JP2008308449A - 縮合環芳香族化合物及びそれを用いた有機発光素子 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、縮合環芳香族化合物及びそれを用いた有機発光素子に関する。
有機発光素子は、陽極と陰極と間に蛍光性有機化合物又は燐光性有機化合物を含む薄膜を挟持している素子である。各電極から電子及び正孔(ホール)を注入することにより、蛍光性有機化合物又は燐光性有機化合物の励起子が生成され、この励起子が基底状態に戻る際に、有機発光素子は光を放射する。
最低一重項励起状態(S1)からの発光を利用する蛍光性化合物を使用した有機発光素子においては、最近の進歩は著しく、その特徴は、低印加電圧で高輝度、発光波長の多様性、高速応答性、発光デバイスの薄型、軽量化が可能であることが挙げられる。このことから、有機発光素子は広汎な用途への可能性を示唆している。
近年、最低三重項励起状態(T1)からの発光を利用する燐光性化合物を発光材料として使用し、三重項状態の励起エネルギーをEL発光に用いる検討が多くなされている。プリンストン大学のグループにより、燐光を発するイリジウム錯体を発光材料として用いた有機発光素子が、高い発光効率を示すことが報告されている(例えば、非特許文献1)。
最近では、非特許文献2にて開示されているIr(ppy)3等のイリジウム錯体を発光材料として使用した燐光性の有機発光素子が注目され、発光効率が高いことが報告されている。ここでイリジウム錯体を発光材料(ゲスト)として用いる場合、ゲストに対応するホストは、その最低三重項励起状態(T1)がゲストのT1よりも高いことが必要となる。
しかしながら、現状では更なる高輝度の光出力あるいは高変換効率が必要である。また、長時間の使用による経時変化や酸素を含む雰囲気気体や湿気等による劣化等の耐久性の面で未だ多くの問題がある。さらにはフルカラーディスプレイ等への応用を考えた場合、色純度のよい青、緑及び赤の発光が必要となるが、これらの問題に関してもまだ十分に解決したとは言えない。
上記の問題を解決する方法として、縮合環芳香族化合物を発光材料として使用する方法が挙げられる。特許文献1では、その例として、1,2−ジアリールナフタレン化合物及び3,4−ジアリールフェナントレン化合物が開示されている。また特許文献2乃至4等では、縮合環にジアリールが置換された化合物を有機発光素子の発光材料として使用することが開示されている。
本発明の目的は、新規な縮合環芳香族化合物を提供することにある。また本発明の他の目的は、極めて高効率で高輝度な光出力を有し、かつ極めて耐久性のある有機発光素子を提供することにある。さらに本発明の他の目的は、製造が容易でかつ比較的安価に作製可能な有機発光素子を提供することにある。
本発明の縮合環芳香族化合物は、下記一般式[I]で示されることを特徴とする。
式(ii)において、R10は、ハロゲン原子、置換あるいは無置換のアルキル基及び置換あるいは無置換のアリール基からなる群より選ばれる置換基を表す。nは0乃至5の整数を表す。))
本発明によれば、新規な縮合環芳香族化合物を提供することができる。また本発明によれば、極めて高効率で高輝度な光出力を有し、かつ極めて耐久性のある有機発光素子を提供することができる。
本発明の縮合環芳香族化合物は、分子自体がねじれ構造を有するので、バンドギャップが広く、優れた耐熱性をも兼ね備える。また、本発明の縮合環芳香族化合物を使用した有機発光素子は、低い印加電圧で高効率な発光を与えると共に耐久性も優れている。
まず本発明の縮合環芳香族化合物について説明する。本発明の縮合環芳香族化合物は、下記一般式[I]で示されることを特徴とする。
式[I]において、R1乃至R6は、それぞれ水素原子、置換あるいは無置換のアルキル基、アルコキシル基、アリールオキシル基、シアノ基又はハロゲン原子を表す。
R1乃至R6で表されるアルキル基として、メチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル基、sec−ブチル基、オクチル基、1−アダマンチル基、2−アダマンチル基等が挙げられるが、もちろんこれらに限定されるものではない。
上記アルキル基が有してもよい置換基として、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等のアルキル基、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、フェナントリル基、フルオレニル基等のアリール基、メトキシル基、エトキシル基、プロポキシル基等のアルコキシル基、フェノキシル基等のアリールオキシル基、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子、シアノ基等が挙げられるが、もちろんこれらに限定されるものではない。
R1乃至R6で表されるアルコキシル基として、メトキシル基、エトキシル基、プロポキシル基、ブトキシル基等があげられるが、もちろんこれらに限定されるものではない。
R1乃至R6で表されるアリールオキシル基として、フェノキシル基等があげられるが、もちろんこれらに限定されるものではない。
R1乃至R6で表されるハロゲン原子として、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等が挙げられる。
R1乃至R6は、それぞれ同じであっても異なっていてもよい。
R3とR4と、又はR5とR6とは互いに結合してベンゼン環等の環構造を形成してもよい。
式[I]において、A1及びA2は、いずれか一方が下記一般式(i)で示されるユニットを表し、他方が下記一般式(ii)で示されるユニットを表す。好ましくは、A1が下記一般式(ii)で示されるユニットであり、A2が下記一般式(i)で示されるユニットである。
式(i)において、R7及びR8は、それぞれ水素原子、置換あるいは無置換のアルキル基又は置換あるいは無置換のフェニル基を表す。
R7及びR8で表されるアルキル基として、メチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル基、sec−ブチル基、オクチル基、1−アダマンチル基、2−アダマンチル基等が挙げられるが、もちろんこれらに限定されるものではない。
上記アルキル基及びフェニル基が有してもよい置換基として、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等のアルキル基、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、フェナントリル基、フルオレニル基等のアリール基、メトキシル基、エトキシル基、プロポキシル基等のアルコキシル基、フェノキシル基等のアリールオキシル基、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子、シアノ基等が挙げられるが、もちろんこれらに限定されるものではない。
式(i)において、R9は、ハロゲン原子、置換あるいは無置換のアルキル基及びアリール基からなる群より選ばれる置換基を表す。
R9で表されるハロゲン原子として、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等が挙げられる。
R9で表されるアルキル基として、メチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル基、sec−ブチル基、オクチル基、1−アダマンチル基、2−アダマンチル基等が挙げられるが、もちろんこれらに限定されるものではない。
このアルキル基が有してもよい置換基として、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等のアルキル基、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、フェナントリル基、フルオレニル基等のアリール基、メトキシル基、エトキシル基、プロポキシル基等のアルコキシル基、フェノキシル基等のアリールオキシル基、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子、シアノ基等が挙げられるが、もちろんこれらに限定されるものではない。
R9で表されるアリール基として、フェニル基、ナフチル基、フェナントリル基、アズレニル基、アントリル基、ピレニル基、インダセニル基、アセナフテニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、クリセニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フルオレニル基等が挙げられるが、もちろんこれらに限定されるものではない。
式(i)において、lは、0乃至3の整数を表す。式(i)において、mは、0乃至4の整数を表す。lが2以上の場合、mが2以上の場合、及びlが1以上かつmが1以上の場合、複数のR9は同じであっても異なっていてもよい。
式(i)において、Xは、単結合又はフェニレン基を表す。
式(ii)において、R10は、ハロゲン原子、置換あるいは無置換のアルキル基及び置換あるいは無置換のアリール基からなる群より選ばれる置換基を表す。
R10で表されるハロゲン原子として、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等が挙げられる。
R10で表されるアルキル基として、メチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル基、sec−ブチル基、オクチル基、1−アダマンチル基、2−アダマンチル基等が挙げられるが、もちろんこれらに限定されるものではない。
R10で表されるアリール基として、フェニル基、ナフチル基、フェナントリル基、アズレニル基、アントリル基、ピレニル基、インダセニル基、アセナフテニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、クリセニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フルオレニル基等が挙げられるが、もちろんこれらに限定されるものではない。
上記のアルキル基及びアリール基が有してもよい置換基として、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等のアルキル基、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、フェナントリル基、フルオレニル基等のアリール基、メトキシル基、エトキシル基、プロポキシル基等のアルコキシル基、フェノキシル基等のアリールオキシル基、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子、シアノ基等が挙げられるが、もちろんこれらに限定されるものではない。
式(ii)において、nは0乃至5の整数を表す。nが2以上の場合、複数のR10は同じであっても異なっていてもよい。
ところで、式(i)において、Xがフェニレン基である場合、ここでいうフェニレン基とは、具体的には、下記式(iii)で示される置換基をいう。
式(iii)において、R11は、ハロゲン原子、置換あるいは無置換のアルキル基及び置換あるいは無置換のアリール基からなる群より選ばれる置換基を表す。
R11で表されるハロゲン原子として、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等が挙げられる。
R11で表されるアルキル基として、メチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル基、sec−ブチル基、オクチル基、1−アダマンチル基、2−アダマンチル基等が挙げられるが、もちろんこれらに限定されるものではない。
R11で表されるアリール基として、フェニル基、ナフチル基、フェナントリル基、アズレニル基、アントリル基、ピレニル基、インダセニル基、アセナフテニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、クリセニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フルオレニル基等が挙げられるが、もちろんこれらに限定されるものではない。
上記のアルキル基及びアリール基が有してもよい置換基として、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等のアルキル基、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、フェナントリル基、フルオレニル基等のアリール基、メトキシル基、エトキシル基、プロポキシル基等のアルコキシル基、フェノキシル基等のアリールオキシル基、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子、シアノ基等が挙げられるが、もちろんこれらに限定されるものではない。
式(iii)において、pは0乃至5の整数を表す。
Xが、一般式(iii)で示されるフェニレン基である場合、好ましくは、下記一般式[II]で示されるメタフェニレン基である。
式[II]において、R12は、ハロゲン原子、置換あるいは無置換のアルキル基及び置換あるいは無置換のアリール基からなる群より選ばれる置換基を表す。
R12で表されるハロゲン原子として、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等が挙げられる。
R12で表されるアルキル基として、メチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル基、sec−ブチル基、オクチル基、1−アダマンチル基、2−アダマンチル基等が挙げられるが、もちろんこれらに限定されるものではない。
R12で表されるアリール基として、フェニル基、ナフチル基、フェナントリル基、アズレニル基、アントリル基、ピレニル基、インダセニル基、アセナフテニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、クリセニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フルオレニル基等が挙げられるが、もちろんこれらに限定されるものではない。
上記のアルキル基及びアリール基が有してもよい置換基として、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等のアルキル基、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、フェナントリル基、フルオレニル基等のアリール基、メトキシル基、エトキシル基、プロポキシル基等のアルコキシル基、フェノキシル基等のアリールオキシル基、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子、シアノ基等が挙げられるが、もちろんこれらに限定されるものではない。
式[II]において、qは0乃至4の整数を表す。
本発明の縮合環芳香族化合物は、1−アリール−2−ヨードナフタレン誘導体又は1−アリール−2−ヨードフェナントレン誘導体を原料として合成することができる。また、これら原料は非特許文献3により合成することができる。
本発明の縮合環芳香族化合物は有機発光素子用材料として使用できる。本発明の縮合環芳香族化合物は、ナフタレン骨格の1位及び2位、又はフェナントレン骨格の1位及び2位あるいは3位及び4位に、フェニル基とフルオレニル基とが一つずつ導入されている化合物である。
この位置にフェニル基とフルオレニル基とを導入すると、フェニル基とフルオレニル基との距離が近いために、両置換基間で立体障害が発生する。この立体障害により分子全体にねじれが生じるため、本発明の縮合環芳香族化合物は広いバンドギャップを持つことになる。さらに、このねじれは高い最低三重項励起エネルギー(T1)をもたらす。ところが、このねじれを生じさせる置環基が双方共に縮合多環基であると却ってT1が低下してしまう。このため、どちらか一方にフェニル基を置換することが重要である。どちらか一方にフェニル基を置換することにより、T1の調整を可能にすると共に、有機発光素子の構成材料として必要なガラス転移温度の向上が期待できる。
本発明の縮合環芳香族化合物のその他の特徴として、分子自体が非対称性であることである。分子自体が非対称性であると、その分子自体の結晶性が低下し、ガラス状態として安定化することができる。
ここで本発明の縮合環芳香族化合物は、基本骨格である縮合環(ナフタレン骨格、フェナントレン骨格)に導入される2つの置換基が、フェニル基とフルオレニル基とで異なり、その導入位置も非対称の位置にある。対称性分子の例として一般的に挙げられる9位及び10位にアリール基が置換されたフェナントレン誘導体と比較して、本発明の縮合環芳香族化合物は、分子のアモルファス性に違いがある。ところで9位及び10位にアリール基が置換されたフェナントレン誘導体は、結晶性が高い場合が多く、有機発光素子の構成材料として使用したときに、結晶化を起こし素子の寿命に多大な影響を与える。しかし本発明の縮合環芳香族化合物は、分子全体が非対称であるので、アモルファス性が高く、有機発光素子の構成材料として使用したときに結晶化が起こりにくい。このため、素子の長寿命化が期待できる。
また、本発明の縮合環芳香族化合物は、フェニル基やフルオレニル基にさらに置換基を導入することで、HOMO/LUMOレベルを容易に調節することが可能である。そのため、発光層に含まれる他の構成材料とのエネルギーレベルを考慮して、例えば、蛍光又は燐光発光する発光層のホストとしての分子設計が容易である。
さらに、本発明の縮合環芳香族化合物は、発光性の材料として使用することができるが発光性の材料としての用途の他に、正孔注入・輸送性の材料、正孔又は電子をブロッキングするための材料、電子注入・輸送性の材料として使用することも可能である。
以下、本発明の縮合環芳香族化合物の具体例を以下に示す。しかし、本発明はこれらに限られるものではない。
次に、本発明の有機発光素子について詳細に説明する。
本発明の有機発光素子は、陽極と陰極と、該陽極と該陰極との間に挟持される有機化合物からなる層と、から構成されることを特徴とする。
以下、図面を参照しながら、本発明の有機発光素子について詳細に説明する。
図1は、本発明の有機発光素子における第一の実施形態を示す断面図である。図1の有機発光素子10は、基板1上に、陽極2、発光層3及び陰極4が順次設けられている。この有機発光素子10は、発光層3が、ホール輸送能、電子輸送能及び発光性の性能を全て有する有機化合物で構成されている場合に有用である。また、発光層3がホール輸送能、電子輸送能及び発光性の性能のいずれかの特性を有する有機化合物を混合して構成される場合にも有用である。
図2は、本発明の有機発光素子における第二の実施形態を示す断面図である。図2の有機発光素子20は、基板1上に、陽極2、ホール輸送層5、電子輸送層6及び陰極4が順次設けられている。この有機発光素子20は、ホール輸送性及び電子輸送性のいずれかを備える発光性の有機化合物と電子輸送性のみ又はホール輸送性のみを備える有機化合物とを組み合わせて用いる場合に有用である。また、有機発光素子20は、ホール輸送層5又は電子輸送層6が発光層を兼ねている。
図3は、本発明の有機発光素子における第三の実施形態を示す断面図である。図3の有機発光素子30は、図2の有機発光素子20において、ホール輸送層5と電子輸送層6との間に発光層3を挿入したものである。この有機発光素子30は、キャリア輸送と発光との機能をそれぞれ分離したものであり、ホール輸送性、電子輸送性、発光性の各特性を有した有機化合物と適時組み合わせて使用することができる。このため、極めて材料選択の自由度が増すとともに、発光波長を異にする種々の有機化合物が使用できるため、発光色相の多様化が可能になる。さらに、中央の発光層3にキャリアあるいは励起子を有効に閉じこめて有機発光素子30の発光効率の向上を図ることも可能になる。
図4は、本発明の有機発光素子における第四の実施形態を示す断面図である。図4の有機発光素子40は、図3の有機発光素子30において、陽極2とホール輸送層5との間にホール注入層7を設けたものである。この有機発光素子40は、ホール注入層7を設けたことにより、陽極2とホール輸送層5との間の密着性又はホールの注入性が改善されるので低電圧化に効果的である。
図5は、本発明の有機発光素子における第五の実施形態を示す断面図である。図5の有機発光素子50は、図3の有機発光素子30において、ホール又は励起子(エキシトン)が陰極4側に抜けることを阻害する層(ホール/エキシトンブロッキング層8)を、発光層3と電子輸送層6との間に挿入したものである。イオン化ポテンシャルの非常に高い有機化合物をホール/エキシトンブロッキング層8として使用することにより、通気発光素子50の発光効率が向上する。
ただし、図1乃至図5はあくまでごく基本的な素子構成であり、本発明の有機発光素子の構成はこれらに限定されるものではない。例えば、電極と有機層界面に絶縁性層、接着層又は干渉層を設けてもよい。また、ホール輸送層5がイオン化ポテンシャルの異なる2層から構成されていてもよい。
本発明の有機発光素子において、本発明の縮合環芳香族化合物は、図1乃至図5のいずれの形態でも使用することができる。ここで、本発明の縮合環芳香族化合物は、本発明の有機発光素子を構成する有機化合物からなる層に、少なくとも一種類含まれることを特徴とする。有機化合物からなる層とは、図1乃至図5で示される有機発光素子においては、発光層3、ホール輸送層5、電子輸送層6、ホール注入層7及びホール/エキシトンブロッキング層8をいう。その中でも、特に、ホール輸送層5、ホール注入層7及び発光層3の構成材料として使用すると、発光効率、寿命の観点から良好な有機発光素子を得ることができるので好ましい。本発明の縮合環芳香族化合物は、より好ましくは、発光層3に含まれる。
本発明の縮合環芳香族化合物を発光層3の構成材料として使用する場合、発光層3は、本発明の縮合環芳香族化合物のみで構成されていてもよいし、ホストとゲストとから構成されていてもよい。いずれの構成をとるにしても色純度、発光効率及び寿命が良好な有機発光素子を得ることができる。発光層3がホストとゲストとから構成されている場合、本発明の縮合環芳香族化合物を、ゲストである蛍光材料及び燐光材料に対応するホストとして使用してもよいし、ゲストとして使用してもよい。
本発明の有機発光素子は、特に、発光層3の構成材料として、本発明の縮合環芳香族化合物を使用するものである。また、本発明の有機発光素子は、本発明の縮合環芳香族化合物の他に、必要に応じてこれまで知られている低分子系及びポリマー系のホール輸送性化合物、発光性化合物、電子輸送性化合物等を一緒に使用することもできる。
以下にこれらの化合物例を挙げる。
ホール(正孔)注入輸送性材料としては、陽極からのホールの注入を容易にし、また注入されたホールを発光層に輸送する優れたモビリティを有することが好ましい。ホール注入輸送性能を有する低分子及び高分子系材料としては、トリアリールアミン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、オキサゾール誘導体、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、フタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体、及びポリ(ビニルカルバゾール)、ポリ(シリレン)、ポリ(チオフェン)、その他導電性高分子が挙げられるが、もちろんこれらに限定されるものではない。
主に発光機能に関わる材料としては、多環縮合芳香族化合物(例えばナフタレン誘導体、フェナントレン誘導体、フルオレン誘導体、ピレン誘導体、テトラセン誘導体、コロネン誘導体、クリセン誘導体、ペリレン誘導体、9,10−ジフェニルアントラセン誘導体、ルブレン等)、キナクリドン誘導体、アクリドン誘導体、クマリン誘導体、ピラン誘導体、ナイルレッド、ピラジン誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、スチルベン誘導体、有機金属錯体(例えば、トリス(8−キノリノラート)アルミニウム等の有機アルミニウム錯体、有機ベリリウム錯体)及びポリ(フェニレンビニレン)誘導体、ポリ(フルオレン)誘導体、ポリ(フェニレン)誘導体、ポリ(チエニレンビニレン)誘導体、ポリ(アセチレン)誘導体等の高分子誘導体が挙げられるが、もちろんこれらに限定されるものではない。
電子注入輸送性材料としては、陰極からの電子の注入を容易にし、注入された電子を発光層に輸送する機能を有するものから任意に選ぶことができ、ホール輸送材料のキャリア移動度とのバランス等を考慮し選択される。電子注入輸送性能を有する材料としては、オキサジアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、チアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、ピラジン誘導体、トリアゾール誘導体、トリアジン誘導体、ペリレン誘導体、キノリン誘導体、キノキサリン誘導体、フルオレノン誘導体、アントロン誘導体、フェナントロリン誘導体、有機金属錯体等が挙げられるが、もちろんこれらに限定されるものではない。
陽極の構成材料として、ITO等が挙げられる。
陰極の構成材料として、アルミニウム、リチウム等の金属単体、これら金属単体を組み合わせた合金等が挙げられる。
本発明で用いる基板としては、特に限定するものではないが、金属製基板、セラミックス製基板等の不透明性基板、ガラス、石英、プラスチックシート等の透明性基板が用いられる。
また、基板にカラーフィルター膜、蛍光色変換フィルター膜、誘電体反射膜等を用いて発色光をコントロールする事も可能である。また、基板上に薄膜トランジスタ(TFT)を作製し、それに接続するように素子を作製することも可能である。
また、素子から光を取り出し方法に関しては、ボトムエミッション型(基板側から光を取り出す構成)であってもよいし、トップエミッション型(基板の反対側から光を取り出す構成)であってもよい。
本発明の縮合環芳香族化合物を含む有機化合物からなる層は、真空蒸着法や溶液塗布法等によって形成される。真空蒸着法や溶液塗布法等によって形成された層は、結晶化等が起こりにくく経時安定性に優れている。
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明していくが、本発明はこれらに限定されるものではない。
<実施例1>例示化合物No.14の合成
(1)中間体化合物[1]の合成
非特許文献3に記載の合成方法に従い、フェニルアセトアルデヒド(シグマアルドリッチ社)から中間体化合物[1]である1−フェニル−2−ヨードナフタレンを合成した。
(2)例示化合物No.14の合成
50mlの三ツ口フラスコに、以下に示す試薬、溶媒を仕込んだ。
化合物[1]:250mg(0.76mmol)
化合物[2]:360mg(1.14mmol)
トルエン:5ml
エタノール:2.5ml
非特許文献3に記載の合成方法に従い、フェニルアセトアルデヒド(シグマアルドリッチ社)から中間体化合物[1]である1−フェニル−2−ヨードナフタレンを合成した。
(2)例示化合物No.14の合成
50mlの三ツ口フラスコに、以下に示す試薬、溶媒を仕込んだ。
化合物[1]:250mg(0.76mmol)
化合物[2]:360mg(1.14mmol)
トルエン:5ml
エタノール:2.5ml
次に、この反応溶液を、窒素雰囲気下、室温で攪拌しながら、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)15mgを添加し、次いで、炭酸セシウム1.86gと水1mlとで調製した水溶液を滴下した。次に、反応溶液を80℃に昇温した後5時間攪拌した。反応終了後、有機層をトルエンで抽出し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、溶媒を減圧留去した。得られた粗生成物について、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:ヘプタンとトルエンとの混合溶媒)で精製することにより、例示化合物No.14を白色結晶として321mg得た。
NMR測定により例示化合物No.14の構造を確認した。
1H−NMR(400MHz,CDCl3)δ:1.54(6H,s),7.20−7.30(m,1H),7.30−7.55(m,15H),7.65−7.75(m,4H),7.94(d,1H),7.97(d,1H)
[例示化合物1、5、14、19、20、40、44、45、57、82の合成]
実施例1において、化合物[1]を表1に示すヨード体に、化合物[2]を表1に示すボロン酸又はボロン酸エステルに、それぞれ変更する。これ以外は、実施例1と同様の方法により表1に示す例示化合物No.1,5,14,19,20,40,44,45,57及び82がそれぞれ合成できる。
実施例1において、化合物[1]を表1に示すヨード体に、化合物[2]を表1に示すボロン酸又はボロン酸エステルに、それぞれ変更する。これ以外は、実施例1と同様の方法により表1に示す例示化合物No.1,5,14,19,20,40,44,45,57及び82がそれぞれ合成できる。
<実施例2>例示化合物No.36の合成
(1)中間体化合物[4]の合成
非特許文献3に記載の合成方法に従い、2−(ナフタレン−2−イル)エタノール(東京化成社)から中間体化合物[4]である4−フェニル−3−ヨードフェナンスレンを合成した。
非特許文献3に記載の合成方法に従い、2−(ナフタレン−2−イル)エタノール(東京化成社)から中間体化合物[4]である4−フェニル−3−ヨードフェナンスレンを合成した。
(2)例示化合物No.36の合成
50mlの三ツ口フラスコに、以下に示す試薬、溶媒を仕込んだ。
化合物[4]:50mg(0.13mmol)
化合物[5]:85mg(0.26mmol)
トルエン:5ml
エタノール:2.5ml
50mlの三ツ口フラスコに、以下に示す試薬、溶媒を仕込んだ。
化合物[4]:50mg(0.13mmol)
化合物[5]:85mg(0.26mmol)
トルエン:5ml
エタノール:2.5ml
次に、この反応溶液を、窒素雰囲気下、室温で攪拌しながら、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)5mgを添加し、次いで、炭酸セシウム0.22gと水1mlとで調製した水溶液を滴下した。次に、反応溶液を80℃に昇温した後、4時間攪拌した。反応終了後、有機層をトルエンで抽出し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、溶媒を減圧留去した。得られた粗生成物について、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:ヘプタンとトルエンとの混合溶媒)で精製することにより、例示化合物No.36を白色結晶として50mg得た。
NMR測定により、例示化合物No.36の構造を確認した。
1H−NMR(400MHz,CDCl3)δ:1.53(6H,s),6.87(s,1H),7.02(t,1H),7.10−7.45(m,10H),7.49(d,1H),7.61(d,2H),7.65−7.85(m,5H),7.96(d,1H)
<実施例3>例示化合物No.44の合成
100mlの三ツ口フラスコに、以下に示す試薬、溶媒を仕込んだ。
化合物[4]:400mg(1.05mmol)
化合物[6]:683mg(1.58mmol)
トルエン:20ml
:エタノール10ml
化合物[4]:400mg(1.05mmol)
化合物[6]:683mg(1.58mmol)
トルエン:20ml
:エタノール10ml
次に、この反応溶液を、窒素雰囲気下、室温で攪拌しながら、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)50mgを添加し、次いで、炭酸セシウム1.72gと水1mlとで調製した水溶液を滴下した。次に、この反応溶液を80℃に昇温した後、7時間攪拌した。反応終了後、有機層をトルエンで抽出し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、溶媒を減圧留去した。得られた粗生成物について、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:ヘプタンとトルエンとの混合溶媒)で精製することにより、例示化合物No.44を白色結晶として490mg得た。
NMR測定により例示化合物No.44の構造を確認した。
1H−NMR(400MHz,CDCl3)δ:1.15(s,9H),1.29(s,9H),1.49(s,3H),1.54(s,3H),6.48(d,1H),6.70(d,1H),6.88(d,1H),6.94(dd,1H),7.00−7.10(m,2H),7.14−7.20(m,3H),7.30−7.50(m,3H),7.59(d,1H),7.73(d,1H),7.80−7.90(m,3H),8.01(d,1H)
<実施例4>例示化合物No.45の合成
50mlの三ツ口フラスコに、以下に示す試薬、溶媒を仕込んだ。
化合物[4]:190mg(0.50mmol)
化合物[2]:236mg(0.75mmol)
トルエン:5ml
エタノール:2.5ml
化合物[4]:190mg(0.50mmol)
化合物[2]:236mg(0.75mmol)
トルエン:5ml
エタノール:2.5ml
次に、この反応溶液を、窒素雰囲気下、室温で攪拌しながら、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)10mgを添加し、次いで、炭酸セシウム1.22gと水1mlとで調製した水溶液を滴下した。次に、この反応溶液を80℃に昇温した後、6時間攪拌した。反応終了後、有機層をトルエンで抽出し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、溶媒を減圧留去した。得られた粗生成物について、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:ヘプタンとトルエンとの混合溶媒)で精製することにより、例示化合物No.45を白色結晶として200mg得た。
NMR測定により、例示化合物No.45の構造を確認した。
1H−NMR(400MHz,CDCl3)δ:1.51(6H,s),7.04(t,1H),7.17(d,1H),7.25−7.28(m,1H),7.30−7.50(m,14H),7.70−7.85(m,6H),7.97(d,1H)
<実施例5>有機発光素子の作製
図3に示す構造の有機発光素子を作製した。
図3に示す構造の有機発光素子を作製した。
ガラス基板(基板1)上に、陽極2として酸化錫インジウム(ITO)をスパッタ法にて製膜した。このときITO膜の膜厚を120nmとした。このITO膜が形成された基板を、アセトン、イソプロピルアルコール(IPA)で順次超音波洗浄し、次いでIPAで煮沸洗浄後乾燥した。さらに、UV/オゾン洗浄した。このようにして処理した基板を透明導電性支持基板として使用した。
この透明導電性支持基板上に、N,N’−ビス(9,9−ジメチル−9H−フルオレニル−2−イル)−N,N’−ジフェニル−[1,1’−ビフェニル]−4,4’−ジアミンのクロロホルム溶液を、スピンコート法により成膜しホール輸送層5を形成した。このときホール輸送層5の膜厚を20nmとした。
次に、真空蒸着法により、ホストである例示化合物No.45とゲストである下記式で示されるIr錯体とを、重量濃度比で95:5となるように共蒸着し、発光層3を形成した。このとき発光層3の膜厚を20nmとした。また、蒸着時の真空度を1.0×10-4Paとし、成膜速度を0.2nm/sec乃至0.3nm/secの条件とした。
次に、バソフェナントロリン(BPhen)を真空蒸着法にて製膜することにより、電子輸送層6を形成した。このとき電子輸送層6の膜厚を40nmとした。また、蒸着時の真空度と1.0×10-4Paとし、成膜速度を0.2nm/sec乃至0.3nm/secの条件とした。
次に、アルミニウムとリチウムとを組み合わせてなる合金(リチウムの濃度が1原子%)からなる蒸着材料を用いて、先ほどの電子輸送層6の上に、真空蒸着法により金属層膜を形成した。このとき金属層膜の膜厚を0.5nmとした。次に、アルミニウム膜を真空蒸着法により形成した。このときアルミニウム膜の膜厚を150nmとした。上記の金属層膜及びアルミニウム膜を形成する際に、蒸着時の真空度を1.0×10-4Paとし、成膜速度を1.0nm/sec乃至1.2nm/secの条件とした。このアルミニウム−リチウム合金膜及びアルミニウム膜は電子注入電極(陰極4)として機能する。
得られた有機発光素子は、水分の吸着によって素子劣化が起こらないように、乾燥空気雰囲気中で保護用ガラス板をかぶせ、アクリル樹脂系接着材で封止した。
以上のようにして有機発光素子を得た。
得られた素子について、ITO電極(陽極2)を正極に、Al−Li電極(陰極4)を負極にして、電圧を印加すると、Ir(ppy)3からの発光を確認することができた。
1 基板
2 陽極
3 発光層
4 陰極
5 ホール輸送層
6 電子輸送層
7 ホール注入層
8 ホール/エキシトンブロッキング層
10,20,30,40,50 有機発光素子
2 陽極
3 発光層
4 陰極
5 ホール輸送層
6 電子輸送層
7 ホール注入層
8 ホール/エキシトンブロッキング層
10,20,30,40,50 有機発光素子
Claims (5)
- 下記一般式[I]で示されることを特徴とする、縮合環芳香族化合物。
式(ii)において、R10は、ハロゲン原子、置換あるいは無置換のアルキル基及び置換あるいは無置換のアリール基からなる群より選ばれる置換基を表す。nは0乃至5の整数を表す。)) - 前記A1が前記一般式(ii)で示されるユニットであり、前記A2が前記一般式(i)で示されるユニットであることを特徴とする、請求項1に記載の縮合環芳香族化合物。
- 陽極と陰極と、
該陽極と該陰極との間に挟持される有機化合物からなる層と、から構成され、
該有機化合物からなる層に、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の縮合環芳香族化合物が少なくとも一種類含まれることを特徴とする、有機発光素子。 - 前記縮合環芳香族化合物が発光層に含まれることを特徴とする、請求項4に記載の有機発光素子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007158451A JP2008308449A (ja) | 2007-06-15 | 2007-06-15 | 縮合環芳香族化合物及びそれを用いた有機発光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2007158451A JP2008308449A (ja) | 2007-06-15 | 2007-06-15 | 縮合環芳香族化合物及びそれを用いた有機発光素子 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008308449A true JP2008308449A (ja) | 2008-12-25 |
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ID=40236371
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JP2007158451A Withdrawn JP2008308449A (ja) | 2007-06-15 | 2007-06-15 | 縮合環芳香族化合物及びそれを用いた有機発光素子 |
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Country | Link |
---|---|
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20110315965A1 (en) * | 2008-12-26 | 2011-12-29 | Idemitsu Kosan Co., Ltd. | Material for organic electroluminescent element, and organic electroluminescent element |
EP4075533A1 (en) * | 2013-04-03 | 2022-10-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Organic compound and organic light-emitting device |
US11925106B2 (en) | 2018-12-28 | 2024-03-05 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Condensed cyclic compound, composition including the same, and organic light-emitting device including the condensed cyclic compound |
-
2007
- 2007-06-15 JP JP2007158451A patent/JP2008308449A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20110315965A1 (en) * | 2008-12-26 | 2011-12-29 | Idemitsu Kosan Co., Ltd. | Material for organic electroluminescent element, and organic electroluminescent element |
US8940412B2 (en) * | 2008-12-26 | 2015-01-27 | Idemitsu Kosan Co., Ltd. | Material for organic electroluminescent element, and organic electroluminescent element |
EP4075533A1 (en) * | 2013-04-03 | 2022-10-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Organic compound and organic light-emitting device |
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