JP2015159238A - Compound for organic electroluminescent element and organic electroluminescent element using the same - Google Patents

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純一 星野
Junichi Hoshino
純一 星野
直子 矢内
Naoko Yanai
直子 矢内
海老沢 晃
Akira Ebisawa
晃 海老沢
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compound for an organic electroluminescent element with a long life, and an organic electroluminescent element using the same.SOLUTION: The compound for an organic electroluminescent element is represented by general formula (I). (In the general formula (I), CZ represents a substituted or unsubstituted carbazoyl group; X represents a substituted or unsubstituted aryl group; Aand Aeach independently represent a substituted or unsubstituted anthracene; and Land Lare linking groups and each independently represent a substituted or unsubstituted arylene group.)

Description

本発明は、有機電界発光素子用化合物およびそれを用いた有機電界発光素子に関するものである。   The present invention relates to a compound for an organic electroluminescence device and an organic electroluminescence device using the same.

有機電界発光素子は、自発光、高速応答などの特長を持ち、フラットパネルディスプレイなどへの適用が期待されている。特に、正孔輸送性の有機薄膜(正孔輸送層)と電子輸送性の有機薄膜(電子輸送層)とを積層した2層型(積層型)のものが報告されて以来、10V以下の低電圧で発光する大面積発光素子として関心を集めている。積層型の有機電界発光素子は、正極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層/負極、を基本構成とする薄膜の積層膜からなる。このうち発光層は、2層型の場合のように、正孔輸送層及び電子輸送層にその機能を兼ねさせてもよい。また、蛍光性有機化合物の種類を選択することにより種々の色の発光が可能なことから、様々な発光素子、表示素子等への応用が期待されている。   Organic electroluminescence devices have features such as self-luminance and high-speed response, and are expected to be applied to flat panel displays. In particular, since a two-layered type (laminated type) in which a hole-transporting organic thin film (hole-transporting layer) and an electron-transporting organic thin film (electron-transporting layer) are reported has been reported, a low voltage of 10 V or less. It has attracted attention as a large-area light-emitting element that emits light with voltage. A laminated organic electroluminescent element is composed of a thin film laminated film having a basic structure of positive electrode / hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer / negative electrode. Among these, the light emitting layer may have the function of the hole transport layer and the electron transport layer as in the case of the two-layer type. Further, since various colors can be emitted by selecting the type of the fluorescent organic compound, application to various light emitting elements, display elements and the like is expected.

このような有機電界発光素子において、長寿命、高効率な素子を実現するため、種々の色について様々な構造の材料が提案されてきた。その中でアントラセン構造は、高い安定性を兼ね備えた材料として使用されている。その中でも特許文献1に開示されているアントラセン二量体は、高いガラス転移温度(Tg)を持つ材料である。これを用いることにより安定な薄膜が作製でき、長寿命の有機電界発光素子の作製が可能になっている。   In such an organic electroluminescence device, materials having various structures for various colors have been proposed in order to realize a long-life and high-efficiency device. Among them, the anthracene structure is used as a material having high stability. Among them, the anthracene dimer disclosed in Patent Document 1 is a material having a high glass transition temperature (Tg). By using this, a stable thin film can be produced, and a long-life organic electroluminescence device can be produced.

また、特許文献2には、発光層を単一のホスト材料で形成するのではなく、正孔輸送性材料であるトリアリールアミン化合物と混合して使用することで、より長寿命有機電界発光素子の作製が可能であることが開示されている。   Patent Document 2 discloses that a light-emitting layer is not formed of a single host material, but is mixed with a triarylamine compound that is a hole-transporting material, so that a longer-life organic electroluminescence device is used. It is disclosed that it is possible to produce.

また、特許文献3に開示されているジフェニルアントラセン構造とカルバゾイル基を同時に1つずつ有するアントラセン誘導体は、カルバゾイル基の効果により熱的安定性が向上しており、これを用いることにより長寿命の有機電界発光素子の作製が可能になっている。   In addition, the anthracene derivative having one diphenylanthracene structure and one carbazoyl group simultaneously disclosed in Patent Document 3 has improved thermal stability due to the effect of the carbazoyl group. An electroluminescent element can be manufactured.

しかしながらこれらのような手法を用いても有機電界発光素子の寿命は未だ不十分であり、さらなる長寿命化のための材料、素子構成が望まれている。   However, even if these methods are used, the lifetime of the organic electroluminescent device is still insufficient, and materials and device configurations for further extending the lifetime are desired.

特許第4190542号公報Japanese Patent No. 4190542 特開2001−52870号公報JP 2001-52870 A 特開2007−39431号公報JP 2007-39431 A

そこで本発明は、アントラセンを母骨格とするホスト材料の骨格を、有機電界発光素子中における薄膜の安定性の面から検討することで、より長寿命の有機電界発光素子用化合物及びこれを用いた有機電界発光素子を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention examined the skeleton of the host material having anthracene as the mother skeleton from the viewpoint of the stability of the thin film in the organic electroluminescence device, and used a compound for an organic electroluminescence device having a longer life and the same. An object is to provide an organic electroluminescent device.

本発明では、前記目的を達成する為に様々な材料骨格を検討した結果、アントラセン二量体の端部にカルバゾール基を配置した化合物により目的を達成できる事を見出した。   In the present invention, as a result of examining various material skeletons in order to achieve the above object, it was found that the object can be achieved by a compound in which a carbazole group is arranged at the end of an anthracene dimer.

すなわち本発明は、下記一般式(I)で表される有機電界発光素子用化合物である。

Figure 2015159238

(一般式(I)において、CZは置換または無置換のカルバゾイル基を、Xは置換または無置換のアリール基を、A、Aは、それぞれ独立に置換または無置換のアントラセンを表す。L、Lは連結基であり、それぞれ独立に置換または無置換のアリーレン基を表す。) That is, this invention is a compound for organic electroluminescent elements represented by the following general formula (I).
Figure 2015159238

(In general formula (I), CZ represents a substituted or unsubstituted carbazoyl group, X represents a substituted or unsubstituted aryl group, and A 1 and A 2 each independently represents a substituted or unsubstituted anthracene. L 1 and L 2 each represent a linking group and each independently represents a substituted or unsubstituted arylene group.

また、本発明は、陽極と陰極からなる一対の電極の間に、少なくとも1層の有機層が挟持された有機電界発光素子において、一般式(I)の化合物を含むことを特徴とする有機電界発光素子である。薄膜安定性の高い一般式(I)の化合物を、少なくとも1層の有機層からなる有機電界発光素子に用いることで長寿命の有機電界発光素子を提供できる。 According to another aspect of the present invention, there is provided an organic electric field light emitting device comprising a compound of the general formula (I) in an organic electroluminescent device in which at least one organic layer is sandwiched between a pair of electrodes composed of an anode and a cathode. It is a light emitting element. A long-life organic electroluminescent device can be provided by using a compound of general formula (I) having high thin film stability in an organic electroluminescent device comprising at least one organic layer.

また、本発明は、陽極と陰極からなる一対の電極の間に、少なくとも1層の有機層が挟持された有機電界発光素子において、発光層が前記一般式(I)の化合物とトリアリールアミン誘導体との混合層からなることを特徴とする有機電界発光素子である。一般式(I)において、CZはカルバゾイル基を表しており、カルバゾイル基が分子の端部に配置されることにより、分子全体に極性が生じており、この極性により特にトリアリールアミン誘導体のような極性化合物との混合膜において相溶性が向上し、安定な薄膜の作製が可能となり、長寿命の有機電界発光素子を提供できる。   The present invention also provides an organic electroluminescent device in which at least one organic layer is sandwiched between a pair of electrodes consisting of an anode and a cathode, wherein the light emitting layer comprises a compound of the general formula (I) and a triarylamine derivative. It is an organic electroluminescent element characterized by comprising a mixed layer. In the general formula (I), CZ represents a carbazoyl group, and the carbazoyl group is arranged at the end of the molecule, so that polarity is generated in the whole molecule. In the mixed film with the polar compound, the compatibility is improved, a stable thin film can be produced, and a long-life organic electroluminescence device can be provided.

また、本発明は、陽極と陰極からなる一対の電極の間に、少なくとも1層の有機層が挟持された有機電界発光素子において、正孔注入層が前記一般式(I)の化合物と電子アクセプター化合物との混合層からなることを特徴とする有機電界発光素子である。電子アクセプター化合物を用いて一般式(I)の化合物の仕事関数を低下させることで、一般式(I)の化合物を正孔注入層として用いることができる。特に一般式(I)の化合物は極性を有するために陽極への密着性が良いため、安定な薄膜の作製が可能となり、長寿命の有機電界発光素子を提供できる   The present invention also relates to an organic electroluminescent device in which at least one organic layer is sandwiched between a pair of electrodes consisting of an anode and a cathode, wherein the hole injection layer comprises the compound of the general formula (I) and the electron acceptor. An organic electroluminescent element comprising a mixed layer with a compound. By reducing the work function of the compound of general formula (I) using an electron acceptor compound, the compound of general formula (I) can be used as a hole injection layer. In particular, since the compound of the general formula (I) has polarity, it has good adhesion to the anode, so that a stable thin film can be produced and a long-life organic electroluminescence device can be provided.

本発明によれば、アントラセンを母骨格とするホスト材料の骨格を、有機電界発光素子中における薄膜の安定性の面から検討することで、より長寿命の有機電界発光素子用化合物及びこれを用いた有機電界発光素子を提供することができた。   According to the present invention, the skeleton of the host material having anthracene as the host skeleton is studied from the viewpoint of the stability of the thin film in the organic electroluminescence device, and the compound for the organic electroluminescence device having a longer life and the use thereof are used. It was possible to provide an organic electroluminescent device.

本発明の有機電界発光素子の概略である。1 is an outline of an organic electroluminescence device of the present invention. H1の1H NMRスペクトル。1H NMR spectrum of H1. H1のIRスペクトル。IR spectrum of H1. H2の1H NMRスペクトル。1H NMR spectrum of H2. H2のIRスペクトル。IR spectrum of H2.

本実施形態は下記一般式(I)で表される有機電界発光素子用化合物である。

Figure 2015159238

(一般式(I)において、CZは置換または無置換のカルバゾイル基を、Xは置換または無置換のアリール基を、A、Aは、それぞれ独立に置換または無置換のアントラセンを表す。L、Lは連結基であり、それぞれ独立に置換または無置換のアリーレン基を表す。) This embodiment is a compound for organic electroluminescent elements represented by the following general formula (I).
Figure 2015159238

(In general formula (I), CZ represents a substituted or unsubstituted carbazoyl group, X represents a substituted or unsubstituted aryl group, and A 1 and A 2 each independently represents a substituted or unsubstituted anthracene. L 1 and L 2 each represent a linking group and each independently represents a substituted or unsubstituted arylene group.

対称な分子構造は高温保存及び高温駆動において容易に配列し結晶化が生じるが、一般式(I)で表される芳香族化合物は非対称な分子構造であることにより、結晶化を防ぐことができるため、薄膜としての安定性が増していると考えられる。さらにカルバゾイル基が分子の端部に配置されることにより、分子全体に極性が生じており、この極性により薄膜としての安定性が増していると考えられる。特に分子内にアントラセンが2つ存在することで、1つの場合に比べて極性がより高まり、かつ分子量増加による熱的安定性の向上が達成される。また、その極性によりトリアリールアミン誘導体のような極性化合物との混合膜において相溶性が向上し、その効果が顕著であると考えられる。これらのような薄膜の安定性の増加により、結果として有機電界発光素子としての寿命が延びると考えられる。   Symmetrical molecular structures are easily aligned and crystallized during high-temperature storage and high-temperature driving, but the aromatic compound represented by the general formula (I) can be prevented from being crystallized due to its asymmetric molecular structure. Therefore, it is considered that the stability as a thin film is increased. Furthermore, since the carbazoyl group is arranged at the end of the molecule, polarity is generated in the whole molecule, and it is considered that the stability as a thin film is increased by this polarity. In particular, the presence of two anthracene groups in the molecule makes it possible to increase the polarity as compared with the case of one and improve the thermal stability by increasing the molecular weight. Moreover, it is considered that the compatibility is improved in a mixed film with a polar compound such as a triarylamine derivative due to the polarity, and the effect is remarkable. It is thought that the lifetime as an organic electroluminescent element is extended as a result by the increase in stability of such a thin film.

極性を与える置換基は、カルバゾイル基以外にも多くのものが有り、例えばピリジル基のような含窒素複素環化合物やジフェニルアミノ基のようなアミン化合物が挙げられる。しかしながらこのような化合物を用いると、分子全体の電子受容性、あるいは電子供与性が強くなり、ホスト材料に要求されるバイポーラー性が低くなってしまう。他には、炭化水素材料のみで極性を生じさせる事も可能ではあるが、この場合の極性は非常に小さく、薄膜安定性の改善には寄与できない。一方で、カルバゾイル基にも窒素原子があり、窒素原子由来の極性が生じるが、五員環構造の影響で電子供与性は低く抑えられている。このため、アントラセンが持っているホスト材料に最適なエネルギー準位(HOMO、LUMO、Eg等)の値を変えることなく分子の極性のみを高める事が出来る。   There are many substituents that impart polarity other than the carbazoyl group, and examples thereof include nitrogen-containing heterocyclic compounds such as pyridyl groups and amine compounds such as diphenylamino groups. However, when such a compound is used, the electron accepting property or electron donating property of the whole molecule becomes strong, and the bipolar property required for the host material is lowered. Besides, it is possible to generate the polarity only with the hydrocarbon material, but the polarity in this case is very small and cannot contribute to the improvement of the thin film stability. On the other hand, the carbazoyl group also has a nitrogen atom, and the polarity derived from the nitrogen atom is generated, but the electron donating property is kept low due to the influence of the five-membered ring structure. For this reason, only the polarity of the molecule can be increased without changing the value of the energy level (HOMO, LUMO, Eg, etc.) optimum for the host material possessed by anthracene.

カルバゾイル基のLとの連結位置は3位、6位、9位の何れかが好ましい。この置換位置は合成が容易である。カルバゾイル基は無置換であることが好ましいが、置換されていてもよく、通常はフェニル基、ビフェニル基等の低分子量のアリール基が好ましい。置換位置は連結位置と同様に3位、6位、9位が好ましい。 Coupling position to L 1 of the carbazoyl group 3-position, 6-position, preferably any of the 9-position. This substitution position is easy to synthesize. The carbazoyl group is preferably unsubstituted, but may be substituted, and usually a low molecular weight aryl group such as a phenyl group or a biphenyl group is preferred. The substitution positions are preferably the 3rd, 6th and 9th positions as in the linking position.

一般式(I)において、A、Aはアントラセンを表している。Aは連結基L、Lと、AはL2、置換基Xとそれぞれ二箇所で連結しており、好ましい連結位置はアントラセンの2位、3位、6位、7位、9位、10位であるが、合成が容易である点で9位、10位がより好ましい。A、Aはそれぞれ置換されていてもよく、通常はフェニル基、ビフェニル基等の低分子量のアリール基が好ましい。置換位置は連結位置と同様に2位、3位、6位、7位、9位、10位が好ましい。 In the general formula (I), A 1 and A 2 represent anthracene. A 1 is connected to the linking groups L 1 and L 2 and A 2 is connected to L 2 and the substituent X at two positions, and preferable connecting positions are 2-position, 3-position, 6-position, 7-position, 9-position of anthracene. However, the 9th and 10th positions are more preferable because they are easily synthesized. A 1 and A 2 may each be substituted, and usually a low molecular weight aryl group such as a phenyl group or a biphenyl group is preferred. The substitution position is preferably the 2-position, 3-position, 6-position, 7-position, 9-position, and 10-position similarly to the linking position.

Xは置換または無置換のアリール基であり、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基等の低分子量のアリール基が合成が容易である点で好ましい。これらの置換基は、さらに置換されていてもよいが、極性を持たないアリール基が好ましい。   X is a substituted or unsubstituted aryl group, and a low molecular weight aryl group such as a phenyl group, a biphenyl group, a terphenyl group, or a naphthyl group is preferable because it can be easily synthesized. These substituents may be further substituted, but aryl groups having no polarity are preferred.

、Lは連結基であり、それぞれ置換または無置換のアリーレン基である。フェニレン基、ビフェニレン基、ナフチレン基等の低分子量のアリーレン基が合成が容易である点で好ましい。これらの連結基は、通常は無置換であることが好ましいが、さらに置換されていてもよく、その場合は極性を持たないアリール基が好ましい。 L 1 and L 2 are linking groups, each of which is a substituted or unsubstituted arylene group. A low molecular weight arylene group such as a phenylene group, a biphenylene group, or a naphthylene group is preferred because it can be easily synthesized. These linking groups are usually preferably unsubstituted, but may be further substituted, in which case an aryl group having no polarity is preferred.

前記化合物の分子量については特に限定は無いが、成膜プロセスを考慮すると、1000以下であることが好ましい。分子量が1000を超えてくると、溶解性が低下することで合成が困難になる他、デバイスに応用する場合の塗布プロセスが困難になる。また、蒸着プロセスによってデバイスを作成する場合においても、蒸着温度が400度以上の高温になる事が多く、材料の分解を生じる事がある為である。   The molecular weight of the compound is not particularly limited, but is preferably 1000 or less in consideration of the film forming process. When the molecular weight exceeds 1000, synthesis becomes difficult due to a decrease in solubility, and the coating process for application to a device becomes difficult. In addition, even when a device is produced by a vapor deposition process, the vapor deposition temperature is often a high temperature of 400 ° C. or more, and the material may be decomposed.

以下に、一般式(I)で表される本実施形態の化合物の具体例を示すが、本実施形態はこれらに限定されるものではない。   Although the specific example of the compound of this embodiment represented by general formula (I) below is shown, this embodiment is not limited to these.

Figure 2015159238
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また、本発明は、前記一般式(I)の化合物を含むことを特徴とする有機電界発光素子である。本発明の実施の形態による有機電界発光素子について図1を参照しながら説明する。図1に示すように、有機電界発光素子1は、基板2上に、陽極3、正孔注入層4、正孔輸送層5、発光層6、電子輸送層7、電子注入層8、陰極9を順次有する。   Moreover, this invention is an organic electroluminescent element characterized by including the compound of the said general formula (I). An organic electroluminescent device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, the organic electroluminescent device 1 includes an anode 3, a hole injection layer 4, a hole transport layer 5, a light emitting layer 6, an electron transport layer 7, an electron injection layer 8, and a cathode 9 on a substrate 2. In order.

基板2は、透明または半透明の材料から形成されていることが好ましく、例えば、ガラス板、透明プラスチックシート、半透明プラスチックシート、石英、透明セラミックスあるいはこれらを組み合わせた複合シートがある。なお、基板2は、不透明な材料から形成されていてもよい。この場合、有機電界発光素子1は、図1に示される積層順序を逆にすればよい。さらに、基板2に、例えば、カラーフィルター膜、色変換膜、誘電体反射膜等を組み合わせることにより、発光色をコントロールしてもよい。   The substrate 2 is preferably formed of a transparent or translucent material, such as a glass plate, a transparent plastic sheet, a translucent plastic sheet, quartz, transparent ceramics, or a composite sheet combining these. The substrate 2 may be formed from an opaque material. In this case, the organic electroluminescent element 1 should just reverse the lamination | stacking order shown by FIG. Furthermore, the emission color may be controlled by combining the substrate 2 with, for example, a color filter film, a color conversion film, a dielectric reflection film, or the like.

陽極3は、比較的仕事関数の大きい金属、合金または電気電導性化合物を電極物質として使用することが好ましい。陽極3に使用する電極物質としては、例えば、金、白金、銀、銅、コバルト、ニッケル、パラジウム、バナジウム、タングステン、酸化錫、酸化亜鉛、ITO(Indium Tin Oxide)、ポリチオフェン、ポリピロールなどがある。これらの電極物質は、単独で使用してもよく、複数併用してもよい。陽極3は、これらの電極物質を、例えば、蒸着法、スパッタリング法等の気相成長法により、基板2の上に形成することができる。また、陽極3は、一層構成であっても、多層構成であってもよい。   The anode 3 preferably uses a metal, an alloy or an electrically conductive compound having a relatively large work function as an electrode material. Examples of the electrode material used for the anode 3 include gold, platinum, silver, copper, cobalt, nickel, palladium, vanadium, tungsten, tin oxide, zinc oxide, ITO (Indium Tin Oxide), polythiophene, and polypyrrole. These electrode materials may be used alone or in combination. The anode 3 can form these electrode materials on the substrate 2 by, for example, a vapor phase growth method such as a vapor deposition method or a sputtering method. Further, the anode 3 may have a single layer structure or a multilayer structure.

正孔注入層4は、陽極3からの正孔(ホール)の注入を容易にする機能を有する化合物を含有する層である。また、陽極3との密着性も材料選択時の重要な因子である。具体的には、フタロシアニン誘導体、トリアリールメタン誘導体、トリアリールアミン誘導体などを少なくとも1種用いて形成することができる。本発明の一般式(I)で表される化合物は仕事関数が陽極3に比べて大きいため、通常は正孔注入層4には適さない材料である。しかしながら、塩化アンチモンや塩化鉄、酸化モリブデン等の電子アクセプターを用いて強制的に正孔を発生させた場合には、陽極3からの正孔注入が容易になるため、本発明の一般式(I)で表される化合物も正孔注入層4として用いることができる。特に本発明の化合物は主にカルバゾイル基に基づく極性を有するために陽極との密着性がよく、好適に用いることができ、長寿命の有機電界発光素子を提供できる。   The hole injection layer 4 is a layer containing a compound having a function of facilitating injection of holes from the anode 3. In addition, adhesion with the anode 3 is also an important factor when selecting a material. Specifically, it can be formed using at least one phthalocyanine derivative, triarylmethane derivative, triarylamine derivative, or the like. Since the compound represented by the general formula (I) of the present invention has a work function larger than that of the anode 3, the compound is usually not suitable for the hole injection layer 4. However, when holes are forcibly generated using an electron acceptor such as antimony chloride, iron chloride, or molybdenum oxide, hole injection from the anode 3 is facilitated, so that the general formula (I ) Can also be used as the hole injection layer 4. In particular, since the compound of the present invention has a polarity mainly based on a carbazoyl group, it has good adhesion to the anode, can be used suitably, and can provide a long-life organic electroluminescence device.

正孔輸送層5は、注入された正孔を発光層6に輸送する機能、および発光層中6の電子が正孔輸送層5に注入されるのを妨げる機能を有する化合物を含有する層である。正孔輸送層5は、トリアリールメタン誘導体、トリアリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、ポリシラン誘導体、ポリフェニレンビニレンおよびその誘導体、ポリチオフェンおよびその誘導体、カルバゾール誘導体、もしくはアントラセン誘導体などの炭化水素化合物などを少なくとも1種用いて形成することができる。また本発明の一般式(I)で表される化合物も正孔輸送層5として用いることができ、長寿命の有機電界発光素子を提供できる。   The hole transport layer 5 is a layer containing a compound having a function of transporting injected holes to the light emitting layer 6 and a function of preventing electrons in the light emitting layer from being injected into the hole transport layer 5. is there. The hole transport layer 5 includes at least one hydrocarbon compound such as a triarylmethane derivative, a triarylamine derivative, a stilbene derivative, a polysilane derivative, polyphenylene vinylene and a derivative thereof, polythiophene and a derivative thereof, a carbazole derivative, or an anthracene derivative. Can be formed. Moreover, the compound represented by the general formula (I) of the present invention can also be used as the hole transport layer 5, and a long-life organic electroluminescence device can be provided.

なお、正孔注入層4と正孔輸送層5の機能を併せ持つ材料であれば、正孔注入輸送層として、単層で二層分の機能を果たす事が可能である。一方で、正孔注入層4や正孔輸送層5を、さらに複数の層に機能分離して使用することも可能である。   In addition, if it is a material which has the function of the positive hole injection layer 4 and the positive hole transport layer 5, as a positive hole injection transport layer, it can fulfill the function for two layers by a single layer. On the other hand, the hole injection layer 4 and the hole transport layer 5 can be further functionally separated into a plurality of layers.

発光層6は、注入された正孔(ホール)および電子の輸送機能と正孔と電子の再結合により励起子を生成させる機能を有する化合物を含有する層である。ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体、フェナントレン誘導体、ピレン誘導体、フルオランテン誘導体、ナフタセン誘導体といった炭化水素系の化合物が好ましく用いられる。本発明における一般式(I)で表される化合物は発光層6に用いられることが好ましく、通常はホスト材料として用いられ、長寿命の有機電界発光素子を提供できる。   The light emitting layer 6 is a layer containing a compound having a function of transporting injected holes and electrons and a function of generating excitons by recombination of holes and electrons. Hydrocarbon compounds such as naphthalene derivatives, anthracene derivatives, phenanthrene derivatives, pyrene derivatives, fluoranthene derivatives, and naphthacene derivatives are preferably used. The compound represented by the general formula (I) in the present invention is preferably used for the light emitting layer 6 and is usually used as a host material, and can provide a long-life organic electroluminescence device.

発光層6にはホスト材料のほかに、発光ドーピング材料として、他の蛍光性物質を含有させてもよい。蛍光性物質としては、例えば、キナクリドン、ルブレン、スチリル系色素等の化合物、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム等の8−キノリノールないしその誘導体を配位子とする金属錯体色素などのキノリン誘導体、テトラフェニルブタジエン、アントラセン、フルオランテン、ピレン、ペリレン、コロネン、12−フタロペリノン誘導体、フェニルアントラセン誘導体、テトラアリールエテン誘導体、芳香族アミン誘導体等が挙げられる。特に、アミノナフタレン誘導体、アミノピレン誘導体、アミノフェナントレン誘導体、アミノフルオレン誘導体、アミノクリセン誘導体、アミノアントラセン誘導体、アミノペリレン誘導体等の芳香族アミン誘導体は非常に好ましい材料である。   In addition to the host material, the light emitting layer 6 may contain another fluorescent substance as a light emitting doping material. Examples of fluorescent substances include compounds such as quinacridone, rubrene, and styryl dyes, quinoline derivatives such as metal complex dyes having 8-quinolinol or a derivative thereof such as tris (8-quinolinolato) aluminum as a ligand, tetraphenyl, and the like. Examples thereof include butadiene, anthracene, fluoranthene, pyrene, perylene, coronene, 12-phthaloperinone derivatives, phenylanthracene derivatives, tetraarylethene derivatives, aromatic amine derivatives, and the like. In particular, aromatic amine derivatives such as aminonaphthalene derivatives, aminopyrene derivatives, aminophenanthrene derivatives, aminofluorene derivatives, aminochrysene derivatives, aminoanthracene derivatives, and aminoperylene derivatives are very preferable materials.

発光層6にはホスト材料、発光ドーピング材料の他に、他の化合物を含有させても良い。他の化合物を混ぜる事でキャリアの輸送を調節したり、蛍光色素を混ぜる事で発光色を変換させて使用することができる。キャリアの輸送を調節する化合物としては、例えば、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム等の8キノリノールないしその誘導体やキノキサリン誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、イミダゾピリジン誘導体、イミダゾピリミジン誘導体、フェナントロリン誘導体等の電子輸送性化合物、またはトリアリールアミン誘導体等の正孔輸送性化合物等が好ましく用いることができる。本発明における一般式(I)で表される化合物はカルバゾイル基に基づく極性を有するために、電子輸送性化合物や正孔輸送性化合物のような極性の高い材料との混合に関しても相性がよく、長期間に渡って安定な薄膜を形成する事ができる。   The light emitting layer 6 may contain other compounds in addition to the host material and the light emitting doping material. It can be used by adjusting the transport of carriers by mixing other compounds, or by changing the emission color by mixing fluorescent dyes. Examples of compounds that regulate carrier transport include electron transport such as 8-quinolinol such as tris (8-quinolinolato) aluminum or its derivatives, quinoxaline derivatives, pyridine derivatives, pyrimidine derivatives, imidazopyridine derivatives, imidazopyrimidine derivatives, phenanthroline derivatives, and the like. Or a hole transporting compound such as a triarylamine derivative can be preferably used. Since the compound represented by the general formula (I) in the present invention has a polarity based on a carbazoyl group, the compatibility with a highly polar material such as an electron transporting compound or a hole transporting compound is also good. A stable thin film can be formed over a long period of time.

電子輸送層7は、注入された電子を輸送する機能および発光層6から正孔が注入されるのを妨げる機能を有するものである。電子輸送層7は、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム等の8−キノリノールなしいその誘導体を配位子とする有機金属錯体、オキサジアゾール誘導体、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、ジフェニルキノン誘導体、ニトロ置換フルオレノン誘導体、チオピランジオキサイド誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、イミダゾピリジン誘導体、イミダゾピリミジン誘導体、フェナントロリン誘導体等の複素環化合物、アントラセン誘導体やフルオランテン誘導体等の炭化水素誘導体などを少なくとも1種用いて形成することができる。また本発明の一般式(I)で表される化合物も電子輸送層として用いることができ、特に発光層に一般式(I)で表される化合物を用いた場合には、同一の材料を電子輸送層に用いることが好ましい。   The electron transport layer 7 has a function of transporting injected electrons and a function of preventing holes from being injected from the light emitting layer 6. The electron transport layer 7 is composed of an organometallic complex having an 8-quinolinol-like derivative such as tris (8-quinolinolato) aluminum as a ligand, an oxadiazole derivative, a triazole derivative, a triazine derivative, a quinoline derivative, a quinoxaline derivative, diphenyl At least one quinone derivative, nitro-substituted fluorenone derivative, thiopyrandioxide derivative, pyridine derivative, pyrimidine derivative, imidazopyridine derivative, imidazopyrimidine derivative, heterocyclic compound such as phenanthroline derivative, hydrocarbon derivative such as anthracene derivative or fluoranthene derivative, etc. It can be formed using seeds. In addition, the compound represented by the general formula (I) of the present invention can also be used as an electron transporting layer. In particular, when the compound represented by the general formula (I) is used in the light emitting layer, the same material is converted into an electron. It is preferable to use it for the transport layer.

電子注入層8は、陰極9からの電子の注入を容易にする機能の他、陰極9との密着性を高める機能を有するものである。電子注入層8は、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム等の8−キノリノールなしいその誘導体を配位子とする有機金属錯体、オキサジアゾール誘導体、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、ジフェニルキノン誘導体、ニトロ置換フルオレノン誘導体、チオピランジオキサイド誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、イミダゾピリジン誘導体、イミダゾピリミジン誘導体、フェナントロリン誘導体などを少なくとも1種用いて形成することができる。本発明の一般式(I)で表される化合物は、通常は電子注入層8に適さないが、注入性に優れた陰極9を用いた場合や、アルカリ金属やアルカリ土類金属等の比較的仕事関数の小さい金属およびその塩をドーピングすることで電子注入層8として使用することができる。   The electron injection layer 8 has a function of facilitating injection of electrons from the cathode 9 and a function of improving adhesion with the cathode 9. The electron injection layer 8 is composed of an organometallic complex having an 8-quinolinol or its derivative such as tris (8-quinolinolato) aluminum as a ligand, oxadiazole derivative, triazole derivative, triazine derivative, quinoline derivative, quinoxaline derivative, diphenyl A quinone derivative, a nitro-substituted fluorenone derivative, a thiopyrandioxide derivative, a pyridine derivative, a pyrimidine derivative, an imidazopyridine derivative, an imidazopyrimidine derivative, a phenanthroline derivative, or the like can be used. The compound represented by the general formula (I) of the present invention is usually not suitable for the electron injection layer 8, but when a cathode 9 having excellent injectability is used, or relatively, such as alkali metal or alkaline earth metal. The electron injection layer 8 can be used by doping a metal having a low work function and a salt thereof.

陰極9は、比較的仕事関数の小さい金属およびその塩、合金、または電気電導性化合物を電極構成物質として使用することができる。例えば、金属として、リチウム、ナトリウム、カルシウム、マグネシウム、インジウム、ルテニウム、チタニウム、マンガン、イットリウム、アルミニウム、酸化物として酸化リチウム、酸化ナトリウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、弗化物として、弗化リチウム、弗化ナトリウム、弗化カルシウム、弗化マグネシウム、合金として、リチウム−インジウム合金、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウム合金、アルミニウム−リチウム合金、アルミニウム−カルシウム合金、アルミニウム−マグネシウム合金、電気電導性化合物としてグラファイト薄膜等を挙げることができる。   For the cathode 9, a metal having a relatively small work function and a salt thereof, an alloy, or an electrically conductive compound can be used as an electrode constituent material. For example, lithium, sodium, calcium, magnesium, indium, ruthenium, titanium, manganese, yttrium, aluminum as metal, lithium oxide, sodium oxide, calcium oxide, magnesium oxide as oxide, lithium fluoride, fluoride as fluoride Sodium, calcium fluoride, magnesium fluoride, alloys include lithium-indium alloy, sodium-potassium alloy, magnesium-silver alloy, magnesium-indium alloy, aluminum-lithium alloy, aluminum-calcium alloy, aluminum-magnesium alloy, electrical conduction Examples of the functional compound include a graphite thin film.

これらの電極構成物質は、単独で使用してもよく、あるいは複数併用してもよい。陰極9は、これらの電極物質を、例えば、蒸着法、スパッタリング法、イオン化蒸着法、イオンプレーティング法、クラスターイオンビーム法等の方法により、電子注入層8の上に形成することができる。また、陰極9は一層構成であっても、多層構成であってもよい。なお、有機電界発光素子の発光を効率よく取り出すために、陽極3または陰極9の少なくとも一方の電極が、透明ないし半透明であることが好ましく、一般に、光の透過率が80%以上となるように陽極3または陰極9の材料、厚みを設定することがより好ましい。   These electrode constituent materials may be used alone or in combination. The cathode 9 can be formed of these electrode materials on the electron injection layer 8 by a method such as vapor deposition, sputtering, ionized vapor deposition, ion plating, or cluster ion beam. Further, the cathode 9 may have a single layer structure or a multilayer structure. In order to efficiently extract light emitted from the organic electroluminescent device, at least one of the anode 3 and the cathode 9 is preferably transparent or translucent, and generally has a light transmittance of 80% or more. More preferably, the material and thickness of the anode 3 or the cathode 9 are set.

有機電界発光素子は蒸着プロセスにて成膜されることが多いが、本発明における一般式(I)で表される化合物は、対称性が低いことから溶解性が高く、塗布プロセスによっても十分に成膜が可能である。よって、本発明の化合物を用いることで、プロセスの低コスト化が可能になる。塗布用の溶媒としては、トルエン、キシレンなどの炭化水素系の溶媒や、ジクロロエタン等のハロゲン系の溶媒を用いることができる。成膜方法としては、スピンコート法や、グラビア印刷等の各種印刷方法、インクジェット法等を用いることができる。スピンコート法であれば、通常は1〜3%程度の濃度の溶液とすることで、50nmから200nm程度の薄膜が形成可能である。










The organic electroluminescent element is often formed by a vapor deposition process, but the compound represented by the general formula (I) in the present invention has high solubility due to low symmetry, and can be sufficiently applied by the coating process. Film formation is possible. Therefore, the cost of the process can be reduced by using the compound of the present invention. As the coating solvent, a hydrocarbon solvent such as toluene or xylene, or a halogen solvent such as dichloroethane can be used. As a film forming method, a spin coating method, various printing methods such as gravure printing, an ink jet method, or the like can be used. In the case of the spin coating method, a thin film of about 50 nm to 200 nm can be formed by using a solution having a concentration of about 1 to 3%.










以下、本発明の化合物の具体的な合成例を示し、本発明をさらに詳細に説明する。   Hereinafter, specific synthesis examples of the compound of the present invention will be shown to explain the present invention in more detail.

Figure 2015159238
12.7g(50mmol)の9−フェニルアントラセンをN,N−ジメチルホルムアミド250mlに溶解し、9.8g(55mmol)のN−ブロモコハク酸イミドを加えて、室温で12時間反応させた。蒸留水を加えた後に析出した固体をろ過し、カラムクロマトグラフィーを用いて精製を行い、13.6g(40.8mmol)の9−ブロモ−10−フェニルアントラセンを得た。収率は81.6%であった。
Figure 2015159238
12.7 g (50 mmol) of 9-phenylanthracene was dissolved in 250 ml of N, N-dimethylformamide, 9.8 g (55 mmol) of N-bromosuccinimide was added, and the mixture was reacted at room temperature for 12 hours. The solid precipitated after adding distilled water was filtered and purified using column chromatography to obtain 13.6 g (40.8 mmol) of 9-bromo-10-phenylanthracene. The yield was 81.6%.

Figure 2015159238
13.6g(40.8mmol)の9−ブロモ−10−フェニルアントラセンを脱水テトラヒドロフランに溶解し、−70℃に冷却した。ここに28.3ml(45mmol)のnブチルリチウムのnヘキサン溶液を滴下し、更に1時間後に11.7g(80mmol)のホウ酸トリエチルを加えた。4時間反応を行った後に希塩酸溶液を加えた。次いで分離した有機層を用いて再結晶を行い、8.9g(29.9mmol)の10−フェニルアントラセン−9−ボロン酸を得た。収率は73.3%であった。
Figure 2015159238
13.6 g (40.8 mmol) of 9-bromo-10-phenylanthracene was dissolved in dehydrated tetrahydrofuran and cooled to -70 ° C. 28.3 ml (45 mmol) of n-butyllithium in n-hexane was added dropwise thereto, and 11.7 g (80 mmol) of triethyl borate was further added after 1 hour. After reacting for 4 hours, a diluted hydrochloric acid solution was added. The separated organic layer was then recrystallized to obtain 8.9 g (29.9 mmol) of 10-phenylanthracene-9-boronic acid. The yield was 73.3%.

Figure 2015159238
2.9815g(10.0mmol)の10−フェニルアントラセン−9−ボロン酸と18.873g(80.0mmol)の1,4−ジブロモベンゼン、触媒としてのテトラキストリフェニルホスフィンパラジウム693mgをトルエン80ml、エタノール20mlの混合溶媒に溶解した。ここに2Mの炭酸ナトリウム水溶液30mlを加え30℃にて72時間反応した。反応終了後に有機層を分離し、カラムクロマトグラフィーによる精製を行い、2.31g(5.1mmol)の9−(4−ブロモフェニル)−10−フェニルアントラセンを得た。収率は51.4%であった。
Figure 2015159238
2.9815 g (10.0 mmol) 10-phenylanthracene-9-boronic acid, 18.873 g (80.0 mmol) 1,4-dibromobenzene, tetrakistriphenylphosphine palladium 693 mg as a catalyst in 80 ml toluene, 20 ml ethanol In a mixed solvent. 30 ml of 2M sodium carbonate aqueous solution was added thereto and reacted at 30 ° C. for 72 hours. After completion of the reaction, the organic layer was separated and purified by column chromatography to obtain 2.31 g (5.1 mmol) of 9- (4-bromophenyl) -10-phenylanthracene. The yield was 51.4%.

Figure 2015159238
2.045g(5.0mmol)の9−(4−ブロモフェニル)−10−フェニルアントラセンと1.332g(6.0mmol)のアントラセン−9−ボロン酸、触媒としてのテトラキストリフェニルホスフィンパラジウム173mgをトルエン25ml、エタノール5mlの混合溶媒に溶解した。ここに2Mの炭酸ナトリウム水溶液7.5mlを加え110℃にて17時間反応した。反応終了後に有機層を分離し、カラムクロマトグラフィーによる精製を行い、2.32g(4.6mmol)の9−(4−(アントラセン―10−イル)フェニル)−10−フェニルアントラセンを得た。収率は51.4%であった。
Figure 2015159238
2.045 g (5.0 mmol) of 9- (4-bromophenyl) -10-phenylanthracene and 1.332 g (6.0 mmol) of anthracene-9-boronic acid, 173 mg of tetrakistriphenylphosphine palladium as a catalyst in toluene It was dissolved in a mixed solvent of 25 ml and ethanol 5 ml. 7.5M of 2M sodium carbonate aqueous solution was added here, and it reacted at 110 degreeC for 17 hours. After completion of the reaction, the organic layer was separated and purified by column chromatography to obtain 2.32 g (4.6 mmol) of 9- (4- (anthracen-10-yl) phenyl) -10-phenylanthracene. The yield was 51.4%.

Figure 2015159238
2.314g(4.6mmol)の9−(4−(アントラセン―10−イル)フェニル)−10−フェニルアントラセンをN,N−ジメチルホルムアミド120mlに溶解し、0.890g(5.1mmol)のN−ブロモコハク酸イミドを加えて、室温で5時間反応させた。蒸留水を加えた後に析出した固体をろ過し、カラムクロマトグラフィーを用いて精製を行い、2.532g(40.8mmol)の9−(4−(9−ブロモアントラセン―10−イル)フェニル)−10−フェニルアントラセンを得た。収率は94.6%であった。
Figure 2015159238
2.314 g (4.6 mmol) 9- (4- (anthracen-10-yl) phenyl) -10-phenylanthracene was dissolved in 120 ml N, N-dimethylformamide and 0.890 g (5.1 mmol) N -Bromosuccinimide was added and allowed to react at room temperature for 5 hours. The solid precipitated after adding distilled water was filtered and purified using column chromatography to obtain 2.532 g (40.8 mmol) of 9- (4- (9-bromoanthracen-10-yl) phenyl)- 10-phenylanthracene was obtained. The yield was 94.6%.

Figure 2015159238
(合成例1)・・・例示化合物H1の合成
1.17g(2.0mmol)の9−(4−(9−ブロモアントラセン―10−イル)フェニル)−10−フェニルアントラセンと0.63g(2.2mmol)の4−(9H−カルバザイル)フェニルボロン酸、触媒としてのテトラキストリフェニルホスフィンパラジウム115mgをトルエン40ml、エタノール10mlの混合溶媒に溶解した。ここに2Mの炭酸ナトリウム水溶液10mlを加え120℃にて18時間反応した。反応終了後に有機層を分離し、カラムクロマトグラフィーによる精製を行い、1.20g(16.6mmol)の例示化合物H1を得た。収率は80.3%であった。得られた固体の1H NMRとIRを測定し、この固体が目的物である例示化合物H1であることを確認した。図2および図3に測定データを示した。
Figure 2015159238
Synthesis Example 1 Synthesis of Exemplified Compound H1 1.17 g (2.0 mmol) of 9- (4- (9-bromoanthracen-10-yl) phenyl) -10-phenylanthracene and 0.63 g (2 .2 mmol) of 4- (9H-carbazayl) phenylboronic acid and 115 mg of tetrakistriphenylphosphine palladium as a catalyst were dissolved in a mixed solvent of 40 ml of toluene and 10 ml of ethanol. 10 ml of 2M sodium carbonate aqueous solution was added thereto and reacted at 120 ° C. for 18 hours. After completion of the reaction, the organic layer was separated and purified by column chromatography to obtain 1.20 g (16.6 mmol) of exemplified compound H1. The yield was 80.3%. 1H NMR and IR of the obtained solid were measured, and it was confirmed that this solid was Exemplified Compound H1 which was the target product. The measurement data are shown in FIGS.

Figure 2015159238
4.472g(15.0mmol)の10−フェニルアントラセン−9−ボロン酸と18.873g(75.0mmol)の1,3−ジブロモベンゼン、触媒としてのテトラキストリフェニルホスフィンパラジウム867mgをトルエン150ml、エタノール50mlの混合溶媒に溶解した。ここに2Mの炭酸ナトリウム水溶液75mlを加え100℃にて5時間反応した。反応終了後に有機層を分離し、カラムクロマトグラフィーによる精製を行い、4.317g(10.5mmol)の9−(3−ブロモフェニル)−10−フェニルアントラセンを得た。収率は70.3%であった。
Figure 2015159238
4.472 g (15.0 mmol) of 10-phenylanthracene-9-boronic acid, 18.873 g (75.0 mmol) of 1,3-dibromobenzene, 867 mg of tetrakistriphenylphosphine palladium as a catalyst, 150 ml of toluene and 50 ml of ethanol In a mixed solvent. To this, 75 ml of 2M aqueous sodium carbonate solution was added and reacted at 100 ° C. for 5 hours. After completion of the reaction, the organic layer was separated and purified by column chromatography to obtain 4.317 g (10.5 mmol) of 9- (3-bromophenyl) -10-phenylanthracene. The yield was 70.3%.

Figure 2015159238
2.045g(5.0mmol)の9−(3−ブロモフェニル)−10−フェニルアントラセンと1.332g(6.0mmol)のアントラセン−9−ボロン酸、触媒としてのテトラキストリフェニルホスフィンパラジウム173mgをトルエン25ml、エタノール5mlの混合溶媒に溶解した。ここに2Mの炭酸ナトリウム水溶液7.5mlを加え110℃にて24時間反応した。反応終了後に有機層を分離し、カラムクロマトグラフィーによる精製を行い、2.42g(4.8mmol)の9−(3−(アントラセン―10−イル)フェニル)−10−フェニルアントラセンを得た。収率は95.3%であった。
Figure 2015159238
2.045 g (5.0 mmol) of 9- (3-bromophenyl) -10-phenylanthracene, 1.332 g (6.0 mmol) of anthracene-9-boronic acid, 173 mg of tetrakistriphenylphosphine palladium as a catalyst in toluene It was dissolved in a mixed solvent of 25 ml and ethanol 5 ml. 7.5 ml of 2M sodium carbonate aqueous solution was added thereto and reacted at 110 ° C. for 24 hours. After completion of the reaction, the organic layer was separated and purified by column chromatography to obtain 2.42 g (4.8 mmol) of 9- (3- (anthracen-10-yl) phenyl) -10-phenylanthracene. The yield was 95.3%.

Figure 2015159238
2.415g(4.8mmol)の9−(3−(アントラセン―10−イル)フェニル)−10−フェニルアントラセンをN,N−ジメチルホルムアミド130mlに溶解し、0.934g(5.3mmol)のN−ブロモコハク酸イミドを加えて、60℃にて72時間反応させた。蒸留水を加えた後に析出した固体をろ過し、カラムクロマトグラフィーを用いて精製を行い、2.247g(40.8mmol)の9−(3−(9−ブロモアントラセン―10−イル)フェニル)−10−フェニルアントラセンを得た。収率は80.4%であった。
Figure 2015159238
2.415 g (4.8 mmol) 9- (3- (anthracen-10-yl) phenyl) -10-phenylanthracene was dissolved in 130 ml N, N-dimethylformamide and 0.934 g (5.3 mmol) N -Bromosuccinimide was added and reacted at 60 ° C for 72 hours. The solid precipitated after adding distilled water was filtered and purified using column chromatography to obtain 2.247 g (40.8 mmol) of 9- (3- (9-bromoanthracen-10-yl) phenyl)- 10-phenylanthracene was obtained. The yield was 80.4%.

(合成例2)・・・例示化合物H2の合成

Figure 2015159238
2.25g(3.8mmol)の9−(3−(9−ブロモアントラセン―10−イル)フェニル)−10−フェニルアントラセンと1.10g(3.8mmol)の4−(9H−カルバザイル)フェニルボロン酸、触媒としてのテトラキストリフェニルホスフィンパラジウム115mgをトルエン80ml、エタノール20mlの混合溶媒に溶解した。ここに2Mの炭酸ナトリウム水溶液20mlを加え110℃にて18時間反応した。反応終了後に有機層を分離し、カラムクロマトグラフィーによる精製を行い、1.76g(2.36mmol)の例示化合物H2を得た。収率は61.4%であった。得られた固体の1H NMRとIRを測定し、この固体が目的物である例示化合物H2であることを確認した。図4および図5に測定データを示した。

(Synthesis Example 2) ... Synthesis of Exemplified Compound H2
Figure 2015159238
2.25 g (3.8 mmol) 9- (3- (9-bromoanthracen-10-yl) phenyl) -10-phenylanthracene and 1.10 g (3.8 mmol) 4- (9H-carbazayl) phenylboron 115 mg of tetrakistriphenylphosphine palladium as an acid and a catalyst was dissolved in a mixed solvent of 80 ml of toluene and 20 ml of ethanol. 20 ml of 2M sodium carbonate aqueous solution was added thereto and reacted at 110 ° C. for 18 hours. After completion of the reaction, the organic layer was separated and purified by column chromatography to obtain 1.76 g (2.36 mmol) of exemplified compound H2. The yield was 61.4%. 1H NMR and IR of the obtained solid were measured, and it was confirmed that this solid was Exemplified Compound H2 which was the target product. The measured data are shown in FIGS.

以下、本発明の具体的な実施例を比較例とともに示し、本発明をさらに詳細に説明する。   Hereinafter, specific examples of the present invention will be shown together with comparative examples, and the present invention will be described in more detail.

(実施例1)
ガラス基板上にRFスパッタ法で、ITO透明電極薄膜を100nmの厚さに成膜し、パターニングした。このITO透明電極付きガラス基板を、中性洗剤、アセトン、エタノールを用いて超音波洗浄し、煮沸エタノール中から引き上げて乾燥した。透明電極表面をUV/O洗浄した後、真空蒸着装置の基板ホルダーに固定して、槽内を1×10−4Pa以下まで減圧した。
Example 1
An ITO transparent electrode thin film having a thickness of 100 nm was formed on a glass substrate by RF sputtering and patterned. This glass substrate with an ITO transparent electrode was subjected to ultrasonic cleaning using a neutral detergent, acetone and ethanol, and then pulled up from boiling ethanol and dried. After the surface of the transparent electrode was washed with UV / O 3, it was fixed to a substrate holder of a vacuum deposition apparatus, and the inside of the tank was depressurized to 1 × 10 −4 Pa or less.

次に、減圧状態を保ったまま、下記構造の化13を蒸着速度0.1nm/sec で50nmの膜厚に蒸着し、正孔注入層とした。   Next, while maintaining the reduced pressure state, Chemical Formula 13 having the following structure was deposited at a deposition rate of 0.1 nm / sec to a film thickness of 50 nm to form a hole injection layer.

Figure 2015159238
Figure 2015159238

次いで、下記構造の化14を蒸着速度0.1nm/secで10nmの厚さに蒸着し、正孔輸送層とした。   Next, chemical compound 14 having the following structure was deposited at a deposition rate of 0.1 nm / sec to a thickness of 10 nm to form a hole transport layer.

Figure 2015159238
Figure 2015159238

さらに、減圧状態を保ったまま、ホスト材料として本発明の化合物H1と、下記構造の化15を発光ドーパントとして、体積比97:3で、全体の蒸着速度0.1nm/secで40nmの厚さに蒸着し、発光層とした。   Furthermore, while maintaining the reduced pressure state, the compound H1 of the present invention as a host material and the chemical structure 15 of the following structure as a light-emitting dopant with a volume ratio of 97: 3 and a total deposition rate of 0.1 nm / sec and a thickness of 40 nm The light emitting layer was formed by vapor deposition.

Figure 2015159238
Figure 2015159238

次に、減圧状態を保ったまま、本発明の化合物H1を10nm、続けてトリス(8−ヒドロキシキノリン)アルミニウム(Alq3)を5nm、蒸着速度0.1nm/secで蒸着し、電子輸送層とした。   Next, while maintaining the reduced pressure state, the compound H1 of the present invention was deposited at 10 nm, followed by tris (8-hydroxyquinoline) aluminum (Alq3) at 5 nm and a deposition rate of 0.1 nm / sec to form an electron transport layer. .

次いで、LiFを蒸着速度0.1nm/secで0.5nmの厚さに蒸着して電子注入電極とし、保護電極としてAlを100nm蒸着し、最後にガラス封止して有機電界発光素子を得た。   Next, LiF was deposited at a deposition rate of 0.1 nm / sec to a thickness of 0.5 nm to form an electron injection electrode, Al was deposited as a protective electrode to 100 nm, and finally glass sealed to obtain an organic electroluminescent device. .

この有機電界発光素子に直流電圧を印加したところ、10mA/cmの電流密度で、初期輝度が440cd/m、輝度半減寿命が2600時間の発光ドーパント由来の青色発光が得られた。 When a direct current voltage was applied to the organic electroluminescent element, blue light emission derived from a light emitting dopant having an initial luminance of 440 cd / m 2 and a luminance half life of 2600 hours was obtained at a current density of 10 mA / cm 2 .

(実施例2〜23、比較例1〜2)
化合物(H1)の代わりに表1に記載した化合物を用いた以外は実施例1と同様に有機電界発光素子を作製した。これらの素子の初期輝度と輝度半減時間の試験結果を表1に示した。比較例に示す化合物は下記構造である。
(Examples 2-23, Comparative Examples 1-2)
An organic electroluminescent element was produced in the same manner as in Example 1 except that the compounds listed in Table 1 were used instead of the compound (H1). Table 1 shows the test results of the initial luminance and the luminance half time of these elements. The compound shown in the comparative example has the following structure.

Figure 2015159238
Figure 2015159238

Figure 2015159238
Figure 2015159238

(実施例24)
ガラス基板上にRFスパッタ法で、ITO透明電極薄膜を100nmの厚さに成膜し、パターニングした。このITO透明電極付きガラス基板を、中性洗剤、アセトン、エタノールを用いて超音波洗浄し、煮沸エタノール中から引き上げて乾燥した。透明電極表面をUV/O洗浄した後、真空蒸着装置の基板ホルダーに固定して、槽内を1×10−4Pa以下まで減圧した。
(Example 24)
An ITO transparent electrode thin film having a thickness of 100 nm was formed on a glass substrate by RF sputtering and patterned. This glass substrate with an ITO transparent electrode was subjected to ultrasonic cleaning using a neutral detergent, acetone and ethanol, and then pulled up from boiling ethanol and dried. After the surface of the transparent electrode was washed with UV / O 3, it was fixed to a substrate holder of a vacuum deposition apparatus, and the inside of the tank was depressurized to 1 × 10 −4 Pa or less.

次に、減圧状態を保ったまま、化13を蒸着速度0.1nm/sec で50nmの膜厚に蒸着し、正孔注入層とした。
Next, while maintaining the reduced pressure state, Chemical Formula 13 was deposited at a deposition rate of 0.1 nm / sec to a film thickness of 50 nm to form a hole injection layer.

次いで、化14を蒸着速度0.1nm/secで10nmの厚さに蒸着し、正孔輸送層とした。   Next, Chemical Formula 14 was deposited at a deposition rate of 0.1 nm / sec to a thickness of 10 nm to form a hole transport layer.

さらに、減圧状態を保ったまま、ホスト材料として本発明の化合物H1と、化14と、化15を体積比87:10:3で、全体の蒸着速度0.1nm/secで40nmの厚さに蒸着し、発光層とした。   Further, while maintaining the reduced pressure state, the compound H1 of the present invention, the chemical compound 14 and the chemical compound 15 as the host material were made into a thickness of 40 nm at a volume ratio of 87: 10: 3 and an overall deposition rate of 0.1 nm / sec. It vapor-deposited and it was set as the light emitting layer.

次に、減圧状態を保ったまま、本発明の化合物H1を10nm、続けてトリス(8−ヒドロキシキノリン)アルミニウム(Alq3)を5nm、蒸着速度0.1nm/secで蒸着し、電子輸送層とした。   Next, while maintaining the reduced pressure state, the compound H1 of the present invention was deposited at 10 nm, followed by tris (8-hydroxyquinoline) aluminum (Alq3) at 5 nm and a deposition rate of 0.1 nm / sec to form an electron transport layer. .

次いで、LiFを蒸着速度0.1nm/secで0.5nmの厚さに蒸着して電子注入電極とし、保護電極としてAlを100nm蒸着し、最後にガラス封止して有機電界発光素子を得た。   Next, LiF was deposited at a deposition rate of 0.1 nm / sec to a thickness of 0.5 nm to form an electron injection electrode, Al was deposited as a protective electrode to 100 nm, and finally glass sealed to obtain an organic electroluminescent device. .

この有機電界発光素子に直流電圧を印加したところ、10mA/cmの電流密度で、初期輝度が570cd/m、輝度半減寿命が3070時間の発光ドーパント由来の青色発光が得られた。 When a DC voltage was applied to the organic electroluminescence device, blue light emission derived from a light emitting dopant having an initial luminance of 570 cd / m 2 and a luminance half life of 3070 hours at a current density of 10 mA / cm 2 was obtained.

(実施例25〜39、比較例3〜4)
化合物(H1)の代わりに表1に記載した化合物を用いた以外は実施例23と同様に有機電界発光素子を作製した。これらの素子の初期輝度と輝度半減時間の試験結果を表2に示した。
(Examples 25-39, Comparative Examples 3-4)
An organic electroluminescent element was produced in the same manner as in Example 23 except that the compounds listed in Table 1 were used instead of the compound (H1). Table 2 shows the test results of the initial luminance and luminance half time of these elements.

Figure 2015159238
Figure 2015159238

(実施例40)
ガラス基板上にRFスパッタ法で、ITO透明電極薄膜を100nmの厚さに成膜し、パターニングした。このITO透明電極付きガラス基板を、中性洗剤、アセトン、エタノールを用いて超音波洗浄し、煮沸エタノール中から引き上げて乾燥した。透明電極表面をUV/O洗浄した後、真空蒸着装置の基板ホルダーに固定して、槽内を1×10−4Pa以下まで減圧した。
(Example 40)
An ITO transparent electrode thin film having a thickness of 100 nm was formed on a glass substrate by RF sputtering and patterned. This glass substrate with an ITO transparent electrode was subjected to ultrasonic cleaning using a neutral detergent, acetone and ethanol, and then pulled up from boiling ethanol and dried. After the surface of the transparent electrode was washed with UV / O 3, it was fixed to a substrate holder of a vacuum deposition apparatus, and the inside of the tank was depressurized to 1 × 10 −4 Pa or less.

次に、減圧状態を保ったまま、本発明の化合物H1と、酸化モリブデンを体積比95:5で、全体の蒸着速度0.1nm/secで50nmの膜厚に蒸着し、正孔注入層とした。   Next, while maintaining the reduced pressure state, the compound H1 of the present invention and molybdenum oxide were deposited at a volume ratio of 95: 5 to a film thickness of 50 nm at an overall deposition rate of 0.1 nm / sec. did.

次いで、本発明の化合物H1を蒸着速度0.1nm/secで10nmの厚さに蒸着し、正孔輸送層とした。   Next, the compound H1 of the present invention was deposited to a thickness of 10 nm at a deposition rate of 0.1 nm / sec to form a hole transport layer.

さらに、減圧状態を保ったまま、ホスト材料として本発明の化合物H1と、化15を体積比97:3で、全体の蒸着速度0.1nm/secで40nmの厚さに蒸着し、発光層とした。   Further, while maintaining the reduced pressure state, the compound H1 of the present invention as a host material and Chemical Formula 15 were vapor-deposited at a volume ratio of 97: 3 to a thickness of 40 nm at an overall vapor deposition rate of 0.1 nm / sec. did.

次に、減圧状態を保ったまま、本発明の化合物H1を10nm、続けてトリス(8−ヒドロキシキノリン)アルミニウム(Alq3)を5nm、蒸着速度0.1nm/secで蒸着し、電子輸送層とした。   Next, while maintaining the reduced pressure state, the compound H1 of the present invention was deposited at 10 nm, followed by tris (8-hydroxyquinoline) aluminum (Alq3) at 5 nm and a deposition rate of 0.1 nm / sec to form an electron transport layer. .

次いで、LiFを蒸着速度0.1nm/secで0.5nmの厚さに蒸着して電子注入電極とし、保護電極としてAlを100nm蒸着し、最後にガラス封止して有機電界発光素子を得た。   Next, LiF was deposited at a deposition rate of 0.1 nm / sec to a thickness of 0.5 nm to form an electron injection electrode, Al was deposited as a protective electrode to 100 nm, and finally glass sealed to obtain an organic electroluminescent device. .

この有機電界発光素子に直流電圧を印加したところ、10mA/cmの電流密度で、初期輝度が410cd/m、輝度半減寿命が3740時間の発光ドーパント由来の青色発光が得られた。 When a DC voltage was applied to the organic electroluminescence device, blue light emission derived from a light emitting dopant having an initial luminance of 410 cd / m 2 and a luminance half life of 3740 hours was obtained at a current density of 10 mA / cm 2 .

(実施例41〜55、比較例5〜6)
化合物(H1)の代わりに表1に記載した化合物を用いた以外は実施例40と同様に有機電界発光素子を作製した。これらの素子の初期輝度と輝度半減時間の試験結果を表3に示した。
(Examples 41-55, Comparative Examples 5-6)
An organic electroluminescent element was produced in the same manner as in Example 40 except that the compounds listed in Table 1 were used instead of the compound (H1). Table 3 shows the test results of the initial luminance and the luminance half time of these elements.

Figure 2015159238
Figure 2015159238

以上のように、本発明に係るアントラセン二量体の端部にカルバゾイル基を配置した化合物は、長寿命の有機電界発光素子用化合物として有用である。これを利用した有機電界発光素子はディスプレイや照明などの発光デバイスに応用する事が可能である。   As described above, the compound in which the carbazoyl group is arranged at the end of the anthracene dimer according to the present invention is useful as a compound for a long-life organic electroluminescence device. An organic electroluminescent element utilizing this can be applied to a light emitting device such as a display or illumination.

1 有機電界発光素子
2 基板
3 陽極
4 正孔注入層
5 正孔輸送層
6 発光層
7 電子輸送層
8 電子注入層
9 陰極

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Organic electroluminescent element 2 Substrate 3 Anode 4 Hole injection layer 5 Hole transport layer 6 Light emitting layer 7 Electron transport layer 8 Electron injection layer 9 Cathode

Claims (4)

下記一般式(I)で表される有機電界発光素子用化合物。
Figure 2015159238
(一般式(I)において、CZは置換または無置換のカルバゾイル基を、Xは置換または無置換のアリール基を、A、Aは、それぞれ独立に置換または無置換のアントラセンを表す。L、Lは連結基であり、それぞれ独立に置換または無置換のアリーレン基を表す。)
The compound for organic electroluminescent elements represented by the following general formula (I).
Figure 2015159238
(In general formula (I), CZ represents a substituted or unsubstituted carbazoyl group, X represents a substituted or unsubstituted aryl group, and A 1 and A 2 each independently represents a substituted or unsubstituted anthracene. L 1 and L 2 each represent a linking group and each independently represents a substituted or unsubstituted arylene group.
陽極と陰極からなる一対の電極の間に、少なくとも1層の有機層が挟持された有機電界発光素子において、前記有機層の少なくとも1層が、請求項1に記載の化合物を単独もしくは混合物の成分として含有することを特徴とする有機電界発光素子。   In the organic electroluminescent element in which at least one organic layer is sandwiched between a pair of electrodes composed of an anode and a cathode, at least one of the organic layers is a component of the compound according to claim 1 alone or as a component of a mixture. An organic electroluminescent device comprising: 陽極と陰極からなる一対の電極の間に、少なくとも1層の有機層が挟持された有機電界発光素子において、前記発光層が請求項1に記載の化合物とトリアリールアミン誘導体との混合層からなることを特徴とする有機電界発光素子。   In the organic electroluminescence device in which at least one organic layer is sandwiched between a pair of electrodes composed of an anode and a cathode, the light emitting layer is composed of a mixed layer of the compound according to claim 1 and a triarylamine derivative. An organic electroluminescent device characterized by that. 陽極と陰極からなる一対の電極にの間に、少なくとも1層の有機層が挟持された有機電界発光素子において、前記正孔注入層が請求項1に記載の化合物と電子アクセプター化合物との混合層からなることを特徴とする有機電界発光素子。   2. The organic electroluminescence device in which at least one organic layer is sandwiched between a pair of electrodes consisting of an anode and a cathode, wherein the hole injection layer is a mixed layer of the compound according to claim 1 and an electron acceptor compound. An organic electroluminescent device comprising:
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