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JP6516892B2 - Organic dopant compound and organic electroluminescent device using them - Google Patents
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JP6516892B2 - Organic dopant compound and organic electroluminescent device using them - Google Patents

Organic dopant compound and organic electroluminescent device using them Download PDF

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Description

本発明は、有機ドーパント化合物およびそれらを用いた有機電界発光素子に関する。   The present invention relates to organic dopant compounds and organic electroluminescent devices using them.

有機電界発光素子(有機EL素子)とは電極間に有機材料を挟み、電圧を印加することで、発光する素子のことである。ここで用いられる有機材料は一般的に有機半導体と呼ばれる。有機半導体とはシリコン半導体などの無機半導体と異なり、有機分子もしくは有機高分子からなる半導体のことである。代表的な有機半導体材料として、ポリアセチレン、ポリチオフェン等があげられ、過去から有機TFT材料、有機太陽電池材料、有機EL材料等の分野で活発に開発されている。   An organic electroluminescent element (organic EL element) is an element which emits light by sandwiching an organic material between electrodes and applying a voltage. The organic material used here is generally called an organic semiconductor. Unlike an inorganic semiconductor such as a silicon semiconductor, an organic semiconductor is a semiconductor made of an organic molecule or an organic polymer. As typical organic semiconductor materials, polyacetylene, polythiophene and the like are mentioned, and have been actively developed in the fields such as organic TFT materials, organic solar cell materials, organic EL materials and the like from the past.

このような有機半導体材料は一般的にそれ単独では電気伝導性が低く、素子として適用することが困難である。そこで基質となる有機半導体材料に伝導性を付与するために他の化合物(ドーパント)を混合(ドープ)することが考えられた。有機化合物ドーパントの例として(4−(1,3−ジメチル−2,3−ジヒドロ−1H−ベンゾイミダゾール−2−イル)フェニル)ジメチルアミン(N−DMBI)が挙げられる。この材料は熱などのエネルギーにより水素が放出され、ラジカルもしくはカチオンになり、有機半導体材料の電気伝導性を向上させることが確認されている(非特許文献1、2、特許文献3)。
また有機ELにおいても電子輸送層に添加すると、発光特性がよくなることも分かっている(特許文献4)。
Such an organic semiconductor material generally has low electrical conductivity by itself and is difficult to apply as a device. Therefore, it has been considered to mix (dope) another compound (dopant) in order to impart conductivity to the organic semiconductor material as a substrate. Examples of organic compound dopants include (4- (1,3-dimethyl-2,3-dihydro-1H-benzoimidazol-2-yl) phenyl) dimethylamine (N-DMBI). It has been confirmed that this material releases hydrogen by energy such as heat and becomes a radical or a cation to improve the electrical conductivity of the organic semiconductor material (Non-Patent Documents 1 and 2; Patent Document 3).
In addition, it is also known that when the organic EL is added to the electron transport layer, the light emission characteristic is improved (Patent Document 4).

国際公開第2011/127075号International Publication No. 2011/127075 特開2014−49697JP 2014-49697

Mingtao Lu, Herman T. Nicolai, Gert−Jan A. H. Wetzelaer, and Paul W. M. Blom,“N−type doping of poly(p−phenylene vinylene) with air−stable dopants”,APPLIED PHYSICS LETTERS 99, 173302(2011)Mingtao Lu, Herman T. Nicolai, Gert-Jan A. H. Wetzelaer, and Paul W. M. Blom, “N-type doping of poly (p-phenylene vinylene) with air-stable dopants”, APPLIED PHYSICS LETTERS 99, 173302 (2011) Peng Wei,Joon Hak Oh,Guifang Dong,and Zhenen Bao,“Use of a 1H−Benzoimidazole Derivatives as an n−Type Dopant and To Enable Air−Stable Solution−Processed n−Channnel Organic Thin−Film Transistor”,JOURNAL Of the American Chemical Society 132、8852−8853(2010)Peng Wei, Joon Hak Oh, Guifang Dong, and Zhenen Bao, "Use of 1H-Benzoimidazole Derivatives as an n-Type Dopant and To-Enable Air-Stable Solution-Processed n-Channnel Organic Thin-Film Transistor", JOURNAL Of the American Chemical Society 132, 8852-8853 (2010)

上記のとおり、有機半導体材料の電気伝導性を改善する為に、種々のドーパントが提案されている。しかし、それらのドーパントは、保存安定性が十分ではないとの問題があった。さらに、電気伝導性の付与も十分ではないといった問題があった。
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、有機ドーパント化合物として使用された場合に、有機半導体材料に良好な電気伝導性を付与することが可能であり、良好な保存安定性を有し、特に有機電界発光素子に良好な発光特性を付与することが可能な化合物を提供することを目的とする。
As mentioned above, various dopants have been proposed to improve the electrical conductivity of organic semiconductor materials. However, those dopants have a problem that storage stability is not enough. Furthermore, there has been a problem that the provision of electrical conductivity is not sufficient.
The present invention has been made in view of the above-mentioned present situation, and when it is used as an organic dopant compound, it is possible to impart good electric conductivity to organic semiconductor materials, and it has good storage stability. In particular, it is an object of the present invention to provide a compound capable of imparting good luminescence characteristics to an organic electroluminescent device.

本発明者は、上記課題を解決すべく種々検討を行なった。その結果、所定の構造を有する化合物が良好な安定性を有し、有機ドーパント化合物として使用された場合に、良好なドープ性能を有し、該有機ドーパントを含む有機半導体素子の駆動安定性が向上することを見出し、本発明を完成した。   The inventor made various studies in order to solve the above problems. As a result, when a compound having a predetermined structure has good stability and is used as an organic dopant compound, it has good doping performance, and the driving stability of the organic semiconductor device containing the organic dopant is improved. The present invention has been completed.

すなわち、本発明は、一般式(1)で表わされる化合物である。   That is, the present invention is a compound represented by the general formula (1).

Figure 0006516892
Figure 0006516892

式(1)において、R〜R、R〜R10は、それぞれ水素原子もしくは、置換基を有してもよいアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基のいずれかを表し、また、お互いに環を形成していてもよい。R〜Rは置換基を有してもよいアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基のいずれかを表す。Xは炭素原子もしくは窒素原子いずれかを表し、Yは非共有電子対をもつ原子で窒素、酸素、硫黄原子のいずれかを表す。円弧はX,Yを含む5員環もしくは6員環の芳香族環である母骨格を表す。この母骨格は置換基を有してもよく、また、縮環していてもよい。 In formula (1), R 1 to R 4 and R 7 to R 10 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group which may have a substituent, an aryl group or a heteroaryl group, and each other May form a ring. R 5 to R 6 each represent an alkyl group which may have a substituent, an aryl group or a heteroaryl group. X represents either a carbon atom or a nitrogen atom, Y represents an atom having a noncovalent electron pair, and represents any of nitrogen, oxygen and sulfur atoms. The arc represents a mother skeleton which is a 5- or 6-membered aromatic ring containing X and Y. This mother skeleton may have a substituent or may be condensed.

本発明の化合物は、保存安定性が高く、有機半導体材料の有機ドーパント化合物として使用した場合に、高い電気伝導性を付与することができる。特に有機電界発光素子に良好な発光特性を付与することが可能となる。また、該有機材料を使用した有機電界発光素子の駆動安定性を良好なものとすることが可能となる   The compound of the present invention has high storage stability and can impart high electrical conductivity when used as an organic dopant compound of an organic semiconductor material. In particular, it is possible to impart good light emission characteristics to the organic electroluminescent device. In addition, the driving stability of the organic electroluminescent device using the organic material can be improved.

図1は1−メチル−2−フェニル−1H−ベンゾ [d]イミダゾールのH−NMRチャート図である。FIG. 1 is a 1 H-NMR chart of 1 -methyl-2-phenyl-1H-benzo [d] imidazole. 図2は1−メチル−2−(2−(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)フェニル)−1H−ベンゾ[d]イミダゾールのH−NMRチャート図である。Figure 2 is the 1-methyl-2- (2- (4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl) phenyl)-1H-benzo [d] imidazol-1 H- It is a NMR chart figure. 図3は1−メチル−2−(2−(ピリジン−2−イル)フェニル)4−1H−ベンゾ [d]イミダゾールのH−NMRチャート図である。FIG. 3 is a 1 H-NMR chart of 1 -methyl-2- (2- (pyridin-2-yl) phenyl) 4-1H-benzo [d] imidazole. 図4は1,3−ジメチル−2−(2−(ピリジン−2−イル)フェニル)−1H−ベンゾ [d]イミダゾール−3−イウムヨージドのH−NMRチャート図である。FIG. 4 is a 1 H-NMR chart of 1,3-dimethyl-2- (2- (pyridin-2-yl) phenyl) -1H-benzo [d] imidazol-3-ium iodide. 図5は1,3−ジメチル−2−(2−(ピリジン−2−イル)フェニル)−2,3−ジヒドロ−1H−ベンゾ [d]イミダゾール(Py−DMBI)のH−NMRチャート図である。FIG. 5 is a 1 H-NMR chart of 1,3-dimethyl-2- (2- (pyridin-2-yl) phenyl) -2,3-dihydro-1H-benzo [d] imidazole (Py-DMBI). is there. 図6は実施例1、比較例1の電圧−電流特性の比較図である。FIG. 6 is a comparison diagram of voltage-current characteristics of the first embodiment and the first comparative example. 図7は実施例1、比較例1の電圧−輝度特性の比較図である。FIG. 7 is a comparison diagram of voltage-luminance characteristics of the first embodiment and the first comparative example.

以下、本発明を詳細に説明する。
なお、以下において記載する本発明の個々の好ましい形態を2つ以上組み合わせたものもまた、本発明の好ましい形態である。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
In addition, what combined two or more of each preferable form of this invention described below is also a preferable form of this invention.

[本発明の化合物]
本発明の化合物は、上記一般式(1)であらわされる。
本発明の化合物は水素放出型の化合物であり、水素を放出したカルボカチオンもしくはカルボラジカルに電子供与性の置換基(非共有電子対を持つ置換基および原子)が近接すること、または配位することでより高い放出性(ドープ性能)、安定性を付与することができる。すなわち上記一般式(1)で表わされる化合物をドーパントに用いれば、2位の水素が放出された際に残るカチオンもしくはラジカルに上記一般式(1)中のYが近接すること、または配位することで電子供与し安定化する。
[Compound of the present invention]
The compound of the present invention is represented by the above general formula (1).
The compound of the present invention is a hydrogen-releasing compound, in which an electron donating substituent (a substituent having a noncovalent electron pair and atom) is adjacent to or coordinated to a carbocation or carboradical releasing hydrogen. In particular, higher emissivity (doping performance) and stability can be imparted. That is, when the compound represented by the above general formula (1) is used as a dopant, Y in the above general formula (1) approaches or coordinates to a cation or a radical remaining when hydrogen at 2-position is released. Donate electrons and stabilize.

上記式(1)中、R〜R、R〜R10はそれぞれ水素原子もしくは、置換基を有してもよいアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基のいずれかを表し、また、お互いに環を形成していてもよい。 In the above formula (1), R 1 to R 4 and R 7 to R 10 each represent a hydrogen atom, or an alkyl group which may have a substituent, an aryl group or a heteroaryl group, and each other May form a ring.

上記置換基を有しても良いアルキル基は、炭素数が1〜30の基であることが好ましく、1〜18の基であることがより好ましい。
置換基を有するアルキル基とは、アルキル基の水素原子の1または2以上が、他の置換基で置換されている基であり、置換基としては、アリール基、ヘテロアリール基、ハロゲン原子、水酸基、カルボキシル基、カルボン酸エステル基、アミノ基、アルコキシ基等が例示される。
The alkyl group which may have a substituent is preferably a group having 1 to 30 carbon atoms, and more preferably a group having 1 to 18 carbon atoms.
The alkyl group having a substituent is a group in which one or two or more of the hydrogen atoms of the alkyl group is substituted with another substituent, and as the substituent, an aryl group, a heteroaryl group, a halogen atom, a hydroxyl group And carboxyl group, carboxylic acid ester group, amino group, alkoxy group and the like.

上記置換基を有しても良いアリール基は、炭素数が6〜30の基であることが好ましく、6〜18の基であることがより好ましい。
置換基を有するアリール基とは、アリール基の水素原子の1または2以上が、他の置換基で置換されている基であり、置換基としては、アルキル基、ヘテロアリール基、ハロゲン原子、水酸基、カルボキシル基、カルボン酸エステル基、アミノ基、アルコキシ基等が例示される。
The aryl group which may have a substituent is preferably a group having 6 to 30 carbon atoms, and more preferably a group having 6 to 18 carbon atoms.
The aryl group having a substituent is a group in which one or two or more of the hydrogen atoms of the aryl group are substituted with another substituent, and as the substituent, an alkyl group, a heteroaryl group, a halogen atom, a hydroxyl group And carboxyl group, carboxylic acid ester group, amino group, alkoxy group and the like.

上記置換基を有しても良いヘテロアリール基は、炭素数が3〜30の基であることが好ましく、3〜18の基であることがより好ましい。
置換基を有するヘテロアリール基とは、ヘテロアリール基の水素原子の1または2以上が、他の置換基で置換されている基であり、置換基としては、アルキル基、アリール基、ハロゲン原子、水酸基、カルボキシル基、カルボン酸エステル基、アミノ基、アルコキシ基等が例示される。
The heteroaryl group which may have a substituent is preferably a group having 3 to 30 carbon atoms, and more preferably 3 to 18 carbon atoms.
The heteroaryl group having a substituent is a group in which one or two or more of the hydrogen atoms of the heteroaryl group are substituted with another substituent, and as the substituent, an alkyl group, an aryl group, a halogen atom, Examples thereof include a hydroxyl group, a carboxyl group, a carboxylic acid ester group, an amino group and an alkoxy group.

上記式(1)中、Xは炭素原子もしくは窒素原子いずれかを表す。
上記式(1)中、Yは非共有電子対をもつ原子で窒素、酸素、硫黄原子のいずれかを表す。Yが窒素原子、酸素原子、硫黄原子のいずれかであることにより、式(1)の化合物が水素を放出したカルボカチオンもしくはカルボラジカルが安定する傾向にある。これによりドープ性能が増加し、有機半導体材料等への電気伝導性の付与効果が向上する。Yは、窒素原子であることが好ましい。
In the above formula (1), X represents either a carbon atom or a nitrogen atom.
In the above formula (1), Y is an atom having a non-covalent electron pair and represents any of nitrogen, oxygen and sulfur atoms. When Y is any one of nitrogen atom, oxygen atom and sulfur atom, the carbocation or carboradical from which the compound of the formula (1) releases hydrogen tends to be stable. As a result, the doping performance is increased, and the effect of imparting electrical conductivity to the organic semiconductor material etc. is improved. Y is preferably a nitrogen atom.

上記式(1)中、円弧はX,Yを含む5員環もしくは6員環の芳香族環である母骨格を表す。この母骨格は置換基を有してもよく、また、縮環していてもよい。円弧が上記構造であることにより、式(1)の化合物が水素を放出したカルボカチオンもしくはカルボラジカルが安定する傾向にある。これによりドープ性能が増加し、有機半導体材料等への電気伝導性の付与効果が向上する。   In the above formula (1), the circular arc represents a mother skeleton which is a 5- or 6-membered aromatic ring containing X and Y. This mother skeleton may have a substituent or may be condensed. When the arc has the above structure, the carbocation or carboradical from which the compound of the formula (1) releases hydrogen tends to be stable. As a result, the doping performance is increased, and the effect of imparting electrical conductivity to the organic semiconductor material and the like is improved.

上記式(1)中の円弧を構成する6員環、5員環の母骨格としては、例えば、窒素原子を1〜3つ含む5〜6員環、窒素原子1つと酸素原子1つとを含む5員環、窒素原子1つと硫黄原子1つとを含む5員環、窒素原子2つと硫黄原子1つとを含む5員環等が例示され、より具体的には、例えば以下の構造が例示される。以下の構造式中の*はベンゼン環との結合を表し、Rは置換基を有してもよいアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基のいずれかを表す。置換基を有してもよいアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基としては、上記と同様である。また、前述のとおり母骨格に他の芳香族環が縮環した構造も含む。なお、母骨格に他の芳香族環が縮環した構造としては、例えば母骨格がピリジル基である場合に他の芳香族環としてのベンゼン環が縮環したキノリル基、イソキノリル基等が例示される。   The mother skeleton of the 6-membered ring and 5-membered ring constituting the arc in the above formula (1) includes, for example, a 5- to 6-membered ring containing 1 to 3 nitrogen atoms, 1 nitrogen atom and 1 oxygen atom A 5-membered ring, a 5-membered ring containing one nitrogen atom and one sulfur atom, a 5-membered ring containing two nitrogen atoms and one sulfur atom, etc. are exemplified, and more specifically, for example, the following structures are exemplified. . In the following structural formulae, * represents a bond to a benzene ring, and R represents any of an alkyl group which may have a substituent, an aryl group and a heteroaryl group. The alkyl group which may have a substituent, the aryl group and the heteroaryl group are as described above. In addition, it also includes a structure in which another aromatic ring is condensed to the mother skeleton as described above. Examples of the structure in which another aromatic ring is fused to the mother skeleton include, for example, a quinolyl group and an isoquinolyl group in which a benzene ring as another aromatic ring is condensed when the mother skeleton is a pyridyl group. Ru.

Figure 0006516892
Figure 0006516892

Figure 0006516892
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本発明の化合物の好ましい形態として、下記一般式(2)で表される化合物が例示される。   The compound represented by following General formula (2) as a preferable form of a compound of this invention is illustrated.

Figure 0006516892
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式(2)において、R〜R、R〜R10、R11〜R14は、それぞれ水素原子もしくは、置換基を有してもよいアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基のいずれかを表し、また、お互いに環を形成していてもよい。R〜Rは置換基を有してもよいアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基のいずれかを表す。
式(2)におけるR〜R、R〜R10、R11〜R14の好ましい形態は、一般式(1)におけるR〜R、R〜R10の好ましい形態と同じである。
In the formula (2), each of R 1 to R 4 , R 7 to R 10 and R 11 to R 14 is a hydrogen atom or any of an alkyl group which may have a substituent, an aryl group and a heteroaryl group. And may form a ring with each other. R 5 to R 6 each represent an alkyl group which may have a substituent, an aryl group or a heteroaryl group.
Preferred forms of R 1 to R 4 , R 7 to R 10 and R 11 to R 14 in the formula (2) are the same as the preferred forms of R 1 to R 4 and R 7 to R 10 in the general formula (1) is there.

[本発明の化合物の製造方法]
本発明の化合物の製造方法は、特に限定はされないが、2−フェニル−1H−ベンゾ [d]イミダゾール等の2−アリール−1H−ベンゾ [d]イミダゾールとトリアルキルボレート等のアルキルボレート化合物とを反応することにより、2−アリール−1H−ベンゾ [d]イミダゾールのアリール基のオルト水素原子をボロネート基で置換し(工程1)、該化合物とブロモへテロアリール化合物等のハロゲンヘテロアリール化合物とを反応してボロネート基をヘテロアリール基に置換し(工程2)、該化合物のイミダゾール環の3位の窒素をハロゲン化アルキル化合物、または超原子価ハロゲン化ヘテロアリール化合物で4級化し(工程3)、該化合物のイミダゾール環を還元することにより(工程4)、製造することが好ましい。
[Method of producing the compound of the present invention]
The method for producing the compound of the present invention is not particularly limited, but 2-aryl-1H-benzo [d] imidazole such as 2-phenyl-1H-benzo [d] imidazole and alkyl borate compounds such as trialkyl borate By reaction, the ortho hydrogen atom of the aryl group of 2-aryl-1H-benzo [d] imidazole is substituted with a boronate group (Step 1), and the compound is reacted with a halogen heteroaryl compound such as bromoheteroaryl compound. Then replace the boronate group with a heteroaryl group (Step 2), quaternize the nitrogen at position 3 of the imidazole ring of the compound with a halogenated alkyl compound or a hypervalent halogenated heteroaryl compound (Step 3), Preferably, the compound is produced by reducing the imidazole ring of the compound (Step 4).

上記工程1〜4は、溶剤の存在下で行ってもよく、使用可能な溶剤として、例えば、工程1ではジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等、工程2ではトルエン、テトラヒドロフラン等、工程3ではエタノール、メタノール、テトラヒドロフラン、アセトン等、工程4ではエタノール、メタノール、テトラヒドロフラン等が例示される。   The above steps 1 to 4 may be carried out in the presence of a solvent, and usable solvents include, for example, diethyl ether, tetrahydrofuran etc. in step 1, toluene, tetrahydrofuran etc. in step 2, ethanol, methanol, tetrahydrofuran in step 3. In the step 4, ethanol, methanol, tetrahydrofuran and the like are exemplified.

上記工程1〜4は、反応触媒を使用しても良く、例えば工程1ではn−ブチルリチウム等の有機リチウム化合物等、工程2ではテトラキストリフェニルホスフィンパラジウム等のパラジウム触媒等、工程3では、水酸化カリウム等の水酸化アルカリ金属化合物、ニッケル、銅、パラジウム等の有機金属触媒等、工程4では水素化ホウ素ナトリウム、水素化アルミニウムリチウム、水素化カルシウム等のヒドリド還元剤である。
上記反応触媒は、それぞれの工程の原料であるイミダゾール化合物1モルに対して、0.01〜10モル使用することが好ましい。
In the above steps 1 to 4, a reaction catalyst may be used. For example, in step 1, an organic lithium compound such as n-butyllithium, etc., in step 2, a palladium catalyst such as tetrakistriphenylphosphine palladium, etc. Alkali metal hydroxides such as potassium oxide, organometallic catalysts such as nickel, copper, palladium and the like are, in step 4, hydride reducing agents such as sodium borohydride, lithium aluminum hydride and calcium hydride.
It is preferable to use 0.01-10 mol with respect to 1 mol of imidazole compounds which are the raw materials of each process of the said reaction catalyst.

上記工程1は、反応温度−100〜30℃で行うことが好ましい。上記工程2は、反応温度30〜120℃で行うことが好ましい。上記工程3は、反応温度30〜100℃で行うことが好ましい。上記工程4は、反応温度0〜100℃で行うことが好ましい。   It is preferable to perform the said process 1 at reaction temperature -100-30 degreeC. The above step 2 is preferably performed at a reaction temperature of 30 to 120 ° C. The above step 3 is preferably performed at a reaction temperature of 30 to 100 ° C. The above step 4 is preferably performed at a reaction temperature of 0 to 100 ° C.

上記工程1〜4の各工程間で、精製工程を行っても良い。精製としては、抽出、溶媒による洗浄、カラムクロマトグラフィーによる分離、再結晶等が例示される。   A purification step may be performed between each of the above steps 1 to 4. Examples of purification include extraction, washing with a solvent, separation by column chromatography, recrystallization and the like.

上記工程1〜4は、低水分雰囲気下や低酸素雰囲気下で行っても良い。   The above steps 1 to 4 may be performed under a low moisture atmosphere or a low oxygen atmosphere.

上記工程1の前に、ボロネート化の選択性を高める為にイミダゾール環の−(NH)−基をハロゲン化アルキル化合物等でアルキル化、またはハロゲン化ヘテロアリール化合物等アリール化しても良い。   Prior to the step 1, in order to enhance the selectivity of boronation,-(NH)-group of the imidazole ring may be alkylated with a halogenated alkyl compound or the like, or arylated with a halogenated heteroaryl compound or the like.

上記工程1のトリアルキルボレート化合物としては、ホウ素原子にアルコキシ基が結合したトリアルキルボレート化合物等であれば特に制限されないが、アルコキシ基としては、炭素数1〜12の化合物が好ましい。   The trialkyl borate compound in the above step 1 is not particularly limited as long as it is a trialkyl borate compound in which an alkoxy group is bonded to a boron atom, but a compound having 1 to 12 carbon atoms is preferable as the alkoxy group.

[本発明の有機電界発光素子]
本発明の有機電界発光素子は、本発明の化合物を含む。通常、本発明の化合物は、有機半導体層に含まれる。
本発明の有機電界発光素子は、少なくとも、陰極と、陽極と、陰極と陽極の間に存在する発光層を有する。
本発明の有機電界発光層は、上記のほかに、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層、バッファー層、基板などを有することができる。
[Organic electroluminescent device of the present invention]
The organic electroluminescent device of the present invention comprises the compound of the present invention. Usually, the compound of the present invention is contained in the organic semiconductor layer.
The organic electroluminescent device of the present invention has at least a cathode, an anode, and a light emitting layer present between the cathode and the anode.
The organic electroluminescent layer of the present invention may have, in addition to the above, a hole injection layer, a hole transport layer, an electron transport layer, an electron injection layer, a buffer layer, a substrate, and the like.

本発明の有機電界発光素子の電極(第1の電極)の材質としては、ITO(インジウム酸化錫)、IZO(インジウム酸化亜鉛)、FTO(フッ素酸化錫)、In3O、SnO、Sb含有SnO、Al含有ZnO等の酸化物等が挙げられる。この中でも、ITO、IZO、FTOが好ましい。
第1の電極の平均厚さは、特に制限されないが、10〜500nmであることが好ましく、より好ましくは、100〜200nmである。第1の電極の平均厚さは、触針式段差計、分光エリプソメトリーにより測定することができる。
本発明の有機電界発光素子の第1の電極は、陰極であることが好ましい。
The material of the electrode (first electrode) of the organic electroluminescent device of the present invention is ITO (indium tin oxide), IZO (indium zinc oxide), FTO (fluorinated tin oxide), In3O 3 , SnO 2 , Sb-containing SnO And oxides such as Al-containing ZnO. Among these, ITO, IZO and FTO are preferable.
The average thickness of the first electrode is not particularly limited, but is preferably 10 to 500 nm, and more preferably 100 to 200 nm. The average thickness of the first electrode can be measured by a stylus profilometer, spectroscopic ellipsometry.
The first electrode of the organic electroluminescent device of the present invention is preferably a cathode.

本発明の有機電界発光素子の電極(第2の電極)の材質としては、Au、Pt、Ag、Cu、Alまたはこれらを含む合金等が挙げられる。この中でも、Au、Ag、Alが好ましい。
上記第2の電極の平均厚さは、特に限定されないが、10〜1000nmであることが好ましい。より好ましくは、30〜150nmである。また、不透過な材料を用いる場合でも、例えば平均厚さを10〜30nm程度にすることで、透明型の電極として使用することができる。
本発明の有機電界発光素子の第2の電極は、陽極であることが好ましい。
Examples of the material of the electrode (second electrode) of the organic electroluminescent device of the present invention include Au, Pt, Ag, Cu, Al, and alloys containing these, and the like. Among these, Au, Ag and Al are preferable.
The average thickness of the second electrode is not particularly limited, but is preferably 10 to 1000 nm. More preferably, it is 30 to 150 nm. Further, even in the case of using an opaque material, for example, by setting the average thickness to about 10 to 30 nm, it can be used as a transparent electrode.
The second electrode of the organic electroluminescent device of the present invention is preferably an anode.

発光層の材料としては、発光層の材料として通常用いることができるいずれの化合物も用いることができ、これらを混合して用いてもよい。発光層の材料として、リン光発光材料を含むことが好ましい。
発光層の材料としては、例えば、配位子に2,2’−ビピリジン−4,4’−ジカルボン酸を持つ3配位のイリジウム錯体、ファクトリス(2−フェニルピリジン)イリジウム(Ir(ppy)3)、8−ヒドロキシキノリン アルミニウム(Alq3)、トリス(4−メチル−8キノリノレート) アルミニウム(III)(Almq3)、8−ヒドロキシキノリン 亜鉛(Znq2)、(1,10−フェナントロリン)−トリス−(4,4,4−トリフルオロ−1−(2−チエニル)−ブタン−1,3−ジオネート)ユーロピウム(III)(Eu(TTA)3(phen))、2,3,7,8,12,13,17,18−オクタエチル−21H,23H−ポルフィン プラチナム(II)のような各種金属錯体;ジスチリルベンゼン(DSB)、ジアミノジスチリルベンゼン(DADSB)のようなベンゼン系化合物、ナフタレン、ナイルレッドのようなナフタレン系化合物、フェナントレンのようなフェナントレン系化合物、クリセン、6−ニトロクリセンのようなクリセン系化合物、ペリレン、N,N’−ビス(2,5−ジ−t−ブチルフェニル)−3,4,9,10−ペリレン−ジ−カルボキシイミド(BPPC)のようなペリレン系化合物、コロネンのようなコロネン系化合物、アントラセン、ビススチリルアントラセンのようなアントラセン系化合物、ピレンのようなピレン系化合物、4−(ジ−シアノメチレン)−2−メチル−6−(パラ−ジメチルアミノスチリル)−4H−ピラン(DCM)のようなピラン系化合物、アクリジンのようなアクリジン系化合物、スチルベンのようなスチルベン系化合物、4,4’−ビス[9−ジカルバゾリル]−2,2’−ビフェニル(CBP)のようなカルバゾール系化合物、2,5−ジベンゾオキサゾールチオフェンのようなチオフェン系化合物、ベンゾオキサゾールのようなベンゾオキサゾール系化合物、ベンゾイミダゾールのようなベンゾイミダゾール系化合物、2,2’−(パラ−フェニレンジビニレン)−ビスベンゾチアゾールのようなベンゾチアゾール系化合物、ビスチリル(1,4−ジフェニル−1,3−ブタジエン)、テトラフェニルブタジエンのようなブタジエン系化合物、ナフタルイミドのようなナフタルイミド系化合物、クマリンのようなクマリン系化合物、ペリノンのようなペリノン系化合物、オキサジアゾールのようなオキサジアゾール系化合物、アルダジン系化合物、1,2,3,4,5−ペンタフェニル−1,3−シクロペンタジエン(PPCP)のようなシクロペンタジエン系化合物、キナクリドン、キナクリドンレッドのようなキナクリドン系化合物、ピロロピリジン、チアジアゾロピリジンのようなピリジン系化合物、2,2’,7,7’−テトラフェニル−9,9’−スピロビフルオレンのようなスピロ化合物、フタロシアニン(H2Pc)、銅フタロシアニンのような金属または無金属のフタロシアニン系化合物、さらには特開2009−155325号公報および特願2010−28273号に記載のホウ素化合物材料等が挙げられ、これらの1種又は2種以上を用いることができる。
上記発光層の平均厚さは、特に限定されないが、10〜150nmであることが好ましい。より好ましくは、20〜100nmである。発光層の平均厚さは、水晶振動子膜厚計により成膜時に測定することができる。
As a material of a light emitting layer, any compound which can usually be used as a material of a light emitting layer can be used, and these may be mixed and used. As a material of the light emitting layer, it is preferable to include a phosphorescent light emitting material.
As a material of the light emitting layer, for example, a tricoordinate iridium complex having 2,2′-bipyridine-4,4′-dicarboxylic acid as a ligand, factory (2-phenylpyridine) iridium (Ir (ppy) 3), 8-hydroxyquinoline aluminum (Alq 3), tris (4-methyl-8 quinolinolate) aluminum (III) (Almq 3), 8-hydroxyquinoline zinc (Znq 2), (1, 10-phenanthroline)-tris- (4) 4,4,4-Trifluoro-1- (2-thienyl) -butane-1,3-dionate) europium (III) (Eu (TTA) 3 (phen)), 2,3,7,8,12,13 , 17, 18-octaethyl-21H, 23H-porphine, various metal complexes such as platinum (II); distyrylbenzene (DSB), diamino Benzene compounds such as styryl benzene (DADSB), naphthalene compounds such as naphthalene and nile red, phenanthrene compounds such as phenanthrene, chrysene, chrysene compounds such as 6-nitrochrysene, perylene, N, N ' Perylene compounds such as -bis (2,5-di-t-butylphenyl) -3,4,9,10-perylene-di-carboximide (BPPC), coronene compounds such as coronene, anthracene, bis Anthracene compounds such as styryl anthracene, pyrene compounds such as pyrene, and pyrans such as 4- (di-cyanomethylene) -2-methyl-6- (para-dimethylaminostyryl) -4H-pyran (DCM) Compounds, acridine compounds such as acridine, stilbene Tilbene compounds, carbazole compounds such as 4,4'-bis [9-dicarbazolyl] -2,2'-biphenyl (CBP), thiophene compounds such as 2,5-dibenzoxazole thiophene, benzoxazole Benzoxazole compounds, benzimidazole compounds such as benzimidazole, benzothiazole compounds such as 2,2 '-(para-phenylene divinylene) -bisbenzothiazole, bistyryl (1,4-diphenyl-1,1,4 Butadiene compounds such as 3-butadiene), tetraphenyl butadiene, naphthalimide compounds such as naphthalimide, coumarin compounds such as coumarin, perinone compounds such as perinone, oxadiazoles such as oxadiazole Compounds, aldazine systemization Compounds, cyclopentadiene compounds such as 1,2,3,4,5-pentaphenyl-1,3-cyclopentadiene (PPCP), quinacridones, quinacridone compounds such as quinacridone red, pyrrolopyridines, thiadiazolo compounds Pyridine compounds such as pyridine, spiro compounds such as 2,2 ', 7,7'-tetraphenyl-9,9'-spirobifluorene, metals such as phthalocyanine (H2Pc) and copper phthalocyanine or metal-free The phthalocyanine compound and the boron compound material etc. which are described further in Unexamined-Japanese-Patent No. 2009-155325 and Japanese Patent Application No. 2010-28273 are mentioned, and 1 type (s) or 2 or more types of these can be used.
The average thickness of the light emitting layer is not particularly limited, but is preferably 10 to 150 nm. More preferably, it is 20 to 100 nm. The average thickness of the light emitting layer can be measured at the time of film formation by a quartz oscillator film thickness meter.

本発明の有機電界発光素子は、本発明の化合物を含む。本発明の化合物は、通常有機半導体層に含まれるが、本発明の有機電界発光素子が後述するバッファ層を有する場合には、バッファ層に含まれることが好ましい。本発明の有機電界発光素子の少なくとも1の有機半導体層は、本発明の化合物を、該有機半導体層(1の有機半導体層)を形成する有機化合物100質量%に対して、0.1〜15質量%含むことが好ましく、0.5〜10質量%含むことがより好ましく、1〜5質量%以上含むことが特に好ましい。 上記範囲で含むことによって、有機電界発光素子の駆動安定性がより良好となる傾向にある。   The organic electroluminescent device of the present invention comprises the compound of the present invention. The compound of the present invention is generally contained in the organic semiconductor layer, but when the organic electroluminescent element of the present invention has a buffer layer described later, it is preferably contained in the buffer layer. At least one organic semiconductor layer of the organic electroluminescent device of the present invention comprises 0.1 to 15% of the compound of the present invention based on 100% by mass of the organic compound forming the organic semiconductor layer (the organic semiconductor layer of 1). It is preferable to contain mass%, it is more preferable to contain 0.5-10 mass%, and it is especially preferable to contain 1 to 5 mass% or more. By including the content in the above range, the driving stability of the organic electroluminescent device tends to be further improved.

本発明の有機電界発光素子は、発光層と陰極との間にバッファ層を有していても良い。有機電界発光素子では、陽極からホールが、陰極から電子が供給され、これらが発光層で再結合して発光することになるが、陽極から供給されるホールの一部は各層を通過して陰極にまで達し、これが有機電界発光素子の効率を低下させる一因であると考えられる。バッファ層を設けることで、ホールが陰極まで達することを抑制できるため、素子の効率を高めることができる。上記バッファ層の材料としては、トランス型ポリアセチレン、シス型ポリアセチレン、ポリ(ジ−フェニルアセチレン)(PDPA)、ポリ(アルキル,フェニルアセチレン)(PAPA)のようなポリアセチレン系化合物;ポリ(パラ−フェンビニレン)(PPV)、ポリ(2,5−ジアルコキシ−パラ−フェニレンビニレン)(RO−PPV)、シアノ−置換−ポリ(パラ−フェンビニレン)(CN−PPV)、ポリ(2−ジメチルオクチルシリル−パラ−フェニレンビニレン)(DMOS−PPV)、ポリ(2−メトキシ,5−(2’−エチルヘキソキシ)−パラ−フェニレンビニレン)(MEH−PPV)のようなポリパラフェニレンビニレン系化合物;ポリ(3−アルキルチオフェン)(PAT)、ポリ(オキシプロピレン)トリオール(POPT)のようなポリチオフェン系化合物;ポリ(9,9−ジオクチルフルオレンのようなポリ(9,9−ジアルキルフルオレン)(PDAF)、ポリ(ジオクチルフルオレン−アルト−ベンゾチアジアゾール)(F8BT)、α,ω−ビス[N,N’−ジ(メチルフェニル)アミノフェニル]−ポリ[9,9−ビス(2−エチルヘキシル)フルオレン−2,7−ジル](PF2/6am4)、ポリ(9,9−ジオクチル−2,7−ジビニレンフルオレニル−オルト−コ(アントラセン−9,10−ジイル)のようなポリフルオレン系化合物;ポリ(パラ−フェニレン)(PPP)、ポリ(1,5−ジアルコキシ−パラ−フェニレン)(RO−PPP)のようなポリパラフェニレン系化合物;ポリ(N−ビニルカルバゾール)(PVK)のようなポリカルバゾール系化合物;ポリ(メチルフェニルシラン)(PMPS)、ポリ(ナフチルフェニルシラン)(PNPS)、ポリ(ビフェニリルフェニルシラン)(PBPS)のようなポリシラン系化合物や、下記の式(3)で表されるホウ素含有化合物等が挙げられる。これらは1種を用いてもよく、2種以上を用いてもよい。   The organic electroluminescent device of the present invention may have a buffer layer between the light emitting layer and the cathode. In the organic electroluminescent device, holes are supplied from the anode and electrons are supplied from the cathode, and these are recombined in the light emitting layer to emit light, but a part of the holes supplied from the anode passes through each layer to be the cathode. It is believed that this is one of the causes of lowering the efficiency of the organic electroluminescent device. By providing the buffer layer, it is possible to suppress the holes from reaching the cathode, and the efficiency of the device can be increased. Materials for the buffer layer include polyacetylene compounds such as trans-type polyacetylene, cis-type polyacetylene, poly (di-phenylacetylene) (PDPA), poly (alkyl, phenylacetylene) (PAPA); poly (para-phenvinylene) ) (PPV), poly (2,5-dialkoxy-para-phenylenevinylene) (RO-PPV), cyano-substituted-poly (para-phenvinylene) (CN-PPV), poly (2-dimethyloctylsilyl-) Poly-p-phenylene-vinylene compounds such as p-phenylene vinylene) (DMOS-PPV), poly (2-methoxy, 5- (2'-ethylhexoxy) -p-phenylene vinylene) (MEH-PPV); Alkyl thiophene) (PAT), poly (oxypropylene) tri Polythiophene compounds such as poly (POPT); poly (9, 9-dialkyl fluorenes) such as poly (9, 9- dioctyl fluorene) (PDAF), poly (dioctyl fluorene-alto-benzothiadiazole) (F8 BT), α, ω-Bis [N, N′-di (methylphenyl) aminophenyl] -poly [9,9-bis (2-ethylhexyl) fluorene-2,7-dyl] (PF2 / 6am4), poly (9, Polyfluorene compounds such as 9-dioctyl-2,7-divinylene fluorenyl-ortho-co (anthracene-9,10-diyl); poly (para-phenylene) (PPP), poly (1,5- Polyparaphenylene-based compounds such as dialkoxy-para-phenylene) (RO-PPP); poly (N-vinylcarbazole) (PV) Polycarbazole compounds such as poly); polysilane compounds such as poly (methylphenylsilane) (PMPS), poly (naphthylphenylsilane) (PNPS), poly (biphenylylphenylsilane) (PBPS), and the following formula The boron containing compound etc. which are represented by (3) etc. are mentioned, These may use 1 type and may use 2 or more types.

Figure 0006516892
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上記バッファ層は、平均厚さが5〜100nmであることが好ましい。上記バッファ層の平均厚さは触針式段差計、分光エリプソメトリーにより測定することができる。 The buffer layer preferably has an average thickness of 5 to 100 nm. The average thickness of the buffer layer can be measured by a stylus type profilometer and spectroscopic ellipsometry.

上記式(3)中、点線の円弧は、実線で表される骨格部分と共に環構造が形成されていることを表す。実線で表される骨格部分における点線部分は、点線で結ばれる1対の原子が二重結合で結ばれていてもよいことを表す。窒素原子からホウ素原子への矢印は、窒素原子がホウ素原子へ配位していることを表す。Q1及びQ2は、同一又は異なって、実線で表される骨格部分における連結基であり、少なくとも一部が点線の円弧部分と共に環構造を形成しており、置換基を有していてもよい。X、X、X及びXは、同一又は異なって、水素原子、又は、環構造の置換基となる1価の置換基を表し、点線の円弧部分を形成する環構造に複数個結合していてもよい。nは2〜10の整数を表す。Yは直接結合又はn価の連結基であり、n個存在するY以外の構造部分とそれぞれ独立に、点線の円弧部分を形成する環構造、Q、Q、X、X、X、Xにおけるいずれか1箇所で結合していることを表す。)で表されるホウ素含有化合物であることが好ましい。 In the above-mentioned formula (3), the dotted circular arc represents that a ring structure is formed together with the skeleton represented by the solid line. The dotted line in the skeleton represented by a solid line represents that a pair of atoms connected by a dotted line may be connected by a double bond. The arrow from the nitrogen atom to the boron atom indicates that the nitrogen atom is coordinated to the boron atom. Q1 and Q2 are the same or different and are a linking group in the skeleton part represented by a solid line, at least a part of which forms a ring structure with a dotted arc part, and may have a substituent. X 1 , X 2 , X 3 and X 4 are the same or different and each represents a hydrogen atom or a monovalent substituent to be a substituent of a ring structure, and a plurality of ring structures forming a dotted arc portion It may be combined. n 1 represents an integer of 2 to 10; Y 1 is a direct bond or an n 1 -valent linking group, and a ring structure Q 1 , Q 2 , X 1 , which independently forms an arc part of a dotted line independently of the n 1 structural moiety other than Y 1 present indicating that it is attached at any one location in the X 2, X 3, X 4 . It is preferable that it is a boron containing compound represented by these.

本発明の有機電界発光素子は、基板上に有機電界発光素子を構成する各層が積層されたものであってもよい。基板上に各層が積層されたものである場合、基板上に形成された第1の電極上に、各層が形成されたものであることが好ましい。この場合、本発明の有機電界発光素子は、基板がある側とは反対側に光を取り出すトップエミッション型のものであってもよく、基板がある側に光を取り出すボトムエミッション型のものであってもよい。
上記基板の材料としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー、ポリアミド、ポリエーテルサルフォン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリアリレートのような樹脂材料や、石英ガラス、ソーダガラスのようなガラス材料等が挙げられ、これらの1種又は2種以上を用いることができる。
また、トップエミッション型の場合には、不透明基板も用いることができ、例えば、アルミナのようなセラミックス材料で構成された基板、ステンレス鋼のような金属基板の表面に酸化膜(絶縁膜)を形成したもの、樹脂材料で構成された基板等も用いることができる。
上記基板の平均厚さは、0.1〜30mmであることが好ましい。より好ましくは、0.1〜10mmである。
基板の平均厚さはデジタルマルチメーター、ノギスにより測定することができる。
The organic electroluminescent device of the present invention may be one in which each layer constituting the organic electroluminescent device is laminated on a substrate. When each layer is stacked on the substrate, each layer is preferably formed on the first electrode formed on the substrate. In this case, the organic electroluminescent device of the present invention may be a top emission type that extracts light on the side opposite to the side on which the substrate is located, or a bottom emission type that extracts light on the side on which the substrate is side May be
The material of the substrate is a resin material such as polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polypropylene, cycloolefin polymer, polyamide, polyether sulfone, polymethyl methacrylate, polycarbonate, polyarylate, quartz glass, soda glass, etc. A glass material etc. are mentioned and 1 type (s) or 2 or more types of these can be used.
In the case of top emission type, an opaque substrate can also be used. For example, a substrate made of a ceramic material such as alumina, or an oxide film (insulating film) is formed on the surface of a metal substrate such as stainless steel. Also, substrates made of resin materials can be used.
The average thickness of the substrate is preferably 0.1 to 30 mm. More preferably, it is 0.1 to 10 mm.
The average thickness of the substrate can be measured with a digital multimeter, vernier calipers.

上記正孔輸送層の材料としては、正孔輸送層の材料として通常用いることができるいずれの化合物も用いることができ、これらを混合して用いてもよい。正孔輸送層の材料としては、例えば、N,N’−ジ(1−ナフチル)−N,N’−ジフェニル−1,1’−ビフェニル−4,4’−ジアミン(α−NPD)等のアリールアミン化合物等が例示される。
本発明の有機電界発光素子が正孔輸送層を有する場合、正孔輸送層の平均厚さは、特に限定されないが、10〜150nmであることが好ましい。より好ましくは、40〜100nmである。 正孔輸送層の平均厚さは、水晶振動子膜厚計により成膜時に測定することができる。
As a material of the said hole transport layer, any compound which can usually be used as a material of a hole transport layer can also be used, and you may mix and use these. As a material of the hole transport layer, for example, N, N'-di (1-naphthyl) -N, N'-diphenyl-1,1'-biphenyl-4,4'-diamine (α-NPD), etc. An arylamine compound etc. are illustrated.
When the organic electroluminescent element of the present invention has a hole transport layer, the average thickness of the hole transport layer is not particularly limited, but is preferably 10 to 150 nm. More preferably, it is 40-100 nm. The average thickness of the hole transport layer can be measured at the time of film formation by a quartz oscillator film thickness meter.

上記電子輸送層の材料としては、電子輸送層の材料として通常用いることができるいずれの化合物も用いることができ、これらを混合して用いてもよい。電子輸送層の材料としては、例えば、トリス−1,3,5−(3’−(ピリジン−3’’−イル)フェニル)ベンゼン(TmPyPhB)のようなピリジン誘導体、トリス(8−ヒドロキシ−キノリナート)アルミニウム(Alq3)のような金属錯体が例示される。
本発明の有機電界発光素子が電子輸送層を有する場合、電子輸送層の平均厚さは、特に限定されないが、10〜150nmであることが好ましい。より好ましくは、40〜100nmである。電子輸送層の平均厚さは、水晶振動子膜厚計により成膜時に測定することができる。
As a material of the said electron carrying layer, any compound which can usually be used as a material of an electron carrying layer can also be used, and these may be mixed and used. Examples of the material of the electron transport layer include pyridine derivatives such as tris-1,3,5- (3 ′-(pyridine-3 ′ ′-yl) phenyl) benzene (TmPyPhB), tris (8-hydroxy-quinolinate) ) Metal complexes such as aluminum (Alq3) are exemplified.
When the organic electroluminescent element of the present invention has an electron transport layer, the average thickness of the electron transport layer is not particularly limited, but is preferably 10 to 150 nm. More preferably, it is 40-100 nm. The average thickness of the electron transport layer can be measured at the time of film formation by a quartz oscillator film thickness meter.

上記電子注入層の材料としては、特に制限されないが、酸化チタン(TiO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化タングステン(WO)、酸化二オブ(Nb)、酸化鉄(Fe)、酸化錫(SnO)、酸化マグネシウム(MgO)、酸化ハフニウム(HfO)、酸化ジルコニウム(ZrO)等の金属酸化物の1種又は2種以上を用いることができ、正孔注入層の材料としては、特に制限されないが、酸化バナジウム(V)、酸化モリブテン(MoO)、酸化ルテニウム(RuO)等の金属酸化物の1種又は2種以上を用いることができる。
本発明の有機電界発光素子が電子注入層を有する場合、電子注入層の平均厚さは、特に限定されないが、1〜1000nmであることが好ましい。より好ましくは、2〜100nmである。電子注入層の平均厚さは、触針式段差計、分光エリプソメトリーにより測定することができる。本発明の有機電界発光素子が正孔注入層を有する場合、正孔注入層の平均厚さは、特に限定されないが、1〜1000nmであることが好ましい。より好ましくは、5〜50nmである。正孔注入層の水晶振動子膜厚計により成膜時に測定することができる。
The material of the electron injection layer is not particularly limited, but titanium oxide (TiO 2 ), zinc oxide (ZnO), tungsten oxide (WO 3 ), niobium oxide (Nb 2 O 5 ), iron oxide (Fe 2 O) 3 ) One or more metal oxides such as tin oxide (SnO 2 ), magnesium oxide (MgO), hafnium oxide (HfO 2 ), zirconium oxide (ZrO 2 ), etc. can be used, and hole injection The material of the layer is not particularly limited, but one or more of metal oxides such as vanadium oxide (V 2 O 5 ), molybdenum oxide (MoO 3 ) and ruthenium oxide (RuO 2 ) can be used. .
When the organic electroluminescent element of the present invention has an electron injection layer, the average thickness of the electron injection layer is not particularly limited, but is preferably 1 to 1000 nm. More preferably, it is 2 to 100 nm. The average thickness of the electron injection layer can be measured by a stylus profilometer, spectroscopic ellipsometry. When the organic electroluminescent element of the present invention has a hole injection layer, the average thickness of the hole injection layer is not particularly limited, but is preferably 1 to 1000 nm. More preferably, it is 5 to 50 nm. The film thickness can be measured at the time of film formation by a quartz oscillator film thickness meter of the hole injection layer.

本発明の有機電界発光素子において、電極、発光層、該当する場合には正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層、を形成する方法は特に制限されず、気相成膜法であるプラズマCVD、熱CVD、レーザーCVD等の化学蒸着法(CVD)、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング等の乾式メッキ法、溶射法、そして液相成膜法である電解メッキ、浸漬メッキ、無電解メッキ等の湿式メッキ法、ゾル・ゲル法、MOD法、スプレー熱分解法、微粒子分散液を用いたドクターブレード法、スピンコート法、インクジェット法、スクリーンプリンティング法等の印刷技術等を用いることができ、材料に応じた適切な方法を選択して用いることができる。   In the organic electroluminescent device of the present invention, the method for forming the electrode, the light emitting layer, and in the case, the hole injecting layer, the hole transporting layer, the electron transporting layer, and the electron injecting layer, is not particularly limited. Chemical vapor deposition (CVD) such as plasma CVD, thermal CVD, laser CVD etc. which are film methods, dry plating such as vacuum evaporation, sputtering, ion plating etc., thermal spraying, electrolytic plating which is liquid phase film formation, immersion Plating, wet plating such as electroless plating, sol-gel method, MOD method, spray thermal decomposition method, doctor blade method using fine particle dispersion, printing technology such as spin coating method, ink jet method, screen printing method etc. It can be used, and an appropriate method according to material can be selected and used.

本発明の有機電界発光素子がバッファ層を含む場合、有機化合物を含む溶液を塗布することで形成することが好ましい。塗布により所定の厚みのバッファ層を形成することで本発明の有機電界発光素子の駆動安定性がより良好なものとなる。
上記バッファ層の材料である有機化合物を含む溶液を塗布する方法は特に制限されず、スピンコート法、キャスティング法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、オフセット印刷法、インクジェット印刷法等の各種塗布方法を用いることができる。この中でも、スピンコート法が好ましい。 上記有機化合物を含む溶液を調製するために使用する溶媒としては、有機化合物を溶解することができるものである限り特に制限されないが、テトラヒドロフラン(THF)、トルエン、キシレン、クロロホルム、ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロベンゼン等の1種又は2種以上を用いることができる。これらの中でも、THF、トルエン、クロロホルム、ジクロロエタンが好ましい。
When the organic electroluminescent element of the present invention includes a buffer layer, it is preferably formed by applying a solution containing an organic compound. By forming the buffer layer having a predetermined thickness by coating, the driving stability of the organic electroluminescent device of the present invention becomes better.
The method of applying the solution containing the organic compound that is the material of the buffer layer is not particularly limited, and spin coating, casting, gravure coating, bar coating, roll coating, dip coating, spray coating, screen Various coating methods such as a printing method, an offset printing method, and an inkjet printing method can be used. Among these, spin coating is preferred. The solvent used to prepare the solution containing the organic compound is not particularly limited as long as it can dissolve the organic compound, but tetrahydrofuran (THF), toluene, xylene, chloroform, dichloromethane, dichloroethane, chlorobenzene One or two or more of them can be used. Among these, THF, toluene, chloroform and dichloroethane are preferable.

以下、製造例、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの製造例、実施例に限定されるものではない。
〔製造例1〕:1−メチル−2−フェニル−1H−ベンゾ [d]イミダゾールの製造
以下の反応式により、1−メチル−2−フェニル−1H−ベンゾ [d]イミダゾールを合成した。
Hereinafter, the present invention will be specifically described by way of production examples and examples, but the present invention is not limited to these production examples and examples.
Preparation Example 1 Preparation of 1-Methyl-2-phenyl-1H-benzo [d] imidazole 1-methyl-2-phenyl-1H-benzo [d] imidazole was synthesized according to the following reaction formula.

Figure 0006516892
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2−フェニル−1H−ベンゾ [d]イミダゾール(10g、東京化成工業)を脱水テトラヒドロフラン(200ml、和光純薬)に溶解し、そこへカリウムt−ブトキシド(6.07g、和光純薬)、ヨウ化メチル(3.85ml、和光純薬)を加え、室温で終夜撹拌した。反応後、クロロホルム(和光純薬)で抽出、2回水洗し、有機層を回収、有機層は無水硫酸ナトリウム(和光純薬)で乾燥したのち濃縮した。残分をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、1−メチル−2−フェニル−1H−ベンゾ [d]イミダゾールを8g得た。
H−NMR(400MHz、CDCl)δ=7.8−7.83(1H),7.74−7.77(2H),7.49−7.53(3H),7.37−7.39(1H),7.28−7.33(2H),3.86(3H)
〔製造例2〕:1−メチル−2−(2−(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)フェニル)−1H−ベンゾ[d]イミダゾールの製造
以下の反応式により、1−メチル−2−(2−(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)フェニル)−1H−ベンゾ[d]イミダゾールを合成した。
Dissolve 2-phenyl-1H-benzo [d] imidazole (10 g, Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) in dehydrated tetrahydrofuran (200 ml, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), and add potassium t-butoxide (6.07 g, Wako Pure Chemical Industries) thereto, iodination Methyl (3.85 ml, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added and stirred overnight at room temperature. After the reaction, the reaction solution was extracted with chloroform (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), washed twice with water, the organic layer was recovered, and the organic layer was dried with anhydrous sodium sulfate (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and concentrated. The residue was purified by silica gel column chromatography to obtain 8 g of 1-methyl-2-phenyl-1H-benzo [d] imidazole.
1 H-NMR (400 MHz, CDCl 3 ) δ = 7.8-7.83 (1H), 7.74-7.77 (2H), 7.49-7.53 (3H), 7.37-7 .39 (1H), 7.28-7.33 (2H), 3.86 (3H)
Preparation Example 2 1-Methyl-2- (2- (4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl) phenyl) -1H-benzo [d] imidazole Production 1-Methyl-2- (2- (4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl) phenyl) -1H-benzo [d] imidazole according to the following reaction formula Was synthesized.

Figure 0006516892
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1−メチル−2−フェニル−1H−ベンゾ [d]イミダゾール(4.16g)とテトラヒドロフラン(30ml)に溶解し−78度とした。そこへn−ブチルリチウム(1.6M、n−ヘキサン溶液、15ml、関東化学)を加え30分間撹拌させた。温度を0度としたのちさらに1時間撹拌させた。そこへ2−イソプロポキシ−4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン(4.85ml、東京化成工業)を滴下し、終夜室温で反応させた。反応後、水でクエンチし、クロロホルムで(和光純薬)で抽出、2回水洗し、有機層を回収、有機層は無水硫酸ナトリウム(和光純薬)で乾燥したのち濃縮した。残分をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、1−メチル−2−(2−(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)フェニル)−1H−ベンゾ[d]イミダゾールを4g得た。
H−NMR(400MHz、CDCl)δ=7.82−7.84(1H),7.75−7.77(1H),7.47−7.51(3H),7.34−7.37(1H),7.24−7.31(2H),3.67(3H),1.10(12H)
〔製造例3〕:1−メチル−2−(2−(ピリジン−2−イル)フェニル)4−1H−ベンゾ [d]イミダゾールの製造
以下の反応式により、1−メチル−2−(2−(ピリジン−2−イル)フェニル)4−1H−ベンゾ [d]イミダゾールを合成した。
It was dissolved in 1-methyl-2-phenyl-1H-benzo [d] imidazole (4.16 g) and tetrahydrofuran (30 ml) to −78 °. Thereto, n-butyllithium (1.6 M, n-hexane solution, 15 ml, Kanto Chemical) was added and allowed to stir for 30 minutes. After setting the temperature to 0 ° C., the mixture was further stirred for 1 hour. Thereto, 2-isopropoxy-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane (4.85 ml, Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was added dropwise, and allowed to react overnight at room temperature. After the reaction, the reaction solution was quenched with water, extracted with chloroform (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), washed twice with water, the organic layer was recovered, and the organic layer was dried over anhydrous sodium sulfate (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and concentrated. The residue is purified by silica gel column chromatography and 1-methyl-2- (2- (4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl) phenyl) -1H-benzo 4 g of [d] imidazole was obtained.
1 H-NMR (400 MHz, CDCl 3 ) δ = 7.82 to 7.84 (1 H), 7.75 to 7.77 (1 H), 7.47 to 7.51 (3 H), 7.34 to 7 .37 (1H), 7.24-7.31 (2H), 3.67 (3H), 1.10 (12H)
Preparation Example 3 Preparation of 1-Methyl-2- (2- (pyridin-2-yl) phenyl) 4-1H-benzo [d] imidazole According to the following reaction formula, 1-methyl-2- (2-) (Pyridin-2-yl) phenyl) 4-1H-benzo [d] imidazole was synthesized.

Figure 0006516892
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1−メチル−2−(2−(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)フェニル)−1H−ベンゾ[d]イミダゾール(1.87g)、2−ブロモピリジン(1.25ml、和光純薬)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(0.65g、東京化成工業)を脱水トルエン(28ml、和光純薬)に溶解し、そこへ炭酸カリウム(2.33g、和光純薬)を水(5.6ml)に溶解したものを加え、110度で終夜反応させた。反応後、クロロホルムで(和光純薬)で抽出、2回水洗し、有機層を回収、有機層は無水硫酸ナトリウム(和光純薬)で乾燥したのち濃縮した。残分をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、1−メチル−2−(2−(ピリジン−2−イル)フェニル)4−1H−ベンゾ [d]イミダゾールを1.4g得た。
H−NMR(400MHz、CDCl)δ=8.59(1H),7.88(1H),7.82(1H),7.68(1H),7.65(1H),7.55(1H),7.35(1H),7.24−7.31(2H),7.16(1H),7.10(1H),6.94(1H),3.06(3H)
〔製造例4〕:1,3−ジメチル−2−(2−(ピリジン−2−イル)フェニル)−1H−ベンゾ [d]イミダゾール−3−イウムヨージドの製造
以下の反応式により、1,3−ジメチル−2−(2−(ピリジン−2−イル)フェニル)−1H−ベンゾ [d]イミダゾール−3−イウムヨージドを合成した。
1-Methyl-2- (2- (4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane-2-yl) phenyl) -1H-benzo [d] imidazole (1.87 g), 2 -Bromopyridine (1.25 ml, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), tetrakis (triphenylphosphine) palladium (0) (0.65 g, Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) is dissolved in dehydrated toluene (28 ml, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) A solution of (2.33 g, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) dissolved in water (5.6 ml) was added and allowed to react overnight at 110 ° C. After the reaction, the reaction solution was extracted with chloroform (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), washed twice with water, the organic layer was recovered, and the organic layer was dried over anhydrous sodium sulfate (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and concentrated. The residue was purified by silica gel column chromatography to obtain 1.4 g of 1-methyl-2- (2- (pyridin-2-yl) phenyl) 4-1H-benzo [d] imidazole.
1 H-NMR (400 MHz, CDCl 3 ) δ = 8.59 (1 H), 7.88 (1 H), 7.82 (1 H), 7.68 (1 H), 7.65 (1 H), 7.55 (1H), 7.35 (1H), 7.24-7.31 (2H), 7.16 (1H), 7.10 (1H), 6.94 (1H), 3.06 (3H)
Preparation Example 4: Preparation of 1,3-Dimethyl-2- (2- (pyridin-2-yl) phenyl) -1H-benzo [d] imidazol-3-ium iodide According to the following reaction formula, 1,3- Dimethyl-2- (2- (pyridin-2-yl) phenyl) -1H-benzo [d] imidazol-3-ium iodide was synthesized.

Figure 0006516892
Figure 0006516892

1−メチル−2−(2−(ピリジン−2−イル)フェニル)4−1H−ベンゾ [d]イミダゾール(1.4g)をエタノール(10ml、和光純薬)に溶解し、そこへ水酸化カリウム(1.4g、和光純薬)加えた。さらにヨウ化メチル(3.1ml、和光純薬)を加え45℃で終夜反応させた。生成した固体をエタノールで洗浄し1,3−ジメチル−2−(2−(ピリジン−2−イル)フェニル)−1H−ベンゾ [d]イミダゾール−3−イウムヨージドを1g得た。
H−NMR(400MHz、CDCl)δ=8.22(1H),8.02(1H),7.83−7.90(3H),7.82(1H),7.76−7.79(3H),7.63−7.66(2H),7.12(1H),3.60(6H)
〔製造例5〕:1,3−ジメチル−2−(2−(ピリジン−2−イル)フェニル)−2,3−ジヒドロ−1H−ベンゾ [d]イミダゾール(Py−DMBI)の製造
以下の反応式により、1,3−ジメチル−2−(2−(ピリジン−2−イル)フェニル)−2,3−ジヒドロ−1H−ベンゾ [d]イミダゾール(Py−DMBI)を合成した。
1-Methyl-2- (2- (pyridin-2-yl) phenyl) 4-1H-benzo [d] imidazole (1.4 g) is dissolved in ethanol (10 ml, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and potassium hydroxide is added thereto (1.4 g, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added. Further, methyl iodide (3.1 ml, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added and allowed to react overnight at 45 ° C. The resulting solid was washed with ethanol to give 1 g of 1,3-dimethyl-2- (2- (pyridin-2-yl) phenyl) -1H-benzo [d] imidazol-3-ium iodide.
1 H-NMR (400 MHz, CDCl 3 ) δ = 8.22 (1 H), 8.02 (1 H), 7.83-7.90 (3 H), 7.82 (1 H), 7.76-7. 79 (3H), 7.63-7.66 (2H), 7.12 (1H), 3.60 (6H)
Preparation Example 5 Preparation of 1,3-Dimethyl-2- (2- (pyridin-2-yl) phenyl) -2,3-dihydro-1H-benzo [d] imidazole (Py-DMBI) The following reaction 1,3-Dimethyl-2- (2- (pyridin-2-yl) phenyl) -2,3-dihydro-1H-benzo [d] imidazole (Py-DMBI) was synthesized according to the formula.

Figure 0006516892
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1,3−ジメチル−2−(2−(ピリジン−2−イル)フェニル)−1H−ベンゾ [d]イミダゾール−3−イウムヨージド(1g)を脱水メタノール(20ml、和光純薬)に溶解し、水素化ホウ素ナトリウム(0.4g、和光純薬)を少しずつ加え、室温で2時間反応させた。反応後、クロロホルムで(和光純薬)で抽出、2回水洗し、有機層を回収、有機層は無水硫酸ナトリウム(和光純薬)で乾燥したのち濃縮した。残分をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、1,3−ジメチル−2−(2−(ピリジン−2−イル)フェニル)−2,3−ジヒドロ−1H−ベンゾ [d]イミダゾール(Py−DMBI)を0.3g得た。
H−NMR(400MHz、CDCl)δ=8.61(1H),8.02(1H),7.66(1H),7.49(1H),7.45(1H),7.37(2H),7.21(1H),6.64(2H),6.31(2H),5.34(1H),2.49(6H)
(有機電界発光素子の作製)
[実施例1]
[1]市販されている平均厚さ0.7mmのITO電極層付き透明ガラス基板を用意した。この時、基板のITO電極(第1の電極)は幅2mmにパターニングされているものを用いた。この基板をアセトン中、イソプロパノール中でそれぞれ10分間超音波洗浄後、イソプロパノール中で5分間煮沸した。この基板をイソプロパノール中から取り出し、窒素ブローにより乾燥させ、UVオゾン洗浄を20分行った。
[2]この基板を、亜鉛金属ターゲットを持つミラトロンスパッタ装置の基板ホルダーに固定した。約1×10−4Paまで減圧した後、アルゴンと酸素を導入した状態でスパッタし、膜厚約2nmの酸化亜鉛層を作成した。この時にメタルマスクを併用して、電極取り出しのためITO電極の一部は酸化亜鉛が成膜されないようにした。これを大気中、400℃にセットしたホットプレートで1時間焼成することにより、酸化亜鉛層を形成した。
[3]2,7−ビス(6−(2−(5H−ジベンゾ[b,d]ボロール−5−イル)フェニル)ピリジン−3−イル)−9,9‘−スピロビ[フルオレン](以下、「ホウ素化合物1」という)。ホウ素化合物1は、特許文献2を参考に製造した。文献中の該化合物は2,7−ビス(3−ジベンゾボロリル−4−ピリジルフェニル)−9,9’−スピロフルオレンと表記されている。)の1.0%、Py−DMBIの0.01%の1,2−ジクロロエタン混合溶液を作成した。工程[2]で作成した酸化亜鉛薄膜付き基板をスピンコーターにセットした。この基板上にホウ素含有化合物1、Py−DMBI混合溶液を滴下し、毎分3000回転で30秒間回転させ、ホウ素含有有機化合物を含む第2層を形成した。さらに、これを窒素雰囲気下125℃にセットしたホットプレートで2時間アニール処理を施した。第2層の平均厚さは30nmであった。
[4]第2層まで形成した基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに固定した。ビス[2−(2−ベンゾチアゾリル)フェノラト)亜鉛(II)
(ZnBTZ2)、イリジウムトリス(1−フェニルイソキノリン)(Ir(piq)3)、N,N'−ジ(1−ナフチル)−N,N'−ジフェニル−1,1'−ビフェニル−4,4'−ジアミン(α−NPD)をそれぞれアルミナルツボに入れて蒸着源にセットした。真空蒸着装置内を約1×10−5Paまで減圧し、ZnBTZ2をホスト、Ir(piq)3をドーパントとして20nm共蒸着し、発光層を成膜した。この時、ドープ濃度はIr(piq)3が発光層全体に対して6重量%となるようにした。次に、α−NPDを30nm蒸着し、正孔輸送層を成膜した。
[5]次に三酸化モリブデン、アルミニウムをアルミナルツボに入れて蒸着源にセットした。真空蒸着装置内を約1×10−5Paまで減圧し、三酸化モリブデンを膜厚10nmになるように蒸着した。次にアルミニウムを膜厚100nmになるように蒸着し、有機電界発光素子(1)を作製した。アルミニウムを蒸着する時、ステンレス製の蒸着マスクを用いて蒸着面が幅2mmの帯状になるようにした。すなわち、作製した有機電界発光素子の発光面積は4mm2とした。ITO−アルミニウム間に電圧を印加し発光させ、素子の電圧電流特性、電圧輝度特性を測定した。図6、7に特性図を示す。電流電圧はケースレー社製ソースメーター2400 、輝度測定はコニカミノルタ製のLS−100を使用した。
Dissolve 1,3-dimethyl-2- (2- (pyridin-2-yl) phenyl) -1H-benzo [d] imidazol-3-ium iodide (1 g) in dehydrated methanol (20 ml, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), hydrogen Sodium borohydride (0.4 g, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added little by little and allowed to react at room temperature for 2 hours. After the reaction, the reaction solution was extracted with chloroform (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), washed twice with water, the organic layer was recovered, and the organic layer was dried over anhydrous sodium sulfate (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and concentrated. The residue is purified by silica gel column chromatography, and 1,3-dimethyl-2- (2- (pyridin-2-yl) phenyl) -2,3-dihydro-1H-benzo [d] imidazole (Py-DMBI) 0.3g was obtained.
1 H-NMR (400 MHz, CDCl 3 ) δ = 8.61 (1 H), 8.02 (1 H), 7.66 (1 H), 7.49 (1 H), 7.45 (1 H), 7.37 (2H), 7.21 (1H), 6.64 (2H), 6.31 (2H), 5.34 (1H), 2.49 (6H)
(Preparation of organic electroluminescent device)
Example 1
[1] A commercially available transparent glass substrate with an ITO electrode layer having an average thickness of 0.7 mm was prepared. At this time, the ITO electrode (first electrode) of the substrate used was patterned to a width of 2 mm. The substrate was ultrasonically cleaned in acetone for 10 minutes each in isopropanol and then boiled for 5 minutes in isopropanol. The substrate was removed from isopropanol, dried by nitrogen blow, and subjected to UV ozone cleaning for 20 minutes.
[2] This substrate was fixed to a substrate holder of a miratron sputtering apparatus having a zinc metal target. After reducing the pressure to about 1 × 10 −4 Pa, sputtering was performed in a state of introducing argon and oxygen to form a zinc oxide layer having a film thickness of about 2 nm. At this time, a metal mask was used in combination so that zinc oxide was not formed on a part of the ITO electrode for taking out the electrode. The zinc oxide layer was formed by baking this on the hot plate set to 400 degreeC in air | atmosphere for 1 hour.
[3] 2,7-bis (6- (2- (5H-dibenzo [b, d] borol-5-yl) phenyl) pyridin-3-yl) -9,9'-spirobi [fluorene] (hereinafter referred to as It is called "boron compound 1"). The boron compound 1 was manufactured with reference to Patent Document 2. The compound in the literature is written as 2,7-bis (3-dibenzoborolyl-4-pyridylphenyl) -9,9'-spirofluorene. A mixed solution of 1.0% of (1), 0.01% of 1, 2- dichloroethane of Py-DMBI was prepared. The substrate with a zinc oxide thin film prepared in the step [2] was set in a spin coater. A boron-containing compound 1 / Py-DMBI mixed solution was dropped onto the substrate, and rotated at 3000 rpm for 30 seconds to form a second layer containing a boron-containing organic compound. Further, it was annealed for 2 hours on a hot plate set at 125 ° C. in a nitrogen atmosphere. The average thickness of the second layer was 30 nm.
[4] The substrate formed up to the second layer was fixed to the substrate holder of the vacuum deposition apparatus. Bis [2- (2-benzothiazolyl) phenolato] zinc (II)
(ZnBTZ2), iridium tris (1-phenylisoquinoline) (Ir (piq) 3), N, N'-di (1-naphthyl) -N, N'-diphenyl-1,1'-biphenyl-4,4 ' -The diamine ((alpha) -NPD) was put into the alumina crucible, respectively, and was set to the vapor deposition source. The inside of the vacuum deposition apparatus was depressurized to about 1 × 10 −5 Pa, ZnBTZ 2 was co-deposited with 20 nm of IrTB as a host and Ir (piq) 3 as a dopant to form a light emitting layer. At this time, the doping concentration was such that Ir (piq) 3 was 6% by weight with respect to the entire light emitting layer. Next, 30 nm of α-NPD was vapor deposited to form a hole transport layer.
[5] Next, molybdenum trioxide and aluminum were placed in an alumina crucible and set as an evaporation source. The inside of the vacuum deposition apparatus was depressurized to about 1 × 10 −5 Pa, and molybdenum trioxide was deposited to a film thickness of 10 nm. Next, aluminum was vapor-deposited to a film thickness of 100 nm to fabricate an organic electroluminescent element (1). At the time of vapor deposition of aluminum, a vapor deposition surface made of a stainless steel vapor deposition mask was made to be a strip having a width of 2 mm. That is, the light emission area of the produced organic electroluminescent element was 4 mm 2. A voltage was applied between ITO and aluminum to cause light emission, and voltage-current characteristics and voltage-luminance characteristics of the device were measured. The characteristic diagrams are shown in FIGS. The current voltage was a source meter 2400 manufactured by Keithley, and the luminance was measured by LS-100 manufactured by Konica Minolta.

[実施例2]
Py−DMBIを1,2−ジクロロエタンに溶解し1%溶液とした。この溶液をサンプル管に3ml入れ密閉し、室温大気下3日間放置した。3日後溶液は無色透明のままであった。
Example 2
Py-DMBI was dissolved in 1,2-dichloroethane to a 1% solution. The solution was placed in 3 ml of a sample tube and sealed, and left at room temperature for 3 days. After 3 days the solution remained clear and colorless.

〔比較例1〕
実施例1の第2層においてPy−DMBIに代えて、N−DMBIを用いた以外は実施例1と同様にして、比較有機電界発光素子(1)を作製した。図6、7に特性図を示す。
Comparative Example 1
A comparative organic electroluminescent device (1) was produced in the same manner as in Example 1 except that N-DMBI was used in place of Py-DMBI in the second layer of Example 1. The characteristic diagrams are shown in FIGS.

[比較例2]
N−DMBIを1,2−ジクロロエタンに溶解し1%溶液とした。この溶液をサンプル管に3ml入れ密閉し、室温大気下3日間放置した。3日後溶液は褐色に着色し、一部不溶物が析出していた。
Comparative Example 2
N-DMBI was dissolved in 1,2-dichloroethane to make a 1% solution. The solution was placed in 3 ml of a sample tube and sealed, and left at room temperature for 3 days. After 3 days, the solution turned brown and partially insoluble matter was precipitated.

図6、7から明らかなように、Py−DMBIを用いた実施例1では比較例1に対し伝導度が向上し、低電圧でより高電流であり、高輝度な発光をすることが確認された。   As apparent from FIGS. 6 and 7, in Example 1 in which Py-DMBI is used, the conductivity is improved compared to Comparative Example 1, and it is confirmed that light emission is performed with high current at low voltage and high luminance. The

実施例2、比較例2の結果から明らかなように、本発明の化合物は保存安定性が高いことが確認された。   As apparent from the results of Example 2 and Comparative Example 2, it was confirmed that the compound of the present invention has high storage stability.

本材料は有機電界発光素子の他、有機半導体素子全般に適用できる。例えば有機TFT素子、有機熱電素子、有機太陽電池等である。 The present material can be applied to organic semiconductor devices in general as well as organic electroluminescent devices. For example, an organic TFT element, an organic thermoelectric element, an organic solar cell or the like.

Claims (4)

発光層と陰極との間にバッファ層を有する有機電界発光素子であって、該バッファ層に一般式(1)で表わされる化合物を含んでなる有機電界発光素子
Figure 0006516892
(R〜R、R〜R10はそれぞれ水素原子もしくは、置換基を有してもよいアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基のいずれかを表し、また、お互いに環を形成していてもよい。R〜Rは置換基を有してもよいアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基のいずれかを表す。Xは炭素原子もしくは窒素原子いずれかを表し、Yは非共有電子対をもつ原子で窒素、酸素、硫黄原子のいずれかを表す。円弧はX,Yを含む5員環もしくは6員環の芳香族環である母骨格を表す。この母骨格は置換基を有してもよく、また、縮環していてもよい。)
An organic electroluminescent device comprising a buffer layer between a light emitting layer and a cathode, wherein the buffer layer comprises a compound represented by the general formula (1).
Figure 0006516892
(R 1 to R 4 and R 7 to R 10 each independently represent a hydrogen atom, or an alkyl group which may have a substituent, an aryl group or a heteroaryl group, and they form a ring with each other R 5 to R 6 each represents an alkyl group, an aryl group or a heteroaryl group which may have a substituent, X represents a carbon atom or a nitrogen atom, and Y represents a noncovalent electron A paired atom represents any of nitrogen, oxygen, and sulfur atoms, and an arc represents a mother skeleton which is a 5- or 6-membered aromatic ring containing X and Y. This mother skeleton has a substituent. And may be fused.)
発光層と陰極との間にバッファ層を有する有機電界発光素子であって、該バッファ層に一般式(2)で表わされる化合物を含んでなる有機電界発光素子
Figure 0006516892
(R〜R、R〜R14はそれぞれ水素原子もしくは、置換基を有してもよいアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基のいずれかを表し、また、お互いに環を形成していてもよい。R〜Rは置換基を有してもよいアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基のいずれかを表す。)
An organic electroluminescent device comprising a buffer layer between a light emitting layer and a cathode, wherein the buffer layer comprises a compound represented by the general formula (2).
Figure 0006516892
(R 1 to R 4 and R 7 to R 14 each independently represent a hydrogen atom, or an alkyl group which may have a substituent, an aryl group or a heteroaryl group, and they form a ring with each other R 5 to R 6 each represent an alkyl group which may have a substituent, an aryl group or a heteroaryl group.)
前記バッファ層を形成する有機化合物100質量%に対して、一般式(1)または(2)で表される化合物の含有量が0.1〜15質量%である請求項1または2に記載の有機電界発光素子。Content of the compound represented with General formula (1) or (2) is 0.1-15 mass% with respect to 100 mass% of organic compounds which form the said buffer layer. Organic electroluminescent device. 前記バッファ層が塗布により形成されたものである請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機電界発光素子。The organic electroluminescent device according to any one of claims 1 to 3, wherein the buffer layer is formed by coating.
JP2018046794A 2018-03-14 2018-03-14 Organic dopant compound and organic electroluminescent device using them Expired - Fee Related JP6516892B2 (en)

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