JP2017022195A - Material for organic electroluminescent element and organic electroluminescent element using the same - Google Patents

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一郎 今田
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一郎 今田
裕亮 糸井
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裕亮 糸井
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a material for organic electroluminescent element of high luminous efficiency, and an organic electroluminescent element using the same.SOLUTION: A material for organic electroluminescent element is represented by following general formula (1). In the general formula, X and Y represent a substituent group having a naphthylene group.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は有機エレクトロルミネッセンス素子用材料及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。特に、高発光効率、長寿命の有機エレクトロルミネッセンス素子用の正孔輸送材料及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。   The present invention relates to a material for an organic electroluminescent element and an organic electroluminescent element using the same. In particular, the present invention relates to a hole transport material for an organic electroluminescence device having a high luminous efficiency and a long lifetime, and an organic electroluminescence device using the material.

近年、画像表示装置として、有機エレクトロルミネッセンス表示装置(Organic Electroluminescence Display:有機EL表示装置)の開発が盛んになってきている。有機EL表示装置は、液晶表示装置等とは異なり、陽極及び陰極から注入された正孔及び電子を発光層において再結合させることにより、発光層における有機化合物を含む発光材料を発光させて表示を実現するいわゆる自発光型の表示装置である。   In recent years, an organic electroluminescence display (Organic Electroluminescence Display) has been actively developed as an image display device. Unlike a liquid crystal display device or the like, an organic EL display device causes a light emitting material containing an organic compound in a light emitting layer to emit light by recombining holes and electrons injected from an anode and a cathode in the light emitting layer. This is a so-called self-luminous display device to be realized.

有機エレクトロルミネッセンス素子(有機EL素子)としては、例えば、陽極、陽極上に配置された正孔輸送層、正孔輸送層上に配置された発光層、発光層上に配置された電子輸送層及び電子輸送層上に配置された陰極から構成された有機エレクトロルミネッセンス素子が知られている。陽極からは正孔が注入され、注入された正孔は正孔輸送層を移動して発光層に注入される。一方、陰極からは電子が注入され、注入された電子は電子輸送層を移動して発光層に注入される。発光層に注入された正孔と電子とが再結合することにより、発光層内で励起子が生成される。有機エレクトロルミネッセンス素子は、その励起子の輻射失活によって発生する光を利用して発光する。尚、有機エレクトロルミネッセンス素子は、以上に述べた構成に限定されず、種々の変更が可能である。   Examples of the organic electroluminescence element (organic EL element) include an anode, a hole transport layer disposed on the anode, a light emitting layer disposed on the hole transport layer, an electron transport layer disposed on the light emitting layer, and An organic electroluminescence element composed of a cathode disposed on an electron transport layer is known. Holes are injected from the anode, and the injected holes move through the hole transport layer and are injected into the light emitting layer. On the other hand, electrons are injected from the cathode, and the injected electrons move through the electron transport layer and are injected into the light emitting layer. Excitons are generated in the light emitting layer by recombination of holes and electrons injected into the light emitting layer. An organic electroluminescence element emits light using light generated by radiation deactivation of its excitons. The organic electroluminescence element is not limited to the above-described configuration, and various modifications can be made.

有機エレクトロルミネッセンス素子を表示装置に応用するにあたり、有機エレクトロルミネッセンス素子の高効率化が求められている。特に、青色発光領域では、緑色発光領域及び赤色発光領域に比べて、有機エレクトロルミネッセンス素子の駆動電圧が高いことから、発光効率が低く、また、駆動電圧が高いために素子の劣化が早く、素子の寿命が十分なものとは言い難い。有機エレクトロルミネッセンス素子の高寿命化を実現するために、正孔輸送層の定常化、安定化、耐久性の向上などが検討されている。   In applying an organic electroluminescent element to a display device, high efficiency of the organic electroluminescent element is required. In particular, in the blue light emitting region, the driving voltage of the organic electroluminescence element is higher than in the green light emitting region and the red light emitting region, so that the light emission efficiency is low, and the device deterioration is quick because the driving voltage is high. It is hard to say that the lifetime of In order to achieve a long lifetime of the organic electroluminescence element, the hole transport layer has been studied for stabilization, stabilization, and improvement in durability.

正孔輸送層に用いられる正孔輸送材料としては、芳香族アミン系化合物等の様々な化合物が知られているが、素子の発光効率、及び寿命に課題があった。素子の長寿命化に有利な材料として、ヘテロアリール環が置換したアミン誘導体が提案されている(特許文献1、特許文献2、特許文献3、特許文献4)。しかしながら、これらの材料を用いた有機EL素子も充分な発光寿命を有しているとは言い難く、現在では一層、高効率で低電圧駆動が可能であり、発光寿命の長い有機EL素子が望まれている。特に、赤色発光領域及び緑色発光領域に比べて、青色発光領域では、有機EL素子の発光効率が低いため、発光効率の向上と長寿命化が求められている。     Various compounds, such as aromatic amine compounds, are known as hole transport materials used for the hole transport layer, but there are problems with the light emission efficiency and lifetime of the device. An amine derivative substituted with a heteroaryl ring has been proposed as a material advantageous for extending the lifetime of the element (Patent Document 1, Patent Document 2, Patent Document 3, and Patent Document 4). However, it is difficult to say that organic EL devices using these materials have a sufficient light emission lifetime, and at present, organic EL devices that can be driven at a higher efficiency and lower voltage and have a longer light emission lifetime are desired. It is rare. In particular, since the light emission efficiency of the organic EL element is lower in the blue light emission region than in the red light emission region and the green light emission region, improvement in light emission efficiency and longer life are required.

特開2009−267255号公報JP 2009-267255 A 特開2009−029726号公報JP 2009-029726 A 特開2002−175883号公報JP 2002-175883 A 特開2003‐201472号公報JP 2003-201472 A

本発明は、上述の問題を解決するものであって、高効率でかつ長寿命な有機エレクトロルミネッセンス素子用材料及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-described problems, and an object thereof is to provide a material for an organic electroluminescence element having a high efficiency and a long lifetime, and an organic electroluminescence element using the same.

特に、本発明は、緑色〜青色発光領域において、発光層と陽極との間に配置される積層膜のうちの少なくとも一つの膜に用いる高発光効率及び長寿命の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することを目的とする。   In particular, the present invention relates to a material for an organic electroluminescence device having a high light emission efficiency and a long lifetime, which is used for at least one of the laminated films disposed between the light emitting layer and the anode in the green to blue light emitting region, and the same. An object of the present invention is to provide an organic electroluminescence device using the above.

本発明の一実施形態によると、以下の一般式(1)で表される有機エレクトロルミネッセンス素子用材料が提供される。

[ 一般式(1)中、Xは以下の一般式(2)で表される化合物であり、

一般式(1)中、Yは以下の一般式(3)で表される化合物であり、



一般式(1)(2)(3)中、Ar1は置換又は無置換の炭素数10以上18以下の縮合多環芳香族炭化水素基であり、Ar2〜Ar3は置換若しくは無置換の炭素数1以上30以下のアルキル基、置換若しくは無置換の炭素数6以上30以下のアリール基、置換若しくは無置換の炭素数5以上30以下のヘテロアリール基、シリル基、ハロゲン原子、重水素原子又は水素原子であり、L1〜L2は単結合、又は環形成炭素数6以上30以下の無置換のアリーレン基であり、a及びbは0以上7以下の整数であり、n及びmは1以上3以下であり、n + m ≧ 3 である。]
According to one embodiment of the present invention, a material for an organic electroluminescence device represented by the following general formula (1) is provided.

[In general formula (1), X is a compound represented by the following general formula (2),

In general formula (1), Y is a compound represented by the following general formula (3),



In the general formulas (1), (2) and (3), Ar 1 is a substituted or unsubstituted condensed polycyclic aromatic hydrocarbon group having 10 to 18 carbon atoms, and Ar 2 to Ar 3 are substituted or unsubstituted. An alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 carbon atoms, a substituted or unsubstituted heteroaryl group having 5 to 30 carbon atoms, a silyl group, a halogen atom, and a deuterium atom. Or a hydrogen atom, L 1 to L 2 are a single bond or an unsubstituted arylene group having 6 to 30 ring carbon atoms, a and b are integers of 0 to 7, and n and m are 1 to 3 and n + m ≧ 3. ]

本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料は、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光効率、及び寿命を向上させることができる。   The material for an organic electroluminescence element according to one embodiment of the present invention can improve the light emission efficiency and life of the organic electroluminescence element.

一般式(1)において、XとYとがそれぞれ異なっていてもよい。   In the general formula (1), X and Y may be different from each other.

本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料は、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光効率、及び寿命を向上させることができる。   The material for an organic electroluminescence element according to one embodiment of the present invention can improve the light emission efficiency and life of the organic electroluminescence element.

一般式(2)(3)において、Ar2及びAr3は、隣り合う置換基と環形成をしなくてもよい。 In the general formulas (2) and (3), Ar 2 and Ar 3 do not have to form a ring with an adjacent substituent.

本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料は、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光効率、及び寿命を向上させることができる。   The material for an organic electroluminescence element according to one embodiment of the present invention can improve the light emission efficiency and life of the organic electroluminescence element.

本発明の一実施形態によると、前記有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を少なくとも一層に含む有機エレクトロルミネッセンス素子が提供される。   According to an embodiment of the present invention, there is provided an organic electroluminescence device comprising at least one layer of the material for an organic electroluminescence device.

本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子は、前記有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を少なくとも一層に含むことにより、高い発光効率及び長寿命化を実現することができる。   The organic electroluminescent element which concerns on one Embodiment of this invention can implement | achieve high luminous efficiency and long lifetime by including the said organic electroluminescent element material in at least one layer.

本発明の一実施形態によると、前記有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を発光層と陽極との間に配置された積層膜のうちの少なくも一層に含む有機エレクトロルミネッセンス素子が提供される。   According to an embodiment of the present invention, there is provided an organic electroluminescence device comprising the organic electroluminescence device material in at least one layer of a laminated film disposed between a light emitting layer and an anode.

本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子は、前記有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を発光層と陽極との間に配置された積層膜のうちの少なくも一層に含むことにより、高い発光効率及び長寿命化を実現することができる。   An organic electroluminescent device according to an embodiment of the present invention includes the material for an organic electroluminescent device in at least one of the laminated films disposed between the light emitting layer and the anode. Long service life can be realized.

本発明によると、高発光効率及び長寿命化を実現する有機エレクトロルミネッセンス素子用材料及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することができる。また、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料は、平面性、対称性を崩すことによってアモルファス性を向上させ、また、フェニレンを介してキャリア耐性のあるナフチル基を導入し、窒素原子周辺の共役を確保することで、正孔注入時のラジカル状態の安定化が可能になり、高効率かつ長寿命化を実現することができると考えられる。このような効果は、特に、緑色発光領域〜青色発光領域において顕著である。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the organic electroluminescent element material which implement | achieves high luminous efficiency and long lifetime, and an organic electroluminescent element using the same can be provided. In addition, the material for an organic electroluminescence device of the present invention improves the amorphousness by breaking flatness and symmetry, and introduces a carrier-resistant naphthyl group via phenylene, thereby conjugating around the nitrogen atom. By ensuring, it becomes possible to stabilize the radical state at the time of hole injection, and to realize high efficiency and long life. Such an effect is particularly remarkable in the green light emission region to the blue light emission region.

本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子100を示す概略図である。It is the schematic which shows the organic electroluminescent element 100 which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子200を示す概略図である。It is the schematic which shows the organic electroluminescent element 200 which concerns on one Embodiment of this invention.

上述の問題を解決すべく鋭意検討した結果、本発明者らは、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料において、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料は、平面性、対称性を崩すことによってアモルファス性を向上させ、また、フェニレンを介してキャリア耐性のあるナフチル基を導入し、窒素原子周辺の共役を確保することで、正孔注入時のラジカル状態の安定化が可能になり、高効率かつ長寿命化を実現することができることを見出した。   As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have found that the organic electroluminescent element material of the present invention is amorphous by breaking flatness and symmetry in the organic electroluminescent element material of the present invention. In addition, by introducing a naphthyl group having carrier resistance through phenylene and ensuring conjugation around the nitrogen atom, it becomes possible to stabilize the radical state during hole injection, which is highly efficient and It has been found that a long life can be realized.

以下、図面を参照して本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子について説明する。但し、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子は多くの異なる態様で実施することが可能であり、以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、本実施の形態で参照する図面において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。   Hereinafter, with reference to drawings, the material for organic electroluminescent elements concerning the present invention and the organic electroluminescent element using the same are explained. However, the organic electroluminescent element material of the present invention and the organic electroluminescent element using the same can be implemented in many different modes, and are limited to the description of the embodiments described below. It is not a thing. Note that in the drawings referred to in this embodiment, the same portions or portions having similar functions are denoted by the same reference numerals, and repetitive description thereof is omitted.

本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料は、以下の一般式(1)で表される、アミン化合物であり、

[ 一般式(1)中、Xは以下の一般式(2)で表される化合物であり、

一般式(1)中、Yは以下の一般式(3)で表される化合物であり、



一般式(1)(2)(3)中、Ar1は置換又は無置換の炭素数10以上18以下の縮合多環芳香族炭化水素基であり、Ar2〜Ar3は置換若しくは無置換の炭素数1以上30以下のアルキル基、置換若しくは無置換の炭素数6以上30以下のアリール基、置換若しくは無置換の炭素数5以上30以下のヘテロアリール基、シリル基、ハロゲン原子、重水素原子又は水素原子であり、L1〜L2は単結合、又は環形成炭素数6以上30以下の無置換のアリーレン基であり、a及びbは0以上7以下の整数であり、n及びmは1以上3以下であり、n + m ≧ 3 である。]
The organic electroluminescent element material according to the present invention is an amine compound represented by the following general formula (1):

[In general formula (1), X is a compound represented by the following general formula (2),

In general formula (1), Y is a compound represented by the following general formula (3),



In the general formulas (1), (2) and (3), Ar 1 is a substituted or unsubstituted condensed polycyclic aromatic hydrocarbon group having 10 to 18 carbon atoms, and Ar 2 to Ar 3 are substituted or unsubstituted. An alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 carbon atoms, a substituted or unsubstituted heteroaryl group having 5 to 30 carbon atoms, a silyl group, a halogen atom, and a deuterium atom. Or a hydrogen atom, L 1 to L 2 are a single bond or an unsubstituted arylene group having 6 to 30 ring carbon atoms, a and b are integers of 0 to 7, and n and m are 1 to 3 and n + m ≧ 3. ]

一般式(1)におけるAr1に用いる炭素数10以上18以下の縮合多環芳香族炭化水素基としては、例えば、アントラセニル基、フェナントリル基、アントリル基、ピレニル基、フルオランテニル基、ナフタセニル基、ペリレニル基、ペンタセニル基又はトリフェニレニル基等が挙げられる。 Examples of the condensed polycyclic aromatic hydrocarbon group having 10 to 18 carbon atoms used for Ar 1 in the general formula (1) include an anthracenyl group, a phenanthryl group, an anthryl group, a pyrenyl group, a fluoranthenyl group, a naphthacenyl group, A perylenyl group, a pentacenyl group, a triphenylenyl group, or the like can be given.

一般式(2)(3)におけるAr2〜Ar3に用いる炭素数1以上30以下のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、s−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、ヒドロキシメチル基、1−ヒドロキシエチル基、2−ヒドロキシエチル基、2−ヒドロキシイソブチル基、1,2−ジヒドロキシエチル基、1,3−ジヒドロキシイソプロピル基、2,3−ジヒドロキシ−t−ブチル基、1,2,3−トリヒドロキシプロピル基、クロロメチル基、1−クロロエチル基、2−クロロエチル基、2−クロロイソブチル基、1,2−ジクロロエチル基、1,3−ジクロロイソプロピル基、2,3−ジクロロ−t−ブチル基、1,2,3−トリクロロプロピル基、ブロモメチル基、1−ブロモエチル基、2−ブロモエチル基、2−ブロモイソブチル基、1,2−ジブロモエチル基、1,3−ジブロモイソプロピル基、2,3−ジブロモ−t−ブチル基、1,2,3−トリブロモプロピル基、ヨードメチル基、1−ヨードエチル基、2−ヨードエチル基、2−ヨードイソブチル基、1,2−ジヨードエチル基、1,3−ジヨードイソプロピル基、2,3−ジヨード−t−ブチル基、1,2,3−トリヨードプロピル基、シアノメチル基、1−シアノエチル基、2−シアノエチル基、2−シアノイソブチル基、1,2−ジシアノエチル基、1,3−ジシアノイソプロピル基、2,3−ジシアノ−t−ブチル基、1,2,3−トリシアノプロピル基、ニトロメチル基、1−ニトロエチル基、2−ニトロエチル基、2−ニトロイソブチル基、1,2−ジニトロエチル基、1,3−ジニトロイソプロピル基、2,3−ジニトロ−t−ブチル基、1,2,3−トリニトロプロピル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、4−メチルシクロヘキシル基、1−アダマンチル基、2−アダマンチル基、1−ノルボルニル基、2−ノルボルニル基等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。 The general formula (2) (3) in the Ar 2 to Ar 3 alkyl groups of 1 to 30 carbon atoms for use in, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, n- butyl group, s- butyl group, Isobutyl group, t-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n-heptyl group, n-octyl group, hydroxymethyl group, 1-hydroxyethyl group, 2-hydroxyethyl group, 2-hydroxyisobutyl group, 1,2-dihydroxyethyl group, 1,3-dihydroxyisopropyl group, 2,3-dihydroxy-t-butyl group, 1,2,3-trihydroxypropyl group, chloromethyl group, 1-chloroethyl group, 2-chloroethyl Group, 2-chloroisobutyl group, 1,2-dichloroethyl group, 1,3-dichloroisopropyl group, 2,3-dichloro-t-butyl group, 1,2, -Trichloropropyl group, bromomethyl group, 1-bromoethyl group, 2-bromoethyl group, 2-bromoisobutyl group, 1,2-dibromoethyl group, 1,3-dibromoisopropyl group, 2,3-dibromo-t-butyl group 1,2,3-tribromopropyl group, iodomethyl group, 1-iodoethyl group, 2-iodoethyl group, 2-iodoisobutyl group, 1,2-diiodoethyl group, 1,3-diiodoisopropyl group, 2,3 -Diiodo-t-butyl group, 1,2,3-triiodopropyl group, cyanomethyl group, 1-cyanoethyl group, 2-cyanoethyl group, 2-cyanoisobutyl group, 1,2-dicyanoethyl group, 1,3- Dicyanoisopropyl group, 2,3-dicyano-t-butyl group, 1,2,3-tricyanopropyl group, nitromethyl group, 1-nitroe Group, 2-nitroethyl group, 2-nitroisobutyl group, 1,2-dinitroethyl group, 1,3-dinitroisopropyl group, 2,3-dinitro-t-butyl group, 1,2,3-trinitropropyl Group, cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, 4-methylcyclohexyl group, 1-adamantyl group, 2-adamantyl group, 1-norbornyl group, 2-norbornyl group and the like. It is not something.

一般式(2)(3)におけるAr2〜Ar3に用いる環形成炭素数6以上30以下のアリール基としては、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントリル基、ビフェニル基、ターフェニル基、クォーターフェニル基、フルオレニル基、トリフェニレン基、ビフェニレン基、ピレニル基、ベンゾフルオランテニル基、クリセニル基、フェニルナフチル基、ナフチルフェニル基等であり、フェニル基、ナフチル基、及びビフェニル基が特に好ましい。尚、Ar1〜Ar4に用いる環形成炭素数6以上30以下のアリール基は、これらに限定されるものではない。 The general formula (2) (3) in Ar 2 used to Ar 3 ring-forming having 6 to 30 aryl group carbon atoms, a phenyl group, a naphthyl group, anthracenyl group, phenanthryl group, biphenyl group, terphenyl group, Quarter A phenyl group, a fluorenyl group, a triphenylene group, a biphenylene group, a pyrenyl group, a benzofluoranthenyl group, a chrycenyl group, a phenylnaphthyl group, a naphthylphenyl group, and the like, and a phenyl group, a naphthyl group, and a biphenyl group are particularly preferable. In addition, the aryl group having 6 to 30 ring carbon atoms used for Ar 1 to Ar 4 is not limited thereto.

また、一般式(2)(3)におけるAr2〜Ar3に用いる環形成炭素数5以上30以下のヘテロアリール基としては、ピリジル基、キノリル基、イソキノリル基、ベンゾフリル基、ベンゾチエニル基、インドリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、キノキサリル基、ベンゾイミダゾリル基、ジベンゾフリル基、ジベンゾチエニル基、カルバゾリル基等が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。 As the general formula (2) (3) in the Ar 2 to Ar 3 30 The following heteroaryl groups ring carbon number of 5 or more for use in, pyridyl group, quinolyl group, isoquinolyl group, benzofuryl group, benzothienyl group, indolyl Group, benzoxazolyl group, benzothiazolyl group, quinoxalyl group, benzimidazolyl group, dibenzofuryl group, dibenzothienyl group, carbazolyl group and the like, but are not limited thereto.

また、一般式(2)(3)におけるAr2〜Ar3に用いるシリル基としては、トリアルキルシリル基、トリアリールシリル基、モノアルキルジアリールシリル基、ジアルキルモノアリールシリル基であってもよく、例えば、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基等が挙げられる。 As the silyl group used in Ar 2 to Ar 3 in the general formula (2) (3), trialkylsilyl groups, triarylsilyl groups, monoalkyl diaryl silyl group may be a dialkyl monoaryl silyl group, Examples thereof include a trimethylsilyl group and a triphenylsilyl group.

また、一般式(2)(3)におけるAr2〜Ar3に用いるハロゲン原子としては、フッ素原子(F)、塩素原子(Cl)、臭素原子(Br)であってもよい。 Moreover, as a halogen atom used for Ar < 2 > -Ar < 3 > in General formula (2) (3), a fluorine atom (F), a chlorine atom (Cl), and a bromine atom (Br) may be sufficient.

一般式(1)(2)(3)におけるAr1〜Ar3が置換基を有する場合、該置換基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ペンチル基、ヘキシル基のようなアルキル基や、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基のようなアリール基が挙げられる。また、Ar2〜Ar3は、置換基をそれぞれ複数有していてもよい。また、該置換基同士は互いに連結し、飽和又は不飽和環を形成してもよい。好ましくは、置換基は環形成をしない方がよい。これは、環形成をすることにより、平面性が増し、アモルファス性が低下すると考えられるからである。 When Ar 1 to Ar 3 in the general formulas (1), (2), and (3) have a substituent, examples of the substituent include alkyl groups such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a pentyl group, and a hexyl group; , Aryl groups such as phenyl group, biphenyl group and naphthyl group. Ar 2 to Ar 3 may each have a plurality of substituents. The substituents may be connected to each other to form a saturated or unsaturated ring. Preferably, the substituent should not ring. This is because the formation of a ring is thought to increase planarity and decrease amorphousness.

一般式(2)(3)におけるL1〜L2に用いる環形成炭素数6以上30以下のアリーレン基としては、フェニレン基、ビフェニレン基、ナフチレン基などが挙げられるが、これらに限定されるわけではない。また、一般式(2)(3)において、L1〜L2の少なくとも1つがアリーレン基であることがことが好ましく、特にフェニレン基であることが好ましい。 Examples of the arylene group having 6 to 30 ring carbon atoms used for L 1 to L 2 in the general formulas (2) and (3) include a phenylene group, a biphenylene group, and a naphthylene group, but are not limited thereto. is not. In the general formulas (2) and (3), at least one of L 1 to L 2 is preferably an arylene group, and particularly preferably a phenylene group.

以上に示した一般式(1)で表わされる本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料であるアミン化合物は、アモルファス性が向上することで高効率化を実現することができ、また、フェニレンを介してキャリア耐性のあるナフチル基を導入し、窒素原子周辺の共役を確保することで、正孔注入時のラジカル状態の安定化が可能になるため、寿命を向上させることができると考えられる。   The amine compound, which is the material for an organic electroluminescence device of the present invention represented by the general formula (1) shown above, can achieve high efficiency by improving the amorphous property, and also via phenylene. By introducing a carrier-resistant naphthyl group and securing conjugation around the nitrogen atom, the radical state at the time of hole injection can be stabilized, so that the lifetime can be improved.

一般式(1)におけるX及びYは、それぞれ異なっていてもよい。   X and Y in the general formula (1) may be different from each other.

本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料であるアミン化合物は、非対称な分子構造であることから対称性が崩れ、アモルファス性が向上することで高効率化を実現することができ、また、フェニレンを介してキャリア耐性のあるナフチル基を導入し、窒素原子周辺の共役を確保することで、正孔注入時のラジカル状態の安定化が可能になるため、寿命を向上させることができると考えられる。   The amine compound that is the material for the organic electroluminescence device of the present invention has an asymmetric molecular structure, so that symmetry is lost, and the amorphousness is improved, so that high efficiency can be realized. Thus, by introducing a carrier-resistant naphthyl group and securing conjugation around the nitrogen atom, it is possible to stabilize the radical state at the time of hole injection, so that the lifetime can be improved.

一般式(1)において、Ar2〜Ar3は環形性をしなくてもよい。 In the general formula (1), Ar 2 to Ar 3 do not have to be cyclic.

本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料であるアミン化合物は、平面性を小さくすることにより、よりアモルファス性が向上することで高効率化を実現することができると考えられる。   It is considered that the amine compound, which is the material for an organic electroluminescence device of the present invention, can achieve high efficiency by improving the amorphousness by reducing the planarity.

本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料は、一例として、以下の構造式により示された物質である。   The organic electroluminescent element material according to the present invention is a substance represented by the following structural formula as an example.





本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料は、上記化合物1、化合物13、化合物29、化合物32、化合物54、化合物55が特に好ましい。   The above-mentioned compound 1, compound 13, compound 29, compound 32, compound 54, and compound 55 are particularly preferable as the organic electroluminescence device material according to the present invention.

本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料は、有機エレクトロルミネッセンス素子を構成する複数の有機層のうち、少なくとも一層に含まれてもよい。特に、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層と陽極との間に配置された積層膜のうちの少なくとも一層に有意に含まれてもよい。   The organic electroluminescent element material according to the present invention may be included in at least one of a plurality of organic layers constituting the organic electroluminescent element. In particular, it may be significantly contained in at least one of the laminated films disposed between the light emitting layer and the anode of the organic electroluminescence element.

上述したように、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料であるアミン化合物は、非対称な分子構造であることから対称性が崩れ、アモルファス性が向上させ、また、フェニレンを介してキャリア耐性のあるナフチル基を導入し、窒素原子周辺の共役を確保することで、正孔注入時のラジカル状態の安定化が可能になるため、高効率かつ長寿命化させることができると考えられる。   As described above, the amine compound which is a material for an organic electroluminescence device of the present invention has an asymmetric molecular structure, so that symmetry is lost, amorphousness is improved, and naphthyl having carrier resistance via phenylene is also obtained. By introducing a group and ensuring conjugation around the nitrogen atom, it becomes possible to stabilize the radical state during hole injection, so that it is possible to achieve high efficiency and long life.

(有機エレクトロルミネッセンス素子)
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子について説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子100を示す概略図である。有機エレクトロルミネッセンス素子100は、例えば、基板102、陽極104、正孔注入層106、正孔輸送層108、発光層110、電子輸送層112、電子注入層114及び陰極116を備える。一実施形態において、本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料は、発光層と陽極との間に配置された積層膜のうちの少なくとも一層に用いることができる。
(Organic electroluminescence device)
The organic electroluminescent element using the organic electroluminescent element material according to the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic view showing an organic electroluminescence device 100 according to an embodiment of the present invention. The organic electroluminescence device 100 includes, for example, a substrate 102, an anode 104, a hole injection layer 106, a hole transport layer 108, a light emitting layer 110, an electron transport layer 112, an electron injection layer 114, and a cathode 116. In one embodiment, the organic electroluminescent element material according to the present invention can be used in at least one of the laminated films disposed between the light emitting layer and the anode.

ここでは一例として、本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を正孔輸送層108に用いる場合について説明する。   Here, as an example, the case where the organic electroluminescent element material according to the present invention is used for the hole transport layer 108 will be described.

基板102は、例えば、透明ガラス基板や、シリコン等から成る半導体基板樹脂等のフレキシブルな基板であってもよい。   The substrate 102 may be a flexible substrate such as a transparent glass substrate or a semiconductor substrate resin made of silicon or the like.

陽極(Anode)104は、基板102上に配置され、酸化インジウムスズ(In2O3-SnO2:ITO)やインジウム亜鉛酸化物(In2O3-ZnO)等を用いて形成することができる。 The anode 104 is disposed on the substrate 102 and can be formed using indium tin oxide (In 2 O 3 —SnO 2 : ITO), indium zinc oxide (In 2 O 3 —ZnO), or the like. .

正孔注入層(HIL)106は、陽極104上に10nm以上150nm以下の厚さで公知の材料を用いて形成することができる。例えば、トリフェニルアミン含有ポリエーテルケトン(TPAPEK)、4−イソプロピル−4’−メチルジフェニルヨードニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボラート(PPBI)、N,N’−ジフェニル−N,N’−ビス−[4−(フェニル−m−トリル−アミノ)−フェニル]−ビフェニル−4,4’−ジアミン(DNTPD)、銅フタロシアニン等のフタロシアニン化合物、4,4’,4”−トリス(3−メチルフェニルフェニルアミノ)トリフェニルアミン(m-MTDATA)、N,N’−ジ(1−ナフチル)−N,N’−ジフェニルベンジジン(NPB)、4,4’,4”−トリス{N
,Nジフェニルアミノ}トリフェニルアミン(TDATA)、4,4’,4”−トリス(N,
N−2−ナフチルフェニルアミノ)トリフェニルアミン(2-TNATA)、ポリアニリン/ドデシルベンゼンスルホン酸(PANI/DBSA)、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)/ポリ(4−スチレンスルホネート)(PEDOT/PSS)、ポリアニリン/カンファースルホン酸(PANI/CSA)、又は、ポリアニリン/ポリ(4−スチレンスルホネート)(PANI/PSS)等を含んでもよい。
The hole injection layer (HIL) 106 can be formed on the anode 104 with a thickness of 10 nm to 150 nm using a known material. For example, triphenylamine-containing polyetherketone (TPAPEK), 4-isopropyl-4′-methyldiphenyliodonium tetrakis (pentafluorophenyl) borate (PPBI), N, N′-diphenyl-N, N′-bis- [4 -(Phenyl-m-tolyl-amino) -phenyl] -biphenyl-4,4'-diamine (DNTPD), phthalocyanine compounds such as copper phthalocyanine, 4,4 ', 4 "-tris (3-methylphenylphenylamino) Triphenylamine (m-MTDATA), N, N′-di (1-naphthyl) -N, N′-diphenylbenzidine (NPB), 4,4 ′, 4 ″ -tris {N
, N-diphenylamino} triphenylamine (TDATA), 4,4 ′, 4 ″ -tris (N,
N-2-naphthylphenylamino) triphenylamine (2-TNATA), polyaniline / dodecylbenzenesulfonic acid (PANI / DBSA), poly (3,4-ethylenedioxythiophene) / poly (4-styrenesulfonate) (PEDOT / PSS), polyaniline / camphorsulfonic acid (PANI / CSA), polyaniline / poly (4-styrenesulfonate) (PANI / PSS), or the like.

正孔輸送層(HTL)108は、正孔注入層106上に、本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を用いて3nm以上100nm以下の厚さで形成される。本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を含む正孔輸送層108は、例えば、真空蒸着により形成されてもよい。   The hole transport layer (HTL) 108 is formed on the hole injection layer 106 with a thickness of 3 nm or more and 100 nm or less using the organic electroluminescence element material according to the present invention. The hole transport layer 108 containing the organic electroluminescence element material according to the present invention may be formed by, for example, vacuum deposition.

発光層(EL)110は、正孔輸送層108上に、公知のホスト材料を用いて厚さ10nm以上60nm以下で形成される。発光層110に用いられる公知のホスト材料として、例えば、縮合多環芳香族の誘導体を含有することが好ましく、アントラセン誘導体、ピレン誘導体、フルオラレンテン誘導体、クリセン誘導体、ベンゾアントラセン誘導体及びトリフェニレン誘導体から選択されることが好ましい。特に、発光層110は、アントラセン誘導体又はピレン誘導体を含有することが好ましい。発光層110に用いるアントラセン誘導体としては、以下の一般式(4)で示される化合物が挙げられる。   The light emitting layer (EL) 110 is formed on the hole transport layer 108 with a thickness of 10 nm to 60 nm using a known host material. As a known host material used for the light emitting layer 110, for example, a condensed polycyclic aromatic derivative is preferably contained, and is selected from an anthracene derivative, a pyrene derivative, a fluorarentene derivative, a chrysene derivative, a benzoanthracene derivative, and a triphenylene derivative. It is preferred that In particular, the light emitting layer 110 preferably contains an anthracene derivative or a pyrene derivative. As an anthracene derivative used for the light emitting layer 110, the compound shown by the following general formula (4) is mentioned.

式(4)中、R11〜R20は置換若しくは無置換の環形成炭素数6以上30以下のアリール基、置換若しくは無置換の環形成炭素数1以上30以下のヘテロアリール基、炭素数1以上15以下のアルキル基、シリル基、ハロゲン原子、水素原子あるいは重水素原子である。また、g及びhは0以上5以下の整数である。なお、隣接した複数のR11〜R20は結合し、飽和若しくは不飽和の環を形成してもよい。 In the formula (4), R 11 to R 20 are substituted or unsubstituted aryl groups having 6 to 30 ring carbon atoms, substituted or unsubstituted heteroaryl groups having 1 to 30 ring carbon atoms, and 1 carbon atom. These are an alkyl group, a silyl group, a halogen atom, a hydrogen atom or a deuterium atom having 15 or more. G and h are integers of 0 or more and 5 or less. A plurality of adjacent R 11 to R 20 may be bonded to form a saturated or unsaturated ring.

R11〜R20に用いる置換若しくは無置換の環形成炭素数1以上30以下のヘテロアリール基としては、ベンゾチアゾリル基、チオフェニル基、チエノチオフェニル基、チエノチエノチオフェニル基、ベンゾチオフェニル基、ベンゾフリル基、ジベンゾチオフェニル基、ジベンゾフリル基、N−アリールカルバゾリル基、N−ヘテロアリールカルバゾリル基、N−アルキルカルバゾリル基、フェノキサジル基、フェノチアジル基、ピリジル基、ピリミジル基、トリアジル基、キノリニル基、キノキサリル基等を例示することができるが、これらに限定されるものではない。 Examples of the substituted or unsubstituted heteroaryl group having 1 to 30 carbon atoms in R 11 to R 20 include benzothiazolyl group, thiophenyl group, thienothiophenyl group, thienothienothiophenyl group, benzothiophenyl group, and benzofuryl. Group, dibenzothiophenyl group, dibenzofuryl group, N-arylcarbazolyl group, N-heteroarylcarbazolyl group, N-alkylcarbazolyl group, phenoxazyl group, phenothiazyl group, pyridyl group, pyrimidyl group, triazyl group , Quinolinyl group, quinoxalyl group and the like, but are not limited thereto.

R11〜R20に用いる置換若しくは無置換の環形成炭素数1以上30以下のヘテロアリール基としては、ベンゾチアゾリル基、チオフェニル基、チエノチオフェニル基、チエノチエノチオフェニル基、ベンゾチオフェニル基、ベンゾフリル基、ジベンゾチオフェニル基、ジベンゾフリル基、N−アリールカルバゾリル基、N−ヘテロアリールカルバゾリル基、N−アルキルカルバゾリル基、フェノキサジル基、フェノチアジル基、ピリジル基、ピリミジル基、トリアジル基、キノリニル基、キノキサリル基等を例示することができるが、これらに限定されるものではない。 Examples of the substituted or unsubstituted heteroaryl group having 1 to 30 carbon atoms in R 11 to R 20 include benzothiazolyl group, thiophenyl group, thienothiophenyl group, thienothienothiophenyl group, benzothiophenyl group, and benzofuryl. Group, dibenzothiophenyl group, dibenzofuryl group, N-arylcarbazolyl group, N-heteroarylcarbazolyl group, N-alkylcarbazolyl group, phenoxazyl group, phenothiazyl group, pyridyl group, pyrimidyl group, triazyl group , Quinolinyl group, quinoxalyl group and the like, but are not limited thereto.

また、R11〜R20に用いる炭素数1以上15以下のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、s−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、ヒドロキシメチル基、1−ヒドロキシエチル基、2−ヒドロキシエチル基、2−ヒドロキシイソブチル基、1,2−ジヒドロキシエチル基、1,3−ジヒドロキシイソプロピル基、2,3−ジヒドロキシ−t−ブチル基、1,2,3−トリヒドロキシプロピル基、クロロメチル基、1−クロロエチル基、2−クロロエチル基、2−クロロイソブチル基、1,2−ジクロロエチル基、1,3−ジクロロイソプロピル基、2,3−ジクロロ−t−ブチル基、1,2,3−トリクロロプロピル基、ブロモメチル基、1−ブロモエチル基、2−ブロモエチル基、2−ブロモイソブチル基、1,2−ジブロモエチル基、1,3−ジブロモイソプロピル基、2,3−ジブロモ−t−ブチル基、1,2,3−トリブロモプロピル基、ヨードメチル基、1−ヨードエチル基、2−ヨードエチル基、2−ヨードイソブチル基、1,2−ジヨードエチル基、1,3−ジヨードイソプロピル基、2,3−ジヨード−t−ブチル基、1,2,3−トリヨードプロピル基、アミノメチル基、1−アミノエチル基、2−アミノエチル基、2−アミノイソブチル基、1,2−ジアミノエチル基、1,3−ジアミノイソプロピル基、2,3−ジアミノ−t−ブチル基、1,2,3−トリアミノプロピル基、シアノメチル基、1−シアノエチル基、2−シアノエチル基、2−シアノイソブチル基、1,2−ジシアノエチル基、1,3−ジシアノイソプロピル基、2,3−ジシアノ−t−ブチル基、1,2,3−トリシアノプロピル基、ニトロメチル基、1−ニトロエチル基、2−ニトロエチル基、2−ニトロイソブチル基、1,2−ジニトロエチル基、1,3−ジニトロイソプロピル基、2,3−ジニトロ−t−ブチル基、1,2,3−トリニトロプロピル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、4−メチルシクロヘキシル基、1−アダマンチル基、2−アダマンチル基、1−ノルボルニル基、2−ノルボルニル基等が挙げられるが、特にこれらに限定されるものではない。 The alkyl group having 1 to 15 carbon atoms for use in R 11 to R 20, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, n- butyl group, s- butyl, isobutyl, t- butyl group N-pentyl group, n-hexyl group, n-heptyl group, n-octyl group, hydroxymethyl group, 1-hydroxyethyl group, 2-hydroxyethyl group, 2-hydroxyisobutyl group, 1,2-dihydroxyethyl group 1,3-dihydroxyisopropyl group, 2,3-dihydroxy-t-butyl group, 1,2,3-trihydroxypropyl group, chloromethyl group, 1-chloroethyl group, 2-chloroethyl group, 2-chloroisobutyl group 1,2-dichloroethyl group, 1,3-dichloroisopropyl group, 2,3-dichloro-t-butyl group, 1,2,3-trichloropropylene Group, bromomethyl group, 1-bromoethyl group, 2-bromoethyl group, 2-bromoisobutyl group, 1,2-dibromoethyl group, 1,3-dibromoisopropyl group, 2,3-dibromo-t-butyl group, 1, 2,3-tribromopropyl group, iodomethyl group, 1-iodoethyl group, 2-iodoethyl group, 2-iodoisobutyl group, 1,2-diiodoethyl group, 1,3-diiodoisopropyl group, 2,3-diiodo- t-butyl group, 1,2,3-triiodopropyl group, aminomethyl group, 1-aminoethyl group, 2-aminoethyl group, 2-aminoisobutyl group, 1,2-diaminoethyl group, 1,3- Diaminoisopropyl group, 2,3-diamino-t-butyl group, 1,2,3-triaminopropyl group, cyanomethyl group, 1-cyanoethyl group, 2-cyanoethyl Group, 2-cyanoisobutyl group, 1,2-dicyanoethyl group, 1,3-dicyanoisopropyl group, 2,3-dicyano-t-butyl group, 1,2,3-tricyanopropyl group, nitromethyl group, 1-nitroethyl group, 2-nitroethyl group, 2-nitroisobutyl group, 1,2-dinitroethyl group, 1,3-dinitroisopropyl group, 2,3-dinitro-t-butyl group, 1,2,3-tri Examples thereof include nitropropyl group, cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, 4-methylcyclohexyl group, 1-adamantyl group, 2-adamantyl group, 1-norbornyl group, 2-norbornyl group, etc. It is not limited to.

本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層110に用いるアントラセン誘導体は、一例として、以下の構造式により示された物質である。   The anthracene derivative used for the light emitting layer 110 of the organic electroluminescence device according to the present invention is a substance represented by the following structural formula as an example.

発光層110はドーパント材料として、スチリル誘導体(例えば、1,4-bis[2-(3-N-ethylcarbazoryl)vinyl]benzene(BCzVB)、4-(di-p-tolylamino)-4’-[(di-p-tolylamino)styryl]stilbene(DPAVB)、N-(4-((E)-2-(6-((E)-4-(diphenylamino)styryl)naphthalene-2-yl)vinyl)phenyl-N-phenylbenzenamine(N-BDAVBi))、ペリレン及びその誘導体(例えば、2,5,8,11-Tetra-t-butylperylene(TBP)、ピレン及びその誘導体(例えば、1,1-dipyrene、1,4-dipyrenylbenzene、1,4-Bis(N,N-Diphenylamino)pyrene)等のドーパントを含んでもよいが、これらに限定されるわけではない。   The light-emitting layer 110 has a styryl derivative (for example, 1,4-bis [2- (3-N-ethylcarbazoryl) vinyl] benzene (BCzVB), 4- (di-p-tolylamino) -4 ′-[( di-p-tolylamino) styryl] stilbene (DPAVB), N- (4-((E) -2- (6-((E) -4- (diphenylamino) styryl) naphthalene-2-yl) vinyl) phenyl- N-phenylbenzenamine (N-BDAVBi)), perylene and its derivatives (for example, 2,5,8,11-Tetra-t-butylperylene (TBP), pyrene and its derivatives (for example, 1,1-dipyrene, 1,4 It may contain a dopant such as -dipyrenylbenzene and 1,4-Bis (N, N-Diphenylamino) pyrene), but is not limited thereto.

電子輸送層(ETL)112は、発光層110上に15nm以上50nm以下の厚さで、例えば、Tris(8-hydroxyquinolinato)aluminium(Alq3)や含窒素芳香環を有する材料(例えば、1,3,5-tri[(3-pyridyl)-phen-3-yl]benzeneといったピリジン環を含む材料や、2,4,6-tris(3’-(pyridine-3-yl)biphenyl-3-yl)1,3,5-triazineといったトリアジン環を含む材料、2-(4-N-phenylbenzoimidazolyl-1-ylphenyl)-9,10-dinaphthylanthraceneといったイミダゾール誘導体を含む材料)を含む材料により形成される。 The electron transport layer (ETL) 112 has a thickness of 15 nm or more and 50 nm or less on the light-emitting layer 110, and includes, for example, a material having Tris (8-hydroxyquinolinato) aluminum (Alq 3 ) or a nitrogen-containing aromatic ring (for example, 1,3 , 5-tri [(3-pyridyl) -phen-3-yl] benzene-containing materials such as 2,4,6-tris (3 '-(pyridine-3-yl) biphenyl-3-yl) A material containing a triazine ring such as 1,3,5-triazine and a material containing an imidazole derivative such as 2- (4-N-phenylbenzoimidazolyl-1-ylphenyl) -9,10-dinaphthylanthracene).

電子注入層(EIL)114は、電子輸送層112上に0.3nm以上9nm以下の厚さで、例えば、フッ化リチウム(LiF)、リチウム−8−キノリナート(Liq)等を含む材料により形成される。   The electron injection layer (EIL) 114 has a thickness of 0.3 nm to 9 nm on the electron transport layer 112 and is formed of a material containing, for example, lithium fluoride (LiF), lithium-8-quinolinate (Liq), or the like. .

陰極(Cathode)116は、電子注入層114上に配置され、アルミニウム(Al)や銀(Ag)、リチウム(Li)、マグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)等の金属、これらの混合物、及び酸化インジウムスズ(ITO)及びインジウム亜鉛酸化物(In2O3-ZnO)等の透明材料により形成される。   The cathode 116 is disposed on the electron injection layer 114 and is made of a metal such as aluminum (Al), silver (Ag), lithium (Li), magnesium (Mg), calcium (Ca), a mixture thereof, and an oxide. It is formed of a transparent material such as indium tin (ITO) and indium zinc oxide (In2O3-ZnO).

以上に述べた本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子を構成する各電極及び各層は、真空蒸着、スパッタ、各種塗布など材料に応じた適切な成膜方法を選択することにより、形成することができる。   Each electrode and each layer constituting the organic electroluminescence element according to the present invention described above can be formed by selecting an appropriate film formation method according to the material such as vacuum deposition, sputtering, and various coatings.

本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子100においては、上述した本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を用いることにより、有機エレクトロルミネッセンス素子の高効率化及び長寿命化を実現可能な正孔輸送層を形成することができる。   In the organic electroluminescent element 100 according to the present invention, by using the organic electroluminescent element material according to the present invention described above, a hole transport layer capable of realizing high efficiency and long life of the organic electroluminescent element is provided. Can be formed.

また、本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子100において、上述した本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料は正孔注入層の材料として用いられてもよい。上述したように、本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料は、有機エレクトロルミネッセンス素子を構成する複数の有機層のうち、少なくとも一層に含まれることにより、有機エレクトロルミネッセンス素子の高効率化及び長寿命化を実現することができる。   Moreover, in the organic electroluminescent element 100 which concerns on this invention, the organic electroluminescent element material which concerns on this invention mentioned above may be used as a material of a positive hole injection layer. As described above, the organic electroluminescent element material according to the present invention is included in at least one of a plurality of organic layers constituting the organic electroluminescent element, thereby improving the efficiency and long life of the organic electroluminescent element. Can be realized.

尚、本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料は、TFTを用いたアクティブマトリクスの有機エレクトロルミネッセンス発光装置にも適用することができる。   The material for an organic electroluminescence element according to the present invention can also be applied to an active matrix organic electroluminescence light emitting device using a TFT.

(製造方法)
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料は、例えば、以下のように合成することができる。
(Production method)
The organic electroluminescent element material according to the present invention can be synthesized, for example, as follows.

化合物32の合成方法
(化合物Aの合成)
まず、以下に示す化合物Aを合成した。Ar雰囲気下で、2Lのフラスコに
1-Naphthaleneboronic Acidを18.06g、Pd(PPh3)4を2.43g、2Mの炭酸ナトリウム水溶液を157.5mL、及び1-Bromo-3-iodobenzeneを29.71gを420mLのトルエン溶媒中、酸素脱気を行った後、90℃で8時間攪拌した。空冷後、水を加えて有機層を分取し溶媒留去した。得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製を行い、白色固体の化合物Aを19.4g(収率66.8%)得た。FAB-MS測定によって測定された化合物Aの分子量は283.17であった。
Method for synthesizing compound 32 ( synthesis of compound A)
First, Compound A shown below was synthesized. In a 2 L flask under Ar atmosphere
Oxygen degassing was performed in 18.06 g of 1-Naphthaleneboronic Acid, 2.43 g of Pd (PPh 3 ) 4 , 157.5 mL of 2M aqueous sodium carbonate solution, and 29.71 g of 1-Bromo-3-iodobenzene in 420 mL of toluene solvent. After that, the mixture was stirred at 90 ° C. for 8 hours. After air cooling, water was added to separate the organic layer, and the solvent was distilled off. The obtained crude product was purified by silica gel column chromatography to obtain 19.4 g (yield 66.8%) of Compound A as a white solid. The molecular weight of Compound A measured by FAB-MS measurement was 283.17.


(化合物Bの合成)
次に、以下に示す化合物Bを合成した。Ar雰囲気下、1Lの三つ口フラスコに、化合物Aを19.38g、pinacolanilineを15g、Pd(PPh3)4を1.58g、及び2Mの炭酸ナトリウム水溶液を103mL加えて、トルエン274mL及びエタノール 27mLの混合溶媒中で90℃で8時間加熱攪拌した。空冷後、水を加えて有機層を分取し溶媒留去した。得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製後を行い、白色固体の化合物Bを17.5g(収率86.5%)得た。FAB-MS測定によって測定された化合物Bの分子量は295.38であった。
(Synthesis of Compound B)
Next, Compound B shown below was synthesized. In an Ar atmosphere, in a 1 L three-necked flask, add 19.38 g of compound A, 15 g of pinacolaniline, 1.58 g of Pd (PPh 3 ) 4 , and 103 mL of 2M aqueous sodium carbonate solution, and mix 274 mL of toluene and 27 mL of ethanol The mixture was heated and stirred in a solvent at 90 ° C. for 8 hours. After air cooling, water was added to separate the organic layer, and the solvent was distilled off. The obtained crude product was purified by silica gel column chromatography to obtain 17.5 g (yield 86.5%) of Compound B as a white solid. The molecular weight of Compound B measured by FAB-MS measurement was 295.38.

(化合物Cの合成)
次に、以下に示す化合物Cを合成した。Ar雰囲気下、300mLの三つ口フラスコに、化合物Bを10.2gと1-Iodonaphthaleneを8.6g、Pd2(dba)3を0.47g、BINAPを0.63g、NaOtBuを3.58gを加えて、135mLトルエンの混合溶媒中で8時間加熱還流攪拌した。空冷後、水を加えて有機層を分取し溶媒留去した。得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製後、化合物Cを12.6g(収率88.2%)得た。FAB−MS測定により測定された化合物Cの分子量は、421.54であった。
(Synthesis of Compound C)
Next, Compound C shown below was synthesized. Under an Ar atmosphere, to a 300 mL three-necked flask, add 10.2 g of compound B, 8.6 g of 1-Iodonaphthalene, 0.47 g of Pd 2 (dba) 3 , 0.63 g of BINAP, 3.58 g of NaO t Bu, The mixture was heated to reflux with stirring in a mixed solvent of 135 mL toluene for 8 hours. After air cooling, water was added to separate the organic layer, and the solvent was distilled off. After the obtained crude product was purified by silica gel column chromatography, 12.6 g (yield: 88.2%) of Compound C was obtained. The molecular weight of Compound C measured by FAB-MS measurement was 421.54.

(化合物32の合成)
次に、Ar雰囲気下、200mLの三つ口フラスコに、化合物Cを10.44gと4-Choro-3’-naphthyl biphenylを7.8g、Pd2(dba)3を0.45g、(tBu)3P・HBF4を1.23g、NaOtBuを2.62gを加えて、99mLキシレンの混合溶媒中で6時間加熱還流攪拌した。空冷後、水を加えて有機層を分取し溶媒留去した。得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製後、トルエン/エタノール混合溶媒で再結晶を行い、白色固体の化合物32を6.6g(収率38.2%)得た。FAB−MS測定により測定された化合物32の分子量は、699.88であった。
(Synthesis of Compound 32)
Next, in an Ar atmosphere, in a 200 mL three-necked flask, 10.44 g of compound C, 7.8 g of 4-Choro-3'-naphthyl biphenyl, 0.45 g of Pd 2 (dba) 3 , ( t Bu) 3 P -1.23 g of HBF 4 and 2.62 g of NaO t Bu were added, and the mixture was heated to reflux with stirring in a mixed solvent of 99 mL xylene for 6 hours. After air cooling, water was added to separate the organic layer, and the solvent was distilled off. The obtained crude product was purified by silica gel column chromatography and then recrystallized with a toluene / ethanol mixed solvent to obtain 6.6 g (yield 38.2%) of Compound 32 as a white solid. The molecular weight of Compound 32 measured by FAB-MS measurement was 699.88.

また、本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料は、例えば、以下のように合成することができる。   Moreover, the organic electroluminescent element material which concerns on this invention is compoundable as follows, for example.

化合物1の合成
以上に述べた化合物32の合成方法において、4-Choro-3’-naphthyl biphenyl の代わりに1-(4-Bromophenyl)napthaleneを用いて合成したこと以外は同様の合成法により合成を行った。
Synthesis of Compound 1 Synthesis was performed using the same synthesis method except that the compound 32 was synthesized using 1- (4-Bromophenyl) napthalene instead of 4-Choro-3'-naphthyl biphenyl. went.

化合物13の合成
以上に述べた化合物1の合成方法において、化合物Aを合成する際、1-Bromo-3-iodobenzeneの代わりに1-Bromo-2-iodobenzeneを用いて合成したこと以外は同様の合成法により合成を行った。
Synthesis of Compound 13 In the synthesis method of Compound 1 described above, the same synthesis except that when Compound A was synthesized using 1-Bromo-2-iodobenzene instead of 1-Bromo-3-iodobenzene Synthesis was performed by the method.

化合物29の合成
以上に述べた化合物32の合成方法において、4-Choro-3’-naphthyl biphenyl の代わりに2-(4-Bromophenyl)triphenyleneを用いて合成したこと以外は同様の合成法により合成を行った。
Synthesis of compound 29 In the synthesis method of compound 32 described above, the same synthesis except that 2- (4-Bromophenyl) triphenylene was used instead of 4-Choro-3'-naphthyl biphenyl. Synthesis was performed by the method.

化合物54の合成
以上に述べた化合物32の合成方法において、1-Iodonaphthalene の代わりに9-Bromophenanthreneを用いて合成したこと以外は同様の合成法により合成を行った。
Synthesis of compound 54 Synthesis was performed by the same synthesis method except that synthesis was performed using 9-Bromophenanthrene instead of 1-Iodonaphthalene in the synthesis method of compound 32 described above.

化合物58の合成
以上に述べた化合物1の合成方法において、1-Iodonaphthalene の代わりに1-Bromo-4-phenylnaphthaleneを用いて合成したこと以外は同様の合成法により合成を行った。
Synthesis of Compound 58 Synthesis was performed by the same synthesis method except that synthesis was performed using 1-Bromo-4-phenylnaphthalene instead of 1-Iodonaphthalene in the synthesis method of Compound 1 described above.

上述した化合物1、化合物13、化合物29、化合物32、化合物54、化合物58を正孔輸送材料として用いて、上述した製造方法により、実施例1〜実施例6の有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。


Using the above-described compound 1, compound 13, compound 29, compound 32, compound 54, and compound 58 as hole transport materials, organic electroluminescence devices of Examples 1 to 6 were produced by the production method described above.


また、比較例として、以下に示す比較例化合物C1〜C4を正孔輸送材料として用いて、比較例1乃至4の有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。

Moreover, the organic electroluminescent element of the comparative examples 1 thru | or 4 was produced as a comparative example using the comparative example compounds C1-C4 shown below as a hole transport material.

本実施例に係る有機エレクトロルミネッセンス素子200を図2に示す。本実施例においては、基板202には透明ガラス基板を用い、150nmの膜厚のITOで陽極204を形成し、60nmの膜厚の2-TNATAで正孔注入層206を形成し、30nmの膜厚の正孔輸送層208を形成し、ADNにTBPを3%ドープした25nmの膜厚の発光層210を形成し、Alq3で25nmの膜厚の電子輸送層212を形成し、LiFで1nmの膜厚の電子注入層214を形成し、Alで100nmの膜厚の陰極216を形成した。 An organic electroluminescence device 200 according to this example is shown in FIG. In this embodiment, a transparent glass substrate is used as the substrate 202, the anode 204 is formed from ITO having a thickness of 150 nm, the hole injection layer 206 is formed from 2-TNATA having a thickness of 60 nm, and a film having a thickness of 30 nm is formed. A thick hole transport layer 208 is formed, a light emitting layer 210 with a thickness of 25 nm is formed by doping ADN with 3% TBP, an electron transport layer 212 with a thickness of 25 nm is formed with Alq 3 , and 1 nm is formed with LiF. An electron injection layer 214 having a thickness of 10 nm was formed, and a cathode 216 having a thickness of 100 nm was formed of Al.

作製した有機エレクトロルミネッセンス素子200について、駆動電圧、発光効率及び半減寿命を評価した。尚、電圧及び発光効率は電流密度が10mA/cmにおける値であり、半減寿命は初期輝度1,000cd/mからの輝度半減時間を示す。評価結果を表1に示す。 About the produced organic electroluminescent element 200, drive voltage, luminous efficiency, and half life were evaluated. The voltage and luminous efficiency are values at a current density of 10 mA / cm 2 , and the half-life indicates a luminance half time from an initial luminance of 1,000 cd / m 2 . The evaluation results are shown in Table 1.

表1の結果を見ると比較例1〜4に比べ実施例1〜6の発光効率、寿命が向上していることが分かる。これは、比較例1、2、4は対称性が高いことからアモルファス性が低下して効率が低下し、また、比較例3は平面性が高くなるためやはりアモルファス性が低下して効率が低下してしまっているものと考えられる。また、比較例1〜4それぞれの化合物はアミンの窒素原子周りの共役長が短いことによって、エネルギーギャップが大きく、励起子を閉じこめ効果が期待されていたものの、共役長が短すぎることから、十分な効率が保てず、短寿命となっているものと考えられる。他方、実施例1〜6の化合物は、アミンの窒素原子周り共役長が適切であることから正孔注入時のラジカル状態の安定化が可能になり、長寿命化を達成できるものと考えられる。また、実施例1〜6の化合物は、対称性が崩れることによってアモルファス性が高くなり、励起子の閉じ込め効果が生じて、高効率かつ長寿命化を実現したものと考えられる。   When the result of Table 1 is seen, it turns out that the luminous efficiency and lifetime of Examples 1-6 are improving compared with Comparative Examples 1-4. This is because Comparative Examples 1, 2, and 4 have high symmetry, and thus the amorphousness is lowered and the efficiency is lowered. In addition, Comparative Example 3 is also flat and the amorphousness is lowered and the efficiency is lowered. It is thought that it has been done. Moreover, although each compound of Comparative Examples 1 to 4 had a large energy gap due to a short conjugate length around the nitrogen atom of the amine and was expected to confine excitons, the conjugate length was too short. It is considered that the efficiency is not maintained and the life is short. On the other hand, the compounds of Examples 1 to 6 are considered to be capable of stabilizing the radical state at the time of hole injection because the conjugation length around the nitrogen atom of the amine is appropriate, thereby achieving a long lifetime. In addition, it is considered that the compounds of Examples 1 to 6 have high amorphousness due to the loss of symmetry, and have the effect of exciton confinement, realizing high efficiency and long life.

表1の結果から、本発明によればアミンの窒素原子周り共役長が適切にすることによって、正孔注入時のラジカル状態の安定化が可能になり、また、平面性、対称性を崩すことによってアモルファス性を向上させ、励起子の閉じ込め効果が生じて、高効率かつ長寿命化を実現したものと考えられる。   From the results shown in Table 1, according to the present invention, by adjusting the conjugated length around the nitrogen atom of the amine, it is possible to stabilize the radical state at the time of hole injection, and to destroy the planarity and symmetry. It is considered that the amorphous nature is improved by this, and the confinement effect of excitons is generated, realizing high efficiency and long life.

尚、本発明におけるに係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料は、広いエネルギーギャップを有しているため、赤色領域及び緑色領域への適用することも可能である。   In addition, since the organic electroluminescent element material which concerns on this invention has a wide energy gap, it is also possible to apply to a red area | region and a green area | region.

100 有機EL素子、102 基板、104 陽極、106 正孔注入層、108 正孔輸送層、110 発光層、112 電子輸送層、114 電子注入層、116 陰極、200 有機EL素子、202 基板、204 陽極、206 正孔注入層、208 正孔輸送層、210 発光層、212 電子輸送層、214 電子注入層、216 陰極 100 organic EL device, 102 substrate, 104 anode, 106 hole injection layer, 108 hole transport layer, 110 light emitting layer, 112 electron transport layer, 114 electron injection layer, 116 cathode, 200 organic EL device, 202 substrate, 204 anode 206 hole injection layer, 208 hole transport layer, 210 light emitting layer, 212 electron transport layer, 214 electron injection layer, 216 cathode

Claims (5)

以下の一般式(1)で表される有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。

[ 一般式(1)中、Xは以下の一般式(2)で表される化合物であり、

一般式(1)中、Yは以下の一般式(3)で表される化合物であり、



一般式(1)(2)(3)中、Ar1は置換又は無置換の炭素数10以上18以下の縮合多環芳香族炭化水素基であり、Ar2〜Ar3は置換若しくは無置換の炭素数1以上30以下のアルキル基、置換若しくは無置換の炭素数6以上30以下のアリール基、置換若しくは無置換の炭素数5以上30以下のヘテロアリール基、シリル基、ハロゲン原子、重水素原子又は水素原子であり、L1〜L2は単結合、又は環形成炭素数6以上30以下の無置換のアリーレン基であり、a及びbは0以上7以下の整数であり、n及びmは1以上3以下であり、n + m ≧ 3 である。]
The material for organic electroluminescent elements represented by the following general formula (1).

[In general formula (1), X is a compound represented by the following general formula (2),

In general formula (1), Y is a compound represented by the following general formula (3),



In the general formulas (1), (2) and (3), Ar 1 is a substituted or unsubstituted condensed polycyclic aromatic hydrocarbon group having 10 to 18 carbon atoms, and Ar 2 to Ar 3 are substituted or unsubstituted. An alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 carbon atoms, a substituted or unsubstituted heteroaryl group having 5 to 30 carbon atoms, a silyl group, a halogen atom, and a deuterium atom. Or a hydrogen atom, L 1 to L 2 are a single bond or an unsubstituted arylene group having 6 to 30 ring carbon atoms, a and b are integers of 0 to 7, and n and m are 1 to 3 and n + m ≧ 3. ]
前記式(1)において、XとYとがそれぞれ異なることを特徴とする請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。   In the said Formula (1), X and Y differ, respectively, The organic electroluminescent element material of Claim 1 characterized by the above-mentioned. 前記式(1)において、Ar2及びAr3は、隣り合う置換基と環形成をしないことを特徴とする請求項1又は2に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。 In the formula (1), Ar 2 and Ar 3, for an organic electroluminescence device according to claim 1 or 2, characterized in that no substituent group adjacent the ring formation material. 請求項1乃至3の何れか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を少なくとも一層に含む有機エレクトロルミネッセンス素子。   The organic electroluminescent element which contains the organic electroluminescent element material as described in any one of Claims 1 thru | or 3 in at least one layer. 請求項1乃至3の何れか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を発光層と陽極との間に配置された積層膜のうちの少なくも一層に含む有機エレクトロルミネッセンス素子。   The organic electroluminescent element which contains the organic electroluminescent element material as described in any one of Claims 1 thru | or 3 in at least one of the laminated films arrange | positioned between a light emitting layer and an anode.
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