JP2006120689A - Organic electroluminescence element, display device and illumination device - Google Patents

Organic electroluminescence element, display device and illumination device Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an organic EL element which can finely adjust a luminescent color and which has high emission efficiency and a long life, and to provide a display device using the element and an illumination device. <P>SOLUTION: In the organic electroluminescent element having a structure layer between a cathode and an anode, the structure layer has a plurality of light emitting layers. At least one layer of the structure layer comprises at least one type of compound shown by a general formula (1). In the general formula (1), Z<SB>1</SB>shows an aromatic heterocycle, and Z<SB>2</SB>shows the aromatic heterocycle or an aromatic hydrocarbon cycle. Z<SB>3</SB>shows a divalent link group or a simple joint hand. R<SB>101</SB>shows a hydrogen atom or substituent. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子及びこれを用いた表示装置、照明装置に関する。   The present invention relates to an organic electroluminescence element, a display device using the same, and an illumination device.

表示装置や平面光源として利用可能な有機エレクトロルミネッセンス素子(以下有機EL素子、または単に素子ともいう)は、特定の有機材料に電流を印加することで、陽極より注入されたホールと、陰極より注入された電子の結合により有機材料が発光する原理を利用した自発光素子である。   Organic electroluminescence elements (hereinafter also referred to as organic EL elements or simply elements) that can be used as display devices and planar light sources are injected from the anode and the cathode by applying a current to a specific organic material. It is a self-luminous element that utilizes the principle that an organic material emits light by the combination of generated electrons.

こうした有機材料の発光は古くから知られていたが、発光効率が非常に悪いことからあまり脚光を浴びてこなかった。   The light emission of such organic materials has been known for a long time, but it has not received much attention because of its very low luminous efficiency.

しかし、1987年、Tang等は有機EL素子の高効率化のため、ホールと電子のキャリア輸送性の異なる有機化合物を積層し、ホールと電子がそれぞれ陽極、陰極よりバランスよく注入される構造とし、しかも陽極と陰極に挟まれた構成層の膜厚を2000Å以下の薄膜とすることで、一般に非導電性の有機材料に空間電荷制限電流を利用した電流を流すことに成功した(Tang等,Appl.Phys.Lett.,51、913)。こうした工夫によって、彼等はそれまで高い駆動電圧を要していた有機材料の電界発光をより低電圧の10V以下で駆動させることに成功した。   However, in 1987, Tang et al. Stacked organic compounds with different hole and electron carrier transport properties to increase the efficiency of the organic EL device, and the holes and electrons were injected in a balanced manner from the anode and cathode, respectively. In addition, by using a thin film having a thickness of 2000 mm or less between the anode and the cathode, it has succeeded in flowing a current using a space charge limited current to a non-conductive organic material (Tang et al., Appl. Phys. Lett., 51, 913). With these ideas, they succeeded in driving the electroluminescence of organic materials, which previously required a high driving voltage, at a lower voltage of 10 V or less.

こうしたTang等の報告がなされて以来、有機材料を構成要素とする有機EL素子材料及び有機EL素子に関する研究が盛んになった。無機化合物に比べ、有機化合物はその多様性によりさまざまな発光ピークを与えることから、有機EL素子においても有機材料の適切な分子設計により所望の発光ピークを得ることが可能である。   Since such a report by Tang et al. Was made, research on organic EL element materials and organic EL elements having organic materials as constituent elements has become active. Compared to inorganic compounds, organic compounds give various emission peaks due to their diversity. Therefore, even in organic EL elements, it is possible to obtain desired emission peaks by appropriate molecular design of organic materials.

さらに有機EL素子に、複数の発光材料を用いることで、より微妙な色の調節が可能であり、さらにはより高効率な有機EL素子の設計が可能である。   Further, by using a plurality of light emitting materials for the organic EL element, it is possible to adjust the color more delicately, and it is possible to design a more efficient organic EL element.

発光分子としては、主に蛍光発光有機材料を用いた有機EL素子開発が行われていたが、キャリア結合によって生じる励起子のうち蛍光発光を与える一重項励起子の生成確率は25%であり、外部取り出し効率が約20%であるため、外部量子効率は約5%が上限とされ、高効率化が望まれていた。   As the luminescent molecule, organic EL element development using mainly a fluorescent luminescent organic material was performed, but the generation probability of singlet excitons that give fluorescence emission among excitons generated by carrier binding is 25%, Since the external extraction efficiency is about 20%, the upper limit of the external quantum efficiency is about 5%, and high efficiency has been desired.

これに対し、キャリア結合によって生じた励起子のうち、75%を占める三重項励起子からの発光を利用した燐光発光有機材料を用いた有機EL材料が報告された。これによって外部量子効率の上限は20%まで向上するため、有機EL素子は本格的な実用化研究開発が行われている。   On the other hand, an organic EL material using a phosphorescent organic material utilizing light emission from triplet excitons, which account for 75% of excitons generated by carrier bonding, has been reported. As a result, the upper limit of the external quantum efficiency is improved up to 20%, so that full-scale practical research and development of organic EL elements are being conducted.

しかしながらこれまで、実用化に耐えうる高特性を有する有機EL素子は報告されていない。これは一重に電荷注入型デバイスの宿命とも言える、有機EL素子寿命の問題等があるためである。   However, no organic EL element having high characteristics that can be put into practical use has been reported so far. This is because there is a problem of the lifetime of the organic EL element which can be said to be the fate of the charge injection type device.

有機EL素子の発光は有機材料に注入されたホールと電子というキャリアが結合することによって生じることは、以上に説明した。化学的見地から有機材料の挙動を考察すると、キャリアの注入によって、安定な中性分子から、不安定なラジカル状態を経由して、キャリア結合が生じ、発光を与えるということができる。   As described above, the light emission of the organic EL element is caused by the combination of holes injected into the organic material and carriers called electrons. Considering the behavior of an organic material from a chemical point of view, it can be said that carrier injection occurs from a stable neutral molecule via an unstable radical state and gives light emission by carrier injection.

高輝度を得るために高密度電流を注入するということは、こうした不安定なラジカル状態を生成する頻度が高いということであり、電流密度と寿命はトレードオフの関係にあることは容易に想像される問題である。   Injecting a high-density current to obtain high brightness means that these unstable radical states are frequently generated, and it is easily imagined that there is a trade-off between current density and lifetime. It is a problem.

そこで重要となるのが有機EL素子を構成する有機材料である。有機材料として、酸化還元に強い材料、言い換えれば、よりラジカルアニオン及びラジカルカチオン状態を安定に存在させ得る化学的に安定な有機化合物、また外気温やキャリア結合によって生じる熱にも影響を受けにくい、熱的に安定な有機化合物を材料として用いることで、有機EL素子の寿命を延ばすことが可能である。   Therefore, what is important is an organic material constituting the organic EL element. As an organic material, a material resistant to redox, in other words, a chemically stable organic compound capable of stably presenting a radical anion and a radical cation state, and less susceptible to heat generated by outside temperature and carrier bonding, By using a thermally stable organic compound as a material, the lifetime of the organic EL element can be extended.

また、さらには陰極と陽極間に発光層だけでなく、キャリアの注入を容易にするため、発光層の陰極側に電子輸送層や電子注入層、陽極側にホール輸送層やホール注入層等を積層するような素子構成、励起子の閉じ込めのために発光層の陰極側に正孔阻止層、陽極側に電子阻止層を有する素子構成も報告されている。   Furthermore, in order to facilitate the injection of carriers as well as the light emitting layer between the cathode and the anode, an electron transport layer and an electron injection layer are provided on the cathode side of the light emitting layer, and a hole transport layer and a hole injection layer are provided on the anode side. A device configuration in which layers are stacked, and a device configuration having a hole blocking layer on the cathode side of the light emitting layer and an electron blocking layer on the anode side for confining excitons have been reported.

さらに、高効率、長寿命な有機EL素子実現のために、いくつかの方法が考えられるが、陰極と陽極間に電荷発生層を有する素子構成も有力な方法の一つとして挙げられる。有機EL素子に電荷発生層を組み込むことは2002年以降、城戸等によって報告された(例えば、特許文献1及び非特許文献1参照)。   Furthermore, several methods are conceivable for realizing an organic EL element with high efficiency and long life, and an element configuration having a charge generation layer between the cathode and the anode is also considered as one of the promising methods. Incorporation of a charge generation layer into an organic EL element has been reported by Kido et al. Since 2002 (see, for example, Patent Document 1 and Non-Patent Document 1).

電荷発生層とは、有機EL素子を構成する構成層の一つで、発光層を含む有機層間にあり、該有機層を電気的に絶縁する層のことである。この電荷発生層は、陰極と陽極に挟まれた発光層を含む有機層をあたかも直列的に接合し、素子に所定の電圧を印可したときには、陽極から陰極に向かってホールが、陰極から陽極に向かって電子が流れると同時に、電荷発生層からは素子の陰極側に対しホールを、陽極側に対して電子を注入することができる。これによって陰極と陽極に挟まれた発光層を含む全ての有機層は電気的に絶縁されているにも関わらず、結果として各有機層は直列に配列された状態として振る舞うことができる。   The charge generation layer is one of the constituent layers constituting the organic EL element, and is a layer that is between the organic layers including the light emitting layer and electrically insulates the organic layer. The charge generation layer is formed by joining an organic layer including a light emitting layer sandwiched between a cathode and an anode in series, and when a predetermined voltage is applied to the element, holes are formed from the anode to the cathode and from the cathode to the anode. At the same time as electrons flow, holes can be injected from the charge generation layer to the cathode side of the device and electrons can be injected to the anode side. As a result, although all the organic layers including the light emitting layer sandwiched between the cathode and the anode are electrically insulated, as a result, the organic layers can behave as being arranged in series.

電荷発生層を用いることで、外部回路で測定される電子数に対して、電荷発生層を間に有する発光層の数の分だけ、フォトンを発生させることが可能になる。つまり一層だけの発光ユニットよりなる有機EL素子と比べ、n層の発光層を有し、各発光層間に電荷発生層を有する有機EL素子では、内部量子効率が単純にn倍されることを意味する。   By using the charge generation layer, it is possible to generate photons by the number of light emitting layers having the charge generation layer between the number of electrons measured by an external circuit. In other words, compared to an organic EL device composed of only one light-emitting unit, an organic EL device having n light-emitting layers and a charge generation layer between each light-emitting layer means that the internal quantum efficiency is simply multiplied by n. To do.

これによれば、理論上、内部量子効率及び外部量子効率の上限はなくなり、さらに高効率な有機EL素子の作製が可能になる。   According to this, the upper limit of the internal quantum efficiency and the external quantum efficiency is theoretically eliminated, and a more efficient organic EL element can be manufactured.

またさらには、発光効率がk倍になれば、発光層が一層だけの有機EL素子の場合と同じ輝度を与える電流量は1/kとなるため、該素子を構成する有機材料への化学的負担を軽減することができ、これによって素子の長寿命化が可能である。   Furthermore, if the luminous efficiency is increased by a factor of k, the amount of current that gives the same luminance as in the case of an organic EL device having only one light emitting layer is 1 / k. The burden can be reduced, and thereby the life of the element can be extended.

しかしながら、これまでに開示されている素子に用いられている有機材料は、未だ実用化に十分な素子寿命を与えていない。
特開2003−272860号公報 第49回応用物理学会関係連合講演会 講演予稿集、P1308
However, the organic materials used in the devices disclosed so far have not yet provided a device life sufficient for practical use.
JP 2003-272860 A 49th Japan Society of Applied Physics Related Lectures Proceedings, P1308

本発明は、前記の事情に鑑みてなされてものであり、発光色の微妙な調整が可能で、高い発光効率、長寿命である有機EL素子及びこれを用いた表示装置、照明装置を提供することである。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an organic EL element that can finely adjust a light emission color and has high light emission efficiency and long life, and a display device and an illumination device using the organic EL element. That is.

本発明の上記課題は、以下の構成により達成される。   The above object of the present invention is achieved by the following configurations.

(請求項1)
陰極と陽極の間に構成層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、該構成層が複数の発光層を有し、該構成層の少なくとも一層が下記一般式(1)で表される化合物を少なくとも一種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。
(Claim 1)
In an organic electroluminescence device having a constituent layer between a cathode and an anode, the constituent layer has a plurality of light emitting layers, and at least one of the constituent layers contains at least one compound represented by the following general formula (1) An organic electroluminescence element characterized by comprising:

Figure 2006120689
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(式中、Z1は芳香族複素環を表し、Z2は芳香族複素環または芳香族炭化水素環を表し、Z3は2価の連結基または単なる結合手を表す。R101は水素原子または置換基を表す。)
(請求項2)
前記複数の発光層の少なくとも一層が前記一般式(1)で表される化合物を少なくとも一種含有することを特徴とする請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(In the formula, Z 1 represents an aromatic heterocyclic ring, Z 2 represents an aromatic heterocyclic ring or an aromatic hydrocarbon ring, Z 3 represents a divalent linking group or a simple bond. R 101 represents a hydrogen atom. Or represents a substituent.)
(Claim 2)
The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein at least one of the plurality of light emitting layers contains at least one compound represented by the general formula (1).

(請求項3)
前記構成層が少なくとも1層の正孔阻止層を有し、該正孔阻止層の少なくとも一層が前記一般式(1)で表される化合物を少なくとも一種含有することを特徴とする請求項1または2に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(Claim 3)
The constituent layer has at least one hole blocking layer, and at least one layer of the hole blocking layer contains at least one compound represented by the general formula (1). 2. The organic electroluminescence device according to 2.

(請求項4)
前記一般式(1)で表される化合物が下記一般式(1−1)で表されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(Claim 4)
The organic electroluminescent element according to claim 1, wherein the compound represented by the general formula (1) is represented by the following general formula (1-1).

Figure 2006120689
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(式中、R501〜R507は各々独立に水素原子または置換基を表す。)
(請求項5)
前記一般式(1)で表される化合物が下記一般式(1−2)で表されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(In the formula, R 501 to R 507 each independently represent a hydrogen atom or a substituent.)
(Claim 5)
The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the compound represented by the general formula (1) is represented by the following general formula (1-2).

Figure 2006120689
Figure 2006120689

(式中、R511〜R517は各々独立に水素原子または置換基を表す。)
(請求項6)
前記一般式(1)で表される化合物が下記一般式(1−3)で表されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(Wherein R 511 to R 517 each independently represents a hydrogen atom or a substituent)
(Claim 6)
The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the compound represented by the general formula (1) is represented by the following general formula (1-3).

Figure 2006120689
Figure 2006120689

(式中、R521〜R527は各々独立に水素原子または置換基を表す。)
(請求項7)
前記一般式(1)で表される化合物が下記一般式(1−4)で表されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(Wherein R 521 to R 527 each independently represents a hydrogen atom or a substituent)
(Claim 7)
The organic electroluminescent device according to claim 1, wherein the compound represented by the general formula (1) is represented by the following general formula (1-4).

Figure 2006120689
Figure 2006120689

(式中、R531〜R537は各々独立に水素原子または置換基を表す。)
(請求項8)
前記一般式(1)で表される化合物が下記一般式(1−5)で表されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(In the formula, R 531 to R 537 each independently represents a hydrogen atom or a substituent.)
(Claim 8)
The organic electroluminescent device according to claim 1, wherein the compound represented by the general formula (1) is represented by the following general formula (1-5).

Figure 2006120689
Figure 2006120689

(式中、R541〜R548は各々独立に水素原子または置換基を表す。)
(請求項9)
前記一般式(1)で表される化合物が下記一般式(1−6)で表されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(Wherein, represents a hydrogen atom or a substituent each independently R 541 to R 548 in.)
(Claim 9)
The organic electroluminescent element according to claim 1, wherein the compound represented by the general formula (1) is represented by the following general formula (1-6).

Figure 2006120689
Figure 2006120689

(式中、R551〜R558は各々独立に水素原子または置換基を表す。)
(請求項10)
前記一般式(1)で表される化合物が下記一般式(1−7)で表されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(Wherein R 551 to R 558 each independently represents a hydrogen atom or a substituent)
(Claim 10)
The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the compound represented by the general formula (1) is represented by the following general formula (1-7).

Figure 2006120689
Figure 2006120689

(式中、R561〜R567は各々独立に水素原子または置換基を表す。)
(請求項11)
前記一般式(1)で表される化合物が下記一般式(1−8)で表されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(In the formula, R 561 to R 567 each independently represents a hydrogen atom or a substituent.)
(Claim 11)
The organic electroluminescent element according to claim 1, wherein the compound represented by the general formula (1) is represented by the following general formula (1-8).

Figure 2006120689
Figure 2006120689

(式中、R571〜R577は各々独立に水素原子または置換基を表す。)
(請求項12)
前記一般式(1)で表される化合物が下記一般式(1−9)で表されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(Wherein R 571 to R 577 each independently represents a hydrogen atom or a substituent)
(Claim 12)
The organic electroluminescent device according to any one of claims 1 to 3, wherein the compound represented by the general formula (1) is represented by the following general formula (1-9).

Figure 2006120689
Figure 2006120689

(式中、Rは水素原子または置換基を表す。また、複数のRは各々同一でもよく、異なっていてもよい。)
(請求項13)
前記一般式(1)で表される化合物が下記一般式(1−10)で表されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(In the formula, R represents a hydrogen atom or a substituent. The plurality of R may be the same or different.)
(Claim 13)
The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the compound represented by the general formula (1) is represented by the following general formula (1-10).

Figure 2006120689
Figure 2006120689

(式中、Rは水素原子または置換基を表す。また、複数のRは各々同一でもよく、異なっていてもよい。)
(請求項14)
前記一般式(1)で表される化合物が下記一般式(2−1)〜(2−10)のいずれかで表される基を少なくとも一つ有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(In the formula, R represents a hydrogen atom or a substituent. The plurality of R may be the same or different.)
(Claim 14)
The compound represented by the general formula (1) has at least one group represented by any one of the following general formulas (2-1) to (2-10). The organic electroluminescent element of any one of Claims.

Figure 2006120689
Figure 2006120689

(式中、R502〜R507、R512〜R517、R522〜R527、R532〜R537、R542〜R548、R552〜R558、R562〜R567、R572〜R577、R582〜R588、R592〜R598は各々独立に水素原子または置換基を表し、該置換基は各々同一でもよく、異なっていてもよい。)
(請求項15)
前記一般式(1)で表される化合物が下記一般式(3)で表されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(In the formula, R 502 to R 507 , R 512 to R 517 , R 522 to R 527 , R 532 to R 537 , R 542 to R 548 , R 552 to R 558 , R 562 to R 567 , R 572 to R 577 , R 582 to R 588 and R 592 to R 598 each independently represent a hydrogen atom or a substituent, and the substituents may be the same or different.
(Claim 15)
The organic electroluminescent device according to any one of claims 1 to 3, wherein the compound represented by the general formula (1) is represented by the following general formula (3).

Figure 2006120689
Figure 2006120689

(式中、R601〜R606は各々独立に水素原子または置換基を表すが、R601〜R606の少なくとも一つは前記一般式(2−1)〜(2−10)で表される基から選ばれる少なくとも一つの基を表す。)
(請求項16)
前記一般式(1)で表される化合物が下記一般式(4)で表されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(Wherein R 601 to R 606 each independently represents a hydrogen atom or a substituent, but at least one of R 601 to R 606 is represented by the general formulas (2-1) to (2-10)). Represents at least one group selected from the group)
(Claim 16)
The organic electroluminescence device according to any one of claims 1 to 3, wherein the compound represented by the general formula (1) is represented by the following general formula (4).

Figure 2006120689
Figure 2006120689

(式中、R611〜R620は各々独立に水素原子または置換基を表すが、R611〜R620の少なくとも一つは前記一般式(2−1)〜(2−10)で表される基から選ばれる少なくとも一つの基を表す。)
(請求項17)
前記一般式(1)で表される化合物が下記一般式(5)で表されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(Wherein R 611 to R 620 each independently represents a hydrogen atom or a substituent, and at least one of R 611 to R 620 is represented by the general formulas (2-1) to (2-10)). Represents at least one group selected from the group)
(Claim 17)
The organic electroluminescent device according to any one of claims 1 to 3, wherein the compound represented by the general formula (1) is represented by the following general formula (5).

Figure 2006120689
Figure 2006120689

(式中、R621〜R623は各々独立に水素原子または置換基を表すが、R621〜R623の少なくとも一つは前記一般式(2−1)〜(2−10)で表される基から選ばれる少なくとも一つの基を表す。)
(請求項18)
前記一般式(1)で表される化合物が下記一般式(6)で表されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(Wherein R 621 to R 623 each independently represents a hydrogen atom or a substituent, but at least one of R 621 to R 623 is represented by the general formulas (2-1) to (2-10)). Represents at least one group selected from the group)
(Claim 18)
The organic electroluminescence device according to any one of claims 1 to 3, wherein the compound represented by the general formula (1) is represented by the following general formula (6).

Figure 2006120689
Figure 2006120689

(式中、R631〜R645は各々独立に水素原子または置換基を表すが、R631〜R645の少なくとも一つは前記一般式(2−1)〜(2−10)で表される基から選ばれる少なくとも一つの基を表す。)
(請求項19)
前記一般式(1)で表される化合物が下記一般式(7)で表されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(Wherein R 631 to R 645 each independently represents a hydrogen atom or a substituent, and at least one of R 631 to R 645 is represented by the general formulas (2-1) to (2-10)). Represents at least one group selected from the group)
(Claim 19)
The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the compound represented by the general formula (1) is represented by the following general formula (7).

Figure 2006120689
Figure 2006120689

(式中、R651〜R656は各々独立に水素原子または置換基を表すが、R651〜R656の少なくとも一つは前記一般式(2−1)〜(2−10)で表される基から選ばれる少なくとも一つの基を表す。naは0〜5の整数を表し、nbは1〜6の整数を表すが、naとnbの和は6である。)
(請求項20)
前記一般式(1)で表される化合物が下記一般式(8)で表されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(Wherein R 651 to R 656 each independently represent a hydrogen atom or a substituent, but at least one of R 651 to R 656 is represented by the general formulas (2-1) to (2-10)) And at least one group selected from the group, na represents an integer of 0 to 5, nb represents an integer of 1 to 6, and the sum of na and nb is 6.)
(Claim 20)
The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the compound represented by the general formula (1) is represented by the following general formula (8).

Figure 2006120689
Figure 2006120689

(式中、R661〜R672は各々独立に水素原子または置換基を表すが、R661〜R672の少なくとも一つは前記一般式(2−1)〜(2−10)で表される基から選ばれる少なくとも一つの基を表す。)
(請求項21)
前記一般式(1)で表される化合物が下記一般式(9)で表されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(Wherein R 661 to R 672 each independently represents a hydrogen atom or a substituent, and at least one of R 661 to R 672 is represented by the above general formulas (2-1) to (2-10)) Represents at least one group selected from the group)
(Claim 21)
The organic electroluminescence device according to any one of claims 1 to 3, wherein the compound represented by the general formula (1) is represented by the following general formula (9).

Figure 2006120689
Figure 2006120689

(式中、R681〜R688は各々独立に水素原子または置換基を表すが、R681〜R688の少なくとも一つは前記一般式(2−1)〜(2−10)で表される基から選ばれる少なくとも一つの基を表す。)
(請求項22)
前記一般式(1)で表される化合物が下記一般式(10)で表されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(Wherein R 681 to R 688 each independently represents a hydrogen atom or a substituent, and at least one of R 681 to R 688 is represented by the general formulas (2-1) to (2-10)). Represents at least one group selected from the group)
(Claim 22)
The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the compound represented by the general formula (1) is represented by the following general formula (10).

Figure 2006120689
Figure 2006120689

(式中、R691〜R700は各々独立に水素原子または置換基を表すが、L1は2価の連結基を表す。R691〜R700の少なくとも一つは前記一般式(2−1)〜(2−10)で表される基から選ばれる少なくとも一つの基を表す。)
(請求項23)
前記一般式(1)で表される化合物が下記一般式(11)で表されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(Wherein R 691 to R 700 each independently represents a hydrogen atom or a substituent, L 1 represents a divalent linking group. At least one of R 691 to R 700 represents the above general formula (2-1). ) Represents at least one group selected from the groups represented by (2-10).
(Claim 23)
The organic electroluminescent device according to any one of claims 1 to 3, wherein the compound represented by the general formula (1) is represented by the following general formula (11).

Figure 2006120689
Figure 2006120689

(式中、R1、R2は各々独立に水素原子または置換基を表す。n、mは各々1〜2の整数を表し、k、lは各々3〜4の整数を表す。但し、n+k=5、且つl+m=5である。)
(請求項24)
前記一般式(1)で表される化合物が下記一般式(12)で表されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(In the formula, R 1 and R 2 each independently represents a hydrogen atom or a substituent. N and m each represents an integer of 1 to 2, and k and l each represents an integer of 3 to 4, provided that n + k. = 5 and l + m = 5.)
(Claim 24)
The organic electroluminescent device according to claim 1, wherein the compound represented by the general formula (1) is represented by the following general formula (12).

Figure 2006120689
Figure 2006120689

(式中、R1、R2は各々独立に水素原子または置換基を表す。n、mは各々1〜2の整数を表し、k、lは各々3〜4の整数を表す。但し、n+k=5、且つl+m=5である。)
(請求項25)
前記一般式(1)で表される化合物が下記一般式(13)で表されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(In the formula, R 1 and R 2 each independently represents a hydrogen atom or a substituent. N and m each represents an integer of 1 to 2, and k and l each represents an integer of 3 to 4, provided that n + k. = 5 and l + m = 5.)
(Claim 25)
The organic electroluminescent element according to claim 1, wherein the compound represented by the general formula (1) is represented by the following general formula (13).

Figure 2006120689
Figure 2006120689

(式中、R1、R2は各々独立に水素原子または置換基を表す。n、mは各々1〜2の整数を表し、k、lは各々3〜4の整数を表す。但し、n+k=5、且つl+m=5である。)
(請求項26)
前記一般式(1)で表される化合物が下記一般式(14)で表されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(In the formula, R 1 and R 2 each independently represents a hydrogen atom or a substituent. N and m each represents an integer of 1 to 2, and k and l each represents an integer of 3 to 4, provided that n + k. = 5 and l + m = 5.)
(Claim 26)
The organic electroluminescent element according to claim 1, wherein the compound represented by the general formula (1) is represented by the following general formula (14).

Figure 2006120689
Figure 2006120689

(式中、R1、R2は各々独立に水素原子または置換基を表す。n、mは各々1〜2の整数を表し、k、lは各々3〜4の整数を表す。但し、n+k=5、且つl+m=5である。)
(請求項27)
前記一般式(1)で表される化合物が下記一般式(15)で表されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(In the formula, R 1 and R 2 each independently represents a hydrogen atom or a substituent. N and m each represents an integer of 1 to 2, and k and l each represents an integer of 3 to 4, provided that n + k. = 5 and l + m = 5.)
(Claim 27)
The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the compound represented by the general formula (1) is represented by the following general formula (15).

Figure 2006120689
Figure 2006120689

(式中、R1、R2は各々独立に水素原子または置換基を表す。n、mは各々1〜2の整数を表し、k、lは各々3〜4の整数を表す。但し、n+k=5、且つl+m=5である。Z1、Z2、Z3、Z4は各々窒素原子を少なくとも一つ含む6員の芳香族複素環を表す。)
(請求項28)
前記一般式(1)で表される化合物が下記一般式(16)で表されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(In the formula, R 1 and R 2 each independently represents a hydrogen atom or a substituent. N and m each represents an integer of 1 to 2, and k and l each represents an integer of 3 to 4, provided that n + k. = 5 and l + m = 5 Z 1 , Z 2 , Z 3 and Z 4 each represents a 6-membered aromatic heterocycle containing at least one nitrogen atom.
(Claim 28)
The organic electroluminescence device according to any one of claims 1 to 3, wherein the compound represented by the general formula (1) is represented by the following general formula (16).

Figure 2006120689
Figure 2006120689

(式中、o、pは各々1〜3の整数を表し、Ar1、Ar2は各々アリーレン基または2価の芳香族複素環基を表す。Z1、Z2は各々窒素原子を少なくとも一つ含む6員の芳香族複素環を表し、Lは2価の連結基を表す。)
(請求項29)
前記一般式(1)で表される化合物が下記一般式(17)で表されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(Wherein, o and p each represent an integer of 1 to 3, Ar 1 and Ar 2 each represent an arylene group or a divalent aromatic heterocyclic group. Z 1 and Z 2 each represent at least one nitrogen atom. A 6-membered aromatic heterocyclic ring containing 1 and L represents a divalent linking group.)
(Claim 29)
The organic electroluminescent element according to claim 1, wherein the compound represented by the general formula (1) is represented by the following general formula (17).

Figure 2006120689
Figure 2006120689

(式中、o、pは各々1〜3の整数を表し、Ar1、Ar2は各々アリーレン基または2価の芳香族複素環基を表す。Z1、Z2、Z3、Z4は各々窒素原子を少なくとも一つ含む6員の芳香族複素環を表し、Lは2価の連結基を表す。)
(請求項30)
前記複数の発光層の間の少なくとも1層に、電荷発生層を有することを特徴とする請求項1〜29のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(In the formula, o and p each represent an integer of 1 to 3, Ar 1 and Ar 2 each represent an arylene group or a divalent aromatic heterocyclic group. Z 1 , Z 2 , Z 3 and Z 4 are Each represents a 6-membered aromatic heterocyclic ring containing at least one nitrogen atom, and L represents a divalent linking group.)
(Claim 30)
30. The organic electroluminescent element according to claim 1, further comprising a charge generation layer in at least one layer between the plurality of light emitting layers.

(請求項31)
前記複数の発光層の間の各層に、電荷発生層を有することを特徴とする請求項30に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(Claim 31)
31. The organic electroluminescence device according to claim 30, further comprising a charge generation layer in each layer between the plurality of light emitting layers.

(請求項32)
前記複数の発光層の少なくとも2層の発光色が同じであることを特徴とする請求項1〜31のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(Claim 32)
32. The organic electroluminescent element according to claim 1, wherein the light emission colors of at least two layers of the plurality of light emitting layers are the same.

(請求項33)
前記複数の発光層の少なくとも1層の発光層が燐光性化合物を含有することを特徴とする請求項1〜32のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(Claim 33)
The organic electroluminescent element according to claim 1, wherein at least one light emitting layer of the plurality of light emitting layers contains a phosphorescent compound.

(請求項34)
前記複数の発光層が、少なくとも1層の青色蛍光性化合物を含有する発光層と、少なくとも1層の赤色燐光性化合物を含有する発光層と、少なくとも1層の緑色燐光性化合物を含有する発光層を含むことを特徴とする請求項1〜33のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(Claim 34)
The plurality of light emitting layers include a light emitting layer containing at least one blue fluorescent compound, a light emitting layer containing at least one red phosphorescent compound, and a light emitting layer containing at least one green phosphorescent compound. The organic electroluminescence element according to claim 1, wherein the organic electroluminescence element is contained.

(請求項35)
白色に発光することを特徴とする請求項1〜34のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(Claim 35)
The organic electroluminescence element according to claim 1, which emits white light.

(請求項36)
請求項1〜35のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えたことを特徴とする表示装置。
(Claim 36)
A display device comprising the organic electroluminescence element according to claim 1.

(請求項37)
請求項1〜35のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えたことを特徴とする照明装置。
(Claim 37)
An illuminating device comprising the organic electroluminescent element according to any one of claims 1 to 35.

本発明により、発光色の微妙な調整が可能で、高い発光効率、長寿命である有機EL素子及びこれを用いた表示装置、照明装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide an organic EL element that can finely adjust a luminescent color and has high luminous efficiency and long life, and a display device and an illumination device using the organic EL element.

本発明における有機EL素子は、陰極と陽極の間に複数の構成層を挟持した構造を有し、その構成層中に複数の発光層が含まれる構造を特徴とする。またもう一つの特徴として、その構成層の少なくとも一層に前記一般式(1)で表される化合物を少なくとも一種含有することを特徴とする。これによって、高効率で長寿命な有機エレクトロルミネッセンス素子、これを用いた表示装置及びこれを用いた照明装置を提供することができる。   The organic EL element in the present invention has a structure in which a plurality of constituent layers are sandwiched between a cathode and an anode, and a structure in which a plurality of light emitting layers are included in the constituent layers. Another feature is that at least one of the constituent layers contains at least one compound represented by the general formula (1). Thereby, a highly efficient and long-life organic electroluminescence element, a display device using the same, and a lighting device using the same can be provided.

また、一般式(1)で表される化合物は、ワイドバンドギャップを有することから、これを発光層に用いることで有機EL素子のさらなる高効率化を達成することができる。   Moreover, since the compound represented by the general formula (1) has a wide band gap, it is possible to achieve further higher efficiency of the organic EL device by using this in the light emitting layer.

また、一般式(1)で表される化合物は、そのほとんどが6.0eVを下回る深いHOMO準位を有するため、これを正孔阻止層に用いることもできる。この構成による発光層内への励起子封じ込めにより、さらなる高効率発光が達成される。   Moreover, since most of the compounds represented by the general formula (1) have a deep HOMO level lower than 6.0 eV, they can be used for the hole blocking layer. By this configuration, exciton confinement in the light-emitting layer can achieve further efficient light emission.

また、本発明の有機EL素子では、電荷発生層を有する素子構成も可能である。構成としては公知のものを利用することができる。また、本発明において2層あるいは3層の発光層、かつ電荷発生層を有する構成の一部を以下に示すが、本発明はこれに限定されない。   In addition, the organic EL element of the present invention can have an element configuration having a charge generation layer. A well-known thing can be utilized as a structure. In addition, although a part of the structure having two or three light emitting layers and a charge generation layer in the present invention is shown below, the present invention is not limited to this.

Figure 2006120689
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Figure 2006120689
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以下、本発明について詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail.

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

前記一般式(1)において、Z1は置換基を有してもよい芳香族複素環を表し、Z2は置換基を有してもよい芳香族複素環、もしくは芳香族炭化水素環を表し、Z3は2価の連結基、もしくは単なる結合手を表す。R101は水素原子、もしくは置換基を表す。 In the general formula (1), Z 1 represents an aromatic heterocyclic ring which may have a substituent, and Z 2 represents an aromatic heterocyclic ring or an aromatic hydrocarbon ring which may have a substituent. , Z 3 represents a divalent linking group or a simple bond. R 101 represents a hydrogen atom or a substituent.

1、Z2で表される芳香族複素環としては、フラン環、チオフェン環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、トリアジン環、ベンゾイミダゾール環、オキサジアゾール環、トリアゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、チアゾール環、インドール環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾチアゾール環、ベンゾオキサゾール環、キノキサリン環、キナゾリン環、フタラジン環、カルバゾール環、カルボリン環、ジアザカルバゾール環(カルボリン環を構成する炭化水素環の炭素原子の一つがさらに窒素原子で置換されている環を示す)等が挙げられる。さらに前記芳香族複素環は、後述するR101で表される置換基を有してもよい。 Examples of the aromatic heterocycle represented by Z 1 and Z 2 include furan ring, thiophene ring, pyridine ring, pyridazine ring, pyrimidine ring, pyrazine ring, triazine ring, benzimidazole ring, oxadiazole ring, triazole ring, imidazole Ring, pyrazole ring, thiazole ring, indole ring, benzimidazole ring, benzothiazole ring, benzoxazole ring, quinoxaline ring, quinazoline ring, phthalazine ring, carbazole ring, carboline ring, diazacarbazole ring (hydrocarbons constituting carboline ring) A ring in which one of the carbon atoms of the ring is further substituted with a nitrogen atom). Further, the aromatic heterocyclic ring may have a substituent represented by R 101 described later.

2で表される芳香族炭化水素環としては、ベンゼン環、ビフェニル環、ナフタレン環、アズレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ピレン環、クリセン環、ナフタセン環、トリフェニレン環、o−テルフェニル環、m−テルフェニル環、p−テルフェニル環、アセナフテン環、コロネン環、フルオレン環、フルオラントレン環、ナフタセン環、ペンタセン環、ペリレン環、ペンタフェン環、ピセン環、ピレン環、ピラントレン環、アンスラアントレン環等が挙げられる。さらに前記芳香族炭化水素環は、後述するR101で表される置換基を有してもよい。 The aromatic hydrocarbon ring represented by Z 2, a benzene ring, a biphenyl ring, a naphthalene ring, an azulene ring, an anthracene ring, phenanthrene ring, pyrene ring, chrysene ring, naphthacene ring, triphenylene ring, o- terphenyl ring, m-terphenyl ring, p-terphenyl ring, acenaphthene ring, coronene ring, fluorene ring, fluoranthrene ring, naphthacene ring, pentacene ring, perylene ring, pentaphen ring, picene ring, pyrene ring, pyranthrene ring, anthraanthrene A ring etc. are mentioned. Further, the aromatic hydrocarbon ring may have a substituent represented by R 101 described later.

101で表される置換基としては、アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基等)、シクロアルキル基(例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等)、アルケニル基(例えば、ビニル基、アリル基等)、アルキニル基(例えば、エチニル基、プロパルギル基等)、アリール基(例えば、フェニル基、ナフチル基等)、芳香族複素環基(例えば、フリル基、チエニル基、ピリジル基、ピリダジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、トリアジニル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、キナゾリニル基、フタラジニル基等)、複素環基(例えば、ピロリジル基、イミダゾリジル基、モルホリル基、オキサゾリジル基等)、アルコキシル基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、ドデシルオキシ基等)、シクロアルコキシル基(例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等)、アリールオキシ基(例えば、フェノキシ基、ナフチルオキシ基等)、アルキルチオ基(例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、ドデシルチオ基等)、シクロアルキルチオ基(例えば、シクロペンチルチオ基、シクロヘキシルチオ基等)、アリールチオ基(例えば、フェニルチオ基、ナフチルチオ基等)、アルコキシカルボニル基(例えば、メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、ブチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基等)、アリールオキシカルボニル基(例えば、フェニルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等)、スルファモイル基(例えば、アミノスルホニル基、メチルアミノスルホニル基、ジメチルアミノスルホニル基、ブチルアミノスルホニル基、ヘキシルアミノスルホニル基、シクロヘキシルアミノスルホニル基、オクチルアミノスルホニル基、ドデシルアミノスルホニル基、フェニルアミノスルホニル基、ナフチルアミノスルホニル基、2−ピリジルアミノスルホニル基等)、アシル基(例えば、アセチル基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ペンチルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、オクチルカルボニル基、2−エチルヘキシルカルボニル基、ドデシルカルボニル基、フェニルカルボニル基、ナフチルカルボニル基、ピリジルカルボニル基等)、アシルオキシ基(例えば、アセチルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、ブチルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基、ドデシルカルボニルオキシ基、フェニルカルボニルオキシ基等)、アミド基(例えば、メチルカルボニルアミノ基、エチルカルボニルアミノ基、ジメチルカルボニルアミノ基、プロピルカルボニルアミノ基、ペンチルカルボニルアミノ基、シクロヘキシルカルボニルアミノ基、2−エチルヘキシルカルボニルアミノ基、オクチルカルボニルアミノ基、ドデシルカルボニルアミノ基、フェニルカルボニルアミノ基、ナフチルカルボニルアミノ基等)、カルバモイル基(例えば、アミノカルボニル基、メチルアミノカルボニル基、ジメチルアミノカルボニル基、プロピルアミノカルボニル基、ペンチルアミノカルボニル基、シクロヘキシルアミノカルボニル基、オクチルアミノカルボニル基、2−エチルヘキシルアミノカルボニル基、ドデシルアミノカルボニル基、フェニルアミノカルボニル基、ナフチルアミノカルボニル基、2−ピリジルアミノカルボニル基等)、ウレイド基(例えば、メチルウレイド基、エチルウレイド基、ペンチルウレイド基、シクロヘキシルウレイド基、オクチルウレイド基、ドデシルウレイド基、フェニルウレイド基ナフチルウレイド基、2−ピリジルアミノウレイド基等)、スルフィニル基(例えば、メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基、ブチルスルフィニル基、シクロヘキシルスルフィニル基、2−エチルヘキシルスルフィニル基、ドデシルスルフィニル基、フェニルスルフィニル基、ナフチルスルフィニル基、2−ピリジルスルフィニル基等)、アルキルスルホニル基(例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ブチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、2−エチルヘキシルスルホニル基、ドデシルスルホニル基等)、アリールスルホニル基(フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基、2−ピリジルスルホニル基等)、アミノ基(例えば、アミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ブチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、2−エチルヘキシルアミノ基、ドデシルアミノ基、アニリノ基、ナフチルアミノ基、2−ピリジルアミノ基等)、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等)、フッ化炭化水素基(例えば、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ペンタフルオロフェニル基等)、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、シリル基(例えば、トリメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、トリフェニルシリル基、フェニルジエチルシリル基等)、等が挙げられる。 Examples of the substituent represented by R 101 include an alkyl group (for example, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group, dodecyl group, tridecyl group, tetradecyl group). , Pentadecyl group etc.), cycloalkyl group (eg cyclopentyl group, cyclohexyl group etc.), alkenyl group (eg vinyl group, allyl group etc.), alkynyl group (eg ethynyl group, propargyl group etc.), aryl group (eg , Phenyl group, naphthyl group, etc.), aromatic heterocyclic group (for example, furyl group, thienyl group, pyridyl group, pyridazinyl group, pyrimidinyl group, pyrazinyl group, triazinyl group, imidazolyl group, pyrazolyl group, thiazolyl group, quinazolinyl group, Phthalazinyl group, etc.), heterocyclic group (eg, pyrrolidyl group, imi Dazolidyl group, morpholyl group, oxazolidyl group, etc.), alkoxyl group (for example, methoxy group, ethoxy group, propyloxy group, pentyloxy group, hexyloxy group, octyloxy group, dodecyloxy group, etc.), cycloalkoxyl group (for example, Cyclopentyloxy group, cyclohexyloxy group, etc.), aryloxy group (eg, phenoxy group, naphthyloxy group, etc.), alkylthio group (eg, methylthio group, ethylthio group, propylthio group, pentylthio group, hexylthio group, octylthio group, dodecylthio group) Etc.), cycloalkylthio group (eg, cyclopentylthio group, cyclohexylthio group, etc.), arylthio group (eg, phenylthio group, naphthylthio group, etc.), alkoxycarbonyl group (eg, methyloxycarbonyl group, etc.) Ethyloxycarbonyl group, butyloxycarbonyl group, octyloxycarbonyl group, dodecyloxycarbonyl group, etc.), aryloxycarbonyl group (eg, phenyloxycarbonyl group, naphthyloxycarbonyl group, etc.), sulfamoyl group (eg, aminosulfonyl group, Methylaminosulfonyl group, dimethylaminosulfonyl group, butylaminosulfonyl group, hexylaminosulfonyl group, cyclohexylaminosulfonyl group, octylaminosulfonyl group, dodecylaminosulfonyl group, phenylaminosulfonyl group, naphthylaminosulfonyl group, 2-pyridylaminosulfonyl group Etc.), acyl group (for example, acetyl group, ethylcarbonyl group, propylcarbonyl group, pentylcarbonyl group, cyclohexylcarbonyl group) Octylcarbonyl group, 2-ethylhexylcarbonyl group, dodecylcarbonyl group, phenylcarbonyl group, naphthylcarbonyl group, pyridylcarbonyl group, etc.), acyloxy group (for example, acetyloxy group, ethylcarbonyloxy group, butylcarbonyloxy group, octylcarbonyloxy group) Group, dodecylcarbonyloxy group, phenylcarbonyloxy group, etc.), amide group (for example, methylcarbonylamino group, ethylcarbonylamino group, dimethylcarbonylamino group, propylcarbonylamino group, pentylcarbonylamino group, cyclohexylcarbonylamino group, 2 -Ethylhexylcarbonylamino group, octylcarbonylamino group, dodecylcarbonylamino group, phenylcarbonylamino group, naphthylcarbonylamino group, etc. ), Carbamoyl group (for example, aminocarbonyl group, methylaminocarbonyl group, dimethylaminocarbonyl group, propylaminocarbonyl group, pentylaminocarbonyl group, cyclohexylaminocarbonyl group, octylaminocarbonyl group, 2-ethylhexylaminocarbonyl group, dodecylamino) Carbonyl group, phenylaminocarbonyl group, naphthylaminocarbonyl group, 2-pyridylaminocarbonyl group, etc.), ureido group (for example, methylureido group, ethylureido group, pentylureido group, cyclohexylureido group, octylureido group, dodecylureido group, Phenylureido group naphthylureido group, 2-pyridylaminoureido group, etc.), sulfinyl group (for example, methylsulfinyl group, ethylsulfinyl group, butyl) Rufinyl group, cyclohexylsulfinyl group, 2-ethylhexylsulfinyl group, dodecylsulfinyl group, phenylsulfinyl group, naphthylsulfinyl group, 2-pyridylsulfinyl group, etc.), alkylsulfonyl group (for example, methylsulfonyl group, ethylsulfonyl group, butylsulfonyl group) Cyclohexylsulfonyl group, 2-ethylhexylsulfonyl group, dodecylsulfonyl group, etc., arylsulfonyl group (phenylsulfonyl group, naphthylsulfonyl group, 2-pyridylsulfonyl group etc.), amino group (for example, amino group, ethylamino group, dimethyl) Amino group, butylamino group, cyclopentylamino group, 2-ethylhexylamino group, dodecylamino group, anilino group, naphthylamino group, 2-pyridylamino group, etc.), halogen Atom (for example, fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, etc.), fluorinated hydrocarbon group (for example, fluoromethyl group, trifluoromethyl group, pentafluoroethyl group, pentafluorophenyl group, etc.), cyano group, nitro group, Examples thereof include a hydroxyl group, a mercapto group, and a silyl group (for example, a trimethylsilyl group, a triisopropylsilyl group, a triphenylsilyl group, a phenyldiethylsilyl group, and the like).

これらの置換基は上記の置換基によってさらに置換されていてもよい。また、これらの置換基は複数が互いに結合して環を形成していてもよい。好ましい置換基としては、アルキル基、シクロアルキル基、フッ化炭化水素基、アリール基、芳香族複素環基である。   These substituents may be further substituted with the above substituents. In addition, a plurality of these substituents may be bonded to each other to form a ring. Preferred substituents are an alkyl group, a cycloalkyl group, a fluorinated hydrocarbon group, an aryl group, and an aromatic heterocyclic group.

2価の連結基としては、アルキレン、アルケニレン、アルキニレン、アリーレン等の炭化水素基の他、ヘテロ原子を含むものであってもよく、またチオフェン−2,5−ジイル基やピラジン−2,3−ジイル基のような芳香族複素環を有する化合物(ヘテロ芳香族化合物ともいう)に由来する2価の連結基であってもよいし、酸素や硫黄等のカルコゲン原子であってもよい。また、アルキルイミノ基、ジアルキルシランジイル基やジアリールゲルマンジイル基のようなヘテロ原子を会して連結する基でもよい。   The divalent linking group may be a hydrocarbon group such as alkylene, alkenylene, alkynylene, arylene, etc., and may contain a hetero atom, and may be a thiophene-2,5-diyl group or pyrazine-2,3- It may be a divalent linking group derived from a compound having an aromatic heterocycle such as a diyl group (also referred to as a heteroaromatic compound), or may be a chalcogen atom such as oxygen or sulfur. Moreover, the group which connects and connects hetero atoms, such as an alkylimino group, a dialkylsilane diyl group, and a diaryl germane diyl group, may be sufficient.

単なる結合手とは、連結する置換基同士を直接結合する結合手である。   A mere bond is a bond that directly bonds the connecting substituents together.

本発明においては、前記一般式(1)のZ1が6員環であることが好ましい。これにより、より発光効率を高くすることができる。さらに一層長寿命化させることができる。また、本発明においては、Z2が6員環であることが好ましい。これにより、より発光効率を高くすることができる。さらにより一層長寿命化させることができる。さらにZ1とZ2を共に6員環とすることで、より一層発光効率と高くすることができるので好ましい。さらにより一層長寿命化させることができるので好ましい。 In the present invention, Z 1 in the general formula (1) is preferably a 6-membered ring. Thereby, luminous efficiency can be made higher. Further, the life can be extended. In the present invention, Z 2 is preferably a 6-membered ring. Thereby, luminous efficiency can be made higher. Further, the lifetime can be further increased. Furthermore, it is preferable to make both Z 1 and Z 2 a 6-membered ring because the luminous efficiency can be further increased. Further, it is preferable because the lifetime can be further increased.

前記一般式(1)で表される化合物で好ましいのは、前記一般式(1−1)〜(1−10)で各々表される化合物である。   Preferred among the compounds represented by the general formula (1) are compounds represented by the general formulas (1-1) to (1-10).

前記一般式(1−1)において、R501〜R507は各々独立に水素原子もしくは置換基を表す。一般式(1−1)で表される化合物を用いることで、より発光効率の高い有機EL素子とすることができる。さらにより長寿命の有機EL素子とすることができる。 In the general formula (1-1), R 501 to R 507 each independently represent a hydrogen atom or a substituent. By using the compound represented by General formula (1-1), it can be set as an organic EL element with higher luminous efficiency. Furthermore, it can be set as an organic EL element of longer life.

前記一般式(1−2)において、R511〜R517は各々独立に水素原子もしくは置換基を表す。一般式(1−2)で表される化合物を用いることで、より発光効率の高い有機EL素子とすることができる。さらにより長寿命の有機EL素子とすることができる。 In the general formula (1-2), R 511 to R 517 each independently represent a hydrogen atom or a substituent. By using the compound represented by General formula (1-2), it can be set as an organic EL element with higher luminous efficiency. Furthermore, it can be set as an organic EL element of longer life.

前記一般式(1−3)において、R521〜R527は各々独立に水素原子もしくは置換基を表す。一般式(1−3)で表される化合物を用いることで、より発光効率の高い有機EL素子とすることができる。さらにより長寿命の有機EL素子とすることができる。 In the general formula (1-3), R 521 to R 527 each independently represents a hydrogen atom or a substituent. By using the compound represented by general formula (1-3), it can be set as an organic EL element with higher luminous efficiency. Furthermore, it can be set as an organic EL element of longer life.

前記一般式(1−4)において、R531〜R537は各々独立に水素原子もしくは置換基を表す。一般式(1−4)で表される化合物を用いることで、より発光効率の高い有機EL素子とすることができる。さらにより長寿命の有機EL素子とすることができる。 In the general formula (1-4), R 531 to R 537 each independently represent a hydrogen atom or a substituent. By using the compound represented by general formula (1-4), it can be set as an organic EL element with higher luminous efficiency. Furthermore, it can be set as an organic EL element of longer life.

前記一般式(1−5)において、R541〜R548は各々独立に水素原子もしくは置換基を表す。一般式(1−5)で表される化合物を用いることで、より発光効率の高い有機EL素子とすることができる。さらにより長寿命の有機EL素子とすることができる。 In the general formula (1-5) represents a hydrogen atom or a substituent each independently R 541 to R 548 is. By using the compound represented by general formula (1-5), it can be set as an organic electroluminescent element with higher luminous efficiency. Furthermore, it can be set as an organic EL element of longer life.

前記一般式(1−6)において、R551〜R558は各々独立に水素原子もしくは置換基を表す。一般式(1−6)で表される化合物を用いることで、より発光効率の高い有機EL素子とすることができる。さらにより長寿命の有機EL素子とすることができる。 In the general formula (1-6), R 551 to R 558 each independently represent a hydrogen atom or a substituent. By using the compound represented by General formula (1-6), it can be set as an organic electroluminescent element with higher luminous efficiency. Furthermore, it can be set as an organic EL element of longer life.

前記一般式(1−7)において、R561〜R567は各々独立に水素原子もしくは置換基を表す。一般式(1−7)で表される化合物を用いることで、より発光効率の高い有機EL素子とすることができる。さらにより長寿命の有機EL素子とすることができる。 In the general formula (1-7), R 561 to R 567 each independently represent a hydrogen atom or a substituent. By using the compound represented by General formula (1-7), it can be set as an organic electroluminescent element with higher luminous efficiency. Furthermore, it can be set as an organic EL element of longer life.

前記一般式(1−8)において、R571〜R577は各々独立に水素原子もしくは置換基を表す。一般式(1−8)で表される化合物を用いることで、より発光効率の高い有機EL素子とすることができる。さらにより長寿命の有機EL素子とすることができる。 In the general formula (1-8), R 571 to R 577 each independently represent a hydrogen atom or a substituent. By using the compound represented by General formula (1-8), it can be set as an organic electroluminescent element with higher luminous efficiency. Furthermore, it can be set as an organic EL element of longer life.

前記一般式(1−9)において、Rは水素原子もしくは置換基を表す。また、複数のRは各々同一でもよく、異なっていてもよい。一般式(1−9)で表される化合物を用いることで、より発光効率の高い有機EL素子とすることができる。さらにより長寿命の有機EL素子とすることができる。   In the general formula (1-9), R represents a hydrogen atom or a substituent. The plurality of R may be the same or different. By using the compound represented by General formula (1-9), it can be set as an organic electroluminescent element with higher luminous efficiency. Furthermore, it can be set as an organic EL element of longer life.

前記一般式(1−10)において、Rは水素原子もしくは置換基を表す。また、複数のRは各々同一でもよく、異なっていてもよい。一般式(1−10)で表される化合物を用いることで、より発光効率の高い有機EL素子とすることができる。さらに長寿命の有機EL素子とすることができる。   In the general formula (1-10), R represents a hydrogen atom or a substituent. The plurality of R may be the same or different. By using the compound represented by general formula (1-10), it can be set as an organic EL element with higher luminous efficiency. Furthermore, it can be set as a long-life organic EL element.

また、前記一般式(1)で表される化合物で好ましいものは、前記一般式(2−1)〜(2−10)のいずれかで表される基を少なくとも一つを有する化合物である。特に、分子内に前記一般式(2−1)〜(2−10)のいずれかで表される基を2つから4つ有することがより好ましい。このとき、前記一般式(1)で表される構造において、R101を除いた部分が前記一般式(2−1)〜(2−10)に置き換わる場合を含む。 Moreover, what is preferable among the compounds represented by the general formula (1) is a compound having at least one group represented by any one of the general formulas (2-1) to (2-10). In particular, it is more preferable to have 2 to 4 groups represented by any one of the general formulas (2-1) to (2-10) in the molecule. In this case, the structure represented by the general formula (1) includes a case where the portion excluding R 101 is replaced by the general formulas (2-1) to (2-10).

このとき、特に前記一般式(3)〜(17)で表される化合物であることが本発明の効果を得る上で好ましい。   At this time, the compounds represented by the general formulas (3) to (17) are particularly preferable for obtaining the effects of the present invention.

前記一般式(3)において、R601〜R606は水素原子もしくは置換基を表すが、R601〜R606の少なくとも一つは前記一般式(2−1)〜(2−10)のいずれかで表される基を表す。一般式(3)で表される化合物を用いることにより、より発光効率の高い有機EL素子とすることができる。さらにより長寿命の有機EL素子とすることができる。 In the general formula (3), R 601 to R 606 represent a hydrogen atom or a substituent, and at least one of R 601 to R 606 is any one of the general formulas (2-1) to (2-10). Represents a group represented by By using the compound represented by General formula (3), it can be set as an organic EL element with higher luminous efficiency. Furthermore, it can be set as an organic EL element of longer life.

前記一般式(4)において、R611〜R620は水素原子もしくは置換基を表すが、R611〜R620の少なくとも一つは前記一般式(2−1)〜(2−10)のいずれかで表される基を表す。一般式(4)で表される化合物を用いることで、より発光効率の高い有機EL素子とすることができる。さらにより長寿命の有機EL素子とすることができる。 In the general formula (4), R 611 to R 620 represent a hydrogen atom or a substituent, and at least one of R 611 to R 620 is any one of the general formulas (2-1) to (2-10). Represents a group represented by By using the compound represented by General formula (4), it can be set as an organic EL element with higher luminous efficiency. Furthermore, it can be set as an organic EL element of longer life.

前記一般式(5)において、R621〜R623は水素原子もしくは置換基を表すが、R621〜R623の少なくとも一つは前記一般式(2−1)〜(2−10)のいずれかで表される基を表す。一般式(5)で表される化合物を用いることで、より発光効率の高い有機EL素子とすることができる。さらにより長寿命の有機EL素子とすることができる。 In the general formula (5), R 621 to R 623 represent a hydrogen atom or a substituent, and at least one of R 621 to R 623 is any one of the general formulas (2-1) to (2-10). Represents a group represented by By using the compound represented by General formula (5), it can be set as an organic EL element with higher luminous efficiency. Furthermore, it can be set as an organic EL element of longer life.

前記一般式(6)において、R631〜R645は水素原子もしくは置換基を表すが、R631〜R645の少なくとも一つは前記一般式(2−1)〜(2−10)のいずれかで表される基を表す。一般式(6)で表される化合物を用いることで、より発光効率の高い有機EL素子とすることができる。さらにより長寿命の有機EL素子とすることができる。 In the general formula (6), R 631 to R 645 represent a hydrogen atom or a substituent, and at least one of R 631 to R 645 is any one of the general formulas (2-1) to (2-10). Represents a group represented by By using the compound represented by General formula (6), it can be set as an organic EL element with higher luminous efficiency. Furthermore, it can be set as an organic EL element of longer life.

前記一般式(7)において、R651〜R656は水素原子もしくは置換基を表すが、R651〜R656の少なくとも一つは前記一般式(2−1)〜(2−10)のいずれかで表される基を表す。naは0〜5の整数を表し、nbは1〜6の整数を表すが、naとnbの和が6である。一般式(7)で表される化合物を用いることで、より発光効率の高い有機EL素子とすることができる。さらにより長寿命の有機EL素子とすることができる。 In the general formula (7), R 651 to R 656 represent a hydrogen atom or a substituent, and at least one of R 651 to R 656 is any one of the general formulas (2-1) to (2-10). Represents a group represented by na represents an integer of 0 to 5, and nb represents an integer of 1 to 6, but the sum of na and nb is 6. By using the compound represented by General formula (7), it can be set as an organic EL element with higher luminous efficiency. Furthermore, it can be set as an organic EL element of longer life.

前記一般式(8)において、R661〜R672は水素原子もしくは置換基を表すが、R661〜R672の少なくとも一つは前記一般式(2−1)〜(2−10)のいずれかで表される基を表す。一般式(8)で表される化合物を用いることで、より発光効率の高い有機EL素子とすることができる。さらにより長寿命の有機EL素子とすることができる。 In the general formula (8), R 661 to R 672 represent a hydrogen atom or a substituent, and at least one of R 661 to R 672 is any one of the general formulas (2-1) to (2-10). Represents a group represented by By using the compound represented by General formula (8), it can be set as an organic EL element with higher luminous efficiency. Furthermore, it can be set as an organic EL element of longer life.

前記一般式(9)において、R681〜R688は水素原子もしくは置換基を表すが、R681〜R688の少なくとも一つは前記一般式(2−1)〜(2−10)のいずれかで表される基を表す。一般式(9)で表される化合物を用いることで、より発光効率の高い有機EL素子とすることができる。さらにより長寿命の有機EL素子とすることができる。 In the general formula (9), R 681 to R 688 represent a hydrogen atom or a substituent, and at least one of R 681 to R 688 is any one of the general formulas (2-1) to (2-10). Represents a group represented by By using the compound represented by General formula (9), it can be set as an organic EL element with higher luminous efficiency. Furthermore, it can be set as an organic EL element of longer life.

前記一般式(10)において、R691〜R700は水素原子もしくは置換基を表すが、R691〜R700の少なくとも一つは前記一般式(2−1)〜(2−10)のいずれかで表される基を表す。 In the general formula (10), R 691 to R 700 represent a hydrogen atom or a substituent, and at least one of R 691 to R 700 is any one of the general formulas (2-1) to (2-10). Represents a group represented by

1で表される2価の連結基としては、アルキレン基(例えば、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、プロピレン基、エチルエチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、2,2,4−トリメチルヘキサメチレン基、ヘプタメチレン基、オクタメチレン基、ノナメチレン基、デカメチレン基、ウンデカメチレン基、ドデカメチレン基、シクロヘキシレン基(例えば、1,6−シクロヘキサンジイル基等)、シクロペンチレン基(例えば、1,5−シクロペンタンジイル基等)等)、アルケニレン基(例えば、ビニレン基、プロペニレン基等)、アルキニレン基(例えば、エチニレン基、3−ペンチニレン基等)、アリーレン基等の炭化水素基の他、ヘテロ原子を含む基(例えば、−O−、−S−等のカルコゲン原子を含む2価の基、−N(R)−基、ここでRは水素原子またはアルキル基を表し、該アルキル基は、前記一般式(1)においてR101で表されるアルキル基と同義である)等が挙げられる。また、上記のアルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、アリーレン基の各々においては、2価の連結基を構成する炭素原子の少なくとも一つが、カルコゲン原子(酸素、硫黄等)や前記−N(R)−基等で置換されていてもよい。 Examples of the divalent linking group represented by L 1 include an alkylene group (for example, ethylene group, trimethylene group, tetramethylene group, propylene group, ethylethylene group, pentamethylene group, hexamethylene group, 2,2,4- Trimethylhexamethylene group, heptamethylene group, octamethylene group, nonamethylene group, decamethylene group, undecamethylene group, dodecamethylene group, cyclohexylene group (for example, 1,6-cyclohexanediyl group, etc.), cyclopentylene group (for example, , 1,5-cyclopentanediyl group, etc.), alkenylene groups (for example, vinylene group, propenylene group, etc.), alkynylene groups (for example, ethynylene group, 3-pentynylene group, etc.), and hydrocarbon groups such as arylene groups. In addition, a group containing a hetero atom (for example, containing a chalcogen atom such as —O— or —S—) Valent group, -N (R) - group, wherein R represents a hydrogen atom or an alkyl group, the alkyl group has the same meaning as the alkyl group represented by R 101 in the general formula (1)) or the like Is mentioned. In each of the alkylene group, alkenylene group, alkynylene group, and arylene group, at least one of carbon atoms constituting the divalent linking group is a chalcogen atom (oxygen, sulfur, etc.) or -N (R). -It may be substituted with a group or the like.

さらにL1で表される2価の連結基としては、例えば、2価の複素環基を有する基が用いられ、例えば、オキサゾールジイル基、ピリミジンジイル基、ピリダジンジイル基、ピランジイル基、ピロリンジイル基、イミダゾリンジイル基、イミダゾリジンジイル基、ピラゾリジンジイル基、ピラゾリンジイル基、ピペリジンジイル基、ピペラジンジイル基、モルホリンジイル基、キヌクリジンジイル基等が挙げられ、またチオフェン−2,5−ジイル基や、ピラジン−2,3−ジイル基のような、芳香族複素環を有する化合物(ヘテロ芳香族化合物ともいう)に由来する2価の連結基であってもよい。また、アルキルイミノ基、ジアルキルシランジイル基やジアリールゲルマンジイル基のようなヘテロ原子を会して連結する基であってもよい。 Furthermore, as the divalent linking group represented by L 1 , for example, a group having a divalent heterocyclic group is used. For example, an oxazolediyl group, a pyrimidinediyl group, a pyridazinediyl group, a pyrandiyl group, a pyrrolindiyl group Imidazoline diyl group, imidazolidine diyl group, pyrazolidine diyl group, pyrazoline diyl group, piperidine diyl group, piperazine diyl group, morpholine diyl group, quinuclidine diyl group and the like, and thiophene-2,5-diyl group Alternatively, it may be a divalent linking group derived from a compound having an aromatic heterocyclic ring (also referred to as a heteroaromatic compound) such as a pyrazine-2,3-diyl group. Further, it may be a group that meets and links heteroatoms such as an alkylimino group, a dialkylsilanediyl group, or a diarylgermandiyl group.

前記一般式(10)で表される化合物を用いることで、より発光効率の高い有機EL素子とすることができる。さらにより長寿命の有機EL素子とすることができる。   By using the compound represented by the general formula (10), an organic EL device with higher luminous efficiency can be obtained. Furthermore, it can be set as an organic EL element of longer life.

前記一般式(11)〜一般式(15)で各々表される化合物において、R1、R2で各々表される置換基としては、前記一般式(1)においてR101で表される置換基と同義である。 In the compounds represented by the general formulas (11) to (15), the substituents represented by R 1 and R 2 are the substituents represented by R 101 in the general formula (1). It is synonymous with.

前記一般式(15)において、Z1、Z2、Z3、Z4で各々表される、各々窒素原子を少なくとも一つ含む6員の芳香族複素環としては、例えば、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環等が挙げられる。 In the general formula (15), examples of the 6-membered aromatic heterocyclic ring each containing at least one nitrogen atom represented by Z 1 , Z 2 , Z 3 , and Z 4 include a pyridine ring and a pyridazine ring. , Pyrimidine ring, pyrazine ring and the like.

前記一般式(16)において、Z1、Z2で各々表される、各々窒素原子を少なくとも一つ含む6員の芳香族複素環としては、例えば、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環等が挙げられる。 In the general formula (16), examples of the 6-membered aromatic heterocycle each containing at least one nitrogen atom represented by Z 1 and Z 2 include a pyridine ring, a pyridazine ring, a pyrimidine ring, and a pyrazine ring. Etc.

Ar1、Ar2で各々表されるアリーレン基としては、o−フェニレン基、m−フェニレン基、p−フェニレン基、ナフタレンジイル基、アントラセンジイル基、ナフタセンジイル基、ピレンジイル基、ナフチルナフタレンジイル基、ビフェニルジイル基(例えば、3,3′−ビフェニルジイル基、3,6−ビフェニルジイル基等)、テルフェニルジイル基、クアテルフェニルジイル基、キンクフェニルジイル基、セキシフェニルジイル基、セプチフェニルジイル基、オクチフェニルジイル基、ノビフェニルジイル基、デシフェニルジイル基等が挙げられる。また前記アリーレン基は、さらに後述する置換基を有していてもよい。Ar1、Ar2で各々表される2価の芳香族複素環基は、フラン環、チオフェン環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、トリアジン環、ベンゾイミダゾール環、オキサジアゾール環、トリアゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、チアゾール環、インドール環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾチアゾール環、ベンゾオキサゾール環、キノキサリン環、キナゾリン環、フタラジン環、カルバゾール環、カルボリン環、カルボリン環を構成する炭化水素環の炭素原子がさらに窒素原子で置換されている環等から導出される2価の基等が挙げられる。さらに前記芳香族複素環基は、前記R101で表される置換基を有してもよい。 Examples of the arylene groups represented by Ar 1 and Ar 2 include o-phenylene group, m-phenylene group, p-phenylene group, naphthalenediyl group, anthracenediyl group, naphthacenediyl group, pyrenediyl group, naphthylnaphthalenediyl group, and biphenyl. Diyl group (for example, 3,3′-biphenyldiyl group, 3,6-biphenyldiyl group, etc.), terphenyldiyl group, quaterphenyldiyl group, kinkphenyldiyl group, sexiphenyldiyl group, septiphenyldiyl Group, octylphenyldiyl group, nobiphenyldiyl group, deciphenyldiyl group and the like. The arylene group may further have a substituent described later. The divalent aromatic heterocyclic group represented by each of Ar 1 and Ar 2 is a furan ring, a thiophene ring, a pyridine ring, a pyridazine ring, a pyrimidine ring, a pyrazine ring, a triazine ring, a benzimidazole ring, an oxadiazole ring, Triazole ring, imidazole ring, pyrazole ring, thiazole ring, indole ring, benzimidazole ring, benzothiazole ring, benzoxazole ring, quinoxaline ring, quinazoline ring, phthalazine ring, carbazole ring, carboline ring, hydrocarbon ring constituting carboline ring And a divalent group derived from a ring in which the carbon atom is further substituted with a nitrogen atom. Furthermore, the aromatic heterocyclic group may have a substituent represented by R 101 .

Lで表される2価の連結基としては、前記一般式(10)において、L1で表される2価の連結基と同義であるが、好ましくはアルキレン基、−O−、−S−等のカルコゲン原子を含む2価の基であり、最も好ましくはアルキレン基である。 The divalent linking group represented by L is the same as the divalent linking group represented by L 1 in the general formula (10), but preferably an alkylene group, -O-, -S-. A divalent group containing a chalcogen atom such as an alkylene group, most preferably an alkylene group.

前記一般式(17)において、Ar1、Ar2で各々表されるアリーレン基は、前記一般式(16)においてAr1、Ar2で各々表されるアリーレン基と同義である。Ar1、Ar2で各々表される芳香族複素環基は、前記一般式(16)においてAr1、Ar2で各々表される2価の芳香族複素環基と同義である。 In the general formula (17), an arylene group represented by each of Ar 1, Ar 2 has the same meaning as the arylene group represented by each in the general formula (16) in Ar 1, Ar 2. Aromatic heterocyclic group each represented by Ar 1, Ar 2 have the same meanings as divalent aromatic heterocyclic group represented by each in the general formula (16) in Ar 1, Ar 2.

1、Z2、Z3、Z4で各々表される、各々窒素原子を少なくとも一つ含む6員の芳香族複素環としては、例えば、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環等が挙げられる。 Examples of 6-membered aromatic heterocycles each containing at least one nitrogen atom represented by Z 1 , Z 2 , Z 3 , and Z 4 include a pyridine ring, a pyridazine ring, a pyrimidine ring, and a pyrazine ring. Can be mentioned.

Lで表される2価の連結基としては、前記一般式(10)において、L1で表される2価の連結基と同義であるが、好ましくはアルキレン基、−O−、−S−等のカルコゲン原子を含む2価の基であり、最も好ましくはアルキレン基である。 The divalent linking group represented by L is the same as the divalent linking group represented by L 1 in the general formula (10), but preferably an alkylene group, -O-, -S-. A divalent group containing a chalcogen atom such as an alkylene group, most preferably an alkylene group.

以下に、本発明に係る一般式(1)〜(17)で表される化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。   Specific examples of the compounds represented by the general formulas (1) to (17) according to the present invention are shown below, but the present invention is not limited thereto.

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以下に、本発明に係る化合物の代表的な合成例を示すが、本発明はこれらに限定されない。   Although the typical synthesis example of the compound based on this invention is shown below, this invention is not limited to these.

(例示化合物73の合成)   (Synthesis of Exemplary Compound 73)

Figure 2006120689
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4,4′−ジヨードビフェニル6.87g、β−カルボリン6.00gをN,N−ジメチルアセトアミド50ml中に添加した混合液に、銅粉4.5g、炭酸カリウム7.36gを加え、15時間加熱還流した。放冷後水クロロホルムを加え、不溶物を濾去した。有機層を分離し、水、飽和食塩水で洗浄した後、減圧下に濃縮し、得られた残渣を酢酸に溶解し、活性炭処理後、再結晶して,例示化合物73の無色結晶4.2gを得た。   To a mixed solution obtained by adding 6.87 g of 4,4′-diiodobiphenyl and 6.00 g of β-carboline in 50 ml of N, N-dimethylacetamide, 4.5 g of copper powder and 7.36 g of potassium carbonate were added for 15 hours. Heated to reflux. After allowing to cool, water chloroform was added, and insolubles were removed by filtration. The organic layer was separated, washed with water and saturated brine, and concentrated under reduced pressure. The obtained residue was dissolved in acetic acid, treated with activated carbon, and recrystallized to give 4.2 g of colorless crystals of Exemplified Compound 73. Got.

例示化合物73の構造は1H−NMRスペクトル及び質量分析スペクトルによって確認した。例示化合物73の物性データ、スペクトルデータを下記に示す。 The structure of Exemplified Compound 73 was confirmed by 1 H-NMR spectrum and mass spectrometry spectrum. The physical property data and spectrum data of the exemplified compound 73 are shown below.

無色結晶、融点200℃
MS(FAB)m/z:487(M+1)
1H−NMR(400MHz,CDCl3):δ/ppm 7.3−7.5(m、2H)、7.5−7.6(m,4H)、7.7−7.8(m,4H)、7.9−8.0(m,4H)、8.06(d,J=5.1Hz,2H)、8.24(d,J=7.8Hz,2H)、8.56(d,J=5.1Hz,2H)、8.96(s,2H)
(例示化合物74の合成)
Colorless crystals, melting point 200 ° C
MS (FAB) m / z: 487 (M + 1)
1 H-NMR (400 MHz, CDCl 3 ): δ / ppm 7.3-7.5 (m, 2H), 7.5-7.6 (m, 4H), 7.7-7.8 (m, 4H), 7.9-8.0 (m, 4H), 8.06 (d, J = 5.1 Hz, 2H), 8.24 (d, J = 7.8 Hz, 2H), 8.56 ( d, J = 5.1 Hz, 2H), 8.96 (s, 2H)
(Synthesis of Exemplary Compound 74)

Figure 2006120689
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酢酸パラジウム0.32g、トリ−tert−ブチルホスフィン1.17gを無水トルエン10mlに溶解し、水素化ホウ素ナトリウム50mgを添加し、室温で10分間攪拌した後、δ−カルボリン5.00g、4,4′−ジヨードビフェニル5.87g、ナトリウム−tert−ブトキシド3.42gを無水キシレン50ml中に分散し、窒素雰囲気下、還流温度にて10時間撹拌した。得られた反応混合物を放冷後クロロホルムと水を加えて有機層を分離し、有機層を、水、飽和食塩水で洗浄した後、減圧下に濃縮し、得られた残渣をテトラヒドロフランに溶解し、活性炭処理を施した後、再結晶して例示化合物74の無色結晶5.0gを得た。   0.32 g of palladium acetate and 1.17 g of tri-tert-butylphosphine were dissolved in 10 ml of anhydrous toluene, 50 mg of sodium borohydride was added, and the mixture was stirred at room temperature for 10 minutes, then δ-carboline 5.00 g, 4, 4 5.87 g of '-diiodobiphenyl and 3.42 g of sodium tert-butoxide were dispersed in 50 ml of anhydrous xylene and stirred at reflux temperature for 10 hours under a nitrogen atmosphere. The resulting reaction mixture was allowed to cool, chloroform and water were added to separate the organic layer, the organic layer was washed with water and saturated brine, and then concentrated under reduced pressure. The resulting residue was dissolved in tetrahydrofuran. After the activated carbon treatment, 5.0 g of colorless crystals of Exemplified Compound 74 was obtained by recrystallization.

例示化合物74の構造は1H−NMRスペクトル及び質量分析スペクトルによって確認した。例示化合物74の物性データ、スペクトルデータを下記に示す。 The structure of exemplary compound 74 was confirmed by 1 H-NMR spectrum and mass spectrometry spectrum. The physical property data and spectrum data of the exemplified compound 74 are shown below.

MS(FAB)m/z:487(M+1)
1H−NMR(400MHz,CDCl3):δ/ppm 7.37(dd,J=4.7Hz,J=8.3Hz,2H)、7.4−7.5(m,2H)、7.5−7.6(m,4H)、7.7−7.8(m,4H)、7.81(dd,J=1.2Hz,J=8.3Hz,2H)、7.9−8.0(m,4H)、8.48(d,J=7.8Hz,2H),8.65(dd,J=1.2Hz,J=4.6Hz,2H)
(例示化合物60の合成)
MS (FAB) m / z: 487 (M + 1)
1 H-NMR (400 MHz, CDCl 3 ): δ / ppm 7.37 (dd, J = 4.7 Hz, J = 8.3 Hz, 2H), 7.4-7.5 (m, 2H), 7. 5-7.6 (m, 4H), 7.7-7.8 (m, 4H), 7.81 (dd, J = 1.2 Hz, J = 8.3 Hz, 2H), 7.9-8 0.0 (m, 4H), 8.48 (d, J = 7.8 Hz, 2H), 8.65 (dd, J = 1.2 Hz, J = 4.6 Hz, 2H)
(Synthesis of Exemplary Compound 60)

Figure 2006120689
Figure 2006120689

4,4′−ジヨードビフェニル6.87g、γ−カルボリン6.00gをN,N−ジメチルアセトアミド50ml中に添加した混合液に、銅粉4.5g、炭酸カリウム7.36gを加え、15時間加熱還流した。放冷後水クロロホルムを加え、不溶物を濾去した。有機層を分離し、水、飽和食塩水で洗浄した後、減圧下に濃縮し、得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィーに付した後、ジクロロメタン/シクロヘキサン中で結晶化させ、例示化合物60の無色結晶4.3gを得た。   To a mixed solution in which 6.87 g of 4,4′-diiodobiphenyl and 6.00 g of γ-carboline were added to 50 ml of N, N-dimethylacetamide, 4.5 g of copper powder and 7.36 g of potassium carbonate were added for 15 hours. Heated to reflux. After allowing to cool, water chloroform was added, and insolubles were removed by filtration. The organic layer was separated, washed with water and saturated brine, and concentrated under reduced pressure. The obtained residue was subjected to silica gel chromatography and crystallized in dichloromethane / cyclohexane to give colorless crystals of Exemplified Compound 60. 4.3 g was obtained.

例示化合物60の構造は、1H−NMRスペクトル及び質量分析スペクトルによって確認した。例示化合物60の物性データ、スペクトルデータを下記に示す。 The structure of the exemplary compound 60 was confirmed by 1 H-NMR spectrum and mass spectrometry spectrum. The physical property data and spectrum data of the exemplary compound 60 are shown below.

MS(FAB)m/z:487(M+1)
1H−NMR(400MHz,CDCl3):δ/ppm 7.4−7.4(m,4H)、7.4−7.5(m,4H)、7.7−7.8(m,4H)7.9−8.0(m,4H)、8.25(d,J=7.8Hz,2H)、8.57(d,J=5.6Hz,2H)、9.42(s,1H)
(例示化合物144の合成)
MS (FAB) m / z: 487 (M + 1)
1 H-NMR (400 MHz, CDCl 3 ): δ / ppm 7.4-7.4 (m, 4H), 7.4-7.5 (m, 4H), 7.7-7.8 (m, 4H) 7.9-8.0 (m, 4H), 8.25 (d, J = 7.8 Hz, 2H), 8.57 (d, J = 5.6 Hz, 2H), 9.42 (s) , 1H)
(Synthesis of Exemplary Compound 144)

Figure 2006120689
Figure 2006120689

酢酸パラジウム0.16g、トリ−tert−ブチルホスフィン0.58gを無水トルエン10mlに溶解し、水素化ホウ素ナトリウム25mgを添加し、室温で10分間攪拌した後、δ−カルボリン2.00g、中間体a3.20g、ナトリウム−tert−ブトキシド1.37gを無水キシレン50ml中に分散し、窒素雰囲気下、還流温度にて10時間撹拌した。放冷後クロロホルムと水を加えて有機層を分離し、有機層を水、飽和食塩水で洗浄した後減圧下に濃縮し、得られた残渣を酢酸から再結晶して例示化合物144の無色結晶1.5gを得た。   0.16 g of palladium acetate and 0.58 g of tri-tert-butylphosphine are dissolved in 10 ml of anhydrous toluene, 25 mg of sodium borohydride is added and stirred for 10 minutes at room temperature, then 2.00 g of δ-carboline, intermediate a3 20 g and 1.37 g of sodium tert-butoxide were dispersed in 50 ml of anhydrous xylene and stirred at reflux temperature for 10 hours under a nitrogen atmosphere. After cooling, chloroform and water are added to separate the organic layer. The organic layer is washed with water and saturated brine and concentrated under reduced pressure. The resulting residue is recrystallized from acetic acid to give colorless crystals of Exemplified Compound 144. 1.5 g was obtained.

例示化合物144の構造は、1H−NMRスペクトル及び質量分析スペクトルによって確認した。例示化合物144のスペクトルデータは以下の通りである。 The structure of exemplary compound 144 was confirmed by 1 H-NMR spectrum and mass spectrometry spectrum. The spectrum data of the exemplary compound 144 are as follows.

MS(FAB)m/z:647(M+1)
1H−NMR(400MHz,CDCl3):δ/ppm 1.80(S,12H)、7.27(S,4H)、7.34(dd,J=4.9Hz,J=8.3Hz,2H)、7.3−7.4(m,2H)、7.4−7.5(m,12H)、7.76(dd,J=1.3Hz,J=8.3Hz、2H)、8.45(d,J=7.8Hz,2H)、8.63(dd,J=1.3Hz,J=4.9Hz,2H)
(例示化合物143の合成)
MS (FAB) m / z: 647 (M + 1)
1 H-NMR (400 MHz, CDCl 3 ): δ / ppm 1.80 (S, 12H), 7.27 (S, 4H), 7.34 (dd, J = 4.9 Hz, J = 8.3 Hz, 2H), 7.3-7.4 (m, 2H), 7.4-7.5 (m, 12H), 7.76 (dd, J = 1.3 Hz, J = 8.3 Hz, 2H), 8.45 (d, J = 7.8 Hz, 2H), 8.63 (dd, J = 1.3 Hz, J = 4.9 Hz, 2H)
(Synthesis of Exemplary Compound 143)

Figure 2006120689
Figure 2006120689

4,4′−ジクロロ−3,3′−ビピリジル0.85g、ジアミンb0.59g、ジベンジリデンアセトンパラジウム44mg、イミダゾリウム塩36mg、ナトリウム−tert−ブトキシド1.09gをジメトキシエタン5mlに添加し、80℃で24時間加温攪拌した。放冷後クロロホルムと水を加えて有機層を分離し、有機層を水、飽和食塩水で洗浄した後減圧下に濃縮し、得られた残渣を酢酸エチルから再結晶して例示化合物143の無色結晶0.3gを得た。   Add 4,5'-dichloro-3,3'-bipyridyl 0.85 g, diamine b 0.59 g, dibenzylideneacetone palladium 44 mg, imidazolium salt 36 mg, sodium tert-butoxide 1.09 g to 5 ml dimethoxyethane, 80 The mixture was stirred at 24 ° C. for 24 hours. After allowing to cool, chloroform and water are added to separate the organic layer, and the organic layer is washed with water and saturated brine and then concentrated under reduced pressure. The resulting residue is recrystallized from ethyl acetate to give colorless compound of Exemplified Compound 143. 0.3 g of crystals was obtained.

例示化合物143の構造は、1H−NMRスペクトル及び質量分析スペクトルによって確認した。例示化合物143のスペクトルデータを下記に示す。 The structure of the exemplary compound 143 was confirmed by 1 H-NMR spectrum and mass spectrometry spectrum. The spectrum data of the exemplary compound 143 are shown below.

MS(FAB)m/z:639(M+1)
1H−NMR(400MHz,CDCl3):δ/ppm 7.46(d,J=5.7Hz,4H)、7.6−7.7(m,4H)、7.8−7.9(m,4H)、8.67(d,J=5.7Hz,4H)、9.51(S,4H)
(例示化合物145の合成)
例示化合物143の合成において、4,4′−ジクロロ−3,3′−ビピリジルの一方のピリジン環をベンゼンに変更した、3−(2−クロロフェニル)−4−クロロピリジンを用いた以外は同様にして、例示化合物145を合成した。
MS (FAB) m / z: 639 (M + 1)
1 H-NMR (400 MHz, CDCl 3 ): δ / ppm 7.46 (d, J = 5.7 Hz, 4H), 7.6-7.7 (m, 4H), 7.8-7.9 ( m, 4H), 8.67 (d, J = 5.7 Hz, 4H), 9.51 (S, 4H)
(Synthesis of Exemplary Compound 145)
In the synthesis of Exemplified Compound 143, the same procedure was carried out except that one pyridine ring of 4,4'-dichloro-3,3'-bipyridyl was changed to benzene and 3- (2-chlorophenyl) -4-chloropyridine was used. Example compound 145 was synthesized.

例示化合物145の構造は、1H−NMRスペクトル及び質量分析スペクトルによって確認した。例示化合物145のスペクトルデータを下記に示す。 The structure of exemplary compound 145 was confirmed by 1 H-NMR spectrum and mass spectrometry spectrum. The spectrum data of the exemplary compound 145 are shown below.

MS(FAB)m/z:637(M+1)
1H−NMR(400MHz,CDCl3):δ/ppm 7.3−7.4(m,2H)、7.6−7.7(m,4H)、7.7−7.8(m,4H)7.8−7.9(m,4H)、8.06(d,J=5.3Hz,2H)、8.23(d,J=7.8Hz,2H)、8.56(d,J=5.3Hz,2H),8.96(S,2H)
なお、上記の合成例以外に、これらの化合物のアザカルバゾール環やその類緑体は、J.Chem.Soc.,Perkin Trans.1,1505−1510(1999)、Pol.J.Chem.,54,1585(1980)、(Tetrahedron Lett.41(2000),481−484)に記載される合成法に従って合成することができる。合成されたアザカルバゾール環やその類緑体と、芳香環、複素環、アルキル基等の、コア、連結基への導入は、ウルマンカップリング、Pd触媒を用いたカップリング、スズキカップリング等公知の方法を用いることができる。
MS (FAB) m / z: 637 (M + 1)
1 H-NMR (400 MHz, CDCl 3 ): δ / ppm 7.3-7.4 (m, 2H), 7.6-7.7 (m, 4H), 7.7-7.8 (m, 4H) 7.8-7.9 (m, 4H), 8.06 (d, J = 5.3 Hz, 2H), 8.23 (d, J = 7.8 Hz, 2H), 8.56 (d , J = 5.3 Hz, 2H), 8.96 (S, 2H)
In addition to the above synthesis examples, the azacarbazole rings and chloroplasts of these compounds are described in J. Org. Chem. Soc. Perkin Trans. 1, 1505-1510 (1999), Pol. J. et al. Chem. , 54, 1585 (1980), (Tetrahedron Lett. 41 (2000), 481-484). Introduction of synthesized azacarbazole ring or its chloroplast and aromatic ring, heterocyclic ring, alkyl group, etc. to the core or linking group is known as Ullman coupling, coupling using Pd catalyst, Suzuki coupling, etc. The method can be used.

本発明に係る化合物は分子量が400以上であることが好ましく、450以上であることがより好ましく、さらに好ましくは600以上であり、特に好ましくは分子量が800以上である。これによりガラス転移温度を上昇させ熱安定性が向上し、より一層長寿命化をさせることができる。   The compound according to the present invention preferably has a molecular weight of 400 or more, more preferably 450 or more, still more preferably 600 or more, and particularly preferably a molecular weight of 800 or more. As a result, the glass transition temperature is raised, the thermal stability is improved, and the life can be further extended.

本発明は、陰極と陽極の間に構成層を有し、該構成層が複数の発光層を有し、該構成層の少なくとも一層がこれらの一般式(1)〜(17)で表される化合物を少なくとも一種含有することが特徴である。   The present invention has a constituent layer between a cathode and an anode, the constituent layer has a plurality of light emitting layers, and at least one of the constituent layers is represented by these general formulas (1) to (17). It is characterized by containing at least one compound.

以下に有機EL素子の各構成層について説明する。   Below, each structural layer of an organic EL element is demonstrated.

〔発光層〕
発光層の全体の膜厚は特に限定しないが、5〜100nmが好ましい。さらに好ましくは7〜50nmが好ましく、最も好ましくは10〜40nmである。
[Light emitting layer]
The total thickness of the light emitting layer is not particularly limited, but is preferably 5 to 100 nm. More preferably, it is 7-50 nm, Most preferably, it is 10-40 nm.

発光層を構成する複数の発光層における、それぞれの膜厚は1〜20nmが好ましく、さらに好ましくは2〜10nmである。   The thickness of each light emitting layer constituting the light emitting layer is preferably 1 to 20 nm, more preferably 2 to 10 nm.

これらは素子駆動電圧、電圧(電流)に対する色度のずれ、エネルギー移動、作製の困難さにより選ぶことができる。   These can be selected depending on the element driving voltage, the chromaticity shift with respect to the voltage (current), the energy transfer, and the difficulty of production.

(発光ホストと発光ドーパント)
発光層中の主成分であるホスト化合物に対する発光ドーパントの混合比は、好ましくは0.1〜30質量%未満である。
(Light emitting host and light emitting dopant)
The mixing ratio of the luminescent dopant to the host compound as the main component in the luminescent layer is preferably less than 0.1 to 30% by mass.

〈発光ドーパント〉
発光ドーパントは、大きく分けて、蛍光を発光する蛍光性ドーパントと燐光を発光する燐光性ドーパントの2種類がある。
<Luminescent dopant>
The light-emitting dopant is roughly classified into two types: a fluorescent dopant that emits fluorescence and a phosphorescent dopant that emits phosphorescence.

蛍光性ドーパントの代表例としては、クマリン系色素、ピラン系色素、シアニン系色素、クロコニウム系色素、スクアリウム系色素、オキソベンツアントラセン系色素、フルオレセイン系色素、ローダミン系色素、ピリリウム系色素、ペリレン系色素、スチルベン系色素、ポリチオフェン系色素、または希土類錯体系蛍光体等が挙げられる。   Representative examples of fluorescent dopants include coumarin dyes, pyran dyes, cyanine dyes, croconium dyes, squalium dyes, oxobenzanthracene dyes, fluorescein dyes, rhodamine dyes, pyrylium dyes, perylene dyes. Stilbene dyes, polythiophene dyes, rare earth complex phosphors, and the like.

燐光性ドーパントの代表例としては、好ましくは元素の周期表で8〜10属の金属を含有する錯体系化合物であり、さらに好ましくは、イリジウム化合物、オスミウム化合物であり、中でも最も好ましいのはイリジウム化合物である。   A typical example of the phosphorescent dopant is preferably a complex compound containing a metal of group 8 to 10 in the periodic table of elements, more preferably an iridium compound or an osmium compound, and most preferably an iridium compound. It is.

燐光性ドーパントの具体例としては以下の特許公報に記載されている化合物が挙げられる。国際公開第00/70655号、特開2002−280178号、同2001−181616号、同2002−280179号、同2001−181617号、同2002−280180号、同2001−247859号、同2002−299060号、同2001−313178号、同2002−302671号、同2001−345183号、同2002−324679号、国際公開第02/15645号、特開2002−332291号、同2002−50484号、同2002−332292号、同2002−83684号、特表2002−540572号、特開2002−117978号、同2002−338588号、同2002−170684号、同2002−352960号、国際公開第01/93642号、特開2002−50483号、同2002−100476号、同2002−173674号、同2002−359082号、同2002−175884号、同2002−363552号、同2002−184582号、同2003−7469号、特表2002−525808号、特開2003−7471号、特表2002−525833号、特開2003−31366号、同2002−226495号、同2002−234894号、同2002−235076号、同2002−241751号、同2001−319779号、同2001−319780号、同2002−62824号、同2002−100474号、同2002−203679号、同2002−343572号、同2002−203678号公報等。   Specific examples of the phosphorescent dopant include compounds described in the following patent publications. International Publication No. 00/70655, JP-A Nos. 2002-280178, 2001-181616, 2002-280179, 2001-181617, 2002-280180, 2001-247859, 2002-299060 2001-313178, 2002-302671, 2001-345183, 2002-324679, WO 02/15645, JP-A 2002-332291, 2002-50484, 2002-332292. No. 2002-83684, No. 2002-540572, JP 2002-117978, 2002-338588, 2002-170684, 2002-352960, WO 01/93642, JP 2002 No. 50483, No. 2002-1000047, No. 2002-173684, No. 2002-359082, No. 2002-17584, No. 2002-363552, No. 2002-184582, No. 2003-7469, Special Table No. 2002-525808 JP, 2003-7471, JP, 2002-525833, JP, 2003-31366, JP, 2002-226495, JP, 2002-234894, JP, 2002-235076, JP, 2002-241751, and 2001. 319779, 2001-319780, 2002-62824, 2002-1000047, 2002-203679, 2002-343572, 2002-203678, and the like.

その具体例の一部を下記に示す。   Some examples are shown below.

Figure 2006120689
Figure 2006120689

Figure 2006120689
Figure 2006120689

Figure 2006120689
Figure 2006120689

〈発光ホスト〉
本発明に用いられる発光ホスト化合物としては、前記一般式(1)〜(17)で表される化合物が最も好ましい。
<Light emitting host>
As the luminescent host compound used in the present invention, the compounds represented by the general formulas (1) to (17) are most preferable.

また、その他の化合物も用いることができ、カルバゾール誘導体、トリアリールアミン誘導体、芳香族ボラン誘導体、含窒素複素環化合物、チオフェン誘導体、フラン誘導体、オリゴアリーレン化合物等の基本骨格を有するもの、または、カルボリン誘導体やジアザカルバゾール誘導体(ここで、ジアザカルバゾール誘導体とは、カルボリン誘導体のカルボリン環を構成する炭化水素環の少なくとも一つの炭素原子が窒素原子で置換されているものを表す。)等が挙げられる。   Other compounds can also be used, and those having a basic skeleton such as carbazole derivatives, triarylamine derivatives, aromatic borane derivatives, nitrogen-containing heterocyclic compounds, thiophene derivatives, furan derivatives, oligoarylene compounds, or carbolines Derivatives and diazacarbazole derivatives (herein, diazacarbazole derivatives are those in which at least one carbon atom of the hydrocarbon ring constituting the carboline ring of the carboline derivative is substituted with a nitrogen atom). It is done.

また、本発明に用いられる発光ホストは低分子化合物でも、繰り返し単位をもつ高分子化合物でもよく、ビニル基やエポキシ基のような重合性基を有する低分子化合物(蒸着重合性発光ホスト)でもいい。   The light emitting host used in the present invention may be a low molecular compound, a high molecular compound having a repeating unit, or a low molecular compound having a polymerizable group such as a vinyl group or an epoxy group (evaporation polymerizable light emitting host). .

発光ホストとしては、正孔輸送能、電子輸送能を有しつつ、かつ、発光の長波長化を防ぎ、高Tg(ガラス転移温度)である化合物が好ましい。   As the light-emitting host, a compound having a hole transporting ability and an electron transporting ability and preventing a long wavelength of light emission and having a high Tg (glass transition temperature) is preferable.

発光ホストの具体例としては、以下の文献に記載されている化合物が好適である。例えば、特開2001−257076号、同2002−308855号、同2001−313179号、同2002−319491号、同2001−357977号、同2002−334786号、同2002−8860号、同2002−334787号、同2002−15871号、同2002−334788号、同2002−43056号、同2002−334789号、同2002−75645号、同2002−338579号、同2002−105445号、同2002−343568号、同2002−141173号、同2002−352957号、同2002−203683号、同2002−363227号、同2002−231453号、同2003−3165号、同2002−234888号、同2003−27048号、同2002−255934号、同2002−260861号、同2002−280183号、同2002−299060号、同2002−302516号、同2002−305083号、同2002−305084号、同2002−308837号公報等。   As specific examples of the light-emitting host, compounds described in the following documents are suitable. For example, JP-A Nos. 2001-257076, 2002-308855, 2001-313179, 2002-319491, 2001-357777, 2002-334786, 2002-8860, 2002-334787 2002-15871, 2002-334788, 2002-43056, 2002-334789, 2002-75645, 2002-338579, 2002-105445, 2002-343568, 2002-141173, 2002-352957, 2002-203683, 2002-363227, 2002-231453, 2003-3165, 2002-234888, 2003-27048, No. 2002-255934, the 2002-260861 JP, same 2002-280183 JP, same 2002-299060 JP, same 2002-302516 JP, same 2002-305083 JP, same 2002-305084 JP, same 2002-308837 Patent Publication.

また、複数の発光層のうち2層以上が、同じ発光色を示すことが好ましい。ここでいう同じ発光色とは、発光ピークの差が少なく、見た目に同じ色系統に見える発光色のことである。発光ピークの差としては、20nm以下であることが好ましく、10nm以下であることがより好ましい。同じ発光色を示す発光層が2層以上あることで、該当色の外部取り出し効率を高めることができ、有機材料の選択の自由度が増すばかりでなく、発光輝度の調節,微妙な色の調節が可能になる。   In addition, it is preferable that two or more of the plurality of light emitting layers exhibit the same light emission color. Here, the same luminescent color is a luminescent color that appears to have the same color system with little difference in emission peak. The difference in emission peak is preferably 20 nm or less, and more preferably 10 nm or less. By having two or more light-emitting layers that exhibit the same luminescent color, it is possible to increase the external extraction efficiency of the corresponding color and not only increase the degree of freedom in selecting organic materials, but also adjust the light emission luminance and subtle color adjustment. Is possible.

また、前述したように有機EL素子に燐光発光材料を用いることで、蛍光発光に比べ、約4倍の内部量子効率が達成されることが知られている。このため、本発明における有機EL素子において、少なくとも1層の発光層は、燐光性化合物を含有することでさらに高効率な発光が可能になる。   In addition, as described above, it is known that an internal quantum efficiency of about 4 times that of fluorescent light emission is achieved by using a phosphorescent material for the organic EL element. For this reason, in the organic EL device of the present invention, at least one light emitting layer can emit light with higher efficiency by containing a phosphorescent compound.

また、有機EL素子に用いた有機材料の組み合わせによって、キャリアの結合により生じた高エネルギーの励起状態から、より低エネルギーな励起エネルギー状態を有する有機化合物へのエネルギー移動が生じることが知られている。本発明のおける有機EL素子において、最も高い励起エネルギーを有する青色発光材料を含有する青色発光層のうち、少なくとも1層が蛍光性発光化合物を有し、赤色発光層及び緑色発光層中の各々少なくとも一層には燐光性発光材料を含有することでエネルギー移動による色度の変化を起こさない、より高効率な発光が可能になる。   In addition, it is known that energy transfer from a high-energy excited state caused by the combination of carriers to an organic compound having a lower-energy excited energy state occurs due to the combination of organic materials used in the organic EL element. . In the organic EL device of the present invention, at least one of the blue light-emitting layers containing the blue light-emitting material having the highest excitation energy has a fluorescent light-emitting compound, and at least each of the red light-emitting layer and the green light-emitting layer. By including a phosphorescent light emitting material in one layer, it is possible to emit light with higher efficiency without causing a change in chromaticity due to energy transfer.

また、平面光源や照明器具等の用途として白色発光デバイスの需要は、近年高まりつつあり、有機EL素子においても2色混色、あるいは3色混色による白色発光デバイスが報告されつつある。本発明における有機EL素子は、複数の発光層を有し、高効率な発光が行えることから、白色発光デバイスとして用いることで上記の要求に答えることができる。   In addition, demand for white light emitting devices as applications such as planar light sources and lighting fixtures has been increasing in recent years, and white light emitting devices using two-color mixed colors or three-color mixed colors have been reported for organic EL elements. Since the organic EL element in the present invention has a plurality of light emitting layers and can emit light with high efficiency, it can be used as a white light emitting device to meet the above requirements.

また、本発明の有機EL素子は、発光色の微妙な色の調整、高効率な発光が可能であることからこれを用いた表示装置、照明装置として用いることもできる。   Further, the organic EL element of the present invention can be used as a display device and an illumination device using the organic EL element because it is capable of adjusting a luminescent color delicately and emitting light with high efficiency.

〔正孔阻止層〕
正孔阻止層とは広い意味では電子輸送層の機能を有し、電子を輸送する機能を有しつつ正孔を輸送する能力が著しく小さい材料からなり、電子を輸送しつつ正孔を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。
(Hole blocking layer)
The hole blocking layer has the function of an electron transport layer in a broad sense, and is made of a material that has a function of transporting electrons but has a very small ability to transport holes, and blocks holes while transporting electrons. Thus, the probability of recombination of electrons and holes can be improved.

正孔阻止層としては、例えば特開平11−204258号公報、同11−204359号公報、及び「有機EL素子とその工業化最前線(1998年11月30日 エヌ・ティー・エス社発行)」の237頁等に記載の正孔阻止(ホールブロック)層等を本発明に係る正孔阻止層として適用可能である。また、後述する電子輸送層の構成を必要に応じて、本発明に係る正孔阻止層として用いることができる。   Examples of the hole blocking layer include those disclosed in JP-A-11-204258, JP-A-11-204359, and “Organic EL device and its forefront of industrialization (issued by NTS, Inc. on November 30, 1998)”. The hole blocking (hole block) layer described in page 237 and the like can be applied as the hole blocking layer according to the present invention. Moreover, the structure of the electron carrying layer mentioned later can be used as a hole-blocking layer concerning this invention as needed.

本発明では正孔阻止層に、前記一般式(1)〜(17)で表される化合物を用いることが好ましい。   In the present invention, it is preferable to use compounds represented by the general formulas (1) to (17) for the hole blocking layer.

〔電子阻止層〕
電子阻止層とは広い意味では正孔輸送層の機能を有し、正孔を輸送する機能を有しつつ電子を輸送する能力が著しく小さい材料からなり、正孔を輸送しつつ電子を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。また、後述する正孔輸送層の構成を必要に応じて電子阻止層として用いることができる。
(Electron blocking layer)
The electron blocking layer has a function of a hole transport layer in a broad sense, and is made of a material that has a function of transporting holes and has an extremely small ability to transport electrons, and blocks electrons while transporting holes. Thus, the probability of recombination of electrons and holes can be improved. Moreover, the structure of the positive hole transport layer mentioned later can be used as an electron blocking layer as needed.

本発明に係る正孔阻止層、電子阻止層の膜厚としては好ましくは3〜100nmであり、さらに好ましくは5〜30nmである。   The thickness of the hole blocking layer and the electron blocking layer according to the present invention is preferably 3 to 100 nm, and more preferably 5 to 30 nm.

〔正孔輸送層〕
正孔輸送層とは正孔を輸送する機能を有する材料を含み、広い意味で正孔注入層、電子阻止層も正孔輸送層に含まれる。正孔輸送層は単層もしくは複数層設けることができる。
(Hole transport layer)
The hole transport layer includes a material having a function of transporting holes, and in a broad sense, a hole injection layer and an electron blocking layer are also included in the hole transport layer. The hole transport layer can be provided as a single layer or a plurality of layers.

正孔輸送材料としては、特に制限はなく、従来、光導伝材料において、正孔の電荷注入輸送材料として慣用されているものやEL素子の正孔注入層、正孔輸送層に使用される公知のものの中から任意のものを選択して用いることができる。   The hole transport material is not particularly limited, and is conventionally used as a hole charge injection / transport material in an optical transmission material or a well-known material used for a hole injection layer or a hole transport layer of an EL element. Any one can be selected and used.

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

正孔輸送材料としては、上記のものを使用することができるが、ポルフィリン化合物、芳香族第三級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、特に芳香族第三級アミン化合物を用いることが好ましい。   As the hole transport material, those described above can be used, but it is preferable to use a porphyrin compound, an aromatic tertiary amine compound and a styrylamine compound, particularly an aromatic tertiary amine compound.

芳香族第三級アミン化合物及びスチリルアミン化合物の代表例としては、N,N,N′,N′−テトラフェニル−4,4′−ジアミノフェニル;N,N′−ジフェニル−N,N′−ビス(3−メチルフェニル)−〔1,1′−ビフェニル〕−4,4′−ジアミン(TPD);2,2−ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)プロパン;1,1−ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)シクロヘキサン;N,N,N′,N′−テトラ−p−トリル−4,4′−ジアミノビフェニル;1,1−ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)−4−フェニルシクロヘキサン;ビス(4−ジメチルアミノ−2−メチルフェニル)フェニルメタン;ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)フェニルメタン;N,N′−ジフェニル−N,N′−ジ(4−メトキシフェニル)−4,4′−ジアミノビフェニル;N,N,N′,N′−テトラフェニル−4,4′−ジアミノジフェニルエーテル;4,4′−ビス(ジフェニルアミノ)クオードリフェニル;N,N,N−トリ(p−トリル)アミン;4−(ジ−p−トリルアミノ)−4′−〔4−(ジ−p−トリルアミノ)スチリル〕スチルベン;4−N,N−ジフェニルアミノ−(2−ジフェニルビニル)ベンゼン;3−メトキシ−4′−N,N−ジフェニルアミノスチルベンゼン;N−フェニルカルバゾール、さらには、米国特許第5,061,569号明細書に記載されている2個の縮合芳香族環を分子内に有するもの、例えば4,4′−ビス〔N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ〕ビフェニル(NPD)、特開平4−308688号公報に記載されているトリフェニルアミンユニットが3つスターバースト型に連結された4,4′,4″−トリス〔N−(3−メチルフェニル)−N−フェニルアミノ〕トリフェニルアミン(MTDATA)等が挙げられる。   Representative examples of aromatic tertiary amine compounds and styrylamine compounds include N, N, N ′, N′-tetraphenyl-4,4′-diaminophenyl; N, N′-diphenyl-N, N′— Bis (3-methylphenyl)-[1,1′-biphenyl] -4,4′-diamine (TPD); 2,2-bis (4-di-p-tolylaminophenyl) propane; 1,1-bis (4-di-p-tolylaminophenyl) cyclohexane; N, N, N ′, N′-tetra-p-tolyl-4,4′-diaminobiphenyl; 1,1-bis (4-di-p-tolyl) Aminophenyl) -4-phenylcyclohexane; bis (4-dimethylamino-2-methylphenyl) phenylmethane; bis (4-di-p-tolylaminophenyl) phenylmethane; N, N'-diphenyl-N, N ' − (4-methoxyphenyl) -4,4'-diaminobiphenyl; N, N, N ', N'-tetraphenyl-4,4'-diaminodiphenyl ether; 4,4'-bis (diphenylamino) quadriphenyl; N, N, N-tri (p-tolyl) amine; 4- (di-p-tolylamino) -4 '-[4- (di-p-tolylamino) styryl] stilbene; 4-N, N-diphenylamino- (2-diphenylvinyl) benzene; 3-methoxy-4′-N, N-diphenylaminostilbenzene; N-phenylcarbazole, and two more described in US Pat. No. 5,061,569 Having a condensed aromatic ring of, for example, 4,4'-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl (NPD), JP-A-4-308 4,4 ', 4 "-tris [N- (3-methylphenyl) -N-phenylamino] triphenylamine in which three triphenylamine units described in Japanese Patent No. 88 are linked in a starburst type ( MTDATA) and the like.

さらにこれらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。   Furthermore, a polymer material in which these materials are introduced into a polymer chain or these materials are used as a polymer main chain can also be used.

また、p型−Si、p型−SiC等の無機化合物も正孔注入材料、正孔輸送材料として使用することができる。また、正孔輸送材料は、高Tgであることが好ましい。   In addition, inorganic compounds such as p-type-Si and p-type-SiC can also be used as the hole injection material and the hole transport material. The hole transport material preferably has a high Tg.

この正孔輸送層は、上記正孔輸送材料を、例えば真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、LB法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。正孔輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は5〜5000nm程度である。この正孔輸送層は、上記材料の1種または2種以上からなる1層構造であってもよい。   The hole transport layer can be formed by thinning the hole transport material by a known method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, an ink jet method, or an LB method. Although there is no restriction | limiting in particular about the film thickness of a positive hole transport layer, Usually, it is about 5-5000 nm. This hole transport layer may have a single layer structure composed of one or more of the above materials.

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

〔電子輸送層〕
電子輸送層とは電子を輸送する機能を有する材料からなり、広い意味で電子注入層、正孔阻止層も電子輸送層に含まれる。電子輸送層は、単層もしくは複数層を設けることができる。
(Electron transport layer)
The electron transport layer is made of a material having a function of transporting electrons, and in a broad sense, an electron injection layer and a hole blocking layer are also included in the electron transport layer. The electron transport layer can be provided with a single layer or multiple layers.

従来、単層の電子輸送層、及び複数層とする場合は発光層に対して陰極側に隣接する電子輸送層に用いられる電子輸送材料(正孔阻止材料を兼ねる)としては、下記の材料が知られている。   Conventionally, in the case of a single-layer electron transport layer and a plurality of layers, the following materials are used as the electron transport material (also serving as a hole blocking material) used for the electron transport layer adjacent to the cathode side with respect to the light emitting layer. Are known.

さらに、電子輸送層は、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよく、その材料としては従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができる。   Further, the electron transport layer only needs to have a function of transmitting electrons injected from the cathode to the light emitting layer, and any material can be selected from conventionally known compounds. .

この電子輸送層に用いられる材料(以下、電子輸送材料という)の例としては、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、ナフタレンペリレン等の複素環テトラカルボン酸無水物、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン及びアントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体等が挙げられる。さらに、上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も、電子輸送材料として用いることができる。   Examples of materials used for this electron transport layer (hereinafter referred to as electron transport materials) include heterocyclic tetracarboxylic acid anhydrides such as nitro-substituted fluorene derivatives, diphenylquinone derivatives, thiopyran dioxide derivatives, naphthalene perylene, carbodiimides, Examples include fluorenylidenemethane derivatives, anthraquinodimethane and anthrone derivatives, and oxadiazole derivatives. Furthermore, in the above oxadiazole derivative, a thiadiazole derivative in which the oxygen atom of the oxadiazole ring is substituted with a sulfur atom, and a quinoxaline derivative having a quinoxaline ring known as an electron withdrawing group can also be used as an electron transport material.

さらにこれらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。   Furthermore, a polymer material in which these materials are introduced into a polymer chain or these materials are used as a polymer main chain can also be used.

また、8−キノリノール誘導体の金属錯体、例えばトリス(8−キノリノール)アルミニウム(Alq3)、トリス(5,7−ジクロロ−8−キノリノール)アルミニウム、トリス(5,7−ジブロモ−8−キノリノール)アルミニウム、トリス(2−メチル−8−キノリノール)アルミニウム、トリス(5−メチル−8−キノリノール)アルミニウム、ビス(8−キノリノール)亜鉛(Znq)等、及びこれらの金属錯体の中心金属がIn、Mg、Cu、Ca、Sn、GaまたはPbに置き替わった金属錯体も、電子輸送材料として用いることができる。その他、メタルフリーもしくはメタルフタロシアニン、またはそれらの末端がアルキル基やスルホン酸基等で置換されているものも、電子輸送材料として好ましく用いることができる。また、発光層の材料として例示したジスチリルピラジン誘導体も、電子輸送材料として用いることができるし、正孔注入層、正孔輸送層と同様に、n型−Si、n型−SiC等の無機半導体も電子輸送材料として用いることができる。 Further, metal complexes of 8-quinolinol derivatives, such as tris (8-quinolinol) aluminum (Alq 3 ), tris (5,7-dichloro-8-quinolinol) aluminum, tris (5,7-dibromo-8-quinolinol) aluminum. Tris (2-methyl-8-quinolinol) aluminum, tris (5-methyl-8-quinolinol) aluminum, bis (8-quinolinol) zinc (Znq), and the like, and the central metals of these metal complexes are In, Mg, Metal complexes replaced with Cu, Ca, Sn, Ga or Pb can also be used as the electron transport material. In addition, metal-free or metal phthalocyanine, or those having terminal ends substituted with an alkyl group or a sulfonic acid group can be preferably used as the electron transport material. In addition, the distyrylpyrazine derivative exemplified as the material of the light emitting layer can also be used as an electron transport material, and similarly to the hole injection layer and the hole transport layer, inorganics such as n-type-Si and n-type-SiC are used. A semiconductor can also be used as an electron transport material.

この電子輸送層は、上記電子輸送材料を、例えば真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、LB法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。電子輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は5〜5000nm程度である。この電子輸送層は、上記材料の1種または2種以上からなる1層構造であってもよい。   The electron transport layer can be formed by thinning the electron transport material by a known method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, an ink jet method, or an LB method. Although there is no restriction | limiting in particular about the film thickness of an electron carrying layer, Usually, it is about 5-5000 nm. The electron transport layer may have a single layer structure composed of one or more of the above materials.

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

〔電子注入層、正孔注入層〕
注入層は必要に応じて設け、電子注入層と正孔注入層があり、上記のごとく陽極と発光層または正孔輸送層の間、及び、陰極と発光層または電子輸送層との間に存在させてもよい。
[Electron injection layer, hole injection layer]
The injection layer is provided as necessary, and there are an electron injection layer and a hole injection layer, and as described above, exists between the anode and the light emitting layer or the hole transport layer, and between the cathode and the light emitting layer or the electron transport layer. You may let them.

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

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

陰極バッファー層(電子注入層)は、特開平6−325871号、同9−17574号、同10−74586号公報等にもその詳細が記載されており、具体的には、ストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属バッファー層、フッ化リチウムに代表されるアルカリ金属化合物バッファー層、フッ化マグネシウムに代表されるアルカリ土類金属化合物バッファー層、酸化アルミニウムに代表される酸化物バッファー層等が挙げられる。   The details of the cathode buffer layer (electron injection layer) are described in JP-A-6-325871, JP-A-9-17574, JP-A-10-74586, and the like. Specifically, strontium, aluminum, etc. Examples include a metal buffer layer represented by an alkali metal compound buffer layer represented by lithium fluoride, an alkaline earth metal compound buffer layer represented by magnesium fluoride, and an oxide buffer layer represented by aluminum oxide.

上記バッファー層(注入層)はごく薄い膜であることが望ましく、素材にもよるが、その膜厚は0.1〜100nmが好ましい。   The buffer layer (injection layer) is preferably a very thin film, and the film thickness is preferably 0.1 to 100 nm, although it depends on the material.

この注入層は、上記材料を、例えば真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、LB法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。注入層の膜厚については特に制限はないが、通常は5〜5000nm程度である。この注入層は、上記材料の1種または2種以上からなる1層構造であってもよい。   This injection layer can be formed by thinning the above material by a known method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, an ink jet method, or an LB method. Although there is no restriction | limiting in particular about the film thickness of an injection | pouring layer, Usually, it is about 5-5000 nm. This injection layer may have a single-layer structure made of one or more of the above materials.

〔電荷発生層〕
本発明における電荷発生層とは、陽極側に電子注入を、陰極側にホール注入を行うことができるものであれば、無機物質でも有機物質でも、またそれらの複合体でも使用可能であるが、特性として、比抵抗が1.0×102Ω・cm以上の電気絶縁性材料であって、可視光の透過率が高いものが望ましい。好ましくはホール輸送層に用いられる有機EL素子用材料と、これと電荷移動反応を生じるような無機物質または有機物質である。後者としては、金属酸化物,金属ハロゲン化物、電子注入性を有するような化合物が好適であり、例えばV25、Re27、ITO、TCNQ誘導体等が挙げられる。
(Charge generation layer)
The charge generation layer in the present invention may be an inorganic substance, an organic substance, or a composite thereof as long as it can perform electron injection on the anode side and hole injection on the cathode side. As a characteristic, an electrically insulating material having a specific resistance of 1.0 × 10 2 Ω · cm or more and a high visible light transmittance is desirable. Preferably, it is an organic EL element material used for the hole transport layer, and an inorganic substance or an organic substance that causes a charge transfer reaction with the material. As the latter, metal oxides, metal halides, and compounds having an electron injecting property are suitable, and examples thereof include V 2 O 5 , Re 2 O 7 , ITO, and TCNQ derivatives.

本発明では、複数の発光層の間の少なくとも1層、または各発光層間に、電荷発生層を有することが好ましい。   In the present invention, it is preferable to have a charge generation layer between at least one of a plurality of light emitting layers or between each light emitting layer.

さらに詳しく電荷発生層について説明する。   The charge generation layer will be described in more detail.

本発明の有機EL素子において、電荷発生層を形成する材料としては、可視光の透過率が50%以上の層であることが好ましい。可視光の透過率が50%未満であると、生成した光が電荷発生層を通過する際に吸収され、複数の発光ユニットを有していても所望の量子効率(電流効率)が得られなくなる。また、電荷発生層を形成する材料は、上記の比抵抗を有するものであれば、無機物質でも有機物質でも使用可能であるが、本発明における電荷発生層の好適な構成は、異なる2種類の物質の積層体または混合層からなり、2種類の物質間で酸化還元反応によるラジカルカチオンとラジカルアニオンからなる電荷移動錯体が形成しており、電荷移動錯体中のラジカルカチオン状態とラジカルアニオン状態が、電圧印加時にそれぞれ陰極方向と陽極方向へ移動することにより、前記電荷発生層の陰極側に接する有機層へホールを注入し、電荷発生層の陽極側に接する有機層へ電子を注入するものである。   In the organic EL device of the present invention, the material forming the charge generation layer is preferably a layer having a visible light transmittance of 50% or more. If the transmittance of visible light is less than 50%, the generated light is absorbed when passing through the charge generation layer, and a desired quantum efficiency (current efficiency) cannot be obtained even if it has a plurality of light emitting units. . The material for forming the charge generation layer may be either an inorganic substance or an organic substance as long as it has the above specific resistance, but the preferred structure of the charge generation layer in the present invention is two different types. A charge transfer complex consisting of a radical cation and a radical anion formed by a redox reaction is formed between two types of substances, consisting of a laminate or mixed layer of substances, and the radical cation state and radical anion state in the charge transfer complex are By moving in the cathode direction and the anode direction when a voltage is applied, holes are injected into the organic layer in contact with the cathode side of the charge generation layer, and electrons are injected into the organic layer in contact with the anode side of the charge generation layer. .

また、本発明における電荷発生層の比抵抗は1.0×102Ω・cm以上、好ましくは1.0×105Ω・cm以上と意図的にITO等の導電性材料(〜10-4Ω・cm)よりもはるかに高い領域のものを使用するのが好ましく、電荷発生層の成膜プロセス中も有機物成膜時と同一の蒸着エリア規制用シャドーマスクを使用することができるため、電極成膜時以外はシャドーマスクの頻繁な交換や位置合わせを必要としないと言う生産性における多大な恩恵を被ることができる。 The specific resistance of the charge generating layer in the present invention is 1.0 × 10 2 Ω · cm or more, preferably 1.0 × 10 5 Ω · cm or more intentionally conductive material such as ITO (to 10 -4 It is preferable to use one in a region far higher than Ω · cm), and the same deposition area regulating shadow mask can be used during the film formation process of the charge generation layer as in the organic film formation process. There can be a great productivity advantage that the shadow mask does not require frequent replacement and alignment except during film formation.

また、有機EL素子は、電極材料の持つ性質の一つである仕事関数が素子の特性(駆動電圧等)を左右するといわれている。本発明の有機EL素子における電荷発生層は電極ではないが、陽極電極方向に電子を、陰極電極方向にホールを注入しているため、構成要素のうち特に電荷発生層に接している層、例えば電子注入(輸送)層とホール注入(輸送)層の形成法は、各発光層への電荷(電子及びホール)注入に際しての、エネルギー障壁を低減するためには重要な要素となる。   In the organic EL element, it is said that the work function, which is one of the properties of the electrode material, affects the element characteristics (such as drive voltage). The charge generation layer in the organic EL device of the present invention is not an electrode, but electrons are injected in the anode electrode direction and holes are injected in the cathode electrode direction. The formation method of the electron injection (transport) layer and the hole injection (transport) layer is an important element for reducing the energy barrier when injecting charges (electrons and holes) into each light emitting layer.

例えば、各電荷発生層から陽電極方向に電子注入をする際には、特開平10−270171号公報や特開2001−102175号公報に開示されているように、電荷発生層の陽極側に接する層として、有機化合物と電子供与性(ドナー)ドーパントとして機能する金属との混合層からなる電子注入層を有するのが好ましい。ここで、ドナードーパントは、アルカリ金属、アルカリ土類金属及び希土類金属のうちから選択された1種以上の金属からなるのが好ましい。また、上記の電子注入層中のドナードーパント金属のモル比率は、有機化合物に対して0.1〜10であるのが好ましい。このモル比率が0.1未満では、ドーパントにより還元された分子(以下、還元分子)の濃度が低過ぎ、ドーピング効果が小さく、10倍を超えると、膜中のドーパント濃度が有機分子濃度をはるかに超え、還元分子の膜中濃度が極端に低下するので、ドーピングの効果も下がってしまう。上記のような電子注入層を有する構成の発光ユニットとすることにより、電荷発生層を形成する材料の仕事関数に拘わらず、各発光ユニットへの、エネルギー障壁のない電子注入が実現される。   For example, when electrons are injected from each charge generation layer in the positive electrode direction, they are in contact with the anode side of the charge generation layer as disclosed in JP-A-10-270171 and JP-A-2001-102175. The layer preferably has an electron injection layer composed of a mixed layer of an organic compound and a metal functioning as an electron donating (donor) dopant. Here, the donor dopant is preferably made of one or more metals selected from alkali metals, alkaline earth metals, and rare earth metals. Moreover, it is preferable that the molar ratio of the donor dopant metal in said electron injection layer is 0.1-10 with respect to an organic compound. If the molar ratio is less than 0.1, the concentration of the molecule reduced by the dopant (hereinafter referred to as reducing molecule) is too low, the doping effect is small, and if it exceeds 10 times, the dopant concentration in the film far exceeds the organic molecule concentration. Since the concentration of the reducing molecule in the film is extremely reduced, the doping effect is also lowered. By using the light emitting unit having the above-described electron injection layer, electron injection without an energy barrier is realized in each light emitting unit regardless of the work function of the material forming the charge generation layer.

また、電荷発生層の陽極側に接する層として、アルカリ金属、アルカリ土類金属及び希土類金属のうちから選択される金属からなる膜厚が5nm以下、好ましくは0.2〜5nmの層からなる電子注入層を有する構成であってもよい。この膜厚が5nmを超えると、光の透過率が減少してしまうと同時に、反応性が高く、空気中で不安定な該金属が過剰に存在することで、素子を不安定にすることも知られている。また、5nm以下の膜厚を有する金属層は大部分が有機物層に拡散して、結果的に前記の金属ドーピング層とほぼ同様の組成を有す膜が生成しているとも考えられ、少なくとも導電性を有する金属膜の体はなしていない。   In addition, as a layer in contact with the anode side of the charge generation layer, an electron having a thickness of 5 nm or less, preferably 0.2 to 5 nm, made of a metal selected from alkali metals, alkaline earth metals, and rare earth metals. A structure having an injection layer may also be used. If the film thickness exceeds 5 nm, the light transmittance is decreased, and at the same time, the presence of the excessively unstable metal in the air, which may make the device unstable. Are known. In addition, it is considered that most of the metal layer having a film thickness of 5 nm or less is diffused into the organic material layer, and as a result, a film having almost the same composition as the metal doping layer is formed. There is no metal film body having the property.

また例えば、各電荷発生層から陽電極方向に電子注入する際には、特開平11−233262号公報や特開2000−182774号公報(対応米国特許第6396209号明細書)(参照論文:J.Endo,T.Matsumoto,and J.Kido,Jpn.J.Appl.Phys.Vol.41(2002)pp.L800−L803)に開示されている電子注入層を、電荷発生層の陽極側に設けることも好ましい。このタイプの電子注入層はアルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン、希土類金属イオンを含む化合物上にアルミニウム等の熱還元性金属を蒸着して該金属イオンを金属状態に還元してなる「その場反応生成層」と解釈されるが、本発明の素子の場合は該熱還元性金属を極薄にして還元反応に最低限必要な量だけを化合物上に供給するのが好ましい。なお、この時に使用される熱還元金属は該化合物中の金属イオンを還元する時に自らは酸化されて、1.0×102Ω・cm以上の比抵抗を有する絶縁性化合物になる。(ここで言う極薄のとは具体的には10nm以下の膜厚を意味し、熱還元金属の膜厚が10nmを超えると還元反応に寄与しない金属原子が残存して(電気的)絶縁性を失うばかりか透明性までもが失われてしまう。)
また例えば、上記の「その場反応生成層」に使用されているアルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン、希土類金属イオンを含む化合物は、上記の特許文献(特開平11−233262号公報や特開2000−182774号公報)に記載されている有機金属錯体化合物以外に無機化合物であってもよく、具体的にはアルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン、希土類金属イオンを含有する酸化物やハロゲン化物であってもよいが、アルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン、希土類金属イオンを含有していればいかなる無機化合物でもよい。
Further, for example, when electrons are injected from each charge generation layer in the positive electrode direction, JP-A Nos. 11-233262 and 2000-182774 (corresponding US Pat. No. 6,396,209) (reference paper: J. Pat. Endo, T. Matsumoto, and J. Kido, Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 41 (2002) pp. L800-L803) are provided on the anode side of the charge generation layer. Is also preferable. This type of electron injection layer is formed by depositing a heat-reducible metal such as aluminum on a compound containing alkali metal ions, alkaline earth metal ions, and rare earth metal ions, and reducing the metal ions to a metallic state. In the case of the device of the present invention, it is preferable that the thermally reducible metal is made extremely thin and only the minimum amount necessary for the reduction reaction is supplied onto the compound. The heat-reduced metal used at this time is oxidized by itself when reducing metal ions in the compound to become an insulating compound having a specific resistance of 1.0 × 10 2 Ω · cm or more. (The ultra-thin here means a film thickness of 10 nm or less, and when the film thickness of the thermally reduced metal exceeds 10 nm, metal atoms that do not contribute to the reduction reaction remain (electrical) insulation. As well as loss of transparency.)
Further, for example, the compounds containing alkali metal ions, alkaline earth metal ions, and rare earth metal ions used in the “in situ reaction product layer” described above are disclosed in the above patent documents (Japanese Patent Laid-Open Nos. 11-233262 and In addition to the organometallic complex compounds described in JP-A-2000-182774, inorganic compounds may be used. Specifically, oxides and halides containing alkali metal ions, alkaline earth metal ions, rare earth metal ions However, any inorganic compound may be used as long as it contains alkali metal ions, alkaline earth metal ions, and rare earth metal ions.

さらに、上記の特開平10−270171号公報や特開2001−102175号公報、特開平11−233262号公報や特開2000−182774号公報(対応米国特許第6396209号明細書)の異なるタイプの電子注入(輸送)層を重ねて使用するのも好適である。具体的には発光層を含む有機層の上に(蒸着順に)まず特開平10−270171号公報や特開2001−102175の金属ドーピング層を所望膜厚で(低抵抗電子輸送層として)積層して、次ぎに特開平11−233262号公報や特開2000−182774号公報に記載の「その場反応生成層」を形成するのがよい。このような、異なるタイプの電子注入(輸送)層を重ねて使用することで、従来の有機EL素子の陰極に接する電子注入層を形成するアイデアは、特願2002−273656号明細書に詳細に記してある。この場合、電荷発生層(の陽極側)に接するのは「その場反応生成層」となるが、電荷発生層に使用される物質とアルカリ金属等の化学的反応活性金属との好ましくない相互作用を回避でき、結果として電荷発生層からの電子注入障壁を軽減できる点で好適な電子注入層の形成法である。   Furthermore, the different types of electrons disclosed in the above-mentioned JP-A-10-270171, JP-A-2001-102175, JP-A-11-233262, and JP-A-2000-182774 (corresponding US Pat. No. 6,396,209). It is also suitable to use an injection (transport) layer in an overlapping manner. Specifically, a metal doping layer described in JP-A-10-270171 or JP-A-2001-102175 is first laminated (as a low resistance electron transport layer) on an organic layer including a light emitting layer (in the order of vapor deposition). Next, it is preferable to form an “in-situ reaction product layer” described in JP-A-11-233262 and JP-A-2000-182774. The idea of forming an electron injection layer in contact with the cathode of a conventional organic EL device by using different types of electron injection (transport) layers in this manner is described in detail in Japanese Patent Application No. 2002-273656. It is written. In this case, it is the “in situ reaction product layer” that contacts the charge generation layer (on the anode side), but an undesirable interaction between the substance used for the charge generation layer and a chemically reactive metal such as an alkali metal. This is a preferable method for forming the electron injection layer in that the barrier for electron injection from the charge generation layer can be reduced as a result.

また例えば、各電荷発生層から陰電極方向にホール注入する際には、特開平11−251067号公報や特開2001−244079号公報に記載の有機物をルイス酸化学的に酸化しうる性質を有する電子受容性化合物(ルイス酸化合物)がドープされたホール注入層を電荷発生層の陰極側に接触する層として形成しておくと、電荷発生層4−nを形成する材料の仕事関数に拘わらず、エネルギー障壁のないホール注入を実現することができる。さらに、透明性を確保できる極薄の電子受容性化合物(ルイス酸化合物)層を形成して、ホール注入層としてもよい。この場合、膜厚は30nm以下とするのが好ましく、0.5〜30nmの範囲とするのが好ましい。膜厚が30nmを超えると、光の透過率が減少してしまうと同時に、反応性が高く、空気中で不安定な該ルイス酸化合物が過剰に存在することで、素子を不安定にすることも知られているので、好ましくない。   Further, for example, when holes are injected from each charge generation layer in the negative electrode direction, the organic substances described in JP-A Nos. 11-251067 and 2001-244079 can be oxidized by Lewis oxidization. If a hole injection layer doped with an electron-accepting compound (Lewis acid compound) is formed as a layer in contact with the cathode side of the charge generation layer, the work function of the material forming the charge generation layer 4-n is used. , Hole injection without energy barrier can be realized. Furthermore, a very thin electron-accepting compound (Lewis acid compound) layer that can ensure transparency may be formed as a hole injection layer. In this case, the film thickness is preferably 30 nm or less, and preferably in the range of 0.5 to 30 nm. If the film thickness exceeds 30 nm, the light transmittance decreases, and at the same time, the presence of the Lewis acid compound that is highly reactive and unstable in the air makes the device unstable. Is also not preferable.

電子受容性化合物(ルイス酸化合物)としては、特に制限はないが、例えば、塩化第2鉄、臭化第2鉄、ヨウ化第2鉄、塩化アルミニウム、臭化アルミニウム、ヨウ化アルミニウム、塩化ガリウム、臭化ガリウム、ヨウ化ガリウム、塩化インジウム、臭化インジウム、ヨウ化インジウム、5塩化アンチモン、5フッ化砒素、3フッ化硼素等の無機化合物やDDQ(ジシアノ−ジクロロキノン)、TNF(トリニトロフルオレノン)、TCNQ(テトラシアノキノジメタン)、4F−TCNQ(テトラフルオロ−テトラシアノキノジメタン)等の有機化合物を使用することができる。ホール注入層中の有機化合物と電子受容性化合物(ドーパント化合物)のモル比率は、有機化合物に対して0.01〜10の範囲であるのが好ましい。ドーパントの比率が0.01未満であるとドーパントにより酸化された分子(以下、酸化分子と称することがある)の濃度が低過ぎ、ドーピングの効果が小さく、10倍を超えると、膜中のドーパント濃度が有機分子濃度をはるかに超え、酸化分子の膜中濃度が極端に低下するので、ドーピングの効果も下がる。   The electron accepting compound (Lewis acid compound) is not particularly limited. For example, ferric chloride, ferric bromide, ferric iodide, aluminum chloride, aluminum bromide, aluminum iodide, gallium chloride. , Gallium bromide, gallium iodide, indium chloride, indium bromide, indium iodide, antimony pentachloride, arsenic pentafluoride, boron trifluoride and other inorganic compounds such as DDQ (dicyano-dichloroquinone), TNF (trinitro Organic compounds such as fluorenone), TCNQ (tetracyanoquinodimethane), and 4F-TCNQ (tetrafluoro-tetracyanoquinodimethane) can be used. The molar ratio between the organic compound and the electron-accepting compound (dopant compound) in the hole injection layer is preferably in the range of 0.01 to 10 with respect to the organic compound. If the dopant ratio is less than 0.01, the concentration of molecules oxidized by the dopant (hereinafter sometimes referred to as oxidized molecules) is too low, the effect of doping is small, and if it exceeds 10 times, the dopant in the film Since the concentration greatly exceeds the concentration of organic molecules and the concentration of oxidized molecules in the film is extremely reduced, the effect of doping is also reduced.

また、電荷発生層を形成する物質の仕事関数が4.5eV以上であれば、別段電子受容性化合物(ルイス酸化合物)を使用しなくても、各発光ユニットに対してホール注入可能な場合がある。また逆に、前記ルイス酸化合物がそのまま電荷発生層の構成要素として機能する場合もある。   In addition, if the work function of the substance forming the charge generation layer is 4.5 eV or more, holes may be injected into each light emitting unit without using a separate electron accepting compound (Lewis acid compound). is there. Conversely, the Lewis acid compound may function as a component of the charge generation layer as it is.

本発明に用いる構成層において、陰極や陽極に直接接している層に関しては、それぞれ電荷発生層の陽極側に接する層、電荷発生層の陰極側に接する層と同一構成にしてもよいし、組成の異なる電子注入層やホール注入層を使用することもできる。もちろん、従来の有機EL素子に使用されてきた電子注入層やホール注入層をそのまま好適に使用することができる。   In the constituent layers used in the present invention, the layers in direct contact with the cathode and the anode may be the same as the layers in contact with the anode side of the charge generation layer and the layers in contact with the cathode side of the charge generation layer, respectively. Different electron injection layers and hole injection layers may be used. Of course, the electron injection layer and the hole injection layer which have been used in the conventional organic EL element can be preferably used as they are.

電荷発生層としては、金属薄膜、金属酸化物薄膜、有機導電体薄膜ないしはそれらの組み合わせ等が利用でき、例えば、有機導電体薄膜(BCPにCsをドープしたもの)に金属酸化物(ITO)を積層したものを使用することができる。なお、電荷発生層の両側には、陰極側バッファ層としてLiF等の無機誘電体薄膜、Li酸化物等の金属酸化物、アルカリ金属やアルカリ土類金属イオンを含む有機物薄膜層等が挿入される場合があり、陽極側バッファ層として、銅フタロシアニン等を用いる場合もある。   As the charge generation layer, a metal thin film, a metal oxide thin film, an organic conductor thin film, or a combination thereof can be used. For example, a metal oxide (ITO) is applied to an organic conductor thin film (BCP doped with Cs). Laminated ones can be used. In addition, on both sides of the charge generation layer, an inorganic dielectric thin film such as LiF, a metal oxide such as Li oxide, an organic thin film layer containing an alkali metal or alkaline earth metal ion, or the like is inserted as a cathode side buffer layer. In some cases, copper phthalocyanine or the like may be used as the anode buffer layer.

また、本発明の素子を交流バイアスで駆動することを考慮すると、電荷発生層はホール・電子の両キャリアを注入できるように設計する必要がある。単一の材料で電荷発生層を形成する場合、ホールを価電子帯に、電子を伝導体に有するバンドギャップの広い半導体(例えば真性半導体)や、あるいは酸化・還元の両方を行えるレドックスポリマー等が考えられる。   In consideration of driving the device of the present invention with an AC bias, the charge generation layer needs to be designed so that both hole and electron carriers can be injected. When the charge generation layer is formed of a single material, a semiconductor with a wide band gap (for example, an intrinsic semiconductor) having holes in the valence band and electrons in the conductor, or a redox polymer that can perform both oxidation and reduction, etc. Conceivable.

バンドギャップの広い半導体の具体例としては、GaN、AlN、BN、AlGaN、InGaN、InAlGaN等のIII族−N化合物、ZnS、MgS、ZnSe、MgSe、ZnMgSSe、CdS、ZnO、BeO等のII−VI族化合物の他、ダイヤモンド、SiC、ZnGaSSe、CaF2、AlP等が挙げられる。また、レドックスポリマーとしては、エメラルディン塩基ポリアニリン(EB−PAni)等がある。 Specific examples of semiconductors having a wide band gap include III-N compounds such as GaN, AlN, BN, AlGaN, InGaN, and InAlGaN, II-VI such as ZnS, MgS, ZnSe, MgSe, ZnMgSSe, CdS, ZnO, and BeO. In addition to group compounds, diamond, SiC, ZnGaSSe, CaF 2 , AlP, and the like can be given. Redox polymers include emeraldine base polyaniline (EB-PAni).

ここで、電荷発生層として、有機導電体を用いることも有効である。例えば、p型有機半導体とn型有機半導体を混合する手法がある。p型有機半導体の代表例としては、下記構造式(1)で表される銅フタロシアニン(略称:CuPc)の他、他の金属フタロシアニンや無金属フタロシアニン等も適用できる。n型有機半導体の代表例としては、下記構造式(2)で表されるF16−CuPcの他、下記構造式(3)(略称:PV)、構造式(4)(略称:Me−PTC)、構造式(5)(略称:PTCAD)で表されるような3,4,9,10−ペリレンテトラカルボン酸誘導体等が挙げられる。   Here, it is also effective to use an organic conductor as the charge generation layer. For example, there is a method of mixing a p-type organic semiconductor and an n-type organic semiconductor. As a typical example of the p-type organic semiconductor, other metal phthalocyanines, metal-free phthalocyanines, and the like can be applied in addition to copper phthalocyanine (abbreviation: CuPc) represented by the following structural formula (1). Typical examples of the n-type organic semiconductor include F16-CuPc represented by the following structural formula (2), the following structural formula (3) (abbreviation: PV), and structural formula (4) (abbreviation: Me-PTC). And a 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic acid derivative represented by the structural formula (5) (abbreviation: PTCAD).

Figure 2006120689
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Figure 2006120689
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また、有機化合物のアクセプタ(電子受容体)と有機化合物のドナー(電子供与体)を混合し、電荷移動錯体を形成することにより導電性を持たせた有機導電体を用いる手法もある。電荷移動錯体は、結晶化しやすく成膜性の悪いものもあるが、本発明の電荷発生層は薄層ないしはクラスター状に形成されてもよい(キャリアが注入できればよい)ので、大きな問題は生じない。   There is also a method of using an organic conductor that has conductivity by mixing an acceptor (electron acceptor) of an organic compound and a donor (electron donor) of an organic compound to form a charge transfer complex. Some of the charge transfer complexes are easy to crystallize and have poor film formability, but the charge generation layer of the present invention may be formed in a thin layer or a cluster (as long as carriers can be injected), so no major problem occurs. .

アクセプタの代表例としては、下記構造式(6)で表されるTCNQ及びその誘導体や、下記構造式(7)で表されるニッケル錯体等がある。ドナーの代表例としては、下記構造式(8)で表されるTTF及びその誘導体がある。   Typical examples of the acceptor include TCNQ represented by the following structural formula (6) and derivatives thereof, a nickel complex represented by the following structural formula (7), and the like. Typical examples of donors include TTF represented by the following structural formula (8) and derivatives thereof.

Figure 2006120689
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他の有機導電体の例として、有機半導体にアクセプタやドナーをドープして暗導電性を持たせる手法もある。有機半導体としては導電性高分子等に代表されるような、π共役系を有する有機化合物を用いればよい。また、アクセプタとしては、上記で述べた例の他、塩化鉄(III)やハロゲン化合物のようなルイス酸を用いてもよい(ルイス酸はアクセプタとして作用できる)。ドナーとしては、上記で述べた例の他、アルカリ金属やアルカリ土類金属のようなルイス塩基を用いてもよい(ルイス塩基はドナーとして作用できる)。   As another example of the organic conductor, there is a technique in which an organic semiconductor is doped with an acceptor or a donor to impart dark conductivity. As the organic semiconductor, an organic compound having a π-conjugated system such as a conductive polymer may be used. In addition to the examples described above, a Lewis acid such as iron (III) chloride or a halogen compound may be used as the acceptor (Lewis acid can act as an acceptor). In addition to the examples described above, a Lewis base such as an alkali metal or an alkaline earth metal may be used as the donor (the Lewis base can act as a donor).

以上では、電荷発生層を単層で構成する例を述べたが、より好ましくは、複数の材料で電荷発生層を構成する手法である。   In the above, an example in which the charge generation layer is formed of a single layer has been described, but a method of forming the charge generation layer with a plurality of materials is more preferable.

例えば、2つの電界発光層の間に、導電膜を真性半導体で挟み込みこんだ構造の電荷発生層を設ける。このような構造とすることで、どちらのバイアスであってもキャリアを注入することができる。ここで、真性半導体は導電膜とオーム接触することが好ましい。なお、導電膜は金属のみならず、種々の無機化合物導電体や上述したような有機導電体でもよい。また、真性半導体の代わりにレドックスポリマーや有機導電体を用いてもよい。   For example, a charge generation layer having a structure in which a conductive film is sandwiched between intrinsic semiconductors is provided between two electroluminescent layers. With such a structure, carriers can be injected with either bias. Here, the intrinsic semiconductor is preferably in ohmic contact with the conductive film. The conductive film may be not only a metal but also various inorganic compound conductors and organic conductors as described above. Moreover, you may use a redox polymer and an organic conductor instead of an intrinsic semiconductor.

他の例としては、仕事関数の大きい導電膜の上下に、クラスター状の電子注入領域を設けた電荷発生層の構成である。このような構成とすることで、導電膜からホールが、電子注入領域から電子が注入されるため、どちらのバイアスであってもキャリアを注入することができる。仕事関数の大きい導電膜としては、ITO、Au等が考えられるが、上述したような有機導電体を用いてもよい。クラスター状の電子注入領域は、Al:Li合金、Ca等の金属や、LiF等の無機電子注入材料、電子親和力の大きい有機化合物等、従来の電子注入材料をクラスター状に形成すればよい。   Another example is a structure of a charge generation layer in which cluster-like electron injection regions are provided above and below a conductive film having a large work function. With such a structure, holes are injected from the conductive film and electrons are injected from the electron injection region, so that carriers can be injected with either bias. As the conductive film having a large work function, ITO, Au, or the like can be considered, but the organic conductor as described above may be used. The cluster-like electron injection region may be formed by forming a conventional electron injection material in a cluster shape such as an Al: Li alloy, a metal such as Ca, an inorganic electron injection material such as LiF, or an organic compound having a high electron affinity.

この構成を逆にすることも可能である。すなわち、仕事関数の小さい導電膜の上下に、クラスター状のホール注入領域を設けた構成である。この場合、仕事関数の小さい導電膜としては、Al:Li合金、Ca等が考えられるが、上述したような有機導電体を用いてもよい。クラスター状のホール注入領域は、Au、ITO等の金属及び無機化合物導電体や、イオン化ポテンシャルが比較的小さい有機化合物等、従来のホール注入材料をクラスター状に形成すればよい。   It is also possible to reverse this configuration. That is, a cluster-shaped hole injection region is provided above and below a conductive film having a small work function. In this case, as the conductive film having a small work function, an Al: Li alloy, Ca, or the like can be considered, but an organic conductor as described above may be used. The cluster-like hole injection region may be formed by forming a conventional hole injection material in a cluster shape, such as a metal and inorganic compound conductor such as Au or ITO, or an organic compound having a relatively low ionization potential.

〔陽極〕
本発明の有機EL素子に係る陽極としては、仕事関数の大きい(4eV以上)金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられる。このような電極物質の具体例としてはAu等の金属、CuI、インジウムチンオキシド(ITO)、SnO2、ZnO等の導電性透明材料が挙げられる。また、IDIXO(In23−ZnO)等非晶質で透明導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。陽極は、これらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により、薄膜を形成させ、フォトリソグラフィー法で所望の形状のパターンを形成してもよく、あるいはパターン精度をあまり必要としない場合は(100μm以上程度)、上記電極物質の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。この陽極より発光を取り出す場合には、透過率を10%より大きくすることが望ましく、また、陽極としてのシート抵抗は数百Ω/□以下が好ましい。さらに膜厚は材料にもよるが、通常10〜1000nm、好ましくは10〜200nmの範囲で選ばれる。
〔anode〕
As the anode according to the organic EL device of the present invention, an electrode having a work function (4 eV or more) metal, alloy, electrically conductive compound and a mixture thereof as an electrode material is preferably used. Specific examples of such electrode materials include metals such as Au, and conductive transparent materials such as CuI, indium tin oxide (ITO), SnO 2 and ZnO. Alternatively, an amorphous material such as IDIXO (In 2 O 3 —ZnO) capable of forming a transparent conductive film may be used. For the anode, a thin film may be formed by depositing these electrode materials by a method such as vapor deposition or sputtering, and a pattern having a desired shape may be formed by a photolithography method, or when the pattern accuracy is not required (100 μm or more) Degree), a pattern may be formed through a mask having a desired shape when the electrode material is deposited or sputtered. When light emission is extracted from the anode, it is desirable that the transmittance is greater than 10%, and the sheet resistance as the anode is preferably several hundred Ω / □ or less. Further, although the film thickness depends on the material, it is usually selected in the range of 10 to 1000 nm, preferably 10 to 200 nm.

〔陰極〕
本発明に係る陰極としては、仕事関数の小さい(4eV以下)金属(電子注入性金属と称する)、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム/銅混合物、マグネシウム/銀混合物、マグネシウム/アルミニウム混合物、マグネシウム/インジウム混合物、アルミニウム/酸化アルミニウム(Al23)混合物、インジウム、リチウム/アルミニウム混合物、希土類金属等が挙げられる。これらの中で、電子注入性及び酸化等に対する耐久性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えばマグネシウム/銀混合物、マグネシウム/アルミニウム混合物、マグネシウム/インジウム混合物、アルミニウム/酸化アルミニウム(Al23)混合物、リチウム/アルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。陰極は、これらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により、薄膜を形成させることにより、作製することができる。また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω/□以下が好ましく、膜厚は通常10〜1000nm、好ましくは50〜200nmの範囲で選ばれる。なお、発光を透過させるため、有機EL素子の陽極または陰極のいずれか一方が、透明または半透明であれば発光輝度が向上し好都合である。
〔cathode〕
As the cathode according to the present invention, a cathode having a work function (4 eV or less) metal (referred to as an electron injecting metal), an alloy, an electrically conductive compound, and a mixture thereof as an electrode material is used. Specific examples of such electrode materials include sodium, sodium-potassium alloy, magnesium, lithium, magnesium / copper mixture, magnesium / silver mixture, magnesium / aluminum mixture, magnesium / indium mixture, aluminum / aluminum oxide (Al 2 O 3 ) Mixtures, indium, lithium / aluminum mixtures, rare earth metals and the like. Among these, a mixture of an electron injecting metal and a second metal which is a stable metal having a larger work function value than this, such as a magnesium / silver mixture, magnesium, from the viewpoint of electron injectability and durability against oxidation, etc. / Aluminum mixtures, magnesium / indium mixtures, aluminum / aluminum oxide (Al 2 O 3 ) mixtures, lithium / aluminum mixtures, aluminum and the like are preferred. The cathode can be produced by forming a thin film of these electrode materials by a method such as vapor deposition or sputtering. The sheet resistance as the cathode is preferably several hundred Ω / □ or less, and the film thickness is usually selected in the range of 10 to 1000 nm, preferably 50 to 200 nm. In order to transmit light, if either one of the anode or the cathode of the organic EL element is transparent or translucent, the light emission luminance is improved, which is convenient.

〔基体(基板、基材、支持体等ともいう)〕
本発明の有機EL素子に係る基体としては、ガラス、プラスチック等の種類には特に限定はなく、また、透明のものであれば特に制限はないが、好ましく用いられる基板としては例えばガラス、石英、光透過性樹脂フィルムを挙げることができる。特に好ましい基体は、有機EL素子にフレキシブル性を与えることが可能な樹脂フィルムである。
[Substrate (also referred to as substrate, substrate, support, etc.)]
The substrate of the organic EL device of the present invention is not particularly limited to the type of glass, plastic, etc., and is not particularly limited as long as it is transparent. Examples of substrates that are preferably used include glass, quartz, A light transmissive resin film can be mentioned. A particularly preferable substrate is a resin film that can give flexibility to the organic EL element.

樹脂フィルムとしては、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリイミド、ポリカーボネート(PC)、セルローストリアセテート(TAC)、セルロースアセテートプロピオネート(CAP)等からなるフィルム等が挙げられる。   Examples of the resin film include polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyethersulfone (PES), polyetherimide, polyetheretherketone, polyphenylene sulfide, polyarylate, polyimide, polycarbonate (PC), and cellulose triacetate. Examples thereof include films made of (TAC), cellulose acetate propionate (CAP) and the like.

樹脂フィルムの表面には、無機物もしくは有機物の被膜またはその両者のハイブリッド被膜が形成されていてもよく、水蒸気透過率が0.01g/m2・day・atm以下の高バリア性フィルムであることが好ましい。 An inorganic or organic film or a hybrid film of both may be formed on the surface of the resin film, and the film should be a high barrier film having a water vapor transmission rate of 0.01 g / m 2 · day · atm or less. preferable.

本発明の有機EL素子の発光の室温における外部取り出し効率は1%以上であることが好ましく、より好ましくは2%以上である。ここに、外部取り出し量子効率(%)=有機EL素子外部に発光した光子数/有機EL素子に流した電子数×100である。   The external extraction efficiency at room temperature of light emission of the organic EL device of the present invention is preferably 1% or more, more preferably 2% or more. Here, the external extraction quantum efficiency (%) = the number of photons emitted to the outside of the organic EL element / the number of electrons sent to the organic EL element × 100.

照明用途で用いる場合には、発光ムラを低減させるために粗面加工したフィルム(アンチグレアフィルム等)を併用することもできる。   When used in lighting applications, a film (such as an antiglare film) that has been roughened to reduce unevenness in light emission can be used in combination.

多色表示装置として用いる場合は少なくとも2種類の異なる発光極大波長を有する有機EL素子からなるが、有機EL素子を作製する好適な例を説明する。   When used as a multicolor display device, it is composed of organic EL elements having at least two different light emission maximum wavelengths. A suitable example for producing an organic EL element will be described.

〔有機EL素子の作製方法〕
本発明の有機EL素子の作製方法の一例として、陽極/正孔輸送層/発光層1/発光層2/電子輸送層/電子注入層(陰極バッファー層)/陰極からなる有機EL素子の作製法について説明する。
[Method for producing organic EL element]
As an example of the method for producing the organic EL device of the present invention, a method for producing an organic EL device comprising anode / hole transport layer / light emitting layer 1 / light emitting layer 2 / electron transport layer / electron injection layer (cathode buffer layer) / cathode. Will be described.

まず適当な基体上に、所望の電極物質、例えば陽極用物質からなる薄膜を、1μm以下、好ましくは10〜200nmの膜厚になるように、蒸着やスパッタリング等の方法により形成させ、陽極を作製する。次に、この上に素子材料である正孔輸送層、発光層1、発光層2、電子輸送層等の有機化合物を含有する薄膜を形成させる。   First, a thin film made of a desired electrode material, for example, an anode material is formed on a suitable substrate by a method such as vapor deposition or sputtering so as to have a film thickness of 1 μm or less, preferably 10 to 200 nm, thereby producing an anode. To do. Next, a thin film containing an organic compound such as a hole transport layer, a light emitting layer 1, a light emitting layer 2, and an electron transport layer, which are element materials, is formed thereon.

この有機化合物を含有する薄膜の薄膜化の方法としては、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、蒸着法、印刷法等があるが、均質な膜が得られやすく、かつピンホールが生成しにくい等の点から、真空蒸着法またはスピンコート法が特に好ましい。さらに層ごとに異なる製膜法を適用してもよい。製膜に蒸着法を採用する場合、その蒸着条件は、使用する化合物の種類等により異なるが、一般にボート加熱温度50〜450℃、真空度10-6〜10-2Pa、蒸着速度0.01〜50nm/秒、基板温度−50〜300℃、膜厚0.1〜5μmの範囲で適宜選ぶことが望ましい。 As a method for thinning a thin film containing an organic compound, there are a spin coat method, a cast method, an ink jet method, a vapor deposition method, a printing method, etc., but a uniform film is easily obtained and pinholes are not easily generated. In view of the above, the vacuum deposition method or the spin coating method is particularly preferable. Further, different film forming methods may be applied for each layer. When employing a vapor deposition method for film formation, the vapor deposition conditions vary depending on the type of compound used, but generally a boat heating temperature of 50 to 450 ° C., a vacuum degree of 10 −6 to 10 −2 Pa, and a vapor deposition rate of 0.01 It is desirable to select appropriately within a range of ˜50 nm / second, a substrate temperature of −50 to 300 ° C., and a thickness of 0.1 to 5 μm.

これらの層の形成後、その上に陰極用物質からなる薄膜を、1μm以下好ましくは50〜200nmの膜厚になるように、例えば蒸着やスパッタリング等の方法により形成させ、陰極を設けることにより、所望の有機EL素子が得られる。この有機EL素子の作製は、一回の真空引きで一貫して正孔輸送層層から陰極まで作製するのが好ましいが、途中で取り出して異なる製膜法を施してもかまわない。その際、作業を乾燥不活性ガス雰囲気下で行う等の配慮が必要となる。   After forming these layers, a thin film made of a cathode material is formed thereon by a method such as vapor deposition or sputtering so as to have a thickness of 1 μm or less, preferably 50 to 200 nm, and by providing a cathode, A desired organic EL element is obtained. The organic EL device is preferably produced from the hole transport layer layer to the cathode consistently by a single evacuation, but it may be taken out halfway and subjected to different film forming methods. At that time, it is necessary to consider that the work is performed in a dry inert gas atmosphere.

〔表示装置〕
本発明の表示装置について説明する。
[Display device]
The display device of the present invention will be described.

本発明の表示装置は単色でも多色でもよいが、ここでは、多色表示装置について説明する。多色表示装置の場合は、発光層形成時のみシャドーマスクを設け、一面に蒸着法、キャスト法、スピンコート法、インクジェット法、印刷法等で膜を形成できる。   The display device of the present invention may be single color or multicolor, but here, the multicolor display device will be described. In the case of a multicolor display device, a shadow mask is provided only at the time of forming a light emitting layer, and a film can be formed on one surface by a vapor deposition method, a casting method, a spin coating method, an ink jet method, a printing method, or the like.

発光層のみパターニングを行う場合、その方法に限定はないが、好ましくは蒸着法、インクジェット法、印刷法である。蒸着法を用いる場合においてはシャドーマスクを用いたパターニングが好ましい。   When patterning is performed only on the light-emitting layer, the method is not limited, but a vapor deposition method, an inkjet method, and a printing method are preferable. In the case of using a vapor deposition method, patterning using a shadow mask is preferable.

また作製順序を逆にして、陰極、電子注入層(陰極バッファー層)、電子輸送層、発光層2、発光層1、正孔輸送層、陽極の順に作製することも可能である。   Moreover, it is also possible to reverse the production order and produce the cathode, the electron injection layer (cathode buffer layer), the electron transport layer, the light emitting layer 2, the light emitting layer 1, the hole transport layer, and the anode in this order.

このようにして得られた多色表示装置に、直流電圧を印加する場合には、陽極を+、陰極を−の極性として電圧2〜40V程度を印加すると、発光が観測できる。また、逆の極性で電圧を印加しても電流は流れずに発光は全く生じない。さらに、交流電圧を印加する場合には、陽極が+、陰極が−の状態になったときのみ発光する。なお、印加する交流の波形は任意でよい。   When a DC voltage is applied to the multicolor display device thus obtained, light emission can be observed by applying a voltage of about 2 to 40 V with the positive polarity of the anode and the negative polarity of the cathode. Further, even when a voltage is applied with the opposite polarity, no current flows and no light emission occurs. Further, when an AC voltage is applied, light is emitted only when the anode is in the + state and the cathode is in the-state. The alternating current waveform to be applied may be arbitrary.

多色表示装置は、表示デバイス、ディスプレー、各種発光光源として用いることができる。表示デバイス、ディスプレーにおいて、青、赤、緑発光の3種の有機EL素子を用いることにより、フルカラーの表示が可能となる。   The multicolor display device can be used as a display device, a display, or various light emission sources. In a display device or a display, full-color display is possible by using three types of organic EL elements of blue, red, and green light emission.

表示デバイス、ディスプレーとしてはテレビ、パソコン、モバイル機器、AV機器、文字放送表示、自動車内の情報表示等が挙げられる。特に静止画像や動画像を再生する表示装置として使用してもよく、動画再生用の表示装置として使用する場合の駆動方式は単純マトリックス(パッシブマトリックス)方式でもアクティブマトリックス方式でもどちらでもよい。   Examples of the display device and display include a television, a personal computer, a mobile device, an AV device, a character broadcast display, and an information display in an automobile. In particular, it may be used as a display device for reproducing still images and moving images, and the driving method when used as a display device for reproducing moving images may be either a simple matrix (passive matrix) method or an active matrix method.

発光光源としては家庭用照明、車内照明、時計や液晶用のバックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等が挙げられるがこれに限定するものではない。   Light sources include home lighting, interior lighting, clock and liquid crystal backlights, billboard advertisements, traffic lights, light sources for optical storage media, light sources for electrophotographic copying machines, light sources for optical communication processors, light sources for optical sensors, etc. For example, but not limited to.

〔照明装置〕
本発明の照明装置について説明する。
[Lighting device]
The lighting device of the present invention will be described.

本発明の有機EL素子に共振器構造を持たせた有機EL素子として用いてもよく、このような共振器構造を有した有機EL素子の使用目的としては光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等が挙げられるが、これらに限定されない。   The organic EL element of the present invention may be used as an organic EL element having a resonator structure. The use of the organic EL element having such a resonator structure is as a light source for an optical storage medium, an electrophotographic copying machine, and the like. Light sources, optical communication processor light sources, optical sensor light sources, and the like.

また、本発明の有機EL素子は、照明用や露光光源のような一種のランプとして使用してもよいし、画像を投影するタイプのプロジェクション装置や、静止画像や動画像を直接視認するタイプの表示装置(ディスプレイ)として使用してもよい。動画再生用の表示装置として使用する場合の駆動方式は単純マトリクス(パッシブマトリクス)方式でもアクティブマトリクス方式でもどちらでもよい。または、異なる発光色を有する本発明の有機EL素子を2種以上使用することにより、フルカラー表示装置を作製することが可能である。   Further, the organic EL element of the present invention may be used as a kind of lamp for illumination or exposure light source, a projection device for projecting an image, or a type for directly viewing a still image or a moving image. It may be used as a display device (display). When used as a display device for reproducing moving images, the driving method may be either a simple matrix (passive matrix) method or an active matrix method. Alternatively, a full-color display device can be manufactured by using two or more organic EL elements of the present invention having different emission colors.

以下、本発明の有機EL素子を有する表示装置の一例を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, an example of a display device having the organic EL element of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、有機EL素子から構成される表示装置の一例を示した模式図である。有機EL素子の発光により画像情報の表示を行う、例えば、携帯電話等のディスプレイの模式図である。   FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of a display device including organic EL elements. It is a schematic diagram of a display such as a mobile phone that displays image information by light emission of an organic EL element.

ディスプレイ1は、複数の画素を有する表示部A、画像情報に基づいて表示部Aの画像走査を行う制御部B等からなる。   The display 1 includes a display unit A having a plurality of pixels, a control unit B that performs image scanning of the display unit A based on image information, and the like.

制御部Bは、表示部Aと電気的に接続され、複数の画素それぞれに外部からの画像情報に基づいて走査信号と画像データ信号を送り、走査信号により走査線毎の画素が画像データ信号に応じて順次発光して画像走査を行って画像情報を表示部Aに表示する。   The control unit B is electrically connected to the display unit A, and sends a scanning signal and an image data signal to each of the plurality of pixels based on image information from the outside. The pixels for each scanning line are converted into image data signals by the scanning signal. In response to this, light is sequentially emitted and image scanning is performed to display image information on the display unit A.

図2は、表示部Aの模式図である。   FIG. 2 is a schematic diagram of the display unit A.

表示部Aは基板上に、複数の走査線5及びデータ線6を含む配線部と、複数の画素3等とを有する。表示部Aの主要な部材の説明を以下に行う。   The display unit A includes a wiring unit including a plurality of scanning lines 5 and data lines 6, a plurality of pixels 3 and the like on a substrate. The main members of the display unit A will be described below.

図においては、画素3の発光した光が、白矢印方向(下方向)へ取り出される場合を示している。   In the figure, the light emitted from the pixel 3 is extracted in the direction of the white arrow (downward).

配線部の走査線5及び複数のデータ線6は、それぞれ導電材料からなり、走査線5とデータ線6は格子状に直交して、直交する位置で画素3に接続している(詳細は図示していない)。   The scanning lines 5 and the plurality of data lines 6 in the wiring portion are each made of a conductive material, and the scanning lines 5 and the data lines 6 are orthogonal to each other in a lattice shape and are connected to the pixels 3 at the orthogonal positions (details are shown in FIG. Not shown).

画素3は、走査線5から走査信号が印加されると、データ線6から画像データ信号を受け取り、受け取った画像データに応じて発光する。発光の色が赤領域の画素、緑領域の画素、青領域の画素を、適宜、同一基板上に並置することによって、フルカラー表示が可能となる。   When a scanning signal is applied from the scanning line 5, the pixel 3 receives an image data signal from the data line 6 and emits light according to the received image data. Full color display is possible by appropriately arranging pixels in the red region, the green region, and the blue region that emit light on the same substrate.

本発明の有機EL素子を白色発光の素子として用いる場合は、BGRのカラーフィルターとの組み合わせによりフルカラー表示を行うことができる。   When the organic EL device of the present invention is used as a white light emitting device, full color display can be performed by combination with a BGR color filter.

次に、画素の発光プロセスを説明する。   Next, the light emission process of the pixel will be described.

図3は、画素の模式図である。   FIG. 3 is a schematic diagram of a pixel.

画素は、有機EL素子10、スイッチングトランジスタ11、駆動トランジスタ12、コンデンサ13等を備えている。複数の画素に区分された有機EL素子10として白色発光の有機EL素子を用い、BGRのカラーフィルターと組み合わせることでフルカラー表示を行うことができる。   The pixel includes an organic EL element 10, a switching transistor 11, a driving transistor 12, a capacitor 13, and the like. A full-color display can be performed by using a white light-emitting organic EL element as the organic EL element 10 divided into a plurality of pixels and combining it with a BGR color filter.

図3において、制御部Bからデータ線6を介してスイッチングトランジスタ11のドレインに画像データ信号が印加される。そして、制御部Bから走査線5を介してスイッチングトランジスタ11のゲートに走査信号が印加されると、スイッチングトランジスタ11の駆動がオンし、ドレインに印加された画像データ信号がコンデンサ13と駆動トランジスタ12のゲートに伝達される。   In FIG. 3, an image data signal is applied from the control unit B to the drain of the switching transistor 11 through the data line 6. When a scanning signal is applied from the control unit B to the gate of the switching transistor 11 via the scanning line 5, the driving of the switching transistor 11 is turned on, and the image data signal applied to the drain is supplied to the capacitor 13 and the driving transistor 12. Is transmitted to the gate.

画像データ信号の伝達により、コンデンサ13が画像データ信号の電位に応じて充電されるとともに、駆動トランジスタ12の駆動がオンする。駆動トランジスタ12は、ドレインが電源ライン7に接続され、ソースが有機EL素子10の電極に接続されており、ゲートに印加された画像データ信号の電位に応じて電源ライン7から有機EL素子10に電流が供給される。   By transmitting the image data signal, the capacitor 13 is charged according to the potential of the image data signal, and the drive of the drive transistor 12 is turned on. The drive transistor 12 has a drain connected to the power supply line 7 and a source connected to the electrode of the organic EL element 10, and the power supply line 7 connects to the organic EL element 10 according to the potential of the image data signal applied to the gate. Current is supplied.

制御部Bの順次走査により走査信号が次の走査線5に移ると、スイッチングトランジスタ11の駆動がオフする。しかし、スイッチングトランジスタ11の駆動がオフしてもコンデンサ13は充電された画像データ信号の電位を保持するので、駆動トランジスタ12の駆動はオン状態が保たれて、次の走査信号の印加が行われるまで有機EL素子10の発光が継続する。順次走査により次に走査信号が印加されたとき、走査信号に同期した次の画像データ信号の電位に応じて駆動トランジスタ12が駆動して有機EL素子10が発光する。   When the scanning signal is moved to the next scanning line 5 by the sequential scanning of the control unit B, the driving of the switching transistor 11 is turned off. However, even if the driving of the switching transistor 11 is turned off, the capacitor 13 maintains the potential of the charged image data signal, so that the driving of the driving transistor 12 is kept on and the next scanning signal is applied. Until then, the light emission of the organic EL element 10 continues. When the scanning signal is next applied by sequential scanning, the driving transistor 12 is driven according to the potential of the next image data signal synchronized with the scanning signal, and the organic EL element 10 emits light.

すなわち、有機EL素子10の発光は、複数の画素それぞれの有機EL素子10に対して、アクティブ素子であるスイッチングトランジスタ11と駆動トランジスタ12を設けて、複数の画素3それぞれの有機EL素子10の発光を行っている。このような発光方法をアクティブマトリクス方式と呼んでいる。   That is, the organic EL element 10 emits light by the switching transistor 11 and the drive transistor 12 that are active elements for the organic EL element 10 of each of the plurality of pixels, and the light emission of the organic EL element 10 of each of the plurality of pixels 3. It is carried out. Such a light emitting method is called an active matrix method.

ここで、有機EL素子10の発光は、複数の階調電位を持つ多値の画像データ信号による複数の階調の発光でもよいし、2値の画像データ信号による所定の発光量のオン、オフでもよい。   Here, the light emission of the organic EL element 10 may be light emission of a plurality of gradations by a multi-value image data signal having a plurality of gradation potentials, or on / off of a predetermined light emission amount by a binary image data signal. But you can.

また、コンデンサ13の電位の保持は、次の走査信号の印加まで継続して保持してもよいし、次の走査信号が印加される直前に放電させてもよい。   The potential of the capacitor 13 may be held continuously until the next scanning signal is applied, or may be discharged immediately before the next scanning signal is applied.

本発明においては、上述したアクティブマトリクス方式に限らず、走査信号が走査されたときのみデータ信号に応じて有機EL素子を発光させるパッシブマトリクス方式の発光駆動でもよい。   In the present invention, not only the active matrix method described above, but also a passive matrix light emission drive in which the organic EL element emits light according to the data signal only when the scanning signal is scanned.

図4は、パッシブマトリクス方式による表示装置の模式図である。図4において、複数の走査線5と複数の画像データ線6が画素3を挟んで対向して格子状に設けられている。   FIG. 4 is a schematic view of a passive matrix display device. In FIG. 4, a plurality of scanning lines 5 and a plurality of image data lines 6 are provided in a lattice shape so as to face each other with the pixel 3 interposed therebetween.

順次走査により走査線5の走査信号が印加されたとき、印加された走査線5に接続している画素3が画像データ信号に応じて発光する。パッシブマトリクス方式では画素3にアクティブ素子が無く、製造コストの低減が計れる。   When the scanning signal of the scanning line 5 is applied by sequential scanning, the pixels 3 connected to the applied scanning line 5 emit light according to the image data signal. In the passive matrix system, the pixel 3 has no active element, and the manufacturing cost can be reduced.

本発明に係わる有機EL素子は、また、照明装置として、実質白色の発光を生じる有機EL素子に適用できる。   The organic EL element according to the present invention can also be applied to an organic EL element that emits substantially white light as a lighting device.

本発明に係わる白色有機EL素子においては、必要に応じ製膜時にメタルマスクやインクジェットプリンティング法等でパターニングを施してもよい。パターニングする場合は、電極のみをパターニングしてもいいし、電極と発光層をパターニングしてもいいし、素子全層をパターニングしてもいい。   In the white organic EL element concerning this invention, you may pattern by a metal mask, an inkjet printing method, etc. at the time of film forming as needed. When patterning, only the electrode may be patterned, the electrode and the light emitting layer may be patterned, or the entire element layer may be patterned.

このように、本発明の白色発光有機EL素子は、前記表示デバイス、ディスプレーに加えて、各種発光光源、照明装置として、家庭用照明、車内照明、また、露光光源のような一種のランプとして、液晶表示装置のバックライト等、表示装置にも有用に用いられる。   Thus, in addition to the display device and display, the white light-emitting organic EL element of the present invention can be used as various light sources, lighting devices, household lighting, interior lighting, and a kind of lamp such as an exposure light source. It is also useful for display devices such as backlights for liquid crystal display devices.

その他、時計等のバックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体等の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等、さらには表示装置を必要とする一般の家庭用電気器具等広い範囲の用途が挙げられる。   In addition, backlights such as clocks, signboard advertisements, traffic lights, light sources such as optical storage media, light sources for electrophotographic copying machines, light sources for optical communication processing machines, light sources for optical sensors, etc. There are a wide range of uses such as household appliances.

以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されない。なお、特に断りない限り、実施例中の「%」は「質量%」を表す。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated in detail, this invention is not limited to these. Unless otherwise specified, “%” in the examples represents “mass%”.

実施例1
〔有機EL素子1−1〜1−15の作製〕
(有機EL素子1−1)
陽極として100mm×100mm×1.1mmのガラス基板上にITO(インジウムチンオキサイド)を100nm成膜した基板(NHテクノグラス社製NA45)にパターニングを行った後、このITO透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、UVオゾン洗浄を5分間行った。この透明支持基板を市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定した。
Example 1
[Production of Organic EL Elements 1-1 to 1-15]
(Organic EL device 1-1)
Transparent support provided with this ITO transparent electrode after patterning on a substrate (NH45 manufactured by NH Techno Glass Co., Ltd.) on which a 100 nm × 100 mm × 1.1 mm glass substrate is formed as an anode on a 100 nm ITO (indium tin oxide) film The substrate was ultrasonically cleaned with isopropyl alcohol, dried with dry nitrogen gas, and subjected to UV ozone cleaning for 5 minutes. This transparent support substrate was fixed to a substrate holder of a commercially available vacuum deposition apparatus.

次いで、真空槽を4×10-4Paまで減圧した後、α−NPDの入った加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度0.1nm/secで透明支持体基板に蒸着し30nmの正孔輸送層を設けた。 Next, the pressure in the vacuum chamber was reduced to 4 × 10 −4 Pa, and the heating boat containing α-NPD was energized and heated, and deposited on the transparent support substrate at a deposition rate of 0.1 nm / sec. A transport layer was provided.

その後、第1層目の発光層Aとして化合物H−6と化合物Ir−12を共蒸着(化合物H−6:化合物Ir−12=97:3)し、膜厚15nmの発光層Aとした。   Thereafter, Compound H-6 and Compound Ir-12 were co-deposited as the first light-emitting layer A (Compound H-6: Compound Ir-12 = 97: 3) to form a light-emitting layer A having a thickness of 15 nm.

さらに続けて、第2層目の発光層Bとして化合物H−6と化合物Ir−9を共蒸着(化合物H−6:化合物Ir−9=92:8)し、膜厚10nmの発光層Bを作製し、この上にAlq3を蒸着し膜厚20nmの電子輸送層を設けた。なお、以上の蒸着時の基板温度は室温で行った。 Subsequently, Compound H-6 and Compound Ir-9 were co-deposited as the second light-emitting layer B (Compound H-6: Compound Ir-9 = 92: 8) to form a light-emitting layer B having a thickness of 10 nm. This was prepared, and Alq 3 was deposited thereon to provide an electron transport layer having a thickness of 20 nm. In addition, the substrate temperature at the time of the above vapor deposition was performed at room temperature.

引き続き陰極バッファー層としてフッ化リチウム0.5nmを蒸着し、さらにアルミニウム100nmを蒸着して陰極を形成し、有機EL素子1−1を作製した。   Then, 0.5 nm of lithium fluoride was vapor-deposited as a cathode buffer layer, and also aluminum 100nm was vapor-deposited, the cathode was formed, and the organic EL element 1-1 was produced.

(有機EL素子1−2)
発光層のホスト材料及び正孔阻止層材料としてH−12を用いた以外は有機EL素子1−1と同様にして有機EL素子1−2を作製した。
(Organic EL device 1-2)
An organic EL element 1-2 was produced in the same manner as the organic EL element 1-1 except that H-12 was used as the host material and hole blocking layer material of the light emitting layer.

(有機EL素子1−3)
発光層以外は有機EL素子1−1と全く同様にして3つの発光ユニットを有する素子EL素子1−3を作製した。
(Organic EL element 1-3)
Except for the light emitting layer, an element EL element 1-3 having three light emitting units was produced in the same manner as the organic EL element 1-1.

第1層目の発光層Aとしては化合物H−12と化合物Ir−13を共蒸着(化合物H−12:化合物Ir−13=98:2)し、膜厚40nmの発光層Aとした。   As the first light-emitting layer A, compound H-12 and compound Ir-13 were co-evaporated (compound H-12: compound Ir-13 = 98: 2) to form a light-emitting layer A having a thickness of 40 nm.

第2層目の発光層Bとしては化合物H−6と化合物Ir−1を共蒸着(化合物H−6:化合物Ir−1=92:8)し、膜厚40nmの発光層Bを作製した。   As the second light-emitting layer B, Compound H-6 and Compound Ir-1 were co-evaporated (Compound H-6: Compound Ir-1 = 92: 8) to prepare a light-emitting layer B having a thickness of 40 nm.

さらに第3層目の発光層Cとしては化合物H−6と化合物Ir−5を共蒸着(化合物H−6:化合物Ir−5=93:7)し、膜厚40nmの発光層Cとした。   Further, as the third light-emitting layer C, Compound H-6 and Compound Ir-5 were co-evaporated (Compound H-6: Compound Ir-5 = 93: 7) to form a light-emitting layer C having a thickness of 40 nm.

(有機EL素子1−4〜1−15)
上記有機EL素子1−1〜1−3と同様の方法で、表3に示す層構成となるように有機EL素子1−4〜1−15を作製した。
(Organic EL elements 1-4 to 1-15)
Organic EL elements 1-4 to 1-15 were produced by the same method as the organic EL elements 1-1 to 1-3 so as to have the layer configuration shown in Table 3.

Figure 2006120689
Figure 2006120689

Figure 2006120689
Figure 2006120689

Figure 2006120689
Figure 2006120689

〔有機EL素子の評価〕
得られた有機EL素子を以下の方法で評価し、その結果を表3に示す。
[Evaluation of organic EL elements]
The obtained organic EL device was evaluated by the following method, and the results are shown in Table 3.

(外部取り出し量子効率)
作製した有機EL素子について、23℃、乾燥窒素ガス雰囲気下で2.5mA/cm2の一定電流を印加した時の外部取り出し量子効率(%)を測定した。なお、測定には分光放射輝度計CS−1000(ミノルタ製)を用いた。外部取りだし量子効率は有機EL素子1−13を100としたときの相対値を用いて表した。
(External quantum efficiency)
The produced organic EL device was measured for external extraction quantum efficiency (%) when a constant current of 2.5 mA / cm 2 was applied at 23 ° C. in a dry nitrogen gas atmosphere. For the measurement, a spectral radiance meter CS-1000 (manufactured by Minolta) was used. The external extraction quantum efficiency was expressed using a relative value when the organic EL element 1-13 was set to 100.

(発光寿命)
23℃、乾燥窒素ガス雰囲気下で2.5mA/cm2の一定電流で駆動したときに、輝度が発光開始直後の輝度(初期輝度)の半分に低下するのに要した時間を測定し、これを半減寿命時間(τ0.5)として寿命の指標とした。なお測定には分光放射輝度計CS−1000(ミノルタ製)を用いた。発光寿命は有機EL素子1−13を100としたときの相対値を用いて表した。
(Luminescent life)
When driving at a constant current of 2.5 mA / cm 2 in a dry nitrogen gas atmosphere at 23 ° C., the time required for the luminance to drop to half of the luminance immediately after the start of light emission (initial luminance) was measured. Was used as an index of life as half-life time (τ0.5). For the measurement, a spectral radiance meter CS-1000 (manufactured by Minolta) was used. The light emission lifetime was expressed using a relative value when the organic EL element 1-13 was set to 100.

Figure 2006120689
Figure 2006120689

表3より、本発明の有機EL素子は比較例に比べ、外部取り出し量子効率及び発光寿命に優れていることが分かる。   From Table 3, it can be seen that the organic EL device of the present invention is superior in external extraction quantum efficiency and emission lifetime as compared with the comparative example.

実施例2
〔有機EL素子2−1〜2−15の作製〕
(有機EL素子2−1)
陽極として100mm×100mm×1.1mmのガラス基板上にITO(インジウムチンオキサイド)を100nm成膜した基板(NHテクノグラス社製NA45)にパターニングを行った後、このITO透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、UVオゾン洗浄を5分間行った。この透明支持基板を市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定した。
Example 2
[Production of Organic EL Elements 2-1 to 2-15]
(Organic EL device 2-1)
Transparent support provided with this ITO transparent electrode after patterning on a substrate (NH45 manufactured by NH Techno Glass Co., Ltd.) on which a 100 nm × 100 mm × 1.1 mm glass substrate is formed as an anode on a 100 nm ITO (indium tin oxide) film The substrate was ultrasonically cleaned with isopropyl alcohol, dried with dry nitrogen gas, and subjected to UV ozone cleaning for 5 minutes. This transparent support substrate was fixed to a substrate holder of a commercially available vacuum deposition apparatus.

次いで、真空槽を4×10-4Paまで減圧した後、α−NPDの入った加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度0.1nm/secで透明支持体基板に蒸着し60nmの正孔輸送層を設けた。 Next, the pressure in the vacuum chamber was reduced to 4 × 10 −4 Pa, and the heating boat containing α-NPD was energized and heated, and deposited on the transparent support substrate at a deposition rate of 0.1 nm / sec. A transport layer was provided.

その後、第1層目の発光層Aとして化合物H−6と化合物Ir−12を共蒸着(化合物H−6:化合物Ir−12=97:3)し、膜厚40nmの発光層Aとした。その上に電子輸送層としてAlq3を20nm蒸着した。 Thereafter, Compound H-6 and Compound Ir-12 were co-deposited as the first light-emitting layer A (Compound H-6: Compound Ir-12 = 97: 3) to form a light-emitting layer A having a thickness of 40 nm. On top of that, 20 nm of Alq 3 was deposited as an electron transport layer.

さらに電荷発生層としてV25(5酸化バナジウム)を10nmの膜厚で成膜した。 Further, V 2 O 5 (vanadium pentoxide) was formed to a thickness of 10 nm as a charge generation layer.

さらに続けて正孔輸送層としてα−NPDを60nm蒸着した後、第2層目の発光層Bとして化合物H−6と化合物Ir−9を共蒸着(化合物H−6:化合物Ir−9=92:8)し、膜厚40nmの発光層Bを作製し、この上にAlq3を蒸着し膜厚20nmの電子輸送層を設けた。なお、上記蒸着時の基板温度は室温で行った。 Subsequently, α-NPD was deposited as a hole transporting layer at 60 nm, and then Compound H-6 and Compound Ir-9 were co-deposited as the second light emitting layer B (Compound H-6: Compound Ir-9 = 92). 8), a light emitting layer B having a thickness of 40 nm was prepared, and Alq 3 was deposited thereon to provide an electron transport layer having a thickness of 20 nm. The substrate temperature at the time of vapor deposition was room temperature.

引き続き陰極バッファー層としてフッ化リチウム0.5nmを蒸着し、さらにアルミニウム100nmを蒸着して陰極を形成し、有機EL素子2−1を作製した。   Then, 0.5 nm of lithium fluoride was vapor-deposited as a cathode buffer layer, and also aluminum 100nm was vapor-deposited, the cathode was formed, and the organic EL element 2-1 was produced.

(有機EL素子2−2)
発光層のホスト材料及び正孔阻止層材料としてH−13を用いた以外は有機EL素子2−1と同様にして有機EL素子2−2を作製した。
(Organic EL device 2-2)
An organic EL element 2-2 was produced in the same manner as the organic EL element 2-1, except that H-13 was used as the host material and hole blocking layer material of the light emitting layer.

(有機EL素子2−3)
発光層以外は有機EL素子2−1と全く同様にして3つの発光ユニットを有する素子EL素子2−3を作製した。
(Organic EL element 2-3)
Except for the light emitting layer, an element EL element 2-3 having three light emitting units was produced in the same manner as the organic EL element 2-1.

第1層目の発光層Aとしては化合物H−12と化合物Ir−13を共蒸着(化合物H−12:化合物Ir−13=98:2)し、膜厚40nmの発光層Aとした。   As the first light-emitting layer A, compound H-12 and compound Ir-13 were co-evaporated (compound H-12: compound Ir-13 = 98: 2) to form a light-emitting layer A having a thickness of 40 nm.

第2層目の発光層Bとしては化合物H−6と化合物Ir−1を共蒸着(化合物H−6:化合物Ir−1=92:8)し、膜厚40nmの発光層Bを作製した。   As the second light-emitting layer B, Compound H-6 and Compound Ir-1 were co-evaporated (Compound H-6: Compound Ir-1 = 92: 8) to prepare a light-emitting layer B having a thickness of 40 nm.

さらに第3層目の発光層Cとしては化合物H−6と化合物Ir−5を共蒸着(化合物H−6:化合物Ir−5=93:7)し、膜厚40nmの発光層Cとした。   Further, as the third light-emitting layer C, Compound H-6 and Compound Ir-5 were co-evaporated (Compound H-6: Compound Ir-5 = 93: 7) to form a light-emitting layer C having a thickness of 40 nm.

(有機EL素子2−4〜2−15)
有機EL素子2−1〜2−3と同様にして表4に示す各層構成となるように積層し、有機EL素子2−4〜2−15を作製した。
(Organic EL elements 2-4 to 2-15)
It laminated | stacked so that it might become each layer structure shown in Table 4 like organic EL element 2-1 to 2-3, and organic EL element 2-4 to 2-15 was produced.

Figure 2006120689
Figure 2006120689

〔有機EL素子の評価〕
得られた有機EL素子を実施例1と同様に評価し、その結果を表4に示す。
[Evaluation of organic EL elements]
The obtained organic EL element was evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 4.

Figure 2006120689
Figure 2006120689

表4から、本発明の有機EL素子は比較の有機EL素子に比べて、高い外部取りだし効率を有することが分かる。   From Table 4, it can be seen that the organic EL device of the present invention has higher external extraction efficiency than the comparative organic EL device.

実施例3
有機EL素子1−7及び有機EL素子2−9で作製した有機EL素子の非発光面をガラスケースで覆い、照明装置とした。照明装置は、発光効率が高く発光寿命の長い白色光を発する薄型の照明装置として使用することができた。
Example 3
The non-light-emitting surface of the organic EL element produced with the organic EL element 1-7 and the organic EL element 2-9 was covered with a glass case to obtain a lighting device. The illuminating device could be used as a thin illuminating device that emits white light with high luminous efficiency and long emission life.

図5は照明装置の概略斜視図であり、図6は照明装置の断面図である。図中、有機EL素子10は、ITO透明電極付きガラス基板107上に積層された有機EL層106及び陰極105が形成されている。照明装置100は、この有機EL素子101をガラスケース102で覆い、電源線(陽極)103と、電源線(陰極)104が接続されている。なおガラスケース102内には窒素ガス108が充填され、捕水剤109が設けられている。   FIG. 5 is a schematic perspective view of the lighting device, and FIG. 6 is a cross-sectional view of the lighting device. In the figure, the organic EL element 10 has an organic EL layer 106 and a cathode 105 laminated on a glass substrate 107 with an ITO transparent electrode. In the lighting device 100, the organic EL element 101 is covered with a glass case 102, and a power line (anode) 103 and a power line (cathode) 104 are connected. The glass case 102 is filled with nitrogen gas 108 and a water catching agent 109 is provided.

有機EL素子から構成される表示装置の一例を示した模式図である。It is the schematic diagram which showed an example of the display apparatus comprised from an organic EL element. 表示部Aの模式図である。4 is a schematic diagram of a display unit A. FIG. 画素の模式図である。It is a schematic diagram of a pixel. パッシブマトリクス方式による表示装置の模式図である。It is a schematic diagram of the display apparatus by a passive matrix system. 照明装置の概略斜視図である。It is a schematic perspective view of an illuminating device. 照明装置の断面図である。It is sectional drawing of an illuminating device.

符号の説明Explanation of symbols

A 表示部
B 制御部
102 ガラスケース
103 電源線(陽極)
104 電源線(陰極)
105 陰極
106 有機EL層
107 ITO透明電極付きガラス基板
108 窒素ガス
109 捕水剤
A Display unit B Control unit 102 Glass case 103 Power line (anode)
104 Power line (cathode)
105 Cathode 106 Organic EL layer 107 Glass substrate with ITO transparent electrode 108 Nitrogen gas 109 Water trapping agent

Claims (37)

陰極と陽極の間に構成層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、該構成層が複数の発光層を有し、該構成層の少なくとも一層が下記一般式(1)で表される化合物を少なくとも一種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。
Figure 2006120689
(式中、Z1は芳香族複素環を表し、Z2は芳香族複素環または芳香族炭化水素環を表し、Z3は2価の連結基または単なる結合手を表す。R101は水素原子または置換基を表す。)
In an organic electroluminescence device having a constituent layer between a cathode and an anode, the constituent layer has a plurality of light emitting layers, and at least one of the constituent layers contains at least one compound represented by the following general formula (1) An organic electroluminescence element characterized by comprising:
Figure 2006120689
(In the formula, Z 1 represents an aromatic heterocyclic ring, Z 2 represents an aromatic heterocyclic ring or an aromatic hydrocarbon ring, Z 3 represents a divalent linking group or a simple bond. R 101 represents a hydrogen atom. Or represents a substituent.)
前記複数の発光層の少なくとも一層が前記一般式(1)で表される化合物を少なくとも一種含有することを特徴とする請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein at least one of the plurality of light emitting layers contains at least one compound represented by the general formula (1). 前記構成層が少なくとも1層の正孔阻止層を有し、該正孔阻止層の少なくとも一層が前記一般式(1)で表される化合物を少なくとも一種含有することを特徴とする請求項1または2に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 The constituent layer has at least one hole blocking layer, and at least one layer of the hole blocking layer contains at least one compound represented by the general formula (1). 2. The organic electroluminescence device according to 2. 前記一般式(1)で表される化合物が下記一般式(1−1)で表されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure 2006120689
(式中、R501〜R507は各々独立に水素原子または置換基を表す。)
The organic electroluminescent element according to claim 1, wherein the compound represented by the general formula (1) is represented by the following general formula (1-1).
Figure 2006120689
(In the formula, R 501 to R 507 each independently represent a hydrogen atom or a substituent.)
前記一般式(1)で表される化合物が下記一般式(1−2)で表されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure 2006120689
(式中、R511〜R517は各々独立に水素原子または置換基を表す。)
The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the compound represented by the general formula (1) is represented by the following general formula (1-2).
Figure 2006120689
(Wherein R 511 to R 517 each independently represents a hydrogen atom or a substituent)
前記一般式(1)で表される化合物が下記一般式(1−3)で表されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure 2006120689
(式中、R521〜R527は各々独立に水素原子または置換基を表す。)
The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the compound represented by the general formula (1) is represented by the following general formula (1-3).
Figure 2006120689
(Wherein R 521 to R 527 each independently represents a hydrogen atom or a substituent)
前記一般式(1)で表される化合物が下記一般式(1−4)で表されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure 2006120689
(式中、R531〜R537は各々独立に水素原子または置換基を表す。)
The organic electroluminescent device according to claim 1, wherein the compound represented by the general formula (1) is represented by the following general formula (1-4).
Figure 2006120689
(In the formula, R 531 to R 537 each independently represents a hydrogen atom or a substituent.)
前記一般式(1)で表される化合物が下記一般式(1−5)で表されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure 2006120689
(式中、R541〜R548は各々独立に水素原子または置換基を表す。)
The organic electroluminescent device according to claim 1, wherein the compound represented by the general formula (1) is represented by the following general formula (1-5).
Figure 2006120689
(Wherein, represents a hydrogen atom or a substituent each independently R 541 to R 548 in.)
前記一般式(1)で表される化合物が下記一般式(1−6)で表されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure 2006120689
(式中、R551〜R558は各々独立に水素原子または置換基を表す。)
The organic electroluminescent element according to claim 1, wherein the compound represented by the general formula (1) is represented by the following general formula (1-6).
Figure 2006120689
(Wherein R 551 to R 558 each independently represents a hydrogen atom or a substituent)
前記一般式(1)で表される化合物が下記一般式(1−7)で表されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure 2006120689
(式中、R561〜R567は各々独立に水素原子または置換基を表す。)
The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the compound represented by the general formula (1) is represented by the following general formula (1-7).
Figure 2006120689
(In the formula, R 561 to R 567 each independently represents a hydrogen atom or a substituent.)
前記一般式(1)で表される化合物が下記一般式(1−8)で表されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure 2006120689
(式中、R571〜R577は各々独立に水素原子または置換基を表す。)
The organic electroluminescent element according to claim 1, wherein the compound represented by the general formula (1) is represented by the following general formula (1-8).
Figure 2006120689
(Wherein R 571 to R 577 each independently represents a hydrogen atom or a substituent)
前記一般式(1)で表される化合物が下記一般式(1−9)で表されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure 2006120689
(式中、Rは水素原子または置換基を表す。また、複数のRは各々同一でもよく、異なっていてもよい。)
The organic electroluminescent device according to any one of claims 1 to 3, wherein the compound represented by the general formula (1) is represented by the following general formula (1-9).
Figure 2006120689
(In the formula, R represents a hydrogen atom or a substituent. The plurality of R may be the same or different.)
前記一般式(1)で表される化合物が下記一般式(1−10)で表されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure 2006120689
(式中、Rは水素原子または置換基を表す。また、複数のRは各々同一でもよく、異なっていてもよい。)
The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the compound represented by the general formula (1) is represented by the following general formula (1-10).
Figure 2006120689
(In the formula, R represents a hydrogen atom or a substituent. The plurality of R may be the same or different.)
前記一般式(1)で表される化合物が下記一般式(2−1)〜(2−10)のいずれかで表される基を少なくとも一つ有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure 2006120689
(式中、R502〜R507、R512〜R517、R522〜R527、R532〜R537、R542〜R548、R552〜R558、R562〜R567、R572〜R577、R582〜R588、R592〜R598は各々独立に水素原子または置換基を表し、該置換基は各々同一でもよく、異なっていてもよい。)
The compound represented by the general formula (1) has at least one group represented by any one of the following general formulas (2-1) to (2-10). The organic electroluminescent element of any one of Claims.
Figure 2006120689
(In the formula, R 502 to R 507 , R 512 to R 517 , R 522 to R 527 , R 532 to R 537 , R 542 to R 548 , R 552 to R 558 , R 562 to R 567 , R 572 to R 577 , R 582 to R 588 and R 592 to R 598 each independently represent a hydrogen atom or a substituent, and the substituents may be the same or different.
前記一般式(1)で表される化合物が下記一般式(3)で表されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure 2006120689
(式中、R601〜R606は各々独立に水素原子または置換基を表すが、R601〜R606の少なくとも一つは前記一般式(2−1)〜(2−10)で表される基から選ばれる少なくとも一つの基を表す。)
The organic electroluminescent device according to any one of claims 1 to 3, wherein the compound represented by the general formula (1) is represented by the following general formula (3).
Figure 2006120689
(Wherein R 601 to R 606 each independently represents a hydrogen atom or a substituent, but at least one of R 601 to R 606 is represented by the general formulas (2-1) to (2-10)). Represents at least one group selected from the group)
前記一般式(1)で表される化合物が下記一般式(4)で表されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure 2006120689
(式中、R611〜R620は各々独立に水素原子または置換基を表すが、R611〜R620の少なくとも一つは前記一般式(2−1)〜(2−10)で表される基から選ばれる少なくとも一つの基を表す。)
The organic electroluminescence device according to any one of claims 1 to 3, wherein the compound represented by the general formula (1) is represented by the following general formula (4).
Figure 2006120689
(Wherein R 611 to R 620 each independently represents a hydrogen atom or a substituent, and at least one of R 611 to R 620 is represented by the general formulas (2-1) to (2-10)). Represents at least one group selected from the group)
前記一般式(1)で表される化合物が下記一般式(5)で表されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure 2006120689
(式中、R621〜R623は各々独立に水素原子または置換基を表すが、R621〜R623の少なくとも一つは前記一般式(2−1)〜(2−10)で表される基から選ばれる少なくとも一つの基を表す。)
The organic electroluminescent device according to any one of claims 1 to 3, wherein the compound represented by the general formula (1) is represented by the following general formula (5).
Figure 2006120689
(Wherein R 621 to R 623 each independently represents a hydrogen atom or a substituent, but at least one of R 621 to R 623 is represented by the general formulas (2-1) to (2-10)). Represents at least one group selected from the group)
前記一般式(1)で表される化合物が下記一般式(6)で表されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure 2006120689
(式中、R631〜R645は各々独立に水素原子または置換基を表すが、R631〜R645の少なくとも一つは前記一般式(2−1)〜(2−10)で表される基から選ばれる少なくとも一つの基を表す。)
The organic electroluminescence device according to any one of claims 1 to 3, wherein the compound represented by the general formula (1) is represented by the following general formula (6).
Figure 2006120689
(Wherein R 631 to R 645 each independently represents a hydrogen atom or a substituent, and at least one of R 631 to R 645 is represented by the general formulas (2-1) to (2-10)). Represents at least one group selected from the group)
前記一般式(1)で表される化合物が下記一般式(7)で表されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure 2006120689
(式中、R651〜R656は各々独立に水素原子または置換基を表すが、R651〜R656の少なくとも一つは前記一般式(2−1)〜(2−10)で表される基から選ばれる少なくとも一つの基を表す。naは0〜5の整数を表し、nbは1〜6の整数を表すが、naとnbの和は6である。)
The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the compound represented by the general formula (1) is represented by the following general formula (7).
Figure 2006120689
(Wherein R 651 to R 656 each independently represent a hydrogen atom or a substituent, but at least one of R 651 to R 656 is represented by the general formulas (2-1) to (2-10)) And at least one group selected from the group, na represents an integer of 0 to 5, nb represents an integer of 1 to 6, and the sum of na and nb is 6.)
前記一般式(1)で表される化合物が下記一般式(8)で表されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure 2006120689
(式中、R661〜R672は各々独立に水素原子または置換基を表すが、R661〜R672の少なくとも一つは前記一般式(2−1)〜(2−10)で表される基から選ばれる少なくとも一つの基を表す。)
The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the compound represented by the general formula (1) is represented by the following general formula (8).
Figure 2006120689
(Wherein R 661 to R 672 each independently represents a hydrogen atom or a substituent, and at least one of R 661 to R 672 is represented by the above general formulas (2-1) to (2-10)) Represents at least one group selected from the group)
前記一般式(1)で表される化合物が下記一般式(9)で表されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure 2006120689
(式中、R681〜R688は各々独立に水素原子または置換基を表すが、R681〜R688の少なくとも一つは前記一般式(2−1)〜(2−10)で表される基から選ばれる少なくとも一つの基を表す。)
The organic electroluminescence device according to any one of claims 1 to 3, wherein the compound represented by the general formula (1) is represented by the following general formula (9).
Figure 2006120689
(Wherein R 681 to R 688 each independently represents a hydrogen atom or a substituent, and at least one of R 681 to R 688 is represented by the general formulas (2-1) to (2-10)). Represents at least one group selected from the group)
前記一般式(1)で表される化合物が下記一般式(10)で表されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure 2006120689
(式中、R691〜R700は各々独立に水素原子または置換基を表すが、L1は2価の連結基を表す。R691〜R700の少なくとも一つは前記一般式(2−1)〜(2−10)で表される基から選ばれる少なくとも一つの基を表す。)
The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the compound represented by the general formula (1) is represented by the following general formula (10).
Figure 2006120689
(Wherein R 691 to R 700 each independently represents a hydrogen atom or a substituent, L 1 represents a divalent linking group. At least one of R 691 to R 700 represents the above general formula (2-1). ) Represents at least one group selected from the groups represented by (2-10).
前記一般式(1)で表される化合物が下記一般式(11)で表されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure 2006120689
(式中、R1、R2は各々独立に水素原子または置換基を表す。n、mは各々1〜2の整数を表し、k、lは各々3〜4の整数を表す。但し、n+k=5、且つl+m=5である。)
The organic electroluminescent device according to any one of claims 1 to 3, wherein the compound represented by the general formula (1) is represented by the following general formula (11).
Figure 2006120689
(In the formula, R 1 and R 2 each independently represents a hydrogen atom or a substituent. N and m each represents an integer of 1 to 2, and k and l each represents an integer of 3 to 4, provided that n + k. = 5 and l + m = 5.)
前記一般式(1)で表される化合物が下記一般式(12)で表されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure 2006120689
(式中、R1、R2は各々独立に水素原子または置換基を表す。n、mは各々1〜2の整数を表し、k、lは各々3〜4の整数を表す。但し、n+k=5、且つl+m=5である。)
The organic electroluminescent device according to claim 1, wherein the compound represented by the general formula (1) is represented by the following general formula (12).
Figure 2006120689
(In the formula, R 1 and R 2 each independently represents a hydrogen atom or a substituent. N and m each represents an integer of 1 to 2, and k and l each represents an integer of 3 to 4, provided that n + k. = 5 and l + m = 5.)
前記一般式(1)で表される化合物が下記一般式(13)で表されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure 2006120689
(式中、R1、R2は各々独立に水素原子または置換基を表す。n、mは各々1〜2の整数を表し、k、lは各々3〜4の整数を表す。但し、n+k=5、且つl+m=5である。)
The organic electroluminescent element according to claim 1, wherein the compound represented by the general formula (1) is represented by the following general formula (13).
Figure 2006120689
(In the formula, R 1 and R 2 each independently represents a hydrogen atom or a substituent. N and m each represents an integer of 1 to 2, and k and l each represents an integer of 3 to 4, provided that n + k. = 5 and l + m = 5.)
前記一般式(1)で表される化合物が下記一般式(14)で表されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure 2006120689
(式中、R1、R2は各々独立に水素原子または置換基を表す。n、mは各々1〜2の整数を表し、k、lは各々3〜4の整数を表す。但し、n+k=5、且つl+m=5である。)
The organic electroluminescent element according to claim 1, wherein the compound represented by the general formula (1) is represented by the following general formula (14).
Figure 2006120689
(In the formula, R 1 and R 2 each independently represents a hydrogen atom or a substituent. N and m each represents an integer of 1 to 2, and k and l each represents an integer of 3 to 4, provided that n + k. = 5 and l + m = 5.)
前記一般式(1)で表される化合物が下記一般式(15)で表されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure 2006120689
(式中、R1、R2は各々独立に水素原子または置換基を表す。n、mは各々1〜2の整数を表し、k、lは各々3〜4の整数を表す。但し、n+k=5、且つl+m=5である。Z1、Z2、Z3、Z4は各々窒素原子を少なくとも一つ含む6員の芳香族複素環を表す。)
The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the compound represented by the general formula (1) is represented by the following general formula (15).
Figure 2006120689
(In the formula, R 1 and R 2 each independently represents a hydrogen atom or a substituent. N and m each represents an integer of 1 to 2, and k and l each represents an integer of 3 to 4, provided that n + k. = 5 and l + m = 5 Z 1 , Z 2 , Z 3 and Z 4 each represents a 6-membered aromatic heterocycle containing at least one nitrogen atom.
前記一般式(1)で表される化合物が下記一般式(16)で表されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure 2006120689
(式中、o、pは各々1〜3の整数を表し、Ar1、Ar2は各々アリーレン基または2価の芳香族複素環基を表す。Z1、Z2は各々窒素原子を少なくとも一つ含む6員の芳香族複素環を表し、Lは2価の連結基を表す。)
The organic electroluminescence device according to any one of claims 1 to 3, wherein the compound represented by the general formula (1) is represented by the following general formula (16).
Figure 2006120689
(Wherein, o and p each represent an integer of 1 to 3, Ar 1 and Ar 2 each represent an arylene group or a divalent aromatic heterocyclic group. Z 1 and Z 2 each represent at least one nitrogen atom. A 6-membered aromatic heterocyclic ring containing 1 and L represents a divalent linking group.)
前記一般式(1)で表される化合物が下記一般式(17)で表されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure 2006120689
(式中、o、pは各々1〜3の整数を表し、Ar1、Ar2は各々アリーレン基または2価の芳香族複素環基を表す。Z1、Z2、Z3、Z4は各々窒素原子を少なくとも一つ含む6員の芳香族複素環を表し、Lは2価の連結基を表す。)
The organic electroluminescent element according to claim 1, wherein the compound represented by the general formula (1) is represented by the following general formula (17).
Figure 2006120689
(In the formula, o and p each represent an integer of 1 to 3, Ar 1 and Ar 2 each represent an arylene group or a divalent aromatic heterocyclic group. Z 1 , Z 2 , Z 3 and Z 4 are Each represents a 6-membered aromatic heterocyclic ring containing at least one nitrogen atom, and L represents a divalent linking group.)
前記複数の発光層の間の少なくとも1層に、電荷発生層を有することを特徴とする請求項1〜29のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 30. The organic electroluminescent element according to claim 1, further comprising a charge generation layer in at least one layer between the plurality of light emitting layers. 前記複数の発光層の間の各層に、電荷発生層を有することを特徴とする請求項30に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 31. The organic electroluminescence device according to claim 30, further comprising a charge generation layer in each layer between the plurality of light emitting layers. 前記複数の発光層の少なくとも2層の発光色が同じであることを特徴とする請求項1〜31のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 32. The organic electroluminescent element according to claim 1, wherein the light emission colors of at least two layers of the plurality of light emitting layers are the same. 前記複数の発光層の少なくとも1層の発光層が燐光性化合物を含有することを特徴とする請求項1〜32のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 The organic electroluminescent element according to claim 1, wherein at least one light emitting layer of the plurality of light emitting layers contains a phosphorescent compound. 前記複数の発光層が、少なくとも1層の青色蛍光性化合物を含有する発光層と、少なくとも1層の赤色燐光性化合物を含有する発光層と、少なくとも1層の緑色燐光性化合物を含有する発光層を含むことを特徴とする請求項1〜33のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 The plurality of light emitting layers include a light emitting layer containing at least one blue fluorescent compound, a light emitting layer containing at least one red phosphorescent compound, and a light emitting layer containing at least one green phosphorescent compound. The organic electroluminescence element according to claim 1, wherein the organic electroluminescence element is contained. 白色に発光することを特徴とする請求項1〜34のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 The organic electroluminescence element according to claim 1, which emits white light. 請求項1〜35のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えたことを特徴とする表示装置。 A display device comprising the organic electroluminescence element according to claim 1. 請求項1〜35のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えたことを特徴とする照明装置。 An illuminating device comprising the organic electroluminescent element according to any one of claims 1 to 35.
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