JP2014051448A - NAPHTHO[1,2-b]TRIPHENYLENE COMPOUND AND ORGANIC LIGHT-EMITTING ELEMENT HAVING THE SAME - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ナフト［１，２−ｂ］トリフェニレン化合物およびそれを有する有機発光素子に関する。 The present invention relates to a naphtho [1,2-b] triphenylene compound and an organic light-emitting device having the naphtho [1,2-b] triphenylene compound.
有機発光素子は、陽極と陰極と、それらの間に配置される有機化合物層とを有する素子である。前記各電極から電子および正孔を注入することにより、前記有機化合物層中の発光性有機化合物の励起子を生成させ、該励起子が基底状態に戻る際に光を放出する。 An organic light-emitting element is an element having an anode, a cathode, and an organic compound layer disposed therebetween. By injecting electrons and holes from the electrodes, excitons of the light-emitting organic compound in the organic compound layer are generated, and light is emitted when the excitons return to the ground state.
有機発光素子は有機エレクトロルミネッセンス素子、あるいは有機ＥＬ素子とも呼ばれる。有機発光素子の最近の進歩は著しく、低印加電圧で高輝度、多様な発光波長、高速応答性、薄型、軽量の発光デバイス化が可能である。 The organic light emitting element is also called an organic electroluminescence element or an organic EL element. Recent advances in organic light-emitting elements are remarkable, and it is possible to produce light-emitting devices with high luminance, various emission wavelengths, high-speed response, thinness, and light weight at a low applied voltage.
現在では、有機発光素子の発光効率を向上させる試みの１つとして、燐光発光を利用することが提案されている。燐光発光する有機発光素子（燐光発光素子）の内部量子収率は、蛍光発光する有機発光素子の理論上４倍になる。このため、燐光発光素子は、蛍光発光のものよりも約４倍の発光効率向上が期待される。 At present, as one of attempts to improve the light emission efficiency of the organic light emitting device, it has been proposed to use phosphorescence. The internal quantum yield of an organic light emitting device that emits phosphorescence (phosphorescent light emitting device) is theoretically four times that of an organic light emitting device that emits fluorescence. For this reason, the phosphorescent light emitting element is expected to improve the luminous efficiency by about 4 times that of the fluorescent light emitting element.
一方で、有機発光素子は有機物それ自体が発光するため、寿命が短く、更なる長寿命化が望まれている。 On the other hand, since the organic light emitting element emits light itself, the lifetime is short, and a longer lifetime is desired.
特許文献１には、有機発光素子に使用される材料としてナフト［１，２−ｂ］トリフェニレンが記載され、ここでは、構造式を示し、化合物（２）と呼ぶ。 Patent Document 1 describes naphtho [1,2-b] triphenylene as a material used for an organic light-emitting device, and shows a structural formula and is referred to as a compound (2) here.
また非特許文献１には、下記構造式で示される化合物の合成法が記載されている。ここではその化合物を化合物（３）と呼ぶ。 Non-Patent Document 1 describes a method for synthesizing a compound represented by the following structural formula. Here, the compound is referred to as compound (3).
しかし、特許文献１には燐光発光素子としての記載がなく、非特許文献１にはそもそも有機発光素子についての記載がない。 However, Patent Document 1 has no description as a phosphorescent light emitting element, and Non-Patent Document 1 has no description about an organic light emitting element.
特許文献１に記載の化合物は、分子骨格の平面性が高いため、分子間相互作用が大きい。このことは、濃度消光による効率の低下や、結晶化によるアモルファス性の低下を招くため、有機発光素子にとって好ましくない。 The compound described in Patent Document 1 has a large intermolecular interaction because of the high planarity of the molecular skeleton. This is not preferable for the organic light emitting device because it causes a decrease in efficiency due to concentration quenching and a decrease in amorphousness due to crystallization.
また、特許文献１に記載の化合物は、最低励起一重項状態（Ｓ１）と最低励起三重項状態（Ｔ１）とのエネルギー差が大きい。Ｓ１とＴ１とのエネルギー差が大きい化合物を燐光発光素子の発光層のホスト材料に用いた場合、発光層へのキャリアの注入性が低下する。 In addition, the compound described in Patent Document 1 has a large energy difference between the lowest excited singlet state (S1) and the lowest excited triplet state (T1). When a compound having a large energy difference between S1 and T1 is used as the host material of the light emitting layer of the phosphorescent light emitting device, the carrier injectability into the light emitting layer is lowered.
このため、Ｓ１とＴ１との差が大きい化合物は、燐光発光素子のホスト材料に適さない。 For this reason, a compound having a large difference between S1 and T1 is not suitable for the host material of the phosphorescent light emitting device.
非特許文献１に記載の化合物は、基本骨格それ自体が大きく歪んでおり、加えて、基本骨格と置換基を連結する炭素−炭素結合距離が長いため、結合が開裂しやすく、不安定な化合物である。 In the compound described in Non-Patent Document 1, the basic skeleton itself is greatly distorted, and in addition, since the carbon-carbon bond distance connecting the basic skeleton and the substituent is long, the bond is easily cleaved and the compound is unstable. It is.
また、非特許文献１に記載の化合物は、上記化合物と同様にＳ１とＴ１との差が大きいため、燐光発光素子のホスト材料には適さない。 Further, the compound described in Non-Patent Document 1 is not suitable for a host material of a phosphorescent light-emitting element because the difference between S1 and T1 is large as in the case of the above compound.
そこで、本発明は、分子間相互作用を抑制しアモルファス性が高く、化合物自体の安定性に優れ、Ｓ１とＴ１との差が小さい有機化合物を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an organic compound that suppresses intermolecular interaction, has high amorphousness, is excellent in stability of the compound itself, and has a small difference between S1 and T1.
よって、本発明は、下記一般式［１］で示されることを特徴とする有機化合物を提供する。 Therefore, the present invention provides an organic compound represented by the following general formula [1].
［１］
[1]
一般式［１］において、Ｒ１乃至Ｒ１０は水素原子、ハロゲン原子、炭素数１以上４以下のアルキル基からそれぞれ独立に選ばれる。 In the general formula [1], R 1 to R 10 are each independently selected from a hydrogen atom, a halogen atom, and an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
Ａｒ１乃至Ａｒ６は水素原子またはアリール基であり、前記Ａｒ１乃至前記Ａｒ６のいずれか一つのみが前記アリール基である。 Ar 1 to Ar 6 are a hydrogen atom or an aryl group, and only one of Ar 1 to Ar 6 is the aryl group.
前記アリール基は、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、フェナントレニル基、フルオレニル基のいずれかである。 The aryl group is any one of a phenyl group, a biphenyl group, a naphthyl group, a phenanthrenyl group, and a fluorenyl group.
前記アリール基は、置換基として、炭素原子数１以上４以下のアルキル基、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、フェナントレニル基、フルオレニル基、トリフェニレニル基、クリセニル基、ジベンゾチエニル基、ジベンゾフラニル基、カルバゾリル基、フェナントロリル基を有してもよい。 The aryl group includes, as a substituent, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a phenyl group, a biphenyl group, a naphthyl group, a phenanthrenyl group, a fluorenyl group, a triphenylenyl group, a chrycenyl group, a dibenzothienyl group, a dibenzofuranyl group, You may have a carbazolyl group and a phenanthroyl group.
前記アリール基が有する前記置換基はハロゲン原子、炭素数１以上４以下のアルキル基をさらに有してもよい。 The substituent that the aryl group has may further have a halogen atom and an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
本発明によれば、分子間相互作用を抑制しアモルファス性が高く、かつ化合物自体の安定性に優れ、Ｓ１とＴ１とのエネルギー差が小さい有機化合物を提供できる。そして、これを有する駆動電圧が低く、かつ素子寿命が長い有機発光素子を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide an organic compound that suppresses intermolecular interaction, has high amorphousness, is excellent in stability of the compound itself, and has a small energy difference between S1 and T1. In addition, an organic light emitting device having a low driving voltage and a long device life can be provided.
本発明は、下記一般式［１］で示されることを特徴とする有機化合物である。 The present invention is an organic compound represented by the following general formula [1].
［１］
[1]
一般式［１］において、Ｒ１乃至Ｒ１０は水素原子、ハロゲン原子、炭素数１以上４以下のアルキル基からそれぞれ独立に選ばれる。 In the general formula [1], R 1 to R 10 are each independently selected from a hydrogen atom, a halogen atom, and an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
Ａｒ１乃至Ａｒ６は水素原子またはアリール基であり、前記Ａｒ１乃至前記Ａｒ６のいずれか一つのみが前記アリール基である。 Ar 1 to Ar 6 are a hydrogen atom or an aryl group, and only one of Ar 1 to Ar 6 is the aryl group.
前記アリール基は、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、フェナントレニル基、フルオレニル基のいずれかである。 The aryl group is any one of a phenyl group, a biphenyl group, a naphthyl group, a phenanthrenyl group, and a fluorenyl group.
前記アリール基は、置換基として、炭素原子数１以上４以下のアルキル基、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、フェナントレニル基、フルオレニル基、トリフェニレニル基、クリセニル基、ジベンゾチエニル基、ジベンゾフラニル基、カルバゾリル基、フェナントロリル基を有してもよい。 The aryl group includes, as a substituent, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a phenyl group, a biphenyl group, a naphthyl group, a phenanthrenyl group, a fluorenyl group, a triphenylenyl group, a chrycenyl group, a dibenzothienyl group, a dibenzofuranyl group, You may have a carbazolyl group and a phenanthroyl group.
前記アリール基が有する前記置換基はハロゲン原子、炭素数１以上４以下のアルキル基をさらに有してもよい。 The substituent that the aryl group has may further have a halogen atom and an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
本発明は、基本骨格の特定の位置にアリール基を設けることで、分子間相互作用の抑制と、Ｓ１とＴ１との差が小さい有機化合物である。 The present invention is an organic compound that suppresses intermolecular interaction and has a small difference between S1 and T1 by providing an aryl group at a specific position of the basic skeleton.
本実施形態において基本骨格とは、共役を有する縮合環のみで形成された構造を指す。有機化合物内に基本骨格が複数存在する場合は、最も分子量の大きいものを基本骨格と呼ぶ。 In the present embodiment, the basic skeleton refers to a structure formed only by a condensed ring having conjugation. When there are a plurality of basic skeletons in an organic compound, the one having the largest molecular weight is called a basic skeleton.
すなわち、本発明に係る有機化合物の基本骨格は、無置換のナフト［１，２−ｂ］トリフェニレンと同じ構造で表される。 That is, the basic skeleton of the organic compound according to the present invention is represented by the same structure as unsubstituted naphtho [1,2-b] triphenylene.
本発明に係る有機化合物は、Ａｒ１乃至Ａｒ６のいずれかひとつにアリール基を有する。これにより、分子パッキングを抑制することができ、アモルファス性に優れた薄膜を形成することができる。 The organic compound according to the present invention has an aryl group in any one of Ar 1 to Ar 6 . Thereby, molecular packing can be suppressed and a thin film excellent in amorphousness can be formed.
またＡｒ１乃至Ａｒ６の置換位置は、基本骨格と置換基の立体的な反発が小さい。このため、化合物に生じるひずみが小さく、化合物自体の安定性が高い。 The substitution positions of Ar 1 to Ar 6 are small in steric repulsion between the basic skeleton and the substituent. For this reason, the distortion which arises in a compound is small, and stability of compound itself is high.
さらに、Ｓ１とＴ１とのエネルギー差が小さい有機化合物であり、黄色〜赤領域（波長５５０ｎｍ以上６７０ｎｍ以下）を発光する燐光発光素子のホスト材料に好適に用いることができる。 Furthermore, it is an organic compound having a small energy difference between S1 and T1, and can be suitably used as a host material of a phosphorescent light-emitting element that emits yellow to red light (wavelength of 550 to 670 nm).
（本発明に係る有機化合物と他の有機化合物との比較）
本実施形態に係る例示化合物Ａ１と、下記化合物（２）および化合物（３）で示される有機化合物とを、アモルファス性、化合物の安定性、Ｓ１とＴ１とのエネルギー差、の三点において比較する。
(Comparison of the organic compound according to the present invention with other organic compounds)
The exemplified compound A1 according to this embodiment and the organic compound represented by the following compound (2) and compound (3) are compared at three points: amorphous property, stability of the compound, and energy difference between S1 and T1. .
化合物（２）および化合物（３）で示される有機化合物は、それぞれ特許文献１および非特許文献２に記載の化合物である。 The organic compounds represented by compound (2) and compound (3) are the compounds described in Patent Document 1 and Non-Patent Document 2, respectively.
第一に、有機発光素子には膜質に優れたアモルファス性が高い薄膜を形成できる有機化合物が求められる。アモルファス性が高いとは、結晶性が低いということもできる。 First, an organic compound capable of forming a thin film having excellent film quality and high amorphous property is required for the organic light emitting device. High amorphousness can also mean low crystallinity.
本発明に係る有機化合物は、化合物（２）と比較して、Ａｒ１乃至Ａｒ６のいずれかひとつにアリール基を有するため、分子間相互作用が抑制されている。その結果、アモルファス性が高い薄膜を形成することができる。 Since the organic compound according to the present invention has an aryl group in any one of Ar 1 to Ar 6 as compared with the compound (2), the intermolecular interaction is suppressed. As a result, a thin film with high amorphousness can be formed.
本発明を推定するために、例示化合物Ａ１と化合物（２）および化合物（３）とを密度汎関数法（Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ Ｔｈｅｏｒｙ）を用いて、Ｂ３ＬＹＰ／６−３１Ｇ＊レベルでの分子軌道計算を行い、分子構造の平面性を比較した。 In order to estimate the present invention, molecular orbital calculation is performed on Exemplified Compound A1, Compound (2), and Compound (3) at the B3LYP / 6-31G * level using the density functional theory (Density Functional Theory). The planarity of the molecular structure was compared.
表１に示すように、化合物（２）は無置換のナフト［１，２−ｂ］トリフェニレンそのものであるため、平面性が高いのに対して、例示化合物Ａ１は一般式［１］におけるＡｒ１の置換位置に嵩高い置換基を有しているため、平面性が低い。 As shown in Table 1, since compound (2) is unsubstituted naphtho [1,2-b] triphenylene itself, the planarity is high, while exemplary compound A1 has Ar 1 in general formula [1]. Since it has a bulky substituent at the substitution position, the flatness is low.
よって、例示化合物Ａ１は、分子間相互作用を抑制することができ、化合物（２）よりも結晶性が低いため、より膜質に優れるアモルファス薄膜を形成することができる。 Therefore, Exemplified Compound A1 can suppress intermolecular interaction and has lower crystallinity than Compound (2), and thus can form an amorphous thin film with better film quality.
一方で、化合物（３）も嵩高い置換基を有しているため、平面性は低い。 On the other hand, since the compound (3) also has a bulky substituent, the planarity is low.
第二に、有機発光素子には、有機化合物自体の安定性が求められる。 Second, the organic light emitting device is required to have stability of the organic compound itself.
本発明に係る有機化合物は、基本骨格との立体的な反発が小さい置換位置に置換基を有するため、化合物（３）と比較して、化合物自体の安定性が高い。 Since the organic compound according to the present invention has a substituent at a substitution position with a small steric repulsion with the basic skeleton, the stability of the compound itself is higher than that of the compound (3).
例示化合物Ａ１と化合物（３）とを比較するために分子軌道計算を行った。分子軌道計算は、密度汎関数法（Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ Ｔｈｅｏｒｙ）を用いて、Ｂ３ＬＹＰ／６−３１Ｇ＊レベルで行った。 Molecular orbital calculation was performed to compare exemplary compound A1 and compound (3). Molecular orbital calculations were performed at the B3LYP / 6-31G * level using the density functional theory (Density Functional Theory).
基底状態における基本骨格と置換基との結合距離、および下記に示すナフト［１，２−ｂ］トリフェニレン骨格内の二面角を比較した。計算した二面角は、下記の太線を有する環を含む平面同士が成す角である。 The bond distance between the basic skeleton and the substituent in the ground state and the dihedral angle in the naphtho [1,2-b] triphenylene skeleton shown below were compared. The calculated dihedral angle is an angle formed by planes including a ring having the following thick line.
例示化合物Ａ１と化合物（３）との比較を表２に示す。 Table 2 shows a comparison between Example Compound A1 and Compound (3).
化合物（３）は、基本骨格と置換基の結合距離が１．４９６Å、１．４９７Åであるのに対して、例示化合物Ａ１は１．４８４Åと結合距離が短い。 In Compound (3), the bond distance between the basic skeleton and the substituent is 1.497 mm and 1.497 mm, whereas Exemplified Compound A1 has a bond distance as short as 1.484 mm.
よって例示化合物Ａ１は、基本骨格と置換基の結合が強く、結合の開裂が起こりにくいため、より安定性に優れる化合物である。 Therefore, the exemplary compound A1 is a compound that is more stable because the bond between the basic skeleton and the substituent is strong and bond cleavage is difficult to occur.
さらに、化合物（３）は、基底状態において上記に示したナフト［１，２−ｂ］トリフェニレン骨格内の二面角が６７．５°であるのに対して、例示化合物Ａ１は５．０°である。 Further, the compound (3) has a dihedral angle in the naphtho [1,2-b] triphenylene skeleton shown above in the ground state of 67.5 °, whereas the exemplified compound A1 has a 5.0 ° It is.
ナフト［１，２−ｂ］トリフェニレン骨格自体、すなわち化合物（２）は、表１にあるように平面性の高い分子構造である。しかし、基本骨格に置換基を設けた化合物である化合物（３）は、基本骨格内の二面角が６７．５°と大きい。 As shown in Table 1, the naphtho [1,2-b] triphenylene skeleton itself, that is, the compound (2) has a highly planar molecular structure. However, Compound (3), which is a compound having a substituent on the basic skeleton, has a large dihedral angle of 67.5 ° in the basic skeleton.
これは、置換基を設けたことによって、化合物（３）には大きな負荷がかかり、基本骨格が大きく歪んだためである。 This is because the compound (3) is heavily loaded and the basic skeleton is greatly distorted by providing the substituent.
また、一般に有機化合物は、三重項励起状態においては、分子構造の平面性を高める構造変化が誘起される。 In general, in an organic compound, a structural change that enhances the planarity of the molecular structure is induced in a triplet excited state.
つまり、基底状態においては、二面角６７．５°の平面性が低い構造である化合物（３）は、三重項励起状態においては、平面性が高い構造となるので、化合物（３）は基底状態と三重項励起状態との構造変化が大きい化合物である。 That is, in the ground state, the compound (3) having a low planarity with a dihedral angle of 67.5 ° has a high planarity in the triplet excited state. It is a compound having a large structural change between the state and the triplet excited state.
このため、化合物（３）は基底状態と励起状態間の遷移を繰り返すことにより、大きな構造変化を繰り返すので分子構造に大きな負荷がかかることになり、化合物の変性等が起きやすい化合物、すなわち、安定性が低い化合物である。 For this reason, the compound (3) repeats a large structural change by repeating the transition between the ground state and the excited state, so that a large load is imposed on the molecular structure, and the compound is likely to undergo denaturation of the compound, that is, stable. It is a compound with low properties.
以上より、例示化合物Ａ１は、基本骨格自体のひずみが小さく、また基底状態から励起状態への遷移過程においての構造変化も少ないので、安定性に優れる化合物である。 As described above, the exemplary compound A1 is a compound having excellent stability because the distortion of the basic skeleton itself is small and the structural change in the transition process from the ground state to the excited state is small.
そして、例示化合物Ａ１と同様の効果を有する本発明に係る有機化合物は、基本骨格自体のひずみが小さく、また基底状態から励起状態への遷移過程においての構造変化も少ないので、安定性に優れる化合物である。 The organic compound according to the present invention having the same effect as the exemplary compound A1 has excellent stability because the distortion of the basic skeleton itself is small and the structural change in the transition process from the ground state to the excited state is small. It is.
本発明に係る有機化合物が有する置換基の位置について説明する。 The position of the substituent that the organic compound according to the present invention has will be described.
先述したように、本発明に係る有機化合物は、基本骨格と置換基の相互作用が少なく、安定性が高い化合物である。 As described above, the organic compound according to the present invention is a highly stable compound with little interaction between the basic skeleton and the substituent.
例えば、一般式［１］においてＲ１の位置にフェニル基を置換した場合、基本骨格であるナフト［１，２−ｂ］トリフェニレンのナフタレン部位のペリ位に相当する位置（一般式［１］おけるＲ２）の水素原子と、置換基であるフェニル基のオルト位の水素原子が立体的に反発し合う。 For example, when a phenyl group is substituted at the position of R 1 in the general formula [1], the position corresponding to the peri position of the naphthalene moiety of the basic skeleton naphtho [1,2-b] triphenylene (in the general formula [1] The hydrogen atom of R 2 ) and the hydrogen atom at the ortho position of the phenyl group which is a substituent are sterically repelled.
これにより、基本骨格と置換基との間に負荷がかかった構造となるため、結合距離の拡大に伴う結合の不安定化や、分子構造にひずみが生じる。このような置換位置にアリール基などの嵩高い置換基を設けることは、化合物の安定性が低下するため、好ましくない。 This results in a structure in which a load is applied between the basic skeleton and the substituent, resulting in destabilization of the bond accompanying expansion of the bond distance and distortion in the molecular structure. It is not preferable to provide a bulky substituent such as an aryl group at such a substitution position because the stability of the compound is lowered.
本発明に係る有機化合物は、一般式［１］におけるＡｒ１乃至Ａｒ６のいずれかひとつにアリール基を有している。 The organic compound according to the present invention has an aryl group in any one of Ar 1 to Ar 6 in the general formula [1].
Ａｒ１乃至Ａｒ６の置換位置は、基本骨格と置換基の水素原子による立体的な反発が小さい置換位置であるため、化合物の安定性は高くなる。 Since the substitution positions of Ar 1 to Ar 6 are substitution positions with small steric repulsion due to the hydrogen atoms of the basic skeleton and the substituent, the stability of the compound is increased.
したがって、本発明に係る有機化合物は、安定性の高い有機化合物であり、有機発光素子に好ましく用いることができる。 Therefore, the organic compound according to the present invention is a highly stable organic compound and can be preferably used for an organic light-emitting device.
第三に、燐光発光素子のホスト材料には、Ｓ１とＴ１の差が小さい有機化合物が求められる。 Third, an organic compound having a small difference between S1 and T1 is required for the host material of the phosphorescent light emitting device.
燐光発光素子において、発光層の主成分であるホスト材料のＴ１は、副成分であるゲスト材料のＴ１よりもエネルギーが高い。これは、エネルギーをホスト材料のＴ１からゲスト材料のＴ１へ移動させるためである。 In the phosphorescent light-emitting element, T1 of the host material that is the main component of the light-emitting layer has higher energy than T1 of the guest material that is the subcomponent. This is because energy is transferred from T1 of the host material to T1 of the guest material.
また、同一化合物のＳ１とＴ１とを比較するとＳ１のエネルギーが高いことが知られている。つまり、Ｓ１とＴ１の差が大きい有機化合物は、Ｓ１エネルギーが高い。 Moreover, it is known that the energy of S1 is high when S1 and T1 of the same compound are compared. That is, an organic compound having a large difference between S1 and T1 has high S1 energy.
Ｓ１エネルギーが高いホスト材料により生成される励起子もまた高エネルギーを有するため、化合物への負荷が大きい。そのため、Ｓ１エネルギーが高いホスト材料を有する有機発光素子の寿命が短い。 Since excitons generated by the host material having a high S1 energy also have high energy, the load on the compound is large. Therefore, the lifetime of the organic light emitting device having a host material with high S1 energy is short.
さらに、Ｓ１エネルギーが高い有機化合物はバンドギャップ、すなわちＨＯＭＯ−ＬＵＭＯエネルギーギャップが大きい。 Furthermore, an organic compound having a high S1 energy has a large band gap, that is, a HOMO-LUMO energy gap.
これにより、発光層と発光層と隣接する隣接層とのＨＯＭＯ同士の注入障壁あるいはＬＵＭＯ同士の注入障壁が大きくなり、キャリアの注入性が低下するので、素子の駆動電圧が高い。 Thereby, the injection barrier between HOMOs or the injection barrier between LUMOs in the light emitting layer and the adjacent layer adjacent to the light emitting layer is increased, and the carrier injection property is lowered, so that the driving voltage of the element is high.
よって、高エネルギーの励起子を生成する点、キャリアの注入性が低下する点の二点の理由から、Ｓ１とＴ１の差が大きい有機化合物を燐光発光素子のホスト材料に用いることは、好ましくない。 Therefore, it is not preferable to use an organic compound having a large difference between S1 and T1 as the host material of the phosphorescent light emitting device because it generates high energy excitons and reduces the carrier injectability. .
本発明に係る有機化合物は、化合物（２）および（３）と比較してＳ１とＴ１の差が小さい。これを比較するために分子軌道計算を行った。 The difference between S1 and T1 is smaller in the organic compound according to the present invention than in the compounds (2) and (3). In order to compare this, molecular orbital calculation was performed.
例示化合物Ａ１と、化合物（２）および化合物（３）とを密度汎関数法（Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ Ｔｈｅｏｒｙ）を用いて、Ｂ３ＬＹＰ／６−３１Ｇ＊レベルでの分子軌道計算を行い、Ｓ１とＴ１の差を比較した。その結果を表３に示す。 A molecular orbital calculation is performed on the B3LYP / 6-31G * level of the exemplary compound A1, the compound (2), and the compound (3) using the density functional theory (Density Functional Theory), and the difference between S1 and T1 is calculated. Compared. The results are shown in Table 3.
化合物（２）および（３）のＳ１とＴ１の差がそれぞれ、１７０ｎｍ、１６２ｎｍであるのに対して、例示化合物Ａ１は１５４ｎｍと小さい。 The difference between S1 and T1 of the compounds (2) and (3) is 170 nm and 162 nm, respectively, whereas the exemplary compound A1 is as small as 154 nm.
よって、例示化合物Ａ１は、黄色〜赤領域（波長５５０ｎｍ以上６７０ｎｍ以下）の光を発する燐光発光素子のホスト材料に好適に用いることができる。 Therefore, the exemplary compound A1 can be suitably used as a host material of a phosphorescent light emitting element that emits light in a yellow to red region (wavelength of 550 nm or more and 670 nm or less).
例示化合物Ａ１のＳ１およびＴ１の実測値を表４に示す。Ｓ１エネルギーは計算値よりもやや低く、Ｔ１エネルギーは計算値とほぼ一致した。 Table 4 shows the measured values of S1 and T1 of Example Compound A1. The S1 energy was slightly lower than the calculated value, and the T1 energy almost coincided with the calculated value.
Ｓ１測定は、希薄トルエン溶液中、室温で行い、励起波長は３００ｎｍ、蛍光測定モードを用いて測定し、最も短波長の０−０遷移のピーク値をＳ１とした。 S1 measurement was performed in a diluted toluene solution at room temperature, the excitation wavelength was 300 nm, and measurement was performed using the fluorescence measurement mode, and the peak value of the 0-0 transition at the shortest wavelength was S1.
Ｔ１測定は、希薄トルエン溶液中、温度７７ｋで行い、励起波長は３５０ｎｍ、燐光測定モードを用いて測定し、最も短波長の０−０遷移のピーク値をＴ１とした。両測定とも、測定装置は日立製分光光度計Ｆ−４５００を用いた。 The T1 measurement was performed in a dilute toluene solution at a temperature of 77 k, the excitation wavelength was 350 nm, and the phosphorescence measurement mode was used. The peak value of the 0-0 transition at the shortest wavelength was T1. For both measurements, Hitachi spectrophotometer F-4500 was used as the measuring device.
このように、本発明に係る有機化合物の基本骨格であるナフト［１，２−ｂ］トリフェニレンは、適切な位置に置換基を有することで、燐光発光素子のホスト材料に適したＳ１とＴ１の差が小さい化合物となる。 Thus, naphtho [1,2-b] triphenylene, which is the basic skeleton of the organic compound according to the present invention, has a substituent at an appropriate position, so that S1 and T1 suitable for a host material of a phosphorescent light-emitting element can be obtained. It becomes a compound with a small difference.
本発明に係る有機化合物が有する置換基の構造について説明する。 The structure of the substituent that the organic compound according to the present invention has will be described.
本発明に係る有機化合物のＴ１エネルギーは５５０ｎｍ未満であり、これは黄色〜赤領域（波長５５０ｎｍ以上６７０ｎｍ以下）の燐光発光素子のホスト材料に好適に用いることができる。 The T1 energy of the organic compound according to the present invention is less than 550 nm, and this can be suitably used as a host material of a phosphorescent light emitting device in a yellow to red region (wavelength of 550 nm to 670 nm).
例えば、置換置としてピレン基を設けた場合、ピレン骨格自体のＴ１エネルギーが５８９ｎｍと低いため、化合物全体のＴ１エネルギーも５９０ｎｍ程度まで低くなり、所望のＴ１エネルギー（５５０ｎｍ未満）を満たすことができない。 For example, when a pyrene group is provided as a substituent, since the T1 energy of the pyrene skeleton itself is as low as 589 nm, the T1 energy of the entire compound is also reduced to about 590 nm, and the desired T1 energy (less than 550 nm) cannot be satisfied.
本発明に係る有機化合物の置換基は、置換基自体のＴ１エネルギーが十分に高い。具体的には、下記表５に示す構造式のうち、波長換算でＴ１エネルギーが５００ｎｍ以下の置換基である。 The substituent of the organic compound according to the present invention has a sufficiently high T1 energy of the substituent itself. Specifically, among the structural formulas shown in Table 5 below, it is a substituent having a T1 energy of 500 nm or less in terms of wavelength.
そして、これらの置換基を有することで、黄色〜赤領域（波長５５０ｎｍ以上６７０ｎｍ以下）の燐光発光素子のホスト材料に好適に用いることができる。 And by having these substituents, it can use suitably for the host material of the phosphorescence light emitting element of yellow-red area | region (wavelength 550nm or more and 670nm or less).
本実施形態において置換基自体のＴ１エネルギーとは、置換基を単体の化合物とみなした場合のＴ１エネルギーを指す。つまり、フェニル基のＴ１エネルギーはベンゼンのＴ１エネルギーを指す。 In the present embodiment, the T1 energy of the substituent itself refers to the T1 energy when the substituent is regarded as a single compound. That is, the T1 energy of the phenyl group refers to the T1 energy of benzene.
以上より、本発明に係る例示化合物Ａ１は、化合物自体の安定性が高く、平面性の低い分子構造を有しているため、化合物（２）および化合物（３）よりも有機発光素子に好適なアモルファスな薄膜を形成することができる。 As mentioned above, since exemplary compound A1 which concerns on this invention has the molecular structure with high stability of compound itself and low planarity, it is more suitable for an organic light emitting element than a compound (2) and a compound (3). An amorphous thin film can be formed.
さらに、Ｓ１とＴ１の差が小さいため、燐光発光素子のホスト材料に好適に用いることができる。 Furthermore, since the difference between S1 and T1 is small, it can be suitably used as a host material for a phosphorescent light-emitting element.
結果として、化合物（２）および化合物（３）よりも低電圧で、長寿命な有機発光素子を提供することができる。 As a result, it is possible to provide an organic light emitting device having a longer voltage and a lower voltage than those of the compounds (2) and (3).
本発明に係る有機化合物は、燐光発光素子の発光層のホスト材料として好ましく用いることができる。 The organic compound according to the present invention can be preferably used as a host material of a light emitting layer of a phosphorescent light emitting device.
本実施形態において、ホスト材料とは、発光層を構成する化合物の中で最も重量比が大きい化合物である。ゲスト材料とは、発光層を構成する化合物の中で重量比がホスト材料よりも小さく主たる発光をする化合物である。ゲスト材料はドーパントとも呼ばれる。 In the present embodiment, the host material is a compound having the largest weight ratio among the compounds constituting the light emitting layer. The guest material is a compound that emits main light with a weight ratio smaller than that of the host material among the compounds constituting the light emitting layer. The guest material is also called a dopant.
さらに発光層は、アシスト材料を有してよく、アシスト材料とは、発光層を構成する化合物の中で重量比がホスト材料よりも小さく、かつゲスト材料の発光を助ける化合物である。アシスト材料は第二ホストとも呼ばれる。 Further, the light emitting layer may have an assist material, and the assist material is a compound that has a weight ratio smaller than that of the host material among the compounds constituting the light emitting layer and assists the light emission of the guest material. The assist material is also called a second host.
本発明に係る有機化合物を発光層のホスト材料として用いた有機発光素子は、発光効率が高く、かつ素子寿命が長いので、優れた有機発光素子である。 An organic light-emitting device using the organic compound according to the present invention as a host material for a light-emitting layer is an excellent organic light-emitting device because of high light emission efficiency and long device life.
本発明に係る有機化合物の一例を例示する。しかし、本発明に係る有機化合物はこれらに限定されるものではない。 An example of the organic compound according to the present invention is illustrated. However, the organic compound according to the present invention is not limited to these.
例示した化合物のうちＡ群に示す化合物は、分子全体が炭化水素のみで構成されている。炭化水素のみで構成される化合物は、ＨＯＭＯのエネルギーレベルが低い。これは、酸化電位が低く、酸化に対して安定であることを意味する。 Among the exemplified compounds, the compounds shown in Group A are composed entirely of hydrocarbons. Compounds composed only of hydrocarbons have a low HOMO energy level. This means that the oxidation potential is low and stable against oxidation.
ここで、ＨＯＭＯのエネルギーレベルが低いとは、ＨＯＭＯのエネルギーレベルが真空準位からより遠いことを示し、ＨＯＭＯが深いとも表現される。 Here, the low energy level of HOMO indicates that the energy level of HOMO is farther from the vacuum level, and is expressed as deep HOMO.
したがって、本発明に係る有機化合物のうち、炭化水素のみで構成されているＡ群に示す化合物は、化合物の安定性が高いので好ましい。 Therefore, among the organic compounds according to the present invention, the compounds shown in Group A, which are composed only of hydrocarbons, are preferable because the stability of the compounds is high.
例示した化合物のうちＢ群に示す化合物は、置換基にヘテロ原子を有する化合物である。ヘテロ原子により、分子の酸化電位、分子間相互作用、さらに電荷輸送能が変化する。 Among the exemplified compounds, the compounds shown in Group B are compounds having a hetero atom as a substituent. The heteroatom changes the oxidation potential of the molecule, the intermolecular interaction, and the charge transport ability.
このため、キャリアバランスの調整に優れ、効率良く励起子を生成するホストとして用いることができる。また、ホスト材料以外の電子輸送層や電子注入層等の用途にも用いることができる。 For this reason, it is excellent in adjustment of carrier balance and can be used as a host for efficiently generating excitons. It can also be used for applications such as an electron transport layer and an electron injection layer other than the host material.
本発明に係る有機化合物の中でも、一般式［１］におけるＲ１乃至Ｒ１０のすべてが水素原子である化合物、すなわち下記一般式［２］で示される有機化合物が特に好ましい。 Among the organic compounds according to the present invention, a compound in which all of R1 to R10 in the general formula [1] are hydrogen atoms, that is, an organic compound represented by the following general formula [2] is particularly preferable.
［２］
[2]
Ａｒ７乃至Ａｒ１２は水素原子またはアリール基であり、前記Ａｒ７乃至前記Ａｒ１２のいずれか一つのみが前記アリール基である。 Ar 7 to Ar 12 are a hydrogen atom or an aryl group, and only one of Ar 7 to Ar 12 is the aryl group.
前記アリール基は、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、フェナントレニル基、フルオレニル基のいずれかである。 The aryl group is any one of a phenyl group, a biphenyl group, a naphthyl group, a phenanthrenyl group, and a fluorenyl group.
前記アリール基は、置換基として、炭素原子数１以上４以下のアルキル基、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、フェナントレニル基、フルオレニル基、トリフェニレニル基、クリセニル基、ジベンゾチエニル基、ジベンゾフラニル基、カルバゾリル基、フェナントロリル基を有してもよい。 The aryl group has, as a substituent, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, phenyl group, biphenyl group, naphthyl group, phenanthrenyl group, fluorenyl group, triphenylenyl group, chrysenyl group, dibenzothienyl group, dibenzofuranyl group, You may have a carbazolyl group and a phenanthroyl group.
前記アリール基が有する前記置換基はハロゲン原子、炭素数１以上４以下のアルキル基をさらに有してもよい。 The substituent that the aryl group has may further have a halogen atom and an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
一般式［２］で示される有機化合物は、Ａｒ７乃至Ａｒ１２のいずれか一つのみに置換基を有する有機化合物である。そのため、置換基同士の接触が少なく、化合物として安定であるため好ましい。 The organic compound represented by the general formula [2] is an organic compound having a substituent only in any one of Ar 7 to Ar 12 . Therefore, it is preferable because there is little contact between substituents and the compound is stable.
合成ルート
本発明に係る有機化合物の合成方法の一例を下記に示す。
Synthesis route An example of the synthesis method of the organic compound according to the present invention is shown below.
（その他有機化合物と原料）
上記反応式のうちＣ１、Ｃ２およびＣ６を変えることで種々の有機化合物を合成することができる。その具体例を表６に合成化合物として示す。下記表は、合成化合物を得るための原料であるＣ１、Ｃ２およびＣ６も示す。
(Other organic compounds and raw materials)
Various organic compounds can be synthesized by changing C1, C2 and C6 in the above reaction formula. Specific examples thereof are shown as synthetic compounds in Table 6. The table below also shows C1, C2 and C6 which are raw materials for obtaining synthetic compounds.
（本実施形態に係る有機発光素子の説明）
次に本実施形態に係る有機発光素子を説明する。
(Description of the organic light emitting device according to the present embodiment)
Next, the organic light emitting device according to this embodiment will be described.
本実施形態に係る有機発光素子は一対の電極である陽極と陰極とそれらの間に配置される有機化合物層とを有し、この有機化合物層が一般式［１］で示される有機化合物を有する素子である。 The organic light-emitting device according to this embodiment has a pair of electrodes, an anode and a cathode, and an organic compound layer disposed therebetween, and the organic compound layer has an organic compound represented by the general formula [1]. It is an element.
本実施形態に係る有機発光素子が有する有機化合物層は、単層であっても複数層であっても構わない。 The organic compound layer included in the organic light emitting device according to this embodiment may be a single layer or a plurality of layers.
ここで、複数層とは、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、正孔ブロック層、電子輸送層、電子注入層、エキシトンブロック層等から適宜選択される層である。もちろん、前記群の中から複数を選択し、かつそれらを組み合わせて用いることができる。 Here, the multiple layers are layers appropriately selected from a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, a hole block layer, an electron transport layer, an electron injection layer, an exciton block layer, and the like. Of course, it is possible to select a plurality from the group and use them in combination.
本実施形態に係る有機発光素子の構成はこれらに限定されるものではない。例えば、電極と有機化合物層界面に絶縁性層を設ける、接着層あるいは干渉層を設ける、電子輸送層もしくは正孔輸送層がイオン化ポテンシャルの異なる二層から構成されるなど多様な層構成をとることができる。 The configuration of the organic light emitting device according to this embodiment is not limited thereto. For example, various layer configurations such as providing an insulating layer at the interface between the electrode and the organic compound layer, providing an adhesive layer or interference layer, and the electron transport layer or hole transport layer are composed of two layers having different ionization potentials. Can do.
その場合の素子形態は、基板側の電極から光を取り出すいわゆるトップエミッション方式でも、基板と逆側から光を取り出すいわゆるボトムエミッション方式でも良く、両面取り出しの構成でも使用することができる。 The element form in that case may be a so-called top emission system in which light is extracted from an electrode on the substrate side, a so-called bottom emission system in which light is extracted from the side opposite to the substrate, or a double-sided extraction configuration.
本実施形態に係る有機発光素子は、本発明に係る有機化合物を発光層に有することが好ましい。 The organic light emitting device according to this embodiment preferably has the organic compound according to the present invention in the light emitting layer.
本実施形態に係る有機発光素子の発光層のホストの濃度は、発光層の全体量に対して、５０ｗｔ％以上９９．９ｗｔ％以下であり、好ましくは８０ｗｔ％以上９９．５ｗｔ％以下である。 The concentration of the host of the light emitting layer of the organic light emitting device according to this embodiment is 50 wt% or more and 99.9 wt% or less, preferably 80 wt% or more and 99.5 wt% or less with respect to the total amount of the light emitting layer.
本実施形態に係る有機発光素子の発光層のホストに対するゲストの濃度は、０．０１ｗｔ％以上３０ｗｔ％以下であることが好ましく、０．１ｗｔ％以上２０ｗｔ％以下であることがより好ましい。さらに、発光層は単層であっても複数層であっても良い。 The concentration of the guest with respect to the host of the light emitting layer of the organic light emitting device according to this embodiment is preferably 0.01 wt% or more and 30 wt% or less, and more preferably 0.1 wt% or more and 20 wt% or less. Furthermore, the light emitting layer may be a single layer or a plurality of layers.
複数の発光層を有する場合は、発光層が積層される形態に限られず、発光層が横並びに配置されてもよい。横並びとは、配置された発光層はいずれも正孔輸送層および電子輸送層等の隣接層に接するように配置されることである。 When it has a some light emitting layer, it is not restricted to the form where a light emitting layer is laminated | stacked, A light emitting layer may be arrange | positioned side by side. The term “horizontal alignment” means that all the light emitting layers are arranged so as to be in contact with adjacent layers such as a hole transport layer and an electron transport layer.
また、発光層は、ひとつの発光層の中に複数の色を発する発光材料を有する形態でもよい。その場合、発光材料はそれぞれドメインを形成する形態でもよい。そして、複数の発光材料が発する光により、白色を発する素子であってもよい。 Further, the light emitting layer may have a light emitting material that emits a plurality of colors in one light emitting layer. In that case, each of the light emitting materials may be in the form of forming a domain. An element that emits white light by light emitted from a plurality of light emitting materials may be used.
本実施形態に係る有機発光素子は本発明に係る化合物以外にも、必要に応じて従来公知の正孔注入性材料あるいは輸送性材料あるいはホスト材料あるいはゲスト材料あるいは電子注入性材料あるいは電子輸送性材料等を一緒に使用することができる。これら材料は低分子であっても高分子であってもよい。 In addition to the compound according to the present invention, the organic light-emitting device according to the present embodiment is a conventionally known hole-injecting material, transporting material, host material, guest material, electron-injecting material, or electron-transporting material, if necessary. Etc. can be used together. These materials may be low molecules or polymers.
以下にこれらの化合物例を挙げる。 Examples of these compounds are given below.
正孔注入性材料あるいは正孔輸送性材料としては、正孔移動度が高い材料であることが好ましい。正孔注入性能あるいは正孔輸送性能を有する低分子及び高分子系材料としては、トリアリールアミン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、スチルベン誘導体、フタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体、ポリ（ビニルカルバゾール）、ポリ（チオフェン）、その他導電性高分子が挙げられるが、もちろんこれらに限定されるものではない。 The hole injecting material or hole transporting material is preferably a material having high hole mobility. Low molecular and high molecular weight materials having hole injection performance or hole transport performance include triarylamine derivatives, phenylenediamine derivatives, stilbene derivatives, phthalocyanine derivatives, porphyrin derivatives, poly (vinylcarbazole), poly (thiophene), In addition, although a conductive polymer is mentioned, of course, it is not limited to these.
ホスト材料としては、トリアリールアミン誘導体、フェニレン誘導体、縮合環芳香族化合物（例えばナフタレン誘導体、フェナントレン誘導体、フルオレン誘導体、クリセン誘導体、など）、有機金属錯体（例えば、トリス（８−キノリノラート）アルミニウム等の有機アルミニウム錯体、有機ベリリウム錯体、有機イリジウム錯体、有機プラチナ錯体等）およびポリ（フェニレンビニレン）誘導体、ポリ（フルオレン）誘導体、ポリ（フェニレン）誘導体、ポリ（チエニレンビニレン）誘導体、ポリ（アセチレン）誘導体等の高分子誘導体が挙げられるが、もちろんこれらに限定されるものではない。 Host materials include triarylamine derivatives, phenylene derivatives, condensed ring aromatic compounds (for example, naphthalene derivatives, phenanthrene derivatives, fluorene derivatives, chrysene derivatives, etc.), organometallic complexes (for example, tris (8-quinolinolato) aluminum, etc. Organic aluminum complexes, organic beryllium complexes, organic iridium complexes, organic platinum complexes, etc.) and poly (phenylene vinylene) derivatives, poly (fluorene) derivatives, poly (phenylene) derivatives, poly (thienylene vinylene) derivatives, poly (acetylene) derivatives Of course, the polymer derivatives are not limited to these.
ゲスト材料は、蛍光発光材料でも燐光発光材料でもよいが、燐光発光材料が好ましい。燐光発光材料の具体的な構造式を表７に示す。ゲスト材料は表７に示す構造式を有する誘導体であってもよい。 The guest material may be a fluorescent material or a phosphorescent material, but a phosphorescent material is preferred. Table 7 shows specific structural formulas of phosphorescent materials. The guest material may be a derivative having the structural formula shown in Table 7.
ゲスト材料がイリジウム錯体である場合は、フェニルイソキノリンを配位子に有することが好ましい。フェニルイソキノリンは２配位でも３配位でもよい。フェニルイキノリンが２配位の場合は、残りの１配位は、アセチルアセトナートであることが好ましい。 When the guest material is an iridium complex, it is preferable to have phenylisoquinoline as a ligand. Phenylisoquinoline may be 2-coordinate or tricoordinate. When the phenyl quinoline is 2-coordinate, the remaining 1-coordination is preferably acetylacetonate.
配位子であるフェニルイソキノリンはアルキル基を置換基として有してよい。
またそれ以外の構造式を有する燐光発光性のＩｒ錯体やＰｔ錯体等が挙げられるが、もちろんこれらに限定されるものではない。
The ligand phenylisoquinoline may have an alkyl group as a substituent.
In addition, phosphorescent Ir complexes and Pt complexes having other structural formulas may be used, but the present invention is not limited thereto.
電子注入性材料あるいは電子輸送性材料としては、ホール注入性材料あるいはホール輸送性材料のホール移動度とのバランス等を考慮し選択される。電子注入性能あるいは電子輸送性能を有する材料としては、オキサジアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、ピラジン誘導体、トリアゾール誘導体、トリアジン誘導体、キノリン誘導体、キノキサリン誘導体、フェナントロリン誘導体、有機アルミニウム錯体等が挙げられるが、もちろんこれらに限定されるものではない。 The electron injecting material or the electron transporting material is selected in consideration of the balance with the hole mobility of the hole injecting material or the hole transporting material. Examples of materials having electron injection performance or electron transport performance include oxadiazole derivatives, oxazole derivatives, pyrazine derivatives, triazole derivatives, triazine derivatives, quinoline derivatives, quinoxaline derivatives, phenanthroline derivatives, organoaluminum complexes, etc. It is not limited to.
陽極材料としては、仕事関数がなるべく大きなものがよい。例えば、金、白金、銀、銅、ニッケル、パラジウム、コバルト、セレン、バナジウム、タングステン等の金属単体あるいはこれらの合金、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化錫インジウム（ＩＴＯ）、酸化亜鉛インジウム等の金属酸化物である。また、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン等の導電性ポリマーでもよい。 An anode material having a work function as large as possible is preferable. For example, simple metals such as gold, platinum, silver, copper, nickel, palladium, cobalt, selenium, vanadium, tungsten, or alloys thereof, tin oxide, zinc oxide, indium oxide, indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide, etc. It is a metal oxide. Further, conductive polymers such as polyaniline, polypyrrole, and polythiophene may be used.
これらの電極物質は単独で使用してもよいし複数併用して使用してもよい。また、陽極は一層構成でもよく、多層構成でもよい。 These electrode materials may be used alone or in combination. Further, the anode may have a single layer structure or a multilayer structure.
一方、陰極材料としては、仕事関数の小さなものがよい。例えば、リチウム等のアルカリ金属、カルシウム等のアルカリ土類金属、アルミニウム、チタニウム、マンガン、銀、鉛、クロム等の金属単体が挙げられる。あるいはこれら金属単体を組み合わせた合金も使用することができる。例えば、マグネシウム−銀、アルミニウム−リチウム、アルミニウム−マグネシウム等が使用できる。酸化錫インジウム（ＩＴＯ）等の金属酸化物の利用も可能である。これらの電極物質は単独で使用してもよいし、複数併用して使用してもよい。また、陰極は一層構成でもよく、多層構成でもよい。 On the other hand, a cathode material having a small work function is preferable. Examples thereof include alkali metals such as lithium, alkaline earth metals such as calcium, and simple metals such as aluminum, titanium, manganese, silver, lead, and chromium. Or the alloy which combined these metal single-piece | units can also be used. For example, magnesium-silver, aluminum-lithium, aluminum-magnesium, etc. can be used. A metal oxide such as indium tin oxide (ITO) can also be used. These electrode materials may be used alone or in combination. Further, the cathode may have a single layer structure or a multilayer structure.
本実施形態に係る有機発光素子において、本実施形態に係る有機化合物を含有する層及びその他の有機化合物からなる層は、以下に示す方法により形成される。 In the organic light-emitting device according to this embodiment, the layer containing the organic compound according to this embodiment and the layer made of other organic compounds are formed by the method described below.
例えば、真空蒸着法、イオン化蒸着法、スパッタリング法、プラズマあるいは、適当な溶媒に溶解させてスピンコーティング、ディッピング、キャスト法、ＬＢ法、インクジェット法等の公知の塗布法により層を形成する。 For example, the layer is formed by a known coating method such as spin coating, dipping, casting method, LB method, and ink jet method by dissolving in a vacuum deposition method, ionization deposition method, sputtering method, plasma, or an appropriate solvent.
ここで真空蒸着法や溶液塗布法等によって層を形成すると、結晶化等が起こりにくく経時安定性に優れる。また塗布法で形成する場合は、適当なバインダー樹脂と組み合わせて膜を形成することもできる。 Here, when a layer is formed by a vacuum deposition method, a solution coating method, or the like, crystallization or the like hardly occurs and the temporal stability is excellent. Moreover, when forming by the apply | coating method, a film | membrane can also be formed combining with a suitable binder resin.
上記バインダー樹脂としては、ポリビニルカルバゾール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、尿素樹脂等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。 Examples of the binder resin include, but are not limited to, polyvinyl carbazole resin, polycarbonate resin, polyester resin, ABS resin, acrylic resin, polyimide resin, phenol resin, epoxy resin, silicone resin, urea resin, and the like. .
また、これらバインダー樹脂は、ホモポリマー又は共重合体として１種単独で使用してもよいし、２種以上を混合して使用してもよい。さらに必要に応じて、公知の可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等の添加剤を併用してもよい。 Moreover, these binder resins may be used alone as a homopolymer or a copolymer, or may be used as a mixture of two or more. Furthermore, you may use together additives, such as a well-known plasticizer, antioxidant, and an ultraviolet absorber, as needed.
（本実施形態に係る有機発光素子の用途）
本実施形態に係る有機発光素子は、表示装置や照明装置の構成部材として用いることができる。他にも電子写真方式の画像形成装置の露光光源や液晶表示装置のバックライト、照明の如き用途がある。有機発光素子はさらにカラーフィルターを有していてよい。
(Use of organic light emitting device according to this embodiment)
The organic light emitting element according to the present embodiment can be used as a constituent member of a display device or a lighting device. There are other uses such as an exposure light source of an electrophotographic image forming apparatus, a backlight of a liquid crystal display device, and illumination. The organic light emitting device may further have a color filter.
本実施形態に係る表示装置は、本実施形態に係る有機発光素子を複数の画素を有する表示部に有する。 The display device according to the present embodiment includes the organic light emitting element according to the present embodiment in a display unit having a plurality of pixels.
そして、この画素は本実施形態に係る有機発光素子と能動素子とを有している。能動素子の一例として発光輝度を制御するためのスイッチング素子が挙げられ、スイッチング素子の一例としてＴＦＴ素子が挙げられる。 The pixel includes the organic light emitting element and the active element according to the present embodiment. An example of the active element is a switching element for controlling light emission luminance, and an example of the switching element is a TFT element.
この有機発光素子の陽極または陰極とＴＦＴ素子のドレイン電極またはソース電極とが接続されている。表示装置はパーソナルコンピュータ（ＰＣ）の画像表示装置として用いることができる。ＴＦＴ素子は基板の絶縁性表面に設けられている。 The anode or cathode of the organic light emitting element and the drain electrode or source electrode of the TFT element are connected. The display device can be used as an image display device of a personal computer (PC). The TFT element is provided on the insulating surface of the substrate.
表示装置は、エリアＣＣＤ、リニアＣＣＤ、メモリーカードからの画像情報を入力する入力部を有し、入力された画像を表示部に表示する画像情報処理装置でもよい。 The display device may be an image information processing device that has an input unit for inputting image information from an area CCD, a linear CCD, or a memory card, and displays the input image on the display unit.
また、画像情報処理装置や画像形成装置が有する表示部は、タッチパネル機能を有していてもよい。また表示装置はマルチファンクションプリンタの表示部に用いられてもよい。 The display unit included in the image information processing apparatus or the image forming apparatus may have a touch panel function. The display device may be used for a display unit of a multifunction printer.
照明装置は例えば室内を照明する装置である。照明装置は白色、昼白色、その他青から赤のいずれの色を発光するものであってよい。 The lighting device is, for example, a device that illuminates a room. The lighting device may emit white, day white, or any other color from blue to red.
本実施形態に係る照明装置は、本実施形態に係る有機発光素子とそれに接続されているＡＣ／ＤＣコンバーター回路を有している。照明装置はカラーフィルターを有してもよい。 The lighting device according to the present embodiment includes the organic light emitting element according to the present embodiment and an AC / DC converter circuit connected thereto. The lighting device may have a color filter.
本実施形態に係るＡＣ／ＤＣコンバーター回路は、交流電圧を直流電圧に変換する回路である。 The AC / DC converter circuit according to the present embodiment is a circuit that converts an AC voltage into a DC voltage.
本実施形態に係る画像形成装置は、感光体とこの感光体の表面を帯電させる帯電手段と、感光体を露光して靜電潜像を形成するための露光手段と、感光体の表面に形成された静電潜像を現像するための現像器とを有する画像形成装置であって、露光手段は、本実施形態の有機発光素子を有する。 The image forming apparatus according to the present embodiment is formed on the surface of the photoconductor, a charging unit that charges the surface of the photoconductor, an exposure unit that exposes the photoconductor to form a latent electrostatic image, and the surface of the photoconductor. In addition, the image forming apparatus includes a developing device for developing the electrostatic latent image, and the exposure unit includes the organic light-emitting element of the present embodiment.
次に、本実施形態に係る有機発光素子を使用した表示装置について図１を用いて説明する。 Next, a display device using the organic light emitting device according to this embodiment will be described with reference to FIG.
図１は、本実施形態に係る有機発光素子と、有機発光素子に接続するスイッチング素子の一例であるＴＦＴ素子とを示した表示装置の断面模式図である。図１では有機発光素子とＴＦＴ素子との組が２組図示されている。構造の詳細を以下に説明する。 FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a display device showing an organic light emitting element according to the present embodiment and a TFT element which is an example of a switching element connected to the organic light emitting element. FIG. 1 shows two sets of organic light emitting elements and TFT elements. Details of the structure will be described below.
この表示装置は、ガラスの如き基板１とその上部にＴＦＴ素子又は有機化合物層を保護するための防湿膜２が設けられている。また、符号３は金属のゲート電極３である。符号４はゲート絶縁膜４であり、符号５は半導体層である。 In this display device, a substrate 1 such as glass and a moisture-proof film 2 for protecting the TFT element or the organic compound layer are provided on the substrate 1. Reference numeral 3 denotes a metal gate electrode 3. Reference numeral 4 denotes a gate insulating film 4, and reference numeral 5 denotes a semiconductor layer.
ＴＦＴ素子８は、半導体層５とドレイン電極６とソース電極７とを有している。ＴＦＴ素子８の上部には絶縁膜９が設けられている。コンタクトホール１０を介して有機発光素子の陽極１１とソース電極７とが接続されている。表示装置はこの構成に限られず、陽極または陰極のうちいずれか一方とＴＦＴ素子ソース電極またはドレイン電極のいずれか一方とが接続されていればよい。 The TFT element 8 has a semiconductor layer 5, a drain electrode 6, and a source electrode 7. An insulating film 9 is provided on the TFT element 8. The anode 11 and the source electrode 7 of the organic light emitting element are connected through the contact hole 10. The display device is not limited to this configuration, and any one of the anode and the cathode may be connected to either the TFT element source electrode or the drain electrode.
有機化合物層１２は図１では多層の有機化合物層を１つの層の如く図示をしている。陰極１３の上には有機発光素子の劣化を抑制するための第一の保護層１４や第二の保護層１５が設けられている。 In FIG. 1, the organic compound layer 12 is illustrated as a single layer of a plurality of organic compound layers. A first protective layer 14 and a second protective layer 15 for suppressing deterioration of the organic light emitting element are provided on the cathode 13.
本実施形態に係る表示装置はトランジスタに代えてスイッチング素子としてＭＩＭ素子を用いることもできる。 The display device according to the present embodiment can use an MIM element as a switching element instead of a transistor.
本実施形態に係る有機発光素子が有する能動素子は、Ｓｉ基板の如き基板に直接形成されていてもよい。基板に直接とは、Ｓｉ基板の如き基板自体を加工して能動素子を設けることである。 The active element included in the organic light emitting element according to the present embodiment may be directly formed on a substrate such as a Si substrate. Directly on the substrate means that an active element is provided by processing the substrate itself such as a Si substrate.
これらの構成は精細度によって選択され、たとえば１インチでＱＶＧＡ程度の精細度の場合は、Ｓｉ基板に直接能動素子を設けることが好ましい。直接設ける能動素子は、トランジスタが好ましい。 These configurations are selected depending on the definition. For example, in the case of a definition of about 1 inch and QVGA, it is preferable to provide active elements directly on the Si substrate. The directly provided active element is preferably a transistor.
本実施形態に係る有機発光素子を用いた表示装置を駆動することにより、良好な画質で、長時間表示にも安定な表示が可能になる。 By driving the display device using the organic light emitting element according to the present embodiment, it is possible to perform stable display even with long-time display with good image quality.
また、本発明のベンゾ［ｇ］クリセン化合物は、有機発光素子だけでなく、生体内部標識やフィルターフィルムに使用することができる。 In addition, the benzo [g] chrysene compound of the present invention can be used not only for organic light-emitting devices but also for internal biological labels and filter films.
（実施例１）
［例示化合物Ａ１の合成］
Example 1
[Synthesis of Exemplary Compound A1]
Ｆ１を２．００ｇ（５．６４ｍｍｏｌ）、Ｆ２を１．３６ｇ（６．２１ｍｍｏｌ）、テトラキストリフェニルフォスフィンパラジウム（０）を７０ｍｇ（０．０６ｍｍｏｌ）、トルエンを２０ｍｌ、エタノールを１０ｍｌ、２Ｍ−炭酸ナトリウム水溶液を２０ｍｌ、それぞれ２００ｍｌナスフラスコに仕込み、窒素気流下、９０℃で６時間攪拌を行った。 2.00 g (5.64 mmol) of F1, 1.36 g (6.21 mmol) of F2, 70 mg (0.06 mmol) of tetrakistriphenylphosphine palladium (0), 20 ml of toluene, 10 ml of ethanol, 2M-carbonate 20 ml of an aqueous sodium solution was charged into each 200 ml eggplant flask and stirred at 90 ° C. for 6 hours under a nitrogen stream.
反応終了後、この反応溶液中に水及びトルエンを加えた。次に、溶媒抽出操作により有機層を回収した後、硫酸ナトリウムを用いて回収した有機層の乾燥を行った。 After completion of the reaction, water and toluene were added to the reaction solution. Next, after the organic layer was recovered by a solvent extraction operation, the recovered organic layer was dried using sodium sulfate.
次に、有機層に含まれている溶媒を減圧留去することで得られる残渣を分散洗浄（溶媒；メタノール）で精製することにより、白色固体として化合物Ｆ３を２０４１ｍｇ（収率９８％）得た。 Next, the residue obtained by distilling off the solvent contained in the organic layer under reduced pressure was purified by dispersion washing (solvent; methanol) to obtain 2041 mg (yield 98%) of Compound F3 as a white solid. .
（メトキシメチル）トリフェニルホスホニウムクロリドを４．６７ｇ（１３．６ｍｍｏｌ）、ジエチルエーテルを１０ｍｌ、二口ナスフラスコに仕込み、窒素気流下、室温で３０分撹拌した。 4.67 g (13.6 mmol) of (methoxymethyl) triphenylphosphonium chloride and 10 ml of diethyl ether were charged into a two-necked eggplant flask and stirred at room temperature for 30 minutes under a nitrogen stream.
その後、カリウムｔｅｒｔ−ブトキシドの１２％テトラヒドロフラン溶液を１６ｍｌ、Ｆ３を２．００ｇ（５．４５ｍｍｏｌ）、それぞれこの順に加えて、窒素気流下、室温で２時間攪拌を行った。 Then, 16 ml of a 12% tetrahydrofuran solution of potassium tert-butoxide and 2.00 g (5.45 mmol) of F3 were added in this order, and the mixture was stirred at room temperature for 2 hours under a nitrogen stream.
反応終了後、この反応溶液中に水及び酢酸エチルを加えた。次に、溶媒抽出操作により有機層を回収した後、硫酸ナトリウムを用いて回収した有機層の乾燥を行った。 After completion of the reaction, water and ethyl acetate were added to the reaction solution. Next, after the organic layer was recovered by a solvent extraction operation, the recovered organic layer was dried using sodium sulfate.
次に、有機層に含まれている溶媒を減圧留去することで得られる残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（移動相；トルエン：ヘプタン＝１：１）で精製することにより、うす黄色オイルとして化合物Ｆ４を１．９３ｇ（収率９０％）得た。 Next, the residue obtained by distilling off the solvent contained in the organic layer under reduced pressure is purified by silica gel column chromatography (mobile phase; toluene: heptane = 1: 1) to give compound F4 as a pale yellow oil. 1.93 g (90% yield) was obtained.
Ｆ５を１．８０ｇ（４．５６ｍｍｏｌ）、ジクロロメタンを２５ｍｌ、それぞれ２００ｍｌナスフラスコに仕込み、窒素気流下、室温で３０分攪拌を行った。 F5 (1.80 g, 4.56 mmol) and dichloromethane (25 ml) were charged into a 200 ml eggplant flask, respectively, and stirred at room temperature for 30 minutes under a nitrogen stream.
さらに、メタンスルホン酸を０．４８ｇ（４．５６ｍｍｏｌ）ゆっくり加え、窒素気流下、室温で１時間攪拌を行った。 Further, 0.48 g (4.56 mmol) of methanesulfonic acid was slowly added, and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour under a nitrogen stream.
反応終了後、この反応溶液中にメタノールを加え、沈殿物を回収した。得られた沈殿物を分散洗浄（溶媒；メタノール）で精製することにより、白色固体として化合物Ｆ６を１．２９ｇ（収率７８％）得た。 After completion of the reaction, methanol was added to the reaction solution, and the precipitate was collected. The obtained precipitate was purified by dispersion washing (solvent; methanol) to obtain 1.29 g (yield 78%) of compound F6 as a white solid.
Ｆ６を５００ｍｇ（１．３８ｍｍｏｌ）、Ｆ７を６３５ｍｇ（１．２４ｍｍｏｌ）、２−ジシクロヘキシルホスフィノ−２’，６’−ジメトキシビフェニルを１１３ｍｇ（０．２８ｍｍｏｌ）、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）を４８ｍｇ（０．０８ｍｍｏｌ）、リン酸三カリウムを４３９ｍｇ（２．０７ｍｍｏｌ）、トルエンを２０ｍｌ、それぞれ１００ｍｌナスフラスコに仕込み、窒素気流下、１００℃で６時間攪拌を行った。 500 mg (1.38 mmol) of F6, 635 mg (1.24 mmol) of F7, 113 mg (0.28 mmol) of 2-dicyclohexylphosphino-2 ′, 6′-dimethoxybiphenyl, bis (dibenzylideneacetone) palladium (0) Were charged in a 100 ml eggplant flask and stirred at 100 ° C. for 6 hours under a nitrogen stream.
反応終了後、この反応溶液中に水及びトルエンを加えた。次に、溶媒抽出操作により有機層を回収した後、硫酸ナトリウムを用いて回収した有機層の乾燥を行った。 After completion of the reaction, water and toluene were added to the reaction solution. Next, after the organic layer was recovered by a solvent extraction operation, the recovered organic layer was dried using sodium sulfate.
次に、有機層に含まれている溶媒を減圧留去することで得られる残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（移動相；クロロホルム）で精製し、さらに再結晶（溶媒；キシレン）で精製することにより、白色固体として例示化合物Ａ１を６２７ｍｇ（収率７１％）得た。 Next, the residue obtained by distilling off the solvent contained in the organic layer under reduced pressure is purified by silica gel column chromatography (mobile phase; chloroform), and further purified by recrystallization (solvent; xylene), 627 mg (yield 71%) of exemplary compound A1 was obtained as a white solid.
また、得られたＡ１のうち、４００ｍｇをアルバック機構社製の昇華精製装置にて真空度７．０×１０−１Ｐａ、アルゴンガス１０ｍｌ／ｍｉｎ、昇華温度３７０℃にて昇華精製を行い、高純度の例示化合物Ａ１を３７０ｍｇ得た。
得られた化合物の同定は、質量分析によって行った。
［ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳ（マトリックス支援イオン化−飛行時間型質量分析）］
実測値：ｍ／ｚ＝７１２．９２ 計算値：Ｃ４２Ｈ２６Ｏ＝７１２．３５
Of the obtained A1, 400 mg was subjected to sublimation purification at a vacuum degree of 7.0 × 10 −1 Pa, argon gas 10 ml / min, and a sublimation temperature of 370 ° C. using a sublimation purification apparatus manufactured by ULVAC MECHANICAL CO., LTD. 370 mg of Exemplified Compound A1 was obtained.
The obtained compound was identified by mass spectrometry.
[MALDI-TOF-MS (Matrix Assisted Ionization-Time of Flight Mass Spectrometry)]
Actual measurement value: m / z = 712.92 Calculation value: C 42 H 26 O = 712.35
次に例示化合物Ａ１について、以下の方法でＴ１のエネルギー測定を行った。 Next, the energy of T1 was measured for the exemplified compound A1 by the following method.
希薄トルエン溶液中、温度７７ｋで行い、励起波長は３５０ｎｍ、燐光測定モードを用いて測定し、最大発光波長の値をＴ１とした。測定装置は日立製分光光度計Ｆ−４５００を用いた。その結果、例示化合物Ａ１のＴ１は５３４ｎｍであった。 The measurement was performed in a dilute toluene solution at a temperature of 77 k, the excitation wavelength was 350 nm, and measurement was performed using a phosphorescence measurement mode. The spectrophotometer F-4500 made by Hitachi was used as the measuring device. As a result, T1 of exemplary compound A1 was 534 nm.
（実施例２）
［例示化合物Ａ４の合成］
実施例１で用いられる有機化合物Ｆ７をＦ８に変更する以外は実施例１と同様の反応、精製で例示化合物Ａ４を得た。
(Example 2)
[Synthesis of Exemplary Compound A4]
Exemplified compound A4 was obtained by the same reaction and purification as in Example 1 except that the organic compound F7 used in Example 1 was changed to F8.
得られた化合物の同定は、質量分析によって行った。
［ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳ］
実測値：ｍ／ｚ＝５８０．７１ 計算値：Ｃ５８Ｈ５８＝５８０．５８
The obtained compound was identified by mass spectrometry.
[MALDI-TOF-MS]
Actual value: m / z = 580.71 Calculated value: C 58 H 58 = 580.58
次に例示化合物Ａ４について、実施例１と同様の方法でＴ１エネルギーの測定を行った。その結果、例示化合物Ａ４のＴ１エネルギーは５４２ｎｍであった。 Next, T1 energy was measured for Exemplified Compound A4 in the same manner as in Example 1. As a result, Exemplified Compound A4 had a T1 energy of 542 nm.
（実施例３）
［例示化合物Ａ８の合成］
実施例１で用いられる有機化合物Ｆ７をＦ９に変更する以外は実施例１と同様の反応、精製で例示化合物Ａ８を得た。
(Example 3)
[Synthesis of Exemplified Compound A8]
Exemplified compound A8 was obtained by the same reaction and purification as in Example 1 except that the organic compound F7 used in Example 1 was changed to F9.
得られた化合物の同定は、質量分析によって行った。
［ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳ］
実測値：ｍ／ｚ＝６３０．４５ 計算値：Ｃ５０Ｈ３０＝６３０．７７
The obtained compound was identified by mass spectrometry.
[MALDI-TOF-MS]
Actual measurement value: m / z = 630.45 Calculation value: C 50 H 30 = 630.77
次に例示化合物Ａ５について、実施例１と同様の方法でＴ１エネルギーの測定を行った。
その結果、例示化合物Ａ８のＴ１エネルギーは５４５ｎｍであった。
Next, T1 energy of the exemplary compound A5 was measured in the same manner as in Example 1.
As a result, the T1 energy of Exemplified Compound A8 was 545 nm.
（実施例４）
［例示化合物Ａ２５の合成］
実施例１で用いられる有機化合物Ｆ７をＦ１０に変更する以外は実施例１と同様の反応、精製で例示化合物Ａ２５を得た。
Example 4
[Synthesis of Exemplified Compound A25]
Exemplified compound A25 was obtained by the same reaction and purification as in Example 1 except that the organic compound F7 used in Example 1 was changed to F10.
得られた化合物の同定は、質量分析によって行った。
［ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳ］
実測値：ｍ／ｚ＝６０６．８２ 計算値：Ｃ４６Ｈ３４＝６０６．７５
The obtained compound was identified by mass spectrometry.
[MALDI-TOF-MS]
Actual measurement value: m / z = 606.82 Calculation value: C 46 H 34 = 606.75
次に例示化合物Ａ２５について、実施例１と同様の方法でＴ１エネルギーの測定を行った。その結果、例示化合物Ａ２５のＴ１エネルギーは５３９ｎｍであった。 Next, T1 energy was measured for Exemplified Compound A25 in the same manner as in Example 1. As a result, the T1 energy of Exemplified Compound A25 was 539 nm.
（実施例５）
［例示化合物Ａ１３の合成］
実施例１で用いられる有機化合物Ｆ１をＦ１１に変更する以外は実施例１と同様の反応、精製で例示化合物Ａ１３を得た。
(Example 5)
[Synthesis of Exemplary Compound A13]
Exemplified compound A13 was obtained by the same reaction and purification as in Example 1 except that the organic compound F1 used in Example 1 was changed to F11.
得られた化合物の同定は、質量分析によって行った。
［ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳ］
実測値：ｍ／ｚ＝７１２．９２ 計算値：Ｃ５４Ｈ３４＝７１２．８５
The obtained compound was identified by mass spectrometry.
[MALDI-TOF-MS]
Actual measurement value: m / z = 712.92 Calculation value: C 54 H 34 = 712.85
次に例示化合物Ａ１３について、実施例１と同様の方法でＴ１エネルギーの測定を行った。その結果、例示化合物Ａ１３のＴ１エネルギーは５２３ｎｍであった。 Next, T1 energy of the exemplary compound A13 was measured in the same manner as in Example 1. As a result, Exemplified Compound A13 had a T1 energy of 523 nm.
（実施例６）
［例示化合物Ｂ２の合成］
実施例１で用いられる有機化合物Ｆ７をＦ１２に変更する以外は実施例１と同様の反応、精製で例示化合物Ｂ２を得た。
(Example 6)
[Synthesis of Exemplified Compound B2]
Exemplified compound B2 was obtained by the same reaction and purification as in Example 1 except that the organic compound F7 used in Example 1 was changed to F12.
得られた化合物の同定は、質量分析によって行った。
［ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳ］
実測値：ｍ／ｚ＝６１９．７５ 計算値：Ｃ５４Ｈ３４＝６１９．３４
The obtained compound was identified by mass spectrometry.
[MALDI-TOF-MS]
Found: m / z = 619.75 Calculated: C 54 H 34 = 619.34
次に例示化合物Ｂ２について、実施例１と同様の方法でＴ１エネルギーの測定を行った。その結果、例示化合物Ｂ２のＴ１エネルギーは５２５ｎｍであった。 Next, T1 energy of the exemplary compound B2 was measured in the same manner as in Example 1. As a result, the T1 energy of Exemplified Compound B2 was 525 nm.
（実施例７）
本実施例では、多層型有機発光素子の第五の例で示した素子（陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極）とした。ガラス基板上に１００ｎｍのＩＴＯをパターニングした。
(Example 7)
In this example, the device (anode / hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer / cathode) shown in the fifth example of the multilayer organic light emitting device was used. 100 nm ITO was patterned on the glass substrate.
そのＩＴＯ基板上に、以下の有機化合物と電極を１０−５Ｐａの真空チャンバー内で抵抗加熱による真空蒸着して連続製膜し、対向する電極面積が３ｍｍ２になるようにした。化合物Ｄ１は表７に構造を示した。
正孔注入層（４０ｎｍ） Ｇ１
正孔輸送層（１０ｎｍ） Ｇ２
発光層（３０ｎｍ）ホスト：Ａ１（重量比９６％）、ゲスト：Ｄ１（重量比４％）
電子輸送層（５０ｎｍ） Ｇ４
電子注入層（１ｎｍ） ＬｉＦ
金属電極層（１００ｎｍ） Ａｌ
On the ITO substrate, the following organic compounds and electrodes were continuously formed by vacuum deposition using resistance heating in a vacuum chamber of 10 −5 Pa so that the opposing electrode area was 3 mm 2 . Compound D1 has the structure shown in Table 7.
Hole injection layer (40 nm) G1
Hole transport layer (10 nm) G2
Light emitting layer (30 nm) Host: A1 (96% by weight), Guest: D1 (4% by weight)
Electron transport layer (50 nm) G4
Electron injection layer (1 nm) LiF
Metal electrode layer (100 nm) Al
得られた有機発光素子について、ＩＴＯ電極を正極、Ａｌ電極を負極にして印加電圧５．８Ｖをかけたところ、発光効率が８．７ｃｄ／Ａで、輝度２０００ｃｄ／ｍ２の赤色発光が観測された。 With respect to the obtained organic light emitting device, when an applied voltage of 5.8 V was applied with the ITO electrode as the positive electrode and the Al electrode as the negative electrode, red light emission with a luminous efficiency of 8.7 cd / A and a luminance of 2000 cd / m 2 was observed. It was.
またこの素子においてＣＩＥ色度座標は、（ｘ，ｙ）＝（０．６８，０．３２）であった
得られた素子の安定性を評価するために、７０００ｃｄ／ｍ２の初期輝度で駆動させた時の輝度が２０％減少する寿命を測定したところ、４００時間を越えた。
In this device, the CIE chromaticity coordinate was (x, y) = (0.68, 0.32). In order to evaluate the stability of the obtained device, it was driven at an initial luminance of 7000 cd / m 2. When the lifetime at which the brightness was reduced by 20% was measured, it exceeded 400 hours.
（実施例８乃至１７）
実施例７において、発光層のホスト材料およびゲスト材料をかえた以外は、実施例７と同様の方法で素子を作製した。また得られた素子について実施例７と同様に評価を行った。結果を表８に示す。
(Examples 8 to 17)
In Example 7, a device was produced in the same manner as in Example 7 except that the host material and guest material of the light emitting layer were changed. The obtained device was evaluated in the same manner as in Example 7. The results are shown in Table 8.
（実施例１８）
本実施例では、共振構造を有する有機発光素子を以下に示す方法で作製した。
支持体としてのガラス基板上に反射陽極としてのアルミニウム合金（ＡｌＮｄ）を１００ｎｍの膜厚でスパッタリング法にて成膜する。
(Example 18)
In this example, an organic light emitting device having a resonance structure was manufactured by the method described below.
An aluminum alloy (AlNd) as a reflective anode is formed on a glass substrate as a support with a film thickness of 100 nm by a sputtering method.
さらに、透明陽極としてＩＴＯをスパッタリング法にて８０ｎｍの膜厚で形成する。次に、この陽極周辺部にポリイミド製の素子分離膜を厚さ１．５μｍで形成し、半径３ｍｍの開口部を設けた。 Furthermore, ITO is formed with a film thickness of 80 nm by sputtering as a transparent anode. Next, a polyimide element isolation film having a thickness of 1.5 μm was formed around the anode, and an opening having a radius of 3 mm was provided.
これをアセトン、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）で順次超音波洗浄した後、ＩＰＡで煮沸洗浄して乾燥する。さらに、この基板表面に対してＵＶ洗浄を施す。 This is successively subjected to ultrasonic cleaning with acetone and isopropyl alcohol (IPA), then boiled with IPA and dried. Further, UV cleaning is performed on the substrate surface.
更に、以下の有機層を１０−５Ｐａの真空チャンバー内で抵抗加熱による真空蒸着して連続製膜した後に、陰極としてＩＺＯをスパッタリング法にて成膜して膜厚３０ｎｍの透明電極を形成する。形成した後に、窒素雰囲気中において、封止する。以上により、有機発光素子を形成する。
ホール注入層（１８５ｎｍ） Ｇ１
ホール輸送層（１０ｎｍ） Ｇ２
発光層（３５ｎｍ）ホスト：Ａ１（重量比９６％）、ゲスト：Ｄ１（重量比４％）
電子輸送層（１０ｎｍ） Ｇ３
電子注入層（７０ｎｍ） Ｇ４（重量比 ８０％）、Ｌｉ（重量比 ２０％）
Furthermore, the following organic layers were continuously deposited by vacuum deposition by resistance heating in a vacuum chamber of 10 −5 Pa, and then IZO was formed as a cathode by a sputtering method to form a transparent electrode having a thickness of 30 nm. . After forming, sealing is performed in a nitrogen atmosphere. Thus, an organic light emitting element is formed.
Hole injection layer (185 nm) G1
Hole transport layer (10nm) G2
Light emitting layer (35 nm) Host: A1 (96% by weight), Guest: D1 (4% by weight)
Electron transport layer (10 nm) G3
Electron injection layer (70 nm) G4 (weight ratio 80%), Li (weight ratio 20%)
得られた有機発光素子について、ＩＴＯ電極を正極、ＩＺＯ電極を負極にして印加電圧４．６Ｖをかけたところ、発光効率が１８．６ｃｄ／Ａで、輝度２０００ｃｄ／ｍ２の赤色発光が観測された。 About the obtained organic light emitting device, when an applied voltage of 4.6 V was applied with the ITO electrode as the positive electrode and the IZO electrode as the negative electrode, red light emission with a luminous efficiency of 18.6 cd / A and a luminance of 2000 cd / m 2 was observed. It was.
（結果と考察）
以上のように、本発明に係わる有機化合物は、黄色〜赤色を発光する燐光発光素子に適した高いＴ１エネルギーを有し、また、低いＳ１エネルギーにより良好なキャリアバランスを有するため、高い発光効率で長寿命の有機発光素子を提供することができる。
(Results and discussion)
As described above, the organic compound according to the present invention has a high T1 energy suitable for a phosphorescent light emitting device emitting yellow to red, and has a good carrier balance due to a low S1 energy. A long-life organic light-emitting element can be provided.
８ ＴＦＴ素子
１１ 陽極
１２ 有機化合物層
１３ 陰極
8 TFT element 11 Anode 12 Organic compound layer 13 Cathode
Claims (13)
［１］
一般式［１］において、Ｒ１乃至Ｒ１０は水素原子、ハロゲン原子、炭素数１以上４以下のアルキル基からそれぞれ独立に選ばれる。
Ａｒ１乃至Ａｒ６は水素原子またはアリール基であり、前記Ａｒ１乃至前記Ａｒ６のいずれか一つのみが前記アリール基である。
前記アリール基は、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、フェナントレニル基、フルオレニル基のいずれかである。
前記アリール基は、置換基として、炭素原子数１以上４以下のアルキル基、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、フェナントレニル基、フルオレニル基、トリフェニレニル基、クリセニル基、ジベンゾチエニル基、ジベンゾフラニル基、カルバゾリル基、フェナントロリル基を有してもよい。
前記置換基はハロゲン原子、炭素数１以上４以下のアルキル基をさらに有してもよい。 An organic compound represented by the following general formula [1].
[1]
In the general formula [1], R 1 to R 10 are each independently selected from a hydrogen atom, a halogen atom, and an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
Ar 1 to Ar 6 are a hydrogen atom or an aryl group, and only one of Ar 1 to Ar 6 is the aryl group.
The aryl group is any one of a phenyl group, a biphenyl group, a naphthyl group, a phenanthrenyl group, and a fluorenyl group.
The aryl group has, as a substituent, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, phenyl group, biphenyl group, naphthyl group, phenanthrenyl group, fluorenyl group, triphenylenyl group, chrysenyl group, dibenzothienyl group, dibenzofuranyl group, You may have a carbazolyl group and a phenanthroyl group.
The substituent may further have a halogen atom and an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
前記有機化合物層は請求項１または２に記載の有機化合物を有することを特徴とする有機発光素子。 An organic light emitting device having a pair of electrodes and an organic compound layer disposed between the pair of electrodes,
The organic compound layer has the organic compound according to claim 1 or 2.
白色を発することを特徴とする請求項３乃至７のいずれか一項に記載の有機発光素子。 The light emitting layer includes a plurality of light emitting materials, and any of the plurality of light emitting materials is an organic compound represented by the general formula [1],
The organic light-emitting device according to claim 3, which emits white light.
前記露光手段は、請求項３乃至８のいずれか一項に記載の有機発光素子を有することを特徴とする画像形成装置。 A photosensitive member, a charging unit for charging the surface of the photosensitive member, an exposure unit for exposing the photosensitive member to form an electrostatic latent image, and an electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive member. An image forming apparatus having a developing means for developing,
9. The image forming apparatus according to claim 3, wherein the exposure unit includes the organic light emitting element according to any one of claims 3 to 8.
前記露光装置は、請求項３乃至８のいずれか一項に記載の有機発光素子を有し、
前記有機発光素子は、列を形成して配置されていることを特徴とする露光装置。 An exposure apparatus for exposing a photoreceptor,
The exposure apparatus has the organic light emitting device according to any one of claims 3 to 8,
An exposure apparatus, wherein the organic light emitting elements are arranged in a row.
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