JP6264603B2 - Copper complex and organic electroluminescence device - Google Patents

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Description

本発明は、銅錯体及び有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。より詳しくは、発光効率が改良された銅錯体等に関する。   The present invention relates to a copper complex and an organic electroluminescence device. More specifically, the present invention relates to a copper complex having improved luminous efficiency.

有機材料のエレクトロルミネッセンス(Electro Luminescence:以下「EL」と略記する。)を利用した有機EL素子(「有機電界発光素子」ともいう。)は、平面発光を可能とする新しい発光システムとして既に実用化されている技術である。有機EL素子は、電子ディスプレイはもとより、最近では照明機器にも適用され、その発展が期待されている。   An organic EL element (also referred to as “organic electroluminescence element”) using an organic material electroluminescence (hereinafter abbreviated as “EL”) has already been put into practical use as a new light emitting system that enables planar light emission. Technology. Organic EL elements are not only applied to electronic displays but also recently applied to lighting equipment, and their development is expected.

有機ELの発光方式としては、三重項励起状態から基底状態に戻る際に光を発する「リン光発光」と、一重項励起状態から基底状態に戻る際に光を発する「蛍光発光」の二通りがある。
有機EL素子に電界をかけると、陽極と陰極からそれぞれ正孔と電子が注入され、発光層において再結合し励起子を生じる。このとき一重項励起子と三重項励起子とが25%:75%の割合で生成し、さらには一重項励起子も項間交差により三重項励起子に変換できるため、三重項励起子を利用するリン光発光の方が、蛍光発光に比べ、理論的に高い内部量子効率(〜100%)が得られることが知られている。
しかしながら、リン光発光方式において実際に高い量子効率(以下、量子収率ともいう。)を得るためには、中心金属にイリジウムや白金などの希少金属を用いた錯体を用いる必要があり、将来的に希少金属の埋蔵量や金属自体の値段が産業上大きな問題となることが懸念される。
There are two types of organic EL emission methods: “phosphorescence emission” that emits light when returning from the triplet excited state to the ground state and “fluorescence emission” that emits light when returning from the singlet excited state to the ground state. There is.
When an electric field is applied to the organic EL element, holes and electrons are injected from the anode and the cathode, respectively, and recombine in the light emitting layer to generate excitons. At this time, singlet excitons and triplet excitons are generated at a ratio of 25%: 75%. Furthermore, singlet excitons can be converted into triplet excitons by intersystem crossing, so triplet excitons are used. It is known that phosphorescent light emission that yields a theoretically higher internal quantum efficiency (˜100%) than fluorescent light emission.
However, in order to actually obtain high quantum efficiency (hereinafter also referred to as quantum yield) in the phosphorescence emission method, it is necessary to use a complex using a rare metal such as iridium or platinum as a central metal, In addition, there is concern that the reserves of rare metals and the price of the metals themselves will be a major issue in the industry.

一方で、蛍光発光型においても発光効率を向上させるために様々な開発がなされており、近年新しい動きが出てきた。
例えば、特許文献1には、二つの三重項励起子の衝突により一重項励起子が生成する現象(以下、Triplet−Triplet Annihilation:以下、適宜「TTA」と略記する。また、Triplet−Triplet Fusion:「TTF」ともいう。)に着目し、TTAを効率的に起こして蛍光発光の高効率化を図る技術が開示されている。この技術により蛍光発光性化合物(以下、蛍光発光性材料、蛍光材料ともいう。)の電力効率は従来の蛍光発光性化合物の2〜3倍まで向上しているが、TTAにおける理論的な一重項励起子生成効率は40%程度にとどまるため、依然としてリン光発光に比べ高発光効率化の課題を有している。
さらに、近年では、安達らにより、熱活性化型遅延蛍光(「熱励起型遅延蛍光」ともいう:Thermally Activated Delayed Fluorescence:以下、適宜「TADF」と略記する。)機構を利用した蛍光発光性化合物と、有機EL素子への利用の可能性が報告されている(例えば、非特許文献1参照。)。
On the other hand, various developments have been made to improve the light emission efficiency in the fluorescent light emitting type, and a new movement has recently been made.
For example, Patent Document 1 discloses a phenomenon in which singlet excitons are generated by collision of two triplet excitons (hereinafter referred to as “triplet-triplet annihilation”, hereinafter abbreviated as “TTA” as appropriate. Triplet-Triplet Fusion: Focusing on “TTF”), a technique for efficiently raising the fluorescence emission by efficiently causing TTA is disclosed. This technology improves the power efficiency of fluorescent compounds (hereinafter also referred to as fluorescent materials), up to 2-3 times that of conventional fluorescent compounds, but the theoretical singlet in TTA. Since the exciton generation efficiency is limited to about 40%, there is still a problem of higher emission efficiency than phosphorescence emission.
Furthermore, in recent years, Adachi et al. Have developed a fluorescent compound using a thermally activated delayed fluorescence (also referred to as “thermally activated delayed fluorescence”: hereinafter, abbreviated as “TADF” as appropriate) mechanism. And the possibility of use for organic EL elements has been reported (for example, see Non-Patent Document 1).

TADF機構は、図1に示すように、通常の蛍光発光性化合物に比べ、一重項励起エネルギー準位と三重項励起エネルギー準位の差(ΔEst)が小さい化合物(図1では、ΔEst(TADF)がΔEst(F)よりも小さい)を用いた場合に、三重項励起子から一重項励起子への逆項間交差が生じる現象を利用した発光機構である。リン光発光を起こさない蛍光発光のみを起こす化合物は、電界励起により75%の確率で発生する三重項励起子が、三重項励起状態から無輻射失活してしまうため、発光に寄与できない。一方、TADF化合物は、ΔEstが小さいことによって、有機EL素子駆動時の熱エネルギーなどで一重項励起状態に遷移し、その状態から基底状態へ輻射失活(「輻射遷移」又は「放射失活」ともいう。)し蛍光発光を起こすものである。このTADF機構による遅延蛍光を利用すると、蛍光発光においても、理論的には100%の内部量子効率が可能となると考えられている。   As shown in FIG. 1, the TADF mechanism is a compound having a smaller difference (ΔEst) between the singlet excitation energy level and the triplet excitation energy level (ΔEst (TADF) in FIG. 1) as compared with a normal fluorescent compound. Is a light emission mechanism utilizing a phenomenon in which a reverse intersystem crossing from a triplet exciton to a singlet exciton occurs in a case where is smaller than ΔEst (F). A compound that causes only fluorescence emission that does not cause phosphorescence emission cannot contribute to light emission because triplet excitons generated with a probability of 75% by electric field excitation are deactivated without radiation from the triplet excited state. On the other hand, since the TADF compound has a small ΔEst, the TADF compound transitions to a singlet excited state by thermal energy or the like when driving the organic EL element, and radiation deactivation (“radiation transition” or “radiation deactivation”) from the state to the ground state. It also causes fluorescence emission. If delayed fluorescence due to the TADF mechanism is used, it is considered that 100% internal quantum efficiency is theoretically possible even in fluorescence emission.

そこで、発光性化合物として、イリジウムよりも安価に入手することのできる銅を中心金属として用いた遅延蛍光を示す銅錯体の研究に期待が寄せられている(特許文献1〜3及び非特許文献2〜4参照。)。
しかしながら、特許文献1〜3及び非特許文献2〜4に記載されている銅錯体は有機EL素子への適応性の観点から改良の余地があるものと考えられる。
Therefore, as a luminescent compound, there is an expectation for research on a copper complex exhibiting delayed fluorescence using copper, which can be obtained at a lower cost than iridium, as a central metal (Patent Documents 1 to 3 and Non-Patent Document 2). ~ 4).
However, the copper complexes described in Patent Documents 1 to 3 and Non-Patent Documents 2 to 4 are considered to have room for improvement from the viewpoint of adaptability to organic EL elements.

国際公開第2011/063083号International Publication No. 2011/063083 特開2012−25690号公報JP 2012-25690 A 特開2011−213643号公報JP 2011-213643 A

H.Uoyama,et al.,Nature,2012,492,234−238H. Uoyama, et al. , Nature, 2012, 492, 234-238. A.Wada et al.,Chem.Commun., 2012,48,5340−5342A. Wada et al. , Chem. Commun. 2012, 48, 5340-5342 M.Hashimoto,et al.,J.Am.Chem.Soc., 2011,133,10348−10351M.M. Hashimoto, et al. , J .; Am. Chem. Soc. , 2011, 133, 10348-10351 R.Czerwieniec et al.,Inorg.Chem., 2011, 50,8293−8301R. Czerwienec et al. Inorg. Chem. , 2011, 50, 8293-8301

本発明は、上記問題・状況に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、遅延蛍光を示す新規銅錯体及び当該銅錯体を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することである。   This invention is made | formed in view of the said problem and the situation, The solution subject is providing the organic electroluminescent element using the novel copper complex which shows delayed fluorescence, and the said copper complex.

本発明者は、上記課題を解決すべく、上記問題の原因等について検討した結果、銅錯体が、下記一般式(2)で表される構造を有することにより、新規銅錯体が得られることを見いだし本発明に至った。
すなわち、本発明に係る上記課題は、以下の手段により解決される。
As a result of studying the cause of the above-mentioned problem in order to solve the above-mentioned problems, the present inventor has found that a new copper complex can be obtained when the copper complex has a structure represented by the following general formula (2). As a result, the present invention has been achieved.
That is, the said subject which concerns on this invention is solved by the following means.

1.下記一般式(2)で表される構造を有することを特徴とする銅錯体。

Figure 0006264603
(一般式(2)中、Xは、硫黄原子を表す。Lは、アリーレン基を表す。Wは、ハロゲン化アルキル基を表す。Z〜Zは、それぞれ、アルキル基を表し、互いに異なっていてもよい。n1〜n4は、それぞれ0又は1の整数を表す。mは、0〜5の整数を表す。) 1. Copper complex you characterized by having a structure represented by the following general formula (2).
Figure 0006264603
(In the general formula (2), X, .L representing the vulcanization Kihara child is .W which represents an arylene group, .Z 1 to Z 4 representing an alkyl halide groups each represent an alkyl group, the Ttei and may .n1~n4 different from each other, .m each represents an integer of 0 or 1 represents an integer of 0-5.)

.陽極と陰極に挟まれた少なくとも1層の発光層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記発光層に第1項に記載の銅錯体を含有していることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
2 . An organic electroluminescence device having at least one light emitting layer sandwiched between an anode and a cathode,
An organic electroluminescence device comprising the light emitting layer containing the copper complex according to item 1.

本発明の上記手段により、遅延蛍光を示す新規銅錯体及び当該銅錯体を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することができる。   By the above means of the present invention, a novel copper complex exhibiting delayed fluorescence and an organic electroluminescence device using the copper complex can be provided.

本発明の効果の発現機構ないし作用機構については、明確にはなっていないが、以下のように推察している。
一般的に1価の銅錯体は遅延蛍光性を示すが、特に高い発光効率(遅延蛍光性)を示すためには、錯体の電子軌道の構成が重要であることを見いだした。すなわち、HOMO(最高被占分子軌道)を形成する軌道とLUMO(最低空分子軌道)を形成する軌道とが実質的に分離しつつ、比較的近い位置に存在することが重要である。
このような電子構造により一重項のエネルギーと三重項のエネルギー差であるΔEstを低くし、高い遅延蛍光性を示すことができるようになることが知られているが、このような構造として本願の銅錯体が適していることを見いだした。1価の銅錯体では中性の配位子とアニオン性の配位子の3配位構造であり、かつHOMO準位については銅原子とカルコゲン原子の強い相互作用により銅原子近傍に存在することとなる。これにより、HOMO電子雲とLUMO電子雲とが実質的に分離しつつホッピングにより移動できる程度に近い位置に存在できることとなる。その結果、本発明の銅錯体は高い発光効率(遅延蛍光性)を示し、有機EL素子用の発光性化合物として有用な化合物となることを見いだした。
The expression mechanism or action mechanism of the effect of the present invention is not clear, but is presumed as follows.
In general, a monovalent copper complex exhibits delayed fluorescence, but in order to exhibit particularly high luminous efficiency (delayed fluorescence), it has been found that the structure of the electron orbit of the complex is important. That is, it is important that the trajectory forming the HOMO (highest occupied molecular orbital) and the trajectory forming the LUMO (lowest unoccupied molecular orbital) are substantially separated and exist at relatively close positions.
It is known that such an electronic structure can lower ΔEst, which is the energy difference between singlet energy and triplet energy, and can exhibit high delayed fluorescence. We have found that copper complexes are suitable. A monovalent copper complex has a three-coordinate structure of a neutral ligand and an anionic ligand, and the HOMO level is present in the vicinity of the copper atom due to a strong interaction between the copper atom and the chalcogen atom. It becomes. As a result, the HOMO electron cloud and the LUMO electron cloud can be present at positions close to the extent that they can be moved by hopping while being substantially separated. As a result, it has been found that the copper complex of the present invention exhibits high luminous efficiency (delayed fluorescence) and becomes a useful compound as a luminescent compound for an organic EL device.

一般的な蛍光発光性化合物及びTADF化合物のエネルギーダイヤグラムを示した模式図Schematic diagram showing energy diagrams of general fluorescent compounds and TADF compounds 照明装置の概略図Schematic of lighting device 照明装置の模式図Schematic diagram of lighting device 銅錯体Cu−36の結晶構造Crystal structure of copper complex Cu-36 銅錯体Cu−36の発光スペクトルEmission spectrum of copper complex Cu-36 銅錯体Cu−37の発光スペクトルEmission spectrum of copper complex Cu-37 銅錯体Cu−45の発光スペクトルEmission spectrum of copper complex Cu-45

本発明の銅錯体は、前記一般式(2)で表される構造を有することを特徴とする。この特徴は、請求項に係る発明に共通する技術的特徴である。 The copper complex of the present invention has a structure represented by the general formula (2) . This feature is technical feature common to the invention according to each claim.

本発明の実施態様としては、一般式(1)中、Y又はYで表される配位子のいずれかが、中心金属の銅に配位するリン原子を含むことが好ましい。
これは、リンを含む0価(中性)の配位子は銅に対する配位力が強く安定な錯体を形成することができる上、リン原子からは三つの置換基を有することができるため、得られる銅錯体を立体的なジオメトリーとすることができ、有機EL素子の発光層内での発光効率の低下などの原因となる凝集性を低減させることができるためである。
The embodiments of the present invention, one in general formula (1), any of the ligand represented by Y 1 or Y 2 preferably contains a coordinating phosphorus atom in the copper metal centers.
This is because a zero-valent (neutral) ligand containing phosphorus can form a stable complex with strong coordinating power to copper, and can have three substituents from the phosphorus atom. This is because the obtained copper complex can have a three-dimensional geometry, and agglomeration that causes a decrease in light emission efficiency in the light emitting layer of the organic EL element can be reduced.

また、一般式(1)中、Y及びYで表される配位子が、それぞれ中心金属の銅に配位するリン原子を含むことが、好ましい。
これは、比較的励起準位(一重項励起状態のS及び三重項励起状態のT)の高いものから低いものまで(発光色を短波な青から長波の赤まで)種々選択することができ、発光色の選択自由度が高いというメリットがあるためである。
Further, in one general formula (1), ligand represented by Y 1 and Y 2, may each include a coordinating phosphorus atom in the copper metal centers, preferably.
It is possible to select variously from a relatively high excitation level (S 1 in the singlet excited state and T 1 in the triplet excited state) to a low one (emission color from short blue to long red). This is because there is a merit that the degree of freedom in selecting the emission color is high.

また、一般式(1)中、Xで表される原子が、硫黄原子であることが、本発明の効果を一層高めるために好ましい。これは、銅のような第11族元素との結合性が特に硫黄が高いためである。このような効果から、得られる錯体の安定性を高いものとすることができる。 Further, in one general formula (1), atoms represented by X is, it is a sulfur atom is preferable in order to enhance the effect of the present invention further. This is because the sulfur is particularly high in bonding with Group 11 elements such as copper. From such an effect, the stability of the resulting complex can be increased.

また、一般式(1)中、Rで表される置換基が、置換又は無置換の芳香族環基であることが好ましい。これは、一般式(1)において上記−X−Rで表される置換基がおよそHOMO軌道となるため、HOMOの軌道が安定化され、励起状態からの遷移確率、すなわち発光効率を高いものとすることができるためである。 Further, in one general formula (1), the substituent represented by R is preferably a substituted or unsubstituted aromatic ring group. This is because the substituent represented by the above -X-R in the general formula (1) has approximately the HOMO orbital, so that the HOMO orbital is stabilized and the transition probability from the excited state, that is, the luminous efficiency is high. This is because it can be done.

また、一般式(1)で表される構造が、前記一般式(2)で表される構造であることが好ましい。すなわち、一般式(1)で表される構造のうち、Y及びYで表される置換基が連結基Lによって連結された二座配位子であることが好ましい。このような配位子を選択することにより、励起状態での構造の剛直性が増し、励起状態での熱振動による失活を抑えられ、発光効率を高いものとすることができる。また、Y及びYで表される置換基が連結基Lによって連結された二座配位子と、−X−Rで表される置換基との配位位置からHOMOとLUMOが実質的に分離することとなり、ΔEstが低減して遅延蛍光性が得やすくなる。また発光波長についても、青色等の高エネルギーの発光も可能となる。 Another aspect general formula represented by structure (1), it is preferable that the a structure represented by the general formula (2). That is, of the structure represented by a general formula (1), it is preferable substituents represented by Y 1 and Y 2 is a bidentate ligand which is linked by linking group L. By selecting such a ligand, the rigidity of the structure in the excited state is increased, the deactivation due to thermal vibration in the excited state can be suppressed, and the light emission efficiency can be increased. In addition, HOMO and LUMO are substantially determined from the coordination positions of the bidentate ligand in which the substituents represented by Y 1 and Y 2 are linked by the linking group L and the substituent represented by —X—R. Therefore, ΔEst is reduced and delayed fluorescence is easily obtained. In addition, with respect to the emission wavelength, it is also possible to emit high energy light such as blue.

また、前記一般式(2)中、Z〜Zで表される置換基が、それぞれ電子供与基であることが好ましい。これにより、リンを含む配位子のLUMO準位を高いものとすることができ、HOMO軌道とLUMO軌道の分離度を向上させ、遅延蛍光性を向上させることに役立つ。また、青色発光性化合物を得るためには好ましい。電子供与基としては、アルキル基、アミノ基、アルコキシ基、シクロアルキル基及びフェノキシ基等を挙げることができる。 In the general formula (2), each of the substituents represented by Z 1 to Z 4 is preferably an electron donating group. As a result, the LUMO level of the ligand containing phosphorus can be made high, which improves the degree of separation between the HOMO orbital and LUMO orbitals and helps to improve delayed fluorescence. Moreover, it is preferable for obtaining a blue light emitting compound. Examples of the electron donating group include an alkyl group, an amino group, an alkoxy group, a cycloalkyl group, and a phenoxy group.

また、前記一般式(2)中、Z〜Zで表される置換基が、それぞれアルキル基であることが好ましい。これにより、二座配位子の剛直性が向上し、遅延蛍光性の発現を高めることができる。また、塗布により形成する有機EL素子には、溶解性の高い発光性化合物を得ることができる。なお、これらの電子供与性置換基が置換する位置としては、ベンゼン環上のリン原子に対してオルト位及びパラ位が好ましく、最も好ましくはオルト位である。オルト位に置換基を有する化合物が、最も剛直性が高く、高い遅延蛍光性の発現を高めることができる。 In the general formula (2), each of the substituents represented by Z 1 to Z 4 is preferably an alkyl group. Thereby, the rigidity of the bidentate ligand can be improved and the expression of delayed fluorescence can be enhanced. Moreover, a highly soluble luminescent compound can be obtained for the organic EL element formed by coating. In addition, as a position which these electron donating substituents substitute, an ortho position and a para position are preferable with respect to the phosphorus atom on a benzene ring, Most preferably, it is an ortho position. A compound having a substituent at the ortho position has the highest rigidity and can enhance the expression of high delayed fluorescence.

また、前記一般式(2)中、Wで表される置換基が、電子吸引基であることが、本発明の効果を一層高めるために好ましい。これにより、カルコゲンを含むアニオン性配位子が形成するHOMO軌道のエネルギー準位を低くすることができ、HOMO軌道とLUMO軌道の分離度を向上させ、遅延蛍光性を向上させることに役立つ。また、青色発光性化合物を得るためには好ましい。   In the general formula (2), the substituent represented by W is preferably an electron withdrawing group in order to further enhance the effect of the present invention. As a result, the energy level of the HOMO orbital formed by the anionic ligand containing chalcogen can be lowered, and the degree of separation between the HOMO orbital and LUMO orbitals is improved, which is useful for improving delayed fluorescence. Moreover, it is preferable for obtaining a blue light emitting compound.

また、前記一般式(2)中、Wで表される置換基が、含フッ素置換基であることが、本発明の効果を一層高めるために好ましい。また、フッ素置換基は発光性化合物が発光層内で凝集することを防ぐ効果もあり、好ましい。   In the general formula (2), the substituent represented by W is preferably a fluorine-containing substituent in order to further enhance the effects of the present invention. In addition, the fluorine substituent is preferable because it has an effect of preventing the light emitting compound from aggregating in the light emitting layer.

本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、陽極と陰極に挟まれた少なくとも1層の発光層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、前記発光層に銅錯体を含有していることが好ましい。これにより高い発光性を有する有機エレクトロルミネッセンス素子が得られる。   The organic electroluminescent element of the present invention is an organic electroluminescent element having at least one light emitting layer sandwiched between an anode and a cathode, and preferably contains a copper complex in the light emitting layer. As a result, an organic electroluminescence element having high light emission can be obtained.

以下、本発明とその構成要素、及び本発明を実施するための形態・態様について詳細な説明をする。なお、本願において、「〜」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用する。
本論に入る前に、本発明の技術思想と関連する、有機ELの発光方式及び発光性化合物について述べる。
Hereinafter, the present invention, its components, and modes and modes for carrying out the present invention will be described in detail. In addition, in this application, "-" is used in the meaning which includes the numerical value described before and behind that as a lower limit and an upper limit.
Before going into this discussion, an organic EL light emitting system and a light emitting compound related to the technical idea of the present invention will be described.

<有機ELの発光方式>
有機ELの発光方式としては三重項励起状態から基底状態に戻る際に光を発する「リン光発光」と、一重項励起状態から基底状態に戻る際に光を発する「蛍光発光」の二通りがある。
有機ELのような電界で励起する場合には、三重項励起子が75%の確率で、一重項励起子が25%の確率で生成するため、リン光発光の方が蛍光発光に比べ発光効率を高くすることが可能で、低消費電力化を実現するには優れた方式である。
一方、蛍光発光においても、75%の確率で生成し、励起子のエネルギーが無輻射失活により熱になる可能性の高い三重項励起子を、高密度で存在させることによって、二つの三重項励起子から一つの一重項励起子を発生させて発光効率を向上させるTTA(Triplet−Triplet Annihilation、また、Triplet−Triplet Fusion:「TTF」と略記する。)機構を利用した方式が見つかっている。
<Light emitting method of organic EL>
There are two types of organic EL emission methods: “phosphorescence emission” that emits light when returning from the triplet excited state to the ground state, and “fluorescence emission” that emits light when returning from the singlet excited state to the ground state. is there.
When excited by an electric field such as an organic EL, triplet excitons are generated with a probability of 75% and singlet excitons are generated with a probability of 25%. Therefore, phosphorescence is more efficient than fluorescence. This is an excellent method for realizing low power consumption.
On the other hand, in the fluorescence emission, the triplet excitons, which are generated with a probability of 75% and the exciton energy is likely to become heat due to non-radiation deactivation, are present at high density. A system using a TTA (triplet-triplet annealing: also abbreviated as “TTF”) mechanism that generates singlet excitons from excitons to improve luminous efficiency has been found.

さらに、近年では、安達らの発見により一重項励起状態と三重項励起状態のエネルギーギャップを小さくすることで、発光中のジュール熱及び/又は発光素子が置かれる環境温度によりエネルギー準位の低い三重項励起状態から一重項励起状態に逆項間交差がおこり、結果としてほぼ100%に近い蛍光発光を可能とする現象(熱励起型遅延蛍光、又は熱励起型遅延蛍光ともいう:「TADF」)とそれを可能にする蛍光物質が見いだされている(例えば、非特許文献1等参照。)。   Furthermore, in recent years, the discovery of Adachi et al. Has reduced the energy gap between the singlet excited state and the triplet excited state. Reverse intersystem crossing from the singlet excited state to the singlet excited state, and as a result, a phenomenon that enables nearly 100% fluorescence emission (also referred to as thermally excited delayed fluorescence or thermally excited delayed fluorescence: “TADF”) And a fluorescent substance that makes this possible have been found (for example, see Non-Patent Document 1).

<リン光発光性化合物>
前述のとおり、リン光発光は発光効率的には蛍光発光よりも理論的に3倍有利であるが、三重項励起状態から一重項基底状態へのエネルギー失活(=リン光発光)は禁制遷移であり、また同様に一重項励起状態から三重項励起状態への項間交差も禁制遷移であるため、通常その速度定数は小さい。すなわち、遷移が起こりにくいため、励起子寿命はミリ秒から秒オーダーと長くなり、所望の発光を得ることは困難である。
ただし、イリジウムや白金などの重金属を用いた錯体が発光する場合には、中心金属の重原子効果によって、前記の禁制遷移の速度定数が3桁以上増大し、配位子の選択によっては、100%のリン光量子収率を得ることも可能となる。
しかしながら、このような理想的な発光を得るためには、希少金属であるイリジウムやパラジウム、白金などのいわゆる白金属と呼ばれる貴金属を用いる必要があり、大量に使用されることになるとその埋蔵量や金属自体の値段が産業上大きな問題となってくる。
<Phosphorescent compound>
As described above, phosphorescence emission is theoretically 3 times more advantageous than fluorescence emission in terms of light emission efficiency, but energy deactivation (= phosphorescence emission) from triplet excited state to singlet ground state is a forbidden transition. Similarly, since the intersystem crossing from the singlet excited state to the triplet excited state is also a forbidden transition, the rate constant is usually small. That is, since the transition is difficult to occur, the exciton lifetime is increased from millisecond to second order, and it is difficult to obtain desired light emission.
However, when a complex using a heavy metal such as iridium or platinum emits light, the rate constant of the forbidden transition increases by 3 digits or more due to the heavy atom effect of the central metal. % Phosphorescence quantum yield can be obtained.
However, in order to obtain such ideal light emission, it is necessary to use a rare metal called a white metal such as iridium, palladium, or platinum, which is a rare metal. The price of the metal itself is a major industrial issue.

<蛍光発光性化合物>
一般的な蛍光発光化合物は、リン光発光性化合物のような重金属錯体である必要性は特になく、炭素、酸素、窒素、水素などの一般的な元素の組み合わせから構成される、いわゆる有機化合物が適用できる。さらに、リンや硫黄、ケイ素などその他の非金属元素を用いることも可能で、アルミニウムや亜鉛などの典型金属の錯体も活用できるなど、その多様性はほぼ無限と言える。
ただし、従来の蛍光材料では前記のように励起子の25%しか発光に適用できないために、リン光発光のような高効率発光は望めない。
<Fluorescent compound>
A general fluorescent compound is not particularly required to be a heavy metal complex such as a phosphorescent compound, and a so-called organic compound composed of a combination of general elements such as carbon, oxygen, nitrogen, and hydrogen is used. Applicable. Furthermore, it is possible to use other non-metallic elements such as phosphorus, sulfur and silicon, and it is possible to use complexes of typical metals such as aluminum and zinc.
However, since only 25% of excitons can be applied to light emission as described above with conventional fluorescent materials, high efficiency light emission such as phosphorescence emission cannot be expected.

<遅延蛍光発光性化合物>
[励起三重項−三重項消滅(TTA)遅延蛍光発光性化合物]
蛍光発光性化合物の問題点を解決すべく登場したのが遅延蛍光を利用した発光方式である。三重項励起子同士の衝突を起源とするTTA方式は、下記のような一般式で記述できる。すなわち、従来、励起子のエネルギーが、無輻射失活により、熱にしか変換されなかった三重項励起子の一部が、発光に寄与しうる一重項励起子に逆項間交差できるメリットがあり、実際の有機EL素子においても従来の蛍光発光素子の約2倍の外部取り出し量子効率を得ることができている。
一般式: T + T → S + S
(式中、Tは三重項励起子、Sは一重項励起子、Sは基底状態分子を表す。)
しかしながら、上式からもわかるように、二つの三重項励起子から発光に利用できる一重項励起子は一つしか生成しないため、この方式で100%の内部量子効率を得ることは原理上できない。
<Delayed fluorescent compound>
[Excited triplet-triplet annihilation (TTA) delayed fluorescent compound]
In order to solve the problems of fluorescent compounds, a light emission method using delayed fluorescence has appeared. The TTA method that originates from collisions between triplet excitons can be described by the following general formula. That is, there is a merit that a part of triplet excitons, in which the energy of excitons has been converted only to heat due to non-radiation deactivation, can cross back to singlet excitons that can contribute to light emission. Even in an actual organic EL device, it is possible to obtain an external extraction quantum efficiency approximately twice that of a conventional fluorescent light emitting device.
General formula: T * + T * → S * + S
(In the formula, T * represents a triplet exciton, S * represents a singlet exciton, and S represents a ground state molecule.)
However, as can be seen from the above equation, since only one singlet exciton that can be used for light emission is generated from two triplet excitons, it is impossible in principle to obtain 100% internal quantum efficiency.

[熱活性型遅延蛍光(TADF)発光性化合物]
もう一つの高効率蛍光発光であるTADF方式は、TTAの問題点を解決できる方式である。
蛍光発光性化合物は前記のごとく無限に分子設計できる利点を持っている。すなわち、分子設計された化合物の中で、特異的に三重項励起状態と一重項励起状態のエネルギー準位差(以降、ΔEstと記載する。)が極めて近接する化合物が存在する(図1参照)。
このような化合物は、分子内に重原子を持っていないにもかかわらず、ΔEstが小さいために通常では起こりえない三重項励起状態から一重項励起状態への逆項間交差が起こる。さらに、一重項励起状態から基底状態への失活(=蛍光発光)の速度定数が極めて大きいことから、三重項励起子はそれ自体が基底状態に熱的に失活(無輻射失活)するよりも、一重項励起状態経由で蛍光を発しながら基底状態に戻る方が速度論的に有利である。そのため、TADFでは理想的には100%の蛍光発光が可能となる。
[Thermoactive delayed fluorescence (TADF) luminescent compound]
The TADF method, which is another highly efficient fluorescent emission, is a method that can solve the problems of TTA.
As described above, the fluorescent compound has the advantage that the molecule can be designed infinitely. That is, among the molecularly designed compounds, there is a compound in which the energy level difference between the triplet excited state and the singlet excited state (hereinafter referred to as ΔEst) is extremely close (see FIG. 1). .
Although such a compound does not have a heavy atom in the molecule, a reverse intersystem crossing from a triplet excited state to a singlet excited state, which cannot normally occur due to a small ΔEst, occurs. Furthermore, since the rate constant of deactivation from singlet excited state to ground state (= fluorescence emission) is extremely large, triplet excitons themselves are thermally deactivated to ground state (non-radiative deactivation). It is more kinetically advantageous to return to the ground state while emitting fluorescence via the singlet excited state. Therefore, TADF can ideally emit 100% fluorescence.

<ΔEstに関する分子設計思想>
上記ΔEstを小さくするための分子設計について説明する。
ΔEstを小さくするためには、原理上分子内の最高被占軌道(Highest Occupied Molecular Orbital:HOMO)と最低空軌道(Lowest Unoccupied Molecular Orbital:LUMO)の空間的な重なりを小さくすることが最も効果的である。
一般に分子の電子軌道において、HOMOは電子供与性部位に、LUMOは電子吸引性部位に分布することが知られており、分子内に電子供与性と電子吸引性の骨格を導入することによって、HOMOとLUMOが存在する位置を遠ざけることが可能である。
例えば、前述の非特許文献1においては、シアノ基やスルホニル基、トリアジンなどの電子吸引性の骨格と、カルバゾールやジフェニルアミノ基等の電子供与性の骨格とを導入することで、LUMOとHOMOとをそれぞれ局在化させている。
また、化合物の基底状態と三重項励起状態との分子構造変化を小さくすることも効果的である。構造変化を小さくするための方法としては、例えば、化合物を剛直にすることなどが効果的である。ここで述べる剛直とは、例えば、分子内の環と環との結合における自由回転を抑制したり、またπ共役面の大きい縮合環を導入するなど、分子内において自由に動ける部位が少ないことを意味する。特に、発光に関与する部位を剛直にすることによって、励起状態における構造変化を小さくすることが可能である。
<Molecular design concept for ΔEst>
The molecular design for reducing the ΔEst will be described.
In order to reduce ΔEst, in principle, it is most effective to reduce the spatial overlap between the highest occupied orbital (HOMO) and the lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) in the molecule. It is.
In general, it is known that HOMO is distributed in electron donating sites and LUMO is distributed in electron withdrawing sites in the electron orbit of the molecule. By introducing an electron donating and electron withdrawing skeleton into the molecule, HOMO is distributed. It is possible to move away the position where LUMO exists.
For example, in Non-Patent Document 1 described above, by introducing an electron-withdrawing skeleton such as a cyano group, a sulfonyl group, or a triazine and an electron-donating skeleton such as a carbazole or a diphenylamino group, LUMO and HOMO Are localized.
It is also effective to reduce the change in molecular structure between the ground state and triplet excited state of the compound. As a method for reducing the structural change, for example, making the compound rigid is effective. Rigidity described here means that there are few sites that can move freely in the molecule, for example, by suppressing free rotation in the bond between rings in the molecule or by introducing a condensed ring with a large π conjugate plane. means. In particular, it is possible to reduce the structural change in the excited state by making the portion involved in light emission rigid.

<TADF化合物が抱える一般的な問題>
TADF化合物は、その発光機構及び分子構造の面から種々の問題を抱えている。
以下に、一般的にTADF化合物が抱える問題の一部について記載する。
TADF化合物においては、ΔEstを小さくするためにHOMOとLUMOの存在する部位をできるだけ離すことが必要であるが、このため、分子の電子状態はHOMO部位とLUMO部位が分離したドナー/アクセプター型の分子内CT(分子内電荷移動状態)に近い状態となってしまう。
このような分子は、複数存在する場合、一方の分子のドナー部分と他方の分子のアクセプター部分とを近接させると安定化が図られる。そのような安定化状態は2分子間での形成に限らず、3分子間若しくは5分子間であったりと、複数の分子間でも形成が可能である。結果、広い分布を持った種々の安定化状態が存在することになり、吸収スペクトル及び発光スペクトルの形状はブロードとなる。また、2分子を超える多分子集合体を形成しない場合であっても、二つの分子の相互作用する方向や角度などの違いによって様々な存在状態を取り得るため、基本的にはやはり吸収スペクトル及び発光スペクトルの形状はブロードになる。
<General problems with TADF compounds>
TADF compounds have various problems in terms of their light emission mechanism and molecular structure.
The following describes some of the problems generally associated with TADF compounds.
In the TADF compound, it is necessary to separate the HOMO and LUMO sites as much as possible in order to reduce ΔEst. Therefore, the electronic state of the molecule is a donor / acceptor type molecule in which the HOMO and LUMO sites are separated. It becomes a state close to the inner CT (intramolecular charge transfer state).
When there are a plurality of such molecules, stabilization is achieved by bringing the donor part of one molecule and the acceptor part of the other molecule close to each other. Such a stabilized state is not limited to the formation between two molecules, but can also be formed between a plurality of molecules such as three or five molecules. As a result, various stabilized states having a wide distribution exist, and the shapes of the absorption spectrum and the emission spectrum become broad. In addition, even when a multimolecular assembly exceeding two molecules is not formed, various existence states can be taken depending on the direction and angle of interaction between the two molecules. The shape of the emission spectrum becomes broad.

発光スペクトルがブロードになることは二つの大きな問題につながる。
一つは、発光色の色純度が低くなってしまう問題である。照明用途に適用する場合にはそれほど大きな問題にはならないが、電子ディスプレイ用途に用いる場合には色再現域が小さくなり、また、純色の色再現性が低くなることから、実際に商品として適用するのは困難になる。
The broad emission spectrum leads to two major problems.
One problem is that the color purity of the emitted color is lowered. This is not a big problem when applied to lighting applications, but when used for electronic displays, the color gamut is small and the color reproducibility of pure colors is low. It becomes difficult.

もう一つの問題は、発光スペクトルの短波長側の立ち上がり波長(「蛍光ゼロ−ゼロバンド」と呼ぶ。)が短波長化、すなわち高S化(最低励起一重項エネルギーの高エネルギー化)してしまうことである。
当然、蛍光ゼロ−ゼロバンドが短波長化すると、Sよりもエネルギーの低いTに由来するリン光ゼロ−ゼロバンドも短波長化(高T化)してしまう。そのため、ホスト化合物に用いる化合物はドーパントからの逆エネルギー移動を起こさないようにするために、高S化かつ高T化する必要が生じてくる。
これは非常に大きな問題である。基本的に有機化合物からなるホスト化合物は、有機EL素子中で、カチオンラジカル状態、アニオンラジカル状態及び励起状態という、複数の活性かつ不安定な化学種の状態を取るが、それら化学種は分子内のπ共役系を拡大することで比較的安定に存在させることができる。
Another problem is the rising wavelength on the short wavelength side of the emission spectrum ( "fluorescence Zero - Zero Band". Referred to as) of shorter wavelength, that is, high S 1 (higher energy of the lowest excited singlet energy) It is to end.
Naturally, when the fluorescence zero-zero band is shortened, the phosphorescence zero-zero band derived from T 1 having lower energy than S 1 is also shortened (higher T 1 ). Therefore, the compound used in the host compound in order not to cause reverse energy transfer from the dopant, arises the need to 1 reduction and high T 1 of high S.
This is a very big problem. A host compound consisting essentially of an organic compound takes a plurality of active and unstable chemical species such as a cation radical state, an anion radical state, and an excited state in an organic EL device. By expanding the π-conjugated system, it can exist relatively stably.

しかしながら、高S化かつ高T化を達成するには、分子内のπ共役系を縮小するか若しくは断ち切ることが必要となり、安定性と両立させることが困難になって、結果的には発光素子の寿命を短くしてしまうことになる。
また、重金属を含まないTADF化合物においては、三重項励起状態から基底状態に失活する遷移は禁制遷移であるため、三重項励起状態での存在時間(励起子寿命)が数百マイクロ秒からミリ秒オーダーと極めて長い。そのため、仮にホスト化合物のTエネルギーが発光性化合物のそれよりも高いエネルギーレベルであったとしても、その存在時間の長さから発光性化合物の三重項励起状態からホスト化合物へと逆エネルギー移動を起こす確率が増大してしまう。その結果、本来意図するTADF化合物の三重項励起状態から一重項励起状態への逆項間交差が十分に起こらずに、ホスト化合物への好ましくない逆エネルギー移動が主流となって、十分な発光効率が得られないという不具合が生じてしまう。
However, in order to achieve high S 1 and high T 1 , it is necessary to reduce or cut off the π-conjugated system in the molecule, which makes it difficult to achieve both stability and as a result. The life of the light emitting element is shortened.
In addition, in a TADF compound that does not contain a heavy metal, the transition that is deactivated from the triplet excited state to the ground state is a forbidden transition, and therefore the existence time (exciton lifetime) in the triplet excited state is several hundred microseconds to millisecond. It is very long with second order. Therefore, even if the T 1 energy of the host compound is higher than that of the luminescent compound, the reverse energy transfer from the triplet excited state of the luminescent compound to the host compound due to the length of its existence time. The probability of waking up increases. As a result, the reverse reverse energy transfer from the triplet excited state to the singlet excited state of the originally intended TADF compound does not occur sufficiently, and unfavorable reverse energy transfer to the host compound becomes the mainstream, resulting in sufficient luminous efficiency. Inconvenience that cannot be obtained.

上記のような問題を解決するためには、TADF化合物の発光スペクトル形状をシャープ化し、発光極大波長と発光スペクトルの立ち上がり波長の差を小さくすることが必要となる。そのためには、基本的には一重項励起状態及び三重項励起状態の分子構造の変化を小さくすることにより達成することが可能である。具体的には、配位力の強い配位子を用いること、配位子を連結した多座配位子を用いることなどが有効である。
また、ホスト化合物への逆エネルギー移動を抑制するためには、TADF化合物の三重項励起状態の存在時間(励起子寿命)を短くすることが効果的である。それを実現するには、基底状態と三重項励起状態との分子構造変化を小さくすること及び禁制遷移をほどくのに好適な置換基や元素を導入することなどの対策を講じることで、問題点を解決することが可能である。
In order to solve the above problems, it is necessary to sharpen the emission spectrum shape of the TADF compound and reduce the difference between the emission maximum wavelength and the rising wavelength of the emission spectrum. This can be basically achieved by reducing the change in the molecular structure of the singlet excited state and the triplet excited state. Specifically, it is effective to use a ligand having a strong coordinating power, a multidentate ligand in which ligands are linked, and the like.
In order to suppress reverse energy transfer to the host compound, it is effective to shorten the existence time (exciton lifetime) of the triplet excited state of the TADF compound. To achieve this, it is necessary to take measures such as reducing the molecular structure change between the ground state and the triplet excited state and introducing suitable substituents and elements to undo the forbidden transition. Can be solved.

本発明は、上記のように励起状態の構造変化を抑えた銅錯体及び三重項励起状態の存在時間が短い銅錯体も設計思想として含むものである。
以下に、本発明の銅錯体に関する種々の測定方法について記載する。
The present invention includes, as a design concept, a copper complex that suppresses the structural change of the excited state as described above and a copper complex that has a short existence time of the triplet excited state.
Below, the various measuring methods regarding the copper complex of this invention are described.

[電子密度分布]
本発明の銅錯体は、ΔEstを小さくするという観点から、分子内においてHOMOとLUMOが実質的に分離していることが好ましい。これらHOMO及びLUMOの分布状態については、分子軌道計算により得られる構造最適化した際の電子密度分布から求めることができる。
本発明における銅錯体の分子軌道計算による構造最適化及び電子密度分布の算出の計算手法は、汎関数としてB3LYP、基底関数として6−31G(d)を用いた分子軌道計算用ソフトウェアを用いて算出することができ、ソフトウェアに特に限定はなく、いずれを用いても同様に求めることができる。
本発明においては、分子軌道計算用ソフトウェアとして、米国Gaussian社製のGaussian09(Revision C.01,M.J.Frisch,et al,Gaussian,Inc.,2010.)を用いた。
また、「HOMOとLUMOが実質的に分離している」とは、上記分子計算により算出されたHOMO軌道分布及びLUMO軌道分布の中心部位が離れており、より好ましくはHOMO軌道の分布とLUMO軌道の分布がほぼ重なっていないことを意味する。
また、HOMOとLUMOの分離状態については、前述の汎関数としてB3LYP、基底関数として6−31G(d)を用いた構造最適化計算から、さらに時間依存密度汎関数法(Time−Dependent DFT)による励起状態計算を実施してS、Tのエネルギー(それぞれE(S)、E(T))を求めてΔEst=E(S)−E(T)として算出することも可能である。算出されたΔEstが小さいほど、HOMOとLUMOがより分離していることを示す。本発明においては、前述と同様の計算手法を用いて算出されたΔEstが0.5eV以下であることが好ましく、より好ましくは0.2eV以下であり、さらに好ましくは0.1eV以下である。
[Electron density distribution]
In the copper complex of the present invention, it is preferable that HOMO and LUMO are substantially separated in the molecule from the viewpoint of reducing ΔEst. The distribution states of these HOMO and LUMO can be obtained from the electron density distribution when the structure is optimized by molecular orbital calculation.
The calculation method of structure optimization and calculation of electron density distribution by molecular orbital calculation of copper complex in the present invention is calculated using molecular orbital calculation software using B3LYP as functional and 6-31G (d) as basis function. There is no particular limitation on the software, and any of them can be obtained similarly.
In the present invention, Gaussian 09 (Revision C.01, MJ Frisch, et al, Gaussian, Inc., 2010.) manufactured by Gaussian, USA was used as molecular orbital calculation software.
Further, “HOMO and LUMO are substantially separated” means that the HOMO orbital distribution calculated by the above molecular calculation and the central part of the LUMO orbital distribution are separated, more preferably the HOMO orbital distribution and the LUMO orbital. This means that the distributions of do not overlap.
As for the separation state of HOMO and LUMO, from the above-described structure optimization calculation using B3LYP as the functional and 6-31G (d) as the basis function, the time-dependent density functional method (Time-Dependent DFT) is used. It is also possible to calculate the energy of S 1 and T 1 (respectively E (S 1 ) and E (T 1 )) by calculating the excited state and calculate ΔEst = E (S 1 ) −E (T 1 ). It is. As the calculated ΔEst is smaller, HOMO and LUMO are more separated. In the present invention, ΔEst calculated using the same calculation method as described above is preferably 0.5 eV or less, more preferably 0.2 eV or less, and further preferably 0.1 eV or less.

[最低励起一重項エネルギーS
本発明における銅錯体の最低励起一重項エネルギーSについては、本発明においても通常の手法と同様にして算出されるもので定義される。すなわち、測定対象となる化合物を石英基板上に蒸着して試料を作製し、常温(300K)でこの試料の吸収スペクトル(縦軸:吸光度、横軸:波長とする。)を測定する。この吸収スペクトルの長波長側の立ち上がりに対して接線を引き、その接線と横軸との交点の波長値に基づいて、所定の換算式から算出される。
ただし、本発明において使用する銅錯体の、分子自体の凝集性が比較的高い場合においては、薄膜の測定においては凝集による誤差を生じる可能性がある。本発明における銅錯体はストークスシフトが比較的小さいこと、さらに励起状態と基底状態の構造変化が小さいことを考慮し、本発明における最低励起一重項エネルギーSは、室温(25℃)における銅錯体の溶液状態の最大発光波長のピーク値を近似値として用いた。ここで、使用する溶媒は、銅錯体の凝集状態に影響を与えない、すなわち溶媒効果の影響が小さい溶媒、例えばシクロヘキサンやトルエン等の非極性溶媒等を用いることができる。
[Minimum excitation singlet energy S 1 ]
The lowest excited singlet energy S 1 of the copper complex in the present invention is defined in the present invention as calculated in the same manner as a normal method. That is, a sample to be measured is deposited on a quartz substrate to prepare a sample, and the absorption spectrum (vertical axis: absorbance, horizontal axis: wavelength) of this sample is measured at room temperature (300 K). A tangent line is drawn with respect to the rising edge of the absorption spectrum on the long wavelength side, and is calculated from a predetermined conversion formula based on the wavelength value at the intersection of the tangent line and the horizontal axis.
However, in the case where the copper complex used in the present invention has a relatively high aggregation property of the molecule itself, an error due to aggregation may occur in the measurement of the thin film. Considering that the Stokes shift of the copper complex in the present invention is relatively small and that the structural change between the excited state and the ground state is small, the lowest excited singlet energy S 1 in the present invention is a copper complex at room temperature (25 ° C.). The peak value of the maximum emission wavelength in the solution state was used as an approximate value. Here, as the solvent to be used, a solvent that does not affect the aggregation state of the copper complex, that is, a solvent having a small influence of the solvent effect, for example, a nonpolar solvent such as cyclohexane or toluene can be used.

[最低励起三重項エネルギーT
本発明における銅錯体の最低励起三重項エネルギー(T)については、溶液、粉末固体若しくは薄膜のフォトルミネッセンス(PL)特性により算出することができる。例えば、薄膜における算出方法としては、希薄状態の銅錯体の分散物を薄膜にした後に、ストリークカメラを用い、過渡PL特性を測定することで、蛍光成分とリン光成分の分離を行い、そのエネルギー差をΔEstとして最低励起一重項エネルギーから最低励起三重項エネルギーを求めることができる。粉末固体の場合も同様である。なお、本発明の銅錯体の場合は、固体状態においても凝集等に起因する量子収率の低下はほとんどなく高い量子収率で発光可能なため、固体状態でも測定することができる。
測定・評価にあたって、絶対PL量子収率の測定については、絶対PL量子収率測定装置C9920−02(浜松ホトニクス社製)等を用いることができる。発光寿命は、ストリークカメラC4334(浜松ホトニクス社製)を用いて、サンプルをレーザー光で励起させることで測定することができる。
なおS同様に本発明における最低励起三重項エネルギーTは、低温(77K)における銅錯体の溶液状態の最大発光波長のピーク値を近似値として用いることもできる。これは、低温状態では熱による系間交差が起こらず、三重項からの発光、すなわちリン光しか観測されなくなるためである。ここで、使用する溶媒は、銅錯体の凝集状態に影響を与えない、すなわち溶媒効果の影響が小さい溶媒、例えばシクロヘキサンやトルエン等の非極性溶媒等を用いることができる。
[Minimum excitation triplet energy T 1 ]
The lowest excited triplet energy (T 1 ) of the copper complex in the present invention can be calculated from the photoluminescence (PL) characteristics of a solution, a powdered solid, or a thin film. For example, as a calculation method for a thin film, after making a thin copper complex dispersion into a thin film, the transient PL characteristics are measured using a streak camera to separate the fluorescent component and the phosphorescent component, and the energy The lowest excited triplet energy can be obtained from the lowest excited singlet energy with the difference as ΔEst. The same applies to powder solids. In addition, in the case of the copper complex of this invention, since it can light-emit with a high quantum yield almost without the fall of the quantum yield resulting from aggregation etc. in a solid state, it can measure also in a solid state.
In measurement / evaluation, an absolute PL quantum yield measuring device C9920-02 (manufactured by Hamamatsu Photonics) or the like can be used for measuring the absolute PL quantum yield. The light emission lifetime can be measured by exciting a sample with laser light using a streak camera C4334 (manufactured by Hamamatsu Photonics).
As in S 1, the peak value of the maximum emission wavelength in the solution state of the copper complex at low temperature (77K) can be used as an approximate value for the lowest excited triplet energy T 1 in the present invention. This is because the system crossing due to heat does not occur in a low temperature state, and only light emission from the triplet, that is, phosphorescence is observed. Here, as the solvent to be used, a solvent that does not affect the aggregation state of the copper complex, that is, a solvent having a small influence of the solvent effect, for example, a nonpolar solvent such as cyclohexane or toluene can be used.

《有機EL素子の構成層》
本発明の有機EL素子における代表的な素子構成としては、以下の構成を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
(1)陽極/発光層//陰極
(2)陽極/発光層/電子輸送層/陰極
(3)陽極/正孔輸送層/発光層/陰極
(4)陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極
(5)陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極
(6)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極
(7)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/(電子阻止層/)発光層/(正孔阻止層/)電子輸送層/電子注入層/陰極
上記の中で(7)の構成が好ましく用いられるが、これに限定されるものではない。
本発明に係る発光層は、単層又は複数層で構成されており、発光層が複数の場合は各発光層の間に非発光性の中間層を設けてもよい。
<< Constituent layers of organic EL elements >>
As typical element structures in the organic EL element of the present invention, the following structures can be exemplified, but the invention is not limited thereto.
(1) Anode / light emitting layer // cathode (2) Anode / light emitting layer / electron transport layer / cathode (3) Anode / hole transport layer / light emitting layer / cathode (4) Anode / hole transport layer / light emitting layer / Electron transport layer / cathode (5) anode / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer / cathode (6) anode / hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / cathode (7) Anode / hole injection layer / hole transport layer / (electron blocking layer /) light emitting layer / (hole blocking layer /) electron transport layer / electron injection layer / cathode Among the above, the configuration of (7) is Although used preferably, it is not limited to this.
The light emitting layer according to the present invention is composed of a single layer or a plurality of layers, and when there are a plurality of light emitting layers, a non-light emitting intermediate layer may be provided between the light emitting layers.

必要に応じて、発光層と陰極との間に正孔阻止層(正孔障壁層ともいう。)や電子注入層(陰極バッファー層ともいう。)を設けてもよく、また、発光層と陽極との間に電子阻止層(電子障壁層ともいう。)や正孔注入層(陽極バッファー層ともいう。)を設けてもよい。
本発明に用いられる電子輸送層とは、電子を輸送する機能を有する層であり、広い意味で電子注入層、正孔阻止層も電子輸送層に含まれる。また、複数層で構成されていてもよい。
本発明に用いられる正孔輸送層とは、正孔を輸送する機能を有する層であり、広い意味で正孔注入層、電子阻止層も正孔輸送層に含まれる。また、複数層で構成されていてもよい。
上記の代表的な素子構成において、陽極と陰極を除いた層を「有機層」ともいう。
If necessary, a hole blocking layer (also referred to as a hole blocking layer) or an electron injection layer (also referred to as a cathode buffer layer) may be provided between the light emitting layer and the cathode. An electron blocking layer (also referred to as an electron barrier layer) or a hole injection layer (also referred to as an anode buffer layer) may be provided therebetween.
The electron transport layer used in the present invention is a layer having a function of transporting electrons, and in a broad sense, an electron injection layer and a hole blocking layer are also included in the electron transport layer. Moreover, you may be comprised by multiple layers.
The hole transport layer used in the present invention is a layer having a function of transporting holes, and in a broad sense, a hole injection layer and an electron blocking layer are also included in the hole transport layer. Moreover, you may be comprised by multiple layers.
In the above-described typical element configuration, the layer excluding the anode and the cathode is also referred to as “organic layer”.

(タンデム構造)
また、本発明の有機EL素子は、少なくとも1層の発光層を含む発光ユニットを複数積層した、いわゆるタンデム構造の素子であってもよい。
タンデム構造の代表的な素子構成としては、例えば以下の構成を挙げることができる。
陽極/第1発光ユニット/中間層/第2発光ユニット/中間層/第3発光ユニット/陰極
ここで、上記第1発光ユニット、第2発光ユニット及び第3発光ユニットは全て同じであっても、異なっていてもよい。また二つの発光ユニットが同じであり、残る一つが異なっていてもよい。
複数の発光ユニットは直接積層されていても、中間層を介して積層されていてもよく、中間層は、一般的に中間電極、中間導電層、電荷発生層、電子引抜層、接続層、中間絶縁層とも呼ばれ、陽極側の隣接層に電子を、陰極側の隣接層に正孔を供給する機能を持った層であれば、公知の材料構成を用いることができる。
(Tandem structure)
The organic EL element of the present invention may be a so-called tandem element in which a plurality of light emitting units including at least one light emitting layer are stacked.
As typical element configurations of the tandem structure, for example, the following configurations can be given.
Anode / first light emitting unit / intermediate layer / second light emitting unit / intermediate layer / third light emitting unit / cathode Here, the first light emitting unit, the second light emitting unit and the third light emitting unit are all the same, May be different. Two light emitting units may be the same, and the remaining one may be different.
A plurality of light emitting units may be laminated directly or via an intermediate layer, and the intermediate layer is generally an intermediate electrode, an intermediate conductive layer, a charge generation layer, an electron extraction layer, a connection layer, an intermediate layer. A known material structure can be used as long as it is also called an insulating layer and has a function of supplying electrons to the anode-side adjacent layer and holes to the cathode-side adjacent layer.

中間層に用いられる材料としては、例えば、ITO(インジウム・スズ酸化物)、IZO(インジウム・亜鉛酸化物)、ZnO、TiN、ZrN、HfN、TiO、VO、CuI、InN、GaN、CuAlO、CuGaO、SrCu、LaB、RuO、Al等の導電性無機化合物層や、Au/Bi等の2層膜や、SnO/Ag/SnO、ZnO/Ag/ZnO、Bi/Au/Bi、TiO/TiN/TiO、TiO/ZrN/TiO等の多層膜、またC60等のフラーレン類、オリゴチオフェン等の導電性有機物層、金属フタロシアニン類、無金属フタロシアニン類、金属ポルフィリン類、無金属ポルフィリン類等の導電性有機化合物層等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。
発光ユニット内の好ましい構成としては、例えば、上記の代表的な素子構成で挙げた(1)〜(7)の構成から、陽極と陰極を除いたもの等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。
Examples of materials used for the intermediate layer include ITO (indium tin oxide), IZO (indium zinc oxide), ZnO 2 , TiN, ZrN, HfN, TiO x , VO x , CuI, InN, GaN, Conductive inorganic compound layers such as CuAlO 2 , CuGaO 2 , SrCu 2 O 2 , LaB 6 , RuO 2 and Al, two-layer films such as Au / Bi 2 O 3 , SnO 2 / Ag / SnO 2 , ZnO / Multi-layer film such as Ag / ZnO, Bi 2 O 3 / Au / Bi 2 O 3 , TiO 2 / TiN / TiO 2 , TiO 2 / ZrN / TiO 2 , fullerenes such as C 60 , conductivity such as oligothiophene Examples include organic material layers, conductive organic compound layers such as metal phthalocyanines, metal-free phthalocyanines, metal porphyrins, and metal-free porphyrins. The present invention is not limited thereto.
As a preferable configuration in the light emitting unit, for example, a configuration in which the anode and the cathode are excluded from the configurations (1) to (7) described in the above-described typical element configurations, and the like is described. It is not limited.

タンデム型有機EL素子の具体例としては、例えば、米国特許第6337492号、米国特許第7420203号、米国特許第7473923号、米国特許第6872472号、米国特許第6107734号、米国特許第6337492号、国際公開第2005/009087号、特開2006−228712号公報、特開2006−24791号公報、特開2006−49393号公報、特開2006−49394号公報、特開2006−49396号公報、特開2011−96679号公報、特開2005−340187号公報、特許第4711424号、特許第3496681号、特許第3884564号、特許第4213169号、特開2010−192719号公報、特開2009−076929号公報、特開2008−078414号公報、特開2007−059848号公報、特開2003−272860号公報、特開2003−045676号公報、国際公開第2005/094130号等に記載の素子構成や構成材料等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。   Specific examples of the tandem organic EL element include, for example, US Pat. No. 6,337,492, US Pat. No. 7,420,203, US Pat. No. 7,473,923, US Pat. No. 6,872,472, US Pat. No. 6,107,734, US Pat. No. 6,337,492, International JP 2005/009087, JP 2006-228712, JP 2006-24791, JP 2006-49393, JP 2006-49394, JP 2006-49396, JP 2011. No. -96679, JP 2005-340187, JP 47114424, JP 34096681, JP 3884564, JP 431169, JP 2010-192719, JP 2009-076929, JP Open 2008-0784 No. 4, JP 2007-059848 A, JP 2003-272860 A, JP 2003-045676 A, International Publication No. 2005/094130, and the like. The present invention is not limited to these.

以下、本発明の有機EL素子を構成する各層について説明する。   Hereinafter, each layer which comprises the organic EL element of this invention is demonstrated.

《発光層》
本発明に係る発光層は、電極又は隣接層から注入されてくる電子及び正孔が再結合し、励起子を経由して発光する場を提供する層であり、発光する部分は発光層の層内であっても、発光層と隣接層との界面であってもよい。本発明に係る発光層は、本発明で規定する要件を満たしていれば、その構成に特に制限はない。
発光層の層厚の総和は、特に制限はないが、形成する膜の均質性や、発光時に不必要な高電圧を印加するのを防止し、かつ、駆動電流に対する発光色の安定性向上の観点から、2nm〜5μmの範囲に調整することが好ましく、より好ましくは2〜500nmの範囲に調整され、更に好ましくは5〜200nmの範囲に調整される。
また、本発明に係る個々の発光層の層厚としては、2nm〜1μmの範囲に調整することが好ましく、より好ましくは2〜200nmの範囲に調整され、更に好ましくは3〜150nmの範囲に調整される。
本発明に係る発光層には、前述の発光性化合物を発光ドーパント(発光性化合物、ドーパント化合物、単にドーパントともいう。)として含有し、さらに前述のホスト化合物(マトリックス材料、発光ホスト化合物、単にホストともいう。)を含有することが好ましい。
<Light emitting layer>
The light emitting layer according to the present invention is a layer that provides a field in which electrons and holes injected from an electrode or an adjacent layer are recombined to emit light via excitons, and the light emitting portion is a layer of the light emitting layer. Even within, it may be the interface between the light emitting layer and the adjacent layer. The structure of the light emitting layer according to the present invention is not particularly limited as long as it satisfies the requirements defined in the present invention.
The total thickness of the light emitting layer is not particularly limited, but it prevents the uniformity of the film to be formed, the application of unnecessary high voltage during light emission, and the improvement of the stability of the emission color against the drive current. From a viewpoint, it is preferable to adjust to the range of 2 nm-5 micrometers, More preferably, it adjusts to the range of 2-500 nm, More preferably, it adjusts to the range of 5-200 nm.
The layer thickness of each light emitting layer according to the present invention is preferably adjusted to a range of 2 nm to 1 μm, more preferably adjusted to a range of 2 to 200 nm, and further preferably adjusted to a range of 3 to 150 nm. Is done.
The light-emitting layer according to the present invention contains the above-described light-emitting compound as a light-emitting dopant (light-emitting compound, dopant compound, also simply referred to as a dopant), and further includes the above-described host compound (matrix material, light-emitting host compound, simply host). It is also preferable to contain.

(1)発光ドーパント
発光ドーパントとしては、蛍光発光性ドーパント(蛍光発光性化合物、蛍光ドーパント、蛍光性化合物ともいう。)と、リン光発光性ドーパント(リン光発光性化合物、リン光ドーパント、リン光性化合物ともいう。)が好ましく用いられる。本発明においては、少なくとも1層の発光層が銅錯体を含有する。
発光層中の発光ドーパントの濃度については、使用される特定のドーパント及びデバイスの必要条件に基づいて、任意に決定することができ、発光層の層厚方向に対し、均一な濃度で含有されていてもよく、また任意の濃度分布を有していてもよい。
また、本発明に用いられる発光ドーパントは、複数種を併用して用いてもよく、構造の異なるドーパント同士の組み合わせや、蛍光発光性ドーパントとリン光発光性ドーパントとを組み合わせて用いてもよい。これにより、任意の発光色を得ることができる。
(1) Luminescent dopant As the luminescent dopant, a fluorescent luminescent dopant (also referred to as a fluorescent luminescent compound, a fluorescent dopant, or a fluorescent compound) and a phosphorescent dopant (phosphorescent compound, phosphorescent dopant, phosphorescence). It is also referred to as a functional compound). In the present invention, at least one light emitting layer contains a copper complex.
The concentration of the luminescent dopant in the luminescent layer can be arbitrarily determined based on the specific dopant used and the requirements of the device, and is contained at a uniform concentration in the thickness direction of the luminescent layer. It may also have an arbitrary concentration distribution.
Moreover, the light emission dopant used for this invention may be used in combination of multiple types, and may combine and use the combination of the dopants from which a structure differs, and the fluorescence emission dopant and a phosphorescence emission dopant. Thereby, arbitrary luminescent colors can be obtained.

本発明の有機EL素子や本発明の銅錯体の発光する色は、「新編色彩科学ハンドブック」(日本色彩学会編、東京大学出版会、1985)の108頁の図3.16において、分光放射輝度計CS−1000(コニカミノルタ(株)製)で測定した結果をCIE色度座標に当てはめたときの色で決定される。
本発明においては、1層又は複数層の発光層が、発光色の異なる複数の発光ドーパントを含有し、白色発光を示すことも好ましい。
白色を示す発光ドーパントの組み合わせについては特に限定はないが、例えば青と橙や、青と緑と赤の組み合わせ等が挙げられる。この2種及び3種の発光ドーパントの組合せについては、全て遅延蛍光性の発光ドーパントでもよいし、上述のようにリン光発光性ドーパントと組み合わせてもよい。
本発明の有機EL素子における白色とは、2度視野角正面輝度を前述の方法により測定した際に、1000cd/mでのCIE1931表色系における色度がx=0.39±0.09、y=0.38±0.08の領域内にあることが好ましい。
The light emission color of the organic EL device of the present invention and the copper complex of the present invention is shown in FIG. 3.16 on page 108 of “New Color Science Handbook” (edited by the Japan Society for Color Science, University of Tokyo Press, 1985). It is determined by the color when the result measured with a total of CS-1000 (manufactured by Konica Minolta Co., Ltd.) is applied to the CIE chromaticity coordinates.
In the present invention, it is also preferable that the light emitting layer of one layer or a plurality of layers contains a plurality of light emitting dopants having different emission colors and emits white light.
There are no particular limitations on the combination of the light-emitting dopants that exhibit white, and examples include blue and orange, and a combination of blue, green, and red. About the combination of these 2 types and 3 types of light emission dopant, all may be a delayed fluorescence light emission dopant, and may be combined with a phosphorescence emission dopant as mentioned above.
The white color in the organic EL device of the present invention means that the chromaticity in the CIE 1931 color system at 1000 cd / m 2 is x = 0.39 ± 0.09 when the 2 ° viewing angle front luminance is measured by the method described above. Y = 0.38 ± 0.08.

(1.1)蛍光発光性ドーパント
本発明に用いられる蛍光発光性ドーパントについて説明する。
本発明に用いられる蛍光発光性ドーパントとしては、銅錯体であることを特徴とする。銅錯体は、蛍光発光を示すことが好ましく、遅延蛍光を示すことがより好ましい。
具体的には、銅錯体は、下記の一般式(1)で表される構造を有することを特徴とする。
(1.1) Fluorescent luminescent dopant The fluorescent luminescent dopant used for this invention is demonstrated.
The fluorescent light-emitting dopant used in the present invention is a copper complex. The copper complex preferably exhibits fluorescence, and more preferably exhibits delayed fluorescence.
Specifically, the copper complex has a structure represented by the following general formula (1).

Figure 0006264603
Figure 0006264603

一般式(1)中、Xは、酸素原子、硫黄原子、セレン原子及びテルル原子から選ばれる原子を表す。Y及びYは、それぞれ中心金属の銅と配位結合を形成する配位原子を含む配位子を表し、それぞれ環を形成してもよく、連結基を介して結合してもよい。Y及びYで表される配位子は、それぞれリン原子、窒素原子、硫黄原子及び酸素原子から選ばれる原子を配位原子として含む。Rは、置換基を表す。 In general formula (1), X represents an atom selected from an oxygen atom, a sulfur atom, a selenium atom, and a tellurium atom. Y 1 and Y 2 each represent a ligand containing a coordination atom that forms a coordination bond with copper as a central metal, and each may form a ring or may be bonded via a linking group. The ligands represented by Y 1 and Y 2 each contain an atom selected from a phosphorus atom, a nitrogen atom, a sulfur atom, and an oxygen atom as a coordination atom. R represents a substituent.

Rで表される置換基は、例えば、置換又は無置換の芳香族環基、複素芳香族環基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、シリル基、ボリル基及びシアノ基等を挙げることができる。また、これらの置換基にさらに置換基を有してもよい。
Rで表される置換基は、芳香族環基が特に好ましい。これらの置換基をさらに置換してよい基としては、後述するR101〜R104で各々表される置換基と同様の置換基が挙げられる。
Examples of the substituent represented by R include a substituted or unsubstituted aromatic ring group, heteroaromatic ring group, alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, cycloalkyl group, silyl group, boryl group, and cyano group. Can be mentioned. Moreover, you may have a substituent further in these substituents.
The substituent represented by R is particularly preferably an aromatic ring group. Examples of the group that may further substitute these substituents include the same substituents as the substituents represented by R 101 to R 104 described later.

また、前記一般式(1)中、Y又はYで表される配位子のいずれかが、中心金属の銅に配位するリン原子を含むことが好ましい。
さらには、Y及びYで表される配位子が、それぞれ中心金属の銅に配位するリン原子を含むことが好ましい。
In the general formula (1), any of the ligands represented by Y 1 or Y 2 preferably contains a phosphorus atom coordinated to copper as a central metal.
Furthermore, it is preferable that the ligands represented by Y 1 and Y 2 each contain a phosphorus atom that coordinates to copper as a central metal.

また、前記一般式(1)中、Xで表される原子が、硫黄原子であることが好ましい。   In the general formula (1), the atom represented by X is preferably a sulfur atom.

また、本発明の銅錯体は、前記一般式(1)で表される構造が、下記一般式(2)で表される構造であることが好ましい。   In the copper complex of the present invention, the structure represented by the general formula (1) is preferably a structure represented by the following general formula (2).

Figure 0006264603
Figure 0006264603

一般式(2)中、Xは、酸素原子、硫黄原子、セレン原子及びテルル原子から選ばれる原子を表す。Lは、置換又は無置換の二価の連結基を表す。Wは、置換基を表す。Z〜Zは、それぞれ置換基を表し、互いに異なる置換基であってもよい。n1〜n4は、それぞれ0又は1の整数を表す。mは、0〜5の整数を表す。 In general formula (2), X represents an atom selected from an oxygen atom, a sulfur atom, a selenium atom, and a tellurium atom. L represents a substituted or unsubstituted divalent linking group. W represents a substituent. Z 1 to Z 4 each represent a substituent, and may be different from each other. n1 to n4 each represents an integer of 0 or 1. m represents an integer of 0 to 5.

Lで表される二価の連結基は、例えば、アルキレン基、アルケニレン基、シクロアルキレン基、アリーレン基及びヘテロアリーレン基等を挙げることができる。
また、Wで表される置換基としては、例えば、芳香族環基、複素芳香族環基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、シリル基、ボリル基、シアノ基、ニトロ基、カルボニル基、スルホニル基、ハロゲン、ハロゲン化アルキル基、アミノ基、アルコキシ基及びスルファニル基等を挙げることができる。Wで表される置換基は、電子吸引基(ボリル基、シアノ基、ニトロ基、カルボニル基、スルホニル基、ハロゲン、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アリール基)であることが好ましく、含フッ素置換基(ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アリール基)であることがより好ましい。
〜Zで表される置換基は、例えば、芳香族環基、複素芳香族環基、アルケニル基、アルキニル基、シリル基、ボリル基、シアノ基、ニトロ基、カルボニル基、スルホニル基、ハロゲン、ハロゲン化アルキル基、スルファニル基、アルキル基、アミノ基、アルコキシ基及びシクロアルキル基等を挙げることができる。炭素数は、1〜20の範囲内であることが好ましい。
これらの置換基は、さらに置換基を有してもよい。
Examples of the divalent linking group represented by L include an alkylene group, an alkenylene group, a cycloalkylene group, an arylene group, and a heteroarylene group.
Examples of the substituent represented by W include an aromatic ring group, a heteroaromatic ring group, an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, a cycloalkyl group, a silyl group, a boryl group, a cyano group, a nitro group, Examples thereof include a carbonyl group, a sulfonyl group, a halogen, a halogenated alkyl group, an amino group, an alkoxy group, and a sulfanyl group. The substituent represented by W is preferably an electron-withdrawing group (boryl group, cyano group, nitro group, carbonyl group, sulfonyl group, halogen, halogenated alkyl group, halogenated aryl group). (Halogenated alkyl group, halogenated aryl group) is more preferable.
Examples of the substituent represented by Z 1 to Z 4 include an aromatic ring group, a heteroaromatic ring group, an alkenyl group, an alkynyl group, a silyl group, a boryl group, a cyano group, a nitro group, a carbonyl group, a sulfonyl group, Examples include halogen, halogenated alkyl group, sulfanyl group, alkyl group, amino group, alkoxy group, and cycloalkyl group. The carbon number is preferably in the range of 1-20.
These substituents may further have a substituent.

〜Zで表される置換基は、互いに同じ置換基であっても、異なる置換基であってもよい。また、Z〜Zで表される置換基は、電子供与基(アルキル基、アミノ基、アルコキシ基、シクロアルキル基及びフェノキシ基)であることが好ましく、アルキル基、例えば、メチル基、イソプロピル基であることがより好ましい。
本発明に用いられる好ましい発光性化合物は、昇華精製が可能な程度の分子量をもった低分子化合物であっても、繰り返し単位を有するポリマーであってもよい。
低分子化合物の場合、昇華精製が可能であるため精製が容易で、高純度の材料を得やすいという利点がある。分子量としては、昇華精製が可能な程度であれば特に制限はないが、好ましい分子量としては3000以下、より好ましくは2000以下である。
The substituents represented by Z 1 to Z 4 may be the same substituents or different substituents. The substituent represented by Z 1 to Z 4 is preferably an electron donating group (an alkyl group, an amino group, an alkoxy group, a cycloalkyl group, and a phenoxy group), and an alkyl group such as a methyl group or isopropyl group. More preferably, it is a group.
A preferable light-emitting compound used in the present invention may be a low-molecular compound having a molecular weight sufficient for sublimation purification or a polymer having a repeating unit.
In the case of a low molecular weight compound, sublimation purification is possible, so that there is an advantage that purification is easy and a high-purity material is easily obtained. The molecular weight is not particularly limited as long as sublimation purification is possible, but the preferred molecular weight is 3000 or less, more preferably 2000 or less.

以下に、本発明の銅錯体の具体例を示すが、これに限定するものではない。
本発明の銅錯体は、3配位構造であり、例示化合物の配位子として用いることができるイオン価数が−1価の単座配位子−X−R(M−1〜M−46)と、YとYが結合価数(連結基として結合できる結合数(手の数))が二価の連結基Lを介して結合するイオン価数が0価の二座配位子−Y−L−Y−(N−1〜N−50)との組み合わせ及びイオン価数が−1価の単座配位子一つと、それぞれがY及びYに対応するイオン価数が0価の単座配位子−Y及び−Y(P−1〜P−12)二つとの組み合わせからなる銅錯体を示す。すなわち、イオン価数が−1価の単座配位子とイオン価数が0価の二座配位子との組み合わせとして本発明の銅錯体の例示化合物を表1に示す。また、イオン価数が−1価の単座配位子とイオン価数が0価の単座配位子二つとの組み合わせとして本発明の銅錯体の例示化合物を表2に示す。
なお、単座配位子M−1〜M−46及びP−1〜P−12の*は、配位位置を示す。また、二座配位子N−1〜N−50に含まれるリン原子、窒素原子、硫黄原子及び酸素原子から選ばれる二つの原子が配位原子となる。
Although the specific example of the copper complex of this invention is shown below, it is not limited to this.
The copper complex of the present invention has a tricoordinate structure, and a monodentate ligand -XR (M-1 to M-46) having an ionic valence of −1 which can be used as a ligand of the exemplary compound. Y 1 and Y 2 are bidentate ligands whose valence (the number of bonds (number of hands) that can be bonded as a linking group) is bonded through the divalent linking group L is zero. A combination with Y 1 -L—Y 2 — (N−1 to N-50) and one monodentate ligand with an ionic valence of −1, and ionic valences corresponding to Y 1 and Y 2 respectively. 0 valent monodentate ligands -Y 1 and -Y 2 (P-1~P-12 ) shows a copper complex which consist of a combination of the two. That is, Table 1 shows exemplary compounds of the copper complex of the present invention as a combination of a monodentate ligand having an ionic valence of −1 and a bidentate ligand having an valence of 0. Table 2 shows exemplary compounds of the copper complex of the present invention as a combination of a monodentate ligand having an ionic valence of −1 and two monodentate ligands having an valence of 0.
In addition, * of monodentate ligand M-1 to M-46 and P-1 to P-12 represents a coordination position. Two atoms selected from a phosphorus atom, a nitrogen atom, a sulfur atom, and an oxygen atom contained in the bidentate ligands N-1 to N-50 are coordination atoms.

Figure 0006264603
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(1.2)リン光発光性ドーパント
本発明に用いられるリン光発光性ドーパントについて説明する。
後述するように、例えば本発明の発光素子を照明装置などの白色発光装置として用いる場合、複数色の発光を示す化合物を発光層に含む必要がある。この場合、本発明の銅錯体を少なくとも1種含み、さらに本発明以外の化合物を含んでいてもよい。本発明以外の発光材料で白色発光装置に有用な材料としては、リン光発光性ドーパントを挙げることができる。リン光発光性ドーパントは、励起三重項からの発光が観測される化合物であり、具体的には、室温(25℃)にてリン光発光する化合物であり、リン光量子収率が、25℃において0.01以上の化合物であると定義されるが、好ましいリン光量子収率は0.1以上である。
上記リン光量子収率は、第4版実験化学講座7の分光IIの398頁(1992年版、丸善)に記載の方法により測定できる。溶液中でのリン光量子収率は種々の溶媒を用いて測定できるが、本発明に用いられるリン光ドーパントは、任意の溶媒のいずれかにおいて上記リン光量子収率(0.01以上)が達成されればよい。
リン光ドーパントは、有機EL素子の発光層に使用される公知のものの中から適宜選択して用いることができる。本発明に使用できる公知のリン光ドーパントの具体例としては、以下の文献に記載されている化合物等が挙げられる。
Nature 395,151 (1998)、Appl. Phys. Lett. 78, 1622 (2001)、Adv. Mater. 19, 739 (2007)、Chem. Mater. 17, 3532 (2005)、Adv. Mater. 17, 1059 (2005)、国際公開第2009/100991号、国際公開第2008/101842号、国際公開第2003/040257号、米国特許出願公開第2006/835469号明細書、米国特許出願公開第2006/0202194号明細書、米国特許出願公開第2007/0087321号明細書、米国特許出願公開第2005/0244673号明細書、Inorg. Chem. 40, 1704 (2001)、Chem. Mater. 16, 2480 (2004)、Adv. Mater. 16, 2003 (2004)、Angew. Chem. lnt. Ed. 2006, 45, 7800、Appl. Phys. Lett. 86, 153505 (2005)、Chem. Lett. 34, 592 (2005)、Chem. Commun. 2906 (2005)、Inorg. Chem. 42, 1248 (2003)、国際公開第2009/050290号、国際公開第2002/015645号、国際公開第2009/000673号、米国特許出願公開第2002/0034656号明細書、米国特許第7332232号、米国特許出願公開第2009/0108737号明細書、米国特許出願公開第2009/0039776号明細書、米国特許第6921915号、米国特許第6687266号、米国特許出願公開第2007/0190359号明細書、米国特許出願公開第2006/0008670号明細書、米国特許出願公開第2009/0165846号明細書、米国特許出願公開第2008/0015355号明細書、米国特許第7250226号、米国特許第7396598号、米国特許出願公開第2006/0263635号明細書、米国特許出願公開第2003/0138657号明細書、米国特許出願公開第2003/0152802号明細書、米国特許第7090928号、Angew. Chem. lnt. Ed. 47, 1 (2008)、Chem. Mater. 18, 5119 (2006)、Inorg. Chem. 46, 4308 (2007)、Organometallics 23, 3745 (2004)、Appl. Phys. Lett. 74, 1361 (1999)、国際公開第2002/002714号、国際公開第2006/009024号、国際公開第2006/056418号、国際公開第2005/019373号、国際公開第2005/123873号、国際公開第2005/123873号、国際公開第2007/004380号、国際公開第2006/082742号、米国特許出願公開第2006/0251923号明細書、米国特許出願公開第2005/0260441号明細書、米国特許第7393599号、米国特許第7534505号、米国特許第7445855号、米国特許出願公開第2007/0190359号明細書、米国特許出願公開第2008/0297033号明細書、米国特許第7338722号、米国特許出願公開第2002/0134984号明細書、米国特許第7279704号、米国特許出願公開第2006/098120号明細書、米国特許出願公開第2006/103874号明細書、国際公開第2005/076380号、国際公開第2010/032663号、国際公開第2008140115号、国際公開第2007/052431号、国際公開第2011/134013号、国際公開第2011/157339号、国際公開第2010/086089号、国際公開第2009/113646号、国際公開第2012/020327号、国際公開第2011/051404号、国際公開第2011/004639号、国際公開第2011/073149号、米国特許出願公開第2012/228583号明細書、米国特許出願公開第2012/212126号明細書、特開2012−069737号公報、特願2011−181303号公報、特開2009−114086号公報、特開2003−81988号公報、特開2002−302671号公報、特開2002−363552号公報等である。
中でも、好ましいリン光ドーパントとしてはIrを中心金属に有する有機金属錯体が挙げられる。さらに好ましくは、金属−炭素結合、金属−窒素結合、金属−酸素結合、金属−硫黄結合の少なくとも一つの配位様式を含む錯体が好ましい。
(1.2) Phosphorescent dopant The phosphorescent dopant used in the present invention will be described.
As will be described later, for example, when the light-emitting element of the present invention is used as a white light-emitting device such as a lighting device, a compound that emits light of a plurality of colors needs to be included in the light-emitting layer. In this case, at least one copper complex of the present invention may be included, and a compound other than the present invention may be further included. Examples of materials useful for white light emitting devices other than the present invention include phosphorescent dopants. The phosphorescent dopant is a compound in which light emission from an excited triplet is observed. Specifically, the phosphorescent dopant is a compound that emits phosphorescence at room temperature (25 ° C.), and the phosphorescence quantum yield is 25 ° C. Although defined as 0.01 or more compounds, the preferred phosphorescence quantum yield is 0.1 or more.
The phosphorescence quantum yield can be measured by the method described in Spectroscopic II, page 398 (1992 edition, Maruzen) of Experimental Chemistry Course 4 of the 4th edition. Although the phosphorescence quantum yield in a solution can be measured using various solvents, the phosphorescence dopant used in the present invention achieves the phosphorescence quantum yield (0.01 or more) in any solvent. Just do it.
The phosphorescent dopant can be appropriately selected from known materials used for the light emitting layer of the organic EL device. Specific examples of known phosphorescent dopants that can be used in the present invention include compounds described in the following documents.
Nature 395, 151 (1998), Appl. Phys. Lett. 78, 1622 (2001), Adv. Mater. 19, 739 (2007), Chem. Mater. 17, 3532 (2005), Adv. Mater. 17, 1059 (2005), International Publication No. 2009/100991, International Publication No. 2008/101842, International Publication No. 2003/040257, US Patent Application Publication No. 2006/835469, US Patent Application Publication No. 2006 /. No. 0202194, U.S. Patent Application Publication No. 2007/0087321, U.S. Patent Application Publication No. 2005/0244673, Inorg. Chem. 40, 1704 (2001), Chem. Mater. 16, 2480 (2004), Adv. Mater. 16, 2003 (2004), Angew. Chem. lnt. Ed. 2006, 45, 7800, Appl. Phys. Lett. 86, 153505 (2005), Chem. Lett. 34, 592 (2005), Chem. Commun. 2906 (2005), Inorg. Chem. 42, 1248 (2003), International Publication No. 2009/050290, International Publication No. 2002/015645, International Publication No. 2009/000673, US Patent Application Publication No. 2002/0034656, US Pat. No. 7,332,232, US Patent Application Publication No. 2009/0108737, United States Patent Application Publication No. 2009/0039776, United States Patent No. 6921915, United States Patent No. 6,687,266, United States Patent Application Publication No. 2007/0190359, United States Patent Application Publication No. 2006/0008670, United States Patent Application Publication No. 2009/0165846, United States Patent Application Publication No. 2008/0015355, United States Patent No. 7250226, United States Patent No. 7396598, United States Patent Application Publication No. 200 / 0263635 Pat, U.S. Patent Application Publication No. 2003/0138657, U.S. Patent Application Publication No. 2003/0152802, U.S. Patent No. 7090928, Angew. Chem. lnt. Ed. 47, 1 (2008), Chem. Mater. 18, 5119 (2006), Inorg. Chem. 46, 4308 (2007), Organometallics 23, 3745 (2004), Appl. Phys. Lett. 74, 1361 (1999), International Publication No. 2002/002714, International Publication No. 2006/009024, International Publication No. 2006/056418, International Publication No. 2005/019373, International Publication No. 2005/123873, International Publication No. 2005/123873, International Publication No. 2007/004380, International Publication No. 2006/082742, US Patent Application Publication No. 2006/0251923, US Patent Application Publication No. 2005/0260441, US Pat. No. 7,393,599. , US Pat. No. 7,534,505, US Pat. No. 7,445,855, US Patent Application Publication No. 2007/0190359, US Patent Application Publication No. 2008/0297033, US Pat. No. 7,338,722, US Patent Application Publication No. 2002 / No. 134984, U.S. Pat. No. 7,279,704, U.S. Patent Application Publication No. 2006/098120, U.S. Patent Application Publication No. 2006/103874, International Publication No. 2005/076380, International Publication No. 2010/032663 International Publication No. 2008140115, International Publication No. 2007/052431, International Publication No. 2011/134013, International Publication No. 2011/157339, International Publication No. 2010/086089, International Publication No. 2009/113646, International Publication No. 2012/020327, International Publication No. 2011/051404, International Publication No. 2011/004639, International Publication No. 2011/073149, US Patent Application Publication No. 2012/228583, US Patent Application Publication No. 2012/21211. No. 26, JP 2012-069737 A, Japanese Patent Application No. 2011-181303, JP 2009-114086, JP 2003-81988, JP 2002-302671, JP 2002-363552. No. gazette.
Among these, a preferable phosphorescent dopant includes an organometallic complex having Ir as a central metal. More preferably, a complex containing at least one coordination mode of a metal-carbon bond, a metal-nitrogen bond, a metal-oxygen bond, or a metal-sulfur bond is preferable.

(2)ホスト化合物
本発明に用いられるホスト化合物は、発光層において主に電荷の注入及び輸送を担う化合物であり、有機EL素子においてそれ自体の発光は実質的に観測されない。
ホスト化合物は、発光層に含有される化合物の内で、その層中での質量比が20%以上であることが好ましい。
ホスト化合物は、単独で用いてもよく、又は複数種併用して用いてもよい。ホスト化合物を複数種用いることで、電荷の移動を調整することが可能であり、有機EL素子を高効率化することができる。
以下に、本発明において好ましく用いられるホスト化合物について述べる。
(2) Host compound The host compound used in the present invention is a compound mainly responsible for charge injection and transport in the light emitting layer, and its own light emission is not substantially observed in the organic EL device.
The host compound preferably has a mass ratio in the layer of 20% or more among the compounds contained in the light emitting layer.
A host compound may be used independently or may be used in combination of multiple types. By using a plurality of types of host compounds, it is possible to adjust the movement of charges, and the organic EL element can be made highly efficient.
The host compound that is preferably used in the present invention will be described below.

本発明における銅錯体とともに用いられるホスト化合物としては特に制限はないが、逆エネルギー移動の観点から、本発明の銅錯体の励起一重項エネルギーより大きな励起エネルギーを持つものが好ましく、さらに本発明の銅錯体の励起三重項エネルギーより大きな励起三重項エネルギーをもつものがより好ましい。
ホスト化合物は、発光層内においてキャリアの輸送及び励起子の生成を担う。そのため、カチオンラジカル状態、アニオンラジカル状態、及び励起状態の全ての活性種の状態において安定に存在でき、分解や付加反応などの化学変化を起こさないこと、さらに、層中において通電経時でホスト分子がオングストロームレベルで移動しないことが好ましい。
Although there is no restriction | limiting in particular as a host compound used with the copper complex in this invention, From the viewpoint of reverse energy transfer, what has excitation energy larger than the excitation singlet energy of the copper complex of this invention is preferable, and also the copper of this invention Those having an excited triplet energy greater than the excited triplet energy of the complex are more preferred.
The host compound is responsible for carrier transport and exciton generation in the light emitting layer. Therefore, it can exist stably in all active species states such as cation radical state, anion radical state, and excited state, and does not cause chemical changes such as decomposition and addition reaction. It is preferable not to move at the angstrom level.

また、特に併用する発光ドーパントがTADF発光を示す場合には、TADF材料の三重項励起状態の存在時間が長いことから、ホスト化合物自体のTエネルギーが高いこと、さらにホスト化合物同士が会合した状態で低T状態を作らないこと、TADF材料とホスト化合物とがエキサイプレックスを形成しないこと、ホスト化合物が電界によりエレクトロマーを形成しないことなど、ホスト化合物が低T化しないような分子構造の適切な設計が必要となる。
このような要件を満たすためには、ホスト化合物自体が電子のホッピング移動性が高いこと、かつ、正孔のホッピング移動が高いこと、三重項励起状態となったときの構造変化が小さいことが必要である。このような要件を満たすホスト化合物の代表格としてカルバゾール骨格、アザカルバゾール骨格、ジベンゾフラン骨格、ジベンゾチオフェン骨格又はアザジベンゾフラン骨格などの、高Tエネルギーを有し、かつ14π電子系の拡張π共役骨格を部分構造として有するものが好ましく挙げられる。特に、発光層が、カルバゾール誘導体を含有することにより、発光層内における適度なキャリアホッピングや発光性化合物の分散を促すことができ、素子の発光性能や薄膜の安定性を向上させる効果が得られることから、好ましい。
In particular, when the light-emitting dopant used in combination exhibits TADF light emission, since the existence time of the triplet excited state of the TADF material is long, the T 1 energy of the host compound itself is high, and the host compounds are associated with each other. In such a molecular structure that the host compound does not have a low T 1 , such as not creating a low T 1 state, TADF material and the host compound do not form an exciplex, or the host compound does not form an electromer due to an electric field. Appropriate design is required.
In order to satisfy these requirements, the host compound itself must have high electron hopping mobility, high hole hopping movement, and small structural change when it is in a triplet excited state. It is. Representative examples of host compounds that satisfy these requirements include high π-energy conjugated skeletons having high T 1 energy such as carbazole skeleton, azacarbazole skeleton, dibenzofuran skeleton, dibenzothiophene skeleton, or azadibenzofuran skeleton. What has as a partial structure is mentioned preferably. In particular, when the light emitting layer contains a carbazole derivative, it is possible to promote appropriate carrier hopping and dispersion of the light emitting compound in the light emitting layer, and the effect of improving the light emitting performance of the device and the stability of the thin film can be obtained. Therefore, it is preferable.

さらに、これらの環がビアリール及び/又はマルチアリール構造を取った化合物などが代表例として挙げられる。ここでいう「アリール」とは、芳香族炭化水素環だけでなく芳香族複素環も含む。
より好ましくは、カルバゾール骨格と、カルバゾール骨格とは異なる分子構造を持つ14π電子系の芳香族複素環化合物とが直接結合した化合物であり、さらに14π電子系の芳香族複素環化合物を分子内に二つ以上持つカルバゾール誘導体が好ましい。特に、前記カルバゾール誘導体が、14π電子以上の共役系構造部分を二つ以上有する化合物であることが、本発明の効果を一層高めるために好ましい。
Further, representative examples include compounds in which these rings have a biaryl and / or multiaryl structure. As used herein, “aryl” includes not only an aromatic hydrocarbon ring but also an aromatic heterocyclic ring.
More preferably, it is a compound in which a carbazole skeleton and a 14π-electron aromatic heterocyclic compound having a molecular structure different from that of the carbazole skeleton are directly bonded, and further a 14π-electron aromatic heterocyclic compound is incorporated in the molecule. A carbazole derivative having at least one is preferred. In particular, the carbazole derivative is preferably a compound having two or more conjugated structures having 14π electrons or more in order to further enhance the effects of the present invention.

また、本発明に用いられるホスト化合物としては、下記一般式(I)で表される化合物も好ましい。これは、下記一般式(I)で表される化合物は、縮環構造を有するためにπ電子雲が広がっておりキャリア輸送性が高く、高いガラス転移温度(Tg)を有するためである。さらに、一般に縮合芳香族環は三重項エネルギー(T)が小さい傾向があるが、一般式(I)で表される化合物は高いTを有しており、発光波長の短い(すなわちT及びSの大きい)銅錯体に対しても好適に用いることができる。 Moreover, as a host compound used for this invention, the compound represented by the following general formula (I) is also preferable. This is because the compound represented by the following general formula (I) has a condensed ring structure, and therefore a π electron cloud spreads, the carrier transportability is high, and the glass transition temperature (Tg) is high. Further, generally, the condensed aromatic ring tends to have a small triplet energy (T 1 ), but the compound represented by the general formula (I) has a high T 1 and has a short emission wavelength (that is, T 1). and larger S 1) it can be preferably used also for the copper complex.

Figure 0006264603
Figure 0006264603

上記一般式(I)において、X101は、NR101、酸素原子、硫黄原子、CR102103又はSiR102103を表す。y〜yは、各々CR104又は窒素原子を表す。
101〜R104は、各々水素原子又は置換基を表し、また互いに結合して環を形成してもよい。
Ar101及びAr102は、各々芳香族環を表し、それぞれ同一でも異なっていても良い。
n101及びn102は各々0〜4の整数を表すが、R101が水素原子の場合は、n101は1〜4を表す。
一般式(I)におけるR101〜R104は水素又は置換基を表し、ここにいう置換基は本発明に用いられるホスト化合物の機能を阻害しない範囲で有しても良いものを指し、例えば、合成スキーム上置換基が導入されてしまう場合で、本発明の効果を奏する化合物は本発明に包含される旨を規定するものである。
In the general formula (I), X 101 represents NR 101 , an oxygen atom, a sulfur atom, CR 102 R 103 or SiR 102 R 103 . y 1 to y 8 each represents CR 104 or a nitrogen atom.
R 101 to R 104 each represent a hydrogen atom or a substituent, and may be bonded to each other to form a ring.
Ar 101 and Ar 102 each represent an aromatic ring and may be the same or different.
n101 and n102 are each an integer of 0 to 4, when R 101 is a hydrogen atom, n101 represents 1-4.
R 101 to R 104 in the general formula (I) represent hydrogen or a substituent, and the substituent referred to here refers to what may be contained within a range that does not inhibit the function of the host compound used in the present invention. In the case where a substituent is introduced in the synthetic scheme, the compound having the effect of the present invention is defined as being included in the present invention.

101〜R104で各々表される置換基としては、例えば、直鎖又は分岐アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基等)、アルケニル基(例えば、ビニル基、アリル基等)、アルキニル基(例えば、エチニル基、プロパルギル基等)、芳香族炭化水素環基(芳香族炭素環基、アリール基等ともいう。例えば、ベンゼン環、ビフェニル、ナフタレン環、アズレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ピレン環、クリセン環、ナフタセン環、トリフェニレン環、o−ターフェニル環、m−ターフェニル環、p−ターフェニル環、アセナフテン環、コロネン環、インデン環、フルオレン環、フルオラントレン環、ナフタセン環、ペンタセン環、ペリレン環、ペンタフェン環、ピセン環、ピレン環、ピラントレン環、アンスラアントレン環、テトラリン等から導出される基)、芳香族複素環基(例えば、フラン環、ジベンゾフラン環、チオフェン環、ジベンゾチオフェン環、オキサゾール環、ピロール環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、トリアジン環、ベンゾイミダゾール環、オキサジアゾール環、トリアゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、チアゾール環、インドール環、インダゾール環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾチアゾール環、ベンゾオキサゾール環、キノキサリン環、キナゾリン環、シンノリン環、キノリン環、イソキノリン環、フタラジン環、ナフチリジン環、カルバゾール環、カルボリン環、ジアザカルバゾール環(カルボリン環を構成する炭化水素環の炭素原子の一つが更に窒素原子で置換されている環等から導出される基。また、カルボリン環とジアザカルバゾール環を合わせて「アザカルバゾール環」と呼ぶ場合もある。)、非芳香族炭化水素環基(例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等)、非芳香族複素環基(例えば、ピロリジル基、イミダゾリジル基、モルホリル基、オキサゾリジル基等)、アルコキシ基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、ドデシルオキシ基等)、シクロアルコキシ基(例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等)、アリールオキシ基(例えば、フェノキシ基、ナフチルオキシ基等)、アルキルスルファニル基(例えば、メチルスルファニル基、エチルスルファニル基、プロピルスルファニル基、ペンチルスルファニル基、ヘキシルスルファニル基、オクチルスルファニル基、ドデシルスルファニル基等)、シクロアルキルスルファニル基(例えば、シクロペンチルスルファニル基、シクロヘキシルスルファニル基等)、アリールスルファニル基(例えば、フェニルスルファニル基、ナフチルスルファニル基等)、アルコキシカルボニル基(例えば、メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、ブチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基等)、アリールオキシカルボニル基(例えば、フェニルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等)、スルファモイル基(例えば、アミノスルホニル基、メチルアミノスルホニル基、ジメチルアミノスルホニル基、ブチルアミノスルホニル基、ヘキシルアミノスルホニル基、シクロヘキシルアミノスルホニル基、オクチルアミノスルホニル基、ドデシルアミノスルホニル基、フェニルアミノスルホニル基、ナフチルアミノスルホニル基、2−ピリジルアミノスルホニル基等)、アシル基(例えば、アセチル基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ペンチルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、オクチルカルボニル基、2−エチルヘキシルカルボニル基、ドデシルカルボニル基、フェニルカルボニル基、ナフチルカルボニル基、ピリジルカルボニル基等)、アシルオキシ基(例えば、アセチルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、ブチルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基、ドデシルカルボニルオキシ基、フェニルカルボニルオキシ基等)、アミド基(例えば、メチルカルボニルアミノ基、エチルカルボニルアミノ基、ジメチルカルボニルアミノ基、プロピルカルボニルアミノ基、ペンチルカルボニルアミノ基、シクロヘキシルカルボニルアミノ基、2−エチルヘキシルカルボニルアミノ基、オクチルカルボニルアミノ基、ドデシルカルボニルアミノ基、フェニルカルボニルアミノ基、ナフチルカルボニルアミノ基等)、カルバモイル基(例えば、アミノカルボニル基、メチルアミノカルボニル基、ジメチルアミノカルボニル基、プロピルアミノカルボニル基、ペンチルアミノカルボニル基、シクロヘキシルアミノカルボニル基、オクチルアミノカルボニル基、2−エチルヘキシルアミノカルボニル基、ドデシルアミノカルボニル基、フェニルアミノカルボニル基、ナフチルアミノカルボニル基、2−ピリジルアミノカルボニル基等)、ウレイド基(例えば、メチルウレイド基、エチルウレイド基、ペンチルウレイド基、シクロヘキシルウレイド基、オクチルウレイド基、ドデシルウレイド基、フェニルウレイド基ナフチルウレイド基、2−ピリジルアミノウレイド基等)、スルフィニル基(例えば、メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基、ブチルスルフィニル基、シクロヘキシルスルフィニル基、2−エチルヘキシルスルフィニル基、ドデシルスルフィニル基、フェニルスルフィニル基、ナフチルスルフィニル基、2−ピリジルスルフィニル基等)、アルキルスルホニル基(例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ブチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、2−エチルヘキシルスルホニル基、ドデシルスルホニル基等)、アリールスルホニル基又はヘテロアリールスルホニル基(例えば、フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基、2−ピリジルスルホニル基等)、アミノ基(例えば、アミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ブチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、2−エチルヘキシルアミノ基、ドデシルアミノ基、アニリノ基、ナフチルアミノ基、2−ピリジルアミノ基等)、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等)、フッ化炭化水素基(例えば、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ペンタフルオロフェニル基等)、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、チオール基、シリル基(例えば、トリメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、トリフェニルシリル基、フェニルジエチルシリル基等)、重水素原子等が挙げられる。 Examples of the substituent represented by each of R 101 to R 104 include a linear or branched alkyl group (for example, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, t-butyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group). Group, dodecyl group, tridecyl group, tetradecyl group, pentadecyl group, etc.), alkenyl group (eg, vinyl group, allyl group, etc.), alkynyl group (eg, ethynyl group, propargyl group, etc.), aromatic hydrocarbon ring group (aromatic Also called carbocyclic group, aryl group, etc. For example, benzene ring, biphenyl, naphthalene ring, azulene ring, anthracene ring, phenanthrene ring, pyrene ring, chrysene ring, naphthacene ring, triphenylene ring, o-terphenyl ring, m- Terphenyl ring, p-terphenyl ring, acenaphthene ring, coronene ring, indene ring, fluorene ring A group derived from a fluoranthrene ring, a naphthacene ring, a pentacene ring, a perylene ring, a pentaphen ring, a picene ring, a pyrene ring, a pyrantolen ring, an anthraanthrene ring, tetralin, etc.), an aromatic heterocyclic group (for example, a furan ring) , Dibenzofuran ring, thiophene ring, dibenzothiophene ring, oxazole ring, pyrrole ring, pyridine ring, pyridazine ring, pyrimidine ring, pyrazine ring, triazine ring, benzimidazole ring, oxadiazole ring, triazole ring, imidazole ring, pyrazole ring, Thiazole ring, indole ring, indazole ring, benzimidazole ring, benzothiazole ring, benzoxazole ring, quinoxaline ring, quinazoline ring, cinnoline ring, quinoline ring, isoquinoline ring, phthalazine ring, naphthyridine ring, carbazole ring, Borin ring, diazacarbazole ring (group derived from a ring in which one of the carbon atoms of the hydrocarbon ring constituting the carboline ring is further substituted with a nitrogen atom, etc. In addition, combining the carboline ring and the diazacarbazole ring Sometimes referred to as “azacarbazole ring”), non-aromatic hydrocarbon ring group (eg, cyclopentyl group, cyclohexyl group, etc.), non-aromatic heterocyclic group (eg, pyrrolidyl group, imidazolidyl group, morpholyl group, oxazolidyl) Group), alkoxy group (for example, methoxy group, ethoxy group, propyloxy group, pentyloxy group, hexyloxy group, octyloxy group, dodecyloxy group, etc.), cycloalkoxy group (for example, cyclopentyloxy group, cyclohexyloxy group) Etc.), aryloxy group (for example, phenoxy group, naphthyloxy group) Etc.), alkylsulfanyl group (for example, methylsulfanyl group, ethylsulfanyl group, propylsulfanyl group, pentylsulfanyl group, hexylsulfanyl group, octylsulfanyl group, dodecylsulfanyl group, etc.), cycloalkylsulfanyl group (for example, cyclopentylsulfanyl group, Cyclohexylsulfanyl group, etc.), arylsulfanyl group (eg, phenylsulfanyl group, naphthylsulfanyl group, etc.), alkoxycarbonyl group (eg, methyloxycarbonyl group, ethyloxycarbonyl group, butyloxycarbonyl group, octyloxycarbonyl group, dodecyloxy group) Carbonyl group etc.), aryloxycarbonyl group (eg phenyloxycarbonyl group, naphthyloxycarbonyl group etc.), sulfa Yl group (for example, aminosulfonyl group, methylaminosulfonyl group, dimethylaminosulfonyl group, butylaminosulfonyl group, hexylaminosulfonyl group, cyclohexylaminosulfonyl group, octylaminosulfonyl group, dodecylaminosulfonyl group, phenylaminosulfonyl group, naphthyl) Aminosulfonyl group, 2-pyridylaminosulfonyl group, etc.), acyl group (for example, acetyl group, ethylcarbonyl group, propylcarbonyl group, pentylcarbonyl group, cyclohexylcarbonyl group, octylcarbonyl group, 2-ethylhexylcarbonyl group, dodecylcarbonyl group, Phenylcarbonyl group, naphthylcarbonyl group, pyridylcarbonyl group, etc.), acyloxy group (for example, acetyloxy group, ethylcarbonyloxy group, Rucarbonyloxy group, octylcarbonyloxy group, dodecylcarbonyloxy group, phenylcarbonyloxy group, etc.), amide group (for example, methylcarbonylamino group, ethylcarbonylamino group, dimethylcarbonylamino group, propylcarbonylamino group, pentylcarbonylamino group) Group, cyclohexylcarbonylamino group, 2-ethylhexylcarbonylamino group, octylcarbonylamino group, dodecylcarbonylamino group, phenylcarbonylamino group, naphthylcarbonylamino group, etc.), carbamoyl group (for example, aminocarbonyl group, methylaminocarbonyl group, Dimethylaminocarbonyl group, propylaminocarbonyl group, pentylaminocarbonyl group, cyclohexylaminocarbonyl group, octylaminocarbonyl group 2-ethylhexylaminocarbonyl group, dodecylaminocarbonyl group, phenylaminocarbonyl group, naphthylaminocarbonyl group, 2-pyridylaminocarbonyl group, etc.), ureido group (for example, methylureido group, ethylureido group, pentylureido group, cyclohexylureido) Group, octylureido group, dodecylureido group, phenylureido group naphthylureido group, 2-pyridylaminoureido group, etc.), sulfinyl group (for example, methylsulfinyl group, ethylsulfinyl group, butylsulfinyl group, cyclohexylsulfinyl group, 2-ethylhexylsulfinyl) Group, dodecylsulfinyl group, phenylsulfinyl group, naphthylsulfinyl group, 2-pyridylsulfinyl group, etc.), alkylsulfonyl group (for example, methyl) Sulfonyl group, ethylsulfonyl group, butylsulfonyl group, cyclohexylsulfonyl group, 2-ethylhexylsulfonyl group, dodecylsulfonyl group, etc.), arylsulfonyl group or heteroarylsulfonyl group (for example, phenylsulfonyl group, naphthylsulfonyl group, 2-pyridylsulfonyl) Group), amino group (for example, amino group, ethylamino group, dimethylamino group, butylamino group, cyclopentylamino group, 2-ethylhexylamino group, dodecylamino group, anilino group, naphthylamino group, 2-pyridylamino group, etc. ), Halogen atoms (for example, fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, etc.), fluorinated hydrocarbon groups (for example, fluoromethyl group, trifluoromethyl group, pentafluoroethyl group, pentafluorophenyl group, etc.), cyano group Nitro group, hydroxy group, the thiol group, silyl groups (e.g., trimethylsilyl group, triisopropylsilyl group, triphenylsilyl group, a phenyl diethyl silyl group and the like), or the like deuterium atom.

これらの置換基は、上記の置換基によって更に置換されていてもよい。また、これらの置換基は複数が互いに結合して環を形成していてもよい。
一般式(I)におけるy〜yとしては、好ましくは、y〜yの内の少なくとも三つ、又はy〜yの内の少なくとも三つがCR102で表され、より好ましくはy〜yが全てCR102である。このような骨格は、正孔輸送性又は電子輸送性に優れ、陽極・陰極から注入された正孔・電子を効率よく発光層内で再結合・発光させることができる。
中でも、LUMOのエネルギー準位が浅く、電子輸送性に優れる構造として、一般式(I)中でX101が、NR′、酸素原子又は硫黄原子である化合物が好ましい。より好ましくは、X101及びy〜yとともに形成される縮合環が、カルバゾール環、アザカルバゾール環、ジベンゾフラン環又はアザジベンゾフラン環である。
These substituents may be further substituted with the above substituents. In addition, a plurality of these substituents may be bonded to each other to form a ring.
As y 1 to y 8 in the general formula (I), preferably at least three of y 1 to y 4 or at least three of y 5 to y 8 are represented by CR 102 , more preferably y 1 to y 8 are all CR 102 . Such a skeleton is excellent in hole transport property or electron transport property, and can efficiently recombine and emit holes / electrons injected from the anode / cathode in the light emitting layer.
Among them, a compound in which X 101 is NR ′, an oxygen atom, or a sulfur atom in general formula (I) is preferable as a structure having a low LUMO energy level and excellent electron transport properties. More preferably, the condensed ring formed with X 101 and y 1 to y 8 is a carbazole ring, an azacarbazole ring, a dibenzofuran ring or an azadibenzofuran ring.

さらに、ホスト化合物を剛直にすることが好ましいという目的から考え、X101がNR101の場合においては、R101は前述で挙げられた置換基の内、π共役系骨格である芳香族炭化水素環基又は芳香族複素環基であることが好ましい。また、これらのR101は更に前述のR101〜R103で表される置換基で置換されていてもよい。
一般式(I)において、Ar101及びAr102により表される芳香族環としては、芳香族炭化水素環又は芳香族複素環が挙げられる。該芳香族環は単環でも縮合環でもよく、更に未置換でも、前述のR101〜R104で表される置換基と同様の置換基を有してもよい。
一般式(I)において、Ar101及びAr102により表される芳香族炭化水素環としては、例えば、前述のR101〜R104で表される置換基の例として挙げられた芳香族炭化水素環基と同様の環が挙げられる。
Further, considering that it is preferable to make the host compound rigid, when X 101 is NR 101 , R 101 is an aromatic hydrocarbon ring which is a π-conjugated skeleton among the substituents mentioned above. It is preferably a group or an aromatic heterocyclic group. Further, these R 101 may be further substituted with a substituent represented by the aforementioned R 101 to R 103 .
In the general formula (I), examples of the aromatic ring represented by Ar 101 and Ar 102 include an aromatic hydrocarbon ring and an aromatic heterocyclic ring. The aromatic ring may be a single ring or a condensed ring, and may be unsubstituted or may have a substituent similar to the substituents represented by R 101 to R 104 described above.
In the general formula (I), examples of the aromatic hydrocarbon ring represented by Ar 101 and Ar 102 include the aromatic hydrocarbon rings exemplified as the substituents represented by the aforementioned R 101 to R 104. Examples include the same ring as the group.

一般式(I)で表される部分構造において、Ar101及びAr102により表される芳香族複素環としては、例えば、前述のR101〜R104で表される置換基の例として挙げられた芳香族複素環基と同様の環が挙げられる。
一般式(I)で表されるホスト化合物が大きなTを有するという目的を考えた場合には、Ar101及びAr102で表される芳香族環自身のTが高いことが好ましく、ベンゼン環(ベンゼン環が複数連結したポリフェニレン骨格(ビフェニル、テルフェニル、クォーターフェニル等)も含む)、フルオレン環、トリフェニレン環、カルバゾール環、アザカルバゾール環、ジベンゾフラン環、アザジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環、ジベンゾチオフェン環、ピリジン環、ピラジン環、インドロインドール環、インドール環、ベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環、イミダゾール環又はトリアジン環等が好ましい。より好ましくはベンゼン環、カルバゾール環、アザカルバゾール環、ジベンゾフラン環である。
Ar101及びAr102がカルバゾール環又はアザカルバゾール環の場合は、N位(又は9位ともいう。)又は3位で結合していることがより好ましい。
Ar101及びAr102がジベンゾフラン環の場合は、2位又は4位で結合していることがより好ましい。
また、上記の目的とは別に、有機EL素子を車内に積載して使用する用途などを考えた場合においては、車内の環境温度が高くなることが想定されるため、ホスト化合物のTgが高いことも好ましい。そこで、一般式(I)で表されるホスト化合物を高Tg化するという目的から、Ar及びArにより表される芳香族環としては、各々3環以上の縮合環が好ましい一態様である。
In the partial structure represented by the general formula (I), examples of the aromatic heterocycle represented by Ar 101 and Ar 102 include the substituents represented by R 101 to R 104 described above. The same ring as an aromatic heterocyclic group is mentioned.
In view of the purpose that the host compound represented by the general formula (I) has a large T 1 , the aromatic ring itself represented by Ar 101 and Ar 102 preferably has a high T 1 , and the benzene ring (Including polyphenylene skeletons (biphenyl, terphenyl, quarterphenyl, etc.) with multiple benzene rings), fluorene ring, triphenylene ring, carbazole ring, azacarbazole ring, dibenzofuran ring, azadibenzofuran ring, dibenzothiophene ring, dibenzothiophene ring A pyridine ring, a pyrazine ring, an indoloindole ring, an indole ring, a benzofuran ring, a benzothiophene ring, an imidazole ring or a triazine ring is preferable. More preferred are a benzene ring, a carbazole ring, an azacarbazole ring and a dibenzofuran ring.
When Ar 101 and Ar 102 are a carbazole ring or an azacarbazole ring, it is more preferable that they are bonded at the N-position (or 9-position) or the 3-position.
When Ar 101 and Ar 102 are dibenzofuran rings, they are more preferably bonded at the 2-position or 4-position.
In addition to the above purpose, when considering the use of an organic EL element mounted in a vehicle, the environment temperature in the vehicle is assumed to be high, so the Tg of the host compound is high. Is also preferable. Therefore, for the purpose of increasing the Tg of the host compound represented by the general formula (I), each of the aromatic rings represented by Ar 1 and Ar 2 is preferably a condensed ring of 3 or more rings. .

3環以上が縮合した芳香族炭化水素縮合環としては、具体的には、ナフタセン環、アントラセン環、テトラセン環、ペンタセン環、ヘキサセン環、フェナントレン環、ピレン環、ベンゾピレン環、ベンゾアズレン環、クリセン環、ベンゾクリセン環、アセナフテン環、アセナフチレン環、トリフェニレン環、コロネン環、ベンゾコロネン環、ヘキサベンゾコロネン環、フルオレン環、ベンゾフルオレン環、フルオランテン環、ペリレン環、ナフトペリレン環、ペンタベンゾペリレン環、ベンゾペリレン環、ペンタフェン環、ピセン環、ピラントレン環、コロネン環、ナフトコロネン環、オバレン環、アンスラアントレン環等が挙げられる。なお、これらの環は、更に上記の置換基を有していてもよい。
また、3環以上が縮合した芳香族複素環としては、具体的には、アクリジン環、ベンゾキノリン環、カルバゾール環、カルボリン環、フェナジン環、フェナントリジン環、フェナントロリン環、カルボリン環、サイクラジン環、キンドリン環、テペニジン環、キニンドリン環、トリフェノジチアジン環、トリフェノジオキサジン環、フェナントラジン環、アントラジン環、ペリミジン環、ジアザカルバゾール環(カルボリン環を構成する炭素原子の任意の一つが窒素原子で置き換わったものを表す)、フェナントロリン環、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環、ナフトフラン環、ナフトチオフェン環、ベンゾジフラン環、ベンゾジチオフェン環、ナフトジフラン環、ナフトジチオフェン環、アントラフラン環、アントラジフラン環、アントラチオフェン環、アントラジチオフェン環、チアントレン環、フェノキサチイン環、チオファントレン環(ナフトチオフェン環)等が挙げられる。なお、これらの環は更に置換基を有していてもよい。
Specific examples of the aromatic hydrocarbon condensed ring in which three or more rings are condensed include naphthacene ring, anthracene ring, tetracene ring, pentacene ring, hexacene ring, phenanthrene ring, pyrene ring, benzopyrene ring, benzoazulene ring, chrysene ring , Benzochrysene ring, acenaphthene ring, acenaphthylene ring, triphenylene ring, coronene ring, benzocoronene ring, hexabenzocoronene ring, fluorene ring, benzofluorene ring, fluoranthene ring, perylene ring, naphthoperylene ring, pentabenzoperylene ring, benzoperylene ring, pentaphen A ring, a picene ring, a pyranthrene ring, a coronene ring, a naphtho- coronene ring, an ovalen ring, an anthraanthrene ring, and the like. In addition, these rings may further have the above substituent.
Specific examples of the aromatic heterocycle condensed with three or more rings include an acridine ring, a benzoquinoline ring, a carbazole ring, a carboline ring, a phenazine ring, a phenanthridine ring, a phenanthroline ring, a carboline ring, a cyclazine ring, Kindin ring, tepenidine ring, quinindrin ring, triphenodithiazine ring, triphenodioxazine ring, phenanthrazine ring, anthrazine ring, perimidine ring, diazacarbazole ring (any one of the carbon atoms constituting the carboline ring is a nitrogen atom Phenanthroline ring, dibenzofuran ring, dibenzothiophene ring, naphthofuran ring, naphthothiophene ring, benzodifuran ring, benzodithiophene ring, naphthodifuran ring, naphthodithiophene ring, anthrafuran ring, anthradifuran ring, A Tiger thiophene ring, anthradithiophene ring, thianthrene ring, phenoxathiin ring, such as thio fan Tren ring (naphthaldehyde thiophene ring), and the like. In addition, these rings may further have a substituent.

一般式(I)において、n101及びn102は各々0〜2であることが好ましく、より好ましくはn101+n102が1〜3である。また、R101が水素原子の場合にn101及びn102が同時に0であると、一般式(I)で表されるホスト化合物の分子量が小さく低いTgしか達成できないため、R101が水素原子の場合にはn101は1〜4を表す。 In the general formula (I), n101 and n102 are each preferably 0 to 2, more preferably n101 + n102 is 1 to 3. Furthermore, since the R 101 is the n101 and n102 when the hydrogen atom is 0 at the same time, the general formula (I) only a low Tg small molecular weight of the host compounds represented by not achievable, when R 101 is a hydrogen atom N101 represents 1-4.

本発明で用いられるホスト化合物として、カルバゾール誘導体が、一般式(II)で表される構造を有する化合物であることが好ましい。このような化合物は、特にキャリア輸送性に優れる傾向があるためである。   As the host compound used in the present invention, the carbazole derivative is preferably a compound having a structure represented by the general formula (II). This is because such a compound tends to have particularly excellent carrier transportability.

Figure 0006264603
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一般式(II)において、X101、Ar101、Ar102、n102は、前記一般式(I)におけるX101、Ar101、Ar102、n102と同義である。
n102は好ましくは0〜2であり、より好ましくは0又は1である。
一般式(II)において、X101を含んで形成される縮合環は、Ar101及びAr102以外にも本発明に用いられるホスト化合物の機能を阻害しない範囲でさらに置換基を有しても良い。
さらに、一般式(II)で表される化合物が下記一般式(III−1)、(III−2)又は(III−3)で表されることが好ましい。
In formula (II), X 101, Ar 101, Ar 102, n102 have the same meanings as X 101, Ar 101, Ar 102 , n102 in the formula (I).
n102 is preferably 0 to 2, more preferably 0 or 1.
In general formula (II), the condensed ring formed containing X 101 may further have a substituent other than Ar 101 and Ar 102 as long as the function of the host compound used in the present invention is not impaired. .
Furthermore, it is preferable that the compound represented by general formula (II) is represented by the following general formula (III-1), (III-2), or (III-3).

Figure 0006264603
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一般式(III−1)〜(III−3)において、X101、Ar102、n102は、前記一般式(II)におけるX101、Ar102、n102と同義である。
一般式(III−1)〜(III−3)において、X101を含んで形成される縮合環、カルバゾール環及びベンゼン環は、本発明に用いられるホスト化合物の機能を阻害しない範囲でさらに置換基を有しても良い。
以下に、本発明に用いられるホスト化合物として、一般式(I)、(II)、(III−1)〜(III−3)で表される化合物及びその他の構造からなる化合物例を示すが、これらに限定されるものではない。
In the general formula (III-1) ~ (III -3), X 101, Ar 102, n102 have the same meanings as X 101, Ar 102, n102 in the general formula (II).
In the general formulas (III-1) to (III-3), the condensed ring, carbazole ring and benzene ring formed containing X 101 are further substituted within a range not inhibiting the function of the host compound used in the present invention. You may have.
Examples of the host compound used in the present invention include compounds represented by the general formulas (I), (II), (III-1) to (III-3) and other structures. It is not limited to these.

Figure 0006264603
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本発明に用いられる好ましいホスト化合物は、昇華精製が可能な程度の分子量をもった低分子化合物であっても、繰り返し単位を有するポリマーであってもよい。
低分子化合物の場合、昇華精製が可能であるため精製が容易で、高純度の材料を得やすいという利点がある。分子量としては、昇華精製が可能な程度であれば特に制限はないが、好ましい分子量としては3000以下、より好ましくは2000以下である。
繰り返し単位を有するポリマー又はオリゴマーの場合は、ウェットプロセスで製膜しやすいという利点があり、また一般にポリマーはTgが高いため耐熱性の点でも好ましい。本発明に用いられるホスト化合物として用いられるポリマーは、所望の素子性能が達成可能であれば特に制限はないが、好ましくは一般式(I)、(II)、(III−1)〜(III−3)の構造を主鎖若しくは側鎖に有するものが好ましい。分子量としては特に制限はないが、分子量5000以上が好ましく、若しくは繰り返し単位数が10以上のものが好ましい。
The preferred host compound used in the present invention may be a low molecular compound having a molecular weight that can be purified by sublimation or a polymer having a repeating unit.
In the case of a low molecular weight compound, sublimation purification is possible, so that there is an advantage that purification is easy and a high-purity material is easily obtained. The molecular weight is not particularly limited as long as sublimation purification is possible, but the preferred molecular weight is 3000 or less, more preferably 2000 or less.
In the case of a polymer or oligomer having a repeating unit, there is an advantage that it is easy to form a film by a wet process, and since a polymer generally has a high Tg, it is also preferable from the viewpoint of heat resistance. The polymer used as the host compound used in the present invention is not particularly limited as long as the desired device performance can be achieved, but preferably the general formulas (I), (II), (III-1) to (III-) What has the structure of 3) in a principal chain or a side chain is preferable. Although there is no restriction | limiting in particular as molecular weight, Molecular weight 5000 or more is preferable or a thing with 10 or more repeating units is preferable.

また、ホスト化合物は、正孔輸送能又は電子輸送能を有しつつ、かつ、発光の長波長化を防ぎ、さらに、有機EL素子を高温駆動時や素子駆動中の発熱に対して安定して動作させる観点から、高いガラス転移温度(Tg)を有することが好ましい。好ましくはTgが90℃以上であり、より好ましくは120℃以上である。
ここで、ガラス転移点(Tg)とは、DSC(Differential Scanning Colorimetry:示差走査熱量法)を用いて、JIS−K−7121に準拠した方法により求められる値である。
In addition, the host compound has a hole transporting ability or an electron transporting ability, prevents the emission of light from being long-wavelength, and is stable with respect to heat generated when the organic EL element is driven at a high temperature or during the element driving. From the viewpoint of operation, it is preferable to have a high glass transition temperature (Tg). Tg is preferably 90 ° C. or higher, more preferably 120 ° C. or higher.
Here, the glass transition point (Tg) is a value obtained by a method based on JIS-K-7121 using DSC (Differential Scanning Colorimetry).

《電子輸送層》
本発明において電子輸送層とは、電子を輸送する機能を有する材料からなり、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよい。
本発明に用いられる電子輸送層の総層厚については特に制限はないが、通常は2nm〜5μmの範囲であり、より好ましくは2〜500nmであり、さらに好ましくは5〜200nmである。
また、有機EL素子においては発光層で生じた光を電極から取り出す際、発光層から直接取り出される光と、光を取り出す電極と対極に位置する電極によって反射されてから取り出される光とが干渉を起こすことが知られている。光が陰極で反射される場合は、電子輸送層の総層厚を数nm〜数μmの間で適宜調整することにより、この干渉効果を効率的に利用することが可能である。
一方で、電子輸送層の層厚を厚くすると電圧が上昇しやすくなるため、特に層厚が厚い場合においては、電子輸送層の電子移動度は10−5cm/Vs以上であることが好ましい。
電子輸送層に用いられる材料(以下、電子輸送材料という。)としては、電子の注入性又は輸送性、正孔の障壁性のいずれかを有していればよく、従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができる。
《Electron transport layer》
In the present invention, the electron transport layer is made of a material having a function of transporting electrons, and may have a function of transmitting electrons injected from the cathode to the light emitting layer.
Although there is no restriction | limiting in particular about the total layer thickness of the electron carrying layer used for this invention, Usually, it is the range of 2 nm-5 micrometers, More preferably, it is 2-500 nm, More preferably, it is 5-200 nm.
Further, in the organic EL element, when the light generated in the light emitting layer is extracted from the electrode, the light extracted directly from the light emitting layer interferes with the light extracted after being reflected by the electrode from which the light is extracted and the electrode located at the counter electrode. It is known to wake up. When light is reflected by the cathode, this interference effect can be efficiently utilized by appropriately adjusting the total thickness of the electron transport layer between several nanometers and several micrometers.
On the other hand, when the layer thickness of the electron transport layer is increased, the voltage is likely to increase. Therefore, particularly when the layer thickness is thick, the electron mobility of the electron transport layer is preferably 10 −5 cm 2 / Vs or more. .
The material used for the electron transport layer (hereinafter referred to as an electron transport material) may have any of an electron injecting property, a transporting property, and a hole blocking property. Any one can be selected and used.

例えば、含窒素芳香族複素環誘導体(カルバゾール誘導体、アザカルバゾール誘導体(カルバゾール環を構成する炭素原子の一つ以上が窒素原子に置換されたもの)、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、ピラジン誘導体、ピリダジン誘導体、トリアジン誘導体、キノリン誘導体、キノキサリン誘導体、フェナントロリン誘導体、アザトリフェニレン誘導体、オキサゾール誘導体、チアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、ベンズオキサゾール誘導体、ベンズチアゾール誘導体等)、ジベンゾフラン誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、シロール誘導体、芳香族炭化水素環誘導体(ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体、トリフェニレン誘導体等)等が挙げられる。   For example, nitrogen-containing aromatic heterocyclic derivatives (carbazole derivatives, azacarbazole derivatives (one or more carbon atoms constituting the carbazole ring are substituted with nitrogen atoms), pyridine derivatives, pyrimidine derivatives, pyrazine derivatives, pyridazine derivatives, Triazine derivatives, quinoline derivatives, quinoxaline derivatives, phenanthroline derivatives, azatriphenylene derivatives, oxazole derivatives, thiazole derivatives, oxadiazole derivatives, thiadiazole derivatives, triazole derivatives, benzimidazole derivatives, benzoxazole derivatives, benzthiazole derivatives, etc.), dibenzofuran derivatives, Dibenzothiophene derivatives, silole derivatives, aromatic hydrocarbon ring derivatives (naphthalene derivatives, anthracene derivatives, triphenylene derivatives, etc.) That.

また、配位子にキノリノール骨格やジベンゾキノリノール骨格を有する金属錯体、例えば、トリス(8−キノリノール)アルミニウム(Alq)、トリス(5,7−ジクロロ−8−キノリノール)アルミニウム、トリス(5,7−ジブロモ−8−キノリノール)アルミニウム、トリス(2−メチル−8−キノリノール)アルミニウム、トリス(5−メチル−8−キノリノール)アルミニウム、ビス(8−キノリノール)亜鉛(Znq)等、及びこれらの金属錯体の中心金属がIn、Mg、Cu、Ca、Sn、Ga又はPbに置き替わった金属錯体も、電子輸送材料として用いることができる。
その他、メタルフリー若しくはメタルフタロシアニン、又はそれらの末端がアルキル基やスルホン酸基等で置換されているものも、電子輸送材料として好ましく用いることができる。また、発光層の材料として例示したジスチリルピラジン誘導体も、電子輸送材料として用いることができるし、正孔注入層、正孔輸送層と同様にn型−Si、n型−SiC等の無機半導体も電子輸送材料として用いることができる。
また、これらの材料を高分子鎖に導入した、又はこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。
In addition, a metal complex having a quinolinol skeleton or a dibenzoquinolinol skeleton as a ligand, for example, tris (8-quinolinol) aluminum (Alq), tris (5,7-dichloro-8-quinolinol) aluminum, tris (5,7- Dibromo-8-quinolinol) aluminum, tris (2-methyl-8-quinolinol) aluminum, tris (5-methyl-8-quinolinol) aluminum, bis (8-quinolinol) zinc (Znq) and the like, and their metal complexes A metal complex in which the central metal is replaced with In, Mg, Cu, Ca, Sn, Ga, or Pb can also be used as the electron transport material.
In addition, metal-free or metal phthalocyanine, or those having terminal ends substituted with an alkyl group or a sulfonic acid group can be preferably used as the electron transport material. In addition, the distyrylpyrazine derivative exemplified as the material of the light emitting layer can also be used as an electron transport material, and an inorganic semiconductor such as n-type-Si, n-type-SiC, etc. as in the case of the hole injection layer and the hole transport layer. Can also be used as an electron transporting material.
Further, a polymer material in which these materials are introduced into a polymer chain or these materials are used as a polymer main chain can also be used.

本発明に用いられる電子輸送層においては、電子輸送層にドーパントをゲスト材料としてドープして、n性の高い(電子リッチ)電子輸送層を形成してもよい。ドープ材としては、金属錯体やハロゲン化金属など金属化合物等のn型ドーパントが挙げられる。このような構成の電子輸送層の具体例としては、例えば、特開平4−297076号公報、同10−270172号公報、特開2000−196140号公報、同2001−102175号公報、J.Appl.Phys.,95,5773(2004)等の文献に記載されたものが挙げられる。   In the electron transport layer used in the present invention, the electron transport layer may be doped with a dopant as a guest material to form an electron transport layer having a high n property (electron rich). Examples of the doping material include n-type dopants such as metal complexes and metal compounds such as metal halides. Specific examples of the electron transport layer having such a structure include, for example, JP-A-4-297076, JP-A-10-270172, JP-A-2000-196140, 2001-102175, J. Pat. Appl. Phys. , 95, 5773 (2004) and the like.

本発明の有機EL素子に用いられる、公知の好ましい電子輸送材料の具体例としては、以下の文献に記載の化合物等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。
米国特許第6528187号、米国特許第7230107号、米国特許出願公開第2005/0025993号明細書、米国特許出願公開第2004/0036077号明細書、米国特許出願公開第2009/0115316号明細書、米国特許出願公開第2009/0101870号明細書、米国特許出願公開第2009/0179554号明細書、国際公開第2003/060956号、国際公開第2008/132085号、Appl. Phys. Lett. 75, 4 (1999)、Appl. Phys. Lett. 79, 449 (2001)、Appl. Phys. Lett. 81, 162 (2002)、Appl. Phys. Lett. 81, 162 (2002)、Appl. Phys. Lett. 79, 156 (2001)、米国特許第7964293号、米国特許出願公開第2009/030202号明細書、国際公開第2004/080975号、国際公開第2004/063159号、国際公開第2005/085387号、国際公開第2006/067931号、国際公開第2007/086552号、国際公開第2008/114690号、国際公開第2009/069442号、国際公開第2009/066779号、国際公開第2009/054253号、国際公開第2011/086935号、国際公開第2010/150593号、国際公開第2010/047707号、EP2311826号、特開2010−251675号公報、特開2009−209133号公報、特開2009−124114号公報、特開2008−277810号公報、特開2006−156445号公報、特開2005−340122号公報、特開2003−45662号公報、特開2003−31367号公報、特開2003−282270号公報、国際公開第2012/115034号等である。
Specific examples of known preferable electron transport materials used in the organic EL device of the present invention include compounds described in the following documents, but the present invention is not limited thereto.
US Pat. No. 6,528,187, US Pat. No. 7,230,107, US Patent Application Publication No. 2005/0025993, US Patent Application Publication No. 2004/0036077, US Patent Application Publication No. 2009/0115316, US Patent Application Publication No. 2009/0101870, United States Patent Application Publication No. 2009/0179554, International Publication No. 2003/060956, International Publication No. 2008/132805, Appl. Phys. Lett. 75, 4 (1999), Appl. Phys. Lett. 79, 449 (2001), Appl. Phys. Lett. 81, 162 (2002), Appl. Phys. Lett. 81, 162 (2002), Appl. Phys. Lett. 79, 156 (2001), U.S. Patent No. 7964293, U.S. Patent Application Publication No. 2009/030202, International Publication No. 2004/080975, International Publication No. 2004/063159, International Publication No. 2005/085387, International Publication No. Public Publication No. 2006/067931, International Publication No. 2007/086552, International Publication No. 2008/114690, International Publication No. 2009/066942, International Publication No. 2009/066779, International Publication No. 2009/054253, International Publication No. 2011/086935, International Publication No. 2010/150593, International Publication No. 2010/047707, EP23111826, JP2010-251675A, JP2009-209133A, JP2009-124114A, JP JP-A-2008-277810, JP-A-2006-156445, JP-A-2005-340122, JP-A-2003-45662, JP-A-2003-31367, JP-A-2003-282270, International Publication No. 2012. / 115034.

本発明におけるより好ましい電子輸送材料としては、少なくとも一つの窒素原子を含む芳香族複素環化合物が挙げられ、例えばピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、ピラジン誘導体、トリアジン誘導体、ジベンゾフラン誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、アザジベンゾフラン誘導体、アザジベンゾチオフェン誘導体、カルバゾール誘導体、アザカルバゾール誘導体、ベンズイミダゾール誘導体などが挙げられる。
電子輸送材料は単独で用いてもよく、また複数種を併用して用いてもよい。
More preferable electron transport materials in the present invention include aromatic heterocyclic compounds containing at least one nitrogen atom. For example, pyridine derivatives, pyrimidine derivatives, pyrazine derivatives, triazine derivatives, dibenzofuran derivatives, dibenzothiophene derivatives, azadibenzofuran derivatives. , Azadibenzothiophene derivatives, carbazole derivatives, azacarbazole derivatives, benzimidazole derivatives, and the like.
The electron transport material may be used alone or in combination of two or more.

《正孔阻止層》
正孔阻止層とは、広い意味では電子輸送層の機能を有する層であり、好ましくは電子を輸送する機能を有しつつ正孔を輸送する能力が小さい材料からなり、電子を輸送しつつ正孔を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。
また、前述する電子輸送層の構成を必要に応じて、本発明に用いられる正孔阻止層として用いることができる。
本発明の有機EL素子に設ける正孔阻止層は、発光層の陰極側に隣接して設けられることが好ましい。
本発明に用いられる正孔阻止層の層厚としては、好ましくは3〜100nmの範囲であり、更に好ましくは5〜30nmの範囲である。
正孔阻止層に用いられる材料としては、前述の電子輸送層に用いられる材料が好ましく用いられ、また、前述のホスト化合物として用いられる材料も正孔阻止層に好ましく用いられる。
《Hole blocking layer》
The hole blocking layer is a layer having the function of an electron transport layer in a broad sense, and is preferably made of a material having a function of transporting electrons and a small ability to transport holes. By blocking the holes, the probability of recombination of electrons and holes can be improved.
Moreover, the structure of the electron carrying layer mentioned above can be used as a hole-blocking layer used for this invention as needed.
The hole blocking layer provided in the organic EL device of the present invention is preferably provided adjacent to the cathode side of the light emitting layer.
The layer thickness of the hole blocking layer used in the present invention is preferably in the range of 3 to 100 nm, more preferably in the range of 5 to 30 nm.
As the material used for the hole blocking layer, the material used for the above-described electron transport layer is preferably used, and the material used as the above-described host compound is also preferably used for the hole blocking layer.

《電子注入層》
本発明に用いられる電子注入層(「陰極バッファー層」ともいう。)とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために陰極と発光層との間に設けられる層のことで、「有機EL素子とその工業化最前線(1998年11月30日エヌ・ティー・エス社発行)」の第2編第2章「電極材料」(123〜166頁)に詳細に記載されている。
本発明において電子注入層は必要に応じて設け、上記のごとく陰極と発光層との間、又は陰極と電子輸送層との間に存在させてもよい。
電子注入層はごく薄い膜であることが好ましく、素材にもよるがその層厚は0.1〜5nmの範囲が好ましい。また構成材料が断続的に存在する不均一な層(膜)であってもよい。
《Electron injection layer》
The electron injection layer (also referred to as “cathode buffer layer”) used in the present invention is a layer provided between the cathode and the light emitting layer in order to lower the driving voltage and improve the light emission luminance. 2 and Chapter 2 “Electrode Materials” (pages 123 to 166) of the 2nd edition of “The Forefront of Industrialization” (issued by NTT Corporation on November 30, 1998).
In the present invention, the electron injection layer may be provided as necessary, and may be present between the cathode and the light emitting layer or between the cathode and the electron transport layer as described above.
The electron injection layer is preferably a very thin film, and the layer thickness is preferably in the range of 0.1 to 5 nm, although it depends on the material. Moreover, the nonuniform layer (film | membrane) in which a constituent material exists intermittently may be sufficient.

電子注入層は、特開平6−325871号公報、同9−17574号公報、同10−74586号公報等にもその詳細が記載されており、電子注入層に好ましく用いられる材料の具体例としては、ストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属、フッ化リチウム、フッ化ナトリウム、フッ化カリウム等に代表されるアルカリ金属化合物、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム等に代表されるアルカリ土類金属化合物、酸化アルミニウムに代表される金属酸化物、8−ヒドロキシキノリネートリチウム(Liq)等に代表される金属錯体等が挙げられる。また、前述の電子輸送材料を用いることも可能である。
また、上記の電子注入層に用いられる材料は単独で用いてもよく、複数種を併用して用いてもよい。
The details of the electron injection layer are described in JP-A-6-325871, JP-A-9-17574, JP-A-10-74586, and the like. Specific examples of materials preferably used for the electron injection layer are as follows. , Metals typified by strontium and aluminum, alkali metal compounds typified by lithium fluoride, sodium fluoride, potassium fluoride, etc., alkaline earth metal compounds typified by magnesium fluoride, calcium fluoride, etc., oxidation Examples thereof include metal oxides typified by aluminum, metal complexes typified by 8-hydroxyquinolinate lithium (Liq), and the like. Further, the above-described electron transport material can also be used.
Moreover, the material used for said electron injection layer may be used independently, and may be used in combination of multiple types.

《正孔輸送層》
本発明において正孔輸送層とは、正孔を輸送する機能を有する材料からなり、陽極より注入された正孔を発光層に伝達する機能を有していればよい。
本発明に用いられる正孔輸送層の総層厚については特に制限はないが、通常は5nm〜5μmの範囲であり、より好ましくは2〜500nmであり、さらに好ましくは5〜200nmである。
正孔輸送層に用いられる材料(以下、正孔輸送材料という。)としては、正孔の注入性又は輸送性、電子の障壁性のいずれかを有していればよく、従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができる。
例えば、ポルフィリン誘導体、フタロシアニン誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、トリアリールアミン誘導体、カルバゾール誘導体、インドロカルバゾール誘導体、イソインドール誘導体、アントラセンやナフタレン等のアセン系誘導体、フルオレン誘導体、フルオレノン誘導体、及びポリビニルカルバゾール、芳香族アミンを主鎖又は側鎖に導入した高分子材料又はオリゴマー、ポリシラン、導電性ポリマー又はオリゴマー(例えばPEDOT/PSS、アニリン系共重合体、ポリアニリン、ポリチオフェン等)等が挙げられる。
《Hole transport layer》
In the present invention, the hole transport layer is made of a material having a function of transporting holes and may have a function of transmitting holes injected from the anode to the light emitting layer.
Although there is no restriction | limiting in particular about the total layer thickness of the positive hole transport layer used for this invention, Usually, it is the range of 5 nm-5 micrometers, More preferably, it is 2-500 nm, More preferably, it is 5-200 nm.
As a material used for the hole transport layer (hereinafter referred to as a hole transport material), any material that has either a hole injection property or a transport property or an electron barrier property may be used. Any one can be selected and used.
For example, porphyrin derivatives, phthalocyanine derivatives, oxazole derivatives, oxadiazole derivatives, triazole derivatives, imidazole derivatives, pyrazoline derivatives, pyrazolone derivatives, phenylenediamine derivatives, hydrazone derivatives, stilbene derivatives, polyarylalkane derivatives, triarylamine derivatives, carbazole derivatives , Indolocarbazole derivatives, isoindole derivatives, acene derivatives such as anthracene and naphthalene, fluorene derivatives, fluorenone derivatives, and polyvinyl carbazole, polymeric materials or oligomers with aromatic amines introduced into the main chain or side chain, polysilane, conductive And polymer (for example, PEDOT / PSS, aniline copolymer, polyaniline, polythiophene, etc.).

トリアリールアミン誘導体としては、α−NPD(4,4′−ビス〔N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ〕ビフェニル)に代表されるベンジジン型や、MTDATAに代表されるスターバースト型、トリアリールアミン連結コア部にフルオレンやアントラセンを有する化合物等が挙げられる。
また、特表2003−519432号公報や特開2006−135145号公報等に記載されているようなヘキサアザトリフェニレン誘導体も同様に正孔輸送材料として用いることができる。
さらに不純物をドープしたp性の高い正孔輸送層を用いることもできる。その例としては、特開平4−297076号公報、特開2000−196140号公報、同2001−102175号公報の各公報、J.Appl.Phys.,95,5773(2004)等に記載されたものが挙げられる。
Examples of the triarylamine derivative include benzidine type represented by α-NPD (4,4′-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl), starburst type represented by MTDATA, Examples include compounds having fluorene or anthracene in the triarylamine-linked core.
In addition, hexaazatriphenylene derivatives such as those described in JP-A-2003-519432 and JP-A-2006-135145 can also be used as a hole transport material.
Furthermore, a hole transport layer having a high p property doped with impurities can also be used. Examples thereof include JP-A-4-297076, JP-A-2000-196140, 2001-102175, J. Pat. Appl. Phys. 95, 5773 (2004), and the like.

また、特開平11−251067号公報、J.Huang et.al.著文献(Applied Physics Letters 80(2002),p.139)に記載されているような、いわゆるp型正孔輸送材料やp型−Si、p型−SiC等の無機化合物を用いることもできる。さらにIr(ppy)に代表されるような中心金属にIrやPtを有するオルトメタル化有機金属錯体も好ましく用いられる。
正孔輸送材料としては、上記のものを使用することができるが、トリアリールアミン誘導体、カルバゾール誘導体、インドロカルバゾール誘導体、アザトリフェニレン誘導体、有機金属錯体、芳香族アミンを主鎖又は側鎖に導入した高分子材料又はオリゴマー等が好ましく用いられる。
JP-A-11-251067, J. Org. Huang et. al. It is also possible to use so-called p-type hole transport materials and inorganic compounds such as p-type-Si and p-type-SiC, as described in the literature (Applied Physics Letters 80 (2002), p. 139). Further, ortho-metalated organometallic complexes having Ir or Pt as the central metal as typified by Ir (ppy) 3 are also preferably used.
Although the above-mentioned materials can be used as the hole transport material, a triarylamine derivative, a carbazole derivative, an indolocarbazole derivative, an azatriphenylene derivative, an organometallic complex, or an aromatic amine is introduced into the main chain or side chain. The polymer materials or oligomers used are preferably used.

本発明の有機EL素子に用いられる、公知の好ましい正孔輸送材料の具体例としては、上記で挙げた文献の他、以下の文献に記載の化合物等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。
例えば、Appl. Phys. Lett. 69, 2160 (1996)、J. Lumin. 72−74, 985 (1997)、Appl. Phys. Lett. 78, 673 (2001)、Appl. Phys. Lett. 90, 183503 (2007)、Appl. Phys. Lett. 90, 183503 (2007)、Appl. Phys. Lett. 51, 913 (1987)、Synth. Met. 87, 171 (1997)、Synth. Met. 91, 209 (1997)、Synth. Met. 111,421 (2000)、SID Symposium Digest, 37, 923 (2006)、J. Mater. Chem. 3, 319 (1993)、Adv. Mater. 6, 677 (1994)、Chem. Mater. 15,3148 (2003)、米国特許出願公開第2003/0162053号明細書、米国特許出願公開第2002/0158242号明細書、米国特許出願公開第2006/0240279号明細書、米国特許出願公開第2008/0220265号明細書、米国特許第5061569号、国際公開第2007/002683号、国際公開第2009/018009号、EP650955、米国特許出願公開第2008/0124572号明細書、米国特許出願公開第2007/0278938号明細書、米国特許出願公開第2008/0106190号明細書、米国特許出願公開第2008/0018221号明細書、国際公開第2012/115034号、特表2003−519432号公報、特開2006−135145号公報、米国特許出願番号13/585981号等である。
正孔輸送材料は単独で用いてもよく、また複数種を併用して用いてもよい。
Specific examples of known preferred hole transport materials used in the organic EL device of the present invention include the compounds described in the following documents in addition to the documents listed above, but the present invention is not limited thereto. Not.
For example, Appl. Phys. Lett. 69, 2160 (1996), J. MoI. Lumin. 72-74, 985 (1997), Appl. Phys. Lett. 78, 673 (2001), Appl. Phys. Lett. 90, 183503 (2007), Appl. Phys. Lett. 90, 183503 (2007), Appl. Phys. Lett. 51, 913 (1987), Synth. Met. 87, 171 (1997), Synth. Met. 91, 209 (1997), Synth. Met. 111, 421 (2000), SID Symposium Digest, 37, 923 (2006), J. Am. Mater. Chem. 3, 319 (1993), Adv. Mater. 6, 677 (1994), Chem. Mater. 15, 3148 (2003), US Patent Application Publication No. 2003/0162053, US Patent Application Publication No. 2002/0158242, US Patent Application Publication No. 2006/0240279, US Patent Application Publication No. 2008 / No. 0220265, U.S. Patent No. 5061569, International Publication No. 2007/002683, International Publication No. 2009/018009, EP650955, U.S. Patent Application Publication No. 2008/0124572, U.S. Patent Publication No. 2007/0278938. Specification, US Patent Application Publication No. 2008/0106190, US Patent Application Publication No. 2008/0018221, International Publication No. 2012/115034, Japanese Translation of PCT International Publication No. 2003-519432, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-135145 , US Patent Application No. 13/585981 and the like.
The hole transport material may be used alone or in combination of two or more.

《電子阻止層》
電子阻止層とは広い意味では正孔輸送層の機能を有する層であり、好ましくは正孔を輸送する機能を有しつつ電子を輸送する能力が小さい材料からなり、正孔を輸送しつつ電子を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。
また、前述する正孔輸送層の構成を必要に応じて、本発明に用いられる電子阻止層として用いることができる。
本発明の有機EL素子に設ける電子阻止層は、発光層の陽極側に隣接して設けられることが好ましい。
本発明に用いられる電子阻止層の層厚としては、好ましくは3〜100nmの範囲であり、更に好ましくは5〜30nmの範囲である。
電子阻止層に用いられる材料としては、前述の正孔輸送層に用いられる材料が好ましく用いられ、また、前述のホスト化合物として用いられる材料も電子阻止層に好ましく用いられる。
《Electron blocking layer》
The electron blocking layer is a layer having a function of a hole transport layer in a broad sense, and is preferably made of a material having a function of transporting holes and a small ability to transport electrons, and transporting electrons while transporting holes. The probability of recombination of electrons and holes can be improved by blocking.
Moreover, the structure of the positive hole transport layer mentioned above can be used as an electron blocking layer used for this invention as needed.
The electron blocking layer provided in the organic EL device of the present invention is preferably provided adjacent to the anode side of the light emitting layer.
The thickness of the electron blocking layer used in the present invention is preferably in the range of 3 to 100 nm, more preferably in the range of 5 to 30 nm.
As the material used for the electron blocking layer, the material used for the above-described hole transport layer is preferably used, and the material used as the above-described host compound is also preferably used for the electron blocking layer.

《正孔注入層》
本発明に用いられる正孔注入層(「陽極バッファー層」ともいう。)とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために陽極と発光層との間に設けられる層のことで、「有機EL素子とその工業化最前線(1998年11月30日エヌ・ティー・エス社発行)」の第2編第2章「電極材料」(123〜166頁)に詳細に記載されている。
本発明において正孔注入層は必要に応じて設け、上記のごとく陽極と発光層又は陽極と正孔輸送層との間に存在させてもよい。
正孔注入層は、特開平9−45479号公報、同9−260062号公報、同8−288069号公報等にもその詳細が記載されており、正孔注入層に用いられる材料としては、例えば前述の正孔輸送層に用いられる材料等が挙げられる。
中でも銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニン誘導体、特表2003−519432号公報や特開2006−135145号公報等に記載されているようなヘキサアザトリフェニレン誘導体、酸化バナジウムに代表される金属酸化物、アモルファスカーボン、ポリアニリン(エメラルディン)やポリチオフェン等の導電性高分子、トリス(2−フェニルピリジン)イリジウム錯体等に代表されるオルトメタル化錯体、トリアリールアミン誘導体等が好ましい。
前述の正孔注入層に用いられる材料は単独で用いてもよく、また複数種を併用して用いてもよい。
《Hole injection layer》
The hole injection layer (also referred to as “anode buffer layer”) used in the present invention is a layer provided between the anode and the light emitting layer in order to lower the driving voltage or improve the light emission luminance. It is described in detail in Chapter 2 “Electrode Materials” (pages 123 to 166) of the second edition of “Devices and the Forefront of Industrialization (issued by NTT Corporation on November 30, 1998)”.
In the present invention, the hole injection layer may be provided as necessary, and may be present between the anode and the light emitting layer or between the anode and the hole transport layer as described above.
The details of the hole injection layer are also described in JP-A-9-45479, JP-A-9-260062, JP-A-8-288069, etc. Examples of the material used for the hole injection layer include: Examples thereof include materials used for the above-described hole transport layer.
Among them, phthalocyanine derivatives typified by copper phthalocyanine, hexaazatriphenylene derivatives as described in JP-T-2003-519432 and JP-A-2006-135145, metal oxides typified by vanadium oxide, amorphous carbon Preferred are conductive polymers such as polyaniline (emeraldine) and polythiophene, orthometalated complexes represented by tris (2-phenylpyridine) iridium complex, and triarylamine derivatives.
The materials used for the hole injection layer described above may be used alone or in combination of two or more.

《添加物》
前述した本発明における有機層は、更に他の添加物が含まれていてもよい。
添加物としては、例えば臭素、ヨウ素及び塩素等のハロゲン元素やハロゲン化化合物、Pd、Ca、Na等のアルカリ金属やアルカリ土類金属、遷移金属の化合物や錯体、塩等が挙げられる。
添加物の含有量は、任意に決定することができるが、含有される層の全質量%に対して1000ppm以下であることが好ましく、より好ましくは500ppm以下であり、さらに好ましくは50ppm以下である。
ただし、電子や正孔の輸送性を向上させる目的や、励起子のエネルギー移動を有利にするための目的などによってはこの範囲内ではない。
"Additive"
The organic layer in the present invention described above may further contain other additives.
Examples of the additive include halogen elements such as bromine, iodine and chlorine, halogenated compounds, alkali metals and alkaline earth metals such as Pd, Ca, and Na, transition metal compounds, complexes, and salts.
The content of the additive can be arbitrarily determined, but is preferably 1000 ppm or less, more preferably 500 ppm or less, and further preferably 50 ppm or less with respect to the total mass% of the contained layer. .
However, it is not within this range depending on the purpose of improving the transportability of electrons and holes or the purpose of favoring the exciton energy transfer.

《有機層の形成方法》
本発明に用いられる有機層(正孔注入層、正孔輸送層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層、電子注入層等)の形成方法について説明する。
本発明に用いられる有機層の形成方法は、特に制限はなく、従来公知の例えば真空蒸着法、湿式法(ウェットプロセスともいう。)等による形成方法を用いることができる。
湿式法としては、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、印刷法、ダイコート法、ブレードコート法、ロールコート法、スプレーコート法、カーテンコート法、LB法(ラングミュア−ブロジェット法)等があるが、均質な薄膜が得られやすく、かつ高生産性の点から、ダイコート法、ロールコート法、インクジェット法、スプレーコート法などのロール・ツー・ロール方式適性の高い方法が好ましい。
本発明に用いられる有機EL材料を溶解又は分散する液媒体としては、例えば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸エチル等の脂肪酸エステル類、ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類、トルエン、キシレン、メシチレン、シクロヘキシルベンゼン等の芳香族炭化水素類、シクロヘキサン、デカリン、ドデカン等の脂肪族炭化水素類、DMF、DMSO等の有機溶媒を用いることができる。
また、分散方法としては、超音波、高剪断力分散やメディア分散等の分散方法により分散することができる。
更に層ごとに異なる製膜法を適用してもよい。製膜に蒸着法を採用する場合、その蒸着条件は使用する化合物の種類等により異なるが、一般にボート加熱温度50〜450℃、真空度10−6〜10−2Pa、蒸着速度0.01〜50nm/秒、基板温度−50〜300℃、層(膜)厚0.1nm〜5μm、好ましくは5〜200nmの範囲で適宜選ぶことが望ましい。
本発明に用いられる有機層の形成は、一回の真空引きで一貫して正孔注入層から陰極まで作製するのが好ましいが、途中で取り出して異なる製膜法を施しても構わない。その際は作業を乾燥不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。
<Method for forming organic layer>
A method for forming an organic layer (hole injection layer, hole transport layer, light emitting layer, hole blocking layer, electron transport layer, electron injection layer, etc.) used in the present invention will be described.
The formation method of the organic layer used in the present invention is not particularly limited, and a conventionally known formation method such as a vacuum deposition method or a wet method (also referred to as a wet process) can be used.
Examples of the wet method include a spin coating method, a casting method, an ink jet method, a printing method, a die coating method, a blade coating method, a roll coating method, a spray coating method, a curtain coating method, and an LB method (Langmuir-Blodgett method). From the viewpoint of obtaining a homogeneous thin film easily and high productivity, a method with high roll-to-roll method suitability such as a die coating method, a roll coating method, an ink jet method and a spray coating method is preferable.
Examples of the liquid medium for dissolving or dispersing the organic EL material used in the present invention include ketones such as methyl ethyl ketone and cyclohexanone, fatty acid esters such as ethyl acetate, halogenated hydrocarbons such as dichlorobenzene, toluene, xylene, Aromatic hydrocarbons such as mesitylene and cyclohexylbenzene, aliphatic hydrocarbons such as cyclohexane, decalin, and dodecane, and organic solvents such as DMF and DMSO can be used.
Moreover, as a dispersion method, it can disperse | distribute by dispersion methods, such as an ultrasonic wave, high shear force dispersion | distribution, and media dispersion | distribution.
Further, a different film forming method may be applied for each layer. When employing a vapor deposition method for film formation, the vapor deposition conditions vary depending on the type of compound used, but generally a boat heating temperature of 50 to 450 ° C., a degree of vacuum of 10 −6 to 10 −2 Pa, and a vapor deposition rate of 0.01 to It is desirable to select appropriately within a range of 50 nm / second, a substrate temperature of −50 to 300 ° C., and a layer (film) thickness of 0.1 nm to 5 μm, preferably 5 to 200 nm.
The organic layer used in the present invention is preferably formed from the hole injection layer to the cathode consistently by a single evacuation, but may be taken out halfway and subjected to different film forming methods. In that case, it is preferable to perform the work in a dry inert gas atmosphere.

《陽極》
有機EL素子における陽極としては、仕事関数の大きい(4eV以上、好ましくは4.5eV以上)金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられる。このような電極物質の具体例としては、Au等の金属、CuI、インジウムチンオキシド(ITO)、SnO、ZnO等の導電性透明材料が挙げられる。また、IDIXO(In−ZnO)等非晶質で透明導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。
陽極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させ、フォトリソグラフィー法で所望の形状のパターンを形成してもよく、あるいはパターン精度を余り必要としない場合は(100μm以上程度)、上記電極物質の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。
あるいは、有機導電性化合物のように塗布可能な物質を用いる場合には、印刷方式、コーティング方式等湿式製膜法を用いることもできる。この陽極より発光を取り出す場合には、透過率を10%より大きくすることが望ましく、また陽極としてのシート抵抗は数百Ω/□以下が好ましい。
陽極の膜厚は材料にもよるが、通常10nm〜1μm、好ましくは10〜200nmの範囲で選ばれる。
"anode"
As the anode in the organic EL element, a material having a work function (4 eV or more, preferably 4.5 eV or more) of a metal, an alloy, an electrically conductive compound, or a mixture thereof is preferably used. Specific examples of such electrode substances include metals such as Au, and conductive transparent materials such as CuI, indium tin oxide (ITO), SnO 2 , and ZnO. Alternatively, an amorphous material such as IDIXO (In 2 O 3 —ZnO) capable of forming a transparent conductive film may be used.
The anode may be formed by depositing a thin film of these electrode materials by vapor deposition or sputtering, and a pattern having a desired shape may be formed by photolithography, or when pattern accuracy is not so high (about 100 μm or more) A pattern may be formed through a mask having a desired shape at the time of vapor deposition or sputtering of the electrode material.
Or when using the substance which can be apply | coated like an organic electroconductivity compound, wet film forming methods, such as a printing system and a coating system, can also be used. When light emission is extracted from the anode, it is desirable that the transmittance be greater than 10%, and the sheet resistance as the anode is preferably several hundred Ω / □ or less.
The film thickness of the anode depends on the material, but is usually selected in the range of 10 nm to 1 μm, preferably 10 to 200 nm.

《陰極》
陰極としては、仕事関数の小さい(4eV以下)金属(電子注入性金属と称する)、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム/銅混合物、マグネシウム/銀混合物、マグネシウム/アルミニウム混合物、マグネシウム/インジウム混合物、アルミニウム/酸化アルミニウム(Al)混合物、インジウム、リチウム/アルミニウム混合物、アルミニウム、希土類金属等が挙げられる。これらの中で、電子注入性及び酸化等に対する耐久性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えば、マグネシウム/銀混合物、マグネシウム/アルミニウム混合物、マグネシウム/インジウム混合物、アルミニウム/酸化アルミニウム(Al)混合物、リチウム/アルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。
"cathode"
As the cathode, a material having a work function (4 eV or less) metal (referred to as an electron injecting metal), an alloy, an electrically conductive compound, and a mixture thereof as an electrode material is used. Specific examples of such electrode materials include sodium, sodium-potassium alloy, magnesium, lithium, magnesium / copper mixture, magnesium / silver mixture, magnesium / aluminum mixture, magnesium / indium mixture, aluminum / aluminum oxide (Al 2 O 3 ) Mixtures, indium, lithium / aluminum mixtures, aluminum, rare earth metals and the like. Among these, in terms of durability against electron injection and oxidation, etc., a mixture of an electron injecting metal and a second metal which is a stable metal having a larger work function value than this, for example, a magnesium / silver mixture, Magnesium / aluminum mixtures, magnesium / indium mixtures, aluminum / aluminum oxide (Al 2 O 3 ) mixtures, lithium / aluminum mixtures, aluminum and the like are preferred.

陰極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により、薄膜を形成させることで作製することができる。また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω/□以下が好ましく、膜厚は通常10nm〜5μm、好ましくは50〜200nmの範囲で選ばれる。
なお、発光した光を透過させるため、有機EL素子の陽極又は陰極のいずれか一方が透明又は半透明であれば発光輝度が向上し好都合である。
また、陰極に上記金属を1〜20nmの膜厚で作製した後に、陽極の説明で挙げる導電性透明材料をその上に作製することで、透明又は半透明の陰極を作製することができ、これを応用することで陽極と陰極の両方が透過性を有する素子を作製することができる。
The cathode can be produced by forming a thin film of these electrode materials by a method such as vapor deposition or sputtering. The sheet resistance as the cathode is preferably several hundred Ω / □ or less, and the film thickness is usually selected in the range of 10 nm to 5 μm, preferably 50 to 200 nm.
In order to transmit the emitted light, if either one of the anode or the cathode of the organic EL element is transparent or translucent, the emission luminance is advantageously improved.
Moreover, after producing the above metal with a film thickness of 1 to 20 nm on the cathode, a transparent or translucent cathode can be produced by producing a conductive transparent material mentioned in the description of the anode on the cathode. By applying the above, it is possible to manufacture a device in which both the anode and the cathode are transparent.

[支持基板]
本発明の有機EL素子に用いることのできる支持基板(以下、基体、基板、基材、支持体等ともいう。)としては、ガラス、プラスチック等の種類には特に限定はなく、また透明であっても不透明であってもよい。支持基板側から光を取り出す場合には、支持基板は透明であることが好ましい。好ましく用いられる透明な支持基板としては、ガラス、石英、透明樹脂フィルムを挙げることができる。特に好ましい支持基板は、有機EL素子にフレキシブル性を与えることが可能な樹脂フィルムである。
[Support substrate]
The support substrate (hereinafter also referred to as a substrate, substrate, substrate, support, etc.) that can be used in the organic EL device of the present invention is not particularly limited in the type of glass, plastic, etc., and is transparent. Or opaque. When extracting light from the support substrate side, the support substrate is preferably transparent. Examples of the transparent support substrate preferably used include glass, quartz, and a transparent resin film. A particularly preferable support substrate is a resin film capable of giving flexibility to the organic EL element.

樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、セロファン、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート(TAC)、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート(CAP)、セルロースアセテートフタレート、セルロースナイトレート等のセルロースエステル類又はそれらの誘導体、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンビニルアルコール、シンジオタクティックポリスチレン、ポリカーボネート、ノルボルネン樹脂、ポリメチルペンテン、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン類、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトンイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、ナイロン、ポリメチルメタクリレート、アクリルあるいはポリアリレート類、アートン(商品名JSR社製)あるいはアペル(商品名三井化学社製)といったシクロオレフィン系樹脂等を挙げることができる。   Examples of the resin film include polyesters such as polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN), polyethylene, polypropylene, cellophane, cellulose diacetate, cellulose triacetate (TAC), cellulose acetate butyrate, cellulose acetate propionate ( CAP), cellulose esters such as cellulose acetate phthalate, cellulose nitrate or derivatives thereof, polyvinylidene chloride, polyvinyl alcohol, polyethylene vinyl alcohol, syndiotactic polystyrene, polycarbonate, norbornene resin, polymethylpentene, polyether ketone, polyimide , Polyethersulfone (PES), polyphenylene sulfide, polysulfones, Cycloolefin resins such as polyetherimide, polyetherketoneimide, polyamide, fluororesin, nylon, polymethylmethacrylate, acrylic or polyarylate, Arton (trade name, manufactured by JSR) or Appel (trade name, manufactured by Mitsui Chemicals) Can be mentioned.

樹脂フィルムの表面には、無機物、有機物の被膜又はその両者のハイブリッド被膜が形成されていてもよく、JIS K 7129−1992に準拠した方法で測定された、水蒸気透過度(25±0.5℃、相対湿度(90±2)%RH)が0.01g/m・24h以下のバリア性フィルムであることが好ましく、更には、JIS K 7126−1987に準拠した方法で測定された酸素透過度が、1×10−3ml/m・24h・atm以下、水蒸気透過度が、1×10−5g/m・24h以下の高バリア性フィルムであることが好ましい。 An inorganic film, an organic film, or a hybrid film of both may be formed on the surface of the resin film, and the water vapor permeability (25 ± 0.5 ° C.) measured by a method according to JIS K 7129-1992. , Relative humidity (90 ± 2)% RH) is preferably 0.01 g / m 2 · 24 h or less of a barrier film, and further, oxygen permeability measured by a method according to JIS K 7126-1987. However, it is preferable that the film has a high barrier property of 1 × 10 −3 ml / m 2 · 24 h · atm or less and a water vapor permeability of 1 × 10 −5 g / m 2 · 24 h or less.

バリア膜を形成する材料としては、水分や酸素等素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化ケイ素、二酸化ケイ素、窒化ケイ素等を用いることができる。更に該膜の脆弱性を改良するために、これら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることがより好ましい。無機層と有機層の積層順については特に制限はないが、両者を交互に複数回積層させることが好ましい。
バリア膜の形成方法については特に限定はなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマCVD法、レーザーCVD法、熱CVD法、コーティング法等を用いることができるが、特開2004−68143号公報に記載されているような大気圧プラズマ重合法によるものが特に好ましい。
As a material for forming the barrier film, any material may be used as long as it has a function of suppressing intrusion of elements that cause deterioration of elements such as moisture and oxygen. For example, silicon oxide, silicon dioxide, silicon nitride, or the like can be used. Further, in order to improve the brittleness of the film, it is more preferable to have a laminated structure of these inorganic layers and organic material layers. Although there is no restriction | limiting in particular about the lamination | stacking order of an inorganic layer and an organic layer, It is preferable to laminate | stack both alternately several times.
The method for forming the barrier film is not particularly limited. For example, vacuum deposition, sputtering, reactive sputtering, molecular beam epitaxy, cluster ion beam, ion plating, plasma polymerization, atmospheric pressure plasma polymerization A plasma CVD method, a laser CVD method, a thermal CVD method, a coating method, or the like can be used, but an atmospheric pressure plasma polymerization method as described in JP-A-2004-68143 is particularly preferable.

不透明な支持基板としては、例えば、アルミ、ステンレス等の金属板、フィルムや不透明樹脂基板、セラミック製の基板等が挙げられる。
本発明の有機EL素子の発光の室温(25℃)における外部取り出し量子効率は、1%以上であることが好ましく、5%以上であるとより好ましい。
ここで、外部取り出し量子効率(%)=有機EL素子外部に発光した光子数/有機EL素子に流した電子数×100である。
また、カラーフィルター等の色相改良フィルター等を併用しても、有機EL素子からの発光色を、蛍光体を用いて多色へ変換する色変換フィルターを併用してもよい。
Examples of the opaque support substrate include metal plates such as aluminum and stainless steel, films, opaque resin substrates, and ceramic substrates.
The external extraction quantum efficiency at room temperature (25 ° C.) of light emission of the organic EL device of the present invention is preferably 1% or more, and more preferably 5% or more.
Here, external extraction quantum efficiency (%) = number of photons emitted to the outside of the organic EL element / number of electrons flowed to the organic EL element × 100.
In addition, a hue improvement filter such as a color filter may be used in combination, or a color conversion filter that converts the emission color from the organic EL element into multiple colors using a phosphor may be used in combination.

[封止]
本発明の有機EL素子の封止に用いられる封止手段としては、例えば、封止部材と、電極、支持基板とを接着剤で接着する方法を挙げることができる。封止部材としては、有機EL素子の表示領域を覆うように配置されていればよく、凹板状でも、平板状でもよい。また、透明性、電気絶縁性は特に限定されない。
具体的には、ガラス板、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等が挙げられる。ガラス板としては、特にソーダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英等を挙げることができる。また、ポリマー板としては、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルファイド、ポリサルフォン等を挙げることができる。金属板としては、ステンレス、鉄、銅、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、亜鉛、クロム、チタン、モリブデン、シリコン、ゲルマニウム及びタンタルからなる群から選ばれる1種以上の金属又は合金からなるものが挙げられる。
[Sealing]
Examples of the sealing means used for sealing the organic EL element of the present invention include a method of bonding a sealing member, an electrode, and a support substrate with an adhesive. As a sealing member, it should just be arrange | positioned so that the display area | region of an organic EL element may be covered, and it may be concave plate shape or flat plate shape. Moreover, transparency and electrical insulation are not particularly limited.
Specific examples include a glass plate, a polymer plate / film, and a metal plate / film. Examples of the glass plate include soda-lime glass, barium / strontium-containing glass, lead glass, aluminosilicate glass, borosilicate glass, barium borosilicate glass, and quartz. Examples of the polymer plate include polycarbonate, acrylic, polyethylene terephthalate, polyether sulfide, and polysulfone. Examples of the metal plate include those made of one or more metals or alloys selected from the group consisting of stainless steel, iron, copper, aluminum, magnesium, nickel, zinc, chromium, titanium, molybdenum, silicon, germanium, and tantalum.

本発明においては、有機EL素子を薄膜化できるということからポリマーフィルム、金属フィルムを好ましく使用することができる。さらには、ポリマーフィルムはJIS K 7126−1987に準拠した方法で測定された酸素透過度が1×10−3ml/m・24h以下、JIS K 7129−1992に準拠した方法で測定された、水蒸気透過度(25±0.5℃、相対湿度90±2%)が、1×10−3g/m・24h以下のものであることが好ましい。
封止部材を凹状に加工するのは、サンドブラスト加工、化学エッチング加工等が使われる。
In the present invention, a polymer film and a metal film can be preferably used because the organic EL element can be thinned. Furthermore, the polymer film has an oxygen permeability measured by a method according to JIS K 7126-1987 of 1 × 10 −3 ml / m 2 · 24 h or less, and measured by a method according to JIS K 7129-1992. The water vapor permeability (25 ± 0.5 ° C., relative humidity 90 ± 2%) is preferably 1 × 10 −3 g / m 2 · 24 h or less.
For processing the sealing member into a concave shape, sandblasting, chemical etching, or the like is used.

接着剤として具体的には、アクリル酸系オリゴマー、メタクリル酸系オリゴマーの反応性ビニル基を有する光硬化及び熱硬化型接着剤、2−シアノアクリル酸エステル等の湿気硬化型等の接着剤を挙げることができる。また、エポキシ系等の熱及び化学硬化型(二液混合)を挙げることができる。また、ホットメルト型のポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィンを挙げることができる。また、カチオン硬化タイプの紫外線硬化型エポキシ樹脂接着剤を挙げることができる。
なお、有機EL素子が熱処理により劣化する場合があるので、室温から80℃までに接着硬化できるものが好ましい。また、前記接着剤中に乾燥剤を分散させておいてもよい。封止部分への接着剤の塗布は市販のディスペンサーを使ってもよいし、スクリーン印刷のように印刷してもよい。
Specific examples of adhesives include photocuring and thermosetting adhesives having reactive vinyl groups such as acrylic acid oligomers and methacrylic acid oligomers, and moisture curing adhesives such as 2-cyanoacrylates. be able to. Moreover, heat | fever and chemical curing types (two-component mixing), such as an epoxy type, can be mentioned. Moreover, hot-melt type polyamide, polyester, and polyolefin can be mentioned. Moreover, a cationic curing type ultraviolet curing epoxy resin adhesive can be mentioned.
In addition, since an organic EL element may deteriorate by heat processing, what can be adhesive-hardened from room temperature to 80 degreeC is preferable. A desiccant may be dispersed in the adhesive. Application | coating of the adhesive agent to a sealing part may use commercially available dispenser, and may print like screen printing.

また、有機層を挟み支持基板と対向する側の電極の外側に該電極と有機層を被覆し、支持基板と接する形で無機物、有機物の層を形成し封止膜とすることも好適にできる。この場合、該膜を形成する材料としては、水分や酸素等素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化ケイ素、二酸化ケイ素、窒化ケイ素等を用いることができる。
さらに該膜の脆弱性を改良するために、これら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることが好ましい。これらの膜の形成方法については特に限定はなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマCVD法、レーザーCVD法、熱CVD法、コーティング法等を用いることができる。
In addition, it is also preferable that the electrode and the organic layer are coated on the outside of the electrode facing the support substrate with the organic layer interposed therebetween, and an inorganic or organic layer is formed in contact with the support substrate to form a sealing film. . In this case, the material for forming the film may be any material that has a function of suppressing intrusion of elements that cause deterioration of elements such as moisture and oxygen. For example, silicon oxide, silicon dioxide, silicon nitride, or the like may be used. it can.
Further, in order to improve the brittleness of the film, it is preferable to have a laminated structure of these inorganic layers and layers made of organic materials. There are no particular limitations on the method of forming these films. For example, vacuum deposition, sputtering, reactive sputtering, molecular beam epitaxy, cluster ion beam, ion plating, plasma polymerization, atmospheric pressure plasma A combination method, a plasma CVD method, a laser CVD method, a thermal CVD method, a coating method, or the like can be used.

封止部材と有機EL素子の表示領域との間隙には、気相及び液相では、窒素、アルゴン等の不活性気体やフッ化炭化水素、シリコンオイルのような不活性液体を注入することが好ましい。また、真空とすることも可能である。また、内部に吸湿性化合物を封入することもできる。
吸湿性化合物としては、例えば、金属酸化物(例えば、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム等)、硫酸塩(例えば、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸コバルト等)、金属ハロゲン化物(例えば、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、フッ化セシウム、フッ化タンタル、臭化セリウム、臭化マグネシウム、ヨウ化バリウム、ヨウ化マグネシウム等)、過塩素酸類(例えば、過塩素酸バリウム、過塩素酸マグネシウム等)等が挙げられ、硫酸塩、金属ハロゲン化物及び過塩素酸類においては無水塩が好適に用いられる。
In the gap between the sealing member and the display area of the organic EL element, an inert gas such as nitrogen or argon, or an inert liquid such as fluorinated hydrocarbon or silicon oil can be injected in the gas phase and liquid phase. preferable. A vacuum can also be used. Moreover, a hygroscopic compound can also be enclosed inside.
Examples of the hygroscopic compound include metal oxides (for example, sodium oxide, potassium oxide, calcium oxide, barium oxide, magnesium oxide, aluminum oxide) and sulfates (for example, sodium sulfate, calcium sulfate, magnesium sulfate, cobalt sulfate). Etc.), metal halides (eg calcium chloride, magnesium chloride, cesium fluoride, tantalum fluoride, cerium bromide, magnesium bromide, barium iodide, magnesium iodide etc.), perchloric acids (eg perchloric acid) Barium, magnesium perchlorate and the like), and anhydrous salts are preferably used in sulfates, metal halides and perchloric acids.

[保護膜、保護板]
有機層を挟み支持基板と対向する側の前記封止膜あるいは前記封止用フィルムの外側に、素子の機械的強度を高めるために、保護膜あるいは保護板を設けてもよい。特に、封止が前記封止膜により行われている場合には、その機械的強度は必ずしも高くないため、このような保護膜、保護板を設けることが好ましい。これに使用することができる材料としては、前記封止に用いたのと同様のガラス板、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等を用いることができるが、軽量かつ薄膜化ということからポリマーフィルムを用いることが好ましい。
[Protective film, protective plate]
In order to increase the mechanical strength of the element, a protective film or a protective plate may be provided outside the sealing film or the sealing film on the side facing the support substrate with the organic layer interposed therebetween. In particular, when sealing is performed by the sealing film, the mechanical strength is not necessarily high, and thus it is preferable to provide such a protective film and a protective plate. As a material that can be used for this, the same glass plate, polymer plate / film, metal plate / film, and the like used for the sealing can be used. Is preferably used.

[光取り出し向上技術]
有機EL素子は、空気よりも屈折率の高い(屈折率1.6〜2.1程度の範囲内)層の内部で発光し、発光層で発生した光のうち15%から20%程度の光しか取り出せないことが一般的にいわれている。これは、臨界角以上の角度θで界面(透明基板と空気との界面)に入射する光は、全反射を起こし素子外部に取り出すことができないことや、透明電極ないし発光層と透明基板との間で光が全反射を起こし、光が透明電極ないし発光層を導波し、結果として、光が素子側面方向に逃げるためである。
[Light extraction improvement technology]
An organic EL element emits light inside a layer having a refractive index higher than that of air (within a refractive index of about 1.6 to 2.1), and is about 15% to 20% of light generated in the light emitting layer. It is generally said that it can only be taken out. This is because light incident on the interface (interface between the transparent substrate and air) at an angle θ greater than the critical angle causes total reflection and cannot be taken out of the device, This is because light is totally reflected between the light and the light is guided through the transparent electrode or the light emitting layer, and as a result, the light escapes in the direction of the side surface of the device.

この光の取り出しの効率を向上させる手法としては、例えば、透明基板表面に凹凸を形成し、透明基板と空気界面での全反射を防ぐ方法(例えば、米国特許第4774435号明細書)、基板に集光性を持たせることにより効率を向上させる方法(例えば、特開昭63−314795号公報)、素子の側面等に反射面を形成する方法(例えば、特開平1−220394号公報)、基板と発光体の間に中間の屈折率を持つ平坦層を導入し、反射防止膜を形成する方法(例えば、特開昭62−172691号公報)、基板と発光体の間に基板よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法(例えば、特開2001−202827号公報)、基板、透明電極層や発光層のいずれかの層間(含む、基板と外界間)に回折格子を形成する方法(特開平11−283751号公報)などが挙げられる。   As a technique for improving the light extraction efficiency, for example, a method of forming irregularities on the surface of the transparent substrate to prevent total reflection at the transparent substrate and the air interface (for example, US Pat. No. 4,774,435), A method for improving efficiency by providing light condensing property (for example, JP-A-63-314795), a method for forming a reflective surface on a side surface of an element (for example, JP-A-1-220394), a substrate, etc. A method of forming an antireflection film by introducing a flat layer having an intermediate refractive index between the substrate and the light emitter (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-172691), lower refraction than the substrate between the substrate and the light emitter A method of introducing a flat layer having a refractive index (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-202827), and a method of forming a diffraction grating between any one of the substrate, the transparent electrode layer and the light emitting layer (including between the substrate and the outside world) ( JP-A-11 No. 283,751 Publication), and the like.

本発明においては、これらの方法を本発明の有機EL素子と組み合わせて用いることができるが、基板と発光体の間に基板よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法、あるいは基板、透明電極層や発光層のいずれかの層間(含む、基板と外界間)に回折格子を形成する方法を好適に用いることができる。
本発明は、これらの手段を組み合わせることにより、更に高輝度あるいは耐久性に優れた素子を得ることができる。
In the present invention, these methods can be used in combination with the organic EL device of the present invention. However, a method of introducing a flat layer having a lower refractive index than the substrate between the substrate and the light emitter, or a substrate, transparent A method of forming a diffraction grating between any layers of the electrode layer and the light emitting layer (including between the substrate and the outside) can be suitably used.
In the present invention, by combining these means, it is possible to obtain an element having higher luminance or durability.

[集光シート]
本発明の有機EL素子は、支持基板(基板)の光取出し側に、例えばマイクロレンズアレイ上の構造を設けるように加工したり、あるいは、いわゆる集光シートと組み合わせることにより、特定方向、例えば素子発光面に対し正面方向に集光することにより、特定方向上の輝度を高めることができる。
マイクロレンズアレイの例としては、基板の光取り出し側に一辺が30μmでその頂角が90度となるような四角錐を二次元に配列する。一辺は10〜100μmの範囲内が好ましい。これより小さくなると回折の効果が発生して色付き、大きすぎると厚さが厚くなり好ましくない。
集光シートとしては、例えば、液晶表示装置のLEDバックライトで実用化されているものを用いることが可能である。このようなシートとして例えば、住友スリーエム社製輝度上昇フィルム(BEF)などを用いることができる。プリズムシートの形状としては、例えば基材に頂角90度、ピッチ50μmの△状のストライプが形成されたものであってもよいし、頂角が丸みを帯びた形状、ピッチをランダムに変化させた形状、その他の形状であってもよい。
また、有機EL素子からの光放射角を制御するために光拡散板・フィルムを、集光シートと併用してもよい。例えば、(株)きもと製拡散フィルム(ライトアップ)などを用いることができる。
[Condensing sheet]
The organic EL element of the present invention can be processed to provide a structure on a microlens array, for example, on the light extraction side of a support substrate (substrate) or combined with a so-called condensing sheet, for example, in a specific direction, for example, the element Condensing light in the front direction with respect to the light emitting surface can increase the luminance in a specific direction.
As an example of the microlens array, quadrangular pyramids having a side of 30 μm and an apex angle of 90 degrees are arranged two-dimensionally on the light extraction side of the substrate. One side is preferably within a range of 10 to 100 μm. If it is smaller than this, the effect of diffraction is generated and colored, and if it is too large, the thickness becomes thick, which is not preferable.
As the condensing sheet, for example, a sheet that is put into practical use in an LED backlight of a liquid crystal display device can be used. As such a sheet, for example, a brightness enhancement film (BEF) manufactured by Sumitomo 3M Limited can be used. As the shape of the prism sheet, for example, a substrate may be formed with a Δ-shaped stripe having an apex angle of 90 degrees and a pitch of 50 μm, or the apex angle is rounded and the pitch is changed randomly. Other shapes may be used.
Moreover, in order to control the light emission angle from an organic EL element, you may use a light-diffusion plate and a film together with a condensing sheet. For example, a diffusion film (light-up) manufactured by Kimoto Co., Ltd. can be used.

[用途]
本発明の有機EL素子は、電子機器、例えば、表示装置、ディスプレイ、各種発光装置として用いることができる。
発光装置として、例えば、照明装置(家庭用照明、車内照明)、時計や液晶用バックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等が挙げられるがこれに限定するものではないが、特に液晶表示装置のバックライト、照明用光源としての用途に有効に用いることができる。
本発明の有機EL素子においては、必要に応じ製膜時にメタルマスクやインクジェットプリンティング法等でパターニングを施してもよい。パターニングする場合は、電極のみをパターニングしてもよいし、電極と発光層をパターニングしてもよいし、素子全層をパターニングしてもよく、素子の作製においては、従来公知の方法を用いることができる。
[Usage]
The organic EL element of the present invention can be used as an electronic device such as a display device, a display, and various light emitting devices.
Examples of light-emitting devices include lighting devices (home lighting, interior lighting), clock and liquid crystal backlights, billboard advertisements, traffic lights, light sources for optical storage media, light sources for electrophotographic copying machines, light sources for optical communication processors, light Although the light source of a sensor etc. are mentioned, It is not limited to this, Especially, it can use effectively for the use as a backlight of a liquid crystal display device, and a light source for illumination.
In the organic EL device of the present invention, patterning may be performed by a metal mask, an ink jet printing method, or the like at the time of film formation, if necessary. In the case of patterning, only the electrode may be patterned, the electrode and the light emitting layer may be patterned, or the entire layer of the element may be patterned. In the fabrication of the element, a conventionally known method is used. Can do.

本発明の有機EL素子や本発明に用いられる化合物の発光する色は、「新編色彩科学ハンドブック」(日本色彩学会編、東京大学出版会、1985)の108頁の図3.16において、分光放射輝度計CS−1000(コニカミノルタ(株)製)で測定した結果をCIE色度座標に当てはめたときの色で決定される。   The light emission color of the organic EL device of the present invention and the compound used in the present invention is shown in FIG. 3.16 on page 108 of “New Color Science Handbook” (edited by the Japan Color Society, University of Tokyo Press, 1985). It is determined by the color when the result measured with the luminance meter CS-1000 (manufactured by Konica Minolta Co., Ltd.) is applied to the CIE chromaticity coordinates.

また、本発明の有機EL素子が白色素子の場合には、白色とは、2度視野角正面輝度を上記方法により測定した際に、1000cd/mでのCIE1931表色系における色度がX=0.33±0.07、Y=0.33±0.1の領域内にあることをいう。 When the organic EL element of the present invention is a white element, white means that the chromaticity in the CIE1931 color system at 1000 cd / m 2 is X when the 2 ° viewing angle front luminance is measured by the above method. = 0.33 ± 0.07 and Y = 0.33 ± 0.1.

<照明装置>
本発明の有機EL素子は、照明装置に用いることもできる。
本発明の有機EL素子は、共振器構造を持たせた有機EL素子として用いてもよい。このような共振器構造を有した有機EL素子の使用目的としては、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等が挙げられるが、これらに限定されない。また、レーザー発振をさせることにより上記用途に使用してもよい。
また、本発明の有機EL素子は、照明用や露光光源のような一種のランプとして使用してもよいし、画像を投影するタイプのプロジェクション装置や、静止画像や動画像を直接視認するタイプの表示装置(ディスプレイ)として使用してもよい。
動画再生用の表示装置として使用する場合の駆動方式は、パッシブマトリクス方式でもアクティブマトリクス方式でもどちらでもよい。又は、異なる発光色を有する本発明の有機EL素子を2種以上使用することにより、フルカラー表示装置を作製することが可能である。
<Lighting device>
The organic EL element of the present invention can also be used for a lighting device.
The organic EL element of the present invention may be used as an organic EL element having a resonator structure. Examples of the purpose of use of the organic EL element having such a resonator structure include a light source of an optical storage medium, a light source of an electrophotographic copying machine, a light source of an optical communication processing machine, and a light source of an optical sensor. It is not limited. Moreover, you may use for the said use by making a laser oscillation.
Further, the organic EL element of the present invention may be used as a kind of lamp for illumination or exposure light source, a projection device for projecting an image, or a type for directly viewing a still image or a moving image. It may be used as a display device (display).
The driving method when used as a display device for reproducing a moving image may be either a passive matrix method or an active matrix method. Alternatively, it is possible to produce a full-color display device by using two or more organic EL elements of the present invention having different emission colors.

また、本発明の銅錯体は、照明装置として、実質的に白色の発光を生じる有機EL素子に適用できる。例えば、銅錯体を含む複数の発光性化合物を用いる場合、複数の発光色を同時に発光させて、混色することで白色発光を得ることができる。複数の発光色の組み合わせとしては、赤色、緑色及び青色の3原色の三つの発光極大波長を含有させたものでもよいし、青色と黄色、青緑と橙色等の補色の関係を利用した二つの発光極大波長を含有したものでもよい。   Moreover, the copper complex of this invention is applicable to the organic EL element which produces substantially white light emission as an illuminating device. For example, when a plurality of luminescent compounds including a copper complex are used, white light emission can be obtained by simultaneously emitting a plurality of emission colors and mixing the colors. The combination of a plurality of emission colors may include three emission maximum wavelengths of three primary colors of red, green, and blue, or two of the complementary colors such as blue and yellow, blue green and orange, etc. The thing containing the light emission maximum wavelength may be used.

また、本発明の有機EL素子の形成方法は、発光層、正孔輸送層あるいは電子輸送層等の形成時のみマスクを設け、マスクにより塗り分ける等単純に配置するだけでよい。他層は共通であるのでマスク等のパターニングは不要であり、一面に蒸着法、キャスト法、スピンコート法、インクジェット法及び印刷法等で、例えば、電極膜を形成でき、生産性も向上する。
この方法によれば、複数色の発光素子をアレー状に並列配置した白色有機EL装置と異なり、素子自体が発光白色である。
In addition, the organic EL device forming method of the present invention may be simply arranged by providing a mask only when forming a light emitting layer, a hole transport layer, an electron transport layer, or the like, and separately coating with the mask. Since the other layers are common, patterning of a mask or the like is unnecessary, and for example, an electrode film can be formed on one surface by a vapor deposition method, a cast method, a spin coating method, an ink jet method, a printing method, or the like, and productivity is improved.
According to this method, unlike a white organic EL device in which light emitting elements of a plurality of colors are arranged in parallel in an array, the elements themselves are luminescent white.

[照明装置の一態様]
本発明の有機EL素子を具備した、照明装置の一態様について説明する。
本発明の有機EL素子の非発光面をガラスケースで覆い、厚さ300μmのガラス基板を封止用基板として用いて、周囲にシール材として、エポキシ系光硬化型接着剤(東亞合成社製ラックストラックLC0629B)を適用し、これを陰極上に重ねて透明支持基板と密着させ、ガラス基板側からUV光を照射して、硬化させて、封止し、図2及び図3に示すような照明装置を形成することができる。
図2は、照明装置の概略図を示し、本発明の有機EL素子(照明装置内の有機EL素子101)はガラスカバー102で覆われている(なお、ガラスカバーでの封止作業は、照明装置内の有機EL素子101を大気に接触させることなく窒素雰囲気下のグローブボックス(純度99.999%以上の高純度窒素ガスの雰囲気下)で行った。)。
図3は、照明装置の断面図を示し、図3において、105は陰極、106は有機層、107は透明電極付きガラス基板を示す。なお、ガラスカバー102内には窒素ガス108が充填され、捕水剤109が設けられている。
本発明の有機EL素子を用いることにより、発光効率が向上した照明装置が得られる。
[One aspect of lighting device]
One mode of a lighting device including the organic EL element of the present invention will be described.
The non-light emitting surface of the organic EL device of the present invention is covered with a glass case, a 300 μm thick glass substrate is used as a sealing substrate, and an epoxy photocurable adhesive (LUX The track LC0629B) is applied, and this is overlaid on the cathode and brought into close contact with the transparent support substrate, irradiated with UV light from the glass substrate side, cured, sealed, and illuminated as shown in FIGS. A device can be formed.
FIG. 2 shows a schematic view of the lighting device, and the organic EL element of the present invention (organic EL element 101 in the lighting device) is covered with a glass cover 102 (note that the sealing operation with the glass cover is performed by lighting. This was performed in a glove box under a nitrogen atmosphere (in an atmosphere of high-purity nitrogen gas having a purity of 99.999% or more) without bringing the organic EL element 101 in the apparatus into contact with the air.
FIG. 3 shows a cross-sectional view of the lighting device. In FIG. 3, 105 denotes a cathode, 106 denotes an organic layer, and 107 denotes a glass substrate with a transparent electrode. The glass cover 102 is filled with nitrogen gas 108 and a water catching agent 109 is provided.
By using the organic EL element of the present invention, a lighting device with improved luminous efficiency can be obtained.

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において「部」あるいは「%」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」あるいは「質量%」を表す。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. In addition, although the display of "part" or "%" is used in an Example, unless otherwise indicated, "part by mass" or "mass%" is represented.

[実施例1]
本発明の銅錯体Cu−36、Cu−37、Cu−45の合成方法及び同定データを示す。
また、Cu−36については、単結晶X線構造解析を行った結果も示す。
[Example 1]
The synthesis | combining method and identification data of the copper complex Cu-36 of this invention, Cu-37, and Cu-45 are shown.
Moreover, about Cu-36, the result of having performed single crystal X-ray structural analysis is also shown.

[Cu−36の合成方法]   [Synthesis Method of Cu-36]

Figure 0006264603
Figure 0006264603

アルゴン雰囲気下でシュレンク管に、水素化ナトリウム8.2mg(0.34mmol)をテトラヒドロフラン25mlに分散させ、ベンゼンチオール37.6mg(0.34mmol)を加えた。30分撹拌の後、1,2−ビスジトリルホスフィノベンゼン銅(I)臭化塩200mg(0.31mmol)を加えさらに撹拌し、反応させた。1時間撹拌の後、不溶物を濾別し得られた溶液を3mlになるまで濃縮した。ジエチルエーテル25mlをゆっくり加えることにより、Cu−36が白色の結晶として得られた(142mg、収率68%)。同定は、H−NMR、31P−NMR、元素分析及び単結晶X線構造解析で行った(図4参照)。 Under an argon atmosphere, 8.2 mg (0.34 mmol) of sodium hydride was dispersed in 25 ml of tetrahydrofuran in a Schlenk tube, and 37.6 mg (0.34 mmol) of benzenethiol was added. After stirring for 30 minutes, 200 mg (0.31 mmol) of 1,2-bisditolylphosphinobenzenecopper (I) bromide was added and further stirred to react. After stirring for 1 hour, the insoluble material was filtered off and the resulting solution was concentrated to 3 ml. By slowly adding 25 ml of diethyl ether, Cu-36 was obtained as white crystals (142 mg, 68% yield). Identification was performed by 1 H-NMR, 31 P-NMR, elemental analysis, and single crystal X-ray structural analysis (see FIG. 4).

H−NMR(400MHz,CDCl,220K):δ=2.26(s,6H,methyl),2.42(s,6H,methyl),6.50(m,2H,o−tolyl),6.55(t,2H,phenyl),6.63(t,1H,phenyl),6.75(m,2H,o−tolyl),6.80(t,2H,o−tolyl),6.98(d,2H,J=7.26Hz,phenyl),7.07(t,2H,o−tolyl),7.14(m,4H,o−tolyl),7.26(m,4H,o−phenylene),7.39(t,2H,o−tolyl),7.51(m,2H,o−tolyl).
31P NMR(162MHz,CDCl,220K):δ=−24.4.
Calcd for C4037CuPS:C,71.14;H,5.52.Found:C,71.06;H,5.47
a single crystal X−ray diffraction study(at 90K):a=10.8776(1)Å,b=13.0996(2)Å,c=13.2500(2)Å,α=82.1651(7)deg,β=76.9886(9)deg,γ=66.0524(8)deg,V=1679.05(4)Å,triclinic P−1,Z=2,θmin/max=1.58/30.2deg,8531 unique observed reflections were used to refine 426 atomic parameters and gave a final R factor of 0.0324.
1 H-NMR (400 MHz, CD 2 Cl 2 , 220K): δ = 2.26 (s, 6H, methyl), 2.42 (s, 6H, methyl), 6.50 (m, 2H, o-tolyl) ), 6.55 (t, 2H, phenyl), 6.63 (t, 1H, phenyl), 6.75 (m, 2H, o-tolyl), 6.80 (t, 2H, o-tolyl), 6.98 (d, 2H, J = 7.26 Hz, phenyl), 7.07 (t, 2H, o-tolyl), 7.14 (m, 4H, o-tolyl), 7.26 (m, 4H) , O-phenylene), 7.39 (t, 2H, o-tolyl), 7.51 (m, 2H, o-tolyl).
31 P NMR (162 MHz, CD 2 Cl 2 , 220K): δ = −24.4.
Calcd for C 40 H 37 CuP 2 S: C, 71.14; H, 5.52. Found: C, 71.06; H, 5.47
a single crystal X-ray diffraction study (at 90K): a = 10.8776 (1) Å, b = 13.0996 (2) Å, c = 13.2500 (2) Å, α = 82.651 (7 ) Deg, β = 76.9886 (9) deg, γ = 66.0524 (8) deg, V = 1679.05 (4) Å 3 , triclinic P-1, Z = 2, θ min / max = 1. 58 / 30.2deg, 8531 unique observed reflections were used to refine 426 atomic parameters and gave a final R factor of 0.0324.

[Cu−37の合成方法]   [Synthesis Method of Cu-37]

Figure 0006264603
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アルゴン雰囲気下でシュレンク管に、水素化ナトリウム7.0mg(0.29mmol)をテトラヒドロフラン25mlに分散させ、ベンゼンチオール32.1mg(0.29mmol)を加えた。30分撹拌の後、1,2−ビス[ビス(2−イソプロピルフェニル)ホスフィノ]ベンゼン銅(I)臭化塩200mg(0.26mmol)を加えさらに撹拌し反応させた。1時間撹拌の後、不溶物を濾別し得られた溶液を2mlになるまで濃縮した。ジエチルエーテル25mlをゆっくり加えることにより、Cu−37が白色の結晶として得られた(89mg、収率45%)。同定は、H−NMR、31P−NMR及び元素分析で行った。 Under an argon atmosphere, 7.0 mg (0.29 mmol) of sodium hydride was dispersed in 25 ml of tetrahydrofuran in a Schlenk tube, and 32.1 mg (0.29 mmol) of benzenethiol was added. After stirring for 30 minutes, 1,2-bis [bis (2-isopropylphenyl) phosphino] benzene copper (I) bromide (200 mg, 0.26 mmol) was added and stirred for further reaction. After stirring for 1 hour, the insoluble material was filtered off and the resulting solution was concentrated to 2 ml. By slowly adding 25 ml of diethyl ether, Cu-37 was obtained as white crystals (89 mg, yield 45%). Identification was performed by 1 H-NMR, 31 P-NMR and elemental analysis.

H−NMR(400MHz,CDCl,220K):δ=0.69(d,6H,J=6.53Hz,methyl),0.72(d,6H,J=6.60Hz,methyl),0.85(d,6H,J=6.60Hz,methyl),1.32(d,6H,J=6.53Hz,methyl),3.35(m,2H,methine),3.63(m,2H,methine),6.47(m,2H,2−iPrphenyl),6.53(t,2H,phenyl),6.60(t,1H,phenyl),6.71(t,2H,phenyl),6.81(m,2H,o−tolyl),7.13(m,8H,phenyl and 2−iPrphenyl),7.31(m,2H,2−iPrphenyl),7.44(m,4H,o−phenylene),7.50(m,2H,2−iPrphenyl).
31P−NMR(162MHz,CDCl,220K):δ=−26.2.
Calcd for C4853CuPS:C,73.21;H,6.78.Found:C,73.12;H,6.61.
1 H-NMR (400 MHz, CD 2 Cl 2 , 220K): δ = 0.69 (d, 6H, J = 6.53 Hz, methyl), 0.72 (d, 6H, J = 6.60 Hz, methyl) , 0.85 (d, 6H, J = 6.60 Hz, methyl), 1.32 (d, 6H, J = 6.53 Hz, methyl), 3.35 (m, 2H, methyl), 3.63 ( m, 2H, methine), 6.47 (m, 2H, 2-iPrphenyl), 6.53 (t, 2H, phenyl), 6.60 (t, 1H, phenyl), 6.71 (t, 2H, phenyl), 6.81 (m, 2H, o-tolyl), 7.13 (m, 8H, phenyl and 2-iPrphenyl), 7.31 (m, 2H, 2-iPrphenyl), 7.44 ( , 4H, o-phenylene), 7.50 (m, 2H, 2-iPrphenyl).
31 P-NMR (162 MHz, CD 2 Cl 2 , 220K): δ = −26.2.
Calcd for C 48 H 53 CuP 2 S: C, 73.21; H, 6.78. Found: C, 73.12; H, 6.61.

[Cu−45の合成方法]   [Synthesis Method of Cu-45]

Figure 0006264603
Figure 0006264603

アルゴン雰囲気下でシュレンク管に、水素化ナトリウム8.2mg(0.34mmol)をテトラヒドロフラン25mlに分散させ、p−(トリフルオロメチル)ベンゼンチオール61mg(0.34mmol)を加えた。30分撹拌の後、1,2−ビスジトリルホスフィノベンゼン銅(I)臭化塩200mg(0.31mmol)を加えさらに撹拌し、反応させた。1時間撹拌の後、不溶物を濾別し得られた溶液を3mlになるまで濃縮した。ジエチルエーテル25mlをゆっくり加えることにより、Cu−45が白色の結晶として得られた(131mg、収率57%)。同定は、H−NMR、31P−NMR及び元素分析で行った。 Under an argon atmosphere, 8.2 mg (0.34 mmol) of sodium hydride was dispersed in 25 ml of tetrahydrofuran in a Schlenk tube, and 61 mg (0.34 mmol) of p- (trifluoromethyl) benzenethiol was added. After stirring for 30 minutes, 200 mg (0.31 mmol) of 1,2-bisditolylphosphinobenzenecopper (I) bromide was added and further stirred to react. After stirring for 1 hour, the insoluble material was filtered off and the resulting solution was concentrated to 3 ml. By slowly adding 25 ml of diethyl ether, Cu-45 was obtained as white crystals (131 mg, 57% yield). Identification was performed by 1 H-NMR, 31 P-NMR and elemental analysis.

H−NMR(400MHz,CDCl,220K):δ=2.27(s,6H,methyl),2.40(s,6H,methyl),6.50(m,2H,o−tolyl),6.75(m,4H,p−phenylene and o−tolyl),6.81(t,2H,o−tolyl),6.99(d,2H,J=7.12Hz,p−phenylene),7.08(t,2H,o−tolyl),7.16(t,2H,o−tolyl),7.22(d,2H,J=8.07Hz,o−tolyl),7.27(m,4H,o−phenylene),7.40(t,2H,o−tolyl),7.52(t,2H,o−tolyl).
31P−NMR(162MHz,CDCl,220K):δ=−24.5.
Calcd for C4136CuFS:C,66.25;H,4.88.Found:C,66.49;H,5.01.
1 H-NMR (400 MHz, CD 2 Cl 2 , 220K): δ = 2.27 (s, 6H, methyl), 2.40 (s, 6H, methyl), 6.50 (m, 2H, o-tolyl) ), 6.75 (m, 4H, p-phenylene and o-tolyl), 6.81 (t, 2H, o-tolyl), 6.99 (d, 2H, J = 7.12 Hz, p-phenylene) , 7.08 (t, 2H, o-tolyl), 7.16 (t, 2H, o-tolyl), 7.22 (d, 2H, J = 8.07 Hz, o-tolyl), 7.27 ( m, 4H, o-phenylene), 7.40 (t, 2H, o-tolyl), 7.52 (t, 2H, o-tolyl).
31 P-NMR (162 MHz, CD 2 Cl 2 , 220K): δ = −24.5.
Calcd for C 41 H 36 CuF 3 P 2 S: C, 66.25; H, 4.88. Found: C, 66.49; H, 5.01.

(昇華性確認)
Cu−45を、石英製の昇華用ボートに100mg搭載し、1×10−6Paまで減圧後、昇華用ボートを230℃に加熱したところ、昇華することを確認した。また、得られた昇華物を回収し、発光スペクトル及びNMRスペクトルを測定したところ、昇華前のスペクトルと同一のスペクトルを示し、分解せずに昇華可能であることを確認した。
(Sublimation confirmation)
When 100 mg of Cu-45 was mounted on a quartz sublimation boat and reduced in pressure to 1 × 10 −6 Pa, the sublimation boat was heated to 230 ° C., it was confirmed that it sublimated. Moreover, when the obtained sublimate was collected and the emission spectrum and the NMR spectrum were measured, it showed the same spectrum as the spectrum before sublimation, and it was confirmed that sublimation was possible without decomposition.

Cu−36、Cu−37、Cu−45について結晶の発光特性を測定した。遅延蛍光発光の判定は、量子収率と発光寿命との測定結果で判定した。
具体的には、Cu−36、Cu−37、Cu−45のそれぞれについて、77Kと293K(20℃)での発光スペクトルを測定し、発光寿命を算出した。また、293KでのPhoto Luminescence(PL)量子収率を算出した。
The crystal emission characteristics of Cu-36, Cu-37, and Cu-45 were measured. The delayed fluorescence emission was determined by measuring the quantum yield and the emission lifetime.
Specifically, for each of Cu-36, Cu-37, and Cu-45, emission spectra at 77K and 293K (20 ° C.) were measured, and the emission lifetime was calculated. In addition, the Photo Luminescence (PL) quantum yield at 293K was calculated.

ここで、20℃における発光寿命がマイクロ秒レベルであれば、発光に三重項が関与していると考えられ、リン光又は遅延蛍光発光することがわかる。
また、遅延蛍光発光の他の特徴としては、室温の発光寿命が、低温の発光寿命よりも大幅に短くなるというものがある。例えば、室温での量子収率が0.1のリン光発光性化合物でも、低温で無輻射失活が完全に抑制されると仮定した場合、低温の発光寿命は、室温の発光寿命の10倍である。一方、遅延蛍光発光性化合物の場合は、室温では一重項から発光するが、低温では三重項から発光するので、低温の発光寿命は、室温の発光寿命の10倍以上になり、化合物によっては二桁以上長くなることも観察される。
Here, if the light emission lifetime at 20 ° C. is in the microsecond level, it is considered that triplet is involved in light emission, and phosphorescence or delayed fluorescence is emitted.
Another feature of delayed fluorescence emission is that the emission lifetime at room temperature is significantly shorter than the emission lifetime at low temperatures. For example, even if a phosphorescent compound having a quantum yield of 0.1 at room temperature is assumed that non-radiation deactivation is completely suppressed at low temperature, the emission lifetime at low temperature is 10 times the emission lifetime at room temperature. It is. On the other hand, delayed fluorescent compounds emit light from a singlet at room temperature, but emit light from a triplet at low temperature, so the light emission lifetime at low temperature is more than 10 times the light emission lifetime at room temperature. It is also observed that it is longer than the order of magnitude.

また、発光強度の温度特性も遅延蛍光発光の判断材料となる。遅延蛍光発光の化合物の場合、温度の上昇に対して、発光強度が強くなる。したがって、発光寿命、発光寿命と量子収率の関係、発光強度の温度特性から、遅延蛍光発光性化合物であるか否かを判断することができる。   Further, the temperature characteristic of the emission intensity is also a judgment material for delayed fluorescence emission. In the case of a delayed fluorescence compound, the emission intensity increases with increasing temperature. Therefore, it is possible to determine whether the compound is a delayed fluorescent compound from the emission lifetime, the relationship between the emission lifetime and the quantum yield, and the temperature characteristics of the emission intensity.

発光スペクトル及びPL量子収率の測定は、絶対量子収率測定装置C9920−02(浜松ホトニクス社製)を用いた。発光寿命は、ストリークカメラC4334(浜松ホトニクス社製)を用いて、サンプルをレーザー光で励起させながら測定した。
Cu−36、Cu−37、Cu−45の結晶粉末を2枚の石英ガラスで挟み、プレスすることにより薄膜状にしたサンプルを用い、293Kでの発光スペクトルを図5〜7に示す。また、発光スペクトルから得られた発光極大波長と発光寿命を表3に示す。
The absolute spectrum yield measuring device C9920-02 (manufactured by Hamamatsu Photonics) was used for the measurement of the emission spectrum and the PL quantum yield. The light emission lifetime was measured using a streak camera C4334 (manufactured by Hamamatsu Photonics) while exciting the sample with laser light.
The emission spectrum at 293K is shown in FIGS. 5 to 7 using a sample formed by sandwiching Cu-36, Cu-37 and Cu-45 crystal powders between two quartz glasses and pressing them. In addition, Table 3 shows the emission maximum wavelength and emission lifetime obtained from the emission spectrum.

Figure 0006264603
Figure 0006264603

Cu−36の293Kでの発光スペクトルから、20℃での最大発光波長は488nmであり(図5参照)、77Kでの最大発光波長は481nmであることから、20℃の発光波長の方が若干長波長であることがわかった。
一方、発光開始波長は、20℃で415nm、77Kで424nmであり、20℃の方が短波長であった。20℃の最大発光波長の方が長波長であったのは、低温での第一発光ピークが弱かったためだと考えられる。さらに、発光寿命は、20℃で6.6マイクロ秒、77Kで1200マイクロ秒であり、77Kの発光寿命は20℃の発光寿命の182倍であった。
以上の発光特性から、Cu−36は、遅延蛍光発光性化合物であるといえる。
From the emission spectrum of Cu-36 at 293K, the maximum emission wavelength at 20 ° C. is 488 nm (see FIG. 5), and the maximum emission wavelength at 77K is 481 nm. It was found to be a long wavelength.
On the other hand, the emission start wavelength was 415 nm at 20 ° C. and 424 nm at 77 K, and the shorter wavelength was at 20 ° C. The reason why the maximum emission wavelength at 20 ° C. was longer was considered that the first emission peak at low temperature was weak. Furthermore, the emission lifetime was 6.6 microseconds at 20 ° C. and 1200 microseconds at 77K, and the emission lifetime at 77K was 182 times the emission lifetime at 20 ° C.
From the above emission characteristics, it can be said that Cu-36 is a delayed fluorescence compound.

Cu−37の293Kでの発光スペクトルから、20℃での最大発光波長は500nmであり、(図6参照)、77Kでの最大発光波長は504nmであることから、77Kの発光波長の方が長波長であることがわかった。
これは、293Kでは一重項からの発光が観測されるが、77Kでは一重項よりもエネルギーレベルの低い三重項から発光が観測されるためであると考えられる。したがって、Cu−37は遅延蛍光発光性化合物であるといえる。
From the emission spectrum of Cu-37 at 293K, the maximum emission wavelength at 20 ° C. is 500 nm (see FIG. 6), and the maximum emission wavelength at 77K is 504 nm, so the emission wavelength of 77K is longer. It turned out to be a wavelength.
This is considered to be because light emission from a singlet is observed at 293K, but light emission is observed from a triplet having a lower energy level than singlet at 77K. Therefore, it can be said that Cu-37 is a delayed fluorescence compound.

Cu−45の293Kでの発光スペクトルから、20℃での最大発光波長は482nmであり(図7参照)、77Kでの最大発光波長は495nmであることから、77Kの発光波長の方が長波長であることがわかった。
したがって、Cu−45は、Cu−37と同様に、遅延蛍光発光性化合物であるといえる。
From the emission spectrum of Cu-45 at 293K, the maximum emission wavelength at 20 ° C. is 482 nm (see FIG. 7), and the maximum emission wavelength at 77K is 495 nm, so the emission wavelength of 77K is longer. I found out that
Therefore, it can be said that Cu-45 is a delayed fluorescent compound, like Cu-37.

[実施例2]
(蒸着型の有機EL素子2の作製方法)
50mm×50mm、厚さ0.7mmのガラス基板上に、陽極としてITO(インジウム・スズ酸化物)を150nmの厚さで製膜し、パターニングを行った後、このITO透明電極を付けた透明基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、UVオゾン洗浄を5分間行った後、この透明基板を市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定した。
[Example 2]
(Method for producing vapor deposition type organic EL element 2)
A transparent substrate with an ITO (Indium Tin Oxide) film formed at a thickness of 150 nm as a positive electrode on a glass substrate of 50 mm × 50 mm and a thickness of 0.7 mm, patterned, and then attached with this ITO transparent electrode After ultrasonic cleaning with isopropyl alcohol, drying with dry nitrogen gas and UV ozone cleaning for 5 minutes, this transparent substrate was fixed to a substrate holder of a commercially available vacuum deposition apparatus.

真空蒸着装置内の蒸着用るつぼの各々に、各層の構成材料を、各々素子作製に最適の量を充填した。蒸着用るつぼはモリブデン製又はタングステン製の抵抗加熱用材料で作製されたものを用いた。
真空度1×10−4Paまで減圧した後、α−NPDの入った蒸着用るつぼに通電して加熱し、蒸着速度0.1nm/秒でITO透明電極上に蒸着し、層厚40nmの正孔注入輸送層を形成した。次いで1,3−bis(9−carbazolyl)benzene(mCP)及びCu−45の入った蒸着用るつぼに通電して加熱し、それぞれ95%、5%の体積%になるように蒸着速度0.1nm/秒で正孔輸送層上に蒸着し、層厚40nmの発光層を形成した。
Each of the vapor deposition crucibles in the vacuum vapor deposition apparatus was filled with the constituent material of each layer in an amount optimal for device fabrication. The evaporation crucible used was made of a resistance heating material made of molybdenum or tungsten.
After reducing the vacuum to 1 × 10 −4 Pa, the deposition crucible containing α-NPD was energized and heated, and deposited on the ITO transparent electrode at a deposition rate of 0.1 nm / second. A hole injection transport layer was formed. Next, the deposition crucible containing 1,3-bis (9-carbazolyl) benzene (mCP) and Cu-45 was heated by energization, and the deposition rate was 0.1 nm so as to be 95% and 5% by volume, respectively. A light emitting layer having a layer thickness of 40 nm was formed by vapor deposition on the hole transport layer at a rate of / sec.

その後、バソキュプロイン(BCP)を蒸着速度0.1nm/秒で蒸着し、層厚30nmの電子輸送層を形成した。   Thereafter, bathocuproine (BCP) was deposited at a deposition rate of 0.1 nm / second to form an electron transport layer having a layer thickness of 30 nm.

Figure 0006264603
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さらに、フッ化リチウムを膜厚0.5nmで形成した後に、アルミニウム100nmを蒸着して陰極を形成した。
上記素子の非発光面側を、純度99.999%以上の高純度窒素ガスの雰囲気下で、缶状ガラスケースで覆い、電極取り出し配線を設置して、有機EL素子2を作製した。
Furthermore, after forming lithium fluoride with a film thickness of 0.5 nm, 100 nm of aluminum was vapor-deposited to form a cathode.
The non-light-emitting surface side of the above element was covered with a can-shaped glass case in an atmosphere of high purity nitrogen gas having a purity of 99.999% or more, and an electrode lead-out wiring was installed to produce an organic EL element 2.

上記作製した有機EL素子2を、室温(25℃)で、2.5mA/cmの定電流条件下で発光させたところ、緑色の発光を確認した。なお、この発光スペクトルは、前記発光層のみを石英基板上に製膜した薄膜のPLスペクトル(λmax 506nm)と同様であった。 When the produced organic EL device 2 was allowed to emit light at room temperature (25 ° C.) under a constant current condition of 2.5 mA / cm 2 , green light emission was confirmed. This emission spectrum was similar to the PL spectrum (λmax 506 nm) of a thin film in which only the light emitting layer was formed on a quartz substrate.

[実施例3]
(塗布型の有機EL素子3の作製方法)
50mm×50mm、厚さ0.7mmのガラス基板上に、陽極としてITO(インジウム・スズ酸化物)を150nmの厚さで製膜し、パターニングを行った後、このITO透明電極を付けた透明基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、UVオゾン洗浄を5分間行った。
[Example 3]
(Method for producing coating type organic EL element 3)
A transparent substrate with an ITO (Indium Tin Oxide) film formed at a thickness of 150 nm as a positive electrode on a glass substrate of 50 mm × 50 mm and a thickness of 0.7 mm, patterned, and then attached with this ITO transparent electrode Was subjected to ultrasonic cleaning with isopropyl alcohol, dried with dry nitrogen gas, and UV ozone cleaning was performed for 5 minutes.

このITO基板上に、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)−ポリスチレンスルホネート(以下、PEDOT/PSSと略記、Bayer製、Baytron P Al 4083)を純水で70%に希釈した溶液を、3000rpm、30秒でスピンコート法により製膜した後、200℃にて1時間乾燥し、厚さ30nmの正孔注入層を形成した。
この正孔注入層を形成した基板を、窒素ガス(グレードG1)を用いた窒素雰囲気下に移し、正孔輸送材料であるアメリカンダイソース社製Poly−N,N−bis[4−(butylphenyl)−N,N−bis(phenyl)benzidine]、poly−TPDをクロロベンゼンに0.5%溶解した溶液を、1500rpm、30秒でスピンコート法により製膜した後、160℃で30分間保持し、厚さ30nmの正孔輸送層を形成した。
A solution obtained by diluting poly (3,4-ethylenedioxythiophene) -polystyrene sulfonate (hereinafter abbreviated as PEDOT / PSS, manufactured by Bayer, Baytron P Al 4083) to 70% with pure water on this ITO substrate is 3000 rpm. After forming the film by spin coating in 30 seconds, the film was dried at 200 ° C. for 1 hour to form a hole injection layer having a thickness of 30 nm.
The substrate on which this hole injection layer was formed was transferred to a nitrogen atmosphere using nitrogen gas (grade G1), and Poly-N, N-bis [4- (butylphenyl) manufactured by American Daissource Co., Ltd., which is a hole transport material. -N, N-bis (phenyl) benzidine], a solution of poly-TPD dissolved in 0.5% in chlorobenzene was formed by spin coating at 1500 rpm for 30 seconds, and then kept at 160 ° C. for 30 minutes. A 30 nm hole transport layer was formed.

次いで、下記組成の発光層組成物3を、1500rpm、30秒でスピンコート法により製膜した後、120℃で30分間保持して、厚さ40nmの発光層を形成した。
〈発光層組成物3〉
ホスト化合物: mCP 13.95質量部
発光ドーパント: Cu−37 0.70質量部
トルエン 2000質量部
Next, a light emitting layer composition 3 having the following composition was formed by spin coating at 1500 rpm for 30 seconds, and then held at 120 ° C. for 30 minutes to form a light emitting layer having a thickness of 40 nm.
<Light emitting layer composition 3>
Host compound: mCP 13.95 parts by mass Luminescent dopant: Cu-37 0.70 parts by mass Toluene 2000 parts by mass

続いて、基板を大気雰囲気に曝露することなく真空蒸着装置へ取り付けた。また、モリブデン製抵抗加熱ボートにバソキュプロイン(BCP)、及びフッ化リチウムを入れたものを真空蒸着装置に取り付け、真空槽を4×10−5Paまで減圧した後、前記ボートに通電して加熱し、BCPは蒸着速度0.1nm/秒で層厚30nmの電子輸送層を形成し、さらにフッ化リチウムを0.02nm/秒で前記電子輸送層上に厚さ0.5nmの薄膜を形成することにより、電子注入層を形成した。引き続き、アルミニウム薄膜を厚さ100nmで蒸着して陰極を形成した。
上記素子の非発光面側を、純度99.999%以上の高純度窒素ガスの雰囲気下で、缶状ガラスケースで覆い、電極取り出し配線を設置して、有機EL素子3を作製した。
Subsequently, the substrate was attached to a vacuum deposition apparatus without being exposed to the air atmosphere. A molybdenum resistance heating boat with bathocuproin (BCP) and lithium fluoride in it is attached to a vacuum deposition apparatus, and the vacuum chamber is depressurized to 4 × 10 −5 Pa, and then the boat is energized and heated. BCP forms an electron transport layer with a deposition thickness of 0.1 nm / second and a layer thickness of 30 nm, and further forms a thin film with a thickness of 0.5 nm on the electron transport layer with lithium fluoride at 0.02 nm / second. Thus, an electron injection layer was formed. Subsequently, an aluminum thin film was deposited with a thickness of 100 nm to form a cathode.
The non-light-emitting surface side of the element was covered with a can-shaped glass case in an atmosphere of high purity nitrogen gas having a purity of 99.999% or more, and an electrode lead-out wiring was installed to prepare an organic EL element 3.

上記作製した有機EL素子3を、室温(25℃)で、2.5mA/cmの定電流条件下で発光させたところ、青緑色の発光を確認した。なお、この発光スペクトルは、前記発光層のみを石英基板上に製膜した薄膜のPLスペクトル(λmax 529nm)に比して青方シフトしたELスペクトル(λmax 509nm)であった。 When the produced organic EL element 3 was allowed to emit light at room temperature (25 ° C.) under a constant current condition of 2.5 mA / cm 2 , blue-green light emission was confirmed. This emission spectrum was an EL spectrum (λmax 509 nm) shifted blue compared to the PL spectrum (λmax 529 nm) of a thin film in which only the light emitting layer was formed on a quartz substrate.

[実施例4]
(耐久性評価)
本発明の化合物及び比較として非特許文献4に記載の比較化合物1を用いて、PMMA(Poly(methyl methacrylate))マトリックス中での材料の発光耐久性を評価した。
50mm×50mm、厚さ0.7mmのガラス基板2枚をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、UVオゾン洗浄を5分間行った。
[Example 4]
(Durability evaluation)
Using the compound of the present invention and Comparative Compound 1 described in Non-Patent Document 4 as a comparison, the light emission durability of the material in a PMMA (Poly (methymethacrylate)) matrix was evaluated.
Two glass substrates having a size of 50 mm × 50 mm and a thickness of 0.7 mm were ultrasonically cleaned with isopropyl alcohol, dried with dry nitrogen gas, and subjected to UV ozone cleaning for 5 minutes.

次いで、下記組成の発光層組成物4を、スピンコート法により500rpm、30秒で製膜した後、窒素雰囲気下、120℃で30分間保持し、膜厚40nmの薄膜4を形成した。
〈発光層組成物4〉
マトリックス: PMMA 10.00質量部
発光ドーパント: 比較化合物1 0.45質量部
ジクロロメタン 1000質量部
Next, a light emitting layer composition 4 having the following composition was formed by spin coating at 500 rpm for 30 seconds, and then held at 120 ° C. for 30 minutes in a nitrogen atmosphere to form a thin film 4 having a thickness of 40 nm.
<Light emitting layer composition 4>
Matrix: PMMA 10.00 parts by mass Luminescent dopant: Comparative compound 1 0.45 parts by mass Dichloromethane 1000 parts by mass

Figure 0006264603
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薄膜4と同様の手順で下記組成の発光層組成物5を用いて薄膜5を形成した。
〈発光層組成物5〉
マトリックス: PMMA 10.00質量部
発光ドーパント: Cu−37 0.42質量部
ジクロロメタン 1000質量部
なお、発光層組成物4及び5のマトリックス中の発光ドーパントの濃度は、5.3mol%に調製した。
The thin film 5 was formed using the light emitting layer composition 5 having the following composition in the same procedure as the thin film 4.
<Light emitting layer composition 5>
Matrix: PMMA 10.00 parts by mass Luminescent dopant: Cu-37 0.42 parts by mass Dichloromethane 1000 parts by mass The concentration of the luminescent dopant in the matrix of the luminescent layer compositions 4 and 5 was adjusted to 5.3 mol%.

得られた薄膜4及び5を所定の形状にふき取り、上記薄膜を形成した側を、純度99.999%以上の高純度窒素ガスの雰囲気下で、缶状ガラスケースで覆って封止した。   The obtained thin films 4 and 5 were wiped into a predetermined shape, and the side on which the thin film was formed was covered and sealed with a can-shaped glass case in an atmosphere of high purity nitrogen gas having a purity of 99.999% or more.

封止した薄膜4及び5の発光スペクトルを測定した後、365nmレーザー(浜松ホトニクス社製LC8)で20分間照射し、発光極大波長における光照射後の発光スペクトルの残存率をレーザー照射前の発光スペクトル強度と比較することにより評価した。この評価は、励起状態に長くさらされた際の化合物の安定性と関連すると考えられ、残存率が高いほど安定な化合物であると考えられる。
残存率
比較化合物1 29%
本発明の化合物Cu−37 38%
After measuring the emission spectra of the sealed thin films 4 and 5, irradiation was performed with a 365 nm laser (LC8 manufactured by Hamamatsu Photonics) for 20 minutes. Evaluation was made by comparing with strength. This evaluation is considered to be related to the stability of the compound when exposed to an excited state for a long time, and it is considered that the higher the residual ratio, the more stable the compound.
Residual ratio Comparative compound 1 29%
Compound Cu-37 of the present invention 38%

(効果)
以上のことから、本発明のCu−36、Cu−37及びCu−45が、遅延蛍光発光性金属錯体であり、Cu−37及びCu−45が有機EL素子用発光性化合物として優れた特性を有していることが明らかとなった。また、本発明Cu−37は、耐久性が優れた化合物であることも明らかとなった。
本発明の銅錯体は、基本特性(高い発光量子効率、高い耐久性、昇華及び塗布のどちらでも製膜可能な生産適性)を有していることが分かった。
(effect)
From the above, Cu-36, Cu-37 and Cu-45 of the present invention are delayed fluorescent metal complexes, and Cu-37 and Cu-45 have excellent characteristics as light-emitting compounds for organic EL devices. It became clear to have. Moreover, it became clear that this invention Cu-37 is a compound excellent in durability.
It was found that the copper complex of the present invention has basic characteristics (high emission quantum efficiency, high durability, suitability for production capable of forming a film by both sublimation and coating).

101 照明装置内の有機EL素子
102 ガラスカバー
105 陰極
106 有機層
107 透明電極付きガラス基板
108 窒素ガス
109 捕水剤
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Organic EL element 102 in lighting apparatus Glass cover 105 Cathode 106 Organic layer 107 Glass substrate 108 with a transparent electrode Nitrogen gas 109 Water-absorbing agent

Claims (2)

下記一般式(2)で表される構造を有することを特徴とする銅錯体。
Figure 0006264603
(一般式(2)中、Xは、硫黄原子を表す。Lは、アリーレン基を表す。Wは、ハロゲン化アルキル基を表す。Z 〜Z は、それぞれ、アルキル基を表し、互いに異なっていてもよい。n1〜n4は、それぞれ0又は1の整数を表す。mは、0〜5の整数を表す。)
The copper complex characterized by having a structure represented by following General formula (2) .
Figure 0006264603
(In General Formula (2), X represents a sulfur atom. L represents an arylene group. W represents a halogenated alkyl group. Z 1 to Z 4 each represents an alkyl group and are different from each other. N1 to n4 each represents an integer of 0 or 1. m represents an integer of 0 to 5.)
陽極と陰極に挟まれた少なくとも1層の発光層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記発光層に請求項1に記載の銅錯体を含有していることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
An organic electroluminescence device having at least one light emitting layer sandwiched between an anode and a cathode,
An organic electroluminescent device comprising the light emitting layer containing the copper complex according to claim 1 .
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