JP4424026B2 - 2,7-diaminonaphthalene compound, charge transport material, organic electroluminescent element material, and organic electroluminescent element - Google Patents

2,7-diaminonaphthalene compound, charge transport material, organic electroluminescent element material, and organic electroluminescent element Download PDF

Info

Publication number
JP4424026B2
JP4424026B2 JP2004085036A JP2004085036A JP4424026B2 JP 4424026 B2 JP4424026 B2 JP 4424026B2 JP 2004085036 A JP2004085036 A JP 2004085036A JP 2004085036 A JP2004085036 A JP 2004085036A JP 4424026 B2 JP4424026 B2 JP 4424026B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
compound
organic electroluminescent
substituent
diaminonaphthalene
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2004085036A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2004323509A (en
Inventor
宏一朗 飯田
武 塩谷
実 相馬
佳晴 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Chemical Corp filed Critical Mitsubishi Chemical Corp
Priority to JP2004085036A priority Critical patent/JP4424026B2/en
Publication of JP2004323509A publication Critical patent/JP2004323509A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4424026B2 publication Critical patent/JP4424026B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Furan Compounds (AREA)
  • Nitrogen Condensed Heterocyclic Rings (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Heterocyclic Compounds Containing Sulfur Atoms (AREA)
  • Quinoline Compounds (AREA)
  • Other In-Based Heterocyclic Compounds (AREA)
  • Pyrrole Compounds (AREA)
  • Indole Compounds (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Nitrogen- Or Sulfur-Containing Heterocyclic Ring Compounds With Rings Of Six Or More Members (AREA)
  • Pyridine Compounds (AREA)
  • Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Nitrogen And Oxygen As The Only Ring Hetero Atoms (AREA)

Description

本発明は、新規な2,7−ジアミノナフタレン化合物と、これを用いた電荷輸送材料、有機電界発光素子材料および有機電界発光素子に関するものである。詳しくは、有機化合物から成る発光層に電界をかけて光を放出する薄膜型デバイスとしての有機電界発光素子に用いられる、特に正孔輸送性の層形成材料として好適な新規2,7−ジアミノナフタレン化合物と、これを用いた電荷輸送材料、有機電界発光素子材料および、この2,7−ジアミノナフタレン化合物含む層を設けた有機電界発光素子に関するものである。   The present invention relates to a novel 2,7-diaminonaphthalene compound, a charge transport material, an organic electroluminescent element material and an organic electroluminescent element using the same. Specifically, a novel 2,7-diaminonaphthalene suitable for use as an organic electroluminescent element as a thin film type device that emits light by applying an electric field to a light emitting layer made of an organic compound, and particularly suitable as a hole transporting layer forming material. The present invention relates to a compound, a charge transport material using the compound, an organic electroluminescent element material, and an organic electroluminescent element provided with a layer containing the 2,7-diaminonaphthalene compound.

従来、薄膜型の電界発光(EL)素子としては、無機材料のII−VI族化合物半導体であるZnS、CaS、SrS等に、発光中心であるMnや希土類元素(Eu、Ce、Tb、Sm等)をドープしたものが一般的であるが、上記の無機材料から作製したEL素子は、
1)交流駆動が必要(50〜1000Hz)、
2)駆動電圧が高い(〜200V)、
3)フルカラー化が困難(特に青色)、
4)周辺駆動回路のコストが高い、
という問題点を有している。
Conventionally, as a thin film type electroluminescent (EL) element, there are ZnS, CaS, SrS, etc., which are II-VI group compound semiconductors of inorganic materials, Mn or rare earth elements (Eu, Ce, Tb, Sm, etc.) that are emission centers. ) Is generally used, but an EL element made from the above inorganic material is
1) AC drive is required (50-1000Hz),
2) High drive voltage (~ 200V),
3) Full color is difficult (especially blue),
4) The cost of the peripheral drive circuit is high.
Has the problem.

しかし、近年、上記問題点の改良のため、有機薄膜を用いたEL素子の開発が行われるようになった。特に、発光効率を高めるため、電極からのキャリアー注入の効率向上を目的として、電極の種類の最適化を行い、芳香族ジアミンから成る正孔輸送層と8−ヒドロキシキノリンのアルミニウム錯体から成る発光層とを設けた有機電界発光素子の開発(Appl.Phys.Lett.,51巻,913頁,1987年)により、従来のアントラセン等の単結晶を用いたEL素子と比較して発光効率の大幅な改善がなされ、実用特性に近づいている。   However, in recent years, EL devices using organic thin films have been developed to improve the above problems. In particular, in order to improve luminous efficiency, the type of the electrode is optimized for the purpose of improving the efficiency of carrier injection from the electrode, and the hole transport layer made of aromatic diamine and the light emitting layer made of aluminum complex of 8-hydroxyquinoline Development of an organic electroluminescent device provided with (Appl. Phys. Lett., 51, 913, 1987), the emission efficiency is significantly higher than that of conventional EL devices using single crystals such as anthracene. Improvements have been made and are approaching practical properties.

上記の様な低分子材料を用いた電界発光素子の他にも、発光層の材料として、ポリ(p−フェニレンビニレン)、ポリ[2-メトキシ-5-(2-エチルヘキシルオキシ)-1,4-フェニレンビニレン]、ポリ(3-アルキルチオフェン)等の高分子材料を用いた電界発光素子の開発や、ポリビニルカルバゾール等の高分子に低分子の発光材料と電子移動材料を混合した素子の開発も行われている。   In addition to the electroluminescent device using the low molecular weight material as described above, as a material of the light emitting layer, poly (p-phenylene vinylene), poly [2-methoxy-5- (2-ethylhexyloxy) -1,4 Development of electroluminescent devices using polymer materials such as -phenylenevinylene] and poly (3-alkylthiophene), and devices that combine low molecular light emitting materials and electron transfer materials with polymers such as polyvinylcarbazole. Has been done.

有機電界発光素子をフラットパネル・ディスプレイやバックライト等の光源に応用するためには、素子の信頼性を十分に確保する必要がある。しかしながら、従来の有機電界発光素子では耐熱性が不十分であり、素子の環境温度やプロセス温度の上昇により電流−電圧特性が高電圧側にシフトしたり、素子駆動時の局所的なジュール発熱により寿命が低下したり、非発光部分(ダークスポット)の発生および増加等の劣化が避けられなかった。   In order to apply the organic electroluminescent element to a light source such as a flat panel display or a backlight, it is necessary to sufficiently ensure the reliability of the element. However, conventional organic electroluminescence devices have insufficient heat resistance, and current-voltage characteristics shift to a higher voltage side due to an increase in the environmental temperature and process temperature of the device, or due to local Joule heating during device driving. Deterioration such as a decrease in lifespan and generation and increase of non-light emitting parts (dark spots) was inevitable.

これらの劣化の主原因は、有機層の薄膜形状の劣化である。この薄膜形状の劣化は素子駆動時の発熱等による温度上昇で、有機非晶質薄膜の結晶化(または凝集)等に起因すると考えられている。この耐熱性の低さは、材料のガラス転移温度(以下「Tg」と略す)の低さに由来すると考えられる。   The main cause of these deteriorations is the deterioration of the thin film shape of the organic layer. This deterioration of the thin film shape is considered to be caused by temperature rise due to heat generation during driving of the element, and due to crystallization (or aggregation) of the organic amorphous thin film. This low heat resistance is considered to be derived from the low glass transition temperature (hereinafter abbreviated as “Tg”) of the material.

低分子量(例えば、分子量400〜600程度)の化合物、特に正孔輸送材料については、融点が低く対称性が高いものが多い。これまでに有機電界発光素子の正孔輸送材料としてよく用いられている代表的な芳香族アミン化合物を以下に示す。   Many compounds having a low molecular weight (for example, a molecular weight of about 400 to 600), particularly hole transport materials, have a low melting point and a high symmetry. The typical aromatic amine compounds that have been widely used as hole transport materials for organic electroluminescent devices are shown below.

Figure 0004424026
Figure 0004424026

Figure 0004424026
Figure 0004424026

Figure 0004424026
Figure 0004424026

上記芳香族ジアミン(A−1)のTgは65℃であり、N,N’−ジフェニル−N,N’−(3−メチルフェニル)−1,1’−ビフェニル−4,4’−ジアミン(通常TPDと呼ばれる)のTgは60℃、スターバースト型芳香族トリアミン(A−2)のTgは75℃(J.Phys.Chem.,97巻、6240頁、1993年)、また、α−ナフチル基を導入した4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(A−3)のTgは96℃(電子情報通信学会技術研究報告、OME95-54、1995年)である。   Tg of the aromatic diamine (A-1) is 65 ° C., and N, N′-diphenyl-N, N ′-(3-methylphenyl) -1,1′-biphenyl-4,4′-diamine ( The Tg of TBS of the starburst type aromatic triamine (A-2) is usually 75 ° C (J. Phys. Chem., 97, 6240, 1993) and α-naphthyl. Tg of 4,4′-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl (A-3) having a group introduced therein is 96 ° C. (IEICE Technical Report, OME95-54, 1995) ).

これらの芳香族アミン化合物から形成される有機非晶質薄膜では、温度上昇により結晶化したり、正孔輸送層と発光層の2層型素子構造においては相互拡散現象を起こしたりする。そして、その結果、素子の発光特性、特に駆動電圧が高くなる劣化現象が現れ、最終的には駆動寿命の低下につながる。また、素子の駆動時以外でも、素子作成時において、蒸着、ベーキング(アニール)、配線、封止等の工程での温度上昇が見込まれるため、正孔輸送材料のTgは更に高いことが望ましい。   Organic amorphous thin films formed from these aromatic amine compounds crystallize due to temperature rise, or cause mutual diffusion in a two-layer device structure of a hole transport layer and a light emitting layer. As a result, a deterioration phenomenon in which the light emission characteristics of the element, in particular, the drive voltage becomes high appears, and eventually the drive life is shortened. Further, even when the element is not driven, the temperature of the hole transport material is preferably higher because a temperature increase is expected in steps such as vapor deposition, baking (annealing), wiring, and sealing during element preparation.

一方、低分子量化合物の代わりに高分子材料を有機電界発光素子の正孔輸送材料として用いる試みも行われており、例えばポリビニルカルバゾール(電子情報通信学会技術研究報告、OME90-38、1990年)、ポリシラン(Appl.Phys.Lett.、59巻、2760頁、1991年)、ポリフォスファゼン(第42回高分子学会年次大会、I-8-07およびI-8-08、1993年)等が報告されている。しかし、ポリビニルカルバゾールは200℃と高いTgを有するものの正孔のトラップ等の問題があり耐久性は低く、ポリシランは光劣化等により駆動寿命が数秒と短く、ポリフォスファゼンはイオン化ポテンシャルが高く、いずれも従来の芳香族ジアミン化合物を凌ぐ特性は示していない。   On the other hand, attempts have been made to use a polymer material as a hole transport material for an organic electroluminescence device instead of a low molecular weight compound. For example, polyvinyl carbazole (Technical Report of IEICE, OME90-38, 1990), Polysilane (Appl. Phys. Lett., 59, 2760, 1991), Polyphosphazene (The 42nd Annual Meeting of the Society of Polymer Science, I-8-07 and I-8-08, 1993), etc. It has been reported. However, although polyvinylcarbazole has a high Tg of 200 ° C., it has problems such as hole trapping, and its durability is low. Polysilane has a short driving life of several seconds due to photodegradation and the like, and polyphosphazene has a high ionization potential. However, it does not show the characteristics over conventional aromatic diamine compounds.

この他に、芳香族ジアミン化合物をポリカーボネートやポリメチルメタアクリレートに30〜80重量%分散させた正孔輸送層も検討されているが(Jpn.J.Appl.Phys.、31巻、L960頁、1992年)、低分子化合物が可塑剤として作用してTgを下げ、素子特性も芳香族ジアミン化合物を単独で使用した場合と比較して低下している。   In addition, a hole transport layer in which an aromatic diamine compound is dispersed in polycarbonate or polymethyl methacrylate in an amount of 30 to 80% by weight has been studied (Jpn. J. Appl. Phys., Vol. 31, L960, 1992), the low molecular weight compound acts as a plasticizer to lower Tg, and the device characteristics are also reduced as compared with the case where the aromatic diamine compound is used alone.

このように、有機電界発光素子の実用化に向けて、素子の耐熱性および駆動寿命に未だ大きな問題を抱えているのが現状である。   Thus, the present situation is still having a big problem in the heat resistance and drive life of an element toward the practical use of an organic electroluminescent element.

有機電界発光素子の耐熱性が改善されず、発光特性が不安定なことは、ファクシミリ、複写機、液晶ディスプレイのバックライト等の光源としては大きな問題であり、フラットパネル・ディスプレイ等の表示素子としても望ましくない特性である。特に車載用表示への応用を考える上では深刻である。   The heat resistance of organic electroluminescent elements is not improved and the light emission characteristics are unstable, which is a major problem for light sources such as facsimiles, copiers, and backlights for liquid crystal displays. As a display element for flat panel displays, etc. Is also an undesirable characteristic. This is particularly serious when considering application to in-vehicle displays.

なお、特開平8−87122号公報には下記(A−4)のような2,7−ジアミノナフタレン化合物を含む有機電界発光素子および電子写真感光体の電荷輸送層についての記載があり、また、特開平7−120949号公報には下記(A−5)、(A−6)のような2,7−ジアミノナフタレン化合物を含む電子写真感光体の感光層についての記載がある。   JP-A-8-87122 discloses an organic electroluminescent device containing a 2,7-diaminonaphthalene compound as described below (A-4) and a charge transport layer of an electrophotographic photoreceptor, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-120949 describes a photosensitive layer of an electrophotographic photoreceptor containing a 2,7-diaminonaphthalene compound such as the following (A-5) and (A-6).

Figure 0004424026
Figure 0004424026

Figure 0004424026
Figure 0004424026

しかし、上記化合物(A−4)、(A−5)、(A−6)は、有機電界発光素子の正孔輸送層材料としてはTgが低く、該化合物を正孔輸送層に用いた有機電界発光素子では十分な駆動寿命が得られないと考えられる。また、後述するようにジアミノナフタレン化合物はアミノ基の置換位置により電気化学的特性およびイオン化ポテンシャルが大きく異なるため、それを正孔輸送層に用いた有機電界発光素子の特性も異なる。本発明者が鋭意検討した結果、有機電界発光素子の正孔輸送材料としては、2,7−位置換体が特に有用であることを見出したが、特開平8−87122号公報および特開平7−120949号公報にはアミノ基の置換位置と電気化学的特性およびイオン化ポテンシャルに関する記載はない。   However, the compounds (A-4), (A-5), and (A-6) have a low Tg as the hole transport layer material of the organic electroluminescence device, and organic compounds using the compound for the hole transport layer are used. It is considered that a sufficient driving life cannot be obtained with an electroluminescent element. Further, as will be described later, the diaminonaphthalene compound has greatly different electrochemical characteristics and ionization potential depending on the substitution position of the amino group. Therefore, the characteristics of the organic electroluminescent device using the diaminonaphthalene compound in the hole transport layer are also different. As a result of intensive studies by the present inventors, it has been found that a 2,7-position substitution product is particularly useful as a hole transport material of an organic electroluminescence device. However, JP-A-8-87122 and JP-A-7- No. 120949 does not describe the substitution position of the amino group, electrochemical characteristics, and ionization potential.

特開平2−44363号公報にはジアミノナフタレン化合物を含有する電子写真感光体についての記載があるが、この公報に記載されている化合物もまた有機電界発光素子の正孔輸送層材料としてはTgが低いと考えられる。さらに、後述するように、有機電界発光素子の正孔輸送材料としては、フロンティア電子軌道が窒素原子に置換したアリール基に大きく広がっている化合物が、正孔移動度が大きいために有用であると考えられるが、特開平2−44363号公報記載のジアミノナフタレン化合物は窒素原子に非共役のアルキル基およびアラルキル基が置換しているため、窒素原子に置換したアルキル基およびアラルキル基にフロンティア電子軌道が広がらず、正孔移動度が小さいと考えられ、有機電界発光素子の正孔輸送層材料としては好ましくない。しかも、本公報に記載される例示化合物は全て1,5−位置換体であり、電気化学的特性およびイオン化ポテンシャルの面からも有機電界発光素子の正孔輸送層材料としては2,7−位置換体には及ばないと考えられる。   JP-A-2-44363 discloses an electrophotographic photoreceptor containing a diaminonaphthalene compound. The compound described in this publication also has a Tg as a hole transport layer material of an organic electroluminescence device. It is considered low. Furthermore, as described later, as a hole transport material of an organic electroluminescence device, a compound in which a frontier electron orbit is widely spread to an aryl group substituted with a nitrogen atom is useful because of its high hole mobility. However, since the diaminonaphthalene compound described in JP-A-2-44363 has a non-conjugated alkyl group and an aralkyl group substituted on the nitrogen atom, the frontier electron orbital is present on the alkyl group and the aralkyl group substituted on the nitrogen atom. It is considered that the hole mobility does not spread and the hole mobility is small, and it is not preferable as a hole transport layer material of an organic electroluminescence device. In addition, all the exemplified compounds described in this publication are 1,5-position substitution products, and the 2,7-position substitution materials are used as the hole transport layer material of the organic electroluminescence device from the viewpoint of electrochemical characteristics and ionization potential. It is thought that it does not reach.

特開平5−234681号公報には、下記の(A−7)ような2,6−ジアミノナフタレン化合物が有機電界発光素子の正孔輸送層材料の具体例として記載されている。   Japanese Patent Laid-Open No. 5-234681 describes the following 2,6-diaminonaphthalene compound (A-7) as a specific example of the hole transport layer material of the organic electroluminescence device.

Figure 0004424026
Figure 0004424026

しかし、該化合物(A−7)は2,6−位置換体であるため、イオン化ポテンシャルが低く有機電界発光素子の正孔輸送層材料としては2,7−位置換体ほど好ましくないと思われる。また、後述するように、2,6−位置換体は中心のナフチレン基の電子密度が大きいため、窒素原子に置換したアリール基にフロンティア電子軌道が広がらず、正孔移動度が比較的小さくなる傾向がある。さらに、該化合物は有機溶媒への溶解性の点においても改善の余地があり、生産性の面で課題があると考えられる。   However, since the compound (A-7) is a 2,6-position substitution product, the ionization potential is low, and it seems that the 2,7-position substitution product is not preferable as the hole transport layer material of the organic electroluminescence device. Further, as described later, the 2,6-position substitution product has a high electron density of the central naphthylene group, and therefore the frontier electron orbit does not spread to the aryl group substituted with the nitrogen atom, and the hole mobility tends to be relatively small. There is. Furthermore, the compound has room for improvement in terms of solubility in organic solvents, and it is considered that there is a problem in terms of productivity.

特開平6−120541号公報には、電荷輸送染料としてジアミノアセナフテン化合物を含む有機太陽電池についての記載があり、特開平4−181260号公報および特開平2−44364号公報にはジアミノフェナントレンを含む電子写真感光体についての記載があり、特開平2−44365号公報にはジアミノアントラセンを含む電子写真感光体についての記載がある。しかし、これらの、3環以上が縮合してなる縮合環基に2個以上のアミノ基が置換された化合物は、中心の縮合環基の電子雲が大きく広がっているため、窒素原子に置換したアリール基にフロンティア電子軌道が広がらず、正孔移動度が比較的小さく、正孔輸送層材料として好ましくないと考えられる。さらに、これらの3環以上の縮合環基に2個以上のアミノ基が置換された化合物は、LUMO(最低非占有分子軌道)のエネルギーレベルが低く、比較的長波長領域に吸収および発光波長をもつため、特に青色の有機電界発光素子の正孔輸送層材料としては問題がある。
特開平8−87122号公報 特開平7−120949号公報 特開平2−44363号公報 特開平5−234681号公報 特開平6−120541号公報 特開平4−181260号公報 特開平2−44364号公報 特開平2−44365号公報 Appl.Phys.Lett.,51巻,913頁,1987年 J.Phys.Chem.,97巻、6240頁、1993年 電子情報通信学会技術研究報告、OME95-54、1995年 電子情報通信学会技術研究報告、OME90-38、1990年 Appl.Phys.Lett.、59巻、2760頁、1991年 第42回高分子学会年次大会、I-8-07およびI-8-08、1993年 Jpn.J.Appl.Phys.、31巻、L960頁、1992年
JP-A-6-120541 discloses an organic solar cell containing a diaminoacenaphthene compound as a charge transporting dye, and JP-A-4-181260 and JP-A-2-44364 contain diaminophenanthrene. There is a description of an electrophotographic photosensitive member, and JP-A-2-44365 discloses a description of an electrophotographic photosensitive member containing diaminoanthracene. However, these compounds in which two or more amino groups are substituted on a condensed ring group formed by condensation of three or more rings are substituted with nitrogen atoms because the electron cloud of the central condensed ring group is greatly spread. It is considered that the frontier electron orbit does not spread to the aryl group, the hole mobility is relatively small, and it is not preferable as the hole transport layer material. Further, compounds in which two or more amino groups are substituted on these three or more condensed ring groups have low LUMO (lowest unoccupied molecular orbital) energy levels, and have absorption and emission wavelengths in a relatively long wavelength region. Therefore, there is a problem particularly as a hole transport layer material of a blue organic electroluminescent element.
JP-A-8-87122 Japanese Patent Laid-Open No. 7-120949 JP-A-2-44363 Japanese Patent Laid-Open No. 5-234681 JP-A-6-120541 JP-A-4-181260 Japanese Patent Laid-Open No. 2-44364 JP-A-2-44365 Appl.Phys.Lett., 51, 913, 1987 J. Phys. Chem., 97, 6240, 1993 IEICE technical report, OME95-54, 1995 IEICE technical report, OME90-38, 1990 Appl.Phys.Lett., 59, 2760, 1991 42nd Annual Meeting of the Society of Polymer Science, I-8-07 and I-8-08, 1993 Jpn.J.Appl. Phys., 31, L960, 1992

本発明は上記従来の問題点を解決し、低電圧、高効率駆動が可能であり、かつ耐熱性、駆動安定性に優れ、高温においても安定な発光特性を長時間にわたって維持できる有機電界発光素子を実現し得る新規2,7−ジアミノナフタレン化合物と、これを用いた電荷輸送材料、有機電界発光素子材料及び有機電界発光素子を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-mentioned conventional problems, is capable of low-voltage and high-efficiency driving, has excellent heat resistance and driving stability, and can maintain stable light emission characteristics at high temperatures for a long time. It is an object of the present invention to provide a novel 2,7-diaminonaphthalene compound capable of realizing the above, a charge transport material, an organic electroluminescent element material and an organic electroluminescent element using the compound.

本発明の2,7−ジアミノナフタレン化合物は、下記一般式(I)で表されることを特徴とする。

Figure 0004424026
(一般式(I)中、R〜Rは、各々独立に、下記置換基群Iから選ばれる置換基を有していても良い芳香族基を表すか、あるいはRとR、RとRが結合して、各々独立に、下記置換基群Iから選ばれる置換基を有していても良い環を形成する。
但し、R〜R、RとRが結合して形成する環、およびRとRが結合して形成する環のうちの少なくとも1つは、3環以上が縮合してなる、下記置換基群Iから選ばれる置換基を有していても良い芳香族縮合環基を表す。)
置換基群I:炭素数1〜10のアルキル基、炭素数2〜11のアルケニル基、炭素数2〜11のアルキニル基、アラルキル基、炭素数2〜11のアルコキシ基、アリールオキシ基、ジアルキルアミノ基、アルキルアリールアミノ基、ジアリールアミノ基、炭素数2〜11のアシル基、炭素数2〜11のアルコキシカルボニル基、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基
尚、上記の置換基は、更に置換基として、炭素数1〜10のアルキル基又は芳香族炭化水素基を有していてもよい。 The 2,7-diaminonaphthalene compound of the present invention is represented by the following general formula (I).
Figure 0004424026
(In the general formula (I), R 1 to R 4 each independently represents an aromatic group which may have a substituent selected from the following substituent group I , or R 1 and R 2 , R 3 and R 4 are bonded to each other to form a ring which may have a substituent selected from the following substituent group I.
However, at least one of R 1 to R 4 , the ring formed by combining R 1 and R 2 , and the ring formed by combining R 3 and R 4 is formed by condensation of three or more rings. Represents an aromatic condensed ring group which may have a substituent selected from the following substituent group I. )
Substituent group I: C1-C10 alkyl group, C2-C11 alkenyl group, C2-C11 alkynyl group, aralkyl group, C2-C11 alkoxy group, aryloxy group, dialkylamino Group, alkylarylamino group, diarylamino group, acyl group having 2 to 11 carbon atoms, alkoxycarbonyl group having 2 to 11 carbon atoms, aromatic hydrocarbon group, aromatic heterocyclic group
In addition, said substituent may have a C1-C10 alkyl group or aromatic hydrocarbon group as a substituent further.

即ち、本発明者は、有機電界発光素子の電流効率、発光効率および駆動寿命特性等において、更なる向上を図るべく検討した結果、上記一般式(I)で表される新規2,7−ジアミノナフタレン化合物が、分子中に有する3環以上の芳香族縮合環基の存在のために、Tgが高く、適度なイオン化ポテンシャルを有し、正孔輸送能が高く、電流効率および発光効率の向上、さらには駆動安定性および駆動寿命の向上に有効であることを見出し、本発明に到達した。   That is, the present inventor studied to further improve the current efficiency, light emission efficiency, drive life characteristics, and the like of the organic electroluminescent device, and as a result, the novel 2,7-diamino represented by the above general formula (I) was obtained. Because of the presence of three or more aromatic condensed ring groups in the molecule of the naphthalene compound, Tg is high, it has an appropriate ionization potential, has a high hole transport ability, and improves current efficiency and light emission efficiency. Further, the present invention has been found out that it is effective in improving driving stability and driving life.

上記一般式(I)で表される本発明の2,7−ジアミノナフタレン化合物は、その分子構造から高いTgを有し、容易には結晶化しない有機薄膜を得ることが可能である。また、本発明の2,7−ジアミノナフタレン化合物のイオン化ポテンシャルおよび酸化還元電位は、それぞれ、4.9〜5.3eV程度、0.6〜1.0Vvs.SCE程度であり、有機電界発光素子の正孔輸送層材料として適度な値を有する。そのため、本発明の2,7−ジアミノナフタレン化合物を正孔輸送層材料として用いた有機電界発光素子は、高い電流効率および発光効率を示す。   The 2,7-diaminonaphthalene compound of the present invention represented by the above general formula (I) has a high Tg due to its molecular structure, and it is possible to obtain an organic thin film that does not easily crystallize. The 2,7-diaminonaphthalene compound of the present invention has an ionization potential and an oxidation-reduction potential of about 4.9 to 5.3 eV and about 0.6 to 1.0 V vs. SCE, respectively. It has an appropriate value as a hole transport layer material. Therefore, the organic electroluminescent element using the 2,7-diaminonaphthalene compound of the present invention as the hole transport layer material exhibits high current efficiency and luminous efficiency.

一方、アミノ基の置換位置の異なるジアミノナフタレン化合物(すなわち、2,6−ジアミノナフタレン化合物、1,4−ジアミノナフタレン化合物、1,5−ジアミノナフタレン化合物)のイオン化ポテンシャルおよび酸化還元電位は、対応する2,7−ジアミノナフタレン化合物と比較して、それぞれ、0.2〜0.5eVおよび0.2〜0.5V程度低い。このため、前述の置換基の異なるジアミノナフタレン化合物を正孔輸送層材料として用いた場合、発光層に用いられる分子とのエキサイプレックスが形成されやすくなるため、有機電界発光素子としての電流効率および発光効率が低いものとなる。   On the other hand, the ionization potential and oxidation-reduction potential of diaminonaphthalene compounds having different amino group substitution positions (that is, 2,6-diaminonaphthalene compound, 1,4-diaminonaphthalene compound, 1,5-diaminonaphthalene compound) correspond to each other. Compared to the 2,7-diaminonaphthalene compound, it is lower by about 0.2 to 0.5 eV and 0.2 to 0.5 V, respectively. For this reason, when the diaminonaphthalene compound having a different substituent is used as a hole transport layer material, an exciplex with a molecule used in the light emitting layer is easily formed. The efficiency is low.

通常、芳香族ジアミンが一電子酸化されたラジカルカチオンの正電荷は中心部に局在化し、正孔移動の妨げとなる。しかし、本発明の2,7−ジアミノナフタレン化合物は、中心のナフタレン環に比較して、より大きな電子雲を有する芳香族縮合環基を置換基として有しているため、正電荷が非局在化して、高い正孔輸送能を示す。さらに、本発明の2,7−ジアミノナフタレン化合物は、2つの窒素原子の相互作用が、前述のアミノ基の置換位置の異なるジアミノナフタレン化合物と比較して弱いため、中心のナフチレン基での正電荷の局在化が起こりにくく、より高い正孔輸送能を持つと考えられる。このため、本発明の2,7−ジアミノナフタレン化合物を正孔輸送層材料として用いた有機電界発光素子は、駆動安定性に優れる。   Usually, the positive charge of a radical cation obtained by one-electron oxidation of an aromatic diamine is localized at the center and hinders hole movement. However, since the 2,7-diaminonaphthalene compound of the present invention has an aromatic condensed ring group having a larger electron cloud as a substituent compared to the central naphthalene ring, the positive charge is delocalized. And exhibits a high hole transport ability. Furthermore, since the 2,7-diaminonaphthalene compound of the present invention has a weaker interaction between two nitrogen atoms than the above-mentioned diaminonaphthalene compound having a different substitution position of the amino group, a positive charge at the central naphthylene group is present. It is considered that the locality of the metal is less likely to occur and has a higher hole transport ability. For this reason, the organic electroluminescent element using the 2,7-diaminonaphthalene compound of the present invention as a hole transport layer material is excellent in driving stability.

本発明の電荷輸送材料は、このような本発明の2,7−ジアミノナフタレン化合物を含むものであり、本発明の有機電界発光素子材料は、このような本発明の2,7−ジアミノナフタレン化合物を含むものである。   The charge transport material of the present invention contains such a 2,7-diaminonaphthalene compound of the present invention, and the organic electroluminescent element material of the present invention has such a 2,7-diaminonaphthalene compound of the present invention. Is included.

即ち、前記一般式(I)で表される2,7−ジアミノナフタレン化合物は、高いTgを有し、かつ電荷輸送性が高いことから、電荷輸送性材料として電子写真感光体、有機電界発光素子、光電変換素子、有機太陽電池、有機整流素子等に好適に使用できる。また、前記一般式(I)で表される2,7−ジアミノナフタレン化合物を用いることにより、耐熱性に優れ、長期間安定に駆動(発光)する有機電界発光素子が得られ、有機電界発光素子材料として好適である。   That is, since the 2,7-diaminonaphthalene compound represented by the general formula (I) has a high Tg and a high charge transport property, an electrophotographic photosensitive member, an organic electroluminescence device as a charge transport material. , Photoelectric conversion elements, organic solar cells, organic rectification elements and the like. In addition, by using the 2,7-diaminonaphthalene compound represented by the general formula (I), an organic electroluminescent element that has excellent heat resistance and can be stably driven (emitted) for a long period of time can be obtained. Suitable as a material.

本発明の有機電界発光素子は、陽極と陰極との間に発光層を有する有機電界発光素子において、このような本発明の2,7−ジアミノナフタレン化合物を含む層を有するものであり、耐熱性、発光効率に優れ、駆動寿命が長い安定した有機電界発光素子である。   The organic electroluminescent device of the present invention is an organic electroluminescent device having a light emitting layer between an anode and a cathode, and has such a layer containing the 2,7-diaminonaphthalene compound of the present invention, and is heat resistant. It is a stable organic electroluminescence device having excellent luminous efficiency and a long driving life.

本発明によれば、正孔輸送能が高く、適度なイオン化ポテンシャルを有し、耐熱性に優れた新規2,7−ジアミノナフタレン化合物と、この2,7−ジアミノナフタレン化合物を好ましくは正孔輸送層に用いることにより、電流効率、発光効率が高く、低電圧駆動が可能で駆動安定性、耐熱性に優れた安定した発光特性を示す有機電界発光素子を得ることができる。   According to the present invention, a novel 2,7-diaminonaphthalene compound having a high hole transport capability, an appropriate ionization potential, and excellent heat resistance, and preferably the 2,7-diaminonaphthalene compound are transported by holes. By using it for the layer, an organic electroluminescence device having high current efficiency and light emission efficiency, low voltage driving, excellent driving stability and heat resistance, and stable light emission characteristics can be obtained.

以下に本発明の実施の形態について詳細に説明するが、以下に記載する構成要件の説明は、本発明の実施態様の一例(代表例)であり、本発明はこれらの内容に特定はされない。
なお、本発明において「芳香族基」とは「芳香族炭化水素基および芳香族複素環基」を意味し、従って、前記一般式(I)に導入される「芳香族縮合環基」とは、芳香族炭化水素環のみが3環以上縮合してなる芳香族縮合環基であっても良く、芳香族複素環のみが3環以上縮合してなる芳香族縮合環基であっても良く、また、芳香族炭化水素環と芳香族複素環とが合計で3環以上縮合してなる芳香族縮合環基であっても良い。
Embodiments of the present invention will be described in detail below. However, the description of the constituent elements described below is an example (representative example) of an embodiment of the present invention, and the present invention is not specified by these contents.
In the present invention, the “aromatic group” means “aromatic hydrocarbon group and aromatic heterocyclic group”. Therefore, the “aromatic condensed ring group” introduced into the general formula (I) means , It may be an aromatic condensed ring group in which only three aromatic hydrocarbon rings are condensed, or an aromatic condensed ring group in which only three aromatic heterocycles are condensed, Further, it may be an aromatic condensed ring group obtained by condensing three or more aromatic hydrocarbon rings and aromatic heterocyclic rings in total.

まず、前記一般式(I)で表される本発明の2,7−ジアミノナフタレン化合物について説明する。   First, the 2,7-diaminonaphthalene compound of the present invention represented by the general formula (I) will be described.

本発明の2,7−ジアミノナフタレン化合物を示す前記一般式(I)中、R〜Rは、各々独立に、置換基を有していても良い芳香族基を表すか、あるいはRとR、RとRが結合して、各々独立に、置換基を有していても良い環を形成するが、R〜R、RとRが結合して形成する環、およびRとRが結合して形成する環のうちの少なくとも1つは、3環以上が縮合してなる、置換基を有していても良い芳香族縮合環基を表す。 In the general formula (I) showing the 2,7-diaminonaphthalene compound of the present invention, R 1 to R 4 each independently represents an aromatic group which may have a substituent, or R 1. And R 2 , R 3 and R 4 are bonded to each other to form an optionally substituted ring, but R 1 to R 4 , R 1 and R 2 are bonded to each other. At least one of the ring and the ring formed by combining R 3 and R 4 represents an aromatic condensed ring group which may have a substituent formed by condensation of three or more rings.

〜Rとして具体的には、フェニル基、ナフチル基、フェナントリル基、アントリル基、ピレニル基、フルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、フルオランテニル基、ペリレニル基、チエニル基、ベンゾチエニル基、フリル基、ベンゾフリル基、インドリル基、カルバゾリル基、ベンゾカルバゾリル基、ピリジル基、キノリル基、キノキサリル基などの5または6員環の単環、またはこれらの環の2〜5縮合環からなる基、好ましくはフェニル基、ナフチル基、フェナントリル基、アントリル基、フルオレニル基が挙げられる。これらはいずれも置換基を有していても良い。 Specific examples of R 1 to R 4 include phenyl group, naphthyl group, phenanthryl group, anthryl group, pyrenyl group, fluorenyl group, benzofluorenyl group, fluoranthenyl group, perylenyl group, thienyl group, benzothienyl group, A group consisting of a 5- or 6-membered monocyclic ring such as a furyl group, a benzofuryl group, an indolyl group, a carbazolyl group, a benzocarbazolyl group, a pyridyl group, a quinolyl group, a quinoxalyl group, or a 2-5 condensed ring of these rings Preferably, a phenyl group, a naphthyl group, a phenanthryl group, an anthryl group, and a fluorenyl group can be mentioned. Any of these may have a substituent.

また、RとR、あるいはRとRが互いに結合して、環を形成する場合、この環の好ましい具体例を以下に示すが、これらに限定されるものではない。

Figure 0004424026
(式中、R,R,Rはアルキル基、芳香族炭化水素基、または水素原子を示す。)
なお、これらはいずれも置換基を有していても良い。 When R 1 and R 2 , or R 3 and R 4 are bonded to each other to form a ring, preferred specific examples of this ring are shown below, but are not limited thereto.
Figure 0004424026
(In the formula, R 5 , R 6 and R 7 represent an alkyl group, an aromatic hydrocarbon group, or a hydrogen atom.)
Any of these may have a substituent.

前記一般式(I)で表される本発明の2,7−ジアミノナフタレン化合物において、R〜R、RとRが結合して形成する環、およびRとRが結合して形成する環のうち少なくとも1つは、3環以上が縮合してなる、置換基を有していても良い芳香族縮合環基である。該芳香族縮合環基を有することにより、化合物のTgが上昇するため、例えば後述する有機電界発光素子の層に使用した場合に、素子の耐熱性が向上し、好ましい。 In the 2,7-diaminonaphthalene compound of the present invention represented by the general formula (I), R 1 to R 4 , a ring formed by combining R 1 and R 2 , and R 3 and R 4 are combined. At least one of the rings formed in this way is an aromatic condensed ring group that may have a substituent formed by condensation of three or more rings. Since the Tg of the compound is increased by having the aromatic condensed ring group, the heat resistance of the device is improved, for example, when used in a layer of an organic electroluminescence device described later.

なお、化合物における正電荷の非局在化の点からは、R〜Rから選ばれた少なくとも1つが、3環以上が縮合してなる、置換基を有していても良い芳香族縮合環基である場合がより好ましい。 In addition, from the point of delocalization of the positive charge in the compound, at least one selected from R 1 to R 4 may have a substituent formed by condensation of three or more rings. The case where it is a cyclic group is more preferable.

該芳香族縮合環基としては、アントリル基、フェナントリル基、ピレニル基、フルオレニル基、ピレニル基などの、5員環〜6員環の3環以上、好ましくは4環以上、また通常は5環以下の縮合環からなる芳香族炭化水素基や、アクリジニル基、フェナントリジニル基、ベンゾカルバゾリル基などの、5員環〜6員環の3環以上、好ましくは4環以上、また通常は5環以下の縮合環からなる芳香族複素環基などが挙げられる。   The aromatic condensed ring group is an anthryl group, a phenanthryl group, a pyrenyl group, a fluorenyl group, a pyrenyl group, or the like, such as a 5-membered to 6-membered ring, preferably 4 or more, and usually 5 or less. An aromatic hydrocarbon group consisting of a condensed ring, an acridinyl group, a phenanthridinyl group, a benzocarbazolyl group, etc., a 5-membered to 6-membered ring, preferably 4 or more rings, An aromatic heterocyclic group composed of 5 or less condensed rings is exemplified.

該縮合環の中でも、より好ましいものは芳香族炭化水素環が縮合したものであり、特に好ましいものはフェナントリル基である。フェナントリル基を有することにより、該化合物を含む層を有する有機電界発光素子の、連続駆動特性が飛躍的に向上する。   Among the condensed rings, more preferable are condensed aromatic hydrocarbon rings, and particularly preferable is a phenanthryl group. By having a phenanthryl group, the continuous drive characteristics of the organic electroluminescent device having a layer containing the compound are dramatically improved.

該芳香族縮合環基が結合する位置としては、R〜Rのいずれであっても良いが、RまたはRと、RまたはRとに、各々1つずつ有している場合が特に好ましい。 The position to which the aromatic fused ring group is bonded may be any of R 1 to R 4 , but each R 1 or R 2 and R 3 or R 4 has one each. The case is particularly preferred.

また、合成上は−NRと−NRが等しい、対称性の高い化合物が好ましいが、−NRと−NRを異なる基とすることにより、該化合物を含む薄膜の非晶性が高まるという利点があり、このような非対象の化合物も好ましい。 In addition, for synthesis, a highly symmetrical compound in which —NR 1 R 2 and —NR 3 R 4 are equal to each other is preferable. However, by using —NR 1 R 2 and —NR 3 R 4 as different groups, There is an advantage that the amorphous property of the thin film to be included increases, and such a non-target compound is also preferable.

〜Rの芳香族基、RとRあるいはRとRが結合して形成する環、および上記芳香族縮合環基が有しうる置換基としては、特に制限はないが、例えば、メチル基、エチル基、t−ブチル基、シクロヘキシル基等の炭素数1〜10のアルキル基、ビニル基等の炭素数2〜11のアルケニル基、エチニル基等の炭素数2〜11のアルキニル基、ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル基、メトキシ基、エトキシ基等の炭素数2〜11のアルコキシ基、フェノキシ基等のアリールオキシ基、ジメチルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基、エチルメチルアミノ基等のジアルキルアミノ基;メチルフェニルアミノ基などのアルキルアリールアミノ基;ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基、フェニルナフチルアミノ基、N−カルバゾリル基等のジアリールアミノ基;アセチル基等の炭素数2〜11のアシル基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の炭素数2〜11のアルコキシカルボニル基;フェニル基、ナフチル基、フェナントリル基、アントリル基、ピレニル基、フルオレニル基、ベンゾフルオレニル基等の芳香族炭化水素基;チエニル基、ベンゾチエニル基、フリル基、ベンゾフリル基、インドリル基、カルバゾリル基、ベンゾカルバゾリル基、ピリジル基、キノリル基、キノキサリル基等の芳香族複素環基、から選ばれた1以上の置換基が挙げられ、これらはさらに置換されても良い。更なる置換基としては、特に制限はないが、例えば上述のアルキル基、芳香族炭化水素基などが挙げられる。これらの置換基はR〜R等の環上に2以上導入されていても良く、その場合において、置換基の位置は任意であり、また、複数の置換基は互いに同一であっても異なるものであっても良い。 Aromatic groups R 1 to R 4, examples of R 1 and R 2 or R 3 and ring R 4 is formed by bonding, and the aromatic condensed substituents wherein the ring group may have, is not particularly limited For example, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a t-butyl group, or a cyclohexyl group, an alkenyl group having 2 to 11 carbon atoms such as a vinyl group, or an ethynyl group having 2 to 11 carbon atoms. Aralkyl groups such as alkynyl group, benzyl group and phenethyl group, alkoxy groups having 2 to 11 carbon atoms such as methoxy group and ethoxy group, aryloxy groups such as phenoxy group, dimethylamino group, diisopropylamino group and ethylmethylamino group Dialkylamino groups such as methylphenylamino group; diphenylamino group, ditolylamino group, phenylnaphthylamino group, N-carba Diarylamino group such as zolyl group; acyl group having 2 to 11 carbon atoms such as acetyl group, alkoxycarbonyl group having 2 to 11 carbon atoms such as methoxycarbonyl group and ethoxycarbonyl group; phenyl group, naphthyl group, phenanthryl group, anthryl Group, pyrenyl group, fluorenyl group, benzofluorenyl group and other aromatic hydrocarbon groups; thienyl group, benzothienyl group, furyl group, benzofuryl group, indolyl group, carbazolyl group, benzocarbazolyl group, pyridyl group, quinolyl group One or more substituents selected from a group, an aromatic heterocyclic group such as a quinoxalyl group, and the like, and these may be further substituted. The further substituent is not particularly limited, and examples thereof include the above-described alkyl group and aromatic hydrocarbon group. Two or more of these substituents may be introduced on the ring such as R 1 to R 4. In this case, the position of the substituent is arbitrary, and the plurality of substituents may be the same as each other. It may be different.

〜Rにおける芳香族基、RとRあるいはRとRが結合して形成する環、および前記芳香族縮合環基、が有し得る置換基として、上記の中でも好ましいのはメチル基、フェニル基、トリル基、t−ブチル基、ビフェニル基、エチル基である。 Aromatic group in R 1 to R 4, ring R 1 and R 2 or R 3 and R 4 is formed by bonding, and the aromatic condensed ring group, the substituent may have, preferred among the above-mentioned Are a methyl group, a phenyl group, a tolyl group, a t-butyl group, a biphenyl group, and an ethyl group.

このような本発明の2,7−ジアミノナフタレン化合物のうち、対象な化合物は、例えば2,7−ジヒドロキシナフタレン(B)を出発原料にして以下のように簡便に合成される。   Among such 2,7-diaminonaphthalene compounds of the present invention, the target compound is easily synthesized as follows using, for example, 2,7-dihydroxynaphthalene (B) as a starting material.

Figure 0004424026
Figure 0004424026

即ち、まず2,7−ジヒドロキシナフタレン(B)と一般式(II)で表される芳香族アミンとを1:2のモル比で脱水反応させる。得られた一般式(C)で表される中間体を、一般式(III)で表される芳香族ハロゲン化物と反応させることにより、一般式(D)で表される本発明の2,7−ジアミノナフタレン化合物が得られる。なお、上記一般式(II),(C),(III),(D)中、ArおよびArは、各々独立に、置換基を有していても良い芳香族基を表す。但し、ArおよびArのうちの少なくとも1方は、3環以上が縮合してなる、置換基を有していても良い芳香族縮合環基を表す。Xはヨウ素、臭素、塩素等のハロゲン原子である。 That is, first, 2,7-dihydroxynaphthalene (B) and the aromatic amine represented by the general formula (II) are subjected to a dehydration reaction at a molar ratio of 1: 2. By reacting the obtained intermediate represented by the general formula (C) with the aromatic halide represented by the general formula (III), 2,7 of the present invention represented by the general formula (D) is obtained. -A diaminonaphthalene compound is obtained. In the general formulas (II), (C), (III), and (D), Ar 1 and Ar 2 each independently represent an aromatic group that may have a substituent. However, at least one of Ar 1 and Ar 2 represents an aromatic condensed ring group which may have a substituent formed by condensation of three or more rings. X is a halogen atom such as iodine, bromine or chlorine.

また、非対称型の2,7−ジアミノナフタレン化合物であれば、以下に示すようにして、2種類の芳香族アミンを用い、これらを2,7−ジヒドロキシナフタレン(B)に段階的に反応させることにより、合成することができる。   In the case of an asymmetric type 2,7-diaminonaphthalene compound, two types of aromatic amines are used and reacted with 2,7-dihydroxynaphthalene (B) stepwise as shown below. Can be synthesized.

Figure 0004424026
Figure 0004424026

即ち、まず、2,7−ジヒドロキシナフタレン(B)と一般式(IV)で表される芳香族アミンとを1:1のモル比で脱水反応させる。続いて、得られた一般式(E)で表される中間体と一般式(V)で表される芳香族アミンとを1:1のモル比で脱水反応させる。得られた一般式(F)で表される中間体を、一般式(VI)で表される芳香族ハロゲン化物と反応させることにより、一般式(G)で表される本発明の2,7−ジアミノナフタレン化合物が得られる。なお、一般式(IV)〜(VI),(E),(F),(G)中、Ar〜Arは、各々独立に、置換基を有していても良い芳香族基を表す。但し、Ar〜Arのうちの少なくとも1つは、3環以上が縮合してなる、置換基を有していても良い芳香族縮合環基を表す。Xはヨウ素、臭素、塩素等のハロゲン原子である。 That is, first, 2,7-dihydroxynaphthalene (B) and the aromatic amine represented by the general formula (IV) are dehydrated at a molar ratio of 1: 1. Subsequently, the obtained intermediate represented by the general formula (E) and the aromatic amine represented by the general formula (V) are subjected to a dehydration reaction at a molar ratio of 1: 1. By reacting the obtained intermediate represented by the general formula (F) with the aromatic halide represented by the general formula (VI), 2,7 of the present invention represented by the general formula (G) is obtained. -A diaminonaphthalene compound is obtained. In general formulas (IV) to (VI), (E), (F), and (G), Ar 3 to Ar 5 each independently represents an aromatic group that may have a substituent. . However, at least one of Ar 3 to Ar 5 represents an aromatic condensed ring group which may have a substituent formed by condensation of three or more rings. X is a halogen atom such as iodine, bromine or chlorine.

非対象な2,7−ジアミノナフタレン化合物はまた、以下のようにして2種類の芳香族ハロゲン化物を用い、これらを段階的に反応させることにより、合成することもできる。   The untargeted 2,7-diaminonaphthalene compound can also be synthesized by using two types of aromatic halides and reacting them stepwise as follows.

Figure 0004424026
Figure 0004424026

即ち、2,7−ジヒドロキシナフタレン(B)と一般式(VII)で表される芳香族アミンとを1:2のモル比で脱水反応させる。得られた一般式(H)で表される中間体を、一般式(VIII)で表される芳香族ハロゲン化物と1:1のモル比で反応させる。得られた一般式(J)で表される中間体を、一般式(IX)で表される芳香族ハロゲン化物と1:1のモル比で反応させることにより、一般式(K)で表される本発明の2,7−ジアミノナフタレン化合物が得られる。なお、一般式(VII)〜(IX),(H),(J),(K)中、Ar〜Arは、各々独立に、置換基を有していても良い芳香族基を表す。但し、Ar〜Arのうちの少なくとも一つは、3環以上が縮合してなる、置換基を有していても良い芳香族縮合環基を表す。Xはヨウ素、臭素、塩素等のハロゲン原子である。 That is, 2,7-dihydroxynaphthalene (B) and the aromatic amine represented by the general formula (VII) are subjected to a dehydration reaction at a molar ratio of 1: 2. The obtained intermediate represented by the general formula (H) is reacted with the aromatic halide represented by the general formula (VIII) at a molar ratio of 1: 1. The intermediate represented by the general formula (J) thus obtained is reacted with the aromatic halide represented by the general formula (IX) at a molar ratio of 1: 1, thereby being represented by the general formula (K). The 2,7-diaminonaphthalene compound of the present invention is obtained. In general formulas (VII) to (IX), (H), (J), and (K), Ar 6 to Ar 8 each independently represents an aromatic group that may have a substituent. . However, at least one of Ar 6 to Ar 8 represents an aromatic condensed ring group which may have a substituent formed by condensation of three or more rings. X is a halogen atom such as iodine, bromine or chlorine.

前記一般式(I)において、RとR、あるいはRとRとが結合して環を形成している2,7−ジアミノナフタレン化合物であれば、上述のようにして製造された2,7−ジアミノナフタレン化合物のアミン基上の置換基について、縮合反応を行う、または2,7−ジヒドロキシナフタレン(B)と環状の2級アミンを反応させることによって得られる。 In the general formula (I), a 2,7-diaminonaphthalene compound in which R 1 and R 2 , or R 3 and R 4 are combined to form a ring is produced as described above. The substituent on the amine group of the 2,7-diaminonaphthalene compound is obtained by performing a condensation reaction or reacting 2,7-dihydroxynaphthalene (B) with a cyclic secondary amine.

前記一般式(I)で表される本発明の2,7−ジアミノナフタレン化合物の分子量は、通常、下限が450程度、好ましくは500程度であり、上限は通常1500程度、好ましくは1000程度である。この下限値を下回るとTgが低下する虞があり、また上限を超えると蒸着による成膜が困難になる可能性がある。   As for the molecular weight of the 2,7-diaminonaphthalene compound of the present invention represented by the general formula (I), the lower limit is usually about 450, preferably about 500, and the upper limit is usually about 1500, preferably about 1000. . If the lower limit is not reached, Tg may decrease, and if it exceeds the upper limit, film formation by vapor deposition may be difficult.

前記一般式(I)で表される本発明の2,7−ジアミノナフタレン化合物の好ましい具体例を以下の表−1(No.1〜No.94)に示すが、これらに限定するものではない。   Preferred specific examples of the 2,7-diaminonaphthalene compound of the present invention represented by the general formula (I) are shown in the following Table-1 (No. 1 to No. 94), but are not limited thereto. .

Figure 0004424026
Figure 0004424026

Figure 0004424026
Figure 0004424026

Figure 0004424026
Figure 0004424026

Figure 0004424026
Figure 0004424026

Figure 0004424026
Figure 0004424026

Figure 0004424026
Figure 0004424026

Figure 0004424026
Figure 0004424026

Figure 0004424026
Figure 0004424026

Figure 0004424026
Figure 0004424026

Figure 0004424026
Figure 0004424026

Figure 0004424026
Figure 0004424026

Figure 0004424026
Figure 0004424026

Figure 0004424026
Figure 0004424026

Figure 0004424026
Figure 0004424026

Figure 0004424026
Figure 0004424026

Figure 0004424026
Figure 0004424026

前記一般式(I)で表される本発明の2,7−ジアミノナフタレン化合物は、高い電荷輸送性を有するため、電荷輸送性材料として電子写真感光体、有機電界発光素子、光電変換素子、有機太陽電池、有機整流素子等に好適に使用できる。特に正孔輸送性に優れることから電子輸送性の化合物として好適である。   Since the 2,7-diaminonaphthalene compound of the present invention represented by the general formula (I) has a high charge transporting property, an electrophotographic photosensitive member, an organic electroluminescence device, a photoelectric conversion device, an organic material can be used as a charge transporting material. It can be suitably used for solar cells, organic rectifying elements, and the like. In particular, the compound is suitable as an electron transporting compound because of its excellent hole transporting property.

また、前記一般式(I)で表される本発明の2,7−ジアミノナフタレン化合物を用いることにより、耐熱性に優れ、長期間安定に駆動(発光)する有機電界発光素子が得られるため、有機電界発光素子材料としても好適である。   In addition, by using the 2,7-diaminonaphthalene compound of the present invention represented by the general formula (I), an organic electroluminescent device that is excellent in heat resistance and stably driven (emits light) for a long period of time can be obtained. It is also suitable as an organic electroluminescent element material.

次に、このような本発明の2,7−ジアミノナフタレン化合物を用いて構成される本発明の有機電界発光素子について説明する。
本発明の有機電界発光素子は、陽極と陰極との間に発光層を有し、前記一般式(I)で表される本発明の2,7−ジアミノナフタレン化合物を含有する層を有することを特徴とする。
本発明の有機電界発光素子において、この2,7−ジアミノナフタレン化合物は、有機電界発光素子におけるいずれの層に含有されていても良いが、好ましくは陽極と発光層との間の正孔輸送性の層に含有される。
Next, the organic electroluminescent element of the present invention constituted by using the 2,7-diaminonaphthalene compound of the present invention will be described.
The organic electroluminescent element of the present invention has a light emitting layer between an anode and a cathode, and has a layer containing the 2,7-diaminonaphthalene compound of the present invention represented by the general formula (I). Features.
In the organic electroluminescent device of the present invention, the 2,7-diaminonaphthalene compound may be contained in any layer of the organic electroluminescent device, but preferably has a hole transport property between the anode and the luminescent layer. Contained in the layer.

本発明の有機電界発光素子において、同一の層内に2種以上の前記2,7−ジアミノナフタレン化合物が含有されていても良く、また、2以上の層にこの2,7−ジアミノナフタレン化合物が含有されていても良い。このような場合、これらの層に含有される2,7−ジアミノナフタレン化合物は同一のものであっても異なるものであっても良い。   In the organic electroluminescent element of the present invention, two or more kinds of the 2,7-diaminonaphthalene compound may be contained in the same layer, and the 2,7-diaminonaphthalene compound is contained in two or more layers. It may be contained. In such a case, the 2,7-diaminonaphthalene compound contained in these layers may be the same or different.

なお、本発明の有機電界発光素子において、陽極−発光層間の層が、1つの場合にはこれを「正孔輸送層」と称し、2つ以上の場合は陽極に接している層を「陽極バッファ層」、それ以外の層を総称して「正孔輸送層」と称す。   In the organic electroluminescent device of the present invention, when there is one layer between the anode and the light emitting layer, this is referred to as a “hole transport layer”, and when there are two or more layers, the layer in contact with the anode is referred to as “anode The “buffer layer” and the other layers are collectively referred to as a “hole transport layer”.

以下に、図面を参照して、前記一般式(I)で表される本発明の2,7−ジアミノナフタレン化合物を正孔輸送層に含有する場合を例に、本発明の有機電界発光素子の実施の形態を詳細に説明する。   Hereinafter, with reference to the drawings, the organic electroluminescent device of the present invention will be described with reference to the case where the 2,7-diaminonaphthalene compound of the present invention represented by the general formula (I) is contained in the hole transport layer. The embodiment will be described in detail.

図1〜図3は本発明の有機電界発光素子の構造例を模式的に示す断面図であるが、本発明の有機電界発光素子は、何ら図示のものに限定されるものではない。図1〜図3において、1は基板、2は陽極、3は陽極バッファ層、4は正孔輸送層、5は発光層、6は電子輸送層、7は陰極を各々表わす。   1 to 3 are cross-sectional views schematically showing structural examples of the organic electroluminescent element of the present invention, but the organic electroluminescent element of the present invention is not limited to the illustrated one. 1 to 3, 1 represents a substrate, 2 represents an anode, 3 represents an anode buffer layer, 4 represents a hole transport layer, 5 represents a light emitting layer, 6 represents an electron transport layer, and 7 represents a cathode.

基板1は有機電界発光素子の支持体となるものであり、石英やガラスの板、金属板や金属箔、プラスチックフィルムやシートなどが用いられる。特にガラス板や、ポリエステル、ポリメタクリレート、ポリカーボネート、ポリスルホンなどの透明な合成樹脂の板が好ましい。合成樹脂基板を使用する場合にはガスバリア性に留意する必要がある。基板のガスバリア性が小さすぎると、基板を通過した外気により有機電界発光素子が劣化することがあるので好ましくない。このため、合成樹脂基板を用いる場合には、その少なくとも片面に緻密なシリコン酸化膜等を設けてガスバリア性を確保する方法も好ましい方法の一つである。   The substrate 1 serves as a support for the organic electroluminescent element, and a quartz or glass plate, a metal plate or a metal foil, a plastic film, a sheet, or the like is used. In particular, a glass plate or a transparent synthetic resin plate such as polyester, polymethacrylate, polycarbonate, or polysulfone is preferable. When using a synthetic resin substrate, it is necessary to pay attention to gas barrier properties. If the gas barrier property of the substrate is too small, the organic electroluminescent element may be deteriorated by the outside air that has passed through the substrate, which is not preferable. For this reason, when a synthetic resin substrate is used, a method of ensuring a gas barrier property by providing a dense silicon oxide film or the like on at least one side is also a preferable method.

基板1上には陽極2が設けられる。陽極2は正孔輸送層4への正孔注入の役割を果たすものである。この陽極2は、通常、アルミニウム、金、銀、ニッケル、パラジウム、白金等の金属、インジウムおよび/またはスズの酸化物などの金属酸化物、ヨウ化銅などのハロゲン化金属、カーボンブラック、あるいは、ポリ(3-メチルチオフェン)、ポリピロール、ポリアニリン等の導電性高分子などにより構成される。陽極2は通常、スパッタリング法、真空蒸着法などにより形成されることが多い。また、銀などの金属微粒子、ヨウ化銅などの微粒子、カーボンブラック、導電性の金属酸化物微粒子、導電性高分子微粉末などを用いて陽極2を形成する場合には、適当なバインダー樹脂溶液に分散し、基板1上に塗布することにより陽極2を形成することもできる。更に、導電性高分子を用いて陽極2を形成する場合には、電解重合により直接基板1上に薄膜を形成したり、基板1上に導電性高分子溶液を塗布して陽極2を形成することもできる(Appl.Phys.Lett.,60巻,2711頁,1992年)。陽極2は異なる材料からなる層を積層して形成された積層構造を有するものであっても良い。   An anode 2 is provided on the substrate 1. The anode 2 plays a role of hole injection into the hole transport layer 4. This anode 2 is usually made of metal such as aluminum, gold, silver, nickel, palladium, platinum, metal oxide such as oxide of indium and / or tin, metal halide such as copper iodide, carbon black, or It is composed of a conductive polymer such as poly (3-methylthiophene), polypyrrole, or polyaniline. In general, the anode 2 is often formed by a sputtering method, a vacuum deposition method, or the like. When the anode 2 is formed using fine metal particles such as silver, fine particles such as copper iodide, carbon black, conductive metal oxide fine particles, and conductive polymer fine powder, an appropriate binder resin solution is used. The anode 2 can also be formed by being dispersed on the substrate 1 and coated on the substrate 1. Further, when the anode 2 is formed using a conductive polymer, a thin film is directly formed on the substrate 1 by electrolytic polymerization, or the anode 2 is formed by applying a conductive polymer solution on the substrate 1. (Appl. Phys. Lett., 60, 2711, 1992). The anode 2 may have a laminated structure formed by laminating layers made of different materials.

陽極2の厚みは、必要とする透明性により異なる。透明性が必要とされる場合は、可視光の透過率を、通常60%以上、好ましくは80%以上とすることが望ましく、この場合、陽極2の厚みの下限は通常5nm好ましくは10nmであり、上限は通常1000nm好ましくは500nmである。不透明で良い場合は陽極2の厚みは任意であり、例えば金属等で形成して基板1を兼ねても良い。   The thickness of the anode 2 varies depending on the required transparency. When transparency is required, it is desirable that the visible light transmittance is 60% or more, preferably 80% or more. In this case, the lower limit of the thickness of the anode 2 is usually 5 nm, preferably 10 nm. The upper limit is usually 1000 nm, preferably 500 nm. In the case of being opaque, the thickness of the anode 2 is arbitrary. For example, the anode 2 may be formed of metal or the like to serve as the substrate 1.

図1の有機電界発光素子では、陽極2の上に正孔輸送層4が設けられている。
正孔輸送層4の材料に要求される条件としては、陽極2からの正孔注入効率が高く、注入された正孔を効率良く輸送することが可能で、かつ、発光層5に正孔を効率良く受け渡しすることができる材料であることが必要である。そのためには正孔移動度が大きく、適度なイオン化ポテンシャルを有し、可視光の光に対して透明性が高く、さらに、容易には結晶化しない安定な非晶質膜を形成することができ、トラップとなる不純物が製造時や使用時に発生しにくいことが要求される。従って、4.9〜5.3eV程度のイオン化ポテンシャルを有し、可視光領域の吸収が小さく、フロンティア電子軌道が広く非局在化し、さらに、高いガラス転移温度Tgを有する材料が好ましい。
In the organic electroluminescent element of FIG. 1, a hole transport layer 4 is provided on the anode 2.
The conditions required for the material of the hole transport layer 4 include high hole injection efficiency from the anode 2, which can efficiently transport the injected holes, and the holes in the light emitting layer 5. The material must be able to be delivered efficiently. For this purpose, it is possible to form a stable amorphous film having a high hole mobility, an appropriate ionization potential, high transparency to visible light, and not easily crystallizing. Therefore, it is required that impurities that become traps are less likely to be generated during manufacture or use. Therefore, a material having an ionization potential of about 4.9 to 5.3 eV, a small absorption in the visible light region, a wide delocalization of the frontier electron orbit, and a high glass transition temperature Tg is preferable.

前記一般式(I)で表される本発明の2,7−ジアミノナフタレン化合物はこれらの条件を十分に満たすため、本発明の有機電界発光素子においては、本発明の2,7−ジアミノナフタレン化合物を陽極2と後述する発光層5との間に設けられる正孔注入・輸送性の層形成材料として使用することが好ましい。   Since the 2,7-diaminonaphthalene compound of the present invention represented by the general formula (I) sufficiently satisfies these conditions, the 2,7-diaminonaphthalene compound of the present invention is used in the organic electroluminescence device of the present invention. Is preferably used as a hole injecting / transporting layer forming material provided between the anode 2 and the light emitting layer 5 described later.

なお、イオン化ポテンシャルは物質のHOMO(最高被占分子軌道)レベルにある電子を真空準位に放出するのに必要なエネルギーで定義され、光電子分光法で直接測定されるか、あるいは電気化学的に測定した酸化電位を基準電極に対して補正しても求められる。後者の方法の場合は、例えば、飽和甘コウ電極(SCE)を基準電極として用いたとき、
イオン化ポテンシャル=酸化電位(vs.SCE)+4.3eV
で表される("Molecular Semiconductors",Springer-Verlag,1985年、98頁)。
The ionization potential is defined as the energy required to emit electrons at the HOMO (highest occupied molecular orbital) level of a substance to the vacuum level, and can be directly measured by photoelectron spectroscopy or electrochemically. It can also be obtained by correcting the measured oxidation potential with respect to the reference electrode. In the case of the latter method, for example, when a saturated sweet potato electrode (SCE) is used as a reference electrode,
Ionization potential = oxidation potential (vs.SCE) + 4.3 eV
("Molecular Semiconductors", Springer-Verlag, 1985, page 98).

一般式(I)で表される本発明の2,7−ジアミノナフタレン化合物を含む正孔輸送層4は、塗布法あるいは真空蒸着法により前記陽極2上に形成される。塗布法による場合には、本発明の2,7−ジアミノナフタレン化合物を溶媒に溶解し、さらに必要によりこれに正孔のトラップにならないバインダー樹脂や塗布性改良剤などの添加剤とを添加して調製した塗布溶液を用い、公知の湿式成膜法により陽極2上に層形成すれば良い。ここで、湿式成膜法としては、スプレー法、印刷法、スピンコート法、ディップコート法、ダイコート法などの通常の塗布法や、インクジェット法、スクリーン印刷法など各種印刷法等が挙げられる。   The hole transport layer 4 containing the 2,7-diaminonaphthalene compound of the present invention represented by the general formula (I) is formed on the anode 2 by a coating method or a vacuum deposition method. In the case of the coating method, the 2,7-diaminonaphthalene compound of the present invention is dissolved in a solvent, and if necessary, an additive such as a binder resin or coating property improving agent that does not trap holes is added thereto. A layer may be formed on the anode 2 by a known wet film forming method using the prepared coating solution. Here, examples of the wet film forming method include normal coating methods such as a spray method, a printing method, a spin coating method, a dip coating method, and a die coating method, and various printing methods such as an ink jet method and a screen printing method.

バインダー樹脂としては、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエステル等が用いられる。正孔輸送層4に占めるバインダー樹脂量が多いと正孔移動度が低下するので、バインダー樹脂は正孔輸送層4中の含有量が50重量%以下となるように用いるのが好ましい。   As the binder resin, polycarbonate, polyarylate, polyester or the like is used. When the amount of the binder resin in the hole transport layer 4 is large, the hole mobility is lowered. Therefore, the binder resin is preferably used so that the content in the hole transport layer 4 is 50% by weight or less.

真空蒸着法による場合には、本発明の2,7−ジアミノナフタレン化合物を収容したルツボを真空容器内に設置し、陽極2をルツボに対向させて配置する。この真空容器内を真空ポンプで10−4Pa程度にまで排気した後、ルツボを加熱して2,7−ジアミノナフタレン化合物を蒸発させ、発生した蒸気を陽極2上に蒸着させる。 In the case of the vacuum deposition method, a crucible containing the 2,7-diaminonaphthalene compound of the present invention is placed in a vacuum vessel, and the anode 2 is placed facing the crucible. After evacuating the inside of this vacuum vessel to about 10 −4 Pa with a vacuum pump, the crucible is heated to evaporate the 2,7-diaminonaphthalene compound, and the generated vapor is deposited on the anode 2.

なお、正孔輸送層4は、本発明の2,7−ジアミノナフタレン化合物の1種を単独で使用して形成しても良く、必要に応じて2種以上を混合して形成しても良い。また、本発明の素子の性能を損なわない範囲で本発明の2,7−ジアミノナフタレン化合物以外の芳香族アミン等を含有していても良い。正孔輸送層4には、さらに、アクセプタとして、芳香族カルボン酸の金属錯体および/または金属塩(特開平4-320484号公報)、ベンゾフェノン誘導体およびチオベンゾフェノン誘導体(特開平5-295361号公報)、フラーレン類(特開平5-331458号公報)等を10−3〜10重量%の濃度でドープして、フリーキャリアとしての正孔を生成させても良い。このようにすると一般に駆動電圧を低くすることができる。さらに、本発明の2,7−ジアミノナフタレン化合物が有する、優れた特性を損なわない限りにおいて、この正孔輸送層4には公知の正孔輸送材料を併用しても良い。 The hole transport layer 4 may be formed by using one of the 2,7-diaminonaphthalene compounds of the present invention alone, or may be formed by mixing two or more kinds as necessary. . Moreover, you may contain aromatic amines other than the 2,7- diamino naphthalene compound of this invention in the range which does not impair the performance of the element of this invention. The hole transport layer 4 further includes, as an acceptor, an aromatic carboxylic acid metal complex and / or metal salt (Japanese Patent Laid-Open No. 4-320484), a benzophenone derivative and a thiobenzophenone derivative (Japanese Patent Laid-Open No. 5-295361). Further, fullerenes (JP-A-5-331458) or the like may be doped at a concentration of 10 −3 to 10% by weight to generate holes as free carriers. In this way, the drive voltage can generally be lowered. Furthermore, a known hole transport material may be used in combination with the hole transport layer 4 as long as the excellent properties of the 2,7-diaminonaphthalene compound of the present invention are not impaired.

この公知の正孔輸送性材料としては、例えば、1,1-ビス(4-ジ-p-トリルアミノフェニル)シクロヘキサン、4,4'-ビス[N-(1-ナフチル)-N-フェニルアミノ]ビフェニルで代表される2個以上の3級アミンを含み2個以上の縮合芳香族環が窒素原子に置換した芳香族アミン(特開平5−234681号公報)、トリフェニルベンゼンの誘導体でスターバースト構造を有する芳香族トリアミン(米国特許第4,923,774号)、N,N'-ジフェニル-N,N'-ビス(3-メチルフェニル)ビフェニル-4,4'-ジアミン等、ピレニル基に芳香族ジアミノ基が複数個置換した化合物、スチリル構造を有する芳香族ジアミン(特開平4−290851号公報)、チオフェン基で芳香族3級アミンユニットを連結したもの(特開平4−304466号公報)、スターバースト型芳香族トリアミン(特開平4−308688号公報)、フルオレン基で3級アミンを連結したもの(特開平5−25473号公報)、トリアミン化合物(特開平5−239455号公報)、ビスジピリジルアミノビフェニル、N,N,N-トリフェニルアミン誘導体(特開平6−1972号公報)、フェノキサジン構造を有する芳香族ジアミン(特開平7−138562号公報)、ジアミノフェニルフェナントリジン誘導体(特開平7−252474号公報)、シラザン化合物(米国特許第4,950,950号公報)、シラナミン誘導体(特開平6−49079号公報)、ホスファミン誘導体(特開平6−25659号公報)などが挙げられる。これらの化合物は、単独で用いても良いし、必要に応じて2種以上を混合して用いても良い。   Examples of the known hole transporting material include 1,1-bis (4-di-p-tolylaminophenyl) cyclohexane, 4,4′-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino. Aromatic amines containing two or more tertiary amines typified by biphenyl and having two or more condensed aromatic rings substituted with nitrogen atoms (Japanese Patent Laid-Open No. 5-234681), a starburst with a derivative of triphenylbenzene Aromatic triamines having a structure (US Pat. No. 4,923,774), N, N′-diphenyl-N, N′-bis (3-methylphenyl) biphenyl-4,4′-diamine, etc., and aromatic diamino groups in the pyrenyl group A compound in which a plurality of are substituted, an aromatic diamine having a styryl structure (Japanese Patent Laid-Open No. 4-290851), a thiophene group linked with an aromatic tertiary amine unit (Japanese Patent Laid-Open No. 4-304466), a starburst type Aromatic triamine (Japanese Patent Laid-Open No. 4-308688) Publication), a tertiary amine linked by a fluorene group (JP-A-5-25473), a triamine compound (JP-A-5-239455), bisdipyridylaminobiphenyl, N, N, N-triphenylamine derivatives (JP-A-6-1972), aromatic diamines having a phenoxazine structure (JP-A-7-138562), diaminophenylphenanthridine derivatives (JP-A-7-252474), silazane compounds (US Pat. 4,950,950), silanamine derivatives (JP-A-6-49079), phosphamine derivatives (JP-A-6-25659), and the like. These compounds may be used alone or as a mixture of two or more as necessary.

正孔輸送層4中の本発明の2,7−ジアミノナフタレン化合物の含有量は該層中50重量%以上であることが好ましく、80重量%以上であることがより好ましい。   The content of the 2,7-diaminonaphthalene compound of the present invention in the hole transport layer 4 is preferably 50% by weight or more, and more preferably 80% by weight or more in the layer.

正孔輸送層4の膜厚は、通常5nm以上、好ましくは10nm以上であり、また通常300nm以下、好ましくは100nm以下である。この様に薄い膜を一様に形成するためには、一般に真空蒸着法がよく用いられる。   The thickness of the hole transport layer 4 is usually 5 nm or more, preferably 10 nm or more, and is usually 300 nm or less, preferably 100 nm or less. In order to uniformly form such a thin film, a vacuum deposition method is generally used.

図1に示す素子において、正孔輸送層4の上には発光層5が設けられる。発光層5は、電界を与えられた電極間において、陽極2から注入されて正孔輸送層4を移動する正孔と、陰極7から注入されて電子輸送層6を移動する電子との再結合により励起されて強い発光(蛍光または燐光)を示す発光性化合物を主成分として形成される。この発光性化合物は、安定な薄膜形状を有し、固体状態で高い(発光の)量子収率を示し、正孔および/または電子を効率良く輸送することができるものであることが必要である。更に電気化学的かつ化学的に安定であり、トラップとなる不純物が製造時や使用時に発生しにくい化合物であることが要求される。   In the element shown in FIG. 1, a light emitting layer 5 is provided on the hole transport layer 4. The light emitting layer 5 is a recombination of holes injected from the anode 2 and moving through the hole transport layer 4 and electrons injected from the cathode 7 and moved through the electron transport layer 6 between the electrodes to which an electric field is applied. The main component is a light-emitting compound that is excited by the light and exhibits strong light emission (fluorescence or phosphorescence). This luminescent compound needs to have a stable thin film shape, exhibit a high (luminescence) quantum yield in the solid state, and can efficiently transport holes and / or electrons. . Further, it is required to be a compound that is electrochemically and chemically stable and does not easily generate impurities as traps during production or use.

このような条件を満たし、蛍光を示す発光層を形成する化合物としては、8-ヒドロキシキノリンのアルミニウム錯体などの錯体化合物(特開昭59-194393号公報)、10-ヒドロキシベンゾ[h]キノリンの錯体化合物(特開平6-322362号公報)、ビススチリルベンゼン誘導体(特開平1-245087号公報、同2-222484号公報)、ビススチリルアリーレン誘導体(特開平2-247278号公報)、(2-ヒドロキシフェニル)ベンゾチアゾールの金属錯体(特開平8-315983号公報)、シロール誘導体等が挙げられる。また、前述の正孔輸送性材料のうち、発光性を有する芳香族アミン系化合物も発光層材料として用いることができる。これらの発光層材料は、通常は真空蒸着法により正孔輸送層4上に積層される。   As a compound that satisfies such conditions and forms a light-emitting layer exhibiting fluorescence, a complex compound such as an aluminum complex of 8-hydroxyquinoline (Japanese Patent Laid-Open No. 59-194393), 10-hydroxybenzo [h] quinoline Complex compounds (JP-A-6-322362), bisstyrylbenzene derivatives (JP-A1-245087, JP-A-2-222484), bisstyrylarylene derivatives (JP-A-2-247278), (2- Hydroxyphenyl) benzothiazole metal complexes (JP-A-8-315983), silole derivatives and the like. Of the hole transporting materials described above, an aromatic amine compound having a light emitting property can also be used as the light emitting layer material. These light emitting layer materials are usually laminated on the hole transport layer 4 by a vacuum deposition method.

素子の発光効率を向上させるとともに発光色を変える目的で、例えば、8-ヒドロキシキノリンのアルミニウム錯体をホスト材料として、クマリン等のレーザー用蛍光色素をドープすること(J.Appl.Phys.,65巻,3610頁,1989年)等が行われている。このドーピング手法は、発光層5にも適用でき、ドープ用材料としては、クマリン以外にも各種の蛍光色素が使用できる。青色発光を与える蛍光色素としては、ペリレン、ピレン、アントラセン、クマリンおよびそれらの誘導体等が挙げられる。緑色蛍光色素としては、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体等が挙げられる。黄色蛍光色素としては、ルブレン、ペリミドン誘導体等が挙げられる。赤色蛍光色素としては、DCM系化合物、ベンゾピラン誘導体、ローダミン誘導体、ベンゾチオキサンテン誘導体、アザベンゾチオキサンテン等が挙げられる。   For the purpose of improving the luminous efficiency of the device and changing the emission color, for example, doping a fluorescent dye for lasers such as coumarin with an aluminum complex of 8-hydroxyquinoline as a host material (J. Appl. Phys., Volume 65 3610 (1989)). This doping technique can also be applied to the light emitting layer 5, and various fluorescent dyes can be used as a doping material in addition to coumarin. Examples of fluorescent dyes that emit blue light include perylene, pyrene, anthracene, coumarin, and derivatives thereof. Examples of the green fluorescent dye include quinacridone derivatives and coumarin derivatives. Examples of yellow fluorescent dyes include rubrene and perimidone derivatives. Examples of red fluorescent dyes include DCM compounds, benzopyran derivatives, rhodamine derivatives, benzothioxanthene derivatives, azabenzothioxanthene and the like.

上記のドープ用蛍光色素以外にも、ホスト材料に応じて、レーザー研究,8巻,694頁,803頁,958頁(1980年);同9巻,85頁(1981年)、に列挙されている蛍光色素などを、発光層用のドープ材料として使用することができる。   In addition to the above fluorescent dyes for doping, depending on the host material, listed in Laser Research, 8, 694, 803, 958 (1980); 9, 9, 85 (1981) Fluorescent dyes and the like can be used as the doping material for the light emitting layer.

ホスト材料に対して上記蛍光色素がドープされる量は、10−3重量%以上が好ましく、また10重量%以下が好ましい。ドープ量が10−3重量%未満では素子の発光効率向上に寄与できない場合があり、10重量%を超えると濃度消光が起き、発光効率の低下に至る可能性がある。 The amount by which the fluorescent dye is doped with respect to the host material is preferably 10 −3 wt% or more, and more preferably 10 wt% or less. If the doping amount is less than 10 −3 wt%, it may not be possible to contribute to the improvement of the light emission efficiency of the device. If it exceeds 10 wt%, concentration quenching may occur, leading to a decrease in light emission efficiency.

一方、燐光発光を示す発光層は、通常、燐光性ドーパントとホスト材料を含んで形成される。燐光性ドーパントとしては、例えば周期表7ないし11族から選ばれる金属を含む有機金属錯体が挙げられ、該金属錯体のT1(最低励起三重項準位)より高いT1を有する電荷輸送性有機化合物をホスト材料として使用することが好ましい。   On the other hand, a light-emitting layer that emits phosphorescence is usually formed including a phosphorescent dopant and a host material. Examples of the phosphorescent dopant include organometallic complexes containing a metal selected from Groups 7 to 11 of the periodic table, and charge transporting organic compounds having a T1 higher than the T1 (lowest excited triplet level) of the metal complex. It is preferable to use it as a host material.

周期表7ないし11族から選ばれる金属を含む燐光性有機金属錯体における、該金属として好ましくは、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、銀、レニウム、オスミウム、イリジウム、白金、および金が挙げられる。   Preferred examples of the metal in the phosphorescent organometallic complex containing a metal selected from Groups 7 to 11 of the periodic table include ruthenium, rhodium, palladium, silver, rhenium, osmium, iridium, platinum, and gold.

燐光発光を示す発光層に使用されるホスト材料としては、蛍光発光を示す発光層に使用されるホスト材料として前述した材料の他に、4,4'−N,N'−ジカルバゾールビフェニルなどのカルバゾール誘導体(WO 00/70655号公報)、トリス(8−ヒドロキシキノリン)アルミニウム(USP 6,303,238号公報)、2,2',2’’−(1,3,5−ベンゼントリル)トリス[1−フェニル−1H−ベンズイミダゾール](Appl.Phys.Lett.,78巻,1622項,2001)、ポリビニルカルバゾール(特開2001−257076号公報)等が挙げられる。   As the host material used for the light emitting layer exhibiting phosphorescence, in addition to the materials described above as the host material used for the light emitting layer exhibiting fluorescence, 4,4′-N, N′-dicarbazole biphenyl and the like can be used. Carbazole derivatives (WO 00/70655), tris (8-hydroxyquinoline) aluminum (USP 6,303,238), 2,2 ′, 2 ″-(1,3,5-benzenetolyl) tris [1-Phenyl-1H-benzimidazole] (Appl. Phys. Lett., Vol. 78, Item 1622, 2001), polyvinylcarbazole (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-257076), and the like.

さらに本発明の有機電界発光素子における発光層5は、ホスト材料および燐光性ドーパントと共に、前述の蛍光色素を含有していてもよい。   Furthermore, the light emitting layer 5 in the organic electroluminescent element of the present invention may contain the aforementioned fluorescent dye together with the host material and the phosphorescent dopant.

発光層5中にドーパントとして含有される有機金属錯体の量は、0.1重量%以上が好ましく、また30重量%以下が好ましい。この量が0.1重量%未満では素子の発光効率向上に寄与できない場合があり、30重量%を超えると有機金属錯体同士が2量体を形成する等の理由で濃度消光が起き、発光効率の低下に至る可能性がある。   The amount of the organometallic complex contained as a dopant in the light emitting layer 5 is preferably 0.1% by weight or more, and more preferably 30% by weight or less. If this amount is less than 0.1% by weight, it may not contribute to the improvement of the light emission efficiency of the device. If it exceeds 30% by weight, concentration quenching occurs due to the formation of a dimer between organometallic complexes, and the light emission efficiency. May lead to a decline.

燐光発光を示す発光層における燐光性ドーパントの量は、従来の蛍光(1重項)を用いた素子において、発光層に含有される蛍光性色素(ドーパント)の量より、若干多い方が好ましい傾向がある。また燐光性ドーパントと共に蛍光色素が発光層中に含有される場合、該蛍光色素の量は、0.05重量%以上が好ましく、0.05重量%以上がより好ましく、また10重量%以下が好ましく、2重量%以下がより好ましい。   The amount of the phosphorescent dopant in the light emitting layer exhibiting phosphorescence tends to be preferably slightly larger than the amount of the fluorescent dye (dopant) contained in the light emitting layer in a conventional device using fluorescence (singlet). There is. When the fluorescent dye is contained in the light emitting layer together with the phosphorescent dopant, the amount of the fluorescent dye is preferably 0.05% by weight or more, more preferably 0.05% by weight or more, and preferably 10% by weight or less. 2% by weight or less is more preferable.

発光層5の膜厚は、通常3nm以上、好ましくは5nm以上であり、また通常200nm以下、好ましくは100nm以下である。   The thickness of the light emitting layer 5 is usually 3 nm or more, preferably 5 nm or more, and is usually 200 nm or less, preferably 100 nm or less.

発光層5も正孔輸送層4と同様の方法で形成することができるが、通常は真空蒸着法が用いられる。
以下に、上述の蛍光色素および/または燐光色素(燐光性ドーパント)を発光層のホスト材料にドープする方法を説明する。
The light emitting layer 5 can also be formed by the same method as the hole transport layer 4, but usually a vacuum deposition method is used.
Hereinafter, a method of doping the above-described fluorescent dye and / or phosphorescent dye (phosphorescent dopant) into the host material of the light emitting layer will be described.

塗布の場合は、前記発光層ホスト材料と、ドープ用色素、さらに必要により、電子のトラップや発光の消光剤とならないバインダー樹脂や、レベリング剤等の塗布性改良剤などの添加剤を添加し溶解した塗布溶液を調製し、スピンコート法などの方法により正孔輸送層4上に塗布し、乾燥して発光層5を形成する。バインダー樹脂としては、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエステル等が挙げられる。バインダー樹脂は添加量が多いと正孔/電子移動度を低下させるので、少ない方が望ましく、通常発光層5中の含有量で50重量%以下が好ましい。   In the case of coating, the above light emitting layer host material, dope dye, and if necessary, additives such as a binder resin that does not become an electron trap or a light quenching quencher, and a coating property improving agent such as a leveling agent are added and dissolved. The applied coating solution is prepared, applied onto the hole transport layer 4 by a method such as spin coating, and dried to form the light emitting layer 5. Examples of the binder resin include polycarbonate, polyarylate, and polyester. If the binder resin is added in a large amount, the hole / electron mobility is lowered. Therefore, it is desirable that the binder resin is small.

真空蒸着法の場合には、前記ホスト材料を真空容器内に設置されたルツボに入れ、ドープする色素を別のルツボに入れ、真空容器内を適当な真空ポンプで10−4Pa程度にまで排気した後、各々のルツボを同時に加熱してホスト材料と色素を蒸発させ、ルツボと向かい合って置かれた基板上に層を形成する。また、他の方法として、上記の材料を予め所定比で混合したものを同一のルツボを用いて蒸発させても良い。 In the case of the vacuum deposition method, the host material is put in a crucible installed in a vacuum vessel, the dye to be doped is put in another crucible, and the inside of the vacuum vessel is exhausted to about 10 −4 Pa by an appropriate vacuum pump. Thereafter, each crucible is heated at the same time to evaporate the host material and the dye and form a layer on the substrate placed opposite the crucible. As another method, a mixture of the above materials in a predetermined ratio may be evaporated using the same crucible.

上記各ドーパントが発光層5中にドープされる場合、発光層5の膜厚方向において均一にドープされていても良く、膜厚方向において濃度分布があっても構わない。例えば、正孔輸送層4側の界面近傍にのみドープしたり、逆に、陰極7側の界面近傍にのみドープしても良い。   When each said dopant is doped in the light emitting layer 5, it may be uniformly doped in the film thickness direction of the light emitting layer 5, and there may be concentration distribution in the film thickness direction. For example, doping may be performed only in the vicinity of the interface on the hole transport layer 4 side, or conversely, doping may be performed only in the vicinity of the interface on the cathode 7 side.

なお、発光層5は、本発明の性能を損なわない範囲で上記以外の成分を含んでいてもよい。   In addition, the light emitting layer 5 may contain components other than the above in the range which does not impair the performance of this invention.

図1に示す素子において、発光層5の上に設けられる陰極7は、直接あるいは任意の層を介して発光層5に電子を注入する役割を果たす。陰極7として用いられる材料は、前記陽極2に使用される材料を用いることが可能であるが、効率良く電子注入を行なうには、仕事関数の低い金属が好ましく、スズ、マグネシウム、インジウム、カルシウム、アルミニウム、銀等の適当な金属またはそれらの合金が用いられる。具体例としては、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウム合金、アルミニウム−リチウム合金等の低仕事関数の合金電極が挙げられる。   In the element shown in FIG. 1, the cathode 7 provided on the light emitting layer 5 plays a role of injecting electrons into the light emitting layer 5 directly or via an arbitrary layer. The material used for the cathode 7 can be the material used for the anode 2, but a metal having a low work function is preferable for efficient electron injection, such as tin, magnesium, indium, calcium, A suitable metal such as aluminum or silver or an alloy thereof is used. Specific examples include low work function alloy electrodes such as magnesium-silver alloys, magnesium-indium alloys, and aluminum-lithium alloys.

陰極7の膜厚は通常、陽極2と同様である。低仕事関数金属から成る陰極7を保護する目的で、この上に更に、仕事関数が高く大気に対して安定な金属層を積層することは素子の安定性を増すため好ましい。この目的のために、アルミニウム、銀、銅、ニッケル、クロム、金、白金等の金属が使われる。   The film thickness of the cathode 7 is usually the same as that of the anode 2. For the purpose of protecting the cathode 7 made of a low work function metal, it is preferable to further stack a metal layer having a high work function and stable to the atmosphere on the element because the stability of the device is increased. For this purpose, metals such as aluminum, silver, copper, nickel, chromium, gold, platinum are used.

正孔注入の効率を更に向上させ、かつ、有機層全体の陽極2への付着力を改善させる目的で、図2,3に示す如く、正孔輸送層4と陽極2との間に陽極バッファ層3を挿入することも行われている。陽極バッファ層3を挿入することで、初期の素子の駆動電圧が下がると同時に、素子を定電流で連続駆動した時の電圧上昇も抑制される効果がある。陽極バッファ層3に用いられる材料に要求される条件としては、陽極2とのコンタクトが良く均一な薄膜を形成することができ、熱的に安定、すなわち、融点およびTgが高く、融点としては300℃以上、Tgとしては100℃以上が要求される。更に、イオン化ポテンシャルが低く陽極2からの正孔注入が容易なこと、正孔移動度が大きいことが挙げられる。   For the purpose of further improving the efficiency of hole injection and improving the adhesion of the whole organic layer to the anode 2, an anode buffer is provided between the hole transport layer 4 and the anode 2 as shown in FIGS. Inserting layer 3 has also been done. By inserting the anode buffer layer 3, the driving voltage of the initial element is lowered, and at the same time, an increase in voltage when the element is continuously driven with a constant current is suppressed. The conditions required for the material used for the anode buffer layer 3 are that the contact with the anode 2 is good and a uniform thin film can be formed, and it is thermally stable, that is, the melting point and Tg are high, and the melting point is 300. More than 100 ° C. and Tg of 100 ° C. or more are required. Furthermore, the ionization potential is low, hole injection from the anode 2 is easy, and the hole mobility is high.

この目的のために、これまでに、銅フタロシアニン等のフタロシアニン化合物(特開昭63-295695号公報)、ポリアニリン(Appl.Phys.Lett.,64巻、1245頁,1994年)、ポリチオフェン(Optical Materials,9巻、125頁、1998年)等の有機化合物や、スパッタ・カーボン膜(Synth.Met.,91巻、73頁、1997年)や、バナジウム酸化物、ルテニウム酸化物、モリブデン酸化物等の金属酸化物(J.Phys.D,29巻、2750頁、1996年)が報告されている。   For this purpose, phthalocyanine compounds such as copper phthalocyanine (JP-A 63-295695), polyaniline (Appl. Phys. Lett., 64, 1245, 1994), polythiophene (Optical Materials) , 9, 125, 1998), etc., sputtered carbon films (Synth. Met., 91, 73, 1997), vanadium oxide, ruthenium oxide, molybdenum oxide, etc. Metal oxides (J. Phys. D, 29, 2750, 1996) have been reported.

また、正孔注入・輸送性の低分子有機化合物と電子受容性化合物を含有する層(特開平11−251067号公報、特開2000−159221号公報等に記載)や、芳香族アミノ基等を含有する非共役系高分子化合物に、必要に応じて電子受容性化合物をドープしてなる層(特開平11−135262号公報、特開平11−283750号公報、特開2000−36390号公報、特開2000−150168号公報、特開平2001−223084号公報、およびWO97/33193号公報など)、またはポリチオフェン等の導電性ポリマーを含む層(特開平10−92584号公報)なども挙げられるが、これらに限定されるものではない。   In addition, a layer containing a hole injection / transporting low molecular organic compound and an electron accepting compound (described in JP-A-11-251067, JP-A-2000-159221, etc.), an aromatic amino group, etc. A layer obtained by doping the contained non-conjugated polymer compound with an electron-accepting compound as necessary (Japanese Patent Laid-Open Nos. 11-135262, 11-283750, 2000-36390, Examples include JP 2000-150168, JP-A 2001-223084, and WO 97/33193), or layers containing a conductive polymer such as polythiophene (JP-A 10-92584). It is not limited to.

上記陽極バッファ層3材料としては、低分子・高分子いずれの化合物を用いる
ことも可能である。
As the anode buffer layer 3 material, it is possible to use either a low molecular compound or a high molecular compound.

陽極バッファ層3の場合も、正孔輸送層4と同様にして薄膜形成可能であるが、無機物の場合には、さらに、スパッタ法や電子ビーム蒸着法、プラズマCVD法が用いられる。   In the case of the anode buffer layer 3, a thin film can be formed in the same manner as the hole transport layer 4, but in the case of an inorganic substance, a sputtering method, an electron beam evaporation method, or a plasma CVD method is further used.

以上の様にして形成される陽極バッファ層3の膜厚は、低分子化合物を用いて形成される場合、下限は通常3nm、好ましくは10nm程度であり、上限は通常100nm、好ましくは50nm程度である。また高分子化合物を用いて形成される陽極バッファ層3の膜厚の下限は通常5nm、好ましくは10nm程度であり、上限は通常1000nm、好ましくは500nm程度である。   When the anode buffer layer 3 formed as described above is formed using a low molecular weight compound, the lower limit is usually 3 nm, preferably about 10 nm, and the upper limit is usually 100 nm, preferably about 50 nm. is there. The lower limit of the thickness of the anode buffer layer 3 formed using the polymer compound is usually 5 nm, preferably about 10 nm, and the upper limit is usually about 1000 nm, preferably about 500 nm.

素子の発光効率を更に向上させることを目的として、図3に示す如く、発光層5と陰極7の間に電子輸送層6を設けても良い。電子輸送層6は、電界を与えられた電極間において陰極7から注入された電子を効率良く発光層5の方向に輸送することができる化合物より形成される。   For the purpose of further improving the light emission efficiency of the device, an electron transport layer 6 may be provided between the light emitting layer 5 and the cathode 7 as shown in FIG. The electron transport layer 6 is formed of a compound that can efficiently transport electrons injected from the cathode 7 between the electrodes to which an electric field is applied in the direction of the light emitting layer 5.

電子輸送層6に用いられる電子輸送性化合物としては、陰極7からの電子注入効率が高く、かつ、高い電子移動度を有し注入された電子を効率良く輸送することができる化合物であることが必要である。   The electron transporting compound used for the electron transporting layer 6 is a compound that has high electron injection efficiency from the cathode 7 and has high electron mobility and can efficiently transport injected electrons. is necessary.

このような条件を満たす材料としては、8-ヒドロキシキノリンのアルミニウム錯体などの錯体化合物(特開昭59-194393号公報)、10-ヒドロキシベンゾ[h]キノリンの錯体化合物、オキサジアゾール誘導体、ジスチリルビフェニル誘導体、シロール誘導体、3-または5-ヒドロキシフラボン錯体化合物、ベンズオキサゾール錯体化合物、ベンゾチアゾール錯体化合物、トリスベンズイミダゾリルベンゼン(米国特許第5,645,948号)、キノキサリン化合物(特開平6-207169号公報)、フェナントロリン誘導体(特開平5-331459号公報)、2-t-ブチル-9,10-N,N'-ジシアノアントラキノンジイミン、n型水素化非晶質炭化シリコン、n型硫化亜鉛、n型セレン化亜鉛などが挙げられる。   Materials satisfying such conditions include complex compounds such as aluminum complexes of 8-hydroxyquinoline (Japanese Patent Laid-Open No. 59-194393), complex compounds of 10-hydroxybenzo [h] quinoline, oxadiazole derivatives, Styryl biphenyl derivative, silole derivative, 3- or 5-hydroxyflavone complex compound, benzoxazole complex compound, benzothiazole complex compound, trisbenzimidazolylbenzene (US Pat. No. 5,645,948), quinoxaline compound (JP-A-6-207169) Phenanthroline derivatives (JP-A-5-331459), 2-t-butyl-9,10-N, N'-dicyanoanthraquinonediimine, n-type hydrogenated amorphous silicon carbide, n-type zinc sulfide, n-type Examples include zinc selenide.

電子輸送層6の膜厚は、通常5nm以上、好ましくは10nm以上であり、また通常200nm以下、好ましくは100nm以下である。   The thickness of the electron transport layer 6 is usually 5 nm or more, preferably 10 nm or more, and is usually 200 nm or less, preferably 100 nm or less.

電子輸送層6は、正孔輸送層4と同様にして塗布法あるいは真空蒸着法により発光層5上に積層することにより形成される。通常は、真空蒸着法が用いられる。   The electron transport layer 6 is formed by laminating on the light emitting layer 5 by a coating method or a vacuum deposition method in the same manner as the hole transport layer 4. Usually, a vacuum deposition method is used.

更に、陰極7と図1,2の発光層5との界面、または陰極7と図3の電子輸送層6との界面に、LiF、MgF、LiOなどの極薄絶縁膜(膜厚0.1〜5nm)を挿入することも、素子の効率を向上させる有効な方法である(Appl.Phys.Lett.,70巻,152頁,1997年;特開平10-74586号公報;IEEE Trans.Electron.Devices,44巻,1245頁,1997年)。 Further, an ultrathin insulating film (film thickness) such as LiF, MgF 2 , or Li 2 O is formed at the interface between the cathode 7 and the light emitting layer 5 in FIGS. 1 or 2 or the interface between the cathode 7 and the electron transport layer 6 in FIG. Inserting 0.1 to 5 nm is also an effective method for improving the efficiency of the device (Appl. Phys. Lett., 70, 152, 1997; JP 10-74586; IEEE Trans. Electron). Devices, 44, 1245, 1997).

本発明の有機電界発光素子は、上述した各層の他にも、陽極と陰極との間に任意の層を有していても良い。例えば、発光層で再結合しなかった正孔が陰極側へ通り抜けるのを阻止するべく、発光層の陰極側界面に接するように正孔阻止層を設けたり、電子輸送層や正孔輸送層を、各々複数の層を積層することにより構成してもよい。また層構成についても、図1とは逆の構造、即ち、基板上1に陰極7、発光層5、正孔輸送層4、陽極2の順に積層することも可能であり、既述したように少なくとも一方が透明性の高い2枚の基板の間に本発明の有機電界発光素子を設けることも可能である。同様に、図2、3に示した前記各層構成とは逆の構造に積層することも可能である。   The organic electroluminescent element of the present invention may have an arbitrary layer between the anode and the cathode in addition to the above-described layers. For example, in order to prevent holes that have not recombined in the light emitting layer from passing through to the cathode side, a hole blocking layer is provided so as to contact the cathode side interface of the light emitting layer, or an electron transport layer or a hole transport layer is provided. Each may be configured by laminating a plurality of layers. Also, the layer structure can be reversed from that shown in FIG. 1, that is, the cathode 7, the light emitting layer 5, the hole transport layer 4, and the anode 2 can be laminated on the substrate 1 in this order. It is also possible to provide the organic electroluminescent element of the present invention between two substrates, at least one of which is highly transparent. Similarly, it is also possible to laminate in a structure opposite to the above-described layer structure shown in FIGS.

本発明の有機電界発光素子は、有機電界発光素子が、単一の素子、アレイ状に配置された構造からなる素子、陽極と陰極がX−Yマトリックス状に配置された構造のいずれにおいても適用することができる。   The organic electroluminescent device of the present invention can be applied to any of the organic electroluminescent devices in a single device, an element having a structure arranged in an array, and a structure in which an anode and a cathode are arranged in an XY matrix. can do.

このような有機電界発光素子によれば、正孔輸送層4に、正孔注入輸送能が高く、かつ、発光層界面との障壁も少なく、さらに、高いTgを有し、容易には結晶化しない本発明の2,7−ジアミノナフタレン化合物を含有させることにより、電流効率および発光効率が高く、かつ、低電圧駆動が可能で駆動安定性、耐熱性に優れた有機電界発光素子が提供される。   According to such an organic electroluminescent device, the hole transport layer 4 has a high hole injecting and transporting capability, has few barriers with the interface of the light emitting layer, has a high Tg, and is easily crystallized. By including the 2,7-diaminonaphthalene compound of the present invention, an organic electroluminescence device having high current efficiency and light emission efficiency, capable of being driven at a low voltage, and excellent in driving stability and heat resistance is provided. .

なお、本発明に係る前記一般式(I)で表される2,7−ジアミノナフタレン化合物は、基本的に正孔注入・輸送性の層には使用可能であるので、図1〜図3における正孔輸送層に限らず、陽極と発光層との間に設けられるいずれの層にも採用することが可能である。   In addition, since the 2,7-diaminonaphthalene compound represented by the general formula (I) according to the present invention can basically be used for a hole injection / transport layer, in FIGS. Not only the hole transport layer but also any layer provided between the anode and the light emitting layer can be employed.

次に、実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例の記載に限定されるものではない。   EXAMPLES Next, although an Example and a comparative example are given and this invention is demonstrated more concretely, this invention is not limited to description of a following example, unless the summary is exceeded.

実施例1:例示化合物(1)の合成
以下の構造式に示す本発明の2,7−ジアミノナフタレン化合物(例示化合物(1):表−1のNo.1の化合物)を合成した。
Example 1: Synthesis of Exemplified Compound (1) The 2,7-diaminonaphthalene compound of the present invention represented by the following structural formula (Exemplary Compound (1): No. 1 Compound in Table 1) was synthesized.

Figure 0004424026
Figure 0004424026

1) N,N’−ビス(4−メチルフェニル)−2,7−ジアミノナフタレンの合成

Figure 0004424026
1) Synthesis of N, N′-bis (4-methylphenyl) -2,7-diaminonaphthalene
Figure 0004424026

2,7−ジヒドロキシナフタレン16.3g(0.102mol)、p−トルイジン27.3g(0.245mol)、およびヨウ素1.3g(0.005mol)にテトラエチレングリコールジメチルエーテル4mLを加え、窒素雰囲気下、165℃で5.5時間反応させた。反応終了後、反応液にエタノール150mLを加え、10分間還流させた。放冷後、得られた結晶を濾過により回収することにより、白色針状結晶27.5g(0.081mol,収率80%)を得た。   Add 4mL of tetraethylene glycol dimethyl ether to 16.3g (0.102mol) of 2,7-dihydroxynaphthalene, 27.3g (0.245mol) of p-toluidine and 1.3g (0.005mol) of iodine, and react at 165 ° C for 5.5 hours under nitrogen atmosphere I let you. After completion of the reaction, 150 mL of ethanol was added to the reaction solution and refluxed for 10 minutes. After allowing to cool, the obtained crystals were collected by filtration to obtain 27.5 g (0.081 mol, yield 80%) of white needle crystals.

2) N,N’−ビス(4−メチルフェニル)−N,N’−ジ(9−フェナントリル)−2,7−ジアミノナフタレンの合成

Figure 0004424026
2) Synthesis of N, N′-bis (4-methylphenyl) -N, N′-di (9-phenanthryl) -2,7-diaminonaphthalene
Figure 0004424026

N,N’−ビス(4−メチルフェニル)−2,7−ジアミノナフタレン6.40g(0.019mol)、9−ヨードフェナントレン16.0g(0.042mol)、銅2.4g(0.038mol)および炭酸カリウム7.8g(0.057mol)にテトラエチレングリコールジメチルエーテル30mLを加え、窒素下、200℃で8時間反応させた。反応終了後、反応液にテトラヒドロフラン(THF)150mLを加え不溶物を濾別した。濾液に含まれるTHFを減圧留去した後、メタノールに注ぎ、得られた沈殿物を濾過により回収した。得られた沈殿物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:ヘキサン/トルエン=3/1)によって精製し、メタノールで洗浄することにより乳白色粉末7.54g(0.011mol,収率58%)を得た。   N, N′-bis (4-methylphenyl) -2,7-diaminonaphthalene 6.40 g (0.019 mol), 9-iodophenanthrene 16.0 g (0.042 mol), copper 2.4 g (0.038 mol) and potassium carbonate 7.8 g ( 0.057 mol) was added with 30 mL of tetraethylene glycol dimethyl ether, and the mixture was reacted at 200 ° C. for 8 hours under nitrogen. After completion of the reaction, 150 mL of tetrahydrofuran (THF) was added to the reaction solution, and insoluble matters were filtered off. The THF contained in the filtrate was distilled off under reduced pressure, poured into methanol, and the resulting precipitate was collected by filtration. The resulting precipitate was purified by silica gel column chromatography (developing solvent: hexane / toluene = 3/1) and washed with methanol to obtain 7.54 g (0.011 mol, yield 58%) of milky white powder.

この乳白色粉末0.72gを昇華精製したところ、薄黄色アメ状固体0.51g(収率72%)が回収された。回収物の質量分析を行ったところ、分子量が690であったことから、該薄黄色アメ状固体が例示化合物(1)であることを確認した。また、セイコー電子社製DSC−20により示差熱分析測定したところ、Tgは152℃と高い値を示した。融点は高い非晶質性のために検出できなかった。   When 0.72 g of this milky white powder was purified by sublimation, 0.51 g (yield 72%) of a pale yellow candy-like solid was recovered. When the collected product was subjected to mass spectrometry, the molecular weight was 690. Thus, it was confirmed that the pale yellow candy-like solid was the exemplified compound (1). Further, when differential thermal analysis measurement was performed by DSC-20 manufactured by Seiko Electronics Co., Ltd., Tg was as high as 152 ° C. The melting point could not be detected due to the high amorphous nature.

該薄黄色アメ状固体のH−NMR(CDCl3,270MHz)データを以下に示す。
8.69 (d, 2H, J=9.3)
8.66 (d, 2H, J=9.3)
8.06 (dd, 2H, J=8.2, 0.9)
7.70 (dd, 2H, J=7.7, 1.6)
7.62 (dd, 2H, J=6.9, 1.6)
7.60-7.49 (m, 6H)
7.55 (s, 2H)
7.43 (ddd, 2H, 7.2, 6.9, 0.9)
7.13 (dd, 2H, J=8.9, 2.0)
7.02-6.99 (m, 8H)
6.89 (d, 2H, J=2.0)
2.26 (s, 6H)
The 1 H-NMR (CDCl 3 , 270 MHz) data of the light yellow candy-like solid is shown below.
8.69 (d, 2H, J = 9.3)
8.66 (d, 2H, J = 9.3)
8.06 (dd, 2H, J = 8.2, 0.9)
7.70 (dd, 2H, J = 7.7, 1.6)
7.62 (dd, 2H, J = 6.9, 1.6)
7.60-7.49 (m, 6H)
7.55 (s, 2H)
7.43 (ddd, 2H, 7.2, 6.9, 0.9)
7.13 (dd, 2H, J = 8.9, 2.0)
7.02-6.99 (m, 8H)
6.89 (d, 2H, J = 2.0)
2.26 (s, 6H)

実施例2:例示化合物(91)の合成
以下の構造式に示す本発明の2,7−ジアミノナフタレン化合物(例示化合物(91):表−1のNo.91の化合物)を合成した。

Figure 0004424026
Example 2: Synthesis of Exemplified Compound (91) A 2,7-diaminonaphthalene compound of the present invention represented by the following structural formula (Exemplary Compound (91): Compound No. 91 in Table 1) was synthesized.
Figure 0004424026

1)2,7−ビス(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)ナフタレンの合成

Figure 0004424026
1) Synthesis of 2,7-bis (trifluoromethylsulfonyloxy) naphthalene
Figure 0004424026

2,7−ジヒドロキシナフタレン11.8g (0.074mol)に塩化メチレン300mLおよびトリエチルアミン50mLを加え、窒素下、0℃に冷却した。滴下ロートから無水トリフルオロスルホン酸50.0g(0.177mol)を2時間かけて加えた後、2時間かけて室温まで昇温し、室温で30分間攪拌した。反応混合物を水300mLに放出し、攪拌した後、有機層を分取した。無水硫酸マグネシウムで乾燥、濾過、濃縮後、メタノールで再結晶することにより白色結晶23.6g
(0.056mol,収率75%)を得た。
To 11.8 g (0.074 mol) of 2,7-dihydroxynaphthalene was added 300 mL of methylene chloride and 50 mL of triethylamine, and the mixture was cooled to 0 ° C. under nitrogen. After adding 50.0 g (0.177 mol) of trifluorosulfonic anhydride from the dropping funnel over 2 hours, the temperature was raised to room temperature over 2 hours and stirred at room temperature for 30 minutes. The reaction mixture was discharged into 300 mL of water and stirred, and then the organic layer was separated. After drying over anhydrous magnesium sulfate, filtration, concentration, and recrystallization with methanol, 23.6 g of white crystals
(0.056 mol, yield 75%) was obtained.

2)2,7−ビス(N−カルバゾリル)ナフタレンの合成

Figure 0004424026
2) Synthesis of 2,7-bis (N-carbazolyl) naphthalene
Figure 0004424026

2,7−ビス(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)ナフタレン3.50g (0.0083mol)、カルバゾール3.31g (0.0198mol)、炭酸カリウム6.48g (0.0469mol)にキシレン30mLを加え、窒素下、80℃に昇温した後、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)0.17g(0.00016mol)と1,1’−ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン0.36g(0.00065mol)から調製した触媒のキシレン溶液10mLを5分間かけて加えた。120℃で8時間反応させた後、室温に冷却後、濃縮した。クロロホルムおよび水を加え、析出物を溶解し、有機層を分取した。無水硫酸マグネシウムで乾燥、濾過、濃縮後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:ヘキサン/トルエン=4/1)によって精製し、メタノールで洗浄することにより白色粉末0.85g
(0.0019mol,収率22%)が得られた。
Add 30 mL of xylene to 3.50 g (0.0083 mol) of 2,7-bis (trifluoromethylsulfonyloxy) naphthalene, 3.31 g (0.0198 mol) of carbazole and 6.48 g (0.0469 mol) of potassium carbonate, and heat to 80 ° C under nitrogen Then, 10 mL of a xylene solution of a catalyst prepared from 0.17 g (0.00016 mol) of tris (dibenzylideneacetone) dipalladium (0) and 0.36 g (0.00065 mol) of 1,1′-bis (diphenylphosphino) ferrocene was added for 5 minutes. Added over. The mixture was reacted at 120 ° C. for 8 hours, cooled to room temperature, and concentrated. Chloroform and water were added to dissolve the precipitate, and the organic layer was separated. After drying over anhydrous magnesium sulfate, filtration, concentration, purification by silica gel column chromatography (developing solvent: hexane / toluene = 4/1) and washing with methanol, 0.85 g of white powder
(0.0019 mol, yield 22%) was obtained.

この白色粉末の質量分析を行ったところ、分子量が458であったことから、該白色粉末が例示化合物(91)であることを確認した。また、セイコー電子社製DSC−20により示差熱分析測定したところ、Tgは93℃であり、融点は250℃であった。   When the white powder was subjected to mass spectrometry, the molecular weight was 458. Thus, it was confirmed that the white powder was the exemplified compound (91). Moreover, when differential thermal analysis measurement was carried out by DSC-20 by Seiko Electronics Co., Ltd., Tg was 93 degreeC and melting | fusing point was 250 degreeC.

該白色粉末のH−NMR(CDCl3, 270MHz)データを以下に示す。
8.20 (d, 2H, J=8.5)
8.19 (dd, 4H, J=8.0, 1.5)
8.12 (d, 2H, J=1.9)
7.79 (dd, 2H, J=8.5, 1.9)
7.53 (dd, 4H, J=8.0, 1.5)
7.45 (ddd, 4H, 8.0, 7.6, 1.5)
7.33 (ddd, 4H, 8.0, 7.6, 1.5)
The 1 H-NMR (CDCl 3 , 270 MHz) data of the white powder is shown below.
8.20 (d, 2H, J = 8.5)
8.19 (dd, 4H, J = 8.0, 1.5)
8.12 (d, 2H, J = 1.9)
7.79 (dd, 2H, J = 8.5, 1.9)
7.53 (dd, 4H, J = 8.0, 1.5)
7.45 (ddd, 4H, 8.0, 7.6, 1.5)
7.33 (ddd, 4H, 8.0, 7.6, 1.5)

実施例3:例示化合物(1)の電気化学的・分光学的測定
BAS製エレクトロケミカルアナライザー650Aにより、過塩素酸テトラブチルアンモニウム0.1Mの塩化メチレン溶液中で、作用電極としてBAS製GCE、対電極としてPt線、参照電極としてAg線を用いて、例示化合物(1)のサイリックボルタンメトリーを測定したところ、酸化還元電位は0.83Vvs.SCEであり、有機電界発光素子の正孔輸送層材料として適度な値を示した。なお、酸化還元電位は内標物質としてフェロセン/フェロセニウムを用いて換算した。
Example 3 Electrochemical / Spectroscopic Measurement of Exemplary Compound (1) Using BAS Electrochemical Analyzer 650A, BCE GCE as a working electrode in a 0.1 M tetrabutylammonium perchlorate solution in methylene chloride When the cyclic voltammetry of Exemplified Compound (1) was measured using Pt line as the electrode and Ag line as the reference electrode, the oxidation-reduction potential was 0.83 V vs. SCE, and it was used as the hole transport layer material of the organic electroluminescence device. A moderate value was shown. The oxidation-reduction potential was converted using ferrocene / ferrocenium as the internal standard substance.

また、真空蒸着することにより成膜した例示化合物(1)の薄膜試料のイオン化ポテンシャルを理研計器(株)製の紫外線電子分析装置(AC−1)を用いて測定したところ、5.07eVであり、有機電界発光素子の正孔輸送層材料として適度な値を示した。   Moreover, it was 5.07 eV when the ionization potential of the thin film sample of the exemplary compound (1) formed by vacuum deposition was measured using an ultraviolet electron analyzer (AC-1) manufactured by Riken Keiki Co., Ltd. An appropriate value was shown as the hole transport layer material of the organic electroluminescence device.

また、この薄膜試料の可視部分の吸収スペクトルを測定した結果を図4に示す。図4に示す如く、可視光領域において高い透明性を示した。   Moreover, the result of having measured the absorption spectrum of the visible part of this thin film sample is shown in FIG. As shown in FIG. 4, it showed high transparency in the visible light region.

比較例1:比較化合物(L)の合成
2,7−ジヒドロキシナフタレンの代わりに2,6−ジヒドロキシナフタレンを用いた他は、実施例1と同様の方法で、下記構造式で表される比較化合物(L)を合成した。
Comparative Example 1: Synthesis of Comparative Compound (L) Comparative compound represented by the following structural formula in the same manner as in Example 1 except that 2,6-dihydroxynaphthalene was used instead of 2,7-dihydroxynaphthalene. (L) was synthesized.

Figure 0004424026
Figure 0004424026

比較例2:比較化合物(L)の電気化学的・分光学的測定
この比較化合物(L)について、実施例3と同様の方法でサイリックボルタンメトリーを測定したところ、酸化還元電位は0.51Vvs.SCEであった。なお、酸化還元電位は内標物質としてフェロセン/フェロセニウムを用いて換算した。また、薄膜試料のイオン化ポテンシャルを実施例3と同様に測定したところ、4.75eVであり、いずれも例示化合物(1)よりも低かった。また、薄膜試料の可視部分の吸収スペクトルを測定した結果は図4に示す通りであり、透明性についても例示化合物(1)より劣るものであった。
Comparative Example 2: Electrochemical / spectroscopic measurement of the comparative compound (L) When the cyclic voltammetry of this comparative compound (L) was measured in the same manner as in Example 3, the redox potential was 0.51 V vs. SCE. Met. The oxidation-reduction potential was converted using ferrocene / ferrocenium as the internal standard substance. Further, the ionization potential of the thin film sample was measured in the same manner as in Example 3. As a result, it was 4.75 eV, and both were lower than the exemplified compound (1). Moreover, the result of having measured the absorption spectrum of the visible part of a thin film sample is as showing in FIG. 4, and transparency was also inferior to exemplary compound (1).

実施例4:例示化合物(1)を使用した有機電界発光素子の作製
図3に示す構造を有する有機電界発光素子を以下の方法で作製した。
Example 4 Production of Organic Electroluminescent Device Using Exemplary Compound (1) An organic electroluminescent device having the structure shown in FIG. 3 was produced by the following method.

ガラス基板上にインジウム・スズ酸化物(ITO)透明導電膜を120nm堆積したもの(ジオマテック社製;電子ビーム成膜品;シート抵抗15Ω/sq)を通常のフォトリソグラフィ技術と塩酸エッチングを用いて2mm幅のストライプにパターニングして陽極2を形成した。パターン形成したITO基板を、アセトンによる超音波洗浄、純水による水洗、イソプロピルアルコールによる超音波洗浄の順で洗浄後、窒素ブローで乾燥させ、最後に紫外線オゾン洗浄を行った。   An indium tin oxide (ITO) transparent conductive film deposited on a glass substrate with a thickness of 120 nm (manufactured by Geomat Corp .; electron beam film-formed product; sheet resistance 15 Ω / sq) is 2 mm using ordinary photolithography and hydrochloric acid etching. The anode 2 was formed by patterning into a stripe having a width. The patterned ITO substrate was cleaned in the order of ultrasonic cleaning with acetone, water with pure water, and ultrasonic cleaning with isopropyl alcohol, dried with nitrogen blow, and finally subjected to ultraviolet ozone cleaning.

次に、陽極バッファ層3として下記構造の芳香族ジアミン含有ポリエーテル(P-1)(重量平均分子量25,300;ガラス転移温度171℃)およびこの(P-1)に対し10重量%の下記化合物(P-2)を下記の条件で、上記ガラス基板上にスピンコートした。   Next, as the anode buffer layer 3, an aromatic diamine-containing polyether (P-1) (weight average molecular weight 25,300; glass transition temperature 171 ° C.) having the following structure and 10% by weight of the following compound (P-1) ( P-2) was spin-coated on the glass substrate under the following conditions.

Figure 0004424026
Figure 0004424026

Figure 0004424026
Figure 0004424026

溶媒 : 安息香酸エチル
(P−1)濃度: 20[mg/ml]
(P−2)濃度: 2[mg/ml]
スピナ回転数 : 1500[rpm]
スピナ回転時間: 30[秒]
乾燥条件 : 100℃で1.5時間
Solvent: Ethyl benzoate (P-1) Concentration: 20 [mg / ml]
(P-2) Concentration: 2 [mg / ml]
Spinner speed: 1500 [rpm]
Spinner rotation time: 30 [seconds]
Drying conditions: 1.5 hours at 100 ° C

上記のスピンコートにより30nmの膜厚の均一な薄膜形状を有する陽極バッファ層3を形成した。   The anode buffer layer 3 having a uniform thin film shape with a film thickness of 30 nm was formed by the above spin coating.

次に、陽極バッファ層3を塗布成膜した基板1を真空蒸着装置内に設置した。この装置の粗排気を油回転ポンプにより行った後、装置内の真空度が2×10-6Torr(約2.7×10-4Pa)以下になるまで液体窒素トラップを備えた油拡散ポンプを用いて排気した。 Next, the substrate 1 on which the anode buffer layer 3 was applied and formed was placed in a vacuum evaporation apparatus. After roughly exhausting the equipment with an oil rotary pump, use an oil diffusion pump equipped with a liquid nitrogen trap until the vacuum inside the equipment is 2 × 10 -6 Torr (about 2.7 × 10 -4 Pa) or less. Exhausted.

この装置内に配置されたセラミックルツボに例示化合物(1)を入れ、ルツボの周囲のタンタル線ヒーターで加熱して蒸着を行った。蒸着時の真空度は1.3×10-6Torr(約1.7×10-4Pa)で、蒸着速度0.1〜0.17nm/秒(平均0.13nm/秒)で膜厚40nmの正孔輸送層4を成膜した。 The exemplified compound (1) was placed in a ceramic crucible placed in this apparatus, and vapor deposition was performed by heating with a tantalum wire heater around the crucible. The degree of vacuum during deposition is 1.3 × 10 −6 Torr (about 1.7 × 10 −4 Pa), and a hole transport layer 4 having a film thickness of 40 nm is formed at a deposition rate of 0.1 to 0.17 nm / second (average 0.13 nm / second). Filmed.

引続き、発光層5の材料として、以下の構造式(Q−1)および(Q−2)に示すアルミニウムの8−ヒドロキシキノリン錯体(Al(CHNO))およびC545Tを同時に蒸着した。アルミニウムの8−ヒドロキシキノリン錯体に対するC545Tの割合は0.8重量%になるようにした。 Subsequently, aluminum 8-hydroxyquinoline complex (Al (C 9 H 6 NO) 3 ) and C545T represented by the following structural formulas (Q-1) and (Q-2) were simultaneously deposited as materials for the light-emitting layer 5. . The ratio of C545T to the 8-hydroxyquinoline complex of aluminum was adjusted to 0.8% by weight.

Figure 0004424026
Figure 0004424026

Figure 0004424026
Figure 0004424026

この蒸着時の真空度は0.7×10-6Torr(約0.9×10-4Pa)、アルミニウムの8−ヒドロキシキノリン錯体の蒸着速度は0.15nm/秒、C545Tの蒸着速度は0.0012nm/秒で、膜厚30nmの発光層5を成膜した。 The degree of vacuum during the deposition is 0.7 × 10 −6 Torr (about 0.9 × 10 −4 Pa), the deposition rate of aluminum 8-hydroxyquinoline complex is 0.15 nm / second, and the deposition rate of C545T is 0.0012 nm / second. A light emitting layer 5 having a thickness of 30 nm was formed.

続いて、電子輸送層6として、上記のアルミニウムの8−ヒドロキシキノリン錯体(Q−1)を正孔輸送層4と同様にして蒸着し、この時のアルミニウムの8−ヒドロキシキノリン錯体蒸着時の真空度は0.6×10−6Torr(約0.8×10−4Pa)、蒸着速度は0.2nm/秒で、蒸着された電子輸送層6の膜厚は30nmであった。 Subsequently, the aluminum 8-hydroxyquinoline complex (Q-1) is deposited as the electron transport layer 6 in the same manner as the hole transport layer 4, and the vacuum at the time of aluminum 8-hydroxyquinoline complex deposition is obtained. The degree was 0.6 × 10 −6 Torr (about 0.8 × 10 −4 Pa), the deposition rate was 0.2 nm / second, and the thickness of the deposited electron transport layer 6 was 30 nm.

なお、上記の正孔輸送層4、発光層5、および電子輸送層6を真空蒸着する時の基板温度は室温に保持した。   In addition, the substrate temperature at the time of vacuum-depositing said positive hole transport layer 4, the light emitting layer 5, and the electron carrying layer 6 was kept at room temperature.

ここで、電子輸送層6までの蒸着を行った素子を一度前記真空蒸着装置内より大気中に取り出し、陰極蒸着用のマスクとして2mm幅のストライプ状シャドーマスクを、陽極2のITOストライプと直交するように素子に密着させた。この素子を別の真空蒸着装置内に設置し、有機層形成時と同様にして装置内の真空度が2.5×10-6Torr(約3.2×10-4Pa)以下になるまで排気した。 Here, the element on which the electron transport layer 6 has been deposited is once taken out from the vacuum deposition apparatus to the atmosphere, and a 2 mm wide stripe-shaped shadow mask is orthogonal to the ITO stripe of the anode 2 as a mask for cathode deposition. In close contact with the element. This element was placed in another vacuum deposition apparatus, and evacuated until the degree of vacuum in the apparatus was 2.5 × 10 −6 Torr (about 3.2 × 10 −4 Pa) or less in the same manner as in the formation of the organic layer.

続いて、陰極7として、フッ化リチウム(LiF)をモリブデンボートを用いて、蒸着速度0.01nm/秒、真空度5.8×10−6Torr(約7.5×10−4Pa)で蒸着して、0.3nmの膜厚に電子輸送層6の上に成膜した。次に、アルミニウムを同様にモリブデンボートにより加熱して、蒸着速度0.5nm/秒、真空度1×10−5Torr(約1.3×10−3Pa)で膜厚80nmのアルミニウム層を形成して陰極7を完成させた。以上の2層型陰極7の蒸着時の基板温度は室温に保持した。 Subsequently, lithium fluoride (LiF) was vapor-deposited as a cathode 7 at a deposition rate of 0.01 nm / second and a degree of vacuum of 5.8 × 10 −6 Torr (about 7.5 × 10 −4 Pa) using a molybdenum boat. A film having a thickness of nm was formed on the electron transport layer 6. Next, aluminum is similarly heated by a molybdenum boat to form an aluminum layer with a film thickness of 80 nm at a deposition rate of 0.5 nm / second and a degree of vacuum of 1 × 10 −5 Torr (about 1.3 × 10 −3 Pa) to form a cathode. 7 was completed. The substrate temperature at the time of vapor deposition of the above two-layered cathode 7 was kept at room temperature.

以上の様にして、2mm×2mmのサイズの発光面積部分を有する有機電界発光素子が得られた。この素子の発光特性を表−2に、駆動寿命を表−3に示す。表−2において、発光輝度は250mA/cmの電流密度での値、発光効率は100cd/mでの値、輝度/電流は輝度−電流密度特性の傾きを、電圧は100cd/mでの値を各々示す。また、表−3において、駆動寿命は初期輝度5000cd/m、室温駆動での輝度半減時間を示す。 As described above, an organic electroluminescent element having a light emitting area portion having a size of 2 mm × 2 mm was obtained. The light emission characteristics of this element are shown in Table-2, and the drive life is shown in Table-3. In Table 2, the light emission luminance is a value at a current density of 250 mA / cm 2 , the light emission efficiency is a value at 100 cd / m 2 , the luminance / current is the gradient of the luminance-current density characteristic, and the voltage is 100 cd / m 2 . The values of are shown respectively. In Table 3, the drive life is the initial luminance of 5000 cd / m 2 , and the luminance half time at room temperature driving.

表−2に示すように、例示化合物(1)を含む正孔輸送層の使用により、駆動電圧の低下が達成され、高輝度、高効率の素子が得られたことが明らかである。また、表−3より、駆動寿命の長い、耐熱性に優れる素子が得られたことが明らかである。   As shown in Table 2, it is clear that the use of the hole transport layer containing the exemplary compound (1) achieved a reduction in driving voltage, and a high-luminance and high-efficiency device was obtained. Further, from Table 3, it is clear that an element having a long driving life and excellent heat resistance was obtained.

比較例3:比較化合物(L)を使用した有機電界発光素子の作製
正孔輸送層4の材料として例示化合物(1)の代わりに、2,6−ジアミノナフタレン化合物である比較化合物(L)を用いたこと以外は、実施例4と同様にして有機電界発光素子を作製した。この素子の発光特性を表−2に示す。
Comparative Example 3: Preparation of Organic Electroluminescent Device Using Comparative Compound (L) As a material for the hole transport layer 4, instead of the exemplified compound (1), a comparative compound (L) which is a 2,6-diaminonaphthalene compound is used. An organic electroluminescent element was produced in the same manner as in Example 4 except that it was used. The light emission characteristics of this element are shown in Table-2.

比較例4:比較化合物(A−3)を使用した有機電界発光素子の作製
正孔輸送層4の材料として例示化合物(1)の代わりに、前記4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(A−3)を用いたこと以外は、実施例4と同様にして有機電界発光素子を作製した。この素子の発光特性を表−2に、駆動寿命を表−3に示す。
Comparative Example 4: Production of Organic Electroluminescent Device Using Comparative Compound (A-3) As a material for the hole transport layer 4, instead of the exemplified compound (1), the 4,4′-bis [N- (1- An organic electroluminescent device was produced in the same manner as in Example 4 except that naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl (A-3) was used. The light emission characteristics of this element are shown in Table-2, and the drive life is shown in Table-3.

表−2,表−3に示すように、比較例3,4で作製した素子の発光効率は実施例4で作製した素子に比べて低く、また駆動寿命が短いものであった。   As shown in Table-2 and Table-3, the luminous efficiency of the devices produced in Comparative Examples 3 and 4 was lower than that of the device produced in Example 4, and the driving life was short.

Figure 0004424026
Figure 0004424026

Figure 0004424026
Figure 0004424026

本発明による有機電界発光素子はフラットパネル・ディスプレイ(例えばOAコンピューター用は壁掛けテレビ)の分野や面発光体としての特徴を生かした光源(例えば、複写機の光源、液晶ディスプレイや計器類のバックライト光源)、表示板、標識灯への応用が考えられ、特に、高耐熱性、長寿命性が要求される車載用表示素子としてはその技術的価値は大きいものである。   The organic electroluminescence device according to the present invention is a light source (for example, a light source of a copying machine, a backlight of a liquid crystal display or an instrument) taking advantage of the characteristics of a flat panel display (for example, a wall-mounted television for an OA computer) or a surface light emitter. Application to light sources), display boards, and marker lamps is conceivable, and the technical value is particularly great as an in-vehicle display element that requires high heat resistance and long life.

本発明の有機電界発光素子の実施の形態の一例を示した模式的断面図である。It is typical sectional drawing which showed an example of embodiment of the organic electroluminescent element of this invention. 本発明の有機電界発光素子の実施の形態の別の例を示した模式的断面図である。It is typical sectional drawing which showed another example of embodiment of the organic electroluminescent element of this invention. 本発明の有機電界発光素子の実施の形態の別の例を示した模式的断面図である。It is typical sectional drawing which showed another example of embodiment of the organic electroluminescent element of this invention. 実施例3および比較例2にて測定した、薄膜試料の吸収スペクトルチャートである。4 is an absorption spectrum chart of a thin film sample measured in Example 3 and Comparative Example 2.

符号の説明Explanation of symbols

1 基板
2 陽極
3 陽極バッファ層
4 正孔輸送層
5 発光層
6 電子輸送層
7 陰極
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Anode 3 Anode buffer layer 4 Hole transport layer 5 Light emitting layer 6 Electron transport layer 7 Cathode

Claims (6)

下記一般式(I)で表される2,7−ジアミノナフタレン化合物。
Figure 0004424026
(一般式(I)中、R〜Rは、各々独立に、下記置換基群Iから選ばれる置換基を有していても良い芳香族基を表すか、あるいはRとR、RとRが結合して、各々独立に、下記置換基群Iから選ばれる置換基を有していても良い環を形成する。
但し、R〜R、RとRが結合して形成する環、およびRとRが結合して形成する環のうちの少なくとも1つは、3環以上が縮合してなる、下記置換基群Iから選ばれる置換基を有していても良い芳香族縮合環基を表す。)
置換基群I:炭素数1〜10のアルキル基、炭素数2〜11のアルケニル基、炭素数2〜11のアルキニル基、アラルキル基、炭素数2〜11のアルコキシ基、アリールオキシ基、ジアルキルアミノ基、アルキルアリールアミノ基、ジアリールアミノ基、炭素数2〜11のアシル基、炭素数2〜11のアルコキシカルボニル基、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基
尚、上記の置換基は、更に置換基として、炭素数1〜10のアルキル基又は芳香族炭化水素基を有していてもよい。
2,7-diaminonaphthalene compound represented by the following general formula (I).
Figure 0004424026
(In the general formula (I), R 1 to R 4 each independently represents an aromatic group which may have a substituent selected from the following substituent group I , or R 1 and R 2 , R 3 and R 4 are bonded to each other to form a ring which may have a substituent selected from the following substituent group I.
However, at least one of R 1 to R 4 , the ring formed by combining R 1 and R 2 , and the ring formed by combining R 3 and R 4 is formed by condensation of three or more rings. Represents an aromatic condensed ring group which may have a substituent selected from the following substituent group I. )
Substituent group I: C1-C10 alkyl group, C2-C11 alkenyl group, C2-C11 alkynyl group, aralkyl group, C2-C11 alkoxy group, aryloxy group, dialkylamino Group, alkylarylamino group, diarylamino group, acyl group having 2 to 11 carbon atoms, alkoxycarbonyl group having 2 to 11 carbon atoms, aromatic hydrocarbon group, aromatic heterocyclic group
In addition, said substituent may have a C1-C10 alkyl group or aromatic hydrocarbon group as a substituent further.
3環以上が縮合してなる、置換基を有していても良い芳香族縮合環基が、前記置換基群Iから選ばれる置換基を有していても良いフェナントリル基である、請求項1記載の2,7−ジアミノナフタレン化合物。 The aromatic condensed ring group which may have a substituent formed by condensation of three or more rings is a phenanthryl group which may have a substituent selected from the substituent group I. The 2,7-diaminonaphthalene compound described. 請求項1または2に記載の2,7−ジアミノナフタレン化合物を含む電荷輸送材料。   A charge transport material comprising the 2,7-diaminonaphthalene compound according to claim 1 or 2. 請求項1または2に記載の2,7−ジアミノナフタレン化合物を含む有機電界発光素子材料。   Organic electroluminescent element material containing the 2,7- diamino naphthalene compound of Claim 1 or 2. 陽極と陰極との間に発光層を有する有機電界発光素子において、請求項1または2に記載の2,7−ジアミノナフタレン化合物を含む層を有することを特徴とする有機電界発光素子。   An organic electroluminescent device having a light emitting layer between an anode and a cathode, wherein the organic electroluminescent device has a layer containing the 2,7-diaminonaphthalene compound according to claim 1. 前記2,7−ジアミノナフタレン化合物を含む層を、陽極と発光層との間に有する、請求項5に記載の有機電界発光素子。   The organic electroluminescent element of Claim 5 which has a layer containing the said 2,7- diamino naphthalene compound between an anode and a light emitting layer.
JP2004085036A 2003-04-07 2004-03-23 2,7-diaminonaphthalene compound, charge transport material, organic electroluminescent element material, and organic electroluminescent element Expired - Lifetime JP4424026B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004085036A JP4424026B2 (en) 2003-04-07 2004-03-23 2,7-diaminonaphthalene compound, charge transport material, organic electroluminescent element material, and organic electroluminescent element

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003103010 2003-04-07
JP2004085036A JP4424026B2 (en) 2003-04-07 2004-03-23 2,7-diaminonaphthalene compound, charge transport material, organic electroluminescent element material, and organic electroluminescent element

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004323509A JP2004323509A (en) 2004-11-18
JP4424026B2 true JP4424026B2 (en) 2010-03-03

Family

ID=33512948

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004085036A Expired - Lifetime JP4424026B2 (en) 2003-04-07 2004-03-23 2,7-diaminonaphthalene compound, charge transport material, organic electroluminescent element material, and organic electroluminescent element

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4424026B2 (en)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006096964A (en) * 2003-11-07 2006-04-13 Sony Corp Organic luminous material and method for producing organic material
WO2005064995A1 (en) 2003-12-26 2005-07-14 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting element
CN101841002B (en) 2004-09-24 2011-11-16 株式会社半导体能源研究所 Light emitting device
CN102153502B (en) * 2004-10-19 2012-12-26 株式会社半导体能源研究所 Carbazole derivative and light-emitting element and light-emitting apparatus using carbazole derivative
WO2006059745A1 (en) 2004-11-30 2006-06-08 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light emitting element and light emitting device
EP1850368B2 (en) * 2005-02-15 2021-04-21 Pioneer Corporation Film forming composition and organic electroluminescent device
KR100808974B1 (en) * 2006-12-28 2008-03-04 주식회사 두산 Cyclized aryl amine derivatives and organic light emitting diode prepared using the same
EP2139846B1 (en) * 2007-04-26 2016-09-07 LG Chem, Ltd. New diamine derivatives and organic electronic device using the same
US8318325B2 (en) * 2008-09-24 2012-11-27 Lg Chem, Ltd. Anthracene derivatives and organic electronic device using same
JP7346011B2 (en) 2017-09-20 2023-09-19 キヤノン株式会社 Organic compounds and photoelectric conversion elements
CN110563647B (en) * 2019-08-27 2021-02-12 陕西莱特光电材料股份有限公司 Nitrogen-containing compound, organic electroluminescent device, and photoelectric conversion device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2004323509A (en) 2004-11-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4407102B2 (en) Anthracene compound, method for producing the same, and organic electroluminescent device
JP4325197B2 (en) Organic electroluminescence device
JP4435990B2 (en) Organometallic complex molecule and organic electroluminescent device using the same
JP4186758B2 (en) Polymer compound, hole injecting / transporting material, organic electroluminescent device material and organic electroluminescent device
JP3965063B2 (en) Organic electroluminescence device
JP5098177B2 (en) Organic compounds, charge transport materials, and organic electroluminescent devices
JP2005268199A (en) Compound, charge carrying material and organic electroluminescent element
JPWO2005075451A1 (en) Aminodibenzodioxin derivative and organic electroluminescence device using the same
JP2010021561A (en) New blue illuminator used for organic electroluminescent element
JP2004277377A (en) Fluorene compound and organic electroluminescent element produced by using the same
JP2000021572A (en) Organic electroluminescance element
KR20100028471A (en) Compounds for organic photoelectric device and organic photoelectric device containing the same
JP4082297B2 (en) Organic compound, charge transport material, organic electroluminescent element material, and organic electroluminescent element
JP2005213188A (en) Compound, charge transport material, organic electroluminescent element material and organic electroluminescent element
JP3988539B2 (en) Organic electroluminescence device
JP4424026B2 (en) 2,7-diaminonaphthalene compound, charge transport material, organic electroluminescent element material, and organic electroluminescent element
JP2004103467A (en) Organic electroluminescent element
JP5109236B2 (en) Hole blocking material and organic electroluminescent device
JP4135411B2 (en) Asymmetric 1,4-phenylenediamine derivative and organic electroluminescence device using the same
JP4415582B2 (en) Organic electroluminescent device and manufacturing method thereof
JP4734849B2 (en) Aluminum mixed ligand complex compound, charge transport material, organic electroluminescent element material, and organic electroluminescent element
JP2005170809A (en) Compound, charge transport material, organic electroluminescenct device material and organic electroluminescent device
JP2004362930A (en) Organic electroluminescent element, charge transport material, and organic electroluminescent element material
JP4906810B2 (en) Organic electroluminescent device using benzopyrrole compound
JP5098199B2 (en) Polymer compound, composition for organic electroluminescence device, thin film for organic electroluminescence device, and organic electroluminescence device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060929

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090825

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090826

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20091019

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20091117

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20091130

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4424026

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121218

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131218

Year of fee payment: 4

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

EXPY Cancellation because of completion of term