分子基质,例如可以举出表2的高分子化合物P-9~化合物P-14。

[表2]

[表中,p、q、r、s及t表示各构成单元的摩尔比率。p+q+r+s+t=100,并且100≥p+q+r+s≥70。所谓其他构成单元,是指式(Y)所示的构成单元、式(X)所示的构成单元以外的构成单元。]

高分子基质可以是嵌段共聚物、无规共聚物、交替共聚物、接枝共聚物的任意者,也可以是其他形态,然而优选为使多种原料单体共聚而成的共聚物。

[高分子基质的制造方法]

第1有机层的高分子基质可以利用与上述的第1有机层的含有交联基团的高分子化合物的制造方法同样的方法制造。

[第1组合物]

第1有机层可以是含有包含具有交联基团的化合物、磷光发光性过渡金属络合物、和选自上述的基质材料、空穴传输材料、空穴注入材料、电子传输材料、电子注入材料、荧光发光性化合物及抗氧化剂中的至少1种的组合物(以下也称作“第1组合物”。)的层。第1组合物中含有的具有交联基团的化合物的比例相对于第1组合物的总质量为2~10质量%。

[空穴传输材料]

空穴传输材料被分类为低分子化合物和高分子化合物,优选为高分子化合物。空穴传输材料可以具有交联基团。

作为高分子化合物,例如可以举出聚乙烯基咔唑及其衍生物;在侧链或主链具有芳香族胺结构的聚芳撑及其衍生物。高分子化合物可以是键合有电子接受性部位的化合物。作为电子接受性部位,例如可以举出富勒烯、四氟四氰基醌二甲烷、四氰基乙烯、以及三硝基芴酮等。电子接受性部位优选为富勒烯。

在第1组合物中,对于空穴传输材料的配合量,在将具有交联基团的化合物与磷光发光性过渡金属络合物的合计设为100质量份的情况下,通常为1~400质量份,优选为5~150质量份。

空穴传输材料可以单独使用一种,也可以并用两种以上。

[电子传输材料]

电子传输材料被分类为低分子化合物和高分子化合物。电子传输材料可以具有交联基团。

作为低分子化合物,例如可以举出以8-羟基喹啉作为配体的金属络合物、噁二唑、蒽醌二甲烷、苯醌、萘醌、蒽醌、四氰基蒽醌二甲烷、芴酮、二苯基二氰基乙烯及联苯醌、以及它们的衍生物。

作为高分子化合物,例如可以举出聚苯撑、聚芴、以及它们的衍生物。高分子化合物可以由金属掺杂。

在第1组合物中,对于电子传输材料的配合量,在将具有交联基团的化合物与磷光发光性过渡金属络合物的合计设为100质量份的情况下,通常为1~400质量份,优选为5~150质量份。

电子传输材料可以单独使用一种,也可以并用两种以上。

[空穴注入材料及电子注入材料]

空穴注入材料及电子注入材料各自被分类为低分子化合物和高分子化合物。空穴注入材料及电子注入材料可以具有交联基团。

作为低分子化合物,例如可以举出铜酞菁等金属酞菁;碳;钼、钨等的金属氧化物;氟化锂、氟化钠、氟化铯、氟化钾等金属氟化物。

作为高分子化合物,例如可以举出聚苯胺、聚噻吩、聚吡咯、聚亚苯基亚乙烯基(日文:ポリフェニレンビニレン)、聚噻吩亚乙烯基(日文:ポリチエニレンビニレン)、聚喹啉及聚喹喔啉、以及它们的衍生物;在主链或侧链包含芳香族胺结构的聚合物等导电性高分子。

在第1组合物中,对于空穴注入材料及电子注入材料的配合量,在将具有交联基团的化合物与磷光发光性过渡金属络合物的合计设为100质量份的情况下,分别通常为1~400质量份,优选为5~150质量份。

电子注入材料及空穴注入材料分别可以单独使用一种,也可以并用两种以上。

[离子掺杂]

在空穴注入材料或电子注入材料包含导电性高分子的情况下,导电性高分子的电导率优选为1×10-5S/cm~1×103S/cm。为了将导电性高分子的电导率设为该范围,可以在导电性高分子中掺杂适量的离子。

对于掺杂的离子的种类,若为空穴注入材料则为阴离子,若为电子注入材料则为阳离子。作为阴离子,例如可以举出聚苯乙烯磺酸根离子、烷基苯磺酸根离子、以及樟脑磺酸根离子。作为阳离子,例如可以举出锂离子、钠离子、钾离子、以及四丁基铵离子。

掺杂的离子可以单独使用一种,也可以并用两种以上。

[荧光发光性化合物]

荧光发光性化合物被分类为低分子化合物和高分子化合物。荧光发光性化合物可以具有交联基团。

作为低分子化合物,例如可以举出萘及其衍生物、蒽及其衍生物、以及苝及其衍生物。

作为高分子化合物,例如可以举出包含亚苯基、萘二基、蒽二基、芴二基、菲二基、二氢菲二基、上述的式(X)所示的基团、咔唑二基、吩噁嗪二基、吩噻嗪二基、芘二基等的高分子化合物。

在第1组合物中,对于荧光发光性化合物的配合量,在将具有交联基团的化合物与磷光发光性过渡金属络合物的合计设为100质量份的情况下,通常为0.1~400质量份,优选为5~150质量份。

荧光发光性化合物可以单独使用一种,也可以并用两种以上。

[抗氧化剂]

抗氧化剂只要是可溶于与具有交联基团的化合物及磷光发光性过渡金属络合物相同的溶剂中、且不妨碍发光及电荷传输的化合物即可。例如,作为抗氧化剂,可以举出酚系抗氧化剂及磷系抗氧化剂。

在第1组合物中,对于抗氧化剂的配合量,在将具有交联基团的化合物与磷光发光性过渡金属络合物的合计设为100质量份的情况下,通常为0.001~10质量份。

抗氧化剂可以单独使用一种,也可以并用两种以上。

[第1墨液]

含有具有交联基团的化合物、磷光发光性过渡金属络合物、和溶剂的组合物(以下也称作“第1墨液”。)可以合适地用于旋涂法、流延法、微型凹版涂布法、凹版涂布法、棒涂法、辊涂法、绕线棒涂布法、浸涂法、喷涂法、丝网印刷法、柔性版印刷法、胶版印刷法、喷墨印刷法、毛细管涂布法、喷嘴涂布法等涂布法中。

第1墨液的粘度只要根据涂布法的种类进行调整即可,在应用于喷墨印刷法等溶液经由喷出装置的印刷法的情况下,从不易引起喷出时的堵塞和飞行弯曲的方面考虑,优选在25℃为1~20mPa·s。

第1墨液中含有的溶剂优选为能够溶解或均匀地分散墨液中的固体成分的溶剂。作为溶剂,例如可以举出1,2-二氯乙烷、1,1,2-三氯乙烷、氯苯、邻二氯苯等氯系溶剂;四氢呋喃、二噁烷、苯甲醚、4-甲基苯甲醚等醚系溶剂;甲苯、二甲苯、均三甲苯、乙苯、正己基苯、环己基苯等芳香族烃系溶剂;环己烷、甲基环己烷、正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷、正壬烷、正癸烷、正十二烷、联环己烷等脂肪族烃系溶剂;丙酮、甲乙酮、环己酮、苯乙酮等酮系溶剂;乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙基溶纤剂乙酸酯、苯甲酸甲酯、乙酸苯酯等酯系溶剂;乙二醇、丙三醇、1,2-己二醇等多元醇系溶剂;异丙醇、环己醇等醇系溶剂;二甲亚砜等亚砜系溶剂;N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺等酰胺系溶剂。溶剂可以单独使用一种,也可以并用两种以上。

在第1墨液中,对于溶剂的配合量,在将具有交联性的化合物、磷光发光性过渡金属络合物和基质材料的合计设为100质量份的情况下,通常为1000~100000质量份,优选为2000~20000质量份。

[第2有机层]

本发明的第2有机层是含有与所述第1有机层中含有的所述具有交联基团的化合物相同的具有交联基团的化合物的交联体(以下也称作“第2有机层的化合物的交联体”。)的层。

第2有机层的化合物的交联体可以通过将与所述具有交联基团的化合物相同的具有交联基团的化合物利用上述的方法及条件等制成交联了的状态而得到。

[第2组合物]

第2有机层可以是含有包含第2有机层的化合物的交联体、和选自空穴传输材料(但是,与第2有机层的化合物的交联体不同)、空穴注入材料、电子传输材料、电子注入材料、发光材料及抗氧化剂中的至少1种材料的组合物(以下也称作“第2组合物”。)的层。

第2组合物中含有的空穴传输材料、电子传输材料、空穴注入材料、电子注入材料及发光材料的例子及优选的范围与第1组合物中含有的空穴传输材料、电子传输材料、空穴注入材料、电子注入材料及发光材料的例子及优选的范围相同。在第2组合物中,对于空穴传输材料、电子传输材料、空穴注入材料、电子注入材料及发光材料的配合量,在将第2有机层的化合物的交联体设为100质量份的情况下,分别通常为1~400质量份,优选为5~150质量份。

第2组合物中含有的抗氧化剂的例子及优选的范围与第1组合物中含有的抗氧化剂的例子及优选的范围相同。在第2组合物中,对于抗氧化剂的配合量,在将第2有机层的化合物的交联体设为100质量份的情况下,通常为0.001~10质量份。

作为交联前的第2有机层中含有的成分与第1有机层中含有的具有交联基团的化合物是否相同的判定方法,可以举出以下的方法。首先,利用湿式法在阳极上形成第2有机层,不进行交联反应地使交联反应前的第2有机层溶解于甲苯、二甲苯、氯仿、或四氢呋喃等溶剂中而进行分离。对分离出的交联反应前的第2有机层利用核磁共振分光法或质谱法进行分析,鉴定是否为与第1有机层中含有的具有交联基团的化合物相同的化合物。

[第2墨液]

含有第2有机层的化合物和溶剂的组合物(以下也称作“第2墨液”。)可以合适地在第1墨液一项中说明的湿式法中使用。第2墨液的粘度的优选的范围与第1墨液的粘度的优选的范围相同。第2墨液中含有的溶剂的例子及优选的范围与第1墨液中含有的溶剂的例子及优选的范围相同。

在第2墨液中,对于溶剂的配合量,在将第2有机层的化合物设为100质量份的情况下,通常为1000~100000质量份,优选为2000~20000质量份。

<发光元件的层构成>

本发明的一个方式的发光元件包含阳极、阴极、第1有机层及第2有机层。作为一例,图1所示的发光元件10具有依次层叠阴极1、第1有机层2、第2有机层3、阳极4的结构。本发明的一个方式的发光元件也可以具有阳极、阴极、第1有机层及第2有机层以外的层。

在本发明的一个方式的发光元件中,第1有机层通常为发光层(以下称作“第1发光层”。)。

在本发明的一个方式的发光元件中,第2有机层通常为空穴传输层、第2发光层或电子传输层。第2有机层优选为空穴传输层或第2发光层。第2有机层更优选为空穴传输层。

在本发明的一个方式的发光元件中,从发光元件的发光效率更加优异的方面考虑,第1有机层与第2有机层优选相邻。

在本发明的一个方式的发光元件中,从发光元件的发光效率更加优异的方面考虑,第2有机层优选为设于阳极与第1有机层之间的层。第2有机层更优选为设于阳极与第1有机层之间的空穴传输层或第2发光层。第2有机层进一步优选为设于阳极与第1有机层之间的空穴传输层。

在本发明的一个方式的发光元件的第1有机层中,具有交联基团的化合物及磷光发光性过渡金属络合物分别可以单独含有1种,也可以含有2种以上。在本发明的一个方式的发光元件的第2有机层中,第2有机层的化合物的交联体可以单独含有1种,也可以含有2种以上。

在本发明的一个方式的发光元件中,在第2有机层为设于阳极与第1有机层之间的空穴传输层的情况下,从发光元件的发光效率更加优异的方面考虑,优选在阳极与第2有机层之间还具有空穴注入层。在第2有机层为设于阳极与第1有机层之间的空穴传输层的情况下,从发光元件的发光效率更加优异的方面考虑,优选在阴极与第1有机层之间还具有电子注入层及电子传输层中的至少1层。

在本发明的一个方式的发光元件中,在第2有机层为设于阳极与第1有机层之间的第2发光层的情况下,从发光元件的发光效率更加优异的方面考虑,优选在阳极与第2有机层之间还具有空穴注入层及空穴传输层中的至少1层。在第2有机层为设于阳极与第1有机层之间的第2发光层的情况下,从发光元件的发光效率更加优异的方面考虑,优选在阴极与第1有机层之间还具有电子注入层及电子传输层中的至少1层。

在本发明的一个方式的发光元件中,在第2有机层为设于阴极与第1有机层之间的第2发光层的情况下,从发光元件的发光效率更加优异的方面考虑,优选在阳极与第1有机层之间还具有空穴注入层及空穴传输层中的至少1层。在第2有机层为设于阴极与第1有机层之间的第2发光层的情况下,从发光元件的发光效率更加优异的方面考虑,优选在阴极与第2有机层之间还具有电子注入层及电子传输层中的至少1层。

在本发明的一个方式的发光元件中,在第2有机层为设于阴极与第1有机层之间的电子传输层的情况下,从发光元件的发光效率更加优异的方面考虑,优选在阳极与第1有机层之间还具有空穴注入层及空穴传输层中的至少1层。在第2有机层为设于阴极与第1有机层之间的电子传输层的情况下,从本发明的发光元件的发光效率更加优异的方面考虑,优选在阴极与第2有机层之间还具有电子注入层。

作为本发明的几个方式中的发光元件的具体的层构成,例如可以举出(D1)~(D15)所示的层构成。本发明的几个方式中的发光元件通常具有基板,可以在基板上从阳极起进行层叠,也可以在基板上从阴极起进行层叠。

(D1)阳极/第2发光层(第2有机层)/第1发光层(第1有机层)/阴极

(D2)阳极/空穴传输层(第2有机层)/第1发光层(第1有机层)/阴极

(D3)阳极/空穴注入层/第2发光层(第2有机层)/第1发光层(第1有机层)/阴极

(D4)阳极/空穴注入层/第2发光层(第2有机层)/第1发光层(第1有机层)/电子传输层/阴极

(D5)阳极/空穴注入层/第2发光层(第2有机层)/第1发光层(第1有机层)/电子注入层/阴极

(D6)阳极/空穴注入层/第2发光层(第2有机层)/第1发光层(第1有机层)/电子传输层/电子注入层/阴极

(D7)阳极/空穴注入层/空穴传输层(第2有机层)/第1发光层(第1有机层)/阴极

(D8)阳极/空穴注入层/空穴传输层(第2有机层)/第1发光层(第1有机层)/电子传输层/阴极

(D9)阳极/空穴注入层/空穴传输层(第2有机层)/第1发光层(第1有机层)/电子注入层/阴极

(D10)阳极/空穴注入层/空穴传输层(第2有机层)/第1发光层(第1有机层)/电子传输层/电子注入层/阴极

(D11)阳极/空穴注入层/空穴传输层/第2发光层(第2有机层)/第1发光层(第1有机层)/电子传输层/电子注入层/阴极

(D12)阳极/空穴注入层/空穴传输层(第2有机层)/第1发光层(第1有机层)/第2发光层/电子传输层/电子注入层/阴极

(D13)阳极/空穴注入层/空穴传输层/第1发光层(第1有机层)/第2发光层(第2有机层)/电子传输层/电子注入层/阴极

(D14)阳极/空穴注入层/空穴传输层/第1发光层(第1有机层)/电子传输层(第2有机层)/电子注入层/阴极

(D15)阳极/空穴注入层/空穴传输层(第2有机层)/第2发光层/第1发光层(第1有机层)/电子传输层/电子注入层/阴极

(D1)~(D15)中,“/”是指其前后的层相邻地层叠。具体而言,所谓“第2发光层(第2有机层)/第1发光层(第1有机层)”,是指第2发光层(第2有机层)与第1发光层(第1有机层)相邻地层叠。

在本发明的一个方式的发光元件中,阳极、空穴注入层、空穴传输层、第2发光层、电子传输层、电子注入层及阴极分别可以根据需要设置2层以上。

在阳极、空穴注入层、空穴传输层、第2发光层、电子传输层、电子注入层及阴极存在多个的情况下,它们各自任选相同或不同。

阳极、空穴注入层、空穴传输层、第1发光层、第2发光层、电子传输层、电子注入层及阴极的厚度通常为1nm~1μm,优选为2nm~500nm,进一步优选为5nm~150nm。

在本发明的发光元件中,进行层叠的层的顺序、数目、以及厚度只要考虑发光元件的发光效率、驱动电压及元件寿命地进行调整即可。

[第2发光层]

第2发光层通常为第2有机层或含有发光材料的层,优选为含有发光材料的层。在第2发光层为含有发光材料的层的情况下,作为第2发光层中含有的发光材料,例如可以举出上述的第2组合物任选含有的发光材料。第2发光层中含有的发光材料可以单独含有1种,也可以含有2种以上。

在本发明的一个方式的发光元件具有第2发光层、并且后述的空穴传输层及后述的电子传输层并非第2有机层的情况下,第2发光层优选为第2有机层。

[空穴传输层]

空穴传输层通常为第2有机层或含有空穴传输材料的层。空穴传输层优选为第2有机层。在空穴传输层为含有空穴传输材料的层的情况下,作为空穴传输材料,例如可以举出上述的第1组合物任选含有的空穴传输材料。空穴传输层中含有的空穴传输材料可以单独含有1种,也可以含有2种以上。

在本发明的一个方式的发光元件具有空穴传输层、并且上述的第2发光层及后述的电子传输层并非第2有机层的情况下,空穴传输层优选为第2有机层。

[电子传输层]

电子传输层通常为第2有机层或含有电子传输材料的层。电子传输层优选为含有电子传输材料的层。在电子传输层为含有电子传输材料的层的情况下,作为电子传输层中含有的电子传输材料,例如可以举出上述的第1组合物任选含有的电子传输材料。电子传输层中含有的电子传输材料可以单独含有1种,也可以含有2种以上。

在本发明的一个方式的发光元件具有电子传输层、并且上述的第2发光层及上述的空穴传输层并非第2有机层的情况下,电子传输层优选为第2有机层。

[空穴注入层及电子注入层]

空穴注入层为含有空穴注入材料的层。作为空穴注入层中含有的空穴注入材料,例如可以举出上述的第1组合物任选含有的空穴注入材料。空穴注入层中含有的空穴注入材料可以单独含有1种,也可以含有2种以上。

电子注入层为含有电子注入材料的层。作为电子注入层中含有的电子注入材料,例如可以举出上述的第1组合物任选含有的电子注入材料。电子注入层中含有的电子注入材料可以单独含有1种,也可以含有2种以上。

[基板/电极]

发光元件的基板只要是可以形成电极、并且在形成有机层时不会发生化学变化的基板即可。发光元件的基板例如为由玻璃、塑料、硅等材料形成的基板。在使用不透明的基板的情况下,优选距离基板最远的电极为透明或半透明。

作为阳极的材料,例如可以举出导电性的金属氧化物、半透明的金属。阳极的材料优选为氧化铟、氧化锌、氧化锡;铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物等导电性化合物;银与钯与铜的复合体(APC);金、铂、银、铜。

作为阴极的材料,例如可以举出锂、钠、钾、铷、铯、铍、镁、钙、锶、钡、铝、锌、铟等金属;它们中的2种以上的合金;它们中的1种以上与银、铜、锰、钛、钴、镍、钨、锡中的1种以上的合金;以及石墨及石墨层间化合物。作为合金,例如可以举出镁-银合金、镁-铟合金、镁-铝合金、铟-银合金、锂-铝合金、锂-镁合金、锂-铟合金、钙-铝合金。

在本发明的一个方式的发光元件中,阳极及阴极的至少一方通常为透明或半透明,优选阳极为透明或半透明。

作为阳极及阴极的形成方法,例如可以举出真空蒸镀法、溅射法、离子镀法、镀覆法及层压法。

[发光元件的制造方法]

在本发明的一个方式的发光元件中,作为第1发光层、第2发光层、空穴传输层、电子传输层、空穴注入层、电子注入层等各层的形成方法,在使用低分子化合物的情况下,例如可以举出始于粉末的真空蒸镀法、始于溶液或熔融状态的成膜的方法。在使用高分子化合物的情况下,例如可以举出始于溶液或熔融状态的成膜的方法。

第1发光层、第2发光层、空穴传输层、电子传输层、空穴注入层及电子注入层可以使用第1墨液、第2墨液、以及分别含有上述的发光材料、空穴传输材料、电子传输材料、空穴注入材料及电子注入材料的墨液,利用旋涂法、喷墨印刷法等涂布法来形成。

本发明的一个方式的发光元件的制造方法是依次具有阴极、含有具有交联基团的化合物和磷光发光性过渡金属络合物的第1有机层、含有与所述具有交联基团的化合物相同的化合物的交联体的第2有机层、以及阳极、且所述第1有机层中含有的所述具有交联基团的化合物的比例相对于所述第1有机层的总质量为2~10质量%的发光元件的制造方法,利用涂布法形成所述第1有机层及所述第2有机层。

[发光元件的用途]

本发明的发光元件例如在显示器及照明中有用。

实施例

以下,利用实施例对本发明进一步详细说明,然而本发明并不限定于这些实施例。

在实施例中,高分子化合物的聚苯乙烯换算的数均分子量(Mn)及聚苯乙烯换算的重均分子量(Mw)是使用四氢呋喃作为流动相、利用尺寸排除色谱(SEC)求出。需要说明的是,SEC的各测定条件如下所示。

使进行测定的高分子化合物以约0.05质量%的浓度溶解于四氢呋喃中,向SEC中注入10μL。以2.0mL/分钟的流量流通流动相。使用PLgel MIXED-B(Polymer Laboratories制)作为色谱柱。使用UV-VIS检测器(岛津制作所制、商品名:SPD-10Avp)作为检测器。

<合成例P-1>高分子化合物P-1~P-2的合成

依照日本特开2011-105701号公报中记载的方法合成高分子化合物P-1。

依照国际公开第2009/157430号中记载的方法合成高分子化合物P-2。

[化77]

[化78]

<合成例M1>金属络合物M1的合成

依照日本特开2011-105701号公报中记载的方法合成金属络合物M1。

[化79]

<比较例1>发光元件CD1的制作和评价

(阳极及空穴注入层的形成)

利用溅射法以45nm的厚度在玻璃基板附加ITO膜,由此形成阳极。在所述阳极上,利用旋涂法以65nm的厚度将聚(亚乙基二氧噻吩)/聚苯乙烯磺酸的溶液(HC Stark公司、商品名:CLEVIOS P AI4083)成膜,在大气气氛下,在热板上在200℃加热10分钟,由此形成空穴注入层。

(第2有机层的形成)

制备出在二甲苯中溶解有高分子化合物P-1的0.6质量%二甲苯溶液(以下称作“组合物P”。)。使用组合物P,利用旋涂法以20nm的厚度在空穴注入层上成膜,在氮气气氛下,在热板上在180℃加热60分钟,由此形成第2有机层。通过该加热,高分子化合物P-1成为交联体。

(第1有机层的形成)

制备出高分子化合物P-2(92.5质量份)与金属络合物M1(7.5质量份)的混合物的1.6质量%二甲苯溶液(以下称作“组合物M”。)。使用组合物M,利用旋涂法以80nm的厚度在第2有机层上成膜,在氮气气氛下,在130℃加热10分钟,由此形成第1有机层。

(阴极的形成)

在蒸镀机内将形成有第1有机层的基板减压至1.0×10-4Pa以下后,作为阴极,在第1有机层上蒸镀约2nm的钡,然后蒸镀约80nm的铝。蒸镀后,使用玻璃基板进行密封,由此制作出发光元件D1。

(发光元件的评价)

通过对发光元件CD1施加电压,观测到在615nm具有峰的红色的EL发光。将发光元件CD1的最大发光效率设为100%。

<比较例2>发光元件CD2的制作和评价

除了制备高分子化合物P-1的1.6质量%二甲苯溶液(以下称作“组合物N”。)、并取代比较例1的(第1有机层的形成)中的组合物M而使用组合物M及组合物N(组合物M/组合物N=80质量%/20质量%)以外,与比较例1同样地制作出发光元件CD2。需要说明的是,在发光元件CD2中,第1有机层中含有的高分子化合物P-1为非交联体。

通过对发光元件CD2施加电压,观测到在615nm具有峰的红色的EL发光。在将发光元件CD1的最大发光效率设为100%时,发光元件CD2的最大发光效率为89%。

<实施例1>发光元件D1的制作和评价

除了取代比较例1的(第1有机层的形成)中的组合物M而使用组合物M及组合物N(组合物M/组合物N=98质量%/2质量%)以外,与比较例1同样地制作出发光元件D1。需要说明的是,在发光元件D1中,第1有机层中含有的高分子化合物P-1为非交联体。

通过对发光元件D1施加电压,观测到在615nm具有峰的红色的EL发光。在将发光元件CD1的最大发光效率设为100%时,发光元件D1的最大发光效率为109%。

<实施例2>发光元件D2的制作和评价

除了取代比较例1的(第1有机层的形成)中的组合物M而使用组合物M及组合物N(组合物M/组合物N=94质量%/6质量%)以外,与比较例1同样地制作出发光元件D2。需要说明的是,在发光元件D2中,第1有机层中含有的高分子化合物P-1为非交联体。

通过对发光元件D2施加电压,观测到在615nm具有峰的红色的EL发光。在将发光元件CD1的最大发光效率设为100%时,发光元件D2的最大发光效率为106%。

<实施例3>发光元件D3的制作和评价

除了取代比较例1的(第1有机层的形成)中的组合物M而使用组合物M及组合物N(组合物M/组合物N=92质量%/8质量%)以外,与比较例1同样地制作出发光元件D3。需要说明的是,在发光元件D3中,第1有机层中含有的高分子化合物P-1为非交联体。

通过对发光元件D3施加电压,观测到在615nm具有峰的红色的EL发光。在将发光元件CD1的最大发光效率设为100%时,发光元件D3的最大发光效率为106%。

<实施例4>发光元件D4的制作和评价

除了取代比较例1的(第1有机层的形成)中的组合物M而使用组合物M及组合物N(组合物M/组合物N=90质量%/10质量%)以外,与比较例1同样地制作出发光元件D3。需要说明的是,在发光元件D4中,第1有机层中含有的高分子化合物P-1为非交联体。

通过对发光元件D4施加电压,观测到在615nm具有峰的红色的EL发光。在将发光元件CD1的最大发光效率设为100%时,发光元件D4的最大发光效率为105%。

表3中,以将发光元件CD1的最大发光效率设为100%时的相对值来表示发光元件D1~D4及CD2的最大发光效率。

[表3]

产业上的可利用性

根据本发明,可以提供发光效率优异的发光元件。

附图标记说明

1阴极,2第1有机层,3第2有机层,4阳极,10发光元件。

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