JP5659819B2 - ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT MATERIAL, ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT, DISPLAY DEVICE AND LIGHTING DEVICE - Google Patents

ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT MATERIAL, ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT, DISPLAY DEVICE AND LIGHTING DEVICE Download PDF

Info

Publication number
JP5659819B2
JP5659819B2 JP2011011758A JP2011011758A JP5659819B2 JP 5659819 B2 JP5659819 B2 JP 5659819B2 JP 2011011758 A JP2011011758 A JP 2011011758A JP 2011011758 A JP2011011758 A JP 2011011758A JP 5659819 B2 JP5659819 B2 JP 5659819B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
organic
layer
light
light emitting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2011011758A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2012153753A (en
Inventor
麻由香 蟇目
麻由香 蟇目
昇 関根
昇 関根
雄太郎 箱井
雄太郎 箱井
大野 香織
香織 大野
三浦 紀生
紀生 三浦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Konica Minolta Inc filed Critical Konica Minolta Inc
Priority to JP2011011758A priority Critical patent/JP5659819B2/en
Publication of JP2012153753A publication Critical patent/JP2012153753A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5659819B2 publication Critical patent/JP5659819B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子材料と、それを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子並びに表示装置、及び照明装置に関する。   The present invention relates to an organic electroluminescence element material, an organic electroluminescence element using the same, a display device, and a lighting device.

従来、発光型の電子ディスプレイデバイスとして、エレクトロルミネッセンスディスプレイ(以下、ELDという)がある。ELDの構成要素としては、無機エレクトロルミネッセンス素子や有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、有機EL素子ともいう)が挙げられる。   Conventionally, as a light-emitting electronic display device, there is an electroluminescence display (hereinafter referred to as ELD). Examples of the constituent elements of ELD include inorganic electroluminescent elements and organic electroluminescent elements (hereinafter also referred to as organic EL elements).

無機エレクトロルミネッセンス素子は平面型光源として使用されてきたが、発光素子を駆動させるためには交流の高電圧が必要である。一方、有機EL素子は発光する化合物を含有する発光層を陰極と陽極で挟んだ構成を有し、発光層に電子及び正孔を注入して、再結合させることにより励起子(エキシトン)を生成させ、このエキシトンが失活する際の光の放出(蛍光・リン光)を利用して発光する素子である。数V〜数十V程度の電圧で発光が可能であり、さらに自己発光型であるために視野角が広く、視認性が高く、薄膜型の完全固体素子であるために省スペース、携帯性等の観点から注目されている。   Inorganic electroluminescent elements have been used as planar light sources, but an alternating high voltage is required to drive the light emitting elements. On the other hand, an organic EL device has a structure in which a light-emitting layer containing a light-emitting compound is sandwiched between a cathode and an anode, and excitons (excitons) are generated by injecting electrons and holes into the light-emitting layer and recombining them. The device emits light by utilizing light emission (fluorescence / phosphorescence) when the exciton is deactivated. Light emission is possible at a voltage of several volts to several tens of volts, and since it is a self-luminous type, it has a wide viewing angle and high visibility, and since it is a thin-film type completely solid element, space saving, portability, etc. It is attracting attention from the viewpoint.

しかしながら、有機EL素子において今後の実用化に向けて、さらに低消費電力で効率よく高輝度に発光する有機EL素子の開発が望まれている。   However, development of an organic EL element that emits light efficiently and with high brightness with lower power consumption is desired for future practical use of the organic EL element.

具体的には、スチルベン誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体又はトリススチリルアリーレン誘導体に微量の蛍光体をドープし、発光輝度の向上、素子の長寿命化、また、8−ヒドロキシキノリンアルミニウム錯体をホスト化合物として、これに微量の蛍光体をドープした有機発光層を有する素子、8−ヒドロキシキノリンアルミニウム錯体をホスト化合物として、これにキナクリドン系色素をドープした有機発光層を有する素子等が知られている。   Specifically, a small amount of phosphor is doped into a stilbene derivative, a distyrylarylene derivative or a tristyrylarylene derivative to improve emission luminance, extend the lifetime of the device, and use an 8-hydroxyquinoline aluminum complex as a host compound. A device having an organic light emitting layer doped with a trace amount of a phosphor, a device having an organic light emitting layer doped with a quinacridone dye and a 8-hydroxyquinoline aluminum complex as a host compound are known.

しかしながら、上記のように励起一重項からの発光を用いる場合、一重項励起子と三重項励起子の生成比が1:3であるため発光性励起種の生成確率が25%であり、光の取り出し効率が約20%であるため、外部取り出し量子効率(η)の限界は5%とされている。   However, when light emission from excited singlet is used as described above, the generation ratio of singlet excitons and triplet excitons is 1: 3, so the generation probability of luminescent excited species is 25%. Since the extraction efficiency is about 20%, the limit of the external extraction quantum efficiency (η) is set to 5%.

一方、励起三重項を使用すると、内部量子効率の上限が100%となるため励起一重項の場合に比べて原理的に発光効率(外部取り出し量子効率)が4倍となり、冷陰極管とほぼ同等の性能が得られる可能性があることから照明用途としても注目されている。   On the other hand, when the triplet is used, the upper limit of the internal quantum efficiency is 100%, so in principle the emission efficiency (external extraction quantum efficiency) is four times that of the excited singlet, which is almost equivalent to a cold cathode tube. It is attracting attention as a lighting application because there is a possibility that the above performance can be obtained.

例えば、イリジウム錯体系等重金属錯体、ドーパントとしてトリス(2−フェニルピリジン)イリジウム、ドーパントとしてL2Ir(acac)、例えば、(ppy)2Ir(acac)、ドーパントとしてトリス(2−(p−トリル)ピリジン)イリジウム(Ir(ptpy)3),トリス(ベンゾ[h]キノリン)イリジウム(Ir(bzq)3)等を用いた励起三重項の検討が行われている(これらの金属錯体は一般にオルトメタル化イリジウム錯体と呼ばれている)。   For example, heavy metal complexes such as iridium complexes, tris (2-phenylpyridine) iridium as a dopant, L2Ir (acac) as a dopant, for example, (ppy) 2Ir (acac), and tris (2- (p-tolyl) pyridine) as a dopant Excited triplets using iridium (Ir (ptpy) 3), tris (benzo [h] quinoline) iridium (Ir (bzq) 3), etc. have been studied (these metal complexes are generally orthometalated iridium). Called complex).

いずれの場合も発光素子とした場合の発光輝度や発光効率は、その発光する光がリン光に由来することから、従来の素子に比べ大幅に改良されるものである。これらりん光発光性ドーパントのホスト化合物として、4,4’−N,N’−ジカルバゾール−ビフェニル(CBP)、1,3−ビス(カルバゾール−9−イル)ベンゼン(m−CP)に代表されるカルバゾール誘導体がよく知られている。しかしながら、青発光のホスト化合物としては、m−CPやそれらの誘導体が知られているが、効率と寿命を十分満足するに至っていない(例えば、特許文献1、2)。   In any case, the light emission luminance and the light emission efficiency in the case of a light emitting element are greatly improved as compared with conventional elements because the emitted light is derived from phosphorescence. The host compounds of these phosphorescent dopants are represented by 4,4′-N, N′-dicarbazole-biphenyl (CBP) and 1,3-bis (carbazol-9-yl) benzene (m-CP). The carbazole derivatives are well known. However, m-CP and derivatives thereof are known as blue light-emitting host compounds, but the efficiency and life are not fully satisfied (for example, Patent Documents 1 and 2).

一方、シラントレン骨格を持つ化合物が知られている(例えば、特許文献3)。しかしながら、これらの化合物を更に縮環させることで有機EL素子の性能が改良されるという記載はない。   On the other hand, compounds having a silanetolene skeleton are known (for example, Patent Document 3). However, there is no description that the performance of the organic EL device is improved by further condensing these compounds.

また、フェノキサジン誘導体を縮環させた化合物が知られている(例えば、特許文献4)。さらに、ジベンゾシロール骨格とカルバゾール骨格が縮環した化合物が知られている(例えば、特許文献5、6)。これらを用いることにより、高効率化と耐久性の向上がある程度達成できるものの、さらなる改良が求められていた。   In addition, a compound in which a phenoxazine derivative is condensed is known (for example, Patent Document 4). Furthermore, compounds in which a dibenzosilol skeleton and a carbazole skeleton are condensed are known (for example, Patent Documents 5 and 6). By using these, high efficiency and durability can be achieved to some extent, but further improvements have been demanded.

国際公開第03/80760号International Publication No. 03/80760 国際公開第04/74399号International Publication No. 04/74399 特開2009−81409号公報JP 2009-81409 A 国際公開第07/031165号International Publication No. 07/031165 特表2008−511157号公報Special table 2008-511157 gazette 特表2008−511158号公報Special table 2008-511158 gazette

本発明の目的は、発光効率が高く、低駆動電圧であり、且つ発光寿命が長く、駆動時の電圧上昇が小さい有機エレクトロルミネッセンス素子材料、それを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子と、照明装置及び表示装置を提供することにある。   An object of the present invention is an organic electroluminescent element material having high luminous efficiency, low driving voltage, long emission lifetime, and small voltage increase during driving, organic electroluminescent element using the same, lighting device and display To provide an apparatus.

本発明の上記目的は、以下の構成を採ることにより達成することができる。   The above object of the present invention can be achieved by adopting the following configuration.

〔1〕
下記一般式(1)又は一般式(2)で表される化合物を含有す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材料。
[1]
An organic electroluminescent element material comprising a compound represented by the following general formula (1) or general formula (2).

Figure 0005659819
Figure 0005659819

〔式中、XはN、P、P=O、P=S、P=Se、SiAr(Arは芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基を表す)のいずれかを表し、YはP、P=O、P=S、P=Seのいずれかを表す。R〜R11は各々独立に水素原子又はアルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、芳香族炭化水素基、非芳香族複素環基、芳香族複素環基、ハロゲン原子、アルコキシル基、シクロアルコキシル基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、シクロアルキルチオ基、アリールチオ基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、スルファモイル基、ウレイド基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、カルバモイル基、スルフィニル基、アルキルスルホニル基又はアリールスルホニル基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシル基から選ばれる何れかの基である。A〜A11は各々C又はNを表し、A〜A11のいずれかがNである場合、該N原子に結合しているR〜R11は各々非共有電子対を表す。Arは芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基を表す。〕 [Wherein, X 1 represents one of N, P, P═O, P═S, P═Se, SiAr (Ar represents an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group), and Y represents P , P = O, P = S, P = Se. R 1 to R 11 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aromatic hydrocarbon group, a non-aromatic heterocyclic group, an aromatic heterocyclic group, a halogen atom, an alkoxyl group, Cycloalkoxyl group, aryloxy group, alkylthio group, cycloalkylthio group, arylthio group, alkoxycarbonyl group, aryloxycarbonyl group, sulfamoyl group, ureido group, acyl group, acyloxy group, amide group, carbamoyl group, sulfinyl group, alkylsulfonyl Or a group selected from an arylsulfonyl group, an amino group, a nitro group, a cyano group, and a hydroxyl group. A 1 to A 11 each represent C or N. When any one of A 1 to A 11 is N, R 1 to R 11 bonded to the N atom each represent an unshared electron pair. Ar 1 represents an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group. ]

Figure 0005659819
Figure 0005659819

〔式中、XはN、P、P=O、P=S、P=Se、SiAr(Arは芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基を表す)のいずれかを表す。R12〜R22は各々独立に水素原子又はアルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、芳香族炭化水素基、非芳香族複素環基、芳香族複素環基、ハロゲン原子、アルコキシル基、シクロアルコキシル基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、シクロアルキルチオ基、アリールチオ基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、スルファモイル基、ウレイド基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、カルバモイル基、スルフィニル基、アルキルスルホニル基又はアリールスルホニル基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシル基から選ばれる何れかの基である。A12〜A22は各々C又はNを表し、A12〜A22のいずれかがNである場合、該N原子に結合しているR12〜R22は各々非共有電子対を表す。Ar又はArは芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基を表し、互いに結合を介して縮環することはない。〕
〔2〕
前記一般式(1)のYがP=Sであることを特徴とする〔1〕に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子材料。
[Wherein, X 2 represents any one of N, P, P═O, P═S, P═Se, and SiAr (Ar represents an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group). R 12 to R 22 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aromatic hydrocarbon group, a non-aromatic heterocyclic group, an aromatic heterocyclic group, a halogen atom, an alkoxyl group, Cycloalkoxyl group, aryloxy group, alkylthio group, cycloalkylthio group, arylthio group, alkoxycarbonyl group, aryloxycarbonyl group, sulfamoyl group, ureido group, acyl group, acyloxy group, amide group, carbamoyl group, sulfinyl group, alkylsulfonyl Or a group selected from an arylsulfonyl group, an amino group, a nitro group, a cyano group, and a hydroxyl group. A 12 to A 22 each represent C or N. When any one of A 12 to A 22 is N, R 12 to R 22 bonded to the N atom each represent an unshared electron pair. Ar 2 or Ar 3 represents an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group, and is not condensed with each other through a bond. ]
[2]
Y of the said General formula (1) is P = S, The organic electroluminescent element material as described in [1] characterized by the above-mentioned.

〔3〕
陽極と陰極により挟まれた、少なくとも発光層を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、少なくとも1層が〔1〕又は〔2〕に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子材料を含有す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。
[3]
An organic electroluminescence element sandwiched between an anode and a cathode and containing at least a light emitting layer, wherein at least one layer contains the organic electroluminescence element material described in [1] or [2] element.

〔4〕
〔1〕又は〔2〕に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子材料を発光層に含むことを特徴とする〔3〕に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
[4]
The organic electroluminescent element according to [3], wherein the light emitting layer contains the organic electroluminescent element material according to [1] or [2].

〔5〕
前記発光層が燐光発光性の金属錯体を含有することを特徴とする〔3〕又は〔4〕に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
[5]
The organic light-emitting device according to [3] or [4], wherein the light-emitting layer contains a phosphorescent metal complex.

〔6〕
前記燐光発光性の金属錯体がIr錯体であることを特徴とする〔5〕に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
[6]
[5] The organic electroluminescence device as described in [5], wherein the phosphorescent metal complex is an Ir complex.

〔7〕
陽極と陰極により挟まれた少なくとも1層の有機層がウェットプロセスで作製されることを特徴とする〔3〕〜〔6〕のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
[7]
The organic electroluminescence device according to any one of [3] to [6], wherein at least one organic layer sandwiched between the anode and the cathode is produced by a wet process.

〔8〕
〔3〕〜〔7〕のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を有することを特徴とする表示装置。
[8]
[3] A display device comprising the organic electroluminescence element according to any one of [7] to [7].

〔9〕
〔3〕〜〔7〕のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を有することを特徴とする照明装置。
[9]
It has an organic electroluminescent element of any one of [3]-[7], The illuminating device characterized by the above-mentioned.

本発明において、発光効率が高く、低駆動電圧であり、且つ発光寿命が長く、駆動時の電圧上昇が小さい有機エレクトロルミネッセンス素子材料、それを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子と、照明装置及び表示装置を提供することが出来る。   In the present invention, an organic electroluminescence element material having a high luminous efficiency, a low driving voltage, a long emission lifetime, and a small voltage increase during driving, an organic electroluminescence element using the organic electroluminescence element, an illumination device, and a display device Can be provided.

有機EL素子から構成される表示装置の一例を示した模式図。The schematic diagram which showed an example of the display apparatus comprised from an organic EL element. 表示部の模式図。The schematic diagram of a display part.

以下、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail, but the present invention is not limited thereto.

《有機EL素子材料(有機エレクトロルミネッセンス素子材料)》
本発明の有機EL素子材料について説明する。
<< Organic EL element material (Organic electroluminescence element material) >>
The organic EL element material of the present invention will be described.

本発明の有機EL素子材料は、一般式(1)又は一般式(2)で表される化合物を含有することを特徴とする。   The organic EL device material of the present invention is characterized by containing a compound represented by the general formula (1) or the general formula (2).

一般式(1)又は一般式(2)で表される化合物を含有する、本発明の有機EL素子材料は、本発明の有機EL素子の発光層に好ましく用いられ、特に好ましくは、発光層中のホスト化合物として用いられることである。尚、本発明の有機EL素子の構成層、ホスト化合物等については後に詳細に説明する。   The organic EL device material of the present invention containing the compound represented by the general formula (1) or (2) is preferably used in the light emitting layer of the organic EL device of the present invention, and particularly preferably in the light emitting layer. It is used as a host compound. The constituent layers and host compounds of the organic EL device of the present invention will be described in detail later.

ホスフィン骨格やシロール骨格は電子輸送性を有することから、これまでに電子輸送材料やホスト材料として効率の向上や低電圧化に用いられてきたが、その耐久性が課題であった。しかしながら、本発明の一般式(1)又は一般式(2)に示す、縮環構造を持つホスフィン誘導体又はシロール誘導体を用いることで、高い発光効率と高耐久性(長寿命)を両立することができることがわかった。   Since the phosphine skeleton and the silole skeleton have electron transport properties, they have been used as an electron transport material and a host material so far for improving efficiency and lowering the voltage, but their durability has been a problem. However, it is possible to achieve both high luminous efficiency and high durability (long life) by using a phosphine derivative or silole derivative having a condensed ring structure represented by the general formula (1) or general formula (2) of the present invention. I knew it was possible.

このような効果が発現されるのは、本発明の有機EL材料が一般式(1)又は一般式(2)に表されるような、より剛直な縮環構造を有しているためである。これにより、電荷に対する安定性が向上し、さらに分子を非対称化することで結晶化が抑制され、優れた耐久性をもつ化合物を得ることができた。さらにはPやSiを含むことで、NやO等と比べ強い電荷輸送性を示し、より高い発光効率を実現することができた。   Such an effect is manifested because the organic EL material of the present invention has a more rigid condensed ring structure as represented by the general formula (1) or the general formula (2). . As a result, the stability against electric charge was improved, and further, the compound was made excellent in durability by suppressing the crystallization by making the molecule asymmetric. Furthermore, by including P and Si, it was possible to realize a higher light emission efficiency by exhibiting stronger charge transportability than N and O.

このようにPやSiのようなヘテロ原子を含むことで電荷輸送性能を調整することができ、最適な電子や正孔の電荷輸送性・注入性を発揮させることができ、正孔輸送材料や電子輸送材料として用いることができた。特に発光層に用いた場合には、効率的に励起子の生成とドーパントへのエネルギー移動が起こるため、効率的に再結合が起こり、有機EL材料の劣化を防ぐことができた。これにより、高効率で低電圧なだけでなく、高耐久性との両立も可能となった。   Thus, by including a heteroatom such as P or Si, the charge transport performance can be adjusted, and the optimum charge transport / injection properties of electrons and holes can be exhibited. It could be used as an electron transport material. In particular, when used in the light-emitting layer, exciton generation and energy transfer to the dopant occur efficiently, so that recombination occurs efficiently and deterioration of the organic EL material can be prevented. As a result, not only high efficiency and low voltage but also high durability can be achieved.

《一般式(1)で表される化合物》
本発明に係る一般式(1)で表される化合物について説明する。
<< Compound Represented by Formula (1) >>
The compound represented by the general formula (1) according to the present invention will be described.

一般式(1)におけるXはN、P、P=O、P=S、P=Se、SiAr(Arは芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基を表す)のいずれかを表し、XがNである場合にはより正孔の電荷輸送性・注入性が向上するため好ましく、またXがP、P=O、P=Sの何れかである場合にはより電子の電荷輸送性・注入性が向上するため好ましい。XがSiArの場合にはより電荷に対する耐久性が向上するため、特に好ましい形態の1つとして挙げられる。YはP、P=O、P=S、P=Seのいずれかを表し、P=O又はP=Sであることが好ましく、特にP=Sであることがより好ましい形態として挙げられる。A〜A11は各々C又はNを表し、A〜A11のいずれかがNである場合、該N原子に結合しているR〜R11は各々非共有電子対を表す。A〜A11のいずれか1つ以上がN原子である場合にはA〜A11のいずれかがN原子であることが好ましく、更にはA〜A11のいずれかがN原子であることがより好ましい。特に、A〜A11はC原子であることが最も好ましい形態の1つである。Arは芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基を表し、特に芳香族炭化水素基であることが好ましい。 X 1 in the general formula (1) represents any one of N, P, P═O, P═S, P═Se, SiAr (Ar represents an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group), and X When 1 is N, it is preferable because the charge transporting / injecting property of holes is further improved, and when X 1 is any one of P, P = O, and P = S, the charge transporting of electrons is more preferable. This is preferable because the property and injectability are improved. Since X 1 is the durability is improved for a more charge in the case of SIAR, it cited as one of the particularly preferred embodiment. Y represents any one of P, P = O, P = S, and P = Se, preferably P = O or P = S, and more preferably P = S. A 1 to A 11 each represent C or N. When any one of A 1 to A 11 is N, R 1 to R 11 bonded to the N atom each represent an unshared electron pair. When any one or more of A 1 to A 11 is an N atom, any of A 5 to A 11 is preferably an N atom, and moreover, any of A 8 to A 11 is an N atom. More preferably. In particular, A 1 to A 11 are one of the most preferred forms that are C atoms. Ar 1 represents an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group, and particularly preferably an aromatic hydrocarbon group.

一般式(1)におけるR〜R11は水素又は置換基を表す。R〜R11で表される置換基としては、アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、(t)ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基等)、シクロアルキル基(例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等)、アルケニル基(例えば、ビニル基、アリル基等)、アルキニル基(例えば、プロパルギル基等)、芳香族炭化水素基(アリール基ともいい、例えば、フェニル基、p−クロロフェニル基、メシチル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基、アズレニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ビフェニリル基等)、非芳香族複素環基(例えば、エポキシ環、アジリジン環、チイラン環、オキセタン環、アゼチジン環、チエタン環、テトラヒドロフラン環、ジオキソラン環、ピロリジン環、ピラゾリジン環、イミダゾリジン環、オキサゾリジン環、テトラヒドロチオフェン環、スルホラン環、チアゾリジン環、ε−カプロラクトン環、ε−カプロラクタム環、ピペリジン環、ヘキサヒドロピリダジン環、ヘキサヒドロピリミジン環、ピペラジン環、モルホリン環、テトラヒドロピラン環、1,3−ジオキサン環、1,4−ジオキサン環、トリオキサン環、テトラヒドロチオピラン環、チオモルホリン環、チオモルホリン−1、1−ジオキシド環、ピラノース環、ジアザビシクロ[2,2,2]−オクタン環等)、芳香族複素環基(ピリジル基、ピリミジニル基、フリル基、ピロリル基、イミダゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ピラジニル基、トリアゾリル基(例えば、1,2,4−トリアゾール−1−イル基、1,2,3−トリアゾール−1−イル基等)、オキサゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、チアゾリル基、イソオキサゾリル基、イソチアゾリル基、フラザニル基、チエニル基、キノリル基、ベンゾフリル基、ジベンゾフリル基、ベンゾチエニル基、ジベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、ジアザカルバゾリル基(前記カルボリニル基のカルボリン環を構成する炭素原子の一つが窒素原子で置き換わったものを示す)、キノキサリニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キナゾリニル基、フタラジニル基等)、ハロゲン原子(例えば、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、フッ素原子等)、アルコキシル基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、ドデシルオキシ基等)、シクロアルコキシル基(例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等)、アリールオキシ基(例えば、フェノキシ基、ナフチルオキシ基等)、アルキルチオ基(例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、ドデシルチオ基等)、シクロアルキルチオ基(例えば、シクロペンチルチオ基、シクロヘキシルチオ基等)、アリールチオ基(例えば、フェニルチオ基、ナフチルチオ基等)、アルコキシカルボニル基(例えば、メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、ブチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基等)、アリールオキシカルボニル基(例えば、フェニルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等)、スルファモイル基(例えば、アミノスルホニル基、メチルアミノスルホニル基、ジメチルアミノスルホニル基、ブチルアミノスルホニル基、ヘキシルアミノスルホニル基、シクロヘキシルアミノスルホニル基、オクチルアミノスルホニル基、ドデシルアミノスルホニル基、フェニルアミノスルホニル基、ナフチルアミノスルホニル基、2−ピリジルアミノスルホニル基等)、ウレイド基(例えば、メチルウレイド基、エチルウレイド基、ペンチルウレイド基、シクロヘキシルウレイド基、オクチルウレイド基、ドデシルウレイド基、フェニルウレイド基、ナフチルウレイド基、2−ピリジルアミノウレイド基等)、アシル基(例えば、アセチル基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ペンチルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、オクチルカルボニル基、2−エチルヘキシルカルボニル基、ドデシルカルボニル基、フェニルカルボニル基、ナフチルカルボニル基、ピリジルカルボニル基等)、アシルオキシ基(例えば、アセチルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、ブチルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基、ドデシルカルボニルオキシ基、フェニルカルボニルオキシ基等)、アミド基(例えば、メチルカルボニルアミノ基、エチルカルボニルアミノ基、ジメチルカルボニルアミノ基、プロピルカルボニルアミノ基、ペンチルカルボニルアミノ基、シクロヘキシルカルボニルアミノ基、2−エチルヘキシルカルボニルアミノ基、オクチルカルボニルアミノ基、ドデシルカルボニルアミノ基、フェニルカルボニルアミノ基、ナフチルカルボニルアミノ基等)、カルバモイル基(例えば、アミノカルボニル基、メチルアミノカルボニル基、ジメチルアミノカルボニル基、プロピルアミノカルボニル基、ペンチルアミノカルボニル基、シクロヘキシルアミノカルボニル基、オクチルアミノカルボニル基、2−エチルヘキシルアミノカルボニル基、ドデシルアミノカルボニル基、フェニルアミノカルボニル基、ナフチルアミノカルボニル基、2−ピリジルアミノカルボニル基等)、スルフィニル基(例えば、メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基、ブチルスルフィニル基、シクロヘキシルスルフィニル基、2−エチルヘキシルスルフィニル基、ドデシルスルフィニル基、フェニルスルフィニル基、ナフチルスルフィニル基、2−ピリジルスルフィニル基等)、アルキルスルホニル基又はアリールスルホニル基(例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ブチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、2−エチルヘキシルスルホニル基、ドデシルスルホニル基、フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基、2−ピリジルスルホニル基等)、アミノ基(例えば、アミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ブチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、2−エチルヘキシルアミノ基、ドデシルアミノ基、アニリノ基、ナフチルアミノ基、2−ピリジルアミノ基等)、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシル基等が挙げられる。なおこれらの基は、さらに上記の置換基によって置換されていてもよいし、また、それらが互いに縮合してさらに環を形成してもよい。 R < 1 > -R < 11 > in General formula (1) represents hydrogen or a substituent. Examples of the substituent represented by R 1 to R 11 include an alkyl group (for example, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, (t) butyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group, dodecyl group, tridecyl group). Group, tetradecyl group, pentadecyl group, etc.), cycloalkyl group (eg, cyclopentyl group, cyclohexyl group, etc.), alkenyl group (eg, vinyl group, allyl group, etc.), alkynyl group (eg, propargyl group, etc.), aromatic carbonization Hydrogen group (also referred to as aryl group, for example, phenyl group, p-chlorophenyl group, mesityl group, tolyl group, xylyl group, naphthyl group, anthryl group, azulenyl group, acenaphthenyl group, fluorenyl group, phenanthryl group, indenyl group, pyrenyl group , Biphenylyl group, etc.), non-aromatic heterocyclic group (for example, epoxy ring, Dilysine ring, thiirane ring, oxetane ring, azetidine ring, thietane ring, tetrahydrofuran ring, dioxolane ring, pyrrolidine ring, pyrazolidine ring, imidazolidine ring, oxazolidine ring, tetrahydrothiophene ring, sulfolane ring, thiazolidine ring, ε-caprolactone ring, ε -Caprolactam ring, piperidine ring, hexahydropyridazine ring, hexahydropyrimidine ring, piperazine ring, morpholine ring, tetrahydropyran ring, 1,3-dioxane ring, 1,4-dioxane ring, trioxane ring, tetrahydrothiopyran ring, thio Morpholine ring, thiomorpholine-1, 1-dioxide ring, pyranose ring, diazabicyclo [2,2,2] -octane ring, etc.), aromatic heterocyclic group (pyridyl group, pyrimidinyl group, furyl group, pyrrolyl group, imidazolyl group) Benzimidazolyl group, pyrazolyl group, pyrazinyl group, triazolyl group (for example, 1,2,4-triazol-1-yl group, 1,2,3-triazol-1-yl group, etc.), oxazolyl group, benzoxazolyl group , Thiazolyl group, isoxazolyl group, isothiazolyl group, furazanyl group, thienyl group, quinolyl group, benzofuryl group, dibenzofuryl group, benzothienyl group, dibenzothienyl group, indolyl group, carbazolyl group, carbolinyl group, diazacarbazolyl group ( One of the carbon atoms constituting the carboline ring of the carbolinyl group is replaced with a nitrogen atom), a quinoxalinyl group, a pyridazinyl group, a triazinyl group, a quinazolinyl group, a phthalazinyl group, etc.), a halogen atom (for example, a chlorine atom, a bromine group) Atom, iodine atom, fluorine source Etc.), alkoxyl groups (for example, methoxy group, ethoxy group, propyloxy group, pentyloxy group, hexyloxy group, octyloxy group, dodecyloxy group, etc.), cycloalkoxyl groups (for example, cyclopentyloxy group, cyclohexyloxy group, etc.) ), Aryloxy groups (for example, phenoxy group, naphthyloxy group, etc.), alkylthio groups (for example, methylthio group, ethylthio group, propylthio group, pentylthio group, hexylthio group, octylthio group, dodecylthio group, etc.), cycloalkylthio groups (for example, , Cyclopentylthio group, cyclohexylthio group, etc.), arylthio group (eg, phenylthio group, naphthylthio group, etc.), alkoxycarbonyl group (eg, methyloxycarbonyl group, ethyloxycarbonyl group, butyloxycarb) Bonyl group, octyloxycarbonyl group, dodecyloxycarbonyl group, etc.), aryloxycarbonyl group (eg, phenyloxycarbonyl group, naphthyloxycarbonyl group, etc.), sulfamoyl group (eg, aminosulfonyl group, methylaminosulfonyl group, dimethylamino) Sulfonyl group, butylaminosulfonyl group, hexylaminosulfonyl group, cyclohexylaminosulfonyl group, octylaminosulfonyl group, dodecylaminosulfonyl group, phenylaminosulfonyl group, naphthylaminosulfonyl group, 2-pyridylaminosulfonyl group, etc.), ureido group (for example, Methylureido group, ethylureido group, pentylureido group, cyclohexylureido group, octylureido group, dodecylureido group, phenylureido group, Tilureido group, 2-pyridylaminoureido group, etc.), acyl group (for example, acetyl group, ethylcarbonyl group, propylcarbonyl group, pentylcarbonyl group, cyclohexylcarbonyl group, octylcarbonyl group, 2-ethylhexylcarbonyl group, dodecylcarbonyl group, phenyl) Carbonyl group, naphthylcarbonyl group, pyridylcarbonyl group, etc.), acyloxy group (eg, acetyloxy group, ethylcarbonyloxy group, butylcarbonyloxy group, octylcarbonyloxy group, dodecylcarbonyloxy group, phenylcarbonyloxy group, etc.), amide Groups (for example, methylcarbonylamino group, ethylcarbonylamino group, dimethylcarbonylamino group, propylcarbonylamino group, pentylcarbonylamino group, cyclohexyl group, Rucarbonylamino group, 2-ethylhexylcarbonylamino group, octylcarbonylamino group, dodecylcarbonylamino group, phenylcarbonylamino group, naphthylcarbonylamino group, etc.), carbamoyl group (for example, aminocarbonyl group, methylaminocarbonyl group, dimethylamino) Carbonyl group, propylaminocarbonyl group, pentylaminocarbonyl group, cyclohexylaminocarbonyl group, octylaminocarbonyl group, 2-ethylhexylaminocarbonyl group, dodecylaminocarbonyl group, phenylaminocarbonyl group, naphthylaminocarbonyl group, 2-pyridylaminocarbonyl group Etc.), sulfinyl group (for example, methylsulfinyl group, ethylsulfinyl group, butylsulfinyl group, cyclohexylsulfinyl group) Group, 2-ethylhexylsulfinyl group, dodecylsulfinyl group, phenylsulfinyl group, naphthylsulfinyl group, 2-pyridylsulfinyl group, etc.), alkylsulfonyl group or arylsulfonyl group (for example, methylsulfonyl group, ethylsulfonyl group, butylsulfonyl group, Cyclohexylsulfonyl group, 2-ethylhexylsulfonyl group, dodecylsulfonyl group, phenylsulfonyl group, naphthylsulfonyl group, 2-pyridylsulfonyl group, etc.), amino group (for example, amino group, ethylamino group, dimethylamino group, butylamino group, Cyclopentylamino group, 2-ethylhexylamino group, dodecylamino group, anilino group, naphthylamino group, 2-pyridylamino group), nitro group, cyano group, hydroxyl group and the like. These groups may be further substituted with the above substituents, or they may be condensed with each other to form a ring.

〜R11としては、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基、ジアリールアミノ基が好ましい置換基としてあげられ、特に窒素原子を含む置換基であることが好ましい。窒素原子を含む置換基としては、カルバゾリル基、カルボリニル基、ジアザカルバゾリル基、ジアリールアミノ基等が好ましいが、特にカルバゾリル基又はカルボリニル基であることが好ましい。一般式(1)が置換基を有する場合、R〜Rのいずれかが置換されることが好ましく、中でもR〜Rのいずれかが置換されることが好ましく、特にRが置換されることが好ましい形態としてあげられる。 Examples of R 1 to R 11 include an aromatic hydrocarbon group, an aromatic heterocyclic group, and a diarylamino group, and a substituent containing a nitrogen atom is particularly preferable. As the substituent containing a nitrogen atom, a carbazolyl group, a carbolinyl group, a diazacarbazolyl group, a diarylamino group, and the like are preferable, and a carbazolyl group or a carbolinyl group is particularly preferable. When the general formula (1) has a substituent, any one of R 1 to R 7 is preferably substituted, and any one of R 1 to R 4 is preferably substituted, and particularly R 2 is substituted. It is mentioned as a preferable form.

《一般式(2)で表される化合物》
本発明に係る一般式(2)で表される化合物について説明する。
<< Compound Represented by Formula (2) >>
The compound represented by the general formula (2) according to the present invention will be described.

一般式(2)におけるXはN、P、P=O、P=S、P=Se、SiAr(Arは芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基を表す)のいずれかを表し、XがNである場合にはより正孔の電荷輸送性・注入性が向上するため好ましく、またXがP、P=O、P=Sの何れかである場合にはより電子の電荷輸送性・注入性が向上するため好ましい。XがSiArの場合にはより電荷に対する耐久性が向上するため、特に好ましい形態の1つとして挙げられる。A12〜A22は各々C又はNを表し、A12〜A22のいずれかがNである場合、該N原子に結合しているR12〜R22は各々非共有電子対を表す。A12〜A22のいずれか1つ以上がN原子である場合にはA16〜A22のいずれかがN原子であることが好ましく、更にはA19〜A22のいずれかがN原子であることがより好ましい。特に、A12〜A22はC原子であることが最も好ましい形態の1つとして挙げられる。Ar又はArは芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基を表し、互いに結合を介して縮環することはない。Ar又はArは特に芳香族炭化水素基であることが好ましい。 X 2 in the general formula (2) represents any of N, P, P═O, P═S, P═Se, SiAr (Ar represents an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group), and X preferably for improved charge-transporting-injection of holes in the case 2 is N, and more electronic charge transport when X 2 is any one of P, P = O, P = S This is preferable because the property and injectability are improved. Since X 2 is the durability is improved for a more charge in the case of SIAR, it cited as one of the particularly preferred embodiment. A 12 to A 22 each represent C or N. When any one of A 12 to A 22 is N, R 12 to R 22 bonded to the N atom each represent an unshared electron pair. When any one or more of A 12 to A 22 are N atoms, any of A 16 to A 22 is preferably an N atom, and moreover, any of A 19 to A 22 is an N atom. More preferably. In particular, A 12 to A 22 are listed as one of the most preferable forms that are C atoms. Ar 2 or Ar 3 represents an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group, and is not condensed with each other through a bond. Ar 2 or Ar 3 is particularly preferably an aromatic hydrocarbon group.

一般式(2)におけるR12〜R22は水素又は置換基を表す。R〜R11で表される置換基としては、一般式(1)におけるR〜R11で表される置換基と同様な置換基等が挙げられる。中でも、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基、ジアリールアミノ基が好ましい置換基としてあげられ、特に窒素原子を含む置換基であることが好ましい。窒素原子を含む置換基としては、カルバゾリル基、カルボリニル基、ジアザカルバゾリル基、ジアリールアミノ基等が好ましいが、特にカルバゾリル基又はカルボリニル基であることが好ましい。一般式(2)が置換基を有する場合、R12〜R18のいずれかが置換されていることが好ましく、中でもR12〜R15が置換されていることが好ましく、特にR13が置換されていることがより好ましい形態の1つである。 R < 12 > -R < 22 > in General formula (2) represents hydrogen or a substituent. Examples of the substituent represented by R 1 to R 11, the same substituents such as the substituents represented by R 1 to R 11 in the general formula (1). Among them, an aromatic hydrocarbon group, an aromatic heterocyclic group, and a diarylamino group are preferable substituents, and a substituent containing a nitrogen atom is particularly preferable. As the substituent containing a nitrogen atom, a carbazolyl group, a carbolinyl group, a diazacarbazolyl group, a diarylamino group, and the like are preferable, and a carbazolyl group or a carbolinyl group is particularly preferable. When the general formula (2) has a substituent, any one of R 12 to R 18 is preferably substituted. Among them, R 12 to R 15 are preferably substituted, and in particular, R 13 is substituted. It is one of the more preferable forms.

以下に、本発明に係る化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。   Specific examples of the compound according to the present invention are shown below, but the present invention is not limited thereto.

Figure 0005659819
Figure 0005659819

Figure 0005659819
Figure 0005659819

Figure 0005659819
Figure 0005659819

Figure 0005659819
Figure 0005659819

Figure 0005659819
Figure 0005659819

以下、本発明に係る一般式(1)で表される化合物の合成の一例を示すが、本発明はこれらに限定されない。   Hereinafter, although an example of the synthesis | combination of the compound represented by General formula (1) based on this invention is shown, this invention is not limited to these.

《合成例;例示化合物1−18の合成》   << Synthesis Example; Synthesis of Exemplary Compound 1-18 >>

Figure 0005659819
Figure 0005659819

上記において、中間体1は、例えば、Org.Lett.,7(2005),2543−2546ページ等に記載の方法を適用することにより合成できる。   In the above, the intermediate 1 is, for example, Org. Lett. 7 (2005), pages 2543-2546 and the like.

(中間体2の合成)
24.6g(100mmol)の中間体1、1−ブロモ2−ヨードベンゼン28.3g(100mmol)、銅粉0.32g、炭酸カリウム27.7g(200mmol)をN,N−ジメチルアセトアミド280ml加え、窒素気流下で8時間加熱還流行った。反応液を室温まで冷却したのち、銅をロ別し、水を加え、酢酸エチルで抽出した。有機層は水洗を繰り返し、減圧下で濃縮した。得られたオイル状物質をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、中間体2を31.7g(収率79%)得た。中間体2は、核磁気共鳴スペクトル、マススペクトルで構造を確認した。
(Synthesis of Intermediate 2)
24.6 g (100 mmol) of intermediate 1, 28.3 g (100 mmol) of 1-bromo-2-iodobenzene, 0.32 g of copper powder and 27.7 g (200 mmol) of potassium carbonate were added to 280 ml of N, N-dimethylacetamide, and nitrogen was added. The mixture was heated to reflux for 8 hours under an air stream. After the reaction solution was cooled to room temperature, copper was filtered off, water was added, and the mixture was extracted with ethyl acetate. The organic layer was repeatedly washed with water and concentrated under reduced pressure. The obtained oily substance was purified by silica gel column chromatography to obtain 31.7 g (yield 79%) of Intermediate 2. The structure of the intermediate 2 was confirmed by nuclear magnetic resonance spectrum and mass spectrum.

(中間体3の合成)
窒素気流下、31.7gの中間体2(79mmol)のジエチルエーテル溶液790mlを−78℃に冷却した後、n−ブチルリチウムのヘキサン溶液(1.65mol/L)96mlをゆっくりと滴下し、1時間撹拌を行った。この反応溶液にジクロロフェニルホスフィン14.1g(79mmol)をゆっくりと滴下した。反応液を室温に戻し、撹拌を1時間行った。反応液に水を加え、酢酸エチルで抽出した。有機層は水洗を繰り返し、減圧下で濃縮した。得られた油状の粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製(ヘプタン)し、中間体3を11.8g(収率43%)得た。構造は核磁気共鳴スペクトル、マススペクトルで確認した。
(Synthesis of Intermediate 3)
In a nitrogen stream, 790 ml of a diethyl ether solution of 31.7 g of intermediate 2 (79 mmol) was cooled to −78 ° C., and then 96 ml of a hexane solution (1.65 mol / L) of n-butyllithium was slowly added dropwise. Stir for hours. To this reaction solution, 14.1 g (79 mmol) of dichlorophenylphosphine was slowly added dropwise. The reaction solution was returned to room temperature and stirred for 1 hour. Water was added to the reaction mixture, and the mixture was extracted with ethyl acetate. The organic layer was repeatedly washed with water and concentrated under reduced pressure. The resulting crude oily product was purified by silica gel column chromatography (heptane), yielding 11.8 g of intermediate 3 (43% yield). The structure was confirmed by nuclear magnetic resonance spectrum and mass spectrum.

(例示化合物1−18の合成)
窒素気流下、11.8gの中間体3(34mmol)の塩化メチレン溶液340mlに、硫黄5.4g(170mol)を加え、1時間撹拌を行った。固体をろ取後、減圧下で濃縮した。得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製(酢酸エチル)し、例示化合物1−18を10.2g(収率79%)得た。構造は核磁気共鳴スペクトル、マススペクトルで確認した。
(Synthesis of Exemplified Compound 1-18)
Under a nitrogen stream, 5.4 g (170 mol) of sulfur was added to 340 ml of a methylene chloride solution of 11.8 g of intermediate 3 (34 mmol), and the mixture was stirred for 1 hour. The solid was collected by filtration and concentrated under reduced pressure. The obtained crude product was purified by silica gel column chromatography (ethyl acetate) to obtain 10.2 g (yield 79%) of Exemplary Compound 1-18. The structure was confirmed by nuclear magnetic resonance spectrum and mass spectrum.

《合成例;例示化合物1−31の合成》   << Synthesis Example; Synthesis of Exemplary Compound 1-31 >>

Figure 0005659819
Figure 0005659819

(中間体4の合成)
窒素気流下、酢酸パラジウム2.2g、トリブチルホスフィンの50%キシレン溶液16mlを加え、室温で30分間撹拌した。続いて、脱水キシレン300ml、4−ブロモ−3−ヨードアニリン29.8g(100mmol)、2,2’−ジヨード−1,1’ビフェニル44.7g(110mmol)、ナトリウムt−ブチラート28.8g(300mmol)を加え、7間加熱環流を行った。反応液を室温まで冷却した後、水を加え、酢酸エチルで抽出した。有機層は水洗を繰り返し、減圧下で濃縮した。得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、中間体4を11.7g(収率26%)得た。構造は核磁気共鳴スペクトル、マススペクトルで確認した。
(Synthesis of Intermediate 4)
Under a nitrogen stream, 2.2 g of palladium acetate and 16 ml of a 50% xylene solution of tributylphosphine were added and stirred at room temperature for 30 minutes. Subsequently, 300 ml of dehydrated xylene, 29.8 g (100 mmol) of 4-bromo-3-iodoaniline, 44.7 g (110 mmol) of 2,2′-diiodo-1,1′biphenyl, 28.8 g (300 mmol) of sodium t-butylate ) And heated to reflux for 7 minutes. The reaction mixture was cooled to room temperature, water was added, and the mixture was extracted with ethyl acetate. The organic layer was repeatedly washed with water and concentrated under reduced pressure. The resulting crude product was purified by silica gel column chromatography to obtain 11.7 g (yield 26%) of Intermediate 4. The structure was confirmed by nuclear magnetic resonance spectrum and mass spectrum.

(中間体5の合成)
11.7g(26mmmol)の中間体4、6.4g(26mmmol)の中間体1、銅粉83mg、炭酸カリウム7.2g(52mmol)をN,N−ジメチルアセトアミド73m加え、窒素気流下で8時間加熱還流行った。反応液を室温まで冷却したのち、銅をロ別し、水を加え、酢酸エチルで抽出した。有機層は水洗を繰り返し、減圧下で濃縮した。得られたオイル状物質をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、中間体5を6.2g(収率42%)得た。構造は核磁気共鳴スペクトル、マススペクトルで確認した。
(Synthesis of Intermediate 5)
11.7 g (26 mmol) of intermediate 4, 6.4 g (26 mmol) of intermediate 1, 83 mg of copper powder and 7.2 g (52 mmol) of potassium carbonate were added to 73 m of N, N-dimethylacetamide, and 8 hours under a nitrogen stream. Heated to reflux. After the reaction solution was cooled to room temperature, copper was filtered off, water was added, and the mixture was extracted with ethyl acetate. The organic layer was repeatedly washed with water and concentrated under reduced pressure. The obtained oily substance was purified by silica gel column chromatography to obtain 6.2 g of intermediate 5 (yield 42%). The structure was confirmed by nuclear magnetic resonance spectrum and mass spectrum.

(中間体6の合成)
窒素気流下、6.2gの中間体5(11mmol)のジエチルエーテル溶液110mlを−78℃に冷却した後、n−ブチルリチウムのヘキサン溶液(1.65mol/L)14mlをゆっくりと滴下し、1時間撹拌を行った。この反応溶液にジクロロフェニルホスフィン1.97g(11mmol)をゆっくりと滴下した。反応液を室温に戻し、撹拌を1時間行った。反応液に水を加え、酢酸エチルで抽出した。有機層は水洗を繰り返し、減圧下で濃縮した。得られた油状の粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、中間体6を2.9g(収率51%)得た。構造は核磁気共鳴スペクトル、マススペクトルで確認した。
(Synthesis of Intermediate 6)
Under a nitrogen stream, 110 ml of a diethyl ether solution of 6.2 g of intermediate 5 (11 mmol) was cooled to −78 ° C., and then 14 ml of a hexane solution of n-butyllithium (1.65 mol / L) was slowly added dropwise. Stir for hours. To this reaction solution, 1.97 g (11 mmol) of dichlorophenylphosphine was slowly added dropwise. The reaction solution was returned to room temperature and stirred for 1 hour. Water was added to the reaction mixture, and the mixture was extracted with ethyl acetate. The organic layer was repeatedly washed with water and concentrated under reduced pressure. The resulting oily crude product was purified by silica gel column chromatography to obtain 2.9 g of intermediate 6 (yield 51%). The structure was confirmed by nuclear magnetic resonance spectrum and mass spectrum.

(例示化合物1−31の合成)
窒素気流下、11.8gの中間体6(5.6mmol)の塩化メチレン溶液56mlに、硫黄1.8g(56mol)を加え、1時間撹拌を行った。固体をろ取後、減圧下で濃縮した。得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製(酢酸エチル)し、例示化合物1−31を2.5g(収率82%)得た。構造は核磁気共鳴スペクトル、マススペクトルで確認した。
(Synthesis of Exemplified Compound 1-31)
Under a nitrogen stream, 1.8 g (56 mol) of sulfur was added to 56 ml of a methylene chloride solution of 11.8 g of intermediate 6 (5.6 mmol), and the mixture was stirred for 1 hour. The solid was collected by filtration and concentrated under reduced pressure. The obtained crude product was purified by silica gel column chromatography (ethyl acetate) to obtain 2.5 g (yield 82%) of Exemplary Compound 1-31. The structure was confirmed by nuclear magnetic resonance spectrum and mass spectrum.

《合成例;例示化合物1−35の合成》   << Synthesis Example; Synthesis of Exemplary Compound 1-35 >>

Figure 0005659819
Figure 0005659819

(中間体7の合成)
窒素気流下、8.0gの中間体2(20mmol)のジエチルエーテル溶液200mlを−78℃に冷却した後、n−ブチルリチウムのヘキサン溶液(1.65mol/L)25mlをゆっくりと滴下し、1時間撹拌を行った。この反応溶液にテトラクロロシラン3.4g(20mmol)をゆっくりと滴下した。反応液を室温に戻し、撹拌を1時間行った。窒素下で白色固体をろ取後、ろ液を減圧下で濃縮した。得られた油状の粗生成物3.1gはこれ以上の精製は行わず、次の反応へと用いた。
(Synthesis of Intermediate 7)
Under a nitrogen stream, 200 ml of a diethyl ether solution of 8.0 g of Intermediate 2 (20 mmol) was cooled to −78 ° C., and then 25 ml of a hexane solution (1.65 mol / L) of n-butyllithium was slowly added dropwise. Stir for hours. To this reaction solution, 3.4 g (20 mmol) of tetrachlorosilane was slowly added dropwise. The reaction solution was returned to room temperature and stirred for 1 hour. The white solid was filtered off under nitrogen, and the filtrate was concentrated under reduced pressure. 3.1 g of the obtained oily crude product was used for the next reaction without further purification.

(例示化合物1−35の合成)
窒素気流下、m−ブロモフェニルカルバゾール2.9g(9.1mmol)のジエチルエーテル溶液30mlを−78℃に冷却した後、n−ブチルリチウムのヘキサン溶液(1.65mol/L)5.5mlをゆっくりと滴下し、1時間撹拌を行った。この反応溶液を3.1g(9.1mmol)の中間体7のジエチルエーテル溶液30ml中へゆっくりと滴下した。反応液を室温に戻し、撹拌を8時間行った。反応液に水を加え、酢酸エチルで抽出した。有機層は水洗を繰り返し、減圧下で濃縮した。得られた油状の粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、例示化合物1−35を4.5g(収率65%)得た。構造は核磁気共鳴スペクトル、マススペクトルで確認した。
(Synthesis of Exemplified Compound 1-35)
Under a nitrogen stream, 30 ml of diethyl ether solution of 2.9 g (9.1 mmol) of m-bromophenylcarbazole was cooled to −78 ° C., and then 5.5 ml of hexane solution of n-butyllithium (1.65 mol / L) was slowly added. Was added dropwise and stirred for 1 hour. This reaction solution was slowly added dropwise into 30 ml of a diethyl ether solution of 3.1 g (9.1 mmol) of Intermediate 7. The reaction solution was returned to room temperature and stirred for 8 hours. Water was added to the reaction mixture, and the mixture was extracted with ethyl acetate. The organic layer was repeatedly washed with water and concentrated under reduced pressure. The resulting oily crude product was purified by silica gel column chromatography to obtain 4.5 g (yield 65%) of Exemplary Compound 1-35. The structure was confirmed by nuclear magnetic resonance spectrum and mass spectrum.

《有機EL素子の構成層》
本発明の有機EL素子の構成層について説明する。本発明において、有機EL素子の層構成の好ましい具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されない。
(i)陽極/発光層/電子輸送層/陰極
(ii)陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極
(iii)陽極/正孔輸送層/発光層/正孔阻止層/電子輸送層/陰極
(iv)陽極/正孔輸送層/発光層/正孔阻止層/電子輸送層/陰極バッファー層/陰極
(v)陽極/陽極バッファー層/正孔輸送層/発光層/正孔阻止層/電子輸送層/陰極バッファー層/陰極
本発明においては、有機EL素子の各層いずれに一般式(1)又は一般式(2)で表される化合物を含有していても良いが、中でも正孔輸送層、発光層、電子輸送層のいずれか1つ以上の層に含有することが好ましく、発光層又は電子輸送層に含有することがより好ましい。更には、発光層に一般式(1)又は一般式(2)で表される化合物を含有することがより好ましく、特にホスト化合物として含有することが特に好ましい形態としてあげられる。
<< Constituent layers of organic EL elements >>
The constituent layers of the organic EL element of the present invention will be described. In this invention, although the preferable specific example of the layer structure of an organic EL element is shown below, this invention is not limited to these.
(I) Anode / light emitting layer / electron transport layer / cathode (ii) Anode / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / cathode (iii) Anode / hole transport layer / light emitting layer / hole blocking layer / electron Transport layer / cathode (iv) anode / hole transport layer / light emitting layer / hole blocking layer / electron transport layer / cathode buffer layer / cathode (v) anode / anode buffer layer / hole transport layer / light emitting layer / hole Blocking layer / electron transport layer / cathode buffer layer / cathode In the present invention, each layer of the organic EL element may contain the compound represented by the general formula (1) or the general formula (2). It is preferably contained in any one or more of a hole transport layer, a light emitting layer, and an electron transport layer, and more preferably contained in a light emitting layer or an electron transport layer. Furthermore, it is more preferable to contain the compound represented by the general formula (1) or the general formula (2) in the light emitting layer, and it is particularly preferable to contain the compound as a host compound.

本発明の有機EL素子においては、青色発光層の発光極大波長は430〜480nmにあるものが好ましく、緑色発光層は発光極大波長が510〜550nm、赤色発光層は発光極大波長が600〜640nmの範囲にある単色発光層であることが好ましく、これらを用いた表示装置であることが好ましい。また、これらの少なくとも3層の発光層を積層して白色発光層としたものであってもよい。さらに、発光層間には非発光性の中間層を有していてもよい。本発明の有機EL素子としては白色発光であることが好ましく、これらを用いた照明装置であることが好ましい。   In the organic EL device of the present invention, the blue light emitting layer preferably has an emission maximum wavelength of 430 to 480 nm, the green light emitting layer has an emission maximum wavelength of 510 to 550 nm, and the red light emitting layer has an emission maximum wavelength of 600 to 640 nm. A monochromatic light emitting layer in the range is preferable, and a display device using these is preferable. Alternatively, a white light emitting layer may be formed by laminating at least three light emitting layers. Further, a non-light emitting intermediate layer may be provided between the light emitting layers. The organic EL element of the present invention preferably emits white light and is preferably a lighting device using these.

本発明の有機EL素子を構成する各層について説明する。   Each layer which comprises the organic EL element of this invention is demonstrated.

《電子輸送層》
電子輸送層とは電子を輸送する機能を有する材料からなり、電子輸送層は単層又は複数層設けることができる。
《Electron transport layer》
The electron transport layer is made of a material having a function of transporting electrons, and the electron transport layer can be provided as a single layer or a plurality of layers.

単層の電子輸送層、及び複数層とする場合は発光層に対して陰極側に隣接する電子輸送層に用いられる電子輸送材料としては、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有するものであり、その材料としては本発明に係る電子輸送材料を用いることにより本発明の効果を奏することができるが、その他に、本発明に係る電子輸送材料の効果を損なわない範囲において、従来公知の化合物の中から任意のものを選択して併用することもでき、例えば、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン及びアントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体等が挙げられる。さらに上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も、挙げることができる。さらにこれらの材料を高分子鎖に導入した、又はこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を挙げることもできる。   In the case of a single-layer electron transport layer and multiple layers, the electron transport material used for the electron transport layer adjacent to the cathode side with respect to the light-emitting layer has a function of transmitting electrons injected from the cathode to the light-emitting layer. As the material, the effect of the present invention can be achieved by using the electron transport material according to the present invention, but, in addition, in the range not impairing the effect of the electron transport material according to the present invention. Any one of known compounds can be selected and used in combination, for example, nitro-substituted fluorene derivatives, diphenylquinone derivatives, thiopyran dioxide derivatives, carbodiimides, fluorenylidenemethane derivatives, anthraquinodimethane and anthrone. Derivatives, oxadiazole derivatives and the like. Furthermore, in the above oxadiazole derivative, a thiadiazole derivative in which the oxygen atom of the oxadiazole ring is substituted with a sulfur atom, and a quinoxaline derivative having a quinoxaline ring known as an electron withdrawing group can also be exemplified. Furthermore, the polymeric material which introduce | transduced these materials into the polymer chain, or made these materials into the polymeric principal chain can also be mentioned.

また8−キノリノール誘導体の金属錯体、例えば、トリス(8−キノリノール)アルミニウム(Alq)、トリス(5,7−ジクロロ−8−キノリノール)アルミニウム、トリス(5,7−ジブロモ−8−キノリノール)アルミニウム、トリス(2−メチル−8−キノリノール)アルミニウム、トリス(5−メチル−8−キノリノール)アルミニウム、ビス(8−キノリノール)亜鉛(Znq)等、及びこれらの金属錯体の中心金属がIn、Mg、Cu、Ca、Sn、Ga又はPbに置き替わった金属錯体も、挙げることができる。その他、メタルフリーもしくはメタルフタロシアニン、又はそれらの末端がアルキル基やスルホン酸基等で置換されているものも、挙げることができる。また、ジスチリルピラジン誘導体も、n型−Si、n型−SiC等の無機半導体も挙げることができる。   Also, metal complexes of 8-quinolinol derivatives such as tris (8-quinolinol) aluminum (Alq), tris (5,7-dichloro-8-quinolinol) aluminum, tris (5,7-dibromo-8-quinolinol) aluminum, Tris (2-methyl-8-quinolinol) aluminum, tris (5-methyl-8-quinolinol) aluminum, bis (8-quinolinol) zinc (Znq), etc., and the central metals of these metal complexes are In, Mg, Cu Metal complexes in which Ca, Sn, Ga or Pb is replaced can also be mentioned. In addition, metal-free or metal phthalocyanine, or those having a terminal substituted with an alkyl group or a sulfonic acid group can also be mentioned. In addition, the distyrylpyrazine derivative can include inorganic semiconductors such as n-type-Si and n-type-SiC.

電子輸送層は上記電子輸送材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法、LB法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。電子輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は5nm〜5μm程度、好ましくは5〜200nmである。電子輸送層は上記材料の1種又は2種以上からなる一層構造であってもよい。   The electron transport layer can be formed by thinning the electron transport material by a known method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, a printing method including an ink jet method, or an LB method. Although there is no restriction | limiting in particular about the film thickness of an electron carrying layer, Usually, 5 nm-about 5 micrometers, Preferably it is 5-200 nm. The electron transport layer may have a single layer structure composed of one or more of the above materials.

また、不純物をドープしたn性の高い電子輸送層として用いることもできる。その例としては、特開平4−297076号公報、同10−270172号公報、特開2000−196140号公報、同2001−102175号公報、J.Appl.Phys.,95,5773(2004)等に記載されたものが挙げられる。   It can also be used as an electron transport layer having a high n property doped with impurities. Examples thereof include JP-A-4-297076, JP-A-10-270172, JP-A-2000-196140, 2001-102175, J.A. Appl. Phys. 95, 5773 (2004), and the like.

このようなn性の高い電子輸送層を用いることがより低消費電力の素子を作製することができるため好ましい。   It is preferable to use such an n-type electron transport layer because an element with lower power consumption can be manufactured.

《発光層》
発光層は、電極又は電子輸送層、正孔輸送層から注入されてくる電子及び正孔が再結合して発光する層であり、発光する部分は発光層の層内であっても発光層と隣接層との界面であってもよい。
<Light emitting layer>
The light-emitting layer is a layer that emits light by recombination of electrons and holes injected from the electrode, the electron transport layer, or the hole transport layer, and the light-emitting portion is the light-emitting layer even in the layer of the light-emitting layer. It may be an interface with an adjacent layer.

発光層の膜厚の総和は特に制限はないが、膜の均質性や、発光時に不必要な高電圧を印加するのを防止し、かつ、駆動電流に対する発光色の安定性向上の観点から、2nm〜5μmの範囲に調整することが好ましく、さらに好ましくは2nm〜200nmの範囲に調整され、特に好ましくは、10nm〜20nmの範囲である。   The total film thickness of the light emitting layer is not particularly limited, but from the viewpoint of improving the uniformity of the film, preventing unnecessary application of high voltage during light emission, and improving the stability of the emission color with respect to the drive current. It is preferable to adjust in the range of 2 nm to 5 μm, more preferably in the range of 2 nm to 200 nm, and particularly preferably in the range of 10 nm to 20 nm.

発光層の作製には、後述する発光ドーパントやホスト化合物を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、LB法、インクジェット法等の公知の薄膜化法により製膜して形成することができる。   For the production of the light-emitting layer, a light-emitting dopant or a host compound, which will be described later, is formed and formed by a known thinning method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, an LB method, or an ink-jet method. it can.

本発明の有機EL素子の発光層には、発光ホスト化合物と、発光ドーパント(リン光ドーパント(リン光発光性ドーパントともいう)や蛍光ドーパント等)の少なくとも1種類とを含有することが好ましい。   The light emitting layer of the organic EL device of the present invention preferably contains a light emitting host compound and at least one kind of light emitting dopant (such as a phosphorescent dopant (also referred to as a phosphorescent dopant) or a fluorescent dopant).

(ホスト化合物(発光ホスト等ともいう))
本発明に用いられる発光ホスト化合物としては、構造的には特に制限はないが、代表的にはカルバゾール誘導体、トリアリールアミン誘導体、芳香族ボラン誘導体、含窒素複素環化合物、チオフェン誘導体、フラン誘導体、オリゴアリーレン化合物等の基本骨格を有するもの、又は、カルボリン誘導体やジアザカルバゾール誘導体(ここで、ジアザカルバゾール誘導体とは、カルボリン誘導体のカルボリン環を構成する炭化水素環の少なくとも1つの炭素原子が窒素原子で置換されているものを表す。)等が挙げられる。
(Host compound (also called luminescent host))
The light-emitting host compound used in the present invention is not particularly limited in terms of structure, but typically, a carbazole derivative, a triarylamine derivative, an aromatic borane derivative, a nitrogen-containing heterocyclic compound, a thiophene derivative, a furan derivative, Those having a basic skeleton, such as an oligoarylene compound, or a carboline derivative or a diazacarbazole derivative (herein, a diazacarbazole derivative means that at least one carbon atom of a hydrocarbon ring constituting a carboline ring of a carboline derivative is nitrogen Represents an atom substituted with an atom.) And the like.

本発明においてホスト化合物は、発光層に含有される化合物の内でその層中での質量比が20%以上であり、且つ室温(25℃)においてリン光発光のリン光量子収率が、0.1未満の化合物と定義される。好ましくはリン光量子収率が0.01未満である。また、発光層に含有される化合物の中で、その層中での質量比が20%以上であることが好ましい。   In the present invention, the host compound has a mass ratio of 20% or more among the compounds contained in the light emitting layer, and a phosphorescence quantum yield of phosphorescence emission at a room temperature (25 ° C.) of 0. Defined as less than 1 compound. The phosphorescence quantum yield is preferably less than 0.01. Moreover, it is preferable that the mass ratio in the layer is 20% or more among the compounds contained in a light emitting layer.

ホスト化合物としては、上記のホスト化合物を単独で用いてもよく、又は複数種併用して用いてもよい。ホスト化合物を複数種用いることで、電荷の移動を調整することが可能であり、有機EL素子を高効率化することができる。また、前記の一般式(1)で表される部分構造を含む化合物、また後述する発光ドーパントを複数種用いることで、異なる発光を混ぜることが可能となり、これにより任意の発光色を得ることができる。   As the host compound, the above host compounds may be used alone or in combination of two or more. By using a plurality of types of host compounds, it is possible to adjust the movement of charges, and the organic EL element can be made highly efficient. Moreover, it becomes possible to mix different light emission by using multiple types of the compound containing the partial structure represented by the said General formula (1), and the light emission dopant mentioned later, and can obtain arbitrary luminescent colors by this. it can.

また、本発明に用いられる発光ホストとしては、従来公知の低分子化合物でも、繰り返し単位をもつ高分子化合物でもよく、ビニル基やエポキシ基のような重合性基を有する低分子化合物(蒸着重合性発光ホスト)でも良い。   The light emitting host used in the present invention may be a conventionally known low molecular compound or a high molecular compound having a repeating unit, and a low molecular compound having a polymerizable group such as a vinyl group or an epoxy group (deposition polymerization property). Light emitting host).

併用してもよい公知のホスト化合物としては、正孔輸送能、電子輸送能を有しつつ、且つ発光の長波長化を防ぎ、なお且つ高Tg(ガラス転移温度)である化合物が好ましい。   As a known host compound that may be used in combination, a compound that has a hole transporting ability and an electron transporting ability, prevents the emission of light from being increased in wavelength, and has a high Tg (glass transition temperature) is preferable.

公知のホスト化合物の具体例としては、以下の文献に記載されている化合物が挙げられる。   Specific examples of known host compounds include compounds described in the following documents.

特開2001−257076号公報、同2002−308855号公報、同2001−313179号公報、同2002−319491号公報、同2001−357977号公報、同2002−334786号公報、同2002−8860号公報、同2002−334787号公報、同2002−15871号公報、同2002−334788号公報、同2002−43056号公報、同2002−334789号公報、同2002−75645号公報、同2002−338579号公報、同2002−105445号公報、同2002−343568号公報、同2002−141173号公報、同2002−352957号公報、同2002−203683号公報、同2002−363227号公報、同2002−231453号公報、同2003−3165号公報、同2002−234888号公報、同2003−27048号公報、同2002−255934号公報、同2002−260861号公報、同2002−280183号公報、同2002−299060号公報、同2002−302516号公報、同2002−305083号公報、同2002−305084号公報、同2002−308837号公報等。   JP-A-2001-257076, 2002-308855, 2001-313179, 2002-319491, 2001-357777, 2002-334786, 2002-8860, 2002-334787, 2002-15871, 2002-334788, 2002-43056, 2002-334789, 2002-75645, 2002-338579, 2002-105445 gazette, 2002-343568 gazette, 2002-141173 gazette, 2002-352957 gazette, 2002-203683 gazette, 2002-363227 gazette, 2002-231453 gazette, No. 003-3165, No. 2002-234888, No. 2003-27048, No. 2002-255934, No. 2002-286061, No. 2002-280183, No. 2002-299060, No. 2002. -302516, 2002-305083, 2002-305084, 2002-308837, and the like.

(発光ドーパント)
発光ドーパントについて説明する。
(Luminescent dopant)
The luminescent dopant will be described.

発光ドーパントとしては、蛍光ドーパント(蛍光性化合物ともいう)、リン光ドーパント(リン光発光体、リン光性化合物、リン光発光性化合物等ともいう)を用いることができるが、より発光効率の高い有機EL素子を得る観点からは、本発明の有機EL素子の発光層や発光ユニットに使用される発光ドーパント(単に、発光材料ということもある)としては、前記の一般式(1)で表される部分構造を含む化合物をリン光ドーパントとして含有する。   As the light-emitting dopant, a fluorescent dopant (also referred to as a fluorescent compound) or a phosphorescent dopant (also referred to as a phosphorescent emitter, a phosphorescent compound, a phosphorescent compound, or the like) can be used, but the emission efficiency is higher. From the viewpoint of obtaining an organic EL element, the light emitting dopant (sometimes referred to simply as a light emitting material) used in the light emitting layer or light emitting unit of the organic EL element of the present invention is represented by the general formula (1). A compound containing a partial structure is contained as a phosphorescent dopant.

(リン光ドーパント)
本発明に係るリン光ドーパントについて説明する。
(Phosphorescent dopant)
The phosphorescent dopant according to the present invention will be described.

本発明に係るリン光ドーパントは、励起三重項からの発光が観測される化合物であり、具体的には、室温(25℃)にてリン光発光する化合物であり、リン光量子収率が、25℃において0.01以上の化合物であると定義されるが、好ましいリン光量子収率は0.1以上である。   The phosphorescent dopant according to the present invention is a compound in which light emission from an excited triplet is observed. Specifically, the phosphorescent dopant is a compound that emits phosphorescence at room temperature (25 ° C.) and has a phosphorescence quantum yield of 25. Although it is defined as a compound of 0.01 or more at ° C., a preferable phosphorescence quantum yield is 0.1 or more.

上記リン光量子収率は、第4版実験化学講座7の分光IIの398頁(1992年版、丸善)に記載の方法により測定できる。溶液中でのリン光量子収率は種々の溶媒を用いて測定できるが、本発明に係るリン光ドーパントは、任意の溶媒のいずれかにおいて上記リン光量子収率(0.01以上)が達成されればよい。   The phosphorescence quantum yield can be measured by the method described in Spectroscopic II, page 398 (1992 edition, Maruzen) of Experimental Chemistry Course 4 of the 4th edition. Although the phosphorescence quantum yield in a solution can be measured using various solvents, the phosphorescence dopant according to the present invention achieves the phosphorescence quantum yield (0.01 or more) in any solvent. That's fine.

リン光ドーパントの発光は原理としては2種挙げられ、一つはキャリアが輸送されるホスト化合物上でキャリアの再結合が起こってホスト化合物の励起状態が生成し、このエネルギーをリン光ドーパントに移動させることでリン光ドーパントからの発光を得るというエネルギー移動型、もう一つはリン光ドーパントがキャリアトラップとなり、リン光ドーパント上でキャリアの再結合が起こりリン光ドーパントからの発光が得られるというキャリアトラップ型であるが、いずれの場合においても、リン光ドーパントの励起状態のエネルギーはホスト化合物の励起状態のエネルギーよりも低いことが条件である。   There are two types of light emission of phosphorescent dopants in principle. One is the recombination of carriers on the host compound to which carriers are transported to generate an excited state of the host compound, and this energy is transferred to the phosphorescent dopant. The energy transfer type that obtains light emission from the phosphorescent dopant, and the other is that the phosphorescent dopant becomes a carrier trap, carrier recombination occurs on the phosphorescent dopant, and light emission from the phosphorescent dopant is obtained. Although it is a trap type, in any case, the excited state energy of the phosphorescent dopant is required to be lower than the excited state energy of the host compound.

本発明に係るリン光ドーパントとしては、好ましくは元素周期表で8族〜10族の金属を含有する錯体系化合物であり、さらに好ましくはイリジウム化合物、オスミウム化合物、又は白金化合物(白金錯体系化合物)、希土類錯体であり、中でも最も好ましいのはイリジウム化合物である。   The phosphorescent dopant according to the present invention is preferably a complex compound containing a group 8-10 metal in the periodic table, more preferably an iridium compound, an osmium compound, or a platinum compound (platinum complex compound). Rare earth complexes, most preferably iridium compounds.

本発明においては、有機EL素子の発光層に使用される公知のリン光ドーパントを用いることができる。   In this invention, the well-known phosphorescence dopant used for the light emitting layer of an organic EL element can be used.

以下に、リン光ドーパントとして用いられる公知の化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。これらの化合物は、例えば、Inorg.Chem.40巻、1704〜1711に記載の方法等により合成できる。   Although the specific example of the well-known compound used as a phosphorescence dopant below is shown, this invention is not limited to these. These compounds are described, for example, in Inorg. Chem. 40, 1704-1711, and the like.

Figure 0005659819
Figure 0005659819

Figure 0005659819
Figure 0005659819

Figure 0005659819
Figure 0005659819

(蛍光ドーパント(蛍光性化合物ともいう))
蛍光ドーパント(蛍光性化合物)としては、クマリン系色素、ピラン系色素、シアニン系色素、クロコニウム系色素、スクアリウム系色素、オキソベンツアントラセン系色素、フルオレセイン系色素、ローダミン系色素、ピリリウム系色素、ペリレン系色素、スチルベン系色素、ポリチオフェン系色素、又は希土類錯体系蛍光体等が挙げられる。
(Fluorescent dopant (also called fluorescent compound))
Fluorescent dopants (fluorescent compounds) include coumarin dyes, pyran dyes, cyanine dyes, croconium dyes, squalium dyes, oxobenzanthracene dyes, fluorescein dyes, rhodamine dyes, pyrylium dyes, perylene dyes Examples thereof include dyes, stilbene dyes, polythiophene dyes, and rare earth complex phosphors.

次に、本発明の有機EL素子の構成層として用いられる、注入層、阻止層、電子輸送層等について説明する。   Next, an injection layer, a blocking layer, an electron transport layer, and the like used as a constituent layer of the organic EL element of the present invention will be described.

《注入層:電子注入層、正孔注入層》
注入層は必要に応じて設け、電子注入層と正孔注入層があり、上記の如く陽極と発光層又は正孔輸送層の間、及び陰極と発光層又は電子輸送層との間に存在させてもよい。
<< Injection layer: electron injection layer, hole injection layer >>
The injection layer is provided as necessary, and there are an electron injection layer and a hole injection layer, and as described above, it exists between the anode and the light emitting layer or the hole transport layer, and between the cathode and the light emitting layer or the electron transport layer. May be.

注入層とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために電極と有機層間に設けられる層のことで、「有機EL素子とその工業化最前線(1998年11月30日エヌ・ティー・エス社発行)」の第2編第2章「電極材料」(123〜166頁)に詳細に記載されており、正孔注入層(陽極バッファー層)と電子注入層(陰極バッファー層)とがある。   An injection layer is a layer provided between an electrode and an organic layer in order to reduce drive voltage and improve light emission luminance. “Organic EL element and its forefront of industrialization (issued by NTT Corporation on November 30, 1998) 2), Chapter 2, “Electrode Materials” (pages 123 to 166) in detail, and includes a hole injection layer (anode buffer layer) and an electron injection layer (cathode buffer layer).

陽極バッファー層(正孔注入層)は、特開平9−45479号公報、同9−260062号公報、同8−288069号公報等にもその詳細が記載されており、具体例として、銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニンバッファー層、酸化バナジウムに代表される酸化物バッファー層、アモルファスカーボンバッファー層、ポリアニリン(エメラルディン)やポリチオフェン等の導電性高分子を用いた高分子バッファー層等が挙げられる。   The details of the anode buffer layer (hole injection layer) are described in JP-A-9-45479, JP-A-9-260062, JP-A-8-288069 and the like. As a specific example, copper phthalocyanine is used. Examples thereof include a phthalocyanine buffer layer represented by an oxide, an oxide buffer layer represented by vanadium oxide, an amorphous carbon buffer layer, and a polymer buffer layer using a conductive polymer such as polyaniline (emeraldine) or polythiophene.

陰極バッファー層(電子注入層)は、特開平6−325871号公報、同9−17574号公報、同10−74586号公報等にもその詳細が記載されており、具体的にはストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属バッファー層、フッ化リチウムに代表されるアルカリ金属化合物バッファー層、フッ化マグネシウムに代表されるアルカリ土類金属化合物バッファー層、酸化アルミニウムに代表される酸化物バッファー層等が挙げられる。上記バッファー層(注入層)はごく薄い膜であることが望ましく、素材にもよるがその膜厚は0.1nm〜5μmの範囲が好ましい。   The details of the cathode buffer layer (electron injection layer) are described in JP-A-6-325871, JP-A-9-17574, JP-A-10-74586, and the like. Specifically, strontium, aluminum, etc. Metal buffer layer typified by lithium, alkali metal compound buffer layer typified by lithium fluoride, alkaline earth metal compound buffer layer typified by magnesium fluoride, oxide buffer layer typified by aluminum oxide, etc. . The buffer layer (injection layer) is preferably a very thin film, and the film thickness is preferably in the range of 0.1 nm to 5 μm although it depends on the material.

《阻止層:正孔阻止層、電子阻止層》
阻止層は、上記の如く有機化合物薄膜の基本構成層の他に必要に応じて設けられるものである。例えば、特開平11−204258号公報、同11−204359号公報、及び「有機EL素子とその工業化最前線(1998年11月30日エヌ・ティー・エス社発行)」の237頁等に記載されている正孔阻止(ホールブロック)層がある。
<Blocking layer: hole blocking layer, electron blocking layer>
The blocking layer is provided as necessary in addition to the basic constituent layer of the organic compound thin film as described above. For example, it is described in JP-A Nos. 11-204258, 11-204359, and “Organic EL elements and their forefront of industrialization” (issued by NTT, Inc. on November 30, 1998). There is a hole blocking (hole blocking) layer.

正孔阻止層とは広い意味では電子輸送層の機能を有し、電子を輸送する機能を有しつつ正孔を輸送する能力が著しく小さい正孔阻止材料からなり、電子を輸送しつつ正孔を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。また、後述する電子輸送層の構成を必要に応じて、本発明に係わる正孔阻止層として用いることができる。   The hole blocking layer has a function of an electron transport layer in a broad sense, and is made of a hole blocking material that has a function of transporting electrons and has a remarkably small ability to transport holes. The probability of recombination of electrons and holes can be improved by blocking. Moreover, the structure of the electron carrying layer mentioned later can be used as a hole-blocking layer concerning this invention as needed.

本発明の有機EL素子の正孔阻止層は、発光層に隣接して設けられていることが好ましい。   The hole blocking layer of the organic EL device of the present invention is preferably provided adjacent to the light emitting layer.

正孔阻止層には、前述のホスト化合物として挙げたカルバゾール誘導体、またカルボリン誘導体やジアザカルバゾール誘導体を含有することが好ましい。   The hole blocking layer preferably contains the carbazole derivative, carboline derivative or diazacarbazole derivative mentioned as the host compound.

また、本発明においては、複数の発光色の異なる複数の発光層を有する場合、その発光極大波長が最も短波にある発光層が、全発光層中、最も陽極に近いことが好ましいが、このような場合、該最短波層と該層の次に陽極に近い発光層との間に正孔阻止層を追加して設けることが好ましい。さらには、該位置に設けられる正孔阻止層に含有される化合物の50質量%以上が、前記最短波発光層のホスト化合物に対しそのイオン化ポテンシャルが0.3eV以上大きいことが好ましい。   In the present invention, when a plurality of light emitting layers having different light emission colors are provided, the light emitting layer having the shortest wavelength of light emission is preferably closest to the anode among all the light emitting layers. In this case, it is preferable to additionally provide a hole blocking layer between the shortest wave layer and the light emitting layer next to the anode next to the anode. Furthermore, it is preferable that 50% by mass or more of the compound contained in the hole blocking layer provided at the position has an ionization potential of 0.3 eV or more larger than the host compound of the shortest wave emitting layer.

イオン化ポテンシャルは化合物のHOMO(最高被占分子軌道)レベルにある電子を真空準位に放出するのに必要なエネルギーで定義され、例えば下記に示すような方法により求めることができる。   The ionization potential is defined by the energy required to emit an electron at the HOMO (highest occupied molecular orbital) level of the compound to the vacuum level, and can be obtained by the following method, for example.

(1)米国Gaussian社製の分子軌道計算用ソフトウェアであるGaussian98(Gaussian98、Revision A.11.4,M.J.Frisch,et al,Gaussian,Inc.,Pittsburgh PA,2002.)を用い、キーワードとしてB3LYP/6−31G*を用いて構造最適化を行うことにより算出した値(eV単位換算値)の小数点第2位を四捨五入した値としてイオン化ポテンシャルを求めることができる。この計算値が有効な背景には、この手法で求めた計算値と実験値の相関が高いためである。   (1) Using Gaussian 98 (Gaussian 98, Revision A.11.4, MJ Frisch, et al, Gaussian, Inc., Pittsburgh PA, 2002.), a molecular orbital calculation software manufactured by Gaussian, USA The ionization potential can be obtained as a value obtained by rounding off the second decimal place of the value (eV unit converted value) calculated by performing structural optimization using B3LYP / 6-31G *. This calculation value is effective because the correlation between the calculation value obtained by this method and the experimental value is high.

(2)イオン化ポテンシャルは光電子分光法で直接測定する方法により求めることもできる。例えば、理研計器社製の低エネルギー電子分光装置「Model AC−1」を用いて、あるいは紫外光電子分光として知られている方法を好適に用いることができる。   (2) The ionization potential can also be obtained by a method of directly measuring by photoelectron spectroscopy. For example, a method known as ultraviolet photoelectron spectroscopy can be suitably used by using a low energy electron spectrometer “Model AC-1” manufactured by Riken Keiki Co., Ltd.

一方、電子阻止層とは広い意味では正孔輸送層の機能を有し、正孔を輸送する機能を有しつつ電子を輸送する能力が著しく小さい材料からなり、正孔を輸送しつつ電子を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。また、後述する正孔輸送層の構成を必要に応じて電子阻止層として用いることができる。本発明に係る正孔阻止層、電子輸送層の膜厚としては、好ましくは3〜100nmであり、さらに好ましくは5〜30nmである。   On the other hand, the electron blocking layer has a function of a hole transport layer in a broad sense, and is made of a material that has a function of transporting holes and has an extremely small ability to transport electrons, and transports electrons while transporting holes. By blocking, the recombination probability of electrons and holes can be improved. Moreover, the structure of the positive hole transport layer mentioned later can be used as an electron blocking layer as needed. The film thickness of the hole blocking layer and the electron transport layer according to the present invention is preferably 3 to 100 nm, and more preferably 5 to 30 nm.

《正孔輸送層》
正孔輸送層とは正孔を輸送する機能を有する正孔輸送材料からなり、広い意味で正孔注入層、電子阻止層も正孔輸送層に含まれる。正孔輸送層は単層又は複数層設けることができる。
《Hole transport layer》
The hole transport layer is made of a hole transport material having a function of transporting holes, and in a broad sense, a hole injection layer and an electron blocking layer are also included in the hole transport layer. The hole transport layer can be provided as a single layer or a plurality of layers.

正孔輸送材料としては、正孔の注入又は輸送、電子の障壁性のいずれかを有するものであり、有機物、無機物のいずれであってもよい。例えば、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、アニリン系共重合体、また導電性高分子オリゴマー、特にチオフェンオリゴマー等が挙げられる。   The hole transport material has any of hole injection or transport and electron barrier properties, and may be either organic or inorganic. For example, triazole derivatives, oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, polyarylalkane derivatives, pyrazoline derivatives and pyrazolone derivatives, phenylenediamine derivatives, arylamine derivatives, amino-substituted chalcone derivatives, oxazole derivatives, styrylanthracene derivatives, fluorenone derivatives, hydrazone derivatives, Examples thereof include stilbene derivatives, silazane derivatives, aniline copolymers, and conductive polymer oligomers, particularly thiophene oligomers.

正孔輸送材料としては上記のものを使用することができるが、ポルフィリン化合物、芳香族第3級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、特に芳香族第3級アミン化合物を用いることが好ましい。   The above-mentioned materials can be used as the hole transport material, but it is preferable to use a porphyrin compound, an aromatic tertiary amine compound and a styrylamine compound, particularly an aromatic tertiary amine compound.

芳香族第3級アミン化合物及びスチリルアミン化合物の代表例としては、N,N,N′,N′−テトラフェニル−4,4′−ジアミノフェニル;N,N′−ジフェニル−N,N′−ビス(3−メチルフェニル)−〔1,1′−ビフェニル〕−4,4′−ジアミン(TPD);2,2−ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)プロパン;1,1−ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)シクロヘキサン;N,N,N′,N′−テトラ−p−トリル−4,4′−ジアミノビフェニル;1,1−ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)−4−フェニルシクロヘキサン;ビス(4−ジメチルアミノ−2−メチルフェニル)フェニルメタン;ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)フェニルメタン;N,N′−ジフェニル−N,N′−ジ(4−メトキシフェニル)−4,4′−ジアミノビフェニル;N,N,N′,N′−テトラフェニル−4,4′−ジアミノジフェニルエーテル;4,4′−ビス(ジフェニルアミノ)クオードリフェニル;N,N,N−トリ(p−トリル)アミン;4−(ジ−p−トリルアミノ)−4′−〔4−(ジ−p−トリルアミノ)スチリル〕スチルベン;4−N,N−ジフェニルアミノ−(2−ジフェニルビニル)ベンゼン;3−メトキシ−4′−N,N−ジフェニルアミノスチルベンゼン;N−フェニルカルバゾール、さらには米国特許第5,061,569号明細書に記載されている2個の縮合芳香族環を分子内に有するもの、例えば、4,4′−ビス〔N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ〕ビフェニル(NPD)、特開平4−308688号公報に記載されているトリフェニルアミンユニットが3つスターバースト型に連結された4,4′,4″−トリス〔N−(3−メチルフェニル)−N−フェニルアミノ〕トリフェニルアミン(MTDATA)等が挙げられる。   Representative examples of aromatic tertiary amine compounds and styrylamine compounds include N, N, N ', N'-tetraphenyl-4,4'-diaminophenyl; N, N'-diphenyl-N, N'- Bis (3-methylphenyl)-[1,1′-biphenyl] -4,4′-diamine (TPD); 2,2-bis (4-di-p-tolylaminophenyl) propane; 1,1-bis (4-di-p-tolylaminophenyl) cyclohexane; N, N, N ′, N′-tetra-p-tolyl-4,4′-diaminobiphenyl; 1,1-bis (4-di-p-tolyl) Aminophenyl) -4-phenylcyclohexane; bis (4-dimethylamino-2-methylphenyl) phenylmethane; bis (4-di-p-tolylaminophenyl) phenylmethane; N, N'-diphenyl-N, N ' − (4-methoxyphenyl) -4,4'-diaminobiphenyl; N, N, N ', N'-tetraphenyl-4,4'-diaminodiphenyl ether; 4,4'-bis (diphenylamino) quadriphenyl; N, N, N-tri (p-tolyl) amine; 4- (di-p-tolylamino) -4 '-[4- (di-p-tolylamino) styryl] stilbene; 4-N, N-diphenylamino- (2-diphenylvinyl) benzene; 3-methoxy-4'-N, N-diphenylaminostilbenzene; N-phenylcarbazole, as well as two of those described in US Pat. No. 5,061,569 Having a condensed aromatic ring in the molecule, for example, 4,4'-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl (NPD), JP-A-4-308 4,4 ', 4 "-tris [N- (3-methylphenyl) -N-phenylamino] triphenylamine in which three triphenylamine units described in Japanese Patent No. 88 are linked in a starburst type ( MTDATA) and the like.

さらにこれらの材料を高分子鎖に導入した、又はこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。また、p型−Si、p型−SiC等の無機化合物も正孔注入材料、正孔輸送材料として使用することができる。   Furthermore, a polymer material in which these materials are introduced into a polymer chain or these materials are used as a polymer main chain can also be used. In addition, inorganic compounds such as p-type-Si and p-type-SiC can also be used as the hole injection material and the hole transport material.

また、特開平11−251067号公報、J.Huang et al.著文献(Applied Physics Letters 80(2002),p.139)に記載されているような、所謂p型正孔輸送材料を用いることもできる。本発明においては、より高効率の発光素子が得られることからこれらの材料を用いることが好ましい。   JP-A-11-251067, J. Org. Huang et al. A so-called p-type hole transport material as described in a book (Applied Physics Letters 80 (2002), p. 139) can also be used. In the present invention, these materials are preferably used because a light-emitting element with higher efficiency can be obtained.

正孔輸送層は上記正孔輸送材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法、LB法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。正孔輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は5nm〜5μm程度、好ましくは5〜200nmである。この正孔輸送層は上記材料の1種又は2種以上からなる一層構造であってもよい。   The hole transport layer can be formed by thinning the hole transport material by a known method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, a printing method including an ink jet method, or an LB method. it can. Although there is no restriction | limiting in particular about the film thickness of a positive hole transport layer, Usually, 5 nm-about 5 micrometers, Preferably it is 5-200 nm. This hole transport layer may have a single layer structure composed of one or more of the above materials.

また、不純物をドープしたp性の高い正孔輸送層を用いることもできる。その例としては、特開平4−297076号公報、特開2000−196140号公報、同2001−102175号公報の各公報、J.Appl.Phys.,95,5773(2004)等に記載されたものが挙げられる。   Alternatively, a hole transport layer having a high p property doped with impurities can be used. Examples thereof include JP-A-4-297076, JP-A-2000-196140, JP-A-2001-102175, J. Pat. Appl. Phys. 95, 5773 (2004), and the like.

本発明においては、このようなp性の高い正孔輸送層を用いることが、より低消費電力の素子を作製することができるため好ましい。   In the present invention, it is preferable to use a hole transport layer having such a high p property because a device with lower power consumption can be produced.

《陽極》
有機EL素子における陽極としては、仕事関数の大きい(4eV以上)金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられる。このような電極物質の具体例としては、Au等の金属、CuI、インジウムチンオキシド(ITO)、SnO、ZnO等の導電性透明材料が挙げられる。また、IDIXO(In−ZnO)等非晶質で透明導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。陽極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させ、フォトリソグラフィー法で所望の形状のパターンを形成してもよく、あるいはパターン精度をあまり必要としない場合は(100μm以上程度)、上記電極物質の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。あるいは、有機導電性化合物のように塗布可能な物質を用いる場合には、印刷方式、コーティング方式等湿式成膜法を用いることもできる。この陽極より発光を取り出す場合には、透過率を10%より大きくすることが望ましく、また陽極としてのシート抵抗は数百Ω/□以下が好ましい。さらに膜厚は材料にもよるが、通常は、10〜1000nmの範囲であり、好ましくは10〜200nmの範囲で選ばれる。
"anode"
As the anode in the organic EL element, an electrode material made of a metal, an alloy, an electrically conductive compound, or a mixture thereof having a high work function (4 eV or more) is preferably used. Specific examples of such electrode materials include metals such as Au, and conductive transparent materials such as CuI, indium tin oxide (ITO), SnO 2 , and ZnO. Alternatively, an amorphous material such as IDIXO (In 2 O 3 —ZnO) capable of forming a transparent conductive film may be used. For the anode, these electrode materials may be formed into a thin film by a method such as vapor deposition or sputtering, and a pattern having a desired shape may be formed by a photolithography method, or when pattern accuracy is not so high (about 100 μm or more) A pattern may be formed through a mask having a desired shape at the time of vapor deposition or sputtering of the electrode material. Or when using the substance which can be apply | coated like an organic electroconductivity compound, wet film-forming methods, such as a printing system and a coating system, can also be used. When light emission is extracted from the anode, it is desirable that the transmittance be greater than 10%, and the sheet resistance as the anode is preferably several hundred Ω / □ or less. Further, although the film thickness depends on the material, it is usually in the range of 10 to 1000 nm, preferably in the range of 10 to 200 nm.

《陰極》
一方、陰極としては仕事関数の小さい(4eV以下)金属(電子注入性金属と称する)、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム/銅混合物、マグネシウム/銀混合物、マグネシウム/アルミニウム混合物、マグネシウム/インジウム混合物、アルミニウム/酸化アルミニウム(Al)混合物、インジウム、リチウム/アルミニウム混合物、希土類金属等が挙げられる。これらの中で、電子注入性及び酸化等に対する耐久性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えば、マグネシウム/銀混合物、マグネシウム/アルミニウム混合物、マグネシウム/インジウム混合物、アルミニウム/酸化アルミニウム(Al)混合物、リチウム/アルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。陰極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させることにより、作製することができる。また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω/□以下が好ましく、膜厚は通常10nm〜5μm、好ましくは50〜200nmの範囲で選ばれる。なお、発光した光を透過させるため、有機EL素子の陽極又は陰極のいずれか一方が透明又は半透明であれば発光輝度が向上し好都合である。
"cathode"
On the other hand, as the cathode, a material having a low work function (4 eV or less) metal (referred to as an electron injecting metal), an alloy, an electrically conductive compound, and a mixture thereof as an electrode material is used. Specific examples of such electrode materials include sodium, sodium-potassium alloy, magnesium, lithium, magnesium / copper mixture, magnesium / silver mixture, magnesium / aluminum mixture, magnesium / indium mixture, aluminum / aluminum oxide (Al 2 O 3 ) Mixtures, indium, lithium / aluminum mixtures, rare earth metals and the like. Among these, from the point of durability against electron injection and oxidation, etc., a mixture of an electron injecting metal and a second metal which is a stable metal having a larger work function than this, for example, a magnesium / silver mixture, Magnesium / aluminum mixtures, magnesium / indium mixtures, aluminum / aluminum oxide (Al 2 O 3 ) mixtures, lithium / aluminum mixtures, aluminum and the like are preferred. The cathode can be produced by forming a thin film of these electrode materials by a method such as vapor deposition or sputtering. The sheet resistance as the cathode is preferably several hundred Ω / □ or less, and the film thickness is usually selected in the range of 10 nm to 5 μm, preferably 50 to 200 nm. In order to transmit the emitted light, if either one of the anode or the cathode of the organic EL element is transparent or translucent, the emission luminance is advantageously improved.

また、陰極に上記金属を1〜20nmの膜厚で作製した後に、陽極の説明で挙げた導電性透明材料をその上に作製することで、透明又は半透明の陰極を作製することができ、これを応用することで陽極と陰極の両方が透過性を有する素子を作製することができる。   Moreover, after producing the metal with a film thickness of 1 to 20 nm on the cathode, a transparent or translucent cathode can be produced by producing the conductive transparent material mentioned in the description of the anode on the cathode, By applying this, an element in which both the anode and the cathode are transmissive can be manufactured.

《支持基板》
本発明の有機EL素子に用いることのできる支持基板(以下、基体、基板、基材、支持体等とも言う)としては、ガラス、プラスチック等の種類には特に限定はなく、また透明であっても不透明であってもよい。支持基板側から光を取り出す場合には、支持基板は透明であることが好ましい。好ましく用いられる透明な支持基板としては、ガラス、石英、透明樹脂フィルムを挙げることができる。特に好ましい支持基板は、有機EL素子にフレキシブル性を与えることが可能な樹脂フィルムである。
《Support substrate》
As a support substrate (hereinafter also referred to as a substrate, substrate, substrate, support, etc.) that can be used in the organic EL device of the present invention, there is no particular limitation on the type of glass, plastic, etc., and it is transparent. May be opaque. When extracting light from the support substrate side, the support substrate is preferably transparent. Examples of the transparent support substrate preferably used include glass, quartz, and a transparent resin film. A particularly preferable support substrate is a resin film capable of giving flexibility to the organic EL element.

樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、セロファン、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート(CAP)、セルロースアセテートフタレート(TAC)、セルロースナイトレート等のセルロースエステル類又はそれらの誘導体、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンビニルアルコール、シンジオタクティックポリスチレン、ポリカーボネート、ノルボルネン樹脂、ポリメチルペンテン、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン類、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトンイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、ナイロン、ポリメチルメタクリレート、アクリルあるいはポリアリレート類、アートン(商品名JSR社製)あるいはアペル(商品名三井化学社製)といったシクロオレフィン系樹脂等を挙げられる。   Examples of the resin film include polyesters such as polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN), polyethylene, polypropylene, cellophane, cellulose diacetate, cellulose triacetate, cellulose acetate butyrate, cellulose acetate propionate (CAP), Cellulose esters such as cellulose acetate phthalate (TAC) and cellulose nitrate or derivatives thereof, polyvinylidene chloride, polyvinyl alcohol, polyethylene vinyl alcohol, syndiotactic polystyrene, polycarbonate, norbornene resin, polymethylpentene, polyether ketone, polyimide , Polyethersulfone (PES), polyphenylene sulfide, polysulfones, Cycloolefin resins such as polyetherimide, polyetherketoneimide, polyamide, fluororesin, nylon, polymethylmethacrylate, acrylic or polyarylate, Arton (trade name, manufactured by JSR) or Appel (trade name, manufactured by Mitsui Chemicals) Can be mentioned.

樹脂フィルムの表面には、無機物、有機物の被膜又はその両者のハイブリッド被膜が形成されていてもよく、JIS K 7129−1992に準拠した方法で測定された、水蒸気透過度(25±0.5℃、相対湿度(90±2)%RH)が0.01g/(m・24h)以下のバリア性フィルムであることが好ましく、さらには、JIS K 7126−1987に準拠した方法で測定された酸素透過度が、10−3cm/(m・24h・atm)以下、(1atmは、1.01325×10Paである)水蒸気透過度が10−3g/(m・24h)以下の高バリア性フィルムであることが好ましく、前記の水蒸気透過度が10−5g/(m・24h)以下であることがさらに好ましい。 An inorganic film, an organic film, or a hybrid film of both may be formed on the surface of the resin film, and the water vapor permeability (25 ± 0.5 ° C.) measured by a method according to JIS K 7129-1992. , Relative humidity (90 ± 2)% RH) is preferably 0.01 g / (m 2 · 24 h) or less, and further, oxygen measured by a method according to JIS K 7126-1987. Permeability is 10 −3 cm 3 / (m 2 · 24 h · atm) or less (1 atm is 1.01325 × 10 5 Pa) Water vapor permeability is 10 −3 g / (m 2 · 24 h) or less Preferably, the water vapor permeability is 10 −5 g / (m 2 · 24 h) or less.

バリア膜を形成する材料としては、水分や酸素等素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素等を用いることができる。さらに該膜の脆弱性を改良するために、これら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることがより好ましい。無機層と有機層の積層順については特に制限はないが、両者を交互に複数回積層させることが好ましい。   As a material for forming the barrier film, any material may be used as long as it has a function of suppressing entry of elements that cause deterioration of elements such as moisture and oxygen. For example, silicon oxide, silicon dioxide, silicon nitride, or the like can be used. Further, in order to improve the brittleness of the film, it is more preferable to have a laminated structure of these inorganic layers and organic material layers. Although there is no restriction | limiting in particular about the lamination | stacking order of an inorganic layer and an organic layer, It is preferable to laminate | stack both alternately several times.

バリア膜の形成方法については特に限定はなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマCVD法、レーザCVD法、熱CVD法、コーティング法等を用いることができるが、特開2004−68143号公報に記載されているような大気圧プラズマ重合法によるものが特に好ましい。   The method for forming the barrier film is not particularly limited. For example, vacuum deposition, sputtering, reactive sputtering, molecular beam epitaxy, cluster ion beam, ion plating, plasma polymerization, atmospheric pressure plasma polymerization A plasma CVD method, a laser CVD method, a thermal CVD method, a coating method, or the like can be used, but an atmospheric pressure plasma polymerization method as described in JP-A-2004-68143 is particularly preferable.

不透明な支持基板としては、例えば、アルミ、ステンレス等の金属板、フィルムや不透明樹脂基板、セラミック製の基板等が挙げられる。   Examples of the opaque support substrate include metal plates such as aluminum and stainless steel, films, opaque resin substrates, and ceramic substrates.

本発明の有機EL素子の発光の室温における外部取り出し効率は、1%以上であることが好ましく、より好ましくは5%以上である。ここに、外部取り出し量子効率(%)=有機EL素子外部に発光した光子数/有機EL素子に流した電子数×100である。   The external extraction efficiency at room temperature of light emission of the organic EL device of the present invention is preferably 1% or more, more preferably 5% or more. Here, the external extraction quantum efficiency (%) = the number of photons emitted to the outside of the organic EL element / the number of electrons sent to the organic EL element × 100.

また、カラーフィルター等の色相改良フィルター等を併用しても、有機EL素子からの発光色を蛍光体を用いて多色へ変換する色変換フィルターを併用してもよい。色変換フィルターを用いる場合においては、有機EL素子の発光のλmaxは480nm以下が好ましい。   In addition, a hue improvement filter such as a color filter may be used in combination, or a color conversion filter that converts the emission color from the organic EL element into multiple colors using a phosphor. In the case of using a color conversion filter, the λmax of light emission of the organic EL element is preferably 480 nm or less.

《封止》
本発明に用いられる封止手段としては、例えば、封止部材と電極、支持基板とを接着剤で接着する方法を挙げることができる。
<Sealing>
As a sealing means used for this invention, the method of adhere | attaching a sealing member, an electrode, and a support substrate with an adhesive agent can be mentioned, for example.

封止部材としては、有機EL素子の表示領域を覆うように配置されておればよく、凹板状でも平板状でもよい。また透明性、電気絶縁性は特に問わない。   As a sealing member, it should just be arrange | positioned so that the display area | region of an organic EL element may be covered, and concave plate shape or flat plate shape may be sufficient. Further, transparency and electrical insulation are not particularly limited.

具体的には、ガラス板、ポリマー板(フィルム)、金属板(フィルム)等が挙げられる。ガラス板としては、特にソーダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英等を挙げることができる。また、ポリマー板としては、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルファイド、ポリサルフォン等を挙げることができる。金属板としては、ステンレス、鉄、銅、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、亜鉛、クロム、チタン、モリブテン、シリコン、ゲルマニウム及びタンタルからなる群から選ばれる一種以上の金属又は合金からなるものが挙げられる。   Specifically, a glass plate, a polymer plate (film), a metal plate (film), etc. are mentioned. Examples of the glass plate include soda-lime glass, barium / strontium-containing glass, lead glass, aluminosilicate glass, borosilicate glass, barium borosilicate glass, and quartz. Examples of the polymer plate include polycarbonate, acrylic, polyethylene terephthalate, polyether sulfide, and polysulfone. Examples of the metal plate include those made of one or more metals or alloys selected from the group consisting of stainless steel, iron, copper, aluminum, magnesium, nickel, zinc, chromium, titanium, molybdenum, silicon, germanium, and tantalum.

本発明においては、素子を薄膜化できるということからポリマーフィルム、金属フィルムを好ましく使用することができる。さらには、ポリマーフィルムは、JIS K 7126−1987に準拠した方法で測定された酸素透過度が、1×10−3cm/(m・24h・atm)以下、JIS K 7129−1992に準拠した方法で測定された水蒸気透過度(25±0.5℃、相対湿度(90±2)%RH)が1×10−3g/(m・24h)以下のものであることが好ましい。 In the present invention, a polymer film and a metal film can be preferably used because the element can be thinned. Furthermore, the polymer film has an oxygen permeability measured by a method according to JIS K 7126-1987 of 1 × 10 −3 cm 3 / (m 2 · 24 h · atm) or less, and conforms to JIS K 7129-1992. The water vapor permeability (25 ± 0.5 ° C., relative humidity (90 ± 2)% RH) measured by the above method is preferably 1 × 10 −3 g / (m 2 · 24 h) or less.

封止部材を凹状に加工するのは、サンドブラスト加工、化学エッチング加工等が使われる。   For processing the sealing member into a concave shape, sandblasting, chemical etching, or the like is used.

接着剤として具体的には、アクリル酸系オリゴマー、メタクリル酸系オリゴマーの反応性ビニル基を有する光硬化及び熱硬化型接着剤、2−シアノアクリル酸エステル等の湿気硬化型等の接着剤を挙げることができる。また、エポキシ系等の熱及び化学硬化型(二液混合)を挙げることができる。また、ホットメルト型のポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィンを挙げることができる。また、カチオン硬化タイプの紫外線硬化型エポキシ樹脂接着剤を挙げることができる。   Specific examples of the adhesive include photocuring and thermosetting adhesives having reactive vinyl groups such as acrylic acid oligomers and methacrylic acid oligomers, and moisture curing adhesives such as 2-cyanoacrylates. be able to. Moreover, heat | fever and chemical curing types (two-component mixing), such as an epoxy type, can be mentioned. Moreover, hot-melt type polyamide, polyester, and polyolefin can be mentioned. Moreover, a cationic curing type ultraviolet curing epoxy resin adhesive can be mentioned.

なお、有機EL素子が熱処理により劣化する場合があるので、室温から80℃までに接着硬化できるものが好ましい。また、前記接着剤中に乾燥剤を分散させておいてもよい。封止部分への接着剤の塗布は市販のディスペンサーを使ってもよいし、スクリーン印刷のように印刷してもよい。   In addition, since an organic EL element may deteriorate by heat processing, what can be adhesive-hardened from room temperature to 80 degreeC is preferable. A desiccant may be dispersed in the adhesive. Application | coating of the adhesive agent to a sealing part may use commercially available dispenser, and may print like screen printing.

また、有機層を挟み支持基板と対向する側の電極の外側に該電極と有機層を被覆し、支持基板と接する形で無機物、有機物の層を形成し封止膜とすることも好適にできる。この場合、該膜を形成する材料としては、水分や酸素等素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素等を用いることができる。さらに該膜の脆弱性を改良するために、これら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることが好ましい。これらの膜の形成方法については、特に限定はなく、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマCVD法、レーザCVD法、熱CVD法、コーティング法等を用いることができる。   In addition, it is also preferable that the electrode and the organic layer are coated on the outside of the electrode facing the support substrate with the organic layer interposed therebetween, and an inorganic or organic layer is formed in contact with the support substrate to form a sealing film. . In this case, the material for forming the film may be any material that has a function of suppressing intrusion of elements that cause deterioration of elements such as moisture and oxygen. For example, silicon oxide, silicon dioxide, silicon nitride, or the like may be used. it can. Further, in order to improve the brittleness of the film, it is preferable to have a laminated structure of these inorganic layers and layers made of organic materials. The method for forming these films is not particularly limited. For example, vacuum deposition, sputtering, reactive sputtering, molecular beam epitaxy, cluster ion beam, ion plating, plasma polymerization, atmospheric pressure plasma A combination method, plasma CVD method, laser CVD method, thermal CVD method, coating method, or the like can be used.

封止部材と有機EL素子の表示領域との間隙には、気相及び液相では、窒素、アルゴン等の不活性気体やフッ化炭化水素、シリコンオイルのような不活性液体を注入することが好ましい。また真空とすることも可能である。また、内部に吸湿性化合物を封入することもできる。   In the gap between the sealing member and the display area of the organic EL element, an inert gas such as nitrogen or argon, or an inert liquid such as fluorinated hydrocarbon or silicon oil can be injected in the gas phase and liquid phase. preferable. A vacuum is also possible. Moreover, a hygroscopic compound can also be enclosed inside.

吸湿性化合物としては、例えば、金属酸化物(例えば、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム等)、硫酸塩(例えば、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸コバルト等)、金属ハロゲン化物(例えば、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、フッ化セシウム、フッ化タンタル、臭化セリウム、臭化マグネシウム、沃化バリウム、沃化マグネシウム等)、過塩素酸類(例えば、過塩素酸バリウム、過塩素酸マグネシウム等)等が挙げられ、硫酸塩、金属ハロゲン化物及び過塩素酸類においては無水塩が好適に用いられる。   Examples of the hygroscopic compound include metal oxides (for example, sodium oxide, potassium oxide, calcium oxide, barium oxide, magnesium oxide, aluminum oxide) and sulfates (for example, sodium sulfate, calcium sulfate, magnesium sulfate, cobalt sulfate). Etc.), metal halides (eg calcium chloride, magnesium chloride, cesium fluoride, tantalum fluoride, cerium bromide, magnesium bromide, barium iodide, magnesium iodide etc.), perchloric acids (eg perchloric acid) Barium, magnesium perchlorate, and the like), and anhydrous salts are preferably used in sulfates, metal halides, and perchloric acids.

《保護膜、保護板》
有機層を挟み支持基板と対向する側の前記封止膜、あるいは前記封止用フィルムの外側に、素子の機械的強度を高めるために保護膜、あるいは保護板を設けてもよい。特に封止が前記封止膜により行われている場合には、その機械的強度は必ずしも高くないため、このような保護膜、保護板を設けることが好ましい。これに使用することができる材料としては、前記封止に用いたのと同様なガラス板、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等を用いることができるが、軽量かつ薄膜化ということからポリマーフィルムを用いることが好ましい。
《Protective film, protective plate》
In order to increase the mechanical strength of the element, a protective film or a protective plate may be provided on the outer side of the sealing film on the side facing the support substrate with the organic layer interposed therebetween or on the sealing film. In particular, when the sealing is performed by the sealing film, the mechanical strength is not necessarily high, and thus it is preferable to provide such a protective film and a protective plate. As a material that can be used for this, the same glass plate, polymer plate / film, metal plate / film, etc. used for the sealing can be used, but the polymer film is light and thin. Is preferably used.

《光取り出し》
有機EL素子は空気よりも屈折率の高い(屈折率が1.7〜2.1程度)層の内部で発光し、発光層で発生した光のうち15%から20%程度の光しか取り出せないことが一般的に言われている。これは、臨界角以上の角度θで界面(透明基板と空気との界面)に入射する光は、全反射を起こし素子外部に取り出すことができないことや、透明電極ないし発光層と透明基板との間で光が全反射を起こし、光が透明電極ないし発光層を導波し、結果として光が素子側面方向に逃げるためである。
《Light extraction》
The organic EL element emits light inside a layer having a refractive index higher than that of air (refractive index is about 1.7 to 2.1) and can extract only about 15% to 20% of the light generated in the light emitting layer. It is generally said. This is because light incident on the interface (interface between the transparent substrate and air) at an angle θ greater than the critical angle causes total reflection and cannot be taken out of the device, or between the transparent electrode or light emitting layer and the transparent substrate. This is because the light is totally reflected between the light and the light is guided through the transparent electrode or the light emitting layer, and as a result, the light escapes in the direction of the element side surface.

この光の取り出しの効率を向上させる手法としては、例えば、透明基板表面に凹凸を形成し、透明基板と空気界面での全反射を防ぐ方法(米国特許第4,774,435号明細書)、基板に集光性を持たせることにより効率を向上させる方法(特開昭63−314795号公報)、素子の側面等に反射面を形成する方法(特開平1−220394号公報)、基板と発光体の間に中間の屈折率を持つ平坦層を導入し、反射防止膜を形成する方法(特開昭62−172691号公報)、基板と発光体の間に基板よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法(特開2001−202827号公報)、基板、透明電極層や発光層のいずれかの層間(含む、基板と外界間)に回折格子を形成する方法(特開平11−283751号公報)等がある。   As a method for improving the light extraction efficiency, for example, a method of forming irregularities on the surface of the transparent substrate to prevent total reflection at the interface between the transparent substrate and the air (US Pat. No. 4,774,435), A method of improving efficiency by providing a light collecting property to a substrate (Japanese Patent Laid-Open No. 63-314795), a method of forming a reflective surface on a side surface of an element (Japanese Patent Laid-Open No. 1-220394), and light emission from a substrate A method of forming an antireflection film by introducing a flat layer having an intermediate refractive index between the bodies (Japanese Patent Laid-Open No. 62-172691), a flat having a lower refractive index between the substrate and the light emitter than the substrate A method of introducing a layer (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-202827), a method of forming a diffraction grating between any one of a substrate, a transparent electrode layer and a light emitting layer (including between the substrate and the outside) (Japanese Patent Laid-Open No. 11-283951) Gazette).

本発明においては、これらの方法を本発明の有機EL素子と組み合わせて用いることができるが、基板と発光体の間に基板よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法、あるいは基板、透明電極層や発光層のいずれかの層間(含む、基板と外界間)に回折格子を形成する方法を好適に用いることができる。   In the present invention, these methods can be used in combination with the organic EL device of the present invention. However, a method of introducing a flat layer having a lower refractive index than the substrate between the substrate and the light emitter, or a substrate, transparent A method of forming a diffraction grating between any layers of the electrode layer and the light emitting layer (including between the substrate and the outside) can be suitably used.

本発明はこれらの手段を組み合わせることにより、さらに高輝度あるいは耐久性に優れた素子を得ることができる。   In the present invention, by combining these means, it is possible to obtain an element having higher luminance or durability.

透明電極と透明基板の間に低屈折率の媒質を光の波長よりも長い厚みで形成すると、透明電極から出てきた光は、媒質の屈折率が低いほど外部への取り出し効率が高くなる。   When a medium having a low refractive index is formed between the transparent electrode and the transparent substrate with a thickness longer than the wavelength of light, the light extracted from the transparent electrode has a higher extraction efficiency to the outside as the refractive index of the medium is lower.

低屈折率層としては、例えば、エアロゲル、多孔質シリカ、フッ化マグネシウム、フッ素系ポリマー等が挙げられる。透明基板の屈折率は一般に1.5〜1.7程度であるので、低屈折率層は屈折率がおよそ1.5以下であることが好ましい。また、さらに1.35以下であることが好ましい。   Examples of the low refractive index layer include aerogel, porous silica, magnesium fluoride, and a fluorine-based polymer. Since the refractive index of the transparent substrate is generally about 1.5 to 1.7, the low refractive index layer preferably has a refractive index of about 1.5 or less. Further, it is preferably 1.35 or less.

また、低屈折率媒質の厚みは媒質中の波長の2倍以上となるのが望ましい。これは低屈折率媒質の厚みが、光の波長程度になってエバネッセントで染み出した電磁波が基板内に入り込む膜厚になると、低屈折率層の効果が薄れるからである。   The thickness of the low refractive index medium is preferably at least twice the wavelength in the medium. This is because the effect of the low refractive index layer is diminished when the thickness of the low refractive index medium is about the wavelength of light and the electromagnetic wave that has exuded by evanescent enters the substrate.

全反射を起こす界面もしくはいずれかの媒質中に回折格子を導入する方法は、光取り出し効率の向上効果が高いという特徴がある。この方法は回折格子が1次の回折や2次の回折といった所謂ブラッグ回折により、光の向きを屈折とは異なる特定の向きに変えることができる性質を利用して、発光層から発生した光のうち層間での全反射等により外に出ることができない光を、いずれかの層間もしくは、媒質中(透明基板内や透明電極内)に回折格子を導入することで光を回折させ、光を外に取り出そうとするものである。   The method of introducing a diffraction grating into an interface or any medium that causes total reflection is characterized by a high effect of improving light extraction efficiency. This method uses the property that the diffraction grating can change the direction of light to a specific direction different from refraction by so-called Bragg diffraction such as first-order diffraction and second-order diffraction. Light that cannot be emitted due to total internal reflection between layers is diffracted by introducing a diffraction grating in any layer or medium (in a transparent substrate or transparent electrode), and the light is removed. I want to take it out.

導入する回折格子は、二次元的な周期屈折率を持っていることが望ましい。これは発光層で発光する光はあらゆる方向にランダムに発生するので、ある方向にのみ周期的な屈折率分布を持っている一般的な1次元回折格子では、特定の方向に進む光しか回折されず、光の取り出し効率がさほど上がらない。しかしながら、屈折率分布を二次元的な分布にすることにより、あらゆる方向に進む光が回折され、光の取り出し効率が上がる。   The introduced diffraction grating desirably has a two-dimensional periodic refractive index. This is because light emitted from the light-emitting layer is randomly generated in all directions, so in a general one-dimensional diffraction grating having a periodic refractive index distribution only in a certain direction, only light traveling in a specific direction is diffracted. Therefore, the light extraction efficiency does not increase so much. However, by making the refractive index distribution a two-dimensional distribution, light traveling in all directions is diffracted, and light extraction efficiency is increased.

回折格子を導入する位置としては前述の通り、いずれかの層間もしくは媒質中(透明基板内や透明電極内)でもよいが、光が発生する場所である有機発光層の近傍が望ましい。   As described above, the position where the diffraction grating is introduced may be in any of the layers or in the medium (in the transparent substrate or in the transparent electrode), but is preferably in the vicinity of the organic light emitting layer where light is generated.

このとき、回折格子の周期は媒質中の光の波長の約1/2〜3倍程度が好ましい。   At this time, the period of the diffraction grating is preferably about 1/2 to 3 times the wavelength of light in the medium.

回折格子の配列は正方形のラチス状、三角形のラチス状、ハニカムラチス状等、2次元的に配列が繰り返されることが好ましい。   The arrangement of the diffraction grating is preferably two-dimensionally repeated, such as a square lattice, a triangular lattice, or a honeycomb lattice.

《集光シート》
本発明の有機EL素子は基板の光取り出し側に、例えば、マイクロレンズアレイ状の構造を設けるように加工したり、あるいは所謂集光シートと組み合わせることにより、特定方向、例えば、素子発光面に対し正面方向に集光することにより、特定方向上の輝度を高めることができる。
<Condenser sheet>
The organic EL device of the present invention is processed on the light extraction side of the substrate so as to provide, for example, a microlens array structure, or combined with a so-called condensing sheet, for example, with respect to a specific direction, for example, the device light emitting surface. By condensing in the front direction, the luminance in a specific direction can be increased.

マイクロレンズアレイの例としては、基板の光取り出し側に一辺が30μmでその頂角が90度となるような四角錐を2次元に配列する。一辺は10μm〜100μmが好ましい。これより小さくなると回折の効果が発生して色付く、大きすぎると厚みが厚くなり好ましくない。   As an example of the microlens array, quadrangular pyramids having a side of 30 μm and an apex angle of 90 degrees are two-dimensionally arranged on the light extraction side of the substrate. One side is preferably 10 μm to 100 μm. If it becomes smaller than this, the effect of diffraction will generate | occur | produce and color, and if too large, thickness will become thick and is not preferable.

集光シートとしては、例えば、液晶表示装置のLEDバックライトで実用化されているものを用いることが可能である。このようなシートとして、例えば、住友スリーエム社製輝度上昇フィルム(BEF)等を用いることができる。プリズムシートの形状としては、例えば、基材に頂角90度、ピッチ50μmの△状のストライプが形成されたものであってもよいし、頂角が丸みを帯びた形状、ピッチをランダムに変化させた形状、その他の形状であってもよい。   As the condensing sheet, for example, a sheet that is put into practical use in an LED backlight of a liquid crystal display device can be used. As such a sheet, for example, a brightness enhancement film (BEF) manufactured by Sumitomo 3M Limited can be used. As the shape of the prism sheet, for example, the base material may be formed by forming a △ -shaped stripe having a vertex angle of 90 degrees and a pitch of 50 μm, or the vertex angle is rounded and the pitch is changed randomly. Other shapes may be used.

また、発光素子からの光放射角を制御するために、光拡散板・フィルムを集光シートと併用してもよい。例えば、(株)きもと製拡散フィルム(ライトアップ)等を用いることができる。   Moreover, in order to control the light emission angle from a light emitting element, you may use together a light diffusing plate and a film with a condensing sheet. For example, a diffusion film (light-up) manufactured by Kimoto Co., Ltd. can be used.

《有機EL素子の作製方法》
本発明の有機EL素子の作製方法の一例として、陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極からなる有機EL素子の作製法を説明する。
<< Method for producing organic EL element >>
As an example of the method for producing the organic EL device of the present invention, a method for producing an organic EL device comprising an anode / hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer / cathode will be described.

まず適当な基体上に所望の電極物質、例えば、陽極用物質からなる薄膜を1μm以下、好ましくは10〜200nmの膜厚になるように、蒸着やスパッタリング等の方法により形成させ陽極を作製する。   First, a desired electrode material, for example, a thin film made of an anode material is formed on a suitable substrate by a method such as vapor deposition or sputtering so as to have a film thickness of 1 μm or less, preferably 10 to 200 nm, thereby producing an anode.

次に、この上に有機EL素子材料である正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、正孔阻止層の有機化合物薄膜を形成させる。   Next, an organic compound thin film of a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, an electron injection layer, and a hole blocking layer, which are organic EL element materials, is formed thereon.

これら各層の形成方法としては、前記の如く蒸着法、ウェットプロセス(スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、印刷法)等があるが、均質な膜が得られやすく、かつピンホールが生成しにくい等の点から、本発明においてはウェットプロセスが好ましく、中でも、スピンコート法、インクジェット法、印刷法等の塗布法による成膜が好ましい。   As a method for forming each of these layers, there are a vapor deposition method, a wet process (spin coating method, casting method, ink jet method, printing method) and the like as described above, but a uniform film is easily obtained and pinholes are not easily generated. In view of the above, in the present invention, a wet process is preferable, and film formation by a coating method such as a spin coating method, an ink jet method, or a printing method is particularly preferable.

本発明に係る有機EL材料を溶解又は分散する液媒体としては、例えば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸エチル等の脂肪酸エステル類、ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類、トルエン、キシレン、メシチレン、シクロヘキシルベンゼン等の芳香族炭化水素類、シクロヘキサン、デカリン、ドデカン等の脂肪族炭化水素類、DMF、DMSO等の有機溶媒を用いることができる。また分散方法としては、超音波、高剪断力分散やメディア分散等の分散方法により分散することができる。   Examples of the liquid medium for dissolving or dispersing the organic EL material according to the present invention include ketones such as methyl ethyl ketone and cyclohexanone, fatty acid esters such as ethyl acetate, halogenated hydrocarbons such as dichlorobenzene, toluene, xylene, and mesitylene. Aromatic hydrocarbons such as cyclohexylbenzene, aliphatic hydrocarbons such as cyclohexane, decalin, and dodecane, and organic solvents such as DMF and DMSO can be used. Moreover, as a dispersion method, it can disperse | distribute by dispersion methods, such as an ultrasonic wave, high shear force dispersion | distribution, and media dispersion | distribution.

これらの層を形成後、その上に陰極用物質からなる薄膜を1μm以下、好ましくは、50nm〜200nmの範囲の膜厚になるように、例えば、蒸着やスパッタリング等の方法により形成させ、陰極を設けることにより所望の有機EL素子が得られる。   After these layers are formed, a thin film made of a cathode material is formed thereon by 1 μm or less, preferably by a method such as vapor deposition or sputtering so that the film thickness is in the range of 50 nm to 200 nm. By providing, a desired organic EL element can be obtained.

また作製順序を逆にして、陰極、電子注入層、電子輸送層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、陽極の順に作製することも可能である。このようにして得られた多色の表示装置に、直流電圧を印加する場合には陽極を+、陰極を−の極性として電圧2〜40V程度を印加すると発光が観測できる。また交流電圧を印加してもよい。なお、印加する交流の波形は任意でよい。   In addition, it is also possible to reverse the production order and produce the cathode, the electron injection layer, the electron transport layer, the light emitting layer, the hole transport layer, the hole injection layer, and the anode in this order. When a DC voltage is applied to the multicolor display device thus obtained, light emission can be observed by applying a voltage of about 2 to 40 V with the positive polarity of the anode and the negative polarity of the cathode. An alternating voltage may be applied. The alternating current waveform to be applied may be arbitrary.

《用途》
本発明の有機EL素子は、表示デバイス、ディスプレイ、各種発光光源として用いることができる。発光光源として、例えば、照明装置(家庭用照明、車内照明)、時計や液晶用バックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等が挙げられるがこれに限定するものではないが、特に液晶表示装置のバックライト、照明用光源としての用途に有効に用いることができる。
<Application>
The organic EL element of the present invention can be used as a display device, a display, and various light emission sources. For example, lighting devices (home lighting, interior lighting), clock and liquid crystal backlights, billboard advertisements, traffic lights, light sources of optical storage media, light sources of electrophotographic copying machines, light sources of optical communication processors, light Although the light source of a sensor etc. are mentioned, It is not limited to this, Especially, it can use effectively for the use as a backlight of a liquid crystal display device, and a light source for illumination.

本発明の有機EL素子においては、必要に応じ成膜時にメタルマスクやインクジェットプリンティング法等でパターニングを施してもよい。パターニングする場合は、電極のみをパターニングしてもよいし、電極と発光層をパターニングしてもよいし、素子全層をパターニングしてもよく、素子の作製においては、従来公知の方法を用いることができる。   In the organic EL element of the present invention, patterning may be performed by a metal mask, an ink jet printing method, or the like as needed during film formation. In the case of patterning, only the electrode may be patterned, the electrode and the light emitting layer may be patterned, or the entire layer of the element may be patterned. In the fabrication of the element, a conventionally known method is used. Can do.

本発明の有機EL素子や本発明に係る化合物の発光する色は、「新編色彩科学ハンドブック」(日本色彩学会編、東京大学出版会、1985)の108頁の図4.16において、分光放射輝度計CS−1000(コニカミノルタセンシング社製)で測定した結果をCIE色度座標に当てはめたときの色で決定される。   The light emission color of the organic EL device of the present invention and the compound according to the present invention is shown in FIG. 4.16 on page 108 of “New Color Science Handbook” (edited by the Japan Color Society, University of Tokyo Press, 1985). It is determined by the color when the result measured with the total CS-1000 (manufactured by Konica Minolta Sensing) is applied to the CIE chromaticity coordinates.

また、本発明の有機EL素子が白色素子の場合には、白色とは、2度視野角正面輝度を上記方法により測定した際に、1000cd/mでのCIE1931表色系における色度がX=0.33±0.07、Y=0.33±0.1の領域内にあることを言う。 Further, when the organic EL element of the present invention is a white element, white means that the chromaticity in the CIE 1931 color system at 1000 cd / m 2 is X when the 2 ° viewing angle front luminance is measured by the above method. = 0.33 ± 0.07 and Y = 0.33 ± 0.1.

本発明を具体的な実施態様を示しさらに説明するが、無論、本発明の範囲はこれらにより限定されるものではない。   The present invention will be further illustrated by showing specific embodiments, but of course the scope of the present invention is not limited thereto.

実施例1
《有機EL素子1−1の作製》
有機EL素子を以下のように作製した。
Example 1
<< Production of Organic EL Element 1-1 >>
An organic EL element was produced as follows.

陽極として100mm×100mm×1.1mmのガラス基板上にITO(インジウムチンオキシド)を100nm製膜した基板(NHテクノグラス社製NA45)にパターニングを行った後、このITO透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、UVオゾン洗浄を5分間行なった。この透明支持基板を市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、一方、モリブデン製抵抗加熱ボートにα−NPDを200mg入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにCBPを200mg入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにバソキュプロイン(BCP)を200mg入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートに燐光性化合物Ir(ppy)を100mg入れ、さらに別のモリブデン製抵抗加熱ボートにAlqを200mg入れ、真空蒸着装置に取付けた。 Transparent support provided with this ITO transparent electrode after patterning on a substrate (NH45 manufactured by NH Techno Glass) made of ITO (indium tin oxide) with a thickness of 100 nm on a glass substrate of 100 mm × 100 mm × 1.1 mm as an anode The substrate was ultrasonically cleaned with isopropyl alcohol, dried with dry nitrogen gas, and subjected to UV ozone cleaning for 5 minutes. This transparent support substrate is fixed to a substrate holder of a commercially available vacuum evaporation apparatus. Meanwhile, 200 mg of α-NPD is put into a molybdenum resistance heating boat, 200 mg of CBP is put into another resistance heating boat made of molybdenum, and another resistance made of molybdenum. 200 mg of bathocuproin (BCP) is put in a heating boat, 100 mg of phosphorescent compound Ir (ppy) 3 is put in another resistance heating boat made of molybdenum, and 200 mg of Alq 3 is put in another resistance heating boat made of molybdenum. Installed.

次いで、真空槽を4×10−4Paまで減圧した後、α−NPDの入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度0.1nm/secで透明支持基板に蒸着し、膜厚25nmの正孔輸送層を設けた。さらに、CBPと燐光性化合物Ir(ppy)の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、それぞれ蒸着速度0.2nm/sec、0.012nm/secで前記正孔輸送層上に共蒸着して膜厚35nmの発光層を設けた。なお、蒸着時の基板温度は室温であった。さらに、BCPの入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度0.1nm/secで前記発光層の上に蒸着して膜厚10nmの正孔阻止の役割も兼ねた電子輸送層を設けた。その上に、さらに、Alqの入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度0.1nm/secで前記電子輸送層の上に蒸着してさらに膜厚40nmの電子注入層を設けた。なお、蒸着時の基板温度は室温であった。 Next, after reducing the vacuum chamber to 4 × 10 −4 Pa, the heating boat containing α-NPD was energized and heated, and deposited on the transparent support substrate at a deposition rate of 0.1 nm / sec. The hole transport layer was provided. Further, the heating boat containing CBP and the phosphorescent compound Ir (ppy) 3 was energized and heated, and co-deposited on the hole transport layer at a deposition rate of 0.2 nm / sec and 0.012 nm / sec, respectively. A light emitting layer having a thickness of 35 nm was provided. In addition, the substrate temperature at the time of vapor deposition was room temperature. Further, an electron transport layer that also serves as a hole blocking function with a film thickness of 10 nm is provided by energizing and heating the heating boat containing BCP and depositing on the light emitting layer at a deposition rate of 0.1 nm / sec. It was. On top of that, the heating boat containing Alq 3 was further energized and heated, and was deposited on the electron transport layer at a deposition rate of 0.1 nm / sec to provide an electron injection layer having a thickness of 40 nm. . In addition, the substrate temperature at the time of vapor deposition was room temperature.

引き続きフッ化リチウム0.5nm及びアルミニウム110nmを蒸着して陰極を形成し、有機EL素子1−1を作製した。   Then, 0.5 nm of lithium fluoride and 110 nm of aluminum were vapor-deposited, the cathode was formed, and the organic EL element 1-1 was produced.

《有機EL素子1−2〜1−12の作製》
有機EL素子1−1の作製において、表1に記載のよう発光層のCBPを表1に示す化合物に置き換えた以外は同様にして、有機EL素子1−2〜1−12を作製した。
<< Production of Organic EL Elements 1-2 to 1-12 >>
In the production of the organic EL element 1-1, organic EL elements 1-2 to 1-12 were produced in the same manner except that the CBP of the light emitting layer was replaced with the compounds shown in Table 1 as shown in Table 1.

Figure 0005659819
Figure 0005659819

なお比較化合物として下記のものを用いた。   The following compounds were used as comparative compounds.

Figure 0005659819
Figure 0005659819

〈有機EL素子の評価〉
以下のようにして作製した有機EL素子の評価を行い、その結果を表1に示す。
<Evaluation of organic EL element>
Evaluation of the organic EL device produced as follows was performed, and the results are shown in Table 1.

(発光効率、発光輝度)
有機EL素子1−1は、初期駆動電圧3Vで電流が流れ始め、発光層のドーパントである燐光性化合物からの緑色の発光を示した。作製した有機EL素子について、23℃、乾燥窒素ガス雰囲気下で10V直流電圧を印加した時の発光輝度(cd/m)、発光効率(lm/W)を測定した。発光輝度、発光効率は有機EL素子1−1を100とした時の相対値で表した。発光輝度については、CS−1000(ミノルタ製)を用いて測定した。
(Luminescent efficiency, Luminance)
In the organic EL element 1-1, current started to flow at an initial driving voltage of 3 V, and green light was emitted from the phosphorescent compound that was the dopant of the light emitting layer. The produced organic EL device was measured for light emission luminance (cd / m 2 ) and light emission efficiency (lm / W) when a DC voltage of 10 V was applied at 23 ° C. in a dry nitrogen gas atmosphere. The light emission luminance and the light emission efficiency are expressed as relative values when the organic EL element 1-1 is 100. The light emission luminance was measured using CS-1000 (Minolta).

(耐久性)
2.5mA/cmの一定電流で駆動したときに初期輝度が元の半分に低下するのに要した時間である半減寿命時間を指標として表した。半減寿命時間は有機EL素子1−1を100とした時の相対値で表した。
(durability)
The half-life time, which is the time required for the initial luminance to drop to half of the original luminance when driven at a constant current of 2.5 mA / cm 2 , was expressed as an index. The half-life time is expressed as a relative value when the organic EL element 1-1 is 100.

(駆動電圧)
有機EL素子を室温(約23〜25℃)、2.5mA/cmの定電流条件下により駆動した時の電圧を各々測定し、測定結果を下記に示すように有機EL素子1−1(比較)を100として各々相対値で示した。
駆動電圧=(各素子の初期駆動電圧/有機EL素子1−1の初期駆動電圧)×100
なお、値が小さいほど比較に対して駆動電圧が小さいことを示す。
(Drive voltage)
Each voltage was measured when the organic EL element was driven at room temperature (about 23 to 25 ° C.) under a constant current condition of 2.5 mA / cm 2 , and the measurement result is as shown below. (Comparison) was set to 100, and each was shown as a relative value.
Drive voltage = (initial drive voltage of each element / initial drive voltage of the organic EL element 1-1) × 100
In addition, it shows that a drive voltage is small with respect to a comparison, so that a value is small.

(駆動電圧の経時変化)
有機EL素子を室温下、2.5mA/cmの定電流条件下により連続点灯を行い、初期輝度の70%の輝度となった時の駆動電圧を各々測定した。測定結果は下記に示すように、有機EL素子1−1(比較)が100となるように各々相対値で示した。
(Change in drive voltage over time)
The organic EL element was continuously lit at room temperature under a constant current condition of 2.5 mA / cm 2 , and the driving voltage when the luminance reached 70% of the initial luminance was measured. The measurement results are shown as relative values so that the organic EL element 1-1 (comparison) becomes 100 as shown below.

駆動電圧変化1=有機EL素子1−1の輝度70%時の駆動電圧/有機EL素子1−1の初期駆動電圧
各素子の駆動電圧変化=各素子の輝度70%時の駆動電圧/各素子の初期駆動電圧
駆動電圧変化(τ1/7)=各素子の駆動電圧変化/駆動電圧変化1×100
Drive voltage change 1 = Drive voltage when the luminance of the organic EL element 1-1 is 70% / Initial drive voltage of the organic EL element 1-1. Drive voltage change of each element = Drive voltage when the brightness of each element is 70% / Each element Initial drive voltage drive voltage change (τ 1/7 ) = drive voltage change of each element / drive voltage change 1 × 100

Figure 0005659819
Figure 0005659819

表1から、本発明の有機EL素子は、発光効率に優れ、耐久性が高く長寿命化が達成され、更には駆動電圧が低下していることがわかる。また、本発明に係る有機EL素子材料をより好ましい様態(例えば、好ましい置換基、該置換基の数等)により、より高い効率と寿命を両立させられることが分かる。   From Table 1, it can be seen that the organic EL device of the present invention is excellent in luminous efficiency, has high durability, achieves a long life, and further has a reduced driving voltage. Moreover, it turns out that higher efficiency and lifetime can be made compatible by the more preferable aspect (For example, a preferable substituent, the number of this substituent, etc.) about the organic EL element material which concerns on this invention.

実施例2
《有機EL素子2−1〜2−12の作製》
実施例1の有機EL素子1−1の燐光性化合物Ir(ppy)をIr−15に、CBPを表2に示す化合物に置き換えた以外は全く同じ方法で有機EL素子2−1〜2−12を作製した。青色の発光を示すこれらの素子について、実施例1と同様の方法で発光効率、耐久性、駆動電圧を測定した。得られた結果を表2に示す。
Example 2
<< Production of Organic EL Elements 2-1 to 2-12 >>
Organic EL devices 2-1 to 2- in the same manner as in Example 1 except that phosphorescent compound Ir (ppy) 3 in the organic EL device 1-1 was replaced with Ir-15 and CBP was replaced with the compounds shown in Table 2. 12 was produced. About these elements which show blue light emission, the light emission efficiency, durability, and drive voltage were measured by the same method as Example 1. The obtained results are shown in Table 2.

Figure 0005659819
Figure 0005659819

表2から、本発明の青色発光有機EL素子は、優れた青色発光有機EL素子であることが判る。   From Table 2, it can be seen that the blue light-emitting organic EL device of the present invention is an excellent blue light-emitting organic EL device.

実施例3
前記実施例1及び2で作製した有機EL素子1−4(緑色発光有機EL素子)と、有機EL素子2−4(青色発光有機EL素子)と、有機EL素子1−4の燐光性化合物Ir(ppy)をIr−9に置き換えた以外は有機EL素子1−1と同様にして作製した有機EL素子(赤色発光有機EL素子)とを同一基板上に並置し、図1に示すアクティブマトリクス方式フルカラー表示装置を作製した。図2には作製したフルカラー表示装置の表示部Aの模式図のみを示した。即ち同一基板上に、複数の走査線5及びデータ線6を含む配線部と、並置した複数の画素3(発光の色が赤領域の画素、緑領域の画素、青領域の画素等)とを有し、配線部の走査線5及び複数のデータ線6はそれぞれ導電材料からなり、走査線5とデータ線6は格子状に直交して、直交する位置で画素3に接続している(詳細は図示せず)。前記複数の画素3は、それぞれの発光色に対応した有機EL素子、アクティブ素子であるスイッチングトランジスタと駆動トランジスタそれぞれが設けられたアクティブマトリクス方式で駆動されており、走査線5から走査信号が印加されると、データ線6から画像データ信号を受け取り、受け取った画像データに応じて発光する。このように各赤、緑、青の画素を適宜、並置することによって、フルカラー表示が可能となる。
Example 3
The organic EL element 1-4 (green light-emitting organic EL element), the organic EL element 2-4 (blue light-emitting organic EL element) prepared in Examples 1 and 2, and the phosphorescent compound Ir of the organic EL element 1-4. The active matrix shown in FIG. 1 is placed side by side on the same substrate with an organic EL element (red light emitting organic EL element) produced in the same manner as the organic EL element 1-1 except that (ppy) 3 is replaced with Ir-9. A full-color display device was produced. FIG. 2 shows only a schematic diagram of the display portion A of the produced full-color display device. That is, a wiring portion including a plurality of scanning lines 5 and data lines 6 and a plurality of juxtaposed pixels 3 (light emission color is a red region pixel, a green region pixel, a blue region pixel, etc.) on the same substrate. Each of the scanning lines 5 and the plurality of data lines 6 in the wiring portion is made of a conductive material, and the scanning lines 5 and the data lines 6 are orthogonal to each other in a lattice shape and are connected to the pixels 3 at the orthogonal positions (details). Is not shown). The plurality of pixels 3 are driven by an active matrix system provided with an organic EL element corresponding to each emission color, a switching transistor as an active element, and a driving transistor, and a scanning signal is applied from a scanning line 5. Then, an image data signal is received from the data line 6 and light is emitted according to the received image data. In this way, full-color display is possible by appropriately juxtaposing the red, green, and blue pixels.

フルカラー表示装置を駆動することにより、低電圧で輝度が高く耐久性が良好で、鮮明なフルカラー動画表示が得られた。   By driving the full-color display device, a clear full-color moving image display with low voltage, high brightness and good durability was obtained.

尚、上記、赤色発光有機EL素子と、有機EL素子1−5〜1−12と、2−5〜2−12とランダムに組み合わせても、フルカラー表示が可能であった。また、赤色発光有機EL素子として、有機EL素子1−1のホスト化合物CBPを本発明の化合物に変えた有機EL素子は何れも発光輝度、発光効率、駆動電圧に優れた赤色有機EL素子であった。   In addition, even if it combined with the said red light emission organic EL element, the organic EL elements 1-5 to 1-12, and 2-5 to 2-12 at random, full-color display was possible. In addition, as the red light emitting organic EL element, any organic EL element in which the host compound CBP of the organic EL element 1-1 is changed to the compound of the present invention is a red organic EL element excellent in light emission luminance, light emission efficiency, and driving voltage. It was.

実施例4
《白色の有機EL素子の作製》
陽極として100mm×100mm×1.1mmのガラス基板上にITO(インジウムチンオキシド)を100nm製膜した基板(NHテクノグラス社製NA−45)にパターニングを行った後、このITO透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、UVオゾン洗浄を5分間行った。
Example 4
<< Preparation of white organic EL element >>
After patterning on a substrate (NA-45 manufactured by NH Techno Glass Co., Ltd.) formed by depositing 100 nm of ITO (indium tin oxide) on a 100 mm × 100 mm × 1.1 mm glass substrate as an anode, this ITO transparent electrode was provided. The transparent support substrate was ultrasonically cleaned with isopropyl alcohol, dried with dry nitrogen gas, and subjected to UV ozone cleaning for 5 minutes.

この透明支持基板上に、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)−ポリスチレンスルホネート(PEDOT/PSS、Bayer社製、Baytron P Al 4083)を純水で70%に希釈した溶液を3000rpm、30秒でスピンコート法により製膜した後、200℃にて1時間乾燥し、膜厚30nmの正孔輸送層を設けた。   On this transparent support substrate, a solution obtained by diluting poly (3,4-ethylenedioxythiophene) -polystyrene sulfonate (PEDOT / PSS, Bayer, Baytron P Al 4083) to 70% with pure water at 3000 rpm for 30 seconds. After forming the film by spin coating, the film was dried at 200 ° C. for 1 hour to provide a hole transport layer having a thickness of 30 nm.

この基板を窒素雰囲気下に移し、正孔輸送層上に、例示化合物1−24(60mg)、化合物Ir−9(3.0mg)、Ir−12(3.0mg)をトルエン6mlに溶解した溶液を用い、1000rpm、30秒の条件下、スピンコート法により製膜した。真空中150℃で1時間加熱を行い発光層とした。   The substrate was transferred to a nitrogen atmosphere, and a solution of Exemplified Compound 1-24 (60 mg), Compound Ir-9 (3.0 mg), and Ir-12 (3.0 mg) dissolved in 6 ml of toluene on the hole transport layer. Was formed by spin coating under the conditions of 1000 rpm and 30 seconds. Heating was performed in vacuum at 150 ° C. for 1 hour to obtain a light emitting layer.

さらに、BCP(20mg)をシクロヘキサン6mlに溶解した溶液を用い、1000rpm、30秒の条件下、スピンコート法により製膜した。真空中80℃で1時間加熱を行い第1電子輸送層とした。   Furthermore, using a solution obtained by dissolving BCP (20 mg) in 6 ml of cyclohexane, a film was formed by spin coating under conditions of 1000 rpm and 30 seconds. Heating was performed in vacuum at 80 ° C. for 1 hour to form a first electron transport layer.

続いて、この基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、モリブデン製抵抗加熱ボートにAlqを200mg入れ、真空蒸着装置に取り付けた。真空槽を4×10−4Paまで減圧した後、Alqの入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度0.1nm/秒で前記第1電子輸送層の上に蒸着して、さらに膜厚40nmの第2電子輸送層を設けた。 Subsequently, this substrate was fixed to a substrate holder of a vacuum vapor deposition apparatus, and 200 mg of Alq 3 was put into a molybdenum resistance heating boat and attached to the vacuum vapor deposition apparatus. After depressurizing the vacuum chamber to 4 × 10 −4 Pa, energize and heat the heating boat containing Alq 3 , and deposit on the first electron transport layer at a deposition rate of 0.1 nm / second, Further, a second electron transport layer having a thickness of 40 nm was provided.

なお、蒸着時の基板温度は室温であった。   In addition, the substrate temperature at the time of vapor deposition was room temperature.

引き続き、フッ化リチウム0.5nm及びアルミニウム110nmを蒸着して陰極を形成し、白色発光有機EL素子を作製した。   Then, 0.5 nm of lithium fluoride and 110 nm of aluminum were vapor-deposited, the cathode was formed, and the white light emitting organic EL element was produced.

この素子に通電したところほぼ白色の光が得られ、照明装置として使用できることが分かった。なお、例示の他の化合物に置き換えても同様に白色の発光が得られることが分かった。   When this element was energized, almost white light was obtained, and it was found that it could be used as a lighting device. In addition, it turned out that white light emission is obtained similarly even if it replaces with the other compound of illustration.

1 ディスプレイ
3 画素
5 走査線
6 データ線
7 電源ライン
10 有機EL素子
11 スイッチングトランジスタ
12 駆動トランジスタ
13 コンデンサ
A 表示部
B 制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Display 3 Pixel 5 Scan line 6 Data line 7 Power supply line 10 Organic EL element 11 Switching transistor 12 Drive transistor 13 Capacitor A Display part B Control part

Claims (9)

下記一般式(1)又は一般式(2)で表される化合物を含有す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材料。
Figure 0005659819
〔式中、XはN、P、P=O、P=S、P=Se、SiAr(Arは芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基を表す)のいずれかを表し、YはP、P=O、P=S、P=Seのいずれかを表す。R〜R11は各々独立に水素原子又はアルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、芳香族炭化水素基、非芳香族複素環基、芳香族複素環基、ハロゲン原子、アルコキシル基、シクロアルコキシル基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、シクロアルキルチオ基、アリールチオ基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、スルファモイル基、ウレイド基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、カルバモイル基、スルフィニル基、アルキルスルホニル基又はアリールスルホニル基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシル基から選ばれる何れかの基である。A〜A11は各々C又はNを表し、A〜A11のいずれかがNである場合、該N原子に結合しているR〜R11は各々非共有電子対を表す。Arは芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基を表す。〕
Figure 0005659819
〔式中、XはN、P、P=O、P=S、P=Se、SiAr(Arは芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基を表す)のいずれかを表す。R12〜R22は各々独立に水素原子又はアルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、芳香族炭化水素基、非芳香族複素環基、芳香族複素環基、ハロゲン原子、アルコキシル基、シクロアルコキシル基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、シクロアルキルチオ基、アリールチオ基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、スルファモイル基、ウレイド基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、カルバモイル基、スルフィニル基、アルキルスルホニル基又はアリールスルホニル基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシル基から選ばれる何れかの基である。A12〜A22は各々C又はNを表し、A12〜A22のいずれかがNである場合、該N原子に結合しているR12〜R22は各々非共有電子対を表す。Ar又はArは芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基を表し、互いに結合を介して縮環することはない。〕
An organic electroluminescent element material comprising a compound represented by the following general formula (1) or general formula (2).
Figure 0005659819
[Wherein, X 1 represents one of N, P, P═O, P═S, P═Se, SiAr (Ar represents an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group), and Y represents P , P = O, P = S, P = Se. R 1 to R 11 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aromatic hydrocarbon group, a non-aromatic heterocyclic group, an aromatic heterocyclic group, a halogen atom, an alkoxyl group, Cycloalkoxyl group, aryloxy group, alkylthio group, cycloalkylthio group, arylthio group, alkoxycarbonyl group, aryloxycarbonyl group, sulfamoyl group, ureido group, acyl group, acyloxy group, amide group, carbamoyl group, sulfinyl group, alkylsulfonyl Or a group selected from an arylsulfonyl group, an amino group, a nitro group, a cyano group, and a hydroxyl group. A 1 to A 11 each represent C or N. When any one of A 1 to A 11 is N, R 1 to R 11 bonded to the N atom each represent an unshared electron pair. Ar 1 represents an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group. ]
Figure 0005659819
[Wherein, X 2 represents any one of N, P, P═O, P═S, P═Se, and SiAr (Ar represents an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group). R 12 to R 22 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aromatic hydrocarbon group, a non-aromatic heterocyclic group, an aromatic heterocyclic group, a halogen atom, an alkoxyl group, Cycloalkoxyl group, aryloxy group, alkylthio group, cycloalkylthio group, arylthio group, alkoxycarbonyl group, aryloxycarbonyl group, sulfamoyl group, ureido group, acyl group, acyloxy group, amide group, carbamoyl group, sulfinyl group, alkylsulfonyl Or a group selected from an arylsulfonyl group, an amino group, a nitro group, a cyano group, and a hydroxyl group. A 12 to A 22 each represent C or N. When any one of A 12 to A 22 is N, R 12 to R 22 bonded to the N atom each represent an unshared electron pair. Ar 2 or Ar 3 represents an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group, and is not condensed with each other through a bond. ]
前記一般式(1)のYがP=S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材料。   The organic electroluminescence element material according to claim 1, wherein Y in the general formula (1) is P═S. 陽極と陰極により挟まれた、少なくとも発光層を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、少なくとも1層が請求項1又は2に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子材料を含有す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。   3. An organic electroluminescent device comprising at least one light emitting layer sandwiched between an anode and a cathode, wherein at least one layer contains the organic electroluminescent device material according to claim 1 or 2. 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材料を発光層に含むことを特徴とする請求項3に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。   The organic electroluminescence element according to claim 3, wherein the organic electroluminescence element material according to claim 1 is contained in a light emitting layer. 前記発光層が燐光発光性の金属錯体を含有することを特徴とする請求項3又は4に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。   The organic electroluminescent element according to claim 3 or 4, wherein the light emitting layer contains a phosphorescent metal complex. 前記燐光発光性の金属錯体がIr錯体であることを特徴とする請求項5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 5, wherein the phosphorescent metal complex is an Ir complex. 陽極と陰極により挟まれた少なくとも1層の有機層がウェットプロセスで作製されることを特徴とする請求項3〜6のいずれか1項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 claim 3, wherein at least one organic layer sandwiched between the anode and the cathode is produced by a wet process. 請求項3〜7のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を有することを特徴とする表示装置。   A display device comprising the organic electroluminescence element according to claim 3. 請求項3〜7のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を有することを特徴とする照明装置。   It has an organic electroluminescent element of any one of Claims 3-7, The illuminating device characterized by the above-mentioned.
JP2011011758A 2011-01-24 2011-01-24 ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT MATERIAL, ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT, DISPLAY DEVICE AND LIGHTING DEVICE Active JP5659819B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011011758A JP5659819B2 (en) 2011-01-24 2011-01-24 ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT MATERIAL, ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT, DISPLAY DEVICE AND LIGHTING DEVICE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011011758A JP5659819B2 (en) 2011-01-24 2011-01-24 ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT MATERIAL, ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT, DISPLAY DEVICE AND LIGHTING DEVICE

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012153753A JP2012153753A (en) 2012-08-16
JP5659819B2 true JP5659819B2 (en) 2015-01-28

Family

ID=46835837

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011011758A Active JP5659819B2 (en) 2011-01-24 2011-01-24 ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT MATERIAL, ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT, DISPLAY DEVICE AND LIGHTING DEVICE

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5659819B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11251380B2 (en) 2018-01-08 2022-02-15 Samsung Display Co., Ltd. Organic electroluminescence device and polycyclic compound for organic electroluminescence device

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5672272B2 (en) 2012-07-09 2015-02-18 コベルコクレーン株式会社 Upper swing body of construction machinery
TWI606056B (en) * 2012-12-21 2017-11-21 陶氏全球科技有限責任公司 Composition for organic electronic devices
JP6065933B2 (en) * 2015-04-01 2017-01-25 コニカミノルタ株式会社 ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT MATERIAL, ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT, METHOD FOR PRODUCING ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT, DISPLAY DEVICE, AND LIGHTING DEVICE
CN106800570B (en) * 2016-12-15 2018-11-27 南京邮电大学 Photoelectric functional material and its preparation method and application based on silicon piperazine unit
CN106588970A (en) * 2016-12-29 2017-04-26 长春海谱润斯科技有限公司 Large Pi conjugated silicozine derivative and organic light-emitting device using same
KR102473616B1 (en) * 2017-03-30 2022-12-06 삼성디스플레이 주식회사 Phosphorus-containing compound and organic electroluminescence device including the same
EP4006123A4 (en) * 2019-07-23 2023-10-04 SFC Co., Ltd. Organic electroluminescent compounds and organic electroluminescent device
CN113061150B (en) * 2021-04-06 2022-01-11 北京八亿时空液晶科技股份有限公司 Phosphorus-containing organic compound and application thereof

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI306449B (en) * 2004-09-24 2009-02-21 Lg Chemical Ltd New compound and organic light emitting device using the same (1)
DE102005043163A1 (en) * 2005-09-12 2007-03-15 Merck Patent Gmbh Connections for organic electronic devices

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11251380B2 (en) 2018-01-08 2022-02-15 Samsung Display Co., Ltd. Organic electroluminescence device and polycyclic compound for organic electroluminescence device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012153753A (en) 2012-08-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6264385B2 (en) ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT MATERIAL, COMPOUND, ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT, METHOD FOR PRODUCING ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT, DISPLAY DEVICE, AND LIGHTING DEVICE
JP5930002B2 (en) Organic electroluminescence element, display device and lighting device
JP5724588B2 (en) ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT MATERIAL, ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT, DISPLAY DEVICE AND LIGHTING DEVICE
JP5782836B2 (en) ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT MATERIAL, ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT, DISPLAY DEVICE, LIGHTING DEVICE, AND COMPOUND
JP5088025B2 (en) ORGANIC ELECTROLUMINESCENT MATERIAL, ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT, DISPLAY DEVICE AND LIGHTING DEVICE
JP5887771B2 (en) ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT MATERIAL, ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT, METHOD FOR PRODUCING ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT, DISPLAY DEVICE, LIGHTING DEVICE, AND COMPOUND
JP5560517B2 (en) Organic electroluminescence element, display device and lighting device
JP5760896B2 (en) ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT, DISPLAY DEVICE, LIGHTING DEVICE, AND ORGANIC ELECTROLUMINESCENT MATERIAL
JP5692011B2 (en) ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT MATERIAL, ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT, DISPLAY DEVICE, AND LIGHTING DEVICE
JP5659819B2 (en) ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT MATERIAL, ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT, DISPLAY DEVICE AND LIGHTING DEVICE
JP6056884B2 (en) Method for manufacturing organic electroluminescence device
JPWO2008090795A1 (en) Organic electroluminescence element, display device and lighting device
JP5652083B2 (en) Organic electroluminescence element, display device and lighting device
JP5629970B2 (en) Organic electroluminescence element, display device and lighting device
JP5625750B2 (en) ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT MATERIAL, ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT AND ITS MANUFACTURING METHOD, DISPLAY DEVICE AND LIGHTING DEVICE
JP5741373B2 (en) ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT MATERIAL, ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT, DISPLAY DEVICE, AND LIGHTING DEVICE
JPWO2009008263A1 (en) ORGANIC ELECTROLUMINESCENT MATERIAL, ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT, DISPLAY DEVICE AND LIGHTING DEVICE
WO2013027633A1 (en) Organic electroluminescent element, lighting device and display device
JP5577579B2 (en) ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT, ORGANIC ELECTROLUMINESCENT MATERIAL, DISPLAY DEVICE AND LIGHTING DEVICE
JP6070756B2 (en) ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT MATERIAL, ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT, METHOD FOR PRODUCING ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT, DISPLAY DEVICE, AND LIGHTING DEVICE
JP5776808B2 (en) ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT MATERIAL, ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT, LIGHTING DEVICE AND DISPLAY DEVICE
JP6065933B2 (en) ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT MATERIAL, ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT, METHOD FOR PRODUCING ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT, DISPLAY DEVICE, AND LIGHTING DEVICE
JP6044695B2 (en) ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT, DISPLAY DEVICE AND LIGHTING DEVICE PROVIDED WITH SAME
JP5833201B2 (en) ORGANIC ELECTROLUMINESCENCE ELEMENT ITS MANUFACTURING METHOD, LIGHTING DEVICE, AND DISPLAY DEVICE
JP5603195B2 (en) ORGANIC ELECTROLUMINESCENCE ELEMENT ITS MANUFACTURING METHOD, LIGHTING DEVICE, AND DISPLAY DEVICE

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130807

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20140206

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140715

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140829

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20141104

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20141117

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5659819

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250