JP2006052323A - Organic material, organic electroluminescent element, and display device - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an organic material which has high luminous efficiency and excellent luminous life, to provide an organic electroluminescent element using the organic material, and to provide a display device using the organic electroluminescent element. <P>SOLUTION: The organic material used for organic electroluminescent elements and represented by the general formula (1) (A<SP>1</SP>to A<SP>24</SP>are each independently H, a halogen, OH, a ≤20C substituted or non-substituted carbonyl, a ≤20C substituted or non-substituted carbonyl ester, a ≤20C substituted or non-substituted alkyl, a ≤20C substituted or non-substituted alkenyl, a ≤20C substituted or non-substituted alkoxyl, a ≤30C substituted or non-substituted aryl, a ≤30C substituted or non-substituted heterocyclic group, cyano, nitro, or a ≤20C substituted or non-substituted silyl). <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

Translated fromJapanese

本発明は、有機材料、これを用いた有機電界発光素子、およびこれを用いた表示装置に関する。  The present invention relates to an organic material, an organic electroluminescent element using the same, and a display device using the same.

近年、軽量で高効率のフラットパネルディスプレイが、例えばコンピュータやテレビジョンの画面表示用として盛んに研究、開発されている。最も代表的な表示装置であるブラウン管（ＣＲＴ）は、輝度が高く、色再現性が良いため、現在ディスプレイとして最も多く使われているが、嵩高く、重く、また消費電力も高いという問題がある。  In recent years, light and highly efficient flat panel displays have been actively researched and developed, for example, as screen displays for computers and televisions. The most representative display device, a cathode ray tube (CRT), is currently used most frequently as a display because of its high brightness and good color reproducibility. However, it is bulky, heavy and has high power consumption. .

また、軽量で高効率のフラットパネルディスプレイとして、アクティブマトリックス駆動などの液晶ディスプレイが商品化されている。しかしながら、液晶ディスプレイは、視野角が狭く、また、自発光でないため周囲が暗い環境下ではバックライトの消費電力が大きいことや、今後実用化が期待されている高精細度の高速ビデオ信号に対して十分な応答性能を有しない等の問題点がある。特に、大画面サイズのディスプレイを製造することは困難であり、そのコストが高い等の課題もある。  In addition, liquid crystal displays such as active matrix driving have been commercialized as lightweight and highly efficient flat panel displays. However, the liquid crystal display has a narrow viewing angle and is not self-luminous, so the backlight consumes a lot of power in an environment where the surroundings are dark, and the high-definition high-speed video signal expected to be put to practical use in the future. In addition, there are problems such as not having sufficient response performance. In particular, it is difficult to produce a display with a large screen size, and there are problems such as high cost.

そこで、これらの諸課題を解決する可能性のあるフラットパネルディスプレイとして、最近、有機材料を用いた有機電界発光素子（いわゆる有機ＥＬ素子）が注目されている。即ち、発光材料として有機化合物を用いることにより、自発光で、応答速度が高速であり、視野角依存性の無いフラットパネルディスプレイの実現が期待されている。  Thus, recently, an organic electroluminescent element (so-called organic EL element) using an organic material has attracted attention as a flat panel display that can solve these problems. That is, by using an organic compound as a light-emitting material, it is expected to realize a flat panel display that is self-luminous, has a high response speed, and has no viewing angle dependency.

一般的な有機電界発光素子の構成は、透光性の陽極と金属材料からなる陰極との間に、電流を流すことによって発光する有機材料を含む有機層を狭持してなる。この有機電界発光素子の歴史的背景としては、まず、有機層を正孔輸送性材料からなる薄膜と電子輸送性材料からなる薄膜との２層構造とし、この有機層を挟む状態で設けられた陽極および陰極から、有機層中にそれぞれ注入された正孔（ホール）と電子とが再結合することにより発光する素子構造が開発された（例えば、下記非特許文献１参照）。  A general configuration of an organic electroluminescent element is formed by sandwiching an organic layer containing an organic material that emits light when an electric current is passed between a light-transmitting anode and a cathode made of a metal material. As the historical background of this organic electroluminescent device, first, the organic layer was provided with a two-layer structure of a thin film made of a hole transporting material and a thin film made of an electron transporting material, and sandwiched between the organic layers. An element structure has been developed that emits light by recombination of holes and electrons injected into the organic layer from the anode and the cathode, respectively (for example, see Non-Patent Document 1 below).

その後、有機層が、正孔輸送材料、発光材料、電子輸送材料の３層構造からなる有機電界発光素子が開発され（例えば、下記非特許文献２参照）、さらに電子輸送材料中に発光材料を含ませた素子構造などが開発された（例えば、下記非特許文献３参照）。これらの研究により、有機電界発光素子において、低電圧で、高輝度の発光の可能性が検証され、近年、研究開発が非常に活発に行われている。  Thereafter, an organic electroluminescent device having an organic layer having a three-layer structure of a hole transport material, a light emitting material, and an electron transport material was developed (for example, see Non-Patent Document 2 below), and a light emitting material was further incorporated in the electron transport material. The element structure etc. which were included were developed (for example, refer the following nonpatent literature 3). These studies have verified the possibility of light emission at low voltage and high brightness in organic electroluminescent devices, and research and development has been very active in recent years.

図２は、このような有機電界発光素子の一構成例を示す断面図である。この図に示す有機電界発光素子１は、例えばガラス等からなる透明な基板２上に設けられており、基板２上に設けられたＩＴＯ（Indium Tin Oxide：透明電極）からなる陽極３、陽極３上に設けられた有機層４、および有機層４上に設けられた陰極５により構成されている。有機層４は、陽極３側から、正孔注入層４ａ、正孔輸送層４ｂおよび電子輸送性の発光層４ｃを順次積層させた構成を有している。この有機電界発光素子１では、陰極５から注入された電子と陽極３から注入された正孔とが発光層４ｃにて再結合し、この再結合の際に生じる光が陽極３を介して基板２側から取り出される。  FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration example of such an organic electroluminescent element. The organic electroluminescent element 1 shown in this figure is provided on a transparent substrate 2 made of glass or the like, for example, and an anode 3 and an anode 3 made of ITO (Indium Tin Oxide: transparent electrode) provided on the substrate 2. The organic layer 4 is provided on the organic layer 4 and the cathode 5 is provided on the organic layer 4. The organic layer 4 has a configuration in which ahole injection layer 4a, ahole transport layer 4b, and an electron transporting light emitting layer 4c are sequentially stacked from the anode 3 side. In this organic electroluminescent element 1, electrons injected from the cathode 5 and holes injected from the anode 3 are recombined in the light emitting layer 4c, and light generated during the recombination is transmitted through the anode 3 to the substrate. It is taken out from the 2 side.

有機電界発光素子１としては、このような構成を有するものの他に、基板側から順に、陰極、有機層、陽極を順次積層した構成のものや、上方に位置する電極（陰極または陽極としての上部電極）を透明材料で構成することによって、基板と反対側の上部電極側から光を取り出すようにした、いわゆる上面発光型の有機電界発光素子もある。  As the organic electroluminescent element 1, in addition to the element having such a configuration, a structure in which a cathode, an organic layer, and an anode are sequentially laminated in order from the substrate side, or an upper electrode (upper part as a cathode or an anode) There is also a so-called top emission type organic electroluminescent element in which light is extracted from the upper electrode side opposite to the substrate by constituting the electrode) with a transparent material.

特に、基板上に薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor：ＴＦＴ）を設けてなるアクティブマトリックス型の表示装置においては、ＴＦＴが形成された基板上に上面発光型の有機電界発光素子を設けた、いわゆるＴＡＣ（Top Emitting Adoptive Current drive ）構造とすることが、発光部の開口率を向上させる上で有利になる。  In particular, in an active matrix type display device in which a thin film transistor (TFT) is provided on a substrate, a so-called TAC (Top) in which a top emission organic electroluminescence element is provided on a substrate on which a TFT is formed. Emitting Adoptive Current drive) structure is advantageous in improving the aperture ratio of the light emitting portion.

そして、このような構成の有機電界発光素子における有機材料については様々な検討がなされており、特に青色発色材料についてはスチリルアレンもしくはアントラセン誘導体について改良が進められてきた（例えば、下記非特許文献４参照）。  Various studies have been made on the organic material in the organic electroluminescence device having such a configuration, and in particular, improvement has been made on styryl allene or anthracene derivatives for blue coloring materials (for example, Non-Patent Document 4 below). reference).

その代表的な誘導体としてはアントラセンの９、１０位にフェニル基やナフチル基が置換した化合物（例えば、下記特許文献１〜３参照）が示されている。  As typical derivatives thereof, compounds in which a phenyl group or a naphthyl group is substituted at the 9th and 10th positions of anthracene (for example, see Patent Documents 1 to 3 below) are shown.

またクリセンを母骨格とする誘導体としてはスチリル部位を有する化合物（例えば、下記非特許文献５、特許文献４，５参照）が開示されている。  Further, as derivatives having chrysene as a mother skeleton, compounds having a styryl moiety (for example, see Non-Patent Document 5 and Patent Documents 4 and 5 below) are disclosed.

Applied Physics Letters（米）１９８７年、第５１巻、１２号、ｐ．９１３−９１５Applied Physics Letters (USA) 1987, 51, 12, p. 913-915Japanese Journal of Applied Physics、１９８８年、第２７巻、２号、ｐ．２６９−２７１Japanese Journal of Applied Physics, 1988, Vol. 27, No. 2, p. 269-271Journal of Applied Physics（米）１９８９年、第６５巻、９号、ｐ．３６１０〜３６１６Journal of Applied Physics (USA) 1989, 65, 9, p. 3610-3616Materials Science and Engineering: R: Reports Volume 39、Issues 5-6 、 Pages 143-222， 2002Materials Science and Engineering: R: Reports Volume 39, Issues 5-6, Pages 143-222, 2002特開平１１−３２９７３２号公報JP 11-329732 A特開２０００−１８２７７５号公報JP 2000-182775 A特開２０００−１８２７７６号公報JP 2000-182776 A特開２０００−２７３０５５号公報JP 2000-273055 A特開２００４−７５５６７号公報JP 2004-75567 A

ところで、上述した有機電界発光素子は自発光素子であるため、この有機電界発光素子を用いて表示装置を構成する場合、有機電界発光素子の長寿命化および信頼性の確保が最も重要な課題の一つである。このため、上述したように、有機電界発光素子を構成する有機材料に関する研究が取り進められているものの、発光効率や発光寿命においては実用性に達するものは未だにない。例えば、上述したアントラセン誘導体は良好な青色発光を示すものの、実用においては有機電界発光に用いられた場合には、その発光寿命が短く実用化には更なる改良が必要となっていた。また、スチリル部位を有するクリセンを母骨格とする誘導体は、化合物内に二重結合を有することから、電界を印加させると選択的に二重結合部位での電子的酸化および結合の切断が生じることがあり、そのために発光寿命が短く実用化には達していない。  By the way, since the organic electroluminescent element described above is a self-luminous element, when a display device is configured using the organic electroluminescent element, it is most important to make the organic electroluminescent element longer in life and to ensure reliability. One. For this reason, as described above, research on the organic material constituting the organic electroluminescent element is being pursued, but nothing has reached practicality in terms of light emission efficiency and light emission lifetime. For example, although the above-mentioned anthracene derivatives show good blue light emission, when used for organic electroluminescence in practical use, the light emission lifetime is short and further improvement is required for practical use. In addition, a derivative having chrysene having a styryl moiety as a mother skeleton has a double bond in the compound. Therefore, when an electric field is applied, electronic oxidation and bond breakage are selectively generated at the double bond moiety. Therefore, the light emission life is short and it has not yet been put into practical use.

そこで本発明は、発光効率が高く発光寿命に優れた有機材料、およびこれを用いた有機電界発光素子、さらにはこの有機電界発光素子を用いた表示装置を提供することを目的とする。  Accordingly, an object of the present invention is to provide an organic material having a high luminous efficiency and an excellent emission lifetime, an organic electroluminescent element using the organic material, and a display device using the organic electroluminescent element.

このような目的を達成するための本発明の有機材料は、有機電界発光素子用の有機材料であり、下記一般式（１）示すビクリセン化合物である。

The organic material of the present invention for achieving such an object is an organic material for an organic electroluminescence device, and is a bichrysene compound represented by the following general formula (1).

ただし、一般式（１）中において、Ａ¹〜Ａ²⁴は、それぞれ独立に、水素、ハロゲン、ヒドロキシル基、炭素数２０以下の置換あるいは無置換のカルボニル基、炭素数２０以下の置換あるいは無置換のカルボニルエステル基、炭素数２０以下の置換あるいは無置換のアルキル基、炭素数２０以下の置換あるいは無置換のアルケニル基、炭素数２０以下の置換あるいは無置換のアルコキシル基、炭素数３０以下の置換あるいは無置換のアリール基、炭素数３０以下の置換あるいは無置換の複素環基、シアノ基、ニトロ基、または炭素数３０以下の置換あるいは無置換のシリル基を示す。However, in the general formula (1), A^{1 to} A²⁴ are each independently hydrogen, halogen, hydroxyl group, substituted or unsubstituted carbonyl group having 20 or less carbon atoms, substituted or unsubstituted group having 20 or less carbon atoms. Carbonyl ester group, substituted or unsubstituted alkyl group having 20 or less carbon atoms, substituted or unsubstituted alkenyl group having 20 or less carbon atoms, substituted or unsubstituted alkoxyl group having 20 or less carbon atoms, substitution having 30 or less carbon atoms Alternatively, it represents an unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted heterocyclic group having 30 or less carbon atoms, a cyano group, a nitro group, or a substituted or unsubstituted silyl group having 30 or less carbon atoms.

また、上記のカルボニル基は、アルデヒド基、ケトン基およびカルボキシル基を含む。そして、上記のアルキル基は、直鎖状アルキル基、分岐鎖状アルキル基、環状アルキル基を含む。  The carbonyl group includes an aldehyde group, a ketone group, and a carboxyl group. The alkyl group includes a linear alkyl group, a branched alkyl group, and a cyclic alkyl group.

尚、上述した置換基を有しても良い基、すなわち、カルボニル基、カルボニルエステル基、アルキル基、アルケニル基、アルコキシル基、アリール基、複素環基、さらにはシリル基に対する置換基としては、ハロゲン、ヒドロキシル基、カルボニル基、カルボニルエステル基、環状アルキル基、アルケニル基、アルコキシル基、アリール基、複素環基、ニトリル基、ニトロ基、またはシリル基を挙げることができる。  In addition, as a substituent which may have the above-described substituents, that is, a carbonyl group, a carbonyl ester group, an alkyl group, an alkenyl group, an alkoxyl group, an aryl group, a heterocyclic group, and a silyl group, , Hydroxyl group, carbonyl group, carbonyl ester group, cyclic alkyl group, alkenyl group, alkoxyl group, aryl group, heterocyclic group, nitrile group, nitro group, or silyl group.

そして特に、一般式（１）中の互いに結合する部位を除くＡ¹〜Ａ²⁴うちの一つ以上が、アルキル基、アルケニル基、アルコキシル基、アリール基、または複素環基から選ばれる置換基で置換されていることが好ましい。In particular, at least one of A^{1 to} A²⁴ excluding the sites bonded to each other in the general formula (1) is a substituent selected from an alkyl group, an alkenyl group, an alkoxyl group, an aryl group, or a heterocyclic group. It is preferably substituted.

また、本発明は、このような有機材料を用いた有機電界発光素子（有機ＥＬ素子）でもあると共に、この有機電界発光素子を基板上に複数配列して設けた表示装置でもある。有機電界発光素子は、陽極と陰極との間に有機層を狭持してなり、この有機層が上記一般式（１）で示される有機材料を用いて構成されている。さらに詳しくは、有機層が、前記一般式（１）に示される有機材料を用いて構成された発光層を備えている。この発光層は、蛍光性ドーパントを含有していても良い。蛍光性ドーパントとしては、特に芳香族第三級アミン化合物が好ましく用いられる。  In addition, the present invention is an organic electroluminescent element (organic EL element) using such an organic material, and a display device in which a plurality of organic electroluminescent elements are arranged on a substrate. The organic electroluminescent element has an organic layer sandwiched between an anode and a cathode, and the organic layer is formed using an organic material represented by the general formula (1). More specifically, the organic layer includes a light emitting layer configured using the organic material represented by the general formula (1). This light emitting layer may contain a fluorescent dopant. As the fluorescent dopant, an aromatic tertiary amine compound is particularly preferably used.

以上のような構成の本発明の有機材料は、上記ビクリセン構造を分子内に有するため、熱的な物性が良好であり、外部からの力や熱的な耐久性に優れており、電圧による変動力にも安定性を有している。また、ビクリセン特有の高い蛍光性、および長い蛍光寿命に基づく電界発光が得られる。  Since the organic material of the present invention having the above-described structure has the above-mentioned biclicene structure in the molecule, it has excellent thermal properties, excellent external force and thermal durability, and fluctuation due to voltage. It has stability in force. In addition, electroluminescence based on the high fluorescence characteristic of biclicene and a long fluorescence lifetime can be obtained.

したがって、このような有機材料を用いて有機層を構成した本発明の有機電界発光素子は、長時間駆動において有機層の耐久性が優れたものになる。また、特に、上記有機材料を発光層に用いた場合には、上述した耐久性を備えながらも、発光波長が長波長側にシフトし難く、青色〜赤色の広い波長の発光領域において優れた発光特性を示すことができる。このため、この有機電界発光素子を用いた表示装置においては、発光特性に優れた各発光色の有機電界発光素子を用いてカラー表示が行われる。  Therefore, the organic electroluminescent element of the present invention in which the organic layer is formed using such an organic material has excellent durability of the organic layer when driven for a long time. In particular, when the above organic material is used for the light emitting layer, the light emission wavelength hardly shifts to the long wavelength side while having the durability described above, and excellent light emission in a light emission region of a wide wavelength from blue to red. Characteristics can be shown. For this reason, in a display device using this organic electroluminescent element, color display is performed using the organic electroluminescent element of each luminescent color excellent in luminescent characteristics.

以上説明したように、本発明の有機材料を有機電界発光素子の有機層に用いることにより、有機層の耐久性の向上を図り有機電界発光素子における発光寿命の向上を図ることが可能になる。そして特に、有機電界発光素子の有機層における発光層にこの有機材料を用いることにより、有機層の耐久性を維持しつつも青色から緑色の短波長側の発光領域にわたる発光効率の向上を図ることが可能になる。この結果、この有機電界発光素子を、青色発光素子や緑色発光素子として構成し、さらに赤色発光素子と組み合わせて画素を構成することにより、色再現性の高いフルカラー表示が可能になる。  As described above, by using the organic material of the present invention for the organic layer of the organic electroluminescent element, it is possible to improve the durability of the organic layer and to improve the emission lifetime of the organic electroluminescent element. In particular, by using this organic material for the light emitting layer in the organic layer of the organic electroluminescent device, the light emitting efficiency in the light emitting region on the short wavelength side from blue to green can be improved while maintaining the durability of the organic layer. Is possible. As a result, the organic electroluminescent element is configured as a blue light emitting element or a green light emitting element, and further, a pixel is configured in combination with the red light emitting element, thereby enabling full color display with high color reproducibility.

以下、本発明の有機材料、有機電界発光素子および表示装置の構成をさらに詳しく説明する。  Hereinafter, the structure of the organic material, organic electroluminescent element, and display device of the present invention will be described in more detail.

＜有機材料＞
上述した一般式（１）で示される本発明の有機材料は、有機電界発光素子の有機層に用いられるビクリセン化合物である。ビクリセン化合物は、各々のクリセンの結合位置において複数の異性体が存在するが、本発明の有機材料はその構造異性体を全て包含する。すなわち、本発明の有機材料は、ビクリセンの分子対称性を鑑みた、以下の２１通りの組み合わせの置換様式の異性体を全て含む。<Organic materials>
The organic material of the present invention represented by the general formula (1) described above is a bichrysene compound used for the organic layer of the organic electroluminescent element. The bichrysene compound has a plurality of isomers at each chrysene bonding position, but the organic material of the present invention includes all the structural isomers. That is, the organic material of the present invention includes all of the following 21 substitution combinations of isomers in view of the molecular symmetry of bichrysene.

ａ）１、１’−ビクリセン；一般式（１）のＡ¹部位とＡ¹³部位での結合
ｂ）２、２’−ビクリセン；一般式（１）のＡ²部位とＡ¹⁴部位での結合
ｃ）３、３’−ビクリセン；一般式（１）のＡ³部位とＡ¹⁵部位での結合
ｄ）４、４’−ビクリセン；一般式（１）のＡ⁴部位とＡ¹⁶部位での結合
ｅ）５、５’−ビクリセン；一般式（１）のＡ⁵部位とＡ¹⁷部位での結合
ｆ）６、６’−ビクリセン；一般式（１）のＡ⁶部位とＡ¹⁸部位での結合
ｇ）１、２’−ビクリセン；一般式（１）のＡ¹部位とＡ¹⁴部位での結合
ｈ）１、３’−ビクリセン；一般式（１）のＡ¹部位とＡ¹⁵部位での結合
ｉ）１、４’−ビクリセン；一般式（１）のＡ¹部位とＡ¹⁶部位での結合
ｊ）１、５’−ビクリセン；一般式（１）のＡ¹部位とＡ¹⁷部位での結合
ｋ）１、６’−ビクリセン；一般式（１）のＡ¹部位とＡ¹⁸部位での結合
ｌ）２、３’−ビクリセン；一般式（１）のＡ²部位とＡ¹⁵部位での結合
ｍ）２、４’−ビクリセン；一般式（１）のＡ²部位とＡ¹⁶部位での結合
ｎ）２、５’−ビクリセン；一般式（１）のＡ²部位とＡ¹⁷部位での結合
ｏ）２、６’−ビクリセン；一般式（１）のＡ²部位とＡ¹⁸部位での結合
ｐ）３、４’−ビクリセン；一般式（１）のＡ³部位とＡ¹⁶部位での結合
ｑ）３、５’−ビクリセン；一般式（１）のＡ³部位とＡ¹⁷部位での結合
ｒ）３、６’−ビクリセン；一般式（１）のＡ³部位とＡ¹⁸部位での結合
ｓ）４、５’−ビクリセン；一般式（１）のＡ⁴部位とＡ¹⁷部位での結合
ｔ）４、６’−ビクリセン；一般式（１）のＡ⁴部位とＡ¹⁸部位での結合
ｕ）５、６’−ビクリセン；一般式（１）のＡ⁵部位とＡ¹⁸部位での結合a) 1, 1′-bichrysene; binding at A¹ site and A¹³ site in general formula (1) b) 2, 2′-bichrysene: binding at A² site and A¹⁴ site in general formula (1) c) 3,3′-bichrysene; binding at A³ site and A¹⁵ site in general formula (1) d) 4,4′-bichrysene; binding at A⁴ site and A¹⁶ site in general formula (1) e)^5, 5′-bichrysene; binding at A⁵ and A¹⁷ sites in general formula (1) f) 6, 6′-bichrysene; binding at A⁶ and A¹⁸ sites in general formula (1) g) 1,2′-bichrysene; binding at A¹ site and A¹⁴ site of general formula (1) h) 1,3′-bichrysene; binding at A¹ site and A¹⁵ site of general formula (1) i) 1, 4′-bichrysene; binding at A¹ site and A¹⁶ site in general formula (1) j) 1, 5′-bichrysene; binding at A¹ site and A¹⁷ site in general formula (1) k) 1,6′-bichrysene; Bond at the A¹ site and the A¹⁸ site of the general formula (1) 1)^2, 3′-bichrysene; Bond at the A² site and the A¹⁵ site of the general formula (1) m) 2, 4′-bichrysene; Bonding at the A² site and the A¹⁶ site of the general formula (1) n) 2,5′-bichrysene; Bonding at the A² site and the A¹⁷ site of the general formula (1) o) 2,6′-bichrysene; Bond at the A² site and the A¹⁸ site of the general formula (1) p)^3, 4′-bichrysene; Bond at the A³ site and the A¹⁶ site of the general formula (1) q) 3, 5′-bichrysene; Bond at the A³ site and A¹⁷ site of the general formula (1) r) 3,6′-bichrysene; Bond at the A³ site and A¹⁸ site of the general formula (1) s) 4, 5′-bichrysene; Bond at the A⁴ site and A¹⁷ site of the general formula (1) t) 4,6′-bichrysene; Bond at the A⁴ site and A¹⁸ site of the general formula (1) u) 5, 6′-bichrysene; a⁵ portion of the general formula (1) and a¹⁸ Binding in place

以下に、本発明の有機材料の具体的な一例を説明する。  Hereinafter, a specific example of the organic material of the present invention will be described.

下記表１の構造式（１）〜（６）は、上記ａ）〜ｕ）に示した本発明の有機材料であるビクリセンの置換様式のうちａ）〜ｆ）を示すと共に、本発明の有機材料であるビクリセン化合物のうちの無置換のビクリセン化合物を示している。そして、本発明の有機材料は、これらの構造式（１）〜（６）における各置換部位、すなわち一般式（１）の置換基Ａ¹〜Ａ²⁴に該当する部分が、それぞれ独立に上述した各置換基で置換されていても良い。Structural formulas (1) to (6) in Table 1 below show a) to f) among the substitution modes of biclicene, which is the organic material of the present invention shown in the above a) to u), and the organic of the present invention. An unsubstituted bichrysene compound among the bichrycene compounds as materials is shown. The organic material of the present invention, each substitution site in these structural formulas (1) to (6), that is, that portion in the substituents A¹ to A²⁴ in the general formula (1), described above independently It may be substituted with each substituent.

以下に、構造式（１）〜（６）に示す無置換の化合物を各置換基で置換した本発明の有機材料の一例を示す。  Below, an example of the organic material of this invention which substituted the unsubstituted compound shown to Structural formula (1)-(6) with each substituent is shown.

例えば上記表１の構造式（５）で示した無置換の化合物を置換基で置換した例として、下記表２-a、表２-b、表２-3の構造式（５）-1〜構造式（５）-28に示す化合物が挙げられる。  For example, as an example in which the unsubstituted compound represented by Structural Formula (5) in Table 1 above is substituted with a substituent, Structural Formulas (5) -1 to Table 2-a, Table 2-b, and Table 2-3 below. And a compound represented by Structural Formula (5) -28.

このうち、構造式（５）-1、構造式（５）-2、および構造式（５）-3は、それぞれ直鎖状アルキル基、分岐鎖状アルキル基、および環状アルキル基で各部が置換された化合物である。  Of these, structural formula (5) -1, structural formula (5) -2, and structural formula (5) -3 are each substituted with a linear alkyl group, a branched alkyl group, and a cyclic alkyl group. Compound.

さらに、表１の構造式（６）で示した無置換の化合物を置換基で置換した例として、下記表３-a、表３-b、表３-cの構造式（６）-1〜構造式（６）-36に示す化合物が挙げられる。  Furthermore, as an example in which the unsubstituted compound represented by Structural Formula (6) in Table 1 is substituted with a substituent, Structural Formula (6) -1 to Table 3-a, Table 3-b, and Table 3-c below. And a compound represented by Structural Formula (6) -36.

このうち、構造式（６）-1、構造式（６）-2、および構造式（６）-3は、それぞれ直鎖状アルキル基、分岐鎖状アルキル基、および環状アルキル基で各部が置換された化合物である。  Of these, structural formula (6) -1, structural formula (6) -2, and structural formula (6) -3 are each substituted with a linear alkyl group, a branched alkyl group, and a cyclic alkyl group. Compound.

以上で一例を示した本発明の有機材料は、種々の方法によって合成が可能であり、例えば次のａ）〜ｃ）の方法が例示される。
ａ）ハロゲン化されたクリセンを、マグネシウムを用いたグリニヤー反応によってカップリングさせる合成方法。
ｂ）ハロゲン化されたクリセンを、銅触媒存在下でウルマン反応によってカップリングさせる方法。
ｃ）ボロン酸、もしくはボロン酸エステル化されたクリセンとハロゲン化されたクリセンとを、パラジウムに代表される遷移金属触媒によってカップリングさせる（いわゆる鈴木カップリング反応）によって合成させる方法。The organic material of the present invention shown as an example above can be synthesized by various methods, and examples include the following methods a) to c).
a) A synthesis method in which halogenated chrysene is coupled by a Grignard reaction using magnesium.
b) A method in which a halogenated chrysene is coupled by the Ullmann reaction in the presence of a copper catalyst.
c) A method of synthesizing boronic acid, or a boronic esterified chrysene and a halogenated chrysene by a transition metal catalyst typified by palladium (so-called Suzuki coupling reaction).

尚、本発明のビクリセン化合物からなる有機材料は、有機電界発光素子の有機層を構成する材料として用いられるものであり、有機電界発光素子の製造プロセスに供する前に純度を高めておくことが好ましく、該純度が９５％以上、より好ましくは９９％以上とするのがよい。かかる高純度の有機化合物を得る方法としては有機化合物の合成後の精製である再結晶法、再沈殿法、もしくはシリカやアルミナを用いたカラム精製のほかに、昇華精製やゾーンメルト法による公知の高純度化方法を用いることができる。  The organic material comprising the bichrysene compound of the present invention is used as a material constituting the organic layer of the organic electroluminescent element, and it is preferable to increase the purity before subjecting it to the manufacturing process of the organic electroluminescent element. The purity should be 95% or more, more preferably 99% or more. As a method for obtaining such a high-purity organic compound, in addition to a recrystallization method, a reprecipitation method, which is a purification after the synthesis of the organic compound, or a column purification using silica or alumina, a known method by a sublimation purification or a zone melt method is used. High purity methods can be used.

また、これらの精製方法を繰り返し行うことや異なる精製法を組み合わせて行うことで本発明における有機材料中の未反応物、反応副生成物、触媒残渣、もしくは残存溶媒などの混合物を低減させ、よりデバイス特性の優れた有機電界発光素子を得ることが可能となる。  In addition, by repeating these purification methods or combining different purification methods, the mixture of unreacted substances, reaction byproducts, catalyst residues, or residual solvents in the organic material in the present invention is reduced, and more It is possible to obtain an organic electroluminescent element having excellent device characteristics.

さらに本化合物は、光や酸素といった外因から以下に掲げるａ）〜ｃ）の保管方法をとることによって、その酸化、分解からの劣化反応を抑制し、特にこの有機材料を用いて構成される有機電界発光素子において、より優れた発光特性をもたらすことだけでなく、製造装置の負荷の軽減などに効果を発揮する。
ａ）有機材料を合成した後、速やかに冷所に静置する。その保管温度は−１００℃から１００℃の範囲が好ましく、より好ましくは−５０℃から５０℃の温度範囲で保管する。
ｂ）有機材料を合成した後、速やかに遮光性を有する容器に保管する。
ｃ）有機材料を合成した後、合成した有機材料を窒素、二酸化炭素、アルゴンなどの不活性ガス雰囲気下で保管する。Furthermore, this compound suppresses the deterioration reaction from oxidation and decomposition by taking the storage methods of a) to c) listed below from the external factors such as light and oxygen, and in particular, an organic compound composed of this organic material. In the electroluminescent element, not only can the light emission characteristics be improved, but also the effect of reducing the load on the manufacturing apparatus can be exhibited.
a) After synthesizing the organic material, immediately leave it in a cool place. The storage temperature is preferably in the range of -100 ° C to 100 ° C, more preferably in the temperature range of -50 ° C to 50 ° C.
b) After synthesizing the organic material, immediately store it in a light-shielding container.
c) After synthesizing the organic material, the synthesized organic material is stored in an inert gas atmosphere such as nitrogen, carbon dioxide, or argon.

以上説明した本発明の有機材料は、クリセン構造を分子内に有するため、熱的な物性が良好であり、外部からの力や熱的な耐久性に優れており、電圧による変動力にも安定性を有している。特に、クリセンを二量化させてビクリセンとしたこによる分子量の増加効果によって、結晶化が生じ難くなる。また、クリセン特有の高い蛍光性に基づく電界発光が得られる。  Since the organic material of the present invention described above has a chrysene structure in the molecule, it has good thermal properties, excellent external force and thermal durability, and stable against fluctuations due to voltage. It has sex. In particular, crystallization is difficult to occur due to the effect of increasing the molecular weight by dimerizing chrysene to form bichrysene. In addition, electroluminescence based on the high fluorescence characteristic of chrysene can be obtained.

したがって、このような構造の有機材料を、次に説明する有機電界発光素子の有機層に用いることにより、有機層の耐久性の向上を図り有機電界発光素子における発光寿命の向上を図ることが可能になる。また、特に、上記有機材料を発光層に用いた場合には、上述した耐久性を備えながらも、発光波長が長波長側にシフトし難く、青色〜赤色の広い波長の発光領域において優れた発光特性を示すことが可能になる。  Therefore, by using an organic material having such a structure in the organic layer of the organic electroluminescence device described below, it is possible to improve the durability of the organic layer and to improve the emission lifetime of the organic electroluminescence device. become. In particular, when the above organic material is used for the light emitting layer, the light emission wavelength hardly shifts to the long wavelength side while having the durability described above, and excellent light emission in a light emission region of a wide wavelength from blue to red. It becomes possible to show characteristics.

また、このビクリセンに、上述したように炭素数を規定した適切な置換基を導入することによって、発光効率と発光寿命の向上をさらに図ることが可能になる。特に、ビクリセンにおける置換部位の一つ以上を、アルキル基、アルコキシル基、アルケニル基、アリール基、もしくは複素環基から選ばれる置換基で置換した構成とすることにより、分子間相互作用を緩和させ、発光素子の素子特性に関わる結晶化の制御や二分子励起の抑制に対して効果を発揮する。  Further, by introducing an appropriate substituent having a defined number of carbon atoms as described above into this bichrycene, it is possible to further improve the light emission efficiency and the light emission lifetime. In particular, the intermolecular interaction is alleviated by adopting a configuration in which one or more of the substitution sites in bichrysene is substituted with a substituent selected from an alkyl group, an alkoxyl group, an alkenyl group, an aryl group, or a heterocyclic group, It is effective for controlling crystallization and suppressing bimolecular excitation related to device characteristics of the light emitting device.

また、本発明に基づくビクリセン化合物からなる有機材料は、電子輸送性能と正孔輸送性能の両方を持つ。このため、以下に詳しく説明するように、有機電界発光素子の有機層のうち、電子輸送層を兼ねた発光層としても、或いは正孔輸送層と兼ねた発光層としても用いることが可能である。また、本発明に基づくビクリセン化合物を用いた発光層を、電子輸送層と正孔輸送層とで挟み込んだ構成とすることも可能である。  Moreover, the organic material which consists of a bichrysene compound based on this invention has both electron transport performance and hole transport performance. For this reason, as will be described in detail below, among the organic layers of the organic electroluminescent device, it can be used as a light emitting layer also serving as an electron transporting layer or as a light emitting layer also serving as a hole transporting layer. . In addition, a light emitting layer using the bichrysene compound according to the present invention can be sandwiched between an electron transport layer and a hole transport layer.

＜有機電界発光素子＞
次に、上述した有機材料を用いた有機電界発光素子（有機ＥＬ素子）の構成を、図１に基づいて詳細に説明する。<Organic electroluminescent device>
Next, the structure of the organic electroluminescent element (organic EL element) using the organic material described above will be described in detail with reference to FIG.

図１に示す有機電界発光素子１１は、基板１２上に陽極１３、有機層１４、および陰極１５をこの順に積層してなり、基板１２と反対側から光を取り出す上面発光型の素子として構成されている。  An organic electroluminescent element 11 shown in FIG. 1 is configured as a top emission type element in which an anode 13, an organic layer 14, and a cathode 15 are laminated in this order on a substrate 12, and light is extracted from the side opposite to the substrate 12. ing.

ここで、基板１２は、その一主面側に有機電界発光素子１１が配列形成される支持体であって、公知のものであって良く、例えば、石英、ガラス、金属箔、もしくは樹脂製のフィルムやシートなどが用いられるこの中でも石英やガラスが好ましく、樹脂製の場合には、その材質としてポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）に代表されるメタクリル樹脂類、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ)などのポリエステル類、もしくはポリカーボネート樹脂などが挙げられるが、透水性や透ガス性を抑える積層構造、表面処理を行うことが必要である。  Here, the substrate 12 is a support on which the organic electroluminescence elements 11 are arranged and formed on one main surface side thereof, and may be a well-known one, for example, made of quartz, glass, metal foil, or resin. Of these, quartz and glass are preferable. In the case of resin, methacrylic resins represented by polymethyl methacrylate (PMMA), polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN) are used. ), Polyesters such as polybutylene naphthalate (PBN), polycarbonate resin, and the like, but it is necessary to perform a laminated structure and surface treatment that suppress water permeability and gas permeability.

この基板１２上に設けられる陽極１３には、効率良く正孔を注入するために電極材料の真空準位からの仕事関数が大きいもの、例えばクロム（Ｃｒ）、モリブテン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、酸化スズ（ＳｎＯ₂）とアンチモン（Ｓｂ）との合金、ＩＴＯ（インジウムチンオキシド）、ＩｎＺｎＯ（インジウ亜鉛オキシド）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）とアルミニウム（Ａｌ）との合金、さらにはこれらの金属や合金の酸化物等が、単独または混在させた状態で用いられる。この陽極１３は例えばスパッタリング法等により作製することができる。The anode 13 provided on the substrate 12 has a high work function from the vacuum level of the electrode material in order to inject holes efficiently, for example, chromium (Cr), molybdenum (Mo), tungsten (W). , Copper (Cu), silver (Ag), gold (Au), alloy of tin oxide (SnO₂ ) and antimony (Sb), ITO (indium tin oxide), InZnO (indium zinc oxide), zinc oxide (ZnO) An alloy of aluminum and aluminum (Al), and oxides of these metals and alloys are used alone or in a mixed state. The anode 13 can be produced by, for example, a sputtering method.

そして、この有機電界発光素子１１を用いて構成される表示装置の駆動方式がアクティブマトリックス方式である場合には、陽極１３は画素毎にパターニングされ、基板１２に設けられた駆動用の薄膜トランジスタに接続された状態で設けられている。また、この陽極１３の上には、ここでの図示を省略したが絶縁膜が設けられ、この絶縁膜の開口部から、各画素の陽極１３の表面が露出されるように構成されていることとする。  When the driving method of the display device configured using the organic electroluminescent element 11 is an active matrix method, the anode 13 is patterned for each pixel and connected to a driving thin film transistor provided on the substrate 12. It is provided in the state that was done. Further, although not shown here, an insulating film is provided on the anode 13, and the surface of the anode 13 of each pixel is exposed from the opening of the insulating film. And

そして、この陽極１３上に設けられた有機層１４が、本発明に特有の有機材料を用いて構成された層となる。この有機層１４は、例えば陽極１３側から順に、正孔注入層１４ａ、正孔輸送層１４ｂ、発光層１４ｃ、および電子輸送層１４ｄの４層を積層してなるものである。  And the organic layer 14 provided on this anode 13 turns into a layer comprised using the organic material peculiar to this invention. The organic layer 14 is formed, for example, by laminating four layers of ahole injection layer 14a, ahole transport layer 14b, a light emitting layer 14c, and an electron transport layer 14d in this order from the anode 13 side.

そして、本発明の有機電界発光素子１１においては、正孔輸送層１４ｂ、発光層１４ｃ、および電子輸送層１４ｄの少なくとも一層が、上述した有機材料を用いて構成されているのである。特に、発光層１４ｃが、上述した有機材料を用いて構成されることが好ましい。  And in the organic electroluminescent element 11 of this invention, at least one layer of the positivehole transport layer 14b, the light emitting layer 14c, and the electron carrying layer 14d is comprised using the organic material mentioned above. In particular, the light emitting layer 14c is preferably configured using the organic material described above.

ここで、正孔注入層１４ａおよび正孔輸送層１４ｂは、それぞれ発光層１４ｃへの正孔注入効率を高めるためのものである。このような正孔注入層１４ａ、もしくは正孔輸送層１４ｂの材料としては、例えば、ベンジン、スチリルアミン、トリフェニルアミン、ポルフィリン、トリアゾール、イミダゾール、オキサジアゾール、ポリアリールアルカン、フェニレンジアミン、アリールアミン、オキザゾール、アントラセン、フルオレノン、ヒドラゾン、スチルベン、あるいはこれらの誘導体、または、ポリシラン系化合物、ビニルカルバゾール系化合物、チオフェン系化合物あるいはアニリン系化合物等の複素環式共役系のモノマー、オリゴマーあるいはポリマーを用いることができる。  Here, thehole injection layer 14a and thehole transport layer 14b are for increasing the efficiency of hole injection into the light emitting layer 14c, respectively. Examples of the material for thehole injection layer 14a or thehole transport layer 14b include benzine, styrylamine, triphenylamine, porphyrin, triazole, imidazole, oxadiazole, polyarylalkane, phenylenediamine, and arylamine. , Oxazole, anthracene, fluorenone, hydrazone, stilbene, or derivatives thereof, or heterocyclic conjugated monomers, oligomers or polymers such as polysilane compounds, vinylcarbazole compounds, thiophene compounds or aniline compounds Can do.

具体的には、α−ナフチルフェニルフェニレンジアミン、ポルフィリン、金属テトラフェニルポルフィリン、金属ナフタロシアニン、４、４、４−トリス（３−メチルフェニルフェニルアミノ）トリフェニルアミン、Ｎ、Ｎ、Ｎ’、Ｎ’−テトラキス（ｐ−トリル）ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ、Ｎ、Ｎ’、Ｎ’−テトラフェニル−４、４’−ジアミノビフェニル、Ｎ−フェニルカルバゾール、４−ジ−ｐ−トリルアミノスチルベン、ポリ（パラフェニレンビニレン）、ポリ（チオフェンビニレン）、ポリ（２、２’−チエニルピロール）等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。  Specifically, α-naphthylphenylphenylenediamine, porphyrin, metal tetraphenylporphyrin, metal naphthalocyanine, 4,4,4-tris (3-methylphenylphenylamino) triphenylamine, N, N, N ′, N '-Tetrakis (p-tolyl) p-phenylenediamine, N, N, N', N'-tetraphenyl-4,4'-diaminobiphenyl, N-phenylcarbazole, 4-di-p-tolylaminostilbene, poly (Paraphenylene vinylene), poly (thiophene vinylene), poly (2,2′-thienylpyrrole) and the like are exemplified, but not limited thereto.

そして、発光層１４ｃは、陽極１３と陰極１５による電圧印加時に、陽極１３と陰極１５のそれぞれから正孔および電子が注入され、さらにこれらが再結合する領域である。このような発光層１４ｃに、一般式（１）を用いて説明した上述の有機材料を用いる場合、この有機材料がホスト材料として用いられることとする。そして、この発光層１４ｃ中には、少なくとも一種類の蛍光性ドーパントが含有されていることとする。蛍光性ドーパントとしては、特に芳香族第三級アミン化合物が好ましく用いられる。  The light emitting layer 14c is a region where holes and electrons are injected from each of the anode 13 and the cathode 15 when a voltage is applied by the anode 13 and the cathode 15, and these are recombined. When the above-described organic material described using the general formula (1) is used for such a light emitting layer 14c, this organic material is used as a host material. The light emitting layer 14c contains at least one type of fluorescent dopant. As the fluorescent dopant, an aromatic tertiary amine compound is particularly preferably used.

尚、この発光層１４ｃのホスト材料としては、一般式（１）の有機材料と共に、発光効率が高い材料、例えば、低分子蛍光色素、蛍光性の高分子、金属錯体等の有機材料を含有させても良い。このようなホスト材料の具体例としては、アントラセン、ナフタレン、インデン、フェナントレン、ピレン、ナフタセン、トリフェニレン、クリセン、ペリレン、ピセン、フルオランテン、アセフェナントリレン、ペンタフェン、ペンタセン、コロネン、ブタジエン、クマリン、アクリジン、スチルベン、あるいはこれらの誘導体、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム錯体、ビス（ベンゾキノリノラト）ベリリウム錯体、トリ（ジベンゾイルメチル）フェナントロリンユーロピウム錯体ジトルイルビニルビフェニルが挙げられる。  As the host material of the light emitting layer 14c, an organic material of the general formula (1) and a material having high luminous efficiency, for example, an organic material such as a low molecular fluorescent dye, a fluorescent polymer, a metal complex, or the like are included. May be. Specific examples of such host materials include anthracene, naphthalene, indene, phenanthrene, pyrene, naphthacene, triphenylene, chrysene, perylene, picene, fluoranthene, acephenanthrylene, pentaphen, pentacene, coronene, butadiene, coumarin, acridine, Examples thereof include stilbene or derivatives thereof, tris (8-quinolinolato) aluminum complex, bis (benzoquinolinolato) beryllium complex, and tri (dibenzoylmethyl) phenanthroline europium complex ditoluylvinylbiphenyl.

また、電子輸送層１４ｄは、陰極１５から注入される電子を発光層１４ｃに輸送するためのものである。電子輸送層１４ｄの材料としては、例えば、キノリン、ペリレン、ビススチリル、ピラジン、トリアゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、フルオレノン、またはこれらの誘導体が挙げられる。具体的には、トリス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム（略称Ａｌｑ3 ）、アントラセン、ナフタレン、フェナントレン、ピレン、クリセン、ペリレン、ブタジエン、クマリン、アクリジン、スチルベン、またはこれらの誘導体が挙げられる。  The electron transport layer 14d is for transporting electrons injected from the cathode 15 to the light emitting layer 14c. Examples of the material for the electron transport layer 14d include quinoline, perylene, bisstyryl, pyrazine, triazole, oxazole, oxadiazole, fluorenone, and derivatives thereof. Specific examples include tris (8-hydroxyquinoline) aluminum (abbreviated as Alq3), anthracene, naphthalene, phenanthrene, pyrene, chrysene, perylene, butadiene, coumarin, acridine, stilbene, or derivatives thereof.

これらの各層は、例えば真空蒸着法や、スピンコート法などの方法によって形成することができる。特に、発光層１４ｃの形成においては、発光層１４ｃでの発光スペクトルの制御を目的として、発光層１４ｃを形成する際に微量の蛍光分子の共蒸着を行っても良い。この場合、例えば蛍光分子として、ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体、ピレン誘導体、ナフタセン誘導体、ベリレン誘導体、クマリン誘導体、ピラン系色素等の有機物質を微量含む有機薄膜により発光層１４ｃを形成するようにしてもよい。  Each of these layers can be formed by a method such as a vacuum deposition method or a spin coating method. In particular, in the formation of the light emitting layer 14c, a small amount of fluorescent molecules may be co-deposited when the light emitting layer 14c is formed for the purpose of controlling the emission spectrum of the light emitting layer 14c. In this case, for example, the light emitting layer 14c may be formed of an organic thin film containing a trace amount of an organic substance such as a naphthalene derivative, anthracene derivative, pyrene derivative, naphthacene derivative, berylene derivative, coumarin derivative, or pyran dye as a fluorescent molecule. .

尚、有機層１４は、このような層構造に限定されることはなく、少なくとも発光層１４ｃと共に、陽極１３と発光層１４ｃとの間に、正孔輸送層１４ａまたは正孔注入層１４ｂを有する構成であれば、必要に応じた積層構造を選択することができる。  The organic layer 14 is not limited to such a layer structure, and has at least the light emitting layer 14c and thehole transport layer 14a or thehole injection layer 14b between the anode 13 and the light emitting layer 14c. If it is a structure, the laminated structure as needed can be selected.

また、発光層１４ｃは、正孔輸送性の発光層や電子輸送性の発光層として有機電界発光素子１１に設けられていても良い。さらに、以上の有機層１４を構成する各層、例えば正孔注入層１４ａ、正孔輸送層１４ｂ、発光層１４ｃ、および電子輸送層１４ｄは、それぞれが複数層からなる積層構造であっても良い。  The light emitting layer 14c may be provided in the organic electroluminescent element 11 as a hole transporting light emitting layer or an electron transporting light emitting layer. Furthermore, each layer constituting the organic layer 14, for example, thehole injection layer 14a, thehole transport layer 14b, the light emitting layer 14c, and the electron transport layer 14d may have a laminated structure including a plurality of layers.

そして、このような有機層１４を構成する有機化合物は、電場が印加されることによって蛍光やリン光が発光する化合物を用いることのほかに、電子、若しくは正孔（ホール）の輸送能を有する化合物が適宜用いられることとする。  And the organic compound which comprises such an organic layer 14 has the transport ability of an electron or a hole (hole) besides using the compound which light-emits fluorescence and phosphorescence by applying an electric field. A compound is appropriately used.

次に、このような構成の有機層１４上に設けられる陰極１５は、例えば、有機層１４側から順に第１層１５ａ、第２層１５ｂを積層させた２層構造で構成されている。  Next, the cathode 15 provided on the organic layer 14 having such a configuration has, for example, a two-layer structure in which afirst layer 15a and asecond layer 15b are stacked in this order from the organic layer 14 side.

第１層１５ａは、仕事関数が小さく、かつ光透過性の良好な材料を用いて構成される。このような材料としては、例えばリチウム（Ｌｉ）の酸化物である酸化リチウム（Ｌｉ₂Ｏ）や、セシウム（Ｃｓ）の酸化物である酸化セシウム（Ｃｓ₂Ｏ）、さらにはこれらの酸化物の混合物を用いることができる。また、第１層１５ａは、このような材料に限定されることはなく、例えば、カルシウム（Ｃａ）、バリウム（Ｂａ）等のアルカリ土類金属、リチウム、セシウム等のアルカリ金属、さらにはインジウム（Ｉｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）等の仕事関数の小さい金属、さらにはこれらの金属の酸化物等を、単体でまたはこれらの金属および酸化物の混合物や合金として安定性を高めて使用しても良い。Thefirst layer 15a is made of a material having a small work function and good light transmittance. Examples of such a material include lithium oxide (Li₂ O) which is an oxide of lithium (Li), cesium oxide (Cs₂ O) which is an oxide of cesium (Cs), and further, these oxides. Mixtures can be used. Further, thefirst layer 15a is not limited to such a material. For example, alkaline earth metals such as calcium (Ca) and barium (Ba), alkali metals such as lithium and cesium, and indium ( In), magnesium (Mg), or other low work function metals, or oxides of these metals may be used alone or as a mixture or alloy of these metals and oxides with increased stability. .

第２層１５ｂは、例えば、ＭｇＡｇなどの光透過性を有する層を用いた薄膜により構成されている。この第２層１５ｂは、さらに、アルミキノリン錯体、スチリルアミン誘導体、フタロシアニン誘導体等の有機材料を含有した混合層であっても良い。この場合には、さらに第３層としてＭｇＡｇのような光透過性を有する層を別途有していてもよい。  Thesecond layer 15b is constituted by a thin film using a light-transmitting layer such as MgAg. Thesecond layer 15b may be a mixed layer containing an organic material such as an aluminum quinoline complex, a styrylamine derivative, or a phthalocyanine derivative. In this case, a layer having optical transparency such as MgAg may be additionally provided as the third layer.

以上の陰極１５を構成する各層は、真空蒸着法、スパッタリング法、更にはプラズマＣＶＤ法などの手法によって形成することができる。また、この有機電界発光素子１１を用いて構成される表示装置の駆動方式がアクティブマトリックス方式である場合、陰極１５は、有機層１４とここでの図示を省略した上述の絶縁膜とによって、陽極１３と絶縁された状態で基板１２上にベタ膜状に形成され、各画素の共通電極として用いられる。  Each layer constituting the cathode 15 can be formed by a technique such as vacuum deposition, sputtering, or plasma CVD. Further, when the driving method of the display device configured using the organic electroluminescent element 11 is an active matrix method, the cathode 15 is formed by an organic layer 14 and the above-described insulating film, which is not shown here, by an anode. 13 is formed in a solid film shape on the substrate 12 in an insulated state and used as a common electrode of each pixel.

なお、陰極１５は上記のような積層構造に限定されることはない。この積層構造は電極各層の機能分離（例えば電子注入を促進させる無機層と電極を司る無機層との機能分離）を行った際に必要なものである。したがって、第２層１５ｂのみで構成したり、第１層１５ａを形成した後にＩＴＯなどの透明電極を形成したりすることも可能であり、作製されるデバイスの構造に応じて最適な組み合わせ、積層構造を取れば良いことは言うまでもない。  The cathode 15 is not limited to the above laminated structure. This laminated structure is necessary when functional separation of each electrode layer (for example, functional separation between an inorganic layer that promotes electron injection and an inorganic layer that controls the electrode) is performed. Therefore, it is possible to configure only thesecond layer 15b, or to form a transparent electrode such as ITO after thefirst layer 15a is formed, and the optimum combination and lamination depending on the structure of the device to be manufactured. Needless to say, the structure should be taken.

そして上記した構成の有機電界発光素子１１に印加する電流は通常、直流であるが、パルス電流や交流を用いてもよい。電流値、電圧値は、素子は介しない範囲内であれば特に制限はないが、有機電界発光素子の消費電力や寿命を考慮すると、なるべく小さい電気エネルギーで効率良く発光させることが望ましい。  The current applied to the organic electroluminescent element 11 having the above-described configuration is usually a direct current, but a pulse current or an alternating current may be used. The current value and the voltage value are not particularly limited as long as the elements are not interposed. However, considering the power consumption and life of the organic electroluminescent element, it is desirable to efficiently emit light with as little electric energy as possible.

なお、図１に示した有機電解発光素子１１においては、陽極１３にＩＴＯ等よりなる透明電極を用いることにより上下の両サイドから光を取り出す構成であっても良い。  Note that the organic electroluminescent element 11 shown in FIG. 1 may have a configuration in which light is extracted from both the upper and lower sides by using a transparent electrode made of ITO or the like for the anode 13.

また、この有機電界発光素子１１が、キャビティ構造となっている場合、有機層１４と透明材料あるいは半透明材料からなる電極層との合計膜厚は、発光波長によって規定され、多重干渉の計算から導かれた値に設定されることになる。そして、ＴＦＴが形成された基板上に上面発光型の有機電界発光素子を設けた、いわゆるＴＡＣ（Top Emitting Adoptive Current drive ）構造では、このキャビティ構造を積極的に用いることにより、外部への光取り出し効率の改善や発光スペクトルの制御を行うことが可能である。  Further, when the organic electroluminescent element 11 has a cavity structure, the total film thickness of the organic layer 14 and the electrode layer made of a transparent material or a translucent material is defined by the emission wavelength, and is calculated from the calculation of multiple interference. It will be set to the derived value. In a so-called TAC (Top Emitting Adoptive Current drive) structure in which a top emission type organic electroluminescence device is provided on a substrate on which a TFT is formed, light is extracted to the outside by actively using this cavity structure. It is possible to improve efficiency and control the emission spectrum.

以上説明した構成の有機電界発光素子１１によれば、一般式（１）を用いて説明したビクリセン化合物を用いて有機層１４を構成した。これにより、有機層１４の耐久性および安定性の向上を図ることが可能になると共に、クリセン特有の高い蛍光性に基づく電界発光が得られる。この結果、有機電界発光素子１１における発光寿命の向上を図ることが可能になる。また特に、このビクリセン化合物を発光層のホスト材料として用いることにより、上述のように発光寿命を向上させつつも、発光波長が長波長側にシフトし難く、青色〜赤色の広い波長の発光領域において発光効率の向上を図ることが可能になる。  According to the organic electroluminescent element 11 having the configuration described above, the organic layer 14 is configured using the bichrysene compound described using the general formula (1). Thereby, the durability and stability of the organic layer 14 can be improved, and electroluminescence based on the high fluorescence characteristic of chrysene can be obtained. As a result, it is possible to improve the light emission lifetime in the organic electroluminescent element 11. In particular, by using this bichrysene compound as a host material of the light emitting layer, the light emission wavelength is difficult to shift to the long wavelength side while improving the light emission lifetime as described above, and in a light emission region of a wide wavelength from blue to red. It becomes possible to improve luminous efficiency.

したがって、このような本発明の有機電界発光素子を青色発光素子や緑色発光素子とし、さらに赤色発光素子と共に画素を構成して表示装置とすることにより、色再現性の高いフルカラー表示が可能になる。  Therefore, a full color display with high color reproducibility can be realized by using such an organic electroluminescent element of the present invention as a blue light emitting element or a green light emitting element and further forming a pixel together with a red light emitting element to form a display device. .

尚、以上の実施形態においては、本発明の有機材料を発光層（電子輸送性発光層、正孔輸送性発光層、および両電荷輸送性発光層を含む）の構成材料として用いることのみを説明した。しかしながら、本発明の有機材料が、上述したように耐久性に優れており、また、電子輸送性および正孔輸送性を有していることからすれば、この有機材料を、発光層以外の層、例えば電子輸送層や正孔輸送層さらには正孔注入層等を構成する材料として用いることもでき、これによってこれらの層における耐久性の向上を図ることが可能になる。  In the above embodiment, only the use of the organic material of the present invention as a constituent material of a light emitting layer (including an electron transporting light emitting layer, a hole transporting light emitting layer, and a charge transporting light emitting layer) is described. did. However, since the organic material of the present invention is excellent in durability as described above and has an electron transporting property and a hole transporting property, this organic material is used as a layer other than the light emitting layer. For example, it can also be used as a material constituting an electron transport layer, a hole transport layer, a hole injection layer, and the like, whereby durability in these layers can be improved.

また、本発明の有機電界発光素子は、上面発光型、これを用いたＴＡＣ構造への適用に限定されるものではなく、陽極と陰極との間に少なくとも発光層を有する有機層を狭持してなる構成に広く適用可能である。したがって、基板側から順に、陰極、有機層、陽極を順次積層した構成のものや、基板側に位置する電極（陰極または陽極としての下部電極）を透明材料で構成することによって、基板と反対側の上部電極側から光を取り出すようにした、いわゆる透過型の有機電界発光素子にも適用可能である。このような構成であっても、一般式（１）を用いて説明した有機材料を有機層に用いることにより、同様の効果を得ることが可能である。  Further, the organic electroluminescent device of the present invention is not limited to the top emission type, and is not limited to the application to the TAC structure using the same, and the organic layer having at least a light emitting layer is sandwiched between the anode and the cathode. The present invention can be widely applied to the configuration. Therefore, the cathode, organic layer, and anode are laminated in order from the substrate side, and the electrode located on the substrate side (the lower electrode as the cathode or anode) is made of a transparent material so that it is on the opposite side of the substrate. The present invention can also be applied to a so-called transmission type organic electroluminescence device in which light is extracted from the upper electrode side of the above. Even if it is such a structure, it is possible to acquire the same effect by using the organic material demonstrated using General formula (1) for an organic layer.

さらに、本発明の有機電界発光素子とは、一対の電極（陽極と陰極）、およびその電極間に有機層が挟持されることによって形成される素子であれば良い。このため、一対の電極および有機層のみで構成されたものに限定されることはなく、本発明の効果を損なわない範囲で他の構成要素（例えば、無機化合物層や無機成分）が共存することを排除するものではない。  Furthermore, the organic electroluminescent element of the present invention may be an element formed by a pair of electrodes (anode and cathode) and an organic layer sandwiched between the electrodes. For this reason, it is not limited to what comprised only a pair of electrode and organic layer, and other components (for example, an inorganic compound layer and an inorganic component) coexist in the range which does not impair the effect of this invention. Is not to be excluded.

本発明の有機材料の合成例、およびこの有機材料を用いた本発明の有機電界発光素子の実施例について具体的に説明する。ここでは先ず、本発明の有機材料の合成例１〜６を説明し、次いでこれらの有機材料を用いた有機電界発光素子および比較例の有機電界発光素子の作製手順、さらにはこれらの評価結果を説明する。  A synthesis example of the organic material of the present invention and an example of the organic electroluminescent element of the present invention using this organic material will be specifically described. Here, first, Synthesis Examples 1 to 6 of the organic material of the present invention will be described, and then, an organic electroluminescence device using these organic materials and a manufacturing procedure of an organic electroluminescence device of a comparative example, and further, evaluation results thereof will be described. explain.

＜有機材料の合成例１＞
表１の構造式（６）で示した６、６’―ビクリセンを、下記の反応式（１）を参照し、次の手順で合成した。

<Synthesis example 1 of organic material>
6,6′-bichrysene represented by the structural formula (6) in Table 1 was synthesized by the following procedure with reference to the following reaction formula (1).

メカニカルスターラーを装着させた１０００ｍｌの三口フラスコを窒素で十分に置換した後に、溶媒として５００ｍｌのＤＭＳＯを加え、続いて６−ブロモクリセン（３１ｇ、１００ｍｍｏｌ）、ビスピナコレートジボロン（３０ｇ、１２０ｍｍｏｌ）、酢酸カリウム（ＣＨ₃ＣＯＯＫ）（２０ｇ、２００ｍｍｏｌ）、およびテトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム［Ｐｄ（ＰＰｈ₃）₄］（１．１６ｇ、１ｍｍｏｌ）を順次溶媒に加えた。攪拌しながら温度を９０℃まで昇温させ、定常状態になってから４時間反応させた。反応終了後、溶媒のＤＭＳＯを真空条件下で蒸留にて除去、その後にトルエンで再溶解させ、水で洗浄した。続いてトルエン層側を硫酸ナトリウムで乾燥させた後に濃縮し、ヘキサン：トルエンの混合溶媒にてシリカカラムを通し、化合物（Ｃ１）を収率７８％で得た。After thoroughly replacing a 1000 ml three-necked flask equipped with a mechanical stirrer with nitrogen, 500 ml of DMSO was added as a solvent, followed by 6-bromochrysene (31 g, 100 mmol), bispinacolate diboron (30 g, 120 mmol), acetic acid Potassium (CH₃ COOK) (20 g, 200 mmol) and tetrakis (triphenylphosphine) palladium [Pd (PPh₃ )₄ ] (1.16 g, 1 mmol) were sequentially added to the solvent. While stirring, the temperature was raised to 90 ° C. and reacted for 4 hours after reaching a steady state. After completion of the reaction, the solvent DMSO was removed by distillation under vacuum conditions, and then redissolved with toluene and washed with water. Subsequently, the toluene layer side was dried with sodium sulfate and then concentrated, and passed through a silica column with a mixed solvent of hexane: toluene to obtain Compound (C1) at a yield of 78%.

続いて、メカニカルスターラーを装着させた５００ｍｌの三口フラスコを窒素で十分に置換した後に、上記で合成した（Ｃ１）（１８．０ｇ、５０ｍｍｏｌ）、３−ブロモフルオランテン（Ｃ１）（１５ｇ、５０ｍｍｏｌ）を順次加え、１００ｍＬのトルエンを注ぎいれた。攪拌しながら、２．０ｍｏｌ／リットルのＮａ₂ＣＯ₃水溶液を１５０ｍＬ添加し、その混合溶液を窒素にて１０分間バブリングを行い溶液中の溶存酸素を十分に排気させた。続いて、パラジウム触媒成分としてテトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム［Ｐｄ（ＰＰｈ₃）₄］（５８０ｍｇ、５００μｍｏｌ）を加えてから昇温を開始し還流温度で８時間反応させた。Subsequently, a 500 ml three-necked flask equipped with a mechanical stirrer was sufficiently replaced with nitrogen, and then synthesized as described above (C1) (18.0 g, 50 mmol), 3-bromofluoranthene (C1) (15 g, 50 mmol). ) Were added sequentially, and 100 mL of toluene was poured. While stirring, 150 mL of a 2.0 mol / liter Na₂ CO₃ aqueous solution was added, and the mixed solution was bubbled with nitrogen for 10 minutes to sufficiently exhaust the dissolved oxygen in the solution. Subsequently, tetrakis (triphenylphosphine) palladium [Pd (PPh₃ )₄ ] (580 mg, 500 μmol) was added as a palladium catalyst component, and then the temperature was raised and reacted at the reflux temperature for 8 hours.

反応終了後に室温まで冷却し、有機層を分離させ、水で５回洗浄し、有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させた。この溶液を濃縮させた後にヘキサン：トルエンの混合溶媒にてシリカカラムを通し、白色固体１６．３ｇ（収率７２％）を得た。得られた固体を¹Ｈ−ＮＭＲ、^13C−ＮＭＲ、およびＦＤ−ＭＳにて測定した結果、目的物である６、６’―ビクリセン［表１：構造式（６）］であることを確認した。After completion of the reaction, the reaction mixture was cooled to room temperature, the organic layer was separated, washed 5 times with water, and the organic layer was dried over magnesium sulfate. The solution was concentrated and passed through a silica column with a mixed solvent of hexane: toluene to obtain 16.3 g (yield 72%) of a white solid. As a result of measuring the obtained solid by¹ H-NMR,^{13 C} -NMR, and FD-MS, it was confirmed to be 6,6′-bichrycene [Table 1: Structural Formula (6)], which was the target product. .

＜有機材料の合成例２＞
表３-aの構造式（６）−１１で示した１２、１２’―ジフェニル−６，６’−ビクリセンを、下記の反応式（２）を参照し、次の手順で合成した。

<Synthesis Example 2 of Organic Material>
12,12′-Diphenyl-6,6′-bichrycene represented by Structural Formula (6) -11 in Table 3-a was synthesized by the following procedure with reference to the following Reaction Formula (2).

メカニカルスターラーを装着させた１０００ｍｌの三口フラスコを窒素で十分に置換した後に、溶媒として５００ｍｌのＤＭＳＯを加え、続いて６，１２−ジブロモクリセン（３８ｇ、１００ｍｍｏｌ）、ビスピナコレートジボロン（３０ｇ、１２０ｍｍｏｌ）、酢酸カリウム（ＣＨ₃ＣＯＯＫ）（２０ｇ、２００ｍｍｏｌ）、およびテトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム［Ｐｄ（ＰＰｈ₃）₄］（１．１６ｇ、１ｍｍｏｌ）を順次溶媒に加えた。攪拌しながら温度を９０℃まで昇温させ、定常状態になってから４時間反応させた。After thoroughly replacing a 1000 ml three-necked flask equipped with a mechanical stirrer with nitrogen, 500 ml of DMSO was added as a solvent, followed by 6,12-dibromochrysene (38 g, 100 mmol), bispinacolate diboron (30 g, 120 mmol). ), Potassium acetate (CH₃ COOK) (20 g, 200 mmol), and tetrakis (triphenylphosphine) palladium [Pd (PPh₃ )₄ ] (1.16 g, 1 mmol) were sequentially added to the solvent. While stirring, the temperature was raised to 90 ° C. and reacted for 4 hours after reaching a steady state.

反応終了後、溶媒のＤＭＳＯを真空条件下で蒸留にて除去、その後にトルエンで再溶解させ、水で洗浄した。続いてトルエン層側を硫酸ナトリウムで乾燥させた後に濃縮し、ヘキサン：トルエンの混合溶媒にてシリカカラムを通し、化合物（Ｃ２）を収率４５％で得た。  After completion of the reaction, the solvent DMSO was removed by distillation under vacuum conditions, and then redissolved with toluene and washed with water. Subsequently, the toluene layer side was dried with sodium sulfate and then concentrated, and passed through a silica column with a mixed solvent of hexane: toluene to obtain compound (C2) in a yield of 45%.

続いて、メカニカルスターラーを装着させた５００ｍｌの三口フラスコを窒素で十分に置換した後に、上記で合成した（Ｃ２）（１７．０ｇ、４０ｍｍｏｌ）、６，１２−ジブロモクリセン（１３ｇ、３５ｍｍｏｌ）を順次加え、８０ｍＬのトルエンを注ぎいれた。攪拌しながら、２．０ｍｏｌ／リットルのＮａ₂ＣＯ₃水溶液を１００ｍＬ添加し、その混合溶液を窒素にて１０分間バブリングを行い溶液中の溶存酸素を十分に排気させた。続いて、パラジウム触媒成分としてテトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム［Ｐｄ（ＰＰｈ₃）₄］（４６４ｍｇ、４００μｍｏｌ）を加えてから昇温を開始し還流温度で８時間反応させた。Subsequently, a 500 ml three-necked flask equipped with a mechanical stirrer was sufficiently replaced with nitrogen, and then (C2) (17.0 g, 40 mmol) synthesized above and 6,12-dibromochrysene (13 g, 35 mmol) were sequentially added. In addition, 80 mL of toluene was poured. While stirring, 100 mL of a 2.0 mol / liter Na₂ CO₃ aqueous solution was added, and the mixed solution was bubbled with nitrogen for 10 minutes to sufficiently exhaust the dissolved oxygen in the solution. Subsequently, tetrakis (triphenylphosphine) palladium [Pd (PPh₃ )₄ ] (464 mg, 400 μmol) was added as a palladium catalyst component, and then the temperature was raised and reacted at the reflux temperature for 8 hours.

反応終了後に室温まで冷却し、有機層を分離させ、水で５回洗浄し、有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させた。この溶液を濃縮させた後にヘキサン：トルエンの混合溶媒にてシリカカラムを通し、１２、１２’―ジブロモ−６，６’−ビクリセン（Ｃ３）の白色固体１５．３ｇ（収率７５％）を得た。  After completion of the reaction, the reaction mixture was cooled to room temperature, the organic layer was separated, washed 5 times with water, and the organic layer was dried over magnesium sulfate. The solution was concentrated and passed through a silica column with a mixed solvent of hexane: toluene to obtain 15.3 g (yield 75%) of 12,12′-dibromo-6,6′-bichrysene (C3) as a white solid. It was.

続いて、下記反応式（３）のように反応を進めた。

Then, reaction was advanced like following Reaction formula (3).

先ずメカニカルスターラーを装着させた５００ｍｌの三口フラスコを窒素で十分に置換した後に、上記で合成した（Ｃ３）１２、１２’―ジブロモ−６，６’−ビクリセン（８．７ｇ、２０ｍｍｏｌ）、フェニルボロン酸（５．１ｇ、４２ｍｍｏｌ）を順次加え、５０ｍＬのトルエンを注ぎいれた。攪拌しながら、２．０ｍｏｌ／リットルのＮａ₂ＣＯ₃水溶液を５０ｍＬ添加し、その混合溶液を窒素にて１０分間バブリングを行い溶液中の溶存酸素を十分に排気させた。続いて、パラジウム触媒成分としてテトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム［Ｐｄ（ＰＰｈ₃）₄］（２３２ｍｇ、２００μｍｏｌ）を加えてから昇温を開始し還流温度で１０時間反応させた。First, a 500 ml three-necked flask equipped with a mechanical stirrer was sufficiently substituted with nitrogen, and then synthesized as described above (C3) 12, 12′-dibromo-6,6′-vicrycene (8.7 g, 20 mmol), phenylboron Acid (5.1 g, 42 mmol) was added sequentially and 50 mL of toluene was poured. While stirring, 50 mL of a 2.0 mol / liter Na₂ CO₃ aqueous solution was added, and the mixed solution was bubbled with nitrogen for 10 minutes to sufficiently exhaust dissolved oxygen in the solution. Subsequently, tetrakis (triphenylphosphine) palladium [Pd (PPh₃ )₄ ] (232 mg, 200 μmol) was added as a palladium catalyst component, and then the temperature was raised and reacted at the reflux temperature for 10 hours.

反応終了後に室温まで冷却し、析出した固体をアセトンおよびエタノールで十分に洗浄し黄色固体９．１ｇ（収率７５％）を得た。得られた固体を¹Ｈ−ＮＭＲ、^13C−ＮＭＲ、およびＦＤ−ＭＳにて測定した結果、目的物である１２、１２’―ジフェニル−６，６’−ビクリセンの［表３-a：構造式（６）−１１］であることを確認した。After completion of the reaction, the reaction mixture was cooled to room temperature, and the precipitated solid was sufficiently washed with acetone and ethanol to obtain 9.1 g (yield 75%) of a yellow solid. The obtained solid was measured by¹ H-NMR,^{13 C} -NMR, and FD-MS. As a result, 12, 12′-diphenyl-6,6′-bichrycene [Table 3-a: Structural formula] (6) -11].

＜有機材料の合成例３〜１０＞
合成例２における上記反応式（３）の反応に用いたフェニルボロン酸に替えて、下記の酸を用いた以外は同様の反応を行い、各構造式の化合物を合成した。
合成例３：１−ナフタレンボロン酸→表３-aの構造式（６）−14、
合成例４：２−ナフタレンボロン酸→表３-aの構造式（６）−15、
合成例５：１−アントラセンボロン酸→表３-bの構造式（６）−17、
合成例６：イソキノリン−４−ボロン酸→表３-bの構造式（６）−25、
合成例７：イソキノリン−５−ボロン酸→表３-bの構造式（６）−26、
合成例８：ピリジン−２−ボロン酸→表３-bの構造式（６）−21、
合成例９：シクロヘキサンボロン酸→表３-aの構造式（６）−4、
合成例１０：３，５−ジ（１−ナフチル）フェニルボロン酸→表３-bの構造式（６）−31<Synthetic Examples 3-10 of Organic Material>
Instead of the phenylboronic acid used in the reaction of the above reaction formula (3) in Synthesis Example 2, the same reaction was carried out except that the following acids were used to synthesize compounds of each structural formula.
Synthesis Example 3: 1-Naphthaleneboronic acid → Structural Formula (6) -14 in Table 3-a
Synthesis Example 4: 2-Naphthaleneboronic acid → Structural Formula (6) -15 in Table 3-a
Synthesis Example 5: 1-anthraceneboronic acid → Structural Formula (6) -17 in Table 3-b,
Synthesis Example 6: Isoquinoline-4-boronic acid → Structural formula (6) -25 in Table 3-b
Synthesis Example 7: Isoquinoline-5-boronic acid → Structural formula (6) -26 in Table 3-b
Synthesis Example 8: Pyridine-2-boronic acid → Structural formula (6) -21 in Table 3-b,
Synthesis Example 9: Cyclohexaneboronic acid → Structural formula (6) -4 in Table 3-a
Synthesis Example 10 3,5-di (1-naphthyl) phenylboronic acid → Structural Formula (6) -31 in Table 3-b

＜実施例１＞
合成例１によって得られた６、６’―ビクリセン［表１：構造式（６）］を用い、以下のように有機電界発光素子（図１参照）を作製した。<Example 1>
Using 6,6′-bichrycene [Table 1: Structural Formula (6)] obtained in Synthesis Example 1, an organic electroluminescent device (see FIG. 1) was prepared as follows.

先ず、３０ｍｍ×３０ｍｍのガラス板からなる基板１２上に、陽極１３としてクロム（Ｃｒ）よりなる膜（膜厚約１００ｎｍ）を形成し、さらに二酸化ケイ素（ＳｉＯ₂）を蒸着させることにより２ｍｍ×２ｍｍの発光領域以外を絶縁膜でマスクした有機電界発光素子用のセルを作製した。First, a film (thickness: about 100 nm) made of chromium (Cr) is formed as an anode 13 on a substrate 12 made of a glass plate of 30 mm × 30 mm, and silicon dioxide (SiO₂ ) is further deposited to deposit 2 mm × 2 mm. A cell for an organic electroluminescence device was produced by masking the region other than the light emitting region with an insulating film.

次に、真空蒸着法により、有機層１４の正孔注入層１４ａとして、下記構造式（７）に示されるｍ−ＭＴＤＡＴＡよりなる膜を３０ｎｍの膜厚（蒸着速度０．２〜０．４ｎｍ／ｓｅｃ）で形成した。ただし、ｍ−ＭＴＤＡＴＡは、4、4'、4”−トリス（フェニル−ｍ−トリルアミノ）トリフェニルアミンである。

Next, as ahole injection layer 14a of the organic layer 14, a film made of m-MTDATA represented by the following structural formula (7) is formed to a thickness of 30 nm (deposition rate: 0.2 to 0.4 nm / sec). However, m-MTDATA is 4,4 ′, 4 ″ -tris (phenyl-m-tolylamino) triphenylamine.

次いで、正孔輸送層１４ｂとして、下記構造式（８）に示されるα−ＮＰＤよりなる膜を３０ｎｍの膜厚（蒸着速度０．２〜０．４ｎｍ／ｓｅｃ）で形成した。ただし、α−ＮＰＤは、Ｎ、Ｎ’−ビス（１−ナフチル）−Ｎ、Ｎ’−ジフェニル[１、１’-ビフェニル]−４、４’―ジアミンである。

Next, as thehole transport layer 14b, a film made of α-NPD represented by the following structural formula (8) was formed with a film thickness of 30 nm (deposition rate: 0.2 to 0.4 nm / sec). However, α-NPD is N, N′-bis (1-naphthyl) -N, N′-diphenyl [1,1′-biphenyl] -4,4′-diamine.

このようにして形成された正孔注入層１４ａおよび正孔輸送層１４ｂ上に、ホスト材料として６、６’―ビクリセン［表１：構造式（６）］を蒸着し、膜厚５０ｎｍの膜を形成した。その際、６、６’―ビクリセン［表１：構造式（６）］には下記構造式（９）に示す化合物Ｇｕｅｓｔ１をドーパント材料として相対膜厚比で５％ドーピングして発光層１４ｃとした。

On thehole injection layer 14a and thehole transport layer 14b thus formed, 6,6′-bichrycene [Table 1: Structural formula (6)] is deposited as a host material to form a film with a thickness of 50 nm. Formed. At that time, 6,6′-bichrycene [Table 1: Structural formula (6)] was doped with 5% by relative thickness ratio using compound Guest1 shown in the following structural formula (9) as a dopant material to form a light emitting layer 14c. .

次いで、電子輸送層１４ｄとして、下記構造式（１０）に示すＡｌｑ3（８−ヒドロキシキノリンアルミニウム）を２０ｎｍの膜厚で蒸着した。

Next, as the electron transport layer 14d, Alq3 (8-hydroxyquinoline aluminum) represented by the following structural formula (10) was deposited with a thickness of 20 nm.

以上のようにして、正孔注入層１４ａ、正孔輸送層１４ｂ、発光層１４ｃ、および電子輸送層１４ｄを順次積層してなる有機層１４を形成した後、陰極１５の第１層１５ａとして、Ｌｉ₂Ｏよりなる膜を真空蒸着法により約０．３ｎｍ（蒸着速度０．０１ｎｍ／ｓｅｃ．）の膜厚で形成した。最後に、真空蒸着法により、第２層１５ａ上に陰極１５の第２層１５ｂとして膜厚１０ｎｍのＭｇＡｇ膜を形成した。As described above, after forming the organic layer 14 formed by sequentially laminating thehole injection layer 14a, thehole transport layer 14b, the light emitting layer 14c, and the electron transport layer 14d, as thefirst layer 15a of the cathode 15, A film made of Li₂ O was formed with a film thickness of about 0.3 nm (deposition rate: 0.01 nm / sec.) By vacuum evaporation. Finally, a 10 nm-thick MgAg film was formed as thesecond layer 15b of the cathode 15 on thesecond layer 15a by a vacuum deposition method.

こうして作製した有機電界発光素子を直流電圧駆動したところ、青色の発色を確認し、発光輝度は電圧６Ｖで７５０ｃｄ／ｍ²であった。また、この発光輝度における発光効率は３．０ｃｄ／Ａであった。When the organic electroluminescence device produced in this way was driven by a direct current voltage, blue coloration was confirmed, and the light emission luminance was 750 cd / m² at a voltage of 6V. The luminous efficiency at this luminance was 3.0 cd / A.

下記表４の実施例１には、発光層１４ｃに用いたホスト材料、ドーパント材料と共に、上記の評価結果も合わせて示した。尚、この表４には、以下の実施例２〜９、および比較例１〜３についてのホスト材料、ドーパント材料と共に評価結果も合わせて示した。

In Example 1 of Table 4 below, the evaluation results are shown together with the host material and dopant material used for the light emitting layer 14c. In Table 4, the evaluation results are shown together with the host materials and dopant materials of Examples 2 to 9 and Comparative Examples 1 to 3 below.

＜実施例２、３＞
図１の発光層１４ｃのホスト材料として、上記表４の各構造式に示される化合物を使用した以外は、実施例１と全く同様に有機電界発光素子を作製し、同様の評価を行った。<Examples 2 and 3>
An organic electroluminescent device was produced in the same manner as in Example 1 except that the compounds represented by the structural formulas in Table 4 were used as the host material of the light emitting layer 14c in FIG.

＜実施例４、５、６＞
図１の発光層１４ｃのホスト材料として、上記表４の各構造式に示される化合物を使用し、またドーパント材料として下記構造式（１１）に示す化合物Ｇｕｅｓｔ２を用いて実施例１と全く同様に有機電界発光素子を作製し、同様の評価を行った。

<Examples 4, 5, and 6>
As the host material of the light-emitting layer 14c in FIG. 1, the compounds shown in the structural formulas of Table 4 above are used, and the compound Guest2 shown in the following structural formula (11) is used as the dopant material in exactly the same manner as in Example 1. An organic electroluminescent element was produced and evaluated in the same manner.

＜実施例７、８、９＞
図１の発光層１４ｃのホスト材料として、上記表４の各構造式に示される化合物を使用し、またドーパント材料として下記構造式（１２）に示す化合物Ｇｕｅｓｔ３を用いて実施例１と全く同様に有機電界発光素子を作製し、同様の評価を行った。

<Examples 7, 8, and 9>
As the host material of the light emitting layer 14c of FIG. 1, the compounds shown in the structural formulas of Table 4 above are used, and the compound Guest3 shown in the following structural formula (12) is used as the dopant material in exactly the same manner as in Example 1. An organic electroluminescent element was produced and evaluated in the same manner.

＜比較例１、２、３＞
図１の発光層１４ｃのホスト材料として、下記構造式（１３）に示す９、１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（ＡＤＮ）を使用した以外は、実施例１、４，７と全く同様に有機電界発光素子を作成し同じく評価を行った。その結果を合わせて上記表４に示した。

<Comparative Examples 1, 2, 3>
Except for using 9,10-di (2-naphthyl) anthracene (ADN) shown in the following structural formula (13) as the host material of the light emitting layer 14c in FIG. An organic electroluminescent element was prepared and evaluated in the same manner. The results are shown in Table 4 above.

上記表４に示したように、本発明の有機材料を発光層１４ｃにおけるホスト材料に用いて構成された実施例１〜９の有機電界発光素子は、発光色に係わりなく、比較例１〜３の有機電界発光素子よりも、定電圧（６Ｖ）駆動での発光輝度および発光効率が上昇していた。これにより、本発明の有機材料を発光層１４ｃにおけるホスト材料として用いることで、従来は発光効率の向上が困難であった、青や緑の短波長側の発光領域においても発光効率の向上が図られることが確認された。  As shown in Table 4 above, the organic electroluminescent elements of Examples 1 to 9 configured using the organic material of the present invention as the host material in the light emitting layer 14c are not limited to the emission color, and are comparative examples 1 to 3. Compared with the organic electroluminescent element, the light emission luminance and the light emission efficiency under constant voltage (6 V) driving were increased. Thus, by using the organic material of the present invention as the host material in the light emitting layer 14c, the light emission efficiency can be improved even in the light emission region on the short wavelength side of blue and green, which has been difficult to improve in the past. It was confirmed that

＜実施例１０〜１３＞
先ず、真空蒸着装置中に、１００ｎｍの厚さのＩＴＯからなる陽極が一表面に形成された３０ｍｍ×３０ｍｍのガラス基板をセッティングした。<Examples 10 to 13>
First, a 30 mm × 30 mm glass substrate having an anode made of ITO having a thickness of 100 nm formed on one surface was set in a vacuum deposition apparatus.

蒸着マスクとして、複数の２．０ｍｍ×２．０ｍｍの単位開口を有する金属マスクを基板に近接して配置し、真空蒸着法により、有機層１４の正孔注入層１４ａとして、上記構造式（７）のｍ−ＭＴＤＡＴＡよりなる膜を３０ｎｍの膜厚で形成した。次いで、正孔輸送層１４ｂとして、上記構造式（８）のα−ＮＰＤよりなる膜を３５ｎｍの膜厚（蒸着速度０．２〜０．４ｎｍ／ｓｅｃ）で形成した。  As the vapor deposition mask, a plurality of metal masks having 2.0 mm × 2.0 mm unit openings are arranged close to the substrate, and the above-described structural formula (7) is formed as thehole injection layer 14a of the organic layer 14 by vacuum vapor deposition. ) Was formed to a thickness of 30 nm. Next, as thehole transport layer 14b, a film made of α-NPD of the above structural formula (8) was formed with a film thickness of 35 nm (deposition rate: 0.2 to 0.4 nm / sec).

このようにして形成された正孔注入層１４ａおよび正孔輸送層１４ｂ上に、ホスト材料として表３-bの構造式（６）−３１を蒸着し、膜厚４０ｎｍの発光層１４ｃを形成した。その際、構造式（６）−３１には、上記構造式（９）のＧｕｅｓｔ１をドーパント材料としてドーピングした。ただし、実施例１０〜１３において、ドーパント材料のドープ濃度（相対膜厚比）を下記表５に示すように調整した。  On thehole injection layer 14a and thehole transport layer 14b thus formed, the structural formula (6) -31 shown in Table 3-b was deposited as a host material to form a light emitting layer 14c having a thickness of 40 nm. . At that time, Guest 1 of the above structural formula (9) was doped into the structural formula (6) -31 as a dopant material. However, in Examples 10 to 13, the doping concentration (relative film thickness ratio) of the dopant material was adjusted as shown in Table 5 below.

次いで、電子輸送層１４ｄとして、下記構造式（１４）に示すＡｌｑ3（８−ヒドロキシキノリンアルミニウム）を２０ｎｍの膜厚を２０ｎｍの膜厚で蒸着した。

Next, as the electron transport layer 14d, Alq3 (8-hydroxyquinoline aluminum) represented by the following structural formula (14) was deposited in a thickness of 20 nm to a thickness of 20 nm.

以上のようにして、正孔注入層１４ａ、正孔輸送層１４ｂ、発光層１４ｃ、および電子輸送層１４ｄを順次積層してなる有機層１４を形成した後、陰極１５の第１層１５ａとして、ＬｉＦよりなる膜を真空蒸着法により約０．３ｎｍ（蒸着速度０．０１ｎｍ／ｓｅｃ．）の膜厚で形成した。最後に、真空蒸着法により、第２層１５ａ上に陰極１５の第２層１５ｂとして膜厚１０ｎｍのＭｇＡｇ膜を形成した。  As described above, after forming the organic layer 14 formed by sequentially laminating thehole injection layer 14a, thehole transport layer 14b, the light emitting layer 14c, and the electron transport layer 14d, as thefirst layer 15a of the cathode 15, A film made of LiF was formed with a film thickness of about 0.3 nm (deposition rate: 0.01 nm / sec.) By vacuum evaporation. Finally, a 10 nm-thick MgAg film was formed as thesecond layer 15b of the cathode 15 on thesecond layer 15a by a vacuum deposition method.

こうして作製した実施例１０〜１３の有機電界発光素子を直流電圧駆動した場合の発光輝度（電圧６Ｖ）および発光効率の測定結果と発光色を表５に示した。  Table 5 shows the measurement results and emission colors of the light emission luminance (voltage 6 V) and the light emission efficiency when the organic electroluminescence devices of Examples 10 to 13 manufactured in this way were driven by DC voltage.

以上の表５に示した結果から、本発明の有機材料をホスト材料として、特定のドーパントをドープする場合、ドープ濃度２０体積％以下の範囲では、発光効率が高く維持されることが確認できた。  From the results shown in Table 5 above, it was confirmed that when the organic material of the present invention is used as a host material and a specific dopant is doped, the luminous efficiency is maintained high in a doping concentration range of 20% by volume or less. .

本発明を適用した実施形態における有機電界発光素子の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the organic electroluminescent element in embodiment to which this invention is applied.有機電界発光素子の一構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows one structure of an organic electroluminescent element.

符号の説明Explanation of symbols

１１…有機電界発光素子、１３…陽極、１４…有機層、１５…陰極、１４ｂ…正孔輸送
層、１４ｃ…発光層、１４ｄ…電子輸送層DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Organic electroluminescent element, 13 ... Anode, 14 ... Organic layer, 15 ... Cathode, 14b ... Hole transport layer, 14c ... Light emitting layer, 14d ... Electron transport layer

Claims (7)

Translated fromJapanese

下記一般式（１）で示される有機電界発光素子用の有機材料。

ただし、一般式（１）中において、Ａ¹〜Ａ²⁴は、それぞれ独立に、水素、ハロゲン、ヒドロキシル基、炭素数２０以下の置換あるいは無置換のカルボニル基、炭素数２０以下の置換あるいは無置換のカルボニルエステル基、炭素数２０以下の置換あるいは無置換のアルキル基、炭素数２０以下の置換あるいは無置換のアルケニル基、炭素数２０以下の置換あるいは無置換のアルコキシル基、炭素数３０以下の置換あるいは無置換のアリール基、炭素数３０以下の置換あるいは無置換の複素環基、シアノ基、ニトロ基、または炭素数３０以下の置換あるいは無置換のシリル基を示す。An organic material for an organic electroluminescent element represented by the following general formula (1).

However, in the general formula (1), A^{1 to} A²⁴ are each independently hydrogen, halogen, hydroxyl group, substituted or unsubstituted carbonyl group having 20 or less carbon atoms, substituted or unsubstituted group having 20 or less carbon atoms. Carbonyl ester group, substituted or unsubstituted alkyl group having 20 or less carbon atoms, substituted or unsubstituted alkenyl group having 20 or less carbon atoms, substituted or unsubstituted alkoxyl group having 20 or less carbon atoms, substitution having 30 or less carbon atoms Alternatively, it represents an unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted heterocyclic group having 30 or less carbon atoms, a cyano group, a nitro group, or a substituted or unsubstituted silyl group having 30 or less carbon atoms. 請求項１記載の有機材料において、
前記一般式（１）中のＡ⁶とＡ¹⁸とが結合している
ことを特徴とする有機材料。The organic material according to claim 1,
An organic material, wherein A⁶ and A¹⁸ in the general formula (1) are bonded. 請求項１または請求項２記載の有機材料において、
前記一般式（１）中の互いに結合する部位を除くＡ¹〜Ａ²⁴うちの一つ以上が、アルキル基、アルケニル基、アルコキシル基、アリール基、または複素環基から選ばれる置換基で置換されている
ことを特徴とする有機材料。The organic material according to claim 1 or 2,
In the general formula (1), one or more of A^{1 to} A²⁴ excluding the sites bonded to each other are substituted with a substituent selected from an alkyl group, an alkenyl group, an alkoxyl group, an aryl group, or a heterocyclic group. Organic materials characterized by 陽極と陰極との間に有機層を狭持してなる有機電界発光素子において、
前記有機層が、下記一般式（１）で示される有機材料を用いて構成されている
ことを特徴とする有機電界発光素子。

ただし、一般式（１）中において、Ａ¹〜Ａ²⁴は、それぞれ独立に、水素、ハロゲン、ヒドロキシル基、炭素数２０以下の置換あるいは無置換のカルボニル基、炭素数２０以下の置換あるいは無置換のカルボニルエステル基、炭素数２０以下の置換あるいは無置換のアルキル基、炭素数２０以下の置換あるいは無置換のアルケニル基、炭素数２０以下の置換あるいは無置換のアルコキシル基、炭素数３０以下の置換あるいは無置換のアリール基、炭素数３０以下の置換あるいは無置換の複素環基、シアノ基、ニトロ基、または炭素数３０以下の置換あるいは無置換のシリル基を示す。In an organic electroluminescent element formed by sandwiching an organic layer between an anode and a cathode,
The organic layer is configured using an organic material represented by the following general formula (1).

However, in the general formula (1), A^{1 to} A²⁴ are each independently hydrogen, halogen, hydroxyl group, substituted or unsubstituted carbonyl group having 20 or less carbon atoms, substituted or unsubstituted group having 20 or less carbon atoms. Carbonyl ester group, substituted or unsubstituted alkyl group having 20 or less carbon atoms, substituted or unsubstituted alkenyl group having 20 or less carbon atoms, substituted or unsubstituted alkoxyl group having 20 or less carbon atoms, substitution having 30 or less carbon atoms Alternatively, it represents an unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted heterocyclic group having 30 or less carbon atoms, a cyano group, a nitro group, or a substituted or unsubstituted silyl group having 30 or less carbon atoms. 請求項４記載の有機電界発光素子において、
前記有機層が、前記一般式（１）に示される有機材料を用いて構成された発光層を備えている
ことを特徴とする有機電界発光素子。The organic electroluminescent device according to claim 4, wherein
The organic layer includes a light emitting layer configured using an organic material represented by the general formula (1). 請求項５記載の有機電界発光素子において、
前記発光層が、少なくとも一種類の蛍光性ドーパントを含有している
ことを特徴とする有機電界発光素子。The organic electroluminescent device according to claim 5, wherein
The said light emitting layer contains the at least 1 sort (s) of fluorescent dopant. The organic electroluminescent element characterized by the above-mentioned. 陽極と陰極の間に少なくとも有機層を挟持してなる有機電界発光素子を、基板上に複数配列形成してなる表示装置において、
前記有機層が、下記一般式（１）で示される有機材料を用いて構成されている
ことを特徴とする表示装置。

ただし、一般式（１）中において、Ａ¹〜Ａ²⁴は、それぞれ独立に、水素、ハロゲン、ヒドロキシル基、炭素数２０以下の置換あるいは無置換のカルボニル基、炭素数２０以下の置換あるいは無置換のカルボニルエステル基、炭素数２０以下の置換あるいは無置換のアルキル基、炭素数２０以下の置換あるいは無置換のアルケニル基、炭素数２０以下の置換あるいは無置換のアルコキシル基、炭素数３０以下の置換あるいは無置換のアリール基、炭素数３０以下の置換あるいは無置換の複素環基、シアノ基、ニトロ基、または炭素数３０以下の置換あるいは無置換のシリル基を示す。
In a display device in which a plurality of organic electroluminescent elements each having an organic layer sandwiched between an anode and a cathode are formed on a substrate,
The said organic layer is comprised using the organic material shown by following General formula (1). The display apparatus characterized by the above-mentioned.

However, in the general formula (1), A^{1 to} A²⁴ are each independently hydrogen, halogen, hydroxyl group, substituted or unsubstituted carbonyl group having 20 or less carbon atoms, substituted or unsubstituted group having 20 or less carbon atoms. Carbonyl ester group, substituted or unsubstituted alkyl group having 20 or less carbon atoms, substituted or unsubstituted alkenyl group having 20 or less carbon atoms, substituted or unsubstituted alkoxyl group having 20 or less carbon atoms, substitution having 30 or less carbon atoms Alternatively, it represents an unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted heterocyclic group having 30 or less carbon atoms, a cyano group, a nitro group, or a substituted or unsubstituted silyl group having 30 or less carbon atoms.

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