JP2010126480A - Benzodithiophene-based compound, and composition and organic electroluminescent device containing the same compound - Google Patents

Benzodithiophene-based compound, and composition and organic electroluminescent device containing the same compound Download PDF

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JP2010126480A
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Hideji Osuga
秀次 大須賀
Hiroki Yamada
祐己 山田
Katsuichi Mimuro
勝一 三室
Junji Mizukami
潤二 水上
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Mitsubishi Chemical Corp
Wakayama University
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Mitsubishi Chemical Corp
Wakayama University
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compound which has high amorphousness and solubility in solvents, and allows maintenance of high performances in an organic electroluminescent device obtained even by using the compound in an organic layer formed according to a wet film-forming method. <P>SOLUTION: A benzodithiophene-based compound is represented by formula (1) (wherein, R<SP>1</SP>to R<SP>6</SP>represent each independently a hydrogen atom or substituent, with the proviso that any of R<SP>1</SP>and R<SP>6</SP>, R<SP>2</SP>and R<SP>5</SP>, and R<SP>3</SP>and R<SP>4</SP>are not the same). <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、有機電界発光素子の発光層等に用いられる新規ベンゾジチオフェン系化合物と、この化合物を含有する組成物と、この化合物を含む有機電界発光素子に関する。   The present invention relates to a novel benzodithiophene compound used for a light emitting layer or the like of an organic electroluminescent device, a composition containing the compound, and an organic electroluminescent device containing the compound.

近年、薄膜型の電界発光素子としては、無機材料を使用したものに代わり、有機薄膜を用いた有機電界発光素子の開発が行われるようになっている。有機電界発光素子は、通常、陽極と陰極との間に、正孔注入層、正孔輸送層、有機発光層、電子輸送層などを有し、この各層に適した赤、緑、青などの発光素子の開発が進んでいる。しかしながら、中でも青色の発光素子は、効率、寿命、耐熱性の観点で満足できるものではなく、フルカラーディスプレイ用途への適用は限定的であるという課題があった。   In recent years, as a thin film type electroluminescent element, an organic electroluminescent element using an organic thin film has been developed instead of using an inorganic material. The organic electroluminescent device usually has a hole injection layer, a hole transport layer, an organic light emitting layer, an electron transport layer, etc. between the anode and the cathode, and suitable for each layer such as red, green, blue, etc. Development of light emitting devices is progressing. However, blue light-emitting elements are not satisfactory in terms of efficiency, life, and heat resistance, and there is a problem that application to full-color displays is limited.

また、有機電界発光素子の各層の形成方法としては、蒸着成膜法や湿式成膜法がある。蒸着成膜法では、テレビやモニタ用の中・大型フルカラーパネルなどを製作する場合、歩留まりの観点で課題を有する。そのため、中でもこれら大面積の用途には湿式成膜法が好適である。   In addition, as a method for forming each layer of the organic electroluminescent element, there are a vapor deposition film forming method and a wet film forming method. The vapor deposition method has a problem in terms of yield when manufacturing a medium or large full color panel for a television or a monitor. Therefore, the wet film-forming method is suitable for these large area applications.

しかしながら、湿式成膜法で有機電界発光素子の各層を形成するためには、各層を形成する材料が溶剤に溶解し、かつ湿式成膜後にも素子として高い性能を有することが望まれていた。しかし、従来開発されている蒸着成膜法に使用されてきた材料であっても、湿式成膜法には適さないものが多かった(特許文献1参照)。   However, in order to form each layer of the organic electroluminescent element by the wet film forming method, it has been desired that the material for forming each layer is dissolved in a solvent and has high performance as an element even after the wet film formation. However, many materials that have been used in the conventionally developed vapor deposition method are not suitable for the wet film formation method (see Patent Document 1).

すなわち、特許文献1には、蒸着成膜法による有機電界発光素子の発光層材料として、本発明に係る式(1)において、RとRが水素原子で、R〜Rが、水素原子、アルキル基またはアリール基のいずれかであり、このうち、RとRとが同一のものであり、また、RとRとが同一のものであることにより、線対称の分子構造を有するベンゾジチオフェン系化合物が提案されているが、この化合物は、後述の比較例1,2に示すように、その対称な分子構造のために溶剤に対する溶解性が悪いことから湿式成膜には適さず、また、アモルファス性も低く、湿式成膜後にも素子として高い性能を有するとは言えなかった。
特開2007−145833号公報
That is, in Patent Document 1, as a light emitting layer material of an organic electroluminescent element by a vapor deposition film forming method, in formula (1) according to the present invention, R 1 and R 6 are hydrogen atoms, R 2 to R 5 Any one of a hydrogen atom, an alkyl group and an aryl group, in which R 4 and R 3 are the same, and R 2 and R 5 are the same, A benzodithiophene compound having a molecular structure has been proposed, but this compound has a poor solubility in a solvent due to its symmetrical molecular structure, as shown in Comparative Examples 1 and 2 to be described later. It was not suitable for a film, and it was low in amorphousness, so that it could not be said to have high performance as an element even after wet film formation.
JP 2007-145833 A

本発明は上記従来の実状に鑑みてなされたものであって、アモルファス性が高く、また、溶剤への溶解性が高い等の湿式成膜に適した化合物を提供することを課題とする。また、湿式成膜法で形成される有機層に用いても、得られる有機電界発光素子が高い性能を保つことができる化合物を提供することを課題とする。   This invention is made | formed in view of the said conventional actual condition, Comprising: It makes it a subject to provide the compound suitable for wet film-formings, such as high amorphous property and high solubility to a solvent. It is another object of the present invention to provide a compound that can maintain high performance even when used in an organic layer formed by a wet film formation method.

本発明者らが鋭意検討した結果、ある特定の化合物を用いることにより上記課題が解決できることが分かり、本発明に到達した。   As a result of intensive studies by the present inventors, it has been found that the above problem can be solved by using a specific compound, and the present invention has been achieved.

すなわち、本発明は、下記式(1)で表されることを特徴とするベンゾジチオフェン系化合物、に存する。

Figure 2010126480
That is, the present invention resides in a benzodithiophene compound characterized by being represented by the following formula (1).
Figure 2010126480

(式(1)中、R〜Rは、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表す。但し、RとR、RとRおよびRとRが、いずれも同一であることはない。) (In formula (1), R 1 to R 6 each independently represents a hydrogen atom or a substituent, provided that R 1 and R 6 , R 2 and R 5, and R 3 and R 4 are the same. Never.)

本発明は、また、該ベンゾジチオフェン系化合物および溶剤を含有することを特徴とする組成物、並びに、陽極および陰極と、該陽極と該陰極との間に設けられた有機層とを有する有機電界発光素子において、該有機層に該ベンゾジチオフェン系化合物を含有することを特徴とする有機電界発光素子、に存する。   The present invention also includes a composition comprising the benzodithiophene compound and a solvent, and an organic material having an anode and a cathode, and an organic layer provided between the anode and the cathode. The electroluminescent element is an organic electroluminescent element characterized in that the organic layer contains the benzodithiophene compound.

本発明のベンゾジチオフェン系化合物は、アモルファス性が高く、溶剤への溶解性が高かったり、固体状態と溶液状態との発光スペクトルの差が小さいなど湿式成膜に適した化合物である。また、本発明のベンゾジチオフェン系化合物を用いた有機層を有する有機電界発光素子は、該有機層の形成方法が蒸着法のみならず、湿式成膜法であっても、発光効率、発光輝度、寿命などの点において高い性能を有する。   The benzodithiophene compound of the present invention is a compound suitable for wet film formation because of its high amorphous property, high solubility in a solvent, and a small difference in emission spectrum between a solid state and a solution state. In addition, the organic electroluminescence device having an organic layer using the benzodithiophene compound of the present invention has a luminous efficiency and luminance even when the formation method of the organic layer is not only a vapor deposition method but also a wet film formation method. High performance in terms of life and the like.

以下に本発明の実施の形態を詳細に説明するが、以下に記載する構成要件の説明は、本発明の実施態様の一例(代表例)であり、本発明はその要旨を超えない限り、これらの内容に特定はされない。   Embodiments of the present invention will be described in detail below, but the description of the constituent elements described below is an example (representative example) of an embodiment of the present invention, and the present invention does not exceed the gist thereof. The content of is not specified.

[ベンゾジチオフェン系化合物]
本発明のベンゾジチオフェン系化合物は、下記式(1)で表されることを特徴とする。
[Benzodithiophene compounds]
The benzodithiophene compound of the present invention is represented by the following formula (1).

Figure 2010126480
Figure 2010126480

(式(1)中、R〜Rは、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表す。但し、RとR、RとRおよびRとRが、いずれも同一であることはない。) (In formula (1), R 1 to R 6 each independently represents a hydrogen atom or a substituent, provided that R 1 and R 6 , R 2 and R 5, and R 3 and R 4 are the same. Never.)

ここで、RとR、RとRおよびRとRが、いずれも同一であることはないとは、以下の(a)〜(c)を全て満たすことがないことを意味する。
(a)RとRとが同一である
(b)RとRとが同一である
(c)RとRとが同一である
Here, R 1 and R 6 , R 2 and R 5, and R 3 and R 4 are not the same, meaning that the following (a) to (c) are not satisfied. means.
(a) R 1 and R 6 are the same
(b) R 2 and R 5 are the same
(c) R 3 and R 4 are the same

すなわち、RとRとが同一で、またRとRとが同一であっても、RとRとが異なるものであれば本発明の条件を満たす。RとR、RとR、RとR、の3つの組み合わせのうち、少なくともいずれか1組が、互いに異なるものであればよい。
また、ここで、「異なる」とは、例えばRとRとを例にとるならば、Rが水素原子であって、Rが置換基である場合;RとRの両方が置換基であるが置換基の種類が異なる場合;などが挙げられる。例えば、置換基が、「メチル基が置換したフェニル基」の場合、当該フェニル基に対するメチル基の置換位置が異なるもの同士も、置換基の種類が異なるものとして含める。
That is, even if R 1 and R 6 are the same, and R 2 and R 5 are the same, the conditions of the present invention are satisfied as long as R 3 and R 4 are different. Of the three combinations of R 1 and R 6 , R 2 and R 5 , and R 3 and R 4 , at least one of them may be different from each other.
Here, “different” means, for example, when R 1 and R 6 are taken as an example, when R 1 is a hydrogen atom and R 6 is a substituent; both R 1 and R 6 Is a substituent but the type of the substituent is different; For example, when the substituent is a “phenyl group substituted with a methyl group”, those having different methyl substitution positions relative to the phenyl group are also included as different substituent types.

{構造上の特徴}
上記式(1)で表されるベンゾジチオフェン系化合物(以下、本発明のベンゾジチオフェン系化合物という場合がある)は、このようにRとR、RとRおよびRとRが、いずれも同一ではないことにより、分子が非対称構造となり、アモルファス性を帯びるため、溶剤に対する溶解性が良好であると推察される。
{Structural features}
The benzodithiophene compound represented by the above formula (1) (hereinafter sometimes referred to as the benzodithiophene compound of the present invention) is thus R 1 and R 6 , R 2 and R 5, and R 3 . Since R 4 is not the same, the molecule has an asymmetric structure and is amorphous, so that it is presumed that the solubility in a solvent is good.

また、本発明のベンゾジチオフェン系化合物を、湿式成膜法で形成する有機電界発光素子の有機層に用いると、アモルファス性が高いことから、駆動中に分子が結晶化してダークスポット(光らない点)を形成するというような劣化を起こしにくく、寿命の長い有機電界発光素子が得られる。   In addition, when the benzodithiophene compound of the present invention is used in an organic layer of an organic electroluminescence device formed by a wet film formation method, the amorphous property is high, so that molecules crystallize during driving and dark spots (not lighted) It is possible to obtain an organic electroluminescent element having a long life and less prone to deterioration such as forming a point).

{置換基}
〜Rが置換基である場合の具体例としては、以下の置換基群Qに記載の基が挙げられるが、これらのうち、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、置換基を有していてもよい芳香族複素環基、または、該置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基および置換基を有していてもよい芳香族複素環基を2環以上連結してなる基が好ましい。中でも、ベンゼン環またはナフタレン環等の由来の基、またはこれらが2環以上連結してなる基が特に好ましい。
{Substituent}
Specific examples in the case where R 1 to R 6 are substituents include groups described in the following substituent group Q. Among these, alkyl groups and substituents which may have a substituent An aromatic hydrocarbon group that may have a substituent, an aromatic heterocyclic group that may have a substituent, or an aromatic hydrocarbon group and a substituent that may have this substituent. A group formed by connecting two or more aromatic heterocyclic groups which may be used is preferable. Among them, a group derived from a benzene ring or a naphthalene ring or a group formed by connecting two or more of these is particularly preferable.

<置換基群Q>
置換基を有していてもよいアルキル基(好ましくは、炭素数1以上8以下の直鎖または分岐のアルキル基であって、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、2−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、オクチル基等が挙げられる。)、
置換基を有していてもよいアルケニル基(好ましくは、炭素数2以上8以下のアルケニル基であって、例えば、ビニル基、1−ブテニル基等が挙げられる。)、
置換基を有していてもよいアルキニル基(好ましくは、炭素数2以上8以下のアルキニル基であって、例えば、エチニル基、プロパルギル基等が挙げられる。)、
置換基を有していてもよいアラルキル基(好ましくは、炭素数6以上10以下のアラルキル基であって、例えば、ベンジル基等が挙げられる。)、
置換基を有していてもよいアルコキシ基(好ましくは、置換基を有していてもよい炭素数1以上8以下のアルコキシ基であって、例えば、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基等が挙げられる。)、
置換基を有していてもよいアミノ基(好ましくは、置換基に炭素数1以上8以下のアルキル基(このアルキル基は更に置換基を有していてもよい)を1つ以上有するアミノ基であって、例えば、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジベンジルアミノ基等が挙げられる。)、
置換基を有していてもよいアリールアミノ基(例えば、フェニルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基等が挙げられる。)、
置換基を有していてもよいヘテロアリールアミノ基(例えば、ピリジルアミノ基、チエニルアミノ基、ジチエニルアミノ基等が挙げられる。)、
置換基を有していてもよいアシルアミノ基(例えば、アセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基等が挙げられる。)、
置換基を有していてもよいシクロアルキル基(例えば、アダマンチル基等が挙げられる。)、
置換基を有していてもよいアリールオキシ基(好ましくは、芳香族炭化水素基や芳香族複素環基を有するアリールオキシ基であって、例えば、フェニルオキシ基、1−ナフチルオキシ基、2−ナフチルオキシ基、ピリジルオキシ基、チエニルオキシ基等が挙げられる。)、
置換基を有していてもよいアシル基(好ましくは、置換基を有していてもよい炭素数1以上8以下のアシル基であって、例えば、ホルミル基、アセチル基、ベンゾイル基等が挙げられる。)、
置換基を有していてもよいアルコキシカルボニル基(好ましくは、置換基を有していてもよい炭素数2以上13以下のアルコキシカルボニル基であって、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等が挙げられる。)、
置換基を有していてもよいアリールオキシカルボニル基(好ましくは、置換基を有していてもよい炭素数6以上13以下のアリールオキシカルボニル基である。)、
カルボキシ基、
シアノ基、
水酸基、
チオール基、
置換基を有していてもよいアルキルチオ基(好ましくは、炭素数1以上8以下のアルキルチオ基であり、例えば、メチルチオ基、エチルチオ基等が挙げられる。)、
置換基を有していてもよいアリールチオ基(好ましくは、炭素数1以上10以下のアリールチオ基であり、例えば、フェニルチオ基、1−ナフチルチオ基等が挙げられる。)、
置換基を有していてもよいスルホニル基(例えば、メシル基、トシル基等が挙げられる。)、
置換基を有していてもよいシリル基(例えば、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基等が挙げられる。)、
置換基を有していてもよいボリル基(例えば、ジメシチルボリル基等が挙げられる。)、
置換基を有していてもよいホスフィノ基(例えば、ジフェニルホスフィノ基等が挙げられる。)、
置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基(例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ペリレン環、テトラセン環、ピレン環、ベンズピレン環、クリセン環、トリフェニレン環、フルオランテン環等由来の芳香族炭化水素基が挙げられる。)、
置換基を有していてもよい芳香族複素環基(例えば、フラン環、ベンゾフラン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、オキサジアゾール環、インドール環、カルバゾール環、ピロロイミダゾール環、ピロロピラゾール環、ピロロピロール環、チエノピロール環、チエノチオフェン環、フロピロール環、フロフラン環、チエノフラン環、ベンゾイソオキサゾール環、ベンゾイソチアゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリジン環、ピラジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、トリアジン環、キノリン環、イソキノリン環、シノリン環、キノキサリン環、ベンゾイミダゾール環、ペリミジン環、キナゾリン環、キナゾリノン環、アズレン環等由来の芳香族炭化水素基が挙げられる。)、
該置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基および置換基を有していてもよい芳香族複素環基を2環以上連結してなる基(例えば、ビフェニル基、ターフェニル基が挙げられる。)。
<Substituent group Q>
An alkyl group which may have a substituent (preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, for example, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, a 2-propyl group; , Isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, octyl group, etc.).
An alkenyl group which may have a substituent (preferably an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, and examples thereof include a vinyl group and a 1-butenyl group);
An alkynyl group which may have a substituent (preferably an alkynyl group having 2 to 8 carbon atoms, and examples thereof include an ethynyl group and a propargyl group);
An aralkyl group which may have a substituent (preferably an aralkyl group having 6 to 10 carbon atoms, such as a benzyl group);
An alkoxy group which may have a substituent (preferably an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms which may have a substituent, such as a methoxy group, an ethoxy group and a butoxy group) ),
An amino group which may have a substituent (preferably an amino group having at least one alkyl group having 1 to 8 carbon atoms (this alkyl group may further have a substituent) in the substituent; And examples thereof include a methylamino group, a dimethylamino group, a diethylamino group, and a dibenzylamino group).
An arylamino group which may have a substituent (for example, a phenylamino group, a diphenylamino group, a ditolylamino group, etc.);
A heteroarylamino group which may have a substituent (for example, a pyridylamino group, a thienylamino group, a dithienylamino group, etc.);
An acylamino group which may have a substituent (for example, acetylamino group, benzoylamino group and the like),
A cycloalkyl group optionally having a substituent (for example, an adamantyl group, etc.),
An aryloxy group which may have a substituent (preferably an aryloxy group having an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group, such as a phenyloxy group, a 1-naphthyloxy group, 2- Naphthyloxy group, pyridyloxy group, thienyloxy group, etc.),
An acyl group which may have a substituent (preferably an acyl group having 1 to 8 carbon atoms which may have a substituent, such as a formyl group, an acetyl group, a benzoyl group, etc. ),
An alkoxycarbonyl group which may have a substituent (preferably an alkoxycarbonyl group having 2 to 13 carbon atoms which may have a substituent, such as a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, etc. ),
An aryloxycarbonyl group which may have a substituent (preferably an aryloxycarbonyl group having 6 to 13 carbon atoms which may have a substituent);
A carboxy group,
A cyano group,
Hydroxyl group,
Thiol groups,
An alkylthio group which may have a substituent (preferably an alkylthio group having 1 to 8 carbon atoms, for example, a methylthio group, an ethylthio group, etc.),
An arylthio group which may have a substituent (preferably an arylthio group having 1 to 10 carbon atoms, such as a phenylthio group and a 1-naphthylthio group);
A sulfonyl group which may have a substituent (for example, mesyl group, tosyl group and the like),
A silyl group which may have a substituent (for example, a trimethylsilyl group, a triphenylsilyl group, etc.),
An optionally substituted boryl group (for example, a dimesitylboryl group),
A phosphino group which may have a substituent (for example, a diphenylphosphino group);
An aromatic hydrocarbon group which may have a substituent (for example, benzene ring, naphthalene ring, anthracene ring, phenanthrene ring, perylene ring, tetracene ring, pyrene ring, benzpyrene ring, chrysene ring, triphenylene ring, fluoranthene ring, etc. Derived from aromatic hydrocarbon groups),
An aromatic heterocyclic group which may have a substituent (for example, furan ring, benzofuran ring, thiophene ring, benzothiophene ring, pyrrole ring, pyrazole ring, imidazole ring, oxadiazole ring, indole ring, carbazole ring, Pyrroloimidazole ring, pyrrolopyrazole ring, pyrrolopyrrole ring, thienopyrrole ring, thienothiophene ring, furopyrrole ring, furofuran ring, thienofuran ring, benzoisoxazole ring, benzoisothiazole ring, benzimidazole ring, pyridine ring, pyrazine ring, pyridazine ring , An aromatic hydrocarbon group derived from a pyrimidine ring, a triazine ring, a quinoline ring, an isoquinoline ring, a sinoline ring, a quinoxaline ring, a benzimidazole ring, a perimidine ring, a quinazoline ring, a quinazolinone ring, an azulene ring, and the like.
A group formed by linking two or more aromatic hydrocarbon groups which may have a substituent and an aromatic heterocyclic group which may have a substituent (for example, biphenyl group and terphenyl group) .)

なお、上記の置換基群Qの基が有していてもよい置換基としては、アルキル基、アリールアミノ基、芳香族炭化水素基または芳香族複素環基等が挙げられ、その具体例は、上記置換基群Qに記載のものが挙げられる。   In addition, examples of the substituent that the group of the substituent group Q may have include an alkyl group, an arylamino group, an aromatic hydrocarbon group, and an aromatic heterocyclic group, and specific examples thereof include The thing of the said substituent group Q is mentioned.

{分子量}
前記式(1)で表される本発明のベンゾジチオフェン系化合物の分子量は、通常2000以下、好ましくは1500以下である。分子量がこの上限を超えると、不純物の高分子量化によって精製が困難となる場合がある。
{Molecular weight}
The molecular weight of the benzodithiophene compound of the present invention represented by the formula (1) is usually 2000 or less, preferably 1500 or less. If the molecular weight exceeds this upper limit, purification may become difficult due to the high molecular weight of impurities.

{溶剤溶解性}
前記式(1)で表される本発明のベンゾジチオフェン系化合物は、溶剤溶解性に優れ、例えば、トルエンに対して25℃で0.9重量%以上の溶解度であることが好ましい。
{Solvent solubility}
The benzodithiophene compound of the present invention represented by the formula (1) is excellent in solvent solubility, and preferably has a solubility of 0.9% by weight or more at 25 ° C. with respect to toluene.

{好適構造}
前記式(1)で表される本発明のベンゾジチオフェン系化合物の中でも、RとRとが異なる化合物であるものが、有機溶剤への溶解性が向上し、また、結晶性が低下し、形成された薄膜中での結晶化が起きにくいという点で好ましい。中でも、下記式(1−1)で表される化合物であることが好ましい。
{Preferred structure}
Among the benzodithiophene compounds of the present invention represented by the formula (1), those in which R 2 and R 5 are different are improved in solubility in organic solvents, and the crystallinity is lowered. However, it is preferable in that crystallization hardly occurs in the formed thin film. Especially, it is preferable that it is a compound represented by a following formula (1-1).

Figure 2010126480
Figure 2010126480

(式(1−1)中、R12〜R15は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表す。但し、R12とR15が、同一であることはない。) (In formula (1-1), R 12 to R 15 each independently represents a hydrogen atom or a substituent. However, R 12 and R 15 are not the same.)

12〜R15が置換基である場合の該置換基の具体例、好ましい例としては、上記式(1)におけるR〜Rが置換基である場合と同様である。 Specific examples and preferred examples of the substituent when R 12 to R 15 are substituents are the same as those in the case where R 1 to R 6 in the above formula (1) are substituents.

式(1−1)で表される化合物において、R12〜R15は、それぞれ独立に置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基または置換基を有していてもよい芳香族複素環基であることが好ましく、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基であることがより好ましく、特に、置換基を有していてもよいベンゼン環由来の基、またはベンゼン環が、好ましくは2〜5環、さらに好ましくは2〜3環縮合してなる芳香族炭化水素基が好ましい。 In the compound represented by the formula (1-1), R 12 to R 15 are each independently an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent or an aromatic complex which may have a substituent. It is preferably a cyclic group, more preferably an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent, and in particular, a group derived from a benzene ring which may have a substituent, or a benzene ring An aromatic hydrocarbon group formed by condensation of 2 to 5 rings, more preferably 2 to 3 rings is more preferable.

式(1−1)で表される化合物において、R12とR15は異なるものであるが、R13とR14は同一のものであることが好ましく、特に、R13とR14が、いずれも、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基であることが好ましく、特に置換基を有していてもよいベンゼン環由来の基(フェニル基)であることがより好ましい。 In the compound represented by formula (1-1), R 12 and R 15 are different from each other, but R 13 and R 14 are preferably the same, and in particular, R 13 and R 14 are either Is preferably an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent, and more preferably a group derived from a benzene ring which may have a substituent (phenyl group).

また、上記式(1)で表される本発明のベンゾジチオフェン系化合物の中でも、Rが置換基である化合物は、Rが置換基でない化合物に対して、溶液状態で測定した発光スペクトルと固体状態で測定した発光スペクトルの差が小さく、すなわち固体状態においても希薄溶液中と同様に均一に分散し、会合等による色純度の低下および発光効率の低下を防止できる材料であることから、有機電界発光素子に用いる材料として特に有用である。中でも、式(1−2)で表される化合物が該効果が得られることから好ましい。 Among the benzodithiophene compounds of the present invention represented by the aforementioned formula (1), a compound wherein R 1 is a substituent, an emission spectrum in which R 1 for compounds not a substituent, measured in a solution state The difference in emission spectrum measured in the solid state is small, that is, the material is uniformly dispersed in the solid state as well as in the dilute solution, and it is possible to prevent the decrease in color purity and the emission efficiency due to association, etc. It is particularly useful as a material used for organic electroluminescence devices. Among these, a compound represented by the formula (1-2) is preferable because the effect is obtained.

Figure 2010126480
Figure 2010126480

(式(1−2)中、R21は置換基を表す。R22〜R25は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表す。) (In formula (1-2), R 21 represents a substituent. R 22 to R 25 each independently represents a hydrogen atom or a substituent.)

21およびR22〜R25が置換基である場合の該置換基の具体例、好ましい例としては、上記式(1)におけるR〜Rが置換基である場合と同様である。 Specific examples and preferred examples of the substituent when R 21 and R 22 to R 25 are substituents are the same as those in the case where R 1 to R 6 in the above formula (1) are substituents.

式(1−2)で表される化合物において、R21〜R25は、それぞれ独立に置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基または置換基を有していてもよい芳香族複素環基であることが好ましく、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基であることがより好ましい。 In the compound represented by the formula (1-2), R 21 to R 25 are each independently an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent or an aromatic complex which may have a substituent. It is preferably a cyclic group, and more preferably an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent.

式(1−2)で表される化合物において、R21は、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基であることが好ましく、特に置換基を有していてもよいベンゼン環由来の基(フェニル基)であることがより好ましい。
また、R22〜R25は、それぞれ独立に置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基であることが好ましく、特に置換基を有していてもよいベンゼン環由来の基(フェニル基)であることがより好ましい。
In the compound represented by the formula (1-2), R 21 is preferably an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent, and particularly derived from a benzene ring which may have a substituent. It is more preferable that the group is a phenyl group.
R 22 to R 25 are preferably each independently an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent, and particularly a group derived from a benzene ring which may have a substituent (phenyl group). ) Is more preferable.

{具体例}
以下に本発明のベンゾジチオフェン系化合物の具体例を挙げるが、本発明のベンゾジチオフェン系化合物は以下の化合物1〜107に限定されるものではない。
{Concrete example}
Specific examples of the benzodithiophene compound of the present invention are given below, but the benzodithiophene compound of the present invention is not limited to the following compounds 1 to 107.

Figure 2010126480
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Figure 2010126480
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Figure 2010126480
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Figure 2010126480
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{合成方法}
本発明のベンゾジチオフェン系化合物は、例えば以下の方法により合成することができる。
{Synthesis method}
The benzodithiophene compound of the present invention can be synthesized, for example, by the following method.

まず、特開2007−145833号公報等に記載の方法にてベンゾジチオフェン誘導体を合成する。   First, a benzodithiophene derivative is synthesized by a method described in JP 2007-145833 A or the like.

Figure 2010126480
Figure 2010126480

その後、鈴木カップリングなどのアリール−アリール結合反応およびハロゲン化反応を繰り返すことにより多様な誘導体へと導いて、本発明のベンゾジチオフェン系化合物を得ることができる。   Thereafter, the benzodithiophene compound of the present invention can be obtained by repeating an aryl-aryl bond reaction such as Suzuki coupling and a halogenation reaction to lead to various derivatives.

Figure 2010126480
Figure 2010126480

各段階での生成物は昇華精製法、蒸留法、カラムクロマトグラフィー法、結晶化法、他の精製方法により精製することができる。   The product at each stage can be purified by sublimation purification, distillation, column chromatography, crystallization, or other purification methods.

{用途}
本発明のベンゾジチオフェン系化合物は、単独で用いることもできるが、各種溶剤に対する溶解性が良好であることからも、本発明のベンゾジチオフェン系化合物および溶剤を含有する組成物、すなわち、本発明のベンゾジチオフェン系化合物を溶剤に溶解または分散させた組成物(以下、本発明の組成物という場合がある)として用いることも好ましい。
{Usage}
The benzodithiophene compound of the present invention can be used alone, but because of its good solubility in various solvents, the composition containing the benzodithiophene compound of the present invention and the solvent, ie, the present invention It is also preferable to use it as a composition in which the benzodithiophene compound of the invention is dissolved or dispersed in a solvent (hereinafter sometimes referred to as the composition of the present invention).

本発明のベンゾジチオフェン系化合物は、発光材料として用いられることが好ましいが、正孔輸送材料等の電荷輸送材料として用いてもよい。特に有機電界発光素子の発光層または正孔輸送層の材料として用いることが好ましく、発光層の材料として用いることがより好ましく、とりわけ発光層の発光材料として用いることが好ましい。また、本発明のベンゾジチオフェン系化合物と他の材料とを組み合わせて、白色照明等の白色有機電界発光素子の発光層に用いてもよい。   The benzodithiophene compound of the present invention is preferably used as a light emitting material, but may be used as a charge transport material such as a hole transport material. In particular, it is preferably used as a material for a light emitting layer or a hole transport layer of an organic electroluminescence device, more preferably used as a material for a light emitting layer, and particularly preferably used as a light emitting material for a light emitting layer. Further, the benzodithiophene compound of the present invention may be used in combination with another material for a light emitting layer of a white organic electroluminescent device such as white illumination.

本発明のベンゾジチオフェン系化合物は、特に溶剤を含む本発明の組成物として湿式成膜法による発光層の形成に用いられることが好ましい。
ただし、本発明のベンゾジチオフェン系化合物は、真空蒸着法による発光層の形成にも有効に用いることができる。
The benzodithiophene compound of the present invention is preferably used for forming a light emitting layer by a wet film-forming method, particularly as a composition of the present invention containing a solvent.
However, the benzodithiophene compound of the present invention can also be used effectively for the formation of a light emitting layer by vacuum deposition.

[組成物]
本発明の組成物は、本発明のベンゾジチオフェン系化合物と溶剤とを含むものである。
[Composition]
The composition of the present invention comprises the benzodithiophene compound of the present invention and a solvent.

本発明の組成物は、本発明のベンゾジチオフェン系化合物を1種のみ含有していてもよいし、また2種以上を含有していてもよい。本発明のベンゾジチオフェン系化合物は、該組成物を100重量部とすると、通常1重量部以上、また、通常50重量部以下、好ましくは30重量部以下、本発明の組成物中に含有される。本発明の組成物中の本発明のベンゾジチオフェン系化合物の含有量がこの範囲を上回ると、この組成物を用いて形成された有機電界発光素子の発光効率の低下、駆動寿命の低下、発光スペクトルのブロード化等が生じる可能性がある。また、この範囲を下回ると、この組成物を用いて形成された有機電界発光素子の発光寿命の低下、駆動寿命の低下、駆動電圧の上昇が生じる可能性がある。   The composition of this invention may contain only 1 type of the benzodithiophene type compound of this invention, and may contain 2 or more types. The benzodithiophene compound of the present invention is contained in the composition of the present invention in an amount of usually 1 part by weight or more, usually 50 parts by weight or less, preferably 30 parts by weight or less, based on 100 parts by weight of the composition. The When the content of the benzodithiophene compound of the present invention in the composition of the present invention exceeds this range, the luminous efficiency of the organic electroluminescence device formed using this composition is decreased, the driving life is decreased, the light emission There is a possibility that the spectrum becomes broad. On the other hand, below this range, there is a possibility that the light emission life, the drive life, and the drive voltage of the organic electroluminescence device formed using this composition are lowered.

また、本発明の組成物に含まれる溶剤としては、溶質であるベンゾジチオフェン系化合物が良好に溶解する溶剤であれば特に限定されないが、好ましい溶剤としては、例えば、
n−デカン、シクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、デカリン、ビシクロヘキサン等のアルカン類;
トルエン、キシレン、メチシレン、シクロヘキシルベンゼン、テトラリン等の芳香族炭化水素類;
クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼン等のハロゲン化芳香族炭化水素類;
1,2−ジメトキシベンゼン、1,3−ジメトキシベンゼン、アニソール、フェネトール、2−メトキシトルエン、3−メトキシトルエン、4−メトキシトルエン、2,3−ジメチルアニソール、2,4−ジメチルアニソール、ジフェニルエーテル等の芳香族エーテル類;
酢酸フェニル、プロピオン酸フェニル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸エチル、安息香酸プロピル、安息香酸n−ブチル等の芳香族エステル類;
シクロヘキサノン、シクロオクタノン、フェンコン等の脂環族ケトン類;
シクロヘキサノール、シクロオクタノール等の脂環族アルコール類;
メチルエチルケトン、ジブチルケトン等の脂肪族ケトン類;
ブタノール、ヘキサノール等の脂肪族アルコール類;
エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコール−1−モノメチルエーテルアセタート(PGMEA)等の脂肪族エーテル類;
等が挙げられる。
In addition, the solvent contained in the composition of the present invention is not particularly limited as long as the solute benzodithiophene compound dissolves well, but as a preferable solvent, for example,
alkanes such as n-decane, cyclohexane, ethylcyclohexane, decalin, bicyclohexane;
Aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene, methicylene, cyclohexylbenzene, tetralin;
Halogenated aromatic hydrocarbons such as chlorobenzene, dichlorobenzene and trichlorobenzene;
1,2-dimethoxybenzene, 1,3-dimethoxybenzene, anisole, phenetole, 2-methoxytoluene, 3-methoxytoluene, 4-methoxytoluene, 2,3-dimethylanisole, 2,4-dimethylanisole, diphenyl ether, etc. Aromatic ethers;
Aromatic esters such as phenyl acetate, phenyl propionate, methyl benzoate, ethyl benzoate, ethyl benzoate, propyl benzoate, n-butyl benzoate;
Cycloaliphatic ketones such as cyclohexanone, cyclooctanone, and fenkon;
Cycloaliphatic alcohols such as cyclohexanol and cyclooctanol;
Aliphatic ketones such as methyl ethyl ketone and dibutyl ketone;
Aliphatic alcohols such as butanol and hexanol;
Aliphatic ethers such as ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, propylene glycol-1-monomethyl ether acetate (PGMEA);
Etc.

中でも好ましくは、アルカン類や芳香族炭化水素類である。これらの溶剤は1種類を単独で用いてもよく、また2種類以上を任意の組み合わせ、および比率で用いてもよい。   Of these, alkanes and aromatic hydrocarbons are preferable. One of these solvents may be used alone, or two or more thereof may be used in any combination and ratio.

また、より均一な膜を得るためには、成膜直後の液膜から溶剤が適当な速度で蒸発することが好ましい。このため、用いる溶剤の沸点は通常80℃以上、好ましくは100℃以上、より好ましくは120℃以上、また、通常270℃以下、好ましくは250℃以下、より好ましくは沸点230℃以下である。   In order to obtain a more uniform film, it is preferable that the solvent evaporates from the liquid film immediately after the film formation at an appropriate rate. For this reason, the boiling point of the solvent used is usually 80 ° C. or higher, preferably 100 ° C. or higher, more preferably 120 ° C. or higher, and usually 270 ° C. or lower, preferably 250 ° C. or lower, more preferably 230 ° C. or lower.

また、本発明の組成物は、本発明のベンゾジチオフェン系化合物および溶剤以外にも他の化合物を含んでいてもよい。例えば、該組成物を有機電界発光素子の有機層の形成に用いる場合には、形成する層に合わせた他の材料を含有していることが好ましく、各層に用いられる電荷輸送材料等を含有することがより好ましい。   The composition of the present invention may contain other compounds in addition to the benzodithiophene compound and the solvent of the present invention. For example, when the composition is used for forming an organic layer of an organic electroluminescence device, it preferably contains another material that matches the layer to be formed, and contains a charge transport material or the like used for each layer. It is more preferable.

本発明のベンゾジチオフェン系化合物を発光層の発光材料として用いる場合には、本発明のベンゾジチオフェン系化合物をドーパント材料として、他の化合物からなるホスト材料と組み合わせてもよいし、本発明のベンゾジチオフェン系化合物をホスト材料として、他の化合物からなるドーパント材料(発光材料)と組み合わせてもよい。もちろん、本発明のベンゾジチオフェン系化合物を単独で、発光層の発光材料として用いてもよい。   When the benzodithiophene compound of the present invention is used as a light emitting material for a light emitting layer, the benzodithiophene compound of the present invention may be used as a dopant material in combination with a host material composed of other compounds. A benzodithiophene compound as a host material may be combined with a dopant material (light-emitting material) made of another compound. Of course, the benzodithiophene compound of the present invention may be used alone as the light emitting material of the light emitting layer.

他の化合物からなる発光材料としては、任意の公知の材料を適用可能である。例えば、蛍光発光材料であってもよく、燐光発光材料であってもよいが、内部量子効率の観点から、好ましくは燐光発光材料である。   Arbitrary well-known materials are applicable as a luminescent material which consists of another compound. For example, a fluorescent material or a phosphorescent material may be used, but a phosphorescent material is preferable from the viewpoint of internal quantum efficiency.

なお、溶剤への溶解性を向上させる目的で、発光材料の分子の対称性や剛性を低下させたり、或いはアルキル基などの親油性置換基を導入したりすることが好ましい。   For the purpose of improving the solubility in a solvent, it is preferable to reduce the symmetry and rigidity of the molecules of the luminescent material, or to introduce a lipophilic substituent such as an alkyl group.

以下、発光材料のうち蛍光発光材料の例を挙げるが、蛍光発光材料は以下の例示物に限定されるものではない。
青色発光を与える蛍光発光材料(青色蛍光色素)としては、例えば、ナフタレン、ペリレン、ピレン、クリセン、アントラセン、クマリン、p−ビス(2−フェニルエテニル)ベンゼンおよびそれらの誘導体等が挙げられる。
緑色発光を与える蛍光発光材料(緑色蛍光色素)としては、例えば、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体、Al(CNO)などのアルミニウム錯体等が挙げられる。
黄色発光を与える蛍光発光材料(黄色蛍光色素)としては、例えば、ルブレン、ペリミドン誘導体等が挙げられる。
赤色発光を与える蛍光発光材料(赤色蛍光色素)としては、例えば、DCM(4−(dicyanomethylene)−2−methyl−6−(p−dimethylaminostyryl)−4H−pyran)系化合物、ベンゾピラン誘導体、ローダミン誘導体、ベンゾチオキサンテン誘導体、アザベンゾチオキサンテン等が挙げられる。
Hereinafter, examples of the fluorescent light emitting material among the light emitting materials will be described, but the fluorescent light emitting material is not limited to the following examples.
Examples of the fluorescent light emitting material (blue fluorescent dye) that emits blue light include naphthalene, perylene, pyrene, chrysene, anthracene, coumarin, p-bis (2-phenylethenyl) benzene, and derivatives thereof.
Examples of the fluorescent light emitting material (green fluorescent dye) that gives green light emission include quinacridone derivatives, coumarin derivatives, and aluminum complexes such as Al (C 9 H 6 NO) 3 .
Examples of the fluorescent light emitting material (yellow fluorescent dye) that gives yellow light include rubrene, perimidone derivatives, and the like.
Examples of the fluorescent light-emitting material (red fluorescent dye) that emits red light include, for example, DCM (4- (dicyanomethylene) -2-methyl-6- (p-dimethylaminostyryl) -4H-pyran) -based compounds, benzopyran derivatives, rhodamine derivatives, Examples thereof include benzothioxanthene derivatives and azabenzothioxanthene.

燐光発光材料としては、例えば、長周期型周期表(以下、特に断り書きの無い限り「周期表」という場合には、長周期型周期表を指すものとする。)第7〜11族から選ばれる金属を含む有機金属錯体が挙げられる。
周期表第7〜11族から選ばれる金属として、好ましくは、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、銀、レニウム、オスミウム、イリジウム、白金、金等が挙げられる。
錯体の配位子としては、(ヘテロ)アリールピリジン配位子、(ヘテロ)アリールピラゾール配位子などの(ヘテロ)アリール基とピリジン、ピラゾール、フェナントロリンなどが連結した配位子が好ましく、特にフェニルピリジン配位子、フェニルピラゾール配位子が好ましい。ここで、(ヘテロ)アリールとは、アリール基またはヘテロアリール基を表す。
As the phosphorescent material, for example, a long-period type periodic table (hereinafter referred to as a long-period type periodic table when referred to as “periodic table” unless otherwise specified) is selected from the seventh to eleventh groups. And an organometallic complex containing a metal.
Preferred examples of the metal selected from Groups 7 to 11 of the periodic table include ruthenium, rhodium, palladium, silver, rhenium, osmium, iridium, platinum, and gold.
The ligand of the complex is preferably a ligand in which a (hetero) aryl group such as a (hetero) arylpyridine ligand or (hetero) arylpyrazole ligand is linked to pyridine, pyrazole, phenanthroline, etc. A pyridine ligand and a phenylpyrazole ligand are preferable. Here, (hetero) aryl represents an aryl group or a heteroaryl group.

燐光発光材料として、具体的には、トリス(2−フェニルピリジン)イリジウム、トリス(2−フェニルピリジン)ルテニウム、トリス(2−フェニルピリジン)パラジウム、ビス(2−フェニルピリジン)白金、トリス(2−フェニルピリジン)オスミウム、トリス(2−フェニルピリジン)レニウム、オクタエチル白金ポルフィリン、オクタフェニル白金ポルフィリン、オクタエチルパラジウムポルフィリン、オクタフェニルパラジウムポルフィリン等が挙げられる。   Specific examples of the phosphorescent material include tris (2-phenylpyridine) iridium, tris (2-phenylpyridine) ruthenium, tris (2-phenylpyridine) palladium, bis (2-phenylpyridine) platinum, tris (2- Phenylpyridine) osmium, tris (2-phenylpyridine) rhenium, octaethyl platinum porphyrin, octaphenyl platinum porphyrin, octaethyl palladium porphyrin, octaphenyl palladium porphyrin, and the like.

発光材料として用いる化合物の分子量は、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、通常10000以下、好ましくは5000以下、より好ましくは4000以下、更に好ましくは3000以下、また、通常100以上、好ましくは200以上、より好ましくは300以上、更に好ましくは400以上の範囲である。発光材料の分子量が小さ過ぎると、耐熱性が著しく低下したり、ガス発生の原因となったり、膜を形成した際の膜質の低下を招いたり、或いはマイグレーションなどによる有機電界発光素子のモルフォロジー変化を来したりする場合がある。一方、発光材料の分子量が大き過ぎると、有機化合物の精製が困難となってしまったり、溶剤に溶解させる際に時間を要したりする傾向がある。   The molecular weight of the compound used as the light emitting material is arbitrary as long as the effect of the present invention is not significantly impaired, but is usually 10,000 or less, preferably 5000 or less, more preferably 4000 or less, still more preferably 3000 or less, and usually 100 or more, Preferably it is 200 or more, More preferably, it is 300 or more, More preferably, it is the range of 400 or more. If the molecular weight of the luminescent material is too small, the heat resistance will be significantly reduced, gas generation will be caused, the film quality will be reduced when the film is formed, or the morphology of the organic electroluminescent element will be changed due to migration, etc. Sometimes come. On the other hand, if the molecular weight of the luminescent material is too large, it tends to be difficult to purify the organic compound, or it may take time to dissolve in the solvent.

なお、上述した発光材料は、いずれか1種のみを用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせおよび比率で併用してもよい。   In addition, only 1 type may be used for the luminescent material mentioned above, and 2 or more types may be used together by arbitrary combinations and a ratio.

また、他の化合物からなるホスト材料としては、例えば、芳香族アミン誘導体、フタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体、オリゴチオフェン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ベンジルフェニル誘導体、フルオレン基で3級アミンを連結した化合物、ヒドラゾン誘導体、シラザン誘導体、シラナミン誘導体、ホスファミン誘導体、キナクリドン誘導体、ポリアニリン誘導体、ポリピロール誘導体、ポリフェニレンビニレン誘導体、ポリチエニレンビニレン誘導体、ポリキノリン誘導体、ポリキノキサリン誘導体、フェナントロリン誘導体、オキサジアゾール誘導体、カルバゾール誘導体、アントラセン誘導体、ピレン誘導体、フルオレン誘導体、ナフタレン誘導体、ピリジン誘導体、カーボン等が挙げられる。   Examples of the host material composed of other compounds include aromatic amine derivatives, phthalocyanine derivatives, porphyrin derivatives, oligothiophene derivatives, polythiophene derivatives, benzylphenyl derivatives, compounds in which tertiary amines are linked by a fluorene group, hydrazone derivatives, Silazane derivatives, silanamine derivatives, phosphamine derivatives, quinacridone derivatives, polyaniline derivatives, polypyrrole derivatives, polyphenylene vinylene derivatives, polythienylene vinylene derivatives, polyquinoline derivatives, polyquinoxaline derivatives, phenanthroline derivatives, oxadiazole derivatives, carbazole derivatives, anthracene derivatives, pyrene Derivatives, fluorene derivatives, naphthalene derivatives, pyridine derivatives, carbon and the like.

具体例としては、例えば、4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニルに代表される、2個以上の3級アミンを含み2個以上の縮合芳香族環が窒素原子に置換した芳香族ジアミン(特開平5−234681号公報)、4,4’,4”−トリス(1−ナフチルフェニルアミノ)トリフェニルアミン等のスターバースト構造を有する芳香族アミン化合物(Journal of Luminescence,1997年,Vol.72−74,pp.985)、トリフェニルアミンの四量体から成る芳香族アミン化合物(Chemical Communications,1996年,pp.2175)等の芳香族アミン誘導体、2,2',7,7'−テトラキス−(ジフェニルアミノ)−9,9'−スピロビフルオレン等のフルオレン誘導体(Synthetic Metals,1997年,Vol.91,pp.209)等が挙げられる。また、2,5−ビス(1−ナフチル)−1,3,4−オキサジアゾール(BND)や2−(4−ビフェニリル)−5−(p−ターシャルブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール(tBu−PBD)等のオキサジアゾール誘導体、2,5−ビス(6'−(2',2"−ビピリジル))−1,1−ジメチル−3,4−ジフェニルシロール(PyPySPyPy)等のピリジン誘導体、バソフェナントロリン(BPhen)や、2,9−ジメチル−4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン(BCP、バソクプロイン)等のフェナントロリン誘導体、4,4'−ビス(9−カルバゾール)−ビフェニル(CBP)等のカルバゾール誘導体等が挙げられる。   Specific examples include, for example, two or more condensed aromatic rings containing two or more tertiary amines represented by 4,4′-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl. Aromatic amine compounds having a starburst structure such as aromatic diamines substituted with nitrogen atoms (Japanese Patent Laid-Open No. 5-234681), 4,4 ′, 4 ″ -tris (1-naphthylphenylamino) triphenylamine ( Journal of Luminescence, 1997, Vol. 72-74, pp. 985), aromatic amine derivatives such as aromatic amine compounds consisting of tetramers of triphenylamine (Chemical Communications, 1996, pp. 2175), 2 , 2 ', 7,7'-tetrakis- (diphenylamino) -9,9'-spirobifluore Fluorene derivatives (Synthetic Metals, 1997, Vol. 91, pp. 209), etc. In addition, 2,5-bis (1-naphthyl) -1,3,4-oxadiazole (BND) and the like Oxadiazole derivatives such as 2- (4-biphenylyl) -5- (p-tertiarybutylphenyl) -1,3,4-oxadiazole (tBu-PBD), 2,5-bis (6 ′-( 2 ', 2 "-bipyridyl))-1,1-dimethyl-3,4-diphenylsilole (PyPySPyPy) and other pyridine derivatives, bathophenanthroline (BPhen) and 2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1 , 10-phenanthroline (BCP, bathocuproin) and other phenanthroline derivatives, 4,4′-bis (9-carbazole) -biphenyl (CB ) Carbazole derivatives, and the like, such as.

また、本発明の組成物には、必要に応じて、前掲の溶剤の他に、別の溶剤が含有されていてもよい。そのような溶剤としては、例えば、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等のアミド類、ジメチルスルホキシド等が挙げられる。これらは1種類を単独で用いてもよく、また2種類以上を任意の組み合わせ、および比率で用いてもよい。また、成膜性の向上を目的として、レベリング剤や消泡剤等の各種添加剤が含有されていてもよい。   In addition, the composition of the present invention may contain another solvent in addition to the above-described solvents, if necessary. Examples of such a solvent include amides such as N, N-dimethylformamide and N, N-dimethylacetamide, and dimethyl sulfoxide. One of these may be used alone, or two or more may be used in any combination and ratio. Moreover, various additives, such as a leveling agent and an antifoamer, may be contained for the purpose of improving film formability.

[有機電界発光素子]
本発明の有機電界発光素子は、陽極および陰極と、該陽極と該陰極との間に設けられた有機層とを有する有機電界発光素子において、該有機層に本発明のベンゾジチオフェン系化合物を含有することを特徴とする。
[Organic electroluminescence device]
The organic electroluminescent element of the present invention is an organic electroluminescent element having an anode and a cathode, and an organic layer provided between the anode and the cathode, and the benzodithiophene compound of the present invention is applied to the organic layer. It is characterized by containing.

以下に、本発明の有機電界発光素子の層構成およびその一般的形成方法等について、図7を参照して説明する。
図7は本発明にかかる有機電界発光素子の構造例を示す断面の模式図であり、図7において、1は基板、2は陽極、3は正孔注入層、4は正孔輸送層、5は発光層、6は正孔阻止層、7は電子輸送層、8は電子注入層、9は陰極を各々表す。
尚、本発明において湿式成膜法とは、例えば、スピンコート法、ディップコート法、ダイコート法、バーコート法、ブレードコート法、ロールコート法、スプレーコート法、キャピラリーコート法、インクジェット法、スクリーン印刷法、グラビア印刷法、フレキソ印刷法等湿式で成膜される方法をいう。これらの成膜方法の中でも、スピンコート法、スプレーコート法、インクジェット法が好ましい。これは、有機電界発光素子に用いられる塗布用組成物特有の液性に合うためである。
Below, the layer structure of the organic electroluminescent element of this invention, its general formation method, etc. are demonstrated with reference to FIG.
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing a structural example of the organic electroluminescent device according to the present invention. In FIG. 7, 1 is a substrate, 2 is an anode, 3 is a hole injection layer, 4 is a hole transport layer, Represents a light-emitting layer, 6 represents a hole blocking layer, 7 represents an electron transport layer, 8 represents an electron injection layer, and 9 represents a cathode.
In the present invention, the wet film forming method includes, for example, spin coating method, dip coating method, die coating method, bar coating method, blade coating method, roll coating method, spray coating method, capillary coating method, ink jet method, screen printing. This method is a wet film formation method such as a method, a gravure printing method, or a flexographic printing method. Among these film forming methods, a spin coating method, a spray coating method, and an ink jet method are preferable. This is because the liquid property specific to the coating composition used for the organic electroluminescent element is matched.

{基板}
基板1は有機電界発光素子の支持体となるものであり、石英やガラスの板、金属板や金属箔、プラスチックフィルムやシート等が用いられる。特にガラス板や、ポリエステル、ポリメタクリレート、ポリカーボネート、ポリスルホン等の透明な合成樹脂の板が好ましい。合成樹脂基板を使用する場合にはガスバリア性に留意する必要がある。基板のガスバリア性が小さすぎると、基板を通過した外気により有機電界発光素子が劣化することがあるので好ましくない。このため、合成樹脂基板の少なくとも片面に緻密なシリコン酸化膜等を設けてガスバリア性を確保する方法も好ましい方法の一つである。
{substrate}
The substrate 1 serves as a support for the organic electroluminescent element, and a quartz or glass plate, a metal plate or a metal foil, a plastic film, a sheet, or the like is used. In particular, a glass plate or a transparent synthetic resin plate such as polyester, polymethacrylate, polycarbonate, polysulfone or the like is preferable. When using a synthetic resin substrate, it is necessary to pay attention to gas barrier properties. If the gas barrier property of the substrate is too small, the organic electroluminescent element may be deteriorated by the outside air that has passed through the substrate, which is not preferable. For this reason, a method of providing a gas barrier property by providing a dense silicon oxide film or the like on at least one surface of the synthetic resin substrate is also a preferable method.

{陽極}
陽極2は発光層側の層への正孔注入の役割を果たすものである。
この陽極2は、通常、アルミニウム、金、銀、ニッケル、パラジウム、白金等の金属、インジウムおよび/またはスズの酸化物等の金属酸化物、ヨウ化銅等のハロゲン化金属、カーボンブラック、或いは、ポリ(3−メチルチオフェン)、ポリピロール、ポリアニリン等の導電性高分子等により構成される。
{anode}
The anode 2 serves to inject holes into the layer on the light emitting layer side.
This anode 2 is usually a metal such as aluminum, gold, silver, nickel, palladium, platinum, a metal oxide such as an oxide of indium and / or tin, a metal halide such as copper iodide, carbon black, or It is composed of a conductive polymer such as poly (3-methylthiophene), polypyrrole, or polyaniline.

陽極2の形成は通常、スパッタリング法、真空蒸着法等により行われることが多い。また、銀等の金属微粒子、ヨウ化銅等の微粒子、カーボンブラック、導電性の金属酸化物微粒子、導電性高分子微粉末等を用いて陽極2を形成する場合には、適当なバインダー樹脂溶液に分散させて、基板1上に塗布することにより陽極2を形成することもできる。さらに、導電性高分子の場合は、電解重合により直接基板1上に薄膜を形成したり、基板1上に導電性高分子を塗布して陽極2を形成することもできる(Appl.Phys.Lett.,60巻,2711頁,1992年)。
陽極2は通常は単層構造であるが、所望により複数の材料からなる積層構造とすることも可能である。
陽極2の厚みは、必要とする透明性により異なる。透明性が必要とされる場合は、可視光の透過率を、通常60%以上、好ましくは80%以上とすることが好ましい。この場合、陽極2の厚みは通常5nm以上、好ましくは10nm以上であり、また、通常1000nm以下、好ましくは500nm以下程度である。不透明でよい場合は陽極2の厚みは任意であり、陽極2は基板1と同一でもよい。また、さらには、上記の陽極2の上に異なる導電材料を積層することも可能である。
In general, the anode 2 is often formed by a sputtering method, a vacuum deposition method, or the like. In addition, when forming the anode 2 using fine metal particles such as silver, fine particles such as copper iodide, carbon black, conductive metal oxide fine particles, and conductive polymer fine powder, an appropriate binder resin solution The anode 2 can also be formed by being dispersed on the substrate 1 and being coated on the substrate 1. Furthermore, in the case of a conductive polymer, a thin film can be directly formed on the substrate 1 by electrolytic polymerization, or the anode 2 can be formed by applying a conductive polymer on the substrate 1 (Appl. Phys. Lett. 60, 2711, 1992).
The anode 2 usually has a single-layer structure, but it can also have a laminated structure made of a plurality of materials if desired.
The thickness of the anode 2 varies depending on the required transparency. When transparency is required, the visible light transmittance is usually 60% or more, preferably 80% or more. In this case, the thickness of the anode 2 is usually 5 nm or more, preferably 10 nm or more, and is usually 1000 nm or less, preferably about 500 nm or less. When it may be opaque, the thickness of the anode 2 is arbitrary, and the anode 2 may be the same as the substrate 1. Furthermore, it is also possible to laminate different conductive materials on the anode 2 described above.

陽極2に付着した不純物を除去し、イオン化ポテンシャルを調整して正孔注入性を向上させることを目的に、陽極2表面を紫外線(UV)/オゾン処理したり、酸素プラズマ、アルゴンプラズマ処理したりすることは好ましい。   For the purpose of removing impurities adhering to the anode 2 and adjusting the ionization potential to improve the hole injection property, the surface of the anode 2 is treated with ultraviolet (UV) / ozone, or with oxygen plasma or argon plasma. It is preferable to do.

{正孔注入層}
正孔注入層3は、陽極2から発光層5へ正孔を輸送する層であり、通常、陽極2上に形成される。
{Hole injection layer}
The hole injection layer 3 is a layer that transports holes from the anode 2 to the light emitting layer 5, and is usually formed on the anode 2.

本発明に係る正孔注入層3の形成方法は真空蒸着法でも、湿式成膜法でもよく、特に制限はないが、ダークスポット低減の観点から正孔注入層3を湿式成膜法により形成することが好ましい。
正孔注入層3の膜厚は、通常5nm以上、好ましくは10nm以上、また、通常1000nm以下、好ましくは500nm以下の範囲である。
The method for forming the hole injection layer 3 according to the present invention may be a vacuum deposition method or a wet film formation method, and is not particularly limited, but the hole injection layer 3 is formed by a wet film formation method from the viewpoint of reducing dark spots. It is preferable.
The thickness of the hole injection layer 3 is usually 5 nm or more, preferably 10 nm or more, and usually 1000 nm or less, preferably 500 nm or less.

<湿式成膜法による正孔注入層の形成>
湿式成膜により正孔注入層3を形成する場合、通常は、正孔注入層3を構成する材料を適切な溶剤(正孔注入層用溶剤)と混合して成膜用の組成物(正孔注入層形成用組成物)を調製し、この正孔注入層形成用組成物を適切な手法により、正孔注入層3の下層に該当する層(通常は、陽極)上に塗布して成膜し、乾燥することにより正孔注入層3を形成する。
<Formation of hole injection layer by wet film formation method>
When forming the hole injection layer 3 by wet film formation, the material for forming the hole injection layer 3 is usually mixed with an appropriate solvent (hole injection layer solvent) to form a film-forming composition (positive A composition for forming a hole injection layer), and applying the composition for forming a hole injection layer on a layer (usually an anode) corresponding to the lower layer of the hole injection layer 3 by an appropriate technique. The hole injection layer 3 is formed by coating and drying.

(正孔輸送性化合物)
正孔注入層形成用組成物は通常、正孔注入層の構成材料として正孔輸送性化合物および溶剤を含有する。
正孔輸送性化合物は、通常、有機電界発光素子の正孔注入層に使用される、正孔輸送性を有する化合物であれば、重合体などの高分子化合物であっても、単量体などの低分子化合物であってもよいが、高分子化合物であることが好ましい。
(Hole transporting compound)
The composition for forming a hole injection layer usually contains a hole transporting compound and a solvent as constituent materials of the hole injection layer.
As long as the hole transporting compound is a compound having a hole transporting property, which is usually used in a hole injection layer of an organic electroluminescence device, a monomer or the like may be a polymer compound or the like. Although it may be a low molecular weight compound, it is preferably a high molecular weight compound.

正孔輸送性化合物としては、陽極2から正孔注入層3への電荷注入障壁の観点から4.5eV〜6.0eVのイオン化ポテンシャルを有する化合物が好ましい。正孔輸送性化合物の例としては、芳香族アミン誘導体、フタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体、オリゴチオフェン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ベンジルフェニル誘導体、フルオレン基で3級アミンを連結した化合物、ヒドラゾン誘導体、シラザン誘導体、シラナミン誘導体、ホスファミン誘導体、キナクリドン誘導体、ポリアニリン誘導体、ポリピロール誘導体、ポリフェニレンビニレン誘導体、ポリチエニレンビニレン誘導体、ポリキノリン誘導体、ポリキノキサリン誘導体、カーボン等が挙げられる。   The hole transporting compound is preferably a compound having an ionization potential of 4.5 eV to 6.0 eV from the viewpoint of a charge injection barrier from the anode 2 to the hole injection layer 3. Examples of hole transporting compounds include aromatic amine derivatives, phthalocyanine derivatives, porphyrin derivatives, oligothiophene derivatives, polythiophene derivatives, benzylphenyl derivatives, compounds in which tertiary amines are linked by a fluorene group, hydrazone derivatives, silazane derivatives, silanamines Derivatives, phosphamine derivatives, quinacridone derivatives, polyaniline derivatives, polypyrrole derivatives, polyphenylene vinylene derivatives, polythienylene vinylene derivatives, polyquinoline derivatives, polyquinoxaline derivatives, carbon and the like.

尚、本発明において誘導体とは、例えば、芳香族アミン誘導体を例にするならば、芳香族アミンそのものおよび芳香族アミンを主骨格とする化合物を含むものであり、重合体であっても、単量体であってもよい。   In the present invention, a derivative includes, for example, an aromatic amine derivative, and includes an aromatic amine itself and a compound having an aromatic amine as a main skeleton. It may be a mer.

正孔注入層3の材料として用いられる正孔輸送性化合物は、このような化合物のうち何れか1種を単独で含有していてもよく、2種以上を含有していてもよい。2種以上の正孔輸送性化合物を含有する場合、その組み合わせは任意であるが、芳香族三級アミン高分子化合物1種または2種以上と、その他の正孔輸送性化合物1種または2種以上とを併用することが好ましい。   The hole transporting compound used as the material for the hole injection layer 3 may contain any one of these compounds alone, or may contain two or more. When two or more hole transporting compounds are contained, the combination thereof is arbitrary, but one or more aromatic tertiary amine polymer compounds and one or two other hole transporting compounds are used. It is preferable to use the above in combination.

上記例示した中でも非晶質性、可視光の透過率の点から、芳香族アミン化合物が好ましく、特に芳香族三級アミン化合物が好ましい。ここで、芳香族三級アミン化合物とは、芳香族三級アミン構造を有する化合物であって、芳香族三級アミン由来の基を有する化合物も含む。   Among the above examples, an aromatic amine compound is preferable from the viewpoint of amorphousness and visible light transmittance, and an aromatic tertiary amine compound is particularly preferable. Here, the aromatic tertiary amine compound is a compound having an aromatic tertiary amine structure, and includes a compound having a group derived from an aromatic tertiary amine.

芳香族三級アミン化合物の種類は特に制限されないが、表面平滑化効果による均一な発光の点から、重量平均分子量が1000以上、1000000以下の高分子化合物(繰り返し単位が連なる重合型化合物)がさらに好ましい。芳香族三級アミン高分子化合物の好ましい例として、下記式(I)で表される繰り返し単位を有する高分子化合物が挙げられる。   The type of the aromatic tertiary amine compound is not particularly limited, but from the viewpoint of uniform light emission due to the surface smoothing effect, a polymer compound having a weight average molecular weight of 1,000 or more and 1,000,000 or less (a polymerizable compound in which repeating units are linked) is further included. preferable. Preferable examples of the aromatic tertiary amine polymer compound include a polymer compound having a repeating unit represented by the following formula (I).

Figure 2010126480
Figure 2010126480

(式(I)中、ArおよびArは、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基または置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表す。Ar〜Arは、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基または置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表す。Yは、下記の連結基群の中から選ばれる連結基を表す。また、Ar〜Arのうち、同一のN原子に結合する二つの基は互いに結合して環を形成してもよい。 (In Formula (I), Ar 1 and Ar 2 each independently represent an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent or an aromatic heterocyclic group which may have a substituent. Ar 3 to Ar 5 each independently represents an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent or an aromatic heterocyclic group which may have a substituent. Represents a linking group selected from the group of linking groups, and among Ar 1 to Ar 5 , two groups bonded to the same N atom may be bonded to each other to form a ring.

Figure 2010126480
(上記各式中、Ar〜Ar16は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基または置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表す。R31およびR32は、それぞれ独立して、水素原子または任意の置換基を表す。))
Figure 2010126480
(In said each formula, Ar < 6 > -Ar < 16 > represents each independently the aromatic hydrocarbon group which may have a substituent, or the aromatic heterocyclic group which may have a substituent. R 31 and R 32 each independently represents a hydrogen atom or an arbitrary substituent.))

Ar〜Ar16の芳香族炭化水素基および芳香族複素環基としては、高分子化合物の溶解性、耐熱性、正孔注入・輸送性の点から、ベンゼン環、ナフタレン環、フェナントレン環、チオフェン環、ピリジン環由来の基が好ましく、ベンゼン環、ナフタレン環由来の基がさらに好ましい。 As the aromatic hydrocarbon group and the aromatic heterocyclic group of Ar 1 to Ar 16 , a benzene ring, a naphthalene ring, a phenanthrene ring, a thiophene from the viewpoint of the solubility, heat resistance, hole injection / transport property of the polymer compound A group derived from a ring or a pyridine ring is preferred, and a group derived from a benzene ring or a naphthalene ring is more preferred.

Ar〜Ar16の芳香族炭化水素基および芳香族複素環基は、さらに置換基を有していてもよい。該置換基の分子量としては、通常400以下、中でも250以下程度が好ましい。該置換基としては、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基などが好ましい。 The aromatic hydrocarbon group and aromatic heterocyclic group of Ar 1 to Ar 16 may further have a substituent. The molecular weight of the substituent is usually 400 or less, preferably about 250 or less. As the substituent, an alkyl group, an alkenyl group, an alkoxy group, an aromatic hydrocarbon group, an aromatic heterocyclic group and the like are preferable.

31およびR32が任意の置換基である場合、該置換基としては、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、シリル基、シロキシ基、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基などが挙げられる。 When R 31 and R 32 are optional substituents, examples of the substituent include alkyl groups, alkenyl groups, alkoxy groups, silyl groups, siloxy groups, aromatic hydrocarbon groups, aromatic heterocyclic groups, and the like. .

式(I)で表される繰り返し単位を有する芳香族三級アミン高分子化合物の具体例としては、国際公開第2005/089024号パンフレットに記載のものが挙げられる。   Specific examples of the aromatic tertiary amine polymer compound having a repeating unit represented by the formula (I) include those described in International Publication No. 2005/089024.

また、正孔輸送性化合物としては、ポリチオフェンの誘導体である3,4-ethylenedioxythiophene(3,4-エチレンジオキシチオフェン)を高分子量ポリスチレンスルホン酸中で重合してなる導電性ポリマー(PEDOT/PSS)もまた好ましい。また、このポリマーの末端をメタクリレート等でキャップしたものであってもよい。   In addition, as a hole transporting compound, a conductive polymer (PEDOT / PSS) obtained by polymerizing 3,4-ethylenedioxythiophene (3,4-ethylenedioxythiophene), a polythiophene derivative, in high molecular weight polystyrene sulfonic acid. Is also preferred. Moreover, the end of this polymer may be capped with methacrylate or the like.

正孔注入層形成用組成物中の、正孔輸送性化合物の濃度は本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、膜厚の均一性の点で通常0.01重量%以上、好ましくは0.1重量%以上、さらに好ましくは0.5重量%以上、また、通常70重量%以下、好ましくは60重量%以下、さらに好ましくは50重量%以下である。この濃度が大きすぎると膜厚ムラが生じる可能性があり、また、小さすぎると成膜された正孔注入層に欠陥が生じる可能性がある。   The concentration of the hole transporting compound in the composition for forming a hole injection layer is arbitrary as long as the effect of the present invention is not significantly impaired, but is usually 0.01% by weight or more, preferably in terms of film thickness uniformity. Is 0.1% by weight or more, more preferably 0.5% by weight or more, and usually 70% by weight or less, preferably 60% by weight or less, more preferably 50% by weight or less. If this concentration is too high, film thickness unevenness may occur, and if it is too low, defects may occur in the formed hole injection layer.

(電子受容性化合物)
正孔注入層形成用組成物は正孔注入層の構成材料として、電子受容性化合物を含有していることが好ましい。
電子受容性化合物とは、酸化力を有し、上述の正孔輸送性化合物から一電子受容する能力を有する化合物が好ましく、具体的には、電子親和力が4eV以上である化合物が好ましく、5eV以上の化合物である化合物がさらに好ましい。
(Electron-accepting compound)
The composition for forming a hole injection layer preferably contains an electron accepting compound as a constituent material of the hole injection layer.
The electron-accepting compound is preferably a compound having an oxidizing power and the ability to accept one electron from the above-described hole transporting compound, specifically, a compound having an electron affinity of 4 eV or more is preferable, and 5 eV or more. The compound which is the compound of these is further more preferable.

このような電子受容性化合物としては、例えば、トリアリールホウ素化合物、ハロゲン化金属、ルイス酸、有機酸、オニウム塩、アリールアミンとハロゲン化金属との塩、アリールアミンとルイス酸との塩よりなる群から選ばれる1種または2種以上の化合物等が挙げられる。さらに具体的には、4−イソプロピル−4'−メチルジフェニルヨードニウムテトラキス(ペンダフルオロフェニル)ボラート、トリフェニルスルホニウムテトラフルオロボラート等の有機基の置換したオニウム塩(国際公開2005/089024号パンフレット);塩化鉄(III)(特開平11−251067号公報)、ペルオキソ二硫酸アンモニウム等の高原子価の無機化合物;テトラシアノエチレン等のシアノ化合物、トリス(ペンダフルオロフェニル)ボラン(特開2003−31365号公報)等の芳香族ホウ素化合物;フラーレン誘導体;ヨウ素;ポリスチレンスルホン酸イオン、アルキルベンゼンスルホン酸イオン、ショウノウスルホン酸イオン等のスルホン酸イオン等が挙げられる。   Examples of such electron-accepting compounds include triarylboron compounds, metal halides, Lewis acids, organic acids, onium salts, salts of arylamines and metal halides, and salts of arylamines and Lewis acids. Examples thereof include one or more compounds selected from the group. More specifically, an onium salt substituted with an organic group such as 4-isopropyl-4′-methyldiphenyliodonium tetrakis (pentafluorophenyl) borate and triphenylsulfonium tetrafluoroborate (International Publication No. WO 2005/089024); High valent inorganic compounds such as iron (III) chloride (Japanese Patent Laid-Open No. 11-251067), ammonium peroxodisulfate; cyano compounds such as tetracyanoethylene, tris (pendafluorophenyl) borane (Japanese Patent Laid-Open No. 2003-31365) Aromatic boron compounds such as); fullerene derivatives; iodine; sulfonate ions such as polystyrene sulfonate ions, alkylbenzene sulfonate ions, camphor sulfonate ions, and the like.

これらの電子受容性化合物は、正孔輸送性化合物を酸化することにより正孔注入層の導電率を向上させることができる。   These electron accepting compounds can improve the conductivity of the hole injection layer by oxidizing the hole transporting compound.

正孔注入層或いは正孔注入層形成用組成物中の電子受容性化合物の正孔輸送性化合物に対する含有量は、通常0.1モル%以上、好ましくは1モル%以上である。但し、通常100モル%以下、好ましくは40モル%以下である。   The content of the electron-accepting compound in the hole-injecting layer or the composition for forming a hole-injecting layer with respect to the hole-transporting compound is usually 0.1 mol% or more, preferably 1 mol% or more. However, it is usually 100 mol% or less, preferably 40 mol% or less.

(その他の構成材料)
正孔注入層の材料としては、本発明の効果を著しく損なわない限り、上述の正孔輸送性化合物や電子受容性化合物に加えて、さらに、その他の成分を含有させてもよい。その他の成分の例としては、各種の発光材料、電子輸送性化合物、バインダー樹脂、塗布性改良剤などが挙げられる。なお、その他の成分は、1種のみを用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせおよび比率で併用してもよい。
(Other components)
As a material for the hole injection layer, other components may be further contained in addition to the above-described hole transporting compound and electron accepting compound as long as the effects of the present invention are not significantly impaired. Examples of other components include various light emitting materials, electron transporting compounds, binder resins, and coating property improving agents. In addition, only 1 type may be used for another component and it may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

(溶剤)
湿式成膜法に用いる正孔注入層形成用組成物の溶剤のうち少なくとも1種は、上述の正孔注入層の構成材料を溶解しうる化合物であることが好ましい。また、この溶剤の沸点は通常110℃以上、好ましくは140℃以上、中でも200℃以上、通常400℃以下、中でも300℃以下であることが好ましい。溶剤の沸点が低すぎると、乾燥速度が速すぎ、膜質が悪化する可能性がある。また、溶剤の沸点が高すぎると乾燥工程の温度を高くする必要があり、他の層や基板に悪影響を与える可能性がある。
(solvent)
At least one of the solvents of the composition for forming a hole injection layer used in the wet film formation method is preferably a compound that can dissolve the constituent material of the hole injection layer. The boiling point of this solvent is usually 110 ° C. or higher, preferably 140 ° C. or higher, particularly 200 ° C. or higher, usually 400 ° C. or lower, and preferably 300 ° C. or lower. If the boiling point of the solvent is too low, the drying speed is too high and the film quality may be deteriorated. Further, if the boiling point of the solvent is too high, it is necessary to increase the temperature of the drying step, which may adversely affect other layers and the substrate.

溶剤として例えば、エーテル系溶剤、エステル系溶剤、芳香族炭化水素系溶剤、アミド系溶剤などが挙げられる。
エーテル系溶剤としては、例えば、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコール−1−モノメチルエーテルアセタート(PGMEA)等の脂肪族エーテル;1,2−ジメトキシベンゼン、1,3−ジメトキシベンゼン、アニソール、フェネトール、2−メトキシトルエン、3−メトキシトルエン、4−メトキシトルエン、2,3−ジメチルアニソール、2,4−ジメチルアニソール等の芳香族エーテル、等が挙げられる。
エステル系溶剤としては、例えば、酢酸フェニル、プロピオン酸フェニル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸プロピル、安息香酸n−ブチル等の芳香族エステル、等が挙げられる。
芳香族炭化水素系溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン、シクロヘキシルベンゼン、3−イロプロピルビフェニル、1,2,3,4−テトラメチルベンゼン、1,4−ジイソプロピルベンゼン、シクロヘキシルベンゼン、メチルナフタレン等が挙げられる。
アミド系溶剤としては、例えば、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、等が挙げられる。
その他、ジメチルスルホキシド、等も用いることができる。
これらの溶剤は1種のみを用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせおよび比率で用いてもよい。
Examples of the solvent include ether solvents, ester solvents, aromatic hydrocarbon solvents, amide solvents, and the like.
Examples of ether solvents include aliphatic ethers such as ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, and propylene glycol-1-monomethyl ether acetate (PGMEA); 1,2-dimethoxybenzene, 1,3-dimethoxybenzene, anisole , Phenetole, 2-methoxytoluene, 3-methoxytoluene, 4-methoxytoluene, 2,3-dimethylanisole, aromatic ethers such as 2,4-dimethylanisole, and the like.
Examples of the ester solvent include aromatic esters such as phenyl acetate, phenyl propionate, methyl benzoate, ethyl benzoate, propyl benzoate, and n-butyl benzoate.
Examples of the aromatic hydrocarbon solvent include toluene, xylene, cyclohexylbenzene, 3-isopropylpropylphenyl, 1,2,3,4-tetramethylbenzene, 1,4-diisopropylbenzene, cyclohexylbenzene, and methylnaphthalene. Can be mentioned.
Examples of the amide solvent include N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, and the like.
In addition, dimethyl sulfoxide and the like can also be used.
These solvent may use only 1 type and may use 2 or more types by arbitrary combinations and a ratio.

(成膜方法)
正孔注入層形成用組成物を調製後、この組成物を湿式成膜により、正孔注入層3の下層に該当する層(通常は、陽極2)上に湿式成膜し、乾燥することにより正孔注入層3を形成する。
成膜工程における温度は、組成物中に結晶が生じることによる膜の欠損を防ぐため、10℃以上が好ましく、50℃以下が好ましくい。
成膜工程における相対湿度は、本発明の効果を著しく損なわない限り限定されないが、通常0.01ppm以上、通常80%以下である。
(Film formation method)
After preparing the composition for forming a hole injection layer, the composition is wet-formed on a layer corresponding to the lower layer of the hole-injection layer 3 (usually the anode 2) by wet film formation and dried. The hole injection layer 3 is formed.
The temperature in the film forming step is preferably 10 ° C. or higher, and preferably 50 ° C. or lower, in order to prevent film loss due to the formation of crystals in the composition.
Although the relative humidity in a film-forming process is not limited unless the effect of this invention is impaired remarkably, it is 0.01 ppm or more normally and 80% or less normally.

成膜後、通常加熱等により正孔注入層形成用組成物の膜を乾燥させる。加熱工程において使用する加熱手段の例を挙げると、クリーンオーブン、ホットプレート、赤外線、ハロゲンヒーター、マイクロ波照射などが挙げられる。中でも、膜全体に均等に熱を与えるためには、クリーンオーブンおよびホットプレートが好ましい。   After the film formation, the film of the composition for forming a hole injection layer is usually dried by heating or the like. Examples of the heating means used in the heating step include a clean oven, a hot plate, infrared rays, a halogen heater, microwave irradiation and the like. Among them, a clean oven and a hot plate are preferable in order to uniformly apply heat to the entire film.

加熱工程における加熱温度は、本発明の効果を著しく損なわない限り、正孔注入層形成用組成物に用いた溶剤の沸点以上の温度で加熱することが好ましい。また、正孔注入層に用いた溶剤が2種類以上含まれている混合溶剤の場合、少なくとも1種類がその溶剤の沸点以上の温度で加熱されるのが好ましい。溶剤の沸点上昇を考慮すると、加熱工程においては、好ましくは120℃以上、好ましくは410℃以下で加熱することが好ましい。   The heating temperature in the heating step is preferably heated at a temperature equal to or higher than the boiling point of the solvent used in the composition for forming a hole injection layer as long as the effects of the present invention are not significantly impaired. In the case of a mixed solvent containing two or more types of solvents used in the hole injection layer, at least one type is preferably heated at a temperature equal to or higher than the boiling point of the solvent. In consideration of an increase in the boiling point of the solvent, the heating step is preferably performed at 120 ° C. or higher, preferably 410 ° C. or lower.

加熱工程において、加熱温度が正孔注入層形成用組成物の溶剤の沸点以上であり、かつ塗布膜の十分な不溶化が起こらなければ、加熱時間は限定されないが、好ましくは10秒以上、通常180分以下である。加熱時間が長すぎると他の層の成分が拡散する傾向があり、短すぎると正孔注入層が不均質になる傾向がある。加熱は2回に分けて行ってもよい。   In the heating step, the heating time is not limited as long as the heating temperature is not lower than the boiling point of the solvent of the composition for forming a hole injection layer and sufficient insolubilization of the coating film does not occur. Is less than a minute. If the heating time is too long, the components of the other layers tend to diffuse, and if it is too short, the hole injection layer tends to be inhomogeneous. Heating may be performed in two steps.

<真空蒸着法による正孔注入層の形成>
真空蒸着により正孔注入層3を形成する場合には、正孔注入層3の構成材料(前述の正孔輸送性化合物、電子受容性化合物等)の1種または2種以上を真空容器内に設置されたるつぼに入れ(2種以上の材料を用いる場合は各々のるつぼに入れ)、真空容器内を適当な真空ポンプで10−4Pa程度まで排気した後、るつぼを加熱して(2種以上の材料を用いる場合は各々のるつぼを加熱して)、蒸発量を制御して蒸発させ(2種以上の材料を用いる場合はそれぞれ独立に蒸発量を制御して蒸発させ)、るつぼと向き合って置かれた基板の陽極2上に正孔注入層3を形成させる。なお、2種以上の材料を用いる場合は、それらの混合物をるつぼに入れ、加熱、蒸発させて正孔注入層3を形成することもできる。
<Formation of hole injection layer by vacuum deposition>
When the hole injection layer 3 is formed by vacuum deposition, one or more of the constituent materials of the hole injection layer 3 (the aforementioned hole transporting compound, electron accepting compound, etc.) are placed in a vacuum container. Put in crucibles installed (in case of using two or more materials, put them in each crucible), evacuate the inside of the vacuum vessel to about 10 −4 Pa with a suitable vacuum pump, and then heat the crucible (two types When using the above materials, heat each crucible) and evaporate by controlling the amount of evaporation (when using two or more materials, evaporate by independently controlling the amount of evaporation) and face the crucible Then, the hole injection layer 3 is formed on the anode 2 of the substrate placed on the substrate. In addition, when using 2 or more types of materials, the hole injection layer 3 can also be formed by putting those mixtures into a crucible, heating and evaporating.

蒸着時の真空度は、本発明の効果を著しく損なわない限り限定されないが、通常0.1×10−6Torr(0.13×10−4Pa)以上、通常9.0×10−6Torr(12.0×10−4Pa)以下である。蒸着速度は、本発明の効果を著しく損なわない限り限定されないが、通常0.1Å/秒以上、通常5.0Å/秒以下である。蒸着時の成膜温度は、本発明の効果を著しく損なわない限り限定されないが、好ましくは10℃以上で、好ましくは50℃以下で行われる。 The degree of vacuum at the time of vapor deposition is not limited as long as the effect of the present invention is not significantly impaired, but is usually 0.1 × 10 −6 Torr (0.13 × 10 −4 Pa) or more, usually 9.0 × 10 −6 Torr. (12.0 × 10 −4 Pa) or less. The deposition rate is not limited as long as the effect of the present invention is not significantly impaired, but is usually 0.1 Å / second or more and usually 5.0 Å / second or less. The film forming temperature at the time of vapor deposition is not limited as long as the effect of the present invention is not significantly impaired, but is preferably 10 ° C. or higher, preferably 50 ° C. or lower.

{正孔輸送層}
正孔輸送層4は、陽極2、正孔注入層3の順に注入された正孔を発光層5に注入する機能を有すると共に、発光層5から電子が陽極2側に注入されることによる発光効率の低下を抑制する機能を有する。
正孔輸送層4は、正孔注入層がある場合には正孔注入層3の上に、正孔注入層3が無い場合には陽極2の上に形成することができる。また、本発明の有機電界発光素子は、正孔輸送層を省いた構成であってもよい。
{Hole transport layer}
The hole transport layer 4 has a function of injecting holes injected in the order of the anode 2 and the hole injection layer 3 into the light emitting layer 5, and emits light when electrons are injected from the light emitting layer 5 to the anode 2 side. It has a function to suppress a decrease in efficiency.
The hole transport layer 4 can be formed on the hole injection layer 3 when there is a hole injection layer and on the anode 2 when there is no hole injection layer 3. The organic electroluminescent device of the present invention may have a configuration in which the hole transport layer is omitted.

正孔輸送層4の形成方法は真空蒸着法でも、湿式成膜法でもよく、特に制限はないが、ダークスポット低減の観点から正孔輸送層4を湿式成膜法により形成することが好ましい。   The formation method of the hole transport layer 4 may be a vacuum deposition method or a wet film formation method, and is not particularly limited. However, from the viewpoint of reducing dark spots, the hole transport layer 4 is preferably formed by a wet film formation method.

正孔輸送層4を形成する材料としては、正孔輸送性が高く、かつ、注入された正孔を効率よく輸送することができる材料であることが好ましい。そのために、イオン化ポテンシャルが小さく、可視光の光に対して透明性が高く、正孔移動度が大きく、安定性に優れ、トラップとなる不純物が製造時や使用時に発生しにくいことが好ましい。また、多くの場合、発光層5に接するため、発光層5からの発光を消光したり、発光層5との間でエキサイプレックスを形成して効率を低下させたりしないことが好ましい。   The material for forming the hole transport layer 4 is preferably a material having high hole transportability and capable of efficiently transporting injected holes. Therefore, it is preferable that the ionization potential is small, the transparency to visible light is high, the hole mobility is large, the stability is high, and impurities that become traps are not easily generated during manufacturing or use. In many cases, it is preferable not to quench the light emitted from the light emitting layer 5 or to form an exciplex with the light emitting layer 5 to reduce the efficiency because it is in contact with the light emitting layer 5.

このような正孔輸送層4の材料としては、従来、正孔輸送層の構成材料として用いられている材料であればよく、例えば、前述の正孔注入層3に使用される正孔輸送性化合物として例示したものが挙げられる。また、アリールアミン誘導体、フルオレン誘導体、スピロ誘導体、カルバゾール誘導体、ピリジン誘導体、ピラジン誘導体、ピリミジン誘導体、トリアジン誘導体、キノリン誘導体、フェナントロリン誘導体、フタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体、シロール誘導体、オリゴチオフェン誘導体、縮合多環芳香族誘導体、金属錯体などが挙げられる。
また、例えば、ポリビニルカルバゾール誘導体、ポリアリールアミン誘導体、ポリビニルトリフェニルアミン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリアリーレン誘導体、テトラフェニルベンジジンを含有するポリアリーレンエーテルサルホン誘導体、ポリアリーレンビニレン誘導体、ポリシロキサン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリ(p−フェニレンビニレン)誘導体等が挙げられる。これらは、交互共重合体、ランダム重合体、ブロック重合体またはグラフト共重合体のいずれであってもよい。また、主鎖に枝分かれがあり末端部が3つ以上ある高分子や、所謂デンドリマーであってもよい。
中でも、ポリアリールアミン誘導体やポリアリーレン誘導体が好ましい。
Such a material for the hole transport layer 4 may be any material conventionally used as a constituent material for the hole transport layer. For example, the hole transport property used for the hole injection layer 3 described above. What was illustrated as a compound is mentioned. In addition, arylamine derivatives, fluorene derivatives, spiro derivatives, carbazole derivatives, pyridine derivatives, pyrazine derivatives, pyrimidine derivatives, triazine derivatives, quinoline derivatives, phenanthroline derivatives, phthalocyanine derivatives, porphyrin derivatives, silole derivatives, oligothiophene derivatives, condensed polycyclic aromatics Group derivatives and metal complexes.
Also, for example, polyvinylcarbazole derivatives, polyarylamine derivatives, polyvinyltriphenylamine derivatives, polyfluorene derivatives, polyarylene derivatives, polyarylene ether sulfone derivatives containing tetraphenylbenzidine, polyarylene vinylene derivatives, polysiloxane derivatives, polythiophenes Derivatives, poly (p-phenylene vinylene) derivatives, and the like. These may be any of an alternating copolymer, a random polymer, a block polymer, or a graft copolymer. Further, it may be a polymer having a branched main chain and three or more terminal portions, or a so-called dendrimer.
Of these, polyarylamine derivatives and polyarylene derivatives are preferred.

ポリアリールアミン誘導体としては、下記式(II)で表される繰り返し単位を含む重合体であることが好ましい。特に、下記式(II)で表される繰り返し単位からなる重合体であることが好ましく、この場合、繰り返し単位それぞれにおいて、ArまたはArが異なっているものであってもよい。 The polyarylamine derivative is preferably a polymer containing a repeating unit represented by the following formula (II). In particular, a polymer composed of a repeating unit represented by the following formula (II) is preferable. In this case, Ar a or Ar b may be different in each repeating unit.

Figure 2010126480
Figure 2010126480

(式(II)中、ArおよびArは、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい、芳香族炭化水素基または芳香族複素環基を表す。) (In formula (II), Ar a and Ar b each independently represents an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group which may have a substituent.)

ArおよびArの置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基としては、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ペリレン環、テトラセン環、ピレン環、ベンズピレン環、クリセン環、トリフェニレン環、アセナフテン環、フルオランテン環、フルオレン環などの、6員環の単環または2〜5縮合環由来の基およびこれらの環が2環以上直接結合で連結してなる基が挙げられる。 Examples of the aromatic hydrocarbon group optionally having a substituent for Ar a and Ar b include a benzene ring, naphthalene ring, anthracene ring, phenanthrene ring, perylene ring, tetracene ring, pyrene ring, benzpyrene ring, chrysene A group derived from a 6-membered monocyclic ring or a 2-5 condensed ring, such as a ring, a triphenylene ring, an acenaphthene ring, a fluoranthene ring, a fluorene ring, and a group formed by connecting these rings by two or more direct bonds. .

ArおよびArの置換基を有していてもよい芳香族複素環基としては、例えばフラン環、ベンゾフラン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、オキサジアゾール環、インドール環、カルバゾール環、ピロロイミダゾール環、ピロロピラゾール環、ピロロピロール環、チエノピロール環、チエノチオフェン環、フロピロール環、フロフラン環、チエノフラン環、ベンゾイソオキサゾール環、ベンゾイソチアゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリジン環、ピラジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、トリアジン環、キノリン環、イソキノリン環、シノリン環、キノキサリン環、フェナントリジン環、ベンゾイミダゾール環、ペリミジン環、キナゾリン環、キナゾリノン環、アズレン環などの、5または6員環の単環または2〜4縮合環由来の基およびこれらの環が2環以上直接結合で連結してなる基が挙げられる。 Examples of the aromatic heterocyclic group optionally having a substituent for Ar a and Ar b include a furan ring, a benzofuran ring, a thiophene ring, a benzothiophene ring, a pyrrole ring, a pyrazole ring, an imidazole ring, and an oxadiazole ring. , Indole ring, carbazole ring, pyrroloimidazole ring, pyrrolopyrazole ring, pyrrolopyrrole ring, thienopyrrole ring, thienothiophene ring, furopyrrole ring, furofuran ring, thienofuran ring, benzisoxazole ring, benzoisothiazole ring, benzimidazole ring, pyridine Ring, pyrazine ring, pyridazine ring, pyrimidine ring, triazine ring, quinoline ring, isoquinoline ring, sinoline ring, quinoxaline ring, phenanthridine ring, benzimidazole ring, perimidine ring, quinazoline ring, quinazolinone ring, azulene ring, etc. Include groups groups and the rings from monocyclic or 2-4 fused 5- or 6-membered ring is formed by connecting a direct bond or two or more rings.

溶解性、耐熱性の点から、ArおよびArは、各々独立に、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、トリフェニレン環、ピレン環、チオフェン環、ピリジン環、およびフルオレン環からなる群より選ばれる環由来の基やベンゼン環が2環以上連結してなる基(例えば、ビフェニル基やターフェニル基)が好ましい。
中でも、ベンゼン環由来の基(フェニル基)、ベンゼン環が2環連結してなる基(ビフェニル基)およびフルオレン環由来の基(フルオレニル基)が好ましい。
From the viewpoint of solubility and heat resistance, Ar a and Ar b are each independently a group consisting of a benzene ring, a naphthalene ring, an anthracene ring, a phenanthrene ring, a triphenylene ring, a pyrene ring, a thiophene ring, a pyridine ring, and a fluorene ring. A group derived from a selected ring or a group formed by linking two or more benzene rings (for example, a biphenyl group or a terphenyl group) is preferable.
Among these, a group derived from a benzene ring (phenyl group), a group formed by connecting two benzene rings (biphenyl group), and a group derived from a fluorene ring (fluorenyl group) are preferable.

ArおよびArの芳香族炭化水素基および芳香族複素環基が置換基を有する場合、その置換基としては、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルコキシカルボニル基、ジアルキルアミノ基、ジアリールアミノ基、アシル基、ハロゲン原子、ハロアルキル基、アルキルチオ基、アリールチオ基、シリル基、シロキシ基、シアノ基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基などが挙げられる。 When the aromatic hydrocarbon group and the aromatic heterocyclic group of Ar a and Ar b have a substituent, examples of the substituent include an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, an alkoxycarbonyl group, Examples thereof include a dialkylamino group, a diarylamino group, an acyl group, a halogen atom, a haloalkyl group, an alkylthio group, an arylthio group, a silyl group, a siloxy group, a cyano group, an aromatic hydrocarbon ring group, and an aromatic heterocyclic group.

ポリアリーレン誘導体としては、前記式(II)におけるArやArとして例示した、置換基を有していてもよい、芳香族炭化水素基または芳香族複素環基などのアリーレン基をその繰り返し単位に有する重合体が挙げられる。 As the polyarylene derivative, an arylene group such as an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group which may have a substituent, exemplified as Ar a or Ar b in the formula (II), is a repeating unit. The polymer which has in is mentioned.

ポリアリーレン誘導体としては、下記式(III-1)および/または下記式(III-2)からなる繰り返し単位を有する重合体が好ましい。

Figure 2010126480
As the polyarylene derivative, a polymer having a repeating unit of the following formula (III-1) and / or the following formula (III-2) is preferable.
Figure 2010126480

(式(III-1)中、R、R、RおよびRは、それぞれ独立に、アルキル基、アルコキシ基、フェニルアルキル基、フェニルアルコキシ基、フェニル基、フェノキシ基、アルキルフェニル基、アルコキシフェニル基、アルキルカルボニル基、アルコキシカルボニル基、またはカルボキシ基を表す。tおよびsは、それぞれ独立に、0〜3の整数を表す。tまたはsが2以上の場合、一分子中に含まれる複数のRまたはRは同一であっても異なっていてもよく、隣接するRまたはRどうしで環を形成していてもよい。) (In the formula (III-1), R a , R b , R c and R d are each independently an alkyl group, an alkoxy group, a phenylalkyl group, a phenylalkoxy group, a phenyl group, a phenoxy group, an alkylphenyl group, Represents an alkoxyphenyl group, an alkylcarbonyl group, an alkoxycarbonyl group, or a carboxy group, and t and s each independently represent an integer of 0 to 3. When t or s is 2 or more, they are contained in one molecule. A plurality of R a or R b may be the same or different, and adjacent R a or R b may form a ring.)

Figure 2010126480
Figure 2010126480

(式(III-2)中、RおよびRは、それぞれ独立に、上記式(III-1)におけるR、R、RまたはRと同義である。rおよびuは、それぞれ独立に、0〜3の整数を表す。rまたはuが2以上の場合、一分子中に含まれる複数のRおよびRは同一であっても異なっていてもよく、隣接するRまたはRどうしで環を形成していてもよい。Xは、5員環または6員環を構成する原子または原子群を表す。) (In the formula (III-2), R e and R f are each independently synonymous with R a , R b , R c or R d in the formula (III-1). Independently, it represents an integer of 0 to 3. When r or u is 2 or more, a plurality of R e and R f contained in one molecule may be the same or different, and adjacent R e or R f may form a ring, and X represents an atom or a group of atoms constituting a 5-membered ring or a 6-membered ring.)

Xの具体例としては、酸素原子、置換基を有していてもよいホウ素原子、置換基を有していてもよい窒素原子、置換基を有していてもよいケイ素原子、置換基を有していてもよいリン原子、置換基を有していてもよいイオウ原子、置換基を有していてもよい炭素原子またはこれらが結合してなる基が挙げられる。   Specific examples of X include an oxygen atom, a boron atom which may have a substituent, a nitrogen atom which may have a substituent, a silicon atom which may have a substituent, and a substituent. A phosphorus atom which may be substituted, a sulfur atom which may have a substituent, a carbon atom which may have a substituent, or a group formed by bonding these.

また、ポリアリーレン誘導体としては、上記式(III-1)および/または上記式(III-2)からなる繰り返し単位に加えて、さらに下記式(III-3)で表される繰り返し単位を有することが好ましい。   Further, the polyarylene derivative has a repeating unit represented by the following formula (III-3) in addition to the repeating unit represented by the above formula (III-1) and / or the above formula (III-2). Is preferred.

Figure 2010126480
Figure 2010126480

(式(III-3)中、Ar〜Arは、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい、芳香族炭化水素基または芳香族複素環基を表す。vおよびwは、それぞれ独立に0または1を表す。) (In the formula (III-3), Ar c to Ar i each independently represents an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group which may have a substituent. Independently represents 0 or 1.)

Ar〜Arの具体例とては、前記式(II)における、ArおよびArと同様である。 Specific examples of Ar c to Ar i are the same as Ar a and Ar b in the formula (II).

上記式(III-1)〜(III-3)の具体例およびポリアリーレン誘導体の具体例等は、特開2008−98619号公報に記載のものなどが挙げられる。   Specific examples of the above formulas (III-1) to (III-3) and specific examples of polyarylene derivatives include those described in JP-A-2008-98619.

湿式成膜法で正孔輸送層4を形成する場合は、上記正孔注入層3の形成と同様にして、正孔輸送層形成用組成物を調製した後、湿式成膜後、加熱乾燥させる。
正孔輸送層形成用組成物には、上述の正孔輸送性化合物の他、溶剤を含有する。用いる溶剤は前記正孔注入層形成用組成物に用いたものと同様である。また、成膜条件、加熱乾燥条件等も正孔注入層3の形成の場合と同様である。
In the case of forming the hole transport layer 4 by a wet film formation method, a composition for forming a hole transport layer is prepared in the same manner as the formation of the hole injection layer 3 and then heated and dried after the wet film formation. .
The composition for forming a hole transport layer contains a solvent in addition to the above hole transport compound. The solvent used is the same as that used for the hole injection layer forming composition. The film forming conditions, heat drying conditions, and the like are the same as in the case of forming the hole injection layer 3.

真空蒸着法により正孔輸送層を形成する場合もまた、その成膜条件等は上記正孔注入層3の形成の場合と同様である。   In the case where the hole transport layer is formed by the vacuum deposition method, the film forming conditions are the same as those in the case of forming the hole injection layer 3.

正孔輸送層4は、上記正孔輸送性化合物の他、各種の発光材料、電子輸送性化合物、バインダー樹脂、塗布性改良剤などを含有していてもよい。   The hole transport layer 4 may contain various light emitting materials, electron transport compounds, binder resins, coating property improving agents, and the like in addition to the hole transport compound.

正孔輸送層4はまた、架橋性化合物を架橋して形成される層であってもよい。架橋性化合物は、架橋性基を有する化合物であって、架橋することにより網目状高分子化合物を形成する。
この架橋性基の例を挙げると、オキセタン、エポキシなどの環状エーテル由来の基;ビニル基、トリフルオロビニル基、スチリル基、アクリル基、メタクリロイル、シンナモイル等の不飽和二重結合由来の基;ベンゾシクロブテン由来の基などが挙げられる。
The hole transport layer 4 may also be a layer formed by crosslinking a crosslinkable compound. The crosslinkable compound is a compound having a crosslinkable group, and forms a network polymer compound by crosslinking.
Examples of this crosslinkable group include groups derived from cyclic ethers such as oxetane and epoxy; groups derived from unsaturated double bonds such as vinyl, trifluorovinyl, styryl, acrylic, methacryloyl and cinnamoyl; benzo Examples include groups derived from cyclobutene.

架橋性化合物は、モノマー、オリゴマー、ポリマーのいずれであってもよい。架橋性化合物は架橋性基の1種のみを有していてもよく、2種以上を任意の組み合わせおよび比率で有していてもよい。   The crosslinkable compound may be any of a monomer, an oligomer, and a polymer. The crosslinkable compound may have only one type of crosslinkable group, or may have two or more types in any combination and ratio.

架橋性化合物としては、架橋性基を有する正孔輸送性化合物を用いることが好ましい。その正孔輸送性化合物の例を挙げると、ピリジン誘導体、ピラジン誘導体、ピリミジン誘導体、トリアジン誘導体、キノリン誘導体、フェナントロリン誘導体、カルバゾール誘導体、フタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体等の含窒素芳香族化合物誘導体;トリフェニルアミン誘導体;シロール誘導体;オリゴチオフェン誘導体、縮合多環芳香族誘導体、金属錯体などが挙げられる。その中でも、ピリジン誘導体、ピラジン誘導体、ピリミジン誘導体、トリアジン誘導体、キノリン誘導体、フェナントロリン誘導体、カルバゾール誘導体等の含窒素芳香族誘導体;トリフェニルアミン誘導体、シロール誘導体、縮合多環芳香族誘導体、金属錯体などが好ましく、特に、トリフェニルアミン誘導体がより好ましい。架橋性基を有する正孔輸送性化合物としては、これらの正孔輸送性化合物に対して、架橋性基が主鎖または側鎖に結合しているものが挙げられる。特に架橋性基は、アルキレン基等の連結基を介して、主鎖に結合していることが好ましい。また、特に正孔輸送性化合物としては、架橋性基を有する繰り返し単位を含む重合体であることが好ましく、上記式(II)や式(III-1)〜(III-3)に架橋性基が直接または連結基を介して結合した繰り返し単位を有する重合体であることが好ましい。   As the crosslinkable compound, a hole transporting compound having a crosslinkable group is preferably used. Examples of the hole transporting compound include nitrogen-containing aromatic compound derivatives such as pyridine derivatives, pyrazine derivatives, pyrimidine derivatives, triazine derivatives, quinoline derivatives, phenanthroline derivatives, carbazole derivatives, phthalocyanine derivatives, porphyrin derivatives; Derivatives; silole derivatives; oligothiophene derivatives, condensed polycyclic aromatic derivatives, metal complexes and the like. Among them, nitrogen-containing aromatic derivatives such as pyridine derivatives, pyrazine derivatives, pyrimidine derivatives, triazine derivatives, quinoline derivatives, phenanthroline derivatives, carbazole derivatives; triphenylamine derivatives, silole derivatives, condensed polycyclic aromatic derivatives, metal complexes, etc. Particularly preferred are triphenylamine derivatives. Examples of the hole transporting compound having a crosslinkable group include those in which the crosslinkable group is bonded to the main chain or the side chain with respect to these hole transportable compounds. In particular, the crosslinkable group is preferably bonded to the main chain via a linking group such as an alkylene group. In particular, the hole transporting compound is preferably a polymer containing a repeating unit having a crosslinkable group, and the above formula (II) or formulas (III-1) to (III-3) can be used as a crosslinkable group. Is preferably a polymer having a repeating unit bonded directly or via a linking group.

架橋性化合物を架橋して正孔輸送層4を形成するには、通常、架橋性化合物を溶剤に溶解または分散した正孔輸送層形成用組成物を調製して、湿式成膜により成膜して架橋させる。   In order to form the hole transport layer 4 by crosslinking the crosslinkable compound, a composition for forming a hole transport layer in which the crosslinkable compound is dissolved or dispersed in a solvent is usually prepared and deposited by wet film formation. To crosslink.

正孔輸送層形成用組成物には、架橋性化合物の他、架橋反応を促進する添加物を含んでいてもよい。架橋反応を促進する添加物の例を挙げると、アルキルフェノン化合物、アシルホスフィンオキサイド化合物、メタロセン化合物、オキシムエステル化合物、アゾ化合物、オニウム塩等の重合開始剤および重合促進剤;縮合多環炭化水素、ポルフィリン化合物、ジアリールケトン化合物等の光増感剤;などが挙げられる。
また、さらに、レベリング剤、消泡剤等の塗布性改良剤;電子受容性化合物;バインダー樹脂;などを含有していてもよい。
The composition for forming a hole transport layer may contain an additive for promoting a crosslinking reaction in addition to the crosslinking compound. Examples of additives that accelerate the crosslinking reaction include polymerization initiators and polymerization accelerators such as alkylphenone compounds, acylphosphine oxide compounds, metallocene compounds, oxime ester compounds, azo compounds, onium salts; condensed polycyclic hydrocarbons, And photosensitizers such as porphyrin compounds and diaryl ketone compounds.
Further, it may contain a coating property improving agent such as a leveling agent and an antifoaming agent; an electron accepting compound; a binder resin;

正孔輸送層形成用組成物は、架橋性化合物を通常0.01重量%以上、好ましくは0.05重量%以上、さらに好ましくは0.1重量%以上、通常50重量%以下、好ましくは20重量%以下、さらに好ましくは10重量%以下含有する。
このような濃度で架橋性化合物を含む正孔輸送層形成用組成物を下層(通常は正孔注入層3)上に成膜後、加熱および/または光などの電磁エネルギー照射により、架橋性化合物を架橋させて網目状高分子化合物を形成する。
In the composition for forming a hole transport layer, the crosslinkable compound is usually 0.01% by weight or more, preferably 0.05% by weight or more, more preferably 0.1% by weight or more, usually 50% by weight or less, preferably 20%. It is contained by weight% or less, more preferably 10% by weight or less.
After forming a composition for forming a hole transport layer containing a crosslinkable compound at such a concentration on the lower layer (usually the hole injection layer 3), the composition is crosslinked by heating and / or irradiation with electromagnetic energy such as light. Are crosslinked to form a network polymer compound.

成膜時の温度、湿度などの条件は、前記正孔注入層3の湿式成膜時と同様である。
成膜後の加熱の手法は特に限定されない。加熱温度条件としては、通常120℃以上、好ましくは400℃以下である。
加熱時間としては、通常1分以上、好ましくは24時間以下である。加熱手段としては特に限定されないが、成膜された層を有する積層体をホットプレート上にのせたり、オーブン内で加熱するなどの手段が用いられる。例えば、ホットプレート上で120℃以上、1分間以上加熱する等の条件を用いることができる。
Conditions such as temperature and humidity during film formation are the same as those during the wet film formation of the hole injection layer 3.
The heating method after film formation is not particularly limited. As heating temperature conditions, it is 120 degreeC or more normally, Preferably it is 400 degrees C or less.
The heating time is usually 1 minute or longer, preferably 24 hours or shorter. The heating means is not particularly limited, and means such as placing a laminated body having a formed layer on a hot plate or heating in an oven is used. For example, conditions such as heating on a hot plate at 120 ° C. or more for 1 minute or more can be used.

光などの電磁エネルギー照射による架橋の場合には、超高圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、ハロゲンランプ、赤外ランプ等の紫外・可視・赤外光源を直接用いて照射する方法、あるいは前述の光源を内蔵するマスクアライナ、コンベア型光照射装置を用いて照射する方法などが挙げられる。光以外の電磁エネルギー照射では、例えばマグネトロンにより発生させたマイクロ波を照射する装置、いわゆる電子レンジを用いて照射する方法が挙げられる。照射時間としては、膜の溶解性を低下させるために必要な条件を設定することが好ましいが、通常、0.1秒以上、好ましくは10時間以下照射される。   In the case of cross-linking by irradiation of electromagnetic energy such as light, a method of direct irradiation using an ultraviolet, visible or infrared light source such as an ultra high pressure mercury lamp, a high pressure mercury lamp, a halogen lamp, an infrared lamp, or the above-mentioned light source is used. Examples include a mask aligner incorporated and a method of irradiation using a conveyor type light irradiation device. In electromagnetic energy irradiation other than light, for example, there is a method of irradiation using a device that irradiates a microwave generated by a magnetron, a so-called microwave oven. As the irradiation time, it is preferable to set conditions necessary for reducing the solubility of the film, but irradiation is usually performed for 0.1 seconds or longer, preferably 10 hours or shorter.

加熱および光などの電磁エネルギー照射は、それぞれ単独、あるいは組み合わせて行ってもよい。組み合わせる場合、実施する順序は特に限定されない。   Heating and irradiation of electromagnetic energy such as light may be performed individually or in combination. When combined, the order of implementation is not particularly limited.

このようにして形成される正孔輸送層4の膜厚は、通常5nm以上、好ましくは10nm以上であり、また通常300nm以下、好ましくは100nm以下である。   The film thickness of the hole transport layer 4 thus formed is usually 5 nm or more, preferably 10 nm or more, and usually 300 nm or less, preferably 100 nm or less.

{発光層}
正孔注入層3の上、または正孔輸送層4を設けた場合には正孔輸送層4の上には発光層5が設けられる。発光層5は、電界を与えられた電極間において、陽極2から注入された正孔と、陰極9から注入された電子との再結合により励起されて、主たる発光源となる層である。
{Light emitting layer}
When the hole injection layer 3 or the hole transport layer 4 is provided, the light emitting layer 5 is provided on the hole transport layer 4. The light emitting layer 5 is a layer that is excited by recombination of holes injected from the anode 2 and electrons injected from the cathode 9 between electrodes to which an electric field is applied, and becomes a main light emitting source.

発光層5の発光材料として用いる化合物の分子量は、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、通常10000以下、好ましくは5000以下、より好ましくは4000以下、更に好ましくは3000以下、また、通常100以上、好ましくは200以上、より好ましくは300以上、更に好ましくは400以上の範囲である。発光材料は、いずれか1種のみを用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせおよび比率で併用してもよい。   The molecular weight of the compound used as the light emitting material of the light emitting layer 5 is arbitrary as long as the effect of the present invention is not significantly impaired, but is usually 10,000 or less, preferably 5000 or less, more preferably 4000 or less, still more preferably 3000 or less, Usually, it is 100 or more, preferably 200 or more, more preferably 300 or more, and still more preferably 400 or more. Only one of the luminescent materials may be used, or two or more of the luminescent materials may be used in any combination and ratio.

本発明のベンゾジチオフェン系化合物を発光層の発光材料として用いる場合には、前述の如く、本発明のベンゾジチオフェン系化合物をドーパント材料として、他の化合物からなるホスト材料と組み合わせてもよいし、本発明のベンゾジチオフェン系化合物をホスト材料として、他の化合物からなるドーパント材料(発光材料)と組み合わせてもよい。もちろん、本発明のベンゾジチオフェン系化合物を単独で、発光層の発光材料として用いてもよい。他の化合物からなるホスト材料や発光材料は上述の通りである。   When the benzodithiophene compound of the present invention is used as a light emitting material for a light emitting layer, as described above, the benzodithiophene compound of the present invention may be used as a dopant material in combination with a host material composed of another compound. The benzodithiophene compound of the present invention may be used as a host material in combination with a dopant material (light emitting material) made of another compound. Of course, the benzodithiophene compound of the present invention may be used alone as the light emitting material of the light emitting layer. Host materials and luminescent materials made of other compounds are as described above.

発光層5における発光材料の割合は、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、通常0.05重量%以上、通常35重量%以下である。発光材料が少なすぎると発光ムラを生じる可能性があり、多すぎると発光効率が低下する可能性がある。なお、2種以上の発光材料を併用する場合には、これらの合計の含有量が上記範囲に含まれるようにする。   The ratio of the light emitting material in the light emitting layer 5 is arbitrary as long as the effect of the present invention is not significantly impaired, but is usually 0.05% by weight or more and usually 35% by weight or less. If the amount of the light emitting material is too small, uneven light emission may occur. If the amount is too large, the light emission efficiency may be reduced. In addition, when using together 2 or more types of luminescent material, it is made for the total content of these to be contained in the said range.

発光層5におけるホスト材料の割合は、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、通常0.1重量%以上、通常65重量%以下である。正孔輸送性化合物が少なすぎると短絡の影響を受けやすくなる可能性があり、多すぎると膜厚ムラを生じる可能性がある。なお、2種以上のホスト材料を併用する場合には、これらの合計の含有量が上記範囲に含まれるようにする。   Although the ratio of the host material in the light emitting layer 5 is arbitrary as long as the effect of the present invention is not significantly impaired, it is usually 0.1% by weight or more and usually 65% by weight or less. If the amount of the hole transporting compound is too small, it may be easily affected by a short circuit, and if it is too large, the film thickness may be uneven. In addition, when using 2 or more types of host materials together, it is made for the total content of these to be contained in the said range.

<発光層の形成>
湿式成膜法により発光層5を形成する場合は、上記材料を適切な溶剤に溶解させて発光層形成用組成物を調製し、それを用いて湿式成膜することにより形成する。
<Formation of light emitting layer>
In the case of forming the light emitting layer 5 by a wet film forming method, the above material is dissolved in an appropriate solvent to prepare a light emitting layer forming composition, which is then formed by wet film forming.

発光層5を本発明に係る湿式成膜法で形成するための発光層形成用組成物に含有させる発光層用溶剤としては、発光層の形成が可能である限り任意のものを用いることができる。発光層用溶剤の好適な例は、上記正孔注入層形成用組成物で説明した溶剤と同様である。   As the luminescent layer solvent to be contained in the luminescent layer forming composition for forming the luminescent layer 5 by the wet film forming method according to the present invention, any solvent can be used as long as the luminescent layer can be formed. . Suitable examples of the solvent for the light emitting layer are the same as those described for the composition for forming a hole injection layer.

発光層5を形成するための発光層形成用組成物に対する発光層用溶剤の比率は、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、通常0.01重量%以上、通常70重量%以下である。なお、発光層用溶剤として2種以上の溶剤を混合して用いる場合には、これらの溶剤の合計がこの範囲を満たすようにする。   The ratio of the solvent for the light emitting layer to the composition for forming the light emitting layer for forming the light emitting layer 5 is arbitrary as long as the effect of the present invention is not significantly impaired, but is usually 0.01% by weight or more and usually 70% by weight or less. It is. In addition, when mixing and using 2 or more types of solvents as a solvent for light emitting layers, it is made for the sum total of these solvents to satisfy | fill this range.

また、発光層形成用組成物中の発光材料、正孔輸送性化合物、電子輸送性化合物等の固形分濃度としては、通常0.01重量%以上、通常70重量%以下である。この濃度が大きすぎると膜厚ムラが生じる可能性があり、また、小さすぎると膜に欠陥が生じる可能性がある。   The solid content concentration of the light emitting material, hole transporting compound, electron transporting compound and the like in the composition for forming a light emitting layer is usually 0.01% by weight or more and usually 70% by weight or less. If this concentration is too large, film thickness unevenness may occur, and if it is too small, defects may occur in the film.

発光層形成用組成物を湿式成膜後、得られた塗膜を乾燥し、溶剤を除去することにより、発光層が形成される。具体的には、上記正孔注入層の形成において記載した方法と同様である。湿式成膜法の方式は、本発明の効果を著しく損なわない限り限定されず、前述のいかなる方式も用いることができる。   After wet-deposition of the composition for forming a light emitting layer, the resulting coating film is dried and the solvent is removed to form a light emitting layer. Specifically, it is the same as the method described in the formation of the hole injection layer. The method of the wet film forming method is not limited as long as the effect of the present invention is not significantly impaired, and any of the methods described above can be used.

発光層5の膜厚は本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、通常3nm以上、好ましくは5nm以上、また、通常200nm以下、好ましくは100nm以下の範囲である。発光層5の膜厚が、薄すぎると膜に欠陥が生じる可能性があり、厚すぎると駆動電圧が上昇する可能性がある。   The thickness of the light emitting layer 5 is arbitrary as long as the effect of the present invention is not significantly impaired, but is usually 3 nm or more, preferably 5 nm or more, and usually 200 nm or less, preferably 100 nm or less. If the thickness of the light emitting layer 5 is too thin, defects may occur in the film, and if it is too thick, the driving voltage may increase.

{正孔阻止層}
発光層5と後述の電子注入層8との間に、正孔阻止層6を設けてもよい。正孔阻止層6は、発光層5の上に、発光層5の陰極9側の界面に接するように積層される層である。
{Hole blocking layer}
A hole blocking layer 6 may be provided between the light emitting layer 5 and an electron injection layer 8 described later. The hole blocking layer 6 is a layer laminated on the light emitting layer 5 so as to be in contact with the interface of the light emitting layer 5 on the cathode 9 side.

この正孔阻止層6は、陽極2から移動してくる正孔を陰極9に到達するのを阻止する役割と、陰極9から注入された電子を効率よく発光層5の方向に輸送する役割とを有する。   The hole blocking layer 6 has a role of blocking holes moving from the anode 2 from reaching the cathode 9 and a role of efficiently transporting electrons injected from the cathode 9 toward the light emitting layer 5. Have

正孔阻止層6を構成する材料に求められる物性としては、電子移動度が高く正孔移動度が低いこと、エネルギーギャップ(HOMO、LUMOの差)が大きいこと、励起三重項準位(T1)が高いことが挙げられる。このような条件を満たす正孔阻止層6の材料としては、例えば、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)(フェノラト)アルミニウム、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)(トリフェニルシラノラト)アルミニウム等の混合配位子錯体、ビス(2−メチル−8−キノラト)アルミニウム−μ−オキソ−ビス−(2−メチル−8−キノリラト)アルミニウム二核金属錯体等の金属錯体、ジスチリルビフェニル誘導体等のスチリル化合物(特開平11−242996号公報)、3−(4−ビフェニルイル)−4−フェニル−5(4−tert−ブチルフェニル)−1,2,4−トリアゾール等のトリアゾール誘導体(特開平7−41759号公報)、バソクプロイン等のフェナントロリン誘導体(特開平10−79297号公報)などが挙げられる。更に、国際公開第2005−022962号パンフレットに記載の2,4,6位が置換されたピリジン環を少なくとも1個有する化合物も、正孔阻止層6の材料として好ましい。   The physical properties required for the material constituting the hole blocking layer 6 include high electron mobility, low hole mobility, a large energy gap (difference between HOMO and LUMO), and excited triplet level (T1). Is high. Examples of the material of the hole blocking layer 6 that satisfies such conditions include bis (2-methyl-8-quinolinolato) (phenolato) aluminum, bis (2-methyl-8-quinolinolato) (triphenylsilanolato) aluminum. Mixed ligand complexes such as, metal complexes such as bis (2-methyl-8-quinolato) aluminum-μ-oxo-bis- (2-methyl-8-quinolato) aluminum binuclear metal complexes, distyrylbiphenyl derivatives, etc. Of styryl compounds (JP-A-11-242996), triazole derivatives such as 3- (4-biphenylyl) -4-phenyl-5 (4-tert-butylphenyl) -1,2,4-triazole 7-41759), phenanthroline derivatives such as bathocuproine (JP-A-10-79297), and the like. It is. Further, a compound having at least one pyridine ring substituted at the 2,4,6-position described in International Publication No. 2005-022962 is also preferable as the material for the hole blocking layer 6.

なお、正孔阻止層6の材料は、1種のみを用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせおよび比率で併用してもよい。   In addition, the material of the hole-blocking layer 6 may use only 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and ratios.

正孔阻止層6の形成方法に制限はない。従って、湿式成膜法、蒸着法や、その他の方法で形成することができる。   There is no restriction | limiting in the formation method of the hole-blocking layer 6. FIG. Therefore, it can be formed by a wet film forming method, a vapor deposition method, or other methods.

正孔阻止層6の膜厚は、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、通常0.3nm以上、好ましくは0.5nm以上、また、通常100nm以下、好ましくは50nm以下である。   The thickness of the hole blocking layer 6 is arbitrary as long as the effect of the present invention is not significantly impaired, but is usually 0.3 nm or more, preferably 0.5 nm or more, and usually 100 nm or less, preferably 50 nm or less.

{電子輸送層}
発光層5と後述の電子注入層8の間に、電子輸送層7を設けてもよい。
電子輸送層7は、素子の発光効率を更に向上させることを目的として設けられるもので、電界を与えられた電極間において陰極9から注入された電子を効率よく発光層5の方向に輸送することができる化合物より形成される。
{Electron transport layer}
An electron transport layer 7 may be provided between the light emitting layer 5 and an electron injection layer 8 described later.
The electron transport layer 7 is provided for the purpose of further improving the light emission efficiency of the device, and efficiently transports electrons injected from the cathode 9 between the electrodes to which an electric field is applied in the direction of the light emitting layer 5. Formed from a compound capable of

電子輸送層7に用いられる電子輸送性化合物としては、通常、陰極9または電子注入層8からの電子注入効率が高く、かつ、高い電子移動度を有し注入された電子を効率よく輸送することができる化合物を用いる。このような条件を満たす化合物としては、例えば、8−ヒドロキシキノリンのアルミニウム錯体などの金属錯体(特開昭59−194393号公報)、10−ヒドロキシベンゾ[h]キノリンの金属錯体、オキサジアゾール誘導体、ジスチリルビフェニル誘導体、シロール誘導体、3−ヒドロキシフラボン金属錯体、5−ヒドロキシフラボン金属錯体、ベンズオキサゾール金属錯体、ベンゾチアゾール金属錯体、トリスベンズイミダゾリルベンゼン(米国特許第5645948号明細書)、キノキサリン化合物(特開平6−207169号公報)、フェナントロリン誘導体(特開平5−331459号公報)、2−t−ブチル−9,10−N,N'−ジシアノアントラキノンジイミン、n型水素化非晶質炭化シリコン、n型硫化亜鉛、n型セレン化亜鉛などが挙げられる。   As an electron transport compound used for the electron transport layer 7, usually, the electron injection efficiency from the cathode 9 or the electron injection layer 8 is high, and the injected electrons are transported efficiently with high electron mobility. The compound which can be used is used. Examples of the compound satisfying such conditions include metal complexes such as aluminum complexes of 8-hydroxyquinoline (Japanese Patent Laid-Open No. 59-194393), metal complexes of 10-hydroxybenzo [h] quinoline, oxadiazole derivatives , Distyrylbiphenyl derivatives, silole derivatives, 3-hydroxyflavone metal complexes, 5-hydroxyflavone metal complexes, benzoxazole metal complexes, benzothiazole metal complexes, trisbenzimidazolylbenzene (US Pat. No. 5,645,948), quinoxaline compounds ( JP-A-6-207169), phenanthroline derivative (JP-A-5-331459), 2-t-butyl-9,10-N, N'-dicyanoanthraquinonediimine, n-type hydrogenated amorphous silicon carbide , N-type zinc sulfide, n-type Sele Zinc oxide and the like.

なお、電子輸送層7の材料は、1種のみを用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせおよび比率で併用してもよい。   In addition, the material of the electron carrying layer 7 may use only 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

電子輸送層7の形成方法に制限はない。従って、湿式成膜法、蒸着法や、その他の方法で形成することができる。   There is no restriction | limiting in the formation method of the electron carrying layer 7. FIG. Therefore, it can be formed by a wet film forming method, a vapor deposition method, or other methods.

電子輸送層7の膜厚は、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、通常1nm以上、好ましくは5nm以上、また、通常300nm以下、好ましくは100nm以下の範囲である。   The thickness of the electron transport layer 7 is arbitrary as long as the effect of the present invention is not significantly impaired, but is usually 1 nm or more, preferably 5 nm or more, and usually 300 nm or less, preferably 100 nm or less.

{電子注入層}
電子注入層8は、陰極9から注入された電子を効率よく発光層5へ注入する役割を果たす。電子注入を効率よく行なうには、電子注入層8を形成する材料は、仕事関数の低い金属が好ましい。例としては、ナトリウムやセシウム等のアルカリ金属、バリウムやカルシウムなどのアルカリ土類金属等が用いられ、その膜厚は通常0.1nm以上、5nm以下が好ましい。
{Electron injection layer}
The electron injection layer 8 plays a role of efficiently injecting electrons injected from the cathode 9 into the light emitting layer 5. In order to perform electron injection efficiently, the material for forming the electron injection layer 8 is preferably a metal having a low work function. Examples include alkali metals such as sodium and cesium, alkaline earth metals such as barium and calcium, and the film thickness is preferably from 0.1 nm to 5 nm.

更に、バソフェナントロリン等の含窒素複素環化合物や8−ヒドロキシキノリンのアルミニウム錯体などの金属錯体に代表される有機電子輸送化合物に、ナトリウム、カリウム、セシウム、リチウム、ルビジウム等のアルカリ金属をドープする(特開平10−270171号公報、特開2002−100478号公報、特開2002−100482号公報などに記載)ことにより、電子注入・輸送性が向上し優れた膜質を両立させることが可能となるため好ましい。この場合の膜厚は、通常、5nm以上、中でも10nm以上が好ましく、また、通常200nm以下、中でも100nm以下が好ましい。   Furthermore, an organic electron transport compound represented by a metal complex such as a nitrogen-containing heterocyclic compound such as bathophenanthroline or an aluminum complex of 8-hydroxyquinoline is doped with an alkali metal such as sodium, potassium, cesium, lithium, or rubidium ( (As described in JP-A-10-270171, JP-A-2002-1000047, JP-A-2002-1000048, etc.), it is possible to improve the electron injection / transport properties and achieve excellent film quality. preferable. In this case, the film thickness is usually 5 nm or more, preferably 10 nm or more, and is usually 200 nm or less, preferably 100 nm or less.

なお、電子注入層8の材料は、1種のみを用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせおよび比率で併用してもよい。   In addition, the material of the electron injection layer 8 may use only 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

電子注入層8の形成方法に制限はない。従って、湿式成膜法、蒸着法や、その他の方法で形成することができる。   There is no restriction | limiting in the formation method of the electron injection layer 8. FIG. Therefore, it can be formed by a wet film forming method, a vapor deposition method, or other methods.

{陰極}
陰極9は、発光層5側の層(電子注入層8または発光層5など)に電子を注入する役割を果たすものである。
{cathode}
The cathode 9 plays a role of injecting electrons into a layer (such as the electron injection layer 8 or the light emitting layer 5) on the light emitting layer 5 side.

陰極9の材料としては、前記の陽極2に使用される材料を用いることが可能であるが、効率よく電子注入を行なうには、仕事関数の低い金属が好ましく、例えば、スズ、マグネ
シウム、インジウム、カルシウム、アルミニウム、銀等の適当な金属またはそれらの合金が用いられる。具体例としては、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウム合金、アルミニウム−リチウム合金等の低仕事関数合金電極が挙げられる。
As the material of the cathode 9, the material used for the anode 2 can be used. However, a metal having a low work function is preferable for efficient electron injection. For example, tin, magnesium, indium, A suitable metal such as calcium, aluminum, silver, or an alloy thereof is used. Specific examples include low work function alloy electrodes such as magnesium-silver alloy, magnesium-indium alloy, and aluminum-lithium alloy.

なお、陰極9の材料は、1種のみを用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせおよび比率で併用してもよい。   In addition, the material of the cathode 9 may use only 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

陰極9の膜厚は、通常、陽極2と同様である。   The film thickness of the cathode 9 is usually the same as that of the anode 2.

さらに、低仕事関数金属から成る陰極9を保護する目的で、この上に更に、仕事関数が高く大気に対して安定な金属層を積層すると、素子の安定性が増すので好ましい。この目的のために、例えば、アルミニウム、銀、銅、ニッケル、クロム、金、白金等の金属が使われる。なお、これらの材料は、1種のみで用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせおよび比率で併用してもよい。   Further, for the purpose of protecting the cathode 9 made of a low work function metal, it is preferable to further stack a metal layer having a high work function and stable to the atmosphere because the stability of the device is increased. For this purpose, for example, metals such as aluminum, silver, copper, nickel, chromium, gold and platinum are used. In addition, these materials may be used only by 1 type and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

{その他の層}
本発明に係る有機電界発光素子は、その趣旨を逸脱しない範囲において、別の構成を有していてもよい。例えば、その性能を損なわない限り、陽極2と陰極9との間に、上記説明にある層の他に任意の層を有していてもよく、また、任意の層が省略されていてもよい。例えば、図8に示すように、正孔注入層3および正孔阻止層6を省略してもよい。また、電子輸送層7および正孔阻止層6は必要に応じて、適宜設ければよく、1)電子輸送層のみ、2)正孔阻止層のみ、3)正孔阻止層/電子輸送層の積層、4)用いない等の用法がある。
{Other layers}
The organic electroluminescent element according to the present invention may have another configuration without departing from the gist thereof. For example, as long as the performance is not impaired, an arbitrary layer may be provided between the anode 2 and the cathode 9 in addition to the layers described above, and an arbitrary layer may be omitted. . For example, as shown in FIG. 8, the hole injection layer 3 and the hole blocking layer 6 may be omitted. The electron transport layer 7 and the hole blocking layer 6 may be appropriately provided as necessary. 1) Only the electron transport layer, 2) Only the hole block layer, and 3) The hole block layer / electron transport layer There are usages such as lamination, 4) not using, etc.

図7に示す構成層以外に有していてもよい層としては、例えば、電子阻止層が挙げられる。
電子阻止層は、正孔注入層3または正孔輸送層4と発光層5との間に設けられ、発光層5から移動してくる電子が正孔注入層3に到達するのを阻止することで、発光層5内で正孔と電子との再結合確率を増やし、生成した励起子を発光層5内に閉じこめる役割と、正孔注入層3から注入された正孔を効率よく発光層5の方向に輸送する役割とがある。特に、発光材料として燐光材料を用いたり、青色発光材料を用いたりする場合は電子阻止層を設けることが効果的である。
Examples of the layer that may be included in addition to the constituent layers shown in FIG. 7 include an electron blocking layer.
The electron blocking layer is provided between the hole injection layer 3 or the hole transport layer 4 and the light emitting layer 5 and prevents electrons moving from the light emitting layer 5 from reaching the hole injection layer 3. Thus, the probability of recombination of holes and electrons in the light emitting layer 5 is increased, the excitons generated are confined in the light emitting layer 5, and the holes injected from the hole injection layer 3 are efficiently collected. There is a role to transport in the direction of. In particular, when a phosphorescent material or a blue light emitting material is used as the light emitting material, it is effective to provide an electron blocking layer.

電子阻止層に求められる特性としては、正孔輸送性が高く、エネルギーギャップ(HOMO、LUMOの差)が大きいこと、励起三重項準位(T1)が高いこと等が挙げられる。更に、本発明においては、発光層5を湿式成膜法で作製する場合には、電子阻止層にも湿式成膜の適合性が求められる。このような電子阻止層に用いられる材料としては、F8−TFBに代表されるジオクチルフルオレンとトリフェニルアミンの共重合体(国際公開第2004/084260号パンフレット)等が挙げられる。   The characteristics required for the electron blocking layer include high hole transportability, a large energy gap (difference between HOMO and LUMO), and a high excited triplet level (T1). Furthermore, in the present invention, when the light emitting layer 5 is produced by a wet film formation method, the electron blocking layer is also required to be compatible with the wet film formation. Examples of the material used for such an electron blocking layer include a copolymer of dioctylfluorene and triphenylamine typified by F8-TFB (International Publication No. 2004/084260).

なお、電子阻止層の材料は、1種のみを用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせおよび比率で併用してもよい。   In addition, the material of an electron blocking layer may use only 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

電子阻止層の形成方法に制限はない。従って、湿式成膜法、蒸着法や、その他の方法で形成することができる。   There is no restriction | limiting in the formation method of an electron blocking layer. Therefore, it can be formed by a wet film forming method, a vapor deposition method, or other methods.

さらに陰極9と発光層5または電子輸送層7との界面に、例えばフッ化リチウム(LiF)、フッ化マグネシウム(MgF)、酸化リチウム(LiO)、炭酸セシウム(II)(CsCO)等で形成された極薄絶縁膜(0.1〜5nm)を挿入することも、素子の効率を向上させる有効な方法である(Applied Physics Letters,1997年,Vol.70,pp.152;特開平10−74586号公報;IEEE Transactions on Electron Devices,1997年,Vol.44,pp.1245;SID 04 Digest,pp.154等参照)。 Further, at the interface between the cathode 9 and the light emitting layer 5 or the electron transport layer 7, for example, lithium fluoride (LiF), magnesium fluoride (MgF 2 ), lithium oxide (Li 2 O), cesium carbonate (II) (CsCO 3 ). It is also an effective method to improve the efficiency of the device (Applied Physics Letters, 1997, Vol. 70, pp. 152; No. 10-74586; IEEE Transactions on Electron Devices, 1997, Vol. 44, pp. 1245; SID 04 Digest, pp. 154, etc.).

また、以上説明した層構成において、基板以外の構成要素を逆の順に積層することも可能である。例えば、図7の層構成であれば、基板1上に他の構成要素を陰極9、電子注入層8、電子輸送層7、正孔阻止層6、発光層5、正孔輸送層4、正孔注入層3、陽極2の順に設けてもよい。
更には、少なくとも一方が透明性を有する2枚の基板の間に、基板以外の構成要素を積層することにより、本発明に係る有機電界発光素子を構成することも可能である。
Moreover, in the layer structure demonstrated above, it is also possible to laminate | stack components other than a board | substrate in reverse order. For example, in the case of the layer configuration of FIG. 7, the other components on the substrate 1 are the cathode 9, the electron injection layer 8, the electron transport layer 7, the hole blocking layer 6, the light emitting layer 5, the hole transport layer 4, the positive layer. The hole injection layer 3 and the anode 2 may be provided in this order.
Furthermore, it is also possible to constitute the organic electroluminescent element according to the present invention by laminating components other than the substrate between two substrates, at least one of which is transparent.

また、基板以外の構成要素(発光ユニット)を複数段重ねた構造(発光ユニットを複数積層させた構造)とすることも可能である。その場合には、各段間(発光ユニット間)の界面層(陽極がITO、陰極がAlの場合は、それら2層)の代わりに、例えば五酸化バナジウム(V)等からなる電荷発生層(Carrier Generation Layer:CGL)を設けると、段間の障壁が少なくなり、発光効率・駆動電圧の観点からより好ましい。 Further, a structure in which a plurality of components (light emitting units) other than the substrate are stacked in a plurality of layers (a structure in which a plurality of light emitting units are stacked) may be employed. In that case, (when the anode is ITO, the cathode is Al, these two layers) interfacial layer between the respective stages (between emission units) Alternatively, for example, a charge consisting of five vanadium oxide (V 2 O 5), etc. When a generation layer (Carrier Generation Layer: CGL) is provided, a barrier between steps is reduced, which is more preferable from the viewpoint of light emission efficiency and driving voltage.

更には、本発明に係る有機電界発光素子は、単一の有機電界発光素子として構成してもよく、複数の有機電界発光素子がアレイ状に配置された構成に適用してもよく、陽極と陰極がX−Yマトリックス状に配置された構成に適用してもよい。
また、上述した各層には、本発明の効果を著しく損なわない限り、その構成材料として説明した以外の成分が含まれていてもよい。
Furthermore, the organic electroluminescent device according to the present invention may be configured as a single organic electroluminescent device, or may be applied to a configuration in which a plurality of organic electroluminescent devices are arranged in an array. You may apply to the structure by which the cathode is arrange | positioned at XY matrix form.
In addition, each layer described above may contain components other than those described as the constituent materials unless the effects of the present invention are significantly impaired.

本発明の有機電界発光素子は、有機ELディスプレイに好適に使用される。本発明により得られる有機電界発光素子は、例えば、「有機ELディスプレイ」(オーム社,平成16年8月20日発行,時任静士、安達千波矢、村田英幸著)に記載されているような方法で有機ELディスプレイを形成することができる。   The organic electroluminescent element of the present invention is suitably used for an organic EL display. The organic electroluminescent device obtained by the present invention is described in, for example, “Organic EL Display” (Ohm Co., issued on August 20, 2004, Shizushi Tokito, Chiba Adachi, Hideyuki Murata). An organic EL display can be formed by the method.

本発明を実施例によって更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例の記載に限定されるものではない。   Examples The present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to the description of the following examples unless it exceeds the gist.

[合成例]
(a)2-ブロモ-4,5-ジフェニルベンゾ[1,2-b:4,3-b´]ジチオフェン(2)の合成

Figure 2010126480
一口ナスフラスコに4,5-ジフェニルベンゾ[1,2-b:4,3-b´]ジチオフェン(1)(1.20g,3.45mmol)を乾燥CHCl(40mL)に溶かし、0℃に冷却した後にNBS(N-ブロモスクシンイミド)(0.68g,3.80mmol)を加え、アルゴン雰囲気下、0℃で10分間、その後、室温にて12時間攪拌した。反応終了後、炭酸水素ナトリウム水溶液とチオ硫酸ナトリウム水溶液を加え、有機層を分離し、水層をCHClで抽出した。これを食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムを加えて乾燥した後、濃縮した。この混合物を展開溶液にヘキサンを用いたシリカゲルクロマトグラフィーにより精製し、白色の固体として2-ブロモ-4,5-ジフェニルベンゾ[1,2-b:4,3-b´]ジチオフェン(2)(1.26g,収率87%)を得た。 [Synthesis example]
(a) Synthesis of 2-bromo-4,5-diphenylbenzo [1,2-b: 4,3-b ′] dithiophene (2)
Figure 2010126480
Dissolve 4,5-diphenylbenzo [1,2-b: 4,3-b ′] dithiophene (1) (1.20 g, 3.45 mmol) in dry CH 2 Cl 2 (40 mL) in a one-necked eggplant flask and bring it to 0 ° C. After cooling, NBS (N-bromosuccinimide) (0.68 g, 3.80 mmol) was added, and the mixture was stirred at 0 ° C. for 10 minutes in an argon atmosphere and then at room temperature for 12 hours. After completion of the reaction, an aqueous sodium hydrogen carbonate solution and an aqueous sodium thiosulfate solution were added, the organic layer was separated, and the aqueous layer was extracted with CH 2 Cl 2 . This was washed with brine, dried by adding sodium sulfate, and concentrated. This mixture was purified by silica gel chromatography using hexane as a developing solution to give 2-bromo-4,5-diphenylbenzo [1,2-b: 4,3-b ′] dithiophene (2) as a white solid ( 1.26 g, yield 87%).

m.p.:180-182℃
1HNMR(CDCl3):δ7.25-7.34(m,10H),7.55(d,J5.7,1H),7.68(d,J5.7,1H),7.77(s,1H)
13CNMR(CDCl3):δ116.5,124.7,127.7,128.3,129.9,130.7,132.4,138.4,140.8
Anal.Calcd. for C22H13BrS2:C=62.71,H=3.11
Found:C=62.56,H=3.12
mp: 180-182 ° C
1 HNMR (CDCl 3 ): δ7.25-7.34 (m, 10H), 7.55 (d, J5.7, 1H), 7.68 (d, J5.7, 1H), 7.77 (s, 1H)
13 C NMR (CDCl 3 ): δ 116.5, 124.7, 127.7, 128.3, 129.9, 130.7, 132.4, 138.4, 140.8
Anal.Calcd.for C 22 H 13 BrS 2 : C = 62.71, H = 3.11
Found: C = 62.56, H = 3.12

(b)2-ヨード-7-ブロモ-4,5-ジフェニルベンゾ[1,2-b:4,3-b´]ジチオフェン(3)の合成

Figure 2010126480
(b) Synthesis of 2-iodo-7-bromo-4,5-diphenylbenzo [1,2-b: 4,3-b ′] dithiophene (3)
Figure 2010126480

一口ナスフラスコに2-ブロモ-4,5-ジフェニルベンゾ[1,2-b:4,3-b´]ジチオフェン(2)(1.0g,2.37mmol)とヨウ化カリウム(0.50g,3.08mmol)を酢酸(100ml)と蒸留水(10ml)に溶かし、アルゴン雰囲気下、110℃にて1時間還流を行った。その後、ヨウ素酸カリウム(0.66g,3.08mmol)を加え、アルゴン雰囲気下、110℃にて17時間攪拌した。反応終了後、室温まで冷却した後、水を加えて固体を沈澱させ、その固体を濾過にて分離した後、ベンゼンに溶かした。その溶液に亜硫酸ナトリウム水溶液を加え、有機層を分離し、水層をベンゼンで抽出した。これを食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムを加えて乾燥した後、濃縮した。この混合物を展開溶液にヘキサンを用いたシリカゲルクロマトグラフィーにより精製し、白色の固体として2-ヨード-7-ブロモ-4,5-ジフェニルベンゾ[1,2-b:4,3-b´]ジチオフェン(3)(0.64g,収率49%)を得た。   2-Bromo-4,5-diphenylbenzo [1,2-b: 4,3-b '] dithiophene (2) (1.0 g, 2.37 mmol) and potassium iodide (0.50 g, 3.08 mmol) in a one-necked eggplant flask Was dissolved in acetic acid (100 ml) and distilled water (10 ml) and refluxed at 110 ° C. for 1 hour under an argon atmosphere. Thereafter, potassium iodate (0.66 g, 3.08 mmol) was added, and the mixture was stirred at 110 ° C. for 17 hours under an argon atmosphere. After completion of the reaction, the reaction mixture was cooled to room temperature, water was added to precipitate a solid, the solid was separated by filtration, and then dissolved in benzene. A sodium sulfite aqueous solution was added to the solution, the organic layer was separated, and the aqueous layer was extracted with benzene. This was washed with brine, dried by adding sodium sulfate, and concentrated. This mixture was purified by silica gel chromatography using hexane as a developing solution, and 2-iodo-7-bromo-4,5-diphenylbenzo [1,2-b: 4,3-b ′] dithiophene as a white solid. (3) (0.64 g, yield 49%) was obtained.

m.p.:252-254℃
1HNMR(CDCl3):δ7.25-7.30(m,10H),7.67(s,1H),7.85(s,1H)
13CNMR(CDCl3):δ97.1,116.5,124.2,124.8,127.7,128.3,129.9,130.1,130.5,130.6,
131.8,132.0,133.7,138.3,138.5,140.7,144.5,145.2
mp: 252-254 ° C
1 HNMR (CDCl 3 ): δ7.25-7.30 (m, 10H), 7.67 (s, 1H), 7.85 (s, 1H)
13 C NMR (CDCl 3 ): δ 97.1, 116.5, 124.2, 124.8, 127.7, 128.3, 129.9, 130.1, 130.5, 130.6,
131.8,132.0,133.7,138.3,138.5,140.7,144.5,145.2

(C)7-ブロモ-2,4,5-トリフェニルベンゾ[1,2-b:4,3-b´]ジチオフェンおよび2,4,5,7-テトラフェニルベンゾ[1,2-b:4,3-b´]ジチオフェン(6)(BDT-1)の合成

Figure 2010126480
(C) 7-bromo-2,4,5-triphenylbenzo [1,2-b: 4,3-b ′] dithiophene and 2,4,5,7-tetraphenylbenzo [1,2-b: Synthesis of 4,3-b´] dithiophene (6) (BDT-1)
Figure 2010126480

一口ナスフラスコにトルエン(10mL)と蒸留水(3mL)を入れ、炭酸ナトリウム(0.63g)を加えた後、アルゴン雰囲気下、90℃にて2時間溶液の脱気を行った。その後、室温まで冷却し、2-ヨード-7-ブロモ-4,5-ジフェニルベンゾ[1,2-b:4,3-b´]ジチオフェン(3)(0.50g,0.91mmol)、フェニルボロン酸(0.12g,1.01mmol)とテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(63mg,0.055mmol)を加え、アルゴン雰囲気下、75℃で72時間攪拌した。反応終了後、室温まで冷却した後、セライトを用いた濾過を行った後、10重量%希塩酸を加えた。   Toluene (10 mL) and distilled water (3 mL) were placed in a one-necked eggplant flask, sodium carbonate (0.63 g) was added, and the solution was degassed at 90 ° C. for 2 hours under an argon atmosphere. After cooling to room temperature, 2-iodo-7-bromo-4,5-diphenylbenzo [1,2-b: 4,3-b ′] dithiophene (3) (0.50 g, 0.91 mmol), phenylboronic acid (0.12 g, 1.01 mmol) and tetrakis (triphenylphosphine) palladium (0) (63 mg, 0.055 mmol) were added, and the mixture was stirred at 75 ° C. for 72 hours under an argon atmosphere. After completion of the reaction, the mixture was cooled to room temperature, filtered through celite, and 10% by weight diluted hydrochloric acid was added.

この有機層を分離した後、水層をトルエンで抽出した。これを食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムを加えて乾燥した後、濃縮した。この混合物を展開溶液にヘキサン:クロロホルム(5:1)を用いたシリカゲルクロマトグラフィーにより精製し、淡黄色の固体として7-ブロモ-2,4,5-トリフェニルベンゾ[1,2-b:4,3-b´]ジチオフェン(5)(0.29g,収率63%)と、淡黄色の固体として2,4,5,7-テトラフェニルベンゾ[1,2-b:4,3-b´]ジチオフェン(6)(54mg,収率12%)を得た。   After separating the organic layer, the aqueous layer was extracted with toluene. This was washed with brine, dried by adding sodium sulfate, and concentrated. This mixture was purified by silica gel chromatography using hexane: chloroform (5: 1) as a developing solution, and 7-bromo-2,4,5-triphenylbenzo [1,2-b: 4 as a pale yellow solid. , 3-b ′] dithiophene (5) (0.29 g, 63% yield) and 2,4,5,7-tetraphenylbenzo [1,2-b: 4,3-b ′ as a pale yellow solid Dithiophene (6) (54 mg, 12% yield) was obtained.

<7-ブロモ-2,4,5-トリフェニルベンゾ[1,2-b:4,3-b´]ジチオフェン(5)>
m.p.:192-195℃
1HNMR(CDCl3):δ7.25-7.35(m,10H),7.37-7.43(m,3H),7.69-7.73(m,2H),7.76(s,1H),
7.87(s,1H)
13CNMR(CDCl3):δ116.0,117.3,125.0,126.3,127.5,127.6,128.2,128.3,129.0,130.0,
130.1,130.5,131.4,133.3,133.7,134.1,138.7,138.8,139.2,140.7,145.6
Anal.Calcd. for C28H17BrS2:C=67.60,H=3.44
Found:C=67.05,H=3.83
<7-bromo-2,4,5-triphenylbenzo [1,2-b: 4,3-b ′] dithiophene (5)>
mp: 192-195 ℃
1 HNMR (CDCl 3 ): δ 7.25-7.35 (m, 10H), 7.37-7.43 (m, 3H), 7.69-7.73 (m, 2H), 7.76 (s, 1H),
7.87 (s, 1H)
13 C NMR (CDCl 3 ): δ 116.0, 117.3, 125.0, 126.3, 127.5, 127.6, 128.2, 128.3, 129.0, 130.0,
130.1,130.5,131.4,133.3,133.7,134.1,138.7,138.8,139.2,140.7,145.6
Anal.Calcd.for C 28 H 17 BrS 2 : C = 67.60, H = 3.44
Found: C = 67.05, H = 3.83

<2,4,5,7-テトラフェニルベンゾ[1,2-b:4,3-b´]ジチオフェン(6)>
m.p.:288℃
1HNMR(CDCl3):δ7.25-7.45(m,16H),7.74(d,J=7.2,4H),8.02(s,2H)
13CNMR(CDCl3):δ118.0,125.4,126.6,127.2,127.5,128.2,129.1,130.5,133.2,
133.9,138.2,144.0
Anal.Calcd. for C34H22S2:C=82.55,H=4.48
Found:C=82.56,H=4.50
<2,4,5,7-tetraphenylbenzo [1,2-b: 4,3-b ′] dithiophene (6)>
mp: 288 ° C
1 HNMR (CDCl 3 ): δ 7.25-7.45 (m, 16H), 7.74 (d, J = 7.2, 4H), 8.02 (s, 2H)
13 C NMR (CDCl 3 ): δ 118.0, 125.4, 126.6, 127.2, 127.5, 128.2, 129.1, 130.5, 133.2
133.9,138.2,144.0
Anal.Calcd.for C 34 H 22 S 2 : C = 82.55, H = 4.48
Found: C = 82.56, H = 4.50

(d)2-(2-ナフチル)-7-ブロモ-4,5-ジフェニルベンゾ[1,2-b:4,3-b´]ジチオフェンおよび2,7-ジ(2-ナフチル)-4,5-ジフェニルベンゾ[1,2-b:4,3-b´]ジチオフェン(9)(BDT-2)の合成

Figure 2010126480
(d) 2- (2-naphthyl) -7-bromo-4,5-diphenylbenzo [1,2-b: 4,3-b ′] dithiophene and 2,7-di (2-naphthyl) -4, Synthesis of 5-diphenylbenzo [1,2-b: 4,3-b ′] dithiophene (9) (BDT-2)
Figure 2010126480

一口ナスフラスコにトルエン(2mL)と蒸留水(1.5mL)を入れ、炭酸ナトリウム(0.32g)を加えた後、アルゴン雰囲気下、90℃にて2時間溶液の脱気を行った。その後、室温まで冷却し、2-ヨード-7-ブロモ-4,5-ジフェニルベンゾ[1,2-b:4,3-b´]ジチオフェン(3)(0.10g,0.18mmol)、2-ナフチルボロン酸(32mg,0.18mmol)とテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(10mg,0.009mmol)を加え、アルゴン雰囲気下、75℃で16時間攪拌した。反応終了後、室温まで冷却した後、セライトを用いた濾過を行った後、10重量%希塩酸を加えた。この有機層を分離した後、水層を酢酸エチルで抽出した。これを食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムを加えて乾燥した後、濃縮した。この混合物を展開溶液にヘキサン:クロロホルム(5:1)を用いたシリカゲルクロマトグラフィーにより精製し、淡黄色の固体として2-(2-ナフチル)-7-ブロモ-4,5-ジフェニルベンゾ[1,2-b:4,3-b´]ジチオフェン(8)(69mg,収率69%)と、黄色の固体として2,7-ジ(2-ナフチル)-4,5-ジフェニルベンゾ[1,2-b:4,3-b´]ジチオフェン(9)(7mg,収率7%)を得た。   Toluene (2 mL) and distilled water (1.5 mL) were placed in a one-necked eggplant flask, sodium carbonate (0.32 g) was added, and the solution was degassed at 90 ° C. for 2 hours under an argon atmosphere. After cooling to room temperature, 2-iodo-7-bromo-4,5-diphenylbenzo [1,2-b: 4,3-b ′] dithiophene (3) (0.10 g, 0.18 mmol), 2-naphthyl Boronic acid (32 mg, 0.18 mmol) and tetrakis (triphenylphosphine) palladium (0) (10 mg, 0.009 mmol) were added, and the mixture was stirred at 75 ° C. for 16 hours under an argon atmosphere. After completion of the reaction, the mixture was cooled to room temperature, filtered through celite, and 10% by weight diluted hydrochloric acid was added. After the organic layer was separated, the aqueous layer was extracted with ethyl acetate. This was washed with brine, dried by adding sodium sulfate, and concentrated. This mixture was purified by silica gel chromatography using hexane: chloroform (5: 1) as a developing solution to give 2- (2-naphthyl) -7-bromo-4,5-diphenylbenzo [1, as a pale yellow solid. 2-b: 4,3-b ′] dithiophene (8) (69 mg, 69% yield) and 2,7-di (2-naphthyl) -4,5-diphenylbenzo [1,2 as a yellow solid -b: 4,3-b ′] dithiophene (9) (7 mg, yield 7%) was obtained.

<2-(2-ナフチル)-7-ブロモ-4,5-ジフェニルベンゾ[1,2-b:4,3-b´]ジチオフェン(8)>
m.p.:263-265℃
1HNMR(CDCl3):δ7.25-7.40(m,8H),7.48-7.52(m,2H),7.82-7.89(m,7H),8.02(s,1H),
8.15(s,1H)
13CNMR(CDCl3):δ116.1,117.7,124.1,125.0,125.2,126.4,126.7,127.5,127.6,127.7,
128.1,128.2,128.3,128.6,130.0,130.1,130.6,131.4,133.1,133.4,
133.5,133.8,138.8,138.9,139.3,140.7,145.6
Anal.Calcd. for C32H19BrS2:C=70.20,H=3.50
Found:C=69.97,H=3.67
<2- (2-naphthyl) -7-bromo-4,5-diphenylbenzo [1,2-b: 4,3-b ′] dithiophene (8)>
mp: 263-265 ℃
1 HNMR (CDCl 3 ): δ 7.25-7.40 (m, 8H), 7.48-7.52 (m, 2H), 7.82-7.89 (m, 7H), 8.02 (s, 1H),
8.15 (s, 1H)
13 C NMR (CDCl 3 ): δ 116.1, 117.7, 124.1, 125.0, 125.2, 126.4, 126.7, 127.5, 127.6, 127.7,
128.1,128.2,128.3,128.6,130.0,130.1,130.6,131.4,133.1,133.4,
133.5,133.8,138.8,138.9,139.3,140.7,145.6
Anal.Calcd.for C 32 H 19 BrS 2 : C = 70.20, H = 3.50
Found: C = 69.97, H = 3.67

<2,7-ジ(2-ナフチル)-4,5-ジフェニルベンゾ[1,2-b:4,3-b´]ジチオフェン(9)>
1HNMR(CDCl3):δ7.27-7.41(m,12H),7.45-7.52(m,4H),7.80-7.94(m,8H),8.17(s,2H)
13CNMR(CDCl3):δ118.1,124.2,125.1,126.3,126.7,127.4,127.7,128.1,128.2,128.6,
130.3,131.4,131.6,133.1,133.6,134.7,139.2,145.2
Anal.Calcd. for C42H26S2:C=84.81,H=4.41
Found:C=84.54,H=4.31
<2,7-di (2-naphthyl) -4,5-diphenylbenzo [1,2-b: 4,3-b ′] dithiophene (9)>
1 HNMR (CDCl 3 ): δ 7.27-7.41 (m, 12H), 7.45-7.52 (m, 4H), 7.80-7.94 (m, 8H), 8.17 (s, 2H)
13 C NMR (CDCl 3 ): δ 118.1, 124.2, 125.1, 126.3, 126.7, 127.4, 127.7, 128.1, 128.2, 128.6,
130.3,131.4,131.6,133.1,133.6,134.7,139.2,145.2
Anal.Calcd.for C 42 H 26 S 2 : C = 84.81, H = 4.41
Found: C = 84.54, H = 4.31

(e)2-(2-ナフチル)-4,5,7-トリフェニルベンゾ[1,2-b:4,3-b´]ジチオフェン(10)(BDT-3)の合成

Figure 2010126480
(e) Synthesis of 2- (2-naphthyl) -4,5,7-triphenylbenzo [1,2-b: 4,3-b ′] dithiophene (10) (BDT-3)
Figure 2010126480

一口ナスフラスコにトルエン(3mL)と蒸留水(1.5mL)を入れ、炭酸ナトリウム(0.32g)を加えた後、アルゴン雰囲気下、90℃にて2時間溶液の脱気を行った。その後、室温まで冷却し、2-(2-ナフチル)-7-ブロモ-4,5-ジフェニルベンゾ[1,2-b:4,3-b´]ジチオフェン(8)(0.16g,0.29mmol)、フェニルボロン酸(67mg,0.55mmol)とテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(19mg,0.016mmol)を加え、アルゴン雰囲気下、90℃で19時間攪拌した。反応終了後、室温まで冷却した後、セライトを用いた濾過を行った後、10重量%希塩酸を加えた。この有機層を分離した後、水層をトルエンで抽出した。これを食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムを加えて乾燥した後、濃縮した。この混合物を展開溶液にヘキサン:クロロホルム(10:1)を用いたシリカゲルクロマトグラフィーにより精製し、黄色の固体として2-(2-ナフチル)-4,5,7-トリフェニルベンゾ[1,2-b:4,3-b´]ジチオフェン(10)(0.15g,収率93%)を得た。   Toluene (3 mL) and distilled water (1.5 mL) were placed in a one-necked eggplant flask, sodium carbonate (0.32 g) was added, and the solution was degassed at 90 ° C. for 2 hours under an argon atmosphere. After cooling to room temperature, 2- (2-naphthyl) -7-bromo-4,5-diphenylbenzo [1,2-b: 4,3-b ′] dithiophene (8) (0.16 g, 0.29 mmol) Phenylboronic acid (67 mg, 0.55 mmol) and tetrakis (triphenylphosphine) palladium (0) (19 mg, 0.016 mmol) were added, and the mixture was stirred at 90 ° C. for 19 hours in an argon atmosphere. After completion of the reaction, the mixture was cooled to room temperature, filtered through celite, and 10% by weight diluted hydrochloric acid was added. After separating the organic layer, the aqueous layer was extracted with toluene. This was washed with brine, dried by adding sodium sulfate, and concentrated. This mixture was purified by silica gel chromatography using hexane: chloroform (10: 1) as a developing solution, and 2- (2-naphthyl) -4,5,7-triphenylbenzo [1,2- b: 4,3-b ′] dithiophene (10) (0.15 g, yield 93%) was obtained.

m.p.:263-265℃
1HNMR(CDCl3):δ7.25-7.40(m,8H),7.48-7.52(m,2H),7.82-7.89(m,7H),8.02(s,1H),
8.15(s,1H)
13CNMR(CDCl3):δ116.1,117.7,124.1,125.0,125.2,126.4,126.7,127.5,127.6,127.7,
128.1,128.2,128.3,128.6,130.0,130.1,130.6,131.4,133.1,133.4,
133.5,133.8,138.8,138.9,139.3,140.7,145.6
Anal.Calcd. for C32H19BrS2:C=70.20,H=3.50
Found:C=69.97,H=3.67
mp: 263-265 ℃
1 HNMR (CDCl 3 ): δ 7.25-7.40 (m, 8H), 7.48-7.52 (m, 2H), 7.82-7.89 (m, 7H), 8.02 (s, 1H),
8.15 (s, 1H)
13 C NMR (CDCl 3 ): δ 116.1, 117.7, 124.1, 125.0, 125.2, 126.4, 126.7, 127.5, 127.6, 127.7,
128.1,128.2,128.3,128.6,130.0,130.1,130.6,131.4,133.1,133.4,
133.5,133.8,138.8,138.9,139.3,140.7,145.6
Anal.Calcd.for C 32 H 19 BrS 2 : C = 70.20, H = 3.50
Found: C = 69.97, H = 3.67

(f)2-(9-フェナントリル)-7-(2-ナフチル)-4,5-ジフェニルベンゾ[1,2-b:4,3-b´]ジチオフェン(12)(BDT-4)の合成

Figure 2010126480
(f) Synthesis of 2- (9-phenanthryl) -7- (2-naphthyl) -4,5-diphenylbenzo [1,2-b: 4,3-b ′] dithiophene (12) (BDT-4)
Figure 2010126480

一口ナスフラスコにトルエン(12mL)と蒸留水(1.5mL)を入れ、炭酸ナトリウム(0.32g)を加えた後、アルゴン雰囲気下、90℃にて2時間溶液の脱気を行った。その後、室温まで冷却し、2-(2-ナフチル)-7-ブロモ-4,5-ジフェニルベンゾ[1,2-b:4,3-b´]ジチオフェン(8)(0.18g,0.33mmol)、9-フェナントリルボロン酸(0.26g,1.15mmol)とテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(23mg,0.020mmol)を加え、アルゴン雰囲気下、90℃で12時間攪拌した。反応終了後、室温まで冷却した後、セライトを用いた濾過を行った後、10重量%希塩酸を加えた。この有機層を分離した後、水層を酢酸エチルで抽出した。これを食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムを加えて乾燥した後、濃縮した。この混合物を展開溶液にヘキサン:クロロホルム(5:1)を用いたシリカゲルクロマトグラフィーにより精製し、黄色の固体として2-(9-フェナントリル)-7-(2-ナフチル)-4,5-ジフェニルベンゾ[1,2-b:4,3-b´]ジチオフェン(12)(0.19g,収率88%)を得た。   Toluene (12 mL) and distilled water (1.5 mL) were placed in a one-necked eggplant flask, sodium carbonate (0.32 g) was added, and the solution was degassed at 90 ° C. for 2 hours under an argon atmosphere. After cooling to room temperature, 2- (2-naphthyl) -7-bromo-4,5-diphenylbenzo [1,2-b: 4,3-b ′] dithiophene (8) (0.18 g, 0.33 mmol) 9-phenanthrylboronic acid (0.26 g, 1.15 mmol) and tetrakis (triphenylphosphine) palladium (0) (23 mg, 0.020 mmol) were added, and the mixture was stirred at 90 ° C. for 12 hours under an argon atmosphere. After completion of the reaction, the mixture was cooled to room temperature, filtered through celite, and 10% by weight diluted hydrochloric acid was added. After the organic layer was separated, the aqueous layer was extracted with ethyl acetate. This was washed with brine, dried by adding sodium sulfate, and concentrated. This mixture was purified by silica gel chromatography using hexane: chloroform (5: 1) as a developing solution, and 2- (9-phenanthryl) -7- (2-naphthyl) -4,5-diphenylbenzoic acid as a yellow solid. [1,2-b: 4,3-b ′] dithiophene (12) (0.19 g, yield 88%) was obtained.

m.p.:263-265℃
1HNMR(CDCl3):δ7.25-7.40(m,8H),7.48-7.52(m,2H),7.82-7.89(m,7H),8.02(s,1H),
8.15(s,1H)
13CNMR(CDCl3):δ116.1,117.7,124.1,125.0,125.2,126.4,126.7,127.5,127.6,
127.7,128.1,128.2,128.3,128.6,130.0,130.1,130.6,131.4,133.1,
133.4,133.5,133.8,138.8,138.9,139.3,140.7,145.6
Anal.Calcd. for C32H19BrS2:C=70.20,H=3.50
Found:C=69.97,H=3.67
mp: 263-265 ℃
1 HNMR (CDCl 3 ): δ 7.25-7.40 (m, 8H), 7.48-7.52 (m, 2H), 7.82-7.89 (m, 7H), 8.02 (s, 1H),
8.15 (s, 1H)
13 C NMR (CDCl 3 ): δ 116.1, 117.7, 124.1, 125.0, 125.2, 126.4, 126.7, 127.5, 127.6,
127.7,128.1,128.2,128.3,128.6,130.0,130.1,130.6,131.4,133.1,
133.4,133.5,133.8,138.8,138.9,139.3,140.7,145.6
Anal.Calcd.for C 32 H 19 BrS 2 : C = 70.20, H = 3.50
Found: C = 69.97, H = 3.67

(g)2-(トリブチルスズ)-1,3,5-トリメチルベンゼン(14)の合成

Figure 2010126480
(g) Synthesis of 2- (tributyltin) -1,3,5-trimethylbenzene (14)
Figure 2010126480

一口ナスフラスコに2-ブロモメシチレン(13)(0.29ml,1.91mmol)を乾燥THF(テトラヒドロフラン)(10mL)に溶かし、アルゴン雰囲気下、-78℃でn-BuLi(n-ブチルリチウム)(2.88mmol,1.55Mヘキサン溶液1.86ml)を滴下した。これを-78℃で2時間攪拌した後、塩化トリブチルスズ(IV)(0.78ml,2.88mmol)を滴下し、-78℃で2時間攪拌した。反応終了後、無機塩を除くためにシリカゲルを通した濾過を行い、濃縮した。これを乾燥させ、薄い黄色の液体として2-(トリブチルスズ)-1,3,5-トリメチルベンゼン(14)を得た。この生成物はさらに精製を行うことなく次の反応に用いた。   2-Bromomesitylene (13) (0.29 ml, 1.91 mmol) was dissolved in dry THF (tetrahydrofuran) (10 mL) in a one-necked eggplant flask, and n-BuLi (n-butyllithium) (2.88 mmol) at −78 ° C. under an argon atmosphere. 1.55 M hexane solution 1.86 ml) was added dropwise. After stirring this at -78 ° C for 2 hours, tributyltin (IV) chloride (0.78ml, 2.88mmol) was added dropwise and stirred at -78 ° C for 2 hours. After completion of the reaction, the mixture was filtered through silica gel to remove inorganic salts and concentrated. This was dried to obtain 2- (tributyltin) -1,3,5-trimethylbenzene (14) as a pale yellow liquid. This product was used in the next reaction without further purification.

(h)2-メシチル-7-(2-ナフチル)-4,5-ジフェニルベンゾ[1,2-b:4,3-b´]ジチオフェン(15)(BDT-5)の合成

Figure 2010126480
(h) Synthesis of 2-mesityl-7- (2-naphthyl) -4,5-diphenylbenzo [1,2-b: 4,3-b ′] dithiophene (15) (BDT-5)
Figure 2010126480

一口ナスフラスコにトルエン(15ml)を入れ、2-(トリブチルスズ)-1,3,5-トリメチルベンゼン(14)(crude)、2-(2-ナフチル)-7-ブロモ-4,5-ジフェニルベンゾ[1,2-b:4,3-b´]ジチオフェン(8)(0.35g,0.64mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(44mg,0.038mmol)と酸化銅(50mg,0.70mmol)を加え、アルゴン雰囲気下、110℃で66時間攪拌した。反応終了後、室温まで冷却した後、セライトを用いた濾過を行った後、10重量%希塩酸を加えた。この有機層を分離した後、水層をトルエンで抽出した。これを食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムを加えて乾燥した後、濃縮した。この混合物を展開溶液にヘキサン:クロロホルム(5:1)を用いたシリカゲルクロマトグラフィーにより精製し、黄色の固体として2-メシチル-7-(2-ナフチル)-4,5-ジフェニルベンゾ[1,2-b:4,3-b´]ジチオフェン(15)(0.23g,収率63%)を得た。   Put toluene (15 ml) into a one-necked eggplant flask and add 2- (tributyltin) -1,3,5-trimethylbenzene (14) (crude), 2- (2-naphthyl) -7-bromo-4,5-diphenylbenzo [1,2-b: 4,3-b ′] dithiophene (8) (0.35 g, 0.64 mmol), tetrakis (triphenylphosphine) palladium (0) (44 mg, 0.038 mmol) and copper oxide (50 mg, 0.70 mmol) And stirred at 110 ° C. for 66 hours under an argon atmosphere. After completion of the reaction, the mixture was cooled to room temperature, filtered through celite, and 10% by weight diluted hydrochloric acid was added. After separating the organic layer, the aqueous layer was extracted with toluene. This was washed with brine, dried by adding sodium sulfate, and concentrated. This mixture was purified by silica gel chromatography using hexane: chloroform (5: 1) as a developing solution to give 2-mesityl-7- (2-naphthyl) -4,5-diphenylbenzo [1,2 as a yellow solid. -b: 4,3-b '] dithiophene (15) (0.23 g, 63% yield) was obtained.

m.p.:151-153℃
1HNMR(CDCl3):δ2.22(s,6H),2.34,(s,3H),6.95,(s,2H),7.25-7.50(m,12H),
7.54(s,1H),7.80-7.91(m,4H),8.07,(s,1H),8.15(s,1H)
13CNMR(CDCl3):δ20.7,21.1,118.1,121.4,124.2,125.1,126.3,126.6,127.3,127.4,
127.7,128.0,128.1,128.2,128.5,130.2,130.3,130.7,130.8,131.3,
131.7,133.0,133.5,134.2,134.5,137.9,138.1,138.9,139.3,139.4,
140.2,144.0,145.0
Anal.Calcd. for C41H30S2:C=83.92,H=5.15
Found:C=83.70,H=5.42
mp: 151-153 ° C
1 HNMR (CDCl 3 ): δ 2.22 (s, 6H), 2.34, (s, 3H), 6.95, (s, 2H), 7.25-7.50 (m, 12H),
7.54 (s, 1H), 7.80-7.91 (m, 4H), 8.07, (s, 1H), 8.15 (s, 1H)
13 C NMR (CDCl 3 ): δ 20.7, 21.1, 118.1, 121.4, 124.2, 125.1, 126.3, 126.6, 127.3, 127.4,
127.7,128.0,128.1,128.2,128.5,130.2,130.3,130.7,130.8,131.3,
131.7,133.0,133.5,134.2,134.5,137.9,138.1,138.9,139.3,139.4,
140.2,144.0,145.0
Anal.Calcd.for C 41 H 30 S 2 : C = 83.92, H = 5.15
Found: C = 83.70, H = 5.42

(i)2,7-ジヨード-4,5-ジフェニルベンゾ[1,2-b:4,3-b´]ジチオフェン(16)の合成

Figure 2010126480
(i) Synthesis of 2,7-diiodo-4,5-diphenylbenzo [1,2-b: 4,3-b ′] dithiophene (16)
Figure 2010126480

一口ナスフラスコに4,5-ジフェニルベンゾ[1,2-b:4,3-b´]ジチオフェン(1)(1.00g,2.92mmol)を乾燥THF(40mL)に溶かし、アルゴン雰囲気下、-78℃でn-BuLi(7.30mmol,1.50Mヘキサン溶液4.87mL)を滴下した。これを-78℃で2時間攪拌した。そこに乾燥THF(5mL)に溶かしたヨウ素(2.22g,8.75mmol)を加え、アルゴン雰囲気下、徐々に室温に戻し2時間30分攪拌した。反応終了後、炭酸水素ナトリウム水溶液とチオ硫酸ナトリウム水溶液を加え、有機層を分離し、水層を酢酸エチルで抽出した。これを食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムを加えて乾燥した後、濃縮した。この混合物を展開溶液にヘキサンを用いたシリカゲルクロマトグラフィーにより精製し、白い固体として2,7-ジヨード-4,5-ジフェニルベンゾ[1,2-b:4,3-b´]ジチオフェン(16)(1.74g,収率98%)を得た。   Dissolve 4,5-diphenylbenzo [1,2-b: 4,3-b ′] dithiophene (1) (1.00 g, 2.92 mmol) in dry THF (40 mL) in a one-necked eggplant flask, and add −78 N-BuLi (7.30 mmol, 1.87 M hexane solution 4.87 mL) was added dropwise at ° C. This was stirred at -78 ° C for 2 hours. Iodine (2.22 g, 8.75 mmol) dissolved in dry THF (5 mL) was added thereto, and the mixture was gradually returned to room temperature under an argon atmosphere and stirred for 2 hours 30 minutes. After completion of the reaction, an aqueous sodium hydrogen carbonate solution and an aqueous sodium thiosulfate solution were added, the organic layer was separated, and the aqueous layer was extracted with ethyl acetate. This was washed with brine, dried by adding sodium sulfate, and concentrated. This mixture was purified by silica gel chromatography using hexane as a developing solution, and 2,7-diiodo-4,5-diphenylbenzo [1,2-b: 4,3-b ′] dithiophene (16) was obtained as a white solid. (1.74 g, yield 98%) was obtained.

m.p.:235-237℃
1HNMR(CDCl3):δ7.26-7.40(m,10H),7.88(s,2H)
13CNMR(CDCl3):δ127.7,128.3,129.9,131.9,133.3,138.5
IR(KBr):3051,2348,1472,1362,1029,808,695cm-1
Anal.Calcd. for C22H12I2S2:C=44.46,H=2.04
Found:C=44.21,H=2.15
mp: 235-237 ° C
1 HNMR (CDCl 3 ): δ7.26-7.40 (m, 10H), 7.88 (s, 2H)
13 C NMR (CDCl 3 ): δ 127.7, 128.3, 129.9, 131.9, 133.3, 138.5
IR (KBr): 3051, 2348, 1472, 1362, 1029, 808, 695cm -1
Anal.Calcd.for C 22 H 12 I 2 S 2 : C = 44.46, H = 2.04
Found: C = 44.21, H = 2.15

(j)2,4,5,7-テトラフェニルベンゾ[1,2-b:4,3-b´]ジチオフェン(17)の合成

Figure 2010126480
(j) Synthesis of 2,4,5,7-tetraphenylbenzo [1,2-b: 4,3-b´] dithiophene (17)
Figure 2010126480

一口ナスフラスコにトルエン(15mL)と蒸留水(2mL)を入れ、炭酸ナトリウム(0.41g)を加えた後、アルゴン雰囲気下、90℃にて2時間溶液の脱気を行った。その後、室温まで冷却し、2,7-ジヨード-4,5-ジフェニルベンゾ[1,2-b:4,3-b´]ジチオフェン(16)(1.00g,1.68mmol)、フェニルボロン酸(0.62g,5.04mmol)とテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(0.12g,0.10mmol)を加え、アルゴン雰囲気下、90℃で20時間攪拌した。反応終了後、室温まで冷却した後、セライトを用いた濾過を行った後、10重量%希塩酸を加えた。この有機層を分離した後、水層を酢酸エチルで抽出した。これを食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムを加えて乾燥した後、濃縮した。この混合物を展開溶液にクロロホルムを用いたシリカゲルクロマトグラフィーにより精製し、黄色の固体として2,4,5,7-テトラフェニルベンゾ[1,2-b:4,3-b´]ジチオフェン(17)(0.75g,収率90%)を得た。   Toluene (15 mL) and distilled water (2 mL) were placed in a one-necked eggplant flask, sodium carbonate (0.41 g) was added, and the solution was degassed at 90 ° C. for 2 hours under an argon atmosphere. After cooling to room temperature, 2,7-diiodo-4,5-diphenylbenzo [1,2-b: 4,3-b ′] dithiophene (16) (1.00 g, 1.68 mmol), phenylboronic acid (0.62 g, 5.04 mmol) and tetrakis (triphenylphosphine) palladium (0) (0.12 g, 0.10 mmol) were added, and the mixture was stirred at 90 ° C. for 20 hours under an argon atmosphere. After completion of the reaction, the mixture was cooled to room temperature, filtered through celite, and 10% by weight diluted hydrochloric acid was added. After the organic layer was separated, the aqueous layer was extracted with ethyl acetate. This was washed with brine, dried by adding sodium sulfate, and concentrated. This mixture was purified by silica gel chromatography using chloroform as a developing solution, and 2,4,5,7-tetraphenylbenzo [1,2-b: 4,3-b ′] dithiophene (17) as a yellow solid. (0.75 g, yield 90%) was obtained.

m.p.:288℃
1HNMR(CDCl3):δ7.25-7.45(m,16H),7.74(d,J=7.2,4H),8.02(s,2H)
13CNMR(CDCl3):δ118.0,125.4,126.6,127.2,127.5,128.2,129.1,130.5,133.2,133.9,
138.2,144.0
IR(KBr):3057,2312,1958,1596,1482,1072,702cm-1
Anal.Calcd. for C34H22S2:C=82.55,H=4.48
Found:C=82.56,H=4.50
mp: 288 ° C
1 HNMR (CDCl 3 ): δ 7.25-7.45 (m, 16H), 7.74 (d, J = 7.2, 4H), 8.02 (s, 2H)
13 C NMR (CDCl 3 ): δ 118.0, 125.4, 126.6, 127.2, 127.5, 128.2, 129.1, 130.5, 133.2, 133.9,
138.2,144.0
IR (KBr): 3057,2312,1958,1596,1482,1072,702cm -1
Anal.Calcd.for C 34 H 22 S 2 : C = 82.55, H = 4.48
Found: C = 82.56, H = 4.50

(k)2,4,5,7-テトラフェニル-1-ブロモベンゾ[1,2-b:4,3-b´]ジチオフェン(18)の合成

Figure 2010126480
(k) Synthesis of 2,4,5,7-tetraphenyl-1-bromobenzo [1,2-b: 4,3-b ′] dithiophene (18)
Figure 2010126480

一口ナスフラスコに2,4,5,7-テトラフェニルベンゾ[1,2-b:4,3-b´]ジチオフェン(17)(1.48g,3.0mmol)を乾燥塩化メチレン(100mL)に溶かし、そこにNBS(0.53g,3.0mmol)を加え、アルゴン雰囲気下、室温で20時間攪拌した。反応終了後、炭酸水素ナトリウム水溶液とチオ硫酸ナトリウム水溶液を加え、有機層を分離し、水層を塩化メチレンで抽出した。これを食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムを加えて乾燥した後、濃縮した。この混合物を展開溶液にベンゼンを用いたシリカゲルクロマトグラフィーにより精製し、黄色の固体としてほぼ定量的に2,4,5,7-テトラフェニル-1-ブロモベンゾ[1,2-b:4,3-b´]ジチオフェン(18)(1.72g)を得た。   Dissolve 2,4,5,7-tetraphenylbenzo [1,2-b: 4,3-b ′] dithiophene (17) (1.48 g, 3.0 mmol) in dry methylene chloride (100 mL) in a single-necked eggplant flask, NBS (0.53 g, 3.0 mmol) was added thereto, and the mixture was stirred at room temperature for 20 hours under an argon atmosphere. After completion of the reaction, an aqueous sodium hydrogen carbonate solution and an aqueous sodium thiosulfate solution were added, the organic layer was separated, and the aqueous layer was extracted with methylene chloride. This was washed with brine, dried by adding sodium sulfate, and concentrated. This mixture was purified by silica gel chromatography using benzene as a developing solution, and almost quantitatively as a yellow solid 2,4,5,7-tetraphenyl-1-bromobenzo [1,2-b: 4,3- b ′] dithiophene (18) (1.72 g) was obtained.

m.p.:239℃
1HNMR(CDCl3):δ7.25-7.78(m,20H),9.10(s,1H)
mp: 239 ° C
1 HNMR (CDCl 3 ): δ7.25-7.78 (m, 20H), 9.10 (s, 1H)

(l)1,2,4,5,7-ペンタフェニルベンゾ[1,2-b:4,3-b´]ジチオフェン(19)(BDT-6)の合成

Figure 2010126480
(l) Synthesis of 1,2,4,5,7-pentaphenylbenzo [1,2-b: 4,3-b´] dithiophene (19) (BDT-6)
Figure 2010126480

一口ナスフラスコにトルエン(12mL)と蒸留水(2mL)を入れ、炭酸ナトリウム(0.42g)を加えた後、アルゴン雰囲気下、90℃にて2時間溶液の脱気を行った。その後、室温まで冷却し、2,4,5,7-テトラフェニル-1-ブロモベンゾ[1,2-b:4,3-b´]ジチオフェン(18)(1.72g,3.00mmol)、フェニルボロン酸(0.55g,4.50mmol)とテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(0.10g,0.09mmol)を加え、アルゴン雰囲気下、90℃で20時間攪拌した。反応終了後、室温まで冷却した後、セライトを用いた濾過を行った後、10重量%希塩酸を加えた。この有機層を分離した後、水層を酢酸エチルで抽出した。これを食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムを加えて乾燥した後、濃縮した。この混合物を展開溶液にベンゼンを用いたシリカゲルクロマトグラフィーにより精製し、薄い黄色の固体として1,2,4,5,7-ペンタフェニルベンゾ[1,2-b:4,3-b´]ジチオフェン(19)(1.20g,収率70%)を得た。   Toluene (12 mL) and distilled water (2 mL) were placed in a one-necked eggplant flask, sodium carbonate (0.42 g) was added, and the solution was degassed at 90 ° C. for 2 hours under an argon atmosphere. Then, it was cooled to room temperature, 2,4,5,7-tetraphenyl-1-bromobenzo [1,2-b: 4,3-b ′] dithiophene (18) (1.72 g, 3.00 mmol), phenylboronic acid (0.55 g, 4.50 mmol) and tetrakis (triphenylphosphine) palladium (0) (0.10 g, 0.09 mmol) were added, and the mixture was stirred at 90 ° C. for 20 hours under an argon atmosphere. After completion of the reaction, the mixture was cooled to room temperature, filtered through celite, and 10% by weight diluted hydrochloric acid was added. After the organic layer was separated, the aqueous layer was extracted with ethyl acetate. This was washed with brine, dried by adding sodium sulfate, and concentrated. The mixture was purified by silica gel chromatography using benzene as the developing solution, and 1,2,4,5,7-pentaphenylbenzo [1,2-b: 4,3-b´] dithiophene as a pale yellow solid (19) (1.20 g, yield 70%) was obtained.

m.p.:257℃
HNMR(CDCl3):δ6.80(s,1H),7.13-7.41(m,20H),7.49-7.55(m,5H)
mp: 257 ° C
1 HNMR (CDCl 3 ): δ 6.80 (s, 1H), 7.13-7.41 (m, 20H), 7.49-7.55 (m, 5H)

(m)2,7-ジ(4-t-ブチルフェニル)-4,5-ジフェニルベンゾ[1,2-b:4,3-b´]ジチオフェン(21)の合成

Figure 2010126480
(m) Synthesis of 2,7-di (4-t-butylphenyl) -4,5-diphenylbenzo [1,2-b: 4,3-b ′] dithiophene (21)
Figure 2010126480

一口ナスフラスコにトルエン(6mL)と蒸留水(1.5mL)を入れ、炭酸ナトリウム(0.32g)を加えた後、アルゴン雰囲気下、90℃にて2時間溶液の脱気を行った。その後、室温まで冷却し、2,7-ジヨード-4,5-ジフェニルベンゾ[1,2-b:4,3-b´]ジチオフェン(16)(0.40g,0.67mmol)、4-t-ブチルフェニルボロン酸(20)(0.42g,2.36mmol)とテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(0.06g,0.05mmol)を加え、アルゴン雰囲気下、90℃で18時間攪拌した。反応終了後、室温まで冷却した後、セライトを用いた濾過を行った後、10重量%希塩酸を加えた。この有機層を分離した後、水層を酢酸エチルで抽出した。これを食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムを加えて乾燥した後、濃縮した。この混合物を展開溶液にクロロホルムを用いたシリカゲルクロマトグラフィーにより精製し、黄色の固体として2,7-ジ(4-t-ブチルフェニル)-4,5-ジフェニルベンゾ[1,2-b:4,3-b´]ジチオフェン(21)(0.38g,収率89%)を得た。   Toluene (6 mL) and distilled water (1.5 mL) were placed in a one-necked eggplant flask, sodium carbonate (0.32 g) was added, and the solution was degassed at 90 ° C. for 2 hours under an argon atmosphere. After cooling to room temperature, 2,7-diiodo-4,5-diphenylbenzo [1,2-b: 4,3-b ′] dithiophene (16) (0.40 g, 0.67 mmol), 4-t-butyl Phenylboronic acid (20) (0.42 g, 2.36 mmol) and tetrakis (triphenylphosphine) palladium (0) (0.06 g, 0.05 mmol) were added, and the mixture was stirred at 90 ° C. for 18 hours in an argon atmosphere. After completion of the reaction, the mixture was cooled to room temperature, filtered through celite, and 10% by weight diluted hydrochloric acid was added. After the organic layer was separated, the aqueous layer was extracted with ethyl acetate. This was washed with brine, dried by adding sodium sulfate, and concentrated. This mixture was purified by silica gel chromatography using chloroform as a developing solution, and 2,7-di (4-t-butylphenyl) -4,5-diphenylbenzo [1,2-b: 4, 3-b ′] dithiophene (21) (0.38 g, yield 89%) was obtained.

m.p.:287℃
HNMR(CDCl3):1.36(s,18H),7.31-7.38(m,10H),7.44(dt,J8.4,2.04H),
7.70(dt,J8.4,2.04H),7.98(s,2H)
13CNMR(CDCl3):-31.2,34.7,117.1,127.3,125.9,126.0,127.3,128.1,130.3,131.0,
131.5,134.6,138.8,139.3,145.2,151.4
IR(KBr):3027,2960,2864,2363,1601,1494,815,696cm-1
Anal.Calcd for C42H38S2:C=83.12,H=6.31
Found:C=83.38,H=6.30
mp: 287 ° C
1 HNMR (CDCl 3 ): 1.36 (s, 18H), 7.31-7.38 (m, 10H), 7.44 (dt, J8.4, 2.04H),
7.70 (dt, J8.4,2.04H), 7.98 (s, 2H)
13 C NMR (CDCl 3 ): -31.2, 34.7, 117.1, 127.3, 125.9, 126.0, 127.3, 128.1, 130.3, 131.0,
131.5,134.6,138.8,139.3,145.2,151.4
IR (KBr): 3027,2960,2864,2363,1601,1494,815,696cm -1
Anal.Calcd for C 42 H 38 S 2 : C = 83.12, H = 6.31
Found: C = 83.38, H = 6.30

(n)2,7-ジ(4-t-ブチルフェニル)-4,5-ジフェニル-1-ブロモベンゾ[1,2-b:4,3-b´]ジチオフェン(22)の合成

Figure 2010126480
Synthesis of (n) 2,7-di (4-t-butylphenyl) -4,5-diphenyl-1-bromobenzo [1,2-b: 4,3-b ′] dithiophene (22)
Figure 2010126480

一口ナスフラスコに2,7-ジ(4-t-ブチルフェニル)-4,5-ジフェニルベンゾ[1,2-b:4,3-b´]ジチオフェン(21)(0.37g,0.61mmol)を乾燥DMF(17mL)に溶かし、そこにNBS(0.13g,0.73mmol)を加え、アルゴン雰囲気下、室温で20時間攪拌した。反応終了後、炭酸水素ナトリウム水溶液とチオ硫酸ナトリウム水溶液を加え、有機層を分離し、水層を塩化メチレンで抽出した。これを食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムを加えて乾燥した後、濃縮した。この混合物を展開溶液にベンゼンを用いたシリカゲルクロマトグラフィーにより精製し、黄色の固体としてほぼ定量的に2,7-ジ(4-t-ブチルフェニル)-4,5-ジフェニル-1-ブロモベンゾ[1,2-b:4,3-b´]ジチオフェン(22)(0.42g)を得た。   Add 2,7-di (4-t-butylphenyl) -4,5-diphenylbenzo [1,2-b: 4,3-b ′] dithiophene (21) (0.37 g, 0.61 mmol) to a one-necked eggplant flask. It melt | dissolved in dry DMF (17 mL), NBS (0.13 g, 0.73 mmol) was added there, and it stirred at room temperature for 20 hours under argon atmosphere. After completion of the reaction, an aqueous sodium hydrogen carbonate solution and an aqueous sodium thiosulfate solution were added, the organic layer was separated, and the aqueous layer was extracted with methylene chloride. This was washed with brine, dried by adding sodium sulfate, and concentrated. This mixture was purified by silica gel chromatography using benzene as the developing solution, and almost quantitatively as a yellow solid 2,7-di (4-t-butylphenyl) -4,5-diphenyl-1-bromobenzo [1 , 2-b: 4,3-b ′] dithiophene (22) (0.42 g) was obtained.

(o)2,7-ジ(4-t-ブチルフェニル)-1,4,5-トリフェニルベンゾ[1,2-b:4,3-b´]ジチオフェン(23)(BDT-7)の合成

Figure 2010126480
(o) 2,7-di (4-t-butylphenyl) -1,4,5-triphenylbenzo [1,2-b: 4,3-b ′] dithiophene (23) (BDT-7) Composition
Figure 2010126480

一口ナスフラスコにトルエン(5mL)と蒸留水(1.5mL)を入れ、炭酸ナトリウム(0.32g)を加えた後、アルゴン雰囲気下、90℃にて1時間溶液の脱気を行った。その後、室温まで冷却し、2,7-ジ(4-t-ブチルフェニル)-4,5-ジフェニル-1-ブロモベンゾ[1,2-b:4,3-b´]ジチオフェン(22)(0.42g,0.61mmol)、フェニルボロン酸(0.097g,0.79mmol)とテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(0.042g,0.037mmol)を加え、アルゴン雰囲気下、90℃で48時間攪拌した。反応終了後、室温まで冷却した後、セライトを用いた濾過を行った後、10重量%希塩酸を加えた。この有機層を分離した後、水層を酢酸エチルで抽出した。これを食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムを加えて乾燥した後、濃縮した。この混合物を展開溶液にベンゼンを用いたシリカゲルクロマトグラフィーにより精製し、白色の固体として2,7-ジ(4-t-ブチルフェニル)-1,4,5-トリフェニルベンゾ[1,2-b:4,3-b´]ジチオフェン(23)(0.29g,収率69%)を得た。   Toluene (5 mL) and distilled water (1.5 mL) were placed in a one-necked eggplant flask, sodium carbonate (0.32 g) was added, and the solution was degassed at 90 ° C. for 1 hour in an argon atmosphere. Then, it was cooled to room temperature and 2,7-di (4-t-butylphenyl) -4,5-diphenyl-1-bromobenzo [1,2-b: 4,3-b ′] dithiophene (22) (0.42 g, 0.61 mmol), phenylboronic acid (0.097 g, 0.79 mmol) and tetrakis (triphenylphosphine) palladium (0) (0.042 g, 0.037 mmol) were added, and the mixture was stirred at 90 ° C. for 48 hours under an argon atmosphere. After completion of the reaction, the mixture was cooled to room temperature, filtered through celite, and 10% by weight diluted hydrochloric acid was added. After the organic layer was separated, the aqueous layer was extracted with ethyl acetate. This was washed with brine, dried by adding sodium sulfate, and concentrated. This mixture was purified by silica gel chromatography using benzene as a developing solution to obtain 2,7-di (4-t-butylphenyl) -1,4,5-triphenylbenzo [1,2-b as a white solid. : 4,3-b ′] dithiophene (23) (0.29 g, yield 69%) was obtained.

m.p.:>300℃
1HNMR(CDCl3):1.36(s,18H),7.18-7.53(m,20H),7.68-7.74(m,3H),7.98(s,1H)
mp:> 300 ° C
1 HNMR (CDCl 3 ): 1.36 (s, 18H), 7.18-7.53 (m, 20H), 7.68-7.74 (m, 3H), 7.98 (s, 1H)

[実施例1]
得られたBDT−4(2-(9-フェナントリル)-7-(2-ナフチル)-4,5-ジフェニルベンゾ[1,2-b:4,3-b´]ジチオフェン)のトルエンに対する溶解度を25℃で測定したところ、トルエンに対する溶解度は53.6重量%であった。
[Example 1]
The solubility of the obtained BDT-4 (2- (9-phenanthryl) -7- (2-naphthyl) -4,5-diphenylbenzo [1,2-b: 4,3-b ′] dithiophene) in toluene When measured at 25 ° C., the solubility in toluene was 53.6% by weight.

[実施例2〜4、比較例1,2]
BDT−4に代えて、以下の表2に記載の化合物を用いた以外は、実施例1と同様に、25℃におけるトルエンに対する溶解度を測定した。結果を表2に示す。
[Examples 2 to 4, Comparative Examples 1 and 2]
In place of BDT-4, the solubility in toluene at 25 ° C. was measured in the same manner as in Example 1 except that the compounds shown in Table 2 below were used. The results are shown in Table 2.

Figure 2010126480
Figure 2010126480

[実施例5]
得られたBDT−4(2-(9-フェナントリル)-7-(2-ナフチル)-4,5-ジフェニルベンゾ[1,2-b:4,3-b´]ジチオフェン)の溶液中および薄膜中における発光スペクトル(PLスペクトル)を以下のようにして測定した。
[Example 5]
Solution and thin film of the obtained BDT-4 (2- (9-phenanthryl) -7- (2-naphthyl) -4,5-diphenylbenzo [1,2-b: 4,3-b ′] dithiophene) The inside emission spectrum (PL spectrum) was measured as follows.

まず、溶液中の発光スペクトル測定用として、BDT−4をCHClに溶解させ、1×10−5mol/L溶液を調製した。また、薄膜中の発光スペクトル測定用として、BDT−4をCHClに溶解させた(1.5重量%)溶液を調製し、該溶液をスピンコート法(1800rpm,60s)により成膜してフィルムを作製した。
日本分光社製FP−6200を用いて、溶液中の発光スペクトル測定用溶液および薄膜中の発光スペクトル測定用フィルムの発光スペクトルをそれぞれ測定した。
発光スペクトル(PLスペクトル)は、溶液中では417nmに極大波長を有し、薄膜中では460nmに極大波長を有していた。溶液と薄膜で発光スペクトル(PLスペクトル)の極大波長のずれは小さかった。これは、BDT−4が薄膜中において非常に均一に分散していることを示す。この発光スペクトル(PLスペクトル)を図1に示す。
First, for the measurement of the emission spectrum in the solution, BDT-4 was dissolved in CHCl 3 to prepare a 1 × 10 −5 mol / L solution. In addition, for the measurement of the emission spectrum in a thin film, a BDT-4 solution in CHCl 3 (1.5 wt%) was prepared, and the solution was formed into a film by spin coating (1800 rpm, 60 s) to produce a film did.
Using FP-6200 manufactured by JASCO Corporation, the emission spectra of the emission spectrum measurement solution in the solution and the emission spectrum measurement film in the thin film were measured.
The emission spectrum (PL spectrum) had a maximum wavelength at 417 nm in the solution and a maximum wavelength at 460 nm in the thin film. The shift of the maximum wavelength of the emission spectrum (PL spectrum) between the solution and the thin film was small. This indicates that BDT-4 is very uniformly dispersed in the thin film. The emission spectrum (PL spectrum) is shown in FIG.

[実施例6〜8、比較例3,4]
BDT−4に代えて、以下の表3に記載の化合物を用いた以外は、実施例5と同様に、溶液中および薄膜中における発光スペクトル(PLスペクトル)を測定した。結果を表3に示す。また、発光スペクトル(PLスペクトル)を図2〜6に示す。
[Examples 6 to 8, Comparative Examples 3 and 4]
An emission spectrum (PL spectrum) in the solution and in the thin film was measured in the same manner as in Example 5 except that the compounds shown in Table 3 below were used instead of BDT-4. The results are shown in Table 3. Moreover, the emission spectrum (PL spectrum) is shown in FIGS.

Figure 2010126480
Figure 2010126480

[実施例9]
図8に示す有機電界発光素子を作製した。
ガラス製の基板1上にITO(インジウム錫酸化物)透明電極からなる陽極2、ビス〔N−(1−ナフチル)−N−フェニル〕ベンジジンからなる膜厚50nmの正孔輸送層4、BDT−6(1,2,4,5,7-ペンタフェニルベンゾ[1,2-b:4,3-b´]ジチオフェン)からなる膜厚40nmの発光層5、トリス(8-ヒドロキシキノリナート)アルミニウム(III)からなる膜厚4nmの電子輸送層7、およびフッ化リチウムからなる膜厚0.5nmの電子注入層8、アルミニウムからなる膜厚100nmの金属電極製の陰極9をこの順に、真空蒸着法によって積層した有機電界発光素子を作製した。この有機電界発光素子は、大気中、13Vにおいて最高輝度6070cd/mの青色の発光が得られた。図3に、この有機電界発光素子の発光スペクトル(ELスペクトル)を示す。
[Example 9]
The organic electroluminescent element shown in FIG. 8 was produced.
On glass substrate 1, anode 2 made of ITO (indium tin oxide) transparent electrode, hole transport layer 4 made of bis [N- (1-naphthyl) -N-phenyl] benzidine and having a thickness of 50 nm, BDT- 40 nm-thick emission layer 5 made of 6 (1,2,4,5,7-pentaphenylbenzo [1,2-b: 4,3-b ′] dithiophene), tris (8-hydroxyquinolinate) A 4 nm-thickness electron transport layer 7 made of aluminum (III), a 0.5 nm-thickness electron injection layer 8 made of lithium fluoride, and a 100-nm-thick metal electrode cathode 9 made of aluminum fluoride are vacuum-deposited in this order. The organic electroluminescent element laminated | stacked by the method was produced. This organic electroluminescent element emitted blue light with a maximum luminance of 6070 cd / m 2 at 13 V in the atmosphere. In FIG. 3, the emission spectrum (EL spectrum) of this organic electroluminescent element is shown.

実施例5のBDT−4の溶液中および薄膜中の発光スペクトル(PLスペクトル)を示すチャートである。It is a chart which shows the emission spectrum (PL spectrum) in the solution of BDT-4 of Example 5, and a thin film. 実施例6のBDT−5の溶液中および薄膜中の発光スペクトル(PLスペクトル)を示すチャートである。It is a chart which shows the emission spectrum (PL spectrum) in the solution of BDT-5 of Example 6, and a thin film. 実施例7のBDT−6の溶液中および薄膜中の発光スペクトル(PLスペクトル)と、実施例9の有機電界発光素子の発光スペクトル(ELスペクトル)を示すチャートである。It is a chart which shows the emission spectrum (PL spectrum) in the solution of BDT-6 of Example 7, and a thin film, and the emission spectrum (EL spectrum) of the organic electroluminescent element of Example 9. 実施例8のBDT−7の溶液中および薄膜中の発光スペクトル(PLスペクトル)を示すチャートである。It is a chart which shows the emission spectrum (PL spectrum) in the solution of BDT-7 of Example 8, and a thin film. 比較例3のBDT−1の溶液中および薄膜中の発光スペクトル(PLスペクトル)を示すチャートである。It is a chart which shows the emission spectrum (PL spectrum) in the solution of BDT-1 of the comparative example 3, and a thin film. 比較例4のBDT−2の溶液中および薄膜中の発光スペクトル(PLスペクトル)を示すチャートである。It is a chart which shows the emission spectrum (PL spectrum) in the solution of BDT-2 of the comparative example 4, and a thin film. 本発明の有機電界発光素子の構造例を示す断面の模式図である。It is a schematic diagram of the cross section which shows the structural example of the organic electroluminescent element of this invention. 本発明の有機電界発光素子の他の構造例を示す断面の模式図である。It is a schematic diagram of the cross section which shows the other structural example of the organic electroluminescent element of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 基板
2 陽極
3 正孔注入層
4 正孔輸送層
5 発光層
6 正孔阻止層
7 電子輸送層
8 電子注入層
9 陰極
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Anode 3 Hole injection layer 4 Hole transport layer 5 Light emitting layer 6 Hole blocking layer 7 Electron transport layer 8 Electron injection layer 9 Cathode

Claims (6)

下記式(1)で表されることを特徴とする、ベンゾジチオフェン系化合物。
Figure 2010126480
(式(1)中、R〜Rは、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表す。但し、RとR、RとRおよびRとRが、いずれも同一であることはない。)
A benzodithiophene compound represented by the following formula (1):
Figure 2010126480
(In formula (1), R 1 to R 6 each independently represents a hydrogen atom or a substituent, provided that R 1 and R 6 , R 2 and R 5, and R 3 and R 4 are the same. Never.)
が置換基であることを特徴とする、請求項1に記載のベンゾジチオフェン系化合物。 The benzodithiophene compound according to claim 1, wherein R 1 is a substituent. 〜Rが、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、または置換基を有していてもよい芳香族複素環基から選ばれることを特徴とする、請求項1または2に記載のベンゾジチオフェン系化合物。 R 1 to R 6 may each independently have a hydrogen atom, an alkyl group that may have a substituent, an aromatic hydrocarbon group that may have a substituent, or a substituent. The benzodithiophene compound according to claim 1 or 2, which is selected from good aromatic heterocyclic groups. とRが異なることを特徴とする、請求項1ないし3のいずれか一項に記載のベンゾジチオフェン系化合物。 The benzodithiophene compound according to any one of claims 1 to 3, wherein R 2 and R 5 are different. 請求項1ないし4のいずれか一項に記載のベンゾジチオフェン系化合物および溶剤を含有することを特徴とする組成物。   A composition comprising the benzodithiophene compound according to any one of claims 1 to 4 and a solvent. 陽極および陰極と、該陽極と該陰極との間に設けられた有機層とを有する有機電界発光素子において、該有機層に請求項1ないし4のいずれか一項に記載のベンゾジチオフェン系化合物を含有することを特徴とする、有機電界発光素子。   5. The benzodithiophene compound according to claim 1, wherein the organic layer has an anode and a cathode, and an organic layer provided between the anode and the cathode. An organic electroluminescent element comprising:
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