JPWO2008153088A1 - Organic electroluminescence element and element material - Google Patents
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Abstract
本発明の課題は、リン光性有機エレクトロルミネッセンス素子において、フルカラーディスプレイを完成させるために重要である440nm以下の深青色領域にエレクトロルミネッセンスによる発光ピークを実現させることが可能な素子を製造することにある。本発明の課題は、一対の電極間に発光層もしくは発光層を含む複数の有機化合物薄層が形成された有機エレクトロルミネッセンス素子であって、波長440nm以下のリン光エレクトロルミネッセンス発光ピークを有することを特徴とし、更に440nm以下の深青色領域にリン光エレクトロルミネッセンス発光ピーク極大を有し、発光色が国際照明委員会(CIE)表色系でy座標が0.180未満であ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によって解決される。An object of the present invention is to produce a phosphorescent organic electroluminescence device capable of realizing an emission peak due to electroluminescence in a deep blue region of 440 nm or less, which is important for completing a full color display. is there. An object of the present invention is an organic electroluminescence element in which a light emitting layer or a plurality of organic compound thin layers including a light emitting layer is formed between a pair of electrodes, and has a phosphorescent electroluminescence emission peak having a wavelength of 440 nm or less. Further, it has a phosphorescent electroluminescence emission peak maximum in a deep blue region of 440 nm or less, and the emission color is the International Illumination Commission (CIE) color system and the y coordinate is less than 0.180. This is solved by an organic electroluminescence device.
Description
本発明は、波長440nm以下のリン光エレクトロルミネッセンス発光ピークを有する有機エレクトロルミネッセンス素子(電界発光素子)、フルカラーディスプレイを完成させ得る新規な電界発光素子及び当該有機エレクトロルミネッセンス素子の素子用材料に関する。本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、例えば、フルカラーディスプレイの完成を実現させるために有用な素子であると考えられる。 The present invention relates to an organic electroluminescence device (electroluminescence device) having a phosphorescent electroluminescence emission peak with a wavelength of 440 nm or less, a novel electroluminescence device capable of completing a full color display, and a device material for the organic electroluminescence device. The organic electroluminescence device of the present invention is considered to be a device that is useful for realizing completion of a full-color display, for example.
近年、有機エレクトロルミネッセンス素子の用途として、高性能平面カラーディスプレイ用表示装置への適用が注目されているが、発光材料としては発光分子の励起1重項からの発光を利用する蛍光材料が主に用いられており、さらなる高効率を目指すために励起3重項からの発光を利用するリン光発光材料の開発が盛んに行われている。しかしながら、リン光性有機エレクトロルミネッセンス素子において、フルカラーディスプレイを完成させるために重要である440nm以下の深青色領域にエレクトロルミネッセンスによる発光ピークを実現させる素子を作成すること、更に440nm以下の深青色領域にリン光エレクトロルミネッセンス発光ピーク極大を有し、発光色が国際照明委員会(CIE)表色系でy座標が0.180未満となるような素子を作成することは、非常に困難であると言われていた(例えば、非特許文献1参照)。
本発明の課題は、即ち、リン光性有機エレクトロルミネッセンス素子において、フルカラーディスプレイを完成させるために重要である440nm以下の深青色領域にエレクトロルミネッセンスによる発光ピークを実現させることが可能な素子、更に440nm以下の深青色領域にリン光エレクトロルミネッセンス発光ピーク極大を有し、発光色がCIE(国際照明委員会)表色系でy座標が0.180未満となるような素子を製造することにある。 An object of the present invention is to provide a phosphorescent organic electroluminescence device capable of realizing a light emission peak due to electroluminescence in a deep blue region of 440 nm or less, which is important for completing a full color display, and further 440 nm. An object of the present invention is to produce an element having a phosphorescent electroluminescence emission peak maximum in the following deep blue region and having an emission color of less than 0.180 in the CIE (International Commission on Illumination) color system.
本発明の課題は、一対の電極間に発光層もしくは発光層を含む複数の有機化合物薄層が形成された有機エレクトロルミネッセンス素子であって、波長440nm以下のリン光エレクトロルミネッセンス発光ピークを有す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によって解決される。 An object of the present invention is an organic electroluminescence element in which a light emitting layer or a plurality of organic compound thin layers including a light emitting layer is formed between a pair of electrodes, and has a phosphorescent electroluminescence emission peak having a wavelength of 440 nm or less. It is solved by the featured organic electroluminescent device.
よって、第1の本発明は、一対の電極間に発光層もしくは発光層を含む複数の有機化合物薄層が形成された有機エレクトロルミネッセンス素子であって、波長440nm以下のリン光エレクトロルミネッセンス発光ピークを有す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に関する。 Accordingly, the first aspect of the present invention is an organic electroluminescence device in which a light emitting layer or a plurality of organic compound thin layers including a light emitting layer is formed between a pair of electrodes, and has a phosphorescent electroluminescence emission peak having a wavelength of 440 nm or less. It has an organic electroluminescent element characterized by having.
また、第2の本発明は、440nm以下の深青色領域にリン光エレクトロルミネッセンス発光ピーク極大を有し、発光色が国際照明委員会(CIE)表色系でy座標が0.180未満である、有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。 The second aspect of the present invention has a phosphorescent electroluminescence emission peak maximum in a deep blue region of 440 nm or less, an emission color is an International Illumination Commission (CIE) color system, and a y coordinate is less than 0.180. The present invention relates to an organic electroluminescence element.
第3の本発明は、1又は複数種のゲルマニウム化合物を発光層に含む、有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。 The third aspect of the present invention relates to an organic electroluminescence device comprising one or more kinds of germanium compounds in a light emitting layer.
第4の本発明は、ゲルマニウム化合物が、一般式(1): In the fourth aspect of the present invention, the germanium compound has the general formula (1):
(式中、Lは0〜2、及びkは0〜3の整数である。
R1乃至R6は、同一又は異なっていても良く、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アラルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルコキシ基又はアリールオキシ基である。なお、これらの基は、その任意の水素原子がハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルメルカプト基、アリールメルカプト基もしくはオルガノシリル基で置換されていても良い。
更に、R1乃至R6は、は互いに結合して環を結合していても良く、その環を結合する結合基は、単結合、エーテル結合、チオエーテル結合、アルキレン基、オキサアルキレン基又はチアアルキレン基である。
Xはアルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルメルカプト基、アリールメルカプト基又は置換基を有するアミノ基である。)
で示されるゲルマニウム化合物である、有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。(In formula, L is 0-2 and k is an integer of 0-3.
R 1 to R 6 may be the same or different and are an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aralkyl group, an aryl group, a heteroaryl group, an alkoxy group, or an aryloxy group. In these groups, any hydrogen atom is a halogen atom, alkyl group, cycloalkyl group, alkenyl group, aryl group, aralkyl group, alkoxy group, aryloxy group, alkyl mercapto group, aryl mercapto group or organosilyl group. It may be replaced with.
Further, R 1 to R 6 may be bonded to each other to form a ring, and the bonding group that connects the rings is a single bond, an ether bond, a thioether bond, an alkylene group, an oxaalkylene group, or a thiaalkylene. It is a group.
X is an alkyl group, cycloalkyl group, alkenyl group, aryl group, aralkyl group, alkoxy group, aryloxy group, alkyl mercapto group, aryl mercapto group or amino group having a substituent. )
It is related with the organic electroluminescent element which is a germanium compound shown by these.
第5の本発明は、ゲルマニウム化合物が、一般式(1a): In the fifth aspect of the present invention, the germanium compound has the general formula (1a):
(式中、k、X及びR1乃至R6は、前記と同義である。)
で示されるゲルマニウム化合物である、有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。(In the formula, k, X and R 1 to R 6 are as defined above.)
It is related with the organic electroluminescent element which is a germanium compound shown by these.
第6の本発明は、ゲルマニウム化合物が、下式(2): In the sixth aspect of the present invention, the germanium compound has the following formula (2):
(式中、lは0〜2の整数、mは1〜3の整数、nは1〜3の整数であり、kは前記と同義である。Arは、同一又は異なっていてもよく、アリール基又はヘテロアリール基であり、これらの基は、その任意の水素原子がハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルメルカプト基、アリールメルカプト基もしくはオルガノシリル基で置換されていても良い。また、異なるArが同一のGe原子で置換していても良いが、この場合異なるAr基の数の総和はmと等しい。また、隣接したArは単結合、エーテル結合、チオエーテル結合、アルキレン基、オキサアルキレン基又はチアアルキレン基を介して結合していても良い。また、Rはアルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アラルキル基、アルコキシ基又はアリールオキシ基である。Xは前記と同義である。)で示されるゲルマニウム化合物である、有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。 (In the formula, l is an integer of 0 to 2, m is an integer of 1 to 3, n is an integer of 1 to 3, and k is as defined above. Ar may be the same or different, and aryl. These groups are groups or heteroaryl groups in which any hydrogen atom is a halogen atom, alkyl group, cycloalkyl group, alkenyl group, aryl group, aralkyl group, alkoxy group, aryloxy group, alkyl mercapto group, aryl It may be substituted with a mercapto group or an organosilyl group, and different Ars may be substituted with the same Ge atom, but in this case, the total number of different Ar groups is equal to m. Ar may be bonded via a single bond, an ether bond, a thioether bond, an alkylene group, an oxaalkylene group or a thiaalkylene group, and R is an alkyl group, Black alkyl group, an alkenyl group, an aralkyl group, .X an alkoxy group or an aryloxy group is a germanium compound represented by the same meanings as defined above.), An organic electroluminescent device.
第7の本発明は、ゲルマニウム化合物が、(2a): In the seventh aspect of the present invention, the germanium compound is (2a):
(式中、k、m、n、X、Ar及びRは、前記と同義である。)
で示されるゲルマニウム化合物である、有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。(Wherein, k, m, n, X, Ar and R are as defined above.)
It is related with the organic electroluminescent element which is a germanium compound shown by these.
第8の本発明は、ゲルマニウム化合物が、一般式(2b): In the eighth aspect of the present invention, the germanium compound has the general formula (2b):
(式中、k、X、Arは前記と同義である。)
で示されるゲルマニウム化合物である、有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。(Wherein, k, X and Ar are as defined above.)
It is related with the organic electroluminescent element which is a germanium compound shown by these.
第9の発明は、ゲルマニウム化合物が、式(1c)〜(1g):
で示される化合物群より選択された少なくとも1種の化合物である、有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。 It is related with the organic electroluminescent element which is at least 1 sort (s) of compounds selected from the compound group shown by these.
第10の本発明は、発光層が複数種のゲルマニウム化合物を含む、有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。 The tenth aspect of the present invention relates to an organic electroluminescence device in which the light emitting layer contains a plurality of types of germanium compounds.
第11の本発明は、発光層が単一もしくは置換基構成の異なる複数種類の下式: In an eleventh aspect of the present invention, the light emitting layer has a single type or a plurality of types having different substituent configurations:
(式中、Lは、含窒素へテロ環カルベン配位子である。Yは、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基又はヘテロ環基である。なお、Yの炭素原子上のひとつ又は複数の水素原子が、ハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ジアルキルアミノ基、カーボアルキル基もしくはカーボアリール基で置換されていても良い。また、Yの炭素原子上の複数の水素原子が、アルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ジアルキルアミノ基、カーボアルキル基もしくはカーボアリール基で置換されている場合、隣接している基同士が結合して環を形成しても良い。)で示される化合物を含む、有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。 (In the formula, L represents a nitrogen-containing heterocyclic carbene ligand. Y represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group, or a heterocyclic group. Or a plurality of hydrogen atoms may be substituted with halogen atoms, alkyl groups, cycloalkyl groups, alkenyl groups, aryl groups, aralkyl groups, alkoxy groups, aryloxy groups, dialkylamino groups, carboalkyl groups or carboaryl groups. Also, multiple hydrogen atoms on the carbon atom of Y are substituted with an alkyl group, alkenyl group, aryl group, aralkyl group, alkoxy group, aryloxy group, dialkylamino group, carboalkyl group or carboaryl group. And the adjacent groups may be bonded to form a ring.) Direct and Russia on the luminescence element.
第12の本発明は、正孔輸送層を含み、正孔輸送層が単一もしくは置換基構成の異なる複数種類の下式: The twelfth aspect of the present invention includes a hole transport layer, wherein the hole transport layer is a single type or a plurality of types having different substituent structures:
(式中、Zは、単一もしくは複数のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基又はヘテロ環基である。なお、Zの炭素原子上のひとつ又は複数の水素原子が、ハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ジアルキルアミノ基、カーボアルキル基、カーボアリール基もしくはオルガノシリル基で置換されていても良い。)で示される化合物を含む、有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。 (Wherein Z is a single or plural alkyl group, cycloalkyl group, aryl group, aralkyl group or heterocyclic group. Note that one or plural hydrogen atoms on the carbon atom of Z are a halogen atom, An alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aryl group, an aralkyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, a dialkylamino group, a carboalkyl group, a carboaryl group, or an organosilyl group. The present invention relates to an organic electroluminescence device containing a compound.
第1、第3、第4の本発明により、波長440nm以下のリン光エレクトロルミネッセンス発光ピークを有する有機エレクトロルミネッセンス素子(電界発光素子)及び当該有機エレクトロルミネッセンス素子の素子用材料が得られる。本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、例えば、フルカラーディスプレイの完成を実現させるために有用な素子であると考えられる。 According to the first, third, and fourth aspects of the present invention, an organic electroluminescence element (electroluminescence element) having a phosphorescent electroluminescence emission peak with a wavelength of 440 nm or less and an element material for the organic electroluminescence element are obtained. The organic electroluminescence device of the present invention is considered to be a device that is useful for realizing completion of a full-color display, for example.
第2、第6の本発明により、フルカラーディスプレイを完成させるために重要である波長440nm以下の深青色領域にリン光エレクトロルミネッセンス発光ピーク極大を有し、発光色がCIE(国際照明委員会)表色系でy座標が0.180未満となるような有機エレクトロルミネッセンス素子を実現することが可能となる。 According to the second and sixth aspects of the present invention, a phosphorescent electroluminescence emission peak has a maximum in a deep blue region having a wavelength of 440 nm or less, which is important for completing a full color display, and the emission color is a CIE (International Commission on Illumination) table. It is possible to realize an organic electroluminescence element having a color system with a y coordinate of less than 0.180.
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、一対の電極間に発光層もしくは発光層を含む複数の有機化合物薄層が形成された有機エレクトロルミネッセンス素子であって、波長440nm以下のリン光エレクトロルミネッセンス発光ピークを有することを特徴とする。 The organic electroluminescence device of the present invention is an organic electroluminescence device in which a light emitting layer or a plurality of organic compound thin layers including a light emitting layer is formed between a pair of electrodes, and has a phosphorescent electroluminescence emission peak having a wavelength of 440 nm or less. It is characterized by having.
この有機エレクトロルミネッセンス素子に含まれるゲルマニウム化合物は、一般式(1): The germanium compound contained in this organic electroluminescence device has the general formula (1):
(式中、Lは0〜2、好ましくは1又は2、及びkは0〜3の整数である。
R1乃至R6は、同一又は異なっていても良く、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アラルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルコキシ基又はアリールオキシ基である。なお、これらの基は、その任意の水素原子がハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルメルカプト基、アリールメルカプト基もしくはオルガノシリル基で置換されていても良い。
更に、R1乃至R6は、は互いに結合して環を結合していても良く、その環を結合する結合基は、単結合、エーテル結合、チオエーテル結合、アルキレン基、オキサアルキレン基又はチアアルキレン基である。
Xはアルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルメルカプト基、アリールメルカプト基又は置換基を有するアミノ基である。)
で示されるゲルマニウム化合物である。(In formula, L is 0-2, Preferably it is 1 or 2, and k is an integer of 0-3.
R 1 to R 6 may be the same or different and are an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aralkyl group, an aryl group, a heteroaryl group, an alkoxy group, or an aryloxy group. In these groups, any hydrogen atom is a halogen atom, alkyl group, cycloalkyl group, alkenyl group, aryl group, aralkyl group, alkoxy group, aryloxy group, alkyl mercapto group, aryl mercapto group or organosilyl group. It may be replaced with.
Further, R 1 to R 6 may be bonded to each other to form a ring, and the bonding group that connects the rings is a single bond, an ether bond, a thioether bond, an alkylene group, an oxaalkylene group, or a thiaalkylene. It is a group.
X is an alkyl group, cycloalkyl group, alkenyl group, aryl group, aralkyl group, alkoxy group, aryloxy group, alkyl mercapto group, aryl mercapto group or amino group having a substituent. )
It is a germanium compound shown by these.
好ましくは、一般式(1a): Preferably, general formula (1a):
(式中、k、X及びR1乃至R6は、前記と同義である。)
で示されるゲルマニウム化合物である、有機エレクトロルミネッセンス素子、更に好ましくは一般式(1b)(In the formula, k, X and R 1 to R 6 are as defined above.)
An organic electroluminescence device, more preferably a general formula (1b)
(式中、k及びXは前記と同義であり、Ar1及びAr2は、同一又は異なっていても良く、アリール基又はヘテロアリール基である。なお、当該アリール基は、その任意の水素原子がハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルメルカプト基又はアリールメルカプト基で置換されていても良い。
更に、Ar1及びAr2は、は互いに結合して環を結合していても良く、その環を結合する結合基は、エーテル基、チオエーテル基、アルキレン基、オキサアルキレン基又はチアアルキレン基である。)
で示されるゲルマニウム化合物が使用される。なお、これらのゲルマニウム化合物は、単独又は二種以上を混合して使用しても良い。(In the formula, k and X are as defined above, Ar 1 and Ar 2 may be the same or different, and are an aryl group or a heteroaryl group. The aryl group is an arbitrary hydrogen atom. May be substituted with a halogen atom, alkyl group, cycloalkyl group, alkenyl group, aryl group, aralkyl group, alkoxy group, aryloxy group, alkyl mercapto group or aryl mercapto group.
Further, Ar 1 and Ar 2 may be bonded to each other to form a ring, and the bonding group that connects the ring is an ether group, a thioether group, an alkylene group, an oxaalkylene group, or a thiaalkylene group. . )
The germanium compound shown by is used. In addition, you may use these germanium compounds individually or in mixture of 2 or more types.
前記一般式(1)において、Lは0〜2、好ましくは1又は2、及びkは0〜3の整数であるが、Lが1の場合には、一般式(1a)の化合物となる。 In the general formula (1), L is 0 to 2, preferably 1 or 2, and k is an integer of 0 to 3. When L is 1, the compound of the general formula (1a) is obtained.
R1乃至R6は、同一又は異なっていても良く、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アラルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルコキシ基又はアリールオキシ基である。R 1 to R 6 may be the same or different and are an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aralkyl group, an aryl group, a heteroaryl group, an alkoxy group, or an aryloxy group.
前記アルキル基としては、炭素数1〜20、特に炭素数1〜12のアルキル基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基及びドデシル基等が挙げられる。なお、これら置換基は、その異性体も含む。 As said alkyl group, a C1-C20, especially C1-C12 alkyl group is preferable, for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, an octyl group, Nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group, etc. are mentioned. These substituents include isomers thereof.
前記シクロアルキル基としては、炭素数5〜8のシクロアルキル基が好ましく、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基及びシクロオクチル基等が挙げられる。 The cycloalkyl group is preferably a cycloalkyl group having 5 to 8 carbon atoms, and examples thereof include a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, and a cyclooctyl group.
前記アルケニル基としては、炭素数2〜20、特に炭素数2〜12のアルケニル基が好ましく、例えば、ビニル基、プロペニル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基、ノネニル基、デセニル基、ウンデセニル基及びドデセニル基等が挙げられる。なお、これら置換基は、その異性体も含む。 The alkenyl group is preferably an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, particularly 2 to 12 carbon atoms, such as vinyl group, propenyl group, butenyl group, pentenyl group, hexenyl group, heptenyl group, octenyl group, nonenyl group, A decenyl group, an undecenyl group, a dodecenyl group, etc. are mentioned. These substituents include isomers thereof.
前記アラルキル基としては、炭素数7〜20のアラルキル基が好ましく、例えばベンジル基、ナフチルメチル基、インデニルメチル基及びビフェニルメチル基などが挙げられる。 The aralkyl group is preferably an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms, and examples thereof include a benzyl group, a naphthylmethyl group, an indenylmethyl group, and a biphenylmethyl group.
前記アリール基としては、炭素数6〜12のアリール基が好ましく、例えば、フェニル基、トリル基(及びその異性体)、キシリル基(及びその異性体)、ナフチル基(及びその異性体)並びにジメチルナフチル基(及びその異性体)等が挙げられる。 The aryl group is preferably an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, such as a phenyl group, a tolyl group (and its isomer), a xylyl group (and its isomer), a naphthyl group (and its isomer), and dimethyl. A naphthyl group (and its isomer) and the like.
前記ヘテロアリールとしては、炭素数4〜10のものが好ましく、フリル基、チオフェニル基、ピロリル基、イミダゾリル基、オキサゾリル基、ピリジル基、チアゾリル基、インドリル基、キノリル基、イソキノリル基、キナゾリル基及びキノキサリル基等が挙げられる。 The heteroaryl preferably has 4 to 10 carbon atoms, and includes a furyl group, a thiophenyl group, a pyrrolyl group, an imidazolyl group, an oxazolyl group, a pyridyl group, a thiazolyl group, an indolyl group, a quinolyl group, an isoquinolyl group, a quinazolyl group, and a quinoxalyl group. Groups and the like.
前記アルコキシ基としては、炭素数1〜10のアルコキシ基が好ましく、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンタノキシ基、ヘキサノキシ基、ヘプタノキシ基、オクタノキシ基、ノナノキシ基及びデカノキシ基等が挙げられる。なお、これら置換基は、その異性体も含む。 The alkoxy group is preferably an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, a pentanoxy group, a hexanoxy group, a heptanoxy group, an octanoxy group, a nonanoxy group, and a decanoxy group. Can be mentioned. These substituents include isomers thereof.
前記アリールオキシ基としては、炭素数6〜14のアリールオキシ基が好ましく、フェノキシ基、トリロキシ基、キシリロキシ基、ナフトキシ基及びジメチルナフトキシ基等が挙げられる。なお、これら置換基は、その異性体も含む。 The aryloxy group is preferably an aryloxy group having 6 to 14 carbon atoms, and examples thereof include a phenoxy group, a triloxy group, a xylyloxy group, a naphthoxy group, and a dimethylnaphthoxy group. These substituents include isomers thereof.
なお、一般式(1)で示されるR1乃至R6は、その任意の水素原子がハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルメルカプト基、アリールメルカプト基又はオルガノシリル基で置換されていても良い。In addition, in R 1 to R 6 represented by the general formula (1), any hydrogen atom is a halogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aryl group, an aralkyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, or an alkyl group. It may be substituted with a mercapto group, an aryl mercapto group or an organosilyl group.
前記ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられる。 As said halogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom are mentioned, for example.
アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基、アルコキシ基及びアリールオキシ基は、R1乃至R6で挙げた基と同義である。An alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aryl group, an aralkyl group, an alkoxy group and an aryloxy group have the same meanings as those described for R 1 to R 6 .
前記アルキルメルカプト基としては、炭素原子数1〜6のアルキルメルカプト基が好ましく、例えば、メチルメルカプト基、エチルメルカプト基、プロピルメルカプト基、ブチルメルカプト基、ペンチルメルカプト基及びヘキシルメルカプト基が挙げられる。なお、これらの置換基は、その異性体を含む。 The alkyl mercapto group is preferably an alkyl mercapto group having 1 to 6 carbon atoms, and examples thereof include a methyl mercapto group, an ethyl mercapto group, a propyl mercapto group, a butyl mercapto group, a pentyl mercapto group, and a hexyl mercapto group. These substituents include isomers thereof.
前記アリールメルカプト基としては炭素原子数6〜14のアリールメルカプト基が好ましく、例えば、フェニルメルカプト基、トリルメルカプト基、キシリルメルカプト基及びナフチルメルカプト基等が挙げられる。なお、これらの置換基は、その異性体を含む。 The aryl mercapto group is preferably an aryl mercapto group having 6 to 14 carbon atoms, and examples thereof include a phenyl mercapto group, a tolyl mercapto group, a xylyl mercapto group, and a naphthyl mercapto group. These substituents include isomers thereof.
前記オルガノシリル基としては炭素原子数3〜18のオルガノシリル基が好ましく、例えば、トリメチルシリル基、ジメチルエチルシリル基、トリエチルシリル基、トリプロピルシリル基、トリブチルシリル基、ブチルジメチルシリル基、フェニルジメチルシリル基及びナフチルジメチルシリル基等が挙げられる。なおこれらの置換基は、その異性体を含む。 The organosilyl group is preferably an organosilyl group having 3 to 18 carbon atoms, for example, trimethylsilyl group, dimethylethylsilyl group, triethylsilyl group, tripropylsilyl group, tributylsilyl group, butyldimethylsilyl group, phenyldimethylsilyl group. Group and naphthyldimethylsilyl group. These substituents include isomers thereof.
なお、R1乃至R6は、は互いに結合して環を結合していても良く、その環を結合する結合基は、単結合(直接R1乃至R6が結合している状態)、エーテル結合(直接R1乃至R6が酸素を介して結合している状態)、チオエーテル結合(直接R1乃至R6が硫黄を介して結合している状態)、アルキレン基、オキサアルキレン基又はチアアルキレン基である。R 1 to R 6 may be bonded to each other to form a ring, and the bonding group that connects the rings is a single bond (a state in which R 1 to R 6 are directly bonded), ether Bond (directly R 1 to R 6 are bonded via oxygen), thioether bond (direct R 1 to R 6 bonded via sulfur), alkylene group, oxaalkylene group or thiaalkylene It is a group.
前記アルキレン基としては、炭素数1〜4のアルキレン基が好ましく、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基及びブチレン基が挙げられる。 As said alkylene group, a C1-C4 alkylene group is preferable, For example, a methylene group, ethylene group, a propylene group, and a butylene group are mentioned.
前記オキサアルキレン基としては炭素数1〜5のオキサアルキレン基が好ましく、オキサメチレン基、オキサプロピレン基、オキサブチレン基、オキサペンタメチレン基、オキサヘキサメチレン基、ジオキサメチレン基、ジオキサプロピレン基、ジオキサブチレン基、ジオキサペンタメチレン基及びジオキサヘキサメチレン基が挙げられる。なお、これら置換基は、その異性体も含む。 The oxaalkylene group is preferably an oxaalkylene group having 1 to 5 carbon atoms, an oxamethylene group, an oxapropylene group, an oxabutylene group, an oxapentamethylene group, an oxahexamethylene group, a dioxamethylene group, a dioxapropylene group, Examples include a dioxabutylene group, a dioxapentamethylene group, and a dioxahexamethylene group. These substituents include isomers thereof.
前記チアアルキレン基としては炭素数1〜5のチアアルキレン基が好ましく、チアメチレン基、チアプロピレン基、チアブチレン基、チアペンタメチレン基、チアヘキサメチレン基、ジチアメチレン基、ジチアプロピレン基、ジチアブチレン基、ジチアペンタメチレン基及びジチアヘキサメチレン基が挙げられる。なお、これら置換基は、その異性体も含む。 The thiaalkylene group is preferably a thiaalkylene group having 1 to 5 carbon atoms, a thiamethylene group, a thiapropylene group, a thiabutylene group, a thiapentamethylene group, a thiahexamethylene group, a dithiamethylene group, a dithiapropylene group, a dithiabutylene group, a dithiaethylene group. Examples include a thiapentamethylene group and a dithiahexamethylene group. These substituents include isomers thereof.
Xは、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルメルカプト基、アリールメルカプト基又は置換基を有するアミノ基であるが、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基、アルコキシ基及びアリールオキシ基は、R1乃至R6で挙げた基と同義である。X is an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aryl group, an aralkyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, an alkyl mercapto group, an aryl mercapto group, or an amino group having a substituent. , An alkenyl group, an aryl group, an aralkyl group, an alkoxy group and an aryloxy group have the same meanings as those described for R 1 to R 6 .
前記アルキルメルカプト基としては、炭素原子数1〜6のアルキルメルカプト基が好ましく、例えば、メチルメルカプト基、エチルメルカプト基、プロピルメルカプト基、ブチルメルカプト基、ペンチルメルカプト基及びヘキシルメルカプト基が挙げられる。なお、これらの置換基は、その異性体を含む。 The alkyl mercapto group is preferably an alkyl mercapto group having 1 to 6 carbon atoms, and examples thereof include a methyl mercapto group, an ethyl mercapto group, a propyl mercapto group, a butyl mercapto group, a pentyl mercapto group, and a hexyl mercapto group. These substituents include isomers thereof.
前記アリールメルカプト基としては炭素原子数6〜14のアリールメルカプト基が好ましく、例えば、フェニルメルカプト基、トリルメルカプト基、キシリルメルカプト基及びナフチルメルカプト基等が挙げられる。なお、これらの置換基は、その異性体を含む。 The aryl mercapto group is preferably an aryl mercapto group having 6 to 14 carbon atoms, and examples thereof include a phenyl mercapto group, a tolyl mercapto group, a xylyl mercapto group, and a naphthyl mercapto group. These substituents include isomers thereof.
前記置換を有するアミノ基としては、炭素原子数1〜14の置換アミノ基が好ましく、例えば、メチルアミノ基、エチルアミノ基、プロピルアミノ基、ブチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジプロピルアミノ基、フェニルアミノ基、トリルアミノ基、キシリルアミノ基、ナフチルアミノ基、フェニルメチルアミノ基、フェニルエチルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基及びジキシリルアミノ基等が挙げられる。なお、これらの置換基は、その異性体を含む。 The substituted amino group is preferably a substituted amino group having 1 to 14 carbon atoms, for example, methylamino group, ethylamino group, propylamino group, butylamino group, dimethylamino group, diethylamino group, dipropylamino group. Group, phenylamino group, tolylamino group, xylylamino group, naphthylamino group, phenylmethylamino group, phenylethylamino group, diphenylamino group, ditolylamino group, and dixylylamino group. These substituents include isomers thereof.
R1乃至R6が、いずれもアリール基又はヘテロアリール基である場合には、前記一般式(1b)の化合物となるが、その一般式(1b)において、Ar1及びAr2は、同一又は異なっていても良く、アリール基又はヘテロアリール基である。なお、当該アリール基は、その任意の水素原子がハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルメルカプト基もしくはアリールメルカプト基で置換されていても良い。更に、Ar1及びAr2は、は互いに結合して環を結合していても良く、その環を結合する結合基は、エーテル基、チオエーテル基、アルキレン基、オキサアルキレン基又はチアアルキレン基である。これらはR1乃至R6で挙げた基と同義である。When R 1 to R 6 are all aryl groups or heteroaryl groups, the compound is represented by the general formula (1b). In the general formula (1b), Ar 1 and Ar 2 are the same or They may be different and are aryl groups or heteroaryl groups. In the aryl group, any hydrogen atom is substituted with a halogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aryl group, an aralkyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, an alkyl mercapto group or an aryl mercapto group. May be. Further, Ar 1 and Ar 2 may be bonded to each other to form a ring, and the bonding group that connects the ring is an ether group, a thioether group, an alkylene group, an oxaalkylene group, or a thiaalkylene group. . These are synonymous with the groups listed for R 1 to R 6 .
本発明のゲルマニウム化合物の具体例としては、例えば、一般式(1c)〜(1g) Specific examples of the germanium compound of the present invention include, for example, general formulas (1c) to (1g).
で示されるゲルマニウム化合物が好適に使用される。これらのゲルマニウム化合物は、発光層に複数種含まれていることが望ましい。 The germanium compound shown by is used suitably. It is desirable that a plurality of these germanium compounds are contained in the light emitting layer.
本発明のゲルマニウム化合物は、例えば、ハロゲン化ゲルマニウム化合物を出発原料として、ハロゲン原子の位置に相当する置換基を導入することによって得られる化合物である(例えば、非特許文献2参照)。
次に、本発明の好ましい有機エレクトロルミネッセンス素子は、一対の電極間に発光層もしくは発光層を含む複数の有機化合物薄層を形成した有機エレクトロルミネッセンス素子であって、440nm以下の深青色領域にリン光エレクトロルミネッセンス発光ピーク極大を有し、発光色が(国際照明委員会(CIE)表色系でy座標が0.180未満となることを特徴とする。 Next, a preferable organic electroluminescence device of the present invention is an organic electroluminescence device in which a light emitting layer or a plurality of organic compound thin layers including a light emitting layer is formed between a pair of electrodes, and a phosphor layer in a deep blue region of 440 nm or less. It has a photoelectroluminescence emission peak maximum and is characterized in that the emission color is (International Commission on Illumination (CIE) color system and the y coordinate is less than 0.180.
当該素子は発光層に単一もしくは置換基構成の異なる複数種類の一般式(2): The element has a single light emitting layer or a plurality of types of general formulas (2) having different substituent structures:
(式中、lは0〜2の整数、mは1〜3の整数、nは1〜3の整数、及びkは0〜3の整数である。Arはアリール基又は複素アリール基であり、同一もしくは異なっていても良く、その任意の水素原子がハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基アルキルメルカプト基、アリールメルカプト基、置換基を有するアミノ基もしくはオルガノシリル基で置換されていても良い。また、異なるArが同一のGe原子で置換していても良いが、この場合異なるAr基の数の総和はmと等しい。また、隣接したArは単結合、エーテル結合、チオエーテル結合、アルキレン基、オキサアルキレン基又はチアアルキレン基を介して結合していても良い。また、Rはアルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アラルキル基、アルコキシ基、またはアリールオキシ基である。Xはアルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基アルキルメルカプト基またはアリールメルカプト基である。)で示される化合物を含むものである。 (Wherein, l is an integer of 0 to 2, m is an integer of 1 to 3, n is an integer of 1 to 3, and k is an integer of 0 to 3. Ar is an aryl group or a heteroaryl group, The hydrogen atoms may be the same or different, and any hydrogen atom may be a halogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aryl group, an aralkyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, an alkyl mercapto group, an aryl mercapto group, or a substituent. It may be substituted with an amino group or an organosilyl group, and different Ars may be substituted with the same Ge atom, but in this case, the total number of different Ar groups is equal to m. Ar may be bonded via a single bond, an ether bond, a thioether bond, an alkylene group, an oxaalkylene group or a thiaalkylene group. A cycloalkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aralkyl group, an alkoxy group, or an aryloxy group, where X is an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aryl group, an aralkyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, an alkyl mercapto group. Or an aryl mercapto group).
上記Arがアリール基の場合、炭素数6〜14のものが好ましく、例えば、フェニル基、ナフチル基、フェナントリル基及びアントラセニル基等が挙げられる。 When Ar is an aryl group, those having 6 to 14 carbon atoms are preferred, and examples thereof include a phenyl group, a naphthyl group, a phenanthryl group, and an anthracenyl group.
上記Arが複素アリール基としては、炭素数4〜10のものが好ましく、フリル基、チオフェニル基、ピロリル基、イミダゾリル基、オキサゾリル基、ピリジル基、チアゾリル基、インドリル基、キノリル基、イソキノリル基、キナゾリル基及びキノキサリル基等が挙げられる。 The Ar is preferably a heteroaryl group having 4 to 10 carbon atoms, such as furyl, thiophenyl, pyrrolyl, imidazolyl, oxazolyl, pyridyl, thiazolyl, indolyl, quinolyl, isoquinolyl, quinazolyl. Group, quinoxalyl group and the like.
上記のアリール基もしくは複素アリール基の任意の水素原子はハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルメルカプト基、アリールメルカプト基、置換基を有するアミノ基もしくはオルガノシリル基で置換されていても良く、また隣接したArが直接、エーテル結合もしくはチオエーテル結合、又はアルキレン基、オキサアルキレン基もしくはチアアルキレン基を介して結合していても良い。 Arbitrary hydrogen atom of the above aryl group or heteroaryl group is a halogen atom, alkyl group, cycloalkyl group, alkenyl group, aryl group, aralkyl group, alkoxy group, aryloxy group, alkyl mercapto group, aryl mercapto group, substituent May be substituted with an amino group or an organosilyl group having a hydrogen atom, and adjacent Ar may be directly bonded via an ether bond or a thioether bond, or an alkylene group, an oxaalkylene group or a thiaalkylene group.
前記ハロゲン原子、前記アルキル基、前記シクロアルキル基、前記アルケニル基、前記アリール基、前記アラルキル基、前記アルコキシ基、前記アリールオキシ基、前記アルキルメルカプト基、前記アリールメルカプト基、前記置換基を有するアミノ基、前記オルガノシリル基、前記アルキレン基、前記オキサアルキレン基、前記チアアルキレン基は、前記と同義である。 Amino having the halogen atom, the alkyl group, the cycloalkyl group, the alkenyl group, the aryl group, the aralkyl group, the alkoxy group, the aryloxy group, the alkyl mercapto group, the aryl mercapto group, the substituent The group, the organosilyl group, the alkylene group, the oxaalkylene group, and the thiaalkylene group are as defined above.
上記アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルメルカプト基及びアリールメルカプト基、並びに隣接したArを連結するアルキレン基、オキサアルキレン基及びチアアルキレン基は、さらにその炭素原子に結合している水素原子が、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルメルカプト基、アリールメルカプト基、ニトロ基、シアノ基又はジアルキルアミノ基等で更に置換されていても良い。これらの置換基は、前記のArの置換基として定義されているものと同様のものが挙げられる。 The alkyl group, cycloalkyl group, alkenyl group, aryl group, aralkyl group, alkoxy group, aryloxy group, alkyl mercapto group and aryl mercapto group, and the alkylene group, oxaalkylene group and thiaalkylene group connecting adjacent Ar are Further, the hydrogen atom bonded to the carbon atom is a halogen atom, alkyl group, alkenyl group, aryl group, alkoxy group, aryloxy group, alkyl mercapto group, aryl mercapto group, nitro group, cyano group or dialkylamino group And the like may be further substituted. Examples of these substituents are the same as those defined as the substituent for Ar.
上記Rはアルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アラルキル基、アルコキシ基、又はアリールオキシ基である。これらは前記のArの置換基として定義されているものと同様のものが挙げられる。 R is an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aralkyl group, an alkoxy group, or an aryloxy group. These are the same as those defined as the substituent for Ar.
上記Xは前記と同義である。 X is as defined above.
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子に含有される式(1)、(2)で表わされる有機ゲルマニウム化合物は、例えば非特許文献1の記載に従って、式(6)、(7)もしくは(8)で表わされる有機金属化合物と、有機ゲルマニウム塩化物(式(5))とを反応させることにより合成できる(例えば、非特許文献2参照)。
The organic germanium compound represented by the formula (1) or (2) contained in the organic electroluminescence device of the present invention is represented by the formula (6), (7) or (8) according to the description of
(式中、jは0〜3の整数である。Arは前記と同義である。) (Wherein j is an integer of 0 to 3. Ar is as defined above.)
(式中、Arは前記と同義であり、MはLiもしくはMgYである。ここでYは塩素、臭素又はヨウ素である。) (Wherein Ar is as defined above, M is Li or MgY, where Y is chlorine, bromine or iodine.)
(式中、Rは前記と同義であり、MはLiもしくはMgYである。ここでYは塩素、臭素又はヨウ素である。) (Wherein R is as defined above, M is Li or MgY, where Y is chlorine, bromine or iodine.)
(式中、Xは前記と同義であり、lは2〜3、kは0〜3の整数であり、MはLiもしくはMgYである。ここでYは前記と同義である。) (Wherein X is as defined above, 1 is an integer of 2 to 3, k is an integer of 0 to 3, M is Li or MgY, where Y is as defined above.)
好ましい当該化合物としては、例えば、上記の化合物(1c)〜(1g)が挙げられる。 Preferred examples of the compound include the compounds (1c) to (1g) described above.
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、一対の電極間に発光層もしくは発光層を含む複数の有機化合物薄層が形成された有機エレクトロルミネッセンス素子であって、波長440nm以下のリン光エレクトロルミネッセンス発光ピークを有することを特徴とするものであって、好ましくは、440nm以下の深青色領域にリン光エレクトロルミネッセンス発光ピーク極大を有し、発光色が国際照明委員会(CIE)表色系でy座標が0.180未満であるものであり、さらに好ましくは、1又は複数種のゲルマニウム化合物を発光層に含む有機エレクトロルミネッセンス素子である。 The organic electroluminescence device of the present invention is an organic electroluminescence device in which a light emitting layer or a plurality of organic compound thin layers including a light emitting layer is formed between a pair of electrodes, and has a phosphorescent electroluminescence emission peak having a wavelength of 440 nm or less. Preferably, it has a phosphorescent electroluminescence emission peak maximum in a deep blue region of 440 nm or less, the emission color is the International Illumination Commission (CIE) color system, and the y coordinate is 0. More preferably, the organic electroluminescence device includes one or a plurality of germanium compounds in the light emitting layer.
また、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、一対の電極間に単層もしくは多層の有機化合物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、発光層が前記式(1)又は(2)で示される化合物のうち、単一もしくは置換基構成の異なる複数種類を含有することを特徴とする。 The organic electroluminescent device of the present invention is an organic electroluminescent device having a single-layer or multi-layer organic compound layer between a pair of electrodes, and the light-emitting layer is a compound represented by the formula (1) or (2). Among them, a single type or a plurality of types having different substituent structures are contained.
前記有機化合物層は、発光層、電子注入層又は正孔輸送層であり、前記式(1)で示される1又は複数種のゲルマニウム化合物、又は前記式(2)で示される化合物及び化合物群は、発光層以外にも、電子注入層、正孔輸送層に含有されても良い。 The organic compound layer is a light emitting layer, an electron injection layer, or a hole transport layer, and one or a plurality of germanium compounds represented by the formula (1), or the compound and the compound group represented by the formula (2) are In addition to the light emitting layer, it may be contained in the electron injection layer and the hole transport layer.
なお、前記式(1)又は(2)で表されるゲルマニウム化合物の発光層及びその他の有機化合物層への添加量は、好ましくは濃度2〜98質量%である。 The addition amount of the germanium compound represented by the formula (1) or (2) to the light emitting layer and other organic compound layers is preferably 2 to 98% by mass.
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、発光材料、他のドーピング材料、正孔注入材料や電子注入材料を組み合わせて使用することもできる。更に、正孔注入層、発光層、電子注入層は、それぞれ二層以上の層構成により形成されても良い。その際には、正孔注入層の場合、電極から正孔を注入する層を正孔注入層、正孔注入層から正孔を受け取り発光層まで正孔を輸送する層を正孔輸送層と呼ぶ。同様に、電子注入層の場合、電極から電子を注入する層を電子注入層、電子注入層から電子を受け取り発光層まで電子を輸送する層を電子輸送層と呼ぶ。これらの各層は、材料のエネルギー準位、耐熱性、有機化合物層もしくは金属電極との密着性等の各要因により選択されて使用される。 The organic electroluminescence device of the present invention can be used in combination with a light emitting material, other doping materials, a hole injection material and an electron injection material. Furthermore, each of the hole injection layer, the light emitting layer, and the electron injection layer may be formed with a layer configuration of two or more layers. In that case, in the case of a hole injection layer, the layer that injects holes from the electrode is a hole injection layer, and the layer that receives holes from the hole injection layer and transports holes to the light emitting layer is a hole transport layer. Call. Similarly, in the case of an electron injection layer, a layer that injects electrons from an electrode is referred to as an electron injection layer, and a layer that receives electrons from the electron injection layer and transports electrons to a light emitting layer is referred to as an electron transport layer. Each of these layers is selected and used depending on factors such as the energy level of the material, heat resistance, adhesion with the organic compound layer or the metal electrode.
前記一般式(1)又は(2)で示されるゲルマニウム化合物と共に発光層に使用する材料としては、リン光発光を得るために、波長440nm以下にリン光性フォトルミネッセンスのピークを有する各種イリジウム、白金、金、オスミウム、ルテニウム等の中心金属を有するリン光性錯体色素の添加が不可欠である。これらの例としては、公知の文献に示されるような錯体群が挙げられる(例えば、特許文献1、非特許文献3及び4参照)。
As a material used for the light emitting layer together with the germanium compound represented by the general formula (1) or (2), in order to obtain phosphorescence, various iridium and platinum having a phosphorescent photoluminescence peak at a wavelength of 440 nm or less. It is essential to add a phosphorescent complex dye having a central metal such as gold, osmium and ruthenium. Examples of these include complexes as shown in known literature (see, for example,
なお、これらの中でも特許文献1記載の下式で表される化合物群が好適に用いられる。
Of these, the compound group represented by the following formula described in
(式中、Lは、含窒素へテロ環カルベン配位子である。Yは、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基又はヘテロ環基である。なお、Yの炭素原子上のひとつ又は複数の水素原子が、ハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ジアルキルアミノ基、カーボアルキル基又はカーボアリール基で置換されていても良い。また、Yの炭素原子上の複数の水素原子が、アルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ジアルキルアミノ基、カーボアルキル基又はカーボアリール基で置換されている場合、隣接している基同士が結合して環を形成しても良い。) (In the formula, L represents a nitrogen-containing heterocyclic carbene ligand. Y represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group, or a heterocyclic group. Or a plurality of hydrogen atoms may be substituted with halogen atoms, alkyl groups, cycloalkyl groups, alkenyl groups, aryl groups, aralkyl groups, alkoxy groups, aryloxy groups, dialkylamino groups, carboalkyl groups, or carboaryl groups. Also, a plurality of hydrogen atoms on the carbon atom of Y are substituted with an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, an aralkyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, a dialkylamino group, a carboalkyl group or a carboaryl group. When adjacent to each other, adjacent groups may be bonded to form a ring.)
この他に発光層に添加できる発光材料又はホスト材料としては、各種カルバゾール誘導体、縮合多環芳香族(アントラセン、ナフタレン、フェナントレン、ピレン、テトラセン、ペンタセン、コロネン、クリセン、フルオレセイン、ペリレン、ルブレン及びそれらの誘導体等)、フタロペリレン、ナフタロペリレン、ペリノン、フタロペリノン、ナフタロペリノン、ジフェニルブタジエン、テトラフェニルブタジエン、クマリン、オキサジアゾール、アルダジン、ビスベンゾキサゾリン、ビススチリル、ピラジン、シクロペンタジエン、キノリン金属錯体、アミノキノリン金属錯体、ベンゾキノリン金属錯体、キノリルアセチレン金属錯体、キノキサリルアセチレン金属錯体、キナゾリルアセチレン金属錯体、イミン、ジフェニルエチレン、ビニルアントラセン、ジアミノカルバゾール、ピラン、チオピラン、ポリメチン、メロシアニン、イミダゾールキレート化オキシノイド化合物、キナクリドン、ルブレン、スチルベン系誘導体及び蛍光色素等が挙げられる。 In addition to these, as the light emitting material or host material that can be added to the light emitting layer, various carbazole derivatives, condensed polycyclic aromatics (anthracene, naphthalene, phenanthrene, pyrene, tetracene, pentacene, coronene, chrysene, fluorescein, perylene, rubrene, and their Derivatives, etc.), phthaloperylene, naphthaloperylene, perinone, phthaloperinone, naphthaloperinone, diphenylbutadiene, tetraphenylbutadiene, coumarin, oxadiazole, aldazine, bisbenzoxazoline, bisstyryl, pyrazine, cyclopentadiene, quinoline metal complex, aminoquinoline metal complex, Benzoquinoline metal complex, quinolyl acetylene metal complex, quinoxaly acetylene metal complex, quinazolyl acetylene metal complex, imine, diphenylethylene, Sulfonyl anthracene, diaminocarbazole, pyran, thiopyran, polymethine, merocyanine, imidazole chelated oxinoid compounds, quinacridone, rubrene, stilbene derivatives and fluorescent dyes.
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子において使用できる公知の正孔注入材料の中で、より効果的な正孔注入材料は、芳香族三級アミン誘導体又はフタロシアニン誘導体である。 Among known hole injection materials that can be used in the organic electroluminescence device of the present invention, more effective hole injection materials are aromatic tertiary amine derivatives or phthalocyanine derivatives.
前記芳香族三級アミン誘導体としては、例えば、トリフェニルアミン、トリトリルアミン、トリルジフェニルアミン、N,N’−ジフェニル−N,N’−(3−メチルフェニル)−1,1’−ビフェニル−4,4’−ジアミン(以下、TPDと記載)、N,N,N’,N’−(4−メチルフェニル)−1,1’−フェニル−4,4’−ジアミン、N,N,N’,N’−(4−メチルフェニル)−1,1’−ビフェニル−4,4’−ジアミン、N,N’−ジフェニル−N,N’−ジナフチル−1,1’−ビフェニル−4,4’−ジアミン、N,N’−(メチルフェニル)−N,N’−(4−n−ブチルフェニル)−フェナントレン−9,10−ジアミン、1,1−ビス[4−(ジ−4−トリルアミノ)フェニル]シクロヘキサン等、若しくはこれらの芳香族三級アミン骨格を有したオリゴマー又はポリマーであるが、これらに限定されるものではない。 Examples of the aromatic tertiary amine derivatives include triphenylamine, tolylamine, tolyldiphenylamine, N, N′-diphenyl-N, N ′-(3-methylphenyl) -1,1′-biphenyl-4, 4′-diamine (hereinafter referred to as TPD), N, N, N ′, N ′-(4-methylphenyl) -1,1′-phenyl-4,4′-diamine, N, N, N ′, N ′-(4-methylphenyl) -1,1′-biphenyl-4,4′-diamine, N, N′-diphenyl-N, N′-dinaphthyl-1,1′-biphenyl-4,4′- Diamine, N, N ′-(methylphenyl) -N, N ′-(4-n-butylphenyl) -phenanthrene-9,10-diamine, 1,1-bis [4- (di-4-tolylamino) phenyl ] Cyclohexane etc. or this It is a oligomer or polymer having an aromatic tertiary amine skeletons, though not particularly limited thereto.
前記フタロシアニン(Pc)誘導体としては、例えば、H2Pc、CuPc、CoPc、NiPc、ZnPc、PdPc、FePc、MnPc、ClAlPc、ClGaPc、ClInPc、ClSnPc、Cl2SiPc、(HO)AlPc、(HO)GaPc、VOPc、TiOPc、MoOPc、GaPc−O−GaPc等のフタロシアニン誘導体又はナフタロシアニン誘導体であるが、これらに限定されるものではない。Examples of the phthalocyanine (Pc) derivative include H 2 Pc, CuPc, CoPc, NiPc, ZnPc, PdPc, FePc, MnPc, ClAlPc, ClGaPc, ClInPc, ClSnPc, Cl 2 SiPc, (HO) AlPc, (HO) GaPc. , Phthalocyanine derivatives or naphthalocyanine derivatives such as VOPc, TiOPc, MoOPc, and GaPc-O-GaPc, but are not limited thereto.
トリフェニレン誘導体の具体的な態様は、下式に示される。 A specific embodiment of the triphenylene derivative is represented by the following formula.
式中、Zは、単一もしくは複数のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基又はヘテロ環基である。なお、Zの炭素原子上のひとつ又は複数の水素原子が、ハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ジアルキルアミノ基、カーボアルキル基、カーボアリール基又はオルガノシリル基で置換されていても良い。これらの置換基は、前記のArの置換基として定義されているものと同様のものが挙げられる。 In the formula, Z is a single or plural alkyl group, cycloalkyl group, aryl group, aralkyl group or heterocyclic group. Note that one or more hydrogen atoms on the carbon atom of Z are a halogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aryl group, an aralkyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, a dialkylamino group, a carboalkyl group, It may be substituted with a carboaryl group or an organosilyl group. Examples of these substituents are the same as those defined as the substituent for Ar.
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子において、より効果的な公知の電子注入材料は、金属錯体化合物もしくは含窒素五員環誘導体である。 In the organic electroluminescence device of the present invention, a more effective known electron injection material is a metal complex compound or a nitrogen-containing five-membered ring derivative.
前記金属錯体化合物としては、例えば、8−ヒドロキシキノリナートリチウム、ビス(8−ヒドロキシキノリナート)亜鉛、ビス(8−ヒドロキシキノリナート)銅、ビス(8−ヒドロキシキノリナート)マンガン、トリス(8−ヒドロキシキノリナート)アルミニウム(以下、Alq3と記載。)、トリス(2−メチル−8−ヒドロキシキノリナート)アルミニウム、トリス(8−ヒドロキシキノリナート)ガリウム、ビス(10−ヒドロキシベンゾ[h]キノリナート)ベリリウム、ビス(10−ヒドロキシベンゾ[h]キノリナート)亜鉛、ビス(2−メチル−8−キノリナート)クロロガリウム、ビス(2−メチル−8−キノリナート)(o−クレゾラート)ガリウム、ビス(2−メチル−8−キノリナート)(1−ナフトラート)アルミニウム及びビス(2−メチル−8−キノリナート)(2−ナフトラート)ガリウム等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。Examples of the metal complex compound include 8-hydroxyquinolinate lithium, bis (8-hydroxyquinolinato) zinc, bis (8-hydroxyquinolinato) copper, bis (8-hydroxyquinolinato) manganese, and tris. (8-hydroxyquinolinato) aluminum (hereinafter referred to as Alq 3 ), tris (2-methyl-8-hydroxyquinolinato) aluminum, tris (8-hydroxyquinolinato) gallium, bis (10-hydroxy) Benzo [h] quinolinato) beryllium, bis (10-hydroxybenzo [h] quinolinato) zinc, bis (2-methyl-8-quinolinato) chlorogallium, bis (2-methyl-8-quinolinato) (o-cresolate) gallium Bis (2-methyl-8-quinolinato) (1-naphtholate) Examples thereof include, but are not limited to, aluminum and bis (2-methyl-8-quinolinato) (2-naphtholate) gallium.
前記含窒素五員環誘導体としては、例えば、オキサゾール、チアゾール、オキサジアゾール、チアジアゾールもしくはトリアゾール誘導体が好ましい。具体的には、2,5−ビス(1−フェニル)−1,3,4−オキサゾール、ジメチルPOPOP(ここでPOPOPは1,4−ビス(5−フェニルオキサゾール−2−イル)ベンゼンである。)、2,5−ビス(1−フェニル)−1,3,4−チアゾール、2,5−ビス(1−フェニル)−1,3,4−オキサジアゾール、2−(4’−tert−ブチルフェニル)−5−(4”−ビフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール、2,5−ビス(1−ナフチル)−1,3,4−オキサジアゾール、1,4−ビス[2−(5−フェニルオキサジアゾリル)]ベンゼン、1,4−ビス[2−(5−フェニルオキサジアゾリル)−4−tert−ブチルベンゼン]、2−(4’−tert−ブチルフェニル)−5−(4”−ビフェニル)−1,3,4−チアジアゾール、2,5−ビス(1−ナフチル)−1,3,4−チアジアゾール、1,4−ビス[2−(5−フェニルチアジアゾリル)]ベンゼン、2−(4’−tert−ブチルフェニル)−5−(4”−ビフェニル)−1,3,4−トリアゾール、3−(4−ビフェニルイル)−4−フェニル−5−tert−ブチルフェニル−1,2,4−トリアゾール、2,5−ビス(1−ナフチル)−1,3,4−トリアゾール及び1,4−ビス[2−(5−フェニルトリアゾリル)]ベンゼン等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。 As the nitrogen-containing five-membered ring derivative, for example, an oxazole, thiazole, oxadiazole, thiadiazole or triazole derivative is preferable. Specifically, 2,5-bis (1-phenyl) -1,3,4-oxazole and dimethyl POPOP (where POPOP is 1,4-bis (5-phenyloxazol-2-yl) benzene). ), 2,5-bis (1-phenyl) -1,3,4-thiazole, 2,5-bis (1-phenyl) -1,3,4-oxadiazole, 2- (4′-tert- Butylphenyl) -5- (4 "-biphenyl) -1,3,4-oxadiazole, 2,5-bis (1-naphthyl) -1,3,4-oxadiazole, 1,4-bis [ 2- (5-phenyloxadiazolyl)] benzene, 1,4-bis [2- (5-phenyloxadiazolyl) -4-tert-butylbenzene], 2- (4′-tert-butylphenyl)- 5- (4 ″ -biphenyl) -1,3,4 Thiadiazole, 2,5-bis (1-naphthyl) -1,3,4-thiadiazole, 1,4-bis [2- (5-phenylthiadiazolyl)] benzene, 2- (4′-tert-butylphenyl) ) -5- (4 ″ -biphenyl) -1,3,4-triazole, 3- (4-biphenylyl) -4-phenyl-5-tert-butylphenyl-1,2,4-triazole, 2,5 Examples include -bis (1-naphthyl) -1,3,4-triazole and 1,4-bis [2- (5-phenyltriazolyl)] benzene, but are not limited thereto.
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、電荷注入性向上のために発光層と電極との間に無機化合物層を設けることもできる。 In the organic electroluminescence device of the present invention, an inorganic compound layer may be provided between the light emitting layer and the electrode in order to improve the charge injection property.
前記無機化合物層としては、LiF、Li2O、RaO、SrO、BaF2及びSrF2等の、アルカリ金属又はアルカリ土類金属のフッ化物及び酸化物等が挙げられる。Examples of the inorganic compound layer include fluorides and oxides of alkali metals or alkaline earth metals such as LiF, Li 2 O, RaO, SrO, BaF 2 and SrF 2 .
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の陽極に使用される導電性材料としては、4eVより大きな仕事関数を持つものが適しており、例えば、炭素原子、アルミニウム、バナジウム、鉄、コバルト、ニッケル、タングステン、銀、金、白金、パラジウム及びそれらの合金、ITO(酸化インジウムに酸化スズを5〜10%添加した物質)基板、NESA基板に使用される酸化スズ及び酸化インジウム等の酸化金属、更にポリチオフェンやポリピロール等の有機導電性樹脂を用いることができる。 As the conductive material used for the anode of the organic electroluminescence device of the present invention, a material having a work function larger than 4 eV is suitable. For example, carbon atom, aluminum, vanadium, iron, cobalt, nickel, tungsten, silver , Gold, platinum, palladium and their alloys, ITO (material in which indium oxide is added 5-10% tin oxide) substrate, metal oxides such as tin oxide and indium oxide used for NESA substrate, polythiophene, polypyrrole, etc. The organic conductive resin can be used.
陰極に使用される導電性物質としては、4eVより小さな仕事関数を持つものが適しており、例えば、マグネシウム、カルシウム、錫、鉛、チタニウム、イットリウム、リチウム、ルテニウム、マンガン、アルミニウム等及びそれらの合金を用いられる。ここで合金とは、マグネシウム/銀、マグネシウム/インジウム及びリチウム/アルミニウム等が挙げられる。合金の比率は、蒸着源の温度、雰囲気、真空度等により制御され、特に限定されない。 As the conductive material used for the cathode, those having a work function smaller than 4 eV are suitable. For example, magnesium, calcium, tin, lead, titanium, yttrium, lithium, ruthenium, manganese, aluminum, and alloys thereof Is used. Here, examples of the alloy include magnesium / silver, magnesium / indium, and lithium / aluminum. The ratio of the alloy is not particularly limited and is controlled by the temperature of the vapor deposition source, the atmosphere, the degree of vacuum, and the like.
なお、陽極および陰極は、必要があれば二層以上の層構成により形成されていても良い。 Note that the anode and the cathode may be formed of a layer structure of two or more layers if necessary.
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、少なくとも一方の面は素子の発光波長領域において透明であることが望ましく、又、基板も透明であることが望ましい。 As for the organic electroluminescent element of this invention, it is desirable for at least one surface to be transparent in the light emission wavelength range of an element, and it is desirable that a board | substrate is also transparent.
透明電極は、前記の導電性材料を使用して、蒸着又はスパッタリング等の方法で所定の透光性が確保するように設定して得られる。 The transparent electrode is obtained by using the conductive material described above and setting so as to ensure a predetermined translucency by a method such as vapor deposition or sputtering.
発光面の電極は、光透過率を10%以上にすることが望ましい。 The electrode on the light emitting surface preferably has a light transmittance of 10% or more.
基板は、機械的、熱的強度を有し、透明性を有するものであれば特に限定されるものではないが、ガラス基板又は透明性樹脂フィルム等が挙げられる。 The substrate is not particularly limited as long as it has mechanical and thermal strength and has transparency, and examples thereof include a glass substrate and a transparent resin film.
前記透明性樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリメチルメタアクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ナイロン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリサルホン、ポリエーテルサルフォン、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、ポリビニルフルオライド、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリビニリデンフルオライド、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリイミド及びポリプロピレン等が挙げられる。 Examples of the transparent resin film include polyethylene, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-vinyl alcohol copolymer, polypropylene, polystyrene, polymethyl methacrylate, polyvinyl chloride, polyvinyl alcohol, polyvinyl butyral, nylon, poly Ether ether ketone, polysulfone, polyether sulfone, tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, polyvinyl fluoride, tetrafluoroethylene-ethylene copolymer, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, polychlorotri Fluoroethylene, polyvinylidene fluoride, polyester, polycarbonate, polyurethane, polyimide, polyetherimide, polyimide and polypropylene Ren, and the like.
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、温度、湿度、雰囲気等に対する安定性の向上のために、例えば、素子の表面に保護層を設けるか、又はシリコンオイルもしくは樹脂等により素子全体を保護することもできる。 In order to improve stability to temperature, humidity, atmosphere, etc., the organic electroluminescent device of the present invention may be provided with a protective layer on the surface of the device or protect the entire device with silicon oil or resin, for example. it can.
また、有機エレクトロルミネッセンス素子の各層の形成は、例えば、真空蒸着、スパッタリング、プラズマもしくはイオンプレーティング等の乾式成膜法、又はスピンコーティング、ディッピングもしくはフローコーティング等の湿式成膜法のいずれかを適用することができる。膜厚は特に限定されるものではないが、膜厚は、好ましくは5nm〜10μm、更には好ましくは10nm〜0.2μmの範囲である。 In addition, the formation of each layer of the organic electroluminescence element employs, for example, either a dry film formation method such as vacuum deposition, sputtering, plasma or ion plating, or a wet film formation method such as spin coating, dipping or flow coating. can do. The film thickness is not particularly limited, but the film thickness is preferably in the range of 5 nm to 10 μm, more preferably 10 nm to 0.2 μm.
前記湿式成膜法の場合、各層上に前記式(1)で表わされる化合物を、例えば、エタノール、クロロホルム、テトラヒドロフラン又はジオキサン等の溶媒に溶解又は分散させて薄膜を調製することができる。 In the case of the wet film forming method, the thin film can be prepared by dissolving or dispersing the compound represented by the formula (1) on each layer in a solvent such as ethanol, chloroform, tetrahydrofuran, or dioxane.
前記乾式成膜法としては、真空蒸着が好ましく、真空蒸着装置を用い、真空度2×10−3Pa以下、基板温度を室温にして、蒸着セルに入れた本発明の前記式(1)若しくは(1a)又は(2)若しくは(2a)で示される芳香族置換基を有する有機ゲルマニウム化合物を加熱し、該材料を蒸発させることにより薄膜を調製することができる。このとき、蒸着源の温度をコントロールするために、蒸着セルに接触させた熱電対や非接触の赤外線温度計等が好適に用いられる。また蒸着量をコントロールするために蒸着膜厚計が好適に用いられる。As the dry film forming method, vacuum vapor deposition is preferable, and using the vacuum vapor deposition apparatus, the degree of vacuum is 2 × 10 −3 Pa or less, the substrate temperature is set to room temperature, and the above formula (1) or A thin film can be prepared by heating an organic germanium compound having an aromatic substituent represented by (1a), (2) or (2a) and evaporating the material. At this time, in order to control the temperature of the vapor deposition source, a thermocouple or a non-contact infrared thermometer brought into contact with the vapor deposition cell is preferably used. A vapor deposition film thickness meter is preferably used to control the vapor deposition amount.
蒸着膜厚計としては、蒸着源に対向して設置された水晶振動子を用い、前記水晶振動子表面に付着した蒸着膜の重量を該振動子の発振周波数の変化から計測し、この計測重量から膜厚をリアルタイムに求める形式のものが好適に用いられる。 As a vapor deposition film thickness meter, a quartz crystal unit installed opposite to a vapor deposition source is used, and the weight of the vapor deposition film adhering to the surface of the quartz crystal unit is measured from a change in the oscillation frequency of the crystal unit. From the above, the type in which the film thickness is obtained in real time is preferably used.
前記一般式(1)又は(2)で示される化合物と発光材料、又は他のホスト材料の共蒸着は、それぞれに蒸着源を用い、且つ温度をそれぞれ独立に制御することによって行うことができる。 Co-evaporation of the compound represented by the general formula (1) or (2) and the light-emitting material or other host material can be performed by using an evaporation source for each and controlling the temperature independently.
ここで、いずれの有機薄膜層も、成膜性向上、膜のピンホール防止等のためポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、ポリスルフォン、ポリメチルメタクリレート、ポリメチルアクリレートもしくはセルロース等の絶縁性樹脂又はそれらの共重合体、ポリ−N−ビニルカルバゾールもしくはポリシラン等の光導電性樹脂、ポリチオフェンもしくはポリピロール等の導電性樹脂などの樹脂、又は酸化防止剤、紫外線吸収剤もしくは可塑剤等の添加剤を使用することができる。 Here, any organic thin film layer is made of polystyrene, polycarbonate, polyacrylate, polyester, polyamide, polyurethane, polysulfone, polymethyl methacrylate, polymethyl acrylate, cellulose, etc. for improving film formability and preventing pinholes in the film. Insulating resin or copolymer thereof, photoconductive resin such as poly-N-vinylcarbazole or polysilane, resin such as conductive resin such as polythiophene or polypyrrole, or antioxidant, ultraviolet absorber or plasticizer Additives can be used.
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、例えば、壁掛けテレビや携帯電話のフラットパネルディスプレイ等の平面発光体、複写機、プリンターもしくは液晶ディスプレイのバックライト、計器類等の光源、表示板、又は標識灯等に利用できる。 The organic electroluminescent element of the present invention is, for example, a flat light emitter such as a wall-mounted television or a flat panel display of a mobile phone, a backlight of a copying machine, a printer or a liquid crystal display, a light source such as an instrument, a display board, or a marker lamp Available to:
以下に実施例を挙げて、本発明を具体的に説明するが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではない。なお、なお、色度座標は、JIS規格Z8701によって求めた。また、この素子の発光に係る電流の効率は以下の式1で求めた。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the scope of the present invention is not limited to these examples. Note that the chromaticity coordinates were obtained according to JIS standard Z8701. Further, the efficiency of the current related to light emission of this element was obtained by the following
(式1)
電流効率=(単位面積当りの発光輝度)/(単位面積当り電流密度)(Formula 1)
Current efficiency = (luminescence brightness per unit area) / (current density per unit area)
実施例1(リン光錯体(Au(IPr)(4F−PE)[(4−フルオロフェニルエチニル)[1,3−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)イミダゾール−2−イリデン]金](錯体1)をゲストとして有機発光層に含む有機エレクトロルミネッセンス素子の作製)
イーエッチシー製インジウムスズ酸化物(以下ITOと略す)被膜付きガラスを透明電極基板として用い、真空蒸着装置(アルバック機工製)を使用して、同基板上に2×10−3Pa以下の真空度で、(1,1−ビス[4−(ジ−4−トリルアミノ)フェニル]シクロヘキサン(以下TPACと略す)からなるホール輸送層3を膜厚40nm、2−メチル−1,4−ビス(トリフェニルゲルミル)ベンゼン(10質量%)と1,3−ビス(トリフェニルゲルミル)ベンゼン(90質量%)からなるホスト材料中に、リン光錯体(Au(IPr)(4F−PE)[(4−フルオロフェニルエチニル)[1,3−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)イミダゾール−2−イリデン]金](金錯体1)を5.0重量%含む発光層4を膜厚30nm、3−(4−ビフェニルイル)−4−フェニル−5−ターシャリブチルフェニル−1,2,4−トリアゾールからなるホールブロック層5を30nm、フッ化リチウム(以下LiFと略す)からなる電子輸送層6を0.5nm、電極7としてアルミニウム(Al)を100nm、順次真空蒸着させて有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した(図1)。Example 1 (phosphorescent complex (Au (IPr) (4F-PE) [(4-fluorophenylethynyl) [1,3-bis (2,6-diisopropylphenyl) imidazol-2-ylidene] gold]) (complex 1 ) Preparation of organic electroluminescent device containing organic light emitting layer as guest)
Using a glass with an indium tin oxide (hereinafter abbreviated as ITO) film manufactured by ECH as a transparent electrode substrate, a vacuum of 2 × 10 −3 Pa or less is formed on the substrate using a vacuum deposition apparatus (manufactured by ULVAC Kiko). The hole transport layer 3 made of (1,1-bis [4- (di-4-tolylamino) phenyl] cyclohexane (hereinafter abbreviated as TPAC) is formed to a thickness of 40 nm, 2-methyl-1,4-bis (tri Phosphorescent complex (Au (IPr) (4F-PE) [((mass)) in a host material composed of (phenylgermyl) benzene (10% by mass) and 1,3-bis (triphenylgermyl) benzene (90% by mass). The light-emitting layer 4 containing 5.0% by weight of 4-fluorophenylethynyl) [1,3-bis (2,6-diisopropylphenyl) imidazol-2-ylidene] gold] (gold complex 1) has a thickness of 30 nm, 3- The hole blocking layer 5 made of 4-biphenylyl) -4-phenyl-5-tertiarybutylphenyl-1,2,4-triazole is 30 nm, and the electron transport layer 6 made of lithium fluoride (hereinafter abbreviated as LiF) is 0. An organic electroluminescence device was manufactured by sequentially vacuum depositing aluminum (Al) at a thickness of 0.5 nm and an electrode 7 of 100 nm (FIG. 1).
なお、真空蒸着は、基板に対向して置かれた坩堝に原料を仕込み、坩堝ごと原料を加熱することによって行った。 The vacuum deposition was performed by charging the raw material in a crucible placed opposite to the substrate and heating the raw material together with the crucible.
前記素子のITO電極2を正極、Al電極7を負極として通電し電極間電圧を上げていくと、+7V付近から素子は肉眼ではっきりと分かる程度の発光を開始し、+23Vにおいて472cd/m2で発光した。この素子の発光に係る電流効率は+23Vで1.57cd/Aであった。When the ITO electrode 2 of the device is used as a positive electrode and the Al electrode 7 is used as a negative electrode and the voltage between the electrodes is increased, the device starts to emit light from the vicinity of +7 V, and is clearly visibly visible at +23 V at 472 cd / m 2 . Emitted light. The current efficiency for light emission of this element was 1.57 cd / A at + 23V.
実施例2(リン光錯体(Ir(dpbic)3[トリス(N,N’−ジフェニルベンズイミダゾリン−2−イリデン)イリジウム](錯体2):非特許文献1記載の錯体)をゲストとして有機発光層に含む有機エレクトロルミネッセンス素子の作製)
ITO被膜付きガラスを透明電極基板として用い、真空蒸着装置(アルバック機工製)を使用して、同基板上に2×10−3Pa以下の真空度で、TPACからなるホール輸送層3を膜厚40nm、2−メチル−1,4−ビス(トリフェニルゲルミル)ベンゼン(10質量%)と1,3−ビス(トリフェニルゲルミル)ベンゼン(90質量%)からなるホスト材料中に、リン光錯体(Ir(dpbic)3[トリス(N,N’−ジフェニルベンズイミダゾリン−2−イリデン)イリジウム](錯体2)を5.0質量%含む発光層4を膜厚30nm、TAZからなるホールブロック層5を30nm、フッ化リチウム(以下LiFと略す)からなる電子輸送層6を0.5nm、電極7としてアルミニウム(Al)を100nm、順次真空蒸着させてエレクトロルミネッセンス素子を作製した(図1)。Example 2 (Organic Light-Emitting Layer Using Phosphorescent Complex (Ir (dpbic) 3 [Tris (N, N′-diphenylbenzimidazoline-2-ylidene) iridium] (Complex 2): Complex described in Non-Patent Document 1)] Of organic electroluminescence device
Using a glass with ITO coating as a transparent electrode substrate, using a vacuum deposition apparatus (manufactured by ULVAC Kiko), a hole transport layer 3 made of TPAC is formed on the same substrate with a vacuum degree of 2 × 10 −3 Pa or less. Phosphorescence in a host material composed of 40 nm, 2-methyl-1,4-bis (triphenylgermyl) benzene (10% by mass) and 1,3-bis (triphenylgermyl) benzene (90% by mass) A hole blocking layer comprising a light emitting layer 4 containing 5.0% by mass of complex (Ir (dpbic) 3 [tris (N, N′-diphenylbenzimidazoline-2-ylidene) iridium] (complex 2) having a thickness of 30 nm and TAZ. 5 is 30 nm, an electron transport layer 6 made of lithium fluoride (hereinafter abbreviated as LiF) is 0.5 nm, and aluminum (Al) is deposited as an electrode 100 nm in order by vacuum vapor deposition. The Minessensu device was fabricated (Fig. 1).
なお、真空蒸着は、基板に対向して置かれた坩堝に原料を仕込み、坩堝ごと原料を加熱することによって行った。 The vacuum deposition was performed by charging the raw material in a crucible placed opposite to the substrate and heating the raw material together with the crucible.
前記素子のITO電極2を正極、Al電極7を負極として通電し電極間電圧を上げていくと、+9V付近から素子は肉眼ではっきりと分かる程度の発光を開始し、+27Vにおいて466cd/m2で発光した。この素子の発光に係る電流効率は+21Vで1.47cd/Aであった。When the ITO electrode 2 of the device is used as a positive electrode and the Al electrode 7 is used as a negative electrode and the voltage between the electrodes is increased, the device starts to emit light that is clearly visible to the naked eye from around +9 V, and at 466 cd / m 2 at +27 V. Emitted light. The current efficiency for light emission of this device was 1.47 cd / A at + 21V.
実施例3(2−メチル−1,4−ビス(トリフェニルゲルミル)ベンゼンの合成)
25mlシュレンク管に、アルゴン雰囲気下、2,5−ジブロモトルエン203μl(1.5mmol)、テトラヒドロフラン12mlを混合した溶液をドライアイス(固体二酸化酸素)−エタノールで−78℃に冷却し、t−ブチルリチウムのペンタン溶液(f=1.48)5.1ml(7.5mmol)を滴下した。滴下後、反応溶液を反応温度−78℃に維持したまま1時間攪拌した後、トリフェニルゲルマニウムクロライド1.12g(3.3mmol)を加えた。−78℃に維持したまま10分間攪拌した後、氷浴中0℃で2時間反応させた。反応終了後、反応溶液に水40mlと塩化メチレン80mlを加えた懸濁液を濾過した。得られた濾過物を水20ml×2回、エタノール20ml×2回で洗浄した後、減圧乾燥することで、白色固体として、2−メチル−1,4−ビス(トリフェニルゲルミル)ベンゼン0.86gを得た(収率82%)。Example 3 (Synthesis of 2-methyl-1,4-bis (triphenylgermyl) benzene)
In a 25 ml Schlenk tube, 203 μl (1.5 mmol) of 2,5-dibromotoluene and 12 ml of tetrahydrofuran were mixed in an argon atmosphere, and the solution was cooled to −78 ° C. with dry ice (solid oxygen dioxide) -ethanol and t-butyllithium. Of pentane (f = 1.48) was added dropwise. After the dropwise addition, the reaction solution was stirred for 1 hour while maintaining the reaction temperature at -78 ° C., and 1.12 g (3.3 mmol) of triphenyl germanium chloride was added. The mixture was stirred for 10 minutes while maintaining at -78 ° C, and then reacted at 0 ° C for 2 hours in an ice bath. After completion of the reaction, a suspension obtained by adding 40 ml of water and 80 ml of methylene chloride to the reaction solution was filtered. The obtained filtrate was washed with 20 ml of water twice and 20 ml of ethanol twice, and then dried under reduced pressure to give 2-methyl-1,4-bis (triphenylgermyl) benzene as a white solid. 86 g was obtained (82% yield).
実施例4(2,5−ジメチル−1,4−ビス(トリフェニルゲルミル)ベンゼンの合成)
25mlシュレンク管に、アルゴン雰囲気下、1,4−ジブロモ−2,5−ジメチルベンゼン396mg(1.5mmol)、テトラヒドロフラン12mlを混合した溶液をドライアイス(固体二酸化酸素)−エタノールで−78℃に冷却し、t−ブチルリチウムのペンタン溶液(f=1.48)5.1ml(7.5mmol)を滴下した。滴下後、溶液を反応温度−78℃に維持したまま1時間攪拌した後、トリフェニルゲルマニウムクロライド1.12g(3.3mmol)を加えた。−78℃に維持したまま10分間攪拌した後、氷浴中0℃で2時間反応させた。反応終了後、反応溶液に水40mlと塩化メチレン40mlを加えた懸濁液を濾過した。得られた濾過物を水20ml×2回、エタノール20ml×2回で洗浄した後、減圧乾燥することで、白色固体として、2,5−ジメチル−1,4−ビス(トリフェニルゲルミル)ベンゼン0.85gを得た(収率79%)。Example 4 (Synthesis of 2,5-dimethyl-1,4-bis (triphenylgermyl) benzene)
A solution prepared by mixing 396 mg (1.5 mmol) of 1,4-dibromo-2,5-dimethylbenzene and 12 ml of tetrahydrofuran in a 25 ml Schlenk tube under an argon atmosphere was cooled to -78 ° C. with dry ice (solid oxygen dioxide) -ethanol. Then, 5.1 ml (7.5 mmol) of a pentane solution of t-butyllithium (f = 1.48) was added dropwise. After the dropwise addition, the solution was stirred for 1 hour while maintaining the reaction temperature at -78 ° C., and 1.12 g (3.3 mmol) of triphenyl germanium chloride was added. The mixture was stirred for 10 minutes while maintaining at -78 ° C, and then reacted at 0 ° C for 2 hours in an ice bath. After completion of the reaction, a suspension obtained by adding 40 ml of water and 40 ml of methylene chloride to the reaction solution was filtered. The obtained filtrate was washed with 20 ml of water twice and 20 ml of ethanol twice, and then dried under reduced pressure to give 2,5-dimethyl-1,4-bis (triphenylgermyl) benzene as a white solid. 0.85 g was obtained (yield 79%).
実施例5(2,5−ジメチル−1,4−ビス(トリフェニルゲルミル)ベンゼンの合成)
25mlシュレンク管に、アルゴン雰囲気下、1,4−ジブロモ−2,5−ジエチルベンゼン350mg(1.2mmol)、テトラヒドロフラン8.5mlを混合した無色透明溶液をドライアイス(固体二酸化酸素)−エタノールで−78℃に冷却し、t−ブチルリチウムのペンタン溶液(f=1.7)3.5ml(6.0mmol)を滴下した。滴下後、溶液を反応温度−78℃に維持したまま1時間攪拌した後、トリフェニルゲルマニウムクロライド896mg(2.6mmol)を加えた。−78℃に維持したまま10分間攪拌した後、氷浴中0℃で2時間攪拌した。反応終了後、反応溶液に水40mlと塩化メチレン80mlを加えて分液し、水層を塩化メチレン20mlで2回抽出し得られた有機層を合わせて硫酸マグネシウム1.2gで乾燥した。濾過後、濾液から塩化メチレンを減圧留去し、得られた残滓を温エタノール20ml、温ヘキサン15mlで洗浄後、減圧乾燥し、白色固体として、2,5−ジメチル−1,4−ビス(トリフェニルゲルミル)ベンゼン0.88gを得た(収率99%)。Example 5 (Synthesis of 2,5-dimethyl-1,4-bis (triphenylgermyl) benzene)
A colorless transparent solution prepared by mixing 350 mg (1.2 mmol) of 1,4-dibromo-2,5-diethylbenzene and 8.5 ml of tetrahydrofuran in a 25 ml Schlenk tube under an argon atmosphere is added with dry ice (solid oxygen dioxide) -ethanol to -78. The mixture was cooled to 0 ° C., and 3.5 ml (6.0 mmol) of a pentane solution (f = 1.7) of t-butyllithium was added dropwise. After the dropwise addition, the solution was stirred for 1 hour while maintaining the reaction temperature at -78 ° C, and then 896 mg (2.6 mmol) of triphenyl germanium chloride was added. The mixture was stirred for 10 minutes while maintaining at -78 ° C, and then stirred at 0 ° C for 2 hours in an ice bath. After completion of the reaction, 40 ml of water and 80 ml of methylene chloride were added to the reaction solution for liquid separation, and the aqueous layer was extracted twice with 20 ml of methylene chloride. The resulting organic layers were combined and dried over 1.2 g of magnesium sulfate. After filtration, methylene chloride was distilled off from the filtrate under reduced pressure, and the resulting residue was washed with 20 ml of warm ethanol and 15 ml of warm hexane and dried under reduced pressure to give 2,5-dimethyl-1,4-bis (tri Phenylgermyl) benzene (0.88 g) was obtained (yield 99%).
実施例6(2,5−ジエチル−1,4−ビス(トリフェニルゲルミル)ベンゼンの合成)
25mlシュレンク管に、アルゴン雰囲気下、1,4−ジブロモ−2,5−ジエチルベンゼン350mg(1.2mmol)、テトラヒドロフラン8.5mlを混合した溶液をドライアイス(固体二酸化酸素)−エタノールで−78℃に冷却し、t−ブチルリチウムのペンタン溶液(f=1.7)3.5ml(6.0mmol)を滴下した。滴下後、溶液を反応温度−78℃に維持したまま1時間攪拌した後、トリフェニルゲルマニウムクロライド896mg(2.6mmol)を加えた。−78℃に維持したまま10分間攪拌した後、氷浴中0℃で2時間攪拌した。反応終了後、反応溶液に水40mlと塩化メチレン80mlを加えて分液し、水層を塩化メチレン20mlで2回抽出し得られた有機層を合わせて無水硫酸マグネシウム1.2gで乾燥した。濾過後、濾液から塩化メチレンを減圧留去し、得られた残滓を温エタノール20ml、温ヘキサン15mlで洗浄後減圧乾燥し、白色固体として、2,5−ジメチル−1,4−ビス(トリフェニルゲルミル)ベンゼン0.88gを得た(収率99%)。Example 6 (Synthesis of 2,5-diethyl-1,4-bis (triphenylgermyl) benzene)
A solution obtained by mixing 350 mg (1.2 mmol) of 1,4-dibromo-2,5-diethylbenzene and 8.5 ml of tetrahydrofuran in a 25 ml Schlenk tube under an argon atmosphere was brought to -78 ° C. with dry ice (solid oxygen dioxide) -ethanol. After cooling, 3.5 ml (6.0 mmol) of a pentane solution of t-butyllithium (f = 1.7) was added dropwise. After the dropwise addition, the solution was stirred for 1 hour while maintaining the reaction temperature at -78 ° C, and then 896 mg (2.6 mmol) of triphenyl germanium chloride was added. The mixture was stirred for 10 minutes while maintaining at -78 ° C, and then stirred at 0 ° C for 2 hours in an ice bath. After completion of the reaction, 40 ml of water and 80 ml of methylene chloride were added to the reaction solution for liquid separation, and the aqueous layer was extracted twice with 20 ml of methylene chloride. The organic layers obtained were combined and dried over 1.2 g of anhydrous magnesium sulfate. After filtration, methylene chloride was distilled off from the filtrate under reduced pressure, and the resulting residue was washed with 20 ml of warm ethanol and 15 ml of warm hexane and dried under reduced pressure to give 2,5-dimethyl-1,4-bis (triphenyl) as a white solid. 0.88 g of (germyl) benzene was obtained (99% yield).
実施例7(1,3−ビス(トリフェニルゲルミル)ベンゼンの合成)
20mlシュレンク管に、アルゴン雰囲気下、1、3−ジヨードベンゼン495mg(1.5mmol)、ジエチルエーテル10mlを混合した溶液をドライアイス(固体二酸化酸素)−エタノールで−78℃に冷却し、n−ブチルリチウムのヘキサン溶液(f=1.59)2.8ml(4.5mmol)を滴下した。滴下後、溶液を反応温度−78℃に維持したまま1時間攪拌した後、トリフェニルゲルマニウムクロライド1.12g(3.3mmol)を加えた。−78℃に維持したまま15分間攪拌した後、氷浴中0℃で1時間反応させた。反応終了後、反応溶液に水40mlと塩化メチレン80mlを加えて分液し、水層を塩化メチレン20mlで2回抽出し得られた有機層を合わせて無水硫酸マグネシウム1.2gで乾燥した。濾過後、濾液から塩化メチレンを減圧留去し、得られた残滓をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒;ヘキサン)によって精製し、白色固体として、1,3−ビス(トリフェニルゲルマニウム)ベンゼン0.61gを得た(収率59%)。Example 7 (Synthesis of 1,3-bis (triphenylgermyl) benzene)
A solution obtained by mixing 495 mg (1.5 mmol) of 1,3-diiodobenzene and 10 ml of diethyl ether in a 20 ml Schlenk tube under an argon atmosphere was cooled to −78 ° C. with dry ice (solid oxygen dioxide) -ethanol, and n- 2.8 ml (4.5 mmol) of butyllithium in hexane (f = 1.59) was added dropwise. After the dropwise addition, the solution was stirred for 1 hour while maintaining the reaction temperature at -78 ° C., and 1.12 g (3.3 mmol) of triphenyl germanium chloride was added. The mixture was stirred for 15 minutes while maintaining at -78 ° C, and then reacted at 0 ° C for 1 hour in an ice bath. After completion of the reaction, 40 ml of water and 80 ml of methylene chloride were added to the reaction solution for liquid separation, and the aqueous layer was extracted twice with 20 ml of methylene chloride. The organic layers obtained were combined and dried over 1.2 g of anhydrous magnesium sulfate. After filtration, methylene chloride was distilled off from the filtrate under reduced pressure, and the resulting residue was purified by silica gel column chromatography (developing solvent; hexane) to obtain 0.61 g of 1,3-bis (triphenylgermanium) benzene as a white solid. (Yield 59%) was obtained.
参考例1(1,4−ビス(トリフェニルゲルミル)ベンゼンの合成)
20mlシュレンク管に、アルゴン雰囲気下、1,4−ジブロモベンゼン236mg(1.0mmol)、テトラヒドロフラン8mlを混合した溶液をドライアイス(固体二酸化酸素)−エタノールで−78℃に冷却し、t−ブチルリチウムのペンタン溶液(f=1.7)2.9ml(5.0mmol)を滴下した。滴下後、懸濁液を反応温度−78℃に維持したまま1時間攪拌した後、トリフェニルゲルマニウムクロライド747mg(2.2mmol)を加えた。−78℃に維持したまま5分間攪拌した後、氷浴中0℃で2時間反応させた。反応終了後、反応溶液に水40mlと塩化メチレン40mlを加えて分液し、懸濁した塩化メチレン層を濾過した。得られた濾過物を水20ml×2回、ヘキサン20ml×2回、エタノール20ml×2回で洗浄した後、減圧乾燥し、白色固体として、1,4−ビス(トリフェニルゲルマニウム)ベンゼンを0.56gを得た(収率82%)。Reference Example 1 (Synthesis of 1,4-bis (triphenylgermyl) benzene)
A solution obtained by mixing 236 mg (1.0 mmol) of 1,4-dibromobenzene and 8 ml of tetrahydrofuran in a 20 ml Schlenk tube under an argon atmosphere was cooled to −78 ° C. with dry ice (solid oxygen dioxide) -ethanol, and t-butyllithium. 2.9 ml (5.0 mmol) of a pentane solution (f = 1.7) was added dropwise. After the dropwise addition, the suspension was stirred for 1 hour while maintaining the reaction temperature at -78 ° C, and then 747 mg (2.2 mmol) of triphenyl germanium chloride was added. The mixture was stirred for 5 minutes while maintaining at -78 ° C, and then reacted at 0 ° C for 2 hours in an ice bath. After completion of the reaction, 40 ml of water and 40 ml of methylene chloride were added to the reaction solution for liquid separation, and the suspended methylene chloride layer was filtered. The obtained filtrate was washed with water 20 ml × 2 times, hexane 20 ml × 2 times, ethanol 20 ml × 2 times, and then dried under reduced pressure, and 1,4-bis (triphenylgermanium) benzene as a white solid was added in an amount of 0. 56 g was obtained (82% yield).
参考例2(リン光錯体(Au(IPr)(4F−PE)[(4−フルオロフェニルエチニル)[1,3−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)イミダゾール−2−イリデン]金](金錯体1)の合成)
アルゴン雰囲気下、25mlシュレンク管に、1,3−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)イミダゾリウムクロライド0.166g(IPrH+Cl−;0.39mmol)、tert−ブトキシカリウム67mg(85質量%品;0.51mmol)、テトラヒドロフラン6.0mlを加え、室温で20分攪拌した。テトラヒドロフランを減圧留去した後、トルエン6.0mlを加え、70℃で5分間反応させた。反応混合物を濾過し、濾液を4−フルオロフェニルエチニル(トリフェニルホスフィン)金174mg(0.30mmol)、トルエン6.0mlを加えた別の25mlシュレンク管に滴下した。滴下後、反応混合物を70℃で2.5時間反応させた。反応混合物を室温まで冷却した後、トルエンを減圧留去し、得られた白色固体をn−ヘキサン−ジエチルエーテル−塩化メチレン系で再結晶操作を行い、白色固体として、金錯体10.187g得た(収率88%)。Reference Example 2 (phosphorescent complex (Au (IPr) (4F-PE) [(4-fluorophenylethynyl) [1,3-bis (2,6-diisopropylphenyl) imidazol-2-ylidene] gold]) (gold complex 1) Synthesis)
In a 25 ml Schlenk tube under an argon atmosphere, 0.166 g of 1,3-bis (2,6-diisopropylphenyl) imidazolium chloride (IPrH + Cl − ; 0.39 mmol), 67 mg of tert-butoxy potassium (85% by mass product; 0.51 mmol) and 6.0 ml of tetrahydrofuran were added, and the mixture was stirred at room temperature for 20 minutes. Tetrahydrofuran was distilled off under reduced pressure, 6.0 ml of toluene was added, and the mixture was reacted at 70 ° C. for 5 minutes. The reaction mixture was filtered, and the filtrate was added dropwise to another 25 ml Schlenk tube to which 174 mg (0.30 mmol) of 4-fluorophenylethynyl (triphenylphosphine) gold and 6.0 ml of toluene were added. After the dropwise addition, the reaction mixture was reacted at 70 ° C. for 2.5 hours. After cooling the reaction mixture to room temperature, toluene was distilled off under reduced pressure, and the resulting white solid was recrystallized with an n-hexane-diethyl ether-methylene chloride system to obtain 10.187 g of a gold complex as a white solid. (Yield 88%).
実施例8(純青リン光有機エレクトロルミネッセンス素子の作製)
イーエッチシー製インジウム錫酸化物(以下ITOと略す)被膜付きガラスを透明電極基板として用い、アルバック機工製真空蒸着装置を使用して、同基板上に2×10−3Pa以下の真空度で、2-(4’-トリメチルシリルフェニル)トリフェニレンからなるホール輸送層3を膜厚40nm、ホスト2−メチル−1,4−ビス(トリフェニルゲルミル)ベンゼン(以後Me−p−BTPGBと略す)中にゲストとしてリン光錯体(Au(IPr)(4F−PE)[(4−フルオロフェニルエチニル)[1,3−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)イミダゾール−2−イリデン]金](以後Au(IPr)(4F−PE)と略す)を5.0重量%含む発光層4を膜厚30nm、3−(4−ビフェニルイル)−4−フェニル−5−ターシャリブチルフェニル−1,2,4−トリアゾール(昇華精製品・以下TAZと略す)からなるホールブロック層5を30nm、フッ化リチウム(以下LiFと略す)からなる電子輸送層6を0.5nm、電極7としてアルミニウム(以下Alと略す)を100nm、順次真空蒸着させてエレクトロルミネッセンス素子を作製した。Example 8 (Preparation of pure blue phosphorescent organic electroluminescence device)
Using glass with an indium tin oxide (hereinafter abbreviated as ITO) film manufactured by ECH as a transparent electrode substrate, and using a vacuum deposition apparatus manufactured by ULVAC KIKKO, on the same substrate at a vacuum of 2 × 10 −3 Pa or less. A hole transport layer 3 composed of 2- (4′-trimethylsilylphenyl) triphenylene is formed in a film having a thickness of 40 nm and host 2-methyl-1,4-bis (triphenylgermyl) benzene (hereinafter abbreviated as Me-p-BTPGB). As a guest phosphorescent complex (Au (IPr) (4F-PE) [(4-fluorophenylethynyl) [1,3-bis (2,6-diisopropylphenyl) imidazol-2-ylidene] gold]) IPr) (abbreviated as 4F-PE)) is 30 nm thick, and the light-emitting layer 4 containing 5.0% by weight of 3- (4-biphenylyl) -4-phenyl-5-tert-butyl The hole blocking layer 5 made of phenyl-1,2,4-triazole (sublimation purified product, hereinafter abbreviated as TAZ) is 30 nm, the electron transport layer 6 made of lithium fluoride (hereinafter abbreviated as LiF) is 0.5 nm, and the electrode 7 As a result, aluminum (hereinafter abbreviated as “Al”) was vacuum-deposited sequentially at 100 nm to produce an electroluminescent device.
なお、真空蒸着は、基板に対向して置かれた坩堝に原料を仕込み、坩堝ごと原料を加熱することによって行った。 The vacuum deposition was performed by charging the raw material in a crucible placed opposite to the substrate and heating the raw material together with the crucible.
前記素子のITO電極2を正極、Al電極7を負極として通電し電極間電圧を上げていくと、+14V付近から素子は肉眼ではっきりと分かる程度の青色発光を開始し、+23Vにおいて3.9cd/m2で発光した。When the ITO electrode 2 of the element is used as a positive electrode and the Al electrode 7 is used as a negative electrode to increase the voltage between the electrodes, the element starts to emit blue light that is clearly visible to the naked eye from around +14 V, and 3.9 cd / second at +23 V. Light was emitted at m 2 .
電流効率は+20Vで0.017cd/Aであった。 The current efficiency was 0.017 cd / A at + 20V.
この素子の発光色を、日本分光製蛍光光度計を用いて測定した。電極間電圧+19Vにおいて得られたスペクトルより、色度座標の値はx=0.172,y=0.157であることが確認された。又、有機エレクトロルミネッセンス素子のELスペクトルを図1に示すが、425nm付近の深青色領域にリン光エレクトロルミネッセンス発光ピーク極大を有することが分かる。 The emission color of this element was measured using a spectrophotometer manufactured by JASCO. From the spectrum obtained at an interelectrode voltage of +19 V, it was confirmed that the values of chromaticity coordinates were x = 0.172 and y = 0.157. The EL spectrum of the organic electroluminescence element is shown in FIG. 1, and it can be seen that the phosphorescent electroluminescence emission peak has a maximum in the deep blue region near 425 nm.
SIC0009をホール輸送層として含む有機エレクトロルミネッセンス素子の作製
イーエッチシー製ITO被膜付きガラスを透明電極基板として用い、アルバック機工製真空蒸着装置を使用して、同基板上に2×10−3Pa以下の真空度で、2−(4’−トリメチルシリルフェニル)トリフェニレンからなるホール輸送層3を膜厚30nm、ホスト(Me−p−BTPGB)中にゲスト(Au(IPr)(4F−PE))を5.0質量%含む発光層4を膜厚30nm、TAZからなるホールブロック層5を30nm、LiFからなる電子輸送層6を0.5nm、電極7としてAlを100nm、順次真空蒸着させてエレクトロルミネッセンス素子を作製した。Preparation of organic electroluminescence device containing SIC0009 as hole transport layer Using glass with ITO coating manufactured by Etch Sea as a transparent electrode substrate and using a vacuum deposition device manufactured by ULVAC Kiko, 2 × 10 −3 Pa or less on the same substrate The hole transport layer 3 made of 2- (4′-trimethylsilylphenyl) triphenylene is 30 nm thick, and the guest (Au (IPr) (4F-PE)) is 5 in the host (Me-p-BTPGB). Electroluminescent device by sequentially vacuum depositing light emitting layer 4 containing 0.0 mass% with a thickness of 30 nm, hole blocking layer 5 made of TAZ 30 nm, electron transport layer 6 made of LiF 0.5 nm, and electrode 7 Al 100 nm. Was made.
なお、真空蒸着は、基板に対向して置かれた坩堝に原料を仕込み、坩堝ごと原料を加熱することによって行った。 The vacuum deposition was performed by charging the raw material in a crucible placed opposite to the substrate and heating the raw material together with the crucible.
前記素子のITO電極2を正極、Al電極7を負極として通電し電極間電圧を上げていくと、+12V付近から素子は肉眼ではっきりと分かる程度の青色発光を開始し、+25Vにおいて7.4cd/m2で発光した。When the ITO electrode 2 of the device is used as a positive electrode and the Al electrode 7 is used as a negative electrode and the voltage between the electrodes is increased, the device starts to emit blue light that is clearly visible to the naked eye from around + 12V, and is 7.4 cd / s at + 25V. Light was emitted at m 2 .
電流効率は+22Vで0.026cd/Aであった。 The current efficiency was 0.026 cd / A at + 22V.
この素子の発光色を、日本分光製蛍光光度計を用いて測定した。電極間電圧+18Vにおいて得られたスペクトルより、色度座標の値はx=0.176,y=0.175であることが確認された。又、有機エレクトロルミネッセンス素子のELスペクトルを図5に示すが、424nm付近の深青色領域にリン光エレクトロルミネッセンス発光ピーク極大を有することが分かる。 The emission color of this element was measured using a spectrophotometer manufactured by JASCO. From the spectrum obtained at the voltage between the electrodes +18 V, it was confirmed that the values of the chromaticity coordinates were x = 0.176 and y = 0.175. Further, the EL spectrum of the organic electroluminescence element is shown in FIG. 5, and it can be seen that the phosphorescent electroluminescence emission peak maximum is in the deep blue region near 424 nm.
参考例3(1,4−ビス(トリフェニルゲルミル)ベンゼンの合成)
十分に乾燥しアルゴンで置換された20mlシュレンク管に、アルゴン雰囲気下、1、4−ジブロモベンゼン236mg(1.0mmol)、テトラヒドロフラン8mlを混合した無色透明溶液をドライアイス(固体二酸化酸素)−エタノールで−78℃に冷却し、t−ブチルリチウムのペンタン溶液(f=1.7)2.9ml(5.0mmol)を滴下した。滴下後、黄色に変化した反応懸濁液を反応温度−78℃に維持したまま1時間攪拌した後、トリフェニルゲルマニウムクロライド747mg(2.2mmol)を加えた。−78℃に維持したまま5分間攪拌した後、氷浴中0℃で2時間攪拌した。反応終了後、反応溶液に水40mlと塩化メチレン40mlを加えて分液し、懸濁した塩化メチレン層を吸引濾過した。得られた濾過物を水20ml×2回、ヘキサン20ml×2回、エタノール20ml×2回で洗浄した後、減圧乾燥することで1,4−ビス(トリフェニルゲルマニウム)ベンゼンを白色固体として得た(収量0.56g、収率82%)。Reference Example 3 (Synthesis of 1,4-bis (triphenylgermyl) benzene)
A colorless transparent solution in which 236 mg (1.0 mmol) of 1,4-dibromobenzene and 8 ml of tetrahydrofuran were mixed in a 20 ml Schlenk tube thoroughly dried and purged with argon under an argon atmosphere with dry ice (solid oxygen dioxide) -ethanol. After cooling to −78 ° C., 2.9 ml (5.0 mmol) of a pentane solution of t-butyllithium (f = 1.7) was added dropwise. After dropping, the reaction suspension turned yellow was stirred for 1 hour while maintaining the reaction temperature at −78 ° C., and 747 mg (2.2 mmol) of triphenyl germanium chloride was added. The mixture was stirred for 5 minutes while maintaining at -78 ° C, and then stirred at 0 ° C for 2 hours in an ice bath. After completion of the reaction, 40 ml of water and 40 ml of methylene chloride were added to the reaction solution for liquid separation, and the suspended methylene chloride layer was subjected to suction filtration. The obtained filtrate was washed with water 20 ml × 2 times, hexane 20 ml × 2 times, ethanol 20 ml × 2 times, and then dried under reduced pressure to obtain 1,4-bis (triphenylgermanium) benzene as a white solid. (Yield 0.56 g, 82% yield).
参考例4(リン光錯体(Au(IPr)(4F−PE)[(4−フルオロフェニルエチニル)[1,3−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)イミダゾール−2−イリデン]金]の合成)
アルゴン雰囲気下、25mlシュレンク管に1,3−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)イミダゾリウムクロライド(IPrH+Cl−;0.166g,0.39mmol)、tert−ブトキシカリウム(85質量%品、67mg、0.51mmol)、テトラヒドロフラン(6.0ml)を加え、室温で20分攪拌した。テトラヒドロフランを減圧留去した後、トルエン(6.0ml)を加え、70℃で5分間攪拌した。反応混合物を濾過し、濾液を4−フルオロフェニルエチニル(トリフェニルホスフィン)金(174mg,0.30mmol)、トルエン6.0mlを加えた別の25mlシュレンク管に滴下した。滴下後、反応混合物を70℃で2.5時間加熱した。反応混合物を室温まで冷却した後、トルエンを減圧留去し、得られた白色固体をn−ヘキサン/ジエチルエーテル/塩化メチレンで再結晶操作を行い、白色固体である目的物を0.187g得た(収率88%)。Reference Example 4 (Synthesis of phosphorescent complex (Au (IPr) (4F-PE) [(4-fluorophenylethynyl) [1,3-bis (2,6-diisopropylphenyl) imidazol-2-ylidene] gold])
Under an argon atmosphere, a 25 ml Schlenk tube was charged with 1,3-bis (2,6-diisopropylphenyl) imidazolium chloride (IPrH + Cl-; 0.166 g, 0.39 mmol), tert-butoxy potassium (85% by mass, 67 mg, 0 mg). 0.51 mmol) and tetrahydrofuran (6.0 ml) were added, and the mixture was stirred at room temperature for 20 minutes. Tetrahydrofuran was distilled off under reduced pressure, toluene (6.0 ml) was added, and the mixture was stirred at 70 ° C. for 5 min. The reaction mixture was filtered and the filtrate was added dropwise to another 25 ml Schlenk tube to which 4-fluorophenylethynyl (triphenylphosphine) gold (174 mg, 0.30 mmol) and 6.0 ml of toluene were added. After the addition, the reaction mixture was heated at 70 ° C. for 2.5 hours. After cooling the reaction mixture to room temperature, toluene was distilled off under reduced pressure, and the resulting white solid was recrystallized with n-hexane / diethyl ether / methylene chloride to obtain 0.187 g of the desired product as a white solid. (Yield 88%).
本発明は、波長440nm以下のリン光エレクトロルミネッセンス発光ピークを有する有機エレクトロルミネッセンス素子(電界発光素子)、更に440nm以下の深青色領域にリン光エレクトロルミネッセンス発光ピーク極大を有し、発光色がCIE(国際照明委員会)表色系でy座標が0.180未満となるような素子及び当該有機エレクトロルミネッセンス素子の素子用材料に関する。本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、例えば、フルカラーディスプレイの完成を実現させるために有用な素子であると考えられる。 The present invention has an organic electroluminescence device (electroluminescence device) having a phosphorescent electroluminescence emission peak with a wavelength of 440 nm or less, and further has a phosphorescent electroluminescence emission peak maximum in a deep blue region of 440 nm or less, and the emission color is CIE ( International Lighting Commission) The present invention relates to an element having a color coordinate system having a y coordinate of less than 0.180 and an element material for the organic electroluminescence element. The organic electroluminescence device of the present invention is considered to be a device that is useful for realizing the completion of a full-color display, for example.
Claims (12)
R1乃至R6は、同一又は異なっていても良く、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アラルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルコキシ基又はアリールオキシ基である。なお、これらの基は、その任意の水素原子がハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルメルカプト基、アリールメルカプト基もしくはオルガノシリル基で置換されていても良い。
更に、R1乃至R6は、は互いに結合して環を結合していても良く、その環を結合する結合基は、単結合、エーテル結合、チオエーテル結合、アルキレン基、オキサアルキレン基又はチアアルキレン基である。
Xはアルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルメルカプト基、アリールメルカプト基又は置換基を有するアミノ基である。)
で示されるゲルマニウム化合物である、請求項3記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。The germanium compound has the general formula (1):
R 1 to R 6 may be the same or different and are an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aralkyl group, an aryl group, a heteroaryl group, an alkoxy group, or an aryloxy group. In these groups, any hydrogen atom is a halogen atom, alkyl group, cycloalkyl group, alkenyl group, aryl group, aralkyl group, alkoxy group, aryloxy group, alkyl mercapto group, aryl mercapto group or organosilyl group. It may be replaced with.
Further, R 1 to R 6 may be bonded to each other to form a ring, and the bonding group that connects the rings is a single bond, an ether bond, a thioether bond, an alkylene group, an oxaalkylene group, or a thiaalkylene. It is a group.
X is an alkyl group, cycloalkyl group, alkenyl group, aryl group, aralkyl group, alkoxy group, aryloxy group, alkyl mercapto group, aryl mercapto group or amino group having a substituent. )
The organic electroluminescent element of Claim 3 which is a germanium compound shown by these.
で示されるゲルマニウム化合物である、請求項4記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。The germanium compound has the general formula (1a):
The organic electroluminescent element of Claim 4 which is a germanium compound shown by these.
で示されるゲルマニウム化合物である、請求項6記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。The germanium compound is (2a):
The organic electroluminescent element of Claim 6 which is a germanium compound shown by these.
で示されるゲルマニウム化合物である、請求項7記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。The germanium compound has the general formula (2b):
The organic electroluminescent element of Claim 7 which is a germanium compound shown by these.
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