JP2016048767A - Compound for organic electroluminescent element, and organic electroluminescent element arranged by use thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、有機電界発光素子用化合物およびこれを用いた有機電界発光素子に関する。 The present invention relates to a compound for an organic electroluminescent device and an organic electroluminescent device using the same.
有機電界発光素子をその発光原理に従って分類すると、蛍光型と燐光型の二種類に分類することができる。一般に、有機電界発光素子は、発光層および該層をはさんだ一対の対向電極から構成されている。両電極間に電界が印加されると、ホール注入電極(陽極)側からホール(正孔)が注入され、電子注入電極(陰極)側から電子が注入される。この時、スピン統計則により、一重項励起子と三重項励起子が1:3の割合で生成する。蛍光型有機電界発光素子は、一重項励起子による発光を用いるため、内部量子効率の理論限界値が25%であり、高効率化が課題である。 When organic electroluminescent elements are classified according to their light emission principles, they can be classified into two types, fluorescent and phosphorescent types. In general, an organic electroluminescent element is composed of a light emitting layer and a pair of counter electrodes sandwiching the layer. When an electric field is applied between both electrodes, holes are injected from the hole injection electrode (anode) side, and electrons are injected from the electron injection electrode (cathode) side. At this time, singlet excitons and triplet excitons are generated at a ratio of 1: 3 according to the spin statistical rule. Since the fluorescent organic electroluminescent element uses light emission by singlet excitons, the theoretical limit value of the internal quantum efficiency is 25%, and high efficiency is a problem.
アントラセン構造を有する化合物は高効率、長寿命な有機電界発光素子用材料として優れていることが知られており、特に蛍光型有機電界発光素子用材料として、特性向上のための研究開発が活発に行われてきた。特許文献1には、ダイアントラセン構造を有する発光効率および信頼性の高い有機電界発光素子用化合物が開示されている。また、特許文献2〜4には、高効率、長寿命な有機電界発光素子用化合物として非対称なアントラセン誘導体が開示されている。
Compounds with anthracene structure are known to be excellent as materials for organic electroluminescence devices with high efficiency and long life, and active research and development for improving properties are particularly active as materials for fluorescent organic electroluminescence devices. Has been done.
また、蛍光型素子の高効率化技術としては、三重項励起子同士が衝突することによる一重項励起子の生成現象(Triplet−Triplet Annihiration=TTA)を用いる方法が知られている(例えば、非特許文献1)。この方法によれば、電荷再結合によって生成する一重項励起子に加えて、三重項励起子同士が衝突することにより生成する一重項励起子が基底状態に戻る際に放出する光を利用することができ、蛍光型有機電界発光素子の高効率化が可能となる。蛍光を発する有機電界発光素子において、高い発光効率を得るためには、TTAによる発光を効率よく生み出すことが好ましい。 In addition, as a technology for improving the efficiency of a fluorescence type device, a method using a singlet exciton generation phenomenon (triplet-triplet annealing = TTA) caused by collision of triplet excitons is known (for example, non-existing). Patent Document 1). According to this method, in addition to singlet excitons generated by charge recombination, light emitted when singlet excitons generated by collision of triplet excitons return to the ground state is used. This makes it possible to increase the efficiency of the fluorescent organic electroluminescent device. In order to obtain high light emission efficiency in an organic electroluminescent device that emits fluorescence, it is preferable to efficiently generate light emission by TTA.
特許文献5および6には、アントラセン系化合物をホスト材料として用いた有機電界発光素子について、素子構成材料の励起最低三重項(T1)エネルギーに基づいて素子構成を調整し、発光層内部においてTTA現象を効率的に引き起こすことによる高効率化技術が開示されている。 In Patent Documents 5 and 6, for an organic electroluminescent device using an anthracene-based compound as a host material, the device configuration is adjusted based on the excitation lowest triplet (T1) energy of the device constituent material, and the TTA phenomenon occurs inside the light emitting layer. A high efficiency technique by efficiently causing the problem is disclosed.
また、非特許文献2では、アントラセン系化合物単体を発光層材料として用いた有機電界発光素子について解析し、高い異方性を有するアントラセン系化合物を用いた有機電界発光素子が高いTTA効率および発光効率を示すことが開示されている。
In
しかしながら、有機電界発光素子用材料の構造の改良やTTA利用技術を用いても、蛍光型有機電界発光素子の発光効率は未だ不十分であり、より一層の発光効率の向上が求められている。 However, even if the structure of the organic electroluminescent element material is improved or the TTA utilization technique is used, the luminous efficiency of the fluorescent organic electroluminescent element is still insufficient, and further improvement of the luminous efficiency is required.
本発明は、有機電界発光素子の構成材料として用いた場合に、十分に高い発光効率が得られる有機電界発光素子用化合物およびこの化合物を用いた有機電界発光素子を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a compound for an organic electroluminescence device that can provide sufficiently high luminous efficiency when used as a constituent material of the organic electroluminescence device, and an organic electroluminescence device using the compound.
上記目的を達成するため、本発明は、下記一般式(1)で表される有機電界発光素子用化合物を提供する。 In order to achieve the above object, the present invention provides a compound for an organic electroluminescent device represented by the following general formula (1).
(式中、Ar1は水素原子、または置換もしくは無置換の芳香族炭化水素環基、Ar2は、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素環基である。
一般式(1)において、少なくとも3個のナフタレン環が含まれる。)
(In the formula, Ar 1 is a hydrogen atom or a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon ring group, and Ar 2 is a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon ring group.
In the general formula (1), at least three naphthalene rings are included. )
TTAでは、2個の三重項励起子が衝突することにより、T1エネルギーの2倍に相当するエネルギーを持つ一重項励起子を1個生じるため、変換された一重項エネルギーを受取ることができる、T1エネルギーの2倍に相当する一重項エネルギー準位が存在する分子はTTAが生じる確率が高いと考えられる。分子中にナフタレン環を有するアントラセン誘導体には、T1エネルギーの2倍に相当する一重項エネルギー準位が形成される。本発明の、一般式(1)で表される化合物は、アントラセン分子中に3個以上のナフタレン環を有するため、T1エネルギーの2倍に相当する一重項エネルギー準位が複数存在する。これにより、本発明の一般式(1)で表される化合物は、有機電界発光素子の構成材料として用いた場合に、高いTTA効率を示すために、高い発光効率を示す有機電界発光素子を実現することができる。 In TTA, two triplet excitons collide to generate one singlet exciton having an energy equivalent to twice the T1 energy, so that the converted singlet energy can be received. A molecule having a singlet energy level corresponding to twice the energy is considered to have a high probability of TTA. In the anthracene derivative having a naphthalene ring in the molecule, a singlet energy level corresponding to twice the T1 energy is formed. Since the compound represented by the general formula (1) of the present invention has three or more naphthalene rings in the anthracene molecule, there are a plurality of singlet energy levels corresponding to twice the T1 energy. As a result, the compound represented by the general formula (1) of the present invention realizes an organic electroluminescent device exhibiting high luminous efficiency in order to exhibit high TTA efficiency when used as a constituent material of the organic electroluminescent device. can do.
また、本発明にかかる有機電界発光素子用化合物は、少なくとも4個のナフタレン環を含む一般式(1)で表される化合物であることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the compound for organic electroluminescent elements concerning this invention is a compound represented by General formula (1) containing at least 4 naphthalene ring.
かかる有機電界発光素子用化合物は、4個のナフタレン環を含むので、3個のナフタレン環を含む一般式(1)で表される有機電界発光素子用と比較して、T1エネルギーの2倍に相当する一重項エネルギー準位がより多く存在するために、より高いTTA効率を示し、より高い発光効率を示す有機電界発光素子を実現することが可能となる。 Such a compound for an organic electroluminescent element contains four naphthalene rings, so that it has twice the T1 energy as compared with the organic electroluminescent element represented by the general formula (1) containing three naphthalene rings. Since there are more corresponding singlet energy levels, it is possible to realize an organic electroluminescent device that exhibits higher TTA efficiency and higher luminous efficiency.
また、本発明にかかる有機電界発光素子用化合物は、下記一般式(2)で表される化合物であることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the compound for organic electroluminescent elements concerning this invention is a compound represented by following General formula (2).
(式中、Ar3は置換もしくは無置換の芳香族炭化水素環基である。
一般式(2)において、少なくとも4個のナフタレン環が含まれる。)
(In the formula, Ar 3 is a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon ring group.
In general formula (2), at least 4 naphthalene rings are included. )
本発明の、一般式(2)で表される化合物は、少なくとも4個のナフタレン環をアントラセン分子中に含むため、高いTTA効率を示し、高い発光効率を示す有機電界発光素子を実現することが可能となる。また、一般式(2)で表される化合物は、対称な構造であるため、非対称な構造の化合物と比較して、合成および精製が容易である。このため、高純度の材料を容易に得ることができ、有機電界発光素子の構成材料として用いた場合に、高効率な有機電界発光素子を実現することが可能となる。 Since the compound represented by the general formula (2) of the present invention contains at least four naphthalene rings in the anthracene molecule, an organic electroluminescence device exhibiting high TTA efficiency and high luminous efficiency can be realized. It becomes possible. In addition, since the compound represented by the general formula (2) has a symmetric structure, it can be easily synthesized and purified as compared with a compound having an asymmetric structure. Therefore, a high-purity material can be easily obtained, and when used as a constituent material for an organic electroluminescent element, a highly efficient organic electroluminescent element can be realized.
また、本発明は、陽極と陰極からなる一対の電極の間に、少なくとも1層の有機層が挟持された有機電界発光素子において、有機層の少なくとも1層が、一般式(1)または一般式(2)で表される化合物を単独もしくは混合物の成分として含有することを特徴とする有機電界発光素子であることが好ましい。 In the organic electroluminescence device in which at least one organic layer is sandwiched between a pair of electrodes composed of an anode and a cathode, at least one of the organic layers is represented by the general formula (1) or the general formula. It is preferable that the organic electroluminescent element is characterized by containing the compound represented by (2) alone or as a component of a mixture.
かかる有機電界発光素子によれば、上記本発明の有機電界発光素子用化合物を含むので、高い発光効率を得ることが可能となる。 According to such an organic electroluminescent element, since the compound for an organic electroluminescent element of the present invention is included, high luminous efficiency can be obtained.
本発明によれば、有機電界発光素子の構成材料として用いた場合に、高い発光効率を得ることができる有機電界発光素子用化合物およびこの化合物を用いた有機電界発光素子を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION When using as a constituent material of an organic electroluminescent element according to this invention, the organic electroluminescent element compound which can obtain high luminous efficiency, and an organic electroluminescent element using this compound can be provided.
以下、必要に応じて図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面中、同一要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。更に、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as necessary. In the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. Further, the positional relationship such as up, down, left and right is based on the positional relationship shown in the drawings unless otherwise specified. Further, the dimensional ratios in the drawings are not limited to the illustrated ratios.
(有機電界発光素子用化合物)
本発明の好適な実施形態にかかる有機電界発光素子用化合物は、下記一般式(1)で表される特定の構造を有するアントラセン化合物である。
(Compound for organic electroluminescence device)
The compound for organic electroluminescent elements according to a preferred embodiment of the present invention is an anthracene compound having a specific structure represented by the following general formula (1).
(式中、Ar1は水素原子、または置換もしくは無置換の芳香族炭化水素環基、Ar2は、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素環基である。
一般式(1)において、少なくとも3個のナフタレン環が含まれる。)
(In the formula, Ar 1 is a hydrogen atom or a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon ring group, and Ar 2 is a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon ring group.
In the general formula (1), at least three naphthalene rings are included. )
従来のTTA効率向上技術は、素子構成の最適化やホスト材料の物理的特性を利用した方法に限定されている。TTA効率は有機電界発光素子の発光層の主成分を占めるホスト材料の電子的特性に大きく依存する。そこで本発明者らは、ホスト材料の電子的特性に着目し、ホスト材料自体のTTA効率を向上させることにより有機電界発光素子の高効率化を図る検討を実施した。 Conventional techniques for improving TTA efficiency are limited to methods that utilize device characteristics optimization and physical properties of host materials. The TTA efficiency greatly depends on the electronic characteristics of the host material that occupies the main component of the light emitting layer of the organic electroluminescent element. Therefore, the present inventors have focused on the electronic characteristics of the host material, and have studied to increase the efficiency of the organic electroluminescent device by improving the TTA efficiency of the host material itself.
TTAでは、2個の三重項励起子が衝突することにより、T1エネルギーの2倍に相当するエネルギーを持つ一重項励起子を1個生じる。すなわち、三重項エネルギーから変換された一重項エネルギーを受取ることができる、T1エネルギーの2倍に相当する一重項エネルギー準位が存在する分子はTTAが生じる確率が高いと考え、そのようなエネルギー準位を有する分子の設計を実施した。 In TTA, two triplet excitons collide to generate one singlet exciton having energy equivalent to twice the T1 energy. That is, a molecule that can receive singlet energy converted from triplet energy and has a singlet energy level corresponding to twice the T1 energy is considered to have a high probability of TTA. The design of molecules with positions was carried out.
分子中にナフタレン環が置換していないアントラセン化合物はT1エネルギーの2倍に相当する一重項エネルギー準位が存在しない。本発明者らは、鋭意検討した結果、アントラセン分子中にナフタレン環を導入することにより、T1エネルギーの2倍に相当する一重項エネルギー準位が形成することを見出した。このため、ナフタレン環を有するアントラセン誘導体は、高いTTA効率を示し、有機電界発光素子の高効率化を実現することが可能となる。 Anthracene compounds in which the naphthalene ring is not substituted in the molecule do not have a singlet energy level corresponding to twice the T1 energy. As a result of intensive studies, the present inventors have found that a singlet energy level corresponding to twice the T1 energy is formed by introducing a naphthalene ring into an anthracene molecule. For this reason, the anthracene derivative which has a naphthalene ring shows high TTA efficiency, and it becomes possible to implement | achieve the highly efficient organic electroluminescent element.
また、アントラセン分子中にナフタレン環が複数存在する場合、T1エネルギーの2倍に相当するエネルギーを持つ一重項準位が複数形成されるため、TTAの生じる確率が高くなり、より高いTTA効率を示し、より高い発光効率を示す有機電界発光素子を実現することが可能となる。この効果は、アントラセン分子中に3個以上のナフタレン環が存在する場合により顕著である。 In addition, when there are a plurality of naphthalene rings in the anthracene molecule, a plurality of singlet levels having energy equivalent to twice the T1 energy are formed, so that the probability of TTA generation is increased and higher TTA efficiency is exhibited. Thus, it becomes possible to realize an organic electroluminescent element exhibiting higher luminous efficiency. This effect is more pronounced when three or more naphthalene rings are present in the anthracene molecule.
特許文献4には、高効率および長寿命なナフタレン環を有する非対称なアントラセン誘導体が示されているが、アントラセン環の9位に、6位に置換基を有するナフタレンの2位あるいは4位に置換基を有するナフタレンの1位が置換した化合物のみが開示されている。本発明の一般式(1)で表される化合物は、アントラセン環の9位に、7位に置換もしくは無置換の芳香族炭化水素環基を有するナフタレンの2位が置換した化合物である。このような構造を有するアントラセン化合物は、特許文献4に記載の化合物と比較して、分子の屈曲性が大きいために、薄膜の結晶性が低く、安定なアモルファス膜を形成することができる。このために、有機電界発光素子の構成材料として用いた場合に、安定性の高い有機電気発光素子を実現することが可能である。 Patent Document 4 discloses an asymmetric anthracene derivative having a highly efficient and long-lasting naphthalene ring, but the 9-position of the anthracene ring is substituted at the 2- or 4-position of naphthalene having a substituent at the 6-position. Only compounds in which the 1-position of naphthalene having a group is substituted are disclosed. The compound represented by the general formula (1) of the present invention is a compound in which the 9-position of the anthracene ring is substituted with the 2-position of naphthalene having a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon ring group at the 7-position. Since the anthracene compound having such a structure has higher molecular flexibility than the compound described in Patent Document 4, the crystallinity of the thin film is low and a stable amorphous film can be formed. For this reason, when used as a constituent material of an organic electroluminescent element, it is possible to realize an organic electroluminescent element having high stability.
一般式(1)において、Ar1は水素原子、または置換もしくは無置換の芳香族炭化水素環基、Ar2は、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素環基である。
この芳香族炭化水素環基としては、核炭素数5〜40のものが好ましく、具体的には、フェニル基、ナフチル基、フェナントリル基、ピレニル基、フルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、o−,m−またはp−ビフェニリル基、アントリル基等が挙げられる。
合成の容易さの点から、これらの中でも、フェニル基、ナフチル基、フェナントリル基、フルオレニル基がより好ましい。
In the general formula (1), Ar 1 is a hydrogen atom or a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon ring group, and Ar 2 is a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon ring group.
As this aromatic hydrocarbon ring group, those having a nuclear carbon number of 5 to 40 are preferable. Specifically, a phenyl group, a naphthyl group, a phenanthryl group, a pyrenyl group, a fluorenyl group, a benzofluorenyl group, a dibenzofluorene group. Nyl group, o-, m- or p-biphenylyl group, anthryl group and the like can be mentioned.
Among these, a phenyl group, a naphthyl group, a phenanthryl group, and a fluorenyl group are more preferable from the viewpoint of ease of synthesis.
また、前記芳香族水素環基はさらに置換基で置換されていてもよく、このような置換基としては、芳香族炭化水素環基、複素環基、アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ハロゲノ基、シリル基等が挙げられる。これらの置換基は複数であってもよく、隣接するもの同士で飽和もしくは不飽和の環状構造を形成していても良い。
これらの置換基の中でも、核炭素数5〜40の芳香族炭化水素環基がより好ましく、具体的には、フェニル基、ナフチル基、フェナントリル基、ピレニル基、フルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、o−,m−またはp−ビフェニリル基、アントリル基等が挙げられる。
The aromatic hydrogen ring group may be further substituted with a substituent. Examples of such a substituent include an aromatic hydrocarbon ring group, a heterocyclic group, an alkyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, a halogeno group. Group, silyl group and the like. There may be a plurality of these substituents, and adjacent ones may form a saturated or unsaturated cyclic structure.
Among these substituents, an aromatic hydrocarbon ring group having 5 to 40 nuclear carbon atoms is more preferable. Specifically, a phenyl group, a naphthyl group, a phenanthryl group, a pyrenyl group, a fluorenyl group, a benzofluorenyl group, A dibenzofluorenyl group, o-, m- or p-biphenylyl group, anthryl group and the like can be mentioned.
また、本実施形態にかかる有機電界発光素子用化合物は、少なくとも4個のナフタレン環を含む一般式(1)で表される有機電界発光素子用化合物であることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the compound for organic electroluminescent elements concerning this embodiment is a compound for organic electroluminescent elements represented by General formula (1) containing at least 4 naphthalene rings.
かかる有機電界発光素子用化合物は、4個のナフタレン環を含むので、3個のナフタレン環を含む一般式(1)で表される有機電界発光素子用と比較して、T1エネルギーの2倍に相当する一重項エネルギー準位がより多く存在するために、より高いTTA効率を示し、より高い発光効率を示す有機電界発光素子を実現することが可能となる。 Such a compound for an organic electroluminescent element contains four naphthalene rings, so that it has twice the T1 energy as compared with the organic electroluminescent element represented by the general formula (1) containing three naphthalene rings. Since there are more corresponding singlet energy levels, it is possible to realize an organic electroluminescent device that exhibits higher TTA efficiency and higher luminous efficiency.
また、本実施形態にかかる有機電界発光素子用化合物は、下記一般式(2)で表される化合物が好ましい。 Moreover, the compound for organic electroluminescent elements concerning this embodiment has a preferable compound represented by following General formula (2).
(式中、Ar3は置換もしくは無置換の芳香族炭化水素環基である。
一般式(2)において、少なくとも4個のナフタレン環が含まれる。)
(In the formula, Ar 3 is a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon ring group.
In general formula (2), at least 4 naphthalene rings are included. )
一般式(2)で表される化合物は、少なくとも4個のナフタレン環をアントラセン分子中に含むため、高いTTA効率を示し、高い発光効率を示す有機電界発光素子を実現することが可能となる。 Since the compound represented by the general formula (2) contains at least four naphthalene rings in the anthracene molecule, an organic electroluminescence device exhibiting high TTA efficiency and high light emission efficiency can be realized.
また、一般式(2)で表される化合物は、分子の屈曲が大きな、アントラセン環の9位に、7位に置換もしくは無置換の芳香族炭化水素環基を有するナフタレンの2位が置換した化合物である。このため、対称な構造であっても薄膜の結晶性が低く、安定なアモルファス膜形成することができ、有機電界発光素子の構成材料として用いた場合に、安定性の高い有機電気発光素子を実現することが可能である。 Further, the compound represented by the general formula (2) has a large molecular bend, and the 2-position of naphthalene having a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon ring group at the 7-position is substituted at the 9-position of the anthracene ring. A compound. Therefore, even with a symmetric structure, the crystallinity of the thin film is low, and a stable amorphous film can be formed. When used as a constituent material of an organic electroluminescent element, a highly stable organic electroluminescent element is realized. Is possible.
更に、一般式(2)で表される化合物は、対称な構造であるため、非対称な構造の化合物と比較して、合成経路が簡便で、精製が容易である。このため、高純度の材料を容易に得ることができ、有機電界発光素子の構成材料として用いた場合に、高効率な有機電界発光素子を実現することが可能となる。 Furthermore, since the compound represented by the general formula (2) has a symmetric structure, the synthesis route is simple and purification is easy as compared with a compound having an asymmetric structure. Therefore, a high-purity material can be easily obtained, and when used as a constituent material for an organic electroluminescent element, a highly efficient organic electroluminescent element can be realized.
一般式(2)において、Ar3は置換もしくは無置換の芳香族炭化水素環基である。
この芳香族炭化水素環基としては、核炭素数5〜40のものが好ましく、具体的には、フェニル基、ナフチル基、フェナントリル基、ピレニル基、フルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、o−,m−またはp−ビフェニリル基、アントリル基等が挙げられる。
合成の容易さの点から、これらの中でも、フェニル基、ナフチル基、フェナントリル基、フルオレニル基がより好ましい。
In the general formula (2), Ar 3 is a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon ring group.
As this aromatic hydrocarbon ring group, those having a nuclear carbon number of 5 to 40 are preferable. Specifically, a phenyl group, a naphthyl group, a phenanthryl group, a pyrenyl group, a fluorenyl group, a benzofluorenyl group, a dibenzofluorene group. Nyl group, o-, m- or p-biphenylyl group, anthryl group and the like can be mentioned.
Among these, a phenyl group, a naphthyl group, a phenanthryl group, and a fluorenyl group are more preferable from the viewpoint of ease of synthesis.
また、前記芳香族炭化水素環基はさらに置換基で置換されていてもよく、このような置換基としては、芳香族炭化水素環基、複素環基、アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ハロゲノ基、シリル基等が挙げられる。これらの置換基は複数であってもよく、隣接するもの同士で飽和もしくは不飽和の環状構造を形成していても良い。
これらの置換基の中でも、核炭素数5〜40の芳香族炭化水素環基がより好ましく、具体的には、フェニル基、ナフチル基、フェナントリル基、ピレニル基、フルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、o−,m−またはp−ビフェニリル基、アントリル基等が挙げられる。
The aromatic hydrocarbon ring group may be further substituted with a substituent. Examples of such a substituent include an aromatic hydrocarbon ring group, a heterocyclic group, an alkyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, Examples thereof include a halogeno group and a silyl group. There may be a plurality of these substituents, and adjacent ones may form a saturated or unsaturated cyclic structure.
Among these substituents, an aromatic hydrocarbon ring group having 5 to 40 nuclear carbon atoms is more preferable. Specifically, a phenyl group, a naphthyl group, a phenanthryl group, a pyrenyl group, a fluorenyl group, a benzofluorenyl group, A dibenzofluorenyl group, o-, m- or p-biphenylyl group, anthryl group and the like can be mentioned.
本実施形態の化合物の分子量については特に限定は無いが、素子作成プロセスを考慮すると、分子量が1000以下であることが好ましい。分子量が1000以上の化合物は、溶解性が低下することで合成が困難になる他、塗布プロセスによる有機電界発光素子の作成が困難になるためである。また、蒸着プロセスによって有機電界発光素子を作成する場合においても、蒸着温度が400度以上の高温になり、材料の分解を生じる可能性があるためである。従って、本発明の、一般式(1)および一般式(2)で表される化合物に含まれるナフタレン環の数は6個以下であることが好ましい。 There is no particular limitation on the molecular weight of the compound of the present embodiment, but it is preferable that the molecular weight is 1000 or less in consideration of the device preparation process. This is because a compound having a molecular weight of 1000 or more is difficult to synthesize due to a decrease in solubility, and it is difficult to produce an organic electroluminescent element by a coating process. In addition, even when an organic electroluminescent element is produced by a vapor deposition process, the vapor deposition temperature becomes a high temperature of 400 ° C. or more, which may cause decomposition of the material. Therefore, the number of naphthalene rings contained in the compounds represented by the general formula (1) and the general formula (2) of the present invention is preferably 6 or less.
(有機電界発光素子用化合物の具体例)
本実施形態の有機電界発光素子用化合物の好適な例としては、下記式(I−1)〜(I−33)、(II−1)〜(II−27)、(III−1)〜(III−28)で表される化合物が挙げられる。
(Specific examples of compounds for organic electroluminescence devices)
As a suitable example of the compound for organic electroluminescent elements of this embodiment, following formula (I-1)-(I-33), (II-1)-(II-27), (III-1)-( And a compound represented by III-28).
(有機電界発光素子)
図1は、本実施形態にかかる有機電界発光素子の一例を示す模式断面図である。図1に示す有機電界発光素子1は互いに対向して配置されている2つの電極(第1の電極3および第2の電極9)により、ホール注入層4、ホール輸送層5、発光層6、電子輸送層7、電子注入層8が挟持された構造を有している。ホール注入層4、ホール輸送層5、発光層6、電子輸送層7、電子注入層8は、いずれも有機層であり、第1の電極3側からこの順に積層されている。なお、電子注入層8は無機層(金属層、金属化合物層等)とすることもできる。
(Organic electroluminescence device)
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of an organic electroluminescent element according to this embodiment. The
なお、本実施形態において、第1の電極3は基板2上に形成されているが、基板2側からの積層の順番を逆にしてもよい。つまり、基板2側から、第2の電極9、電子注入層8、電子輸送層7、発光層6、ホール輸送層5、ホール注入層4、第1の電極3の順で積層されていてもよい。
In the present embodiment, the first electrode 3 is formed on the
また、本発明の有機電界発光素子用化合物は、上述したどの層に含まれていてもよいが、発光層6に含まれていることが望ましい。 Moreover, the compound for organic electroluminescent elements of the present invention may be contained in any of the layers described above, but is desirably contained in the light emitting layer 6.
本実施形態においては、第1の電極3および第2の電極9が、それぞれホール注入電極(陽極)および電子注入電極(陰極)として機能し、電源Pによる電界の印加により、第1の電極3からホール(正孔)が注入されるとともに、第2の電極9から電子が注入され、これらの再結合により発光層中の有機電界発光素子用化合物が発光する。 In the present embodiment, the first electrode 3 and the second electrode 9 function as a hole injecting electrode (anode) and an electron injecting electrode (cathode), respectively. Then, holes are injected from the second electrode 9 and electrons are injected from the second electrode 9, and the compound for organic electroluminescence element in the light emitting layer emits light by recombination thereof.
また、ホール注入層4、ホール輸送層5、発光層6、電子輸送層7、電子注入層8の好適な厚さは、いずれも1〜200nmである。 The preferred thicknesses of the hole injection layer 4, the hole transport layer 5, the light emitting layer 6, the electron transport layer 7 and the electron injection layer 8 are all 1 to 200 nm.
(基板)
基板2としては、従来の有機電界発光素子が備えているものであれば、特に限定されることなく用いることができ、ガラス、石英等の非晶質基板、Si、GaAs、ZnSe、ZnS、GaP、InP等の結晶基板、Mo、Al、Pt、Ir、Au、Pd、SUS等の金属基板等を用いることができる。また、結晶質又は非晶質のセラミック、金属、有機物等の薄膜を所定基板上に形成したものを用いてもよい。
(substrate)
The
基板2の側を光取り出し側とする場合には、基板2としてガラスや石英等の透明基板を用いることが好ましく、特に、安価なガラスの透明基板を用いることが好ましい。透明基板には、発光色の調整のために、色フィルター膜や蛍光物質を含む色変換膜、あるいは誘電体反射膜等を設けてもよい。
When the side of the
(第1の電極)
第1の電極3はホール注入電極(陽極)として機能する。そのため、第1の電極3の材料としては、従来の有機電界発光素子が備えているものであれば、特に限定されることなく用いることができるが、その第1の電極3に効率よく且つ均一に電界を印加できる材料が好ましい。
(First electrode)
The first electrode 3 functions as a hole injection electrode (anode). Therefore, the material of the first electrode 3 can be used without particular limitation as long as it is provided in the conventional organic electroluminescent element, but it can be used efficiently and uniformly for the first electrode 3. A material capable of applying an electric field to is preferable.
また、基板2の側を光取り出し側とする場合、有機電界発光素子の発光波長領域である波長400nm〜700nmにおける透過率、特にRGB各色の波長における第1の電極1の透過率は、50%以上であることが好ましく、80%以上であることがより好ましく、90%以上であることが更に好ましい。第1の電極3の透過率が50%未満であると、発光層6からの発光が減衰されて、画像表示に必要な輝度が得られなくなる。
Further, when the
光透過率の高い第1の電極3は、各種酸化物で構成される透明導電膜を用いて構成することができる。かかる材料としては、酸化インジウム(In2O3)、酸化スズ(SnO2)、酸化亜鉛(ZnO)、錫ドープ酸化インジウム(ITO)、亜鉛ドープ酸化インジウム(IZO)等が好ましく、中でも、ITOは、面内の比抵抗が均一な薄膜を容易に得ることができる点で特に好ましい。 The 1st electrode 3 with high light transmittance can be comprised using the transparent conductive film comprised with various oxides. As such a material, indium oxide (In 2 O 3 ), tin oxide (SnO 2 ), zinc oxide (ZnO), tin-doped indium oxide (ITO), zinc-doped indium oxide (IZO), and the like are preferable. It is particularly preferable in that a thin film having a uniform in-plane specific resistance can be easily obtained.
第1の電極3の膜厚は、上述の光透過率を考慮して決定することが好ましい。例えば、酸化物透明電極を用いる場合、その膜厚は、好ましくは10〜500nm、より好ましくは30〜300nmである。第1の電極3の膜厚が500nmを超えると、光透過率が不十分になるとともに、基板2からの第1の電極3の剥離が発生する場合がある。また、膜厚の減少に伴い光透過率は向上するが、膜厚が10nm未満の場合、抵抗が大きくなり、有機電界発光素子の駆動電圧を上昇させる傾向がある。
The film thickness of the first electrode 3 is preferably determined in consideration of the above-described light transmittance. For example, when using an oxide transparent electrode, the film thickness is preferably 10 to 500 nm, more preferably 30 to 300 nm. When the film thickness of the first electrode 3 exceeds 500 nm, the light transmittance becomes insufficient and the first electrode 3 may be peeled off from the
(第2の電極)
第2の電極9は電子注入電極(陰極)として機能する。第2の電極9の材料としては、従来の有機電界発光素子が備えているものであれば、特に限定されることなく用いることができるが、金属材料、有機金属錯体もしくは金属化合物等が挙げられ、発光層6に効率的且つ確実に電子を注入できるように、仕事関数が比較的低い材料を用いると好ましく、また透明であってもよい。
(Second electrode)
The second electrode 9 functions as an electron injection electrode (cathode). The material of the second electrode 9 can be used without particular limitation as long as it is provided in a conventional organic electroluminescent device, and examples thereof include metal materials, organometallic complexes, and metal compounds. In order to efficiently and reliably inject electrons into the light emitting layer 6, it is preferable to use a material having a relatively low work function, and it may be transparent.
第2の電極9を構成する金属材料の具体例としては、Li、Na、KもしくはCs等のアルカリ金属、Mg、Ca、SrもしくはBa等のアルカリ土類金属、あるいはAl(アルミニウム)が挙げられる。また、La、Ce、Sn、ZnもしくはZr等のアルカリ金属又はアルカリ土類金属と特性が近い金属を用いることもできる。更には、上記金属材料の酸化物もしくはハロゲン化物を用いることもできる。更に、上記材料を含む混合物もしくは合金であってもよく、これらを複数積層してもよい。 Specific examples of the metal material constituting the second electrode 9 include alkali metals such as Li, Na, K or Cs, alkaline earth metals such as Mg, Ca, Sr or Ba, or Al (aluminum). . Alternatively, a metal having properties similar to those of an alkali metal or alkaline earth metal such as La, Ce, Sn, Zn, or Zr can be used. Furthermore, oxides or halides of the above metal materials can also be used. Further, it may be a mixture or alloy containing the above materials, and a plurality of these may be laminated.
第2の電極9の膜厚は、電子を均一に注入できる程度であればよく、0.1nm以上とすればよい。 The film thickness of the second electrode 9 may be such that electrons can be uniformly injected, and may be 0.1 nm or more.
なお、第2の電極9上には補助電極を設けてもよい。これにより、発光層6への電子注入効率を向上させることができ、また、電子注入層8や電子輸送層7、発光層6への水分または有機溶媒の浸入を防止することができる。補助電極の材料としては、仕事関数および電荷注入能力に関する制限がないため、一般的な金属を用いることができるが、導電率が高く、取り扱いが容易な金属を用いることが好ましい。また、特に第2の電極9が有機材料を含む場合には、有機材料の種類や密着性に応じて、適宜選択することが好ましい。 An auxiliary electrode may be provided on the second electrode 9. Thereby, the electron injection efficiency to the light emitting layer 6 can be improved, and the penetration | invasion of the water | moisture content or the organic solvent to the electron injection layer 8, the electron carrying layer 7, and the light emitting layer 6 can be prevented. As a material for the auxiliary electrode, a general metal can be used because there is no restriction on work function and charge injection capability. However, it is preferable to use a metal having high conductivity and easy handling. In particular, when the second electrode 9 includes an organic material, it is preferable to select appropriately according to the type and adhesion of the organic material.
補助電極に用いられる材料としては、Al、Ag、In、Ti、Cu、Au、Mo、W、Pt、Pd、Ni等が挙げられるが、中でもAlおよびAg等の低抵抗の金属を用いることにより電子注入効率を更に高めることができる。また、TiN等の金属化合物を用いることにより、一層高い封止性を得ることができる。これらの材料は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせてもよい。また、2種以上の金属を用いる場合は合金として用いてもよい。このような補助電極は、例えば、真空蒸着法等によって形成可能である。 Examples of the material used for the auxiliary electrode include Al, Ag, In, Ti, Cu, Au, Mo, W, Pt, Pd, and Ni. Among them, by using a low-resistance metal such as Al and Ag. Electron injection efficiency can be further increased. Further, by using a metal compound such as TiN, higher sealing properties can be obtained. These materials may be used alone or in combination of two or more. Moreover, when using 2 or more types of metals, you may use as an alloy. Such an auxiliary electrode can be formed by, for example, a vacuum deposition method or the like.
(ホール注入層)
ホール注入層4は、第1の電極3からのホール(正孔)の注入を容易にする機能を有する化合物を含有する層である。具体的には、アリールアミン、フタロシアニン、ポリアニリン/有機酸、ポリチオフェン/ポリマー酸等を少なくとも1種用いて形成することができる。
(Hole injection layer)
The hole injection layer 4 is a layer containing a compound having a function of facilitating the injection of holes from the first electrode 3. Specifically, it can be formed using at least one kind of arylamine, phthalocyanine, polyaniline / organic acid, polythiophene / polymer acid and the like.
(ホール輸送層)
ホール輸送層5は、注入されたホール(正孔)を発光層6に輸送する機能、および発光層6中の電子がホール輸送層5に注入されるのを妨げる機能を有する化合物を含有する層である。ホール輸送層5は、トリアリールメタン誘導体、トリアリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、ポリシラン誘導体、ポリフェニレンビニレンおよびその誘導体、ポリチオフェンおよびその誘導体、カルバゾール誘導体、もしくはアントラセン誘導体等の炭化水素化合物などを少なくとも1種用いて形成することができる。
(Hall transport layer)
The hole transport layer 5 is a layer containing a compound having a function of transporting injected holes (holes) to the light emitting layer 6 and a function of preventing electrons in the light emitting layer 6 from being injected into the hole transport layer 5. It is. The hole transport layer 5 uses at least one kind of hydrocarbon compound such as triarylmethane derivative, triarylamine derivative, stilbene derivative, polysilane derivative, polyphenylene vinylene and derivative thereof, polythiophene and derivative thereof, carbazole derivative, or anthracene derivative. Can be formed.
なお、ホール注入層4とホール輸送層5の機能を併せ持つ材料であれば、ホール注入輸送層として、単層で二層分の機能を果たす事が可能である。一方で、ホール注入層4やホール輸送層5を、更に複数の層に機能分離して使用することも可能である。 In addition, if it is a material which has the function of the hole injection layer 4 and the hole transport layer 5 as a hole injection transport layer, it can fulfill the function for two layers by a single layer. On the other hand, the hole injection layer 4 and the hole transport layer 5 can be further functionally separated into a plurality of layers.
(発光層)
発光層6は、注入されたホール(正孔)および電子の輸送機能とホール(正孔)と電子の再結合により励起子を生成させる機能を有する化合物を含有する層である。本発明の一般式(1)および一般式(2)で表される化合物は発光層6に用いられることが好ましい。このような材料を含有する発光層6を備える有機電界発光素子は、従来の有機電界発光素子と比較して、高いTTA効率を示すために、十分に高い発光効率を得ることが可能となる。また、本発明の一般式(1)および一般式(2)で表される化合物は、分子の屈曲性が大きいために、薄膜の結晶性が低く、安定なアモルファス膜形成することができる。このために、有機電界発光素子の構成材料として用いた場合に、安定性の高い有機電気発光素子を実現することが可能である。
(Light emitting layer)
The light emitting layer 6 is a layer containing a compound having a function of transporting injected holes and electrons and a function of generating excitons by recombination of holes and holes. The compounds represented by the general formulas (1) and (2) of the present invention are preferably used for the light emitting layer 6. An organic electroluminescent device including the light emitting layer 6 containing such a material exhibits a high TTA efficiency as compared with a conventional organic electroluminescent device, and thus can obtain a sufficiently high luminous efficiency. In addition, since the compounds represented by the general formulas (1) and (2) of the present invention have high molecular flexibility, the thin film has low crystallinity and can form a stable amorphous film. For this reason, when used as a constituent material of an organic electroluminescent element, it is possible to realize an organic electroluminescent element having high stability.
発光層6は、構成材料として一般式(1)および一般式(2)で表される化合物を単独で用いていてもよく、一般式(1)および一般式(2)で表される化合物を含有し、更に従来の発光層の材料として用いられているものを1種もしくは2種以上含有していてもよい。また、一般式(1)および一般式(2)で表される化合物と他の材料との積層構造であってもよい。 The light emitting layer 6 may use the compound represented by General formula (1) and General formula (2) independently as a constituent material, and the compound represented by General formula (1) and General formula (2) is used. Furthermore, you may contain 1 type (s) or 2 or more types used as the material of the conventional light emitting layer. Moreover, the laminated structure of the compound represented by General formula (1) and General formula (2) and another material may be sufficient.
発光層6には、ホスト材料の他に、発光ドーピング材料として、他の蛍光性物質を含有させてもよい。蛍光性物質としては、例えば、キナクリドン、ルブレン、スチリル系色素等の化合物、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム等の8−キノリノールないしその誘導体を配位子とする金属錯体化合物、アントラセン誘導体、フルオランテン誘導体、ピレン誘導体、ペリレン誘導体、フルオレン誘導体、テトラアリールエテン誘導体、芳香族アミン誘導体等が挙げられる。ドーパント材料の好適な含有量は、ホスト材料とドーパント材料の組み合わせにより異なるが、発光層の構成材料全体を基準として0.1〜30質量%であることが好ましく、1〜10質量%であることがより好ましい。 The light emitting layer 6 may contain other fluorescent substances as a light emitting doping material in addition to the host material. Examples of the fluorescent substance include compounds such as quinacridone, rubrene, and styryl dyes, metal complex compounds having 8-quinolinol or a derivative thereof such as tris (8-quinolinolato) aluminum as a ligand, anthracene derivatives, fluoranthene derivatives, Examples include pyrene derivatives, perylene derivatives, fluorene derivatives, tetraarylethene derivatives, and aromatic amine derivatives. Although suitable content of dopant material changes with combinations of host material and dopant material, it is preferable that it is 0.1-30 mass% on the basis of the whole constituent material of a light emitting layer, and it is 1-10 mass% Is more preferable.
発光層6には、ホスト材料、発光ドーピング材料の他の化合物を含有させても良い。他の化合物を混合することによりキャリアの輸送を調整することができ、蛍光色素を混合することにより発光色を変換させて使用することができる。キャリアの輸送を調整する化合物としては、例えば、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム等の8−キノリノールないしその誘導体を配位子とする金属錯体化合物、キノキサリン誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、イミダゾピリジン誘導体、イミダゾピリミジン誘導体、フェナントロリン誘導体等の電子輸送性化合物、またはトリアリールアミン誘導体等のホール輸送性化合物等を好ましく用いることができる。本発明の一般式(1)および一般式(2)で表される化合物は、結晶性が低く、電子輸送性化合物やホール輸送性化合物と安定な薄膜の混合層を形成することができ、有機電界発光素子の構成材料として用いた場合に、安定性の高い有機電界発光素子を実現することが可能である。 The light emitting layer 6 may contain other compounds of the host material and the light emitting doping material. By mixing other compounds, carrier transport can be adjusted, and by mixing fluorescent dyes, the emission color can be converted and used. Examples of the compound for adjusting carrier transport include metal complex compounds having 8-quinolinol or a derivative thereof such as tris (8-quinolinolato) aluminum as a ligand, quinoxaline derivatives, pyridine derivatives, pyrimidine derivatives, imidazopyridine derivatives, Electron transporting compounds such as imidazopyrimidine derivatives and phenanthroline derivatives, hole transporting compounds such as triarylamine derivatives, and the like can be preferably used. The compounds represented by the general formula (1) and the general formula (2) of the present invention have low crystallinity and can form a stable thin film mixed layer with an electron transporting compound or a hole transporting compound. When used as a constituent material of an electroluminescent element, an organic electroluminescent element with high stability can be realized.
(電子輸送層)
電子輸送層7は、注入された電子を輸送する機能および発光層6から電子輸送層7中にホールが注入されるのを妨げる機能を有するものである。本発明の、一般式(1)および一般式(2)で表される化合物は電子輸送層7として用いることができ、特に発光層に一般式(1)および一般式(2)で表される化合物を用いた場合には、発光層への電子注入効率が良いことから、発光層と同一の材料を電子輸送層に用いることが好ましい。
(Electron transport layer)
The electron transport layer 7 has a function of transporting injected electrons and a function of preventing holes from being injected into the electron transport layer 7 from the light emitting layer 6. The compounds represented by the general formula (1) and the general formula (2) of the present invention can be used as the electron transport layer 7, and particularly represented by the general formula (1) and the general formula (2) in the light emitting layer. When a compound is used, it is preferable to use the same material as the light-emitting layer for the electron-transporting layer because electron injection efficiency into the light-emitting layer is good.
(電子注入層)
電子注入層8は、第2の電極9からの電子の注入を容易にする機能の他、第2の電極9との密着性を高める機能を有するものである。電子注入層8は、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム等の8−キノリノールなしいその誘導体を配位子とする金属錯体、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、トリアジン誘導体、キノリン誘導体、キノキサリン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、ニトロ置換フルオレノン誘導体、チオピランジオキサイド誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、イミダゾピリジン誘導体、イミダゾピリミジン誘導体、フェナントロリン誘導体等を少なくとも1種用いて形成することができる。
(Electron injection layer)
The electron injection layer 8 has a function of facilitating injection of electrons from the second electrode 9 and a function of improving adhesion with the second electrode 9. The electron injection layer 8 is composed of a metal complex, an oxadiazole derivative, a triazole derivative, a triazine derivative, a quinoline derivative, a quinoxaline derivative, diphenylquinone having an 8-quinolinol or its derivative such as tris (8-quinolinolato) aluminum as a ligand. Derivatives, nitro-substituted fluorenone derivatives, thiopyrandioxide derivatives, pyridine derivatives, pyrimidine derivatives, imidazopyridine derivatives, imidazopyrimidine derivatives, phenanthroline derivatives, and the like can be used.
本実施形態にかかる有機電界発光素子1は、発光層6、電子輸送層7に本発明の有機電界発光素子用化合物を含有させること以外は、公知の方法で製造できる。そのような発光層6、電子輸送層7を含めて各有機層を形成する方法としては、真空蒸着法、イオン化蒸着法、塗布法等を、有機層を構成する材料に応じて、適宜選択して採用することができる。
The
塗布法の具体例としては、スピンコート法や、グラビア印刷等の各種印刷方法、インクジェット法等が挙げられる。この塗布法に用いられる溶媒としては、例えば、トルエン、キシレンなどの炭化水素系の溶媒や、ジクロロエタン等のハロゲン系の溶媒が挙げられる。本発明の一般式(1)および一般式(2)で表される化合物は、分子の屈曲性が大きいことから溶解性が高く、塗布プロセスによっても十分に成膜が可能である。スピンコート法であれば、通常は1〜3%程度の濃度の溶液とすることで、50nmから200nm程度の薄膜が形成可能である。 Specific examples of the coating method include spin coating methods, various printing methods such as gravure printing, and ink jet methods. Examples of the solvent used in this coating method include hydrocarbon solvents such as toluene and xylene, and halogen solvents such as dichloroethane. The compounds represented by the general formula (1) and the general formula (2) of the present invention have high molecular flexibility, and thus have high solubility, and can be sufficiently formed even by a coating process. In the case of the spin coating method, a thin film of about 50 nm to 200 nm can be formed by using a solution having a concentration of about 1 to 3%.
(TTA由来の発光の割合の評価)
有機発光素子の全発光に対するTTA由来の発光の割合は、過渡応答測定を行い、測定結果を解析することによって求める。
(Evaluation of ratio of light emission derived from TTA)
The ratio of light emission derived from TTA to the total light emission of the organic light-emitting element is obtained by performing transient response measurement and analyzing the measurement result.
過渡応答測定とは、パルス電流発生装置によって矩形波の電流を有機発光素子へ印加し、電流に同期して、有機発光素子からの発光強度をフォトダイオードで検出し、オシロスコープにて時間分解測定することによって行う。 Transient response measurement is a pulse current generator that applies a rectangular wave current to an organic light emitting device, detects the light emission intensity from the organic light emitting device in synchronization with the current, and measures the time-resolved measurement with an oscilloscope. By doing.
具体的には、例えばまず、所望の電流密度を発光強度が定常状態に至るに十分な時間、有機発光素子に印加する。その後電流密度をゼロにして、電流の印加を停止する。 Specifically, for example, first, a desired current density is applied to the organic light emitting element for a sufficient time until the light emission intensity reaches a steady state. Thereafter, the current density is set to zero, and the current application is stopped.
図2は、本実施形態にかかる有機電界発光素子の過渡応答測定結果の一例で、電流密度の印加に同期して得られた発光強度の時間変化を表したものである。0sにて正電流から電流密度をゼロに切り替えており、正電流印加時の定常状態での発光強度を1としている。 FIG. 2 is an example of a transient response measurement result of the organic electroluminescence device according to the present embodiment, and shows a temporal change in the emission intensity obtained in synchronization with the application of the current density. The current density is switched from positive current to zero at 0 s, and the light emission intensity in a steady state when positive current is applied is 1.
正電流印加時の発光強度の内訳は電荷の再結合により生成した一重項励起子からの発光とTTAによって生成した一重項励起子からの発光の合計である。 The breakdown of the emission intensity when a positive current is applied is the sum of the emission from singlet excitons generated by charge recombination and the emission from singlet excitons generated by TTA.
一方、電流密度をゼロにして、電流の印加を停止した時は、TTAによる発光が観測される。観測される発光は、過渡応答特性として観測できる。TTAによる発光の過渡応答特性の解析により、全発光に対するTTA由来の発光の割合を決定する。 On the other hand, when the current density is set to zero and the current application is stopped, light emission by TTA is observed. The observed luminescence can be observed as a transient response characteristic. By analyzing the transient response characteristics of light emission by TTA, the ratio of light emission derived from TTA to the total light emission is determined.
電流密度をゼロにして、電流の印加を停止した時の発光の過渡応答特性がTTAに基づくものであれば、その発光の減衰は2成分の減衰曲線で表すことができる。 If the transient response characteristic of light emission when the current density is zero and the application of current is stopped is based on TTA, the light emission attenuation can be expressed by a two-component attenuation curve.
そこで、図2のように、過渡応答特性を式1でフィッティングしてTTAによる発光比率Aを求める。式1において、Lは電流密度をゼロにして、電流の印加を停止した時の発光強度、AはTTAによる発光比率、tは時間、Tsは一重項励起子からの発光の寿命、TTTAはTTAによる発光の寿命を示す。
Therefore, as shown in FIG. 2, the transient response characteristic is fitted by
L=(1−A)exp(−t/Ts)+Aexp(−t/TTTA) (式1) L = (1−A) exp (−t / Ts) + Aexp (−t / TTTA) (Formula 1)
このとき正電流密度から電流密度をゼロへ切り替えた時刻t=0におけるAが、全発光に対するTTAによる発光の割合となる。例えば、図2においてA=0.23であるため、全発光に対するTTA由来の発光の割合は23%であることになる。 At this time, A at time t = 0 when the current density is switched from the positive current density to zero is the ratio of light emission by TTA to the total light emission. For example, since A = 0.23 in FIG. 2, the ratio of light emission derived from TTA to the total light emission is 23%.
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではない。 The preferred embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the above embodiment.
以下、実施例および比較例を挙げて本発明の内容をより具体的に説明する。なお、本発明は下記実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the contents of the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples. In addition, this invention is not limited to the following Example.
<合成例1>
下記化合物(11)を以下の方法で合成した。その反応式を以下に示す。
<Synthesis Example 1>
The following compound (11) was synthesized by the following method. The reaction formula is shown below.
(9−(2−ナフチル)アントラセン(1−1)の合成)
アルゴン気流下、9−ブロモアントラセン(7.71g,30.0mmol)、2−ナフチルボロン酸(6.83g,33.0mmol)、酢酸パラジウム(0)(0.112g,0.50mmol)、トリフェニルホスフィン(0.262g,1.00mmol)をエチレングリコールジメチルエーテル120mlに溶解させた。次いで、炭酸カリウム90mmolを含む水溶液45mlを加え、加熱還流下で23時間攪拌した。室温まで冷却後、減圧下で濃縮し、水を加え、クロロホルムで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄後、硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下で濃縮した。得られた固体をカラムクロマトグラフィーで精製後、ジクロロメタン−メタノールで再結晶し、目的の9−(2−ナフチル)アントラセン(1−1)の白色粉末(収量7.26g、収率79%)を得た。
(Synthesis of 9- (2-naphthyl) anthracene (1-1))
Under an argon stream, 9-bromoanthracene (7.71 g, 30.0 mmol), 2-naphthylboronic acid (6.83 g, 33.0 mmol), palladium acetate (0) (0.112 g, 0.50 mmol), triphenyl Phosphine (0.262 g, 1.00 mmol) was dissolved in 120 ml of ethylene glycol dimethyl ether. Next, 45 ml of an aqueous solution containing 90 mmol of potassium carbonate was added, and the mixture was stirred for 23 hours while heating under reflux. After cooling to room temperature, the mixture was concentrated under reduced pressure, water was added, and the mixture was extracted with chloroform. The organic layer was washed with saturated brine, dried over magnesium sulfate, and concentrated under reduced pressure. The obtained solid was purified by column chromatography and recrystallized from dichloromethane-methanol to obtain the desired 9- (2-naphthyl) anthracene (1-1) white powder (yield 7.26 g, 79%). Obtained.
(9−ブロモ−10−(2−ナフチル)アントラセン(1−2)の合成)
アルゴン気流下、上記の反応により合成した9−(2−ナフチル)アントラセン(1−1)(7.25g,23.8mmol)を脱水ジメチルホルムアミド180mlに溶解し、氷浴にて冷却した。N−ブロモスクシンイミド25.0mmolを含む脱水ジメチルホルムアミド溶液20mlを10分間かけて滴下し、その後室温で18時間攪拌した。反応溶液に水とメタノールを加え、析出した固体をろ過し、メタノールで洗浄した。得られた固体を減圧乾燥し、目的の9−ブロモ−10−(2−ナフチル)アントラセン(1−2)の白色粉末(収量7.92g、収率87%)を得た。
(Synthesis of 9-bromo-10- (2-naphthyl) anthracene (1-2))
Under argon flow, 9- (2-naphthyl) anthracene (1-1) (7.25 g, 23.8 mmol) synthesized by the above reaction was dissolved in 180 ml of dehydrated dimethylformamide and cooled in an ice bath. 20 ml of a dehydrated dimethylformamide solution containing 25.0 mmol of N-bromosuccinimide was added dropwise over 10 minutes, followed by stirring at room temperature for 18 hours. Water and methanol were added to the reaction solution, and the precipitated solid was filtered and washed with methanol. The obtained solid was dried under reduced pressure to obtain the desired 9-bromo-10- (2-naphthyl) anthracene (1-2) white powder (yield 7.92 g, yield 87%).
(10−(2−ナフチル)アントラセン−9−ボロン酸(1−3)の合成)
アルゴン気流下、上記の反応により合成した9−ブロモ−10−(2−ナフチル)アントラセン(1−2)(7.92g,20.7mmol)を脱水テトラヒドロフラン180mlに溶解し、−78℃に冷却した。n−ブチルリチウム22.7mmolを含む脱水ヘキサン溶液14.2mlを10分間かけて滴下し、その後−78℃で1時間攪拌した。ホウ酸トリイソプロピル(7.18ml,31.1mmol)を5分間かけて滴下し、−78℃で1時間攪拌後、室温で3時間攪拌した。反応溶液を氷浴で冷却し、希塩酸を加え、30分間攪拌後、ジエチルエーテルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄後、硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下で濃縮した。得られた組成生物をジエチルエーテルで洗浄し、目的の10−(2−ナフチル)アントラセン−9−ボロン酸(1−3)の白色粉末(収量6.62g、収率92%)を得た。
(Synthesis of 10- (2-naphthyl) anthracene-9-boronic acid (1-3))
9-Bromo-10- (2-naphthyl) anthracene (1-2) (7.92 g, 20.7 mmol) synthesized by the above reaction was dissolved in 180 ml of dehydrated tetrahydrofuran and cooled to −78 ° C. under an argon stream. . 14.2 ml of dehydrated hexane solution containing 22.7 mmol of n-butyllithium was added dropwise over 10 minutes, and then stirred at -78 ° C for 1 hour. Triisopropyl borate (7.18 ml, 31.1 mmol) was added dropwise over 5 minutes, and the mixture was stirred at −78 ° C. for 1 hour and then at room temperature for 3 hours. The reaction solution was cooled in an ice bath, diluted hydrochloric acid was added, and the mixture was stirred for 30 minutes and extracted with diethyl ether. The organic layer was washed with saturated brine, dried over magnesium sulfate, and concentrated under reduced pressure. The obtained composition organism was washed with diethyl ether to obtain the desired 10- (2-naphthyl) anthracene-9-boronic acid (1-3) white powder (yield 6.62 g, yield 92%).
(2−ブロモ−7−(2−ナフチル)ナフタレン(1−4)の合成)
アルゴン気流下、2−ナフチルボロン酸(1.51g,8.8mmol)、2,7−ジブロモナフタレン(5.00g,17.5mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(0.300g,0.26mmol)をテトラヒドロフラン100mlに溶解させた。次いで、炭酸カリウム100mmolを含む水溶液50mlを加え、加熱還流下で21時間攪拌した。室温まで冷却後、反応溶液に水を加え、トルエンで抽出した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥後、減圧下で濃縮した。得られた粗生成物をカラムクロマトグラフィーで精製し、目的の2−ブロモ−7−(2−ナフチル)ナフタレン(1−4)の白色粉末(収量1.84g、収率63%)を得た。
(Synthesis of 2-bromo-7- (2-naphthyl) naphthalene (1-4))
Under an argon stream, 2-naphthylboronic acid (1.51 g, 8.8 mmol), 2,7-dibromonaphthalene (5.00 g, 17.5 mmol), tetrakis (triphenylphosphine) palladium (0) (0.300 g, 0.26 mmol) was dissolved in 100 ml of tetrahydrofuran. Next, 50 ml of an aqueous solution containing 100 mmol of potassium carbonate was added, and the mixture was stirred for 21 hours while heating under reflux. After cooling to room temperature, water was added to the reaction solution and extracted with toluene. The organic layer was dried over magnesium sulfate and concentrated under reduced pressure. The obtained crude product was purified by column chromatography to obtain the target 2-bromo-7- (2-naphthyl) naphthalene (1-4) white powder (yield 1.84 g, yield 63%). .
(9−[7−(2−ナフチル)ナフタレン−2−イル]−10−(2−ナフチル)アントラセン(11)の合成)
アルゴン気流下、上記の反応により合成した(10−(2−ナフチル)アントラセン−9−ボロン酸(1−3)(1.74g,5.00mmol)、2−ブロモ−7−(2−ナフチル)ナフタレン(1−4)(1.84g,5.53mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)(0.139g,0.15mmol)、2−ジシクロヘキシルホスフィノ−2’,6’−ジメトキシビフェニル(0.123g,0.30mmol)、リン酸カリウム三塩基酸(3.18g,15.0mmol)をトルエン100mlに溶解させ、加熱還流下で20時間攪拌した。室温まで冷却後、減圧下で濃縮し、水を加えた後、クロロホルムで抽出した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下で濃縮した。得られた粗生成物をカラムクロマトグラフィーで精製後、ジクロロメタン−メタノールおよびトルエンで再結晶し、目的の9−[7−(2−ナフチル)ナフタレン−2−イル]−10−(2−ナフチル)アントラセン(11)の白色粉末(収量2.23g、収率80%)を得た。更に、昇華精製を行い、純度99%品(高速液体クロマトグラフィー(HPLC)により純度確認)を得た。
(Synthesis of 9- [7- (2-naphthyl) naphthalen-2-yl] -10- (2-naphthyl) anthracene (11))
(10- (2-naphthyl) anthracene-9-boronic acid (1-3) (1.74 g, 5.00 mmol), 2-bromo-7- (2-naphthyl) synthesized by the above reaction under an argon stream Naphthalene (1-4) (1.84 g, 5.53 mmol), tris (dibenzylideneacetone) dipalladium (0) (0.139 g, 0.15 mmol), 2-dicyclohexylphosphino-2 ′, 6′-dimethoxy Biphenyl (0.123 g, 0.30 mmol) and potassium phosphate tribasic acid (3.18 g, 15.0 mmol) were dissolved in 100 ml of toluene and stirred for 20 hours under reflux with heating. The mixture was concentrated, water was added, and the mixture was extracted with chloroform.The organic layer was dried over magnesium sulfate and concentrated under reduced pressure. After purification by rotography, recrystallization from dichloromethane-methanol and toluene gave the desired white powder of 9- [7- (2-naphthyl) naphthalen-2-yl] -10- (2-naphthyl) anthracene (11) ( The product was further purified by sublimation to obtain a 99% pure product (purity confirmed by high performance liquid chromatography (HPLC)).
なお、得られた化合物の質量分析を行ったところ、化合物(11)の分子量556に対し、m/z=556(M+)にピークが確認され、合成例1で得られた化合物が化合物(11)であることが同定された。 Note that, when mass analysis of the obtained compound was performed, a peak was confirmed at m / z = 556 (M + ) with respect to the molecular weight 556 of the compound (11), and the compound obtained in Synthesis Example 1 was converted to the compound ( 11).
<合成例2>
下記化合物(12)を以下の方法で合成した。その反応式を以下に示す。
<Synthesis Example 2>
The following compound (12) was synthesized by the following method. The reaction formula is shown below.
(9−(1−ナフチル)アントラセン(1−5)の合成)
アルゴン気流下、9−ブロモアントラセン(7.71g,30.0mmol)、1−ナフチルボロン酸(6.83g,33.0mmol)、酢酸パラジウム(0)(0.112g,0.50mmol)、トリフェニルホスフィン(0.262g,1.00mmol)をエチレングリコールジメチルエーテル120mlに溶解させた。次いで、炭酸カリウム90mmolを含む水溶液45mlを加え、加熱還流下で23時間攪拌した。室温まで冷却後、減圧下で濃縮し、水を加え、クロロホルムで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄後、硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下で濃縮した。得られた固体をカラムクロマトグラフィーで精製後、ジクロロメタン−メタノールで再結晶し、目的の9−(1−ナフチル)アントラセン(1−5)の白色粉末(収量7.76g、収率85%)を得た。
(Synthesis of 9- (1-naphthyl) anthracene (1-5))
Under an argon stream, 9-bromoanthracene (7.71 g, 30.0 mmol), 1-naphthylboronic acid (6.83 g, 33.0 mmol), palladium acetate (0) (0.112 g, 0.50 mmol), triphenyl Phosphine (0.262 g, 1.00 mmol) was dissolved in 120 ml of ethylene glycol dimethyl ether. Next, 45 ml of an aqueous solution containing 90 mmol of potassium carbonate was added, and the mixture was stirred for 23 hours while heating under reflux. After cooling to room temperature, the mixture was concentrated under reduced pressure, water was added, and the mixture was extracted with chloroform. The organic layer was washed with saturated brine, dried over magnesium sulfate, and concentrated under reduced pressure. The obtained solid was purified by column chromatography and recrystallized from dichloromethane-methanol to obtain the desired 9- (1-naphthyl) anthracene (1-5) white powder (yield 7.76 g, 85%). Obtained.
(9−ブロモ−10−(1−ナフチル)アントラセン(1−6)の合成)
アルゴン気流下、上記の反応により合成した9−(1−ナフチル)アントラセン(1−5)(7.76g,25.5mmol)を脱水ジメチルホルムアミド180mlに溶解し、氷浴にて冷却した。N−ブロモスクシンイミド(4.99g,28.1mmol)を含む脱水ジメチルホルムアミド溶液20mlを10分間かけて滴下し、その後室温で15時間攪拌した。反応溶液に水とメタノールを加え、析出した固体をろ過し、メタノールで洗浄した。得られた固体を減圧乾燥し、目的の9−ブロモ−10−(1−ナフチル)アントラセン(1−6)の白色粉末(収量8.31g、収率85%)を得た。
(Synthesis of 9-bromo-10- (1-naphthyl) anthracene (1-6))
Under an argon stream, 9- (1-naphthyl) anthracene (1-5) (7.76 g, 25.5 mmol) synthesized by the above reaction was dissolved in 180 ml of dehydrated dimethylformamide and cooled in an ice bath. 20 ml of a dehydrated dimethylformamide solution containing N-bromosuccinimide (4.99 g, 28.1 mmol) was added dropwise over 10 minutes, followed by stirring at room temperature for 15 hours. Water and methanol were added to the reaction solution, and the precipitated solid was filtered and washed with methanol. The obtained solid was dried under reduced pressure to obtain the target 9-bromo-10- (1-naphthyl) anthracene (1-6) white powder (yield: 8.31 g, yield: 85%).
(10−(1−ナフチル)アントラセン−9−ボロン酸(1−7)の合成)
アルゴン気流下、上記の反応により合成した9−ブロモ−10−(1−ナフチル)アントラセン(1−6)(8.31g,21.6mmol)を脱水テトラヒドロフラン180mlに溶解し、−78℃に冷却した。n−ブチルリチウム23.8mmolを含む脱水ヘキサン溶液14.9mlを10分間かけて滴下し、その後−78℃で1時間攪拌した。ホウ酸トリイソプロピル(7.48ml,32.4mmol)を5分間かけて滴下し、−78℃で1時間攪拌後、室温で3時間攪拌した。反応溶液を氷浴で冷却し、希塩酸を加え、30分間攪拌後、ジエチルエーテルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄後、硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下で濃縮した。得られた組成生物をジエチルエーテルで洗浄し、目的の10−(1−ナフチル)アントラセン−9−ボロン酸(1−7)の白色粉末(収量6.77g、収率90%)を得た。
(Synthesis of 10- (1-naphthyl) anthracene-9-boronic acid (1-7))
9-Bromo-10- (1-naphthyl) anthracene (1-6) (8.31 g, 21.6 mmol) synthesized by the above reaction was dissolved in 180 ml of dehydrated tetrahydrofuran and cooled to −78 ° C. under an argon stream. . 14.9 ml of dehydrated hexane solution containing 23.8 mmol of n-butyllithium was added dropwise over 10 minutes, and then stirred at -78 ° C. for 1 hour. Triisopropyl borate (7.48 ml, 32.4 mmol) was added dropwise over 5 minutes, and the mixture was stirred at -78 ° C for 1 hour and then at room temperature for 3 hours. The reaction solution was cooled in an ice bath, diluted hydrochloric acid was added, and the mixture was stirred for 30 minutes and extracted with diethyl ether. The organic layer was washed with saturated brine, dried over magnesium sulfate, and concentrated under reduced pressure. The obtained composition organism was washed with diethyl ether to obtain the desired white powder (yield 6.77 g, yield 90%) of 10- (1-naphthyl) anthracene-9-boronic acid (1-7).
(9−[7−(2−ナフチル)ナフタレン−2−イル]−10−(1−ナフチル)アントラセン(12)の合成)
アルゴン気流下、上記の反応により合成した10−(1−ナフチル)アントラセン−9−ボロン酸(1−7)(1.74g,5.00mmol)、2−ブロモ−7−(2−ナフチル)ナフタレン(1−4)(1.83g,5.50mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)(0.139g,0.15mmol)、2−ジシクロヘキシルホスフィノ−2’,6’−ジメトキシビフェニル(0.123g,0.30mmol)、リン酸カリウム三塩基酸(3.18g,15.0mmol)をトルエン100mlに溶解させ、加熱還流下で20時間攪拌した。室温まで冷却後、減圧下で濃縮し、水を加えた後、クロロホルムで抽出した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下で濃縮した。得られた粗生成物をカラムクロマトグラフィーで精製後、ジクロロメタン−メタノールおよびトルエンで再結晶し、目的の9−[7−(2−ナフチル)ナフタレン−2−イル]−10−(1−ナフチル)アントラセン(12)の白色粉末(収量2.09g、収率75%)を得た。更に、昇華精製を行い、純度99%品(高速液体クロマトグラフィー(HPLC)により純度確認)を得た。
(Synthesis of 9- [7- (2-naphthyl) naphthalen-2-yl] -10- (1-naphthyl) anthracene (12))
10- (1-Naphtyl) anthracene-9-boronic acid (1-7) (1.74 g, 5.00 mmol), 2-bromo-7- (2-naphthyl) naphthalene synthesized by the above reaction under an argon stream (1-4) (1.83 g, 5.50 mmol), tris (dibenzylideneacetone) dipalladium (0) (0.139 g, 0.15 mmol), 2-dicyclohexylphosphino-2 ′, 6′-dimethoxybiphenyl (0.123 g, 0.30 mmol) and potassium phosphate tribasic acid (3.18 g, 15.0 mmol) were dissolved in 100 ml of toluene and stirred for 20 hours under heating to reflux. After cooling to room temperature, the mixture was concentrated under reduced pressure, water was added, and the mixture was extracted with chloroform. The organic layer was dried over magnesium sulfate and concentrated under reduced pressure. The obtained crude product was purified by column chromatography and recrystallized from dichloromethane-methanol and toluene to give the desired 9- [7- (2-naphthyl) naphthalen-2-yl] -10- (1-naphthyl). An anthracene (12) white powder (yield 2.09 g, yield 75%) was obtained. Furthermore, sublimation purification was performed to obtain a 99% pure product (purity confirmed by high performance liquid chromatography (HPLC)).
なお、得られた化合物の質量分析を行ったところ、化合物(12)の分子量556に対し、m/z=556(M+)にピークが確認され、合成例2で得られた化合物が化合物(12)であることが同定された。 Note that, when mass analysis of the obtained compound was performed, a peak was confirmed at m / z = 556 (M + ) with respect to the molecular weight 556 of the compound (12), and the compound obtained in Synthesis Example 2 was found to be the compound ( 12).
<合成例3>
下記化合物(13)を以下の方法で合成した。その反応式を以下に示す。
<Synthesis Example 3>
The following compound (13) was synthesized by the following method. The reaction formula is shown below.
(2−ブロモ−7−(1−ナフチル)ナフタレン(1−8)の合成)
アルゴン気流下、1−ナフチルボロン酸(1.51g,8.8mmol)、2,7−ジブロモナフタレン(5.00g,17.5mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(0.300g,0.26mmol)をテトラヒドロフラン100mlに溶解させた。次いで、炭酸カリウム100mmolを含む水溶液50mlを加え、加熱還流下で18時間攪拌した。室温まで冷却後、反応溶液に水を加え、トルエンで抽出した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥後、減圧下で濃縮した。得られた粗生成物をカラムクロマトグラフィーで精製し、目的の2−ブロモ−7−(1−ナフチル)ナフタレン(1−8)の白色粉末(収量1.91g、収率65%)を得た。
(Synthesis of 2-bromo-7- (1-naphthyl) naphthalene (1-8))
Under an argon stream, 1-naphthylboronic acid (1.51 g, 8.8 mmol), 2,7-dibromonaphthalene (5.00 g, 17.5 mmol), tetrakis (triphenylphosphine) palladium (0) (0.300 g, 0.26 mmol) was dissolved in 100 ml of tetrahydrofuran. Next, 50 ml of an aqueous solution containing 100 mmol of potassium carbonate was added, and the mixture was stirred for 18 hours while heating under reflux. After cooling to room temperature, water was added to the reaction solution and extracted with toluene. The organic layer was dried over magnesium sulfate and concentrated under reduced pressure. The resulting crude product was purified by column chromatography to obtain the desired 2-bromo-7- (1-naphthyl) naphthalene (1-8) white powder (yield 1.91 g, yield 65%). .
(9−[7−(1−ナフチル)ナフタレン−2−イル]−10−(2−ナフチル)アントラセン(13)の合成)
アルゴン気流下、上記の反応により合成した(10−(2−ナフチル)アントラセン−9−ボロン酸(1−3)(1.74g,5.00mmol)、2−ブロモ−7−(1−ナフチル)ナフタレン(1−8)(1.83g,5.50mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)(0.139g,0.15mmol)、2−ジシクロヘキシルホスフィノ−2’,6’−ジメトキシビフェニル(0.123g,0.30mmol)、リン酸カリウム三塩基酸(3.18g,15.0mmol)をトルエン100mlに溶解させ、加熱還流下で18時間攪拌した。室温まで冷却後、減圧下で濃縮し、水を加えた後、クロロホルムで抽出した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下で濃縮した。得られた粗生成物をカラムクロマトグラフィーで精製後、ジクロロメタン−メタノールおよびトルエンで再結晶し、目的の9−[7−(1−ナフチル)ナフタレン−2−イル]−10−(2−ナフチル)アントラセン(13)の白色粉末(収量2.28g、収率82%)を得た。更に、昇華精製を行い、純度99%品(高速液体クロマトグラフィー(HPLC)により純度確認)を得た。
(Synthesis of 9- [7- (1-naphthyl) naphthalen-2-yl] -10- (2-naphthyl) anthracene (13))
(10- (2-naphthyl) anthracene-9-boronic acid (1-3) (1.74 g, 5.00 mmol), 2-bromo-7- (1-naphthyl) synthesized by the above reaction under an argon stream Naphthalene (1-8) (1.83 g, 5.50 mmol), tris (dibenzylideneacetone) dipalladium (0) (0.139 g, 0.15 mmol), 2-dicyclohexylphosphino-2 ′, 6′-dimethoxy Biphenyl (0.123 g, 0.30 mmol) and potassium phosphate tribasic acid (3.18 g, 15.0 mmol) were dissolved in 100 ml of toluene and stirred for 18 hours under reflux with heating. The mixture was concentrated, water was added, and the mixture was extracted with chloroform.The organic layer was dried over magnesium sulfate and concentrated under reduced pressure. After purification by romatography, recrystallization from dichloromethane-methanol and toluene gave the desired 9- [7- (1-naphthyl) naphthalen-2-yl] -10- (2-naphthyl) anthracene (13) white powder ( The product was further purified by sublimation to obtain a 99% pure product (purity confirmed by high performance liquid chromatography (HPLC)).
なお、得られた化合物の質量分析を行ったところ、化合物(13)の分子量556に対し、m/z=556(M+)にピークが確認され、合成例3で得られた化合物が化合物(13)であることが同定された。 Note that, when mass analysis of the obtained compound was performed, a peak was confirmed at m / z = 556 (M + ) with respect to the molecular weight 556 of the compound (13), and the compound obtained in Synthesis Example 3 was found to be the compound ( 13).
<合成例4>
下記化合物(14)を以下の方法で合成した。その反応式を以下に示す。
<Synthesis Example 4>
The following compound (14) was synthesized by the following method. The reaction formula is shown below.
(9−[7−(1−ナフチル)ナフタレン−2−イル]−10−(1−ナフチル)アントラセン(14)の合成)
アルゴン気流下、上記の反応により合成した(10−(1−ナフチル)アントラセン−9−ボロン酸(1−7)(1.74g,5.00mmol)、2−ブロモ−7−(1−ナフチル)ナフタレン(1−8)(1.83g,5.50mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)(0.139g,0.15mmol)、2−ジシクロヘキシルホスフィノ−2’,6’−ジメトキシビフェニル(0.123g,0.30mmol)、リン酸カリウム三塩基酸(3.18g,15.0mmol)をトルエン100mlに溶解させ、加熱還流下で21時間攪拌した。室温まで冷却後、減圧下で濃縮し、水を加えた後、クロロホルムで抽出した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下で濃縮した。得られた粗生成物をカラムクロマトグラフィーで精製後、ジクロロメタン−メタノールおよびトルエンで再結晶し、目的の9−[7−(1−ナフチル)ナフタレン−2−イル]−10−(1−ナフチル)アントラセン(14)の白色粉末(収量2.37g、収率85%)を得た。更に、昇華精製を行い、純度99%品(高速液体クロマトグラフィー(HPLC)により純度確認)を得た。
(Synthesis of 9- [7- (1-naphthyl) naphthalen-2-yl] -10- (1-naphthyl) anthracene (14))
(10- (1-naphthyl) anthracene-9-boronic acid (1-7) (1.74 g, 5.00 mmol), 2-bromo-7- (1-naphthyl) synthesized by the above reaction under an argon stream Naphthalene (1-8) (1.83 g, 5.50 mmol), tris (dibenzylideneacetone) dipalladium (0) (0.139 g, 0.15 mmol), 2-dicyclohexylphosphino-2 ′, 6′-dimethoxy Biphenyl (0.123 g, 0.30 mmol) and potassium phosphate tribasic acid (3.18 g, 15.0 mmol) were dissolved in 100 ml of toluene and stirred for 21 hours while heating under reflux. The mixture was concentrated, water was added, and the mixture was extracted with chloroform.The organic layer was dried over magnesium sulfate and concentrated under reduced pressure. After purification by rotography, recrystallization from dichloromethane-methanol and toluene gave the desired 9- [7- (1-naphthyl) naphthalen-2-yl] -10- (1-naphthyl) anthracene (14) white powder ( Further, sublimation purification was performed to obtain a 99% pure product (purity confirmed by high performance liquid chromatography (HPLC)).
なお、得られた化合物の質量分析を行ったところ、化合物(14)の分子量556に対し、m/z=556(M+)にピークが確認され、合成例4で得られた化合物が化合物(14)であることが同定された。 Note that, when mass analysis of the obtained compound was performed, a peak was confirmed at m / z = 556 (M + ) with respect to the molecular weight 556 of the compound (14), and the compound obtained in Synthesis Example 4 was converted to the compound ( 14).
<合成例5>
下記化合物(15)を以下の方法で合成した。その反応式を以下に示す。
<Synthesis Example 5>
The following compound (15) was synthesized by the following method. The reaction formula is shown below.
(7−(1−ナフチル)ナフタレン−2−ボロン酸(1−9)の合成)
アルゴン気流下、上記の反応により合成した2−ブロモ−7−(1−ナフチル)ナフタレン(1−8)(6.66g,20.0mmol)を脱水テトラヒドロフラン100mlに溶解し、−78℃に冷却した。n−ブチルリチウム22.0mmolを含む脱水ヘキサン溶液13.8mlを10分間かけて滴下し、その後−78℃で1時間攪拌した。ホウ酸トリイソプロピル(6.92ml,30.0mmol)を5分間かけて滴下し、−78℃で1時間攪拌後、室温で3時間攪拌した。反応溶液を氷浴で冷却し、希塩酸を加え、30分間攪拌後、ジエチルエーテルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄後、硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下で濃縮した。得られた組成生物をジエチルエーテルで洗浄し、目的の7−(1−ナフチル)ナフタレン−2−ボロン酸(1−9)の白色粉末(収量5.19g、収率87%)を得た。
(Synthesis of 7- (1-naphthyl) naphthalene-2-boronic acid (1-9))
Under an argon stream, 2-bromo-7- (1-naphthyl) naphthalene (1-8) (6.66 g, 20.0 mmol) synthesized by the above reaction was dissolved in 100 ml of dehydrated tetrahydrofuran and cooled to -78 ° C. . 13.8 ml of dehydrated hexane solution containing 22.0 mmol of n-butyllithium was added dropwise over 10 minutes, followed by stirring at -78 ° C for 1 hour. Triisopropyl borate (6.92 ml, 30.0 mmol) was added dropwise over 5 minutes, stirred at −78 ° C. for 1 hour, and then stirred at room temperature for 3 hours. The reaction solution was cooled in an ice bath, diluted hydrochloric acid was added, and the mixture was stirred for 30 minutes and extracted with diethyl ether. The organic layer was washed with saturated brine, dried over magnesium sulfate, and concentrated under reduced pressure. The obtained compositional organism was washed with diethyl ether to obtain the desired white powder (yield 5.19 g, 87%) of 7- (1-naphthyl) naphthalene-2-boronic acid (1-9).
(9−[7−(1−ナフチル)ナフタレン−2−イル]アントラセン(1−10)の合成)
アルゴン気流下、上記の反応により合成した7−(1−ナフチル)ナフタレン−2−ボロン酸(1−9)(5.19g,17.4mmol)、9−ブロモアントラセン(3.73g,14.5mmol)、酢酸パラジウム(0)(0.067g,0.30mmol)、トリフェニルホスフィン(0.157g,0.60mmol)をエチレングリコールジメチルエーテル180mlに溶解させた。次いで、炭酸カリウム44mmolを含む水溶液22mlを加え、加熱還流下で16時間攪拌した。室温まで冷却後、減圧下で濃縮し、水を加え、クロロホルムで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄後、硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下で濃縮した。得られた固体をカラムクロマトグラフィーで精製後、ジクロロメタン−メタノールで再結晶し、目的の9−[7−(1−ナフチル)ナフタレン−2−イル]アントラセン(1−10)の白色粉末(収量4.87g、収率78%)を得た。
(Synthesis of 9- [7- (1-naphthyl) naphthalen-2-yl] anthracene (1-10))
7- (1-Naphtyl) naphthalene-2-boronic acid (1-9) (5.19 g, 17.4 mmol) and 9-bromoanthracene (3.73 g, 14.5 mmol) synthesized by the above reaction under an argon stream ), Palladium acetate (0) (0.067 g, 0.30 mmol) and triphenylphosphine (0.157 g, 0.60 mmol) were dissolved in 180 ml of ethylene glycol dimethyl ether. Next, 22 ml of an aqueous solution containing 44 mmol of potassium carbonate was added, and the mixture was stirred for 16 hours under reflux with heating. After cooling to room temperature, the mixture was concentrated under reduced pressure, water was added, and the mixture was extracted with chloroform. The organic layer was washed with saturated brine, dried over magnesium sulfate, and concentrated under reduced pressure. The obtained solid was purified by column chromatography and recrystallized from dichloromethane-methanol to obtain the desired 9- [7- (1-naphthyl) naphthalen-2-yl] anthracene (1-10) white powder (yield 4 .87 g, 78% yield).
(9−ブロモ−10−[7−(1−ナフチル)ナフタレン−2−イル]アントラセン(1−11)の合成)
アルゴン気流下、上記の反応により合成した9−[7−(1−ナフチル)ナフタレン−2−イル]アントラセン(1−10)(4.87g,11.3mmol)を脱水ジメチルホルムアミド150mlに溶解し、氷浴にて冷却した。N−ブロモスクシンイミド12.4mmolを含む脱水ジメチルホルムアミド溶液10mlを10分間かけて滴下し、その後室温で17時間攪拌した。反応溶液に水とメタノールを加え、析出した固体をろ過し、メタノールで洗浄した。得られた固体を減圧乾燥し、目的の9−ブロモ−10−[7−(1−ナフチル)ナフタレン−2−イル]アントラセン(1−11)(収量5.12g、収率89%)の白色粉末を得た。
(Synthesis of 9-bromo-10- [7- (1-naphthyl) naphthalen-2-yl] anthracene (1-11))
9- [7- (1-naphthyl) naphthalen-2-yl] anthracene (1-10) (4.87 g, 11.3 mmol) synthesized by the above reaction was dissolved in 150 ml of dehydrated dimethylformamide under an argon stream. Cooled in an ice bath. 10 ml of a dehydrated dimethylformamide solution containing 12.4 mmol of N-bromosuccinimide was added dropwise over 10 minutes, and then stirred at room temperature for 17 hours. Water and methanol were added to the reaction solution, and the precipitated solid was filtered and washed with methanol. The obtained solid was dried under reduced pressure, and the desired 9-bromo-10- [7- (1-naphthyl) naphthalen-2-yl] anthracene (1-11) (yield 5.12 g, 89% yield) white A powder was obtained.
(10−[7−(1−ナフチル)ナフタレン−2−イル]アントラセン−9−ボロン酸(1−12)の合成)
アルゴン気流下、上記の反応により合成した9−ブロモ−10−[7−(1−ナフチル)ナフタレン−2−イル]アントラセン(1−11)(5.12g、10.0mmol)を脱水テトラヒドロフラン200mlに溶解し、−78℃に冷却した。n−ブチルリチウム11.0mmolを含む脱水ヘキサン溶液6.88mlを10分間かけて滴下し、その後−78℃で1時間攪拌した。ホウ酸トリイソプロピル(3.46ml,15.0mmol)を5分間かけて滴下し、−78℃で1時間攪拌後、室温で3時間攪拌した。反応溶液を氷浴で冷却し、希塩酸を加え、30分間攪拌後、ジエチルエーテルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄後、硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下で濃縮した。得られた組成生物をジエチルエーテルで洗浄し、目的の10−[7−(1−ナフチル)ナフタレン−2−イル]アントラセン−9−ボロン酸(1−12)(収量3.98g、収率84%)の白色粉末を得た。
(Synthesis of 10- [7- (1-naphthyl) naphthalen-2-yl] anthracene-9-boronic acid (1-12))
9-Bromo-10- [7- (1-naphthyl) naphthalen-2-yl] anthracene (1-11) (5.12 g, 10.0 mmol) synthesized by the above reaction in an argon stream was added to 200 ml of dehydrated tetrahydrofuran. Dissolved and cooled to -78 ° C. 6.88 ml of dehydrated hexane solution containing 11.0 mmol of n-butyllithium was added dropwise over 10 minutes, and then stirred at −78 ° C. for 1 hour. Triisopropyl borate (3.46 ml, 15.0 mmol) was added dropwise over 5 minutes, stirred at −78 ° C. for 1 hour, and then stirred at room temperature for 3 hours. The reaction solution was cooled in an ice bath, diluted hydrochloric acid was added, and the mixture was stirred for 30 minutes and extracted with diethyl ether. The organic layer was washed with saturated brine, dried over magnesium sulfate, and concentrated under reduced pressure. The obtained composition organism was washed with diethyl ether, and the desired 10- [7- (1-naphthyl) naphthalen-2-yl] anthracene-9-boronic acid (1-12) (yield 3.98 g, yield 84). %) Of white powder.
(9−[7−(1−ナフチル)ナフタレン−2−イル]−10−[7−(2−ナフチル)ナフタレン−2−イル]アントラセン(15)の合成)
アルゴン気流下、上記の反応により合成した10−[7−(1−ナフチル)ナフタレン−2−イル]アントラセン−9−ボロン酸(1−12)(2.37g,5.00mmol)、2−ブロモ−7−(2−ナフチル)ナフタレン(1−4)(1.83g,5.50mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)(0.139g,0.15mmol)、2−ジシクロヘキシルホスフィノ−2’,6’−ジメトキシビフェニル(0.123g,0.30mmol)、リン酸カリウム三塩基酸(3.18g,15.0mmol)をトルエン180mlに溶解させ、加熱還流下で20時間攪拌した。室温まで冷却後、減圧下で濃縮し、水を加えた後、クロロホルムで抽出した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下で濃縮した。得られた粗生成物をカラムクロマトグラフィーで精製後、ジクロロメタン−メタノールおよびトルエンで再結晶し、目的の9−[7−(1−ナフチル)ナフタレン−2−イル]−10−[7−(2−ナフチル)ナフタレン−2−イル]アントラセン(15)の白色粉末(収量2.56g、収率75%)を得た。更に、昇華精製を行い、純度99%品(高速液体クロマトグラフィー(HPLC)により純度確認)を得た。
(Synthesis of 9- [7- (1-naphthyl) naphthalen-2-yl] -10- [7- (2-naphthyl) naphthalen-2-yl] anthracene (15))
10- [7- (1-Naphtyl) naphthalen-2-yl] anthracene-9-boronic acid (1-12) (2.37 g, 5.00 mmol), 2-bromo synthesized by the above reaction under an argon stream -7- (2-naphthyl) naphthalene (1-4) (1.83 g, 5.50 mmol), tris (dibenzylideneacetone) dipalladium (0) (0.139 g, 0.15 mmol), 2-dicyclohexylphosphino -2 ', 6'-dimethoxybiphenyl (0.123 g, 0.30 mmol) and potassium phosphate tribasic acid (3.18 g, 15.0 mmol) were dissolved in 180 ml of toluene, and the mixture was stirred for 20 hours under heating to reflux. After cooling to room temperature, the mixture was concentrated under reduced pressure, water was added, and the mixture was extracted with chloroform. The organic layer was dried over magnesium sulfate and concentrated under reduced pressure. The obtained crude product was purified by column chromatography and recrystallized from dichloromethane-methanol and toluene to give the desired 9- [7- (1-naphthyl) naphthalen-2-yl] -10- [7- (2 -Naphthyl) naphthalen-2-yl] anthracene (15) white powder (2.56 g, 75% yield) was obtained. Furthermore, sublimation purification was performed to obtain a 99% pure product (purity confirmed by high performance liquid chromatography (HPLC)).
なお、得られた化合物の質量分析を行ったところ、化合物(15)の分子量682に対し、m/z=682(M+)にピークが確認され、合成例5で得られた化合物が化合物(15)であることが同定された。 Note that, when mass analysis of the obtained compound was performed, a peak was confirmed at m / z = 682 (M + ) with respect to the molecular weight 682 of the compound (15), and the compound obtained in Synthesis Example 5 was found to be the compound ( 15).
<合成例6>
下記化合物(16)を以下の方法で合成した。その反応式を以下に示す。
<Synthesis Example 6>
The following compound (16) was synthesized by the following method. The reaction formula is shown below.
(9,10−ビス[7−(1−ナフチル)ナフタレン−2−イル]アントラセン(16)の合成)
アルゴン気流下、上記の反応により合成した10−[7−(1−ナフチル)ナフタレン−2−イル]アントラセン−9−ボロン酸(1−12)(2.37g,5.00mmol)、2−ブロモ−7−(1−ナフチル)ナフタレン(1−8)(1.83g,5.50mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)(0.139g,0.15mmol)、2−ジシクロヘキシルホスフィノ−2’,6’−ジメトキシビフェニル(0.123g,0.30mmol)、リン酸カリウム三塩基酸(3.18g,15.0mmol)をトルエン180mlに溶解させ、加熱還流下で24時間攪拌した。室温まで冷却後、減圧下で濃縮し、水を加えた後、クロロホルムで抽出した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下で濃縮した。得られた粗生成物をカラムクロマトグラフィーで精製後、ジクロロメタン−メタノールおよびトルエンで再結晶し、目的の9,10−ビス[7−(1−ナフチル)ナフタレン−2−イル]アントラセン(16)の白色粉末(収量2.90g、収率85%)を得た。更に、昇華精製を行い、純度99%品(高速液体クロマトグラフィー(HPLC)により純度確認)を得た。
(Synthesis of 9,10-bis [7- (1-naphthyl) naphthalen-2-yl] anthracene (16))
10- [7- (1-Naphtyl) naphthalen-2-yl] anthracene-9-boronic acid (1-12) (2.37 g, 5.00 mmol), 2-bromo synthesized by the above reaction under an argon stream -7- (1-naphthyl) naphthalene (1-8) (1.83 g, 5.50 mmol), tris (dibenzylideneacetone) dipalladium (0) (0.139 g, 0.15 mmol), 2-dicyclohexylphosphino -2 ', 6'-dimethoxybiphenyl (0.123 g, 0.30 mmol) and potassium phosphate tribasic acid (3.18 g, 15.0 mmol) were dissolved in 180 ml of toluene, and the mixture was stirred for 24 hours with heating under reflux. After cooling to room temperature, the mixture was concentrated under reduced pressure, water was added, and the mixture was extracted with chloroform. The organic layer was dried over magnesium sulfate and concentrated under reduced pressure. The obtained crude product was purified by column chromatography and recrystallized from dichloromethane-methanol and toluene to obtain the desired 9,10-bis [7- (1-naphthyl) naphthalen-2-yl] anthracene (16). A white powder (yield 2.90 g, yield 85%) was obtained. Furthermore, sublimation purification was performed to obtain a 99% pure product (purity confirmed by high performance liquid chromatography (HPLC)).
なお、得られた化合物の質量分析を行ったところ、化合物(16)の分子量682に対し、m/z=682(M+)にピークが確認され、合成例6で得られた化合物が化合物(16)であることが同定された。 Note that, when mass analysis of the obtained compound was performed, a peak was confirmed at m / z = 682 (M + ) with respect to the molecular weight 682 of the compound (16), and the compound obtained in Synthesis Example 6 was found to be the compound ( 16).
<実施例1>
ガラス基板上にRFスパッタ法で、ITO透明電極を100nmの厚さに成膜し、パターニングした。このITO透明電極付きガラス基板を、中性洗剤、アセトン、エタノールを用いて超音波洗浄し、煮沸エタノール中から引き上げて乾燥した。透明電極表面をUV/O3洗浄した後、真空蒸着装置の基板ホルダーに固定して、層内を1×10−4Pa以下まで減圧した。
<Example 1>
An ITO transparent electrode having a thickness of 100 nm was formed on a glass substrate by RF sputtering and patterned. This glass substrate with an ITO transparent electrode was subjected to ultrasonic cleaning using a neutral detergent, acetone and ethanol, and then pulled up from boiling ethanol and dried. After the surface of the transparent electrode was washed with UV / O 3, it was fixed to a substrate holder of a vacuum deposition apparatus, and the inside of the layer was depressurized to 1 × 10 −4 Pa or less.
次いで減圧状態を保ったまま、下記の構造を有するN,N’−ジフェニル−N,N’−
ビス[N−(4−メチルフェニル)−N−フェニル−(4−アミノフェニル)]−1,1
’−ビフェニル−4,4’−ジアミン(21)を蒸着速度0.1nm/secで50nm
の厚さに蒸着し、ホール注入層とした。
Next, while maintaining the reduced pressure state, N, N′-diphenyl-N, N′— having the following structure:
Bis [N- (4-methylphenyl) -N-phenyl- (4-aminophenyl)]-1,1
50 nm of '-biphenyl-4,4'-diamine (21) at a deposition rate of 0.1 nm / sec.
The hole injection layer was formed as a hole injection layer.
次いで、減圧状態を保ったまま、下記の構造を有するN,N,N’,N’−テトラキス(3−ビフェニリル)−1,1’−ビフェニル−4,4’−ジアミン(22)を蒸着速度0.1nm/secで80nmの厚さに蒸着し、ホール輸送層とした。 Next, N, N, N ′, N′-tetrakis (3-biphenylyl) -1,1′-biphenyl-4,4′-diamine (22) having the following structure was deposited while maintaining the reduced pressure state. Vapor deposition was performed at a thickness of 80 nm at 0.1 nm / sec to form a hole transport layer.
更に、減圧状態を保ったまま、ホスト材料として本発明の化合物(11)と、ドーパントとして下記の構造の化合物(23)とを、質量比97:3で、全体の蒸着速度0.1nm/secとして40nmの厚さに蒸着し発光層とした。 Further, while maintaining the reduced pressure state, the compound (11) of the present invention as the host material and the compound (23) having the following structure as the dopant at a mass ratio of 97: 3 and an overall deposition rate of 0.1 nm / sec. As a light emitting layer, a film having a thickness of 40 nm was deposited.
更に、減圧状態を保ったまま、本発明の化合物(11)を蒸着速度0.1nm/secで20nmの厚さに蒸着し、電子輸送層とした。 Further, while maintaining the reduced pressure state, the compound (11) of the present invention was deposited to a thickness of 20 nm at a deposition rate of 0.1 nm / sec to form an electron transport layer.
更に、減圧状態を保ったまま、Alq3を蒸着速度0.1nm/secで10nmの厚さに相次いで蒸着し、電子注入層とした。 Further, while maintaining the reduced pressure state, Alq 3 was successively deposited to a thickness of 10 nm at a deposition rate of 0.1 nm / sec to form an electron injection layer.
次いで、LiFを蒸着速度0.1nm/secで0.5nmの厚さに蒸着し、電子注入電極とし、保護電極としてAlを100nmの厚さに蒸着し、最後にガラス封止して有機電界発光素子を得た。なお、化合物(11)の昇華精製は、蒸着前であれば、任意の段階で行うことができる。 Next, LiF is deposited at a deposition rate of 0.1 nm / sec to a thickness of 0.5 nm, used as an electron injection electrode, Al is deposited as a protective electrode to a thickness of 100 nm, and finally glass sealed to organic electroluminescence. An element was obtained. The sublimation purification of the compound (11) can be performed at any stage as long as it is before vapor deposition.
この有機電界発光素子に直流電圧を印加したところ、10mA/cm2の電流密度で、発光効率7.5cd/Aの発光ドーパント由来の青色発光が得られた。 When a direct current voltage was applied to the organic electroluminescence device, blue light emission derived from a light emitting dopant having a light emission efficiency of 7.5 cd / A was obtained at a current density of 10 mA / cm 2 .
TTA由来の発光割合の評価は以下のように行った。 Evaluation of the light emission ratio derived from TTA was performed as follows.
パルス電流発生装置(SUNWATER社製MODEL2502A OLED DRIVER)から出力した矩形波電流(周波数:100Hz、正電流密度:10mA/cm2をパルス幅400us印加、ゼロ電流密度:0mA/cm2印加)を有機発光素子に印加し、素子からの発光をフォトダイオードで検出し、矩形波電流と発光強度を同期させてオシロスコープ(テクトロニクス社製TDS3034)に取り込んで過渡応答特性を得た。これを、式2を用いて解析して全発光に対するTTA由来の発光割合(TTA効率)を決定した。
A rectangular wave current (frequency: 100 Hz, positive current density: 10 mA / cm2 applied with a pulse width of 400 us, zero current density: 0 mA / cm2 applied) output from a pulse current generator (MODEL2502A OLED DRIVER manufactured by SUNWATER) as an organic light emitting device Then, the light emission from the device was detected by a photodiode, and the rectangular wave current and the light emission intensity were synchronized and taken in an oscilloscope (Tektronix TDS3034) to obtain a transient response characteristic. This was analyzed using
実施例1で作成した有機電界発光素子のTTA効率は18%であった。 The TTA efficiency of the organic electroluminescent element prepared in Example 1 was 18%.
<実施例2〜40、比較例1〜3>
化合物(11)の代わりに表1に記載した化合物を用いた以外は実施例1と同様に電界発光素子を作製した。これらの素子の発光効率とTTA効率を表1に示す。比較例に用いる化合物は下記に示す構造である。
<Examples 2 to 40 and Comparative Examples 1 to 3>
An electroluminescent device was produced in the same manner as in Example 1 except that the compounds listed in Table 1 were used instead of the compound (11). Table 1 shows the luminous efficiency and TTA efficiency of these elements. The compound used for the comparative example has the structure shown below.
実施例1〜40および比較例1〜3により、実施例1〜40で用いられた化合物が有機層に含まれた有機電界発光素子は、比較化合物(31)、(32)、(33)が含まれた有機電界発光素子と比較して、TTA効率が高いために、高い発光効率を実現すること可能であることが示された。 According to Examples 1 to 40 and Comparative Examples 1 to 3, the organic electroluminescent elements in which the compounds used in Examples 1 to 40 are contained in the organic layer are the comparative compounds (31), (32), and (33). It was shown that it is possible to achieve high luminous efficiency because of the high TTA efficiency compared to the included organic electroluminescent device.
<実施例41>
実施例1で作製した有機電界発光素子を85℃にて保存し、300時間後の発光状態を確認したところ、青緑色均一発光を示し、加熱前後で発光面の均一性に変化は見られなかった。
<Example 41>
When the organic electroluminescent element produced in Example 1 was stored at 85 ° C. and the light emission state after 300 hours was confirmed, it showed blue-green uniform light emission, and no change was seen in the uniformity of the light emitting surface before and after heating. It was.
<実施例41〜56>
実施例1で作製した有機電界発光素子の代わりに表2に記載した実施例で作製した素子を用いた以外は実施例41と同様に、85℃にて300時間保存した後の素子の発光状態を確認した。これらの素子の発光状態を表2に示す。
<Examples 41 to 56>
The light emitting state of the device after being stored at 85 ° C. for 300 hours in the same manner as in Example 41 except that the device prepared in the example described in Table 2 was used instead of the organic electroluminescent device prepared in Example 1. It was confirmed. Table 2 shows the light emission states of these elements.
<比較例4>
化合物(11)の代わりに化合物34を用いた以外は実施例1と同様に電界発光素子を作製し、85℃にて300時間保存した後の素子の発光状態を確認したところ、不均一な発光面が観察された。
<Comparative example 4>
An electroluminescent device was prepared in the same manner as in Example 1 except that the compound 34 was used instead of the compound (11), and the light emitting state of the device after being stored at 85 ° C. for 300 hours was confirmed. A surface was observed.
<比較例5>
化合物(11)の代わりに化合物35を用いた以外は実施例1と同様に電界発光素子を作製し、85℃にて300時間保存した後の素子の発光状態を確認したところ、不均一な発光面が観察された。
<Comparative Example 5>
An electroluminescent device was prepared in the same manner as in Example 1 except that the compound 35 was used instead of the compound (11), and the light emitting state of the device after being stored at 85 ° C. for 300 hours was confirmed. A surface was observed.
実施例41〜56で用いられた化合物は、アントラセン環の9位に、7位に置換もしくは無置換の芳香族炭化水素環基を有するナフタレンの2位が置換した屈曲性が高い構造である。一方、比較化合物(34)、(35)は、アントラセン環の9位に、6位に置換基を有するナフタレンの2位あるいは4位に置換基を有するナフタレンの1位が置換した化合物である。実施例41〜56および比較例4、5により、実施例41〜56で用いられた化合物は、分子の屈曲性が高いために、結晶性が低く、安定な薄膜を形成し、有機電界発光素子用材料として用いた場合に、高温保存下でも安定で均一な発光面を維持することができることが示された。すなわち、実施例41〜56で用いられた化合物を有機層に含む有機電界発光素子は、駆動に伴う発熱や薄膜の経時変化による結晶化を抑制することができるために、安定性の高い有機電気発光素子を実現することが可能である。 The compounds used in Examples 41 to 56 have a highly flexible structure in which the 2-position of naphthalene having a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon ring group at the 7-position is substituted at the 9-position of the anthracene ring. On the other hand, the comparative compounds (34) and (35) are compounds in which the 1-position of the naphthalene having a substituent at the 2-position or 4-position of the naphthalene having a substituent at the 6-position is substituted at the 9-position of the anthracene ring. According to Examples 41 to 56 and Comparative Examples 4 and 5, the compounds used in Examples 41 to 56 have a high molecular flexibility, so that they have a low crystallinity and form a stable thin film. It was shown that a stable and uniform light emitting surface can be maintained even when stored at a high temperature when used as a material for use. In other words, the organic electroluminescent device containing the compounds used in Examples 41 to 56 in the organic layer can suppress heat generation due to driving and crystallization due to aging of the thin film. A light-emitting element can be realized.
以上詳細に説明したように、本発明の有機電界発光素子用化合物は、これを有機薄膜層に含有させることによって、高い発光効率が得られ、かつ安定性の高い有機電界発光素子を実現することができる。 As described in detail above, the compound for organic electroluminescence device of the present invention can achieve high luminous efficiency and high stability of organic electroluminescence device by containing this in the organic thin film layer. Can do.
1…本実施形態にかかる有機電界発光素子、2…基板、3…第一の電極、4…ホール注入層、5…ホール輸送層、6…発光層、7…電子輸送層、8…電子注入層、9…第2の電極、P…電源。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
一般式(1)において、少なくとも3個のナフタレン環が含まれる。) The compound for organic electroluminescent elements represented by following General formula (1).
In the general formula (1), at least three naphthalene rings are included. )
一般式(2)において、少なくとも4個のナフタレン環が含まれる。) The compound for organic electroluminescent elements represented by following General formula (2).
In general formula (2), at least 4 naphthalene rings are included. )
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