JP2007084485A - Naphthalene derivative, organic semiconductor material, and light-emitting transistor element and organic electroluminescent element using the semiconductor material - Google Patents

Naphthalene derivative, organic semiconductor material, and light-emitting transistor element and organic electroluminescent element using the semiconductor material Download PDF

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崇人 小山田
Hiroyuki Uchiokura
広幸 内生蔵
Chihaya Adachi
千波矢 安達
Takayoshi Takahashi
隆由 高橋
Seiji Akiyama
誠治 秋山
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Hitachi Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an organic semiconductor material which exhibits a high career mobility when used as an organic TFT element. <P>SOLUTION: A naphthalene derivative having a structure represented by general formula (V) is provided. The organic semiconductor material contains at least one kind of the naphthalene derivative. In general formula (V), Ar<SP>1</SP>-Ar<SP>4</SP>are each independently an aromatic group optionally having a substituent, provided that each of at least two of them has a π conjugated system larger than a 6π electron system; and the substituents of the aromatic ring groups of Ar<SP>1</SP>-Ar<SP>4</SP>may bond to each other to form a ring. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、新規ナフタレン誘導体と、これを用いた発光トランジスタ素子、有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、有機EL素子という)、並びに表示装置に関する。   The present invention relates to a novel naphthalene derivative, a light-emitting transistor element using the same, an organic electroluminescence element (hereinafter referred to as an organic EL element), and a display device.

近年、情報端末の普及に伴い、平板型ディスプレイや携行用薄型ディスプレイの需要が高まっている。これに伴い、表示媒体として、液晶フィルムや有機EL素子が注目されている。   In recent years, with the widespread use of information terminals, there is an increasing demand for flat displays and portable thin displays. Accordingly, liquid crystal films and organic EL elements are attracting attention as display media.

有機半導体装置の典型例である有機EL素子は、有機蛍光体からなる層中における電子及び正孔の再結合に伴う発光現象を利用した発光素子である。具体的には、有機化合物からなる発光層、この発光層に電子を注入する電子注入電極、及び上記発光層に正孔を注入する正孔注入電極からなる有機EL素子が、特許文献1や特許文献2等に記載されている。   An organic EL element, which is a typical example of an organic semiconductor device, is a light-emitting element that utilizes a light-emitting phenomenon associated with recombination of electrons and holes in a layer made of an organic phosphor. Specifically, an organic EL element including a light emitting layer made of an organic compound, an electron injection electrode for injecting electrons into the light emitting layer, and a hole injection electrode for injecting holes into the light emitting layer is disclosed in Patent Document 1 and Patents. It is described in Document 2 etc.

更に、有機EL素子やフィルム液晶を表示媒体として、各画素に画面輝度の均一性や画面書き換え速度の確保に有効なTFT(Thin Film Transistor、薄膜トランジスタ)を埋め込んでアクティブ駆動回路を構成することが検討されている。中でも、有機半導体を用いた有機TFTは、従来のSi半導体を用いたTFTのように高温での作製を必要としないため、ガラス基板に制約されず、フレキシブルなプラスチック基板上に常温で形成できるため、軽量化、低コスト化(設備投資およびランニングコスト)の両面で大いに期待されている。   Furthermore, using an organic EL element or film liquid crystal as a display medium, an active drive circuit is considered to be embedded by embedding TFT (Thin Film Transistor), which is effective in ensuring uniformity of screen brightness and screen rewriting speed, in each pixel. Has been. In particular, organic TFTs using organic semiconductors do not require fabrication at a high temperature unlike conventional TFTs using Si semiconductors, and are therefore not limited to glass substrates and can be formed on a flexible plastic substrate at room temperature. It is highly expected in terms of both weight reduction and cost reduction (capital investment and running cost).

これまでに報告されている具体的な有機TFTとしては、ペンタセン、ルブレンなどがあるが、これらは有機溶媒への溶解度が低く、通常の精製法(蒸留、再結晶等)が適用できない。更に、高いキャリア移動度(電子や正孔などキャリヤの移動しやすさ。μで表す)達成のための因子である分子パッキングのしやすさ、配向性の制御に課題が残されている。(非特許文献1参照)。   Specific organic TFTs reported so far include pentacene, rubrene and the like, but these have low solubility in organic solvents, and ordinary purification methods (distillation, recrystallization, etc.) cannot be applied. Furthermore, problems remain in the ease of molecular packing, which is a factor for achieving high carrier mobility (easiness of movement of carriers such as electrons and holes, expressed by μ), and control of orientation. (Refer nonpatent literature 1).

一方、ナフタレン誘導体は、有機溶媒への溶解性が高く精製がしやすく、低コストでデバイスを作成できる利点があるが、例えば特許文献1,2等に記載されているこれまでの材料では、キャリア移動度が低く、有機TFTとしての利用は不可能であった。   On the other hand, naphthalene derivatives are highly soluble in organic solvents and easy to purify, and have the advantage of being able to produce devices at low cost. The mobility was low and it was impossible to use as an organic TFT.

また、最近では、次世代ディスプレイ素子として、高いキャリア移動度を有する有機半導体にEL発光特性を併せ持たせた複合デバイスである発光トランジスタが注目されている。   Recently, attention has been focused on a light-emitting transistor, which is a composite device in which an organic semiconductor having high carrier mobility is combined with EL light-emitting characteristics as a next-generation display element.

この素子を用いて表示デバイスを構成した場合、従来の有機ELディスプレイに比べ、発光素子と駆動トランジスタを同一デバイスで構成できることになり、部品点数が大幅に減らせる上に、更なる軽量化、薄膜化、駆動速度向上等が可能となることから、このような発光トランジスタ材料の開発が求められている。
特開2003−282256号公報 特開2004−311221号公報 Science 303(5664), pp.1644-1646 (March 12, 2004)
When a display device is configured using this element, the light emitting element and the drive transistor can be configured with the same device as compared with the conventional organic EL display, and the number of parts can be greatly reduced, and further weight reduction and thin film Therefore, development of such a light-emitting transistor material is required.
JP 2003-282256 A JP 2004-311221 A Science 303 (5664), pp.1644-1646 (March 12, 2004)

本発明は上記実情に鑑み、有機TFT素子とした場合に高いキャリア移動度が得られる有機半導体材料、この有機半導体材料として有効な新規ナフタレン誘導体、これらを用いた発光特性を有する発光トランジスタ素子、これらを用いたよりシンプルな有機EL素子、この発光トランジスタ素子又は有機EL素子を用いた軽量で駆動速度に優れる表示装置(ディスプレイパネル)を提供することにある。   In view of the above circumstances, the present invention provides an organic semiconductor material that can obtain high carrier mobility when an organic TFT element is used, a novel naphthalene derivative that is effective as the organic semiconductor material, a light-emitting transistor element having light emitting characteristics using these, and these It is to provide a simpler organic EL element using a light-emitting device, a light-weight display device (display panel) using the light-emitting transistor element or the organic EL element and having an excellent driving speed.

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、ある特定のナフタレン誘導体が、高いキャリア移動度を示し、かつ発光特性を有することを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明は、以下を要旨とする。
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that a specific naphthalene derivative exhibits a high carrier mobility and has a light emitting property, and have completed the present invention.
That is, this invention makes the following a summary.

[1] 下記一般式(V)で示される構造を有するナフタレン誘導体。

Figure 2007084485
(Ar〜Arはそれぞれ独立に置換基を有しても良い芳香環基を表し、少なくともその2つ以上が6π電子系より大きいπ共役系を有する基を表す。なお、Ar〜Arの芳香環基が有する置換基同士が結合して環を形成していても良い。) [1] A naphthalene derivative having a structure represented by the following general formula (V).
Figure 2007084485
(Ar 1 to Ar 4 each independently represents an aromatic ring group that may have a substituent, and at least two of them represent a group having a π-conjugated system larger than the 6π electron system. Ar 1 to Ar The substituents of the aromatic ring group 4 may be bonded to each other to form a ring.)

[2] [1]に記載のナフタレン誘導体の1種以上を含むことを特徴とする有機半導体材料。 [2] An organic semiconductor material comprising at least one naphthalene derivative according to [1].

[3] キャリアとしての正孔及び電子を輸送可能であり、正孔及び電子の再結合により発光を生じる発光層、該発光層に正孔を注入する正孔注入電極、該発光層に電子を注入する電子注入電極、並びに、該正孔注入電極及び電子注入電極に対向し、前記発光層内のキャリアの分布を制御するゲート電極を有する発光トランジスタ素子において、前記発光層に、[2]に記載の有機半導体材料を用いることを特徴とする発光トランジスタ素子。 [3] A light emitting layer capable of transporting holes and electrons as carriers and emitting light by recombination of holes and electrons, a hole injection electrode for injecting holes into the light emitting layer, and electrons into the light emitting layer In a light-emitting transistor element having an electron-injecting electrode to be injected and a gate electrode facing the hole-injecting electrode and the electron-injecting electrode and controlling the distribution of carriers in the light-emitting layer, the light-emitting layer includes: A light-emitting transistor element using the organic semiconductor material described above.

[4] 前記正孔注入電極及び電子注入電極が、それぞれ複数の櫛歯からなる櫛歯形状部を有し、かつ、該正孔注入電極の櫛歯形状部を構成する櫛歯と、該電子注入電極の櫛歯形状部を構成する櫛歯とが、所定間隔を開けて交互に配置されることを特徴とする[3]に記載の発光トランジスタ素子。 [4] Each of the hole injection electrode and the electron injection electrode has a comb-shaped portion composed of a plurality of comb teeth, and the comb teeth forming the comb-shaped portion of the hole injection electrode and the electrons The light-emitting transistor element according to [3], wherein comb teeth constituting the comb-shaped portion of the injection electrode are alternately arranged with a predetermined interval.

[5] [3]又は[4]に記載の発光トランジスタ素子を基板上に複数個配列して構成したことを特徴とする表示装置。 [5] A display device comprising a plurality of light emitting transistor elements according to [3] or [4] arranged on a substrate.

[6] キャリアとしての正孔及び電子を輸送可能であり、正孔及び電子の再結合により発光を生じる発光層、該発光層に正孔を注入する正孔注入電極、並びに、該発光層に電子を注入する電子注入電極を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、下記一般式(V)で示される構造を有するナフタレン誘導体の1種以上を含む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 2007084485
(Ar〜Arはそれぞれ独立に置換基を有しても良い芳香環基を表し、少なくともその2つ以上が6π電子系より大きいπ共役系を有する基を表す。なお、Ar〜Arの芳香環基が有する置換基同士が結合して環を形成していても良い。) [6] A light emitting layer capable of transporting holes and electrons as carriers and emitting light by recombination of holes and electrons, a hole injection electrode for injecting holes into the light emitting layer, and the light emitting layer An organic electroluminescence device having an electron injection electrode for injecting electrons, comprising at least one naphthalene derivative having a structure represented by the following general formula (V):
Figure 2007084485
(Ar 1 to Ar 4 each independently represents an aromatic ring group that may have a substituent, and at least two of them represent a group having a π-conjugated system larger than the 6π electron system. Ar 1 to Ar The substituents of the aromatic ring group 4 may be bonded to each other to form a ring.)

[7] [6]に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を基板上に複数個配列して構成したことを特徴とする表示装置。 [7] A display device comprising a plurality of the organic electroluminescence elements according to [6] arranged on a substrate.

本発明のナフタレン誘導体は、有機TFT素子とした場合に高いキャリア移動度を有する。しかも、このナフタレン誘導体は発光特性を併せ持つため、発光トランジスタ材料として用いることが可能であり、このナフタレン誘導体を含む有機半導体材料を用いることにより、よりシンプルな有機半導体素子、又これを用いた軽量で駆動速度に優れるディスプレイパネルを提供することができる。   The naphthalene derivative of the present invention has high carrier mobility when an organic TFT element is used. In addition, since this naphthalene derivative has a light emitting characteristic, it can be used as a light emitting transistor material. By using an organic semiconductor material containing this naphthalene derivative, a simpler organic semiconductor element or a light weight using the same can be obtained. A display panel having excellent driving speed can be provided.

以下、本発明の実施の形態を具体的に説明するが、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更して実施することができる。   Embodiments of the present invention will be specifically described below, but the present invention is not limited to the following embodiments, and various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention.

[語句の説明]
本発明において「芳香環」とは、芳香族性を有する環、すなわち(4m+2)π電子系(mは自然数)を有する環を意味し、従って、「芳香族炭化水素環」と「芳香族複素環」とを含む。また、「炭化水素環」とは「芳香族炭化水素環」と「非芳香族炭化水素環」の両方を意味し、「複素環」とは、「芳香族複素環」と「非芳香族複素環」の両方を意味する。芳香環の骨格構造は、通常、5または6員環の、単環または2〜6縮合環からなり、該芳香環には、単環の芳香族炭化水素環、芳香族複素環の他、アントラセン環、カルバゾール環、アズレン環のような縮合環も含まれる。「芳香環基」等の「………環基」とは、このような芳香環等の環から水素原子を1個取った1価の置換基である。
また、本発明において、「置換基を有していても良い」とは置換基を1以上有していても良いことを意味する。
[Explanation of words]
In the present invention, the “aromatic ring” means a ring having aromaticity, that is, a ring having a (4m + 2) π electron system (m is a natural number), and therefore, “aromatic hydrocarbon ring” and “aromatic heterocycle”. Ring ". “Hydrocarbon ring” means both “aromatic hydrocarbon ring” and “non-aromatic hydrocarbon ring”, and “heterocycle” means “aromatic heterocycle” and “non-aromatic heterocycle”. "Ring" means both. The skeleton structure of an aromatic ring is usually composed of a 5- or 6-membered monocyclic ring or a 2-6 condensed ring. The aromatic ring includes a monocyclic aromatic hydrocarbon ring, aromatic heterocyclic ring, anthracene. Also included are condensed rings such as rings, carbazole rings, and azulene rings. “......... Ring group” such as “aromatic ring group” is a monovalent substituent obtained by removing one hydrogen atom from such a ring such as an aromatic ring.
In the present invention, “may have a substituent” means that one or more substituents may be present.

[ナフタレン誘導体]
本発明のナフタレン誘導体は、下記一般式(V)で示される構造を有する。

Figure 2007084485
(Ar〜Arはそれぞれ独立に置換基を有しても良い芳香環基を表し、少なくともその2つ以上が6π電子系より大きいπ共役系を有する基を表す。なお、Ar〜Arの芳香環基が有する置換基同士が結合して環を形成していても良い。) [Naphthalene derivatives]
The naphthalene derivative of the present invention has a structure represented by the following general formula (V).
Figure 2007084485
(Ar 1 to Ar 4 each independently represents an aromatic ring group that may have a substituent, and at least two of them represent a group having a π-conjugated system larger than the 6π electron system. Ar 1 to Ar The substituents of the aromatic ring group 4 may be bonded to each other to form a ring.)

一般式(V)において、Ar〜Arはそれぞれ独立に置換基を有しても良い芳香環基である。ただし、Ar〜Arのうち、少なくともその2つ以上は、6π電子系より大きいπ共役系を有する基である。 In General Formula (V), Ar 1 to Ar 4 are each independently an aromatic ring group that may have a substituent. However, at least two of Ar 1 to Ar 4 are groups having a π conjugated system larger than the 6π electron system.

〈Ar〜Arの骨格構造〉
Ar〜Arの芳香環基としては、5員環単環としてフラン環、チオフェン環、イミダゾール環、6員環単環としてベンゼン環、ピリジン環、縮合環としてナフタレン環、フェナンスレン環等の芳香環由来のものが挙げられる。
ただし、共役系が短いと、移動度の低下など、目的とする有機半導体材料としての性能が得られないため、Ar〜Arのうち、少なくとも2つ以上、好ましくは4つ全てが6π電子系より大きいπ共役系を有する、例えばビフェニル基、ナフチル基、フェナンスリル基などである必要がある。
<Ask structure of Ar 1 to Ar 4 >
As the aromatic ring group of Ar 1 to Ar 4, an aromatic such as a furan ring, a thiophene ring, an imidazole ring as a 5-membered monocyclic ring, a benzene ring, a pyridine ring as a 6-membered monocyclic ring, a naphthalene ring, a phenanthrene ring as a condensed ring The thing derived from a ring is mentioned.
However, if the conjugated system is short, performance as a target organic semiconductor material such as mobility reduction cannot be obtained. Therefore, at least two, preferably all four of Ar 1 to Ar 4 are 6π electrons. It is necessary to have a π-conjugated system larger than the system, for example, a biphenyl group, a naphthyl group, a phenanthryl group, or the like.

〈Ar〜Arが有する置換基〉
一般式(V)において、Ar〜Arは更に置換基を有していても良い。
該置換基としては、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、水酸基、アルコキシ基、カルボニル基、無置換,1置換,又は2置換アミノ基、ニトロ基などが挙げられる。好ましくは、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数2〜10のアルケニル基、炭素数2〜8のアルキニル基である。
<Substituents Ar 1 to Ar 4 have>
In the general formula (V), Ar 1 to Ar 4 may further have a substituent.
Examples of the substituent include an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, a hydroxyl group, an alkoxy group, a carbonyl group, an unsubstituted, monosubstituted or disubstituted amino group, and a nitro group. Preferably, they are a C1-C10 alkyl group, a C2-C10 alkenyl group, and a C2-C8 alkynyl group.

炭素数1〜10、好ましくは炭素数1〜6のアルキル基の例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、t−ブチル基などの直鎖、又は分岐アルキル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などのシクロアルキル基とその置換誘導体基が挙げられる。   Examples of the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, preferably 1 to 6 carbon atoms include straight chain such as methyl group, ethyl group, propyl group, n-butyl group, i-butyl group and t-butyl group, or Examples thereof include cycloalkyl groups such as branched alkyl groups, cyclobutyl groups, cyclopentyl groups, and cyclohexyl groups, and substituted derivative groups thereof.

炭素数2〜10、好ましくは炭素数2〜6のアルケニル基の例としては、ビニル基、シス又はトランス−プロペニル基、シス又はトランス−1−ブテニル基、シス又はトランス−2−ブテニル基、2−メチル−1−プロペニル基、1,2−ジメチルプロペニル基等の直鎖、又は分岐アルケニル基が挙げられる。   Examples of the alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, preferably 2 to 6 carbon atoms include vinyl group, cis or trans-propenyl group, cis or trans-1-butenyl group, cis or trans-2-butenyl group, 2 -Linear or branched alkenyl groups such as a methyl-1-propenyl group and a 1,2-dimethylpropenyl group.

炭素数2〜8、好ましくは炭素数2〜6、より好ましくは炭素数2〜5のアルキニル基の例としては、エチニル基、1−プロピニル基、2−プロピニル基、1−ブチニル基、2−ブチニル基などの直鎖アルキニル基、3−メチル−1−プロピニル基などの分岐アルキニル基が挙げられる。   Examples of the alkynyl group having 2 to 8 carbon atoms, preferably 2 to 6 carbon atoms, more preferably 2 to 5 carbon atoms include ethynyl group, 1-propynyl group, 2-propynyl group, 1-butynyl group, 2- Examples thereof include linear alkynyl groups such as butynyl group and branched alkynyl groups such as 3-methyl-1-propynyl group.

Ar〜Arが2つ以上の置換基を有する場合、該置換基同士が結合して環状構造をなしても良い。また、Ar〜Arが有する置換基とAr〜Arのいずれかとが結合して環状構造をなしていても良い。 When Ar 1 to Ar 4 have two or more substituents, the substituents may be bonded to each other to form a cyclic structure. Further, Ar 1 to Ar 4 may form any bets are ring structure by bonding with substituents as Ar 1 to Ar 4, which has.

なお、Ar〜Arはこれらの置換基を有している方が、一般式(V)で表される化合物の精製のしやすさの観点で好ましいが、置換基を有していない方が分子間のパッキングのしやすさの観点で好ましい。 Ar 1 to Ar 4 having these substituents are preferable from the viewpoint of ease of purification of the compound represented by the general formula (V), but those having no substituents. Is preferable from the viewpoint of easy packing between molecules.

一般に、一般式(V)で表される化合物は、分子の対称性が高いと分子間のパッキングのしやすさの点で好ましく、反対に非対称性が高いと、非晶性が高くなるため、溶媒への溶解性に優れる化合物が得られ、塗布型デバイスへの応用等の点で好ましい。   In general, the compound represented by the general formula (V) is preferable in terms of ease of packing between molecules if the symmetry of the molecule is high, and on the contrary, if the asymmetry is high, the amorphousness becomes high. A compound excellent in solubility in a solvent is obtained, which is preferable in terms of application to a coating type device.

〈Ar〜Arの分子量〉
Ar〜Arの分子量は合成時に取り扱いが容易である、精製時に溶媒への溶解度が高く種々の精製法が利用できる、デバイス化の際の蒸着温度を低温にできるなどの理由により、置換基を有する場合はその置換基も含めて、合計で1000以下であることが好ましい。
<Molecular weight of Ar 1 to Ar 4 >
The molecular weights of Ar 1 to Ar 4 are easy to handle at the time of synthesis, have high solubility in a solvent at the time of purification, can use various purification methods, and can be deposited at a low temperature during device formation. When it has, it is preferable that it is 1000 or less in total including the substituent.

〈一般式(V)で表されるナフタレン誘導体の具体例〉
前記一般式(V)で表されるナフタレン誘導体の好ましい具体例としては、例えば、以下に例示されるものが挙げられる。ただし、本発明のナフタレン誘導体は、その要旨を超えない限り、これらに限定されるものではない。
<Specific Example of Naphthalene Derivative Represented by General Formula (V)>
Preferable specific examples of the naphthalene derivative represented by the general formula (V) include those exemplified below. However, the naphthalene derivative of the present invention is not limited to these as long as the gist is not exceeded.

Figure 2007084485
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Figure 2007084485
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〈一般式(V)で表されるナフタレン誘導体の合成法〉

Figure 2007084485
<Synthesis Method of Naphthalene Derivative Represented by General Formula (V)>
Figure 2007084485

具体例に示されるナフタレン誘導体は、原料となるナフタレンジオールを臭素化してジブロモ誘導体を調製し、さらに水酸基をトリフルオロメタンスルホン酸エステルへ変換して得られる3,6−ジブロモナフタレン−2,7−(ビストリフルオロメタンスルホン酸エステル)、または3,7−ジブロモナフタレン−2,6−(ビストリフルオロメタンスルホン酸エステル)を原料にして誘導される。
得られたジブロモナフタレン−ビス(トリフルオロメタンスルホン酸エステル)は有機マグネシウム化合物、有機ホウ素化合物、有機スズ化合物などの有機金属化合物やビニル誘導体などを原料としたクロスカップリング反応で種々の4置換対称型ナフタレン誘導体へ転換できる。
The naphthalene derivative shown in the specific example is 3,6-dibromonaphthalene-2,7- () obtained by brominating naphthalenediol as a raw material to prepare a dibromo derivative, and further converting a hydroxyl group to trifluoromethanesulfonic acid ester. Bistrifluoromethanesulfonic acid ester) or 3,7-dibromonaphthalene-2,6- (bistrifluoromethanesulfonic acid ester) as a raw material.
The resulting dibromonaphthalene-bis (trifluoromethanesulfonate ester) is a variety of 4-substituted symmetrical types by cross-coupling reactions using organometallic compounds such as organomagnesium compounds, organoboron compounds, organotin compounds, and vinyl derivatives as raw materials. Can be converted to naphthalene derivatives.

このカップリング反応を行う際に、トリフルオロメタンスルホン酸エステルが臭素に比べて反応活性であることを利用し、選択的にトリフルオロメタンスルホン酸エステルのみを置換させ、残存した臭素へ先と異なる置換基を導入して非対称型4置換ナフタレン誘導体を得ることが可能である。
また、この臭素を有する中間体はブチルリチウム、グリニャール試薬などでメタル化した後カルボニル化合物などへ変換することが出来る。このカルボニル化合物とジアミン誘導体、アミノアルコール誘導体、アミノチオール誘導体とを反応させてそれぞれイミダゾール誘導体、オキサゾール誘導体、チアゾール誘導体へ変換することが出来る。
When performing this coupling reaction, utilizing the fact that trifluoromethanesulfonic acid ester is more reactive than bromine, selectively replacing only trifluoromethanesulfonic acid ester, the remaining bromine has a different substituent from the previous one. Can be introduced to obtain an asymmetric 4-substituted naphthalene derivative.
In addition, the bromine-containing intermediate can be converted to a carbonyl compound after metalation with butyllithium, Grignard reagent or the like. This carbonyl compound can be converted into an imidazole derivative, an oxazole derivative, and a thiazole derivative by reacting with a diamine derivative, aminoalcohol derivative, and aminothiol derivative, respectively.

〈一般式(V)で表されるナフタレン誘導体の用途〉
本発明のナフタレン誘導体は、有機TFT素子とした場合に高いキャリア移動度を有する。更に該ナフタレン誘導体は発光特性を併せ持つため、発光トランジスタ材料として用いることが可能であり、該ナフタレン誘導体を用いることにより、よりシンプルな有機半導体素子、又これを用いた軽量で駆動速度に優れるディスプレイパネルが提供できる。
<Use of naphthalene derivative represented by formula (V)>
The naphthalene derivative of the present invention has high carrier mobility when an organic TFT element is used. Furthermore, since the naphthalene derivative has light emitting characteristics, it can be used as a light emitting transistor material. By using the naphthalene derivative, a simpler organic semiconductor element, or a light-weight display panel using the naphthalene derivative and excellent in driving speed can be used. Can be provided.

この場合、高いキャリア移動度を有するとは、通常の導電材料の導電性評価方法である直流二端子法、直流四端子法により評価したキャリア移動度が1.0×10−6cm/V・s以上、好ましくは4.0×10−5cm/V・s以上、更に好ましくは1.0×10−4cm/V・s以上であることをいう。
なお、本発明の用途においてはキャリア移動度の上限は特に制限されるものではないが、実質100cm/V・s以下、中でも10cm/V・s以下程度であれば実用上使用出来る。
In this case, having high carrier mobility means that the carrier mobility evaluated by the DC two-terminal method or the DC four-terminal method, which is a method for evaluating the conductivity of a normal conductive material, is 1.0 × 10 −6 cm 2 / V. S or more, preferably 4.0 × 10 −5 cm 2 / V · s or more, more preferably 1.0 × 10 −4 cm 2 / V · s or more.
In the application of the present invention, the upper limit of the carrier mobility is not particularly limited, but can be practically used if it is substantially 100 cm 2 / V · s or less, particularly 10 cm 2 / V · s or less.

[有機半導体材料]
本発明の有機半導体材料は、前記一般式(V)で表される本発明のナフタレン誘導体の1種又は2種以上を含むものであるが、このナフタレン誘導体の他に必要に応じて更に他系統の有機半導体材料を含有していても良い。含有し得る他系統の有機半導体材料としては、移動度の高いものが好ましい。他系統の有機半導体材料としては、具体的には、ペンタセン、オリゴチオフェン等が挙げられ、これらは1種を単独で用いても良く、2種以上を併用しても良い。
ただし、本発明のナフタレン誘導体による効果を有効に得る上で、本発明の有機半導体材料中の本発明のナフタレン誘導体の含有量は30重量%以上、特に50重量%以上であることが好ましい。
[Organic semiconductor materials]
The organic semiconductor material of the present invention contains one or more of the naphthalene derivatives of the present invention represented by the above general formula (V). In addition to the naphthalene derivatives, other organic systems may be used as necessary. It may contain a semiconductor material. As other types of organic semiconductor materials that can be contained, those having high mobility are preferable. Specific examples of other organic semiconductor materials include pentacene and oligothiophene. These may be used alone or in combination of two or more.
However, in order to effectively obtain the effect of the naphthalene derivative of the present invention, the content of the naphthalene derivative of the present invention in the organic semiconductor material of the present invention is preferably 30% by weight or more, particularly preferably 50% by weight or more.

[発光層]
上述のような本発明のナフタレン誘導体を用いた本発明の発光トランジスタ素子及び本発明の有機EL素子について説明するに先立ち、本発明の発光トランジスタ素子及び有機EL素子を構成する発光層について説明する。
この発光層は、キャリアとしての正孔及び電子を輸送可能であり、正孔及び電子の再結合により発光を生じる層である。
[Light emitting layer]
Prior to describing the light-emitting transistor element of the present invention and the organic EL element of the present invention using the naphthalene derivative of the present invention as described above, the light-emitting transistor element and the light-emitting layer constituting the organic EL element will be described.
This light emitting layer is a layer that can transport holes and electrons as carriers and emits light by recombination of holes and electrons.

本発明に係る発光層は、前記一般式(V)で表される本発明のナフタレン誘導体の1種又は2種以上、或いは本発明のナフタレン誘導体の1種又は2種以上を含む本発明の有機半導体材料を含有することを特徴とする。   The light emitting layer according to the present invention includes one or more of the naphthalene derivatives of the present invention represented by the general formula (V), or one or more of the naphthalene derivatives of the present invention. It contains a semiconductor material.

本発明の有機半導体材料を用いて発光トランジスタ素子又は有機EL素子の発光層を形成するには、真空蒸着法、スパッタリング法、ドクターブレード法、キャスト法、スピンコート法、浸漬法等の一般に行われている薄膜形成法を用いることができる。これらのうち、量産性、コスト面からスピンコート法が好ましい。スピンコート法により発光層を成膜する場合、回転数は500〜5000rpmが好ましい。スピンコート後、必要に応じて、加熱又は溶媒蒸気にさらす等の処理を行っても良い。   In order to form a light emitting layer of a light emitting transistor element or an organic EL element using the organic semiconductor material of the present invention, a vacuum deposition method, a sputtering method, a doctor blade method, a casting method, a spin coating method, a dipping method, etc. are generally performed. The thin film forming method can be used. Of these, spin coating is preferred from the standpoints of mass productivity and cost. When the light emitting layer is formed by spin coating, the rotational speed is preferably 500 to 5000 rpm. After spin coating, a treatment such as heating or exposure to solvent vapor may be performed as necessary.

発光層の膜厚は、特に限定されないが、通常10nm〜5μm、好ましくは20nm〜2μmである。   Although the film thickness of a light emitting layer is not specifically limited, Usually, 10 nm-5 micrometers, Preferably it is 20 nm-2 micrometers.

発光層は膜性を向上させるためにバインダーを含有していても良い。バインダーとしては、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ケトン樹脂、ニトロセルロース、酢酸セルロース、ポリビニルブチラール、ポリカーボネート等既知のもの1種を単独で、或いは2種以上を混合して用いられる。発光層に占めるバインダーの割合が高すぎると発光輝度が著しく低下するので、バインダー、更には後述の各種添加剤や他系統の有機半導体材料を用いる場合、形成された発光層に占める本発明のナフタレン誘導体の割合が、通常60重量%以上、好ましくは70重量%以上、特に好ましくは80重量%以上となるようにする。   The light emitting layer may contain a binder in order to improve film properties. As the binder, one kind of known materials such as polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, ketone resin, nitrocellulose, cellulose acetate, polyvinyl butyral, and polycarbonate can be used alone or in admixture of two or more. If the ratio of the binder in the light emitting layer is too high, the light emission luminance is remarkably lowered. Therefore, when using the binder, and further various additives and organic semiconductor materials of other systems described later, the naphthalene of the present invention in the formed light emitting layer is used. The ratio of the derivative is usually 60% by weight or more, preferably 70% by weight or more, particularly preferably 80% by weight or more.

発光層には、また、発光効率向上のため、添加剤を加えても良い。添加剤としては特に限定されるものではなく、例えば、フェナンスレン、アントラセン、ピレン、テトラセン、ペンタセン、ペリレン、ナフトピレン、ジベンゾピレン、ルブレンなどの縮合環誘導体、ベンズオキサゾール誘導体、ベンズチアゾール誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、ベンズトリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、ピラゾリン誘導体、スチルベン誘導体、チオフェン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、ビススチリルアントラセン誘導体やジスチリルベンゼン誘導体等のビススチリル誘導体、ジアザインダセン誘導体、フラン誘導体、ベンゾフラン誘導体、フェニルイソベンゾフラン、ジメシチルイソベンゾフラン、ジ(2−メチルフェニル)イソベンゾフラン、ジ(2−トリフルオロメチルフェニル)イソベンゾフラン、フェニルイソベンゾフラン等のイソベンゾフラン誘導体、ジベンゾフラン誘導体、7−ジアルキルアミノクマリン誘導体、7−ピペリジノクマリン誘導体、7−ヒドロキシクマリン誘導体、7−メトキシクマリン誘導体、7−アセトキシクマリン誘導体、3−ベンズチアゾリルクマリン誘導体、3−ベンズイミダゾリルクマリン誘導体、3−ベンズオキサゾリルクマリン誘導体等のクマリン誘導体、ジシアノメチレンピラン誘導体、ジシアノメチレンチオピラン誘導体、ポリメチン誘導体、シアニン誘導体、オキソベンズアンスラセン誘導体、キサンテン誘導体、ローダミン誘導体、フルオレセイン誘導体、ピリリウム誘導体、カルボスチリル誘導体、アクリジン誘導体、ビス(スチリル)ベンゼン誘導体、オキサジン誘導体、フェニレンオキサイド誘導体、キナクリドン誘導体、キナゾリン誘導体、ピロロピリジン誘導体、フロピリジン誘導体、1,2,5−チアジアゾロピレン誘導体、ペリノン誘導体、ピロロピロール誘導体、スクアリリウム誘導体、ビオラントロン誘導体、フェナジン誘導体、アクリドン誘導体、ジアザフラビン誘導体等が挙げられる。これらの添加剤は1種を単独で用いても良く、2種以上を混合して用いても良い。これらの添加剤は本発明のナフタレン誘導体に対して通常0.1〜20重量%程度用いられる。   An additive may be added to the light emitting layer for improving the light emission efficiency. The additive is not particularly limited, for example, condensed ring derivatives such as phenanthrene, anthracene, pyrene, tetracene, pentacene, perylene, naphthopylene, dibenzopyrene, rubrene, benzoxazole derivatives, benzthiazole derivatives, benzimidazole derivatives, Benztriazole derivatives, oxazole derivatives, oxadiazole derivatives, thiazole derivatives, imidazole derivatives, thiadiazole derivatives, triazole derivatives, pyrazoline derivatives, stilbene derivatives, thiophene derivatives, tetraphenylbutadiene derivatives, cyclopentadiene derivatives, bisstyrylanthracene derivatives and distyrylbenzene Derivatives such as bisstyryl derivatives, diazaindacene derivatives, furan derivatives, benzofuran derivatives, phenyl esters Isobenzofuran derivatives such as benzofuran, dimesitylisobenzofuran, di (2-methylphenyl) isobenzofuran, di (2-trifluoromethylphenyl) isobenzofuran, phenylisobenzofuran, dibenzofuran derivatives, 7-dialkylaminocoumarin derivatives, 7 -Piperidinocoumarin derivatives, 7-hydroxycoumarin derivatives, 7-methoxycoumarin derivatives, 7-acetoxycoumarin derivatives, 3-benzthiazolylcoumarin derivatives, 3-benzimidazolylcoumarin derivatives, 3-benzoxazolylcoumarin derivatives, etc. Coumarin derivatives, dicyanomethylenepyran derivatives, dicyanomethylenethiopyran derivatives, polymethine derivatives, cyanine derivatives, oxobenzanthracene derivatives, xanthene derivatives, rhodamine derivatives, Olesein derivatives, pyrylium derivatives, carbostyryl derivatives, acridine derivatives, bis (styryl) benzene derivatives, oxazine derivatives, phenylene oxide derivatives, quinacridone derivatives, quinazoline derivatives, pyrrolopyridine derivatives, furopyridine derivatives, 1,2,5-thiadiazolopyrene derivatives Perinone derivatives, pyrrolopyrrole derivatives, squarylium derivatives, violanthrone derivatives, phenazine derivatives, acridone derivatives, diazaflavin derivatives, and the like. These additives may be used alone or in combination of two or more. These additives are usually used in an amount of about 0.1 to 20% by weight based on the naphthalene derivative of the present invention.

発光層には、必要に応じて更に他系統の有機半導体材料を併用することもできる。併用し得る他系統の有機半導体材料としては、移動度の高いものが好ましい。他系統の有機半導体材料としては、具体的には、ペンタセン、オリゴチオフェン等が挙げられ、これらは1種を単独で用いても良く、2種以上を併用しても良い。   In the light emitting layer, organic semiconductor materials of other systems can be used in combination as required. As other types of organic semiconductor materials that can be used in combination, those having high mobility are preferable. Specific examples of other organic semiconductor materials include pentacene and oligothiophene. These may be used alone or in combination of two or more.

発光層をドクターブレード法、キャスト法、スピンコート法、浸漬法等により形成する場合には、まず、本発明の有機半導体材料又は本発明のナフタレン誘導体、バインダー、各種添加剤、および他の有機半導体材料等を溶媒に溶解させ、塗布液を作成する。溶媒としては、基板を侵さない溶媒であれば、特に限定されず、ジアセトンアルコール、3−ヒドロキシ−3−メチル−2−ブタノン等のケトンアルコール系溶媒、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ等のセロソルブ系溶媒、n−ヘキサン、n−オクタン等の鎖状炭化水素系溶媒、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、ジメチルシクロヘキサン、n−ブチルシクロヘキサン、t−ブチルシクロヘキサン、シクロオクタン等の脂環式炭化水素系溶媒、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル等のエーテル系溶媒、テトラフルオロプロパノール(TFP)、オクタフルオロペンタノール、ヘキサフルオロブタノール等のパーフルオロアルキルアルコール系溶媒、乳酸メチル、乳酸エチル、イソ酪酸メチル等のヒドロキシエステル系溶媒等が挙げられるが、TFP、オクタフルオロペンタノール、ヘキサフルオロブタノール等のパーフルオロアルキルアルコール系溶媒を用いることが工業面から更に好ましく、現在一般に工業的に用いられている溶媒であるTFPを用いることが特に好ましい。なお、これらの溶媒は、1種を単独で用いても良く、2種以上を混合して用いても良い。   When the light emitting layer is formed by a doctor blade method, a cast method, a spin coating method, a dipping method, etc., first, the organic semiconductor material of the present invention or the naphthalene derivative of the present invention, a binder, various additives, and other organic semiconductors The material is dissolved in a solvent to prepare a coating solution. The solvent is not particularly limited as long as it does not attack the substrate, and ketone alcohol solvents such as diacetone alcohol and 3-hydroxy-3-methyl-2-butanone, cellosolv solvents such as methyl cellosolve and ethyl cellosolve Chain hydrocarbon solvents such as n-hexane and n-octane, alicyclic hydrocarbon solvents such as cyclohexane, methylcyclohexane, ethylcyclohexane, dimethylcyclohexane, n-butylcyclohexane, t-butylcyclohexane and cyclooctane, Ether solvents such as diisopropyl ether and dibutyl ether, perfluoroalkyl alcohol solvents such as tetrafluoropropanol (TFP), octafluoropentanol and hexafluorobutanol, and solvents such as methyl lactate, ethyl lactate and methyl isobutyrate. Roxyester solvents and the like can be mentioned, but perfluoroalkyl alcohol solvents such as TFP, octafluoropentanol, hexafluorobutanol and the like are more preferable from the industrial aspect, and are solvents generally used industrially at present. It is particularly preferable to use TFP. In addition, these solvents may be used individually by 1 type, and 2 or more types may be mixed and used for them.

塗布液中の本発明のナフタレン誘導体の濃度は、その溶媒溶解性に応じて適宜決定されるが、通常0.1重量%以上、好ましくは10重量%以上で50重量%以下とされる。塗布液中の本発明のナフタレン誘導体濃度が過度に低いと、発光層の形成効率が悪くなる。塗布液中の本発明のナフタレン誘導体の濃度が過度に高いと成膜工程において、ナフタレン誘導体の結晶化等の問題が発生する。   The concentration of the naphthalene derivative of the present invention in the coating solution is appropriately determined according to the solubility of the solvent, but is usually 0.1% by weight or more, preferably 10% by weight or more and 50% by weight or less. If the concentration of the naphthalene derivative of the present invention in the coating solution is too low, the formation efficiency of the light emitting layer is deteriorated. If the concentration of the naphthalene derivative of the present invention in the coating solution is excessively high, problems such as crystallization of the naphthalene derivative occur in the film forming step.

また、スピンコート後の余剰ナフタレン誘導体を効率的に回収するためには、通常塗布液の濃度の1.5倍以上、好ましくは2倍以上の濃度であっても、本発明のナフタレン誘導体が塗布溶媒に溶解可能であることが好ましい。   Further, in order to efficiently recover the excess naphthalene derivative after spin coating, the naphthalene derivative of the present invention is applied even when the concentration is usually 1.5 times or more, preferably 2 times or more the concentration of the coating solution. It is preferable that it is soluble in a solvent.

[発光トランジスタ素子]
本発明の発光トランジスタ素子は、キャリアとしての正孔及び電子を輸送可能であり、正孔及び電子の再結合により発光を生じる発光層、該発光層に正孔を注入する正孔注入電極、該発光層に電子を注入する電子注入電極、並びに、該正孔注入電極及び電子注入電極に対向し、前記発光層内のキャリアの分布を制御するゲート電極を有する発光トランジスタ素子において、前記発光層に、上述の本発明のナフタレン誘導体を含む有機半導体材料を用いたことを特徴とする。
[Light emitting transistor element]
The light-emitting transistor element of the present invention is capable of transporting holes and electrons as carriers and emits light by recombination of holes and electrons, a hole-injecting electrode that injects holes into the light-emitting layer, In a light emitting transistor element having an electron injection electrode for injecting electrons into a light emitting layer, and a gate electrode facing the hole injection electrode and the electron injection electrode and controlling the distribution of carriers in the light emitting layer, the light emitting layer includes: The organic semiconductor material containing the naphthalene derivative of the present invention described above is used.

この発光トランジスタ素子としては、図4に示すような電界効果型トランジスタ(FET)の基本構造を有する素子を挙げることができる。図4に示す発光トランジスタ素子10は、キャリアとしての正孔及び電子を輸送可能であり、正孔及び電子の再結合により発光を生じる、本発明のナフタレン誘導体を主構成成分とする発光層1、この発光層1に正孔を注入する正孔注入電極、いわゆるソース電極2、上記発光層1に電子を注入する電子注入電極、いわゆるドレイン電極3、及び上記ソース電極2及びドレイン電極3に対向し、上記発光層1内のキャリアの分布を制御する、Nシリコン基板で構成されたゲート電極4から構成される。なお、ゲート電極4は、シリコン基板の表層部に形成される不純物拡散層からなる導電層で構成しても良い。具体的には、図4に示すように、ゲート電極4の上に酸化シリコン等からなる絶縁膜5が設けられ、その上にソース電極2及びドレイン電極3が間隔を開けて設けられる。そして、このソース電極2及びドレイン電極3を覆い、かつ、両電極2,3の間に入り込むように発光層1が設けられる。 An example of the light emitting transistor element is an element having a basic structure of a field effect transistor (FET) as shown in FIG. The light-emitting transistor element 10 shown in FIG. 4 is capable of transporting holes and electrons as carriers, and emits light by recombination of holes and electrons. The light-emitting layer 1 is mainly composed of the naphthalene derivative of the present invention. Opposite to the hole injection electrode for injecting holes into the light emitting layer 1, the so-called source electrode 2, the electron injection electrode for injecting electrons into the light emitting layer 1, the so-called drain electrode 3, and the source electrode 2 and the drain electrode 3. The gate electrode 4 made of an N + silicon substrate that controls the distribution of carriers in the light emitting layer 1. The gate electrode 4 may be composed of a conductive layer made of an impurity diffusion layer formed on the surface layer portion of the silicon substrate. Specifically, as shown in FIG. 4, an insulating film 5 made of silicon oxide or the like is provided on the gate electrode 4, and the source electrode 2 and the drain electrode 3 are provided on the insulating film 5 with a gap therebetween. A light emitting layer 1 is provided so as to cover the source electrode 2 and the drain electrode 3 and to enter between the electrodes 2 and 3.

上記の素子が発光トランジスタの機能を発揮するためには、上記発光層1を構成する有機蛍光体、特に主構成成分である本発明のナフタレン誘導体のHOMOエネルギーレベルとLUMOエネルギーレベルとの差、キャリア移動度、又は発光効率が所定の範囲を満たすことが好ましい。なお、本発明のナフタレン誘導体を用いた場合、前述の添加剤を加えることにより、それぞれの機能をより高くすることが可能となる。   In order for the element to exhibit the function of a light-emitting transistor, the difference between the HOMO energy level and the LUMO energy level of the organic phosphor constituting the light-emitting layer 1, particularly the naphthalene derivative of the present invention which is the main component, It is preferable that mobility or luminous efficiency satisfy a predetermined range. In addition, when the naphthalene derivative of this invention is used, it becomes possible to make each function higher by adding the above-mentioned additive.

まず、上記のHOMOエネルギーレベルとLUMOエネルギーレベルとの差は、小さいほど電子の移動がより容易となって発光及び半導体性(すなわち、一方向への電子又は正孔の導通性)が生じやすくなり、好ましい。具体的には、このエネルギーレベルの差は5eV以下が好ましく、3eV以下がより好ましく、2.7eV以下が更に好ましい。なお、この差は、小さいほど好ましいので、この差の下限は、0eVである。   First, the smaller the difference between the HOMO energy level and the LUMO energy level, the more easily electrons move and light emission and semiconductivity (that is, electron or hole conductivity in one direction) are more likely to occur. ,preferable. Specifically, the energy level difference is preferably 5 eV or less, more preferably 3 eV or less, and even more preferably 2.7 eV or less. In addition, since this difference is so preferable that it is small, the minimum of this difference is 0 eV.

また、本発明のナフタレン誘導体のキャリア移動度には、大きいほど半導体性が高まり好ましい。具体的には、1.0×10−6cm/V・s以上が良く、4.0×10−5cm/V・s以上がより好ましく、1.0×10−4cm/V・s以上が更に好ましい。なお、キャリア移動度の上限は、特に限定されず、1cm/V・s程度であれば十分である。 In addition, the higher the carrier mobility of the naphthalene derivative of the present invention, the higher the semiconductivity, which is preferable. Specifically, it is preferably 1.0 × 10 −6 cm 2 / V · s or more, more preferably 4.0 × 10 −5 cm 2 / V · s or more, and 1.0 × 10 −4 cm 2 / s. V · s or more is more preferable. Note that the upper limit of the carrier mobility is not particularly limited, and is approximately 1 cm 2 / V · s.

発光効率は、光子や電子を入れることによって生じる光の割合であり、注入された光エネルギーに対する、放出された光エネルギーの割合をPL発光効率(又はPL量子効率)といい、注入された電子の個数に対する、放出された光子の個数の割合をEL発光効率(又はEL量子効率)という。注入され、励起された電子は、正孔と再結合することにより光を発するが、この再結合は必ずしも100%の確率で生じない。このため、上記発光層1を構成する有機化合物を比較する際、EL発光効率を対比することにより、注入された光エネルギーに対する光エネルギー放出量の割合、及び電子と正孔との再結合の割合の相乗効果を比較することができる。
一方、PL発光効率を対比することにより、注入された光エネルギーに対する光エネルギー放出量の割合を比較することができるので、PL発光効率及びEL発光効率の両方を組み合わせて対比することにより、電子と正孔との再結合の割合を比較することも可能となる。
Luminous efficiency is the ratio of light generated by inserting photons and electrons. The ratio of emitted light energy to injected optical energy is called PL luminous efficiency (or PL quantum efficiency). The ratio of the number of emitted photons to the number is referred to as EL emission efficiency (or EL quantum efficiency). The injected and excited electrons emit light by recombining with holes, but this recombination does not necessarily occur with a probability of 100%. For this reason, when comparing the organic compound which comprises the said light emitting layer 1, by comparing EL luminous efficiency, the ratio of the light energy discharge | release amount with respect to the injected light energy, and the ratio of the recombination of an electron and a hole The synergistic effects can be compared.
On the other hand, by comparing the PL luminous efficiency, it is possible to compare the ratio of the amount of emitted light energy to the injected light energy. Therefore, by comparing both the PL luminous efficiency and the EL luminous efficiency, It is also possible to compare the rate of recombination with holes.

本発明のナフタレン誘導体のPL発光効率は、発光の程度が大きいほど好ましく、20%以上が好ましく、30%以上がより好ましい。なお、PL発光効率の上限は、100%である。また、EL発光効率は、発光の程度が大きいほど好ましく、1×10−3%以上が好ましく、5×10−3%以上が好ましい。なお、EL発光効率の上限は、100%である。 The PL emission efficiency of the naphthalene derivative of the present invention is preferably as the degree of light emission is larger, preferably 20% or more, and more preferably 30% or more. Note that the upper limit of the PL luminous efficiency is 100%. Further, the EL luminous efficiency is preferably as the degree of light emission is larger, preferably 1 × 10 −3 % or more, and more preferably 5 × 10 −3 % or more. Note that the upper limit of the EL luminous efficiency is 100%.

図4に示す発光トランジスタ素子10の特徴として、上記以外に、発光する光の波長が挙げられる。この波長は、可視光の範囲内であるが、使用する有機蛍光体、特に主構成成分である本発明のナフタレン誘導体の種類によって異なる波長を有する。そして、異なる波長を有する有機蛍光体を組み合わせることにより、種々の色を発現させることができる。このため、発光する光の波長は、波長そのものが特徴を発揮することとなる。また、上記発光トランジスタ素子10は、発光を特徴とするので、ある程度の発光輝度を有するのがよい。この発光輝度は、人間が物を見るときに感じる物の明るさに対応する発光量をいう。この発光輝度は、フォトカウンターによる測定法において、大きいほど好ましく、1×10CPS(count per sec)以上が好ましく、1×10CPS以上が好ましく、1×10CPS以上がより好ましい。 In addition to the above, the light-emitting transistor element 10 shown in FIG. 4 has a wavelength of emitted light. This wavelength is within the range of visible light, but has different wavelengths depending on the type of the organic phosphor used, particularly the naphthalene derivative of the present invention which is the main component. Various colors can be developed by combining organic phosphors having different wavelengths. For this reason, the wavelength of the emitted light exhibits its characteristics. Moreover, since the light emitting transistor element 10 is characterized by light emission, it should have a certain level of light emission luminance. This light emission luminance refers to the amount of light emission corresponding to the brightness of an object that humans feel when looking at the object. The emission luminance is preferably as high as possible in the measurement method using a photocounter, preferably 1 × 10 4 CPS (count per sec) or more, more preferably 1 × 10 5 CPS or more, and more preferably 1 × 10 6 CPS or more.

上記発光層1は、構成する有機蛍光体等を蒸着(複数種あるときは、共蒸着)、又はスピンコートすることなどにより形成される。この発光層の膜厚は、少なくとも70nm程度あれば良い。
また、ソース電極2及びドレイン電極3は、正孔及び電子を発光層1に注入するための電極で、金(Au)、マグネシウム−金合金(MgAu)等で形成される。両者間は、0.4〜50μm等の微小間隔を開けて対向するように形成される。
The light emitting layer 1 is formed by vapor-depositing (or co-depositing when there are a plurality of types) the constituent organic phosphors, or spin coating. The thickness of the light emitting layer may be at least about 70 nm.
The source electrode 2 and the drain electrode 3 are electrodes for injecting holes and electrons into the light emitting layer 1 and are formed of gold (Au), magnesium-gold alloy (MgAu), or the like. The two are formed so as to face each other with a minute gap of 0.4 to 50 μm or the like.

具体的には、図5に示すように、ソース電極2及びドレイン電極3が、それぞれ複数の櫛歯からなる櫛歯形状部2a,3aを有するように形成され、ソース電極2の櫛歯形状部2aを構成する櫛歯と、ドレイン電極3の櫛歯形状部3aを構成する櫛歯とを、所定間隔を開けて交互に配置することにより、発光トランジスタ素子10としての機能をより効率的に発揮させることができる。このときのソース電極2及びドレイン電極3の間隔、すなわち、櫛歯形状部2a及び櫛歯形状部3aの間隔は、50μm以下が好ましく、3μm以下がより好ましく、1μm以下がより好ましい。この間隔が50μmを超えると、十分な半導体性を発揮し得なくなる。   Specifically, as shown in FIG. 5, the source electrode 2 and the drain electrode 3 are formed so as to have comb-shaped portions 2 a and 3 a each composed of a plurality of comb teeth, and the comb-shaped portion of the source electrode 2 is formed. 2a and the comb teeth constituting the comb-shaped portion 3a of the drain electrode 3 are alternately arranged at predetermined intervals, thereby more efficiently exerting the function as the light emitting transistor element 10. Can be made. At this time, the distance between the source electrode 2 and the drain electrode 3, that is, the distance between the comb-shaped portion 2a and the comb-shaped portion 3a is preferably 50 μm or less, more preferably 3 μm or less, and even more preferably 1 μm or less. When this interval exceeds 50 μm, sufficient semiconductor properties cannot be exhibited.

上記発光トランジスタ素子10は、ソース電極2及びドレイン電極3に電圧を印加することにより、その内部で正孔及び電子の両方を移動させ、発光層1内で両者を再結合させることにより発光を生じさせることができる。このとき、発光層1を通って両電極2,3間を移動する正孔及び電子の量は、ゲート電極4に印加される電圧に依存する。このため、ゲート電極4にかける電圧及びその変化を制御することにより、ソース電極2及びドレイン電極3の間の導通状態を制御することが可能となる。   The light emitting transistor element 10 emits light by applying a voltage to the source electrode 2 and the drain electrode 3 to move both holes and electrons in the source electrode 2 and recombining both in the light emitting layer 1. Can be made. At this time, the amount of holes and electrons moving between the electrodes 2 and 3 through the light emitting layer 1 depends on the voltage applied to the gate electrode 4. For this reason, it is possible to control the conduction state between the source electrode 2 and the drain electrode 3 by controlling the voltage applied to the gate electrode 4 and its change.

なお、この発光トランジスタ素子10は、P型駆動を行うので、ソース電極2に対しドレイン電極3に負の電圧が加えられ、また、ソース電極2に対してゲート電極4に負の電圧が加えられる。具体的には、ゲート電極4にソース電極2に対して負の電圧を印加することにより、発光層1内の正孔がゲート電極4側に引き寄せられ、絶縁膜5の表面付近における正孔の密度が高い状態となる。ソース電極2及びドレイン電極3の間の電圧を適切にすると、ゲート電極4に与える制御電圧の大小によって、ソース電極2から発光層1に正孔が注入され、ドレイン電極3から発光層1に電子が注入される状態となる。すなわち、ソース電極2が正孔注入電極として機能し、ドレイン電極3は電子注入電極として機能する。これにより、発光層1内において、正孔及び電子の再結合が生じ、これに伴う発光が生じることとなる。この発光状態は、ゲート電極4に与えられる制御電圧を変化させることにより、オン/オフさせたり、発光強度を変えたりすることができる。   Since the light emitting transistor element 10 performs P-type driving, a negative voltage is applied to the drain electrode 3 with respect to the source electrode 2, and a negative voltage is applied to the gate electrode 4 with respect to the source electrode 2. . Specifically, by applying a negative voltage to the gate electrode 4 with respect to the source electrode 2, holes in the light emitting layer 1 are attracted to the gate electrode 4 side, and holes in the vicinity of the surface of the insulating film 5 are attracted. The density becomes high. When the voltage between the source electrode 2 and the drain electrode 3 is appropriately set, holes are injected from the source electrode 2 to the light emitting layer 1 depending on the control voltage applied to the gate electrode 4, and electrons are injected from the drain electrode 3 to the light emitting layer 1. Will be injected. That is, the source electrode 2 functions as a hole injection electrode, and the drain electrode 3 functions as an electron injection electrode. Thereby, in the light emitting layer 1, recombination of a hole and an electron arises and light emission accompanying this will arise. This light emission state can be turned on / off or the light emission intensity can be changed by changing the control voltage applied to the gate electrode 4.

発光層1内で上記の正孔及び電子の再結合が生じる理論は、次のように説明することができる。
ゲート電極4にソース電極2に対して負の電圧を印加することにより、図6(a)に示すように、発光層1において、絶縁膜5の界面近くに正孔のチャネル11が形成され、そのピンチオフ点12がドレイン電極3近傍に至る。そして、ピンチオフ点12とドレイン電極3との間に高電界が形成され、図6(b)に示すように、エネルギーバンドが大きく曲げられる。これにより、ドレイン電極3内の電子が、ドレイン電極3と発光層1との間の電位障壁を突き抜けるFN(ファウラーノルドハイム)トンネル効果が生じ、発光層1内に注入され、正孔と再結合される。また、正孔及び電子の再結合は、上記のFNトンネル効果によるという理論以外に、次の理論による説明も可能である。すなわち、図6(c)に示すように、発光層1内の有機蛍光体のHOMOエネルギーレベルにある電子が高電界によってLUMOエネルギーレベルに励起され、この励起された電子が発光層1内の正孔と再結合する。それと共に、LUMOエネルギーレベルへの励起によって空席となったHOMOエネルギーレベルにドレイン電極3から電子が注入されて補われる。
The theory that the above recombination of holes and electrons occurs in the light emitting layer 1 can be explained as follows.
By applying a negative voltage to the gate electrode 4 with respect to the source electrode 2, a hole channel 11 is formed in the light emitting layer 1 near the interface of the insulating film 5, as shown in FIG. The pinch-off point 12 reaches the vicinity of the drain electrode 3. Then, a high electric field is formed between the pinch-off point 12 and the drain electrode 3, and the energy band is greatly bent as shown in FIG. As a result, electrons in the drain electrode 3 cause an FN (Fowler-Nordheim) tunnel effect that penetrates the potential barrier between the drain electrode 3 and the light emitting layer 1, and are injected into the light emitting layer 1 to recombine with holes. Is done. In addition to the theory that the recombination of holes and electrons is due to the above-described FN tunnel effect, the following theory is also possible. That is, as shown in FIG. 6C, the electrons at the HOMO energy level of the organic phosphor in the light emitting layer 1 are excited to the LUMO energy level by a high electric field, and the excited electrons are positive in the light emitting layer 1. Recombine with the hole. At the same time, electrons are injected from the drain electrode 3 to make up for the HOMO energy level vacated by excitation to the LUMO energy level.

[表示装置]
上記発光トランジスタ素子10は、基板上に、複数個、二次元配列されることにより、表示装置を構成することができる。
この表示装置の電気回路図を図7に示す。すなわち、この表示装置21は、前述のような発光トランジスタ素子10を、基板20上のマトリクス配列された画素P11,P12,……,P21,P22,……内にそれぞれ配置し、これらの画素の発光トランジスタ素子10を選択的に発光させ、また、各画素の発光トランジスタ素子10の発光強度(輝度)を制御することによって、二次元表示を可能としたものである。
[Display device]
A plurality of the light-emitting transistor elements 10 are two-dimensionally arranged on a substrate to constitute a display device.
An electric circuit diagram of this display device is shown in FIG. That is, in this display device 21, the light emitting transistor elements 10 as described above are arranged in pixels P11, P12,..., P21, P22,. Two-dimensional display is enabled by selectively causing the light-emitting transistor element 10 to emit light and controlling the light emission intensity (luminance) of the light-emitting transistor element 10 of each pixel.

基板20は、例えば、ゲート電極4を一体化したシリコン基板であっても良い。すなわち、ゲート電極4は、シリコン基板の表面にパターン形成した不純物拡散層からなる導電層により構成しておけば良い。また、基板20として、ガラス基板を用いても良い。   The substrate 20 may be, for example, a silicon substrate in which the gate electrode 4 is integrated. That is, the gate electrode 4 may be constituted by a conductive layer made of an impurity diffusion layer patterned on the surface of the silicon substrate. Further, a glass substrate may be used as the substrate 20.

各発光トランジスタ素子10は、P型駆動するので、そのドレイン電極3(D)にはバイアス電圧Vd(<0)が与えられ、そのソース電極2(S)は接地電位(=0)とされる。ゲート電極4(G)には、各画素を選択するための選択トランジスタTsと、データ保持用のキャパシタCとが並列に接続される。   Since each light emitting transistor element 10 is P-type driven, a bias voltage Vd (<0) is applied to its drain electrode 3 (D), and its source electrode 2 (S) is set to the ground potential (= 0). . A selection transistor Ts for selecting each pixel and a data holding capacitor C are connected in parallel to the gate electrode 4 (G).

行方向に整列した画素P11,P12,……;P21,P22,……の選択トランジスタTsのゲートは、行ごとに共通の走査線LS1,LS2,……にそれぞれ接続されている。また、列方向に整列した画素P11,P21,……;P12,P22,……の選択トランジスタTsにおいて発光トランジスタ素子10と反対側には、列ごとに共通のデータ線LD1,LD2,……がそれぞれ接続される。走査線LS1,LS2,……には、コントローラ24によって制御される走査線駆動回路22から、各行の画素P11,P12,……;P21,P22,……を循環的に順次選択(行内の複数画素の一括選択)するための走査駆動信号が与えられる。すなわち、走査線駆動回路22は、各行を順次選択行として、選択行の複数の画素の選択トランジスタTsを一括して導通させ、これにより、非選択行の複数の画素の選択トランジスタTsを一括して遮断させるための走査駆動信号を発生させることができる。一方、データ線LD1,LD2,……には、データ線駆動回路23からの信号が入力される。このデータ線駆動回路23には、画像データに対応した制御信号が、コントローラ24から入力される。データ線駆動回路23は、各行の複数の画素が走査線駆動回路21によって一括選択されるタイミングで、当該選択行の各画素の発光階調に対応した発光制御信号をデータ線LD1,LD2,……に並列に供給する。これにより、選択行の各画素においては、選択トランジスタTsを介してゲート電極4(G)に発光制御信号が与えられるから、当該画素の発光トランジスタ素子10は、発光制御信号に応じた階調で発光(又は消灯)することになる。発光制御信号は、キャパシタCにおいて保持されるから、走査線駆動回路22による選択行が他の行に移った後にも、ゲート電極Gの電位が保持され、発光トランジスタ素子10の発光状態が保持される。このようにして、二次元表示が可能になる。   The gates of the selection transistors Ts of the pixels P11, P12,..., P21, P22,... Aligned in the row direction are connected to the common scanning lines LS1, LS2,. In addition, common data lines LD1, LD2,... For each column are provided on the side opposite to the light emitting transistor element 10 in the selection transistors Ts of the pixels P11, P21,. Each is connected. For the scanning lines LS1, LS2,..., The pixels P11, P12,...; P21, P22,. A scanning drive signal for selecting pixels at a time is provided. In other words, the scanning line driving circuit 22 sets each row as a sequentially selected row, and conducts the selection transistors Ts of a plurality of pixels in the selected row at a time, thereby bringing the selection transistors Ts of a plurality of pixels in the non-selected row together. Thus, a scanning drive signal for blocking can be generated. On the other hand, signals from the data line driving circuit 23 are input to the data lines LD1, LD2,. A control signal corresponding to the image data is input from the controller 24 to the data line driving circuit 23. The data line driving circuit 23 outputs light emission control signals corresponding to the light emission gradations of the respective pixels in the selected row at the timing when the plurality of pixels in each row are collectively selected by the scanning line driving circuit 21. Supply to… in parallel. As a result, in each pixel in the selected row, a light emission control signal is given to the gate electrode 4 (G) via the selection transistor Ts, so that the light emitting transistor element 10 of the pixel has a gradation corresponding to the light emission control signal. Light is emitted (or turned off). Since the light emission control signal is held in the capacitor C, the potential of the gate electrode G is held even after the selected row by the scanning line driving circuit 22 moves to another row, and the light emitting state of the light emitting transistor element 10 is held. The In this way, two-dimensional display becomes possible.

[有機EL素子]
本発明の有機EL素子は、キャリアとしての正孔及び電子を輸送可能であり、正孔及び電子の再結合により発光を生じる発光層、該発光層に正孔を注入する正孔注入電極、並びに、該発光層に電子を注入する電子注入電極、好ましくは更に、正孔注入電極から発光層へキャリアとしての正孔を輸送するための正孔輸送層、及び電子注入電極から発光層へキャリアとしての電子を輸送するための電子輸送層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、前述の本発明のナフタレン誘導体の1種以上を含むことを特徴とする。
[Organic EL device]
The organic EL device of the present invention is capable of transporting holes and electrons as carriers, emits light by recombination of holes and electrons, a hole injection electrode that injects holes into the light emitting layer, and An electron injection electrode for injecting electrons into the light emitting layer, preferably a hole transport layer for transporting holes as carriers from the hole injection electrode to the light emitting layer, and a carrier from the electron injection electrode to the light emitting layer. An organic electroluminescence device having an electron transport layer for transporting the electrons includes at least one of the naphthalene derivatives of the present invention described above.

この有機EL素子としては、具体的には、図8に示すような素子を挙げることができる。
この有機EL素子30は、基板31の上に、正孔注入電極層32、正孔輸送層33、発光層34、電子輸送層35、電子注入電極層36を順に積層した積層体であり、正孔注入電極層32と電子注入電極層36との間に直流電源37によって電圧が印加される。
Specific examples of the organic EL element include an element as shown in FIG.
The organic EL element 30 is a laminate in which a hole injection electrode layer 32, a hole transport layer 33, a light emitting layer 34, an electron transport layer 35, and an electron injection electrode layer 36 are sequentially stacked on a substrate 31. A voltage is applied between the hole injection electrode layer 32 and the electron injection electrode layer 36 by a DC power source 37.

基板31は、有機EL素子30を支持するものである。この基板31は、発光層34で生じた光を外部に通過させる場合には、例えば、ガラス基板のような透明なものが使用される。   The substrate 31 supports the organic EL element 30. The substrate 31 is made of a transparent material such as a glass substrate when light generated in the light emitting layer 34 is allowed to pass outside.

正孔注入電極層32は、直流電源37から正の電圧の印加を受ける層である。材質としては、導電性を有すれば特に限定されないが、発光層34で生じた光を、基板31を通して外部に出す場合、この正孔注入電極層32も透明性を有する必要がある。このような正孔注入電極層32の材料としては、インジウム錫オキサイド(ITO)等を使用することができる。   The hole injection electrode layer 32 is a layer that receives a positive voltage applied from the DC power source 37. The material is not particularly limited as long as it has conductivity, but when the light generated in the light emitting layer 34 is emitted to the outside through the substrate 31, the hole injection electrode layer 32 also needs to have transparency. As a material of such a hole injection electrode layer 32, indium tin oxide (ITO) or the like can be used.

一方、電子注入電極層36は、直流電源37から負の電圧の印加を受ける層である。材質としては、導電性を有すれば特に限定されず、例えば、アルミニウム等が用いられる。なお、発光層34で生じた光を電子注入電極層36側から外部に出す場合、この電子注入電極層36の材料として、ITO等、透明性を有するものを用いるのがよい。   On the other hand, the electron injection electrode layer 36 is a layer that receives a negative voltage applied from the DC power source 37. The material is not particularly limited as long as it has conductivity, and for example, aluminum or the like is used. When the light generated in the light emitting layer 34 is emitted from the electron injection electrode layer 36 side, it is preferable to use a material having transparency such as ITO as the material of the electron injection electrode layer 36.

上記正孔輸送層33は、正孔注入電極層32で生じた正孔を発光層34に送るための層であり、また、電子輸送層35は、電子注入電極層36で生じた電子を発光層34に送るための層である。正孔注入電極層32や電子注入電極層36を直接、発光層34と積層しても良いが、両者の接合性の問題から、正孔注入電極層32又は電子注入電極層36と、発光層34との両方に接合性が良く、かつ、正孔又は電子の移動性の良好な層を正孔輸送層33又は電子輸送層35として設けたものである。このため、正孔注入電極層32又は電子注入電極層36と、発光層34と材質の組合せによっては、正孔輸送層33や電子輸送層35はなくても良い。   The hole transport layer 33 is a layer for sending holes generated in the hole injection electrode layer 32 to the light emitting layer 34, and the electron transport layer 35 emits electrons generated in the electron injection electrode layer 36. This is a layer for sending to the layer 34. Although the hole injection electrode layer 32 and the electron injection electrode layer 36 may be directly laminated with the light emitting layer 34, the hole injection electrode layer 32 or the electron injection electrode layer 36 and the light emitting layer are formed due to the problem of their bonding properties. 34, a layer having good bonding properties and good hole or electron mobility is provided as the hole transport layer 33 or the electron transport layer 35. For this reason, depending on the combination of the hole injection electrode layer 32 or the electron injection electrode layer 36, the light emitting layer 34, and the material, the hole transport layer 33 and the electron transport layer 35 may be omitted.

正孔輸送層33を構成する材質としては、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)等が挙げられる。また、電子輸送層35を構成する材質としては、3−(4−ビフェニル)−4−フェニル−5−(4−t−ブチルフェニル)−1,2,4−トリアゾール(TAZ)等が挙げられる。   Examples of the material constituting the hole transport layer 33 include N, N′-diphenyl-N, N′-bis (3-methylphenyl) -1,1′-biphenyl-4,4′-diamine (TPD). Can be mentioned. Examples of the material constituting the electron transport layer 35 include 3- (4-biphenyl) -4-phenyl-5- (4-t-butylphenyl) -1,2,4-triazole (TAZ). .

発光層34は、発光トランジスタ素子の発光層10と同様で、本発明のナフタレン誘導体を構成成分として使用した層であり、必要に応じて、前述の添加剤が併用される。   The light-emitting layer 34 is the same as the light-emitting layer 10 of the light-emitting transistor element, and is a layer using the naphthalene derivative of the present invention as a constituent component, and the aforementioned additives are used in combination as necessary.

正孔輸送層33や電子輸送層35は、上記したように、正孔や電子の移動性、及び正孔注入電極32や電子注入電極36と発光層34との接合性が良好なものが選ばれるが、この2つの特性を共に満たすことが困難な場合、更に正孔注入電極層32と正孔輸送層33との間に正孔注入層を設けたり、電子注入電極層36と電子輸送層35との間に電子注入層を設けたりしても良い。これにより、正孔輸送層33や電子輸送層35として、正孔や電子の移動性をより重視して材料を選択することができると共に、正孔注入層や電子注入層として、接合性をより重視して材料を選択することができるので、材料の選択の幅が広がる。   As described above, the hole transport layer 33 and the electron transport layer 35 are selected so that the mobility of holes and electrons and the bonding property between the hole injection electrode 32 and the electron injection electrode 36 and the light emitting layer 34 are good. However, when it is difficult to satisfy both of these characteristics, a hole injection layer is further provided between the hole injection electrode layer 32 and the hole transport layer 33, or the electron injection electrode layer 36 and the electron transport layer are provided. An electron injection layer may be provided between the first and second layers. As a result, materials can be selected for the hole transport layer 33 and the electron transport layer 35 with more emphasis on the mobility of holes and electrons, and the bonding property can be improved as the hole injection layer and the electron injection layer. Since material can be selected with emphasis, the range of material selection is expanded.

このような素子が有機EL素子としての機能を発揮するためには、発光層34を構成する有機蛍光体の主構成成分として、本発明のナフタレン誘導体を用いたり、主構成成分としてAlq3(トリス(8−ヒドロキシキノラート))等を用い、ドーパントとして本発明のナフタレン誘導体を用いたりすることが好ましい。発光層34は、HOMOエネルギーレベルとLUMOエネルギーレベルとの差、発光輝度、PL発光効率及び外部発光効率が所定の範囲を満たすことが好ましい。なお、上記のそれぞれの特徴を有する本発明のナフタレン誘導体を用いた場合、上記ドーパント等の副構成成分を加えることにより、それぞれの機能をより高くすることが可能となる。   In order for such an element to function as an organic EL element, the naphthalene derivative of the present invention is used as a main constituent of the organic phosphor constituting the light emitting layer 34, or Alq3 (Tris ( It is preferable to use the naphthalene derivative of the present invention as a dopant using 8-hydroxyquinolate)) or the like. In the light emitting layer 34, it is preferable that the difference between the HOMO energy level and the LUMO energy level, light emission luminance, PL light emission efficiency, and external light emission efficiency satisfy predetermined ranges. In addition, when the naphthalene derivative of the present invention having each of the above characteristics is used, each function can be further enhanced by adding subcomponents such as the dopant.

上記のHOMOエネルギーレベルとLUMOエネルギーレベルとの差については、上記発光トランジスタ素子の場合と同様である。
即ち、発光輝度は、人間が物を見るときに感じる物の明るさに対応する発光量をいい、大きければ大きい程好ましい。この発光輝度は、Siフォトダイオードを用いて測定することができる。この方法によると、印加する電流(又は電圧)によって生じる発光輝度(cd/m)が異なる。例えば、10mA/cmの電流(6.0Vの電圧)をかけたときは、50cd/m以上が良く、75cd/m以上が好ましく、100cd/m以上がより好ましい。また、100mA/cmの電流(8.0Vの電圧)をかけたときは、600cd/m以上が良く、1000cd/m以上が好ましく、2000cd/m以上がより好ましい。
The difference between the HOMO energy level and the LUMO energy level is the same as that of the light emitting transistor element.
That is, the light emission luminance is the amount of light emission corresponding to the brightness of an object that a person feels when looking at the object. This emission luminance can be measured using a Si photodiode. According to this method, the light emission luminance (cd / m 2 ) generated by the applied current (or voltage) is different. For example, when multiplied by 10 mA / cm 2 current (voltage 6.0V) is, 50 cd / m 2 or more is good, preferably 75 cd / m 2 or more, 100 cd / m 2 or more is more preferable. Also, when subjected to 100 mA / cm 2 current (voltage 8.0 V) is, 600 cd / m 2 or more is good, preferably 1000 cd / m 2 or more, 2000 cd / m 2 or more is more preferable.

PL発光効率は、上記の通りであり、外部発光効率は、外部で観測される発光効率をいう。この外部発光効率は、通常、使用されている蛍光色素においては、5%が上限とされている。   The PL luminous efficiency is as described above, and the external luminous efficiency is the luminous efficiency observed outside. The external luminous efficiency is usually 5% as the upper limit in the fluorescent dyes used.

有機EL素子においては、発光の程度が大きいことが特に必要であり、PL発光効率においては、80%以上が良く、85%以上がより好ましい。なお、PL発光効率の上限は、100%である。また、外部発光効率においては、1%以上が良く、1.4%以上が好ましく、2%以上がより好ましい。なお、EL発光効率の上限は、5%とされている。   In the organic EL element, it is particularly necessary that the degree of light emission is large, and the PL light emission efficiency is preferably 80% or more, and more preferably 85% or more. Note that the upper limit of the PL luminous efficiency is 100%. Moreover, in external luminous efficiency, 1% or more is good, 1.4% or more is preferable, and 2% or more is more preferable. Note that the upper limit of EL luminous efficiency is 5%.

図示の有機EL素子30の特徴として、上記以外に、発光する光の波長が挙げられる。この波長は、可視光の範囲内であるが、使用する有機蛍光体、特に本発明のナフタレン誘導体の種類によって異なる波長を有する。そして、異なる波長を有する有機蛍光体を組み合わせることにより、種々の色を発現させることができる。このため、発光する光の波長は、波長そのものが特徴を発揮することとなる。   In addition to the above, the characteristic of the illustrated organic EL element 30 is the wavelength of the emitted light. This wavelength is within the range of visible light, but has a wavelength that varies depending on the type of organic phosphor used, particularly the naphthalene derivative of the present invention. Various colors can be developed by combining organic phosphors having different wavelengths. For this reason, the wavelength of the emitted light exhibits its characteristics.

有機EL素子30は、基板31の上に正孔注入電極層32を形成し、その上に順番に各層を真空蒸着、又はスピンコートすることなどによって、形成することができる。得られる有機EL素子30の発光層34の膜厚は、10〜100nm程度あれば良く、上記正孔輸送層33や電子輸送層35の膜厚は、10〜50nm程度あれば良い。また、正孔注入電極層32や電子注入電極層36の膜厚は、5〜30nm程度あれば良い。   The organic EL element 30 can be formed by forming a hole injection electrode layer 32 on a substrate 31 and sequentially vacuum-depositing or spin-coating each layer thereon. The film thickness of the light emitting layer 34 of the obtained organic EL element 30 should just be about 10-100 nm, and the film thickness of the said hole transport layer 33 and the electron transport layer 35 should just be about 10-50 nm. The hole injection electrode layer 32 and the electron injection electrode layer 36 may have a film thickness of about 5 to 30 nm.

この有機EL素子30では、正孔注入電極層32と電子注入電極層36との間に直流電源37によって電圧を印加すると、正孔注入電極層32に生じた正孔は正孔輸送層33を通じて発光層34に送られ、また、電子注入電極層36に生じた電子は電子輸送層35を通じて発光層34に送られ、発光層34において正孔と電子が再結合し発光が生じる。   In this organic EL element 30, when a voltage is applied between the hole injection electrode layer 32 and the electron injection electrode layer 36 by the DC power source 37, holes generated in the hole injection electrode layer 32 are transmitted through the hole transport layer 33. The electrons sent to the light emitting layer 34 and generated in the electron injection electrode layer 36 are sent to the light emitting layer 34 through the electron transport layer 35, and holes and electrons recombine in the light emitting layer 34 to emit light.

[表示装置]
上記有機EL素子30は、基板上に、複数個、二次元配列されることにより、表示装置を構成することができる。
この表示装置の例として、パッシブ型の表示装置の電気回路図の例を図9に示す。この表示装置41は、基板40の上に、走査線(LS1’,LS2’、…)とデータ線(LD1’,LD2’、…)とを格子状に配列し、この交点ごとに、有機EL素子30を配置したものである。具体的には、1行1列目の有機EL素子(1,1)は、一端が1行目の走査線に接続され、他端が1列目のデータ線に配列される。そして、j行i列目の有機EL素子(j,i)は、一端がj行目の走査線に接続され、他端がi列目のデータ線に配列される。そして、有機EL素子(j,i)は、データ線iがハイレベルに、かつ、走査線jがローレベルに設定されたときに、電流が流れて発光する。この電流が流れる期間を調整することによって、発光階調を制御することができる。例えば、走査線駆動回路42にて、発光させる行に対応する走査線を選択し、ローレベル(例えば0V)に設定し、発光させない行に対応する走査線をハイレベルに設定する。また、データ線駆動回路43から、発光階調に応じてパルス変調したデータ信号を、所定の期間、ハイレベルのデータとしてデータ線に供給する。これにより、選択された有機EL素子を発光させることが可能となり、画像を表示させることができる。そして、走査線駆動回路42において、選択する走査線を順番に切り替えることにより、選択されたEL素子が順番に発光するので、画像を順番に変えることが可能となる。
[Display device]
A plurality of the organic EL elements 30 can be two-dimensionally arranged on a substrate to constitute a display device.
As an example of this display device, an example of an electric circuit diagram of a passive display device is shown in FIG. In this display device 41, scanning lines (LS1 ′, LS2 ′,...) And data lines (LD1 ′, LD2 ′,...) Are arranged in a grid pattern on the substrate 40, and an organic EL is formed at each intersection. The element 30 is arranged. Specifically, the organic EL element (1, 1) in the first row and first column has one end connected to the first row scanning line and the other end arranged in the first data line. The organic EL element (j, i) in the j-th row and the i-th column has one end connected to the j-th scanning line and the other end arranged in the i-th data line. The organic EL element (j, i) emits light when a current flows when the data line i is set to the high level and the scanning line j is set to the low level. The light emission gradation can be controlled by adjusting the period during which this current flows. For example, the scanning line driving circuit 42 selects a scanning line corresponding to a row to emit light, sets it to a low level (for example, 0 V), and sets a scanning line corresponding to a row that does not emit light to a high level. Further, a data signal pulse-modulated according to the light emission gradation is supplied from the data line driving circuit 43 to the data line as high level data for a predetermined period. As a result, the selected organic EL element can emit light, and an image can be displayed. In the scanning line driving circuit 42, the selected EL elements emit light in order by switching the scanning lines to be selected in order, so that the images can be changed in order.

以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist.

なお、以下において採用した分析方法は次の通りである。
FAB−MS(高速粒子衝撃質量分析法):日本電子社製「JMS−700」を用い、マトリックスとしてニトロベンジルアルコールを用いて行った。
プロトンNMR分析:Bruker社製「AV400M核磁気共鳴分光測定装置(400MHz)」を用い、重クロロホルム溶媒中で分析した。
DEI−MS(脱離イオン化質量分析法)分析:日本電子株式会社製「JMS−700 MStation質量分析計」を用い、加速電圧:10kV、昇温条件:0〜0.9A、1A/分の条件で行った。
液体クロマトグラフィー(LC):
島津製作所製
ポンプ:LC−20AT
検出器(UV):SPO−6AV
カラム:GLサイエンス社製(ODS−2、4.6φ×150mm)
Solvent:CHCN(関東化学社製)
流速:1ml/min
吸収波長:254nm
恒温槽温度:40℃
The analysis method employed in the following is as follows.
FAB-MS (Fast Particle Impact Mass Spectrometry): “JMS-700” manufactured by JEOL Ltd. was used and nitrobenzyl alcohol was used as a matrix.
Proton NMR analysis: Analysis was performed in a deuterated chloroform solvent using “AV400M nuclear magnetic resonance spectrometer (400 MHz)” manufactured by Bruker.
DEI-MS (desorption ionization mass spectrometry) analysis: using “JMS-700 MStation mass spectrometer” manufactured by JEOL Ltd., acceleration voltage: 10 kV, temperature rising condition: 0-0.9 A, 1 A / min I went there.
Liquid chromatography (LC):
Shimadzu Pump: LC-20AT
Detector (UV): SPO-6AV
Column: GL Sciences Co., Ltd. (ODS-2, 4.6φ × 150 mm)
Solvent: CH 3 CN (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.)
Flow rate: 1 ml / min
Absorption wavelength: 254 nm
Thermostatic bath temperature: 40 ° C

[合成例1]
以下の方法で2,7−ジヒドロキシナフタレンの臭素化を行った。
〈参考文献Aust. J. Chem., 1960, (13), 256-260 (R. G. Cooke, B. L. Johnson, and W. R. Owen)〉

Figure 2007084485
[Synthesis Example 1]
Bromination of 2,7-dihydroxynaphthalene was performed by the following method.
<Reference Aust. J. Chem., 1960, (13), 256-260 (RG Cooke, BL Johnson, and WR Owen)>
Figure 2007084485

500mL三口フラスコに還流冷却管、滴下ロート、アルカリトラップを取り付けた。この反応器に2,7−ジヒドロキシナフタレン(アルドリッチ試薬、純度97%)10.04g、酢酸(純正化学試薬)230mLを入れ室温で攪拌を行った。この中に臭素(関東化学試薬、純度99%)13mLの酢酸80mL溶液を滴下ロートから40分掛けて滴下し、滴下終了後15分攪拌を行ってから純水30mLを加えた。25分間で80℃に昇温し、80℃到達後、1時間掛けてスズ粉末(キシダ化学試薬、純度99%)15.49gを少量ずつ加えた。スズ粉末全量投入後更に5時間80℃のまま加熱を行った。   A 500 mL three-necked flask was equipped with a reflux condenser, a dropping funnel, and an alkali trap. Into this reactor, 10.04 g of 2,7-dihydroxynaphthalene (Aldrich reagent, purity 97%) and 230 mL of acetic acid (pure chemical reagent) were added and stirred at room temperature. Into this, 80 mL of acetic acid in 13 mL of bromine (Kanto Chemical Reagent, purity 99%) was added dropwise over 40 minutes from the dropping funnel, and after stirring for 15 minutes, 30 mL of pure water was added. The temperature was raised to 80 ° C. over 25 minutes, and after reaching 80 ° C., 15.49 g of tin powder (Kishida Chemical Reagent, purity 99%) was added little by little. After the entire amount of tin powder was charged, the mixture was further heated at 80 ° C. for 5 hours.

50℃の時点でひだ折濾紙で反応液を濾過し、純水150mLを加えて静置し、析出した針状結晶を吸引濾過により回収した。回収した結晶は冷メタノール、純水で洗浄した後に減圧で乾燥させ、灰白色の固体12.66gを得た。
H NMRから回収固体が目的の3,6−ジブロモ−2,7−ジヒドロキシナフタレンであることを確認した。
収率:65.5%
H NMR(400MHz、CDCl):
δ7.86(s、2H)、7.23(s,2H)、5.65(s、2H)
At 50 ° C., the reaction solution was filtered with a fold filter paper, 150 mL of pure water was added and the mixture was allowed to stand, and the precipitated needle crystals were collected by suction filtration. The recovered crystals were washed with cold methanol and pure water and then dried under reduced pressure to obtain 12.66 g of an off-white solid.
From 1 H NMR, it was confirmed that the recovered solid was the desired 3,6-dibromo-2,7-dihydroxynaphthalene.
Yield: 65.5%
1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 ):
δ 7.86 (s, 2H), 7.23 (s, 2H), 5.65 (s, 2H)

[合成例2]
以下の方法で、3,6−ジブロモ−2,7−ジヒドロキシナフタレンのトリフルオロメタンスルホン酸エステル化を行った。

Figure 2007084485
[Synthesis Example 2]
3,6-Dibromo-2,7-dihydroxynaphthalene was converted to trifluoromethanesulfonic acid ester by the following method.
Figure 2007084485

100mL三口フラスコに滴下ロート、三方コック、温度計を取り付け、反応器内を窒素で置換した。この反応器に3,6−ジブロモ−2,7−ジヒドロキシナフタレン3.00g、ジクロロメタン(関東化学試薬)20mL、脱水ピリジン(アルドリッチ試薬)3.6mLを入れて氷浴中で攪拌した。この中へ滴下ロートからトリフルオロメタンスルホン酸無水物(東京化成試薬、純度98%)3.0mLのジクロロメタン10mL溶液を15分掛けて滴下し、滴下終了後1時間氷浴中で攪拌した。室温に昇温して1時間攪拌後、更にトリフルオロメタンスルホン酸無水物1.5mL、脱水ピリジン3.6mLを添加し、室温で1時間攪拌した。   A dropping funnel, a three-way cock, and a thermometer were attached to a 100 mL three-necked flask, and the inside of the reactor was replaced with nitrogen. Into this reactor, 3.00 g of 3,6-dibromo-2,7-dihydroxynaphthalene, 20 mL of dichloromethane (Kanto Chemical Reagent) and 3.6 mL of dehydrated pyridine (Aldrich Reagent) were added and stirred in an ice bath. From this dropping funnel, trifluoromethanesulfonic anhydride (Tokyo Kasei Reagent, purity 98%) 3.0 mL of dichloromethane 10 mL solution was added dropwise over 15 minutes, and after completion of the addition, the mixture was stirred in an ice bath for 1 hour. After warming to room temperature and stirring for 1 hour, 1.5 mL of trifluoromethanesulfonic anhydride and 3.6 mL of dehydrated pyridine were further added and stirred at room temperature for 1 hour.

減圧下、ロータリーエバポレーターで溶媒を除去し、残渣に1規定HCl水溶液100mL、ジクロロメタン100mLを加えた。有機層を分離し、100mLの1規定HCl水溶液で洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで脱水した後濾過し、濾液をエバポレーターで濃縮した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(クロロホルム−ヘキサン)で精製して淡黄色固体4.24gを得た。
H NMRからこの固体が目的の3,6−ジブロモ−2,7−ナフタレンジオールビストリフルオロメタンスルホン酸エステルであることを確認した。
H NMR(400MHz、CDCl):
δ8.17(s、2H)、7.84(s、2H)
Under reduced pressure, the solvent was removed with a rotary evaporator, and 100 mL of 1N HCl aqueous solution and 100 mL of dichloromethane were added to the residue. The organic layer was separated and washed with 100 mL of 1N aqueous HCl. The organic layer was dehydrated with anhydrous magnesium sulfate and then filtered, and the filtrate was concentrated with an evaporator. The obtained residue was purified by silica gel column chromatography (chloroform-hexane) to obtain 4.24 g of a pale yellow solid.
From 1 H NMR, it was confirmed that this solid was the desired 3,6-dibromo-2,7-naphthalenediol bistrifluoromethanesulfonate ester.
1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 ):
δ 8.17 (s, 2H), 7.84 (s, 2H)

[合成例3]
以下の方法で3,6−ジブロモ−2,7−ナフタレンジオールビストリフルオロメタンスルホン酸エステルから2,7−ビス(4−ビフェニル)−3,6−ジブロモナフタレンを合成した。

Figure 2007084485
[Synthesis Example 3]
2,7-bis (4-biphenyl) -3,6-dibromonaphthalene was synthesized from 3,6-dibromo-2,7-naphthalenediol bistrifluoromethanesulfonate by the following method.
Figure 2007084485

100mLの三口フラスコに還流冷却管、三方コック、温度計を取り付けた。この反応器に3,6−ジブロモ−2,7−ナフタレンジオールビストリフルオロメタンスルホン酸エステル1.50g、4−ビフェニルホウ酸(和光純薬試薬、純度記載なし)1.02g、炭酸ナトリウム(関東化学試薬)1.10g、トルエン(純正化学試薬)30mL、エタノール(純正化学試薬)10mL、純水3mLを入れ、室温で激しく攪拌しながら減圧、窒素置換の操作を5回行った。更に反応混合物中に窒素を30分間通気し、系内全体を窒素で置換した。次いで、テトラキストリフェニルホスフィノパラジウム(0)0.18gを添加し、オイルバス中80℃で4時間加熱攪拌を行った。   A 100 mL three-necked flask was equipped with a reflux condenser, a three-way cock, and a thermometer. To this reactor, 1.50 g of 3,6-dibromo-2,7-naphthalenediol bistrifluoromethanesulfonate ester, 1.02 g of 4-biphenylboric acid (Wako Pure Chemical Reagent, purity not stated), sodium carbonate (Kanto Chemical) Reagent) 1.10 g, toluene (pure chemical reagent) 30 mL, ethanol (pure chemical reagent) 10 mL, and pure water 3 mL were added, and the operation of depressurization and nitrogen substitution was performed 5 times with vigorous stirring at room temperature. Further, nitrogen was bubbled through the reaction mixture for 30 minutes, and the entire system was replaced with nitrogen. Next, 0.18 g of tetrakistriphenylphosphinopalladium (0) was added, and the mixture was heated and stirred at 80 ° C. for 4 hours in an oil bath.

冷却後、反応液を油水分離し、水層をトルエン30mLで3回抽出し、有機層を合わせて無水硫酸マグネシウムで脱水後濾過し、濃縮して粗体を得た。粗体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン−トルエン)で精製し、第一留分を回収後減圧下加熱乾燥して白色固体0.38gを得た。
H NMR、質量分析から、この白色固体が2,7−ビス(4−ビフェニル)−3,6−ジブロモナフタレンであることを確認した。
収率:24.8%。
H NMR(400MHz、CDCl):
δ8.17(s、2H)、7.82(s、2H)、7.72−7.66(m,8H)、7.60−7.56(m,4H)、7.51−7.45(m、4H)、7.41−7.36(m、2H)
MS(FAB):590(M
After cooling, the reaction solution was separated into oil and water, and the aqueous layer was extracted three times with 30 mL of toluene. The organic layers were combined, dehydrated over anhydrous magnesium sulfate, filtered, and concentrated to obtain a crude product. The crude product was purified by silica gel column chromatography (hexane-toluene), and the first fraction was collected and dried by heating under reduced pressure to obtain 0.38 g of a white solid.
From 1 H NMR and mass spectrometry, this white solid was confirmed to be 2,7-bis (4-biphenyl) -3,6-dibromonaphthalene.
Yield: 24.8%.
1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 ):
δ 8.17 (s, 2H), 7.82 (s, 2H), 7.72-7.66 (m, 8H), 7.60-7.56 (m, 4H), 7.51-7. 45 (m, 4H), 7.41-7.36 (m, 2H)
MS (FAB): 590 (M + )

[実施例1]
以下の方法で、3,6−ジブロモ−2,7−ナフタレンジオールビストリフルオロメタンスルホン酸エステルから2,3,6,7−テトラキス(2−ナフチル)ナフタレンを合成した。

Figure 2007084485
[Example 1]
2,3,6,7-tetrakis (2-naphthyl) naphthalene was synthesized from 3,6-dibromo-2,7-naphthalenediol bistrifluoromethanesulfonate by the following method.
Figure 2007084485

200mLの三口フラスコに還流冷却管、三方コック、温度計を取り付けた。この反応器に3,6−ジブロモ−2,7−ナフタレンジオールビストリフルオロメタンスルホン酸エステル3.05g、2−ナフチルホウ酸(アルドリッチ試薬、純度記載なし)4.52g、炭酸ナトリウム(関東化学試薬)5.50g、トルエン(純正化学試薬)60mL、エタノール(純正化学試薬)25mL、純水10mLを入れ、室温で激しく攪拌しながら減圧脱気、窒素置換の操作を5回行った。更に反応混合物中に窒素を30分間通気し、系内全体を窒素で置換した。次いで、テトラキストリフェニルホスフィノパラジウム(0)0.46gを添加し、オイルバス中80℃で12時間加熱攪拌を行った。   A 200 mL three-necked flask was equipped with a reflux condenser, a three-way cock, and a thermometer. This reactor was charged with 3.05 g of 3,6-dibromo-2,7-naphthalenediol bistrifluoromethanesulfonate, 4.52 g of 2-naphthylboric acid (Aldrich reagent, purity not stated), sodium carbonate (Kanto Chemical Reagent) 5 .50 g, 60 mL of toluene (pure chemical reagent), 25 mL of ethanol (pure chemical reagent) and 10 mL of pure water were added, and vacuum degassing and nitrogen replacement were performed 5 times with vigorous stirring at room temperature. Further, nitrogen was bubbled through the reaction mixture for 30 minutes, and the entire system was replaced with nitrogen. Next, 0.46 g of tetrakistriphenylphosphinopalladium (0) was added, and the mixture was heated and stirred in an oil bath at 80 ° C. for 12 hours.

冷却後、析出した白色固体を吸引濾過で回収し、純水、メタノールで順次洗浄した。減圧下加熱乾燥により白色固体1.91gを得た。
H NMR、質量分析から、この白色固体が目的の2,3,6,7−テトラキス(2−ナフチル)ナフタレンであることを確認した。
収率:57.7%
LC:97.6%
H NMR(400MHz、CDCl):
δ8.13(s、4H)、7.96(s、4H)、7.82−7.75(m、8H)、7.57(d、J=8.80、2H)、7.46−7.42(m、8H)、7.26−7.24(m、4H)
MS(FAB):632(M
After cooling, the precipitated white solid was collected by suction filtration and washed successively with pure water and methanol. 1.91 g of white solid was obtained by heating and drying under reduced pressure.
From 1 H NMR and mass spectrometry, this white solid was confirmed to be the desired 2,3,6,7-tetrakis (2-naphthyl) naphthalene.
Yield: 57.7%
LC: 97.6%
1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 ):
δ 8.13 (s, 4H), 7.96 (s, 4H), 7.82-7.75 (m, 8H), 7.57 (d, J = 8.80, 2H), 7.46- 7.42 (m, 8H), 7.26-7.24 (m, 4H)
MS (FAB): 632 (M <+> )

[実施例2]
以下の方法で、3,6−ジブロモ−2,7−ナフタレンジオールビストリフルオロメタンスルホン酸エステルから2,3,6,7−テトラキス(4−ビフェニル)ナフタレンを合成した。

Figure 2007084485
[Example 2]
2,3,6,7-tetrakis (4-biphenyl) naphthalene was synthesized from 3,6-dibromo-2,7-naphthalenediol bistrifluoromethanesulfonic acid ester by the following method.
Figure 2007084485

200mLの三口フラスコに還流冷却管、三方コック、温度計を取り付けた。この反応器に3,6−ジブロモ−2,7−ナフタレンジオールビストリフルオロメタンスルホン酸エステル3.02g、4−ビフェニルホウ酸(和光純薬試薬、純度記載なし)5.18g、炭酸ナトリウム(関東化学試薬)5.46g、トルエン(純正化学試薬)50mL、エタノール(純正化学試薬)20mL、純水10mLを入れ、室温で激しく攪拌しながら減圧脱気、窒素置換の操作を5回行った。更に反応混合物中に窒素を30分間通気し、系内全体を窒素で置換した。テトラキストリフェニルホスフィノパラジウム(0)0.75gを添加し、次いで、オイルバス中80℃で11時間加熱攪拌を行った。   A 200 mL three-necked flask was equipped with a reflux condenser, a three-way cock, and a thermometer. This reactor was charged with 3.02 g of 3,6-dibromo-2,7-naphthalenediol bistrifluoromethanesulfonic acid ester, 5.18 g of 4-biphenylboric acid (Wako Pure Chemical Reagent, purity not stated), sodium carbonate (Kanto Chemical) 5. Reagent (5.46 g), toluene (pure chemical reagent) 50 mL, ethanol (pure chemical reagent) 20 mL, and pure water 10 mL were added, and the operation of vacuum degassing and nitrogen substitution was performed 5 times with vigorous stirring at room temperature. Further, nitrogen was bubbled through the reaction mixture for 30 minutes, and the entire system was replaced with nitrogen. Tetrakistriphenylphosphinopalladium (0) (0.75 g) was added, and then the mixture was heated and stirred in an oil bath at 80 ° C. for 11 hours.

冷却後、析出した白色固体を吸引濾過で回収し、純水、メタノールで順次洗浄した。トルエン溶媒で還流させて熱濾過し、析出した結晶を回収後クロロホルムで5回洗浄した。減圧下加熱乾燥により白色結晶1.60gを得た。
H NMR、質量分析から、この白色固体が目的の2,3,6,7−テトラキス(4−ビフェニル)ナフタレンであることを確認した。
収率:42.0%
LC:94.1%
H NMR(400MHz、CDCl):
δ8.03(s、4H)、7.65−7.61(m、8H)、7.57−7.53(m、8H)、7.47−7.41(m、8H)、7.41−7.37(m、8H)、7.37−7.31(m、4H)
MS(FAB):736(M
After cooling, the precipitated white solid was collected by suction filtration and washed successively with pure water and methanol. The mixture was refluxed with a toluene solvent and filtered hot, and the precipitated crystals were collected and washed 5 times with chloroform. By drying under reduced pressure, 1.60 g of white crystals were obtained.
From 1 H NMR and mass spectrometry, this white solid was confirmed to be the desired 2,3,6,7-tetrakis (4-biphenyl) naphthalene.
Yield: 42.0%
LC: 94.1%
1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 ):
δ 8.03 (s, 4H), 7.65-7.61 (m, 8H), 7.57-7.53 (m, 8H), 7.47-7.41 (m, 8H), 7. 41-7.37 (m, 8H), 7.37-7.31 (m, 4H)
MS (FAB): 736 (M <+> )

[実施例3]
以下の方法で、2,7−ビス(4−ビフェニル)−3,6−ジブロモナフタレンから2,7−ビス(4−ビフェニル)−3,6−ジフェニルナフタレンを合成した。

Figure 2007084485
[Example 3]
2,7-bis (4-biphenyl) -3,6-diphenylnaphthalene was synthesized from 2,7-bis (4-biphenyl) -3,6-dibromonaphthalene by the following method.
Figure 2007084485

20mLのシュレンク管に2,7−ビス(4−ビフェニル)−3.6−ジブロモナフタレン0.37g、フェニルホウ酸(アルドリッチ試薬、純度95%)0.21g、炭酸ナトリウム(関東化学試薬)0.34g、トルエン(純正化学試薬)5mL、エタノール(純正化学試薬)3mL、純水1mLを入れ、混合液を攪拌しながら減圧脱気、窒素置換の操作を3回繰り返し、更に混合液中に窒素を1時間通気した。次いで、テトラキストリフェニルホスフィノパラジウム(0)0.12gを添加し、オイルバス中80℃で9時間加熱攪拌を行った。   In a 20 mL Schlenk tube, 0.37 g of 2,7-bis (4-biphenyl) -3.6-dibromonaphthalene, 0.21 g of phenylboric acid (Aldrich reagent, purity 95%), 0.34 g of sodium carbonate (Kanto Chemical Reagent) Add 5 mL of toluene (pure chemical reagent), 3 mL of ethanol (pure chemical reagent), and 1 mL of pure water, repeat the degassing and nitrogen replacement operations three times while stirring the mixture, and add 1 nitrogen to the mixture. Aerated for hours. Next, 0.12 g of tetrakistriphenylphosphinopalladium (0) was added, and the mixture was heated and stirred at 80 ° C. for 9 hours in an oil bath.

冷却後、析出した固体を吸引濾過で回収し、得られた個体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン−クロロホルム)で精製した。留出した溶液を濃縮して回収した白色固体をアセトニトリルで洗浄し、減圧下加熱乾燥させて白色個体を得た。
H NMR、質量分析から、この白色固体が2,7−ビス(4−ビフェニル)−3,6−ジフェニルナフタレンであることを確認した。
収率:82.5%
LC:98.7%
H NMR(400MHz、CDCl):
δ8.00(s、2H)、7.96(s、2H)、7.63−7.60(m,4H)、7.53−7.50(m,4H)、7.46−7.41(m、4H)、7.39−7.26(m、16H)
MS(DEI):584(M
After cooling, the precipitated solid was collected by suction filtration, and the obtained solid was purified by silica gel column chromatography (hexane-chloroform). The white solid recovered by concentrating the distilled solution was washed with acetonitrile, and heated and dried under reduced pressure to obtain a white solid.
From 1 H NMR and mass spectrometry, this white solid was confirmed to be 2,7-bis (4-biphenyl) -3,6-diphenylnaphthalene.
Yield: 82.5%
LC: 98.7%
1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 ):
δ 8.00 (s, 2H), 7.96 (s, 2H), 7.63-7.60 (m, 4H), 7.53-7.50 (m, 4H), 7.46-7. 41 (m, 4H), 7.39-7.26 (m, 16H)
MS (DEI): 584 (M + )

[比較例1]
以下の方法で、3,6−ジブロモ−2,7−ナフタレンジオールビストリフルオロメタンスルホン酸エステルから2,3,6,7−テトラフェニルナフタレンを合成した。

Figure 2007084485
[Comparative Example 1]
2,3,6,7-tetraphenylnaphthalene was synthesized from 3,6-dibromo-2,7-naphthalenediol bistrifluoromethanesulfonic acid ester by the following method.
Figure 2007084485

200mLの三口フラスコに還流冷却管、三方コック、温度計を取り付けた。この反応器に3,6−ジブロモ−2,7−ナフタレンジオールビストリフルオロメタンスルホン酸エステル3.00g、フェニルホウ酸(東京化成試薬、純度95%)3.29g、炭酸ナトリウム(関東化学試薬)5.20g、トルエン(純正化学試薬)50mL、エタノール(純正化学試薬)20mL、純水10mLを入れ、室温で攪拌しながら減圧脱気、窒素置換の操作を5回行った。更に反応混合物中に窒素を30分間通気し、系内全体を窒素で置換した。次いで、テトラキストリフェニルホスフィノパラジウム(0)0.33gを添加し、オイルバス中、80℃で12時間加熱攪拌を行った。   A 200 mL three-necked flask was equipped with a reflux condenser, a three-way cock, and a thermometer. To this reactor, 3.00 g of 3,6-dibromo-2,7-naphthalenediol bistrifluoromethanesulfonic acid ester, 3.29 g of phenylboric acid (Tokyo Kasei Reagent, purity 95%), sodium carbonate (Kanto Chemical Reagent) 5. 20 g of toluene (pure chemical reagent) 50 mL, ethanol (pure chemical reagent) 20 mL, and pure water 10 mL were added, and vacuum degassing and nitrogen replacement were performed 5 times while stirring at room temperature. Further, nitrogen was bubbled through the reaction mixture for 30 minutes, and the entire system was replaced with nitrogen. Next, 0.33 g of tetrakistriphenylphosphinopalladium (0) was added, and the mixture was stirred with heating at 80 ° C. for 12 hours in an oil bath.

冷却後、析出した白色固体を吸引濾過で回収し、純水、メタノールで順次洗浄した。減圧下加熱乾燥により白色固体1.70gを得た。
H NMR、質量分析から、この白色固体が目的の2,3,6,7−テトラフェニルナフタレンであることを確認した。
収率:80.5%
LC:99.5%
H NMR(400MHz、CDCl):
δ7.93(s、4H)、7.25−7.23(m、20H)
MS(FAB):432(M
After cooling, the precipitated white solid was collected by suction filtration and washed successively with pure water and methanol. 1.70 g of white solid was obtained by heating and drying under reduced pressure.
From 1 H NMR and mass spectrometry, it was confirmed that this white solid was the desired 2,3,6,7-tetraphenylnaphthalene.
Yield: 80.5%
LC: 99.5%
1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 ):
δ7.93 (s, 4H), 7.25-7.23 (m, 20H)
MS (FAB): 432 (M <+> )

[比較例2]
以下の方法で、3,6−ジブロモ−2,7−ナフタレンジオールビストリフルオロメタンスルホン酸エステルから2,3,6,7−テトラキス(3−ピリジル)ナフタレンを合成した。

Figure 2007084485
[Comparative Example 2]
2,3,6,7-tetrakis (3-pyridyl) naphthalene was synthesized from 3,6-dibromo-2,7-naphthalenediol bistrifluoromethanesulfonic acid ester by the following method.
Figure 2007084485

200mLの三口フラスコに還流冷却管、三方コック、温度計を取り付けた。この反応器に3,6−ジブロモ−2,7−ナフタレンジオールビストリフルオロメタンスルホン酸エステル1.96g、3−ピリジルホウ酸ピナコールエステル(アルドリッチ試薬、97%)3.56g、炭酸ナトリウム(関東化学試薬)3.59g、トルエン(純正化学試薬)40mL、エタノール(純正化学試薬)20mL、純水5mLを入れ、室温で激しく攪拌しながら減圧脱気、窒素置換の操作を5回行った。更に反応混合物中に窒素を30分間通気し、系内全体を窒素で置換した。次いで、テトラキストリフェニルホスフィノパラジウム(0)0.31gを添加し、オイルバス中80℃で12時間加熱攪拌を行った。   A 200 mL three-necked flask was equipped with a reflux condenser, a three-way cock, and a thermometer. To this reactor, 1.96 g of 3,6-dibromo-2,7-naphthalenediol bistrifluoromethanesulfonic acid ester, 3.56 g of 3-pyridylboronic acid pinacol ester (Aldrich reagent, 97%), sodium carbonate (Kanto Chemical Reagent) 3.59 g, toluene (pure chemical reagent) 40 mL, ethanol (pure chemical reagent) 20 mL, and pure water 5 mL were added, and vacuum degassing and nitrogen replacement were performed 5 times with vigorous stirring at room temperature. Further, nitrogen was bubbled through the reaction mixture for 30 minutes, and the entire system was replaced with nitrogen. Next, 0.31 g of tetrakistriphenylphosphinopalladium (0) was added, and the mixture was heated and stirred in an oil bath at 80 ° C. for 12 hours.

冷却後、析出した固体を濾別後、濾液を濃縮してシリカゲルカラムクロマトグラフィー(クロロホルム−メタノール)で精製し、更にGPCにより精製した。
H NMR、質量分析から、この白色固体が目的の2,3,6,7−テトラキス(3−ピリジル)ナフタレンであることを確認した。
収率:6.8%
H NMR(400MHz、CDCl):
δ8.59(dd、J=2.0、4H)、8.54(dd、J=4.8、4H)、8.02(s,4H)、7.50−7.46(m,4H)、7.24−7.19(m、4H)
MS(DEI):436(M
After cooling, the precipitated solid was filtered off, and the filtrate was concentrated and purified by silica gel column chromatography (chloroform-methanol), and further purified by GPC.
1 H NMR and mass spectrometry confirmed that this white solid was the desired 2,3,6,7-tetrakis (3-pyridyl) naphthalene.
Yield: 6.8%
1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 ):
δ 8.59 (dd, J = 2.0, 4H), 8.54 (dd, J = 4.8, 4H), 8.02 (s, 4H), 7.50-7.46 (m, 4H) ), 7.24-7.19 (m, 4H)
MS (DEI): 436 (M + )

[特性の評価]
比較例及び実施例で合成したナフタレン系化合物について、特性の評価を行い結果を表1に示した。
特性評価に用いたトランジスタ素子と、各特性の評価条件は以下の通りである。
[Characteristic evaluation]
The properties of the naphthalene compounds synthesized in Comparative Examples and Examples were evaluated and the results are shown in Table 1.
The transistor elements used for the characteristic evaluation and the evaluation conditions for each characteristic are as follows.

〈基盤作成〉
材料の物性の評価(キャリア移動度とEL発光効率測定)に使用したトランジスタ素子の斜視図を図10に示す。
ゲート電極(p−Si)51及び絶縁膜(SiO)52として、KST社製の熱酸化SiO(厚さ300nm)付きp−Si(厚さ2mm)基板を用いた。この基板上にポジ型レジスト(TMSR−8900:東京応化工業株式会社)を用いてゲート長L:25μm、ゲート幅W:4mm、20pinの櫛形のマスクを形成した後、ソース電極53及びドレイン電極54をCr(ニラコ社製)1nm/Au(ニラコ社製)40nmの蒸着により作成した。マスクを除去した後、ナフタレン系化合物を真空蒸着法(蒸着速度:1.0Å/s、真空度:3.0×10−3Pa以下)を用いて100nm積層することにより、目的とするトランジスタ素子を得た。
<Foundation creation>
FIG. 10 shows a perspective view of a transistor element used for evaluation of physical properties of the material (carrier mobility and EL light emission efficiency measurement).
As the gate electrode (p-Si) 51 and the insulating film (SiO 2 ) 52, a p-Si (thickness 2 mm) substrate with thermally oxidized SiO 2 (thickness 300 nm) manufactured by KST was used. A comb-shaped mask having a gate length L: 25 μm, a gate width W: 4 mm, and 20 pins is formed on the substrate using a positive resist (TMSR-8900: Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.), and then a source electrode 53 and a drain electrode 54 are formed. Was prepared by vapor deposition of Cr (manufactured by Nilaco) 1 nm / Au (manufactured by Nilaco) 40 nm. After removing the mask, the target transistor element is formed by laminating a naphthalene-based compound to a thickness of 100 nm using a vacuum deposition method (deposition rate: 1.0 Å / s, degree of vacuum: 3.0 × 10 −3 Pa or less). Got.

〈キャリア移動度μ(cm/V・s)測定〉
有機半導体のドレイン電圧(V)とドレイン電流(I)の関係式は次式(1)で表され、直線的に増加するが(直線領域)、Vが大きくなると、チャネルのピンチ・オフによりIは飽和して一定の値となり(飽和領域)、Iは次式(2)で表される。

Figure 2007084485
<Measurement of carrier mobility μ (cm 2 / V · s)>
The relational expression between the drain voltage (V d ) and the drain current (I d ) of the organic semiconductor is expressed by the following formula (1), which increases linearly (straight region), but when V d increases, the channel pinch · By turning off, Id is saturated and becomes a constant value (saturation region), and Id is expressed by the following equation (2).
Figure 2007084485

L:チャネル長[cm]
W:チャネル幅[cm]
:ゲート絶縁膜の単位面積当たりの静電容量[F/cm
μsat:飽和領域における移動度[cm/Vs]
:ドレイン電流[A]
:ドレイン電圧[V]
:ゲート電圧[V]
:ゲート閾値電圧[V](飽和領域におけるドレイン電圧(V)が一定の下で
ドレイン電流(I)の1/2乗(Vdsat 1/2)をゲート電圧(V)に対して
プロットし、漸近線が横軸と交わる点を示す。)
L: Channel length [cm]
W: Channel width [cm]
C i : capacitance [F / cm 2 ] per unit area of the gate insulating film
μ sat : mobility in saturation region [cm 2 / Vs]
I d : drain current [A]
V d : drain voltage [V]
V g : gate voltage [V]
V T : gate threshold voltage [V] (drain voltage (V d ) in the saturation region is constant and drain current (I d ) is raised to the power of 1/2 (V dsat 1/2 ) as gate voltage (V g ) Plot against the asymptote and show the point where the horizontal axis intersects.)

この飽和領域における√IとVの関係から、有機半導体中の移動度:μを求めることが出来る。
本発明では、圧力を真空度〜5×10−3Pa、温度を室温とする条件の下、半導体パラメーターアナライザー(Agilent,HP4155C)を用いて、ドレイン電圧を10Vから−100Vまで−1Vステップで、ゲート電圧を0Vから−100Vまで−20Vステップで操作し、上式(2)を用いて移動度を算出した。
From the relationship of √I d and V g in saturation region, the mobility of the organic semiconductor: mu can be obtained.
In the present invention, the drain voltage is changed from 10 V to -100 V in a -1 V step using a semiconductor parameter analyzer (Agilent, HP4155C) under the conditions where the pressure is a degree of vacuum to 5 × 10 -3 Pa and the temperature is room temperature. The gate voltage was operated from 0 V to −100 V in a −20 V step, and the mobility was calculated using the above equation (2).

〈EL発光効率(%)〉
外部量子効率ηextは、上記トランジスタ素子を用いて、ドレイン電圧を10Vから−100Vまで−1Vステップで、ゲート電圧を0Vから−100Vまで−20Vステップで操作し、素子から発せられる発光を図11に示したフォトンカウンター(4155C Semiconductor Parameter Analyzer)60によってサンプル61を測定し、そこで得られた光子数[CPS]を下記式(3)を用いて光束[lw]に変換後、下記式(4)を用いてEL発光効率ηextを算出した。

Figure 2007084485
<EL luminous efficiency (%)>
The external quantum efficiency η ext is obtained by operating the drain voltage from 10 V to −100 V in a −1 V step and the gate voltage from 0 V to −100 V in a −20 V step using the transistor element, and the light emitted from the element is shown in FIG. The sample 61 is measured by a photon counter (4155C Semiconductor Parameter Analyzer) 60 shown in FIG. 6 and the number of photons [CPS] obtained there is converted into a luminous flux [lw] using the following equation (3). Was used to calculate EL luminous efficiency η ext .
Figure 2007084485

Symbols:
PC:フォトンカウンター(PC)によって観測した光子数[CPS]
PC:光子数を光束[lw]に変換した値
r:円錐又は円の半径[cm]
h:フォトンカウンター60とサンプル61の距離[cm]
Symbols:
N PC : Number of photons observed by photon counter (PC) [CPS]
X PC : Value obtained by converting the number of photons into a luminous flux [lw] r: Radius of cone or circle [cm]
h: Distance between photon counter 60 and sample 61 [cm]

〈PL発光効率(%)〉
PLの発光効率は、ナフタレン系化合物を窒素雰囲気下において石英基板上に70nm厚さに蒸着し単層膜を形成した後、積分球(IS-060、Labsphere Co.)を用いて、励起光として波長325nmのHe−Cdレーザ(IK5651R- G Kimmon electric Co.)を照射し、サンプルからの発光Multi-channel photodiode(PMA-11、Hamamatsu photonics Co.)を測定することにより算出した。
<PL luminous efficiency (%)>
The luminous efficiency of PL is determined by using a integrating sphere (IS-060, Labsphere Co.) as excitation light after depositing a naphthalene compound to a thickness of 70 nm on a quartz substrate in a nitrogen atmosphere to form a single layer film. Calculation was performed by irradiating a He—Cd laser (IK5651R-G Kimmon electric Co.) having a wavelength of 325 nm and measuring light emission multi-channel photodiode (PMA-11, Hamamatsu photonics Co.) from the sample.

Figure 2007084485
Figure 2007084485

なお、2,3,6,7−テトラキス(2−ナフチル)ナフタレンのトランジスタ特性を図1(a)に示す。また、2,3,6,7−テトラフェニルナフタレンと2,3,6,7−テトラキス(2−ナフチル)ナフタレンの発光波長を図1(b)に示す。
また、2,3,6,7−テトラキス(4−ビフェニル)ナフタレンのトランジスタ特性を図2(a)に、発光スペクトルを図2(b)に示す。
また、2,7−ビス(4−ビフェニル)−3,6−ジフェニルナフタレンのトランジスタ特性を図3(a)に、発光スペクトルを図3(b)に示す。
Note that the transistor characteristics of 2,3,6,7-tetrakis (2-naphthyl) naphthalene are shown in FIG. The emission wavelengths of 2,3,6,7-tetraphenylnaphthalene and 2,3,6,7-tetrakis (2-naphthyl) naphthalene are shown in FIG.
FIG. 2A shows the transistor characteristics of 2,3,6,7-tetrakis (4-biphenyl) naphthalene, and FIG. 2B shows the emission spectrum.
FIG. 3A shows the transistor characteristics of 2,7-bis (4-biphenyl) -3,6-diphenylnaphthalene, and FIG. 3B shows the emission spectrum.

(a)図は2,3,6,7−テトラキス(2−ナフチル)ナフタレンのトランジスタ特性を示すグラフであり、(b)図は2,3,6,7−テトラフェニルナフタレンと2,3,6,7−テトラキス(2−ナフチル)ナフタレンの発光波長を示すグラフである。(A) is a graph showing the transistor characteristics of 2,3,6,7-tetrakis (2-naphthyl) naphthalene, (b) is a graph showing 2,3,6,7-tetraphenylnaphthalene and 2,3,6 It is a graph which shows the light emission wavelength of 6,7-tetrakis (2-naphthyl) naphthalene. (a)図は2,3,6,7−テトラキス(4−ビフェニル)ナフタレンのトランジスタ特性を示し、(b)図はその発光スペクトルを示すグラフである。(A) The figure shows the transistor characteristics of 2,3,6,7-tetrakis (4-biphenyl) naphthalene, and (b) is a graph showing the emission spectrum. (a)図は2,7−ビス(4−ビフェニル)−3,6−ジフェニルナフタレンのトランジスタ特性を示し、(b)図はその発光スペクトルを示すグラフである。(A) The figure shows the transistor characteristics of 2,7-bis (4-biphenyl) -3,6-diphenylnaphthalene, and (b) is a graph showing the emission spectrum. 本発明の発光トランジスタ素子の実施の形態を示す概略構成を示す模式的断面図である。It is typical sectional drawing which shows schematic structure which shows embodiment of the light emitting transistor element of this invention. 図4に示す発光トランジスタ素子の電極形状を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the electrode shape of the light emitting transistor element shown in FIG. 図4に示す発光トランジスタ素子の正孔及び電子の再結合機構の説明図である。It is explanatory drawing of the recombination mechanism of the hole and electron of the light emitting transistor element shown in FIG. 図4に示す発光トランジスタ素子を用いた本発明の表示装置の実施の形態を示す電気回路図である。FIG. 5 is an electric circuit diagram showing an embodiment of a display device of the present invention using the light emitting transistor element shown in FIG. 4. 本発明の有機EL素子の実施の形態を示す概略構成を示す模式的断面図である。It is typical sectional drawing which shows schematic structure which shows embodiment of the organic EL element of this invention. 図8に示す有機EL素子を用いた本発明の表示装置の実施の形態を示す電気回路図である。It is an electric circuit diagram which shows embodiment of the display apparatus of this invention using the organic EL element shown in FIG. 材料の物性の評価(キャリア移動度とEL発光効率測定)に使用したトランジスタ素子の斜視図である。It is a perspective view of the transistor element used for evaluation (physical mobility and EL luminous efficiency measurement) of the physical property of material. EL発光効率の測定に用いたフォトンカウンターを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the photon counter used for the measurement of EL luminous efficiency.

符号の説明Explanation of symbols

1 発光層
2 ソース電極
3 ドレイン電極
4 ゲート電極
5 絶縁膜
10 発光トランジスタ素子
20 基板
21 表示装置
30 有機EL素子
31 基板
32 正孔注入電極層
33 正孔輸送層
34 発光層
35 電子輸送層
36 電子注入電極層
40 基板
41 表示装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light emitting layer 2 Source electrode 3 Drain electrode 4 Gate electrode 5 Insulating film 10 Light emitting transistor element 20 Substrate 21 Display device 30 Organic EL element 31 Substrate 32 Hole injection electrode layer 33 Hole transport layer 34 Light emitting layer 35 Electron transport layer 36 Electron Injection electrode layer 40 Substrate 41 Display device

Claims (7)

下記一般式(V)で示される構造を有するナフタレン誘導体。
Figure 2007084485
(Ar〜Arはそれぞれ独立に置換基を有しても良い芳香環基を表し、少なくともその2つ以上が6π電子系より大きいπ共役系を有する基を表す。なお、Ar〜Arの芳香環基が有する置換基同士が結合して環を形成していても良い。)
A naphthalene derivative having a structure represented by the following general formula (V).
Figure 2007084485
(Ar 1 to Ar 4 each independently represents an aromatic ring group that may have a substituent, and at least two of them represent a group having a π-conjugated system larger than the 6π electron system. Ar 1 to Ar The substituents of the aromatic ring group 4 may be bonded to each other to form a ring.)
請求項1に記載のナフタレン誘導体の1種以上を含むことを特徴とする有機半導体材料。   An organic semiconductor material comprising at least one naphthalene derivative according to claim 1. キャリアとしての正孔及び電子を輸送可能であり、正孔及び電子の再結合により発光を生じる発光層、該発光層に正孔を注入する正孔注入電極、該発光層に電子を注入する電子注入電極、並びに、該正孔注入電極及び電子注入電極に対向し、前記発光層内のキャリアの分布を制御するゲート電極を有する発光トランジスタ素子において、前記発光層に、請求項2に記載の有機半導体材料を用いることを特徴とする発光トランジスタ素子。   A light-emitting layer that can transport holes and electrons as carriers and emits light by recombination of holes and electrons, a hole-injection electrode that injects holes into the light-emitting layer, and an electron that injects electrons into the light-emitting layer The light emitting transistor element having an injection electrode and a gate electrode facing the hole injection electrode and the electron injection electrode and controlling the distribution of carriers in the light emitting layer, the organic layer according to claim 2 in the light emitting layer. A light-emitting transistor element using a semiconductor material. 前記正孔注入電極及び電子注入電極が、それぞれ複数の櫛歯からなる櫛歯形状部を有し、かつ、該正孔注入電極の櫛歯形状部を構成する櫛歯と、該電子注入電極の櫛歯形状部を構成する櫛歯とが、所定間隔を開けて交互に配置されることを特徴とする請求項3に記載の発光トランジスタ素子。   Each of the hole injection electrode and the electron injection electrode has a comb-shaped portion composed of a plurality of comb teeth, and the comb teeth constituting the comb-shaped portion of the hole injection electrode and the electron injection electrode 4. The light-emitting transistor element according to claim 3, wherein the comb teeth constituting the comb-shaped portion are alternately arranged at a predetermined interval. 請求項3又は請求項4に記載の発光トランジスタ素子を基板上に複数個配列して構成したことを特徴とする表示装置。   5. A display device comprising a plurality of light emitting transistor elements according to claim 3 arranged on a substrate. キャリアとしての正孔及び電子を輸送可能であり、正孔及び電子の再結合により発光を生じる発光層、該発光層に正孔を注入する正孔注入電極、並びに、該発光層に電子を注入する電子注入電極を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、下記一般式(V)で示される構造を有するナフタレン誘導体の1種以上を含む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 2007084485
(Ar〜Arはそれぞれ独立に置換基を有しても良い芳香環基を表し、少なくともその2つ以上が6π電子系より大きいπ共役系を有する基を表す。なお、Ar〜Arの芳香環基が有する置換基同士が結合して環を形成していても良い。)
A light emitting layer that can transport holes and electrons as carriers and emits light by recombination of holes and electrons, a hole injection electrode that injects holes into the light emitting layer, and electrons that are injected into the light emitting layer An organic electroluminescent device having an electron injection electrode comprising at least one naphthalene derivative having a structure represented by the following general formula (V):
Figure 2007084485
(Ar 1 to Ar 4 each independently represents an aromatic ring group that may have a substituent, and at least two of them represent a group having a π-conjugated system larger than the 6π electron system. Ar 1 to Ar The substituents of the aromatic ring group 4 may be bonded to each other to form a ring.)
請求項6に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を基板上に複数個配列して構成したことを特徴とする表示装置。   A display device comprising a plurality of the organic electroluminescence elements according to claim 6 arranged on a substrate.
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