銥絡合化合物以及包含該化合物的溶液組合物、有機電致發光元件、顯示裝置和照明裝置製造方法
2023-12-03 06:51:06 3
銥絡合化合物以及包含該化合物的溶液組合物、有機電致發光元件、顯示裝置和照明裝置製造方法
【專利摘要】本發明的目的在於提供一種銥絡合化合物，該銥絡合化合物可溶於有機溶劑，化合物不發生再析出而能夠長期保存，進而使用該化合物所製作的有機電致發光元件的驅動電壓低、發光效率高；提供包含該化合物的有機電致發光元件、以及使用了該有機電致發光元件的顯示裝置和照明裝置。本發明涉及具有特定的化學結構的銥絡合化合物。進一步地，涉及使用該化合物所製作的驅動電壓低、驅動壽命長的有機電致發光元件。
【專利說明】銥絡合化合物以及包含該化合物的溶液組合物、有機電致 發光元件、顯示裝置和照明裝置
【技術領域】
[0001] 本發明涉及銥絡合化合物，特別是涉及作為有機電致發光元件的發光層的材料有 用的銥絡合化合物、含有該化合物的組合物、使用該組合物製作的有機電致發光元件、包含 該有機電致發光元件的顯示裝置和照明裝置。
【背景技術】
[0002] 近年來，有機電致發光照明（有機EL照明）及有機電致發光顯示器（有機ELS 示器）等利用有機電致發光元件（下文中有時也稱為"有機EL元件"。）的各種電子器件正 在被實用化。有機EL元件由於施加電壓低、耗電量小、為面發光、還能夠進行三原色發光， 因而正在積極地研究將其適用於照明及顯示器中。因此，還要求改善發光效率。作為發光 效率的改善，例如，提出了將磷光發光材料用於有機EL兀件的發光層。作為磷光發光材料， 例如，廣泛已知以乙醯丙酮酸二（2-苯基批陡-N, C2'）合銥（Irppy2(acac))、三（2-苯基 吡啶-N，C2'）合銥（Ir(ppy) 3)為代表的鄰位金屬化銥絡合物。
[0003] 作為使用這樣的磷光發光材料形成有機EL元件的方法，主要利用真空蒸鍍法。但 是，通常元件是通過將發光層、電荷注入層、電荷傳輸層等多個層進行層積而製造的，因此， 在真空蒸鍍法的情況下存在下述問題：蒸鍍工藝繁雜，生產率欠缺，並且由這些元件形成的 照明或顯示器的面板極其難以大型化。
[0004] 另一方面，有機EL元件還能通過塗布法成膜，形成層。在塗布法的情況下，與真空 蒸鍍法相比可以容易地且以良好的成品率形成穩定的層，因此被期待適用於顯示器或照明 裝置的量產化及大型器件中。
[0005] 此處，為了利用塗布法進行成膜，需要層所含有的有機材料為容易溶解於有機溶 劑的狀態。通常，作為所使用的有機溶劑，使用例如甲苯之類的低沸點、低粘度的溶劑。使 用這樣的溶劑所製作的油墨能夠通過旋塗法等容易地成膜。另外，關於有機溶劑，從塗布膜 的均勻性及作業上的安全性的方面出發，工業上更優選使用苯基環己烷之類的揮發性低、 閃點高的有機溶劑。此外，對於包含有機材料和溶劑的組合物，要求有機材料在保存中不會 再度析出而保持均勻的狀態、即貯存期足夠長。
[0006] 關於利用塗布法的有機EL元件的製造，公開了將以Ir(ppy)2(aca C)作為主骨架 的銥絡合物溶解於1，2-二氯乙烷中並通過塗布法所製作的元件（專利文獻1);將具有特 定取代基的聯苯吡啶配體的銥絡合物溶解於甲苯等有機溶劑中並通過塗布法所製作的元 件（專利文獻2)。
[0007] 然而，這些元件雖然能夠通過塗布法製作，但是驅動電壓高、發光效率低，在這方 面還存在改良的餘地。
[0008] 由於這樣的背景，還提出了驅動電壓降低的銥絡合物的改良的方案（專利文獻 3)。
[0009] 現有技術文獻
[0010] 專利文獻
[0011] 專利文獻1 :日本特開2006-290781號公報
[0012] 專利文獻2 :國際公開第2004/026886號
[0013] 專利文獻3 :國際公開第2011/032626號
【發明內容】
[0014] 發明要解決的課題
[0015] 但是，對於溶解有銥絡合化合物的組合物的貯存期完全未提及，從量產化的方面 考慮研究尚不充分。
[0016] 本發明是鑑於上述課題而進行的，本發明的課題在於提供一種銥絡合化合物，該 銥絡合化合物可溶於甲苯或苯基環己烷之類的有機溶劑，該組合物中的固體成分不發生再 析出而能夠長期保存，進而使用該銥絡合化合物所製作的元件的驅動電壓低、發光效率高。
[0017] 另外，本發明的課題在於提供驅動電壓低、發光效率高的有機電致發光元件；以及 包含該有機電致元件的顯示裝置和照明裝置。
[0018] 用於解決課題的方案
[0019] 本發明人鑑於上述課題進行了深入研究，結果發現：具有某種特定化學結構的銥 絡合化合物在甲苯或苯基環己烷等有機溶劑中的溶解性足夠高，並且包含該化合物和溶劑 的組合物不會發生固體成分再析出而能夠長期保存，進而使用該銥絡合化合物所製作的元 件的驅動電壓低、發光效率變高，由此完成了本發明。
[0020] SP，本發明在於下述[1]?[22]。
[0021] [1] 一種銥絡合化合物，其由下述式（1)表示。
[0022]
【權利要求】
1. 一種銥絡合化合物，其由下述式（1)表示，
式（1)中，環A表示包含碳原子C1和C2的6元環或5元環的芳香族烴環或者6元環或 5元環的芳香族雜環，環B表示包含碳原子C3和氮原子N1的6元環或5元環的含氮芳香族 雜環；L為有機配體；a和b各自獨立地表示1?4的整數；η表示1?3的整數； R1和R2分別表示與構成環Α和環Β的碳原子或氮原子鍵合的取代基，R1或R 2有2個以 上的情況下，分別相同或不同，表示氫原子、氟原子、氯原子、溴原子、碳原子數為1?20的 烷基、碳原子數為7?40的（雜）芳烷基、碳原子數為1?20的烷氧基、碳原子數為3? 20的（雜）芳氧基、碳原子數為1?20的烷基甲矽烷基、碳原子數為3?20的（雜）芳 基甲矽烷基、碳原子數為2?20的烷基羰基、碳原子數為4?20的（雜）芳基羰基、碳原 子數為2?20的烷基氨基、碳原子數為3?20的（雜）芳基氨基、或碳原子數為3?20 的（雜）芳基中的任一種；這些基團可以進一步取代有氟原子、氯原子、溴原子、碳原子數為 1?20的烷基、碳原子數為7?40的（雜）芳烷基、碳原子數為1?20的烷氧基、碳原子 數為3?20的（雜）芳氧基、碳原子數為1?20的烷基甲矽烷基、碳原子數為3?20的 (雜）芳基甲矽烷基、碳原子數為2?20的烷基羰基、碳原子數為4?20的（雜）芳基羰 基、碳原子數為2?20的烷基氨基、碳原子數為3?20的（雜）芳基氨基、或碳原子數為 3?20的（雜）芳基； a為2以上且2個以上的R1相鄰的情況下，相鄰的R1彼此可以直接鍵合或者藉由碳原 子數為3?12的亞烷基、碳原子數為3?12的亞鏈烯基或碳原子數為6?12的亞芳基進 行鍵合，從而進一步形成環；b為2以上且2個以上的R 2相鄰的情況下，相鄰的R2彼此可以 直接鍵合或者藉由碳原子數為3?12的亞烷基、碳原子數為3?12的亞鏈烯基或碳原子 數為6?12的亞芳基進行鍵合，從而進一步形成環；另外，R 1和R2可以直接鍵合或者藉由 碳原子數為3?12的亞烷基、碳原子數為3?12的亞鏈烯基或碳原子數為6?12的亞芳 基進行鍵合，從而進一步形成環；通過R 1彼此鍵合、R2彼此鍵合或者R1與R2鍵合所形成的 環可以進一步取代有氟原子、氯原子、溴原子、碳原子數為1?20的烷基、碳原子數為7? 40的（雜）芳烷基、碳原子數為1?20的烷氧基、碳原子數為3?20的（雜）芳氧基、碳 原子數為1?20的烷基甲矽烷基、碳原子數為3?20的（雜）芳基甲矽烷基、碳原子數為 2?20的烷基羰基、碳原子數為4?20的（雜）芳基羰基、碳原子數為2?20的烷基氨 基、碳原子數為3?20的（雜）芳基氨基、或碳原子數為3?20的（雜）芳基； 其中，R1和R2之中至少1個由下述式（2)表示，
式（2)中，X有2個以上的情況下，分別相同或不同，表示碳原子數為6?20的（雜） 亞芳基，Ar1有2個以上的情況下，分別相同或不同，表示碳原子數為3?20的（雜）芳基； 這些基團可以進一步取代有氟原子、氯原子、溴原子、碳原子數為1?20的烷基、碳原子數 為7?40的（雜）芳烷基、碳原子數為1?20的烷氧基、碳原子數為3?20的（雜）芳 氧基、碳原子數為1?20的烷基甲矽烷基、碳原子數為3?20的（雜）芳基甲矽烷基、碳 原子數為2?20的烷基羰基、碳原子數為4?20的（雜）芳基羰基、碳原子數為2?20 的烷基氨基、碳原子數為3?20的（雜）芳基氨基、或碳原子數為3?20的（雜）芳基； Z由下述式（3)表示；c表示1?3的整數；d表示0?3的整數；
式（3)中，2個以上的R'分別相同或不同，為氫原子、氟原子、氯原子、溴原子、碳原子數 為1?20的烷基、碳原子數為1?20的烷氧基、碳原子數為3?20的（雜）芳氧基、或碳 原子數為3?20的（雜）芳基；r表示1?20的整數。
2. 如權利要求1所述的銥絡合化合物，其中，所述式（1)中，與環A鍵合的取代基R1之 中至少一個由所述式（2)表示。
3. 如權利要求1或2所述的銥絡合化合物，其中，所述式（1)中，與環B鍵合的取代基 R2之中至少一個由所述式（2)表示。
4. 如權利要求1?3的任一項所述的銥絡合化合物，其中，所述式⑴中，環A為苯環 或批陡環。
5. 如權利要求1?4的任一項所述的銥絡合化合物，其中，該銥絡合化合物由下述式 (1-1)表示，
式（1-1)中，環B、R2、L、b和η分別與式⑴含義相同， R3?R6分別相同或不同，表示氫原子、氟原子、氯原子、溴原子、碳原子數為1?20的 烷基、碳原子數為7?40的（雜）芳烷基、碳原子數為1?20的烷氧基、碳原子數為3? 20的（雜）芳氧基、碳原子數為1?20的烷基甲矽烷基、碳原子數為3?20的（雜）芳 基甲矽烷基、碳原子數為2?20的烷基羰基、碳原子數為4?20的（雜）芳基羰基、碳原 子數為2?20的烷基氨基、碳原子數為3?20的（雜）芳基氨基、或碳原子數為3?20 的（雜）芳基中的任一種；這些基團可以進一步取代有氟原子、氯原子、溴原子、碳原子數為 1?20的烷基、碳原子數為7?40的（雜）芳烷基、碳原子數為1?20的烷氧基、碳原子 數為3?20的（雜）芳氧基、碳原子數為1?20的烷基甲矽烷基、碳原子數為3?20的 (雜）芳基甲矽烷基、碳原子數為2?20的烷基羰基、碳原子數為4?20的（雜）芳基羰 基、碳原子數為2?20的烷基氨基、碳原子數為3?20的（雜）芳基氨基、或碳原子數為 3?20的（雜）芳基； 另外，R3?R6可以與相鄰的R3?R6直接鍵合或者藉由碳原子數為3?12的亞烷基、 碳原子數為3?12的亞鏈烯基或碳原子數為6?12的亞芳基進行鍵合，從而形成環；這些 環可以進一步取代有氟原子、氯原子、溴原子、碳原子數為1?20的烷基、碳原子數為7? 40的（雜）芳烷基、碳原子數為1?20的烷氧基、碳原子數為3?20的（雜）芳氧基、碳 原子數為1?20的烷基甲矽烷基、碳原子數為3?20的（雜）芳基甲矽烷基、碳原子數為 2?20的烷基羰基、碳原子數為4?20的（雜）芳基羰基、碳原子數為2?20的烷基氨 基、碳原子數為3?20的（雜）芳基氨基、或碳原子數為3?20的（雜）芳基； 需要說明的是，式（1-1)表示的銥絡合化合物在R2?R6中具有至少1個所述式（2)表 不的基團。
6. 如權利要求5所述的銥絡合化合物，其中，所述R4由所述式（2)表示。
7. 如權利要求5所述的銥絡合化合物，其中，所述R5由所述式（2)表示。
8. 如權利要求1?7的任一項所述的銥絡合化合物，其中，所述環B為吡啶環、批嗪環、 啼陡環、咪唑環、嚼唑環或噻唑環。
9. 如權利要求1?7的任一項所述的銥絡合化合物，其中，所述環B為吡啶環。
10. 如權利要求1?7的任一項所述的銥絡合化合物，其中，所述環B為吡嗪環。
11. 如權利要求1?7的任一項所述的銥絡合化合物，其中，所述環B為嘧啶環。
12. 如權利要求1?7的任一項所述的銥絡合化合物，其中，所述環B為咪唑環。
13. 如權利要求1?12的任一項所述的銥絡合化合物，其中，所述式（2)中，d為1? 3的整數。
14. 如權利要求1?13的任一項所述的銥絡合化合物，其中，所述式⑵中，Ar1是碳 原子數為6?20的芳香族烴基。
15. 如權利要求1?14的任一項所述的銥絡合化合物，其中，所述式（2)中，可以在Ar1 上取代的取代基是氟原子、碳原子數為1?20的烷基、碳原子數為7?40的（雜）芳烷 基、碳原子數為1?20的烷氧基、碳原子數為3?20的（雜）芳氧基、碳原子數為1?20 的烷基甲矽烷基、碳原子數為1?20的（雜）芳基甲矽烷基、碳原子數為2?20的烷基羰 基、碳原子數為4?20的（雜）芳基羰基、碳原子數為2?20的烷基氨基、碳原子數為3? 20的（雜）芳基氨基、或碳原子數為3?20的（雜）芳基。
16. -種發光材料，其包含權利要求1?15的任一項所述的銥絡合化合物。
17. -種組合物，其包含權利要求1?15的任一項所述的銥絡合化合物和溶劑。
18. -種有機電致發光元件，其為具有陽極、陰極和位於該陽極與該陰極之間的至少1 層有機層的有機電致發光元件，所述有機層之中至少1層包含權利要求1?15的任一項所 述的銥絡合化合物。
19. 如權利要求18所述的有機電致發光元件，其中，所述有機層進一步包含含氮芳香 族雜環化合物作為電荷傳輸材料。
20. 如權利要求18或19所述的有機電致發光元件，其中，所述有機層為使用權利要求 17所述的組合物形成的層。
21. -種顯示裝置，其使用了權利要求18?20的任一項所述的有機電致發光元件。
22. -種照明裝置，其使用了權利要求18?20的任一項所述的有機電致發光元件。
【文檔編號】C07F15/00GK104053664SQ201380005274
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2013年1月10日 優先權日:2012年1月13日
【發明者】長山和弘, 小松英司, 右田章, 五郎丸英貴, 飯田宏一朗, 大谷敬史, 石橋孝一 申請人:三菱化學株式會社