JP2005320286A - Imido group-containing fluoranthene-based compound, light-emitting material given by using the same, and organic electroluminescent element - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、イミド基含有フルオランテン系化合物及び、それを利用した有機エレクトロルミネッセンス素子(有機EL素子)に関し、特に発光輝度及び発光効率が高く、青色系、赤色系に発光するイミド基含有フルオランテン系化合物およびそれを利用した有機EL素子に関するものである。 The present invention relates to an imide group-containing fluoranthene compound and an organic electroluminescence device (organic EL device) using the imide group-containing fluoranthene compound, and particularly has high emission luminance and light emission efficiency and emits blue and red light. And an organic EL element using the same.
有機EL素子の発光層の発光材料として用いられる化合物は、数多く知られているが、とくに分子内にイミド基を有する化合物としては、ペリレンジイミド誘導体である下記式
本発明の目的は、前記の課題を解決するためになされたもので、発光輝度および発光効率が高く、青色系や赤色系に発光するイミド基含有フルオランテン系化合物、それを用いた発光材料及びそれを利用した有機エレクトロルミネッセンス素子を提供する点にある。 An object of the present invention was made to solve the above-described problems, and is an imide group-containing fluoranthene-based compound that emits blue or red light with high emission luminance and light emission efficiency, and a light-emitting material using the same. It is in the point which provides the organic electroluminescent element using this.
本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意検討した結果、イミド基含有フルオランテン系化合物を有機EL素子の有機薄膜層、とくに発光層の材料として用いることにより、前記の課題を解決することを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have solved the above problems by using an imide group-containing fluoranthene compound as an organic thin film layer of an organic EL device, particularly as a material for a light emitting layer. As a result, the present invention has been completed.
本発明の第1は、下記一般式(A)または(B)
で示されるイミド基含有フルオランテン系化合物に関する。
本発明の第2は、請求項1記載のイミド基含有フルオランテン系化合物よりなる有機エレクトロルミネッセンス素子用発光材料に関する。
本発明の第3は、陰極と陽極間に一層または複数層からなる有機薄膜層が挟持されている有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有機薄膜層の少なくとも1層が請求項1記載のイミド基含有フルオランテン系化合物を含有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。
本発明の第4は、陰極と陽極間に、少なくとも電子輸送層、発光層および正孔輸送層が挟持されている有機エレクトロルミネッセンス素子において、発光層が請求項1記載のイミド基含有フルオランテン系化合物を1種類以上を含有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。
The first of the present invention is the following general formula (A) or (B)
It is related with the imide group containing fluoranthene type compound shown by these.
2nd of this invention is related with the luminescent material for organic electroluminescent elements which consists of an imide group containing fluoranthene type compound of Claim 1.
According to a third aspect of the present invention, in the organic electroluminescence device in which one or more organic thin film layers are sandwiched between the cathode and the anode, at least one of the organic thin film layers is the imide group-containing fluoranthene according to claim 1. The present invention relates to an organic electroluminescence device characterized by containing a compound.
4th of this invention is an organic electroluminescent element by which at least an electron carrying layer, a light emitting layer, and a positive hole transport layer are pinched | interposed between a cathode and an anode, The light emitting layer is an imide group containing fluoranthene type compound of Claim 1 It is related with the organic electroluminescent element characterized by containing 1 or more types.
本発明の代表的なイミド基含有フルオランテン系化合物としては、下記一般式(1)〜(9)で示される化合物を挙げることができる。 As typical imide group-containing fluoranthene compounds of the present invention, compounds represented by the following general formulas (1) to (9) can be exemplified.
R0において、置換もしくは無置換の炭素数1〜30のアルキル基としてはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、tert−ペンチル基、1−メチルペンチル基、2−メチルペンチル基、3−メチルペンチル基、3,3−ジメチルペンチル基、シクロペンチル基、n−ヘキシル基、イソヘキシル基、2,3,5−トリメチルヘキシル基、シクロヘキシル基、n−ヘプチル基、イソヘプチル基、4−エチル−3,3−ジメチルヘプチル基、n−オクチル基、4−エチル−5−メチルオクチル基、n−ノニル基、n−デシル基、n−ウンデシル基、n−ドデシル基、n−トリデシル基、n−テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、エイコシル基、ヘニコシル基、ドコシル基、トリコシル基、テトラコシル基、ペンタコシル基、ヘキサコシル基、ヘプタコシル基、オクタコシル基、ノナコシル基、トリアコンチル基、2,7,8−トリメチル−デシル基、5−メチル−4−プロピルノニル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ビシクロヘキシル−4−イル基、4′−メチル−ビシクロヘキシル−4−イル基などが挙げられる。 In R 0 , the substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 30 carbon atoms is methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, n -Pentyl group, isopentyl group, neopentyl group, tert-pentyl group, 1-methylpentyl group, 2-methylpentyl group, 3-methylpentyl group, 3,3-dimethylpentyl group, cyclopentyl group, n-hexyl group, isohexyl Group, 2,3,5-trimethylhexyl group, cyclohexyl group, n-heptyl group, isoheptyl group, 4-ethyl-3,3-dimethylheptyl group, n-octyl group, 4-ethyl-5-methyloctyl group, n-nonyl group, n-decyl group, n-undecyl group, n-dodecyl group, n-tridecyl group, n-tetradecyl group Group, pentadecyl group, hexadecyl group, heptadecyl group, octadecyl group, nonadecyl group, eicosyl group, henicosyl group, docosyl group, tricosyl group, tetracosyl group, pentacosyl group, hexacosyl group, heptacosyl group, octacosyl group, nonacosyl group, triaconyl group, 2,7,8-trimethyl-decyl group, 5-methyl-4-propylnonyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, bicyclohexyl-4-yl group, 4'-methyl-bicyclohexyl-4-yl group, etc. It is done.
R0において、置換もしくは無置換の炭素数6〜40のアリール基としては、フェニル基、メシチル基、3−メチルフェニル基、2,3−ジメチルフェニル基、4−シアノフェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、1−アントリル基、2−アントリル基、9−アントリル基、2−フェナントリル基、1−ナフタセニル基、2−ナフタセニル基、5−ナフタセニル基、ピレニル基、9,9−ジメチル−9H−フルオレン−2−イル基、7,9,9−トリメチル−9H−フルオレン−2−イル基、ビフェニル−4−イル基、4′−メチル−ビフェニル−4−イル基、[1,1′,4′,1″]ターフェニル−4−イル基などが挙げられる。 In R 0 , the substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 40 carbon atoms includes a phenyl group, a mesityl group, a 3-methylphenyl group, a 2,3-dimethylphenyl group, a 4-cyanophenyl group, and a 1-naphthyl group. 2-naphthyl group, 1-anthryl group, 2-anthryl group, 9-anthryl group, 2-phenanthryl group, 1-naphthacenyl group, 2-naphthacenyl group, 5-naphthacenyl group, pyrenyl group, 9,9-dimethyl- 9H-fluoren-2-yl group, 7,9,9-trimethyl-9H-fluoren-2-yl group, biphenyl-4-yl group, 4'-methyl-biphenyl-4-yl group, [1,1 ' , 4 ', 1 "] terphenyl-4-yl group and the like.
R0において、置換もしくは無置換の炭素数7〜40のアリールアルキル基としては、ベンジル基、α−メチルベンジル基、シンナミル基、α−エチルベンジル基、α,α−ジメチルベンジル基、4−メチルベンジル基、4−エチルベンジル基、2−tert−ブチルベンジル基、4−n−オクチルベンジル基、ナフチルメチル基、ジフェニルメチル基などが挙げられる。 In R 0 , the substituted or unsubstituted arylalkyl group having 7 to 40 carbon atoms includes benzyl group, α-methylbenzyl group, cinnamyl group, α-ethylbenzyl group, α, α-dimethylbenzyl group, 4-methyl Examples include benzyl group, 4-ethylbenzyl group, 2-tert-butylbenzyl group, 4-n-octylbenzyl group, naphthylmethyl group, diphenylmethyl group and the like.
R1〜R12において、置換もしくは無置換の炭素数1〜30のアルキル基としてはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、tert−ペンチル基、1−メチルペンチル基、2−メチルペンチル基、3−メチルペンチル基、3,3−ジメチルペンチル基、シクロペンチル基、n−ヘキシル基、イソヘキシル基、2,3,5−トリメチルヘキシル基、シクロヘキシル基、n−ヘプチル基、イソヘプチル基、4−エチル−3,3−ジメチルヘプチル基、n−オクチル基、4−エチル−5−メチルオクチル基、n−ノニル基、n−デシル基、n−ウンデシル基、n−ドデシル基、n−トリデシル基、n−テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、エイコシル基、ヘニコシル基、ドコシル基、トリコシル基、テトラコシル基、ペンタコシル基、ヘキサコシル基、ヘプタコシル基、オクタコシル基、ノナコシル基、トリアコンチル基、2,7,8−トリメチル−デシル基、5−メチル−4−プロピルノニル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ビシクロヘキシル−4−イル基、4′−メチル−ビシクロヘキシル−4−イル基、ヒドロキシメチル基、1−ヒドロキシエチル基、2−ヒドロキシエチル基、2−ヒドロキシイソブチル基、1,2−ジヒドロキシエチル基、1,3−ジヒドロキシイソプロピル基、クロロメチル基、1−クロロエチル基、2−クロロエチル基、2−クロロイソブチル基、1,2−ジクロロエチル基、1,3−ジクロロイソプロピル基、2,3−ジクロロ−t−ブチル基、ブロモメチル基、1−ブロモエチル基、2−ブロモエチル基、2−ブロモイソブチル基、1,2−ジブロモエチル基、1,3−ジブロモイソプロピル基、1,2,3−トリブロモプロピル基、ヨードメチル基、1−ヨードエチル基、2−ヨードエチル基、2−ヨードイソブチル基、2,3−ジヨード−t−ブチル基、シアノメチル基、1−シアノメチル基、2−シアノメチル基、2,3−ジシアノ−t−ブチル基、ニトロメチル基、1−ニトロメチル基、1,2−ジニトロエチル基、1,3−ジニトロイソプロピル基などが挙げられる。 In R 1 to R 12 , the substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 30 carbon atoms is methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, isobutyl group, tert-butyl. Group, n-pentyl group, isopentyl group, neopentyl group, tert-pentyl group, 1-methylpentyl group, 2-methylpentyl group, 3-methylpentyl group, 3,3-dimethylpentyl group, cyclopentyl group, n-hexyl Group, isohexyl group, 2,3,5-trimethylhexyl group, cyclohexyl group, n-heptyl group, isoheptyl group, 4-ethyl-3,3-dimethylheptyl group, n-octyl group, 4-ethyl-5-methyl Octyl group, n-nonyl group, n-decyl group, n-undecyl group, n-dodecyl group, n-tridecyl group, n-te Ladecyl group, pentadecyl group, hexadecyl group, heptadecyl group, octadecyl group, nonadecyl group, eicosyl group, henicosyl group, docosyl group, tricosyl group, tetracosyl group, pentacosyl group, hexacosyl group, heptacosyl group, octacosyl group, nonacosyl group, triaconyl group 2,7,8-trimethyl-decyl group, 5-methyl-4-propylnonyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, bicyclohexyl-4-yl group, 4'-methyl-bicyclohexyl-4-yl group, hydroxy Methyl group, 1-hydroxyethyl group, 2-hydroxyethyl group, 2-hydroxyisobutyl group, 1,2-dihydroxyethyl group, 1,3-dihydroxyisopropyl group, chloromethyl group, 1-chloroethyl group, 2-chloroethyl group , 2-chloroi Butyl group, 1,2-dichloroethyl group, 1,3-dichloroisopropyl group, 2,3-dichloro-t-butyl group, bromomethyl group, 1-bromoethyl group, 2-bromoethyl group, 2-bromoisobutyl group, 1 , 2-dibromoethyl group, 1,3-dibromoisopropyl group, 1,2,3-tribromopropyl group, iodomethyl group, 1-iodoethyl group, 2-iodoethyl group, 2-iodoisobutyl group, 2,3-diiodo -T-butyl group, cyanomethyl group, 1-cyanomethyl group, 2-cyanomethyl group, 2,3-dicyano-t-butyl group, nitromethyl group, 1-nitromethyl group, 1,2-dinitroethyl group, 1,3- Examples thereof include a dinitroisopropyl group.
R1〜R12において、置換もしくは無置換の炭素数1〜30のアルコキシ基としては、−OYで表される基であり、Yの例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、s−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、ヒドロキシル基、1−ヒドロキシエチル基、2−ヒドロキシエチル基、1,2−ジヒドロキシエチル基、2,3−ジヒドロキシ−t−ブチル基、クロロメチル基、1−クロロエチル基、2−クロロエチル基、2−クロロイソブチル基1,2−ジクロロエチル基、1,3−ジクロロイソプロピル基、2,3−ジクロロ−t−ブチル基、ブロモメチル基、1−ブロモエチル基、2−ブロモエチル基、2−ブロモイソブチル基、1,2−ジブロモエチル基、1,3−ジブロモイソプロピル基、1,2,3−トリブロモプロピル基、ヨードメチル基、1−ヨードエチル基、2−ヨードエチル基、2−ヨードイソブチル基、2,3−ジヨド−t−ブチル基、シアノメチル基、1−シアノメチル基、2−シアノメチル基、2−シアノメチル基、2,3−ジシアノ−t−ブチル基、ニトロメチル基、1−ニトロメチル基、1,2−ジニトロエチル基、1,3−ジニトロイソプロピル基などが挙げられる。 In R 1 to R 12 , the substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 30 carbon atoms is a group represented by —OY, and examples of Y include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and an isopropyl group. , N-butyl, s-butyl, isobutyl, t-butyl, n-pentyl, n-hexyl, n-heptyl, n-octyl, hydroxyl, 1-hydroxyethyl, 2- Hydroxyethyl group, 1,2-dihydroxyethyl group, 2,3-dihydroxy-t-butyl group, chloromethyl group, 1-chloroethyl group, 2-chloroethyl group, 2-chloroisobutyl group 1,2-dichloroethyl group, 1,3-dichloroisopropyl group, 2,3-dichloro-t-butyl group, bromomethyl group, 1-bromoethyl group, 2-bromoethyl group, 2-bromoisobutyl 1,2-dibromoethyl group, 1,3-dibromoisopropyl group, 1,2,3-tribromopropyl group, iodomethyl group, 1-iodoethyl group, 2-iodoethyl group, 2-iodoisobutyl group, 2,3 -Diiodo-t-butyl group, cyanomethyl group, 1-cyanomethyl group, 2-cyanomethyl group, 2-cyanomethyl group, 2,3-dicyano-t-butyl group, nitromethyl group, 1-nitromethyl group, 1,2-dinitro Examples thereof include an ethyl group and a 1,3-dinitroisopropyl group.
R1〜R12において、置換もしくは無置換の炭素数6〜40のアリール基としては、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、ナフタセニル基、ピレニル基、フルオレニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、スチルベン基などが挙げられる。R1〜R12において置換もしくは無置換の炭素数7〜40のアリールアルキル基としては、ベンジル基、α−メチルベンジル基、シンナミル基、α−エチルベンジル基、α,α−ジメチルベンジル基、4−メチルベンジル基、4−エチルベンジル基、2−tert−ブチルベンジル基、4−n−オクチルベンジル基、ナフチルメチル基、ジフェニルメチル基などが挙げられる。置換もしくは無置換の炭素数4〜30のアルケニル基としては、ビニル基、アリル基、1−ブテニル基、2−ブテニル基、3−ブテニル基、1,3−ブタンジエニル基、1−メチルビニル基、スチリル基、2,2−ジフェニルビニル基、2,2−ジトリルビニル基、1,2−ジトリルビニル基、1−メチルアリル基、2−メチルアリル基、1,2−ジメチルアリル基、1−フェニルアリル基、2−フェニルアリル基、3−フェニルアリル基、3,3−ジフェニルアリル基、1−フェニル−1−ブテニル基、3−フェニル−1−ブテニル基などが挙げられる。 In R 1 to R 12 , the substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 40 carbon atoms is phenyl group, naphthyl group, anthryl group, phenanthryl group, naphthacenyl group, pyrenyl group, fluorenyl group, biphenyl group, terphenyl group And a stilbene group. Examples of the substituted or unsubstituted arylalkyl group having 7 to 40 carbon atoms in R 1 to R 12 include benzyl group, α-methylbenzyl group, cinnamyl group, α-ethylbenzyl group, α, α-dimethylbenzyl group, 4 -Methylbenzyl group, 4-ethylbenzyl group, 2-tert-butylbenzyl group, 4-n-octylbenzyl group, naphthylmethyl group, diphenylmethyl group and the like can be mentioned. Examples of the substituted or unsubstituted alkenyl group having 4 to 30 carbon atoms include vinyl group, allyl group, 1-butenyl group, 2-butenyl group, 3-butenyl group, 1,3-butanedienyl group, 1-methylvinyl group, Styryl group, 2,2-diphenylvinyl group, 2,2-ditolylvinyl group, 1,2-ditolylvinyl group, 1-methylallyl group, 2-methylallyl group, 1,2-dimethylallyl group, 1-phenylallyl group, 2 -Phenylallyl group, 3-phenylallyl group, 3,3-diphenylallyl group, 1-phenyl-1-butenyl group, 3-phenyl-1-butenyl group and the like can be mentioned.
R1〜R12において置換もしくは無置換の炭素数3〜20のトリアルキルシリル基としては、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリプロピルシリル基、トリブチルシリル基、トリペンチルシリル基、トリヘキシルシリル基、t−ブチルジメチルシリル基などが挙げられる。 Examples of the substituted or unsubstituted trialkylsilyl group having 3 to 20 carbon atoms in R 1 to R 12 include a trimethylsilyl group, a triethylsilyl group, a tripropylsilyl group, a tributylsilyl group, a tripentylsilyl group, a trihexylsilyl group, Examples include t-butyldimethylsilyl group.
置換もしくは無置換の炭素数6〜40のアリールオキシ基としては、フェノキシ基、ナフチルオキシ基、アンスクルオキシ基、ピレニルオキシ基、ビフェニルオキシ基、フルオランテニルオキシ基、クリセニルオキシ基、ピレニルオキシ基などが挙げられる。 Examples of the substituted or unsubstituted aryloxy group having 6 to 40 carbon atoms include a phenoxy group, a naphthyloxy group, an ankle oxy group, a pyrenyloxy group, a biphenyloxy group, a fluoranthenyloxy group, a chrysenyloxy group, and a pyrenyloxy group. It is done.
前記アルキル基およびアルコキシ基における置換基の例としては、ハロゲン、ヒドロキシル基または置換もしくは無置換のアミノ基(置換基としては、ハロゲン、ヒドロキシル基、アルキル基、アルコキシ基、およびこれらの置換基を有するアリール基であることができる。)であることができる。 Examples of the substituent in the alkyl group and the alkoxy group include a halogen, a hydroxyl group, and a substituted or unsubstituted amino group (the substituent includes a halogen, a hydroxyl group, an alkyl group, an alkoxy group, and these substituents. It can be an aryl group.
前記アリール基及びアルケニル基の置換基の例としては、ハロゲン、ヒドロキシル基、ニトロ基、シアノ基、置換もしくは無置換のアミノ基(置換基としては、ハロゲン、ヒドロキシル基、アルキル基、アルコキシ基、およびこれらの置換基を有するアリール基であることができる。)、置換もしくは無置換のアルキル基(この置換基としては、ハロゲンまたはヒドロキシル基である)、置換もしくは無置換のアルケニル基(この置換基としては、ハロゲンまたはヒドロキシル基である)、置換もしくは無置換のシクロアルキル基(置換基としては、ハロゲン、ヒドロキシル基、アルキル基、アルコキシ基、およびこれらの置換基を有するアリール基であることができる)、置換もしくは無置換のアルコキシ基(この置換基としては、ハロゲンまたはヒドロキシル基である)、置換もしくは無置換のアラルキル基(置換基としては、ハロゲン、ヒドロキシル基、アルキル基、アルコキシ基、およびこれらの置換基を有するアリール基であることができる)、置換もしくは無置換のアリールオキシシ基(置換基としては、ハロゲン、ヒドロキシル基、アルキル基、アルコキシ基、およびこれらの置換基を有するアリール基であることができる)。 Examples of the substituent of the aryl group and alkenyl group include halogen, hydroxyl group, nitro group, cyano group, substituted or unsubstituted amino group (substituents include halogen, hydroxyl group, alkyl group, alkoxy group, and An aryl group having these substituents), a substituted or unsubstituted alkyl group (which is a halogen or a hydroxyl group), a substituted or unsubstituted alkenyl group (as this substituent) Is a halogen or a hydroxyl group), a substituted or unsubstituted cycloalkyl group (the substituent can be a halogen, a hydroxyl group, an alkyl group, an alkoxy group, and an aryl group having these substituents) Substituted or unsubstituted alkoxy group (this substituent includes halogen Or a hydroxyl group), a substituted or unsubstituted aralkyl group (the substituent can be a halogen, a hydroxyl group, an alkyl group, an alkoxy group, and an aryl group having these substituents), a substituted or unsubstituted Substituted aryloxy groups (substituents can be halogens, hydroxyl groups, alkyl groups, alkoxy groups, and aryl groups having these substituents).
前記一般式(A)および(B)において、Ar3およびAr4は、それぞれ独立に水素、置換もしくは無置換の炭素数1〜30のアルキル基(この置換基は前記アルキル基の置換基と同様)、置換もしくは無置換の炭素数6〜40のアリール基(この置換基は前記アリール基の置換基と同様)、置換もしくは無置換の炭素数7〜40のアリールアルキル基(置換基としては、ハロゲン、ヒドロキシル基、アルキル基、アルコキシ基、およびこれらの置換基を有するアリール基であることができる)、またAr3およびAr4は互いに連結し、環状構造を形成していてもよい。 In the general formulas (A) and (B), Ar 3 and Ar 4 are each independently hydrogen, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 30 carbon atoms (this substituent is the same as the substituent for the alkyl group) ), A substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 40 carbon atoms (this substituent is the same as the substituent for the aryl group), a substituted or unsubstituted arylalkyl group having 7 to 40 carbon atoms (as a substituent, A halogen, a hydroxyl group, an alkyl group, an alkoxy group, and an aryl group having these substituents), and Ar 3 and Ar 4 may be linked to each other to form a cyclic structure.
以下に、前記一般式(1)〜(9)で示される本発明化合物の具体例を示すが、本発明化合物はこれにより限定されるものではない。なお、式中、Meはメチル基、Etはエチル基、t−Buはt−ブチル基、n−Buはn−ブチル基、i−Prはイソプロピル基、n−Prはn−プロピル基、OMeはメトキシ基を示す。 Specific examples of the compound of the present invention represented by the general formulas (1) to (9) are shown below, but the compound of the present invention is not limited thereto. In the formula, Me is a methyl group, Et is an ethyl group, t-Bu is a t-butyl group, n-Bu is an n-butyl group, i-Pr is an isopropyl group, n-Pr is an n-propyl group, OMe Represents a methoxy group.
一般式(1)〜(9)で示される化合物は、下記の方法によりそれぞれ合成することができる。なお、以下の反応式中のR0、R1〜R12は、請求項において規定したとおりのものである。 The compounds represented by the general formulas (1) to (9) can be synthesized by the following methods, respectively. In the following reaction formulas, R 0 and R 1 to R 12 are as defined in the claims.
本発明のイミド基含有フルオランテン系化合物は、有機EL素子用の有機化合物として使用することができる。本発明の有機EL素子は、陰極と陽極間に一層又は複数層からなる有機薄膜層が挟持されている有機EL素子において、発光層が本発明イミド基含有フルオランテン系化合物を含有することが好ましい。 The imide group-containing fluoranthene compound of the present invention can be used as an organic compound for an organic EL device. In the organic EL device of the present invention, in which an organic thin film layer composed of one layer or a plurality of layers is sandwiched between a cathode and an anode, the light emitting layer preferably contains the imide group-containing fluoranthene compound of the present invention.
本発明の有機EL素子は、前記したように陽極と陰極間に一層もしくは多層の有機薄膜層を形成した素子である。一層型の場合、陽極と陰極との間に発光層を設けている。発光層は、発光材料を含有し、それに加えて陽極から注入した正孔、もしくは陰極から注入した電子を発光材料まで輸送させるために、正孔注入材料、正孔輸送材料もしくは電子注入材料、電子輸送材料を含有してもよい。また、本発明の発光材料は、きわめて高い蛍光量子効率、高い正孔輸送能力及び電子輸送能力を併せ持ち、均一な薄膜を形成することができる。多層型の有機EL素子としては、(陽極/正孔注入層/発光層/陰極)、(陽極/発光層/電子注入層/陰極)、(陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極)、(陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極)等の多層構成で積層したものとして使用できる。 The organic EL device of the present invention is a device in which one or more organic thin film layers are formed between the anode and the cathode as described above. In the case of the single layer type, a light emitting layer is provided between the anode and the cathode. The light emitting layer contains a light emitting material, and in addition, in order to transport holes injected from the anode or electrons injected from the cathode to the light emitting material, a hole injecting material, a hole transporting material or an electron injecting material, an electron It may contain a transport material. Further, the light emitting material of the present invention has extremely high fluorescence quantum efficiency, high hole transport ability and electron transport ability, and can form a uniform thin film. Multi-layer type organic EL devices include (anode / hole injection layer / light emitting layer / cathode), (anode / light emitting layer / electron injection layer / cathode), (anode / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer). / Cathode), (anode / hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / cathode), etc.
発光層には、本発明の化合物に加えて必要に応じて、さらなる公知のホスト材料、発光材料、ドーピング材料、正孔注入材料や電子注入材料を組み合わせて使用することもできる。有機EL素子は多層構造にすることにより、クエンチングによる輝度や寿命の低下を防ぐことができ、他のドーピング材料により、発光輝度や発光効率の向上、赤色や白色の発光を得ることもできる。また、本発明の有機EL素子における正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層は、それぞれ二層以上の層構成により形成されてもよい。その際、正孔注入層の場合、陽極から正孔を注入する層を正孔注入層、正孔注入層から正孔を受け取り、発光層まで正孔を輸送する層を正孔輸送層と呼ぶ。同様に電子注入層の場合、陰極から電子を注入する役割を果す層を電子注入層、電子注入層から電子を受け取り、発光層まで電子を輸送する層を電子輸送層と呼ぶ。これらの各層は、材料のエネルギー準位、耐熱性、有機薄膜層もしくは金属電極との密着性等の各要因により選択されて使用される。 In addition to the compound of the present invention, further known host materials, light emitting materials, doping materials, hole injecting materials, and electron injecting materials can be used in combination in the light emitting layer as necessary. By making the organic EL element have a multilayer structure, it is possible to prevent a decrease in luminance and lifetime due to quenching, and by using other doping materials, it is possible to improve light emission luminance and light emission efficiency and to obtain red and white light emission. In addition, the hole injection layer, the hole transport layer, the light emitting layer, the electron transport layer, and the electron injection layer in the organic EL device of the present invention may be formed of two or more layers. At that time, in the case of a hole injection layer, the layer that injects holes from the anode is called a hole injection layer, and the layer that receives holes from the hole injection layer and transports holes to the light emitting layer is called a hole transport layer. . Similarly, in the case of an electron injection layer, a layer that plays the role of injecting electrons from the cathode is called an electron injection layer, and a layer that receives electrons from the electron injection layer and transports electrons to the light emitting layer is called an electron transport layer. Each of these layers is selected and used depending on factors such as the energy level of the material, heat resistance, adhesion with the organic thin film layer or the metal electrode.
正孔注入材料もしくは正孔輸送材料としては、正孔を輸送する能力を持ち、陽極からの正孔注入効果、発光層又は発光材料に対して優れた正孔注入効果もしくは正孔輸送効果を有し、発光層で生じた励起子の電子注入層又は電子注入材料への移動を防止し、かつ薄膜形成能力の優れた化合物が好ましい。具体的には、フタロシアニン誘導体、ナフタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体、オキサゾール、オキサジアゾール、トリアゾール、イミダゾール、イミダゾロン、イミダゾールチオン、ピラゾリン、ピラゾロン、テトラヒドロイミダゾール、ヒドラゾン、アシルヒドラゾン、ポリアリールアルカン、スチルベン、ベンジジン型トリフェニルアミン、スチリルアミン型トリフェニルアミン、ジアミン型トリフェニルアミン等と、それらの誘導体、及びポリビニルカルバゾール、ポリシラン、導電性高分子等の高分子材料が挙げられるが、
これらに限定されるものではない。
As a hole injection material or a hole transport material, it has the ability to transport holes, and has a hole injection effect from the anode, and an excellent hole injection effect or hole transport effect for the light emitting layer or light emitting material. A compound that prevents the excitons generated in the light emitting layer from moving to the electron injection layer or the electron injection material and has an excellent thin film forming ability is preferable. Specifically, phthalocyanine derivatives, naphthalocyanine derivatives, porphyrin derivatives, oxazole, oxadiazole, triazole, imidazole, imidazolone, imidazolethione, pyrazoline, pyrazolone, tetrahydroimidazole, hydrazone, acylhydrazone, polyarylalkane, stilbene, benzidine type Examples include triphenylamine, styrylamine type triphenylamine, diamine type triphenylamine, and derivatives thereof, and polymer materials such as polyvinylcarbazole, polysilane, and conductive polymer.
It is not limited to these.
これらの正孔注入材料もしくは正孔輸送材料の中で、さらに効果的な材料は、芳香族三級アミン誘導体又はフタロシアニン誘導体である。芳香族三級アミン誘導体の具体例としては、トリフェニルアミン、トリトリルアミン、トリジフェニルアミン、N,N′−ジフェニル−N,N′−(3−メチルフェニル)−1,1′−ビフェニル−4,4′−ジアミン、N,N,N′,N′−(4−メチルフェニル)−1,1′−フェニル−4,4′−ジアミン、N,N,N′,N′−(4−メチルフェニル)−1,1′−ビフェニル−4,4′−ジアミン、N,N′−ジフェニル−N,N′−ジナフチル−1,1′−ビフェニル−4,4′−ジアミン、N,N′−(メチルフェニル)−N,N′−(4−n−ブチルフェニル)−フェナントレン−9,10−ジアミン、N,N−ビス(4−ジ−4−トリルアミノフェニル)−4−フェニル−シクロヘキサン等、又はこれらの芳香族三級アミン骨格を有したオリゴマーもしくはポリマーであるが、これらに限定されるものではない。フタロシアニン(Pc)誘導体の具体例は、PCH2、PcCu、PcCo、PcNi、PcZn、PcPd、PcFe、PcMn、PcClAl、PcClGa、PcClIn、PcClSn、PcCl2Si、Pc(HO)Al、Pc(HO)Ga、PcVO、PcTiO、PcMoO等のフタロシアニン誘導体(三共出版株式会社 大化学辞典、フタロシアニン錯塩の項参照)及びナフタロシアニン誘導体である。また、導電性高分子としては、ポリアニリン誘導体(PAni)やポリチオフェン誘導体(PEDOT)などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。 Among these hole injection materials or hole transport materials, more effective materials are aromatic tertiary amine derivatives or phthalocyanine derivatives. Specific examples of the aromatic tertiary amine derivative include triphenylamine, tolylamine, tridiphenylamine, N, N′-diphenyl-N, N ′-(3-methylphenyl) -1,1′-biphenyl-4, 4'-diamine, N, N, N ', N'-(4-methylphenyl) -1,1'-phenyl-4,4'-diamine, N, N, N ', N'-(4-methyl Phenyl) -1,1'-biphenyl-4,4'-diamine, N, N'-diphenyl-N, N'-dinaphthyl-1,1'-biphenyl-4,4'-diamine, N, N'- (Methylphenyl) -N, N ′-(4-n-butylphenyl) -phenanthrene-9,10-diamine, N, N-bis (4-di-4-tolylaminophenyl) -4-phenyl-cyclohexane, etc. Or these aromatic tertiary amino acids An oligomer or polymer having a backbone, but not limited thereto. Specific examples of the phthalocyanine (Pc) derivatives, PCH 2, PcCu, PcCo, PcNi, PcZn, PcPd, PcFe, PcMn, PcClAl, PcClGa, PcClIn, PcClSn, PcCl 2 Si, Pc (HO) Al, Pc (HO) Ga Phthalocyanine derivatives such as PcVO, PcTiO, and PcMoO (see Sankyo Publishing Co., Ltd., Daigaku Dictionary, phthalocyanine complex salt) and naphthalocyanine derivatives. Examples of the conductive polymer include, but are not limited to, polyaniline derivatives (PAni) and polythiophene derivatives (PEDOT).
電子注入材料もしくは電子輸送材料として用いる化合物は、電子を輸送する能力を持ち、陰極からの電子注入効果、発光層または発光材料に対して、優れた電子輸送効果を有し、発光層で生成した励起子の正孔注入層への移動を防止し、かつ薄膜形成性に優れた化合物が好ましい。例えば、フルオレノン、アントラキノジメタン、ジフェノキノン、チオピランジオキシド、オキサゾール、オキサジアゾール、トリアゾール、イミダゾール、ペリレンテトラカルボン酸、フレオニリデンメタン、アントロンなどとそれらの誘導体が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、本発明の正孔輸送材料に電子受容性物質を、電子注入材料に電子供与性物質を添加することにより電荷注入性を向上させることもできる。 The compound used as an electron injection material or an electron transport material has the ability to transport electrons, has an electron injection effect from the cathode, and has an excellent electron transport effect with respect to the light emitting layer or the light emitting material, and is generated in the light emitting layer. A compound that prevents exciton migration to the hole injection layer and is excellent in thin film formation is preferable. Examples include, but are not limited to, fluorenone, anthraquinodimethane, diphenoquinone, thiopyrandioxide, oxazole, oxadiazole, triazole, imidazole, perylenetetracarboxylic acid, fluorenylidenemethane, anthrone, and their derivatives. Is not to be done. Further, the charge injection property can be improved by adding an electron accepting substance to the hole transport material of the present invention and an electron donating substance to the electron injection material.
本発明の有機EL素子において、さらに効果的な電子輸送材料は、金属錯体化合物、含窒素五員環誘導体もしくは含窒素芳香族化合物である。金属錯体化合物の具体例としては、トリス(8−キノリナート)リチウム、トリス(8−キノリナート)亜鉛、トリス(8−キノリナート)銅、トリス(8−キノリナート)マンガン、トリス(8−キノリナート)アルミニウム、トリス(2−メチル−8−キノリナート)アルミニウム、トリス(4−メチル−8−キノリナート)アルミニウム、トリス(4−プロピル−8−キノリナート)アルミニウム、トリス(4−ベンジル−8−キノリナート)アルミニウム、ビス(2−メチル−8−キノリナート)(フェノラート)アルミニウム、ビス(2−メチル−8−キノリナート)(o−クレゾラート)アルミニウム、ビス(2−メチル−8−キノリナート)(m−クレゾラート)アルミニウム、ビス(2−メチル−8−キノリナート)(p−クレゾラート)アルミニウム、ビス(2−メチル−8−キノリナート)(m−フェニルフェノラート)アルミニウム、ビス(2−メチル−8−キノリナート)(p−フェニルフェノラート)アルミニウム、ビス(2−メチル−8−キノリナート)(3,5−ジメチルフェノラート)アルミニウム、ビス(2−メチル−8−キノリナート)(1−ナフトラート)アルミニウム、ビス(2−メチル−8−キノリナート)(2−ナフトラート)ガリウム、ビス(2−メチル−8−キノリナート)(p−クレゾラート)ガリウム、ビス(8−キノリナート)亜鉛、ビス(8−キノリナート)銅、ビス(8−キノリナート)マンガンなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。 In the organic EL device of the present invention, a more effective electron transport material is a metal complex compound, a nitrogen-containing five-membered ring derivative, or a nitrogen-containing aromatic compound. Specific examples of the metal complex compound include tris (8-quinolinato) lithium, tris (8-quinolinato) zinc, tris (8-quinolinato) copper, tris (8-quinolinato) manganese, tris (8-quinolinato) aluminum, tris. (2-Methyl-8-quinolinato) aluminum, tris (4-methyl-8-quinolinato) aluminum, tris (4-propyl-8-quinolinato) aluminum, tris (4-benzyl-8-quinolinato) aluminum, bis (2 -Methyl-8-quinolinato) (phenolate) aluminum, bis (2-methyl-8-quinolinato) (o-cresolate) aluminum, bis (2-methyl-8-quinolinato) (m-cresolate) aluminum, bis (2- Methyl-8-quinolinate) (p- Resoleate) aluminum, bis (2-methyl-8-quinolinato) (m-phenylphenolate) aluminum, bis (2-methyl-8-quinolinato) (p-phenylphenolate) aluminum, bis (2-methyl-8- Quinolinate) (3,5-dimethylphenolate) aluminum, bis (2-methyl-8-quinolinato) (1-naphtholato) aluminum, bis (2-methyl-8-quinolinato) (2-naphtholato) gallium, bis (2 -Methyl-8-quinolinato) (p-cresolate) gallium, bis (8-quinolinato) zinc, bis (8-quinolinato) copper, bis (8-quinolinato) manganese, and the like. Absent.
また、含窒素五員環誘導体の具体例は、オキサゾール誘導体、チアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体もしくはトリアゾール誘導体が好ましい。具体的には、2,5−ビス(1−フェニル)−1,3,4−オキサゾール、2,5−ビス(1−フェニル)−1,3,4−チアゾール、2,5−ビス(1−フェニル)−1,3,4−オキサジアゾール、2,5−ビス(1−ナフチル)−1,3,4−オキサジアゾール、1,4−ビス[2−(5−フェニルオキサジアゾリル)]ベンゼン、1,4−ビス[2−(5−フェニルオキサジアゾリル)−4−tert−ブチルベンゼン]、2−(4′−tert−ブチルフェニル)−5−(4″−ビフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール、2−(4′−tert−ブチルフェニル)−5−(4″−ビフェニル)−1,3,4−チアゾール、2,5−ビス(1−ナフチル)−1,3,4−チアゾール、1,4−ビス[2−(5−フェニルチアジアゾリル)]ベンゼン、2−(4′−tert−ブチルフェニル)−5−(4″−ビフェニル)−1,3,4−トリアゾール、2,5−ビス(1−ナフチル)−1,3,4−トリアゾール、4−ビス[2−(5−フェニルトリアゾリル)]ベンゼンなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。 Further, specific examples of the nitrogen-containing five-membered ring derivative are preferably an oxazole derivative, a thiazole derivative, an oxadiazole derivative, a thiadiazole derivative, or a triazole derivative. Specifically, 2,5-bis (1-phenyl) -1,3,4-oxazole, 2,5-bis (1-phenyl) -1,3,4-thiazole, 2,5-bis (1 -Phenyl) -1,3,4-oxadiazole, 2,5-bis (1-naphthyl) -1,3,4-oxadiazole, 1,4-bis [2- (5-phenyloxadiazolyl) )] Benzene, 1,4-bis [2- (5-phenyloxadiazolyl) -4-tert-butylbenzene], 2- (4'-tert-butylphenyl) -5- (4 "-biphenyl)- 1,3,4-oxadiazole, 2- (4′-tert-butylphenyl) -5- (4 ″ -biphenyl) -1,3,4-thiazole, 2,5-bis (1-naphthyl)- 1,3,4-thiazole, 1,4-bis [2- (5-phenylthiadi Zolyl)] benzene, 2- (4′-tert-butylphenyl) -5- (4 ″ -biphenyl) -1,3,4-triazole, 2,5-bis (1-naphthyl) -1,3,4 -Triazole, 4-bis [2- (5-phenyltriazolyl)] benzene and the like may be mentioned, but are not limited thereto.
さらに、含窒素芳香族化合物の具体例は、フェナントロリン誘導体などが好ましい。具体的には、4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン、4,7−ジ−m−トリル−1,10−フェナントロリン、4,7−ジ−p−トリル−1,10−フェナントロリン、2,9−ジメチル−4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン、2,9−ジメチル−4,7−ジ−p−トリル−1,10−フェナントロリン、2,9−ジメチル−4,7−ジ−m−トリル−1,10−フェナントロリン、2,9−ジエチル−4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン、2,9−ジエチル−4,7−ジ−p−トリル−1,10−フェナントロリン、2,9−ジエチル−4,7−ジ−m−トリル−1,10−フェナントロリン、2,9−ジメチル−4,7−ビス(ナフタレン−1−イル)−1,10−フェナントロリン、2,9−ジメチル−4,7−ビス(ナフタレン−2−イル)−1,10−フェナントロリン、2,9−ジフェニル−4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン、2,9−ジメチル−4,7−ビス(ビフェニレン−4−イル)−1,10−フェナントロリン、3,8−ジ(α−ナフチル)−1,10−フェナントロリン、3,8−ジ(β−ナフチル)−1,10−フェナントロリン、1,4−ジ(1,10−フェナントロリン−2−イル)ベンゼン、4,4′−ジ(1,10−フェナントロリン−2−イル)ビフェニル、1,5−ジ(1,10−フェナントロリン−2−イル)アントラセン、1,3,5−トリ(1,10−フェナントロリン−2−イル)ベンゼンなどがあるが、これらに限定されるものではない。 Furthermore, a specific example of the nitrogen-containing aromatic compound is preferably a phenanthroline derivative. Specifically, 4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline, 4,7-di-m-tolyl-1,10-phenanthroline, 4,7-di-p-tolyl-1,10-phenanthroline, , 9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline, 2,9-dimethyl-4,7-di-p-tolyl-1,10-phenanthroline, 2,9-dimethyl-4,7-di -M-tolyl-1,10-phenanthroline, 2,9-diethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline, 2,9-diethyl-4,7-di-p-tolyl-1,10-phenanthroline 2,9-diethyl-4,7-di-m-tolyl-1,10-phenanthroline, 2,9-dimethyl-4,7-bis (naphthalen-1-yl) -1,10-phenanthroline, 2, 9 Dimethyl-4,7-bis (naphthalen-2-yl) -1,10-phenanthroline, 2,9-diphenyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline, 2,9-dimethyl-4,7-bis (Biphenylene-4-yl) -1,10-phenanthroline, 3,8-di (α-naphthyl) -1,10-phenanthroline, 3,8-di (β-naphthyl) -1,10-phenanthroline, 1, 4-di (1,10-phenanthrolin-2-yl) benzene, 4,4'-di (1,10-phenanthroline-2-yl) biphenyl, 1,5-di (1,10-phenanthrolin-2-yl) ) Anthracene, 1,3,5-tri (1,10-phenanthrolin-2-yl) benzene and the like, but are not limited thereto.
有機エレクトロルミネッセンス素子の陽極に使用される導電性材料としては、4eVより大きな仕事関数を持つものが適しており、炭素、アルミニウム、バナジウム、鉄、コバルト、ニッケル、タングステン、銀、金、白金、パラジウムなど、およびそれらの合金、ITO基板、NESA基板に使用される酸化錫、酸化インジウムなどの酸化金属、さらにはポリチオフェンやポリピロールなどの有機導電性樹脂が用いられる。陰極に用いられる導電性材料としては、4eVより小さな仕事関数を持つものが適しており、マグネシウム、カルシウム、錫、鉛、チタニウム、イットリウム、リチウム、ルテニウム、マンガンなどおよびこれらの合金が用いられるが、これらに限定されるものではない。合金としては、マグネシウム/銀、マグネシウム/インジウム、リチウム/アルミニウムなどが代表例として挙げられるが、これらに限定されるものではない。合金の比率は、蒸着源の温度、雰囲気、真空度などにより、適切に制御することができる。陽極、陰極は必要に応じて二層以上の層に構成されてもよい。 As a conductive material used for an anode of an organic electroluminescence element, a material having a work function larger than 4 eV is suitable, and carbon, aluminum, vanadium, iron, cobalt, nickel, tungsten, silver, gold, platinum, palladium And alloys thereof, metal oxides such as tin oxide and indium oxide used for ITO substrates and NESA substrates, and organic conductive resins such as polythiophene and polypyrrole are used. As the conductive material used for the cathode, a material having a work function smaller than 4 eV is suitable, and magnesium, calcium, tin, lead, titanium, yttrium, lithium, ruthenium, manganese, and alloys thereof are used. It is not limited to these. Examples of alloys include magnesium / silver, magnesium / indium, lithium / aluminum, and the like, but are not limited thereto. The ratio of the alloy can be appropriately controlled by the temperature of the vapor deposition source, the atmosphere, the degree of vacuum, and the like. The anode and the cathode may be composed of two or more layers as necessary.
本発明の有機EL素子で用いる透明電極の支持基板は、効率よく発光させるために、十分透明であることが望ましい。透明電極は、上記の導電性材料を用いて、蒸着やスパッタリング等の方法で所定の透光性が確保できるように設定する。発光面の電極は、光透過率を10%以上にすることが望ましい。基板は、機械的、熱的強度を有し、透明性を有するものであれば限定されるものではないが、ガラス基板や透明性樹脂のフィルムおよびシートが挙げられる。フィルムやシートに用いる透明性樹脂としては、ポリエチレン、ポリエチレン共重合体、ポリプロピレン、ポリプロピレン共重合体、ポリスチレン、ポリスチレン共重合体、シンジオタクチックポリスチレン、ポリメチルメタアクリレート、ナイロン、ポリエーテルサルホン、ポリサルホン、ポリカーボネート、ポリカーボネート共重合体、ポリアリレート、ポリエーテルイミド、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体、ポリビニリデンフルオライド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどが挙げられる。 The transparent electrode support substrate used in the organic EL device of the present invention is desirably sufficiently transparent in order to efficiently emit light. The transparent electrode is set using the above-described conductive material so that predetermined translucency can be secured by a method such as vapor deposition or sputtering. The electrode on the light emitting surface preferably has a light transmittance of 10% or more. The substrate is not limited as long as it has mechanical and thermal strength and has transparency, and examples thereof include a glass substrate and a transparent resin film and sheet. Transparent resins used for films and sheets include polyethylene, polyethylene copolymer, polypropylene, polypropylene copolymer, polystyrene, polystyrene copolymer, syndiotactic polystyrene, polymethyl methacrylate, nylon, polyethersulfone, and polysulfone. , Polycarbonate, polycarbonate copolymer, polyarylate, polyetherimide, tetrafluoroethylene-ethylene copolymer, polyvinylidene fluoride, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polybutylene terephthalate and the like.
本発明における有機エレクトロルミネッセンス素子の各層の形成は、真空蒸着、スパッ
タリング、プラズマ、イオンプレーティングなどの乾式成膜法や、スピンコーティング、
ディッピング、フローコーティングなどの湿式成膜法のいずれの方法も用いることができる。
陽極と陰極の間に挟持される有機薄膜層の各層の膜厚は特に限定されるものではないが、適切な膜厚に設定する必要がある。通常の膜厚は0.5nmから500nmの範囲で適宜選ぶことが好ましい。
The formation of each layer of the organic electroluminescence element in the present invention may be performed by a dry film forming method such as vacuum deposition, sputtering, plasma, ion plating, spin coating,
Any method of wet film formation such as dipping and flow coating can be used.
The thickness of each layer of the organic thin film layer sandwiched between the anode and the cathode is not particularly limited, but must be set to an appropriate thickness. The normal film thickness is preferably selected as appropriate in the range of 0.5 nm to 500 nm.
本発明の化合物を成膜する場合は、真空蒸着法、湿式成膜法のいずれも用いることができる。湿式成膜法において、これらの有機薄膜を形成させるために用いる溶液を調製する際の溶媒は、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、クロロホルム、テトラヒドロフラン、ジオキサン、1,2−ジメトキシメタン、1,2−ジエトキシメタン、アセトン、トルエンなどが挙げられるが、とくに限定されない。 When the compound of the present invention is formed into a film, either a vacuum deposition method or a wet film formation method can be used. In the wet film forming method, the solvent used for preparing the solution used to form these organic thin films is dichloromethane, 1,2-dichloroethane, chloroform, tetrahydrofuran, dioxane, 1,2-dimethoxymethane, 1,2- Examples include diethoxymethane, acetone, and toluene, but are not particularly limited.
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子において、本発明の化合物のほかに、発光材料、ドーピング材料、正孔注入材料、正孔輸送材料、電子注入材料および電子輸送材料の少なくとも1種が同一層に含有されてもよい。また、本発明により得られた有機エレクトロルミネッセンス素子の、温度、湿度、雰囲気などに対する安定性の向上のために、素子の表面に保護層を設けたり、樹脂などにより素子全体を保護することも可能である。 In the organic electroluminescence device of the present invention, in addition to the compound of the present invention, at least one of a light emitting material, a doping material, a hole injection material, a hole transport material, an electron injection material and an electron transport material is contained in the same layer. May be. In addition, in order to improve the stability of the organic electroluminescent device obtained by the present invention with respect to temperature, humidity, atmosphere, etc., it is possible to provide a protective layer on the surface of the device or to protect the entire device with a resin or the like It is.
本発明のイミド基含有フルオランテン系化合物を発光材料として用いると、発光輝度、発光効率が高く、色純度が高く、青色や黄橙色、赤橙色、赤色などに発光する有機EL素子が得られる。このため、本発明の有機EL素子は、薄型テレビジョンやフラットパネルディスプレイの平面発光体、複写機やプリンターなどの光源、液晶ディスプレイや計器類、照明器具、表示板、標識灯などの光源として極めて有用である。 When the imide group-containing fluoranthene compound of the present invention is used as a light-emitting material, an organic EL device that emits light in blue, yellow-orange, red-orange, red, or the like with high emission luminance and emission efficiency and high color purity can be obtained. For this reason, the organic EL element of the present invention is extremely useful as a light source for flat-panel illuminators of flat-screen televisions and flat panel displays, light sources for copiers and printers, liquid crystal displays and instruments, lighting fixtures, display boards, and indicator lights. Useful.
以下に実施例及び応用例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれにより何ら限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples and application examples, but the present invention is not limited thereto.
実施例1 (化合物1−1)の合成
実施例2 (化合物6−2)の合成
実施例3 (化合物8−1)の合成
実施例4 (化合物9−1)の合成
実施例5 (化合物12−1)の合成
実施例6 (化合物13−1)の合成
実施例7 (化合物14−3)の合成
実施例8 (化合物15−2)の合成
実施例9 (化合物15−3)の合成
実施例10 (化合物15−7)の合成
実施例11 (化合物15−10)の合成
実施例12 (化合物15−11)の合成
実施例13 (化合物16−2)の合成
実施例14 (化合物16−4)の合成
実施例15 (化合物17−2)の合成
実施例16 (化合物18−7)の合成
実施例17 化合物(27−2)の合成
析出した黒色結晶を濾別してメタノールで洗浄し、化合物(n−1)5.0gを得た。次に、300mlの3つ口フラスコに、化合物(n−1)4.01g(5.0mmol)、N−イソプロピルマレイミド2.80g(20.0mmol)、テトラリン150mlを入れ、170℃で10時間攪拌した。反応終了後、テトラリンを加熱減圧留去して得られた固体を少量のメタノールで洗浄、乾燥し、黄色固体の化合物(n−2)3.23gを得た。さらに、300mlの2口フラスコに化合物(n−2)3.20g(4.0mmol)、DDQ2.27g(10.0mmol)、o−ジクロロベンゼン150mlを入れ、100℃で5時間攪拌した。反応液を濾過、濃縮後、得られた黄色固体をアセトンでリンスし、さらに、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで目的物を分離した。溶媒を留去して乾燥し、黄色固体の化合物(n−2)3.34gを得、実施例1と同様にして反応、処理、精製を行ない、黄色固体の化合物(27−2)2.89g(収率72%)を得た。さらに、この化合物を高真空下に昇華精製した。同定は1H−NMR、FD−MASSスペクトル:m/z 802(M+,100)により行なった。
Example 17 Synthesis of Compound (27-2)
The precipitated black crystals were separated by filtration and washed with methanol to obtain 5.0 g of compound (n-1). Next, 4.01 g (5.0 mmol) of compound (n-1), 2.80 g (20.0 mmol) of N-isopropylmaleimide and 150 ml of tetralin are placed in a 300 ml three-necked flask and stirred at 170 ° C. for 10 hours. did. After completion of the reaction, tetralin was heated and distilled off under reduced pressure, and the resulting solid was washed with a small amount of methanol and dried to obtain 3.23 g of yellow solid compound (n-2). Further, 3.20 g (4.0 mmol) of compound (n-2), 2.27 g (10.0 mmol) of DDQ and 150 ml of o-dichlorobenzene were placed in a 300 ml two-necked flask and stirred at 100 ° C. for 5 hours. After filtering and concentrating the reaction solution, the resulting yellow solid was rinsed with acetone, and further the target product was separated by silica gel column chromatography. The solvent was distilled off and drying was performed to obtain 3.34 g of yellow solid compound (n-2). Reaction, treatment and purification were carried out in the same manner as in Example 1 to obtain yellow solid compound (27-2) 2. 89 g (yield 72%) was obtained. Further, this compound was purified by sublimation under high vacuum. Identification was performed by 1 H-NMR, FD-MASS spectrum: m / z 802 (M + , 100).
応用例1
厚さ150nmのITO透明電極を有する25mm×25mmサイズのITOガラス基板をアセトン、洗浄剤(商品名:セミコクリーン56)、イソプロパノールを用いて超音波洗浄をした。更に、イソプロパノール中で煮沸したあと、UV/オゾン洗浄したものを透明導電性支持基板として使用した。このガラス基板を真空蒸着装置内に設置し、先ず、下記DNTPDを正孔注入層として60nmの厚さに蒸着した後、その上に下記α−NPDを正孔輸送層として20nmの厚さに蒸着した。さらに、発光媒体として下記α−NPD、発光材料として化合物(6−2)を重量比10:1で同時蒸着して膜厚20nmの発光層とした。この上に電子輸送層としてトリス(8−キノリナート)アルミニウム(Alq3)を膜厚60nmに蒸着した。次に電子注入層としてLiFを0.2nmの厚さに蒸着し、この上にアルミニウムを膜厚150nmに蒸着して有機EL素子を作製した。この素子に6.0Vの直流電圧を印加すると、電流密度4.5mA/cm2、発光輝度(印加電圧 6.0V)110cd/m2、発光効率2.4cd/A〔発光効率=(発光輝度/電流密度)×1/10〕の青色発光が得られた。
Application example 1
A 25 mm × 25 mm ITO glass substrate having an ITO transparent electrode with a thickness of 150 nm was subjected to ultrasonic cleaning using acetone, a cleaning agent (trade name: Semicoclean 56), and isopropanol. Furthermore, after boiling in isopropanol, UV / ozone cleaned was used as a transparent conductive support substrate. This glass substrate was placed in a vacuum deposition apparatus. First, the following DNTPD was deposited as a hole injection layer to a thickness of 60 nm, and then the following α-NPD was deposited as a hole transport layer to a thickness of 20 nm. did. Furthermore, the following α-NPD as a light emitting medium and the compound (6-2) as a light emitting material were simultaneously vapor-deposited at a weight ratio of 10: 1 to form a light emitting layer having a thickness of 20 nm. On top of this, tris (8-quinolinato) aluminum (Alq 3 ) was deposited as an electron transport layer to a film thickness of 60 nm. Next, LiF was vapor-deposited to a thickness of 0.2 nm as an electron injection layer, and aluminum was vapor-deposited thereon to a thickness of 150 nm to produce an organic EL device. When a DC voltage of 6.0 V is applied to the device, the current density is 4.5 mA / cm 2 , the light emission luminance (applied voltage 6.0 V) 110 cd / m 2 , the light emission efficiency 2.4 cd / A [light emission efficiency = (light emission luminance Blue light emission was obtained.
応用例2〜14
応用例1において、発光材料として、化合物(6−2)の代わりに表1に記載した化合物を用いた以外は応用例1と同様にして有機EL素子を作製した。この素子の直流印加電圧6.0Vでの電流密度、発光輝度、発光効率、発光色を表1に示した。
In Application Example 1, an organic EL device was produced in the same manner as in Application Example 1 except that the compound described in Table 1 was used instead of the compound (6-2) as the light emitting material. Table 1 shows the current density, light emission luminance, light emission efficiency, and light emission color at a DC applied voltage of 6.0 V of this device.
応用例15〜27
応用例1において、電子輸送層として、Alq3の代わりにα−Phenを用いて、発光材料に表2に記載した化合物を用いた以外は、応用例1と同様にして有機EL素子を作製した。この素子の直流印加電圧6.0Vでの電流密度、発光輝度、発光効率、発光色を表2に示した。
Application examples 15-27
In Application Example 1, an organic EL device was produced in the same manner as in Application Example 1 except that α-Phen was used instead of Alq 3 as the electron transport layer and the compounds described in Table 2 were used as the light emitting material. . Table 2 shows the current density, light emission luminance, light emission efficiency, and light emission color at a DC applied voltage of 6.0 V of this device.
応用例28
応用例1において発光層の発光媒体として用いたα−NPDの代わりにAlq3を用いた。すなわち、応用例1と同様に、正孔注入層として蒸着した膜厚60nmのDNTPD薄膜の上に、上記α−NPDを正孔輸送層として20nmの厚さに蒸着した。さらに、この上に発光媒体としてのAlq3、発光材料としての化合物(15−1)を重量比50:2の組成で同時蒸着し、膜厚50nmの発光層を形成した。さらに、この上に電子輸送層としてAlq3を膜厚60nmに蒸着し成膜した以外は応用例1と同様にして有機EL素子を作製した。この素子に6.0Vの直流電圧を印加すると、電流密度3.9mA/cm2、発光輝度97cd/m2、発光効率2.4cd/Aの黄橙色発光が得られた。
Application Example 28
In Application Example 1, Alq 3 was used instead of α-NPD used as the light emitting medium of the light emitting layer. That is, as in Application Example 1, the α-NPD was deposited as a hole transport layer to a thickness of 20 nm on a DNTPD thin film having a thickness of 60 nm deposited as a hole injection layer. Further, Alq 3 as a luminescent medium and compound (15-1) as a luminescent material were simultaneously vapor-deposited at a weight ratio of 50: 2 to form a 50 nm-thick luminescent layer. Further, an organic EL device was produced in the same manner as in Application Example 1 except that Alq 3 was deposited as an electron transport layer on the film to a thickness of 60 nm. When a DC voltage of 6.0 V was applied to the device, yellow-orange light emission with a current density of 3.9 mA / cm 2 , an emission luminance of 97 cd / m 2 , and an emission efficiency of 2.4 cd / A was obtained.
応用例29
応用例1と同様にして洗浄した透明導電性支持基板に、孔径0.2μmのミクロフィルターを用いて濾過した水溶性の下記PEDOT(ポリマーであり、nは50〜100程度のもの)を0.1ml滴下してスピンコート(3,000rpm,180秒間)した後、加熱乾燥し、膜厚65nmの正孔注入及び正孔輸送層とした。これを放冷後、化合物(15−10)の1,2−ジクロロエタン溶液(0.011g/ml)を0.1ml滴下して、スピンコート(3,500rpm,5秒間)し、減圧加熱乾燥して膜厚20nmの発光層とした。次に、この基板を真空蒸着装置内に設定し、応用例1におけるAlq3の代わりに電子輸送層として上記α−Phenを60nmの膜厚に蒸着した。次に、電子注入層としてLiFを0.2nmの厚さに蒸着し、次いでアルミニウムを150nmの厚さに蒸着し、有機EL素子を作製した。この素子に6.0Vの直流電圧を印加すると、電流密度15.0mA/cm2、309cd/m2、発光効率2.0cd/Aの黄色発光が得られた。
Application Example 29
The following water-soluble PEDOT (which is a polymer, n is about 50 to 100) filtered through a microfilter having a pore size of 0.2 μm on a transparent conductive support substrate washed in the same manner as in Application Example 1. 1 ml of the solution was dropped and spin-coated (3,000 rpm, 180 seconds), and then dried by heating to form a hole injection and hole transport layer having a film thickness of 65 nm. After standing to cool, 0.1 ml of a 1,2-dichloroethane solution (0.011 g / ml) of compound (15-10) was added dropwise, spin-coated (3,500 rpm, 5 seconds), and dried by heating under reduced pressure. Thus, a light emitting layer having a thickness of 20 nm was obtained. Next, this substrate was set in a vacuum deposition apparatus, and the α-Phen was deposited to a thickness of 60 nm as an electron transport layer instead of Alq 3 in Application Example 1. Next, LiF was vapor-deposited to a thickness of 0.2 nm as an electron injection layer, and then aluminum was vapor-deposited to a thickness of 150 nm to produce an organic EL device. When a DC voltage of 6.0 V was applied to the device, yellow light emission with a current density of 15.0 mA / cm 2 , 309 cd / m 2 and a light emission efficiency of 2.0 cd / A was obtained.
応用例30
応用例29において、化合物(15−10)の代わりに化合物(15−11)を用いた以外は、応用例29と同様にして有機EL素子を作製した。この素子に6.0Vの直流電圧を印加すると、電流密度8.9mA/cm2、268cd/m2、発光効率3.0cd/Aの橙色発光が得られた。
Application Example 30
An organic EL device was produced in the same manner as in Application Example 29, except that in Application Example 29, Compound (15-11) was used instead of Compound (15-10). When a DC voltage of 6.0 V was applied to the device, orange light emission with a current density of 8.9 mA / cm 2 , 268 cd / m 2 and a light emission efficiency of 3.0 cd / A was obtained.
比較例1
応用例1において、発光材料として化合物(6−2)の代わりに、下記化合物を用いた以外は、応用例1と同様にして有機EL素子を作製した。この素子は直流印加電圧6.0Vで電流密度1.2mA/cm2、発光輝度15cd/m2、発光効率1.2cd/Aの青色発光が得られたが、発光輝度が極めて低く、僅かに光る程度である。
In Application Example 1, an organic EL device was produced in the same manner as Application Example 1 except that the following compound was used instead of the compound (6-2) as the light emitting material. This device emitted blue light with a DC applied voltage of 6.0 V, a current density of 1.2 mA / cm 2 , a light emission luminance of 15 cd / m 2 , and a light emission efficiency of 1.2 cd / A, but the light emission luminance was extremely low and slightly It's about to shine.
比較例2
応用例9において、発光材料として化合物(15−2)の代わりに、下記化合物を用いた以外は、応用例1と同様にして有機EL素子を作製した。この素子は直流印加電圧9.0Vで電流密度2.2mA/cm2、発光輝度25cd/m2、発光効率1.1cd/Aの黄緑色発光が得られたが、発光輝度が極めて低い。
In Application Example 9, an organic EL device was produced in the same manner as Application Example 1 except that the following compound was used instead of the compound (15-2) as the light emitting material. This device emitted yellowish green light with a DC applied voltage of 9.0 V, a current density of 2.2 mA / cm 2 , an emission luminance of 25 cd / m 2 , and an emission efficiency of 1.1 cd / A, but the emission luminance was extremely low.
比較例3
応用例15において、発光材料として化合物(6−2)の代わりに、下記化合物を用いた以外は、応用例1と同様にして有機EL素子を作製した。この素子は直流印加電圧7.0Vで電流密度2.9mA/cm2、発光輝度19cd/m2、発光効率0.6cd/Aの青色発光が得られたが、発光輝度が極めて低い。
In Application Example 15, an organic EL device was produced in the same manner as Application Example 1 except that the following compound was used instead of the compound (6-2) as the light emitting material. This device produced blue light with a DC applied voltage of 7.0 V, a current density of 2.9 mA / cm 2 , a light emission luminance of 19 cd / m 2 , and a light emission efficiency of 0.6 cd / A, but the light emission luminance was extremely low.
1 陰極
2 電子輸送層
3 発光層
4 正孔輸送層
5 正孔注入層
6 陽極
7 基板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cathode 2 Electron transport layer 3 Light emitting layer 4 Hole transport layer 5 Hole injection layer 6 Anode 7 Substrate
Claims (4)
で示されるイミド基含有フルオランテン系化合物。 The following general formula (A) or (B)
An imide group-containing fluoranthene compound represented by the formula:
In the organic electroluminescence device in which at least an electron transport layer, a light emitting layer and a hole transport layer are sandwiched between a cathode and an anode, the light emitting layer contains one or more imide group-containing fluoranthene compounds according to claim 1. An organic electroluminescence device characterized by that.
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