JP2005203293A - Luminescent material and organic electroluminescent element - Google Patents

Luminescent material and organic electroluminescent element Download PDF

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武 塩谷
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昌義 矢部
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve a long driving life for an organic electroluminescent element which uses a luminescent material using a phosphorescent dopant material having an electron attracting group. <P>SOLUTION: This luminescent material is composed of a host material and the phosphorescent dopant material having the electron attracting group, and the features of this luminescent material is that the lowest unoccupied molecular orbital(LUMO)level is lower than the LUMO level of the dopant material, and the highest occupied molecular orbital(HOMO)level is lower than the HOM of the dopant material. This organic electroluminescent element uses the luminescent material. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は新規な発光材料およびそれを用いた有機電界発光素子に関するものであり、詳しくは長駆動寿命を達成するための発光材料に関するものである。   The present invention relates to a novel luminescent material and an organic electroluminescent device using the same, and more particularly to a luminescent material for achieving a long driving life.

近年、薄膜型の電界発光(EL)素子としては、無機材料を使用したものに代わり、有機薄膜を用いた有機EL素子の開発が行われるようになっている。また、有機EL素子の発光効率を上げる試みとして、蛍光(一重項励起子による発光)ではなく燐光(三重項励起子による発光)を用いることが検討されている。燐光を用いると、蛍光を用いた素子と比べて、3倍程度の効率が向上すると考えられており、ユーロピウム錯体、白金錯体等を使用することが報告されている。   In recent years, as a thin film type electroluminescent (EL) element, an organic EL element using an organic thin film has been developed instead of using an inorganic material. In addition, as an attempt to increase the light emission efficiency of the organic EL element, use of phosphorescence (light emission by triplet excitons) instead of fluorescence (light emission by singlet excitons) has been studied. When phosphorescence is used, it is considered that the efficiency is about three times as high as that of an element using fluorescence, and it has been reported that a europium complex, a platinum complex, or the like is used.

非特許文献1では、以下に示す、電子吸引性基(フッ素原子)を有するイリジウム錯体(T−1)をドーパント材料として、カルバゾール化合物をホスト材料として使用することにより、青色発光を示す素子となることが報告されている。しかしながら、該ドーパント材料は、還元反応の際、フッ素原子が脱離することによる分解反応を伴う。従って、還元(すなわち電子)に対する耐久性に乏しいことから、通電駆動に対して不安定であるため、これを使用した発光層は、駆動寿命に関して極めて不利であるという問題点があった。   In Non-Patent Document 1, an iridium complex (T-1) having an electron-withdrawing group (fluorine atom) shown below is used as a dopant material, and a carbazole compound is used as a host material, whereby an element that emits blue light is obtained. It has been reported. However, the dopant material is accompanied by a decomposition reaction due to elimination of fluorine atoms during the reduction reaction. Therefore, since the durability against reduction (that is, electrons) is poor, it is unstable with respect to energization driving, and the light emitting layer using this has a problem that it is extremely disadvantageous with respect to driving life.

Figure 2005203293
Figure 2005203293
Appl. Phys. Lett., 79巻,2082頁,2001年Appl. Phys. Lett., 79, 2082, 2001

本発明は、電子吸引性基を有する燐光ドーパント材料を用いた発光材料を使用する有機電界発光素子において、長駆動寿命化を課題とする。   An object of the present invention is to increase the driving life of an organic electroluminescent device using a light emitting material using a phosphorescent dopant material having an electron withdrawing group.

本発明者らは、鋭意検討した結果、ホスト材料の最低空軌道(以下、LUMOと略す)準位が該ドーパント材料のLUMO準位より低く、かつ該ホスト材料の最高占有軌道(以下、HOMOと略す)準位が該ドーパント材料のHOMO準位より低い、発光材料を使用することにより、上記課題が解決できることがわかり本発明に到達した。
電子吸引性基を有するドーパント材料は、電子吸引性基の導入により、電子吸引性基を有しないドーパント材料と比較し、HOMO準位およびLUMO準位がともに低い方向へ
とシフトする。
As a result of intensive studies, the present inventors have found that the lowest unoccupied orbit (hereinafter abbreviated as LUMO) level of the host material is lower than the LUMO level of the dopant material and the highest occupied orbit (hereinafter referred to as HOMO) of the host material. It has been found that the above problem can be solved by using a light emitting material whose level is lower than the HOMO level of the dopant material.
The dopant material having an electron-withdrawing group shifts in a direction in which both the HOMO level and the LUMO level are lower than the dopant material having no electron-withdrawing group due to the introduction of the electron-withdrawing group.

そのため、発光層として、従来のホスト材料−電子吸引性基を有するドーパント材料の組み合わせで素子を作成した場合、ホスト材料のHOMO準位はドーパント材料のHOMO準位より高く、またホスト材料のLUMO準位はドーパント材料のLUMO準位より高いという組み合わせとなる。
このような組み合わせで作成した素子を発光させる場合、発光層に注入された正孔はホスト材料によって輸送され、また発光層に注入された電子はドーパント材料によって輸送されることとなる。しかし、前述したとおり、電子吸引性基を有するドーパント材料は電子に対する耐久性に乏しいため、駆動寿命が短くなってしまうと考えられる。
Therefore, when an element is formed using a combination of a conventional host material and a dopant material having an electron withdrawing group as the light emitting layer, the HOMO level of the host material is higher than the HOMO level of the dopant material, and the LUMO level of the host material. The combination is higher than the LUMO level of the dopant material.
In the case where an element formed by such a combination emits light, holes injected into the light emitting layer are transported by the host material, and electrons injected into the light emitting layer are transported by the dopant material. However, as described above, the dopant material having an electron-withdrawing group is poor in durability against electrons, so that it is considered that the driving life is shortened.

従って、ホスト材料とドーパント材料のHOMO準位、LUMO準位をそれぞれ、最適化することにより、上記、ドーパント材料が電子を輸送しなければならないという問題点を改善できると考えられた。通常、有機電界発光素子の場合、ホスト材料とドーパント材料のHOMO準位、LUMO準位の関係は、ホスト材料のLUMO準位がドーパント材料のLUMO準位より高く、かつホスト材料のHOMO準位がドーパント材料のHOMO準位より低いことが好ましいとされていた(特許第2814435号)。しかしながら、本発明者らは敢えて、ホスト材料とドーパント材料のHOMO準位、LUMO準位の関係を、上記の様に規定することにより、電子吸引性基を有するドーパント材料を使用した発光材料の長駆動寿命化を達成することができた。   Therefore, it was considered that the problem that the dopant material must transport electrons can be improved by optimizing the HOMO level and the LUMO level of the host material and the dopant material, respectively. Usually, in the case of an organic electroluminescence device, the relationship between the HOMO level and LUMO level of the host material and the dopant material is such that the LUMO level of the host material is higher than the LUMO level of the dopant material and the HOMO level of the host material is It has been considered preferable that it is lower than the HOMO level of the dopant material (Japanese Patent No. 2814435). However, the present inventors dared to determine the length of the light emitting material using the dopant material having an electron-withdrawing group by defining the relationship between the HOMO level and the LUMO level of the host material and the dopant material as described above. Drive life can be achieved.

すなわち、本発明は、ホスト材料および電子吸引性基を有する燐光ドーパント材料からなる発光材料であって、該ホスト材料のLUMO準位が該ドーパント材料のLUMO準位より低く、かつ該ホスト材料のHOMO準位が該ドーパント材料のHOMO準位より低いことを特徴とする、発光材料、及び該発光材料を用いた有機電界発光素子に存する。   That is, the present invention is a light-emitting material comprising a host material and a phosphorescent dopant material having an electron-withdrawing group, wherein the LUMO level of the host material is lower than the LUMO level of the dopant material, and the HOMO of the host material The present invention resides in a light-emitting material and an organic electroluminescent element using the light-emitting material, wherein the level is lower than the HOMO level of the dopant material.

本発明によれば、電子吸引性基を有する燐光ドーパント材料を用いた発光材料を使用した有機電界発光素子において、長駆動寿命化を達成することができる。   According to the present invention, a long driving life can be achieved in an organic electroluminescent device using a light emitting material using a phosphorescent dopant material having an electron attractive group.

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。
本発明は、ホスト材料および電子吸引性基を有する燐光ドーパント材料からなる発光材料であって、該ホスト材料の最低空軌道(以下、LUMOと略す)準位が該ドーパント材料のLUMO準位より低く、かつ該ホスト材料の最高占有軌道(以下、HOMOと略す)準位が該ドーパント材料のHOMO準位より低いことを特徴とする、発光材料である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. However, the present invention is not limited to the following embodiments, and various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention.
The present invention is a light emitting material comprising a host material and a phosphorescent dopant material having an electron-withdrawing group, wherein the host material has a lowest orbital (hereinafter abbreviated as LUMO) level lower than the LUMO level of the dopant material. The host material has a highest occupied orbital (hereinafter abbreviated as HOMO) level lower than the HOMO level of the dopant material.

ホスト材料のLUMO準位が、ドーパント材料のLUMO準位より低く、かつホスト材料のHOMO準位がドーパント材料のHOMO準位より低いとは、表1−1に示す様な状態を意味する。すなわち、軌道準位Aが軌道準位Bより、正に大きい時、軌道準位Aは軌道準位Bより低いと定義する。   That the LUMO level of the host material is lower than the LUMO level of the dopant material and the HOMO level of the host material is lower than the HOMO level of the dopant material means a state as shown in Table 1-1. That is, when the orbital level A is exactly larger than the orbital level B, it is defined that the orbital level A is lower than the orbital level B.

Figure 2005203293
Figure 2005203293

駆動安定性に優れた有機電界発光素子を作成するには、ホスト材料のHOMO準位は、ドーパント材料のHOMO準位より0.05V以上低いことが好ましく、さらには0.1V以上
低いことがより好ましい。また、ホスト材料のLUMO準位は、ドーパント材料のLUMO準位より0.05V以上低いことが好ましく、さらには0.1V以上低いことがより好ましい。
前記詳述のように、従来、有機電界発光素子の発光材料としては、表2−1のように、ホスト材料のLUMO準位がドーパント材料のLUMO準位より高く、かつホスト材料のHOMO準位がドーパント材料のHOMO準位より低いことが好ましいとされていた。
In order to produce an organic electroluminescence device having excellent driving stability, the HOMO level of the host material is preferably 0.05 V or more lower than the HOMO level of the dopant material, and more preferably 0.1 V or more. The LUMO level of the host material is preferably 0.05 V or more lower than the LUMO level of the dopant material, and more preferably 0.1 V or more.
As described in detail above, conventionally, as the light emitting material of the organic electroluminescent element, as shown in Table 2-1, the LUMO level of the host material is higher than the LUMO level of the dopant material, and the HOMO level of the host material. Is preferably lower than the HOMO level of the dopant material.

Figure 2005203293
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しかしながら、本発明では、ホスト材料のLUMO準位が、電子吸引性基を有するドーパント材料のLUMO準位より低く、かつ該ホスト材料のHOMO準位が該ドーパント材料のHOMO準位より低い、発光材料を使用することにより、素子の長駆動寿命化を達成することができる。
すなわち、該発光材料を使用することにより、素子の発光層において、電子吸引性基を有する燐光ドーパント材料が正孔を輸送し、ホスト材料が電子を運ぶという関係ができる。そのため、ホストの酸化による劣化或いはドーパントの還元による劣化を抑制することができ、素子を長駆動寿命化することができる。
However, in the present invention, the light emitting material in which the LUMO level of the host material is lower than the LUMO level of the dopant material having an electron-withdrawing group and the HOMO level of the host material is lower than the HOMO level of the dopant material. By using this, it is possible to achieve a longer driving life of the element.
That is, by using the light emitting material, there can be a relationship in which the phosphorescent dopant material having an electron withdrawing group transports holes and the host material carries electrons in the light emitting layer of the device. Therefore, deterioration due to host oxidation or dopant reduction can be suppressed, and the device can have a long driving life.

HOMO準位およびLUMO準位は、以下に述べるような電気化学測定によって測定することができる。なお、測定に用いられる支持電解質、溶媒および電極についてはこれらに限定されるわけではなく、同程度の測定が可能なものであればよい。
支持電解質として、過塩素酸テトラブチルアンモニウムやヘキサフルオロリン酸テトラブチルアンモニウム等を0.1mol/L程度含有させた有機溶媒に、測定対象材料を0.1〜2mM程度溶解させ、作用電極としてグラッシーカーボン電極、対電極として白金電極、作用
電極として電解酸化(還元)し、それらの電位をフェロセン等の基準物質の酸化還元電位と比較することにより、該材料の酸化(還元)電位が算出される。有機溶媒としてはアセトニトリル、塩化メチレン、およびテトラヒドロフランなど、材料を良く溶解させかつそれ自身が電解酸化(還元)されにくい、従って電位窓を広くとることができるものが用いられる。この手順により算出された酸化電位が該材料のHOMO準位、還元電位がLUMO準位にそれぞれ対応する。
The HOMO level and the LUMO level can be measured by electrochemical measurement as described below. Note that the supporting electrolyte, the solvent, and the electrode used for the measurement are not limited to these, and any material that can perform the same level of measurement may be used.
A glassy carbon electrode is used as a working electrode by dissolving about 0.1 to 2 mM of a material to be measured in an organic solvent containing about 0.1 mol / L of tetrabutylammonium perchlorate or tetrabutylammonium hexafluorophosphate as a supporting electrolyte. The oxidation (reduction) potential of the material is calculated by subjecting the platinum electrode as the counter electrode and electrolytic oxidation (reduction) as the working electrode, and comparing the potential with the oxidation-reduction potential of a reference substance such as ferrocene. As the organic solvent, an organic solvent such as acetonitrile, methylene chloride, and tetrahydrofuran, which dissolves the material well and is difficult to be electrolytically oxidized (reduced) by itself, and therefore can take a wide potential window. The oxidation potential calculated by this procedure corresponds to the HOMO level of the material, and the reduction potential corresponds to the LUMO level.

本発明の有機電界発光素子によれば、発光層を形成するホスト材料と燐光ドーパント材料を、それらのHOMO準位およびLUMO準位の関係が最適となるように選定することにより、駆動安定性に大きく改善された素子が得られ、フルカラーあるいはマルチカラーのパネルへの応用において優れた性能を発揮できる。
本発明は、ホスト材料のLUMO準位が、電子吸引性基を有する燐光ドーパント材料のLUMO準位より低く、かつ該ホスト材料のHOMO準位が該ドーパント材料のHOMO準位より低いという関係を満たす、公知のホスト材料及びドーパント材料を使用すればよい。
According to the organic electroluminescence device of the present invention, the host material and the phosphorescent dopant material forming the light emitting layer are selected so that the relationship between the HOMO level and the LUMO level is optimal, thereby improving the driving stability. A greatly improved device can be obtained, and excellent performance can be demonstrated in full-color or multi-color panel applications.
The present invention satisfies the relationship that the LUMO level of the host material is lower than the LUMO level of the phosphorescent dopant material having an electron-withdrawing group, and the HOMO level of the host material is lower than the HOMO level of the dopant material. A known host material and dopant material may be used.

該ホスト材料は、HOMO−LUMOバンドギャップが大きく、かつ該燐光ドーパント材料は、高い励起三重項エネルギー準位を有することが好ましい。とりわけ、本発明で使用されうるホスト材料は、組み合わせて用いられるドーパント材料に比べて、
HOMO−LUMOバンドギャップが同程度あるいはそれ以上大きく、
励起三重項エネルギー準位が同程度あるいはそれ以上高く、
還元電位が低く、かつ、還元可逆性が同程度あるいはそれ以上に優れた材料
であることが好ましい。
The host material preferably has a large HOMO-LUMO band gap, and the phosphorescent dopant material preferably has a high excited triplet energy level. In particular, the host material that can be used in the present invention is compared to the dopant material used in combination.
The HOMO-LUMO band gap is about the same or larger,
Excited triplet energy levels are about the same or higher,
It is preferable that the material has a low reduction potential and a reversible reversibility that is comparable or superior.

ホスト材料として具体的には、上記観点から、下記一般式(I)で表される化合物が好ましい。   Specifically from the above viewpoint, the host material is preferably a compound represented by the following general formula (I).

Figure 2005203293
Figure 2005203293

式中、Arは、置換基を有していてもよい、任意の芳香族炭化水素基或いは芳香族複素環基を表す。nは1〜10の整数を表す。Zは、直接結合またはn価の連結基を表す。但し、n=1の場合、ZはArに結合する任意の置換基或いは水素原子を表す。また、n≧2の場合、1分子中に含まれる複数のArは、各々同一であっても異なっていてもよい。
上記、Zが、n価の連結基である場合、任意の連結基が適用可能であり、単独で、もしくは同一或いは異なる基同士を組み合わせて使用することができる。また、上記、Zが、置換基である場合も、任意の置換基が適用可能である。
In the formula, Ar represents an arbitrary aromatic hydrocarbon group or aromatic heterocyclic group which may have a substituent. n represents an integer of 1 to 10. Z represents a direct bond or an n-valent linking group. However, when n = 1, Z represents an arbitrary substituent or hydrogen atom bonded to Ar. When n ≧ 2, the plurality of Ars contained in one molecule may be the same or different from each other.
When Z is an n-valent linking group, any linking group can be used, and these can be used alone or in combination of the same or different groups. In addition, when Z is a substituent, any substituent can be applied.

Zの具体例としては、以下のものが挙げられ、連結基の場合は、これらがn価の基となる。
ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、中でも好ましくはフッ素原子)、
置換基を有していてもよいアルキル基(好ましくは、炭素数1〜8、更に好ましくは炭素数1〜4の直鎖または分岐のアルキル基であり、たとえばメチル、エチル、n-プロピル、2-プロピル、n-ブチル、イソブチル、tert-ブチル基などが挙げられる。)、
置換基を有していてもよいアルケニル基(好ましくは、炭素数2〜8、更に好ましくは炭素数2〜4のアルケニル基であり、たとえばビニル、アリル、1-ブテニル基などが挙げられる。)、
置換基を有していてもよいアルキニル基(好ましくは、炭素数2〜8、更に好ましくは炭素数2〜4のアルキニル基であり、たとえばエチニル、プロパルギル基などが挙げられる。)、
置換基を有していてもよいアラルキル基(好ましくは、炭素数7〜15、更に好ましくは炭素数7〜10のアラルキル基であり、たとえばベンジル基などが挙げられる。)、
置換基を有していてもよいアミノ基(好ましくは、炭素数が0〜36、より好ましくは0〜20、特に好ましくは0〜12のアミノ基であり、例えばアミノ、メチルアミノ、ジ
メチルアミノ、エチルアミノ、ジエチルアミノ、フェニルアミノ、ジフェニルアミノ、ジベンジルアミノ、チエニルアミノ、ジチエニルアミノ、ピリジルアミノ、ジピリジルアミノ等が挙げられる。)、
置換基を有していても良いアルコキシカルボニルアミノ基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜16、特に好ましくは炭素数2〜12のアルコキシカルボニルアミノ基であり、例えばメトキシカルボニルアミノ等が挙げられる。)、
置換基を有していても良いアリールオキシカルボニルアミノ基(好ましくは炭素数7〜20、より好ましくは炭素数7〜16、特に好ましくは炭素数7〜12のアリールオキシカルボニルアミノ基であり、例えばフェノキシカルボニル等が挙げられる。)、
置換基を有していても良いヘテロ環オキシカルボニルアミノ基(好ましくは炭素数2〜21、より好ましくは炭素数2〜15、特に好ましくは炭素数5〜11のヘテロ環オキシカルボニルアミノ基であり、例えばチエニルオキシカルボニルアミノ等が挙げられる。)、
置換基を有していても良いスルホニルアミノ基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12のスルホニルアミノ基であり、例えばメタンスルホニルアミノ、ベンゼンスルホニルアミノ、チオフェンスルホニルアミノ等が挙げられる。)、
置換基を有していてもよいアルコキシ基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜12、特に好ましくは炭素数1〜8のアルコキシ基であり、例えばメトキシ、エトキシ、イソプロポキシ、n−ブトキシ、t−ブトキシ等が挙げられる。)、
置換基を有していてもよいアリールオキシ基(好ましくは炭素数6〜10、より好ましくは6〜8、特に好ましくは炭素数6のアリールオキシ基であり、例えばフェノキシ等が挙げられる。)、
置換基を有していても良いヘテロ環オキシ基(好ましくは炭素数1〜10、より好ましくは炭素数2〜8、特に好ましくは炭素数4〜5のヘテロ環オキシ基であり、例えばチエニルオキシ、ピリジルオキシ等が挙げられる。)、
置換基を有していてもよいアシル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12のアシル基であり、例えばアセチル、ベンゾイル、ホルミル、ピバロイル、テノイル、ニコチノイル等が挙げられる。)、
置換基を有していても良いアルコキシカルボニル基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜16、特に好ましくは炭素数2〜12のアルコキシカルボニル基であり、例えばメトキシカルボニル、エトキシカルボニル等が挙げられる。)、
置換基を有していても良いアリールオキシカルボニル基(好ましくは炭素数7〜20、より好ましくは炭素数7〜16、特に好ましくは炭素数7のアリールオキシカルボニル基であり、例えばフェノキシカルボニルなどが挙げられる。)、
置換基を有していても良いヘテロ環オキシカルボニル基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜12、特に好ましくは炭素数5〜6のヘテロ環オキシカルボニル基であり、例えばチエニルオキシカルボニル、ピリジルオキシカルボニル等が挙げられる。)、
置換基を有していても良いアシルオキシ基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜16、特に好ましくは炭素数2〜12のアシルオキシ基であり、例えばアセトキシ、エチルカルボニルオキシ、ベンゾイルオキシ、ピバロイルオキシ、テノイルオキシ、ニコチノイルオキシ等が挙げられる。)、
置換基を有していても良いスルファモイル基(好ましくは炭素数0〜20、より好ましくは炭素数0〜16、特に好ましくは炭素数0〜12のスルファモイル基であり、例えばスルファモイル、メチルスルファモイル、ジメチルスルファモイル、フェニルスルファモイル、チエニルスルファモイル等が挙げられる。)、
置換基を有していても良いカルバモイル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12のカルバモイル基であり、例えばカルバモイル、メチルカルバモイル、ジエチルカルバモイル、フェニルカルバモイル等が挙げ
られる。)、
置換基を有していても良いアルキルチオ基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12のアルキルチオ基であり、例えばメチルチオ、エチルチオ、n−ブチルチオ等が挙げられる。)、
置換基を有していても良いアリールチオ基(好ましくは炭素数6〜26、より好ましくは炭素数6〜20、特に好ましくは炭素数6〜12のアリールチオ基であり、例えばフェニルチオ等が挙げられる。)、
置換基を有していても良いヘテロ環チオ基(好ましくは炭素数1〜25、より好ましくは炭素数2〜19、特に好ましくは炭素数5〜11のヘテロ環チオ基であり、チエニルチオ、ピリジルチオ等が挙げられる。)、
置換基を有していても良いスルホニル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12のスルホニル基であり、例えばトシル、メシルなどが挙げられる。)、
置換基を有していても良いスルフェニル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12のスルフェニル基であり、例えばメタンスルフィニル、ベンゼンスルフィニル等が挙げられる。)、
置換基を有していても良いウレイド基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12のウレイド基であり、例えばウレイド、メチルウレイド、フェニルウレイド等が挙げられる。)、
置換基を有していても良いリン酸アミド基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12のリン酸アミド基であり、例えばジエチルリン酸アミド、フェニルリン酸アミド等が挙げられる。)、
ヒドロキシル基、
メルカプト基、
シアノ基、
スルホ基、
カルボキシル基、
ニトロ基、
ヒドロキサム酸基、
スルフィノ基、
ヒドラジノ基、
イミノ基、
Specific examples of Z include the following. In the case of a linking group, these are n-valent groups.
Halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom, preferably fluorine atom),
An alkyl group which may have a substituent (preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, more preferably 1 to 4 carbon atoms, such as methyl, ethyl, n-propyl, 2 -Propyl, n-butyl, isobutyl, tert-butyl group, etc.),
An alkenyl group which may have a substituent (preferably an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, more preferably 2 to 4 carbon atoms, such as vinyl, allyl and 1-butenyl groups). ,
An alkynyl group which may have a substituent (preferably an alkynyl group having 2 to 8 carbon atoms, more preferably an alkynyl group having 2 to 4 carbon atoms, such as ethynyl and propargyl groups);
An aralkyl group which may have a substituent (preferably an aralkyl group having 7 to 15 carbon atoms, more preferably 7 to 10 carbon atoms, such as a benzyl group);
An amino group which may have a substituent (preferably an amino group having 0 to 36 carbon atoms, more preferably 0 to 20 carbon atoms, particularly preferably 0 to 12 carbon atoms such as amino, methylamino, dimethylamino, Ethylamino, diethylamino, phenylamino, diphenylamino, dibenzylamino, thienylamino, dithienylamino, pyridylamino, dipyridylamino and the like.
An alkoxycarbonylamino group which may have a substituent (preferably an alkoxycarbonylamino group having 2 to 20 carbon atoms, more preferably 2 to 16 carbon atoms, particularly preferably 2 to 12 carbon atoms, such as methoxycarbonyl Amino and the like),
An aryloxycarbonylamino group which may have a substituent (preferably an aryloxycarbonylamino group having 7 to 20 carbon atoms, more preferably 7 to 16 carbon atoms, particularly preferably 7 to 12 carbon atoms, Phenoxycarbonyl, etc.),
An optionally substituted heterocyclic oxycarbonylamino group (preferably a C2-C21, more preferably C2-C15, particularly preferably C5-C11 heterocyclic oxycarbonylamino group). For example, thienyloxycarbonylamino).
A sulfonylamino group which may have a substituent (preferably a sulfonylamino group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 16 carbon atoms, and particularly preferably 1 to 12 carbon atoms, such as methanesulfonylamino, Benzenesulfonylamino, thiophenesulfonylamino, etc.).
An alkoxy group which may have a substituent (preferably an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 12 carbon atoms, particularly preferably 1 to 8 carbon atoms, such as methoxy, ethoxy, isopropoxy , N-butoxy, t-butoxy and the like),
An aryloxy group which may have a substituent (preferably an aryloxy group having 6 to 10 carbon atoms, more preferably 6 to 8 carbon atoms, particularly preferably 6 carbon atoms, such as phenoxy).
A heterocyclic oxy group which may have a substituent (preferably a heterocyclic oxy group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably 2 to 8 carbon atoms, and particularly preferably 4 to 5 carbon atoms. , Pyridyloxy, etc.),
An acyl group which may have a substituent (preferably an acyl group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 16 carbon atoms, particularly preferably 1 to 12 carbon atoms, such as acetyl, benzoyl, formyl, Pivaloyl, tenoyl, nicotinoyl, etc.),
An alkoxycarbonyl group which may have a substituent (preferably an alkoxycarbonyl group having 2 to 20 carbon atoms, more preferably 2 to 16 carbon atoms, particularly preferably 2 to 12 carbon atoms, such as methoxycarbonyl, ethoxy Carbonyl, etc.).
An aryloxycarbonyl group which may have a substituent (preferably an aryloxycarbonyl group having 7 to 20 carbon atoms, more preferably 7 to 16 carbon atoms, particularly preferably 7 carbon atoms, such as phenoxycarbonyl ),
A heterocyclic oxycarbonyl group which may have a substituent (preferably a heterocyclic oxycarbonyl group having 2 to 20 carbon atoms, more preferably 2 to 12 carbon atoms, particularly preferably 5 to 6 carbon atoms, Thienyloxycarbonyl, pyridyloxycarbonyl, etc.),
An acyloxy group which may have a substituent (preferably an acyloxy group having 2 to 20 carbon atoms, more preferably 2 to 16 carbon atoms, particularly preferably 2 to 12 carbon atoms, such as acetoxy, ethylcarbonyloxy, Benzoyloxy, pivaloyloxy, thenoyloxy, nicotinoyloxy, etc.),
A sulfamoyl group which may have a substituent (preferably a sulfamoyl group having 0 to 20 carbon atoms, more preferably 0 to 16 carbon atoms, particularly preferably 0 to 12 carbon atoms, such as sulfamoyl and methylsulfamoyl groups. Dimethylsulfamoyl, phenylsulfamoyl, thienylsulfamoyl, etc.),
An optionally substituted carbamoyl group (preferably a carbamoyl group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 16 carbon atoms, particularly preferably 1 to 12 carbon atoms, such as carbamoyl, methylcarbamoyl, diethyl Carbamoyl, phenylcarbamoyl, etc.),
An alkylthio group which may have a substituent (preferably an alkylthio group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 16 carbon atoms, and particularly preferably 1 to 12 carbon atoms, such as methylthio, ethylthio, n- Butylthio etc.),
An arylthio group which may have a substituent (preferably an arylthio group having 6 to 26 carbon atoms, more preferably 6 to 20 carbon atoms, and particularly preferably 6 to 12 carbon atoms, and examples thereof include phenylthio and the like. ),
An optionally substituted heterocyclic thio group (preferably a heterocyclic thio group having 1 to 25 carbon atoms, more preferably 2 to 19 carbon atoms, particularly preferably 5 to 11 carbon atoms, thienylthio, pyridylthio Etc.),
A sulfonyl group which may have a substituent (preferably a sulfonyl group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 16 carbon atoms, particularly preferably 1 to 12 carbon atoms, and examples thereof include tosyl and mesyl. ),
Sulphenyl group which may have a substituent (preferably a sulfenyl group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 16 carbon atoms, particularly preferably 1 to 12 carbon atoms, such as methanesulfinyl, benzene Sulfinyl, etc.),
An ureido group which may have a substituent (preferably a ureido group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 16 carbon atoms, particularly preferably 1 to 12 carbon atoms, such as ureido, methylureido, phenyl Ureido etc.),
An optionally substituted phosphate amide group (preferably a phosphate amide group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 16 carbon atoms, and particularly preferably 1 to 12 carbon atoms. Acid amide, phenylphosphoric acid amide, etc.),
Hydroxyl group,
Mercapto group,
A cyano group,
A sulfo group,
Carboxyl group,
Nitro group,
Hydroxamic acid group,
Sulfino group,
A hydrazino group,
Imino group,

Figure 2005203293
Figure 2005203293

(Raは任意の置換基であり、好ましくは置換基を有していてもよい炭素数1〜10、更
に好ましくは炭素数1〜6のアルキル基、アラルキル基、アリール基の何れかである。Rbは水素原子または任意の置換基であり、好ましくは置換基を有していてもよい炭素数1
〜10、更に好ましくは炭素数1〜6のアルキル基、アラルキル基、アリール基の何れかである。)、
(Ra is an arbitrary substituent, preferably an alkyl group, aralkyl group or aryl group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, which may have a substituent. Rb is a hydrogen atom or an arbitrary substituent, and preferably 1 carbon atom which may have a substituent.
-10, more preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an aralkyl group, or an aryl group. ),

Figure 2005203293
Figure 2005203293

(Rc、Rdは水素原子または任意の置換基であり、好ましくは置換基を有していてもよい炭素数1〜10、より好ましくは炭素数1〜6のアルキル基、アラルキル基、アリール基の何れかを表す)、
置換基を有していてもよいシリル基(好ましくは炭素数1〜10、より好ましくは炭素数1〜6のトリメチルシリル基、トリフェニルシリル基などが挙げられる)、
置換基を有していてもよいボリル基(好ましくは炭素数1〜10、より好ましくは炭素数1〜6のジメシチルボリル基などが挙げられる)、
置換基を有していてもよいホスフィノ基(好ましくは炭素数1〜10、より好ましくは炭素数1〜6のジフェニルホスフィノ基などが挙げられる)、
置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基(好ましくは炭素数6〜20、より好ましくは炭素数6〜14の芳香族炭化水素基、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ペリレン環、テトラセン環、ピレン環、ベンズピレン環、クリセン環、トリフェニレン環、フルオランテン環など由来の6員環の単環或いは2〜5縮合環由来の基が挙げられる)、
(Rc and Rd are each a hydrogen atom or an arbitrary substituent, preferably an optionally substituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an aralkyl group or an aryl group. Any)
A silyl group which may have a substituent (preferably a C1-C10, more preferably a C1-C6 trimethylsilyl group, a triphenylsilyl group, etc.),
A boryl group which may have a substituent (preferably a dimesitylboryl group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms),
A phosphino group which may have a substituent (preferably a C1-C10, more preferably a C1-C6 diphenylphosphino group),
An aromatic hydrocarbon group which may have a substituent (preferably an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, more preferably an aromatic hydrocarbon group having 6 to 14 carbon atoms, a benzene ring, a naphthalene ring, an anthracene ring, a phenanthrene ring, A perylene ring, a tetracene ring, a pyrene ring, a benzpyrene ring, a chrysene ring, a triphenylene ring, a group derived from a fluoranthene ring and the like, or a group derived from a 2-5 condensed ring).

または置換基を有していてもよい、5または6員環の単環または2〜3縮合環から成る芳香族複素環基(へテロ原子としては、例えば窒素原子、酸素原子、硫黄原子などが挙げられ、好ましくは炭素数1〜19、より好ましくは炭素数3〜13の芳香族複素環基、フラン環、ベンゾフラン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、ピロール環、ピラゾール環、オキサゾール環、イミダゾール環、オキサジアゾール環、インドール環、カルバゾール環、ピロロイミダゾール環、ピロロピラゾール環、ピロロピロール環、チエノピロール環、チエノチオフェン環、フロピロール環、フロフラン環、チエノフラン環、ベンゾイソオキサゾール環、ベンゾイソチアゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリジン環、ピラジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、トリアジン環、キノリン環、イソキノリン環、シノリン環、キノキサリン環、ベンゾイミダゾール環、ペリミジン環、キナゾリン環、キナゾリノン環、アズレン環などの5または6員環の単環または2〜4縮合環由来の基が挙げられる。)
などが挙げられる。
Or an aromatic heterocyclic group consisting of a 5- or 6-membered monocyclic ring or a 2-3 condensed ring which may have a substituent (the hetero atom includes, for example, a nitrogen atom, an oxygen atom, a sulfur atom, etc. Preferably an aromatic heterocyclic group having 1 to 19 carbon atoms, more preferably 3 to 13 carbon atoms, furan ring, benzofuran ring, thiophene ring, benzothiophene ring, pyrrole ring, pyrazole ring, oxazole ring, imidazole ring Oxadiazole ring, indole ring, carbazole ring, pyrroloimidazole ring, pyrrolopyrazole ring, pyrrolopyrrole ring, thienopyrrole ring, thienothiophene ring, furopyrrole ring, furofuran ring, thienofuran ring, benzisoxazole ring, benzoisothiazole ring, Benzimidazole ring, pyridine ring, pyrazine ring, pyridazine ring, pyrimidide Derived from a 5- or 6-membered monocyclic or 2-4 condensed ring such as a ring, triazine ring, quinoline ring, isoquinoline ring, sinoline ring, quinoxaline ring, benzimidazole ring, perimidine ring, quinazoline ring, quinazolinone ring, azulene ring Group).
Etc.

中でも、Zは、電気的酸化還元耐久性を向上させる観点および耐熱性を向上させる観点から、芳香族炭化水素基或いは芳香族複素環基であることが好ましい。
尚、上記各基は、上記のように置換基を有していても良く、他の基と縮合していてもよい。また、上記各基が有する置換基が2つ以上ある場合には、同一でも異なっていてもよく、また可能な場合には連結して環を形成してもよい。
Among these, Z is preferably an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group from the viewpoint of improving electrical redox durability and improving heat resistance.
In addition, each said group may have a substituent as mentioned above, and may be condensed with another group. Moreover, when there are two or more substituents possessed by each of the above groups, they may be the same or different, and if possible, they may be linked to form a ring.

該置換基として好ましくは、アルキル基、芳香族炭化水素基、アシル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、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、ハロゲン原子、アリールアミノ基、アルキルアミノ基、芳香族複素環基であり、より好ましくはアルキル基、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基であり、さらに好ましくはアルキル基、芳香族炭化水素基である。尚、これらの置換基の好ましい例示としては、上記、Zとして記載のものと同様である。   The substituent is preferably an alkyl group, aromatic hydrocarbon group, acyl group, alkoxy group, aryloxy group, alkylthio group, arylthio group, alkoxycarbonyl group, aryloxycarbonyl group, halogen atom, arylamino group, alkylamino. Group, an aromatic heterocyclic group, more preferably an alkyl group, an aromatic hydrocarbon group, and an aromatic heterocyclic group, and still more preferably an alkyl group and an aromatic hydrocarbon group. Preferred examples of these substituents are the same as those described as Z above.

上記、Zの分子量は、その置換基も含めて(Arは除いて)1000以下のものが好ましく、更に好ましくは500以下である。好ましい分子量の範囲とすることにより、蒸着
法を用いた製膜の際、気化温度を上げすぎないためや、湿式法を用いた製膜の際、溶媒に対する溶解性を損なわないため、或いは、広いHOMO−LUMOのギャップを得ることができる。
The molecular weight of Z is preferably 1000 or less, more preferably 500 or less, including its substituents (excluding Ar). By setting the molecular weight within a preferable range, the vaporization temperature is not excessively increased during film formation using the vapor deposition method, the solubility in a solvent is not impaired during film formation using the wet method, or a wide range. A HOMO-LUMO gap can be obtained.

一般式(I)において、Arは、置換基を有していても良い、任意の芳香族炭化水素基または芳香族複素環基を表す。
該芳香族炭化水素基としては、好ましくは、炭素数6〜30、更に好ましくは炭素数6〜20の芳香族炭化水素基である。例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ペリレン環、テトラセン環、ピレン環、ベンズピレン環、クリセン環、トリフェニレン環、フルオランテン環などの6員環の単環或いは2〜5縮合環由来の基が挙げられる。
In the general formula (I), Ar represents an arbitrary aromatic hydrocarbon group or aromatic heterocyclic group which may have a substituent.
The aromatic hydrocarbon group is preferably an aromatic hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms, more preferably 6 to 20 carbon atoms. For example, a benzene ring, naphthalene ring, anthracene ring, phenanthrene ring, perylene ring, tetracene ring, pyrene ring, benzpyrene ring, chrysene ring, triphenylene ring, fluoranthene ring, etc. Groups.

該芳香族複素環基としては、好ましくは、炭素数1〜29、更に好ましくは炭素数3〜19の芳香族炭化水素基である。例えば、フラン環、ベンゾフラン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、ピロール環、ピラゾール環、オキサゾール環、イミダゾール環、オキサジアゾール環、インドール環、カルバゾール環、ピロロイミダゾール環、ピロロピラゾール環、ピロロピロール環、チエノピロール環、チエノチオフェン環、フロピロール環、フロフラン環、チエノフラン環、ベンゾイソオキサゾール環、ベンゾイソチアゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリジン環、ピラジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、トリアジン環、キノリン環、イソキノリン環、シノリン環、キノキサリン環、ベンゾイミダゾール環、ペリミジン環、キナゾリン環、キナゾリノン環、アズレン環、テトラゾール環、イミダゾピリジン環などの5または6員環の単環或いは2〜4縮合環由来の基が挙げられる。   The aromatic heterocyclic group is preferably an aromatic hydrocarbon group having 1 to 29 carbon atoms, more preferably 3 to 19 carbon atoms. For example, furan ring, benzofuran ring, thiophene ring, benzothiophene ring, pyrrole ring, pyrazole ring, oxazole ring, imidazole ring, oxadiazole ring, indole ring, carbazole ring, pyrroloimidazole ring, pyrrolopyrazole ring, pyrrolopyrrole ring, Thienopyrrole ring, thienothiophene ring, furopyrrole ring, furofuran ring, thienofuran ring, benzoisoxazole ring, benzisothiazole ring, benzimidazole ring, pyridine ring, pyrazine ring, pyridazine ring, pyrimidine ring, triazine ring, quinoline ring, isoquinoline ring , Sinoline ring, quinoxaline ring, benzimidazole ring, perimidine ring, quinazoline ring, quinazolinone ring, azulene ring, tetrazole ring, imidazopyridine ring, etc., 5 or 6-membered monocyclic ring or 2-4 condensed ring Ring-derived group.

Arとしては、電気的酸化還元耐久性及び広いHOMO−LUMOのバンドギャップの点から、ベンゼン環、ナフタレン環、ピリジン環、ピリミジン環、ピラジン環、トリアジン環、キノリン環、イソキノリン環、チアゾール環、オキサゾール環、イミダゾール環、インドール環、ベンゾイミダゾール環、イミダゾピリジン環、カルバゾール環由来の基が好ましい。   Ar is a benzene ring, naphthalene ring, pyridine ring, pyrimidine ring, pyrazine ring, triazine ring, quinoline ring, isoquinoline ring, thiazole ring, oxazole from the viewpoint of electrical redox durability and a wide band gap of HOMO-LUMO. A group derived from a ring, an imidazole ring, an indole ring, a benzimidazole ring, an imidazopyridine ring or a carbazole ring is preferred.

中でも、より好ましくは、ベンゼン環、ナフタレン環、ピリジン環、トリアジン環、オキサゾール環、チアゾール環、イミダゾール環、キノリン環、イソキノリン環、ベンゾイミダゾール環、イミダゾピリジン環、カルバゾール環由来の基である。
さらに好ましくは、ベンゼン環、ピリジン環、キノリン環、イソキノリン環、ベンゾイミダゾール環、イミダゾピリジン環、カルバゾール環由来の基である。
Among these, more preferred are groups derived from a benzene ring, naphthalene ring, pyridine ring, triazine ring, oxazole ring, thiazole ring, imidazole ring, quinoline ring, isoquinoline ring, benzimidazole ring, imidazopyridine ring, and carbazole ring.
More preferred are groups derived from a benzene ring, a pyridine ring, a quinoline ring, an isoquinoline ring, a benzimidazole ring, an imidazopyridine ring and a carbazole ring.

最も好ましくは、ピリジン環(中でも、2,4,6−位が任意の置換基(好ましくは芳香族炭化水素基或いは芳香族複素環基)によって置換されているのが好ましい)、カルバゾール環(中でも、置換基として電子供与性基(アルキル基、アミノ基、アルコキシ基など)を持たないことが電気的還元耐久性を低下させないため好ましい)である。
一般式(I)において、Arで表される芳香族炭化水素基または芳香族複素環基は、置換基を有していてもよい。該置換基としては、上記Zが有し得る置換基として挙げたものを同様に適用できる。
Most preferably, the pyridine ring (especially, the 2,4,6-position is preferably substituted by an arbitrary substituent (preferably an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group)), a carbazole ring (among others) In addition, it is preferable not to have an electron donating group (such as an alkyl group, an amino group, or an alkoxy group) as a substituent since the electric reduction durability is not lowered.
In the general formula (I), the aromatic hydrocarbon group or aromatic heterocyclic group represented by Ar may have a substituent. As the substituent, those exemplified as the substituent that Z may have can be similarly applied.

上記、Arの分子量は、その置換基も含めて(Zは除いて)1000以下のものが好ましく、更に好ましくは500以下である。好ましい分子量の範囲とすることにより、蒸着法を用いた製膜の際、気化温度を上げすぎないためや、湿式法を用いた製膜の際、溶媒に対する溶解性を損なわないため、或いは、広いHOMO−LUMOのギャップを得ることができる。   The molecular weight of Ar is preferably 1000 or less including the substituent (excluding Z), more preferably 500 or less. By setting the molecular weight within a preferable range, the vaporization temperature is not excessively increased during film formation using the vapor deposition method, the solubility in a solvent is not impaired during film formation using the wet method, or a wide range. A HOMO-LUMO gap can be obtained.

n=1の時の、ArおよびZの、それぞれの好ましい具体例を以下(R−1〜R−88)に示す。   Preferred specific examples of Ar and Z when n = 1 are shown below (R-1 to R-88).

Figure 2005203293
Figure 2005203293

Figure 2005203293
Figure 2005203293

Figure 2005203293
Figure 2005203293

上記各構造中、LおよびLは、水素原子あるいは、上記Zが有しうる置換基として挙げた各基に代表される任意の置換基を表す。なお、上記表中、Zは、L1およびL2以外にも任意の置換基を有していても良い。
nが2以上の時の、ArおよびZの、それぞれの好ましい具体例を以下(Z−1〜Z−
184)に示す。
In each of the above structures, L 1 and L 2 represent a hydrogen atom or an arbitrary substituent represented by each group exemplified as the substituent that Z may have. In the above table, Z may have an arbitrary substituent other than L 1 and L 2 .
Preferred specific examples of Ar and Z when n is 2 or more are as follows (Z-1 to Z-
184).

Figure 2005203293
Figure 2005203293

Figure 2005203293
Figure 2005203293

Figure 2005203293
Figure 2005203293

Figure 2005203293
Figure 2005203293

一般式(I)で表されるホスト材料として例示するならば、カルバゾール系化合物(トリアリールアミン系化合物を含む)としては、特開昭63-235946号公報、特開平2-285357
号公報、特開平2-261889号公報、特開平3-230584号公報、特開平3-232856号公報、特開平5-263073号公報、特開平6-312979号公報、特開平7-053950号公報、特開平8-003547号公報、特開平9-157643号公報、特開平9-268283号公報、特開平9-165573号公報、特開平9-2498
76号公報、特開平9-310066号公報、特開平10-041069号公報、特開平10-168447号公報、EP特許第847228号公報、特開平10-208880号公報、特開平10-226785号公報、特開平10-312073号公報、特開平10-316658号公報、特開平10-330361号公報、特開平11-144866号公報、特開平11-144867号公報、特開平11-144873号公報、特開平11-149987号公報、特開平11-167990号公報、特開平11-233260号公報、特開平11-241062号公報、WO-00/70655号公報、米国
特許第6562982号明細書、特開2003-040844号公報、特開2001-313179号公報、特開2001-257076号公報、特願2003-202925号、特願2003-204940号、特願2003-299512号などに記載の
ホスト材料、
If it illustrates as a host material represented by general formula (I), as a carbazole type compound (a triarylamine type compound is included), Unexamined-Japanese-Patent No. 63-235946, Unexamined-Japanese-Patent No. 2-285357
JP, JP 2-21889, JP 3-230584, JP 3-232856, JP 5-63073, JP 6-312979, JP 7-053950 JP-A-8-003547, JP-A-957643, JP-A-9-268283, JP-A-965573, JP-A-9-2498
No. 76, JP-A-9-310066, JP-A-10-041069, JP-A-10-168447, EP Patent No. 847228, JP-A-10-208880, JP-A-10-226785 JP-A-10-312073, JP-A-10-316658, JP-A-10-330361, JP-A-11-144866, JP-A-11-144867, JP-A-11-144873, Kaihei 11-149987, JP-A-11-167990, JP-A-11-233260, JP-A-11-241062, WO-00 / 70655, U.S. Pat. -040844, JP2001-313179, JP2001-257076, JP2003-202925, JP2003-204940, JP2003-299512, etc.

フェニルアントラセン誘導体としては、特開2000-344691号公報などに記載のホスト材
料、
縮環アリーレンのスターバースト型化合物としては、特開2001-192651号公報、特開2002-324677号公報などに記載のホスト材料、
縮環型イミダゾール系化合物としては、Appl. Phys. Lett., 78巻, 1622項, 2001, 特
開2001-335776号公報、特開2002-338579号公報、特開2002-319491号公報、特開2002-367785号公報、特開2002-367786号公報などに記載のホスト材料、
アゼピン系化合物としては、特開2002-235075号公報などに記載のホスト材料、
縮環型トリアゾール系化合物としては、特開2002-356489号公報などに記載のホスト材
料、
プロペラ型アリーレン系化合物としては、特開2003-027048号公報などに記載のホスト
材料、
As the phenylanthracene derivative, a host material described in JP 2000-344691 A, etc.,
As the starburst type compound of fused ring arylene, host materials described in JP2001-192651A, JP2002-324677A, and the like,
Examples of condensed imidazole compounds include Appl. Phys. Lett., 78, 1622, 2001, JP 2001-335776, JP 2002-338579, JP 2002-319491, JP The host materials described in 2002-367785, JP 2002-367786, etc.
As the azepine-based compound, a host material described in JP-A-2002-235075 and the like,
As the condensed triazole-based compound, a host material described in JP-A-2002-356489 and the like,
As propeller type arylene compounds, host materials described in JP 2003-027048 A, etc.,

モノトリアリールアミン型化合物としては、特開2002-175883号公報、特開2002-249765号公報、特開2002-324676号公報などに記載のホスト材料、
アリールベンジジン系化合物としては、特開2002-329577号公報などに記載のホスト材
料、
トリアリール硼素化合物としては、特開2003-031367号公報、特開2003-031368号公報などに記載のホスト材料、
インドール系化合物としては、特開2002-305084号公報、特開2003-008866号公報、特開2002-015871号公報などに記載のホスト材料、
インドリジン系化合物としては、特開2000-311787号公報などに記載のホスト材料、
ピレン系化合物としては、特開2001-118682号公報などに記載のホスト材料、
ジベンゾオキサゾール(またはジベンゾチアゾール)系化合物としては、特開2002-231453号公報などに記載のホスト材料、
ビピリジル系化合物としては、特開2003-123983号公報などに記載のホスト材料、
ピリジン系化合物としては、特願2003-347307号公報, 特願2003-374430号公報などに記載のホスト材料などが挙げられる。
Examples of the monotriarylamine type compound include host materials described in JP 2002-175883 A, JP 2002-249765 A, JP 2002-324676 A, and the like.
Examples of the arylbenzidine compounds include host materials described in JP 2002-329577 A,
As the triaryl boron compound, host materials described in JP2003-031367A, JP2003-031368A, etc.,
Examples of indole compounds include host materials described in JP 2002-305084 A, JP 2003-008866 A, JP 2002-015871 A, and the like.
Examples of indolizine compounds include host materials described in JP 2000-311787 A, and the like.
As pyrene compounds, host materials described in JP-A-2001-118682, etc.,
Examples of dibenzoxazole (or dibenzothiazole) compounds include host materials described in JP-A-2002-231453,
As the bipyridyl-based compound, a host material described in JP 2003-123983 A, etc.,
Examples of the pyridine compound include host materials described in Japanese Patent Application No. 2003-347307, Japanese Patent Application No. 2003-374430, and the like.

素子としての優れた発光特性の点から好ましくは、カルバゾール系化合物(トリアリールアミン系化合物を含む)、縮環アリーレンのスターバースト型化合物、縮環型イミダゾール系化合物、プロペラ型アリーレン系化合物、モノトリアリールアミン型化合物、インドール系化合物、インドリジン系化合物、ビピリジル系化合物、ピリジン系化合物である。   From the viewpoint of excellent light emitting characteristics as an element, preferably a carbazole compound (including a triarylamine compound), a starburst type compound of a condensed ring arylene, a condensed ring imidazole compound, a propeller type arylene compound, a monotria They are a reelamine type compound, an indole compound, an indolizine compound, a bipyridyl compound, and a pyridine compound.

更に、素子としての駆動寿命の点から、カルバゾール系化合物或いはフェニルピリジン系化合物が好ましい。とりわけ好ましい化合物の具体例を以下に示す。   Furthermore, a carbazole compound or a phenylpyridine compound is preferable from the viewpoint of driving life as an element. Specific examples of particularly preferred compounds are shown below.

Figure 2005203293
Figure 2005203293

Figure 2005203293
Figure 2005203293

中でも、H-A1〜A6、A8〜A11、A14〜A18、A20〜A25が好ましく、H-A1、A3、A4、A6、A8
〜A10、 A15〜A18、A20〜A25が特に好ましい。
特に好ましいホスト材料の一部に関して、それぞれのHOMO準位、LUMO準位、バンドギャップ、融点、気化温度を表A−1にまとめた。
Among them, H-A1 to A6, A8 to A11, A14 to A18, A20 to A25 are preferable, and H-A1, A3, A4, A6, A8
-A10, A15-A18, A20-A25 are particularly preferred.
Table A-1 shows the HOMO level, LUMO level, band gap, melting point, and vaporization temperature of some particularly preferred host materials.

Figure 2005203293
Figure 2005203293

上記ホスト材料としては、バンドギャップが3.0V以上が好ましく、より好ましくは3.2V以上、最も好ましくは3.5V以上である。また、そのガラス転移点は、通常75℃以上、好ましくは100℃以上、より好ましくは130℃以上、最も好ましくは150℃以上である。また、その気化温度は、常圧条件下で、通常300℃以上、好ましくは350℃以上、最も好ましくは400℃以上、通常700℃以下、好ましくは600℃以下、最も好ましくは550℃以下である。   As the host material, the band gap is preferably 3.0 V or more, more preferably 3.2 V or more, and most preferably 3.5 V or more. The glass transition point is usually 75 ° C. or higher, preferably 100 ° C. or higher, more preferably 130 ° C. or higher, and most preferably 150 ° C. or higher. The vaporization temperature is usually 300 ° C. or higher, preferably 350 ° C. or higher, most preferably 400 ° C. or higher, usually 700 ° C. or lower, preferably 600 ° C. or lower, most preferably 550 ° C. or lower, under normal pressure conditions. .

前記一般式(I)で表されるホスト材料の分子量は、通常4000以下程度、好ましくは3000以下程度、更に好ましくは2000以下程度、通常300以上程度、好ましくは400以上程度、更に好ましくは500以上程度である。分子量が大きすぎると昇華性が低下し、例えば蒸着による薄膜形成が困難になる傾向があったり、あるいは合成の過程において、素子としての駆動寿命を損ない得る、除去が困難な不純物が生成しがちであるため、後述するように有機電界発光素子を構成する層に使用する場合に問題となるおそれがある。一方、分子量が小さすぎると、例えば昇華温度が低くなりすぎるため、やはり蒸着による薄膜形成が困難になったり、融点やガラス転移点が低下して、耐熱性が低下したり、あるいは容易に結晶化が起こって製膜性(アモルファス性)が低下するおそれがある。   The molecular weight of the host material represented by the general formula (I) is usually about 4000 or less, preferably about 3000 or less, more preferably about 2000 or less, usually about 300 or more, preferably about 400 or more, more preferably 500 or more. Degree. If the molecular weight is too large, the sublimation property is lowered, for example, it tends to be difficult to form a thin film by vapor deposition, or in the process of synthesis, it tends to generate impurities that are difficult to remove, which can impair the driving life of the device. Therefore, as described later, there is a possibility that it may become a problem when used for a layer constituting the organic electroluminescent element. On the other hand, if the molecular weight is too small, for example, the sublimation temperature becomes too low, so that it is difficult to form a thin film by vapor deposition, the melting point and the glass transition point are lowered, the heat resistance is lowered, or crystallization is easy. May occur and the film forming property (amorphous property) may be deteriorated.

電子吸引性基を有する燐光ドーパント材料としては、周期表第7から11族の金属を含む燐光性有機金属錯体が挙げられる。該金属として好ましくは、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、銀、レニウム、オスミウム、イリジウム、白金、および金などが挙げられる。これらの有機金属錯体として、好ましくは下記一般式(V)、(VI)で表される化合物が挙げられる。   Examples of the phosphorescent dopant material having an electron-withdrawing group include phosphorescent organometallic complexes containing a metal of Groups 7 to 11 of the periodic table. Preferred examples of the metal include ruthenium, rhodium, palladium, silver, rhenium, osmium, iridium, platinum, and gold. Preferred examples of these organometallic complexes include compounds represented by the following general formulas (V) and (VI).

Figure 2005203293
Figure 2005203293

式(V)中、Mは金属、m+nは該金属の価数を表す。nは1以上の整数、mは0以上の整数である。mが0の場合には、異なるCN二座配位子の組合せでもよい。Lは1価の2座配位子を表す。環a は、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基または芳香族複素環基を表わす。環b は、置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表す。環aまた
は環bのいずれか一方は、少なくとも一つの電子吸引性基を有する。環aおよび環bの両方
が電子吸引性基を有していてもよい。
In formula (V), M 4 represents a metal, and m + n represents the valence of the metal. n is an integer of 1 or more, and m is an integer of 0 or more. When m is 0, a combination of different CN bidentate ligands may be used. L represents a monovalent bidentate ligand. Ring a represents an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group which may have a substituent. Ring b represents an aromatic heterocyclic group which may have a substituent. Either ring a or ring b has at least one electron withdrawing group. Both ring a and ring b may have an electron-withdrawing group.

Figure 2005203293
Figure 2005203293

式(VI)中、Mは金属、Tは炭素原子または窒素原子を表わす。R12からR15のうち少なくとも一つは電子吸引性基である。Tが窒素原子の場合はR14及びR15は無い。Tが炭素原子の場合は、R14及びR15は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、シアノ基、アミノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルボキシル基、アルコキシ基、アルキルアミノ基、アラルキルアミノ基、ハロアルキル基、水酸基、アリールオキシ基、芳香族炭化水素基または芳香族複素環基を表わす。前記各基は、置換基を有していても良い。 In formula (VI), M 7 represents a metal, and T represents a carbon atom or a nitrogen atom. At least one of R 12 to R 15 is an electron withdrawing group. When T is a nitrogen atom, R 14 and R 15 are absent. When T is a carbon atom, R 14 and R 15 are each independently a hydrogen atom, halogen atom, alkyl group, aralkyl group, alkenyl group, cyano group, amino group, acyl group, alkoxycarbonyl group, carboxyl group, Represents an alkoxy group, an alkylamino group, an aralkylamino group, a haloalkyl group, a hydroxyl group, an aryloxy group, an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group; Each of the groups may have a substituent.

12、R13は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、シアノ基、アミノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルボキシル基、アルコキシ基、アルキルアミノ基、アラルキルアミノ基、ハロアルキル基、水酸基、アリールオキシ基、芳香族炭化水素基または芳香族複素環基を表わし、互いに連結して環を形成しても良い。また、前記各基は、置換基を有していても良い。 R 12 and R 13 are hydrogen atom, halogen atom, alkyl group, aralkyl group, alkenyl group, cyano group, amino group, acyl group, alkoxycarbonyl group, carboxyl group, alkoxy group, alkylamino group, aralkylamino group, haloalkyl Represents a group, a hydroxyl group, an aryloxy group, an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group, and may be linked to each other to form a ring. Moreover, each said group may have a substituent.

一般式(V)で表される化合物の環aとして、好ましくは、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、チエニル基、フリル基、ベンゾチエニル基、ベンゾフリル基、ピリジル基、キノリル基、またはイソキノリル基が挙げられる。
環bとして、好ましくは、ピリジル基、ピリミジル基、ピラジル基、トリアジル基、ベンゾチアゾール基、ベンゾオキサゾール基、ベンゾイミダゾール基、ピラゾイル基、キノリル基、イソキノリル基、キノキサリン基、またはフェナントリジン基が挙げられる。
The ring a of the compound represented by the general formula (V) is preferably phenyl, biphenyl, naphthyl, anthryl, phenanthryl, thienyl, furyl, benzothienyl, benzofuryl, pyridyl, quinolyl. Group, or an isoquinolyl group.
The ring b is preferably a pyridyl group, pyrimidyl group, pyrazyl group, triazyl group, benzothiazole group, benzoxazole group, benzimidazole group, pyrazoyl group, quinolyl group, isoquinolyl group, quinoxaline group, or phenanthridine group. It is done.

環a、環bの好ましい組合せは、安定性の点から、環aとしてフェニル基、環bとしてピリジル基である。
一般式(V)で表される化合物が有していてもよい置換基としては、
フッ素原子、塩素原子等のハロゲン原子、好ましくは、フッ素原子;
メチル基、エチル基等の炭素数1〜6、好ましくは炭素数1〜4のアルキル基;
ビニル基等の炭素数2〜6、好ましくは炭素数1〜4のアルケニル基;
メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の炭素数2〜6、好ましくは炭素数2〜4のアルコキシカルボニル基;
メトキシ基、エトキシ基等の炭素数1〜6、好ましくは炭素数1〜4のアルコキシ基;
フェノキシ基、ベンジルオキシ基等の炭素数6〜24、好ましくは炭素数6〜12のアリールオキシ基;
ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基等の炭素数2〜12、好ましくは炭素数2〜6のジアルキルアミノ基;
アセチル基等の炭素数2〜12、好ましくは炭素数2〜6のアシル基;
トリフルオロメチル基等の炭素数1〜6、好ましくは炭素数1〜4のハロアルキル基;
フェニル基等の炭素数の炭素数6〜18、好ましくは炭素数6〜12の芳香族炭化水素基;
シアノ基等が挙げられ、これらは互いに連結して環を形成しても良い。
A preferred combination of ring a and ring b is a phenyl group as ring a and a pyridyl group as ring b from the viewpoint of stability.
As the substituent that the compound represented by the general formula (V) may have,
A halogen atom such as a fluorine atom or a chlorine atom, preferably a fluorine atom;
An alkyl group having 1 to 6, preferably 1 to 4 carbon atoms, such as a methyl group or an ethyl group;
An alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms, preferably 1 to 4 carbon atoms, such as a vinyl group;
An alkoxycarbonyl group having 2 to 6 carbon atoms, preferably 2 to 4 carbon atoms, such as a methoxycarbonyl group and an ethoxycarbonyl group;
An alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, preferably 1 to 4 carbon atoms, such as a methoxy group and an ethoxy group;
An aryloxy group having 6 to 24 carbon atoms, preferably 6 to 12 carbon atoms, such as a phenoxy group and a benzyloxy group;
A dialkylamino group having 2 to 12, preferably 2 to 6 carbon atoms, such as a dimethylamino group or a diethylamino group;
An acyl group having 2 to 12, preferably 2 to 6 carbon atoms, such as an acetyl group;
A haloalkyl group having 1 to 6, preferably 1 to 4 carbon atoms, such as a trifluoromethyl group;
An aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, preferably 6 to 12 carbon atoms, such as a phenyl group;
A cyano group and the like, and these may be linked to each other to form a ring.

なお、環aが有する置換基と環bが有する置換基が結合して、一つの縮合環を形成してもよく、例として1−フェナントリジン等が挙げられる。
環aおよび環bの置換基として、昇華性の点でより好ましくは、上記アルキル基、アルコキシ基、芳香族炭化水素基(中でもフェニル基)、シアノ基、ハロゲン原子、またはハロアルキル基が挙げられる。
In addition, the substituent which the ring a has, and the substituent which the ring b has may couple | bond together, and one condensed ring may be formed, for example, 1-phenanthridine etc. are mentioned.
As the substituent of ring a and ring b, the above alkyl group, alkoxy group, aromatic hydrocarbon group (particularly phenyl group), cyano group, halogen atom, or haloalkyl group is more preferable in terms of sublimability.

式(V)におけるMとして、高輝度であるという点で好ましくは、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、銀、レニウム、オスミウム、イリジウム、白金または金が挙げられる。特に、イリジウム、白金、金が好ましい。
式(V)におけるLは1価の2座配位子を表わし、具体的には以下の2座配位子などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
M 4 in the formula (V) is preferably ruthenium, rhodium, palladium, silver, rhenium, osmium, iridium, platinum or gold in terms of high luminance. In particular, iridium, platinum, and gold are preferable.
L in the formula (V) represents a monovalent bidentate ligand, and specific examples thereof include the following bidentate ligands, but are not limited thereto.

Figure 2005203293
Figure 2005203293

上記の中でも安定性の点で、以下のものが好ましい。   Among the above, the following are preferable in terms of stability.

Figure 2005203293
Figure 2005203293

式(VI)におけるMとして安定性の点で好ましくは、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、銀、レニウム、オスミウム、イリジウム、白金または金が挙げられ、特に好ましくは、白金、パラジウム等の2価の金属が挙げられる。
式(V)および式(VI)における電子吸引性基とは、下記[α群]、[α群]から選ばれた少なくとも1個の基で置換された[β群]、および[α群]から選ばれた少なくとも1個の基で置換されていてもよい[γ群]のから選ばれるものである。
M 7 in the formula (VI) is preferably ruthenium, rhodium, palladium, silver, rhenium, osmium, iridium, platinum or gold, and particularly preferably a divalent metal such as platinum or palladium. Is mentioned.
The electron withdrawing group in formula (V) and formula (VI) is the [β group] substituted with at least one group selected from the following [α group] and [α group], and [α group]: [Γ group] which may be substituted with at least one group selected from

[α群]フッ素原子、塩素原子、カルボニル基、カルボキシル基、シアノ基、ニトロ基、
[β群]
炭素数1〜15、好ましくは炭素数1〜6のアルキル基、
炭素数1〜15、好ましくは炭素数1〜6のアルコキシ基、
炭素数2〜30、好ましくは炭素数2〜15のアルコキシアルキル基、
炭素数2〜30、好ましくは炭素数2〜15のアルコキシアルコキシ基、
炭素数1〜10、好ましくは炭素数2〜15のアルキル基部分を、1または2個有するアルキルアミノ基、
炭素数6〜18、好ましくは炭素数6〜12の芳香族炭化水素基部分を、1または2個有するアリールアミノ基、
炭素数2〜30、好ましくは炭素数2〜15のアシル基部分を、1または2個有するアシルアミノ基、
炭素数1〜15、好ましくは炭素数1〜8のアルキルチオ基、
炭素数6〜18、好ましくは炭素数6〜12の芳香族炭化水素基、
−R101COR102、−OR103COR104、−COR105、−OCOR106
(但しR101〜R106は、各々独立に、炭素数1〜15のアルキル基またはアルキレン基を表す。)
[Α group] fluorine atom, chlorine atom, carbonyl group, carboxyl group, cyano group, nitro group,
[Β group]
An alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, preferably 1 to 6 carbon atoms,
An alkoxy group having 1 to 15 carbon atoms, preferably 1 to 6 carbon atoms,
An alkoxyalkyl group having 2 to 30 carbon atoms, preferably 2 to 15 carbon atoms,
An alkoxyalkoxy group having 2 to 30 carbon atoms, preferably 2 to 15 carbon atoms,
An alkylamino group having 1 or 2 alkyl group moieties of 1 to 10 carbon atoms, preferably 2 to 15 carbon atoms,
An arylamino group having 1 or 2 aromatic hydrocarbon groups having 6 to 18 carbon atoms, preferably 6 to 12 carbon atoms,
An acylamino group having 1 or 2 acyl groups having 2 to 30 carbon atoms, preferably 2 to 15 carbon atoms,
An alkylthio group having 1 to 15 carbon atoms, preferably 1 to 8 carbon atoms,
An aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, preferably 6 to 12 carbon atoms,
-R 101 COR 102 , -OR 103 COR 104 , -COR 105 , -OCOR 106
(However, R < 101 > -R < 106 > represents a C1-C15 alkyl group or alkylene group each independently.)

[γ群]
炭素数1〜15、好ましくは炭素数1〜6のアルキル基部分を、1または2個有するアルキルボリル基、
炭素数6〜18、好ましくは炭素数6〜12の芳香族炭化水素基部分を、1または2個有するアリールボリル基、
炭素数1〜15、好ましくは炭素数1〜8のアルキル基部分を、1または2個有するアルキルスルホニル基、
炭素数6〜18、好ましくは炭素数6〜12の芳香族炭化水素基部分を、1または2個有するアリールスルホニル基
上記電子吸引性基の具体例としては、以下の基が挙げられるが、これらに制限されるものではない。
(下記構造中、Meはメチル基、Buはブチル基を表す。)
[Γ group]
An alkylboryl group having 1 or 2 alkyl groups having 1 to 15 carbon atoms, preferably 1 to 6 carbon atoms,
An arylboryl group having 1 or 2 aromatic hydrocarbon groups having 6 to 18 carbon atoms, preferably 6 to 12 carbon atoms,
An alkylsulfonyl group having 1 or 2 alkyl group moieties of 1 to 15 carbon atoms, preferably 1 to 8 carbon atoms,
An arylsulfonyl group having 1 or 2 aromatic hydrocarbon groups having 6 to 18 carbon atoms, preferably 6 to 12 carbon atoms
Specific examples of the electron-withdrawing group include the following groups, but are not limited thereto.
(In the following structure, Me represents a methyl group and Bu represents a butyl group.)

Figure 2005203293
Figure 2005203293

上記電子吸引性基のうち、安定性の点で好ましくはハロゲン原子であり、更に好ましくはフッ素原子である。
前記一般式(V)で示される有機金属錯体の具体例を以下に示すが、下記の化合物に限定されるわけではない。
Of the electron-withdrawing groups, a halogen atom is preferable from the viewpoint of stability, and a fluorine atom is more preferable.
Specific examples of the organometallic complex represented by the general formula (V) are shown below, but are not limited to the following compounds.

Figure 2005203293
Figure 2005203293

Figure 2005203293
Figure 2005203293

Figure 2005203293
Figure 2005203293

Figure 2005203293
Figure 2005203293

Figure 2005203293
Figure 2005203293

Figure 2005203293
Figure 2005203293

Figure 2005203293
Figure 2005203293

Figure 2005203293
Figure 2005203293

(上記構造中、Meはメチル基、Buはブチル基、Mesはメシチル基を表す。)   (In the above structure, Me represents a methyl group, Bu represents a butyl group, and Mes represents a mesityl group.)

Figure 2005203293
Figure 2005203293

前記一般式(VI)で示される有機金属錯体の具体例を以下に示すが、下記の化合物に限定されるわけではない。   Specific examples of the organometallic complex represented by the general formula (VI) are shown below, but are not limited to the following compounds.

Figure 2005203293
Figure 2005203293

本発明で使用するドーパント材料の分子量としては、通常400以上、好ましくは600以上、通常1200以下、好ましくは1000以下である。
尚、ドーパント材料の発光極大波長は、通常400〜1200nmであるが、本発明で使用しうるドーパント材料は、電子吸引性基を有することから、500nm以下のものが好適に使用される。
The molecular weight of the dopant material used in the present invention is usually 400 or more, preferably 600 or more, and usually 1200 or less, preferably 1000 or less.
In addition, although the light emission maximum wavelength of dopant material is 400-1200 nm normally, since the dopant material which can be used by this invention has an electron withdrawing group, a 500 nm or less thing is used suitably.

本発明は、上記ホスト材料とドーパント材料を含む発光材料であるが、通常発光材料は有機電界発光素子中の発光層に使用される。
発光層中に、ドーパント材料として含有される有機金属錯体の量は、0.1重量%以上、30重量%以下であることが好ましい。 0.1重量%未満では素子の発光効率向上に
寄与できず、30重量%を越えると有機金属錯体同士が2量体を形成する等の理由で濃度消光が起き、発光効率の低下に至る。
The present invention is a light emitting material containing the host material and the dopant material, and the light emitting material is usually used for a light emitting layer in an organic electroluminescent device.
The amount of the organometallic complex contained as a dopant material in the light emitting layer is preferably 0.1% by weight or more and 30% by weight or less. If it is less than 0.1% by weight, it cannot contribute to the improvement of the light emission efficiency of the device, and if it exceeds 30% by weight, concentration quenching occurs due to the formation of a dimer between organometallic complexes, leading to a decrease in light emission efficiency.

従来の蛍光(一重項)を用いた素子の、発光層に含有される蛍光性色素(ドーパント)の量より、若干多い方が好ましい傾向がある。また、有機金属錯体の他に、蛍光色素が発光層中に含有される場合その量は、0.05重量%以上が好ましく、0.1重量%以上が更に好ましく、10重量%以下が好ましく、8重量%以下が更に好ましい。これら有機金属錯体は、発光層中に膜厚方向に対して部分的に含まれたり、不均一に分布してもよい。   There is a tendency that a slightly larger amount than the amount of the fluorescent dye (dopant) contained in the light emitting layer of a device using conventional fluorescence (singlet) is preferable. In addition to the organometallic complex, when the fluorescent dye is contained in the light emitting layer, the amount is preferably 0.05% by weight or more, more preferably 0.1% by weight or more, and preferably 10% by weight or less, 8% by weight or less is more preferable. These organometallic complexes may be partially contained in the light emitting layer in the film thickness direction, or may be unevenly distributed.

また、ドーパント材料を効率良く発光させるためには、ドーパント材料の励起三重項エネルギー準位がホストの励起三重項エネルギー準位より低い方が好ましい。前者が後者より高い場合、発光層中で形成されたドーパントの三重項準位からホストの三重項準位へのエネルギー移動が起こり、発光効率の低下に至る。
本発明の発光材料を使用した素子は、駆動寿命の長い素子であるが、条件等にもよるが具体的には150時間程度(室温、初期輝度500cd/m)を達成することが出来るものである。
In order to efficiently emit light from the dopant material, the excited triplet energy level of the dopant material is preferably lower than the excited triplet energy level of the host. When the former is higher than the latter, energy transfer from the triplet level of the dopant formed in the light emitting layer to the triplet level of the host occurs, leading to a decrease in light emission efficiency.
An element using the light-emitting material of the present invention is an element having a long driving life, but can specifically achieve about 150 hours (room temperature, initial luminance 500 cd / m 2 ) depending on conditions and the like. It is.

以下、本発明の有機電界発光素子について、図面を参照しながら説明する。
図1は本発明に用いられる一般的な有機電界発光素子の構造例を模式的に示す断面図であり、1は基板、2は陽極、4は正孔輸送層、5は発光層、6は正孔阻止層、8は陰極を各々表わす。
基板1は有機電界発光素子の支持体となるものであり、石英やガラスの板、金属板や金属箔、プラスチックフィルムやシートなどが用いられる。特にガラス板や、ポリエステル、ポリメタクリレート、ポリカーボネート、ポリスルホンなどの透明な合成樹脂の板が好ましい。合成樹脂基板を使用する場合にはガスバリア性に留意する必要がある。基板のガスバリア性が小さすぎると、基板を通過した外気により有機電界発光素子が劣化することがあるので好ましくない。このため、合成樹脂基板の少なくとも片面に緻密なシリコン酸化膜等を設けてガスバリア性を確保する方法も好ましい方法の一つである。
Hereinafter, the organic electroluminescent element of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a structural example of a general organic electroluminescence device used in the present invention. 1 is a substrate, 2 is an anode, 4 is a hole transport layer, 5 is a light emitting layer, and 6 is a light emitting layer. A hole blocking layer, 8 represents a cathode.
The substrate 1 serves as a support for the organic electroluminescent element, and a quartz or glass plate, a metal plate or a metal foil, a plastic film, a sheet, or the like is used. In particular, a glass plate or a transparent synthetic resin plate such as polyester, polymethacrylate, polycarbonate, or polysulfone is preferable. When using a synthetic resin substrate, it is necessary to pay attention to gas barrier properties. If the gas barrier property of the substrate is too small, the organic electroluminescent element may be deteriorated by the outside air that has passed through the substrate, which is not preferable. For this reason, a method of providing a gas barrier property by providing a dense silicon oxide film or the like on at least one surface of the synthetic resin substrate is also a preferable method.

基板1上には陽極2が設けられるが、陽極2は正孔輸送層への正孔注入の役割を果たすものである。この陽極は、通常、アルミニウム、金、銀、ニッケル、パラジウム、白金等の金属、インジウム及び/またはスズの酸化物などの金属酸化物、ヨウ化銅などのハロゲン化金属、カーボンブラック、あるいは、ポリ(3-メチルチオフェン)、ポリピロール、ポリアニリン等の導電性高分子などにより構成される。陽極2の形成は通常、スパッタリング法、真空蒸着法などにより行われることが多い。また、銀などの金属微粒子、ヨウ化銅などの微粒子、カーボンブラック、導電性の金属酸化物微粒子、導電性高分子微粉末などの場合には、適当なバインダー樹脂溶液に分散し、基板1上に塗布することにより陽極2を形成することもできる。さらに、導電性高分子の場合は電解重合により直接基板1上に薄膜を形成したり、基板1上に導電性高分子を塗布して陽極2を形成することもできる(Appl.Phys.Lett.,60巻,2711頁,1992年)。陽極2は異なる物質で積層して形成することも可能である。陽極2の厚みは、必要とする透明性により異なる。透明性が必要とされる場合は、可視光の透過率を、通常、60%以上、好ましくは80%以上とすることが望
ましく、この場合、厚みは、通常、5〜1000nm、好ましくは10〜500nm程度である。不透
明でよい場合、陽極2は基板1と同一でもよい。また、さらには上記の陽極2の上に異なる導電材料を積層することも可能である。
An anode 2 is provided on the substrate 1, and the anode 2 plays a role of hole injection into the hole transport layer. This anode is usually made of metal such as aluminum, gold, silver, nickel, palladium, platinum, metal oxide such as oxide of indium and / or tin, metal halide such as copper iodide, carbon black, or poly It is composed of conductive polymers such as (3-methylthiophene), polypyrrole and polyaniline. In general, the anode 2 is often formed by sputtering, vacuum deposition, or the like. Further, in the case of metal fine particles such as silver, fine particles such as copper iodide, carbon black, conductive metal oxide fine particles, and conductive polymer fine powders, they are dispersed in an appropriate binder resin solution and placed on the substrate 1. It is also possible to form the anode 2 by applying to. Further, in the case of a conductive polymer, a thin film can be directly formed on the substrate 1 by electrolytic polymerization, or the anode 2 can be formed by applying a conductive polymer on the substrate 1 (Appl. Phys. Lett. 60, 2711, 1992). The anode 2 can also be formed by stacking different materials. The thickness of the anode 2 varies depending on the required transparency. When transparency is required, the visible light transmittance is usually 60% or more, preferably 80% or more. In this case, the thickness is usually 5 to 1000 nm, preferably 10 to It is about 500 nm. If it can be opaque, the anode 2 may be the same as the substrate 1. Furthermore, it is also possible to laminate different conductive materials on the anode 2 described above.

陽極2の上には正孔輸送層4が設けられる。正孔輸送層の材料に要求される条件としては、陽極からの正孔注入効率が高く、かつ、注入された正孔を効率よく輸送することができる材料であることが必要である。そのためには、イオン化ポテンシャルが小さく、可視光の光に対して透明性が高く、しかも正孔移動度が大きく、さらに安定性に優れ、トラップとなる不純物が製造時や使用時に発生しにくいことが要求される。また、発光層5に接するために発光層からの発光を消光したり、発光層との間でエキサイプレックスを形成して効率を低下させないことが求められる。上記の一般的要求以外に、車載表示用の応用を考えた場合、素子にはさらに耐熱性が要求される。従って、Tgとして85℃以上の値を有する材料が望ましい。   A hole transport layer 4 is provided on the anode 2. As conditions required for the material of the hole transport layer, it is necessary that the material has a high hole injection efficiency from the anode and can efficiently transport the injected holes. For this purpose, the ionization potential is small, the transparency to visible light is high, the hole mobility is high, the stability is high, and impurities that become traps are less likely to be generated during manufacturing and use. Required. Further, in order to contact the light emitting layer 5, it is required not to quench the light emitted from the light emitting layer or to form an exciplex with the light emitting layer to reduce the efficiency. In addition to the above general requirements, when the application for in-vehicle display is considered, the element is further required to have heat resistance. Therefore, a material having a Tg value of 85 ° C. or higher is desirable.

このような正孔輸送材料としては、例えば、4,4'-ビス[N-(1-ナフチル)-N-フェニルアミノ]ビフェニルで代表される2個以上の3級アミンを含み2個以上の縮合芳香族環が窒素原子に置換した芳香族ジアミン(特開平5−234681号公報)、4,4',4"-トリス(1-ナ
フチルフェニルアミノ)トリフェニルアミン等のスターバースト構造を有する芳香族アミ
ン化合物(J. Lumin., 72-74巻、985頁、1997年)、トリフェニルアミンの四量体から成
る芳香族アミン化合物(Chem. Commun., 2175頁、1996年)、2,2',7,7'-テトラキス-(ジ
フェニルアミノ)-9,9'-スピロビフルオレン等のスピロ化合物(Synth. Metals, 91巻、209頁、1997年)等が挙げられる。これらの化合物は、単独で用いてもよいし、必要に応じ
て、各々、混合して用いてもよい。
Examples of such a hole transporting material include two or more tertiary amines represented by 4,4′-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl, and two or more Aromatic diamines having a starburst structure such as aromatic diamines having condensed aromatic rings substituted with nitrogen atoms (Japanese Patent Laid-Open No. 5-234681), 4,4 ', 4 "-tris (1-naphthylphenylamino) triphenylamine Group amine compounds (J. Lumin., 72-74, 985, 1997), aromatic amine compounds consisting of tetramers of triphenylamine (Chem. Commun., 2175, 1996), 2,2 Spiro compounds such as', 7,7'-tetrakis- (diphenylamino) -9,9'-spirobifluorene (Synth. Metals, 91, 209, 1997) and the like. They may be used alone or in combination as necessary.

上記の化合物以外に、正孔輸送層4の材料として、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルトリフェニルアミン(特開平7− 53953号公報)、テトラフェニルベンジジンを含有するポリアリーレンエーテルサルホン(Polym. Adv. Tech., 7巻、33頁、1996年)等の高分子材料が挙げられる。
塗布法の場合は、正孔輸送材料を1種または2種以上と、必要により正孔のトラップにならないバインダー樹脂や塗布性改良剤などの添加剤とを添加し、溶解して塗布溶液を調製し、スピンコート法などの方法により陽極2上に塗布し、乾燥して正孔輸送層4を形成する。バインダー樹脂としては、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエステル等が挙げられる。バインダー樹脂は添加量が多いと正孔移動度を低下させるので、少ない方が望ましく、通常、50重量%以下が好ましい。
In addition to the above-mentioned compounds, polyarylene ether sulfone (Polym. Adv. Tech.) Containing polyvinylcarbazole, polyvinyltriphenylamine (JP-A-7-53953), and tetraphenylbenzidine as materials for the hole transport layer 4. , Vol. 7, p. 33, 1996).
In the case of the coating method, one or more hole transport materials and, if necessary, additives such as a binder resin and a coating property improving agent that do not trap holes are added and dissolved to prepare a coating solution. Then, it is applied on the anode 2 by a method such as spin coating, and dried to form the hole transport layer 4. Examples of the binder resin include polycarbonate, polyarylate, and polyester. When the binder resin is added in a large amount, the hole mobility is lowered. Therefore, it is desirable that the binder resin be less, and usually 50% by weight or less is preferable.

真空蒸着法の場合には、正孔輸送材料を真空容器内に設置されたルツボに入れ、真空容器内を適当な真空ポンプで10-4Pa程度にまで排気した後、ルツボを加熱して、正孔輸送材料を蒸発させ、ルツボと向き合って置かれた、陽極が形成された基板1上に正孔輸送層4を形成させる。
正孔輸送層4の膜厚は、通常、5〜300nm、好ましくは 10〜100nmである。この様に薄い膜を一様に形成するためには、一般に真空蒸着法がよく用いられる。
In the case of the vacuum deposition method, the hole transport material is put in a crucible installed in a vacuum vessel, and after the inside of the vacuum vessel is evacuated to about 10 −4 Pa with a suitable vacuum pump, the crucible is heated, The hole transport material is evaporated and the hole transport layer 4 is formed on the substrate 1 on which the anode is formed, which is placed facing the crucible.
The thickness of the hole transport layer 4 is usually 5 to 300 nm, preferably 10 to 100 nm. In order to uniformly form such a thin film, a vacuum deposition method is generally used.

本発明は、正孔を効率よく発光層に注入することができるという点で、陽極と発光層との間に、正孔輸送層を有することが好ましい。
正孔輸送層4の上には発光層5が設けられる。発光層5は、前述の発光材料を含有し、電界を与えられた電極間において、陽極から注入されて正孔輸送層を移動する正孔と、陰極から注入されて正孔阻止層6を移動する電子との再結合により励起されて、強い発光を示す。なお発光層5は、本発明の性能を損なわない範囲で、本発明で規定される以外のホスト材料など、他成分を含んでいてもよい。
In the present invention, a hole transport layer is preferably provided between the anode and the light emitting layer in that holes can be efficiently injected into the light emitting layer.
A light emitting layer 5 is provided on the hole transport layer 4. The light-emitting layer 5 contains the above-described light-emitting material, and moves between the electrodes applied with an electric field from the anode to move through the hole transport layer and from the cathode to move through the hole blocking layer 6. Excited by recombination with electrons that emit strong light. The light emitting layer 5 may contain other components such as a host material other than those defined in the present invention as long as the performance of the present invention is not impaired.

発光層5の膜厚は、通常10nm以上、好ましくは20nm以上、通常200nm以下、好ましくは100nm以下である。正孔輸送層4と同様の方法にて薄膜形成される
正孔阻止層6は発光層5の上に積層されるが、正孔輸送層から移動してくる正孔を陰極に到達するのを阻止する役割と、陰極から注入された電子を効率よく発光層の方向に輸送することができる化合物より形成される。正孔阻止層を構成する材料に求められる物性としては、電子移動度が高く正孔移動度が低いことが必要とされる。正孔阻止層6は正孔と電子を発光層内に閉じこめて、発光効率を向上させる機能を有する。
The thickness of the light emitting layer 5 is usually 10 nm or more, preferably 20 nm or more, usually 200 nm or less, preferably 100 nm or less. A hole blocking layer 6 formed as a thin film by the same method as the hole transport layer 4 is laminated on the light emitting layer 5. The holes moving from the hole transport layer reach the cathode. It is formed from a compound capable of blocking and transporting electrons injected from the cathode toward the light emitting layer efficiently. The physical properties required for the material constituting the hole blocking layer are required to have high electron mobility and low hole mobility. The hole blocking layer 6 has a function of confining holes and electrons in the light emitting layer and improving luminous efficiency.

このような条件を満たす正孔阻止材料として、好ましくは、下記一般式(VII) で表わされる混合配位子錯体が挙げられる。   As a hole blocking material satisfying such conditions, a mixed ligand complex represented by the following general formula (VII) is preferably exemplified.

Figure 2005203293
Figure 2005203293

(式中、R16〜R21は、水素原子または任意の置換基を表す。Mはアルミニウム、ガリウム、インジウムから選ばれる金属原子を表す。Lは以下に示す一般式(VIIa)、(VIIb)、(VIIc)のいずれかで表される。 (In the formula, R 16 to R 21 represent a hydrogen atom or an arbitrary substituent. M 8 represents a metal atom selected from aluminum, gallium, and indium. L 3 represents the following general formula (VIIa), ( It is represented by either VIIb) or (VIIc).

Figure 2005203293
Figure 2005203293

(式中、Ar11〜Ar15は、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基または置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表し、Zはシリコンまたはゲルマニウムを表す。)
前記一般式(VII) において、R16〜R21は水素原子または任意の置換基を表すが、好ましくは水素原子;塩素、臭素等のハロゲン原子;メチル基、エチル基等の炭素数1〜6のアルキル基;ベンジル基等のアラルキル基;ビニル基等の炭素数2〜6のアルケニル基;シアノ基;アミノ基;アシル基;メトキシ基、エトキシ基等の炭素数1〜6のアルコキシ基;メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の炭素数2〜6のアルコキシカルボニル基;カルボキシル基;フェノキシ基、ベンジルオキシ基などのアリールオキシ基;ジエチルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基等のジアルキルアミノ基;ジベンジルアミノ基、ジフェネチルアミノ基などのジアラルキルアミノ基;トリフルオロメチル基等のα−ハロアルキル基;水酸基;置換基を有していてもよいフェニル基、ナフチル基等の芳香族炭化水素基;置換基を有していてもよいチエニル基、ピリジル基等の芳香族複素環基を表わす。
(In the formula, Ar 11 to Ar 15 represent an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent or an aromatic heterocyclic group which may have a substituent, and Z 3 represents silicon or germanium. Represents.)
In the general formula (VII), R 16 to R 21 represent a hydrogen atom or an arbitrary substituent, preferably a hydrogen atom; a halogen atom such as chlorine or bromine; a carbon number of 1 to 6 such as a methyl group or an ethyl group. An aralkyl group such as a benzyl group; an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms such as a vinyl group; a cyano group; an amino group; an acyl group; an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms such as a methoxy group and an ethoxy group; A C2-C6 alkoxycarbonyl group such as a carbonyl group or an ethoxycarbonyl group; a carboxyl group; an aryloxy group such as a phenoxy group or a benzyloxy group; a dialkylamino group such as a diethylamino group or a diisopropylamino group; a dibenzylamino group; Diaralkylamino groups such as diphenethylamino groups; α-haloalkyl groups such as trifluoromethyl groups; hydroxyl groups; substituents Represents an aromatic hydrocarbon group such as a phenyl group and naphthyl group which may have a substituent; an aromatic heterocyclic group such as a thienyl group and a pyridyl group which may have a substituent.

前記芳香族炭化水素基および芳香族複素環基が有しうる置換基としては、フッ素原子等のハロゲン原子;メチル基、エチル基等の炭素数1〜6のアルキル基;ビニル基等の炭素数2〜6のアルケニル基;メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の炭素数2〜6のアルコキシカルボニル基;メトキシ基、エトキシ基等の炭素数1〜6のアルコキシ基;フェノキシ基、ベンジルオキシ基などのアリールオキシ基;ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基等のジアルキルアミノ基;アセチル基等のアシル基;トリフルオロメチル基等のハロアルキル基;シアノ基等が挙げられる。R16ないしR21としてより好ましくは水素原子、アルキル基、ハロゲン原子またはシアノ基が挙げられる。またR19としては、シアノ基が特に好ましい。   Examples of the substituent that the aromatic hydrocarbon group and the aromatic heterocyclic group may have include: a halogen atom such as a fluorine atom; an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms such as a methyl group and an ethyl group; and a carbon number such as a vinyl group. An alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms; an alkoxycarbonyl group having 2 to 6 carbon atoms such as a methoxycarbonyl group and an ethoxycarbonyl group; an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms such as a methoxy group and an ethoxy group; a phenoxy group and a benzyloxy group Aryloxy groups; dialkylamino groups such as dimethylamino groups and diethylamino groups; acyl groups such as acetyl groups; haloalkyl groups such as trifluoromethyl groups; cyano groups and the like. R16 to R21 are more preferably a hydrogen atom, an alkyl group, a halogen atom or a cyano group. R19 is particularly preferably a cyano group.

上記式(VII)中、Ar11〜Ar15として、具体的には、置換基を有していてもよいフェ
ニル基、ビフェニル基、ナフチル基等の芳香族炭化水素基またはチエニル基、ピリジル基等の芳香族複素環基を表わす。
前記一般式(VII) で表わされる化合物の好ましい具体例を以下に示すが、これらに限定するものではない。
In the above formula (VII), Ar11 to Ar15 are specifically aromatic hydrocarbon groups such as a phenyl group, biphenyl group and naphthyl group which may have a substituent, or aromatics such as thienyl group and pyridyl group. Represents a heterocyclic group.
Preferred specific examples of the compound represented by the general formula (VII) are shown below, but are not limited thereto.

Figure 2005203293
Figure 2005203293

Figure 2005203293
Figure 2005203293

なお、これらの化合物は正孔阻止層中に、単独で用いてもよいし、必要に応じて、各々混合して用いてもよい。
正孔阻止材料としては、前記一般式(VII) の混合配位子錯体の他に、以下の構造式で示される1,2,4−トリアゾール環残基を少なくとも1個有する化合物を用いることができる。
In addition, these compounds may be used independently in a hole-blocking layer, and may be mixed and used as needed.
As the hole blocking material, in addition to the mixed ligand complex of the general formula (VII), a compound having at least one 1,2,4-triazole ring residue represented by the following structural formula may be used. it can.

Figure 2005203293
Figure 2005203293

前記構造式で表わされる1,2,4−トリアゾール環残基を少なくとも1個有する化合物の具体例を以下に示す。   Specific examples of the compound having at least one 1,2,4-triazole ring residue represented by the above structural formula are shown below.

Figure 2005203293
Figure 2005203293

正孔阻止材料として、さらに、以下の構造式で示されるフェナントロリン環を少なくとも1個有する化合物が挙げられる。   Examples of the hole blocking material further include compounds having at least one phenanthroline ring represented by the following structural formula.

Figure 2005203293
Figure 2005203293

前記構造式で表わされるフェナントロリン環を少なくとも1個有する化合物の具体例を以下に示す。   Specific examples of the compound having at least one phenanthroline ring represented by the above structural formula are shown below.

Figure 2005203293
Figure 2005203293

さらに正孔阻止材料として、以下の構造式で示される2,4,6位が置換されたピリジン環を少なくとも1個有する化合物も用いることができる。   Further, as the hole blocking material, a compound having at least one pyridine ring substituted at the 2,4,6-position represented by the following structural formula can also be used.

Figure 2005203293
Figure 2005203293

(式中、R41、R42およびR43は、各々独立に、水素原子または任意の置換基を表す。連結基Qはn価の連結基を表し、ピリジン環と連結基Qはピリジン環の2〜6位のいずれか1つと直接結合している。nは1〜8の整数である。)
上記構造式で表わされる2,4,6位が置換されたピリジン環を少なくとも1個有する化合物の具体例を以下に示すが、これらに限定されるものではない。
(In the formula, R 41 , R 42 and R 43 each independently represents a hydrogen atom or an arbitrary substituent. The linking group Q represents an n-valent linking group, and the pyridine ring and the linking group Q are pyridine rings. (It is directly bonded to any one of positions 2 to 6. n is an integer of 1 to 8.)
Specific examples of the compound having at least one pyridine ring substituted at the 2,4,6-position represented by the above structural formula are shown below, but are not limited thereto.

Figure 2005203293
Figure 2005203293

正孔阻止層6の膜厚は、通常、 0.3〜100nm、好ましくは 0.5〜50nmである。正孔阻止
層も正孔輸送層と同様の方法で形成することができるが、通常は真空蒸着法が用いられる。
陰極8は、正孔阻止層6を介して発光層5に電子を注入する役割を果たす。陰極8として用いられる材料は、前記陽極2に使用される材料を用いることが可能であるが、効率よく電子注入を行うには、仕事関数の低い金属が好ましく、スズ、マグネシウム、インジウム、カルシウム、アルミニウム、銀等の適当な金属またはそれらの合金が用いられる。具体例としては、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウム合金、アルミニウム−リチウム合金等の低仕事関数合金電極が挙げられる。さらに、陰極と発光層または電子輸送層の界面にLiF 、MgF2、Li2O等の極薄絶縁膜(0.1〜5nm)を挿入することも、素子の効率を向上させる有効な方法である(Appl. Phys. Lett., 70巻,152頁,1997年;特開平10−74586号公報;IEEETrans. Electron. Devices,44巻,1245頁,1997年)。陰極8の膜
厚は通常、陽極2と同様である。低仕事関数金属から成る陰極を保護する目的で、この上にさらに、仕事関数が高く大気に対して安定な金属層を積層することは素子の安定性を増大させる。この目的のために、アルミニウム、銀、銅、ニッケル、クロム、金、白金等の金属が使われる。
The film thickness of the hole blocking layer 6 is usually 0.3 to 100 nm, preferably 0.5 to 50 nm. The hole blocking layer can also be formed by the same method as the hole transporting layer, but usually a vacuum deposition method is used.
The cathode 8 serves to inject electrons into the light emitting layer 5 through the hole blocking layer 6. The material used for the cathode 8 can be the material used for the anode 2, but a metal having a low work function is preferable for efficient electron injection, and tin, magnesium, indium, calcium, A suitable metal such as aluminum or silver or an alloy thereof is used. Specific examples include low work function alloy electrodes such as magnesium-silver alloy, magnesium-indium alloy, and aluminum-lithium alloy. Furthermore, inserting an ultra-thin insulating film (0.1-5 nm) such as LiF, MgF2, Li2O at the interface between the cathode and the light emitting layer or the electron transport layer is also an effective method for improving the efficiency of the device (Appl. Phys Lett., 70, 152, 1997; JP-A-10-74586; IEEE Trans. Electron. Devices, 44, 1245, 1997). The film thickness of the cathode 8 is usually the same as that of the anode 2. For the purpose of protecting the cathode made of a low work function metal, further laminating a metal layer having a high work function and stable to the atmosphere increases the stability of the device. For this purpose, metals such as aluminum, silver, copper, nickel, chromium, gold, platinum are used.

素子の発光効率をさらに向上させることを目的として、正孔阻止層6と陰極8の間に電子輸送層7を設けることが考えられる(図2参照)。電子輸送層7は、電界を与えられた電極間において陰極から注入された電子を効率よく正孔阻止層6の方向に輸送することができる化合物より形成される。
電子輸送層7に用いられる電子輸送性化合物としては、陰極8からの電子注入効率が高く、かつ、高い電子移動度を有し注入された電子を効率よく輸送することができる化合物であることが必要である。
For the purpose of further improving the luminous efficiency of the device, it is conceivable to provide an electron transport layer 7 between the hole blocking layer 6 and the cathode 8 (see FIG. 2). The electron transport layer 7 is formed of a compound that can efficiently transport electrons injected from the cathode between the electrodes to which an electric field is applied in the direction of the hole blocking layer 6.
The electron transporting compound used for the electron transporting layer 7 is a compound that has high electron injection efficiency from the cathode 8 and that can efficiently transport injected electrons with high electron mobility. is necessary.

このような条件を満たす材料としては、8−ヒドロキシキノリンのアルミニウム錯体などの金属錯体(特開昭59−194393号公報)、10-ヒドロキシベンゾ[h]キノリンの金属錯体、オキサジアゾール誘導体、ジスチリルビフェニル誘導体、シロール誘導体、3-または5-ヒドロキシフラボン金属錯体、ベンズオキサゾール金属錯体、ベンゾチアゾール金属錯体、トリスベンズイミダゾリルベンゼン(米国特許第 5,645,948号)、キノキサリン化合物(特開平6−207169号公報)、フェナントロリン誘導体(特開平5−331459号公報)、2-t-ブチル-9,10-N,N'-ジシアノアントラキノンジイミン、n型水素化非晶質炭化シリコン
、n型硫化亜鉛、n型セレン化亜鉛などが挙げられる。
Materials satisfying such conditions include metal complexes such as aluminum complexes of 8-hydroxyquinoline (JP 59-194393 A), metal complexes of 10-hydroxybenzo [h] quinoline, oxadiazole derivatives, Styryl biphenyl derivative, silole derivative, 3- or 5-hydroxyflavone metal complex, benzoxazole metal complex, benzothiazole metal complex, trisbenzimidazolylbenzene (US Pat. No. 5,645,948), quinoxaline compound (JP-A-6-207169) Phenanthroline derivatives (JP-A-5-331459), 2-t-butyl-9,10-N, N'-dicyanoanthraquinonediimine, n-type hydrogenated amorphous silicon carbide, n-type zinc sulfide, n-type Examples include zinc selenide.

また、フェナントロリン誘導体や金属錯体にアルカリ金属をドープしたり、オキサジアゾール誘導体、キノキサリン化合物、フェナントロリン誘導体等の電子輸送性が高く分子量の小さい有機物をドープする等して電子輸送能を高めた電子輸送層を形成することもできる。
電子輸送層7の膜厚は、通常、5〜200nm、好ましくは10〜100 nmである。
Electron transport with enhanced electron transport capability by doping alkali metals into phenanthroline derivatives and metal complexes, or by doping organic substances with high electron transport properties such as oxadiazole derivatives, quinoxaline compounds, and phenanthroline derivatives. Layers can also be formed.
The thickness of the electron transport layer 7 is usually 5 to 200 nm, preferably 10 to 100 nm.

電子輸送層7は、正孔輸送層4と同様にして塗布法あるいは真空蒸着法により正孔阻止層6上に積層することにより形成される。通常は、真空蒸着法が用いられる。
本発明は、陰極から発光層に電子を効率よく注入し、また発光層内における正孔と電子の再結合を容易にするために、陰極と発光層との間に、正孔阻止層および/または電子輸送層を有することが好ましい。
The electron transport layer 7 is formed by laminating on the hole blocking layer 6 by a coating method or a vacuum deposition method in the same manner as the hole transport layer 4. Usually, a vacuum deposition method is used.
In order to efficiently inject electrons from the cathode into the light emitting layer and to facilitate recombination of holes and electrons in the light emitting layer, the present invention provides a hole blocking layer and / or between the cathode and the light emitting layer. Or it is preferable to have an electron carrying layer.

正孔注入の効率をさらに向上させ、かつ、有機層全体の陽極への付着力を改善させる目的で、正孔輸送層4と陽極2との間に正孔注入層3を挿入することも行われている(図3参照)。正孔注入層3を挿入することで、初期の素子の駆動電圧が下がると同時に、素子を定電流で連続駆動した時の電圧上昇も抑制される効果がある。正孔注入層に用いられる材料に要求される条件としては、陽極とのコンタクトがよく均一な薄膜が形成でき、熱的に安定、すなわち、融点及びガラス転移温度が高く、融点としては 300℃以上、ガラス転移温度としては 100℃以上が要求される。さらに、イオン化ポテンシャルが低く陽極からの正孔注入が容易なこと、正孔移動度が大きいことが挙げられる。   The hole injection layer 3 may be inserted between the hole transport layer 4 and the anode 2 for the purpose of further improving the efficiency of hole injection and improving the adhesion of the entire organic layer to the anode. (See FIG. 3). By inserting the hole injection layer 3, the driving voltage of the initial element is lowered, and at the same time, an increase in voltage when the element is continuously driven with a constant current is suppressed. The conditions required for the material used for the hole injection layer include that the contact with the anode is good and a uniform thin film can be formed, and that it is thermally stable, that is, the melting point and glass transition temperature are high, and the melting point is 300 ° C. or higher. The glass transition temperature is required to be 100 ° C or higher. Furthermore, the ionization potential is low, hole injection from the anode is easy, and the hole mobility is high.

この目的のために、これまでに銅フタロシアニン等のタロシアニン化合物(特開昭63−295695号公報)、ポリアニリン(Appl. Phys. Lett., 64巻、1245頁,1994年)、ポリチオフェン(Optical Materials, 9巻、125頁、1998年)等の有機化合物や、スパッタ・カー
ボン膜(Synth. Met., 91巻、73頁、1997年)や、バナジウム酸化物、ルテニウム酸化物
、モリブデン酸化物等の金属酸化物(J.Phys. D, 29巻、2750頁、1996年)が報告されて
いる。また、芳香族ジアミン含有ポリエーテルにDDQ等の電子受容性基をドーピングする等して正孔注入を容易にすることもできる。
For this purpose, a talocyanine compound such as copper phthalocyanine (JP-A 63-295695), polyaniline (Appl. Phys. Lett., 64, 1245, 1994), polythiophene (Optical Materials, 9, 125, 1998) and other organic compounds, sputtered carbon films (Synth. Met., 91, 73, 1997), metals such as vanadium oxide, ruthenium oxide, molybdenum oxide Oxides (J. Phys. D, 29, 2750, 1996) have been reported. Moreover, hole injection can be facilitated by doping an electron-accepting group such as DDQ into an aromatic diamine-containing polyether.

正孔注入層の場合も、正孔輸送層と同様にして薄膜形成可能であるが、無機物の場合には、さらに、スパッタ法や電子ビーム蒸着法、プラズマCVD法が用いられる。
以上の様にして形成される正孔注入層3の膜厚は、通常、3〜100nm、好ましくは 5〜50nmである。
尚、図1とは逆の構造、すなわち、基板上に陰極8、正孔阻止層6、発光層5、正孔輸送層4、陽極2の順に積層することも可能であり、既述したように少なくとも一方が透明性の高い2枚の基板の間に本発明の有機電界発光素子を設けることも可能である。同様に、図2および図3に示した前記各層構成とは逆の構造に積層することも可能である。
In the case of the hole injection layer, a thin film can be formed in the same manner as the hole transport layer, but in the case of an inorganic material, a sputtering method, an electron beam evaporation method, or a plasma CVD method is further used.
The thickness of the hole injection layer 3 formed as described above is usually 3 to 100 nm, preferably 5 to 50 nm.
In addition, it is also possible to laminate | stack the cathode 8, the hole-blocking layer 6, the light emitting layer 5, the positive hole transport layer 4, and the anode 2 in order on the board | substrate contrary to FIG. 1, and as already stated. It is also possible to provide the organic electroluminescent element of the present invention between two substrates, at least one of which is highly transparent. Similarly, it is also possible to laminate in a structure opposite to that of each of the layers shown in FIGS.

本発明は、有機電界発光素子が、単一の素子、アレイ状に配置された構造からなる素子、陽極と陰極がX−Yマトリックス状に配置された構造のいずれにおいても適用することができる。   The present invention can be applied to any of an organic electroluminescent element having a single element, an element having a structure arranged in an array, and a structure having an anode and a cathode arranged in an XY matrix.

次に、本発明を実施例によってさらに具体的に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例の記載に限定されるものではない。
(材料のHOMO準位、LUMO準位の測定)
以下に示すホスト材料H−1、H−2、H−3、H−4、およびドーパント材料D−1、D−2、D−3の酸化・還元電位を下記に示す条件で測定した。
参照電極:銀線(内部標準物質としてフェロセンを使用、フェロセンの酸化電位=0.4Vvs.SCE)
作用電極:グラッシーカーボン
対極:白金線
測定溶媒:0.1mol/L 過塩素酸テトラ(ノルマルブチル)アンモニウム 塩化メチレン溶液(もしくはアセトニトリル溶液、アセトニトリル−テトラヒドロフラン混合溶液)
掃引速度:100mV/sec
試料濃度:1mmol/L
得られた電位を飽和甘コウ電極(SCE)を基準電極として換算した結果を表1に示す。
EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention further more concretely, this invention is not limited to description of a following example, unless the summary is exceeded.
(Measurement of HOMO and LUMO levels of materials)
The oxidation / reduction potentials of the host materials H-1, H-2, H-3, H-4 and the dopant materials D-1, D-2, D-3 shown below were measured under the following conditions.
Reference electrode: Silver wire (ferrocene is used as an internal standard substance, oxidation potential of ferrocene = 0.4 V vs. SCE)
Working electrode: Glassy carbon Counter electrode: Platinum wire Measurement solvent: 0.1 mol / L Tetra (normal butyl) ammonium perchlorate Methylene chloride solution (or acetonitrile solution, acetonitrile-tetrahydrofuran mixed solution)
Sweep speed: 100mV / sec
Sample concentration: 1mmol / L
Table 1 shows the results obtained by converting the obtained potential using a saturated sweet potato electrode (SCE) as a reference electrode.

Figure 2005203293
Figure 2005203293

Figure 2005203293
Figure 2005203293

Figure 2005203293
Figure 2005203293

<実施例1>
図3に示す構造を有する有機電界発光素子を以下の方法で作製した。
ガラス基板1の上にインジウム・スズ酸化物(ITO)透明導電膜2を 150nm堆積したもの(スパッター成膜品;シート抵抗15Ω)を通常のフォトリソグラフィ技術と塩酸エッチングを用いて 2mm幅のストライプにパターニングして陽極を形成した。パターン形成したITO基板を、アセトンによる超音波洗浄、純水による水洗、イソプロピルアルコールによる超音波洗浄の順で洗浄後、窒素ブローで乾燥させ、最後に紫外線オゾン洗浄を行った。
<Example 1>
An organic electroluminescent element having the structure shown in FIG. 3 was produced by the following method.
An indium tin oxide (ITO) transparent conductive film 2 deposited on a glass substrate 1 with a thickness of 150 nm (sputtered film; sheet resistance 15 Ω) is formed into a 2 mm wide stripe using normal photolithography and hydrochloric acid etching. An anode was formed by patterning. The patterned ITO substrate was cleaned in the order of ultrasonic cleaning with acetone, water with pure water, and ultrasonic cleaning with isopropyl alcohol, dried with nitrogen blow, and finally subjected to ultraviolet ozone cleaning.

次に、正孔注入層3として下記構造の芳香族ジアミン含有ポリエーテル(P-1)(重
量平均分子量25,300;ガラス転移温度171℃)およびこの(P-1)に対し10重量%の下記化合物(P-2)を下記の条件で、上記ガラス基板上にスピンコートした。
Next, an aromatic diamine-containing polyether (P-1) (weight average molecular weight 25,300; glass transition temperature 171 ° C.) having the following structure as the hole injection layer 3 and 10% by weight of the following compound based on (P-1) (P-2) was spin coated on the glass substrate under the following conditions.

Figure 2005203293
Figure 2005203293

溶媒 安息香酸エチル
P−1濃度 20[mg/ml]
P−2濃度 2[mg/ml]
スピナ回転数 1500[rpm]
スピナ回転時間 30[秒]
乾燥条件 100℃1時間
上記のスピンコートにより膜厚30nmの均一な薄膜が形成された。
Solvent ethyl benzoate
P-1 concentration 20 [mg / ml]
P-2 concentration 2 [mg / ml]
Spinner speed 1500 [rpm]
Spinner rotation time 30 [seconds]
Drying condition 100 ° C. for 1 hour A uniform thin film having a thickness of 30 nm was formed by the above spin coating.

次に、正孔注入層3を塗布成膜した基板1を真空蒸着装置内に設置した。この装置の粗排気を油回転ポンプにより行った後、装置内の真空度8×10-5Pa以下になるまでクライオ
ポンプを用いて排気した。
上記装置内に配置されたセラミックるつぼに入れた、以下の構造式(HT−1)に示す4,4'-ビス[N-(1-フェナンチル)-N-フェニルアミノ]ビフェニル
Next, the substrate 1 coated with the hole injection layer 3 was placed in a vacuum evaporation apparatus. After rough evacuation of the apparatus using an oil rotary pump, the apparatus was evacuated using a cryopump until the degree of vacuum in the apparatus was 8 × 10 −5 Pa or less.
4,4′-bis [N- (1-phenanthyl) -N-phenylamino] biphenyl represented by the following structural formula (HT-1), placed in a ceramic crucible arranged in the above apparatus.

Figure 2005203293
Figure 2005203293

をるつぼの周囲のタンタル線ヒーターで加熱して蒸着を行った。この時のるつぼの温度は
、319〜331℃の範囲で制御した。蒸着時の真空度8×10-5Pa、蒸着速度は0.1nm/秒で膜厚60nmの正孔輸送層4を得た。
引続き、発光層5として、ホスト材料として上記H−3およびドーパント材料として上記D−2を別々のセラミックるつぼに設置し、2元同時蒸着法により成膜を行った。
Vapor deposition was performed by heating with a tantalum wire heater around the crucible. At this time, the temperature of the crucible was controlled in the range of 319 to 331 ° C. A hole transport layer 4 having a thickness of 60 nm was obtained at a vacuum degree of 8 × 10 −5 Pa and a deposition rate of 0.1 nm / second during the deposition.
Subsequently, as the light emitting layer 5, the above H-3 as a host material and the above D-2 as a dopant material were placed in separate ceramic crucibles, and film formation was performed by a binary simultaneous vapor deposition method.

H−3のるつぼ温度は 284℃に、蒸着速度は 0.07nm/秒に制御した。D−2のるつぼ
温度248℃、蒸着速度0.004 nm/秒に制御した。膜厚30nmでドーパント材料D−2がホス
ト材料H−3に5重量%含有された発光材料からなる発光層5を積層した。蒸着時の真空度は9×10-5Paであった。
さらに、正孔阻止層6として本文中に(HB−12)で示した化合物をるつぼ温度を 275℃として、蒸着速度0.1nm/秒で10nmの膜厚で積層した。蒸着時の真空度は7×10-5Paで
あった。
The crucible temperature of H-3 was controlled at 284 ° C., and the deposition rate was controlled at 0.07 nm / second. The crucible temperature of D-2 was controlled at 248 ° C. and the deposition rate was 0.004 nm / sec. A light emitting layer 5 made of a light emitting material having a thickness of 30 nm and containing 5 wt% of dopant material D-2 in the host material H-3 was laminated. The degree of vacuum during vapor deposition was 9 × 10 −5 Pa.
Further, a compound shown as (HB-12) in the text as a hole blocking layer 6 was laminated with a crucible temperature of 275 ° C. and a film thickness of 10 nm at a deposition rate of 0.1 nm / second. The degree of vacuum during the deposition was 7 × 10 −5 Pa.

正孔阻止層6の上に、電子輸送層7として以下の構造式(ET−1)に示すアルミニウムの8−ヒドロキシキノリン錯体、Al(C9H6NO)3 On the hole blocking layer 6, an aluminum 8-hydroxyquinoline complex represented by the following structural formula (ET-1) as an electron transport layer 7, Al (C 9 H 6 NO) 3

Figure 2005203293
Figure 2005203293

を同様にして蒸着した。この時のアルミニウムの8−ヒドロキシキノリン錯体のるつぼ温度は 250℃、真空度は7×10-5Pa、蒸着速度は0.2nm/秒で制御し、膜厚は35nmとした。
上記の正孔輸送層、発光層、正孔阻止層及び電子輸送層を真空蒸着する時の基板温度は室温に保持した。
ここで、電子輸送層7までの蒸着を行った素子を一度前記真空蒸着装置内より大気中に取り出して、陰極蒸着用のマスクとして 2mm幅のストライプ状シャドーマスクを、陽極2のITOストライプとは直交するように素子に密着させて、別の真空蒸着装置内に設置して有機層と同様にして装置内の真空度が5×10-4Pa以下になるまで排気した。陰極8とし
て、先ず、フッ化リチウム(LiF)をモリブデンボートを用いて、蒸着速度0.01nm/秒、
真空度5×10-4Paで、0.5nmの膜厚で電子輸送層7の上に成膜した。次に、アルミニウムを同様にモリブデンボートにより加熱して、蒸着速度0.5nm/秒、真空度1×10-3Paで膜厚80nmのアルミニウム層を形成して陰極8を完成させた。以上の2層型陰極8の蒸着時の基板
温度は室温に保持した。
Was deposited in the same manner. The crucible temperature of the aluminum 8-hydroxyquinoline complex at this time was 250 ° C., the degree of vacuum was 7 × 10 −5 Pa, the deposition rate was controlled at 0.2 nm / second, and the film thickness was 35 nm.
The substrate temperature when vacuum-depositing the hole transport layer, the light emitting layer, the hole blocking layer, and the electron transport layer was maintained at room temperature.
Here, the element on which the electron transport layer 7 has been deposited is once taken out from the vacuum deposition apparatus into the atmosphere, and a 2 mm wide stripe-shaped shadow mask is used as a cathode deposition mask. The device was placed in close contact with each other so as to be orthogonal to each other, placed in another vacuum vapor deposition apparatus, and evacuated until the degree of vacuum in the apparatus was 5 × 10 −4 Pa or less in the same manner as the organic layer. As the cathode 8, first, lithium fluoride (LiF) is vapor deposited at a rate of 0.01 nm / second using a molybdenum boat.
The film was formed on the electron transport layer 7 at a vacuum degree of 5 × 10 −4 Pa and a film thickness of 0.5 nm. Next, aluminum was similarly heated by a molybdenum boat to form an aluminum layer having a thickness of 80 nm at a deposition rate of 0.5 nm / second and a degree of vacuum of 1 × 10 −3 Pa, thereby completing the cathode 8. The substrate temperature at the time of vapor deposition of the above two-layer cathode 8 was kept at room temperature.

以上の様にして、2mm×2mm のサイズの発光面積部分を有する有機電界発光素子が得ら
れた。
得られた素子を、室温下、初期輝度500cd/mとして一定電流で連続駆動させたところ、輝度半減時間は以下の表に示すようになった。
すなわち、本発明で規定するHOMO準位、LUMO準位の関係を有するホスト材料及びドーパント材料からなる発光材料を使用した素子は、駆動寿命が長くなることがわかっ
た。
As described above, an organic electroluminescent element having a light emitting area portion having a size of 2 mm × 2 mm was obtained.
When the obtained device was continuously driven at a constant current at an initial luminance of 500 cd / m 2 at room temperature, the luminance half-life was as shown in the following table.
In other words, it has been found that an element using a light emitting material composed of a host material and a dopant material having a relationship between the HOMO level and the LUMO level defined in the present invention has a long driving life.

<実施例2>
発光層のホスト材料H−3をH−4、ドーパント材料D−2をD−3に代えた他は実施例1と同様にして素子を作製し、得られた素子を実施例1と同様に評価した。結果は、以下の表に示す通りである。
すなわち、本発明で規定するHOMO準位、LUMO準位の関係を有するホスト材料及びドーパント材料からなる発光材料を使用した素子は、駆動寿命が長くなることがわかった。
<Example 2>
A device was fabricated in the same manner as in Example 1 except that the host material H-3 of the light emitting layer was replaced with H-4 and the dopant material D-2 was replaced with D-3. evaluated. The results are as shown in the following table.
In other words, it has been found that an element using a light emitting material composed of a host material and a dopant material having a relationship between the HOMO level and the LUMO level defined in the present invention has a long driving life.

<比較例1>
発光層のホスト材料H−3を、ホスト材料H−1に代えた他は実施例1と同様にして素子を作製し、得られた素子を実施例1と同様に評価した。結果は、以下の表に示す通りである。輝度半減時間が短く、駆動寿命の長い素子とは言えなかった。
<比較例2>
発光層のドーパント材料D−2を、ドーパント材料D−1に代えた他は実施例1と同様にして素子を作製し、得られた素子を実施例1と同様に評価した。結果は、以下の表に示す通りである。
輝度半減時間が、短く、駆動寿命の長い素子とは言えなかった。
<Comparative Example 1>
An element was produced in the same manner as in Example 1 except that the host material H-3 of the light emitting layer was replaced with the host material H-1, and the obtained element was evaluated in the same manner as in Example 1. The results are as shown in the following table. It could not be said to be an element with a short luminance half-life and a long driving life.
<Comparative example 2>
An element was produced in the same manner as in Example 1 except that the dopant material D-2 of the light emitting layer was replaced with the dopant material D-1, and the obtained element was evaluated in the same manner as in Example 1. The results are as shown in the following table.
It could not be said that the device had a short luminance half time and a long driving life.

<比較例3>
発光層のドーパント材料D−2をD−1、ホスト材料H−3をH−1に代えた他は実施例1と同様にして素子を作製し、得られた素子を実施例1と同様に評価した。結果は、以下の表に示す通りである。
輝度半減時間が、短く、駆動寿命の長い素子とは言えなかった。
<Comparative Example 3>
A device was fabricated in the same manner as in Example 1 except that the dopant material D-2 of the light emitting layer was replaced by D-1 and the host material H-3 was replaced by H-1, and the resulting device was fabricated in the same manner as in Example 1. evaluated. The results are as shown in the following table.
It could not be said that the device had a short luminance half time and a long driving life.

<比較例4>
発光層のホスト材料H−3をH−2に代えた他は実施例1と同様にして素子を作製し、得られた素子を実施例1と同様に評価した。結果は、以下の表に示す通りである。
輝度半減時間が、短く、駆動寿命の長い素子とは言えなかった。
<比較例5>
発光層のドーパント材料D−2をD−1、ホスト材料H−3をH−2に代えた他は実施例1と同様にして素子を作製し、得られた素子を実施例1と同様に評価した。結果は、以下の表に示す通りである。
輝度半減時間が、短く、駆動寿命の長い素子とは言えなかった。
<Comparative example 4>
A device was produced in the same manner as in Example 1 except that the host material H-3 of the light emitting layer was replaced with H-2, and the obtained device was evaluated in the same manner as in Example 1. The results are as shown in the following table.
It could not be said that the device had a short luminance half time and a long driving life.
<Comparative Example 5>
A device was fabricated in the same manner as in Example 1 except that the dopant material D-2 of the light emitting layer was replaced by D-1 and the host material H-3 was replaced by H-2. evaluated. The results are as shown in the following table.
It could not be said that the device had a short luminance half time and a long driving life.

<比較例6>
発光層のホスト材料であるである化合物H−4をH−2に代えた他は実施例2と同様にして素子を作製し、得られた素子を実施例2と同様に評価した。結果は、以下の表に示す通りである。
輝度半減時間が、短く、駆動寿命の長い素子とは言えなかった。
<Comparative Example 6>
A device was fabricated in the same manner as in Example 2 except that Compound H-4, which is a host material for the light emitting layer, was replaced with H-2, and the resulting device was evaluated in the same manner as in Example 2. The results are as shown in the following table.
It could not be said that the device had a short luminance half time and a long driving life.

Figure 2005203293
Figure 2005203293

有機電界発光素子の一例を示した模式断面図。The schematic cross section which showed an example of the organic electroluminescent element. 有機電界発光素子の別の例を示した模式断面図。The schematic cross section which showed another example of the organic electroluminescent element. 有機電界発光素子の別の例を示した模式断面図。The schematic cross section which showed another example of the organic electroluminescent element.

符号の説明Explanation of symbols

1 基板
2 陽極
3 正孔注入層
4 正孔輸送層
5 発光層
6 正孔阻止層
7 電子輸送層
8 陰極
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Anode 3 Hole injection layer 4 Hole transport layer 5 Light emitting layer 6 Hole blocking layer 7 Electron transport layer 8 Cathode

Claims (10)

ホスト材料および電子吸引性基を有する燐光ドーパント材料からなる発光材料であって、該ホスト材料の最低空軌道(以下、LUMOと略す)準位が該ドーパント材料のLUMO準位より低く、かつ該ホスト材料の最高占有軌道(以下、HOMOと略す)準位が該ドーパント材料のHOMO準位より低いことを特徴とする、発光材料。 A light-emitting material comprising a host material and a phosphorescent dopant material having an electron-withdrawing group, wherein the host material has a lowest orbital (hereinafter abbreviated as LUMO) level lower than the LUMO level of the dopant material, and the host A light-emitting material characterized in that the highest occupied orbital (hereinafter abbreviated as HOMO) level of the material is lower than the HOMO level of the dopant material. 前記ドーパント材料の有する電子吸引性基が、ハロゲン原子である請求項1に記載の発光材料。 The luminescent material according to claim 1, wherein the electron-withdrawing group of the dopant material is a halogen atom. 前記ハロゲン原子が、フッ素原子である請求項2に記載の発光材料。 The luminescent material according to claim 2, wherein the halogen atom is a fluorine atom. 前記ドーパント材料の発光極大波長が、500nm以下であることを特徴とする、請求項1から3のいずれかに記載の発光材料。 4. The luminescent material according to claim 1, wherein an emission maximum wavelength of the dopant material is 500 nm or less. 5. 前記ホスト材料が、下記一般式(I)で表されることを特徴とする、請求項1から4のいずれかに記載の発光材料。
Figure 2005203293
(式中、Arは、置換基を有していてもよい、任意の芳香族炭化水素基或いは芳香族複素環基を表す。nは1〜10の整数を表す。Zは、直接結合またはn価の連結基を表す。但し、n=1の場合、ZはArに結合する任意の置換基或いは水素原子を表す。またn≧2の場合、1分子中に含まれる複数のArは、各々同一であっても異なっていてもよい。)
The luminescent material according to claim 1, wherein the host material is represented by the following general formula (I).
Figure 2005203293
(In the formula, Ar represents an arbitrary aromatic hydrocarbon group or aromatic heterocyclic group which may have a substituent. N represents an integer of 1 to 10. Z represents a direct bond or n. Represents a valent linking group, provided that when n = 1, Z represents any substituent or hydrogen atom bonded to Ar, and when n ≧ 2, a plurality of Ars contained in one molecule are each They may be the same or different.)
上記一般式(I)で表されるホスト材料が、カルバゾール系化合物である請求項5に記載の発光材料。 The light emitting material according to claim 5, wherein the host material represented by the general formula (I) is a carbazole compound. 上記一般式(I)で表されるホスト材料が、フェニルピリジン系化合物である請求項5に記載の発光材料。 The luminescent material according to claim 5, wherein the host material represented by the general formula (I) is a phenylpyridine-based compound. 基板上に、陽極、陰極、およびこれら両極間に設けられた発光層を有する有機電界発光素子であって、該発光層が請求項1から7のいずれかに記載の発光材料を含有する有機電界発光素子。 An organic electroluminescent element having an anode, a cathode, and a light emitting layer provided between both electrodes on a substrate, wherein the light emitting layer contains the light emitting material according to any one of claims 1 to 7. Light emitting element. 陰極と発光層の間に、正孔阻止層および/または電子輸送層を有することを特徴とする請求項8に記載の有機電界発光素子。 The organic electroluminescence device according to claim 8, further comprising a hole blocking layer and / or an electron transport layer between the cathode and the light emitting layer. 陽極と発光層の間に、正孔輸送層を有することを特徴とする請求項8または9に記載の有機電界発光素子。
10. The organic electroluminescent device according to claim 8, further comprising a hole transport layer between the anode and the light emitting layer.
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