JP2008174468A - Material for organic electroluminescence device and organic electroluminescence device - Google Patents
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Abstract
【課題】高い発光輝度と長い寿命が得られる赤色発光を示す有機エレクトロルミネッセンス素子材料の提供。
【解決手段】特定の、N,N’がそれぞれ独立に、水素原子、置換もしくは未置換のアルキル基等で、又環の炭素がアミノ基等で置換されたフェニル基で置換されたジケトピロロピロール化合物を使用する、またそれを用いて、有機エレクトロルミネッセンス素子用材料とする。
【選択図】図1Provided is an organic electroluminescent element material that exhibits red light emission with high light emission luminance and long life.
A specific diketopyrrolo in which N and N ′ are each independently substituted with a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, or the like, and a ring carbon is substituted with a phenyl group substituted with an amino group or the like. A pyrrole compound is used and used as a material for an organic electroluminescence device.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は平面光源や表示に使用される有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。さらに詳しくは、低い駆動電圧で高い色純度と輝度を示す赤色発光用有機エレクトロルミネッセンス素子と有機エレクトロルミネッセンス素子用材料に関する。 The present invention relates to an organic electroluminescence element used for a planar light source and display. More specifically, the present invention relates to an organic electroluminescent element for red light emission and a material for an organic electroluminescent element that exhibit high color purity and luminance at a low driving voltage.
陰極から注入された電子と陽極から注入された正孔とがこれら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エレクトロルミネッセンス(EL)素子は、固体発光型の表示素子としての用途が有望視され、近年活発に研究開発が行われている。 An organic electroluminescence (EL) element that emits light when an electron injected from a cathode and a hole injected from an anode are recombined in an organic phosphor sandwiched between these two electrodes is a solid light emitting display element. In recent years, research and development has been actively conducted.
この研究は、イーストマン・コダック社のC.W.Tang氏らによりAppl.Phys.Lett.,第51巻,913頁,1987年発行に報告された有機薄膜を積層したEL素子に端を発しており、この報告では、金属キレート錯体を発光層、アミン系化合物を正孔注入層に使用することで、6〜10Vの直流電圧での輝度が数1000(cd/m2)、最大発光効率が1.5(lm/W)の緑色発光を得ている。現在、様々な研究機関で開発が進められている有機EL素子は、基本的にこのイーストマン・コダック社の構成を踏襲しているといえる。 This study was conducted by Eastman Kodak's C.I. W. Tang et al., Appl. Phys. Lett. 51, 913, published in 1987, which originated from an EL element with an organic thin film laminated. In this report, a metal chelate complex is used for the light emitting layer and an amine compound is used for the hole injection layer. Thus, green light emission having a luminance of several thousand (cd / m 2 ) at a DC voltage of 6 to 10 V and a maximum luminous efficiency of 1.5 (lm / W) is obtained. It can be said that the organic EL elements currently being developed by various research institutes basically follow the configuration of Eastman Kodak Company.
有機EL素子の中でも、特に赤色発光を示す有機EL素子は、その有用性から様々な材料を用いた素子の研究が進められてきたが、ホスト材料の中に微量のドーパントを共蒸着などの方法によって混入させて発光層を形成し、ドーパントからの発光を得るという方法が有効な方法として検討されている。そのような例として、C.H.Chenら著,Macromol.Symp.,第125号,34〜36頁および49〜58頁,1997年発行に記載されている方法では、トリス(8−ヒドロキシキノリナート)アルミニウムをホスト材料に、DCM、DCJ、DCJT、DCJTBといった4H−ピラン誘導体をドーパントに用いて橙色から赤色の発光が得られる有機EL素子を報告している。 Among organic EL elements, organic EL elements that emit red light have been researched for elements using various materials because of their usefulness, but a method such as co-evaporation of a small amount of dopant in the host material. A method of forming a light-emitting layer by mixing them to obtain light emission from a dopant has been studied as an effective method. As such an example, C.I. H. Chen et al., Macromol. Symp. 125, 34-36 and 49-58, published in 1997, tris (8-hydroxyquinolinate) aluminum as a host material and 4H such as DCM, DCJ, DCJT, DCJTB -An organic EL device capable of emitting orange to red light using a pyran derivative as a dopant has been reported.
また、赤色顔料として知られる1,4−ジケトピロロ(3,4−c)ピロール構造を有する化合物を用いた有機EL素子については、例えば、特開平2−296891号公報、特開平5−320633号公報、特開2001−139940号公報、WO03/048268号パンフレット、特開2003−155286号公報が知られている。 In addition, as for organic EL elements using a compound having a 1,4-diketopyrrolo (3,4-c) pyrrole structure known as a red pigment, for example, JP-A-2-296891 and JP-A-5-320633 are disclosed. JP 2001-139940 A, WO 03/048268 pamphlet, and JP 2003-155286 A are known.
従来技術に述べた赤色の高輝度発光を得るための有機EL素子では、4H−ピラン誘導体をドーパントに用いた有機EL素子は、発光色が不十分であり、駆動電圧が高く発光輝度が低いというという問題があった。また、1,4−ジケトピロロ(3,4−c)ピロール構造を有する化合物をドーパントに用いた有機EL素子では、色純度の高い素子を作成することができるものの、分子の凝集性が高いため濃度消光が起き易く、ドーピング濃度の制御が重要な問題となっている。そのため、濃度消光などの不具合を起こさずに、高い発光輝度と長い寿命を示す赤色発光を得ることができる有機EL素子用材料が求められていた。 In the organic EL device for obtaining red high-intensity light emission described in the prior art, the organic EL device using a 4H-pyran derivative as a dopant has insufficient light emission color, high driving voltage and low light emission luminance. There was a problem. In addition, in an organic EL device using a compound having a 1,4-diketopyrrolo (3,4-c) pyrrole structure as a dopant, an element with high color purity can be produced, but the concentration is high due to high molecular cohesion. Quenching is likely to occur and control of the doping concentration is an important issue. Therefore, there has been a demand for an organic EL element material capable of obtaining red light emission having high light emission luminance and a long lifetime without causing problems such as concentration quenching.
本発明者らは、以上の諸問題を考慮し解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明に至った。すなわち、本発明は、下記一般式[1]で表されるジケトピロロピロール化合物を含む有機エレクトロルミネッセンス素子用材料に関する。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have arrived at the present invention. That is, this invention relates to the material for organic electroluminescent elements containing the diketopyrrolopyrrole compound represented by following General formula [1].
一般式[1]
[式中、R1およびR2は、それぞれ独立に、水素原子、または置換もしくは未置換のアルキル基を表し、R3〜R12は、それぞれ独立に、水素原子、または置換基を表すが、R3〜R12の少なくとも1つは一般式[2]で表されるアミノ基である。また、R3〜R12のうちアミノ基以外の隣接した置換基同士が互いに結合して環を形成しても良い。] [Wherein, R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom or a substituted or unsubstituted alkyl group, and R 3 to R 12 each independently represent a hydrogen atom or a substituent, At least one of R 3 to R 12 is an amino group represented by the general formula [2]. Further, among R 3 to R 12 , adjacent substituents other than the amino group may be bonded to each other to form a ring. ]
一般式[2]
[式中、R13およびR14は、それぞれ独立に、水素原子、または置換基を表す。また、R13およびR14の少なくとも1つは、一般式[3]で表されるカルバゾリル基であり、R13およびR14は、互いに結合して環を形成しても良い。] [Wherein, R 13 and R 14 each independently represent a hydrogen atom or a substituent. Further, at least one of R 13 and R 14, or a carbazolyl group represented by the general formula [3], R 13 and R 14 may be bonded to each other to form a ring. ]
一般式[3]
[式中、Ar1は、置換基を有してもよい炭素数6〜18の1価の芳香族炭化水素基、置換基を有してもよい炭素数2〜18の1価の複素環基、もしくは、置換基を有しても良い炭素数1〜6の1価の脂肪族炭化水素基を表し、R15〜R21は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、または置換基を表す。また、R15〜R21は、隣接した置換基同士が互いに結合して環を形成しても良い。]
また、本発明は、一般式[1]で表されるジケトピロロピロール化合物が、下記一般式[4]で表されるジケトピロロピロール化合物である上記有機エレクトロルミネッセンス素子用材料に関する。
[Wherein Ar 1 is a monovalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms which may have a substituent, or a monovalent heterocyclic ring having 2 to 18 carbon atoms which may have a substituent. Represents a C 1-6 monovalent aliphatic hydrocarbon group which may have a group or a substituent, and R 15 to R 21 each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, or a substituent. To express. R 15 to R 21 may form a ring by bonding adjacent substituents to each other. ]
Moreover, this invention relates to the said organic electroluminescent element material whose diketopyrrolopyrrole compound represented by General formula [1] is a diketopyrrolopyrrole compound represented by following General formula [4].
一般式[4]
[式中、R1およびR2は、それぞれ独立に、水素原子、または置換もしくは未置換のアルキル基を表し、R3〜R10は、それぞれ独立に、水素原子、または置換基を表す。R22〜R25は、それぞれ独立に、水素原子、または置換基を表すが、R22〜R25の少なくとも1つは、一般式[3]で表されるカルバゾリル基である。また、R3〜R10は、隣接した置換基同士が互いに結合して環を形成しても良い。] [Wherein, R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom or a substituted or unsubstituted alkyl group, and R 3 to R 10 each independently represent a hydrogen atom or a substituent. R 22 to R 25 each independently represents a hydrogen atom or a substituent, and at least one of R 22 to R 25 is a carbazolyl group represented by the general formula [3]. R 3 to R 10 may form a ring by bonding adjacent substituents to each other. ]
また、本発明は、一般式[4]で表されるジケトピロロピロール化合物が、下記一般式[5]で表されるジケトピロロピロール化合物である上記有機エレクトロルミネッセンス素子用材料に関する。 Moreover, this invention relates to the said organic electroluminescent element material whose diketopyrrolopyrrole compound represented by General formula [4] is a diketopyrrolopyrrole compound represented by the following general formula [5].
一般式[5]
[式中、R1およびR2は、それぞれ独立に、水素原子、および置換もしくは未置換のアルキル基を表し、R3〜R10、および、R15〜R52は、それぞれ独立に、水素原子、または置換基を表す。また、R3〜R10、および、R15〜R52は、隣接した置換基同士が互いに結合して環を形成しても良い。] [Wherein, R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom and a substituted or unsubstituted alkyl group, and R 3 to R 10 and R 15 to R 52 each independently represent a hydrogen atom. Or represents a substituent. Moreover, R < 3 > -R < 10 > and R < 15 > -R < 52 > may combine adjacent substituents mutually and may form a ring. ]
また、本発明は、上記有機エレクトロルミネッセンス素子用材料と一般式[6]で表されるアミン化合物とを含んで成る上記有機エレクトロルミネッセンス素子用材料に関する。 Moreover, this invention relates to the said organic electroluminescent element material which comprises the said organic electroluminescent element material and the amine compound represented by General formula [6].
一般式[6]
[式中、Ar2は、置換もしくは未置換のペリレニル基、R53およびR54は、それぞれ独立に、置換もしくは未置換の1価の芳香族炭化水素基、または置換もしくは未置換の1価の芳香族複素環基である。Ar2とR53、Ar2とR54、R53とR54は、互いに結合して環を形成しても良い。] [In the formula, Ar 2 represents a substituted or unsubstituted perylenyl group, R 53 and R 54 each independently represents a substituted or unsubstituted monovalent aromatic hydrocarbon group, or a substituted or unsubstituted monovalent group. An aromatic heterocyclic group. Ar 2 and R 53 , Ar 2 and R 54 , and R 53 and R 54 may combine with each other to form a ring. ]
また、本発明は、陽極と陰極とからなる一対の電極間に、発光層または発光層を含む複数層の有機化合物薄膜を形成してなる有機エレクトロルミネッセンス素子において、少なくとも一層が、上記有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を含む有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。 In addition, the present invention provides an organic electroluminescence device in which a light emitting layer or a plurality of organic compound thin films including a light emitting layer is formed between a pair of electrodes composed of an anode and a cathode. The present invention relates to an organic electroluminescence element including an element material.
また、本発明は、陽極と陰極とからなる一対の電極間に、発光層または発光層を含む複数層の有機化合物薄膜を形成してなる有機エレクトロルミネッセンス素子において、発光層が、上記有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を含む有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。 In addition, the present invention provides an organic electroluminescence device in which a light emitting layer or a plurality of organic compound thin films including a light emitting layer is formed between a pair of electrodes composed of an anode and a cathode, wherein the light emitting layer is the above organic electroluminescence. The present invention relates to an organic electroluminescence element including an element material.
本発明のジケトピロロピロール化合物を含む有機EL素子用材料は、そのジケトピロロピロール化合物の特定の構造故に、特に赤色発光に優れるとともに、濃度消光を起こしにくく、高い発光輝度と長い寿命を両立できることを特徴としている。この材料を用いて作成した有機EL素子はフラットパネルディスプレイや平面発光体として好適に使用することができ、複写機やプリンター等の光源、液晶ディスプレイや計器類等の光源、表示板、標識灯等への応用が可能である。 The organic EL device material containing the diketopyrrolopyrrole compound of the present invention is particularly excellent in red light emission due to the specific structure of the diketopyrrolopyrrole compound, and is difficult to cause concentration quenching, achieving both high emission luminance and long life. It is characterized by being able to do it. Organic EL devices created using this material can be used suitably as flat panel displays and flat light emitters, such as light sources for copiers and printers, light sources for liquid crystal displays and instruments, display boards, indicator lights, etc. Application to is possible.
以下、詳細にわたって本発明を説明する。一般式[1]で表されるジケトピロロピロール化合物において、R1およびR2は、置換もしくは未置換のアルキル基を表す。R3〜R12は、水素原子、または置換基を表すが、R3〜R12の少なくとも1つは一般式[2]で表されるアミノ基である。また、R3〜R12のうちアミノ基以外の隣接した置換基同士が互いに結合して環を形成しても良い。 Hereinafter, the present invention will be described in detail. In the diketopyrrolopyrrole compound represented by the general formula [1], R 1 and R 2 represent a substituted or unsubstituted alkyl group. R 3 to R 12 represent a hydrogen atom or a substituent, and at least one of R 3 to R 12 is an amino group represented by the general formula [2]. Further, among R 3 to R 12 , adjacent substituents other than the amino group may be bonded to each other to form a ring.
本発明でいうR1およびR2の未置換のアルキル基としては、直鎖状アルキル基と環状アルキル基があり、直鎖状アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、ペンタデシル基、オクタデシル基といった炭素数1〜18の直鎖状アルキル基があげられる。 Examples of the unsubstituted alkyl group represented by R 1 and R 2 in the present invention include a linear alkyl group and a cyclic alkyl group. Examples of the linear alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, C 1-18 straight chain such as butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, isopentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, decyl group, dodecyl group, pentadecyl group, octadecyl group Examples thereof include a chain alkyl group.
また、環状アルキル基としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロオクタデシル基といった炭素数3〜18のシクロアルキル基があげられる。 Examples of the cyclic alkyl group include cycloalkyl groups having 3 to 18 carbon atoms such as cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group, cyclooctyl group, and cyclooctadecyl group.
また、置換アルキル基としては、フルオロメチル基、クロロメチル基、ブロモメチル基、ベンジル基、4−ビフェニリルメチル基、4−(p−ターフェニリル)メチル基、1−ナフチルメチル基、2−ナフチルメチル基、9−フェナントリルメチル基、9−アントリルメチル基、2−フェネチル基、2−(4−ビフェニリル)エチル基、2−{4−(p−ターフェニリル)}エチル基、2−(1−ナフチル)エチル基、2−(2−ナフチル)エチル基、2−(9−フェナントリル)エチル基、2−(9−アントリル)エチル基、3−フェニルプロピル基、3−(4−ビフェニリル)プロピル基、3−{4−(p−ターフェニリル)}プロピル基、3−(1−ナフチル)プロピル基、3−(2−ナフチル)プロピル基、3−(9−フェナントリル)プロピル基、3−(9−アントリル)プロピル基、2−チエニルメチル基、2−ベンゾ[b]チエニルメチル基、2−ナフト[2,3−b]チエニルメチル基、2−フリルメチル基、(2H−ピラン−3−イル)メチル基、1−イソベンゾフラニルメチル基、1−メチル−2−ピロリルメチル基、1−メチル−2−イミダゾリルメチル基、2−ピラジニルメチル基、2−ピリジルメチル基、2−ピリミジニルメチル基、3−ピリダジニルメチル基、3-メチルシクロヘキシル基、3.5−ジメチルシクロヘキシル基等があげられる。 The substituted alkyl group includes a fluoromethyl group, a chloromethyl group, a bromomethyl group, a benzyl group, a 4-biphenylylmethyl group, a 4- (p-terphenylyl) methyl group, a 1-naphthylmethyl group, and a 2-naphthylmethyl group. , 9-phenanthrylmethyl group, 9-anthrylmethyl group, 2-phenethyl group, 2- (4-biphenylyl) ethyl group, 2- {4- (p-terphenylyl)} ethyl group, 2- (1- Naphthyl) ethyl group, 2- (2-naphthyl) ethyl group, 2- (9-phenanthryl) ethyl group, 2- (9-anthryl) ethyl group, 3-phenylpropyl group, 3- (4-biphenylyl) propyl group , 3- {4- (p-terphenylyl)} propyl group, 3- (1-naphthyl) propyl group, 3- (2-naphthyl) propyl group, 3- (9-phenanthri ) Propyl group, 3- (9-anthryl) propyl group, 2-thienylmethyl group, 2-benzo [b] thienylmethyl group, 2-naphtho [2,3-b] thienylmethyl group, 2-furylmethyl group, (2H-pyran-3-yl) methyl group, 1-isobenzofuranylmethyl group, 1-methyl-2-pyrrolylmethyl group, 1-methyl-2-imidazolylmethyl group, 2-pyrazinylmethyl group, 2-pyridylmethyl group 2-pyrimidinylmethyl group, 3-pyridazinylmethyl group, 3-methylcyclohexyl group, 3.5-dimethylcyclohexyl group and the like.
本発明でいうR3〜R12の置換基としては、1価の脂肪族炭化水素基、1価の芳香族炭化水素基、1価の脂肪族複素環基、1価の芳香族複素環基、ハロゲン原子、アルコキシル基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、トリアルキルシリル基、シアノ基、アミノ基等があげられる。 In the present invention, the substituents R 3 to R 12 include a monovalent aliphatic hydrocarbon group, a monovalent aromatic hydrocarbon group, a monovalent aliphatic heterocyclic group, and a monovalent aromatic heterocyclic group. , Halogen atom, alkoxyl group, aryloxy group, alkylthio group, arylthio group, acyl group, alkoxycarbonyl group, aryloxycarbonyl group, alkylsulfonyl group, arylsulfonyl group, trialkylsilyl group, cyano group, amino group, etc. It is done.
また、本発明でいう1価の脂肪族炭化水素基としては炭素数1〜18の1価の脂肪族炭化水素基を指し、そのようなものとしては、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基があげられる。 The monovalent aliphatic hydrocarbon group referred to in the present invention refers to a monovalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and examples thereof include an alkyl group, an alkenyl group, and an alkynyl group. It is done.
ここで、アルキル基としては、一般式[1]のR1およびR2で記述したものと同義であり、
アルケニル基としては、ビニル基、1−プロペニル基、2−プロペニル基、イソプロペニル基、1−ブテニル基、2−ブテニル基、3−ブテニル基、1−オクテニル基、1−デセニル基、1−オクタデセニル基といった炭素数2〜18のアルケニル基があげられる。
The alkyl group has the same meaning as those described for R 1 and R 2 in the general formula [1],
Examples of the alkenyl group include vinyl group, 1-propenyl group, 2-propenyl group, isopropenyl group, 1-butenyl group, 2-butenyl group, 3-butenyl group, 1-octenyl group, 1-decenyl group and 1-octadecenyl group. And an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms such as a group.
また、アルキニル基としては、エチニル基、1−プロピニル基、2−プロピニル基、1−ブチニル基、2−ブチニル基、3−ブチニル基、1−オクチニル基、1−デシニル基、1−オクタデシニル基といった炭素数2〜18のアルキニル基があげられる。 Examples of the alkynyl group include ethynyl group, 1-propynyl group, 2-propynyl group, 1-butynyl group, 2-butynyl group, 3-butynyl group, 1-octynyl group, 1-decynyl group and 1-octadecynyl group. Examples thereof include alkynyl groups having 2 to 18 carbon atoms.
炭素数6〜18の1価の芳香族炭化水素基としては、炭素数6〜18の1価の単環、縮合環、環集合炭化水素基があげられる。
ここで、炭素数6〜18の1価の単環芳香族炭化水素基としては、フェニル基、o−トリル基、m−トリル基、p−トリル基、2,4−キシリル基、p−クメニル基、メシチル基等の炭素数6〜18の1価の単環芳香族炭化水素基があげられる。
Examples of the monovalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms include monovalent monocyclic, condensed ring, and ring assembly hydrocarbon groups having 6 to 18 carbon atoms.
Here, as monovalent monocyclic aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, phenyl group, o-tolyl group, m-tolyl group, p-tolyl group, 2,4-xylyl group, p-cumenyl And monovalent monocyclic aromatic hydrocarbon groups having 6 to 18 carbon atoms, such as a group and a mesityl group.
また、1価の縮合環芳香族炭化水素基としては、1−ナフチル基、2−ナフチル基、1−アンスリル基、2−アンスリル基、9−アンスリル基、1−フェナンスリル基、9−フェナンスリル基、1−アセナフチル基、2−アズレニル基、1−ピレニル基、2−トリフェニレル基、2−ピレニル基、1−ペリレニル基、2−ペリレニル基、3−ペリレニル基、2−トレフェニレニル基、2−インデニル基、1−アセナフチレニル基、2−ナフタセニル基、2−ペンタセニル基等の炭素数10〜30の1価の縮合環芳香族炭化水素基があげられる。 Examples of the monovalent condensed ring aromatic hydrocarbon group include 1-naphthyl group, 2-naphthyl group, 1-anthryl group, 2-anthryl group, 9-anthryl group, 1-phenanthryl group, 9-phenanthryl group, 1-acenaphthyl group, 2-azurenyl group, 1-pyrenyl group, 2-triphenylyl group, 2-pyrenyl group, 1-perylenyl group, 2-perylenyl group, 3-perylenyl group, 2-trephenylenyl group, 2-indenyl group, Examples thereof include monovalent condensed ring aromatic hydrocarbon groups having 10 to 30 carbon atoms such as 1-acenaphthylenyl group, 2-naphthacenyl group, and 2-pentacenyl group.
また、1価の環集合炭化水素基としては、o−ビフェニリル基、m−ビフェニリル基、p−ビフェニリル基、ターフェニル基等の炭素数12〜18の1価の環集合炭化水素基があげられる。 Examples of the monovalent ring assembly hydrocarbon group include monovalent ring assembly hydrocarbon groups having 12 to 18 carbon atoms such as o-biphenylyl group, m-biphenylyl group, p-biphenylyl group, and terphenyl group. .
また、本発明でいう1価の脂肪族複素環基としては、1,3−ジオキソラニル基、1,3−ジオキサニル基、1,4−ジオキサニル基、2−テトラヒドロフリル基、2−モルホリノ基、4−モルホリノ基、ピペリジノ基等の炭素数3〜18の1価の脂肪族複素環基があげられる。 The monovalent aliphatic heterocyclic group referred to in the present invention includes 1,3-dioxolanyl group, 1,3-dioxanyl group, 1,4-dioxanyl group, 2-tetrahydrofuryl group, 2-morpholino group, 4 -C3-C18 monovalent | monohydric aliphatic heterocyclic groups, such as a morpholino group and a piperidino group, are mention | raise | lifted.
また、本発明でいう1価の芳香族複素環基としては、2−フリル基、3−フリル基、2−チエニル基、3−チエニル基、N−ピロリル基、2−ベンゾフリル基、2−ベンゾチエニル基、2−ピリジル基、3−ピリジル基、4−ピリジル基、2−キノリル、5−イソキノリル基等の炭素数3〜30の1価の芳香族複素環基があげられる。 The monovalent aromatic heterocyclic group referred to in the present invention includes 2-furyl group, 3-furyl group, 2-thienyl group, 3-thienyl group, N-pyrrolyl group, 2-benzofuryl group, 2-benzoyl group. Examples thereof include monovalent aromatic heterocyclic groups having 3 to 30 carbon atoms such as thienyl group, 2-pyridyl group, 3-pyridyl group, 4-pyridyl group, 2-quinolyl, and 5-isoquinolyl group.
また、本発明でいうハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子があげられる。 In addition, examples of the halogen atom in the present invention include a fluorine atom, a chlorine atom, and a bromine atom.
また、本発明でいうアルコキシル基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、tert−ブトキシ基、オクチルオキシ基、tert−オクチルオキシ基、2−ボルニルオキシ基、2−イソボルニルオキシ基、1−アダマンチルオキシ基等の炭素数1〜18のアルコキシル基があげられる。 In addition, as the alkoxyl group in the present invention, methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group, tert-butoxy group, octyloxy group, tert-octyloxy group, 2-bornyloxy group, 2-isobornyloxy group And an alkoxyl group having 1 to 18 carbon atoms such as 1-adamantyloxy group.
また、本発明でいうアリールオキシ基としては、フェノキシ基、4−tert−ブチルフェノキシ基、1−ナフチルオキシ基、2−ナフチルオキシ基、9−アンスリルオキシ基といった炭素数6〜30のアリールオキシ基があげられる。 The aryloxy group referred to in the present invention is an aryloxy group having 6 to 30 carbon atoms such as a phenoxy group, 4-tert-butylphenoxy group, 1-naphthyloxy group, 2-naphthyloxy group, 9-anthryloxy group. Group.
また、本発明でいうアルキルチオ基としては、メチルチオ基、エチルチオ基、tert−ブチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基といった炭素数1〜18のアルキルチオ基があげられる。 In addition, examples of the alkylthio group in the present invention include an alkylthio group having 1 to 18 carbon atoms such as a methylthio group, an ethylthio group, a tert-butylthio group, a hexylthio group, and an octylthio group.
また、本発明でいうアリールチオ基としては、フェニルチオ基、2−メチルフェニルチオ基、4−tert−ブチルフェニルチオ基といった炭素数6〜30のアリールチオ基があげられる。 Examples of the arylthio group in the present invention include arylthio groups having 6 to 30 carbon atoms such as a phenylthio group, a 2-methylphenylthio group, and a 4-tert-butylphenylthio group.
また、本発明でいうアシル基としては、アセチル基、プロピオニル基、ピバロイル基、シクロヘキシルカルボニル基、ベンゾイル基、トルオイル基、アニソイル基、シンナモイル基等の炭素数2〜18のアシル基があげられる。 Examples of the acyl group in the present invention include C2-C18 acyl groups such as acetyl group, propionyl group, pivaloyl group, cyclohexylcarbonyl group, benzoyl group, toluoyl group, anisoyl group, and cinnamoyl group.
また、本発明でいうアルコキシカルボニル基としては、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、ベンジルオキシカルボニル基等の炭素数2〜18のアルコキシカルボニル基があげられる。 Examples of the alkoxycarbonyl group in the present invention include C2-C18 alkoxycarbonyl groups such as methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group, and benzyloxycarbonyl group.
また、本発明でいうアリールオキシカルボニル基としては、フェノキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等の炭素数7〜30のアリールオキシカルボニル基があげられる。 In addition, examples of the aryloxycarbonyl group referred to in the present invention include aryloxycarbonyl groups having 7 to 30 carbon atoms such as a phenoxycarbonyl group and a naphthyloxycarbonyl group.
また、本発明でいうアルキルスルホニル基としては、メシル基、エチルスルホニル基、プロピルスルホニル基等の炭素数1〜18のアルキルスルホニル基があげられる。 Moreover, as an alkylsulfonyl group as used in the field of this invention, C1-C18 alkylsulfonyl groups, such as a mesyl group, an ethylsulfonyl group, a propylsulfonyl group, are mention | raise | lifted.
また、アリールスルホニル基としては、ベンゼンスルホニル基、p−トルエンスルホニル基等の炭素数6〜30のアリールスルホニル基があげられる。 Examples of the arylsulfonyl group include arylsulfonyl groups having 6 to 30 carbon atoms such as a benzenesulfonyl group and a p-toluenesulfonyl group.
また、本発明でいうトリアルキルシリル基としては、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、ジメチルエチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、トリブチルシリル基等の炭素数6〜18のトリアルキルシリル基があげられる。 Examples of the trialkylsilyl group in the present invention include trialkylsilyl groups having 6 to 18 carbon atoms such as a trimethylsilyl group, a triethylsilyl group, a dimethylethylsilyl group, a triisopropylsilyl group, and a tributylsilyl group.
また、本発明でいうアミノ基としては、ジエチルアミノ基、ジブチルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基、エチルフェニルアミノ基等の炭素数6〜30のアミノ基があげられる。 Examples of the amino group in the present invention include amino groups having 6 to 30 carbon atoms such as diethylamino group, dibutylamino group, diphenylamino group, ditolylamino group, and ethylphenylamino group.
上に述べた、1価の脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、脂肪族複素環基、芳香族複素環基は、さらに、一般式[1]で記述した置換基によって置換されていても良い。また、これら置換基同士が結合し、環を形成していても良い。 The monovalent aliphatic hydrocarbon group, aromatic hydrocarbon group, aliphatic heterocyclic group and aromatic heterocyclic group described above are further substituted with the substituent described in the general formula [1]. Also good. These substituents may be bonded to each other to form a ring.
また、R3〜R12のうちアミノ基以外の隣接した置換基同士が互いに結合して環を形成しても良く、この具体例としては、ベンゼン環、シクロヘキシル環、ピリジン環、ピロール環、チオフェン環を形成する等があげられる。 Further, among R 3 to R 12 , adjacent substituents other than the amino group may be bonded to each other to form a ring. Specific examples thereof include a benzene ring, a cyclohexyl ring, a pyridine ring, a pyrrole ring, and a thiophene. For example, forming a ring.
次に、一般式[2]において、R13およびR14は、それぞれ独立に、水素原子、または置換基を表す。また、R13およびR14の少なくとも1つは、一般式[3]で表されるカルバゾリル基であり、R13およびR14は、互いに結合して環を形成しても良い。 Next, in the general formula [2], R 13 and R 14 each independently represent a hydrogen atom or a substituent. Further, at least one of R 13 and R 14, or a carbazolyl group represented by the general formula [3], R 13 and R 14 may be bonded to each other to form a ring.
ここで、R13およびR14の置換基とは、一般式[1]のR3〜R12で記述したものと同義であり、好ましくは、1価の芳香族炭化水素基であり、特に好ましくは、フェニル基、トリル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、ビフェニル基、ターフェニル基があげられる。また、置換基を有しても良い炭素数1〜6の1価の脂肪族炭化水素基とは、これも前述したものと同義である。 Here, the substituents of R 13 and R 14 have the same meanings as those described for R 3 to R 12 in the general formula [1], preferably a monovalent aromatic hydrocarbon group, particularly preferably. Includes a phenyl group, a tolyl group, a 1-naphthyl group, a 2-naphthyl group, a biphenyl group, and a terphenyl group. Moreover, the C1-C6 monovalent aliphatic hydrocarbon group which may have a substituent is also synonymous with what was mentioned above.
また、R13およびR14は、互いに結合して環を形成しても良く、この具体例としては、R13およびR14で互いにベンゼン環、シクロヘキシル環、ピリジン環、ピロール環、チオフェン環を形成する等があげられる。 R 13 and R 14 may be bonded to each other to form a ring. Specific examples thereof include R 13 and R 14 forming a benzene ring, a cyclohexyl ring, a pyridine ring, a pyrrole ring, and a thiophene ring. And so on.
次に、一般式[3]において、Ar1は、置換基を有してもよい炭素数6〜18の1価の芳香族炭化水素基、置換基を有してもよい炭素数2〜18の1価の複素環基、もしくは、置換基を有しても良い炭素数1〜6の1価の脂肪族炭化水素基を表し、R15〜R21は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、または置換基を表す。また、R15〜R21は、隣接した置換基同士が互いに結合して環を形成しても良い。 Next, in General Formula [3], Ar 1 is a monovalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms which may have a substituent, and 2 to 18 carbon atoms which may have a substituent. A monovalent heterocyclic group or a monovalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms which may have a substituent, and R 15 to R 21 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, Represents an atom or a substituent. R 15 to R 21 may form a ring by bonding adjacent substituents to each other.
ここで示される置換基を有してもよい炭素数6〜18の1価の芳香族炭化水素基、置換基を有してもよい炭素数2〜18の1価の複素環基、もしくは、置換基を有しても良い炭素数1〜6の1価の脂肪族炭化水素基とは、一般式[1]のR3〜R12で記述したものと同義であり、好ましくは、1価の芳香族炭化水素基であり、特に好ましくは、フェニル基、トリル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、ビフェニル基、ターフェニル基があげられる。 C1-C18 monovalent aromatic hydrocarbon group which may have a substituent shown here, C2-C18 monovalent heterocyclic group which may have a substituent, or The monovalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms which may have a substituent has the same meaning as described for R 3 to R 12 in the general formula [1], preferably monovalent And particularly preferred are a phenyl group, a tolyl group, a 1-naphthyl group, a 2-naphthyl group, a biphenyl group, and a terphenyl group.
また、R15〜R21は、隣接した置換基同士が互いに結合して環を形成しても良く、この具体例としては、ベンゼン環、シクロヘキシル環、ピリジン環、ピロール環、チオフェン環を形成する等があげられる。 In addition, R 15 to R 21 may form a ring by bonding adjacent substituents to each other. Specific examples thereof include a benzene ring, a cyclohexyl ring, a pyridine ring, a pyrrole ring, and a thiophene ring. Etc.
次に、一般式[4]において、R1およびR2は、それぞれ独立に、水素原子、または置換もしくは未置換のアルキル基を表し、R3〜R10は、それぞれ独立に、水素原子、または置換基を表す。R22〜R25は、それぞれ独立に、水素原子、または置換基を表すが、R22〜R25の少なくとも1つは、一般式[3]で表されるカルバゾリル基である。また、R3〜R10は、隣接した置換基同士が互いに結合して環を形成しても良い。 Next, in the general formula [4], R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom or a substituted or unsubstituted alkyl group, and R 3 to R 10 each independently represent a hydrogen atom, or Represents a substituent. R 22 to R 25 each independently represents a hydrogen atom or a substituent, and at least one of R 22 to R 25 is a carbazolyl group represented by the general formula [3]. R 3 to R 10 may form a ring by bonding adjacent substituents to each other.
ここで示されるアルキル基としては、一般式[1]で記述したものと同義である。 As an alkyl group shown here, it is synonymous with what was described by General formula [1].
また、R3〜R10、およびR22〜R25の置換基とは、1価の脂肪族炭化水素基、1価の芳香族炭化水素基、1価の脂肪族複素環基、1価の芳香族複素環基、ハロゲン原子、アルコキシル基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、トリアルキルシリル基、シアノ基、アミノ基等があげられ、一般式[1]で記述したものと同義である。 In addition, the substituents of R 3 to R 10 and R 22 to R 25 are a monovalent aliphatic hydrocarbon group, a monovalent aromatic hydrocarbon group, a monovalent aliphatic heterocyclic group, a monovalent aliphatic group. Aromatic heterocyclic group, halogen atom, alkoxyl group, aryloxy group, alkylthio group, arylthio group, acyl group, alkoxycarbonyl group, aryloxycarbonyl group, alkylsulfonyl group, arylsulfonyl group, trialkylsilyl group, cyano group, An amino group etc. are mention | raise | lifted and it is synonymous with what was described by General formula [1].
また、R22〜R25の少なくとも1つは、一般式[3]で表されるカルバゾリル基であり、特に、R22およびR23のどちらか一方、並びに、R24およびR25のどちらか一方にカルバゾリル基が結合した場合がさらに好ましい。これは、ジケトピロロピロール環に結合したアミノ基置換のベンゼン環が電子供与性置換基としての挙動を示し、これに基づく電子的な効果として分子の吸収波長の長波長化を引き起こすからである。この効果をさらに増強させる置換基として、カルバゾリル基は有効である。 Further, at least one of R 22 to R 25 is a carbazolyl group represented by the general formula [3], and in particular, either one of R 22 and R 23 and one of R 24 and R 25. More preferably, a carbazolyl group is bonded to. This is because the amino group-substituted benzene ring bonded to the diketopyrrolopyrrole ring behaves as an electron-donating substituent, and as an electronic effect based on this, the absorption wavelength of the molecule is increased. . A carbazolyl group is effective as a substituent that further enhances this effect.
また、そのカルバゾリル基が置換する個数は、R22〜R25の全ての位置がカルバゾリル基により置換されることにより、最も長波長化(深い赤色化)が可能となる。しかし、これらジケトピロロピロール化合物の分子量としては、2000以下が好ましく、1500以下がさらに好ましい。この理由として、分子量が大きいと、蒸着によって素子を作成する場合の蒸着性が悪くなる懸念が考えられるためである。これらの理由により、R22およびR23のどちらか一方、およびR24およびR25のどちらか一方にルバゾリル基が結合した場合が最も好ましい。 Further, the number of substitution by the carbazolyl group can be the longest wavelength (deep red) by replacing all positions of R 22 to R 25 with the carbazolyl group. However, the molecular weight of these diketopyrrolopyrrole compounds is preferably 2000 or less, and more preferably 1500 or less. This is because, when the molecular weight is large, there is a concern that the vapor deposition property in the case of producing an element by vapor deposition is deteriorated. For these reasons, the case where a rubazolyl group is bonded to one of R 22 and R 23 and one of R 24 and R 25 is most preferable.
また、R3〜R10は、隣接した置換基同士が互いに結合して環を形成しても良く、この具体例としては、互いにベンゼン環、シクロヘキシル環、ピリジン環、ピロール環、チオフェン環を形成する等があげられる。 Further, R 3 to R 10 may form a ring by bonding adjacent substituents to each other. Specific examples thereof include a benzene ring, a cyclohexyl ring, a pyridine ring, a pyrrole ring, and a thiophene ring. And so on.
次に、一般式[5]において、R1およびR2は、それぞれ独立に、水素原子、および置換もしくは未置換のアルキル基を表し、R3〜R10、および、R15〜R52は、それぞれ独立に、水素原子、または置換基を表す。また、R3〜R10、および、R15〜R52は、隣接した置換基同士が互いに結合して環を形成しても良い。
ここで示す置換もしくは未置換のアルキルとしては、一般式[1]で記述したものと同義であり、好ましくは、置換もしくは未置換のアルキル基があげられ、特に好ましくは、メチル基、エチル基、プロピル基、ベンジル基等があげられる。
Next, in the general formula [5], R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom and a substituted or unsubstituted alkyl group, and R 3 to R 10 and R 15 to R 52 are Each independently represents a hydrogen atom or a substituent. Moreover, R < 3 > -R < 10 > and R < 15 > -R < 52 > may combine adjacent substituents mutually and may form a ring.
The substituted or unsubstituted alkyl shown here is as defined in the general formula [1], preferably a substituted or unsubstituted alkyl group, particularly preferably a methyl group, an ethyl group, Examples thereof include a propyl group and a benzyl group.
また、R3〜R10、および、R15〜R52の置換基とは、1価の脂肪族炭化水素基、1価の芳香族炭化水素基、1価の脂肪族複素環基、1価の芳香族複素環基、ハロゲン原子、アルコキシル基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、トリアルキルシリル基、シアノ基、アミノ基等があげられ、一般式[1]で記述したものと同義である。
また、R3〜R10、および、R15〜R52は、隣接した置換基同士が互いに結合して環を形成した例としては、互いにベンゼン環、シクロヘキシル環、ピリジン環、ピロール環、チオフェン環を形成し、例えばR46およびR47が環を形成してナフタレンとなる等があげられる。
The substituents R 3 to R 10 and R 15 to R 52 are a monovalent aliphatic hydrocarbon group, a monovalent aromatic hydrocarbon group, a monovalent aliphatic heterocyclic group, a monovalent group. Aromatic heterocyclic group, halogen atom, alkoxyl group, aryloxy group, alkylthio group, arylthio group, acyl group, alkoxycarbonyl group, aryloxycarbonyl group, alkylsulfonyl group, arylsulfonyl group, trialkylsilyl group, cyano group And amino groups, etc., which are synonymous with those described in the general formula [1].
In addition, R 3 to R 10 and R 15 to R 52 are examples in which adjacent substituents are bonded to each other to form a ring, such as a benzene ring, a cyclohexyl ring, a pyridine ring, a pyrrole ring, and a thiophene ring. For example, R 46 and R 47 form a ring to form naphthalene.
ところで、3位で結合したカルバゾリル基の効果について触れておく。通常、アミノ基は電子ドナーとして働くが、カルバゾールの窒素原子は、窒素原子上に結合した置換基に対してはドナー性をほとんど有さない。これはカルバゾール環が平面性を有していて、かつ、非常に嵩高い置換基となってしまっているためであり、窒素原子上の置換基と平面構造をとりにくい事に起因していると考えられる。逆に、カルバゾール環は環の平面性があるため、そのベンゼン環部分に対しては電子ドナー性となりうる(化7参照)。 By the way, the effect of the carbazolyl group bonded at the 3-position will be mentioned. Usually, the amino group acts as an electron donor, but the nitrogen atom of carbazole has almost no donor property with respect to the substituent bonded on the nitrogen atom. This is because the carbazole ring has planarity and is a very bulky substituent, and it is caused by difficulty in taking a planar structure with the substituent on the nitrogen atom. Conceivable. On the other hand, since the carbazole ring has ring planarity, it can be electron donor to the benzene ring portion (see Chemical Formula 7).
このため、本発明の3位で結合したカルバゾリル基を有するジアミノアリーレン化合物においては、カルバゾール環に結合したアミノ基とカルバゾール環の窒素原子の両方がカルバゾール環のベンゼン環に対して電子ドナーとなっており、フェニレンジアミン構造と同等かそれ以上の電子ドナー効果を発揮しうると考えられる(化8参照)。 Therefore, in the diaminoarylene compound having a carbazolyl group bonded at the 3-position of the present invention, both the amino group bonded to the carbazole ring and the nitrogen atom of the carbazole ring serve as electron donors to the benzene ring of the carbazole ring. Therefore, it is considered that an electron donor effect equivalent to or higher than that of the phenylenediamine structure can be exhibited (see Chemical Formula 8).
このような理由から、本発明のカルバゾリル基を有するジケトピロロピロール化合物は、より長波長化が可能である。 For these reasons, the diketopyrrolopyrrole compound having a carbazolyl group of the present invention can have a longer wavelength.
さらに、3位で結合したカルバゾール環は、窒素原子上で結合したカルバゾール環に比較して、分子の対称性が低いので、分子の結晶性が低くなり、アモルファス性が高くなるため、薄膜形成した際の安定性向上にも大きく寄与することが可能である。 Furthermore, since the carbazole ring bonded at the 3-position has a lower molecular symmetry than the carbazole ring bonded on the nitrogen atom, the crystallinity of the molecule is lowered and the amorphous property is increased, so that a thin film was formed. It is possible to greatly contribute to the improvement of stability.
以下、表1に本発明の有機EL素子用材料として用いることができる一般式[1]で表されるアミン化合物の代表例を示すが、本発明は、なんらこれらに限定されるものではない。 Hereinafter, typical examples of the amine compound represented by the general formula [1] that can be used as the material for the organic EL element of the present invention are shown in Table 1, but the present invention is not limited thereto.
表1
次に、本発明で使用される一般式[6]で表されるアミン化合物について説明する。
一般式[6]中のAr2は、置換もしくは未置換のペリレニル基を表し、R53およびR54は、それぞれ独立に、置換もしくは未置換の1価の芳香族炭化水素基、または置換もしくは未置換の1価の芳香族複素環基である。Ar2とR53、Ar2とR54、R53とR54は、互いに結合して環を形成しても良い。
Next, the amine compound represented by the general formula [6] used in the present invention will be described.
Ar 2 in the general formula [6] represents a substituted or unsubstituted perylenyl group, and R 53 and R 54 each independently represents a substituted or unsubstituted monovalent aromatic hydrocarbon group, or a substituted or unsubstituted group. A substituted monovalent aromatic heterocyclic group. Ar 2 and R 53 , Ar 2 and R 54 , and R 53 and R 54 may combine with each other to form a ring.
ここで、未置換のペリレニル基としては、1−ペリレニル基、2−ペリレニル基、3−ペリレニル基があげられる。これらペリレニル基は、さらに他の置換基によって置換されていても良い。Ar1の置換基としては、1価の脂肪族炭化水素基、1価の芳香族炭化水素基、1価の脂肪族複素環基、1価の芳香族複素環基、ハロゲン原子、アルコキシル基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、トリアルキルシリル基、シアノ基等があげられる。 Here, examples of the unsubstituted perylenyl group include a 1-perylenyl group, a 2-perylenyl group, and a 3-perylenyl group. These perylenyl groups may be further substituted with other substituents. As the substituent for Ar 1, a monovalent aliphatic hydrocarbon group, a monovalent aromatic hydrocarbon group, a monovalent aliphatic heterocyclic group, a monovalent aromatic heterocyclic group, a halogen atom, an alkoxyl group, Aryloxy group, alkylthio group, arylthio group, acyl group, alkoxycarbonyl group, aryloxycarbonyl group, alkylsulfonyl group, arylsulfonyl group, trialkylsilyl group, cyano group and the like can be mentioned.
R53およびR54は、置換もしくは未置換の1価の芳香族炭化水素基、または置換もしくは未置換の1価の芳香族複素環基より選ばれる1価の有機残基である。R53およびR54の置換基とは、Ar1の置換基で説明した置換基と同義である。 R 53 and R 54 are monovalent organic residues selected from a substituted or unsubstituted monovalent aromatic hydrocarbon group, or a substituted or unsubstituted monovalent aromatic heterocyclic group. The substituent for R 53 and R 54 has the same meaning as the substituent described for the substituent for Ar 1 .
ここで、1価の脂肪族炭化水素基としては、炭素数1〜18の1価の脂肪族炭化水素基を指し、そのようなものとしては、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基があげられる。 Here, the monovalent aliphatic hydrocarbon group refers to a monovalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, such as an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, a cycloalkyl group. Can be given.
ここで言うアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基としては、一般式[1]におけるそれらと同一のものがあげられる。 Examples of the alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, and cycloalkyl group mentioned here are the same as those in the general formula [1].
さらに、1価の芳香族炭化水素基としては、炭素数6〜30の1価の単環、縮合環、環集合芳香族炭化水素基があげられる。
ここで、炭素数6〜30の1価の単環芳香族炭化水素基、1価の縮合環芳香族炭化水素基、1価の環集合芳香族炭化水素基としては、一般式[1]〜[5]で記述したものと同義である。
Furthermore, examples of the monovalent aromatic hydrocarbon group include monovalent monocyclic, condensed ring, and ring-aggregated aromatic hydrocarbon groups having 6 to 30 carbon atoms.
Here, the monovalent monocyclic aromatic hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms, the monovalent condensed ring aromatic hydrocarbon group, and the monovalent ring assembly aromatic hydrocarbon group may be represented by the general formula [1] to This is synonymous with that described in [5].
また、1価の脂肪族複素環基、1価の芳香族複素環基、ハロゲン原子、アルコキシル基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、トリアルキルシリル基としては、一般式[1]〜[5]で記述したものがあげられる。 Also, monovalent aliphatic heterocyclic group, monovalent aromatic heterocyclic group, halogen atom, alkoxyl group, aryloxy group, alkylthio group, arylthio group, acyl group, alkoxycarbonyl group, aryloxycarbonyl group, alkylsulfonyl Examples of the group, arylsulfonyl group and trialkylsilyl group include those described in the general formulas [1] to [5].
これら置換基は、さらに、一般式[1]〜[5]で記述した置換基によって置換されていても良く、また、これら置換基同士が結合し、環を形成していても良い。 These substituents may be further substituted by the substituents described in the general formulas [1] to [5], and these substituents may be bonded to each other to form a ring.
以上述べた一般式[6]中のAr2としては、置換もしくは未置換の1−ペリレニル基、置換もしくは未置換の2−ペリレニル基、置換もしくは未置換の3−ペリレニル基があげられるが、このうち、置換もしくは未置換の3−ペリレニル基が好ましく、未置換の3−ペリレニル基が特に好ましい。 Ar 2 in the general formula [6] described above includes a substituted or unsubstituted 1-perylenyl group, a substituted or unsubstituted 2-perylenyl group, and a substituted or unsubstituted 3-perylenyl group. Of these, a substituted or unsubstituted 3-perylenyl group is preferable, and an unsubstituted 3-perylenyl group is particularly preferable.
また、上に述べたAr2、R53、R54の置換基における炭素数としては1〜18が好ましく、1〜12がさらに好ましい。この理由として、これら置換基の炭素数が多くなると、蒸着によって素子を作成しようとした場合の蒸着性が悪くなるといった懸念があるためである。 Moreover, as carbon number in the substituent of Ar < 2 >, R <53> , R <54 > mentioned above, 1-18 are preferable and 1-12 are more preferable. The reason for this is that if the carbon number of these substituents increases, there is a concern that the vapor deposition property when an element is formed by vapor deposition is deteriorated.
以上、本発明に用いる一般式[6]で表されるアミン化合物について説明したが、これらアミン化合物の分子量としては、2000以下が好ましく、1500以下がさらに好ましく、1000以下が特に好ましい。この理由として、分子量が大きいと、蒸着によって素子を作成する場合の蒸着性が悪くなる懸念が考えられるためである。 The amine compound represented by the general formula [6] used in the present invention has been described above. The molecular weight of these amine compounds is preferably 2000 or less, more preferably 1500 or less, and particularly preferably 1000 or less. This is because, when the molecular weight is large, there is a concern that the vapor deposition property in the case of producing an element by vapor deposition is deteriorated.
以下、表2に本発明の有機EL素子用材料として用いることができる一般式[6]で表されるアミン化合物の代表例を示すが、本発明は、なんらこれらに限定されるものではない(ただし、表中、t−Buはtert−ブチル基を、Phはフェニル基を、Tolはp−トリル基を表す)。 Table 2 below shows typical examples of amine compounds represented by the general formula [6] that can be used as the material for the organic EL device of the present invention, but the present invention is not limited to these ( In the table, t-Bu represents a tert-butyl group, Ph represents a phenyl group, and Tol represents a p-tolyl group).
表2
ところで、有機EL素子は、陽極と陰極間に一層または多層の有機層を形成した素子から構成されるが、ここで、一層型有機EL素子とは、陽極と陰極との間に発光層のみからなる素子を指す。一方、多層型有機EL素子とは、発光層の他に、発光層への正孔や電子の注入を容易にしたり、発光層内での正孔と電子との再結合を円滑に行わせたりすることを目的として、正孔注入層、正孔輸送層、正孔阻止層、電子注入層などを積層させたものを指す。したがって、多層型有機EL素子の代表的な素子構成としては、(1)陽極/正孔注入層/発光層/陰極、(2)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/陰極、(3)陽極/正孔注入層/発光層/電子注入層/陰極、(4)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子注入層/陰極、(5)陽極/正孔注入層/発光層/正孔阻止層/電子注入層/陰極、(6)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/正孔阻止層/電子注入層/陰極、(7)陽極/発光層/正孔阻止層/電子注入層/陰極、(8)陽極/発光層/電子注入層/陰極等の多層構成で積層した素子構成が考えられる。 By the way, the organic EL element is composed of an element in which a single layer or a multilayer organic layer is formed between an anode and a cathode. Here, the single layer type organic EL element is composed only of a light emitting layer between an anode and a cathode. The element which becomes. On the other hand, the multilayer organic EL element facilitates injection of holes and electrons into the light emitting layer in addition to the light emitting layer, and facilitates recombination of holes and electrons in the light emitting layer. For the purpose of this, it refers to a layer in which a hole injection layer, a hole transport layer, a hole blocking layer, an electron injection layer, and the like are laminated. Therefore, typical element configurations of the multilayer organic EL element include (1) anode / hole injection layer / light emitting layer / cathode, and (2) anode / hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / cathode. (3) Anode / hole injection layer / light emitting layer / electron injection layer / cathode, (4) Anode / hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / electron injection layer / cathode, (5) Anode / positive Hole injection layer / light emitting layer / hole blocking layer / electron injection layer / cathode, (6) anode / hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / hole blocking layer / electron injection layer / cathode, (7) An element structure in which a multilayer structure of anode / light emitting layer / hole blocking layer / electron injection layer / cathode, (8) anode / light emitting layer / electron injection layer / cathode, etc., is considered.
また、上述した各有機層は、それぞれ二層以上の層構成により形成されても良く、いくつかの層が繰り返し積層されていても良い。そのような例として、近年、光取り出し効率の向上を目的に、上述の多層型有機EL素子の一部の層を多層化する「マルチ・フォトン・エミッション」と呼ばれる素子構成が提案されている。これは例えば、ガラス基板/陽極/正孔輸送層/電子輸送性発光層/電子注入層/電荷発生層/発光ユニット/陰極から構成される有機EL素子に於いて、電荷発生層と発光ユニットの部分を複数層積層するといった方法があげられる。 Moreover, each organic layer mentioned above may be formed by the layer structure of two or more layers, respectively, and several layers may be laminated | stacked repeatedly. As such an example, an element configuration called “multi-photon emission” in which a part of the above-described multilayer organic EL element is multilayered has been proposed in recent years for the purpose of improving light extraction efficiency. For example, in an organic EL device composed of a glass substrate / anode / hole transport layer / electron transporting light emitting layer / electron injection layer / charge generating layer / light emitting unit / cathode, the charge generating layer and the light emitting unit A method of laminating a plurality of layers is an example.
正孔注入層には、発光層に対して優れた正孔注入効果を示し、かつ陽極界面との密着性と薄膜形成性に優れた正孔注入層を形成できる正孔注入材料が用いられる。また、このような材料を多層積層させ、正孔注入効果の高い材料と正孔輸送効果の高い材料とを多層積層させた場合、それぞれに用いる材料を正孔注入材料、正孔輸送材料と呼ぶことがある。本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料は、正孔注入材料、正孔輸送材料いずれにも好適に使用することができる。これら正孔注入材料や正孔輸送材料は、正孔移動度が大きく、イオン化エネルギ−が通常5.5eV以下と小さい必要がある。このような正孔注入層としては、より低い電界強度で正孔を発光層に輸送する材料が好ましく、さらに正孔の移動度が、例えば104 〜106 V/cmの電界印加時に、少なくとも10-6cm2 /V・秒であるものが好ましい。本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料と混合して使用することができる、他の正孔注入材料および正孔輸送材料としては、上記の好ましい性質を有するものであれば特に制限はなく、従来、光導伝材料において正孔の電荷輸送材料として慣用されているものや、有機EL素子の正孔注入層に使用されている公知のものの中から任意のものを選択して用いることができる。 For the hole injection layer, a hole injection material that exhibits an excellent hole injection effect with respect to the light emitting layer and that can form a hole injection layer excellent in adhesion to the anode interface and thin film formability is used. In addition, when such materials are laminated in multiple layers and a material having a high hole injection effect and a material having a high hole transport effect are laminated, the materials used for each are called a hole injection material and a hole transport material. Sometimes. The organic electroluminescent element material of the present invention can be suitably used for both hole injection materials and hole transport materials. These hole injection materials and hole transport materials need to have high hole mobility and low ionization energy, usually 5.5 eV or less. Such a hole injection layer is preferably a material that transports holes to the light emitting layer with a lower electric field strength, and further has a hole mobility of at least when an electric field of 10 4 to 10 6 V / cm is applied. What is 10 <-6 > cm < 2 > / V * second is preferable. Other hole injection materials and hole transport materials that can be used by mixing with the organic electroluminescence device material of the present invention are not particularly limited as long as they have the above-mentioned preferable properties. An arbitrary material can be selected and used from those commonly used as a charge transport material for holes in an optical transmission material and known materials used for a hole injection layer of an organic EL element.
このような正孔注入材料や正孔輸送材料としては、具体的には、例えばトリアゾ−ル誘導体(米国特許3,112,197号明細書等参照)、オキサジアゾ−ル誘導体(米国特許3,189,447号明細書等参照)、イミダゾ−ル誘導体(特公昭37−16096号公報等参照)、ポリアリ−ルアルカン誘導体(米国特許3,615,402号明細書、同第3,820,989号明細書、同第3,542,544号明細書、特公昭45−555号公報、同51−10983号公報、特開昭51−93224号公報、同55−17105号公報、同56−4148号公報、同55−108667号公報、同55−156953号公報、同56−36656号公報等参照)、ピラゾリン誘導体およびピラゾロン誘導体(米国特許第3,180,729号明細書、同第4,278,746号明細書、特開昭55−88064号公報、同55−88065号公報、同49−105537号公報、同55−51086号公報、同56−80051号公報、同56−88141号公報、同57−45545号公報、同54−112637号公報、同55−74546号公報等参照)、フェニレンジアミン誘導体(米国特許第3,615,404号明細書、特公昭51−10105号公報、同46−3712号公報、同47−25336号公報、特開昭54−53435号公報、同54−110536号公報、同54−119925号公報等参照)、アリ−ルアミン誘導体(米国特許第3,567,450号明細書、同第3,180,703号明細書、同第3,240,597号明細書、同第3,658,520号明細書、同第4,232,103号明細書、同第4,175,961号明細書、同第4,012,376号明細書、特公昭49−35702号公報、同39−27577号公報、特開昭55−144250号公報、同56−119132号公報、同56−22437号公報、西独特許第1,110,518号明細書等参照)、アミノ置換カルコン誘導体(米国特許第3,526,501号明細書等参照)、オキサゾ−ル誘導体(米国特許第3,257,203号明細書等に開示のもの)、スチリルアントラセン誘導体(特開昭56−46234号公報等参照)、フルオレノン誘導体(特開昭54−110837号公報等参照)、ヒドラゾン誘導体(米国特許第3,717,462号明細書、特開昭54−59143号公報、同55−52063号公報、同55−52064号公報、同55−46760号公報、同55−85495号公報、同57−11350号公報、同57−148749号公報、特開平2−311591号公報等参照)、スチルベン誘導体(特開昭61−210363号公報、同第61−228451号公報、同61−14642号公報、同61−72255号公報、同62−47646号公報、同62−36674号公報、同62−10652号公報、同62−30255号公報、同60−93455号公報、同60−94462号公報、同60−174749号公報、同60−175052号公報等参照)、シラザン誘導体(米国特許第4,950,950号明細書)、ポリシラン系(特開平2−204996号公報)、アニリン系共重合体(特開平2−282263号公報)、特開平1−211399号公報に開示されている導電性高分子オリゴマ−(特にチオフェンオリゴマ−)等を挙げることができる。 Specific examples of such hole injection materials and hole transport materials include triazole derivatives (see US Pat. No. 3,112,197) and oxadiazole derivatives (US Pat. No. 3,189). , 447, etc.), imidazole derivatives (see Japanese Patent Publication No. 37-16096), polyarylalkane derivatives (US Pat. Nos. 3,615,402 and 3,820,989). No. 3,542,544, JP-B-45-555, JP-A-51-10983, JP-A-51-93224, JP-A-55-17105, JP-A-56-4148 55-108667, 55-156953, 56-36656, etc.), pyrazoline derivatives and pyrazolone derivatives (US Pat. No. 3,180, No. 29, No. 4,278,746, JP-A 55-88064, No. 55-88065, No. 49-105537, No. 55-51086, No. 56-80051. No. 56-88141, No. 57-45545, No. 54-112437, No. 55-74546, etc.), phenylenediamine derivatives (US Pat. No. 3,615,404, Japanese Patent Publication Nos. 51-10105, 46-3712, 47-25336, JP 54-53435, 54-110536, 54-1119925, etc.), Ali- Ruamine derivatives (US Pat. Nos. 3,567,450, 3,180,703, 3,240,597, No. 658,520, No. 4,232,103, No. 4,175,961, No. 4,012,376, JP-B 49-35702, No. 39 -27577, JP-A-55-144250, JP-A-56-119132, JP-A-56-22437, West German Patent No. 1,110,518, etc.), amino-substituted chalcone derivatives (US patents) No. 3,526,501 etc.), oxazole derivatives (disclosed in US Pat. No. 3,257,203 etc.), styryl anthracene derivatives (see JP 56-46234 A, etc.) ), Fluorenone derivatives (see JP-A-54-110837, etc.), hydrazone derivatives (US Pat. No. 3,717,462, JP-A-54-59143, 55-52063, 55-52064, 55-46760, 55-85495, 57-11350, 57-148749, JP-A-2-311591, etc. Stilbene derivatives (Japanese Patent Laid-Open Nos. 61-210363, 61-228451, 61-14642, 61-72255, 62-47646, 62-36674) 62-10652, 62-30255, 60-93455, 60-94462, 60-174749, 60-175052, etc.), silazane derivatives (US) Patent No. 4,950,950), polysilane (JP-A-2-204996), aniline copolymer (JP-A-2-282263), a conductive polymer disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 1-211399 oligomer - (particularly thiophene oligomer -) and the like.
正孔注入材料や正孔輸送材料としては上記のものを使用することができるが、ポルフィリン化合物(特開昭63−2956965号公報)、芳香族第三級アミン化合物およびスチリルアミン化合物(米国特許第4,127,412号明細書、特開昭53−27033号公報、同54−58445号公報、同54−149634号公報、同54−64299号公報、同55−79450号公報、同55−144250号公報、同56−119132号公報、同61−295558号公報、同61−98353号公報、同63−295695号公報等参照)を用いることもできる。例えば、米国特許第5,061,569号に記載されている2個の縮合芳香族環を分子内に有する4,4’−ビス(N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ)ビフェニル等や、特開平4−308688号公報に記載されているトリフェニルアミンユニットが3つスタ−バ−スト型に連結された4,4’,4”−トリス(N−(3−メチルフェニル)−N−フェニルアミノ)トリフェニルアミン等を挙げることができる。また、正孔注入材料として銅フタロシアニンや水素フタロシアニン等のフタロシアニン誘導体もあげられる。さらに、その他、芳香族ジメチリデン系化合物、p型Si、p型SiC等の無機化合物も正孔注入材料や正孔輸送材料の材料として使用することができる。 As the hole injecting material and the hole transporting material, those described above can be used. Porphyrin compounds (Japanese Patent Laid-Open No. 63-295965), aromatic tertiary amine compounds and styrylamine compounds (US Pat. No. 4,127,412, JP-A-53-27033, 54-58445, 54-149634, 54-64299, 55-79450, 55-144250 No. 56-119132, No. 61-295558, No. 61-98353, No. 63-295695, etc.) can also be used. For example, 4,4′-bis (N- (1-naphthyl) -N-phenylamino) biphenyl having two condensed aromatic rings in the molecule described in US Pat. No. 5,061,569, etc. And 4,4 ′, 4 ″ -tris (N- (3-methylphenyl)-, in which three triphenylamine units described in JP-A-4-308688 are linked in a starburst type. N-phenylamino) triphenylamine, etc. In addition, examples of the hole injection material include phthalocyanine derivatives such as copper phthalocyanine and hydrogen phthalocyanine, and other aromatic dimethylidene compounds, p-type Si, p Inorganic compounds such as type SiC can also be used as the material for the hole injection material and the hole transport material.
芳香族三級アミン誘導体の具体例としては、例えば、N,N’−ジフェニル−N,N’−(3−メチルフェニル)−1,1’−ビフェニル−4,4’−ジアミン、N,N,N’,N’−(4−メチルフェニル)−1,1’−フェニル−4,4’−ジアミン、N,N,N’,N’−(4−メチルフェニル)−1,1’−ビフェニル−4,4’−ジアミン、N,N’−ジフェニル−N,N’−ジナフチル−1,1’−ビフェニル−4,4’−ジアミン、N,N’−(メチルフェニル)−N,N’−(4−N−ブチルフェニル)−フェナントレン−9,10−ジアミン、N,N−ビス(4−ジ−4−トリルアミノフェニル)−4−フェニル−シクロヘキサン、N,N’−ビス(4’−ジフェニルアミノ−4−ビフェニリル)−N,N’−ジフェニルベンジジン、N,N’−ビス(4’−ジフェニルアミノ−4−フェニル)−N,N’−ジフェニルベンジジン、N,N’−ビス(4’−ジフェニルアミノ−4−フェニル)−N,N’−ジ(1−ナフチル)ベンジジン、N,N’−ビス(4’−フェニル(1−ナフチル)アミノ−4−フェニル)−N,N’−ジフェニルベンジジン、N,N’−ビス(4’−フェニル(1−ナフチル)アミノ−4−フェニル)−N,N’−ジ(1−ナフチル)ベンジジン等があげられ、これらは正孔注入材料、正孔輸送材料いずれにも使用することができる。 Specific examples of the aromatic tertiary amine derivative include, for example, N, N′-diphenyl-N, N ′-(3-methylphenyl) -1,1′-biphenyl-4,4′-diamine, N, N , N ′, N ′-(4-methylphenyl) -1,1′-phenyl-4,4′-diamine, N, N, N ′, N ′-(4-methylphenyl) -1,1′- Biphenyl-4,4′-diamine, N, N′-diphenyl-N, N′-dinaphthyl-1,1′-biphenyl-4,4′-diamine, N, N ′-(methylphenyl) -N, N '-(4-N-butylphenyl) -phenanthrene-9,10-diamine, N, N-bis (4-di-4-tolylaminophenyl) -4-phenyl-cyclohexane, N, N'-bis (4 '-Diphenylamino-4-biphenylyl) -N, N'-diphenyl Nzine, N, N′-bis (4′-diphenylamino-4-phenyl) -N, N′-diphenylbenzidine, N, N′-bis (4′-diphenylamino-4-phenyl) -N, N ′ -Di (1-naphthyl) benzidine, N, N'-bis (4'-phenyl (1-naphthyl) amino-4-phenyl) -N, N'-diphenylbenzidine, N, N'-bis (4'- Phenyl (1-naphthyl) amino-4-phenyl) -N, N′-di (1-naphthyl) benzidine and the like can be mentioned, and these can be used for both hole injection materials and hole transport materials.
本発明の化合物(有機EL素子用材料)とともに用いる正孔注入材料、正孔輸送材料はさらに以下一般式[7]〜[12]のようなものを用いることが出来る。 As the hole injection material and hole transport material used together with the compound of the present invention (material for organic EL device), the following general formulas [7] to [12] can be used.
一般式[7]
(式中、Ra11〜Ra14は、それぞれ独立に、水素原子、アルコキシル基、もしくはシアノ基を表すが、全てが同時に水素原子となることはない。) (In the formula, R a11 to R a14 each independently represents a hydrogen atom, an alkoxyl group, or a cyano group, but they are not all simultaneously hydrogen atoms.)
ここで、アルコキシル基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、tert−ブトキシ基、オクチルオキシ基、tert−オクチルオキシ基、2−ボルニルオキシ基、2−イソボルニルオキシ基、1−アダマンチルオキシ基等の炭素数1〜18のアルコキシル基があげられる。特に一般式[15]のRa11〜Ra14の好ましい組み合わせとしては、Ra11〜Ra14が全てメトキシ基、エトキシ基、もしくはシアノ基の場合であることが好ましい。 Here, as an alkoxyl group, a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, a tert-butoxy group, an octyloxy group, a tert-octyloxy group, a 2-bornyloxy group, a 2-isobornyloxy group, 1- Examples thereof include an alkoxyl group having 1 to 18 carbon atoms such as an adamantyloxy group. In particular, as a preferable combination of R a11 to R a14 of the general formula [15], it is preferable that all of R a11 to R a14 are a methoxy group, an ethoxy group, or a cyano group.
一般式[8]
(式中、Z21は連結基であり、単結合、2価の脂肪族炭化水素基、2価の芳香族炭化水素基、酸素原子、硫黄原子のいずれかを表す。Ra21〜Ra26は、それぞれ独立に、1価の芳香族炭化水素基を表す。) (In the formula, Z 21 represents a linking group, and represents a single bond, a divalent aliphatic hydrocarbon group, a divalent aromatic hydrocarbon group, an oxygen atom or a sulfur atom. R a21 to R a26 are And each independently represents a monovalent aromatic hydrocarbon group.)
一般式[13]中、Z21の連結基としては、単結合、ビニレン基、o−フェニレン基、m−フェニレン基、p−フェニレン基、1,4−ナフチレン基、2,6−ナフチレン基、9,10−フェナントリレン基、9,10−アンスリレン基が好ましく、単結合、ビニレン基、p−フェニレン基、1,4−ナフチレン基がさらに好ましい。また、Ra21〜Ra26としては、フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、o−ビフェニリル基、m−ビフェニリル基、およびp−ビフェニリル基より選ばれる1価の芳香族炭化水素基が好ましい。 In the general formula [13], as a linking group for Z 21 , a single bond, vinylene group, o-phenylene group, m-phenylene group, p-phenylene group, 1,4-naphthylene group, 2,6-naphthylene group, A 9,10-phenanthrylene group and a 9,10-anthrylene group are preferred, and a single bond, vinylene group, p-phenylene group, and 1,4-naphthylene group are more preferred. R a21 to R a26 include a monovalent aromatic hydrocarbon group selected from a phenyl group, a 1-naphthyl group, a 2-naphthyl group, an o-biphenylyl group, an m-biphenylyl group, and a p-biphenylyl group. preferable.
一般式[9]
(式中、Z31は連結基であり、単結合、2価の脂肪族炭化水素基、2価の芳香族炭化水素基、酸素原子、硫黄原子のいずれかを表す。Ra31〜Ra36は、それぞれ独立に、1価の芳香族炭化水素基を表す。) (In the formula, Z 31 is a linking group, and represents a single bond, a divalent aliphatic hydrocarbon group, a divalent aromatic hydrocarbon group, an oxygen atom or a sulfur atom. R a31 to R a36 represent And each independently represents a monovalent aromatic hydrocarbon group.)
Z31の連結基としては、単結合、ビニレン基、o−フェニレン基、m−フェニレン基、p−フェニレン基、1,4−ナフチレン基、2,6−ナフチレン基、9,10−フェナントリレン基、9,10−アンスリレン基が好ましく、単結合、ビニレン基、p−フェニレン基、1,4−ナフチレン基がさらに好ましい。また、Ra31〜Ra36としては、フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、o−ビフェニリル基、m−ビフェニリル基、およびp−ビフェニリル基より選ばれる1価の芳香族炭化水素基が好ましい。 As the linking group for Z 31 , a single bond, vinylene group, o-phenylene group, m-phenylene group, p-phenylene group, 1,4-naphthylene group, 2,6-naphthylene group, 9,10-phenanthrylene group, A 9,10-anthrylene group is preferable, and a single bond, vinylene group, p-phenylene group, and 1,4-naphthylene group are more preferable. R a31 to R a36 include a monovalent aromatic hydrocarbon group selected from a phenyl group, a 1-naphthyl group, a 2-naphthyl group, an o-biphenylyl group, an m-biphenylyl group, and a p-biphenylyl group. preferable.
一般式[10]
(式中、Ra41〜Ra48は、それぞれ独立に、1価の芳香族炭化水素基を表す。) (In the formula, R a41 to R a48 each independently represents a monovalent aromatic hydrocarbon group.)
Ra41〜Ra48としては、フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、o−ビフェニリル基、m−ビフェニリル基、およびp−ビフェニリル基より選ばれる1価の芳香族炭化水素基が好ましい。 R a41 to R a48 are preferably monovalent aromatic hydrocarbon groups selected from a phenyl group, a 1-naphthyl group, a 2-naphthyl group, an o-biphenylyl group, an m-biphenylyl group, and a p-biphenylyl group.
一般式[11]
(式中、Ra51〜Ra56は、それぞれ独立に、1価の芳香族炭化水素基を表す。) (In the formula, R a51 to R a56 each independently represents a monovalent aromatic hydrocarbon group.)
Ra51〜Ra56としては、フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、o−ビフェニリル基、m−ビフェニリル基、およびp−ビフェニリル基より選ばれる1価の芳香族炭化水素基が好ましい。 R a51 to R a56 are preferably monovalent aromatic hydrocarbon groups selected from a phenyl group, a 1-naphthyl group, a 2-naphthyl group, an o-biphenylyl group, an m-biphenylyl group, and a p-biphenylyl group.
一般式[12]
(式中、Ra61〜Ra64は、それぞれ独立に、1価の芳香族炭化水素基を表し、pは1〜4の整数を表す。) (In the formula, R a61 to R a64 each independently represents a monovalent aromatic hydrocarbon group, and p represents an integer of 1 to 4.)
Ra61〜Ra64としては、フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、o−ビフェニリル基、m−ビフェニリル基、およびp−ビフェニリル基より選ばれる1価の芳香族炭化水素基が好ましい。 R a61 to R a64 are preferably monovalent aromatic hydrocarbon groups selected from a phenyl group, a 1-naphthyl group, a 2-naphthyl group, an o-biphenylyl group, an m-biphenylyl group, and a p-biphenylyl group.
以上述べた一般式[7]〜[12]で示した化合物は特に正孔注入材料として、好適に用いられる。以下の表3に特に好ましい例を示す。 The compounds represented by the general formulas [7] to [12] described above are particularly preferably used as hole injection materials. Table 3 below shows particularly preferred examples.
表3
また、本発明の化合物(有機EL素子用材料)と共に用いることが出来る正孔輸送材料としては、下記表4に示す公知の化合物もあげられる。 Moreover, as a hole transport material which can be used with the compound (organic EL element material) of this invention, the well-known compound shown in following Table 4 is mention | raise | lifted.
表4
この正孔注入層を形成するには、上述の化合物を、例えば真空蒸着法、スピンコ−ト法、キャスト法、LB法等の公知の方法により薄膜化するが、正孔注入層の膜厚は、特に制限はないが、通常は5nm〜5μmである。 In order to form this hole injection layer, the above compound is thinned by a known method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, or an LB method. Although there is no restriction | limiting in particular, Usually, they are 5 nm-5 micrometers.
一方、電子注入層には、発光層に対して優れた電子注入効果を示し、かつ陰極界面との密着性と薄膜形成性に優れた電子注入層を形成できる電子注入材料が用いられる。そのような電子注入材料の例としては、金属錯体化合物、含窒素五員環誘導体、フルオレノン誘導体、アントラキノジメタン誘導体、ジフェノキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、ペリレンテトラカルボン酸誘導体、フレオレニリデンメタン誘導体、アントロン誘導体、シロ−ル誘導体、トリアリ−ルホスフィンオキシド誘導体、カルシウムアセチルアセトナ−ト、酢酸ナトリウムなどがあげられる。また、セシウム等の金属をバソフェナントロリンにド−プした無機/有機複合材料(高分子学会予稿集,第50巻,4号,660頁,2001年発行)や、第50回応用物理学関連連合講演会講演予稿集、No.3、1402頁、2003年発行記載のBCP、TPP、T5MPyTZ等も電子注入材料の例としてあげられるが、素子作成に必要な薄膜を形成し、陰極からの電子を注入できて、電子を輸送できる材料であれば、特にこれらに限定されるものではない。 On the other hand, for the electron injection layer, an electron injection material that exhibits an excellent electron injection effect with respect to the light emitting layer and that can form an electron injection layer excellent in adhesion to the cathode interface and thin film formability is used. Examples of such electron injection materials include metal complex compounds, nitrogen-containing five-membered ring derivatives, fluorenone derivatives, anthraquinodimethane derivatives, diphenoquinone derivatives, thiopyrandioxide derivatives, perylenetetracarboxylic acid derivatives, fluorenylidenemethane. Derivatives, anthrone derivatives, silole derivatives, triarylphosphine oxide derivatives, calcium acetylacetonate, sodium acetate and the like. In addition, inorganic / organic composite materials doped with metal such as cesium in bathophenanthroline (Proceedings of the Society of Polymer Science, Vol. 50, No. 4, 660, published in 2001) and the 50th Association of Applied Physics Lecture Proceedings, No. Examples of electron injection materials include BCP, TPP, T5MPyTZ, etc. published on page 3, 1402, 2003. Electrons can be transported by forming a thin film necessary for device fabrication and injecting electrons from the cathode. If it is material, it will not specifically limit to these.
上記電子注入材料の中でも特に効果的な電子注入材料としては、金属錯体化合物、含窒素五員環誘導体、シロ−ル誘導体、トリアリ−ルホスフィンオキシド誘導体があげられる。本発明に使用可能な好ましい金属錯体化合物としては、8−ヒドロキシキノリンまたはその誘導体の金属錯体が好適である。8−ヒドロキシキノリンまたはその誘導体の金属錯体の具体例としては、トリス(8−ヒドロキシキノリナ−ト)アルミニウム、トリス(2−メチル−8−ヒドロキシキノリナ−ト)アルミニウム、トリス(4−メチル−8−ヒドロキシキノリナ−ト)アルミニウム、トリス(5−メチル−8−ヒドロキシキノリナ−ト)アルミニウム、トリス(5−フェニル−8−ヒドロキシキノリナ−ト)アルミニウム、ビス(8−ヒドロキシキノリナ−ト)(1−ナフトラ−ト)アルミニウム、ビス(8−ヒドロキシキノリナ−ト)(2−ナフトラ−ト)アルミニウム、ビス(8−ヒドロキシキノリナ−ト)(フェノラ−ト)アルミニウム、ビス(8−ヒドロキシキノリナ−ト)(4−シアノ−1−ナフトラ−ト)アルミニウム、ビス(4−メチル−8−ヒドロキシキノリナ−ト)(1−ナフトラ−ト)アルミニウム、ビス(5−メチル−8−ヒドロキシキノリナ−ト)(2−ナフトラ−ト)アルミニウム、ビス(5−フェニル−8−ヒドロキシキノリナ−ト)(フェノラ−ト)アルミニウム、ビス(5−シアノ−8−ヒドロキシキノリナ−ト)(4−シアノ−1−ナフトラ−ト)アルミニウム、ビス(8−ヒドロキシキノリナ−ト)クロロアルミニウム、ビス(8−ヒドロキシキノリナ−ト)(o−クレゾラ−ト)アルミニウム等のアルミニウム錯体化合物、トリス(8−ヒドロキシキノリナ−ト)ガリウム、トリス(2−メチル−8−ヒドロキシキノリナ−ト)ガリウム、トリス(4−メチル−8−ヒドロキシキノリナ−ト)ガリウム、トリス(5−メチル−8−ヒドロキシキノリナ−ト)ガリウム、トリス(2−メチル−5−フェニル−8−ヒドロキシキノリナ−ト)ガリウム、ビス(2−メチル−8−ヒドロキシキノリナ−ト)(1−ナフトラ−ト)ガリウム、ビス(2−メチル−8−ヒドロキシキノリナ−ト)(2−ナフトラ−ト)ガリウム、ビス(2−メチル−8−ヒドロキシキノリナ−ト)(フェノラ−ト)ガリウム、ビス(2−メチル−8−ヒドロキシキノリナ−ト)(4−シアノ−1−ナフトラ−ト)ガリウム、ビス(2、4−ジメチル−8−ヒドロキシキノリナ−ト)(1−ナフトラ−ト)ガリウム、ビス(2、5−ジメチル−8−ヒドロキシキノリナ−ト)(2−ナフトラ−ト)ガリウム、ビス(2−メチル−5−フェニル−8−ヒドロキシキノリナ−ト)(フェノラ−ト)ガリウム、ビス(2−メチル−5−シアノ−8−ヒドロキシキノリナ−ト)(4−シアノ−1−ナフトラ−ト)ガリウム、ビス(2−メチル−8−ヒドロキシキノリナ−ト)クロロガリウム、ビス(2−メチル−8−ヒドロキシキノリナ−ト)(o−クレゾラ−ト)ガリウム等のガリウム錯体化合物の他、8−ヒドロキシキノリナ−トリチウム、ビス(8−ヒドロキシキノリナ−ト)銅、ビス(8−ヒドロキシキノリナ−ト)マンガン、ビス(10−ヒドロキシベンゾ[h]キノリナ−ト)ベリリウム、ビス(8−ヒドロキシキノリナ−ト)亜鉛、ビス(10−ヒドロキシベンゾ[h]キノリナ−ト)亜鉛等の金属錯体化合物があげられる。 Among the electron injection materials, particularly effective electron injection materials include metal complex compounds, nitrogen-containing five-membered ring derivatives, silole derivatives, and triarylphosphine oxide derivatives. As a preferable metal complex compound that can be used in the present invention, a metal complex of 8-hydroxyquinoline or a derivative thereof is suitable. Specific examples of the metal complex of 8-hydroxyquinoline or its derivatives include tris (8-hydroxyquinolinato) aluminum, tris (2-methyl-8-hydroxyquinolinato) aluminum, tris (4-methyl- 8-hydroxyquinolinato) aluminum, tris (5-methyl-8-hydroxyquinolinato) aluminum, tris (5-phenyl-8-hydroxyquinolinato) aluminum, bis (8-hydroxyquinolinato) G) (1-naphtholato) aluminum, bis (8-hydroxyquinolinato) (2-naphtholato) aluminum, bis (8-hydroxyquinolinato) (phenolate) aluminum, bis (8 -Hydroxyquinolinato) (4-cyano-1-naphtholato) aluminum, bis (4-methyl-8) Hydroxyquinolinato) (1-naphtholato) aluminum, bis (5-methyl-8-hydroxyquinolinato) (2-naphtholato) aluminum, bis (5-phenyl-8-hydroxyquinolina) G) (phenolate) aluminum, bis (5-cyano-8-hydroxyquinolinato) (4-cyano-1-naphtholato) aluminum, bis (8-hydroxyquinolinato) chloroaluminum, bis Aluminum complex compounds such as (8-hydroxyquinolinato) (o-cresolato) aluminum, tris (8-hydroxyquinolinato) gallium, tris (2-methyl-8-hydroxyquinolinato) gallium , Tris (4-methyl-8-hydroxyquinolinato) gallium, tris (5-methyl-8-hydroxyquinolinato) Gallium, tris (2-methyl-5-phenyl-8-hydroxyquinolinato) gallium, bis (2-methyl-8-hydroxyquinolinato) (1-naphtholato) gallium, bis (2-methyl) -8-hydroxyquinolinato) (2-naphtholato) gallium, bis (2-methyl-8-hydroxyquinolinato) (phenolate) gallium, bis (2-methyl-8-hydroxyquinolina) -To) (4-cyano-1-naphtholato) gallium, bis (2,4-dimethyl-8-hydroxyquinolinato) (1-naphtholato) gallium, bis (2,5-dimethyl-8) -Hydroxyquinolinato) (2-naphtholato) gallium, bis (2-methyl-5-phenyl-8-hydroxyquinolinato) (phenolate) gallium, bis (2-methyl-5- Cyano-8-hydroxyquinolinato) (4-cyano-1-naphtholato) gallium, bis (2-methyl-8-hydroxyquinolinato) chlorogallium, bis (2-methyl-8-hydroxyquino) In addition to gallium complex compounds such as linato) (o-cresolato) gallium, 8-hydroxyquinolinatolithium, bis (8-hydroxyquinolinato) copper, bis (8-hydroxyquinolinato) Metal complex compounds such as manganese, bis (10-hydroxybenzo [h] quinolinato) beryllium, bis (8-hydroxyquinolinato) zinc, bis (10-hydroxybenzo [h] quinolinato) zinc It is done.
また、本発明に使用可能な電子注入材料の内、好ましい含窒素五員環誘導体としては、オキサゾ−ル誘導体、チアゾ−ル誘導体、オキサジアゾ−ル誘導体、チアジアゾ−ル誘導体、トリアゾ−ル誘導体があげられ、具体的には、2,5−ビス(1−フェニル)−1,3,4−オキサゾ−ル、2,5−ビス(1−フェニル)−1,3,4−チアゾ−ル、2,5−ビス(1−フェニル)−1,3,4−オキサジアゾ−ル、2−(4’−tert−ブチルフェニル)−5−(4”−ビフェニル)1,3,4−オキサジアゾ−ル、2,5−ビス(1−ナフチル)−1,3,4−オキサジアゾ−ル、1,4−ビス[2−(5 −フェニルオキサジアゾリル)。)ベンゼン、1,4−ビス[2−(5−フェニルオキサジアゾリル)−4−tert−ブチルベンゼン]、2−(4’−tert− ブチルフェニル)−5−(4”−ビフェニル)−1,3,4−チアジアゾ−ル、2,5−ビス(1−ナフチル)−1,3,4−チアジアゾ−ル、1,4−ビス[2−(5−フェニルチアジアゾリル)。)ベンゼン、2−(4’−tert−ブチルフェニル)−5−(4”−ビフェニル)−1,3,4−トリアゾ−ル、2,5−ビス(1−ナフチル)−1,3,4−トリアゾ−ル、1,4−ビス[2−(5−フェニルトリアゾリル)。]ベンゼン等があげられる。 Among the electron injection materials that can be used in the present invention, preferred nitrogen-containing five-membered ring derivatives include oxazole derivatives, thiazol derivatives, oxadiazol derivatives, thiadiazol derivatives, and triazole derivatives. Specifically, 2,5-bis (1-phenyl) -1,3,4-oxazole, 2,5-bis (1-phenyl) -1,3,4-thiazol, 2 , 5-bis (1-phenyl) -1,3,4-oxadiazol, 2- (4′-tert-butylphenyl) -5- (4 ″ -biphenyl) 1,3,4-oxadiazol, 2,5-bis (1-naphthyl) -1,3,4-oxadiazol, 1,4-bis [2- (5-phenyloxadiazolyl).) Benzene, 1,4-bis [2- ( 5-Phenyloxadiazolyl) -4-tert-butyl Nzene], 2- (4′-tert-butylphenyl) -5- (4 ″ -biphenyl) -1,3,4-thiadiazol, 2,5-bis (1-naphthyl) -1,3,4 -Thiadiazol, 1,4-bis [2- (5-phenylthiadiazolyl). ) Benzene, 2- (4′-tert-butylphenyl) -5- (4 ″ -biphenyl) -1,3,4-triazole, 2,5-bis (1-naphthyl) -1,3,4 -Triazole, 1,4-bis [2- (5-phenyltriazolyl)] benzene and the like.
また、本発明に使用可能な電子注入材料の内、特に好ましいオキサジアゾール誘導体としては下記一般式[13]で表されるオキサジアゾール誘導体を示すことができる。 Among the electron injection materials that can be used in the present invention, particularly preferred oxadiazole derivatives include oxadiazole derivatives represented by the following general formula [13].
一般式[13]
(式中、Arr1およびArr2は、それぞれ独立に、置換基を有しても良い、1価の芳香族炭化水素基もしくは1価の含窒素芳香族複素環基を表す。) (In the formula, Ar r1 and Ar r2 each independently represent a monovalent aromatic hydrocarbon group or a monovalent nitrogen-containing aromatic heterocyclic group which may have a substituent.)
1価の含窒素芳香族複素環基としては、2−ピリジル基、3−ピリジル基、4−ピリジル基、3−ピリダジル基、4−ピリダジル基、2−ピリミジル基、4−ピリミジル基、5−ピリミジル基、2−ピラジル基、1−イミダゾリル基等の1価の含窒素単環芳香族複素環基、2−キノリル基、3−キノリル基、4−キノリル基、5−キノリル基、6−キノリル基、7−キノリル基、8−キノリル基、2−キナゾリル基、4−キナゾリル基、5−キナゾリル基、2−キノキサリル基、5−キノキサリル基、6−キノキサリル基、1−インドリル基、9−カリバゾリル基等の1価の含窒素縮合環芳香族複素環基、2,2’−ビピリジル−3−イル基、2,2’−ビピリジル−4−イル基、3,3’−ビピリジル−2−イル基、3,3’−ビピリジル−4−イル基、4,4’−ビピリジル−2−イル基、4,4’−ビピリジル−3−イル基等の1価の含窒素環集合芳香族複素環基があげられ、さらに、これら1価の含窒素芳香族複素環基上の水素原子は、1価の脂肪族炭化水素基もしくは1価の芳香族炭化水素基で置換されていても良い。 Examples of the monovalent nitrogen-containing aromatic heterocyclic group include 2-pyridyl group, 3-pyridyl group, 4-pyridyl group, 3-pyridyl group, 4-pyridazyl group, 2-pyrimidyl group, 4-pyrimidyl group, 5- Monovalent nitrogen-containing monocyclic aromatic heterocyclic group such as pyrimidyl group, 2-pyrazyl group, 1-imidazolyl group, 2-quinolyl group, 3-quinolyl group, 4-quinolyl group, 5-quinolyl group, 6-quinolyl Group, 7-quinolyl group, 8-quinolyl group, 2-quinazolyl group, 4-quinazolyl group, 5-quinazolyl group, 2-quinoxalyl group, 5-quinoxalyl group, 6-quinoxalyl group, 1-indolyl group, 9-caribazolyl Monovalent nitrogen-containing fused ring aromatic heterocyclic group such as a group, 2,2′-bipyridyl-3-yl group, 2,2′-bipyridyl-4-yl group, 3,3′-bipyridyl-2-yl Group, 3,3′-bipyridyl And monovalent nitrogen-containing ring-assembled aromatic heterocyclic groups such as 4-yl group, 4,4′-bipyridyl-2-yl group, and 4,4′-bipyridyl-3-yl group. The hydrogen atom on the valent nitrogen-containing aromatic heterocyclic group may be substituted with a monovalent aliphatic hydrocarbon group or a monovalent aromatic hydrocarbon group.
一般式[13]中、Arr1およびArr2として、好ましい1価の芳香族炭化水素基としては、1価の脂肪族炭化水素基もしくは1価の含窒素芳香族複素環基で置換されていても良い、1−ナフチル基、2−ナフチル基、o−ビフェニリル基、m−ビフェニリル基、およびp−ビフェニリル基があげられ、また好ましい1価の含窒素芳香族複素環基としては、1価の脂肪族炭化水素基もしくは1価の芳香族炭化水素基で置換されていても良い、2−ピリジル基、3−ピリジル基、4−ピリジル基、2,2’−ビピリジル−3−イル基、および2,2’−ビピリジル−4−イル基があげられる。 In general formula [13], as Ar r1 and Ar r2 , preferred monovalent aromatic hydrocarbon groups are substituted with a monovalent aliphatic hydrocarbon group or a monovalent nitrogen-containing aromatic heterocyclic group. 1-naphthyl group, 2-naphthyl group, o-biphenylyl group, m-biphenylyl group, and p-biphenylyl group are preferable, and preferable monovalent nitrogen-containing aromatic heterocyclic groups are monovalent A 2-pyridyl group, a 3-pyridyl group, a 4-pyridyl group, a 2,2′-bipyridyl-3-yl group, which may be substituted with an aliphatic hydrocarbon group or a monovalent aromatic hydrocarbon group, and A 2,2′-bipyridyl-4-yl group can be mentioned.
以下、表5に本発明に使用可能なオキサジアゾール誘導体の具体例を示す。 Table 5 shows specific examples of oxadiazole derivatives that can be used in the present invention.
表5
また、本発明に使用可能な電子注入材料の内、特に好ましいトリアゾール誘導体としては、下記一般式[14]で表されるトリアゾール誘導体があげられる。 Among the electron injection materials that can be used in the present invention, a particularly preferred triazole derivative is a triazole derivative represented by the following general formula [14].
一般式[14]
(式中、Art1〜Art3は、それぞれ独立に、置換基を有しても良い、1価の芳香族炭化水素基もしくは1価の含窒素芳香族複素環基を表す。) (In the formula, Ar t1 to Ar t3 each independently represent a monovalent aromatic hydrocarbon group or a monovalent nitrogen-containing aromatic heterocyclic group which may have a substituent.)
ここで、Art1およびArt2として、好ましい1価の芳香族炭化水素基としては、1価の脂肪族炭化水素基もしくは1価の含窒素芳香族複素環基で置換されていても良い、フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、o−ビフェニリル基、m−ビフェニリル基、およびp−ビフェニリル基があげられ、また好ましい1価の含窒素芳香族複素環基としては、1価の脂肪族炭化水素基もしくは1価の芳香族炭化水素基で置換されていても良い、2−ピリジル基、3−ピリジル基、4−ピリジル基、2,2’−ビピリジル−3−イル基、および2,2’−ビピリジル−4−イル基があげられる。また、Art3として、好ましい1価の芳香族炭化水素基としては、1価の脂肪族炭化水素基もしくは1価の含窒素芳香族複素環基で置換されていても良い、フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、o−ビフェニリル基、m−ビフェニリル基、およびp−ビフェニリル基があげられ、また好ましい1価の含窒素芳香族複素環基としては、1価の脂肪族炭化水素基もしくは1価の芳香族炭化水素基で置換されていても良い、2−ピリジル基、3−ピリジル基、および4−ピリジル基があげられる。 Here, as Ar t1 and Ar t2 , preferred monovalent aromatic hydrocarbon group is phenyl which may be substituted with a monovalent aliphatic hydrocarbon group or a monovalent nitrogen-containing aromatic heterocyclic group. Group, 1-naphthyl group, 2-naphthyl group, o-biphenylyl group, m-biphenylyl group, and p-biphenylyl group. Preferred monovalent nitrogen-containing aromatic heterocyclic groups include monovalent aliphatic groups. 2-pyridyl group, 3-pyridyl group, 4-pyridyl group, 2,2′-bipyridyl-3-yl group, and 2 which may be substituted with an aromatic hydrocarbon group or a monovalent aromatic hydrocarbon group , 2'-bipyridyl-4-yl group. As Ar t3 , preferred monovalent aromatic hydrocarbon groups include a phenyl group, which may be substituted with a monovalent aliphatic hydrocarbon group or a monovalent nitrogen-containing aromatic heterocyclic group, Examples thereof include a naphthyl group, a 2-naphthyl group, an o-biphenylyl group, an m-biphenylyl group, and a p-biphenylyl group. Preferred monovalent nitrogen-containing aromatic heterocyclic groups are monovalent aliphatic hydrocarbon groups. Or the 2-pyridyl group, 3-pyridyl group, and 4-pyridyl group which may be substituted by the monovalent | monohydric aromatic hydrocarbon group are mention | raise | lifted.
以下、表6に本発明に使用可能なトリアゾール誘導体の具体例を示す。 Table 6 shows specific examples of triazole derivatives that can be used in the present invention.
表6
また、本発明に使用可能な電子注入材料の内、特に好ましいシロール誘導体としては、下記一般式[15]で表されるシロール誘導体があげられる。 Among the electron injection materials that can be used in the present invention, particularly preferred silole derivatives include silole derivatives represented by the following general formula [15].
一般式[15]
(式中、Rp1およびRp2は、それぞれ独立に、置換基を有しても良い、1価の脂肪族炭化水素基、1価の芳香族炭化水素基もしくは1価の含窒素芳香族複素環基を表す。Arp1〜Arp4は、それぞれ独立に、置換基を有しても良い、1価の芳香族炭化水素基もしくは1価の含窒素芳香族複素環基を表す。Rp1、Rp2、Arp1〜Arp4の隣接した基同士は互いに連結して環を形成しても良い。) (In the formula, R p1 and R p2 are each independently a monovalent aliphatic hydrocarbon group, a monovalent aromatic hydrocarbon group, or a monovalent nitrogen-containing aromatic complex which may have a substituent. Ar p1 to Ar p4 each independently represents a monovalent aromatic hydrocarbon group or a monovalent nitrogen-containing aromatic heterocyclic group which may have a substituent, R p1 , The adjacent groups of R p2 and Ar p1 to Ar p4 may be linked to each other to form a ring.
ここで、Rp1およびRp2として、好ましい1価の脂肪族炭化水素基としては、1価の芳香族炭化水素基もしくは1価の含窒素芳香族複素環基で置換されていても良い、メチル基、エチル基、プロピル基、およびブチル基があげられ、好ましい1価の芳香族炭化水素基としては、1価の脂肪族炭化水素基もしくは1価の含窒素芳香族複素環基で置換されていても良い、フェニル基、m−ビフェニリル基、およびp−ビフェニリル基があげられ、好ましい1価の含窒素芳香族複素環基としては、1価の脂肪族炭化水素基もしくは1価の芳香族炭化水素基で置換されていても良い、2−ピリジル基、3−ピリジル基、4−ピリジル基があげられる。また、Arp1〜Arp4として、好ましい1価の芳香族炭化水素基としては、1価の脂肪族炭化水素基もしくは1価の含窒素芳香族複素環基で置換されていても良い、フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、o−ビフェニリル基、m−ビフェニリル基、およびp−ビフェニリル基があげられ、また好ましい1価の含窒素芳香族複素環基としては、1価の脂肪族炭化水素基もしくは1価の芳香族炭化水素基で置換されていても良い、2−ピリジル基、3−ピリジル基、4−ピリジル基、2,2’−ビピリジル−3−イル基、および2,2’−ビピリジル−4−イル基があげられる。
以下、表7に本発明に使用可能なシロール誘導体の具体例を示す。
Here, as R p1 and R p2 , preferred monovalent aliphatic hydrocarbon group is methyl which may be substituted with a monovalent aromatic hydrocarbon group or a monovalent nitrogen-containing aromatic heterocyclic group. Group, ethyl group, propyl group, and butyl group. Preferred monovalent aromatic hydrocarbon groups are substituted with a monovalent aliphatic hydrocarbon group or a monovalent nitrogen-containing aromatic heterocyclic group. And a phenyl group, an m-biphenylyl group, and a p-biphenylyl group. Preferred monovalent nitrogen-containing aromatic heterocyclic groups include a monovalent aliphatic hydrocarbon group or a monovalent aromatic carbon group. Examples thereof include a 2-pyridyl group, a 3-pyridyl group and a 4-pyridyl group, which may be substituted with a hydrogen group. In addition, as Ar p1 to Ar p4 , a preferable monovalent aromatic hydrocarbon group is a phenyl group which may be substituted with a monovalent aliphatic hydrocarbon group or a monovalent nitrogen-containing aromatic heterocyclic group. , 1-naphthyl group, 2-naphthyl group, o-biphenylyl group, m-biphenylyl group, and p-biphenylyl group, and preferable monovalent nitrogen-containing aromatic heterocyclic groups are monovalent aliphatic A 2-pyridyl group, a 3-pyridyl group, a 4-pyridyl group, a 2,2′-bipyridyl-3-yl group, which may be substituted with a hydrocarbon group or a monovalent aromatic hydrocarbon group, and 2, A 2'-bipyridyl-4-yl group is mentioned.
Table 7 shows specific examples of silole derivatives that can be used in the present invention.
表7
また、本発明に使用可能な電子注入材料の内、好ましいトリアリールホスフィンオキシド誘導体としては、特開2002−63989号公報、特開2004−95221号公報、特開2004−203828号公報、特開2004−204140号公報記載のトリアリールホスフィンオキシド誘導体や下記一般式[16]で表されるトリアリールホスフィンオキシド誘導体を示すことができる。 Of the electron injecting materials that can be used in the present invention, preferred triarylphosphine oxide derivatives include those disclosed in JP-A-2002-63989, JP-A-2004-95221, JP-A-2004-203828, and JP-A-2004. The triaryl phosphine oxide derivative described in Japanese Patent No. -204140 and the triaryl phosphine oxide derivative represented by the following general formula [16] can be shown.
一般式[16]
(式中、Arq1〜Arq3は、それぞれ独立に、置換基を有しても良い1価の芳香族炭化水素基を表す。) (In the formula, Ar q1 to Ar q3 each independently represents a monovalent aromatic hydrocarbon group which may have a substituent.)
ここでArq1〜Arq3として、好ましい1価の芳香族炭化水素基としては、1価の脂肪族炭化水素基もしくは1価の含窒素芳香族複素環基で置換されていても良い、フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、o−ビフェニリル基、m−ビフェニリル基、およびp−ビフェニリル基があげられる。 Here, as Ar q1 to Ar q3 , a preferable monovalent aromatic hydrocarbon group is a phenyl group which may be substituted with a monovalent aliphatic hydrocarbon group or a monovalent nitrogen-containing aromatic heterocyclic group. 1-naphthyl group, 2-naphthyl group, o-biphenylyl group, m-biphenylyl group, and p-biphenylyl group.
以下、表8に本発明に使用可能なトリアリールホスフィンオキシド誘導体の具体例を示す。 Table 8 shows specific examples of triarylphosphine oxide derivatives that can be used in the present invention.
表8
さらに、正孔阻止層には、発光層を経由した正孔が電子注入層に達するのを防ぎ、薄膜形成性に優れた層を形成できる正孔阻止材料が用いられる。そのような正孔阻止材料の例としては、ビス(8−ヒドロキシキノリナ−ト)(4−フェニルフェノラ−ト)アルミニウム等のアルミニウム錯体化合物や、ビス(2−メチル−8−ヒドロキシキノリナ−ト)(4−フェニルフェノラ−ト)ガリウム等のガリウム錯体化合物、2,9−ジメチル−4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン(BCP)等の含窒素縮合芳香族化合物があげられる。 Furthermore, a hole blocking material that can prevent holes from passing through the light emitting layer from reaching the electron injection layer and form a layer having excellent thin film formability is used for the hole blocking layer. Examples of such hole blocking materials include aluminum complex compounds such as bis (8-hydroxyquinolinato) (4-phenylphenolato) aluminum, and bis (2-methyl-8-hydroxyquinolina). -To) (4-phenylphenolato) gallium complex compounds such as gallium, and nitrogen-containing condensed aromatic compounds such as 2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline (BCP). .
また、本発明の有機EL素子用材料を発光層に使用する場合、他のホスト材料やドーパントを含有していても構わない。この場合、ドーパントの濃度はホスト材料に対して0.001〜30重量%の範囲で含有されることが好ましく、0.01〜10重量%の範囲で含有されることがより好ましく、0.1〜5重量%の範囲で含有されることがさらに好ましい。 Moreover, when using the organic EL element material of this invention for a light emitting layer, you may contain another host material and a dopant. In this case, the dopant concentration is preferably contained in the range of 0.001 to 30% by weight with respect to the host material, more preferably in the range of 0.01 to 10% by weight, More preferably, it is contained in the range of ˜5% by weight.
さらに、本発明の有機EL素子の陽極に使用される材料は、仕事関数の大きい(4eV以上)金属、合金、電気伝導性化合物またはこれらの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられる。このような電極物質の具体例としては、Au等の金属、CuI、ITO、SNO2 、ZNO等の導電性材料が挙げられる。この陽極を形成するには、これらの電極物質を、蒸着法やスパッタリング法等の方法で薄膜を形成させることができる。この陽極は、上記発光層からの発光を陽極から取り出す場合、陽極の発光に対する透過率が10%より大きくなるような特性を有していることが望ましい。また、陽極のシ−ト抵抗は、数百Ω/□以下としてあるものが好ましい。さらに、陽極の膜厚は、材料にもよるが通常10Nm〜1μm、好ましくは10〜200nmの範囲で選択される。 Furthermore, the material used for the anode of the organic EL device of the present invention is preferably a material having a work function (4 eV or more) metal, alloy, electrically conductive compound or a mixture thereof as an electrode substance. Specific examples of such an electrode substance include metals such as Au, and conductive materials such as CuI, ITO, SNO 2 , and ZNO. In order to form this anode, a thin film can be formed from these electrode materials by a method such as vapor deposition or sputtering. The anode desirably has such a characteristic that when light emitted from the light emitting layer is extracted from the anode, the transmittance of the anode for light emission is greater than 10%. The sheet resistance of the anode is preferably several hundred Ω / □ or less. Further, although the film thickness of the anode depends on the material, it is usually selected in the range of 10 Nm to 1 μm, preferably 10 to 200 nm.
また、本発明の有機EL素子の陰極に使用される材料は、仕事関数の小さい(4eV以下)金属、合金、電気伝導性化合物およびこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム・銀合金、アルミニウム/酸化アルミニウム、アルミニウム・リチウム合金、インジウム、希土類金属などが挙げられる。この陰極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させることにより、作製することができる。ここで、発光層からの発光を陰極から取り出す場合、陰極の発光に対する透過率は10%より大きくすることが好ましい。また、陰極としてのシ−ト抵抗は数百Ω/□以下が好ましく、さらに、膜厚は通常10nm〜1μm、好ましくは50〜200Nmである。 The material used for the cathode of the organic EL device of the present invention is a material having a small work function (4 eV or less) metal, alloy, electrically conductive compound and a mixture thereof as an electrode substance. Specific examples of such electrode materials include sodium, sodium-potassium alloy, magnesium, lithium, magnesium / silver alloy, aluminum / aluminum oxide, aluminum / lithium alloy, indium, and rare earth metals. The cathode can be produced by forming a thin film of these electrode materials by a method such as vapor deposition or sputtering. Here, when light emitted from the light-emitting layer is extracted from the cathode, the transmittance of the cathode for light emission is preferably greater than 10%. The sheet resistance as the cathode is preferably several hundred Ω / □ or less, and the film thickness is usually 10 nm to 1 μm, preferably 50 to 200 Nm.
本発明の有機EL素子を作製する方法については、上記の材料および方法により陽極、発光層、必要に応じて正孔注入層、および必要に応じて電子注入層を形成し、最後に陰極を形成すればよい。また、陰極から陽極へ、前記と逆の順序で有機EL素子を作製することもできる。 Regarding the method for producing the organic EL device of the present invention, an anode, a light emitting layer, a hole injection layer as necessary, and an electron injection layer as necessary are formed by the above materials and methods, and finally a cathode is formed. do it. Moreover, an organic EL element can also be produced from the cathode to the anode in the reverse order.
この有機EL素子は、透光性の基板上に作製する。この透光性基板は有機EL素子を支持する基板であり、その透光性については、400〜700nmの可視領域の光の透過率が50%以上、好ましくは90%以上であるものが望ましく、さらに平滑な基板を用いるのが好ましい。 This organic EL element is manufactured on a translucent substrate. This translucent substrate is a substrate that supports the organic EL element, and for the translucency, it is desirable that the transmittance of light in the visible region of 400 to 700 nm is 50% or more, preferably 90% or more, Further, it is preferable to use a smooth substrate.
これら基板は、機械的、熱的強度を有し、透明であれば特に限定されるものではないが、例えば、ガラス板、合成樹脂板などが好適に用いられる。ガラス板としては、特にソ−ダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英などで成形された板が挙げられる。また、合成樹脂板としては、ポリカ−ボネ−ト樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレ−ト樹脂、ポリエ−テルサルファイド樹脂、ポリサルフォン樹脂などの板が挙げられる。 These substrates have mechanical and thermal strengths and are not particularly limited as long as they are transparent. For example, glass plates, synthetic resin plates and the like are preferably used. Examples of the glass plate include plates made of soda-lime glass, barium / strontium-containing glass, lead glass, aluminosilicate glass, borosilicate glass, barium borosilicate glass, quartz, and the like. Examples of the synthetic resin plate include polycarbonate resin, acrylic resin, polyethylene terephthalate resin, polyethersulfide resin, and polysulfone resin.
本発明の有機EL素子の各層の形成方法としては、真空蒸着、電子線ビ−ム照射、スパッタリング、プラズマ、イオンプレ−ティング等の乾式成膜法、もしくはスピンコ−ティング、ディッピング、フロ−コ−ティング、インクジェット法等の湿式成膜法、発光体をドナ−フイルム上に蒸着する方法、また、特表2002−534782やS.T.Lee, et al., Proceedings of SID’02, p.784(2002)に記載されているLITI(Laser Induced Thermal Imaging、レーザー熱転写)法や、印刷(オフセット印刷、フレキソ印刷、グラビア印刷、スクリーン印刷)、インクジェット等の方法を適用することもできる。
有機層は、特に分子堆積膜であることが好ましい。ここで分子堆積膜とは、気相状態の材料化合物から沈着され形成された薄膜や、溶液状態または液相状態の材料化合物から固体化され形成された膜のことであり、通常この分子堆積膜は、LB法により形成された薄膜(分子累積膜)とは凝集構造、高次構造の相違や、それに起因する機能的な相違により区分することができる。また特開昭57−51781号公報に開示されているように、樹脂等の結着剤と材料化合物とを溶剤に溶かして溶液とした後、これをスピンコ−ト法等により薄膜化することによっても、有機層を形成することができる。各層の膜厚は特に限定されるものではないが、膜厚が厚すぎると一定の光出力を得るために大きな印加電圧が必要となり効率が悪くなり、逆に膜厚が薄すぎるとピンホ−ル等が発生し、電界を印加しても充分な発光輝度が得にくくなる。したがって、各層の膜厚は、1nmから1μmの範囲が適しているが、10nmから0.2μmの範囲がより好ましい。
As a method for forming each layer of the organic EL device of the present invention, a dry film forming method such as vacuum deposition, electron beam irradiation, sputtering, plasma, ion plating, or spin coating, dipping, flow coating, etc. , A wet film forming method such as an ink jet method, a method of depositing a light emitter on a donor film, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-534782 and S.A. T.A. Lee, et al. Proceedings of SID'02, p. LITI (Laser Induced Thermal Imaging) method described in 784 (2002), printing (offset printing, flexographic printing, gravure printing, screen printing), inkjet, and the like can also be applied.
The organic layer is particularly preferably a molecular deposited film. Here, the molecular deposited film is a thin film formed by deposition from a material compound in a gas phase state or a film formed by solidifying from a material compound in a solution state or a liquid phase state. Can be classified from a thin film (accumulated film) formed by the LB method according to a difference in an agglomerated structure and a higher-order structure and a functional difference resulting therefrom. Also, as disclosed in JP-A-57-51781, a binder such as a resin and a material compound are dissolved in a solvent to form a solution, and then this is thinned by a spin coat method or the like. Also, an organic layer can be formed. The film thickness of each layer is not particularly limited, but if the film thickness is too thick, a large applied voltage is required to obtain a constant light output, resulting in poor efficiency. Conversely, if the film thickness is too thin, the pinhole is used. Or the like, and even when an electric field is applied, it is difficult to obtain sufficient light emission luminance. Accordingly, the thickness of each layer is suitably in the range of 1 nm to 1 μm, but more preferably in the range of 10 nm to 0.2 μm.
また、有機EL素子の温度、湿度、雰囲気等に対する安定性向上のために、素子の表面に保護層を設けたり、樹脂等により素子全体を被覆や封止を施したりしても良い。特に素子全体を被覆や封止する際には、光によって硬化する光硬化性樹脂が好適に使用される。 Further, in order to improve the stability of the organic EL element with respect to temperature, humidity, atmosphere and the like, a protective layer may be provided on the surface of the element, or the entire element may be covered or sealed with a resin or the like. In particular, when the entire element is covered or sealed, a photocurable resin that is cured by light is preferably used.
本発明の有機EL素子に印加する電流は通常、直流であるが、パルス電流や交流を用いてもよい。電流値、電圧値は、素子破壊しない範囲内であれば特に制限はないが、素子の消費電力や寿命を考慮すると、なるべく小さい電気エネルギ−で効率良く発光させることが望ましい。 The current applied to the organic EL element of the present invention is usually a direct current, but a pulse current or an alternating current may be used. The current value and voltage value are not particularly limited as long as the element is not damaged, but considering the power consumption and life of the element, it is desirable to emit light efficiently with as little electrical energy as possible.
本発明の有機EL素子の駆動方法は、パッシブマトリクス法のみならず、アクティブマトリックス法での駆動も可能である。また、本発明の有機EL素子から光を取り出す方法としては、陽極側から光を取り出すボトム・エミッションという方法のみならず、陰極側から光を取り出すトップ・エミッションという方法にも適用可能である。これらの方法や技術は、城戸淳二著、「有機ELのすべて」、日本実業出版社(2003年発行)に記載されている。 The organic EL device driving method of the present invention can be driven not only by the passive matrix method but also by the active matrix method. Further, the method for extracting light from the organic EL device of the present invention is applicable not only to the method of bottom emission for extracting light from the anode side but also to the method of top emission for extracting light from the cathode side. These methods and techniques are described in Shinji Kido, “All about organic EL”, published by Nihon Jitsugyo Shuppansha (published in 2003).
本発明の有機EL素子のフルカラー化方式の主な方式としては、3色塗り分け方式、色変換方式、カラーフィルター方式があげられる。3色塗り分け方式では、シャドウマスクを使った蒸着法や、インクジェット法や印刷法があげられる。また、特表2002−534782やS.T.Lee, et al., Proceedings of SID’02, p.784(2002)に記載されているレーザー熱転写法(Laser Induced Thermal Imaging、LITI法ともいわれる)も用いることができる。色変換方式では、青色発光の発光層を使って、蛍光色素を分散した色変換(CCM)層を通して、青色より長波長の緑色と赤色に変換する方法である。カラーフィルター方式では、白色発光の有機EL素子を使って、液晶用カラーフィルターを通して3原色の光を取り出す方法であるが、これら3原色に加えて、一部白色光をそのまま取り出して発光に利用することで、素子全体の発光効率をあげることもできる。 The main methods of the full color method of the organic EL element of the present invention include a three-color coating method, a color conversion method, and a color filter method. In the three-color coating method, there are a vapor deposition method using a shadow mask, an ink jet method and a printing method. In addition, Special Tables 2002-534882 and S.A. T.A. Lee, et al. , Proceedings of SID'02, p. 784 (2002) can also be used. The laser thermal transfer method (also referred to as Laser Induced Thermal Imaging, LITI method) can also be used. In the color conversion method, a blue light emitting layer is used to convert green and red having a longer wavelength than blue through a color conversion (CCM) layer in which fluorescent dyes are dispersed. The color filter method uses a white light emitting organic EL element to extract light of three primary colors through a color filter for liquid crystal. In addition to these three primary colors, a part of white light is directly extracted and used for light emission. Thus, the luminous efficiency of the entire device can be increased.
さらに、本発明の有機EL素子は、マイクロキャビティ構造を採用しても構わない。これは、有機EL素子は、発光層が陽極と陰極との間に挟持された構造であり、発光した光は陽極と陰極との間で多重干渉を生じるが、陽極及び陰極の反射率、透過率などの光学的な特性と、これらに挟持された有機層の膜厚とを適当に選ぶことにより、多重干渉効果を積極的に利用し、素子より取り出される発光波長を制御するという技術である。これにより、発光色度を改善することも可能となる。この多重干渉効果のメカニズムについては、J.Yamada等によるAM−LCD Digest of Technical Papers, OD−2,p.77〜80(2002)に記載されている。
以上述べたように、本有機EL素子は、低い駆動電圧で高い色純度と輝度を示す赤色発光を得ることが可能である。故に、本有機EL素子は、壁掛けテレビ等のフラットパネルディスプレイや平面発光体として、さらには、複写機やプリンター等の光源、液晶ディスプレイや計器類等の光源、表示板、標識灯等への応用が考えられる。
Furthermore, the organic EL element of the present invention may adopt a microcavity structure. This is because the organic EL element has a structure in which the light emitting layer is sandwiched between the anode and the cathode, and the emitted light causes multiple interference between the anode and the cathode, but the reflectance and transmission of the anode and the cathode This is a technique for controlling the emission wavelength extracted from the element by actively utilizing the multiple interference effect by appropriately selecting the optical characteristics such as the rate and the film thickness of the organic layer sandwiched between them. . Thereby, it is also possible to improve the emission chromaticity. For the mechanism of this multiple interference effect, see J.A. Yamada et al., AM-LCD Digest of Technical Papers, OD-2, p. 77-80 (2002).
As described above, the organic EL element can obtain red light emission exhibiting high color purity and luminance at a low driving voltage. Therefore, this organic EL device can be applied to flat panel displays and flat light emitters such as wall-mounted TVs, light sources such as copiers and printers, light sources such as liquid crystal displays and instruments, display boards, and indicator lights. Can be considered.
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention concretely, this invention is not limited to the following Example.
本発明の化合物の合成方法
それぞれの化合物は、以下に示す反応式1〜6を組み合わせることで得ることで合成が出来た。
[反応式1〜6中において、Ar3は、一般式[3]で記述したAr1と同義であり、Ar4は、一般式[2]で記述したR13およびR14と同義であり、RおよびR'は、一般式[1]で記述したR1およびR2と同義であり、Prは、プロピル基を表す。]
Synthesis method of the compound of the present invention Each compound was synthesized by combining the following
[In the
反応式1
反応式2
反応式3
反応式4
反応式5
反応式6
反応式2中の3BrCzは、工業化学雑誌,1967年発行,70巻,63頁を参考にして、カルバゾール誘導体の3位を臭素化し、ついで銅触媒を用いたウルマン法によりヨードベンゼン誘導体を反応させて合成したものを用いた。 3BrCz in reaction formula 2 is brominated at the 3-position of the carbazole derivative with reference to the Industrial Chemical Journal, published 1967, volume 70, page 63, and then reacted with the iodobenzene derivative by the Ullmann method using a copper catalyst. Was synthesized.
ウルマン法とは、ヨウ化アリールとアリールアミンのカップリング反応であり、銅粉と無水炭酸カリウム等の塩基をニトロベンゼンなどの高沸点溶媒中にて100〜180℃程度の温度で反応させるといった特開平7−126226等に記載されている業界公知の方法を参考にした。 The Ullman method is a coupling reaction of aryl iodide and arylamine, in which a copper powder and a base such as anhydrous potassium carbonate are reacted at a temperature of about 100 to 180 ° C. in a high boiling point solvent such as nitrobenzene. The method known in the industry described in 7-126226 etc. was referred.
ウルマン法によるアリールアミンの合成は反応式6中の合成にも用いることが出来た。
また、反応式1,3,6中の臭化アリールとアリールアミンの反応には、ウルマン法で用いられる銅粉と塩基の代わりに、塩基存在下、パラジウム化合物とリン化合物を触媒に用いるという方法をもちいた。この方法については、特開平10−81667、特開平10−139742、特開平10−310561、John F. Hartwig著、Angew. Chem. Int. Ed.,37巻、2046〜2067頁(1998年)、Bryant H. Yang、Stephen L Buchwald著、J. Organomet. Chem.,576巻、125〜146頁(1999年)、John P. Wolfe、Stephen L Buchwald著、J. Org. Chem.,65巻、1144〜1157頁(2000年)、John P. Wolfe、Stephen L Buchwald著、J. Org. Chem.,62巻、1264〜1267頁(1997年)、Janis Louie, Michael S. Driver, Blake C. Hamann, John F. Hartwig著、J. Org. Chem.,62巻、1268〜1273頁(1997年)、特開昭63−35548、特開平6−100503、特表2001−515879、再公表特許WO2002/076922号記載の方法を参考にした。
また、反応式4中の1,4−ジケトピロロ(3,4−C)ピロールの合成法は、Journal of Coatings Technology,60,37(1988)記載の方法を参考にした。
The synthesis of arylamine by the Ullmann method could also be used for the synthesis in Reaction Scheme 6.
In the reaction of aryl bromide and arylamine in the
In addition, the synthesis method of 1,4-diketopyrrolo (3,4-C) pyrrole in Reaction Scheme 4 was referred to the method described in Journal of Coatings Technology, 60 , 37 (1988).
また、反応式5中のN-アルキル置換された、1,4−ジケトピロロ(3,4−C)ピロールの合成法は、特開平7−188234記載の方法を参考にした。
Further, the synthesis method of 1,4-diketopyrrolo (3,4-C) pyrrole substituted with N-alkyl in the
実施例1
表1中の化合物(7)の合成方法
窒素気流下、4つ口フラスコ中、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン10g中に、3−ブロモ−9−エチルカルバゾ−ル5.2g、アニリン2.3g、および無水炭酸カリウム2.0g、銅粉0.2gを200℃にて10時間加熱撹拌した。反応終了後、100gのトルエンで抽出を行い、トルエン層を濃縮した。シリカゲルを用いたカラムクロマトグラフィ−により精製を行い白色の個体4.2gを得た。FD−MSよる分子量分析により、3−アミノフェニル−9−エチルカルバゾ−ルであることを確認した。
窒素気流下、4つ口フラスコ中、tert−ペンチルアルコール53ml中、攪拌下にtert−ブトキシカリウム11.2g(100mmol)及び4−ブロモフェニル−1−カルボニトリル18.2g(1000mmol)を室温で添加する。その後、97〜99℃まで加熱昇温し、この温度においてコハク酸ジイソプロピル6.7g(33mmol)を滴下した。滴下中、反応物の温度は97乃至99℃に維持した。滴下終了後、副生するイソプロピルアルコールを系外に除去しながら、同温度において3時間攪拌を行った。その後60℃まで冷却し、この温度において酢酸12.0g及びメタノール240gの混合液を滴下し、滴下終了後、3時間還流加熱を施した。次に室温まで冷却した後、析出結晶をろ過し、メタノールにより洗浄した後に70℃で乾燥した。更にDMF中、100℃において30分間加熱した後に熱時ろ過し、DMF洗浄及びメタノール洗浄を施した。70℃で乾燥することにより、暗赤色粉末13.8gを得た。この物質が上記反応式4で表される化合物(I)であることを質量分析法、赤外分光法及び炭素、水素、窒素に関する元素分析の結果から確認した。
Example 1
Synthesis Method of Compound (7) in Table 1 Under a nitrogen stream, 5.2 g of 3-bromo-9-ethylcarbazole and aniline in 10 g of 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone in a four-necked flask 2.3 g, 2.0 g of anhydrous potassium carbonate, and 0.2 g of copper powder were heated and stirred at 200 ° C. for 10 hours. After completion of the reaction, extraction was performed with 100 g of toluene, and the toluene layer was concentrated. Purification by column chromatography using silica gel yielded 4.2 g of a white solid. It was confirmed by molecular weight analysis by FD-MS that it was 3-aminophenyl-9-ethylcarbazole.
Under a nitrogen stream, 11.2 g (100 mmol) of tert-butoxypotassium and 18.2 g (1000 mmol) of 4-bromophenyl-1-carbonitrile were added at room temperature in 53 ml of tert-pentyl alcohol in a four-necked flask. To do. Thereafter, the temperature was raised to 97-99 ° C., and 6.7 g (33 mmol) of diisopropyl succinate was added dropwise at this temperature. During the addition, the temperature of the reaction was maintained at 97-99 ° C. After completion of the dropping, stirring was performed for 3 hours at the same temperature while removing isopropyl alcohol as a by-product from the system. Thereafter, the mixture was cooled to 60 ° C., and at this temperature, a mixed solution of 12.0 g of acetic acid and 240 g of methanol was added dropwise. After completion of the addition, reflux heating was performed for 3 hours. Next, after cooling to room temperature, the precipitated crystals were filtered, washed with methanol, and dried at 70 ° C. Further, the mixture was heated in DMF at 100 ° C. for 30 minutes and then filtered while hot, and washed with DMF and methanol. By drying at 70 ° C., 13.8 g of dark red powder was obtained. It was confirmed from the results of mass spectrometry, infrared spectroscopy, and elemental analysis on carbon, hydrogen, and nitrogen that this substance was the compound (I) represented by the above reaction formula 4.
上記の方法により得られた反応式4で表される化合物(I)13.2g(30mmol)をジメチルアセトアミド216g中に懸濁し、攪拌下に50℃まで加熱する。この温度においてtert−ブトキシナトリウム8.7g(90mmol)を添加し、50℃において30分間攪拌する。次に、沃化エチル14.1g(90mmol)を滴下し、滴下終了後、50℃において2時間攪拌を行なう。反応液を室温まで冷却し、水300gとメタノール90gの混合液中に徐々に注入すると赤色の結晶が析出し、懸濁状態となる。室温下に1時間攪拌を行い、濾過、水洗浄、メタノール洗浄を施したのち乾燥を行い、赤色粉末8.5gを得た。この物質が反応式5で表される化合物(II;R=C2H5)であることを質量分析法、核磁気共鳴分光法、赤外分光法及び炭素、水素、窒素に関する元素分析の結果から確認した。 13.2 g (30 mmol) of the compound (I) represented by the reaction formula 4 obtained by the above method is suspended in 216 g of dimethylacetamide and heated to 50 ° C. with stirring. At this temperature, 8.7 g (90 mmol) of tert-butoxy sodium are added and stirred at 50 ° C. for 30 minutes. Next, 14.1 g (90 mmol) of ethyl iodide is added dropwise, and after completion of the addition, stirring is performed at 50 ° C. for 2 hours. When the reaction solution is cooled to room temperature and gradually poured into a mixed solution of 300 g of water and 90 g of methanol, red crystals are precipitated and become a suspended state. The mixture was stirred at room temperature for 1 hour, filtered, washed with water, washed with methanol and dried to obtain 8.5 g of a red powder. Results of mass spectrometry, nuclear magnetic resonance spectroscopy, infrared spectroscopy, and elemental analysis on carbon, hydrogen, and nitrogen that this substance is a compound represented by reaction formula 5 (II; R = C 2 H 5 ) Confirmed from.
窒素気流下、4つ口フラスコ中、3−アミノフェニル−9−エチルカルバゾ−ル7.15g(2.5mmol)と上記化合物(II;R=C2H5)5.00g(1.0mmol)酢酸パラジウム0.012g、トリ−tert−ブチルホスフィン0.040g、炭酸カリウム1.12gを50mlの4つ口フラスコにいれ、脱水キシレン20mlを加えて、2時間加熱還流した。反応液をメタノール200ml中に注入し、析出した固体を濾取し、熱真空乾燥させた。粗生成物として化合物(7)が7.2g得られた。得られた粗成生物を、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製を行った。この化合物(7)のイオン化ポテンシャルは5.3eV(理研計器製AC−1)であった。化合物はマススペクトルにて確認した。結果を表9に示す。(ブルカーダルトニクス社製、AutoflexII)また、1H−NMR、13C−NMRにより同定した。 Under a nitrogen stream, 7.15 g (2.5 mmol) of 3-aminophenyl-9-ethylcarbazole and 5.00 g (1.0 mmol) of acetic acid in the above compound (II; R = C 2 H 5 ) in a four-necked flask 0.012 g of palladium, 0.040 g of tri-tert-butylphosphine, and 1.12 g of potassium carbonate were placed in a 50 ml four-necked flask, 20 ml of dehydrated xylene was added, and the mixture was heated to reflux for 2 hours. The reaction solution was poured into 200 ml of methanol, and the precipitated solid was collected by filtration and dried in a hot vacuum. As a crude product, 7.2 g of Compound (7) was obtained. The resulting crude product was purified by silica gel column chromatography. The ionization potential of this compound (7) was 5.3 eV (AC-1 manufactured by Riken Keiki). The compound was confirmed by mass spectrum. The results are shown in Table 9. (Made by Bruker Daltonics, Autoflex II) Moreover, it identified by < 1 > H-NMR and < 13 > C-NMR.
実施例2
表1中の化合物(8)の合成方法
窒素気流下、4つ口フラスコ中、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン10g中に、3−ブロモ−9−フェニルカルバゾ−ル6.4g、アニリン2.3g、および無水炭酸カリウム2.0g、銅粉0.2gを200℃にて10時間加熱撹拌した。反応終了後、100gのトルエンで抽出を行ない、トルエン層を濃縮した。シリカゲルを用いたカラムクロマトグラフィ−により精製を行ない白色の個体5gを得た。FD−MSよる分子量分析により、3−フェニル−9−フェニルカルバゾ−ルであることを確認した。
Example 2
Synthesis Method of Compound (8) in Table 1 6.4 g of 3-bromo-9-phenylcarbazole in 10 g of 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone in a four-necked flask under a nitrogen stream Then, 2.3 g of aniline, 2.0 g of anhydrous potassium carbonate, and 0.2 g of copper powder were heated and stirred at 200 ° C. for 10 hours. After completion of the reaction, extraction was performed with 100 g of toluene, and the toluene layer was concentrated. Purification was performed by column chromatography using silica gel to obtain 5 g of a white solid. It was confirmed by molecular weight analysis by FD-MS that it was 3-phenyl-9-phenylcarbazole.
窒素気流下、4つ口フラスコ中、3−アミノフェニル−9−フェニルカルバゾ−ル8.35g(2.5mmol)と上記化合物(II)5.00g(1.0mmol)酢酸パラジウム0.012g、トリ−tert−ブチルホスフィン0.040g、炭酸カリウム1.12gを50mlの4つ口フラスコにいれ、脱水キシレン20mlを加えて、2時間加熱還流した。反応液をメタノール200ml中に注入し、析出した固体を濾取し、熱真空乾燥させた。粗生成物として化合物(8)が9.5g得られた。得られた粗成生物を、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製を行った。この化合物(8)のイオン化ポテンシャルは5.3eV(理研計器製AC−1)であった。化合物はマススペクトルにて確認した。結果を表9に示す。(ブルカーダルトニクス社製、AutoflexII)また、1H−NMR、13C−NMRにより同定した。化合物(8)の1H−NMRスペクトル(日本電子社製、GSX−270W)を図1に示す。 Under a nitrogen stream, in a four-necked flask, 8.35 g (2.5 mmol) of 3-aminophenyl-9-phenylcarbazole and 5.00 g (1.0 mmol) of palladium acetate 0.012 g of the above compound (II), 0.040 g of tri-tert-butylphosphine and 1.12 g of potassium carbonate were placed in a 50 ml four-necked flask, 20 ml of dehydrated xylene was added, and the mixture was heated to reflux for 2 hours. The reaction solution was poured into 200 ml of methanol, and the precipitated solid was collected by filtration and dried in a hot vacuum. 9.5 g of compound (8) was obtained as a crude product. The resulting crude product was purified by silica gel column chromatography. The ionization potential of this compound (8) was 5.3 eV (AC-1 manufactured by Riken Keiki). The compound was confirmed by mass spectrum. The results are shown in Table 9. (Made by Bruker Daltonics, Autoflex II) Moreover, it identified by < 1 > H-NMR and < 13 > C-NMR. A 1 H-NMR spectrum of the compound (8) (manufactured by JEOL Ltd., GSX-270W) is shown in FIG.
実施例3〜48
反応式1〜6を組み合わせるか、もしくは類似の反応にて、表1に記載の本発明の化合物を合成することができた。得られた化合物の構造については、マススペクトル(ブルカーダルトニクス社製、AutoflexII)にて確認した。結果を表9に示す。尚、化合物番号は表1のものと同様である。
Examples 3-48
The compounds of the present invention described in Table 1 could be synthesized by combining
表9
有機EL素子の実施例
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。実施例においては、特に断りのない限り、混合比は全て重量比を示す。真空蒸着法は10-6Torrの真空中で、基板加熱、冷却等の温度制御なしの条件下で行った。また、素子の発光特性評価においては、電極面積2mm×2mmの有機EL素子の特性を測定した。なお、化合物(A)、化合物(B)は、文献(日本化学会誌、11、1540(1991))記載の方法に従い合成した。化合物(C)、化合物(D)は、反応式1〜6を用いて合成した。
Examples of Organic EL Device The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples. In the examples, all mixing ratios are weight ratios unless otherwise specified. The vacuum deposition method was performed in a vacuum of 10 −6 Torr and without temperature control such as substrate heating and cooling. In the evaluation of the light emission characteristics of the element, the characteristics of an organic EL element having an electrode area of 2 mm × 2 mm were measured. Compound (A) and compound (B) were synthesized according to the method described in the literature (Journal of the Chemical Society of Japan, 11, 1540 (1991)). Compound (C) and compound (D) were synthesized using Reaction Schemes 1-6.
実施例49
洗浄したITO電極付きガラス板上に、PEDOT/PSS(ポリ(3,4−エチレンジオキシ)−2,5−チオフェン/ポリスチレンスルホン酸、Bayer社製BAYTRON P VP CH8000)をスピンコート法にて製膜し、膜厚40nmの正孔注入層を得た。次いで、PVK(ポリビニルカルバゾール)を60%およびジケトピロロピロール化合物として表1の化合物(7)を3%および電子輸送材料(化合物(A))37%を2.0wt%の濃度でトルエンに溶解させ、スピンコーティング法により70nmの膜厚の発光層を得た。さらにその上に、Caを20nm蒸着した後、Alを200nm蒸着して電極を形成して有機EL素子を得た。この素子について通電試験を行ったところ、最大発光輝度300cd/m2の赤色発光が得られた。
Example 49
PEDOT / PSS (poly (3,4-ethylenedioxy) -2,5-thiophene / polystyrene sulfonic acid, BAYTRON P VP CH8000 manufactured by Bayer) manufactured by a spin coat method on the cleaned glass plate with an ITO electrode A hole injection layer having a thickness of 40 nm was obtained. Next, 60% PVK (polyvinylcarbazole) and 3% of the compound (7) in Table 1 as a diketopyrrolopyrrole compound and 37% of the electron transport material (compound (A)) were dissolved in toluene at a concentration of 2.0 wt%. Then, a light emitting layer having a thickness of 70 nm was obtained by a spin coating method. Furthermore, after depositing 20 nm of Ca thereon, 200 nm of Al was deposited to form an electrode to obtain an organic EL device. When an energization test was performed on this device, red light emission with a maximum light emission luminance of 300 cd / m 2 was obtained.
化合物(A)
実施例50
洗浄したITO電極付きガラス板上に、PEDOT/PSS(ポリ(3,4−エチレンジオキシ)−2,5−チオフェン/ポリスチレンスルホン酸、Bayer社製BAYTRON P VP CH8000)をスピンコート法にて製膜し、膜厚40nmの正孔注入層を得た。次いで、PVK(ポリビニルカルバゾール)を60%およびジケトピロロピロール化合物として表1の化合物(8)を3%および電子輸送材料(化合物(B))37%を2.0wt%の濃度でトルエンに溶解させ、スピンコーティング法により70nmの膜厚の発光層を得た。さらにその上に、Caを20nm蒸着した後、Alを200nm蒸着して電極を形成して有機EL素子(50)を得た。この素子について通電試験を行ったところ、最大発光輝度380cd/m2の赤色発光が得られた。この有機EL素子(50)のEL発光スペクトルを図3に示す。
Example 50
PEDOT / PSS (poly (3,4-ethylenedioxy) -2,5-thiophene / polystyrene sulfonic acid, BAYTRON P VP CH8000 manufactured by Bayer) manufactured by a spin coat method on the cleaned glass plate with an ITO electrode A hole injection layer having a thickness of 40 nm was obtained. Next, 60% of PVK (polyvinylcarbazole) and 3% of the compound (8) in Table 1 as a diketopyrrolopyrrole compound and 37% of the electron transport material (compound (B)) were dissolved in toluene at a concentration of 2.0 wt%. Then, a light emitting layer having a thickness of 70 nm was obtained by a spin coating method. Furthermore, after depositing Ca to 20 nm thereon, Al was deposited to 200 nm to form an electrode to obtain an organic EL device (50). When an energization test was performed on this device, red light emission with a maximum light emission luminance of 380 cd / m 2 was obtained. The EL emission spectrum of this organic EL element (50) is shown in FIG.
化合物(B)
実施例51
洗浄したITO電極付きガラス板上に、PEDOT/PSS(ポリ(3,4−エチレンジオキシ)−2,5−チオフェン/ポリスチレンスルホン酸、Bayer社製BAYTRON P VP CH8000)をスピンコート法にて製膜し、をスピンコート法にて製膜し、膜厚40nmの正孔注入層を得た。次いで、PVK(ポリビニルカルバゾール)を30%およびジケトピロロピロール化合物として表1の化合物(7)を1.5%および表2の化合物(78)を48.5%、電子輸送材料(化合物(A))20%を2.0wt%の濃度でトルエンに溶解させ、スピンコーティング法により70nmの膜厚の発光層を得た。さらにその上に、Caを20nm蒸着した後、Alを200nm蒸着して電極を形成して有機EL素子を得た。この素子について通電試験を行ったところ、最大発光輝度8000cd/m2の赤色発光が得られた。
Example 51
PEDOT / PSS (poly (3,4-ethylenedioxy) -2,5-thiophene / polystyrene sulfonic acid, BAYTRON P VP CH8000 manufactured by Bayer) manufactured by a spin coat method on the cleaned glass plate with an ITO electrode A film was formed by spin coating to obtain a hole injection layer having a thickness of 40 nm. Next, 30% PVK (polyvinylcarbazole) and 1.5% of the compound (7) in Table 1 as a diketopyrrolopyrrole compound, 48.5% of the compound (78) in Table 2, and an electron transport material (compound (A )) 20% was dissolved in toluene at a concentration of 2.0 wt%, and a light emitting layer having a thickness of 70 nm was obtained by a spin coating method. Furthermore, after depositing 20 nm of Ca thereon, 200 nm of Al was deposited to form an electrode to obtain an organic EL device. When an energization test was performed on this device, red light emission with a maximum light emission luminance of 8000 cd / m 2 was obtained.
実施例52
洗浄したITO電極付きガラス板上に、PEDOT/PSS(ポリ(3,4−エチレンジオキシ)−2,5−チオフェン/ポリスチレンスルホン酸、Bayer社製BAYTRON P VP CH8000)をスピンコート法にて製膜し、膜厚40nmの正孔注入層を得た。次いで、PVK(ポリビニルカルバゾール)を30%およびジケトピロロピロール化合物として表1の化合物(8)を1.5%および表2の化合物(51)を48.5%、電子輸送材料(化合物(A))20%を2.0wt%の濃度でトルエンに溶解させ、スピンコーティング法により70nmの膜厚の発光層を得た。さらにその上に、Caを20nm蒸着した後、Alを200nm蒸着して電極を形成して有機EL素子(52)を得た。この素子について通電試験を行ったところ、最大発光輝度12000cd/m2の赤色発光が得られた。この有機EL素子(52)のEL発光スペクトルを図4に示す。
Example 52
PEDOT / PSS (poly (3,4-ethylenedioxy) -2,5-thiophene / polystyrene sulfonic acid, BAYTRON P VP CH8000 manufactured by Bayer) manufactured by a spin coat method on the cleaned glass plate with an ITO electrode A hole injection layer having a thickness of 40 nm was obtained. Subsequently, 30% of PVK (polyvinylcarbazole) and 1.5% of the compound (8) in Table 1 and 48.5% of the compound (51) in Table 2 as a diketopyrrolopyrrole compound, 48.5% of an electron transport material (compound (A )) 20% was dissolved in toluene at a concentration of 2.0 wt%, and a light emitting layer having a thickness of 70 nm was obtained by a spin coating method. Furthermore, after depositing Ca to 20 nm thereon, Al was deposited to 200 nm to form an electrode to obtain an organic EL device (52). When an energization test was performed on this device, red light emission with a maximum light emission luminance of 12000 cd / m 2 was obtained. The EL emission spectrum of this organic EL element (52) is shown in FIG.
実施例53
洗浄したITO電極付きガラス板上に、α−NPDを真空蒸着して膜厚20nmの正孔輸送層を得た。次いで、ジケトピロロピロール化合物として表1の化合物(7)を、真空蒸着して膜厚40nmの発光層を得た。次いでトリス(8−ヒドロキシキノリナート)アルミニウム(Alq3)を蒸着して膜厚30nmの電子注入層を得た。さらにその上に、LiFを0.2nm蒸着した後、Alを蒸着して膜厚150nmの電極を形成して有機EL素子を得た。この素子について通電試験を行ったところ、最大発光輝度5000cd/m2の赤色発光が得られた。また、500cd/m2で定電流駆動したときの半減寿命は1000時間であった。
Example 53
Α-NPD was vacuum-deposited on the washed glass plate with an ITO electrode to obtain a 20 nm-thick hole transport layer. Subsequently, the compound (7) of Table 1 was vacuum-deposited as a diketopyrrolopyrrole compound, and the light emitting layer with a film thickness of 40 nm was obtained. Next, tris (8-hydroxyquinolinate) aluminum (Alq3) was deposited to obtain an electron injection layer having a thickness of 30 nm. Further thereon, LiF was deposited to a thickness of 0.2 nm, and then Al was deposited to form an electrode having a thickness of 150 nm to obtain an organic EL device. When an energization test was performed on this device, red light emission with a maximum light emission luminance of 5000 cd / m 2 was obtained. The half life when driven at a constant current of 500 cd / m 2 was 1000 hours.
実施例54〜実施例70
化合物(7)の代わりに表3に示すジケトピロロピロール化合物を用いる以外は、全て実施例53と同様の方法で有機EL素子を作製した。これらの素子における最大発光輝度と500cd/m2で定電流駆動したときの半減寿命を併せて表10に示す。
Examples 54-70
An organic EL device was produced in the same manner as in Example 53 except that the diketopyrrolopyrrole compound shown in Table 3 was used instead of the compound (7). Table 10 shows the maximum light emission luminance and the half life when these elements are driven at a constant current of 500 cd / m 2 .
比較例1および比較例2
化合物(7)の代わりに下記比較化合物(C)および(D)を用いる以外は、全て実施例53と同様の方法で有機EL素子を作製した。この素子はいずれも橙色発光を示した。最大発光輝度と500cd/m2で定電流駆動したときの半減寿命を併せて表10に示す。
Comparative Example 1 and Comparative Example 2
An organic EL device was produced in the same manner as in Example 53 except that the following comparative compounds (C) and (D) were used in place of the compound (7). All of these devices emitted orange light. Table 10 shows the maximum luminance and the half-life when driven at a constant current of 500 cd / m 2 .
化合物(C)
表10
実施例53〜70と比較例1〜2を比較して明らかなように、一般式[1]で示された化合物を用いることにより、より深い赤色発光と、高い最大発光輝度と長い半減寿命を両立することができた。 As is clear by comparing Examples 53 to 70 and Comparative Examples 1 and 2, by using the compound represented by the general formula [1], deeper red light emission, high maximum light emission luminance, and long half life are obtained. I was able to achieve both.
実施例71
洗浄したITO電極付きガラス板上に、NPDを真空蒸着して膜厚20nmの正孔輸送層を得た。次いで、ジケトピロロピロール化合物として表1の化合物(7)と、アミン化合物として表2の化合物(51)を、3:95(重量比)の組成比で共蒸着して膜厚40nmの発光層を得た。次いでトリス(8−ヒドロキシキノリナート)アルミニウム(Alq3)を蒸着して膜厚30nmの電子注入層を得た。さらにその上に、LiFを0.2nm蒸着した後、Alを蒸着して膜厚150nmの電極を形成して有機EL素子を得た。この素子について通電試験を行ったところ、最大発光輝度35000cd/m2の赤色発光が得られた。また、500cd/m2で定電流駆動ときの半減寿命は2500時間であった。
Example 71
NPD was vacuum-deposited on the washed glass plate with the ITO electrode to obtain a 20 nm-thick hole transport layer. Next, the compound (7) in Table 1 as the diketopyrrolopyrrole compound and the compound (51) in Table 2 as the amine compound were co-evaporated at a composition ratio of 3:95 (weight ratio) to form a light emitting layer having a thickness of 40 nm. Got. Next, tris (8-hydroxyquinolinate) aluminum (Alq3) was deposited to obtain an electron injection layer having a thickness of 30 nm. Further thereon, LiF was deposited to a thickness of 0.2 nm, and then Al was deposited to form an electrode having a thickness of 150 nm to obtain an organic EL device. When this device was subjected to an energization test, red light emission with a maximum light emission luminance of 35000 cd / m 2 was obtained. Further, the half-life when driven at a constant current at 500 cd / m 2 was 2500 hours.
実施例72〜実施例108
ジケトピロロピロール化合物として表1の化合物(7)の代わりに表4の化合物を、アミン化合物として表2の化合物(51)の代わりに表4に示す化合物を用いる以外は、全て実施例71と同様の方法で有機EL素子を作製した。これらの素子における最大発光輝度と500cd/m2で定電流駆動したときの半減寿命を併せて表11に示す。
Example 72 to Example 108
Except that the compound shown in Table 4 was used instead of the compound (7) in Table 1 as the diketopyrrolopyrrole compound, and the compound shown in Table 4 was used instead of the compound (51) in Table 2 as the amine compound, all of Example 71 and An organic EL element was produced in the same manner. Table 11 shows the maximum light emission luminance and half life when these elements are driven at a constant current of 500 cd / m 2 .
比較例3〜4
表2の化合物(51)の代わりにトリス(8−ヒドロキシキノリナート)アルミニウム(Alq3)を用いる以外は、全て実施例71と同様の方法で有機EL素子を作製した。このときの最大発光輝度と500cd/m2で定電流駆動したときの半減寿命を併せて表11に示す。
Comparative Examples 3-4
An organic EL device was produced in the same manner as in Example 71 except that tris (8-hydroxyquinolinato) aluminum (Alq3) was used instead of the compound (51) in Table 2. Table 11 shows the maximum light emission luminance at this time and the half life when driven at a constant current of 500 cd / m 2 .
表11
実施例71〜108と比較例3〜4を比較して明らかなように、一般式[1]で示された化合物と一般式[6]で表されるアミン化合物とを用いることにより、特に優れた性能を示す。 As is clear by comparing Examples 71 to 108 and Comparative Examples 3 to 4, the compound represented by the general formula [1] and the amine compound represented by the general formula [6] were particularly excellent. Performance.
Claims (6)
一般式[1]
[式中、R1およびR2は、それぞれ独立に、水素原子、または置換もしくは未置換のアルキル基を表し、R3〜R12は、それぞれ独立に、水素原子、または置換基を表すが、R3〜R12の少なくとも1つは一般式[2]で表されるアミノ基である。また、R3〜R12のうちアミノ基以外の隣接した置換基同士が互いに結合して環を形成しても良い。]
一般式[2]
[式中、R13およびR14は、それぞれ独立に、水素原子、または置換基を表す。また、R13およびR14の少なくとも1つは、一般式[3]で表されるカルバゾリル基であり、R13およびR14は、互いに結合して環を形成しても良い。]
一般式[3]
[式中、Ar1は、置換基を有してもよい炭素数6〜18の1価の芳香族炭化水素基、置換基を有してもよい炭素数2〜18の1価の複素環基、もしくは、置換基を有しても良い炭素数1〜6の1価の脂肪族炭化水素基を表し、R15〜R21は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、または置換基を表す。また、R15〜R21は、隣接した置換基同士が互いに結合して環を形成しても良い。] The diketopyrrolopyrrole compound represented by the following general formula [1], and a material for an organic electroluminescence element.
General formula [1]
[Wherein, R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom or a substituted or unsubstituted alkyl group, and R 3 to R 12 each independently represent a hydrogen atom or a substituent, At least one of R 3 to R 12 is an amino group represented by the general formula [2]. Further, among R 3 to R 12 , adjacent substituents other than the amino group may be bonded to each other to form a ring. ]
General formula [2]
[Wherein, R 13 and R 14 each independently represent a hydrogen atom or a substituent. Further, at least one of R 13 and R 14, or a carbazolyl group represented by the general formula [3], R 13 and R 14 may be bonded to each other to form a ring. ]
General formula [3]
[Wherein Ar 1 is a monovalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms which may have a substituent, or a monovalent heterocyclic ring having 2 to 18 carbon atoms which may have a substituent. Represents a C 1-6 monovalent aliphatic hydrocarbon group which may have a group or a substituent, and R 15 to R 21 each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, or a substituent. To express. R 15 to R 21 may form a ring by bonding adjacent substituents to each other. ]
一般式[4]
[式中、R1およびR2は、それぞれ独立に、水素原子、または置換もしくは未置換のアルキル基を表し、R3〜R10は、それぞれ独立に、水素原子、または置換基を表す。R22〜R25は、それぞれ独立に、水素原子、または置換基を表すが、R22〜R25の少なくとも1つは、一般式[3]で表されるカルバゾリル基である。また、R3〜R10は、隣接した置換基同士が互いに結合して環を形成しても良い。] The material for organic electroluminescent elements according to claim 1, wherein the diketopyrrolopyrrole compound represented by the general formula [1] is a diketopyrrolopyrrole compound represented by the following general formula [4].
General formula [4]
[Wherein, R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom or a substituted or unsubstituted alkyl group, and R 3 to R 10 each independently represent a hydrogen atom or a substituent. R 22 to R 25 each independently represents a hydrogen atom or a substituent, and at least one of R 22 to R 25 is a carbazolyl group represented by the general formula [3]. R 3 to R 10 may form a ring by bonding adjacent substituents to each other. ]
一般式[5]
[式中、R1およびR2は、それぞれ独立に、水素原子、および置換もしくは未置換のアルキル基を表し、R3〜R10、および、R15〜R52は、それぞれ独立に、水素原子、または置換基を表す。また、R3〜R10、および、R15〜R52は、隣接した置換基同士が互いに結合して環を形成しても良い。] The diketopyrrolopyrrole compound represented by the general formula [4] is a diketopyrrolopyrrole compound represented by the following general formula [5].
General formula [5]
[Wherein, R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom and a substituted or unsubstituted alkyl group, and R 3 to R 10 and R 15 to R 52 each independently represent a hydrogen atom. Or represents a substituent. Moreover, R < 3 > -R < 10 > and R < 15 > -R < 52 > may combine adjacent substituents mutually and may form a ring. ]
一般式[6]
[式中、Ar2は、置換もしくは未置換のペリレニル基、R53およびR54は、それぞれ独立に、置換もしくは未置換の1価の芳香族炭化水素基、または置換もしくは未置換の1価の芳香族複素環基である。Ar2とR53、Ar2とR54、R53とR54は、互いに結合して環を形成しても良い。] The organic electroluminescent element material which contains the organic electroluminescent element material in any one of Claim 1 thru | or 3, and the amine compound represented by General formula [6].
General formula [6]
[In the formula, Ar 2 represents a substituted or unsubstituted perylenyl group, R 53 and R 54 each independently represents a substituted or unsubstituted monovalent aromatic hydrocarbon group, or a substituted or unsubstituted monovalent group. An aromatic heterocyclic group. Ar 2 and R 53 , Ar 2 and R 54 , and R 53 and R 54 may combine with each other to form a ring. ]
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010235870A (en) * | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Osaka Gas Co Ltd | Luminescent resin composition and white light emitting material |
| CN104447764A (en) * | 2014-12-29 | 2015-03-25 | 华东理工大学 | Diketopyrrolopyrrole derivative and synthesis method thereof |
| JP2016056169A (en) * | 2014-09-05 | 2016-04-21 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | Organic compound, light-emitting element, light-emitting device, electronic device, and luminaire |
| US11974500B2 (en) | 2009-03-26 | 2024-04-30 | The Regents Of The University Of California | Molecular semiconductors containing diketopyrrolopyrrole and dithioketopyrrolopyrrole chromophores for small molecule or vapor processed solar cells |
-
2007
- 2007-01-17 JP JP2007007615A patent/JP2008174468A/en active Pending
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