JP2008050531A - Luminescent material for organic solid laser and organic solid laser - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、有機固体レーザ用の発光材料に関するものである。また、発光層にフルオレン化合物を含有することを特徴とする有機固体レーザに関するものである。 The present invention relates to a light emitting material for an organic solid-state laser. The present invention also relates to an organic solid-state laser characterized in that a fluorene compound is contained in the light emitting layer.
高速、大容量の光情報通信技術のキィーデバイスの一つとしてレーザがある。例えば、光情報通信用レーザとして、現在は無機半導体レーザが使用されているが、レーザ波長が限られていること及び複雑な製造プロセスによる高価格が課題とされている。近年、レーザの活性層、光導波路及び光共振器等の材料に有機固体化合物を用いることにより、無機半導体レーザに比較して、多くの波長のレーザを発光できること、並びに、単純でかつ少ない工程で製造できること等により有機固体レーザが注目されている。有機固体レーザは、電圧印加により、陽極から発光層へ正孔が注入され、また陰極から電子が注入されることによって、発光層内で正孔及び電子が再結合して発光すると共に、この光がレーザ装置内を導波することによって増幅され、レーザ光として放出されるものである。近年、有機固体レーザの開発が進んでいるが、高電流密度の達成(数kA/cm2)、低閾値を有する有機レーザ発光材料の探索、電流励起可能な構造の構築等、今尚克服すべき課題も多い。 Lasers are one of the key devices for high-speed, large-capacity optical information communication technology. For example, an inorganic semiconductor laser is currently used as a laser for optical information communication, but the laser wavelength is limited and high cost due to a complicated manufacturing process is a problem. In recent years, by using organic solid compounds for materials such as laser active layers, optical waveguides, and optical resonators, it is possible to emit lasers having a larger number of wavelengths compared to inorganic semiconductor lasers, and with simple and fewer processes. Organic solid-state lasers are attracting attention because of their ability to be manufactured. An organic solid-state laser emits light by recombination of holes and electrons in the light emitting layer by injecting holes from the anode into the light emitting layer and applying electrons from the cathode by applying voltage. Is amplified by being guided in the laser device and emitted as laser light. In recent years, the development of organic solid-state lasers has progressed, but it has still been overcome such as achievement of high current density (several kA / cm 2 ), search for organic laser light-emitting materials with low thresholds, construction of current-excitable structures, etc. There are many issues to be solved.
これまでに、有機レーザ発光材料として多数の化合物が提案されている。例えば、特許文献1には、有機レーザ発光材料として、パラフェニレン化合物、ベンゾチアゾール化合物、ベンゾイミダゾール化合物、ベンゾオキサゾール化合物、金属キレート化オキシノイド化合物、スチリルベンゼン化合物、芳香族ジメチリディン化合物、スチリルアミン化合物、フェノラート配位子と置換キノリラート配位子が結合したアルミニウム錯体等が記載されている。
また、特許文献2には、ホウ素含有スチルベン誘導体が記載され、特許文献3には、チオフェンとフェニレンまたはフェニル基とが直接結合した構造を有するコオリゴマー化合物が例示されている。
非特許文献1には、ASE(増幅自然放出光=Amplified spontaneous Emission)発振閾値が1μJ/cm2以下のBSBCz(4,4’−ビス[(N−カルバゾール)スチリル]ビフェニル、下記化学式(a))やBSB1(1,4−ジメトキシ−2,5−ビス[p−{N−フェニル−N−(m−トリル)アミノ}スチリル]ベンゼン、下記化学式(b))が開示されている。これらの材料では、各々青色と緑色の発光を示し、低いASE発振閾値と高いASEゲイン(ASE発光強度と励起強度の比)を示すと報告されている。
So far, many compounds have been proposed as organic laser light-emitting materials. For example, Patent Document 1 discloses a paraphenylene compound, a benzothiazole compound, a benzimidazole compound, a benzoxazole compound, a metal chelated oxinoid compound, a styrylbenzene compound, an aromatic dimethylidin compound, a styrylamine compound, and a phenolate as organic laser light emitting materials. An aluminum complex in which a ligand and a substituted quinolylate ligand are bonded is described.
Patent Document 2 describes a boron-containing stilbene derivative, and Patent Document 3 exemplifies a co-oligomer compound having a structure in which thiophene and a phenylene or phenyl group are directly bonded.
Non-Patent Document 1, ASE (amplified spontaneous emission = A mplified s pontaneous E mission) oscillation threshold 1 .mu.J / cm 2 or less of BSBCz (4,4'- bis [(N-carbazole) styryl] biphenyl, the following chemical formula (A)) and BSB1 (1,4-dimethoxy-2,5-bis [p- {N-phenyl-N- (m-tolyl) amino} styryl] benzene, the following chemical formula (b)) are disclosed. . These materials are reported to emit blue and green light, respectively, and exhibit a low ASE oscillation threshold and a high ASE gain (ratio of ASE emission intensity to excitation intensity).
しかしながら、これらの発光材料を用いても、ASE発振閾値が充分に低く、かつASEゲインが高い上に、青色のレーザ光を発生させることができる有機固体レーザを得ることができなかった。
本発明の目的は、ASE発振閾値が充分に低く、かつASEゲインが高い上に、青色のレーザ光を発生させることができる有機固体レーザ用発光材料および有機固体レーザを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a light emitting material for an organic solid-state laser and an organic solid-state laser capable of generating a blue laser beam while having a sufficiently low ASE oscillation threshold and a high ASE gain.
本発明者らは、上記課題を達成するために、4,4’−ビス(N−カルバゾ−ル)ビフェニル(CBP)にレーザ色素をドープした薄膜を用い、光励起下でのASE特性を鋭意検討した結果、一般式(1)で表されるフルオレン化合物をレーザ色素に用いることで、低いASE発振閾値を有することを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明の有機固体レーザ用発光材料は、一般式(1)で表されるフルオレン化合物からなることを特徴とする。
本発明の有機固体レーザは、基板上に順次、陽極、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、陰極を有する有機固体レーザにおいて、発光層が一般式(1)で表される上記フルオレン化合物を含むことを特徴とする。
In order to achieve the above-mentioned problems, the present inventors have made extensive studies on ASE characteristics under optical excitation using a thin film in which a laser dye is doped in 4,4′-bis (N-carbazol) biphenyl (CBP). As a result, it has been found that the fluorene compound represented by the general formula (1) is used as a laser dye to have a low ASE oscillation threshold, and the present invention has been completed.
That is, the light emitting material for organic solid-state laser of the present invention is characterized by comprising a fluorene compound represented by the general formula (1).
The organic solid-state laser of the present invention is an organic solid-state laser having an anode, a hole transport layer, a light-emitting layer, an electron transport layer, and a cathode sequentially on a substrate, wherein the light-emitting layer is represented by the general formula (1) It is characterized by including.
(式中、R1,R2は各々独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜18の直鎖状,分岐状若しくは環状のアルキル基、または炭素数6〜40のアリール基を表し、R1とR2は互いに結合して環を形成してもよい。Q1,Q2は各々独立して置換基を有してもよい炭素数6〜40のアリール基または炭素数4〜40のヘテロアリール基を表す。) (Wherein R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 40 carbon atoms, R 1 and R 2 may be bonded to each other to form a ring, and Q 1 and Q 2 are each independently an aryl group having 6 to 40 carbon atoms which may have a substituent, or 4 to 40 carbon atoms. Represents a heteroaryl group of
本発明の有機固体レーザ用発光材料は、上記一般式(1)で表されるフルオレン化合物からなり、これを発光層に含むものであり、従来の青色レーザを発振するスチルベン誘導体を用いたものより、低いASE発振閾値かつ高いASEゲインを示す。
本発明の有機固体レーザは、従来の青色レーザを発振するスチルベン誘導体を用いたものより、低いASE発振閾値かつ高いASEゲインを示す。
The light emitting material for organic solid-state laser of the present invention comprises a fluorene compound represented by the above general formula (1), which is contained in the light emitting layer, and uses a conventional stilbene derivative that oscillates a blue laser. A low ASE oscillation threshold and a high ASE gain.
The organic solid-state laser of the present invention exhibits a lower ASE oscillation threshold and a higher ASE gain than those using a stilbene derivative that oscillates a conventional blue laser.
本発明の有機固体レーザ用発光材料について説明する。
本発明の有機固体レーザ用発光材料は、レーザ色素である上記一般式(1)で表されるフルオレン化合物からなる。
The light emitting material for organic solid-state laser of the present invention will be described.
The light emitting material for organic solid-state laser of the present invention comprises a fluorene compound represented by the above general formula (1) which is a laser dye.
一般式(1)で表されるフルオレン化合物において、Q1,Q2は各々独立して置換基を有してもよい炭素数6〜40のアリール基または炭素数4〜40のヘテロアリール基を表す。
置換基を有してもよい炭素数6〜40のアリール基としては、具体的には、フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、2−アントリル基、9−アントリル基、2−フルオレニル基、フェナントリル基、ピレニル基、クリセニル基、ペリレニル基、ピセニル基、またはこれらアリール基に、ハロゲン原子、直鎖状,分岐状若しくは環状のアルキル基、直鎖状,分岐状若しくは環状のアルコキシ基、アミノ基、アリール基、ヘテロアリール基が置換されたものが挙げられる。
また、置換基を有してもよい炭素数4〜40のヘテロアリール基としては、具体的には、4−キノリル基、4−ピリジル基、3−ピリジル基、2−ピリジル基、3−フリル基、2−フリル基、3−チエニル基、2−チエニル基、2,2’−ビチオフェン−5−イル基、2−オキサゾリル基、2−チアゾリル基、2−ベンゾオキサゾリル基、2−ベンゾチアゾリル基、2−ベンゾイミダゾリル基、またはこれらヘテロアリール基に、ハロゲン原子、直鎖状,分岐状若しくは環状のアルキル基、直鎖状,分岐状若しくは環状のアルコキシ基、アミノ基、アリール基、ヘテロアリール基が置換されたものが挙げられる。
In the fluorene compound represented by the general formula (1), Q 1 and Q 2 are each independently an aryl group having 6 to 40 carbon atoms or a heteroaryl group having 4 to 40 carbon atoms, which may have a substituent. To express.
Specific examples of the aryl group having 6 to 40 carbon atoms that may have a substituent include a phenyl group, a 1-naphthyl group, a 2-naphthyl group, a 2-anthryl group, a 9-anthryl group, and 2-fluorenyl. Group, phenanthryl group, pyrenyl group, chrysenyl group, perylenyl group, picenyl group, or these aryl groups, halogen atom, linear, branched or cyclic alkyl group, linear, branched or cyclic alkoxy group, Examples include those in which an amino group, aryl group, or heteroaryl group is substituted.
Specific examples of the heteroaryl group having 4 to 40 carbon atoms which may have a substituent include a 4-quinolyl group, a 4-pyridyl group, a 3-pyridyl group, a 2-pyridyl group, and 3-furyl. Group, 2-furyl group, 3-thienyl group, 2-thienyl group, 2,2′-bithiophen-5-yl group, 2-oxazolyl group, 2-thiazolyl group, 2-benzoxazolyl group, 2-benzothiazolyl Group, 2-benzimidazolyl group, or these heteroaryl groups, halogen atom, linear, branched or cyclic alkyl group, linear, branched or cyclic alkoxy group, amino group, aryl group, heteroaryl group Are substituted.
ハロゲン原子としては、弗素、塩素、臭素またはヨウ素原子が挙げられる。
アルキル基としては、炭素数1〜18の直鎖状,分岐状若しくは環状のアルキル基が挙げられ、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ステアリル基、トリクロロメチル基、トリフロロメチル基、シクロプロピル基、シクロヘキシル基、1,3−シクロヘキサジエニル基、2−シクロペンテン−1−イル基等を例示することができる。
アルコキシ基としては、炭素数1〜18の直鎖状,分岐状若しくは環状のアルコキシ基が挙げられ、具体的にはメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ステアリルオキシ基、トリフロロメトキシ基等を例示することができる。
アミノ基としては、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジブチルアミノ基、ジフェニルアミノ基、(ナフチル)フェニルアミノ基、ジ(p−トリル)アミノ基、カルバゾイル基等が挙げられる。
アリール基としては、フェニル基、4−メチルフェニル基、3−メチルフェニル基、2−メチルフェニル基、4−エチルフェニル基、3−エチルフェニル基、2−エチルフェニル基、4−n−プロピルフェニル基、4−n−ブチルフェニル基、4−イソブチルフェニル基、4−tert−ブチルフェニル基、4−シクロペンチルフェニル基、4−シクロヘキシルフェニル基、2,4−ジメチルフェニル基、3,5−ジメチルフェニル基、3,4−ジメチルフェニル基、ビフェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、9−フェナントリル基、アントリル基、9,9−ジアルキル−フルオレン−2−イル基等が挙げられる。
ヘテロアリール基としては、4−キノリル基、4−ピリジル基、3−ピリジル基、2−ピリジル基、3−フリル基、2−フリル基、3−チエニル基、2−チエニル基、2−オキサゾリル基、2−チアゾリル基、2−ベンゾオキサゾリル基、2−ベンゾチアゾリル基、2−ベンゾイミダゾリル基等が挙げられる。
Examples of the halogen atom include a fluorine, chlorine, bromine or iodine atom.
Examples of the alkyl group include linear, branched or cyclic alkyl groups having 1 to 18 carbon atoms, specifically, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, sec-butyl group. Tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, stearyl group, trichloromethyl group, trifluoromethyl group, cyclopropyl group, cyclohexyl group, 1,3-cyclohexadienyl group, 2-cyclopentene- A 1-yl group etc. can be illustrated.
Examples of the alkoxy group include linear, branched or cyclic alkoxy groups having 1 to 18 carbon atoms, specifically, methoxy group, ethoxy group, propoxy group, isopropoxy group, n-butoxy group, sec- Examples include butoxy group, tert-butoxy group, pentyloxy group, hexyloxy group, stearyloxy group, trifluoromethoxy group and the like.
Examples of the amino group include a dimethylamino group, a diethylamino group, a dibutylamino group, a diphenylamino group, a (naphthyl) phenylamino group, a di (p-tolyl) amino group, and a carbazoyl group.
As the aryl group, phenyl group, 4-methylphenyl group, 3-methylphenyl group, 2-methylphenyl group, 4-ethylphenyl group, 3-ethylphenyl group, 2-ethylphenyl group, 4-n-propylphenyl Group, 4-n-butylphenyl group, 4-isobutylphenyl group, 4-tert-butylphenyl group, 4-cyclopentylphenyl group, 4-cyclohexylphenyl group, 2,4-dimethylphenyl group, 3,5-dimethylphenyl Group, 3,4-dimethylphenyl group, biphenyl group, 1-naphthyl group, 2-naphthyl group, 9-phenanthryl group, anthryl group, 9,9-dialkyl-fluoren-2-yl group and the like.
As the heteroaryl group, 4-quinolyl group, 4-pyridyl group, 3-pyridyl group, 2-pyridyl group, 3-furyl group, 2-furyl group, 3-thienyl group, 2-thienyl group, 2-oxazolyl group 2-thiazolyl group, 2-benzoxazolyl group, 2-benzothiazolyl group, 2-benzimidazolyl group and the like.
一般式(1)において、R1,R2は各々独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜18の直鎖状,分岐状若しくは環状のアルキル基、または炭素数6〜40のアリール基を表し、R1とR2は互いに結合して環を形成してもよい。
ハロゲン原子としては、弗素、塩素、臭素またはヨウ素原子が挙げられる。
アルキル基としては、炭素数1〜18の直鎖状,分岐状若しくは環状のアルキル基が挙げられ、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基等の前記したアルキル基を例示することができる。
アリール基としては、置換基を有してもよい炭素数6〜40のアリール基であり、具体的には、フェニル基、4−メチルフェニル基、3−メチルフェニル基、2−メチルフェニル基、4−エチルフェニル基、3−エチルフェニル基、2−エチルフェニル基、4−n−プロピルフェニル基、4−n−ブチルフェニル基、4−イソブチルフェニル基、4−tert−ブチルフェニル基、4−シクロペンチルフェニル基、4−シクロヘキシルフェニル基、2,4−ジメチルフェニル基、3,5−ジメチルフェニル基、3,4−ジメチルフェニル基、1−ビフェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、9−フェナントリル基、9,9−ジアルキル−フルオレン−2−イル基等の前記したアリール基を例示することができる。
また、R1とR2は互いに結合して、1,4−テトラメチレン基、1,5−ペンタメチレン基、1,6−ヘキサメチレン基、1,1’−ビフェニル−2,2’−ジイル基等の2価の置換基であってもよい。
In the general formula (1), R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 40 carbon atoms. R 1 and R 2 may be bonded to each other to form a ring.
Examples of the halogen atom include a fluorine, chlorine, bromine or iodine atom.
Examples of the alkyl group include linear, branched or cyclic alkyl groups having 1 to 18 carbon atoms, and specific examples include the aforementioned alkyl groups such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and an isopropyl group. can do.
As an aryl group, it is a C6-C40 aryl group which may have a substituent, and specifically, a phenyl group, 4-methylphenyl group, 3-methylphenyl group, 2-methylphenyl group, 4-ethylphenyl group, 3-ethylphenyl group, 2-ethylphenyl group, 4-n-propylphenyl group, 4-n-butylphenyl group, 4-isobutylphenyl group, 4-tert-butylphenyl group, 4- Cyclopentylphenyl group, 4-cyclohexylphenyl group, 2,4-dimethylphenyl group, 3,5-dimethylphenyl group, 3,4-dimethylphenyl group, 1-biphenyl group, 1-naphthyl group, 2-naphthyl group, 9 Examples of the aryl group include a phenanthryl group and a 9,9-dialkyl-fluoren-2-yl group.
R 1 and R 2 are bonded to each other to form 1,4-tetramethylene group, 1,5-pentamethylene group, 1,6-hexamethylene group, 1,1′-biphenyl-2,2′-diyl. It may be a divalent substituent such as a group.
一般式(1)において、好ましい具体例としては、Q1,Q2が各々独立して下記一般式(2)で表される基であるフルオレン化合物である。 In the general formula (1), preferred specific examples are fluorene compounds in which Q 1 and Q 2 are each independently a group represented by the following general formula (2).
(式中、X1,X2は一価または二価のベンゼン、ビフェニル、ナフタレン、アントラセン、ターフェニルまたはフルオレンから選ばれるいずれかの基であり、pは0〜2の整数である。) (In the formula, X 1 and X 2 are any group selected from monovalent or divalent benzene, biphenyl, naphthalene, anthracene, terphenyl or fluorene, and p is an integer of 0 to 2.)
また、より好ましい具体例としては、上記一般式(2)におけるX2がアミノ基を有する置換基である下記一般式(3)で表されるフルオレン化合物である。 A more preferred specific example is a fluorene compound represented by the following general formula (3), wherein X 2 in the general formula (2) is a substituent having an amino group.
(式中、R1,R2は各々独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜18の直鎖状,分岐状若しくは環状のアルキル基、または炭素数6〜40のアリール基を表し、R1とR2は互いに結合して環を形成してもよい。Ar1〜Ar4は各々独立して置換若しくは無置換の炭素数6〜40のアリール基または炭素数4〜40のヘテロアリール基を表し、Ar1とAr2、またはAr3とAr4は結合している窒素原子と共に含窒素複素環を形成してもよい。Mは置換基を有してもよい炭素数6〜40のアリーレン基を表す。) (Wherein R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 40 carbon atoms, R 1 and R 2 may be bonded to each other to form a ring, and Ar 1 to Ar 4 are each independently a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 40 carbon atoms or heteroaryl having 4 to 40 carbon atoms. Represents a group, and Ar 1 and Ar 2 , or Ar 3 and Ar 4 may form a nitrogen-containing heterocyclic ring together with the nitrogen atom to which M is bonded, and M may have a substituent and has 6 to 40 carbon atoms. Represents an arylene group of
置換若しくは無置換の炭素数6〜40のアリール基としては、フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、2−アントリル基、9−アントリル基、2−フルオレニル基、フェナントリル基、ピレニル基、クリセニル基、ペリレニル基、ピセニル基、4−メチルフェニル基、3−メチルフェニル基、2−メチルフェニル基、4−エチルフェニル基、3−エチルフェニル基、2−エチルフェニル基、4−n−プロピルフェニル基、4−イソプロピルフェニル基、2−イソプロピルフェニル基、4−n−ブチルフェニル基、4−イソブチルフェニル基、4−sec−ブチルフェニル基、2−sec−ブチルフェニル基、4−tert−ブチルフェニル基、3−tert−ブチルフェニル基、2−tert−ブチルフェニル基、4−n−ペンチルフェニル基、4−イソペンチルフェニル基、2−ネオペンチルフェニル基、4−tert−ペンチルフェニル基、4−n−ヘキシルフェニル基、4−(2’−エチルブチル)フェニル基、4−n−ヘプチルフェニル基、4−n−オクチルフェニル基、4−(2’−エチルヘキシル)フェニル基、4−tert−オクチルフェニル基、4−n−デシルフェニル基、4−n−ドデシルフェニル基、4−n−テトラデシルフェニル基、4−シクロペンチルフェニル基、4−シクロヘキシルフェニル基、4−(4’−メチルシクロヘキシル)フェニル基、4−(4’−tert−ブチルシクロヘキシル)フェニル基、3−シクロヘキシルフェニル基、2−シクロヘキシルフェニル基、4−エチル−1−ナフチル基、6−n−ブチル−2−ナフチル基、2,4−ジメチルフェニル基、2,5−ジメチルフェニル基、3,4−ジメチルフェニル基、3,5−ジメチルフェニル基、2,6−ジメチルフェニル基、2,4−ジエチルフェニル基、2,3,5−トリメチルフェニル基、2,3,6−トリメチルフェニル基、3,4,5−トリメチルフェニル基、2,6−ジエチルフェニル基、2,5−ジイソプロピルフェニル基、2,6−ジイソブチルフェニル基、2,4−ジ−tert−ブチルフェニル基、2,5−ジ−tert−ブチルフェニル基、4,6−ジ−tert−ブチル−2−メチルフェニル基、5−tert−ブチル−2−メチルフェニル基、4−tert−ブチル−2,6−ジメチルフェニル基、9−メチル−2−フルオレニル基、9−エチル−2−フルオレニル基、9−n−ヘキシル−2−フルオレニル基、9,9−ジメチル−2−フルオレニル基、9,9−ジエチル−2−フルオレニル基、9,9−ジ−n−プロピル−2−フルオレニル基、4−メトキシフェニル基、3−メトキシフェニル基、2−メトキシフェニル基、4−エトキシフェニル基、3−エトキシフェニル基、2−エトキシフェニル基、4−n−プロポキシフェニル基、3−n−プロポキシフェニル基、4−イソプロポキシフェニル基、2−イソプロポキシフェニル基、4−n−ブトキシフェニル基、4−イソブトキシフェニル基、2−sec−ブトキシフェニル基、4−n−ペンチルオキシフェニル基、4−イソペンチルオキシフェニル基、2−イソペンチルオキシフェニル基、4−ネオペンチルオキシフェニル基、2−ネオペンチルオキシフェニル基、4−n−ヘキシルオキシフェニル基、2−(2’−エチルブチル)オキシフェニル基、4−n−オクチルオキシフェニル基、4−n−デシルオキシフェニル基、4−n−ドデシルオキシフェニル基、4−n−テトラデシルオキシフェニル基、4−シクロヘキシルオキシフェニル基、2−シクロヘキシルオキシフェニル基、2−メトキシ−1−ナフチル基、4−メトキシ−1−ナフチル基、4−n−ブトキシ−1−ナフチル基、5−エトキシ−1−ナフチル基、6−メトキシ−2−ナフチル基、6−エトキシ−2−ナフチル基、6−n−ブトキシ−2−ナフチル基、6−n−ヘキシルオキシ−2−ナフチル基、7−メトキシ−2−ナフチル基、7−n−ブトキシ−2−ナフチル基、2−メチル−4−メトキシフェニル基、2−メチル−5−メトキシフェニル基、3−メチル−4−メトキシフェニル基、3−メチル−5−メトキシフェニル基、3−エチル−5−メトキシフェニル基、2−メトキシ−4−メチルフェニル基、3−メトキシ−4−メチルフェニル基、2,4−ジメトキシフェニル基、2,5−ジメトキシフェニル基、2,6−ジメトキシフェニル基、3,4−ジメトキシフェニル基、3,5−ジメトキシフェニル基、3,5−ジエトキシフェニル基、3,5−ジ−n−ブトキシフェニル基、2−メトキシ−4−エトキシフェニル基、2−メトキシ−6−エトキシフェニル基、3,4,5−トリメトキシフェニル基、4−ビフェニリル基、3−ビフェニリル基、2−ビフェニリル基、4−(4’−メチルフェニル)フェニル基、4−(3’−メチルフェニル)フェニル基、4−(4’−メトキシフェニル)フェニル基、4−(4’−n−ブトキシフェニル)フェニル基、2−(2’−メトキシフェニル)フェニル基、4−(4’−クロロフェニル)フェニル基、3−メチル−4−フェニルフェニル基、3−メトキシ−4−フェニルフェニル基、ターフェニル基、3,5−ジフェニルフェニル基、10−フェニルアントリル基、10−(3,5−ジフェニルフェニル)−9−アントリル基、9−フェニル−2−フルオレニル基、4−フルオロフェニル基、3−フルオロフェニル基、2−フルオロフェニル基、4−クロロフェニル基、3−クロロフェニル基、2−クロロフェニル基、4−ブロモフェニル基、2−ブロモフェニル基、4−クロロ−1−ナフチル基、4−クロロ−2−ナフチル基、6−ブロモ−2−ナフチル基、2,3−ジフルオロフェニル基、2,4−ジフルオロフェニル基、2,5−ジフルオロフェニル基、2,6−ジフルオロフェニル基、3,4−ジフルオロフェニル基、3,5−ジフルオロフェニル基、2,3−ジクロロフェニル基、2,4−ジクロロフェニル基、2,5−ジクロロフェニル基、3,4−ジクロロフェニル基、3,5−ジクロロフェニル基、2,5−ジブロモフェニル基、2,4,6−トリクロロフェニル基、2,4−ジクロロ−1−ナフチル基、1,6−ジクロロ−2−ナフチル基、2−フルオロ−4−メチルフェニル基、2−フルオロ−5−メチルフェニル基、3−フルオロ−2−メチルフェニル基、3−フルオロ−4−メチルフェニル基、2−メチル−4−フルオロフェニル基、2−メチル−5−フルオロフェニル基、3−メチル−4−フルオロフェニル基、2−クロロ−4−メチルフェニル基、2−クロロ−5−メチルフェニル基、2−クロロ−6−メチルフェニル基、2−メチル−3−クロロフェニル基、2−メチル−4−クロロフェニル基、3−クロロ−4−メチルフェニル基、3−メチル−4−クロロフェニル基、2−クロロ−4,6−ジメチルフェニル基、2−メトキシ−4−フルオロフェニル基、2−フルオロ−4−メトキシフェニル基、2−フルオロ−4−エトキシフェニル基、2−フルオロ−6−メトキシフェニル基、3−フルオロ−4−エトキシフェニル基、3−クロロ−4−メトキシフェニル基、2−メトキシ−5−クロロフェニル基、3−メトキシ−6−クロロフェニル基、5−クロロ−2,4−ジメトキシフェニル基などを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
置換若しくは無置換の炭素数4〜40のヘテロアリール基としては、酸素原子、窒素原子及び硫黄原子のうち少なくとも一つのヘテロ原子を含有する芳香族基であり、例えば、4−キノリル基、4−ピリジル基、3−ピリジル基、2−ピリジル基、3−フリル基、2−フリル基、3−チエニル基、2−チエニル基、2−オキサゾリル基、2−チアゾリル基、2−ベンゾオキサゾリル基、2−ベンゾチアゾリル基、2−ベンゾイミダゾリル基などを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
Examples of the substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 40 carbon atoms include phenyl group, 1-naphthyl group, 2-naphthyl group, 2-anthryl group, 9-anthryl group, 2-fluorenyl group, phenanthryl group, pyrenyl group, Chrysenyl group, perylenyl group, picenyl group, 4-methylphenyl group, 3-methylphenyl group, 2-methylphenyl group, 4-ethylphenyl group, 3-ethylphenyl group, 2-ethylphenyl group, 4-n-propyl Phenyl group, 4-isopropylphenyl group, 2-isopropylphenyl group, 4-n-butylphenyl group, 4-isobutylphenyl group, 4-sec-butylphenyl group, 2-sec-butylphenyl group, 4-tert-butyl Phenyl group, 3-tert-butylphenyl group, 2-tert-butylphenyl group, 4-n-pentyl Enyl group, 4-isopentylphenyl group, 2-neopentylphenyl group, 4-tert-pentylphenyl group, 4-n-hexylphenyl group, 4- (2'-ethylbutyl) phenyl group, 4-n-heptylphenyl Group, 4-n-octylphenyl group, 4- (2'-ethylhexyl) phenyl group, 4-tert-octylphenyl group, 4-n-decylphenyl group, 4-n-dodecylphenyl group, 4-n-tetra Decylphenyl group, 4-cyclopentylphenyl group, 4-cyclohexylphenyl group, 4- (4'-methylcyclohexyl) phenyl group, 4- (4'-tert-butylcyclohexyl) phenyl group, 3-cyclohexylphenyl group, 2- Cyclohexylphenyl group, 4-ethyl-1-naphthyl group, 6-n-butyl-2-naphthyl group, 2,4 Dimethylphenyl group, 2,5-dimethylphenyl group, 3,4-dimethylphenyl group, 3,5-dimethylphenyl group, 2,6-dimethylphenyl group, 2,4-diethylphenyl group, 2,3,5- Trimethylphenyl group, 2,3,6-trimethylphenyl group, 3,4,5-trimethylphenyl group, 2,6-diethylphenyl group, 2,5-diisopropylphenyl group, 2,6-diisobutylphenyl group, 2, 4-di-tert-butylphenyl group, 2,5-di-tert-butylphenyl group, 4,6-di-tert-butyl-2-methylphenyl group, 5-tert-butyl-2-methylphenyl group, 4-tert-butyl-2,6-dimethylphenyl group, 9-methyl-2-fluorenyl group, 9-ethyl-2-fluorenyl group, 9-n-hexyl- -Fluorenyl group, 9,9-dimethyl-2-fluorenyl group, 9,9-diethyl-2-fluorenyl group, 9,9-di-n-propyl-2-fluorenyl group, 4-methoxyphenyl group, 3-methoxy Phenyl group, 2-methoxyphenyl group, 4-ethoxyphenyl group, 3-ethoxyphenyl group, 2-ethoxyphenyl group, 4-n-propoxyphenyl group, 3-n-propoxyphenyl group, 4-isopropoxyphenyl group, 2-isopropoxyphenyl group, 4-n-butoxyphenyl group, 4-isobutoxyphenyl group, 2-sec-butoxyphenyl group, 4-n-pentyloxyphenyl group, 4-isopentyloxyphenyl group, 2-iso Pentyloxyphenyl group, 4-neopentyloxyphenyl group, 2-neopentyloxyphenyl group, 4- n-hexyloxyphenyl group, 2- (2′-ethylbutyl) oxyphenyl group, 4-n-octyloxyphenyl group, 4-n-decyloxyphenyl group, 4-n-dodecyloxyphenyl group, 4-n- Tetradecyloxyphenyl group, 4-cyclohexyloxyphenyl group, 2-cyclohexyloxyphenyl group, 2-methoxy-1-naphthyl group, 4-methoxy-1-naphthyl group, 4-n-butoxy-1-naphthyl group, 5 -Ethoxy-1-naphthyl group, 6-methoxy-2-naphthyl group, 6-ethoxy-2-naphthyl group, 6-n-butoxy-2-naphthyl group, 6-n-hexyloxy-2-naphthyl group, 7 -Methoxy-2-naphthyl group, 7-n-butoxy-2-naphthyl group, 2-methyl-4-methoxyphenyl group, 2-methyl-5-methoxyphenyl Enyl group, 3-methyl-4-methoxyphenyl group, 3-methyl-5-methoxyphenyl group, 3-ethyl-5-methoxyphenyl group, 2-methoxy-4-methylphenyl group, 3-methoxy-4-methyl Phenyl group, 2,4-dimethoxyphenyl group, 2,5-dimethoxyphenyl group, 2,6-dimethoxyphenyl group, 3,4-dimethoxyphenyl group, 3,5-dimethoxyphenyl group, 3,5-diethoxyphenyl Group, 3,5-di-n-butoxyphenyl group, 2-methoxy-4-ethoxyphenyl group, 2-methoxy-6-ethoxyphenyl group, 3,4,5-trimethoxyphenyl group, 4-biphenylyl group, 3-biphenylyl group, 2-biphenylyl group, 4- (4′-methylphenyl) phenyl group, 4- (3′-methylphenyl) phenyl group, 4- (4′- Toxiphenyl) phenyl group, 4- (4′-n-butoxyphenyl) phenyl group, 2- (2′-methoxyphenyl) phenyl group, 4- (4′-chlorophenyl) phenyl group, 3-methyl-4-phenyl Phenyl group, 3-methoxy-4-phenylphenyl group, terphenyl group, 3,5-diphenylphenyl group, 10-phenylanthryl group, 10- (3,5-diphenylphenyl) -9-anthryl group, 9- Phenyl-2-fluorenyl group, 4-fluorophenyl group, 3-fluorophenyl group, 2-fluorophenyl group, 4-chlorophenyl group, 3-chlorophenyl group, 2-chlorophenyl group, 4-bromophenyl group, 2-bromophenyl Group, 4-chloro-1-naphthyl group, 4-chloro-2-naphthyl group, 6-bromo-2-naphthyl group, 2,3- Fluorophenyl group, 2,4-difluorophenyl group, 2,5-difluorophenyl group, 2,6-difluorophenyl group, 3,4-difluorophenyl group, 3,5-difluorophenyl group, 2,3-dichlorophenyl group 2,4-dichlorophenyl group, 2,5-dichlorophenyl group, 3,4-dichlorophenyl group, 3,5-dichlorophenyl group, 2,5-dibromophenyl group, 2,4,6-trichlorophenyl group, 2,4 -Dichloro-1-naphthyl group, 1,6-dichloro-2-naphthyl group, 2-fluoro-4-methylphenyl group, 2-fluoro-5-methylphenyl group, 3-fluoro-2-methylphenyl group, 3 -Fluoro-4-methylphenyl group, 2-methyl-4-fluorophenyl group, 2-methyl-5-fluorophenyl group, 3-methyl -4-fluorophenyl group, 2-chloro-4-methylphenyl group, 2-chloro-5-methylphenyl group, 2-chloro-6-methylphenyl group, 2-methyl-3-chlorophenyl group, 2-methyl- 4-chlorophenyl group, 3-chloro-4-methylphenyl group, 3-methyl-4-chlorophenyl group, 2-chloro-4,6-dimethylphenyl group, 2-methoxy-4-fluorophenyl group, 2-fluoro- 4-methoxyphenyl group, 2-fluoro-4-ethoxyphenyl group, 2-fluoro-6-methoxyphenyl group, 3-fluoro-4-ethoxyphenyl group, 3-chloro-4-methoxyphenyl group, 2-methoxy- 5-chlorophenyl group, 3-methoxy-6-chlorophenyl group, 5-chloro-2,4-dimethoxyphenyl group and the like can be mentioned. , But it is not limited thereto.
The substituted or unsubstituted heteroaryl group having 4 to 40 carbon atoms is an aromatic group containing at least one heteroatom among an oxygen atom, a nitrogen atom and a sulfur atom, such as a 4-quinolyl group, 4- Pyridyl group, 3-pyridyl group, 2-pyridyl group, 3-furyl group, 2-furyl group, 3-thienyl group, 2-thienyl group, 2-oxazolyl group, 2-thiazolyl group, 2-benzoxazolyl group , 2-benzothiazolyl group, 2-benzimidazolyl group and the like, but are not limited thereto.
一般式(3)で表されるフルオレン化合物において、Ar1とAr2、またはAr3とAr4は結合している窒素原子と共に含窒素複素環を形成してもよく、置換若しくは無置換の−N−カルバゾリイル基、−N−フェノキサジニイル基、または−N−フェノチアジニイル基を形成していてもよい。
含窒素複素環は、置換基として例えば、ハロゲン原子、炭素数1〜10のアルキル基若しくはアルコキシ基、または炭素数6〜10のアリール基が挙げられ、単置換または多置換されていてもよい。これらの中で、好ましくは、無置換の、ハロゲン原子、炭素数1〜4のアルキル基若しくはアルコキシ基、または炭素数6〜10のアリール基で単置換若しくは多置換された−N−カルバゾリイル基、−N−フェノキサジニイル基、または−N−フェノチアジニイル基であり、より好ましくは、無置換の−N−カルバゾリイル基、−N−フェノキサジニイル基、または−N−フェノチアジニイル基である。
In the fluorene compound represented by the general formula (3), Ar 1 and Ar 2 , or Ar 3 and Ar 4 may form a nitrogen-containing heterocycle together with the nitrogen atom to which the fluorene compound is bonded. N-carbazolyl group, -N-phenoxazinyl group, or -N-phenothiazinyl group may be formed.
In the nitrogen-containing heterocycle, examples of the substituent include a halogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an alkoxy group, and an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, and may be mono-substituted or poly-substituted. Among these, preferably, an unsubstituted halogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an alkoxy group, or an —N-carbazolyl group monosubstituted or polysubstituted with an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, -N-phenoxazinyl group or -N-phenothiazinyl group, more preferably unsubstituted -N-carbazolyl group, -N-phenoxazinyl group, or -N-phenothazinyl group. It is.
置換された−N−カルバゾリイル基、−N−フェノキサジニイル基、または−N−フェノチアジニイル基の具体例としては、例えば、2−メチル−N−カルバゾリイル基、3−メチル−N−カルバゾリイル基、4−メチル−N−カルバゾリイル基、3−n−ブチル−N−カルバゾリイル基、3−n−ヘキシル−N−カルバゾリイル基、3−n−オクチル−N−カルバゾリイル基、3−n−デシル−N−カルバゾリイル基、3,6−ジメチル−N−カルバゾリイル基、2−メトキシ−N−カルバゾリイル基、3−メトキシ−N−カルバゾリイル基、3−エトキシ−N−カルバゾリイル基、3−イソプロポキシ−N−カルバゾリイル基、3−n−ブトキシ−N−カルバゾリイル基、3−n−オクチルオキシ−N−カルバゾリイル基、3−n−デシルオキシ−N−カルバゾリイル基、3−フェニル−N−カルバゾリイル基、3−(4’−メチルフェニル)−N−カルバゾリイル基、3−(4’−tert−ブチルフェニル)−N−カルバゾリイル基、3−クロロ−N−カルバゾリイル基、2−メチル−N−フェノチアジニイル基等を挙げることができる。 Specific examples of the substituted -N-carbazolyl group, -N-phenoxazinyl group, or -N-phenothiazinyl group include, for example, 2-methyl-N-carbazolyl group, 3-methyl-N-carbazolyl group Group, 4-methyl-N-carbazolyl group, 3-n-butyl-N-carbazolyl group, 3-n-hexyl-N-carbazolyl group, 3-n-octyl-N-carbazolyl group, 3-n-decyl- N-carbazolyl group, 3,6-dimethyl-N-carbazolyl group, 2-methoxy-N-carbazolyl group, 3-methoxy-N-carbazolyl group, 3-ethoxy-N-carbazolyl group, 3-isopropoxy-N- Carbazolyl group, 3-n-butoxy-N-carbazolyl group, 3-n-octyloxy-N-carbazolyl group, 3-n-decyl Oxy-N-carbazolyl group, 3-phenyl-N-carbazolyl group, 3- (4′-methylphenyl) -N-carbazolyl group, 3- (4′-tert-butylphenyl) -N-carbazolyl group, 3- A chloro-N-carbazolyl group, a 2-methyl-N-phenothiazinyl group, etc. can be mentioned.
一般式(3)で示されるフルオレン化合物において、Mは置換基を有してもよい炭素数6〜40のアリーレン基を表す。アリーレン基としては、置換基を有してもよいフェニレン基、1,4−ナフタレン−ジイル基、4,4’−ビフェニル−ジイル基、4,4’−ターフェニル−ジイル基、2,6−ナフタレン−ジイル基、9,10−アントラセン−ジイル基、2,7−9,9’−ジメチルフルオレン−ジイル基、2,7−9,9’−ジフェニルフルオレン−ジイル基、またはこれらの基が単結合で連結した基等が挙げられる。置換基としては、上記R1,R2において例示された置換基を挙げることができる。 In the fluorene compound represented by the general formula (3), M represents an arylene group having 6 to 40 carbon atoms which may have a substituent. As the arylene group, an optionally substituted phenylene group, 1,4-naphthalene-diyl group, 4,4′-biphenyl-diyl group, 4,4′-terphenyl-diyl group, 2,6- Naphthalene-diyl group, 9,10-anthracene-diyl group, 2,7-9,9′-dimethylfluorene-diyl group, 2,7-9,9′-diphenylfluorene-diyl group, or these groups are Examples include groups connected by a bond. Examples of the substituent include the substituents exemplified in R 1 and R 2 above.
特に好ましい具体例としては、下記一般式(4)で表されるフルオレン化合物である。 A particularly preferred specific example is a fluorene compound represented by the following general formula (4).
(式中、R1,R2は各々独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜18の直鎖状,分岐状若しくは環状のアルキル基、または炭素数6〜40のアリール基を表し、R1とR2は互いに結合して環を形成してもよい。Mは各々独立して置換基を有してもよい炭素数6〜40のアリーレン基を表す。) (Wherein R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 40 carbon atoms, R 1 and R 2 may combine with each other to form a ring, and M independently represents an arylene group having 6 to 40 carbon atoms which may have a substituent.
以下に、一般式(1)で表される化合物の具体例を示すが、本発明はこれら化合物に限定されるものではない。 Specific examples of the compound represented by the general formula (1) are shown below, but the present invention is not limited to these compounds.
上記一般式(1)で表されるフルオレン化合物は、例えば、(ヘテロ)アリールハライド若しくは(ヘテロ)アリールスルホネートと(ヘテロ)アリールボロン酸を用いたSuzuki−Miyaura反応、あるいは(ヘテロ)アリールハライドと(ヘテロ)アリールアミンを用いたBuchwald−Hartwig反応等の公知の方法により製造可能である。 The fluorene compound represented by the general formula (1) is, for example, a Suzuki-Miyaura reaction using (hetero) aryl halide or (hetero) arylsulfonate and (hetero) arylboronic acid, or (hetero) aryl halide and ( It can be produced by a known method such as a Buchwald-Hartwig reaction using a hetero) arylamine.
次に、本発明の有機固体レーザについて説明する。
本発明の有機固体レーザは、基板上に順次、陽極、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、陰極を有するものである。
Next, the organic solid-state laser of the present invention will be described.
The organic solid-state laser of the present invention has an anode, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and a cathode sequentially on a substrate.
本発明の有機固体レーザにおける発光層は、上記フルオレン化合物を含む。また、発光層は、カルバゾール誘導体等のホスト材料を含むことが好ましい。ホスト材料となるカルバゾール誘導体としては、例えば、CBP(4,4’−ビス(N−カルバゾ−ル)ビフェニル)、mCP(m−ビス(N−カルバゾール)ベンゼン)または特開2005−239703号公報、特開2006−69964号公報に記載の化合物を例示することができるが、これら以外の材料であってもよい。 The light emitting layer in the organic solid-state laser of the present invention contains the fluorene compound. The light emitting layer preferably contains a host material such as a carbazole derivative. Examples of the carbazole derivative serving as the host material include CBP (4,4′-bis (N-carbazol) biphenyl), mCP (m-bis (N-carbazole) benzene), or JP-A-2005-239703, The compounds described in JP-A-2006-69964 can be exemplified, but other materials may be used.
発光層の膜厚は特に制限はなく、適宜選択できるが、通常は5〜500nmの範囲内とすることが好ましい。 There is no restriction | limiting in particular in the film thickness of a light emitting layer, Although it can select suitably, Usually, it is preferable to set it as the range of 5-500 nm.
本発明において、陽極は、仕事関数の大きい(4eV以上)金属またはその合金、導電性化合物およびこれらの混合物等の陽極用電極材料により形成することが好ましい。陽極用電極材料の具体例としては、Au等の金属、CuI、ITO(インジウムスズ酸化物)、SnO2、ZnO等の導電性材料が挙げられる。
陽極の厚さは、通常10nm〜1μm、好ましくは50〜200nmである。
陽極の製膜方法としては、蒸着、スパッタリングなど従来公知の方法を用いることができる。
In the present invention, the anode is preferably formed of an anode electrode material such as a metal having a high work function (4 eV or more) or an alloy thereof, a conductive compound, and a mixture thereof. Specific examples of the electrode material for the anode include metals such as Au, and conductive materials such as CuI, ITO (indium tin oxide), SnO 2 , and ZnO.
The thickness of the anode is usually 10 nm to 1 μm, preferably 50 to 200 nm.
As a method for forming the anode, a conventionally known method such as vapor deposition or sputtering can be used.
本発明において、陰極は、発光層または電子輸送層に電子を注入する作用を有する。陰極は、仕事関数の小さい(4eV以下)金属またはその合金、導電性化合物およびこれらの混合物等の陰極用電極材料により形成することが好ましい。陰極用電極材料の具体例としては、Na、Na・K合金、Mg、Li、Mg/Cu混合物、Mg・Ag合金、Al・Li合金、Al/Al2O3混合物、In、希土類金属等が挙げられる。
陰極の厚さは、通常10nm〜1μm、好ましくは50〜200nmである。
陰極の製膜方法としては、蒸着、スパッタリングなど従来公知の方法を用いることができる。
In the present invention, the cathode has a function of injecting electrons into the light emitting layer or the electron transport layer. The cathode is preferably formed from a cathode electrode material such as a metal having a low work function (4 eV or less) or an alloy thereof, a conductive compound, and a mixture thereof. Specific examples of the electrode material for the cathode include Na, Na · K alloy, Mg, Li, Mg / Cu mixture, Mg · Ag alloy, Al·Li alloy, Al / Al 2 O 3 mixture, In, rare earth metal, etc. Can be mentioned.
The thickness of the cathode is usually 10 nm to 1 μm, preferably 50 to 200 nm.
As a method for forming the cathode, a conventionally known method such as vapor deposition or sputtering can be used.
上記正孔輸送層に用いられる正孔輸送材料の例としては、カルバゾール誘導体、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリディン系化合物、ポルフィリン系化合物、ポリシラン系化合物、ポリビニルカルバゾール誘導体、アニリン系共重合体、チオフェンオリゴマー、ポリチオフェン等の導電性高分子オリゴマーなどが挙げられる。 Examples of hole transport materials used in the hole transport layer include carbazole derivatives, triazole derivatives, oxazole derivatives, oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, polyarylalkane derivatives, pyrazoline derivatives, pyrazolone derivatives, phenylenediamine derivatives, aryl Amine derivatives, amino-substituted chalcone derivatives, styryl anthracene derivatives, fluorenone derivatives, hydrazone derivatives, stilbene derivatives, silazane derivatives, aromatic tertiary amine compounds, styryl amine compounds, aromatic dimethylidin compounds, porphyrin compounds, polysilane compounds, Examples thereof include conductive polymer oligomers such as polyvinylcarbazole derivatives, aniline copolymers, thiophene oligomers, and polythiophene.
前記電子輸送層に用いる電子輸送材料の例としては、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、ナフタレンペリレンなどの複素環テトラカルボン酸無水物、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタンおよびアントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体などが挙げられる。また、特開昭59−194393号公報に記載されている一連の電子伝達性化合物も電子輸送材料として用いることができる。さらに、上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も、電子輸送材料として用いることができる。また、8−キノリノール誘導体の金属錯体、例えば、トリス(8−キノリノール)アルミニウム(Alq)、トリス(5,7−ジクロロ−8−キノリノール)アルミニウム、トリス(5,7−ジブロモ−8−キノリノール)アルミニウム、トリス(2−メチル−8−キノリノール)アルミニウム、トリス(5−メチル−8−キノリノール)アルミニウム、ビス(8−キノリノール)亜鉛等、およびこれらの金属錯体の中心金属がIn、Mg、Cu、Ca、Sn、GaまたはPbに置き替わった金属錯体も、電子輸送材料として用いることができる。その他にメタルフリー若しくはメタルフタロシアニン、またはそれらの末端がアルキル基やスルホン酸基などで置換されているものも電子輸送材料として用いることができる。また、ジスチリルピラジン誘導体も電子輸送材料として用いることができ、さらにn型−Si、n型−SiC等の無機半導体も電子輸送材料として用いることができる。上記の電子輸送材料からなる電子輸送層には、アルカリ金属あるいはアルカリ土金属、およびアルカリ金属あるいはアルカリ土金属の弗化物、塩化物、ヨウ化物などの化合物からなる電子供与性ドナーを0.1〜30モル%ドーピングすることが好ましい。 Examples of the electron transport material used for the electron transport layer include nitro-substituted fluorene derivatives, diphenylquinone derivatives, thiopyran dioxide derivatives, heterocyclic tetracarboxylic anhydrides such as naphthalene perylene, carbodiimides, fluorenylidenemethane derivatives, anthra Examples thereof include quinodimethane and anthrone derivatives, oxadiazole derivatives and the like. A series of electron transport compounds described in JP-A-59-194393 can also be used as an electron transport material. Furthermore, in the above oxadiazole derivative, a thiadiazole derivative in which the oxygen atom of the oxadiazole ring is substituted with a sulfur atom, and a quinoxaline derivative having a quinoxaline ring known as an electron withdrawing group can also be used as an electron transport material. In addition, metal complexes of 8-quinolinol derivatives such as tris (8-quinolinol) aluminum (Alq), tris (5,7-dichloro-8-quinolinol) aluminum, tris (5,7-dibromo-8-quinolinol) aluminum. , Tris (2-methyl-8-quinolinol) aluminum, tris (5-methyl-8-quinolinol) aluminum, bis (8-quinolinol) zinc and the like, and the central metals of these metal complexes are In, Mg, Cu, Ca Metal complexes replaced with Sn, Ga or Pb can also be used as the electron transport material. In addition, metal-free or metal phthalocyanine, or those having a terminal substituted with an alkyl group or a sulfonic acid group can also be used as the electron transport material. Distyrylpyrazine derivatives can also be used as an electron transport material, and inorganic semiconductors such as n-type-Si and n-type-SiC can also be used as an electron transport material. The electron transport layer made of the above electron transport material has an electron donating donor made of an alkali metal or alkaline earth metal, and a compound such as an alkali metal or alkaline earth metal fluoride, chloride, or iodide. 30 mol% doping is preferred.
上記正孔輸送層の厚みは、100〜2000nmであることが好ましく、200〜500nmであることがより好ましい。また、上記電子輸送層の厚みは、100〜2000nmであることが好ましく、200〜500nmであることがより好ましい。正孔輸送層の厚み、電子輸送層の厚みがかかる範囲内であれば、正孔輸送層と発光層との接触面において、発光層で発光した光を全反射させレーザ光を得ることができる。 The thickness of the hole transport layer is preferably 100 to 2000 nm, and more preferably 200 to 500 nm. The thickness of the electron transport layer is preferably 100 to 2000 nm, and more preferably 200 to 500 nm. If the thickness of the hole transport layer and the thickness of the electron transport layer are within such ranges, laser light can be obtained by totally reflecting light emitted from the light emitting layer at the contact surface between the hole transport layer and the light emitting layer. .
本発明の有機固体レーザにおいては、より効率的に増幅されたレーザ光を得るため、陽極の一方の面に共振器が設けられていることが好ましい。 In the organic solid-state laser of the present invention, it is preferable that a resonator is provided on one surface of the anode in order to obtain laser light amplified more efficiently.
本発明を以下の実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はそれらに限定されるものではない。
なお、有機固体レーザ用発光材料の評価に当たっては、光励起による方法を用いた。有機固体レーザ用発光材料は、電流励起のみならず、光励起によってもレーザ発振を生じさせることができる。即ち、透明基板側または陰極側から、ポンピングレーザー光を入射することにより、発光層内で光が増幅され、端面からレーザ光を取出すことができる。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited thereto.
In the evaluation of the light emitting material for organic solid-state laser, a method based on photoexcitation was used. A light emitting material for an organic solid-state laser can cause laser oscillation not only by current excitation but also by light excitation. That is, by entering the pumping laser light from the transparent substrate side or the cathode side, the light is amplified in the light emitting layer, and the laser light can be taken out from the end face.
実施例1
前記化合物3をレーザ色素としてCBPホスト中に6wt%の濃度で共蒸着法によってガラス基板上に100nm成膜した。発光スペクトル及びASE特性の測定は、窒素雰囲気下において、窒素ガスレーザ(337nm,500ps,20Hz)を励起光源として用いて行った。図1に6%−化合物3:CBP共蒸着薄膜の発光強度の励起光強度依存性と発光スペクトルの分子構造を示す。励起光強度の増加に伴い、スペクトルの狭帯域化と発光強度の急激な増加が観測され、ASE発振波長と閾値は、λ=451nm、Eth=0.18±0.05μJ/cm2であった。このASE発振閾値は低分子系有機固体薄膜におけるASE発振閾値としてこれまで報告されている値としては、最も低い値である。これは6%−化合物3:CBP共蒸着薄膜がkr=1.29(±0.1)×109s−1と非常に大きな放射速度定数を有していること、そして誘導放出断面積が発振波長においてσ=3.2×10−16cm2と大きいためである。さらに、この共蒸着薄膜におけるネットゲインと損失係数の測定を行った結果、それぞれg=20±3cm−1,α=5.8cm−1であり、この薄膜が高いゲインと優れた導波路を形成していることが分かった。
Example 1
The compound 3 was used as a laser dye to form a film of 100 nm on a glass substrate by a co-evaporation method at a concentration of 6 wt% in a CBP host. The emission spectrum and ASE characteristics were measured using a nitrogen gas laser (337 nm, 500 ps, 20 Hz) as an excitation light source in a nitrogen atmosphere. FIG. 1 shows the excitation light intensity dependence of the emission intensity of 6% -compound 3: CBP co-deposited thin film and the molecular structure of the emission spectrum. As the excitation light intensity increased, the spectrum narrowed and the emission intensity increased rapidly. The ASE oscillation wavelength and threshold were λ = 451 nm and Eth = 0.18 ± 0.05 μJ / cm 2 . . This ASE oscillation threshold is the lowest value reported so far as an ASE oscillation threshold in a low molecular weight organic solid thin film. This is because 6% -compound 3: CBP co-deposited thin film has a very high radiation rate constant of kr = 1.29 (± 0.1) × 10 9 s −1 , and the stimulated emission cross section is This is because the oscillation wavelength is as large as σ = 3.2 × 10 −16 cm 2 . Furthermore, as a result of the measurement of net gain and loss factor in the co-deposited film are each g = 20 ± 3cm -1, α = 5.8cm -1, forming an excellent waveguide and the thin film has high gain I found out that
比較例1
BSBCzをレーザ色素として、実施例1と同様な実験を行った。その結果、ASE発振閾値は、0.32μJ/cm2であった。
Comparative Example 1
The same experiment as in Example 1 was performed using BSBCz as a laser dye. As a result, the ASE oscillation threshold was 0.32 μJ / cm 2 .
比較例2
化合物Aをレーザ色素として、実施例1と同様な実験を行った。その結果、ASE発振閾値は、1.5±0.1μJ/cm2であった。
Comparative Example 2
The same experiment as in Example 1 was performed using Compound A as a laser dye. As a result, the ASE oscillation threshold was 1.5 ± 0.1 μJ / cm 2 .
実施例2
化合物3を前記化合物16に代えて、実施例1に準じて行ったところ、ASE発振波長と閾値は、λ=420nm、Eth=0.14±0.05μJ/cm2であった。
Example 2
When compound 3 was replaced with compound 16 and performed according to Example 1, the ASE oscillation wavelength and threshold were λ = 420 nm and Eth = 0.14 ± 0.05 μJ / cm 2 .
Claims (6)
発光層が、請求項1乃至5のいずれかに記載の有機固体レーザ用発光材料を含むことを特徴とする有機固体レーザ。
In an organic solid-state laser having an anode, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and a cathode sequentially on the substrate,
An organic solid-state laser, wherein the light-emitting layer includes the organic solid-state laser light-emitting material according to any one of claims 1 to 5.
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002502889A (en) * | 1998-02-04 | 2002-01-29 | アクシーバ・ゲーエムベーハー | Spiro compounds and uses thereof |
JP2002503037A (en) * | 1998-02-04 | 2002-01-29 | アクシーバ・ゲーエムベーハー | Use of spiro compounds as laser dyes |
JP2005093573A (en) * | 2003-09-16 | 2005-04-07 | Ricoh Co Ltd | Organic semiconductor laser |
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002502889A (en) * | 1998-02-04 | 2002-01-29 | アクシーバ・ゲーエムベーハー | Spiro compounds and uses thereof |
JP2002503037A (en) * | 1998-02-04 | 2002-01-29 | アクシーバ・ゲーエムベーハー | Use of spiro compounds as laser dyes |
JP2005093573A (en) * | 2003-09-16 | 2005-04-07 | Ricoh Co Ltd | Organic semiconductor laser |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021161998A1 (en) * | 2020-02-13 | 2021-08-19 | Koala Tech Inc. | Organic solid-state laser, compound and use thereof |
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