JP2006278651A - Organic electroluminescence element - Google Patents

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Masato Okada
政人 岡田
Minoru Furukawa
稔 古川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an organic electroluminescence element which can be formed into a film by a wet film-forming method, has superior drive stability and preservation stability, shows high emission brightness and emission efficiency, and has a longer half-life. <P>SOLUTION: The organic electroluminescence element has a pair of counter electrodes, and organic electroluminescence layers which are held between the electrodes and at least include a light-emitting layer. At least one of the organic electroluminescence layers contains a compound one molecule of which includes a light-emitting material and an electric charge carrying material and which is expressed by a specific formula, and a compound whose repeated unit of principle chain includes an electric charge carrying material and which has a structure expressed by a specific formula. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、「エレクトロルミネッセンス」を「EL」と略すことがある)に関し、さらに詳しくは、溶媒溶解性及び発光特性に優れた有機化合物を含有する層を備えた有機EL素子に関するものである。   The present invention relates to an organic electroluminescence device (hereinafter, “electroluminescence” may be abbreviated as “EL”), and more specifically, an organic layer having a layer containing an organic compound excellent in solvent solubility and light emission characteristics. The present invention relates to an EL element.

有機化合物材料の電界発光を利用した有機EL素子は、蛍光有機化合物に電場を与えることにより発光する自発光型の素子であり、視野角が広いこと、低電圧で駆動できること、高輝度であること、構成層が液晶素子と比べて少なく製造が容易であること、薄形化できること等の多くの長所を有しており、次世代の表示素子として注目されている。特に有機EL素子は、無機EL素子に比べ、印加電圧を大幅に低くできるので消費電力を小さくすることができ、小型化が容易で、面発光が可能でありかつ三原色発光も可能であることから活発な研究開発がなされている。   An organic EL element using electroluminescence of an organic compound material is a self-luminous element that emits light by applying an electric field to a fluorescent organic compound, has a wide viewing angle, can be driven at a low voltage, and has high luminance. It has many advantages such as fewer constituent layers than a liquid crystal element, easy manufacturing, and reduced thickness, and has attracted attention as a next-generation display element. In particular, the organic EL element can significantly reduce the applied voltage compared to the inorganic EL element, so that the power consumption can be reduced, the size can be easily reduced, the surface emission is possible, and the three primary colors can be emitted. There is active research and development.

有機EL素子の構成については、陽極/発光層/陰極の構成を基本とし、これに正孔注入・輸送層や電子注入・輸送層を適時設けたもの、例えば陽極/正孔注入・輸送層/発光層/陰極や、陽極/正孔注入・輸送層/発光層/電子注入・輸送層/陰極などの構成のものが知られている。   The structure of the organic EL element is basically the structure of an anode / light emitting layer / cathode, which is provided with a hole injection / transport layer and an electron injection / transport layer as appropriate, such as an anode / hole injection / transport layer / Light emitting layer / cathode and anode / hole injection / transport layer / light emitting layer / electron injection / transport layer / cathode are known.

有機EL素子は、素子内に注入された電子と正孔の再結合により生じた励起状態のエネルギーを発光として取り出すものであり、生じた励起状態は、一重項状態が25%、三重項状態が75%になると考えられている。蛍光を利用した有機EL素子では一重項状態のエネルギーのみを利用しているため、内部量子収率が原理的に25%に留まるのが難点である。   The organic EL element takes out the energy of an excited state generated by recombination of electrons and holes injected into the element as light emission, and the generated excited state has a singlet state of 25% and a triplet state. It is thought to be 75%. Since organic EL elements using fluorescence use only singlet energy, it is difficult for the internal quantum yield to remain at 25% in principle.

現在注目されているのが燐光を利用した有機EL素子である。燐光を利用した有機EL素子(燐光有機EL素子ともいう。)では、一重項状態のエネルギーのみならず三重項状態のエネルギーも利用することが可能であり、内部量子収率を原理的には100%まで上げることが可能となる。   At present, organic EL elements using phosphorescence are attracting attention. In an organic EL element using phosphorescence (also referred to as a phosphorescent organic EL element), not only singlet state energy but also triplet state energy can be used, and the internal quantum yield is 100 in principle. % Can be raised.

燐光有機EL素子は、燐光を発するドーパントとして白金やイリジウムなどの重金属を含む金属錯体系発光性材料をホスト材料にドーピングすることにより燐光発光を取り出している(例えば、非特許文献1を参照)。   A phosphorescent organic EL device takes out phosphorescence emission by doping a host material with a metal complex light emitting material containing a heavy metal such as platinum or iridium as a dopant emitting phosphorescence (see, for example, Non-Patent Document 1).

燐光ドーパントの発光はホスト材料に依存するが、そのホスト材料に必要とされる基本性能としては、正孔輸送性および電子輸送性を有すること、ホスト材料の還元電位が燐光ドーパントの還元電位よりも高いこと、ホスト材料の三重項状態のエネルギーレベルがドーパントの還元電位よりも低いことなどが挙げられ、一般には低分子材料であるCBP(4,4’−bis(carbazol−9‐yl)−biphenyl)が好適に用いられている(例えば、特許文献1を参照)。   The emission of the phosphorescent dopant depends on the host material, but the basic performance required for the host material is that it has a hole transporting property and an electron transporting property, and the reduction potential of the host material is higher than the reduction potential of the phosphorescent dopant. The energy level of the triplet state of the host material is lower than the reduction potential of the dopant. Generally, CBP (4,4′-bis (carbazol-9-yl) -biphenyl is a low molecular material. ) Is preferably used (see, for example, Patent Document 1).

このような低分子材料を用いた燐光素子は、層構成の最適化を容易に行うことができるため、高効率化や長寿命化が期待できるが、一方で経時的に有機層の結晶化や凝集が起こり、素子が劣化して、素子寿命に多大な影響を与えるといった問題がある。さらに、蒸着プロセスにより素子を作製しなければならず、大掛かりな蒸着装置が必要でコストが高いという問題があり、さらに、基材の大面積化が困難という問題がある。真空蒸着法に比べてコストが安価で、大面積ディスプレイの製造が可能な方法としては、溶媒を用いて基材に塗布する湿式成膜法がある。しかしながら、従来の低分子材料を溶剤に溶解又は分散させて塗工液を調製しようとしても溶解性、分散性が悪いため、均一で安定な塗工液が得られず、成膜できても膜安定性が悪いため、従来の低分子材料を湿式成膜法により利用することは困難であった。   Phosphorescent devices using such low-molecular materials can easily optimize the layer structure, and thus can be expected to increase efficiency and prolong the lifetime. There is a problem that agglomeration occurs, the element deteriorates, and the life of the element is greatly affected. Furthermore, there is a problem that an element must be manufactured by a vapor deposition process, a large vapor deposition apparatus is required and the cost is high, and further, it is difficult to increase the area of the base material. As a method that can be manufactured at a low cost and can produce a large-area display as compared with a vacuum deposition method, there is a wet film-forming method in which a solvent is applied to a substrate. However, even if an attempt is made to prepare a coating solution by dissolving or dispersing a conventional low molecular weight material in a solvent, the solubility and dispersibility are poor, so a uniform and stable coating solution cannot be obtained. Due to the poor stability, it has been difficult to use conventional low molecular weight materials by the wet film formation method.

こうした問題を解決すべく、近年湿式成膜法により成膜可能な燐光素子が開発されている。例えば、(1)PVCz(ポリビニルカルバゾール)などの高分子ホストとIr(ppy)(トリス(2−フェニルピリジネート−N,C2’)イリジウム(III)錯体)などの低分子燐光ゲストとの混合溶液を塗布する方法(例えば、特許文献2を参照)、(2)ホスト分子とゲスト分子のモノマーを共重合させた高分子の溶液を塗布する方法(例えば、非特許文献2、3を参照)、(3)共役系デンドリマーの中心に低分子燐光ゲストを配し、低分子ホストとの混合溶液を塗布する方法(例えば、非特許文献4を参照)等が報告されている。 In order to solve these problems, phosphorescent elements capable of being formed by a wet film forming method have been recently developed. For example, (1) a high molecular host such as PVCz (polyvinylcarbazole) and a low molecular phosphorescent guest such as Ir (ppy) 3 (tris (2-phenylpyridinate-N, C 2 ′ ) iridium (III) complex) (2) A method of applying a polymer solution obtained by copolymerizing a monomer of a host molecule and a guest molecule (for example, Non-Patent Documents 2 and 3) (3) A method in which a low molecular phosphorescent guest is arranged at the center of a conjugated dendrimer and a mixed solution with a low molecular host is applied (for example, see Non-Patent Document 4) has been reported.

一方、特許文献3、4には、発光材料及び/又は電荷輸送材料として、ポリマーの主鎖に電荷輸送性をもつ電荷輸送性ポリウレタン及び電荷輸送性ポリエーテルが報告されている。   On the other hand, Patent Documents 3 and 4 report charge transporting polyurethanes and charge transporting polyethers having charge transporting properties in the main chain of the polymer as light emitting materials and / or charge transporting materials.

M.A.Baldo et.al., Nature, vol.403, p.750-753(2000)M.A.Baldo et.al., Nature, vol.403, p.750-753 (2000) J.-S.Lee et.al., Polymer Preprints 2001, 42(2), p.448-449(2001)J.-S. Lee et.al., Polymer Preprints 2001, 42 (2), p.448-449 (2001) 鈴木充典、時任静士, NHK技研 R&D, No.77, p.34-41(2003)Mitsunori Suzuki, Shizushi Tokito, NHK R & D, No.77, p.34-41 (2003) S.-C.Lo et.al., Adv.Mater., vol.14, No.13-14, p.975-979(2002)S.-C.Lo et.al., Adv.Mater., Vol.14, No.13-14, p.975-979 (2002) 特開平10−168443号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-168443 特開2001−257076号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2001-257076 特開2004−95427号公報JP 2004-95427 A 特開2004−95428号公報JP 2004-95428 A 特開2004−62291号公報JP 2004-62291 A

しかしながら、上述した(1)〜(3)の報告例では、溶液をスピン塗布して成膜することができるが、発光特性や素子寿命が十分ではないという課題がある。発光特性や素子寿命が不十分な理由として、(1)と(2)の報告例においては、ホスト高分子自身に電子輸送能がないためにオキサジアゾールやトリアゾールなどの電子輸送性低分子を必須とした塗布溶液を用いているが、その電子輸送性低分子材料が劣化や凝集を起こし易いためと考えられている。また、(3)の報告例においては、ゲスト分子がその発光中心の周囲に枝(デンドロン)を持ち、ゲスト分子の均一分散に寄与しているが、反面、最近接のホスト-ゲスト分子同士が最適な分子間距離と相対的配向状態を必ずしもとることができず、効率的なエネルギー移動が行われていないのではないかと考えられている。   However, in the report examples (1) to (3) described above, a film can be formed by spin-coating a solution, but there is a problem that the light emission characteristics and the element lifetime are not sufficient. The reason for the insufficient luminescent properties and device lifetime is that in the reported examples of (1) and (2), since the host polymer itself does not have an electron transport capability, an electron transporting low molecule such as oxadiazole or triazole is used. The essential coating solution is used, but it is thought that the electron transporting low molecular weight material easily deteriorates or aggregates. In the reported example of (3), the guest molecule has a branch (dendron) around its emission center and contributes to the uniform dispersion of the guest molecule. The optimum intermolecular distance and relative orientation cannot always be obtained, and it is considered that efficient energy transfer is not performed.

このような問題を解決するために、本発明者は、特許文献5において、最近接のホスト−ゲスト分子間距離と相対的な配向状態が最適化された燐光・蛍光ゲスト材料を用いた燐光・蛍光発光素子を報告している。特許文献5において報告した燐光・蛍光ゲスト材料を用いると、最近接におけるホスト−ゲスト間のエネルギー移動は円滑に行うことが可能だが、燐光ゲスト材料に至るまでの電荷の注入及び輸送という観点で更に最適化すると、素子特性がより向上すると考えられた。すなわち、当該燐光ゲスト材料に対して最適なホスト材料を組み合わせれば、更なる素子特性の向上が期待できると考えられた。   In order to solve such a problem, the present inventor disclosed in Patent Document 5 a phosphorescence / fluorescence guest material using a phosphorescence / fluorescence guest material in which the relative distance between the nearest host-guest molecule is optimized. Fluorescent light emitting devices are reported. When the phosphorescent / fluorescent guest material reported in Patent Document 5 is used, the energy transfer between the host and the guest at the nearest point can be smoothly performed. However, in view of the injection and transport of charges to the phosphorescent guest material, it is further possible. When optimized, the device characteristics were considered to be improved. That is, it was considered that further improvement in device characteristics can be expected by combining an optimal host material with the phosphorescent guest material.

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、湿式成膜法により成膜が可能で、駆動安定性及び保存安定性に優れ、高い発光輝度、発光効率を示し、かつ半減寿命の長い有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することにある。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and the object of the present invention is to form a film by a wet film forming method, which has excellent driving stability and storage stability, and has high emission luminance and light emission. An object of the present invention is to provide an organic electroluminescence device which exhibits efficiency and has a long half-life.

本発明者は、湿式成膜法による成膜が可能であり、高い発光効率を有する有機EL素子の研究を行っている過程で、以下のことを見出し、本発明を完成させた。
1)燐光・蛍光ゲスト材料の1分子中に燐光・蛍光発光性部位と電荷輸送性部位を含有させ、これらを溶媒可溶性を有する分子鎖で繋ぐことにより、塗布の容易性と均一分散性を向上させ、また、付加した分子鎖で繋がれた最近接のホスト(電荷輸送性部位)−ゲスト(発光性部位)分子間距離と相対的な配向状態を最適化することが可能であるため、従来の湿式成膜法による燐光素子に比べ、再結合時の発光効率を向上させることができること。
2)更に、このような燐光・蛍光ゲスト材料に、電荷輸送性部位を繰り返し単位の主鎖部分に含有するようなオリゴマーやポリマーからなる電荷輸送性材料をホスト材料として用いると、従来の湿式成膜法による発光素子に比べ、素子特性を大幅に向上させることが可能なこと。
The present inventor found the following and completed the present invention in the course of conducting research on an organic EL device capable of film formation by a wet film formation method and having high luminous efficiency.
1) Easiness of coating and uniform dispersibility are improved by including phosphorescent / fluorescent light emitting sites and charge transporting sites in one molecule of phosphorescent / fluorescent guest material and connecting them with solvent-soluble molecular chains. In addition, since it is possible to optimize the distance between the nearest host (charge transporting site) -guest (light emitting site) molecule connected by the added molecular chain and the relative orientation state, Compared with phosphorescent devices using the wet film-forming method, the luminous efficiency at the time of recombination can be improved.
2) Furthermore, when a charge transporting material composed of an oligomer or polymer containing a charge transporting site in the main chain portion of the repeating unit is used as the host material in such a phosphorescent / fluorescent guest material, Compared with a light emitting device using a film method, the device characteristics can be greatly improved.

本発明は、上記目的を達成するために、一対の対向電極と、当該電極間に挟持された発光層を含む1層以上の有機EL層とを有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記有機EL層のうち少なくとも1つの層に、下記一般式(1)で表される化合物と下記一般式(2)で表される構造を有する化合物とが含有されることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することにより、上記課題を解決するようにした。   In order to achieve the above object, the present invention provides an organic electroluminescence device having a pair of counter electrodes and one or more organic EL layers including a light emitting layer sandwiched between the electrodes. Provided is an organic electroluminescence device characterized in that at least one of the layers contains a compound represented by the following general formula (1) and a compound having a structure represented by the following general formula (2). In order to solve the above-mentioned problems.

Figure 2006278651
(式中、EMは蛍光発光性材料または燐光発光性材料であり、CTMは電荷輸送性材料である。Xは、直鎖状、分枝鎖状、または環状の炭化水素鎖または炭素鎖が単独または組み合わされてなり、炭化水素鎖内には異種原子が含まれていても良く、また環上には置換基を有していても良い2価の有機基である。Yは、EM及び/又はCTMの何れかの部位に導入された置換基であって、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基、アリール基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキニル基、アリールアミノ基、複素環化合物基、シアノ基、ニトロ基およびハロゲン原子よりなる群から選択される1種以上である。Zは、直接結合、或いは、直鎖状、分枝鎖状、または環状の炭化水素鎖または炭素鎖が単独または組み合わされてなり、炭化水素鎖内には異種原子が含まれていても良く、また環上には置換基を有していても良い2価の有機基である。pは1〜3の数である。nは0〜20の数である。mは2〜1000の数である。一般式(1)及び一般式(2)における各CTM、各Yは同一でも異なっていても良い。)
Figure 2006278651
(Wherein EM is a fluorescent or phosphorescent material, and CTM is a charge transporting material. X is a linear, branched, or cyclic hydrocarbon chain or carbon chain alone. Or a combination thereof, which is a divalent organic group which may contain a heteroatom in the hydrocarbon chain and may have a substituent on the ring, Y is EM and / or Or a substituent introduced at any position of CTM, and includes an alkyl group, an alkoxy group, an alkylthio group, an alkylsilyl group, an alkylamino group, an aryl group, an arylalkyl group, an arylalkoxy group, an arylalkynyl group, an aryl group It is at least one selected from the group consisting of an amino group, a heterocyclic compound group, a cyano group, a nitro group, and a halogen atom, and Z is a direct bond, or a linear, branched, or cyclic carbon. A hydrogen chain or a carbon chain is used alone or in combination, and a heteroatom may be contained in the hydrocarbon chain, and it is a divalent organic group which may have a substituent on the ring. P is a number from 1 to 3. n is a number from 0 to 20. m is a number from 2 to 1000. Each CTM and each Y in General Formula (1) and General Formula (2) are the same. But it may be different.)

本発明に係る有機EL素子は、前記有機EL層のうち少なくとも1つの層が、上記一般式(1)で表される化合物と上記一般式(2)で表される構造を有する化合物とを含有する。上記一般式(1)で表される化合物は、燐光・蛍光発光性部位に、溶媒可溶性を有する分子鎖を介して電荷輸送性部位が繋がれているため、溶媒溶解性と成膜後の均一分散性を有し、更に電荷輸送性材料との相溶性を高めることが可能であり、電荷輸送性材料中での分散安定性を有する。また、上記一般式(2)で表される構造を有する化合物は、比較的剛直な分子である電荷輸送性部位を繰り返し単位の主鎖部分に含有するようなオリゴマーやポリマーからなるため、アモルファスな膜を形成する成膜性を有すると同時に、当該分子配列に局所的に規則性を付与して主鎖間の相互作用がし易くなり、分子間エネルギー移動が効率的である。従って、本発明によれば、上記一般式(1)で表される化合物と上記一般式(2)で表される構造を有する化合物とを含有する有機EL層が、発光性材料が均質に分散された、電荷輸送性材料同士の分子間エネルギー移動が効率的なアモルファスな膜として得られるため、駆動安定性及び保存安定性に優れ、高い発光輝度、発光効率を示し、かつ半減寿命の長い有機エレクトロルミネッセンス素子を得ることができる。   In the organic EL device according to the present invention, at least one of the organic EL layers contains a compound represented by the general formula (1) and a compound having a structure represented by the general formula (2). To do. In the compound represented by the general formula (1), the charge transporting site is connected to the phosphorescence / fluorescence emitting site through a molecular chain having solvent solubility, so that the solvent solubility and the uniformity after film formation are achieved. It has dispersibility, can further enhance compatibility with the charge transporting material, and has dispersion stability in the charge transporting material. In addition, since the compound having the structure represented by the general formula (2) is composed of an oligomer or a polymer containing a charge transporting site that is a relatively rigid molecule in the main chain portion of the repeating unit, it is amorphous. In addition to having a film-forming property for forming a film, a regularity is locally given to the molecular arrangement to facilitate interaction between main chains, and intermolecular energy transfer is efficient. Therefore, according to the present invention, the organic EL layer containing the compound represented by the general formula (1) and the compound having the structure represented by the general formula (2) is uniformly dispersed in the luminescent material. As a result, the intermolecular energy transfer between the charge transport materials can be obtained as an efficient amorphous film. Therefore, it is excellent in driving stability and storage stability, exhibits high emission luminance and emission efficiency, and has a long half-life. An electroluminescent element can be obtained.

本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子においては、上記一般式(1)と上記一般式(2)におけるCTMにおいて、電荷輸送性を有する最小構造が同じであることが好ましい。このような場合には、上記一般式(1)で表される化合物と上記一般式(2)で表される構造を有する化合物との相溶性がより高まり、膜における上記一般式(1)で表される化合物の均一分散性と膜安定性がより優れるからである。   In the organic electroluminescence device according to the present invention, it is preferable that the minimum structure having charge transporting property is the same in the CTM in the general formula (1) and the general formula (2). In such a case, the compatibility between the compound represented by the general formula (1) and the compound having the structure represented by the general formula (2) is further increased, and the general formula (1) in the film is improved. This is because the uniform dispersibility and film stability of the compound represented are more excellent.

本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子においては、上記一般式(1)で表される化合物が、下記一般式(3)、下記一般式(4)、下記一般式(5)、及び下記一般式(6)で表される化合物よりなる群から選択される1種以上であり、上記一般式(2)で表される構造を有する化合物が、下記一般式(7)、下記一般式(8)、下記一般式(9)、及び下記一般式(10)で表される化合物よりなる群から選択される1種以上であることが好ましい。上記一般式(1)で表される化合物は、下記一般式(3)〜(6)で表される化合物が、燐光ゲスト分子として作用するため、高効率化や高寿命化を期待できる点から好ましく、上記一般式(2)で表される構造を有する化合物は、上記一般式(1)と上記一般式(2)におけるCTMにおいて、電荷輸送性を有する最小構造が同じであることが、膜における各化合物の均一分散性と膜安定性の点から好ましいからである。   In the organic electroluminescence device according to the present invention, the compound represented by the general formula (1) is represented by the following general formula (3), the following general formula (4), the following general formula (5), and the following general formula ( 6) is a compound selected from the group consisting of compounds represented by 6), and a compound having a structure represented by the above general formula (2) is represented by the following general formula (7), the following general formula (8), It is preferable that it is 1 or more types selected from the group which consists of a compound represented by following General formula (9) and following General formula (10). Since the compound represented by the following general formulas (3) to (6) acts as a phosphorescent guest molecule, the compound represented by the general formula (1) can be expected to have high efficiency and long life. Preferably, the compound having the structure represented by the general formula (2) has the same minimum structure having charge transportability in the CTM in the general formula (1) and the general formula (2). This is because it is preferable from the viewpoint of uniform dispersibility and film stability of each compound.

Figure 2006278651
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一般式(3)〜一般式(6)において、
Figure 2006278651
In general formula (3)-general formula (6),

Figure 2006278651
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Figure 2006278651
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Figure 2006278651
(一般式(3)〜(10)において、X及びZは、一般式(1)及び(2)におけるX及びZと同様のものである。また、Arは未置換もしくは置換のアリーレン基または複素環化合物基であり、Rはそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基、アリール基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキニル基、アリールアミノ基、複素環化合物基、シアノ基、ニトロ基、及びハロゲン原子よりなる群から選択される1種以上選ばれる基である。mは2〜1000の数である。また、ArとRは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。)
Figure 2006278651
(In the general formulas (3) to (10), X and Z are the same as X and Z in the general formulas (1) and (2). Ar is an unsubstituted or substituted arylene group or a complex. A ring compound group, wherein each R is independently a hydrogen atom, alkyl group, alkoxy group, alkylthio group, alkylsilyl group, alkylamino group, aryl group, arylalkyl group, arylalkoxy group, arylalkynyl group, arylamino group, It is a group selected from at least one selected from the group consisting of a heterocyclic compound group, a cyano group, a nitro group, and a halogen atom, m is a number from 2 to 1000. Ar and R may be the same. May be different.)

また、本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子において、上記一般式(1)で表される化合物が上記一般式(3)で表される化合物であり、上記一般式(2)で表される構造を有する化合物が上記一般式(7)で表される化合物であるような態様、又は、上記一般式(1)で表される化合物が上記一般式(4)で表される化合物であり、上記一般式(2)で表される構造を有する化合物が上記一般式(8)で表される化合物であるような態様、又は、上記一般式(1)で表される化合物が上記一般式(5)で表される化合物であり、上記一般式(2)で表される構造を有する化合物が上記一般式(9)で表される化合物であるような態様、又は、上記一般式(1)で表される化合物が上記一般式(6)で表される化合物であり、上記一般式(2)で表される構造を有する化合物が上記一般式(10)で表される化合物であるような態様が好ましい。これらのような態様は、電荷輸送性材料である一般式(2)で表される構造を有する化合物の繰り返し単位におけるCTMの骨格が、一般式(1)で表される化合物のCTMの骨格と同じであることから、一般式(1)で表される化合物と一般式(2)で表される構造を有する化合物とでより相溶性が高まり、膜における各化合物の均一分散性と膜安定性が更に良好となり、ひいては有機EL素子としての高効率化や高寿命化を得ることが可能になるからである。   In the organic electroluminescence device according to the present invention, the compound represented by the general formula (1) is a compound represented by the general formula (3), and has a structure represented by the general formula (2). An embodiment in which the compound is a compound represented by the general formula (7), or the compound represented by the general formula (1) is a compound represented by the general formula (4). An embodiment in which the compound having the structure represented by the formula (2) is a compound represented by the above general formula (8), or the compound represented by the above general formula (1) is represented by the above general formula (5) An embodiment in which the compound having the structure represented by the general formula (2) is a compound represented by the general formula (9), or represented by the general formula (1) Is a compound represented by the general formula (6) above, A compound having a structure represented by the general formula (2) is such a manner that a compound represented by the general formula (10) are preferred. In such an embodiment, the CTM skeleton in the repeating unit of the compound having the structure represented by the general formula (2) which is a charge transport material is the CTM skeleton of the compound represented by the general formula (1). Since these are the same, the compatibility between the compound represented by the general formula (1) and the compound having the structure represented by the general formula (2) is increased, and the uniform dispersibility and film stability of each compound in the film are increased. This is because it becomes possible to improve the efficiency of the organic EL device and to increase the lifetime.

本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子においては、上記一般式(2)で表される構造を有する化合物が、沸点が80℃以上の有機溶剤及び/又は水に、25℃において0.1重量%以上溶解することが好ましい。このような場合には、上記一般式(1)で表される化合物と上記一般式(2)で表される構造を有する化合物とが含有される層について、良好な膜質を湿式成膜法により成膜可能になるからである。   In the organic electroluminescence device according to the present invention, the compound having the structure represented by the general formula (2) is 0.1% by weight or more at 25 ° C. in an organic solvent and / or water having a boiling point of 80 ° C. or more. It is preferable to dissolve. In such a case, with respect to the layer containing the compound represented by the general formula (1) and the compound having the structure represented by the general formula (2), a good film quality is obtained by a wet film forming method. This is because a film can be formed.

また、本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子においては、上記一般式(2)で表される構造を有する化合物のTgが、100℃以上であることが好ましい。このような場合には、上記一般式(1)で表される化合物と上記一般式(2)で表される構造を有する化合物とが含有される層の膜安定性が高くなり、ひいては有機EL素子の耐熱性及び耐久性を向上させることが可能になるからである。   Moreover, in the organic electroluminescent element which concerns on this invention, it is preferable that Tg of the compound which has a structure represented by the said General formula (2) is 100 degreeC or more. In such a case, the film stability of the layer containing the compound represented by the general formula (1) and the compound having the structure represented by the general formula (2) is increased, and as a result, the organic EL This is because the heat resistance and durability of the element can be improved.

本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子においては、上記Zが、飽和炭化水素鎖、又はエーテル結合を含む飽和炭化水素鎖であることが好ましい。このような場合には、上記一般式(1)で表される化合物と上記一般式(2)で表される構造を有する化合物とが含有される層において、各化合物の均一分散性と膜安定性が良好になり易いからである。   In the organic electroluminescence device according to the present invention, it is preferable that Z is a saturated hydrocarbon chain or a saturated hydrocarbon chain containing an ether bond. In such a case, in the layer containing the compound represented by the general formula (1) and the compound having the structure represented by the general formula (2), uniform dispersibility and film stability of each compound This is because the property tends to be good.

また、本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子においては、上記一般式(2)で表される構造を有する化合物の重量平均分子量Mwと数平均分子量Mnの比Mw/Mnが1〜3であることが好ましい。上記一般式(2)で表される構造を有する化合物は、精製がしやすく、純度を高くすることができるため、更に電荷輸送性材料同士の分子間エネルギー移動を効率的にすることが可能であるというメリットがあるからである。   Moreover, in the organic electroluminescent element which concerns on this invention, ratio Mw / Mn of the weight average molecular weight Mw and the number average molecular weight Mn of the compound which has a structure represented by the said General formula (2) is 1-3. preferable. Since the compound having the structure represented by the general formula (2) is easy to purify and can be highly purified, intermolecular energy transfer between charge transporting materials can be made more efficient. Because there is a merit that there is.

本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子においては、上記一般式(1)で表される化合物と前記一般式(2)で表される構造を有する化合物とが含有される層において、前記一般式(1)で表される化合物と前記一般式(2)で表される構造を有する化合物のモル比が2:1〜1:1000であることが、駆動安定性及び保存安定性に優れ、高い発光輝度、発光効率を実現する点から、好ましい。   In the organic electroluminescent device according to the present invention, in the layer containing the compound represented by the general formula (1) and the compound having the structure represented by the general formula (2), the general formula (1) ) And the compound having the structure represented by the general formula (2) have a molar ratio of 2: 1 to 1: 1000, which is excellent in driving stability and storage stability and has high emission luminance. From the point of realizing luminous efficiency, it is preferable.

また、本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子においては、前記一般式(1)で表される化合物と一般式(2)で表される構造を有する化合物とが含有される有機EL層が湿式成膜法を用いて形成されてなることが、コストが安価で、大面積ディスプレイの製造が可能な点から好ましい。   In the organic electroluminescence device according to the present invention, the organic EL layer containing the compound represented by the general formula (1) and the compound having the structure represented by the general formula (2) is formed into a wet film. It is preferable that the film is formed using a method because the cost is low and a large area display can be manufactured.

本発明に係る有機EL素子は、駆動安定性及び保存安定性に優れ、高い発光輝度、発光効率を示し、かつ半減寿命の長い有機EL素子である。
すなわち、本発明に係る有機EL素子は、上記一般式(1)で表される化合物と上記一般式(2)で表される構造を有する化合物とを含有する有機EL層がホスト分子とゲスト分子の均一分散性を実現しながら膜安定性が高いものであって、ホスト分子間の相互作用が容易で分子間のエネルギー移動をより効率的に行うことが可能であるため、被塗布材上の各部において均一な発光特性をもたらし、その結果、注入された電荷に基づく発光が面内で均一に生じることとなり、発光効率が向上する上、駆動安定性が良好である。
The organic EL device according to the present invention is an organic EL device that is excellent in driving stability and storage stability, exhibits high light emission luminance and light emission efficiency, and has a long half-life.
That is, in the organic EL device according to the present invention, the organic EL layer containing the compound represented by the general formula (1) and the compound having the structure represented by the general formula (2) has host molecules and guest molecules. The film has high film stability while achieving uniform dispersion, and the interaction between host molecules is easy and energy transfer between molecules can be performed more efficiently. In each part, uniform light emission characteristics are provided. As a result, light emission based on the injected charge is uniformly generated in the surface, so that light emission efficiency is improved and driving stability is good.

また、本発明に係る有機EL素子は、発光層となり得る上記一般式(1)で表される化合物と上記一般式(2)で表される構造を有する化合物とを含有する層を、コストが安価で、大面積ディスプレイの製造が可能な湿式成膜法により成膜が可能であるという効果も有する。   In addition, the organic EL device according to the present invention includes a layer containing a compound represented by the general formula (1) and a compound having a structure represented by the general formula (2), which can be a light emitting layer, at a cost. There is also an effect that film formation is possible by a wet film formation method that is inexpensive and can be used for manufacturing a large area display.

以下、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子について詳しく説明する。
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子は、一対の対向電極と、当該電極間に挟持された発光層を含む1層以上の有機EL層とを有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記有機EL層のうち少なくとも1つの層に、下記一般式(1)で表される化合物と下記一般式(2)で表される構造を有する化合物とが含有されることを特徴とする。
Hereinafter, the organic electroluminescence element of the present invention will be described in detail.
The organic electroluminescence device according to the present invention is an organic electroluminescence device having a pair of counter electrodes and one or more organic EL layers including a light emitting layer sandwiched between the electrodes. One layer contains a compound represented by the following general formula (1) and a compound having a structure represented by the following general formula (2).

Figure 2006278651
(式中、EMは蛍光発光性材料または燐光発光性材料であり、CTMは電荷輸送性材料である。Xは、直鎖状、分枝鎖状、または環状の炭化水素鎖または炭素鎖が単独または組み合わされてなり、炭化水素鎖内には異種原子が含まれていても良く、また環上には置換基を有していても良い2価の有機基である。Yは、EM及び/又はCTMの何れかの部位に導入された置換基であって、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基、アリール基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキニル基、アリールアミノ基、複素環化合物基、シアノ基、ニトロ基およびハロゲン原子よりなる群から選択される1種以上である。Zは、直接結合、或いは、直鎖状、分枝鎖状、または環状の炭化水素鎖または炭素鎖が単独または組み合わされてなり、炭化水素鎖内には異種原子が含まれていても良く、また環上には置換基を有していても良い2価の有機基である。pは1〜3の数である。nは0〜20の数である。mは2〜1000の数である。一般式(1)及び一般式(2)における各CTM、各Yは同一でも異なっていても良い。)
Figure 2006278651
(Wherein EM is a fluorescent or phosphorescent material, and CTM is a charge transporting material. X is a linear, branched, or cyclic hydrocarbon chain or carbon chain alone. Or a combination thereof, which is a divalent organic group which may contain a heteroatom in the hydrocarbon chain and may have a substituent on the ring, Y is EM and / or Or a substituent introduced at any position of CTM, and includes an alkyl group, an alkoxy group, an alkylthio group, an alkylsilyl group, an alkylamino group, an aryl group, an arylalkyl group, an arylalkoxy group, an arylalkynyl group, an aryl group It is at least one selected from the group consisting of an amino group, a heterocyclic compound group, a cyano group, a nitro group, and a halogen atom, and Z is a direct bond, or a linear, branched, or cyclic carbon. A hydrogen chain or a carbon chain is used alone or in combination, and a heteroatom may be contained in the hydrocarbon chain, and it is a divalent organic group which may have a substituent on the ring. P is a number from 1 to 3. n is a number from 0 to 20. m is a number from 2 to 1000. Each CTM and each Y in General Formula (1) and General Formula (2) are the same. But it may be different.)

上記一般式(1)で表される化合物である燐光・蛍光ゲスト材料に、上記一般式(2)で表される構造を有する化合物である電荷輸送性部位を繰り返し単位の主鎖部分に含有するようなオリゴマーやポリマーからなる電荷輸送性材料をホスト材料として用いると、従来の湿式成膜法による発光素子に比べ、素子特性を大幅に向上させることが可能となる理由は、以下のように推定される。   The phosphorescent / fluorescent guest material that is the compound represented by the general formula (1) contains a charge transporting site that is a compound having the structure represented by the general formula (2) in the main chain portion of the repeating unit. The reason why the device characteristics can be greatly improved when using such charge transporting materials consisting of oligomers and polymers as the host material, compared to conventional light-emitting devices using the wet film-forming method, is estimated as follows. Is done.

まず、一般式(1)で表される化合物のような燐光・蛍光ゲスト材料は、燐光・蛍光発光性部位に、溶媒可溶性を有する分子鎖を介して電荷輸送性部位が繋がれているため、成膜後、発光性部位同士には一定の距離が保たれ、発光性材料のみが凝集することがなく、均一に分散することが可能である。また、上記燐光・蛍光ゲスト材料は、分子内に電荷輸送性部位を有していることから、電荷輸送性材料と相溶性を高めることが可能であり、中でも燐光・蛍光ゲスト材料の電荷輸送性部位と電荷輸送性材料の構造が類似していると相溶性がより高まり、電荷輸送性材料中で安定に分散することが可能である。   First, in the phosphorescent / fluorescent guest material such as the compound represented by the general formula (1), the charge transporting portion is connected to the phosphorescent / fluorescent portion through a molecular chain having solvent solubility. After film formation, a certain distance is maintained between the luminescent sites, and only the luminescent material does not aggregate and can be uniformly dispersed. In addition, since the phosphorescent / fluorescent guest material has a charge transporting site in the molecule, it is possible to improve compatibility with the charge transporting material. When the structure of the site and the charge transporting material is similar, the compatibility is further increased, and it is possible to stably disperse in the charge transporting material.

一方、一般式(2)で表される構造を有する化合物のような電荷輸送性部位を繰り返し単位の主鎖部分に含有するようなオリゴマーやポリマーからなる電荷輸送性材料は、その繰り返し数や繰り返し単位に含まれる2価の有機基の構造等により、アモルファスな膜を形成する成膜性が付与されるが、同時に、比較的剛直な分子である電荷輸送性材料が主鎖部分に含有されているため、主鎖に強い方向性を与え、当該分子配列に局所的に規則性を付与し、主鎖間の相互作用がし易くなり、その結果、電荷輸送性材料同士の分子間エネルギー移動が効率的になる。   On the other hand, a charge transporting material composed of an oligomer or a polymer containing a charge transporting moiety such as a compound having the structure represented by the general formula (2) in the main chain portion of the repeating unit has a repeating number and a repeating number. The structure of the divalent organic group contained in the unit imparts film forming properties to form an amorphous film, but at the same time, a charge transport material that is a relatively rigid molecule is contained in the main chain portion. Therefore, strong directionality is given to the main chain, regularity is given to the molecular arrangement, and interaction between the main chains is facilitated. As a result, intermolecular energy transfer between the charge transport materials is reduced. Become efficient.

このようにして、発光性材料が均質に分散され、電荷輸送性材料同士の分子間エネルギー移動が効率的なアモルファスな膜が得られることにより、駆動安定性及び保存安定性に優れ、高い発光輝度、発光効率を示し、かつ半減寿命の長い有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することが可能になると推定される。
以下、一般式(1)で表される化合物、及び一般式(2)で表される構造を有する化合物から順に、本発明に用いられる各構成を説明する。
In this way, the light-emitting material is homogeneously dispersed, and an amorphous film in which the energy transfer between the charge-transport materials is efficient is obtained, so that the driving stability and the storage stability are excellent, and the light emission luminance is high. It is estimated that it is possible to provide an organic electroluminescence device that exhibits luminous efficiency and has a long half-life.
Hereinafter, each structure used for this invention is demonstrated in order from the compound which has a structure represented by the compound represented by General formula (1), and General formula (2).

<一般式(1)で表される化合物>
上記一般式(1)で表される化合物において、EMは、蛍光発光性材料または燐光発光性材料であり、CTMは電荷輸送性材料であり、Xは、EMとCTMを結合する化学結合鎖であり、Yは、置換基である。
<Compound represented by the general formula (1)>
In the compound represented by the general formula (1), EM is a fluorescent material or a phosphorescent material, CTM is a charge transport material, and X is a chemical bond chain that bonds EM and CTM. Yes, Y is a substituent.

発光性材料EMとしては、蛍光発光性材料と燐光発光性材料が挙げられる。
蛍光発光性材料としては、色素系材料および金属錯体系材料が挙げられる。色素系材料としては、例えば、クマリン誘導体、DCM2(キノリジン誘導体)、キナクリドン誘導体、ペリレン、ルブレン等の多環芳香属炭化水素、ピレン誘導体、ピロロピロール誘導体、スチリルベンゼン誘導体、ポリメチン誘導体、キサンテン誘導体などが挙げられる。その一例を以下に挙げる。
Examples of the light emitting material EM include a fluorescent light emitting material and a phosphorescent material.
Examples of the fluorescent material include a dye material and a metal complex material. Examples of the pigment material include coumarin derivatives, DCM2 (quinolidine derivatives), quinacridone derivatives, polycyclic aromatic hydrocarbons such as perylene and rubrene, pyrene derivatives, pyrrolopyrrole derivatives, styrylbenzene derivatives, polymethine derivatives, and xanthene derivatives. Can be mentioned. An example is given below.

Figure 2006278651
Figure 2006278651

Figure 2006278651
Figure 2006278651

金属錯体系材料としては、例えば、Alq(アルミノキノリノール錯体)などのキノリノール錯体誘導体、Beq(ベリリウム−キノリン錯体)などのキノリン錯体誘導体、そのほかには、ヒドロキシフェニルオキサゾールやヒドロキシフェニルチアゾール、アゾメチン金属錯体誘導体などが挙げられる。その一例を以下に挙げる。 Examples of the metal complex material include quinolinol complex derivatives such as Alq 3 (aluminoquinolinol complex), quinoline complex derivatives such as Beq 2 (beryllium-quinoline complex), and in addition, hydroxyphenyl oxazole, hydroxyphenyl thiazole, azomethine metal And complex derivatives. An example is given below.

Figure 2006278651
Figure 2006278651

また、燐光発光性材料としては、例えば、Ir(ppy)などのイリジウム錯体誘導体、PtOEPなどの白金錯体誘導体などの遷移金属錯体が用いられる。
燐光発光性材料としては、下記一般式(11)で表される化合物が好適に用いられる。
As the phosphorescent material, for example, a transition metal complex such as an iridium complex derivative such as Ir (ppy) 3 or a platinum complex derivative such as PtOEP is used.
As the phosphorescent material, a compound represented by the following general formula (11) is preferably used.

Figure 2006278651
Figure 2006278651

一般式(11)において、Mはルテニウム、オスミウム、ロジウム、イリジウム、パラジウム、白金などの遷移金属の中から選択される。qは0〜2の何れかの数であり、rは1〜3の何れかの数であり、qとrの和は、2または3である。A〜Dは、一般式(11)に示した各種のものを適用できる。   In the general formula (11), M is selected from transition metals such as ruthenium, osmium, rhodium, iridium, palladium and platinum. q is any number from 0 to 2, r is any number from 1 to 3, and the sum of q and r is 2 or 3. Various things shown to General formula (11) are applicable to AD.

燐光発光性材料の一例を以下に挙げる。   An example of a phosphorescent material is given below.

Figure 2006278651
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Figure 2006278651
Figure 2006278651

Figure 2006278651
電荷輸送性材料とは、電荷輸送性基を含む化合物をいう。電荷輸送性材料CTMには、正孔輸送性材料と電子輸送性材料、正孔および電子輸送性材料がある。正孔輸送性材料としては、例えば、芳香族3級アミン誘導体、スターバーストポリアミン類、フタロシアニン金属錯体誘導体が用いられる。その一例を以下に挙げる。
Figure 2006278651
The charge transporting material refers to a compound containing a charge transporting group. The charge transport material CTM includes a hole transport material, an electron transport material, and a hole and electron transport material. Examples of the hole transporting material include aromatic tertiary amine derivatives, starburst polyamines, and phthalocyanine metal complex derivatives. An example is given below.

Figure 2006278651
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Figure 2006278651
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電子輸送性材料としては、Alq誘導体、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、トリアジン誘導体、フェニルキノキサリン誘導体、シロール誘導体、フェニルボラン誘導体が用いられる。その一例を以下に挙げる。 As the electron transporting material, an Alq 3 derivative, an oxadiazole derivative, a triazole derivative, an imidazole derivative, a triazine derivative, a phenylquinoxaline derivative, a silole derivative, or a phenylborane derivative is used. An example is given below.

Figure 2006278651
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Figure 2006278651
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正孔および電子輸送性材料としてはカルバゾールビフェニル(CBP)誘導体が用いられる。その一例を以下に挙げる。   A carbazole biphenyl (CBP) derivative is used as the hole and electron transport material. An example is given below.

Figure 2006278651
電荷輸送性材料としては、中でもEMが燐光ゲスト材料である場合には、電荷輸送性基としてカルバゾール骨格を有するものであることが好ましい。カルバゾール骨格を有する場合には、還元電位が燐光ゲスト材料の還元電位よりも高くなり易く、三重項準位が燐光ゲスト材料の三重項準位よりも高くなり易いことから、燐光ゲスト材料のホスト材料として適しているからである。カルバゾール骨格を有する電荷輸送性材料としては、上記のカルバゾールビフェニル誘導体や、下記一般式(12)〜下記一般式(14)で表される化合物が好適に用いられる。中でも、カルバゾールビフェニル誘導体であることが、正孔および電子輸送性を有する点から好ましい。
Figure 2006278651
As the charge transporting material, in particular, when EM is a phosphorescent guest material, it is preferable to have a carbazole skeleton as the charge transporting group. In the case of having a carbazole skeleton, the reduction potential is likely to be higher than the reduction potential of the phosphorescent guest material, and the triplet level is likely to be higher than the triplet level of the phosphorescent guest material. Because it is suitable as. As the charge transporting material having a carbazole skeleton, the above carbazole biphenyl derivatives and the compounds represented by the following general formula (12) to the following general formula (14) are preferably used. Among these, a carbazole biphenyl derivative is preferable from the viewpoint of having hole and electron transport properties.

Figure 2006278651
(Arは未置換もしくは置換のアリーレン基または複素環化合物基であり、Rはそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基、アリール基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキニル基、アリールアミノ基、複素環化合物基、シアノ基、ニトロ基、及びハロゲン原子よりなる群から選択される1種以上選ばれる基である。mは2〜1000の数である。また、ArとRは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。)
Figure 2006278651
(Ar is an unsubstituted or substituted arylene group or heterocyclic compound group, and each R is independently a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an alkylthio group, an alkylsilyl group, an alkylamino group, an aryl group, an arylalkyl group, It is a group selected from one or more selected from the group consisting of an arylalkoxy group, an arylalkynyl group, an arylamino group, a heterocyclic compound group, a cyano group, a nitro group, and a halogen atom, where m is a number from 2 to 1000. Ar and R may be the same or different.)

また、化学結合鎖であるXは、直鎖状、分枝鎖状、または環状の炭化水素鎖または炭素鎖が単独または組み合わされてなり、炭化水素鎖内には異種原子が含まれていても良く、また環上には置換基を有していても良い2価の有機基である。   The chemical bond chain X is a straight chain, branched chain, or cyclic hydrocarbon chain or carbon chain, either alone or in combination, and the hydrocarbon chain may contain hetero atoms. Moreover, it is a divalent organic group which may have a substituent on the ring.

炭化水素鎖は、−CH2−のような飽和炭化水素又は−CH=CH−のような不飽和炭化水素を含むものであり、炭素鎖は、−C≡C−を含むものである。また、炭化水素鎖内にはO、S等の異種原子が含まれていても良いし、水素原子がフッ素原子等のハロゲン原子と置き換えられていても良い。環状の炭化水素鎖は、脂環式化合物からなるものであっても良いし、芳香族化合物からなるものであっても良い。環上に有していてもよい置換基としては、直鎖状または分枝鎖状のアルキル基であることが望ましい。その置換基については、そのアルキル基中の1つもしくは隣接しない2つ以上のメチレン基が−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−CH=CH−または−C≡C−で置きかえられてもよく、そのアルキル基中の水素原子はフッ素原子に置換されていてもよい。 The hydrocarbon chain includes a saturated hydrocarbon such as —CH 2 — or an unsaturated hydrocarbon such as —CH═CH—, and the carbon chain includes —C≡C—. In addition, heterogeneous atoms such as O and S may be contained in the hydrocarbon chain, or hydrogen atoms may be replaced with halogen atoms such as fluorine atoms. The cyclic hydrocarbon chain may be composed of an alicyclic compound or may be composed of an aromatic compound. The substituent that may be present on the ring is preferably a linear or branched alkyl group. For the substituent, one or more non-adjacent methylene groups in the alkyl group are —O—, —S—, —CO—, —CO—O—, —O—CO—, —CH═. CH— or —C≡C— may be substituted, and a hydrogen atom in the alkyl group may be substituted with a fluorine atom.

化学結合鎖Xは、電気的に中性を保つものであることが好ましく、EM、CTMの共役系を切断するような構造となっていることが好ましい。少なくともEM、CTMと結合する原子については不飽和結合を含まない方が好ましい。   The chemical bonding chain X is preferably one that maintains electrical neutrality, and preferably has a structure that cuts a conjugated system of EM and CTM. It is preferable that at least an atom bonded to EM or CTM does not contain an unsaturated bond.

直鎖状、分枝鎖状の化学結合鎖Xとしては、例えば、−(CH22−、−(CH23−、−(CH24−、−(CH2)CH(CH3)CH2−、−CH2CH=CHCH2−、−(CH25−、−(CH2)C(CH32CH2−、−(CH26−、−(CH22C(CH32CH2−、−(CH22CH(CH3)(CH22−、−(CH22CH=CH(CH22−、−(CH27−、−(CH22C(CH32(CH22−、−(CH2)C(CH2CH32CH2−、−(CH28−、−(CH23C(CH32(CH22−、−(CH2)C(CH2CH3)(CH2CH2CH3)(CH2)−、−(CH23CH=CH(CH23−、−(CH29−、−(CH23C(CH32(CH23−、−(CH22C(CH2CH32(CH22−、−(CH2)C(CH2CH2CH32(CH2)−、−(CH210−、−(CH24C(CH32(CH23−、−(CH22C(CH2CH32(CH23−、−(CH22C(CH2CH3)(CH2CH2CH3)(CH22−、−(CH2)C(CH2CH2CH3)(CH2CH2CH2CH3)(CH2)−のような直鎖状又は分岐鎖状飽和又は不飽和炭化水素鎖;−CH2OCH2−、−(CH22OCH2−、−(CH22O(CH22−、−(CH23O(CH22−、−(CH23O(CH23−、−(CH24O(CH23−、−(CH24O(CH24−、−CH2SCH2−、−(CH22SCH2−、−(CH22S(CH22−、−(CH23S(CH22−、−(CH23S(CH23−、−(CH24S(CH23−、−(CH24S(CH24−、−CH2COCH2−、−(CH22COCH2−、−(CH22CO(CH22−、−(CH23CO(CH22−、−(CH23CO(CH23−、−(CH24CO(CH23−、−(CH24CO(CH24−、−CH2COOCH2−、−(CH22COOCH2−、−CH2COO(CH22−、−(CH22COO(CH22−、−CH2COO(CH23−、−(CH23COO(CH22−、−CH2COO(CH24−、−(CH23COO(CH23−、−CH2COO(CH25−、−(CH24COO(CH23−、−CH2COO(CH27−、−(CH24COO(CH24−、−CH2COO(CH28−のような1つもしくは隣接しない2つ以上のメチレン基が−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−で置換されている直鎖状又は分岐鎖状炭化水素鎖が例示される。 Examples of the linear and branched chemical bond chain X include — (CH 2 ) 2 —, — (CH 2 ) 3 —, — (CH 2 ) 4 —, and — (CH 2 ) CH (CH 3) CH 2 -, - CH 2 CH = CHCH 2 -, - (CH 2) 5 -, - (CH 2) C (CH 3) 2 CH 2 -, - (CH 2) 6 -, - (CH 2 ) 2 C (CH 3 ) 2 CH 2 —, — (CH 2 ) 2 CH (CH 3 ) (CH 2 ) 2 —, — (CH 2 ) 2 CH═CH (CH 2 ) 2 —, — (CH 2 ) 7 -,-(CH 2 ) 2 C (CH 3 ) 2 (CH 2 ) 2 -,-(CH 2 ) C (CH 2 CH 3 ) 2 CH 2 -,-(CH 2 ) 8 -,-( CH 2) 3 C (CH 3 ) 2 (CH 2) 2 -, - (CH 2) C (CH 2 CH 3) (CH 2 CH 2 CH 3) (CH 2) -, - (CH 2) 3 CH = CH (CH 2) 3 - , - (CH 2) 9 -, - (CH 2) 3 C CH 3) 2 (CH 2) 3 -, - (CH 2) 2 C (CH 2 CH 3) 2 (CH 2) 2 -, - (CH 2) C (CH 2 CH 2 CH 3) 2 (CH 2 ) -, - (CH 2) 10 -, - (CH 2) 4 C (CH 3) 2 (CH 2) 3 -, - (CH 2) 2 C (CH 2 CH 3) 2 (CH 2) 3 - , - (CH 2) 2 C (CH 2 CH 3) (CH 2 CH 2 CH 3) (CH 2) 2 -, - (CH 2) C (CH 2 CH 2 CH 3) (CH 2 CH 2 CH 2 A linear or branched saturated or unsaturated hydrocarbon chain such as CH 3 ) (CH 2 ) —; —CH 2 OCH 2 —, — (CH 2 ) 2 OCH 2 —, — (CH 2 ) 2 O (CH 2 ) 2 -,-(CH 2 ) 3 O (CH 2 ) 2 -,-(CH 2 ) 3 O (CH 2 ) 3 -,-(CH 2 ) 4 O (CH 2 ) 3 -,- (CH 2) 4 O (CH 2) 4 -, - CH 2 SCH 2 -, (CH 2) 2 SCH 2 - , - (CH 2) 2 S (CH 2) 2 -, - (CH 2) 3 S (CH 2) 2 -, - (CH 2) 3 S (CH 2) 3 - , - (CH 2) 4 S (CH 2) 3 -, - (CH 2) 4 S (CH 2) 4 -, - CH 2 COCH 2 -, - (CH 2) 2 COCH 2 -, - (CH 2 ) 2 CO (CH 2 ) 2 —, — (CH 2 ) 3 CO (CH 2 ) 2 —, — (CH 2 ) 3 CO (CH 2 ) 3 —, — (CH 2 ) 4 CO (CH 2 ) 3 -, - (CH 2) 4 CO (CH 2) 4 -, - CH 2 COOCH 2 -, - (CH 2) 2 COOCH 2 -, - CH 2 COO (CH 2) 2 -, - (CH 2) 2 COO (CH 2) 2 -, - CH 2 COO (CH 2) 3 -, - (CH 2) 3 COO (CH 2) 2 -, - CH 2 COO (CH 2) 4 -, - (CH 2) 3 COO (CH 2) 3 -, - CH 2 OO (CH 2) 5 -, - (CH 2) 4 COO (CH 2) 3 -, - CH 2 COO (CH 2) 7 -, - (CH 2) 4 COO (CH 2) 4 -, - CH 2 One or two or more non-adjacent methylene groups such as COO (CH 2 ) 8 — are substituted with —O—, —S—, —CO—, —CO—O—, —O—CO—. A linear or branched hydrocarbon chain is exemplified.

また、環状化合物を含む化学結合鎖Xとしては、環状の炭化水素鎖のみからなるもの、上記直鎖状又は分岐鎖状炭化水素鎖と環状の炭化水素鎖との組み合わせが挙げられる。環状の炭化水素鎖は、脂環式化合物からなるものであっても良いし、芳香族化合物からなるものであっても良い。EMとCTM分子の配置を安定にする点からは、脂環式化合物を含むことが好ましい。化学結合鎖Xに好適に含まれる脂環式化合物の基本骨格構造の一例を下記化学式(15)に示した。   Examples of the chemical bond chain X containing a cyclic compound include those composed only of a cyclic hydrocarbon chain, and combinations of the linear or branched hydrocarbon chain and the cyclic hydrocarbon chain. The cyclic hydrocarbon chain may be composed of an alicyclic compound or may be composed of an aromatic compound. From the viewpoint of stabilizing the arrangement of the EM and CTM molecules, it is preferable to include an alicyclic compound. An example of the basic skeleton structure of an alicyclic compound suitably contained in the chemical bonding chain X is shown in the following chemical formula (15).

Figure 2006278651
本発明における化学結合鎖Xは、電気的に中性を保つもので、且つ、化学式(15)に示すようなシクロプロパン骨格、シクロブタン骨格、シクロペンタン骨格、シクロヘキサン骨格、ノルボルナン骨格、[2,2,2]ビシクロオクタン骨格、[3,2,1]ビシクロオクタン骨格、アダマンタン骨格、等の剛直な骨格構造を有するものが好ましく適用される。化学式(15)に示したユニット数は、適用する骨格構造にも異なるが、通常、1〜3程度とすることが好ましい。
Figure 2006278651
The chemical bond chain X in the present invention is electrically neutral and has a cyclopropane skeleton, a cyclobutane skeleton, a cyclopentane skeleton, a cyclohexane skeleton, a norbornane skeleton, [2,2] as shown in the chemical formula (15). , 2] bicyclooctane skeleton, [3,2,1] bicyclooctane skeleton, adamantane skeleton, and the like are preferably used. The number of units shown in the chemical formula (15) varies depending on the skeleton structure to be applied, but is usually preferably about 1 to 3.

環状化合物を含む化学結合鎖Xとしては、例えば、下記化学式で表されるものが例示される。EMとCTMは結合部位の例を明示するため記載している。   Examples of the chemical bond chain X containing a cyclic compound include those represented by the following chemical formula. EM and CTM are listed to clarify examples of binding sites.

Figure 2006278651
Figure 2006278651

Figure 2006278651
Figure 2006278651

Figure 2006278651
Figure 2006278651

Figure 2006278651
Figure 2006278651

Figure 2006278651
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化学結合鎖Xは、EMとCTMとの間の分子間距離と配置を規定する作用があり、その長さと構造により、得られる化合物の溶解性及び/又はホッピング伝導を確保することができる。化学結合鎖Xは所定の長さに制御されていることが好ましく、その長さは、発光性材料EMと電荷輸送性材料CTMの分子軌道が重ならないおよそ0.1〜20nmの距離に制御されていることが好ましく、0.5〜10nmの距離に制御されていることが好ましい。化学結合鎖Xの長さが短すぎると、分子軌道が重なり、EMとCTM同士での分子間反発により、互いに最適な位置関係をとることができず、好ましいエネルギー移動ができないという悪影響が生じ易くなる。また、化学結合鎖Xの長さが長すぎると、溶媒溶解性は向上するものの却って分子間の電荷輸送特性が低下するおそれがある。   The chemical bond chain X has an action of defining the intermolecular distance and arrangement between the EM and the CTM, and the solubility and / or hopping conduction of the resulting compound can be ensured by the length and structure. The chemical bond chain X is preferably controlled to a predetermined length, and the length is controlled to a distance of about 0.1 to 20 nm where molecular orbitals of the light emitting material EM and the charge transport material CTM do not overlap. It is preferable that the distance is controlled to a distance of 0.5 to 10 nm. If the length of the chemical bond chain X is too short, the molecular orbitals overlap, and due to the intermolecular repulsion between the EM and the CTM, an optimum positional relationship cannot be achieved with each other, and an adverse effect that favorable energy transfer is not likely to occur. Become. On the other hand, if the length of the chemical bond chain X is too long, the solvent solubility is improved, but the intermolecular charge transport property may be lowered.

さらに詳細には、上記の点を考慮し、主として得られる化合物の溶解性の点から、Xと結合しているEMの原子を原子E、Xと結合しているCTMの原子を原子Fとし、原子EからX上の隣接原子をたどって原子Fまで到達するまでの原子間距離の和のうち最短距離になるものをE^Fとしたとき、E^Fが3Å以上であることが好ましく、更に4Å以上、特に5Å〜50Åであることが好ましい。   More specifically, in consideration of the above points, mainly from the viewpoint of the solubility of the resulting compound, an atom of EM bonded to X is an atom E, and an atom of CTM bonded to X is an atom F. It is preferable that E ^ F is 3 の う ち or more, when E ^ F is the shortest distance among the sums of interatomic distances from the atom E to the adjacent atoms on X that reach the atom F. Further, it is preferably 4 mm or more, particularly 5 to 50 mm.

また、主として得られる化合物のホッピング伝導の点から、Xと結合しているEMの原子を原子E、Xと結合しているCTMの原子を原子Fとし、原子Eと原子Fの直線距離をE−Fとしたとき、E−Fが2Å〜50Åであることが好ましく、更に3Å〜30Å、特に4Å〜20Åであることが好ましい。   Further, mainly from the viewpoint of hopping conduction of the obtained compound, an atom of EM bonded to X is an atom E, an atom of CTM bonded to X is an atom F, and a linear distance between the atom E and the atom F is E When -F, EF is preferably 2 to 50 cm, more preferably 3 to 30 mm, and particularly preferably 4 to 20 cm.

なお、原子間距離及び直線距離は、分子力学法のMM3(文献 "CRC Handbook of Chemistry and Physics," 60th Edition, R. C. Weast, (Ed.), CRC Press, Boca Raton, FL, 1980. M. W. Chase, C. A. Davies, J. R. Downey, D. R. Frurip, R. A. McDonald, A. N. Syverud, JANAF Thermochemical Tables, Third Edition, J. Phys. Chem. Ref. Data 14, Suppl. 1 (1985). NIST Chemistry WebBook, NIST Standard Reference Database, No. 69; W. G. Mallard, P. J. Linstrom, Eds., National Institute of Standards and Technology, Gaithersberg, http://webbook.nist.gov/chemistry. J. O. Cox, G. Pilcher, "Thermochemistry of Organic and Organometallic Compounds," Academic Press, New York, N.Y., 1970. P. v. R. Schleyer, J. E. Williams, K. R. Blanchard, J. Am. Chem. Soc., 92, 3277, (1970).)により、計算ソフトはCAChe Worksystem Ver.5.0(富士通)を用いて化合物の構造最適化を行い、得られた構造を基に算出されたものである。   The interatomic distance and the linear distance are based on the MM3 of molecular mechanics method (literature “CRC Handbook of Chemistry and Physics,” 60th Edition, RC Weast, (Ed.), CRC Press, Boca Raton, FL, 1980. CA Davies, JR Downey, DR Frurip, RA McDonald, AN Syverud, JANAF Thermochemical Tables, Third Edition, J. Phys. Chem. Ref. Data 14, Suppl. 1 (1985) .NIST Chemistry WebBook, NIST Standard Reference Database, No 69; WG Mallard, PJ Linstrom, Eds., National Institute of Standards and Technology, Gaithersberg, http://webbook.nist.gov/chemistry. JO Cox, G. Pilcher, "Thermochemistry of Organic and Organometallic Compounds," Academic Press, New York, NY, 1970. P. v. R. Schleyer, JE Williams, KR Blanchard, J. Am. Chem. Soc., 92, 3277, (1970).), The calculation software is CAChe Worksystem Ver. It was calculated based on the structure obtained by optimizing the structure of the compound using 5.0 (Fujitsu).

更に、得られる化合物の溶解性及びホッピング伝導の点から、Xと結合しているEMの原子を原子E、Xと結合しているCTMの原子を原子Fとし、原子EからX上の隣接原子をたどって原子Fまで到達するまでの原子間距離の和のうち最短距離になるものをE^F、原子Eと原子Fの直線距離をE−Fとしたとき、(E^F)/(E−F)の比の値が1.1〜20であることが好ましく、更に1.3〜15、特に1.5〜10であることが好ましい。なお、(E^F)/(E−F)の比の値は、値が大きくなればなるほど、化学結合鎖Xの原子AからX上の隣接原子をたどって原子Bまで到達するまでの原子間距離の和のうち最短距離になるルートが屈曲して弧を描くような配座をとることになる。   Further, from the viewpoint of the solubility and hopping conduction of the resulting compound, an atom of EM bonded to X is an atom E, an atom of CTM bonded to X is an atom F, and an adjacent atom on the X from the atom E Is the shortest distance among the sums of the inter-atomic distances until the atom F is reached, and the linear distance between the atoms E and F is EF, and (E ^ F) / ( The value of the ratio E-F) is preferably 1.1 to 20, more preferably 1.3 to 15, and particularly preferably 1.5 to 10. In addition, the value of the ratio of (E ^ F) / (EF) is the atom from the atom A of the chemical bond chain X to the atom B that reaches the atom B by following the adjacent atom on the chemical bond chain X as the value increases. The root of the shortest distance in the sum of the distances is bent and takes a conformation that draws an arc.

溶解性及びホッピング伝導が好ましくなる一実施形態として、E−Fが2Å〜50Åであり、且つ(E^F)/(E−F)が1.1〜10であること、更にE−Fが3Å〜20Åであり、且つ(E^F)/(E−F)が1.2〜9であること、特にE−Fが3Å〜15Åであり、且つ(E^F)/(E−F)が1.3〜8であることが挙げられる。   As an embodiment in which solubility and hopping conduction are preferred, EF is 2 to 50 Å, (E ^ F) / (EF) is 1.1 to 10, and EF is 3Å to 20Å and (E ^ F) / (EF) is 1.2 to 9, especially EF is 3 to 15Å, and (E ^ F) / (E−F) ) Is 1.3-8.

なお、上記(E^F)、(E−F)、(E^F)/(E−F)は、CTM分子のうちEM分子に最近接のCTM分子を用いて求められる値をいう。例えば、一般式(3)〜(6)で表される化合物においては、n=1について求められる値をいう。   In addition, said (E ^ F), (EF), (E ^ F) / (EF) means the value calculated | required using the CTM molecule nearest to EM molecule among CTM molecules. For example, in the compounds represented by the general formulas (3) to (6), it refers to a value obtained for n = 1.

また、化学結合鎖Xは、熱的に安定な構造、即ち、自由回転が容易でない構造及び/又は熱により切断され難い構造を有することが好ましく、化学結合鎖Xの好ましい実施形態として、異種原子が含まれない炭化水素鎖からなるものが挙げられる。   In addition, the chemical bond chain X preferably has a thermally stable structure, that is, a structure that is not easily rotated and / or a structure that is difficult to be cleaved by heat. The thing which consists of a hydrocarbon chain which does not contain is mentioned.

さらに、化学結合鎖Xは、特に剛直な、即ち、とり得る立体配座が熱力学的に限定されるような、骨格構造を有することが好ましい。剛直な結合鎖Xとすることより、EMとCTMの分子同士の向き、すなわち分子同士の立体構造的な配置を制御することができる。EMとCTMの立体的な(3次元的な)向きを制御することにより、2分子間のより効率的な電荷移動ができるという効果が生じる。さらに、剛直な化学結合鎖Xが電荷移動の障壁となるので、ホッピング伝導を起こし易くさせ且つその効果の安定化にも有利である。このような点から、化学結合鎖Xの好ましい実施形態として、脂環式化合物を含むものが挙げられ、式(15)で示される化学結合鎖を含むものが挙げられる。   Furthermore, the chemical bond chain X preferably has a skeleton structure that is particularly rigid, that is, the possible conformation is thermodynamically limited. By using the rigid bond chain X, the orientation of the EM and CTM molecules, that is, the three-dimensional arrangement of the molecules can be controlled. Controlling the three-dimensional (three-dimensional) orientation of EM and CTM has the effect of allowing more efficient charge transfer between the two molecules. Furthermore, since the rigid chemical bond chain X becomes a barrier against charge transfer, it is easy to cause hopping conduction and is advantageous for stabilizing the effect. From such a point, as a preferable embodiment of the chemical bond chain X, those containing an alicyclic compound are exemplified, and those containing a chemical bond chain represented by the formula (15) are exemplified.

また、上記一般式(1)で表される化合物において前記EMとCTMとの配置は、ホッピング伝導を確保できる所定の配置に制御されていることが好ましい。熱力学的に安定な配座において、前記EMとCTMとの配置は、EM分子の中心からCTM分子の共役面上の中心にのばした直線とCTM分子の共役面とが垂直に近い角度で交わるような配置であることが好ましい。なお熱力学的に安定な配座は、上記直線距離E−Fを求めたときと同様の方法で構造最適化を行って得ることができる。   In the compound represented by the general formula (1), the arrangement of the EM and CTM is preferably controlled to a predetermined arrangement that can ensure hopping conduction. In the thermodynamically stable conformation, the arrangement of the EM and CTM is such that the straight line extending from the center of the EM molecule to the center on the conjugate plane of the CTM molecule and the conjugate plane of the CTM molecule are close to perpendicular. It is preferable that the arrangement is such that it intersects. The thermodynamically stable conformation can be obtained by structural optimization in the same manner as when the linear distance EF is obtained.

置換基であるYは、EM及び/又はCTMの何れかの部位に導入された置換基であり、少なくとも溶媒溶解性を向上させるための置換基である。溶媒溶解性は化学結合鎖Xも備えているが、溶媒溶解性をより向上させようとすると化学結合鎖Xを長くしなければならず、化学結合鎖Xの好ましい剛直性が損なわれると共に電荷移動特性も低下し易くなるので、置換基Yを付加して溶媒溶解性を補い、良好な電荷輸送特性を有する化学構造とすることが好ましい。nは、置換基Yで水素が置換されている数であり、0〜20の数である。   Y as a substituent is a substituent introduced at any site of EM and / or CTM, and is a substituent for improving at least solvent solubility. Although the solvent solubility also includes the chemical bond chain X, in order to further improve the solvent solubility, the chemical bond chain X must be lengthened, and the preferable rigidity of the chemical bond chain X is impaired and charge transfer is performed. Since the characteristics are also likely to deteriorate, it is preferable to add a substituent Y to supplement the solvent solubility and to have a chemical structure having good charge transport characteristics. n is the number by which hydrogen is substituted by the substituent Y, and is a number of 0-20.

この置換基Yは、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基、アリール基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキニル基、アリールアミノ基、複素環化合物基、シアノ基、ニトロ基、及びハロゲン原子よりなる群から選択される。   This substituent Y is an alkyl group, an alkoxy group, an alkylthio group, an alkylsilyl group, an alkylamino group, an aryl group, an arylalkyl group, an arylalkoxy group, an arylalkynyl group, an arylamino group, a heterocyclic compound group, a cyano group, It is selected from the group consisting of a nitro group and a halogen atom.

上記のアルキル基は、直鎖状あるいは分枝状のアルキル基で、1つもしくは隣接しない2つ以上のメチレン基は−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−CH=CH−、−C≡C−で置きかえられても良く、該アルキル基中の水素原子はフッ素原子に置換されていても良い。   The alkyl group is a linear or branched alkyl group, and one or two or more non-adjacent methylene groups are —O—, —S—, —CO—, —CO—O—, —O. -CO-, -CH = CH-, -C≡C- may be substituted, and a hydrogen atom in the alkyl group may be substituted with a fluorine atom.

置換基Yは、中でも、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数1〜20のアルキルチオ基、炭素数1〜60のアルキルシリル基、炭素数1〜40のアルキルアミノ基、炭素数6〜60のアリール基、炭素数7〜60のアリールアルキル基、炭素数7〜60のアリールアルコキシ基、炭素数8〜60のアリールアルキニル基、炭素数6〜60のアリールアミノ基、炭素数4〜60の複素環化合物基、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子からなる群から選ばれることが好ましい。   The substituent Y includes, among others, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an alkylthio group having 1 to 20 carbon atoms, an alkylsilyl group having 1 to 60 carbon atoms, and an alkyl group having 1 to 40 carbon atoms. An alkylamino group, an aryl group having 6 to 60 carbon atoms, an arylalkyl group having 7 to 60 carbon atoms, an arylalkoxy group having 7 to 60 carbon atoms, an arylalkynyl group having 8 to 60 carbon atoms, and an aryl having 6 to 60 carbon atoms It is preferably selected from the group consisting of an amino group, a heterocyclic compound group having 4 to 60 carbon atoms, a cyano group, a nitro group, and a halogen atom.

また、この置換基Yを、化合物に立体障害を持たせるように作用させることもできる。置換基Yを、EM及び/又はCTMの何れかの部位に付加することにより、その置換基Yが障害となって、EMの分子とCTMの分子がXを軸にしてねじれが生じる。こうしたねじれにより、EMの分子とCTMの分子との向きが変化するので、その向きに基づいた特性を発現させることができる。   Moreover, this substituent Y can also be made to act so that a compound may have a steric hindrance. By adding the substituent Y to any part of EM and / or CTM, the substituent Y becomes an obstacle, and the EM molecule and the CTM molecule are twisted about X. Such a twist changes the orientation of the EM molecule and the CTM molecule, so that characteristics based on the orientation can be expressed.

以上に述べたような、EM、CTM、X、Yの組み合わせは、適宜選択して行なうことができる。中でも、下記一般式(3)〜(6)で表される化合物が、好適な化合物の例として挙げられる。   The combination of EM, CTM, X, and Y as described above can be selected as appropriate. Especially, the compound represented by the following general formula (3)-(6) is mentioned as an example of a suitable compound.

Figure 2006278651
Figure 2006278651

Figure 2006278651
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Figure 2006278651
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Figure 2006278651
一般式(3)〜一般式(6)において、
Figure 2006278651
In general formula (3)-general formula (6),

Figure 2006278651
(一般式(3)〜(6)において、Xは、一般式(1)におけるXと同様のものである。また、Arは未置換もしくは置換のアリーレン基または複素環化合物基であり、Rはそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基、アリール基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキニル基、アリールアミノ基、複素環化合物基、シアノ基、ニトロ基、及びハロゲン原子よりなる群から選択される1種以上の基である。Rは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。)
Figure 2006278651
(In the general formulas (3) to (6), X is the same as X in the general formula (1), Ar is an unsubstituted or substituted arylene group or heterocyclic compound group, and R is Each independently a hydrogen atom, alkyl group, alkoxy group, alkylthio group, alkylsilyl group, alkylamino group, aryl group, arylalkyl group, arylalkoxy group, arylalkynyl group, arylamino group, heterocyclic compound group, cyano group, One or more groups selected from the group consisting of a nitro group and a halogen atom, R may be the same or different.

上記一般式(3)〜(6)中のArは、共役結合に関する炭素原子数が6個以上60個以下からなる未置換もしくは置換のアリーレン基、または共役結合に関する炭素原子数が4個以上60個以下からなる未置換もしくは置換の複素環化合物基であることが好ましい。   Ar in the general formulas (3) to (6) is an unsubstituted or substituted arylene group having 6 to 60 carbon atoms related to a conjugated bond, or 4 to 60 carbon atoms related to a conjugated bond. It is preferably an unsubstituted or substituted heterocyclic compound group comprising at most.

Arは、中でも、共役結合に関する炭素原子数が6〜20からなる未置換もしくは置換のアリーレン基、又は共役結合に関する炭素数が4〜20からなる未置換もしくは置換の複素環化合物基であることが好ましい。Arとして、具体的には以下のものが挙げられる。なお、Arの例示構造の式中のRは、それぞれ同一でも異なっていても良く、一般式(3)〜(6)中のRと同じである。   Ar may be an unsubstituted or substituted arylene group having 6 to 20 carbon atoms related to a conjugated bond, or an unsubstituted or substituted heterocyclic compound group having 4 to 20 carbon atoms related to a conjugated bond, among others. preferable. Specific examples of Ar include the following. In addition, R in the formula of the exemplary structure of Ar may be the same or different, and is the same as R in the general formulas (3) to (6).

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上記一般式(3)〜(6)中のR、又はArの例示中のRは、それぞれ水素原子か、又は、上述の置換基Yを示す。1分子内のRとしては水素以外の置換基を2種以上有していても良い。
上記一般式(3)〜(6)中のRは、それぞれ独立に水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数1〜20のアルキルチオ基、炭素数1〜60のアルキルシリル基、炭素数1〜40のアルキルアミノ基、炭素数6〜60のアリール基、炭素数7〜60のアリールアルキル、炭素数7〜60のアリールアルコキシ基、炭素数8〜60のアリールアルキニル基、炭素数6〜60のアリールアミノ基、炭素数4〜60の複素環化合物基、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子からなる群から選ばれる基であることが好ましい。
R in the above general formulas (3) to (6) or R in the examples of Ar each represents a hydrogen atom or the above-described substituent Y. R in one molecule may have two or more substituents other than hydrogen.
R in the general formulas (3) to (6) is independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an alkylthio group having 1 to 20 carbon atoms, or a carbon number. 1-60 alkylsilyl group, C1-C40 alkylamino group, C6-C60 aryl group, C7-C60 arylalkyl, C7-C60 arylalkoxy group, C8-C8 A group selected from the group consisting of 60 arylalkynyl groups, arylamino groups having 6 to 60 carbon atoms, heterocyclic compound groups having 4 to 60 carbon atoms, cyano groups, nitro groups, and halogen atoms is preferable.

中でも、一般式(1)で表される化合物の好適な例として、上述した一般式(3)についての一例を、化学式(16)〜(19)に示す。   Especially, as a suitable example of a compound represented by General formula (1), an example about General formula (3) mentioned above is shown to Chemical formula (16)-(19).

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以下の表に、上記一般式(3)〜(6)で表される化合物の組み合わせの具体例を挙げるが、本発明はこれらの具体例に限定されるわけではない。なお、一般式(3)〜(6)で表される化合物のEM部分については、具体的な化合物で示している。   Specific examples of combinations of the compounds represented by the general formulas (3) to (6) are given in the following table, but the present invention is not limited to these specific examples. In addition, about the EM part of the compound represented by General formula (3)-(6), it has shown with the specific compound.

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以上のように、上記一般式(1)で表される化合物は、化合物中に化学結合鎖X、又は置換基Yとして、溶媒可溶性の分子鎖を付加することにより、塗布の容易性と膜中での均一分散性を向上させることができる。また、上記一般式(1)で表される化合物は、用いられる発光性材料EMと電荷輸送性材料CTM、及び化学結合鎖X、又は、CTMの繰り返し単位数、或いは総原子数を調整することができるので、発光性材料EMと電荷輸送性材料CTMとの分子間距離を最適化することができる。更に、化学結合鎖Xの結合部位やその種類を適宜変えることにより、発光性材料EMと電荷輸送性材料CTMの相対的な配置、すなわち、ホスト−ゲストユニットの相対的な配置を任意に決めることができる。
発光効率については、ホスト−ホスト間、ホスト−ゲスト間のエネルギー移動が如何に効率的であるかも重要であり、上記一般式(1)で表される化合物においては、化学結合鎖XによりEMとCTMの配置を最適化してEM−CTM間での電荷の移動を安定させることができると共に、化合物を膜中に均一に分散することができるので、有機EL素子において効率的で安定な発光が実現でき、その結果、有機EL素子の長寿命化を実現できるという効果がある。
As described above, the compound represented by the above general formula (1) can be applied easily and in a film by adding a solvent-soluble molecular chain as a chemical bond chain X or a substituent Y to the compound. The uniform dispersibility can be improved. In addition, the compound represented by the above general formula (1) adjusts the number of repeating units or the total number of atoms of the light emitting material EM and the charge transporting material CTM and the chemical bonding chain X or CTM used. Therefore, the intermolecular distance between the luminescent material EM and the charge transport material CTM can be optimized. Furthermore, the relative arrangement of the light emitting material EM and the charge transporting material CTM, that is, the relative arrangement of the host-guest unit is arbitrarily determined by appropriately changing the bonding site and the type of the chemical bonding chain X. Can do.
Regarding the luminous efficiency, it is also important how efficient the energy transfer between the host and the host and between the host and the guest. In the compound represented by the general formula (1), the chemical bond chain X and the EM Optimized CTM arrangement to stabilize charge transfer between EM and CTM, and compound can be uniformly dispersed in the film, enabling efficient and stable light emission in organic EL devices As a result, the lifetime of the organic EL element can be increased.

<一般式(2)で表される構造を有する化合物>
上記一般式(2)で表される構造を有する化合物において、CTMは電荷輸送性材料であり、Zは、CTM同士を連結する化学結合鎖である。また、置換基であるYは、CTMに導入されていても良い置換基であり、少なくとも溶媒溶解性を向上させるための置換基である。
上記一般式(2)で表される構造を有する化合物は、繰り返し単位の主鎖を構成する部分に電荷輸送性材料を含む化合物であり、電荷輸送性材料が2価以上の有機基となって、そのうちの2つの結合が化合物の主鎖が伸長する結合に用いられている化合物である。
<Compound having a structure represented by the general formula (2)>
In the compound having the structure represented by the general formula (2), CTM is a charge transporting material, and Z is a chemical bond chain that connects the CTMs. Moreover, Y which is a substituent is a substituent which may be introduce | transduced into CTM, and is a substituent for improving solvent solubility at least.
The compound having the structure represented by the general formula (2) is a compound containing a charge transporting material in a portion constituting the main chain of the repeating unit, and the charge transporting material becomes a divalent or higher valent organic group. , And two of them are compounds used for bonds in which the main chain of the compound extends.

上記一般式(2)で表される構造を有する化合物は、繰り返し単位の主鎖部分に比較的剛直な分子である電荷輸送性材料を含む繰り返し単位を含有する主鎖を有することにより、主鎖に強い方向性を付与するため、成膜時において主鎖間の相互作用により当該分子配列に規則性を付与することが可能である。その結果、電荷輸送性材料の分子内のエネルギー移動も行われるが、電荷輸送性材料同士の分子間のエネルギー移動をより効率的に行うことが可能となり、ひいては電荷輸送性材料−発光性材料間のエネルギー移動も効率的に行われる。   The compound having the structure represented by the general formula (2) has a main chain containing a repeating unit including a charge transporting material that is a relatively rigid molecule in the main chain portion of the repeating unit. Therefore, it is possible to impart regularity to the molecular arrangement by the interaction between the main chains during film formation. As a result, energy transfer within the molecule of the charge transporting material is also performed, but energy transfer between the molecules of the charge transporting material can be performed more efficiently, and as a result, between the charge transporting material and the light emitting material. Energy transfer is also performed efficiently.

上記一般式(2)におけるCTMは、上記一般式(1)で表される化合物におけるものと同様、電荷輸送性材料であり、電荷輸送性基を含む化合物をいう。上記一般式(2)におけるCTMとしては、特に限定されることなく、上記一般式(1)で表される化合物と同様のものを用いることができる。   The CTM in the general formula (2) is a charge transporting material similar to that in the compound represented by the general formula (1) and refers to a compound containing a charge transporting group. The CTM in the general formula (2) is not particularly limited, and the same compounds as those represented by the general formula (1) can be used.

また、CTMの置換基であるYは、少なくとも溶媒溶解性を向上させるための置換基である。溶媒溶解性は後述する連結基Zも備えているが、溶媒溶解性をより向上させようとすると連結基Zを長くしなければならず、電荷移動特性も低下し易くなる場合があるので、置換基Yを付加して溶媒溶解性を補い、良好な電荷輸送特性を有する化学構造としても良い。上記一般式(2)における置換基Yとしても、上記一般式(1)で表される化合物と同様のものを用いることができる。置換基Yは、繰り返し単位ごとに導入されていてもよいし、繰り返し単位の一定の割合のみに導入されていても良い。また、置換基Yは、繰り返し単位ごとに同じものが導入されていてもよいし、繰り返し単位の一定の割合に異なるものが導入されていても良い。また、nは   Moreover, Y which is a substituent of CTM is a substituent for improving at least solvent solubility. Solvent solubility also includes a linking group Z, which will be described later, but if the solvent solubility is to be further improved, the linking group Z must be lengthened, and the charge transfer characteristics may be easily lowered. A group Y may be added to compensate for solvent solubility and have a chemical structure with good charge transport properties. As the substituent Y in the general formula (2), the same compounds as those represented by the general formula (1) can be used. The substituent Y may be introduced for each repeating unit, or may be introduced only in a certain ratio of the repeating unit. Moreover, the same substituent Y may be introduce | transduced for every repeating unit, and the thing different in a fixed ratio of a repeating unit may be introduce | transduced. N is

上記一般式(2)におけるCTMは、中でも一般式(1)におけるEMが燐光ゲスト材料である場合には、電荷輸送性基としてカルバゾール骨格を有するものであることが好ましい。カルバゾール骨格を有する場合には、還元電位が燐光ゲスト材料の還元電位よりも高くなり易く、三重項準位が燐光ゲスト材料の三重項準位よりも高くなり易いことから、燐光ゲスト材料のホスト材料として適しているからである。カルバゾール骨格を有する電荷輸送性材料としては、一般式(1)で表される化合物において述べたようなカルバゾールビフェニル誘導体や、上記一般式(12)〜上記一般式(14)で表される化合物が好適に用いられる。中でも、カルバゾールビフェニル誘導体であることが、正孔および電子輸送性を有する点から好ましい。   The CTM in the above general formula (2) preferably has a carbazole skeleton as a charge transporting group when the EM in the general formula (1) is a phosphorescent guest material. In the case of having a carbazole skeleton, the reduction potential is likely to be higher than the reduction potential of the phosphorescent guest material, and the triplet level is likely to be higher than the triplet level of the phosphorescent guest material. Because it is suitable as. Examples of the charge transporting material having a carbazole skeleton include carbazole biphenyl derivatives as described in the compound represented by the general formula (1), and compounds represented by the general formula (12) to the general formula (14). Preferably used. Among these, a carbazole biphenyl derivative is preferable from the viewpoint of having hole and electron transport properties.

本発明に係る有機EL素子の有機層において組み合わされる一般式(1)で表される化合物と、一般式(2)で表される構造を有する化合物において、CTMはそれぞれ同一でも異なっていても良いが、電荷輸送性を有する最小構造が同じであることが好ましい。なおここで、電荷輸送性を有する最小構造が同じであるとは、電荷輸送性材料CTMのうち、仮に他の部分を省略して繰り返し単位とした時に、なお電荷輸送性機能を発揮しうる最小構造をいう。有機層において組み合わされる一般式(1)で表される化合物と一般式(2)で表される構造を有する化合物のCTMにおいて、電荷輸送性を有する最小構造が同じである場合には、上記一般式(1)で表される化合物と上記一般式(2)で表される構造を有する化合物との相溶性がより高まり、膜における各化合物の均一分散性と膜安定性がより優れるようになる。その結果、注入された電荷に基づく発光が面内で均一に生じることとなり、発光効率が向上する上、駆動安定性が良好となる。また、分子間相互作用に起因する劣化を抑制して素子寿命の長寿命化を実現する。   In the compound represented by the general formula (1) combined with the organic layer of the organic EL device according to the present invention and the compound having the structure represented by the general formula (2), CTMs may be the same or different. However, it is preferable that the minimum structure having charge transporting properties is the same. Here, the minimum structure having the charge transporting property is the same as that in the charge transporting material CTM, when the other part is omitted and used as a repeating unit, the minimum function that can still exhibit the charge transporting function. Refers to the structure. In the CTM of the compound represented by the general formula (1) combined with the organic layer and the compound having the structure represented by the general formula (2), when the minimum structure having a charge transport property is the same, The compatibility between the compound represented by the formula (1) and the compound having the structure represented by the general formula (2) is further increased, and the uniform dispersibility and film stability of each compound in the film are further improved. . As a result, light emission based on the injected charge is uniformly generated in the surface, and the light emission efficiency is improved and the driving stability is improved. Further, the deterioration due to the intermolecular interaction is suppressed and the lifetime of the element is extended.

一般式(1)と一般式(2)におけるCTMにおいて電荷輸送性を有する最小構造が同じであるとは、電荷輸送性を有する最小構造として共通の構造を有すれば、一般式(1)及び/又は一般式(2)におけるCTM中に、当該共通の電荷輸送性を有する最小構造とは異なる、電荷輸送性基を含有していても良い。当該異なる電荷輸送性基が一般式(1)と一般式(2)の両方に含まれる場合、当該異なる電荷輸送性基は一般式(1)と一般式(2)で異なっている。
電荷輸送性を有する最小構造としては、例えば、カルバゾール骨格が挙げられる。従って、一般式(1)と一般式(2)におけるCTMにおいて電荷輸送性を有する最小構造が同じであるとは、例えば一般式(1)と一般式(2)におけるCTM中に、共通の構造としてカルバゾール骨格を有すれば、例えば一般式(12)〜上記一般式(14)のようにカルバゾール骨格を含むCTMが異なっていても良い。また、例えば一般式(1)と一般式(2)におけるCTM中に、共通の構造としてカルバゾール骨格を有すれば、一般式(1)及び/又は一般式(2)におけるCTM中に、カルバゾール骨格とは異なる電荷輸送性基である、他の芳香族3級アミン誘導体のような、上記一般式(1)で表される化合物において説明したようなCTMの構造を、更に含有していても良い。
In the CTM in the general formula (1) and the general formula (2), the same minimum structure having charge transportability is the same as the general structure (1) and the minimum structure having charge transportability. In the CTM in the general formula (2), a charge transporting group different from the minimum structure having the common charge transporting property may be contained. When the different charge transporting groups are included in both general formula (1) and general formula (2), the different charge transporting groups are different in general formula (1) and general formula (2).
Examples of the minimum structure having charge transportability include a carbazole skeleton. Therefore, the fact that the minimum structure having charge transportability in the CTM in the general formula (1) and the general formula (2) is the same is, for example, a common structure in the CTM in the general formula (1) and the general formula (2). As long as it has a carbazole skeleton, the CTMs containing the carbazole skeleton may be different as in, for example, General Formula (12) to General Formula (14). Further, for example, if the CTM in the general formula (1) and the general formula (2) has a carbazole skeleton as a common structure, the carbazole skeleton in the CTM in the general formula (1) and / or the general formula (2). It may further contain a CTM structure as described in the compound represented by the above general formula (1), such as other aromatic tertiary amine derivatives which are different from the charge transporting group. .

中でも、一般式(1)と一般式(2)におけるCTMは、同じであることが、上記一般式(1)で表される化合物と上記一般式(2)で表される構造を有する化合物との相溶性がより高まる点から好ましい。また、一般式(1)と一般式(2)におけるCTMが同一で一般式(1)及び(2)における置換基Yや一般式(12)〜上記一般式(14)における置換基Rも全て同一であることが好ましい。   Among them, the CTM in the general formula (1) and the general formula (2) is the same as the compound represented by the general formula (1) and the compound having the structure represented by the general formula (2). This is preferable from the viewpoint of further improving the compatibility. Further, the CTMs in the general formula (1) and the general formula (2) are the same, and the substituent Y in the general formulas (1) and (2) and the substituent R in the general formula (12) to the general formula (14) are all included. It is preferable that they are the same.

一方、上記一般式(2)で表される構造を有する化合物に用いられる連結基Zは、直接結合であるか、或いは、直鎖状、分枝鎖状、または環状の炭化水素鎖または炭素鎖が単独または組み合わされてなり、当該炭化水素鎖内には異種原子が含まれていても良く、また環上には置換基を有していても良い2価の有機基である。連結基Zが直接結合ではなく2価の有機基である場合には、その長さと構造により、溶媒溶解性や塗布膜の柔軟性、溶液にしたときの表面張力や粘度を付与する機能を有する。なお、Zは1分子内において1種であっても良いし、2種以上が用いられても良い。   On the other hand, the linking group Z used in the compound having the structure represented by the general formula (2) is a direct bond, or a linear, branched, or cyclic hydrocarbon chain or carbon chain. Is a divalent organic group which may contain a heteroatom in the hydrocarbon chain or may have a substituent on the ring. When the linking group Z is not a direct bond but a divalent organic group, it has a function of imparting solvent solubility, flexibility of the coating film, surface tension and viscosity when made into a solution, depending on its length and structure. . In addition, Z may be 1 type in 1 molecule, and 2 or more types may be used for it.

連結基Zにおいて、直鎖状、分枝鎖状、または環状の炭化水素鎖または炭素鎖が単独または組み合わされてなり、当該炭化水素鎖内には異種原子が含まれていても良く、また環上には置換基を有していても良い2価の有機基としては、上記一般式(1)で表される化合物における化学結合鎖Xと同様のものを用いることができる。
しかしながら、化学結合鎖Xは、EMとCTMの共役系を切断するような構造となっていることが好ましく、また、EMとCTMの配置を制御するために剛直な骨格構造を有することが好ましいのに対し、上記一般式(2)で表される構造を有する化合物における連結基Zは、溶媒溶解性や塗布膜の柔軟性、溶液にしたときの表面張力や粘度を付与する機能を有することを目的にするため、共役系を切断するような構造である必要はなく、比較的柔軟な構造を有することが好ましい。一方で、連結基Zも、熱により切断され難い構造を有することが好ましい。
In the linking group Z, a linear, branched, or cyclic hydrocarbon chain or carbon chain is used alone or in combination, and the hydrocarbon chain may contain a heteroatom, As the divalent organic group which may have a substituent, the same one as the chemical bond chain X in the compound represented by the general formula (1) can be used.
However, the chemical bond chain X preferably has a structure that cuts the conjugated system of EM and CTM, and preferably has a rigid skeleton structure to control the arrangement of EM and CTM. On the other hand, the linking group Z in the compound having the structure represented by the general formula (2) has a function of imparting solvent solubility, flexibility of the coating film, surface tension and viscosity when made into a solution. For the purpose, it is not necessary to have a structure that cuts the conjugated system, and it is preferable to have a relatively flexible structure. On the other hand, the linking group Z also preferably has a structure that is difficult to be cleaved by heat.

従って、連結基Zとしては、中でも、直鎖状、分枝鎖状の炭化水素鎖が単独または組み合わされてなり、当該炭化水素鎖内には異種原子が含まれていても良い2価の有機基であることが好ましい。好適な、直鎖状、分枝鎖状の連結基Zとしては、例えば、−(CH22−、−(CH23−、−(CH24−、−(CH2)CH(CH3)CH2−、−CH2CH=CHCH2−、−(CH25−、−(CH2)C(CH32CH2−、−(CH26−、−(CH22C(CH32CH2−、−(CH22CH(CH3)(CH22−、−(CH22CH=CH(CH22−、−(CH27−、−(CH22C(CH32(CH22−、−(CH2)C(CH2CH32CH2−、−(CH28−、−(CH23C(CH32(CH22−、−(CH2)C(CH2CH3)(CH2CH2CH3)(CH2)−、−(CH23CH=CH(CH23−、−(CH29−、−(CH23C(CH32(CH23−、−(CH22C(CH2CH32(CH22−、−(CH2)C(CH2CH2CH32(CH2)−、−(CH210−、−(CH24C(CH32(CH23−、−(CH22C(CH2CH32(CH23−、−(CH22C(CH2CH3)(CH2CH2CH3)(CH22−、−(CH2)C(CH2CH2CH3)(CH2CH2CH2CH3)(CH2)−のような直鎖状又は分岐鎖状飽和又は不飽和炭化水素鎖;−CH2OCH2−、−(CH22OCH2−、−(CH22O(CH22−、−(CH23O(CH22−、−(CH23O(CH23−、−(CH24O(CH23−、−(CH24O(CH24−、−CH2SCH2−、−(CH22SCH2−、−(CH22S(CH22−、−(CH23S(CH22−、−(CH23S(CH23−、−(CH24S(CH23−、−(CH24S(CH24−、−CH2COCH2−、−(CH22COCH2−、−(CH22CO(CH22−、−(CH23CO(CH22−、−(CH23CO(CH23−、−(CH24CO(CH23−、−(CH24CO(CH24−、−CH2COOCH2−、−(CH22COOCH2−、−CH2COO(CH22−、−(CH22COO(CH22−、−CH2COO(CH23−、−(CH23COO(CH22−、−CH2COO(CH24−、−(CH23COO(CH23−、−CH2COO(CH25−、−(CH24COO(CH23−、−CH2COO(CH27−、−(CH24COO(CH24−、−CH2COO(CH28−、−OCO−(CH22−COO−、−OCO−(CH24−COO−、−COO−(CH22−OCO−、−COO−(CH24−OCO−、−CH2−OCO−(CH22−COO−CH2−−CH2−OCO−(CH24−COO−CH2−、−OCO−NH−(CH22−NH−COO−、−OCO−NH−(CH24−NH−COO−等のような、1つもしくは隣接しない2つ以上のメチレン基が−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−NH−CO−O−等で置換されている直鎖状又は分岐鎖状炭化水素鎖が例示される。中でも、上記Zは、飽和炭化水素鎖、又はエーテル結合を含む飽和炭化水素鎖であることが好ましい。このような場合には、上記一般式(1)で表される化合物と上記一般式(2)で表される構造を有する化合物とが含有される層において、各化合物の均一分散性と膜安定性が良好になり易いからである。 Therefore, as the linking group Z, among these, a linear or branched hydrocarbon chain is used alone or in combination, and the hydrocarbon chain may be a divalent organic which may contain a heteroatom. It is preferably a group. Suitable linear and branched linking groups Z include, for example, — (CH 2 ) 2 —, — (CH 2 ) 3 —, — (CH 2 ) 4 —, — (CH 2 ) CH. (CH 3 ) CH 2 —, —CH 2 CH═CHCH 2 —, — (CH 2 ) 5 —, — (CH 2 ) C (CH 3 ) 2 CH 2 —, — (CH 2 ) 6 —, — ( CH 2) 2 C (CH 3 ) 2 CH 2 -, - (CH 2) 2 CH (CH 3) (CH 2) 2 -, - (CH 2) 2 CH = CH (CH 2) 2 -, - ( CH 2) 7 -, - ( CH 2) 2 C (CH 3) 2 (CH 2) 2 -, - (CH 2) C (CH 2 CH 3) 2 CH 2 -, - (CH 2) 8 -, - (CH 2) 3 C ( CH 3) 2 (CH 2) 2 -, - (CH 2) C (CH 2 CH 3) (CH 2 CH 2 CH 3) (CH 2) -, - (CH 2) 3 CH═CH (CH 2 ) 3 —, — (CH 2 ) 9 —, — (CH 2 ) 3 C (CH 3 ) 2 (CH 2 ) 3 —, — (CH 2 ) 2 C (CH 2 CH 3 ) 2 (CH 2 ) 2 —, — (CH 2 ) C (CH 2 CH 2 CH 3 ) 2 (CH 2) -, - ( CH 2) 10 -, - (CH 2) 4 C (CH 3) 2 (CH 2) 3 -, - (CH 2) 2 C (CH 2 CH 3) 2 (CH 2 ) 3 −, — (CH 2 ) 2 C (CH 2 CH 3 ) (CH 2 CH 2 CH 3 ) (CH 2 ) 2 —, — (CH 2 ) C (CH 2 CH 2 CH 3 ) (CH 2 CH Linear or branched saturated or unsaturated hydrocarbon chains such as 2 CH 2 CH 3 ) (CH 2 ) —; —CH 2 OCH 2 —, — (CH 2 ) 2 OCH 2 —, — (CH 2 ) 2 O (CH 2 ) 2 —, — (CH 2 ) 3 O (CH 2 ) 2 —, — (CH 2 ) 3 O (CH 2 ) 3 —, — (CH 2 ) 4 O (CH 2 ) 3 -, - (CH 2) 4 O (CH 2) 4 -, - CH 2 SCH 2 , - (CH 2) 2 SCH 2 -, - (CH 2) 2 S (CH 2) 2 -, - (CH 2) 3 S (CH 2) 2 -, - (CH 2) 3 S (CH 2) 3 −, — (CH 2 ) 4 S (CH 2 ) 3 —, — (CH 2 ) 4 S (CH 2 ) 4 —, —CH 2 COCH 2 —, — (CH 2 ) 2 COCH 2 —, — ( CH 2) 2 CO (CH 2 ) 2 -, - (CH 2) 3 CO (CH 2) 2 -, - (CH 2) 3 CO (CH 2) 3 -, - (CH 2) 4 CO (CH 2 ) 3 −, — (CH 2 ) 4 CO (CH 2 ) 4 —, —CH 2 COOCH 2 —, — (CH 2 ) 2 COOCH 2 —, —CH 2 COO (CH 2 ) 2 —, — (CH 2 ) 2 COO (CH 2 ) 2 —, —CH 2 COO (CH 2 ) 3 —, — (CH 2 ) 3 COO (CH 2 ) 2 —, —CH 2 COO (CH 2 ) 4 —, — (CH 2 ) 3 COO (CH 2) 3 -, - C 2 COO (CH 2) 5 - , - (CH 2) 4 COO (CH 2) 3 -, - CH 2 COO (CH 2) 7 -, - (CH 2) 4 COO (CH 2) 4 -, - CH 2 COO (CH 2 ) 8 —, —OCO— (CH 2 ) 2 —COO—, —OCO— (CH 2 ) 4 —COO—, —COO— (CH 2 ) 2 —OCO—, —COO— (CH 2 ) 4 —OCO—, —CH 2 —OCO— (CH 2 ) 2 —COO—CH 2 ——CH 2 —OCO— (CH 2 ) 4 —COO—CH 2 —, —OCO—NH— (CH 2 ) 2 -NH-COO-, -OCO-NH- (CH 2 ) 4 -NH-COO-, etc., one or two or more non-adjacent methylene groups are -O-, -S-, -CO Examples thereof include a linear or branched hydrocarbon chain substituted with —, —CO—O—, —NH—CO—O— or the like. Among these, Z is preferably a saturated hydrocarbon chain or a saturated hydrocarbon chain containing an ether bond. In such a case, in the layer containing the compound represented by the general formula (1) and the compound having the structure represented by the general formula (2), uniform dispersibility and film stability of each compound This is because the property tends to be good.

一般式(2)で表される構造を有する化合物としては、中でも、下記一般式(7)〜(10)で表される構造を有する化合物が、正孔及び電子輸送性材料を含み、正孔及び電子輸送性を有する点から好適に用いられる。   Among the compounds having the structure represented by the general formula (2), the compounds having the structures represented by the following general formulas (7) to (10) include holes and electron transporting materials, And from the viewpoint of having an electron transporting property.

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(一般式(7)〜(10)において、Zは、一般式(2)におけるZと同様のものである。また、Arは未置換もしくは置換のアリーレン基または複素環化合物基であり、Rはそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基、アリール基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキニル基、アリールアミノ基、複素環化合物基、シアノ基、ニトロ基、及びハロゲン原子よりなる群から選択される1種以上選ばれる基である。mは2〜1000の数である。また、Rは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。)
一般式(7)〜(10)における、ArやRは、上記一般式(1)で表される化合物で述べたものと同様のものを用いることができる。
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(In the general formulas (7) to (10), Z is the same as Z in the general formula (2). Ar is an unsubstituted or substituted arylene group or heterocyclic compound group, and R is Each independently a hydrogen atom, alkyl group, alkoxy group, alkylthio group, alkylsilyl group, alkylamino group, aryl group, arylalkyl group, arylalkoxy group, arylalkynyl group, arylamino group, heterocyclic compound group, cyano group, (It is a group selected from one or more selected from the group consisting of a nitro group and a halogen atom. M is a number from 2 to 1000. Also, R may be the same or different.)
Ar and R in the general formulas (7) to (10) may be the same as those described for the compound represented by the general formula (1).

以下の表に、上記一般式(2)で表される繰り返し単位、及び上記一般式(7)〜(10)で表される繰り返し単位の組み合わせの具体例を挙げるが、本発明はこれらの具体例に限定されるわけではない。なお、表1においてCTMとZ、及びCTMとYの結合部位は、結合可能な位置であれば特に限定されない。また、表1において水素以外のYは、CTMに1個又は2個置換されていることを示す。   Specific examples of the combination of the repeating unit represented by the general formula (2) and the repeating unit represented by the general formulas (7) to (10) are shown in the following table. It is not limited to examples. In Table 1, the binding sites of CTM and Z and CTM and Y are not particularly limited as long as they can be bonded. In Table 1, Y other than hydrogen indicates that one or two of CTMs are substituted.

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また、上記一般式(2)で表される構造を有する化合物において、重量平均分子量は、1000〜1000000、更に、2000〜500000、特に4000〜100000であることが、溶媒溶解性を確保しながら精製し易く純度を高くすることができる点から好ましい。   Further, in the compound having the structure represented by the general formula (2), the weight average molecular weight is 1000 to 1000000, more preferably 2000 to 500000, and particularly 4000 to 100000, while ensuring the solvent solubility. It is preferable from the viewpoint that the purity can be increased easily.

さらに、上記一般式(2)で表される構造を有する化合物において、重量平均分子量Mwと数平均分子量Mnの比Mw/Mnは1〜3、更に、1〜2、特に1〜1.5であることが好ましい。このような場合には、精製がしやすく、純度を高くすることができるため、更に電荷輸送性材料同士の分子間エネルギー移動を効率的にすることが可能であるというメリットがあるからである。なお本発明において、重量平均分子量、数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)測定法によるポリスチレン換算により得られる値をいう。   Furthermore, in the compound having the structure represented by the general formula (2), the ratio Mw / Mn of the weight average molecular weight Mw to the number average molecular weight Mn is 1 to 3, more preferably 1 to 2, and particularly 1 to 1.5. Preferably there is. In such a case, it is easy to purify and the purity can be increased, and therefore, there is a merit that it is possible to further efficiently transfer energy between molecules of the charge transporting materials. In addition, in this invention, a weight average molecular weight and a number average molecular weight say the value obtained by polystyrene conversion by a gel permeation chromatography (GPC) measuring method.

また、上記一般式(2)で表される構造を有する化合物において、mは2〜1000、特に5〜200であることが、溶媒溶解性を確保しながら精製し易く純度を高くすることができる点から好ましい。   In addition, in the compound having the structure represented by the general formula (2), m is 2 to 1000, particularly 5 to 200, and it is easy to purify while ensuring solvent solubility, and the purity can be increased. It is preferable from the point.

上記一般式(2)で表される構造を有する化合物において、CTMとZの質量比が1:2〜1000:1、更に、1:1〜500:1、特に2:1〜100:1であることが、ホスト−ゲストの最適な割合を保ちつつ、塗布膜の熱的安定性や保存安定性を確保する点から好ましい。   In the compound having the structure represented by the general formula (2), the mass ratio of CTM to Z is 1: 2 to 1000: 1, further 1: 1 to 500: 1, and particularly 2: 1 to 100: 1. It is preferable from the viewpoint of ensuring the thermal stability and storage stability of the coating film while maintaining the optimum ratio of host-guest.

また、上記一般式(2)で表される構造を有する化合物は、上記連結基Zの作用や置換基Yの付加、分子量の調整等により有機溶剤及び/又は水に溶解可能なように設計する。中でも、沸点が80℃以上の有機溶剤及び/又は水に、25℃において0.1重量%以上溶解することが好ましい。このような場合には、上記一般式(1)で表される化合物と上記一般式(2)で表される構造を有する化合物とが含有される層について、良好な膜質を湿式成膜法により成膜可能になるからである。なお、沸点が80℃以上の有機溶剤とは、例えば、トルエン、キシレン、クロロベンゼン、o-ジクロロベンゼン、テトラリン、および1,2,4-トリクロロベンゼンなどの芳香族系溶媒等が挙げられる。   In addition, the compound having the structure represented by the general formula (2) is designed to be soluble in an organic solvent and / or water by the action of the linking group Z, addition of a substituent Y, adjustment of the molecular weight, or the like. . Especially, it is preferable to dissolve | melt 0.1 weight% or more in the organic solvent and / or water whose boiling point is 80 degreeC or more at 25 degreeC. In such a case, with respect to the layer containing the compound represented by the general formula (1) and the compound having the structure represented by the general formula (2), a good film quality is obtained by a wet film forming method. This is because a film can be formed. Examples of the organic solvent having a boiling point of 80 ° C. or higher include aromatic solvents such as toluene, xylene, chlorobenzene, o-dichlorobenzene, tetralin, and 1,2,4-trichlorobenzene.

また、上記一般式(2)で表される構造を有する化合物のTgは、100℃以上、更に150℃以上であることが好ましい。このような場合には、上記一般式(1)で表される化合物と上記一般式(2)で表される構造を有する化合物とが含有される層の膜安定性が高くなり、ひいては有機EL素子の耐熱性及び耐久性を向上させることが可能になるからである。   Moreover, it is preferable that Tg of the compound which has a structure represented by the said General formula (2) is 100 degreeC or more, Furthermore, 150 degreeC or more. In such a case, the film stability of the layer containing the compound represented by the general formula (1) and the compound having the structure represented by the general formula (2) is increased, and as a result, the organic EL This is because the heat resistance and durability of the element can be improved.

<有機EL層>
電極間に挟持される少なくとも発光層を含む有機EL層は、広義にはエレクトロルミネッセンスを起こす層をいい、発光層のほか、発光層に正孔を輸送する正孔輸送層、その正孔輸送層および発光層に正孔を注入する正孔注入層、発光層に電子を輸送する電子輸送層、その電子輸送層および発光層に電子を注入する電子注入層等を任意に組み合わせてなる多層構造の形態を含む。
<Organic EL layer>
The organic EL layer including at least the light-emitting layer sandwiched between the electrodes is a layer that causes electroluminescence in a broad sense. In addition to the light-emitting layer, a hole transport layer that transports holes to the light-emitting layer, the hole transport layer And a hole injection layer that injects holes into the light-emitting layer, an electron transport layer that transports electrons into the light-emitting layer, a multilayer structure formed by arbitrarily combining the electron transport layer and an electron injection layer that injects electrons into the light-emitting layer, etc. Includes form.

具体的には、発光層一層のみでも良いが、正孔輸送層/発光層/電子注入層の順に形成された態様、正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層の順に形成された態様、発光層/電子輸送層/電子注入層の順に形成された態様等が含まれる。また、発光層に正孔輸送性材料や電子輸送性材料を有することにより、正孔輸送層や電子輸送層を省略することもできる。
上記一般式(1)で表される化合物と前記一般式(2)で表される構造を有する化合物とが含有される層は、上記一般式(1)で表される化合物が発光性材料EMを含有するため、通常、発光層として用いられる。また、上記一般式(1)で表される化合物と前記一般式(2)で表される構造を有する化合物とが含有される層が発光層として用いられると、当該発光層には、正孔輸送性材料及び/又は電子輸送性材料が含まれるため、正孔輸送層や電子輸送層を省略することが可能である。
Specifically, although only one light emitting layer may be used, the hole transport layer / light emitting layer / electron injection layer are formed in this order, and the hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer are formed in this order. And a mode in which the light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer are formed in this order. In addition, when the light-emitting layer includes a hole transporting material or an electron transporting material, the hole transporting layer or the electron transporting layer can be omitted.
In the layer containing the compound represented by the general formula (1) and the compound having the structure represented by the general formula (2), the compound represented by the general formula (1) is a luminescent material EM. In general, it is used as a light emitting layer. In addition, when a layer containing the compound represented by the general formula (1) and the compound having the structure represented by the general formula (2) is used as a light emitting layer, the light emitting layer has a hole. Since the transport material and / or the electron transport material are included, the hole transport layer and the electron transport layer can be omitted.

(発光層)
発光層は、有機EL素子における必須の層であり、上記一般式(1)で表される化合物と前記一般式(2)で表される構造を有する化合物とが含有される層で形成されることが好ましい。上記一般式(1)で表される化合物と前記一般式(2)で表される構造を有する化合物とが含有される層において、前記一般式(1)で表される化合物と前記一般式(2)で表される構造を有する化合物のモル比は、それらの構造や機能、更には添加される機能材料の有無により適宜選択され、特に限定されないが、2:1〜1:1000、更に1:2〜1:500であることが、駆動安定性及び保存安定性に優れ、高い発光輝度、発光効率を実現する点から、好ましい。
(Light emitting layer)
The light emitting layer is an essential layer in the organic EL device, and is formed of a layer containing the compound represented by the general formula (1) and the compound having the structure represented by the general formula (2). It is preferable. In the layer containing the compound represented by the general formula (1) and the compound having the structure represented by the general formula (2), the compound represented by the general formula (1) and the general formula ( The molar ratio of the compound having the structure represented by 2) is appropriately selected depending on the structure and function thereof, and the presence or absence of a functional material to be added, and is not particularly limited, but is 2: 1 to 1: 1000, and further 1 : 2 to 1: 500 is preferable from the viewpoints of excellent driving stability and storage stability and realizing high light emission luminance and light emission efficiency.

本発明の有機EL素子の発光層の一形態としては、上記一般式(1)で表される化合物と前記一般式(2)で表される構造を有する化合物のみで発光層を構成しても良い。この発明によれば、上記一般式(1)で表される化合物と前記一般式(2)で表される構造を有する化合物のみで、電荷輸送性材料と発光性材料のキャリアバランスを最適化可能なため、上記一般式(1)で表される化合物と前記一般式(2)で表される構造を有する化合物のみからなり、ホスト−ホスト間、ホスト−ゲスト間における分子間エネルギー移動が効率的な発光層を形成することができる。   As one form of the light emitting layer of the organic EL device of the present invention, the light emitting layer may be composed only of the compound represented by the general formula (1) and the compound having the structure represented by the general formula (2). good. According to the present invention, the carrier balance between the charge transporting material and the light emitting material can be optimized only by the compound represented by the general formula (1) and the compound having the structure represented by the general formula (2). Therefore, it consists only of the compound represented by the general formula (1) and the compound having the structure represented by the general formula (2), and the intermolecular energy transfer between the host and the host and between the host and the guest is efficient. A light-emitting layer can be formed.

また、本発明の有機EL素子の他の一形態として、上記一般式(1)で表される化合物と前記一般式(2)で表される構造を有する化合物の他に、更に他の電荷輸送性材料、発光性材料、ドーピング材料等を含有させて発光層を構成しても良い。   As another embodiment of the organic EL device of the present invention, in addition to the compound represented by the general formula (1) and the compound having the structure represented by the general formula (2), other charge transporting A light emitting layer may be formed by containing a light-emitting material, a light-emitting material, a doping material, or the like.

発光層に用いられる他の電荷輸送性材料としては、従来からの正孔輸送性材料、電子輸送性材料、正孔および電子輸送性材料の低分子材料、そして高分子系材料等が用いられる。低分子材料としては、上記一般式(1)で表される化合物において、電荷輸送性材料CTMで述べたような材料を用いることができる。
高分子系材料としては、例えば、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリシラン誘導体、ポリアセチレン誘導体等、ポリフルオレン誘導体、ポリビニルカルバゾール誘導体、上記色素系、金属錯体系発光性材料を高分子化したものが挙げられる。
As other charge transporting materials used for the light emitting layer, conventional hole transporting materials, electron transporting materials, low molecular materials of hole and electron transporting materials, polymer materials, and the like are used. As the low-molecular material, in the compound represented by the general formula (1), materials described in the charge transporting material CTM can be used.
Examples of polymer materials include polyparaphenylene vinylene derivatives, polythiophene derivatives, polyparaphenylene derivatives, polysilane derivatives, polyacetylene derivatives, etc., polyfluorene derivatives, polyvinylcarbazole derivatives, the above dye-based materials, and metal complex-based luminescent materials. There are molecularized ones.

また、他の発光性材料としては、従来用いられる蛍光発光性材料、および燐光発光性材料が挙げられ、上記一般式(1)で表される化合物において、発光性材料EMで述べたような材料を用いることができる。   In addition, examples of the other light-emitting materials include conventionally used fluorescent materials and phosphorescent materials. In the compound represented by the general formula (1), the materials described in the light-emitting material EM are used. Can be used.

さらに、発光層中に発光効率向上、発光波長を変化させる等の目的でドーピングを行うことができる。このドーピング材料としては、例えば、ペリレン誘導体、クマリン誘導体、キナクリドン誘導体、スクアリウム誘導体、ポリフィリン誘導体、スチリル系色素、テトラセン誘導体、ピラゾリン誘導体、デカシクレン、フェノキサゾンが挙げられる。   Furthermore, doping can be performed in the light emitting layer for the purpose of improving the light emission efficiency and changing the light emission wavelength. Examples of the doping material include perylene derivatives, coumarin derivatives, quinacridone derivatives, squalium derivatives, porphyrin derivatives, styryl dyes, tetracene derivatives, pyrazoline derivatives, decacyclene, and phenoxazone.

発光層が、上記一般式(1)で表される化合物と前記一般式(2)で表される構造を有する化合物とが含有される層である場合、上記一般式(1)で表される化合物と前記一般式(2)で表される構造を有する化合物がいずれも有機溶剤又は水に可溶なため、湿式成膜法を用いて形成することができる。従ってこの場合、発光層は、電極上、或いは後述する他の有機EL層上に、上記一般式(1)で表される化合物と前記一般式(2)で表される構造を有する化合物と、場合により他の電荷輸送性材料、他の発光性材料、ドーピング材料、その他の成分として分散剤、界面活性剤等とを含む混合溶液を塗布等することにより形成される。混合溶液に用いられる溶媒としては、トルエン、キシレンなどの芳香族系溶媒、クロロホルム、1,2−ジクロロエタンなどのハロゲン化炭化水素系溶媒、テトラヒドロフランなどのエーテル系溶媒等を挙げることができる。混合溶液は、上記一般式(1)で表される化合物と前記一般式(2)で表される構造を有する化合物の合計を0.01〜90重量%、好ましくは0.01〜50重量%、他の電荷輸送性材料を0〜20重量%、好ましくは0〜10重量%、他の発光性材料を0〜10.0重量%、ドーピング材料を0〜5.0重量%、その他の成分の総量を0〜5重量%、溶媒を10〜99.99重量%の範囲で含有させて得ることが好ましい。   When the light emitting layer is a layer containing a compound represented by the general formula (1) and a compound having a structure represented by the general formula (2), it is represented by the general formula (1). Since both the compound and the compound having the structure represented by the general formula (2) are soluble in an organic solvent or water, they can be formed using a wet film forming method. Therefore, in this case, the light emitting layer is formed on the electrode or another organic EL layer described later, the compound represented by the general formula (1) and the compound represented by the general formula (2), In some cases, it is formed by applying a mixed solution containing other charge transporting materials, other light emitting materials, doping materials, and other components such as a dispersant, a surfactant and the like. Examples of the solvent used in the mixed solution include aromatic solvents such as toluene and xylene, halogenated hydrocarbon solvents such as chloroform and 1,2-dichloroethane, and ether solvents such as tetrahydrofuran. The mixed solution is 0.01 to 90% by weight, preferably 0.01 to 50% by weight of the total of the compound represented by the general formula (1) and the compound having the structure represented by the general formula (2). 0 to 20% by weight of other charge transporting materials, preferably 0 to 10% by weight, 0 to 10.0% by weight of other light emitting materials, 0 to 5.0% by weight of doping materials, and other components It is preferable to obtain by adding 0 to 5% by weight of the total amount and 10 to 99.99% by weight of the solvent.

上記のようにして得られる、少なくとも上記一般式(1)で表される化合物と前記一般式(2)で表される構造を有する化合物を含む混合溶液を用いて、スピンコート法、キャストコート法、ディップコート法、ダイコート法、ビードコート法、バーコート法、ロールコート法、スプレーコート法、グラビアコート法、フレキソ印刷法、スクリーン印刷法、オフセット印刷法などの湿式成膜法により、発光層を形成することができる。発光層の膜厚としては、1nm〜1μm、好ましくは2nm〜500nm、さらに好ましくは5nm〜500nmである。なお、湿式成膜法により成膜した場合には、溶媒を除去するために、好ましくは減圧下または不活性雰囲気下で、30〜300℃、好ましくは60〜200℃の温度で加熱乾燥することが望ましい。   Using a mixed solution containing at least the compound represented by the general formula (1) and the compound having the structure represented by the general formula (2) obtained as described above, a spin coating method and a cast coating method , Dip coating, die coating, bead coating, bar coating, roll coating, spray coating, gravure coating, flexographic printing, screen printing, offset printing, etc. Can be formed. The thickness of the light emitting layer is 1 nm to 1 μm, preferably 2 nm to 500 nm, and more preferably 5 nm to 500 nm. In the case of film formation by a wet film formation method, in order to remove the solvent, it is preferably heat-dried at a temperature of 30 to 300 ° C., preferably 60 to 200 ° C., preferably under reduced pressure or in an inert atmosphere. Is desirable.

(正孔輸送層)
正孔輸送層は、陽極と発光層との間、または正孔注入層と発光層との間に設けられる。正孔輸送層を形成する正孔輸送性材料としては、前記一般式(2)で表される構造を有する化合物でも良いし、従来から用いられている材料、例えば、トリフェニルアミン類、ビス類、ピラゾリン誘導体、ポリフィリン誘導体に代表される複素環化合物、ポリマー系では前記単量体を側鎖に有するポリカーボネート、スチレン誘導体、ポリビニルカルバゾール、ポリシランが挙げられる。正孔輸送層の膜厚としては、1nm〜1μm程度が好ましい。
(Hole transport layer)
The hole transport layer is provided between the anode and the light emitting layer, or between the hole injection layer and the light emitting layer. The hole transporting material forming the hole transporting layer may be a compound having the structure represented by the general formula (2), or a conventionally used material such as triphenylamines or bis. , Heterocyclic compounds typified by pyrazoline derivatives and porphyrin derivatives, and polymer systems such as polycarbonates, styrene derivatives, polyvinyl carbazole, and polysilanes having the above monomers in the side chain. The thickness of the hole transport layer is preferably about 1 nm to 1 μm.

(正孔注入層)
正孔注入層は、陽極と正孔輸送層との間、または陽極と発光層との間に設けることができる。正孔注入層を形成する材料としては、フェニルアミン系、スターバースト型アミン系、フタロシアニン系、酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、酸化アルミニウム等の酸化物、アモルファスカーボン、ポリアニリン、ポリチオフェン誘導体等が挙げられる。正孔注入層の膜厚としては、1nm〜1μm、好ましくは2nm〜500nm、さらに好ましくは5nm〜200nmである。
(Hole injection layer)
The hole injection layer can be provided between the anode and the hole transport layer or between the anode and the light emitting layer. Materials for forming the hole injection layer include phenylamine, starburst amine, phthalocyanine, vanadium oxide, molybdenum oxide, ruthenium oxide, aluminum oxide and other oxides, amorphous carbon, polyaniline, polythiophene derivatives, etc. It is done. The thickness of the hole injection layer is 1 nm to 1 μm, preferably 2 nm to 500 nm, and more preferably 5 nm to 200 nm.

(電子輸送層)
電子輸送層は、発光層と陰極との間、または発光層と電子注入層との間に設けることができる。電子輸送層を形成する材料としては、前記一般式(2)で表される構造を有する化合物でも良いし、従来から用いられている材料、例えば、オキサジアゾール類、アルミニウムキノリノール錯体など、一般的に安定なラジカルアニオンを形成し、イオン化ポテンシャルの大きい物質が挙げられる。具体的には、1,3,4−オキサジアゾール誘導体、1,2,4−トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体などが挙げられる。電子輸送層の膜厚としては、1nm〜1μm程度が好ましい。
(Electron transport layer)
The electron transport layer can be provided between the light emitting layer and the cathode, or between the light emitting layer and the electron injection layer. As a material for forming the electron transport layer, a compound having a structure represented by the general formula (2) may be used, and conventionally used materials such as oxadiazoles and aluminum quinolinol complexes are commonly used. And a substance having a large ionization potential that forms a stable radical anion. Specific examples include 1,3,4-oxadiazole derivatives, 1,2,4-triazole derivatives, imidazole derivatives, and the like. The thickness of the electron transport layer is preferably about 1 nm to 1 μm.

(電子注入層)
電子注入層は、電子輸送層と陰極との間、または発光層と陰極との間に設けられる。電子注入層としては、発光層の種類に応じて、Ca層の単層構造からなる電子注入層、または、Caを除いた周期律表IA族とIIA族の金属であり且つ仕事関数が1.5〜3.0eVの金属およびその金属の酸化物、ハロゲン化物および炭酸化物の何れか1種または2種以上で形成された層とCa層との積層構造からなる電子注入層を設けることができる。仕事関数が1.5〜3.0eVの、周期律表IA族の金属またはその酸化物、ハロゲン化物、炭酸化物の例としては、リチウム、フッ化リチウム、酸化ナトリウム、酸化リチウム、炭酸リチウム等が挙げられる。また、仕事関数が1.5〜3.0eVの、Caを除いた周期律表IIA族の金属またはその酸化物、ハロゲン化物、炭酸化物の例としては、ストロンチウム、酸化マグネシウム、フッ化マグネシウム、フッ化ストロンチウム、フッ化バリウム、酸化ストロンチウム、炭酸マグネシウム等が挙げられる。電子注入層の膜厚としては、1nm〜1μm程度が好ましい。
(Electron injection layer)
The electron injection layer is provided between the electron transport layer and the cathode or between the light emitting layer and the cathode. Depending on the type of the light emitting layer, the electron injection layer is an electron injection layer having a single layer structure of Ca layer, or a metal of group IA and IIA of the periodic table excluding Ca and having a work function of 1. It is possible to provide an electron injection layer having a laminated structure of a Ca layer and a layer formed of one or more of 5-3.0 eV metal and oxides, halides and carbonates of the metal. . Examples of metals of Group IA of the periodic table having a work function of 1.5 to 3.0 eV or oxides, halides, and carbonates thereof include lithium, lithium fluoride, sodium oxide, lithium oxide, lithium carbonate, and the like. Can be mentioned. Examples of metals of Group IIA of the periodic table excluding Ca having a work function of 1.5 to 3.0 eV or oxides, halides and carbonates thereof include strontium, magnesium oxide, magnesium fluoride, fluorine Strontium fluoride, barium fluoride, strontium oxide, magnesium carbonate and the like. The thickness of the electron injection layer is preferably about 1 nm to 1 μm.

本発明に係る有機EL素子において、上記の正孔輸送層、正孔注入層、電子輸送層、電子注入層を形成する場合には、蒸着法、スパッタリング法を用いて形成しても良いが、可能な限り、湿式成膜法を用いて形成することが好ましい。有機EL層にとって必須の発光層が、上述のように上記一般式(1)で表される化合物と前記一般式(2)で表される構造を有する化合物を用いて湿式成膜法にて成膜可能であって、真空蒸着法に比べてコストが安価で、大面積ディスプレイの製造が可能というメリットを有することから、本発明に係る有機EL素子全体としてもこれらのメリットを有することが好ましいからである。   In the organic EL device according to the present invention, when the hole transport layer, the hole injection layer, the electron transport layer, and the electron injection layer are formed, they may be formed using a vapor deposition method or a sputtering method. As much as possible, it is preferable to use a wet film formation method. The light emitting layer essential for the organic EL layer is formed by a wet film formation method using the compound represented by the general formula (1) and the compound having the structure represented by the general formula (2) as described above. Since it has the merit that it is possible to form a film, and the cost is lower than that of the vacuum deposition method, and a large-area display can be manufactured, it is preferable that the organic EL device according to the present invention has these merit as a whole. It is.

(基板)
基板は、観察者側の表面に通常設けられる。そのため、この基板は、発光層からの光を観察者が容易に視認することができる程度の透明性を有していることが好ましい。なお、この基板の反対が観察者側である場合には、この基板は不透明であってもよい。
基板としては、フィルム状の樹脂製基板、または、ガラス板に保護プラスチックフィルム若しくは保護プラスチック層を設けたものが用いられる。
(substrate)
The substrate is usually provided on the surface on the viewer side. Therefore, it is preferable that the substrate has transparency enough to allow an observer to visually recognize the light from the light emitting layer. In addition, when the opposite side of this board | substrate is an observer side, this board | substrate may be opaque.
As the substrate, a film-like resin substrate or a glass plate provided with a protective plastic film or a protective plastic layer is used.

基板を形成する樹脂材料または保護プラスチック材料としては、フッ素系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニル、ポリスチレン、ABS樹脂、ポリアミド、ポリアセタール、ポリエステル、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリスルホン、ポリアリレート、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリフェニレンスルフィド、液晶性ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリオキシメチレン、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアクリレート、アクリロニトリル−スチレン樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン、シリコーン樹脂、非晶質ポリオレフィン等が挙げられる。この他の樹脂材料であっても、有機EL素子用として使用できる条件を満たす高分子材料であれば使用可能である。基板の厚さは、通常50〜200μmである。   Resin materials or protective plastic materials that form the substrate include fluororesin, polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, polyvinyl fluoride, polystyrene, ABS resin, polyamide, polyacetal, polyester, polycarbonate, modified polyphenylene ether, polysulfone, polyarylate , Polyetherimide, polyamideimide, polyimide, polyphenylene sulfide, liquid crystalline polyester, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyoxymethylene, polyethersulfone, polyetheretherketone, polyacrylate, acrylonitrile-styrene resin, Phenol resin, urea resin, melamine resin, unsaturated polyester resin, epoxy resin, polyurethane , Silicone resin, amorphous polyolefins, and the like. Even other resin materials can be used as long as the polymer material satisfies the conditions that can be used for the organic EL element. The thickness of the substrate is usually 50 to 200 μm.

これらの基板においては、その用途にもよるが水蒸気や酸素等のガスバリアー性のよいものであればより好ましい。なお、基板上に、蒸気や酸素等のガスバリアー層を形成してもよい。バリアー層としては、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタン等の無機酸化物をスパッタリング法や真空蒸着法等の物理蒸着法により形成したものを例示できる。   These substrates are more preferably those having good gas barrier properties such as water vapor and oxygen, depending on the application. A gas barrier layer such as vapor or oxygen may be formed on the substrate. As a barrier layer, what formed inorganic oxides, such as a silicon oxide, aluminum oxide, and titanium oxide, by physical vapor deposition methods, such as sputtering method and a vacuum evaporation method, can be illustrated.

(電極)
電極は有機EL層を挟持するようにその両側に設けられる。基板側の電極は、陽極でも陰極でもよいが、本願においては陽極として説明する。基板側の電極は、発光層に正電荷(正孔)を注入するように、上記有機EL層に隣接する態様で基板上に設けられる。
(electrode)
The electrodes are provided on both sides so as to sandwich the organic EL layer. The electrode on the substrate side may be an anode or a cathode, but will be described as an anode in the present application. The electrode on the substrate side is provided on the substrate in a mode adjacent to the organic EL layer so as to inject positive charges (holes) into the light emitting layer.

陽極である電極は、通常の有機EL素子に用いられるものであれば特に限定されず、例えば、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化インジウム錫(ITO)などの導電性金属酸化物、金、銀、クロム、ニッケルなどの金属、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロールなどの有機導電性材料、これらの混合物または積層物などが挙げられ、中でも、正孔が注入し易いように仕事関数の大きい透明または半透明材料であるITO、酸化インジウム、金、IZOが好ましい。電極の厚さは、何れも0.005〜0.5μmであることが好ましく、通常、スパッタリング法や真空蒸着法等により全面にまたはパターン状に形成される。パターン状の電極は、全面に形成した後、感光性レジストを用いてエッチングすることにより形成される。   The electrode serving as the anode is not particularly limited as long as it is used for a normal organic EL element. For example, a conductive metal oxide such as tin oxide, zinc oxide, indium oxide, indium tin oxide (ITO), gold, Examples include metals such as silver, chromium, and nickel, organic conductive materials such as polyaniline, polythiophene, and polypyrrole, and mixtures or laminates thereof. Among them, transparent or semi-transparent having a large work function so that holes can be easily injected. Materials such as ITO, indium oxide, gold, and IZO are preferable. The thickness of each electrode is preferably 0.005 to 0.5 μm, and is usually formed on the entire surface or in a pattern by a sputtering method, a vacuum deposition method, or the like. The patterned electrode is formed by etching with a photosensitive resist after being formed on the entire surface.

また、上記電極に対向して設けられる一方の電極は、上記電極とは異なる極性であればよいが、本願においては陰極として説明する。この電極(以下、陰極という)は、発光層に負電荷(電子)を注入するように、上記有機EL層に隣接する態様で設けられる。
陰極は、通常の有機EL素子に用いられるものであれば特に限定されず、上述した電極(陽極)と同様の酸化インジウム錫(ITO)、酸化インジウム、酸化インジウム亜鉛(IZO)または金等の薄膜電極材料の他、マグネシウム合金(MgAg等)、アルミニウムまたはその合金(AlLi、AlCa、AlMg等)、銀等を挙げることができる。中でも、電子を注入しやすいように4eVより小さい仕事関数を持つものが好ましく、例えば、アルカリ金属(たとえばリチウム、ナトリウム、セシウムなど)およびそのハロゲン化物(たとえばフッ化リチウム、フッ化ナトリウム、フッ化セシウム、塩化リチウム、塩化ナトリウム、塩化セシウムなど)、アルカリ土類金属(カルシウム、マグネシウムなど)およびそのハロゲン化物(フッ化カルシウム、フッ化マグネシウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウムなど)、アルミニウム、銀などの金属、導電性金属酸化物およびこれらの合金または混合物などが挙げられる。陰極の厚さは、何れも0.005〜0.5μmであることが好ましく、通常、真空蒸着法、スパッタング法、金属薄膜を圧着するラミネート法などが用いられる。
In addition, one electrode provided opposite to the electrode may have a polarity different from that of the electrode, but in the present application, it is described as a cathode. This electrode (hereinafter referred to as a cathode) is provided in a mode adjacent to the organic EL layer so as to inject negative charges (electrons) into the light emitting layer.
The cathode is not particularly limited as long as it is used for a normal organic EL device, and is a thin film such as indium tin oxide (ITO), indium oxide, indium zinc oxide (IZO) or gold similar to the above-described electrode (anode). In addition to the electrode material, a magnesium alloy (MgAg or the like), aluminum or an alloy thereof (AlLi, AlCa, AlMg, or the like), silver, or the like can be given. Among them, those having a work function smaller than 4 eV are preferable so that electrons can be easily injected. For example, alkali metals (for example, lithium, sodium, cesium, etc.) and halides thereof (for example, lithium fluoride, sodium fluoride, cesium fluoride) , Lithium chloride, sodium chloride, cesium chloride, etc.), alkaline earth metals (calcium, magnesium, etc.) and their halides (calcium fluoride, magnesium fluoride, calcium chloride, magnesium chloride, etc.), metals such as aluminum, silver, Examples thereof include conductive metal oxides and alloys or mixtures thereof. The thickness of each cathode is preferably 0.005 to 0.5 μm, and a vacuum deposition method, a sputtering method, a laminating method for bonding a metal thin film, or the like is usually used.

なお、陰極作製後においては、有機EL素子を保護する保護層を装着してもよい。この有機EL素子を長期間安定的に用いるためには、素子を外部から保護するために、保護層または保護カバーを装着することが望ましい。保護層としては、高分子化合物、金属酸化物、金属フッ化物、金属ホウ化物、珪素酸化物、珪素窒化物などを用いることができる。また、保護カバーとしては、ガラス板、表面に低透水率処理を施したプラスチック板などを用いることができ、このカバーを熱硬化樹脂や光硬化樹脂で素子基板と張り合わせて密閉する方法が好適に用いられる。   In addition, you may mount | wear with the protective layer which protects an organic EL element after cathode preparation. In order to use this organic EL element stably for a long period of time, it is desirable to attach a protective layer or a protective cover in order to protect the element from the outside. As the protective layer, a polymer compound, metal oxide, metal fluoride, metal boride, silicon oxide, silicon nitride, or the like can be used. Further, as the protective cover, a glass plate, a plastic plate having a low water permeability treatment on the surface, or the like can be used, and a method of sealing the cover with the element substrate with a thermosetting resin or a photo-curing resin is preferable. Used.

以上、本発明の有機EL素子の構成について説明したが、本発明の目的及び効果を損なわない範囲であれば、上述した層以外の機能層が設けられていても構わない。例えば、有機EL層と上記電極との間の一部または全部に、紫外線硬化樹脂等の光硬化性樹脂または熱硬化性樹脂を含む材料からなる絶縁層を形成してショート等の欠陥発生を抑えてもよいし、ブラックマトリックスなどの遮光層を設けることもできる。また他の機能層としては、通常の有機EL素子又は発光表示体に用いられている低屈折率層、反射層、光吸収層、バリアー層、封止剤等が挙げられる。また、隔壁が設けられているものも含まれる。   As mentioned above, although the structure of the organic EL element of this invention was demonstrated, as long as the objective and effect of this invention are not impaired, the functional layers other than the layer mentioned above may be provided. For example, an insulating layer made of a material containing a photocurable resin such as an ultraviolet curable resin or a thermosetting resin is formed on a part or all of the portion between the organic EL layer and the electrode to suppress the occurrence of defects such as a short circuit. Alternatively, a light shielding layer such as a black matrix may be provided. Examples of other functional layers include a low refractive index layer, a reflective layer, a light absorption layer, a barrier layer, and a sealant that are used in ordinary organic EL elements or light-emitting displays. Moreover, the thing provided with the partition is also included.

面状の有機EL素子を得るためには、面状の陽極と陰極が重なり合うように配置すればよい。また、パターン状の発光を得るためには、前記面状の発光素子の表面にパターン状の窓を設けたマスクを設置する方法、非発光部の有機層を極端に厚く形成して実質的に非発光とする方法、陽極または陰極のいずれか一方、または両方の電極をパターン状に形成する方法が挙げられる。さらに、ドットマトリクス素子とするためには、陽極と陰極を共にストライプ状に形成して直交するように配置する方法、片方の電極をTFTで選択駆動できるようにする方法などが挙げられる。また、同一面状に発光色の異なる有機EL素子を複数配置することにより部分カラー表示、マルチカラー表示、フルカラー表示が可能となる。   In order to obtain a planar organic EL element, the planar anode and cathode may be arranged so as to overlap each other. Further, in order to obtain pattern-like light emission, a method of installing a mask provided with a pattern-like window on the surface of the planar light-emitting element, substantially forming an organic layer of a non-light-emitting part extremely thick Examples thereof include a non-light emitting method and a method of forming either one of the anode or the cathode or both electrodes in a pattern. Further, in order to obtain a dot matrix element, there are a method in which both the anode and the cathode are formed in a stripe shape and arranged so as to be orthogonal, and a method in which one electrode can be selectively driven by a TFT. Further, by arranging a plurality of organic EL elements having different emission colors on the same surface, partial color display, multi-color display, and full-color display are possible.

実施例および比較例により本発明を更に具体的に説明する。
(合成例1;一般式(1)で表される化合物[1−a]の合成)
下記式で表される構造を有する前記一般式(1)で表される化合物[1−a]は、特開2004−292434号公報に記載の方法に従って合成した。
化合物[1−a]は、前記一般式(1)中、EMにはイリジウム配位化合物、Xには脂環式化合物(以下、BCと略す)を含む−CH−BC−CHCH−、CTMにはCBPを用いた。
The present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples.
(Synthesis Example 1; Synthesis of Compound [1-a] Represented by General Formula (1))
The compound [1-a] represented by the general formula (1) having a structure represented by the following formula was synthesized according to the method described in JP-A No. 2004-292434.
The compound [1-a] is —CH 2 —BC—CH 2 CH 2 in which , in the general formula (1), EM contains an iridium coordination compound, and X contains an alicyclic compound (hereinafter abbreviated as BC). -CBP was used for CTM.

Figure 2006278651
Figure 2006278651

(合成例2;一般式(2)で表される化合物[2−a]の合成)
下記式で表される構造を有する前記一般式(2)で表される構造を有する化合物[2−a]の合成法の例を以下に示す。
(Synthesis Example 2; Synthesis of Compound [2-a] Represented by General Formula (2))
The example of the synthesis method of compound [2-a] which has a structure represented by the said General formula (2) which has a structure represented by a following formula is shown below.

Figure 2006278651
Figure 2006278651

<3−ホルミルCBP<2>の合成 >
CBP<1>は窒素ガス気流下4,4’−ジヨードビフェニルとカルバゾールとを銅粉と炭酸カリウム存在下、ジイソプロピルベンゼン中で200℃に加熱することで得られた(ref.. B. E. Koene, etal., Chem. Mater. 10(8), 1998, 2235-2250.)ものを使用した。
200mL滴下ロート、還流管を付した1L三つ口フラスコに磁気攪拌子、CBP<1>38.8g(0.8mol)、無水DMF187mL(2.4mol)、無水クロロホルム300mLを加えた。60℃に加熱還流下、オキシ塩化リン100g(61mL:0.65mol)を1時間かけて滴下した。滴下後、そのまま6時間加熱還流した。室温に戻した反応混合液を氷冷下、15%炭酸ナトリウム水溶液750mLに少しずつ加えた。有機層を分取し、水層をクロロホルム(500mL×4)で抽出した。合わせた有機層を飽和塩化ナトリウム水溶液で洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、減圧下濃縮し、真空乾燥することで粗生成物を得た。このものをフラッシュカラムクロマトグラフィーに供し、クロロホルム/エタノールから再結晶し、無色針状結晶の3−ホルミルCBP<2>11.3g(22mmol:27%)を得た。
<Synthesis of 3-Formyl CBP <2>>
CBP <1> was obtained by heating 4,4′-diiodobiphenyl and carbazole to 200 ° C. in diisopropylbenzene in the presence of copper powder and potassium carbonate under a nitrogen gas stream (ref. BE Koene, etal., Chem. Mater. 10 (8), 1998, 2235-2250.).
A magnetic stirring bar, CBP <1> 38.8 g (0.8 mol), anhydrous DMF 187 mL (2.4 mol), and anhydrous chloroform 300 mL were added to a 1 L three-necked flask equipped with a 200 mL dropping funnel and a reflux tube. Under heating and reflux at 60 ° C., 100 g of phosphorus oxychloride (61 mL: 0.65 mol) was added dropwise over 1 hour. After dropping, the mixture was heated to reflux for 6 hours. The reaction mixture returned to room temperature was added little by little to 750 mL of 15% aqueous sodium carbonate solution under ice cooling. The organic layer was separated, and the aqueous layer was extracted with chloroform (500 mL × 4). The combined organic layers were washed with a saturated aqueous sodium chloride solution, dried over anhydrous magnesium sulfate, concentrated under reduced pressure, and vacuum dried to obtain a crude product. This was subjected to flash column chromatography and recrystallized from chloroform / ethanol to obtain 11.3 g (22 mmol: 27%) of colorless form crystals of 3-formyl CBP <2>.

<3−ヒドロキシメチルCBP<3>の合成>
塩化カルシウム管を付した500mLナス型フラスコに磁気攪拌子、3−ホルミルCBP<2>2.5g(4.9mmol)、無水THF(250mL)を入れた。氷冷下、水素化ホウ素ナトリウム204mg(5.4mmol)を加えた後、室温に戻し1時間攪拌させた。無色けん濁液の反応混合液に無水エタノール(50mL)を加え、室温でさらに1時間攪拌させた。無色透明の反応混合液を減圧下濃縮しクロロホルム(500mL)に溶解させた。このものを水、飽和塩化ナトリウム水溶液で洗浄し無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、減圧下濃縮し、真空乾燥することで3−ヒドロキシメチルCBP<3>の粗生成物2.5g(4.8mmol:99%)を無色固体として得た。
<Synthesis of 3-hydroxymethyl CBP <3 >>
A magnetic stirring bar, 3-formyl CBP <2> 2.5 g (4.9 mmol), and anhydrous THF (250 mL) were placed in a 500 mL eggplant type flask equipped with a calcium chloride tube. Under ice cooling, sodium borohydride (204 mg, 5.4 mmol) was added, and the mixture was returned to room temperature and stirred for 1 hour. Absolute ethanol (50 mL) was added to the reaction mixture of the colorless suspension, and the mixture was further stirred at room temperature for 1 hour. The colorless and transparent reaction mixture was concentrated under reduced pressure and dissolved in chloroform (500 mL). This was washed with water and a saturated aqueous sodium chloride solution, dried over anhydrous magnesium sulfate, concentrated under reduced pressure, and dried under vacuum to give 2.5 g (4.8 mmol: 99) of a crude product of 3-hydroxymethyl CBP <3>. %) As a colorless solid.

<3−ブロモメチルCBP<4>の合成 >
3−ヒドロキシメチルCBP<3>の粗生成物2.5g(4.8mmol)、脱水クロロホルム(100mL)を窒素ガス気流下で300mL三つ口フラスコにいれた。このものに臭化水素酸10mL(88mmol)を激しく攪拌しながら滴下し、0℃で1時間攪拌した。反応混合液を氷冷下、水(750mL)、クロロホルム(750mL)を入れた2Lビーカーに注いだ。有機層を分取し、水層をクロロホルム(500mL×3)で抽出した。合わせた有機層を飽和塩化ナトリウム水溶液で洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、減圧下濃縮し、真空乾燥することで3−ブロモメチルCBP<4>の粗生成物1.8g(3.5mmol:73%)を淡黄色固体として得た。
<Synthesis of 3-bromomethyl CBP <4>>
2.5 g (4.8 mmol) of a crude product of 3-hydroxymethyl CBP <3> and dehydrated chloroform (100 mL) were placed in a 300 mL three-necked flask under a nitrogen gas stream. To this was added dropwise 10 mL (88 mmol) of hydrobromic acid with vigorous stirring, and the mixture was stirred at 0 ° C. for 1 hour. The reaction mixture was poured into a 2 L beaker containing water (750 mL) and chloroform (750 mL) under ice cooling. The organic layer was separated, and the aqueous layer was extracted with chloroform (500 mL × 3). The combined organic layers were washed with a saturated aqueous sodium chloride solution, dried over anhydrous magnesium sulfate, concentrated under reduced pressure, and dried under vacuum to obtain 1.8 g (3.5 mmol: 73 of crude product of 3-bromomethyl CBP <4>. %) As a pale yellow solid.

Figure 2006278651
Figure 2006278651

<3,3’−ジホルミルCBP<5>の合成 >
200mL滴下ロート、還流管を付した1L三つ口フラスコに磁気攪拌子、CBP<1>38.8g(0.08mol)、無水DMF187mL(2.4mol)を加えた。60℃に加熱還流下、オキシ塩化リン100g(61mL:0.65mol)を1時間かけて滴下した。滴下後、そのまま6時間加熱還流した。室温に戻した反応混合液を氷冷下、クロロホルム(300mL)で希釈し、15%炭酸ナトリウム水溶液750mLに少しずつ加えた。有機層を分取し、水層をクロロホルム(500mL×4)で抽出した。合わせた有機層を飽和塩化ナトリウム水溶液で洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、減圧下濃縮し、真空乾燥することで粗生成物を得た。このものをフラッシュカラムクロマトグラフィーに供し、クロロホルム/エタノールから再結晶し、無色針状結晶の3,3’−ジホルミルCBP<5>34.5g(0.064mol:80%)を得た。
<Synthesis of 3,3′-diformyl CBP <5 >>
A magnetic stirring bar, CBP <1> 38.8 g (0.08 mol), and anhydrous DMF 187 mL (2.4 mol) were added to a 1 L three-necked flask equipped with a 200 mL dropping funnel and a reflux tube. Under heating and reflux at 60 ° C., 100 g of phosphorus oxychloride (61 mL: 0.65 mol) was added dropwise over 1 hour. After dropping, the mixture was heated to reflux for 6 hours. The reaction mixture returned to room temperature was diluted with chloroform (300 mL) under ice cooling, and added little by little to 750 mL of 15% aqueous sodium carbonate solution. The organic layer was separated, and the aqueous layer was extracted with chloroform (500 mL × 4). The combined organic layers were washed with a saturated aqueous sodium chloride solution, dried over anhydrous magnesium sulfate, concentrated under reduced pressure, and vacuum dried to obtain a crude product. This was subjected to flash column chromatography and recrystallized from chloroform / ethanol to obtain 3,3′-diformyl CBP <5> 34.5 g (0.064 mol: 80%) of colorless needle crystals.

<3,3’−ジヒドロキシメチルCBP<6>の合成 >
塩化カルシウム管を付した100mLナス型フラスコに磁気攪拌子、3,3’−ジホルミルCBP<5>30.0g(55mmol)、無水エタノール(22mL)、無水THF(66mL)を入れた。氷冷下、水素化ホウ素ナトリウム 1.1g(28mmol)を加え、室温で1時間攪拌させた。氷冷下水(30mL)を滴下し、エタノールを減圧下留去した。ジクロロメタン(400mL)加え溶解させた後、水(300mL×3)、飽和塩化ナトリウム水溶液(300mL)で洗浄し、減圧下溶媒を留去し、真空乾燥後、3,3’−ジヒドロキシメチルCBP<6>の粗生成物29.4g(54mmol:98%)を無色固体として得た。
<Synthesis of 3,3′-dihydroxymethyl CBP <6 >>
A magnetic stirring bar, 3,3′-diformyl CBP <5> 30.0 g (55 mmol), absolute ethanol (22 mL), and anhydrous THF (66 mL) were placed in a 100 mL eggplant-shaped flask equipped with a calcium chloride tube. Under ice cooling, 1.1 g (28 mmol) of sodium borohydride was added and stirred at room temperature for 1 hour. Water (30 mL) was added dropwise under ice cooling, and ethanol was distilled off under reduced pressure. Dichloromethane (400 mL) was added and dissolved, then washed with water (300 mL × 3) and saturated aqueous sodium chloride solution (300 mL), the solvent was distilled off under reduced pressure, vacuum dried, and 3,3′-dihydroxymethyl CBP <6. > 29.4 g (54 mmol: 98%) of> was obtained as a colorless solid.

Figure 2006278651
Figure 2006278651

<一般式(2)で表される化合物[2−a]の合成 >
還流管を付した3L三つ口フラスコに窒素ガス気流下で磁気攪拌子、水素化ナトリウム2.84g (55%パラフィンけん濁液:160mmol)を入れた。氷冷下無水THF(1200mL)、3,3’−ジヒドロキシメチルCBP<6>5.4g(10mmol)を加え、室温に戻し20分間攪拌した。茶白色の反応混合物に3−ブロモメチルCBP<4>6.3g(20mmol)を加え、室温で2時間攪拌した。氷冷下メタノールを滴下し、水、ジクロロメタンを加えた。混合液を飽和塩化ナトリウム水溶液で洗浄し、有機層を分取した。水層をジクロロメタン(500mL×5)で抽出し、合わせた有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、減圧下濃縮し真空乾燥後、茶褐色固体の組成生物 を得た。シリカゲルカラムクロマトグラフィーに供した後、このもののジクロロメタン溶液をエタノール中に滴下しする再沈殿を3回繰り返すことによって、無色非晶質の一般式(2)で表される化合物[2−a]12.3g(8.0mmol)を得た。
<Synthesis of Compound [2-a] Represented by General Formula (2)>
A magnetic stirring bar, 2.84 g of sodium hydride (55% paraffin suspension: 160 mmol) was placed in a 3 L three-necked flask equipped with a reflux tube under a nitrogen gas stream. Under ice cooling, anhydrous THF (1200 mL) and 3,3′-dihydroxymethyl CBP <6> 5.4 g (10 mmol) were added, and the mixture was returned to room temperature and stirred for 20 minutes. To the brownish white reaction mixture, 3-bromomethyl CBP <4> 6.3 g (20 mmol) was added and stirred at room temperature for 2 hours. Methanol was added dropwise under ice cooling, and water and dichloromethane were added. The mixture was washed with a saturated aqueous sodium chloride solution, and the organic layer was separated. The aqueous layer was extracted with dichloromethane (500 mL × 5), and the combined organic layers were dried over anhydrous magnesium sulfate, concentrated under reduced pressure, and vacuum dried to obtain a brown solid composition product. After subjecting to silica gel column chromatography, a reprecipitation in which a dichloromethane solution of this product was dropped into ethanol was repeated three times, whereby the compound [2-a] 12 represented by the colorless amorphous general formula (2) was obtained. .3 g (8.0 mmol) was obtained.

Figure 2006278651
Figure 2006278651

(合成例3;一般式(2)で表される化合物[2−b]の合成)
下記式で表される構造を有する前記一般式(2)で表される構造を有する化合物[2−b]の合成法の例を以下に示す。
Synthesis Example 3 Synthesis of Compound [2-b] Represented by General Formula (2)
The example of the synthesis method of compound [2-b] which has a structure represented by the said General formula (2) which has a structure represented by a following formula is shown below.

Figure 2006278651
Figure 2006278651

<リン酸エステル体<7>の合成 >
3−ブロモメチルCBP<4>を、合成例2と同様にして得た。還流管を付した100mL三つ口フラスコに磁気攪拌子を入れ、減圧下加熱乾燥した。このものに3−ブロモメチルCBP<4>5.8g(10mmol)、亜リン酸トリエチル2.5mL(14.6mmol)入れ、180℃で30分間加熱した。褐色油状物の反応混合物を室温に戻し、未反応の亜リン酸トリエチルを減圧下留去した。このものをアルミナカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:クロロホルム)に供し、淡黄色油状物のリン酸エステル体<7>4.1g(6.4mmol,64%)を得た。
<Synthesis of phosphoric acid ester <7>>
3-Bromomethyl CBP <4> was obtained in the same manner as in Synthesis Example 2. A magnetic stirring bar was placed in a 100 mL three-necked flask equipped with a reflux tube, and dried by heating under reduced pressure. To this, 5.8 g (10 mmol) of 3-bromomethyl CBP <4> and 2.5 mL (14.6 mmol) of triethyl phosphite were added and heated at 180 ° C. for 30 minutes. The brown oily reaction mixture was returned to room temperature, and unreacted triethyl phosphite was distilled off under reduced pressure. This was subjected to alumina column chromatography (elution solvent: chloroform) to obtain 4.1 g (6.4 mmol, 64%) of a phosphoric acid ester <7> as a pale yellow oily substance.

Figure 2006278651
Figure 2006278651

<主鎖型CBP三量体<8>の合成 >
3,3’−ジホルミルCBP<5>を、合成例2と同様にして得た。還流管を付した2L三つ口フラスコに磁気攪拌子を入れ、減圧下加熱乾燥した。THF(1L)、水素化ナトリウム6.7g(55%パラフィンけん濁液:150mmol)を加た。次いで、この褐色のけん濁液に得られたリン酸エステル体<7>4.1g(6.4mmol)のTHF溶液(100mL)を加え、30分間攪拌した。このものに3,3’−ジホルミルCBP<5>1.73g(3.2mmol)を少しずつ加え75℃で2時間加熱還流した。氷を黒褐色溶液の反応混合物に加え反応を停止する。析出した固体をジクロロメタンに溶解させ、水、20%炭酸ナトリウム水溶液を加えた。有機層を分取し、水層をジクロロメタン(300mL×5)で抽出した。合わせた有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、減圧下濃縮し真空乾燥後、黒褐色油状物の組成生物を得た。このものをフラッシュカラムクロマトグラフィーに供した後、ジクロロメタン溶液をエタノール中に滴下する再沈殿を3回繰り返すことによって、無色非晶質の主鎖型CBP三量体<8>4.0gを得た。
<Synthesis of main chain CBP trimer <8>>
3,3′-Diformyl CBP <5> was obtained in the same manner as in Synthesis Example 2. A 2 L three-necked flask equipped with a reflux tube was charged with a magnetic stir bar and dried by heating under reduced pressure. THF (1 L) and 6.7 g of sodium hydride (55% paraffin suspension: 150 mmol) were added. Subsequently, the phosphoric acid ester <7> 4.1 g (6.4 mmol) in THF (100 mL) was added to the brown suspension, and the mixture was stirred for 30 minutes. To this, 3,3′-diformyl CBP <5> 1.73 g (3.2 mmol) was added little by little, and the mixture was heated to reflux at 75 ° C. for 2 hours. Ice is added to the reaction mixture in dark brown solution to stop the reaction. The precipitated solid was dissolved in dichloromethane, and water and a 20% aqueous sodium carbonate solution were added. The organic layer was separated, and the aqueous layer was extracted with dichloromethane (300 mL × 5). The combined organic layers were dried over anhydrous magnesium sulfate, concentrated under reduced pressure, and vacuum dried to obtain a composition product of black brown oil. This was subjected to flash column chromatography, and reprecipitation in which a dichloromethane solution was dropped into ethanol was repeated three times to obtain colorless amorphous main chain CBP trimer <8> 4.0 g. .

Figure 2006278651
Figure 2006278651

<一般式(2)で表される化合物[2−b]の合成 >
1000mLナス型フラスコに磁気攪拌子を入れ、このものに主鎖型CBP三量体<8>2.0g、THF(300mL)、Pd/C触媒2.5mgを入れた。反応系内を水素ガスで置換し、1.1気圧の水素雰囲気下、室温で2日間攪拌した。反応混合液をセライトろ過し、ろ液をメタノール(500mL)に注ぎ、再沈殿により、無色粉末の一般式(2)で表される化合物[2−b]3.5gを得た。さらにこのもののジクロロメタン溶液をエタノール中に滴下する再沈殿を3回繰り返すことによって、無色非晶質の一般式(2)で表される化合物[2−b]を3.0g得た。
<Synthesis of Compound [2-b] Represented by General Formula (2)>
A magnetic stirring bar was placed in a 1000 mL eggplant-shaped flask, and main chain CBP trimer <8> 2.0 g, THF (300 mL), and 2.5 mg of Pd / C catalyst were added thereto. The reaction system was replaced with hydrogen gas, and the mixture was stirred at room temperature for 2 days under a hydrogen atmosphere of 1.1 atm. The reaction mixture was filtered through celite, the filtrate was poured into methanol (500 mL), and reprecipitation gave 3.5 g of the compound [2-b] represented by the general formula (2) as a colorless powder. Further, reprecipitation in which a dichloromethane solution of this product was dropped into ethanol was repeated three times to obtain 3.0 g of a colorless amorphous compound [2-b] represented by the general formula (2).

(比較合成例1;側鎖にCBPを有するポリマー[C1])
下記式で表される構造を有する、側鎖にCBPを有するポリマー[C1]は、特開2004−217837号公報の実施例1に記載の方法に従って合成した。下記式で表される構造を合成するのに用いたモノマー比はs:t=1:1とした。得られた側鎖にCBPを有するポリマーのポリスチレン換算の数平均分子量は、クロロホルムを溶媒としてゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で求め、その値は重量平均分子量で100000であった。
(Comparative Synthesis Example 1; polymer having CBP in side chain [C1])
A polymer [C1] having a structure represented by the following formula and having CBP in the side chain was synthesized according to the method described in Example 1 of JP-A No. 2004-217837. The monomer ratio used to synthesize the structure represented by the following formula was s: t = 1: 1. The number average molecular weight in terms of polystyrene of the polymer having CBP in the obtained side chain was determined by gel permeation chromatography (GPC) using chloroform as a solvent, and the value was 100,000 in terms of weight average molecular weight.

Figure 2006278651
Figure 2006278651

(実施例1:有機EL素子の作製)
合成例1で得られた一般式(1)で表される化合物[1−a]と合成例2で得られた一般式(2)で表される化合物[2−a]とを用いて実施例1の有機EL素子を作製した。先ず、ガラス基板上にITOの透明導電性膜が成膜された基板を所望の形状にパターニングした後、洗浄およびUV/オゾン処理を施した。次いで、ポリ−3,4−エチレンジオキシチオフェン/ポリスチレンスルフォネート水分散液(略称PEDOT/PSS、商品名Baytron TP CH8000、バイエル社)を洗浄基板上に滴下し、スピンコートした。その後、200℃のホットプレート上で10分間加熱乾燥することにより、80nmの正孔輸送層を形成した。
(Example 1: Production of organic EL device)
Conducted using the compound [1-a] represented by the general formula (1) obtained in Synthesis Example 1 and the compound [2-a] represented by the general formula (2) obtained in Synthesis Example 2 The organic EL element of Example 1 was produced. First, a substrate having an ITO transparent conductive film formed on a glass substrate was patterned into a desired shape, and then subjected to cleaning and UV / ozone treatment. Next, an aqueous dispersion of poly-3,4-ethylenedioxythiophene / polystyrene sulfonate (abbreviated as PEDOT / PSS, trade name Baytron TP CH8000, Bayer) was dropped onto the cleaning substrate and spin-coated. Then, the hole transport layer of 80 nm was formed by heat-drying for 10 minutes on a 200 degreeC hotplate.

続いて、合成例1で得られた一般式(1)で表される化合物[1−a]と合成例2で得られた一般式(2)で表される化合物[2−a]とが、[1−a](Ir原子換算):[2−a](CBP分子換算)=4:96(モル比)で含まれ、且つ、固形分比率が1.5質量%となるように、トルエン中に溶解し、電子輸送兼発光層形成用組成物を得た。当該電子輸送兼発光層形成用組成物を滴下し、スピンコートすることにより、60nmの電子輸送兼発光層を形成した。
さらに、5.0×10−6Torrの真空条件下で、金属カルシウムを0.14nm/sの成膜速度で10nm真空蒸着し、さらにその上に銀を0.23nm/sの成膜速度で250nm真空蒸着して電極を形成した。
Subsequently, the compound [1-a] represented by the general formula (1) obtained in Synthesis Example 1 and the compound [2-a] represented by the general formula (2) obtained in Synthesis Example 2 are obtained. [1-a] (in terms of Ir atoms): [2-a] (in terms of CBP molecules) = 4: 96 (molar ratio), and the solid content ratio is 1.5% by mass, It melt | dissolved in toluene and the composition for electron carrying and light emitting layer formation was obtained. The composition for forming an electron transport / light-emitting layer was dropped and spin-coated to form a 60 nm electron-transport / light-emitting layer.
Further, under a vacuum condition of 5.0 × 10 −6 Torr, metal calcium was vacuum-deposited at a film formation rate of 0.14 nm / s for 10 nm, and silver was further formed thereon at a film formation rate of 0.23 nm / s. An electrode was formed by vacuum deposition at 250 nm.

(実施例2:有機EL素子の作製)
合成例1で得られた一般式(1)で表される化合物[1−a]と合成例3で得られた一般式(2)で表される化合物[2−b]とを用いて実施例2の有機EL素子を作製した。
実施例1における合成例2で得られた一般式(2)で表される化合物[2−a]を、合成例3で得られた一般式(2)で表される化合物[2−b]に変える以外は、実施例1と同様にして実施例2の有機EL素子を作製した。
(Example 2: Production of organic EL device)
Implemented using the compound [1-a] represented by the general formula (1) obtained in Synthesis Example 1 and the compound [2-b] represented by the general formula (2) obtained in Synthesis Example 3 The organic EL element of Example 2 was produced.
The compound [2-a] represented by the general formula (2) obtained in Synthesis Example 2 in Example 1 was replaced with the compound [2-b] represented by the general formula (2) obtained in Synthesis Example 3. An organic EL device of Example 2 was produced in the same manner as in Example 1 except that

(比較例1:有機EL素子の作製)
下記に示される比較燐光材料(Ir8ppy)と合成例2で得られた一般式(2)で表される化合物[2−a]とを用いて比較例1の有機EL素子を作製した。
実施例1における合成例1で得られた一般式(1)で表される化合物[1−a]を、ケミプロ化成社から購入したIr8ppyに変える以外は、実施例1と同様にして比較例1の有機EL素子を作製した。
(Comparative Example 1: Preparation of organic EL device)
An organic EL device of Comparative Example 1 was produced using the comparative phosphorescent material (Ir8ppy) shown below and the compound [2-a] represented by the general formula (2) obtained in Synthesis Example 2.
Comparative Example 1 was performed in the same manner as in Example 1 except that the compound [1-a] represented by the general formula (1) obtained in Synthesis Example 1 in Example 1 was changed to Ir8ppy purchased from Chemipro Kasei Co., Ltd. An organic EL element was prepared.

Figure 2006278651
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(比較例2:有機EL素子の作製)
比較燐光材料(Ir8ppy)と合成例3で得られた一般式(2)で表される化合物[2−b]とを用いて比較例2の有機EL素子を作製した。
実施例1における合成例1で得られた一般式(1)で表される化合物[1−a]を、ケミプロ化成社から購入したIr8ppyに変え、且つ、合成例2で得られた一般式(2)で表される化合物[2−a]を、合成例3で得られた一般式(2)で表される化合物[2−b]に変える以外は、実施例1と同様にして比較例2の有機EL素子を作製した。
(Comparative Example 2: Production of organic EL element)
Using the comparative phosphorescent material (Ir8ppy) and the compound [2-b] represented by the general formula (2) obtained in Synthesis Example 3, an organic EL device of Comparative Example 2 was produced.
The compound [1-a] represented by the general formula (1) obtained in Synthesis Example 1 in Example 1 was changed to Ir8ppy purchased from Chemipro Kasei Co., and the general formula ( A comparative example was carried out in the same manner as in Example 1 except that the compound [2-a] represented by 2) was changed to the compound [2-b] represented by the general formula (2) obtained in Synthesis Example 3. 2 organic EL elements were produced.

(比較例3:有機EL素子の作製)
合成例1で得られた一般式(1)で表される化合物[1−a]と比較合成例1で得られた側鎖にCBPを有するポリマー[C1]とを用いて比較例3の有機EL素子を作製した。
実施例1における合成例2で得られた一般式(2)で表される化合物[2−a]を、比較合成例1で得られた側鎖にCBPを有するポリマー[C1]に変える以外は、実施例1と同様にして比較例3の有機EL素子を作製した。
(Comparative Example 3: Production of organic EL element)
Organic of Comparative Example 3 using Compound [1-a] represented by General Formula (1) obtained in Synthesis Example 1 and polymer [C1] having CBP in the side chain obtained in Comparative Synthesis Example 1 An EL element was produced.
Except that the compound [2-a] represented by the general formula (2) obtained in Synthesis Example 2 in Example 1 is changed to the polymer [C1] having CBP in the side chain obtained in Comparative Synthesis Example 1. Then, an organic EL device of Comparative Example 3 was produced in the same manner as Example 1.

(比較例4:有機EL素子の作製)
比較燐光材料(Ir8ppy)と比較合成例1で得られた側鎖にCBPを有するポリマー[C1]とを用いて比較例4の有機EL素子を作製した。
実施例1における合成例1で得られた一般式(1)で表される化合物[1−a]を、ケミプロ化成社から購入したIr8ppyに変え、且つ、合成例2で得られた一般式(2)で表される化合物[2−a]を、比較合成例1で得られた側鎖にCBPを有するポリマー[C1]に変える以外は、実施例1と同様にして比較例3の有機EL素子を作製した。
(Comparative Example 4: Production of organic EL element)
The organic EL device of Comparative Example 4 was produced using the comparative phosphorescent material (Ir8ppy) and the polymer [C1] having CBP in the side chain obtained in Comparative Synthesis Example 1.
The compound [1-a] represented by the general formula (1) obtained in Synthesis Example 1 in Example 1 was changed to Ir8ppy purchased from Chemipro Kasei Co., and the general formula ( The organic EL of Comparative Example 3 is the same as Example 1 except that the compound [2-a] represented by 2) is changed to the polymer [C1] having CBP in the side chain obtained in Comparative Synthesis Example 1. An element was produced.

(実施例及び比較例の有機EL素子の評価)
(1)素子の輝度
上記のようにして得られた有機EL素子に、外部電源(ケースレー社製ソースメーター2400)を接続し、ITOを陽極、金属電極を陰極として直流電圧を印加すると、(EM-11)として示したIr(ppy)に由来する緑色の発光を得た。素子の輝度は、トプコン社製の輝度計BM−8を用いて測定した。得られた最高輝度の結果を表14に示す。
(Evaluation of organic EL elements of Examples and Comparative Examples)
(1) Luminance of the device When an external power source (source meter 2400 manufactured by Keithley Co., Ltd.) is connected to the organic EL device obtained as described above and a direct current voltage is applied using ITO as an anode and a metal electrode as a cathode, (EM -11), green light emission derived from Ir (ppy) 3 was obtained. The luminance of the element was measured using a luminance meter BM-8 manufactured by Topcon Corporation. Table 14 shows the results of the maximum luminance obtained.

Figure 2006278651
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これらの結果は、電荷輸送兼発光層として、一般式(1)で表される化合物と一般式(2)で表される構造を有する化合物とが組み合わせて含まれる層を用いた本発明に係る有機EL素子が、溶解性を向上させた従来の燐光材料(Ir8ppy)を用いた場合や、側鎖にCBPを有するポリマーを用いた場合に比べ、高い輝度が塗布型素子で得られたことを示している。   These results relate to the present invention using a layer containing a combination of the compound represented by the general formula (1) and the compound having the structure represented by the general formula (2) as the charge transport / light-emitting layer. Compared to the case where the organic EL element uses a conventional phosphorescent material (Ir8ppy) with improved solubility and the case where a polymer having CBP in the side chain is used, a high luminance is obtained with the coating type element. Show.

(2)電流効率
電流効率は、上記の輝度測定用の外部電源から得られた駆動時の電流値とそのときの輝度によって求められた。
その結果から得られたそれぞれ素子の最高電流効率を表15に示す。
(2) Current efficiency The current efficiency was obtained from the current value during driving obtained from the external power source for luminance measurement and the luminance at that time.
Table 15 shows the maximum current efficiency of each element obtained from the result.

Figure 2006278651
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これらの結果は、電荷輸送兼発光層として、一般式(1)で表される化合物と一般式(2)で表される構造を有する化合物とが組み合わせて含まれる層を用いた本発明に係る有機EL素子が、溶解性を向上させた従来の燐光材料(Ir8ppy)を用いた場合や、側鎖にCBPを有するポリマーを用いた場合に比べ、高い電流効率が塗布型素子で得られたことを示している。   These results relate to the present invention using a layer containing a combination of the compound represented by the general formula (1) and the compound having the structure represented by the general formula (2) as the charge transport / light-emitting layer. Compared to the case where the organic EL element uses a conventional phosphorescent material (Ir8ppy) with improved solubility and the case where a polymer having CBP in the side chain is used, higher current efficiency is obtained with the coating type element. Is shown.

(3)輝度半減時間   (3) Luminance half time

それぞれの素子において100Cd/mの輝度を与える電流値を一定に保ち、そこからの輝度減衰を観察したときの半減時間を求めた。
その結果から得られたそれぞれの素子の輝度半減時間を表16に示す。
The current value giving a luminance of 100 Cd / m 2 in each element was kept constant, and the half time when the luminance decay was observed therefrom was determined.
Table 16 shows the luminance half time of each element obtained from the result.

Figure 2006278651
Figure 2006278651

これらの結果は、電荷輸送兼発光層として、一般式(1)で表される化合物と一般式(2)で表される構造を有する化合物とが組み合わせて含まれる層を用いた本発明に係る有機EL素子が、溶解性を向上させた従来の燐光材料(Ir8ppy)を用いた場合や、側鎖にCBPを有するポリマーを用いた場合に比べ、高い駆動安定性が塗布型素子で得られたことを示している。   These results relate to the present invention using a layer containing a combination of the compound represented by the general formula (1) and the compound having the structure represented by the general formula (2) as the charge transport / light-emitting layer. Compared to the case where the organic EL element uses a conventional phosphorescent material (Ir8ppy) with improved solubility and the case where a polymer having CBP in the side chain is used, high driving stability is obtained with the coating type element. It is shown that.

(3)発光スペクトル
トプコン社製分光放射計SR−2を用いて発光スペクトルを測定した。実施例1についての結果を図1に示す。各実施例1、2の有機EL素子において、PLスペクトルと同様のピークを持つ、Ir(ppy)に由来する発光スペクトルが得られた。
(3) Emission spectrum The emission spectrum was measured using a spectroradiometer SR-2 manufactured by Topcon Corporation. The results for Example 1 are shown in FIG. In the organic EL elements of Examples 1 and 2, emission spectra derived from Ir (ppy) 3 having the same peak as the PL spectrum were obtained.

有機EL素子の発光スペクトルを示す図である。It is a figure which shows the emission spectrum of an organic EL element.

Claims (10)

一対の対向電極と、当該電極間に挟持された少なくとも発光層を有する有機エレクトロルミネッセンス層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記有機エレクトロルミネッセンス層のうち少なくとも1つの層に、下記一般式(1)で表される化合物と下記一般式(2)で表される構造を有する化合物とが含有されることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure 2006278651
(式中、EMは蛍光発光性材料または燐光発光性材料であり、CTMは電荷輸送性材料である。Xは、直鎖状、分枝鎖状、または環状の炭化水素鎖または炭素鎖が単独または組み合わされてなり、炭化水素鎖内には異種原子が含まれていても良く、また環上には置換基を有していても良い2価の有機基である。Yは、EM及び/又はCTMの何れかの部位に導入された置換基であって、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基、アリール基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキニル基、アリールアミノ基、複素環化合物基、シアノ基、ニトロ基およびハロゲン原子よりなる群から選択される1種以上である。Zは、直接結合、或いは、直鎖状、分枝鎖状、または環状の炭化水素鎖または炭素鎖が単独または組み合わされてなり、炭化水素鎖内には異種原子が含まれていても良く、また環上には置換基を有していても良い2価の有機基である。pは1〜3の数である。nは0〜20の数である。mは2〜1000の数である。一般式(1)及び一般式(2)における各CTM、各Yは同一でも異なっていても良い。)
In an organic electroluminescence element having a pair of counter electrodes and an organic electroluminescence layer having at least a light emitting layer sandwiched between the electrodes, at least one of the organic electroluminescence layers is represented by the following general formula (1). The organic electroluminescent element characterized by containing the compound represented and the compound which has a structure represented by following General formula (2).
Figure 2006278651
(Wherein EM is a fluorescent or phosphorescent material, and CTM is a charge transporting material. X is a linear, branched, or cyclic hydrocarbon chain or carbon chain alone. Or a combination thereof, which is a divalent organic group which may contain a heteroatom in the hydrocarbon chain and may have a substituent on the ring, Y is EM and / or Or a substituent introduced at any position of CTM, and includes an alkyl group, an alkoxy group, an alkylthio group, an alkylsilyl group, an alkylamino group, an aryl group, an arylalkyl group, an arylalkoxy group, an arylalkynyl group, an aryl group It is at least one selected from the group consisting of an amino group, a heterocyclic compound group, a cyano group, a nitro group, and a halogen atom, and Z is a direct bond, or a linear, branched, or cyclic carbon. A hydrogen chain or a carbon chain is used alone or in combination, and a heteroatom may be contained in the hydrocarbon chain, and it is a divalent organic group which may have a substituent on the ring. P is a number from 1 to 3. n is a number from 0 to 20. m is a number from 2 to 1000. Each CTM and each Y in General Formula (1) and General Formula (2) are the same. But it may be different.)
前記一般式(1)と前記一般式(2)におけるCTMにおいて、電荷輸送性を有する最小構造が同じであることを特徴とする、請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。   2. The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the CTM in the general formula (1) and the general formula (2) have the same minimum structure having charge transportability. 前記一般式(1)で表される化合物が、下記一般式(3)、下記一般式(4)、下記一般式(5)、及び下記一般式(6)で表される化合物よりなる群から選択される1種以上であり、前記一般式(2)で表される構造を有する化合物が、下記一般式(7)、下記一般式(8)、下記一般式(9)、及び下記一般式(10)で表される化合物よりなる群から選択される1種以上であることを特徴とする、請求項1又は2に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure 2006278651
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Figure 2006278651
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一般式(3)〜一般式(6)において、
Figure 2006278651
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(一般式(3)〜(10)において、X及びZは、一般式(1)及び(2)におけるX及びZと同様のものである。また、Arは未置換もしくは置換のアリーレン基または複素環化合物基であり、Rはそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基、アリール基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキニル基、アリールアミノ基、複素環化合物基、シアノ基、ニトロ基、及びハロゲン原子よりなる群から選択される1種以上の基である。mは2〜1000の数である。また、ArとRは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。)
The compound represented by the general formula (1) is selected from the group consisting of compounds represented by the following general formula (3), the following general formula (4), the following general formula (5), and the following general formula (6). One or more selected compounds having the structure represented by the general formula (2) are represented by the following general formula (7), the following general formula (8), the following general formula (9), and the following general formula. The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the organic electroluminescence device is one or more selected from the group consisting of compounds represented by (10).
Figure 2006278651
Figure 2006278651
Figure 2006278651
Figure 2006278651
In general formula (3)-general formula (6),
Figure 2006278651
Figure 2006278651
Figure 2006278651
Figure 2006278651
Figure 2006278651
(In the general formulas (3) to (10), X and Z are the same as X and Z in the general formulas (1) and (2). Ar is an unsubstituted or substituted arylene group or a complex. A ring compound group, wherein each R is independently a hydrogen atom, alkyl group, alkoxy group, alkylthio group, alkylsilyl group, alkylamino group, aryl group, arylalkyl group, arylalkoxy group, arylalkynyl group, arylamino group, It is at least one group selected from the group consisting of a heterocyclic compound group, a cyano group, a nitro group, and a halogen atom, m is a number from 2 to 1000. Ar and R may be the same or different. May be.)
前記一般式(1)で表される化合物が上記一般式(3)で表される化合物であり、前記一般式(2)で表される構造を有する化合物が上記一般式(7)で表される化合物であるか、又は、前記一般式(1)で表される化合物が上記一般式(4)で表される化合物であり、前記一般式(2)で表される構造を有する化合物が上記一般式(8)で表される化合物であるか、又は、前記一般式(1)で表される化合物が上記一般式(5)で表される化合物であり、前記一般式(2)で表される構造を有する化合物が上記一般式(9)で表される化合物であるか、又は、前記一般式(1)で表される化合物が上記一般式(6)で表される化合物であり、前記一般式(2)で表される構造を有する化合物が上記一般式(10)で表される化合物であることを特徴とする、請求項1乃至3のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。   The compound represented by the general formula (1) is a compound represented by the general formula (3), and the compound having a structure represented by the general formula (2) is represented by the general formula (7). Or a compound represented by the general formula (1) is a compound represented by the general formula (4), and a compound having a structure represented by the general formula (2) The compound represented by the general formula (8), or the compound represented by the general formula (1) is a compound represented by the general formula (5), and is represented by the general formula (2). The compound having the structure is a compound represented by the general formula (9), or the compound represented by the general formula (1) is a compound represented by the general formula (6), The compound having the structure represented by the general formula (2) is a compound represented by the general formula (10). Wherein the organic electroluminescent device according to any one of claims 1 to 3. 前記一般式(2)で表される構造を有する化合物が、沸点が80℃以上の有機溶剤及び/又は水に、25℃において0.1重量%以上溶解することを特徴とする、請求項1乃至4のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。   The compound having the structure represented by the general formula (2) is dissolved in an organic solvent having a boiling point of 80 ° C or higher and / or water in an amount of 0.1% by weight or higher at 25 ° C. The organic electroluminescent element in any one of thru | or 4. 前記一般式(2)で表される構造を有する化合物のTgが、100℃以上であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。   6. The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein Tg of the compound having a structure represented by the general formula (2) is 100 ° C. or more. 前記Zが、飽和炭化水素鎖、又はエーテル結合を含む飽和炭化水素鎖であることを特徴とする、請求項1乃至6のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。   The organic electroluminescence device according to any one of claims 1 to 6, wherein Z is a saturated hydrocarbon chain or a saturated hydrocarbon chain containing an ether bond. 前記一般式(2)で表される構造を有する化合物の重量平均分子量Mwと数平均分子量Mnの比Mw/Mnが1〜3である、請求項1乃至7のいずれかに有機エレクトロルミネッセンス素子。   The organic electroluminescence device according to any one of claims 1 to 7, wherein a ratio Mw / Mn of the weight average molecular weight Mw and the number average molecular weight Mn of the compound having the structure represented by the general formula (2) is 1 to 3. 前記一般式(1)で表される化合物と前記一般式(2)で表される構造を有する化合物とが含有される層において、前記一般式(1)で表される化合物と前記一般式(2)で表される構造を有する化合物のモル比が2:1〜1:1000である、請求項1乃至8のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。   In the layer containing the compound represented by the general formula (1) and the compound having the structure represented by the general formula (2), the compound represented by the general formula (1) and the general formula ( The organic electroluminescence device according to any one of claims 1 to 8, wherein the molar ratio of the compound having a structure represented by 2) is 2: 1 to 1: 1000. 前記一般式(1)で表される化合物と一般式(2)で表される構造を有する化合物とが含有される層が湿式成膜法を用いて形成されてなること特徴とする、請求項1乃至9のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。   The layer containing the compound represented by the general formula (1) and the compound having a structure represented by the general formula (2) is formed by using a wet film forming method. The organic electroluminescent element in any one of 1 thru | or 9.
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