本發(fā)明涉及發(fā)光元件和用于該發(fā)光元件的組合物。
背景技術(shù):
有機(jī)電致發(fā)光元件(有機(jī)EL元件)等發(fā)光元件由于外量子效率高、驅(qū)動電壓低,因此可以合適地用于顯示器和照明的用途,近年來備受關(guān)注。該發(fā)光元件具備發(fā)光層、電荷傳輸層等有機(jī)層。
專利文獻(xiàn)1中記載了將由下式表示的金屬絡(luò)合物A1和低分子化合物A1用于發(fā)光層的發(fā)光元件。另外,專利文獻(xiàn)2中記載了將由下式表示的金屬絡(luò)合物A2和低分子化合物A2用于發(fā)光層的發(fā)光元件。
金屬絡(luò)合物A1低分子化合物A1
金屬絡(luò)合物A2低分子化合物A2
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:國際公開第2004/101707號
專利文獻(xiàn)2:日本特開2010-135467號公報
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的課題
但是,上述專利文獻(xiàn)1和2中記載的發(fā)光元件的外量子效率未必充分。
因此,本發(fā)明的目的在于提供外量子效率優(yōu)異的發(fā)光元件。本發(fā)明的另一目的在于提供在外量子效率優(yōu)異的發(fā)光元件的制造中有用的組合物。
用于解決課題的手段
本發(fā)明第一是提供一種發(fā)光元件,其含有:
陽極、
陰極、
設(shè)置在陽極和陰極之間的第一有機(jī)層、以及
設(shè)置在陽極和陰極之間的第二有機(jī)層,
第一有機(jī)層是使用含有由式(H-A)表示的化合物、和由式(1)表示的金屬絡(luò)合物的組合物而得到的層,
第二有機(jī)層是使用含有具有交聯(lián)基的構(gòu)成單元的高分子化合物而得到的層。
[式中,
ZA表示由-C(RZA)2-表示的基團(tuán)、由-Si(RZA)2-表示的基團(tuán)、由-N(RZA)-表示的基團(tuán)、由-B(RZA)-表示的基團(tuán)、由-P(RZA)-表示的基團(tuán)、由-P(=O)(RZA)-表示的基團(tuán)、硫原子或氧原子。RZA表示氫原子、烷基、環(huán)烷基、烷氧基、環(huán)烷氧基、芳基、芳氧基、1價雜環(huán)基或鹵原子,這些基團(tuán)可以具有取代基。RZA存在多個時,它們可以相同也可以不同,也可以互相鍵合且分別與所鍵合的原子一起形成環(huán)。
Z1、Z2、Z3和Z4各自獨(dú)立地表示碳原子或氮原子。其中,Z1、Z2、Z3和Z4中,至少1者為碳原子。
RZ1、RZ2、RZ3和RZ4各自獨(dú)立地表示氫原子、烷基、環(huán)烷基、烷氧基、環(huán)烷氧基、芳基、芳氧基、1價雜環(huán)基或鹵原子,這些基團(tuán)可以具有取代基。Z1為氮原子時,RZ1不存在。Z2為氮原子時,RZ2不存在。Z3為氮原子時,RZ3不存在。Z4為氮原子時,RZ4不存在。其中,RZ1、RZ2、RZ3和RZ4中,至少1者是由式(H-1)表示的1價雜環(huán)基。
環(huán)RHA表示芳香烴環(huán)或芳香雜環(huán),這些環(huán)可以具有取代基。該取代基存在多個時,它們可以相同也可以不同,也可以互相鍵合而與各自所鍵合的原子一起形成環(huán)。
RZ1和RZ2、RZ2和RZ3、RZ3和RZ4、RZ1和RZA、環(huán)RHA可以具有的取代基和RZA、以及環(huán)RHA可以具有的取代基和RZ4,也可以分別鍵合且與各自所鍵合的原子一起形成環(huán)。]
[式中,
環(huán)RH1和環(huán)RH2各自獨(dú)立地表示芳香烴環(huán)或芳香雜環(huán),這些環(huán)也可以具有取代基。該取代基存在多個時,它們可以相同也可以不同,也可以互相鍵合而與各自所鍵合的原子一起形成環(huán)。]
[式中,
M表示釕原子、銠原子、鈀原子、銥原子或鉑原子。
n1表示1以上的整數(shù),n2表示0以上的整數(shù),n1+n2為2或3。M為釕原子、銠原子或銥原子時,n1+n2為3,M為鈀原子或鉑原子時,n1+n2為2。
E1A、E2A、E3A和E4A各自獨(dú)立地表示氮原子或碳原子。其中,E1A、E2A、E3A和E4A中,2個是氮原子,剩下的2個是碳原子。E1A、E2A、E3A和E4A存在多個時,它們可以分別相同也可以不同。
E2表示碳原子或氮原子。其中,E1A和E2中,至少一者為碳原子。
R2A、R3A和R4A各自獨(dú)立地表示氫原子、烷基、環(huán)烷基、烷氧基、環(huán)烷氧基、芳基、芳氧基、1價雜環(huán)基、鹵原子或樹枝狀基團(tuán),這些基團(tuán)可以具有取代基。R2A、R3A和R4A存在多個時,它們可以分別相同也可以不同。R2A和R3A、R3A和R4A、以及環(huán)RB可以具有的取代基和R2A也可以分別鍵合且分別與所鍵合的原子一起形成環(huán)。E2A為氮原子時,R2A可以存在也可以不存在。E3A為氮原子時,R3A可以存在也可以不存在。E4A為氮原子時,R4A可以存在也可以不存在。
環(huán)R1A表示由氮原子、E1A、E2A、E3A和E4A構(gòu)成的三唑環(huán)。
環(huán)RB表示5元環(huán)或者6元環(huán)的芳香烴環(huán)、或者5元環(huán)或6元環(huán)的芳香雜環(huán),這些環(huán)可以具有取代基。該取代基存在多個時,它們可以相同也可以不同,也可以互相鍵合而與各自所鍵合的原子一起形成環(huán)。存在多個RB時,它們可以相同也可以不同。其中,環(huán)RB為6元環(huán)的芳香雜環(huán)時,E2為碳原子。
A1-G1-A2表示陰離子性的2齒配體,G1表示與A1和A2一起構(gòu)成2齒配體的原子團(tuán)。A1和A2各自獨(dú)立地表示碳原子、氧原子或氮原子,也可以是構(gòu)成環(huán)的碳原子、氧原子或氮原子。存在多個A1-G1-A2時,它們可以相同也可以不同。]
本發(fā)明的第二是提供一種組合物,其含有:
由式(H-B)表示的化合物、以及
選自由式(1-A1)表示的金屬絡(luò)合物和由式(1-A2)表示的金屬絡(luò)合物組成的組的至少1種金屬絡(luò)合物。
[式中,
Z1、Z2、Z3和Z4各自獨(dú)立地表示碳原子或氮原子。其中,Z1、Z2、Z3和Z4中,至少1者為碳原子。
RZ1、RZ2、RZ3和RZ4各自獨(dú)立地表示氫原子、烷基、環(huán)烷基、烷氧基、環(huán)烷氧基、芳基、芳氧基、1價雜環(huán)基或鹵原子,這些基團(tuán)可以具有取代基。Z1為氮原子時,RZ1不存在。Z2為氮原子時,RZ2不存在。Z3為氮原子時,RZ3不存在。Z4為氮原子時,RZ4不存在。其中,RZ1、RZ2、RZ3和RZ4中,至少1者是由式(H-1)表示的1價雜環(huán)基。
環(huán)RHA表示芳香烴環(huán)或芳香雜環(huán),這些環(huán)可以具有取代基。該取代基存在多個時,它們可以相同也可以不同,也可以互相鍵合而與各自所鍵合的原子一起形成環(huán)。
RZ1和RZ2、RZ2和RZ3、RZ3和RZ4、RZ1和RZA、以及環(huán)RHA可以具有的取代基和RZ4也可以分別鍵合且分別與所鍵合的原子一起形成環(huán)。]
[式中,
環(huán)RH1和環(huán)RH2各自獨(dú)立地表示芳香烴環(huán)或芳香雜環(huán),這些環(huán)也可以具有取代基。該取代基存在多個時,它們可以相同也可以不同,也可以互相鍵合而與各自所鍵合的原子一起形成環(huán)。]
[式中,
M1表示銥原子或鉑原子。
n1A表示2或3的整數(shù),M1為銥時,n1A為3,M1為鉑時,n1A為2。
R2A、R3A、R4A、R2B、R3B、R4B和R5B各自獨(dú)立地表示氫原子、烷基、環(huán)烷基、烷氧基、環(huán)烷氧基、芳基、芳氧基、1價雜環(huán)基、鹵原子或樹枝狀基團(tuán),這些基團(tuán)可以具有取代基。R2A、R3A、R4A、R2B、R3B、R4B和R5B存在多個時,它們可以分別相同也可以不同。R3A和R4A、R2A和R2B、R2B和R3B、R3B和R4B、以及R4B和R5B也可以分別鍵合且與各自所鍵合的原子一起形成環(huán)。]
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明,可以提供外量子效率優(yōu)異的發(fā)光元件。另外,根據(jù)本發(fā)明,能夠提供在外量子效率優(yōu)異的發(fā)光元件的制造中有用的組合物。
具體實(shí)施方式
以下,對于本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式詳細(xì)地進(jìn)行說明。
<通用術(shù)語的說明>
本說明書中通用術(shù)語只要沒有特別記載就是以下的含義。
Me表示甲基,Et表示乙基,Bu表示丁基,i-Pr表示異丙基,t-Bu表示叔丁基。
氫原子可以是氘原子,也可以是普通氫原子。
表示金屬絡(luò)合物的式中,表示與中心金屬的鍵的實(shí)線是指共價鍵或配位鍵。
“高分子化合物”是指具有分子量分布、聚苯乙烯換算的數(shù)均分子量為1×103~1×108的聚合物。
高分子化合物可以是嵌段共聚物、無規(guī)共聚物、交替共聚物、接枝共聚物中的任意一種,也可以是其他的方式。
關(guān)于高分子化合物的末端基,若聚合活性基原封不動地殘留的話,則將高分子化合物用于發(fā)光元件的制作時有可能會降低發(fā)光特性或亮度壽命,因此優(yōu)選為穩(wěn)定的基團(tuán)。作為該末端基,優(yōu)選為與主鏈共軛結(jié)合的基團(tuán),可舉出例如經(jīng)由碳-碳鍵與芳基或1價雜環(huán)基鍵合的基團(tuán)。
“低分子化合物”是指沒有分子量分布、分子量為1×104以下的化合物。
“構(gòu)成單元”是指高分子化合物中存在的1個以上的單元。
“烷基”可以是直鏈和支鏈中的任意一種。直鏈的烷基的碳原子數(shù)不包含取代基的碳原子數(shù),通常為1~50,優(yōu)選為3~30,更優(yōu)選為4~20。支鏈的烷基的碳原子數(shù)不包含取代基的碳原子數(shù),通常為3~50,優(yōu)選為3~30,更優(yōu)選為4~20。
烷基可以有取代基,可舉出例如甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、叔丁基、戊基、異戊基、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、以及這些基團(tuán)的氫原子被環(huán)烷基、烷氧基、環(huán)烷氧基、芳基、氟原子等取代的基團(tuán),還可舉出例如三氟甲基、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。
“環(huán)烷基”的碳原子數(shù)不包含取代基的碳原子數(shù),通常為3~50,優(yōu)選為3~30,更優(yōu)選為4~20。
環(huán)烷基可以具有取代基,可舉出例如環(huán)己基、環(huán)己基甲基、環(huán)己基乙基。
“芳基”是指從芳香烴中除去1個與成環(huán)的碳原子直接鍵合的氫原子后的剩余的原子團(tuán)。芳基的碳原子數(shù)不包括取代基的碳原子數(shù),通常為6~60,優(yōu)選為6~20,更優(yōu)選為6~10。
芳基可以有取代基,可舉出例如苯基、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、以及這些基團(tuán)中的氫原子被烷基、環(huán)烷基、烷氧基、環(huán)烷氧基、芳基、氟原子等取代的基團(tuán)。
“烷氧基”可以是直鏈和支鏈的任意一種。直鏈的烷氧基的碳原子數(shù)不包括取代基的碳原子數(shù),通常為1~40,優(yōu)選為4~10。支鏈的烷氧基的碳原子數(shù)不包括取代基的碳原子數(shù),通常為3~40,優(yōu)選為4~10。
烷氧基可以有取代基,可舉出例如甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、丁氧基、異丁氧基、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、以及這些基團(tuán)中的氫原子被環(huán)烷基、烷氧基、環(huán)烷氧基、芳基、氟原子等取代的基團(tuán)。
“環(huán)烷氧基”的碳原子數(shù)不包括取代基的碳原子數(shù),通常為3~40,優(yōu)選為4~10。
環(huán)烷氧基可以具有取代基,可舉出例如環(huán)己氧基。
“環(huán)烷氧基”的碳原子數(shù)不包括取代基的碳原子數(shù),通常為6~60,優(yōu)選為7~48。
芳氧基可以有取代基,可舉出例如苯氧基、1-萘氧基、2-萘氧基、1-蒽氧基、9-蒽氧基、1-芘氧基、以及這些基團(tuán)中的氫原子被烷基、環(huán)烷基、烷氧基、環(huán)烷氧基、氟原子等取代的基團(tuán)。
“p價雜環(huán)基”(p表示1以上的整數(shù)。)是指從雜環(huán)式化合物除去與成環(huán)的碳原子或雜原子直接鍵合的氫原子中的p個氫原子后殘余的原子團(tuán)。p價雜環(huán)基中,優(yōu)選從芳香雜環(huán)式化合物除去與成環(huán)的碳原子或雜原子直接鍵合的氫原子中的p個氫原子后殘余的原子團(tuán)、即“p價芳香雜環(huán)基”。
“芳香雜環(huán)式化合物”是指:噁二唑、噻二唑、噻唑、噁唑、噻吩、吡咯、磷雜環(huán)戊二烯(ホスホール)、呋喃、吡啶、吡嗪、嘧啶、三嗪、噠嗪、喹啉、異喹啉、咔唑、二苯并磷雜環(huán)戊二烯等雜環(huán)本身表現(xiàn)出芳香性的化合物、以及、吩噁嗪、吩噻嗪、二苯并硼雜環(huán)戊二烯、二苯并噻咯、苯并吡喃等雜環(huán)本身雖然未表現(xiàn)出芳香性、但芳環(huán)稠合至雜環(huán)的化合物。
1價雜環(huán)基的碳原子數(shù)不包含取代基的碳原子數(shù),通常為2~60,優(yōu)選為4~20。
1價雜環(huán)基可以有取代基,可舉出例如噻吩基、吡咯基、呋喃基、吡啶基、哌啶基、喹啉基、異喹啉基、嘧啶基、三嗪基、以及這些基團(tuán)中的氫原子被烷基、環(huán)烷基、烷氧基、環(huán)烷氧基等取代的基團(tuán)。
“鹵原子”表示氟原子、氯原子、溴原子或碘原子。
“氨基”可以有取代基,優(yōu)選取代氨基。作為氨基所具有的取代基,優(yōu)選烷基、環(huán)烷基、芳基或1價雜環(huán)基。
作為取代氨基,可舉出例如二烷基氨基、二環(huán)烷基氨基和二芳基氨基。
作為氨基,可舉出例如二甲基氨基、二乙基氨基、二苯基氨基、雙(4-甲基苯基)氨基、雙(4-叔丁基苯基)氨基、雙(3,5-二叔丁基苯基)氨基。
“烯基”可以是直鏈和支鏈的任意一種。直鏈的烯基的碳原子數(shù)不包括取代基的碳原子數(shù),通常為2~30,優(yōu)選為3~20。支鏈的烯基的碳原子數(shù)不包括取代基的碳原子數(shù),通常為3~30,優(yōu)選為4~20。
“環(huán)烯基”的碳原子數(shù)在不包括取代基的碳原子數(shù),通常為3~30,優(yōu)選為4~20。
烯基和環(huán)烯基可以有取代基,可舉出例如乙烯基、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、以及這些基團(tuán)具有取代基的基團(tuán)。
“炔基”可以是直鏈和支鏈的任意一種。炔基的碳原子數(shù)不包括取代基的碳原子數(shù),通常為2~20,優(yōu)選為3~20。支鏈的炔基的碳原子數(shù)不包括取代基的碳原子數(shù),通常為4~30,優(yōu)選為4~20。
“環(huán)炔基”的碳原子數(shù)不包括取代基的碳原子數(shù),通常為4~30,優(yōu)選為4~20。
炔基和環(huán)炔基可以有取代基,可舉出例如乙炔基、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、以及這些基團(tuán)具有取代基的基團(tuán)。
“亞芳基”為從芳香烴中除去2個與構(gòu)成環(huán)的碳原子直接鍵合的氫原子后剩余的原子團(tuán)。亞芳基的碳原子數(shù)不包含取代基的碳原子數(shù),通常為6~60,優(yōu)選為6~30,更優(yōu)選為6~18。
亞芳基可以有取代基,可舉出例如亞苯基、萘二基、蒽二基、菲二基、二氫菲二基、并四苯二基、芴二基、芘二基、苝二基、草屈二基(クリセンジイル基)、以及這些基團(tuán)具有取代基的基團(tuán),優(yōu)選為由式(A-1)~式(A-20)表示的基團(tuán)。亞芳基包括結(jié)合了多個這些基團(tuán)的基團(tuán)。
[式中,R和Ra各自獨(dú)立地表示氫原子、烷基、環(huán)烷基、芳基或1價雜環(huán)基。存在多個的R和Ra可以各自相同也可以不同,Ra彼此也可以互相鍵合而與各自所鍵合的原子一起形成環(huán)。]
2價雜環(huán)基的碳原子數(shù)不包含取代基的碳原子數(shù),通常為2~60,優(yōu)選為3~20,更優(yōu)選為4~15。
2價雜環(huán)基可以有取代基,可舉出例如從吡啶、二氮雜苯、三嗪、氮雜萘、二氮雜萘、咔唑、二苯并呋喃、二苯并噻吩、二苯并噻咯、吩噁嗪、吩噻嗪、吖啶、二氫吖啶、呋喃、噻吩、唑、二唑、三唑除去與成環(huán)的碳原子或雜原子直接鍵合的氫原子中的2個氫原子的2價基團(tuán),優(yōu)選為由式(AA-1)~式(AA-34)表示的基團(tuán)。2價雜環(huán)基包括鍵合了多個這些基團(tuán)的基團(tuán)。
[式中,R和Ra表示與前述相同的含義。]
“交聯(lián)基”是通過供于加熱處理、紫外線照射處理、自由基反應(yīng)等而能生成新的鍵的基團(tuán),優(yōu)選為由交聯(lián)基A組的式(XL-1)~(XL-17)表示的交聯(lián)基。
(交聯(lián)基A組)
[式中,RXL表示亞甲基、氧原子或硫原子,nXL表示0~5的整數(shù)。RXL存在多個時,它們可以相同也可以不同,nXL存在多個時,它們可以相同也可以不同。*1表示鍵合位置。這些交聯(lián)基可以具有取代基。
“取代基”表示鹵原子、氰基、烷基、環(huán)烷基、芳基、1價雜環(huán)基、烷氧基、環(huán)烷氧基、芳氧基、氨基、取代氨基、烯基、環(huán)烯基、炔基或環(huán)炔基。取代基可以是交聯(lián)基或樹枝狀基團(tuán)(デンドロン)。
“樹枝狀基團(tuán)”是指具有將原子或環(huán)作為分支點(diǎn)的規(guī)則的樹枝狀分支結(jié)構(gòu)(即,樹狀高分子結(jié)構(gòu))的基團(tuán)。作為具有樹枝狀基團(tuán)的化合物(以下,稱為“樹狀高分子”。),可舉出例如,國際公開第02/067343號,日本特開2003-231692號公報,國際公開第2003/079736號,國際公開第2006/097717號等文獻(xiàn)中記載的結(jié)構(gòu)。
作為樹枝狀基團(tuán),優(yōu)選為由式(D-A)或(D-B)表示的基團(tuán)。
[式中,
mDA1、mDA2和mDA3各自獨(dú)立地表示0以上的整數(shù)。
GDA表示氮原子、芳香烴基或雜環(huán)基,這些基團(tuán)可以具有取代基。
ArDA1、ArDA2和ArDA3各自獨(dú)立地表示亞芳基或2價雜環(huán)基,這些基團(tuán)可以具有取代基。ArDA1、ArDA2和ArDA3為多個時,它們可以分別相同也可以不同。
TDA表示芳基或1價雜環(huán)基,這些基團(tuán)可以具有取代基。多個TDA可以相同也可以不同。]
[式中,
mDA1、mDA2、mDA3、mDA4、mDA5、mDA6和mDA7各自獨(dú)立地表示0以上的整數(shù)。
GDA表示氮原子、芳香烴基或雜環(huán)基,這些基團(tuán)可以具有取代基。多個GDA可以相同也可以不同。
ArDA1、ArDA2、ArDA3、ArDA4、ArDA5、ArDA6和ArDA7各自獨(dú)立地表示亞芳基或2價雜環(huán)基,這些基團(tuán)可以具有取代基。ArDA1、ArDA2、ArDA3、ArDA4、ArDA5、ArDA6和ArDA7為多個時,它們可以分別相同也可以不同。
TDA表示芳基或1價雜環(huán)基,這些基團(tuán)可以具有取代基。多個TDA可以相同也可以不同。]
mDA1、mDA2、mDA3、mDA4、mDA5、mDA6和mDA7通常為10以下的整數(shù),優(yōu)選為5以下的整數(shù),更優(yōu)選為0或1。mDA2、mDA3、mDA4、mDA5、mDA6和mDA7優(yōu)選為相同的整數(shù),mDA1、mDA2、mDA3、mDA4、mDA5、mDA6和mDA7更優(yōu)選為相同的整數(shù)。
GDA優(yōu)選為由式(GDA-11)~(GDA-15)表示的基團(tuán),這些基團(tuán)可以具有取代基。
[式中,
*表示與式(D-A)中的ArDA1、式(D-B)中的ArDA1、式(D-B)中的ArDA2、或式(D-B)中的ArDA3的鍵。
**表示與式(D-A)中的ArDA2、式(D-B)中的ArDA2、式(D-B)中的ArDA4、或式(D-B)中的ArDA6的鍵。
***表示與式(D-A)中的ArDA3、式(D-B)中的ArDA3、式(D-B)中的ArDA5、或式(D-B)中的ArDA7的鍵。
RDA表示氫原子、烷基、環(huán)烷基、烷氧基、環(huán)烷氧基、芳基或1價雜環(huán)基,這些基團(tuán)可以進(jìn)一步具有取代基。存在多個RDA時,它們可以相同也可以不同。]
RDA優(yōu)選為氫原子、烷基、環(huán)烷基、烷氧基或環(huán)烷氧基,更優(yōu)選為氫原子、烷基或環(huán)烷基,這些基團(tuán)可以具有取代基。
ArDA1、ArDA2、ArDA3、ArDA4、ArDA5、ArDA6和ArDA7優(yōu)選為由式(ArDA-1)~(ArDA-3)表示的基團(tuán)。
[式中,
RDA表示與前述相同的含義。
RDB表示氫原子、烷基、環(huán)烷基、芳基或1價雜環(huán)基,這些基團(tuán)可以具有取代基。存在多個RDB時,它們可以相同也可以不同。]
RDB優(yōu)選為烷基、環(huán)烷基、芳基或1價雜環(huán)基,更優(yōu)選為芳基或1價雜環(huán)基,進(jìn)一步優(yōu)選為芳基,這些基團(tuán)可以具有取代基。
TDA優(yōu)選為由式(TDA-1)~(TDA-3)表示的基團(tuán)。
[式中,RDA和RDB表示與前述相同的含義。]
由式(D-A)表示的基團(tuán)優(yōu)選為由式(D-A1)~(D-A4)表示的基團(tuán),更優(yōu)選為由式(D-A1)~(D-A3)表示的基團(tuán)。
[式中,
RDA表示與前述相同的含義。
Rp1、Rp2和Rp3各自獨(dú)立地表示烷基、環(huán)烷基、烷氧基、環(huán)烷氧基或鹵原子。存在多個Rp1和Rp2時,它們可以相同也可以不同。
np1表示0~5的整數(shù),np2表示0~3的整數(shù),np3表示0或1。多個np1可以相同也可以不同。]
由式(D-B)表示的基團(tuán)優(yōu)選為由式(D-B1)~(D-B3)表示的基團(tuán)。
[式中,
Rp1、Rp2和Rp3各自獨(dú)立地表示烷基、環(huán)烷基、烷氧基、環(huán)烷氧基或鹵原子。Rp1和Rp2為多個時,它們可以分別相同也可以不同。
np1表示0~5的整數(shù),np2表示0~3的整數(shù),np3表示0或1。np1和np2為多個時,它們可以分別相同也可以不同。]
np1優(yōu)選為0或1,更優(yōu)選為1。np2優(yōu)選為0或1,更優(yōu)選為0。np3優(yōu)選為0。
Rp1、Rp2和Rp3優(yōu)選為烷基或環(huán)烷基。
<發(fā)光元件>
接下來,對本發(fā)明的發(fā)光元件進(jìn)行說明。
本發(fā)明的發(fā)光元件是如下的發(fā)光元件:其含有陽極、陰極、設(shè)置在陽極和陰極之間的第一有機(jī)層、以及設(shè)置在陽極和陰極之間的第二有機(jī)層,第一有機(jī)層是使用含有由式(H-A)表示的化合物、和由式(1)表示的金屬絡(luò)合物的組合物而得到的層,第二有機(jī)層是使用含有具有交聯(lián)基的構(gòu)成單元的高分子化合物而得到的層。
對于第一有機(jī)層與用于形成該有機(jī)層的組合物之間的關(guān)系所說的“使用而得到”是指,使用組合物形成第一有機(jī)層。組合物可以直接包含在第一有機(jī)層中,也可以以組合物中含有的材料在分子內(nèi)、分子間、或按這兩者的形式發(fā)生交聯(lián)的狀態(tài)包含在第一有機(jī)層中。
對于第二有機(jī)層與用于形成該有機(jī)層的高分子化合物之間的關(guān)系所說的“使用而得到”是指,使用高分子化合物而形成第二有機(jī)層。高分子化合物可以直接包含在第二有機(jī)層中,也可以以高分子化合物在分子內(nèi)、分子間、或按這兩者的形式發(fā)生交聯(lián)的狀態(tài)包含在第二有機(jī)層中。
作為第一有機(jī)層和第二有機(jī)層的形成方法,可舉出例如真空蒸鍍法、和以旋涂法和噴墨印刷法為代表的涂布法。
第一有機(jī)層通過涂布法形成的情況下,優(yōu)選使用后述的第一有機(jī)層的墨液。形成第一有機(jī)層后,通過加熱或光照射,可以使組合物中含有的材料發(fā)生交聯(lián)。組合物中含有的材料以交聯(lián)的狀態(tài)包含在第一有機(jī)層中的情況下,第一有機(jī)層變得實(shí)質(zhì)上不溶于溶劑。因此,該第一有機(jī)層可合適地用于發(fā)光元件的層疊化。
第二有機(jī)層通過涂布法形成的情況下,優(yōu)選使用后述的第二有機(jī)層的墨液。形成第二有機(jī)層后,通過加熱或光照射,可以使高分子化合物發(fā)生交聯(lián)。高分子化合物以交聯(lián)的狀態(tài)包含在第二有機(jī)層中的情況下,第二有機(jī)層變得實(shí)質(zhì)上不溶于溶劑。因此,該第二有機(jī)層可合適地用于發(fā)光元件的層疊化。
本發(fā)明的發(fā)光元件優(yōu)選以高分子化合物發(fā)生交聯(lián)的狀態(tài)包含在第二有機(jī)層中。
用來發(fā)生交聯(lián)的加熱溫度通常為25~300℃,優(yōu)選為50~250℃,更優(yōu)選為150~200℃。
用于發(fā)生交聯(lián)的光照射所用的光的種類為,例如,紫外光、近紫外光、可見光。
<第一有機(jī)層>
第一有機(jī)層是使用含有由式(H-A)表示的化合物和由式(1)表示的金屬絡(luò)合物的組合物(以下,也稱為“第一有機(jī)層的組合物”。)而得到的層。
[由式(H-A)表示的化合物]
本發(fā)明的發(fā)光元件的外量子效率更優(yōu)異,因此ZA優(yōu)選為由-C(RZA)2-表示的基團(tuán)、由-N(RZA)-表示的基團(tuán)、氧原子或硫原子,更優(yōu)選為由-N(RZA)-表示的基團(tuán)、氧原子或硫原子,進(jìn)一步優(yōu)選為由-N(RZA)-表示的基團(tuán)或硫原子,特別優(yōu)選為硫原子。即,由式(H-A)表示的化合物優(yōu)選為由式(H-B)表示的化合物。
RZA優(yōu)選為烷基、環(huán)烷基、芳基或1價雜環(huán)基,更優(yōu)選為烷基、芳基或1價雜環(huán)基,進(jìn)一步優(yōu)選為烷基或芳基,特別優(yōu)選為烷基,這些基團(tuán)可以具有取代基。
作為由RZA表示的芳基,優(yōu)選苯基、芴基或螺雙芴基,更優(yōu)選苯基,這些基團(tuán)可以具有取代基。
作為由RZA表示的1價雜環(huán)基,優(yōu)選吡啶基、嘧啶基、三嗪基、二苯并噻吩基、二苯并呋喃基、咔唑基或氮雜咔唑基,更優(yōu)選吡啶基、二苯并噻吩基、二苯并呋喃基或咔唑基,這些基團(tuán)可以具有取代基。
作為RZA可以具有的取代基,優(yōu)選烷基、環(huán)烷基、烷氧基、環(huán)烷氧基、芳基、芳氧基或1價雜環(huán)基,更優(yōu)選烷基、環(huán)烷基、芳基或1價雜環(huán)基,進(jìn)一步優(yōu)選烷基、芳基或1價雜環(huán)基,這些基團(tuán)可以進(jìn)一步具有取代基。
本發(fā)明的發(fā)光元件的外量子效率優(yōu)異,因此Z1、Z2、Z3和Z4中,優(yōu)選至少3個是碳原子,更優(yōu)選全部是碳原子。
本發(fā)明的發(fā)光元件的外量子效率更優(yōu)異,因此RZ1、RZ2、RZ3和RZ4優(yōu)選為氫原子、烷基、環(huán)烷基、芳基或1價雜環(huán)基,更優(yōu)選為氫原子、烷基、芳基或1價雜環(huán)基,進(jìn)一步優(yōu)選為氫原子、芳基或1價雜環(huán)基,特別優(yōu)選為氫原子或1價雜環(huán)基,這些基團(tuán)可以具有取代基。其中,RZ1、RZ2、RZ3和RZ4中,至少1者是由式(H-1)表示的1價雜環(huán)基。
由RZ1、RZ2、RZ3和RZ4表示的芳基的例子和優(yōu)選范圍與由RZA表示的芳基的例子和優(yōu)選范圍相同。
由RZ1、RZ2、RZ3和RZ4表示的1價雜環(huán)基的例子和優(yōu)選范圍與由RZA表示的1價雜環(huán)基的例子和優(yōu)選范圍相同。其中,RZ1、RZ2、RZ3和RZ4中,至少1者是由式(H-1)表示的1價雜環(huán)基。
本發(fā)明的發(fā)光元件的外量子效率更優(yōu)異,因此RZ1或RZ3優(yōu)選為由式(H-1)表示的1價雜環(huán)基,RZ3更優(yōu)選為由式(H-1)表示的1價雜環(huán)基。
RZ1、RZ2、RZ3和RZ4可以具有的取代基的例子和優(yōu)選范圍與RZA可以具有的取代基的例子和優(yōu)選范圍相同。
本發(fā)明的發(fā)光元件的外量子效率更加優(yōu)異,因此環(huán)RHA優(yōu)選為苯環(huán)、芴環(huán)、吡啶環(huán)、二氮雜苯環(huán)或咔唑環(huán),更優(yōu)選為苯環(huán)、吡啶環(huán)或嘧啶環(huán),進(jìn)一步優(yōu)選為苯環(huán)或吡啶環(huán),特別優(yōu)選為苯環(huán),這些環(huán)可以具有取代基。
環(huán)RHA可以具有的取代基的例子和優(yōu)選范圍與RZA可以具有的取代基的例子和優(yōu)選范圍與相同。
環(huán)RH1和環(huán)RH2的例子和優(yōu)選范圍與環(huán)RHA的例子和優(yōu)選范圍相同。
本發(fā)明的發(fā)光元件的外量子效率更優(yōu)異,因此由式(H-1)表示的1價雜環(huán)基優(yōu)選為由式(H-2)表示的1價雜環(huán)基。
[式中,
ZH1、ZH2、ZH3、ZH4、ZH5、ZH6、ZH7和ZH8各自獨(dú)立地表示碳原子或氮原子。
RH1、RH2、RH3、RH4、RH5、RH6、RH7和RH8各自獨(dú)立地表示氫原子、烷基、環(huán)烷基、烷氧基、環(huán)烷氧基、芳基、芳氧基、1價雜環(huán)基或鹵原子,這些基團(tuán)可以具有取代基。
ZH1為氮原子時,RH1不存在。ZH2為氮原子時,RH2不存在。ZH3為氮原子時,RH3不存在。ZH4為氮原子時,RH4不存在。ZH5為氮原子時,RH5不存在。ZH6為氮原子時,RH6不存在。ZH7為氮原子時,RH7不存在。ZH8為氮原子時,RH8不存在。
RH1和RH2、RH2和RH3、RH3和RH4、RH4和RH5、RH5和RH6、RH6和RH7、以及RH7和RH8也可以分別鍵合且與各自所鍵合的碳原子一起形成環(huán)。]
本發(fā)明的發(fā)光元件的外量子效率優(yōu)異,ZH1、ZH2、ZH3、ZH4、ZH5、ZH6、ZH7和ZH8中,優(yōu)選至少6個是碳原子,更優(yōu)選至少7個是碳原子,進(jìn)一步優(yōu)選全部是碳原子。
ZH1、ZH2、ZH3、ZH4、ZH5、ZH6、ZH7和ZH8中的2個是氮原子時,優(yōu)選ZH1、ZH2、ZH3和ZH4中的1個是氮原子,ZH5、ZH6、ZH7和ZH8中的1個是氮原子。
ZH1、ZH2、ZH3、ZH4、ZH5、ZH6、ZH7和ZH8中的1個是氮原子時,優(yōu)選ZH3或ZH4是氮原子。
本發(fā)明的發(fā)光元件的外量子效率更優(yōu)異,因此RH1、RH2、RH3、RH4、RH5、RH6、RH7和RH8優(yōu)選為氫原子、烷基、環(huán)烷基、芳基或1價雜環(huán)基,更優(yōu)選為氫原子、烷基、芳基或1價雜環(huán)基,進(jìn)一步優(yōu)選為氫原子、烷基或芳基,特別優(yōu)選為氫原子,這些基團(tuán)可以具有取代基。
RH1、RH2、RH3、RH4、RH5、RH6、RH7和RH8可以具有的取代基的例子和優(yōu)選范圍與RZA可以具有的取代基的例子和優(yōu)選范圍相同。
作為由式(H-2)表示的1價雜環(huán)基,優(yōu)選由式(H-2-1)~式(H-2-6)表示的1價雜環(huán)基,更優(yōu)選由式(H-2-1)~式(H-2-3)表示的1價雜環(huán)基,進(jìn)一步優(yōu)選由式(H-2-1)表示的基團(tuán)。
[式中,RH3和RH6表示與前述相同的含義。]
作為由式(H-2)表示的1價雜環(huán)基的具體例,可舉出由式(H-2-1’)~式(H-2-11’)表示的1價雜環(huán)基。
本發(fā)明的發(fā)光元件的外量子效率更優(yōu)異,因此由式(H-A)表示的化合物優(yōu)選為由式(H-A1)表示的化合物。
[式中,
ZA、Z1、Z2、Z3、Z4、RZ1、RZ2、RZ3和RZ4表示與前述相同的含義。
Z5、Z6、Z7和Z8各自獨(dú)立地表示碳原子或氮原子。
RZ5、RZ6、RZ7和RZ8各自獨(dú)立地表示氫原子、烷基、環(huán)烷基、烷氧基、環(huán)烷氧基、芳基、芳氧基、1價雜環(huán)基或鹵原子,這些基團(tuán)可以具有取代基。Z5為氮原子時,RZ5不存在。Z6為氮原子時,RZ6不存在。Z7為氮原子時,RZ7不存在。Z8為氮原子時,RZ8不存在。
RZ4和RZ5、RZ5和RZ6、RZ6和RZ7、RZ7和RZ8、以及RZ8和RZA也可以分別鍵合且與各自所鍵合的原子一起形成環(huán)。]
本發(fā)明的發(fā)光元件的外量子效率更優(yōu)異,因此由式(H-A1)表示的化合物優(yōu)選為由式(H-B1)表示的化合物。
[式中,Z1、Z2、Z3、Z4、Z5、Z6、Z7、Z8、RZ1、RZ2、RZ3、RZ4、RZ5、RZ6、RZ7和RZ8表示與前述相同的含義。]
本發(fā)明的發(fā)光元件的外量子效率優(yōu)異,因此Z5、Z6、Z7和Z8中,優(yōu)選至少3個是碳原子,更優(yōu)選全部是碳原子。
RZ5、RZ6、RZ7和RZ8優(yōu)選為氫原子、烷基、環(huán)烷基、芳基或1價雜環(huán)基,更優(yōu)選為氫原子、烷基、芳基或1價雜環(huán)基,進(jìn)一步優(yōu)選為氫原子、芳基或1價雜環(huán)基,特別優(yōu)選為氫原子或1價雜環(huán)基,這些基團(tuán)可以具有取代基。
由RZ5、RZ6、RZ7和RZ8表示的芳基的例子和優(yōu)選范圍與由RZA表示的芳基的例子和優(yōu)選范圍相同。
由RZ5、RZ6、RZ7和RZ8表示的1價雜環(huán)基的例子和優(yōu)選范圍與由RZA表示的1價雜環(huán)基的例子和優(yōu)選范圍相同。
本發(fā)明的發(fā)光元件的外量子效率更優(yōu)異,因此RZ5、RZ6、RZ7和RZ8中,優(yōu)選至少1個是由式(H-1)表示的1價雜環(huán)基,更優(yōu)選RZ6或RZ8是由式(H-1)表示的1價雜環(huán)基,進(jìn)一步優(yōu)選RZ6是由式(H-1)表示的1價雜環(huán)基。
RZ5、RZ6、RZ7和RZ8可以具有的取代基的例子和優(yōu)選范圍與RZA可以具有的取代基的例子和優(yōu)選范圍相同。
本發(fā)明的發(fā)光元件的外量子效率更優(yōu)異,因此由式(H-A1)表示的化合物優(yōu)選為由式(H-A2)表示的化合物。
[式中,ZA、RZ1、RZ3、RZ6和RZ8表示與前述相同的含義。其中,RZ1和RZ3中,至少1個是由式(H-1)表示的1價雜環(huán)基。]
本發(fā)明的發(fā)光元件的外量子效率更優(yōu)異,因此由式(H-A2)表示的化合物優(yōu)選為由式(H-B2)表示的化合物。
[式中,RZ1、RZ3、RZ6和RZ8表示與前述相同的含義。其中,RZ1和RZ3中,至少1個是由式(H-1)表示的1價雜環(huán)基。]
作為由式(H-A)表示的化合物,可舉出例如,由式(H-A-1)~(H-A-5)表示的化合物和由式(H-A2-1)~(H-A2-25)表示的化合物,優(yōu)選為由式(H-A2-1)~(H-A2-15)表示的化合物,更優(yōu)選為由式(H-A2-1)~(H-A2-10)表示的化合物。需要說明的是,由式(H-A2-1)~(H-A2-25)表示的化合物是由式(H-A2)表示的化合物。
[式中,ZA和RZA表示與前述相同的含義。RHX表示由式(H-1)表示的基團(tuán)。]
作為由式(H-A2)表示的化合物,可舉出例如由式(H-A2-1)~(H-A2-25)表示的化合物。
[表1]
[表2]
[表3]
表1~表3中,作為由式(H-1)表示的1價雜環(huán)基的具體例,可舉出所述由式(H-2-1’)~式(H-2-11’)表示的1價雜環(huán)基。
由式(H-A)表示的化合物,可以按照例如國際公開第2009/086028號、國際公開第2009/096202號、日本特開2009-46408號公報、日本特開2009-267255號公報中記載的方法合成。
具體地,可以通過使由式(H-A’)表示的化合物和由式(H-1’)表示的化合物發(fā)生Buchwald-Hartwig反應(yīng)、Ullmann反應(yīng)等公知的偶聯(lián)反應(yīng)來合成。詳細(xì)地說,由式(H-A’)表示的化合物中的與氯原子、溴原子、碘原子或由-O-S(=O)2RC1表示的基團(tuán)鍵合的碳原子,與由式(H-1’)表示的化合物中的氮原子發(fā)生鍵合。
[式中,
ZA、Z1、Z2、Z3、Z4和環(huán)RHA表示與前述相同的含義。
RZ1’、RZ2’、RZ3’和RZ4’各自獨(dú)立地表示氫原子、烷基、環(huán)烷基、烷氧基、環(huán)烷氧基、芳基、芳氧基、1價雜環(huán)基、鹵原子或由-O-S(=O)2RC1(式中,RC1表示烷基、環(huán)烷基或芳基,這些基團(tuán)可以具有取代基。)表示的基團(tuán),這些基團(tuán)可以具有取代基。Z1為氮原子時,RZ1’不存在。Z2為氮原子時,RZ2’不存在。Z3為氮原子時,RZ3’不存在。Z4為氮原子時,RZ4’不存在。其中,RZ1’、RZ2’、RZ3,和RZ4’中,至少1個是氯原子、溴原子、碘原子或由-O-S(=O)2RC1表示的基團(tuán)。
RZ1,和RZ2’、RZ2’和RZ3’、RZ3’和RZ4’、RZ1’和RZA、環(huán)RHA可以具有的取代基和RZA’,以及環(huán)RHA可以具有的取代基和RZ4’也可以分別鍵合且與各自所鍵合的原子一起形成環(huán)。]
[式中,環(huán)RH1和環(huán)RH2表示與前述相同的含義。]
偶聯(lián)反應(yīng)通常在催化劑、堿和反應(yīng)溶劑的存在下進(jìn)行。催化劑、堿和反應(yīng)溶劑各自都可以一種單獨(dú)使用,也可以并用二種以上。
作為催化劑,可舉出例如鈀催化劑和銅催化劑。該催化劑也可以與胺化合物、磷化合物等并用。
作為堿,可舉出例如碳酸鈉、碳酸鉀、叔丁醇鉀、叔丁醇鈉。
作為反應(yīng)溶劑,可舉出例如叔丁醇、四氫呋喃、1,4-二噁烷、二氯甲烷、氯仿、乙腈、甲苯、二甲苯、四氫呋喃、1,4-二噁烷、N,N-二甲基甲酰胺等有機(jī)溶劑、水。
偶聯(lián)反應(yīng)的反應(yīng)溫度通常為-100~200℃。偶聯(lián)反應(yīng)的反應(yīng)時間通常為30分以上。
[由式(1)表示的金屬絡(luò)合物]
本發(fā)明的發(fā)光元件的亮度壽命優(yōu)異,因此M優(yōu)選為銥原子或鉑原子,更優(yōu)選為銥原子。
M為釕原子、銠原子或銥原子時,n1優(yōu)選為2或3,更優(yōu)選為3。
M為鈀原子或鉑原子時,n1優(yōu)選為2。
E1A、E2A、E3A和E4A中,2個是氮原子,剩余2個是碳原子,環(huán)R1A是由氮原子、E1A、E2A、E3A和E4A構(gòu)成的三唑環(huán)。本發(fā)明的發(fā)光元件的外量子效率更優(yōu)異,因此優(yōu)選E2A和E3A為氮原子,或E2A和E4A為氮原子,更優(yōu)選E2A和E3A為氮原子。
E2A為氮原子,并且R2A存在時,R2A優(yōu)選為烷基、環(huán)烷基、芳基、1價雜環(huán)基或樹枝狀基團(tuán),更優(yōu)選為烷基、芳基或樹枝狀基團(tuán),這些基團(tuán)可以具有取代基。
E2A為碳原子時,R2A優(yōu)選為氫原子、烷基、環(huán)烷基、芳基、1價雜環(huán)基或樹枝狀基團(tuán),更優(yōu)選為氫原子、烷基、芳基或樹枝狀基團(tuán),進(jìn)一步優(yōu)選為氫原子或烷基,這些基團(tuán)可以具有取代基。
E3A為氮原子,并且R3A存在時,R3A優(yōu)選為烷基、環(huán)烷基、芳基、1價雜環(huán)基或樹枝狀基團(tuán),更優(yōu)選為烷基、芳基或樹枝狀基團(tuán),這些基團(tuán)可以具有取代基。
E3A為碳原子時,R3A優(yōu)選為氫原子、烷基、環(huán)烷基、芳基、1價雜環(huán)基或樹枝狀基團(tuán),更優(yōu)選為氫原子、烷基、芳基或樹枝狀基團(tuán),進(jìn)一步優(yōu)選為氫原子或烷基,這些基團(tuán)可以具有取代基。
E4A為氮原子,并且R4A存在時,R4A優(yōu)選為烷基、環(huán)烷基、芳基、1價雜環(huán)基或樹枝狀基團(tuán),更優(yōu)選為烷基、芳基或樹枝狀基團(tuán),這些基團(tuán)可以具有取代基。
E4A為碳原子時,R4A優(yōu)選為氫原子、烷基、環(huán)烷基、芳基、1價雜環(huán)基或樹枝狀基團(tuán),更優(yōu)選為氫原子、烷基、芳基或樹枝狀基團(tuán),進(jìn)一步優(yōu)選為氫原子或烷基,這些基團(tuán)可以具有取代基。
本發(fā)明的發(fā)光元件的外量子效率優(yōu)異,因此由R2A、R3A和R4A表示的樹枝狀基團(tuán)優(yōu)選為由式(D-A1)或(D-B1)表示的基團(tuán),更優(yōu)選為由式(D-A1)表示的基團(tuán)。
E2A為氮原子,并且R2A存在時,本發(fā)明的發(fā)光元件的外量子效率優(yōu)異,因此由R2A表示的樹枝狀基團(tuán)優(yōu)選為由式(D-A1)、(D-A4)或(D-B1)表示的基團(tuán),更優(yōu)選為由式(D-A4)表示的基團(tuán)。
E3A為氮原子,并且R3A存在時,本發(fā)明的發(fā)光元件的外量子效率優(yōu)異,因此由R3A表示的樹枝狀基團(tuán)優(yōu)選為由式(D-A1)、(D-A4)或(D-B1)表示的基團(tuán),更優(yōu)選為由式(D-A4)表示的基團(tuán)。
E4A為氮原子,并且R4A存在時,本發(fā)明的發(fā)光元件的外量子效率優(yōu)異,因此由R4A表示的樹枝狀基團(tuán)優(yōu)選為由式(D-A1)、(D-A4)或(D-B1)表示的基團(tuán),更優(yōu)選為由式(D-A4)表示的基團(tuán)。
容易地合成由式(1)表示的金屬絡(luò)合物,因此E2優(yōu)選為碳原子。
環(huán)RB優(yōu)選為苯環(huán)、萘環(huán)、芴環(huán)、菲環(huán)、吡啶環(huán)、二氮雜苯環(huán)或三嗪環(huán),更優(yōu)選為苯環(huán)、吡啶環(huán)或嘧啶環(huán),進(jìn)一步優(yōu)選為苯環(huán),這些環(huán)可以具有取代基。
作為環(huán)RB可以具有的取代基,優(yōu)選烷基、環(huán)烷基、芳基、1價雜環(huán)基、烷氧基、環(huán)烷氧基、芳氧基或樹枝狀基團(tuán),更優(yōu)選烷基、環(huán)烷基、芳基、1價雜環(huán)基或樹枝狀基團(tuán),進(jìn)一步優(yōu)選烷基、芳基或樹枝狀基團(tuán),特別優(yōu)選芳基或樹枝狀基團(tuán),這些基團(tuán)可以進(jìn)一步具有取代基。
環(huán)RB可以具有的取代基中的樹枝狀基團(tuán)的例子和優(yōu)選范圍,與由R2A、R3A和R4A表示的樹枝狀基團(tuán)的例子和優(yōu)選范圍相同。
作為由A1-G1-A2表示的陰離子性的2齒配體,可舉出例如由下式表示的配體。
[式中,*2表示與M或后述的M1鍵合的部位。]
由A1-G1-A2表示的陰離子性的2齒配體可以是由下式表示的配體。
[式中,
*2表示與上述相同的意思。
RL1表示氫原子、烷基、環(huán)烷基、芳基、1價雜環(huán)基、鹵原子或樹枝狀基團(tuán),這些基團(tuán)可以具有取代基。多個存在的RL1可以相同也可以不同。
RL2表示烷基、環(huán)烷基、芳基、1價雜環(huán)基、鹵原子或樹枝狀基團(tuán),這些基團(tuán)可以具有取代基。]
RL1優(yōu)選為氫原子、烷基、芳基、氟原子或樹枝狀基團(tuán),這些基團(tuán)可以具有取代基。
RL2優(yōu)選為烷基、芳基或樹枝狀基團(tuán),這些基團(tuán)可以具有取代基。
本發(fā)明的發(fā)光元件的外量子效率更優(yōu)異,因此由式(1)表示的金屬絡(luò)合物優(yōu)選為由式(1-A)表示的金屬絡(luò)合物。
[式中,
E1A、E2A、E3A、E4A、R2A、R3A、R4A、環(huán)R1A和A1-G1-A2表示與前述相同的含義。
M1表示銥原子或鉑原子。
n3表示1以上的整數(shù),n4表示0以上的整數(shù),n3+n4為2或3。M1為銥原子時,n3+n4為3,M1為鉑原子時,n3+n4為2。
E2B、E3B、E4B和E5B各自獨(dú)立地表示氮原子或碳原子。E2B、E3B、E4B和E5B存在多個時,它們可以分別相同也可以不同。E2B為氮原子時,R2B不存在。E3B為氮原子時,R3B不存在。E4B為氮原子時,R4B不存在。E5B為氮原子時,R5B不存在。
R2B、R3B、R4B和R5B各自獨(dú)立地表示氫原子、烷基、環(huán)烷基、烷氧基、環(huán)烷氧基、芳基、芳氧基、1價雜環(huán)基、鹵原子或樹枝狀基團(tuán),這些基團(tuán)可以具有取代基。R2B、R3B、R4B和R5B存在多個時,它們可以分別相同也可以不同。R2A和R3A、R3A和R4A、R2A和R2B、R2B和R3B、R3B和R4B、以及R4B和R5B也可以分別鍵合且與各自所鍵合的原子一起形成環(huán)。
環(huán)R1B表示由2個碳原子、E2B、E3B、E4B以及E5B構(gòu)成的苯環(huán)、吡啶環(huán)或嘧啶環(huán)。]
M1優(yōu)選為銥原子。
M1為銥原子時,n3優(yōu)選為2或3,更優(yōu)選為3。
M1為鉑原子時,n3優(yōu)選為2。
環(huán)R1B為吡啶環(huán)時,優(yōu)選E3B、E4B或E5B為氮原子,更優(yōu)選E3B為氮原子。
環(huán)R1B為嘧啶環(huán)時,優(yōu)選E2B和E4B、或E3B和E5B為氮原子,更優(yōu)選E3B和E5B為氮原子。
環(huán)R1B優(yōu)選為苯環(huán)。
R2B優(yōu)選為氫原子、烷基、環(huán)烷基、烷氧基、環(huán)烷氧基、芳基、1價雜環(huán)基、氟原子或樹枝狀基團(tuán),更優(yōu)選為氫原子、烷基、芳基、1價雜環(huán)基或氟原子,進(jìn)一步優(yōu)選為氫原子、烷基或芳基團(tuán),特別優(yōu)選為氫原子,這些基團(tuán)可以具有取代基。
R3B優(yōu)選為氫原子、烷基、環(huán)烷基、烷氧基、環(huán)烷氧基、芳基、1價雜環(huán)基或樹枝狀基團(tuán),更優(yōu)選為氫原子、烷基、芳基、1價雜環(huán)基或樹枝狀基團(tuán),進(jìn)一步優(yōu)選為氫原子、烷基、芳基或樹枝狀基團(tuán),特別優(yōu)選為氫原子、芳基或樹枝狀基團(tuán),這些基團(tuán)可以具有取代基。
R4B優(yōu)選為氫原子、烷基、環(huán)烷基、烷氧基、環(huán)烷氧基、芳基、1價雜環(huán)基、氟原子或樹枝狀基團(tuán),更優(yōu)選為氫原子、烷基、芳基、1價雜環(huán)基或樹枝狀基團(tuán),進(jìn)一步優(yōu)選為氫原子、烷基、芳基或樹枝狀基團(tuán),特別優(yōu)選為氫原子、芳基或樹枝狀基團(tuán),這些基團(tuán)可以具有取代基。
R5B優(yōu)選為氫原子、烷基、環(huán)烷基、烷氧基、環(huán)烷氧基、芳基、1價雜環(huán)基、氟原子或樹枝狀基團(tuán),更優(yōu)選為氫原子、烷基、芳基、1價雜環(huán)基或樹枝狀基團(tuán),進(jìn)一步優(yōu)選為氫原子或烷基,特別優(yōu)選為氫原子,這些基團(tuán)可以具有取代基。
由R2B、R3B、R4B和R5B表示的樹枝狀基團(tuán)的例子和優(yōu)選范圍與由R2A、R3A和R4A表示的樹枝狀基團(tuán)的例子和優(yōu)選范圍相同。
由式(1-A)表示的金屬絡(luò)合物優(yōu)選為由式(1-A1)或(1-A2)表示的金屬絡(luò)合物,更優(yōu)選為由式(1-A1)表示的金屬絡(luò)合物。
[式中,
M1、R2A、R3A、R4A、R2B、R3B、R4B和R5B表示與前述相同的含義。
n1A表示2或3的整數(shù),M1為銥時,n1A為3,M1為鉑時,n1A為2。]
作為由式(1)表示的金屬絡(luò)合物,可舉出例如由式(1-1)~(1-7)、由式(1-A1-1)~(1-A1-18)和由式(1-A2-1)~(1-A2-12)表示的金屬絡(luò)合物,優(yōu)選為由式(1-A1-1)~(1-A1-18)或由式(1-A2-1)~(1-A2-12)表示的金屬絡(luò)合物,更優(yōu)選為由式(1-A1-1)~(1-A1-18)表示的金屬絡(luò)合物。需要說明的是,由式(1-A1-1)~(1-A1-18)表示的金屬絡(luò)合物是由式(1-A1)表示的金屬絡(luò)合物,由式(1-A2-1)~(1-A2-12)表示的金屬絡(luò)合物是由式(1-A2)表示的金屬絡(luò)合物。
[表4]
[表5]
[表6]
表4~6中,由式(D-A-1)~(D-A-4)表示的基團(tuán)如下所述。
[式中,RP表示氫原子、烷基、環(huán)烷基、烷氧基或環(huán)烷氧基,這些基團(tuán)可以具有取代基。多個存在的RP可以相同也可以不同。]
RP優(yōu)選為氫原子或烷基,更優(yōu)選為烷基,進(jìn)一步優(yōu)選為甲基、叔丁基、己基、2-乙基己基或由式(Rp-1)表示的基團(tuán),特別優(yōu)選為叔丁基或由式(Rp-1)表示的基團(tuán)。
由式(1)表示的金屬絡(luò)合物可以通過例如“JournaloftheAmericanChemicalSociety,Vol.107,1431-1432(1985)”、“JournaloftheAmericanChemicalSociety,Vol.106,6647-6653(1984)”、國際公開第2004/101707號、日本特開2013-147449號公報、日本特開2013-147450號公報、日本特開2013-147451號公報中記載的方法來制造。
[第一有機(jī)層的組合物]
第一有機(jī)層的組合物含有由式(H-A)表示的化合物和由式(1)表示的金屬絡(luò)合物。
第一有機(jī)層的組合物中,由式(H-A)表示的化合物可以單獨(dú)含有1種,也可以含有2種以上。另外,第一有機(jī)層的組合物中,由式(1)表示的金屬絡(luò)合物可以單獨(dú)含有1種,也可以含有2種以上。
第一有機(jī)層的組合物中,將由式(H-A)表示的化合物和由式(1)表示的化合物的總量設(shè)為100重量份時,由式(1)表示的金屬絡(luò)合物的含量通常為0.01~90重量份,本發(fā)明的發(fā)光元件的外量子效率更優(yōu)異,因此優(yōu)選為1~60重量份,更優(yōu)選為10~40重量份,進(jìn)一步優(yōu)選為20~30重量份。
本發(fā)明的發(fā)光元件的外量子效率更優(yōu)異,因此第一有機(jī)層的組合物中,作為由式(H-A)表示的化合物而優(yōu)選含有由式(H-B)表示的化合物,作為由式(1)表示的金屬絡(luò)合物,而優(yōu)選含有選自由式(1-A1)表示的金屬絡(luò)合物和由式(1-A2)表示的金屬絡(luò)合物組成的組中的至少1種金屬絡(luò)合物。
第一有機(jī)層的組合物中還可以含有選自由空穴傳輸材料、空穴注入材料、電子傳輸材料、電子注入材料、發(fā)光材料(與由式(1)表示的金屬絡(luò)合物不同。)、抗氧化劑和溶劑組成的組中的至少1種材料。
[空穴傳輸材料]
空穴傳輸材料分為低分子化合物和高分子化合物,優(yōu)選為高分子化合物,更優(yōu)選為具有交聯(lián)基的高分子化合物。
作為高分子化合物,可舉出例如:聚乙烯基咔唑及其衍生物;側(cè)鏈或主鏈上具有芳香胺結(jié)構(gòu)的聚亞芳基化合物及其衍生物。高分子化合物可以是鍵合有受電子性部位的化合物。作為受電子性部位,可舉出例如富勒烯、四氟四氰基醌二甲烷、四氰基乙烯、三硝基芴酮,優(yōu)選為富勒烯。
第一有機(jī)層的組合物中,將由式(H-A)表示的化合物和由式(1)表示的金屬絡(luò)合物的總量設(shè)為100重量份時,空穴傳輸材料的配合量通常為1~400重量份,優(yōu)選為5~150重量份。
空穴傳輸材料可以單獨(dú)使用一種也可以并用二種以上。
[電子傳輸材料]
電子傳輸材料分為低分子化合物和高分子化合物。電子傳輸材料可以具有交聯(lián)基。
作為低分子化合物,可舉出例如:以8-羥基喹啉為配體的金屬絡(luò)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、二苯基二氰基乙烯和聯(lián)苯醌、以及它們的衍生物。
作為高分子化合物,可舉出例如聚亞苯基、聚芴、以及它們的衍生物。高分子化合物可以用金屬來摻雜。
第一有機(jī)層的組合物中,將由式(H-A)表示的化合物和由式(1)表示的金屬絡(luò)合物的總量設(shè)為100重量份時,電子傳輸材料的配合量通常為1~400重量份,優(yōu)選為5~150重量份。
電子傳輸材料可以單獨(dú)使用一種也可以并用二種以上。
[空穴注入材料和電子注入材料]
空穴注入材料和電子注入材料各自分為低分子化合物和高分子化合物??昭ㄗ⑷氩牧虾碗娮幼⑷氩牧峡梢跃哂薪宦?lián)基。
作為低分子化合物,可舉出例如:銅酞菁等金屬酞菁;碳;鉬、鎢等的金屬氧化物;氟化鋰、氟化鈉、氟化銫、氟化鉀等金屬氟化物。
作為高分子化合物,可舉出例如:聚苯胺、聚噻吩、聚吡咯、聚亞苯基乙烯(ポリフエニレンビニレン)、聚噻吩乙烯(ポリチエニレンビニレン)、聚喹啉和聚喹喔啉、以及它們的衍生物;主鏈或側(cè)鏈上含有芳香胺結(jié)構(gòu)的聚合物等導(dǎo)電性高分子。
第一有機(jī)層的組合物中,將由式(H-A)表示的化合物和由式(1)表示的金屬絡(luò)合物的總量設(shè)為100重量份時,空穴注入材料和電子注入材料的配合量各自通常為1~400重量份,優(yōu)選為5~150重量份。
空穴注入材料和電子注入材料各自均可以單獨(dú)使用一種也可以并用二種以上。
[離子摻雜]
空穴注入材料或電子注入材料含導(dǎo)電性高分子時,導(dǎo)電性高分子的電導(dǎo)率優(yōu)選為1×10-5S/cm~1×103S/cm。為了將導(dǎo)電性高分子的電導(dǎo)率設(shè)為該范圍,可以向?qū)щ娦愿叻肿訐诫s適量的離子。
就摻雜的離子的種類而言,若為空穴注入材料則是陰離子,若為電子注入材料則是陽離子。作為陰離子,可列舉出例如聚苯乙烯磺酸離子、烷基苯磺酸離子、樟腦磺酸離子。作為陽離子,可列舉出例如鋰離子、鈉離子、鉀離子、四丁基銨離子。
摻雜的離子可以單獨(dú)使用一種也可以并用二種以上。
[發(fā)光材料]
發(fā)光材料(與由式(1)表示的金屬絡(luò)合物不同。)分為低分子化合物和高分子化合物。發(fā)光材料可以具有交聯(lián)基。
作為低分子化合物,可舉出例如:萘及其衍生物;蒽及其衍生物;苝及其衍生物;和以銥、鉑或銪為中心金屬的三重態(tài)發(fā)光絡(luò)合物。
作為高分子化合物,可舉出例如:含有亞苯基、萘二基、蒽二基、芴二基、菲二基、二氫菲二基、由式(X)表示的基團(tuán)、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。
發(fā)光材料優(yōu)選含有三重態(tài)發(fā)光絡(luò)合物和高分子化合物。
作為三重態(tài)發(fā)光絡(luò)合物,可舉出例如以下示出的金屬絡(luò)合物。
第一有機(jī)層的組合物中,將由式(H-A)表示的化合物和由式(1)表示的金屬絡(luò)合物的總量設(shè)為100重量份時,發(fā)光材料的配合量通常分別為1~400重量份,優(yōu)選為5~150重量份。
發(fā)光材料可以單獨(dú)使用一種也可以并用二種以上。
[抗氧化劑]
抗氧化劑只要是能與由式(H-A)表示的化合物和由式(1)表示的金屬絡(luò)合物溶于相同的溶劑、且不阻礙發(fā)光和電荷傳輸?shù)幕衔锛纯?,可舉出例如酚系抗氧化劑、磷系抗氧化劑。
第一有機(jī)層的組合物中,將由式(H-A)表示的化合物和由式(1)表示的金屬絡(luò)合物的總量設(shè)為100重量份時,抗氧化劑的配合量通常為0.001~10重量份。
抗氧化劑可以單獨(dú)使用一種也可以并用二種以上。
[第一有機(jī)層的墨液]
含有溶劑的第一有機(jī)層的組合物(以下,也稱為“第一有機(jī)層的墨液”。)可適當(dāng)?shù)赜糜谛糠?、流延法、微凹版涂布法、凹版涂布法、棒涂法、輥涂法、線棒涂布法、浸涂法、噴霧涂布法、絲網(wǎng)印刷法、柔性版印刷法、膠版印刷法、噴墨印刷法、毛細(xì)管涂布法、噴嘴涂布法等涂布法。
第一有機(jī)層的墨液的粘度根據(jù)涂布法的種類調(diào)整即可,但適用于噴墨印刷法等溶液經(jīng)由排出裝置的印刷法時,排出時的堵塞和飛濺難以發(fā)生,因此25℃下優(yōu)選為1~20mPa·s。
第一有機(jī)層的墨液中含有的溶劑優(yōu)選為可以溶解或均勻地分散墨液中的固體成分的溶劑。作為溶劑,可舉出例如:1,2-二氯乙烷、1,1,2-三氯乙烷、氯苯、鄰二氯苯等氯系溶劑;THF、二噁烷、苯甲醚、4-甲基苯甲醚等醚系溶劑;甲苯、二甲苯、均三甲苯、乙苯、正己基苯、環(huán)己基苯等芳香烴系溶劑;環(huán)己烷、甲基環(huán)己烷、正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷、正壬烷、正癸烷、正十二烷、聯(lián)環(huán)己烷等脂肪烴系溶劑;丙酮、甲基乙基酮、環(huán)己酮、苯乙酮等酮系溶劑;乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙基溶纖劑乙酸酯、苯甲酸甲酯、乙酸苯酯等酯系溶劑;乙二醇、甘油、1,2-己二醇等多元醇系溶劑;異丙醇、環(huán)己醇等醇系溶劑;二甲基亞砜等亞砜系溶劑;N-甲基-2-吡咯烷酮,N,N-二甲基甲酰胺等酰胺系溶劑。溶劑可以單獨(dú)使用一種也可以并用二種以上。
第一有機(jī)層的墨液中,將由式(H-A)表示的化合物和由式(1)表示的金屬絡(luò)合物的總量設(shè)為100重量份時,溶劑的配合量通常為1000~100000重量份,優(yōu)選為2000~20000重量份。
<第二有機(jī)層>
第二有機(jī)層是使用含有具有交聯(lián)基的構(gòu)成單元的高分子化合物(以下,也稱為“第二有機(jī)層的高分子化合物”。)而得到的層。
第二有機(jī)層可以是使用含有第二有機(jī)層的高分子化合物、和由式(1)表示的金屬絡(luò)合物的組合物而得到的層。含有第二有機(jī)層的高分子化合物、和由式(1)表示的金屬絡(luò)合物的組合物中,將由式(1)表示的金屬絡(luò)合物和第二有機(jī)層的高分子化合物的總量設(shè)為100重量份時,由式(1)表示的金屬絡(luò)合物的含量通常為0.1~50重量份,優(yōu)選為0.5~40重量份,更優(yōu)選為1~30重量份。
[第二有機(jī)層的高分子化合物]
第二有機(jī)層的高分子化合物的交聯(lián)性優(yōu)異,因此第二有機(jī)層的高分子化合物包含的構(gòu)成單元所具有的交聯(lián)基優(yōu)選為選自交聯(lián)基A組的交聯(lián)基,更優(yōu)選為由式(XL-1)、(XL-3)、(XL-5)、(XL-7)、(XL-9)、(XL-10)、(XL-16)或(XL-17)表示的交聯(lián)基,進(jìn)一步優(yōu)選為由式(XL-1)、(XL-3)、(XL-7)、(XL-9)、(XL-10)、(XL-16)或(XL-17)表示的交聯(lián)基,特別優(yōu)選為由式(XL-1)或式(XL-17)表示的交聯(lián)基,尤其優(yōu)選為由式(XL-17)表示的交聯(lián)基。
第二有機(jī)層的高分子化合物包含的構(gòu)成單元所具有的交聯(lián)基可僅為1種,也可為2種以上。
第二有機(jī)層的高分子化合物所含的具有交聯(lián)基的構(gòu)成單元優(yōu)選為后述由式(2)表示的構(gòu)成單元或由式(2’)表示的構(gòu)成單元,也可以是由下式表示的構(gòu)成單元。
第二有機(jī)層的高分子化合物所含的具有交聯(lián)基的構(gòu)成單元優(yōu)選為由式(2)表示的構(gòu)成單元或由式(2’)表示的構(gòu)成單元。
[由式(2)所表示的構(gòu)成單元]
[式中,
nA表示0~5的整數(shù),n表示1或2。
Ar3表示芳香烴基或雜環(huán)基,這些基團(tuán)可以具有取代基。
LA表示亞烷基、亞環(huán)烷基、亞芳基、2價雜環(huán)基、由-NR’-表示的基團(tuán)、氧原子或硫原子,這些基團(tuán)可以具有取代基。R’表示氫原子、烷基、環(huán)烷基、芳基或1價雜環(huán)基,這些基團(tuán)可以具有取代基。存在多個LA時,它們可以相同也可以不同。
X表示選自交聯(lián)基A組的交聯(lián)基。存在多個X時,它們可以相同也可以不同。]
本發(fā)明的發(fā)光元件的外量子效率更優(yōu)異,因此nA優(yōu)選為0~2,更優(yōu)選為0或1,進(jìn)一步優(yōu)選為0。
本發(fā)明的發(fā)光元件的外量子效率更優(yōu)異,因此n優(yōu)選為2。
本發(fā)明的發(fā)光元件的外量子效率更優(yōu)異,因此Ar3優(yōu)選為可以具有取代基的芳香烴基團(tuán)。
由Ar3表示的芳香烴基的碳原子數(shù)不包含取代基的碳原子數(shù),通常為6~60,優(yōu)選為6~30,更優(yōu)選為6~18。
作為Ar3表示的芳香烴基的除去了n個取代基后的亞芳基部分,優(yōu)選為由式(A-1)~式(A-20)表示的基團(tuán),更優(yōu)選為由式(A-1)、式(A-2)、式(A-6)~式(A-10)、式(A-19)或式(A-20)表示的基團(tuán),進(jìn)一步優(yōu)選為由式(A-1)、式(A-2)、式(A-7)、式(A-9)或式(A-19)表示的基團(tuán),這些基團(tuán)可以具有取代基。
由Ar3表示的雜環(huán)基的碳原子數(shù)不包含取代基的碳原子數(shù),通常為6~60,優(yōu)選為6~30,更優(yōu)選為6~18。
作為Ar3表示的雜環(huán)基的除去了n個取代基后的2價雜環(huán)基部分,優(yōu)選為由式(AA-1)~式(AA-34)表示的基團(tuán)。
由Ar3表示的芳香烴基和雜環(huán)基可以具有取代基,作為取代基,可舉出烷基、環(huán)烷基、烷氧基、環(huán)烷氧基、芳基、芳氧基、鹵原子、1價雜環(huán)基和氰基。
由LA表示的亞烷基不包含取代基的碳原子數(shù),通常為1~10,優(yōu)選為1~5,更優(yōu)選為1~3。由LA表示的亞環(huán)烷基不包含取代基的碳原子數(shù),通常為3~10。
亞烷基和亞環(huán)烷基可以有取代基,可舉出例如亞甲基、亞乙基、亞丙基、亞丁基、亞己基、環(huán)亞己基、亞辛基。
作為由LA表示的亞烷基和亞環(huán)烷基可以具有的取代基,可舉出例如烷基、環(huán)烷基、烷氧基、環(huán)烷氧基、鹵原子和氰基。
由LA表示的亞芳基可以具有取代基。作為亞芳基,可舉出例如鄰亞苯基、間亞苯基、對亞苯基。作為亞芳基,優(yōu)選亞苯基或芴二基,更優(yōu)選間亞苯基、對亞苯基、芴-2,7-二基、芴-9,9-二基。作為亞芳基可以具有的取代基,可舉出例如烷基、環(huán)烷基、烷氧基、環(huán)烷氧基、芳基、芳氧基、1價雜環(huán)基、鹵原子、氰基和選自交聯(lián)基A組的交聯(lián)基。
第二有機(jī)層的高分子化合物的制造變?nèi)菀祝虼薒A優(yōu)選為亞芳基或亞烷基,更優(yōu)選為亞苯基、芴二基或亞烷基,進(jìn)一步優(yōu)選為亞苯基或亞烷基,這些基團(tuán)可以具有取代基。
第二有機(jī)層的高分子化合物的交聯(lián)性優(yōu)異,因此作為由X表示的交聯(lián)基,優(yōu)選為由式(XL-1)、(XL-3)、(XL-7)、(XL-9)、(XL-10)、(XL-16)或(XL-17)表示的交聯(lián)基,更優(yōu)選為由式(XL-1)或式(XL-17)表示的交聯(lián)基,進(jìn)一步優(yōu)選為由式(XL-17)表示的交聯(lián)基團(tuán)。
第二有機(jī)層的高分子化合物的穩(wěn)定性和交聯(lián)性優(yōu)異,因此相對于第二有機(jī)層的高分子化合物所含的構(gòu)成單元的總量,由式(2)表示的構(gòu)成單元優(yōu)選為0.5~50摩爾%,更優(yōu)選為3~30摩爾%,進(jìn)一步優(yōu)選為3~20摩爾%。
由式(2)表示的構(gòu)成單元,在第二有機(jī)層的高分子化合物中,可僅含有1種,也可以含有2種以上。
[式(2)所示的構(gòu)成單元]
[式中,
mA表示0~5的整數(shù),m表示1~4的整數(shù),c表示0或1的整數(shù)。存在多個mA時,它們可以相同也可以不同。
Ar5表示芳香烴基、雜環(huán)基、或至少1種芳香烴環(huán)與至少1種雜環(huán)直接鍵合的基團(tuán),這些基團(tuán)可以具有取代基。
Ar4和Ar6各自獨(dú)立地表示亞芳基或2價雜環(huán)基,這些基團(tuán)可以具有取代基。
Ar4、Ar5和Ar6可以各自與鍵合于該基團(tuán)所鍵合的氮原子的該基團(tuán)以外的基團(tuán)直接鍵合、或者介由氧原子或者硫原子而鍵合,從而形成環(huán)。
KA表示亞烷基、亞環(huán)烷基、亞芳基、2價雜環(huán)基、由-NR’-表示的基團(tuán)、氧原子或硫原子,這些基團(tuán)可以具有取代基。R’表示氫原子、烷基、環(huán)烷基、芳基或1價雜環(huán)基,這些基團(tuán)可以具有取代基。存在多個KA時,它們可以相同也可以不同。
X’表示選自交聯(lián)基A組的交聯(lián)基、氫原子、烷基、環(huán)烷基、芳基或1價雜環(huán)基,這些基團(tuán)可以具有取代基。其中,至少1個X’是選自交聯(lián)基A組的交聯(lián)基。]
本發(fā)明的發(fā)光元件的外量子效率更優(yōu)異,因此mA優(yōu)選為0或1,更優(yōu)選為0。
本發(fā)明的發(fā)光元件的外量子效率更優(yōu)異,因此m優(yōu)選為2。
第二有機(jī)層的高分子化合物的制造變?nèi)菀?、并且本發(fā)明的發(fā)光元件的外量子效率更優(yōu)異,因此c優(yōu)選為0。
本發(fā)明的發(fā)光元件的外量子效率更優(yōu)異,因此Ar5優(yōu)選為可以具有取代基芳香烴基。
Ar5表示的芳香烴基的除去m個取代基后的亞芳基部分的例子和優(yōu)選范圍,與后述的式(X)中的ArX2表示的亞芳基的例子和優(yōu)選的范圍相同。
Ar5表示的雜環(huán)基的除去m個取代基后的2價雜環(huán)基部分的例子和優(yōu)選范圍,與后述的式(X)中的ArX2表示的2價雜環(huán)基部分的例子和優(yōu)選范圍相同。
Ar5表示的至少1種芳香烴環(huán)與至少1種雜環(huán)直接鍵合的基團(tuán)的除去m個取代基后的2價基團(tuán)的定義和例子,與后述的式(X)中的ArX2表示的至少1種亞芳基與至少1種2價雜環(huán)基直接鍵合的2價的基團(tuán)的例子和優(yōu)選范圍相同。
本發(fā)明的發(fā)光元件的外量子效率更優(yōu)異,因此Ar4和Ar6優(yōu)選為可以具有取代基的亞芳基。
由Ar4和Ar6表示的亞芳基的例子和優(yōu)選范圍,與后述的式(X)中的ArX1和ArX3表示的亞芳基的例子和優(yōu)選范圍相同。
由Ar4和Ar6表示的2價雜環(huán)基的例子和優(yōu)選范圍,與后述的式(X)中的ArX1和ArX3表示的2價雜環(huán)基的例子和優(yōu)選范圍相同。
由Ar4、Ar5和Ar6表示的基團(tuán)可以具有取代基,作為取代基,可舉出烷基、環(huán)烷基、烷氧基、環(huán)烷氧基、芳基、芳氧基、鹵原子、1價雜環(huán)基和氰基。
由KA表示的亞烷基、亞環(huán)烷基、亞芳基、2價雜環(huán)基的例子和優(yōu)選范圍,各自與由LA表示的亞烷基、亞環(huán)烷基、亞芳基、2價雜環(huán)基的例子和優(yōu)選范圍相同。
第二有機(jī)層的高分子化合物的制造變?nèi)菀?,因此KA優(yōu)選為亞苯基或亞甲基。
第二有機(jī)層的高分子化合物的交聯(lián)性優(yōu)異,因此作為由X’表示的交聯(lián)基,優(yōu)選為由式(XL-1)、(XL-3)、(XL-7)、(XL-9)、(XL-10)、(XL-16)或(XL-17)表示的交聯(lián)基,更優(yōu)選為由式(XL-1)或式(XL-17)表示的交聯(lián)基,進(jìn)一步優(yōu)選為由式(XL-17)表示的交聯(lián)基團(tuán)。
第二有機(jī)層的高分子化合物的穩(wěn)定性優(yōu)異、并且第二有機(jī)層的高分子化合物的交聯(lián)性優(yōu)異,因此相對于第二有機(jī)層的高分子化合物所含的構(gòu)成單元的總量,由式(2’)表示的構(gòu)成單元優(yōu)選為0.5~50摩爾%,更優(yōu)選為3~30摩爾%,進(jìn)一步優(yōu)選為3~20摩爾%。
關(guān)于由式(2’)表示的構(gòu)成單元,在第二有機(jī)層的高分子化合物中,可僅含有1種,也可以含有2種以上。
[由式(2)或(2’)表示的構(gòu)成單元的優(yōu)選方式]
作為由式(2)表示的構(gòu)成單元,可舉出例如由式(2-1)~式(2-30)表示的構(gòu)成單元,作為由式(2’)表示的構(gòu)成單元,可舉出例如由式(2’-1)~式(2’-13)表示的構(gòu)成單元。這些當(dāng)中,第二有機(jī)層的高分子化合物的交聯(lián)性優(yōu)異,因此優(yōu)選為由式(2-1)~式(2-30)表示的構(gòu)成單元,更優(yōu)選為由式(2-1)~式(2-15)、式(2-19)、式(2-20)、式(2-23)、式(2-25)或式(2-30)表示的構(gòu)成單元,進(jìn)一步優(yōu)選為由式(2-1)~式(2-9)或式(2-30)表示的構(gòu)成單元。
[其他的構(gòu)成單元]
空穴傳輸性優(yōu)異,因此第二有機(jī)層的高分子化合物還優(yōu)選含有由式(X)表示的構(gòu)成單元。
[式中,aX1和aX2各自獨(dú)立地表示0以上的整數(shù)。ArX1和ArX3各自獨(dú)立地表示亞芳基或2價雜環(huán)基,這些基團(tuán)可以具有取代基。ArX2和ArX4各自獨(dú)立地表示亞芳基、2價雜環(huán)基、或至少1種亞芳基與至少1種2價雜環(huán)基直接鍵合的2價基團(tuán),這些基團(tuán)可以具有取代基。RX1、RX2和RX3各自獨(dú)立地表示氫原子、烷基、環(huán)烷基、芳基或1價雜環(huán)基,這些基團(tuán)可以具有取代基。]
本發(fā)明的發(fā)光元件的外量子效率更優(yōu)異,因此aX1優(yōu)選為2以下,更優(yōu)選為1。
本發(fā)明的發(fā)光元件的外量子效率更優(yōu)異,因此aX2優(yōu)選為2以下,更優(yōu)選為0。
RX1、RX2和RX3優(yōu)選為烷基、環(huán)烷基、芳基或1價雜環(huán)基,更優(yōu)選為芳基,這些基團(tuán)可以具有取代基。
由ArX1和ArX3表示的亞芳基更優(yōu)選為由式(A-1)或式(A-9)表示的基團(tuán),進(jìn)一步優(yōu)選為由式(A-1)表示的基團(tuán),這些基團(tuán)可以具有取代基。
由ArX1和ArX3表示的2價雜環(huán)基更優(yōu)選為由式(AA-1)、式(AA-2)或式(AA-7)~式(AA-26)表示的基團(tuán),這些基團(tuán)可以具有取代基。
ArX1和ArX3優(yōu)選為可以具有取代基的亞芳基。
由ArX2和ArX4表示的亞芳基更優(yōu)選為由式(A-1)、式(A-6)、式(A-7)、式(A-9)~式(A-11)或式(A-19)表示的基團(tuán),這些基團(tuán)可以具有取代基。
由ArX2和ArX4表示的2價雜環(huán)基的更優(yōu)選范圍,與由ArX1和ArX3表示的2價雜環(huán)基的更優(yōu)選范圍相同。
由ArX2和ArX4表示的至少1種亞芳基與至少1種2價雜環(huán)基直接鍵合的2價基團(tuán)中,亞芳基和2價雜環(huán)基的更優(yōu)選范圍、進(jìn)一步優(yōu)選范圍,各自與由ArX1和ArX3表示的亞芳基和2價雜環(huán)基的更優(yōu)選范圍、進(jìn)一步優(yōu)選范圍相同。
作為由ArX2和ArX4表示的至少1種亞芳基與至少1種2價雜環(huán)基直接鍵合的2價基團(tuán),可舉出例如由下式表示的基團(tuán),它們可以具有取代基。
[式中,RXX表示氫原子、烷基、環(huán)烷基、芳基或1價雜環(huán)基,這些基團(tuán)可以具有取代基。]
RXX優(yōu)選為烷基、環(huán)烷基或芳基,這些基團(tuán)可以具有取代基。
ArX2和ArX4優(yōu)選為可以具有取代基的亞芳基。
作為由ArX1~ArX4和RX1~RX3表示的基團(tuán)所可以具有的取代基,優(yōu)選為烷基、環(huán)烷基或芳基,這些基團(tuán)可以進(jìn)一步具有取代基。
作為由式(X)表示的構(gòu)成單元,優(yōu)選為由式(X-1)~(X-7)表示的構(gòu)成單元,更優(yōu)選為由式(X-3)~(X-7)表示的構(gòu)成單元,進(jìn)一步優(yōu)選為由式(X-3)~(X-6)表示的構(gòu)成單元。
[式中,RX4和RX5各自獨(dú)立地表示氫原子、烷基、環(huán)烷基、烷氧基、環(huán)烷氧基、芳基、芳氧基、鹵原子、1價雜環(huán)基或氰基,這些基團(tuán)可以具有取代基。多個存在的RX4可以相同也可以不同。存在多個的RX5可以相同也可以不同,鄰接的RX5彼此也可以互相鍵合且與各自所鍵合的碳原子一起形成環(huán)。]
空穴傳輸性優(yōu)異,因此相對于第二有機(jī)層的高分子化合物所含構(gòu)成單元的總量,由式(X)表示的構(gòu)成單元優(yōu)選為0.1~90摩爾%,更優(yōu)選為5~70摩爾%,進(jìn)一步優(yōu)選為10~50摩爾%。
作為由式(X)表示的構(gòu)成單元,可舉出例如由式(X1-1)~(X1-19)表示的構(gòu)成單元,優(yōu)選為由式(X1-6)~(X1-14)表示的構(gòu)成單元。
第二有機(jī)層的高分子化合物中,由式(X)表示的構(gòu)成單元可以只含有一種,也可以含有2種以上。
本發(fā)明的發(fā)光元件的外量子效率更優(yōu)異,因此第二有機(jī)層的高分子化合物進(jìn)一步優(yōu)選含有由式(Y)表示的構(gòu)成單元。
本發(fā)明的發(fā)光元件的外量子效率更優(yōu)異,因此第二有機(jī)層的高分子化合物進(jìn)一步優(yōu)選含有由式(X)表示的構(gòu)成單元和由式(Y)表示的構(gòu)成單元。
[式中,ArY1表示亞芳基、2價雜環(huán)基、或至少1種亞芳基和至少1種2價雜環(huán)基直接鍵合的2價基團(tuán),這些基團(tuán)可以具有取代基。]
由ArY1表示的亞芳基,更優(yōu)選為由式(A-1)、式(A-6)、式(A-7)、式(A-9)~式(A-11)、式(A-13)或式(A-19)表示的基團(tuán),進(jìn)一步優(yōu)選為由式(A-1)、式(A-7)、式(A-9)或式(A-19)表示的基團(tuán),這些基團(tuán)可以具有取代基。
由ArY1表示的2價雜環(huán)基,更優(yōu)選為由式(AA-4)、式(AA-10)、式(AA-13)、式(AA-15)、式(AA-18)或式(AA-20)表示的基團(tuán),進(jìn)一步優(yōu)選為由式(AA-4)、式(AA-10)、式(AA-18)或式(AA-20)表示的基團(tuán),這些基團(tuán)可以具有取代基。
由ArY1表示的、至少1種亞芳基和至少1種2價雜環(huán)基直接鍵合的2價基團(tuán)中,亞芳基和2價雜環(huán)基的更優(yōu)選范圍、進(jìn)一步優(yōu)選范圍,各自與前述的由ArY1表示的亞芳基和2價雜環(huán)基的更優(yōu)選范圍、進(jìn)一步優(yōu)選范圍相同。
作為由ArY1表示的至少1種亞芳基和至少1種2價雜環(huán)基直接鍵合的2價基團(tuán),可舉出與由式(X)的ArX2和ArX4表示的至少1種的亞芳基和至少1種2價雜環(huán)基直接鍵合的2價基團(tuán)相同的基團(tuán)。
由ArY1表示的基團(tuán)所可以具有的取代基,優(yōu)選為烷基、環(huán)烷基或芳基,這些基團(tuán)可以進(jìn)一步具有取代基。
作為由式(Y)表示的構(gòu)成單元,可舉出例如由式(Y-1)~(Y-7)表示的構(gòu)成單元,從本發(fā)明的發(fā)光元件的外量子效率的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選為由式(Y-1)或(Y-2)表示的構(gòu)成單元,從第二有機(jī)層的高分子化合物的電子傳輸性的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選為由式(Y-3)或(Y-4)表示的構(gòu)成單元,從第二有機(jī)層的高分子化合物的空穴傳輸性的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選為由式(Y-5)~(Y-7)表示的構(gòu)成單元。
[式中,RY1表示氫原子、烷基、環(huán)烷基、烷氧基、環(huán)烷氧基、芳基或1價雜環(huán)基,這些基團(tuán)可以具有取代基。存在多個的RY1可以相同也可以不同,鄰接的RY1彼此也可以互相鍵合且與各自所鍵合的碳原子一起形成環(huán)。]
RY1優(yōu)選為氫原子、烷基、環(huán)烷基或芳基,這些基團(tuán)可以具有取代基。
由式(Y-1)表示的構(gòu)成單元優(yōu)選為由式(Y-1’)表示的構(gòu)成單元。
[式中,RY11表示烷基、環(huán)烷基、烷氧基、環(huán)烷氧基、芳基或1價雜環(huán)基,這些基團(tuán)可以具有取代基。多個存在的RY11可以相同也可以不同。
RY11優(yōu)選為烷基、環(huán)烷基或芳基,更優(yōu)選為烷基或環(huán)烷基,這些基團(tuán)可以具有取代基。
[式中,RY1表示與前述相同的含義。XY1表示由-C(RY2)2-、-C(RY2)=C(RY2)-或C(RY2)2-C(RY2)2-表示的基團(tuán)。RY2表示氫原子、烷基、環(huán)烷基、烷氧基、環(huán)烷氧基、芳基或1價雜環(huán)基,這些基團(tuán)可以具有取代基。存在多個的RY2可以相同也可以不同,RY2彼此也可以互相鍵合且與各自所鍵合的碳原子一起形成環(huán)。]
RY2優(yōu)選為烷基、環(huán)烷基、芳基或1價雜環(huán)基,更優(yōu)選為烷基、環(huán)烷基或芳基,這些基團(tuán)可以具有取代基。
XY1中,由-C(RY2)2-表示的基團(tuán)中的2個RY2的組合優(yōu)選雙方為烷基或者環(huán)烷基,雙方為芳基,雙方為1價雜環(huán)基,或者一方為烷基或環(huán)烷基、而另一方為芳基或1價雜環(huán)基,更優(yōu)選一方為烷基或者環(huán)烷基、而另一方為芳基,這些基團(tuán)可以具有取代基。2個存在的RY2可以互相鍵合且與各自所鍵合的原子一起形成環(huán),RY2形成環(huán)時,作為由-C(RY2)2-表示的基團(tuán),優(yōu)選為由式(Y-A1)~(Y-A5)表示的基團(tuán),更優(yōu)選為由式(Y-A4)表示的基團(tuán),這些基團(tuán)可以具有取代基。
XY1中,由-C(RY2)=C(RY2)-表示的基團(tuán)中的2個RY2的組合優(yōu)選雙方為烷基或者環(huán)烷基,或者,一方為烷基或者環(huán)烷基而另一方為芳基,這些基團(tuán)可以具有取代基。
XY1中,由-C(RY2)2-C(RY2)2-表示的基團(tuán)中的4個RY2優(yōu)選為可以具有取代基的烷基或環(huán)烷基。多個RY2可以互相鍵合且與各自所鍵合的原子一起形成環(huán),RY2形成環(huán)時,由-C(RY2)2-C(RY2)2-表示的基團(tuán)優(yōu)選為由式(Y-B1)~(Y-B5)表示的基團(tuán),更優(yōu)選為由式(Y-B3)表示的基團(tuán),這些基團(tuán)可以具有取代基。
[式中,RY2表示與前述相同的含義。]
由式(Y-2)表示的構(gòu)成單元優(yōu)選為由式(Y-2’)表示的構(gòu)成單元。
[式中,RY11和XY1表示與前述相同的含義。]
[式中,RY1表示與前述相同的含義。RY3表示氫原子、烷基、環(huán)烷基、烷氧基、環(huán)烷氧基、芳基或1價雜環(huán)基,這些基團(tuán)可以具有取代基。]
RY3優(yōu)選為烷基、環(huán)烷基、烷氧基、環(huán)烷氧基、芳基或1價雜環(huán)基,更優(yōu)選為芳基,這些基團(tuán)可以具有取代基。
[式中,RY1表示與前述相同的含義。RY4表示氫原子、烷基、環(huán)烷基、烷氧基、環(huán)烷氧基、芳基或1價雜環(huán)基,這些基團(tuán)可以具有取代基。]
RY4優(yōu)選為烷基、環(huán)烷基、烷氧基、環(huán)烷氧基、芳基或1價雜環(huán)基,更優(yōu)選為芳基,這些基團(tuán)可以具有取代基。
作為由式(Y)表示的構(gòu)成單元,可舉出例如,由式(Y-11)~(Y-55)表示的構(gòu)成單元。
本發(fā)明的發(fā)光元件的外量子效率更優(yōu)異,因此由式(Y)表示的構(gòu)成單元中,相對于第二有機(jī)層的高分子化合物所含構(gòu)成單元的總量,ArY1為亞芳基的構(gòu)成單元優(yōu)選為0.5~80摩爾%,更優(yōu)選為30~60摩爾%。
本發(fā)明的發(fā)光元件的電荷傳輸性優(yōu)異,因此由式(Y)表示的構(gòu)成單元中,關(guān)于ArY1為2價雜環(huán)基、或至少1種亞芳基和至少1種2價雜環(huán)基直接鍵合的2價基團(tuán)的構(gòu)成單元,相對于第二有機(jī)層的高分子化合物所含構(gòu)成單元的總量,優(yōu)選為0.5~50摩爾%,更優(yōu)選為3~40摩爾%。
由式(Y)表示的構(gòu)成單元,在第二有機(jī)層的高分子化合物中,可僅含有1種,也可以含有2種以上。
作為第二有機(jī)層的高分子化合物,可舉出例如,表7中示出的高分子化合物P-1~P-9。這里,“其他的構(gòu)成單元”是指由式(2)、式(2’)、式(X)和式(Y)表示的構(gòu)成單元以外的構(gòu)成單元。
[表7]
[表中,q、r、s、t和u表示各構(gòu)成單元的摩爾比率。q+r+s+t+u=100,并且,70≤q+r+s+t≤100。]
高分子化合物P-1~P-9中,由式(2)、式(2’)、式(X)和式(Y)表示的構(gòu)成單元的例子和優(yōu)選范圍如上所述。
[第二有機(jī)層的高分子化合物的制造方法]
第二有機(jī)層的高分子化合物可使用化學(xué)綜述(Chem.Rev.),第109卷,897-1091頁(2009年)等記載的公知的聚合方法來制造,示例出通過Suzuki反應(yīng)、Yamamoto反應(yīng)、Buchwald反應(yīng)、Stille反應(yīng)、Negishi反應(yīng)和Kumada反應(yīng)等使用過渡金屬催化劑的偶聯(lián)反應(yīng)進(jìn)行聚合的方法。
所述聚合方法中,作為加入單體的方法,可舉出:將全部單體一起加入到反應(yīng)體系的方法;將單體的一部分加入并使之發(fā)生反應(yīng)后,將剩余的單體一起、連續(xù)或分批加入的方法;將單體連續(xù)或分批加入的方法等。
作為過渡金屬催化劑,可舉出鈀催化劑、鎳催化劑等。
聚合反應(yīng)的后處理通過公知的方法,例如單獨(dú)或組合如下方法來進(jìn)行:利用分液除去水溶性雜質(zhì)的方法;向甲醇等的低級醇中加入聚合反應(yīng)后的反應(yīng)液,過濾析出的沉淀后,使之干燥的方法等。高分子基質(zhì)(高分子ホスト)的純度較低時,可通過例如重結(jié)晶、再沉淀、用索氏提取器連續(xù)萃取、柱色譜等通常的方法提純。
[第二有機(jī)層的組合物]
第二有機(jī)層可以是使用含有由第二有機(jī)層的高分子化合物、以及選自空穴傳輸材料、空穴注入材料、電子傳輸材料、電子注入材料、發(fā)光材料、抗氧化劑和溶劑組成的組中的至少1種材料的組合物(以下,也稱為“第二有機(jī)層的組合物”。)而得到的層。
第二有機(jī)層的組合物中含有的空穴傳輸材料、電子傳輸材料、空穴注入材料、電子注入材料和發(fā)光材料的例子和優(yōu)選范圍,與第一有機(jī)層的組合物中所含有的空穴傳輸材料、電子傳輸材料、空穴注入材料、電子注入材料和發(fā)光材料的例子和優(yōu)選范圍相同。第二有機(jī)層的組合物中,將第二有機(jī)層的高分子化合物設(shè)為100重量份時,空穴傳輸材料、電子傳輸材料、空穴注入材料、電子注入材料和發(fā)光材料的配合量通常分別為1~400重量份,優(yōu)選為5~150重量份。
第二有機(jī)層的組合物中所含有的抗氧化劑的例子和優(yōu)選范圍與第一有機(jī)層的組合物所含有的抗氧化劑的例子和優(yōu)選范圍相同。第二有機(jī)層的組合物中,將第二有機(jī)層的高分子化合物設(shè)為100重量份時,抗氧化劑的配合量通常為0.001~10重量份。
[第二有機(jī)層的墨液]
含有溶劑的第二有機(jī)層的組合物(以下,也稱為“第二有機(jī)層的墨液”。)與第一有機(jī)層的墨液相同,可以適當(dāng)?shù)厥褂眯糠?、噴墨印刷法等涂布法?/p>
第二有機(jī)層的墨液的粘度的優(yōu)選范圍與第一有機(jī)層的墨液的粘度的優(yōu)選范圍相同。
第二有機(jī)層的墨液中含有的溶劑的例子和優(yōu)選范圍與第一有機(jī)層的墨液中含有的溶劑的例子和優(yōu)選范圍相同。
第二有機(jī)層的墨液中,將第二有機(jī)層的高分子化合物設(shè)為100重量份時,溶劑的配合量通常為1000~100000重量份,優(yōu)選為2000~20000重量份。
<發(fā)光元件的層構(gòu)成>
本發(fā)明的發(fā)光元件含有陽極、陰極、設(shè)置在陽極和陰極之間的第一有機(jī)層、以及設(shè)置在陽極和陰極之間的第二有機(jī)層。本發(fā)明的發(fā)光元件可以具有陽極、陰極、第一有機(jī)層和第二有機(jī)層以外的層。
本發(fā)明的發(fā)光元件中,第一有機(jī)層通常是發(fā)光層。
本發(fā)明的發(fā)光元件中,第二有機(jī)層通常是第二發(fā)光層、空穴傳輸層或電子傳輸層,更優(yōu)選為空穴傳輸層。第二有機(jī)層是使用第二有機(jī)層的高分子化合物而得到的層,第二有機(jī)層的高分子化合物可以單獨(dú)使用一種,也可以使用二種以上。
本發(fā)明的發(fā)光元件的外量子效率更優(yōu)異,因此本發(fā)明的發(fā)光元件中,第一有機(jī)層與第二有機(jī)層優(yōu)選鄰接。
本發(fā)明的發(fā)光元件的外量子效率更優(yōu)異,因此本發(fā)明的發(fā)光元件中,第二有機(jī)層優(yōu)選為設(shè)置在陽極和第一有機(jī)層之間的層,更優(yōu)選為設(shè)置在陽極和第一有機(jī)層之間的空穴傳輸層。
本發(fā)明的發(fā)光元件的外量子效率更加優(yōu)異,因此本發(fā)明的發(fā)光元件優(yōu)選在陽極、與設(shè)置在陽極和第一有機(jī)層之間的第二有機(jī)層之間還具有空穴注入層。另外,本發(fā)明的發(fā)光元件的外量子效率更加優(yōu)異,因此本發(fā)明的發(fā)光元件優(yōu)選在陰極、與設(shè)置在陰極和第二有機(jī)層之間的第一有機(jī)層之間,還具有電子注入層和電子傳輸層的至少1層。
本發(fā)明的發(fā)光元件還可以具有電荷發(fā)生層等任意的層。
關(guān)于本發(fā)明的發(fā)光元件的具體的層構(gòu)成,可舉出例如,由下述的(D1)~(D19)表示的層構(gòu)成。本發(fā)明的發(fā)光元件通常具有基板,可以從陽極開始層疊在基板上,也可以從陰極開始層疊在基板上。
(D1)陽極/第二發(fā)光層(第二有機(jī)層)/發(fā)光層(第一有機(jī)層)/陰極
(D2)陽極/發(fā)光層(第一有機(jī)層)/第二發(fā)光層(第二有機(jī)層)/陰極
(D3)陽極/發(fā)光層(第一有機(jī)層)/電子傳輸層(第二有機(jī)層)/陰極
(D4)陽極/空穴注入層/發(fā)光層(第一有機(jī)層)/電子傳輸層(第二有機(jī)層)/電子注入層/陰極
(D5)陽極/空穴注入層/空穴傳輸層/第二發(fā)光層/發(fā)光層(第一有機(jī)層)/電子傳輸層(第二有機(jī)層)/電子注入層/陰極
(D6)陽極/空穴注入層/第二發(fā)光層(第二有機(jī)層)/發(fā)光層(第一有機(jī)層)/電子注入層/陰極
(D7)陽極/空穴注入層/空穴傳輸層/第二發(fā)光層(第二有機(jī)層)/發(fā)光層(第一有機(jī)層)/電子傳輸層/電子注入層/陰極
(D8)陽極/空穴傳輸層(第二有機(jī)層)/發(fā)光層(第一有機(jī)層)/陰極
(D9)陽極/空穴傳輸層(第二有機(jī)層)/發(fā)光層(第一有機(jī)層)/電子注入層/陰極
(D10)陽極/空穴傳輸層(第二有機(jī)層)/發(fā)光層(第一有機(jī)層)/電子傳輸層/陰極
(D11)陽極/空穴傳輸層(第二有機(jī)層)/發(fā)光層(第一有機(jī)層)/電子傳輸層/電子注入層/陰極
(D12)陽極/空穴注入層/空穴傳輸層(第二有機(jī)層)/發(fā)光層(第一有機(jī)層)/陰極
(D13)陽極/空穴注入層/空穴傳輸層(第二有機(jī)層)/發(fā)光層(第一有機(jī)層)/電子注入層/陰極
(D14)陽極/空穴注入層/空穴傳輸層(第二有機(jī)層)/發(fā)光層(第一有機(jī)層)/電子傳輸層/陰極
(D15)陽極/空穴注入層/空穴傳輸層(第二有機(jī)層)/發(fā)光層(第一有機(jī)層)/電子傳輸層/電子注入層/陰極
(D16)陽極/第二發(fā)光層(第二有機(jī)層)/電荷發(fā)生層/發(fā)光層(第一有機(jī)層)/陰極
(D17)陽極/空穴傳輸層(第二有機(jī)層)/發(fā)光層(第一有機(jī)層)/電荷發(fā)生層/空穴傳輸層/第二發(fā)光層/陰極
(D18)陽極/空穴傳輸層(第二有機(jī)層)/發(fā)光層(第一有機(jī)層)/電子傳輸層/電荷發(fā)生層/空穴傳輸層(第二有機(jī)層)/發(fā)光層(第一有機(jī)層)/電子傳輸層/陰極
(D19)陽極/空穴注入層/空穴傳輸層(第二有機(jī)層)/發(fā)光層(第一有機(jī)層)/電子傳輸層/電荷發(fā)生層/空穴注入層/空穴傳輸層(第二有機(jī)層)/發(fā)光層(第一有機(jī)層)/電子傳輸層/電子注入層/陰極
上述的(D1)~(D19)中,“/”表示其前后的層鄰接地層疊。具體地,“空穴傳輸層(第二有機(jī)層)/發(fā)光層(第一有機(jī)層)”表示,空穴傳輸層(第二有機(jī)層)與發(fā)光層(第一有機(jī)層)鄰接地層疊。
本發(fā)明的發(fā)光元件的外量子效率更優(yōu)異,因此優(yōu)選為由上述的(D6)~(D15)表示的層構(gòu)成,更優(yōu)選為由上述的(D12)~(D15)表示的層構(gòu)成。
本發(fā)明的發(fā)光元件中,陽極、陰極、空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、第二發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層和電荷發(fā)生層各自根據(jù)需要可以設(shè)置2層以上。
陽極、陰極、空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、第二發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層和電荷發(fā)生層存在多個時,它們可以分別相同也可以不同。
陽極、陰極、空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、第二發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層和電荷傳輸層的厚度通常為1nm~1μm,優(yōu)選為2nm~500nm,進(jìn)一步優(yōu)選為5nm~150nm。
本發(fā)明的發(fā)光元件中,層疊的層的順序、數(shù)量和厚度考慮發(fā)光元件的外量子效率和元件壽命而調(diào)整即可。
[發(fā)光層]
發(fā)光層通常是第一有機(jī)層。第一有機(jī)層,如上所述,是使用第一有機(jī)層的組合物而得到的層。
[第二發(fā)光層]
第二發(fā)光層通常是第二有機(jī)層、或使用發(fā)光材料而形成的層,優(yōu)選為使用發(fā)光材料而形成的層。第二有機(jī)層,如上所述,是使用第二有機(jī)層的高分子化合物而得到的層。作為用于第二發(fā)光層的形成的發(fā)光材料,可舉出例如,上述的第一有機(jī)層的組合物可以含有的發(fā)光材料。
[空穴傳輸層]
空穴傳輸層通常是第二有機(jī)層、或使用空穴傳輸材料而形成的層,優(yōu)選為第二有機(jī)層。第二有機(jī)層,如上所述,是使用第二有機(jī)層的高分子化合物而得到的層。作為用于空穴傳輸層的形成的空穴傳輸材料,可舉出例如,上述的第一有機(jī)層的組合物可以含有的空穴傳輸材料。
[電子傳輸層]
電子傳輸層通常是第二有機(jī)層、或使用電子傳輸材料而形成的層,優(yōu)選為使用電子傳輸材料而得到的層。第二有機(jī)層,如上所述,是使用第二有機(jī)層的高分子化合物而得到的層。作為用于電子傳輸層的形成的電子傳輸材料,可舉出例如,上述的第一有機(jī)層的組合物可以含有的電子傳輸材料。
本發(fā)明的發(fā)光元件具有電子傳輸層、并且電子傳輸層不是第二有機(jī)層時,作為用于電子傳輸層的形成的電子傳輸材料,優(yōu)選含有選自由式(ET-1)表示的構(gòu)成單元和式(ET-2)表示的構(gòu)成單元組成的組中的至少1種構(gòu)成單元的高分子化合物。
[式中,
nE1表示1以上的整數(shù)。
ArE1表示芳香烴基或雜環(huán)基,這些基團(tuán)可以具有RE1以外的取代基。
RE1表示由式(ES-1)表示的基團(tuán)。存在多個RE1時,它們可以相同也可以不同。]
-RE3-{(QE1)nE3-yE1(ME1)aE1(ZE1)bE1}mE1
(ES-1)
[式中,
nE3表示0以上的整數(shù),aE1表示1以上的整數(shù),bE1表示0以上的整數(shù),mE1表示1以上的整數(shù)。nE3、aE1和bE1存在多個時,它們可以分別相同也可以不同。其中,RE3為單鍵時,mE1是1。另外,選擇aE1和bE1使得由式(ES-1)表示的基團(tuán)的電荷為0。
RE3表示單鍵、烴基、雜環(huán)基或-O-RE3’(RE3’表示烴基或雜環(huán)基。),這些基團(tuán)可以具有取代基。
QE1表示亞烷基、亞環(huán)烷基、亞芳基、氧原子或硫原子,這些基團(tuán)可以具有取代基。存在多個QE1時,它們可以相同也可以不同。
YE1表示-CO2-、-SO3-、-SO2-或PO32-。存在多個YE1時,它們可以相同也可以不同。
ME1表示堿金屬陽離子、堿土類金屬陽離子或銨陽離子,該銨陽離子可以具有取代基。存在多個ME1時,它們可以相同也可以不同。
ZE1表示F-、Cl-、Br-、I-、OH-、B(RE4)4-、RE4SO3-、RE4COO-、NO3-、5O42-、HSO4-、PO43-、HPO42-、H2PO4-、BF4-或PF6-。RE4表示烷基、環(huán)烷基或芳基,這些基團(tuán)可以具有取代基。存在多個ZE1時,它們可以相同也可以不同。
nE1通常為1~4的整數(shù),優(yōu)選為1或2。
作為由ArE1表示的芳香烴基或雜環(huán)基,優(yōu)選為從1,4-亞苯基、1,3-亞苯基、1,2-亞苯基、2,6-萘二基、1,4-萘二基、2,7-芴二基、3,6-芴二基、2,7-菲二基或2,7-咔唑二基除去nE1個與成環(huán)的原子直接鍵合的氫原子后的基團(tuán),也可以具有RE1以外的取代基。
作為ArE1可以具有的RE1以外的取代基,可舉出鹵原子、氰基、烷基、環(huán)烷基、芳基、1價雜環(huán)基、烷氧基、環(huán)烷氧基、芳氧基、氨基、取代氨基、烯基、環(huán)烯基、炔基、環(huán)炔基、羧基和由式(ES-3)表示的基團(tuán)。
-O-(Cn’H2n’O)nx-Cm’H2m’+1 (ES-3)
[式中,n’、m’和nx各自獨(dú)立地表示1以上的整數(shù)。]
nE3通常為0~10以上的整數(shù),優(yōu)選為0~8的整數(shù),更優(yōu)選為0~2的整數(shù)。
aE1通常為1~10的整數(shù),優(yōu)選為1~5的整數(shù),更優(yōu)選為1或2。
bE1通常為0~10的整數(shù),優(yōu)選為0~4的整數(shù),更優(yōu)選為0或1。
mE1通常為1~5的整數(shù),優(yōu)選為1或2,更優(yōu)選為0或1。
RE3為-O-RE3’時,由式(ES-1)表示的基團(tuán)為由下式表示的基團(tuán)。
-O-RE3’-{(QE1)nE3-YE1(ME1)aE1(ZE1)bE1}mE1
作為RE3,優(yōu)選烴基或雜環(huán)基,更優(yōu)選芳香烴基或芳香雜環(huán)基,進(jìn)一步優(yōu)選芳香烴基。
作為RE3可以具有的取代基,可舉出烷基、環(huán)烷基、芳基、1價雜環(huán)基和由式(ES-3)表示的基團(tuán),優(yōu)選由式(ES-3)表示的基團(tuán)。
作為QE1,優(yōu)選亞烷基、亞芳基或氧原子,更優(yōu)選亞烷基或氧原子。
作為YE1,優(yōu)選-CO2-、-SO2-或PO32-,更優(yōu)選-CO2-。
作為由ME1表示的堿金屬陽離子,可舉出例如Li+、Na+、K+、Rb+、Cs+,優(yōu)選K+、Rb+或Cs+,更優(yōu)選Cs+。
作為由ME1表示的堿土類金屬陽離子,可舉出例如Be2+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+,優(yōu)選Mg2+、Ca2+、Sr2+或Ba2+,更優(yōu)選Ba2+。
作為ME1,優(yōu)選堿金屬陽離子或堿土類金屬陽離子,更優(yōu)選堿金屬陽離子。
作為ZE1,優(yōu)選F-、Cl-、Br-、I-、OH-、B(RE4)4-、RE4SO3-、RE4COO-或NO3-,優(yōu)選F-、Cl-、Br-、I-、OH-、RE4SO3-或RE4COO-。作為RE4,優(yōu)選烷基。
作為由式(ES-1)表示的基團(tuán),可舉出例如由下式表示的基團(tuán)。
[式中,M+表示Li+、Na+、K+、Cs+或N(CH3)4+。存在多個M+時,它們可以相同也可以不同。]
[式中,
nE2表示1以上的整數(shù)。
ArE2表示芳香烴基或雜環(huán)基,這些基團(tuán)可以具有RE2以外的取代基。
RE2表示由式(ES-2)表示的基團(tuán)。存在多個RE2時,它們可以相同也可以不同。]
-RE5-{(QE2)nE4-yE2(ME2)aE2(ZE2)bE2}mE2
(ES-2)
[式中,
nE4表示0以上的整數(shù),aE2表示1以上的整數(shù),bE2表示0以上的整數(shù),mE2表示1以上的整數(shù)。nE4、aE2和bE2存在多個時,它們可以分別相同也可以不同。其中,RE5為單鍵時,mE2為1。另外,選擇aE2和bE2使得由式(ES-2)表示的基團(tuán)的電荷為0。
RE5表示單鍵、烴基、雜環(huán)基或-O-RE5’(RE5’表示烴基或雜環(huán)基。),這些基團(tuán)可以具有取代基。
QE2表示亞烷基、亞環(huán)烷基、亞芳基、氧原子或硫原子,這些基團(tuán)可以具有取代基。存在多個QE2時,它們可以相同也可以不同。
yE2表示-C+RE62、-N+RE63、-P+RE63、-S+RE62或-I+RE62。RE6表示氫原子、烷基、環(huán)烷基或芳基,這些基團(tuán)可以具有取代基。多個存在的RE6,可以相同也可以不同。存在多個YE2時,它們可以相同也可以不同。
ME2表示F-、Cl-、Br-、I-、OH-、B(RE7)4-、RE7SO3-、RE7COO-、BF4-、SbCl6-或SbF6-。RE7表示烷基、環(huán)烷基或芳基,這些基團(tuán)可以具有取代基。存在多個ME2時,它們可以相同也可以不同。
ZE2表示堿金屬陽離子或堿土類金屬陽離子。存在多個ZE2時,它們可以相同也可以不同。
nE2通常為1~4的整數(shù),優(yōu)選為1或2。
作為由ArE2表示的芳香烴基或雜環(huán)基,優(yōu)選為從1,4-亞苯基、1,3-亞苯基、1,2-亞苯基、2,6-萘二基、1,4-萘二基、2,7-芴二基、3,6-芴二基、2,7-菲二基或2,7-咔唑二基除去nE2個與成環(huán)的原子直接鍵合的氫原子后的基團(tuán),可以具有RE2以外的取代基。
作為ArE2可以具有的RE2以外的取代基,與ArE1可以具有的RE1以外的取代基相同。
nE4通常為0~10的整數(shù),優(yōu)選為0~8的整數(shù),更優(yōu)選為0~2的整數(shù)。
aE2通常為1~10的整數(shù),優(yōu)選為1~5的整數(shù),更優(yōu)選為1或2。
bE2通常為0~10的整數(shù),優(yōu)選為0~4的整數(shù),更優(yōu)選為0或1。
mE2通常為1~5的整數(shù),優(yōu)選為1或2,更優(yōu)選為0或1。
RE5為-O-RE5’時,由式(ES-2)表示的基團(tuán)是由下式表示的基團(tuán)。
-O-RE5’-{(QE1)nE3-YE1(ME1)aE1(ZE1)bE1}mE1
作為RE5,優(yōu)選為烴基或雜環(huán)基,更優(yōu)選芳香烴基或芳香雜環(huán)基,進(jìn)一步優(yōu)選芳香烴基。
作為RE5可以具有的取代基,可舉出烷基、環(huán)烷基、芳基、1價雜環(huán)基和由式(ES-3)表示的基團(tuán),優(yōu)選由式(ES-3)表示的基團(tuán)。
作為QE2,優(yōu)選亞烷基、亞芳基或氧原子,更優(yōu)選亞烷基或氧原子。
作為YE2,優(yōu)選-C+RE62、-N+RE63、-P+RE63或-S+RE62,更優(yōu)選-N+RE63。作為RE6,優(yōu)選氫原子、烷基或芳基,更優(yōu)選氫原子或烷基。
作為ME2,優(yōu)選F-、Cl-、Br-、I-、B(RE7)4-、RE7SO3-、RE7COO-、BF4-或SbF6-,更優(yōu)選Br-、I-、B(RE7)4-、RE7COO-或SbF6-。作為RE7,優(yōu)選烷基。
作為由ZE2表示的堿金屬陽離子,可舉出例如Li+、Na+、K+、Rb+、Cs+,優(yōu)選Li+、Na+或K+。
作為由ZE2表示的堿土類金屬陽離子,可舉出例如Be2+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+,優(yōu)選Mg2+或Ca2+。
作為ZE2,優(yōu)選堿金屬陽離子。
作為由式(ES-2)表示的基團(tuán),可舉出例如由下式表示的基團(tuán)。
[式中,X-表示F-、Cl-、Br-、I-、B(C6H5)4-、CH3COO-或CF3SO3-。存在多個X-時,它們可以相同也可以不同。
作為由式(ET-1)和由式(ET-2)表示的構(gòu)成單元,可舉出例如,由下述式(ET-31)~式(ET-34)表示的構(gòu)成單元。
[空穴注入層和電子注入層]
空穴注入層通常是使用空穴注入材料而形成的層。作為用于空穴注入層的形成的空穴注入材料,可舉出例如,上述的第一有機(jī)層的組合物可以含有的空穴注入材料。
電子注入層通常是使用電子注入材料而形成的層。作為用于電子注入層的形成的電子注入材料,可舉出例如,上述的第一有機(jī)層的組合物可以含有的電子注入材料。
[電荷發(fā)生層]
電荷發(fā)生層通常是使用電荷發(fā)生材料而形成的層。作為用于電荷發(fā)生層的形成的電荷發(fā)生材料,可舉出例如:使用氧化釩、氧化鉬、氧化鎢等金屬氧化物而得到的層;使用含有該金屬氧化物、和以1,1-雙[4-[N,N-二(對甲苯基)氨基]苯基]環(huán)己烷(TAPC)、4,4’-雙[N-(間甲苯基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯(TPD)、N,N’-二(1-萘基)-N,N’-二苯基聯(lián)苯胺(NPB)等為代表的芳香族胺化合物的組合物而得到的層;使用含有以TAPC、TPD、NPB等為代表的芳香族胺化合物、和以富勒烯、四氟四氰基醌二甲烷、四氰基乙烯等為代表的受電子性物質(zhì)的組合物而得到的層。
[基板/電極]
發(fā)光元件中的基板,只要是可以形成電極、并且在形成有機(jī)層時不發(fā)生化學(xué)變化的基板即可,例如,包含玻璃、塑料、硅等材料的基板。不透明基板的情況,優(yōu)選離基板最遠(yuǎn)的電極為透明或半透明。
作為陽極的材料,可舉出例如導(dǎo)電性的金屬氧化物、半透明的金屬,優(yōu)選為:氧化銦、氧化鋅、氧化錫;氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅等導(dǎo)電性化合物;銀、鈀和銅的復(fù)合體(APC);NESA、金、鉑、銀、銅。
作為陰極的材料,可舉出例如:鋰、鈉、鉀、銣、銫、鈹、鎂、鈣、鍶、鋇、鋁、鋅、銦等金屬;這些當(dāng)中2種以上的合金;這些當(dāng)中1種以上、與銀、銅、錳、鈦、鈷、鎳、鎢、錫中1種以上的合金;以及,石墨和插層石墨化合物。作為合金,可以舉出例如鎂-銀合金、鎂-銦合金、鎂-鋁合金、銦-銀合金、鋰-鋁合金、鋰-鎂合金、鋰-銦合金、鈣-鋁合金。
發(fā)光元件中,通常陽極和陰極的至少一者為透明或半透明,優(yōu)選陽極為透明或半透明。
作為陽極和陰極的形成方法,可舉出例如真空蒸鍍法、濺射法、離子鍍法、電鍍法和層壓法。
[發(fā)光元件的制造方法]
本發(fā)明的發(fā)光元件中,作為發(fā)光層、第二發(fā)光層、空穴傳輸層、電子傳輸層、空穴注入層、電子注入層、電荷發(fā)生層的形成方法,使用低分子化合物時,可舉出例如:自粉末的真空蒸鍍法、自溶液或熔融狀態(tài)開始的成膜的方法,使用高分子化合物時,可舉出例如,基于自溶液或熔融狀態(tài)的成膜的方法。
發(fā)光層、第二發(fā)光層、空穴傳輸層、電子傳輸層、空穴注入層、電子注入層、電荷發(fā)生層,可使用分別含有第一有機(jī)層的組合物、第二有機(jī)層的高分子化合物、上述的發(fā)光材料、空穴傳輸材料、電子傳輸材料、空穴注入材料、電子注入材料、電荷發(fā)生材料的墨液,利用以旋涂法、噴墨印刷法為代表的涂布法來形成。
在發(fā)光元件的制作中,關(guān)于用于空穴注入層的形成的材料、用于空穴傳輸層的形成的材料、用于發(fā)光層的形成的材料,用于第二發(fā)光層的形成的材料、用于電子傳輸層的形成的材料、用于電子注入層的形成的材料、用于電荷發(fā)生層的形成的材料,在分別會溶于與空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、第二發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層和電荷發(fā)生層鄰接的層的形成時所使用的溶劑時,為了避免該材料溶解于該溶劑,優(yōu)選該材料具有交聯(lián)基。使用具有交聯(lián)基的材料形成各層后,通過使該交聯(lián)基發(fā)生交聯(lián),可以使該層變得不溶。
[發(fā)光元件的用途]
為了使用本發(fā)明的發(fā)光元件來獲得面狀的發(fā)光,只要將面狀的陽極與陰極以重疊的方式配置即可。為了得到圖案狀的發(fā)光,有:在面狀的發(fā)光元件的表面設(shè)置設(shè)有圖案狀的窗的掩膜的方法;極厚地形成想設(shè)為非發(fā)光部的層從而實(shí)質(zhì)上成為非發(fā)光的方法;將陽極或者陰極、或者兩個電極形成為圖案狀的方法。用這些方法的任意一種形成圖案,通過將數(shù)個電極以可獨(dú)立地ON/OFF(開/關(guān))的方式進(jìn)行配置,從而可制得能夠顯示數(shù)字、文字等的段類型的顯示裝置。為了制成點(diǎn)陣顯示裝置,只要將陽極和陰極以同時形成條紋狀并正交的方式進(jìn)行配置即可。通過分別涂布多種的發(fā)光顏色不同的高分子化合物的方法、使用濾色器或熒光轉(zhuǎn)換濾光器的方法,可進(jìn)行部分彩色顯示、多色顯示。點(diǎn)陣顯示裝置可以是無源驅(qū)動或與TFT等組合進(jìn)行有源驅(qū)動。這些顯示裝置可用于計(jì)算機(jī)、電視、移動終端等顯示器。面狀的發(fā)光元件可以合適地用作液晶顯示裝置的背光用的面狀光源、或面狀的照明用光源。若使用柔性的基板,則也可以用作曲面狀的光源、以及顯示裝置。
實(shí)施例
以下,通過實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)說明本發(fā)明,但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。
實(shí)施例中,高分子化合物的聚苯乙烯換算的數(shù)均分子量(Mn)和聚苯乙烯換算的重均分子量(Mw)通過分子排阻色譜(SEC)(島津制作所制,商品名:LC-10Avp)求得。需要說明的是,SEC的測定條件如下。
[測定條件]
將要測定的高分子化合物以約0.05重量%的濃度溶于THF,并將10μL該溶液注入SEC。作為SEC的移動相使用THF,并以2.0mL/分的流量流動。作為色譜柱,使用了PLgel MIXED-B(Polymer Laboratories制)。檢測器使用了UV-VIS檢測器(島津制作所制,商品名:SPD-10Avp)。
液相色譜質(zhì)量分析(LC-MS)通過下述的方法進(jìn)行。
將測定試樣以約2mg/mL的濃度溶于氯仿或THF,并將約1μL溶液注入LC-MS(Agilent Technology制,商品名:1100LCMSD)。LC-MS的移動相一邊使乙腈和THF的比率發(fā)生變化一邊進(jìn)行使用,并以0.2mL/分的流量流動。色譜柱使用了L-column 2 ODS(3μm)(化學(xué)物質(zhì)評價研究機(jī)構(gòu)制,內(nèi)徑:2.1mm,長度:100mm,粒徑3μm)。
NMR的測定,通過下述的方法進(jìn)行。
將5~10mg的測定試樣溶于約0.5mL的氘代氯仿(CDCl3)、氘代四氫呋喃(THF-d8)、氘代二甲基亞砜(DMSO-d6)、氘代丙酮(CD3-(C=O)-CD3)、氘代N,N-二甲基甲酰胺(DMF-d7)、氘代甲苯(C6D5-CD3)、氘代甲醇(CD3OD)、氘代乙醇(CD3CD2OD)、氘代2-丙醇(CD3-CDOD-CD3)或氘代二氯甲烷(CD2Cl2),并使用NMR裝置(Agilent制,商品名:INOVA300或MERCURY 400VX)進(jìn)行測定。
作為化合物的純度的指標(biāo),使用了高效液體色譜(HPLC)面積百分率的值。該值只要沒有特別記載,就設(shè)為HPLC(島津制作所制,商品名:LC-20A)在254nm下的值。此時,將測定的化合物以0.01~0.2重量%的濃度溶于THF或氯仿,并根據(jù)濃度將1~10μL溶液注入HPLC。HPLC的移動相使用乙腈和THF,并以1mL/分的流速,以乙腈/THF=100/0~0/100(容積比)的梯度分析進(jìn)行流動。色譜柱使用了Kaseisorb LC ODS 2000(東京化成工業(yè)制)或具有同等性能的ODS色譜柱。關(guān)于檢測器,使用了光電二極管陣列檢測器(島津制作所制,商品名:SPD-M20A)。
<合成例1>金屬絡(luò)合物1、2和3的合成
金屬絡(luò)合物1和2按照日本特開2013-147551號公報中記載的方法進(jìn)行合成。
金屬絡(luò)合物3以國際公開第2006/121811號中記載的方法為基準(zhǔn)進(jìn)行合成。
<合成例2>金屬絡(luò)合物4的合成
(合成例2-1)化合物S1的合成
<階段1(stage1)>
使反應(yīng)容器內(nèi)在氮?dú)鈿饬飨潞?,加?-叔辛基苯酚(250.00g,Aldrich制品)、N,N-二甲基-4-氨基吡啶(177.64g)和二氯甲烷(3100mL),并將其冰冷卻至5℃。其后,用45分鐘向其中滴加三氟甲磺酸酐(376.06g)。滴加結(jié)束后,在冰冷卻下攪拌30分鐘,接著,返回至室溫進(jìn)一步攪拌1.5小時。向所得反應(yīng)混合物加入己烷(3100mL),并用410g的硅膠過濾該反應(yīng)混合物,進(jìn)一步用己烷/二氯甲烷(1/1(體積標(biāo)準(zhǔn)))的混合溶劑(2.5L)清洗硅膠。濃縮所得濾液和清洗液,得到無色油狀化合物S1-a(410.94g,HPLC面積百分率值99.7%)。
<階段2(stage2)>
使反應(yīng)容器內(nèi)在氮?dú)鈿饬飨潞?,加入化合物S1-a(410.94g)、聯(lián)硼酸頻哪醇酯(日文:ビス(ピナコレ一ト)ジボロン)(338.47g)、乙酸鉀(237.83g)、1,4-二噁烷(2600mL)、乙酸鈀(4.08g)和三環(huán)己基膦(10.19g),并回流2小時。冷卻至室溫后,過濾所得反應(yīng)混合物并收集濾液,進(jìn)一步用1,4-二噁烷(2.5L)清洗過濾物,并濃縮所得濾液和清洗液。將所得殘?jiān)苡诩和?二氯甲烷(1/1(體積標(biāo)準(zhǔn)))的混合溶劑,并用770g的硅膠過濾,進(jìn)一步用己烷/二氯甲烷(1/1(體積標(biāo)準(zhǔn)))的混合溶劑(2.5L)清洗硅膠。濃縮所得濾液和清洗液,向所得殘?jiān)砑蛹状?1500mL)并進(jìn)行30分鐘超聲波清洗。其后,對其進(jìn)行過濾,從而得到化合物S1-b(274.27g)。通過重復(fù)濃縮濾液和清洗液、加入甲醇、進(jìn)行超聲波清洗、過濾這樣的操作,得到化合物S1-b(14.29g)。所得化合物S1-b的總產(chǎn)量為288.56g。
<階段3(stage3)>
使反應(yīng)容器內(nèi)在氮?dú)鈿饬飨潞?,加?,3-二溴苯(102.48g)、化合物S1-b(288.56g)、甲苯(2100mL)、20重量%四乙基氫氧化銨水溶液(962.38g)和雙(三苯基膦)二氯化鈀(II)(3.04g),并回流7小時。冷卻至室溫后,分離水層和有機(jī)層,并收集有機(jī)層。向該水層加入甲苯(1L),進(jìn)一步萃取有機(jī)層。合并所得有機(jī)層,用蒸餾水/飽和食鹽水(1.5L/1.5L)的混合水溶液清洗該有機(jī)層。所得有機(jī)層用400g的硅膠過濾,進(jìn)一步用甲苯(2L)清洗硅膠。濃縮所得溶液,并將所得殘?jiān)苡诩和?。將其用硅膠柱層析提純。用展開劑己烷將雜質(zhì)溶出后,用己烷/二氯甲烷(10/1(體積標(biāo)準(zhǔn)))的混合溶劑展開。所得各組分通過減壓濃縮除去溶劑,得到無色晶體化合物S1-c(154.08g,HPLC面積百分率值99.1%),以及粗制的化合物S1-c(38.64g,HPLC面積百分率值83%)。再次在相同的展開條件下對該粗制的化合物S1-c進(jìn)行柱層析提純,減壓蒸餾除去溶劑,得到化合物S1-c(28.4g,HPLC面積百分率值99.6%)。所得化合物S1-c的總產(chǎn)量為182.48g。
<階段4(stage4)>
使反應(yīng)容器內(nèi)在氮?dú)鈿饬飨潞?,加入化合物S1-c(182.48g)、雙(頻那醇合)二硼(日文:ビス(ピナコラ一ト)ジボロン)(112.09g)、4,4’-二叔丁基-2,2’-聯(lián)吡啶(3.23g)、環(huán)己烷(2000mL)和雙(1,5-環(huán)辛二烯)二-μ-甲氧基二銥(I)(3.99g),回流2小時??諝饫鋮s至室溫后,一邊攪拌所得反應(yīng)混合物的一邊用20分鐘加入硅膠(220g)。所得懸濁液用440g的硅膠過濾,進(jìn)一步用二氯甲烷(2L)清洗硅膠,并濃縮溶液。向所得殘?jiān)屑尤爰状?1100mL)和二氯甲烷(110mL),回流1小時。冷卻至室溫后,將其過濾。所得過濾物用甲醇(500mL)清洗,使所得固體干燥,得到化合物S1(220.85g)。
1H-NMR(CDCl3,300MHz):δ(ppm)=8.00(s,2H),7.92(s,1H),7.60(d,J=8.5Hz,4H),7.44(d,J=8.5Hz,4H),1.78(s,4H),1.41(s,12H),1.37(s,12H),0.75(s,18H).
(合成例2-2)化合物S2的合成
<階段1(stage1)>
使反應(yīng)容器內(nèi)在氮?dú)鈿饬飨潞螅尤牖衔颯1(91.49g)、間二溴苯(17.70g)和甲苯(478mL),氮?dú)夤呐?0分鐘。其后,向其中加入20重量%四乙基氫氧化銨水溶液(166mL)和雙(三苯基膦)二氯化鈀(II)(0.26g),回流6.5小時。冷卻至室溫后,將有機(jī)層從所得反應(yīng)液分離,以水(300mL)、飽和食鹽水(300mL)的順序清洗該有機(jī)層。所得有機(jī)層用硫酸鈉干燥后,對溶劑進(jìn)行減壓蒸餾除去。將所得殘?jiān)苡诩和?氯仿(20/1(體積標(biāo)準(zhǔn)))的混合溶劑,用硅膠柱層析提純,通過減壓濃縮除去溶劑。向所得殘?jiān)尤爰状?845mL)和氯仿(56mL),回流30分鐘。冷卻所得溶液并過濾所得沉淀,使之干燥,從而得到化合物S2-a(74.40g)。
<階段2(stage2)>
使反應(yīng)容器內(nèi)在氮?dú)鈿饬飨潞?,加入化合物S2-a(74.40g)、雙(頻那醇合)二硼(21.13g)、4,4’-二叔丁基-2,2’-聯(lián)吡啶(609mg)、環(huán)己烷(734mL)和雙(1,5-環(huán)辛二烯)二-μ-甲氧基二銥(I)(752mg),回流8小時??諝饫鋮s至室溫后,向所得反應(yīng)液中加入硅膠(83.93g),用硅膠柱層析(展開劑:二氯甲烷/乙腈(100/1(體積標(biāo)準(zhǔn)))的混合溶劑)提純。其后,對溶劑進(jìn)行減壓蒸餾除去,將所得殘?jiān)苡诩妆?420mL),并將其加熱至50℃。其后,向其中滴加乙腈(839mL),過濾析出的固體。將所得固體在己烷/乙腈(1/1(體積標(biāo)準(zhǔn)))的混合溶劑中回流30分鐘后,冷卻至室溫濾出沉淀,使之干燥,從而得到化合物S2(68.53g)。
1H-NMR(CDCl3,300MHz):δ(ppm)=8.14(d,J=1.8Hz,2H),8.09(m,1H),7.85(d,J=1.6Hz,4H),7.82(m,2H),7.64(d,J=8.5Hz,8H),7.48(d,J=8.5Hz,8H),1.79(s,8H),1.42(s,24H),1.39(s,12H),0.77(s,36H).
(合成例2-3)化合物IL1的合成
<階段1(stage1)>
使反應(yīng)容器內(nèi)在不活潑氣體氣氛下后,加入3-溴苯甲酰氯(117g)、丁酰亞胺酸乙酯鹽酸鹽(81g)和氯仿(3732ml),室溫下攪拌混合,在室溫下用2小時滴加三乙胺(113g),進(jìn)一步在室溫下攪拌2小時從而得到反應(yīng)液。將所得反應(yīng)液減壓濃縮后,用水(700ml)和氯仿(1000ml)將反應(yīng)生成物萃取至有機(jī)層,以水(700ml)、飽和食鹽水(700ml)的順序清洗所得有機(jī)層后,用無水硫酸鎂干燥。其后,通過過濾除去無機(jī)鹽,并濃縮所得濾液,從而以黃色油狀物的形式得到含有化合物IL1-a的混合物(197.57g)。HPLC測得純度為98.24%。
<階段2(stage2)>
使反應(yīng)容器內(nèi)在不活潑氣體氣氛下后,加入含有化合物IL1-a的混合物(197.57g)和氯仿(2666ml),室溫下攪拌混合,一邊將反應(yīng)液的溫度保持在室溫附近一邊緩慢滴加將甲基肼(21.61g)加入水(21.61g)中而制備的溶液后,在室溫下攪拌2小時從而得到反應(yīng)液。所得反應(yīng)液用水(1000ml)清洗2次后,所得有機(jī)層用無水硫酸鎂干燥。通過過濾除去無機(jī)鹽,進(jìn)一步通過減壓濃縮除去溶劑,從而得到含有化合物IL1的混合物(171g)。所得混合物用硅膠柱層析(展開劑;二氯甲烷/乙酸乙酯的混合溶劑)進(jìn)行2次提純作業(yè),從而以黃色油狀物的形式得到92.9g化合物IL1(HPLC面積百分率值98.91%,自溴苯甲酰氯的產(chǎn)率62.2%)。
1H-NMR(300MHz,CDCl3)δ(ppm)=1.01(t,9Hz,3H),1.65-1.85(m,2H),2.71(t,6Hz,2H),3.93(s,3H),7.30-7.45(m,1H),7.55-7.65(m,2H),7.84(s,1H).
(合成例2-4)金屬絡(luò)合物IM1的合成
<階段1(stage1)>
使反應(yīng)容器內(nèi)在氮?dú)鈿夥障潞?,加入氯化?水合物(20g)和化合物IL1(39.73g),進(jìn)一步加入預(yù)先用氬氣鼓泡的乙氧基乙醇(794ml)和預(yù)先用氬氣鼓泡的水(265ml),進(jìn)一步一邊攪拌一邊用氬氣鼓泡20分鐘,從而除去溶解氧。其后,一邊用125℃的油浴對其進(jìn)行加熱,一邊在回流狀態(tài)下攪拌22小時,由此得到反應(yīng)液。將所得反應(yīng)液冷卻至室溫后,加入水(794g),劇烈攪拌,過濾析出的沉淀從而取出固體,以水(300ml)、己烷(300ml)的順序清洗所得固體,在50℃下減壓干燥,從而以黃色粉末的形式得到目標(biāo)粗制的化合物IM1-a(40.61g)。HPLC測得純度為98.24%。
<階段2(stage2)>
使反應(yīng)容器內(nèi)在氮?dú)鈿夥障潞?,加入粗制的化合物IM1-a(40.61g)、通過與上述相同的手法合成的化合物IL1(95.34g)、二乙二醇二甲醚(567ml)和三氟乙酸銀(29.15g),進(jìn)一步一邊攪拌一邊用氮?dú)夤呐?0分鐘,從而除去溶解氧。其后,一邊用170℃的油浴對其進(jìn)行加熱,一邊攪拌22小時,由此得到反應(yīng)液。所得反應(yīng)液冷卻后,通過過濾除去固體,向所得濾液中加入水(567g)并攪拌,過濾析出的沉淀從而取出固體。所得固體用水(200ml)清洗1次,進(jìn)一步用甲醇(200ml)清洗2次,通過減壓干燥,得到黃色固體(64.59g,純度96.23%)。將所得黃色固體溶于二氯甲烷,通入硅膠柱(硅膠量292g),濃縮所得溶液,以黃色固體的形式得到含目標(biāo)物的混合物(58.72g,純度96.25%)。所得混合物通過重結(jié)晶(二氯甲烷/甲醇的混合溶劑)提純,進(jìn)一步通過重結(jié)晶(二氯甲烷/乙酸乙酯的混合溶劑)提純,從而得到金屬絡(luò)合物IM1(48.66g)。向所得粗制的金屬絡(luò)合物IM1加入乙酸乙酯(487ml),在加熱回流下攪拌后,滴加甲醇(487ml),冷卻至室溫而生成的結(jié)晶通過過濾取出,用甲醇對其進(jìn)行清洗,通過減壓干燥,得到目標(biāo)金屬絡(luò)合物IM1(48.03g,純度99.36%)。
LC-MS(APPI:pos):計(jì)算值[C36H39Br3IrN9]=1027.05,測定值=1028.1(M+H)
(合成例2-5)金屬絡(luò)合物4的合成
使反應(yīng)容器內(nèi)在氮?dú)鈿饬飨潞?,加入金屬絡(luò)合物IM1(2.50g)和化合物S2(8.89g),在室溫下將其溶于四氫呋喃(200mL)。其后,向其中加入20重量%四乙基氫氧化銨水溶液(12.51g)和四(三苯基膦)鈀(0)(56.1mg),一邊避光一邊回流23小時。冷卻至室溫后,將所得反應(yīng)混合物注入蒸餾水(200mL)中,用甲苯(150mL)萃取。以蒸餾水(200mL)、飽和食鹽水(350mL)的順序清洗所得有機(jī)層。所得有機(jī)層用硫酸鈉干燥后,過濾,濃縮濾液。所得殘?jiān)霉枘z柱層析(己烷/乙酸乙酯=10/1(體積標(biāo)準(zhǔn))的混合溶劑)提純,通過減壓濃縮除去溶劑。向所得殘?jiān)尤爰妆?115mL)和乙腈(655mL),一邊避光一邊在50℃下加熱1小時。其后,將其過濾,在減壓下使之干燥,從而得到由上式表示的金屬絡(luò)合物4(7.07g)。
1H-NMR(CD2Cl2,300MHz):δ(ppm)=8.00(m,9H),7.95-7.93(m,15H),7.87(s,6H),7.67(d,24H),7.47(d,24H),7.31(d,3H),6.97(d,3H),4.29(s,9H),2.31-2.21(m,3H),2.02-1.92(m,3H),1.77(s,24H),1.51-1.19(m,78H),0.78-0.71(m,117H).
<合成例3>金屬絡(luò)合物5的合成
<階段1(stage1)>
在反應(yīng)容器內(nèi),稱量亞硝酸鈉(1.38g),在氮?dú)鈿夥障拢怪苡?1mL的0℃的水。其后,將4-溴-2,6-二甲基苯胺(4.0g)懸浮在33mL濃鹽酸中,在不超過5℃的范圍內(nèi)滴加至亞硝酸水溶液。其后,在0℃下攪拌15分鐘,將15mL氯化錫(II)(5.31g)的濃鹽酸溶液加入所得反應(yīng)液,返回至室溫并攪拌6小時。對所得懸濁液進(jìn)行抽濾,用濃鹽酸和冷水清洗并進(jìn)行真空干燥,以乳白色固體的形式得到4.98g化合物S3-1)。
<階段2(stage2)>
在反應(yīng)容器內(nèi),稱量化合物S3-1(1.26g)、化合物IL1-a(1.19g)和乙酸鈉(410mg),添加乙酸和二噁烷各8mL后,在氮?dú)鈿夥障路胖谩K梅磻?yīng)混合物在90℃下加熱15小時后,放置冷卻。其后,向其中加入甲苯,抽濾并濃縮濾液。將所得粗產(chǎn)物通入硅膠柱,用己烷-乙酸乙酯的混合溶劑分離提純,以淡黃色液體的形式得到1.0g化合物S3-2(收率56%)。以下示出1H-NMR分析的結(jié)果。
1H-NMR(400MHz/(CD3)2CO):δ(ppm)=7.60(dt,1H),7.49(s,2H),7.34-7.27(m,3H),2.74(t,2H),1.95(s,6H),1.83(q,2H),0.99(t,3H).
<階段3(stage3)>
在反應(yīng)容器內(nèi),稱量化合物S3-2(990mg)、3,5-二(4-叔丁基苯基)苯硼酸頻哪醇酯(2.2g)和碳酸鈉1.4g(13mmol),加入5mL水和15mL二噁烷后,在氮?dú)鈿夥障录訜峄亓?小時。放冷后,向其中加入甲苯并抽濾,濃縮濾液。其后,加入水、甲苯進(jìn)行水洗,回收所得油層后,進(jìn)行濃縮。將所得粗產(chǎn)物通入硅膠柱,使用氯仿-乙酸乙酯的混合溶劑進(jìn)行分離提純。濃縮所得洗脫液,通過用己烷重結(jié)晶,以白色固體的形式得到2.0g化合物S3(收率94%)。以下示出1H-NMR分析的結(jié)果。
1H-NMR(400MHz/CDCl3):δ(ppm)=7.97(s,1H),7.82(s,1H),7.75-7.70(m,4H),7.62-7.54(m,11H),7.49-7.46(m,6H),7.42(d,1H),7.37(d,4H),2.88(t,2H),2.10(s,6H),1.92(td,2H),1.37(s,18H),1.31(s,18H),1.06(t,3H).
<階段4(stage4)>
在反應(yīng)容器內(nèi),稱量氯化銥(91mg)和化合物S3(500mg),加入10mL水和10mL的2-丁氧基乙醇后,在氬氣氣氛下加熱回流18小時。放冷后,向其注入水和甲醇,對析出的沉淀物進(jìn)行抽濾。將所得過濾物干燥,得到500mg黃褐色固體。
在另一反應(yīng)容器內(nèi),稱量該褐色固體500mg、化合物S3(1.23g)和三氟甲磺酸銀67mg,加入10mL二乙二醇二甲酯后,在氬氣氣氛下加熱回流11小時。放冷后,向其中注入甲苯,并抽濾。濃縮所得濾液并通入硅膠柱,用甲苯-己烷的混合溶劑分離提純。濃縮所得洗脫液,用甲苯-己烷的混合溶劑重結(jié)晶,以粉末狀黃色固體的形式,得到420mg金屬絡(luò)合物5(收率52%)。以下示出1H-NMR分析的結(jié)果。
1H-NMR(400MHz/CDCl3):δ(ppm)=7.85-7.82(m,9H),7.64(s,3H),7.70(s,3H),7.58-7.52(m,15H),7.39-7.46(m,30H),7.23-7.13(m,18H),6.82(d,3H),2.55(m,6H),2.41(s,9H),2.05(s,9H),1.86-1.73(m,6H),1.36(s,54H),1.19(s,54H),0.88(t,9H).
<合成例4>金屬絡(luò)合物6和7的合成
金屬絡(luò)合物6以前述的合成例3中記載的方法為基準(zhǔn)合成。
金屬絡(luò)合物7以日本特開2012-6914號公報中記載的方法為基準(zhǔn)合成。
<合成例5>高分子化合物HTL-1的合成
(工序1)使反應(yīng)容器內(nèi)在不活潑氣體氣氛下后,添加按照日本特開2010-189630號公報中記載的方法合成的化合物CM1(0.995g)、按照日本特開2008-106241號公報中記載的方法合成的化合物CM2(0.106g)、按照日本特開2010-215886號公報中記載的方法合成的化合物CM3(0.0924g)、按照國際公開第2002/045184號中記載的方法合成的化合物CM4(0.736g)、二氯雙〔三(2-甲氧基苯基)膦〕鈀(1.8mg)和甲苯(50ml),并加熱至105℃。
(工序2)向所得反應(yīng)液中滴加20重量%四乙基氫氧化銨水溶液(6.6ml),使其回流5.5小時。
(工序3)其后,向其中加入苯基硼酸(24.4mg)、20重量%四乙基氫氧化銨水溶液(6.6mL)和二氯雙[三(2-甲氧基苯基)膦]鈀(1.8mg),并回流14小時。
(工序4)其后,向其中加入二乙基二硫代氨基甲酸鈉水溶液,在80℃下攪拌2小時。所得反應(yīng)液冷卻后,用水清洗2次,用3重量%乙酸水溶液清洗2次,用水清洗2次,將所得溶液滴加到甲醇中,結(jié)果產(chǎn)生了沉淀。將所得沉淀物溶于甲苯,通過按照順序通入氧化鋁柱、硅膠柱進(jìn)行提純。將所得溶液滴加到甲醇中并攪拌,結(jié)果產(chǎn)生了沉淀。過濾所得沉淀物,使之干燥,從而得到0.91g高分子化合物HTL-1。高分子化合物HTL-1的Mn為5.2×104,Mw為2.5×105。
高分子化合物HTL-1是:由化合物CM1衍生的構(gòu)成單元、由化合物CM2衍生的構(gòu)成單元、由化合物CM3衍生的構(gòu)成單元、與由化合物CM4衍生的構(gòu)成單元,按照由加入原料的量求出的理論值以50∶5∶5∶40的摩爾比構(gòu)成而得的共聚物。
<合成例6>高分子化合物HTL-2的合成
使反應(yīng)容器內(nèi)在氮?dú)鈿夥障潞?,添加化合物CM1(1.73g)、根據(jù)國際公開第2005/049546號中記載的方法合成的化合物CM5(2.68g)、根據(jù)國際公開第2011/049241號中記載的方法合成的化合物CM6(0.223g)和甲苯(73ml),加熱至約80℃。其后,向其中加入乙酸鈀(0.77mg)、三(2-甲氧基苯基)膦(4.90mg)和20重量%四乙基氫氧化銨水溶液(12.3g),在回流下攪拌約4小時。其后,向其中加入苯基硼酸(85.6mg)、乙酸鈀(0.72mg)、三(2-甲氧基苯基)膦(4.89mg)和20重量%四乙基氫氧化銨水溶液(12.3g),進(jìn)一步在回流下攪拌約19.5小時。其后,向其中加入N,N-二乙基二硫代氨基甲酸(原文:ジエチルジチオカルバミド酸)鈉三水合物(0.98g)溶于離子交換水(20ml)的溶液,一邊在85℃下加熱一邊攪拌2小時。其后,按照用3.6重量%鹽酸2次、用2.5重量%氨水溶液2次、用離子交換水5次的順序清洗有機(jī)層。將所得有機(jī)層滴加到甲醇中從而產(chǎn)生沉淀,過濾,干燥,從而得到固體。將所得固體溶于甲苯,通入預(yù)先通入了甲苯的硅膠柱和氧化鋁柱。將所得溶液滴加到甲醇中從而產(chǎn)生沉淀,過濾,干燥,從而得到高分子化合物HTL-2(2.907g)。高分子化合物HTL-2的聚苯乙烯換算的數(shù)均分子量(Mn)和重均分子量(Mw)為,Mn=1.9×104,Mw=9.9×104。
高分子化合物HTL-2是:由化合物CM1衍生的構(gòu)成單元、由化合物CM5衍生的構(gòu)成單元、與由化合物CM6衍生的構(gòu)成單元,按照由單體的加入量求出的理論值以50∶42.5∶7.5的摩爾比構(gòu)成而得的共聚物。
<合成例7>高分子化合物HTL-3的合成
(合成例7-1)化合物Ma3的合成
具備攪拌器的燒瓶內(nèi)的氣體用氮?dú)庵脫Q后,添加化合物Ma2(64.6g)和四氫呋喃(615ml),并冷卻至-70℃。用1小時向其中滴加正丁基鋰己烷溶液(1.6M,218ml)后,在-70℃下攪拌2小時。分?jǐn)?shù)次向其中添加化合物Ma1(42.1g)后,在-70℃下攪拌2小時。用1小時向其中滴加甲醇(40ml)后,升溫至室溫。其后,減壓濃縮從而蒸餾除去溶劑,并添加甲苯和水。其后,分離水層,所得有機(jī)層進(jìn)一步用水清洗。減壓濃縮所得有機(jī)層,用硅膠柱(展開劑己烷和乙酸乙酯的混合溶劑)提純所得殘?jiān)?,從而以無色油狀物的形式得到71g化合物Ma3。所得化合物Ma3的HPLC面積百分率值(UV254nm)為97.5%。通過重復(fù)進(jìn)行該操作行,得到必要量的化合物Ma3。
1H-NMR(CDCl3,300MHz)δ(ppm):2.43(1H,s),3.07-3.13(4H,m),6.95(1H,d),7.07(1H,S),7.18-7.28(3H,m),7.28-7.40(4H,m),7.66(2H,s).
(合成例7-2)化合物Ma4的合成
具備攪拌器的燒瓶內(nèi)的氣體用氮?dú)庵脫Q后,加入化合物Ma3(72.3g)、甲苯(723ml)和三乙基硅烷(118.0g),升溫至70℃。用1.5小時向其中滴加甲磺酸(97.7g)后,在70℃下攪拌0.5小時。其后,冷卻至室溫,加入甲苯(1L)和水(1L)后,分離水層。按水、5重量%碳酸氫鈉水溶液、水的順序清洗所得有機(jī)層。減壓濃縮所得有機(jī)層,所得粗產(chǎn)物用甲苯和乙醇的混合溶液重結(jié)晶,從而以白色固體的形式得到51.8g化合物Ma4。所得化合物Ma4的HPLC面積百分率值(UV254nm)為99.5%以上。通過重復(fù)進(jìn)行該操作行,得到必要量的化合物Ma4。
1H-NMR(CDCl3,300MHz)δ(ppm):3.03-3.14(4H,m),4.99(1H,s),6.68(1H,s),6.92-7.01(2H,m),7.20-7.28(2H,m),7.29-7.38(4H,m),7.78(2H,d).
(合成例7-3)化合物Mb3的合成
具備攪拌器的燒瓶內(nèi)的氣體用氮?dú)庵脫Q后,加入化合物Mb1(185.0g)、化合物Mb2(121.1g)、CuI(3.2g)、二氯甲烷(185ml)和三乙基胺(2.59L),升溫至回流溫度。其后,在回流溫度下攪拌0.5小時,冷卻至室溫。向其中加入二氯甲烷(1.85L)后,用鋪滿硅藻土的過濾器過濾。向所得濾液中加入10重量%碳酸氫鈉水溶液后,分離水層。所得有機(jī)層用水清洗2次,并用飽和NaCl水溶液清洗后,加入硫酸鎂。過濾所得混合物,減壓濃縮所得濾液。所得殘?jiān)霉枘z柱(展開劑 氯仿和乙酸乙酯的混合溶劑)提純,從而得到粗產(chǎn)物。將所得粗產(chǎn)物溶于乙醇(1.4L)后,加入活性炭(5g),過濾。減壓濃縮所得濾液,所得殘?jiān)眉和橹亟Y(jié)晶,從而以白色固體的形式得到99.0g化合物Mb3。所得化合物Mb3的HPLC面積百分率值(UV254nm)為99.5%以上。通過重復(fù)進(jìn)行該操作行,得到必要量的化合物Mb3。
1H-NMR(DMSO-d6,300MHz)δ(ppm):1.52-1.55(8H,m),2.42(4H,t),3.38-3.44(4H,m),4.39-4.43(2H,m),7.31(4H,s).
(合成例7-4)化合物Mb4的合成
具備攪拌器的燒瓶內(nèi)的氣體用氮?dú)庵脫Q后,加入化合物Mb3(110.0g)、乙醇(1.65L)和鈀/碳(Pd重量10%)(11.0g),升溫至30℃。其后,用氫氣置換燒瓶內(nèi)的氣體。其后,一邊向燒瓶內(nèi)供給氫氣,一邊在30℃下攪拌3小時。其后,用氮?dú)庵脫Q燒瓶內(nèi)的氣體。過濾所得混合物,減壓濃縮所得濾液。所得殘?jiān)霉枘z柱(展開劑 氯仿和乙酸乙酯的混合溶劑)提純,從而得到粗產(chǎn)物。所得粗產(chǎn)物用己烷重結(jié)晶,從而以白色固體的形式得到93.4g化合物Mb4。所得化合物Mb4的HPLC面積百分率值(UV254nm)為98.3%。
1H-NMR(CDCl3,300MHz)δ(ppm):1.30-1.40(8H,m),1.55-1.65(8H,m),2.58(4H,t),3.64(4H,t),7.09(4H,s).
13C-NMR(CDCl3,75MHz)δ(ppm):25.53,28.99,31.39,32.62,35.37,62.90,128.18,139.85.
(合成例7-5)化合物Mb5的合成
具備攪拌器的燒瓶內(nèi)的氣體用氮?dú)庵脫Q后,加入化合物Mb4(61.0g)、吡啶(0.9g)和甲苯(732ml),升溫至60℃。用1.5小時向其中滴加二氯亞砜(91.4g)后,在60℃下攪拌5小時。將所得的混合物冷卻至室溫后,減壓濃縮。所得殘?jiān)霉枘z柱(展開劑 己烷和乙酸乙酯的混合溶劑)提純所得殘?jiān)?,從而以無色油狀物的形式得到64.3g化合物Mb5。所得化合物Mb5的HPLC面積百分率值(UV254nm)為97.2%。
1H-NMR(CDCl3,300MHz)δ(ppm):1.35-1.40(4H,m),1.41-1.50(4H,m),1.60-1.68(4H,m),1.75-1.82(4H,m),2.60(4H,t),3.55(4H,t),7.11(4H,s).
(合成例7-6)化合物Mb6的合成
具備攪拌器的燒瓶內(nèi)的氣體用氮?dú)庵脫Q后,加入化合物Mb5(42.0g)、鐵粉(1.7g)、碘(0.3g)和二氯甲烷(800ml)。其后,將燒瓶整體避光,冷卻至0~5℃。用1小時向其中滴加溴(44.7g)和二氯甲烷(200ml)的混合液后,在0~5℃下攪拌一晚。將所得混合液加入冷卻至0~5℃的水(1.2L)中后,分離有機(jī)層。所得有機(jī)層用10重量%硫代硫酸鈉水溶液清洗,進(jìn)一步按飽和氯化鈉水溶液、水的順序清洗。向所得有機(jī)層添加硫酸鈉后,過濾,減壓濃縮所得濾液。所得殘?jiān)霉枘z柱(展開劑 己烷)提純,從而得到粗產(chǎn)物。所得粗產(chǎn)物用己烷重結(jié)晶,從而以白色固體的形式得到47.0g化合物Mb6。所得化合物Mb6的HPLC面積百分率值(UV254nm)為98.3%。
1H-NMR(CDCl3,300MHz)δ(ppm):1.38-1.45(4H,m),1.47-1.55(4H,m),1.57-1.67(4H,m),1.77-1.84(4H,m),2.66(4H,t),3.55(4H,t),7.36(2H,s).
(合成例7-7)化合物Mb7的合成
具備攪拌器的燒瓶內(nèi)的氣體用氮?dú)庵脫Q后,添加碘化鈉(152.1g)和丙酮(600ml),室溫下攪拌0.5小時。向其中添加化合物Mb6(40.0g)后,升溫至回流溫度,在回流溫度下攪拌24小時。其后,冷卻至室溫,將所得混合液加入水(1.2L)中。過濾析出的固體后,用水清洗從而得到粗產(chǎn)物。所得粗產(chǎn)物用甲苯和甲醇的混合液重結(jié)晶,從而以白色固體的形式得到46.0g化合物Mb7。所得化合物Mb7的HPLC面積百分率值(UV254nm)為99.4%。通過重復(fù)進(jìn)行該操作行,得到必要量的化合物Mb7。
1H-NMR(CDCl3,300MHz)δ(ppm):1.35-1.50(8H,m),1.57-1.65(4H,m),1.80-1.89(4H,m),2.65(4H,t),3.20(4H,t),7.36(2H,s).
(合成例7-8)化合物Mb8的合成
具備攪拌器的燒瓶內(nèi)的氣體用氮?dú)庵脫Q后,加入氫化鈉(60重量%,分散在液體石蠟中)(9.4g)、四氫呋喃(110ml)和化合物Mb7(63.2g)。分?jǐn)?shù)次向其中加入化合物Ma4(55.0g)后,攪拌12小時。向其中加入甲苯(440ml)和水(220ml)后,分離水層。所得有機(jī)層用水清洗后,加入硫酸鎂。過濾所得混合液,減壓濃縮所得濾液從而得到粗產(chǎn)物。將所得粗產(chǎn)物用硅膠柱(展開劑 己烷和甲苯的混合溶劑)進(jìn)行提純。其后,用庚烷重結(jié)晶,從而以白色固體的形式得到84.1g化合物Mb8。所得化合物Mb8的HPLC面積百分率值(UV254nm)為99.5%以上。
1H-NMR(CDCl3,300MHz)δ(ppm):0.70-0.76(4H,m),1.10-1.21(8H,m),1.32-1.44(4H,m),2.39-2.58(8H,m),3.00-3.12(8H,m),6.82-6.94(4H,m),7.00-7.05(2H,m),7.17-7.28(10H,m),7.30-7.38(4H,m),7.71-7.77(4H,m).
(合成例7-9)化合物CM7的合成
具備攪拌器的燒瓶內(nèi)的氣體用氮?dú)庵脫Q后,加入化合物Mb8(84.0g)、[1,1’-雙(二苯基膦基)二茂鐵]二氯化鈀(II)二氯甲烷加成物(PdCl2(dppf)·CH2Cl2,2.2g)、雙(頻那醇合)二硼(68.3g)、乙酸鉀(52.8g)和環(huán)戊基甲基醚(840ml),升溫至回流溫度后,在回流溫度下攪拌5小時。其后,冷卻至室溫,加入甲苯(500ml)和水(300ml)后,分離水層。所得有機(jī)層用水清洗后,加入活性炭(18.5g)。過濾所得混合液,減壓濃縮所得濾液從而得到粗產(chǎn)物。將所得粗產(chǎn)物用硅膠柱(展開劑 己烷和甲苯的混合溶劑)進(jìn)行提純。其后,重復(fù)用甲苯和乙腈的混合液進(jìn)行重結(jié)晶的操作,從而以白色固體的形式得到45.8g化合物CM7。所得化合物CM7的HPLC面積百分率值(UV254nm)為99.4%。
1H-NMR(CDCl3,300MHz)δ(ppm):0.70-0.76(4H,m),1.24-1.40(36H,m),2.39-2.48(4H,m),2.66-2.75(4H,m),3.00-3.10(8H,m),6.76-6.90(4H,m),7.00-7.05(2H,m),7.19-7.30(8H,m),7.30-7.36(4H,m),7.43(2H,s),7.72(4H,d).
(合成例7-10)高分子化合物HTL-3的合成
將高分子化合物HTL-1的合成中的(工序1)設(shè)為“使反應(yīng)容器內(nèi)在不活潑氣體氣氛下后,加入化合物CM7(0.12976g)、根據(jù)國際公開第2013/146806號中記載的方法合成的化合物CM8(0.0620g)、化合物CM1(0.493g)、化合物CM5(1.15g)、二氯雙(三鄰甲氧基苯基膦)鈀(2.20mg)和甲苯(30mL),加熱至105℃。”,除此以外,通過以高分子化合物HTL-1的合成為基準(zhǔn)的方法,得到1.05g高分子化合物HTL-3。
高分子化合物HTL-3的聚苯乙烯換算的數(shù)均分子量為2.4×104,聚苯乙烯換算的重均分子量為1.8×105。
高分子化合物HTL-3是:由化合物CM7衍生的構(gòu)成單元、由化合物CM8衍生的構(gòu)成單元、由化合物CM1衍生的構(gòu)成單元、與由化合物CM5衍生的構(gòu)成單元,按照由加入原料的量求出的理論值以5∶5∶40∶50的摩爾比構(gòu)成而得的共聚物。
<合成例8>高分子化合物HTL-4的合成
高分子化合物HTL-4是使用按照國際公開第2002/045184號中記載的方法合成的化合物CM9以及化合物CM4和化合物CM6,按照國際公開第2011/049241號中記載的方法合成的。
高分子化合物HTL-4的聚苯乙烯換算的數(shù)均分子量和重均分子量分別為Mn=8.9×104和Mw=4.2×105。
高分子化合物HTL-4是:由化合物CM9衍生的構(gòu)成單元、由化合物CM4衍生的構(gòu)成單元、與由化合物CM6衍生的構(gòu)成單元,按照由加入原料的量求出的理論值以50∶42.5∶7.5的摩爾比構(gòu)成而得的共聚物。
<合成例9>高分子化合物HTL-5的合成
高分子化合物HTL-5是使用化合物CM9和化合物CM4,按照日本特開2012-36381號公報中記載的方法合成的。
高分子化合物HTL-5的聚苯乙烯換算的數(shù)均分子量和重均分子量分別為Mn=8.1×104和Mw=3.4×105。
高分子化合物HTL-5是:由化合物CM9衍生的構(gòu)成單元與由化合物CM4衍生的構(gòu)成單元,按照由加入原料的量求出的理論值以50∶50的摩爾比構(gòu)成而得的共聚物。
<合成例10>高分子化合物ETL-1的合成
(高分子化合物ETL-1a的合成)
高分子化合物ETL-1a是使用按照日本特開2012-33845號公報中記載的方法合成的化合物CM10和按照日本特開2012-33845號公報中記載的方法合成的化合物CM11,按照日本特開2012-33845號公報中記載的方法合成的。
高分子化合物ETL-1a的Mn為5.2×104。
高分子化合物ETL-1a是:由化合物CM10衍生的構(gòu)成單元、和由化合物CM11衍生的構(gòu)成單元按照由加入原料的量求出的理論值以50∶50的摩爾比構(gòu)成而得的共聚物。
(高分子化合物ETL-1的合成)
使反應(yīng)容器內(nèi)為不活潑氣體氣氛后,加入高分子化合物ETL-1a(200mg)、四氫呋喃(20mL)和乙醇(20mL),加熱至55℃。向其中加入溶解在水(2mL)中的氫氧化銫(200mg),在55℃下攪拌6小時。其后,冷卻至室溫后,通過減壓濃縮,得到固體。所得固體用水清洗后,使之減壓干燥,從而得到高分子化合物ETL-1(150mg,淡黃色固體)。通過所得高分子化合物ETL-1的NMR譜,確認(rèn)了來自高分子化合物ETL-1a的乙酯部位的乙基的信號完全消失。
<實(shí)施例D1>發(fā)光元件D1的制作和評價
(陽極和空穴注入層的形成)
通過濺射法以45nm的厚度在玻璃基板上附著ITO膜從而形成陽極。在該陽極上,通過旋涂法將聚噻吩·磺酸系的空穴注入材料即AQ-1200(Plextronics公司制)以35nm的厚度成膜,大氣氣氛下,于加熱板上在170℃加熱15分鐘從而形成空穴注入層。
(空穴傳輸層的形成)
以0.7重量%的濃度將高分子化合物HTL-1溶解在二甲苯中。使用所得二甲苯溶液,通過旋涂法在空穴注入層之上以20nm的厚度成膜,在氮?dú)鈿夥障拢诩訜岚迳显?80℃加熱60分鐘從而形成空穴傳輸層。
(發(fā)光層的形成)
將低分子化合物SM1(Luminescense Technology公司制)和金屬絡(luò)合物1(低分子化合物SM1/金屬絡(luò)合物1=75重量%/25重量%)以2.0重量%的濃度溶解在甲苯中。使用所得甲苯溶液,通過旋涂法在空穴傳輸層之上以75nm的厚度成膜,在氮?dú)鈿夥障?,?30℃加熱10分鐘從而形成發(fā)光層。
(陰極的形成)
將形成了發(fā)光層的基板置于蒸鍍機(jī)內(nèi),減壓至1.0×10-4pa以下后,作為陰極,在發(fā)光層之上蒸鍍約7nm氟化鈉,然后在氟化鈉層之上蒸鍍約120nm鋁。蒸鍍后,利用玻璃基板進(jìn)行密封,由此制作發(fā)光元件D1。
(發(fā)光元件的評價)
通過向發(fā)光元件D1施加電壓而觀測到EL發(fā)光。250cd/m2的外量子效率為3.23%,CIE色度坐標(biāo)(x,y)=(0.15,0.22)。
<實(shí)施例D2>發(fā)光元件D2的制作和評價
(發(fā)光元件D2的制作)
實(shí)施例D1中,用低分子化合物SM1(Luminescense Technology公司制)和金屬絡(luò)合物2(低分子化合物SM1/金屬絡(luò)合物2=75重量%/25重量%)代替低分子化合物SM1(Luminescense Technology公司制)和金屬絡(luò)合物1(低分子化合物SM1/金屬絡(luò)合物1=75重量%/25重量%),除此以外,與實(shí)施例D1相同地制作發(fā)光元件D2。
通過向發(fā)光元件D2施加電壓而觀測到EL發(fā)光。250cd/m2的外量子效率為12.89%,CIE色度坐標(biāo)(x,y)=(0.15,0.32)。
<實(shí)施例D3>發(fā)光元件D3的制作和評價
(發(fā)光元件D3的制作)
實(shí)施例D1中,用低分子化合物SM2(LuminescenseTechnology公司制)和金屬絡(luò)合物1(低分子化合物SM2/金屬絡(luò)合物1=75重量%/25重量%)代替低分子化合物SM1(Luminescense Technology公司制)和金屬絡(luò)合物1(低分子化合物SM1/金屬絡(luò)合物1=75重量%/25重量%),除此以外,與實(shí)施例D1相同地制作發(fā)光元件D3。
通過向發(fā)光元件D3施加電壓而觀測到EL發(fā)光。250cd/m2的外量子效率為1.75%,CIE色度坐標(biāo)(x,y)=(0.18,0.27)。
<實(shí)施例D4>發(fā)光元件D4的制作和評價
(發(fā)光元件D4的制作)
實(shí)施例D1中,用低分子化合物SM1(Luminescense Technology公司制)和金屬絡(luò)合物4(低分子化合物SM1/金屬絡(luò)合物4=75重量%/25重量%)代替低分子化合物SM1(Luminescense Technology公司制)和金屬絡(luò)合物1(低分子化合物SM1/金屬絡(luò)合物1=75重量%/25重量%),除此以外,與實(shí)施例D1相同地制作發(fā)光元件D4。
通過向發(fā)光元件D4施加電壓而觀測到EL發(fā)光。250Cd/m2的外量子效率為13.82%,CIE色度坐標(biāo)(x,y)=(0.15,0.32)。
<實(shí)施例D5>發(fā)光元件D5的制作和評價
(發(fā)光元件D5的制作)
實(shí)施例D1中,用低分子化合物SM1(Luminescense Technology公司制)和金屬絡(luò)合物5(低分子化合物SM1/金屬絡(luò)合物5=75重量%/25重量%)代替低分子化合物SM1(Luminescense Technology公司制)和金屬絡(luò)合物1(低分子化合物SM1/金屬絡(luò)合物1=75重量%/25重量%),除此以外,與實(shí)施例D1相同地制作發(fā)光元件D5。
通過向發(fā)光元件D5施加電壓而觀測到EL發(fā)光。250cd/m2的外量子效率為18.68%,CIE色度坐標(biāo)(x,y)=(0.15,0.34)。
<實(shí)施例D6>發(fā)光元件D6的制作和評價
(發(fā)光元件D6的制作)
實(shí)施例D1中,用低分子化合物SM1(Luminescense Technology公司制)和金屬絡(luò)合物6(低分子化合物SM1/金屬絡(luò)合物6=75重量%/25重量%)代替低分子化合物SM1(Luminescense Technology公司制)和金屬絡(luò)合物1(低分子化合物SM1/金屬絡(luò)合物1=75重量%/25重量%),除此以外,與實(shí)施例D1相同地制作發(fā)光元件D6。
通過向發(fā)光元件D6施加電壓而觀測到EL發(fā)光。250cd/m2的外量子效率為11.52%,CIE色度坐標(biāo)(x,y)=(0.15,0.35)。
<實(shí)施例D7>發(fā)光元件D7的制作和評價
(發(fā)光元件D7的制作)
實(shí)施例D2中,用高分子化合物HTL-2代替高分子化合物HTL-1,除此以外,與實(shí)施例D2相同地制作發(fā)光元件D7。
通過向發(fā)光元件D7施加電壓而觀測到EL發(fā)光。250cd/m2的外量子效率為5.23%,CIE色度坐標(biāo)(x,y)=(0.15,0.30)。
<實(shí)施例D8>發(fā)光元件D8的制作和評價
(發(fā)光元件D8的制作)
實(shí)施例D2中,用高分子化合物HTL-3代替高分子化合物HTL-1,除此以外,與實(shí)施例D2相同地制作發(fā)光元件D8。
通過向發(fā)光元件D8施加電壓而觀測到EL發(fā)光。250cd/m2的外量子效率為5.95%,CIE色度坐標(biāo)(x,y)=(0.15,0.31)。
<實(shí)施例D9>發(fā)光元件D9的制作和評價
(發(fā)光元件D9的制作)
實(shí)施例D1中,用高分子化合物HTL-4代替高分子化合物HTL-1,除此以外,與實(shí)施例D1相同地制作發(fā)光元件D9。
通過向發(fā)光元件D9施加電壓而觀測到EL發(fā)光。250cd/m2的外量子效率為2.99%,CIE色度坐標(biāo)(x,y)=(0.15,0.23)。
<比較例CD1>發(fā)光元件CD1的制作和評價
(發(fā)光元件CD1的制作)
將實(shí)施例D1中的(發(fā)光層的形成)設(shè)為“使低分子化合物SM3(同仁化學(xué)研究所公司制)和金屬絡(luò)合物1(低分子化合物SM3/金屬絡(luò)合物1=75重量%/25重量%)以0.7重量%的濃度溶于氯仿中。使用所得氯仿溶液,通過旋涂法在空穴傳輸層之上以75nm的厚度成膜,在氮?dú)鈿夥障拢?30℃加熱10分鐘從而形成發(fā)光層?!?,除此以外,與實(shí)施例D1相同地制作發(fā)光元件CD1。
通過向發(fā)光元件CD1施加電壓而觀測到EL發(fā)光。250cd/m2的外量子效率為0.49%,CIE色度坐標(biāo)(x,y)=(0.17,0.25)。
<比較例CD2>發(fā)光元件CD2的制作和評價
(發(fā)光元件CD2的制作)
實(shí)施例D1中,用低分子化合物SM1(Luminescense Technology公司制)和金屬絡(luò)合物3(低分子化合物SM1/金屬絡(luò)合物3=75重量%/25重量%)代替低分子化合物SM1(Luminescense Technology公司制)和金屬絡(luò)合物1(低分子化合物SM1/金屬絡(luò)合物1=75重量%/25重量%),除此以外,與實(shí)施例D1相同地制作發(fā)光元件CD2。
通過向發(fā)光元件CD2施加電壓而觀測到EL發(fā)光。250cd/m2的外量子效率為1.03%,CIE色度坐標(biāo)(x,y)=(0.24,0.50)。
[表8]
<實(shí)施例D10>發(fā)光元件D10的制作和評價
(陽極和空穴注入層的形成)
通過濺射法以45nm的厚度在玻璃基板上附著ITO膜從而形成陽極。在該陽極上,通過旋涂法將聚噻吩·磺酸系的空穴注入材料即AQ-1200(Plextronics公司制)以35nm的厚度成膜,大氣氣氛下,于加熱板上在170℃加熱15分鐘從而形成空穴注入層。
(空穴傳輸層的形成)
以0.7重量%的濃度將高分子化合物HTL-1溶解在二甲苯中。使用所得二甲苯溶液,通過旋涂法在空穴注入層之上以20nm的厚度成膜,在氮?dú)鈿夥障?,于加熱板上?80℃加熱60分鐘從而形成空穴傳輸層。
(發(fā)光層的形成)
將低分子化合物SM1(Luminescense Technology公司制)和金屬絡(luò)合物1(低分子化合物SM1/金屬絡(luò)合物1=75重量%/25重量%)以2.0重量%的濃度溶解在甲苯中。使用所得甲苯溶液,通過旋涂法在空穴傳輸層之上以75nm的厚度成膜,在氮?dú)鈿夥障拢?30℃加熱10分鐘從而形成發(fā)光層。
(電子傳輸層的形成)
將高分子化合物ETL-1以0.25重量%的濃度溶于2,2,3,3,4,4,5,5-八氟-1-戊醇中。使用所得2,2,3,3,4,4,5,5-八氟-1-戊醇溶液,在發(fā)光層之上通過旋涂法以10nm的厚度成膜,在氮?dú)鈿夥障?,?30℃加熱10分鐘從而形成電子傳輸層。
(陰極的形成)
將形成了電子傳輸層的基板置于蒸鍍機(jī)內(nèi),減壓至1.0×10-4pa以下后,作為陰極,在電子傳輸層之上蒸鍍約7nm氟化鈉,然后在氟化鈉層之上蒸鍍約120nm鋁。蒸鍍后,利用玻璃基板進(jìn)行密封,由此制作發(fā)光元件D10。
(發(fā)光元件的評價)
通過向發(fā)光元件D10施加電壓而觀測到EL發(fā)光。2000cd/m2的外量子效率為4.60%,CIE色度坐標(biāo)(x,y)=(0.16,0.25)。
<實(shí)施例D11>發(fā)光元件D11的制作和評價
(發(fā)光元件D11的制作)
實(shí)施例D10中,用低分子化合物SM1(Luminescense Technology公司制)和金屬絡(luò)合物2(低分子化合物SM1/金屬絡(luò)合物2=75重量%/25重量%)代替低分子化合物SM1(Luminescense Technology公司制)和金屬絡(luò)合物1(低分子化合物SM1/金屬絡(luò)合物1=75重量%/25重量%),除此以外,與實(shí)施例D10相同地制作發(fā)光元件D11。
通過向發(fā)光元件D11施加電壓而觀測到EL發(fā)光。2000cd/m2的外量子效率為10.98%,CIE色度坐標(biāo)(x,y)=(0.17,0.38)。
<實(shí)施例D12>發(fā)光元件D12的制作和評價
(發(fā)光元件D12的制作)
實(shí)施例D10中,用低分子化合物SM2(Luminescense Technology公司制)和金屬絡(luò)合物1(低分子化合物SM2/金屬絡(luò)合物1=75重量%/25重量%)代替低分子化合物SM1(Luminescense Technology公司制)和金屬絡(luò)合物1(低分子化合物SM1/金屬絡(luò)合物1=75重量%/25重量%),除此以外,與實(shí)施例D10相同地制作發(fā)光元件D12。
通過向發(fā)光元件D12施加電壓而觀測到EL發(fā)光。2000cd/m2的外量子效率為4.35%,CIE色度坐標(biāo)(x,y)=(0.18,0.27)。
<實(shí)施例D13>發(fā)光元件D13的制作和評價
(發(fā)光元件D13的制作)
實(shí)施例D10中,用低分子化合物SM4和金屬絡(luò)合物1(低分子化合物SM4/金屬絡(luò)合物1=75重量%/25重量%)代替低分子化合物SM1(Luminescense Technology公司制)和金屬絡(luò)合物1(低分子化合物SM1/金屬絡(luò)合物1=75重量%/25重量%),除此以外,與實(shí)施例D10相同地制作發(fā)光元件D13。
通過向發(fā)光元件D13施加電壓而觀測到EL發(fā)光。2000cd/m2的外量子效率為3.23%,CIE色度坐標(biāo)(x,y)=(0.16,0.25)。
<實(shí)施例D14>發(fā)光元件D14的制作和評價
(發(fā)光元件D14的制作)
實(shí)施例D10中,用低分子化合物SM1和金屬絡(luò)合物7(低分子化合物SM1/金屬絡(luò)合物7=75重量%/25重量%)代替低分子化合物SM1(Luminescense Technology公司制)和金屬絡(luò)合物1(低分子化合物SM1/金屬絡(luò)合物1=75重量%/25重量%),除此以外,與實(shí)施例D10相同地制作發(fā)光元件D14。
通過向發(fā)光元件D14施加電壓而觀測到EL發(fā)光。2000cd/m2的外量子效率為1.93%,CIE色度坐標(biāo)(x,y)=(0.30,0.55)。
<比較例CD3>發(fā)光元件CD3的制作和評價
(發(fā)光元件CD3的制作)
實(shí)施例D10中,將(發(fā)光層的形成)設(shè)為“將低分子化合物SM3(同仁化學(xué)研究所公司制)和金屬絡(luò)合物1(低分子化合物SM3/金屬絡(luò)合物1=75重量%/25重量%)以0.7重量%的濃度溶于氯仿中。使用所得氯仿溶液,通過旋涂法在空穴傳輸層之上以75nm的厚度成膜,在氮?dú)鈿夥障拢?30℃加熱10分鐘從而形成發(fā)光層。”,除此以外,與實(shí)施例D10相同地制作發(fā)光元件CD3。
通過向發(fā)光元件CD3施加電壓而觀測到EL發(fā)光。2000cd/m2的外量子效率為1.28%,CIE色度坐標(biāo)(x,y)=(0.17,0.28)。
[表9]
<實(shí)施例D15>發(fā)光元件D15的制作和評價
(陽極和空穴注入層的形成)
通過濺射法以45nm的厚度在玻璃基板上附著ITO膜從而形成陽極。在該陽極上,通過旋涂法將聚噻吩·磺酸系的空穴注入材料即AQ-1200(Plextronics公司制)以35nm的厚度成膜,大氣氣氛下,于加熱板上在170℃加熱15分鐘從而形成空穴注入層。
(空穴傳輸層的形成)
以0.7重量%的濃度將高分子化合物HTL-1溶解在二甲苯中。使用所得二甲苯溶液,通過旋涂法在空穴注入層之上以20nm的厚度成膜,在氮?dú)鈿夥障拢诩訜岚迳显?80℃加熱60分鐘從而形成空穴傳輸層。
(發(fā)光層的形成)
將低分子化合物SM1(Luminescense Technology公司制)和金屬絡(luò)合物2(低分子化合物SM1/金屬絡(luò)合物2=70重量%/30重量%)以2.0重量%的濃度溶解在甲苯中。使用所得甲苯溶液,通過旋涂法在空穴傳輸層之上以60nm的厚度成膜,在氮?dú)鈿夥障?,?30℃加熱10分鐘從而形成發(fā)光層。
(電子傳輸層的形成)
將高分子化合物ETL-1以0.25重量%的濃度溶于2,2,3,3,4,4,5,5-八氟-1-戊醇中。使用所得2,2,3,3,4,4,5,5-八氟-1-戊醇溶液,通過旋涂法在發(fā)光層之上以10nm的厚度成膜,在氮?dú)鈿夥障?,?30℃加熱10分鐘從而形成電子傳輸層。
(陰極的形成)
將形成了電子傳輸層的基板置于蒸鍍機(jī)內(nèi),減壓至1.0×10-4Pa以下后,作為陰極,在電子傳輸層之上蒸鍍約7nm氟化鈉,然后在氟化鈉層之上蒸鍍約120nm鋁。蒸鍍后,利用玻璃基板進(jìn)行密封,由此制作發(fā)光元件D15。
(發(fā)光元件的評價)
通過向發(fā)光元件D15施加電壓而觀測到EL發(fā)光。1000cd/m2的外量子效率為13.32%,CIE色度坐標(biāo)(x,y)=(0.15,0.30)。
<實(shí)施例D16>發(fā)光元件D16的制作和評價
(發(fā)光元件D16的制作)
實(shí)施例D15中,用高分子化合物HTL-1和金屬絡(luò)合物2(高分子化合物HTL-1/金屬絡(luò)合物2=95重量%/5重量%)代替高分子化合物HTL-1,除此以外,與實(shí)施例D15相同地制作發(fā)光元件D16。
通過向發(fā)光元件D16施加電壓而觀測到EL發(fā)光。1000cd/m2的外量子效率為8.77%,CIE色度坐標(biāo)(x,y)=(0.15,0.30)。
<實(shí)施例D17>發(fā)光元件D17的制作和評價
(發(fā)光元件D17的制作)
實(shí)施例D15中,用高分子化合物HTL-1和金屬絡(luò)合物2(高分子化合物HTL-1/金屬絡(luò)合物2=85重量%/15重量%)代替高分子化合物HTL-1,除此以外,與實(shí)施例D15相同地制作發(fā)光元件D17。
通過向發(fā)光元件D17施加電壓而觀測到EL發(fā)光。1000cd/m2的外量子效率為7.88%,CIE色度坐標(biāo)(x,y)=(0.15,0.30)。
<實(shí)施例D18>發(fā)光元件D18的制作和評價
(發(fā)光元件D18的制作)
實(shí)施例D15中,用高分子化合物HTL-1和金屬絡(luò)合物2(高分子化合物HTL-1/金屬絡(luò)合物2=70重量%/30重量%)代替高分子化合物HTL-1,除此以外,與實(shí)施例D15相同地制作發(fā)光元件D18。
通過向發(fā)光元件D18施加電壓而觀測到EL發(fā)光。1000cd/m2的外量子效率為7.18%,CIE色度坐標(biāo)(x,y)=(0.15,0.29)。
<實(shí)施例D19>發(fā)光元件D19的制作和評價
(陽極和空穴注入層的形成)
通過濺射法以45nm的厚度在玻璃基板上附著ITO膜從而形成陽極。在該陽極上,通過旋涂法將聚噻吩·磺酸系的空穴注入材料即AQ-1200(Plextronics公司制)以35nm的厚度成膜,大氣氣氛下,于加熱板上在170℃加熱15分鐘從而形成空穴注入層。
(空穴傳輸層的形成)
以0.7重量%的濃度將高分子化合物HTL-4溶解在二甲苯中。使用所得二甲苯溶液,通過旋涂法在空穴注入層之上以20nm的厚度成膜,在氮?dú)鈿夥障?,于加熱板上?80℃加熱60分鐘從而形成空穴傳輸層。
(發(fā)光層的形成)
將低分子化合物SM1(Luminescense Technology公司制)和金屬絡(luò)合物7(低分子化合物SM1/金屬絡(luò)合物7=75重量%/25重量%)以2.0重量%的濃度溶解在氯苯中。使用所得氯苯溶液,通過旋涂法在空穴傳輸層之上以75nm的厚度成膜,在氮?dú)鈿夥障?,?30℃加熱10分鐘從而形成發(fā)光層。
(電子傳輸層的形成)
將高分子化合物ETL-1以0.25重量%的濃度溶于2,2,3,3,4,4,5,5-八氟-1-戊醇中。使用所得2,2,3,3,4,4,5,5-八氟-1-戊醇溶液,通過旋涂法在發(fā)光層之上以10nm的厚度成膜,在氮?dú)鈿夥障?,?30℃加熱10分鐘從而形成電子傳輸層。
(陰極的形成)
將形成了電子傳輸層的基板置于蒸鍍機(jī)內(nèi),減壓至1.0×10-4Pa以下后,作為陰極,在電子傳輸層之上蒸鍍約7nm氟化鈉,然后在氟化鈉層之上蒸鍍約120nm鋁。蒸鍍后,利用玻璃基板進(jìn)行密封,由此制作發(fā)光元件D19。
(發(fā)光元件的評價)
通過向發(fā)光元件D19施加電壓而觀測到EL發(fā)光。50cd/m2的外量子效率為3.04%,CIE色度坐標(biāo)(x,y)=(0.29,0.55)。
<比較例CD4>發(fā)光元件CD4的制作和評價
(發(fā)光元件CD4的制作)
實(shí)施例D19中,用高分子化合物HTL-5代替高分子化合物HTL-4,除此以外,與實(shí)施例D19相同地制作發(fā)光元件CD4。
通過向發(fā)光元件CD4施加電壓而觀測到EL發(fā)光。50cd/m2的外量子效率為1.84%,CIE色度坐標(biāo)(x,y)=(0.28,0.53)。
[表10]
工業(yè)的可利用性
根據(jù)本發(fā)明,可以得到外量子效率優(yōu)異的發(fā)光元件。