JP2014049696A - Organic electroluminescent element - Google Patents

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弘彦 深川
Takahisa Shimizu
貴央 清水
Yoichi Arimoto
洋一 有元
Katsuyuki Morii
克行 森井
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an organic-inorganic hybrid organic electroluminescent element superior in light-emitting characteristics to a conventional organic-inorganic hybrid organic electroluminescent element.SOLUTION: The organic electroluminescent element having a structure in which a plurality of layers are laminated is characterized in that: it has a first metal oxide layer, a low-molecular compound layer including a light-emitting layer, and a second metal oxide layer in this order between a first electrode and a second electrode; and the light-emitting layer contains at least one metal complex functioning as a host.

Description

本発明は、有機電界発光素子に関する。より詳しくは、電子機器の表示部等の表示装置や照明装置等としての利用可能な有機電界発光素子に関する。 The present invention relates to an organic electroluminescent device. More specifically, the present invention relates to an organic electroluminescent element that can be used as a display device such as a display unit of an electronic device, a lighting device, or the like.

有機電界発光素子は、薄く、柔軟でフレキシブルであるという特徴を有し、また、表示装置として用いた場合には、現在主流となっている液晶やプラズマの表示装置に比べ、高輝度、高精細な表示が可能となり、液晶表示装置に比べて視野角も広い等の優れた特徴を有することから、今後テレビや携帯電話のディスプレイ等としての利用の拡大や、照明装置としての利用が期待されている素子である。
有機電界発光素子は、陰極と陽極との間に、電子輸送層、発光層、正孔輸送層等の複数の層が積層された構造を有しており、各層を構成するのに適した材料について、研究、開発が行われている。このうち、発光層については、リン光材料を使うことで発光効率が向上することが知られており、リン光材料を用いた有機電界発光素子について研究、報告がされている(例えば、非特許文献1参照。)。リン光材料を用いる場合、通常はホスト材料中にリン光材料を分散させて用いられることになり、例えば、有機材料であるCBPや金属錯体であるBepp2にリン光材料であるIr(ppy)を分散させたものを発光層として用いた有機電界発光素子が開示されている(非特許文献2、3参照。)。
Organic electroluminescent elements are thin, flexible and flexible, and when used as display devices, they have higher brightness and higher definition than current mainstream liquid crystal and plasma display devices. In addition, it has excellent features such as a wider viewing angle than liquid crystal display devices, so it is expected to expand its use as a display for TVs and mobile phones, and as a lighting device in the future. Element.
The organic electroluminescent element has a structure in which a plurality of layers such as an electron transport layer, a light emitting layer, and a hole transport layer are laminated between a cathode and an anode, and is a material suitable for constituting each layer. Research and development are being conducted. Among these, for the light emitting layer, it is known that the luminous efficiency is improved by using a phosphorescent material, and an organic electroluminescent element using the phosphorescent material has been researched and reported (for example, non-patented). Reference 1). When a phosphorescent material is used, the phosphorescent material is usually dispersed in a host material. For example, CBP which is an organic material or Bepp2 which is a metal complex is Ir (ppy) 3 which is a phosphorescent material. An organic electroluminescent element using a material in which a light emitting layer is dispersed as a light emitting layer is disclosed (see Non-Patent Documents 2 and 3).

一方、このような有機電界発光素子としては、有機電界発光素子を構成する各層が全て有機物で構成されたものの他、有機電界発光素子を構成する層の一部に無機物で構成された層を有する有機無機ハイブリッド型のものについても研究が行われている。
従来の有機無機ハイブリッド型の有機電界発光素子において、発光層にリン光材料を用いたものとしては、ポリビニルカルバゾールポリマーにドーパントとしてイリジウム化合物を添加したものを金属酸化物層の上に積層した構造を有する有機無機ハイブリッド型の有機電界発光素子(非特許文献4参照。)や、ポリ(9,9−ジオクチルフルオレニル−2,7−ジイル)にイリジウム化合物を添加したものを発光層とする有機無機ハイブリッド型の有機電界発光素子(非特許文献5参照。)が開示されている。
On the other hand, as such an organic electroluminescent device, each layer constituting the organic electroluminescent device has a layer made of an inorganic material as a part of a layer constituting the organic electroluminescent device, in addition to all layers made of an organic material. Research is also being conducted on organic-inorganic hybrid types.
In a conventional organic / inorganic hybrid type organic electroluminescence device, a phosphorescent material is used for the light emitting layer. A structure in which a polyvinylcarbazole polymer added with an iridium compound as a dopant is laminated on a metal oxide layer. Organic organic / inorganic hybrid type organic electroluminescent element (see Non-Patent Document 4) or an organic light emitting layer obtained by adding an iridium compound to poly (9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl) An inorganic hybrid organic electroluminescent element (see Non-Patent Document 5) is disclosed.

ウ シク ジェオン(Woo Sik Jeon)外5名「オーガニック エレクトロニクス(Organic Electronics)」、第10巻、2009年、p240−246Woo Sik Jeon and five others "Organic Electronics", Vol. 10, 2009, p240-246 タエ ジン パク(Tae Jin Park)外7名「アプライド フィジクス レターズ(Applied Physics Letters)」、第92巻、2008年、p1133087 people outside Tae Jin Park “Applied Physics Letters”, Vol. 92, 2008, p113308 ウ シク ジェオン(Woo Sik Jeon)外6名「アプライド フィジクス レターズ(Applied Physics Letters)」、第92巻、2008年、p113311Six people outside of Woo Sik Jeon, “Applied Physics Letters”, Vol. 92, 2008, p113311 ヘンク J.ボリンク(Henk J.Bolink)外3名「アドバンスト マテリアルズ(Advanced Materials)」、2010年、第22巻、p2198−2201Genk J.H. Three people from "Henk J. Bolink" "Advanced Materials", 2010, Vol. 22, p2198-2201 ヘンク J.ボリンク(Henk J.Bolink)外2名「ケミストリー オブ マテリアルズ(Chemistry of Materials)」、2009年、第21巻、p439−441Genk J.H. Two people from "Henck J. Bolink" "Chemistry of Materials", 2009, Vol. 21, p439-441

上記のように、有機電界発光素子として、リン光材料を発光層に用いたものが報告されている。有機無機ハイブリッド型の有機電界発光素子は、有機成分が有する柔軟性や成形性と、無機成分が有する強度や耐久性とを併せ持つことが可能であると考えられる。また、有機化合物のみで各層が構成された有機電界発光素子に比べて酸素や水に対する耐性が高いため素子内部の各層を厳密に密閉する必要性が低減され、製造時の手間も少ない等の利点を有している。これらの特徴のため、有機無機ハイブリッド型の有機電界発光素子は、実用化に大きな期待が寄せられている。一方で、有機無機ハイブリッド型の有機電界発光素子は、有機電界発光素子を構成する各層が全て有機物で構成された有機電界発光素子に比べて発光特性にまだ改善の余地があるため、更に発光特性を向上させた有機無機ハイブリッド型の有機電界発光素子の開発が求められている。 As described above, an organic electroluminescent element using a phosphorescent material for a light emitting layer has been reported. An organic-inorganic hybrid organic electroluminescent element is considered to be capable of having both flexibility and moldability of an organic component and strength and durability of an inorganic component. In addition, since the resistance to oxygen and water is higher than that of organic electroluminescence devices each layer is composed of only organic compounds, the need for strictly sealing each layer inside the device is reduced, and there are less advantages in manufacturing. have. Because of these characteristics, organic-inorganic hybrid organic electroluminescent elements are highly expected to be put to practical use. On the other hand, the organic / inorganic hybrid type organic electroluminescent device has a further improvement in luminescent properties compared with the organic electroluminescent device in which each layer constituting the organic electroluminescent device is composed of organic materials. Development of an organic-inorganic hybrid organic electroluminescent device with improved characteristics is demanded.

本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、従来の有機無機ハイブリッド型の有機電界発光素子よりも更に発光特性に優れた有機無機ハイブリッド型の有機電界発光素子を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above situation, and an object of the present invention is to provide an organic / inorganic hybrid organic electroluminescent device that is more excellent in emission characteristics than conventional organic / inorganic hybrid organic electroluminescent devices. To do.

本発明者は、有機無機ハイブリッド型の有機電界発光素子の発光特性を改善する方法について種々検討したところ、第1の電極と第2の電極との間に、第1の金属酸化物層、発光層を含む低分子化合物層、及び、第2の金属酸化物層をこの順に有する構成の有機電界発光素子とし、この有機電界発光素子の発光層を、ホストとして少なくとも1種類の金属錯体を有するものとすると、従来の有機無機ハイブリッド型の有機電界発光素子に比べて発光特性に優れた有機電界発光素子となることを見出し、上記課題をみごとに解決することができることに想到し、本発明に到達したものである。 The inventor conducted various studies on methods for improving the light emission characteristics of the organic / inorganic hybrid type organic electroluminescent device. As a result, the first metal oxide layer, the light emission between the first electrode and the second electrode. An organic electroluminescent device having a structure including a low molecular compound layer including a layer and a second metal oxide layer in this order, and having the light emitting layer of the organic electroluminescent device as a host and having at least one metal complex As a result, the present inventors have found that an organic electroluminescent device having excellent emission characteristics as compared with a conventional organic / inorganic hybrid type organic electroluminescent device has been obtained, and conceived that the above-mentioned problems can be solved brilliantly. It is a thing.

すなわち本発明は、複数の層が積層された構造を有する有機電界発光素子であって、上記有機電界発光素子は、第1の電極と第2の電極との間に、第1の金属酸化物層、発光層を含む低分子化合物層、及び、第2の金属酸化物層をこの順に有し、上記発光層は、ホストとして機能する金属錯体を少なくとも1種含むことを特徴とする有機電界発光素子である。
以下に本発明を詳述する。
なお、以下において記載する本発明の個々の好ましい形態を2つ以上組み合わせたものもまた、本発明の好ましい形態である。
That is, the present invention relates to an organic electroluminescent device having a structure in which a plurality of layers are laminated, and the organic electroluminescent device includes a first metal oxide between a first electrode and a second electrode. An organic electroluminescence comprising: a layer, a low-molecular compound layer including a light-emitting layer, and a second metal oxide layer in this order; and the light-emitting layer includes at least one metal complex that functions as a host. It is an element.
The present invention is described in detail below.
A combination of two or more preferred embodiments of the present invention described below is also a preferred embodiment of the present invention.

本発明の有機電界発光素子は、第1の電極と第2の電極との間に、第1の金属酸化物層、発光層を含む低分子化合物層、及び、第2の金属酸化物層をこの順に有するものである限り、これら以外の他の層を有していてもよい。
なお、本発明において低分子化合物とは、高分子化合物(重合体)ではない化合物を意味し、分子量が低い化合物を必ずしも意味するものではない。
The organic electroluminescent element of the present invention includes a first metal oxide layer, a low molecular compound layer including a light emitting layer, and a second metal oxide layer between the first electrode and the second electrode. As long as it has in this order, you may have other layers other than these.
In the present invention, the low molecular compound means a compound that is not a polymer compound (polymer), and does not necessarily mean a compound having a low molecular weight.

本発明の有機電界発光素子は、発光層にホストとして機能する金属錯体を少なくとも1種含むものであり、そこにゲストとして低分子化合物である発光材料が分散したものであることが好ましい。このような、ともに低分子化合物であるホスト−ゲストを組み合わせた発光層とすることで、有機電界発光素子が発光効率や発光寿命等の発光特性に優れたものとなる。
発光層が含む発光材料は、1種であってもよく、2種以上であってもよい。
The organic electroluminescent element of the present invention contains at least one metal complex that functions as a host in the light emitting layer, and a light emitting material that is a low molecular compound is dispersed therein as a guest. By using such a light-emitting layer in which a host-guest, which is a low molecular compound, is combined, the organic electroluminescent device has excellent light emission characteristics such as light emission efficiency and light emission lifetime.
The light emitting material included in the light emitting layer may be one type or two or more types.

本発明の有機電界発光素子は、第1の金属酸化物層と発光層を含む低分子化合物層との間にバッファ層を有し、該バッファ層は、有機化合物を含む溶液を塗布することで形成される平均厚さが5〜100nmの層であることが好ましい。
本発明の有機電界発光素子において、第1の金属酸化物層の上に発光層を含む低分子化合物層を積層させる構成とした場合、金属酸化物層に接する低分子化合物層の結晶化が起こることによってリーク電流が増大して電流効率が低下し、顕著な場合では結晶化により均一な面発光が得られないという不具合が発生するおそれがある。有機無機ハイブリッド型の有機電界発光素子において、低分子化合物層が結晶化する原因は以下のように考えられる。
有機無機ハイブリッド型の有機電界発光素子では、ガラス等の基板上に配置された第1の電極と、第1の金属酸化物層が存在し、その上に発光層を含む低分子化合物層を成膜することになる。ここで、従来の方法によれば第1の金属酸化物層はスプレー熱分解法、ゾルゲル法、スパッタ法等の方法で成膜され、表面は平滑ではなく凹凸を持つ。この第1の金属酸化物層の上に、真空蒸着等の方法で発光層を含む低分子化合物層を成膜した場合、第1の金属酸化物層の表面の凹凸が結晶核となり、第1の金属酸化物層に接する低分子化合物層の結晶化が促進される。このため、有機電界発光素子を完成させたとしても、大きなリーク電流が流れ、発光面が不均一化して、実用に耐える素子は得られないことになる。
一方で、第1の電極上に第1の金属酸化物層を有さない、いわゆる通常構造の有機電界発光素子においては、第1の電極表面が十分平滑に研磨されたものが入手可能であり、たとえ第1の電極表面上に発光層を含む低分子化合物層を直接成膜したとしても、結晶化という問題は起こりにくい。したがって、このような結晶化は、有機無機ハイブリッド型の有機電界発光素子に特有の課題であり、発光層のホストとして低分子化合物を用いる場合に新たに生じる課題である。
この課題に対し、第1の金属酸化物層と発光層を含む低分子化合物層との間に有機化合物を含む溶液を塗布することで形成される平均厚さが5〜100nmのバッファ層を設けると、低分子化合物層における低分子化合物の結晶化が抑制され、これによって、有機無機ハイブリッド型の有機電界発光素子が発光層等として低分子化合物から形成される層を有する場合でもリーク電流の抑制と、均一な面発光を得ることができることになる。
The organic electroluminescent element of the present invention has a buffer layer between the first metal oxide layer and the low molecular compound layer including the light emitting layer, and the buffer layer is formed by applying a solution containing an organic compound. A layer having an average thickness of 5 to 100 nm is preferable.
In the organic electroluminescence device of the present invention, when a low molecular compound layer including a light emitting layer is laminated on the first metal oxide layer, crystallization of the low molecular compound layer in contact with the metal oxide layer occurs. As a result, the leakage current increases and the current efficiency is lowered. In the case where the leakage current is remarkable, there is a possibility that a problem that uniform surface light emission cannot be obtained by crystallization may occur. In the organic-inorganic hybrid type organic electroluminescence device, the cause of the crystallization of the low molecular compound layer is considered as follows.
In an organic / inorganic hybrid type organic electroluminescent device, a first electrode disposed on a substrate such as glass and a first metal oxide layer are present, and a low molecular compound layer including a light emitting layer is formed thereon. Will be a film. Here, according to the conventional method, the first metal oxide layer is formed by a spray pyrolysis method, a sol-gel method, a sputtering method, or the like, and the surface is not smooth but has irregularities. When a low molecular compound layer including a light emitting layer is formed on the first metal oxide layer by a method such as vacuum deposition, the surface irregularities of the first metal oxide layer become crystal nuclei, and the first Crystallization of the low molecular compound layer in contact with the metal oxide layer is promoted. For this reason, even if the organic electroluminescent element is completed, a large leak current flows, the light emitting surface becomes non-uniform, and an element that can withstand practical use cannot be obtained.
On the other hand, in the so-called normal structure organic electroluminescence device that does not have the first metal oxide layer on the first electrode, a surface in which the surface of the first electrode is polished sufficiently smoothly is available. Even if a low molecular compound layer including a light emitting layer is directly formed on the surface of the first electrode, the problem of crystallization hardly occurs. Therefore, such crystallization is a problem peculiar to the organic-inorganic hybrid organic electroluminescence device, and is a problem newly generated when a low molecular compound is used as a host of the light emitting layer.
To solve this problem, a buffer layer having an average thickness of 5 to 100 nm is formed by applying a solution containing an organic compound between the first metal oxide layer and the low molecular compound layer including the light emitting layer. In addition, the crystallization of the low-molecular compound in the low-molecular compound layer is suppressed, thereby suppressing the leakage current even when the organic-inorganic hybrid type organic electroluminescent device has a layer formed from the low-molecular compound as a light emitting layer or the like. Thus, uniform surface emission can be obtained.

上記発光層を含む低分子化合物層とは、低分子化合物によって形成される1つの層又は低分子化合物によって形成される複数の層が積層されたものであって、その中の1つの層が発光層であるものである。すなわち、発光層を含む低分子化合物層とは、低分子化合物によって形成される発光層、又は、低分子化合物によって形成される発光層と低分子化合物によって形成されるその他の層とが積層されたもの、のいずれかである。低分子化合物によって形成されるその他の層は、1層であってもよく2層以上であってもよい。また、発光層とその他の層の積層される順番は特に制限されない。 The low molecular compound layer including the light emitting layer is a layer in which one layer formed of a low molecular compound or a plurality of layers formed of low molecular compounds are stacked, and one of the layers emits light. What is a layer. That is, a low molecular compound layer including a light emitting layer is a light emitting layer formed of a low molecular compound, or a light emitting layer formed of a low molecular compound and another layer formed of a low molecular compound. One of things. The other layer formed by the low molecular compound may be one layer or two or more layers. The order in which the light emitting layer and other layers are stacked is not particularly limited.

上記低分子化合物によって形成されるその他の層は、正孔輸送層又は電子輸送層であることが好ましい。すなわち、低分子化合物層が複数の層からなるものである場合、発光層以外のその他の層として、正孔輸送層及び/又は電子輸送層を有することが好ましい。このように、有機電界発光素子が、発光層とは異なる独立した層として正孔輸送層及び/又は電子輸送層を有することは、本発明の有機電界発光素子の好適な実施形態の1つである。
本発明の有機電界発光素子が正孔輸送層を独立した層として有する場合、発光層と第2の金属酸化物層との間に正孔輸送層を有することが好ましい。本発明の有機電界発光素子が電子輸送層を独立した層として有し、更に上述したバッファ層も有する場合、有機化合物から形成されるバッファ層と発光層との間に電子輸送層を有することが好ましい。
本発明の有機電界発光素子が独立した層として正孔輸送層や電子輸送層を有さない場合、本発明の有機電界発光素子の必須の構成として有する層のいずれかが、これらの層の機能を兼ねることになる。
The other layer formed of the low molecular compound is preferably a hole transport layer or an electron transport layer. That is, when the low molecular compound layer is composed of a plurality of layers, it is preferable to have a hole transport layer and / or an electron transport layer as other layers other than the light emitting layer. Thus, it is one of the preferred embodiments of the organic electroluminescent device of the present invention that the organic electroluminescent device has a hole transport layer and / or an electron transport layer as an independent layer different from the light emitting layer. is there.
When the organic electroluminescent element of the present invention has a hole transport layer as an independent layer, it is preferable to have a hole transport layer between the light emitting layer and the second metal oxide layer. When the organic electroluminescent element of the present invention has an electron transport layer as an independent layer and also has the above-described buffer layer, it may have an electron transport layer between the buffer layer formed from the organic compound and the light emitting layer. preferable.
When the organic electroluminescent device of the present invention does not have a hole transport layer or an electron transport layer as an independent layer, any of the layers possessed as an essential component of the organic electroluminescent device of the present invention functions as these layers. It will also serve as.

本発明の有機電界発光素子の好ましい形態の1つは、有機電界発光素子が、第1の電極、第1の金属酸化物層、有機化合物から形成されるバッファ層、発光層、正孔輸送層、第2の金属酸化物層、第2の電極のみからなり、これらの層のいずれかが電子輸送層の機能を兼ねる形態である。
また、有機電界発光素子が、第1の電極、第1の金属酸化物層、有機化合物から形成されるバッファ層、発光層、第2の金属酸化物層、第2の電極のみからなり、これらの層のいずれかが正孔輸送層及び電子輸送層の機能を兼ねる形態もまた、本発明の有機電界発光素子の好ましい形態の1つである。
One of the preferred embodiments of the organic electroluminescent device of the present invention is that the organic electroluminescent device is a first electrode, a first metal oxide layer, a buffer layer formed from an organic compound, a light emitting layer, and a hole transport layer. The second metal oxide layer is composed of only the second electrode, and any one of these layers also serves as the electron transport layer.
In addition, the organic electroluminescent element includes only the first electrode, the first metal oxide layer, the buffer layer formed from the organic compound, the light emitting layer, the second metal oxide layer, and the second electrode. A form in which any one of these layers also functions as a hole transport layer and an electron transport layer is also one of the preferred forms of the organic electroluminescence device of the present invention.

本発明の有機電界発光素子において、第1の電極は陰極であり、第2の電極は陽極である。第1の電極としては、ITO(インジウム酸化錫)、IZO(インジウム酸化亜鉛)、FTO(フッ素酸化錫)、In、SnO、Sb含有SnO、Al含有ZnO等の酸化物等が挙げられる。この中でも、ITO、IZO、FTOが好ましい。
第2の電極としては、Au、Pt、Ag、Cu、Alまたはこれらを含む合金等が挙げられる。この中でも、Au、Ag、Alが好ましい。
In the organic electroluminescent element of the present invention, the first electrode is a cathode and the second electrode is an anode. Examples of the first electrode include ITO (indium tin oxide), IZO (indium zinc oxide), FTO (fluorine tin oxide), oxides such as In 3 O 3 , SnO 2 , Sb-containing SnO 2 , and Al-containing ZnO. Can be mentioned. Among these, ITO, IZO, and FTO are preferable.
Examples of the second electrode include Au, Pt, Ag, Cu, Al, and alloys containing these. Among these, Au, Ag, and Al are preferable.

上記第1の電極の平均厚さは、特に制限されないが、10〜500nmであることが好ましい。より好ましくは、100〜200nmである。第1の電極の平均厚さは、触針式段差計、分光エリプソメトリーにより測定することができる。
上記第2の電極の平均厚さは、特に限定されないが、10〜1000nmであることが好ましい。より好ましくは、30〜150nmである。また、不透過な材料を用いる場合でも、例えば平均厚さを10〜30nm程度にすることで、トップエミッション型及び透明型の陽極として使用することができる。
第2の電極の平均厚さは、水晶振動子膜厚計により成膜時に測定することができる。
The average thickness of the first electrode is not particularly limited, but is preferably 10 to 500 nm. More preferably, it is 100-200 nm. The average thickness of the first electrode can be measured by a stylus profilometer or spectroscopic ellipsometry.
The average thickness of the second electrode is not particularly limited, but is preferably 10 to 1000 nm. More preferably, it is 30-150 nm. Even when an opaque material is used, for example, by setting the average thickness to about 10 to 30 nm, it can be used as a top emission type or transparent type anode.
The average thickness of the second electrode can be measured at the time of film formation by a crystal oscillator thickness meter.

上記第1の金属酸化物層は、電子注入層として機能し、第2の金属酸化物層は、正孔注入層として機能する層である。
第1の金属酸化物層としては、特に制限されないが、酸化チタン(TiO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化タングステン(WO)、酸化二オブ(Nb)、酸化鉄(Fe)、酸化錫(SnO)、酸化マグネシウム(MgO)、酸化ハフニウム(HfO)、酸化ジルコニウム(ZrO)等の1種又は2種以上を用いることができる。
The first metal oxide layer functions as an electron injection layer, and the second metal oxide layer functions as a hole injection layer.
The first metal oxide layer is not particularly limited, titanium oxide (TiO 2), zinc oxide (ZnO), tungsten oxide (WO 3), niobium oxide (Nb 2 O 5), iron oxide (Fe 2 One or more of O 3 ), tin oxide (SnO 2 ), magnesium oxide (MgO), hafnium oxide (HfO 2 ), zirconium oxide (ZrO 2 ) and the like can be used.

上記第2の金属酸化物層としては、特に制限されないが、酸化バナジウム(V)、酸化モリブテン(MoO)、酸化ルテニウム(RuO)等の1種又は2種以上を用いることができる。これらの中でも、酸化バナジウム又は酸化モリブテンを主成分とするものが好ましい。第2の金属酸化物層が酸化バナジウム又は酸化モリブテンを主成分とするものにより構成されると、第2の金属酸化物層が第2の電極から正孔を注入して発光層又は正孔輸送層へ輸送するという正孔注入層としての機能により優れたものとなる。また、酸化バナジウム又は酸化モリブテンは、それ自体の正孔輸送性が高いため、第2の電極から発光層又は正孔輸送層への正孔の注入効率が低下するのを好適に防止することもできるという利点がある。より好ましくは、酸化バナジウム及び/又は酸化モリブテンから構成されるものである。 The second metal oxide layer is not particularly limited, but one or more of vanadium oxide (V 2 O 5 ), molybdenum oxide (MoO 3 ), ruthenium oxide (RuO 2 ), and the like may be used. it can. Among these, those containing vanadium oxide or molybdenum oxide as a main component are preferable. When the second metal oxide layer is composed of vanadium oxide or molybdenum oxide as a main component, the second metal oxide layer injects holes from the second electrode and emits light or transports holes. The function as a hole injection layer of transporting to a layer is superior. In addition, since vanadium oxide or molybdenum oxide itself has a high hole transport property, it is also possible to suitably prevent the efficiency of hole injection from the second electrode to the light emitting layer or the hole transport layer from being lowered. There is an advantage that you can. More preferably, it is composed of vanadium oxide and / or molybdenum oxide.

上記第1の金属酸化物層の平均厚さは、特に限定されないが、1〜1000nmであることが好ましい。より好ましくは、2〜100nmである。
上記第2の金属酸化物層の平均厚さは、特に限定されないが、1〜1000nmであることが好ましい。より好ましくは、5〜50nmである。
第1の金属酸化物層の平均厚さは、触針式段差計、分光エリプソメトリーにより測定することができる。
第2の金属酸化物層の平均厚さは、水晶振動子膜厚計により成膜時に測定することができる。
The average thickness of the first metal oxide layer is not particularly limited, but is preferably 1 to 1000 nm. More preferably, it is 2 to 100 nm.
The average thickness of the second metal oxide layer is not particularly limited, but is preferably 1 to 1000 nm. More preferably, it is 5-50 nm.
The average thickness of the first metal oxide layer can be measured by a stylus profilometer or spectroscopic ellipsometry.
The average thickness of the second metal oxide layer can be measured at the time of film formation with a crystal oscillator thickness meter.

本発明の有機電界発光素子の発光層は、ホストとして金属錯体を有するものである。発光層のホストは、ゲストとの間でエネルギーや電子を移動させてゲストを励起状態にする役割を有し、ゲストとの間でエネルギーや電子の移動を行うホストの励起エネルギーがゲストの励起エネルギーよりも大きいことが好ましい。発光層のホストとして用いる金属錯体は、電気伝導性を有し、アモルファスな材料であって、ホストとして用いる発光材料との間でそのような関係にあるものであれば使用することができるが、ホストとして用いる金属錯体としては、下記式(1); The light emitting layer of the organic electroluminescent element of the present invention has a metal complex as a host. The host of the light emitting layer has a role of moving the energy and electrons to and from the guest to bring the guest into an excited state, and the excitation energy of the host that moves energy and electrons to and from the guest is the excitation energy of the guest Is preferably larger. The metal complex used as the host of the light emitting layer can be used as long as it has electrical conductivity and is an amorphous material and has such a relationship with the light emitting material used as the host. As a metal complex used as a host, the following formula (1);

Figure 2014049696
Figure 2014049696

(式中、点線の円弧は、酸素原子と窒素原子とを繋ぐ骨格部分の一部とともに環構造が形成されていることを表し、Zと窒素原子とを含んで形成される環構造は、複素環構造である。X、X’’は、同一又は異なって、水素原子、又は、環構造の置換基となる1価の置換基を表し、点線の円弧部分を形成する環構造に複数個結合していてもよい。X、X’’は、結合して点線の円弧で表される2つの環構造の一部とともに新たな環構造を形成してもよい。酸素原子と窒素原子とを繋ぐ骨格部分における点線は、点線で結ばれる2つの原子が単結合又は二重結合で結合していることを表す。Mは、金属原子を表す。Zは、炭素原子又は窒素原子を表す。窒素原子からMへの矢印は、窒素原子がM原子へ配位していることを表す。Rは、1価の置換基又は2価の連結基を表す。mはRの数を表し、0又は1の数である。nは、金属原子Mの価数を表す。rは、1又は2の数である。)で表される金属錯体、
下記式(2);
(In the formula, a dotted arc represents that a ring structure is formed together with a part of the skeleton part connecting the oxygen atom and the nitrogen atom, and the ring structure formed including Z and the nitrogen atom is complex. X and X are the same or different and each represents a hydrogen atom or a monovalent substituent serving as a substituent of the ring structure, and a plurality of ring structures forming a dotted arc portion. X and X may combine to form a new ring structure together with a part of two ring structures represented by dotted arcs. A dotted line in a skeleton portion connecting the two represents that two atoms connected by the dotted line are bonded by a single bond or a double bond, M represents a metal atom, and Z represents a carbon atom or a nitrogen atom. The arrow from the nitrogen atom to M indicates that the nitrogen atom is coordinated to the M atom, R 0 is a monovalent Represents a substituent or a divalent linking group, m represents the number of R 0 and is a number of 0 or 1. n represents the valence of the metal atom M. r is the number of 1 or 2. Metal complex represented by
Following formula (2);

Figure 2014049696
Figure 2014049696

(式中、X、X’’は、同一又は異なって、水素原子、又は、キノリン環構造の置換基となる1価の置換基を表し、キノリン環構造に複数個結合していてもよい。Mは、金属原子を表す。窒素原子からMへの矢印は、窒素原子がM原子へ配位していることを表す。Rは、1価の置換基又は2価の連結基を表す。mはRの数を表し、0又は1の数である。nは、金属原子Mの価数を表す。rは、1又は2の数である。)で表される金属錯体、
下記式(3);
(Wherein X and X are the same or different and each represents a hydrogen atom or a monovalent substituent serving as a substituent of the quinoline ring structure, and a plurality of them may be bonded to the quinoline ring structure. M represents a metal atom, an arrow from a nitrogen atom to M represents that the nitrogen atom is coordinated to an M atom, and R 0 represents a monovalent substituent or a divalent linking group. M represents the number of R 0 and is a number of 0 or 1. n represents the valence of the metal atom M. r is the number of 1 or 2.)
Following formula (3);

Figure 2014049696
Figure 2014049696

(式中、点線の円弧は、酸素原子と窒素原子とを繋ぐ骨格部分の一部とともに環構造が形成されていることを表し、Zと窒素原子とを含んで形成される環構造は、複素環構造である。X、X’’は、同一又は異なって、水素原子、又は、環構造の置換基となる1価の置換基を表し、点線の円弧部分を形成する環構造に複数個結合していてもよい。X、X’’は、結合して点線の円弧で表される2つの環構造の一部とともに新たな環構造を形成してもよい。酸素原子と窒素原子とを繋ぐ骨格部分における点線は、点線で結ばれる2つの原子が単結合又は二重結合で結合していることを表す。Mは、金属原子を表す。Zは、炭素原子又は窒素原子を表す。窒素原子からMへの矢印は、窒素原子がM原子へ配位していることを表す。nは、金属原子Mの価数を表す。XとXとを結ぶ実線の円弧は、XとXとが少なくとも1つの他の原子を介して結合していることを表し、XとXとともに環構造を形成していてもよい。また少なくとも1つの他の原子を介したXとXとの結合の中に配位結合を含んでいてもよい。X、Xは、同一又は異なって、酸素原子、窒素原子、炭素原子のいずれかを表す。XからMへの矢印は、XがM原子へ配位していることを表す。m’は、1〜3の数である。)で表される金属錯体が挙げられ、これらの1種又は2種以上を用いることができる。 (In the formula, a dotted arc represents that a ring structure is formed together with a part of the skeleton part connecting the oxygen atom and the nitrogen atom, and the ring structure formed including Z and the nitrogen atom is complex. X and X are the same or different and each represents a hydrogen atom or a monovalent substituent serving as a substituent of the ring structure, and a plurality of ring structures forming a dotted arc portion. X and X may combine to form a new ring structure together with a part of two ring structures represented by dotted arcs. A dotted line in a skeleton portion connecting the two represents that two atoms connected by the dotted line are bonded by a single bond or a double bond, M represents a metal atom, and Z represents a carbon atom or a nitrogen atom. The arrow from the nitrogen atom to M indicates that the nitrogen atom is coordinated to the M atom, where n is a metal atom. Ring valence solid arcs connecting the .X a and X b representing a represents that the X a and X b are bonded via at least one other atom, together with X a and X b structure may be formed. in addition at least one other atom via a X a and X b with good .X a also include coordinate bonds in the bond, X b are the same or different Represents an oxygen atom, a nitrogen atom, or a carbon atom, and an arrow from Xb to M represents that Xb is coordinated to an M atom, and m ′ is a number from 1 to 3. A metal complex represented by the formula (1)), and one or more of these can be used.

上記式(1)において、rが1である場合、M原子を構造中に1つ有する下記式(4−1)で表される金属錯体となり、rが2である場合、M原子を構造中に2つ有する下記式(4−2)で表される金属錯体となる。 In the above formula (1), when r is 1, a metal complex represented by the following formula (4-1) having one M atom in the structure is obtained, and when r is 2, M atom is in the structure. It becomes a metal complex represented by the following formula (4-2).

Figure 2014049696
Figure 2014049696

上記式(1)、式(3)において点線の円弧で表される環構造としては、1つの環からなる環構造であってもよく、2つ以上の環からなる環構造であってもよい。このような環構造としては、炭素数2〜20の芳香環や複素環が挙げられ、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環等の芳香環;ジアゾール環、チアゾール環、イソチアゾール環、オキサゾール環、イソオキサゾール環、チアジアゾール環、オキサジアゾール環、トリアゾール環、イミダゾール環、イミダゾリン環、ピリジン環、ピラジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ジアジン環、トリアジン環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾチアゾール環、ベンゾオキサゾール環、ベンゾトリアゾール環等の複素環が挙げられる。
これらの中でも、ベンゼン環、チアゾール環、イソチアゾール環、オキサゾール環、イソオキサゾール環、チアジアゾール環、オキサジアゾール環、トリアゾール環、イミダゾール環、イミダゾリン環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾチアゾール環、ベンゾオキサゾール環、ベンゾトリアゾール環が好ましい。
In the above formulas (1) and (3), the ring structure represented by the dotted arc may be a ring structure consisting of one ring or a ring structure consisting of two or more rings. . Examples of such a ring structure include aromatic rings and heterocyclic rings having 2 to 20 carbon atoms, and aromatic rings such as benzene ring, naphthalene ring and anthracene ring; diazole ring, thiazole ring, isothiazole ring, oxazole ring, Oxazole ring, thiadiazole ring, oxadiazole ring, triazole ring, imidazole ring, imidazoline ring, pyridine ring, pyrazine ring, pyridazine ring, pyrimidine ring, diazine ring, triazine ring, benzimidazole ring, benzothiazole ring, benzoxazole ring, Heterocycles such as a benzotriazole ring can be mentioned.
Among these, benzene ring, thiazole ring, isothiazole ring, oxazole ring, isoxazole ring, thiadiazole ring, oxadiazole ring, triazole ring, imidazole ring, imidazoline ring, pyridine ring, pyridazine ring, pyrimidine ring, benzimidazole ring , A benzothiazole ring, a benzoxazole ring, and a benzotriazole ring are preferable.

上記式(1)〜(3)においてX、X’’で表される環構造が有する置換基としては、ハロゲン原子、炭素数1〜20、好ましくは炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜20、好ましくは炭素数1〜10のアラルキル基、炭素数1〜20、好ましくは炭素数1〜10のアルケニル基、炭素数1〜20、好ましくは炭素数1〜10のアリール基、アリールアミノ基、シアノ基、アミノ基、アシル基、炭素数1〜20、好ましくは炭素数1〜10のアルコキシカルボニル基、カルボキシル基、炭素数1〜20、好ましくは炭素数1〜10のアルコキシ基、炭素数1〜20、好ましくは炭素数1〜10のアルキルアミノ基、炭素数1〜20、好ましくは炭素数1〜10のジアルキルアミノ基、炭素数1〜20、好ましくは炭素数1〜10のアラルキルアミノ基、炭素数1〜20、好ましくは炭素数1〜10のハロアルキル基、水酸基、アリールオキシ基、カルバゾール基等が挙げられる。
なお、X、X’’で表される環構造が有する置換基がアリール基、アリールアミノ基である場合、アリール基、アリールアミノ基に含まれる芳香環が更に置換基を有していてもよく、その場合の置換基としては、上記X、X’’で表される置換基の具体例と同じものが挙げられる。
In the above formulas (1) to (3), the substituent that the ring structure represented by X and X has as a halogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms, carbon An aralkyl group having 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group having 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms, an aryl group having 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms, Arylamino group, cyano group, amino group, acyl group, C1-C20, preferably C1-C10 alkoxycarbonyl group, carboxyl group, C1-C20, preferably C1-C10 alkoxy group An alkylamino group having 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms, a dialkylamino group having 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms, 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms. The Alla Kiruamino group, having 1 to 20 carbon atoms, preferably a haloalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a hydroxyl group, an aryloxy group, and a carbazolyl group.
In addition, when the substituent which the ring structure represented by X and X has is an aryl group or an arylamino group, the aromatic ring contained in the aryl group or arylamino group may further have a substituent. Often, the substituents in that case are the same as the specific examples of the substituents represented by X and X .

上記式(1)、式(3)で表される点線の円弧で表される2つの環構造の置換基が結合して点線の円弧で表される2つの環構造の一部とともに新たな環構造を形成する場合、新たに形成される環構造としては、5員環構造や6員環構造が挙げられ、点線の円弧で表される2つの環構造と新たな環構造を合わせた環構造としては、例えば、下記(5−1)、(5−2)のような構造が挙げられる。 A new ring is formed together with a part of the two ring structures represented by dotted arcs by combining substituents of the two ring structures represented by dotted arcs represented by the above formulas (1) and (3). When forming a structure, examples of the newly formed ring structure include a 5-membered ring structure and a 6-membered ring structure. The ring structure is a combination of two ring structures represented by dotted arcs and the new ring structure. Examples of the structure include the following structures (5-1) and (5-2).

Figure 2014049696
Figure 2014049696

上記式(1)〜(3)において、Mで表される金属原子としては、周期表の第1〜3族、9族、10族、12族又は13族の金属原子が好ましく、亜鉛、アルミニウム、ガリウム、白金、ロジウム、イリジウム、ベリリウム、マグネシウムのいずれかが好ましい。 In the above formulas (1) to (3), the metal atom represented by M is preferably a metal atom of Group 1, Group 3, Group 10, Group 10, Group 12 or Group 13 of the periodic table, zinc, aluminum Any of gallium, platinum, rhodium, iridium, beryllium, and magnesium is preferable.

上記式(1)、式(2)においてRが1価の置換基である場合、1価の置換基は、下記式(6−1)〜(6−3)のいずれかであることが好ましい。 In the above formulas (1) and (2), when R 0 is a monovalent substituent, the monovalent substituent may be any of the following formulas (6-1) to (6-3). preferable.

Figure 2014049696
Figure 2014049696

(式中、Ar〜Arは、置換基を有していてもよい芳香環、複素環、若しくは、芳香環又は複素環が2つ以上直接に結合した構造を表し、Ar〜Arは、同一の構造であっても異なる構造であっていてもよい。Qは、ケイ素原子又はゲルマニウム原子を表す。)
Ar〜Arの芳香環又は複素環の具体例としては、上記式(1)において点線の円弧で表される環構造の芳香環又は複素環の具体例と同様のものを挙げることができ、芳香環又は複素環が2つ以上直接に結合した構造としては、これら芳香環又は複素環の具体例として挙げられた環構造が2つ以上直接に結合した構造が挙げられる。なおこの場合、直接に結合する2つ以上の芳香環や複素環は同一の環構造であってもよく、異なる環構造であってもよい。
芳香環又は複素環の置換基の具体例としては、上記式(1)において点線の円弧で表される環構造の芳香環又は複素環の置換基の具体例と同様のものを挙げることができる。
また、
(In the formula, Ar 1 to Ar 5 represent an aromatic ring, a heterocyclic ring, or a structure in which two or more aromatic rings or heterocyclic rings are directly bonded, and Ar 3 to Ar 5. May be the same structure or different structures. Q 0 represents a silicon atom or a germanium atom.)
Specific examples of the aromatic ring or heterocyclic ring of Ar 1 to Ar 5 include the same examples as the specific examples of the aromatic ring or heterocyclic ring having the ring structure represented by the dotted arc in the above formula (1). Examples of the structure in which two or more aromatic rings or heterocyclic rings are directly bonded include a structure in which two or more ring structures mentioned as specific examples of these aromatic rings or heterocyclic rings are directly bonded. In this case, the two or more aromatic rings or heterocyclic rings directly bonded may have the same ring structure or different ring structures.
Specific examples of the substituent for the aromatic ring or the heterocyclic ring include the same examples as the specific examples of the substituent for the aromatic ring or the heterocyclic ring having a ring structure represented by the dotted arc in the above formula (1). .
Also,

上記式(1)、式(2)においてRが2価の連結基である場合、Rは−O−、−CO−のいずれかであることが好ましい。 In the above formulas (1) and (2), when R 0 is a divalent linking group, R 0 is preferably either —O— or —CO—.

上記式(3)において、X、Xと、XとXとを結ぶ実線の円弧とで形成される構造は、環構造を1つ又は複数含んでいてもよい。環構造は、X、Xを含んで形成されていてもよく、その場合の環構造としては、上記式(1)、式(3)において点線の円弧で表される環構造と同様のものや、ピラゾール環が挙げられる。好ましくは、X、Xを含んでピラゾール環が形成された構造である。 In the above formula (3), X a, and X b, structure formed by the solid line arc connecting the X a and X b may include one or more ring structures. The ring structure may include X a and X b, and the ring structure in that case is the same as the ring structure represented by the dotted arc in the above formulas (1) and (3). And a pyrazole ring. A structure in which a pyrazole ring is formed including X a and X b is preferable.

上記式(3)において、XとXとを結ぶ実線の円弧は、炭素原子のみからなるものであってもよく、他の原子を含んでいてもよい。他の原子としては、ホウ素原子、窒素原子、硫黄原子等が挙げられる。
またXとXとを結ぶ実線の円弧は、X、Xを含んで形成される環構造以外の環構造を1つ又は2つ以上含んでいてもよく、その場合の環構造としては、上記式(1)、式(3)において点線の円弧で表される環構造と同様のものや、ピラゾール環が挙げられる。
In the above formula (3), the solid arc connecting X a and X b may be composed of only carbon atoms or may contain other atoms. Examples of other atoms include a boron atom, a nitrogen atom, and a sulfur atom.
The solid line arc connecting the X a and X b is, X a, the ring structure other than the ring structure formed including a X b may include one or more, as a ring structure of the case Is the same as the ring structure represented by the dotted arc in the above formulas (1) and (3), and a pyrazole ring.

上記式(3)で表される構造の例としては、下記式(7)の構造等が挙げられる。 Examples of the structure represented by the above formula (3) include the structure of the following formula (7).

Figure 2014049696
Figure 2014049696

(式(7)中、R〜Rは、同一又は異なって、水素原子又は1価の置換基を表す。窒素原子からMへの矢印及び酸素原子からMへの矢印は、窒素原子、酸素原子がM原子へ配位していることを表す。点線の円弧、酸素原子と窒素原子とを繋ぐ骨格部分における点線、X、X’’、M、Z、n、m’は、式(3)と同様である。)
式(7)のR〜Rの1価の置換基としては、上記式(1)〜(3)においてX、X’’で表される環構造が有する置換基と同様のものが挙げられる。
(In Formula (7), R < 1 > -R < 3 > is the same or different and represents a hydrogen atom or a monovalent substituent. The arrow from a nitrogen atom to M and the arrow from an oxygen atom to M are a nitrogen atom, This represents that the oxygen atom is coordinated to the M atom, the dotted arc, the dotted line in the skeleton connecting the oxygen atom and the nitrogen atom, X , X , M, Z, n, m ′ (Same as (3).)
Examples of the monovalent substituent of R 1 to R 3 in the formula (7) include the same substituents as those in the ring structure represented by X and X in the above formulas (1) to (3). Can be mentioned.

上記式(1)で表される化合物の具体例としては、下記式(8−1)〜(8−40)で表される構造の化合物等が挙げられる。 Specific examples of the compound represented by the above formula (1) include compounds having structures represented by the following formulas (8-1) to (8-40).

Figure 2014049696
Figure 2014049696

Figure 2014049696
Figure 2014049696

Figure 2014049696
Figure 2014049696

Figure 2014049696
Figure 2014049696

上記式(2)で表される化合物の具体例としては、下記式(9−1)〜(9−3)で表される構造の化合物等が挙げられる。 Specific examples of the compound represented by the above formula (2) include compounds having structures represented by the following formulas (9-1) to (9-3).

Figure 2014049696
Figure 2014049696

上記式(3)で表される化合物の具体例としては、下記式(10−1)〜(10−8)で表される構造の化合物等が挙げられる。 Specific examples of the compound represented by the above formula (3) include compounds having structures represented by the following formulas (10-1) to (10-8).

Figure 2014049696
Figure 2014049696

本発明における金属錯体としては、上述のものの1種又は2種以上を用いることができるが、これらの中でも、上記式(8−11)で表されるビス[2−(2−ベンゾチアゾリル)フェノラト]亜鉛、上記式(8−34)で表されるビス(10−ヒドロキシベンゾ[h]キノリナート)ベリリウム(Bebq)、上記式(8−35)で表されるビス[2−(2−ヒドロキシフェニル)−ピリジン]ベリリウム(Bepp)が好ましい。 As the metal complex in the present invention, one or more of the above-mentioned compounds can be used. Among these, bis [2- (2-benzothiazolyl) phenolate represented by the above formula (8-11)] Zinc, bis (10-hydroxybenzo [h] quinolinato) beryllium (Bebq 2 ) represented by the above formula (8-34), bis [2- (2-hydroxyphenyl) represented by the above formula (8-35) ) -Pyridine] beryllium (Bep 2 ) is preferred.

本発明の有機電界発光素子の発光層は、リン光発光材料を含むことが好ましい。リン光発光材料をゲストとして含むことで、本発明の有機電界発光素子が、発光効率及び発光寿命により優れたものとなる。
リン光発光材料としては、下記式(11)、(12)のいずれかで表される化合物を好適に用いることができる。
The light emitting layer of the organic electroluminescent element of the present invention preferably contains a phosphorescent material. By including the phosphorescent light emitting material as a guest, the organic electroluminescent element of the present invention is superior in light emission efficiency and light emission lifetime.
As the phosphorescent material, a compound represented by any of the following formulas (11) and (12) can be suitably used.

Figure 2014049696
Figure 2014049696

(式(11)中、点線の円弧は、酸素原子と3つの炭素原子とで構成された骨格部分の一部とともに環構造が形成されていることを表し、窒素原子を含んで形成される環構造は、複素環構造である。X、X’’は、同一又は異なって、水素原子、又は、環構造の置換基となる1価の置換基を表し、点線の円弧部分を形成する環構造に複数個結合していてもよい。X、X’’は、結合して点線の円弧で表される2つの環構造の一部とともに新たな環構造を形成してもよい。また、nが2以上である場合には、複数のX同士又はX’’同士が結合して1つの置換基を形成していてもよい。窒素原子と3つの炭素原子とで構成された骨格部分における点線は、点線で結ばれる2つの原子が単結合又は二重結合で結合していることを表す。M’は、金属原子を表す。窒素原子からM’への矢印は、窒素原子がM’原子へ配位していることを表す。nは、金属原子M’の価数を表す。) (In the formula (11), a dotted arc represents that a ring structure is formed together with a part of the skeleton part composed of oxygen atoms and three carbon atoms, and a ring formed including nitrogen atoms. The structure is a heterocyclic structure. X and X are the same or different and each represents a hydrogen atom or a monovalent substituent that serves as a substituent of the ring structure, and forms a dotted arc portion. A plurality of bonds may be bonded to the structure. X and X may combine to form a new ring structure together with a part of two ring structures represented by dotted arcs. When n is 2 or more, a plurality of X or X may be bonded to each other to form one substituent. A skeleton part composed of a nitrogen atom and three carbon atoms A dotted line in represents that two atoms connected by the dotted line are bonded by a single bond or a double bond. From. The nitrogen atom represent children M 'arrow to the nitrogen atom is M' .n representing that they are coordinated to atoms, represents the valence of the metal atom M '.)

Figure 2014049696
Figure 2014049696

(式(12)中、点線の円弧は、酸素原子と3つの炭素原子とで構成された骨格部分の一部とともに環構造が形成されていることを表し、窒素原子を含んで形成される環構造は、複素環構造である。X、X’’は、同一又は異なって、水素原子、又は、環構造の置換基となる1価の置換基を表し、点線の円弧部分を形成する環構造に複数個結合していてもよい。X、X’’は、結合して点線の円弧で表される2つの環構造の一部とともに新たな環構造を形成してもよい。窒素原子と3つの炭素原子とで構成された骨格部分における点線は、点線で結ばれる2つの原子が単結合又は二重結合で結合していることを表す。M’は、金属原子を表す。窒素原子からM’への矢印は、窒素原子がM’原子へ配位していることを表す。nは、金属原子M’の価数を表す。XとXとを結ぶ実線の円弧は、XとXとが少なくとも1つの他の原子を介して結合していることを表し、XとXとともに環構造を形成していてもよい。X、Xは、同一又は異なって、酸素原子、窒素原子、炭素原子のいずれかを表す。XからM’への矢印は、XがM’原子へ配位していることを表す。m’は、1〜3の数である。) (In the formula (12), a dotted arc represents that a ring structure is formed together with a part of a skeleton composed of an oxygen atom and three carbon atoms, and a ring formed including a nitrogen atom. The structure is a heterocyclic structure. X and X are the same or different and each represents a hydrogen atom or a monovalent substituent that serves as a substituent of the ring structure, and forms a dotted arc portion. A plurality of bonds may be bonded to the structure. X and X may combine to form a new ring structure together with a part of two ring structures represented by dotted arcs. And a dotted line in a skeleton portion composed of three carbon atoms represents that two atoms connected by the dotted line are bonded by a single bond or a double bond, and M ′ represents a metal atom. The arrow from to M ′ indicates that the nitrogen atom is coordinated to the M ′ atom, where n is the valence of the metal atom M ′. The solid line arc connecting the .X a and X b representing the number, represents that the X a and X b are bonded via at least one other atom, the ring structure with X a and X b X a and X b are the same or different and each represents an oxygen atom, a nitrogen atom, or a carbon atom, and the arrow from X b to M ′ indicates that X b is an M ′ atom. (It represents a coordination. M ′ is a number from 1 to 3.)

上記式(11)及び式(12)における点線の円弧で表される環構造としては、炭素数2〜20の芳香環や複素環が挙げられ、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環等の芳香族炭化水素環;ピリジン環、ピリミジン環、ピラジン環、トリアジン環、ベンゾチアゾール環、ベンゾチオール環、ベンゾオキサゾール環、ベンゾオキソール環、ベンゾイミダゾール環、キノリン環、イソキノリン環、キノキサリン環、およびフェナントリジン環、チオフェン環、フラン環、ベンゾチオフェン環、ベンゾフラン環等の複素環が挙げられる。 Examples of the ring structure represented by the dotted arc in the above formulas (11) and (12) include C2-C20 aromatic rings and heterocyclic rings, and aromatics such as benzene rings, naphthalene rings, and anthracene rings. Hydrocarbon ring; pyridine ring, pyrimidine ring, pyrazine ring, triazine ring, benzothiazole ring, benzothiol ring, benzoxazole ring, benzoxol ring, benzimidazole ring, quinoline ring, isoquinoline ring, quinoxaline ring, and phenanthridine And heterocyclic rings such as a ring, a thiophene ring, a furan ring, a benzothiophene ring, and a benzofuran ring.

上記式(11)及び式(12)においてX、X’’で表される置換基としては、上記式(1)においてX、X’’で表される置換基と同様のものが挙げられる。
上記式(11)及び式(12)において、点線の円弧で表される2つの環構造が有する置換基同士が結合して点線の円弧で表される2つの環構造の一部とともに新たな環構造を形成している場合、点線の円弧で表される2つの環構造と新たな環構造を合わせた環構造としては、例えば、上記(5−1)、(5−2)のような構造が挙げられる。
The formula (11) and Equation (12) X In ', X' as the substituent represented by 'the formula (1) X at', X 'include the same substituents represented by' It is done.
In the above formulas (11) and (12), the substituents of the two ring structures represented by dotted arcs are bonded together to form a new ring together with a part of the two ring structures represented by dotted arcs. In the case where the structure is formed, examples of the ring structure in which the two ring structures represented by the dotted arc and the new ring structure are combined include structures such as the above (5-1) and (5-2). Is mentioned.

上記式(11)及び式(12)において、M’で表される金属原子としては、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、白金及び金が挙げられる。 In the above formulas (11) and (12), examples of the metal atom represented by M ′ include ruthenium, rhodium, palladium, silver, rhenium, osmium, iridium, platinum, and gold.

上記式(12)で表される構造としては、下記式(13−1)、(13−2)の構造等が挙げられる。

Figure 2014049696
Examples of the structure represented by the above formula (12) include the structures of the following formulas (13-1) and (13-2).
Figure 2014049696

(式(13−1)、(13−2)中、R〜Rは、同一又は異なって、水素原子又は1価の置換基を表す。式(13−2)において、R〜Rが1価の置換基の場合、環構造が複数の1価の置換基を有していてもよい。窒素原子からM’への矢印及び酸素原子からMへの矢印は、窒素原子、酸素原子がM’原子へ配位していることを表す。点線の円弧、窒素原子と3つの炭素原子とで構成された骨格部分における点線、X、X’’、M’、n、m’は、式(12)と同様である。)
〜Rの1価の置換基としては、上記式(1)〜(3)においてX、X’’で表される環構造が有する置換基と同様のものが挙げられる。
(In formulas (13-1) and (13-2), R 1 to R 3 are the same or different and each represents a hydrogen atom or a monovalent substituent. In formula (13-2), R 1 to R 3 When 3 is a monovalent substituent, the ring structure may have a plurality of monovalent substituents, an arrow from a nitrogen atom to M ′ and an arrow from an oxygen atom to M represent a nitrogen atom, This represents that the oxygen atom is coordinated to the M ′ atom, a dotted arc, a dotted line in a skeleton composed of a nitrogen atom and three carbon atoms, X , X , M ′, n, m 'Is the same as in equation (12).)
Examples of the monovalent substituent of R 1 to R 3 include the same substituents as those in the ring structures represented by X and X in the above formulas (1) to (3).

上記式(11)や式(12)で表される化合物の具体例としては、下記式(14−1)〜(14−30)で表される化合物が挙げられる。 Specific examples of the compound represented by the above formula (11) or formula (12) include compounds represented by the following formulas (14-1) to (14-30).

Figure 2014049696
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Figure 2014049696
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Figure 2014049696
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Figure 2014049696
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本発明におけるリン光発光材料としては、上述のものの1種又は2種以上を用いることができるが、これらの中でも、上記式(14−1)で表されるイリジウム トリス(2−フェニルピリジン)(Ir(ppy))、上記式(14−19)で表されるイリジウム トリス(1−フェニルイソキノリン)(Ir(piq))、上記式(14−27)で表されるイリジウム ビス(2−メチルジベンゾ−[f,h]キノキサリン)(アセチルアセトナート)(Ir(MDQ)(acac))、上記式(14−28)で表されるイリジウム トリス[3−メチル−2−フェニルピリジン](Ir(mpy))等が好ましい。 As the phosphorescent material in the present invention, one or more of the above-mentioned materials can be used. Among these, iridium tris (2-phenylpyridine) represented by the above formula (14-1) ( Ir (ppy) 3 ), iridium tris (1-phenylisoquinoline) represented by the above formula (14-19) (Ir (piq) 3 ), iridium bis (2- (2-27) represented by the above formula (14-27) Methyldibenzo- [f, h] quinoxaline) (acetylacetonate) (Ir (MDQ) 2 (acac)), iridium tris [3-methyl-2-phenylpyridine] represented by the above formula (14-28) ( Ir (mpy) 3 ) and the like are preferable.

上記発光層におけるリン光発光材料の含有量は、発光層を形成する材料100質量%に対して、0.5〜20質量%であることが好ましい。このような含有量であると、発光特性をより良好なものとすることができる。より好ましくは、0.5〜10質量%であり、更に好ましくは、1〜6質量%である。 It is preferable that content of the phosphorescence-emitting material in the said light emitting layer is 0.5-20 mass% with respect to 100 mass% of materials which form a light emitting layer. With such a content, the light emission characteristics can be improved. More preferably, it is 0.5-10 mass%, More preferably, it is 1-6 mass%.

本発明の有機電界発光素子の発光層は、上記ホストとして機能する金属錯体、及び、リン光発光材料以外の低分子化合物を含んでいてもよい。
そのような低分子化合物としては、8−ヒドロキシキノリン アルミニウム(Alq)、トリス(4−メチル−8キノリノレート) アルミニウム(III)(Almq)、8−ヒドロキシキノリン 亜鉛(Znq)、(1,10−フェナントロリン)−トリス−(4,4,4−トリフルオロ−1−(2−チエニル)−ブタン−1,3−ジオネート)ユーロピウム(III)(Eu(TTA)(phen))、2,3,7,8,12,13,17,18−オクタエチル−21H,23H−ポルフィン プラチナム(II)のような各種金属錯体;ジスチリルベンゼン(DSB)、ジアミノジスチリルベンゼン(DADSB)のようなベンゼン系化合物、ナフタレン、ナイルレッドのようなナフタレン系化合物、フェナントレンのようなフェナントレン系化合物、クリセン、6−ニトロクリセンのようなクリセン系化合物、ペリレン、N,N’−ビス(2,5−ジ−t−ブチルフェニル)−3,4,9,10−ペリレン−ジ−カルボキシイミド(BPPC)のようなペリレン系化合物、コロネンのようなコロネン系化合物、アントラセン、ビススチリルアントラセンのようなアントラセン系化合物、ピレンのようなピレン系化合物、4−(ジ−シアノメチレン)−2−メチル−6−(パラ−ジメチルアミノスチリル)−4H−ピラン(DCM)のようなピラン系化合物、アクリジンのようなアクリジン系化合物、スチルベンのようなスチルベン系化合物、4,4’−ビス[9−ジカルバゾリル]−2,2’−ビフェニル(CBP)、4、4’−ビス(9−エチルー3−カルバゾビニレン)−1,1’−ビフェニル(BCzVBi)のようなカルバゾール系化合物、2,5−ジベンゾオキサゾールチオフェンのようなチオフェン系化合物、ベンゾオキサゾールのようなベンゾオキサゾール系化合物、ベンゾイミダゾールのようなベンゾイミダゾール系化合物、2,2’−(パラ−フェニレンジビニレン)−ビスベンゾチアゾールのようなベンゾチアゾール系化合物、ビスチリル(1,4−ジフェニル−1,3−ブタジエン)、テトラフェニルブタジエンのようなブタジエン系化合物、ナフタルイミドのようなナフタルイミド系化合物、クマリンのようなクマリン系化合物、ペリノンのようなペリノン系化合物、オキサジアゾールのようなオキサジアゾール系化合物、アルダジン系化合物、1,2,3,4,5−ペンタフェニル−1,3−シクロペンタジエン(PPCP)のようなシクロペンタジエン系化合物、キナクリドン、キナクリドンレッドのようなキナクリドン系化合物、ピロロピリジン、チアジアゾロピリジンのようなピリジン系化合物、2,2’,7,7’−テトラフェニル−9,9’−スピロビフルオレンのようなスピロ化合物、フタロシアニン(HPc)、銅フタロシアニンのような金属または無金属のフタロシアニン系化合物、さらには特開2009−155325号公報および特願2010−28273号に記載のホウ素化合物材料等が挙げられ、これらの1種又は2種以上を用いることができる。
The light emitting layer of the organic electroluminescent element of the present invention may contain a low molecular compound other than the metal complex functioning as the host and the phosphorescent light emitting material.
Examples of such low molecular weight compounds include 8-hydroxyquinoline aluminum (Alq 3 ), tris (4-methyl-8 quinolinolate) aluminum (III) (Almq 3 ), 8-hydroxyquinoline zinc (Znq 2 ), (1, 10-phenanthroline) -tris- (4,4,4-trifluoro-1- (2-thienyl) -butane-1,3-dionate) europium (III) (Eu (TTA) 3 (phen)), 2, Various metal complexes such as 3,7,8,12,13,17,18-octaethyl-21H, 23H-porphine platinum (II); benzene such as distyrylbenzene (DSB) and diaminodistyrylbenzene (DADSB) Compounds, naphthalene, naphthalene compounds such as Nile Red, phenanes such as phenanthrene Len compounds, chrysene, chrysene compounds such as 6-nitrochrysene, perylene, N, N'-bis (2,5-di-t-butylphenyl) -3,4,9,10-perylene-di- Perylene compounds such as carboximide (BPPC), coronene compounds such as coronene, anthracene compounds such as anthracene and bisstyrylanthracene, pyrene compounds such as pyrene, 4- (di-cyanomethylene) -2 -Pyran compounds such as methyl-6- (para-dimethylaminostyryl) -4H-pyran (DCM), acridine compounds such as acridine, stilbene compounds such as stilbene, 4,4'-bis [9 -Dicarbazolyl] -2,2'-biphenyl (CBP), 4,4'-bis (9-ethyl-3-carbazovinylene) -1 Carbazole compounds such as 1′-biphenyl (BCzVBi), thiophene compounds such as 2,5-dibenzoxazolethiophene, benzoxazole compounds such as benzoxazole, benzimidazole compounds such as benzimidazole, 2, Benzothiazole compounds such as 2 '-(para-phenylenedivinylene) -bisbenzothiazole, bistyryl (1,4-diphenyl-1,3-butadiene), butadiene compounds such as tetraphenylbutadiene, naphthalimide Naphthalimide compounds, coumarin compounds such as coumarin, perinone compounds such as perinone, oxadiazole compounds such as oxadiazole, aldazine compounds, 1,2,3,4,5-penta Phenyl-1,3-si Cyclopentadiene compounds such as lopentadiene (PPCP), quinacridone compounds such as quinacridone and quinacridone red, pyridine compounds such as pyrrolopyridine and thiadiazolopyridine, 2,2 ′, 7,7′-tetraphenyl Spiro compounds such as -9,9′-spirobifluorene, metal or metal-free phthalocyanine compounds such as phthalocyanine (H 2 Pc) and copper phthalocyanine, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-155325 and Japanese Patent Application 2010- Examples thereof include boron compound materials described in No. 28273, and one or more of these materials can be used.

本発明の有機電界発光素子の発光層における、ホストとして機能する金属錯体、及び、ゲスト材料以外の低分子化合物の含有割合は、発光層を形成する材料100質量%に対して、0.5〜20質量%であることが好ましい。このような含有量であると、発光特性をより良好なものとすることができる。より好ましくは、0.5〜10質量%であり、更に好ましくは、1〜6質量%である。 In the light emitting layer of the organic electroluminescent element of the present invention, the content ratio of the low molecular weight compound other than the metal complex that functions as a host and the guest material is 0.5 to 100% by mass of the material forming the light emitting layer. It is preferably 20% by mass. With such a content, the light emission characteristics can be improved. More preferably, it is 0.5-10 mass%, More preferably, it is 1-6 mass%.

上記発光層の平均厚さは、特に限定されないが、10〜150nmであることが好ましい。より好ましくは、20〜100nmである。
発光層の平均厚さは、水晶振動子膜厚計により成膜時に測定することができる。
Although the average thickness of the said light emitting layer is not specifically limited, It is preferable that it is 10-150 nm. More preferably, it is 20-100 nm.
The average thickness of the light emitting layer can be measured at the time of film formation with a quartz oscillator film thickness meter.

上記正孔輸送層の材料としては、正孔輸送層の材料として通常用いることができるいずれの低分子化合物も用いることができ、これらを混合して用いてもよい。
低分子化合物としては、1,1−ビス(4−ジ−パラ−トリアミノフェニル)シクロへキサン、1,1’−ビス(4−ジ−パラ−トリルアミノフェニル)−4−フェニル−シクロヘキサンのようなアリールシクロアルカン系化合物、4,4’,4’’−トリメチルトリフェニルアミン、N,N,N’,N’−テトラフェニル−1,1’−ビフェニル−4,4’−ジアミン、N,N’−ジフェニル−N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−1,1’−ビフェニル−4,4’−ジアミン(TPD1)、N,N’−ジフェニル−N,N’−ビス(4−メトキシフェニル)−1,1’−ビフェニル−4,4’−ジアミン(TPD2)、N,N,N’,N’−テトラキス(4−メトキシフェニル)−1,1’−ビフェニル−4,4’−ジアミン(TPD3)、N,N’−ジ(1−ナフチル)−N,N’−ジフェニル−1,1’−ビフェニル−4,4’−ジアミン(α−NPD)、TPTEのようなアリールアミン系化合物、N,N,N’,N’−テトラフェニル−パラ−フェニレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラ(パラ−トリル)−パラ−フェニレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラ(メタ−トリル)−メタ−フェニレンジアミン(PDA)のようなフェニレンジアミン系化合物、カルバゾール、N−イソプロピルカルバゾール、N−フェニルカルバゾールのようなカルバゾール系化合物、スチルベン、4−ジ−パラ−トリルアミノスチルベンのようなスチルベン系化合物、OxZのようなオキサゾール系化合物、トリフェニルメタン、m−MTDATAのようなトリフェニルメタン系化合物、1−フェニル−3−(パラ−ジメチルアミノフェニル)ピラゾリンのようなピラゾリン系化合物、ベンジン(シクロヘキサジエン)系化合物、トリアゾールのようなトリアゾール系化合物、イミダゾールのようなイミダゾール系化合物、1,3,4−オキサジアゾール、2,5−ジ(4−ジメチルアミノフェニル)−1,3,4,−オキサジアゾールのようなオキサジアゾール系化合物、アントラセン、9−(4−ジエチルアミノスチリル)アントラセンのようなアントラセン系化合物、フルオレノン、2,4,7,−トリニトロ−9−フルオレノン、2,7−ビス(2−ヒドロキシ−3−(2−クロロフェニルカルバモイル)−1−ナフチルアゾ)フルオレノンのようなフルオレノン系化合物、ポリアニリンのようなアニリン系化合物、シラン系化合物、1,4−ジチオケト−3,6−ジフェニル−ピロロ−(3,4−c)ピロロピロールのようなピロール系化合物、フルオレンのようなフルオレン系化合物、ポルフィリン、金属テトラフェニルポルフィリンのようなポルフィリン系化合物、キナクリドンのようなキナクリドン系化合物、フタロシアニン、銅フタロシアニン、テトラ(t−ブチル)銅フタロシアニン、鉄フタロシアニンのような金属または無金属のフタロシアニン系化合物、銅ナフタロシアニン、バナジルナフタロシアニン、モノクロロガリウムナフタロシアニンのような金属または無金属のナフタロシアニン系化合物、N,N’−ジ(ナフタレン−1−イル)−N,N’−ジフェニル−ベンジジン、N,N,N’,N’−テトラフェニルベンジジンのようなベンジジン系化合物等が挙げられ、これらの1種又は2種以上を用いることができる。
これらの中でも、α−NPD、TPTEのようなアリールアミン系化合物が好ましい。
As the material for the hole transport layer, any low molecular weight compound that can be usually used as the material for the hole transport layer can be used, and these may be used in combination.
Examples of the low molecular weight compound include 1,1-bis (4-di-para-triaminophenyl) cyclohexane and 1,1′-bis (4-di-para-tolylaminophenyl) -4-phenyl-cyclohexane. Such arylcycloalkane compounds, 4,4 ′, 4 ″ -trimethyltriphenylamine, N, N, N ′, N′-tetraphenyl-1,1′-biphenyl-4,4′-diamine, N , N′-diphenyl-N, N′-bis (3-methylphenyl) -1,1′-biphenyl-4,4′-diamine (TPD1), N, N′-diphenyl-N, N′-bis ( 4-methoxyphenyl) -1,1′-biphenyl-4,4′-diamine (TPD2), N, N, N ′, N′-tetrakis (4-methoxyphenyl) -1,1′-biphenyl-4, 4′-diamine (TPD3), N, N′-di (1-na Til) -N, N′-diphenyl-1,1′-biphenyl-4,4′-diamine (α-NPD), arylamine compounds such as TPTE, N, N, N ′, N′-tetraphenyl -Para-phenylenediamine, N, N, N ', N'-tetra (para-tolyl) -para-phenylenediamine, N, N, N', N'-tetra (meta-tolyl) -meta-phenylenediamine ( Phenylenediamine compounds such as PDA), carbazole compounds such as carbazole, N-isopropylcarbazole, N-phenylcarbazole, stilbenes, stilbene compounds such as 4-di-para-tolylaminostilbene, and OxZ Oxazole compounds, triphenylmethane, triphenylmethane compounds such as m-MTDATA, 1-phenyl-3- (para -Pyrazoline compounds such as dimethylaminophenyl) pyrazoline, benzine (cyclohexadiene) compounds, triazole compounds such as triazole, imidazole compounds such as imidazole, 1,3,4-oxadiazole, 2,5 -Oxadiazole compounds such as di (4-dimethylaminophenyl) -1,3,4, -oxadiazole, anthracene, anthracene compounds such as 9- (4-diethylaminostyryl) anthracene, fluorenone, 2 , 4,7, -trinitro-9-fluorenone, 2,7-bis (2-hydroxy-3- (2-chlorophenylcarbamoyl) -1-naphthylazo) fluorenone, aniline compounds such as polyaniline , Silane compounds, 1,4-di Pyrrole compounds such as oketo-3,6-diphenyl-pyrrolo- (3,4-c) pyrrolopyrrole, fluorene compounds such as fluorene, porphyrins, porphyrin compounds such as metal tetraphenylporphyrin, quinacridone Quinacridone compounds, metal such as phthalocyanine, copper phthalocyanine, tetra (t-butyl) copper phthalocyanine, iron phthalocyanine or metal-free phthalocyanine compounds, metal such as copper naphthalocyanine, vanadyl naphthalocyanine, monochlorogallium naphthalocyanine or Metal-free naphthalocyanine compounds, benzidine compounds such as N, N′-di (naphthalen-1-yl) -N, N′-diphenyl-benzidine, N, N, N ′, N′-tetraphenylbenzidine Etc. It can be used alone or in combination of these.
Among these, arylamine compounds such as α-NPD and TPTE are preferable.

本発明の有機電界発光素子が独立した層として正孔輸送層を有する場合、正孔輸送層の平均厚さは、特に限定されないが、10〜150nmであることが好ましい。より好ましくは、40〜100nmである。
正孔輸送層の平均厚さは、水晶振動子膜厚計により成膜時に測定することができる。
When the organic electroluminescent element of the present invention has a hole transport layer as an independent layer, the average thickness of the hole transport layer is not particularly limited, but is preferably 10 to 150 nm. More preferably, it is 40-100 nm.
The average thickness of the hole transport layer can be measured at the time of film formation using a quartz oscillator thickness meter.

上記電子輸送層の材料としては、電子輸送層の材料として通常用いることができるいずれの低分子化合物も用いることができ、これらを混合して用いてもよい。
電子輸送層の材料として用いることができる低分子化合物の例としては、後述する式(15)で表されるホウ素含有化合物の他、トリス−1,3,5−(3’−(ピリジン−3’’−イル)フェニル)ベンゼン(TmPyPhB)のようなピリジン誘導体、(2−(3−(9−カルバゾリル)フェニル)キノリン(mCQ))のようなキノリン誘導体、2−フェニル−4,6−ビス(3,5−ジピリジルフェニル)ピリミジン(BPyPPM)のようなピリミジン誘導体、ピラジン誘導体、バソフェナントロリン(BPhen)のようなフェナントロリン誘導体、2,4−ビス(4−ビフェニル)−6−(4’−(2−ピリジニル)−4−ビフェニル)−[1,3,5]トリアジン(MPT)のようなトリアジン誘導体、3−フェニル−4−(1’−ナフチル)−5−フェニル−1,2,4−トリアゾール(TAZ)のようなトリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、2−(4−ビフェニリル)−5−(4−tert−ブチルフェニル−1,3,4−オキサジアゾール)(PBD)のようなオキサジアゾール誘導体、2,2’,2’’−(1,3,5−ベントリイル)−トリス(1−フェニル−1−H−ベンズイミダゾール)(TPBI)のようなイミダゾール誘導体、ナフタレン、ペリレン等の芳香環テトラカルボン酸無水物、ビス[2−(2−ヒドロキシフェニル)ベンゾチアゾラト]亜鉛(Zn(BTZ))、トリス(8−ヒドロキシキノリナト)アルミニウム(Alq3)などに代表される各種金属錯体、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)等のシロール誘導体に代表される有機シラン誘導体等が挙げられ、これらの1種又は2種以上を用いることができる。
これらの中でも、Alqのような金属錯体、TmPyPhBのようなピリジン誘導体が好ましい。
As the material for the electron transport layer, any low molecular weight compound that can be usually used as the material for the electron transport layer can be used, or a mixture of these may be used.
Examples of the low molecular weight compound that can be used as the material for the electron transport layer include tris-1,3,5- (3 ′-(pyridine-3) in addition to a boron-containing compound represented by the formula (15) described later. Pyridine derivatives such as '' -yl) phenyl) benzene (TmPyPhB), quinoline derivatives such as (2- (3- (9-carbazolyl) phenyl) quinoline (mCQ)), 2-phenyl-4,6-bis Pyrimidine derivatives such as (3,5-dipyridylphenyl) pyrimidine (BPyPPM), pyrazine derivatives, phenanthroline derivatives such as bathophenanthroline (BPhen), 2,4-bis (4-biphenyl) -6- (4 ′-( Triazine derivatives such as 2-pyridinyl) -4-biphenyl)-[1,3,5] triazine (MPT), 3-phenyl-4- (1 ′ Triazole derivatives such as naphthyl) -5-phenyl-1,2,4-triazole (TAZ), oxazole derivatives, 2- (4-biphenylyl) -5- (4-tert-butylphenyl-1,3,4) Oxadiazole derivatives such as (oxadiazole) (PBD), 2,2 ′, 2 ″-(1,3,5-benztriyl) -tris (1-phenyl-1-H-benzimidazole) (TPBI) Imidazole derivatives such as, aromatic ring tetracarboxylic anhydrides such as naphthalene and perylene, bis [2- (2-hydroxyphenyl) benzothiazolate] zinc (Zn (BTZ) 2 ), tris (8-hydroxyquinolinato) aluminum ( Various metal complexes represented by Alq3), 2,5-bis (6 ′-(2 ′, 2 ″ -bipyridyl))-1,1-dimethyl-3 , 4-diphenylsilole (PyPySPyPy) and other organic silane derivatives represented by silole derivatives, and one or more of these can be used.
Among these, a metal complex such as Alq 3 and a pyridine derivative such as TmPyPhB are preferable.

本発明の有機電界発光素子が独立した層として電子輸送層を有する場合、電子輸送層の平均厚さは、特に限定されないが、10〜150nmであることが好ましい。より好ましくは、40〜100nmである。
電子輸送層の平均厚さは、水晶振動子膜厚計により成膜時に測定することができる。
When the organic electroluminescent element of the present invention has an electron transport layer as an independent layer, the average thickness of the electron transport layer is not particularly limited, but is preferably 10 to 150 nm. More preferably, it is 40-100 nm.
The average thickness of the electron transport layer can be measured at the time of film formation with a crystal oscillator thickness meter.

本発明の有機電界発光素子において、第1、第2の金属酸化物層、第2の電極、発光層、正孔輸送層、電子輸送層を形成する方法は特に制限されず、気相成膜法であるプラズマCVD、熱CVD、レーザーCVD等の化学蒸着法(CVD)、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング等の乾式メッキ法、溶射法、そして液相成膜法である電解メッキ、浸漬メッキ、無電解メッキ等の湿式メッキ法、ゾル・ゲル法、MOD法、スプレー熱分解法、微粒子分散液を用いたドクターブレード法、スピンコート法、インクジェット法、スクリーンプリンティング法等の印刷技術等を用いることができ、材料に応じた適切な方法を選択して用いることができる。 In the organic electroluminescence device of the present invention, the method for forming the first and second metal oxide layers, the second electrode, the light emitting layer, the hole transport layer, and the electron transport layer is not particularly limited, and vapor phase film formation is performed. Chemical vapor deposition (CVD) methods such as plasma CVD, thermal CVD, and laser CVD, dry plating methods such as vacuum deposition, sputtering, and ion plating, thermal spraying methods, and electrolytic plating and immersion plating that are liquid phase film forming methods. , Wet plating methods such as electroless plating, sol-gel method, MOD method, spray pyrolysis method, doctor blade method using fine particle dispersion, spin coating method, ink jet method, screen printing method, etc. It is possible to select and use an appropriate method according to the material.

本発明の有機電界発光素子において、上述したバッファ層は、有機化合物を含む溶液を塗布することで形成される層であることが好ましい。塗布により所定の厚みのバッファ層を形成することでバッファ層上に成膜する低分子化合物の結晶化を効果的に抑制することが可能となる。
上記有機化合物を含む溶液を塗布する方法は特に制限されず、スピンコート法、キャスティング法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、オフセット印刷法、インクジェット印刷法等の各種塗布方法を用いることができる。この中でも、スピンコート法が好ましい。
バッファ層を塗布成膜することで、第1の金属酸化物層表面に存在する凹凸が平滑化されるため、次にバッファ層上に成膜する低分子化合物の結晶化が抑制される。
In the organic electroluminescent element of the present invention, the buffer layer described above is preferably a layer formed by applying a solution containing an organic compound. By forming a buffer layer having a predetermined thickness by coating, it is possible to effectively suppress crystallization of a low molecular compound formed on the buffer layer.
The method for applying the solution containing the organic compound is not particularly limited, and spin coating method, casting method, gravure coating method, bar coating method, roll coating method, dip coating method, spray coating method, screen printing method, offset printing method. Various coating methods such as an ink jet printing method can be used. Among these, the spin coat method is preferable.
By coating and forming the buffer layer, the unevenness present on the surface of the first metal oxide layer is smoothed, so that crystallization of the low molecular compound to be formed next on the buffer layer is suppressed.

上記有機化合物を含む溶液を調製するために使用する溶媒としては、有機化合物を溶解することができるものである限り特に制限されないが、テトラヒドロフラン(THF)、トルエン、キシレン、クロロホルム、ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロベンゼン等の1種又は2種以上を用いることができる。これらの中でも、THF、トルエン、クロロホルム、ジクロロエタンが好ましい。 The solvent used for preparing the solution containing the organic compound is not particularly limited as long as it can dissolve the organic compound. Tetrahydrofuran (THF), toluene, xylene, chloroform, dichloromethane, dichloroethane, chlorobenzene 1 type, or 2 or more types can be used. Among these, THF, toluene, chloroform, and dichloroethane are preferable.

上記有機化合物を含む溶液は、溶媒中の有機化合物の濃度が0.05〜10質量%であることが好ましい。このような濃度であると、塗布した時の塗りムラや凹凸の発生を抑えることができる。溶媒中の有機化合物の濃度はより好ましくは、0.1〜5質量%であり、更に好ましくは0.1〜3質量%である。 The solution containing the organic compound preferably has a concentration of the organic compound in the solvent of 0.05 to 10% by mass. With such a concentration, it is possible to suppress the occurrence of uneven coating and unevenness when applied. The concentration of the organic compound in the solvent is more preferably 0.1 to 5% by mass, and still more preferably 0.1 to 3% by mass.

上記バッファ層は、平均厚さが5〜100nmであることが好ましい。平均厚さがこのような範囲であることで、発光層を含む低分子化合物層の結晶化を抑制する効果を充分に発揮することができる。バッファ層の平均厚さが5nmより薄いと、第1の金属酸化物表面に存在する凹凸を十分に平滑化できず、リーク電流が大きくなってバッファ層を形成することの効果を充分に発揮することができないおそれがある。また、バッファ層の平均厚さが100nmより厚いと、駆動電圧が上昇し実用上好ましくない。また、有機化合物として、後述する本発明における好ましい構造の化合物を用いた場合には、バッファ層は電子輸送層としての機能も充分に発揮することができる。上記バッファ層の平均厚さは、より好ましくは、10〜60nmである。
バッファ層の平均厚さは触針式段差計、分光エリプソメトリーにより測定することができる。
The buffer layer preferably has an average thickness of 5 to 100 nm. When the average thickness is within such a range, the effect of suppressing crystallization of the low molecular compound layer including the light emitting layer can be sufficiently exhibited. If the average thickness of the buffer layer is less than 5 nm, the unevenness present on the surface of the first metal oxide cannot be sufficiently smoothed, and the effect of forming the buffer layer due to an increase in leakage current is sufficiently exhibited. There is a risk that it will not be possible. On the other hand, when the average thickness of the buffer layer is larger than 100 nm, the driving voltage is increased, which is not practically preferable. Further, when a compound having a preferable structure in the present invention described later is used as the organic compound, the buffer layer can sufficiently exhibit the function as the electron transport layer. The average thickness of the buffer layer is more preferably 10 to 60 nm.
The average thickness of the buffer layer can be measured by a stylus profilometer or spectroscopic ellipsometry.

本発明の有機電界発光素子は、基板上に有機電界発光素子を構成する各層が積層されたものであってもよい。基板上に各層が積層されたものである場合、基板上に形成された第1の電極上に、各層が形成されたものであることが好ましい。この場合、本発明の有機電界発光素子は、基板がある側とは反対側に光を取り出すトップエミッション型のものであってもよく、基板がある側に光を取り出すボトムエミッション型のものであってもよい。 The organic electroluminescent element of the present invention may be one in which each layer constituting the organic electroluminescent element is laminated on a substrate. When each layer is laminated on the substrate, it is preferable that each layer is formed on the first electrode formed on the substrate. In this case, the organic electroluminescent element of the present invention may be a top emission type that extracts light to the side opposite to the side where the substrate is present, or a bottom emission type that extracts light to the side where the substrate is present. May be.

上記基板の材料としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー、ポリアミド、ポリエーテルサルフォン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリアリレートのような樹脂材料や、石英ガラス、ソーダガラスのようなガラス材料等が挙げられ、これらの1種又は2種以上を用いることができる。
また、トップエミッション型の場合には、不透明基板も用いることができ、例えば、アルミナのようなセラミックス材料で構成された基板、ステンレス鋼のような金属基板の表面に酸化膜(絶縁膜)を形成したもの、樹脂材料で構成された基板等も用いることができる。
As the material of the substrate, resin materials such as polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polypropylene, cycloolefin polymer, polyamide, polyethersulfone, polymethyl methacrylate, polycarbonate, polyarylate, quartz glass, soda glass, etc. A glass material etc. are mentioned, These 1 type (s) or 2 or more types can be used.
In the case of the top emission type, an opaque substrate can be used. For example, an oxide film (insulating film) is formed on the surface of a ceramic substrate such as alumina or a metal substrate such as stainless steel. A substrate made of a resin material or the like can also be used.

上記基板の平均厚さは、0.1〜30mmであることが好ましい。より好ましくは、0.1〜10mmである。
基板の平均厚さはデジタルマルチメーター、ノギスにより測定することができる。
The average thickness of the substrate is preferably 0.1 to 30 mm. More preferably, it is 0.1-10 mm.
The average thickness of the substrate can be measured with a digital multimeter or a caliper.

本発明の有機電界発光素子において、バッファ層を形成する有機化合物は、塗布により有機化合物の層の形成が可能なものであれば特に制限されないが、有機化合物の例としては、トランス型ポリアセチレン、シス型ポリアセチレン、ポリ(ジ−フェニルアセチレン)(PDPA)、ポリ(アルキル,フェニルアセチレン)(PAPA)のようなポリアセチレン系化合物;ポリ(パラ−フェンビニレン)(PPV)、ポリ(2,5−ジアルコキシ−パラ−フェニレンビニレン)(RO−PPV)、シアノ−置換−ポリ(パラ−フェンビニレン)(CN−PPV)、ポリ(2−ジメチルオクチルシリル−パラ−フェニレンビニレン)(DMOS−PPV)、ポリ(2−メトキシ,5−(2’−エチルヘキソキシ)−パラ−フェニレンビニレン)(MEH−PPV)のようなポリパラフェニレンビニレン系化合物;ポリ(3−アルキルチオフェン)(PAT)、ポリ(オキシプロピレン)トリオール(POPT)のようなポリチオフェン系化合物;ポリ(9,9−ジオクチルフルオレンのようなポリ(9,9−ジアルキルフルオレン)(PDAF)、ポリ(ジオクチルフルオレン−アルト−ベンゾチアジアゾール)(F8BT)、α,ω−ビス[N,N’−ジ(メチルフェニル)アミノフェニル]−ポリ[9,9−ビス(2−エチルヘキシル)フルオレン−2,7−ジル](PF2/6am4)、ポリ(9,9−ジオクチル−2,7−ジビニレンフルオレニル−オルト−コ(アントラセン−9,10−ジイル)のようなポリフルオレン系化合物;ポリ(パラ−フェニレン)(PPP)、ポリ(1,5−ジアルコキシ−パラ−フェニレン)(RO−PPP)のようなポリパラフェニレン系化合物;ポリ(N−ビニルカルバゾール)(PVK)のようなポリカルバゾール系化合物;ポリ(メチルフェニルシラン)(PMPS)、ポリ(ナフチルフェニルシラン)(PNPS)、ポリ(ビフェニリルフェニルシラン)(PBPS)のようなポリシラン系化合物や、下記の式(15)で表されるホウ素含有化合物等が挙げられる。これらは1種を用いてもよく、2種以上を用いてもよい。 In the organic electroluminescent element of the present invention, the organic compound forming the buffer layer is not particularly limited as long as it can form a layer of the organic compound by coating. Examples of the organic compound include trans-type polyacetylene, cis Type polyacetylene, poly (di-phenylacetylene) (PDPA), polyacetylene-based compounds such as poly (alkyl, phenylacetylene) (PAPA); poly (para-phenvinylene) (PPV), poly (2,5-dialkoxy) -Para-phenylenevinylene) (RO-PPV), cyano-substituted-poly (para-phenvinylene) (CN-PPV), poly (2-dimethyloctylsilyl-para-phenylenevinylene) (DMOS-PPV), poly ( 2-methoxy, 5- (2′-ethylhexoxy) -para-phenylenevinylene) Polyparaphenylene vinylene compounds such as MEH-PPV; polythiophene compounds such as poly (3-alkylthiophene) (PAT), poly (oxypropylene) triol (POP); poly (9,9-dioctylfluorene) Poly (9,9-dialkylfluorene) (PDAF), poly (dioctylfluorene-alt-benzothiadiazole) (F8BT), α, ω-bis [N, N′-di (methylphenyl) aminophenyl] -poly [9,9-bis (2-ethylhexyl) fluorene-2,7-zyl] (PF2 / 6am4), poly (9,9-dioctyl-2,7-divinylenefluorenyl-ortho-co (anthracene-9) , 10-diyl) such as polyfluorene compounds; poly (para-phenylene) (PPP), poly Polyparaphenylene compounds such as (1,5-dialkoxy-para-phenylene) (RO-PPP); polycarbazole compounds such as poly (N-vinylcarbazole) (PVK); poly (methylphenylsilane) Examples thereof include polysilane compounds such as (PMPS), poly (naphthylphenylsilane) (PNPS), poly (biphenylylphenylsilane) (PBPS), and boron-containing compounds represented by the following formula (15). These may use 1 type and may use 2 or more types.

上記バッファ層は、還元剤を含むものであることが好ましい。還元剤はn−ドーパントとして働くため、バッファ層が還元剤を含むことで陰極から発光層への電子の供給が充分に行われるため、発光の効率が向上する。
上記バッファ層が含む還元剤は、電子供与性の化合物であれば特に制限されないが、1,3−ジメチル−2,3−ジヒドロ−1H−ベンゾ[d]イミダゾール、1,3−ジメチル−2−フェニル−2,3−ジヒドロ−1H−ベンゾ[d]イミダゾール、(4−(1,3−ジメチル−2,3−ジヒドロ−1H−ベンゾイミダゾール−2−イル)フェニル)ジメチルアミン(N−DMBI)、1,3,5−トリメチル−2−フェニル−2,3−ジヒドロ−1H−ベンゾ[d]イミダゾール等の2,3−ジヒドロベンゾ[d]イミダゾール化合物;3−メチル−2−フェニル−2,3−ジヒドロベンゾ[d]チアゾール等の2,3−ジヒドロベンゾ[d]チアゾール化合物;3−メチル−2−フェニル−2,3−ジヒドロベンゾ[d]オキサゾール等の2,3−ジヒドロベンゾ[d]オキサゾール化合物;ロイコクリスタルバイオレット(=トリス(4−ジメチルアミノフェニル)メタン)、ロイコマラカイトグリーン(=ビス(4−ジメチルアミノフェニル)フェニルメタン)、トリフェニルメタン等のトリフェニルメタン化合物;2,6−ジメチル−1,4−ジヒドロピリジン−3,5−ジカルボン酸ジエチル(ハンチュエステル)等のジヒドロピリジン化合物等の1種又は2種以上を用いることができる。この中でも、2,3−ジヒドロベンゾ[d]イミダゾール化合物や、ジヒドロピリジン化合物が好ましい。より好ましくは、(4−(1,3−ジメチル−2,3−ジヒドロ−1H−ベンゾイミダゾール−2−イル)フェニル)ジメチルアミン(N−DMBI)、または2,6−ジメチル−1,4−ジヒドロピリジン−3,5−ジカルボン酸ジエチル(ハンチュエステル)である。
The buffer layer preferably contains a reducing agent. Since the reducing agent functions as an n-dopant, the buffer layer contains the reducing agent, so that electrons are sufficiently supplied from the cathode to the light emitting layer, so that the light emission efficiency is improved.
The reducing agent included in the buffer layer is not particularly limited as long as it is an electron donating compound, but 1,3-dimethyl-2,3-dihydro-1H-benzo [d] imidazole, 1,3-dimethyl-2- Phenyl-2,3-dihydro-1H-benzo [d] imidazole, (4- (1,3-dimethyl-2,3-dihydro-1H-benzimidazol-2-yl) phenyl) dimethylamine (N-DMBI) 2,3-dihydrobenzo [d] imidazole compounds such as 1,3,5-trimethyl-2-phenyl-2,3-dihydro-1H-benzo [d] imidazole; 2,3-dihydrobenzo [d] thiazole compounds such as 3-dihydrobenzo [d] thiazole; 3-methyl-2-phenyl-2,3-dihydrobenzo [d] oxazole 2,3-dihydrobenzo [d] oxazole compounds; leucocrystal violet (= tris (4-dimethylaminophenyl) methane), leucomalachite green (= bis (4-dimethylaminophenyl) phenylmethane), triphenylmethane, etc. 1 type, or 2 or more types, such as dihydropyridine compounds, such as a triphenylmethane compound; Diethyl 2,6-dimethyl-1,4-dihydropyridine-3,5-dicarboxylate (Huntuester), etc. can be used. Among these, 2,3-dihydrobenzo [d] imidazole compounds and dihydropyridine compounds are preferable. More preferably, (4- (1,3-dimethyl-2,3-dihydro-1H-benzimidazol-2-yl) phenyl) dimethylamine (N-DMBI) or 2,6-dimethyl-1,4- Dihydropyridine-3,5-dicarboxylate diethyl (Huntuester).

上記バッファ層が含む還元剤の量は、バッファ層を形成する有機化合物100質量%に対して、0.1〜15質量%であることが好ましい。還元剤をこのような割合で含むと、有機電界発光素子の発光効率を充分に高いものとすることができる。より好ましくは、バッファ層を形成する有機化合物100質量%に対して、0.5〜10質量%であり、更に好ましくは、1〜5質量%である。 The amount of the reducing agent contained in the buffer layer is preferably 0.1 to 15% by mass with respect to 100% by mass of the organic compound forming the buffer layer. When the reducing agent is contained in such a ratio, the luminous efficiency of the organic electroluminescent element can be made sufficiently high. More preferably, it is 0.5-10 mass% with respect to 100 mass% of organic compounds which form a buffer layer, More preferably, it is 1-5 mass%.

本発明の有機電界発光素子において、バッファ層を形成する有機化合物は、ホウ素原子を有する有機化合物であることが好ましい。より好ましくは、ホウ素原子を有する有機化合物が下記式(15)で表される構造の化合物である。
すなわち、本発明の有機電界発光素子において、バッファ層を形成するホウ素原子を有する有機化合物は、下記式(15);
In the organic electroluminescent element of the present invention, the organic compound forming the buffer layer is preferably an organic compound having a boron atom. More preferably, the organic compound having a boron atom is a compound having a structure represented by the following formula (15).
That is, in the organic electroluminescent element of the present invention, the organic compound having a boron atom forming the buffer layer is represented by the following formula (15);

Figure 2014049696
Figure 2014049696

(式中、点線の円弧は、実線で表される骨格部分と共に環構造が形成されていることを表す。実線で表される骨格部分における点線部分は、点線で結ばれる1対の原子が二重結合で結ばれていてもよいことを表す。窒素原子からホウ素原子への矢印は、窒素原子がホウ素原子へ配位していることを表す。Q及びQは、同一又は異なって、実線で表される骨格部分における連結基であり、少なくとも一部が点線の円弧部分と共に環構造を形成しており、置換基を有していてもよい。X、X、X及びXは、同一又は異なって、水素原子、又は、環構造の置換基となる1価の置換基を表し、点線の円弧部分を形成する環構造に複数個結合していてもよい。nは2〜10の整数を表す。Yは直接結合又はn価の連結基であり、n個存在するY以外の構造部分とそれぞれ独立に、点線の円弧部分を形成する環構造、Q、Q、X、X、X、Xにおけるいずれか1箇所で結合していることを表す。)で表されるホウ素含有化合物であることが好ましい。 (In the formula, a dotted arc indicates that a ring structure is formed together with a skeleton represented by a solid line. The dotted line in the skeleton represented by a solid line has two pairs of atoms connected by a dotted line. The arrows from the nitrogen atom to the boron atom indicate that the nitrogen atom is coordinated to the boron atom, and Q 1 and Q 2 are the same or different, X 1 , X 2 , X 3, and X are linking groups in the skeleton represented by the solid line, at least a part of which forms a ring structure together with the dotted arc portion. 4 are the same or different and each represents a hydrogen atom or a monovalent substituent serving as a substituent of the ring structure, and a plurality of n 1 may be bonded to the ring structure forming the dotted arc portion. represents an integer of 2 to 10 .Y 1 linking groups der direct bond or n 1 monovalent Independently and structural parts other than Y 1 present one n, ring structure to form an arc portion of the dotted line, at any one location in the Q 1, Q 2, X 1 , X 2, X 3, X 4 It is preferably a boron-containing compound represented by the following formula:

有機無機ハイブリッド型電界発光素子は、陽極からのホール注入が陰極からの電子注入よりも効率よく起こり、発光位置は陰極側酸化物(本発明における第1の金属酸化物に相当)界面近傍に存在することが知られている。第1の金属酸化物層に接するバッファ層からの発光を避けるため、バッファ層を形成する有機化合物としては、発光層に含まれる発光性化合物のHOMO準位よりも深いHOMO準位を持つ化合物を選択することが好ましい。さらに、発光層で生成したエキシトンのエネルギーがバッファ層の化合物に移動して発光することを避けるため、発光層に含まれる発光性化合物のHOMO−LUMOエネルギーギャップよりも広いHOMO−LUMOエネルギーギャップを持つ化合物を選択することがより好ましい。上記式(15)で表されるホウ素含有化合物は非常に深いHOMOと、広いHOMO−LUMOエネルギーギャップを併せ持ち、塗布可能な化合物であるため様々な種類の発光層に対して有効に機能することができる。
また、ホウ素原子を有する有機化合物がこのような構造を有する化合物であると、有機化合物から形成されるバッファ層が電子輸送層としての機能にも優れたものとなり、バッファ層と別に電子輸送層を設ける必要がなくなる。
In the organic / inorganic hybrid electroluminescent device, hole injection from the anode occurs more efficiently than electron injection from the cathode, and the light emission position is present near the interface of the cathode side oxide (corresponding to the first metal oxide in the present invention). It is known to do. In order to avoid light emission from the buffer layer in contact with the first metal oxide layer, the organic compound forming the buffer layer is a compound having a HOMO level deeper than the HOMO level of the light-emitting compound contained in the light-emitting layer. It is preferable to select. Furthermore, in order to avoid the emission of exciton energy generated in the light emitting layer to the buffer layer compound, the HOMO-LUMO energy gap is wider than the HOMO-LUMO energy gap of the light emitting compound contained in the light emitting layer. More preferably, the compound is selected. The boron-containing compound represented by the above formula (15) has a very deep HOMO and a wide HOMO-LUMO energy gap, and is a coatable compound, so that it can function effectively for various types of light emitting layers. it can.
In addition, when the organic compound having a boron atom is a compound having such a structure, the buffer layer formed from the organic compound has an excellent function as an electron transport layer, and the electron transport layer is separated from the buffer layer. There is no need to provide it.

上記式(15)で表されるホウ素含有化合物は、(i)熱的に安定な化合物である、(ii)HOMO、LUMOのエネルギー準位が低い、(iii)良好な塗布膜を作製することが可能である等の種々の特性を有するものであり、本発明の有機電界発光素子の材料として好適に用いることができるものである。 The boron-containing compound represented by the formula (15) is (i) a thermally stable compound, (ii) low energy levels of HOMO and LUMO, and (iii) producing a good coating film. Therefore, it can be suitably used as the material of the organic electroluminescence device of the present invention.

上記式(15)において、点線の円弧は、実線で表される骨格部分、すなわちホウ素原子とQと窒素原子とを繋ぐ骨格部分の一部又はホウ素原子とQとを繋ぐ骨格部分の一部、と共に環構造が形成されていることを表している。これは、上記式(15)で表される化合物が構造中に少なくとも4つ環構造を有し、上記式(15)において、ホウ素原子とQと窒素原子とを繋ぐ骨格部分及びホウ素原子とQとを繋ぐ骨格部分が、該環構造の一部として含まれていることを表している。なお、Xの結合する環構造は、その環構造骨格が炭素原子以外の原子を含まず、炭素原子からなるものである。
上記式(15)において、実線で表される骨格部分、すなわちホウ素原子とQと窒素原子とを繋ぐ骨格部分及びホウ素原子とQとを繋ぐ骨格部分、における点線部分は、それぞれの骨格部分において点線で結ばれる1対の原子が二重結合で結ばれていてもよいことを表す。
In the above formula (15), dotted arcs backbone moiety represented by solid lines, namely the part or boron atom, Q 2 and skeletal portion connecting the skeleton portion connecting the boron atom to Q 1, a nitrogen atom one The ring structure is formed together with the part. This is because the compound represented by the above formula (15) has at least four ring structures in the structure, and in the above formula (15), a skeleton portion connecting the boron atom, Q 1 and the nitrogen atom, and the boron atom It represents that the skeleton part connecting Q 2 is included as a part of the ring structure. The ring structure to which X 1 is bonded is one in which the ring structure skeleton does not contain atoms other than carbon atoms and consists of carbon atoms.
In the above formula (15), the skeleton portions represented by solid lines, that is, the skeleton portions connecting the boron atom, Q 1 and the nitrogen atom, and the skeleton portions connecting the boron atom and Q 2 are the respective skeleton portions. Represents that a pair of atoms connected by a dotted line may be connected by a double bond.

上記式(15)において、窒素原子からホウ素原子への矢印は、窒素原子がホウ素原子へ配位していることを表す。ここで、配位しているとは、窒素原子がホウ素原子に対して配位子と同様に作用して化学的に影響していることを意味し、配位結合(共有結合)となっていてもよく、配位結合を形成していなくてもよい。好ましくは、配位結合となっていることである。 In the above formula (15), the arrow from the nitrogen atom to the boron atom represents that the nitrogen atom is coordinated to the boron atom. Here, coordinating means that the nitrogen atom acts on the boron atom in the same manner as the ligand and has a chemical effect, and is a coordinate bond (covalent bond). Or a coordinate bond may not be formed. Preferably, it is a coordinate bond.

上記式(15)において、Q及びQは、同一又は異なって、実線で表される骨格部分における連結基であり、少なくとも一部が点線の円弧部分と共に環構造を形成しているものであって、置換基を有していてもよい。これは、Q及びQがそれぞれ、該環構造の一部として組み込まれていることを表している。
上記式(15)において、X、X、X及びXは、同一又は異なって、水素原子、又は、環構造の置換基となる1価の置換基を表し、点線の円弧部分を形成する環構造に複数個結合していてもよい。すなわち、X、X、X及びXが水素原子である場合には、上記式(15)で表される化合物の構造中、X、X、X及びXを有する4つの環構造は置換基を有していないことを示し、X、X、X及びXのいずれか、又は、全てが、1価の置換基である場合には、該4つの環構造のいずれか、又は、いずれもが置換基を有することとなる。その場合には、1つの環構造の有する置換基の数は1つであってもよいし、2つ以上であってもよい。
なお、本明細書中において置換基とは、炭素を含む有機基と、ハロゲン原子、ヒドロキシ基等の炭素を含まない基とを含めた基を意味している。
In the above formula (15), Q 1 and Q 2 are the same or different and are a linking group in a skeleton part represented by a solid line, and at least a part thereof forms a ring structure together with a dotted arc part. And it may have a substituent. This indicates that Q 1 and Q 2 are each incorporated as part of the ring structure.
In the above formula (15), X 1 , X 2 , X 3 and X 4 are the same or different and each represents a hydrogen atom or a monovalent substituent serving as a substituent of a ring structure, A plurality of the ring structures may be bonded to each other. That, X 1, X 2, X 3 and when X 4 is a hydrogen atom, the structure of the compound represented by the above formula (15), 4 with X 1, X 2, X 3 and X 4 One ring structure has no substituent, and when any or all of X 1 , X 2 , X 3 and X 4 are monovalent substituents, the four rings Any or all of the structures will have substituents. In that case, the number of substituents in one ring structure may be one, or two or more.
In the present specification, the substituent means a group including an organic group containing carbon and a group not containing carbon such as a halogen atom and a hydroxy group.

上記式(15)において、nは2〜10の整数を表し、Yは、直接結合又はn価の連結基である。すなわち、上記式(15)で表される化合物においては、Yが、直接結合であり、2個存在するY以外の構造部分どうしがそれぞれ独立に、点線の円弧部分を形成する環構造、Q、Q、X、X、X、Xにおけるいずれか1箇所で結合しているか、又は、Yがn価の連結基であり、上記式(15)におけるY以外の構造部分が複数存在し、それらが連結基であるYを介して結合することとなる。 In the above formula (15), n 1 represents an integer of 2 to 10, Y 1 is a direct bond or n 1 valent connecting group. That is, in the compound represented by the above formula (15), Y 1 is a direct bond, and two structural parts other than Y 1 independently form a dotted arc part, Q 1, Q 2, X 1 , X 2, X 3, or attached at any one location in the X 4, or, Y 1 is n 1 valent connecting group, Y 1 in the formula (15) There are a plurality of structural parts other than those, and they are bonded via Y 1 which is a linking group.

上記式(15)において、Yが、直接結合である場合、上記式(15)は、2個存在するY以外の構造部分の一方の、点線の円弧部分を形成する環構造、Q、Q、X、X、X、Xにおけるいずれか1箇所と、もう一方の、点線の円弧部分を形成する環構造、Q、Q、X、X、X、Xにおけるいずれか1箇所とが直接結合していることを表す。当該結合位置は特に制限されないが、Y以外の構造部分の一方のXが結合している環又はXが結合している環と、もう一方のXが結合している環又はXが結合している環とが直接結合していることが好ましい。より好ましくは、Y以外の構造部分の一方のXが結合している環と、もう一方のXが結合している環とが直接結合していることである。
この場合、2個存在するY以外の構造部分の構造は、同一であってもよいし、異なっていてもよい。
In the above formula (15), when Y 1 is a direct bond, the above formula (15) represents a ring structure that forms one of the two other structural portions other than Y 1 , the dotted arc portion, Q 1 , Q 2 , X 1 , X 2 , X 3 , X 4 and the other ring structure forming a dotted arc portion, Q 1 , Q 2 , X 1 , X 2 , X 3 , X 4 represents that they are directly bonded to each other. The bonding position is not particularly limited, but the ring to which one X 1 of the structural portion other than Y 1 is bonded or the ring to which X 2 is bonded and the ring to which the other X 1 is bonded or X It is preferable that the ring to which 2 is bonded is directly bonded. More preferably, the ring to which one X 2 of the structural portion other than Y 1 is bonded and the ring to which the other X 2 is bonded are directly bonded.
In this case, the structure of the two structural portions other than Y 1 may be the same or different.

上記式(15)において、Yが、n価の連結基であり、上記式(15)におけるY以外の構造部分が複数存在し、それらが連結基であるYを介して結合している場合、このように複数存在する上記式(15)におけるY以外の構造部分が連結基であるYを介して結合する構造は、Y以外の構造部分が直接結合している構造よりも、更に酸化に強くなり製膜性も向上することから、より好ましい。
なお、Yが、n価の連結基である場合、Yは、n個存在するY以外の構造部分とそれぞれ独立に、点線の円弧部分を形成する環構造、Q、Q、X、X、X、Xにおけるいずれか1箇所で結合しているものであるが、これは、Y以外の構造部分が、点線の円弧部分を形成する環構造、Q、Q、X、X、X、Xにおけるいずれか1箇所でYと結合していればよく、Y以外の構造部分のYとの結合部位は、n個存在するY以外の構造部分それぞれに独立であって、全て同一部位であってもよいし、一部が同一部位であってもよいし、全て異なる部位であってもよい、ということを意味している。当該結合位置は特に制限されないが、n個存在するY以外の構造部分の全てが、Xが結合している環又はXが結合している環でYと結合していることが好ましい。より好ましくは、n個存在するY以外の構造部分の全てが、Xが結合している環でYと結合していることである。
また、n個存在するY以外の構造部分の構造は、全て同一であってもよいし、一部が同一であってもよいし、全て異なっていてもよい。
In the above formula (15), Y 1 is a n 1 valent connecting group, structural parts other than Y 1 in the formula (15) there is a plurality, linked via a Y 1 they are linking group In such a case, the structure in which a plurality of structural parts other than Y 1 in the formula (15) are bonded via Y 1 as a linking group is a structure in which structural parts other than Y 1 are directly bonded. It is more preferable because it is more resistant to oxidation and improves the film-forming property.
Incidentally, Y 1 is the case of n 1 valent connecting group, Y 1 is independently a structural part other than Y 1 present one n, ring structure to form an arc portion of the dotted line, Q 1, Q 2 , X 1 , X 2 , X 3 , and X 4 are bonded at any one position. This is because the structural portion other than Y 1 is a ring structure that forms a dotted arc portion, Q 1 , Q 2 , X 1 , X 2 , X 3 , X 4 may be bonded to Y 1 at any one position, and there are n 1 bonding sites with Y 1 of the structural portion other than Y 1. It means that it is independent for each of the structural parts other than Y 1 and all may be the same site, some may be the same site, or all may be different sites. doing. The bonding position is not particularly limited, but all n 1 structural portions other than Y 1 are bonded to Y 1 through a ring to which X 1 is bonded or a ring to which X 2 is bonded. Is preferred. More preferably, all of the structural parts other than Y 1 present one n is that which is bound to Y 1 in ring X 2 is bonded.
The structure of the structural parts other than Y 1 present one n may all be the same, to some may be the same or different all.

上記式(15)におけるYがn価の連結基である場合、該連結基としては、例えば、置換基を有していてもよい鎖状、分岐鎖状又は環状の炭化水素基、置換基を有していてもよいヘテロ元素を含む基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよい複素環基が挙げられる。これらの中でも、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよい複素環基といった芳香環を有する基であることが好ましい。すなわち、上記式(15)におけるYは、芳香環を有する基であることもまた、本発明の好適な実施形態の1つである。
更に、Yは、上述した連結基が複数組み合わさった構造を有する連結基であってもよい。
When Y 1 in the formula (15) is n 1 valent linking group, examples of the linking group, for example, which may have a substituent chain, branched chain or cyclic hydrocarbon group, a substituted Examples thereof include a group containing a hetero element which may have a group, an aryl group which may have a substituent, and a heterocyclic group which may have a substituent. Among these, a group having an aromatic ring such as an aryl group which may have a substituent and a heterocyclic group which may have a substituent is preferable. That is, Y 1 in the above formula (15) is also a preferred embodiment of the present invention that is a group having an aromatic ring.
Further, Y 1 may be a linking group having a structure in which a plurality of the linking groups described above are combined.

上記鎖状、分岐鎖状又は環状の炭化水素基としては、下記式(16−1)〜(16−8)のいずれかで表される基であることが好ましい。これらの中でも、下記式(16−1)、(16−7)がより好ましい。
上記へテロ元素を含む基としては、下記式(16−9)〜(16−13)のいずれかで表される基であることが好ましい。これらの中でも、下記式(16−12)、(16−13)がより好ましい。
The chain, branched chain or cyclic hydrocarbon group is preferably a group represented by any of the following formulas (16-1) to (16-8). Among these, the following formulas (16-1) and (16-7) are more preferable.
The group containing the hetero element is preferably a group represented by any of the following formulas (16-9) to (16-13). Among these, the following formulas (16-12) and (16-13) are more preferable.

上記アリール基としては、下記式(16−14)〜(16−20)のいずれかで表される基であることが好ましい。これらの中でも、下記式(16−14)、(16−20)がより好ましい。 The aryl group is preferably a group represented by any of the following formulas (16-14) to (16-20). Among these, the following formulas (16-14) and (16-20) are more preferable.

上記複素環基としては、下記式(16−21)〜(16−27)のいずれかで表される基であることが好ましい。これらの中でも、下記式(16−23)、(16−24)がより好ましい。 The heterocyclic group is preferably a group represented by any of the following formulas (16-21) to (16-27). Among these, the following formulas (16-23) and (16-24) are more preferable.

Figure 2014049696
Figure 2014049696

上記鎖状、分岐鎖状又は環状の炭化水素基、ヘテロ元素を含む基、アリール基、複素環基が有する置換基としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子のハロゲン原子;フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基等のハロアルキル基;メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基等の炭素数1〜20の直鎖状又は分岐鎖状アルキル基;シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基等の炭素数5〜7の環状アルキル基;メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、tert−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基等の炭素数1〜20の直鎖状又は分岐鎖状アルコキシ基;ニトロ基;シアノ基;メチルアミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基等の炭素数1〜10のアルキル基を有するジアルキルアミノ基;ジフェニルアミノ基、カルバゾリル基等のジアリールアミノ基;アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基等のアシル基;ビニル基、1−プロペニル基、アリル基、スチリル基等の炭素数2〜30のアルケニル基;エチニル基、1−プロピニル基、プロパルギル基等の炭素数2〜30のアルキニル基;ハロゲン原子やアルキル基、アルコキシ基、アルケニル基、アルキニル基等で置換されていてもよいアリール基;ハロゲン原子やアルキル基、アルコキシ基、アルケニル基、アルキニル基で置換されていてもよい複素環基;N,N−ジメチルカルバモイル基、N,N−ジエチルカルバモイル基等のN,N−ジアルキルカルバモイル基;ジオキサボロラニル基、スタニル基、シリル基、エステル基、ホルミル基、チオエーテル基、エポキシ基、イソシアネート基等が挙げられる。なお、これらの基は、ハロゲン原子やヘテロ元素、アルキル基、芳香環等で置換されていてもよい。
これらの中でも、Yにおける鎖状、分岐鎖状又は環状の炭化水素基、ヘテロ元素を含む基、アリール基、複素環基が有する置換基としては、ハロゲン原子、炭素数1〜20の直鎖状又は分岐鎖状アルキル基、炭素数1〜20の直鎖状又は分岐鎖状アルコキシ基、アリール基、複素環基、ジアリールアミノ基が好ましい。より好ましくは、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、ジアリールアミノ基である。
上記Yにおける鎖状、分岐鎖状又は環状の炭化水素基、ヘテロ元素を含む基、アリール基、複素環基が置換基を有する場合、置換基が結合する位置や数は特に制限されない。
Examples of the substituent of the chain, branched or cyclic hydrocarbon group, hetero element-containing group, aryl group, and heterocyclic group include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom halogen atom; A haloalkyl group such as a group, a difluoromethyl group or a trifluoromethyl group; a linear or branched group having 1 to 20 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group or a tert-butyl group Chain alkyl group; C5-C7 cyclic alkyl group such as cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group; methoxy group, ethoxy group, propoxy group, isopropoxy group, butoxy group, isobutoxy group, tert-butoxy group, C1-C20 straight chain such as pentyloxy group, hexyloxy group, heptyloxy group, octyloxy group Or a branched alkoxy group; a nitro group; a cyano group; a dialkylamino group having an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms such as a methylamino group, an ethylamino group, a dimethylamino group, or a diethylamino group; a diphenylamino group, a carbazolyl group, or the like An acetyl group, a propionyl group, a butyryl group and the like; a vinyl group, a 1-propenyl group, an allyl group, a styryl group and the like, an alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms; an ethynyl group, a 1-propynyl group, An alkynyl group having 2 to 30 carbon atoms such as a propargyl group; an aryl group optionally substituted with a halogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an alkenyl group, an alkynyl group; a halogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an alkenyl group, A heterocyclic group optionally substituted by an alkynyl group; N, N-dimethylcarbamo N, N-dialkylcarbamoyl groups such as N group, N, N-diethylcarbamoyl group; dioxaborolanyl group, stannyl group, silyl group, ester group, formyl group, thioether group, epoxy group, isocyanate group, etc. It is done. These groups may be substituted with a halogen atom, a hetero element, an alkyl group, an aromatic ring or the like.
Among these, as the substituent of the linear, branched or cyclic hydrocarbon group in Y 1 , a group containing a hetero element, an aryl group, or a heterocyclic group, a halogen atom, a straight chain having 1 to 20 carbon atoms A linear or branched alkyl group, a linear or branched alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group, a heterocyclic group, or a diarylamino group is preferable. More preferred are an alkyl group, an aryl group, an alkoxy group, and a diarylamino group.
When the chain, branched chain, or cyclic hydrocarbon group in Y 1 above, a group containing a hetero element, an aryl group, or a heterocyclic group has a substituent, the position and number of the substituent bonded are not particularly limited.

上記式(15)におけるnは、2〜10の整数を表すが、好ましくは、2〜6の整数である。より好ましくは、2〜5の整数であり、更に好ましくは、2〜4の整数であり、特に好ましくは、溶媒への溶解性の観点から、2又は3である。最も好ましくは2である。すなわち、上記式(15)で表されるホウ素含有化合物は、二量体であることが最も好ましい。 N 1 in the above formula (15) represents an integer of 2 to 10, preferably an integer of 2 to 6. More preferably, it is an integer of 2-5, More preferably, it is an integer of 2-4, Most preferably, it is 2 or 3 from a soluble viewpoint to a solvent. Most preferably 2. That is, the boron-containing compound represented by the formula (15) is most preferably a dimer.

上記式(15)におけるQ及びQとしては、下記式(17−1)〜(17−8); As Q 1 and Q 2 in the above formula (15), the following formulas (17-1) to (17-8);

Figure 2014049696
Figure 2014049696

で表される構造が挙げられる。なお、上記式(17−2)は、炭素原子に水素原子が2つ結合し、更に3つの原子が結合する構造であるが、当該水素原子以外の、炭素原子に結合する3つの原子は、いずれも水素原子以外の原子である。上記式(17−1)〜(17−8)の中でも、(17−1)、(17−7)、(17−8)のいずれかが好ましい。より好ましくは、(17−1)である。すなわち、Q及びQが、同一又は異なって、炭素数1の連結基を表すこともまた、本発明の好適な実施形態の1つである。 The structure represented by is mentioned. In addition, the above formula (17-2) is a structure in which two hydrogen atoms are bonded to a carbon atom and three atoms are further bonded, but the three atoms bonded to the carbon atom other than the hydrogen atom are: All are atoms other than a hydrogen atom. Among the above formulas (17-1) to (17-8), any of (17-1), (17-7), and (17-8) is preferable. More preferably, it is (17-1). That is, it is also one of the preferred embodiments of the present invention that Q 1 and Q 2 are the same or different and represent a linking group having 1 carbon atom.

上記式(15)において、点線の円弧と、実線で表される骨格部分の一部とによって形成される環構造は、Xの結合する環構造の骨格が炭素原子からなる限り、環状構造であれば特に制限されない。
上記式(15)において、Yが直接結合であって、nが2である場合、Xが結合している環としては、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、テトラセン環、ペンタセン環、トリフェニレン環、ピレン環、フルオレン環、インデン環、チオフェン環、フラン環、ピロール環、ベンゾチオフェン環、ベンゾフラン環、インドール環、ジベンゾチオフェン環、ジベンゾフラン環、カルバゾール環、チアゾール環、ベンゾチアゾール環、オキサゾール環、ベンゾオキサゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリジン環、ピリミジン環、ピラジン環、ピリダジン環、キノリン環、イソキノリン環、キノキサリン環、ベンゾチアジアゾール環が挙げられ、これらはそれぞれ、下記式(18−1)〜(18−33)で表される。
これらの中でも、環構造骨格が炭素原子のみからなるものが好ましく、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、テトラセン環、ペンタセン環、トリフェニレン環、ピレン環、フルオレン環、インデン環が好ましい。より好ましくは、ベンゼン環、ナフタレン環、フルオレン環であり、更に好ましくは、ベンゼン環である。
In the above formula (15), the ring structure formed by the dotted arc and a part of the skeleton part represented by the solid line is a cyclic structure as long as the skeleton of the ring structure to which X 1 is bonded consists of carbon atoms. If there is no particular limitation.
In the above formula (15), when Y 1 is a direct bond and n 1 is 2, examples of the ring to which X 1 is bonded include a benzene ring, naphthalene ring, anthracene ring, tetracene ring, and pentacene. Ring, triphenylene ring, pyrene ring, fluorene ring, indene ring, thiophene ring, furan ring, pyrrole ring, benzothiophene ring, benzofuran ring, indole ring, dibenzothiophene ring, dibenzofuran ring, carbazole ring, thiazole ring, benzothiazole ring, Examples include oxazole ring, benzoxazole ring, imidazole ring, pyrazole ring, benzimidazole ring, pyridine ring, pyrimidine ring, pyrazine ring, pyridazine ring, quinoline ring, isoquinoline ring, quinoxaline ring, and benzothiadiazole ring. Formula (18-1) to Represented by 18-33).
Among these, those in which the ring structure skeleton is composed of only carbon atoms are preferable, and benzene ring, naphthalene ring, anthracene ring, tetracene ring, pentacene ring, triphenylene ring, pyrene ring, fluorene ring, and indene ring are preferable. More preferred are a benzene ring, a naphthalene ring and a fluorene ring, and still more preferred is a benzene ring.

Figure 2014049696
Figure 2014049696

上記式(15)において、Yが直接結合であって、nが2である場合、Xが結合している環としては、例えば、イミダゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリジン環、ピリダジン環、ピラジン環、ピリミジン環、キノリン環、イソキノリン環、フェナントリジン環、キノキサリン環、ベンゾチアジアゾール環、チアゾール環、ベンゾチアゾール環、オキサゾール環、ベンゾオキサゾール環、オキサジアゾール環、チアジアゾール環が挙げられる。これらはそれぞれ、下記式(19−1)〜(19−17)で表される。なお、下記式(19−1)〜(19−17)中の*印は、Xが結合している環を構成し、かつ、上記式(15)におけるホウ素原子とQと窒素原子とを繋ぐ骨格部分を構成する炭素原子が、*印の付された炭素原子のいずれか1つと結合することを表している。また、*印の付された炭素原子を除く位置で他の環構造と縮環していてもよい。これらの中でも、ピリジン環、ピリミジン環、キノリン環、フェナントリジン環が好ましい。より好ましくは、ピリジン環、ピリミジン環、キノリン環である。更に好ましくは、ピリジン環である。 In the formula (15), when Y 1 is a direct bond and n 1 is 2, examples of the ring to which X 2 is bonded include an imidazole ring, a benzimidazole ring, a pyridine ring, a pyridazine ring, Examples include a pyrazine ring, a pyrimidine ring, a quinoline ring, an isoquinoline ring, a phenanthridine ring, a quinoxaline ring, a benzothiadiazole ring, a thiazole ring, a benzothiazole ring, an oxazole ring, a benzoxazole ring, an oxadiazole ring, and a thiadiazole ring. These are respectively represented by the following formulas (19-1) to (19-17). Incidentally, * mark in the following formulas (19-1) - (19-17) constitute the ring X 1 is attached and the boron atom to Q 1, a nitrogen atom in the formula (15) The carbon atom which comprises the skeleton part which connects is couple | bonded with any one of the carbon atoms marked with *. Further, it may be condensed with another ring structure at a position excluding the carbon atom marked with *. Among these, a pyridine ring, a pyrimidine ring, a quinoline ring, and a phenanthridine ring are preferable. More preferred are a pyridine ring, a pyrimidine ring, and a quinoline ring. More preferably, it is a pyridine ring.

Figure 2014049696
Figure 2014049696

また、上記式(15)において、Yが直接結合であって、nが2である場合、Xが結合している環及びXが結合している環としては、上記式(18−1)〜(18−33)で表される環が挙げられる。これらの中でも、ベンゼン環、ナフタレン環、ベンゾチオフェン環が好ましい。より好ましくは、ベンゼン環である。 In the above formula (15), when Y 1 is a direct bond and n 1 is 2, the ring to which X 3 is bonded and the ring to which X 4 is bonded are represented by the above formula (18 -1) to (18-33). Among these, a benzene ring, a naphthalene ring, and a benzothiophene ring are preferable. More preferably, it is a benzene ring.

上記式(15)において、X、X、X及びXは、同一又は異なって、水素原子、又は、環構造の置換基となる1価の置換基を表す。該1価の置換基としては特に制限されないが、X、X、X及びXとしては、例えば、水素原子、置換基を有していてもよいアリール基、複素環基、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、アリールアルコキシ基、シリル基、ヒドロキシ基、アミノ基、ハロゲン原子、カルボキシル基、チオール基、エポキシ基、アシル基、置換基を有していてもよいオリゴアリール基、1価のオリゴ複素環基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アゾ基、スタニル基、ホスフィノ基、シリルオキシ基、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、置換基を有していてもよいアルコキシカルボニル基、置換基を有していてもよいカルバモイル基、置換基を有していてもよいアリールカルボニル基、置換基を有していてもよいアルキルカルボニル基、置換基を有していてもよいアリールスルホニル基、置換基を有していてもよいアルキルスルホニル基、置換基を有していてもよいアリールスルフィニル基、置換基を有していてもよいアルキルスルフィニル基、ホルミル基、シアノ基、ニトロ基、アリールスルホニルオキシ基、アルキルスルホニルオキシ基;メタンスルホネート基、エタンスルホネート基、トリフルオロメタンスルホネート基等のアルキルスルホネート基;ベンゼンスルホネート基、p−トルエンスルホネート基等のアリールスルホネート基;ベンジルスルホネート基等のアリールアルキルスルホネート基、ボリル基、スルホニウムメチル基、ホスホニウムメチル基、ホスホネートメチル基、アリールスルホネート基、アルデヒド基、アセトニトリル基等が挙げられる。 In the above formula (15), X 1 , X 2 , X 3 and X 4 are the same or different and each represents a hydrogen atom or a monovalent substituent serving as a substituent of a ring structure. The monovalent substituent is not particularly limited, and examples of X 1 , X 2 , X 3 and X 4 include a hydrogen atom, an aryl group which may have a substituent, a heterocyclic group, and an alkyl group. , Alkenyl group, alkynyl group, alkoxy group, aryloxy group, arylalkoxy group, silyl group, hydroxy group, amino group, halogen atom, carboxyl group, thiol group, epoxy group, acyl group, substituent Good oligoaryl group, monovalent oligo heterocyclic group, alkylthio group, arylthio group, arylalkyl group, arylalkoxy group, arylalkylthio group, azo group, stannyl group, phosphino group, silyloxy group, substituent May have an aryloxycarbonyl group, an alkoxycarbonyl group which may have a substituent, and a substituent. A good carbamoyl group, an arylcarbonyl group which may have a substituent, an alkylcarbonyl group which may have a substituent, an arylsulfonyl group which may have a substituent, and a substituent. Alkylsulfonyl group, optionally substituted arylsulfinyl group, optionally substituted alkylsulfinyl group, formyl group, cyano group, nitro group, arylsulfonyloxy group, alkylsulfonyloxy group Alkyl sulfonate groups such as methane sulfonate group, ethane sulfonate group and trifluoromethane sulfonate group; aryl sulfonate groups such as benzene sulfonate group and p-toluene sulfonate group; aryl alkyl sulfonate groups such as benzyl sulfonate group, boryl group and sulfonium methyl group , Phos Methyl group, phosphonate methyl group, an aryl sulfonate group, an aldehyde group, acetonitrile group, or the like.

上記X、X、X及びXにおける置換基としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子のハロゲン原子;塩化メチル基、臭化メチル基、ヨウ化メチル基、フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基等のハロアルキル基;メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基等の炭素数1〜20の直鎖状又は分岐鎖状アルキル基;シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基等の炭素数5〜7の環状アルキル基;メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、tert−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基等の炭素数1〜20の直鎖状又は分岐鎖状アルコキシ基;ヒドロキシ基;チオール基;ニトロ基;シアノ基;アミノ基;アゾ基;メチルアミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基等の炭素数1〜40のアルキル基を有するモノ又はジアルキルアミノ基;ジフェニルアミノ基、カルバゾリル基などのアミノ基;アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基等のアシル基;ビニル基、1−プロペニル基、アリル基、ブテニル基、スチリル基等の炭素数2〜20のアルケニル基;エチニル基、1−プロピニル基、プロパルギル基、フェニルアセチニル等の炭素数2〜20のアルキニル基;ビニルオキシ基、アリルオキシ基等のアルケニルオキシ基;エチニルオキシ基、フェニルアセチルオキシ基等のアルキニルオキシ基;フェノキシ基、ナフトキシ基、ビフェニルオキシ基、ピレニルオキシ基等のアリールオキシ基;トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基、ペンタフルオロエトキシ基、パーフルオロフェニル基等のパーフルオロ基及び更に長鎖のパーフルオロ基;ジフェニルボリル基、ジメシチルボリル基、ビス(パーフルオロフェニル)ボリル基等のボリル基;アセチル基、ベンゾイル基等のカルボニル基;アセトキシ基、ベンゾイルオキシ基等のカルボニルオキシ基;メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、フェノキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基;メチルスルフィニル基、フェニルスルフィニル基等のスルフィニル基;アルキルスルホニルオキシ基;アリールスルホニルオキシ基;ホスフィノ基;トリメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、ジメチル−tert−ブチルシリル基、トリメトキシシリル基、トリフェニルシリル基等のシリル基;シリルオキシ基;スタニル基;ハロゲン原子やアルキル基、アルコキシ基等で置換されていてもよいフェニル基、2,6−キシリル基、メシチル基、デュリル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、アントリル基、ピレニル基、トルイル基、アニシル基、フルオロフェニル基、ジフェニルアミノフェニル基、ジメチルアミノフェニル基、ジエチルアミノフェニル基、フェナンスレニル基等のアリール基;チエニル基、フリル基、シラシクロペンタジエニル基、オキサゾリル基、オキサジアゾリル基、チアゾリル基、チアジアゾリル基、アクリジニル基、キノリル基、キノキサロイル基、フェナンスロリル基、ベンゾチエニル基、ベンゾチアゾリル基、インドリル基、カルバゾリル基、ピリジル基、ピロリル基、ベンゾオキサゾリル基、ピリミジル基、イミダゾリル基等のヘテロ環基;カルボキシル基;カルボン酸エステル;エポキシ基;イソシアノ基;シアネート基;イソシアネート基;チオシアネート基;イソチオシアネート基;カルバモイル基;N,N−ジメチルカルバモイル基、N,N−ジエチルカルバモイル基等のN,N−ジアルキルカルバモイル基;ホルミル基;ニトロソ基;ホルミルオキシ基;等が挙げられる。なお、これらの基は、ハロゲン原子やアルキル基、アリール基等で置換されていてもよく、更に、これらの基がお互いに任意の場所で結合して環を形成していてもよい。 Examples of the substituent in X 1 , X 2 , X 3 and X 4 include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, a halogen atom of iodine atom; a methyl chloride group, a methyl bromide group, a methyl iodide group, a fluoromethyl group Haloalkyl groups such as difluoromethyl group and trifluoromethyl group; straight chain having 1 to 20 carbon atoms such as methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, sec-butyl group and tert-butyl group Linear or branched alkyl group; C5-C7 cyclic alkyl group such as cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group; methoxy group, ethoxy group, propoxy group, isopropoxy group, butoxy group, isobutoxy group, tert -Carbon number of butoxy group, pentyloxy group, hexyloxy group, heptyloxy group, octyloxy group, etc. A linear or branched alkoxy group of -20; a hydroxy group; a thiol group; a nitro group; a cyano group; an amino group; an azo group; a carbon number of 1 such as a methylamino group, an ethylamino group, a dimethylamino group, a diethylamino group Mono- or dialkylamino group having an alkyl group of ˜40; amino group such as diphenylamino group, carbazolyl group; acyl group such as acetyl group, propionyl group, butyryl group; vinyl group, 1-propenyl group, allyl group, butenyl group An alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms such as styryl group; an alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms such as ethynyl group, 1-propynyl group, propargyl group and phenylacetylin; alkenyloxy group such as vinyloxy group and allyloxy group; Alkynyloxy groups such as ethynyloxy group and phenylacetyloxy group; phenoxy group, Aryloxy groups such as ftoxy group, biphenyloxy group, pyrenyloxy group; perfluoro groups such as trifluoromethyl group, trifluoromethoxy group, pentafluoroethoxy group, perfluorophenyl group, and further long-chain perfluoro groups; diphenylboryl Groups, dimesitylboryl groups, boryl groups such as bis (perfluorophenyl) boryl groups; carbonyl groups such as acetyl groups and benzoyl groups; carbonyloxy groups such as acetoxy groups and benzoyloxy groups; methoxycarbonyl groups, ethoxycarbonyl groups, phenoxycarbonyls Alkoxycarbonyl groups such as groups; sulfinyl groups such as methylsulfinyl groups and phenylsulfinyl groups; alkylsulfonyloxy groups; arylsulfonyloxy groups; phosphino groups; trimethylsilyl groups, triisopropyl groups Silyl group such as ryl group, dimethyl-tert-butylsilyl group, trimethoxysilyl group, triphenylsilyl group; silyloxy group; stannyl group; phenyl group optionally substituted by halogen atom, alkyl group, alkoxy group, etc., 2 , 6-Xylyl group, mesityl group, duryl group, biphenyl group, terphenyl group, naphthyl group, anthryl group, pyrenyl group, toluyl group, anisyl group, fluorophenyl group, diphenylaminophenyl group, dimethylaminophenyl group, diethylaminophenyl Group, aryl group such as phenanthrenyl group; thienyl group, furyl group, silacyclopentadienyl group, oxazolyl group, oxadiazolyl group, thiazolyl group, thiadiazolyl group, acridinyl group, quinolyl group, quinoxaloyl group, phenanthrolyl group, benzothienyl group Group, benzothiazolyl group, indolyl group, carbazolyl group, pyridyl group, pyrrolyl group, benzoxazolyl group, pyrimidyl group, imidazolyl group and the like; carboxyl group; carboxylate ester; epoxy group; isocyano group; cyanate group Isocyanate group; thiocyanate group; isothiocyanate group; carbamoyl group; N, N-dialkylcarbamoyl group such as N, N-dimethylcarbamoyl group, N, N-diethylcarbamoyl group; formyl group; nitroso group; formyloxy group; Is mentioned. In addition, these groups may be substituted with a halogen atom, an alkyl group, an aryl group, or the like, and these groups may be bonded to each other at any place to form a ring.

これらの中でも、X、X、X及びXとしては、水素原子;ハロゲン原子、カルボキシル基、ヒドロキシ基、チオール基、エポキシ基、アミノ基、アゾ基、アシル基、アリル基、ニトロ基、アルコキシカルボニル基、ホルミル基、シアノ基、シリル基、スタニル基、ボリル基、ホスフィノ基、シリルオキシ基、アリールスルホニルオキシ基、アルキルスルホニルオキシ基等の反応性基;炭素数1〜20の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基;炭素数1〜8の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基、炭素数1〜8の直鎖状若しくは分岐鎖状アルコキシ基、アリール基、炭素数2〜8のアルケニル基、炭素数2〜8のアルキニル基又は該反応性基で置換された、炭素数1〜20の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基;炭素数1〜20の直鎖状若しくは分岐鎖状アルコキシ基;炭素数1〜8の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基、炭素数1〜8の直鎖状若しくは分岐鎖状アルコキシ基、アリール基、炭素数2〜8のアルケニル基、炭素数2〜8のアルキニル基又は該反応性基で置換された、炭素数1〜20の直鎖状若しくは分岐鎖状アルコキシ基;アリール基;炭素数1〜8の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基、炭素数1〜8の直鎖状若しくは分岐鎖状アルコキシ基、アリール基、炭素数2〜8のアルケニル基、炭素数2〜8のアルキニル基又は該反応性基で置換された、アリール基;オリゴアリール基;炭素数1〜8の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基、炭素数1〜8の直鎖状若しくは分岐鎖状アルコキシ基、アリール基、炭素数2〜8のアルケニル基、炭素数2〜8のアルキニル基又は該反応性基で置換された、オリゴアリール基;1価の複素環基;炭素数1〜8の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基、炭素数1〜8の直鎖状若しくは分岐鎖状アルコキシ基、アリール基、炭素数2〜8のアルケニル基、炭素数2〜8のアルキニル基又は該反応性基で置換された、1価の複素環基;1価のオリゴ複素環基;炭素数1〜8の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基、炭素数1〜8の直鎖状若しくは分岐鎖状アルコキシ基、アリール基、炭素数2〜8のアルケニル基、炭素数2〜8のアルキニル基又は該反応性基で置換された、1価のオリゴ複素環基;アルキルチオ基;アリールオキシ基;アリールチオ基;アリールアルキル基;アリールアルコキシ基;アリールアルキルチオ基;アルケニル基;炭素数1〜8の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基、炭素数1〜8の直鎖状若しくは分岐鎖状アルコキシ基、アリール基、炭素数2〜8のアルケニル基、炭素数2〜8のアルキニル基又は該反応性基で置換された、アルケニル基;アルキニル基;炭素数1〜8の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基、炭素数1〜8の直鎖状若しくは分岐鎖状アルコキシ基、アリール基、炭素数2〜8のアルケニル基、炭素数2〜8のアルキニル基又は該反応性基で置換された、アルキニル基が好ましい。
より好ましくは、水素原子、臭素原子、ヨウ素原子、アミノ基、ボリル基、アルキニル基、アルケニル基、ホルミル基、シリル基、スタニル基、ホスフィノ基、該反応性基で置換されたアリール基、該反応性基で置換されたオリゴアリール基、1価の複素環基又は該反応性基で置換された1価の複素環基、該反応性基で置換された1価のオリゴ複素環基、アルケニル基又は該反応性基で置換されたアルケニル基、アルキニル基又は該反応性基で置換されたアルキニル基である。中でも、X及びXとして更に好ましくは、水素原子、アルキル基、アリール基、含窒素複素芳香族基、アルケニル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、シリル基等の還元に強い官能基である。特に好ましくは、水素原子、アリール基、含窒素複素芳香族基である。また、X及びXとして更に好ましくは、水素原子、カルバゾリル基、トリフェニルアミノ基、チエニル基、フラニル基、アルキル基、アリール基、インドリル基等の酸化に強い官能基である。特に好ましくは、水素原子、カルバゾリル基、トリフェニルアミノ基、チエニル基である。このように、X及びXとして還元に強い官能基を有し、X及びXとして酸化に強い官能基を有するものとすると、ホウ素含有化合物全体として更に還元にも酸化にも強い化合物となるものと考えられる。
なお、上記式(15)において、X、X、X及びXが1価の置換基である場合、環構造に対するX、X、X及びXの結合位置や結合する数は、特に制限されない。
Among these, X 1 , X 2 , X 3 and X 4 are each a hydrogen atom; a halogen atom, a carboxyl group, a hydroxy group, a thiol group, an epoxy group, an amino group, an azo group, an acyl group, an allyl group, or a nitro group. , Reactive groups such as alkoxycarbonyl group, formyl group, cyano group, silyl group, stannyl group, boryl group, phosphino group, silyloxy group, arylsulfonyloxy group, alkylsulfonyloxy group; Or a branched alkyl group; a linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a linear or branched alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, an aryl group, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms A linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms substituted with an alkynyl group having 2 to 8 carbon atoms or the reactive group; Or branched alkoxy group; linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, linear or branched alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, aryl group, alkenyl having 2 to 8 carbon atoms Group, a C2-C8 alkynyl group or a reactive group substituted with a C1-C20 linear or branched alkoxy group; an aryl group; a C1-C8 linear or branched group Substituted with a chain alkyl group, a linear or branched alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, an aryl group, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 8 carbon atoms, or the reactive group , Aryl group; oligoaryl group; linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, linear or branched alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, aryl group, alkenyl having 2 to 8 carbon atoms A group having 2 to 8 carbon atoms Oligoaryl group substituted by a quinyl group or the reactive group; a monovalent heterocyclic group; a linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms; a linear or branched group having 1 to 8 carbon atoms A monovalent heterocyclic group substituted by a chain alkoxy group, an aryl group, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 8 carbon atoms, or the reactive group; a monovalent oligo heterocyclic group; C1-C8 linear or branched alkyl group, C1-C8 linear or branched alkoxy group, aryl group, C2-C8 alkenyl group, C2-C8 Monovalent oligo heterocyclic group substituted with an alkynyl group or the reactive group; alkylthio group; aryloxy group; arylthio group; arylalkyl group; arylalkoxy group; arylalkylthio group; alkenyl group; The linear young Or a branched alkyl group, a linear or branched alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, an aryl group, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 8 carbon atoms, or the reactive group. Substituted alkenyl group; alkynyl group; linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, linear or branched alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, aryl group, 2 to 8 carbon atoms And an alkynyl group substituted with an alkynyl group having 2 to 8 carbon atoms or the reactive group.
More preferably, a hydrogen atom, a bromine atom, an iodine atom, an amino group, a boryl group, an alkynyl group, an alkenyl group, a formyl group, a silyl group, a stannyl group, a phosphino group, an aryl group substituted with the reactive group, the reaction Oligoaryl group, monovalent heterocyclic group, monovalent heterocyclic group substituted with the reactive group, monovalent oligoheterocyclic group substituted with the reactive group, alkenyl group Or an alkenyl group substituted with the reactive group, an alkynyl group, or an alkynyl group substituted with the reactive group. Among these, X 1 and X 2 are more preferably functional groups that are resistant to reduction, such as hydrogen atoms, alkyl groups, aryl groups, nitrogen-containing heteroaromatic groups, alkenyl groups, alkoxy groups, aryloxy groups, and silyl groups. Particularly preferred are a hydrogen atom, an aryl group, and a nitrogen-containing heteroaromatic group. X 3 and X 4 are more preferably a functional group resistant to oxidation such as a hydrogen atom, a carbazolyl group, a triphenylamino group, a thienyl group, a furanyl group, an alkyl group, an aryl group, and an indolyl group. Particularly preferred are a hydrogen atom, a carbazolyl group, a triphenylamino group, and a thienyl group. Thus, assuming that X 1 and X 2 have functional groups that are resistant to reduction and X 3 and X 4 have functional groups that are resistant to oxidation, the boron-containing compound as a whole is a compound that is further resistant to reduction and oxidation. It is considered that.
In the above formula (15), when X 1 , X 2 , X 3 and X 4 are monovalent substituents, X 1 , X 2 , X 3 and X 4 are bonded to or bonded to the ring structure. The number is not particularly limited.

上記式(15)において、Yがn価の連結基であり、nが2〜10である場合、Xが結合している環としては、上記式(15)において、Yが直接結合であり、nが2である場合にXが結合している環と同様である。それらの環の中でも、ベンゼン環、ナフタレン環、ベンゾチオフェン環が好ましい。より好ましくは、ベンゼン環である。 In the above formula (15), Y 1 is n 1 valent connecting group, when n 1 is 2 to 10, as the ring X 1 is attached, in the above formula (15), Y 1 is It is a direct bond, and when n 1 is 2, it is the same as the ring to which X 1 is bonded. Among these rings, a benzene ring, a naphthalene ring, and a benzothiophene ring are preferable. More preferably, it is a benzene ring.

上記式(15)において、Yがn価の連結基であり、nが2〜10である場合、Xが結合している環、Xが結合している環、及び、Xが結合している環としては、それぞれ、上記式(15)においてYが直接結合であり、nが2である場合にXが結合している環、Xが結合している環、及びXが結合している環として挙げられた環と同様であり、好ましい構造も同様である。 In the above formula (15), Y 1 is n 1 valent connecting group, when n 1 is 2-10, ring ring X 2 is bonded, is X 3 are attached, and, X As the ring to which 4 is bonded, in the above formula (15), Y 1 is a direct bond, and when n 1 is 2, a ring to which X 2 is bonded, and X 3 is bonded. The ring is the same as the ring mentioned as the ring to which X 4 is bonded, and the preferred structure is also the same.

すなわち、上記式(15)におけるYが直接結合であって、nが2である場合、及び、Yがn価の連結基であり、nが2〜10である場合のいずれの場合においても、上記式(15)で表されるホウ素含有化合物が、下記式(20); That is, a Y 1 is a direct bond in formula (15), when n 1 is 2, and, Y 1 is n 1 valent linking group, either when n 1 is 2 to 10 In this case, the boron-containing compound represented by the above formula (15) is represented by the following formula (20);

Figure 2014049696
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(式中、窒素原子からホウ素原子への矢印、X、X、X、X、n及びYは式(15)と同様である。)で表されるホウ素含有化合物であることもまた、本発明の好適な実施形態の1つである。 (In the formula, an arrow from a nitrogen atom to a boron atom, X 1 , X 2 , X 3 , X 4 , n 1 and Y 1 are the same as those in the formula (15)). This is also one of the preferred embodiments of the present invention.

上記式(15)で表されるホウ素含有化合物は、Suzukiカップリング反応等の通常用いられる種々の反応を用いることにより合成することができる。また、ジャーナル・オブ・ザ・アメリカン・ケミカル・ソサイエティー(Journal of the American Chemical Society)、2009年、第131巻、第40号、14549−14559頁に記載の手法によっても合成可能である。
上記式(15)で表されるホウ素含有化合物の合成スキームの一例を挙げると下記反応式のように表される。下記反応式(I)は、上記式(15)で表されるホウ素含有化合物であって、Yが直接結合であり、nが2であるものの合成スキームの一例を表し、下記反応式(II)は、上記式(15)で表されるホウ素含有化合物であって、Yがn価の連結基であり、nが2〜10であるものの合成スキームの一例を表している。ただし、上記式(15)で表されるホウ素含有化合物の製造方法は、これに制限されない。
なお、下記スキームにおいて、原料となる(a)の化合物は、例えば、ジャーナル・オブ・オーガニック・ケミストリー(Journal of Organic Chemistry)、2010年、第75巻、第24号、8709−8712頁に記載の手法により合成可能である。また、原料となる(b)の化合物は、(a)の化合物に対して下記反応式(III)で表されるホウ素化反応により合成することができる。
The boron-containing compound represented by the above formula (15) can be synthesized by using various commonly used reactions such as a Suzuki coupling reaction. Further, it can be synthesized by the method described in Journal of the American Chemical Society, 2009, Vol. 131, No. 40, pages 14549-14559.
An example of a synthesis scheme of the boron-containing compound represented by the above formula (15) is represented by the following reaction formula. The following reaction formula (I) represents an example of a synthesis scheme of the boron-containing compound represented by the above formula (15), in which Y 1 is a direct bond and n 1 is 2, and the following reaction formula ( II) is a boron-containing compound represented by the above formula (15), Y 1 is n 1 valent connecting group, n 1 represents the example of a synthetic scheme as 2-10. However, the manufacturing method of the boron containing compound represented by the said Formula (15) is not restrict | limited to this.
In the following scheme, the compound of (a) as a raw material is described in, for example, Journal of Organic Chemistry, 2010, Vol. 75, No. 24, pages 8709-8712. It can be synthesized by a technique. Moreover, the compound of (b) used as a raw material is compoundable by the boronation reaction represented by following Reaction formula (III) with respect to the compound of (a).

Figure 2014049696
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Figure 2014049696
Figure 2014049696

Figure 2014049696
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上記式(15)で表されるホウ素含有化合物は、塗布による均一な成膜が可能であり、低いHOMO、LUMO準位を持つため、本発明の有機電界発光素子の材料として好適に用いることができるものである。 The boron-containing compound represented by the above formula (15) can be uniformly formed by coating and has a low HOMO and LUMO level, and therefore is preferably used as a material for the organic electroluminescence device of the present invention. It can be done.

本発明の有機電界発光素子は、発光層ホストとして金属錯体を用いることで、従来の有機無機ハイブリッド型有機電界発光素子に比べて発光効率、発光寿命に優れるものであり、表示装置や照明装置の材料として好適に用いることができるものである。
このような、本発明の有機電界発光素子を用いて形成される表示装置もまた、本発明の1つである。更に本発明の有機電界発光素子を用いて形成される照明装置もまた、本発明の1つである。
The organic electroluminescent element of the present invention is superior in luminous efficiency and luminescent lifetime as compared with conventional organic-inorganic hybrid organic electroluminescent elements by using a metal complex as a light emitting layer host. It can be suitably used as a material.
Such a display device formed using the organic electroluminescent element of the present invention is also one aspect of the present invention. Furthermore, a lighting device formed using the organic electroluminescent element of the present invention is also one aspect of the present invention.

本発明の有機電界発光素子は、上述の構成よりなり、従来の有機無機ハイブリッド型有機電界発光素子に比べて発光効率、発光寿命等の発光特性に優れるものである。有機無機ハイブリッド型有機電界発光素子は、有機電界発光素子を構成する各層が全て有機物で構成された有機電界発光素子のように各層を厳密に密閉する必要性が低減されたものである等の製造上の利点を有しており、このような利点と、優れた発光特性とを有する本発明の有機電界発光素子は、表示装置や照明装置の材料等に好適に用いることができる。 The organic electroluminescent element of the present invention has the above-described configuration, and is excellent in light emission characteristics such as light emission efficiency and light emission lifetime as compared with conventional organic / inorganic hybrid organic electroluminescent elements. Organic-inorganic hybrid type organic electroluminescent device is manufactured such that the necessity of strictly sealing each layer is reduced like an organic electroluminescent device in which each layer constituting the organic electroluminescent device is composed of organic matter. The organic electroluminescent element of the present invention having such advantages and excellent light emission characteristics can be suitably used for materials for display devices and lighting devices.

実施例1及び比較例1で作製した有機電界発光素子の、電圧−輝度特性を示すグラフである。4 is a graph showing voltage-luminance characteristics of organic electroluminescent elements fabricated in Example 1 and Comparative Example 1. 実施例1及び比較例1で作製した有機電界発光素子の、電流密度−電流効率特性を示すグラフである。3 is a graph showing current density-current efficiency characteristics of organic electroluminescent elements fabricated in Example 1 and Comparative Example 1. 実施例1及び比較例1で作製した有機電界発光素子の、相対輝度の経時変化を示すグラフである。4 is a graph showing a change in relative luminance with time of the organic electroluminescent elements produced in Example 1 and Comparative Example 1. 実施例2及び比較例2で作製した有機電界発光素子の、電圧−輝度特性を示すグラフである。It is a graph which shows the voltage-luminance characteristic of the organic electroluminescent element produced in Example 2 and Comparative Example 2. FIG. 実施例2及び比較例2で作製した有機電界発光素子の、電流密度−電流効率特性を示すグラフである。It is a graph which shows the current density-current efficiency characteristic of the organic electroluminescent element produced in Example 2 and Comparative Example 2. 実施例2及び比較例2で作製した有機電界発光素子の、相対輝度の経時変化を示すグラフである。It is a graph which shows the time-dependent change of the relative luminance of the organic electroluminescent element produced in Example 2 and Comparative Example 2.

以下に実施例を掲げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」は「重量部」を、「%」は「質量%」を意味するものとする。 The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the present invention is not limited to these examples. Unless otherwise specified, “part” means “part by weight” and “%” means “mass%”.

以下の実施例において、有機電界発光素子を構成する各層の平均厚さは触針式段差計(製品名「アルファステップIQ」、KLAテンコール社製)を用いて測定した。 In the following examples, the average thickness of each layer constituting the organic electroluminescent element was measured using a stylus type step meter (product name “Alpha Step IQ”, manufactured by KLA Tencor).

(合成例1)
(2,7−ビス(3−ジベンゾボロリル−4−ピリジルフェニル)−9,9’−スピロフルオレンの合成)
100mL二口ナスフラスコに、2−(ジベンゾボロリルフェニル)−5−ブロモピリジン(2.6g、6.5mmol)、2,7−ビス(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラニル)−9,9’−スピロフルオレン(1.5g、2.7mmol)、Pd(PBu(170mg、0.32mmol)を入れた。フラスコ内を窒素雰囲気下にし、THF(65mL)を加え、攪拌した。
これに、2M リン酸三カリウム水溶液(11mL、22mmol)を加え、70℃で還流させながら加熱攪拌した。12時間後、室温まで冷却し、反応溶液を分液ロートに移して水を加え、酢酸エチルで抽出した。有機層を3N塩酸、水、飽和食塩水で洗浄した後、硫酸マグネシウムで乾燥した。濾過した濾液を濃縮して、得られた固体をメタノールで洗浄し、2,7−ビス(3−ジベンゾボロリル−4−ピリジルフェニル)−9,9’−スピロフルオレン(ホウ素含有化合物1)を収率47%で得た(1.2g、1.3mmol)。
その物性値は以下の通りであった。
H−NMR(CDCl) : δ6.67(d,J=7.6Hz,2H),6.75(d,J=1.2Hz,2H),6.82(d,J=7.2Hz,4H),6.97(dt,J=7.2,1.2Hz,4H),7.09(dt,J=7.2,0.8Hz,2H),7.24−7.40(m,14H),7.74−7.77(m,6H),7.84−7.95(m,10H)
また、合成例1の反応は、下記反応式のように表される。
(Synthesis Example 1)
(Synthesis of 2,7-bis (3-dibenzoborolyl-4-pyridylphenyl) -9,9'-spirofluorene)
In a 100 mL two-necked eggplant flask, 2- (dibenzoborolylphenyl) -5-bromopyridine (2.6 g, 6.5 mmol), 2,7-bis (4,4,5,5-tetramethyl-1,3). , 2-dioxaborolanyl) -9,9′-spirofluorene (1.5 g, 2.7 mmol), Pd (P t Bu 3 ) 2 (170 mg, 0.32 mmol). The flask was placed under a nitrogen atmosphere, THF (65 mL) was added, and the mixture was stirred.
To this was added 2M aqueous tripotassium phosphate solution (11 mL, 22 mmol), and the mixture was heated and stirred while refluxing at 70 ° C. After 12 hours, the mixture was cooled to room temperature, the reaction solution was transferred to a separatory funnel, water was added, and the mixture was extracted with ethyl acetate. The organic layer was washed with 3N hydrochloric acid, water and saturated brine, and then dried over magnesium sulfate. The filtered filtrate is concentrated, and the resulting solid is washed with methanol to give 2,7-bis (3-dibenzoborolyl-4-pyridylphenyl) -9,9′-spirofluorene (boron-containing compound 1). Obtained in 47% yield (1.2 g, 1.3 mmol).
The physical property values were as follows.
1 H-NMR (CDCl 3 ): δ 6.67 (d, J = 7.6 Hz, 2H), 6.75 (d, J = 1.2 Hz, 2H), 6.82 (d, J = 7.2 Hz) , 4H), 6.97 (dt, J = 7.2, 1.2 Hz, 4H), 7.09 (dt, J = 7.2, 0.8 Hz, 2H), 7.24-7.40 ( m, 14H), 7.74-7.77 (m, 6H), 7.84-7.95 (m, 10H)
Further, the reaction of Synthesis Example 1 is represented by the following reaction formula.

Figure 2014049696
Figure 2014049696

(有機電界発光素子の作製)
(実施例1)
[1]市販されている平均厚さ0.7mmのITO電極層付き透明ガラス基板を用意した。この時、基板のITO電極(第1の電極)は幅2mmにパターニングされているものを用いた。この基板をアセトン中、イソプロパノール中でそれぞれ10分間超音波洗浄後、イソプロパノール中で5分間煮沸した。この基板をイソプロパノール中から取り出し、窒素ブローにより乾燥させ、UVオゾン洗浄を20分行った。
[2]この基板を、亜鉛金属ターゲットを持つミラトロンスパッタ装置の基板ホルダーに固定した。約1×10−4Paまで減圧した後、アルゴンと酸素を導入した状態でスパッタし、膜厚約2nmの酸化亜鉛層を作成した。この時にメタルマスクを併用して、電極取り出しのためITO電極の一部は酸化亜鉛が成膜されないようにした。
[3]酢酸マグネシウムの1%水−エタノール(体積比で1:3)混合溶液を作成した。工程[2]で作成した基板を、工程[1]と同様にして再度洗浄した。洗浄した酸化亜鉛薄膜付き基板をスピンコーターにセットした。この基板上に酢酸マグネシウム溶液を滴下し、毎分1300回転で60秒間回転させた。これを大気中、400℃にセットしたホットプレートで2時間焼成することにより、酸化亜鉛/酸化マグネシウム層(第1の金属酸化物層)を形成した。
[4]ホウ素含有化合物1の0.2%テトラヒドロフラン溶液を作成した。工程[3]で作成した酸化亜鉛/酸化マグネシウム薄膜(層)付き基板をスピンコーターにセットした。この基板上にホウ素含有化合物1溶液を滴下し、毎分2000回転で30秒間回転させ、ホウ素含有有機化合物からなるバッファ層を形成した。バッファ層の平均厚さは5nmであった。
[5]ホウ素含有有機化合物の層まで形成した基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに固定した。ビス(10−ヒドロキシベンゾ[h]キノリナト)ベリリウム(Bebq)、イリジウムトリス(1−フェニルイソキノリン)(Ir(piq))、N,N’−ジ(1−ナフチル)−N,N’−ジフェニル−1,1’−ビフェニル−4,4’−ジアミン(α−NPD)をそれぞれアルミナルツボに入れて蒸着源にセットした。真空蒸着装置内を約1×10−5Paまで減圧し、Bebqをホスト、Ir(piq)をドーパントとして35nm共蒸着し、発光層を成膜した。この時、ドープ濃度はIr(piq)が発光層全体に対して6重量%となるようにした。次に、α−NPDを60nm蒸着し、正孔輸送層を成膜した。次に、一度窒素パージした後、三酸化モリブデン、金をアルミナルツボに入れて蒸着源にセットした。真空蒸着装置内を約1×10−5Paまで減圧し、三酸化モリブデン(第2の金属酸化物層)を膜厚10nmになるように蒸着した。次に、金(第2の電極)を膜厚50nmになるように蒸着し、有機電界発光素子1を作製した。第2の電極を蒸着する時、ステンレス製の蒸着マスクを用いて蒸着面が幅2mmの帯状になるようにした。すなわち、作製した有機電界発光素子の発光面積は、4mmとした。
(Production of organic electroluminescence device)
Example 1
[1] A commercially available transparent glass substrate with an ITO electrode layer having an average thickness of 0.7 mm was prepared. At this time, the ITO electrode (first electrode) of the substrate used was patterned to a width of 2 mm. This substrate was subjected to ultrasonic cleaning in acetone and isopropanol for 10 minutes, and then boiled in isopropanol for 5 minutes. This substrate was taken out from isopropanol, dried by nitrogen blowing, and UV ozone cleaning was performed for 20 minutes.
[2] This substrate was fixed to a substrate holder of a Miratron sputtering apparatus having a zinc metal target. After reducing the pressure to about 1 × 10 −4 Pa, sputtering was performed in a state where argon and oxygen were introduced to form a zinc oxide layer having a thickness of about 2 nm. At this time, a metal mask was used in combination so that a portion of the ITO electrode was not deposited with zinc oxide for electrode extraction.
[3] A mixed solution of magnesium acetate in 1% water-ethanol (1: 3 by volume) was prepared. The substrate prepared in step [2] was washed again in the same manner as in step [1]. The cleaned substrate with a zinc oxide thin film was set on a spin coater. A magnesium acetate solution was dropped on the substrate and rotated at 1300 rpm for 60 seconds. This was fired in the air on a hot plate set at 400 ° C. for 2 hours to form a zinc oxide / magnesium oxide layer (first metal oxide layer).
[4] A 0.2% tetrahydrofuran solution of boron-containing compound 1 was prepared. The substrate with the zinc oxide / magnesium oxide thin film (layer) prepared in the step [3] was set on a spin coater. A boron-containing compound 1 solution was dropped on this substrate and rotated at 2000 rpm for 30 seconds to form a buffer layer made of a boron-containing organic compound. The average thickness of the buffer layer was 5 nm.
[5] The substrate formed up to the layer of the boron-containing organic compound was fixed to a substrate holder of a vacuum deposition apparatus. Bis (10-hydroxybenzo [h] quinolinato) beryllium (Bebq 2 ), iridium tris (1-phenylisoquinoline) (Ir (piq) 3 ), N, N′-di (1-naphthyl) -N, N′- Diphenyl-1,1′-biphenyl-4,4′-diamine (α-NPD) was put in an alumina crucible and set in a vapor deposition source. The inside of the vacuum evaporation apparatus was depressurized to about 1 × 10 −5 Pa, and 35 nm was co-evaporated using Bebq 2 as a host and Ir (piq) 3 as a dopant to form a light emitting layer. At this time, the doping concentration was such that Ir (piq) 3 was 6% by weight with respect to the entire light emitting layer. Next, α-NPD was deposited to 60 nm to form a hole transport layer. Next, after once purging with nitrogen, molybdenum trioxide and gold were put in an alumina crucible and set in a vapor deposition source. The inside of the vacuum deposition apparatus was depressurized to about 1 × 10 −5 Pa, and molybdenum trioxide (second metal oxide layer) was deposited to a thickness of 10 nm. Next, gold (second electrode) was vapor-deposited so as to have a film thickness of 50 nm, and the organic electroluminescent element 1 was produced. When the second electrode was deposited, a deposition mask made of stainless steel was used so that the deposition surface was a band with a width of 2 mm. That is, the light emitting area of the produced organic electroluminescent element was 4 mm 2 .

(比較例1)
工程[5]においてBebqに代えて4,4’−ビス[9−ジカルバゾリル]−2,2’−ビフェニル(CBP)をホストとして用いた以外は実施例1と同様にして、有機電界発光素子2を作製した。
(Comparative Example 1)
Organic electroluminescence device in the same manner as in Example 1, except that 4,4′-bis [9-dicarbazolyl] -2,2′-biphenyl (CBP) was used as the host in place of Bebq 2 in Step [5] 2 was produced.

(実施例2)
[1]市販されている平均厚さ0.7mmのITO電極層付き透明ガラス基板を用意した。この時、基板のITO電極(第1の電極)は幅2mmにパターニングされているものを用いた。この基板をアセトン中、イソプロパノール中でそれぞれ10分間超音波洗浄後、イソプロパノール中で5分間煮沸した。この基板をイソプロパノール中から取り出し、窒素ブローにより乾燥させ、UVオゾン洗浄を20分行った。
[2]この基板を、亜鉛金属ターゲットを持つミラトロンスパッタ装置の基板ホルダーに固定した。約1×10−4Paまで減圧した後、アルゴンと酸素を導入した状態でスパッタし、膜厚約2nmの酸化亜鉛層を作成した。この時にメタルマスクを併用して、電極取り出しのためITO電極の一部は酸化亜鉛が成膜されないようにした。これを大気中、400℃にセットしたホットプレートで1時間焼成することにより、酸化亜鉛層(第1の金属酸化物層)を形成した。
[3]ホウ素含有化合物1の1%、(4−(1,3−ジメチル−2,3−ジヒドロ−1H−ベンゾイミダゾール−2−イル)フェニル)ジメチルアミン(N−DMBI)の0.01%1,2−ジクロロエタン混合溶液を作成した。工程[2]で作成した酸化亜鉛薄膜(層)付き基板をスピンコーターにセットした。この基板上にホウ素含有化合物1、N−DMBI混合溶液を滴下し、毎分2000回転で30秒間回転させ、ホウ素含有有機化合物を含むバッファ層を形成した。さらに、これを窒素雰囲気下100℃にセットしたホットプレートで1時間アニール処理を施した。バッファ層の平均厚さは60nmであった。
[4]ホウ素含有化合物の層まで形成した基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに固定した。ビス[2−(2’−ヒドロキシフェニル)ピリジン]ベリリウム(Bepp)、トリス[3−メチル−2−フェニルピリジン]イリジウム(III)(Ir(mpy))、N,N’−ジ(1−ナフチル)−N,N’−ジフェニル−1,1’−ビフェニル−4,4’−ジアミン(α−NPD)をそれぞれアルミナルツボに入れて蒸着源にセットした。真空蒸着装置内を約1×10−5Paまで減圧し、Beppをホスト、(Ir(mpy))をドーパントとして35nm共蒸着し、発光層を成膜した。この時、ドープ濃度は(Ir(mpy))が発光層全体に対して6重量%となるようにした。次に、α−NPDを60nm蒸着し、正孔輸送層を成膜した。次に、一度窒素パージした後、三酸化モリブデン、金をアルミナルツボに入れて蒸着源にセットした。真空蒸着装置内を約1×10−5Paまで減圧し、三酸化モリブデン(第2の金属酸化物層)を膜厚10nmになるように蒸着した。次に、金(第2の電極)を膜厚50nmになるように蒸着し、有機電界発光素子3を作製した。第2の電極を蒸着する時、ステンレス製の蒸着マスクを用いて蒸着面が幅2mmの帯状になるようにした。すなわち、作製した有機電界発光素子の発光面積は、4mmとした。
(Example 2)
[1] A commercially available transparent glass substrate with an ITO electrode layer having an average thickness of 0.7 mm was prepared. At this time, the ITO electrode (first electrode) of the substrate used was patterned to a width of 2 mm. This substrate was subjected to ultrasonic cleaning in acetone and isopropanol for 10 minutes, and then boiled in isopropanol for 5 minutes. This substrate was taken out from isopropanol, dried by nitrogen blowing, and UV ozone cleaning was performed for 20 minutes.
[2] This substrate was fixed to a substrate holder of a Miratron sputtering apparatus having a zinc metal target. After reducing the pressure to about 1 × 10 −4 Pa, sputtering was performed in a state where argon and oxygen were introduced to form a zinc oxide layer having a thickness of about 2 nm. At this time, a metal mask was used in combination so that a portion of the ITO electrode was not deposited with zinc oxide for electrode extraction. This was baked for 1 hour on a hot plate set at 400 ° C. in the atmosphere to form a zinc oxide layer (first metal oxide layer).
[3] 1% of boron-containing compound 1, 0.01% of (4- (1,3-dimethyl-2,3-dihydro-1H-benzimidazol-2-yl) phenyl) dimethylamine (N-DMBI) A 1,2-dichloroethane mixed solution was prepared. The substrate with the zinc oxide thin film (layer) prepared in step [2] was set on a spin coater. A boron-containing compound 1 and N-DMBI mixed solution was dropped on this substrate and rotated at 2000 rpm for 30 seconds to form a buffer layer containing a boron-containing organic compound. Further, this was annealed for 1 hour on a hot plate set at 100 ° C. in a nitrogen atmosphere. The average thickness of the buffer layer was 60 nm.
[4] The substrate formed up to the layer of the boron-containing compound was fixed to a substrate holder of a vacuum deposition apparatus. Bis [2- (2′-hydroxyphenyl) pyridine] beryllium (Bep 2 ), tris [3-methyl-2-phenylpyridine] iridium (III) (Ir (mpy) 3 ), N, N′-di (1 -Naphthyl) -N, N′-diphenyl-1,1′-biphenyl-4,4′-diamine (α-NPD) was placed in an alumina crucible and set in a vapor deposition source. The inside of the vacuum evaporation apparatus was depressurized to about 1 × 10 −5 Pa, and 35 nm was co-evaporated with Bepp 2 as a host and (Ir (mpy) 3 ) as a dopant to form a light emitting layer. At this time, the doping concentration was set so that (Ir (mpy) 3 ) was 6% by weight with respect to the entire light emitting layer. Next, α-NPD was deposited to 60 nm to form a hole transport layer. Next, after once purging with nitrogen, molybdenum trioxide and gold were put in an alumina crucible and set in a vapor deposition source. The inside of the vacuum deposition apparatus was depressurized to about 1 × 10 −5 Pa, and molybdenum trioxide (second metal oxide layer) was deposited to a thickness of 10 nm. Next, gold (second electrode) was vapor-deposited so as to have a film thickness of 50 nm, and the organic electroluminescent element 3 was produced. When the second electrode was deposited, a deposition mask made of stainless steel was used so that the deposition surface was a band with a width of 2 mm. That is, the light emitting area of the produced organic electroluminescent element was 4 mm 2 .

(比較例2)
工程[4]においてBeppに代えてCBPをホストとして用いた以外は実施例2と同様にして、有機電界発光素子4を作製した。
(Comparative Example 2)
Organic electroluminescent element 4 was produced in the same manner as in Example 2 except that CBP was used as the host in place of Bepp 2 in step [4].

(有機電界発光素子の発光特性測定)
ケースレー社製の「2400型ソースメーター」により、素子への電圧印加と、電流測定を行った。コニカミノルタ社製の「LS−100」により、発光輝度を測定した。
実施例1および比較例1で作製した有機電界発光素子を、アルゴン雰囲気下で0V〜14Vまでの直流電圧を印加した時の電圧−輝度特性を図1に、電流密度−電流効率特性を図2に示す。実施例1で作製した素子は比較例1で作製した素子に比べて輝度、電流効率が共に高く優れた特性を有することが分かった。また、実施例1および比較例1で作製した有機電界発光素子をアルゴン雰囲気下で、初期100cd/mとなる一定直流電流印加した時の相対輝度変化を図3に示す。実施例1で作製した素子は比較例1で作製した素子に比べて輝度の低下が抑えられており、長寿命であることが分かった。
同様に、実施例2および比較例2で作製した有機電界発光素子を、アルゴン雰囲気下で0V〜18Vまでの直流電圧を印加した時の電圧−輝度特性を図4に、電流密度−電流効率特性を図5に示す。実施例2で作製した素子は比較例2で作製した素子に比べて輝度、電流効率が共に高く優れた特性を有することが分かった。また、実施例2および比較例2で作製した有機電界発光素子をアルゴン雰囲気下で、初期100cd/mとなる一定直流電流印加した時の相対輝度変化を図6に示す。実施例2で作製した素子は比較例2で作製した素子に比べて輝度の低下が抑えられており、長寿命であることが分かった。
(Measurement of light emission characteristics of organic electroluminescence device)
Voltage application to the device and current measurement were performed using a “2400 type source meter” manufactured by Keithley. Luminance was measured with “LS-100” manufactured by Konica Minolta.
FIG. 1 shows the voltage-luminance characteristics and FIG. 2 shows the current density-current efficiency characteristics of the organic electroluminescence devices produced in Example 1 and Comparative Example 1 when a DC voltage of 0 V to 14 V is applied in an argon atmosphere. Shown in It was found that the device manufactured in Example 1 had excellent characteristics with high luminance and current efficiency as compared with the device manufactured in Comparative Example 1. Further, FIG. 3 shows a change in relative luminance when the organic electroluminescent elements produced in Example 1 and Comparative Example 1 were applied with a constant direct current of 100 cd / m 2 initially in an argon atmosphere. The device manufactured in Example 1 was found to have a long lifetime because the decrease in luminance was suppressed compared to the device manufactured in Comparative Example 1.
Similarly, FIG. 4 shows the voltage-luminance characteristics of the organic electroluminescent elements produced in Example 2 and Comparative Example 2 when a DC voltage of 0 V to 18 V is applied in an argon atmosphere, and the current density-current efficiency characteristics. Is shown in FIG. It was found that the device manufactured in Example 2 had excellent characteristics with high luminance and current efficiency as compared with the device manufactured in Comparative Example 2. FIG. 6 shows a change in relative luminance when the organic electroluminescent elements produced in Example 2 and Comparative Example 2 were applied with a constant direct current of 100 cd / m 2 in an argon atmosphere. The device manufactured in Example 2 was found to have a long lifetime because the decrease in luminance was suppressed compared to the device manufactured in Comparative Example 2.

Claims (5)

複数の層が積層された構造を有する有機電界発光素子であって、
該有機電界発光素子は、第1の電極と第2の電極との間に、第1の金属酸化物層、発光層を含む低分子化合物層、及び、第2の金属酸化物層をこの順に有し、
該発光層は、ホストとして機能する金属錯体を少なくとも1種含むことを特徴とする有機電界発光素子。
An organic electroluminescent device having a structure in which a plurality of layers are laminated,
The organic electroluminescence device includes a first metal oxide layer, a low molecular compound layer including a light emitting layer, and a second metal oxide layer in this order between the first electrode and the second electrode. Have
The organic light emitting device, wherein the light emitting layer contains at least one metal complex that functions as a host.
前記有機電界発光素子は、第1の金属酸化物層と発光層を含む低分子化合物層との間にバッファ層を有し、
該バッファ層は、有機化合物を含む溶液を塗布することで形成される平均厚さが5〜100nmの層であることを特徴とする請求項1に記載の有機電界発光素子。
The organic electroluminescent element has a buffer layer between the first metal oxide layer and the low molecular compound layer including the light emitting layer,
The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the buffer layer is a layer having an average thickness of 5 to 100 nm formed by applying a solution containing an organic compound.
前記発光層は、リン光発光材料を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の有機電界発光素子。 The organic light emitting device according to claim 1, wherein the light emitting layer contains a phosphorescent light emitting material. 請求項1〜3のいずれかに記載の有機電界発光素子を用いて形成されることを特徴とする表示装置。 It forms using the organic electroluminescent element in any one of Claims 1-3, The display apparatus characterized by the above-mentioned. 請求項1〜3のいずれかに記載の有機電界発光素子を用いて形成されることを特徴とする照明装置。 An illuminating device formed using the organic electroluminescent element according to claim 1.
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