JP2012001514A - 新規有機化合物およびそれを有する有機発光素子 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 下記一般式(1)に示される有機化合物を提供する。
【化1】
式(1)において、
R1乃至R18はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アミノ基、アリール基、複素環基から選ばれる。
前記アミノ基は、アリール基または複素環基を置換基として有してよい。
前記アリール基および前記複素環基はアルキル基を置換基として有してよい。
【選択図】 図1
Description
有機発光素子は有機エレクトロルミネッセンス素子あるいは有機EL素子とも呼ばれる。
これまでに新規化合物の開発が盛んに行われている。
新規化合物の創出が高性能の有機発光素子を提供するにあたり、重要であるからである。
例えば、有機発光素子の発光層の材料に用いる例が特許文献1に記載されており、緑色を発光する化合物が記載されている。
下記一般式(1)に示されることを特徴とする有機化合物を提供する。
R1乃至R18は水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アミノ基、アリール基、複素環基からそれぞれ独立に選ばれる。
前記アミノ基は、アリール基または複素環基を置換基として有してよい。
前記アリール基および前記複素環基はアルキル基を置換基として有してよい。
R1乃至R18は水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アミノ基、アリール基、複素環基からそれぞれ独立に選ばれる。
前記アミノ基は、アリール基または複素環基を置換基として有してよい。
前記アリール基および前記複素環基はアルキル基を置換基として有してよい。
式(1)において、アリール基および複素環基は炭素数が1以上4以下のアルキル基を有してよい。
そのためには
1.振動子強度が高いこと
2.発光にかかわる骨格の振動部分が少ないこと
があげられる。
本発明の有機化合物と類似化合物のベンゾ[k]フルオランテンとの比較を行う。
ベンゾ[k]フルオランテンの7位および12位にフェニル基が置換された7,12−ジフェニルベンゾ[k]フルオランテンと本発明の有機化合物(例示化合物A2)の最大発光波長を比較すると、前者は428nmに対して本発明の化合物は約490nmとなり緑領域の発光を有する。
本発明に係る有機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。
例示した化合物のうちA群に示すものは分子全体が炭化水素のみで構成されている。炭化水素のみで構成される化合物は、HOMOエネルギーレベルが低い。従って酸化電位が低くなり、すなわち有機化合物が酸化に対して安定であることを意味する。
AまたはBのいずれか一方はフェニル基であり、他方は水素原子である。
R21は炭素数1以上4以下のアルキル基である。
前記フェニル基は炭素数1以上4以下のアルキル基を有してよい。
本発明に係る有機化合物の合成ルートの一例を説明する。以下に反応式を記す。
このうち下記式において所望の位置に置換基を導入する場合には、導入する位置の水素原子を他の置換基に置き換えて合成することができる。置き換える置換基としては、アルキル基、ハロゲン原子、フェニル基などが挙げられる。
上記反応式のうちD1乃至D3をそれぞれかえることで種々の有機化合物を合成することができる。その具体例を表1に合成化合物として示す。下記表1は、合成化合物を得るための原料であるD1乃至D3も示す。
次に本実施形態に係る有機発光素子を説明する。
以下本発明に係る有機発光素子の用途について説明する。
[例示化合物A2の合成]
[例示化合物A3の合成]
[例示化合物A5の合成]
実施例1で用いられる有機化合物E2をE14に変更する以外は実施例1と同様の反応、精製で例示化合物A5を得た。
[例示化合物A12の合成]
実施例1で用いられる有機化合物E2をE14、1−ピレンボロン酸をE15に変更する以外は実施例1と同様の反応、精製で例示化合物A12を得た。
[例示化合物A16の合成]
実施例1で用いられる有機化合物E1をE16、1−ピレンボロン酸をE15に変更する以外は実施例1と同様の反応、精製で例示化合物A16を得た。
[例示化合物A27の合成]
実施例2で用いられる有機化合物E9をE17に変更する以外は実施例1と同様の反応、精製で例示化合物A27を得た。
[例示化合物A33の合成]
実施例2で用いられる有機化合物E8をE18、1−ナフタレンボロン酸をE19に変更する以外は実施例1と同様の反応、精製で例示化合物A33を得た。
本実施例では、順次(陽極/ホール注入層/ホール輸送層/発光層/ホール・エキシトンブロッキング層/電子輸送層/陰極)の構成の有機発光素子を作製した。ガラス基板上に100nmのITOをパターニングした。そのITO基板上に、以下の有機層と電極層を10−5Paの真空チャンバー内で抵抗加熱による真空蒸着して連続製膜し、対向する電極面積が3mm2になるようにした。
ホール輸送層(40nm) G−1
発光層(30nm) ホスト:化合物H8、ゲスト:例示化合物A2(重量比 5%)
ホール・エキシトンブロッキング層(10nm) G−3
電子輸送層(30nm) G−4
金属電極層1(1nm) LiF
金属電極層2(100nm) Al
実施例15では、順次陽極/ホール注入層/ホール輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極の構成の有機発光素子を作製した。
支持体としてのガラス基板上に反射性陽極としてのアルミニウム合金(AlNd)を100nmの膜厚でスパッタリング法にて成膜する。さらに、透明性陽極としてITOをスパッタリング法にて80nmの膜厚で形成する。次に、この陽極周辺部にポリイミド製の素子分離膜を厚さ1.5μmで形成し、半径3mmの開口部を設けた。これをアセトン、イソプロピルアルコール(IPA)で順次超音波洗浄した後、IPAで煮沸洗浄して乾燥する。さらに、この基板表面に対してUV洗浄を施す。
ホール注入層(135nm) G−11
ホール輸送層(10nm) G−12
発光層(35nm) ホスト:化合物H9、ゲスト:例示化合物A2(重量比 2%)
電子輸送層(10nm) G−14
電子注入層(70nm) G−15(重量比 80%)、Li(重量比 20%)
本発明に係わる有機化合物は高い量子収率と緑に適した発光を有する新規化合物であり、有機発光素子に用いた場合、良好な発光特性を有する発光素子を作ることができる。
11 陽極
12 有機化合物層
13 陰極
Claims (8)
- 下記一般式(1)に示されることを特徴とする有機化合物。
式(1)において、
R1乃至R18はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アミノ基、アリール基、複素環基から選ばれる。
前記アミノ基は、前記アリール基または前記複素環基を置換基として有してよい。
前記アリール基および前記複素環基は前記アルキル基を置換基として有してよい。 - R1乃至R18はそれぞれ独立に前記水素原子、前記アルキル基、前記アリール基から選ばれることを特徴とする請求項1に記載の有機化合物。
- R5、R6、R15、R16の少なくとも一つが前記アリール基であることを特徴とする請求項2に記載の有機化合物。
- 陰極と陽極と、前記陽極および前記陰極の間に配置される有機化合物層とを有する有機発光素子において、
前記有機化合物層の少なくとも1層は請求項1乃至3のいずれか一項に記載の有機化合物を有することを特徴とする有機発光素子。 - 前記有機化合物層は発光層であることを特徴とする請求項4に記載の有機発光素子。
- 緑色発光することを特徴とする請求項5に記載の有機発光素子。
- 複数の画素を有し、前記複数の画素は請求項4乃至6記載のいずれか一項に記載の有機発光素子と前記有機発光素子に接続するTFT素子とを有することを特徴とする表示装置。
- 画像を表示するための表示部と画像を入力するための画像入力部とを有し、前記表示部は複数の画素を有し、前記複数の画素は請求項4乃至6のいずれかに記載の有機発光素子と前記有機発光素子に接続するスイッチング素子とを有することを特徴とする画像入力装置。
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