JP2019176093A - Organic electroluminescence element - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、有機電界発光素子に関する。より詳しくは、電子機器の表示部等の表示装置や照明装置等としての利用可能な有機電界発光素子に関する。 The present invention relates to an organic electroluminescent device. More specifically, the present invention relates to an organic electroluminescent element that can be used as a display device such as a display unit of an electronic device, a lighting device, or the like.
有機電界発光素子は、薄く、柔軟でフレキシブルである。また、有機電界発光素子を用いた表示装置は、現在主流となっている液晶表示装置およびプラズマ表示装置と比べて、高輝度、高精細な表示が可能である。また、有機電界発光素子を用いた表示装置は、液晶表示装置に比べて視野角が広い。このため、有機電界発光素子を用いた表示装置は、今後、テレビや携帯電話のディスプレイ等としての利用の拡大が期待されている。また、有機電界発光素子は、照明装置としての利用も期待されている。 Organic electroluminescent devices are thin, flexible and flexible. In addition, a display device using an organic electroluminescent element can display with high brightness and high definition as compared with a liquid crystal display device and a plasma display device which are currently mainstream. In addition, a display device using an organic electroluminescent element has a wider viewing angle than a liquid crystal display device. For this reason, display devices using organic electroluminescent elements are expected to expand in the future as displays for televisions and mobile phones. In addition, the organic electroluminescence element is expected to be used as a lighting device.
有機電界発光素子は、陰極と発光層と陽極とが積層されたものである。有機電界発光素子では、陽極の仕事関数と発光層の最高占有軌道(HOMO)エネルギー差は、陰極の仕事関数と発光層の最低非占有軌道(LUMO)エネルギー差と比較して小さい。したがって、発光層に、陽極から正孔を注入することと比較して、陰極から電子を注入することは困難である。このため、従来の有機電界発光素子では、陰極と発光層との間に、電子注入層を配置して、陰極から発光層への電子の注入を促進している。また、陰極と発光層との間に配置される層にドーパントをドーピングすることで、電子注入・輸送性を改善する取り組みもなされている(例えば、非特許文献1、非特許文献2参照。)。
An organic electroluminescent element is formed by laminating a cathode, a light emitting layer, and an anode. In the organic electroluminescent device, the difference between the work function of the anode and the highest occupied orbital (HOMO) energy of the light emitting layer is smaller than the difference between the work function of the cathode and the lowest unoccupied orbital (LUMO) energy of the light emitting layer. Therefore, it is difficult to inject electrons from the cathode into the light emitting layer as compared to injecting holes from the anode. For this reason, in the conventional organic electroluminescent element, an electron injection layer is disposed between the cathode and the light emitting layer to promote injection of electrons from the cathode to the light emitting layer. In addition, efforts have been made to improve electron injection / transport properties by doping a dopant disposed between the cathode and the light emitting layer (see, for example, Non-Patent
有機電界発光素子の電子注入層としては、無機の酸化物層が挙げられる(例えば、非特許文献3参照。)。しかし、無機の酸化物層は電子注入性が不十分である。
また、無機の酸化物層の上に、さらに電子注入層を成膜することにより、有機電界発光素子の電子注入性を改善する技術がある。例えば、非特許文献4には、ポリエチレンイミンからなる電子注入層を有する有機電界発光素子が記載されている。また、非特許文献5には、アミンが電子の注入速度の改善に有効であることが記載されている。非特許文献6、7、8には、電極と有機層との界面において、アミノ基が電子注入に及ぼす効果について記載されている。
As an electron injection layer of an organic electroluminescent element, an inorganic oxide layer is mentioned (for example, refer nonpatent literature 3). However, the inorganic oxide layer has insufficient electron injection properties.
In addition, there is a technique for improving the electron injection property of the organic electroluminescent element by forming an electron injection layer on the inorganic oxide layer. For example, Non-Patent
上記のように、有機電界発光素子の電子注入性を向上させるための検討がされているが、更に電子注入性を高め、発光効率に優れた素子とする工夫の余地がある。また、有機電界発光素子には、上記非特許文献3に記載のような基板上に陰極が形成された逆構造の有機電界発光素子と、基板上に陽極が形成された順構造の有機電界発光素子とがあり、有機電界発光素子の構造に合わせた最適な層の構成も検討する必要がある。
As described above, studies have been made to improve the electron injection property of the organic electroluminescent device, but there is room for further improvement of the device to further improve the electron injection property and have excellent light emission efficiency. Further, the organic electroluminescence device includes an organic electroluminescence device having a reverse structure in which a cathode is formed on a substrate as described in Non-Patent
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、基板上に陽極が形成された順構造の有機電界発光素子において、優れた電子注入性を有し、発光効率に優れた素子を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described situation, and provides an organic electroluminescence device having a forward structure in which an anode is formed on a substrate, and has an excellent electron injection property and an excellent luminous efficiency. For the purpose.
本発明者は、優れた電子注入性を有し、発光効率に優れた順構造の有機電界発光素子について種々検討し、陰極と陽極との間の積層構造のうち、陰極に隣接する層を、酸解離定数pKaが1以上の有機材料である第1材料を含むものとすると電子注入性に優れ、それにより発光効率に優れた有機電界発光素子となることを見出し、本発明に到達したものである。 The present inventor has studied various organic electroluminescent elements having a forward structure having excellent electron injection properties and excellent luminous efficiency, and in the laminated structure between the cathode and the anode, the layer adjacent to the cathode is It has been found that an organic electroluminescence device having excellent electron injection property and excellent luminous efficiency can be obtained by including the first material which is an organic material having an acid dissociation constant pKa of 1 or more. .
すなわち本発明は、陰極と基板上に形成された陽極との間に発光層を含む複数の層が積層された構造を有する有機電界発光素子であって、該積層された複数の層のうち、陰極に隣接する層が、酸解離定数pKaが1以上の有機材料である第1材料を含むことを特徴とする有機電界発光素子である。 That is, the present invention is an organic electroluminescent device having a structure in which a plurality of layers including a light emitting layer are laminated between a cathode and an anode formed on a substrate, and among the plurality of laminated layers, The organic electroluminescence device is characterized in that the layer adjacent to the cathode contains a first material which is an organic material having an acid dissociation constant pKa of 1 or more.
上記第1材料は、三級アミン、フォスファゼン化合物、グアニジン化合物、アミジン構造を含む複素環式化合物、環構造を有する炭化水素化合物、及び、ケトン化合物からなる群より選択される1種以上の化合物であることが好ましい。 The first material is one or more compounds selected from the group consisting of tertiary amines, phosphazene compounds, guanidine compounds, heterocyclic compounds containing amidine structures, hydrocarbon compounds having ring structures, and ketone compounds. Preferably there is.
上記有機電界発光素子は、発光層と第1材料を含む層との間に、電子を輸送する第2材料を含む層を有するか、又は、発光層と陰極の間に、第1材料と第2材料とを含む層を有することが好ましい。 The organic electroluminescent element has a layer containing a second material that transports electrons between the light emitting layer and the layer containing the first material, or the first material and the first material between the light emitting layer and the cathode. It is preferable to have a layer containing two materials.
上記第2材料が、下記一般式(14)、(37)、(39)、(16)及び(18)で表されるホウ素含有化合物からなる群より選択される1種以上の化合物を含むことが好ましい。 The second material contains one or more compounds selected from the group consisting of boron-containing compounds represented by the following general formulas (14), (37), (39), (16) and (18). Is preferred.
(一般式(14)中、点線の円弧は、実線で表される骨格部分と共に環構造が形成されていることを表す。実線で表される骨格部分における点線部分は、点線で結ばれる1対の原子が二重結合で結ばれていてもよいことを表す。窒素原子からホウ素原子への矢印は、窒素原子がホウ素原子へ配位していることを表す。Q1及びQ2は、同一又は異なって、実線で表される骨格部分における連結基であり、少なくとも一部が点線の円弧部分と共に環構造を形成しており、置換基を有していてもよい。X1、X2、X3及びX4は、同一又は異なって、水素原子、又は、環構造の置換基となる1価の置換基を表し、点線の円弧部分を形成する環構造に複数個結合していてもよい。n1は2〜10の整数を表す。Y1は直接結合又はn1価の連結基であり、n1個存在するY1以外の構造部分とそれぞれ独立に、点線の円弧部分を形成する環構造、Q1、Q2、X1、X2、X3、X4におけるいずれか1箇所で結合していることを表す。)
(In the general formula (14), the dotted circular arc indicates that a ring structure is formed together with the skeleton part represented by the solid line. The dotted line part in the skeleton part represented by the solid line is a pair connected by the dotted line The arrows from the nitrogen atom to the boron atom indicate that the nitrogen atom is coordinated to the boron atom, and Q 1 and Q 2 are the same. or different, is a linking group in the skeleton moiety represented by the solid line, forms a ring structure at least partially with a circular arc portion of the dotted line, which may have a substituent .X 1, X 2, X 3 and X 4 are the same or different and each represents a hydrogen atom or a monovalent substituent serving as a substituent of the ring structure, and a plurality of X 3 and X 4 may be bonded to the ring structure forming the dotted arc portion. .n 1 represents an integer of 2 to 10 .Y 1 is a direct bond or n 1 monovalent A linking group, each independently and structural parts other than Y 1 present one n, ring structure to form an arc portion of the dotted line, either in Q 1, Q 2, X 1 ,
(一般式(37)中、点線の円弧は、同一又は異なって、実線で表される骨格部分と共に環構造が形成されていることを表す。実線で表される骨格部分における点線部分は、点線で結ばれる1対の原子が二重結合で結ばれていてもよいことを表す。窒素原子からホウ素原子への矢印は、窒素原子がホウ素原子へ配位していることを表す。R18〜R21は、同一又は異なって、水素原子、環構造の置換基となる1価の置換基、2価の基、又は、直接結合を表す。R18、R19及びR21は、それぞれ、点線の円弧部分を形成する環構造に複数個結合していてもよい。R20は、ピリジン環構造に複数個結合していてもよい。R21が結合している環は、芳香族複素環である。n6は、1〜4の整数である。n7は、0又は1である。n7が1の場合、Y2は、n6価の連結基、又は、直接結合を表し、n6個存在するY2以外の構造部分とそれぞれ独立に、R18、R19、R20、又は、R21のいずれか1箇所で結合していることを表す。n7が0の場合、n6は、1であり、R18〜R21の少なくとも1つは、環構造の置換基となる1価の置換基を表す。) (In the general formula (37), the dotted arcs are the same or different and represent that a ring structure is formed together with the skeleton part represented by the solid line. The dotted line part in the skeleton part represented by the solid line represents the dotted line. a pair of atoms connected by representing that may be linked by a double bond. arrow from nitrogen atom to boron atom, .R 18 ~ indicating that the nitrogen atom is coordinated to a boron atom R 21 s are the same or different and each represents a hydrogen atom, a monovalent substituent that serves as a substituent of a ring structure, a divalent group, or a direct bond, R 18 , R 19, and R 21 are each a dotted line A plurality of R 20 may be bonded to the pyridine ring structure, and the ring to which R 21 is bonded is an aromatic heterocyclic ring. there .n 6 is an integer from 1 to 4 .n 7 is 0 or 1 If n 7 is 1, Y 2 are, n 6 divalent linking group, or represents a direct bond, independently and structural parts other than the Y 2 present six n, R 18, R 19, R 20, or, if .n 7 indicating that it is bound by any one location in R 21 is 0, n 6 is 1, at least one of R 18 to R 21 is a substituent of the ring structure And a monovalent substituent.
(一般式(39)中、点線の円弧は、ホウ素原子又は実線で表される骨格部分と共に環構造が形成されていることを表し、該環構造は、同一又は異なって、1つの環から構成される単環構造であってもよく、複数の環から構成される縮環構造であってもよい。実線で表される骨格部分における点線部分は、点線で結ばれる1対の原子が二重結合で結ばれていてもよいことを表す。窒素原子からホウ素原子への矢印は、窒素原子がホウ素原子へ配位していることを表す。Q7は、実線で表される骨格部分における連結基であり、少なくとも一部が点線の円弧部分と共に環構造を形成しており、置換基を有していてもよい。R22及びR23は、同一又は異なって、水素原子、環構造の置換基となる1価の置換基、2価の基、又は、直接結合を表し、点線の円弧部分を形成する環構造に複数個結合していてもよい。R24及びR25は、同一又は異なって、水素原子、1価の置換基、2価の基、又は、直接結合を表す。R24とR25とは、互いに結合して二重線で表される骨格部分と共に環構造を形成していない。n8は、1〜4の整数である。n9は、0又は1である。n9が1の場合、Y3は、n8価の連結基、又は、直接結合を表し、n8個存在するY3以外の構造部分とそれぞれ独立に、R22、R23、R24、又は、R25のいずれか1箇所で結合していることを表す。) (In the general formula (39), a dotted circular arc represents that a ring structure is formed together with a skeleton part represented by a boron atom or a solid line, and the ring structure is the same or different and is composed of one ring. The dotted structure in the skeleton represented by the solid line may be a double pair of atoms connected by a dotted line. An arrow from a nitrogen atom to a boron atom indicates that the nitrogen atom is coordinated to the boron atom, and Q 7 is a link in the skeleton part represented by a solid line. R 22 and R 23 are the same or different and may be substituted with a hydrogen atom or a ring structure, at least part of which forms a ring structure together with a dotted arc portion. Monovalent substituent, divalent group, or direct bond as a base And a plurality bonded good .R 24 and R 25 even if the ring structure to form an arc portion of the dotted line, the same or different and each represents a hydrogen atom, a monovalent substituent, a divalent group or a direct R 24 and R 25 are bonded to each other and do not form a ring structure with a skeleton represented by a double line, and n 8 is an integer of 1 to 4. n 9 is If .n 9 is 1 is 0 or 1, Y 3 is, n 8 divalent linking group, or represents a direct bond, independently and structural parts other than Y 3 present eight n, R 22, It represents bonding at any one of R 23 , R 24 , or R 25. )
(一般式(16)中、点線の円弧は、実線で表される骨格部分と共に環構造が形成されていることを表す。実線で表される骨格部分における点線部分は、点線で結ばれる1対の原子が二重結合で結ばれていてもよいことを表す。窒素原子からホウ素原子への矢印は、窒素原子がホウ素原子へ配位していることを表す。Q3及びQ4は、同一又は異なって、実線で表される骨格部分における連結基であり、少なくとも一部が点線の円弧部分と共に環構造を形成しており、置換基を有していてもよい。X5、X6は、同一又は異なって、水素原子、又は、環構造の置換基となる1価の置換基を表す。X7、X8は、同一又は異なって、環構造の置換基となる電子輸送性の1価の置換基を表す。X5、X6、X7及びX8は、それぞれ点線の円弧部分を形成する環構造に複数個結合していてもよい。)
(In the general formula (16), a dotted circular arc indicates that a ring structure is formed together with a skeleton portion represented by a solid line. A dotted line portion in the skeleton portion represented by a solid line is a pair connected by a dotted line. The arrows from the nitrogen atom to the boron atom indicate that the nitrogen atom is coordinated to the boron atom, and Q 3 and Q 4 are the same. or different, is a linking group in the skeleton moiety represented by the solid line, forms a ring structure at least partially with a circular arc portion of the dotted line, which may have a substituent .X 5, X 6 is X 7 and X 8 are the same or different and each represents a hydrogen atom or a monovalent substituent serving as a substituent of the ring structure, and X 7 and X 8 are the same or different and represent an
(一般式(18)中、点線の円弧は、実線で表される骨格部分と共に環構造が形成されていることを表す。実線で表される骨格部分における点線部分は、点線で結ばれる1対の原子が二重結合で結ばれていてもよいことを表す。窒素原子からホウ素原子への矢印は、窒素原子がホウ素原子へ配位していることを表す。Q5及びQ6は、同一又は異なって、実線で表される骨格部分における連結基であり、少なくとも一部が点線の円弧部分と共に環構造を形成しており、置換基を有していてもよい。X9、X10、X11及びX12は、同一又は異なって、水素原子、環構造の置換基となる1価の置換基、又は、直接結合を表し、点線の円弧部分を形成する環構造に複数個結合していてもよい。A1は、同一又は異なって、2価の基を表す。n2を付した括弧内の構造単位は、X9、X10、X11及びX12のいずれか2つで隣の構造単位と結合している。n2、n3は、それぞれ独立に、同一又は異なって、1以上の数を表す。)
(In the general formula (18), a dotted circular arc indicates that a ring structure is formed together with a skeleton portion represented by a solid line. A dotted line portion in the skeleton portion represented by a solid line is a pair connected by a dotted line. The arrows from the nitrogen atom to the boron atom indicate that the nitrogen atom is coordinated to the boron atom, and Q 5 and Q 6 are the same. Alternatively, it is a linking group in the skeleton part represented by a solid line, and at least a part thereof forms a ring structure together with a dotted arc part, and may have a substituent group, X 9 , X 10 , X 11 and X 12 are the same or different and each represents a hydrogen atom, a monovalent substituent that serves as a substituent of the ring structure, or a direct bond, and a plurality of X 11 and X 12 are bonded to the ring structure forming the dotted arc portion. which may be .A 1 are the same or different, Table divalent radical Structural units in parentheses marked with .n 2 is, X 9, X 10, X 11 and any two is bonded to adjacent
上記第2材料が、下記一般式(1)、(14−2)、(21−2)で示されるいずれか一種のホウ素含有化合物または下記一般式(2)で示されるホスフィンオキサイド誘導体であることが好ましい。 The second material is any one boron-containing compound represented by the following general formula (1), (14-2), or (21-2) or a phosphine oxide derivative represented by the following general formula (2). Is preferred.
(一般式(21−2)中、n4は、1以上の数を表す。) (In the general formula (21-2), n 4 represents the number of 1 or more.)
上記第1材料の酸解離定数pKaが11以上であることが好ましい。 The acid dissociation constant pKa of the first material is preferably 11 or more.
本発明はまた、本発明の有機電界発光素子を備えることを特徴とする表示装置でもある。 The present invention is also a display device comprising the organic electroluminescent element of the present invention.
本発明はまた、本発明の有機電界発光素子を備えることを特徴とする照明装置でもある。 This invention is also an illuminating device provided with the organic electroluminescent element of this invention.
本発明はまた、陰極と基板上に形成された陽極との間に発光層を含む複数の層が積層された構造を有する有機電界発光素子を製造する方法であって、該製造方法は、酸解離定数pKaが1以上の有機材料である第1材料を含む層を形成する工程と、該第1材料を含む層の上に陰極を形成する工程とを含むことを特徴とする有機電界発光素子の製造方法でもある。 The present invention is also a method for producing an organic electroluminescent device having a structure in which a plurality of layers including a light emitting layer are laminated between a cathode and an anode formed on a substrate, the production method comprising: An organic electroluminescence device comprising: a step of forming a layer containing a first material that is an organic material having a dissociation constant pKa of 1 or more; and a step of forming a cathode on the layer containing the first material It is also a manufacturing method.
上記製造方法は、発光層を形成した後に、電子を輸送する第2材料を含む層を形成する工程と、該第2材料を含む層を形成した後に、酸解離定数pKaが1以上の有機材料である第1材料を含む層を形成する工程とを含むか、又は、発光層を形成した後に、第1材料と第2材料とを含む層を形成する工程を含むことが好ましい。 The above manufacturing method includes a step of forming a layer containing a second material that transports electrons after forming a light emitting layer, and an organic material having an acid dissociation constant pKa of 1 or more after forming the layer containing the second material Preferably, the method includes a step of forming a layer including the first material, or a step of forming a layer including the first material and the second material after forming the light emitting layer.
上記第1材料を含む層を形成する工程は、第1材料を含む塗料組成物を被形成面上に塗布する工程であることが好ましい。 The step of forming the layer containing the first material is preferably a step of applying a coating composition containing the first material on the surface to be formed.
上記第1材料を含む層を形成する工程は、第1材料の蒸気により被形成面上に製膜する工程であることが好ましい。 The step of forming the layer containing the first material is preferably a step of forming a film on the surface to be formed with the vapor of the first material.
上記第2材料を含む層を形成する工程は、第2材料を含む塗料組成物を被形成面上に塗布する工程であることが好ましい。 The step of forming the layer containing the second material is preferably a step of applying a coating composition containing the second material on the surface to be formed.
上記第1材料と第2材料とを含む層を形成する工程は、第1材料と第2材料とを含む塗料組成物を被形成面上に塗布する工程であることが好ましい。 The step of forming the layer containing the first material and the second material is preferably a step of applying a coating composition containing the first material and the second material on the surface to be formed.
本発明の有機電界発光素子は、陰極に隣接する層が、酸解離定数pKaが1以上の有機材料である第1材料を含むことにより電子注入性に優れ、これにより駆動電圧が低く、発光効率に優れた素子であることから、表示装置や照明装置の材料として好適に用いることができる。 In the organic electroluminescent device of the present invention, the layer adjacent to the cathode contains a first material that is an organic material having an acid dissociation constant pKa of 1 or more, so that the electron injecting property is excellent. Therefore, it can be suitably used as a material for display devices and lighting devices.
以下に本発明を詳述する。
なお、以下において記載する本発明の個々の好ましい形態を2つ以上組み合わせたものもまた、本発明の好ましい形態である。
The present invention is described in detail below.
A combination of two or more preferred embodiments of the present invention described below is also a preferred embodiment of the present invention.
1.有機電界発光素子
本発明の有機電界発光素子は、陰極に隣接する層が、酸解離定数pKaが1以上の有機材料である第1材料を含むことを特徴とする。酸解離定数pKaが1以上の有機材料は、他の化合物からプロトン(H+)を引く抜く能力を有し、この第1材料を含む層を陰極に隣接する位置に配置することで、陰極からの電子注入性に優れた素子となる。
第1材料は、酸解離定数pKaが1以上の有機材料であればよいが、該有機材料の酸解離定数pKaは、5以上であることが好ましく、11以上であることが更に好ましい。
なお、本発明において、「pKa」は通常は「水中における酸解離定数」を意味するが、水中で測定できないものは「ジメチルスルホキシド(DMSO)中における酸解離定数」を意味し、DMSO中でも測定できないものは、「アセトニトリル中の酸解離定数」を意味する。好ましくは「水中における酸解離定数」を意味する。
1. Organic electroluminescent device The organic electroluminescent device of the present invention is characterized in that the layer adjacent to the cathode contains a first material which is an organic material having an acid dissociation constant pKa of 1 or more. An organic material having an acid dissociation constant pKa of 1 or more has the ability to extract protons (H + ) from other compounds, and the layer containing the first material is disposed at a position adjacent to the cathode, so that The device is excellent in electron injection property.
The first material may be an organic material having an acid dissociation constant pKa of 1 or more, but the acid dissociation constant pKa of the organic material is preferably 5 or more, and more preferably 11 or more.
In the present invention, “pKa” usually means “acid dissociation constant in water”, but what cannot be measured in water means “acid dissociation constant in dimethyl sulfoxide (DMSO)” and cannot be measured even in DMSO. What is meant is “acid dissociation constant in acetonitrile”. Preferably, it means “acid dissociation constant in water”.
上記第1材料を含む層は、第1材料のみからなる層であってもよく、その他の成分を含んでいてもよい。その他の成分としては、電子を輸送する第2材料が挙げられる。この場合、第1材料と第2材料とを含む層が形成されることになる。 The layer containing the first material may be a layer made of only the first material, or may contain other components. Examples of other components include a second material that transports electrons. In this case, a layer including the first material and the second material is formed.
本発明の有機電界発光素子においては、発光層と第1材料を含む層との間に、電子を輸送する第2材料を含む層を有するか、又は、発光層と陰極の間に、第1材料と第2材料とを含む層を有することが好ましい。
発光層と第1材料を含む層との間に、電子を輸送する第2材料を含む層を有する素子の構成であると、陰極から発光層に向けて、電子注入性の層、電子輸送性の層がこの順に存在することになり、有機電界発光素子がより優れた特性を有するものとなる。より好ましくは、第1材料を含む層と電子を輸送する第2材料を含む層とが隣接することであり、電子輸送性の層と電子注入性の層とが隣接することで陰極から発光層への電子の輸送がより効率的に行われるようになる。
第1材料を含む層が電子を輸送する第2材料を含む場合、第1材料が第2材料からプロトンを引き抜くことで該第1材料を含む層が優れた電子注入性を発揮することになる。
第2材料を含む層は、第2材料のみからなる層であってもよく、第1材料以外のその他の成分を含んでいてもよい。
In the organic electroluminescent element of the present invention, a layer containing a second material for transporting electrons is provided between the light emitting layer and the layer containing the first material, or the first material is provided between the light emitting layer and the cathode. It is preferable to have a layer including a material and a second material.
When the element has a layer containing a second material that transports electrons between the light emitting layer and the layer containing the first material, an electron injecting layer and an electron transporting property are formed from the cathode toward the light emitting layer. These layers are present in this order, and the organic electroluminescent device has more excellent characteristics. More preferably, the layer containing the first material and the layer containing the second material for transporting electrons are adjacent to each other, and the electron transporting layer and the electron injecting layer are adjacent to each other so that the light emitting layer is formed from the cathode. Electrons are transported more efficiently.
When the layer containing the first material contains a second material that transports electrons, the layer containing the first material exhibits excellent electron injection properties by extracting protons from the second material. .
The layer containing the second material may be a layer made of only the second material, or may contain other components other than the first material.
<第1材料>
上記第1材料は、三級アミン、フォスファゼン化合物、グアニジン化合物、アミジン構造を含む複素環式化合物、環構造を有する炭化水素化合物、及び、ケトン化合物からなる群より選択される1種以上の化合物であることが好ましい。
三級アミン(三級アミン誘導体)としては、鎖状や環状等のアミン化合物であっても良く、環状である場合には複素環式のアミン化合物であっても良く、脂肪族アミンや芳香族アミン等の複素環式のアミン化合物であっても良い。三級アミンはアミノ基を1〜4個有していることが好ましく、1または2個有していることがより好ましい。また、アミン化合物としては、アルキル基、アルキルアミノ基、アルコキシ基を有する化合物であってもよい。具体的には、例えば、(モノ、ジ、トリ)アルキルアミン;アルキルアミノ基を1〜3つ有する芳香族アミン;アルコキシ基を1〜3つ有する芳香族アミン等が挙げられる。
<First material>
The first material is one or more compounds selected from the group consisting of tertiary amines, phosphazene compounds, guanidine compounds, heterocyclic compounds containing amidine structures, hydrocarbon compounds having ring structures, and ketone compounds. Preferably there is.
The tertiary amine (tertiary amine derivative) may be a chain or cyclic amine compound, and if it is cyclic, it may be a heterocyclic amine compound, an aliphatic amine or an aromatic amine. Heterocyclic amine compounds such as amines may also be used. The tertiary amine preferably has 1 to 4 amino groups, more preferably 1 or 2 amino groups. Moreover, as an amine compound, the compound which has an alkyl group, an alkylamino group, and an alkoxy group may be sufficient. Specific examples include (mono, di, tri) alkylamines; aromatic amines having 1 to 3 alkylamino groups; aromatic amines having 1 to 3 alkoxy groups.
上記三級アミンとしては、1級アミンおよび2級アミンを含まないものが好ましい。具体的には、第1材料に用いる三級アミンとして、下記一般式(3)または(4)で示されるジメチルアミノピリジン(DMAP)等のジアルキルアミノピリジン、下記一般式(5)で示されるトリエチルアミン等のNR1R2R3で表される構造を有するアミン(ただし、R1、R2、R3は、同一又は異なって、置換基を有しても良い炭化水素基を表す。)、下記一般式(43)で示されるアクリジンオレンジ(AOB)などが挙げられる。上記炭化水素基としては、炭素数1〜30のものが好ましく、炭素数1〜8のものがより好ましく、炭素数1〜4のものがさらに好ましく、炭素数1または2のものがよりさらに好ましい。炭化水素基が置換基を有する場合には、置換基も含めた全体として上記炭素数であることが好ましい。炭化水素基としては、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基が例示されるが、アルキル基が好ましい。置換基を有する炭化水素基における置換基としては、ハロゲン原子、複素環基、シアノ基、水酸基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基等が例示される。ジメチルアミノピリジンとしては、電子供与基であるジメチルアミノ基のピリジン環に結合している位置が、2位(2−DMAP)または4位(4−DMAP)であることが好ましい。特に、ピリジン環の4位にジメチルアミノ基が結合している4−ジメチルアミノピリジンは、pKaが高く、しかも、これを含む有機薄膜を有機電界発光素子の電子注入層として用いた場合に長い寿命が得られるため好ましい。 As said tertiary amine, the thing which does not contain a primary amine and a secondary amine is preferable. Specifically, as the tertiary amine used for the first material, dialkylaminopyridine such as dimethylaminopyridine (DMAP) represented by the following general formula (3) or (4), triethylamine represented by the following general formula (5) An amine having a structure represented by NR 1 R 2 R 3 such as R 1 , R 2 and R 3 are the same or different and each represents a hydrocarbon group which may have a substituent; Examples thereof include acridine orange (AOB) represented by the following general formula (43). As said hydrocarbon group, a C1-C30 thing is preferable, A C1-C8 thing is more preferable, A C1-C4 thing is more preferable, A C1-C2 thing is still more preferable. . When a hydrocarbon group has a substituent, it is preferable that it is the said carbon number as a whole also including a substituent. Examples of the hydrocarbon group include an alkyl group, an alkenyl group, and an alkynyl group, and an alkyl group is preferable. Examples of the substituent in the hydrocarbon group having a substituent include a halogen atom, a heterocyclic group, a cyano group, a hydroxyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, and an amino group. As the dimethylaminopyridine, the position bonded to the pyridine ring of the dimethylamino group which is an electron donating group is preferably the 2-position (2-DMAP) or the 4-position (4-DMAP). In particular, 4-dimethylaminopyridine in which a dimethylamino group is bonded to the 4-position of the pyridine ring has a high pKa, and a long lifetime when an organic thin film containing this is used as an electron injection layer of an organic electroluminescence device. Is preferable.
上記第1材料に用いられる三級アミンとしては、メトキシピリジン誘導体等のアルコキシピリジン誘導体も用いることができる。アルコキシ基としては、炭素数1〜30のアルコキシ基が好ましく、炭素数1〜8のアルコキシ基がより好ましく、炭素数1〜4のアルコキシ基がさらに好ましく、1または2のアルコキシ基がよりさらに好ましい。アルコキシピリジン誘導体には、アルコキシピリジンの水素原子の1または2以上が、置換基で置換された構造の化合物も含まれる。置換基としては、上記の三級アミンの炭化水素基の置換基と同様のものが例示される。
メトキシピリジン誘導体としては、メトキシ基のピリジン環に結合している位置が4位である下記一般式(6)で示される4−メトキシピリジン(4−MeOP)または3位である下記一般式(7)で示される3−メトキシピリジン(3−MeOP)であることが好ましい。特に、ピリジン環の4位にメトキシ基が結合している4−メトキシピリジンは、pKaが高いため好ましい。
三級アミンとしては、ジアルキルアミノ基および/またはアルコキシ基を有する複素環式芳香族アミン、トリアルキルアミンから選択される1種又は2種以上を用いることが好ましく、ジアルキルアミノピリジン、トリアルキルアミン、アルコキシピリジン誘導体から選択される1種又は2種以上を用いることが、電子注入性、寿命の向上の観点から特に好ましい。
As the tertiary amine used for the first material, an alkoxypyridine derivative such as a methoxypyridine derivative can also be used. As an alkoxy group, a C1-C30 alkoxy group is preferable, a C1-C8 alkoxy group is more preferable, a C1-C4 alkoxy group is more preferable, and a 1 or 2 alkoxy group is still more preferable. . The alkoxypyridine derivative also includes a compound having a structure in which one or more hydrogen atoms of alkoxypyridine are substituted with a substituent. Examples of the substituent are the same as those of the tertiary amine hydrocarbon group.
Examples of the methoxypyridine derivative include 4-methoxypyridine (4-MeOP) represented by the following general formula (6) in which the position bonded to the pyridine ring of the methoxy group is the 4-position or the following general formula (7 It is preferable that it is 3-methoxy pyridine (3-MeOP) shown by this. In particular, 4-methoxypyridine having a methoxy group bonded to the 4-position of the pyridine ring is preferable because of high pKa.
As the tertiary amine, it is preferable to use one or two or more kinds selected from a heterocyclic aromatic amine having a dialkylamino group and / or an alkoxy group, and a trialkylamine, and a dialkylaminopyridine, a trialkylamine, It is particularly preferable to use one or more selected from alkoxypyridine derivatives from the viewpoint of improving electron injection properties and lifetime.
上記第1材料としては、アミジン構造を含む複素環式化合物も用いられる。ここでアミジン構造とは、R1−C(=NR2)−NR3R4で表される構造(ただし、R1〜R3は、同一又は異なって、水素原子又は炭化水素基を表す。)である。アミジン構造を含む複素環式化合物としては、ジアザビシクロノネン誘導体やジアザビシクロウンデセン誘導体等が挙げられる。 As the first material, a heterocyclic compound containing an amidine structure is also used. Here, the amidine structure is a structure represented by R 1 —C (═NR 2 ) —NR 3 R 4 (where R 1 to R 3 are the same or different and represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group). ). Examples of the heterocyclic compound containing an amidine structure include diazabicyclononene derivatives and diazabicycloundecene derivatives.
上記ジアザビシクロノネン誘導体としては、下記一般式(8)で示される1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]ノネン−5(DBN)などが挙げられる。DBNは、これを含む有機薄膜を有機電界発光素子の電子注入層として用いた場合に、長い寿命が得られるため好ましい。
ジアザビシクロウンデセン誘導体としては、下記一般式(9)で示される1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン−7(DBU)などが挙げられる。ジアザビシクロノネン誘導体には、ジアザビシクロノネンの水素原子の1または2以上が、置換基で置換された構造の化合物も含まれ、ジアザビシクロウンデセン誘導体には、ジアザビシクロウンデセン水素原子の1または2以上が、置換基で置換された構造の化合物も含まれる。置換基としては、上記の三級アミンの炭化水素基の置換基と同様のものが例示される。
Examples of the diazabicyclononene derivative include 1,5-diazabicyclo [4.3.0] nonene-5 (DBN) represented by the following general formula (8). DBN is preferable because a long life can be obtained when an organic thin film containing the DBN is used as an electron injection layer of an organic electroluminescence device.
Examples of the diazabicycloundecene derivative include 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undecene-7 (DBU) represented by the following general formula (9). The diazabicyclononene derivative includes a compound having a structure in which one or more hydrogen atoms of diazabicyclononene are substituted with a substituent, and the diazabicycloundecene derivative includes diazabicycloundecene hydrogen. Also included are compounds having a structure in which one or more of the atoms are substituted with a substituent. Examples of the substituent are the same as those of the tertiary amine hydrocarbon group.
上記フォスファゼン化合物(ホスファゼン塩基誘導体)とは、例えば、下記一般式(35)で表される構造を含む化合物である。 The phosphazene compound (phosphazene base derivative) is, for example, a compound having a structure represented by the following general formula (35).
R5は、水素原子又は炭化水素基を表し、R6〜R8は、水素原子、炭化水素基、−NR’R”(ただし、R’、R”は、それぞれ独立に、水素原子、炭化水素基を表す。)、又は下記式(36)で表される基を表し、nは1〜5の数を表す。 R 5 represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group, R 6 to R 8 are a hydrogen atom, a hydrocarbon group, —NR′R ″ (where R ′ and R ″ are independently a hydrogen atom, Represents a hydrogen group.) Or a group represented by the following formula (36), and n represents a number of 1 to 5.
上記式(36)において、R9〜R11は、水素原子、炭化水素基、又は−NR’R”(ただし、R’、R”は、それぞれ独立に、水素原子、炭化水素基を表す。)を表し、mは1〜5の数を表す。
上記式(35)、(36)における炭化水素基としては、炭素数1〜8の基が好ましく、炭素数1〜4の基が好ましい。また、炭化水素基としては、アルキル基が好ましい。上記R5としては、ターシャリーブチル基が特に好ましい。
フォスファゼン塩基誘導体としては、下記一般式(10)で示されるPhosphazene base P2−t−Buなどが挙げられる。
In the above formula (36), R 9 to R 11 represent a hydrogen atom, a hydrocarbon group, or —NR′R ″ (where R ′ and R ″ each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group). M represents a number of 1 to 5.
As a hydrocarbon group in the said Formula (35), (36), a C1-C8 group is preferable and a C1-C4 group is preferable. The hydrocarbon group is preferably an alkyl group. R 5 is particularly preferably a tertiary butyl group.
Examples of the phosphazene base derivative include Phosphazene base P2-t-Bu represented by the following general formula (10).
上記グアニジン化合物とは、下記一般式(42)で表される構造を含む化合物である。 The said guanidine compound is a compound containing the structure represented by the following general formula (42).
(一般式(42)中、R13〜R17は、同一又は異なって、水素原子又は炭化水素基を表し、R13〜R17のうち2つ以上が結合して環状構造を形成していてもよい。)
グアニジン化合物としては、グアニジン環状誘導体等を用いることができる。グアニジン環状誘導体としては、下記一般式(11)で示される7−メチル−1,5,7−トリアザビシクロ[4.4.0]デカ−5−エン(MTBD)、下記一般式(12)で示される1,5,7−トリアザビシクロ[4.4.0]デカ−5−エン(TBD)などが挙げられる。
(In General Formula (42), R 13 to R 17 are the same or different and each represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group, and two or more of R 13 to R 17 are bonded to form a cyclic structure. May be good.)
As the guanidine compound, a guanidine cyclic derivative or the like can be used. Examples of the guanidine cyclic derivative include 7-methyl-1,5,7-triazabicyclo [4.4.0] dec-5-ene (MTBD) represented by the following general formula (11), and the following general formula (12). 1,5,7-triazabicyclo [4.4.0] dec-5-ene (TBD) etc. which are shown by these.
上記環構造を有する炭化水素化合物としては、環構造として5員環又は6員環を有する化合物が好ましく、5員環と6員環とが縮環した環構造や、複数の6員環が縮環した環構造を有する化合物も好ましい。5員環としては、シクロペンタン環やシクロペンタジエン環等が挙げられ、6員環としては、ベンゼン環等が挙げられる。
環構造を有する炭化水素化合物としては環構造のみの化合物、環構造に炭素数1〜20、好ましくは1〜10、より好ましくは1〜5のアルキル基が結合した構造の化合物や、複数の環構造が直接又は炭素数1〜20、好ましくは1〜10、より好ましくは1〜5の炭化水素の連結基を介して結合した構造の化合物が好ましい。環構造を有する炭化水素化合物の具体例としては、下記一般式(44)〜(57)のものが例示される。一般式(50)、(57)のPhはフェニル基を表す。
The hydrocarbon compound having the above ring structure is preferably a compound having a 5-membered ring or a 6-membered ring as the ring structure, or a ring structure in which a 5-membered ring and a 6-membered ring are condensed, or a plurality of 6-membered rings are condensed. A compound having a cyclic ring structure is also preferred. Examples of the 5-membered ring include a cyclopentane ring and a cyclopentadiene ring. Examples of the 6-membered ring include a benzene ring.
As the hydrocarbon compound having a ring structure, a compound having only a ring structure, a compound having a structure in which an alkyl group having 1 to 20, preferably 1 to 10, more preferably 1 to 5 carbon atoms is bonded to the ring structure, or a plurality of rings Compounds having a structure in which the structure is bonded directly or via a hydrocarbon linking group having 1 to 20, preferably 1 to 10, more preferably 1 to 5 carbon atoms are preferred. Specific examples of the hydrocarbon compound having a ring structure include the following general formulas (44) to (57). Ph in the general formulas (50) and (57) represents a phenyl group.
上記ケトン化合物としては、炭素数が2〜30のケトンが好ましく、環状構造を有していても良い。具体的には、メチルエチルケトン(MEK)、アセトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン(MIBK)、メチルイソプロピルケトン(MIPK)、ジイソブチルケトン(DIBK)、3,5,5−トリメチルシクロヘキサノン、ジアセトンアルコール、シクロペンタノン、シクロヘキサノン等が例示される。
また、第1材料として三級アミン誘導体、メトキシピリジン誘導体、ジアザビシクロノネン誘導体、ジアザビシクロウンデセン誘導体、フォスファゼン塩基誘導体、グアニジン環状誘導体から選ばれるいずれか1種または2種以上を用いてもよい。
As said ketone compound, a C2-C30 ketone is preferable and may have a cyclic structure. Specifically, methyl ethyl ketone (MEK), acetone, diethyl ketone, methyl isobutyl ketone (MIBK), methyl isopropyl ketone (MIPK), diisobutyl ketone (DIBK), 3,5,5-trimethylcyclohexanone, diacetone alcohol, cyclopenta Non, cyclohexanone and the like are exemplified.
Further, as the first material, any one or more selected from tertiary amine derivatives, methoxypyridine derivatives, diazabicyclononene derivatives, diazabicycloundecene derivatives, phosphazene base derivatives, and guanidine cyclic derivatives may be used. Good.
<第2材料>
上記第2材料は、電子を輸送する材料であればよく、有機材料であることが好ましい。より好ましくは、最低非占有軌道(LUMO)準位が2.0eV〜4.0eVまでの有機材料、その中でも、LUMO準位が2.5eV〜3.5eVのn型有機半導体材料である。例えば、有機電界発光素子の電子輸送層の材料として、下記に示す従来公知のいずれの材料を用いてもよいが、これらの中でも、上記LUMO準位の要件を満たす材料が好ましい。
<Second material>
The second material may be any material that transports electrons, and is preferably an organic material. More preferably, it is an organic material having a lowest unoccupied orbital (LUMO) level of 2.0 eV to 4.0 eV, and among them, an n-type organic semiconductor material having a LUMO level of 2.5 eV to 3.5 eV. For example, any of the conventionally known materials shown below may be used as the material for the electron transport layer of the organic electroluminescent element, but among these, materials that satisfy the above LUMO level requirements are preferable.
上記第2材料としては、具体的には、フェニル−ディピレニルホスフィンオキサイド(POPy2)のようなホスフィンオキサイド誘導体、トリス−1,3,5−(3’−(ピリジン−3’’−イル)フェニル)ベンゼン(TmPhPyB)のようなピリジン誘導体、(2−(3−(9−カルバゾリル)フェニル)キノリン(mCQ))のようなキノリン誘導体、2−フェニル−4,6−ビス(3,5−ジピリジルフェニル)ピリミジン(BPyPPM)のようなピリミジン誘導体、ピラジン誘導体、バソフェナントロリン(BPhen)のようなフェナントロリン誘導体、2,4−ビス(4−ビフェニル)−6−(4’−(2−ピリジニル)−4−ビフェニル)−[1,3,5]トリアジン(MPT)のようなトリアジン誘導体、3−フェニル−4−(1’−ナフチル)−5−フェニル−1,2,4−トリアゾール(TAZ)のようなトリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、2−(4−ビフェニリル)−5−(4−tert−ブチルフェニル−1,3,4−オキサジアゾール)(PBD)のようなオキサジアゾール誘導体、2,2’,2’’−(1,3,5−ベントリイル)−トリス(1−フェニル−1−H−ベンズイミダゾール)(TPBI)のようなイミダゾール誘導体、ナフタレン、ペリレン等の芳香環テトラカルボン酸無水物、ビス[2−(2−ヒドロキシフェニル)ベンゾチアゾラト]亜鉛(Zn(BTZ)2)、トリス(8−ヒドロキシキノリナト)アルミニウム(Alq3)などに代表される各種金属錯体、2,5−ビス(6’−(2’,2’’−ビピリジル))−1,1−ジメチル−3,4−ジフェニルシロール(PyPySPyPy),等のシロール誘導体に代表される有機シラン誘導体、特願2012−228460、特願2015−503053、特願2015−053872、特願2015−081108および特願2015−081109に記載のホウ素含有化合物等が挙げられ、これらの1種又は2種以上を用いることができる。 Specific examples of the second material include phosphine oxide derivatives such as phenyl-dipyrenylphosphine oxide (POPy 2 ), tris-1,3,5- (3 ′-(pyridin-3 ″ -yl). Pyridine derivatives such as phenyl) benzene (TmPhPyB), quinoline derivatives such as (2- (3- (9-carbazolyl) phenyl) quinoline (mCQ)), 2-phenyl-4,6-bis (3,5 -Pyrimidine derivatives such as dipyridylphenyl) pyrimidine (BPyPPM), pyrazine derivatives, phenanthroline derivatives such as bathophenanthroline (BPhen), 2,4-bis (4-biphenyl) -6- (4 '-(2-pyridinyl) -4-biphenyl)-[1,3,5] triazine (MPT) and other triazine derivatives, 3-phenyl Triazole derivatives such as 4- (1′-naphthyl) -5-phenyl-1,2,4-triazole (TAZ), oxazole derivatives, 2- (4-biphenylyl) -5- (4-tert-butylphenyl- Oxadiazole derivatives such as 1,3,4-oxadiazole) (PBD), 2,2 ′, 2 ″-(1,3,5-bentriyl) -tris (1-phenyl-1-H— Imidazole derivatives such as benzimidazole (TPBI), aromatic tetracarboxylic anhydrides such as naphthalene and perylene, bis [2- (2-hydroxyphenyl) benzothiazolate] zinc (Zn (BTZ) 2 ), tris (8- hydroxyquinolinato) aluminum (Alq 3) various metal complexes typified by 2,5-bis (6 '- (2', 2 '' - bipyridyl)) - 1,1 Organosilane derivatives typified by silole derivatives such as dimethyl-3,4-diphenylsilole (PyPySPyPy), Japanese Patent Application No. 2012-228460, Japanese Patent Application No. 2015-503053, Japanese Patent Application No. 2015-038772, Japanese Patent Application No. Examples thereof include boron-containing compounds described in 2015-081109, and one or more of these can be used.
上記第2材料の中でも、POPy2のようなホスフィンオキサイド誘導体、ホウ素含有化合物、Alq3のような金属錯体、TmPhPyBのようなピリジン誘導体を用いることがより好ましい。これらの第2材料の中でも、特に、第2材料が、上記一般式(1)(14−2)(21−2)で示されるいずれか一種のホウ素含有化合物または上記一般式(2)で示されるホスフィンオキサイド誘導体であることが好ましい。 Among the second material, phosphine oxide derivatives such as Popy 2, boron-containing compounds, metal complexes such as Alq 3, it is preferable to use pyridine derivatives such as TmPhPyB. Among these second materials, in particular, the second material is represented by any one type of boron-containing compound represented by the above general formula (1) (14-2) (21-2) or the above general formula (2). The phosphine oxide derivative is preferable.
上記第2の材料に用いられるホウ素含有化合物としては、例えば、下記の一般式(14)で表されるホウ素含有化合物が挙げられる。 As a boron containing compound used for the said 2nd material, the boron containing compound represented by following General formula (14) is mentioned, for example.
(一般式(14)中、点線の円弧は、実線で表される骨格部分と共に環構造が形成されていることを表す。実線で表される骨格部分における点線部分は、点線で結ばれる1対の原子が二重結合で結ばれていてもよいことを表す。窒素原子からホウ素原子への矢印は、窒素原子がホウ素原子へ配位していることを表す。Q1及びQ2は、同一又は異なって、実線で表される骨格部分における連結基であり、少なくとも一部が点線の円弧部分と共に環構造を形成しており、置換基を有していてもよい。X1、X2、X3及びX4は、同一又は異なって、水素原子、又は、環構造の置換基となる1価の置換基を表し、点線の円弧部分を形成する環構造に複数個結合していてもよい。n1は2〜10の整数を表す。Y1は直接結合又はn1価の連結基であり、n1個存在するY1以外の構造部分とそれぞれ独立に、点線の円弧部分を形成する環構造、Q1、Q2、X1、X2、X3、X4におけるいずれか1箇所で結合していることを表す。)
(In the general formula (14), the dotted circular arc indicates that a ring structure is formed together with the skeleton part represented by the solid line. The dotted line part in the skeleton part represented by the solid line is a pair connected by the dotted line The arrows from the nitrogen atom to the boron atom indicate that the nitrogen atom is coordinated to the boron atom, and Q 1 and Q 2 are the same. or different, is a linking group in the skeleton moiety represented by the solid line, forms a ring structure at least partially with a circular arc portion of the dotted line, which may have a substituent .X 1, X 2, X 3 and X 4 are the same or different and each represents a hydrogen atom or a monovalent substituent serving as a substituent of the ring structure, and a plurality of X 3 and X 4 may be bonded to the ring structure forming the dotted arc portion. .n 1 represents an integer of 2 to 10 .Y 1 is a direct bond or n 1 monovalent A linking group, each independently and structural parts other than Y 1 present one n, ring structure to form an arc portion of the dotted line, either in Q 1, Q 2, X 1 ,
上記一般式(14)において、点線の円弧は、実線で表される骨格部分、すなわちホウ素原子とQ1と窒素原子とを繋ぐ骨格部分の一部又はホウ素原子とQ2とを繋ぐ骨格部分の一部、と共に環構造が形成されていることを表している。これは、上記一般式(14)で表される化合物が構造中に少なくとも4つの環構造を有し、上記一般式(14)において、ホウ素原子とQ1と窒素原子とを繋ぐ骨格部分及びホウ素原子とQ2とを繋ぐ骨格部分が、該環構造の一部として含まれていることを表している。なお、X1の結合する環構造は、その環構造骨格が炭素原子以外の原子を含まず、炭素原子からなるものであることが好ましい。
上記一般式(14)において、実線で表される骨格部分、すなわちホウ素原子とQ1と窒素原子とを繋ぐ骨格部分及びホウ素原子とQ2とを繋ぐ骨格部分、における点線部分は、それぞれの骨格部分において点線で結ばれる1対の原子が二重結合で結ばれていてもよいことを表す。
In the general formula (14), the dotted circular arc is a skeleton part represented by a solid line, that is, a part of the skeleton part that connects the boron atom, Q 1, and the nitrogen atom or the skeleton part that connects the boron atom and Q 2 . It represents that a ring structure is formed together with a part. This is because the compound represented by the general formula (14) has at least four ring structures in the structure, and in the general formula (14), a skeleton portion that connects a boron atom, Q 1, and a nitrogen atom, and boron It represents that the skeleton part connecting the atom and Q 2 is included as a part of the ring structure. Incidentally, the ring structure to couple the X 1, the ring structure skeleton contains no atoms other than carbon atoms, and is preferably made of carbon atoms.
In the general formula (14), skeleton moiety represented by the solid line, i.e. the dotted lines boron atom to Q 1, a nitrogen atom and a backbone moiety and the boron atom, Q 2 and skeletal portion connecting the connecting in, each of the skeleton This means that a pair of atoms connected by a dotted line in a part may be connected by a double bond.
上記一般式(14)において、窒素原子からホウ素原子への矢印は、窒素原子がホウ素原子へ配位していることを表す。ここで、配位しているとは、窒素原子がホウ素原子に対して配位子と同様に作用して化学的に影響していることを意味し、配位結合(共有結合)となっていてもよく、配位結合を形成していなくてもよい。好ましくは、配位結合となっていることである。 In the general formula (14), the arrow from the nitrogen atom to the boron atom represents that the nitrogen atom is coordinated to the boron atom. Here, coordinating means that the nitrogen atom acts on the boron atom in the same manner as the ligand and has a chemical effect, and is a coordinate bond (covalent bond). Or a coordinate bond may not be formed. Preferably, it is a coordinate bond.
上記一般式(14)において、Q1及びQ2は、同一又は異なって、実線で表される骨格部分における連結基であり、少なくとも一部が点線の円弧部分と共に環構造を形成しているものであって、置換基を有していてもよい。これは、Q1及びQ2がそれぞれ、該環構造の一部として組み込まれていることを表している。 In the general formula (14), Q 1 and Q 2 are the same or different and are a linking group in a skeleton part represented by a solid line, and at least a part forms a ring structure together with a dotted arc part And may have a substituent. This indicates that Q 1 and Q 2 are each incorporated as part of the ring structure.
上記一般式(14)において、X1、X2、X3及びX4は、同一又は異なって、水素原子、又は、環構造の置換基となる1価の置換基を表し、点線の円弧部分を形成する環構造に複数個結合していてもよい。すなわち、X1、X2、X3及びX4が水素原子である場合には、上記一般式(14)で表される化合物の構造中、X1、X2、X3及びX4を有する4つの環構造は置換基を有していないことを示し、X1、X2、X3及びX4のいずれか又は全てが1価の置換基である場合には、該4つの環構造のいずれか又はいずれもが置換基を有する。その場合には、1つの環構造の有する置換基の数は1つであってもよいし、2つ以上であってもよい。
なお、本明細書中において置換基とは、炭素を含む有機基と、ハロゲン原子、ヒドロキシ基等の炭素を含まない基とを含めた基を意味している。
In the general formula (14), X 1 , X 2 , X 3 and X 4 are the same or different and each represents a hydrogen atom or a monovalent substituent which is a substituent of a ring structure, and a dotted arc portion A plurality of the ring structures may form a bond. That is, when X 1 , X 2 , X 3 and X 4 are hydrogen atoms, the compound represented by the general formula (14) has X 1 , X 2 , X 3 and X 4 in the structure of the compound. 4 ring structures have no substituent, and when any or all of X 1 , X 2 , X 3 and X 4 are monovalent substituents, Either or both have a substituent. In that case, the number of substituents in one ring structure may be one, or two or more.
In the present specification, the substituent means a group including an organic group containing carbon and a group not containing carbon such as a halogen atom and a hydroxy group.
上記一般式(14)において、n1は2〜10の整数を表し、Y1は、直接結合又はn1価の連結基である。すなわち、上記一般式(14)で表される化合物においては、Y1が、直接結合であり、2個存在するY1以外の構造部分どうしがそれぞれ独立に、点線の円弧部分を形成する環構造、Q1、Q2、X1、X2、X3、X4におけるいずれか1箇所で結合しているか、又は、Y1がn1価の連結基であり、上記一般式(14)におけるY1以外の構造部分が複数存在し、それらが連結基であるY1を介して結合することとなる。
In the general formula (14), n 1 represents an integer of 2 to 10, Y 1 is a direct bond or n 1 valent connecting group. That is, in the compound represented by the general formula (14), Y 1 is a direct bond, and two structural portions other than Y 1 are each independently formed as a dotted arc portion. , Q 1, Q 2, X 1,
上記一般式(14)において、Y1が、直接結合である場合、上記一般式(14)は、2個存在するY1以外の構造部分の一方の、点線の円弧部分を形成する環構造、Q1、Q2、X1、X2、X3、X4におけるいずれか1箇所と、もう一方の、点線の円弧部分を形成する環構造、Q1、Q2、X1、X2、X3、X4におけるいずれか1箇所とが直接結合していることを表す。当該結合位置は特に制限されないが、Y1以外の構造部分の一方のX1が結合している環又はX2が結合している環と、もう一方のX1が結合している環又はX2が結合している環とが直接結合していることが好ましい。より好ましくは、Y1以外の構造部分の一方のX2が結合している環と、もう一方のX2が結合している環とが直接結合していることである。この場合、2個存在するY1以外の構造部分の構造は、同一であってもよいし、異なっていてもよい。 In the general formula (14), when Y 1 is a direct bond, the general formula (14) is a ring structure that forms a dotted arc portion of one of the two structural portions other than Y 1 . Any one of Q 1 , Q 2 , X 1 , X 2 , X 3 , X 4 and the other ring structure forming a dotted arc part, Q 1 , Q 2 , X 1 , X 2 , It represents that either one of X 3 and X 4 is directly bonded. The bonding position is not particularly limited, but the ring to which one X 1 of the structural portion other than Y 1 is bonded or the ring to which X 2 is bonded and the ring to which the other X 1 is bonded or X It is preferable that the ring to which 2 is bonded is directly bonded. More preferably, the ring to which one X 2 of the structural portion other than Y 1 is bonded and the ring to which the other X 2 is bonded are directly bonded. In this case, the structure of the two structural portions other than Y 1 may be the same or different.
上記一般式(14)において、Y1が、n1価の連結基であり、上記一般式(14)におけるY1以外の構造部分が複数存在し、それらが連結基であるY1を介して結合している場合、Y1以外の構造部分が直接結合している構造よりも、酸化に強くなり製膜性も向上することから好ましい。 In the general formula (14), Y 1 is a n 1 valent connecting group, structural parts other than Y 1 in the general formula (14) there is a plurality, through a Y 1 they are linking group In the case of bonding, it is more preferable than the structure in which structural parts other than Y 1 are directly bonded, because it is more resistant to oxidation and the film-forming property is improved.
なお、Y1が、n1価の連結基である場合、Y1は、n1個存在するY1以外の構造部分とそれぞれ独立に、点線の円弧部分を形成する環構造、Q1、Q2、X1、X2、X3、X4におけるいずれか1箇所で結合しているものである。これは、Y1以外の構造部分が、点線の円弧部分を形成する環構造、Q1、Q2、X1、X2、X3、X4におけるいずれか1箇所でY1と結合していればよく、Y1以外の構造部分のY1との結合部位は、n1個存在するY1以外の構造部分それぞれに独立であって、全て同一部位であってもよいし、一部が同一部位であってもよいし、全て異なる部位であってもよい。
Incidentally, Y 1 is the case of n 1 valent connecting group, Y 1 is independently a structural part other than Y 1 present one n, ring structure to form an arc portion of the dotted line, Q 1, Q 2 , X 1 , X 2 , X 3 , and X 4 are bonded at any one position. This structural part other than Y 1 is a ring structure to form an arc portion of the dotted line, Q 1, Q 2, X 1,
当該結合位置は特に制限されないが、n1個存在するY1以外の構造部分の全てが、X1が結合している環又はX2が結合している環でY1と結合していることが好ましい。より好ましくは、n1個存在するY1以外の構造部分の全てが、X2が結合している環でY1と結合していることである。
また、n1個存在するY1以外の構造部分の構造は、全て同一であってもよいし、一部が同一であってもよいし、全て異なっていてもよい。
The bonding position is not particularly limited, but all n 1 structural portions other than Y 1 are bonded to Y 1 through a ring to which X 1 is bonded or a ring to which X 2 is bonded. Is preferred. More preferably, all of the structural parts other than Y 1 present one n is that which is bound to Y 1 in ring X 2 is bonded.
The structure of the structural parts other than Y 1 present one n may all be the same, to some may be the same or different all.
上記一般式(14)におけるY1がn1価の連結基である場合、該連結基としては、例えば、置換基を有していてもよい鎖状、分岐鎖状又は環状の炭化水素基、置換基を有していてもよいヘテロ元素を含む基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよい複素環基が挙げられる。これらの中でも、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよい複素環基といった芳香環を有する基であることが好ましい。すなわち、上記一般式(14)におけるY1は、芳香環を有する基であることもまた、本発明の好適な実施形態の1つである。
更に、Y1は、上述した連結基が複数組み合わさった構造を有する連結基であってもよい。
When Y 1 in the general formula (14) is n 1 valent connecting group, Examples of the linking group, for example, have a substituent which may linear, branched or cyclic hydrocarbon group, Examples include a group containing a hetero element which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, and a heterocyclic group which may have a substituent. Among these, a group having an aromatic ring such as an aryl group which may have a substituent and a heterocyclic group which may have a substituent is preferable. That is, Y 1 in the general formula (14) is also a group having an aromatic ring, which is one of the preferred embodiments of the present invention.
Furthermore, Y 1 may be a linking group having a structure in which a plurality of linking groups described above are combined.
上記鎖状、分岐鎖状又は環状の炭化水素基としては、下記式(2−1)〜(2−8)のいずれかで表される基であることが好ましい。これらの中でも、下記式(2−1)、(2−7)がより好ましい。
上記へテロ元素を含む基としては、下記式(2−9)〜(2−13)のいずれかで表される基であることが好ましい。これらの中でも、下記式(2−12)、(2−13)がより好ましい。
The chain, branched chain or cyclic hydrocarbon group is preferably a group represented by any of the following formulas (2-1) to (2-8). Among these, the following formulas (2-1) and (2-7) are more preferable.
The group containing a hetero element is preferably a group represented by any of the following formulas (2-9) to (2-13). Among these, the following formulas (2-12) and (2-13) are more preferable.
上記アリール基としては、下記式(2−14)〜(2−20)のいずれかで表される基であることが好ましい。これらの中でも、下記式(2−14)、(2−20)がより好ましい。 The aryl group is preferably a group represented by any of the following formulas (2-14) to (2-20). Among these, the following formulas (2-14) and (2-20) are more preferable.
上記複素環基としては、下記式(2−21)〜(2−33)のいずれかで表される基であることが好ましい。これらの中でも、下記式(2−23)、(2−24)がより好ましい。 The heterocyclic group is preferably a group represented by any of the following formulas (2-21) to (2-33). Among these, the following formulas (2-23) and (2-24) are more preferable.
上記鎖状、分岐鎖状又は環状の炭化水素基、ヘテロ元素を含む基、アリール基、複素環基が有する置換基としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子のハロゲン原子;フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基等のハロアルキル基;メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基等の炭素数1〜20の直鎖状又は分岐鎖状アルキル基;シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基等の炭素数5〜7の環状アルキル基;メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、tert−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基等の炭素数1〜20の直鎖状又は分岐鎖状アルコキシ基;ニトロ基;シアノ基;メチルアミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基等の炭素数1〜10のアルキル基を有するジアルキルアミノ基;ジフェニルアミノ基、カルバゾリル基等のジアリールアミノ基;アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基等のアシル基;ビニル基、1−プロペニル基、アリル基、スチリル基等の炭素数2〜30のアルケニル基;エチニル基、1−プロピニル基、プロパルギル基等の炭素数2〜30のアルキニル基;ハロゲン原子やアルキル基、アルコキシ基、アルケニル基、アルキニル基等で置換されていてもよいアリール基;ハロゲン原子やアルキル基、アルコキシ基、アルケニル基、アルキニル基で置換されていてもよい複素環基;N,N−ジメチルカルバモイル基、N,N−ジエチルカルバモイル基等のN,N−ジアルキルカルバモイル基;ジオキサボロラニル基、スタニル基、シリル基、エステル基、ホルミル基、チオエーテル基、エポキシ基、イソシアネート基等が挙げられる。なお、これらの基は、ハロゲン原子やヘテロ元素、アルキル基、芳香環等で置換されていてもよい。 Examples of the substituent of the chain, branched or cyclic hydrocarbon group, hetero element-containing group, aryl group, and heterocyclic group include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom halogen atom; A haloalkyl group such as a group, a difluoromethyl group or a trifluoromethyl group; a linear or branched group having 1 to 20 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group or a tert-butyl group Chain alkyl group; C5-C7 cyclic alkyl group such as cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group; methoxy group, ethoxy group, propoxy group, isopropoxy group, butoxy group, isobutoxy group, tert-butoxy group, C1-C20 straight chain such as pentyloxy group, hexyloxy group, heptyloxy group, octyloxy group Or a branched alkoxy group; a nitro group; a cyano group; a dialkylamino group having an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms such as a methylamino group, an ethylamino group, a dimethylamino group, or a diethylamino group; a diphenylamino group, a carbazolyl group, or the like An acetyl group, a propionyl group, a butyryl group and the like; a vinyl group, a 1-propenyl group, an allyl group, a styryl group and the like, an alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms; an ethynyl group, a 1-propynyl group, An alkynyl group having 2 to 30 carbon atoms such as a propargyl group; an aryl group optionally substituted with a halogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an alkenyl group, an alkynyl group; a halogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an alkenyl group, A heterocyclic group optionally substituted by an alkynyl group; N, N-dimethylcarbamo N, N-dialkylcarbamoyl groups such as N group, N, N-diethylcarbamoyl group; dioxaborolanyl group, stannyl group, silyl group, ester group, formyl group, thioether group, epoxy group, isocyanate group, etc. It is done. These groups may be substituted with a halogen atom, a hetero element, an alkyl group, an aromatic ring or the like.
これらの中でも、Y1における鎖状、分岐鎖状又は環状の炭化水素基、ヘテロ元素を含む基、アリール基、複素環基が有する置換基としては、ハロゲン原子、炭素数1〜20の直鎖状又は分岐鎖状アルキル基、炭素数1〜20の直鎖状又は分岐鎖状アルコキシ基、アリール基、複素環基、ジアリールアミノ基が好ましい。より好ましくは、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、ジアリールアミノ基である。
上記Y1における鎖状、分岐鎖状又は環状の炭化水素基、ヘテロ元素を含む基、アリール基、複素環基が置換基を有する場合、置換基が結合する位置や数は特に制限されない。
Among these, as a substituent which the linear, branched or cyclic hydrocarbon group in Y 1 , a group containing a hetero element, an aryl group, or a heterocyclic group has, a halogen atom, a straight chain having 1 to 20 carbon atoms A linear or branched alkyl group, a linear or branched alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group, a heterocyclic group, or a diarylamino group is preferable. More preferred are an alkyl group, an aryl group, an alkoxy group, and a diarylamino group.
When the chain, branched chain, or cyclic hydrocarbon group in Y 1 above, a group containing a hetero element, an aryl group, or a heterocyclic group has a substituent, the position and number of the substituent bonded are not particularly limited.
上記一般式(14)におけるn1は、2〜10の整数を表すが、好ましくは、2〜6の整数である。より好ましくは、2〜5の整数であり、更に好ましくは、2〜4の整数であり、特に好ましくは、溶媒への溶解性の観点から、2又は3である。最も好ましくは2である。すなわち、上記一般式(14)で表されるホウ素含有化合物は、二量体であることが最も好ましい。 N 1 in the general formula (14) represents an integer of 2 to 10, and preferably an integer of 2 to 6. More preferably, it is an integer of 2-5, More preferably, it is an integer of 2-4, Most preferably, it is 2 or 3 from a soluble viewpoint to a solvent. Most preferably 2. That is, the boron-containing compound represented by the general formula (14) is most preferably a dimer.
上記一般式(14)におけるQ1及びQ2としては、下記式(3−1)〜(3−8);で表される構造が挙げられる。 Examples of Q 1 and Q 2 in the general formula (14) include structures represented by the following formulas (3-1) to (3-8);
なお、上記式(3−2)は、炭素原子に水素原子が2つ結合し、更に3つの原子が結合する構造であるが、当該水素原子以外の、炭素原子に結合する3つの原子は、いずれも水素原子以外の原子である。上記式(3−1)〜(3−8)の中でも、(3−1)、(3−7)、(3−8)のいずれかが好ましい。より好ましくは、(3−1)である。すなわち、Q1及びQ2が、同一又は異なって、炭素数1の連結基を表すこともまた、本発明の好適な実施形態の1つである。 The above formula (3-2) is a structure in which two hydrogen atoms are bonded to a carbon atom and further three atoms are bonded. However, the three atoms bonded to the carbon atom other than the hydrogen atom are: All are atoms other than a hydrogen atom. Among the above formulas (3-1) to (3-8), any of (3-1), (3-7), and (3-8) is preferable. More preferably, it is (3-1). That is, it is also one of the preferred embodiments of the present invention that Q 1 and Q 2 are the same or different and represent a linking group having 1 carbon atom.
上記一般式(14)において、点線の円弧と、実線で表される骨格部分の一部とによって形成される環構造は、X1の結合する環構造の骨格が炭素原子からなる限り、環状構造であれば特に制限されない。 In the general formula (14), the ring structure formed by the dotted arc and a part of the skeleton represented by the solid line is a cyclic structure as long as the skeleton of the ring structure to which X 1 is bonded is composed of carbon atoms. If it is, it will not be restrict | limited in particular.
上記一般式(14)において、Y1が直接結合であって、n1が2である場合、X1が結合している環としては、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、テトラセン環、ペンタセン環、トリフェニレン環、ピレン環、フルオレン環、インデン環、チオフェン環、フラン環、ピロール環、ベンゾチオフェン環、ベンゾフラン環、インドール環、ジベンゾチオフェン環、ジベンゾフラン環、カルバゾール環、チアゾール環、ベンゾチアゾール環、オキサゾール環、ベンゾオキサゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリジン環、ピリミジン環、ピラジン環、ピリダジン環、キノリン環、イソキノリン環、キノキサリン環、ベンゾチアジアゾール環、フェナントリジン環、オキサジアゾール環、チアジアゾール環が挙げられ、これらはそれぞれ、下記式(4−1)〜(4−36)で表される。 In the general formula (14), when Y 1 is a direct bond and n 1 is 2, examples of the ring to which X 1 is bonded include a benzene ring, a naphthalene ring, an anthracene ring, a tetracene ring, Pentacene ring, triphenylene ring, pyrene ring, fluorene ring, indene ring, thiophene ring, furan ring, pyrrole ring, benzothiophene ring, benzofuran ring, indole ring, dibenzothiophene ring, dibenzofuran ring, carbazole ring, thiazole ring, benzothiazole ring , Oxazole ring, benzoxazole ring, imidazole ring, pyrazole ring, benzimidazole ring, pyridine ring, pyrimidine ring, pyrazine ring, pyridazine ring, quinoline ring, isoquinoline ring, quinoxaline ring, benzothiadiazole ring, phenanthridine ring, oxadi Azole ring, thia Azole ring are exemplified, each of which is represented by the following formula (4-1) to (4-36).
これらの中でも、環構造骨格が炭素原子のみからなるものが好ましく、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、テトラセン環、ペンタセン環、トリフェニレン環、ピレン環、フルオレン環、インデン環が好ましい。より好ましくは、ベンゼン環、ナフタレン環、フルオレン環であり、更に好ましくは、ベンゼン環である。 Among these, those in which the ring structure skeleton is composed of only carbon atoms are preferable, and a benzene ring, naphthalene ring, anthracene ring, tetracene ring, pentacene ring, triphenylene ring, pyrene ring, fluorene ring, and indene ring are preferable. More preferred are a benzene ring, a naphthalene ring and a fluorene ring, and still more preferred is a benzene ring.
上記一般式(14)において、Y1が直接結合であって、n1が2である場合、X2が結合している環としては、例えば、イミダゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリジン環、ピリダジン環、ピラジン環、ピリミジン環、キノリン環、イソキノリン環、フェナントリジン環、キノキサリン環、ベンゾチアジアゾール環、チアゾール環、ベンゾチアゾール環、オキサゾール環、ベンゾオキサゾール環、オキサジアゾール環、チアジアゾール環が挙げられる。これらはそれぞれ、下記式(5−1)〜(5−17)で表される。 In the general formula (14), when Y 1 is a direct bond and n 1 is 2, examples of the ring to which X 2 is bonded include an imidazole ring, a benzimidazole ring, a pyridine ring, and a pyridazine ring. , Pyrazine ring, pyrimidine ring, quinoline ring, isoquinoline ring, phenanthridine ring, quinoxaline ring, benzothiadiazole ring, thiazole ring, benzothiazole ring, oxazole ring, benzoxazole ring, oxadiazole ring, thiadiazole ring. These are respectively represented by the following formulas (5-1) to (5-17).
なお、下記式(5−1)〜(5−17)中の*印は、X1が結合している環を構成し、かつ、上記一般式(14)におけるホウ素原子とQ1と窒素原子とを繋ぐ骨格部分を構成する炭素原子が、*印の付された炭素原子のいずれか1つと結合することを表している。また、*印の付された炭素原子を除く位置で他の環構造と縮環していてもよい。これらの中でも、ピリジン環、ピリミジン環、キノリン環、フェナントリジン環が好ましい。より好ましくは、ピリジン環、ピリミジン環、キノリン環である。更に好ましくは、ピリジン環である。 Incidentally, * mark in the following formulas (5-1) to (5-17) constitute a ring X 1 is attached and the boron atom and Q 1, the nitrogen atom in the above general formula (14) It represents that the carbon atom which comprises the skeleton part which connects is couple | bonded with any one of the carbon atoms marked with *. Further, it may be condensed with another ring structure at a position excluding the carbon atom marked with *. Among these, a pyridine ring, a pyrimidine ring, a quinoline ring, and a phenanthridine ring are preferable. More preferred are a pyridine ring, a pyrimidine ring, and a quinoline ring. More preferably, it is a pyridine ring.
また、上記一般式(14)において、Y1が直接結合であって、n1が2である場合、X3が結合している環及びX4が結合している環としては、上記式(4−1)〜(4−33)で表される環が挙げられる。これらの中でも、ベンゼン環、ナフタレン環、ベンゾチオフェン環が好ましい。より好ましくは、ベンゼン環である。 In the general formula (14), when Y 1 is a direct bond and n 1 is 2, the ring to which X 3 is bonded and the ring to which X 4 is bonded include the above formula ( The ring represented by 4-1)-(4-33) is mentioned. Among these, a benzene ring, a naphthalene ring, and a benzothiophene ring are preferable. More preferably, it is a benzene ring.
上記一般式(14)において、X1、X2、X3及びX4は、同一又は異なって、水素原子、又は、環構造の置換基となる1価の置換基を表す。該1価の置換基としては特に制限されないが、X1、X2、X3及びX4としては、例えば、水素原子、置換基を有していてもよいアリール基、複素環基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アリールアルコキシ基、シリル基、ヒドロキシ基、アミノ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、ハロゲン原子、カルボキシル基、チオール基、エポキシ基、アシル基、置換基を有していてもよいオリゴアリール基、1価のオリゴ複素環基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アゾ基、スタニル基、ホスフィノ基、置換基を有していてもよいアリールホスフィノ基、置換基を有していてもよいアルキルホスフィノ基、アリールホスフィニル基、置換基を有していてもよいアルキルホスフィニル基、シリルオキシ基、置換基を有していてもよいアリールオキシカルボニル基、置換基を有していてもよいアルコキシカルボニル基、置換基を有していてもよいカルバモイル基、置換基を有していてもよいアリールカルボニル基、置換基を有していてもよいアルキルカルボニル基、置換基を有していてもよいアリールスルホニル基、置換基を有していてもよいアルキルスルホニル基、置換基を有していてもよいアリールスルフィニル基、置換基を有していてもよいアルキルスルフィニル基、ホルミル基、シアノ基、ニトロ基、アリールスルホニルオキシ基、アルキルスルホニルオキシ基;メタンスルホネート基、エタンスルホネート基、トリフルオロメタンスルホネート基等のアルキルスルホネート基;ベンゼンスルホネート基、p−トルエンスルホネート基等のアリールスルホネート基;ベンジルスルホネート基等のアリールアルキルスルホネート基、ボリル基、スルホニウムメチル基、ホスホニウムメチル基、ホスホネートメチル基、アリールスルホネート基、アルデヒド基、アセトニトリル基等が挙げられる。 In the general formula (14), X 1 , X 2 , X 3 and X 4 are the same or different and each represents a hydrogen atom or a monovalent substituent that serves as a substituent of a ring structure. The monovalent substituent is not particularly limited, and examples of X 1 , X 2 , X 3 and X 4 include a hydrogen atom, an aryl group which may have a substituent, a heterocyclic group, and an alkyl group. Alkenyl group, alkynyl group, alkoxy group, aryloxy group, arylalkoxy group, silyl group, hydroxy group, amino group, alkylamino group, arylamino group, halogen atom, carboxyl group, thiol group, epoxy group, acyl group, Oligoaryl group which may have a substituent, monovalent oligoheterocyclic group, alkylthio group, arylthio group, arylalkyl group, arylalkoxy group, arylalkylthio group, azo group, stannyl group, phosphino group, substituent Arylphosphino group which may have an alkylphosphino group which may have a substituent, aryl Phosphinyl group, alkylphosphinyl group which may have a substituent, silyloxy group, aryloxycarbonyl group which may have a substituent, alkoxycarbonyl group which may have a substituent, substituent A carbamoyl group which may have a substituent, an arylcarbonyl group which may have a substituent, an alkylcarbonyl group which may have a substituent, an arylsulfonyl group which may have a substituent, a substituent Alkylsulfonyl group which may have a group, arylsulfinyl group which may have a substituent, alkylsulfinyl group which may have a substituent, formyl group, cyano group, nitro group, arylsulfonyloxy Group, alkylsulfonyloxy group; methanesulfonate group, ethanesulfonate group, trifluoromethanesulfonate group Alkylsulfonate groups such as benzenesulfonate groups and p-toluenesulfonate groups; arylalkylsulfonate groups such as benzylsulfonate groups, boryl groups, sulfonium methyl groups, phosphonium methyl groups, phosphonate methyl groups, aryl sulfonate groups, aldehydes Group, acetonitrile group and the like.
上記X1、X2、X3及びX4における置換基としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子のハロゲン原子;塩化メチル基、臭化メチル基、ヨウ化メチル基、フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基等のハロアルキル基;メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基等の炭素数1〜20の直鎖状又は分岐鎖状アルキル基;シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基等の炭素数5〜7の環状アルキル基;メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、tert−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基等の炭素数1〜20の直鎖状又は分岐鎖状アルコキシ基;ヒドロキシ基;チオール基;ニトロ基;シアノ基;アミノ基;アゾ基;メチルアミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基等の炭素数1〜40のアルキル基を有するモノ又はジアルキルアミノ基;ジフェニルアミノ基、カルバゾリル基などのアミノ基;アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基等のアシル基;ビニル基、1−プロペニル基、アリル基、ブテニル基、スチリル基等の炭素数2〜20のアルケニル基;エチニル基、1−プロピニル基、プロパルギル基、フェニルアセチニル等の炭素数2〜20のアルキニル基;ビニルオキシ基、アリルオキシ基等のアルケニルオキシ基;エチニルオキシ基、フェニルアセチルオキシ基等のアルキニルオキシ基;フェノキシ基、ナフトキシ基、ビフェニルオキシ基、ピレニルオキシ基等のアリールオキシ基;トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基、ペンタフルオロエトキシ基、パーフルオロフェニル基等のパーフルオロ基及び更に長鎖のパーフルオロ基;ジフェニルボリル基、ジメシチルボリル基、ビス(パーフルオロフェニル)ボリル基、4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラニル基等のボリル基;アセチル基、ベンゾイル基等のカルボニル基;アセトキシ基、ベンゾイルオキシ基等のカルボニルオキシ基;メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、フェノキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基;メチルスルフィニル基、フェニルスルフィニル基等のスルフィニル基;メチルスルホニル基、フェニルスルホニル基等のスルホニル基;アルキルスルホニルオキシ基;アリールスルホニルオキシ基;ホスフィノ基;ジエチルホスフィニル基、ジフェニルホスフィニル基等のホスフィニル基; トリメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、ジメチル−tert−ブチルシリル基、トリメトキシシリル基、トリフェニルシリル基等のシリル基;シリルオキシ基;スタニル基;ハロゲン原子やアルキル基、アルコキシ基等で置換されていてもよいフェニル基、2,6−キシリル基、メシチル基、デュリル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、アントリル基、ピレニル基、トルイル基、アニシル基、フルオロフェニル基、ジフェニルアミノフェニル基、ジメチルアミノフェニル基、ジエチルアミノフェニル基、フェナンスレニル基等のアリール基(置換されていてもよい芳香族炭化水素環基);ハロゲン原子やアルキル基、アルコキシ基等で置換されていてもよい、チエニル基、フリル基、シラシクロペンタジエニル基、オキサゾリル基、オキサジアゾリル基、チアゾリル基、チアジアゾリル基、アクリジニル基、キノリル基、キノキサロイル基、フェナンスロリル基、ベンゾチエニル基、ベンゾチアゾリル基、インドリル基、カルバゾリル基、ピリジル基、ピロリル基、ベンゾオキサゾリル基、ピリミジル基、イミダゾリル基等のヘテロ環基(置換されていてもよい芳香族複素環基);カルボキシル基;カルボン酸エステル;エポキシ基;イソシアノ基;シアネート基;イソシアネート基;チオシアネート基;イソチオシアネート基;カルバモイル基;N,N−ジメチルカルバモイル基、N,N−ジエチルカルバモイル基等のN,N−ジアルキルカルバモイル基;ホルミル基;ニトロソ基;ホルミルオキシ基;等が挙げられる。
なお、これらの基は、ハロゲン原子やアルキル基、アリール基等で置換されていてもよい。更に、これらの基がお互いに任意の場所で結合して環を形成していてもよい。
Examples of the substituent in X 1 , X 2 , X 3 and X 4 include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, a halogen atom of iodine atom; a methyl chloride group, a methyl bromide group, a methyl iodide group, a fluoromethyl group Haloalkyl groups such as difluoromethyl group and trifluoromethyl group; straight chain having 1 to 20 carbon atoms such as methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, sec-butyl group and tert-butyl group Linear or branched alkyl group; C5-C7 cyclic alkyl group such as cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group; methoxy group, ethoxy group, propoxy group, isopropoxy group, butoxy group, isobutoxy group, tert -Carbon number of butoxy group, pentyloxy group, hexyloxy group, heptyloxy group, octyloxy group, etc. A linear or branched alkoxy group of -20; a hydroxy group; a thiol group; a nitro group; a cyano group; an amino group; an azo group; a carbon number of 1 such as a methylamino group, an ethylamino group, a dimethylamino group, a diethylamino group Mono- or dialkylamino group having an alkyl group of ˜40; amino group such as diphenylamino group, carbazolyl group; acyl group such as acetyl group, propionyl group, butyryl group; vinyl group, 1-propenyl group, allyl group, butenyl group An alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms such as styryl group; an alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms such as ethynyl group, 1-propynyl group, propargyl group and phenylacetylin; an alkenyloxy group such as vinyloxy group and allyloxy group; Alkynyloxy groups such as ethynyloxy group and phenylacetyloxy group; phenoxy group, Aryloxy groups such as ftoxy group, biphenyloxy group, pyrenyloxy group; perfluoro groups such as trifluoromethyl group, trifluoromethoxy group, pentafluoroethoxy group, perfluorophenyl group, and further long-chain perfluoro groups; diphenylboryl Groups, dimesitylboryl groups, bis (perfluorophenyl) boryl groups, boryl groups such as 4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolanyl groups; carbonyls such as acetyl groups and benzoyl groups Groups; carbonyloxy groups such as acetoxy group and benzoyloxy group; alkoxycarbonyl groups such as methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group and phenoxycarbonyl group; sulfinyl groups such as methylsulfinyl group and phenylsulfinyl group; methylsulfonyl group and phenylsulfonyl group Etc. Alkylsulfonyloxy group; arylsulfonyloxy group; phosphino group; phosphinyl groups such as diethylphosphinyl group and diphenylphosphinyl group; trimethylsilyl group, triisopropylsilyl group, dimethyl-tert-butylsilyl group, trimethoxysilyl group Group, silyl group such as triphenylsilyl group; silyloxy group; stannyl group; phenyl group, 2,6-xylyl group, mesityl group, duryl group, biphenyl optionally substituted by halogen atom, alkyl group, alkoxy group, etc. Group, terphenyl group, naphthyl group, anthryl group, pyrenyl group, toluyl group, anisyl group, fluorophenyl group, diphenylaminophenyl group, dimethylaminophenyl group, diethylaminophenyl group, phenanthrenyl group, etc. An aromatic hydrocarbon ring group which may be substituted); a thienyl group, a furyl group, a silacyclopentadienyl group, an oxazolyl group, an oxadiazolyl group, a thiazolyl group, which may be substituted with a halogen atom, an alkyl group or an alkoxy group Group, thiadiazolyl group, acridinyl group, quinolyl group, quinoxaloyl group, phenanthrolyl group, benzothienyl group, benzothiazolyl group, indolyl group, carbazolyl group, pyridyl group, pyrrolyl group, benzoxazolyl group, pyrimidyl group, imidazolyl group, etc. Carboxyl group; Carboxylic acid ester; Epoxy group; Isocyano group; Cyanate group; Isocyanate group; Thiothiocyanate group; Isothiocyanate group; Carbamoyl group; Carbamoyl group, N Such as N- diethylcarbamoyl group N, N- dialkylcarbamoyl group; formyl group; nitroso group; a formyloxy group; and the like.
These groups may be substituted with a halogen atom, an alkyl group, an aryl group, or the like. Furthermore, these groups may be bonded to each other at an arbitrary position to form a ring.
これらの中でも、X1、X2、X3及びX4としては、水素原子;ハロゲン原子、カルボキシル基、ヒドロキシ基、チオール基、エポキシ基、アミノ基、アゾ基、アシル基、アリル基、ニトロ基、アルコキシカルボニル基、ホルミル基、シアノ基、シリル基、スタニル基、ボリル基、ホスフィノ基、シリルオキシ基、アリールスルホニルオキシ基、アルキルスルホニルオキシ基等の反応性基;炭素数1〜20の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基;炭素数1〜8の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基、炭素数1〜8の直鎖状若しくは分岐鎖状アルコキシ基、アリール基、炭素数2〜8のアルケニル基、炭素数2〜8のアルキニル基又は該反応性基で置換された、炭素数1〜20の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基;炭素数1〜20の直鎖状若しくは分岐鎖状アルコキシ基;炭素数1〜8の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基、炭素数1〜8の直鎖状若しくは分岐鎖状アルコキシ基、アリール基、炭素数2〜8のアルケニル基、炭素数2〜8のアルキニル基又は該反応性基で置換された、炭素数1〜20の直鎖状若しくは分岐鎖状アルコキシ基;アリール基;炭素数1〜8の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基、炭素数1〜8の直鎖状若しくは分岐鎖状アルコキシ基、アリール基、複素環基、炭素数2〜8のアルケニル基、炭素数2〜8のアルキニル基又は該反応性基で置換された、アリール基;オリゴアリール基;炭素数1〜8の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基、炭素数1〜8の直鎖状若しくは分岐鎖状アルコキシ基、アリール基、複素環基、炭素数2〜8のアルケニル基、炭素数2〜8のアルキニル基又は該反応性基で置換された、オリゴアリール基;1価の複素環基;炭素数1〜8の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基、炭素数1〜8の直鎖状若しくは分岐鎖状アルコキシ基、アリール基、複素環基、炭素数2〜8のアルケニル基、炭素数2〜8のアルキニル基又は該反応性基で置換された、1価の複素環基;1価のオリゴ複素環基;炭素数1〜8の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基、炭素数1〜8の直鎖状若しくは分岐鎖状アルコキシ基、アリール基、複素環基、炭素数2〜8のアルケニル基、炭素数2〜8のアルキニル基又は該反応性基で置換された、1価のオリゴ複素環基;アルキルチオ基;アリールオキシ基;アリールチオ基;アリールアルキル基;アリールアルコキシ基;アリールアルキルチオ基;アルケニル基;炭素数1〜8の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基、炭素数1〜8の直鎖状若しくは分岐鎖状アルコキシ基、アリール基、複素環基、炭素数2〜8のアルケニル基、炭素数2〜8のアルキニル基又は該反応性基で置換された、アルケニル基;アルキニル基;炭素数1〜8の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基、炭素数1〜8の直鎖状若しくは分岐鎖状アルコキシ基、アリール基、複素環基、炭素数2〜8のアルケニル基、炭素数2〜8のアルキニル基又は該反応性基で置換された、アルキニル基;アルキルアミノ基;炭素数1〜8の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基、炭素数1〜8の直鎖状若しくは分岐鎖状アルコキシ基、アリール基、複素環基、炭素数2〜8のアルケニル基、炭素数2〜8のアルキニル基又は該反応性基で置換された、アルキルアミノ基;アリールアミノ基;炭素数1〜8の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基、炭素数1〜8の直鎖状若しくは分岐鎖状アルコキシ基、アリール基、複素環基、炭素数2〜8のアルケニル基、炭素数2〜8のアルキニル基又は該反応性基で置換された、アリールアミノ基;アリールホスフィノ基;炭素数1〜8の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基、炭素数1〜8の直鎖状若しくは分岐鎖状アルコキシ基、アリール基、複素環基、炭素数2〜8のアルケニル基、炭素数2〜8のアルキニル基又は該反応性基で置換された、アリールホスフィノ基;アリールホスフィニル基;炭素数1〜8の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基、炭素数1〜8の直鎖状若しくは分岐鎖状アルコキシ基、アリール基、複素環基、炭素数2〜8のアルケニル基、炭素数2〜8のアルキニル基又は該反応性基で置換された、アリールホスフィニル基;アリールスルホニル基;炭素数1〜8の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基、炭素数1〜8の直鎖状若しくは分岐鎖状アルコキシ基、アリール基、複素環基、炭素数2〜8のアルケニル基、炭素数2〜8のアルキニル基又は該反応性基で置換された、アリールスルホニル基のいずれかが好ましい。 Among these, X 1 , X 2 , X 3 and X 4 are each a hydrogen atom; a halogen atom, a carboxyl group, a hydroxy group, a thiol group, an epoxy group, an amino group, an azo group, an acyl group, an allyl group, or a nitro group. , Reactive groups such as alkoxycarbonyl group, formyl group, cyano group, silyl group, stannyl group, boryl group, phosphino group, silyloxy group, arylsulfonyloxy group, alkylsulfonyloxy group; Or a branched alkyl group; a linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a linear or branched alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, an aryl group, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms A linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms substituted with an alkynyl group having 2 to 8 carbon atoms or the reactive group; Or branched alkoxy group; linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, linear or branched alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, aryl group, alkenyl having 2 to 8 carbon atoms Group, a C2-C8 alkynyl group or a reactive group substituted with a C1-C20 linear or branched alkoxy group; an aryl group; a C1-C8 linear or branched group A linear alkyl group, a linear or branched alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, an aryl group, a heterocyclic group, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 8 carbon atoms, or the reactive group An aryl group, an oligoaryl group, a linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a linear or branched alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, an aryl group, or a heterocyclic group , Alkenyl having 2 to 8 carbon atoms , An oligoaryl group substituted with an alkynyl group having 2 to 8 carbon atoms or the reactive group; a monovalent heterocyclic group; a linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms; 8 linear or branched alkoxy groups, aryl groups, heterocyclic groups, alkenyl groups having 2 to 8 carbon atoms, alkynyl groups having 2 to 8 carbon atoms, or monovalent complex substituted with the reactive group A cyclic group; a monovalent oligoheterocyclic group; a linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a linear or branched alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, an aryl group, a heterocyclic group, A C2-C8 alkenyl group, a C2-C8 alkynyl group, or a monovalent oligo heterocyclic group substituted with the reactive group; an alkylthio group; an aryloxy group; an arylthio group; an arylalkyl group; an aryl Alkoxy group; arylalkylthio Group; alkenyl group; linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, linear or branched alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, aryl group, heterocyclic group, and having 2 to 8 carbon atoms An alkenyl group, an alkynyl group substituted with an alkynyl group having 2 to 8 carbon atoms or the reactive group; an alkynyl group; a linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a straight chain having 1 to 8 carbon atoms A linear or branched alkoxy group, an aryl group, a heterocyclic group, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 8 carbon atoms, or an alkynyl group substituted with the reactive group; an alkylamino group; C1-C8 linear or branched alkyl group, C1-C8 linear or branched alkoxy group, aryl group, heterocyclic group, C2-C8 alkenyl group, carbon number 2-8 alkynyl groups or the reaction An alkylamino group substituted with a group; an arylamino group; a linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms; a linear or branched alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms; an aryl group; A cyclic group, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 8 carbon atoms, or an arylamino group substituted with the reactive group; an arylphosphino group; a linear or branched chain having 1 to 8 carbon atoms A linear alkyl group, a linear or branched alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, an aryl group, a heterocyclic group, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 8 carbon atoms, or the reactive group An aryl phosphino group; an aryl phosphinyl group; a linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a linear or branched alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, an aryl group , Heterocyclic group, charcoal An arylphosphinyl group substituted by an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 8 carbon atoms or the reactive group; an arylsulfonyl group; a linear or branched alkyl having 1 to 8 carbon atoms Substituted with a group, a linear or branched alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, an aryl group, a heterocyclic group, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 8 carbon atoms, or the reactive group. Any arylsulfonyl group is preferred.
より好ましくは、水素原子、臭素原子、ヨウ素原子、アミノ基、ボリル基、アルキニル基、アルケニル基、ホルミル基、シリル基、スタニル基、ホスフィノ基、該反応性基で置換されたアリール基、該反応性基で置換されたオリゴアリール基、1価の複素環基又は該反応性基で置換された1価の複素環基、該反応性基で置換された1価のオリゴ複素環基、アルケニル基又は該反応性基で置換されたアルケニル基、アルキニル基又は該反応性基で置換されたアルキニル基である。 More preferably, a hydrogen atom, a bromine atom, an iodine atom, an amino group, a boryl group, an alkynyl group, an alkenyl group, a formyl group, a silyl group, a stannyl group, a phosphino group, an aryl group substituted with the reactive group, the reaction Oligoaryl group, monovalent heterocyclic group, monovalent heterocyclic group substituted with the reactive group, monovalent oligoheterocyclic group substituted with the reactive group, alkenyl group Or an alkenyl group substituted with the reactive group, an alkynyl group, or an alkynyl group substituted with the reactive group.
中でも、X1及びX2として更に好ましくは、水素原子、アルキル基、アリール基、含窒素複素芳香族基、アルケニル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、シリル基等の還元に強い官能基である。特に好ましくは、水素原子、アリール基、含窒素複素芳香族基である。
また、X3及びX4として更に好ましくは、水素原子、カルバゾリル基、トリフェニルアミノ基、チエニル基、フラニル基、アルキル基、アリール基、インドリル基等の酸化に強い官能基である。特に好ましくは、水素原子、カルバゾリル基、トリフェニルアミノ基、チエニル基である。
このように、X1及びX2として還元に強い官能基を有し、X3及びX4として酸化に強い官能基を有するものとすると、ホウ素含有化合物全体として更に還元にも酸化にも強い化合物となるものと考えられる。
なお、上記X1〜X4、及び、X1〜X4における置換基において、複素環基を形成する複素環としては、上記(4−10)〜(4−36)で表されるものが挙げられる。オリゴ複素環基を形成するオリゴ複素環、含窒素複素芳香族基を形成する含窒素複素芳香環としては、上記(4−10)〜(4−36)の中で、それぞれオリゴ複素環、含窒素複素芳香環に該当するものが挙げられる。
なお、上記一般式(14)において、X1、X2、X3及びX4が1価の置換基である場合、環構造に対するX1、X2、X3及びX4の結合位置や結合する数は、特に制限されない。
Among these, X 1 and X 2 are more preferably functional groups that are resistant to reduction, such as hydrogen atoms, alkyl groups, aryl groups, nitrogen-containing heteroaromatic groups, alkenyl groups, alkoxy groups, aryloxy groups, and silyl groups. Particularly preferred are a hydrogen atom, an aryl group, and a nitrogen-containing heteroaromatic group.
X 3 and X 4 are more preferably a functional group resistant to oxidation such as a hydrogen atom, a carbazolyl group, a triphenylamino group, a thienyl group, a furanyl group, an alkyl group, an aryl group, and an indolyl group. Particularly preferred are a hydrogen atom, a carbazolyl group, a triphenylamino group, and a thienyl group.
Thus, assuming that X 1 and X 2 have a functional group resistant to reduction, and X 3 and X 4 have a functional group resistant to oxidation, the boron-containing compound as a whole is a compound that is more resistant to reduction and oxidation. It is thought that it becomes.
The above X 1 to X 4 and, in the substituents of
In the general formula (14), when X 1 , X 2 , X 3 and X 4 are monovalent substituents, the bonding position or bonding of X 1 , X 2 , X 3 and X 4 with respect to the ring structure The number to do is not particularly limited.
上記一般式(14)において、Y1がn1価の連結基であり、n1が2〜10である場合、X1が結合している環としては、上記一般式(14)において、Y1が直接結合であり、n1が2である場合にX1が結合している環と同様である。それらの環の中でも、ベンゼン環、ナフタレン環、ベンゾチオフェン環が好ましい。より好ましくは、ベンゼン環である。 In the general formula (14), Y 1 is n 1 valent connecting group, when n 1 is 2 to 10, as the ring X 1 is bound, in the general formula (14), Y When 1 is a direct bond and n 1 is 2, it is the same as the ring to which X 1 is bonded. Among these rings, a benzene ring, a naphthalene ring, and a benzothiophene ring are preferable. More preferably, it is a benzene ring.
上記一般式(14)において、Y1がn1価の連結基であり、n1が2〜10である場合、X2が結合している環、X3が結合している環、及び、X4が結合している環としては、それぞれ、上記一般式(14)においてY1が直接結合であり、n1が2である場合にX2が結合している環、X3が結合している環、及びX4が結合している環として挙げられた環と同様であり、好ましい構造も同様である。 In the general formula (14), Y 1 is n 1 valent connecting group, when n 1 is 2 to 10, ring ring X 2 is bonded, it is X 3 is bonded and, As the ring to which X 4 is bonded, Y 1 is a direct bond in the general formula (14), and when n 1 is 2, a ring to which X 2 is bonded, and X 3 is bonded. And the ring mentioned as the ring to which X 4 is bonded, and the preferred structure is also the same.
すなわち、上記一般式(14)におけるY1が直接結合であって、n1が2である場合、及び、Y1がn1価の連結基であり、n1が2〜10である場合のいずれの場合においても、上記一般式(14)で表されるホウ素含有化合物が、下記一般式(15)で表されるホウ素含有化合物であることもまた、本発明の好適な実施形態の1つである。 That is, a Y 1 is a direct bond in formula (14), when n 1 is 2, and, Y 1 is n 1 valent linking group, when n 1 is 2 to 10 In any case, the boron-containing compound represented by the general formula (14) is also a boron-containing compound represented by the following general formula (15). It is.
(一般式(15)中、窒素原子からホウ素原子への矢印、X1、X2、X3、X4、n1及びY1は一般式(14)と同様である。) (In the general formula (15), arrows from nitrogen atoms to boron atoms, X 1 , X 2 , X 3 , X 4 , n 1 and Y 1 are the same as those in the general formula (14).)
上記第2材料に用いられるホウ素含有化合物としてはまた、下記一般式(37)で表されるホウ素含有化合物も好ましい。 As the boron-containing compound used for the second material, a boron-containing compound represented by the following general formula (37) is also preferable.
(一般式(37)中、点線の円弧は、同一又は異なって、実線で表される骨格部分と共に環構造が形成されていることを表す。実線で表される骨格部分における点線部分は、点線で結ばれる1対の原子が二重結合で結ばれていてもよいことを表す。窒素原子からホウ素原子への矢印は、窒素原子がホウ素原子へ配位していることを表す。R18〜R21は、同一又は異なって、水素原子、環構造の置換基となる1価の置換基、2価の基、又は、直接結合を表す。R18、R19及びR21は、それぞれ、点線の円弧部分を形成する環構造に複数個結合していてもよい。R20は、ピリジン環構造に複数個結合していてもよい。R21が結合している環は、芳香族複素環である。n6は、1〜4の整数である。n7は、0又は1である。n7が1の場合、Y2は、n6価の連結基、又は、直接結合を表し、n6個存在するY2以外の構造部分とそれぞれ独立に、R18、R19、R20、又は、R21のいずれか1箇所で結合していることを表す。n7が0の場合、n6は、1であり、R18〜R21の少なくとも1つは、環構造の置換基となる1価の置換基を表す。) (In the general formula (37), the dotted arcs are the same or different and represent that a ring structure is formed together with the skeleton part represented by the solid line. The dotted line part in the skeleton part represented by the solid line represents the dotted line. a pair of atoms connected by representing that may be linked by a double bond. arrow from nitrogen atom to boron atom, .R 18 ~ indicating that the nitrogen atom is coordinated to a boron atom R 21 s are the same or different and each represents a hydrogen atom, a monovalent substituent that serves as a substituent of a ring structure, a divalent group, or a direct bond, R 18 , R 19, and R 21 are each a dotted line A plurality of R 20 may be bonded to the pyridine ring structure, and the ring to which R 21 is bonded is an aromatic heterocyclic ring. there .n 6 is an integer from 1 to 4 .n 7 is 0 or 1 If n 7 is 1, Y 2 are, n 6 divalent linking group, or represents a direct bond, independently and structural parts other than the Y 2 present six n, R 18, R 19, R 20, or, if .n 7 indicating that it is bound by any one location in R 21 is 0, n 6 is 1, at least one of R 18 to R 21 is a substituent of the ring structure And a monovalent substituent.
上記一般式(37)で表されるホウ素含有化合物は、ホウ素原子に対して窒素原子が配位した構造であることに加え、上記一般式(37)で表される剛直な環構造を有することにより、高い安定性を有する化合物である。また、上記一般式(37)で表されるホウ素含有化合物は、各種溶剤への溶解性が良好であり、塗布等により良好な塗膜を容易に形成することができるものである。更に、本発明のホウ素含有化合物は、ホウ素上の置換基が特定の環構造であるため、LUMOのエネルギー準位が低くなり、有機電界発光素子としての性能に優れると考えられる。
先ず、上記一般式(37)におけるY2以外の構造部分について説明する。
The boron-containing compound represented by the general formula (37) has a rigid ring structure represented by the general formula (37) in addition to a structure in which a nitrogen atom is coordinated to a boron atom. Therefore, it is a compound having high stability. Further, the boron-containing compound represented by the general formula (37) has good solubility in various solvents, and can easily form a good coating film by coating or the like. Furthermore, since the boron-containing compound of the present invention has a specific ring structure as a substituent on boron, the LUMO energy level is low, and it is considered that the performance as an organic electroluminescence device is excellent.
First, structural parts other than Y 2 in the general formula (37) will be described.
上記一般式(37)において、点線の円弧は、実線で表される骨格部分と共に環構造が形成されていることを表している。該実線で表される骨格部分は、該実線に沿って点線が併記されている部分である。該環構造は3つあり、該環構造のそれぞれを、本明細書中、R18が結合している環、R19が結合している環、R21が結合している環と呼ぶ。
上記一般式(37)において、実線で表される骨格部分における点線部分、窒素原子からホウ素原子への矢印の意味は、上記一般式(14)おけるそれらと同じである。
In the general formula (37), the dotted circular arc indicates that a ring structure is formed together with the skeleton portion represented by the solid line. The skeleton part represented by the solid line is a part along which a dotted line is written along the solid line. There are three ring structures, and each of the ring structures is referred to herein as a ring to which R 18 is bonded, a ring to which R 19 is bonded, and a ring to which R 21 is bonded.
In the general formula (37), the meaning of the dotted line portion in the skeleton portion represented by the solid line and the arrow from the nitrogen atom to the boron atom is the same as those in the general formula (14).
上記一般式(37)において、R21が結合している環は、芳香族複素環である。該芳香族複素環は、環内に1つ以上のヘテロ元素を有する。該ヘテロ元素は、窒素原子、硫黄原子、酸素原子であることが好ましく、窒素原子、硫黄原子であることがより好ましい。
該芳香族複素環は、単環であってもよく、縮環であってもよい。
該芳香族複素環としては、例えば、チオフェン環、フラン環、ピロール環、ベンゾチオフェン環、ベンゾフラン環、インドール環、ジベンゾチオフェン環、ジベンゾフラン環、カルバゾール環、チアゾール環、ベンゾチアゾール環、オキサゾール環、ベンゾオキサゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリジン環、ピリミジン環、ピラジン環、ピリダジン環、キノリン環、イソキノリン環、キノキサリン環、ベンゾチアジアゾール環、フェナントリジン環、オキサジアゾール環、チアジアゾール環が挙げられる。これらはそれぞれ、上記(4−10)〜4−36)で表される。
In the general formula (37), the ring to which R 21 is bonded is an aromatic heterocyclic ring. The aromatic heterocycle has one or more hetero elements in the ring. The hetero element is preferably a nitrogen atom, a sulfur atom, or an oxygen atom, and more preferably a nitrogen atom or a sulfur atom.
The aromatic heterocycle may be a single ring or a condensed ring.
Examples of the aromatic heterocycle include thiophene ring, furan ring, pyrrole ring, benzothiophene ring, benzofuran ring, indole ring, dibenzothiophene ring, dibenzofuran ring, carbazole ring, thiazole ring, benzothiazole ring, oxazole ring, benzol Oxazole ring, imidazole ring, pyrazole ring, benzimidazole ring, pyridine ring, pyrimidine ring, pyrazine ring, pyridazine ring, quinoline ring, isoquinoline ring, quinoxaline ring, benzothiadiazole ring, phenanthridine ring, oxadiazole ring, thiadiazole ring Is mentioned. These are respectively represented by the above (4-10) to 4-36).
上記芳香族複素環が単環(単環式芳香族複素環)であることが、上記一般式(37)で表されるホウ素含有化合物における好ましい形態の1つである。該単環式芳香族複素環は、5〜7員環であることが好ましく、5員環又は6員環であることがより好ましい。該単環式芳香族複素環としては、例えば、チオフェン環、フラン環、ピロール環、チアゾール環、オキサゾール環、イミダゾール環、ピリジン環、ピリミジン環、ピラジン環、ピリダジン環、オキサジアゾール環、チアジアゾール環が挙げられる。これらはそれぞれ、上記式(4−10)〜(4−12)、(4−19)、(4−21)、(4−23)、(4−26)〜(4−29)、(4−35)、(4−36)で表される。これらの中でも、チオフェン環、ピリジン環、ピリミジン環が好ましく、チオフェン環、ピリジン環がより好ましい。 It is one of the preferable modes in the boron-containing compound represented by the general formula (37) that the aromatic heterocycle is a monocycle (monocyclic aromatic heterocycle). The monocyclic aromatic heterocycle is preferably a 5- to 7-membered ring, more preferably a 5-membered ring or a 6-membered ring. Examples of the monocyclic aromatic heterocycle include thiophene ring, furan ring, pyrrole ring, thiazole ring, oxazole ring, imidazole ring, pyridine ring, pyrimidine ring, pyrazine ring, pyridazine ring, oxadiazole ring, thiadiazole ring. Is mentioned. These are the above formulas (4-10) to (4-12), (4-19), (4-21), (4-23), (4-26) to (4-29), (4 -35) and (4-36). Among these, a thiophene ring, a pyridine ring, and a pyrimidine ring are preferable, and a thiophene ring and a pyridine ring are more preferable.
上記一般式(37)において、R18、R19が結合している環は、芳香族性を有しない環であってもよいが、本発明のホウ素含有化合物を安定化する観点から、芳香族炭化水素環、芳香族複素環等の芳香環であることが好ましい。該芳香環としては、上記一般式(14)において、Y1が直接結合であって、n1が2である場合のX1が結合している環と同様のものが挙げられる。 In the general formula (37), the ring to which R 18 and R 19 are bonded may be a ring having no aromaticity, but from the viewpoint of stabilizing the boron-containing compound of the present invention, the ring is aromatic. An aromatic ring such as a hydrocarbon ring or an aromatic heterocyclic ring is preferred. Examples of the aromatic ring include those similar to the ring to which X 1 is bonded in the case where Y 1 is a direct bond and n 1 is 2 in the general formula (14).
上記一般式(37)において、R18〜R21は、同一又は異なって、水素原子、環構造の置換基となる1価の置換基、2価の基、又は、直接結合を表す。該1価の置換基としては特に制限されないが、上記一般式(14)において、X1、X2、X3及びX4が1価の置換基である場合の具体例と同様の基が挙げられる。 In the general formula (37), R 18 to R 21 are the same or different and each represents a hydrogen atom, a monovalent substituent that serves as a substituent of a ring structure, a divalent group, or a direct bond. Is not particularly restricted but includes monovalent substituent said, in the general formula (14), include the same groups as specific examples of cases X 1, X 2, X 3 and X 4 is a monovalent substituent It is done.
上記のものの中でも、R18〜R21としては、上記一般式(14)におけるX1、X2、X3及びX4の好ましい基と同様の基が好ましい。
R18〜R21としては、より好ましくは、水素原子;フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子;シリル基;アルキルアミノ基;アリールアミノ基;ボリル基;スタニル基;炭素数1〜8の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基;アリール基;オリゴアリール基;1価の複素環基;1価のオリゴ複素環基;アリールホスフィニル基;アリールスルホニル基のいずれかである。
Among the above, R 18 to R 21 are preferably the same groups as the preferred groups of X 1 , X 2 , X 3 and X 4 in the general formula (14).
R 18 to R 21 are more preferably a hydrogen atom; a halogen atom such as a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom or an iodine atom; a silyl group; an alkylamino group; an arylamino group; a boryl group; a stannyl group; 1-8 linear or branched alkyl group; aryl group; oligoaryl group; monovalent heterocyclic group; monovalent oligoheterocyclic group; arylphosphinyl group; arylsulfonyl group .
上記2価の基としては、例えば、上述した環構造の置換基となる1価の置換基から水素原子が1つ脱離したものを使用できる。
R18、R19、R21は、同一又は異なって、点線の円弧部分を形成する環構造に複数個結合していてもよい。R20は同一又は異なって、ピリジン環構造に複数個結合していてもよい。また、該1価の置換基の環構造に対する結合位置は、特に制限されない。
As the divalent group, for example, a group in which one hydrogen atom is eliminated from a monovalent substituent which is a substituent of the ring structure described above can be used.
R 18 , R 19 and R 21 may be the same or different and may be bonded to a ring structure forming a dotted arc portion. R 20 may be the same or different and a plurality of R 20 may be bonded to the pyridine ring structure. In addition, the bonding position of the monovalent substituent with respect to the ring structure is not particularly limited.
上記一般式(37)において、R20、R21は、同一又は異なって、水素原子、環構造の置換基となる1価の置換基、2価の基、又は、直接結合を表す。中でも、R20及びR21の少なくとも1つが、環構造の置換基となる電子輸送性の1価の置換基であることが好ましい。R20、R21として電子輸送性の置換基を有することで、上記一般式(37)で表されるホウ素含有化合物は、電子輸送性に優れた材料となる。 In the general formula (37), R 20 and R 21 are the same or different and each represents a hydrogen atom, a monovalent substituent serving as a substituent of a ring structure, a divalent group, or a direct bond. Among these, at least one of R 20 and R 21 is preferably an electron-transporting monovalent substituent that serves as a substituent of the ring structure. By having an electron transporting substituent as R 20 and R 21 , the boron-containing compound represented by the general formula (37) becomes a material excellent in electron transporting property.
上記電子輸送性の1価の置換基は、芳香環を有することが好ましい。芳香環を有する電子輸送性の1価の置換基としては、例えば、イミダゾール環、チアゾール環、オキサゾール環、オキサジアゾール環、トリアゾール環、ピラゾール環、ピリジン環、ピリミジン環、ピラジン環、トリアジン環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾチアゾール環、キノリン環、イソキノリン環、キノキサリン環、ベンゾチアジアゾール環等の環内に炭素−窒素二重結合(C=N)を有する窒素原子含有複素環由来の1価の基;一つ以上の電子求引性置換基を有するベンゼン環、ナフタレン環、フルオレン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、カルバゾール環等の環内に炭素−窒素二重結合を有しない芳香族炭化水素環または芳香族複素環由来の1価の基;ジベンゾチオフェンジオキシド環、ジベンゾホスホールオキシド環、シロール環等が挙げられる。
なお、上記電子求引性置換基としては、−CN、−COR、−COOR、−CHO、−CF3、−SO2Ph、−PO(Ph)2等が挙げられる。ここで、Rは、水素原子又は1価の炭化水素基を表す。
The electron-transporting monovalent substituent preferably has an aromatic ring. Examples of the electron transporting monovalent substituent having an aromatic ring include, for example, an imidazole ring, a thiazole ring, an oxazole ring, an oxadiazole ring, a triazole ring, a pyrazole ring, a pyridine ring, a pyrimidine ring, a pyrazine ring, a triazine ring, A monovalent group derived from a nitrogen atom-containing heterocycle having a carbon-nitrogen double bond (C = N) in a ring such as a benzimidazole ring, a benzothiazole ring, a quinoline ring, an isoquinoline ring, a quinoxaline ring, or a benzothiadiazole ring; An aromatic hydrocarbon ring having no carbon-nitrogen double bond in a ring such as a benzene ring, naphthalene ring, fluorene ring, thiophene ring, benzothiophene ring, carbazole ring or the like having one or more electron-withdrawing substituents; A monovalent group derived from an aromatic heterocycle; dibenzothiophene dioxide ring, dibenzophosphole oxide ring, Lumpur ring and the like.
Examples of the electron withdrawing substituent include —CN, —COR, —COOR, —CHO, —CF 3 , —SO 2 Ph, —PO (Ph) 2, and the like. Here, R represents a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group.
上記電子輸送性の1価の置換基は、中でも、環内に炭素−窒素二重結合を有する窒素原子含有複素環由来の1価の基、環内に炭素−窒素二重結合を有しない芳香族複素環由来の1価の基のように、芳香族複素環を有することが好ましい。
これらの中でも、電子輸送性の1価の置換基は、環内に炭素−窒素二重結合を有する窒素原子含有芳香族複素環を有することがより好ましい。該環内に炭素−窒素二重結合を有する窒素原子含有芳香族複素環は、ピリジン環、ピリミジン環、キノリン環であることが好ましく、ピリジン環であることがより好ましい。
また上記R20及びR21の少なくとも1つが、トリメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、ジメチル−tert−ブチルシリル基、トリメトキシシリル基、トリフェニルシリル基等のシリル基であることもまた本発明の好ましい形態の1つである。
The electron-transporting monovalent substituent is, among others, a monovalent group derived from a nitrogen atom-containing heterocycle having a carbon-nitrogen double bond in the ring, and an aromatic having no carbon-nitrogen double bond in the ring. It is preferable to have an aromatic heterocycle such as a monovalent group derived from an aromatic group.
Among these, it is more preferable that the electron-transporting monovalent substituent has a nitrogen atom-containing aromatic heterocycle having a carbon-nitrogen double bond in the ring. The nitrogen atom-containing aromatic heterocycle having a carbon-nitrogen double bond in the ring is preferably a pyridine ring, a pyrimidine ring, or a quinoline ring, and more preferably a pyridine ring.
In addition, it is also preferable that at least one of the R 20 and R 21 is a silyl group such as a trimethylsilyl group, a triisopropylsilyl group, a dimethyl-tert-butylsilyl group, a trimethoxysilyl group, or a triphenylsilyl group. It is one of.
上記R18〜R21における置換基としては、上記一般式(14)におけるX1、X2、X3及びX4における置換基と同様の基が挙げられる。
中でも、上記R18〜R21における置換基が、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基といった芳香環を有する基であることが好ましい。
例えば、上記一般式(37)におけるR18〜R21の少なくとも1つが、上記芳香族複素環を構成する炭素原子の1つに更に芳香環が結合したものであることが好ましい。該芳香族複素環を構成する炭素原子の1つに更に結合した芳香環としては、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基が挙げられる。該芳香族炭化水素環基としては、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、ピレニル基、フルオレニル基が好ましい。該芳香族複素環基としては、ピリジル基、キノリル基、ピリミジル基、チアゾール基、イミダゾール基が好ましい。
なお、上述した置換基は、ハロゲン原子やアルキル基、アリール基等で更に置換されていてもよく、例えば炭素数1〜8の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基で置換されていることが好ましい。更に、これらの置換基がお互いに任意の場所で結合して環を形成していてもよい。
Examples of the substituent in R 18 to R 21 include the same groups as the substituents in X 1 , X 2 , X 3 and X 4 in the general formula (14).
Especially, it is preferable that the substituent in said R < 18 > -R < 21 > is group which has aromatic rings, such as an aromatic-hydrocarbon cyclic group and an aromatic heterocyclic group.
For example, it is preferable that at least one of R 18 to R 21 in the general formula (37) is one in which an aromatic ring is further bonded to one of carbon atoms constituting the aromatic heterocyclic ring. Examples of the aromatic ring further bonded to one of the carbon atoms constituting the aromatic heterocyclic ring include an aromatic hydrocarbon ring group and an aromatic heterocyclic group. As the aromatic hydrocarbon ring group, a phenyl group, a naphthyl group, an anthracenyl group, a pyrenyl group, and a fluorenyl group are preferable. As the aromatic heterocyclic group, a pyridyl group, a quinolyl group, a pyrimidyl group, a thiazole group, and an imidazole group are preferable.
The above-described substituent may be further substituted with a halogen atom, an alkyl group, an aryl group, or the like, and is preferably substituted with, for example, a linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms. . Further, these substituents may be bonded to each other at any position to form a ring.
以下では、上記一般式(37)におけるY2、n6、n7について説明する。
上記n6は、1〜4の整数である。n7は、0又は1である。n7が1の場合、Y2は、n6価の連結基、又は、直接結合を表し、n6個存在するY2以外の構造部分とそれぞれ独立に、R18、R19、R20、又は、R21のいずれか1箇所で結合していることを表す。
Hereinafter, Y 2 , n 6 , and n 7 in the general formula (37) will be described.
N 6 is an integer of 1 to 4. n 7 is 0 or 1. If n 7 is 1, Y 2 are, n 6 divalent linking group, or represents a direct bond, independently and structural parts other than the Y 2 present six n, R 18, R 19, R 20, or represents be attached at any one location of R 21.
上記一般式(37)において、n6が1である場合、n7は0であり、上記一般式(37)におけるY2以外の構造部分のみからなる化合物となる。この場合、R18〜R21の少なくとも1つは、環構造の置換基となる1価の置換基を表す。中でも、R20及びR21の少なくとも1つが、環構造の置換基となる電子輸送性の1価の置換基を表すことが好ましい。
上記一般式(37)において、n6が2である場合、上記一般式(37)におけるY2以外の構造部分が2つ存在することになる。ここで、Y2が2価の連結基である場合、2つ存在するY2以外の構造部分が2価の連結基であるY2を介して結合することになる。Y2が直接結合である場合、2つ存在するY2以外の構造部分が直接結合することになる。
上記一般式(37)で表される化合物において、n6が3以上である場合、Y2はn6価の連結基であり、上記一般式(37)におけるY2以外の構造部分がn6個存在し、それらが連結基であるY2を介して結合することとなる。
In the general formula (37), when n 6 is 1, n 7 is 0, the compound consisting of structural portions other than the Y 2 in the general formula (37). In this case, at least one of R 18 to R 21 represents a monovalent substituent that serves as a substituent of the ring structure. Among them, it is preferable that at least one of R 20 and R 21 represents an electron-transporting monovalent substituent that serves as a substituent of the ring structure.
In the general formula (37), when n 6 is 2, there are two structural parts other than Y 2 in the general formula (37). Here, when Y 2 is a divalent linking group, so that the two existing Y 2 other structural part of is bonded through Y 2 represents a divalent linking group. When Y 2 is a direct bond, two existing structural parts other than Y 2 are directly bonded.
In the compound represented by the general formula (37), when n 6 is 3 or more, Y 2 is an n 6- valent linking group, and the structural portion other than Y 2 in the general formula (37) is n 6. And they are bonded through Y 2 which is a linking group.
上記一般式(37)におけるn6は、好ましくは、1〜3であり、より好ましくは、1〜2である。すなわち、本発明のホウ素含有化合物は、単量体又は二量体であることがより好ましい。 N 6 in the general formula (37) is preferably 1 to 3, more preferably 1 to 2. That is, the boron-containing compound of the present invention is more preferably a monomer or a dimer.
なお、Y2がn6価の連結基である場合、Y2はn6個存在するY2以外の構造部分とそれぞれ独立に、R18、R19、R20、又は、R21のいずれか1箇所で結合しているが、これは、Y2以外の構造部分のY2との結合部位は、n6個存在するY2以外の構造部分それぞれに独立であって、全て同一部位であってもよいし、一部が同一部位であってもよいし、全て異なる部位であってもよい、ということを意味している。当該結合位置は特に制限されないが、n6個存在するY2以外の構造部分の全てが、R20又はR21で結合していることが好ましい。
また、n6個存在するY2以外の構造部分の構造は、全て同一であってもよいし、一部が同一であってもよいし、全て異なっていてもよい。
In addition, when Y 2 is an n 6- valent linking group, Y 2 is any one of R 18 , R 19 , R 20 , or R 21 independently of the n 6 structural portions other than Y 2 . Although attached at one point, which is the binding site of the Y 2 structural portions other than the Y 2 is an independently to each structural part other than the Y 2 present six n, all had the same site It may mean that a part may be the same part or all may be different parts. The bonding position is not particularly limited, but it is preferable that all the structural parts other than n 6 that are present except Y 2 are bonded by R 20 or R 21 .
In addition, the structures of the structural parts other than n 6 which are other than Y 2 may all be the same, a part of them may be the same, or all may be different.
上記一般式(37)におけるY2が、n6価の連結基である場合、該連結基としては、例えば、置換基を有していてもよい鎖状、分岐鎖状又は環状の炭化水素基、置換基を有していてもよいヘテロ元素を含む基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環基、置換基を有していてもよい芳香族複素環基が挙げられる。これらの中でも、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環基、置換基を有していてもよい芳香族複素環基といった芳香環を有する基であることが好ましい。すなわち、上記一般式(37)におけるY2は、芳香環を有する基であることもまた、本発明の好適な実施形態の1つである。
更に、Y2は、上述した連結基が複数組み合わさった構造を有する連結基であってもよい。
The general formula Y 2 is in (37), when it is n 6 divalent linking group, examples of the linking group, for example, have a substituent which may linear, branched or cyclic hydrocarbon radical , A group containing a hetero element which may have a substituent, an aromatic hydrocarbon ring group which may have a substituent, and an aromatic heterocyclic group which may have a substituent. Among these, a group having an aromatic ring such as an aromatic hydrocarbon ring group which may have a substituent and an aromatic heterocyclic group which may have a substituent is preferable. That is, in the general formula (37), Y 2 is also a group having an aromatic ring, which is one of the preferred embodiments of the present invention.
Furthermore, Y 2 may be a linking group having a structure in which a plurality of the linking groups described above are combined.
上記鎖状、分岐鎖状又は環状の炭化水素基としては、上記式(2−1)〜(2−8)のいずれかで表される基であることが好ましい。これらの中でも、上記式(2−1)、(2−7)がより好ましい。
上記へテロ元素を含む基としては、上記式(2−9)〜(2−13)のいずれかで表される基であることが好ましい。これらの中でも、上記式(2−12)、(2−13)がより好ましい。
The chain, branched chain or cyclic hydrocarbon group is preferably a group represented by any one of the above formulas (2-1) to (2-8). Among these, the above formulas (2-1) and (2-7) are more preferable.
The group containing a hetero element is preferably a group represented by any one of the above formulas (2-9) to (2-13). Among these, the above formulas (2-12) and (2-13) are more preferable.
上記芳香族炭化水素環基としては、上記式(2−14)〜(2−20)のいずれかで表される基であることが好ましい。これらの中でも、上記式(2−14)、(2−19)、(2−20)がより好ましい。 The aromatic hydrocarbon ring group is preferably a group represented by any one of the above formulas (2-14) to (2-20). Among these, the above formulas (2-14), (2-19), and (2-20) are more preferable.
上記芳香族複素環基としては、上記式(2−21)〜(2−33)のいずれかで表される基であることが好ましい。これらの中でも、上記式(2−24)、(2−32)がより好ましい。 The aromatic heterocyclic group is preferably a group represented by any one of the above formulas (2-21) to (2-33). Among these, the above formulas (2-24) and (2-32) are more preferable.
上記鎖状、分岐鎖状又は環状の炭化水素基、ヘテロ元素を含む基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基が有する置換基としては、上述した一般式(37)において、上記R18、R19、R20及びR21が有してもよい置換基と同様のものが挙げられる。
これらの中でも、Y2における鎖状、分岐鎖状又は環状の炭化水素基、ヘテロ元素を含む基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基が有する置換基としては、ハロゲン原子、炭素数1〜20の直鎖状又は分岐鎖状アルキル基、炭素数1〜20の直鎖状又は分岐鎖状アルコキシ基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、ジアリールアミノ基が好ましい。より好ましくは、アルキル基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、ジアリールアミノ基である。
上記Y2における鎖状、分岐鎖状又は環状の炭化水素基、ヘテロ元素を含む基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基が置換基を有する場合、置換基が結合する位置や数は特に制限されない。
Examples of the substituent of the chain, branched chain, or cyclic hydrocarbon group, a group containing a hetero element, an aromatic hydrocarbon ring group, and an aromatic heterocyclic group include the R in the general formula (37) described above. The same thing as the substituent which 18 and R <19> , R <20> and R < 21 > may have is mentioned.
Among these, as a substituent which the chain, branched chain, or cyclic hydrocarbon group in Y 2 , a group containing a hetero element, an aromatic hydrocarbon ring group, or an aromatic heterocyclic group has, a halogen atom, a carbon number A linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a linear or branched alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon ring group, an aromatic heterocyclic group, and a diarylamino group are preferable. More preferred are an alkyl group, an aromatic hydrocarbon ring group, an aromatic heterocyclic group, and a diarylamino group.
When the chain, branched chain or cyclic hydrocarbon group in Y 2 above, a group containing a hetero element, an aromatic hydrocarbon ring group, or an aromatic heterocyclic group has a substituent, the position and number of the substituent bonded Is not particularly limited.
上記一般式(14)で表されるホウ素含有化合物や、上記一般式(37)で表されるホウ素含有化合物は、Suzukiカップリング反応等の通常用いられる種々の反応を用いることにより合成できる。また、ジャーナル・オブ・ザ・アメリカン・ケミカル・ソサイエティー(Journal of the American Chemical Society)、2009年、第131巻、第40号、14549−14559頁に記載の手法によっても合成可能である。 The boron-containing compound represented by the general formula (14) and the boron-containing compound represented by the general formula (37) can be synthesized by using various commonly used reactions such as the Suzuki coupling reaction. Further, it can be synthesized by the method described in Journal of the American Chemical Society, 2009, Vol. 131, No. 40, pages 14549-14559.
下記反応式(I)〜(III)は、上記一般式(14)で表されるホウ素含有化合物や、上記一般式(37)で表されるホウ素含有化合物の合成方法の一例として、一般式(14−1)で表されるホウ素含有化合物と(14−2)で表されるホウ素含有化合物の合成方法の一例を示したものである。なお、上記一般式(14)で表されるホウ素含有化合物や、上記一般式(37)で表されるホウ素含有化合物の製造方法は、これに制限されない。下記反応式(I)〜(III)中、THFはテトラヒドロフランである。下記反応式(III)中、n−BuLiはn−ブチルリチウムである。 The following reaction formulas (I) to (III) are examples of the synthesis method of the boron-containing compound represented by the general formula (14) and the boron-containing compound represented by the general formula (37). An example of a method for synthesizing the boron-containing compound represented by 14-1) and the boron-containing compound represented by (14-2) is shown. In addition, the manufacturing method of the boron containing compound represented by the said General formula (14) and the boron containing compound represented by the said General formula (37) is not restrict | limited to this. In the following reaction formulas (I) to (III), THF is tetrahydrofuran. In the following reaction formula (III), n-BuLi is n-butyllithium.
下記反応式(I)は、上記一般式(14)で表されるホウ素含有化合物であって、Y1が直接結合であり、n1が2である場合、及び、上記一般式(37)で表されるホウ素含有化合物であって、Y2が直接結合であり、n6が2であり、n7が1である場合に該当する一般式(14−1)で表されるホウ素含有化合物の合成例を表す。
下記反応式(II)は、上記一般式(14)で表されるホウ素含有化合物であって、Y1がn1価の連結基であり、n1が2である場合、及び、上記一般式(37)で表されるホウ素含有化合物であって、Y2が2価の連結基であり、n6が2であり、n7が1である場合に該当する一般式(14−2)で表されるホウ素含有化合物(2,7−ビス(3−ジベンゾボロリル−4−ピリジルフェニル)−9,9‘−スピロフルオレン)の合成例を表している。
The following reaction formula (I) is a boron-containing compound represented by the above general formula (14), where Y 1 is a direct bond and n 1 is 2, and in the above general formula (37) The boron-containing compound represented by the general formula (14-1) corresponding to the case where Y 2 is a direct bond, n 6 is 2, and n 7 is 1. A synthesis example is shown.
The following reaction formula (II) is a boron-containing compound represented by the above general formula (14), Y 1 is n 1 valent connecting group, when n 1 is 2, and the general formula A boron-containing compound represented by (37), wherein Y 2 is a divalent linking group, n 6 is 2, and n 7 is 1, 1 represents a synthesis example of a boron-containing compound (2,7-bis (3-dibenzoborolyl-4-pyridylphenyl) -9,9′-spirofluorene) represented.
なお、下記反応式(I)〜(III)において、原料として用いる一般式(a)で表される2−(ジベンゾボロリルフェニル)−5−ブロモピリジンは、例えば、ジャーナル・オブ・オーガニック・ケミストリー(Journal of Organic Chemistry)、2010年、第75巻、第24号、8709−8712頁に記載の手法により合成可能である。また、下記反応式(I)において、原料として用いる一般式(b)で表される化合物は、一般式(a)で表される2−(ジベンゾボロリルフェニル)−5−ブロモピリジンに対して、下記反応式(III)で表されるホウ素化反応により合成できる。 In addition, in the following reaction formulas (I) to (III), 2- (dibenzoborolylphenyl) -5-bromopyridine represented by the general formula (a) used as a raw material is, for example, Journal of Organic Chemistry. (Journal of Organic Chemistry), 2010, Vol. 75, No. 24, pages 8709-8712. Further, in the following reaction formula (I), the compound represented by the general formula (b) used as a raw material is based on 2- (dibenzoborolylphenyl) -5-bromopyridine represented by the general formula (a). Can be synthesized by a boronation reaction represented by the following reaction formula (III).
上記一般式(14)で表されるホウ素含有化合物は、特に、一般式(14−1)または(14−2)で表されるホウ素含有化合物であることが好ましく、一般式(14−2)で表されるホウ素含有化合物であることが最も好ましい。 The boron-containing compound represented by the general formula (14) is particularly preferably a boron-containing compound represented by the general formula (14-1) or (14-2), and the general formula (14-2) Most preferred is a boron-containing compound represented by:
また、上記一般式(37)で表されるホウ素含有化合物が、下記式(38−1)又は下記式(38−2); Further, the boron-containing compound represented by the general formula (37) is represented by the following formula (38-1) or the following formula (38-2);
(式中、窒素原子からホウ素原子への矢印、R18、R19、R20及びR21は一般式(37)と同様である。)で表されるホウ素含有化合物であることもまた、本発明の好適な実施形態の1つである。 (In the formula, an arrow from a nitrogen atom to a boron atom, R 18 , R 19 , R 20 and R 21 are the same as those in the general formula (37)). It is one of the preferred embodiments of the invention.
第2材料に用いられるホウ素含有化合物としてはまた、下記の一般式(39)で表されるホウ素含有化合物も好ましい。 As the boron-containing compound used for the second material, a boron-containing compound represented by the following general formula (39) is also preferable.
(一般式(39)中、点線の円弧は、ホウ素原子又は実線で表される骨格部分と共に環構造が形成されていることを表し、該環構造は、同一又は異なって、1つの環から構成される単環構造であってもよく、複数の環から構成される縮環構造であってもよい。実線で表される骨格部分における点線部分は、点線で結ばれる1対の原子が二重結合で結ばれていてもよいことを表す。窒素原子からホウ素原子への矢印は、窒素原子がホウ素原子へ配位していることを表す。Q7は、実線で表される骨格部分における連結基であり、少なくとも一部が点線の円弧部分と共に環構造を形成しており、置換基を有していてもよい。R22及びR23は、同一又は異なって、水素原子、環構造の置換基となる1価の置換基、2価の基、又は、直接結合を表し、点線の円弧部分を形成する環構造に複数個結合していてもよい。R24及びR25は、同一又は異なって、水素原子、1価の置換基、2価の基、又は、直接結合を表す。R24とR25とは、互いに結合して二重線で表される骨格部分と共に環構造を形成していない。n8は、1〜4の整数である。n9は、0又は1である。n9が1の場合、Y3は、n8価の連結基、又は、直接結合を表し、n8個存在するY3以外の構造部分とそれぞれ独立に、R22、R23、R24、又は、R25のいずれか1箇所で結合していることを表す。) (In the general formula (39), a dotted circular arc represents that a ring structure is formed together with a skeleton part represented by a boron atom or a solid line, and the ring structure is the same or different and is composed of one ring. The dotted structure in the skeleton represented by the solid line may be a double pair of atoms connected by a dotted line. An arrow from a nitrogen atom to a boron atom indicates that the nitrogen atom is coordinated to the boron atom, and Q 7 is a link in the skeleton part represented by a solid line. R 22 and R 23 are the same or different and may be substituted with a hydrogen atom or a ring structure, at least part of which forms a ring structure together with a dotted arc portion. Monovalent substituent, divalent group, or direct bond as a base And a plurality bonded good .R 24 and R 25 even if the ring structure to form an arc portion of the dotted line, the same or different and each represents a hydrogen atom, a monovalent substituent, a divalent group or a direct R 24 and R 25 are bonded to each other and do not form a ring structure with a skeleton represented by a double line, and n 8 is an integer of 1 to 4. n 9 is If .n 9 is 1 is 0 or 1, Y 3 is, n 8 divalent linking group, or represents a direct bond, independently and structural parts other than Y 3 present eight n, R 22, It represents bonding at any one of R 23 , R 24 , or R 25. )
上記一般式(39)で表されるホウ素含有化合物は、ホウ素原子に対して窒素原子が配位した構造であることに加え、上記一般式(39)で表される剛直な環構造を有することにより、高い安定性を有する化合物である。また、上記一般式(39)で表されるホウ素含有化合物は、各種溶剤への溶解性が良好であり、塗布等により良好な塗膜を容易に形成することができるものである。更に、本発明のホウ素含有化合物は、ホウ素上の置換基が特定の環構造であるため、LUMOのエネルギー準位が低くなり、有機電界発光素子としての性能に優れると考えられる。
先ず、上記一般式(39)におけるY3以外の構造部分について説明する。
The boron-containing compound represented by the general formula (39) has a rigid ring structure represented by the general formula (39) in addition to a structure in which a nitrogen atom is coordinated to a boron atom. Therefore, it is a compound having high stability. In addition, the boron-containing compound represented by the general formula (39) has good solubility in various solvents and can easily form a good coating film by coating or the like. Furthermore, since the boron-containing compound of the present invention has a specific ring structure as a substituent on boron, the LUMO energy level is low, and it is considered that the performance as an organic electroluminescence device is excellent.
First, structural parts other than Y 3 in the general formula (39) will be described.
上記一般式(39)において、点線の円弧、実線で表される骨格部分における点線部分、及び、窒素原子からホウ素原子への矢印の意味は、上記一般式(37)におけるものと同様である。上記一般式(39)では点線の円弧とホウ素原子又は実線で表される骨格部分とで形成される環構造は2つあり、該環構造のそれぞれを、本明細書中、R22が結合している環、R23が結合している環と呼ぶ。 In the general formula (39), the meaning of the dotted arc in the dotted arc, the dotted portion in the skeleton represented by the solid line, and the arrow from the nitrogen atom to the boron atom is the same as that in the general formula (37). In the general formula (39), there are two ring structures formed by a dotted arc and a skeleton portion represented by a boron atom or a solid line, and each of the ring structures is bonded to R 22 in this specification. Ring, and the ring to which R 23 is bonded.
上記一般式(39)において、Q7は、実線で表される骨格部分における連結基であり、少なくとも一部が点線の円弧部分と共に環構造を形成しているものであって、置換基を有していてもよい。これは、Q7が、該環構造の一部として組み込まれていることを表している。
上記式(39)におけるQ7としては、上述した式(3−1)〜(3−8)で表される構造が挙げられ、中でも、式(3−1)、式(3−7)、式(3−8)のいずれかが好ましい。より好ましくは、式(3−1)である。すなわち、Q7が、炭素数1の連結基を表すこともまた、本発明の好適な実施形態の1つである。
In the above general formula (39), Q 7 is a linking group in the skeleton portion represented by a solid line, and at least a part thereof forms a ring structure with a dotted arc portion, and has a substituent. You may do it. This represents that Q 7 is incorporated as part of the ring structure.
Examples of Q 7 in the above formula (39) include the structures represented by the above formulas (3-1) to (3-8). Among them, the formula (3-1), the formula (3-7), Any of formula (3-8) is preferable. More preferably, it is Formula (3-1). That is, it is also one of the preferred embodiments of the present invention that Q 7 represents a linking group having 1 carbon atom.
上記一般式(39)において、R22が結合している環は、芳香族性を有しない環であってもよいが、芳香環であることが好ましい。また、R22が結合している環は、1つの環から構成される単環構造であってもよいが、複数の環から構成される縮環構造であることが好ましく、例えば後述する一般式(40)で表されるホウ素含有化合物のように、少なくとも3つの環から構成される縮環構造であることがより好ましい。更に、R22が結合している環は、環内にホウ素原子以外のヘテロ元素を有していてもよく、有していなくてもよい。 In the general formula (39), the ring to which R 22 is bonded may be a ring having no aromaticity, but is preferably an aromatic ring. In addition, the ring to which R 22 is bonded may be a monocyclic structure composed of one ring, but is preferably a condensed ring structure composed of a plurality of rings. As in the boron-containing compound represented by (40), a condensed ring structure composed of at least three rings is more preferable. Furthermore, the ring to which R 22 is bonded may or may not have a hetero element other than a boron atom in the ring.
上記一般式(39)において、R23が結合している環は、芳香族性を有しない含窒素複素環であってもよいが、本発明のホウ素含有化合物を安定化し、有機電界発光素子材料として優れた性能を発現する観点から、含窒素芳香族複素環であることが好ましい。該含窒素芳香族複素環としては、例えば、イミダゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリジン環、ピリダジン環、ピラジン環、ピリミジン環、キノリン環、イソキノリン環、フェナントリジン環、キノキサリン環、ベンゾチアジアゾール環、チアゾール環、ベンゾチアゾール環、オキサゾール環、ベンゾオキサゾール環、オキサジアゾール環、チアジアゾール環が挙げられる。これらはそれぞれ、上記式(5−1)〜(5−17)で表される。なお、式(5−1)〜(5−17)中の*印は、R24と結合する炭素原子が、*印の付された炭素原子のいずれか1つと結合することを表している。また、式(5−1)〜(5−17)で表される環は、*印の付された炭素原子を除く位置で他の環構造と縮環していてもよい。これらの中でも、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、キノリン環、フェナントリジン環のように6員環を含む含窒素複素芳香族環が好ましい。R23が結合している環は、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、又は、キノリン環であることがより好ましく、ピリジン環であることが更に好ましい。 In the general formula (39), the ring to which R 23 is bonded may be a nitrogen-containing heterocycle having no aromaticity. However, the boron-containing compound of the present invention is stabilized, and an organic electroluminescent element material is obtained. From the viewpoint of exhibiting excellent performance, it is preferably a nitrogen-containing aromatic heterocyclic ring. Examples of the nitrogen-containing aromatic heterocycle include imidazole ring, benzimidazole ring, pyridine ring, pyridazine ring, pyrazine ring, pyrimidine ring, quinoline ring, isoquinoline ring, phenanthridine ring, quinoxaline ring, benzothiadiazole ring, and thiazole. A ring, a benzothiazole ring, an oxazole ring, a benzoxazole ring, an oxadiazole ring, and a thiadiazole ring. These are respectively represented by the above formulas (5-1) to (5-17). Incidentally, symbol * in the formula (5-1) to (5-17), the carbon atom bonded to the R 24 is represents the binding to any one of the carbon atoms attached marked *. In addition, the rings represented by the formulas (5-1) to (5-17) may be condensed with other ring structures at positions excluding the carbon atoms marked with *. Among these, a nitrogen-containing heteroaromatic ring containing a 6-membered ring such as a pyridine ring, a pyrazine ring, a pyrimidine ring, a quinoline ring, and a phenanthridine ring is preferable. The ring to which R 23 is bonded is more preferably a pyridine ring, a pyrazine ring, a pyrimidine ring or a quinoline ring, and more preferably a pyridine ring.
上記一般式(39)において、R22及びR23は、同一又は異なって、水素原子、環構造の置換基となる1価の置換基、2価の基、又は、直接結合を表す。R24及びR25は、同一又は異なって、水素原子、1価の置換基、2価の基、又は、直接結合を表す。R22、R23における環構造の置換基となる1価の置換基、R24、R25における1価の置換基としては特に制限されないが、上記一般式(14)における、X1、X2、X3及びX4が環構造の置換基となる1価の置換基である場合の具体例と同様の置換基が挙げられ、その中で好ましい置換基もX1、X2、X3及びX4の好ましい置換基と同様である。
In the general formula (39), R 22 and R 23 are the same or different and each represents a hydrogen atom, a monovalent substituent that serves as a substituent of a ring structure, a divalent group, or a direct bond. R 24 and R 25 are the same or different and each represents a hydrogen atom, a monovalent substituent, a divalent group, or a direct bond. Monovalent substituent comprising a substituent of the ring structure in the R 22, R 23, is not particularly restricted but includes monovalent substituent in R 24, R 25, in
上記一般式(39)において、R24とR25とは、互いに結合して二重線で表される骨格部分と共に環構造を形成していない。該環構造は、その骨格部分に配位結合を有するものを含む。
R24としては、上記一般式(39)において二重線で表される骨格部分の炭素原子に直接結合する原子が酸素原子以外の原子であることが更に好ましい。
R22、R23、R24、R25としては、特に好ましくは、水素原子;フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子;シリル基;アルキルアミノ基;アリールアミノ基;ボリル基;スタニル基;炭素数1〜8の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基;アリール基;オリゴアリール基;1価の複素環基;1価のオリゴ複素環基;アリールホスフィニル基;アリールスルホニル基のいずれかである。
In the general formula (39), R 24 and R 25 are not bonded to each other to form a ring structure together with the skeleton portion represented by a double line. The ring structure includes those having a coordination bond in the skeleton portion.
As R 24 , the atom directly bonded to the carbon atom of the skeleton represented by the double line in the general formula (39) is more preferably an atom other than an oxygen atom.
R 22 , R 23 , R 24 , and R 25 are particularly preferably a hydrogen atom; a halogen atom such as a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom; a silyl group; an alkylamino group; an arylamino group; A stanyl group; a linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms; an aryl group; an oligoaryl group; a monovalent heterocyclic group; a monovalent oligoheterocyclic group; an arylphosphinyl group; One of the groups.
上記R22、R23、R24、R25における2価の基としては、例えば、上述した1価の置換基から水素原子が1つ脱離したものを使用できる。
R22、R23は、同一又は異なって、点線の円弧部分を形成する環構造に複数個結合していてもよい。また、上記1価の置換基の環構造に対する結合位置は、特に制限されない。
As the divalent group in R 22 , R 23 , R 24 , and R 25 , for example, a group in which one hydrogen atom is eliminated from the above-described monovalent substituent can be used.
R 22 and R 23 may be the same or different, and a plurality of R 22 and R 23 may be bonded to a ring structure forming a dotted arc portion. Further, the bonding position of the monovalent substituent with respect to the ring structure is not particularly limited.
上記一般式(39)において、R23、R24、及び、R25の少なくとも1つが、環構造の置換基となる電子輸送性の1価の置換基を表すことが好ましい。R23、R24、R25として電子輸送性の置換基を有することで、本発明のホウ素含有化合物は、電子輸送性に優れた材料となる。中でも、R25が電子輸送性の置換基を有することがより好ましい。 In the general formula (39), it is preferable that at least one of R 23 , R 24 , and R 25 represents an electron-transporting monovalent substituent that serves as a substituent of the ring structure. By having an electron transporting substituent as R 23 , R 24 , and R 25 , the boron-containing compound of the present invention is a material having excellent electron transporting properties. Among these, it is more preferable that R 25 has an electron transporting substituent.
上記電子輸送性の1価の置換基は、芳香環を有することが好ましい。例えば、R25が、芳香環を有する1価の置換基を表すことが好ましい。芳香環を有する1価の置換基としては、例えば、イミダゾール環、チアゾール環、オキサゾール環、オキサジアゾール環、トリアゾール環、ピラゾール環、ピリジン環、ピリミジン環、ピラジン環、トリアジン環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾチアゾール環、キノリン環、イソキノリン環、キノキサリン環、ベンゾチアジアゾール環等の環内に炭素−窒素二重結合(C=N)を有する窒素原子含有複素環由来の1価の基;一つ以上の電子求引性置換基を有するベンゼン環、ナフタレン環、フルオレン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、カルバゾール環等の環内に炭素−窒素二重結合を有しない芳香族炭化水素環または芳香族複素環由来の1価の基;ジベンゾチオフェンジオキシド環、ジベンゾホスホールオキシド環、ジアリールホスフィンオキシド基、シロール環等が挙げられる。
なお、上記電子求引性置換基としては、−CN、−COR、−COOR、−CHO、−CF3、−SO2Ph、−PO(Ph)2等が挙げられる。ここで、Rは、水素原子又は1価の炭化水素基を表す。
The electron-transporting monovalent substituent preferably has an aromatic ring. For example, R 25 preferably represents a monovalent substituent having an aromatic ring. Examples of the monovalent substituent having an aromatic ring include imidazole ring, thiazole ring, oxazole ring, oxadiazole ring, triazole ring, pyrazole ring, pyridine ring, pyrimidine ring, pyrazine ring, triazine ring, benzimidazole ring, A monovalent group derived from a nitrogen atom-containing heterocycle having a carbon-nitrogen double bond (C = N) in a ring such as a benzothiazole ring, a quinoline ring, an isoquinoline ring, a quinoxaline ring, or a benzothiadiazole ring; Aromatic hydrocarbon ring or aromatic heterocycle having no carbon-nitrogen double bond in a ring such as a benzene ring, naphthalene ring, fluorene ring, thiophene ring, benzothiophene ring, carbazole ring or the like having an electron withdrawing substituent Monovalent group derived from: dibenzothiophene dioxide ring, dibenzophosphole oxide ring, diarylphos In'okishido group, silol ring and the like.
Examples of the electron withdrawing substituent include —CN, —COR, —COOR, —CHO, —CF 3 , —SO 2 Ph, —PO (Ph) 2, and the like. Here, R represents a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group.
上記電子輸送性の1価の置換基は、中でも、環内に炭素−窒素二重結合を有する窒素原子含有複素環由来の1価の基、環内に炭素−窒素二重結合を有しない芳香族複素環由来の1価の基のように、芳香族複素環を有することが好ましい。
これらの中でも、電子輸送性の1価の置換基は、環内に炭素−窒素二重結合を有する窒素原子含有芳香族複素環を有することがより好ましい。該環内に炭素−窒素二重結合を有する窒素原子含有芳香族複素環は、ピリジン環、ピリミジン環、キノリン環であることが好ましく、ピリジン環であることがより好ましい。
本発明のホウ素含有化合物の電子移動度を高める観点からは、上記一般式(39)において、R23が結合している環は、含窒素芳香族複素環であり、R25が、芳香環を有する1価の置換基を表すことが特に好ましい。中でも、R23が結合している環は、ピリジン環であり、R25が、ベンゼン環を表すことが最も好ましい。
The electron-transporting monovalent substituent is, among others, a monovalent group derived from a nitrogen atom-containing heterocycle having a carbon-nitrogen double bond in the ring, and an aromatic having no carbon-nitrogen double bond in the ring. It is preferable to have an aromatic heterocycle such as a monovalent group derived from an aromatic group.
Among these, it is more preferable that the electron-transporting monovalent substituent has a nitrogen atom-containing aromatic heterocycle having a carbon-nitrogen double bond in the ring. The nitrogen atom-containing aromatic heterocycle having a carbon-nitrogen double bond in the ring is preferably a pyridine ring, a pyrimidine ring, or a quinoline ring, and more preferably a pyridine ring.
From the viewpoint of increasing the electron mobility of the boron-containing compound of the present invention, in the general formula (39), the ring to which R 23 is bonded is a nitrogen-containing aromatic heterocycle, and R 25 is an aromatic ring. It is particularly preferable to represent a monovalent substituent having the same. Among them, it is most preferable that the ring to which R 23 is bonded is a pyridine ring, and R 25 represents a benzene ring.
上記R22、R23、R24及びR25における置換基としては、上述した一般式(14)のX1、X2、X3及びX4における置換基と同様の基が挙げられる。
中でも、上記R23、R24、R25における置換基が、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基といった芳香環を有する基であることが好ましい。
例えば、上記一般式(39)におけるR23、R24及びR25の少なくとも1つが、上記芳香族複素環を構成する炭素原子の1つに更に芳香環が結合したものであることが好ましい。該芳香族複素環を構成する炭素原子の1つに更に結合した芳香環としては、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基が挙げられる。該芳香族炭化水素環基としては、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、ピレニル基、フルオレニル基が好ましい。該芳香族複素環基としては、ピリジル基、ピロリル基、キノリル基、ピリミジル基、チアゾール基、イミダゾール基が好ましい。具体的には、R23、R24及びR25の少なくとも1つが、ビピリジンであることは電子注入性向上の観点から好適な一例である。
なお、上述した置換基は、ハロゲン原子やアルキル基、アリール基等で更に置換されていてもよく、例えば炭素数1〜8の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基で置換されていることが好ましい。更に、これらの置換基がお互いに任意の場所で結合して環を形成していてもよい。
Examples of the substituent in R 22 , R 23 , R 24 and R 25 include the same groups as the substituents in X 1 , X 2 , X 3 and X 4 in the general formula (14).
Especially, it is preferable that the substituent in said R < 23 >, R <24> , R < 25 > is group which has aromatic rings, such as an aromatic hydrocarbon ring group and an aromatic heterocyclic group.
For example, it is preferable that at least one of R 23 , R 24 and R 25 in the general formula (39) is one in which an aromatic ring is further bonded to one of carbon atoms constituting the aromatic heterocyclic ring. Examples of the aromatic ring further bonded to one of the carbon atoms constituting the aromatic heterocyclic ring include an aromatic hydrocarbon ring group and an aromatic heterocyclic group. As the aromatic hydrocarbon ring group, a phenyl group, a naphthyl group, an anthracenyl group, a pyrenyl group, and a fluorenyl group are preferable. As the aromatic heterocyclic group, a pyridyl group, a pyrrolyl group, a quinolyl group, a pyrimidyl group, a thiazole group, and an imidazole group are preferable. Specifically, at least one of R 23 , R 24 and R 25 is bipyridine, which is a preferred example from the viewpoint of improving the electron injection property.
The above-described substituent may be further substituted with a halogen atom, an alkyl group, an aryl group, or the like, and is preferably substituted with, for example, a linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms. . Further, these substituents may be bonded to each other at any position to form a ring.
以下では、上記一般式(39)におけるY3、n8、n9について説明する。
上記n8は、1〜4の整数である。n9は、0又は1である。n9が1の場合、Y3は、n8価の連結基、又は、直接結合を表し、n8個存在するY3以外の構造部分とそれぞれ独立に、R22、R23、R24、又は、R25のいずれか1箇所で結合していることを表す。
Hereinafter, Y 3 , n 8 , and n 9 in the general formula (39) will be described.
It said n 8 is an integer of 1 to 4. n 9 is 0 or 1. If n 9 is 1, Y 3 is, n 8 divalent linking group, or represents a direct bond, independently and structural parts other than Y 3 present eight n, R 22, R 23, R 24, or represents be attached at any one location of R 25.
上記一般式(39)において、n8が1である場合、n9は0であり、上記一般式(39)におけるY3以外の構造部分のみからなる化合物となる。
本発明のホウ素含有化合物の熱安定性を向上する観点からは、上記一般式(39)において、n8は、2〜4の整数であり、n9は、1であることが好ましい。
上記一般式(39)において、n8が2である場合、上記一般式(39)におけるY3以外の構造部分が2つ存在することになる。ここで、Y3が2価の連結基である場合、2つ存在するY3以外の構造部分が2価の連結基であるY3を介して結合することになる。Y3が直接結合である場合、2つ存在するY3以外の構造部分が直接結合することになる。
上記一般式(39)で表される化合物において、n8が3以上である場合、Y3はn8価の連結基であり、上記一般式(39)におけるY3以外の構造部分がn8個存在し、それらが連結基であるY3を介して結合することとなる。
In the general formula (39), when n 8 is 1, n 9 is 0, and the compound is composed of only a structural portion other than Y 3 in the general formula (39).
From the viewpoint of improving the thermal stability of the boron-containing compound of the present invention, in the general formula (39), n 8 is an integer of 2 to 4, and n 9 is preferably 1.
In the general formula (39), when n 8 is 2, there are two structural portions other than Y 3 in the general formula (39). Here, when Y 3 is a divalent linking group, so that the two existing Y 3 than the structural portion of the is bonded through Y 3 represents a divalent linking group. When Y 3 is a direct bond, two existing structural parts other than Y 3 are directly bonded.
In the compound represented by the general formula (39), when n 8 is 3 or more, Y 3 is n 8 divalent linking group, structural parts other than Y 3 in the general formula (39) n 8 And they are bonded via Y 3 which is a linking group.
なお、Y3がn8価の連結基である場合、Y3はn8個存在するY3以外の構造部分とそれぞれ独立に、R22、R23、R24、又は、R25のいずれか1箇所で結合しているが、これは、Y3以外の構造部分のY3との結合部位は、n8個存在するY3以外の構造部分それぞれに独立であって、全て同一部位であってもよいし、一部が同一部位であってもよいし、全て異なる部位であってもよい、ということを意味している。当該結合位置は特に制限されないが、n8個存在するY3以外の構造部分の全てが、R23、R24、又は、R25で結合していることが好ましい。
また、n8個存在するY3以外の構造部分の構造は、全て同一であってもよいし、一部が同一であってもよいし、全て異なっていてもよい。
Note that when Y 3 is n 8 divalent linking group, Y 3 are each independently a structural part other than Y 3 present eight n, R 22, R 23, R 24, or one of R 25 Although it attached at one point, which is the binding site of the Y 3 structural portions other than Y 3 is a independently each structural part other than Y 3 present eight n, all had the same site It may mean that a part may be the same part or all may be different parts. The bonding position is not particularly limited, but it is preferable that all of the structural parts other than n 8 existing except Y 3 are bonded by R 23 , R 24 , or R 25 .
Further, the structures of the structural parts other than n 8 that are other than Y 3 may all be the same, a part of them may be the same, or all may be different.
上記一般式(39)におけるY3が、n8価の連結基である場合、該連結基としては、例えば、置換基を有していてもよい鎖状、分岐鎖状又は環状の炭化水素基、置換基を有していてもよいヘテロ元素を含む基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環基、置換基を有していてもよい芳香族複素環基が挙げられる。これらの中でも、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環基、置換基を有していてもよい芳香族複素環基といった芳香環を有する基であることが好ましい。すなわち、上記一般式(39)におけるY3は、芳香環を有するn8価の連結基を表すこともまた、本発明の好適な実施形態の1つである。
更に、Y3は、上述した連結基が複数組み合わさった構造を有する連結基であってもよい。
Y 3 in the general formula (39), when it is n 8 divalent linking group, examples of the linking group, for example, have a substituent which may linear, branched or cyclic hydrocarbon radical , A group containing a hetero element which may have a substituent, an aromatic hydrocarbon ring group which may have a substituent, and an aromatic heterocyclic group which may have a substituent. Among these, a group having an aromatic ring such as an aromatic hydrocarbon ring group which may have a substituent and an aromatic heterocyclic group which may have a substituent is preferable. That, Y 3 in the general formula (39), it is also one of the preferred embodiments of the present invention represents a n 8 divalent linking group having an aromatic ring.
Further, Y 3 may be a linking group having a structure in which a plurality of the linking groups described above are combined.
上記鎖状、分岐鎖状又は環状の炭化水素基としては、上述した式(2−1)〜(2−8)のいずれかで表される基であることが好ましい。これらの中でも、式(2−1)、(2−7)がより好ましい。
上記へテロ元素を含む基としては、上述した式(2−9)〜(2−13)のいずれかで表される基であることが好ましい。これらの中でも、式(2−12)、(2−13)がより好ましい。
The chain, branched chain or cyclic hydrocarbon group is preferably a group represented by any one of the formulas (2-1) to (2-8) described above. Among these, formulas (2-1) and (2-7) are more preferable.
The group containing a hetero element is preferably a group represented by any one of the above-described formulas (2-9) to (2-13). Among these, the formulas (2-12) and (2-13) are more preferable.
上記芳香族炭化水素環基としては、上述した式(2−14)〜(2−20)のいずれかで表される基であることが好ましい。これらの中でも、式(2−14)、(2−19)、(2−20)がより好ましい。 The aromatic hydrocarbon ring group is preferably a group represented by any of the formulas (2-14) to (2-20) described above. Among these, the formulas (2-14), (2-19), and (2-20) are more preferable.
上記芳香族複素環基としては、上述した式(2−21)〜(2−33)のいずれかで表される基であることが好ましい。これらの中でも、式(2−24)、(2−32)がより好ましい。 The aromatic heterocyclic group is preferably a group represented by any of the formulas (2-21) to (2-33) described above. Among these, the formulas (2-24) and (2-32) are more preferable.
上記鎖状、分岐鎖状又は環状の炭化水素基、ヘテロ元素を含む基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基が有する置換基としては、上述した一般式(39)において、上記R23、R24及びR25が有してもよい置換基と同様のものが挙げられる。
これらの中でも、Y3における鎖状、分岐鎖状又は環状の炭化水素基、ヘテロ元素を含む基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基が有する置換基としては、ハロゲン原子、炭素数1〜20の直鎖状又は分岐鎖状アルキル基、炭素数1〜20の直鎖状又は分岐鎖状アルコキシ基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、ジアリールアミノ基が好ましい。より好ましくは、アルキル基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、ジアリールアミノ基である。
上記Y3における鎖状、分岐鎖状又は環状の炭化水素基、ヘテロ元素を含む基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基が置換基を有する場合、置換基が結合する位置や数は特に制限されない。
Examples of the substituent of the chain, branched chain, or cyclic hydrocarbon group, a group containing a hetero element, an aromatic hydrocarbon ring group, and an aromatic heterocyclic group include the R in the general formula (39) described above. 23 , R 24 and R 25 are the same as the substituents which may be present.
Among these, as the substituent of the chain, branched chain or cyclic hydrocarbon group in Y 3 , a group containing a hetero element, an aromatic hydrocarbon ring group, or an aromatic heterocyclic group, a halogen atom, a carbon number A linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a linear or branched alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon ring group, an aromatic heterocyclic group, and a diarylamino group are preferable. More preferred are an alkyl group, an aromatic hydrocarbon ring group, an aromatic heterocyclic group, and a diarylamino group.
When the chain, branched chain or cyclic hydrocarbon group in Y 3 above, a group containing a hetero element, an aromatic hydrocarbon ring group, or an aromatic heterocyclic group has a substituent, the position and number of the substituent bonded Is not particularly limited.
上述したように、上記一般式(39)において、R22が結合している環は、少なくとも3つの環から構成される縮環構造であることがより好ましい。すなわち、本発明のホウ素含有化合物が、下記一般式(40); As described above, in the general formula (39), the ring to which R 22 is bonded is more preferably a condensed ring structure composed of at least three rings. That is, the boron-containing compound of the present invention is represented by the following general formula (40);
(式中、点線の円弧は、同一又は異なって、実線で表される骨格部分と共に環構造が形成されていることを表す。Q8は、実線で表される骨格部分における連結基であり、少なくとも一部が点線の円弧部分と共に環構造を形成しており、置換基を有していてもよい。R221及びR222は、同一又は異なって、水素原子、環構造の置換基となる1価の置換基、2価の基、又は、直接結合を表し、点線の円弧部分を形成する環構造に複数個結合していてもよい。n9が1の場合、Y3は、n8価の連結基、又は、直接結合を表し、n8個存在するY3以外の構造部分とそれぞれ独立に、R221、R222、R23、R24、又は、R25のいずれか1箇所で結合していることを表す。実線で表される骨格部分における点線部分、窒素原子からホウ素原子への矢印、Q7、R23、R24、R25、n8、及び、n9は一般式(39)と同様である。)で表されることがより好ましい。
(In the formula, dotted arcs are the same or different and represent that a ring structure is formed together with the skeleton represented by the solid line. Q 8 is a linking group in the skeleton represented by the solid line; A ring structure may be formed at least partly with the dotted arc portion, and may have a substituent, R 221 and R 222 may be the same or different and are a hydrogen atom or a substituent of the ring structure. valent substituent, a divalent group, or represents a direct bond, if multiple binding and optionally .n 9 in the ring structure to form an arc portion of the dotted line is 1, Y 3 is, n 8-valent linking group, or represents a direct bond, respectively and structural parts other than Y 3 present eight n independently, R 221, R 222, R 23, R 24, or attached at any one point of R 25 Dotted line in the skeleton represented by the solid line Arrow from nitrogen atoms to boron atoms, Q 7, R 23, R 24, R 25,
上記一般式(40)において、点線の円弧は、実線で表される骨格部分と共に環構造が形成されていることを表している。該実線で表される骨格部分は、該実線に沿って点線が併記されている部分である。該環構造は3つあり、該環構造のそれぞれを、本明細書中、R221が結合している環、R222が結合している環、R23が結合している環と呼ぶ。
上記一般式(40)において、実線で表される骨格部分における点線部分は、点線で結ばれる1対の原子が二重結合で結ばれていてもよいことを表す。
In the general formula (40), the dotted arc indicates that a ring structure is formed together with the skeleton portion represented by the solid line. The skeleton part represented by the solid line is a part along which a dotted line is written along the solid line. There are three ring structures, and each of the ring structures is referred to as a ring to which R 221 is bonded, a ring to which R 222 is bonded, and a ring to which R 23 is bonded.
In the general formula (40), the dotted line portion in the skeleton portion represented by the solid line represents that a pair of atoms connected by the dotted line may be connected by a double bond.
上記一般式(40)において、R221、R222が結合している環は、芳香族性を有しない環であってもよいが、本発明のホウ素含有化合物を安定化する観点から、芳香族炭化水素環、芳香族複素環等の芳香環であることが好ましい。該芳香環としては、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、テトラセン環、ペンタセン環、トリフェニレン環、ピレン環、フルオレン環、インデン環、チオフェン環、フラン環、ピロール環、ベンゾチオフェン環、ベンゾフラン環、インドール環、ジベンゾチオフェン環、ジベンゾフラン環、カルバゾール環、チアゾール環、ベンゾチアゾール環、オキサゾール環、ベンゾオキサゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリジン環、ピリミジン環、ピラジン環、ピリダジン環、キノリン環、イソキノリン環、キノキサリン環、ベンゾチアジアゾール環、フェナントリジン環、オキサジアゾール環、チアジアゾール環が挙げられ、これらはそれぞれ、上述した式(4−1)〜(4−36)で表される。これらの中でも、ベンゼン環、ナフタレン環、ベンゾチオフェン環が好ましい。より好ましくは、ベンゼン環である。 In the general formula (40), the ring to which R 221 and R 222 are bonded may be a ring having no aromaticity, but from the viewpoint of stabilizing the boron-containing compound of the present invention, the ring is aromatic. An aromatic ring such as a hydrocarbon ring or an aromatic heterocyclic ring is preferable. Examples of the aromatic ring include a benzene ring, naphthalene ring, anthracene ring, tetracene ring, pentacene ring, triphenylene ring, pyrene ring, fluorene ring, indene ring, thiophene ring, furan ring, pyrrole ring, benzothiophene ring, and benzofuran ring. , Indole ring, dibenzothiophene ring, dibenzofuran ring, carbazole ring, thiazole ring, benzothiazole ring, oxazole ring, benzoxazole ring, imidazole ring, pyrazole ring, benzimidazole ring, pyridine ring, pyrimidine ring, pyrazine ring, pyridazine ring, Examples include a quinoline ring, an isoquinoline ring, a quinoxaline ring, a benzothiadiazole ring, a phenanthridine ring, an oxadiazole ring, and a thiadiazole ring. Ru Among these, a benzene ring, a naphthalene ring, and a benzothiophene ring are preferable. More preferably, it is a benzene ring.
上記一般式(40)において、R23が結合している環は、上述した上記一般式(39)のR23が結合している環と同様である。
上記一般式(40)において、R221及びR222は、それぞれ、上述した上記一般式(39)のR22と同様である。
上記一般式(40)において、Q8は、上述した上記一般式(39)のQ7と同様である。例えば、上記Q7及びQ8の少なくとも一方が、炭素数1の連結基を表すことが好ましい。
In the general formula (40), the ring R 23 is attached is the same as the ring R 23 of the general formula described above (39) is attached.
In the general formula (40), R 221 and R 222 are the same as R 22 in the general formula (39) described above.
In the above general formula (40), Q 8 is the same as Q 7 in the above general formula (39). For example, it is preferable that at least one of Q 7 and Q 8 represents a linking group having 1 carbon atom.
なお、上記一般式(40)において、Y3がn8価の連結基である場合、Y3はn8個存在するY3以外の構造部分とそれぞれ独立に、R221、R222、R23、R24、又は、R25のいずれか1箇所で結合しているが、これは、Y3以外の構造部分のY3との結合部位は、n8個存在するY3以外の構造部分それぞれに独立であって、全て同一部位であってもよいし、一部が同一部位であってもよいし、全て異なる部位であってもよい、ということを意味している。当該結合位置は特に制限されないが、n8個存在するY3以外の構造部分の全てが、R23、R24、又は、R25で結合していることが好ましい。
また、n8個存在するY3以外の構造部分の構造は、全て同一であってもよいし、一部が同一であってもよいし、全て異なっていてもよい。
In the general formula (40), when Y 3 is an n 8 valent linking group, Y 3 is independently of R 8 other structural portion other than Y 3 , R 221 , R 222 , R 23. , R 24, or, although attached at any one point of R 25, which is the binding site of the Y 3 structural portions other than Y 3 are each structural part other than Y 3 present eight n It is independent, and all may be the same site | part, a part may be the same site | part, and all may be a different site | part. The bonding position is not particularly limited, but it is preferable that all of the structural parts other than n 8 existing except Y 3 are bonded by R 23 , R 24 , or R 25 .
Further, the structures of the structural parts other than n 8 that are other than Y 3 may all be the same, a part of them may be the same, or all may be different.
本発明のホウ素含有化合物が、下記式(41−1)〜(41−3); The boron-containing compound of the present invention is represented by the following formulas (41-1) to (41-3);
(式中、窒素原子からホウ素原子への矢印、点線の円弧、実線で表される骨格部分における点線部分、Q7、R221、R222、R23、R24、R25、及び、Y3は一般式(40)と同様である。)のいずれかで表されるホウ素含有化合物であることもまた、本発明の好適な実施形態の1つである。これにより、熱安定性が向上する。中でも、本発明のホウ素含有化合物が、上記式(41−2)で表されることがより好ましい。 (In the formula, an arrow from a nitrogen atom to a boron atom, a dotted arc, a dotted line portion in a skeleton represented by a solid line, Q 7 , R 221 , R 222 , R 23 , R 24 , R 25 , and Y 3 Is a boron-containing compound represented by any one of the general formula (40), is also one preferred embodiment of the present invention. Thereby, thermal stability improves. Among these, the boron-containing compound of the present invention is more preferably represented by the above formula (41-2).
上記一般式(39)で表されるホウ素含有化合物は、例えば、特許第5553149号公報に記載の方法に基づいて製造することができる。すなわち、下記反応式で示されるように、式(I)で表されるアルキン化合物を出発物質とし、これをハロゲン化ホウ素化合物BX3と反応させて式(II)で表されるアルケン化合物を得、更に、これを式(i)又は式(ia)で表されるマグネシウム元素含有化合物と反応させて、式(III)又は式(IIIa)で表される化合物を製造する。なお、この環化する反応は、特願2013−202578号に記載の方法と同様の方法を用いている。この式(III)又は式(IIIa)で表される化合物が有するハロゲン原子Xを、t−BuLi等のリチオ化剤でハロゲン−リチウム交換を行い、求電子剤と反応させることにより水素原子や1価の置換基に置換したり、特許第5553149号公報に記載されるように水素原子又は1価の置換基に置換したりして、一般式(39)又は一般式(40)で表されるホウ素含有化合物を得ることができる。また、下記反応式中、Xは、同一又は異なって、ヨウ素原子、臭素原子、又は、塩素原子を表す。点線の円弧は、式(i)で表されるマグネシウム元素含有化合物以外の化合物では、上述した一般式(39)と同様であり、式(i)で表されるマグネシウム元素含有化合物では、式(III)で表される化合物のホウ素原子と共に環構造を形成している点線の円弧の構造部位と対応しており、該構造部位と結合している末端の2つのMgXが、互いに結合して環構造を形成しておらず、式(III)で表される化合物のホウ素原子と入れ替わるものである。また、実線で表される骨格部分における点線部分、窒素原子からホウ素原子への矢印、Q7、R22、R23、R24、R25、Y3、n8、及び、n9は、上述した一般式(39)と同様である。Q8、R221、R222は、上述した一般式(40)と同様である。 The boron-containing compound represented by the general formula (39) can be produced, for example, based on the method described in Japanese Patent No. 5553149. That is, as shown in the following reaction formula, an alkyne compound represented by formula (I) is used as a starting material, and this is reacted with a boron halide compound BX 3 to obtain an alkene compound represented by formula (II). Further, this is reacted with a magnesium element-containing compound represented by formula (i) or formula (ia) to produce a compound represented by formula (III) or formula (IIIa). The cyclization reaction uses the same method as described in Japanese Patent Application No. 2013-202578. The halogen atom X contained in the compound represented by the formula (III) or the formula (IIIa) is subjected to halogen-lithium exchange with a lithiating agent such as t-BuLi, and reacted with an electrophile to thereby form a hydrogen atom or 1 Substituted with a valent substituent, or substituted with a hydrogen atom or a monovalent substituent as described in Japanese Patent No. 5553149, and represented by the general formula (39) or the general formula (40). Boron-containing compounds can be obtained. Moreover, in the following reaction formula, X is the same or different and represents an iodine atom, a bromine atom, or a chlorine atom. The dotted arc is the same as the general formula (39) described above for compounds other than the magnesium element-containing compound represented by the formula (i), and the formula (i) III) Corresponds to the structure part of the dotted arc that forms a ring structure with the boron atom of the compound represented by formula (III), and the two MgXs at the ends bonded to the structure part are bonded to each other to form a ring. It does not form a structure and replaces the boron atom of the compound represented by formula (III). Further, the dotted line portion in the skeleton portion represented by the solid line, the arrow from the nitrogen atom to the boron atom, Q 7 , R 22 , R 23 , R 24 , R 25 , Y 3 , n 8 , and n 9 are as described above. It is the same as general formula (39). Q 8 , R 221 and R 222 are the same as those in the general formula (40) described above.
また上記一般式(39)で表されるホウ素含有化合物は、上述した式(III)又は式(IIIa)で表される化合物であって、単量体(n8が1、n9が0である単量体)であるものを二量体化して得ることも可能である。例えば、上記一般式(39)で表されるホウ素含有化合物は、下記反応式により得ることができる。 The boron-containing compound represented by the general formula (39) is a compound represented by the formula (III) or the formula (IIIa) described above, and the monomer (n 8 is 1, n 9 is 0). It is also possible to obtain a monomer by dimerization. For example, the boron-containing compound represented by the general formula (39) can be obtained by the following reaction formula.
また、上記第2材料に用いられるホウ素含有化合物としては、下記一般式(16)で表されるホウ素含有化合物も好ましい。 Moreover, as a boron containing compound used for the said 2nd material, the boron containing compound represented by following General formula (16) is also preferable.
(一般式(16)中、点線の円弧は、実線で表される骨格部分と共に環構造が形成されていることを表す。実線で表される骨格部分における点線部分は、点線で結ばれる1対の原子が二重結合で結ばれていてもよいことを表す。窒素原子からホウ素原子への矢印は、窒素原子がホウ素原子へ配位していることを表す。Q3及びQ4は、同一又は異なって、実線で表される骨格部分における連結基であり、少なくとも一部が点線の円弧部分と共に環構造を形成しており、置換基を有していてもよい。X5、X6は、同一又は異なって、水素原子、又は、環構造の置換基となる1価の置換基を表す。X7、X8は、同一又は異なって、環構造の置換基となる電子輸送性の1価の置換基を表す。X5、X6、X7及びX8は、それぞれ点線の円弧部分を形成する環構造に複数個結合していてもよい。)
(In the general formula (16), a dotted circular arc indicates that a ring structure is formed together with a skeleton portion represented by a solid line. A dotted line portion in the skeleton portion represented by a solid line is a pair connected by a dotted line. The arrows from the nitrogen atom to the boron atom indicate that the nitrogen atom is coordinated to the boron atom, and Q 3 and Q 4 are the same. or different, is a linking group in the skeleton moiety represented by the solid line, forms a ring structure at least partially with a circular arc portion of the dotted line, which may have a substituent .X 5, X 6 is X 7 and X 8 are the same or different and each represents a hydrogen atom or a monovalent substituent serving as a substituent of the ring structure, and X 7 and X 8 are the same or different and represent an
上記一般式(16)において、点線の円弧は、実線で表される骨格部分、すなわちホウ素原子とQ3とを繋ぐ骨格部分の一部又は、ホウ素原子とQ4と窒素原子とを繋ぐ骨格部分の一部と共に環構造が形成されていることを表している。これは、一般式(16)で表される化合物が構造中に少なくとも4つの環構造を有し、一般式(16)において、ホウ素原子とQ3とを繋ぐ骨格部分及びホウ素原子とQ4と窒素原子とを繋ぐ骨格部分が、該環構造の一部として含まれていることを表している。 In the general formula (16), the dotted arc represents a skeleton part represented by a solid line, that is, a part of the skeleton part that connects the boron atom and Q 3 , or a skeleton part that connects the boron atom, Q 4 and the nitrogen atom. A ring structure is formed together with a part of This is because the compound represented by the general formula (16) has at least four ring structures in the structure, and in the general formula (16), a skeleton part connecting the boron atom and Q 3 and the boron atom and Q 4 This represents that a skeleton portion connecting the nitrogen atom is included as a part of the ring structure.
上記一般式(16)において、実線で表される骨格部分、すなわちホウ素原子とQ3とを繋ぐ骨格部分、及び、ホウ素原子とQ4と窒素原子とを繋ぐ骨格部分における点線部分は、それぞれの骨格部分において点線で結ばれる1対の原子が二重結合で結ばれていてもよいことを表す。 In the general formula (16), the skeleton part represented by a solid line, that is, the skeleton part that connects the boron atom and Q 3 , and the dotted line part in the skeleton part that connects the boron atom, Q 4, and the nitrogen atom, It represents that a pair of atoms connected by a dotted line in the skeleton part may be connected by a double bond.
上記一般式(16)において、窒素原子からホウ素原子への矢印は、窒素原子がホウ素原子へ配位していることを表す。ここで、配位しているとは、窒素原子がホウ素原子に対して配位子と同様に作用して化学的に影響していることを意味する。 In the general formula (16), an arrow from a nitrogen atom to a boron atom represents that the nitrogen atom is coordinated to the boron atom. Here, coordinating means that the nitrogen atom acts on the boron atom in the same manner as the ligand and chemically affects it.
上記一般式(16)において、Q3及びQ4は、同一又は異なって、実線で表される骨格部分における連結基であり、少なくとも一部が点線の円弧部分と共に環構造を形成しているものであって、置換基を有していてもよい。これは、Q3及びQ4がそれぞれ、該環構造の一部として組み込まれていることを表している。 In the general formula (16), Q 3 and Q 4 are the same or different and are a linking group in a skeleton part represented by a solid line, and at least a part forms a ring structure together with a dotted arc part And may have a substituent. This indicates that Q 3 and Q 4 are each incorporated as part of the ring structure.
上記一般式(16)におけるQ3及びQ4としては、上記式(3−1)〜(3−8)で表される構造が挙げられる。なお、一般式(3−2)は、炭素原子に水素原子が2つ結合し、更に3つの原子が結合する構造であるが、当該水素原子以外の、炭素原子に結合する3つの原子は、いずれも水素原子以外の原子である。上記一般式(3−1)〜(3−8)の中でも、(3−1)、(3−7)、(3−8)のいずれかが好ましい。より好ましくは、(3−1)である。すなわち、Q3及びQ4が、同一又は異なって、炭素数1の連結基を表すこともまた、本発明の好適な実施形態の1つである。 Examples of Q 3 and Q 4 in the general formula (16) include structures represented by the above formulas (3-1) to (3-8). The general formula (3-2) has a structure in which two hydrogen atoms are bonded to a carbon atom and three atoms are further bonded. However, the three atoms bonded to the carbon atom other than the hydrogen atom are: All are atoms other than a hydrogen atom. Among the general formulas (3-1) to (3-8), any of (3-1), (3-7), and (3-8) is preferable. More preferably, it is (3-1). That is, it is also one of the preferred embodiments of the present invention that Q 3 and Q 4 are the same or different and represent a linking group having 1 carbon atom.
上記一般式(16)において、X5〜X7が結合している環としては、上記一般式(14)において、Y1が直接結合であって、n1が2である場合、X1が結合している環の具体例と同様の環が挙げられる。それらの中でも、ベンゼン環、ナフタレン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環が好ましい。より好ましくは、ベンゼン環、チオフェン環である。 In the general formula (16), as the ring to which X 5 to X 7 are bonded, in the general formula (14), when Y 1 is a direct bond and n 1 is 2, X 1 is The same ring as the specific example of the ring which has couple | bonded is mentioned. Among these, a benzene ring, a naphthalene ring, a thiophene ring, and a benzothiophene ring are preferable. More preferred are a benzene ring and a thiophene ring.
上記一般式(16)において、X8が結合している環としては、上記一般式(14)において、Y1が直接結合であって、n1が2である場合、X2が結合している環の具体例と同様の環が挙げられ、その中での好ましい環構造も同様である。なお、上記式(5−1)〜(5−17)中の*印は、X7が結合している環を構成し、かつ、一般式(16)におけるホウ素原子とQ4と窒素原子とを繋ぐ骨格部分を構成する炭素原子が、*印の付された炭素原子のいずれか1つと結合することを表している。また、*印の付された炭素原子を除く位置で他の環構造と縮環していてもよい。 In the general formula (16), as the ring to which X 8 is bonded, when Y 1 is a direct bond and n 1 is 2 in the general formula (14), X 2 is bonded. The same ring as the specific example of the ring which is mentioned is mentioned, The preferable ring structure in it is also the same. The above formula (5-1) to (5-17) in the * mark constitutes a ring X 7 is attached and the boron atom to Q 4 and the nitrogen atom in the general formula (16) The carbon atom which comprises the skeleton part which connects is couple | bonded with any one of the carbon atoms marked with *. Further, it may be condensed with another ring structure at a position excluding the carbon atom marked with *.
すなわち、上記一般式(16)で表されるホウ素含有化合物が、下記一般式(17)で表されるホウ素含有化合物であることもまた、本発明の好適な実施形態の1つである。 That is, it is also one preferred embodiment of the present invention that the boron-containing compound represented by the general formula (16) is a boron-containing compound represented by the following general formula (17).
(一般式(17)中、窒素原子からホウ素原子への矢印、X5、X6、X7及びX8は一般式(16)と同様である。) (In the general formula (17), arrows from nitrogen atoms to boron atoms, X 5 , X 6 , X 7 and X 8 are the same as those in the general formula (16).)
上記一般式(17)で表されるホウ素含有化合物は、ホウ素原子に配位している窒素原子を除いて、X5、X6、X7、X8の結合している環が炭素原子のみで構成されることとなるため、Sなどのヘテロ原子を環内に含む化合物と比べて、軌道の広がりが小さくなり、一般論としてHOMO−LUMOのエネルギーギャップが広く保たれる。よって、例えば、有機電界発光素子の電子注入層として好適に用いることができる。 In the boron-containing compound represented by the general formula (17), the ring to which X 5 , X 6 , X 7 , and X 8 are bonded is only a carbon atom except for the nitrogen atom coordinated to the boron atom. Therefore, as compared with a compound containing a heteroatom such as S in the ring, the orbital spread is reduced, and in general, the energy gap of HOMO-LUMO is kept wide. Therefore, for example, it can be suitably used as an electron injection layer of an organic electroluminescence device.
上記一般式(16)において、X5、X6は、同一又は異なって、水素原子、又は、環構造の置換基となる1価の置換基を表す。該1価の置換基としては特に制限されないが、上記一般式(14)におけるX1、X2、X3及びX4の1価の置換基の具体例と同様のものが挙げられ、より好ましい置換基としてオリゴアリール基、1価の複素環基、1価のオリゴ複素環基も含まれる他は、好ましい置換基も同様である。
なお、上記一般式(16)において、X5、X6、X7及びX8が1価の置換基である場合、環構造に対するX5、X6、X7及びX8の結合位置や結合する数は、特に制限されない。
In the general formula (16), X 5 and X 6 are the same or different and each represents a hydrogen atom or a monovalent substituent serving as a substituent of a ring structure. Is not particularly restricted but includes monovalent substituent said, are the same as specific examples of the monovalent substituent of X 1, X 2, X 3 and X 4 in the general formula (14), with a more preferred The preferred substituents are the same except that the substituent includes an oligoaryl group, a monovalent heterocyclic group, and a monovalent oligoheterocyclic group.
In the above general formula (16), X 5, if
上記一般式(16)において、X7、X8は、同一又は異なって、環構造の置換基となる電子輸送性の1価の置換基を表す。X7、X8として電子輸送性の置換基を有することで、上記一般式(16)で表されるホウ素含有化合物は、電子輸送性に優れた材料となる。
該電子輸送性の1価の置換基としては、例えば、イミダゾール環、チアゾール環、オキサゾール環、オキサジアゾール環、トリアゾール環、ピラゾール環、ピリジン環、ピラジン環、トリアジン環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾチアゾール環、キノリン環、イソキノリン環、キノキサリン環、ベンゾチアジアゾール環等の環内に炭素−窒素二重結合(C=N)を有する窒素原子含有複素環由来1価の基;一つ以上の電子求引性置換基を有するベンゼン環、ナフタレン環、フルオレン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、カルバゾール環等の環内に炭素−窒素二重結合を有しない芳香族炭化水素環または芳香族複素環由来の1価の基;ジベンゾチオフェンジオキシド環、ジベンゾホスホールオキシド環、シロール環等が挙げられる。
In the general formula (16), X 7 and X 8 are the same or different and represent an electron-transporting monovalent substituent that serves as a substituent of the ring structure. By having an electron transporting substituent as X 7 and X 8 , the boron-containing compound represented by the general formula (16) becomes a material excellent in electron transporting property.
Examples of the electron transporting monovalent substituent include imidazole ring, thiazole ring, oxazole ring, oxadiazole ring, triazole ring, pyrazole ring, pyridine ring, pyrazine ring, triazine ring, benzimidazole ring, benzothiazole. A monovalent group derived from a nitrogen atom-containing heterocycle having a carbon-nitrogen double bond (C = N) in the ring, quinoline ring, isoquinoline ring, quinoxaline ring, benzothiadiazole ring, etc .; one or more electron withdrawing 1 derived from an aromatic hydrocarbon ring or aromatic heterocycle having no carbon-nitrogen double bond in a ring such as a benzene ring, naphthalene ring, fluorene ring, thiophene ring, benzothiophene ring, carbazole ring, etc. A valent group; a dibenzothiophene dioxide ring, a dibenzophosphole oxide ring, a silole ring and the like.
上記電子求引性置換基としては、−CN、−COR、−COOR、−CHO、−CF3、−SO2Ph、−PO(Ph)2等が挙げられる。ここで、Rは、水素原子又は1価の炭化水素基を表す。
これらの中でも、電子輸送性の1価の置換基は、環内に炭素−窒素二重結合(C=N)を有する窒素原子含有複素環に由来する基であることが好ましい。
電子輸送性の1価の置換基は、環内に炭素−窒素二重結合を有する複素芳香環化合物に由来する1価の基のいずれかであることがより好ましい。
Examples of the electron withdrawing substituent include —CN, —COR, —COOR, —CHO, —CF 3 , —SO 2 Ph, —PO (Ph) 2, and the like. Here, R represents a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group.
Among these, the electron-transporting monovalent substituent is preferably a group derived from a nitrogen atom-containing heterocycle having a carbon-nitrogen double bond (C═N) in the ring.
The electron-transporting monovalent substituent is more preferably any of monovalent groups derived from a heteroaromatic ring compound having a carbon-nitrogen double bond in the ring.
上記X5、X6、X7及びX8における置換基としては、上記一般式(14)のX1、X2、X3及びX4における置換基と同様である。 The substituent in X 5 , X 6 , X 7 and X 8 is the same as the substituent in X 1 , X 2 , X 3 and X 4 in the general formula (14).
上記一般式(16)で表されるホウ素含有化合物は、例えば、下記の第1工程と第2工程とを行う合成方法により合成できる。なお、下記反応式中、Z1は、臭素原子又はヨウ素原子を表し、Z2は塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子を表す。 The boron-containing compound represented by the general formula (16) can be synthesized by, for example, a synthesis method that performs the following first step and second step. In the following reaction formula, Z 1 represents a bromine atom or an iodine atom, and Z 2 represents a chlorine atom, a bromine atom or an iodine atom.
上記一般式(16)で表されるホウ素含有化合物の合成方法において、第1工程に用いる溶媒としては、特に制限されないがヘキサン、ヘプタン、ベンゼン、トルエン、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテルなどが挙げられ、これらの1種又は2種以上を用いることができる。
なお、上記一般式(16)で表されるホウ素含有化合物の合成方法における第1工程は、特開2011−184430号公報の記載を参照して行うことができる。
In the method for synthesizing the boron-containing compound represented by the general formula (16), the solvent used in the first step is not particularly limited, but hexane, heptane, benzene, toluene, diethyl ether, diisopropyl ether, dibutyl ether, cyclopentylmethyl. An ether etc. are mentioned, These 1 type (s) or 2 or more types can be used.
In addition, the 1st process in the synthesis | combining method of the boron containing compound represented by the said General formula (16) can be performed with reference to description of Unexamined-Japanese-Patent No. 2011-184430.
第2工程の反応を行う温度は、0℃〜40℃が好ましく、常圧、減圧、加圧のいずれの条件で反応を行ってもよい。
第2工程の反応を行う時間は、3〜48時間が好ましい。
The temperature at which the reaction in the second step is performed is preferably 0 ° C. to 40 ° C., and the reaction may be performed under any of normal pressure, reduced pressure, and increased pressure.
The time for performing the reaction in the second step is preferably 3 to 48 hours.
上記一般式(16)で表されるホウ素含有化合物の合成方法では、上記第2工程の後に更に、X5〜X8のいずれか1つ以上の置換基を別の置換基に交換する1つ又は複数の工程を行ってもよい。例えば、X5〜X8のいずれかがハロゲン原子である場合は、Stillクロスカップリング反応や鈴木−宮浦クロスカップリング反応、園頭クロスカップリング反応、Heckクロスカップリング反応、桧山カップリング反応、根岸カップリング反応等を用いることで、ハロゲン原子を置換基Xに交換することができる。
また、上記カップリング反応の反応条件としては、各カップリング反応が通常行われる反応条件を適宜採用することができる。
In the method for synthesizing the boron-containing compound represented by the general formula (16), one of at least one substituent of X 5 to X 8 is exchanged with another substituent after the second step. Alternatively, a plurality of steps may be performed. For example, when any of X 5 to X 8 is a halogen atom, Still cross coupling reaction, Suzuki-Miyaura cross coupling reaction, Sonogashira cross coupling reaction, Heck cross coupling reaction, Hiyama coupling reaction, The halogen atom can be exchanged for the substituent X by using Negishi coupling reaction or the like.
Moreover, as reaction conditions for the above coupling reaction, reaction conditions under which each coupling reaction is usually performed can be appropriately employed.
上記一般式(16)で表されるホウ素含有化合物は、一般式(1)で表されるホウ素含有化合物であることが最も好ましい。 The boron-containing compound represented by the general formula (16) is most preferably a boron-containing compound represented by the general formula (1).
また、上記第2材料に用いられるホウ素含有化合物としては、下記一般式(18)で表されるホウ素含有化合物も好ましい。 Moreover, as a boron containing compound used for the said 2nd material, the boron containing compound represented by following General formula (18) is also preferable.
(一般式(18)中、点線の円弧は、実線で表される骨格部分と共に環構造が形成されていることを表す。実線で表される骨格部分における点線部分は、点線で結ばれる1対の原子が二重結合で結ばれていてもよいことを表す。窒素原子からホウ素原子への矢印は、窒素原子がホウ素原子へ配位していることを表す。Q5及びQ6は、同一又は異なって、実線で表される骨格部分における連結基であり、少なくとも一部が点線の円弧部分と共に環構造を形成しており、置換基を有していてもよい。X9、X10、X11及びX12は、同一又は異なって、水素原子、環構造の置換基となる1価の置換基、又は、直接結合を表し、点線の円弧部分を形成する環構造に複数個結合していてもよい。A1は、同一又は異なって、2価の基を表す。n2を付した括弧内の構造単位は、X9、X10、X11及びX12のいずれか2つで隣の構造単位と結合している。n2、n3は、それぞれ独立に、同一又は異なって、1以上の数を表す。)
(In the general formula (18), a dotted circular arc indicates that a ring structure is formed together with a skeleton portion represented by a solid line. A dotted line portion in the skeleton portion represented by a solid line is a pair connected by a dotted line. The arrows from the nitrogen atom to the boron atom indicate that the nitrogen atom is coordinated to the boron atom, and Q 5 and Q 6 are the same. Alternatively, it is a linking group in the skeleton part represented by a solid line, and at least a part thereof forms a ring structure together with a dotted arc part, and may have a substituent group, X 9 , X 10 , X 11 and X 12 are the same or different and each represents a hydrogen atom, a monovalent substituent that serves as a substituent of the ring structure, or a direct bond, and a plurality of X 11 and X 12 are bonded to the ring structure forming the dotted arc portion. which may be .A 1 are the same or different, Table divalent radical Structural units in parentheses marked with .n 2 is, X 9, X 10, X 11 and any two is bonded to adjacent
上記一般式(18)におけるQ5、Q6はそれぞれ、上記一般式(16)におけるQ3、Q4と同様であり、好ましい形態も同様である。すなわち、Q5及びQ6は、同一又は異なって、炭素数1の連結基を表すことが好ましい。
上記一般式(18)において、点線の円弧、実線で表される骨格部分における点線部分、窒素原子からホウ素原子への矢印は、上記一般式(16)と同様の意味であり、点線の円弧の好ましい構造も上記一般式(16)と同様である。すなわち、一般式(18)で表されるホウ素含有化合物は、下記一般式(19)で表されるホウ素含有化合物であることが好ましい。
Q 5 and Q 6 in the general formula (18) are the same as Q 3 and Q 4 in the general formula (16), respectively, and preferred forms are also the same. That is, Q 5 and Q 6 are preferably the same or different and each represents a linking group having 1 carbon atom.
In the general formula (18), the dotted arc, the dotted line portion in the skeleton represented by the solid line, and the arrow from the nitrogen atom to the boron atom have the same meaning as in the general formula (16), and the dotted arc A preferred structure is also the same as that of the general formula (16). That is, the boron-containing compound represented by the general formula (18) is preferably a boron-containing compound represented by the following general formula (19).
(一般式(19)中、窒素原子からホウ素原子への矢印、X9、X10、X11、X12、A1、n2及びn3は、一般式(18)と同様である。n2を付した括弧内の構造単位の隣の構造単位との結合も一般式(18)と同様である。) (In the general formula (19), arrows from a nitrogen atom to a boron atom, X 9 , X 10 , X 11 , X 12 , A 1 , n 2 and n 3 are the same as in the general formula (18). The bond with the structural unit adjacent to the structural unit in parentheses marked with 2 is the same as in the general formula (18).)
上記一般式(18)において、n2は、n2を付した括弧内の構造単位の数を表し、1以上の数を表す。n3は、n3を付した括弧内の構造単位の数を表し、1以上の数を表す。n2、n3は、それぞれ独立に、同一又は異なって、1以上の数を表すが、これは、以下のような意味である。n2、n3は、それぞれ独立した数である。このため、n2、n3は同じ数であってもよいし、異なる数であってもよい。 In the general formula (18), n 2 represents the number of structural units in parentheses marked with n 2, it represents a number of 1 or more. n 3 represents the number of structural units in parentheses with n 3 and represents a number of 1 or more. n 2 and n 3 are independently the same or different and each represents a number of 1 or more, and this has the following meaning. n 2 and n 3 are independent numbers. For this reason, n 2 and n 3 may be the same number or different numbers.
上記一般式(18)で表されるホウ素含有化合物は、上記一般式(18)で表される繰り返し単位の構造を1つ有するものであってもよく、複数有するものであってもよい。ホウ素含有化合物が、上記一般式(18)で表される繰り返し構造を複数有する場合、ある構造におけるn2、n3と、隣り合う構造におけるn2、n3とは、同一であってもよいし異なっていてもよい。 The boron-containing compound represented by the general formula (18) may have one or more repeating unit structures represented by the general formula (18). Boron-containing compound, if having a plurality of repeating structures represented by the general formula (18), and n 2, n 3 in a certain structure, and n 2, n 3 in the adjacent structure, may be the same It may be different.
したがって、上記一般式(18)で表されるホウ素含有化合物には、交互共重合体(上記一般式(18)で表される繰り返し構造を2つ以上有し、全ての一般式(18)で表される構造において、n2が同じ数であり、n3も同じ数である)、ブロック共重合体(上記一般式(18)で表される繰り返し構造を1つ有し、n2、n3の少なくとも1つが2以上)、ランダム共重合体(上記一般式(18)で表される繰り返し構造を2つ以上有し、該複数の一般式(18)で表される構造の中に少なくとも1つ、n2、n3のいずれか又は両方が他の構造におけるn2、n3と異なるものがある)のいずれの構造のものも含まれる。
上記一般式(18)で表されるホウ素含有化合物は、これらの中でも、交互共重合体であることが好ましい。
Therefore, the boron-containing compound represented by the general formula (18) has two or more alternating copolymers (two or more repeating structures represented by the general formula (18)). In the structure represented, n 2 is the same number, and n 3 is the same number), a block copolymer (having one repeating structure represented by the general formula (18), and n 2 , n 3 or more), a random copolymer (having two or more repeating structures represented by the above general formula (18), and at least among the structures represented by the plurality of general formulas (18) 1 or any of n 2 and n 3 or both are different from n 2 and n 3 in other structures).
Among these, the boron-containing compound represented by the general formula (18) is preferably an alternating copolymer.
上記一般式(18)において、X9、X10、X11及びX12は、同一又は異なって、水素原子、環構造の置換基となる1価の置換基、又は、直接結合を表す。
上記一般式(18)では、X9、X10、X11及びX12のいずれか2つが、重合体の主鎖の一部として結合を形成することになる。X9〜X12のうち、重合体の主鎖の一部として結合を形成するものは、直接結合となる。X9、X10、X11及びX12のうち、重合に関与しないものは、水素原子又は1価の置換基となる。
X9、X10、X11及びX12のうち、重合に関与しない1価の基の具体例及び好ましいものは、上述した一般式(16)で表されるホウ素含有化合物のX5、X6の具体例及び好ましいものと同様である。
In the general formula (18), X 9 , X 10 , X 11 and X 12 are the same or different and each represents a hydrogen atom, a monovalent substituent which serves as a substituent of a ring structure, or a direct bond.
In the general formula (18), any two of X 9 , X 10 , X 11 and X 12 form a bond as part of the main chain of the polymer. Among X 9 to X 12 , those that form a bond as part of the polymer main chain are directly bonded. Of X 9 , X 10 , X 11 and X 12 , those not involved in the polymerization are hydrogen atoms or monovalent substituents.
Among X 9 , X 10 , X 11 and X 12 , specific examples and preferred monovalent groups that do not participate in polymerization are X 5 and X 6 of the boron-containing compound represented by the general formula (16). These are the same as the specific examples and preferred ones.
上記一般式(18)で表されるホウ素含有化合物において、X9、X10、X11及びX12のうち、直接結合は、X9、X10、X11及びX12のいずれのものであってもよいが、X9とX10、又は、X11とX12とが直接結合であることが好ましい。この場合、上記一般式(18)で表されるホウ素含有化合物は、下記一般式(20)または一般式(21)で表される繰り返し単位の構造を有する重合体となる。 In the boron-containing compound represented by the general formula (18), of X 9, X 10, X 11 and X 12, direct bond, any of those X 9, X 10, X 11 and X 12 However, X 9 and X 10 or X 11 and X 12 are preferably a direct bond. In this case, the boron-containing compound represented by the general formula (18) is a polymer having a structure of a repeating unit represented by the following general formula (20) or general formula (21).
(一般式(20)および(21)中、点線の円弧、実線で表される骨格部分における点線部分、窒素原子からホウ素原子への矢印、Q5、Q6、A1、n2及びn3は、一般式(18)と同様である。一般式(20)中、X9、X10は、直接結合を表し、X11、X12は、水素原子又は1価の置換基を表す。一般式(21)中、X11、X12は、直接結合を表し、X9、X10は、水素原子又は1価の置換基を表す。) (In the general formulas (20) and (21), a dotted arc, a dotted line portion in a skeleton represented by a solid line, an arrow from a nitrogen atom to a boron atom, Q 5 , Q 6 , A 1 , n 2 and n 3 Is the same as in general formula (18) In formula (20), X 9 and X 10 represent a direct bond, and X 11 and X 12 represent a hydrogen atom or a monovalent substituent. In formula (21), X 11 and X 12 represent a direct bond, and X 9 and X 10 represent a hydrogen atom or a monovalent substituent.)
上記第2材料として用いるホウ素含有化合物が重合体である場合、重量平均分子量は5,000〜1,000,000であることが好ましい。重量平均分子量がこのような範囲であると、第2材料と、第1材料とを含む塗料組成物を塗布する方法により有機薄膜を製造する場合に容易に薄膜化できる。重量平均分子量は、より好ましくは10,000〜500,000であり、更に好ましくは30,000〜200,000である。
上記重量平均分子量は、ポリスチレン換算によるゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)によって、以下の装置、及び、測定条件で測定できる。
高速GPC装置:HLC−8220GPC(東ソー社製)
展開溶媒 クロロホルム
カラム TSK−gel GMHXL ×2本
溶離液流量 1ml/min
カラム温度 40℃
When the boron-containing compound used as the second material is a polymer, the weight average molecular weight is preferably 5,000 to 1,000,000. When the weight average molecular weight is in such a range, the organic thin film can be easily thinned by a method of applying a coating composition containing the second material and the first material. The weight average molecular weight is more preferably 10,000 to 500,000, still more preferably 30,000 to 200,000.
The said weight average molecular weight can be measured with the following apparatuses and measurement conditions by the gel permeation chromatography (GPC) by polystyrene conversion.
High-speed GPC device: HLC-8220GPC (manufactured by Tosoh Corporation)
Developing solvent Chloroform column TSK-gel GMHXL x 2
Column temperature 40 ° C
上記一般式(18)におけるA1としては、2価の基であれば、特に制限されないが、アルケニル基、アリーレン基、2価の芳香族複素環基のいずれかが好ましい。
上記アリーレン基とは、芳香族炭化水素から、水素原子2個を除いた原子団であり、環を構成する炭素数は通常6〜60程度であり、好ましくは6〜20である。該芳香族炭化水素としては、縮合環をもつもの、独立したベンゼン環または縮合環2個以上が直接又はビニレン等の基を介して結合したものも含まれる。
A 1 in the general formula (18) is not particularly limited as long as it is a divalent group, but is preferably an alkenyl group, an arylene group, or a divalent aromatic heterocyclic group.
The arylene group is an atomic group obtained by removing two hydrogen atoms from an aromatic hydrocarbon, and the number of carbon atoms constituting the ring is usually about 6 to 60, preferably 6 to 20. The aromatic hydrocarbon includes those having a condensed ring and those having two or more independent benzene rings or condensed rings bonded directly or via a group such as vinylene.
上記アリーレン基としては、例えば、下記一般式(15−1)〜(15−23)で表される基等が挙げられる。これらの中でもフェニレン基、ビフェニレン基、フルオレン−ジイル基、スチルベン−ジイル基が好ましい。 Examples of the arylene group include groups represented by general formulas (15-1) to (15-23) shown below. Among these, a phenylene group, a biphenylene group, a fluorene-diyl group, and a stilbene-diyl group are preferable.
なお、一般式(15−1)〜(15−23)において、Rは、同一若しくは異なって、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルキルオキシ基、アルキルチオ基、アルキルアミノ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルキルオキシ基、アリールアルキルチオ基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、イミド基、イミン残基、アミノ基、置換アミノ基、置換シリル基、置換シリルオキシ基、置換シリルチオ基、置換シリルアミノ基、1価の複素環基、ヘテロアリールオキシ基、ヘテロアリールチオ基、アリールアルケニル基、アリールエチニル基、カルボキシル基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アリールアルキルオキシカルボニル基、ヘテロアリールオキシカルボニル基またはシアノ基を表す。 In general formulas (15-1) to (15-23), R's are the same or different and are a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an alkyloxy group, an alkylthio group, an alkylamino group, an aryl group, an aryloxy group. Group, arylthio group, arylalkyl group, arylalkyloxy group, arylalkylthio group, acyl group, acyloxy group, amide group, imido group, imine residue, amino group, substituted amino group, substituted silyl group, substituted silyloxy group, substituted Silylthio group, substituted silylamino group, monovalent heterocyclic group, heteroaryloxy group, heteroarylthio group, arylalkenyl group, arylethynyl group, carboxyl group, alkyloxycarbonyl group, aryloxycarbonyl group, arylalkyloxycarbonyl group , Heteroaryl oxy It represents a carbonyl group or a cyano group.
一般式(15−1)〜(15−23)では、一般式(15−1)中においてx−yで示した線のように、環構造に交差して付された線は、環構造が被結合部分における原子と直接結合していることを意味する。すなわち、一般式(15−1)においては、x−yで示される線が付された環を構成する炭素原子のいずれかと直接結合することを意味し、その環構造における結合位置は限定されない。
また、一般式(15−1)〜(15−23)では、一般式(15−10)中においてz−で示した線のように、環構造の頂点に付された線は、その位置において環構造が被結合部分における原子と直接結合していることを意味する。
また、環構造に交差して付されたRの付いた線は、Rが、その環構造に対して1つ結合していてもよく、複数結合していてもよいことを意味し、その結合位置も限定されない。
In the general formulas (15-1) to (15-23), the line attached across the ring structure like the line indicated by xy in the general formula (15-1) has a ring structure. It means that it is directly bonded to an atom in the bonded moiety. That is, in the general formula (15-1), it means that it is directly bonded to any of the carbon atoms constituting the ring indicated by the line xy, and the bonding position in the ring structure is not limited.
Further, in the general formulas (15-1) to (15-23), the line attached to the apex of the ring structure is the same as the line indicated by z- in the general formula (15-10). It means that the ring structure is directly bonded to the atom in the bonded moiety.
Moreover, the line with R attached so as to intersect the ring structure means that R may be bonded to the ring structure one or plural, and the bond The position is not limited.
また、一般式(15−1)〜(15−10)及び(15−15)〜(15−20)において、炭素原子は窒素原子と置き換えられていてもよく、水素原子はフッ素原子に置換されていてもよい。 In the general formulas (15-1) to (15-10) and (15-15) to (15-20), the carbon atom may be replaced with a nitrogen atom, and the hydrogen atom is replaced with a fluorine atom. It may be.
上記2価の芳香族複素環基とは、芳香族複素環化合物から水素原子2個を除いた残りの原子団をいい、環を構成する炭素数は通常3〜60程度である。該芳香族複素環化合物としては、環式構造をもつ芳香族有機化合物のうち、環を構成する元素が炭素原子だけでなく、酸素、硫黄、窒素、リン、ホウ素、ヒ素などのヘテロ原子を環内に含むものも含まれる。 The said bivalent aromatic heterocyclic group means the remaining atomic groups remove | excluding two hydrogen atoms from the aromatic heterocyclic compound, and carbon number which comprises a ring is about 3-60 normally. The aromatic heterocyclic compound includes not only carbon atoms but also heteroatoms such as oxygen, sulfur, nitrogen, phosphorus, boron, arsenic, etc., as the elements constituting the ring among aromatic organic compounds having a cyclic structure. Also included within.
上記2価の芳香族複素環基としては、例えば、下記一般式(16−1)〜(16−38)で表される複素環基等が挙げられる。
なお、一般式(16−1)〜(16−38)において、Rは、上記アリーレン基の有するRと同様である。Yは、O、S、SO、SO2、Se、又は、Teを表す。環構造に交差して付された線、環構造の頂点に付された線、環構造に交差して付されたRの付いた線については、一般式(15−1)〜(15−23)と同様である。
また、一般式(16−1)〜(16−38)において、炭素原子は窒素原子と置き換えられていてもよく、水素原子はフッ素原子に置換されていてもよい。
Examples of the divalent aromatic heterocyclic group include heterocyclic groups represented by the following general formulas (16-1) to (16-38).
In general formulas (16-1) to (16-38), R is the same as R in the arylene group. Y represents O, S, SO, SO 2 , Se, or Te. The lines attached to intersect the ring structure, the lines attached to the apex of the ring structure, and the lines with R attached to intersect the ring structure are represented by the general formulas (15-1) to (15-23). ).
In general formulas (16-1) to (16-38), the carbon atom may be replaced with a nitrogen atom, and the hydrogen atom may be replaced with a fluorine atom.
上記一般式(18)におけるA1としては、上述したものの中でも(15−1)、(15−9)、(16−1)、(16−9)、(16−16)、(16−17)が好ましく、より好ましくは(15−1)、(15−9)である。この場合、上記一般式(18)で表されるホウ素含有化合物である第2材料と、第1材料とを含む塗料組成物を塗布する方法により有機薄膜を製造する場合に、優れた製膜性が得られる。 A 1 in the general formula (18) is (15-1), (15-9), (16-1), (16-9), (16-16), (16-17) among those described above. ) Is preferred, and (15-1) and (15-9) are more preferred. In this case, when producing an organic thin film by a method of applying a coating composition containing the second material, which is the boron-containing compound represented by the general formula (18), and the first material, excellent film forming properties Is obtained.
上記一般式(18)で表されるホウ素含有化合物の製造方法は、特に制限されないが、例えば、特開2011−184430号公報に記載の製造方法により製造できる。
上記一般式(18)で表されるホウ素含有化合物は、例えば、下記一般式(22)で表される反応性基を有するホウ素含有化合物と、下記一般式(23)で表される化合物とを含む単量体成分を反応させて製造することが好ましい。
Although the manufacturing method in particular of the boron containing compound represented by the said General formula (18) is not restrict | limited, For example, it can manufacture with the manufacturing method of Unexamined-Japanese-Patent No. 2011-184430.
The boron-containing compound represented by the general formula (18) includes, for example, a boron-containing compound having a reactive group represented by the following general formula (22) and a compound represented by the following general formula (23). It is preferable to produce by reacting the monomer components to be included.
(一般式(22)中、点線の円弧、実線で表される骨格部分における点線部分、窒素原子からホウ素原子への矢印、Q5及びQ6は、一般式(18)と同様である。X9’、X10’、X11’及びX12’は、同一又は異なって、水素原子又は環構造の置換基となる1価の置換基を表し、X9’、X10’、X11’及びX12’のうち少なくとも2つは、下記一般式(23)のX13、X14と反応する反応性基である。) (In the general formula (22), the dotted arc, the dotted portion in the skeleton represented by the solid line, the arrow from the nitrogen atom to the boron atom, Q 5 and Q 6 are the same as in the general formula (18). 9 ′, X 10 ′, X 11 ′ and X 12 ′ are the same or different and each represents a hydrogen atom or a monovalent substituent serving as a substituent of a ring structure, and X 9 ′, X 10 ′, X 11 ′ And at least two of X 12 ′ are reactive groups that react with X 13 and X 14 of the following general formula (23).
X13−A1−X14 (23)
(式中、A1は、一般式(18)と同様である。X13、X14は、反応性基を表す。)
X 13 -A 1 -X 14 (23 )
(Wherein, A 1 is the same as in the general formula (18) .X 13, X 14 represents a reactive group.)
一般式(22)で表されるホウ素含有化合物と一般式(23)で表される化合物とを反応させると、重縮合反応により、一般式(18)で表されるホウ素含有重合体が合成される。
X9’〜X12’のうち、一般式(23)のX13、X14と反応する反応性基以外の1価の置換基は、上記一般式(18)におけるX9〜X12の1価の置換基と同様である。
When the boron-containing compound represented by the general formula (22) is reacted with the compound represented by the general formula (23), a boron-containing polymer represented by the general formula (18) is synthesized by a polycondensation reaction. The
Among X 9 ′ to X 12 ′, a monovalent substituent other than the reactive group that reacts with X 13 and X 14 in the general formula (23) is 1 in X 9 to X 12 in the general formula (18). The same as the valent substituent.
重縮合反応し得る反応性基の組み合わせとしては、以下のいずれかのものが好ましく、一般式(22)で表されるホウ素含有化合物と一般式(23)で表される化合物とが、これらのいずれかの重縮合反応し得る反応性基の組み合わせにより、重縮合反応することが好ましい。
ボリル基とハロゲン原子、スタニル基とハロゲン原子、アルデヒド基とホスホニウムメチル基、ビニル基とハロゲン原子、アルデヒド基とホスホネートメチル基、ハロゲン原子とハロゲン化マグネシウム、ハロゲン原子とハロゲン原子、ハロゲン原子とシリル基、ハロゲン原子と水素原子。
The combination of reactive groups capable of undergoing polycondensation reaction is preferably any of the following, and the boron-containing compound represented by the general formula (22) and the compound represented by the general formula (23) The polycondensation reaction is preferably carried out by a combination of reactive groups capable of undergoing any polycondensation reaction.
Boryl group and halogen atom, stannyl group and halogen atom, aldehyde group and phosphonium methyl group, vinyl group and halogen atom, aldehyde group and phosphonate methyl group, halogen atom and magnesium halide, halogen atom and halogen atom, halogen atom and silyl group , Halogen atoms and hydrogen atoms.
上記一般式(18)で表されるホウ素含有化合物を製造するために使用する単量体成分は、一般式(22)で表されるホウ素含有化合物と一般式(23)で表される化合物とを含む限り、その他の単量体を含んでいてもよい。
その他の単量体を含む場合、単量体成分全体100モル%に対して、一般式(22)で表されるホウ素含有化合物と一般式(23)で表される化合物との合計が90モル%以上であることが好ましく、より好ましくは95モル%以上であり、最も好ましくは100モル%である。すなわち、単量体成分は、一般式(22)で表されるホウ素含有化合物と一般式(23)で表される化合物のみを含むことが最も好ましい。
The monomer component used to produce the boron-containing compound represented by the general formula (18) includes a boron-containing compound represented by the general formula (22) and a compound represented by the general formula (23). As long as it contains, other monomers may be included.
When other monomers are included, the total of the boron-containing compound represented by the general formula (22) and the compound represented by the general formula (23) is 90 mol with respect to 100 mol% of the whole monomer components. % Or more, more preferably 95 mol% or more, and most preferably 100 mol%. That is, it is most preferable that the monomer component contains only the boron-containing compound represented by the general formula (22) and the compound represented by the general formula (23).
上記その他の単量体としては、一般式(22)で表されるホウ素含有化合物または一般式(23)で表される化合物と反応し得る反応性基を有する化合物が挙げられる。なお、上記単量体成分として、一般式(22)で表されるホウ素含有化合物および一般式(23)で表される化合物は、それぞれ1種のみ含んでいてもよく、2種以上含んでいてもよい。 Examples of the other monomer include a boron-containing compound represented by the general formula (22) or a compound having a reactive group capable of reacting with the compound represented by the general formula (23). In addition, as said monomer component, the boron-containing compound represented by General formula (22) and the compound represented by General formula (23) may contain only 1 type, respectively, and contain 2 or more types. Also good.
単量体成分中における一般式(22)で表されるホウ素含有化合物と一般式(23)で表される化合物とのモル比は、100/0〜10/90であることが好ましく、より好ましくは70/30〜30/70であり、最も好ましくは、50/50である。
また、重合反応の際における単量体成分の固形分濃度は、0.01質量%〜溶媒に溶解する最大濃度の範囲で適宜設定することが好ましい。固形分濃度が希薄すぎると、反応の効率が悪く、濃すぎると反応の制御が難しくなる恐れがあることから、好ましい固形分濃度は0.05〜10質量%である。
The molar ratio of the boron-containing compound represented by the general formula (22) and the compound represented by the general formula (23) in the monomer component is preferably 100/0 to 10/90, more preferably. Is 70/30 to 30/70, most preferably 50/50.
Moreover, it is preferable to set suitably the solid content concentration of the monomer component in the case of a polymerization reaction in the range of 0.01 mass%-the maximum density | concentration which melt | dissolves in a solvent. If the solid content concentration is too dilute, the reaction efficiency is poor, and if it is too thick, the reaction may be difficult to control. Therefore, the preferable solid content concentration is 0.05 to 10% by mass.
上記一般式(18)で表されるホウ素含有化合物は、一般式(21−1)または(21−2)で表されるホウ素含有化合物であることが最も好ましい。上記一般式(18)で表されるホウ素含有化合物としては、特に、溶媒に溶解しやすく、第1材料と第2材料とを含む塗料組成物を容易に調製できる一般式(21−2)で表されるホウ素含有化合物が好ましい。
(一般式(21−1)中、n5は、1以上の数を表す。)(一般式(21−2)中、n4は、1以上の数を表す。)
The boron-containing compound represented by the general formula (18) is most preferably a boron-containing compound represented by the general formula (21-1) or (21-2). As the boron-containing compound represented by the general formula (18), in particular, the general formula (21-2) that is easily dissolved in a solvent and can easily prepare a coating composition containing the first material and the second material. The boron-containing compounds represented are preferred.
(In General Formula (21-1), n 5 represents a number of 1 or more.) (In General Formula (21-2), n 4 represents a number of 1 or more.)
以上まとめると、上記一般式(14)、(16)、(18)で表されるホウ素含有化合物を、電子輸送性を有する第2材料として用いた場合、第1材料と第2材料とを含む塗料組成物を塗布する方法により容易に均一な有機薄膜が得られる。
また、上記一般式(14)、(16)、(18)で表されるホウ素含有化合物は、最低非占有軌道(LUMO)エネルギーが深いため、有機電界発光素子の電子注入層としての材料として好適である。したがって、これらのホウ素含有化合物を第2材料として含む有機薄膜は、特に有機電界発光素子の電子注入層として好適である。
In summary, when the boron-containing compound represented by the general formulas (14), (16), and (18) is used as the second material having an electron transporting property, the first material and the second material are included. A uniform organic thin film can be easily obtained by the method of applying the coating composition.
Further, since the boron-containing compounds represented by the general formulas (14), (16), and (18) have a deepest minimum unoccupied orbital (LUMO) energy, they are suitable as a material for an electron injection layer of an organic electroluminescence device. It is. Therefore, an organic thin film containing these boron-containing compounds as the second material is particularly suitable as an electron injection layer of an organic electroluminescence device.
本発明の有機電界発光素子が、第1材料と第2材料とを含むものである場合、第1材料と第2材料との質量比(第1材料:第2材料)は、0.01:99.9〜10:1であることが好ましい。より好ましくは、0.5:1〜40:1であり、更に好ましくは、2:1〜20:1である。このような質量比である場合、有機電界発光素子が第1材料と第2材料とを含むことによる電子輸送性および電子注入性の向上効果が顕著となる。 When the organic electroluminescent element of the present invention includes the first material and the second material, the mass ratio of the first material to the second material (first material: second material) is 0.01: 99. It is preferably 9-10: 1. More preferably, it is 0.5: 1 to 40: 1, and further preferably 2: 1 to 20: 1. In such a mass ratio, the effect of improving the electron transport property and the electron injection property due to the organic electroluminescent element containing the first material and the second material becomes remarkable.
本発明の有機電界発光素子において、第1材料を含む層や第2材料を含む層は、第1材料、第2材料以外のその他の材料を含むものであってもよい。
他の材料としては電子輸送材料を用いることが好ましい。電子輸送材料としては、例えば、有機電界発光素子の電子輸送層の材料として従来公知のいずれの材料を用いてもよい。具体的には、後述する電子輸送層の材料の具体例と同様の化合物を用いることができる。
In the organic electroluminescent element of the present invention, the layer containing the first material and the layer containing the second material may contain other materials other than the first material and the second material.
It is preferable to use an electron transport material as the other material. As the electron transport material, for example, any conventionally known material may be used as the material of the electron transport layer of the organic electroluminescent element. Specifically, compounds similar to specific examples of the material for the electron transport layer described later can be used.
<有機電界発光素子の構成>
次に、本発明の有機電界発光素子の構成について説明する。
本発明の有機電界発光素子は、陽極と陰極との間に複数の有機化合物層が積層された構造を有する。
本発明の有機電界発光素子の構成は特に制限されないが、陰極、電子注入層、必要に応じて電子輸送層、発光層、正孔輸送層及び/又は正孔注入層、陽極の各層をこの順に隣接して有する素子であることが好ましい。なお、これらの各層は、1層からなるものであってもよく、2層以上からなるものであってもよい。
上記構成の有機電界素子において、素子が電子輸送層を有さない場合は、電子注入層と発光層とが隣接することになる。また、素子が正孔輸送層、正孔注入層のいずれか一方のみを有する場合には、当該一方の層が発光層と陽極とに隣接して積層されることになり、素子が正孔輸送層と正孔注入層の両方を有する場合には、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、陽極の順にこれらの層が隣接して積層されることになる。
本発明の有機電界発光素子は、基板と反対側に光を取り出すトップエミッション型のものであってもよいし、基板側に光を取り出すボトムエミッション型のものであってもよい。
<Configuration of organic electroluminescent element>
Next, the structure of the organic electroluminescent element of the present invention will be described.
The organic electroluminescent element of the present invention has a structure in which a plurality of organic compound layers are laminated between an anode and a cathode.
The configuration of the organic electroluminescence device of the present invention is not particularly limited, but the cathode, the electron injection layer, and optionally the electron transport layer, the light emitting layer, the hole transport layer and / or the hole injection layer, and the anode layer in this order. It is preferable that the element is adjacent. Each of these layers may be composed of one layer, or may be composed of two or more layers.
In the organic electric field element having the above configuration, when the element does not have an electron transport layer, the electron injection layer and the light emitting layer are adjacent to each other. In addition, when the element has only one of the hole transport layer and the hole injection layer, the one layer is laminated adjacent to the light emitting layer and the anode, and the element transports the hole. When both the layer and the hole injection layer are provided, these layers are laminated adjacently in the order of the light emitting layer, the hole transport layer, the hole injection layer, and the anode.
The organic electroluminescent element of the present invention may be a top emission type that extracts light to the side opposite to the substrate, or may be a bottom emission type that extracts light to the substrate side.
本発明における第1材料を含む層は、電子注入特性に優れたものであるから、本発明の素子は、該第1材料を含む層を電子注入層として有するものであることが好ましい。第1材料を含む層を電子注入層として有することで、駆動電圧が低く、優れた特性を有する素子となる。 Since the layer containing the first material in the present invention has excellent electron injection characteristics, the element of the present invention preferably has a layer containing the first material as an electron injection layer. By including the layer containing the first material as the electron injection layer, an element having low driving voltage and excellent characteristics can be obtained.
図1は、本発明の有機電界発光素子の一例を説明するための概略断面図である。図1に示す本実施形態の有機電界発光素子は、陽極2と陰極8との間に発光層5を有する。図1に示す有機電界発光素子では、陰極8と発光層5との間に、電子注入層7を有している。図1に示す有機電界発光素子は、基板1と発光層5との間に陽極2が配置された順構造の有機電界発光素子である。
本実施形態の有機電界発光素子は、基板1上に、陽極2と、正孔注入層3と、正孔輸送層4と、発光層5と、電子輸送層6と、電子注入層7と、陰極8とがこの順に形成された積層構造を有する。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view for explaining an example of the organic electroluminescent element of the present invention. The organic electroluminescent element of this embodiment shown in FIG. 1 has a
The organic electroluminescent device of this embodiment comprises an
「基板」
本発明の有機電界発光素子における基板の材料としては、樹脂材料、ガラス材料等が挙げられる。
基板に用いられる樹脂材料としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー、ポリアミド、ポリエーテルサルフォン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリアリレート等が挙げられる。基板の材料として、樹脂材料を用いた場合、柔軟性に優れた有機電界発光素子が得られるため好ましい。
基板に用いられるガラス材料としては、石英ガラス、ソーダガラス等が挙げられる。
"substrate"
Examples of the material of the substrate in the organic electroluminescent element of the present invention include a resin material and a glass material.
Examples of the resin material used for the substrate include polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polypropylene, cycloolefin polymer, polyamide, polyether sulfone, polymethyl methacrylate, polycarbonate, and polyarylate. When a resin material is used as the material for the substrate, an organic electroluminescent element having excellent flexibility is obtained, which is preferable.
Examples of the glass material used for the substrate include quartz glass and soda glass.
本発明の有機電界発光素子がボトムエミッション型のものである場合には、基板の材料として、透明基板を用いる。
本発明の有機電界発光素子がトップエミッション型のものである場合には、基板の材料として、透明基板だけでなく、不透明基板を用いてもよい。不透明基板としては、例えば、アルミナのようなセラミックス材料からなる基板、ステンレス鋼のような金属板の表面に酸化膜(絶縁膜)を形成した基板、樹脂材料で構成された基板等が挙げられる。
When the organic electroluminescent element of the present invention is of a bottom emission type, a transparent substrate is used as the substrate material.
When the organic electroluminescent element of the present invention is of a top emission type, not only a transparent substrate but also an opaque substrate may be used as a substrate material. Examples of the opaque substrate include a substrate made of a ceramic material such as alumina, a substrate in which an oxide film (insulating film) is formed on the surface of a metal plate such as stainless steel, and a substrate made of a resin material.
上記基板の平均厚さは、基板の材料等に応じて決定でき、0.1〜30mmであることが好ましく、0.1〜10mmであることがより好ましい。
基板の平均厚さは、デジタルマルチメーター、ノギスにより測定できる。
The average thickness of the substrate can be determined according to the material of the substrate, and is preferably 0.1 to 30 mm, more preferably 0.1 to 10 mm.
The average thickness of the substrate can be measured with a digital multimeter or a caliper.
「陽極」
本発明の有機電界発光素子において、陽極に用いられる材料としては、ITO、IZO、Au、Pt、Ag、Cu、Alまたはこれらを含む合金等が挙げられる。この中でも、陽極9の材料として、ITO、IZO、Au、Ag、Alを用いることが好ましい。
"anode"
In the organic electroluminescent element of the present invention, examples of the material used for the anode include ITO, IZO, Au, Pt, Ag, Cu, Al, and alloys containing these. Among these, it is preferable to use ITO, IZO, Au, Ag, or Al as the material of the anode 9.
上記陽極の平均厚さは、特に限定されないが、10〜1000nmであることが好ましく、30〜150nmであることがより好ましい。また、陽極の材料として不透過な材料を用いる場合でも、例えば、平均厚さを10〜30nm程度にすることで、トップエミッション型の有機電界発光素子における透明な陽極として使用できる。
陽極の平均厚さは、水晶振動子膜厚計により陽極の成膜時に測定できる。
The average thickness of the anode is not particularly limited, but is preferably 10 to 1000 nm, and more preferably 30 to 150 nm. Even when an opaque material is used as the anode material, for example, by setting the average thickness to about 10 to 30 nm, it can be used as a transparent anode in a top emission type organic electroluminescence device.
The average thickness of the anode can be measured at the time of film formation of the anode with a crystal oscillator thickness meter.
「正孔注入層」
本発明の有機電界発光素子において、正孔注入層に用いられる材料としては、ジピラジノ[2,3−f:2’,3’−h]キノキサリン−2,3,6,7,10,11−ヘキサカルボニトリル(HAT−CN)や2,3,5,6−テトラフルオロ−7,7,8,8−テトラシアノ−キノジメタン(F4−TCNQ)等が挙げられる。
"Hole injection layer"
In the organic electroluminescent element of the present invention, the material used for the hole injection layer is dipyrazino [2,3-f: 2 ′, 3′-h] quinoxaline-2,3,6,7,10,11-. Examples include hexacarbonitrile (HAT-CN) and 2,3,5,6-tetrafluoro-7,7,8,8-tetracyano-quinodimethane (F4-TCNQ).
上記正孔注入層の平均厚さは、特に限定されないが、1〜1000nmであることが好ましく、5〜50nmであることがより好ましい。
正孔注入層の平均厚さは、水晶振動子膜厚計により成膜時に測定することができる。
Although the average thickness of the said positive hole injection layer is not specifically limited, It is preferable that it is 1-1000 nm, and it is more preferable that it is 5-50 nm.
The average thickness of the hole injection layer can be measured at the time of film formation with a crystal oscillator thickness meter.
「正孔輸送層」
本発明の有機電界発光素子において、正孔輸送層に用いる正孔輸送性有機材料としては、各種p型の高分子材料(有機ポリマー)、各種p型の低分子材料を単独または組み合わせて用いることができる。
具体的には、正孔輸送層の材料として、例えば、N,N’−ジ(1−ナフチル)−N,N’−ジフェニル−1,1’−ビフェニル−4,4’−ジアミン(α−NPD)、N4,N4’−ビス(ジベンゾ[b,d]チオフェン−4−イル)−N4,N4’−ジフェニルビフェニルー4,4’−ジアミン(DBTPB)、ポリアリールアミン、フルオレン−アリールアミン共重合体、フルオレン−ビチオフェン共重合体、ポリ(N−ビニルカルバゾール)、ポリビニルピレン、ポリビニルアントラセン、ポリチオフェン、ポリアルキルチオフェン、ポリヘキシルチオフェン、ポリ(p−フェニレンビニレン)、ポリチニレンビニレン、ピレンホルムアルデヒド樹脂、エチルカルバゾールホルムアルデヒド樹脂またはその誘導体等が挙げられる。これらの正孔輸送層7の材料は、他の化合物との混合物として用いることもできる。一例として、正孔輸送層7の材料として用いられるポリチオフェンを含有する混合物として、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン/スチレンスルホン酸)(PEDOT/PSS)等が挙げられる。
`` Hole transport layer ''
In the organic electroluminescent device of the present invention, as the hole transporting organic material used for the hole transporting layer, various p-type high molecular materials (organic polymers) and various p-type low molecular materials may be used alone or in combination. Can do.
Specifically, as a material for the hole transport layer, for example, N, N′-di (1-naphthyl) -N, N′-diphenyl-1,1′-biphenyl-4,4′-diamine (α- NPD), N4, N4′-bis (dibenzo [b, d] thiophen-4-yl) -N4, N4′-diphenylbiphenyl-4,4′-diamine (DBTPB), polyarylamine, fluorene-arylamine Polymer, fluorene-bithiophene copolymer, poly (N-vinylcarbazole), polyvinylpyrene, polyvinylanthracene, polythiophene, polyalkylthiophene, polyhexylthiophene, poly (p-phenylene vinylene), polytinylene vinylene, pyrene formaldehyde resin And ethylcarbazole formaldehyde resin or derivatives thereof. These materials for the
上記正孔輸送層の平均厚さは、特に限定されないが、10〜150nmであることが好ましく、20〜100nmであることがより好ましい。
正孔輸送層の平均厚さは、例えば、触針式段差計、分光エリプソメトリーにより測定することができる。
Although the average thickness of the said positive hole transport layer is not specifically limited, It is preferable that it is 10-150 nm, and it is more preferable that it is 20-100 nm.
The average thickness of the hole transport layer can be measured, for example, by a stylus profilometer or spectroscopic ellipsometry.
「発光層」
本発明の有機電界発光素子において、発光層を形成する材料としては、発光層の材料として通常用いることのできるいずれの材料を用いてもよく、これらを混合して用いてもよい。具体的には、例えば、発光層として、ビス[2−(2−ベンゾチアゾリル)フェノラト]亜鉛(II)(Zn(BTZ)2)と、トリス[1−フェニルイソキノリン]イリジウム(III)(Ir(piq)3)とを含むものとすることができる。
また、発光層を形成する材料は、低分子化合物であってもよいし、高分子化合物であってもよい。なお、本発明において低分子材料とは、高分子材料(重合体)ではない材料を意味し、分子量が低い有機化合物を必ずしも意味するものではない。
"Light emitting layer"
In the organic electroluminescent element of the present invention, as a material for forming the light emitting layer, any material that can be usually used as the material of the light emitting layer may be used, or a mixture thereof may be used. Specifically, for example, as a light-emitting layer, bis [2- (2-benzothiazolyl) phenolato] zinc (II) (Zn (BTZ) 2 ) and tris [1-phenylisoquinoline] iridium (III) (Ir (piq ) 3 ).
The material for forming the light emitting layer may be a low molecular compound or a high molecular compound. In the present invention, the low molecular weight material means a material that is not a polymer material (polymer), and does not necessarily mean an organic compound having a low molecular weight.
上記発光層を形成する高分子材料としては、例えば、トランス型ポリアセチレン、シス型ポリアセチレン、ポリ(ジ−フェニルアセチレン)(PDPA)、ポリ(アルキルフェニルアセチレン)(PAPA)のようなポリアセチレン系化合物;ポリ(パラ−フェンビニレン)(PPV)、ポリ(2,5−ジアルコキシ−パラ−フェニレンビニレン)(RO−PPV)、シアノ−置換−ポリ(パラ−フェンビニレン)(CN−PPV)、ポリ(2−ジメチルオクチルシリル−パラ−フェニレンビニレン)(DMOS−PPV)、ポリ(2−メトキシ,5−(2’−エチルヘキソキシ)−パラ−フェニレンビニレン)(MEH−PPV)のようなポリパラフェニレンビニレン系化合物;ポリ(3−アルキルチオフェン)(PAT)、ポリ(オキシプロピレン)トリオール(POPT)のようなポリチオフェン系化合物;ポリ(9,9−ジアルキルフルオレン)(PDAF)、ポリ(ジオクチルフルオレン−アルト−ベンゾチアジアゾール)(F8BT)、α,ω−ビス[N,N’−ジ(メチルフェニル)アミノフェニル]−ポリ[9,9−ビス(2−エチルヘキシル)フルオレン−2,7−ジル](PF2/6am4)、ポリ(9,9−ジオクチル−2,7−ジビニレンフルオレニル−オルト−コ(アントラセン−9,10−ジイル)のようなポリフルオレン系化合物;ポリ(パラ−フェニレン)(PPP)、ポリ(1,5−ジアルコキシ−パラ−フェニレン)(RO−PPP)のようなポリパラフェニレン系化合物;ポリ(N−ビニルカルバゾール)(PVK)のようなポリカルバゾール系化合物;ポリ(メチルフェニルシラン)(PMPS)、ポリ(ナフチルフェニルシラン)(PNPS)、ポリ(ビフェニリルフェニルシラン)(PBPS)のようなポリシラン系化合物;更には特願2010−230995号、特願2011−6457号に記載のホウ素化合物系高分子材料等が挙げられる。 Examples of the polymer material forming the light emitting layer include polyacetylene compounds such as trans-type polyacetylene, cis-type polyacetylene, poly (di-phenylacetylene) (PDPA), and poly (alkylphenylacetylene) (PAPA); (Para-phenvinylene) (PPV), poly (2,5-dialkoxy-para-phenylenevinylene) (RO-PPV), cyano-substituted-poly (para-phenvinylene) (CN-PPV), poly (2 Polyparaphenylene vinylene compounds such as -dimethyloctylsilyl-para-phenylene vinylene (DMOS-PPV), poly (2-methoxy, 5- (2'-ethylhexoxy) -para-phenylene vinylene) (MEH-PPV) Poly (3-alkylthiophene) (PAT), poly (oxy Polythiophene compounds such as (Lopyrene) triol (POP); poly (9,9-dialkylfluorene) (PDAF), poly (dioctylfluorene-alt-benzothiadiazole) (F8BT), α, ω-bis [N, N ′ -Di (methylphenyl) aminophenyl] -poly [9,9-bis (2-ethylhexyl) fluorene-2,7-zyl] (PF2 / 6am4), poly (9,9-dioctyl-2,7-divinylene) Polyfluorene-based compounds such as fluorenyl-ortho-co (anthracene-9,10-diyl); poly (para-phenylene) (PPP), poly (1,5-dialkoxy-para-phenylene) (RO— Polyparaphenylene compounds such as PPP); polycarbazol such as poly (N-vinylcarbazole) (PVK) Polysilane compounds such as poly (methylphenylsilane) (PMPS), poly (naphthylphenylsilane) (PNPS), poly (biphenylylphenylsilane) (PBPS); and Japanese Patent Application No. 2010-230995, Examples thereof include boron compound-based polymer materials described in Japanese Patent Application No. 2011-6457.
上記発光層を形成する低分子材料としては、例えば、配位子に2,2’−ビピリジン−4,4’−ジカルボン酸を持つ、3配位のイリジウム錯体、ファクトリス(2−フェニルピリジン)イリジウム(Ir(ppy)3)、8−ヒドロキシキノリンアルミニウム(Alq3)、トリス(4−メチル−8キノリノレート)アルミニウム(III)(Almq3)、8−ヒドロキシキノリン亜鉛(Znq2)、(1,10−フェナントロリン)−トリス−(4,4,4−トリフルオロ−1−(2−チエニル)−ブタン−1,3−ジオネート)ユーロピウム(III)(Eu(TTA)3(phen))、2,3,7,8,12,13,17,18−オクタエチル−21H,23H−ポルフィンプラチナム(II)のような各種金属錯体;ジスチリルベンゼン(DSB)、ジアミノジスチリルベンゼン(DADSB)のようなベンゼン系化合物;ナフタレン、ナイルレッドのようなナフタレン系化合物;フェナントレンのようなフェナントレン系化合物;クリセン、6−ニトロクリセンのようなクリセン系化合物;ペリレン、N,N’−ビス(2,5−ジ−t−ブチルフェニル)−3,4,9,10−ペリレン−ジ−カルボキシイミド(BPPC)のようなペリレン系化合物;コロネンのようなコロネン系化合物;アントラセン、ビススチリルアントラセンのようなアントラセン系化合物;ピレンのようなピレン系化合物;4−(ジ−シアノメチレン)−2−メチル−6−(パラ−ジメチルアミノスチリル)−4H−ピラン(DCM)のようなピラン系化合物;アクリジンのようなアクリジン系化合物;スチルベンのようなスチルベン系化合物;2,5−ジベンゾオキサゾールチオフェンのようなチオフェン系化合物;ベンゾオキサゾールのようなベンゾオキサゾール系化合物;ベンゾイミダゾールのようなベンゾイミダゾール系化合物;2,2’−(パラ−フェニレンジビニレン)−ビスベンゾチアゾールのようなベンゾチアゾール系化合物;ビスチリル(1,4−ジフェニル−1,3−ブタジエン)、テトラフェニルブタジエンのようなブタジエン系化合物;ナフタルイミドのようなナフタルイミド系化合物;クマリンのようなクマリン系化合物;ペリノンのようなペリノン系化合物;オキサジアゾールのようなオキサジアゾール系化合物;アルダジン系化合物;1,2,3,4,5−ペンタフェニル−1,3−シクロペンタジエン(PPCP)のようなシクロペンタジエン系化合物;キナクリドン、キナクリドンレッドのようなキナクリドン系化合物;ピロロピリジン、チアジアゾロピリジンのようなピリジン系化合物;2,2’,7,7’−テトラフェニル−9,9’−スピロビフルオレンのようなスピロ化合物;フタロシアニン(H2Pc)、銅フタロシアニンのような金属または無金属のフタロシアニン系化合物;更には特開2009−155325号公報、特開2011−184430号公報および特願2011−6458号に記載のホウ素化合物材料等が挙げられる。 Examples of the low molecular weight material forming the light emitting layer include a tricoordinate iridium complex having 2,2′-bipyridine-4,4′-dicarboxylic acid as a ligand, and factory (2-phenylpyridine). Iridium (Ir (ppy) 3 ), 8-hydroxyquinoline aluminum (Alq 3 ), tris (4-methyl-8 quinolinolate) aluminum (III) (Almq 3 ), 8-hydroxyquinoline zinc (Znq 2 ), (1, 10-phenanthroline) -tris- (4,4,4-trifluoro-1- (2-thienyl) -butane-1,3-dionate) europium (III) (Eu (TTA) 3 (phen)), 2, Various metal complexes such as 3,7,8,12,13,17,18-octaethyl-21H, 23H-porphine platinum (II); Benzene compounds such as rilbenzene (DSB) and diaminodistyrylbenzene (DADSB); naphthalene compounds such as naphthalene and nile red; phenanthrene compounds such as phenanthrene; chrysene compounds such as chrysene and 6-nitrochrysene A perylene compound such as perylene, N, N′-bis (2,5-di-t-butylphenyl) -3,4,9,10-perylene-di-carboximide (BPPC); Coronene compounds; anthracene compounds such as anthracene and bisstyrylanthracene; pyrene compounds such as pyrene; 4- (di-cyanomethylene) -2-methyl-6- (para-dimethylaminostyryl) -4H-pyran A pyran compound such as (DCM); Gin compounds; stilbene compounds such as stilbene; thiophene compounds such as 2,5-dibenzoxazole thiophene; benzoxazole compounds such as benzoxazole; benzimidazole compounds such as benzimidazole; 2,2 ′ Benzothiazole compounds such as-(para-phenylenedivinylene) -bisbenzothiazole; butadiene compounds such as bistyryl (1,4-diphenyl-1,3-butadiene) and tetraphenylbutadiene; naphthalimide Naphthalimide compounds; coumarin compounds such as coumarin; perinone compounds such as perinone; oxadiazole compounds such as oxadiazole; aldazine compounds; 1,2,3,4,5-pentaphenyl- 1,3-cyclopen Cyclopentadiene compounds such as diene (PPCP); quinacridone compounds such as quinacridone and quinacridone red; pyridine compounds such as pyrrolopyridine and thiadiazolopyridine; 2,2 ′, 7,7′-tetraphenyl- Spiro compounds such as 9,9′-spirobifluorene; metal or metal-free phthalocyanine compounds such as phthalocyanine (H 2 Pc) and copper phthalocyanine; and JP2009-155325A and JP2011-184430A And boron compound materials described in Japanese Patent Application No. 2011-6458.
上記発光層の平均厚さは、特に限定されないが、10〜150nmであることが好ましく、20〜100nmであることがより好ましい。
発光層の平均厚さは、触針式段差計により測定してもよいし、水晶振動子膜厚計により発光層の成膜時に測定してもよい。
Although the average thickness of the said light emitting layer is not specifically limited, It is preferable that it is 10-150 nm, and it is more preferable that it is 20-100 nm.
The average thickness of the light emitting layer may be measured with a stylus profilometer, or may be measured at the time of forming the light emitting layer with a crystal resonator film thickness meter.
「電子輸送層」
本発明の有機電界発光素子において、電子輸送層の材料としては、電子輸送層の材料として通常用いることができるいずれの材料を用いてもよい。また電子輸送層は、本発明の第2材料を含む、又は、第2材料からなるものであってもよい。
電子輸送層の材料として通常用いることができる材料の具体例としては、フェニル−ディピレニルホスフィンオキサイド(POPy2)のようなホスフィンオキサイド誘導体、トリス−1,3,5−(3’−(ピリジン−3’’−イル)フェニル)ベンゼン(TmPhPyB)のようなピリジン誘導体、(2−(3−(9−カルバゾリル)フェニル)キノリン(mCQ))のようなキノリン誘導体、2−フェニル−4,6−ビス(3,5−ジピリジルフェニル)ピリミジン(BPyPPM)のようなピリミジン誘導体、ピラジン誘導体、バソフェナントロリン(BPhen)のようなフェナントロリン誘導体、2,4−ビス(4−ビフェニル)−6−(4’−(2−ピリジニル)−4−ビフェニル)−[1,3,5]トリアジン(MPT)のようなトリアジン誘導体、3−フェニル−4−(1’−ナフチル)−5−フェニル−1,2,4−トリアゾール(TAZ)のようなトリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、2−(4−ビフェニリル)−5−(4−tert−ブチルフェニル−1,3,4−オキサジアゾール)(PBD)のようなオキサジアゾール誘導体、2,2’,2’’−(1,3,5−ベントリイル)−トリス(1−フェニル−1−H−ベンズイミダゾール)(TPBI)のようなイミダゾール誘導体、ナフタレン、ペリレン等の芳香環テトラカルボン酸無水物、ビス[2−(2−ヒドロキシフェニル)ベンゾチアゾラト]亜鉛(Zn(BTZ)2)、トリス(8−ヒドロキシキノリナト)アルミニウム(Alq3)などに代表される各種金属錯体、2,5−ビス(6’−(2’,2’’−ビピリジル))−1,1−ジメチル−3,4−ジフェニルシロール(PyPySPyPy),等のシロール誘導体に代表される有機シラン誘導体、特願2012−228460、特願2015−503053、特願2015−053872、特願2015−081108および特願2015−081109に記載のホウ素含有化合物等が挙げられ、これらの1種又は2種以上を用いることができる。
これらの電子輸送層の材料の中でも、特に、POPy2のようなホスフィンオキサイド誘導体、Alq3のような金属錯体、TmPhPyBのようなピリジン誘導体を用いることが好ましい。
"Electron transport layer"
In the organic electroluminescent element of the present invention, any material that can be usually used as the material for the electron transport layer may be used as the material for the electron transport layer. Further, the electron transport layer may contain the second material of the present invention or be made of the second material.
Specific examples of materials that can be normally used as the material for the electron transport layer include phosphine oxide derivatives such as phenyl-dipyrenylphosphine oxide (POPy 2 ), tris-1,3,5- (3 ′-(pyridine). Pyridine derivatives such as -3 ″ -yl) phenyl) benzene (TmPhPyB), quinoline derivatives such as (2- (3- (9-carbazolyl) phenyl) quinoline (mCQ)), 2-phenyl-4,6 -Pyrimidine derivatives such as bis (3,5-dipyridylphenyl) pyrimidine (BPyPPM), pyrazine derivatives, phenanthroline derivatives such as bathophenanthroline (BPhen), 2,4-bis (4-biphenyl) -6- (4 ' Like-(2-pyridinyl) -4-biphenyl)-[1,3,5] triazine (MPT) Triazine derivatives, triazole derivatives such as 3-phenyl-4- (1′-naphthyl) -5-phenyl-1,2,4-triazole (TAZ), oxazole derivatives, 2- (4-biphenylyl) -5- ( Oxadiazole derivatives such as 4-tert-butylphenyl-1,3,4-oxadiazole) (PBD), 2,2 ′, 2 ″-(1,3,5-bentriyl) -tris (1 -Imidazole derivatives such as phenyl-1-H-benzimidazole (TPBI), aromatic ring tetracarboxylic anhydrides such as naphthalene and perylene, bis [2- (2-hydroxyphenyl) benzothiazolate] zinc (Zn (BTZ)) 2 ), various metal complexes represented by tris (8-hydroxyquinolinato) aluminum (Alq3), 2,5-bis (6 ′-(2 ′) , 2 ″ -bipyridyl))-1,1-dimethyl-3,4-diphenylsilole (PyPySPyPy), organosilane derivatives represented by silole derivatives, Japanese Patent Application No. 2012-228460, Japanese Patent Application No. 2015-503053, Examples thereof include boron-containing compounds described in Japanese Patent Application No. 2015-038772, Japanese Patent Application No. 2015-081108, and Japanese Patent Application No. 2015-081109, and one or more of these can be used.
Among these electron transport layer material, particularly, phosphine oxide derivatives such as Popy 2, metal complexes such as Alq 3, it is preferable to use pyridine derivatives such as TmPhPyB.
上記電子輸送層の平均厚さは、特に限定されないが、10〜150nmであることが好ましく、20〜100nmであることが、より好ましい。
電子輸送層の平均厚さは、触針式段差計、分光エリプソメトリーにより測定できる。
Although the average thickness of the said electron carrying layer is not specifically limited, It is preferable that it is 10-150 nm, and it is more preferable that it is 20-100 nm.
The average thickness of the electron transport layer can be measured by a stylus profilometer or spectroscopic ellipsometry.
「電子注入層」
本発明の有機電界発光素子において、電子注入層は、陰極から発光層への電子の注入の速度・電子輸送性を改善する層であり、上記第1材料を含む層である。
電子注入層の平均厚さは、5〜100nmであることが好ましく、10〜50nmであることがより好ましい。電子注入層の平均厚さが5nm以上である場合、第1材料と第2材料とを含む塗料組成物を塗布する方法、または第1材料と第2材料とをそれぞれ積層製膜する方法を用いて、電子注入層を形成することにより、表面の平滑な電子注入層が得られ、有機電界発光素子の製造時におけるリークを十分に防止できる。また、電子注入層の平均厚さが100nm以下である場合、電子注入層を設けることによる有機電界発光素子の駆動電圧の上昇を十分に抑制できる。
なお、上記第1材料と第2材料とをそれぞれ積層製膜する場合、当該積層膜全体が電子注入層を構成するものであってもよいが、第2材料が電子輸送層や発光層等の電子注入層に隣接する層に含まれており、第2材料の層が電子注入層以外の層を構成するものであってもよい。例えば、第1材料が電子注入層であって、第2材料が電子輸送層に含まれる場合や、有機電界発光素子が電子輸送層を有さない素子であって、第1材料が電子注入層であり、第2材料の層が発光層に含まれる場合も、本発明に含まれる。上述したように、このうち、発光層と第1材料を含む層との間に第2材料を含む層を有することは本発明の有機電界発光素子の好適な実施形態であり、第1材料を含む層と第2材料を含む層とが隣接することが更に好適である。
電子注入層の平均厚さは、例えば、触針式段差計、分光エリプソメトリーにより測定できる。
"Electron injection layer"
In the organic electroluminescence device of the present invention, the electron injection layer is a layer that improves the rate of electron injection from the cathode to the light emitting layer and the electron transport property, and includes the first material.
The average thickness of the electron injection layer is preferably 5 to 100 nm, and more preferably 10 to 50 nm. When the average thickness of the electron injection layer is 5 nm or more, a method of applying a coating composition containing the first material and the second material or a method of laminating and forming the first material and the second material is used. By forming the electron injection layer, an electron injection layer having a smooth surface can be obtained, and leakage during the production of the organic electroluminescent element can be sufficiently prevented. Moreover, when the average thickness of an electron injection layer is 100 nm or less, the raise of the drive voltage of an organic electroluminescent element by providing an electron injection layer can fully be suppressed.
In the case where the first material and the second material are respectively laminated and formed, the entire laminated film may constitute an electron injection layer, but the second material is an electron transport layer, a light emitting layer, or the like. It may be included in a layer adjacent to the electron injection layer, and the layer of the second material may constitute a layer other than the electron injection layer. For example, when the first material is an electron injection layer and the second material is included in the electron transport layer, or the organic electroluminescent element is an element having no electron transport layer, and the first material is the electron injection layer The case where the layer of the second material is included in the light emitting layer is also included in the present invention. As described above, among these, having the layer containing the second material between the light emitting layer and the layer containing the first material is a preferred embodiment of the organic electroluminescence device of the present invention. More preferably, the layer including the second material is adjacent to the layer including the second material.
The average thickness of the electron injection layer can be measured by, for example, a stylus profilometer or spectroscopic ellipsometry.
「陰極」
本発明の有機電界発光素子において、陰極の材料としては、ITO(インジウム酸化錫)、IZO(インジウム酸化亜鉛)、FTO(フッ素酸化錫)、In3O3、SnO2、Sb含有SnO2、Al含有ZnO等の酸化物の導電材料が挙げられる。この中でも、陰極の材料として、ITO、IZO、FTOを用いることが好ましい。
"cathode"
In the organic electroluminescence device of the present invention, the cathode material may be ITO (indium tin oxide), IZO (indium zinc oxide), FTO (fluorine tin oxide), In 3 O 3 , SnO 2 , Sb-containing SnO 2 , Al Examples thereof include oxide conductive materials such as ZnO. Among these, it is preferable to use ITO, IZO, or FTO as the cathode material.
上記陰極の平均厚さは、特に制限されないが、10〜500nmであることが好ましく、100〜200nmであることがより好ましい。
陰極の平均厚さは、触針式段差計、分光エリプソメトリーにより測定できる。
The average thickness of the cathode is not particularly limited, but is preferably 10 to 500 nm, and more preferably 100 to 200 nm.
The average thickness of the cathode can be measured by a stylus profilometer or spectroscopic ellipsometry.
「封止」
本発明の有機電界発光素子は、必要に応じて、封止されていてもよい。
封止方法は特に制限されないが、例えば、有機電界発光素子を収容する凹状の空間を有する封止容器と、封止容器の縁部と基板とを接着する接着剤とによって封止されていてもよい。また、封止容器に有機電界発光素子を収容し、紫外線(UV)硬化樹脂などからなるシール材を充填することにより封止してもよい。また、陰極上に配置された板部材と、板部材の陰極と対向する側の縁部に沿って配置された枠部材とからなる封止部材と、板部材と枠部材との間および枠部材と基板との間とを接着する接着剤とを用いて封止されていてもよい。
"Sealing"
The organic electroluminescent element of the present invention may be sealed as necessary.
The sealing method is not particularly limited. For example, even if the sealing method is performed by a sealing container having a concave space for housing the organic electroluminescent element and an adhesive that bonds the edge of the sealing container and the substrate. Good. Alternatively, the organic electroluminescent element may be housed in a sealing container and sealed by filling a sealing material made of ultraviolet (UV) curable resin or the like. A sealing member comprising a plate member disposed on the cathode and a frame member disposed along an edge of the plate member facing the cathode; and a space between the plate member and the frame member and the frame member It may be sealed using an adhesive that bonds between the substrate and the substrate.
上記封止容器又は封止部材を用いて有機電界発光素子を封止する場合、封止容器内または封止部材の内側に、水分を吸収する乾燥材を配置してもよい。また、封止容器または封止部材として、水分を吸収する材料を用いてもよい。また、封止された封止容器内または封止部材の内側には、空間が形成されていてもよい。 When sealing an organic electroluminescent element using the said sealing container or sealing member, you may arrange | position the desiccant which absorbs a water | moisture content in a sealing container or the inner side of a sealing member. Moreover, you may use the material which absorbs a water | moisture content as a sealing container or a sealing member. Further, a space may be formed in the sealed sealing container or inside the sealing member.
上記有機電界発光素子を封止する場合に用いる封止容器または封止部材の材料としては、樹脂材料、ガラス材料等を用いることができる。封止容器または封止部材に用いられる樹脂材料およびガラス材料としては、基板に用いる材料と同様のものが挙げられる。 As a material of the sealing container or the sealing member used when sealing the organic electroluminescent element, a resin material, a glass material, or the like can be used. Examples of the resin material and the glass material used for the sealing container or the sealing member include the same materials as those used for the substrate.
2.有機電界発光素子の製造方法
本発明の有機電界発光素子は、基板上に形成された陽極上に発光層を含む複数の層が積層された構造を有し、積層構造の一番上が陰極である構造を有し、陰極に隣接する層が、酸解離定数pKaが1以上の有機材料である第1材料を含むことから、酸解離定数pKaが1以上の有機材料である第1材料を含む層を形成した後、該第1材料を含む層の上に陰極を形成することで製造される。
このような本発明の有機電界発光素子の製造方法、すなわち、陰極と基板上に形成された陽極との間に発光層を含む複数の層が積層された構造を有する有機電界発光素子を製造する方法であって、該製造方法は、酸解離定数pKaが1以上の有機材料である第1材料を含む層を形成する工程と、該第1材料を含む層の上に陰極を形成する工程とを含むことを特徴とする有機電界発光素子の製造方法もまた、本発明の1つである。
2. Manufacturing method of organic electroluminescent element The organic electroluminescent element of the present invention has a structure in which a plurality of layers including a light emitting layer are laminated on an anode formed on a substrate, and the top of the laminated structure is a cathode. Since the layer having a certain structure and adjacent to the cathode includes a first material that is an organic material having an acid dissociation constant pKa of 1 or more, the layer includes a first material that is an organic material having an acid dissociation constant pKa of 1 or more. After the layer is formed, the cathode is formed on the layer containing the first material.
Such an organic electroluminescence device manufacturing method of the present invention, that is, an organic electroluminescence device having a structure in which a plurality of layers including a light emitting layer are laminated between a cathode and an anode formed on a substrate is manufactured. The method includes the steps of forming a layer containing a first material that is an organic material having an acid dissociation constant pKa of 1 or more, and forming a cathode on the layer containing the first material. The manufacturing method of the organic electroluminescent element characterized by including is also one of this invention.
上述のように、本発明の有機電界発光素子は、第1材料と第2材料とをそれぞれ積層製膜することにより形成され、第1材料が電子注入層であって、第2材料が電子輸送層に含まれるような有機電界発光素子、又は、第1材料と第2材料とを混合して製膜することにより形成され、該混合製膜層が電子注入層と電子輸送層のいずれの役割もする有機電界発光素子であることが好ましい。
このような有機電界発光素子の製造方法、上記製造方法は、発光層を形成した後に、電子を輸送する第2材料の層を形成する工程と、該第2材料の層を形成した後に、酸解離定数pKaが1以上の有機材料である第1材料の層を形成する工程とを含むか、又は、発光層を形成した後に、第1材料と第2材料とを含む層を形成する工程を含むことが好ましい。
As described above, the organic electroluminescent element of the present invention is formed by laminating a first material and a second material, the first material is an electron injection layer, and the second material is electron transport. The organic electroluminescent element contained in the layer, or formed by mixing the first material and the second material to form a film, and the mixed film forming layer serves as an electron injection layer or an electron transport layer. It is also preferable to use an organic electroluminescent device.
A method for manufacturing such an organic electroluminescent element, the above-described manufacturing method includes a step of forming a layer of a second material that transports electrons after forming a light emitting layer, and a step of forming an acid layer after forming the layer of second material. Forming a layer of a first material which is an organic material having a dissociation constant pKa of 1 or more, or forming a layer containing the first material and the second material after forming a light emitting layer. It is preferable to include.
上記第1材料を含む層を形成する工程は、第1材料を含む塗料組成物を被形成面上に塗布する工程であること、又は、第1材料の蒸気により被形成面上に製膜する工程であることが好ましい。
また上記製造方法が、第2材料を含む層を形成する工程を含む場合、該工程は、第2材料を含む塗料組成物を被形成面上に塗布する工程であることが好ましい。
The step of forming the layer containing the first material is a step of applying a coating composition containing the first material on the surface to be formed, or forming a film on the surface to be formed by the vapor of the first material. It is preferable that it is a process.
Moreover, when the said manufacturing method includes the process of forming the layer containing 2nd material, it is preferable that this process is a process of apply | coating the coating composition containing 2nd material on a to-be-formed surface.
上記製造方法が、発光層を形成した後に、第1材料と第2材料とを含む層を形成する工程を含む場合、第1材料と第2材料とを含む層を被形成面上に塗布することで形成することが好ましい。 When the manufacturing method includes a step of forming a layer including the first material and the second material after forming the light emitting layer, a layer including the first material and the second material is applied on the surface to be formed. It is preferable to form.
上述したとおり、pKaが1以上の有機材料である第1材料は、他の材料からプロトン(H+)を引く抜く能力を有する材料であることから、陰極からの電子注入を十分に進めるため、第1材料は陰極側により多く存在することが好ましい。したがって、電子注入層は、陰極側から電子輸送層側に向かって第1材料の濃度が薄くなってゆくような濃度分布を有することが好ましい。
このような濃度分布を有する電子注入層を形成する方法としては、第2材料を含む溶液を発光層又は電子輸送層上に塗布して塗膜を形成した後、第1材料を含む溶液を第2材料の塗膜上に塗布する方法が挙げられる。
このような方法は、本発明の有機電界発光素子の製造方法の好適な実施形態である。すなわち、本発明の有機電界発光素子の製造方法において、第2材料の層を形成する工程が、第2材料を含む塗料組成物を被形成面上に塗布する工程であることや、第1材料の層を形成する工程が、第1材料を含む塗料組成物を被形成面上に塗布する工程であることは、本発明の有機電界発光素子の製造方法の好適な実施形態の1つである。
上記濃度分布は、TOF−SIMS(飛行時間型二次イオン質量分析法)などで測定できる。
As described above, since the first material, which is an organic material having a pKa of 1 or more, is a material having an ability to extract protons (H + ) from other materials, the electron injection from the cathode can be sufficiently advanced. The first material is preferably present more on the cathode side. Therefore, the electron injection layer preferably has a concentration distribution such that the concentration of the first material decreases from the cathode side toward the electron transport layer side.
As a method for forming an electron injection layer having such a concentration distribution, a solution containing a second material is applied on a light emitting layer or an electron transport layer to form a coating film, and then a solution containing the first material is added to the first material. The method of apply | coating on the coating film of 2 materials is mentioned.
Such a method is a preferred embodiment of the method for producing an organic electroluminescent device of the present invention. That is, in the method for producing an organic electroluminescent element of the present invention, the step of forming the second material layer is a step of applying a coating composition containing the second material on the surface to be formed, or the first material. One of the preferred embodiments of the method for producing an organic electroluminescent element of the present invention is that the step of forming the layer is a step of applying a coating composition containing the first material on the surface to be formed. .
The concentration distribution can be measured by TOF-SIMS (time-of-flight secondary ion mass spectrometry) or the like.
上記第1材料を含む層や第2材料を含む層を溶液を塗布して形成する場合、塗料組成物を塗布した後、アニール処理を施すことが好ましい。アニール処理の条件は、70〜200℃で0.1〜5時間、窒素雰囲気または大気下で行うことが好ましい。このようなアニール処理を施すことにより、溶媒を気化させて有機薄膜を成膜できる。 When the layer containing the first material or the layer containing the second material is formed by applying a solution, it is preferable to apply an annealing treatment after applying the coating composition. The annealing treatment is preferably performed at 70 to 200 ° C. for 0.1 to 5 hours in a nitrogen atmosphere or in the air. By performing such annealing treatment, the organic thin film can be formed by evaporating the solvent.
本発明の有機電界発光素子において、有機化合物から形成される層の成膜方法は特に限定されず、材料の特性に合わせて種々の方法を適宜用いることができるが、溶液にして塗布できる場合はスピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイヤーバーコート法、スリットコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェット印刷法等の各種塗布法を用いて成膜することができる。このうち、膜厚をより制御しやすいという点でスピンコート法やスリットコート法が好ましい。塗布しない場合や溶媒溶解性が低い場合はスパッタ法、真空蒸着法、ゾルゲル法、スプレー熱分解(SPD)法、原子層堆積(ALD)法、気相成膜法、液相成膜法、ESDUS(Evaporative Spray Deposition from Ultra−dilute Solution)法などを用いることができる。 In the organic electroluminescent device of the present invention, the method for forming the layer formed from the organic compound is not particularly limited, and various methods can be appropriately used according to the characteristics of the material. Spin coating method, casting method, micro gravure coating method, gravure coating method, bar coating method, roll coating method, wire bar coating method, slit coating method, dip coating method, spray coating method, screen printing method, flexographic printing method, offset The film can be formed using various coating methods such as a printing method and an ink jet printing method. Among these, the spin coat method and the slit coat method are preferable because the film thickness can be more easily controlled. Sputtering method, vacuum deposition method, sol-gel method, spray pyrolysis (SPD) method, atomic layer deposition (ALD) method, gas phase film forming method, liquid phase film forming method, ESDUS when not applied or when solvent solubility is low (Evaporative Spray Deposition from Ultra-dilute Solution) method or the like can be used.
上記第1材料や第2材料を含め、有機化合物から形成される層を、有機化合物溶液を塗布して形成する場合、有機化合物を溶解するために用いる溶媒としては、例えば、硝酸、硫酸、アンモニア、過酸化水素、水、二硫化炭素、四塩化炭素、エチレンカーボネイト等の無機溶媒や、メチルエチルケトン(MEK)、アセトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン(MIBK)、メチルイソプロピルケトン(MIPK)、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、メタノール、エタノール、イソプロパノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール(DEG)、グリセリン等のアルコール系溶媒、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、1,2−ジメトキシエタン(DME)、1,4−ジオキサン、テトラヒドロフラン(THF)、テトラヒドロピラン(THP)、アニソール、ジエチレングリコールジメチルエーテル(ジグリム)、ジエチレングリコールエチルエーテル(カルビトール)等のエーテル系溶媒、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、フェニルセロソルブ等のセロソルブ系溶媒、ヘキサン、ペンタン、ヘプタン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶媒、トルエン、キシレン、ベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒、ピリジン、ピラジン、フラン、ピロール、チオフェン、メチルピロリドン等の芳香族複素環化合物系溶媒、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N−ジメチルアセトアミド(DMA)等のアミド系溶媒、クロロベンゼン、ジクロロメタン、クロロホルム、1,2−ジクロロエタン等のハロゲン化合物系溶媒、酢酸エチル、酢酸メチル、ギ酸エチル等のエステル系溶媒、ジメチルスルホキシド(DMSO)、スルホラン等の硫黄化合物系溶媒、アセトニトリル、プロピオニトリル、アクリロニトリル等のニトリル系溶媒、ギ酸、酢酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸等の有機酸系溶媒のような各種有機溶媒、または、これらを含む混合溶媒等が挙げられる。
これらの中でも、溶媒としては、非極性溶媒が好適であり、例えば、キシレン、トルエン、シクロヘキシルベンゼン、ジハイドロベンゾフラン、トリメチルベンゼン、テトラメチルベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒、ピリジン、ピラジン、フラン、ピロール、チオフェン、メチルピロリドン等の芳香族複素環化合物系溶媒、ヘキサン、ペンタン、ヘプタン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶媒等が挙げられ、これらを単独または混合して用いることができる。
When the layer formed from the organic compound including the first material and the second material is formed by applying an organic compound solution, examples of the solvent used for dissolving the organic compound include nitric acid, sulfuric acid, and ammonia. Inorganic solvents such as hydrogen peroxide, water, carbon disulfide, carbon tetrachloride, ethylene carbonate, methyl ethyl ketone (MEK), acetone, diethyl ketone, methyl isobutyl ketone (MIBK), methyl isopropyl ketone (MIPK), cyclohexanone, etc. Ketone solvents, methanol, ethanol, isopropanol, ethylene glycol, diethylene glycol (DEG), alcohol solvents such as glycerin, diethyl ether, diisopropyl ether, 1,2-dimethoxyethane (DME), 1,4-dioxane, tetrahydrofuran (THF , Tetrahydropyran (THP), anisole, ether solvents such as diethylene glycol dimethyl ether (diglyme), diethylene glycol ethyl ether (carbitol), cellosolv solvents such as methyl cellosolve, ethyl cellosolve, phenyl cellosolve, hexane, pentane, heptane, cyclohexane, etc. Aliphatic hydrocarbon solvents, aromatic hydrocarbon solvents such as toluene, xylene and benzene, aromatic heterocyclic compounds solvents such as pyridine, pyrazine, furan, pyrrole, thiophene and methylpyrrolidone, N, N-dimethylformamide (DMF), amide solvents such as N, N-dimethylacetamide (DMA), halogen compound solvents such as chlorobenzene, dichloromethane, chloroform, 1,2-dichloroethane, ethyl acetate, vinegar Ester solvents such as methyl and ethyl formate, sulfur compound solvents such as dimethyl sulfoxide (DMSO) and sulfolane, nitrile solvents such as acetonitrile, propionitrile, and acrylonitrile, organics such as formic acid, acetic acid, trichloroacetic acid, and trifluoroacetic acid Examples include various organic solvents such as acid solvents, or mixed solvents containing these.
Among these, as the solvent, a nonpolar solvent is suitable, for example, an aromatic hydrocarbon solvent such as xylene, toluene, cyclohexylbenzene, dihydrobenzofuran, trimethylbenzene, tetramethylbenzene, pyridine, pyrazine, furan, Examples include aromatic heterocyclic compound solvents such as pyrrole, thiophene, and methylpyrrolidone, and aliphatic hydrocarbon solvents such as hexane, pentane, heptane, and cyclohexane. These can be used alone or in combination.
上記陰極、陽極、及び、金属酸化物層は、スパッタ法、真空蒸着法、ゾルゲル法、スプレー熱分解(SPD)法、原子層堆積(ALD)法、気相成膜法、液相成膜法等により形成することができる。陽極、陰極の形成には、金属箔の接合も用いることができる。これらの方法は各層の材料の特性に応じて選択するのが好ましく、層ごとに作製方法が異なっていても良い。有機化合物層の上に金属酸化物層を形成する場合には、これらの中でも、気相製膜法を用いて形成するのがより好ましい。気相製膜法によれば、有機化合物層の表面を壊すことなく清浄にかつ隣接する層と接触よく形成することができる。 The cathode, anode, and metal oxide layer can be formed by sputtering, vacuum deposition, sol-gel, spray pyrolysis (SPD), atomic layer deposition (ALD), vapor deposition, or liquid deposition. Or the like. Metal foil bonding can also be used to form the anode and cathode. These methods are preferably selected according to the characteristics of the material of each layer, and the manufacturing method may be different for each layer. When forming a metal oxide layer on an organic compound layer, it is more preferable to form using a vapor-phase film-forming method among these. According to the vapor deposition method, the organic compound layer can be formed cleanly and in good contact with the adjacent layer without breaking the surface of the organic compound layer.
本発明の有機電界発光素子は、有機化合物層の材料を適宜選択することによって発光色を変化させることができ、またカラーフィルター等を併用して所望の発光色を得ることもできる。そのため、表示装置の発光部位や照明装置として好適に用いることができる。特に、有機電界発光素子が逆構造の素子である場合には、逆構造という特性から、酸化物TFTと組み合わせた表示装置が好適である。
このような、本発明の有機電界発光素子を備えることを特徴とする表示装置や、本発明の有機電界発光素子を備えることを特徴とする照明装置もまた、本発明の1つである。
The organic electroluminescent element of the present invention can change the emission color by appropriately selecting the material of the organic compound layer, and can also obtain a desired emission color by using a color filter or the like in combination. Therefore, it can be suitably used as a light emitting part of a display device or a lighting device. In particular, when the organic electroluminescent element is an element having an inverse structure, a display device combined with an oxide TFT is suitable because of the characteristic of the inverse structure.
Such a display device including the organic electroluminescent element of the present invention and an illumination device including the organic electroluminescent element of the present invention are also one aspect of the present invention.
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」は「重量部」を、「%」は「質量%」を意味するものとする。 The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the present invention is not limited to these examples. Unless otherwise specified, “part” means “part by weight” and “%” means “mass%”.
(合成例1)
ホウ素含有化合物Aの合成
下記に示す反応1〜5により、下記ホウ素含有化合物A(2−[3−ジベンゾボリル−5−{3−(ピリジン−3−イル)フェニル}チオフェン−2−イル]−5−{3−(ピリジン−3−イル)フェニル}ピリジン)の合成を行った。
(Synthesis Example 1)
Synthesis of Boron-Containing Compound A By the following reactions 1-5, the following boron-containing compound A (2- [3-dibenzoboryl-5- {3- (pyridin-3-yl) phenyl} thiophen-2-yl] -5 -{3- (pyridin-3-yl) phenyl} pyridine) was synthesized.
(反応1)以下の反応式により5−ブロモ−2−(チオフェン−2−イル)ピリジンを合成した。 (Reaction 1) 5-Bromo-2- (thiophen-2-yl) pyridine was synthesized according to the following reaction formula.
2−チオフェンボロン酸(4.99g)、3−ブロモ−6−ヨードピリジン(12.18g)、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム(0)(Pd(PPh3)4、2.25g)をトルエン(150ml)に溶解し、そこへ炭酸カリウム水溶液(16.17gを水39mlに溶解したもの)を加え120℃で18時間撹拌反応させた。反応後、室温に戻したのち、水洗し有機層を硫酸ナトリウムで乾燥後ろ過濃縮し、残分をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより、粗製の5−ブロモ−2−(チオフェン−2−イル)ピリジンを9.3g得た。それ以上の精製はせず、次の反応に進んだ。 2-thiopheneboronic acid (4.99 g), 3-bromo-6-iodopyridine (12.18 g), tetrakistriphenylphosphine palladium (0) (Pd (PPh3) 4, 2.25 g) in toluene (150 ml) Dissolved, an aqueous potassium carbonate solution (16.17 g dissolved in 39 ml of water) was added thereto, and the mixture was stirred at 120 ° C. for 18 hours. After the reaction, the reaction solution is returned to room temperature, washed with water, the organic layer is dried over sodium sulfate and concentrated by filtration. The residue is purified by silica gel column chromatography to obtain crude 5-bromo-2- (thiophen-2-yl) pyridine as 9%. .3 g was obtained. Without further purification, it proceeded to the next reaction.
(反応2)以下の反応式により5−ブロモ−2−(5−ブロモチオフェン−2−イル)ピリジンを合成した。 (Reaction 2) 5-Bromo-2- (5-bromothiophen-2-yl) pyridine was synthesized according to the following reaction formula.
5−ブロモ−2−(チオフェン−2−イル)ピリジン9.3gを脱水クロロホルム(200ml)に溶解し、そこへN−ブロモスクシンイミド(NBS、6.9g)を加え室温で終夜撹拌反応させた。反応後、水洗し有機層を硫酸ナトリウムで乾燥後ろ過濃縮し、残分をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより、粗製の5−ブロモ−2−(5−ブロモチオフェン−2−イル)ピリジンを10.3g得た。それ以上の精製はせず、次の反応に進んだ。 9.3 g of 5-bromo-2- (thiophen-2-yl) pyridine was dissolved in dehydrated chloroform (200 ml), N-bromosuccinimide (NBS, 6.9 g) was added thereto, and the mixture was stirred at room temperature overnight. After the reaction, it was washed with water, the organic layer was dried over sodium sulfate and concentrated by filtration. The residue was subjected to silica gel column chromatography to obtain 10.3 g of crude 5-bromo-2- (5-bromothiophen-2-yl) pyridine. It was. Without further purification, it proceeded to the next reaction.
(反応3)以下の反応式により5−ブロモ−2−(5−ブロモ−3−(ジブロモボリル)チオフェン−2−イル)ピリジンを合成した。 (Reaction 3) 5-Bromo-2- (5-bromo-3- (dibromoboryl) thiophen-2-yl) pyridine was synthesized according to the following reaction formula.
5−ブロモ−2−(5−ブロモチオフェン−2−イル)ピリジン10.3gをジクロロエタン(DCE、200ml)に溶解し、そこへジイソプロピルエチルアミン(iPr2EtN、5.7ml)を加え、反応器を−78℃に冷却し、そこへ三臭化ほう素(BBr3、1mol/Lジクロロメタン溶液、81.3ml)を滴下した。全量滴下後、室温で1時間、50℃で終夜撹拌反応させた。反応後、ヘキサンを投入し析出した固体をろ過により回収、クロロホルムで洗浄後乾燥させることで5−ブロモ−2−(5−ブロモ−3−(ジブロモボリル)チオフェン−2−イル)ピリジン11.5g得た。 Dissolve 10.3 g of 5-bromo-2- (5-bromothiophen-2-yl) pyridine in dichloroethane (DCE, 200 ml), add diisopropylethylamine (iPr2EtN, 5.7 ml) to the reactor and add −78 After cooling to ° C., boron tribromide (BBr3, 1 mol / L dichloromethane solution, 81.3 ml) was added dropwise thereto. After dropwise addition of the entire amount, the reaction was stirred for 1 hour at room temperature and overnight at 50 ° C. After the reaction, hexane was added and the precipitated solid was collected by filtration, washed with chloroform and dried to obtain 11.5 g of 5-bromo-2- (5-bromo-3- (dibromoboryl) thiophen-2-yl) pyridine. It was.
(反応4)以下の反応式により5−ブロモ−2−(5−ブロモ−3−(5H−ジベンゾ[b,d]ボロール−5−イル)チオフェン−2−イル)ピリジンを合成した。 (Reaction 4) 5-Bromo-2- (5-bromo-3- (5H-dibenzo [b, d] borol-5-yl) thiophen-2-yl) pyridine was synthesized according to the following reaction formula.
削り状マグネシウム(0.7g)を加熱乾燥下活性化させたのち、そこへ脱水ジエチルエーテル(26ml)、2,2‘−ジブロモビフェニル(4.0g)を投入し室温で24時間、40℃で1時間撹拌反応させた。そこへ脱水トルエン(130ml)を加え−78℃まで冷却したのち5−ブロモ−2−(5−ブロモ−3−(ジブロモボリル)チオフェン−2−イル)ピリジン(6.3g)を投入し、室温に昇温し終夜撹拌反応した。反応後水を加え、クロロホルムで抽出、水洗し有機層を硫酸ナトリウムで乾燥後ろ過濃縮し、残分をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製、5−ブロモ−2−(5−ブロモ−3−(5H−ジベンゾ[b,d]ボロール−5−イル)チオフェン−2−イル)ピリジンを6.0g得た。 After the activated magnesium (0.7 g) was activated by heating and drying, dehydrated diethyl ether (26 ml) and 2,2′-dibromobiphenyl (4.0 g) were added thereto, and the mixture was stirred at room temperature for 24 hours at 40 ° C. The reaction was stirred for 1 hour. After adding dehydrated toluene (130 ml) and cooling to −78 ° C., 5-bromo-2- (5-bromo-3- (dibromoboryl) thiophen-2-yl) pyridine (6.3 g) was added, and the mixture was brought to room temperature. The temperature was raised and the reaction was stirred overnight. After the reaction, water was added, extracted with chloroform, washed with water, the organic layer was dried over sodium sulfate and concentrated by filtration. The residue was purified by silica gel column chromatography, 5-bromo-2- (5-bromo-3- (5H- 6.0 g of dibenzo [b, d] borol-5-yl) thiophen-2-yl) pyridine was obtained.
(反応5)以下の反応式に従いホウ素含有化合物Aを合成した。 (Reaction 5) A boron-containing compound A was synthesized according to the following reaction formula.
反応容器に5−ブロモ−2−(5−ブロモ−3−(5H−ジベンゾ[b,d]ボロール−5−イル)チオフェン−2−イル)ピリジン(1.0g)、3−(ピリジン−3−イル)−1−ピナコラトボリルベンゼン(1.46g)、酢酸パラジウム(16mg)、S−Phos(68mg)、りん酸カリウム(2.65g)、トルエン(20mL)、蒸留水(1滴)を入れた。この懸濁液をアルゴンバブリングしながら10分攪拌後、90℃で6時間攪拌し、温度を110℃まで昇温しさらに24時間加熱した。放冷後、この懸濁液をろ過し、ろ液を濃縮し、得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、黄色の粘帖な液体を得た。これをトルエンに溶解、加熱させ、放冷後析出した固体をろ取した。さらにこれをGPCで精製後、トルエン/ヘプタン混合溶液から再結晶することにより、ホウ素含有化合物Aを得た。(0.42g,32%)
得られたホウ素含有化合物Aの1H−NMR測定結果を図2に示した。
In a reaction vessel, 5-bromo-2- (5-bromo-3- (5H-dibenzo [b, d] borol-5-yl) thiophen-2-yl) pyridine (1.0 g), 3- (pyridine-3 -Yl) -1-pinacolatoborylbenzene (1.46 g), palladium acetate (16 mg), S-Phos (68 mg), potassium phosphate (2.65 g), toluene (20 mL), distilled water (1 drop). I put it in. This suspension was stirred for 10 minutes while bubbling with argon, then stirred at 90 ° C. for 6 hours, and the temperature was raised to 110 ° C. and further heated for 24 hours. After allowing to cool, the suspension was filtered, the filtrate was concentrated, and the resulting residue was purified by silica gel column chromatography to obtain a yellow viscous liquid. This was dissolved in toluene and heated, and the solid precipitated after standing to cool was collected by filtration. Further, this was purified by GPC and then recrystallized from a toluene / heptane mixed solution to obtain a boron-containing compound A. (0.42g, 32%)
The 1 H-NMR measurement result of the obtained boron-containing compound A is shown in FIG.
(有機電界発光素子の作製)
(実施例1)
[1]市販されている平均厚さ0.7mmのITO電極層付き透明ガラス基板を用意した。この時、基板のITO電極(陽極)は幅2mmにパターニングされているものを用いた。この基板をアセトン中、イソプロパノール中でそれぞれ10分間超音波洗浄後、イソプロパノール中で5分間蒸気洗浄を行った。この基板を窒素ブローにより乾燥させ、UVオゾン洗浄を20分間行った。
[2]この基板をスピンコーターにセットし、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン/スチレンスルホン酸)(PEDOT/PSS)(ヘレウス社製、CH8000)の水分散液を滴下し、毎分2000回転で60秒間回転させ、さらに130℃のホットプレートで10分間乾燥させて、陽極上にPEDOT/PSSからなる正孔注入層を形成した。正孔注入層の平均厚さは50nmであった。正孔注入層の平均厚さは、触針式段差計により測定した。
[3]ポリ(ジオクチルフルオレン−アルト−ベンゾチアジアゾール)(F8BT)(分子量54000)の2wt%キシレン溶液を作製した。上記工程[2]で作製した基板をスピンコーターにセットした。上記工程[2]で形成した正孔注入層の上にF8BT−キシレン溶液を滴下し、毎分2,000回転で60秒間回転させ、インターレイヤー層の上にF8BTからなる発光層を形成した。発光層の平均厚さは50nmであった。発光層の平均厚さは、触針式段差計により測定した。
[4]上記工程[3]で作製した基板をスピンコーターにセットした。上記工程[3]で形成した発光層の上に1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]ノネン−5(DBN)のエタノール溶液(0.5wt%)を滴下し、毎分2000回転で30秒間回転させ、発光層の上に極薄膜の電子注入層を形成した。
[5]上記工程[4]で作製した基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに固定した。アルミニウムワイヤー(Al)をアルミナルツボに入れて蒸着源にセットした。真空蒸着装置内を約1×10−4Paまで減圧し、電子注入層の上にAl(陰極)を平均厚さが100nmとなるように蒸着し、有機電界発光素子を作製した。陰極の平均厚さは、水晶振動子膜厚計により成膜時に測定した。
(Production of organic electroluminescence device)
Example 1
[1] A commercially available transparent glass substrate with an ITO electrode layer having an average thickness of 0.7 mm was prepared. At this time, the ITO electrode (anode) of the substrate used was patterned to a width of 2 mm. This substrate was subjected to ultrasonic cleaning in acetone and isopropanol for 10 minutes, respectively, and then steam cleaning in isopropanol for 5 minutes. The substrate was dried by nitrogen blowing and UV ozone cleaning was performed for 20 minutes.
[2] This substrate is set on a spin coater, and an aqueous dispersion of poly (3,4-ethylenedioxythiophene / styrene sulfonic acid) (PEDOT / PSS) (manufactured by Heraeus, CH8000) is added dropwise at a rate of 2000 The positive hole injection layer made of PEDOT / PSS was formed on the anode by rotating for 60 seconds and further drying on a hot plate at 130 ° C. for 10 minutes. The average thickness of the hole injection layer was 50 nm. The average thickness of the hole injection layer was measured with a stylus type step gauge.
[3] A 2 wt% xylene solution of poly (dioctylfluorene-alt-benzothiadiazole) (F8BT) (molecular weight 54000) was prepared. The substrate produced in the above step [2] was set on a spin coater. An F8BT-xylene solution was dropped on the hole injection layer formed in the above step [2] and rotated at 2,000 rpm for 60 seconds to form a light emitting layer made of F8BT on the interlayer layer. The average thickness of the light emitting layer was 50 nm. The average thickness of the light emitting layer was measured with a stylus type step gauge.
[4] The substrate produced in the above step [3] was set on a spin coater. An ethanol solution (0.5 wt%) of 1,5-diazabicyclo [4.3.0] nonene-5 (DBN) is dropped on the light-emitting layer formed in the above step [3], and is 30 at 2000 rpm. Rotating for 2 seconds, an ultrathin electron injection layer was formed on the light emitting layer.
[5] The substrate produced in the above step [4] was fixed to the substrate holder of the vacuum deposition apparatus. An aluminum wire (Al) was placed in an alumina crucible and set in a vapor deposition source. The inside of the vacuum vapor deposition apparatus was depressurized to about 1 × 10 −4 Pa, and Al (cathode) was vapor-deposited on the electron injection layer so as to have an average thickness of 100 nm to produce an organic electroluminescence device. The average thickness of the cathode was measured at the time of film formation with a crystal oscillator thickness meter.
(実施例2)
実施例1の工程[4]において、DBNのエタノール溶液(0.5wt%)の代わりに2−ジメチルアミノピリジン(2−DMAP)のエタノール溶液(0.5wt%)を用いて、極薄膜の電子注入層を形成したこと以外は実施例1と同様にして、有機電界発光素子を作製した。
(Example 2)
In Step [4] of Example 1, an ethanol solution (0.5 wt%) of 2-dimethylaminopyridine (2-DMAP) was used instead of an ethanol solution (0.5 wt%) of DBN, and an ultrathin film electron was used. An organic electroluminescent element was produced in the same manner as in Example 1 except that the injection layer was formed.
(比較例1)
実施例1の工程[4]を省略したこと以外は実施例1と同様にして有機電界発光素子を作製した。
(Comparative Example 1)
An organic electroluminescent element was produced in the same manner as in Example 1 except that Step [4] in Example 1 was omitted.
(実施例3)
実施例1の工程[4]において、DBNのエタノール溶液(0.5wt%)の代わりにDBNを入れた密閉容器に工程[3]で作製した基板をいれ、DBN蒸気に1分間さらしたこと以外は実施例1と同様にして、有機電界発光素子を作製した。
(Example 3)
In step [4] of Example 1, except that the substrate prepared in step [3] was placed in a sealed container containing DBN instead of DBN ethanol solution (0.5 wt%) and exposed to DBN vapor for 1 minute. Produced an organic electroluminescent device in the same manner as in Example 1.
(実施例4)
実施例1の工程[4]において、DBNのエタノール溶液(0.5wt%)の代わりに、合成例1で合成したホウ素含有化合物Aを0.25wt%、DBNを0.5wt%としたエトキシエタノール溶液を滴下し、毎分2000回転で30秒間回転させ、発光層の上に極薄膜の電子注入層を形成したこと以外は実施例1と同様にして、有機電界発光素子を作製した。
(Example 4)
In step [4] of Example 1, ethoxyethanol in which the boron-containing compound A synthesized in Synthesis Example 1 was 0.25 wt% and DBN was 0.5 wt% instead of the DBN ethanol solution (0.5 wt%). An organic electroluminescence device was produced in the same manner as in Example 1 except that the solution was dropped and rotated at 2000 rpm for 30 seconds to form an ultrathin electron injection layer on the light emitting layer.
(実施例5)
実施例1の工程[4]において、DBNのエタノール溶液(0.5wt%)の代わりに、合成例1で合成したホウ素含有化合物Aを0.25wt%としたエトキシエタノール溶液を滴下し、毎分2000回転で30秒間回転させ製膜した後、DBNのエタノール溶液(0.5wt%)を滴下し、毎分2000回転で30秒間回転させ、発光層の上に2層からなる電子注入層を形成したこと以外は実施例1と同様にして、有機電界発光素子を作製した。
(Example 5)
In step [4] of Example 1, instead of the ethanol solution (0.5 wt%) of DBN, an ethoxy ethanol solution containing 0.25 wt% of the boron-containing compound A synthesized in Synthesis Example 1 was added dropwise every minute. After rotating at 2000 rpm for 30 seconds, a DBN ethanol solution (0.5 wt%) was dropped and rotated at 2000 rpm for 30 seconds to form a two-layer electron injection layer on the light-emitting layer. Except that, an organic electroluminescent element was produced in the same manner as in Example 1.
(有機電界発光素子の発光特性測定)
実施例1〜5及び比較例1で作製した有機電界発光素子について、ケースレー社製の「2400型ソースメーター」により、素子への電圧印加と電流測定を行った。また、トプコン社製の「BM−7」により、発光輝度を測定した。測定はアルゴン雰囲気下で行った。結果を図3〜8に示した。
DBN塗布膜の層を有する実施例1(図3)の素子は、電圧印加4.3V程度から、2−DMAP塗布膜の層を有する実施例2(図4)の素子は、電圧印加5V近傍から、DBNを蒸気で製膜した実施例3(図6)の素子は5.5V付近から発光が確認できるのに対し、DBNや2−DMAPの層を有さない比較例1(図5)の素子は、電圧印加7V近傍から弱く発光するのが確認される程度であった。この結果から、DBN塗布膜や2−DMAPの層が有効に電子注入(および電子輸送)層として機能していることが確認された。
また、実施例3の素子は、短時間の蒸気暴露によりDBN膜を形成したものであるが、5V近傍から発光が確認できた。実施例3の素子において、発光層とDBN膜との間に電子輸送性の材料からなる層を1層設けることでより良好な特性を発揮する素子となることが期待される。
更にDBNとホウ素含有化合物Aとを混合した組成物の塗布膜を有する実施例4(図7)の素子においても、比較例1の素子に比べて輝度が大幅に向上することが確認された。これは電子輸送性の材料であるホウ素含有化合物Aと混合することによりさらに特性が向上することを示す結果である。
また、実施例5(図8)の結果により、電子輸送性の材料であるホウ素含有化合物Aの上にDBN極薄膜を積層した場合でも実施例4と同程度の輝度が確認された。このことにより電子輸送性材料との積層でも機能を発現し、実施例3の蒸気による暴露ではないが、電子輸送性の層を1層以上挿入することにより更なる特性改善がみられることが明らかとなった。
(Measurement of light emission characteristics of organic electroluminescence device)
About the organic electroluminescent element produced in Examples 1-5 and the comparative example 1, the voltage application and electric current measurement to an element were performed with the "2400 type source meter" by a Keithley company. In addition, the emission luminance was measured by “BM-7” manufactured by Topcon Corporation. The measurement was performed in an argon atmosphere. The results are shown in FIGS.
The element of Example 1 (FIG. 3) having the DBN coating film layer is about 4.3 V in voltage application, and the element of Example 2 (FIG. 4) having the 2-DMAP coating film layer is in the vicinity of 5 V voltage application. Thus, the device of Example 3 (FIG. 6) in which DBN is formed by vapor can confirm light emission from around 5.5 V, whereas Comparative Example 1 (FIG. 5) does not have a DBN or 2-DMAP layer. It was confirmed that this device emitted weak light from around voltage application 7V. From this result, it was confirmed that the DBN coating film and the 2-DMAP layer functioned effectively as an electron injection (and electron transport) layer.
Moreover, although the element of Example 3 formed the DBN film | membrane by short-time vapor | steam exposure, light emission has been confirmed from 5V vicinity. In the element of Example 3, it is expected that an element exhibiting better characteristics is provided by providing one layer made of an electron transporting material between the light emitting layer and the DBN film.
Furthermore, it was confirmed that the luminance of the device of Example 4 (FIG. 7) having a coating film of a composition obtained by mixing DBN and boron-containing compound A is significantly improved as compared with the device of Comparative Example 1. This is a result showing that the characteristics are further improved by mixing with boron-containing compound A which is an electron transporting material.
Further, from the result of Example 5 (FIG. 8), even when a DBN ultrathin film was laminated on the boron-containing compound A which is an electron transporting material, the same brightness as that of Example 4 was confirmed. As a result, even when laminated with an electron transporting material, the function is exhibited, and although it is not the exposure by the vapor of Example 3, it is clear that further improvement in characteristics can be seen by inserting one or more electron transporting layers. It became.
1:基板
2: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
1: Substrate 2: Anode 3: Hole injection layer 4: Hole transport layer 5: Light emitting layer 6: Electron transport layer 7: Electron injection layer 8: Cathode
Claims (14)
該積層された複数の層のうち、陰極に隣接する層が、酸解離定数pKaが1以上の有機材料である第1材料を含むことを特徴とする有機電界発光素子。 An organic electroluminescent device having a structure in which a plurality of layers including a light emitting layer are laminated between a cathode and an anode formed on a substrate,
An organic electroluminescence device, wherein a layer adjacent to the cathode among the plurality of stacked layers includes a first material that is an organic material having an acid dissociation constant pKa of 1 or more.
該製造方法は、酸解離定数pKaが1以上の有機材料である第1材料を含む層を形成する工程と、
該第1材料を含む層の上に陰極を形成する工程とを含む
ことを特徴とする有機電界発光素子の製造方法。 A method for producing an organic electroluminescent device having a structure in which a plurality of layers including a light emitting layer are laminated between a cathode and an anode formed on a substrate,
The manufacturing method includes a step of forming a layer including a first material that is an organic material having an acid dissociation constant pKa of 1 or more;
And a step of forming a cathode on the layer containing the first material.
発光層を形成した後に、第1材料と第2材料とを含む層を形成する工程を含む
ことを特徴とする請求項9に記載の有機電界発光素子の製造方法。 The manufacturing method includes a step of forming a layer containing a second material that transports electrons after forming a light emitting layer, and an organic material having an acid dissociation constant pKa of 1 or more after forming the layer containing the second material Forming a layer comprising a first material that is, or
The method of manufacturing an organic electroluminescent element according to claim 9, further comprising forming a layer including the first material and the second material after forming the light emitting layer.
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