JPWO2014007022A1 - Light emitting device material and light emitting device - Google Patents

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真一 松木
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和真 長尾
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Abstract

特定のカルバゾール骨格を有する化合物を含有する発光素子材料を用いることにより、高発光効率と耐久性を両立した有機薄膜発光素子を提供することができる。By using a light emitting device material containing a compound having a specific carbazole skeleton, an organic thin film light emitting device having both high luminous efficiency and durability can be provided.

Description

本発明は、電気エネルギーを光に変換できる発光素子およびそれに用いられる発光素子材料に関する。より詳しくは、表示素子、フラットパネルディスプレイ、バックライト、照明、インテリア、標識、看板、電子写真機および光信号発生器などの分野に利用可能な発光素子およびそれに用いられる発光素子材料に関するものである。   The present invention relates to a light emitting element capable of converting electric energy into light and a light emitting element material used therefor. More specifically, the present invention relates to a light-emitting element that can be used in the fields of display elements, flat panel displays, backlights, lighting, interiors, signs, signboards, electrophotographic machines, optical signal generators, and light-emitting element materials used therefor. .

陰極から注入された電子と陽極から注入された正孔が両極に挟まれた有機蛍光体内で再結合する際に発光するという有機薄膜発光素子の研究が、近年活発に行われている。この発光素子は、薄型でかつ低駆動電圧下での高輝度発光と、蛍光材料を選ぶことによる多色発光が特徴であり、注目を集めている。   In recent years, research on organic thin-film light emitting devices that emit light when electrons injected from a cathode and holes injected from an anode are recombined in an organic phosphor sandwiched between both electrodes has been actively conducted. This light emitting element is characterized by thin light emission with high luminance under a low driving voltage and multicolor light emission by selecting a fluorescent material.

この研究は、コダック社のC.W.Tangらによって有機薄膜素子が高輝度に発光することが示されて以来、多数の実用化検討がなされており、有機薄膜発光素子は、携帯電話のメインディスプレイなどに採用されるなど着実に実用化が進んでいる。しかし、まだ技術的な課題も多く、中でも素子の高効率化と長寿命化の両立は大きな課題のひとつである。   This study was conducted by C.D. W. Since Tang et al. Showed that organic thin film devices emit light with high brightness, many practical studies have been made, and organic thin film light emitting devices have been steadily put into practical use, such as being used in mobile phone main displays. Is progressing. However, there are still many technical issues. Above all, it is one of the major issues to achieve both high efficiency and long life of the device.

素子の駆動電圧は、正孔や電子といったキャリアを発光層まで輸送するキャリア輸送材料に大きく左右される。このうち正孔を輸送する材料(正孔輸送材料)としてカルバゾール骨格を有する材料が知られている(例えば、特許文献1〜2参照)。また、上記カルバゾール骨格を有する材料は高い三重項準位を有することが知られており(例えば、特許文献3参照)、特にリン光発光層からの三重項励起子を閉じ込める材料として用いられることが提案されている(例えば、特許文献4参照)。   The driving voltage of the element greatly depends on a carrier transport material that transports carriers such as holes and electrons to the light emitting layer. Among these, materials having a carbazole skeleton are known as materials that transport holes (hole transport materials) (see, for example, Patent Documents 1 and 2). Moreover, it is known that the material having the carbazole skeleton has a high triplet level (see, for example, Patent Document 3), and is particularly used as a material for confining triplet excitons from a phosphorescent light emitting layer. It has been proposed (see, for example, Patent Document 4).

特開平8−3547号公報JP-A-8-3547 大韓民国特許出願公開第2010−0079458号公報Korean Patent Application Publication No. 2010-0079458 国際公開第2011/024451号International Publication No. 2011/024451 国際公開第2012/001986号International Publication No. 2012/001986

しかしながら、従来の技術では素子の駆動電圧を十分に下げることは困難であり、また駆動電圧を下げることができたとしても、素子の発光効率、耐久寿命の両立が不十分であった。このように、高い発光効率と耐久寿命を両立させる技術は未だ見出されていない。   However, it is difficult for the conventional technology to sufficiently reduce the drive voltage of the element, and even if the drive voltage can be reduced, the light emission efficiency and durability life of the element are insufficient. Thus, no technology has yet been found to achieve both high luminous efficiency and durable life.

本発明は、かかる従来技術の問題を解決し、発光効率および耐久寿命を改善した有機薄膜発光素子を提供することを目的とするものである。   An object of the present invention is to provide an organic thin film light emitting device that solves the problems of the prior art and has improved luminous efficiency and durability.

本発明は、下記一般式(1)で表される化合物を含有することを特徴とする発光素子材料である。   The present invention is a light emitting device material containing a compound represented by the following general formula (1).

Figure 2014007022
Figure 2014007022

〜R16はそれぞれ同じでも異なっていてもよく、水素、アルキル基、シクロアルキル基、複素環基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、ハロゲン、カルボニル基、カルボキシル基、オキシカルボニル基、カルバモイル基、シリル基、および−P(=O)R1718からなる群より選ばれる。R17およびR18はアリール基またはヘテロアリール基である。ただしR〜Rのいずれかの位置およびR〜R16のいずれかの位置で2つのカルバゾール骨格が連結する。ArおよびArはそれぞれ同じでも異なっていてもよく、置換もしくは無置換のフェニル基を表す。Arは置換もしくは無置換のフェニレン基を表す。Arは下記式(A)もしくは(B)で表される基である。R 1 to R 16 may be the same as or different from each other, and may be hydrogen, alkyl group, cycloalkyl group, heterocyclic group, alkenyl group, cycloalkenyl group, alkynyl group, halogen, carbonyl group, carboxyl group, oxycarbonyl group, It is selected from the group consisting of a carbamoyl group, a silyl group, and —P (═O) R 17 R 18 . R 17 and R 18 are an aryl group or a heteroaryl group. However, two carbazole skeletons are linked at any position of R 1 to R 8 and any position of R 9 to R 16 . Ar 1 and Ar 3 may be the same or different and each represents a substituted or unsubstituted phenyl group. Ar 2 represents a substituted or unsubstituted phenylene group. Ar 4 is a group represented by the following formula (A) or (B).

Figure 2014007022
Figure 2014007022

19〜R36はそれぞれ同じでも異なっていてもよく、水素、アルキル基、シクロアルキル基、複素環基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、ハロゲン、カルボニル基、カルボキシル基、オキシカルボニル基、カルバモイル基、シリル基、および−P(=O)R3738からなる群より選ばれる。R37およびR38はアリール基またはヘテロアリール基である。ただし式(A)においてはR19〜R28のうちいずれか1つの位置で、式(B)においてはR29〜R36のうちいずれか1つの位置で、窒素原子と連結する。Xは酸素原子、または硫黄原子、またはN−Arである。Arは置換もしくは無置換のフェニル基を表す。Yは炭素原子を表し、nは0または1である。nが1のときはYはアルキル基で置換されていてもよい。R 19 to R 36 may be the same or different and each represents hydrogen, an alkyl group, a cycloalkyl group, a heterocyclic group, an alkenyl group, a cycloalkenyl group, an alkynyl group, a halogen, a carbonyl group, a carboxyl group, an oxycarbonyl group, It is selected from the group consisting of a carbamoyl group, a silyl group, and —P (═O) R 37 R 38 . R 37 and R 38 are an aryl group or a heteroaryl group. However, in Formula (A), it connects with a nitrogen atom in any one position among R < 19 > -R < 28 >, and in Formula (B) in any one position among R < 29 > -R < 36 >. X is an oxygen atom, a sulfur atom, or N—Ar 5 . Ar 5 represents a substituted or unsubstituted phenyl group. Y represents a carbon atom, and n is 0 or 1. When n is 1, Y may be substituted with an alkyl group.

本発明により、高い発光効率を有し、さらに十分な耐久寿命も兼ね備えた有機電界発光素子を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide an organic electroluminescence device having high luminous efficiency and further having a sufficient durability life.

本発明における一般式(1)で表される化合物について詳細に説明する。   The compound represented by formula (1) in the present invention will be described in detail.

Figure 2014007022
Figure 2014007022

〜R16はそれぞれ同じでも異なっていてもよく、水素、アルキル基、シクロアルキル基、複素環基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、ハロゲン、カルボニル基、カルボキシル基、オキシカルボニル基、カルバモイル基、シリル基、および−P(=O)R1718からなる群より選ばれる。R17およびR18はアリール基またはヘテロアリール基である。ただしR〜Rのいずれかの位置およびR〜R16のいずれかの位置で2つのカルバゾール骨格が連結する。ArおよびArはそれぞれ同じでも異なっていてもよく、置換もしくは無置換のフェニル基を表す。Arは置換もしくは無置換のフェニレン基を表す。Arは下記式(A)もしくは(B)で表される基である。R 1 to R 16 may be the same as or different from each other, and may be hydrogen, alkyl group, cycloalkyl group, heterocyclic group, alkenyl group, cycloalkenyl group, alkynyl group, halogen, carbonyl group, carboxyl group, oxycarbonyl group, It is selected from the group consisting of a carbamoyl group, a silyl group, and —P (═O) R 17 R 18 . R 17 and R 18 are an aryl group or a heteroaryl group. However, two carbazole skeletons are linked at any position of R 1 to R 8 and any position of R 9 to R 16 . Ar 1 and Ar 3 may be the same or different and each represents a substituted or unsubstituted phenyl group. Ar 2 represents a substituted or unsubstituted phenylene group. Ar 4 is a group represented by the following formula (A) or (B).

Figure 2014007022
Figure 2014007022

19〜R36はそれぞれ同じでも異なっていてもよく、水素、アルキル基、シクロアルキル基、複素環基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、ハロゲン、カルボニル基、カルボキシル基、オキシカルボニル基、カルバモイル基、シリル基、および−P(=O)R3738からなる群より選ばれる。R37およびR38はアリール基またはヘテロアリール基である。ただし式(A)においてはR19〜R28のうちいずれか1つの位置で、式(B)においてはR29〜R36のうちいずれか1つの位置で、窒素原子と連結する。Xは酸素原子、または硫黄原子、またはN−Arである。Arは置換もしくは無置換のフェニル基を表す。Yは炭素原子を表し、nは0または1である。nが1のときはYはアルキル基で置換されていてもよい。R 19 to R 36 may be the same or different and each represents hydrogen, an alkyl group, a cycloalkyl group, a heterocyclic group, an alkenyl group, a cycloalkenyl group, an alkynyl group, a halogen, a carbonyl group, a carboxyl group, an oxycarbonyl group, It is selected from the group consisting of a carbamoyl group, a silyl group, and —P (═O) R 37 R 38 . R 37 and R 38 are an aryl group or a heteroaryl group. However, in Formula (A), it connects with a nitrogen atom in any one position among R < 19 > -R < 28 >, and in Formula (B) in any one position among R < 29 > -R < 36 >. X is an oxygen atom, a sulfur atom, or N—Ar 5 . Ar 5 represents a substituted or unsubstituted phenyl group. Y represents a carbon atom, and n is 0 or 1. When n is 1, Y may be substituted with an alkyl group.

これらの置換基のうち、水素は重水素であってもよい。また、無置換のフェニル基等における水素も重水素であってもよい。   Of these substituents, hydrogen may be deuterium. Further, hydrogen in an unsubstituted phenyl group or the like may be deuterium.

アルキル基とは、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基などの飽和脂肪族炭化水素基を示し、これは置換基を有していても有していなくてもよい。アルキル基の炭素数は特に限定されないが、入手の容易性やコストの点から、通常1以上20以下、より好ましくは1以上8以下の範囲である。   The alkyl group is, for example, a saturated aliphatic hydrocarbon group such as a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, or a tert-butyl group, which is a substituent. It may or may not have. The number of carbon atoms of the alkyl group is not particularly limited, but is usually in the range of 1 to 20 and more preferably 1 to 8 in terms of availability and cost.

シクロアルキル基とは、例えば、シクロプロピル、シクロヘキシル、ノルボルニル、アダマンチルなどの飽和脂環式炭化水素基を示し、これは置換基を有していても有していなくてもよい。アルキル基部分の炭素数は特に限定されないが、通常、3以上20以下の範囲である。   The cycloalkyl group represents a saturated alicyclic hydrocarbon group such as cyclopropyl, cyclohexyl, norbornyl, adamantyl, etc., which may or may not have a substituent. Although carbon number of an alkyl group part is not specifically limited, Usually, it is the range of 3-20.

複素環基とは、例えば、ピラン環、ピペリジン環、環状アミドなどの炭素以外の原子を環内に有する脂肪族環を示し、これは置換基を有していても有していなくてもよい。複素環基の炭素数は特に限定されないが、通常、2以上20以下の範囲である。   The heterocyclic group refers to an aliphatic ring having atoms other than carbon, such as a pyran ring, a piperidine ring, and a cyclic amide, in the ring, which may or may not have a substituent. . Although carbon number of a heterocyclic group is not specifically limited, Usually, it is the range of 2-20.

アルケニル基とは、例えば、ビニル基、アリル基、ブタジエニル基などの二重結合を含む不飽和脂肪族炭化水素基を示し、これは置換基を有していても有していなくてもよい。アルケニル基の炭素数は特に限定されないが、通常、2以上20以下の範囲である。   An alkenyl group shows the unsaturated aliphatic hydrocarbon group containing double bonds, such as a vinyl group, an allyl group, and a butadienyl group, and this may or may not have a substituent. Although carbon number of an alkenyl group is not specifically limited, Usually, it is the range of 2-20.

シクロアルケニル基とは、例えば、シクロペンテニル基、シクロペンタジエニル基、シクロヘキセニル基などの二重結合を含む不飽和脂環式炭化水素基を示し、これは置換基を有していても有していなくてもよい。シクロアルケニル基の炭素数は特に限定されないが、通常、2以上20以下の範囲である。   The cycloalkenyl group refers to an unsaturated alicyclic hydrocarbon group containing a double bond such as a cyclopentenyl group, a cyclopentadienyl group, or a cyclohexenyl group, which may have a substituent. You don't have to. Although carbon number of a cycloalkenyl group is not specifically limited, Usually, it is the range of 2-20.

アルキニル基とは、例えば、エチニル基などの三重結合を含む不飽和脂肪族炭化水素基を示し、これは置換基を有していても有していなくてもよい。アルキニル基の炭素数は特に限定されないが、通常、2以上20以下の範囲である。   An alkynyl group shows the unsaturated aliphatic hydrocarbon group containing triple bonds, such as an ethynyl group, for example, and may or may not have a substituent. Although carbon number of an alkynyl group is not specifically limited, Usually, it is the range of 2-20.

ハロゲンとは、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素を示す。   Halogen is fluorine, chlorine, bromine or iodine.

カルボニル基、カルボキシル基、オキシカルボニル基、カルバモイル基は、置換基を有していても有していなくてもよい。   The carbonyl group, carboxyl group, oxycarbonyl group, and carbamoyl group may or may not have a substituent.

シリル基とは、例えば、トリメチルシリル基などのケイ素原子への結合を有する官能基を示し、これは置換基を有していても有していなくてもよい。シリル基の炭素数は特に限定されないが、通常、3以上20以下の範囲である。また、ケイ素数は、通常、1以上6以下の範囲である。   A silyl group refers to, for example, a functional group having a bond to a silicon atom, such as a trimethylsilyl group, which may or may not have a substituent. Although carbon number of a silyl group is not specifically limited, Usually, it is the range of 3-20. The number of silicon is usually in the range of 1 to 6.

−P(=O)R1718は置換基を有していても有していなくてもよい。—P (═O) R 17 R 18 may or may not have a substituent.

アリール基とは、例えば、フェニル基、ビフェニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、トリフェニレニル基、ターフェニル基などの芳香族炭化水素基を示す。アリール基は、置換基を有していても有していなくてもよい。アリール基の炭素数は特に限定されないが、通常、6以上40以下の範囲である。   The aryl group represents an aromatic hydrocarbon group such as a phenyl group, a biphenyl group, a fluorenyl group, a phenanthryl group, a triphenylenyl group, or a terphenyl group. The aryl group may or may not have a substituent. Although carbon number of an aryl group is not specifically limited, Usually, it is the range of 6-40.

ヘテロアリール基とは、フラニル基、チオフェニル基、ピリジル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、トリアジニル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、インドリル基などの炭素以外の原子を一個または複数個環内に有する環状芳香族基を示し、これは無置換でも置換されていてもかまわない。ヘテロアリール基の炭素数は特に限定されないが、通常、2以上30以下の範囲である。   A heteroaryl group is a ring having one or more atoms other than carbon such as furanyl group, thiophenyl group, pyridyl group, pyrazinyl group, pyrimidinyl group, triazinyl group, benzofuranyl group, benzothiophenyl group, indolyl group in the ring. Represents an aromatic group, which may be unsubstituted or substituted. Although carbon number of heteroaryl group is not specifically limited, Usually, it is the range of 2-30.

アリーレン基とはアリール基から導かれる2価の基を示し、例えば、フェニレン基、ナフチレン基、ビフェニレン基、フルオレニレン基、フェナントリレン基、ターフェニレン基、アントラセニレン基、ピレニレン基などが例示される。これらは置換基を有していても有していなくてもよい。アリーレン基の炭素数は特に限定されないが、通常、6以上40以下の範囲である。また、アリーレン基が置換基を有する場合は、置換基も含めて炭素数は6以上60以下の範囲であることが好ましい。   An arylene group refers to a divalent group derived from an aryl group, and examples thereof include a phenylene group, a naphthylene group, a biphenylene group, a fluorenylene group, a phenanthrylene group, a terphenylene group, an anthracenylene group, and a pyrenylene group. These may or may not have a substituent. The carbon number of the arylene group is not particularly limited, but is usually in the range of 6 or more and 40 or less. Moreover, when an arylene group has a substituent, it is preferable that carbon number is 6 or more and 60 or less including a substituent.

〜Rのいずれかの位置およびR〜R16のいずれかの位置で2つのカルバゾール骨格が連結するとは、例えばRの位置とR10の位置で連結する場合を例に挙げると、Rが結合している部分の炭素原子とR10が結合している部分の炭素原子とが直接結合することをいう。同様に、R19〜R28のうちいずれか1つの位置で窒素原子と連結するとは、例えばR21の位置で窒素原子と連結する場合を例に挙げると、R21が結合している部分の炭素原子と窒素原子とが直接結合することをいう。When two carbazole skeletons are linked at any position of R 1 to R 8 and any position of R 9 to R 16 , for example, the case where they are linked at the position of R 6 and the position of R 10 is exemplified. , R 6 is directly bonded to the carbon atom of the portion to which R 10 is bonded. Similarly, the coupling with the nitrogen atom in the one position one of R 19 to R 28 are, for example, include the case of connecting the nitrogen atom at the position of R 21 as an example, the portion where R 21 is bonded It means that a carbon atom and a nitrogen atom are directly bonded.

従来のカルバゾール骨格を有する化合物は、発光素子材料として必ずしも十分な性能を有するものではなかった。例えば、9,9’-diphenyl-9H,9’H-3,3’-bicarbazoleや1,3-di(9H-carbazol-9-yl)benzene(略名:mCP)は三重項準位が高く、励起子ブロック材料として汎用の材料であるが、イオン化ポテンシャルが大きく、正孔注入・輸送性に乏しく、駆動電圧が高くなるという問題があった。また、素子の耐久性に影響を及ぼすガラス転移温度も低いという問題もあった。   Conventional compounds having a carbazole skeleton do not necessarily have sufficient performance as a light emitting device material. For example, 9,9'-diphenyl-9H, 9'H-3,3'-bicarbazole and 1,3-di (9H-carbazol-9-yl) benzene (abbreviation: mCP) have high triplet levels. Although it is a general-purpose material as an exciton block material, there is a problem that the ionization potential is large, the hole injection / transport property is poor, and the driving voltage is increased. There is also a problem that the glass transition temperature which affects the durability of the device is low.

本発明者らは、その改良の検討において、カルバゾール骨格を有する化合物の正孔輸送能の強さと三重項エネルギーの高さに着目した。一般に、カルバゾール骨格を有する化合物は、正孔と電子の両電荷を輸送する特性を有する。本発明者らは、従来のカルバゾール骨格を有する化合物はその正孔輸送能が小さいために、発光層に入る正孔の割合が電子輸送層から入る電子に比べて小さく、発光層中の電荷のバランスが崩れることが素子性能の低下につながるのではないかと考えた。   In the study of the improvement, the present inventors paid attention to the strength of the hole transport ability and the high triplet energy of the compound having a carbazole skeleton. In general, a compound having a carbazole skeleton has a property of transporting both charges of holes and electrons. The present inventors have a conventional compound having a carbazole skeleton, since the hole transport ability thereof is small, the proportion of holes entering the light emitting layer is smaller than electrons entering from the electron transport layer, and the charge in the light emitting layer is reduced. I thought that the loss of the balance might lead to a decrease in device performance.

そこで本発明の化合物のようにカルバゾールを二量化すると、共役が拡がり、正孔輸送性が向上する。しかし、窒素原子上に置換基があるとき、その種類によっては、正孔輸送能が阻害される懸念もあり、全てのカルバゾール二量体の正孔輸送性が高いとは限らない。   Therefore, when carbazole is dimerized like the compound of the present invention, conjugation expands and hole transportability is improved. However, when there is a substituent on the nitrogen atom, depending on the type, there is a concern that the hole transport ability may be inhibited, and not all carbazole dimers have high hole transportability.

ここで、カルバゾール二量体の窒素原子上の置換基が、従来から正孔輸送性置換基として優れた特性を示すアミン骨格を有する場合には、さらに高い正孔輸送性を有することが可能となる。しかし、この場合であってもアミン骨格中の置換基によっては、三重項エネルギーが低下してしまう可能性がある。   Here, when the substituent on the nitrogen atom of the carbazole dimer has an amine skeleton that exhibits excellent properties as a hole-transporting substituent, it can have higher hole-transporting properties. Become. However, even in this case, the triplet energy may be lowered depending on the substituent in the amine skeleton.

例えば、大韓民国特許出願公開第2010−0079458号公報の化合物33または化合物36(以下に示す構造)が有するようなナフチル基はそれ自体の三重項準位が低く、化合物の三重項準位を下げてしまうことがわかった。三重項準位が低い化合物を励起子ブロック材として用い、発光素子を作成すると、発光層から漏れてくる励起子によって発光効率が低下してしまう。   For example, a naphthyl group such as that of Compound 33 or Compound 36 (structure shown below) in Korean Patent Application Publication No. 2010-0079458 has a low triplet level in itself and lowers the triplet level of the compound. I found out. When a compound having a low triplet level is used as an exciton blocking material and a light emitting element is formed, the light emission efficiency is lowered by excitons leaking from the light emitting layer.

Figure 2014007022
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一方、国際公開第2006/61759号のTable 1に示された化合物のように、カルバゾール二量体のオルト位に置換基を有する化合物は、分子が捻れている。そのため、カルバゾールを二量化しても共役が拡がらず、カルバゾール自体の三重項準位が維持できており、化合物としての三重項準位も高い値を示す。しかしながら、上述のように、共役が拡がっていないことから、正孔輸送性を高める効果が得られない。   On the other hand, a compound having a substituent at the ortho position of the carbazole dimer, such as the compound shown in Table 1 of International Publication No. 2006/61759, has a twisted molecule. Therefore, even when carbazole is dimerized, conjugation does not expand, the triplet level of carbazole itself can be maintained, and the triplet level as a compound also shows a high value. However, as described above, since the conjugation is not expanded, the effect of improving the hole transportability cannot be obtained.

以上のように、高い三重項準位を維持することと、高い正孔輸送性を発揮することはトレードオフの関係にあり、実用化段階で両立できる材料は見出されていなかった。本発明者らは、鋭意検討の結果、窒素原子上のアミン骨格として、アミン骨格上の置換基として式(A)もしくは(B)で表される基を有する化合物が、高い三重項準位を維持しつつ、高い正孔輸送性を有することを見出し、本発明に至った。   As described above, maintaining a high triplet level and exhibiting high hole transportability are in a trade-off relationship, and no material that can be compatible at the stage of practical use has been found. As a result of intensive studies, the present inventors have found that a compound having a group represented by the formula (A) or (B) as a substituent on the amine skeleton has a high triplet level as the amine skeleton on the nitrogen atom. The present inventors have found that it has a high hole transport property while maintaining it, and have reached the present invention.

一般式(1)で表される化合物は、分子中にカルバゾール骨格が2個もしくは3個含まれることが好ましく、これにより、高い薄膜安定性と優れた耐熱性を有する。   The compound represented by the general formula (1) preferably contains two or three carbazole skeletons in the molecule, thereby having high thin film stability and excellent heat resistance.

また、一般式(1)で表される化合物は、カルバゾール骨格中の一つの窒素原子上の置換基がアミン骨格を有することにより、優れた正孔輸送能を示す。さらに、Arが式(A)もしくは(B)で表される基である化合物は、共役系が必要以上には拡がりにくい。そのため、三重項エネルギーが低下することなく、分子量を大きくすることができるので、ガラス転移温度が増加する。また、安定な薄膜が形成できるので、素子の耐久性向上につながる。In addition, the compound represented by the general formula (1) exhibits an excellent hole transport ability when the substituent on one nitrogen atom in the carbazole skeleton has an amine skeleton. Furthermore, in the compound in which Ar 4 is a group represented by the formula (A) or (B), the conjugated system is difficult to spread more than necessary. Therefore, since the molecular weight can be increased without lowering the triplet energy, the glass transition temperature is increased. Further, since a stable thin film can be formed, the durability of the element is improved.

さらに、式(A)もしくは(B)で表される基のXが、置換している窒素原子に対してパラ位に結合する、すなわち、式(A)においてはR21の位置で、式(B)においてはR31の位置で、窒素原子と連結することが好ましい。イオン化ポテンシャルをより小さくし、正孔注入能をより高めることができるからである。Furthermore, X of the group represented by the formula (A) or (B) is bonded to the para-position relative to the nitrogen atom to be substituted, that is, in the formula (A), at the position of R 21 , the formula (A) in B) in the position for R 31, a is preferably connected to the nitrogen atom. This is because the ionization potential can be further reduced and the hole injection capability can be further increased.

一般式(1)におけるArおよびArは置換もしくは無置換のフェニル基であり、Arは置換もしくは無置換のフェニレン基である。この場合の置換基としては、アルキル基またはハロゲンが好ましい。アルキル基やハロゲンは共役にほとんど影響を与えず、高い三重項準位を維持することができる。In the general formula (1), Ar 1 and Ar 3 are substituted or unsubstituted phenyl groups, and Ar 2 is a substituted or unsubstituted phenylene group. In this case, the substituent is preferably an alkyl group or halogen. Alkyl groups and halogens hardly affect conjugation and can maintain a high triplet level.

一般式(1)で表される化合物のカルバゾール二量体骨格は、一般式(2)で表される形態のように窒素原子がパラ位にあることが好ましい。この構造はベンジジン骨格と同様の部位を有するので、イオン化ポテンシャルがより小さくなり、正孔注入能および正孔輸送能がさらに向上するからである。   The carbazole dimer skeleton of the compound represented by the general formula (1) preferably has a nitrogen atom in the para position as in the form represented by the general formula (2). This is because this structure has the same site as the benzidine skeleton, so that the ionization potential is further reduced, and the hole injecting ability and hole transporting ability are further improved.

Figure 2014007022
Figure 2014007022

39〜R52はそれぞれ同じでも異なっていてもよく、水素、アルキル基、シクロアルキル基、複素環基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、ハロゲン、カルボニル基、カルボキシル基、オキシカルボニル基、カルバモイル基、シリル基、および−P(=O)R5354からなる群より選ばれる。R53およびR54はアリール基またはヘテロアリール基である。ArおよびArはそれぞれ同じでも異なっていてもよく、置換もしくは無置換のフェニル基を表す。Arは置換もしくは無置換のフェニレン基を表す。Arは前記式(A)もしくは(B)で表される基である。R 39 to R 52 may be the same as or different from each other, and may be hydrogen, alkyl group, cycloalkyl group, heterocyclic group, alkenyl group, cycloalkenyl group, alkynyl group, halogen, carbonyl group, carboxyl group, oxycarbonyl group, It is selected from the group consisting of a carbamoyl group, a silyl group, and —P (═O) R 53 R 54 . R 53 and R 54 are an aryl group or a heteroaryl group. Ar 6 and Ar 8 may be the same or different and each represents a substituted or unsubstituted phenyl group. Ar 7 represents a substituted or unsubstituted phenylene group. Ar 9 is a group represented by the formula (A) or (B).

これら置換基の説明は、上記一般式(1)の説明と同様である。   The explanation of these substituents is the same as that of the general formula (1).

正孔輸送層が、三重項発光性ドーパントを含有する発光層に直接接している場合は、一般式(1)もしくは一般式(2)で表される化合物の三重項エネルギーが2.70eV以上であることが好ましい。三重項励起エネルギーの発光層からの漏れを高いレベルで抑制でき、発光素子の発光効率をより高く、寿命をより長くすることができるからである。   When the hole transport layer is in direct contact with the light emitting layer containing the triplet light emitting dopant, the triplet energy of the compound represented by the general formula (1) or the general formula (2) is 2.70 eV or more. Preferably there is. This is because leakage of triplet excitation energy from the light emitting layer can be suppressed at a high level, and the light emission efficiency of the light emitting element can be further increased and the lifetime can be extended.

なお、本発明における三重項エネルギーは、リン光スペクトルの短波長の立ち上がり位置の波長を光のエネルギーに換算して得られる値である。   The triplet energy in the present invention is a value obtained by converting the wavelength at the rising position of the short wavelength of the phosphorescence spectrum into light energy.

さらに、一般式(1)で表される化合物のAr、および一般式(2)で表される化合物のArは無置換のフェニル基であることが好ましい。これにより、高い三重項準位をより長期間維持することが可能であり、容易な失活を抑制できるため、より高い発光効率が達成されるからである。同じ理由で、一般式(1)で表される化合物のAr、および一般式(2)で表される化合物のArは無置換のフェニレン基であることが好ましく、一般式(1)で表される化合物のArおよびArは無置換のフェニル基であることが好ましい。また、式(B)のnは0の方が好ましい。一般式(1)で表される化合物を蒸着する際の熱的安定性がより向上するからである。Furthermore, Ar 1 of the compound represented by the general formula (1) and Ar 6 of the compound represented by the general formula (2) are preferably unsubstituted phenyl groups. This is because a high triplet level can be maintained for a longer period of time, and easy deactivation can be suppressed, so that higher luminous efficiency is achieved. For the same reason, Ar 2 of the compound represented by the general formula (1) and Ar 7 of the compound represented by the general formula (2) are preferably unsubstituted phenylene groups. Ar 3 and Ar 5 of the represented compound are preferably unsubstituted phenyl groups. Further, n in the formula (B) is preferably 0. This is because the thermal stability at the time of vapor deposition of the compound represented by the general formula (1) is further improved.

〜R54は原料入手の容易さや、合成コストを考慮すると、その全てが水素であることが最も好ましい。R〜R54が水素以外の基である場合、三重項準位を低下せず、イオン化ポテンシャルを大きくする効果の少ない基として、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基であることが好ましい。これらの基はさらに置換されていてもよい。R 1 to R 54 are most preferably all hydrogen, considering the availability of raw materials and the synthesis cost. When R 1 to R 54 are groups other than hydrogen, an alkyl group, a cycloalkyl group, or an alkoxy group is preferable as a group that does not lower the triplet level and has little effect of increasing the ionization potential. These groups may be further substituted.

上記一般式(1)で表される化合物としては、特に限定されるものではないが、具体的には以下のような例が挙げられる。なお、以下は例示であり、ここに明記された化合物以外であっても一般式(1)で表されるものであれば同様に好ましく用いられる。   Although it does not specifically limit as a compound represented by the said General formula (1), Specifically, the following examples are given. In addition, the following is an illustration, and even if it is other than the compound specified here, if it is represented by General formula (1), it is preferably used similarly.

Figure 2014007022
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上記のようなカルバゾール骨格を有する化合物の合成には、公知の方法を使用することができる。カルバゾール二量体を合成する方法としては、例えば、パラジウムや銅触媒を用いたカルバゾール誘導体とハロゲン化物またはトリフラート化体とのカップリング反応を用いる方法が挙げられるが、これに限定されるものではない。一例として、9−フェニルカルバゾール−3−ボロン酸を用いた例を以下に示す。   A known method can be used for the synthesis of the compound having a carbazole skeleton as described above. Examples of the method for synthesizing the carbazole dimer include a method using a coupling reaction between a carbazole derivative using a palladium or copper catalyst and a halide or triflate, but is not limited thereto. . As an example, an example using 9-phenylcarbazole-3-boronic acid is shown below.

Figure 2014007022
Figure 2014007022

なお、上記の反応において、9−フェニルカルバゾール−3−ボロン酸の代わりに9−フェニルカルバゾール−2−ボロン酸エステルを用いても同様に反応は進行する。この場合は、カルバゾール二量体の位置異性体を合成することが出来る。   In the above reaction, the reaction proceeds similarly even when 9-phenylcarbazole-2-boronic acid ester is used instead of 9-phenylcarbazole-3-boronic acid. In this case, a positional isomer of a carbazole dimer can be synthesized.

また、カルバゾールのN上に置換基を導入する方法としては、例えば、パラジウムや銅触媒を用いたカルバゾール誘導体とハロゲン化物とのカップリング反応を用いる方法が挙げられるが、これ限定されるものではない。一例として、N-(4-クロロフェニル)-N,9-ジフェニル-9H-カルバゾリル-3-アミンを用いた例を以下に示す。   Examples of a method for introducing a substituent onto N of carbazole include a method using a coupling reaction between a carbazole derivative and a halide using a palladium or copper catalyst, but is not limited thereto. . As an example, an example using N- (4-chlorophenyl) -N, 9-diphenyl-9H-carbazolyl-3-amine is shown below.

Figure 2014007022
Figure 2014007022

一般式(1)で表される化合物は発光素子材料として用いられる。ここで本発明における発光素子材料とは、発光素子のいずれかの層に使用される材料を表し、後述するように、正孔注入層、正孔輸送層、発光層および/または電子輸送層に使用される材料であるほか、陰極の保護膜に使用される材料も含む。本発明における一般式(1)で表される化合物を発光素子のいずれかの層に使用することにより、高い発光効率が得られ、かつ耐久性に優れた発光素子が得られる。   The compound represented by the general formula (1) is used as a light emitting device material. Here, the light emitting device material in the present invention represents a material used for any layer of the light emitting device, and as described later, in the hole injection layer, the hole transport layer, the light emitting layer and / or the electron transport layer. In addition to the materials used, the materials used for the cathode protective film are also included. By using the compound represented by the general formula (1) in the present invention in any layer of the light-emitting element, a light-emitting element having high luminous efficiency and excellent durability can be obtained.

次に、本発明の発光素子の実施の形態について詳細に説明する。本発明の発光素子は、陽極と陰極、およびそれら陽極と陰極との間に介在する有機層を有し、該有機層が電気エネルギーにより発光する。   Next, embodiments of the light emitting device of the present invention will be described in detail. The light emitting device of the present invention has an anode and a cathode and an organic layer interposed between the anode and the cathode, and the organic layer emits light by electric energy.

このような発光素子における陽極と陰極の間の層構成は、発光層のみからなる構成の他に、1)発光層/電子輸送層、2)正孔輸送層/発光層、3)正孔輸送層/発光層/電子輸送層、4)正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層、5)正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層、6)正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層といった積層構成が挙げられる。また、上記各層は、それぞれ単一層、複数層のいずれでもよく、ドーピングされていてもよい。   In such a light emitting device, the layer structure between the anode and the cathode is composed of only the light emitting layer, 1) light emitting layer / electron transport layer, 2) hole transport layer / light emitting layer, and 3) hole transport. Layer / light emitting layer / electron transport layer, 4) hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer, 5) hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer, 6) hole A laminated structure such as injection layer / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer can be mentioned. Each of the layers may be either a single layer or a plurality of layers, and may be doped.

一般式(1)で表される化合物は、発光素子において上記のいずれの層に用いられてもよいが、正孔輸送層に特に好適に用いられる。   The compound represented by the general formula (1) may be used in any of the above layers in the light emitting device, but is particularly preferably used in the hole transport layer.

本発明の発光素子において、陽極と陰極は素子の発光のために十分な電流を供給するための役割を有するものであり、光を取り出すために少なくとも一方は透明または半透明であることが望ましい。通常、基板上に形成される陽極を透明電極とする。   In the light emitting device of the present invention, the anode and the cathode have a role for supplying a sufficient current for light emission of the device, and at least one of them is preferably transparent or translucent in order to extract light. Usually, the anode formed on the substrate is a transparent electrode.

陽極に用いる材料は、正孔を有機層に効率よく注入できる材料、かつ光を取り出すために透明または半透明であれば、酸化亜鉛、酸化錫、酸化インジウム、酸化錫インジウム(ITO)、酸化亜鉛インジウム(IZO)などの導電性金属酸化物、あるいは、金、銀、クロムなどの金属、ヨウ化銅、硫化銅などの無機導電性物質、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリンなどの導電性ポリマーなど特に限定されるものでないが、ITOガラスやネサガラスを用いることが特に望ましい。これらの電極材料は、単独で用いてもよいが、複数の材料を積層または混合して用いてもよい。透明電極の抵抗は素子の発光に十分な電流が供給できればよいので限定されないが、素子の消費電力の観点からは低抵抗であることが望ましい。例えば300Ω/□以下のITO基板であれば素子電極として機能するが、現在では10Ω/□程度の基板の供給も可能になっていることから、20Ω/□以下の低抵抗の基板を使用することが特に望ましい。ITOの厚みは抵抗値に合わせて任意に選ぶ事ができるが、通常45〜300nmの間で用いられることが多い。   If the material used for the anode is a material that can efficiently inject holes into the organic layer and is transparent or translucent to extract light, zinc oxide, tin oxide, indium oxide, indium tin oxide (ITO), zinc oxide In particular, conductive metal oxides such as indium (IZO), metals such as gold, silver and chromium, inorganic conductive materials such as copper iodide and copper sulfide, and conductive polymers such as polythiophene, polypyrrole and polyaniline are particularly limited. Although not intended, it is particularly desirable to use ITO glass or Nesa glass. These electrode materials may be used alone, or a plurality of materials may be laminated or mixed. The resistance of the transparent electrode is not limited as long as a current sufficient for light emission of the element can be supplied, but it is desirable that the resistance be low from the viewpoint of power consumption of the element. For example, an ITO substrate with a resistance of 300Ω / □ or less will function as a device electrode, but since it is now possible to supply a substrate with a resistance of approximately 10Ω / □, use a substrate with a low resistance of 20Ω / □ or less. Is particularly desirable. The thickness of ITO can be arbitrarily selected according to the resistance value, but is usually used in a range of 45 to 300 nm.

また、発光素子の機械的強度を保つために、発光素子を基板上に形成することが好ましい。基板は、ソーダガラスや無アルカリガラスなどのガラス基板が好適に用いられる。ガラス基板の厚みは、機械的強度を保つのに十分な厚みがあればよいので、0.5mm以上あれば十分である。ガラスの材質については、ガラスからの溶出イオンが少ない方がよいので無アルカリガラスの方が好ましい。または、SiOなどのバリアコートを施したソーダライムガラスも市販されているのでこれを使用することもできる。さらに、第一電極が安定に機能するのであれば、基板はガラスである必要はなく、例えば、プラスチック基板上に陽極を形成しても良い。ITO膜形成方法は、電子線ビーム法、スパッタリング法および化学反応法など特に制限を受けるものではない。In order to maintain the mechanical strength of the light emitting element, the light emitting element is preferably formed over a substrate. As the substrate, a glass substrate such as soda glass or non-alkali glass is preferably used. As the thickness of the glass substrate, it is sufficient that the thickness is sufficient to maintain the mechanical strength. As for the glass material, alkali-free glass is preferred because it is better that there are fewer ions eluted from the glass. Alternatively, soda lime glass provided with a barrier coat such as SiO 2 is also commercially available and can be used. Furthermore, if the first electrode functions stably, the substrate need not be glass, and for example, an anode may be formed on a plastic substrate. The ITO film forming method is not particularly limited, such as an electron beam method, a sputtering method, and a chemical reaction method.

陰極に用いる材料は、電子を効率よく発光層に注入できる物質であれば特に限定されない。一般的には白金、金、銀、銅、鉄、錫、アルミニウム、インジウムなどの金属、またはこれらの金属とリチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウムなどの低仕事関数金属との合金や多層積層などが好ましい。中でも、主成分としてはアルミニウム、銀、マグネシウムが電気抵抗値や製膜しやすさ、膜の安定性、発光効率などの面から好ましい。特にマグネシウムと銀で構成されると、本発明における電子輸送層および電子注入層への電子注入が容易になり、低電圧駆動が可能になるため好ましい。   The material used for the cathode is not particularly limited as long as it can efficiently inject electrons into the light emitting layer. Generally, metals such as platinum, gold, silver, copper, iron, tin, aluminum, and indium, or alloys and multilayer stacks of these metals with low work function metals such as lithium, sodium, potassium, calcium, and magnesium Is preferred. Among these, aluminum, silver, and magnesium are preferable as the main component from the viewpoints of electrical resistance, ease of film formation, film stability, luminous efficiency, and the like. In particular, magnesium and silver are preferable because electron injection into the electron transport layer and the electron injection layer in the present invention is facilitated and low voltage driving is possible.

さらに、陰極保護のために白金、金、銀、銅、鉄、錫、アルミニウムおよびインジウムなどの金属、またはこれら金属を用いた合金、シリカ、チタニアおよび窒化ケイ素などの無機物、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、炭化水素系高分子化合物などの有機高分子化合物を、保護膜層として陰極上に積層することが好ましい例として挙げられる。ただし、陰極側から光を取り出す素子構造(トップエミッション構造)の場合は、保護膜層は可視光領域で光透過性のある材料から選択される。これらの電極の作製法は、抵抗加熱、電子線ビーム、スパッタリング、イオンプレーティングおよびコーティングなど特に制限されない。   Furthermore, for cathode protection, metals such as platinum, gold, silver, copper, iron, tin, aluminum and indium, or alloys using these metals, inorganic materials such as silica, titania and silicon nitride, polyvinyl alcohol, polyvinyl chloride As a preferred example, an organic polymer compound such as a hydrocarbon polymer compound is laminated on the cathode as a protective film layer. However, in the case of an element structure (top emission structure) that extracts light from the cathode side, the protective film layer is selected from materials that are light transmissive in the visible light region. The production method of these electrodes is not particularly limited, such as resistance heating, electron beam, sputtering, ion plating and coating.

正孔注入層は陽極と正孔輸送層の間に挿入される層である。正孔注入層は1層であっても複数の層が積層されていてもどちらでもよい。正孔輸送層と陽極の間に正孔注入層が存在すると、より低電圧駆動し、耐久寿命も向上するだけでなく、さらに素子のキャリアバランスが向上して発光効率も向上するため好ましい。   The hole injection layer is a layer inserted between the anode and the hole transport layer. The hole injection layer may be either a single layer or a plurality of layers stacked. The presence of a hole injection layer between the hole transport layer and the anode is preferable because it not only drives at a lower voltage and improves the durability life, but also improves the carrier balance of the device and the light emission efficiency.

正孔注入層に用いられる材料は特に限定されないが、例えば、4,4’−ビス(N−(3−メチルフェニル)−N−フェニルアミノ)ビフェニル(TPD)、4,4’−ビス(N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ)ビフェニル(NPD)、4,4’−ビス(N,N−ビス(4−ビフェニリル)アミノ)ビフェニル(TBDB),ビス(N,N’−ジフェニル−4−アミノフェニル)−N,N−ジフェニル−4,4’ −ジアミノ−1,1’−ビフェニル(TPD232)といったベンジジン誘導体、4,4’,4”−トリス(3−メチルフェニル(フェニル)アミノ)トリフェニルアミン(m−MTDATA)、4,4’,4”−トリス(1−ナフチル(フェニル)アミノ)トリフェニルアミン(1−TNATA)などのスターバーストアリールアミンと呼ばれる材料群、ビス(N−アリールカルバゾール)またはビス(N−アルキルカルバゾール)などのビスカルバゾール誘導体、ピラゾリン誘導体、スチルベン系化合物、ヒドラゾン系化合物、ベンゾフラン誘導体、チオフェン誘導体、オキサジアゾール誘導体、フタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体などの複素環化合物、ポリマー系では前記単量体を側鎖に有するポリカーボネートやスチレン誘導体、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリフルオレン、ポリビニルカルバゾールおよびポリシランなどが用いられる。また、一般式(1)で表される化合物を用いることもできる。中でも一般式(1)で表される化合物より浅いHOMO準位を有し、陽極から正孔輸送層へ円滑に正孔を注入輸送するという観点からベンジジン誘導体、スターバーストアリールアミン系材料群がより好ましく用いられる。   The material used for the hole injection layer is not particularly limited. For example, 4,4′-bis (N- (3-methylphenyl) -N-phenylamino) biphenyl (TPD), 4,4′-bis (N -(1-naphthyl) -N-phenylamino) biphenyl (NPD), 4,4'-bis (N, N-bis (4-biphenylyl) amino) biphenyl (TBDB), bis (N, N'-diphenyl- Benzidine derivatives such as 4-aminophenyl) -N, N-diphenyl-4,4′-diamino-1,1′-biphenyl (TPD232), 4,4 ′, 4 ″ -tris (3-methylphenyl (phenyl) amino ) Starvers such as triphenylamine (m-MTDATA), 4,4 ′, 4 ″ -tris (1-naphthyl (phenyl) amino) triphenylamine (1-TNATA) Material group called triarylamine, biscarbazole derivatives such as bis (N-arylcarbazole) or bis (N-alkylcarbazole), pyrazoline derivatives, stilbene compounds, hydrazone compounds, benzofuran derivatives, thiophene derivatives, oxadiazole derivatives , Phthalocyanine derivatives, heterocyclic compounds such as porphyrin derivatives, and polymer systems such as polycarbonates and styrene derivatives, polythiophene, polyaniline, polyfluorene, polyvinylcarbazole, and polysilane having the above monomers in the side chain are used. Moreover, the compound represented by General formula (1) can also be used. Among them, there are more benzidine derivatives and starburst arylamine group materials from the viewpoint of having a shallower HOMO level than the compound represented by the general formula (1) and smoothly injecting and transporting holes from the anode to the hole transport layer. Preferably used.

これらの材料は単独で用いてもよいし、2種以上の材料を混合して用いてもよい。また、複数の材料を積層して正孔注入層としてもよい。さらにこの正孔注入層が、アクセプター性化合物単独で構成されているか、または上記のような正孔注入材料にアクセプター性化合物をドープして用いると、上述した効果がより顕著に得られるのでより好ましい。アクセプター性化合物とは、単層膜として用いる場合は接している正孔輸送層と、ドープして用いる場合は正孔注入層を構成する材料と電荷移動錯体を形成する材料である。このような材料を用いると正孔注入層の導電性が向上し、より素子の駆動電圧低下に寄与し、発光効率の向上、耐久寿命向上といった効果が得られる。   These materials may be used alone or as a mixture of two or more materials. A plurality of materials may be stacked to form a hole injection layer. Further, it is more preferable that the hole injection layer is composed of an acceptor compound alone or that the hole injection material is doped with an acceptor compound so that the above-described effects can be obtained more remarkably. . An acceptor compound is a material that forms a charge transfer complex with a material that forms a hole-injecting layer in contact with a hole-transporting layer when used as a single-layer film and a material that forms a hole-injecting layer when used as a doped layer. When such a material is used, the conductivity of the hole injection layer is improved, which contributes to lowering of the driving voltage of the device, and the effects of improving the light emission efficiency and improving the durability life can be obtained.

アクセプター性化合物の例としては、塩化鉄(III)、塩化アルミニウム、塩化ガリウム、塩化インジウム、塩化アンチモンのような金属塩化物、酸化モリブデン、酸化バナジウム、酸化タングステン、酸化ルテニウムのような金属酸化物、トリス(4−ブロモフェニル)アミニウムヘキサクロロアンチモネート(TBPAH)のような電荷移動錯体が挙げられる。また分子内にニトロ基、シアノ基、ハロゲンまたはトリフルオロメチル基を有する有機化合物や、キノン系化合物、酸無水物系化合物、フラーレンなども好適に用いられる。これらの化合物の具体的な例としては、ヘキサシアノブタジエン、ヘキサシアノベンゼン、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン(TCNQ)、テトラフルオロテトラシアノキノジメタン(F4−TCNQ)、ラジアレーン誘導体、p−フルオラニル、p−クロラニル、p−ブロマニル、p−ベンゾキノン、2,6−ジクロロベンゾキノン、2,5−ジクロロベンゾキノン、テトラメチルベンゾキノン、1,2,4,5−テトラシアノベンゼン、o−ジシアノベンゼン、p−ジシアノベンゼン、1,4−ジシアノテトラフルオロベンゼン、2,3−ジクロロ−5,6−ジシアノベンゾキノン、p−ジニトロベンゼン、m−ジニトロベンゼン、o−ジニトロベンゼン、p−シアノニトロベンゼン、m−シアノニトロベンゼン、o−シアノニトロベンゼン、1,4−ナフトキノン、2,3−ジクロロナフトキノン、1−ニトロナフタレン、2−ニトロナフタレン、1,3−ジニトロナフタレン、1,5−ジニトロナフタレン、9−シアノアントラセン、9−ニトロアントラセン、9,10−アントラキノン、1,3,6,8−テトラニトロカルバゾール、2,4,7−トリニトロ−9−フルオレノン、2,3,5,6−テトラシアノピリジン、マレイン酸無水物、フタル酸無水物、C60、およびC70などが挙げられる。   Examples of acceptor compounds include metal chlorides such as iron (III) chloride, aluminum chloride, gallium chloride, indium chloride, antimony chloride, metal oxides such as molybdenum oxide, vanadium oxide, tungsten oxide, ruthenium oxide, A charge transfer complex such as tris (4-bromophenyl) aminium hexachloroantimonate (TBPAH). In addition, organic compounds having a nitro group, cyano group, halogen or trifluoromethyl group in the molecule, quinone compounds, acid anhydride compounds, fullerenes, and the like are also preferably used. Specific examples of these compounds include hexacyanobutadiene, hexacyanobenzene, tetracyanoethylene, tetracyanoquinodimethane (TCNQ), tetrafluorotetracyanoquinodimethane (F4-TCNQ), a radiane derivative, p-fluoranyl, p-chloranil, p-bromilyl, p-benzoquinone, 2,6-dichlorobenzoquinone, 2,5-dichlorobenzoquinone, tetramethylbenzoquinone, 1,2,4,5-tetracyanobenzene, o-dicyanobenzene, p-dicyano Benzene, 1,4-dicyanotetrafluorobenzene, 2,3-dichloro-5,6-dicyanobenzoquinone, p-dinitrobenzene, m-dinitrobenzene, o-dinitrobenzene, p-cyanonitrobenzene, m-cyanonitrobenzene, o − Anonitrobenzene, 1,4-naphthoquinone, 2,3-dichloronaphthoquinone, 1-nitronaphthalene, 2-nitronaphthalene, 1,3-dinitronaphthalene, 1,5-dinitronaphthalene, 9-cyanoanthracene, 9-nitroanthracene, 9,10-anthraquinone, 1,3,6,8-tetranitrocarbazole, 2,4,7-trinitro-9-fluorenone, 2,3,5,6-tetracyanopyridine, maleic anhydride, phthalic anhydride Product, C60, and C70.

これらの中でも、金属酸化物やシアノ基含有化合物が取り扱いやすく、蒸着もしやすいことから、容易に上述した効果が得られるので好ましい。正孔注入層がアクセプター性化合物単独で構成される場合、または正孔注入層にアクセプター性化合物がドープされている場合のいずれの場合も、正孔注入層は1層であってもよいし、複数の層が積層されて構成されていてもよい。   Among these, metal oxides and cyano group-containing compounds are preferable because they are easy to handle and easy to deposit, so that the above-described effects can be easily obtained. In any case where the hole injection layer is composed of an acceptor compound alone or when the hole injection layer is doped with an acceptor compound, the hole injection layer may be a single layer, A plurality of layers may be laminated.

正孔輸送層は、陽極から注入された正孔を発光層まで輸送する層である。正孔輸送層は単層であっても複数の層が積層されて構成されていてもどちらでもよい。   The hole transport layer is a layer that transports holes injected from the anode to the light emitting layer. The hole transport layer may be a single layer or may be configured by laminating a plurality of layers.

一般式(1)で表される化合物は、5.1〜6.0eVのイオン化ポテンシャル(蒸着膜のAC-2(理研計器)測定値)、高い三重項エネルギー準位、高い正孔輸送性および薄膜安定性を有しているため、発光素子の正孔注入層および正孔輸送層に用いることが好ましい。また、一般式(1)で表される化合物は、従来のベンジジン骨格を有する正孔輸送材料に対してエネルギーギャップが大きいため、LUMO準位が高く、電子ブロック性に優れる。さらに、一般式(1)で表される化合物は三重項発光材料を使用した素子の正孔輸送材料として用いることが好ましい。従来のベンジジン骨格を有する正孔輸送材料は三重項準位が低く、三重項発光材料を含有する発光層に直接接していると三重項エネルギーの漏れが発生し、発光効率が低下するが、一般式(1)で表される化合物は高い三重項エネルギーを有しており、そのような問題が生じないからである。   The compound represented by the general formula (1) has an ionization potential of 5.1 to 6.0 eV (measured value of deposited film AC-2 (RIKEN meter)), a high triplet energy level, a high hole transport property and Since it has thin film stability, it is preferably used for the hole injection layer and the hole transport layer of the light-emitting element. In addition, the compound represented by the general formula (1) has a large energy gap with respect to a conventional hole transport material having a benzidine skeleton, and thus has a high LUMO level and an excellent electron blocking property. Furthermore, the compound represented by the general formula (1) is preferably used as a hole transport material of an element using a triplet light emitting material. A conventional hole transport material having a benzidine skeleton has a low triplet level, and if it is in direct contact with a light-emitting layer containing a triplet light-emitting material, leakage of triplet energy occurs and the light emission efficiency decreases. This is because the compound represented by the formula (1) has a high triplet energy and does not cause such a problem.

複数層の正孔輸送層から構成される場合は、一般式(1)で表される化合物を含む正孔輸送層は発光層に直接接していることが好ましい。一般式(1)で表される化合物は高い電子ブロック性を有しており、発光層から流れ出る電子の侵入を防止することができるからである。さらに、一般式(1)で表される化合物は、高い三重項準位を有しているため、三重項発光材料の励起エネルギーを閉じ込める効果も有している。そのため、発光層に三重項発光材料が含まれる場合も、一般式(1)で表される化合物を含む正孔輸送層は、発光層に直接接していることが好ましい。   In the case of being composed of a plurality of hole transport layers, the hole transport layer containing the compound represented by the general formula (1) is preferably in direct contact with the light emitting layer. This is because the compound represented by the general formula (1) has a high electron blocking property and can prevent intrusion of electrons flowing out from the light emitting layer. Furthermore, since the compound represented by the general formula (1) has a high triplet level, it also has an effect of confining the excitation energy of the triplet light-emitting material. Therefore, even when a triplet light emitting material is included in the light emitting layer, the hole transport layer containing the compound represented by the general formula (1) is preferably in direct contact with the light emitting layer.

正孔輸送層は一般式(1)で表される化合物のみから構成されていてもよいし、本発明の効果を損なわない範囲で他の材料が混合されていてもよい。この場合、用いられる他の材料としては、例えば、4,4’−ビス(N−(3−メチルフェニル)−N−フェニルアミノ)ビフェニル(TPD)、4,4’−ビス(N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ)ビフェニル(NPD)、4,4’−ビス(N,N−ビス(4−ビフェニリル)アミノ)ビフェニル(TBDB),ビス(N,N’−ジフェニル−4−アミノフェニル)−N,N−ジフェニル−4,4’−ジアミノ−1,1’−ビフェニル(TPD232)といったベンジジン誘導体、4,4’,4”−トリス(3−メチルフェニル(フェニル)アミノ)トリフェニルアミン(m−MTDATA)、4,4’,4”−トリス(1−ナフチル(フェニル)アミノ)トリフェニルアミン(1−TNATA)などのスターバーストアリールアミンと呼ばれる材料群、ビス(N−アリールカルバゾール)またはビス(N−アルキルカルバゾール)などのビスカルバゾール誘導体、ピラゾリン誘導体、スチルベン系化合物、ヒドラゾン系化合物、ベンゾフラン誘導体、チオフェン誘導体、オキサジアゾール誘導体、フタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体などの複素環化合物、ポリマー系では前記単量体を側鎖に有するポリカーボネートやスチレン誘導体、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリフルオレン、ポリビニルカルバゾールおよびポリシランなどが挙げられる。   The hole transport layer may be composed only of the compound represented by the general formula (1), or may be mixed with other materials as long as the effects of the present invention are not impaired. In this case, examples of other materials used include 4,4′-bis (N- (3-methylphenyl) -N-phenylamino) biphenyl (TPD), 4,4′-bis (N- (1 -Naphtyl) -N-phenylamino) biphenyl (NPD), 4,4'-bis (N, N-bis (4-biphenylyl) amino) biphenyl (TBDB), bis (N, N'-diphenyl-4-amino) Benzidine derivatives such as phenyl) -N, N-diphenyl-4,4′-diamino-1,1′-biphenyl (TPD232), 4,4 ′, 4 ″ -tris (3-methylphenyl (phenyl) amino) triphenyl Starburst aryl such as amine (m-MTDATA), 4,4 ′, 4 ″ -tris (1-naphthyl (phenyl) amino) triphenylamine (1-TNATA) A group of materials called min, biscarbazole derivatives such as bis (N-arylcarbazole) or bis (N-alkylcarbazole), pyrazoline derivatives, stilbene compounds, hydrazone compounds, benzofuran derivatives, thiophene derivatives, oxadiazole derivatives, phthalocyanines Derivatives, heterocyclic compounds such as porphyrin derivatives, in the case of polymer systems, polycarbonates and styrene derivatives, polythiophene, polyaniline, polyfluorene, polyvinylcarbazole, polysilane and the like having the above-mentioned monomer in the side chain are exemplified.

発光層は単一層、複数層のどちらでもよく、それぞれ発光材料(ホスト材料、ドーパント材料)により形成され、これはホスト材料とドーパント材料との混合物であっても、ホスト材料単独であっても、2種類のホスト材料と1種類のドーパント材料との混合物であっても、いずれでもよい。すなわち、本発明の発光素子では、各発光層において、ホスト材料もしくはドーパント材料のみが発光してもよいし、ホスト材料とドーパント材料がともに発光してもよい。電気エネルギーを効率よく利用し、高色純度の発光を得るという観点からは、発光層はホスト材料とドーパント材料の混合からなることが好ましい。また、ホスト材料とドーパント材料は、それぞれ一種類であっても、複数の組み合わせであっても、いずれでもよい。ドーパント材料はホスト材料の全体に含まれていても、部分的に含まれていても、いずれでもよい。ドーパント材料は積層されていても、分散されていても、いずれでもよい。ドーパント材料は発光色の制御ができる。ドーパント材料の量は、多すぎると濃度消光現象が起きるため、ホスト材料に対して30重量%以下で用いることが好ましく、さらに好ましくは20重量%以下である。ドーピング方法は、ホスト材料との共蒸着法によって形成することができるが、ホスト材料と予め混合してから同時に蒸着してもよい。   The light emitting layer may be either a single layer or a plurality of layers, each formed by a light emitting material (host material, dopant material), which may be a mixture of a host material and a dopant material or a host material alone, It may be either a mixture of two types of host materials and one type of dopant material. That is, in the light emitting element of the present invention, only the host material or the dopant material may emit light in each light emitting layer, or both the host material and the dopant material may emit light. From the viewpoint of efficiently using electric energy and obtaining light emission with high color purity, the light emitting layer is preferably composed of a mixture of a host material and a dopant material. Further, the host material and the dopant material may be either one kind or a plurality of combinations, respectively. The dopant material may be included in the entire host material or may be partially included. The dopant material may be laminated or dispersed. The dopant material can control the emission color. When the amount of the dopant material is too large, a concentration quenching phenomenon occurs, so that it is preferably used at 30% by weight or less, more preferably 20% by weight or less based on the host material. The doping method can be formed by a co-evaporation method with a host material, but may be simultaneously deposited after being previously mixed with the host material.

発光材料は、一般式(1)で表される化合物の他に、以前から発光体として知られていたアントラセンやピレンなどの縮合環誘導体、トリス(8−キノリノラート)アルミニウムを始めとする金属キレート化オキシノイド化合物、ビススチリルアントラセン誘導体やジスチリルベンゼン誘導体などのビススチリル誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、インデン誘導体、クマリン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ピロロピリジン誘導体、ペリノン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアジアゾロピリジン誘導体、ジベンゾフラン誘導体、カルバゾール誘導体、インドロカルバゾール誘導体、ポリマー系では、ポリフェニレンビニレン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、そして、ポリチオフェン誘導体などが使用できるが特に限定されるものではない。   In addition to the compound represented by the general formula (1), the luminescent material is a metal chelation such as a condensed ring derivative such as anthracene or pyrene, tris (8-quinolinolato) aluminum, which has been known as a luminescent material. Oxinoid compounds, bisstyryl derivatives such as bisstyrylanthracene derivatives and distyrylbenzene derivatives, tetraphenylbutadiene derivatives, indene derivatives, coumarin derivatives, oxadiazole derivatives, pyrrolopyridine derivatives, perinone derivatives, cyclopentadiene derivatives, oxadiazole derivatives, thiols Asiazolopyridine derivatives, dibenzofuran derivatives, carbazole derivatives, indolocarbazole derivatives, in polymer systems, polyphenylene vinylene derivatives, polyparaphenylene derivatives, polythiophene derivatives, etc. Do not can be used particularly limited.

発光材料に含有されるホスト材料は、化合物一種のみに限る必要はなく、本発明の複数の化合物を混合して用いたり、その他のホスト材料の一種類以上を混合して用いたりしてもよい。また、積層して用いてもよい。ホスト材料としては、特に限定されないが、ナフタレン、アントラセン、フェナンスレン、ピレン、クリセン、ナフタセン、トリフェニレン、ペリレン、フルオランテン、フルオレン、インデンなどの縮合アリール環を有する化合物やその誘導体、N,N’−ジナフチル−N,N’−ジフェニル−4,4’−ジフェニル−1,1’−ジアミンなどの芳香族アミン誘導体、トリス(8−キノリナート)アルミニウム(III)をはじめとする金属キレート化オキシノイド化合物、ジスチリルベンゼン誘導体などのビススチリル誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、インデン誘導体、クマリン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ピロロピリジン誘導体、ペリノン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、ピロロピロール誘導体、チアジアゾロピリジン誘導体、ジベンゾフラン誘導体、カルバゾール誘導体、インドロカルバゾール誘導体、トリアジン誘導体、ポリマー系では、ポリフェニレンビニレン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリビニルカルバゾール誘導体、ポリチオフェン誘導体などが使用できるが特に限定されるものではない。中でも、発光層が三重項発光(りん光発光)を行う際に用いられるホストとしては、金属キレート化オキシノイド化合物、ジベンゾフラン誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、カルバゾール誘導体、インドロカルバゾール誘導体、トリアジン誘導体、トリフェニレン誘導体などが好適に用いられる。   The host material contained in the light-emitting material is not limited to a single compound, and a plurality of compounds of the present invention may be mixed and used, or one or more other host materials may be mixed and used. . Further, they may be used in a stacked manner. The host material is not particularly limited, but is a compound having a condensed aryl ring such as naphthalene, anthracene, phenanthrene, pyrene, chrysene, naphthacene, triphenylene, perylene, fluoranthene, fluorene, indene, or a derivative thereof, N, N′-dinaphthyl- Aromatic amine derivatives such as N, N′-diphenyl-4,4′-diphenyl-1,1′-diamine, metal chelated oxinoid compounds such as tris (8-quinolinato) aluminum (III), distyrylbenzene Bisstyryl derivatives such as derivatives, tetraphenylbutadiene derivatives, indene derivatives, coumarin derivatives, oxadiazole derivatives, pyrrolopyridine derivatives, perinone derivatives, cyclopentadiene derivatives, pyrrolopyrrole derivatives, thiadiazolopyridines In derivatives, dibenzofuran derivatives, carbazole derivatives, indolocarbazole derivatives, triazine derivatives, polymer systems, polyphenylene vinylene derivatives, polyparaphenylene derivatives, polyfluorene derivatives, polyvinyl carbazole derivatives, polythiophene derivatives, etc. can be used but are not particularly limited. Absent. Among them, as a host used when the light emitting layer performs triplet light emission (phosphorescence light emission), metal chelated oxinoid compounds, dibenzofuran derivatives, dibenzothiophene derivatives, carbazole derivatives, indolocarbazole derivatives, triazine derivatives, triphenylene derivatives, etc. Are preferably used.

発光材料に含有されるドーパント材料は、特に限定されないが、ナフタレン、アントラセン、フェナンスレン、ピレン、トリフェニレン、ペリレン、フルオレン、インデンなどのアリール環を有する化合物やその誘導体(例えば2−(ベンゾチアゾール−2−イル)−9,10−ジフェニルアントラセンや5,6,11,12−テトラフェニルナフタセンなど)、フラン、ピロール、チオフェン、シロール、9−シラフルオレン、9,9’−スピロビシラフルオレン、ベンゾチオフェン、ベンゾフラン、インドール、ジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、イミダゾピリジン、フェナントロリン、ピラジン、ナフチリジン、キノキサリン、ピロロピリジン、チオキサンテンなどのヘテロアリール環を有する化合物やその誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、4,4’−ビス(2−(4−ジフェニルアミノフェニル)エテニル)ビフェニル、4,4’−ビス(N−(スチルベン−4−イル)−N−フェニルアミノ)スチルベンなどのアミノスチリル誘導体、芳香族アセチレン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、スチルベン誘導体、アルダジン誘導体、ピロメテン誘導体、ジケトピロロ[3,4−c]ピロール誘導体、2,3,5,6−1H,4H−テトラヒドロ−9−(2’−ベンゾチアゾリル)キノリジノ[9,9a,1−gh]クマリンなどのクマリン誘導体、イミダゾール、チアゾール、チアジアゾール、カルバゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、トリアゾールなどのアゾール誘導体およびその金属錯体およびN,N’−ジフェニル−N,N’−ジ(3−メチルフェニル)−4,4’−ジフェニル−1,1’−ジアミンに代表される芳香族アミン誘導体などが挙げられる。   The dopant material contained in the light-emitting material is not particularly limited, but a compound having an aryl ring such as naphthalene, anthracene, phenanthrene, pyrene, triphenylene, perylene, fluorene, indene, or a derivative thereof (for example, 2- (benzothiazole-2- Yl) -9,10-diphenylanthracene and 5,6,11,12-tetraphenylnaphthacene), furan, pyrrole, thiophene, silole, 9-silafluorene, 9,9'-spirobisilafluorene, benzothiophene , Benzofuran, indole, dibenzothiophene, dibenzofuran, imidazopyridine, phenanthroline, pyrazine, naphthyridine, quinoxaline, pyrrolopyridine, thioxanthene, etc. Aminostyryl such as zen derivatives, 4,4′-bis (2- (4-diphenylaminophenyl) ethenyl) biphenyl, 4,4′-bis (N- (stilben-4-yl) -N-phenylamino) stilbene Derivatives, aromatic acetylene derivatives, tetraphenylbutadiene derivatives, stilbene derivatives, aldazine derivatives, pyromethene derivatives, diketopyrrolo [3,4-c] pyrrole derivatives, 2,3,5,6-1H, 4H-tetrahydro-9- (2 Coumarin derivatives such as' -benzothiazolyl) quinolidino [9,9a, 1-gh] coumarin, azole derivatives such as imidazole, thiazole, thiadiazole, carbazole, oxazole, oxadiazole, triazole and metal complexes thereof, and N, N'-diphenyl -N, N'-di (3-methyl And aromatic amine derivatives typified by phenyl) -4,4'-diphenyl-1,1'-diamine.

中でも、発光層が三重項発光(りん光発光)を行う際に用いられるドーパントとしては、イリジウム(Ir)、ルテニウム(Ru)、パラジウム(Pd)、白金(Pt)、オスミウム(Os)、及びレニウム(Re)からなる群から選択される少なくとも一つの金属を含む金属錯体化合物であることが好ましい。配位子は、フェニルピリジン骨格またはフェニルキノリン骨格またはカルベン骨格などの含窒素芳香族複素環を有することが好ましい。しかしながら、これらに限定されるものではなく、要求される発光色、素子性能、ホスト化合物との関係から適切な錯体が選ばれる。具体的には、トリス(2−フェニルピリジル)イリジウム錯体、トリス{2−(2−チオフェニル)ピリジル}イリジウム錯体、トリス{2−(2−ベンゾチオフェニル)ピリジル}イリジウム錯体、トリス(2−フェニルベンゾチアゾール)イリジウム錯体、トリス(2−フェニルベンゾオキサゾール)イリジウム錯体、トリスベンゾキノリンイリジウム錯体、ビス(2−フェニルピリジル)(アセチルアセトナート)イリジウム錯体、ビス{2−(2−チオフェニル)ピリジル}イリジウム錯体、ビス{2−(2−ベンゾチオフェニル)ピリジル}(アセチルアセトナート)イリジウム錯体、ビス(2−フェニルベンゾチアゾール)(アセチルアセトナート)イリジウム錯体、ビス(2−フェニルベンゾオキサゾール)(アセチルアセトナート)イリジウム錯体、ビスベンゾキノリン(アセチルアセトナート)イリジウム錯体、ビス{2−(2,4−ジフルオロフェニル)ピリジル}(アセチルアセトナート)イリジウム錯体、テトラエチルポルフィリン白金錯体、{トリス(セノイルトリフルオロアセトン)モノ(1,10−フェナントロリン)}ユーロピウム錯体、{トリス(セノイルトリフルオロアセトン)モノ(4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン)}ユーロピウム錯体、{トリス(1,3−ジフェニル−1,3−プロパンジオン)モノ(1,10−フェナントロリン)}ユーロピウム錯体、トリスアセチルアセトンテルビウム錯体などが挙げられる。また、特開2009−130141号に記載されているリン光ドーパントも好適に用いられる。これらに限定されるものではないが、高効率発光が得られやすいことから、イリジウム錯体または白金錯体が好ましく用いられる。   Among them, dopants used when the light emitting layer emits triplet light emission (phosphorescence emission) include iridium (Ir), ruthenium (Ru), palladium (Pd), platinum (Pt), osmium (Os), and rhenium. A metal complex compound containing at least one metal selected from the group consisting of (Re) is preferable. The ligand preferably has a nitrogen-containing aromatic heterocycle such as a phenylpyridine skeleton, a phenylquinoline skeleton, or a carbene skeleton. However, it is not limited to these, and an appropriate complex is selected from the relationship with the required emission color, device performance, and host compound. Specifically, tris (2-phenylpyridyl) iridium complex, tris {2- (2-thiophenyl) pyridyl} iridium complex, tris {2- (2-benzothiophenyl) pyridyl} iridium complex, tris (2-phenyl) Benzothiazole) iridium complex, tris (2-phenylbenzoxazole) iridium complex, trisbenzoquinoline iridium complex, bis (2-phenylpyridyl) (acetylacetonato) iridium complex, bis {2- (2-thiophenyl) pyridyl} iridium Complex, bis {2- (2-benzothiophenyl) pyridyl} (acetylacetonato) iridium complex, bis (2-phenylbenzothiazole) (acetylacetonato) iridium complex, bis (2-phenylbenzoxazole) (acetylacetate) ) Iridium complex, bisbenzoquinoline (acetylacetonato) iridium complex, bis {2- (2,4-difluorophenyl) pyridyl} (acetylacetonato) iridium complex, tetraethylporphyrin platinum complex, {tris (cenoyltrifluoro) Acetone) mono (1,10-phenanthroline)} europium complex, {tris (cenoyltrifluoroacetone) mono (4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline)} europium complex, {tris (1,3-diphenyl-1) , 3-propanedione) mono (1,10-phenanthroline)} europium complex, trisacetylacetone terbium complex, and the like. Moreover, the phosphorescence dopant described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2009-130141 is also used suitably. Although not limited thereto, an iridium complex or a platinum complex is preferably used because high-efficiency light emission is easily obtained.

ドーパント材料として用いられる上記三重項発光材料は、発光層中に各々一種類のみが含まれていてもよいし、二種以上を混合して用いてもよい。三重項発光材料を二種以上用いる際には、ドーパント材料の総重量がホスト材料に対して30重量%以下であることが好ましく、さらに好ましくは20重量%以下である。   As for the said triplet light emitting material used as a dopant material, only 1 type may be contained in the light emitting layer, respectively, and 2 or more types may be mixed and used for it. When two or more triplet light emitting materials are used, the total weight of the dopant material is preferably 30% by weight or less, more preferably 20% by weight or less, based on the host material.

また、発光層には上記ホスト材料および三重項発光材料の他に、発光層内のキャリアバランスを調整するためや発光層の層構造を安定化させるための第3成分を更に含んでいてもよい。但し、第3成分としては、一般式(1)で表されるカルバゾール骨格を有する化合物からなるホスト材料および三重項発光材料からなるドーパント材料との間で相互作用を起こさないような材料を選択する。   In addition to the host material and the triplet light emitting material, the light emitting layer may further include a third component for adjusting the carrier balance in the light emitting layer or stabilizing the layer structure of the light emitting layer. . However, as the third component, a material that does not cause an interaction between the host material composed of the compound having the carbazole skeleton represented by the general formula (1) and the dopant material composed of the triplet light emitting material is selected. .

三重項発光系における好ましいホストおよびドーパントとしては、特に限定されるものではないが、具体的には以下のような例が挙げられる。   Preferable host and dopant in the triplet light emitting system are not particularly limited, but specific examples include the following.

Figure 2014007022
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Figure 2014007022
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本発明において、電子輸送層とは、陰極から電子が注入され、さらに電子を輸送する層である。電子輸送層には、電子注入効率が高く、注入された電子を効率良く輸送することが望まれる。そのため電子輸送層は、電子親和力が大きく、しかも電子移動度が大きく、さらに安定性に優れ、トラップとなる不純物が製造時および使用時に発生しにくい物質であることが要求される。特に膜厚を厚く積層する場合には、低分子量の化合物は結晶化するなどして膜質が劣化しやすいため、安定な膜質を保つ分子量400以上の化合物が好ましい。しかしながら、正孔と電子の輸送バランスを考えた場合に、電子輸送層が陽極からの正孔が再結合せずに陰極側へ流れるのを効率よく阻止できる役割を主に果たすならば、電子輸送能力がそれ程高くない材料で構成されていても、発光効率を向上させる効果は電子輸送能力が高い材料で構成されている場合と同等となる。したがって、本発明における電子輸送層には、正孔の移動を効率よく阻止できる正孔阻止層も同義のものとして含まれる。   In the present invention, the electron transport layer is a layer in which electrons are injected from the cathode and further transports electrons. The electron transport layer has high electron injection efficiency, and it is desired to efficiently transport injected electrons. For this reason, the electron transport layer is required to be a substance having a high electron affinity, a high electron mobility, excellent stability, and a trapping impurity that is unlikely to be generated during manufacture and use. In particular, in the case of stacking a thick film, a compound having a molecular weight of 400 or more that maintains a stable film quality is preferable because a low molecular weight compound is likely to be crystallized to deteriorate the film quality. However, considering the transport balance between holes and electrons, if the electron transport layer mainly plays a role of effectively preventing the holes from the anode from recombining and flowing to the cathode side, the electron transport Even if it is made of a material that does not have a high capability, the effect of improving the luminous efficiency is equivalent to that of a material that has a high electron transport capability. Therefore, the electron transport layer in the present invention includes a hole blocking layer that can efficiently block the movement of holes as the same meaning.

電子輸送層に用いられる電子輸送材料としては、ナフタレン、アントラセンなどの縮合多環芳香族誘導体、4,4’−ビス(ジフェニルエテニル)ビフェニルに代表されるスチリル系芳香環誘導体、アントラキノンやジフェノキノンなどのキノン誘導体、リンオキサイド誘導体、トリス(8−キノリノラート)アルミニウム(III)などのキノリノール錯体、ベンゾキノリノール錯体、ヒドロキシアゾール錯体、アゾメチン錯体、トロポロン金属錯体およびフラボノール金属錯体などの各種金属錯体が挙げられるが、駆動電圧を低減し、高効率発光が得られることから、炭素、水素、窒素、酸素、ケイ素、リンの中から選ばれる元素で構成され、電子受容性窒素を含むヘテロアリール環構造を有する化合物を用いることが好ましい。   Examples of the electron transport material used in the electron transport layer include condensed polycyclic aromatic derivatives such as naphthalene and anthracene, styryl aromatic ring derivatives represented by 4,4′-bis (diphenylethenyl) biphenyl, anthraquinone, diphenoquinone, and the like. Quinoline derivatives, phosphorus oxide derivatives, quinolinol complexes such as tris (8-quinolinolato) aluminum (III), benzoquinolinol complexes, hydroxyazole complexes, azomethine complexes, tropolone metal complexes, and flavonol metal complexes. A compound having a heteroaryl ring structure composed of an element selected from carbon, hydrogen, nitrogen, oxygen, silicon, and phosphorus and containing electron-accepting nitrogen, because driving voltage is reduced and high-efficiency light emission is obtained. Is preferably used.

ここで言う電子受容性窒素とは、隣接原子との間に多重結合を形成している窒素原子を表す。窒素原子が高い電子陰性度を有することから、該多重結合は電子受容的な性質を有する。それゆえ、電子受容性窒素を含む芳香族複素環は、高い電子親和性を有する。電子受容性窒素を有する電子輸送材料は、高い電子親和力を有する陰極からの電子を受け取りやすくし、より低電圧駆動が可能となる。また、発光層への電子の供給が多くなり、再結合確率が高くなるので発光効率が向上する。   The electron-accepting nitrogen mentioned here represents a nitrogen atom forming a multiple bond with an adjacent atom. Since the nitrogen atom has a high electronegativity, the multiple bond has an electron accepting property. Therefore, an aromatic heterocycle containing electron-accepting nitrogen has a high electron affinity. An electron transport material having electron-accepting nitrogen makes it easier to receive electrons from a cathode having a high electron affinity, and can be driven at a lower voltage. In addition, since the number of electrons supplied to the light emitting layer is increased and the recombination probability is increased, the light emission efficiency is improved.

電子受容性窒素を含むヘテロアリール環としては、例えば、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、キノリン環、キノキサリン環、ナフチリジン環、ピリミドピリミジン環、ベンゾキノリン環、フェナントロリン環、イミダゾール環、オキサゾール環、オキサジアゾール環、トリアゾール環、チアゾール環、チアジアゾール環、ベンゾオキサゾール環、ベンゾチアゾール環、ベンズイミダゾール環、フェナンスロイミダゾール環などが挙げられる。   Examples of the heteroaryl ring containing an electron-accepting nitrogen include, for example, a pyridine ring, pyrazine ring, pyrimidine ring, quinoline ring, quinoxaline ring, naphthyridine ring, pyrimidopyrimidine ring, benzoquinoline ring, phenanthroline ring, imidazole ring, oxazole ring, Examples thereof include an oxadiazole ring, a triazole ring, a thiazole ring, a thiadiazole ring, a benzoxazole ring, a benzothiazole ring, a benzimidazole ring, and a phenanthrimidazole ring.

これらのヘテロアリール環構造を有する化合物としては、例えば、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、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、ピラジン誘導体、フェナントロリン誘導体、キノキサリン誘導体、キノリン誘導体、ベンゾキノリン誘導体、ビピリジンやターピリジンなどのオリゴピリジン誘導体、キノキサリン誘導体およびナフチリジン誘導体などが好ましい化合物として挙げられる。中でも、トリス(N−フェニルベンズイミダゾール−2−イル)ベンゼンなどのイミダゾール誘導体、1,3−ビス[(4−tert−ブチルフェニル)1,3,4−オキサジアゾリル]フェニレンなどのオキサジアゾール誘導体、N−ナフチル−2,5−ジフェニル−1,3,4−トリアゾールなどのトリアゾール誘導体、バソクプロインや1,3−ビス(1,10−フェナントロリン−9−イル)ベンゼンなどのフェナントロリン誘導体、2,2’−ビス(ベンゾ[h]キノリン−2−イル)−9,9’−スピロビフルオレンなどのベンゾキノリン誘導体、2,5−ビス(6’−(2’,2”−ビピリジル))−1,1−ジメチル−3,4−ジフェニルシロールなどのビピリジン誘導体、1,3−ビス(4’−(2,2’:6’2”−ターピリジニル))ベンゼンなどのターピリジン誘導体、ビス(1−ナフチル)−4−(1,8−ナフチリジン−2−イル)フェニルホスフィンオキサイドなどのナフチリジン誘導体が、電子輸送能の観点から好ましく用いられる。また、これらの誘導体が、縮合多環芳香族骨格を有していると、ガラス転移温度が向上すると共に、電子移動度も大きくなり発光素子の低電圧化の効果が大きいのでより好ましい。さらに、素子耐久寿命が向上し、合成のし易さ、原料入手が容易であることを考慮すると、縮合多環芳香族骨格はアントラセン骨格、ピレン骨格またはフェナントロリン骨格であることが特に好ましい。上記電子輸送材料は単独でも用いられるが、上記電子輸送材料の2種以上を混合して用いたり、その他の電子輸送材料の一種以上を上記の電子輸送材料に混合して用いたりしても構わない。   Examples of these compounds having a heteroaryl ring structure include benzimidazole derivatives, benzoxazole derivatives, benzthiazole derivatives, oxadiazole derivatives, thiadiazole derivatives, triazole derivatives, pyrazine derivatives, phenanthroline derivatives, quinoxaline derivatives, quinoline derivatives, benzoins. Preferred compounds include quinoline derivatives, oligopyridine derivatives such as bipyridine and terpyridine, quinoxaline derivatives and naphthyridine derivatives. Among them, imidazole derivatives such as tris (N-phenylbenzimidazol-2-yl) benzene, oxadiazole derivatives such as 1,3-bis [(4-tert-butylphenyl) 1,3,4-oxadiazolyl] phenylene, Triazole derivatives such as N-naphthyl-2,5-diphenyl-1,3,4-triazole, phenanthroline derivatives such as bathocuproine and 1,3-bis (1,10-phenanthroline-9-yl) benzene, 2,2 ′ A benzoquinoline derivative such as bis (benzo [h] quinolin-2-yl) -9,9′-spirobifluorene, 2,5-bis (6 ′-(2 ′, 2 ″ -bipyridyl))-1, Bipyridine derivatives such as 1-dimethyl-3,4-diphenylsilole, 1,3-bis (4 ′-(2,2 ′: 6′2 ″ -ta Terpyridine derivatives such as pyridinyl)) benzene, naphthyridine derivatives such as bis (1-naphthyl) -4- (1,8-naphthyridin-2-yl) phenylphosphine oxide are preferably used from the viewpoint of electron transporting capability. In addition, it is more preferable that these derivatives have a condensed polycyclic aromatic skeleton because the glass transition temperature is improved, the electron mobility is increased, and the effect of lowering the voltage of the light-emitting element is increased. Furthermore, considering that the device durability life is improved, the synthesis is easy, and the availability of raw materials is easy, the condensed polycyclic aromatic skeleton is particularly preferably an anthracene skeleton, a pyrene skeleton or a phenanthroline skeleton. The electron transport material may be used alone, but two or more of the electron transport materials may be mixed and used, or one or more of the other electron transport materials may be mixed and used in the electron transport material. Absent.

好ましい電子輸送材料としては、特に限定されるものではないが、具体的には以下のような例が挙げられる。   Although it does not specifically limit as a preferable electron transport material, The following examples are specifically mentioned.

Figure 2014007022
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上記電子輸送材料は単独でも用いられるが、上記電子輸送材料の2種以上を混合して用いたり、その他の電子輸送材料の一種以上を上記の電子輸送材料に混合して用いたりしても構わない。また、ドナー性化合物を含有してもよい。ここで、ドナー性化合物とは電子注入障壁の改善により、陰極または電子注入層からの電子輸送層への電子注入を容易にし、さらに電子輸送層の電気伝導性を向上させる化合物である。   The electron transport material may be used alone, but two or more of the electron transport materials may be mixed and used, or one or more of the other electron transport materials may be mixed and used in the electron transport material. Absent. Moreover, you may contain a donor compound. Here, the donor compound is a compound that facilitates electron injection from the cathode or the electron injection layer to the electron transport layer by improving the electron injection barrier and further improves the electrical conductivity of the electron transport layer.

ドナー性化合物の好ましい例としては、アルカリ金属、アルカリ金属を含有する無機塩、アルカリ金属と有機物との錯体、アルカリ土類金属、アルカリ土類金属を含有する無機塩またはアルカリ土類金属と有機物との錯体などが挙げられる。アルカリ金属、アルカリ土類金属の好ましい種類としては、低仕事関数で電子輸送能向上の効果が大きいリチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウムといったアルカリ金属や、マグネシウム、カルシウム、セリウム、バリウムといったアルカリ土類金属が挙げられる。   Preferred examples of the donor compound include an alkali metal, an inorganic salt containing an alkali metal, a complex of an alkali metal and an organic substance, an alkaline earth metal, an inorganic salt containing an alkaline earth metal, or an alkaline earth metal and an organic substance. And the like. Preferred types of alkali metals and alkaline earth metals include alkaline metals such as lithium, sodium, potassium, rubidium, and cesium that have a large effect of improving the electron transport ability with a low work function, and alkaline earths such as magnesium, calcium, cerium, and barium. A metal is mentioned.

また、真空中での蒸着が容易で取り扱いに優れることから、金属単体よりも無機塩、あるいは有機物との錯体の状態であることが好ましい。さらに、大気中での取扱を容易にし、添加濃度の制御のし易さの点で、有機物との錯体の状態にあることがより好ましい。無機塩の例としては、LiO、Li2O等の酸化物、窒化物、LiF、NaF、KF等のフッ化物、Li2CO3、Na2CO3、K2CO3、Rb2CO3、Cs2CO3等の炭酸塩などが挙げられる。また、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の好ましい例としては、大きな低電圧駆動効果が得られるという観点ではリチウム、セシウムが挙げられる。また、有機物との錯体における有機物の好ましい例としては、キノリノール、ベンゾキノリノール、ピリジルフェノール、フラボノール、ヒドロキシイミダゾピリジン、ヒドロキシベンズアゾール、ヒドロキシトリアゾールなどが挙げられる。中でも、より発光素子の低電圧化の効果が大きいという観点ではアルカリ金属と有機物との錯体が好ましく、さらに合成のしやすさ、熱安定性という観点からリチウムと有機物との錯体がより好ましく、比較的安価で入手できるリチウムキノリノールが特に好ましい。In addition, since it is easy to deposit in vacuum and is excellent in handling, it is preferably in the form of a complex with an inorganic salt or an organic substance rather than a single metal. Furthermore, it is more preferable that it is in the state of a complex with an organic substance in terms of facilitating handling in the air and easy control of the addition concentration. Examples of inorganic salts include oxides such as LiO and Li 2 O, nitrides, fluorides such as LiF, NaF, and KF, Li 2 CO 3 , Na 2 CO 3 , K 2 CO 3 , Rb 2 CO 3 , Examples thereof include carbonates such as Cs 2 CO 3 . Further, preferred examples of the alkali metal or alkaline earth metal include lithium and cesium from the viewpoint that a large low-voltage driving effect can be obtained. In addition, preferable examples of the organic substance in the complex with the organic substance include quinolinol, benzoquinolinol, pyridylphenol, flavonol, hydroxyimidazopyridine, hydroxybenzazole, and hydroxytriazole. Among them, a complex of an alkali metal and an organic substance is preferable from the viewpoint that the effect of lowering the voltage of the light emitting device is larger, and a complex of lithium and an organic substance is more preferable from the viewpoint of ease of synthesis and thermal stability, Particularly preferred is lithium quinolinol, which can be obtained at a low cost.

電子輸送層のイオン化ポテンシャルは、特に限定されないが、好ましくは5.6eV以上8.0eV以下であり、より好ましくは5.6eV以上7.0eV以下である。   The ionization potential of the electron transport layer is not particularly limited, but is preferably 5.6 eV or more and 8.0 eV or less, and more preferably 5.6 eV or more and 7.0 eV or less.

発光素子を構成する上記各層の形成方法は、抵抗加熱蒸着、電子ビーム蒸着、スパッタリング、分子積層法、コーティング法など特に限定されないが、通常は、素子特性の点から抵抗加熱蒸着または電子ビーム蒸着が好ましい。   The method of forming each layer constituting the light emitting element is not particularly limited, such as resistance heating vapor deposition, electron beam vapor deposition, sputtering, molecular lamination method, coating method, etc., but resistance heating vapor deposition or electron beam vapor deposition is usually used in terms of element characteristics. preferable.

有機層の厚みは、発光物質の抵抗値にもよるので限定することはできないが、1〜1000nmであることが好ましい。発光層、電子輸送層、正孔輸送層の膜厚はそれぞれ、好ましくは1nm以上200nm以下であり、さらに好ましくは5nm以上100nm以下である。   The thickness of the organic layer is not limited because it depends on the resistance value of the luminescent material, but is preferably 1 to 1000 nm. The film thicknesses of the light emitting layer, the electron transport layer, and the hole transport layer are each preferably 1 nm to 200 nm, and more preferably 5 nm to 100 nm.

本発明の発光素子は、電気エネルギーを光に変換できる機能を有する。ここで電気エネルギーとしては主に直流電流が使用されるが、パルス電流や交流電流を用いることも可能である。電流値および電圧値は特に制限はないが、素子の消費電力や寿命を考慮すると、できるだけ低いエネルギーで最大の輝度が得られるよう選ばれるべきである。   The light-emitting element of the present invention has a function of converting electrical energy into light. Here, a direct current is mainly used as the electric energy, but a pulse current or an alternating current can also be used. The current value and voltage value are not particularly limited, but should be selected so that the maximum luminance can be obtained with as low energy as possible in consideration of the power consumption and lifetime of the device.

本発明の発光素子は、例えば、マトリクスおよび/またはセグメント方式で表示するディスプレイとして好適に用いられる。   The light emitting device of the present invention is suitably used as a display for displaying in a matrix and / or segment system, for example.

マトリクス方式とは、表示のための画素が格子状やモザイク状など二次元的に配置され、画素の集合で文字や画像を表示する。画素の形状やサイズは用途によって決まる。例えば、パソコン、モニター、テレビの画像および文字表示には、通常一辺が300μm以下の四角形の画素が用いられ、また、表示パネルのような大型ディスプレイの場合は、一辺がmmオーダーの画素を用いることになる。モノクロ表示の場合は、同じ色の画素を配列すればよいが、カラー表示の場合には、赤、緑、青の画素を並べて表示させる。この場合、典型的にはデルタタイプとストライプタイプがある。そして、このマトリクスの駆動方法は、線順次駆動方法やアクティブマトリクスのどちらでもよい。線順次駆動はその構造が簡単であるが、動作特性を考慮した場合、アクティブマトリクスの方が優れる場合があるので、これも用途によって使い分けることが必要である。   In the matrix method, pixels for display are two-dimensionally arranged such as a lattice shape or a mosaic shape, and a character or an image is displayed by a set of pixels. The shape and size of the pixel are determined by the application. For example, a square pixel with a side of 300 μm or less is usually used for displaying images and characters on a personal computer, monitor, TV, and a pixel with a side of mm order for a large display such as a display panel. become. In monochrome display, pixels of the same color may be arranged. However, in color display, red, green, and blue pixels are displayed side by side. In this case, there are typically a delta type and a stripe type. The matrix driving method may be either a line sequential driving method or an active matrix. Although the structure of the line sequential drive is simple, the active matrix may be superior in consideration of the operation characteristics, and it is necessary to use it depending on the application.

本発明におけるセグメント方式とは、予め決められた情報を表示するようにパターンを形成し、このパターンの配置によって決められた領域を発光させる方式である。例えば、デジタル時計や温度計における時刻や温度表示、オーディオ機器や電磁調理器などの動作状態表示および自動車のパネル表示などが挙げられる。そして、前記マトリクス表示とセグメント表示は同じパネルの中に共存していてもよい。   The segment system in the present invention is a system in which a pattern is formed so as to display predetermined information and an area determined by the arrangement of the pattern is caused to emit light. For example, the time and temperature display in a digital clock or a thermometer, the operation state display of an audio device or an electromagnetic cooker, the panel display of an automobile, and the like can be mentioned. The matrix display and the segment display may coexist in the same panel.

本発明の発光素子は、各種機器等のバックライトとしても好ましく用いられる。バックライトは、主に自発光しない表示装置の視認性を向上させる目的に使用され、液晶表示装置、時計、オーディオ装置、自動車パネル、表示板および標識などに使用される。特に、液晶表示装置、中でも薄型化が検討されているパソコン用途のバックライトに本発明の発光素子は好ましく用いられ、従来のものより薄型で軽量なバックライトを提供できる。   The light emitting device of the present invention is also preferably used as a backlight for various devices. The backlight is used mainly for the purpose of improving the visibility of a display device that does not emit light, and is used for a liquid crystal display device, a clock, an audio device, an automobile panel, a display panel, a sign, and the like. In particular, the light-emitting element of the present invention is preferably used for a backlight for a liquid crystal display device, particularly a personal computer for which a reduction in thickness is being considered, and a backlight that is thinner and lighter than conventional ones can be provided.

以下、実施例をあげて本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。なお、下記の各実施例にある化合物の番号は上記に記載した化合物の番号を指すものである。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated, this invention is not limited by these Examples. In addition, the number of the compound in each following Example points out the number of the compound described above.

また、各化合物の最低励起三重項エネルギーの測定については、本発明の化合物を1.0×10−5mol/lの2−メチルテトラヒドロフラン溶液を調整した。調整した溶液を専用の石英チューブに入れ、窒素バブリングを行うことで溶存酸素を除き、さらに酸素の混入を防ぐためにセプタム栓でキャップをした。このサンプルを液体窒素にて77K付近まで冷却した後、蛍光リン光分光光度計(堀場製作所製、FluoroMax−4P)を用い、リン光スペクトルを測定した。リン光スペクトルの短波長の立ち上がり位置の波長を読み取り、該波長値を光のエネルギーに換算して、三重項エネルギー(T1)を算出した。Moreover, about the measurement of the lowest excitation triplet energy of each compound, the compound of this invention prepared 1.0x10 < -5 > mol / l 2-methyltetrahydrofuran solution. The prepared solution was put into a dedicated quartz tube, and nitrogen bubbling was performed to remove dissolved oxygen. Further, in order to prevent oxygen contamination, the cap was capped with a septum stopper. After cooling this sample to about 77K with liquid nitrogen, a phosphorescence spectrum was measured using a fluorescence phosphorescence spectrophotometer (manufactured by Horiba, Ltd., FluoroMax-4P). The triplet energy (T1) was calculated by reading the wavelength at the rising position of the short wavelength of the phosphorescence spectrum and converting the wavelength value into light energy.

化合物[1]の合成
3−ブロモカルバゾール20.9g、9−フェニルカルバゾール−3−ボロン酸15.0g、酢酸パラジウム366mg、トリス(2−メチルフェニル)ホスフィン300mg、2M炭酸カリウム水溶液105ml、ジメトキシエタン260mlの混合溶液を窒素気流下、6時間還流した。室温に冷却した後、テトラヒドロフラン500mlで抽出した。有機層を飽和食塩水100mlで2回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥後、エバポレートした。得られた濃縮物をo−キシレン再結晶により精製し、真空乾燥した後、9−フェニル−9H,9’H−3,3’−ビカルバゾール13.5gを得た。
Synthesis of Compound [1] 3-Bromocarbazole 20.9 g, 9-phenylcarbazole-3-boronic acid 15.0 g, palladium acetate 366 mg, tris (2-methylphenyl) phosphine 300 mg, 2M aqueous potassium carbonate solution 105 ml, dimethoxyethane 260 ml The mixed solution was refluxed for 6 hours under a nitrogen stream. After cooling to room temperature, extraction was performed with 500 ml of tetrahydrofuran. The organic layer was washed twice with 100 ml of saturated brine, dried over magnesium sulfate and evaporated. The obtained concentrate was purified by o-xylene recrystallization and vacuum-dried to obtain 13.5 g of 9-phenyl-9H, 9′H-3,3′-bicarbazole.

次に、アニリン4.32g、4−ブロモトリフェニルアミン15.0g、ビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウム267mg、トリt−ブチルホスフィンテトラフルオロほう酸塩270mg、ナトリウムtert−ブトキシド6.25gとo−キシレン232mlの混合溶液を窒素気流下、還流下で1時間加熱攪拌した。室温に冷却した後、トルエン50mlで抽出した。有機層を水30mlで3回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥後、エバポレートした。得られた濃縮物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、エバポレートして得られた固体を真空乾燥した後、N,N,N−トリフェニルベンゼン−1,4−ジアミン9.33gを得た。Next, 4.32 g of aniline, 15.0 g of 4-bromotriphenylamine, 267 mg of bis (dibenzylideneacetone) palladium, 270 mg of trit-butylphosphine tetrafluoroborate, 6.25 g of sodium tert-butoxide and 232 ml of o-xylene The mixed solution was heated and stirred for 1 hour under reflux in a nitrogen stream. After cooling to room temperature, extraction was performed with 50 ml of toluene. The organic layer was washed 3 times with 30 ml of water, dried over magnesium sulfate and evaporated. The obtained concentrate was purified by silica gel column chromatography, and the solid obtained by evaporation was vacuum-dried to obtain 9.33 g of N 1 , N 1 , N 4 -triphenylbenzene-1,4-diamine. It was.

次に、N,N,N−トリフェニルベンゼン−1,4−ジアミン9.33g、1−ブロモ−4−クロロベンゼン5.83g、酢酸パラジウム62mg、トリt−ブチルホスフィンテトラフルオロほう酸塩161mg、ナトリウムtert−ブトキシド3.72gとo−キシレン134mlの混合溶液を窒素気流下、還流下で1.5時間加熱攪拌した。室温に冷却した後、トルエン50mlで抽出した。有機層を水30mlで3回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥後、エバポレートした。得られた濃縮物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、エバポレートして得られた固体を真空乾燥した後、N−(4−クロロフェニル)−N,N,N−トリフェニルベンゼン−1,4−ジアミン5.72gを得た。 Next, N 1, N 1, N 4 - triphenyl-1,4-diamine 9.33 g, 1-bromo-4-chlorobenzene 5.83 g, palladium acetate 62 mg, tri t- butylphosphine tetrafluoroborate 161mg Then, a mixed solution of 3.72 g of sodium tert-butoxide and 134 ml of o-xylene was heated and stirred under reflux in a nitrogen stream for 1.5 hours. After cooling to room temperature, extraction was performed with 50 ml of toluene. The organic layer was washed 3 times with 30 ml of water, dried over magnesium sulfate and evaporated. The obtained concentrate was purified by silica gel column chromatography, and the solid obtained by evaporation was vacuum-dried, and then N 1- (4-chlorophenyl) -N 1 , N 4 , N 4 -triphenylbenzene-1 , 4-72 g of 4-diamine was obtained.

次に、N−(4−クロロフェニル)−N,N,N−トリフェニルベンゼン−1,4−ジアミン5.72g、9−フェニル−9H,9’H−3,3’−ビカルバゾール4.75g、ビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウム67mg、ジ−t−ブチル(2,2−ジフェニル−1−メチル−1−シクロプロピル)ホスフィン82mg、ナトリウムtert−ブトキシド1.56gとo−キシレン58mlの混合溶液を窒素気流下、還流下で2時間加熱攪拌した。室温に冷却した後、トルエン50mlで抽出した。有機層を水30mlで3回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥後、エバポレートした。得られた濃縮物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、エバポレートして得られた固体を真空乾燥した後、化合物[1]4.0gを得た。 Next, N 1 - (4- chlorophenyl) -N 1, N 4, N 4 - triphenyl-1,4-diamine 5.72 g, 9-phenyl -9H, 9'H-3,3'- bi 4.75 g of carbazole, 67 mg of bis (dibenzylideneacetone) palladium, 82 mg of di-t-butyl (2,2-diphenyl-1-methyl-1-cyclopropyl) phosphine, 1.56 g of sodium tert-butoxide and 58 ml of o-xylene The mixed solution was heated and stirred for 2 hours under a nitrogen stream under reflux. After cooling to room temperature, extraction was performed with 50 ml of toluene. The organic layer was washed 3 times with 30 ml of water, dried over magnesium sulfate and evaporated. The obtained concentrate was purified by silica gel column chromatography, and the solid obtained by evaporation was vacuum dried to obtain 4.0 g of compound [1].

得られた粉末のH−NMR分析結果は次の通りであり、上記で得られた白色固体が化合物[1]であることが確認された。
H−NMR(CDCl(d=ppm)):7.25−7.79(t,36H),8.22−8.25(m,3H),8.45(s,3H)。
The results of 1 H-NMR analysis of the obtained powder are as follows, and it was confirmed that the white solid obtained above was Compound [1].
1 H-NMR (CDCl 3 (d = ppm)): 7.25-7.79 (t, 36H), 8.22-8.25 (m, 3H), 8.45 (s, 3H).

なお、この化合物[1]は、油拡散ポンプを用いて1×10−3Paの圧力下、約290℃で昇華精製を行ってから発光素子材料として使用した。HPLC純度(測定波長254nmにおける面積%)は昇華精製前が99.8%、昇華精製後が99.9%であった。
また、化合物[1]の最低励起三重項エネルギー準位T1は2.72eVであった。
This compound [1] was used as a light emitting device material after sublimation purification at about 290 ° C. under a pressure of 1 × 10 −3 Pa using an oil diffusion pump. The HPLC purity (area% at a measurement wavelength of 254 nm) was 99.8% before sublimation purification and 99.9% after sublimation purification.
Further, the lowest excited triplet energy level T1 of the compound [1] was 2.72 eV.

合成例2
化合物[13]の合成
3−ブロモカルバゾール20.9g、9−フェニルカルバゾール−3−ボロン酸15.0g、酢酸パラジウム366mg、トリス(2−メチルフェニル)ホスフィン300mg、2M炭酸カリウム水溶液105ml、ジメトキシエタン260mlの混合溶液を窒素気流下、6時間還流した。室温に冷却した後、テトラヒドロフラン500mlで抽出した。有機層を飽和食塩水100mlで2回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥後、エバポレートした。得られた濃縮物をo−キシレン再結晶により精製し、真空乾燥した後、9−フェニル−9H,9’H−3,3’−ビカルバゾール13.5gを得た。
Synthesis example 2
Synthesis of Compound [13] 3-Bromocarbazole 20.9 g, 9-phenylcarbazole-3-boronic acid 15.0 g, palladium acetate 366 mg, tris (2-methylphenyl) phosphine 300 mg, 2M aqueous potassium carbonate solution 105 ml, dimethoxyethane 260 ml The mixed solution was refluxed for 6 hours under a nitrogen stream. After cooling to room temperature, extraction was performed with 500 ml of tetrahydrofuran. The organic layer was washed twice with 100 ml of saturated brine, dried over magnesium sulfate and evaporated. The obtained concentrate was purified by o-xylene recrystallization and vacuum-dried to obtain 13.5 g of 9-phenyl-9H, 9′H-3,3′-bicarbazole.

次に、アニリン2.89g、3−ブロモフェニルカルバゾール10.0g、酢酸パラジウム139mg、トリt−ブチルホスフィンテトラフルオロほう酸塩360mg、ナトリウムtert−ブトキシド4.18mgとo−キシレン155mlの混合溶液を窒素気流下、還流下で1時間加熱攪拌した。室温に冷却した後、トルエン50mlで抽出した。有機層を水30mlで3回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥後、エバポレートした。得られた濃縮物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、エバポレートして得られた固体を真空乾燥した後、N,9−ジフェニル−9H−カルバゾール−3−アミン4.33gを得た。   Next, a mixed solution of aniline 2.89 g, 3-bromophenylcarbazole 10.0 g, palladium acetate 139 mg, tri-t-butylphosphine tetrafluoroborate 360 mg, sodium tert-butoxide 4.18 mg, and o-xylene 155 ml was streamed with nitrogen The mixture was stirred under heating for 1 hour under reflux. After cooling to room temperature, extraction was performed with 50 ml of toluene. The organic layer was washed 3 times with 30 ml of water, dried over magnesium sulfate and evaporated. The obtained concentrate was purified by silica gel column chromatography, and the solid obtained by evaporation was vacuum-dried to obtain 4.33 g of N, 9-diphenyl-9H-carbazol-3-amine.

次に、N,9−ジフェニル−9H−カルバゾール−3−アミン4.33g、1−ブロモ−4−クロロベンゼン2.73g、酢酸パラジウム29mg、トリt−ブチルホスフィンテトラフルオロほう酸塩75mg、ナトリウムtert−ブトキシド1.74gとo−キシレン65mlの混合溶液を窒素気流下、還流下で1時間加熱攪拌した。室温に冷却した後、トルエン50mlで抽出した。有機層を水30mlで3回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥後、エバポレートした。得られた濃縮物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、エバポレートして得られた固体を真空乾燥した後、N−(4−クロロフェニル)−N,9−ジフェニル−9H−カルバゾール−3−アミン3.65gを得た。   Next, 4.33 g of N, 9-diphenyl-9H-carbazol-3-amine, 2.73 g of 1-bromo-4-chlorobenzene, 29 mg of palladium acetate, 75 mg of tri-t-butylphosphine tetrafluoroborate, sodium tert-butoxide A mixed solution of 1.74 g and 65 ml of o-xylene was heated and stirred for 1 hour under reflux in a nitrogen stream. After cooling to room temperature, extraction was performed with 50 ml of toluene. The organic layer was washed 3 times with 30 ml of water, dried over magnesium sulfate and evaporated. The obtained concentrate was purified by silica gel column chromatography, and the solid obtained by evaporation was vacuum-dried, and then N- (4-chlorophenyl) -N, 9-diphenyl-9H-carbazol-3-amine. 65 g was obtained.

次に、N−(4−クロロフェニル)−N,9−ジフェニル−9H−カルバゾール−3−アミン3.65g、9−フェニル−9H,9’H−3,3’−ビカルバゾール3.05g、ビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウム43mg、ジ−t−ブチル(2,2−ジフェニル−1−メチル−1−シクロプロピル)ホスフィン52mg、ナトリウムtert−ブトキシド1.0gとo−キシレン37mlの混合溶液を窒素気流下、還流下で2時間加熱攪拌した。室温に冷却した後、トルエン50mlで抽出した。有機層を水30mlで3回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥後、エバポレートした。得られた濃縮物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、エバポレートして得られた固体を真空乾燥した後、化合物[13]4.72gを得た。   Next, 3.65 g of N- (4-chlorophenyl) -N, 9-diphenyl-9H-carbazol-3-amine, 3.05 g of 9-phenyl-9H, 9′H-3,3′-bicarbazole, bis (Dibenzylideneacetone) palladium 43 mg, di-t-butyl (2,2-diphenyl-1-methyl-1-cyclopropyl) phosphine 52 mg, sodium tert-butoxide 1.0 g and o-xylene 37 ml were mixed in a nitrogen stream. The mixture was stirred for 2 hours under reflux. After cooling to room temperature, extraction was performed with 50 ml of toluene. The organic layer was washed 3 times with 30 ml of water, dried over magnesium sulfate and evaporated. The obtained concentrate was purified by silica gel column chromatography, and the solid obtained by evaporation was vacuum dried to obtain 4.72 g of compound [13].

得られた粉末のH−NMR分析結果は次の通りであり、上記で得られた白色固体が化合物[13]であることが確認された。
H−NMR(CDCl(d=ppm)):7.28−7.66(t,32H),7.75−7.80(m,2H),8.06−8.09(d,2H,J=7.56),8.21−8.25(m,2H),8.44−8.46(m,2H)。
The results of 1 H-NMR analysis of the obtained powder are as follows, and it was confirmed that the white solid obtained above was Compound [13].
1 H-NMR (CDCl 3 (d = ppm)): 7.28-7.66 (t, 32H), 7.75-7.80 (m, 2H), 8.06-8.09 (d, 2H, J = 7.56), 8.21-8.25 (m, 2H), 8.44-8.46 (m, 2H).

なお、この化合物[13]は、油拡散ポンプを用いて1×10−3Paの圧力下、約290℃で昇華精製を行ってから発光素子材料として使用した。HPLC純度(測定波長254nmにおける面積%)は昇華精製前が99.8%、昇華精製後が99.9%であった-。また、化合物[13]の最低励起三重項エネルギー準位T1は2.75eVであった。This compound [13] was used as a light emitting device material after sublimation purification at about 290 ° C. under a pressure of 1 × 10 −3 Pa using an oil diffusion pump. The HPLC purity (area% at a measurement wavelength of 254 nm) was 99.8% before sublimation purification, and 99.9% after sublimation purification. Further, the lowest excited triplet energy level T1 of the compound [13] was 2.75 eV.

実施例1
ITO透明導電膜を50nm堆積させたガラス基板(ジオマテック(株)製、11Ω/□、スパッタ品)を38×46mmに切断し、エッチングを行った。得られた基板を “セミコクリーン56”(商品名、フルウチ化学(株)製)で15分間超音波洗浄してから、超純水で洗浄した。この基板を素子を作製する直前に1時間UV−オゾン処理し、真空蒸着装置内に設置して、装置内の真空度が5×10−4Pa以下になるまで排気した。抵抗加熱法によって、正孔注入層として化合物HI−1を10nm蒸着した。次に、第一正孔輸送層として、化合物HT−6を80nm蒸着した。次に、第二正孔輸送層として、化合物[1]を10nm蒸着した。次に、発光層として、ホスト材料に化合物H−1を、ドーパント材料に化合物D−1を用い、ドーパント材料のドープ濃度が10重量%になるようにして30nmの厚さに蒸着した。次に、電子輸送層として、化合物E−1を35nmの厚さに積層した。
Example 1
A glass substrate (manufactured by Geomat Co., Ltd., 11Ω / □, sputtered product) on which an ITO transparent conductive film was deposited to 50 nm was cut into 38 × 46 mm and etched. The obtained substrate was ultrasonically cleaned with “Semico Clean 56” (trade name, manufactured by Furuuchi Chemical Co., Ltd.) for 15 minutes and then with ultrapure water. This substrate was subjected to UV-ozone treatment for 1 hour immediately before producing the device, placed in a vacuum deposition apparatus, and evacuated until the degree of vacuum in the apparatus became 5 × 10 −4 Pa or less. Compound HI-1 was deposited as a hole injection layer by 10 nm by a resistance heating method. Next, 80 nm of compound HT-6 was vapor-deposited as a 1st positive hole transport layer. Next, 10 nm of compound [1] was vapor-deposited as a 2nd positive hole transport layer. Next, as a light-emitting layer, Compound H-1 was used as the host material, Compound D-1 was used as the dopant material, and the dopant material was deposited to a thickness of 30 nm so that the doping concentration of the dopant material was 10% by weight. Next, Compound E-1 was laminated to a thickness of 35 nm as an electron transport layer.

次に、リチウムキノリノールを1nm蒸着した後、マグネシウムと銀の共蒸着膜を蒸着速度比がマグネシウム:銀=10:1(=0.5nm/s:0.05nm/s)で100nm蒸着して陰極とし、5×5mm角の素子を作製した。ここで言う膜厚は、水晶発振式膜厚モニター表示値である。この発光素子を10mA/cmで直流駆動したところ、発光効率46.0lm/Wの高効率緑色発光が得られた。この発光素子を10mA/cmの直流で連続駆動したところ、3050時間で輝度半減した。なお化合物HI−1、HT−6、H−1、D−1、E−1は以下に示す化合物である。Next, after depositing 1 nm of lithium quinolinol, a co-deposited film of magnesium and silver was deposited at a deposition rate ratio of magnesium: silver = 10: 1 (= 0.5 nm / s: 0.05 nm / s) to 100 nm to form a cathode. Then, a 5 × 5 mm square element was produced. The film thickness referred to here is a crystal oscillation type film thickness monitor display value. When this light emitting device was DC-driven at 10 mA / cm 2 , high-efficiency green light emission with a light emission efficiency of 46.0 lm / W was obtained. When this light emitting device was continuously driven with a direct current of 10 mA / cm 2 , the luminance was reduced by half in 3050 hours. Compounds HI-1, HT-6, H-1, D-1, and E-1 are the compounds shown below.

Figure 2014007022
Figure 2014007022

実施例2〜4、比較例1〜8
第二正孔輸送層として表2に記載した材料を用いたこと以外は実施例1と同様にして発光素子を作製した。結果を表2に示す。なお、HT−1〜HT−8は以下に示す化合物であり、それらの最低励起三重項エネルギー準位(T1)は表1に示すとおりである。
Examples 2-4, Comparative Examples 1-8
A light emitting device was produced in the same manner as in Example 1 except that the materials described in Table 2 were used as the second hole transport layer. The results are shown in Table 2. HT-1 to HT-8 are the compounds shown below, and their lowest excited triplet energy levels (T1) are as shown in Table 1.

Figure 2014007022
Figure 2014007022

Figure 2014007022
Figure 2014007022

Figure 2014007022
Figure 2014007022

実施例5〜8
ホスト材料に化合物H−1の代わりに化合物H−1と化合物H−2の混合ホストを蒸着速度比1:1の割合で用いたこと以外は実施例1と同様にして発光素子を作製した。結果を表2に示す。なお、H−2は以下に示す化合物である。
Examples 5-8
A light emitting device was fabricated in the same manner as in Example 1 except that a mixed host of Compound H-1 and Compound H-2 was used as the host material at a deposition rate ratio of 1: 1 instead of Compound H-1. The results are shown in Table 2. H-2 is a compound shown below.

Figure 2014007022
Figure 2014007022

実施例9
ITO透明導電膜を50nm堆積させたガラス基板(ジオマテック(株)製、11Ω/□、スパッタ品)を38×46mmに切断し、エッチングを行った。得られた基板を “セミコクリーン56”(商品名、フルウチ化学(株)製)で15分間超音波洗浄してから、超純水で洗浄した。この基板を素子作製する直前に1時間UV−オゾン処理し、真空蒸着装置内に設置して、装置内の真空度が5×10−4Pa以下になるまで排気した。抵抗加熱法によって、正孔注入層として化合物HI−1を10nm蒸着した。次に、第一正孔輸送層として、化合物HT−6を50nm蒸着した。次に、第二正孔輸送層として、化合物[1]を40nm蒸着した。次に、発光層として、ホスト材料に化合物H−3を、ドーパント材料に化合物D−2を用い、ドーパント材料のドープ濃度が5重量%になるようにして30nmの厚さに蒸着した。次に、電子輸送層として、化合物E−1を35nmの厚さに積層した。
Example 9
A glass substrate (manufactured by Geomat Co., Ltd., 11Ω / □, sputtered product) on which an ITO transparent conductive film was deposited to 50 nm was cut into 38 × 46 mm and etched. The obtained substrate was ultrasonically cleaned with “Semico Clean 56” (trade name, manufactured by Furuuchi Chemical Co., Ltd.) for 15 minutes and then with ultrapure water. This substrate was subjected to UV-ozone treatment for 1 hour immediately before device fabrication, placed in a vacuum deposition apparatus, and evacuated until the degree of vacuum in the apparatus became 5 × 10 −4 Pa or less. Compound HI-1 was deposited as a hole injection layer by 10 nm by a resistance heating method. Next, 50 nm of compound HT-6 was vapor-deposited as a 1st positive hole transport layer. Next, 40 nm of compound [1] was deposited as a second hole transport layer. Next, as a light emitting layer, the compound H-3 was used as the host material, the compound D-2 was used as the dopant material, and the dopant material was vapor-deposited to a thickness of 30 nm so that the doping concentration of the dopant material was 5% by weight. Next, Compound E-1 was laminated to a thickness of 35 nm as an electron transport layer.

次に、フッ化リチウムを0.5nm蒸着した後、アルミニウムを1000nm蒸着して陰極とし、5×5mm角の素子を作製した。ここで言う膜厚は、水晶発振式膜厚モニター表示値である。この発光素子を10mA/cmで直流駆動したところ、発光効率13.0lm/Wの高効率赤色発光が得られた。この発光素子を10mA/cmの直流で連続駆動したところ、3000時間で輝度半減した。なお化合物H−3、D−2は以下に示す化合物である。Next, after depositing 0.5 nm of lithium fluoride, 1000 nm of aluminum was vapor-deposited to form a cathode, and a 5 × 5 mm square device was fabricated. The film thickness referred to here is a crystal oscillation type film thickness monitor display value. When this light emitting device was DC-driven at 10 mA / cm 2 , high efficiency red light emission with a light emission efficiency of 13.0 lm / W was obtained. When this light emitting device was continuously driven with a direct current of 10 mA / cm 2 , the luminance was reduced by half in 3000 hours. Compounds H-3 and D-2 are the compounds shown below.

Figure 2014007022
Figure 2014007022

実施例10〜12
第二正孔輸送層として表3に記載した材料を用いたこと以外は実施例9と同様にして発光素子を作製し、評価した。結果を表3に示す。
Examples 10-12
A light emitting device was produced and evaluated in the same manner as in Example 9 except that the materials described in Table 3 were used as the second hole transport layer. The results are shown in Table 3.

Figure 2014007022
Figure 2014007022

比較例9〜16
第二正孔輸送層として表3に記載した化合物を用いたこと以外は実施例9と同様にして発光素子を作製し、評価した。結果を表3に示す。
Comparative Examples 9-16
A light emitting device was produced and evaluated in the same manner as in Example 9 except that the compounds described in Table 3 were used as the second hole transport layer. The results are shown in Table 3.

実施例13
ITO透明導電膜を50nm堆積させたガラス基板(ジオマテック(株)製、11Ω/□、スパッタ品)を38×46mmに切断し、エッチングを行った。得られた基板を “セミコクリーン56”(商品名、フルウチ化学(株)製)で15分間超音波洗浄してから、超純水で洗浄した。この基板を素子作製する直前に1時間UV−オゾン処理し、真空蒸着装置内に設置して、装置内の真空度が5×10−4Pa以下になるまで排気した。抵抗加熱法によって、正孔注入層として化合物[1]を10nm蒸着した。次に、正孔輸送層として、化合物HT−6を90nm蒸着した。次に、発光層として、ホスト材料に化合物H−3を、ドーパント材料に化合物D−2を用い、ドーパント材料のドープ濃度が5重量%になるようにして30nmの厚さに蒸着した。次に、電子輸送層として、化合物E−1を35nmの厚さに積層した。
Example 13
A glass substrate (manufactured by Geomat Co., Ltd., 11Ω / □, sputtered product) on which an ITO transparent conductive film was deposited to 50 nm was cut into 38 × 46 mm and etched. The obtained substrate was ultrasonically cleaned with “Semico Clean 56” (trade name, manufactured by Furuuchi Chemical Co., Ltd.) for 15 minutes and then with ultrapure water. This substrate was subjected to UV-ozone treatment for 1 hour immediately before device fabrication, placed in a vacuum deposition apparatus, and evacuated until the degree of vacuum in the apparatus became 5 × 10 −4 Pa or less. Compound [1] was deposited as a hole injection layer by 10 nm by a resistance heating method. Next, 90 nm of compound HT-6 was vapor-deposited as a positive hole transport layer. Next, as a light emitting layer, the compound H-3 was used as the host material, the compound D-2 was used as the dopant material, and the dopant material was vapor-deposited to a thickness of 30 nm so that the doping concentration of the dopant material was 5% by weight. Next, Compound E-1 was laminated to a thickness of 35 nm as an electron transport layer.

次に、フッ化リチウムを0.5nm蒸着した後、アルミニウムを1000nm蒸着して陰極とし、5×5mm角の素子を作製した。ここで言う膜厚は、水晶発振式膜厚モニター表示値である。この発光素子を10mA/cmで直流駆動したところ、発光効率13.0lm/Wの高効率赤色発光が得られた。この発光素子を10mA/cmの直流で連続駆動したところ、2800時間で輝度半減した。Next, after depositing 0.5 nm of lithium fluoride, 1000 nm of aluminum was vapor-deposited to form a cathode, and a 5 × 5 mm square device was fabricated. The film thickness referred to here is a crystal oscillation type film thickness monitor display value. When this light emitting device was DC-driven at 10 mA / cm 2 , high efficiency red light emission with a light emission efficiency of 13.0 lm / W was obtained. When this light emitting device was continuously driven with a direct current of 10 mA / cm 2 , the luminance was reduced by half in 2800 hours.

実施例14〜16
正孔注入層として表4に記載した材料を用いたこと以外は実施例13と同様にして発光素子を作製し、評価した。結果を表4に示す。
Examples 14-16
A light emitting device was prepared and evaluated in the same manner as in Example 13 except that the materials described in Table 4 were used as the hole injection layer. The results are shown in Table 4.

比較例17
正孔注入層として表4に記載した材料を用いたこと以外は実施例13と同様にして発光素子を作製し、評価した。結果を表4に示す。
Comparative Example 17
A light emitting device was prepared and evaluated in the same manner as in Example 13 except that the materials described in Table 4 were used as the hole injection layer. The results are shown in Table 4.

Figure 2014007022
Figure 2014007022

Claims (5)

下記一般式(1)で表される化合物を含有することを特徴とする発光素子材料。
Figure 2014007022
(R〜R16はそれぞれ同じでも異なっていてもよく、水素、アルキル基、シクロアルキル基、複素環基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、ハロゲン、カルボニル基、カルボキシル基、オキシカルボニル基、カルバモイル基、シリル基、および−P(=O)R1718からなる群より選ばれる。R17およびR18はアリール基またはヘテロアリール基である。ただしR〜Rのいずれかの位置およびR〜R16のいずれかの位置で2つのカルバゾール骨格が連結する。ArおよびArはそれぞれ同じでも異なっていてもよく、置換もしくは無置換のフェニル基を表す。Arは置換もしくは無置換のフェニレン基を表す。Arは下記式(A)もしくは(B)で表される基である。)
Figure 2014007022
(R19〜R36はそれぞれ同じでも異なっていてもよく、水素、アルキル基、シクロアルキル基、複素環基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、ハロゲン、カルボニル基、カルボキシル基、オキシカルボニル基、カルバモイル基、シリル基、および−P(=O)R3738からなる群より選ばれる。R37およびR38はアリール基またはヘテロアリール基である。ただし式(A)においてはR19〜R28のうちいずれか1つの位置で、式(B)においてはR29〜R36のうちいずれか1つの位置で、窒素原子と連結する。Xは酸素原子、または硫黄原子、またはN−Arである。Arは置換もしくは無置換のフェニル基を表す。Yは炭素原子を表し、nは0または1である。nが1のときはYはアルキル基で置換されていてもよい。)
A light emitting device material comprising a compound represented by the following general formula (1).
Figure 2014007022
(R 1 to R 16 may be the same as or different from each other, hydrogen, alkyl group, cycloalkyl group, heterocyclic group, alkenyl group, cycloalkenyl group, alkynyl group, halogen, carbonyl group, carboxyl group, oxycarbonyl group. , A carbamoyl group, a silyl group, and —P (═O) R 17 R 18, wherein R 17 and R 18 are an aryl group or a heteroaryl group, provided that any one of R 1 to R 8 Two carbazole skeletons are linked at the position and any position of R 9 to R 16. Ar 1 and Ar 3 may be the same or different and each represents a substituted or unsubstituted phenyl group, and Ar 2 is substituted. Alternatively, it represents an unsubstituted phenylene group, and Ar 4 is a group represented by the following formula (A) or (B).
Figure 2014007022
(R 19 to R 36 may be the same or different and each is a hydrogen, an alkyl group, a cycloalkyl group, a heterocyclic group, an alkenyl group, a cycloalkenyl group, an alkynyl group, a halogen, a carbonyl group, a carboxyl group, an oxycarbonyl group , A carbamoyl group, a silyl group, and —P (═O) R 37 R 38, wherein R 37 and R 38 are an aryl group or a heteroaryl group, provided that in formula (A), R 19 to In any one position of R 28 , in formula (B), it is linked to a nitrogen atom at any one position of R 29 to R 36. X is an oxygen atom, a sulfur atom, or N—Ar 5. Ar 5 represents a substituted or unsubstituted phenyl group, Y represents a carbon atom, and n is 0 or 1. When n is 1, Y is (It may be substituted with an alkyl group.)
前記一般式(1)で表される化合物が、下記一般式(2)で表される化合物である請求項1記載の発光素子材料。
Figure 2014007022
(R39〜R52はそれぞれ同じでも異なっていてもよく、水素、アルキル基、シクロアルキル基、複素環基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、ハロゲン、カルボニル基、カルボキシル基、オキシカルボニル基、カルバモイル基、シリル基、および−P(=O)R5354からなる群より選ばれる。R53およびR54はアリール基またはヘテロアリール基である。ArおよびArはそれぞれ同じでも異なっていてもよく、置換もしくは無置換のフェニル基を表す。Arは置換もしくは無置換のフェニレン基を表す。Arは前記式(A)もしくは(B)で表される基である。)
The light emitting device material according to claim 1, wherein the compound represented by the general formula (1) is a compound represented by the following general formula (2).
Figure 2014007022
(R 39 to R 52 may be the same as or different from each other, hydrogen, alkyl group, cycloalkyl group, heterocyclic group, alkenyl group, cycloalkenyl group, alkynyl group, halogen, carbonyl group, carboxyl group, oxycarbonyl group. , A carbamoyl group, a silyl group, and —P (═O) R 53 R 54. R 53 and R 54 are an aryl group or a heteroaryl group, and Ar 6 and Ar 8 are the same or different, respectively. And represents a substituted or unsubstituted phenyl group, Ar 7 represents a substituted or unsubstituted phenylene group, and Ar 9 represents a group represented by the formula (A) or (B).
陽極と陰極の間に有機層が存在し、電気エネルギーにより発光する発光素子であって、前記陽極と陰極の間のいずれかの層に請求項1または2記載の発光素子材料を含有することを特徴とする発光素子。 An organic layer is present between the anode and the cathode, and the light emitting element emits light by electric energy, and the light emitting element material according to claim 1 or 2 is contained in any layer between the anode and the cathode. A light emitting device characterized. 前記有機層に少なくとも正孔輸送層が存在し、正孔輸送層に請求項1または2記載の発光素子材料を含有する請求項3記載の発光素子。 The light emitting device according to claim 3, wherein at least a hole transport layer is present in the organic layer, and the hole transport layer contains the light emitting device material according to claim 1. 前記有機層に少なくとも正孔注入層が存在し、正孔注入層に請求項1または2記載の発光素子材料を含有する請求項3記載の発光素子。 The light emitting device according to claim 3, wherein at least a hole injection layer is present in the organic layer, and the hole injection layer contains the light emitting device material according to claim 1.
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