JP5072293B2 - Quinoxaline derivative, and light-emitting element, light-emitting device, and electronic device using quinoxaline derivative - Google Patents

Quinoxaline derivative, and light-emitting element, light-emitting device, and electronic device using quinoxaline derivative Download PDF

Info

Publication number
JP5072293B2
JP5072293B2 JP2006245094A JP2006245094A JP5072293B2 JP 5072293 B2 JP5072293 B2 JP 5072293B2 JP 2006245094 A JP2006245094 A JP 2006245094A JP 2006245094 A JP2006245094 A JP 2006245094A JP 5072293 B2 JP5072293 B2 JP 5072293B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
light
quinoxaline derivative
emitting element
layer
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 - Fee Related
Application number
JP2006245094A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2007099766A (en
Inventor
昌和 江川
祥子 川上
信晴 大澤
英子 井上
哲史 瀬尾
亮二 野村
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.)
Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Original Assignee
Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
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 Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd filed Critical Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority to JP2006245094A priority Critical patent/JP5072293B2/en
Publication of JP2007099766A publication Critical patent/JP2007099766A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5072293B2 publication Critical patent/JP5072293B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Description

本発明は、キノキサリン誘導体、およびキノキサリン誘導体を用いた発光素子、発光装置、電子機器に関する。   The present invention relates to a quinoxaline derivative, and a light-emitting element, a light-emitting device, and an electronic device using the quinoxaline derivative.

有機化合物は無機化合物に比べて、材料系が多様であり、分子設計により様々な機能を有する材料を合成できる可能性がある。これらの利点から、近年、機能性有機材料を用いたフォトエレクトロニクスやエレクトロニクスに注目が集まっている。   Organic compounds have a variety of material systems compared to inorganic compounds, and materials having various functions may be synthesized by molecular design. Because of these advantages, in recent years, attention has been focused on photoelectronics and electronics using functional organic materials.

例えば、有機化合物を機能性有機材料として用いたエレクトロニクスデバイスの例として、太陽電池や発光素子、有機トランジスタ等が挙げられる。これらは有機化合物の電気物性および光物性を利用したデバイスであり、特に発光素子はめざましい発展を見せている。   For example, a solar cell, a light emitting element, an organic transistor, etc. are mentioned as an example of the electronic device which used the organic compound as a functional organic material. These are devices utilizing the electrical properties and optical properties of organic compounds, and particularly light emitting elements are making remarkable progress.

発光素子の発光機構は、一対の電極間に発光層を挟んで電圧を印加することにより、陰極から注入された電子および陽極から注入された正孔が発光層の発光中心で再結合して分子励起子を形成し、その分子励起子が基底状態に戻る際にエネルギーを放出して発光するといわれている。励起状態には一重項励起と三重項励起が知られ、発光はどちらの励起状態を経ても可能であると考えられている。   The light emitting mechanism of a light emitting element is a molecule in which electrons injected from the cathode and holes injected from the anode are recombined at the emission center of the light emitting layer by applying a voltage with the light emitting layer sandwiched between a pair of electrodes. It is said that when excitons are formed and the molecular excitons return to the ground state, they emit energy and emit light. Singlet excitation and triplet excitation are known as excited states, and light emission is considered to be possible through either excited state.

このような発光素子に関しては、その素子特性を向上させる上で、材料に依存した問題が多く、これらを克服するために素子構造の改良や材料開発等が行われている。   With respect to such a light emitting element, there are many problems depending on the material in improving the element characteristics, and improvement of the element structure, material development, and the like have been performed in order to overcome these problems.

発光素子の最も基本的な構造としては、正孔輸送性の有機化合物からなる正孔輸送層と、電子輸送性の有機化合物からなる電子輸送性発光層を積層させた合計約100nm程度の薄膜を電極で挟んだ構造が知られている(例えば、非特許文献1参照)。   The most basic structure of the light emitting element is a thin film having a total thickness of about 100 nm in which a hole transport layer made of a hole transporting organic compound and an electron transport light emitting layer made of an electron transporting organic compound are laminated. A structure sandwiched between electrodes is known (for example, see Non-Patent Document 1).

非特許文献1に記載されている発光素子に電圧を印加すると、発光性および電子輸送性を有する有機化合物からの発光を得ることができる。   When voltage is applied to the light-emitting element described in Non-Patent Document 1, light emission from the organic compound having light-emitting properties and electron-transporting properties can be obtained.

また、非特許文献1に記載されている発光素子は、正孔の輸送は正孔輸送層が行い、電子の輸送および発光は電子輸送層が行うという、機能分離が行われている。しかし、積層した層の界面では、様々な相互作用(例えば、エキサイプレックスの形成等)が生じ、その結果、発光スペクトルの変化や発光効率の低下が生じる場合がある。   In the light-emitting element described in Non-Patent Document 1, functional separation is performed in which hole transport is performed by a hole transport layer, and electron transport and light emission are performed by an electron transport layer. However, various interactions (for example, formation of an exciplex) occur at the interface between the stacked layers, and as a result, the emission spectrum may change or the emission efficiency may decrease.

界面での相互作用に起因した発光スペクトルの変化や発光効率の低下を改善するため、さらに機能分離した発光素子が考えられた。例えば、正孔輸送層と電子輸送層との間に発光層を挟む構造の発光素子が提案されている(例えば、非特許文献2参照)。   In order to improve the change in emission spectrum and the decrease in emission efficiency due to the interaction at the interface, a light-emitting element with further functional separation was considered. For example, a light-emitting element having a structure in which a light-emitting layer is sandwiched between a hole transport layer and an electron transport layer has been proposed (see, for example, Non-Patent Document 2).

非特許文献2に記載されているような発光素子において、界面で生じる相互作用をさらに抑制するには、電子輸送性および正孔輸送性の両方を有するバイポーラ性の有機化合物を用いて発光層を形成することが好ましい。   In the light emitting device as described in Non-Patent Document 2, in order to further suppress the interaction generated at the interface, the light emitting layer is formed using a bipolar organic compound having both electron transporting property and hole transporting property. It is preferable to form.

しかしながら、有機化合物の多くは正孔輸送性または電子輸送性に偏ったモノポーラ性の材料である。   However, most organic compounds are monopolar materials that are biased toward hole transporting or electron transporting.

したがって、電子輸送性および正孔輸送性の両方を有するバイポーラ性の有機化合物の開発が求められている。   Therefore, development of a bipolar organic compound having both electron transporting properties and hole transporting properties has been demanded.

特許文献1では、バイポーラ性のキノキサリン誘導体について記載されている。しかしながら、耐熱性等の特性は未だ十分ではなく、より多様なバイポーラ性の有機化合物の開発が求められている。
C.W.タン、外1名、アプライド フィジクス レターズ、vol.51、No.12、913−915(1987) チハヤ アダチ、外3名、ジャパニーズ ジャーナル オブ アプライド フィジクス、vol.27、No.2、L269−L271(1988) 国際公開第2004/094389号パンフレット
Patent Document 1 describes a bipolar quinoxaline derivative. However, characteristics such as heat resistance are not yet sufficient, and development of more diverse bipolar organic compounds is required.
C. W. Tan, 1 other, Applied Physics Letters, vol. 51, no. 12, 913-915 (1987) Chihaya Adachi, 3 others, Japanese Journal of Applied Physics, vol. 27, no. 2, L269-L271 (1988) International Publication No. 2004/094389 Pamphlet

上記問題を鑑み、本発明は、新規なバイポーラ性の有機化合物を提供することを目的とする。特に、耐熱性に優れたバイポーラ性の有機化合物を提供することを目的とする。また、電気化学的に安定なバイポーラ性の有機化合物を提供することを目的とする。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a novel bipolar organic compound. In particular, an object is to provide a bipolar organic compound having excellent heat resistance. It is another object of the present invention to provide an electrochemically stable bipolar organic compound.

また、本発明のバイポーラ性の有機化合物を用いることで、駆動電圧が低く、消費電力の小さい発光素子および発光装置を提供することを目的とする。また、本発明のバイポーラ性の有機化合物を用いることで、耐熱性に優れた発光素子および発光装置を提供することを目的とする。また、本発明のバイポーラ性の有機化合物を用いることで、長寿命な発光素子および発光装置を提供することを目的とする。   It is another object of the present invention to provide a light-emitting element and a light-emitting device with low driving voltage and low power consumption by using the bipolar organic compound of the present invention. It is another object of the present invention to provide a light-emitting element and a light-emitting device having excellent heat resistance by using the bipolar organic compound of the present invention. It is another object of the present invention to provide a light-emitting element and a light-emitting device having a long lifetime by using the bipolar organic compound of the present invention.

また、本発明のバイポーラ性の有機化合物を用いることで、消費電力が小さく、耐熱性が高く、長寿命な電子機器を提供することを目的とする。   It is another object of the present invention to provide an electronic device with low power consumption, high heat resistance, and long life by using the bipolar organic compound of the present invention.

本発明の一は、下記一般式(1)で表されるキノキサリン誘導体である。   One aspect of the present invention is a quinoxaline derivative represented by the following general formula (1).

(式中、R〜R12はそれぞれ同一でも異なっていてもよく、水素原子、またはハロゲン原子、またはアルキル基、またはアルコキシ基、またはアシル基、またはジアルキルアミノ基、またはジアリールアミノ基、または置換または無置換のビニル基、または置換または無置換のアリール基、または置換または無置換の複素環基、のいずれかを表す。また、RとR10、R10とR11、R11とR12はそれぞれ互いに結合し、縮合環を形成してもよい。さらに、Arは置換または無置換のビフェニル基、または置換または無置換のターフェニル基を表し、Arは置換または無置換のフェニル基、置換または無置換のビフェニル基、置換または無置換のターフェニル基、置換または無置換の単環の複素環基を表す。) (Wherein R 1 to R 12 may be the same as or different from each other, and are each a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an acyl group, an acyl group, a dialkylamino group, a diarylamino group, or a substituent. Or an unsubstituted vinyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, or a substituted or unsubstituted heterocyclic group, and R 9 and R 10 , R 10 and R 11 , R 11 and R 12 may be bonded to each other to form a condensed ring, and Ar 1 represents a substituted or unsubstituted biphenyl group, or a substituted or unsubstituted terphenyl group, and Ar 2 represents a substituted or unsubstituted phenyl. Represents a group, a substituted or unsubstituted biphenyl group, a substituted or unsubstituted terphenyl group, or a substituted or unsubstituted monocyclic heterocyclic group.)

本発明の一は、下記一般式(2)で表されるキノキサリン誘導体である。   One aspect of the present invention is a quinoxaline derivative represented by the following general formula (2).

(式中、R〜R12はそれぞれ同一でも異なっていてもよく、水素原子、またはハロゲン原子、またはアルキル基、またはアルコキシ基、またはアシル基、またはジアルキルアミノ基、またはジアリールアミノ基、または置換または無置換のビニル基、または置換または無置換のアリール基、または置換または無置換の複素環基、のいずれかを表す。また、RとR10、R10とR11、R11とR12はそれぞれ互いに結合し、縮合環を形成してもよい。さらに、Arは置換または無置換のビフェニル基、または置換または無置換のターフェニル基を表し、Arは置換または無置換のフェニル基、置換または無置換のビフェニル基、置換または無置換のターフェニル基、置換または無置換の単環の複素環基を表す。) (In the formula, R 9 to R 12 may be the same or different and each represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an acyl group, an dialkylamino group, a diarylamino group, or a substituent. Or an unsubstituted vinyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, or a substituted or unsubstituted heterocyclic group, and R 9 and R 10 , R 10 and R 11 , R 11 and R 12 may be bonded to each other to form a condensed ring, and Ar 1 represents a substituted or unsubstituted biphenyl group, or a substituted or unsubstituted terphenyl group, and Ar 2 represents a substituted or unsubstituted phenyl. Represents a group, a substituted or unsubstituted biphenyl group, a substituted or unsubstituted terphenyl group, or a substituted or unsubstituted monocyclic heterocyclic group.)

本発明の一は、下記一般式(3)で表されるキノキサリン誘導体である。   One aspect of the present invention is a quinoxaline derivative represented by the following general formula (3).

(式中、R〜R12はそれぞれ同一でも異なっていてもよく、水素原子、またはハロゲン原子、またはアルキル基、またはアルコキシ基、またはアシル基、またはジアルキルアミノ基、またはジアリールアミノ基、または置換または無置換のビニル基、または置換または無置換のアリール基、または置換または無置換の複素環基、のいずれかを表す。また、RとR10、R10とR11、R11とR12はそれぞれ互いに結合し、縮合環を形成してもよい。さらに、Aは構造式(4)または構造式(5)で表される置換基を表し、Arは置換または無置換のフェニル基、置換または無置換のビフェニル基、置換または無置換のターフェニル基、置換または無置換の単環の複素環基を表す。) (In the formula, R 9 to R 12 may be the same or different and each represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an acyl group, an dialkylamino group, a diarylamino group, or a substituent. Or an unsubstituted vinyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, or a substituted or unsubstituted heterocyclic group, and R 9 and R 10 , R 10 and R 11 , R 11 and R 12 may be bonded to each other to form a condensed ring, A represents a substituent represented by Structural Formula (4) or Structural Formula (5), and Ar 2 represents a substituted or unsubstituted phenyl group. Represents a substituted or unsubstituted biphenyl group, a substituted or unsubstituted terphenyl group, or a substituted or unsubstituted monocyclic heterocyclic group.)

本発明の一は、下記一般式(6)で表されるキノキサリン誘導体である。   One aspect of the present invention is a quinoxaline derivative represented by the following general formula (6).

(式中、R〜R12はそれぞれ同一でも異なっていてもよく、水素原子、またはハロゲン原子、またはアルキル基、またはアルコキシ基、またはアシル基、またはジアルキルアミノ基、またはジアリールアミノ基、または置換または無置換のビニル基、または置換または無置換のアリール基、または置換または無置換の複素環基、のいずれかを表す。また、RとR10、R10とR11、R11とR12はそれぞれ互いに結合し、縮合環を形成してもよい。さらに、Aは構造式(7)または構造式(8)で表される置換基を表し、Bは水素原子、または構造式(7)または構造式(8)で表される置換基を表す。) (In the formula, R 9 to R 12 may be the same or different and each represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an acyl group, an dialkylamino group, a diarylamino group, or a substituent. Or an unsubstituted vinyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, or a substituted or unsubstituted heterocyclic group, and R 9 and R 10 , R 10 and R 11 , R 11 and R 12 may be bonded to each other to form a condensed ring, A represents a substituent represented by Structural Formula (7) or Structural Formula (8), and B represents a hydrogen atom or Structural Formula (7). Or a substituent represented by the structural formula (8).)

本発明の一は、下記一般式(9)で表されるキノキサリン誘導体である。   One aspect of the present invention is a quinoxaline derivative represented by the following general formula (9).

(式中、Aは構造式(10)または構造式(11)で表される置換基を表し、Bは水素原子、または構造式(10)または構造式(11)で表される置換基を表す。) Wherein A represents a substituent represented by Structural Formula (10) or Structural Formula (11), and B represents a hydrogen atom, or a substituent represented by Structural Formula (10) or Structural Formula (11). To express.)

本発明の一は、下記構造式(14)で表されるキノキサリン誘導体である。   One aspect of the present invention is a quinoxaline derivative represented by the following structural formula (14).

本発明の一は、下記構造式(39)で表されるキノキサリン誘導体である。   One aspect of the present invention is a quinoxaline derivative represented by the following structural formula (39).

また、本発明の一は、上記キノキサリン誘導体を用いた発光素子である。具体的には、一対の電極間に上述したキノキサリン誘導体を有することを特徴とする発光素子である。   Another embodiment of the present invention is a light-emitting element using the above quinoxaline derivative. Specifically, a light-emitting element having the above-described quinoxaline derivative between a pair of electrodes.

また、本発明の一は、一対の電極間に発光層を有し、発光層は上述したキノキサリン誘導体を有することを特徴とする発光素子である。   Another embodiment of the present invention is a light-emitting element including a light-emitting layer between a pair of electrodes, and the light-emitting layer includes the above-described quinoxaline derivative.

また、本発明の一は、一対の電極間に発光層を有し、発光層は上述したキノキサリン誘導体と蛍光発光性物質を有することを特徴とする発光素子である。   Another embodiment of the present invention is a light-emitting element including a light-emitting layer between a pair of electrodes, and the light-emitting layer includes the above-described quinoxaline derivative and a fluorescent substance.

また、本発明の一は、一対の電極間に発光層を有し、発光層は上述したキノキサリン誘導体と燐光発光性物質を有することを特徴とする発光素子である。   Another embodiment of the present invention is a light-emitting element including a light-emitting layer between a pair of electrodes, and the light-emitting layer includes the above-described quinoxaline derivative and a phosphorescent substance.

上記構成において、燐光発光性物質は、一般式(101)で表される構造を含む有機金属錯体であることが好ましい。
(式中、R〜Rは、それぞれ、水素、ハロゲン元素、アシル基、アルキル基、アルコキシル基、アリール基、シアノ基、複素環基のいずれかを表す。Arはアリール基または複素環基を表す。また、Mは第9族元素または第10族元素を表す。)
In the above structure, the phosphorescent substance is preferably an organometallic complex including a structure represented by the general formula (101).
(Wherein R 1 to R 5 each represent hydrogen, a halogen element, an acyl group, an alkyl group, an alkoxyl group, an aryl group, a cyano group, or a heterocyclic group. Ar represents an aryl group or a heterocyclic group. M represents a Group 9 element or a Group 10 element.)

また、上記燐光発光性物質としては、一般式(104)で表される有機金属錯体であることが好ましい。
(式中、R〜Rは、それぞれ、水素、ハロゲン元素、アシル基、アルキル基、アルコキシル基、アリール基、シアノ基、複素環基のいずれかを表す。Arはアリール基または複素環基を表す。Mは第9族元素または第10族元素を表す。Mが第9族元素のときはn=2、Mが第10族元素のときはn=1である。Lは、ベータジケトン構造を有するモノアニオン性の配位子、またはカルボキシル基を有するモノアニオン性の二座キレート配位子、またはフェノール性水酸基を有するモノアニオン性の二座キレート配位子、のいずれかを表す。)
The phosphorescent substance is preferably an organometallic complex represented by the general formula (104).
(Wherein R 1 to R 5 each represent hydrogen, a halogen element, an acyl group, an alkyl group, an alkoxyl group, an aryl group, a cyano group, or a heterocyclic group. Ar represents an aryl group or a heterocyclic group. M represents a Group 9 element or a Group 10 element, n = 2 when M is a Group 9 element, and n = 1 when M is a Group 10 element L is a beta diketone It represents either a monoanionic ligand having a structure, a monoanionic bidentate chelate ligand having a carboxyl group, or a monoanionic bidentate chelate ligand having a phenolic hydroxyl group. )

特に、一般式(105)で表される有機金属錯体であることが好ましい。
(式中、R11は炭素数1〜4のアルキル基のいずれかを表す。また、R12〜R15は、それぞれ、水素、ハロゲン元素、アシル基、アルキル基、アルコキシル基、アリール基、シアノ基、複素環基のいずれかを表す。また、R16〜R19は、それぞれ、水素、アシル基、アルキル基、アルコキシル基、アリール基、複素環基、電子吸引性置換基のいずれかを表す。また、Mは第9族元素または第10族元素を表す。Mが第9族元素のときはn=2、Mが第10族元素のときはn=1である。Lは、ベータジケトン構造を有するモノアニオン性の配位子、またはカルボキシル基を有するモノアニオン性の二座キレート配位子、またはフェノール性水酸基を有するモノアニオン性の二座キレート配位子、のいずれかを表す。)
In particular, an organometallic complex represented by the general formula (105) is preferable.
(In the formula, R 11 represents any of an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. R 12 to R 15 are each a hydrogen atom, a halogen element, an acyl group, an alkyl group, an alkoxyl group, an aryl group, or a cyano group. R 16 to R 19 each represent hydrogen, an acyl group, an alkyl group, an alkoxyl group, an aryl group, a heterocyclic group, or an electron-withdrawing substituent. M represents a Group 9 or Group 10 element, n = 2 when M is a Group 9 element, and n = 1 when M is a Group 10. L is a beta diketone. It represents either a monoanionic ligand having a structure, a monoanionic bidentate chelate ligand having a carboxyl group, or a monoanionic bidentate chelate ligand having a phenolic hydroxyl group. )

また特に、一般式(106)で表される有機金属錯体であることが好ましい。
(式中、R22〜R34は、それぞれ、水素、ハロゲン元素、アシル基、アルキル基、アルコキシル基、アリール基、シアノ基、複素環基、電子吸引性置換基のいずれかを表す。Mは第9族元素または第10族元素を表す。また、Mは第9族元素または第10族元素を表す。Mが第9族元素のときはn=2、Mが第10族元素のときはn=1である。Lは、ベータジケトン構造を有するモノアニオン性の配位子、またはカルボキシル基を有するモノアニオン性の二座キレート配位子、またはフェノール性水酸基を有するモノアニオン性の二座キレート配位子、のいずれかを表す。)
In particular, an organometallic complex represented by the general formula (106) is preferable.
(In the formula, R 22 to R 34 each represent hydrogen, a halogen element, an acyl group, an alkyl group, an alkoxyl group, an aryl group, a cyano group, a heterocyclic group, or an electron-withdrawing substituent. Represents a Group 9 element or a Group 10 element, and M represents a Group 9 element or a Group 10 element, when M is a Group 9 element, n = 2, and when M is a Group 10 element. n = 1 L is a monoanionic ligand having a beta diketone structure, a monoanionic bidentate chelate ligand having a carboxyl group, or a monoanionic bidentate having a phenolic hydroxyl group Any one of chelate ligands.)

また、上記構成において、燐光発光性物質の発光スペクトルのピークが560nm以上700nm以下であることが好ましい。   In the above structure, the emission spectrum peak of the phosphorescent substance is preferably 560 nm to 700 nm.

また、本発明の発光装置は、一対の電極間に発光物質を含む層を有し、発光物質を含む層に、上記のキノキサリン誘導体を含む発光素子と、発光素子の発光を制御する制御手段とを有することを特徴とする。なお、本明細書中における発光装置とは、画像表示デバイス、発光デバイス、もしくは光源(照明装置含む)を含む。また、パネルにコネクター、例えばFPC(Flexible printed circuit)もしくはTAB(Tape Automated Bonding)テープもしくはTCP(Tape Carrier Package)が取り付けられたモジュール、TABテープやTCPの先にプリント配線板が設けられたモジュール、または発光素子にCOG(Chip On Glass)方式によりIC(集積回路)が直接実装されたモジュールも全て発光装置に含むものとする。   In addition, a light-emitting device of the present invention includes a layer containing a light-emitting substance between a pair of electrodes, a light-emitting element containing the quinoxaline derivative in the layer containing the light-emitting substance, and a control unit that controls light emission of the light-emitting element. It is characterized by having. Note that a light-emitting device in this specification includes an image display device, a light-emitting device, or a light source (including a lighting device). In addition, a module in which a connector such as an FPC (Flexible Printed Circuit) or TAB (Tape Automated Bonding) tape or TCP (Tape Carrier Package) is attached to the panel, a TAB tape or a module having a printed wiring board at the end of TCP, Alternatively, a module in which an IC (integrated circuit) is directly mounted on a light emitting element by a COG (Chip On Glass) method is included in the light emitting device.

また、本発明の発光素子を表示部に用いた電子機器も本発明の範疇に含めるものとする。したがって、本発明の電子機器は、表示部を有し、表示部は、上述した発光素子と発光素子の発光を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。   An electronic device using the light-emitting element of the present invention for the display portion is also included in the category of the present invention. Therefore, an electronic device according to the present invention includes a display portion, and the display portion includes the above-described light emitting element and a control unit that controls light emission of the light emitting element.

本発明のキノキサリン誘導体は、バイポーラ性であり、電子輸送性および正孔輸送性の双方に優れている。また、本発明のキノキサリン誘導体はガラス転移点が高く、優れた耐熱性を有する。また、本発明のキノキサリン誘導体は、電気化学的な酸化や還元に対して安定である。   The quinoxaline derivative of the present invention is bipolar and excellent in both electron transport properties and hole transport properties. The quinoxaline derivative of the present invention has a high glass transition point and excellent heat resistance. The quinoxaline derivative of the present invention is stable against electrochemical oxidation and reduction.

さらに、本発明のキノキサリン誘導体はバイポーラ性を有しているため、発光素子に用いることで、駆動電圧が低く、消費電力の小さい発光素子および発光装置を得ることができる。   Further, since the quinoxaline derivative of the present invention has bipolar properties, a light-emitting element and a light-emitting device with low driving voltage and low power consumption can be obtained by using the quinoxaline derivative for a light-emitting element.

また、本発明のキノキサリン誘導体は高いガラス転移点を有するため、発光素子に用いることで、耐熱性の高い発光素子および発光装置を得ることができる。   In addition, since the quinoxaline derivative of the present invention has a high glass transition point, a light-emitting element and a light-emitting device with high heat resistance can be obtained by using the quinoxaline derivative for a light-emitting element.

また、本発明のキノキサリン誘導体は電気化学的な酸化や還元に対して安定であるため、発光素子に用いることで、長寿命な発光素子および発光装置を得ることができる。   Further, since the quinoxaline derivative of the present invention is stable against electrochemical oxidation and reduction, a light-emitting element and a light-emitting device having a long lifetime can be obtained by using the quinoxaline derivative for a light-emitting element.

また、本発明のキノキサリン誘導体を用いることで、消費電力が小さく、耐熱性が高く、長寿命な電子機器を得ることができる。   In addition, by using the quinoxaline derivative of the present invention, an electronic device with low power consumption, high heat resistance, and long life can be obtained.

以下、本発明の実施の態様について図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following description, and it is easily understood by those skilled in the art that modes and details can be variously changed without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, the present invention should not be construed as being limited to the description of the embodiments below.

(実施の形態1)
本発明のキノキサリン誘導体は、下記一般式(1)で表される。
(Embodiment 1)
The quinoxaline derivative of the present invention is represented by the following general formula (1).

(式中、R〜R12はそれぞれ同一でも異なっていてもよく、水素原子、またはハロゲン原子、またはアルキル基、またはアルコキシ基、またはアシル基、またはジアルキルアミノ基、またはジアリールアミノ基、または置換または無置換のビニル基、または置換または無置換のアリール基、または置換または無置換の複素環基、のいずれかを表す。また、RとR10、R10とR11、R11とR12はそれぞれ互いに結合し、縮合環を形成してもよい。さらに、Arは置換または無置換のビフェニル基、または置換または無置換のターフェニル基を表し、Arは置換または無置換のフェニル基、置換または無置換のビフェニル基、置換または無置換のターフェニル基、置換または無置換の単環の複素環基を表す。) (Wherein R 1 to R 12 may be the same as or different from each other, and are each a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an acyl group, an acyl group, a dialkylamino group, a diarylamino group, or a substituent. Or an unsubstituted vinyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, or a substituted or unsubstituted heterocyclic group, and R 9 and R 10 , R 10 and R 11 , R 11 and R 12 may be bonded to each other to form a condensed ring, and Ar 1 represents a substituted or unsubstituted biphenyl group, or a substituted or unsubstituted terphenyl group, and Ar 2 represents a substituted or unsubstituted phenyl. Represents a group, a substituted or unsubstituted biphenyl group, a substituted or unsubstituted terphenyl group, or a substituted or unsubstituted monocyclic heterocyclic group.)

上記一般式(1)において、置換基を有するビフェニル基、置換基を有するターフェニル基、置換基を有する単環の複素環基は、それぞれ置換基として、アルキル基またはフェニル基を有することが好ましい。アルキル基としては、メチル基、エチル基、イソプロピル基、tert−ブチル基等が挙げられる。   In the general formula (1), the biphenyl group having a substituent, the terphenyl group having a substituent, and the monocyclic heterocyclic group having a substituent each preferably have an alkyl group or a phenyl group as the substituent. . Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, an isopropyl group, and a tert-butyl group.

特に、下記一般式(2)で表されるキノキサリン誘導体であることが好ましい。   In particular, a quinoxaline derivative represented by the following general formula (2) is preferable.

(式中、R〜R12はそれぞれ同一でも異なっていてもよく、水素原子、またはハロゲン原子、またはアルキル基、またはアルコキシ基、またはアシル基、またはジアルキルアミノ基、またはジアリールアミノ基、または置換または無置換のビニル基、または置換または無置換のアリール基、または置換または無置換の複素環基、のいずれかを表す。また、RとR10、R10とR11、R11とR12はそれぞれ互いに結合し、縮合環を形成してもよい。さらに、Arは置換または無置換のビフェニル基、または置換または無置換のターフェニル基を表し、Arは置換または無置換のフェニル基、置換または無置換のビフェニル基、置換または無置換のターフェニル基、置換または無置換の単環の複素環基を表す。) (In the formula, R 9 to R 12 may be the same or different and each represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an acyl group, an dialkylamino group, a diarylamino group, or a substituent. Or an unsubstituted vinyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, or a substituted or unsubstituted heterocyclic group, and R 9 and R 10 , R 10 and R 11 , R 11 and R 12 may be bonded to each other to form a condensed ring, and Ar 1 represents a substituted or unsubstituted biphenyl group, or a substituted or unsubstituted terphenyl group, and Ar 2 represents a substituted or unsubstituted phenyl. Represents a group, a substituted or unsubstituted biphenyl group, a substituted or unsubstituted terphenyl group, or a substituted or unsubstituted monocyclic heterocyclic group.)

また、特に下記一般式(3)で表されるキノキサリン誘導体であることが好ましい。   In particular, a quinoxaline derivative represented by the following general formula (3) is preferable.

(式中、R〜R12はそれぞれ同一でも異なっていてもよく、水素原子、またはハロゲン原子、またはアルキル基、またはアルコキシ基、またはアシル基、またはジアルキルアミノ基、またはジアリールアミノ基、または置換または無置換のビニル基、または置換または無置換のアリール基、または置換または無置換の複素環基、のいずれかを表す。また、RとR10、R10とR11、R11とR12はそれぞれ互いに結合し、縮合環を形成してもよい。さらに、Aは構造式(4)または構造式(5)で表される置換基を表し、Arは置換または無置換のフェニル基、置換または無置換のビフェニル基、置換または無置換のターフェニル基、置換または無置換の単環の複素環基を表す。) (In the formula, R 9 to R 12 may be the same or different and each represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an acyl group, an dialkylamino group, a diarylamino group, or a substituent. Or an unsubstituted vinyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, or a substituted or unsubstituted heterocyclic group, and R 9 and R 10 , R 10 and R 11 , R 11 and R 12 may be bonded to each other to form a condensed ring, A represents a substituent represented by Structural Formula (4) or Structural Formula (5), and Ar 2 represents a substituted or unsubstituted phenyl group. Represents a substituted or unsubstituted biphenyl group, a substituted or unsubstituted terphenyl group, or a substituted or unsubstituted monocyclic heterocyclic group.)

また特に、下記一般式(6)で表されるキノキサリン誘導体であることが好ましい。   In particular, a quinoxaline derivative represented by the following general formula (6) is preferable.

(式中、R〜R12はそれぞれ同一でも異なっていてもよく、水素原子、またはハロゲン原子、またはアルキル基、またはアルコキシ基、またはアシル基、またはジアルキルアミノ基、またはジアリールアミノ基、または置換または無置換のビニル基、または置換または無置換のアリール基、または置換または無置換の複素環基、のいずれかを表す。また、RとR10、R10とR11、R11とR12はそれぞれ互いに結合し、縮合環を形成してもよい。さらに、Aは構造式(7)または構造式(8)で表される置換基を表し、Bは水素原子、または構造式(7)または構造式(8)で表される置換基を表す。) (In the formula, R 9 to R 12 may be the same or different and each represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an acyl group, an dialkylamino group, a diarylamino group, or a substituent. Or an unsubstituted vinyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, or a substituted or unsubstituted heterocyclic group, and R 9 and R 10 , R 10 and R 11 , R 11 and R 12 may be bonded to each other to form a condensed ring, A represents a substituent represented by Structural Formula (7) or Structural Formula (8), and B represents a hydrogen atom or Structural Formula (7). Or a substituent represented by the structural formula (8).)

また特に、下記一般式(9)で表されるキノキサリン誘導体であることが好ましい。   In particular, a quinoxaline derivative represented by the following general formula (9) is preferable.

(式中、Aは構造式(10)または構造式(11)で表される置換基を表し、Bは水素原子、または構造式(10)または構造式(11)で表される置換基を表す。) Wherein A represents a substituent represented by Structural Formula (10) or Structural Formula (11), and B represents a hydrogen atom, or a substituent represented by Structural Formula (10) or Structural Formula (11). To express.)

また、本発明のキノキサリン誘導体の具体例としては、構造式(14)〜(65)に示されるキノキサリン誘導体を挙げることができる。ただし、本発明はこれらに限定されない。   Specific examples of the quinoxaline derivative of the present invention include quinoxaline derivatives represented by structural formulas (14) to (65). However, the present invention is not limited to these.

本発明のキノキサリン誘導体の合成方法としては、種々の反応の適用が可能である。例えば、下記の反応スキーム(A−1)および(A−2)に示す合成反応を行うことによって製造することができる。   As a synthesis method of the quinoxaline derivative of the present invention, various reactions can be applied. For example, it can manufacture by performing the synthesis reaction shown to the following reaction scheme (A-1) and (A-2).

まず、ハロゲン原子Xで置換されたジベンジルと1、2−ジアミノベンゼンとの縮合反応によってキノキサリン骨格を形成する。ハロゲン原子としては臭素、ヨウ素、塩素が挙げられるが、取扱の容易さ、適度な反応性を考慮すると臭素が好ましい。   First, a quinoxaline skeleton is formed by a condensation reaction of dibenzyl substituted with a halogen atom X and 1,2-diaminobenzene. Examples of the halogen atom include bromine, iodine, and chlorine, but bromine is preferable in view of ease of handling and appropriate reactivity.

得られるハロゲン置換キノキサリンに対し、塩基存在下、2当量のジアリールアミン(Ar−NH−Ar)をパラジウム触媒、あるいは一価の銅を用いてカップリングすることで、目的とする本発明のキノキサリン誘導体を合成することができる。塩基は炭酸カリウム、炭酸ナトリウムなどの無機塩基や、金属アルコキシドなどの有機塩基などを用いることができる。パラジウム触媒としては酢酸パラジウム、塩化パラジウム、ビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウムなどを用いることができる。 The obtained halogen-substituted quinoxaline is coupled with 2 equivalents of a diarylamine (Ar 1 —NH—Ar 2 ) using a palladium catalyst or monovalent copper in the presence of a base, to thereby achieve the target of the present invention. Quinoxaline derivatives can be synthesized. As the base, an inorganic base such as potassium carbonate or sodium carbonate, an organic base such as metal alkoxide, or the like can be used. As the palladium catalyst, palladium acetate, palladium chloride, bis (dibenzylideneacetone) palladium and the like can be used.

なお、上記スキーム中のジアリールアミン(Ar−NH−Ar)は、例えば以下のようなスキームで合成することができる。 Incidentally, diaryl amine in the above scheme (Ar 1 -NH-Ar 2) can be synthesized by the schemes, for example, the following.

まず、Arがビフェニル基の場合、下記合成スキーム(A−3)に示すように、2位または3位または4位がハロゲンで置換されたハロゲン置換ビフェニルに対し、塩基存在下、1等量のアリールアミン(Ar−NH)をパラジウム触媒、あるいは一価の銅を用いてカップリングすることで、目的とするアリールアミン(Ar−NH−Ar;Arはビフェニル基)を得ることができる。塩基は炭酸カリウム、炭酸ナトリウムなどの無機塩基や、金属アルコキシドなどの有機塩基などを用いることができる。パラジウム触媒としては酢酸パラジウム、塩化パラジウム、ビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウムなどを用いることができる。 First, when Ar 1 is a biphenyl group, as shown in the following synthesis scheme (A-3), 1 equivalent in the presence of a base with respect to halogen-substituted biphenyl substituted at the 2-position, 3-position or 4-position with halogen The target arylamine (Ar 1 —NH—Ar 2 ; Ar 1 is a biphenyl group) is obtained by coupling the arylamine (Ar 2 —NH 2 ) using a palladium catalyst or monovalent copper. be able to. As the base, an inorganic base such as potassium carbonate or sodium carbonate, an organic base such as metal alkoxide, or the like can be used. As the palladium catalyst, palladium acetate, palladium chloride, bis (dibenzylideneacetone) palladium and the like can be used.

また、Arがビフェニル基で、かつArもビフェニル基の場合、下記合成スキーム(A−4)に示すように、二つのフェニル基がいずれもハロゲン置換されたジフェニルアミンに対し、塩基存在下、2当量のフェニルボロン酸をパラジウム触媒やニッケル触媒を用いてカップリングすることで、目的とするアリールアミン(Ar−NH−Ar;Ar、Ar共にビフェニル基)を得ることもできる。塩基は炭酸カリウム、炭酸ナトリウムなどの無機塩基や、金属アルコキシドなどの有機塩基などを用いることができる。パラジウム触媒としては酢酸パラジウム、塩化パラジウム、ビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウムなどを用いることができる。この方法の場合、人体に有害な物質である4−アミノビフェニルを用いることなく、N,N−ジ(4−ビフェニリル)アミンを合成することができるというメリットがある。 In the case where Ar 1 is a biphenyl group and Ar 2 is also a biphenyl group, as shown in the following synthesis scheme (A-4), in the presence of a base, diphenylamine in which both two phenyl groups are halogen-substituted, By coupling 2 equivalents of phenylboronic acid using a palladium catalyst or a nickel catalyst, the target arylamine (Ar 1 —NH—Ar 2 ; both Ar 1 and Ar 2 are biphenyl groups) can also be obtained. As the base, an inorganic base such as potassium carbonate or sodium carbonate, an organic base such as metal alkoxide, or the like can be used. As the palladium catalyst, palladium acetate, palladium chloride, bis (dibenzylideneacetone) palladium and the like can be used. In the case of this method, there is an advantage that N, N-di (4-biphenylyl) amine can be synthesized without using 4-aminobiphenyl, which is a harmful substance to the human body.

一方、Arがターフェニル基であるアリールアミン(Ar−NH−Ar)を合成する場合、下記合成スキーム(A−5)に示すように、まず、2位または3位または4位がハロゲン置換されたアニリンに対し、塩基存在下、2位または3位または4位がボロン酸基で置換された1当量のビフェニルボロン酸をパラジウム触媒やニッケル触媒を用いてカップリングすることで、置換位置の異なる種々のターフェニルアミンを合成できる。そして、下記合成スキーム(A−6)に示すように、ハロゲン置換されたアレーン(Ar−X)に対し、塩基存在下、上記で得られたターフェニルアミン1等量をパラジウム触媒、あるいは一価の銅を用いてカップリングすることで、目的とするアリールアミン(Ar−NH−Ar;Arはターフェニル基)を得ることができる。塩基は炭酸カリウム、炭酸ナトリウムなどの無機塩基や、金属アルコキシドなどの有機塩基などを用いることができる。パラジウム触媒としては酢酸パラジウム、塩化パラジウム、ビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウムなどを用いることができる。 On the other hand, when synthesizing an arylamine (Ar 1 —NH—Ar 2 ) in which Ar 1 is a terphenyl group, as shown in the following synthesis scheme (A-5), first, the 2-position, 3-position or 4-position is Substitution of halogen-substituted aniline by coupling 1 equivalent of biphenylboronic acid substituted with a boronic acid group at the 2nd, 3rd or 4th position using a palladium catalyst or nickel catalyst in the presence of a base. Various terphenylamines with different positions can be synthesized. Then, as shown in the following synthesis scheme (A-6), 1 equivalent of the terphenylamine obtained above in the presence of a base with respect to the halogen-substituted arene (Ar 2 -X) is added to the palladium catalyst or The target arylamine (Ar 1 —NH—Ar 2 ; Ar 1 is a terphenyl group) can be obtained by coupling using valent copper. As the base, an inorganic base such as potassium carbonate or sodium carbonate, an organic base such as metal alkoxide, or the like can be used. As the palladium catalyst, palladium acetate, palladium chloride, bis (dibenzylideneacetone) palladium and the like can be used.

また、Arがターフェニル基の場合で、かつターフェニル基の中心のベンゼン環がアミノ基で置換されている場合は、下記合成スキーム(A−7)に示すように、まず2箇所がハロゲン置換されたアニリンに対し、塩基存在下、2当量のフェニルボロン酸をパラジウム触媒やニッケル触媒を用いてカップリングすることで、ターフェニル基の中心のベンゼン環がアミノ基で置換されたターフェニルアミンを合成する。そして、下記合成スキーム(A−8)に示すように、ハロゲン置換されたアレーン(Ar−X)に対し、塩基存在下、得られたターフェニルアミン1等量をパラジウム触媒、あるいは一価の銅を用いてカップリングすることで、目的とするアリールアミン(Ar−NH−Ar;Arはターフェニル基)を得ることができる。塩基は炭酸カリウム、炭酸ナトリウムなどの無機塩基や、金属アルコキシドなどの有機塩基などを用いることができる。パラジウム触媒としては酢酸パラジウム、塩化パラジウム、ビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウムなどを用いることができる。 In the case where Ar 1 is a terphenyl group and the benzene ring at the center of the terphenyl group is substituted with an amino group, as shown in the following synthesis scheme (A-7), first, two sites are halogenated. A terphenylamine in which the benzene ring at the center of the terphenyl group is substituted with an amino group by coupling 2 equivalents of phenylboronic acid to the substituted aniline in the presence of a base using a palladium catalyst or a nickel catalyst. Is synthesized. Then, as shown in the following synthesis scheme (A-8), 1 equivalent of the obtained terphenylamine was added to the palladium catalyst or monovalent to the halogen-substituted arene (Ar 2 -X) in the presence of a base. By coupling using copper, the target arylamine (Ar 1 —NH—Ar 2 ; Ar 1 is a terphenyl group) can be obtained. As the base, an inorganic base such as potassium carbonate or sodium carbonate, an organic base such as metal alkoxide, or the like can be used. As the palladium catalyst, palladium acetate, palladium chloride, bis (dibenzylideneacetone) palladium and the like can be used.

なお、本発明のキノキサリン誘導体は、上記合成スキーム(A−2)に示す合成反応により沈殿物として析出するため、再結晶により精製することが可能である。すなわち、抽出等に伴う不純物の混入を避けることができるため、複雑なあるいは煩雑な精製過程を必要としない。したがって、純度の高い状態で本発明のキノキサリン誘導体を得ることができる。   Note that the quinoxaline derivative of the present invention is precipitated as a precipitate by the synthesis reaction shown in the above synthesis scheme (A-2), and thus can be purified by recrystallization. That is, since it is possible to avoid mixing of impurities accompanying extraction or the like, no complicated or complicated purification process is required. Therefore, the quinoxaline derivative of the present invention can be obtained in a highly pure state.

また、本発明のキノキサリン誘導体は、バイポーラ性であり、電子輸送性および正孔輸送性の双方に優れている。よって、本発明のキノキサリン誘導体をエレクトロニクスデバイスに用いることにより、良好な電気特性を得ることができる。また、本発明のキノキサリン誘導体はガラス転移点が高く、耐熱性に優れているため、本発明のキノキサリン誘導体をエレクトロニクスデバイスに用いることにより、耐熱性に優れたエレクトロニクスデバイスを得ることができる。また、本発明のキノキサリン誘導体は電気化学的な酸化や還元に対して安定であるため、本発明のキノキサリン誘導体をエレクトロニクスデバイスに用いることにより、長寿命なエレクトロニクスデバイスを得ることができる。   Further, the quinoxaline derivative of the present invention is bipolar and excellent in both electron transport property and hole transport property. Therefore, good electrical characteristics can be obtained by using the quinoxaline derivative of the present invention for an electronic device. Further, since the quinoxaline derivative of the present invention has a high glass transition point and excellent heat resistance, an electronic device having excellent heat resistance can be obtained by using the quinoxaline derivative of the present invention for an electronic device. In addition, since the quinoxaline derivative of the present invention is stable against electrochemical oxidation and reduction, an electronic device having a long life can be obtained by using the quinoxaline derivative of the present invention for an electronic device.

(実施の形態2)
本発明のキノキサリン誘導体を用いた発光素子の一態様について図1(A)を用いて以下に説明する。
(Embodiment 2)
One mode of a light-emitting element using the quinoxaline derivative of the present invention is described below with reference to FIG.

本発明の発光素子は、一対の電極間に複数の層を有する。当該複数の層は、電極から離れたところに発光領域が形成されるように、つまり電極から離れた部位でキャリア(担体)の再結合が行われるように、キャリア注入性の高い物質やキャリア輸送性の高い物質からなる層を組み合わせて積層されたものである。   The light-emitting element of the present invention has a plurality of layers between a pair of electrodes. The plurality of layers have a high carrier injection property and carrier transport so that a light emitting region is formed at a position away from the electrode, that is, a carrier (carrier) is recombined at a position away from the electrode. The layers are formed by combining layers made of highly specific materials.

本形態において、発光素子は、第1の電極102と、第1の電極102の上に順に積層した第1の層103、第2の層104、第3の層105、第4の層106と、さらにその上に設けられた第2の電極107とから構成されている。なお、本形態では第1の電極102は陽極として機能し、第2の電極107は陰極として機能するものとして以下説明をする。   In this embodiment, the light-emitting element includes a first electrode 102, a first layer 103, a second layer 104, a third layer 105, and a fourth layer 106 that are sequentially stacked over the first electrode 102. And a second electrode 107 provided thereon. Note that in this embodiment mode, the first electrode 102 functions as an anode and the second electrode 107 functions as a cathode.

基板101上は発光素子の支持体として用いられる。基板101としては、例えばガラス、またはプラスチックなどを用いることができる。なお、発光素子を作製工程において支持体として機能するものであれば、これら以外のものでもよい。   The substrate 101 is used as a support for the light emitting element. As the substrate 101, for example, glass or plastic can be used. Note that other materials may be used as long as the light-emitting element functions as a support in the manufacturing process.

第1の電極102としては、仕事関数の大きい(具体的には4.0eV以上)金属、合金、導電性化合物、およびこれらの混合物などを用いることが好ましい。具体的には、例えば、インジウム錫酸化物(ITO:Indium Tin Oxide)、珪素を含有したインジウム錫酸化物、酸化インジウムに2〜20wt%の酸化亜鉛(ZnO)を混合したIZO(Indium Zinc Oxide)、酸化タングステンを0.5〜5wt%、酸化亜鉛を0.1〜1wt%含有したインジウム酸化物(IWZO)等が挙げられる。これらの導電性金属酸化物膜は、通常スパッタにより成膜されるが、ゾル−ゲル法などを応用して作製しても構わない。その他、金(Au)、白金(Pt)、ニッケル(Ni)、タングステン(W)、クロム(Cr)、モリブデン(Mo)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、銅(Cu)、パラジウム(Pd)、または金属材料の窒化物(例えば、窒化チタン:TiN)等が挙げられる。   As the first electrode 102, a metal, an alloy, a conductive compound, a mixture thereof, or the like with a high work function (specifically, 4.0 eV or more) is preferably used. Specifically, for example, indium tin oxide (ITO), indium tin oxide containing silicon, and IZO (Indium Zinc Oxide) in which 2 to 20 wt% zinc oxide (ZnO) is mixed with indium oxide. And indium oxide (IWZO) containing 0.5 to 5 wt% of tungsten oxide and 0.1 to 1 wt% of zinc oxide. These conductive metal oxide films are usually formed by sputtering, but may be formed by applying a sol-gel method or the like. In addition, gold (Au), platinum (Pt), nickel (Ni), tungsten (W), chromium (Cr), molybdenum (Mo), iron (Fe), cobalt (Co), copper (Cu), palladium (Pd ) Or a nitride of a metal material (for example, titanium nitride: TiN).

第1の層103は、正孔注入性の高い物質を含む層である。モリブデン酸化物(MoOx)やバナジウム酸化物(VOx)、ルテニウム酸化物(RuOx)、タングステン酸化物(WOx)、マンガン酸化物(MnOx)等を用いることができる。この他、フタロシアニン(略称:HPc)や銅フタロシアニン(CuPC)等のフタロシアニン系の化合物、或いはポリ(エチレンジオキシチオフェン)/ポリ(スチレンスルホン酸)(PEDOT/PSS)等の高分子等によっても第1の層103を形成することができる。 The first layer 103 is a layer containing a substance having a high hole injection property. Molybdenum oxide (MoOx), vanadium oxide (VOx), ruthenium oxide (RuOx), tungsten oxide (WOx), manganese oxide (MnOx), or the like can be used. In addition, phthalocyanine compounds such as phthalocyanine (abbreviation: H 2 Pc) and copper phthalocyanine (CuPC), or polymers such as poly (ethylenedioxythiophene) / poly (styrenesulfonic acid) (PEDOT / PSS) Also, the first layer 103 can be formed.

また、第1の層103に、有機化合物と無機化合物とを複合してなる複合材料を用いてもよい。特に、有機化合物と、有機化合物に対して電子受容性を示す無機化合物とを含む複合材料は、有機化合物と無機化合物との間で電子の授受が行われ、キャリア密度が増大するため、正孔注入性、正孔輸送性に優れている。この場合、有機化合物としては、正孔の輸送に優れた材料であることが好ましい。具体的には、芳香族アミン系の有機化合物またはカルバゾール系の有機化合物であることが好ましい。また、有機化合物として、芳香族炭化水素を用いてもよい。無機化合物としては、有機化合物に対し電子受容性を示す物質であればよく、具体的には、遷移金属の酸化物であることが好ましい。例えば、チタン酸化物(TiOx)、バナジウム酸化物(VOx)、モリブデン酸化物(MoOx)、タングステン酸化物(WOx)、レニウム酸化物(ReOx)、ルテニウム酸化物(RuOx)、クロム酸化物(CrOx)、ジルコニウム酸化物(ZrOx)、ハフニウム酸化物(HfOx)、タンタル酸化物(TaOx)、銀酸化物(AgOx)、マンガン酸化物(MnOx)等の金属酸化物を用いることができる。第1の層103に有機化合物と無機化合物とを複合してなる複合材料を用いた場合、第1の電極102とオーム接触をすることが可能となるため、仕事関数に関わらず第1の電極を形成する材料を選ぶことができる。   Alternatively, a composite material formed by combining an organic compound and an inorganic compound may be used for the first layer 103. In particular, in a composite material including an organic compound and an inorganic compound that exhibits an electron accepting property with respect to the organic compound, electrons are transferred between the organic compound and the inorganic compound, so that the carrier density increases. Excellent injection and hole transport properties. In this case, the organic compound is preferably a material excellent in hole transport. Specifically, an aromatic amine-based organic compound or a carbazole-based organic compound is preferable. Moreover, you may use an aromatic hydrocarbon as an organic compound. The inorganic compound may be any substance that exhibits an electron accepting property with respect to an organic compound, and specifically, an oxide of a transition metal is preferable. For example, titanium oxide (TiOx), vanadium oxide (VOx), molybdenum oxide (MoOx), tungsten oxide (WOx), rhenium oxide (ReOx), ruthenium oxide (RuOx), chromium oxide (CrOx) Metal oxides such as zirconium oxide (ZrOx), hafnium oxide (HfOx), tantalum oxide (TaOx), silver oxide (AgOx), and manganese oxide (MnOx) can be used. When a composite material formed by combining an organic compound and an inorganic compound is used for the first layer 103, it is possible to make ohmic contact with the first electrode 102; therefore, the first electrode regardless of the work function The material to form can be selected.

第2の層104を形成する物質としては、正孔輸送性の高い物質、具体的には、芳香族アミン系(すなわち、ベンゼン環−窒素の結合を有するもの)の化合物であることが好ましい。広く用いられている材料として、4,4’−ビス[N−(3−メチルフェニル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル、その誘導体である4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(以下、NPBと記す)、4,4’,4’’−トリス(N,N−ジフェニル−アミノ)トリフェニルアミン、4,4’,4’’−トリス[N−(3−メチルフェニル)−N−フェニルアミノ]トリフェニルアミンなどのスターバースト型芳香族アミン化合物が挙げられる。ここに述べた物質は、主に10−6cm/Vs以上の正孔移動度を有する物質である。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。なお、第2の層104は、単層のものだけでなく、上記物質の混合層、あるいは二層以上積層したものであってもよい。 The substance forming the second layer 104 is preferably a substance having a high hole-transport property, specifically, an aromatic amine-based compound (that is, a compound having a benzene ring-nitrogen bond). As a widely used material, 4,4′-bis [N- (3-methylphenyl) -N-phenylamino] biphenyl and its derivative 4,4′-bis [N- (1-naphthyl)- N-phenylamino] biphenyl (hereinafter referred to as NPB), 4,4 ′, 4 ″ -tris (N, N-diphenyl-amino) triphenylamine, 4,4 ′, 4 ″ -tris [N— And starburst aromatic amine compounds such as (3-methylphenyl) -N-phenylamino] triphenylamine. The substances described here are mainly substances having a hole mobility of 10 −6 cm 2 / Vs or higher. Note that other than these substances, any substance that has a property of transporting more holes than electrons may be used. Note that the second layer 104 is not limited to a single layer, and may be a mixed layer of the above substances or a stack of two or more layers.

第3の層105は、発光性の物質を含む層である。本実施の形態では、第3の層105は実施の形態1で示した本発明のキノキサリン誘導体を含む。本発明のキノキサリン誘導体は、青〜青緑色の発光を示すため、発光性物質として発光素子に好適に用いることができる。   The third layer 105 is a layer containing a light-emitting substance. In this embodiment mode, the third layer 105 includes the quinoxaline derivative of the present invention described in Embodiment Mode 1. Since the quinoxaline derivative of the present invention emits blue to blue-green light, it can be suitably used for a light-emitting element as a light-emitting substance.

第4の層106は、電子輸送性の高い物質、例えばトリス(8−キノリノラト)アルミニウム(略称:Alq)、トリス(5−メチル−8−キノリノラト)アルミニウム(略称:Almq)、ビス(10−ヒドロキシベンゾ[h]−キノリナト)ベリリウム(略称:BeBq)、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)−4−フェニルフェノラト−アルミニウム(略称:BAlq)など、キノリン骨格またはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等からなる層である。また、この他ビス[2−(2−ヒドロキシフェニル)−ベンゾオキサゾラト]亜鉛(略称:Zn(BOX))、ビス[2−(2−ヒドロキシフェニル)−ベンゾチアゾラト]亜鉛(略称:Zn(BTZ))などのオキサゾール系、チアゾール系配位子を有する金属錯体なども用いることができる。さらに、金属錯体以外にも、2−(4−ビフェニリル)−5−(4−tert−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール(略称:PBD)や、1,3−ビス[5−(p−tert−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール−2−イル]ベンゼン(略称:OXD−7)、3−(4−tert−ブチルフェニル)−4−フェニル−5−(4−ビフェニリル)−1,2,4−トリアゾール(略称:TAZ)、3−(4−tert−ブチルフェニル)−4−(4−エチルフェニル)−5−(4−ビフェニリル)−1,2,4−トリアゾール(略称:p−EtTAZ)、バソフェナントロリン(略称:BPhen)、バソキュプロイン(略称:BCP)なども用いることができる。ここに述べた物質は、主に10−6cm/Vs以上の電子移動度を有する物質である。なお、正孔よりも電子の輸送性の高い物質であれば、上記以外の物質を第4の層106として用いても構わない。また、第4の層106は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層したものとしてもよい。 The fourth layer 106 is formed using a substance having a high electron-transport property, such as tris (8-quinolinolato) aluminum (abbreviation: Alq), tris (5-methyl-8-quinolinolato) aluminum (abbreviation: Almq 3 ), bis (10− Hydroxybenzo [h] -quinolinato) beryllium (abbreviation: BeBq 2 ), bis (2-methyl-8-quinolinolato) -4-phenylphenolato-aluminum (abbreviation: BAlq), and other metals having a quinoline skeleton or a benzoquinoline skeleton It is a layer made of a complex or the like. In addition, bis [2- (2-hydroxyphenyl) -benzoxazolate] zinc (abbreviation: Zn (BOX) 2 ), bis [2- (2-hydroxyphenyl) -benzothiazolate] zinc (abbreviation: Zn ( A metal complex having an oxazole-based or thiazole-based ligand such as BTZ) 2 ) can also be used. In addition to metal complexes, 2- (4-biphenylyl) -5- (4-tert-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazole (abbreviation: PBD), 1,3-bis [5 -(P-tert-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazol-2-yl] benzene (abbreviation: OXD-7), 3- (4-tert-butylphenyl) -4-phenyl-5 (4-Biphenylyl) -1,2,4-triazole (abbreviation: TAZ), 3- (4-tert-butylphenyl) -4- (4-ethylphenyl) -5- (4-biphenylyl) -1,2 , 4-triazole (abbreviation: p-EtTAZ), bathophenanthroline (abbreviation: BPhen), bathocuproin (abbreviation: BCP), and the like can also be used. The substances mentioned here are mainly substances having an electron mobility of 10 −6 cm 2 / Vs or higher. Note that a substance other than the above substances may be used for the fourth layer 106 as long as it has a property of transporting more electrons than holes. The fourth layer 106 is not limited to a single layer, and may be a stack of two or more layers formed using the above substances.

第2の電極107を形成する物質としては、仕事関数の小さい(具体的には3.8eV以下)金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などを用いることができる。このような陰極材料の具体例としては、元素周期表の1族または2族に属する元素、すなわちリチウム(Li)やセシウム(Cs)等のアルカリ金属、およびマグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr)等のアルカリ土類金属、およびこれらを含む合金(MgAg、AlLi)、ユウロピウム(Eu)、イッテルビウム(Yb)等の希土類金属およびこれらを含む合金等が挙げられる。しかしながら、第2の電極107と発光層との間に、電子注入を促す機能を有する層を、当該第2の電極と積層して設けることにより、仕事関数の大小に関わらず、Al、Ag、ITO、珪素を含むITO等様々な導電性材料を第2の電極107として用いることができる。   As a material for forming the second electrode 107, a metal, an alloy, an electrically conductive compound, a mixture thereof, or the like having a low work function (specifically, 3.8 eV or less) can be used. Specific examples of such a cathode material include elements belonging to Group 1 or Group 2 of the periodic table of elements, that is, alkali metals such as lithium (Li) and cesium (Cs), and magnesium (Mg), calcium (Ca), Examples thereof include alkaline earth metals such as strontium (Sr), alloys containing these (MgAg, AlLi), rare earth metals such as europium (Eu) and ytterbium (Yb), and alloys containing these. However, by providing a layer having a function of accelerating electron injection between the second electrode 107 and the light-emitting layer by stacking with the second electrode, regardless of the work function, Al, Ag, Various conductive materials such as ITO and ITO containing silicon can be used for the second electrode 107.

なお、電子注入を促す機能を有する層としては、フッ化リチウム(LiF)、フッ化セシウム(CsF)、フッ化カルシウム(CaF)等のようなアルカリ金属又はアルカリ土類金属の化合物を用いることができる。また、この他、電子輸送性を有する物質からなる層中にアルカリ金属又はアルカリ土類金属、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物を含有させたもの、例えばAlq中に酸化リチウム(LiOx)や窒化マグネシウム(MgOx)、マグネシウム(Mg)、リチウム(Li)を含有させたもの等を用いることができる。 Note that as a layer having a function of promoting electron injection, an alkali metal or alkaline earth metal compound such as lithium fluoride (LiF), cesium fluoride (CsF), calcium fluoride (CaF 2 ), or the like is used. Can do. In addition, a layer made of a substance having an electron transporting property containing an alkali metal, an alkaline earth metal, an alkali metal compound, or an alkaline earth metal compound, for example, lithium oxide (LiOx) or nitriding in Alq A material containing magnesium (MgOx), magnesium (Mg), lithium (Li), or the like can be used.

また、第1の層103、第2の層104、第3の層105、第4の層106の形成方法は、蒸着法の他、例えばインクジェット法またはスピンコート法など種々の方法を用いても構わない。また各電極または各層ごとに異なる成膜方法を用いて形成しても構わない。   The first layer 103, the second layer 104, the third layer 105, and the fourth layer 106 may be formed by various methods such as an ink jet method or a spin coat method in addition to a vapor deposition method. I do not care. Moreover, you may form using the different film-forming method for each electrode or each layer.

以上のような構成を有する本発明の発光素子は、第1の電極102と第2の電極107との間に生じた電位差により電流が流れ、発光性の高い物質を含む層である第3の層105において正孔と電子とが再結合し、発光するものである。つまり第3の層105に発光領域が形成されるような構成となっている。   The light-emitting element of the present invention having the above structure is a third layer that contains a highly light-emitting substance because a current flows due to a potential difference generated between the first electrode 102 and the second electrode 107. In the layer 105, holes and electrons recombine to emit light. That is, a light emitting region is formed in the third layer 105.

発光は、第1の電極102または第2の電極107のいずれか一方または両方を通って外部に取り出される。従って、第1の電極102または第2の電極107のいずれか一方または両方は、透光性を有する物質で成る。第1の電極102のみが透光性を有する物質からなるものである場合、図1(A)に示すように、発光は第1の電極102を通って基板側から取り出される。また、第2の電極107のみが透光性を有する物質からなるものである場合、図1(B)に示すように、発光は第2の電極107を通って基板と逆側から取り出される。第1の電極102および第2の電極107がいずれも透光性を有する物質からなるものである場合、図1(C)に示すように、発光は第1の電極102および第2の電極107を通って、基板側および基板と逆側の両方から取り出される。   Light emission is extracted outside through one or both of the first electrode 102 and the second electrode 107. Therefore, one or both of the first electrode 102 and the second electrode 107 is formed using a light-transmitting substance. In the case where only the first electrode 102 is formed using a light-transmitting substance, light emission is extracted from the substrate side through the first electrode 102 as illustrated in FIG. In the case where only the second electrode 107 is formed using a light-transmitting substance, light emission is extracted from the side opposite to the substrate through the second electrode 107 as illustrated in FIG. In the case where both the first electrode 102 and the second electrode 107 are made of a light-transmitting substance, light is emitted from the first electrode 102 and the second electrode 107 as shown in FIG. And is taken out from both the substrate side and the opposite side of the substrate.

なお第1の電極102と第2の電極107との間に設けられる層の構成は、上記のものには限定されない。発光領域と金属とが近接することによって生じる消光が抑制されるように、第1の電極102および第2の電極107から離れた部位に正孔と電子とが再結合する発光領域を設けた構成であれば、上記以外のものでもよい。   Note that the structure of the layers provided between the first electrode 102 and the second electrode 107 is not limited to the above. A structure in which a light emitting region in which holes and electrons are recombined is provided in a portion away from the first electrode 102 and the second electrode 107 so that quenching caused by the proximity of the light emitting region and the metal is suppressed. Anything other than the above may be used.

つまり、層の積層構造については特に限定されず、電子輸送性の高い物質または正孔輸送性の高い物質、電子注入性の高い物質、正孔注入性の高い物質、バイポーラ性(電子及び正孔の輸送性の高い物質)の物質、正孔ブロック材料等から成る層を、本発明のキノキサリン誘導体と自由に組み合わせて構成すればよい。 In other words, the layered structure of the layers is not particularly limited, and a substance having a high electron transporting property or a substance having a high hole transporting property, a substance having a high electron injecting property, a substance having a high hole injecting property, or a bipolar property (electron and hole) A layer made of a substance having a high transportability), a hole blocking material, and the like may be freely combined with the quinoxaline derivative of the present invention.

図2に示す発光素子は、陰極として機能する第1の電極302の上に電子輸送性の高い物質からなる第1の層303、発光性物質を含む第2の層304、正孔輸送性の高い物質からなる第3の層305、正孔注入性の高い物質からなる第4の層306、陽極として機能する第2の電極307とが順に積層された構成となっている。なお、301は基板である。   A light-emitting element shown in FIG. 2 includes a first layer 303 made of a substance having a high electron-transport property, a second layer 304 containing a light-emitting substance, a hole-transport property, and the first electrode 302 functioning as a cathode. A third layer 305 made of a high substance, a fourth layer 306 made of a substance having a high hole-injecting property, and a second electrode 307 functioning as an anode are sequentially stacked. Reference numeral 301 denotes a substrate.

本実施の形態においては、ガラス、プラスチックなどからなる基板上に発光素子を作製している。一基板上にこのような発光素子を複数作製することで、パッシブ型の発光装置を作製することができる。また、ガラス、プラスチックなどからなる基板上に、例えば薄膜トランジスタ(TFT)を形成し、TFTと電気的に接続された電極上に発光素子を作製してもよい。これにより、TFTによって発光素子の駆動を制御するアクティブマトリクス型の発光装置を作製できる。なお、TFTの構造は、特に限定されない。スタガ型のTFTでもよいし逆スタガ型のTFTでもよい。また、TFTに用いる半導体の結晶性についても特に限定されず、非晶質半導体を用いてもよいし、結晶性半導体を用いてもよい。また、TFTアレイ基板に形成される駆動用回路についても、N型およびP型のTFTからなるものでもよいし、若しくはN型またはP型のいずれか一方からのみなるものであってもよい。   In this embodiment mode, a light-emitting element is manufactured over a substrate made of glass, plastic, or the like. A passive light-emitting device can be manufactured by manufacturing a plurality of such light-emitting elements over one substrate. Alternatively, for example, a thin film transistor (TFT) may be formed over a substrate made of glass, plastic, or the like, and a light-emitting element may be formed over an electrode electrically connected to the TFT. Thus, an active matrix light-emitting device in which driving of the light-emitting element is controlled by the TFT can be manufactured. Note that the structure of the TFT is not particularly limited. A staggered TFT or an inverted staggered TFT may be used. Further, there is no particular limitation on the crystallinity of the semiconductor used for the TFT, and an amorphous semiconductor or a crystalline semiconductor may be used. Also, the driving circuit formed on the TFT array substrate may be composed of N-type and P-type TFTs, or may be composed of only one of N-type and P-type.

本発明のキノキサリン誘導体は、バイポーラ性を有し、また発光性を有する材料であるため、本実施の形態に示すように、他の発光性物質を含有することなく発光層として用いることが可能である。   Since the quinoxaline derivative of the present invention is a bipolar material and a light-emitting material, it can be used as a light-emitting layer without containing other light-emitting substances as shown in this embodiment mode. is there.

また、バイポーラ性であるため、積層した膜の界面に発光領域が偏りにくく、エキサイプレックス等の相互作用に起因した発光スペクトルの変化や、発光効率の低下が少ない良好な特性を有する発光素子を作製できる。   In addition, because it is bipolar, the light emitting region is not easily biased at the interface of the stacked films, and a light emitting element having favorable characteristics with little change in the emission spectrum due to interactions such as exciplex and a decrease in light emission efficiency is manufactured. it can.

また、成膜中に含有される微結晶成分が非常に少なく、成膜した膜に微結晶成分が少なく、アモルファス状態の膜を得ることができる。つまり、膜質がよいため、電界集中による絶縁破壊などの素子不良の少ない良好な発光素子を作製することができる。   Further, the microcrystalline component contained during film formation is very small, and the film formed has a small amount of microcrystalline component, and an amorphous film can be obtained. That is, since the film quality is good, a favorable light-emitting element with few element defects such as dielectric breakdown due to electric field concentration can be manufactured.

また、本発明のキノキサリン誘導体は、バイポーラ性であり、キャリア輸送性(電子輸送性および正孔輸送性)に優れた材料であるため、発光素子に用いることで、発光素子の駆動電圧を低減することができ、消費電力の低減に繋がる。   Further, since the quinoxaline derivative of the present invention is bipolar and has excellent carrier transport properties (electron transport properties and hole transport properties), the use of the quinoxaline derivative for a light-emitting device reduces the driving voltage of the light-emitting device. This leads to a reduction in power consumption.

また、本発明のキノキサリン誘導体はガラス転移点が高いため、発光素子に用いることで、耐熱性に優れた発光素子を得ることができる。   In addition, since the quinoxaline derivative of the present invention has a high glass transition point, a light-emitting element having excellent heat resistance can be obtained by using it for a light-emitting element.

また、本発明のキノキサリン誘導体は、酸化反応および引き続く還元反応、還元反応および引き続く酸化反応を繰り返しても安定である。つまり、電気化学的に安定である。よって、本発明のキノキサリン誘導体を発光素子に用いることにより、長寿命な発光素子を得ることができる。   In addition, the quinoxaline derivative of the present invention is stable even when the oxidation reaction and the subsequent reduction reaction, the reduction reaction and the subsequent oxidation reaction are repeated. That is, it is electrochemically stable. Therefore, a long-life light-emitting element can be obtained by using the quinoxaline derivative of the present invention for a light-emitting element.

なお、本発明のキノキサリン誘導体は、溶液状態において青から青緑色の短波長域の発光を示すが、固体状態においても溶液の状態と同様に、短波長域の発光を示す。このことは、以下のように説明される。本発明のキノキサリン誘導体においては、アミノ基に対し、ナフチル基やフルオレニル基などの平面的な縮合芳香環ではなく、ねじれを有するビフェニル基が結合している。そして、そのビフェニル骨格のねじれのために固体状態で会合しにくくなっており、固体状態での発光色と溶液状態での発光色がほぼ一致するようになったと考えられる。すなわち、本発明のキノキサリン誘導体は、溶液状態のときの発光スペクトルのピークと固体状態のときの発光スペクトルのピークがほぼ変わらないという特徴を有しており、本発明のキノキサリン誘導体を薄膜(固体状態)で発光素子に用いても、短波長の発光を得ることができる。   The quinoxaline derivative of the present invention emits light in a short wavelength region from blue to blue green in a solution state, but also emits light in a short wavelength region in a solid state as in the solution state. This is explained as follows. In the quinoxaline derivative of the present invention, a biphenyl group having a twist is bonded to an amino group, not a planar condensed aromatic ring such as a naphthyl group or a fluorenyl group. Then, it is difficult to associate in the solid state due to the twist of the biphenyl skeleton, and it is considered that the emission color in the solid state and the emission color in the solution state almost coincide. That is, the quinoxaline derivative of the present invention is characterized in that the peak of the emission spectrum in the solution state and the peak of the emission spectrum in the solid state are not substantially changed. ), It is possible to obtain light having a short wavelength.

(実施の形態3)
本実施の形態では、実施の形態2で示した構成と異なる構成の発光素子について説明する。
(Embodiment 3)
In this embodiment, a light-emitting element having a structure different from that described in Embodiment 2 will be described.

実施の形態2で示した第3の層105を、本発明のキノキサリン誘導体を他の物質に分散させた構成とすることで、本発明のキノキサリン誘導体からの発光を得ることができる。本発明のキノキサリン誘導体は青〜青緑色の発光を示すため、青〜青緑色の発光を示す発光素子を得ることができる。   When the third layer 105 described in Embodiment Mode 2 has a structure in which the quinoxaline derivative of the present invention is dispersed in another substance, light emission from the quinoxaline derivative of the present invention can be obtained. Since the quinoxaline derivative of the present invention emits blue to blue-green light, a light-emitting element that emits blue to blue-green can be obtained.

ここで、本発明のキノキサリン誘導体を分散させる物質としては、種々の材料を用いることができ、実施の形態2で述べた正孔輸送の高い物質や電子輸送性の高い物質の他、4,4’−ジ(N−カルバゾリル)−ビフェニル(略称:CBP)や、2,2’,2”−(1,3,5−ベンゼントリ−イル)−トリス[1−フェニル−1H−ベンゾイミダゾール](略称:TPBI)、9,10−ジ(2−ナフチル)アントラセン(略称:DNA)、2−tert−ブチル−9,10−ジ(2−ナフチル)アントラセン(略称:t−BuDNA)などが挙げられる。   Here, various materials can be used as the material for dispersing the quinoxaline derivative of the present invention. In addition to the material having a high hole transport and the material having a high electron transport property described in Embodiment 2, 4, 4 '-Di (N-carbazolyl) -biphenyl (abbreviation: CBP) and 2,2', 2 "-(1,3,5-benzenetri-yl) -tris [1-phenyl-1H-benzimidazole] ( Abbreviations: TPBI), 9,10-di (2-naphthyl) anthracene (abbreviation: DNA), 2-tert-butyl-9,10-di (2-naphthyl) anthracene (abbreviation: t-BuDNA), and the like. .

本発明のキノキサリン誘導体は、バイポーラ性であり、キャリア輸送性(電子輸送性および正孔輸送性)に優れた材料であるため、発光素子に用いることで、発光素子の駆動電圧を低減することができ、消費電力の低減に繋がる。   Since the quinoxaline derivative of the present invention is bipolar and has excellent carrier transport properties (electron transport properties and hole transport properties), the use of the quinoxaline derivative for a light-emitting device can reduce the driving voltage of the light-emitting device. This leads to a reduction in power consumption.

また、本発明のキノキサリン誘導体はガラス転移点が高いため、発光素子に用いることで、耐熱性に優れた発光素子を得ることができる。   In addition, since the quinoxaline derivative of the present invention has a high glass transition point, a light-emitting element having excellent heat resistance can be obtained by using it for a light-emitting element.

また、本発明のキノキサリン誘導体は、酸化反応および引き続く還元反応、還元反応および引き続く酸化反応を繰り返しても安定である。つまり、電気化学的に安定である。よって、本発明のキノキサリン誘導体を発光素子に用いることにより、長寿命な発光素子を得ることができる。   In addition, the quinoxaline derivative of the present invention is stable even when the oxidation reaction and the subsequent reduction reaction, the reduction reaction and the subsequent oxidation reaction are repeated. That is, it is electrochemically stable. Therefore, a long-life light-emitting element can be obtained by using the quinoxaline derivative of the present invention for a light-emitting element.

なお、第3の層105以外は、実施の形態2に示した構成を適宜用いることができる。   Note that the structure described in Embodiment 2 can be used as appropriate, except for the third layer 105.

(実施の形態4)
本実施の形態では、実施の形態2および実施の形態3で示した構成と異なる構成の発光素子について説明する。
(Embodiment 4)
In this embodiment, a light-emitting element having a structure different from those described in Embodiment 2 and Embodiment 3 will be described.

実施の形態2で示した第3の層105を、本発明のキノキサリン誘導体に発光性の物質を分散させた構成とすることで、発光性の物質からの発光を得ることができる。   When the third layer 105 described in Embodiment Mode 2 has a structure in which a light-emitting substance is dispersed in the quinoxaline derivative of the present invention, light emission from the light-emitting substance can be obtained.

本発明のキノキサリン誘導体はバイポーラ性を有し、また成膜中に含有される微結晶成分が非常に少なく膜質がよいため、他の発光性物質を分散させる材料として好適に用いることができる。   The quinoxaline derivative of the present invention has a bipolar property and has a very small amount of microcrystalline components contained in the film formation and good film quality. Therefore, it can be suitably used as a material for dispersing other light-emitting substances.

本発明のキノキサリン誘導体を他の発光性物質を分散させる材料として用いる場合、発光性物質に起因した発光色を得ることができる。また、本発明のキノキサリン誘導体に起因した発光色と、キノキサリン誘導体中に分散されている発光性物質に起因した発光色との混色の発光色を得ることもできる。   When the quinoxaline derivative of the present invention is used as a material for dispersing other light-emitting substances, a light emission color resulting from the light-emitting substance can be obtained. It is also possible to obtain a mixed emission color of the emission color caused by the quinoxaline derivative of the present invention and the emission color caused by the luminescent substance dispersed in the quinoxaline derivative.

ここで、本発明のキノキサリン誘導体に分散させる発光性物質としては、種々の材料を用いることができ、具体的には、4−(ジシアノメチレン)−2−メチル−6−(p−ジメチルアミノスチリル)−4H−ピラン(略称:DCM1)、4−(ジシアノメチレン)−2−メチル−6−(ジュロリジン−4−イル−ビニル)−4H−ピラン(略称:DCM2)、N,N’−ジメチルキナクリドン(略称:DMQd)、9,10−ジフェニルアントラセン(略称:DPA)、5,12−ジフェニルテトラセン(略称:DPT)、クマリン6、ペリレン、ルブレンなどの蛍光発光性物質の他、ビス[2−(2’−ベンゾチエニル)ピリジナト−N,C3’](アセチルアセトナト)イリジウム(略称:Ir(btp)(acac))などの燐光発光性物質も用いることができる。 Here, various materials can be used as the light-emitting substance dispersed in the quinoxaline derivative of the present invention, and specifically, 4- (dicyanomethylene) -2-methyl-6- (p-dimethylaminostyryl). ) -4H-pyran (abbreviation: DCM1), 4- (dicyanomethylene) -2-methyl-6- (julolidin-4-yl-vinyl) -4H-pyran (abbreviation: DCM2), N, N′-dimethylquinacridone (Abbreviation: DMQd), 9,10-diphenylanthracene (abbreviation: DPA), 5,12-diphenyltetracene (abbreviation: DPT), coumarin 6, perylene, rubrene, and other fluorescent materials, bis [2- ( Phosphorescence of 2′-benzothienyl) pyridinato-N, C 3 ′ ] (acetylacetonato) iridium (abbreviation: Ir (btp) 2 (acac)) A light substance can also be used.

また、本発明のキノキサリン誘導体に分散させる発光性物質としては、下記一般式(101)で表される構造を含む有機金属錯体を用いることができる。   Further, as the light-emitting substance dispersed in the quinoxaline derivative of the present invention, an organometallic complex including a structure represented by the following general formula (101) can be used.

(式中、R〜Rは、それぞれ、水素、ハロゲン元素、アシル基、アルキル基、アルコキシル基、アリール基、シアノ基、複素環基のいずれかを表す。Arはアリール基または複素環基を表す。また、Mは第9族元素または第10族元素を表す。) (Wherein R 1 to R 5 each represent hydrogen, a halogen element, an acyl group, an alkyl group, an alkoxyl group, an aryl group, a cyano group, or a heterocyclic group. Ar represents an aryl group or a heterocyclic group. M represents a Group 9 element or a Group 10 element.)

一般式(101)において、Arは電子吸引性置換基を有するアリール基または電子吸引性置換基を有する複素環基であることが好ましい。Arが電子吸引性置換基を有する基であることによって、発光強度のより大きな燐光を発光する有機金属錯体を得ることができる。   In General Formula (101), Ar is preferably an aryl group having an electron-withdrawing substituent or a heterocyclic group having an electron-withdrawing substituent. When Ar is a group having an electron-withdrawing substituent, an organometallic complex that emits phosphorescence with higher emission intensity can be obtained.

特に、下記一般式(102)で表される構造を有する有機金属錯体が好ましい。   In particular, an organometallic complex having a structure represented by the following general formula (102) is preferable.

(式中、R11は炭素数1〜4のアルキル基のいずれかを表す。また、R12〜R15は、それぞれ、水素、ハロゲン元素、アシル基、アルキル基、アルコキシル基、アリール基、シアノ基、複素環基のいずれかを表す。また、R16〜R19は、それぞれ、水素、アシル基、アルキル基、アルコキシル基、アリール基、複素環基、電子吸引性置換基のいずれかを表す。また、Mは第9族元素または第10族元素を表す。) (In the formula, R 11 represents any of an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. R 12 to R 15 are each a hydrogen atom, a halogen element, an acyl group, an alkyl group, an alkoxyl group, an aryl group, or a cyano group. R 16 to R 19 each represent hydrogen, an acyl group, an alkyl group, an alkoxyl group, an aryl group, a heterocyclic group, or an electron-withdrawing substituent. M represents a Group 9 element or a Group 10 element.)

一般式(102)において、R16〜R19の中で少なくとも一は、電子吸引性置換基であることが好ましい。これによって、発光強度のより大きな燐光を発光する有機金属錯体を得ることができる。 In General Formula (102), at least one of R 16 to R 19 is preferably an electron-withdrawing substituent. As a result, an organometallic complex that emits phosphorescence with higher emission intensity can be obtained.

また、特に、下記一般式(103)で表される構造を有する有機金属錯体が好ましい。   In particular, an organometallic complex having a structure represented by the following general formula (103) is preferable.

(式中、R22〜R34は、それぞれ、水素、ハロゲン元素、アシル基、アルキル基、アルコキシル基、アリール基、シアノ基、複素環基、電子吸引性置換基のいずれかを表す。Mは第9族元素または第10族元素を表す。) (In the formula, R 22 to R 34 each represent hydrogen, a halogen element, an acyl group, an alkyl group, an alkoxyl group, an aryl group, a cyano group, a heterocyclic group, or an electron-withdrawing substituent. Represents a Group 9 element or a Group 10 element.)

一般式(103)において、R26〜R29の中で少なくとも一は、電子吸引性置換基であることが好ましい。これによって、発光強度のより大きな燐光を発光する有機金属錯体を得ることができる。 In general formula (103), it is preferable that at least one of R 26 to R 29 is an electron-withdrawing substituent. As a result, an organometallic complex that emits phosphorescence with higher emission intensity can be obtained.

上記一般式(101)で表される構造を有する有機金属錯体としては、一般式(104)で表される有機金属錯体が挙げられる。   Examples of the organometallic complex having the structure represented by the general formula (101) include an organometallic complex represented by the general formula (104).

(式中、R〜Rは、それぞれ、水素、ハロゲン元素、アシル基、アルキル基、アルコキシル基、アリール基、シアノ基、複素環基のいずれかを表す。Arはアリール基または複素環基を表す。Mは第9族元素または第10族元素を表す。Mが第9族元素のときはn=2、Mが第10族元素のときはn=1である。Lは、ベータジケトン構造を有するモノアニオン性の配位子、またはカルボキシル基を有するモノアニオン性の二座キレート配位子、またはフェノール性水酸基を有するモノアニオン性の二座キレート配位子、のいずれかを表す。) (Wherein R 1 to R 5 each represent hydrogen, a halogen element, an acyl group, an alkyl group, an alkoxyl group, an aryl group, a cyano group, or a heterocyclic group. Ar represents an aryl group or a heterocyclic group. M represents a Group 9 element or a Group 10 element, n = 2 when M is a Group 9 element, and n = 1 when M is a Group 10 element L is a beta diketone It represents either a monoanionic ligand having a structure, a monoanionic bidentate chelate ligand having a carboxyl group, or a monoanionic bidentate chelate ligand having a phenolic hydroxyl group. )

一般式(104)において、Arは電子吸引性置換基を有するアリール基または電子吸引性置換基を有する複素環基であることが好ましい。Arが電子吸引性置換基を有する基であることによって、発光強度のより大きな燐光を発光する有機金属錯体を得ることができる。   In General Formula (104), Ar is preferably an aryl group having an electron-withdrawing substituent or a heterocyclic group having an electron-withdrawing substituent. When Ar is a group having an electron-withdrawing substituent, an organometallic complex that emits phosphorescence with higher emission intensity can be obtained.

特に、一般式(105)で表される有機金属錯体が好ましい。   In particular, an organometallic complex represented by the general formula (105) is preferable.

(式中、R11は炭素数1〜4のアルキル基のいずれかを表す。また、R12〜R15は、それぞれ、水素、ハロゲン元素、アシル基、アルキル基、アルコキシル基、アリール基、シアノ基、複素環基のいずれかを表す。また、R16〜R19は、それぞれ、水素、アシル基、アルキル基、アルコキシル基、アリール基、複素環基、電子吸引性置換基のいずれかを表す。また、Mは第9族元素または第10族元素を表す。Mが第9族元素のときはn=2、Mが第10族元素のときはn=1である。Lは、ベータジケトン構造を有するモノアニオン性の配位子、またはカルボキシル基を有するモノアニオン性の二座キレート配位子、またはフェノール性水酸基を有するモノアニオン性の二座キレート配位子、のいずれかを表す。) (In the formula, R 11 represents any of an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. R 12 to R 15 are each a hydrogen atom, a halogen element, an acyl group, an alkyl group, an alkoxyl group, an aryl group, or a cyano group. R 16 to R 19 each represent hydrogen, an acyl group, an alkyl group, an alkoxyl group, an aryl group, a heterocyclic group, or an electron-withdrawing substituent. M represents a Group 9 or Group 10 element, n = 2 when M is a Group 9 element, and n = 1 when M is a Group 10. L is a beta diketone. It represents either a monoanionic ligand having a structure, a monoanionic bidentate chelate ligand having a carboxyl group, or a monoanionic bidentate chelate ligand having a phenolic hydroxyl group. )

一般式(105)において、R16〜R19の中で少なくとも一は、電子吸引性置換基であることが好ましい。これによって、発光強度のより大きな燐光を発光する有機金属錯体を得ることができる。 In general formula (105), it is preferable that at least one of R 16 to R 19 is an electron-withdrawing substituent. As a result, an organometallic complex that emits phosphorescence with higher emission intensity can be obtained.

また、特に、一般式(106)で表される有機金属錯体が好ましい。   In particular, an organometallic complex represented by the general formula (106) is preferable.

(式中、R22〜R34は、それぞれ、水素、ハロゲン元素、アシル基、アルキル基、アルコキシル基、アリール基、シアノ基、複素環基、電子吸引性置換基のいずれかを表す。Mは第9族元素または第10族元素を表す。Mが第9族元素のときはn=2、Mが第10族元素のときはn=1である。Lは、ベータジケトン構造を有するモノアニオン性の配位子、またはカルボキシル基を有するモノアニオン性の二座キレート配位子、またはフェノール性水酸基を有するモノアニオン性の二座キレート配位子、のいずれかを表す。) (In the formula, R 22 to R 34 each represent hydrogen, a halogen element, an acyl group, an alkyl group, an alkoxyl group, an aryl group, a cyano group, a heterocyclic group, or an electron-withdrawing substituent. Represents a Group 9 element or a Group 10 element, n = 2 when M is a Group 9 element and n = 1 when M is a Group 10 element L is a monoanion having a beta diketone structure Or a monoanionic bidentate chelate ligand having a carboxyl group, or a monoanionic bidentate chelate ligand having a phenolic hydroxyl group.)

一般式(106)において、R26〜R29の中で少なくとも一は、電子吸引性置換基であることが好ましい。これによって、発光強度のより大きな燐光を発光する有機金属錯体を得ることができる。 In General Formula (106), at least one of R 26 to R 29 is preferably an electron-withdrawing substituent. As a result, an organometallic complex that emits phosphorescence with higher emission intensity can be obtained.

一般式(101)〜(103)で表される構造を含む有機金属錯体、および一般式(104)〜(106)で表される有機金属錯体において、電子吸引性置換基は、ハロゲン基、ハロアルキル基、シアノ基のいずれかであることが好ましい。これにより、有機金属錯体の色度及び量子効率が向上する。また、ハロゲン基の中でも特にフルオロ基が好ましく、ハロアルキル基の中でも特にトリフルオロメチル基が好ましい。これにより、電子をトラップする効率もよくなる。   In the organometallic complex including the structure represented by the general formulas (101) to (103) and the organometallic complex represented by the general formulas (104) to (106), the electron-withdrawing substituent is a halogen group or a haloalkyl. It is preferably either a group or a cyano group. Thereby, the chromaticity and quantum efficiency of the organometallic complex are improved. Further, among the halogen groups, a fluoro group is particularly preferable, and among the haloalkyl groups, a trifluoromethyl group is particularly preferable. This also improves the efficiency of trapping electrons.

一般式(101)〜(103)で表される構造を含む有機金属錯体、および一般式(104)〜(106)で表される有機金属錯体において中心金属Mは、重い金属が好ましく、特にイリジウム又は白金であることが好ましい。これによって、重原子効果を得ることができる。   In the organometallic complexes including the structures represented by the general formulas (101) to (103) and the organometallic complexes represented by the general formulas (104) to (106), the central metal M is preferably a heavy metal, and particularly iridium. Or it is preferable that it is platinum. Thereby, the heavy atom effect can be obtained.

なお、上記一般式(104)〜(106)において、配位子Lは、ベータジケトン構造を有するモノアニオン性の配位子、またはカルボキシル基を有するモノアニオン性の二座キレート配位子、またはフェノール性水酸基を有するモノアニオン性の二座キレート配位子であれば何でもよいが、以下の構造式(107)〜(113)に示すモノアニオン性の配位子のいずれかが好ましい。これらのモノアニオン性のキレート配位子は、配位能力が高く、また、安価に入手することができるため、有効である。   In the general formulas (104) to (106), the ligand L is a monoanionic ligand having a beta diketone structure, a monoanionic bidentate chelate ligand having a carboxyl group, or Any monoanionic bidentate chelate ligand having a phenolic hydroxyl group may be used, but any of the monoanionic ligands represented by the following structural formulas (107) to (113) is preferable. These monoanionic chelate ligands are effective because they have high coordination ability and can be obtained at low cost.

上記一般式(101)〜(106)で表される有機金属錯体の具体例としては、構造式(114)〜(126)で表される有機金属錯体が挙げられる。   Specific examples of the organometallic complexes represented by the general formulas (101) to (106) include organometallic complexes represented by the structural formulas (114) to (126).

なお、上記の有機金属錯体である燐光発光性物質を本発明のキノキサリン誘導体に添加して三重項励起状態からの発光を得る発光素子は、駆動電圧が低く、電流効率も高い。したがって、消費電力の小さい発光素子を得ることができる。 Note that a light-emitting element which emits light from a triplet excited state by adding the above phosphorescent substance which is an organometallic complex to the quinoxaline derivative of the present invention has low driving voltage and high current efficiency. Accordingly, a light-emitting element with low power consumption can be obtained.

本発明のキノキサリン誘導体は、バイポーラ性であり、キャリア輸送性(電子輸送性および正孔輸送性)に優れた材料であるため、本発明のキノキサリン誘導体を用いることで、発光素子の駆動電圧を低減することができる。   Since the quinoxaline derivative of the present invention is a bipolar material and has excellent carrier transport properties (electron transport property and hole transport property), the use of the quinoxaline derivative of the present invention reduces the driving voltage of the light-emitting element. can do.

また、本発明のキノキサリン誘導体はガラス転移点が高いため、発光素子に用いることで、耐熱性に優れた発光素子を得ることができる。   In addition, since the quinoxaline derivative of the present invention has a high glass transition point, a light-emitting element having excellent heat resistance can be obtained by using it for a light-emitting element.

また、本発明のキノキサリン誘導体は、酸化反応および引き続く還元反応、還元反応および引き続く酸化反応を繰り返しても安定である。つまり、電気化学的に安定である。よって、本発明のキノキサリン誘導体を発光素子に用いることにより、長寿命の発光素子を得ることができる。   In addition, the quinoxaline derivative of the present invention is stable even when the oxidation reaction and the subsequent reduction reaction, the reduction reaction and the subsequent oxidation reaction are repeated. That is, it is electrochemically stable. Therefore, a long-life light-emitting element can be obtained by using the quinoxaline derivative of the present invention for a light-emitting element.

また特に、上述した一般式(101)で表される特定の有機金属錯体を本発明のキノキサリン誘導体に分散させた発光層を適用することにより、顕著に消費電力が小さく長寿命な発光素子を得ることができる。   In particular, by applying a light-emitting layer in which the specific organometallic complex represented by the general formula (101) described above is dispersed in the quinoxaline derivative of the present invention, a light-emitting element with significantly low power consumption and a long lifetime is obtained. be able to.

なお、本発明のキノキサリン誘導体は、溶液状態において青から青緑色の短波長域の発光を示すが、固体状態においても溶液の状態と同様に、短波長域の発光を示す。このことは、以下のように説明される。本発明のキノキサリン誘導体においては、アミノ基に対し、ナフチル基やフルオレニル基などの平面的な縮合芳香環ではなく、ねじれを有するビフェニル基が結合している。そして、そのビフェニル骨格のねじれのために固体状態で会合しにくくなっており、固体状態での発光色と溶液状態での発光色がほぼ一致するようになったと考えられる。すなわち、本発明のキノキサリン誘導体は、溶液状態のときの発光スペクトルのピークと固体状態のときの発光スペクトルのピークがほぼ変わらないという特徴を有しており、本発明のキノキサリン誘導体を薄膜(固体状態)で発光素子に用いることにより、本発明のキノキサリン誘導体に分散させる発光性物質の選択肢が広がる。具体的には、分散させる発光物質として、燐光発光性物質を用いる場合には、燐光性発光物質の発光スペクトルのピークが560nm以上700nm以下であることが好ましい。また、蛍光発光性物質を用いる場合には、発光スペクトルのピークが500nm以上700nm以下であることが好ましい。さらに好ましくは、500nm以上600nm以下であることが好ましい。   The quinoxaline derivative of the present invention emits light in a short wavelength region from blue to blue green in a solution state, but also emits light in a short wavelength region in a solid state as in the solution state. This is explained as follows. In the quinoxaline derivative of the present invention, a biphenyl group having a twist is bonded to an amino group, not a planar condensed aromatic ring such as a naphthyl group or a fluorenyl group. Then, it is difficult to associate in the solid state due to the twist of the biphenyl skeleton, and it is considered that the emission color in the solid state and the emission color in the solution state almost coincide. That is, the quinoxaline derivative of the present invention is characterized in that the peak of the emission spectrum in the solution state and the peak of the emission spectrum in the solid state are not substantially changed. ) In the light-emitting element, the choice of the light-emitting substance to be dispersed in the quinoxaline derivative of the present invention is expanded. Specifically, when a phosphorescent material is used as the light-emitting substance to be dispersed, the peak of the emission spectrum of the phosphorescent light-emitting substance is preferably 560 nm to 700 nm. In the case where a fluorescent substance is used, the peak of the emission spectrum is preferably 500 nm or more and 700 nm or less. More preferably, it is 500 nm or more and 600 nm or less.

なお、第3の層105以外は、実施の形態2に示した構成を適宜用いることができる。   Note that the structure described in Embodiment 2 can be used as appropriate, except for the third layer 105.

(実施の形態5)
本実施の形態では、本発明のキノキサリン誘導体を有機半導体素子の一種である縦型トランジスタ(SIT)の活性層として用いる形態を例示する。
(Embodiment 5)
In this embodiment mode, a mode in which the quinoxaline derivative of the present invention is used as an active layer of a vertical transistor (SIT) which is a kind of organic semiconductor element is illustrated.

素子の構造としては、図7に示すように、本発明のキノキサリン誘導体を含む薄膜状の活性層1202をソース電極1201およびドレイン電極1203で挟み、ゲート電極1204が活性層1202に埋め込まれた構造を有する。ゲート電極1204は、ゲート電圧を印加するための手段に電気的に接続されており、ソース電極1201およびドレイン電極1203は、ソース−ドレイン間の電圧を制御するための手段に電気的に接続されている。   As shown in FIG. 7, the structure of the element is a structure in which a thin-film active layer 1202 containing the quinoxaline derivative of the present invention is sandwiched between a source electrode 1201 and a drain electrode 1203 and a gate electrode 1204 is embedded in the active layer 1202. Have. The gate electrode 1204 is electrically connected to means for applying a gate voltage, and the source electrode 1201 and the drain electrode 1203 are electrically connected to means for controlling the source-drain voltage. Yes.

このような素子構造において、ゲート電圧を印加しない状態においてソース−ドレイン間に電圧を印加すると、電流が流れる(ON状態となる)。そして、その状態でゲート電圧を印加するとゲート電極1204周辺に空乏層が発生し、電流が流れなくなる(OFF状態となる)。以上の機構により、トランジスタとして動作する。   In such an element structure, when a voltage is applied between the source and the drain without applying a gate voltage, a current flows (becomes ON state). When a gate voltage is applied in this state, a depletion layer is generated around the gate electrode 1204 and no current flows (becomes an OFF state). With the above mechanism, the transistor operates as a transistor.

縦型トランジスタにおいては、発光素子と同様、キャリア輸送性と良好な膜質を兼ね備えた材料が活性層に求められるが、本発明のキノキサリン誘導体はその条件を十分に満たしており、有用である。   In the vertical transistor, a material having both carrier transportability and good film quality is required for the active layer as in the light-emitting element, but the quinoxaline derivative of the present invention sufficiently satisfies the conditions and is useful.

(実施の形態6)
本実施の形態では、本発明のキノキサリン誘導体を用いて作製された発光装置について図3を用いて説明する。
(Embodiment 6)
In this embodiment mode, a light-emitting device manufactured using the quinoxaline derivative of the present invention will be described with reference to FIGS.

なお、図3(A)は、発光装置を示す上面図、図3(B)は図3(A)をA−A’およびB−B’で切断した断面図である。点線で示された601は駆動回路部(ソース側駆動回路)、602は画素部、603は駆動回路部(ゲート側駆動回路)である。また、604は封止基板、605はシール材であり、シール材605で囲まれた内側は、空間607になっている。   3A is a top view illustrating the light-emitting device, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along lines A-A ′ and B-B ′ in FIG. 3A. Reference numeral 601 indicated by a dotted line denotes a driving circuit portion (source side driving circuit), 602 denotes a pixel portion, and 603 denotes a driving circuit portion (gate side driving circuit). Reference numeral 604 denotes a sealing substrate, reference numeral 605 denotes a sealing material, and the inside surrounded by the sealing material 605 is a space 607.

なお、引き回し配線608はソース側駆動回路601及びゲート側駆動回路603に入力される信号を伝送するための配線であり、外部入力端子となるFPC(フレキシブルプリントサーキット)609からビデオ信号、クロック信号、スタート信号、リセット信号等を受け取る。なお、ここではFPCしか図示されていないが、このFPCにはプリント配線基盤(PWB)が取り付けられていても良い。本明細書における発光装置には、発光装置本体だけでなく、それにFPCもしくはPWBが取り付けられた状態をも含むものとする。   Note that the routing wiring 608 is a wiring for transmitting a signal input to the source side driving circuit 601 and the gate side driving circuit 603, and a video signal, a clock signal, an FPC (flexible printed circuit) 609 serving as an external input terminal, Receives start signal, reset signal, etc. Although only the FPC is shown here, a printed wiring board (PWB) may be attached to the FPC. The light-emitting device in this specification includes not only a light-emitting device body but also a state in which an FPC or a PWB is attached thereto.

次に、断面構造について図3(B)を用いて説明する。素子基板610上には駆動回路部及び画素部が形成されているが、ここでは、駆動回路部であるソース側駆動回路601と、画素部602中の一つの画素が示されている。   Next, a cross-sectional structure will be described with reference to FIG. A driver circuit portion and a pixel portion are formed over the element substrate 610. Here, a source-side driver circuit 601 that is a driver circuit portion and one pixel in the pixel portion 602 are illustrated.

なお、ソース側駆動回路601はnチャネル型TFT623とpチャネル型TFT624とを組み合わせたCMOS回路が形成される。また、駆動回路を形成するTFTは、種々のCMOS回路、PMOS回路もしくはNMOS回路で形成しても良い。また、本実施例では、基板上に駆動回路を形成したドライバ一体型を示すが、必ずしもその必要はなく、駆動回路を基板上ではなく外部に形成することもできる。また、TFTに用いる半導体の結晶性についても特に限定されず、非晶質半導体を用いてもよいし、結晶性半導体を用いてもよい。   Note that the source side driver circuit 601 is a CMOS circuit in which an n-channel TFT 623 and a p-channel TFT 624 are combined. The TFT forming the driving circuit may be formed by various CMOS circuits, PMOS circuits, or NMOS circuits. In this embodiment, a driver integrated type in which a drive circuit is formed on a substrate is shown. However, this is not always necessary, and the drive circuit can be formed outside the substrate. Further, there is no particular limitation on the crystallinity of the semiconductor used for the TFT, and an amorphous semiconductor or a crystalline semiconductor may be used.

また、画素部602はスイッチング用TFT611と、電流制御用TFT612とそのドレインに電気的に接続された第1の電極613とを含む複数の画素により形成される。なお、第1の電極613の端部を覆って絶縁物614が形成されている。ここでは、ポジ型の感光性アクリル樹脂膜を用いることにより形成する。   The pixel portion 602 is formed by a plurality of pixels including a switching TFT 611, a current control TFT 612, and a first electrode 613 electrically connected to the drain thereof. Note that an insulator 614 is formed so as to cover an end portion of the first electrode 613. Here, a positive photosensitive acrylic resin film is used.

また、被覆性を良好なものとするため、絶縁物614の上端部または下端部に曲率を有する曲面が形成されるようにする。例えば、絶縁物614の材料としてポジ型の感光性アクリルを用いた場合、絶縁物614の上端部のみに曲率半径(0.2μm〜3μm)を有する曲面を持たせることが好ましい。また、絶縁物614として、光の照射によってエッチャントに不溶解性となるネガ型、或いは光の照射によってエッチャントに溶解性となるポジ型のいずれも使用することができる。   In order to improve the coverage, a curved surface having a curvature is formed at the upper end or the lower end of the insulator 614. For example, when positive photosensitive acrylic is used as a material for the insulator 614, it is preferable that only the upper end portion of the insulator 614 has a curved surface with a curvature radius (0.2 μm to 3 μm). As the insulator 614, either a negative type that becomes insoluble in an etchant by light irradiation or a positive type that becomes soluble in an etchant by light irradiation can be used.

第1の電極613上には、発光物質を含む層616、および第2の電極617がそれぞれ形成されている。ここで、陽極として機能する第1の電極613に用いる材料としては、仕事関数の大きい材料を用いることが望ましい。例えば、ITO膜、または珪素を含有したインジウム錫酸化物膜、2〜20wt%の酸化亜鉛を含む酸化インジウム膜、窒化チタン膜、クロム膜、タングステン膜、Zn膜、Pt膜などの単層膜の他、窒化チタン膜とアルミニウムを主成分とする膜との積層、窒化チタン膜とアルミニウムを主成分とする膜と窒化チタン膜との3層構造等を用いることができる。なお、積層構造とすると、配線としての抵抗も低く、良好なオーミックコンタクトがとれ、さらに陽極として機能させることができる。   Over the first electrode 613, a layer 616 containing a light-emitting substance and a second electrode 617 are formed. Here, as a material used for the first electrode 613 functioning as an anode, a material having a high work function is preferably used. For example, an ITO film or an indium tin oxide film containing silicon, an indium oxide film containing 2 to 20 wt% zinc oxide, a titanium nitride film, a chromium film, a tungsten film, a Zn film, a Pt film, or the like In addition, a stack of a titanium nitride film and a film containing aluminum as a main component, a three-layer structure including a titanium nitride film, a film containing aluminum as a main component, and a titanium nitride film can be used. Note that with a stacked structure, resistance as a wiring is low, good ohmic contact can be obtained, and a function as an anode can be obtained.

また、発光物質を含む層616は、蒸着マスクを用いた蒸着法、インクジェット法、スピンコート法等の種々の方法によって形成される。発光物質を含む層616は、実施の形態1で示した本発明のキノキサリン誘導体を含んでいる。また、発光物質を含む層616を構成する他の材料としては、低分子系材料、中分子材料(オリゴマー、デンドリマーを含む)、または高分子系材料であっても良い。また、発光物質を含む層に用いる材料としては、通常、有機化合物を単層もしくは積層で用いる場合が多いが、本発明においては、有機化合物からなる膜の一部に無機化合物を用いる構成も含めることとする。   The layer 616 containing a light-emitting substance is formed by various methods such as an evaporation method using an evaporation mask, an inkjet method, and a spin coating method. The layer 616 containing a light-emitting substance contains the quinoxaline derivative of the present invention described in Embodiment Mode 1. In addition, the other material forming the layer 616 containing a light-emitting substance may be a low molecular material, a medium molecular material (including an oligomer or a dendrimer), or a high molecular material. In addition, as a material used for a layer containing a light-emitting substance, an organic compound is usually used in a single layer or a stacked layer. I will do it.

さらに、発光物質を含む層616上に形成され、陰極として機能する第2の電極617に用いる材料としては、仕事関数の小さい材料(Al、Mg、Li、Ca、またはこれらの合金や化合物MgAg、MgIn、AlLi、LiF、CaF等)を用いることが好ましい。なお、発光物質を含む層616で生じた光が第2の電極617を透過させる場合には、第2の電極617として、膜厚を薄くした金属薄膜と、透明導電膜(ITO、2〜20wt%の酸化亜鉛を含む酸化インジウム、珪素を含有したインジウム錫酸化物、酸化亜鉛(ZnO)等)との積層を用いるのが良い。 Further, as a material used for the second electrode 617 which is formed over the light-emitting substance-containing layer 616 and functions as a cathode, a material having a low work function (Al, Mg, Li, Ca, or an alloy or compound thereof such as MgAg, MgIn, AlLi, LiF, or is preferably used CaF 2, etc.). Note that in the case where light generated in the layer 616 containing a light-emitting substance passes through the second electrode 617, the second electrode 617 includes a thin metal film and a transparent conductive film (ITO, 2 to 20 wt. % Of indium oxide containing zinc oxide, indium tin oxide containing silicon, zinc oxide (ZnO), or the like is preferably used.

さらにシール材605で封止基板604を素子基板610と貼り合わせることにより、素子基板610、封止基板604、およびシール材605で囲まれた空間607に発光素子618が備えられた構造になっている。なお、空間607には、充填材が充填されており、不活性気体(窒素やアルゴン等)が充填される場合の他、シール材605で充填される場合もある。   Further, the sealing substrate 604 is bonded to the element substrate 610 with the sealant 605, whereby the light-emitting element 618 is provided in the space 607 surrounded by the element substrate 610, the sealing substrate 604, and the sealant 605. Yes. Note that the space 607 is filled with a filler, and may be filled with a sealant 605 in addition to an inert gas (such as nitrogen or argon).

なお、シール材605にはエポキシ系樹脂を用いるのが好ましい。また、これらの材料はできるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましい。また、封止基板604に用いる材料としてガラス基板や石英基板の他、FRP(Fiberglass−Reinforced Plastics)、PVF(ポリビニルフロライド)、マイラー、ポリエステルまたはアクリル等からなるプラスチック基板を用いることができる。   Note that an epoxy-based resin is preferably used for the sealant 605. Moreover, it is desirable that these materials are materials that do not transmit moisture and oxygen as much as possible. In addition to a glass substrate or a quartz substrate, a plastic substrate made of FRP (Fiberglass-Reinforced Plastics), PVF (polyvinyl fluoride), Mylar, polyester, acrylic, or the like can be used as a material for the sealing substrate 604.

以上のようにして、本発明のキノキサリン誘導体を用いて作製された発光装置を得ることができる。   As described above, a light-emitting device manufactured using the quinoxaline derivative of the present invention can be obtained.

本発明の発光装置は、実施の形態1で示したキノキサリン誘導体を用いているため、良好な特性を備えた発光装置を得ることができる。具体的には、耐熱性の高い発光装置を得ることができる。   Since the quinoxaline derivative described in Embodiment Mode 1 is used for the light-emitting device of the present invention, a light-emitting device having favorable characteristics can be obtained. Specifically, a light-emitting device with high heat resistance can be obtained.

また、本発明のキノキサリン誘導体は、電気化学的に安定であるため、長寿命な発光装置を得ることができる。 In addition, since the quinoxaline derivative of the present invention is electrochemically stable, a long-life light-emitting device can be obtained.

また、本発明のキノキサリン誘導体は、バイポーラ性であり、キャリア輸送性(電子輸送性および正孔輸送性)に優れた材料であるため、本発明のキノキサリン誘導体を用いることで、発光素子の駆動電圧を低減することができ、発光装置の消費電力を低減することができる。特に、発光性物質として燐光発光性物質を用いた場合、発光効率も高く、より消費電力の低減された発光装置を得ることができる。   In addition, since the quinoxaline derivative of the present invention is bipolar and is a material having excellent carrier transport properties (electron transport property and hole transport property), the use of the quinoxaline derivative of the present invention enables driving voltage of a light-emitting element. The power consumption of the light emitting device can be reduced. In particular, when a phosphorescent material is used as the light-emitting material, a light-emitting device with high light emission efficiency and lower power consumption can be obtained.

以上のように、本実施の形態では、トランジスタによって発光素子の駆動を制御するアクティブ型の発光装置について説明したが、この他、トランジスタ等の駆動用の素子を特に設けずに発光素子を駆動させるパッシブ型の発光装置であってもよい。図4には本発明を適用して作製したパッシブ型の発光装置の斜視図を示す。図4において、基板951上には、電極952と電極956との間には発光物質を含む層955が設けられている。電極952の端部は絶縁層953で覆われている。そして、絶縁層953上には隔壁層954が設けられている。隔壁層954の側壁は、基板面に近くなるに伴って、一方の側壁と他方の側壁との間隔が狭くなっていくような傾斜を有する。つまり、隔壁層954の短辺方向の断面は、台形状であり、底辺(絶縁層953の面方向と同様の方向を向き、絶縁層953と接する辺)の方が上辺(絶縁層953の面方向と同様の方向を向き、絶縁層953と接しない辺)よりも短い。このように、隔壁層954を設けることで、静電気等に起因した発光素子の不良を防ぐことが出来る。また、パッシブ型の発光装置においても、低駆動電圧で動作する本発明の発光素子を含むことによって、低消費電力で駆動させることができる。   As described above, in this embodiment mode, an active light-emitting device that controls driving of a light-emitting element using a transistor has been described. In addition to this, a light-emitting element is driven without particularly providing a driving element such as a transistor. A passive light emitting device may be used. FIG. 4 is a perspective view of a passive light emitting device manufactured by applying the present invention. In FIG. 4, a layer 955 containing a light-emitting substance is provided between the electrode 952 and the electrode 956 over the substrate 951. An end portion of the electrode 952 is covered with an insulating layer 953. A partition layer 954 is provided over the insulating layer 953. The side wall of the partition wall layer 954 has an inclination such that the distance between one side wall and the other side wall becomes narrower as it approaches the substrate surface. That is, the cross section in the short side direction of the partition wall layer 954 has a trapezoidal shape, and the bottom side (the side facing the insulating layer 953 in the same direction as the surface direction of the insulating layer 953) is the top side (the surface of the insulating layer 953). The direction is the same as the direction and is shorter than the side not in contact with the insulating layer 953. In this manner, by providing the partition layer 954, defects in the light-emitting element due to static electricity or the like can be prevented. A passive light emitting device can also be driven with low power consumption by including the light emitting element of the present invention that operates at a low driving voltage.

(実施の形態7)
本実施の形態では、実施の形態4に示す発光装置をその一部に含む本発明の電子機器について説明する。本発明の電子機器は、実施の形態1に示したキノキサリン誘導体を含み、耐熱性が高い表示部を有する。また、長寿命の表示部を有する。また、消費電力の低減された表示部を有する。
(Embodiment 7)
In this embodiment, an electronic device of the present invention including the light-emitting device described in Embodiment 4 as part thereof will be described. An electronic device of the present invention includes the quinoxaline derivative described in Embodiment 1 and has a display portion with high heat resistance. In addition, the display unit has a long life. In addition, a display portion with reduced power consumption is included.

本発明のキノキサリン誘導体を用いて作製された発光素子を有する電子機器として、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ゴーグル型ディスプレイ、ナビゲーションシステム、音響再生装置(カーオーディオ、オーディオコンポ等)、コンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末(モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書籍等)、記録媒体を備えた画像再生装置(具体的にはDigital Versatile Disc(DVD)等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうる表示装置を備えた装置)などが挙げられる。これらの電子機器の具体例を図5に示す。   As an electronic device having a light-emitting element manufactured using the quinoxaline derivative of the present invention, a video camera, a digital camera, a goggle type display, a navigation system, a sound reproduction device (car audio, audio component, etc.), a computer, a game device, a mobile phone An information terminal (mobile computer, mobile phone, portable game machine, electronic book, etc.), an image playback device (specifically, Digital Versatile Disc (DVD)) provided with a recording medium, and the image is displayed. And a device provided with a display device capable of performing the above. Specific examples of these electronic devices are shown in FIGS.

図5(A)は本発明に係るテレビ装置であり、筐体9101、支持台9102、表示部9103、スピーカー部9104、ビデオ入力端子9105等を含む。このテレビ装置において、表示部9103は、実施の形態2〜4で説明したものと同様の発光素子をマトリクス状に配列して構成されている。当該発光素子は、低電圧駆動が可能であり、長寿命であるという特徴を有している。また、耐熱性が高いという特徴を有している。その発光素子で構成される表示部9103も同様の特徴を有するため、このテレビ装置は画質の劣化が少なく、低消費電力化が図られている。このような特徴により、テレビ装置において、劣化補償機能や電源回路を大幅に削減、若しくは縮小することができるので、筐体9101や支持台9102の小型軽量化を図ることが可能である。本発明に係るテレビ装置は、低消費電力、高画質及び小型軽量化が図られているので、それにより住環境に適合した製品を提供することができる。   FIG. 5A illustrates a television device according to the present invention, which includes a housing 9101, a supporting base 9102, a display portion 9103, a speaker portion 9104, a video input terminal 9105, and the like. In this television device, the display portion 9103 is formed by arranging light-emitting elements similar to those described in Embodiments 2 to 4 in a matrix. The light-emitting element can be driven at a low voltage and has a long life. Moreover, it has the characteristic that heat resistance is high. Since the display portion 9103 including the light-emitting elements has similar features, this television set has little deterioration in image quality and low power consumption. With such a feature, the deterioration compensation function and the power supply circuit can be significantly reduced or reduced in the television device, so that the housing 9101 and the support base 9102 can be reduced in size and weight. In the television device according to the present invention, low power consumption, high image quality, and reduction in size and weight are achieved, so that a product suitable for a living environment can be provided.

図5(B)は本発明に係るコンピュータであり、本体9201、筐体9202、表示部9203、キーボード9204、外部接続ポート9205、ポインティングマウス9206等を含む。このコンピュータにおいて、表示部9203は、実施の形態2〜4で説明したものと同様の発光素子をマトリクス状に配列して構成されている。当該発光素子は、低電圧駆動が可能であり、長寿命であるという特徴を有している。また、耐熱性が高いという特徴を有している。その発光素子で構成される表示部9203も同様の特徴を有するため、このコンピュータは画質の劣化が少なく、低消費電力化が図られている。このような特徴により、コンピュータにおいて、劣化補償機能や電源回路を大幅に削減、若しくは縮小することができるので、本体9201や筐体9202の小型軽量化を図ることが可能である。本発明に係るコンピュータは、低消費電力、高画質及び小型軽量化が図られているので、環境に適合した製品を提供することができる。   FIG. 5B illustrates a computer according to the present invention, which includes a main body 9201, a housing 9202, a display portion 9203, a keyboard 9204, an external connection port 9205, a pointing mouse 9206, and the like. In this computer, the display portion 9203 is formed by arranging light-emitting elements similar to those described in Embodiments 2 to 4 in a matrix. The light-emitting element can be driven at a low voltage and has a long life. Moreover, it has the characteristic that heat resistance is high. The display portion 9203 which includes the light-emitting elements has similar features. Therefore, in this computer, image quality is hardly deteriorated and low power consumption is achieved. With such a feature, the deterioration compensation function and the power supply circuit can be significantly reduced or reduced in the computer, so that the main body 9201 and the housing 9202 can be reduced in size and weight. In the computer according to the present invention, low power consumption, high image quality, and reduction in size and weight are achieved; therefore, a product suitable for the environment can be provided.

図5(C)は本発明に係る携帯電話であり、本体9401、筐体9402、表示部9403、音声入力部9404、音声出力部9405、操作キー9406、外部接続ポート9407、アンテナ9408等を含む。この携帯電話において、表示部9403は、実施の形態2〜4で説明したものと同様の発光素子をマトリクス状に配列して構成されている。当該発光素子は、低電圧駆動が可能であり、長寿命であるという特徴を有している。また、耐熱性が高いという特徴を有している。その発光素子で構成される表示部9403も同様の特徴を有するため、この携帯電話は画質の劣化が少なく、低消費電力化が図られている。このような特徴により、携帯電話において、劣化補償機能や電源回路を大幅に削減、若しくは縮小することができるので、本体9401や筐体9402の小型軽量化を図ることが可能である。本発明に係る携帯電話は、低消費電力、高画質及び小型軽量化が図られているので、携帯に適した製品を提供することができる。   FIG. 5C illustrates a cellular phone according to the present invention, which includes a main body 9401, a housing 9402, a display portion 9403, an audio input portion 9404, an audio output portion 9405, operation keys 9406, an external connection port 9407, an antenna 9408, and the like. . In this cellular phone, the display portion 9403 is formed by arranging light-emitting elements similar to those described in Embodiments 2 to 4 in a matrix. The light-emitting element can be driven at a low voltage and has a long life. Moreover, it has the characteristic that heat resistance is high. Since the display portion 9403 including the light-emitting elements has similar features, the cellular phone has little deterioration in image quality and low power consumption. With such a feature, the deterioration compensation function and the power supply circuit can be significantly reduced or reduced in the mobile phone, so that the main body 9401 and the housing 9402 can be reduced in size and weight. Since the cellular phone according to the present invention has low power consumption, high image quality, and reduced size and weight, a product suitable for carrying can be provided.

図5(D)は本発明の係るカメラであり、本体9501、表示部9502、筐体9503、外部接続ポート9504、リモコン受信部9505、受像部9506、バッテリー9507、音声入力部9508、操作キー9509、接眼部9510等を含む。このカメラにおいて、表示部9502は、実施の形態2〜4で説明したものと同様の発光素子をマトリクス状に配列して構成されている。当該発光素子は、低電圧駆動が可能であり、長寿命であるという特徴を有している。また、耐熱性が高いという特徴を有している。その発光素子で構成される表示部9502も同様の特徴を有するため、このカメラは画質の劣化が少なく、低消費電力化が図られている。このような特徴により、カメラにおいて、劣化補償機能や電源回路を大幅に削減、若しくは縮小することができるので、本体9501の小型軽量化を図ることが可能である。本発明に係るカメラは、低消費電力、高画質及び小型軽量化が図られているので、携帯に適した製品を提供することができる。   FIG. 5D illustrates a camera according to the present invention, which includes a main body 9501, a display portion 9502, a housing 9503, an external connection port 9504, a remote control receiving portion 9505, an image receiving portion 9506, a battery 9507, an audio input portion 9508, and operation keys 9509. , An eyepiece 9510 and the like. In this camera, the display portion 9502 is configured by arranging light-emitting elements similar to those described in Embodiments 2 to 4 in a matrix. The light-emitting element can be driven at a low voltage and has a long life. Moreover, it has the characteristic that heat resistance is high. Since the display portion 9502 including the light-emitting elements has similar features, this camera has little deterioration in image quality and low power consumption. With such a feature, a deterioration compensation function and a power supply circuit can be significantly reduced or reduced in the camera, so that the main body 9501 can be reduced in size and weight. Since the camera according to the present invention has low power consumption, high image quality, and small size and light weight, a product suitable for carrying can be provided.

以上の様に、本発明の発光装置の適用範囲は極めて広く、この発光装置をあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。本発明のキノキサリン誘導体を用いることにより、低消費電力で、長寿命であり、耐熱性の高い表示部を有する電子機器を提供することが可能となる。   As described above, the applicable range of the light-emitting device of the present invention is so wide that the light-emitting device can be applied to electronic devices in various fields. By using the quinoxaline derivative of the present invention, an electronic device having a display portion with low power consumption, a long lifetime, and high heat resistance can be provided.

また、本発明の発光装置は、照明装置として用いることもできる。本発明の発光素子を照明装置として用いる一態様を、図6を用いて説明する。   The light-emitting device of the present invention can also be used as a lighting device. One mode in which the light-emitting element of the present invention is used as a lighting device will be described with reference to FIGS.

図6は、本発明の発光装置をバックライトとして用いた液晶表示装置の一例である。図6に示した液晶表示装置は、筐体901、液晶層902、バックライト903、筐体904を有し、液晶層902は、ドライバIC905と接続されている。また、バックライト903は、本発明の発光装置が用いられおり、端子906により、電流が供給されている。   FIG. 6 illustrates an example of a liquid crystal display device using the light-emitting device of the present invention as a backlight. The liquid crystal display device illustrated in FIG. 6 includes a housing 901, a liquid crystal layer 902, a backlight 903, and a housing 904, and the liquid crystal layer 902 is connected to a driver IC 905. The backlight 903 uses the light-emitting device of the present invention, and a current is supplied from a terminal 906.

本発明の発光装置を液晶表示装置のバックライトとして用いることにより、消費電力の低減されたバックライトが得られる。また、本発明の発光装置は、面発光の照明装置であり大面積化も可能であるため、バックライトの大面積化が可能であり、液晶表示装置の大面積化も可能になる。さらに、本発明の発光装置は薄型で低消費電力であるため、表示装置の薄型化、低消費電力化も可能となる。また、本発明の発光装置は長寿命であり、耐熱性に優れているため、本発明の発光装置は液晶表示装置も、長寿命であり、耐熱性に優れている。   By using the light emitting device of the present invention as a backlight of a liquid crystal display device, a backlight with reduced power consumption can be obtained. Further, the light-emitting device of the present invention is a surface-emitting illumination device and can have a large area, so that the backlight can have a large area and a liquid crystal display device can have a large area. Further, since the light-emitting device of the present invention is thin and has low power consumption, the display device can be thinned and the power consumption can be reduced. In addition, since the light-emitting device of the present invention has a long life and excellent heat resistance, the light-emitting device of the present invention also has a long life and excellent heat resistance.

本実施例では、下記構造式(14)で表される本発明のキノキサリン誘導体である2,3−ビス{4−[N−(4−ビフェニリル)−N−フェニルアミノ]フェニル}キノキサリン(以下、BPAPQと記す)の合成例を具体的に例示する。   In this example, 2,3-bis {4- [N- (4-biphenylyl) -N-phenylamino] phenyl} quinoxaline (hereinafter referred to as the quinoxaline derivative of the present invention represented by the following structural formula (14)). A synthesis example of BPAPQ) will be specifically illustrated.

[ステップ1]
2,3−ビス(4−ブロモフェニル)キノキサリンの合成方法について説明する。2,3−ビス(4−ブロモフェニル)キノキサリンの合成スキームを(B−1)に示す。
[Step 1]
A method for synthesizing 2,3-bis (4-bromophenyl) quinoxaline will be described. A synthesis scheme of 2,3-bis (4-bromophenyl) quinoxaline is shown in (B-1).

窒素雰囲気下、4,4’−ジブロモベンジル30.0g(81.5mmol)とo−フェニレンジアミン9.00g(83.2mmol)のクロロホルム溶液(200mL)を80℃で3時間還流した。反応溶液を室温に冷却した後、反応溶液を水で洗浄した。得られた水層をクロロホルムで抽出し、抽出溶液を有機層と合わせて飽和食塩水で洗浄した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥した後、混合物を吸引ろ過し、ろ液を濃縮したところ、目的物である2,3−ビス(4−ブロモフェニル)キノキサリンを白色固体として33g、収率92%で得た。   Under a nitrogen atmosphere, a chloroform solution (200 mL) of 30.0 g (81.5 mmol) of 4,4′-dibromobenzyl and 9.00 g (83.2 mmol) of o-phenylenediamine was refluxed at 80 ° C. for 3 hours. After the reaction solution was cooled to room temperature, the reaction solution was washed with water. The obtained aqueous layer was extracted with chloroform, and the extracted solution was combined with the organic layer and washed with saturated brine. After drying the organic layer with magnesium sulfate, the mixture was suction filtered, and the filtrate was concentrated. As a result, 33 g of the desired 2,3-bis (4-bromophenyl) quinoxaline as a white solid was obtained in a yield of 92%. Obtained.

[ステップ2]
N−(4−ビフェニリル)−N−フェニルアミンの合成方法について説明する。N−(4−ビフェニリル)−N−フェニルアミンの合成スキームを(B−2)に示す。
[Step 2]
A method for synthesizing N- (4-biphenylyl) -N-phenylamine will be described. A synthesis scheme of N- (4-biphenylyl) -N-phenylamine is shown in (B-2).

窒素雰囲気下、4−ブロモビフェニル20.0g(85.8mmol)、アニリン16.0g(172mmol)、酢酸パラジウム0.19g(0.86mmol)、炭酸カリウム23.7g(172mmol)のキシレン懸濁液(150mL)にトリ−tert−ブチルホスフィン(10%ヘキサン溶液)5.2g(2.5mmol)を加え、その混合物を120℃で10時間還流した。反応終了後、反応混合物を水で洗浄し、水層をトルエンで抽出した。トルエン層と有機層を合わせ、飽和食塩水で洗浄し、得られた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥した。混合物を吸引ろ過し、ろ液を濃縮した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:トルエン)により精製した。得られた溶液を濃縮し、N−(4−ビフェニリル)−N−フェニルアミンを白色固体として13.5g、収率64%で得た。   Under nitrogen atmosphere, xylene suspension of 20.0 g (85.8 mmol) of 4-bromobiphenyl, 16.0 g (172 mmol) of aniline, 0.19 g (0.86 mmol) of palladium acetate, and 23.7 g (172 mmol) of potassium carbonate ( To 150 mL), 5.2 g (2.5 mmol) of tri-tert-butylphosphine (10% hexane solution) was added, and the mixture was refluxed at 120 ° C. for 10 hours. After completion of the reaction, the reaction mixture was washed with water, and the aqueous layer was extracted with toluene. The toluene layer and the organic layer were combined and washed with saturated brine, and the obtained organic layer was dried over magnesium sulfate. The mixture was suction filtered and the filtrate was concentrated. The obtained residue was purified by silica gel column chromatography (developing solvent: toluene). The obtained solution was concentrated to obtain 13.5 g of N- (4-biphenylyl) -N-phenylamine as a white solid in a yield of 64%.

[ステップ3]
2,3−ビス{4−[N−(4−ビフェニリル)−N−フェニルアミノ]フェニル}キノキサリン(以下、BPAPQと記す)の合成方法について説明する。BPAPQの合成スキームを(B−3)に示す。
[Step 3]
A method for synthesizing 2,3-bis {4- [N- (4-biphenylyl) -N-phenylamino] phenyl} quinoxaline (hereinafter referred to as BPAPQ) will be described. A synthesis scheme of BPAPQ is shown in (B-3).

窒素雰囲気下、2,3−ビス(4−ブロモフェニル)キノキサリン5.0g(11.4mmol)、N−(4−ビフェニリル)−N−フェニルアミン6.1g(25.0mmol)、ビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウム(0)0.33g(0.58mmol)、tert−ブトキシナトリウム5.5g(56.8mmol)のトルエン懸濁液(80mL)にトリ−tert−ブチルホスフィン(10%ヘキサン溶液)1.2g(0.58mmol)を加え、その混合物を80℃で7時間加熱した。反応終了後、反応混合物を室温まで冷却し、析出物を吸引濾過により回収した。得られたろ物をトルエンに溶解し、この溶液をセライト、フロリジール、アルミナを通して吸引濾過し、ろ液を濃縮した。得られた残渣をクロロホルム、ヘキサンで再結晶したところ、BPAPQを黄色粉末状固体として8.1g、収率78%で得た。   Under a nitrogen atmosphere, 2,3-bis (4-bromophenyl) quinoxaline 5.0 g (11.4 mmol), N- (4-biphenylyl) -N-phenylamine 6.1 g (25.0 mmol), bis (dibenzylidene) Acetone) Toluene suspension (80 mL) of palladium (0) 0.33 g (0.58 mmol) and tert-butoxy sodium 5.5 g (56.8 mmol) in tri-tert-butylphosphine (10% hexane solution) 2 g (0.58 mmol) was added and the mixture was heated at 80 ° C. for 7 hours. After completion of the reaction, the reaction mixture was cooled to room temperature, and the precipitate was collected by suction filtration. The obtained filtrate was dissolved in toluene, and this solution was suction filtered through Celite, Florisil, and alumina, and the filtrate was concentrated. When the obtained residue was recrystallized with chloroform and hexane, 8.1 g of BPAPQ was obtained as a yellow powdery solid in a yield of 78%.

BPAPQのプロトン核磁気共鳴分光法(H NMR)による分析結果は以下のとおりであった。H NMR(300MHz, CDCl);δ=8.16−8.13(m, 2H),7.75−7.72(m, 2H),7.58−7.04(m, 36H)。図8(A)にBPAPQのNMRチャートを、図8(B)に6〜9ppmの部分を拡大したNMRチャート示す。 Analysis results of BPAPQ by proton nuclear magnetic resonance spectroscopy ( 1 H NMR) were as follows. 1 H NMR (300 MHz, CDCl 3 ); δ = 8.16-8.13 (m, 2H), 7.75-7.72 (m, 2H), 7.58-7.04 (m, 36H) . FIG. 8A shows an NMR chart of BPAPQ, and FIG. 8B shows an enlarged NMR chart of a portion of 6 to 9 ppm.

BPAPQの分解温度(Td)を示差熱熱重量同時測定装置(セイコー電子株式会社製、TG/DTA320型)により測定したところ、Td=436℃であり、良好な耐熱性を示すことが分かった。   When the decomposition temperature (Td) of BPAPQ was measured with a differential thermothermal gravimetric simultaneous measurement device (Seiko Denshi Co., Ltd., TG / DTA320 type), it was found that Td = 436 ° C. and good heat resistance was exhibited.

また、示差走査熱量測定装置(DSC、パーキンエルマー社製、Pyris1)を用いてガラス転移点を測定した。まず、サンプルを40℃/minで300℃まで加熱して試料を溶融させた後、40℃/minで室温まで冷却した。その後10℃/minで300℃まで昇温することにより、図15のDSCチャートを得た。このチャートから、BPAPQのガラス転移点(Tg)は114℃、融点は268℃であることがわかった。このことから、BPAPQは高いガラス転移点を有することがわかった。   Moreover, the glass transition point was measured using the differential scanning calorimeter (DSC, the Perkin Elmer company make, Pyris1). First, the sample was heated to 300 ° C. at 40 ° C./min to melt the sample, and then cooled to room temperature at 40 ° C./min. Thereafter, the DSC chart of FIG. 15 was obtained by raising the temperature to 300 ° C. at 10 ° C./min. From this chart, it was found that BPAPQ had a glass transition point (Tg) of 114 ° C. and a melting point of 268 ° C. From this, it was found that BPAPQ has a high glass transition point.

BPAPQのトルエン溶液の吸収スペクトルを図9に、薄膜の吸収スペクトルを図10にそれぞれ示す。トルエン溶液では325および402nmにピークを有しており、薄膜状態では328、418nmにピークを有することが分かった。   FIG. 9 shows an absorption spectrum of a toluene solution of BPAPQ, and FIG. 10 shows an absorption spectrum of a thin film. It was found that the toluene solution had peaks at 325 and 402 nm, and the thin film had peaks at 328 and 418 nm.

BPAPQのトルエン溶液の発光スペクトルおよび励起スペクトルを図11に示す。トルエン溶液中では483nmに発光極大を示すことが分かった。また、波長365nmの紫外線で励起したBPAPQの薄膜(固体状態)の発光スペクトルを図12に示す。図12において、固体状態では499nmに発光極大を示しており、トルエン溶液と固体状態で、発光極大に大きな差が無いことが分かった。すなわち、BPAPQはビフェニル骨格のねじれに由来して固体状態で会合しにくく、固体状態でも溶液状態の発光色と同様に短波長の発光を得ることができる。   FIG. 11 shows an emission spectrum and an excitation spectrum of a BPAPQ toluene solution. It was found that the emission maximum was 483 nm in the toluene solution. In addition, FIG. 12 shows an emission spectrum of a BPAPQ thin film (solid state) excited by ultraviolet light having a wavelength of 365 nm. In FIG. 12, the emission maximum was shown at 499 nm in the solid state, and it was found that there was no significant difference in the emission maximum between the toluene solution and the solid state. That is, BPAPQ is derived from the twist of the biphenyl skeleton and hardly associates in the solid state, and can emit light having a short wavelength even in the solid state, similar to the luminescent color in the solution state.

また、薄膜状態におけるHOMO準位を大気中の光電子分光法(理研計器社製、AC−2)で測定した結果、−5.31eVであった。さらに、図10の吸収スペクトルのデータを用い、直接遷移を仮定したTaucプロットから光学的エネルギーギャップを求めたところ、エネルギーギャップは2.66eVであった。したがって、LUMO準位は−2.65eVである。   Moreover, it was -5.31 eV as a result of measuring the HOMO level in a thin film state by the photoelectron spectroscopy in the air (the Riken Keiki Co., Ltd. make, AC-2). Furthermore, when the optical energy gap was determined from the Tauc plot assuming direct transition using the absorption spectrum data of FIG. 10, the energy gap was 2.66 eV. Therefore, the LUMO level is −2.65 eV.

また、BPAPQの電気化学的安定性をサイクリックボルタンメトリ(CV)により評価した。測定装置は、電気化学アナライザー(ビー・エー・エス(株)製、型番:ALSモデル600A)を用いた。CV測定における溶液は、溶媒として脱水ジメチルホルムアミド(DMF)を用い、支持電解質である過塩素酸テトラ−n−ブチルアンモニウム(n−BuNClO)を100mMの濃度となるように溶解させ、さらに測定対象であるBPAPQを1mMの濃度となるように溶解させて調製した。また、作用電極としては白金電極(ビー・エー・エス(株)製、PTE白金電極)を、補助電極としては白金電極(ビー・エー・エス(株)製、VC−3用Ptカウンター電極(5cm))を、基準電極としてはAg/Ag電極(ビー・エー・エス(株)製、RE5非水溶媒系参照電極)をそれぞれ用いた。スキャン速度は0.1V/secとし、酸化側、還元側、それぞれ100サイクルのCV測定を行った。 In addition, the electrochemical stability of BPAPQ was evaluated by cyclic voltammetry (CV). As the measuring apparatus, an electrochemical analyzer (manufactured by BAS Co., Ltd., model number: ALS model 600A) was used. The solution in CV measurement uses dehydrated dimethylformamide (DMF) as a solvent, and dissolves the supporting electrolyte tetra-n-butylammonium perchlorate (n-Bu 4 NClO 4 ) to a concentration of 100 mM. It was prepared by dissolving BPAPQ to be measured to a concentration of 1 mM. In addition, as a working electrode, a platinum electrode (manufactured by BAS Co., Ltd., PTE platinum electrode), and as an auxiliary electrode, a platinum electrode (manufactured by BAS Inc., Pt counter electrode for VC-3 ( 5 cm)), and an Ag / Ag + electrode (manufactured by BAS Co., Ltd., RE5 nonaqueous solvent system reference electrode) was used as a reference electrode. The scan rate was 0.1 V / sec, and 100 cycles of CV measurement were performed on each of the oxidation side and the reduction side.

図13にBPAPQの酸化側のCV測定結果を、図14にBPAPQの還元側のCV測定結果をそれぞれ示す。酸化側、還元側両方とも可逆的なピークを与えることが分かった。また、100回の酸化あるいは還元を繰り返しても、サイクリックボルタモグラムにほとんど変化がないことがわかった。このことは、BPAPQが酸化および還元に対して安定であることを意味している。つまり、電気化学的に安定であることを意味している。   FIG. 13 shows the CV measurement result on the oxidation side of BPAPQ, and FIG. 14 shows the CV measurement result on the reduction side of BPAPQ. It was found that both the oxidation side and the reduction side give reversible peaks. It was also found that the cyclic voltammogram hardly changed even after 100 times of oxidation or reduction. This means that BPAPQ is stable against oxidation and reduction. In other words, it means that it is electrochemically stable.

本実施例では、下記構造式(39)で表される本発明のキノキサリン誘導体である2,3−ビス{4−[N,N−ジ(4−ビフェニリル)アミノ]フェニル}キノキサリン(以下、BBAPQと記す)の合成例を具体的に例示する。   In this example, 2,3-bis {4- [N, N-di (4-biphenylyl) amino] phenyl} quinoxaline (hereinafter referred to as BBAPQ) which is a quinoxaline derivative of the present invention represented by the following structural formula (39). The synthesis example is described specifically.

[ステップ1]
N,N−ビス(4−ブロモフェニル)アミンの合成方法について説明する。N,N−ビス(4−ブロモフェニル)アミンの合成スキームを(C−1)に示す。
[Step 1]
A method for synthesizing N, N-bis (4-bromophenyl) amine will be described. A synthesis scheme of N, N-bis (4-bromophenyl) amine is shown in (C-1).

ジフェニルアミン10g(59mmol)の酢酸エチル溶液(400mL)にN−ブロモコハク酸イミド22.1g(124mmol)を加え、室温で16時間撹拌した。反応終了後、反応混合物を水で洗浄し、水層を酢酸エチルで抽出し、抽出溶液を有機層と併せた。得られた有機層を飽和食塩水で洗浄後、有機層を硫酸マグネシウムで乾燥した。混合物を吸引ろ過し、ろ液を濃縮した。得られた残渣をヘキサンで洗浄し、ヘキサン懸濁液を吸引濾過して固体を回収したところ、目的物であるN、N−ビス(4−ブロモフェニル)アミンを白色固体として9.5g、収率49%で得た。   To an ethyl acetate solution (400 mL) of 10 g (59 mmol) of diphenylamine was added 22.1 g (124 mmol) of N-bromosuccinimide, and the mixture was stirred at room temperature for 16 hours. After completion of the reaction, the reaction mixture was washed with water, the aqueous layer was extracted with ethyl acetate, and the extracted solution was combined with the organic layer. The obtained organic layer was washed with saturated brine, and the organic layer was dried over magnesium sulfate. The mixture was suction filtered and the filtrate was concentrated. The obtained residue was washed with hexane, and the hexane suspension was subjected to suction filtration to collect a solid. As a result, 9.5 g of N, N-bis (4-bromophenyl) amine as a white solid was collected. Obtained at a rate of 49%.

[ステップ2]
N,N−ジ(4−ビフェニリル)アミンの合成方法について説明する。N,N−ジ(4−ビフェニリル)アミンの合成スキームを(C−2)に示す。
[Step 2]
A method for synthesizing N, N-di (4-biphenylyl) amine will be described. A synthesis scheme of N, N-di (4-biphenylyl) amine is shown in (C-2).

窒素雰囲気下、N,N−ビス(4−ブロモフェニル)アミン9.5g(29mmol)、フェニルボロン酸7.9g(65mmol)、酢酸パラジウム0.15g(0.646mmol)、トリス(o−トリル)ホスフィン1.4g(4.5mmol)のエチレングリコールジメチルエーテル(20mL)溶液に、炭酸カリウム水溶液(2.0mol/L)95mLを加え、その溶液を90℃で7時間還流した。反応終了後、反応混合物をろ過し、得られた固体をクロロホルム、ヘキサンにより再結晶したところ、目的物であるN,N−ジ(4−ビフェニリル)アミンを白色粉末状固体として6.7g収率72%で得た。   Under a nitrogen atmosphere, N, N-bis (4-bromophenyl) amine 9.5 g (29 mmol), phenylboronic acid 7.9 g (65 mmol), palladium acetate 0.15 g (0.646 mmol), tris (o-tolyl) To a solution of 1.4 g (4.5 mmol) of phosphine in ethylene glycol dimethyl ether (20 mL) was added 95 mL of an aqueous potassium carbonate solution (2.0 mol / L), and the solution was refluxed at 90 ° C. for 7 hours. After completion of the reaction, the reaction mixture was filtered, and the obtained solid was recrystallized from chloroform and hexane. As a result, 6.7 g yield of the target N, N-di (4-biphenylyl) amine as a white powdery solid was obtained. Obtained at 72%.

[ステップ3]
2,3−ビス{4−[N,N−ジ(4−ビフェニリル)アミノ]フェニル}キノキサリン(以下、BBAPQと記す)の合成方法について説明する。BBAPQの合成スキームを(C−3)に示す。
[Step 3]
A method for synthesizing 2,3-bis {4- [N, N-di (4-biphenylyl) amino] phenyl} quinoxaline (hereinafter referred to as BBAPQ) will be described. A synthesis scheme of BBAPQ is shown in (C-3).

窒素雰囲気下、実施例1のステップ1で合成した2,3−ビス(4−ブロモフェニル)キノキサリン3.0g(8.1mmol)、N,N−ジ(4−ビフェニリル)アミン5.7g(18mmol)、ビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウム(0)0.23g(0.41mmol)、tert−ブトキシナトリウム3.9g(41mmol)のトルエン懸濁液(80mL)にトリ−tert−ブチルホスフィン0.082g(0.41mmol)を加え、その混合物を80℃で8時間加熱した。反応終了後、反応混合物を吸引ろ過し、得られた固体をクロロホルムに溶解し、この溶液をセライト、フロリジール、アルミナを通して吸引ろ過した。ろ液を濃縮し、得られた残渣をクロロホルム、ヘキサンにより再結晶したところ目的物であるBBAPQを黄色固体として5.7g収率76%で得た。   Under a nitrogen atmosphere, 3.0 g (8.1 mmol) of 2,3-bis (4-bromophenyl) quinoxaline synthesized in Step 1 of Example 1, 5.7 g (18 mmol) of N, N-di (4-biphenylyl) amine ), 0.22 g (0.41 mmol) of bis (dibenzylideneacetone) palladium (0), 3.9 g (41 mmol) of tert-butoxy sodium in a toluene suspension (80 mL), 0.082 g of tri-tert-butylphosphine ( 0.41 mmol) was added and the mixture was heated at 80 ° C. for 8 hours. After completion of the reaction, the reaction mixture was suction filtered, the resulting solid was dissolved in chloroform, and the solution was suction filtered through Celite, Florisil, and alumina. The filtrate was concentrated, and the resulting residue was recrystallized from chloroform and hexane to obtain 5.7 g of the target product BBAPQ as a yellow solid in a yield of 76%.

BBAPQのプロトン核磁気共鳴分光法(H NMR)による分析結果は以下のとおりであった。H NMR(300MHz,CDCl);δ=8.18−8.15(m, 2H),7.76−7.73(m, 2H),7.58−7.16(m, 44H)。図16(A)にBBAPQのNMRチャートを、図16(B)に6〜9ppmの部分を拡大したNMRチャート示す。 The analysis results of BBAPQ by proton nuclear magnetic resonance spectroscopy ( 1 H NMR) were as follows. 1 H NMR (300 MHz, CDCl 3 ); δ = 8.18-8.15 (m, 2H), 7.76-7.73 (m, 2H), 7.58-7.16 (m, 44H) . FIG. 16A shows an NMR chart of BBAPQ, and FIG. 16B shows an enlarged NMR chart of a portion of 6 to 9 ppm.

BBAPQの分解温度(Td)を示差熱熱重量同時測定装置(セイコー電子株式会社製、TG/DTA320型)により測定したところ、Td=486℃であり、良好な耐熱性を示すことが分かった。   When the decomposition temperature (Td) of BBAPQ was measured with a differential thermothermal gravimetric simultaneous measurement device (Seiko Denshi Co., Ltd., TG / DTA320 type), it was found that Td = 486 ° C. and good heat resistance was exhibited.

また、示差走査熱量測定装置(DSC、パーキンエルマー社製、Pyris1)を用いてガラス転移点を測定した。まず、サンプルを40℃/minで380℃まで加熱して試料を溶融させた後、40℃/minで−10℃まで冷却した。その後10℃/minで380℃まで昇温することにより、図23のDSCチャートを得た。このチャートから、BBAPQのガラス転移点(Tg)は140℃であることがわかった。なお、最初に試料を溶融させた際のDSCチャートから、融点は321℃であることがわかっている。このことから、BBAPQは高いガラス転移点を有することがわかった。   Moreover, the glass transition point was measured using the differential scanning calorimeter (DSC, the Perkin Elmer company make, Pyris1). First, the sample was heated to 380 ° C. at 40 ° C./min to melt the sample, and then cooled to −10 ° C. at 40 ° C./min. Thereafter, the DSC chart of FIG. 23 was obtained by raising the temperature to 380 ° C. at 10 ° C./min. From this chart, it was found that the glass transition point (Tg) of BBAPQ was 140 ° C. Note that the melting point is 321 ° C. from the DSC chart when the sample is first melted. From this, it was found that BBAPQ has a high glass transition point.

BBAPQのトルエン溶液の吸収スペクトルを図17に示す。トルエン溶液では305および375nmにピークを有することが分かった。   An absorption spectrum of a toluene solution of BBAPQ is shown in FIG. The toluene solution was found to have peaks at 305 and 375 nm.

次に、BBAPQの電気化学的安定性を評価した。評価方法は、実施例1で示したBPAPQの電気化学的安定性の評価方法と同様である。   Next, the electrochemical stability of BBAPQ was evaluated. The evaluation method is the same as the evaluation method of electrochemical stability of BPAPQ shown in Example 1.

図21に、BBAPQの酸化側のCV測定結果を、図22にBBAPQの還元側のCV測定結果をそれぞれ示す。酸化側、還元側両方とも可逆的なピークを与えることが分かった。また、100回の酸化あるいは還元を繰り返しても、サイクリックボルタモグラムにほとんど変化がないことがわかった。このことは、BBAPQが酸化および還元に対して安定であることを意味している。つまり、電気化学的に安定であることを意味している。   FIG. 21 shows the CV measurement result on the oxidation side of BBAPQ, and FIG. 22 shows the CV measurement result on the reduction side of BBAPQ. It was found that both the oxidation side and the reduction side give reversible peaks. It was also found that the cyclic voltammogram hardly changed even after 100 times of oxidation or reduction. This means that BBAPQ is stable against oxidation and reduction. In other words, it means that it is electrochemically stable.

本実施例では、本発明の発光素子について、図37を用いて説明する。   In this example, a light-emitting element of the present invention will be described with reference to FIG.

まず、ガラス基板2101上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物をスパッタリング法にて成膜し、第1の電極2102を形成した。なお、その膜厚は110nmとし、電極面積は2mm×2mmとした。   First, indium tin oxide containing silicon oxide was formed over a glass substrate 2101 by a sputtering method, so that a first electrode 2102 was formed. The film thickness was 110 nm and the electrode area was 2 mm × 2 mm.

次に、第1の電極が形成された面が下方となるように、第1の電極が形成された基板を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定した。その後真空装置内を排気し、10−4Pa程度まで減圧した後、第1の電極2102上に、NPBと酸化モリブデン(VI)とを共蒸着することにより、複合材料を含む層2103を形成した。その膜厚は50nmとし、NPBと酸化モリブデン(VI)との比率は、重量比で4:1(=NPB:酸化モリブデン)となるように調節した。なお、共蒸着法とは、一つの処理室内でそれぞれ異なる材料が保持された複数の蒸発源から同時に蒸着を行う蒸着法である。 Next, the substrate on which the first electrode was formed was fixed to a substrate holder provided in the vacuum evaporation apparatus so that the surface on which the first electrode was formed was downward. After that, the inside of the vacuum apparatus was evacuated, and the pressure was reduced to about 10 −4 Pa. Then, NPB and molybdenum oxide (VI) were co-evaporated on the first electrode 2102 to form a layer 2103 containing a composite material. . The film thickness was 50 nm, and the weight ratio of NPB and molybdenum oxide (VI) was adjusted to 4: 1 (= NPB: molybdenum oxide). Note that the co-evaporation method is an evaporation method in which evaporation is performed simultaneously from a plurality of evaporation sources in which different materials are held in one processing chamber.

次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、複合材料を含む層2103上にNPBを10nmの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層2104を形成した。   Next, NPB was formed to a thickness of 10 nm over the layer 2103 containing the composite material by an evaporation method using resistance heating, so that a hole-transport layer 2104 was formed.

さらに、構造式(14)で表される本発明のキノキサリン誘導体である2,3−ビス{4−[N−(4−ビフェニリル)−N−フェニルアミノ]フェニル}キノキサリン(以下、BPAPQと記す)と、構造式(114)で表される(アセチルアセトナト)ビス[2,3−ビス(4−フルオロフェニル)キノキサリナト]イリジウム(III)(以下略、Ir(Fdpq)(acac)と記す)とを共蒸着することにより、正孔輸送層2104上に30nmの膜厚の発光層2105を形成した。ここで、BPAPQとIr(Fdpq)acacとの重量比は、1:0.1(=BPAPQ:Ir(Fdpq)acac)となるように調節した。これによって、Ir(Fdpq)acacはBPAPQから成る層中に分散した状態となる。 Furthermore, 2,3-bis {4- [N- (4-biphenylyl) -N-phenylamino] phenyl} quinoxaline (hereinafter referred to as BPAPQ) which is the quinoxaline derivative of the present invention represented by the structural formula (14). (Acetylacetonato) bis [2,3-bis (4-fluorophenyl) quinoxalinato] iridium (III) represented by the structural formula (114) (hereinafter abbreviated as Ir (Fdpq) 2 (acac)) Was co-evaporated to form a light-emitting layer 2105 having a thickness of 30 nm on the hole-transport layer 2104. Here, the weight ratio between BPAPQ and Ir (Fdpq) 2 acac was 1: 0.1: was adjusted to (= BPAPQ Ir (Fdpq) 2 acac). As a result, Ir (Fdpq) 2 acac is dispersed in the BPAPQ layer.

その後抵抗加熱による蒸着法を用いて、発光層2105上にAlqを10nmの膜厚となるように成膜し、電子輸送層2106を形成した。   Thereafter, Alq was deposited to a thickness of 10 nm on the light emitting layer 2105 by an evaporation method using resistance heating, whereby an electron transporting layer 2106 was formed.

さらに、電子輸送層2106上に、Alqとリチウムを共蒸着することにより、Alq上に、50nmの膜厚で電子注入層2107を形成した。ここで、Alqとリチウムとの重量比は、1:0.01(=Alq:リチウム)となるように調節した。これによって、リチウムはAlqから成る層中に分散した状態となる。   Further, Alq and lithium were co-evaporated on the electron transport layer 2106 to form an electron injection layer 2107 with a thickness of 50 nm on the Alq. Here, the weight ratio of Alq to lithium was adjusted to be 1: 0.01 (= Alq: lithium). As a result, lithium is dispersed in the Alq layer.

最後に、抵抗加熱による蒸着法を用い、電子注入層2107上にアルミニウムを200nmの膜厚となるように成膜することにより、第2の電極2108を形成することで、実施例3の発光素子を作製した。   Finally, the second electrode 2108 is formed by depositing aluminum on the electron injection layer 2107 so as to have a thickness of 200 nm using a resistance heating vapor deposition method, whereby the light-emitting element of Example 3 Was made.

本実施例3の発光素子の電流密度―輝度特性を図18に示す。また、輝度―電圧特性を図19に示す。電流効率―輝度特性を図20に示す。また、1mAの電流を流したときの発光スペクトルを図33に示す。本実施例3の発光素子において、970cd/mの輝度を得るために必要な電圧は6.2Vであり、その時流れた電流は1.40mA(電流密度は34.9mA/cm)であり、CIE色度座標は(x=0.66、y=0.32)であった。また、この時の電流効率は2.8cd/A、電力効率は1.4lm/Wであった。 FIG. 18 shows current density-luminance characteristics of the light-emitting element of Example 3. In addition, FIG. 19 shows luminance-voltage characteristics. FIG. 20 shows current efficiency-luminance characteristics. In addition, FIG. 33 shows an emission spectrum when a current of 1 mA is passed. In the light-emitting element of Example 3, the voltage necessary to obtain a luminance of 970 cd / m 2 is 6.2 V, and the current that flows at that time is 1.40 mA (current density is 34.9 mA / cm 2 ). The CIE chromaticity coordinates were (x = 0.66, y = 0.32). Moreover, the current efficiency at this time was 2.8 cd / A, and the power efficiency was 1.4 lm / W.

このように、本発明のキノキサリン誘導体と有機金属錯体を組み合わせることで、消費電力の小さい赤色発光素子を得ることができた。   As described above, a red light-emitting element with low power consumption can be obtained by combining the quinoxaline derivative of the present invention and an organometallic complex.

また、上記の発光素子と同様な構造の発光素子を作製し、初期輝度を1000cd/mとして、定電流駆動による連続点灯試験を行ったところ、860時間後でも初期輝度の82%の輝度を保っていることがわかった。よって、本発明のキノキサリン誘導体用いることにより、長寿命の発光素子を得ることができた。 Further, a light-emitting element having a structure similar to that of the above light-emitting element was manufactured, and a continuous lighting test with a constant current drive was performed at an initial luminance of 1000 cd / m 2. I knew it was keeping. Therefore, by using the quinoxaline derivative of the present invention, a long-life light-emitting element can be obtained.

本実施例では、本発明の発光素子について、図37を用いて説明する。   In this example, a light-emitting element of the present invention will be described with reference to FIG.

まず、ガラス基板2101上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物をスパッタリング法にて成膜し、第1の電極2102を形成した。なお、その膜厚は110nmとし、電極面積は2mm×2mmとした。   First, indium tin oxide containing silicon oxide was formed over a glass substrate 2101 by a sputtering method, so that a first electrode 2102 was formed. The film thickness was 110 nm and the electrode area was 2 mm × 2 mm.

次に、第1の電極が形成された面が下方となるように、第1の電極が形成された基板を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定した。その後真空装置内を排気し、10−4Pa程度まで減圧した後、第1の電極2102上に、NPBと酸化モリブデン(VI)とを共蒸着することにより、複合材料を含む層2103を形成した。その膜厚は50nmとし、NPBと酸化モリブデン(VI)との比率は、重量比で4:1(=NPB:酸化モリブデン)となるように調節した。 Next, the substrate on which the first electrode was formed was fixed to a substrate holder provided in the vacuum evaporation apparatus so that the surface on which the first electrode was formed was downward. After that, the inside of the vacuum apparatus was evacuated, and the pressure was reduced to about 10 −4 Pa. Then, NPB and molybdenum oxide (VI) were co-evaporated on the first electrode 2102 to form a layer 2103 containing a composite material. . The film thickness was 50 nm, and the weight ratio of NPB and molybdenum oxide (VI) was adjusted to 4: 1 (= NPB: molybdenum oxide).

次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、複合材料を含む層2103上にNPBを10nmの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層2104を形成した。   Next, NPB was formed to a thickness of 10 nm over the layer 2103 containing the composite material by an evaporation method using resistance heating, so that a hole-transport layer 2104 was formed.

さらに、構造式(39)で表される本発明のキノキサリン誘導体である2,3−ビス{4−[N,N−ジ(4−ビフェニリル)アミノ]フェニル}キノキサリン(以下、BBAPQと記す)と、構造式(114)で表される(アセチルアセトナト)ビス[2,3−ビス(4−フルオロフェニル)キノキサリナト]イリジウム(III)(以下略、Ir(Fdpq)(acac)と記す)とを共蒸着することにより、正孔輸送層2104上に30nmの膜厚の発光層2105を形成した。ここで、BBAPQとIr(Fdpq)acacとの重量比は、1:0.1(=BBAPQ:Ir(Fdpq)acac)となるように調節した。これによって、Ir(Fdpq)acacはBBAPQから成る層中に分散した状態となる。 Furthermore, 2,3-bis {4- [N, N-di (4-biphenylyl) amino] phenyl} quinoxaline (hereinafter referred to as BBAPQ) which is the quinoxaline derivative of the present invention represented by the structural formula (39); (Acetylacetonato) bis [2,3-bis (4-fluorophenyl) quinoxalinato] iridium (III) (hereinafter abbreviated as Ir (Fdpq) 2 (acac)) represented by the structural formula (114); Was co-evaporated to form a light emitting layer 2105 having a thickness of 30 nm on the hole transport layer 2104. Here, the weight ratio between BBAPQ and Ir (Fdpq) 2 acac was 1: 0.1: was adjusted to (= BBAPQ Ir (Fdpq) 2 acac). Thereby, Ir (Fdpq) 2 acac is dispersed in the layer made of BBAPQ.

その後抵抗加熱による蒸着法を用いて、発光層2105上にAlqを10nmの膜厚となるように成膜し、電子輸送層2106を形成した。   Thereafter, Alq was deposited to a thickness of 10 nm on the light emitting layer 2105 by an evaporation method using resistance heating, whereby an electron transporting layer 2106 was formed.

さらに、電子輸送層2106上に、Alqとリチウムを共蒸着することにより、Alq上に、50nmの膜厚で電子注入層2107を形成した。ここで、Alqとリチウムとの重量比は、1:0.01(=Alq:リチウム)となるように調節した。これによって、リチウムはAlqから成る層中に分散した状態となる。   Further, Alq and lithium were co-evaporated on the electron transport layer 2106 to form an electron injection layer 2107 with a thickness of 50 nm on the Alq. Here, the weight ratio of Alq to lithium was adjusted to be 1: 0.01 (= Alq: lithium). As a result, lithium is dispersed in the Alq layer.

最後に、抵抗加熱による蒸着法を用い、電子注入層2107上にアルミニウムを200nmの膜厚となるように成膜することにより、第2の電極2108を形成することで、実施例4の発光素子を作製した。   Finally, the second electrode 2108 is formed by depositing aluminum to a thickness of 200 nm on the electron injection layer 2107 using a resistance heating vapor deposition method, whereby the light-emitting element of Example 4 Was made.

本実施例4の発光素子の電流密度―輝度特性を図24に示す。また、輝度―電圧特性を図25に示す。また、電流効率―輝度特性を図26に示す。また、1mAの電流を流したときの発光スペクトルを図34に示す。本実施例4の発光素子において、900cd/mの輝度を得るために必要な電圧は6.4Vであり、その時流れた電流は1.39mA(電流密度は34.8mA/cm)であり、CIE色度座標は(x=0.65、y=0.33)であった。また、この時の電流効率は2.6cd/A、電力効率は1.3lm/Wであった。 FIG. 24 shows the current density-luminance characteristics of the light-emitting element of Example 4. In addition, FIG. 25 shows luminance-voltage characteristics. In addition, FIG. 26 shows current efficiency-luminance characteristics. In addition, FIG. 34 shows an emission spectrum when a current of 1 mA is passed. In the light-emitting element of Example 4, the voltage necessary to obtain a luminance of 900 cd / m 2 is 6.4 V, and the current flowing at that time is 1.39 mA (current density is 34.8 mA / cm 2 ). The CIE chromaticity coordinates were (x = 0.65, y = 0.33). Moreover, the current efficiency at this time was 2.6 cd / A, and the power efficiency was 1.3 lm / W.

このように、本発明のキノキサリン誘導体と有機金属錯体を組み合わせることで、消費電力の小さい赤色発光素子を得ることができた。   As described above, a red light-emitting element with low power consumption can be obtained by combining the quinoxaline derivative of the present invention and an organometallic complex.

本実施例では、本発明の発光素子について、図37を用いて説明する。   In this example, a light-emitting element of the present invention will be described with reference to FIG.

まず、ガラス基板2101上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物をスパッタリング法にて成膜し、第1の電極2102を形成した。なお、その膜厚は110nmとし、電極面積は2mm×2mmとした。   First, indium tin oxide containing silicon oxide was formed over a glass substrate 2101 by a sputtering method, so that a first electrode 2102 was formed. The film thickness was 110 nm and the electrode area was 2 mm × 2 mm.

次に、第1の電極が形成された面が下方となるように、第1の電極が形成された基板を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定した。その後真空装置内を排気し、10−4Pa程度まで減圧した後、第1の電極2102上に、DNTPDと酸化モリブデン(VI)とを共蒸着することにより、複合材料を含む層2103を形成した。その膜厚は50nmとし、DNTPDと酸化モリブデン(VI)との比率は、重量比で4:2(=DNTPD:酸化モリブデン)となるように調節した。 Next, the substrate on which the first electrode was formed was fixed to a substrate holder provided in the vacuum evaporation apparatus so that the surface on which the first electrode was formed was downward. After that, the inside of the vacuum apparatus was evacuated, and the pressure was reduced to about 10 −4 Pa, and then a layer 2103 containing a composite material was formed by co-evaporating DNTPD and molybdenum oxide (VI) on the first electrode 2102. . The film thickness was 50 nm, and the weight ratio of DNTPD and molybdenum oxide (VI) was adjusted to 4: 2 (= DNTPD: molybdenum oxide).

次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、複合材料を含む層2103上にNPBを10nmの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層2104を形成した。   Next, NPB was formed to a thickness of 10 nm over the layer 2103 containing the composite material by an evaporation method using resistance heating, so that a hole-transport layer 2104 was formed.

さらに、構造式(14)で表される本発明のキノキサリン誘導体である2,3−ビス{4−[N−(4−ビフェニリル)−N−フェニルアミノ]フェニル}キノキサリン(以下、BPAPQと記す)と、構造式(114)で表される(アセチルアセトナト)ビス[2,3−ビス(4−フルオロフェニル)キノキサリナト]イリジウム(III)(以下略、Ir(Fdpq)(acac)と記す)とを共蒸着することにより、正孔輸送層2104上に30nmの膜厚の発光層2105を形成した。ここで、BPAPQとIr(Fdpq)acacとの重量比は、1:0.1(=BPAPQ:Ir(Fdpq)acac)となるように調節した。これによって、Ir(Fdpq)acacはBPAPQから成る層中に分散した状態となる。 Furthermore, 2,3-bis {4- [N- (4-biphenylyl) -N-phenylamino] phenyl} quinoxaline (hereinafter referred to as BPAPQ) which is the quinoxaline derivative of the present invention represented by the structural formula (14). (Acetylacetonato) bis [2,3-bis (4-fluorophenyl) quinoxalinato] iridium (III) represented by the structural formula (114) (hereinafter abbreviated as Ir (Fdpq) 2 (acac)) Was co-evaporated to form a light-emitting layer 2105 having a thickness of 30 nm on the hole-transport layer 2104. Here, the weight ratio between BPAPQ and Ir (Fdpq) 2 acac was 1: 0.1: was adjusted to (= BPAPQ Ir (Fdpq) 2 acac). As a result, Ir (Fdpq) 2 acac is dispersed in the BPAPQ layer.

その後抵抗加熱による蒸着法を用いて、発光層2105上にAlqを10nmの膜厚となるように成膜し、さらにBPhenを50nmの膜厚となるように成膜して、電子輸送層2106を形成した。   Thereafter, Alq is deposited to a thickness of 10 nm on the light-emitting layer 2105 by vapor deposition using resistance heating, and BPhen is deposited to a thickness of 50 nm to form an electron transport layer 2106. Formed.

さらに、電子輸送層2106上に、フッ化リチウムを1nm成膜して電子注入層2107を形成した。   Further, an electron injection layer 2107 was formed on the electron transport layer 2106 by depositing lithium fluoride to a thickness of 1 nm.

最後に、抵抗加熱による蒸着法を用い、電子注入層2107上にアルミニウムを200nmの膜厚となるように成膜することにより、第2の電極2108を形成することで、実施例5の発光素子を作製した。   Finally, the second electrode 2108 is formed by depositing aluminum on the electron injection layer 2107 to have a thickness of 200 nm using a resistance heating vapor deposition method, whereby the light-emitting element of Example 5 Was made.

本実施例5の発光素子の電流密度―輝度特性を図27に示す。また、輝度―電圧特性を図28に示す。また、電流効率―輝度特性を図29に示す。また、1mAの電流を流したときの発光スペクトルを図35に示す。本実施例5の発光素子において、1100cd/mの輝度を得るために必要な電圧は6.8Vであり、その時流れた電流は0.99mA(電流密度は24.8mA/cm)であり、CIE色度座標は(x=0.68、y=0.31)であった。また、この時の電流効率は4.5cd/A、電力効率は2.1lm/Wであった。 FIG. 27 shows current density-luminance characteristics of the light-emitting element of Example 5. In addition, FIG. 28 shows luminance-voltage characteristics. FIG. 29 shows current efficiency-luminance characteristics. In addition, FIG. 35 shows an emission spectrum when a current of 1 mA is passed. In the light-emitting element of Example 5, the voltage necessary to obtain a luminance of 1100 cd / m 2 is 6.8 V, and the current flowing at that time is 0.99 mA (current density is 24.8 mA / cm 2 ). The CIE chromaticity coordinates were (x = 0.68, y = 0.31). Moreover, the current efficiency at this time was 4.5 cd / A, and the power efficiency was 2.1 lm / W.

このように、本発明のキノキサリン誘導体と有機金属錯体を組み合わせることで、消費電力の小さい赤色発光素子を得ることができた。   As described above, a red light-emitting element with low power consumption can be obtained by combining the quinoxaline derivative of the present invention and an organometallic complex.

本実施例では、本発明の発光素子について、図37を用いて説明する。   In this example, a light-emitting element of the present invention will be described with reference to FIG.

まず、ガラス基板2101上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物をスパッタリング法にて成膜し、第1の電極2102を形成した。なお、その膜厚は110nmとし、電極面積は2mm×2mmとした。   First, indium tin oxide containing silicon oxide was formed over a glass substrate 2101 by a sputtering method, so that a first electrode 2102 was formed. The film thickness was 110 nm and the electrode area was 2 mm × 2 mm.

次に、第1の電極が形成された面が下方となるように、第1の電極が形成された基板を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定した。その後真空装置内を排気し、10−4Pa程度まで減圧した後、第1の電極2102上に、t−BuDNAと酸化モリブデン(VI)とを共蒸着することにより、複合材料を含む層2103を形成した。その膜厚は50nmとし、t−BuDNAと酸化モリブデン(VI)との比率は、重量比で4:1(=t−BuDNA:酸化モリブデン)となるように調節した。 Next, the substrate on which the first electrode was formed was fixed to a substrate holder provided in the vacuum evaporation apparatus so that the surface on which the first electrode was formed was downward. After that, the inside of the vacuum apparatus is evacuated, and the pressure is reduced to about 10 −4 Pa. Then, t-BuDNA and molybdenum oxide (VI) are co-evaporated on the first electrode 2102, thereby forming a layer 2103 containing a composite material. Formed. The film thickness was 50 nm, and the ratio of t-BuDNA to molybdenum oxide (VI) was adjusted to 4: 1 (= t-BuDNA: molybdenum oxide) by weight.

次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、複合材料を含む層2103上にNPBを10nmの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層2104を形成した。   Next, NPB was formed to a thickness of 10 nm over the layer 2103 containing the composite material by an evaporation method using resistance heating, so that a hole-transport layer 2104 was formed.

さらに、構造式(14)で表される本発明のキノキサリン誘導体である2,3−ビス{4−[N−(4−ビフェニリル)−N−フェニルアミノ]フェニル}キノキサリン(以下、BPAPQと記す)と構造式(114)で表される(アセチルアセトナト)ビス[2,3−ビス(4−フルオロフェニル)キノキサリナト]イリジウム(III)(以下略、Ir(Fdpq)(acac)と記す)とを共蒸着することにより、正孔輸送層2104上に30nmの膜厚の発光層2105を形成した。ここで、BPAPQとIr(Fdpq)acacとの重量比は、1:0.1(=BPAPQ:Ir(Fdpq)acac)となるように調節した。これによって、Ir(Fdpq)acacはBPAPQから成る層中に分散した状態となる。 Furthermore, 2,3-bis {4- [N- (4-biphenylyl) -N-phenylamino] phenyl} quinoxaline (hereinafter referred to as BPAPQ) which is the quinoxaline derivative of the present invention represented by the structural formula (14). (Acetylacetonato) bis [2,3-bis (4-fluorophenyl) quinoxalinato] iridium (III) (hereinafter abbreviated as Ir (Fdpq) 2 (acac)) represented by the structural formula (114) Was co-evaporated to form a light emitting layer 2105 having a thickness of 30 nm on the hole transport layer 2104. Here, the weight ratio between BPAPQ and Ir (Fdpq) 2 acac was 1: 0.1: was adjusted to (= BPAPQ Ir (Fdpq) 2 acac). As a result, Ir (Fdpq) 2 acac is dispersed in the BPAPQ layer.

その後抵抗加熱による蒸着法を用いて、発光層2105上にAlqを10nmの膜厚となるように成膜し、電子輸送層2106を形成した。   Thereafter, Alq was deposited to a thickness of 10 nm on the light emitting layer 2105 by an evaporation method using resistance heating, whereby an electron transporting layer 2106 was formed.

さらに、電子輸送層2106上に、Alqとリチウムを共蒸着することにより、Alq上に、50nmの膜厚で電子注入層2107を形成した。ここで、Alqとリチウムとの重量比は、1:0.01(=Alq:リチウム)となるように調節した。これによって、リチウムはAlqから成る層中に分散した状態となる。   Further, Alq and lithium were co-evaporated on the electron transport layer 2106 to form an electron injection layer 2107 with a thickness of 50 nm on the Alq. Here, the weight ratio of Alq to lithium was adjusted to be 1: 0.01 (= Alq: lithium). As a result, lithium is dispersed in the Alq layer.

最後に、抵抗加熱による蒸着法を用い、電子注入層2107上にアルミニウムを200nmの膜厚となるように成膜することにより、第2の電極2108を形成することで、実施例6の発光素子を作製した。   Finally, a second electrode 2108 is formed by depositing aluminum with a thickness of 200 nm on the electron injection layer 2107 using a resistance heating vapor deposition method, whereby the light-emitting element of Example 6 Was made.

本実施例6の発光素子の電流密度―輝度特性を図30に示す。また、輝度―電圧特性を図31に示す。また、電流効率―輝度特性を図32に示す。また、1mAの電流を流したときの発光スペクトルを図36に示す。本実施例6の発光素子において、1000cd/mの輝度を得るために必要な電圧は5.4Vであり、その時流れた電流は1.36mA(電流密度は33.9mA/cm)であり、CIE色度座標は(x=0.65、y=0.33)であった。また、この時の電流効率は3.0cd/A、電力効率は1.7lm/Wであった。 FIG. 30 shows the current density-luminance characteristics of the light-emitting element of Example 6. Further, FIG. 31 shows luminance-voltage characteristics. Further, FIG. 32 shows current efficiency-luminance characteristics. In addition, FIG. 36 shows an emission spectrum when a current of 1 mA is passed. In the light-emitting element of Example 6, the voltage necessary to obtain a luminance of 1000 cd / m 2 is 5.4 V, and the current that flows is 1.36 mA (current density is 33.9 mA / cm 2 ). The CIE chromaticity coordinates were (x = 0.65, y = 0.33). At this time, the current efficiency was 3.0 cd / A, and the power efficiency was 1.7 lm / W.

このように、本発明のキノキサリン誘導体と有機金属錯体を組み合わせることで、消費電力の小さい赤色発光素子を得ることができた。   As described above, a red light-emitting element with low power consumption can be obtained by combining the quinoxaline derivative of the present invention and an organometallic complex.

また、本実施例6の発光素子に関し、初期輝度を1000cd/mとして、定電流駆動による連続点灯試験を行ったところ、2500時間後でも初期輝度の70%の輝度を保っていることがわかった。よって、本発明のキノキサリン誘導体用いることにより、長寿命の発光素子を得ることができた。 Further, regarding the light-emitting element of Example 6, when the continuous lighting test was performed with constant current driving at an initial luminance of 1000 cd / m 2 , it was found that 70% of the initial luminance was maintained even after 2500 hours. It was. Therefore, by using the quinoxaline derivative of the present invention, a long-life light-emitting element can be obtained.

本実施例では、本発明の発光素子について、図37を用いて説明する。   In this example, a light-emitting element of the present invention will be described with reference to FIG.

まず、ガラス基板2101上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物をスパッタリング法にて成膜し、第1の電極2102を形成した。なお、その膜厚は110nmとし、電極面積は2mm×2mmとした。   First, indium tin oxide containing silicon oxide was formed over a glass substrate 2101 by a sputtering method, so that a first electrode 2102 was formed. The film thickness was 110 nm and the electrode area was 2 mm × 2 mm.

次に、第1の電極が形成された面が下方となるように、第1の電極が形成された基板を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定した。その後真空装置内を排気し、10−4Pa程度まで減圧した後、第1の電極2102上に、NPBと酸化モリブデン(VI)とを共蒸着することにより、複合材料を含む層2103を形成した。その膜厚は50nmとし、NPBと酸化モリブデン(VI)との比率は、重量比で4:1(=NPB:酸化モリブデン)となるように調節した。 Next, the substrate on which the first electrode was formed was fixed to a substrate holder provided in the vacuum evaporation apparatus so that the surface on which the first electrode was formed was downward. After that, the inside of the vacuum apparatus was evacuated, and the pressure was reduced to about 10 −4 Pa. Then, NPB and molybdenum oxide (VI) were co-evaporated on the first electrode 2102 to form a layer 2103 containing a composite material. . The film thickness was 50 nm, and the weight ratio of NPB and molybdenum oxide (VI) was adjusted to 4: 1 (= NPB: molybdenum oxide).

次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、複合材料を含む層2103上にNPBを10nmの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層2104を形成した。   Next, NPB was formed to a thickness of 10 nm over the layer 2103 containing the composite material by an evaporation method using resistance heating, so that a hole-transport layer 2104 was formed.

さらに、構造式(14)で表される本発明のキノキサリン誘導体である2,3−ビス{4−[N−(4−ビフェニリル)−N−フェニルアミノ]フェニル}キノキサリン(以下、BPAPQと記す)と構造式(123)で表される(アセチルアセトナト)ビス[2−(4−フルオロフェニル)−3−メチルキノキサリナト]イリジウム(III)(以下略、Ir(MFpq)(acac)と記す)とを共蒸着することにより、正孔輸送層2104上に30nmの膜厚の発光層2105を形成した。ここで、BPAPQとIr(MFpq)acacとの重量比は、1:0.01(=BPAPQ:Ir(MFpq)acac)となるように調節した。これによって、Ir(MFpq)acacはBPAPQから成る層中に分散した状態となる。 Furthermore, 2,3-bis {4- [N- (4-biphenylyl) -N-phenylamino] phenyl} quinoxaline (hereinafter referred to as BPAPQ) which is the quinoxaline derivative of the present invention represented by the structural formula (14). And (acetylacetonato) bis [2- (4-fluorophenyl) -3-methylquinoxalinato] iridium (III) (hereinafter abbreviated as Ir (MFpq) 2 (acac)) represented by the structural formula (123) The light emitting layer 2105 having a thickness of 30 nm was formed on the hole transport layer 2104. Here, the weight ratio between BPAPQ and Ir (MFpq) 2 acac was 1: 0.01: was adjusted to (= BPAPQ Ir (MFpq) 2 acac). As a result, Ir (MFpq) 2 acac is dispersed in the BPAPQ layer.

その後抵抗加熱による蒸着法を用いて、発光層2105上にBAlqを10nmの膜厚となるように成膜し、電子輸送層2106を形成した。   Thereafter, BAlq was formed to a thickness of 10 nm on the light-emitting layer 2105 by an evaporation method using resistance heating to form an electron transport layer 2106.

さらに、電子輸送層2106上に、Alqとリチウムを共蒸着することにより、Alq上に、50nmの膜厚で電子注入層2107を形成した。ここで、Alqとリチウムとの重量比は、1:0.01(=Alq:リチウム)となるように調節した。これによって、リチウムはAlqから成る層中に分散した状態となる。   Further, Alq and lithium were co-evaporated on the electron transport layer 2106 to form an electron injection layer 2107 with a thickness of 50 nm on the Alq. Here, the weight ratio of Alq to lithium was adjusted to be 1: 0.01 (= Alq: lithium). As a result, lithium is dispersed in the Alq layer.

最後に、抵抗加熱による蒸着法を用い、電子注入層2107上にアルミニウムを200nmの膜厚となるように成膜することにより、第2の電極2108を形成することで、実施例6の発光素子を作製した。   Finally, a second electrode 2108 is formed by depositing aluminum with a thickness of 200 nm on the electron injection layer 2107 using a resistance heating vapor deposition method, whereby the light-emitting element of Example 6 Was made.

本実施例7の発光素子の電流密度―輝度特性を図38に示す。また、輝度―電圧特性を図39に示す。また、電流効率―輝度特性を図40に示す。また、1mAの電流を流したときの発光スペクトルを図41に示す。本実施例7の発光素子において、1000cd/mの輝度を得るために必要な電圧は5.6Vであり、その時流れた電流は0.43mA(電流密度は10.8mA/cm)であり、CIE色度座標は(x=0.69、y=0.31)であった。また、この時の電流効率は9.1cd/A、電力効率は5.11m/Wであった。 FIG. 38 shows current density-luminance characteristics of the light-emitting element of Example 7. Further, FIG. 39 shows luminance-voltage characteristics. Further, FIG. 40 shows current efficiency-luminance characteristics. In addition, FIG. 41 shows an emission spectrum when a current of 1 mA is passed. In the light-emitting element of Example 7, the voltage necessary to obtain a luminance of 1000 cd / m 2 is 5.6 V, and the current flowing at that time is 0.43 mA (current density is 10.8 mA / cm 2 ). The CIE chromaticity coordinates were (x = 0.69, y = 0.31). At this time, the current efficiency was 9.1 cd / A, and the power efficiency was 5.11 m / W.

また、本実施例7の発光素子に関し、初期輝度を1000cd/mとして、定電流駆動による連続点灯試験を行ったところ、310時間後でも初期輝度の90%の輝度を保っており、長寿命な発光素子であることがわかった。つまり、本発明を適用することにより、長寿命の発光素子を得ることができた。 Further, regarding the light-emitting element of Example 7, a continuous lighting test by constant current driving was performed at an initial luminance of 1000 cd / m 2. As a result, 90% of the initial luminance was maintained even after 310 hours, and a long lifetime was achieved. It was found to be a light emitting element. That is, by applying the present invention, a long-life light-emitting element could be obtained.

また、本発明のキノキサリン誘導体と有機金属錯体を組み合わせることで、消費電力の小さい赤色発光素子を得ることができた。   In addition, by combining the quinoxaline derivative of the present invention with an organometallic complex, a red light-emitting element with low power consumption can be obtained.

また、本実施例の発光素子は、発光効率が高い。よって、消費電力の低減された発光素子を得ることができた。   In addition, the light emitting element of this example has high luminous efficiency. Therefore, a light-emitting element with reduced power consumption can be obtained.

本発明の発光素子を説明する図。4A and 4B illustrate a light-emitting element of the present invention. 本発明の発光素子を説明する図。4A and 4B illustrate a light-emitting element of the present invention. 本発明の発光装置を説明する図。4A and 4B illustrate a light-emitting device of the present invention. 本発明の発光装置を説明する図。4A and 4B illustrate a light-emitting device of the present invention. 本発明の電子機器を説明する図。8A and 8B each illustrate an electronic device of the invention. 本発明の電子機器を説明する図。8A and 8B each illustrate an electronic device of the invention. 本発明の有機半導体素子を説明する断面図。Sectional drawing explaining the organic-semiconductor element of this invention. 本発明のキノキサリン誘導体である2,3−ビス{4−[N−(4−ビフェニリル)−N−フェニルアミノ]フェニル}キノキサリンのH NMRチャートを示す図。FIG. 3 shows a 1 H NMR chart of 2,3-bis {4- [N- (4-biphenylyl) -N-phenylamino] phenyl} quinoxaline which is a quinoxaline derivative of the present invention. 本発明のキノキサリン誘導体である2,3−ビス{4−[N−(4−ビフェニリル)−N−フェニルアミノ]フェニル}キノキサリンのトルエン溶液中の吸収スペクトルを示す図。The figure which shows the absorption spectrum in the toluene solution of 2,3-bis {4- [N- (4-biphenylyl) -N-phenylamino] phenyl} quinoxaline which is the quinoxaline derivative of this invention. 本発明のキノキサリン誘導体である2,3−ビス{4−[N−(4−ビフェニリル)−N−フェニルアミノ]フェニル}キノキサリンの薄膜の吸収スペクトルを示す図。FIG. 6 shows an absorption spectrum of a thin film of 2,3-bis {4- [N- (4-biphenylyl) -N-phenylamino] phenyl} quinoxaline which is a quinoxaline derivative of the present invention. 本発明のキノキサリン誘導体である2,3−ビス{4−[N−(4−ビフェニリル)−N−フェニルアミノ]フェニル}キノキサリンのトルエン溶液中の励起スペクトルおよび発光スペクトルを示す図。The figure which shows the excitation spectrum and emission spectrum in the toluene solution of 2,3-bis {4- [N- (4-biphenylyl) -N-phenylamino] phenyl} quinoxaline which is the quinoxaline derivative of this invention. 本発明のキノキサリン誘導体である2,3−ビス{4−[N−(4−ビフェニリル)−N−フェニルアミノ]フェニル}キノキサリンの薄膜の発光スペクトルを示す図。FIG. 9 shows an emission spectrum of a thin film of 2,3-bis {4- [N- (4-biphenylyl) -N-phenylamino] phenyl} quinoxaline which is a quinoxaline derivative of the present invention. 本発明のキノキサリン誘導体である2,3−ビス{4−[N−(4−ビフェニリル)−N−フェニルアミノ]フェニル}キノキサリンの酸化側のCV測定結果を示す図。The figure which shows the CV measurement result of the oxidation side of 2,3-bis {4- [N- (4-biphenylyl) -N-phenylamino] phenyl} quinoxaline which is a quinoxaline derivative of the present invention. 本発明のキノキサリン誘導体である2,3−ビス{4−[N−(4−ビフェニリル)−N−フェニルアミノ]フェニル}キノキサリンの還元側のCV測定結果を示す図。The figure which shows the CV measurement result of the reducing side of 2,3-bis {4- [N- (4-biphenylyl) -N-phenylamino] phenyl} quinoxaline which is the quinoxaline derivative of the present invention. 本発明のキノキサリン誘導体である2,3−ビス{4−[N−(4−ビフェニリル)−N−フェニルアミノ]フェニル}キノキサリンのDSCチャートを示す図。The figure which shows the DSC chart of 2,3-bis {4- [N- (4-biphenylyl) -N-phenylamino] phenyl} quinoxaline which is the quinoxaline derivative of the present invention. 本発明のキノキサリン誘導体である2,3−ビス{4−[N,N−ジ(4−ビフェニリル)アミノ]フェニル}キノキサリンのH NMRチャートを示す図。FIG. 3 shows a 1 H NMR chart of 2,3-bis {4- [N, N-di (4-biphenylyl) amino] phenyl} quinoxaline which is a quinoxaline derivative of the present invention. 本発明のキノキサリン誘導体である2,3−ビス{4−[N,N−ジ(4−ビフェニリル)アミノ]フェニル}キノキサリンのトルエン溶液中の吸収スペクトルを示す図。The figure which shows the absorption spectrum in the toluene solution of 2,3-bis {4- [N, N-di (4-biphenylyl) amino] phenyl} quinoxaline which is the quinoxaline derivative of the present invention. 実施例3の発光素子の電流密度―輝度特性を示す図。FIG. 6 shows current density-luminance characteristics of the light-emitting element of Example 3. 実施例3の発光素子の電圧―輝度特性を示す図。FIG. 10 shows voltage-luminance characteristics of the light-emitting element of Example 3. 実施例3の発光素子の輝度―電流効率特性を示す図。FIG. 10 shows luminance-current efficiency characteristics of the light-emitting element of Example 3. 本発明のキノキサリン誘導体である2,3−ビス{4−[N,N−ジ(4−ビフェニリル)アミノ]フェニル}キノキサリンの酸化側のCV測定結果を示す図。The figure which shows the CV measurement result of the oxidation side of 2,3-bis {4- [N, N-di (4-biphenylyl) amino] phenyl} quinoxaline which is the quinoxaline derivative of the present invention. 本発明のキノキサリン誘導体である2,3−ビス{4−[N,N−ジ(4−ビフェニリル)アミノ]フェニル}キノキサリンの還元側のCV測定結果を示す図。The figure which shows the CV measurement result by the side of the reduction | restoration of 2,3-bis {4- [N, N-di (4-biphenylyl) amino] phenyl} quinoxaline which is the quinoxaline derivative of this invention. 本発明のキノキサリン誘導体である2,3−ビス{4−[N,N−ジ(4−ビフェニリル)アミノ]フェニル}キノキサリンのDSCチャートを示す図。The figure which shows the DSC chart of 2,3-bis {4- [N, N-di (4-biphenylyl) amino] phenyl} quinoxaline which is the quinoxaline derivative of the present invention. 実施例4の発光素子の電流密度―輝度特性を示す図。FIG. 11 shows current density-luminance characteristics of the light-emitting element of Example 4; 実施例4の発光素子の電圧―輝度特性を示す図。FIG. 10 shows voltage-luminance characteristics of the light-emitting element of Example 4. 実施例4の発光素子の輝度―電流効率特性を示す図。FIG. 10 shows luminance-current efficiency characteristics of the light-emitting element of Example 4; 実施例5の発光素子の電流密度―輝度特性を示す図。FIG. 10 shows current density-luminance characteristics of the light-emitting element of Example 5. 実施例5の発光素子の電圧―輝度特性を示す図。FIG. 10 shows voltage-luminance characteristics of the light-emitting element of Example 5. 実施例5の発光素子の輝度―電流効率特性を示す図。FIG. 10 shows luminance-current efficiency characteristics of the light-emitting element of Example 5. 実施例6の発光素子の電流密度―輝度特性を示す図。FIG. 10 shows current density-luminance characteristics of the light-emitting element of Example 6; 実施例6の発光素子の電圧―輝度特性を示す図。FIG. 16 shows voltage-luminance characteristics of the light-emitting element of Example 6. 実施例6の発光素子の輝度―電流効率特性を示す図。FIG. 10 shows luminance-current efficiency characteristics of the light-emitting element of Example 6; 実施例3の発光素子の発光スペクトルを示す図。FIG. 6 shows an emission spectrum of the light-emitting element of Example 3. 実施例4の発光素子の発光スペクトルを示す図。FIG. 6 shows an emission spectrum of the light-emitting element of Example 4. 実施例5の発光素子の発光スペクトルを示す図。FIG. 10 shows an emission spectrum of the light-emitting element of Example 5. 実施例6の発光素子の発光スペクトルを示す図。FIG. 10 shows an emission spectrum of the light-emitting element of Example 6. 本発明の発光素子を説明する図。4A and 4B illustrate a light-emitting element of the present invention. 実施例7の発光素子の電流密度―輝度特性を示す図。FIG. 13 shows current density-luminance characteristics of the light-emitting element of Example 7. 実施例7の発光素子の電圧―輝度特性を示す図。FIG. 13 shows voltage-luminance characteristics of the light-emitting element of Example 7. 実施例7の発光素子の輝度―電流効率特性を示す図。FIG. 11 shows luminance-current efficiency characteristics of the light-emitting element of Example 7. 実施例7の発光素子の発光スペクトルを示す図。FIG. 10 shows an emission spectrum of the light-emitting element of Example 7.

符号の説明Explanation of symbols

101 基板
102 第1の電極
103 第1の層
104 第2の層
105 第3の層
106 第4の層
107 第2の電極
302 第1の電極
303 第1の層
304 第2の層
305 第3の層
306 第4の層
307 第2の電極
601 ソース側駆動回路
602 画素部
603 ゲート側駆動回路
604 封止基板
605 シール材
607 空間
608 配線
609 FPC(フレキシブルプリントサーキット)
610 素子基板
611 スイッチング用TFT
612 電流制御用TFT
613 第1の電極
614 絶縁物
616 発光物質を含む層
617 第2の電極
618 発光素子
623 nチャネル型TFT
624 pチャネル型TFT
901 筐体
902 液晶層
903 バックライト
904 筐体
905 ドライバIC
906 端子
951 基板
952 電極
953 絶縁層
954 隔壁層
955 発光物質を含む層
956 電極
1201 ソース電極
1202 活性層
1203 ドレイン電極
1204 ゲート電極
2101 基板
2102 第1の電極
2103 複合材料を含む層
2104 正孔輸送層
2105 発光層
2106 電子輸送層
2107 電子注入層
2108 第2の電極
9101 筐体
9102 支持台
9103 表示部
9104 スピーカー部
9105 ビデオ入力端子
9201 本体
9202 筐体
9203 表示部
9204 キーボード
9205 外部接続ポート
9206 ポインティングマウス
9401 本体
9402 筐体
9403 表示部
9404 音声入力部
9405 音声出力部
9406 操作キー
9407 外部接続ポート
9408 アンテナ
9501 本体
9502 表示部
9503 筐体
9504 外部接続ポート
9505 リモコン受信部
9506 受像部
9507 バッテリー
9508 音声入力部
9509 操作キー
9510 接眼部
101 Substrate 102 1st electrode 103 1st layer 104 2nd layer 105 3rd layer 106 4th layer 107 2nd electrode 302 1st electrode 303 1st layer 304 2nd layer 305 3rd Layer 306 fourth layer 307 second electrode 601 source side driving circuit 602 pixel portion 603 gate side driving circuit 604 sealing substrate 605 sealing material 607 space 608 wiring 609 FPC (flexible printed circuit)
610 Element substrate 611 TFT for switching
612 Current control TFT
613 First electrode 614 Insulator 616 Layer containing light emitting substance 617 Second electrode 618 Light emitting element 623 n-channel TFT
624 p-channel TFT
901 Case 902 Liquid crystal layer 903 Backlight 904 Case 905 Driver IC
906 Terminal 951 Substrate 952 Electrode 953 Insulating layer 954 Partition layer 955 Layer containing light emitting material 956 Electrode 1201 Source electrode 1202 Active layer 1203 Drain electrode 1204 Gate electrode 2101 Substrate 2102 First electrode 2103 Layer 2104 containing composite material Hole transport layer 2105 Light emitting layer 2106 Electron transport layer 2107 Electron injection layer 2108 Second electrode 9101 Case 9102 Support base 9103 Display portion 9104 Speaker portion 9105 Video input terminal 9201 Main body 9202 Case 9203 Display portion 9204 Keyboard 9205 External connection port 9206 Pointing mouse 9401 Main body 9402 Housing 9403 Display unit 9404 Audio input unit 9405 Audio output unit 9406 Operation key 9407 External connection port 9408 Antenna 9501 Main unit 9502 Display unit 9 503 Housing 9504 External connection port 9505 Remote control receiving unit 9506 Image receiving unit 9507 Battery 9508 Audio input unit 9509 Operation key 9510 Eyepiece unit

Claims (18)

一般式(1)で表されるキノキサリン誘導体。

(式中、R〜R12はそれぞれ同一でも異なっていてもよく、水素原子、またはハロゲン原子、またはアルキル基、またはアルコキシ基、またはアシル基、またはジアルキルアミノ基、またはジアリールアミノ基、またビニル基、またはアリール基のいずれかを表す。また、RとR10、R10とR11、R11とR12はそれぞれ互いに結合し、縮合環を形成してもよい。さらに、Ar はビフェニル基、またはーフェニル基を表し、Ar はフェニル基、またはビフェニル基、またはターフェニル基を表す。)
A quinoxaline derivative represented by the general formula (1).

(Wherein, R 1 to R 12 may be the same as or different from each other, a hydrogen atom or a halogen atom, or an alkyl group, or an alkoxy group, or an acyl group, or a dialkylamino group, or a diarylamino group, or vinyl group, or represents. the one of the aryl groups, R 9 and R 10, R 10 and R 11, R 11 and R 12 are bonded to each other, they may form a condensed ring. further, Ar 1 represents a biphenyl radical or data Feniru group, Ar 2 represents a full Eniru group or a biphenyl group or terphenyl group,.)
一般式(2)で表されるキノキサリン誘導体。

(式中、R〜R12はそれぞれ同一でも異なっていてもよく、水素原子、またはハロゲン原子、またはアルキル基、またはアルコキシ基、またはアシル基、またはジアルキルアミノ基、またはジアリールアミノ基、またはビニル基、またはアリール基のいずれかを表す。また、RとR10、R10とR11、R11とR12はそれぞれ互いに結合し、縮合環を形成してもよい。さらに、Ar はビフェニル基、またはターフェニル基を表し、Ar はフェニル基、またはビフェニル基、またはターフェニル基を表す。)
A quinoxaline derivative represented by the general formula (2).

(Wherein, R 9 to R 12 may be the same as or different from each other, a hydrogen atom or a halogen atom, or an alkyl group, or an alkoxy group, or an acyl group, or a dialkylamino group, or a diarylamino group, or vinyl-group, or represents. the one of the aryl groups, R 9 and R 10, R 10 and R 11, R 11 and R 12 are bonded to each other, they may form a condensed ring. further , Ar 1 is biphenyl group, or represents a data Feniru group, Ar 2 represents a full Eniru group or a biphenyl group, or terphenyl group.)
一般式(3)で表されるキノキサリン誘導体。

(式中、R〜R12はそれぞれ同一でも異なっていてもよく、水素原子、またはハロゲン原子、またはアルキル基、またはアルコキシ基、またはアシル基、またはジアルキルアミノ基、またはジアリールアミノ基、またはビニル基、またはアリール基のいずれかを表す。また、RとR10、R10とR11、R11とR12はそれぞれ互いに結合し、縮合環を形成してもよい。さらに、Aは構造式(4)または構造式(5)で表される置換基を表し、Ar はフェニル基、またはビフェニル基、またはターフェニル基を表す。)
A quinoxaline derivative represented by the general formula (3).

(Wherein, R 9 to R 12 may be the same as or different from each other, a hydrogen atom or a halogen atom, or an alkyl group, or an alkoxy group, or an acyl group, or a dialkylamino group, or a diarylamino group, or vinyl-group, or represents. the one of the aryl groups, R 9 and R 10, R 10 and R 11, R 11 and R 12 are bonded to each other, they may form a condensed ring. further , a represents a substituent represented by the structural formula (4) or structural formula (5), Ar 2 represents a full Eniru group or a biphenyl group, or terphenyl group.)
一般式(6)で表されるキノキサリン誘導体。

(式中、R〜R12はそれぞれ同一でも異なっていてもよく、水素原子、またはハロゲン原子、またはアルキル基、またはアルコキシ基、またはアシル基、またはジアルキルアミノ基、またはジアリールアミノ基、またはビニル基、またはアリール基のいずれかを表す。また、RとR10、R10とR11、R11とR12はそれぞれ互いに結合し、縮合環を形成してもよい。さらに、Aは構造式(7)または構造式(8)で表される置換基を表し、Bは水素原子、または構造式(7)または構造式(8)で表される置換基を表す。)
A quinoxaline derivative represented by the general formula (6).

(Wherein, R 9 to R 12 may be the same as or different from each other, a hydrogen atom or a halogen atom, or an alkyl group, or an alkoxy group, or an acyl group, or a dialkylamino group, or a diarylamino group, or vinyl-group, or represents. the one of the aryl groups, R 9 and R 10, R 10 and R 11, R 11 and R 12 are bonded to each other, they may form a condensed ring. further A represents a substituent represented by Structural Formula (7) or Structural Formula (8), and B represents a hydrogen atom or a substituent represented by Structural Formula (7) or Structural Formula (8).
一般式(9)で表されるキノキサリン誘導体。

(式中、Aは構造式(10)または構造式(11)で表される置換基を表し、Bは水素原子、または構造式(10)または構造式(11)で表される置換基を表す。)
A quinoxaline derivative represented by the general formula (9).

Wherein A represents a substituent represented by Structural Formula (10) or Structural Formula (11), and B represents a hydrogen atom, or a substituent represented by Structural Formula (10) or Structural Formula (11). To express.)
構造式(14)で表されるキノキサリン誘導体。
A quinoxaline derivative represented by the structural formula (14).
構造式(39)で表されるキノキサリン誘導体。
A quinoxaline derivative represented by a structural formula (39):
一対の電極間に、請求項1乃至請求項7のいずれか一項に記載のキノキサリン誘導体を有することを特徴とする発光素子。   A light-emitting element having the quinoxaline derivative according to any one of claims 1 to 7 between a pair of electrodes. 一対の電極間に発光層を有し、
前記発光層は請求項1乃至請求項7のいずれか一項に記載のキノキサリン誘導体を有することを特徴とする発光素子。
Having a light emitting layer between a pair of electrodes,
The light emitting layer includes the quinoxaline derivative according to any one of claims 1 to 7.
一対の電極間に発光層を有し、
前記発光層は請求項1乃至請求項7のいずれか一項に記載のキノキサリン誘導体と蛍光発光性物質を有することを特徴とする発光素子。
Having a light emitting layer between a pair of electrodes,
The light-emitting layer includes the quinoxaline derivative according to any one of claims 1 to 7 and a fluorescent substance.
一対の電極間に発光層を有し、前記発光層は請求項1乃至請求項7のいずれか一項に記載のキノキサリン誘導体と燐光発光性物質を有することを特徴とする発光素子。   A light-emitting element having a light-emitting layer between a pair of electrodes, wherein the light-emitting layer includes the quinoxaline derivative according to any one of claims 1 to 7 and a phosphorescent substance. 請求項11において、前記燐光発光性物質は、一般式(101)で表される構造を含む有機金属錯体であることを特徴とする発光素子。

(式中、R〜Rは、それぞれ、水素、ハロゲン元素、アシル基、アルキル基、アルコキシル基、アリール基、シアノ基のいずれかを表す。Arはアリール基を表す。また、Mは第9族元素または第10族元素を表す。)
The light-emitting element according to claim 11, wherein the phosphorescent substance is an organometallic complex including a structure represented by the general formula (101).

(Wherein R 1 to R 5 each represent one of hydrogen, a halogen element, an acyl group, an alkyl group, an alkoxyl group, an aryl group, and a cyano group . Ar represents an aryl group . Represents a Group 9 element or a Group 10 element.)
請求項11において、
前記燐光発光性物質は、一般式(104)で表される有機金属錯体であることを特徴とする発光素子。

(式中、R〜Rは、それぞれ、水素、ハロゲン元素、アシル基、アルキル基、アルコキシル基、アリール基、シアノ基いずれかを表す。Arはアリール基を表す。Mは第9族元素または第10族元素を表す。Mが第9族元素のときはn=2、Mが第10族元素のときはn=1である。Lは、ベータジケトン構造を有するモノアニオン性の配位子、またはカルボキシル基を有するモノアニオン性の二座キレート配位子、またはフェノール性水酸基を有するモノアニオン性の二座キレート配位子、のいずれかを表す。)
In claim 11,
The phosphorescent material is an organometallic complex represented by the general formula (104).

(Wherein, R 1 to R 5 are each hydrogen, a halogen element, an acyl group, an alkyl group, an alkoxyl group, an aryl group, .M the Group 9 .Ar is representative of the aryl group represented by any one of a cyano group Represents an element or a group 10 element, n = 2 when M is a group 9 element and n = 1 when M is a group 10 element L is a monoanionic arrangement having a beta diketone structure. It represents either a ligand or a monoanionic bidentate chelate ligand having a carboxyl group or a monoanionic bidentate chelate ligand having a phenolic hydroxyl group.)
請求項11において、
前記燐光発光性物質は、一般式(105)で表される有機金属錯体であることを特徴とする発光素子。

(式中、R11は炭素数1〜4のアルキル基のいずれかを表す。また、R12〜R15は、それぞれ、水素、ハロゲン元素、アシル基、アルキル基、アルコキシル基、アリール基、シアノ基のいずれかを表す。また、R16〜R19は、それぞれ、水素、アシル基、アルキル基、アルコキシル基、アリール基、電子吸引性置換基のいずれかを表す。また、Mは第9族元素または第10族元素を表す。Mが第9族元素のときはn=2、Mが第10族元素のときはn=1である。Lは、ベータジケトン構造を有するモノアニオン性の配位子、またはカルボキシル基を有するモノアニオン性の二座キレート配位子、またはフェノール性水酸基を有するモノアニオン性の二座キレート配位子、のいずれかを表す。)
In claim 11,
The phosphorescent material is an organometallic complex represented by the general formula (105).

(In the formula, R 11 represents any one of alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms, and R 12 to R 15 represent hydrogen, halogen element, acyl group, alkyl group, alkoxyl group, aryl group, cyano, respectively. It represents any of groups. Further, R 16 to R 19 are each hydrogen, an acyl group, an alkyl group, an alkoxyl group, an aryl group, and an electron-withdrawing substituent. Further, M group 9 Represents an element or a group 10 element, n = 2 when M is a group 9 element and n = 1 when M is a group 10 element L is a monoanionic arrangement having a beta diketone structure. It represents either a ligand or a monoanionic bidentate chelate ligand having a carboxyl group or a monoanionic bidentate chelate ligand having a phenolic hydroxyl group.)
請求項11において、
前記燐光発光性物質は、一般式(106)で表される有機金属錯体であることを特徴とする発光素子。

(式中、R22〜R34は、それぞれ、水素、ハロゲン元素、アシル基、アルキル基、アルコキシル基、アリール基、シアノ基、電子吸引性置換基のいずれかを表す。Mは第9族元素または第10族元素を表す。また、Mは第9族元素または第10族元素を表す。Mが第9族元素のときはn=2、Mが第10族元素のときはn=1である。Lは、ベータジケトン構造を有するモノアニオン性の配位子、またはカルボキシル基を有するモノアニオン性の二座キレート配位子、またはフェノール性水酸基を有するモノアニオン性の二座キレート配位子、のいずれかを表す。)
In claim 11,
The phosphorescent substance is an organometallic complex represented by the general formula (106).

(Wherein R 22 to R 34 each represent hydrogen, a halogen element, an acyl group, an alkyl group, an alkoxyl group, an aryl group, a cyano group, or an electron-withdrawing substituent. M represents a Group 9 element. Or M represents a Group 9 element or a Group 10 element, n = 2 when M is a Group 9 element, and n = 1 when M is a Group 10 element. L is a monoanionic ligand having a beta diketone structure, a monoanionic bidentate chelate ligand having a carboxyl group, or a monoanionic bidentate chelate ligand having a phenolic hydroxyl group Represents one of the following.)
請求項11乃至請求項15のいずれか一項において、
前記燐光発光性物質の発光スペクトルのピークが560nm以上700nm以下であることを特徴とする発光素子。
In any one of Claims 11 thru | or 15,
A light-emitting element, wherein a peak of an emission spectrum of the phosphorescent substance is 560 nm to 700 nm.
請求項8乃至請求項16のいずれか一項に記載の発光素子と、前記発光素子の発光を制御する制御手段とを有する発光装置。   A light emitting device comprising: the light emitting element according to claim 8; and a control unit that controls light emission of the light emitting element. 表示部を有し、
前記表示部は、請求項8乃至請求項16のいずれか一項に記載の発光素子と前記発光素子の発光を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする電子機器。
Having a display,
The electronic device comprising: the light emitting element according to any one of claims 8 to 16; and a control unit that controls light emission of the light emitting element.
JP2006245094A 2005-09-12 2006-09-11 Quinoxaline derivative, and light-emitting element, light-emitting device, and electronic device using quinoxaline derivative Expired - Fee Related JP5072293B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006245094A JP5072293B2 (en) 2005-09-12 2006-09-11 Quinoxaline derivative, and light-emitting element, light-emitting device, and electronic device using quinoxaline derivative

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005264253 2005-09-12
JP2005264253 2005-09-12
JP2006245094A JP5072293B2 (en) 2005-09-12 2006-09-11 Quinoxaline derivative, and light-emitting element, light-emitting device, and electronic device using quinoxaline derivative

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012157156A Division JP5568601B2 (en) 2005-09-12 2012-07-13 Electronic devices

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007099766A JP2007099766A (en) 2007-04-19
JP5072293B2 true JP5072293B2 (en) 2012-11-14

Family

ID=38027044

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006245094A Expired - Fee Related JP5072293B2 (en) 2005-09-12 2006-09-11 Quinoxaline derivative, and light-emitting element, light-emitting device, and electronic device using quinoxaline derivative

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5072293B2 (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101263126B (en) * 2005-09-12 2013-11-20 株式会社半导体能源研究所 Quinoxaline derivative, and light emitting element, light emitting device and electronic equipment using the quinoxaline derivative
EP2067778B1 (en) * 2007-12-03 2016-08-17 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Quinoxaline derivative, and light emitting element, light emitting device and electronic appliance using the same
JP5574598B2 (en) * 2007-12-03 2014-08-20 株式会社半導体エネルギー研究所 Quinoxaline derivative, and light-emitting element, light-emitting device, and electronic device using quinoxaline derivative
JP2010254674A (en) * 2009-03-31 2010-11-11 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Quinoxaline derivative, light emitting element employing the same, light emitting apparatus, illumination apparatus, and electronic equipment
KR101290011B1 (en) * 2009-12-30 2013-07-30 주식회사 두산 Organic electroluminescent compounds and organic electroluminescent device comprising same
JP6049279B2 (en) * 2011-04-27 2016-12-21 キヤノン株式会社 Manufacturing method of organic EL display device, electronic device
TWI570121B (en) * 2011-11-25 2017-02-11 半導體能源研究所股份有限公司 Light-emitting element, light-emitting device, electronic device, lighting device and organic compound

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003040873A (en) * 2001-07-25 2003-02-13 Idemitsu Kosan Co Ltd New quinoxaline derivative and organic electroluminescent element utilizing the same
CN102386330B (en) * 2003-04-18 2014-10-22 株式会社半导体能源研究所 Quinoxaline derivative, and organic semiconductor device, electric field light emitting device, and electronic device which have the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP2007099766A (en) 2007-04-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5568601B2 (en) Electronic devices
JP4693420B2 (en) Quinoxaline derivative and organic semiconductor element, electroluminescent element and electronic device using the same
JP5433715B2 (en) material
JP5032016B2 (en) CARBAZOLE DERIVATIVE, LIGHT EMITTING ELEMENT USING CARBAZOLE DERIVATIVE, AND LIGHT EMITTING DEVICE
JP4652234B2 (en) Quinoxaline derivatives, organic semiconductor elements, light emitting elements, light emitting devices, and electronic devices
JP2008239613A (en) Quinoxaline derivative, and light-emitting element using quinoxaline derivative, light-emitting device and electronic equipment
JP5252868B2 (en) Quinoxaline derivative, and light-emitting element, light-emitting device, and electronic device using quinoxaline derivative
US20080079354A1 (en) Quinoxaline Derivative, And Light Emitting Element, Light Emitting Device, And Electronic Device Using the Quinoxaline Derivative
JP5838232B2 (en) Aromatic amine compound, light-emitting element, light-emitting device, electronic device, and method for synthesizing aromatic amine compound
JP5227510B2 (en) Pyrazine derivatives, and light-emitting elements, display devices, and electronic devices using the pyrazine derivatives
JP5072293B2 (en) Quinoxaline derivative, and light-emitting element, light-emitting device, and electronic device using quinoxaline derivative
JP4975318B2 (en) CARBAZOLE DERIVATIVE, LIGHT EMITTING ELEMENT USING CARBAZOLE DERIVATIVE, AND LIGHT EMITTING DEVICE
JP5063155B2 (en) Quinoxaline derivative, and light-emitting element, light-emitting device, and electronic device using quinoxaline derivative
KR101288588B1 (en) Arylamine compound and synthetic method thereof
TW200946512A (en) Quinoxaline derivative, and light-emitting element, light-emitting device, and electronic device using the same
JP5216293B2 (en) Quinoxaline derivative, and light-emitting element, light-emitting device, and electronic device using quinoxaline derivative
JP5401007B2 (en) Aromatic amine compounds, light-emitting elements, light-emitting devices, electronic equipment
JP2007070352A (en) Arylamine compound and its synthesis method, and light emitting element material, light emitting element and electronic device obtained by using the arylamine compound

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090911

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120619

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120716

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: 20120807

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: 20120821

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5072293

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: 20150831

Year of fee payment: 3

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150831

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees