JP2018061046A - 発光素子、発光装置、電子機器、照明装置 - Google Patents

発光素子、発光装置、電子機器、照明装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2018061046A
JP2018061046A JP2017218139A JP2017218139A JP2018061046A JP 2018061046 A JP2018061046 A JP 2018061046A JP 2017218139 A JP2017218139 A JP 2017218139A JP 2017218139 A JP2017218139 A JP 2017218139A JP 2018061046 A JP2018061046 A JP 2018061046A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
substituted
abbreviation
unsubstituted
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2017218139A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6457616B2 (ja
Inventor
恭子 竹田
Kyoko Takeda
恭子 竹田
晴恵 尾坂
Harue Ozaka
晴恵 尾坂
智子 下垣
Tomoko Shimogaki
智子 下垣
信晴 大澤
Nobuharu Osawa
信晴 大澤
瀬尾 哲史
Tetsushi Seo
哲史 瀬尾
広美 瀬尾
Hiromi Seo
広美 瀬尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Original Assignee
Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd filed Critical Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Publication of JP2018061046A publication Critical patent/JP2018061046A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6457616B2 publication Critical patent/JP6457616B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D239/00Heterocyclic compounds containing 1,3-diazine or hydrogenated 1,3-diazine rings
    • C07D239/02Heterocyclic compounds containing 1,3-diazine or hydrogenated 1,3-diazine rings not condensed with other rings
    • C07D239/24Heterocyclic compounds containing 1,3-diazine or hydrogenated 1,3-diazine rings not condensed with other rings having three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D239/26Heterocyclic compounds containing 1,3-diazine or hydrogenated 1,3-diazine rings not condensed with other rings having three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with only hydrogen atoms, hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/30Coordination compounds
    • H10K85/341Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes
    • H10K85/342Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes comprising iridium
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/615Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene
    • H10K85/626Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene containing more than one polycyclic condensed aromatic rings, e.g. bis-anthracene
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/654Aromatic compounds comprising a hetero atom comprising only nitrogen as heteroatom
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6572Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only nitrogen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. phenanthroline or carbazole
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1003Carbocyclic compounds
    • C09K2211/1007Non-condensed systems
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1003Carbocyclic compounds
    • C09K2211/1011Condensed systems
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1044Heterocyclic compounds characterised by ligands containing two nitrogen atoms as heteroatoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1088Heterocyclic compounds characterised by ligands containing oxygen as the only heteroatom
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1092Heterocyclic compounds characterised by ligands containing sulfur as the only heteroatom
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1096Heterocyclic compounds characterised by ligands containing other heteroatoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/18Metal complexes
    • C09K2211/185Metal complexes of the platinum group, i.e. Os, Ir, Pt, Ru, Rh or Pd
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2101/00Properties of the organic materials covered by group H10K85/00
    • H10K2101/10Triplet emission
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2101/00Properties of the organic materials covered by group H10K85/00
    • H10K2101/30Highest occupied molecular orbital [HOMO], lowest unoccupied molecular orbital [LUMO] or Fermi energy values
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/14Carrier transporting layers
    • H10K50/16Electron transporting layers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Plural Heterocyclic Compounds (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

【課題】発光層に用いる発光物質、及び発光物質を分散させるホスト材料として用いるこ
とのできる新たな有機化合物を提供する。また、当該有機化合物を有した発光素子を提供
する。また、当該発光素子を有する発光装置、電子機器、及び照明装置を提供する。
【解決手段】一対の電極間にEL層を有し、EL層は、第1の化合物と、第2の化合物と
、を有し、第1の化合物は、LUMO準位が、−3.5eV以上−2.5eV以下の燐光
性イリジウム金属錯体であり、第2の化合物は、ピリミジン骨格を含む有機化合物である
発光素子である。また、一対の電極間にEL層を有し、EL層は、第1の化合物と、第2
の化合物と、を有し、第1の化合物は、ジアジン骨格を含む燐光性イリジウム金属錯体で
あり、第2の化合物は、ピリミジン骨格を含む有機化合物である発光素子である。
【選択図】なし

Description

本発明は、発光素子、発光装置、電子機器、照明装置、及び新規有機化合物に関する。
近年、エレクトロルミネッセンス(EL:Electro Luminescence
)を利用した発光素子の研究開発が盛んに行われている。これら発光素子の基本的な構成
は、一対の電極間に発光物質を含む層を挟んだものである。この素子に電圧を印加するこ
とにより、発光物質からの発光を得ることができる。
このような発光素子は自発光型であるため、液晶ディスプレイに比べ画素の視認性が高
く、バックライトが不要である等の利点があり、フラットパネルディスプレイ素子として
好適であると考えられている。また、このような発光素子は、薄型軽量に作製できること
も大きな利点である。さらに非常に応答速度が速いことも特徴の一つである。
そして、これらの発光素子は膜状に形成することが可能であるため、面状に発光を得る
ことができる。よって、大面積の素子を容易に形成することができる。このことは、白熱
電球やLEDに代表される点光源、あるいは蛍光灯に代表される線光源では得難い特色で
あるため、照明等に応用できる面光源としての利用価値も高い。
そのエレクトロルミネッセンスを利用した発光素子は、発光物質が有機化合物であるか
、無機化合物であるかによって大別できる。発光物質に有機化合物を用い、一対の電極間
に当該有機化合物を含む層を設けた有機EL素子の場合、発光素子に電圧を印加すること
により、陰極から電子が、陽極から正孔(ホール)がそれぞれ発光性の有機化合物を含む
層に注入され、電流が流れる。そして、注入した電子及び正孔が有機化合物を励起状態に
至らしめ、励起された有機化合物から発光を得るものである。
有機化合物が形成する励起状態の種類としては、一重項励起状態と三重項励起状態が可
能であり、一重項励起状態(S)からの発光が蛍光、三重項励起状態(T)からの発
光が燐光と呼ばれている。また、発光素子におけるその統計的な生成比率は、S:T
=1:3であると考えられている。
一重項励起状態を発光に変換する化合物(以下、蛍光性化合物と称す)では室温におい
て、三重項励起状態からの発光(燐光)は観測されず、一重項励起状態からの発光(蛍光
)のみが観測される。したがって、蛍光性化合物を用いた発光素子における内部量子効率
(注入したキャリアに対して発生するフォトンの割合)の理論的限界は、S:T=1
:3であることを根拠に25%とされている。
一方、三重項励起状態を発光に変換する化合物(以下、燐光性化合物と称す)を用いれ
ば、三重項励起状態からの発光(燐光)が観測される。また、燐光性化合物は項間交差(
一重項励起状態から三重項励起状態へ移ること)が起こりやすいため、内部量子効率は1
00%まで理論上は可能となる。つまり、蛍光性化合物より高い発光効率が可能となる。
このような理由から、高効率な発光素子を実現するために、燐光性化合物を用いた発光素
子の開発が近年盛んに行われている。
上述した燐光性化合物を用いて発光素子の発光層を形成する場合、燐光性化合物の濃度
消光や三重項−三重項消滅による消光を抑制するために、他の化合物からなるマトリクス
中に該燐光性化合物が分散するようにして形成することが多い。このとき、マトリクスと
なる化合物はホスト材料、燐光性化合物のようにマトリクス中に分散される化合物はゲス
ト材料(ドーパント)と呼ばれる。
燐光性化合物をゲスト材料とする場合、ホスト材料に必要とされる性質は、該燐光性化
合物よりも大きな三重項励起エネルギー(基底状態と三重項励起状態とのエネルギー差)
を有することである。
また、一重項励起エネルギー(基底状態と一重項励起状態とのエネルギー差)は三重項
励起エネルギーよりも大きいため、大きな三重項励起エネルギーを有する物質は大きな一
重項励起エネルギーをも有する。したがって、上述したような大きな三重項励起エネルギ
ーを有する物質は、蛍光性化合物を発光物質として用いた発光素子においても有益である
燐光性化合物をゲスト材料とする場合のホスト材料、または電子輸送材料として、ピリ
ミジン等を部分構造として有する化合物の研究がされている(例えば、特許文献1)。
また、燐光性化合物をゲスト材料とする場合のホスト材料として、カルバゾール骨格と
含窒素へテロ芳香族環を組み合わせた化合物が開示されている(例えば、特許文献2)。
特開2003−45662号公報 国際公開第2011−046182号
特許文献1または特許文献2において報告されているように、燐光性化合物のホスト材
料の開発、または燐光性化合物のゲスト材料の開発は活発に行われている。しかし、発光
素子としてみた場合、発光効率、信頼性、発光特性、合成効率、またはコストといった面
で改善の余地が残されており、より優れた発光素子の開発が望まれている。
上記問題に鑑み、本発明の一態様は、発光層に用いる発光物質、及び発光物質を分散さ
せるホスト材料として用いることのできる新たな有機化合物を有した発光素子を提供する
ことを目的の一とする。特に、燐光性イリジウム金属錯体を発光物質に用いる場合のホス
ト材料として好適に用いることのできる新たな有機化合物を提供することを目的の一とす
る。
また、本発明の一態様は、上記発光素子を有する発光装置、電子機器、及び照明装置を
提供することを目的の一とする。
本発明の一態様は、一対の電極間にEL層を有し、EL層は、第1の化合物と、第2の
化合物と、を有し、第1の化合物は、LUMO準位が、−3.5eV以上−2.5eV以
下の燐光性イリジウム金属錯体であり、第2の化合物は、ピリミジン骨格を含む有機化合
物であることを特徴とする発光素子である。
また、本発明の他の一態様は、一対の電極間にEL層を有し、EL層は、第1の化合物
と、第2の化合物と、を有し、第1の化合物は、ジアジン骨格を含む燐光性イリジウム金
属錯体であり、第2の化合物は、ピリミジン骨格を含む有機化合物であることを特徴とす
る発光素子である。
また、本発明の他の一態様は、一対の電極間にEL層を有し、EL層は、第1の化合物
と、第2の化合物と、を有し、第1の化合物は、LUMO準位が、−3.5eV以上−2
.5eV以下のジアジン骨格を含む燐光性イリジウム金属錯体であり、第2の化合物は、
ピリミジン骨格を含む有機化合物であることを特徴とする発光素子である。
また、本発明の他の一態様は、一対の電極間に複数のEL層を有し、複数のEL層のう
ち少なくとも1層は、第1の化合物と、第2の化合物と、を有し、第1の化合物は、LU
MO準位が、−3.5eV以上−2.5eV以下のジアジン骨格を含む燐光性イリジウム
金属錯体であり、第2の化合物は、ピリミジン骨格を含む有機化合物であることを特徴と
する発光素子である。
上記各構成において、ジアジン骨格は、イリジウムに配位結合していることが好ましい
。また、ジアジン骨格は、ピリミジン骨格であることが好ましい。
第1の化合物であるゲスト材料と、第2の化合物であるホスト材料と、を有した発光素
子は、ゲスト材料、及びホスト材料に同種のピリミジン骨格を有することにより、ホスト
材料からゲスト材料へのキャリアの移動が良好となる。
なお、本発明の一態様の第2の化合物は、複素環化合物であり電子輸送性が高いため、
発光素子のEL層以外にも、電子輸送層、または電子注入層などに用いることもできる。
また、一対の電極間に複数のEL層を有する場合、EL層とEL層との間に電荷発生層
を配置することで、電流密度を低く保ったまま高輝度領域での発光が可能である。電流密
度を低く保てるため、長寿命素子を実現できる。
また、上記各構成において、第1の化合物は、HOMO準位が、−6.0eV以上−5
.0eV以下の燐光性イリジウム金属錯体であると好ましい。このような構成とすること
で、燐光性イリジウム金属錯体がホールをトラップしやすくなり、発光素子のホール移動
度の経時変化が抑制される。その結果、素子の長寿命化が期待できる。
また、上記各構成において、第2の化合物は、分子量が2000以下であると好ましい
。例えば、蒸着装置を用いて、第2の化合物を蒸着する際に、分子量が2000以下(よ
り好ましくは分子量1000以下)であると蒸着効率を向上させることができる。また、
成膜した膜の膜質を安定させるために、ガラス転移点(Tg)がある程度高い、分子量5
00以上が好ましい。
また、上記各構成において、第2の化合物は、ベンゼン骨格、ビフェニル骨格、ナフタ
レン骨格、カルバゾール骨格、フェナントレン骨格、トリフェニレン骨格、ジベンゾチオ
フェン骨格、ジベンゾフラン骨格、の少なくともいずれか一を置換基として含むと好まし
い。第2の化合物が上述の置換基を含むことにより、高い燐光準位(三重項準位ともいう
)を有することができる。
また、上記各構成において、第2の化合物は、一般式(G1)で表すことができる。
一般式(G1)中、R、及びRは、それぞれ独立に水素、炭素数1〜4のアルキル
基、置換または無置換のフェニル基または置換または無置換のビフェニル基を表す。また
、Arは、ナフタレン骨格、フェナントレン骨格、トリフェニレン骨格の少なくともい
ずれか一を置換基として含む。また、Arは、水素、ナフタレン骨格、フェナントレン
骨格、トリフェニレン骨格の少なくともいずれか一を置換基として含む。
また、上記各構成において、第2の化合物は、一般式(G2)で表すことができる。な
お、下記一般式(G2)で表される化合物は、第2の化合物として有用な新規化合物であ
り、本発明の一態様である。
一般式(G2)中、R〜Rは、それぞれ独立に、水素、炭素数1〜4のアルキル基
、置換または無置換のフェニル基、置換または無置換のビフェニル基のいずれかを表す。
また、Arは、置換または無置換のナフチル基、置換または無置換のフェナントリル基
、置換または無置換のトリフェニリル基のいずれかを表す。また、Arは、水素、置換
または無置換のフェニル基、置換または無置換のビフェニル基、置換または無置換のナフ
チル基、置換または無置換のフェナントリル基、置換または無置換のトリフェニリル基の
いずれかを表す。また、Arは、水素、炭素数1〜4のアルキル基、置換または無置換
のフェニル基、置換または無置換のビフェニル基のいずれか一を表す。また、α、及び
αは、それぞれ独立に、置換または無置換のフェニレン基を表す。また、j、及びkは
、それぞれ独立に0または1を表す。
また、上記各構成において、第2の化合物は、一般式(G2−1)で表すことができる
。なお、下記一般式(G2−1)で表される化合物は、第2の化合物として有用な新規化
合物であり、本発明の一態様である。
一般式(G2−1)中、R〜Rは、それぞれ独立に、水素、炭素数1〜4のアルキ
ル基、置換または無置換のフェニル基、置換または無置換のビフェニル基のいずれかを表
す。また、Arは、置換または無置換のナフチル基、置換または無置換のフェナントリ
ル基、置換または無置換のトリフェニリル基を表す。また、Ar、Ar、及びAr
は、それぞれ独立に、水素、置換または無置換のフェニル基、置換または無置換のビフェ
ニル基、置換または無置換のナフチル基、置換または無置換のフェナントリル基、置換ま
たは無置換のトリフェニリル基のいずれかを表す。また、α、α、α、及びα
、それぞれ独立に、置換または無置換のフェニレン基を表す。また、j、k、m、及びn
は、それぞれ独立に0または1を表す。
また、上記各構成において、第2の化合物は、一般式(G3)で表すことができる。な
お、下記一般式(G3)で表される化合物は、第2の化合物として有用な新規化合物であ
り、本発明の一態様である。
一般式(G3)中、R〜R10は、それぞれ独立に、水素、炭素数1〜4のアルキル
基、置換または無置換のフェニル基、置換または無置換のビフェニル基のいずれかを表す
。また、Arは、置換または無置換のナフチル基、置換または無置換のフェナントリル
基、置換または無置換のトリフェニリル基を表す。また、Arは、水素、置換または無
置換のフェニル基、置換または無置換のビフェニル基、置換または無置換のナフチル基、
置換または無置換のフェナントリル基、置換または無置換のトリフェニリル基のいずれか
を表す。また、α、及びαは、それぞれ独立に、置換または無置換のフェニレン基を
表す。また、j、及びnは、それぞれ独立に0または1を表す。
また、上記各構成において、第2の化合物は、構造式(300)で表すことができる。
また、上記各構成において、第2の化合物は、重量比率が第1の化合物よりも大きいと
好ましい。すなわち、第2の化合物は、発光素子においてホスト材料であり、第1の化合
物は、ゲスト材料である。
また、本発明の他の一態様は、一般式(G4)で表される有機化合物である。
一般式(G4)中、Ar11、Ar12、R11〜R13、およびR21〜R23は、
それぞれ独立に、水素、炭素数1〜4のアルキル基、置換または無置換のフェニル基、置
換または無置換のビフェニル基のいずれかを表す。また、Ar13およびAr14は、そ
れぞれ独立に、水素、炭素数1〜4のアルキル基、置換または無置換のフェニル基、置換
または無置換のビフェニル基、置換または無置換のジベンゾチオフェン−4−イル基、置
換または無置換のジベンゾフラン−4−イル基のいずれかを表す。また、α、α、α
、及びαは、それぞれ独立に、置換または無置換のフェニレン基を表す。また、h、
i、x、及びyは、それぞれ独立に0または1を表す。また、EおよびEは、それぞ
れ独立に、硫黄または酸素を表す。
また、本発明の他の一態様は、一般式(G5)で表される有機化合物である。
一般式(G5)中、Ar11、Ar12、R11〜R13、およびR21〜R23は、
それぞれ独立に、水素、炭素数1〜4のアルキル基、置換または無置換のフェニル基、置
換または無置換のビフェニル基のいずれかを表す。また、Ar13およびAr14は、そ
れぞれ独立に、水素、炭素数1〜4のアルキル基、置換または無置換のフェニル基、置換
または無置換のビフェニル基、置換または無置換のジベンゾチオフェン−4−イル基、置
換または無置換のジベンゾフラン−4−イル基のいずれかを表す。また、EおよびE
は、それぞれ独立に、硫黄または酸素を表す。
また、本発明の他の一態様は、一般式(G6)で表される有機化合物である。
一般式(G6)中、R11〜R13およびR21〜R23は、それぞれ独立に、水素、
炭素数1〜4のアルキル基、置換または無置換のフェニル基、置換または無置換のビフェ
ニル基のいずれかを表す。また、EおよびEは、それぞれ独立に、硫黄または酸素を
表す。
また、本発明の他の一態様は、一般式(G7)で表される有機化合物である。
一般式(G7)中、R11〜R13およびR21〜R23は、それぞれ独立に、水素、
炭素数1〜4のアルキル基、置換または無置換のフェニル基、置換または無置換のビフェ
ニル基のいずれかを表す。また、EおよびEは、それぞれ独立に、硫黄または酸素を
表す。
また、本発明の他の一態様は、構造式(400)で表される有機化合物である。
また、本発明の一態様は、一対の電極間に上記の有機化合物を有する発光素子である。
特に、上記の有機化合物を発光層に含むことが好ましい。
また、上記発光素子を用いた発光装置、電子機器、及び照明装置も本発明の範疇に含め
るものとする。なお、本明細書中における発光装置とは、画像表示デバイス、発光デバイ
ス、光源を含む。また、パネルにコネクター、例えばFPC(Flexible Pri
nted Circuit)もしくはTAB(Tape Automated Bond
ing)テープもしくはTCP(Tape Carrier Package)が取り付
けられたモジュール、TABテープやTCPの先にプリント配線板が設けられたモジュー
ル、又は発光素子にCOG(Chip On Glass)方式によりIC(集積回路)
が直接実装されたモジュールも全て発光装置に含むものとする。
本発明の一態様は、発光層に用いる発光物質、及び発光物質を分散させるホスト材料と
して用いることのできる新たな有機化合物を有した発光素子を提供できる。特に、燐光性
イリジウム金属錯体を発光物質に用いる場合のホスト材料として好適に用いることのでき
る新たな有機化合物を提供できる。また、本発明の一態様は、駆動電圧が低く、電流効率
が高い発光素子を提供できる。本発明の一態様は、この発光素子を用いることにより、消
費電力の低減された発光装置、電子機器、及び照明装置を提供できる。
本発明の一態様の発光素子を説明する図。 本発明の一態様の発光素子を説明する図。 本発明の一態様の発光素子を説明する図。 本発明の一態様の発光素子を説明する図。 本発明の一態様の発光素子を説明する図。 本発明の一態様の発光装置を説明する図。 本発明の一態様の発光装置を説明する図。 本発明の一態様の電子機器を説明する図。 本発明の一態様の照明装置を説明する図。 4,6mPnP2PmのH NMRチャートを示す図。 4,6mPnP2Pmのトルエン溶液の吸収スペクトル及び発光スペクトルを示す図。 4,6mPnP2Pmの薄膜の吸収スペクトル及び発光スペクトルを示す図。 2Ph−4,6mNP2PmのH NMRチャートを示す図。 2Ph−4,6mNP2Pmのトルエン溶液の吸収スペクトル及び発光スペクトルを示す図。 2Ph−4,6mNP2Pmの薄膜の吸収スペクトル及び発光スペクトルを示す図。 4,6mTpP2PmのH NMRチャートを示す図。 4,6mTpP2Pmのトルエン溶液の吸収スペクトル及び発光スペクトルを示す図。 4,6mTpP2Pmの薄膜の吸収スペクトル及び発光スペクトルを示す図。 4,6mDBTP2Pm−IIのH NMRチャートを示す図。 4,6mDBTP2Pm−IIのトルエン溶液の吸収スペクトル及び発光スペクトルを示す図。 4,6mDBTP2Pm−IIの薄膜の吸収スペクトル及び発光スペクトルを示す図。 2,4DBTP2Pm−IIのH NMRチャートを示す図。 2,4DBTP2Pm−IIのトルエン溶液の吸収スペクトル及び発光スペクトルを示す図。 2,4DBTP2Pm−IIの薄膜の吸収スペクトル及び発光スペクトルを示す図。 2,5DBTP2Pm−IIのH NMRチャートを示す図。 2,5DBTP2Pm−IIのトルエン溶液の吸収スペクトル及び発光スペクトルを示す図。 2,5DBTP2Pm−IIの薄膜の吸収スペクトル及び発光スペクトルを示す図。 4,6mDBTP2Pm−IIIのH NMRチャートを示す図。 4,6mDBTP2Pm−IIIのトルエン溶液の吸収スペクトル及び発光スペクトルを示す図。 4,6mDBTP2Pm−IIIの薄膜の吸収スペクトル及び発光スペクトルを示す図。 4,6mDBFP2Pm−IIのH NMRチャートを示す図。 4,6mDBFP2Pm−IIのトルエン溶液の吸収スペクトル及び発光スペクトルを示す図。 4,6mDBFP2Pm−IIの薄膜の吸収スペクトル及び発光スペクトルを示す図。 2,4DBFP2Pm−IIのH NMRチャートを示す図。 2,4DBFP2Pm−IIのトルエン溶液の吸収スペクトル及び発光スペクトルを示す図。 2,4DBFP2Pm−IIの薄膜の吸収スペクトル及び発光スペクトルを示す図。 2,5DBFP2Pm−IIのH NMRチャートを示す図。 2,5DBFP2Pm−IIのトルエン溶液の吸収スペクトル及び発光スペクトルを示す図。 2,5DBFP2Pm−IIの薄膜の吸収スペクトル及び発光スペクトルを示す図。 実施例の発光素子1を説明する図。 発光素子1の電流密度−輝度特性を示す図。 発光素子1の電圧−輝度特性を示す図。 発光素子1の輝度−電流効率特性を示す図。 発光素子1の電圧−電流特性を示す図。 発光素子1の輝度−色度座標特性を示す図。 発光素子1の輝度−パワー効率特性を示す図。 発光素子1の発光スペクトルを示す図。 発光素子1の時間−規格化輝度特性を示す図。 発光素子1の時間−電圧特性を示す図。 実施例の発光素子2乃至7を説明する図。 発光素子2の電流密度−輝度特性を示す図。 発光素子2の電圧−輝度特性を示す図。 発光素子2の輝度−電流効率特性を示す図。 発光素子2の電圧−電流特性を示す図。 発光素子2の輝度−色度座標特性を示す図。 発光素子2の輝度−パワー効率特性を示す図。 発光素子2の発光スペクトルを示す図。 発光素子3の電流密度−輝度特性を示す図。 発光素子3の電圧−輝度特性を示す図。 発光素子3の輝度−電流効率特性を示す図。 発光素子3の電圧−電流特性を示す図。 発光素子3の輝度−色度座標特性を示す図。 発光素子3の輝度−パワー効率特性を示す図。 発光素子3の発光スペクトルを示す図。 発光素子4の電流密度−輝度特性を示す図。 発光素子4の電圧−輝度特性を示す図。 発光素子4の輝度−電流効率特性を示す図。 発光素子4の電圧−電流特性を示す図。 発光素子4の輝度−色度座標特性を示す図。 発光素子4の輝度−パワー効率特性を示す図。 発光素子4の発光スペクトルを示す図。 発光素子5の電流密度−輝度特性を示す図。 発光素子5の電圧−輝度特性を示す図。 発光素子5の輝度−電流効率特性を示す図。 発光素子5の電圧−電流特性を示す図。 発光素子5の輝度−色度座標特性を示す図。 発光素子5の輝度−パワー効率特性を示す図。 発光素子5の発光スペクトルを示す図。 発光素子6の電流密度−輝度特性を示す図。 発光素子6の電圧−輝度特性を示す図。 発光素子6の輝度−電流効率特性を示す図。 発光素子6の電圧−電流特性を示す図。 発光素子6の輝度−色度座標特性を示す図。 発光素子6の輝度−パワー効率特性を示す図。 発光素子6の発光スペクトルを示す図。 発光素子7の電流密度−輝度特性を示す図。 発光素子7の電圧−輝度特性を示す図。 発光素子7の輝度−電流効率特性を示す図。 発光素子7の電圧−電流特性を示す図。 発光素子7の輝度−色度座標特性を示す図。 発光素子7の輝度−パワー効率特性を示す図。 発光素子7の発光スペクトルを示す図。 発光素子4の時間−規格化輝度特性を示す図。 発光素子4の時間−電圧特性を示す図。 発光素子5の時間−規格化輝度特性を示す図。 発光素子5の時間−電圧特性を示す図。 4,6mPnP2PmのLC−MS測定結果を示す図。 4,6mPnP2PmのToF−SIMS測定結果を示す図。 2Ph−4,6mNP2PmのLC−MS測定結果を示す図。 4,6mTpP2PmのLC−MS測定結果を示す図。 4,6mDBTP2Pm−IIのLC−MS測定結果を示す図。 4,6mDBTP2Pm−IIのToF−SIMS測定結果を示す図。 2,5mDBTP2Pm−IIのLC−MS測定結果を示す図。 4,6mDBTP2Pm−IIIのLC−MS測定結果を示す図。 4,6mDBFP2Pm−IIのLC−MS測定結果を示す図。 2,4mDBFP2Pm−IIのLC−MS測定結果を示す図。 2,5mDBFP2Pm−IIのLC−MS測定結果を示す図。
以下、本発明の実施の態様について図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下
の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細
を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示
す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
(実施の形態1)
本実施の形態では、第1の化合物である燐光性イリジウム金属錯体と、第2の化合物で
あるピリミジン骨格を含む有機化合物と、を有した発光素子について、図1を用いて説明
する。
本実施の形態に示す発光素子は、図1に示すように一対の電極(第1の電極101と第
2の電極103)間に発光層113を含むEL層102が挟まれており、EL層102は
、発光層113の他に、正孔(または、ホール)注入層111、正孔(または、ホール)
輸送層112、電子輸送層114、電子注入層115、電荷発生層116などを含んで形
成される。なお、本実施の形態においては、第1の電極101を陽極として用い、第2の
電極103を陰極として用いる。また、第1の電極101は、基板100上に形成されて
おり、基板100は、ガラス基板などを用いることができる。
このような発光素子に対して電圧を印加することにより、第1の電極101側から注入
された正孔と第2の電極103側から注入された電子とが、発光層113において再結合
し、第1の化合物である燐光性イリジウム金属錯体を励起状態にする。そして、励起状態
の第1の化合物である燐光性イリジウム金属錯体が基底状態に戻る際に発光する。このよ
うに、本発明の一態様において第1の化合物である燐光性イリジウム金属錯体は、発光素
子における発光物質として機能する。
なお、EL層102における正孔注入層111は、正孔輸送性の高い物質とアクセプタ
ー性物質を含む層であり、アクセプター性物質によって正孔輸送性の高い物質から電子が
引き抜かれることにより正孔(ホール)が発生する。従って、正孔注入層111から正孔
輸送層112を介して発光層113に正孔が注入される。
また、電荷発生層116は、正孔輸送性の高い物質とアクセプター性物質を含む層であ
る。アクセプター性物質によって正孔輸送性の高い物質から電子が引き抜かれるため、引
き抜かれた電子が、電子注入性を有する電子注入層115から電子輸送層114を介して
発光層113に注入される。
以下に本実施の形態に示す発光素子を作製する上での具体例について説明する。
第1の電極101および第2の電極103には、金属、合金、電気伝導性化合物、およ
びこれらの混合物などを用いることができる。具体的には、酸化インジウム−酸化スズ(
ITO:Indium Tin Oxide)、珪素若しくは酸化珪素を含有した酸化イ
ンジウム−酸化スズ、酸化インジウム−酸化亜鉛、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有
した酸化インジウム、金(Au)、白金(Pt)、ニッケル(Ni)、タングステン(W
)、クロム(Cr)、モリブデン(Mo)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、銅(Cu)
、パラジウム(Pd)、チタン(Ti)の他、元素周期表の第1族または第2族に属する
元素、すなわちリチウム(Li)やセシウム(Cs)等のアルカリ金属、およびカルシウ
ム(Ca)、ストロンチウム(Sr)等のアルカリ土類金属、マグネシウム(Mg)、お
よびこれらを含む合金(MgAg、AlLi)、ユウロピウム(Eu)、イッテルビウム
(Yb)等の希土類金属およびこれらを含む合金、その他、グラフェン等を用いることが
できる。なお、第1の電極101および第2の電極103は、例えばスパッタリング法や
蒸着法(真空蒸着法を含む)等により形成することができる。
正孔注入層111、正孔輸送層112、および電荷発生層116に用いる正孔輸送性の
高い物質としては、例えば、4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミ
ノ]ビフェニル(略称:NPBまたはα−NPD)やN,N’−ビス(3−メチルフェニ
ル)−N,N’−ジフェニル−[1,1’−ビフェニル]−4,4’−ジアミン(略称:
TPD)、4,4’,4’’−トリス(カルバゾール−9−イル)トリフェニルアミン(
略称:TCTA)、4,4’,4’’−トリス(N,N−ジフェニルアミノ)トリフェニ
ルアミン(略称:TDATA)、4,4’,4’’−トリス[N−(3−メチルフェニル
)−N−フェニルアミノ]トリフェニルアミン(略称:MTDATA)、4,4’−ビス
[N−(スピロ−9,9’−ビフルオレン−2−イル)−N―フェニルアミノ]ビフェニ
ル(略称:BSPB)などの芳香族アミン化合物、3−[N−(9−フェニルカルバゾー
ル−3−イル)−N−フェニルアミノ]−9−フェニルカルバゾール(略称:PCzPC
A1)、3,6−ビス[N−(9−フェニルカルバゾール−3−イル)−N−フェニルア
ミノ]−9−フェニルカルバゾール(略称:PCzPCA2)、3−[N−(1−ナフチ
ル)−N−(9−フェニルカルバゾール−3−イル)アミノ]−9−フェニルカルバゾー
ル(略称:PCzPCN1)等が挙げられる。その他、4,4’−ジ(N−カルバゾリル
)ビフェニル(略称:CBP)、1,3,5−トリス[4−(N−カルバゾリル)フェニ
ル]ベンゼン(略称:TCPB)、9−[4−(10−フェニル−9−アントラセニル)
フェニル]−9H−カルバゾール(略称:CzPA)等のカルバゾール化合物、1,3,
5−トリ(ジベンゾチオフェン−4−イル)−ベンゼン(略称:DBT3P−II)等の
ジベンゾチオフェン化合物、1,3,5−トリ(ジベンゾフラン−4−イル)−ベンゼン
(略称:DBF3P−II)等のジベンゾフラン化合物、9−[3,5−ジ−(フェナン
トレン−9−イル)−フェニル]−フェナントレン(略称:Pn3P)等の縮合環化合物
等を用いることができる。ここに述べた物質は、主に10−6cm/Vs以上の正孔移
動度を有する物質である。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以
外のものを用いてもよい。
さらに、ポリ(N−ビニルカルバゾール)(略称:PVK)、ポリ(4−ビニルトリフ
ェニルアミン)(略称:PVTPA)、ポリ[N−(4−{N’−[4−(4−ジフェニ
ルアミノ)フェニル]フェニル−N’−フェニルアミノ}フェニル)メタクリルアミド]
(略称:PTPDMA)ポリ[N,N’−ビス(4−ブチルフェニル)−N,N’−ビス
(フェニル)ベンジジン](略称:Poly−TPD)などの高分子化合物を用いること
もできる。
また、正孔注入層111および電荷発生層116は、上記正孔輸送性の高い物質と、ア
クセプター性を有する物質との混合層を用いてもよい。この場合、キャリア注入性が良好
となり好ましい。用いるアクセプター性物質としては、遷移金属酸化物や元素周期表にお
ける第4族乃至第8族に属する金属の酸化物を挙げることができる。具体的には、酸化モ
リブデンが特に好ましい。
発光層113は、第1の化合物である燐光性イリジウム金属錯体を発光物質となるゲス
ト材料として含み、この第1の化合物である燐光性イリジウム金属錯体よりも三重項励起
エネルギーの大きい物質をホスト材料として用いて形成される層である。
ここで、上記ゲスト材料として、第1の化合物であるLUMO準位が−3.5eV以上
−2.5eV以下の燐光性イリジウム金属錯体を用いる。一方、上記ホスト材料として、
第2の化合物であるピリミジン骨格を含む有機化合物を用いる。
ピリミジン骨格を含む有機化合物のLUMO準位は、ピリミジン骨格の影響を受ける(
ピリミジン骨格近傍にLUMO軌道が存在する)ことにより、−3.0eV前後に位置す
る。したがって、第1の有機化合物と第2の有機化合物を上記のような組み合わせとする
ことで、ホスト材料からゲスト材料へのキャリア(電子)の移動が良好となり、ゲスト材
料が効率よく発光しやすくなる上に寿命も向上する。また同時に、ゲスト材料が極端な電
子トラップにはならないため、ホスト材料のピリミジン骨格に由来する高い電子輸送性を
妨げることがなく、素子の低電圧化が可能となる。なお、このような観点から、ホスト材
料のLUMO準位も、−3.5eV以上−2.5eV以下であることが好ましい。
また、第2の化合物であるピリミジン骨格を含む有機化合物は、ベンゼン骨格、ビフェ
ニル骨格、ナフタレン骨格、カルバゾール骨格、フェナントレン骨格、トリフェニレン骨
格、ジベンゾチオフェン骨格、ジベンゾフラン骨格、の少なくともいずれか一を置換基と
して含むと良い。このような構成とすることで、第2の化合物のLUMO準位はピリミジ
ン骨格の影響を強く受ける(ピリミジン骨格近傍にLUMO軌道が存在する)ため、上述
の効果がより顕著になる。
特に、第2の化合物であるピリミジン骨格を含む有機化合物にカルバゾール骨格を含む
場合、正孔も流しやすい構造となり、バイポーラー性となるため、好ましい。ナフタレン
骨格、フェナントレン骨格、トリフェニレン骨格など縮合環を含む場合、キャリア輸送性
に優れ、好ましい。ジベンゾチオフェン骨格、ジベンゾフラン骨格を含む場合、立体的な
構造となり、膜質が安定し、好ましい(特に、これらジベンゾチオフェン骨格、ジベンゾ
フラン骨格の4位置換体は、電気化学的に安定であり、好ましい)。
すなわち、第2の化合物は、一般式(G1)で表される有機化合物である。
一般式(G1)中、R、及びRは、それぞれ独立に水素、炭素数1〜4のアルキル
基、置換または無置換のフェニル基または置換または無置換のビフェニル基を表す。また
、Arは、ナフタレン骨格、フェナントレン骨格、トリフェニレン骨格の少なくともい
ずれか一を置換基として含む。また、Arは、水素、ナフタレン骨格、フェナントレン
骨格、トリフェニレン骨格の少なくともいずれか一を置換基として含む。
この場合、置換基ArとArは、同一の置換基である方が、合成が簡便となり、好
ましい。一方、置換基ArとArは、異なる置換基である方が、より立体的な構造と
なり、好ましい。
なお、上述の一般式(G1)で表される第2の化合物として、具体的には、一般式(G
2)で表される構造が、より好ましい。また、一般式(G2)で表される化合物は、第2
の化合物として有用な新規化合物であり、本発明の一態様である。
一般式(G2)中、R〜Rは、それぞれ独立に、水素、炭素数1〜4のアルキル基
、置換または無置換のフェニル基、置換または無置換のビフェニル基のいずれかを表す。
また、Arは、置換または無置換のナフチル基、置換または無置換のフェナントリル基
、置換または無置換のトリフェニリル基のいずれかを表す。また、Arは、水素、置換
または無置換のフェニル基、置換または無置換のビフェニル基、置換または無置換のナフ
チル基、置換または無置換のフェナントリル基、置換または無置換のトリフェニリル基の
いずれかを表す。また、Arは、水素、炭素数1〜4のアルキル基、置換または無置換
のフェニル基、置換または無置換のビフェニル基のいずれか一を表す。また、α、及び
αは、それぞれ独立に、置換または無置換のフェニレン基を表す。また、j、及びkは
、それぞれ独立に0または1を表す。
なお、上述の一般式(G1)、及び(G2)で表される第2の化合物として、具体的に
は、一般式(G2−1)で表される構造が、より好ましい。また、一般式(G2−1)で
表される化合物は、第2の化合物として有用な新規化合物であり、本発明の一態様である
一般式(G2−1)中、R〜Rは、それぞれ独立に、水素、炭素数1〜4のアルキ
ル基、置換または無置換のフェニル基、置換または無置換のビフェニル基のいずれかを表
す。また、Arは、置換または無置換のナフチル基、置換または無置換のフェナントリ
ル基、置換または無置換のトリフェニリル基を表す。また、Ar、Ar、及びAr
は、それぞれ独立に、水素、置換または無置換のフェニル基、置換または無置換のビフェ
ニル基、置換または無置換のナフチル基、置換または無置換のフェナントリル基、置換ま
たは無置換のトリフェニリル基のいずれかを表す。また、α、α、α、及びα
、それぞれ独立に、置換または無置換のフェニレン基を表す。また、j、k、m、及びn
は、それぞれ独立に0または1を表す。
なお、上述の一般式(G1)、(G2)、及び(G2−1)で表される第2の化合物と
して、具体的には、一般式(G3)で表される構造が、より好ましい。また、一般式(G
3)で表される化合物は、第2の化合物として有用な新規化合物であり、本発明の一態様
である。
一般式(G3)中、R〜R10は、それぞれ独立に、水素、炭素数1〜4のアルキル
基、置換または無置換のフェニル基、置換または無置換のビフェニル基のいずれかを表す
。また、Arは、置換または無置換のナフチル基、置換または無置換のフェナントリル
基、置換または無置換のトリフェニリル基を表す。また、Arは、水素、置換または無
置換のフェニル基、置換または無置換のビフェニル基、置換または無置換のナフチル基、
置換または無置換のフェナントリル基、置換または無置換のトリフェニリル基のいずれか
を表す。また、α、及びαは、それぞれ独立に、置換または無置換のフェニレン基を
表す。また、j、及びnは、それぞれ独立に0または1を表す。
上記一般式(G2)、(G2−1)、及び(G3)の、Ar〜Arが置換基を有す
る場合、炭素数1〜4のアルキル基、置換または無置換のフェニル基、置換または無置換
のビフェニル基のいずれかを表す。アルキル基の場合、有機溶剤への溶解性が高くなり、
合成や湿式での成膜が簡便となり好ましい。また置換または無置換のフェニル基または置
換または無置換のビフェニル基の場合は、キャリア輸送性が良好となり好ましい。またこ
れら置換基を有する方が、より立体的な構造となり膜質が安定し好ましい。しかしながら
、これら置換基を有する方が、合成ステップが多くなる場合は、置換基を有さないほうが
好ましい。
なお、一般式(G1)、(G2−1)、(G3)中におけるR、R、一般式(G2
)中におけるR、R、Arのいずれか2つは水素である方が、合成が簡便であり好
ましい。また、水素である方がキャリア(電子)注入性が向上し、低電圧化が期待でき、
好ましい。また、一般式(G1)、(G2−1)、(G3)中におけるR、R、一般
式(G2)中におけるR、R、Arのいずれか2つがそれぞれ独立に、炭素数1〜
4のアルキル基、置換または無置換のフェニル基または置換または無置換のビフェニル基
である方が、アモルファス性が向上し、膜質が安定化し、好ましい。
上記一般式(G2)、(G2−1)、及び(G3)では、ピリミジンの4位や6位には
ベンゼン骨格を介してアリール基(Ar〜Ar)が結合している。これはピリミジン
骨格からこれらアリール基まで共役を広がりづらくするためである。さらに、このベンゼ
ン骨格に対してこれらアリール基はメタ位で結合しているため、さらに共役が広がりづら
く、HOMO準位が深くなっている。そのため、HOMO準位とLUMO準位間のバンド
ギャップ(Bg)が広くなりやすく、S1準位、T1準位が高くなりやすい。そのため、
より短波長で発光するドーパントのホスト材料として用いることができ、ホスト材料とし
ての使用範囲が広がり、好ましい。より具体的には可視域(青色〜赤色)の燐光性発光材
料や蛍光発光材料の、ホスト材料として好適である。また、HOMO準位が比較的深く、
HOMO準位の深い発光材料のホスト材料としても好適である。
一般式(G1)、(G2)、(G2−1)、及び(G3)中におけるAr〜Ar
具体的な構造としては、例えば、構造式(Ar−1)〜構造式(Ar−5)に示す置換基
が挙げられる。
また、一般式(G2)、(G2−1)、及び(G3)中におけるα、α、α、及
びαの具体的な構造としては、例えば、構造式(α−1)〜構造式(α−3)に示す置
換基が挙げられる。
構造式(α−1)の様にパラ位で結合している場合のほうが、キャリア輸送性が良好と
なり、好ましい。構造式(α−2)や構造式(α−3)の様にメタ位やオルト位で結合し
ているほうが、T1準位やS1準位が高く、好ましい。
また、上述の一般式(G1)、(G2)、(G2−1)、及び(G3)で表される第2
の化合物の具体例としては、構造式(100)〜構造式(107)、構造式(110)〜
構造式(123)、構造式(130)〜構造式(135)、構造式(140)〜構造式(
145)、構造式(150)〜構造式(161)、及び構造式(300)〜構造式(32
1)に示される有機化合物を挙げることができる。また、この内、一般式(G2)で表さ
れる第2の化合物の具体例としては、構造式(306)〜構造式(309)、構造式(3
18)、及び構造式(320)に示される有機化合物を挙げることができる。一般式(G
2−1)、及び(G3)で表される第2の化合物の具体例としては、構造式(300)〜
構造式(305)、構造式(310)〜構造式(317)、構造式(319)、及び構造
式(321)に示される有機化合物を挙げることができる。但し、本発明はこれらに限定
されない。
また、第2の化合物の合成方法としては種々の反応を適用することができる。例えば、
以下に示す合成反応を行うことによって、一般式(G1)で表される第2の化合物を合成
することができる。なお、第2の化合物の合成方法は、以下の合成方法に限定されない。
≪一般式(G1)で表される第2の化合物の合成方法≫
はじめに合成スキーム(A−1)を以下に示す。合成スキーム(A−1)に示すように
、ジハロゲン化ピリミジン有機化合物(a1)と、アリールホウ素有機化合物(a2)と
をカップリングさせることで、ハロゲン化ピリミジン有機化合物(a3)を合成すること
ができる。
なお、合成スキーム(A−1)中、X、及びXは、水素、またはハロゲンを表す。
ただし、X、及びXは、ハロゲンを表す場合、反応性の高さから、好ましくは臭素、
より好ましくはヨウ素を表す。Bはボロン酸またはジアルコキシボロンを表す。また、
、及びRは、それぞれ独立に水素、炭素数1〜4のアルキル基、置換または無置換
のフェニル基または置換または無置換のビフェニル基を表す。また、Arは、置換また
は無置換のナフチル基、置換または無置換のフェナントリル基、置換または無置換のトリ
フェニリル基の少なくともいずれか一を置換基として含む。
なお、合成スキーム(A−1)のカップリング反応は様々な反応条件があるが、その一
例として、塩基存在下にて金属触媒を用いた合成方法を適用することができる。
合成スキーム(A−1)において、鈴木・宮浦反応を用いる場合について示す。金属触
媒としてはパラジウム触媒を用いることができ、パラジウム触媒としてはパラジウム錯体
とその配位子の混合物を用いることができる。また、パラジウム錯体としては、酢酸パラ
ジウム(II)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)、ビス(トリ
フェニルホスフィン)パラジウム(II)ジクロリド等が挙げられる。また配位子として
は、トリ(オルト−トリル)ホスフィンや、トリフェニルホスフィンや、トリシクロヘキ
シルホスフィン等が挙げられる。また塩基として用いることができる物質としては、ナト
リウム tert−ブトキシド等の有機塩基や、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等の無機
塩基等が挙げられる。また、当該反応は溶液中で行うことが好ましく、用いる事ができる
溶媒としては、アセトニトリルと水の混合溶媒、トルエンやキシレン等シンナー類と水の
混合溶媒、トルエンやキシレンとエタノール等のアルコール類と水の3種混合溶媒、1,
3−ジメチル−3,4,5,6−テトラヒドロ−2(1H)−ピリミジノン(DMPU)
と水の混合溶媒、エチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル類と水の混合溶媒等
が挙げられる。ただし、用いることができる触媒、塩基、溶媒はこれらに限られるもので
は無い。また合成スキーム(A−1)において、アリールホウ素化合物(a2)の代わり
に、アリールアルミニウム、アリールジルコニウム、アリール亜鉛、またはアリールスズ
化合物等を用いても良い。また反応は窒素やアルゴンなど不活性雰囲気下で行うことが好
ましい。また、電磁波を用いて加熱しても良い。
続けて、以下の合成スキーム(A−2)に示すように、ハロゲン化ピリミジン有機化合
物(a3)とアリールホウ素有機化合物(a4)とをカップリングさせることで、上記一
般式(G1)で表される第2の化合物を合成することができる。
なお、Xは、水素、またはハロゲンを表す。ただし、Xは、ハロゲンを表す場合、
反応性の高さから、好ましくは臭素、より好ましくはヨウ素を表す。Bはボロン酸また
はジアルコキシボロンを表す。また、R、及びRは、それぞれ独立に水素、炭素数1
〜4のアルキル基、置換または無置換のフェニル基または置換または無置換のビフェニル
基を表す。また、Arは、置換または無置換のナフチル基、置換または無置換のフェナ
ントリル基、置換または無置換のトリフェニリル基の少なくともいずれか一を置換基とし
て含む。
なお、合成スキーム(A−2)のカップリング反応は様々な反応条件があるが、その一
例として、塩基存在下にて金属触媒を用いた合成方法を適用することができる。
合成スキーム(A−2)において、鈴木・宮浦反応を用いることができる。詳細におい
ては、上記合成スキーム(A−1)を参酌することで合成することができる。
なお、ArとArとが同じ場合、上記合成スキーム(A−1)と(A−2)は同時
に反応させることができる。つまり、有機化合物(a1)に(a2)と(a4)を同時に
加えて反応させることができるため、合成が簡便となり好ましい。
以上によって、本発明の一態様である第2の化合物を合成することができる。
なお、発光層113において、上述した第2の化合物(ホスト材料)と、第1の化合物
(ゲスト材料)と、を含んで形成することにより、発光層113からは、発光効率の高い
燐光発光を得ることができる。
また、第1の化合物の具体例としては、構造式(200)〜構造式(206)、構造式
(210)〜構造式(213)、構造式(220)〜構造式(222)、構造式(230
)、構造式(231)、及び構造式(240)に示される燐光性イリジウム金属錯体を挙
げることができる。但し、本発明はこれらに限定されない。
構造式(200)〜構造式(206)は、ピリミジン骨格を有し、構造式(210)〜
構造式(213)は、ピラジン骨格を有し、構造式(220)〜構造式(222)は、ピ
リジン骨格やキノリン骨格を有し、構造式(230)、及び構造式(231)は、キノキ
サリン骨格を有し、構造式(240)は、トリアジン骨格を有する燐光性イリジウム金属
錯体である。
なお、燐光性イリジウム金属錯体は、上記構成に限定されない。第2の化合物であるピ
リミジン骨格を含む有機化合物は高いT1準位を有しているため、青緑色を含むそれより
長波長側の燐光発光材料のホスト材料として用いることができる。ただし、上述した通り
、燐光性イリジウム金属錯体のLUMO準位は、−3.5eV以上−2.5eV以下であ
ることが好ましい。
また、燐光性イリジウム金属錯体のHOMO準位は、−6.0eV以上−5.0eV以
下であることが好ましい。このような構成とすることで、燐光性イリジウム金属錯体がホ
ールをトラップしやすくなり、発光素子のホール移動度の経時変化が抑制される。その結
果、素子の長寿命化が期待できる。特に、第2の化合物であるピリミジン骨格を含む有機
化合物が、ベンゼン骨格、ビフェニル骨格、ナフタレン骨格、フェナントレン骨格、トリ
フェニレン骨格、ジベンゾチオフェン骨格、ジベンゾフラン骨格、の少なくともいずれか
一を置換基として含む場合、第2の化合物であるピリミジン骨格を含む有機化合物のHO
MO準位は、−6.0eV以下となるため、上述したホールトラップの効果はより顕著に
なる。
ここで、本発明の他の一態様として、ホスト材料がピリミジン骨格を有し、ゲスト材料
がジアジン骨格を有することが好ましい。また、ホスト材料と、ゲスト材料ともにピリミ
ジン骨格を有することが、より好ましい。このような構成とすることで、それらの材料間
のLUMO準位がそれぞれ近いものを選ぶことができる。その結果、ホスト材料からゲス
ト材料へのキャリア(電子)の移動が良好となるため、ゲスト材料が効率よく発光しやす
く、寿命も向上する。また、LUMO準位が近いとゲスト材料が極端な電子トラップにな
らないため、ホスト材料のピリミジン骨格に由来する高い電子輸送性を妨げることがなく
、素子の低電圧化が可能となる。このことで、高効率、長寿命、低駆動電圧の発光素子が
期待できる。ホスト材料と、ゲスト材料ともにピリミジン骨格を有する場合は、ホスト・
ゲスト分子間の相互作用が強くなり、これらの効果はより顕著になると考えられる。
また、ホスト材料・ゲスト材料間のLUMO準位がそれぞれ近いものを選ぶことができ
る理由は、以下の通りである。まず、ホスト材料のLUMO準位は、還元されやすいジア
ジン骨格の一種であるピリミジン骨格に影響を受ける。特に、一般式(G1)、(G2)
、(G2−1)、(G3)で表したホスト材料のLUMO軌道は、ピリミジン骨格周辺に
存在する。一方、ゲスト材料も還元されやすいジアジン骨格を有しているため、そのLU
MO準位はジアジン骨格の影響を受ける。特に、ジアジン骨格がイリジウムに配位結合し
ている場合、LUMO軌道は中心金属ではなくジアジン骨格周辺に存在する。その結果、
ホスト材料・ゲスト材料のいずれもジアジン骨格由来のLUMO軌道を持つことになるた
め、LUMO準位も近くなる。
なお、このように燐光性イリジウム金属錯体(第1の化合物)がジアジン骨格、特にピ
リミジン骨格を有する場合も、該燐光性イリジウム金属錯体のLUMO準位は、−3.5
eV以上−2.5eV以下であることが好ましい。また、HOMO準位は−6.0eV以
上−5.0eV以下であることが好ましい。なお、この場合のホスト材料(第2の化合物
)の好ましい例は、先に述べた通りである。
なお、上述した通り、本発明の一態様における第2の化合物(ホスト材料)は、還元さ
れやすく電子輸送性に優れたピリミジン骨格周辺にLUMO軌道が存在する。したがって
、電子輸送性が高く、素子の駆動電圧を低減する。
また、実施の形態1では第1の化合物である燐光性イリジウム金属錯体を用いた燐光発
光素子について説明したが、上記構成で限定されない。第2の化合物であるピリミジン骨
格を含む有機化合物は、高いT1準位を有しているため、高いS1準位も有している。そ
のため第2の化合物であるピリミジン骨格を含む有機化合物は、可視域の蛍光発光材料の
ホスト材料として用いることができる。
また、発光物質(ゲスト材料)を分散させるための物質(ホスト材料)は複数種用いる
ことができる。よって、発光層は、第2の化合物であるピリミジン骨格を含む有機化合物
以外に、第2のホスト材料を含んでいてもよい。
第2のホスト材料としては例えば、正孔輸送層112で用いた材料があげられる。
電子輸送層114は、電子輸送性の高い物質を含む層である。電子輸送層114には、
Alq、トリス(4−メチル−8−キノリノラト)アルミニウム(略称:Almq
、ビス(10−ヒドロキシベンゾ[h]キノリナト)ベリリウム(略称:BeBq)、
BAlq、Zn(BOX)、ビス[2−(2−ヒドロキシフェニル)ベンゾチアゾラト
]亜鉛(略称:Zn(BTZ))などの金属錯体を用いることができる。また、2−(
4−ビフェニリル)−5−(4−tert−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジア
ゾール(略称:PBD)、1,3−ビス[5−(p−tert−ブチルフェニル)−1,
3,4−オキサジアゾール−2−イル]ベンゼン(略称:OXD−7)、3−(4−te
rt−ブチルフェニル)−4−フェニル−5−(4−ビフェニリル)−1,2,4−トリ
アゾール(略称:TAZ)、3−(4−tert−ブチルフェニル)−4−(4−エチル
フェニル)−5−(4−ビフェニリル)−1,2,4−トリアゾール(略称:p−EtT
AZ)、バソフェナントロリン(略称:BPhen)、バソキュプロイン(略称:BCP
)、4,4’−ビス(5−メチルベンゾオキサゾール−2−イル)スチルベン(略称:B
zOs)などの複素芳香族化合物も用いることができる。また、ポリ(2,5−ピリジン
−ジイル)(略称:PPy)、ポリ[(9,9−ジヘキシルフルオレン−2,7−ジイル
)−co−(ピリジン−3,5−ジイル)](略称:PF−Py)、ポリ[(9,9−ジ
オクチルフルオレン−2,7−ジイル)−co−(2,2’−ビピリジン−6,6’−ジ
イル)](略称:PF−BPy)のような高分子化合物を用いることもできる。ここに述
べた物質は、主に10−6cm/Vs以上の電子移動度を有する物質である。なお、正
孔よりも電子の輸送性の高い物質であれば、上記以外の物質を電子輸送層として用いても
よい。
また、本発明で用いる第2の化合物であるピリミジン骨格を含む有機化合物も電子輸送
性の良好な材料であるため、電子輸送層に好適である。
また、電子輸送層114は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が2層以上積
層したものとしてもよい。
電子注入層115は、電子注入性の高い物質を含む層である。電子注入層115には、
フッ化リチウム(LiF)、フッ化セシウム(CsF)、フッ化カルシウム(CaF
、リチウム酸化物(LiOx)等のようなアルカリ金属、アルカリ土類金属、またはそれ
らの化合物を用いることができる。また、フッ化エルビウム(ErF)のような希土類
金属化合物を用いることができる。また、上述した電子輸送層114を構成する物質を用
いることもできる。
あるいは、電子注入層115に、有機化合物と電子供与体(ドナー)とを混合してなる
複合材料を用いてもよい。このような複合材料は、電子供与体によって有機化合物に電子
が発生するため、電子注入性および電子輸送性に優れている。この場合、有機化合物とし
ては、発生した電子の輸送に優れた材料であることが好ましく、具体的には、例えば上述
した電子輸送層114を構成する物質(金属錯体や複素芳香族化合物等)を用いることが
できる。電子供与体としては、有機化合物に対し電子供与性を示す物質であればよい。具
体的には、アルカリ金属やアルカリ土類金属や希土類金属が好ましく、リチウム、セシウ
ム、マグネシウム、カルシウム、エルビウム、イッテルビウム等が挙げられる。また、ア
ルカリ金属酸化物やアルカリ土類金属酸化物が好ましく、リチウム酸化物、カルシウム酸
化物、バリウム酸化物等が挙げられる。また、酸化マグネシウムのようなルイス塩基を用
いることもできる。また、テトラチアフルバレン(略称:TTF)等の有機化合物を用い
ることもできる。
なお、上述した正孔注入層111、正孔輸送層112、発光層113、電子輸送層11
4、電子注入層115、電荷発生層116は、それぞれ、蒸着法(真空蒸着法を含む)、
インクジェット法、塗布法等の方法で形成することができる。
上述した発光素子は、第1の電極101および第2の電極103との間に生じた電位差
により電流が流れ、EL層102において正孔と電子とが再結合することにより発光する
。そして、この発光は、第1の電極101および第2の電極103のいずれか一方または
両方を通って外部に取り出される。従って、第1の電極101および第2の電極103の
いずれか一方、または両方が透光性を有する電極となる。
以上により説明した発光素子は、第1の化合物である燐光性イリジウム金属錯体に基づ
く燐光発光が得られることから、蛍光性化合物を用いた発光素子に比べて、高効率な発光
素子を実現することができる。
なお、本実施の形態で示した発光素子は、発光素子の構造の一例であるが、本発明の一
態様である発光装置には、他の実施の形態で示す別の構造の発光素子を適用することもで
きる。また、上記発光素子を備えた発光装置の構成としては、パッシブマトリクス型の発
光装置やアクティブマトリクス型の発光装置の他、別の実施の形態で説明する上記とは別
の構造を有する発光素子を備えたマイクロキャビティー構造の発光装置などを作製するこ
とができ、これらは、いずれも本発明に含まれるものとする。
なお、アクティブマトリクス型の発光装置の場合において、TFTの構造は、特に限定
されない。例えば、スタガ型や逆スタガ型のTFTを適宜用いることができる。また、T
FT基板に形成される駆動用回路についても、N型およびP型のTFTからなるものでも
よいし、N型のTFTまたはP型のTFTのいずれか一方のみからなるものであってもよ
い。さらに、TFTに用いられる半導体膜の結晶性についても特に限定されない。例えば
、非晶質半導体膜、結晶性半導体膜、その他、酸化物半導体膜等を用いることができる。
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示す構成と適宜組み合わせて用い
ることができるものとする。
(実施の形態2)
本実施の形態では、ピリミジン骨格を含む有機化合物について説明する。
本発明の一態様は、一般式(G4)で表される有機化合物である。
一般式(G4)中、Ar11、Ar12、R11〜R13、およびR21〜R23は、
それぞれ独立に、水素、炭素数1〜4のアルキル基、置換または無置換のフェニル基、置
換または無置換のビフェニル基のいずれかを表す。また、Ar13およびAr14は、そ
れぞれ独立に、水素、炭素数1〜4のアルキル基、置換または無置換のフェニル基、置換
または無置換のビフェニル基、置換または無置換のジベンゾチオフェン−4−イル基、置
換または無置換のジベンゾフラン−4−イル基のいずれかを表す。また、α、α、α
、及びα、は、それぞれ独立に、置換または無置換のフェニレン基を表す。また、h
、i、x、及びyは、それぞれ独立に0または1を表す。また、EおよびEは、それ
ぞれ独立に、硫黄または酸素を表す。
また、本発明の一態様は、一般式(G5)で表される有機化合物である。
一般式(G5)中、Ar11、Ar12、R11〜R13、およびR21〜R23は、
それぞれ独立に、水素、炭素数1〜4のアルキル基、置換または無置換のフェニル基、置
換または無置換のビフェニル基のいずれかを表す。また、Ar13およびAr14は、そ
れぞれ独立に、水素、炭素数1〜4のアルキル基、置換または無置換のフェニル基、置換
または無置換のビフェニル基、置換または無置換のジベンゾチオフェン−4−イル基、置
換または無置換のジベンゾフラン−4−イル基のいずれかを表す。また、EおよびE
は、それぞれ独立に、硫黄または酸素を表す。
また、本発明の一態様は、一般式(G6)で表される有機化合物である。
一般式(G6)中、R11〜R13およびR21〜R23は、それぞれ独立に、水素、
炭素数1〜4のアルキル基、置換または無置換のフェニル基、置換または無置換のビフェ
ニル基のいずれかを表す。また、EおよびEは、それぞれ独立に、硫黄または酸素を
表す。
また、本発明の一態様は、一般式(G7)で表される有機化合物である。
一般式(G7)中、R11〜R13およびR21〜R23は、それぞれ独立に、水素、
炭素数1〜4のアルキル基、置換または無置換のフェニル基、置換または無置換のビフェ
ニル基のいずれかを表す。また、EおよびEは、それぞれ独立に、硫黄または酸素を
表す。
また、本発明の一態様は、構造式(400)で表される有機化合物である。
なお、一般式(G4)及び一般式(G5)中におけるAr13、及びAr14の具体的
な構造としては、例えば、構造式(Ar−6)〜構造式(Ar−11)に示す置換基が挙
げられる。
また、一般式(G4)中におけるα、α、α、及びαの具体的な構造としては
、例えば、構造式(α−4)〜構造式(α−6)に示す置換基が挙げられる。
構造式(α−4)の様にパラ位で結合している場合のほうが、キャリア輸送性が良好と
なり、好ましい。構造式(α−5)や構造式(α−6)の様にメタ位やオルト位で結合し
ているほうが、T1準位やS1準位が高く、好ましい。
なお、Ar13、Ar14が置換基を有する場合、その置換基はそれぞれ独立して、炭
素数1〜4のアルキル基、置換または無置換のフェニル基、置換または無置換のビフェニ
ル基のいずれかを表す。また、α、α、α、及びαが置換基を有する場合、その
置換基はそれぞれ独立して、炭素数1〜4のアルキル基、置換または無置換のフェニル基
、置換または無置換のビフェニル基、置換または無置換のジベンゾチオフェン−4−イル
基又は置換または無置換のジベンゾフラン−4−イル基のいずれかを表す。また、一般式
(G4)〜(G6)において、ピリミジン環に結合しているフェニレン基は、ピリミジン
環の2位、4位、5位、または6位のいずれか一または二を表す。また、一般式(G4)
〜(G7)は、置換基として炭素数1〜4のアルキル基、置換または無置換のフェニル基
または置換または無置換のビフェニル基を、ピリミジン環の2位、4位、5位、または6
位のいずれか一または複数において有していても良い。これら置換基を有するほうがより
立体的となり、膜質が安定して好ましい。また、アルキル基の場合は、溶剤への溶解性が
向上し、合成時や湿式での成膜時に取り扱いが容易となり、好ましい。ただし、合成コス
トを考慮すると、これら置換基がないほうが好ましい場合もある。
なお、一般式(G4)、(G5)中におけるAr11、Ar12は水素である方が、合
成が簡便であり好ましい。また、水素である方がキャリア(電子)注入性が向上し、低電
圧化が期待でき、好ましい。また、Ar11、Ar12がそれぞれ独立に、炭素数1〜4
のアルキル基、置換または無置換のフェニル基または置換または無置換のビフェニル基で
ある方が、アモルファス性が向上し、膜質が安定化し、好ましい。
一般式(G4)に示される有機化合物の具体例としては、構造式(400)〜構造式(
415)、及び構造式(430)〜構造式(440)に示される有機化合物を挙げること
ができる。但し、本発明はこれらに限定されない。
本発明の一態様の有機化合物の合成方法としては種々の反応を適用することができる。
例えば、以下に示す合成反応を行うことによって、一般式(G4)で表される本発明の一
態様の有機化合物を合成することができる。なお、本発明の一態様である有機化合物の合
成方法は、以下の合成方法に限定されない。
≪一般式(G4)で表される有機化合物の合成方法≫
はじめに合成スキーム(B−1)を以下に示す。
合成スキーム(B−1)に示すように、ジハロゲン化ピリミジン化合物(b1)とアリ
ールホウ素化合物(b2)とをカップリングさせることで、ハロゲン化ピリミジン化合物
(b3)を合成することができる。
合成スキーム(B−1)において、R11〜R13は、それぞれ独立に、水素、炭素数
1〜4のアルキル基、置換または無置換のフェニル基、置換または無置換のビフェニル基
のいずれかを表す。また、Ar13は、水素、炭素数1〜4のアルキル基、置換または無
置換のフェニル基、置換または無置換のビフェニル基、置換または無置換のジベンゾチオ
フェン−4−イル基、置換または無置換のジベンゾフラン−4−イル基のいずれかを表す
。また、αおよびαは、それぞれ独立に、置換または無置換のフェニレン基を表す。
また、h、及びxは、それぞれ独立に0または1を表す。また、Eは、硫黄または酸素
を表す。また、XおよびXは、それぞれ独立に、水素、塩素、臭素、またはヨウ素を
表す。ただし、Ar13が水素の場合、Xは水素を表す。XとXは、反応性の高さ
から、好ましくは臭素、より好ましくはヨウ素を表す。また、Bはボロン酸またはジア
ルコキシボロンを表す。
なお、合成スキーム(B−1)のカップリング反応は様々な反応条件があるが、その一
例として、塩基存在下にて金属触媒を用いた合成方法を適用することができる。
合成スキーム(B−1)において、鈴木・宮浦反応を用いる場合について示す。金属触
媒としてはパラジウム触媒を用いることができ、パラジウム触媒としてはパラジウム錯体
とその配位子の混合物を用いることができる。また、パラジウム錯体としては、酢酸パラ
ジウム(II)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)、ビス(トリ
フェニルホスフィン)パラジウム(II)ジクロリド等が挙げられる。また配位子として
は、トリ(オルト−トリル)ホスフィンや、トリフェニルホスフィンや、トリシクロヘキ
シルホスフィン等が挙げられる。また塩基として用いることができる物質としては、ナト
リウム tert−ブトキシド等の有機塩基や、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等の無機
塩基等が挙げられる。また、当該反応は溶液中で行うことが好ましく、用いる事ができる
溶媒としては、アセトニトリルと水の混合溶媒、トルエンやキシレン等シンナー類と水の
混合溶媒、トルエンやキシレンとエタノール等のアルコール類と水の3種混合溶媒、1,
3−ジメチル−3,4,5,6−テトラヒドロ−2(1H)−ピリミジノン(DMPU)
と水の混合溶媒、エチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル類と水の混合溶媒等
が挙げられる。ただし、用いることができる触媒、塩基、溶媒はこれらに限られるもので
は無い。
また合成スキーム(B−1)において、アリールホウ素化合物(b2)の代わりに、ア
リールアルミニウム、アリールジルコニウム、アリール亜鉛、またはアリールスズ化合物
等を用いても良い。また反応は窒素やアルゴンなど不活性雰囲気下で行うことが好ましい
。また、電磁波を用いて加熱しても良い。
続けて、合成スキーム(B−2)に示すように、ハロゲン化ピリミジン化合物(b3)
とアリールホウ素化合物(b4)とをカップリングさせることで、本実施の形態に示す一
般式(G4)で表される有機化合物を合成することができる。
合成スキーム(B−2)において、Ar11、Ar12、R11〜R13、およびR
〜R23は、それぞれ独立に、水素、炭素数1〜4のアルキル基、置換または無置換の
フェニル基、置換または無置換のビフェニル基のいずれかを表す。また、Ar13および
Ar14は、それぞれ独立に、水素、炭素数1〜4のアルキル基、置換または無置換のフ
ェニル基、置換または無置換のビフェニル基、置換または無置換のジベンゾチオフェン−
4−イル基、置換または無置換のジベンゾフラン−4−イル基のいずれかを表す。また、
α、α、α、及びαは、それぞれ独立に、置換または無置換のフェニレン基を表
す。また、h、i、x、及びyは、それぞれ独立に0または1を表す。また、Eおよび
は、それぞれ独立に、硫黄または酸素を表す。また、Xは、水素、塩素、臭素、ま
たはヨウ素を表す。ただし、Ar13が水素の場合、Xは水素を表す。Xは、反応性
の高さから、好ましくは臭素、より好ましくはヨウ素を表す。また、Bはボロン酸また
はジアルコキシボロンを表す。
なお、合成スキーム(B−2)のカップリング反応は様々な反応条件があるが、その一
例として、塩基存在下にて金属触媒を用いた合成方法を適用することができる。
合成スキーム(B−2)において、鈴木・宮浦反応を用いることができる。詳細におい
ては上記合成スキーム(B−1)を参照できるので、省略する。
なお、化合物(b2)と化合物(b4)のアリール基の部分が同じ場合、上記合成スキ
ーム(B−1)と(B−2)は同時に反応させることができ(つまり化合物(b1)に化
合物(b2)と化合物(b4)を同時に加えて反応させることができ)、合成が簡便とな
り好ましい。
以上によって、本実施の形態の有機化合物を合成することができる。
本実施の形態の有機化合物は、高いS1準位や高いT1準位、HOMO準位とLUMO
準位間の広いエネルギーギャップ(Eg)を有するため、発光素子において、発光層の発
光物質を分散させるホスト材料に用いることで、高い電流効率を得ることができる。特に
、燐光性化合物を分散させるホスト材料として好適である。また、本実施の形態の有機化
合物は、電子輸送性の高い物質であるため、発光素子における電子輸送層の材料として好
適に用いることができる。本実施の形態の有機化合物を用いることにより、低駆動電圧、
及び高電流効率の発光素子を実現することができる。さらに、この発光素子を用いること
で、消費電力の低減された発光装置、電子機器及び照明装置を得ることができる。
(実施の形態3)
本実施の形態では、実施の形態2で示す有機化合物を発光層に用いた発光素子について
図2を用いて説明する。
本実施の形態では、実施の形態2で示す有機化合物の一例である、構造式(400)に
示す、4,6−ビス[3−(ジベンゾチオフェン−4−イル)フェニル]ピリミジン(略
称:4,6mDBTP2Pm−II)を含む発光素子について図2を用いて説明する。
本実施の形態の発光素子は、一対の電極間に少なくとも発光層を有するEL層を挟持し
て形成される。EL層は発光層の他に複数の層を有してもよい。当該複数の層は、電極か
ら離れたところに発光領域が形成されるように、つまり電極から離れた部位でキャリアの
再結合が行われるように、キャリア注入性の高い物質やキャリア輸送性の高い物質からな
る層を組み合わせて積層されたものである。本明細書では、キャリア注入性の高い物質や
キャリア輸送性の高い物質からなる層をキャリアの注入、輸送などの機能を有する、機能
層ともよぶ。機能層としては、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層などを
用いることができる。
図2(A)に示す本実施の形態の発光素子において、第1の電極1010及び第2の電
極1030の一対の電極間に発光層1130を有するEL層1020が設けられている。
EL層1020は、正孔注入層1110、正孔輸送層1120、発光層1130、電子輸
送層1140、電子注入層1150を有している。また、図2(A)における発光素子は
、基板1000上に、第1の電極1010と、第1の電極1010の上に順に積層した正
孔注入層1110、正孔輸送層1120、発光層1130、電子輸送層1140、電子注
入層1150と、さらにその上に設けられた第2の電極1030から構成されている。な
お、本実施の形態に示す発光素子において、第1の電極1010は陽極として機能し、第
2の電極1030は陰極として機能する。
基板1000は発光素子の支持体として用いられる。基板1000としては、例えばガ
ラス、石英、又はプラスチックなどを用いることができる。また可撓性基板を用いてもよ
い。可撓性基板とは、曲げることができる(フレキシブル)基板のことであり、例えば、
ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエーテルスルフォンからなるプラスチック基板
等が挙げられる。また、フィルム(ポリプロピレン、ポリエステル、ポリフッ化ビニル、
ポリ塩化ビニル等からなる)、無機蒸着フィルムなどを用いることもできる。なお、発光
素子の作製工程において支持体として機能するものであれば、これら以外のものでもよい
第1の電極1010としては、仕事関数の大きい(具体的には4.0eV以上)金属、
合金、導電性化合物、及びこれらの混合物などを用いることが好ましい。具体的には、例
えば、酸化インジウム−酸化スズ(ITO:Indium Tin Oxide)、珪素
若しくは酸化珪素を含有した酸化インジウム−酸化スズ、酸化インジウム−酸化亜鉛、酸
化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム(IWZO)等が挙げられる。こ
れらの導電性金属酸化物膜は、通常スパッタにより成膜されるが、ゾル−ゲル法などを応
用して作製しても構わない。例えば、酸化インジウム−酸化亜鉛は、酸化インジウムに対
し1〜20wt%の酸化亜鉛を加えたターゲットを用いてスパッタリング法により形成す
ることができる。また、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム(IW
ZO)は、酸化インジウムに対し酸化タングステンを0.5〜5wt%、酸化亜鉛を0.
1〜1wt%含有したターゲットを用いてスパッタリング法により形成することができる
。この他、金、白金、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅
、パラジウム、又は金属材料の窒化物(例えば、窒化チタン)等が挙げられる。
但し、EL層1020のうち、第1の電極1010に接して形成される層が、後述する
有機化合物と電子受容体(アクセプター)とを混合してなる複合材料を用いて形成される
場合には、第1の電極1010に用いる物質は、仕事関数の大小に関わらず、様々な金属
、合金、導電性化合物、及びこれらの混合物などを用いることができる。例えば、アルミ
ニウム、銀、アルミニウムを含む合金(例えば、Al−Si)等も用いることもできる。
第1の電極1010上に形成されるEL層1020は、少なくとも発光層1130を有
しており、またEL層1020の一部には、本発明の一態様である有機化合物を含んで形
成される。EL層1020の一部には公知の物質を用いることもでき、低分子系化合物及
び高分子系化合物のいずれを用いることもできる。なお、EL層1020を形成する物質
には、有機化合物のみから成るものだけでなく、無機化合物を一部に含む構成も含めるも
のとする。
また、EL層1020は、発光層1130の他、図2(A)に示すように正孔注入層1
110、正孔輸送層1120、電子輸送層1140、電子注入層1150などを適宜組み
合わせて積層することにより形成される。
正孔注入層1110は、正孔注入性の高い物質を含む層である。正孔注入性の高い物質
としては、例えば、モリブデン酸化物、チタン酸化物、バナジウム酸化物、レニウム酸化
物、ルテニウム酸化物、クロム酸化物、ジルコニウム酸化物、ハフニウム酸化物、タンタ
ル酸化物、銀酸化物、タングステン酸化物、マンガン酸化物等の金属酸化物を用いること
ができる。また、フタロシアニン(略称:HPc)、銅(II)フタロシアニン(略称
:CuPc)等のフタロシアニン系の化合物を用いることができる。
また、低分子の有機化合物である4,4’,4’’−トリス(N,N−ジフェニルアミ
ノ)トリフェニルアミン(略称:TDATA)、4,4’,4’’−トリス[N−(3−
メチルフェニル)−N−フェニルアミノ]トリフェニルアミン(略称:MTDATA)、
4,4’−ビス[N−(4−ジフェニルアミノフェニル)−N−フェニルアミノ]ビフェ
ニル(略称:DPAB)、4,4’−ビス(N−{4−[N’−(3−メチルフェニル)
−N’−フェニルアミノ]フェニル}−N−フェニルアミノ)ビフェニル(略称:DNT
PD)、1,3,5−トリス[N−(4−ジフェニルアミノフェニル)−N−フェニルア
ミノ]ベンゼン(略称:DPA3B)、3−[N−(9−フェニルカルバゾール−3−イ
ル)−N−フェニルアミノ]−9−フェニルカルバゾール(略称:PCzPCA1)、3
,6−ビス[N−(9−フェニルカルバゾール−3−イル)−N−フェニルアミノ]−9
−フェニルカルバゾール(略称:PCzPCA2)、3−[N−(1−ナフチル)−N−
(9−フェニルカルバゾール−3−イル)アミノ]−9−フェニルカルバゾール(略称:
PCzPCN1)等の芳香族アミン化合物等を用いることができる。
さらに、高分子化合物(オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等)を用いることもでき
る。例えば、ポリ(N−ビニルカルバゾール)(略称:PVK)、ポリ(4−ビニルトリ
フェニルアミン)(略称:PVTPA)、ポリ[N−(4−{N’−[4−(4−ジフェ
ニルアミノ)フェニル]フェニル−N’−フェニルアミノ}フェニル)メタクリルアミド
](略称:PTPDMA)、ポリ[N,N’−ビス(4−ブチルフェニル)−N,N’−
ビス(フェニル)ベンジジン](略称:Poly−TPD)などの高分子化合物が挙げら
れる。また、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)/ポリ(スチレンスルホン酸
)(PEDOT/PSS)、ポリアニリン/ポリ(スチレンスルホン酸)(PAni/P
SS)等の酸を添加した高分子化合物を用いることができる。
また、正孔注入層1110として、有機化合物と電子受容体(アクセプター)とを混合
してなる複合材料を用いてもよい。このような複合材料は、電子受容体によって有機化合
物に正孔が発生するため、正孔注入性及び正孔輸送性に優れている。この場合、有機化合
物は、発生した正孔の輸送に優れた材料(正孔輸送性の高い物質)であることが好ましい
複合材料に用いる有機化合物としては、芳香族アミン化合物、カルバゾール化合物、芳
香族炭化水素、高分子化合物(オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等)など、種々の化
合物を用いることができる。なお、複合材料に用いる有機化合物としては、正孔輸送性の
高い有機化合物であることが好ましい。具体的には、10−6cm/Vs以上の正孔移
動度を有する物質であることが好ましい。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であ
れば、これら以外のものを用いてもよい。以下では、複合材料に用いることのできる有機
化合物を具体的に列挙する。
複合材料に用いることのできる有機化合物としては、例えば、TDATA、MTDAT
A、DPAB、DNTPD、DPA3B、PCzPCA1、PCzPCA2、PCzPC
N1、4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(略称
:NPB又はα−NPD)、N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−N,N’−ジフェ
ニル−[1,1’−ビフェニル]−4,4’−ジアミン(略称:TPD)、4−フェニル
−4’−(9−フェニルフルオレン−9−イル)トリフェニルアミン(略称:BPAFL
P)等の芳香族アミン化合物や、4,4’−ジ(N−カルバゾリル)ビフェニル(略称:
CBP)、1,3,5−トリス[4−(N−カルバゾリル)フェニル]ベンゼン(略称:
TCPB)、9−[4−(10−フェニル−9−アントリル)フェニル]−9H−カルバ
ゾール(略称:CzPA)、9−フェニル−3−[4−(10−フェニル−9−アントリ
ル)フェニル]−9H−カルバゾール(略称:PCzPA)、1,4−ビス[4−(N−
カルバゾリル)フェニル]−2,3,5,6−テトラフェニルベンゼン等のカルバゾール
化合物を用いることができる。
また、2−tert−ブチル−9,10−ジ(2−ナフチル)アントラセン(略称:t
−BuDNA)、2−tert−ブチル−9,10−ジ(1−ナフチル)アントラセン、
9,10−ビス(3,5−ジフェニルフェニル)アントラセン(略称:DPPA)、2−
tert−ブチル−9,10−ビス(4−フェニルフェニル)アントラセン(略称:t−
BuDBA)、9,10−ジ(2−ナフチル)アントラセン(略称:DNA)、9,10
−ジフェニルアントラセン(略称:DPAnth)、2−tert−ブチルアントラセン
(略称:t−BuAnth)、9,10−ビス(4−メチル−1−ナフチル)アントラセ
ン(略称:DMNA)、9,10−ビス[2−(1−ナフチル)フェニル]−2−ter
t−ブチルアントラセン、9,10−ビス[2−(1−ナフチル)フェニル]アントラセ
ン、2,3,6,7−テトラメチル−9,10−ジ(1−ナフチル)アントラセン等の芳
香族炭化水素化合物を用いることができる。
さらに、2,3,6,7−テトラメチル−9,10−ジ(2−ナフチル)アントラセン
、9,9’−ビアントリル、10,10’−ジフェニル−9,9’−ビアントリル、10
,10’−ビス(2−フェニルフェニル)−9,9’−ビアントリル、10,10’−ビ
ス[(2,3,4,5,6−ペンタフェニル)フェニル]−9,9’−ビアントリル、ア
ントラセン、テトラセン、ルブレン、ペリレン、2,5,8,11−テトラ(tert−
ブチル)ペリレン、ペンタセン、コロネン、4,4’−ビス(2,2−ジフェニルビニル
)ビフェニル(略称:DPVBi)、9,10−ビス[4−(2,2−ジフェニルビニル
)フェニル]アントラセン(略称:DPVPA)等の芳香族炭化水素化合物を用いること
ができる。
また、電子受容体としては、7,7,8,8−テトラシアノ−2,3,5,6−テトラ
フルオロキノジメタン(略称:F−TCNQ)、クロラニル等の有機化合物や、遷移金
属酸化物を挙げることができる。また、元素周期表における第4族乃至第8族に属する金
属の酸化物を挙げることができる。具体的には、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タン
タル、酸化クロム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウムは
電子受容性が高いため好ましい。中でも特に、酸化モリブデンは大気中でも安定であり、
吸湿性が低く、扱いやすいため好ましい。
なお、上述したPVK、PVTPA、PTPDMA、Poly−TPD等の高分子化合
物と、上述した電子受容体を用いて複合材料を形成し、正孔注入層1110に用いてもよ
い。
正孔輸送層1120は、正孔輸送性の高い物質を含む層である。正孔輸送性の高い物質
としては、例えば、NPB、TPD、BPAFLP、4,4’−ビス[N−(9,9−ジ
メチルフルオレン−2−イル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(略称:DFLDPB
i)、4,4’−ビス[N−(スピロ−9,9’−ビフルオレン−2−イル)−N―フェ
ニルアミノ]ビフェニル(略称:BSPB)等の芳香族アミン化合物を用いることができ
る。ここに述べた物質は、主に10−6cm/Vs以上の正孔移動度を有する物質であ
る。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよ
い。なお、正孔輸送性の高い物質を含む層は、単層のものだけでなく、上記物質からなる
層が二層以上積層したものとしてもよい。
また、正孔輸送層1120には、CBP、CzPA、PCzPAのようなカルバゾール
誘導体や、t−BuDNA、DNA、DPAnthのようなアントラセン誘導体を用いて
もよい。
なお、正孔輸送層1120には、PVK、PVTPA、PTPDMA、Poly−TP
Dなどの高分子化合物を用いることもできる。
発光層1130は、発光物質を含む層である。なお、本実施の形態では、実施の形態2
に示した、4,6−ビス[3−(ジベンゾチオフェン−4−イル)フェニル]ピリミジン
(略称:4,6mDBTP2Pm−II)を発光層に用いる場合について説明する。4,
6mDBTP2Pm−II(略称)は、発光物質(ゲスト材料)を他の物質(ホスト材料
)に分散させた構成の発光層において、ホスト材料として用いることができる。4,6m
DBTP2Pm−II(略称)に発光物質であるゲスト材料を分散させた構成とすること
で、ゲスト材料からの発光を得ることができる。このように、本発明の一態様である有機
化合物は、発光層におけるホスト材料として用いることが有用である。
また、発光物質(ゲスト材料)を分散させるための物質(ホスト材料)は複数種用いる
ことができる。よって、発光層は、4,6mDBTP2Pm−II(略称)以外に、第2
のホスト材料を含んでいてもよい。
第2のホスト材料としては例えば、正孔輸送層1120で用いた材料があげられる。
発光物質としては、例えば、蛍光を発光する蛍光性化合物や燐光を発光する燐光性化合
物を用いることができる。発光層1130に用いることができる蛍光性物質としては、例
えば、青色系の発光材料として、N,N’−ビス[4−(9H−カルバゾール−9−イル
)フェニル]−N,N’−ジフェニルスチルベン−4,4’−ジアミン(略称:YGA2
S)、4−(9H−カルバゾール−9−イル)−4’−(10−フェニル−9−アントリ
ル)トリフェニルアミン(略称:YGAPA)、4−(10−フェニル−9−アントリル
)−4’−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)トリフェニルアミン(略称
:PCBAPA)などが挙げられる。また、緑色系の発光材料として、N−(9,10−
ジフェニル−2−アントリル)−N,9−ジフェニル−9H−カルバゾール−3−アミン
(略称:2PCAPA)、N−[9,10−ビス(1,1’−ビフェニル−2−イル)−
2−アントリル]−N,9−ジフェニル−9H−カルバゾール−3−アミン(略称:2P
CABPhA)、N−(9,10−ジフェニル−2−アントリル)−N,N’,N’−ト
リフェニル−1,4−フェニレンジアミン(略称:2DPAPA)、N−[9,10−ビ
ス(1,1’−ビフェニル−2−イル)−2−アントリル]−N,N’,N’−トリフェ
ニル−1,4−フェニレンジアミン(略称:2DPABPhA)、N−[9,10−ビス
(1,1’−ビフェニル−2−イル)]−N−[4−(9H−カルバゾール−9−イル)
フェニル]−N−フェニルアントラセン−2−アミン(略称:2YGABPhA)、N,
N,9−トリフェニルアントラセン−9−アミン(略称:DPhAPhA)などが挙げら
れる。また、黄色系の発光材料として、ルブレン、5,12−ビス(1,1’−ビフェニ
ル−4−イル)−6,11−ジフェニルテトラセン(略称:BPT)などが挙げられる。
また、赤色系の発光材料として、N,N,N’,N’−テトラキス(4−メチルフェニル
)テトラセン−5,11−ジアミン(略称:p−mPhTD)、7,14−ジフェニル−
N,N,N’,N’−テトラキス(4−メチルフェニル)アセナフト[1,2−a]フル
オランテン−3,10−ジアミン(略称:p−mPhAFD)などが挙げられる。
また、発光層1130に用いることができる燐光性化合物としては、例えば、青色系の
発光材料として、ビス[2−(4’,6’−ジフルオロフェニル)ピリジナト−N,C
]イリジウム(III)テトラキス(1−ピラゾリル)ボラート(略称:FIr6)、
ビス[2−(4’,6’−ジフルオロフェニル)ピリジナト−N,C2’]イリジウム(
III)ピコリナート(略称:FIrpic)、ビス{2−[3’,5’−ビス(トリフ
ルオロメチル)フェニル]ピリジナト−N,C2’}イリジウム(III)ピコリナート
(略称:[Ir(CFppy)(pic)])、ビス[2−(4’,6’−ジフルオ
ロフェニル)ピリジナト−N,C2’]イリジウム(III)アセチルアセトナート(略
称:FIr(acac))などが挙げられる。また、緑色系の発光材料として、トリス(
2−フェニルピリジナト−N,C2’)イリジウム(III)(略称:Ir(ppy)
)、ビス(2−フェニルピリジナト−N,C2’)イリジウム(III)アセチルアセト
ナート(略称:Ir(ppy)(acac))、ビス(1,2−ジフェニル−1H−ベ
ンゾイミダゾラト)イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:Ir(pbi)
(acac))、ビス(ベンゾ[h]キノリナト)イリジウム(III)アセチルアセ
トナート(略称:Ir(bzq)(acac))、トリス(ベンゾ[h]キノリナト)
イリジウム(III)(略称:Ir(bzq))などが挙げられる。また、黄色系の発
光材料として、ビス(2,4−ジフェニル−1,3−オキサゾラト−N,C2’)イリジ
ウム(III)アセチルアセトナート(略称:Ir(dpo)(acac))、ビス[
2−(4’−パーフルオロフェニルフェニル)ピリジナト]イリジウム(III)アセチ
ルアセトナート(略称:Ir(p−PF−ph)(acac))、ビス(2−フェニル
ベンゾチアゾラト−N,C2’)イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:I
r(bt)(acac))、(アセチルアセトナト)ビス[2,3−ビス(4−フルオ
ロフェニル)−5−メチルピラジナト]イリジウム(III)(略称:Ir(Fdppr
−Me)(acac))、(アセチルアセトナト)ビス{2−(4−メトキシフェニル
)−3,5−ジメチルピラジナト}イリジウム(III)(略称:Ir(dmmoppr
(acac))などが挙げられる。また、橙色系の発光材料として、トリス(2−フ
ェニルキノリナト−N,C2’)イリジウム(III)(略称:Ir(pq))、ビス
(2−フェニルキノリナト−N,C2’)イリジウム(III)アセチルアセトナート(
略称:Ir(pq)(acac))、(アセチルアセトナト)ビス(3,5−ジメチル
−2−フェニルピラジナト)イリジウム(III)(略称:Ir(mppr−Me)
acac))、(アセチルアセトナト)ビス(5−イソプロピル−3−メチル−2−フェ
ニルピラジナト)イリジウム(III)(略称:Ir(mppr−iPr)(acac
))などが挙げられる。また、赤色系の発光材料として、ビス[2−(2’−ベンゾ[4
,5−α]チエニル)ピリジナト−N,C3’]イリジウム(III)アセチルアセトナ
ート(略称:Ir(btp)(acac))、ビス(1−フェニルイソキノリナト−N
,C2’)イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:Ir(piq)(ac
ac))、(アセチルアセトナト)ビス[2,3−ビス(4−フルオロフェニル)キノキ
サリナト]イリジウム(III)(略称:Ir(Fdpq)(acac))、(アセチ
ルアセトナト)ビス(2,3,5−トリフェニルピラジナト)イリジウム(III)(略
称:Ir(tppr)(acac))、(ジピバロイルメタナト)ビス(2,3,5−
トリフェニルピラジナト)イリジウム(III)(略称:Ir(tppr)(dpm)
)、2,3,7,8,12,13,17,18−オクタエチル−21H,23H−ポルフ
ィリン白金(II)(略称:PtOEP)等の有機金属錯体が挙げられる。また、トリス
(アセチルアセトナト)(モノフェナントロリン)テルビウム(III)(略称:Tb(
acac)(Phen))、トリス(1,3−ジフェニル−1,3−プロパンジオナト
)(モノフェナントロリン)ユーロピウム(III)(略称:Eu(DBM)(Phe
n))、トリス[1−(2−テノイル)−3,3,3−トリフルオロアセトナト](モノ
フェナントロリン)ユーロピウム(III)(略称:Eu(TTA)(Phen))等
の希土類金属錯体は、希土類金属イオンからの発光(異なる多重度間の電子遷移)である
ため、燐光性化合物として用いることができる。
また、発光物質として高分子化合物を用いることができる。具体的には、青色系の発光
材料として、ポリ(9,9−ジオクチルフルオレン−2,7−ジイル)(略称:PFO)
、ポリ[(9,9−ジオクチルフルオレン−2,7−ジイル)−co−(2,5−ジメト
キシベンゼン−1,4−ジイル)](略称:PF−DMOP)、ポリ{(9,9−ジオク
チルフルオレン−2,7−ジイル)−co−[N,N’−ジ−(p−ブチルフェニル)−
1,4−ジアミノベンゼン]}(略称:TAB−PFH)などが挙げられる。また、緑色
系の発光材料として、ポリ(p−フェニレンビニレン)(略称:PPV)、ポリ[(9,
9−ジヘキシルフルオレン−2,7−ジイル)−alt−co−(ベンゾ[2,1,3]
チアジアゾール−4,7−ジイル)](略称:PFBT)、ポリ[(9,9−ジオクチル
−2,7−ジビニレンフルオレニレン)−alt−co−(2−メトキシ−5−(2−エ
チルヘキシロキシ)−1,4−フェニレン)]などが挙げられる。また、橙色〜赤色系の
発光材料として、ポリ[2−メトキシ−5−(2’−エチルヘキソキシ)−1,4−フェ
ニレンビニレン](略称:MEH−PPV)、ポリ(3−ブチルチオフェン−2,5−ジ
イル)(略称:R4−PAT)、ポリ{[9,9−ジヘキシル−2,7−ビス(1−シア
ノビニレン)フルオレニレン]−alt−co−[2,5−ビス(N,N’−ジフェニル
アミノ)−1,4−フェニレン]}、ポリ{[2−メトキシ−5−(2−エチルヘキシロ
キシ)−1,4−ビス(1−シアノビニレンフェニレン)]−alt−co−[2,5−
ビス(N,N’−ジフェニルアミノ)−1,4−フェニレン]}(略称:CN−PPV−
DPD)などが挙げられる。
また、実施の形態2で示した有機化合物や、実施の形態1で示した第2の化合物も蛍光
性を示すため、発光材料として用いることができる。
電子輸送層1140は、電子輸送性の高い物質を含む層である。電子輸送性の高い物質
としては、例えば、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(略称:Alq)、トリス
(4−メチル−8−キノリノラト)アルミニウム(略称:Almq)、ビス(10−ヒ
ドロキシベンゾ[h]キノリナト)ベリリウム(略称:BeBq)、ビス(2−メチル
−8−キノリノラト)(4−フェニルフェノラト)アルミニウム(略称:BAlq)など
、キノリン骨格又はベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等が挙げられる。また、この他
ビス[2−(2−ヒドロキシフェニル)ベンゾオキサゾラト]亜鉛(略称:Zn(BOX
)、ビス[2−(2−ヒドロキシフェニル)ベンゾチアゾラト]亜鉛(略称:Zn(
BTZ))などのオキサゾール系、チアゾール系配位子を有する金属錯体なども用いる
ことができる。さらに、金属錯体以外にも、2−(4−ビフェニリル)−5−(4−te
rt−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール(略称:PBD)や、1,3−
ビス[5−(p−tert−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール−2−イ
ル]ベンゼン(略称:OXD−7)、3−(4−ビフェニリル)−4−フェニル−5−(
4−tert−ブチルフェニル)−1,2,4−トリアゾール(略称:TAZ)、バソフ
ェナントロリン(略称:BPhen)、バソキュプロイン(略称:BCP)なども用いる
ことができる。ここに述べた物質は、主に10−6cm/Vs以上の電子移動度を有す
る物質である。また、電子輸送層は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が二層
以上積層したものとしてもよい。
また、実施の形態2で示した有機化合物や、実施の形態1で示した第2の化合物もピリ
ミジン骨格をもち、電子輸送層1140に好適である。
電子注入層1150は、電子注入性の高い物質を含む層である。電子注入層1150に
は、リチウム、セシウム、カルシウム、フッ化リチウム、フッ化セシウム、フッ化カルシ
ウム、リチウム酸化物等のようなアルカリ金属、アルカリ土類金属、又はそれらの化合物
を用いることができる。また、フッ化エルビウムのような希土類金属化合物を用いること
ができる。また、上述した電子輸送層1140を構成する物質を用いることもできる。
あるいは、電子注入層1150に、有機化合物と電子供与体(ドナー)とを混合してな
る複合材料を用いてもよい。このような複合材料は、電子供与体によって有機化合物に電
子が発生するため、電子注入性及び電子輸送性に優れている。この場合、有機化合物とし
ては、発生した電子の輸送に優れた材料であることが好ましく、具体的には、例えば上述
した電子輸送層1140を構成する物質(金属錯体や複素芳香族化合物等)を用いること
ができる。電子供与体としては、有機化合物に対し電子供与性を示す物質であればよい。
具体的には、アルカリ金属やアルカリ土類金属や希土類金属が好ましく、リチウム、セシ
ウム、マグネシウム、カルシウム、エルビウム、イッテルビウム等が挙げられる。また、
アルカリ金属酸化物やアルカリ土類金属酸化物が好ましく、リチウム酸化物、カルシウム
酸化物、バリウム酸化物等が挙げられる。また、酸化マグネシウムのようなルイス塩基を
用いることもできる。また、テトラチアフルバレン(略称:TTF)等の有機化合物を用
いることもできる。
なお、上述した正孔注入層1110、正孔輸送層1120、発光層1130、電子輸送
層1140、電子注入層1150は、それぞれ、蒸着法(真空蒸着法を含む)、インクジ
ェット法、塗布法等の方法で形成することができる。
第2の電極1030は、第2の電極1030が陰極として機能する際は仕事関数の小さ
い(好ましくは3.8eV以下)金属、合金、導電性化合物、及びこれらの混合物などを
用いて形成することが好ましい。具体的には、元素周期表の第1族又は第2族に属する元
素、すなわちリチウムやセシウム等のアルカリ金属、及びカルシウム、ストロンチウム等
のアルカリ土類金属、マグネシウム、及びこれらを含む合金(例えば、Mg−Ag、Al
−Li)、ユーロピウム、イッテルビウム等の希土類金属及びこれらを含む合金の他、ア
ルミニウムや銀などを用いることができる。
但し、EL層1020のうち、第2の電極1030に接して形成される層が、上述する
有機化合物と電子供与体(ドナー)とを混合してなる複合材料を用いる場合には、仕事関
数の大小に関わらず、アルミニウム、銀、ITO、珪素若しくは酸化珪素を含有した酸化
インジウム−酸化スズ等様々な導電性材料を用いることができる。
なお、第2の電極1030を形成する場合には、真空蒸着法やスパッタリング法を用い
ることができる。また、銀ペーストなどを用いる場合には、塗布法やインクジェット法な
どを用いることができる。
上述した発光素子は、第1の電極1010と第2の電極1030との間に生じた電位差
により電流が流れ、EL層1020において正孔と電子とが再結合することにより発光す
る。そして、この発光は、第1の電極1010又は第2の電極1030のいずれか一方又
は両方を通って外部に取り出される。従って、第1の電極1010又は第2の電極103
0のいずれか一方、又は両方が可視光に対する透光性を有する電極となる。
なお、第1の電極1010と第2の電極1030との間に設けられる層の構成は、上記
のものに限定されない。発光領域と金属とが近接することによって生じる消光を防ぐよう
に、第1の電極1010及び第2の電極1030から離れた部位に正孔と電子とが再結合
する発光領域を設けた構成であれば上記以外のものでもよい。
つまり、層の積層構造については特に限定されず、電子輸送性の高い物質、正孔輸送性
の高い物質、電子注入性の高い物質、正孔注入性の高い物質、バイポーラー性(電子及び
正孔の輸送性の高い物質)の物質、又は正孔ブロック材料等から成る層を、本発明の一態
様である4,6mDBTP2Pm−II(略称)をホスト材料として含む発光層と自由に
組み合わせて構成すればよい。
なお、4,6mDBTP2Pm−II(略称)は、電子輸送性の高い物質であるため、
電子輸送層1140に4,6mDBTP2Pm−II(略称)を用いることもできる。す
なわち、本発明の一態様である有機化合物は、電子輸送層に用いることができる。
また、発光層1130(特に発光層のホスト材料)および電子輸送層1140の双方に
、本発明の一態様の有機化合物を適用することで、極めて低い駆動電圧が実現できる。
次に、図2(B)に示す発光素子は、基板1000上において、第1の電極1010及
び第2の電極1030の一対の電極間に、EL層1020が設けられている。EL層10
20は、正孔注入層1110、正孔輸送層1120、発光層1130、電子輸送層114
0、電子注入層1150を有している。図2(B)における発光素子は、基板1000上
に、陰極として機能する第2の電極1030と、第2の電極1030上に順に積層した電
子注入層1150、電子輸送層1140、発光層1130、正孔輸送層1120、正孔注
入層1110と、さらにその上に設けられた陽極として機能する第1の電極1010から
構成されている。
以下、具体的な発光素子の形成方法を示す。
本実施の形態の発光素子は一対の電極間にEL層1020が挟持される構造となってい
る。EL層1020は少なくとも発光層1130を有し、発光層1130は、4,6mD
BTP2Pm−II(略称)をホスト材料として用いて形成される。また、EL層102
0には、発光層1130の他に機能層(正孔注入層1110、正孔輸送層1120、電子
輸送層1140、電子注入層1150など)を含んでもよい。電極(第1の電極1010
、及び第2の電極1030)、発光層1130、及び機能層は液滴吐出法(インクジェッ
ト法)、スピンコート法、印刷法などの湿式法を用いて形成してもよく、真空蒸着法、C
VD法、スパッタリング法などの乾式法を用いて形成してもよい。湿式法を用いれば、大
気圧下で形成することができるため、簡易な装置及び工程で形成することができ、工程が
簡略化し、生産性が向上するという効果がある。一方、乾式法は、材料を溶解させる必要
がないために溶液に難溶の材料も用いることができ、材料の選択の幅が広い。
発光素子を構成する薄膜のすべての形成を湿式法で行ってもよい。この場合、湿式法で
必要な設備のみで発光素子を作製することができる。また、発光層1130を形成するま
での積層を湿式法で行い、発光層1130上に積層する機能層や第1の電極1010など
を乾式法により形成してもよい。さらに、発光層1130を形成する前の第2の電極10
30や機能層を乾式法により形成し、発光層1130、及び発光層1130上に積層する
機能層や第1の電極1010を湿式法によって形成してもよい。もちろん、本実施の形態
はこれに限定されず、用いる材料や必要とされる膜厚、界面状態によって適宜湿式法と乾
式法を選択し、組み合わせて発光素子を作製することができる。
本実施の形態においては、ガラス、プラスチックなどからなる基板上に発光素子を作製
している。一基板上にこのような発光素子を複数作製することで、パッシブマトリクス型
の発光装置を作製することができる。また、ガラス、プラスチックなどからなる基板上に
、例えば薄膜トランジスタ(TFT)を形成し、TFTと電気的に接続された電極上に発
光素子を作製してもよい。これにより、TFTによって発光素子の駆動を制御するアクテ
ィブマトリクス型の発光装置を作製できる。なお、TFTの構造は、特に限定されない。
スタガ型のTFTでもよいし逆スタガ型のTFTでもよい。また、TFTに用いる半導体
の結晶性についても特に限定されず、非晶質半導体を用いてもよいし、結晶性半導体を用
いてもよい。また、TFT基板に形成される駆動用回路についても、N型及びP型のTF
Tからなるものでもよいし、若しくはN型又はP型のいずれか一方からのみなるものであ
ってもよい。
以上のように、実施の形態2に記載の4,6mDBTP2Pm−II(略称)を用いて
発光素子を作製することができる。本発明の一態様の、有機化合物を発光素子に用いるこ
とで、駆動電圧が低く、電流効率が高い発光素子を得ることができる。
また、このようにして得られた本発明の一態様の発光素子を用いた発光装置(画像表示
デバイス)は低消費電力を実現できる。
なお、本実施の形態で示した発光素子を用いて、パッシブマトリクス型の発光装置や、
薄膜トランジスタ(TFT)によって発光素子の駆動が制御されたアクティブマトリクス
型の発光装置を作製することができる。
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせて用いることができる。
(実施の形態4)
本実施の形態では、本発明の一態様として、第1の化合物である燐光性イリジウム金属
錯体と、第2の化合物であるピリミジン骨格を含む有機化合物と、他の2種類以上の有機
化合物を発光層に用いた発光素子について図3を用いて説明する。
本実施の形態に示す発光素子は、図3に示すように一対の電極(第1の電極201及び
第2の電極202)間にEL層203を有する構造である。なお、EL層203には、少
なくとも発光層204を有し、その他、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入
層、電荷発生層などが含まれていても良い。なお、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層
、電子注入層、電荷発生層には、実施の形態1に示した物質を用いることができる。なお
、本実施の形態においては、第1の電極201を陽極として用い、第2の電極202を陰
極として用いる。
本実施の形態に示す発光層204には、実施の形態1に示した第1の化合物である燐光
性イリジウム金属錯体を用いた燐光性化合物205と、第1の有機化合物206、および
第2の有機化合物207が含まれている。なお、燐光性化合物205は、発光層204に
おけるゲスト材料である。また、第1の有機化合物206、および第2の有機化合物20
7のうち、少なくとも一方に第2の化合物であるピリミジン骨格を含む有機化合物が含ま
れており、発光層204に含まれる割合の多い方を発光層204におけるホスト材料とす
る。
発光層204において、上記ゲスト材料をホスト材料に分散させた構成とすることによ
り、発光層の結晶化を抑制することができる。また、ゲスト材料の濃度が高いことによる
濃度消光を抑制し、発光素子の発光効率を高くすることができる。
なお、第1の有機化合物206及び第2の有機化合物207のそれぞれの三重項励起エ
ネルギーの準位(T1準位)は、燐光性化合物205のT1準位よりも高いことが好まし
い。第1の有機化合物206(又は第2の有機化合物207)のT1準位が燐光性化合物
205のT1準位よりも低いと、発光に寄与する燐光性化合物205の三重項励起エネル
ギーを第1の有機化合物206(又は第2の有機化合物207)が消光(クエンチ)して
しまい、発光効率の低下を招くためである。
ここで、ホスト材料からゲスト材料へのエネルギー移動効率を高めるため、分子間のエ
ネルギー移動機構として知られているフェルスター機構(双極子−双極子相互作用)およ
びデクスター機構(電子交換相互作用)を考慮した上で、ホスト材料の発光スペクトル(
一重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は蛍光スペクトル、三重項励起状態か
らのエネルギー移動を論じる場合は燐光スペクトル)とゲスト材料の吸収スペクトル(よ
り詳細には、最も長波長(低エネルギー)側の吸収帯におけるスペクトル)との重なりが
大きくなることが好ましい。しかしながら通常の燐光性のゲスト材料の場合、ホスト材料
の蛍光スペクトルを、ゲスト材料の最も長波長(低エネルギー)側の吸収帯における吸収
スペクトルと重ねることは困難である。なぜならば、そのようにしてしまうと、ホスト材
料の燐光スペクトルは蛍光スペクトルよりも長波長(低エネルギー)側に位置するため、
ホスト材料のT1準位が燐光性化合物のT1準位を下回ってしまい、上述したクエンチの
問題が生じてしまうからである。一方、クエンチの問題を回避するため、ホスト材料のT
1準位が燐光性化合物のT1準位を上回るように設計すると、今度はホスト材料の蛍光ス
ペクトルが短波長(高エネルギー)側にシフトするため、その蛍光スペクトルはゲスト材
料の最も長波長(低エネルギー)側の吸収帯における吸収スペクトルと重ならなくなる。
したがって、ホスト材料の蛍光スペクトルをゲスト材料の最も長波長(低エネルギー)側
の吸収帯における吸収スペクトルと重ね、ホスト材料の一重項励起状態からのエネルギー
移動を最大限に高めることは、通常困難である。
そこで本実施形態においては、第1の有機化合物206および第2の有機化合物207
は、励起錯体を形成する組み合わせであることが好ましい。この場合、発光層204にお
けるキャリア(電子及びホール)の再結合の際に第1の有機化合物206と第2の有機化
合物207は、励起錯体(エキサイプレックスとも言う)を形成する。これにより、発光
層204において、第1の有機化合物206の蛍光スペクトルおよび第2の有機化合物2
07の蛍光スペクトルは、より長波長側に位置する励起錯体の発光スペクトルに変換され
る。そして、励起錯体の発光スペクトルとゲスト材料の吸収スペクトルとの重なりが大き
くなるように、第1の有機化合物と第2の有機化合物を選択すれば、一重項励起状態から
のエネルギー移動を最大限に高めることができる。なお、三重項励起状態に関しても、ホ
スト材料ではなく励起錯体からのエネルギー移動が生じると考えられる。
燐光性化合物205としては、第1の化合物である燐光性イリジウム金属錯体を用いる
。また、第1の有機化合物206、及び第2の有機化合物207としては、電子を受け取
りやすい化合物(電子トラップ性化合物)と、ホールを受け取りやすい化合物(正孔トラ
ップ性化合物)と、を組み合わせることが好ましい。なお、第2の化合物であるピリミジ
ン骨格を含む有機化合物は、電子を受け取りやすい化合物として用いることができる。
ホールを受け取りやすい化合物としては、例えば、4−フェニル−4’−(9−フェニ
ル−9H−カルバゾール−3−イル)トリフェニルアミン(略称:PCBA1BP)、3
−[N−(1−ナフチル)−N−(9−フェニルカルバゾール−3−イル)アミノ]−9
−フェニルカルバゾール(略称:PCzPCN1)、4,4’,4’’−トリス[N−(
1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]トリフェニルアミン(略称:1’−TNATA)
、2,7−ビス[N−(4−ジフェニルアミノフェニル)−N−フェニルアミノ]−スピ
ロ−9,9’−ビフルオレン(略称:DPA2SF)、N,N’−ビス(9−フェニルカ
ルバゾール−3−イル)−N,N’−ジフェニル−ベンゼン−1,3−ジアミン(略称:
PCA2B)、N−(9,9−ジメチル−2−N’,N’−ジフェニルアミノ−9H−フ
ルオレン−7−イル)−N,N−ジフェニルアミン(略称:DPNF)、N−フェニル−
N−(4−フェニルフェニル)−N−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)
アミン(略称:PCA1BP)、N,N’,N’’−トリフェニル−N,N’,N’’−
トリス(9−フェニルカルバゾール−3−イル)−ベンゼン−1,3,5−トリアミン(
略称:PCA3B)、2−[N−(9−フェニルカルバゾール−3−イル)−N−フェニ
ルアミノ]−スピロ−9,9’−ビフルオレン(略称:PCASF)、2−[N−(4−
ジフェニルアミノフェニル)−N−フェニルアミノ]−スピロ−9,9’−ビフルオレン
(略称:DPASF)、N,N−ジ(ビフェニル−4−イル)−N−(9−フェニル−9
H−カルバゾール−3−イル)アミン(略称:PCzBBA1)、N,N’−ビス[4−
(カルバゾール−9−イル)フェニル]−N,N’−ジフェニル−9,9−ジメチルフル
オレン−2,7−ジアミン(略称:YGA2F)、4,4’−ビス[N−(3−メチルフ
ェニル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(TPD)、4,4’−ビス[N−(4−ジ
フェニルアミノフェニル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(略称:DPAB)、N−
(9,9−ジメチル−9H−フルオレン−2−イル)−N−[9,9−ジメチル−2−{
N’−フェニル−N’−(9,9−ジメチル−9H−フルオレン−2−イル)}アミノ−
9H−フルオレン−7−イル]フェニルアミン(略称:DFLADFL)、3−[N−(
9−フェニルカルバゾール−3−イル)−N−フェニルアミノ]−9−フェニルカルバゾ
ール(略称:PCzPCA1)、3−[N−(4−ジフェニルアミノフェニル)−N−フ
ェニルアミノ]−9−フェニルカルバゾール(略称:PCzDPA1)、3,6−ビス[
N−(4−ジフェニルアミノフェニル)−N−フェニルアミノ]−9−フェニルカルバゾ
ール(略称:PCzDPA2)、4,4’−ビス(N−{4−[N’−(3−メチルフェ
ニル)−N’−フェニルアミノ]フェニル}−N−フェニルアミノ)ビフェニル(略称:
DNTPD)、3,6−ビス[N−(4−ジフェニルアミノフェニル)−N−(1−ナフ
チル)アミノ]−9−フェニルカルバゾール(略称:PCzTPN2)、3,6−ビス[
N−(9−フェニルカルバゾール−3−イル)−N−フェニルアミノ]−9−フェニルカ
ルバゾール(略称:PCzPCA2)が挙げられる。
上述した第1の有機化合物206及び第2の有機化合物207は、励起錯体を形成でき
る組み合わせの一例であり、励起錯体の発光スペクトルが、燐光性化合物205の吸収ス
ペクトルと重なり、励起錯体の発光スペクトルのピークが、燐光性化合物205の吸収ス
ペクトルのピークよりも長波長であればよい。
なお、電子を受け取りやすい化合物とホールを受け取りやすい化合物で第1の有機化合
物206と第2の有機化合物207を構成する場合、その混合比によってキャリアバラン
スを制御することができる。具体的には、第1の有機化合物:第2の有機化合物=1:9
〜9:1の範囲が好ましい。
本実施の形態で示した発光素子は、励起錯体の発光スペクトルと燐光性化合物の吸収ス
ペクトルとの重なりを利用したエネルギー移動により、エネルギー移動効率を高めること
ができるため、外部量子効率の高い発光素子を実現することができる。
なお、本発明に含まれる別の構成として、燐光性化合物205(ゲスト材料)の他の2
種類の有機化合物として、正孔トラップ性のホスト分子、および電子トラップ性のホスト
分子を用いて発光層204を形成し、2種類のホスト分子中に存在するゲスト分子に正孔
と電子を導いて、ゲスト分子を励起状態とする現象(すなわち、Guest Coupl
ed with Complementary Hosts:GCCH)が得られるよう
に発光層204を形成する構成も可能である。
この時、正孔トラップ性のホスト分子、および電子トラップ性のホスト分子としては、
それぞれ、上述した正孔を受け取りやすい化合物、および電子を受け取りやすい化合物を
用いることができる。
なお、本実施の形態で示した発光素子は、発光素子の構造の一例であるが、本発明の一
態様である発光装置には、他の実施の形態で示す別の構造の発光素子を適用することもで
きる。また、上記発光素子を備えた発光装置の構成としては、パッシブマトリクス型の発
光装置やアクティブマトリクス型の発光装置の他、別の実施の形態で説明する上記とは別
の構造を有する発光素子を備えたマイクロキャビティー構造の発光装置などを作製するこ
とができ、これらは、いずれも本発明に含まれるものとする。
なお、アクティブマトリクス型の発光装置の場合において、TFTの構造は、特に限定
されない。例えば、スタガ型や逆スタガ型のTFTを適宜用いることができる。また、T
FT基板に形成される駆動用回路についても、N型およびP型のTFTからなるものでも
よいし、N型のTFTまたはP型のTFTのいずれか一方のみからなるものであってもよ
い。さらに、TFTに用いられる半導体膜の結晶性についても特に限定されない。例えば
、非晶質半導体膜、結晶性半導体膜、その他、酸化物半導体膜等を用いることができる。
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示す構成と適宜組み合わせて用い
ることができるものとする。
(実施の形態5)
本実施の形態では、本発明の一態様として、電荷発生層を挟んでEL層を複数有する構
造の発光素子(以下、タンデム型発光素子という)について説明する。
本実施の形態に示す発光素子は、図4(A)に示すように一対の電極(第1の電極30
1および第2の電極304)間に、複数のEL層(第1のEL層302(1)、第2のE
L層302(2))を有するタンデム型発光素子である。
本実施の形態において、第1の電極301は、陽極として機能する電極であり、第2の
電極304は陰極として機能する電極である。なお、第1の電極301および第2の電極
304は、実施の形態1と同様な構成を用いることができる。また、複数のEL層(第1
のEL層302(1)、第2のEL層302(2))は、実施の形態1または実施の形態
3で示したEL層と同様な構成であっても良いが、いずれかが同様の構成であっても良い
。すなわち、第1のEL層302(1)と第2のEL層302(2)は、同じ構成であっ
ても異なる構成であってもよく、その構成は実施の形態1または実施の形態3と同様なも
のを適用することができる。
また、複数のEL層(第1のEL層302(1)、第2のEL層302(2))の間に
は、電荷発生層305が設けられている。電荷発生層305は、第1の電極301と第2
の電極304に電圧を印加したときに、一方のEL層に電子を注入し、他方のEL層に正
孔を注入する機能を有する。本実施の形態の場合には、第1の電極301に第2の電極3
04よりも電位が高くなるように電圧を印加すると、電荷発生層305から第1のEL層
302(1)に電子が注入され、第2のEL層302(2)に正孔が注入される。
なお、電荷発生層305は、光の取り出し効率の点から、可視光に対して透光性を有す
る(具体的には、電荷発生層305に対する可視光の透過率が、40%以上)ことが好ま
しい。また、電荷発生層305は、第1の電極301や第2の電極304よりも低い導電
率であっても機能する。
電荷発生層305は、正孔輸送性の高い有機化合物に電子受容体(アクセプター)が添
加された構成であっても、電子輸送性の高い有機化合物に電子供与体(ドナー)が添加さ
れた構成であってもよい。また、これらの両方の構成が積層されていても良い。
正孔輸送性の高い有機化合物に電子受容体が添加された構成とする場合において、正孔
輸送性の高い有機化合物としては、例えば、NPBやTPD、TDATA、MTDATA
、4,4’−ビス[N−(スピロ−9,9’−ビフルオレン−2−イル)−N―フェニル
アミノ]ビフェニル(略称:BSPB)などの芳香族アミン化合物等を用いることができ
る。ここに述べた物質は、主に10−6cm/Vs以上の正孔移動度を有する物質であ
る。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い有機化合物であれば、上記以外の物質を用いて
も構わない。
また、電子受容体としては、7,7,8,8−テトラシアノ−2,3,5,6−テトラ
フルオロキノジメタン(略称:F−TCNQ)、クロラニル等を挙げることができる。
また、遷移金属酸化物を挙げることができる。また元素周期表における第4族乃至第8族
に属する金属の酸化物を挙げることができる。具体的には、酸化バナジウム、酸化ニオブ
、酸化タンタル、酸化クロム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化
レニウムは電子受容性が高いため好ましい。中でも特に、酸化モリブデンは大気中でも安
定であり、吸湿性が低く、扱いやすいため好ましい。
一方、電子輸送性の高い有機化合物に電子供与体が添加された構成とする場合において
、電子輸送性の高い有機化合物としては、例えば、Alq、Almq、BeBq、B
Alqなど、キノリン骨格またはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等を用いることが
できる。また、この他、Zn(BOX)、Zn(BTZ)などのオキサゾール系、チ
アゾール系配位子を有する金属錯体なども用いることができる。さらに、金属錯体以外に
も、PBDやOXD−7、TAZ、BPhen、BCPなども用いることができる。ここ
に述べた物質は、主に10−6cm/Vs以上の電子移動度を有する物質である。また
、第2の化合物であるピリミジン骨格を含む有機化合物を用いても良い。なお、正孔より
も電子の輸送性の高い有機化合物であれば、上記以外の物質を用いても構わない。
また、電子供与体としては、アルカリ金属またはアルカリ土類金属または希土類金属ま
たは元素周期表における第2、13族に属する金属およびその酸化物、炭酸塩を用いるこ
とができる。具体的には、リチウム(Li)、セシウム(Cs)、マグネシウム(Mg)
、カルシウム(Ca)、イッテルビウム(Yb)、インジウム(In)、酸化リチウム、
炭酸セシウムなどを用いることが好ましい。また、テトラチアナフタセンのような有機化
合物を電子供与体として用いてもよい。
なお、上述した材料を用いて電荷発生層305を形成することにより、EL層が積層さ
れた場合における駆動電圧の上昇を抑制することができる。
本実施の形態では、EL層を2層有する発光素子について説明したが、図4(B)に示
すように、n層(ただし、nは、3以上)のEL層を積層した発光素子についても、同様
に適用することが可能である。本実施の形態に係る発光素子のように、一対の電極間に複
数のEL層を有する場合、EL層とEL層との間に電荷発生層を配置することで、電流密
度を低く保ったまま高輝度領域での発光が可能である。電流密度を低く保てるため、長寿
命素子を実現できる。また、照明を応用例とした場合は、電極材料の抵抗による電圧降下
を小さくできるので、大面積での均一発光が可能となる。また、低電圧駆動が可能で消費
電力が低い発光装置を実現することができる。
また、それぞれのEL層の発光色を異なるものにすることで、発光素子全体として、所
望の色の発光を得ることができる。例えば、2つのEL層を有する発光素子において、第
1のEL層の発光色と第2のEL層の発光色を補色の関係になるようにすることで、発光
素子全体として白色発光する発光素子を得ることも可能である。なお、補色とは、混合す
ると無彩色になる色同士の関係をいう。つまり、補色の関係にある色を発光する物質から
得られた光と混合すると、白色発光を得ることができる。
また、3つのEL層を有する発光素子の場合でも同様であり、例えば、第1のEL層の
発光色が赤色であり、第2のEL層の発光色が緑色であり、第3のEL層の発光色が青色
である場合、発光素子全体としては、白色発光を得ることができる。
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成と適宜組み合わせて用
いることができる。
(実施の形態6)
本実施の形態では、実施の形態1、及び実施の形態3乃至実施の形態5で示した発光素
子を用いた発光装置について、図5を用いて説明する。
本実施の形態に示す発光装置は、一対の電極間での光の共振効果を利用した微小光共振
器(マイクロキャビティー)構造を有しており、図5に示す様に一対の電極(反射電極4
51及び半透過・半反射電極452)間に少なくともEL層455を有する構造である発
光素子を複数、有している。また、EL層455は、少なくとも発光領域となる第1の発
光層454B、第2の発光層454G、及び第3の発光層454Rを有し、その他、正孔
注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層、電荷発生層などが含まれていてもよい。
なお、第1の発光層454B、第2の発光層454G、及び第3の発光層454Rの少な
くとも一つの層には、燐光性イリジウム金属錯体と、ピリミジン骨格を含む有機化合物と
、が含まれている。
本実施の形態では、図5に示すように構造の異なる発光素子(第1の発光素子450R
、第2の発光素子450G、第3の発光素子450B)を有した発光装置について説明す
る。
第1の発光素子450Rは、反射電極451上に第1の透明導電層453aと、EL層
455と、半透過・半反射電極452と、が順次積層された構造を有する。また、第2の
発光素子450Gは、反射電極451上に第2の透明導電層453bと、EL層455と
、半透過・半反射電極452と、が順次積層された構造を有する。また、第3の発光素子
450Bは、反射電極451上にEL層455と、半透過・半反射電極452と、が順次
積層された構造を有する。
なお、上記発光素子(第1の発光素子450R、第2の発光素子450G、及び第3の
発光素子450B)において、反射電極451、EL層455、半透過・半反射電極45
2は共通である。
また、EL層455は、第1の発光層454Bと、第2の発光層454Gと、第3の発
光層454Rと、を含んだ構造である。なお、第1の発光層454Bは、420nm以上
480nm以下の波長領域にピークをもつ光(λ)を発光し、第2の発光層454Gは
、500nm以上550nm以下の波長領域にピークを持つ光(λ)を発光し、第3の
発光層454Rは、600nm以上760nm以下の波長領域にピークを持つ光(λ
を発光する。これにより、いずれの発光素子(第1の発光素子450R、第2の発光素子
450G、第3の発光素子450B)でも、第1の発光層454B、第2の発光層454
G、および第3の発光層454Rからの発光が重ね合わされた、すなわち可視光領域に渡
るブロードな光を発光させることができる。なお、上記より、波長の長さは、λ<λ
<λとなる関係であるとする。
本実施の形態に示す各発光素子は、それぞれ反射電極451と半透過・半反射電極45
2との間にEL層455を挟んでなる構造を有しており、EL層455に含まれる各発光
層から全方向に射出される発光は、微小光共振器(マイクロキャビティー)としての機能
を有する反射電極451と半透過・半反射電極452とによって共振される。なお、反射
電極451は、反射性を有する導電性材料により形成され、その膜に対する可視光の反射
率が40%〜100%、好ましくは70%〜100%であり、かつその抵抗率が1×10
−2Ωcm以下の膜であるとする。また、半透過・半反射電極452は、反射性を有する
導電性材料と光透過性を有する導電性材料とにより形成され、その膜に対する可視光の反
射率が20%〜80%、好ましくは40%〜70%であり、かつその抵抗率が1×10
Ωcm以下の膜であるとする。
また、本実施の形態では、各発光素子で、第1の発光素子450Rと第2の発光素子4
50Gにそれぞれ設けられた透明導電層(第1の透明導電層453a、第2の透明導電層
453b)の厚みを変えることにより、発光素子毎に反射電極451と半透過・半反射電
極452の間の光学的距離を変えている。つまり、各発光素子の各発光層から発光するブ
ロードな光は、反射電極451と半透過・半反射電極452との間において、共振する波
長の光を強め、共振しない波長の光を減衰させることができるため、素子毎に反射電極4
51と半透過・半反射電極452の間の光学的距離を変えることにより、異なる波長の光
を取り出すことができる。
なお、光学的距離(光路長ともいう)とは、実際の距離に屈折率をかけたものであり、
本実施の形態においては、実膜厚にn(屈折率)をかけたものを表している。すなわち、
「光学的距離=実膜厚×n」である。
また、第1の発光素子450Rでは、反射電極451から半透過・半反射電極452ま
での光学的距離をmλ/2(ただし、mは1以上の自然数)、第2の発光素子450G
では、反射電極451から半透過・半反射電極452までの光学的距離をmλ/2(た
だし、mは1以上の自然数)、第3の発光素子450Bでは、反射電極451から半透過
・半反射電極452までの光学的距離をmλ/2(ただし、mは1以上の自然数)とし
ている。
以上より、第1の発光素子450Rからは、主としてEL層455に含まれる第3の発
光層454Rで発光した光(λ)が取り出され、第2の発光素子450Gからは、主と
してEL層455に含まれる第2の発光層454Gで発光した光(λ)が取り出され、
第3の発光素子450Bからは、主としてEL層455に含まれる第1の発光層454B
で発光した光(λ)が取り出される。なお、各発光素子から取り出される光は、半透過
・半反射電極452側からそれぞれ射出される。
また、上記構成において、反射電極451から半透過・半反射電極452までの光学的
距離は、厳密には反射電極451における反射領域から半透過・半反射電極452におけ
る反射領域までの距離である。しかし、反射電極451や半透過・半反射電極452にお
ける反射領域の位置を厳密に決定することは困難であるため、反射電極451と半透過・
半反射電極452の任意の位置を反射領域と仮定することで充分に上述の効果を得ること
ができるものとする。
次に、第1の発光素子450Rにおいて、第3の発光層454Rからの発光のうち、反
射電極451によって反射されて戻ってきた光(第1の反射光)は、第3の発光層454
Rから半透過・半反射電極452に直接入射する光(第1の入射光)と干渉を起こすため
、反射電極451と第3の発光層454Rの光学的距離を(2n−1)λ/4(ただ
し、nは1以上の自然数)に調節する。光学的距離を調節することにより、第1の反射
光と第1の入射光との位相を合わせ、第3の発光層454Rからの発光を増幅させること
ができる。
なお、反射電極451と第3の発光層454Rとの光学的距離とは、厳密には反射電極
451における反射領域と第3の発光層454Rにおける発光領域との光学的距離という
ことができる。しかし、反射電極451における反射領域や第3の発光層454Rにおけ
る発光領域の位置を厳密に決定することは困難であるため、反射電極451と第3の発光
層454Rの任意の位置を、それぞれ反射領域、発光領域と仮定することで充分に上述の
効果を得ることができるものとする。
次に、第2の発光素子450Gにおいて、第2の発光層454Gからの発光のうち、反
射電極451によって反射されて戻ってきた光(第2の反射光)は、第2の発光層454
Gから半透過・半反射電極452に直接入射する光(第2の入射光)と干渉を起こすため
、反射電極451と第2の発光層454Gの光学的距離を(2n−1)λ/4(ただ
し、nは1以上の自然数)に調節する。光学的距離を調節することにより、第2の反射
光と第2の入射光との位相を合わせ、第2の発光層454Gからの発光を増幅させること
ができる。
なお、反射電極451と第2の発光層454Gとの光学的距離とは、厳密には反射電極
451における反射領域と第2の発光層454Gにおける発光領域との光学的距離という
ことができる。しかし、反射電極451における反射領域や第2の発光層454Gにおけ
る発光領域の位置を厳密に決定することは困難であるため、反射電極451と第2の発光
層454Gの任意の位置を、それぞれ反射領域、発光領域と仮定することで充分に上述の
効果を得ることができるものとする。
次に、第3の発光素子450Bにおいて、第1の発光層454Bからの発光のうち、反
射電極451によって反射されて戻ってきた光(第3の反射光)は、第1の発光層454
Bから半透過・半反射電極452に直接入射する光(第3の入射光)と干渉を起こすため
、反射電極451と第1の発光層454Bの光学的距離を(2n−1)λ/4(ただ
し、nは1以上の自然数)に調節する。光学的距離を調節することにより、第3の反射
光と第3の入射光との位相を合わせ、第1の発光層454Bからの発光を増幅させること
ができる。
なお、反射電極451と第1の発光層454Bとの光学的距離とは、厳密には反射電極
451における反射領域と第1の発光層454Bにおける発光領域との光学的距離という
ことができる。しかし、反射電極451における反射領域や第1の発光層454Bにおけ
る発光領域の位置を厳密に決定することは困難であるため、反射電極451と第1の発光
層454Bの任意の位置を、それぞれ反射領域、発光領域と仮定することで充分に上述の
効果を得ることができるものとする。
なお、上記構成において、いずれの発光素子もEL層に複数の発光層を有する構造を有
しているが、本発明はこれに限られることはなく、例えば、実施の形態5で説明したタン
デム型(積層型)発光素子の構成と組み合わせて、一つの発光素子に電荷発生層を挟んで
複数のEL層を設け、それぞれのEL層に単数または複数の発光層を形成する構成として
もよい。
本実施の形態で示した発光装置は、マイクロキャビティー構造を有しており、同じEL
層を有していても発光素子毎に異なる波長の光を取り出すことができるためRGBの塗り
分けが不要となる。従って、高精細化を実現することが容易であるなどの理由からフルカ
ラー化を実現する上で有利である。また、特定波長の正面方向の発光強度を強めることが
可能となるため、低消費電力化を図ることができる。この構成は、3色以上の画素を用い
たカラーディスプレイ(画像表示装置)に適用する場合に、特に有用であるが、照明など
の用途に用いてもよい。
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示す構成と適宜組み合わせて用い
ることができるものとする。
(実施の形態7)
本実施の形態では、本発明の一態様である発光素子を有する発光装置について、図6及
び図7を用いて説明する。まず、図6に示す発光装置について説明を行い、その後、図7
に示す発光装置について説明を行う。
図6(A)は、発光装置を示す上面図、図6(B)は図6(A)をA−B及びC−Dで
切断した断面図である。
図6(A)において、点線で示された401は駆動回路部(ソース側駆動回路)、40
2は画素部、403は駆動回路部(ゲート側駆動回路)である。また、404は封止基板
、405はシール材であり、シール材405で囲まれた内側は、空間になっている。
なお、引き回し配線408はソース側駆動回路401及びゲート側駆動回路403に入
力される信号を伝送するための配線であり、外部入力端子となるFPC(フレキシブルプ
リントサーキット)409からビデオ信号、クロック信号、スタート信号、リセット信号
等を受け取る。なお、ここではFPCしか図示されていないが、このFPCにはプリント
配線基板(PWB)が取り付けられていてもよい。本明細書における発光装置には、発光
装置本体だけでなく、それにFPCまたはPWBが取り付けられた状態をも含むものとす
る。
次に、断面構造について図6(B)を用いて説明する。素子基板410上には駆動回路
部及び画素部が形成されているが、ここでは、駆動回路部であるソース側駆動回路401
と、画素部402中の一つの画素が示されている。
なお、ソース側駆動回路401はnチャネル型TFT423とpチャネル型TFT42
4とを組み合わせたCMOS回路が形成される。また、駆動回路は、TFTで形成される
種々のCMOS回路、PMOS回路またはNMOS回路で形成してもよい。また、本実施
の形態では、基板上に駆動回路を形成したドライバ一体型を示すが、必ずしもその必要は
なく、駆動回路を基板上ではなく外部に形成することもできる。
また、画素部402はスイッチング用TFT411と、電流制御用TFT412とその
ドレインに電気的に接続された第1の電極413とを含む複数の画素により形成される。
なお、第1の電極413の端部を覆って絶縁物414が形成されている。ここでは、ポジ
型の感光性アクリル樹脂膜を用いることにより形成する。
また、被覆性を良好なものとするため、絶縁物414の上端部又は下端部に曲率を有す
る曲面が形成されるようにする。例えば、絶縁物414の材料としてポジ型の感光性アク
リルを用いた場合、絶縁物414の上端部のみに曲率半径(0.2μm〜3μm)を有す
る曲面を持たせることが好ましい。また、絶縁物414として、光の照射によってエッチ
ング液に不溶解性となるネガ型、或いは光の照射によってエッチング液に溶解性となるポ
ジ型のいずれも使用することができる。
第1の電極413上には、発光層416、及び第2の電極417がそれぞれ形成されて
いる。ここで、陽極として機能する第1の電極413に用いる材料としては、仕事関数の
大きい材料を用いることが望ましい。例えば、ITO膜、又は珪素を含有したインジウム
錫酸化物膜、2〜20wt%の酸化亜鉛を含む酸化インジウム膜、窒化チタン膜、クロム
膜、タングステン膜、Zn膜、Pt膜などの単層膜の他、窒化チタン膜とアルミニウムを
主成分とする膜との積層、窒化チタン膜とアルミニウムを主成分とする膜と窒化チタン膜
との3層構造等を用いることができる。なお、積層構造とすると、配線としての抵抗も低
く、良好なオーミックコンタクトがとれる。
また、発光層416は、蒸着マスクを用いた蒸着法、インクジェット法などの液滴吐出
法、印刷法、スピンコート法等の種々の方法によって形成される。発光層416は、上記
実施の形態で示したピリミジン骨格を含む有機化合物を含んでいる。また、発光層416
を構成する他の材料としては、低分子材料、オリゴマー、デンドリマー、又は高分子材料
であってもよい。
さらに、発光層416上に形成され、陰極として機能する第2の電極417に用いる材
料としては、仕事関数の小さい材料(Al、Mg、Li、Ca、又はこれらの合金や化合
物、Mg−Ag、Mg−In、Al−Li等)を用いることが好ましい。なお、発光層4
16で生じた光が第2の電極417を透過させる場合には、第2の電極417として、膜
厚を薄くした金属薄膜と、透明導電膜(ITO、2〜20wt%の酸化亜鉛を含む酸化イ
ンジウム、珪素若しくは酸化珪素を含有した酸化インジウム−酸化スズ、酸化亜鉛等)と
の積層を用いるのがよい。
さらにシール材405で封止基板404を素子基板410と貼り合わせることにより、
素子基板410、封止基板404、及びシール材405で囲まれた空間407に発光素子
418が備えられた構造になっている。なお、空間407には、充填材が充填されており
、不活性気体(窒素やアルゴン等)が充填される場合の他、シール材405で充填される
場合もある。
なお、シール材405にはエポキシ系樹脂を用いるのが好ましい。また、これらの材料
はできるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましい。また、封止基板404
に用いる材料としてガラス基板や石英基板の他、FRP(Fiberglass−Rei
nforced Plastics)、PVF(ポリビニルフロライド)、ポリエステル
又はアクリル等からなるプラスチック基板を用いることができる。
以上のようにして、本発明の一態様の発光素子を有するアクティブマトリクス型の発光
装置を得ることができる。
また、本発明の発光素子は、上述したアクティブマトリクス型の発光装置のみならずパ
ッシブマトリクス型の発光装置に用いることもできる。
図7に本発明の発光素子を用いたパッシブマトリクス型の発光装置の斜視図及び断面図
を示す。なお、図7(A)は、発光装置を示す斜視図、図7(B)は図7(A)をX−Y
で切断した断面図である。
図7において、基板501上の第1の電極502と第2の電極503との間にはEL層
504が設けられている。第1の電極502の端部は絶縁層505で覆われている。そし
て、絶縁層505上には隔壁層506が設けられている。隔壁層506の側壁は、基板面
に近くなるに伴って、一方の側壁と他方の側壁との間隔が狭くなるような傾斜を有する。
つまり、隔壁層506の短辺方向の断面は、台形状であり、底辺(絶縁層505の面方向
と同様の方向を向き、絶縁層505と接する辺)の方が上辺(絶縁層505の面方向と同
様の方向を向き、絶縁層505と接しない辺)よりも短い。このように、隔壁層506を
設けることで、静電気等に起因した発光素子の不良を防ぐことができる。
以上により、本発明の一態様の発光素子を有するパッシブマトリクス型の発光装置を得
ることができる。
なお、本実施の形態で示した発光装置(アクティブマトリクス型、パッシブマトリクス
型)は、いずれも本発明の一態様の発光素子を用いて形成されることから、消費電力の低
い発光装置を得ることができる。
なお、本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることが可能である。
(実施の形態8)
本実施の形態では、上記実施の形態に示す本発明の一態様の発光装置をその一部に含む
電子機器について説明する。電子機器としては、ビデオカメラ、デジタルカメラ等のカメ
ラ、ゴーグル型ディスプレイ、ナビゲーションシステム、音響再生装置(カーオーディオ
、オーディオコンポ等)、コンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末(モバイルコンピュ
ータ、携帯電話、携帯型ゲーム機又は電子書籍等)、記録媒体を備えた画像再生装置(具
体的には、Digital Versatile Disc(DVD)等の記録媒体を再
生し、その画像を表示しうる表示装置を備えた装置)などが挙げられる。これらの電子機
器の具体例を図8に示す。
図8(A)は本発明の一態様に係るテレビ装置であり、筐体611、支持台612、表
示部613、スピーカー部614、ビデオ入力端子615等を含む。このテレビ装置にお
いて、表示部613には、本発明の一態様の発光装置を適用することができる。本発明の
一態様の発光装置は、低駆動電圧で、高い電流効率が得られるため、本発明の一態様の発
光装置を適用することで、消費電力の低減されたテレビ装置を得ることができる。
図8(B)は本発明の一態様に係るコンピュータであり、本体621、筐体622、表
示部623、キーボード624、外部接続ポート625、ポインティングデバイス626
等を含む。このコンピュータにおいて、表示部623には、本発明の発光装置を適用する
ことができる。本発明の一態様の発光装置は、低駆動電圧で、高い電流効率が得られるた
め、本発明の一態様の発光装置を適用することで、消費電力の低減されたコンピュータを
得ることができる。
図8(C)は本発明の一態様に係る携帯電話であり、本体631、筐体632、表示部
633、音声入力部634、音声出力部635、操作キー636、外部接続ポート637
、アンテナ638等を含む。この携帯電話において、表示部633には、本発明の発光装
置を適用することができる。本発明の一態様の発光装置は、低駆動電圧で、高い電流効率
が得られるため、本発明の一態様の発光装置を適用することで、消費電力の低減された携
帯電話を得ることができる。
図8(D)は本発明の一態様に係るカメラであり、本体641、表示部642、筐体6
43、外部接続ポート644、リモコン受信部645、受像部646、バッテリー647
、音声入力部648、操作キー649、接眼部650等を含む。このカメラにおいて、表
示部642には、本発明の一態様の発光装置を適用することができる。本発明の一態様の
発光装置は、低駆動電圧で、高い電流効率が得られるため、本発明の一態様の発光装置を
適用することで、消費電力の低減されたカメラを得ることができる。
以上の様に、本発明の一態様の発光装置の適用範囲は極めて広く、この発光装置をあら
ゆる分野の電子機器に適用することが可能である。本発明の一態様の発光装置を用いるこ
とにより、消費電力の低減された電子機器を得ることができる。
また、本発明の一態様の発光装置は、照明装置として用いることもできる。図9(A)
は、本発明の一態様の発光装置をバックライトとして用いた液晶表示装置の一例である。
図9(A)に示した液晶表示装置は、筐体701、液晶層702、バックライト703、
筐体704を有し、液晶層702は、ドライバIC705と接続されている。また、バッ
クライト703は、本発明の一態様の発光装置が用いられおり、端子706により、電流
が供給されている。
このように本発明の一態様の発光装置を液晶表示装置のバックライトとして用いること
により、低消費電力のバックライトが得られる。また、本発明の一態様の発光装置は、面
発光の照明装置であり大面積化も可能であるため、バックライトの大面積化も可能である
。従って、低消費電力であり、大面積化された液晶表示装置を得ることができる。
次に、図9(B)は、本発明の一態様の発光装置を、照明装置である電気スタンドとし
て用いた例である。図9(B)に示す電気スタンドは、筐体801と、光源802を有し
、光源802として、本発明の一態様の発光装置が用いられている。低駆動電圧で、高い
電流効率が得られるため、本発明の一態様の発光装置を適用することで、低消費電力の電
気スタンドを得ることが可能となる。
次に、図9(C)は、本発明の一態様の発光装置を、室内の照明装置901として用い
た例である。本発明の一態様の発光装置は大面積化も可能であるため、大面積の照明装置
として用いることができる。また、本発明の一態様の発光装置は、低駆動電圧で、高い電
流効率が得られるため、本発明の一態様の発光装置を適用することで、低消費電力の照明
装置を得ることが可能となる。このように、本発明の一態様の発光装置を、室内の照明装
置901として用いた部屋に、図8(A)で説明したような、本発明の一態様のテレビ装
置902を設置して公共放送や映画を鑑賞することができる。
なお、本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることが可能である。
なお、本発明の一態様であるピリミジン骨格を含む有機化合物(第2の化合物)は、有
機薄膜太陽電池に用いることができる。より具体的には、キャリア輸送性があるため、キ
ャリア輸送層、キャリア注入層に用いることができる。また、光励起するため、発電層と
して用いることができる。
本実施例では、第2の化合物であるピリミジン骨格を含む有機化合物の一態様として、
下記構造式(300)に示される4,6−ビス[3−(フェナントレン−9−イル)フェ
ニル]ピリミジン(略称:4,6mPnP2Pm)の合成方法について説明する。
≪4,6−ビス[3−(フェナントレン−9−イル)フェニル]ピリミジン(略称:4,
6mPnP2Pm)の合成≫
4,6−ビス[3−(フェナントレン−9−イル)フェニル]ピリミジン(略称:4,
6mPnP2Pm)の合成スキームを(C−1)に示す。
100mL丸底フラスコに、0.64g(4.3mmol)の4,6−ジクロロピリミ
ジンと、3.2g(11mmol)の3−(フェナントレン−9−イル)フェニルボロン
酸と2.3g(21mmol)の炭酸ナトリウムを入れ、この混合物に、10mLのアセ
トニトリルと、20mLの水を加えた。この混合物を減圧しながら攪拌することで脱気し
た。この混合物に30mg(43μmol)のビス(トリフェニルホスフィン)パラジウ
ム(II)ジクロリドを加えた。これをアルゴン雰囲気下、マイクロ波(2.45GHz
100W)を1時間30分照射することで加熱し撹拌した。この混合物に、1.0g(
3.4mmol)の3−(9−フェナントリル)フェニルボロン酸と0.71g(6.7
mmol)の炭酸ナトリウム、28mg(40μmol)のビス(トリフェニルホスフィ
ン)パラジウム(II)ジクロリドを加え、さらに1時間加熱撹拌した。加熱後、この混
合物に水を加え、ジクロロメタンにて有機層を抽出した。得られた有機層を飽和炭酸水素
ナトリウム水溶液、飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムを加えて水分を吸着させた。
この混合物を自然濾過により濾別し、濾液を濃縮し固体を得た。この固体をシリカゲルカ
ラムクロマトグラフィーにより精製した。カラムクロマトグラフィーはトルエンを展開溶
媒とし、得られたフラクションを濃縮して固体を得た。得られた固体を、トルエン/ヘキ
サンを用いて再結晶し、4,6−ビス[3−(フェナントレン−9−イル)フェニル]ピ
リミジン(略称:4,6mPnP2Pm)の白色固体を0.99g、収率40%で得た。
得られた4,6−ビス[3−(フェナントレン−9−イル)フェニル]ピリミジン(略
称:4,6mPnP2Pm)の白色固体をトレインサブリメーション法により昇華精製し
た。昇華精製は、圧力3.7Pa、アルゴン流量5.0mL/minの条件で、4,6−
ビス[3−(フェナントレン−9−イル)フェニル]ピリミジン(略称:4,6mPnP
2Pm)を280℃で14時間加熱して行った。昇華精製後、4,6−ビス[3−(フェ
ナントレン−9−イル)フェニル]ピリミジン(略称:4,6mPnP2Pm)の白色固
体を0.80g、回収率79%で得た。
核磁気共鳴法(H NMR)によって、この化合物が目的物である4,6−ビス[3
−(フェナントレン−9−イル)フェニル]ピリミジン(略称:4,6mPnP2Pm)
であることを確認した。
得られた物質のH NMRデータを以下に示す。
H NMR(CDCl,300MHz):δ=7.50−7.75(m,14H)
,7.87−7.91(m,4H),8.21−8.31(m,5H),8.73(d,
J1=8.4Hz,2H),8.78(d,J1=8.4Hz,2H),9.36(d,
J1=0.9Hz,1H)。
また、H NMRチャートを図10に示す。なお、図10(B)は、図10(A)に
おける7.0ppm〜9.5ppmの範囲を拡大して表したチャートである。
次に、本実施例で得られた4,6−ビス[3−(フェナントレン−9−イル)フェニル
]ピリミジン(略称:4,6mPnP2Pm)を液体クロマトグラフ質量分析(Liqu
id Chromatography Mass Spectrometry,略称:L
C/MS分析)によって分析した。
LC/MS分析は、LC(液体クロマトグラフィー)分離をウォーターズ社製Acqu
ity UPLCにより、MS分析(質量分析)をウォーターズ社製Xevo G2 T
of MSにより行った。LC分離で用いたカラムはAcquity UPLC BEH
C8 (2.1×100mm 1.7μm)、カラム温度は40℃とした。移動相は移
動相Aをアセトニトリル、移動相Bを0.1%ギ酸水溶液とした。また、サンプルは任意
の濃度の4,6mPnP2Pm(略称)をトルエンに溶解し、アセトニトリルで希釈して
調整し、注入量は5.0μLとした。
LC分離には移動相の組成を変化させるグラジエント法を用い、測定開始後0分から1
分までが、移動相A:移動相B=40:60、その後組成を変化させ、10分後における
移動相Aと移動相Bとの比が移動相A:移動相B=95:5となるようにした。組成変化
はリニアに変化させた。
MS分析では、エレクトロスプレーイオン化法(ElectroSpray Ioni
zation、略称:ESI)によるイオン化を行い、キャピラリー電圧は3.0kV、
サンプルコーン電圧は30V、検出はポジティブモードで行った。なお、測定する質量範
囲はm/z=100〜1200とした。
以上の条件で分離、イオン化されたm/z=584.23の成分を衝突室(コリジョン
セル)内でアルゴンガスと衝突させてプロダクトイオンに解離させた。アルゴンを衝突さ
せる際のエネルギー(コリジョンエネルギー)は70eVとした。解離させたプロダクト
イオンを飛行時間(ToF)型MSでMS分析した結果を図97に示す。
図97の結果から、本発明の一態様である4,6mPnP2Pm(略称)は、主として
m/z=252付近、m/z=277付近、m/z=541付近に部分骨格のプロダクト
イオンのピークが、m/z=585付近にプレカーサーイオン由来のピークが、m/z=
1169付近に二量体イオン由来のピークが、それぞれ検出されることがわかった。なお
、図97に示す結果は、4,6mPnP2Pm(略称)に由来する特徴的な結果を示すも
のであることから、混合物中に含まれる4,6mPnP2Pm(略称)を同定する上での
重要なデータであるといえる。
なお、m/z=541付近のフラグメントは、4,6mPnP2Pm(略称)における
ピリミジン環が開裂することにより生じるプロダクトイオンと考えられるが、このような
プロダクトイオンのパターンは、ピリミジン環の4位および6位が置換されている本発明
の一態様である有機化合物の特徴の一つである。したがって、本発明の一態様である4,
6mPnP2Pm(略称)が、4位および6位が置換されたピリミジン環を含んでいるこ
とを示唆するものである。
また、本発明の一態様である4,6mPnP2Pm(略称)を飛行時間二次イオン質量
分析計(Time−of−Flight Secondary Ion Mass Sp
ectrometer: ToF−SIMS)にて測定した定性スペクトル(正及び負イ
オン)を図98(A)〜(D)に示す。
なお、図98(A)は、正イオンでの測定結果であり、横軸が0〜500の範囲のm/
zを表し、縦軸が強度(任意単位)を表す。また、図98(B)は、正イオンでの測定結
果であり、横軸が400〜1200の範囲のm/zを表し、縦軸が強度(任意単位)を表
す。また、図98(C)は、負イオンでの測定結果であり、横軸が0〜500の範囲のm
/zを表し、縦軸が強度(任意単位)を表す。また、図98(D)は、負イオンでの測定
結果であり、横軸が400〜1200の範囲のm/zを表し、縦軸が強度(任意単位)を
表す。
装置はTOF SIMS5(ION‐TOF社製)を用い、一次イオン源はBi ++
を用いた。なお、一次イオンはパルス幅7〜12nmのパルス状に照射し、その照射量は
8.2×1010〜6.7×1011 ions/cm(1×1012 ions/c
以下)、加速電圧は25keV、電流値は0.2pAとした。また、試料は4,6m
PnP2Pm(略称)の粉末を用いて測定した。
図98(A)、(B)の結果から、本発明の一態様である4,6mPnP2Pm(略称
)は、主としてm/z=252付近、m/z=276付近に部分骨格のプロダクトイオン
のピークが検出されることがわかった。
また、図98(C)、(D)の結果から、本発明の一態様である4,6mPnP2Pm
(略称)は、主としてm/z=571付近に部分骨格のプロダクトイオンのピークが、m
/z=585付近、m/z=595付近にプレカーサーイオン由来のピークが、それぞれ
検出されることがわかった。なお、図98(C)、(D)に示す結果は、4,6mPnP
2Pm(略称)に由来する特徴的な結果を示すものであることから、混合物中に含まれる
4,6mPnP2Pm(略称)を同定する上での重要なデータであるといえる。
また、4,6mPnP2Pm(略称)のトルエン溶液の吸収スペクトルを図11(A)
に、発光スペクトルを図11(B)にそれぞれ示す。また、4,6mPnP2Pm(略称
)の薄膜の吸収スペクトルを図12(A)に、発光スペクトルを図12(B)にそれぞれ
示す。吸収スペクトルの測定には紫外可視分光光度計(日本分光株式会社製、V550型
)を用いた。溶液は石英セルに入れ、薄膜は石英基板に蒸着してサンプルを作製して測定
を行った。吸収スペクトルに関して、溶液については石英セルにトルエンのみを入れて測
定した吸収スペクトルを差し引いた吸収スペクトルを示し、薄膜については石英基板の吸
収スペクトルを差し引いた吸収スペクトルを示した。図11及び図12において横軸は波
長(nm)、縦軸は強度(任意単位)を表す。トルエン溶液の場合では、281、及び2
99nm付近に吸収ピークが見られ、発光波長のピークは、322nm、342、及び3
57nmであった。また、薄膜の場合では206、257、304、及び353nm付近
に吸収ピークが見られ、発光波長のピークは406nmであった。
また、本実施例で合成した4,6mPnP2Pm(略称)のガラス転移温度について、
示差走査熱量分析装置(DSC)を用いて調べた。測定結果から、4,6mPnP2Pm
(略称)のガラス転移温度は、126℃であった。このように、4,6mPnP2Pm(
略称)は、高いガラス転移温度を示し、良好な耐熱性を有することがわかった。また、4
,6mPnP2Pm(略称)は、結晶化を表すピークは存在せず、結晶化し難い物質であ
ることが分かった。
また、4,6mPnP2Pm(略称)の電気化学的特性(薄膜)を測定した(測定機器
:理研計器社製、AC−2)。なお、電気化学的特性(薄膜)の測定は以下のように行っ
た。
HOMO準位の値は、大気中の光電子分光法(理研計器社製、AC−2)で測定したイ
オン化ポテンシャルの値を、負の値に換算することにより得た。また、LUMO準位の値
は、上記実施例でそれぞれ示した薄膜の吸収スペクトルのデータを用い、直接遷移を仮定
したTaucプロットから吸収端を求め、その吸収端を光学的エネルギーギャップとして
HOMO準位の値に加算することにより得た。
電気化学的特性(薄膜)の測定結果より、4,6mPnP2Pm(略称)のHOMO準
位(最高被占有軌道準位)は、−5.95eV、LUMO準位(最低空軌道準位)は、−
2.70eV、及びバンドギャップ(Bg)は、3.25eVであった。
以上の結果より、4,6mPnP2Pm(略称)は、比較的深いHOMO準位と、比較
的浅いLUMO準位と、比較的広いBgとを有していることが確認された。
本実施例では、下記構造式(311)に示される4,6−ビス[3−(ナフタレン−1
−イル)フェニル]−2−フェニルピリミジン(略称:2Ph−4,6mNP2Pm)の
合成方法について説明する。
<4,6−ビス[3−(ナフタレン−1−イル)フェニル]−2−フェニルピリミジン(
略称:2Ph−4,6mNP2Pm)の合成>
4,6−ビス[3−(ナフタレン−1−イル)フェニル]−2−フェニルピリミジン(
略称:2Ph−4,6mNP2Pm)の合成スキームを(D−1)に示す。
100mLの三口フラスコに1.80g(3.86mmol)の4,6−ビス(3−ブ
ロモフェニル)−2−フェニルピリミジンと、4.50g(9.65mmol)の1−ナ
フタレンボロン酸と、117mg(386μmol)のトリス(2−メチルフェニル)ホ
スフィンを入れ、この混合物に10mLの2.0M炭酸カリウム水溶液と、15mLのト
ルエンと、5mLのエタノールを加え、減圧下で攪拌することにより脱気した。この混合
物に17mg(77.2μmol)の酢酸パラジウム(II)を加え、窒素気流下、90
℃で8時間攪拌した。攪拌後、得られた混合物を濾過し、固体を回収した。また、濾液の
水層をトルエンで抽出した。得られた抽出溶液と有機層を合わせ、飽和食塩水で洗浄後、
硫酸マグネシウムを加えて水分を吸着させた。この混合物を自然濾過により濾別し、濾液
を濃縮して固体を得た。これらの固体にトルエンを加え、セライト(和光純薬工業株式会
社、カタログ番号:531−16855)、アルミナ、フロリジール(和光純薬工業株式
会社、カタログ番号:540−00135)を通して吸引ろ過し、濾液を濃縮して固体を
得た。
この固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:ヘキサン、次いでトルエン
:ヘキサン=1:4)で精製した。得られた固体を、トルエンを用いて再結晶し、白色固
体を1.84g、収率85%で得た。
得られた固体1.66gをトレインサブリメーション法により昇華精製した。圧力2.
9Pa、アルゴン流量5mL/minの条件で、260℃で加熱して行った。昇華精製後
、白色固体を1.52g、回収率92%で得た。
核磁気共鳴法(H NMR)によって、この化合物が目的物である4,6−ビス[3
−(ナフタレン−1−イル)フェニル]−2−フェニルピリミジン(略称:2Ph−4,
6mNP2Pm)であることを確認した。
得られた物質のH NMRデータを以下に示す。
H NMR(CDCl,300MHz):δ=7.42−7.60(m,11H)
,7.65−7.72(m,4H),7.90−7.96(m,6H),8.10(s,
1H),8.36−8.40(m,4H),8.69−8.73(m,2H)。
また、H NMRチャートを図13に示す。なお、図13(B)は、図13(A)に
おける7.0ppm〜9.5ppmの範囲を拡大して表したチャートである。
次に、本実施例で得られた4,6−ビス[3−(ナフタレン−1−イル)フェニル]−
2−フェニルピリミジン(略称:2Ph−4,6mNP2Pm)を液体クロマトグラフ質
量分析(LC/MS分析)によって分析した。
LC/MS分析は、LC(液体クロマトグラフィー)分離をウォーターズ社製Acqu
ity UPLCにより、MS分析(質量分析)をウォーターズ社製Xevo G2 T
of MSにより行った。LC分離で用いたカラムはAcquity UPLC BEH
C8 (2.1×100mm 1.7μm)、カラム温度は40℃とした。移動相は移
動相Aをアセトニトリル、移動相Bを0.1%ギ酸水溶液とした。また、サンプルは任意
の濃度の2Ph−4,6mNP2Pm(略称)をトルエンに溶解し、アセトニトリルで希
釈して調整し、注入量は5.0μLとした。
LC分離には移動相の組成を変化させるグラジエント法を用い、測定開始後0分から1
分までが、移動相A:移動相B=40:60、その後組成を変化させ、10分後における
移動相Aと移動相Bとの比が移動相A:移動相B=95:5となるようにした。組成変化
はリニアに変化させた。
MS分析では、エレクトロスプレーイオン化法(ESI)によるイオン化を行い、キャ
ピラリー電圧は3.0kV、サンプルコーン電圧は30V、検出はポジティブモードで行
った。なお、測定する質量範囲はm/z=100〜1200とした。
以上の条件で分離、イオン化されたm/z=560.23の成分を衝突室(コリジョン
セル)内でアルゴンガスと衝突させてプロダクトイオンに解離させた。アルゴンを衝突さ
せる際のエネルギー(コリジョンエネルギー)は70eVとした。解離させたプロダクト
イオンを飛行時間(ToF)型MSでMS分析した結果を図99に示す。
図99の結果から、本発明の一態様である2Ph−4,6mNP2Pm(略称)は、主
としてm/z=202付近、m/z=230付近、m/z=253付近、m/z=441
付近に部分骨格のプロダクトイオンのピークが、m/z=561付近にプレカーサーイオ
ン由来のピークが、m/z=1121付近に二量体イオン由来のピークが、それぞれ検出
されることがわかった。なお、図99に示す結果は、2Ph−4,6mNP2Pm(略称
)に由来する特徴的な結果を示すものであることから、混合物中に含まれる2Ph−4,
6mNP2Pm(略称)を同定する上での重要なデータであるといえる。
なお、m/z=441付近のフラグメントは、2Ph−4,6mNP2Pm(略称)に
おけるピリミジン環が開裂する(同時に、2位のフェニル基も失う)ことにより生じるプ
ロダクトイオンと考えられるが、このようなプロダクトイオンのパターンは、ピリミジン
環の4位および6位が置換されている本発明の一態様である有機化合物の特徴の一つであ
る。したがって、本発明の一態様である2Ph−4,6mNP2Pm(略称)が、4位お
よび6位が置換されたピリミジン環を含んでいることを示唆するものである。
また、2Ph−4,6mNP2Pm(略称)のトルエン溶液の吸収スペクトルを図14
(A)に、発光スペクトルを図14(B)にそれぞれ示す。また、2Ph−4,6mNP
2Pm(略称)の薄膜の吸収スペクトルを図15(A)に、発光スペクトルを図15(B
)にそれぞれ示す。吸収スペクトルの測定には紫外可視分光光度計(日本分光株式会社製
、V550型)を用いた。溶液は石英セルに入れ、薄膜は石英基板に蒸着してサンプルを
作製して測定を行った。吸収スペクトルに関して、溶液については石英セルにトルエンの
みを入れて測定した吸収スペクトルを差し引いた吸収スペクトルを示し、薄膜については
石英基板の吸収スペクトルを差し引いた吸収スペクトルを示した。図14及び図15にお
いて横軸は波長(nm)、縦軸は強度(任意単位)を表す。トルエン溶液の場合では、2
82nm付近に吸収ピークが見られ、発光波長のピークは、361nmであった。また、
薄膜の場合では228、266、279、316、及び357nm付近に吸収ピークが見
られ、発光波長のピークは393nmであった。
本実施例では、下記構造式(314)に示される4,6−ビス[3−(トリフェニレン
−2−イル)フェニル]ピリミジン(略称:4,6mTpP2Pm)の合成方法について
説明する。
<4,6−ビス[3−(トリフェニレン−2−イル)フェニル]ピリミジン(略称:4,
6mTpP2Pm)の合成>
4,6−ビス[3−(トリフェニレン−2−イル)フェニル]ピリミジン(略称:4,
6mTpP2Pm)の合成スキームを(E−1)に示す。
100mL丸底フラスコに、0.65g(4.38mmol)の4,6−ジクロロピリ
ミジンと、3.83g(11.0mmol)の3−(トリフェニレン−2−イル)フェニ
ルボロン酸と2.33g(22.0mmol)の炭酸ナトリウムを入れ、この混合物に、
20mLの1,3−ジメチル−3,4,5,6−テトラヒドロ−2(1H)−ピリミジノ
ン(略称:DMPU)と、10mLの水を加えた。この混合物を減圧しながら攪拌するこ
とで脱気した。この混合物に41mg(52.6μmol)のビス(トリフェニルホスフ
ィン)パラジウム(II)ジクロリドを加え、アルゴン置換した。この反応容器にマイク
ロ波(2.45GHz 100W)をアルゴン気流下1時間30分照射することで加熱し
た。加熱後、この混合物に水を加え、濾過し、ろ物を得た。得られた固体をエタノールで
洗浄した。この固体にトルエンを加え、セライト(和光純薬工業株式会社、カタログ番号
:531−16855)、アルミナ、フロリジール(和光純薬工業株式会社、カタログ番
号:540−00135)を通して吸引ろ過し、濾液を濃縮して白色固体を得た。この固
体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:トルエン、次いでトルエン:酢酸
エチル=10:1)で精製した。得られた固体を、トルエンを用いて再結晶し、白色固体
を1.12g、収率37%で得た。
得られた固体0.88gをトレインサブリメーション法により昇華精製した。圧力2.
8Pa、アルゴン流量5mL/minの条件で、370℃で加熱して行った。昇華精製後
、淡黄色固体を0.71g、回収率81%で得た。
核磁気共鳴法(H NMR)によって、この化合物が目的物である4,6−ビス[3
−(トリフェニレン−2−イル)フェニル]ピリミジン(略称:4,6mTpP2Pm)
であることを確認した。
得られた物質のH NMRデータを以下に示す。
H NMR(CDCl,300MHz):δ=7.66−7.76(m,10H)
,7.98−8.02(m,4H),8.23(d,J1=7.8Hz,2H),8.3
4(s,1H),8.62−8.81(m,12H),8.95(s,2H),9.46
(s,1H)。
また、H NMRチャートを図16に示す。なお、図16(B)は、図16(A)に
おける7.0ppm〜9.5ppmの範囲を拡大して表したチャートである。
次に、本実施例で得られた4,6−ビス[3−(トリフェニレン−2−イル)フェニル
]ピリミジン(略称:4,6mTpP2Pm)を液体クロマトグラフ質量分析(LC/M
S分析)によって分析した。
LC/MS分析は、LC(液体クロマトグラフィー)分離をウォーターズ社製Acqu
ity UPLCにより、MS分析(質量分析)をウォーターズ社製Xevo G2 T
of MSにより行った。LC分離で用いたカラムはAcquity UPLC BEH
C8 (2.1×100mm 1.7μm)、カラム温度は40℃とした。移動相は移
動相Aをアセトニトリル、移動相Bを0.1%ギ酸水溶液とした。また、サンプルは任意
の濃度の4,6mTpP2Pm(略称)をクロロホルムに溶解し、アセトニトリルで希釈
して調整し、注入量は5.0μLとした。
LC分離には移動相の組成を変化させるグラジエント法を用い、測定開始後0分から1
分までが、移動相A:移動相B=40:60、その後組成を変化させ、10分後における
移動相Aと移動相Bとの比が移動相A:移動相B=95:5となるようにした。組成変化
はリニアに変化させた。
MS分析では、エレクトロスプレーイオン化法(ESI)によるイオン化を行い、キャ
ピラリー電圧は3.0kV、サンプルコーン電圧は30V、検出はポジティブモードで行
った。なお、測定する質量範囲はm/z=100〜1200とした。
以上の条件で分離、イオン化されたm/z=684.26の成分を衝突室(コリジョン
セル)内でアルゴンガスと衝突させてプロダクトイオンに解離させた。アルゴンを衝突さ
せる際のエネルギー(コリジョンエネルギー)は70eVとした。解離させたプロダクト
イオンを飛行時間(ToF)型MSでMS分析した結果を図100に示す。
図100の結果から、本発明の一態様である4,6mTpP2Pm(略称)は、主とし
てm/z=327付近、m/z=641付近に部分骨格のプロダクトイオンのピークが、
m/z=685付近にプレカーサーイオンが、それぞれ検出されることがわかった。なお
、図100に示す結果は、4,6mTpP2Pm(略称)に由来する特徴的な結果を示す
ものであることから、混合物中に含まれる4,6mTpP2Pm(略称)を同定する上で
の重要なデータであるといえる。
なお、m/z=641付近のプロダクトイオンは、4,6mTpP2Pm(略称)にお
けるピリミジン環が開裂することにより生じるプロダクトイオンと考えられるが、このよ
うなプロダクトイオンのパターンは、ピリミジン環の4位および6位が置換されている本
発明の一態様である有機化合物の特徴の一つである。したがって、本発明の一態様である
4,6mTpP2Pm(略称)が、4位および6位が置換されたピリミジン環を含んでい
ることを示唆するものである。
また、4,6mTpP2Pm(略称)のトルエン溶液の吸収スペクトルを図17(A)
に、発光スペクトルを図17(B)にそれぞれ示す。また、4,6mTpP2Pm(略称
)の薄膜の吸収スペクトルを図18(A)に、発光スペクトルを図18(B)にそれぞれ
示す。吸収スペクトルの測定には紫外可視分光光度計(日本分光株式会社製、V550型
)を用いた。溶液は石英セルに入れ、薄膜は石英基板に蒸着してサンプルを作製して測定
を行った。吸収スペクトルに関して、溶液については石英セルにトルエンのみを入れて測
定した吸収スペクトルを差し引いた吸収スペクトルを示し、薄膜については石英基板の吸
収スペクトルを差し引いた吸収スペクトルを示した。図17及び図18において横軸は波
長(nm)、縦軸は強度(任意単位)を表す。トルエン溶液の場合では、281nm付近
に吸収ピークが見られ、発光波長のピークは、363nmであった。また、薄膜の場合で
は271、及び320nm付近に吸収ピークが見られ、発光波長のピークは423nmで
あった。
本実施例では、下記構造式(400)に示される4,6−ビス[3−(ジベンゾチオフ
ェン−4−イル)フェニル]ピリミジン(略称:4,6mDBTP2Pm−II)の合成
方法について説明する。
<4,6−ビス[3−(ジベンゾチオフェン−4−イル)フェニル]ピリミジン(略称:
4,6mDBTP2Pm−II)の合成>
4,6−ビス[3−(ジベンゾチオフェン−4−イル)フェニル]ピリミジン(略称:
4,6mDBTP2Pm−II)の合成スキームを(F−1)に示す。
100mLナスフラスコに、1.0g(6.7mmol)の4,6−ジクロロピリミジ
ンと、5.1g(17mmol)の3−(ジベンゾチオフェン−4−イル)−フェニルボ
ロン酸と3.5g(34mmol)の炭酸ナトリウムと、20mLの1,3−ジメチル−
3,4,5,6−テトラヒドロ−2(1H)−ピリミジノン(略称:DMPU)と、10
mLの水を加えた。この混合物を減圧しながら攪拌することで脱気した。この混合物に5
6mg(81μmol)のビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)ジクロリ
ドを加え、アルゴン置換した。この反応容器にマイクロ波(2.45GHz 100W)
を1時間30分照射することで加熱しながら撹拌した。加熱後、この混合物に水を加え、
濾過し、ろ物を得た。得られた固体をジクロロメタンとエタノールで洗浄した。得られた
固体にトルエンを加え、セライト(和光純薬工業株式会社、カタログ番号:531−16
855)、アルミナ、フロリジール(和光純薬工業株式会社、カタログ番号:540−0
0135)を通して吸引ろ過し、濾液を濃縮して固体を得た。得られた固体を、トルエン
を用いて再結晶し、白色固体を2.52g、収率63%で得た。
得られた固体2.50gをトレインサブリメーション法により昇華精製した。圧力3.
6Pa、アルゴン流量5mL/minの条件で、300℃で加熱して行った。昇華精製後
、白色固体を1.98g、回収率79%で得た。
核磁気共鳴法(H NMR)によって、この化合物が目的物である4,6−ビス[3
−(ジベンゾチオフェン−4−イル)フェニル]ピリミジン(略称:4,6mDBTP2
Pm−II)であることを確認した。
得られた物質のH NMRデータを以下に示す。
H NMR(CDCl,300MHz):δ=7.41−7.51(m,4H),
7.58−7.62(m,4H),7.68−7.79(m,4H),8.73(dt,
J1=8.4Hz,J2=0.9Hz,2H),8.18−8.27(m,7H),8.
54(t,J1=1.5Hz,2H),9.39(d,J1=0.9Hz,1H)。
また、H NMRチャートを図19に示す。なお、図19(B)は、図19(A)に
おける7.0ppm〜9.5ppmの範囲を拡大して表したチャートである。
次に、本実施例で得られた4,6−ビス[3−(ジベンゾチオフェン−4−イル)フェ
ニル]ピリミジン(略称:4,6mDBTP2Pm−II)を液体クロマトグラフ質量分
析(LC/MS分析)によって分析した。
LC/MS分析は、LC(液体クロマトグラフィー)分離をウォーターズ社製Acqu
ity UPLCにより、MS分析(質量分析)をウォーターズ社製Xevo G2 T
of MSにより行った。LC分離で用いたカラムはAcquity UPLC BEH
C8 (2.1×100mm 1.7μm)、カラム温度は40℃とした。移動相は移
動相Aをアセトニトリル、移動相Bを0.1%ギ酸水溶液とした。また、サンプルは任意
の濃度の4,6mDBTP2Pm−II(略称)をクロロホルムに溶解し、アセトニトリ
ルで希釈して調整し、注入量は5.0μLとした。
LC分離には移動相の組成を変化させるグラジエント法を用い、測定開始後0分から1
分までが、移動相A:移動相B=40:60、その後組成を変化させ、10分後における
移動相Aと移動相Bとの比が移動相A:移動相B=95:5となるようにした。組成変化
はリニアに変化させた。
MS分析では、エレクトロスプレーイオン化法(ESI)によるイオン化を行い、キャ
ピラリー電圧は3.0kV、サンプルコーン電圧は30V、検出はポジティブモードで行
った。なお、測定する質量範囲はm/z=100〜1200とした。
以上の条件で分離、イオン化されたm/z=596.14の成分を衝突室(コリジョン
セル)内でアルゴンガスと衝突させてプロダクトイオンに解離させた。アルゴンを衝突さ
せる際のエネルギー(コリジョンエネルギー)は70eVとした。解離させたプロダクト
イオンを飛行時間(ToF)型MSでMS分析した結果を図101に示す。
図101の結果から、本発明の一態様である4,6mDBTP2Pm−II(略称)は
、主としてm/z=252付近、m/z=258付近、m/z=284付近、m/z=3
09付近、m/z=553付近に部分骨格のプロダクトイオンのピークが、m/z=59
7付近にプレカーサーイオン由来のピークが、m/z=1193付近に二量体イオン由来
のピークが、それぞれ検出されることがわかった。なお、図101に示す結果は、4,6
mDBTP2Pm−II(略称)に由来する特徴的な結果を示すものであることから、混
合物中に含まれる4,6mDBTP2Pm−II(略称)を同定する上での重要なデータ
であるといえる。
なお、m/z=553付近のプロダクトイオンは、4,6mDBTP2Pm−II(略
称)におけるピリミジン環が開裂することにより生じるフラグメントと考えられるが、こ
のようなプロダクトイオンのパターンは、ピリミジン環の4位および6位が置換されてい
る本発明の一態様である有機化合物の特徴の一つである。したがって、本発明の一態様で
ある4,6mDBTP2Pm−II(略称)が、4位および6位が置換されたピリミジン
環を含んでいることを示唆するものである。
また、本発明の一態様である4,6mDBTP2Pm−II(略称)を飛行時間二次イ
オン質量分析計(ToF−SIMS)にて測定した定性スペクトル(正及び負イオン)を
図102(A)〜(D)に示す。
なお、図102(A)は、正イオンでの測定結果であり、横軸が0〜500の範囲のm
/zを表し、縦軸が強度(任意単位)を表す。また、図102(B)は、正イオンでの測
定結果であり、横軸が400〜1200の範囲のm/zを表し、縦軸が強度(任意単位)
を表す。また、図102(C)は、負イオンでの測定結果であり、横軸が0〜500の範
囲のm/zを表し、縦軸が強度(任意単位)を表す。また、図102(D)は、負イオン
での測定結果であり、横軸が400〜1200の範囲のm/zを表し、縦軸が強度(任意
単位)を表す。
装置はTOF SIMS5(ION‐TOF社製)を用い、一次イオン源はBi ++
を用いた。なお、一次イオンはパルス幅7〜12nmのパルス状に照射し、その照射量は
8.2×1010〜6.7×1011 ions/cm(1×1012 ions/c
以下)、加速電圧は25keV、電流値は0.2pAとした。また、試料は4,6m
DBTP2Pm−II(略称)の粉末を用いて測定した。
図102(A)、(B)の結果から、本発明の一態様である4,6mDBTP2Pm−
II(略称)は、主としてm/z=184付近、m/z=258付近、m/z=271付
近、m/z=284付近、m/z=296付近、m/z=309付近、及びm/z=59
7付近に部分骨格のプロダクトイオンのピークが、それぞれ検出されることがわかった。
また、図102(C)、(D)の結果から、本発明の一態様である4,6mDBTP2
Pm−II(略称)は、主としてm/z=583付近に部分骨格のプロダクトイオンのピ
ークが、m/z=597付近、m/z=607付近、及びm/z=627付近にプレカー
サーイオン由来のピークが、それぞれ検出されることがわかった。なお、図102(C)
、(D)に示す結果は、4,6mDBTP2Pm−II(略称)に由来する特徴的な結果
を示すものであることから、混合物中に含まれる4,6mDBTP2Pm−II(略称)
を同定する上での重要なデータであるといえる。
また、本発明の一態様である4,6mDBTP2Pm−II(略称)を、GC/MS検
出器(Thermo Fisher製、ITQ1100イオントラップ型GC/MS
直接試料導入システム・DEP)により測定した。モードはEI+、イオン化電圧値は7
0eV、エミッション電流値は250μA、エレクトロンレンズは15Vに設定した。ま
た、サンプル温度としては、昇温速度10℃/secの設定で、サンプル温度が1000
℃になるまで昇温した。測定結果より、本発明の一態様である4,6mDBTP2Pm−
II(略称)(m/z=596.14)は、主としてm/z=184付近、m/z=28
2付近、m/z=298付近、m/z=310付近、m/z=552付近、m/z=56
8付近に部分骨格のプロダクトイオンのピークが、m/z=596付近にプレカーサーイ
オン由来のピークが、それぞれ検出されることがわかった。なお、これらの結果は、4,
6mDBTP2Pm−II(略称)に由来する特徴的な結果を示すものであることから、
混合物中に含まれる4,6mDBTP2Pm−II(略称)を同定する上での重要なデー
タであるといえる。
なお、m/z=184付近のプロダクトイオンは、4,6mDBTP2Pm−II(略
称)におけるジベンゾチオフェン由来のフラグメントと考えられるが、このようなプロダ
クトイオンのパターンは、ジベンゾチオフェン骨格をもつ本発明の一態様である有機化合
物の特徴の一つである。したがって、本発明の一態様である4,6mDBTP2Pm−I
I(略称)が、ジベンゾチオフェン骨格を含んでいることを示唆するものである。
なお、m/z=552付近、m/z=568付近のプロダクトイオンは、4,6mDB
TP2Pm−II(略称)におけるピリミジン環が開裂することにより生じるフラグメン
トと考えられるが、このようなプロダクトイオンのパターンは、ピリミジン環の4位およ
び6位が置換されている本発明の一態様である複素環化合物の特徴の一つである。したが
って、本発明の一態様である4,6mDBTP2Pm−II(略称)が、4位および6位
が置換されたピリミジン環を含んでいることを示唆するものである。
また、4,6mDBTP2Pm−II(略称)のトルエン溶液の吸収スペクトルを図2
0(A)に、発光スペクトルを図20(B)にそれぞれ示す。また、4,6mDBTP2
Pm−II(略称)の薄膜の吸収スペクトルを図21(A)に、発光スペクトルを図21
(B)にそれぞれ示す。吸収スペクトルの測定には紫外可視分光光度計(日本分光株式会
社製、V550型)を用いた。溶液は石英セルに入れ、薄膜は石英基板に蒸着してサンプ
ルを作製して測定を行った。吸収スペクトルに関して、溶液については石英セルにトルエ
ンのみを入れて測定した吸収スペクトルを差し引いた吸収スペクトルを示し、薄膜につい
ては石英基板の吸収スペクトルを差し引いた吸収スペクトルを示した。
図20、及び図21において横軸は波長(nm)、縦軸は強度(任意単位)を表す。ト
ルエン溶液の場合では、282nm付近に吸収ピークが見られ、発光波長のピークは、3
76nmであった。また、薄膜の場合では244、265、290、317、及び334
nm付近に吸収ピークが見られ、発光波長のピークは396nmであった。
本実施例では、下記構造式(401)に示される2,4−ビス[3−(ジベンゾチオフ
ェン−4−イル)フェニル]ピリミジン(略称:2,4mDBTP2Pm−II)の合成
方法について説明する。
<2,4−ビス[3−(ジベンゾチオフェン−4−イル)フェニル]ピリミジン(略称:
2,4mDBTP2Pm−II)の合成>
2,4−ビス[3−(ジベンゾチオフェン−4−イル)フェニル]ピリミジン(略称:
2,4mDBTP2Pm−II)の合成スキームを(G−1)に示す。
100mLナスフラスコに、0.75g(5.03mmol)の2,4−ジクロロピリ
ミジンと、3.82g(12.6mmol)の3−(ジベンゾチオフェン−4−イル)フ
ェニルボロン酸と2.67g(25.2mmol)の炭酸ナトリウムを入れ、この混合物
に、20mLの1,3−ジメチル−3,4,5,6−テトラヒドロ−2(1H)−ピリミ
ジノン(略称:DMPU)と、10mLの水を加えた。この混合物を減圧しながら攪拌す
ることで脱気した。この混合物に42mg(60.3μmol)のビス(トリフェニルホ
スフィン)パラジウム(II)ジクロリドを加え、アルゴン置換した。この反応容器にマ
イクロ波(2.45GHz 100W)をアルゴン気流下55分照射することで加熱した
。加熱後、この混合物に水を加え、濾過し、ろ物を得た。得られた固体をエタノールとジ
クロロメタンで洗浄した。この固体にトルエンを加え、セライト(和光純薬工業株式会社
、カタログ番号:531−16855)、アルミナ、フロリジール(和光純薬工業株式会
社、カタログ番号:540−00135)を通して吸引ろ過し、濾液を濃縮して白色固体
を得た。この固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:トルエン)で精製
した。得られた固体を、トルエンを用いて再結晶し、白色固体を1.87g、収率62%
で得た。
得られた固体1.80gをトレインサブリメーション法により昇華精製した。圧力5.
1Pa、アルゴン流量10mL/minの条件で、300℃で加熱して行った。昇華精製
後、白色固体を1.98g、回収率68%で得た。
核磁気共鳴法(H NMR)によって、この化合物が目的物である2,4−ビス[3
−(ジベンゾチオフェン−4−イル)フェニル]ピリミジン(略称:2,4mDBTP2
Pm−II)であることを確認した。
得られた物質のH NMRデータを以下に示す。
H NMR(CDCl,300MHz):δ=7.39−7.76(m,13H)
,7.90(dt,J1=7.8Hz,J2=1.5Hz,2H),8.13−8.20
(m,4H),8.32(dt,J1=8.1Hz,J2=1.5Hz,1H),8.6
8(dt,J1=7.8Hz,J2=1.5Hz,1H),8.72(t,J1=1.5
Hz,1H),8.92(d,J1=5.4Hz,1H),9.07(t,J1=1.5
Hz,1H)。
また、H NMRチャートを図22に示す。なお、図22(B)は、図22(A)に
おける7.0ppm〜9.5ppmの範囲を拡大して表したチャートである。
また、2,4mDBTP2Pm−II(略称)のトルエン溶液の吸収スペクトルを図2
3(A)に、発光スペクトルを図23(B)にそれぞれ示す。また、2,4mDBTP2
Pm−II(略称)の薄膜の吸収スペクトルを図24(A)に、発光スペクトルを図24
(B)にそれぞれ示す。吸収スペクトルの測定には紫外可視分光光度計(日本分光株式会
社製、V550型)を用いた。溶液は石英セルに入れ、薄膜は石英基板に蒸着してサンプ
ルを作製して測定を行った。吸収スペクトルに関して、溶液については石英セルにトルエ
ンのみを入れて測定した吸収スペクトルを差し引いた吸収スペクトルを示し、薄膜につい
ては石英基板の吸収スペクトルを差し引いた吸収スペクトルを示した。図23及び図24
において横軸は波長(nm)、縦軸は強度(任意単位)を表す。トルエン溶液の場合では
、283nm付近に吸収ピークが見られ、発光波長のピークは、356nmであった。ま
た、薄膜の場合では244、226、287、318、及び335nm付近に吸収ピーク
が見られ、発光波長のピークは385nmであった。
本実施例では、下記構造式(402)に示される2,5−ビス[3−(ジベンゾチオフ
ェン−4−イル)フェニル]ピリミジン(略称:2,5mDBTP2Pm−II)の合成
方法について説明する。
<2,5−ビス[3−(ジベンゾチオフェン−4−イル)フェニル]ピリミジン(略称:
2,5mDBTP2Pm−II)の合成>
2,5−ビス[3−(ジベンゾチオフェン−4−イル)フェニル]ピリミジン(略称:
2,5mDBTP2Pm−II)の合成スキームを(H−1)に示す。
100mLナスフラスコに、0.97g(5.03mmol)の5−ブロモ−2−クロ
ロピリミジンと、3.82g(12.6mmol)の3−(ジベンゾチオフェン−4−イ
ル)フェニルボロン酸と2.67g(25.2mmol)の炭酸ナトリウムを入れ、この
混合物に、20mLの1,3−ジメチル−3,4,5,6−テトラヒドロ−2(1H)−
ピリミジノン(略称:DMPU)と、10mLの水を加えた。この混合物を減圧しながら
攪拌することで脱気した。この混合物に42mg(60.3μmol)のビス(トリフェ
ニルホスフィン)パラジウム(II)ジクロリドを加え、アルゴン置換した。この反応容
器にマイクロ波(2.45GHz 100W)をアルゴン気流下1時間30分照射するこ
とで加熱した。加熱後、この混合物に水を加え、濾過し、ろ物を得た。得られた固体をエ
タノールとジクロロメタンで洗浄した。この固体にトルエンを加え、セライト(和光純薬
工業株式会社、カタログ番号:531−16855)、アルミナ、フロリジール(和光純
薬工業株式会社、カタログ番号:540−00135)を通して吸引ろ過し、濾液を濃縮
して白色固体を得た。この固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:トル
エン)で精製した。得られた固体を、トルエンを用いて再結晶し、白色固体を1.87g
、収率62%で得た。
得られた固体1.81gをトレインサブリメーション法により昇華精製した。圧力5.
1Pa、アルゴン流量10mL/minの条件で、335℃で加熱して行った。昇華精製
後、白色固体を1.52g、回収率84%で得た。
核磁気共鳴法(H NMR)によって、この化合物が目的物である2,5−ビス[3
−(ジベンゾチオフェン−4−イル)フェニル]ピリミジン(略称:2,5mDBTP2
Pm−II)であることを確認した。
得られた物質のH NMRデータを以下に示す。
H NMR(CDCl,300MHz):δ=7.46−7.51(m,4H),
7.55−7.75(m,7H),7.82−7.88(m,3H),7.92(dt,
J1=7.8Hz,J2=1.5Hz,1H),8.09(t,J1=1.5Hz,1H
),8.18−8.23(m,4H),8.60(dt,J1=8.4Hz,J2=1.
5Hz,1H),8.92(t,J1=1.8Hz,1H),9.17(s,2H)。
また、H NMRチャートを図25に示す。なお、図25(B)は、図25(A)に
おける7.0ppm〜9.5ppmの範囲を拡大して表したチャートである。
次に、本実施例で得られた2,5−ビス[3−(ジベンゾチオフェン−4−イル)フェ
ニル]ピリミジン(略称:2,5mDBTP2Pm−II)を液体クロマトグラフ質量分
析(LC/MS分析)によって分析した。
LC/MS分析は、LC(液体クロマトグラフィー)分離をウォーターズ社製Acqu
ity UPLCにより、MS分析(質量分析)をウォーターズ社製Xevo G2 T
of MSにより行った。LC分離で用いたカラムはAcquity UPLC BEH
C8 (2.1×100mm 1.7μm)、カラム温度は40℃とした。移動相は移
動相Aをアセトニトリル、移動相Bを0.1%ギ酸水溶液とした。また、サンプルは任意
の濃度の2,5mDBTP2Pm−II(略称)をクロロホルムに溶解し、アセトニトリ
ルで希釈して調整し、注入量は5.0μLとした。
LC分離には移動相の組成を変化させるグラジエント法を用い、測定開始後0分から1
分までが、移動相A:移動相B=40:60、その後組成を変化させ、10分後における
移動相Aと移動相Bとの比が移動相A:移動相B=95:5となるようにした。組成変化
はリニアに変化させた。
MS分析では、エレクトロスプレーイオン化法(ElectroSpray Ioni
zation、略称:ESI)によるイオン化を行い、キャピラリー電圧は3.0kV、
サンプルコーン電圧は30V、検出はポジティブモードで行った。なお、測定する質量範
囲はm/z=100〜1200とした。
以上の条件で分離、イオン化されたm/z=596.14の成分を衝突室(コリジョン
セル)内でアルゴンガスと衝突させてプロダクトイオンに解離させた。アルゴンを衝突さ
せる際のエネルギー(コリジョンエネルギー)は70eVとした。解離させたプロダクト
イオンを飛行時間(ToF)型MSでMS分析した結果を図103に示す。
図103の結果から、本発明の一態様である2,5mDBTP2Pm−II(略称)は
、主としてm/z=271付近、m/z=284付近に部分骨格のプロダクトイオンのピ
ークが、m/z=597付近にプレカーサーイオン由来のピークが、m/z=1193付
近に二量体イオン由来のピークが、それぞれ検出されることがわかった。なお、図103
に示す結果は、2,5mDBTP2Pm−II(略称)に由来する特徴的な結果を示すも
のであることから、混合物中に含まれる2,5mDBTP2Pm−II(略称)を同定す
る上での重要なデータであるといえる。
また、2,5mDBTP2Pm−II(略称)のトルエン溶液の吸収スペクトルを図2
6(A)に、発光スペクトルを図26(B)にそれぞれ示す。また、2,5mDBTP2
Pm−II(略称)の薄膜の吸収スペクトルを図27(A)に、発光スペクトルを図27
(B)にそれぞれ示す。吸収スペクトルの測定には紫外可視分光光度計(日本分光株式会
社製、V550型)を用いた。溶液は石英セルに入れ、薄膜は石英基板に蒸着してサンプ
ルを作製して測定を行った。吸収スペクトルに関して、溶液については石英セルにトルエ
ンのみを入れて測定した吸収スペクトルを差し引いた吸収スペクトルを示し、薄膜につい
ては石英基板の吸収スペクトルを差し引いた吸収スペクトルを示した。図26及び図27
において横軸は波長(nm)、縦軸は強度(任意単位)を表す。トルエン溶液の場合では
、287nm付近に吸収ピークが見られ、発光波長のピークは、353nmであった。ま
た、薄膜の場合では244、268、289、326、及び334nm付近に吸収ピーク
が見られ、発光波長のピークは391nmであった。
本実施例では、下記構造式(412)に示される4,6−ビス[3−(2,8−ジフェ
ニル−ジベンゾチオフェン−4−イル)フェニル]ピリミジン(略称:4,6mDBTP
2Pm−III)の合成方法について説明する。
<4,6−ビス[3−(2,8−ジフェニル−ジベンゾチオフェン−4−イル)フェニル
]ピリミジン(略称:4,6mDBTP2Pm−III)の合成>
4,6−ビス[3−(2,8−ジフェニル−ジベンゾチオフェン−4−イル)フェニル
]ピリミジン(略称:4,6mDBTP2Pm−III)の合成スキームを(I−1)に
示す。
100mL丸底フラスコに、0.50g(3.33mmol)の4,6−ジクロロピリ
ミジンと、3.80g(8.33mmol)の3−(2,8−ジフェニル−ジベンゾチオ
フェン−4−イル)フェニルボロン酸と1.77g(16.7mmol)の炭酸ナトリウ
ムを入れ、この混合物に、20mLの1,3−ジメチル−3,4,5,6−テトラヒドロ
−2(1H)−ピリミジノン(略称:DMPU)と、10mLの水を加えた。この混合物
を減圧しながら攪拌することで脱気した。この混合物に45mg(63.7μmol)の
ビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)ジクロリドを加え、アルゴン置換し
た。この反応容器にマイクロ波(2.45GHz 100W)をアルゴン気流下1時間3
0分照射することで加熱した。加熱後、この混合物に水を加え、濾過し、ろ物を得た。得
られた固体をエタノールとジクロロメタンで洗浄した。この固体にトルエンを加え、セラ
イト(和光純薬工業株式会社、カタログ番号:531−16855)、アルミナ、フロリ
ジール(和光純薬工業株式会社、カタログ番号:540−00135)を通して吸引ろ過
し、濾液を濃縮して白色固体を得た。この固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(
展開溶媒:トルエン)で精製した。得られた固体を、トルエンを用いて再結晶し、白色固
体を1.74g、収率58%で得た。
得られた固体1.19gをトレインサブリメーション法により昇華精製した。圧力2.
5Pa、アルゴン流量5mL/minの条件で、380℃で加熱して行った。昇華精製後
、白色固体を1.04g、回収率87%で得た。
核磁気共鳴法(H NMR)によって、この化合物が目的物である4,6−ビス[3
−(2,8−ジフェニル−ジベンゾチオフェン−4−イル)フェニル]ピリミジン(略称
:4,6mDBTP2Pm−III)であることを確認した。
得られた物質のH NMRデータを以下に示す。
H NMR(CDCl,300MHz):δ=7.37−7.42(m,4H),
7.50(t,J1=7.5Hz,8H),7.65−7.83(m,16H),7.9
7(dt,J1=7.8Hz,J1=1.5Hz,2H),8.29−8.33(m,3
H),8.43(t,J1=1.5Hz,4H),8.62(t,J1=1.5Hz,2
H),9.41(d,J1=1.2Hz,1H)。
また、H NMRチャートを図28に示す。なお、図28(B)は、図28(A)に
おける7.0ppm〜9.5ppmの範囲を拡大して表したチャートである。
次に、本実施例で得られた4,6−ビス[3−(2,8−ジフェニル−ジベンゾチオフ
ェン−4−イル)フェニル]ピリミジン(略称:4,6mDBTP2Pm−III)を液
体クロマトグラフ質量分析(LC/MS分析)によって分析した。
LC/MS分析は、LC(液体クロマトグラフィー)分離をウォーターズ社製Acqu
ity UPLCにより、MS分析(質量分析)をウォーターズ社製Xevo G2 T
of MSにより行った。LC分離で用いたカラムはAcquity UPLC BEH
C8 (2.1×100mm 1.7μm)、カラム温度は40℃とした。移動相は移
動相Aをアセトニトリル、移動相Bを0.1%ギ酸水溶液とした。また、サンプルは任意
の濃度の4,6mDBTP2Pm−III(略称)をクロロホルムに溶解し、アセトニト
リルで希釈して調整し、注入量は5.0μLとした。
LC分離には移動相の組成を変化させるグラジエント法を用い、測定開始後0分から1
分までが、移動相A:移動相B=40:60、その後組成を変化させ、10分後における
移動相Aと移動相Bとの比が移動相A:移動相B=95:5となるようにした。組成変化
はリニアに変化させた。
MS分析では、エレクトロスプレーイオン化法(ESI)によるイオン化を行い、キャ
ピラリー電圧は3.0kV、サンプルコーン電圧は30V、検出はポジティブモードで行
った。なお、測定する質量範囲はm/z=100〜1200とした。
以上の条件で分離、イオン化されたm/z=900.26の成分を衝突室(コリジョン
セル)内でアルゴンガスと衝突させてプロダクトイオンに解離させた。アルゴンを衝突さ
せる際のエネルギー(コリジョンエネルギー)は70eVとした。解離させたプロダクト
イオンを飛行時間(ToF)型MSでMS分析した結果を図104に示す。
図104の結果から、本発明の一態様である4,6mDBTP2Pm−III(略称)
は、主としてm/z=421付近、m/z=437付近、m/z=857付近に部分骨格
のプロダクトイオンのピークが、m/z=901付近にプレカーサーイオン由来のピーク
が、それぞれ検出されることがわかった。なお、図104に示す結果は、4,6mDBT
P2Pm−III(略称)に由来する特徴的な結果を示すものであることから、混合物中
に含まれる4,6mDBTP2Pm−III(略称)を同定する上での重要なデータであ
るといえる。
なお、m/z=857付近のプロダクトイオンは、4,6mDBTP2Pm−III(
略称)におけるピリミジン環が開裂することにより生じるプロダクトイオンと考えられる
が、このようなプロダクトイオンのパターンは、ピリミジン環の4位および6位が置換さ
れている本発明の一態様である有機化合物の特徴の一つである。したがって、本発明の一
態様である4,6mDBTP2Pm−III(略称)が、4位および6位が置換されたピ
リミジン環を含んでいることを示唆するものである。
また、4,6mDBTP2Pm−III(略称)のトルエン溶液の吸収スペクトルを図
29(A)に、発光スペクトルを図29(B)にそれぞれ示す。また、4,6mDBTP
2Pm−III(略称)の薄膜の吸収スペクトルを図30(A)に、発光スペクトルを図
30(B)にそれぞれ示す。吸収スペクトルの測定には紫外可視分光光度計(日本分光株
式会社製、V550型)を用いた。溶液は石英セルに入れ、薄膜は石英基板に蒸着してサ
ンプルを作製して測定を行った。吸収スペクトルに関して、溶液については石英セルにト
ルエンのみを入れて測定した吸収スペクトルを差し引いた吸収スペクトルを示し、薄膜に
ついては石英基板の吸収スペクトルを差し引いた吸収スペクトルを示した。図29及び図
30において横軸は波長(nm)、縦軸は強度(任意単位)を表す。トルエン溶液の場合
では、292nm付近に吸収ピークが見られ、発光波長のピークは、372nmであった
。また、薄膜の場合では264、301、及び354nm付近に吸収ピークが見られ、発
光波長のピークは402nmであった。
本実施例では、下記構造式(430)に示される4,6−ビス[3−(ジベンゾフラン
−4−イル)フェニル]ピリミジン(略称:4,6mDBFP2Pm−II)の合成方法
について説明する。
<4,6−ビス[3−(ジベンゾフラン−4−イル)フェニル]ピリミジン(略称:4,
6mDBFP2Pm−II)の合成>
4,6−ビス[3−(ジベンゾフラン−4−イル)フェニル]ピリミジン(略称:4,
6mDBFP2Pm−II)の合成スキームを(J−1)に示す。
100mLナスフラスコに、0.79g(5.31mmol)の4,6−ジクロロピリ
ミジンと、3.82g(13.3mmol)の3−(ジベンゾフラン−4−イル)−フェ
ニルボロン酸と2.82g(26.6mmol)の炭酸ナトリウムを入れ、この混合物に
、20mLの1,3−ジメチル−3,4,5,6−テトラヒドロ−2(1H)−ピリミジ
ノン(略称:DMPU)と、10mLの水を加えた。この混合物を減圧しながら攪拌する
ことで脱気した。この混合物に45mg(63.7μmol)のビス(トリフェニルホス
フィン)パラジウム(II)ジクロリドを加え、アルゴン置換した。この反応容器にマイ
クロ波(2.45GHz 100W)をアルゴン気流下1時間30分照射することで加熱
した。加熱後、この混合物に水を加え、濾過し、ろ物を得た。得られた固体をエタノール
とジクロロメタンで洗浄した。この固体にトルエンを加え、セライト(和光純薬工業株式
会社、カタログ番号:531−16855)、アルミナ、フロリジール(和光純薬工業株
式会社、カタログ番号:540−00135)を通して吸引ろ過し、濾液を濃縮して白色
固体を得た。この固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:トルエン)で
精製した。得られた固体を、トルエンを用いて再結晶し、白色固体を1.56g、収率5
2%で得た。
得られた固体1.51gをトレインサブリメーション法により昇華精製した。圧力3.
5Pa、アルゴン流量5mL/minの条件で、280℃で加熱して行った。昇華精製後
、白色固体を1.23g、回収率81%で得た。
核磁気共鳴法(H NMR)によって、この化合物が目的物である4,6−ビス[3
−(ジベンゾフラン−4−イル)フェニル]ピリミジン(略称:4,6mDBFP2Pm
−II)であることを確認した。
得られた物質のH NMRデータを以下に示す。
H NMR(CDCl,300MHz):δ=7.34−7.50(m,6H),
7.57(d,J1=8.4Hz,2H),7.73(t,J1=7.8Hz,4H),
7.98−8.01(m,4H),8.11(d,J1=7.8Hz,2H),8.26
(d,J1=7.8Hz,2H),8.33(d,J1=0.9Hz,1H),8.69
(t,J1=1.5Hz,2H),9.41(s,1H)。
また、H NMRチャートを図31に示す。なお、図31(B)は、図31(A)に
おける7.0ppm〜9.5ppmの範囲を拡大して表したチャートである。
次に、本実施例で得られた4,6−ビス[3−(ジベンゾフラン−4−イル)フェニル
]ピリミジン(略称:4,6mDBFP2Pm−II)を液体クロマトグラフ質量分析(
LC/MS分析)によって分析した。
LC/MS分析は、LC(液体クロマトグラフィー)分離をウォーターズ社製Acqu
ity UPLCにより、MS分析(質量分析)をウォーターズ社製Xevo G2 T
of MSにより行った。LC分離で用いたカラムはAcquity UPLC BEH
C8 (2.1×100mm 1.7μm)、カラム温度は40℃とした。移動相は移
動相Aをアセトニトリル、移動相Bを0.1%ギ酸水溶液とした。また、サンプルは任意
の濃度の4,6mDBFP2Pm−II(略称)をクロロホルムに溶解し、アセトニトリ
ルで希釈して調整し、注入量は5.0μLとした。
LC分離には移動相の組成を変化させるグラジエント法を用い、測定開始後0分から1
分までが、移動相A:移動相B=40:60、その後組成を変化させ、10分後における
移動相Aと移動相Bとの比が移動相A:移動相B=95:5となるようにした。組成変化
はリニアに変化させた。
MS分析では、エレクトロスプレーイオン化法(ESI)によるイオン化を行い、キャ
ピラリー電圧は3.0kV、サンプルコーン電圧は30V、検出はポジティブモードで行
った。なお、測定する質量範囲はm/z=100〜1200とした。
以上の条件で分離、イオン化されたm/z=564.18の成分を衝突室(コリジョン
セル)内でアルゴンガスと衝突させてプロダクトイオンに解離させた。アルゴンを衝突さ
せる際のエネルギー(コリジョンエネルギー)は70eVとした。解離させたプロダクト
イオンを飛行時間(ToF)型MSでMS分析した結果を図105に示す。
図105の結果から、本発明の一態様である4,6mDBFP2Pm−II(略称)は
、主としてm/z=215付近、m/z=239付近、m/z=270付近、m/z=5
21付近に部分骨格のプロダクトイオンのピークが、m/z=565付近にプレカーサー
イオン由来のピークが、m/z=1129付近に二量体イオン由来のピークが、それぞれ
検出されることがわかった。なお、図105に示す結果は、4,6mDBFP2Pm−I
I(略称)に由来する特徴的な結果を示すものであることから、混合物中に含まれる4,
6mDBFP2Pm−II(略称)を同定する上での重要なデータであるといえる。
なお、m/z=521付近のプロダクトイオンは、4,6mDBFP2Pm−II(略
称)におけるピリミジン環が開裂することにより生じるプロダクトイオンと考えられるが
、このようなプロダクトイオンのパターンは、ピリミジン環の4位および6位が置換され
ている本発明の一態様である有機化合物の特徴の一つである。したがって、本発明の一態
様である4,6mDBFP2Pm−II(略称)が、4位および6位が置換されたピリミ
ジン環を含んでいることを示唆するものである。
また、4,6mDBFP2Pm−II(略称)のトルエン溶液の吸収スペクトルを図3
2(A)に、発光スペクトルを図32(B)にそれぞれ示す。また、4,6mDBFP2
Pm−II(略称)の薄膜の吸収スペクトルを図33(A)に、発光スペクトルを図33
(B)にそれぞれ示す。吸収スペクトルの測定には紫外可視分光光度計(日本分光株式会
社製、V550型)を用いた。溶液は石英セルに入れ、薄膜は石英基板に蒸着してサンプ
ルを作製して測定を行った。吸収スペクトルに関して、溶液については石英セルにトルエ
ンのみを入れて測定した吸収スペクトルを差し引いた吸収スペクトルを示し、薄膜につい
ては石英基板の吸収スペクトルを差し引いた吸収スペクトルを示した。図32及び図33
において横軸は波長(nm)、縦軸は強度(任意単位)を表す。トルエン溶液の場合では
、289nm付近に吸収ピークが見られ、発光波長のピークは、383nmであった。ま
た、薄膜の場合では206、248、290、303、及び315nm付近に吸収ピーク
が見られ、発光波長のピークは383nmであった。
本実施例では、下記構造式(431)に示される2,4−ビス[3−(ジベンゾフラン
−4−イル)フェニル]ピリミジン(略称:2,4mDBFP2Pm−II)の合成方法
について説明する。
<2,4−ビス[3−(ジベンゾフラン−4−イル)フェニル]ピリミジン(略称:2,
4mDBFP2Pm−II)の合成>
2,4−ビス[3−(ジベンゾフラン−4−イル)フェニル]ピリミジン(略称:2,
4mDBFP2Pm−II)の合成スキームを(K−1)に示す。
100mLナスフラスコに、0.79g(5.31mmol)の2,4−ジクロロピリ
ミジンと、3.82g(13.3mmol)の3−(ジベンゾフラン−4−イル)−フェ
ニルボロン酸と2.82g(26.6mmol)の炭酸ナトリウムを入れ、この混合物に
、20mLの1,3−ジメチル−3,4,5,6−テトラヒドロ−2(1H)−ピリミジ
ノン(略称:DMPU)と、10mLの水を加えた。この混合物を減圧しながら攪拌する
ことで脱気した。この混合物に45mg(63.7μmol)のビス(トリフェニルホス
フィン)パラジウム(II)ジクロリドを加え、アルゴン置換した。この反応容器にマイ
クロ波(2.45GHz 100W)をアルゴン気流下で1時間照射することで加熱した
。加熱後、この混合物に水を加え、濾過し、ろ物を得た。得られた固体をエタノールとジ
クロロメタンで洗浄した。この固体にトルエンを加え、セライト(和光純薬工業株式会社
、カタログ番号:531−16855)、アルミナ、フロリジール(和光純薬工業株式会
社、カタログ番号:540−00135)を通して吸引ろ過し、濾液を濃縮して白色固体
を得た。この固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:トルエン)で精製
した。得られた固体を、トルエンを用いて再結晶し、白色固体を1.89g、収率63%
で得た。
得られた固体1.93gをトレインサブリメーション法により昇華精製した。圧力3.
3Pa、アルゴン流量5mL/minの条件で、270℃で加熱して行った。昇華精製後
、白色固体を1.43g、回収率74%で得た。
核磁気共鳴法(H NMR)によって、この化合物が目的物である2,4−ビス[3
−(ジベンゾフラン−4−イル)フェニル]ピリミジン(略称:2,4mDBFP2Pm
−II)であることを確認した。
得られた物質のH NMRデータを以下に示す。
H NMR(CDCl,300MHz):δ=7.31−7.45(m,6H),
7.54−7.57(m,2H),7.68−7.77(m,5H),7.92−8.0
0(m,4H),8.07−8.13(m,2H),8.33(dt,J1=7.8Hz
,J2=1.2Hz,1H),8.70(dt,J1=8.1Hz,J2=1.5Hz,
1H),8.89(t,J1=1.5Hz,1H),8.93(d,J1=5.4Hz,
1H),9.22(t,J1=1.5Hz,1H)。
また、H NMRチャートを図34に示す。なお、図34(B)は、図34(A)に
おける7.0ppm〜9.5ppmの範囲を拡大して表したチャートである。
次に、本実施例で得られた2,4−ビス[3−(ジベンゾフラン−4−イル)フェニル
]ピリミジン(略称:2,4mDBFP2Pm−II)を液体クロマトグラフ質量分析(
LC/MS分析)によって分析した。
LC/MS分析は、LC(液体クロマトグラフィー)分離をウォーターズ社製Acqu
ity UPLCにより、MS分析(質量分析)をウォーターズ社製Xevo G2 T
of MSにより行った。LC分離で用いたカラムはAcquity UPLC BEH
C8 (2.1×100mm 1.7μm)、カラム温度は40℃とした。移動相は移
動相Aをアセトニトリル、移動相Bを0.1%ギ酸水溶液とした。また、サンプルは任意
の濃度の2,4mDBFP2Pm−II(略称)をクロロホルムに溶解し、アセトニトリ
ルで希釈して調整し、注入量は5.0μLとした。
LC分離には移動相の組成を変化させるグラジエント法を用い、測定開始後0分から1
分までが、移動相A:移動相B=40:60、その後組成を変化させ、10分後における
移動相Aと移動相Bとの比が移動相A:移動相B=95:5となるようにした。組成変化
はリニアに変化させた。
MS分析では、エレクトロスプレーイオン化法(ESI)によるイオン化を行い、キャ
ピラリー電圧は3.0kV、サンプルコーン電圧は30V、検出はポジティブモードで行
った。なお、測定する質量範囲はm/z=100〜1200とした。
以上の条件で分離、イオン化されたm/z=564.18の成分を衝突室(コリジョン
セル)内でアルゴンガスと衝突させてプロダクトイオンに解離させた。アルゴンを衝突さ
せる際のエネルギー(コリジョンエネルギー)は70eVとした。解離させたプロダクト
イオンを飛行時間(ToF)型MSでMS分析した結果を図106に示す。
図106の結果から、本発明の一態様である2,4mDBFP2Pm−II(略称)は
、主としてm/z=239付近、m/z=268付近に部分骨格のプロダクトイオンのピ
ークが、m/z=565付近にプレカーサーイオン由来のピークが、m/z=1129付
近に二量体イオン由来のピークが、それぞれ検出されることがわかった。なお、図106
に示す結果は、2,4mDBFP2Pm−II(略称)に由来する特徴的な結果を示すも
のであることから、混合物中に含まれる2,4mDBFP2Pm−II(略称)を同定す
る上での重要なデータであるといえる。
また、2,4mDBFP2Pm−II(略称)のトルエン溶液の吸収スペクトルを図3
5(A)に、発光スペクトルを図35(B)にそれぞれ示す。また、2,4mDBFP2
Pm−II(略称)の薄膜の吸収スペクトルを図36(A)に、発光スペクトルを図36
(B)にそれぞれ示す。吸収スペクトルの測定には紫外可視分光光度計(日本分光株式会
社製、V550型)を用いた。溶液は石英セルに入れ、薄膜は石英基板に蒸着してサンプ
ルを作製して測定を行った。吸収スペクトルに関して、溶液については石英セルにトルエ
ンのみを入れて測定した吸収スペクトルを差し引いた吸収スペクトルを示し、薄膜につい
ては石英基板の吸収スペクトルを差し引いた吸収スペクトルを示した。図35及び図36
において横軸は波長(nm)、縦軸は強度(任意単位)を表す。トルエン溶液の場合では
、283nm付近に吸収ピークが見られ、発光波長のピークは、413nmであった。ま
た、薄膜の場合では316nm付近に吸収ピークが見られ、発光波長のピークは387n
mであった。
本実施例では、下記構造式(432)に示される2,5−[3−(ジベンゾフラン−4
−イル)フェニル]ピリミジン(略称:2,5mDBFP2Pm−II)の合成方法につ
いて説明する。
<2,5−[3−(ジベンゾフラン−4−イル)フェニル]ピリミジン(略称:2,5m
DBFP2Pm−II)の合成>
2,5−[3−(ジベンゾフラン−4−イル)フェニル]ピリミジン(略称:2,5m
DBFP2Pm−II)の合成スキームを(L−1)に示す。
100mLナスフラスコに、1.03g(5.31mmol)の5−ブロモ−2−クロ
ロピリミジンと、3.82g(13.3mmol)の3−(ジベンゾフラン−4−イル)
−フェニルボロン酸と2.82g(26.6mmol)の炭酸ナトリウムを入れ、この混
合物に、20mLの1,3−ジメチル−3,4,5,6−テトラヒドロ−2(1H)−ピ
リミジノン(略称:DMPU)と、10mLの水を加えた。この混合物を減圧しながら攪
拌することで脱気した。この混合物に45mg(63.7μmol)のビス(トリフェニ
ルホスフィン)パラジウム(II)ジクロリドを加え、アルゴン置換した。この反応容器
にマイクロ波(2.45GHz 100W)をアルゴン気流下2時間30分照射すること
で加熱した。加熱後、この混合物に水を加え、濾過し、ろ物を得た。得られた固体をエタ
ノールとジクロロメタンで洗浄した。この固体にトルエンを加え、セライト(和光純薬工
業株式会社、カタログ番号:531−16855)、アルミナ、フロリジール(和光純薬
工業株式会社、カタログ番号:540−00135)を通して吸引ろ過し、濾液を濃縮し
て白色固体を得た。この固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:トルエ
ン)で精製した。得られた固体を、トルエンを用いて再結晶し、白色固体を1.80g、
収率60%で得た。
得られた固体1.80gをトレインサブリメーション法により昇華精製した。圧力3.
3Pa、アルゴン流量5mL/minの条件で、300℃で加熱して行った。昇華精製後
、白色固体を1.51g、回収率84%で得た。
核磁気共鳴法(H NMR)によって、この化合物が目的物である2,5−[3−(
ジベンゾフラン−4−イル)フェニル]ピリミジン(略称:2,5mDBFP2Pm−I
I)であることを確認した。
得られた物質のH NMRデータを以下に示す。
H NMR(CDCl,300MHz):δ=7.35−7.41(m,2H),
7.45−7.52(m,4H),7.62−7.78(m,7H),7.96−8.0
3(m,5H),8.14(dt,J1=7.8Hz,J2=1.5Hz,1H),8.
21(dd,J1=2.7Hz,J2=1.5Hz,1H),8.59(dt,J1=7
.8Hz,J2=1.5Hz,1H),9.03(t,J1=1.2Hz,1H),9.
18(s,2H)。
また、H NMRチャートを図37に示す。なお、図37(B)は、図37(A)に
おける7.0ppm〜9.5ppmの範囲を拡大して表したチャートである。
次に、本実施例で得られた2,5−[3−(ジベンゾフラン−4−イル)フェニル]ピ
リミジン(略称:2,5mDBFP2Pm−II)を液体クロマトグラフ質量分析(LC
/MS分析)によって分析した。
LC/MS分析は、LC(液体クロマトグラフィー)分離をウォーターズ社製Acqu
ity UPLCにより、MS分析(質量分析)をウォーターズ社製Xevo G2 T
of MSにより行った。LC分離で用いたカラムはAcquity UPLC BEH
C8 (2.1×100mm 1.7μm)、カラム温度は40℃とした。移動相は移
動相Aをアセトニトリル、移動相Bを0.1%ギ酸水溶液とした。また、サンプルは任意
の濃度の2,5mDBFP2Pm−II(略称)をクロロホルムに溶解し、アセトニトリ
ルで希釈して調整し、注入量は5.0μLとした。
LC分離には移動相の組成を変化させるグラジエント法を用い、測定開始後0分から1
分までが、移動相A:移動相B=40:60、その後組成を変化させ、10分における移
動相Aと移動相Bとの比が移動相A:移動相B=95:5となるようにした。組成変化は
リニアに変化させた。
MS分析では、エレクトロスプレーイオン化法(ESI)によるイオン化を行い、キャ
ピラリー電圧は3.0kV、サンプルコーン電圧は30V、検出はポジティブモードで行
った。なお、測定する質量範囲はm/z=100〜1200とした。
以上の条件で分離、イオン化されたm/z=564.18の成分を衝突室(コリジョン
セル)内でアルゴンガスと衝突させてプロダクトイオンに解離させた。アルゴンを衝突さ
せる際のエネルギー(コリジョンエネルギー)は70eVとした。解離させたプロダクト
イオンを飛行時間(ToF)型MSでMS分析した結果を図107に示す。
図107の結果から、本発明の一態様である2,5mDBFP2Pm−II(略称)は
、主としてm/z=239付近、m/z=255付近、m/z=268付近に部分骨格の
プロダクトイオンのピークが、m/z=565付近にプレカーサーイオン由来のピークが
、m/z=1129付近に二量体イオン由来のピークが、それぞれ検出されることがわか
った。なお、図107に示す結果は、2,5mDBFP2Pm−II(略称)に由来する
特徴的な結果を示すものであることから、混合物中に含まれる2,5mDBFP2Pm−
II(略称)を同定する上での重要なデータであるといえる。
また、2,5mDBFP2Pm−II(略称)のトルエン溶液の吸収スペクトルを図3
8(A)に、発光スペクトルを図38(B)にそれぞれ示す。また、2,5mDBFP2
Pm−II(略称)の薄膜の吸収スペクトルを図39(A)に、発光スペクトルを図39
(B)にそれぞれ示す。吸収スペクトルの測定には紫外可視分光光度計(日本分光株式会
社製、V550型)を用いた。溶液は石英セルに入れ、薄膜は石英基板に蒸着してサンプ
ルを作製して測定を行った。吸収スペクトルに関して、溶液については石英セルにトルエ
ンのみを入れて測定した吸収スペクトルを差し引いた吸収スペクトルを示し、薄膜につい
ては石英基板の吸収スペクトルを差し引いた吸収スペクトルを示した。図38及び図39
において横軸は波長(nm)、縦軸は強度(任意単位)を表す。トルエン溶液の場合では
、287nm付近に吸収ピークが見られ、発光波長のピークは、425nmであった。ま
た、薄膜の場合では205、247、280、302及び316nm付近に吸収ピークが
見られ、発光波長のピークは390nmであった。
実施例1〜実施例10で示した通り、本発明の第2の化合物であるピリミジン骨格を含
む有機化合物は、吸収スペクトルより、HOMO−LUMO間のバンドギャップ(Bg)
が広いことがわかった。可視領域に吸収がほとんどみられず透光性が高いため、発光素子
に用いた場合、発光エネルギーを再吸収しづらく、高効率な素子が期待できる。発光スペ
クトルより、S1準位が高く、可視領域の蛍光性の発光材料のホスト材料として使えると
期待できる。また、高いS1準位を持つことから、高いT1準位を持つと期待できる。ま
た紫〜青に発光することから、発光材料としても用いることができることがわかった。
本実施例では、第2の化合物であるピリミジン骨格を含む有機化合物の一態様として、
実施例1〜10で作製した構造式(300)、(311)、(314)、(400)、(
401)、(402)、(412)、(430)、(431)、及び(432)と、第1
の化合物として用いることのできる構造式(200)〜(204)、(210)〜(21
3)、(250)、及び(251)について、電気化学特性(溶液)を測定した。以下に
本実施例で用いた材料の化学式を示す。
なお、測定方法としては、サイクリックボルタンメトリ(CV)測定によって調べた。
測定には、電気化学アナライザー(ビー・エー・エス(株)製、型番:ALSモデル60
0Aまたは600C)を用いた。測定結果を表1に示す。
表1に示す酸化側(一電子酸化の電位)は、HOMO準位の値に相当する。第2の化合
物であるピリミジン骨格を含む有機化合物の一態様である4,6mPnP2Pm(略称)
等は、HOMO準位がドーパントであるイリジウム金属錯体より深い(値が小さい)ため
、ドーパントであるこれらイリジウム金属錯体にホールが効率良く注入できることがわか
った。また、イリジウム金属錯体のHOMO準位が−6.0〜−5.0eVであれば、第
2の化合物であるピリミジン骨格を含む有機化合物に対して、該イリジウム金属錯体はホ
ールを効率よくトラップできることがわかった。
また、表1に示す還元側(一電子還元の電位)は、LUMO準位の値に相当する。第2
の化合物であるピリミジン骨格を含む有機化合物の一態様である4,6mPnP2Pm(
略称)等は、LUMO準位がドーパントである燐光性イリジウム金属錯体と同等か、若干
浅い程度であり、数値が近いため、ドーパントであるイリジウム金属錯体に電子が効率良
く注入できることがわかった。また、ドーパントであるイリジウム錯体が、ホスト材料で
ある4,6mPnP2Pm(略称)等の電子輸送性を妨げることがなく、駆動電圧の低い
素子が作製できることが示唆された。
以上の結果から、本発明のピリミジン骨格を有する有機化合物は、比較的深いHOMO
準位と、適切なLUMO準位を有しているため、イリジウム金属錯体のホスト材料として
好適である。特に、LUMO準位が近いジアジン骨格、具体的にはピリミジン骨格を有す
るイリジウム金属錯体には好適である。
なお、構造式(200)〜(204)、(250)、及び(251)に示される燐光性
イリジウム金属錯体は、ピリミジン骨格を有し、構造式(210)〜(213)に示され
る燐光性イリジウム金属錯体は、ピラジン骨格を有するため、いずれもジアジン骨格を有
する。
なお、上記サイクリックボルタンメトリ(CV)測定の測定法に関しては以下の通りで
ある。以下については、4,6mPnP2Pm(略称)に関しての説明であるが、他の化
合物に関しても同様に測定した。
CV測定における溶液は、溶媒として脱水ジメチルホルムアミド(DMF)((株)ア
ルドリッチ製、99.8%、カタログ番号;22705−6)を用い、支持電解質である
過塩素酸テトラ−n−ブチルアンモニウム(n−BuNClO)((株)東京化成製
カタログ番号;T0836)を100mmol/Lの濃度となるように溶解させ、さらに
測定対象を2mmol/Lの濃度となるように溶解させて調製した。また、作用電極とし
ては白金電極(ビー・エー・エス(株)製、PTE白金電極)を、補助電極としては白金
電極(ビー・エー・エス(株)製、VC−3用Ptカウンター電極(5cm))を、参照
電極としてはAg/Ag+電極(ビー・エー・エス(株)製、RE7非水溶媒系参照電極
)をそれぞれ用いた。なお、測定は室温(20〜25℃)で行った。また、CV測定時の
スキャン速度は、0.1V/secに統一した。
(参照電極の真空準位に対するポテンシャルエネルギーの算出)
まず、本実施例で用いる参照電極(Ag/Ag+電極)の真空準位に対するポテンシャ
ルエネルギー(eV)を算出した。つまり、Ag/Ag+電極のフェルミ準位を算出した
。メタノール中におけるフェロセンの酸化還元電位は、標準水素電極に対して+0.61
0[V vs. SHE]であることが知られている(参考文献;Christian
R.Goldsmith et al., J.Am.Chem.Soc., Vol.
124, No.1,83−96, 2002)。
一方、本実施例で用いる参照電極を用いて、メタノール中におけるフェロセンの酸化還
元電位を求めたところ、+0.11V[vs.Ag/Ag+]であった。したがって、本
実施例で用いる参照電極のポテンシャルエネルギーは、標準水素電極に対して0.50[
eV]低くなっていることがわかった。
ここで、標準水素電極の真空準位からのポテンシャルエネルギーは−4.44eVであ
ることが知られている(参考文献;大西敏博・小山珠美著、高分子EL材料(共立出版)
、p.64−67)。以上のことから、本実施例で用いる参照電極の真空準位に対するポ
テンシャルエネルギーは、−4.44−0.50=−4.94[eV]であると算出でき
た。
本実施例の化合物の酸化反応特性の測定は、参照電極に対する作用電極の電位を約0.
3Vから約1.5Vまで走査した後、約1.5Vから約0.3Vまで走査して行った。
続いて、目的物のCV測定からのHOMO準位の算出について詳述する。酸化ピーク電
位(中性側から酸化間)Epa[V]と、還元ピーク電位(酸化側から中性間)Epc
V]を算出した。したがって、半波電位(EpaとEpcの中間の電位)は(Epa+E
pc)/2[V]と算出できる。このことは、本実施例の化合物が半波電位の値[V v
s.Ag/Ag+]の電気エネルギーにより酸化されることを示しており、このエネルギ
ーはHOMO準位に相当する。
本実施例の化合物の還元反応特性の測定は、参照電極に対する作用電極の電位を約−1
.5Vから約−2.2Vまで走査した後、約−2.2Vから約−1.5Vまで走査して行
った。
続いて、目的物のCV測定からのLUMO準位の算出について詳述する。還元ピーク電
位(中性側から還元間)Epa[V]と、酸化ピーク電位(還元側から中性間)Epc
V]を算出した。したがって、半波電位(EpaとEpcの中間の電位)は(Epa+E
pc)/2[V]と算出できる。このことは、本実施例の化合物が半波電位の値[V v
s.Ag/Ag+]の電気エネルギーにより還元されることを示しており、このエネルギ
ーはLUMO準位に相当する。
本実施例では、第1の化合物として、ピリミジン骨格を含む燐光性イリジウム金属錯体
と、実施の形態1、及び実施例1に示した構造式(300)で表される第2の化合物であ
るピリミジン骨格を含む有機化合物と、を発光物質として用いた発光素子1について評価
を行った。本実施例で用いた材料の化学式を以下に示す。
発光素子1について、図40を用いて説明する。以下に、本実施例の発光素子1の作製
方法を示す。
(発光素子1)
まず、基板1100上に、珪素若しくは酸化珪素を含有した酸化インジウム−酸化スズ
化合物(ITO−SiO、以下ITSOと略記する。)をスパッタリング法にて成膜し
、第1の電極1101を形成した。なお、用いたターゲットの組成は、In:Sn
:SiO=85:10:5[重量%]とした。また、第1の電極1101の膜厚は
、110nmとし、電極面積は2mm×2mmとした。ここで、第1の電極1101は、
発光素子の陽極として機能する電極である。
次に、基板1100上に発光素子を形成するための前処理として、基板表面を水で洗浄
し、200℃で1時間焼成した後、UVオゾン処理を370秒行った。
その後、10−4Pa程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板を導入し、真空蒸
着装置内の加熱室において、170℃で30分間の真空焼成を行った後、基板1100を
30分程度放冷した。
次に、第1の電極1101が形成された面が下方となるように、第1の電極1101が
形成された基板1100を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、10−4
Pa程度まで減圧した後、第1の電極1101上に、1,3,5−トリ(ジベンゾチオフ
ェン−4−イル)−ベンゼン(略称:DBT3P−II)と酸化モリブデンを共蒸着する
ことで、正孔注入層1111を形成した。その膜厚は、40nmとし、DBT3P−II
(略称)と酸化モリブデンの比率は、重量比で4:2(=DBT3P−II:酸化モリブ
デン)となるように調節した。なお、共蒸着法とは、一つの処理室内で、複数の蒸発源か
ら同時に蒸着を行う蒸着法である。
次に、正孔注入層1111上に、4−フェニル−4’−(9−フェニルフルオレン−9
−イル)トリフェニルアミン(略称:BPAFLP)を20nmの膜厚となるように成膜
し、正孔輸送層1112を形成した。
さらに、実施例1にて合成した4,6−ビス[3−(フェナントレン−9−イル)フェ
ニル]ピリミジン(略称:4,6mPnP2Pm)と、4−フェニル−4’−(9−フェ
ニル−9H−カルバゾール−3−イル)トリフェニルアミン(略称:PCBA1BP)と
、(アセチルアセトナト)ビス(6−tert−ブチル−4−フェニルピリミジナト)イ
リジウム(III)(略称:[Ir(tBuppm)(acac)])と、を共蒸着し
、正孔輸送層1112上に第1の発光層1113aを形成した。ここで、4,6mPnP
2Pm(略称)、PCBA1BP(略称)、及び[Ir(tBuppm)(acac)
]の重量比は、0.7:0.3:0.05(=4,6mPnP2Pm:PCBA1BP:
[Ir(tBuppm)(acac)])となるように調節した。また、第1の発光層
1113aの膜厚は15nmとした。
次に、第1の発光層1113a上に4,6mPnP2Pm(略称)と、PCBA1BP
(略称)、及び[Ir(tBuppm)(acac)]を共蒸着し、第1の発光層11
13a上に第2の発光層1113bを形成した。ここで、4,6mPnP2Pm(略称)
、PCBA1BP(略称)、及び[Ir(tBuppm)(acac)](略称)の重
量比は、0.8:0.2:0.05(=4,6mPnP2Pm:PCBA1BP:[Ir
(tBuppm)(acac)])となるように調節した。また、第2の発光層111
3bの膜厚は25nmとした。
次に、第2の発光層1113b上に4,6mPnP2Pm(略称)を膜厚10nmとな
るように成膜し、第1の電子輸送層1114aを形成した。
次に、第1の電子輸送層1114a上にバソフェナントロリン(略称:BPhen)を
膜厚20nmとなるように成膜し、第2の電子輸送層1114bを形成した。
さらに、第2の電子輸送層1114b上に、フッ化リチウム(LiF)を1nmの膜厚
で蒸着し、電子注入層1115を形成した。
最後に、陰極として機能する第2の電極1103として、アルミニウムを200nmの
膜厚となるように蒸着することで、本実施例の発光素子1を作製した。
以上により得られた発光素子1の素子構造を表2に示す。
窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光素子1が大気に曝されないように封止
する作業(シール材を素子の周囲に塗布し、封止時に80℃にて1時間熱処理)を行った
。その後、当該発光素子1の動作特性について測定を行った。なお、測定は室温(25℃
に保たれた雰囲気)で行った。
発光素子1の電流密度−輝度特性を図41に示す。図41において、横軸は、電流密度
(mA/cm)を、縦軸は輝度(cd/m)を表す。また、発光素子1の電圧−輝度
特性を図42に示す。図42において、横軸は電圧(V)を、縦軸は輝度(cd/m
を表す。また、発光素子1の輝度−電流効率特性を図43に示す。図43において、横軸
は輝度(cd/m)を、縦軸は電流効率(cd/A)を表す。また、発光素子1の電圧
−電流特性を、図44に示す。図44において、横軸は電圧(V)を、縦軸は電流(mA
)を表す。また、発光素子1の輝度−色度座標特性を、図45に示す。図45において、
横軸は輝度(cd/m)を、縦軸は色度(x座標、及びy座標)を示す。また、発光素
子1の輝度−パワー効率特性を図46に示す。図46において、横軸は輝度(cd/m
)を、縦軸はパワー効率(lm/W)を表す。
また、発光素子1における輝度1000cd/m付近のときの電圧(V)、電流密度
(mA/cm)、CIE色度座標(x、y)、輝度(cd/m)、電流効率(cd/
A)、外部量子効率(%)を表3に示す。
発光素子1の電流密度を、2.5mA/cmとした際の発光スペクトルを図47に示
す。図47に示す通り、発光素子1の発光スペクトルは、547nmにピークを有してい
る。
また、表3に示す通り、発光素子1の輝度が、1300cd/mの時のCIE色度座
標は、(x,y)=(0.43,0.56)であった。これらのことから、ドーパント由
来の発光が得られていることがわかった。
以上のように、第1の化合物として、ピリミジンを含む燐光性イリジウム金属錯体と、
第2の化合物であるピリミジン骨格を含む有機化合物と、を発光物質として用いた本発明
の一態様である発光素子1は、緑色の波長領域を効率よく発光させることができると示さ
れた。また、4,6mPnP2Pm(略称)は、緑色よりも高いT1準位を有しているこ
とがわかった。そのため、4,6mPnP2Pm(略称)は、緑色を含む緑色より長波長
で発光する発光材料のホストとして好適であることがわかった。
また、図41及び図42より、発光素子1は低駆動電圧、低消費電力な素子であること
がわかった。図43、及び図46より、発光素子1は高効率な素子であることがわかった
。図45より、発光素子1は各輝度でのキャリアバランスの良好な素子であることがわか
った。
次に、上記発光素子1について、信頼性試験の評価を行った。信頼性試験の結果を図4
8、及び図49に示す。
図48において、信頼性試験の測定方法は、初期輝度を5000cd/mに設定し、
電流密度一定の条件で発光素子1を駆動した。横軸は素子の駆動時間(h)を、縦軸は初
期輝度を100%とした時の規格化輝度(%)を表す。図48から、発光素子1の規格化
輝度が70%以下になる時間は、約290時間となった。
図48より、発光素子1は長寿命な素子であることがわかった。
以上の結果から、第1の化合物として、ピリミジンを含む燐光性イリジウム金属錯体と
、第2の化合物であるピリミジン骨格を含む有機化合物と、を発光物質として用いた本発
明の一態様である発光素子1は、高効率、低駆動電圧、低消費電力、長寿命な発光素子で
あることが分かった。
次に、図49において、信頼性試験の測定方法は、初期輝度を5000cd/mに設
定し、電流密度を一定の条件で発光素子1の電圧の時間変化を測定した。横軸は素子の駆
動時間(h)を、縦軸は電圧(V)を表す。図49から、発光素子1の経時的な電圧の上
昇が小さいことが確認された。
本実施例では、本発明の一態様である実施例4で合成した構造式(400)で表される
有機化合物を用いた発光素子2、及び発光素子3について評価を行った。本実施例で用い
た発光素子2の材料の化学式を以下に示す。
発光素子2について、図50(A)を用いて説明する。以下に、本実施例の発光素子2
の作製方法を示す。
(発光素子2)
まず、基板2100上に、珪素若しくは酸化珪素を含有した酸化インジウム−酸化スズ
化合物(ITSO)をスパッタリング法にて成膜し、第1の電極2101を形成した。な
お、用いたターゲットの組成は、In:SnO:SiO=85:10:5[重
量%]とした。また、第1の電極2101の膜厚は、110nmとし、電極面積は2mm
×2mmとした。ここで、第1の電極2101は、発光素子の陽極として機能する電極で
ある。
次に、基板2100上に発光素子を形成するための前処理として、基板表面を水で洗浄
し、200℃で1時間焼成した後、UVオゾン処理を370秒行った。
その後、10−4Pa程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板を導入し、真空蒸
着装置内の加熱室において、170℃で30分間の真空焼成を行った後、基板2100を
30分程度放冷した。
次に、第1の電極2101が形成された面が下方となるように、第1の電極2101が
形成された基板2100を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、10−4
Pa程度まで減圧した後、第1の電極2101上に、1,3,5−トリ(ジベンゾチオフ
ェン−4−イル)−ベンゼン(略称:DBT3P−II)と酸化モリブデンを共蒸着する
ことで、正孔注入層2111を形成した。その膜厚は、40nmとし、DBT3P−II
(略称)と酸化モリブデンの比率は、重量比で4:2(=DBT3P−II:酸化モリブ
デン)となるように調節した。なお、共蒸着法とは、一つの処理室内で、複数の蒸発源か
ら同時に蒸着を行う蒸着法である。
次に、正孔注入層2111上に、4−フェニル−4’−(9−フェニルフルオレン−9
−イル)トリフェニルアミン(略称:BPAFLP)を20nmの膜厚となるように成膜
し、正孔輸送層2112を形成した。
さらに、実施例4にて合成した4,6−ビス[3−(ジベンゾチオフェン−4−イル)
フェニル]ピリミジン(略称:4,6mDBTP2Pm−II)と、4−フェニル−4’
−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)トリフェニルアミン(略称:PCB
A1BP)と、(アセチルアセトナト)ビス(6−tert−ブチル−4−フェニルピリ
ミジナト)イリジウム(III)(略称:[Ir(tBuppm)(acac)])と
、を共蒸着し、正孔輸送層2112上に第1の発光層2113aを形成した。ここで、4
,6mDBTP2Pm−II(略称)、PCBA1BP(略称)、及び[Ir(tBup
pm)(acac)]の重量比は、0.7:0.3:0.05(=4,6mDBTP2
Pm−II:PCBA1BP:[Ir(tBuppm)(acac)])となるように
調節した。また、第1の発光層2113aの膜厚は15nmとした。
次に、第1の発光層2113a上に4,6mDBTP2Pm−II(略称)と、PCB
A1BP(略称)、及び[Ir(tBuppm)(acac)]を共蒸着し、第1の発
光層2113a上に第2の発光層2113bを形成した。ここで、4,6mDBTP2P
m−II(略称)、PCBA1BP(略称)、及び[Ir(tBuppm)(acac
)](略称)の重量比は、0.8:0.2:0.05(=4,6mDBTP2Pm−II
:PCBA1BP:[Ir(tBuppm)(acac)])となるように調節した。
また、第2の発光層2113bの膜厚は25nmとした。
次に、第2の発光層2113b上に4,6mDBTP2Pm−II(略称)を膜厚10
nmとなるように成膜し、第1の電子輸送層2114aを形成した。
次に、第1の電子輸送層2114a上にバソフェナントロリン(略称:BPhen)を
膜厚20nmとなるように成膜し、第2の電子輸送層2114bを形成した。
さらに、第2の電子輸送層2114b上に、フッ化リチウム(LiF)を1nmの膜厚
で蒸着し、電子注入層2115を形成した。
最後に、陰極として機能する第2の電極2103として、アルミニウムを200nmの
膜厚となるように蒸着することで、本実施例の発光素子2を作製した。
以上により得られた発光素子2の素子構造を表4に示す。
次に、本実施例で用いた発光素子3の材料の化学式を以下に示す。
発光素子3について、図50(B)を用いて説明する。以下に、本実施例の発光素子3
の作製方法を示す。
(発光素子3)
まず、基板2100上に、珪素若しくは酸化珪素を含有した酸化インジウム−酸化スズ
化合物(ITSO)をスパッタリング法にて成膜し、第1の電極2101を形成した。な
お、用いたターゲットの組成は、In:SnO:SiO=85:10:5[重
量%]とした。また、第1の電極2101の膜厚は、110nmとし、電極面積は2mm
×2mmとした。ここで、第1の電極2101は、発光素子の陽極として機能する電極で
ある。
次に、基板2100上に発光素子を形成するための前処理として、基板表面を水で洗浄
し、200℃で1時間焼成した後、UVオゾン処理を370秒行った。
その後、10−4Pa程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板を導入し、真空蒸
着装置内の加熱室において、170℃で30分間の真空焼成を行った後、基板2100を
30分程度放冷した。
次に、第1の電極2101が形成された面が下方となるように、第1の電極2101が
形成された基板2100を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、10−4
Pa程度まで減圧した後、第1の電極2101上に、4,4’−ジ(N−カルバゾリル)
ビフェニル(略称:CBP)と酸化モリブデンを共蒸着することで、正孔注入層2111
を形成した。その膜厚は、60nmとし、CBP(略称)と酸化モリブデンの比率は、重
量比で4:2(=CBP:酸化モリブデン)となるように調節した。なお、共蒸着法とは
、一つの処理室内で、複数の蒸発源から同時に蒸着を行う蒸着法である。
次に、正孔注入層2111上に、1,3−ビス(N−カルバゾリル)ベンゼン(略称:
mCP)を20nmの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層2112を形成した。
さらに、実施例4にて合成した4,6−ビス[3−(ジベンゾチオフェン−4−イル)
フェニル]ピリミジン(略称:4,6mDBTP2Pm−II)と、9−フェニル−9H
−3−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)−カルバゾール(略称:PCC
P)と、トリス[3−メチル−1−(2−メチルフェニル)−5−フェニル−1H−1,
2,4−トリアゾラト]イリジウム(III)(略称:[Ir(Mptz1−mp)
)と、を共蒸着し、正孔輸送層2112上に第1の発光層2113aを形成した。ここで
、4,6mDBTP2Pm−II(略称)、PCCP(略称)、及び[Ir(Mptz1
−mp)](略称)の重量比は、1:0.3:0.08(=4,6mDBTP2Pm−
II:PCCP:[Ir(Mptz1−mp)])となるように調節した。また、第1
の発光層2113aの膜厚は30nmとした。
次に、第1の発光層2113a上に2−[3−(ジベンゾチオフェン−4−イル)フェ
ニル]−1−フェニル−1H−ベンゾイミダゾール(略称:mDBTBIm−II)と、
[Ir(Mptz1−mp)](略称)を共蒸着し、第1の発光層2113a上に第2
の発光層2113bを形成した。ここで、mDBTBIm−II(略称)、及び[Ir(
Mptz1−mp)](略称)の重量比は、1:0.08(=mDBTBIm−II:
[Ir(Mptz1−mp)])となるように調節した。また、第2の発光層2113
bの膜厚は10nmとした。
次に、第2の発光層2113b上にバソフェナントロリン(略称:BPhen)を膜厚
15nmとなるように成膜し、電子輸送層2114を形成した。
さらに、電子輸送層2114上に、フッ化リチウム(LiF)を1nmの膜厚で蒸着し
、電子注入層2115を形成した。
最後に、陰極として機能する第2の電極2103として、アルミニウムを200nmの
膜厚となるように蒸着することで、本実施例の発光素子3を作製した。
以上により得られた発光素子3の素子構造を表5に示す。
上記により作製した発光素子2、及び発光素子3を窒素雰囲気のグローブボックス内に
おいて、各発光素子が大気に曝されないように封止する作業(シール材を素子の周囲に塗
布し、封止時に80℃にて1時間熱処理)を行った。その後、当該発光素子2、及び発光
素子3の動作特性について測定を行った。なお、測定は室温(25℃に保たれた雰囲気)
で行った。
発光素子2、及び発光素子3の電流密度−輝度特性を図51、及び図58にそれぞれ示
す。図51、及び図58において、横軸は、電流密度(mA/cm)を、縦軸は輝度(
cd/m)を表す。また、発光素子2、及び発光素子3の電圧−輝度特性を図52、及
び図59にそれぞれ示す。図52、及び図59において、横軸は電圧(V)を、縦軸は輝
度(cd/m)を表す。また、発光素子2、及び発光素子3の輝度−電流効率特性を図
53、図60にそれぞれ示す。図53、及び図60において、横軸は輝度(cd/m
を、縦軸は電流効率(cd/A)を表す。また、発光素子2、及び発光素子3の電圧−電
流特性を、図54、及び図61にそれぞれ示す。図54、図61において、横軸は電圧(
V)を、縦軸は電流(mA)を表す。また、発光素子2、及び発光素子3の輝度−色度座
標特性を、図55、及び図62にそれぞれ示す。図55、及び図62において、横軸は輝
度(cd/m)を、縦軸は色度(x座標、及びy座標)を示す。また、発光素子2、及
び発光素子3の輝度−パワー効率特性を図56、及び図63にそれぞれ示す。図56、及
び図63において、横軸は輝度(cd/m)を、縦軸はパワー効率(lm/W)を表す
図56、及び図63より、発光素子2、及び発光素子3は、高効率な素子であることが
わかった。また、図55、及び図62より、発光素子2、及び発光素子3は各輝度でのキ
ャリアバランスの良好な素子であることがわかった。また、図54、及び図61より、発
光素子2、及び発光素子3は、駆動電圧が低く、消費電力が低い素子であることがわかっ
た。
また、発光素子2、及び発光素子3における輝度1000cd/m付近のときの電圧
(V)、電流密度(mA/cm)、CIE色度座標(x、y)、輝度(cd/m)、
電流効率(cd/A)、外部量子効率(%)を表6に示す。
また、発光素子2、及び発光素子3の電流密度を、2.5mA/cmとした際の発光
スペクトルを図57、及び図64にそれぞれ示す。図57、及び図64に示す通り、発光
素子2、及び発光素子3の発光スペクトルは、それぞれ548nm、472nmにピーク
を有している。
また、表6に示す通り、発光素子2の輝度が、723cd/mの時のCIE色度座標
は、(x,y)=(0.43,0.56)であった。また、発光素子3の輝度が735c
d/mの時のCIE色度座標は、(x,y)=(0.20,0.35)であった。これ
らのことから、発光素子2、及び発光素子3ともに、ドーパント由来の発光が得られてい
ることがわかった。
以上のように、本発明の一態様である発光素子2は、黄色の波長領域を効率よく発光さ
せることができると示された。また、本発明の一態様である発光素子3は、青色の波長領
域を効率よく発光させることができると示された。つまり、4,6mDBTP2Pm−I
I(略称)は、青色よりも高いT1準位を有していることがわかった。そのため4,6m
DBTP2Pm−II(略称)は、可視領域(青〜赤)で発光する発光材料のホストとし
て好適であることがわかった。
本実施例では、本発明の一態様である実施例4で合成した構造式(400)で表される
有機化合物を用いた発光素子4、発光素子5、及び発光素子6、ならびに4,6−ビス[
3−(9H−カルバゾール−9−イル)フェニル]ピリミジン(略称:4,6mCzP2
Pm)を用いた発光素子7について評価を行った。
まず、本実施例の発光素子4に用いた材料の化学式を以下に示す。
発光素子4について、図50(A)を用いて説明する。以下に、本実施例の発光素子4
の作製方法を示す。
(発光素子4)
まず、基板2100上に、珪素若しくは酸化珪素を含有した酸化インジウム−酸化スズ
化合物(ITSO)をスパッタリング法にて成膜し、第1の電極2101を形成した。な
お、用いたターゲットの組成は、In:SnO:SiO=85:10:5[重
量%]とした。また、第1の電極2101の膜厚は、110nmとし、電極面積は2mm
×2mmとした。ここで、第1の電極2101は、発光素子の陽極として機能する電極で
ある。
次に、基板2100上に発光素子を形成するための前処理として、基板表面を水で洗浄
し、200℃で1時間焼成した後、UVオゾン処理を370秒行った。
その後、10−4Pa程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板を導入し、真空蒸
着装置内の加熱室において、170℃で30分間の真空焼成を行った後、基板2100を
30分程度放冷した。
次に、第1の電極2101が形成された面が下方となるように、第1の電極2101が
形成された基板2100を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、10−4
Pa程度まで減圧した後、第1の電極2101上に、DBT3P−II(略称)と酸化モ
リブデンを共蒸着することで、正孔注入層2111を形成した。その膜厚は、40nmと
し、DBT3P−II(略称)と酸化モリブデンの比率は、重量比で4:2(=DBT3
P−II:酸化モリブデン)となるように調節した。
次に、正孔注入層2111上に、BPAFLP(略称)を20nmの膜厚となるように
成膜し、正孔輸送層2112を形成した。
さらに、実施例4にて合成した4,6−ビス[3−(ジベンゾチオフェン−4−イル)
フェニル]ピリミジン(略称:4,6mDBTP2Pm−II)と、4、4’−ジ(1−
ナフチル)−4’’−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)トリフェニルア
ミン(略称:PCBNBB)と、(アセチルアセトナト)ビス(6−tert−ブチル−
4−フェニルピリミジナト)イリジウム(III)(略称:[Ir(tBuppm)
acac)])と、を共蒸着し、正孔輸送層2112上に第1の発光層2113aを形成
した。ここで、4,6mDBTP2Pm−II(略称)、PCBNBB(略称)、及び[
Ir(tBuppm)(acac)](略称)の重量比は、0.5:0.5:0.05
(=4,6mDBTP2Pm−II:PCBNBB:[Ir(tBuppm)(aca
c)])となるように調節した。また、第1の発光層2113aの膜厚は20nmとした
次に、第1の発光層2113a上に4,6mDBTP2Pm−II(略称)と、PCB
NBB(略称)、及び[Ir(tBuppm)(acac)](略称)を共蒸着し、第
1の発光層2113a上に第2の発光層2113bを形成した。ここで、4,6mDBT
P2Pm−II(略称)、PCBNBB(略称)、及び[Ir(tBuppm)(ac
ac)](略称)の重量比は、0.8:0.2:0.05(=4,6mDBTP2Pm−
II:PCBNBB:[Ir(tBuppm)(acac)])となるように調節した
。また、第2の発光層2113bの膜厚は20nmとした。
次に、第2の発光層2113b上に4,6mDBTP2Pm−II(略称)を膜厚10
nmとなるように成膜し、第1の電子輸送層2114aを形成した。
次に、第1の電子輸送層2114a上にBPhen(略称)を膜厚20nmとなるよう
に成膜し、第2の電子輸送層2114bを形成した。
さらに、第2の電子輸送層2114b上に、フッ化リチウム(LiF)を1nmの膜厚
で蒸着し、電子注入層2115を形成した。
最後に、陰極として機能する第2の電極2103として、アルミニウムを200nmの
膜厚となるように蒸着することで、本実施例の発光素子4を作製した。
以上により得られた発光素子4の素子構造を表7に示す。
次に、本実施例の発光素子5に用いた材料の化学式を以下に示す。
発光素子5について、図50(C)を用いて説明する。以下に、本実施例の発光素子5
の作製方法を示す。
(発光素子5)
まず、基板2100上に、珪素若しくは酸化珪素を含有した酸化インジウム−酸化スズ
化合物(ITSO)をスパッタリング法にて成膜し、第1の電極2101を形成した。な
お、用いたターゲットの組成は、In:SnO:SiO=85:10:5[重
量%]とした。また、第1の電極2101の膜厚は、110nmとし、電極面積は2mm
×2mmとした。ここで、第1の電極2101は、発光素子の陽極として機能する電極で
ある。
次に、基板2100上に発光素子を形成するための前処理として、基板表面を水で洗浄
し、200℃で1時間焼成した後、UVオゾン処理を370秒行った。
その後、10−4Pa程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板を導入し、真空蒸
着装置内の加熱室において、170℃で30分間の真空焼成を行った後、基板2100を
30分程度放冷した。
次に、第1の電極2101が形成された面が下方となるように、第1の電極2101が
形成された基板2100を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、10−4
Pa程度まで減圧した後、第1の電極2101上に、DBT3P−II(略称)と酸化モ
リブデンを共蒸着することで、正孔注入層2111を形成した。その膜厚は、40nmと
し、DBT3P−II(略称)と酸化モリブデンの比率は、重量比で4:2(=DBT3
P−II:酸化モリブデン)となるように調節した。
次に、正孔注入層2111上に、9−[3−(9−フェニル−9H−フルオレン−9−
イル)フェニル]−9H−カルバゾール(略称:mCzFLP)と、PCCP(略称)を
共蒸着することで、正孔輸送層2112を形成した。その膜厚は、20nmとし、mCz
FLP(略称)とPCCP(略称)の比率は、重量比で1:1(=mCzFLP:PCC
P)となるように調節した。
さらに、実施例4にて合成した4,6mDBTP2Pm−II(略称)と、PCCP(
略称)と、トリス(2−フェニルピリジナト−N,C2’)イリジウム(III)(略称
:[Ir(ppy)])と、を共蒸着し、正孔輸送層2112上に発光層2113を形
成した。ここで、4,6mDBTP2Pm−II(略称)、PCCP(略称)、及び[I
r(ppy)](略称)の重量比は、0.8:0.2:0.05(=4,6mDBTP
2Pm−II:PCCP:[Ir(ppy)])となるように調節した。また、発光層
2113の膜厚は40nmとした。
次に、発光層2113上に4,6mDBTP2Pm−II(略称)を膜厚10nmとな
るように成膜し、第1の電子輸送層2114aを形成した。
次に、第1の電子輸送層2114a上にBPhen(略称)を膜厚20nmとなるよう
に成膜し、第2の電子輸送層2114bを形成した。
さらに、第2の電子輸送層2114b上に、フッ化リチウム(LiF)を1nmの膜厚
で蒸着し、電子注入層2115を形成した。
最後に、陰極として機能する第2の電極2103として、アルミニウムを200nmの
膜厚となるように蒸着することで、本実施例の発光素子5を作製した。
以上により得られた発光素子5の素子構造を表8に示す。
次に、本実施例の発光素子6に用いた材料の化学式を以下に示す。
発光素子6について、図50(A)を用いて説明する。以下に、本実施例の発光素子6
の作製方法を示す。
(発光素子6)
まず、基板2100上に、珪素若しくは酸化珪素を含有した酸化インジウム−酸化スズ
化合物(ITSO)をスパッタリング法にて成膜し、第1の電極2101を形成した。な
お、用いたターゲットの組成は、In:SnO:SiO=85:10:5[重
量%]とした。また、第1の電極2101の膜厚は、110nmとし、電極面積は2mm
×2mmとした。ここで、第1の電極2101は、発光素子の陽極として機能する電極で
ある。
次に、基板2100上に発光素子を形成するための前処理として、基板表面を水で洗浄
し、200℃で1時間焼成した後、UVオゾン処理を370秒行った。
その後、10−4Pa程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板を導入し、真空蒸
着装置内の加熱室において、170℃で30分間の真空焼成を行った後、基板2100を
30分程度放冷した。
次に、第1の電極2101が形成された面が下方となるように、第1の電極2101が
形成された基板2100を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、10−4
Pa程度まで減圧した後、第1の電極2101上に、DBT3P−II(略称)と酸化モ
リブデンを共蒸着することで、正孔注入層2111を形成した。その膜厚は、30nmと
し、DBT3P−II(略称)と酸化モリブデンの比率は、重量比で4:2(=DBT3
P−II:酸化モリブデン)となるように調節した。
次に、正孔注入層2111上に、BPAFLP(略称)を20nmの膜厚となるように
成膜し、正孔輸送層2112を形成した。
さらに、実施例4にて合成した4,6−ビス[3−(ジベンゾチオフェン−4−イル)
フェニル]ピリミジン(略称:4,6mDBTP2Pm−II)と、PCCP(略称)と
、トリス[2−メチル−3−(6−tert−ブチル−4−ピリミジニル−κN3)ピリ
ジル−κC]イリジウム(III)(略称:[Ir(tBumpypm)])と、を共
蒸着し、正孔輸送層2112上に第1の発光層2113aを形成した。ここで、4,6m
DBTP2Pm−II(略称)、PCCP(略称)、及び[Ir(tBumpypm)
](略称)の重量比は、0.5:0.5:0.05(=4,6mDBTP2Pm−II:
PCCP:[Ir(tBumpypm)])となるように調節した。また、第1の発光
層2113aの膜厚は20nmとした。
次に、第1の発光層2113a上に4,6mDBTP2Pm−II(略称)と、PCC
P(略称)、及び[Ir(tBumpypm)](略称)を共蒸着し、第1の発光層2
113a上に第2の発光層2113bを形成した。ここで、4,6mDBTP2Pm−I
I(略称)、PCCP(略称)、及び[Ir(tBumpypm)](略称)の重量比
は、0.8:0.2:0.05(=4,6mDBTP2Pm−II:PCCP:[Ir(
tBumpypm)])となるように調節した。また、第2の発光層2113bの膜厚
は20nmとした。
次に、第2の発光層2113b上に4,6mDBTP2Pm−II(略称)を膜厚10
nmとなるように成膜し、第1の電子輸送層2114aを形成した。
次に、第1の電子輸送層2114a上にBPhen(略称)を膜厚15nmとなるよう
に成膜し、第2の電子輸送層2114bを形成した。
さらに、第2の電子輸送層2114b上に、フッ化リチウム(LiF)を1nmの膜厚
で蒸着し、電子注入層2115を形成した。
最後に、陰極として機能する第2の電極2103として、アルミニウムを200nmの
膜厚となるように蒸着することで、本実施例の発光素子6を作製した。
以上により得られた発光素子6の素子構造を表9に示す。
次に、本実施例の発光素子7に用いた材料の化学式を以下に示す。
発光素子7について、図50(A)を用いて説明する。以下に、本実施例の発光素子7
の作製方法を示す。
(発光素子7)
まず、基板2100上に、珪素若しくは酸化珪素を含有した酸化インジウム−酸化スズ
化合物(ITSO)をスパッタリング法にて成膜し、第1の電極2101を形成した。な
お、用いたターゲットの組成は、In:SnO:SiO=85:10:5[重
量%]とした。また、第1の電極2101の膜厚は、110nmとし、電極面積は2mm
×2mmとした。ここで、第1の電極2101は、発光素子の陽極として機能する電極で
ある。
次に、基板2100上に発光素子を形成するための前処理として、基板表面を水で洗浄
し、200℃で1時間焼成した後、UVオゾン処理を370秒行った。
その後、10−4Pa程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板を導入し、真空蒸
着装置内の加熱室において、170℃で30分間の真空焼成を行った後、基板2100を
30分程度放冷した。
次に、第1の電極2101が形成された面が下方となるように、第1の電極2101が
形成された基板2100を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、10−4
Pa程度まで減圧した後、第1の電極2101上に、DBT3P−II(略称)と酸化モ
リブデンを共蒸着することで、正孔注入層2111を形成した。その膜厚は、40nmと
し、DBT3P−II(略称)と酸化モリブデンの比率は、重量比で4:2(=DBT3
P−II:酸化モリブデン)となるように調節した。
次に、正孔注入層2111上に、mCzFLP(略称)を20nmの膜厚となるように
成膜し、正孔輸送層2112を形成した。
さらに、4,6−ビス[3−(9H−カルバゾール−9−イル)フェニル]ピリミジン
(略称:4,6mCzP2Pm)と、PCCP(略称)と、ビス[2−メチル−3−(6
−tert−ブチル−4−ピリミジニル−κN3)ピリジル−κC](2,4−ペンタン
ジオナト−κ0,0’)イリジウム(III)(略称:[Ir(tBumpypm)
(acac)])と、を共蒸着し、正孔輸送層2112上に第1の発光層2113aを形
成した。ここで、4,6mCzP2Pm(略称)、PCCP(略称)、及び[Ir(tB
umpypm)(acac)](略称)の重量比は、0.8:0.2:0.05(=4
,6mCzP2Pm:PCCP:[Ir(tBumpypm)(acac)])となる
ように調節した。また、第1の発光層2113aの膜厚は20nmとした。
次に、第1の発光層2113a上に4,6mCzP2Pm(略称)と、[Ir(tBu
mpypm)(acac)](略称)と、を共蒸着し、第1の発光層2113a上に第
2の発光層2113bを形成した。ここで、4,6mCzP2Pm(略称)、及び[Ir
(tBumpypm)(acac)](略称)の重量比は、1:0.05(=4,6m
CzP2Pm:[Ir(tBumpypm)(acac)])となるように調節した。
また、第2の発光層2113bの膜厚は20nmとした。
次に、第2の発光層2113b上に4,6mCzP2Pm(略称)を膜厚10nmとな
るように成膜し、第1の電子輸送層2114aを形成した。
次に、第1の電子輸送層2114a上にBPhen(略称)を膜厚20nmとなるよう
に成膜し、第2の電子輸送層2114bを形成した。
さらに、第2の電子輸送層2114b上に、フッ化リチウム(LiF)を1nmの膜厚
で蒸着し、電子注入層2115を形成した。
最後に、陰極として機能する第2の電極2103として、アルミニウムを200nmの
膜厚となるように蒸着することで、本実施例の発光素子7を作製した。
以上により得られた発光素子7の素子構造を表10に示す。
上記により作製した発光素子4乃至発光素子7を窒素雰囲気のグローブボックス内にお
いて、各発光素子が大気に曝されないように封止する作業(シール材を素子の周囲に塗布
し、封止時に80℃にて1時間熱処理)を行った。その後、発光素子4乃至発光素子7の
動作特性について測定を行った。なお、測定は室温(25℃に保たれた雰囲気)で行った
発光素子4、発光素子5、発光素子6、及び発光素子7の電流密度−輝度特性を図65
、図72、図79、及び図86にそれぞれ示す。図65、図72、図79、及び図86に
おいて、横軸は、電流密度(mA/cm)を、縦軸は輝度(cd/m)を表す。また
、発光素子4、発光素子5、発光素子6、及び発光素子7の電圧−輝度特性を図66、図
73、図80、及び図87にそれぞれ示す。図66、図73、図80、及び図87におい
て、横軸は電圧(V)を、縦軸は輝度(cd/m)を表す。また、発光素子4、発光素
子5、発光素子6、及び発光素子7の輝度−電流効率特性を図67、図74、図81、及
び図88にそれぞれ示す。図67、図74、図81、及び図88において、横軸は輝度(
cd/m)を、縦軸は電流効率(cd/A)を表す。また、発光素子4、発光素子5、
発光素子6、及び発光素子7の電圧−電流特性を、図68、図75、図82、及び図89
にそれぞれ示す。図68、図75、図82、及び図89において、横軸は電圧(V)を、
縦軸は電流(mA)を表す。また、発光素子4、発光素子5、発光素子6、及び発光素子
7の輝度−色度座標特性を、図69、図76、図83、及び図90にそれぞれ示す。図6
9、図76、図83、及び図90において、横軸は輝度(cd/m)を、縦軸は色度(
x座標、及びy座標)を表す。また、発光素子4、発光素子5、発光素子6、及び発光素
子7の輝度−パワー効率特性を図70、図77、図84、及び図91にそれぞれ示す。図
70、図77、図84、及び図91において、横軸は輝度(cd/m)を、縦軸はパワ
ー効率(lm/W)を表す。
図70、図77、図84、及び図91より、発光素子4乃至発光素子7は、高効率な素
子であることがわかった。また、図69、図76、図83、及び図90より、発光素子4
乃至発光素子7は各輝度でのキャリアバランスの良好な素子であることがわかった。また
、図68、図75、図82、及び図89より、発光素子4乃至発光素子7は、駆動電圧が
低く、消費電力が低い素子であることがわかった。
また、発光素子4乃至発光素子7における輝度1000cd/m付近のときの電圧(
V)、電流密度(mA/cm)、CIE色度座標(x、y)、輝度(cd/m)、電
流効率(cd/A)、外部量子効率(%)を表11に示す。
また、発光素子4乃至発光素子7の電流密度を、2.5mA/cmとした際の発光ス
ペクトルを図71、図78、図85、及び図92にそれぞれ示す。図71、図78、図8
5、及び図92に示す通り、発光素子4乃至発光素子7の発光スペクトルは、それぞれ5
48nm、513nm、493nm、508nmにピークを有している。
この様に、それぞれのドーパント材料(イリジウム錯体)からの発光が得られているこ
とが分かった。本発明の一態様である第2の化合物であるピリミジン骨格を含む有機化合
物は、高いT1準位をもつ化合物であるため、青緑を含むそれより長波長の燐光材料のホ
スト材料として用いることができることが分かった。
また、表11に示す通り、発光素子4の輝度が694cd/mの時のCIE色度座標
は、(x,y)=(0.43,0.56)であった。また、発光素子4の輝度が694c
d/mの時の電圧、電流密度、電流効率、及び外部量子効率は、それぞれ、2.7V、
0.9mA/cm、79cd/A、及び22%であった。また、発光素子5の輝度が9
54cd/mの時のCIE色度座標は、(x,y)=(0.33,0.62)であった
。また、発光素子5の輝度が954cd/mの時の電圧、電流密度、電流効率、及び外
部量子効率は、それぞれ、3.1V、1.4mA/cm、69cd/A、及び20%で
あった。また、発光素子6の輝度が797cd/mの時のCIE色度座標は、(x,y
)=(0.25,0.52)であった。また、発光素子6の輝度が797cd/mの時
の電圧、電流密度、電流効率、及び外部量子効率は、それぞれ、2.9V、1.3mA/
cm、60cd/A、及び24%であった。また、発光素子7の輝度が810cd/m
の時のCIE色度座標は、(x,y)=(0.30,0.61)であった。また、発光
素子7の輝度が810cd/mの時の電圧、電流密度、電流効率、及び外部量子効率は
、それぞれ、3.3V、1.1mA/cm、77cd/A、及び24%であった。
以上のように、本発明の一態様である発光素子4乃至発光素子7は、低駆動電圧であり
、且つキャリアバランスが良好な特性であることが示された。
本発明の一態様である第2の化合物であるピリミジン骨格を含む有機化合物は、高い電
子輸送性をもつため、電子輸送層に用いた場合、低駆動電圧の素子が得られることがわか
った。
また、発光素子4〜7で示したとおり、発光層に、本発明の一態様である第2の化合物
であるピリミジン骨格を含む有機化合物とホール輸送性の高い化合物(PCBNBB(略
称)、やPCCP(略称))を用いた場合、それぞれの電子及びホールがドーパント(イ
リジウム錯体)に効率よく注入でき、高効率、低駆動電圧な素子が得られることがわかっ
た。
また、発光素子5で示したとおり、ホール輸送層にホール輸送性の高い材料(PCCP
)と、T1準位の高い材料(mCzFLP(略称))とを用いると、ホールが効率よく発
光層に注入され、かつ、発光層で生成した励起エネルギーがホール輸送層に伝わるのを抑
制できると考えられ、より低駆動電圧・高効率な素子を得られることが分かった。
次に、上記発光素子4及び発光素子5について、信頼性試験の評価を行った。信頼性試
験の結果を図93乃至図96に示す。
図93及び図95において、信頼性試験の測定方法は、初期輝度を5000cd/m
に設定し、電流密度一定の条件で発光素子4及び発光素子5を駆動した。横軸は素子の駆
動時間(h)を、縦軸は初期輝度を100%とした時の規格化輝度(%)を表す。図93
から発光素子4の300時間経過後の規格化輝度は、87%であった。また、図95から
発光素子5の420時間経過後の規格化輝度は、83%であった。
次に、図94及び図96において、信頼性試験の測定方法は、初期輝度を5000cd
/mに設定し、電流密度を一定の条件で発光素子4及び発光素子5の電圧の時間変化を
測定した。横軸は素子の駆動時間(h)を、縦軸は電圧(V)を表す。図94及び図96
から、発光素子4及び発光素子5の経時的な電圧の上昇が小さいことが確認された。
以上のように発光素子4及び発光素子5は、長寿命な素子であることがわかった。
(参考例1)
上記実施例12及び実施例13で用いた(アセチルアセトナト)ビス(6−tert−
ブチル−4−フェニルピリミジナト)イリジウム(III)(略称:[Ir(tBupp
m)(acac)])の合成方法について具体的に説明する。なお、[Ir(tBup
pm)(acac)](略称)の構造を以下に示す。
<ステップ1;4−tert−ブチル−6−フェニルピリミジン(略称:HtBuppm
)の合成>
まず、4,4−ジメチル−1−フェニルペンタン−1,3−ジオン22.5gとホルム
アミド50gを、還流管を付けたナスフラスコに入れ、内部を窒素置換した。この反応容
器を加熱することで反応溶液を5時間還流させた。その後、この溶液を水酸化ナトリウム
水溶液に注ぎ、ジクロロメタンにて有機層を抽出した。得られた有機層を水、飽和食塩水
で洗浄し、硫酸マグネシウムにて乾燥させた。乾燥した後の溶液を濾過した。この溶液の
溶媒を留去した後、得られた残渣を、ヘキサン:酢酸エチル=10:1(体積比)を展開
溶媒とするシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、ピリミジン誘導体HtBup
pmを得た(無色油状物、収率14%)。ステップ1の合成スキームを下記(M−1)に
示す。
<ステップ2;ジ−μ−クロロ−ビス[ビス(6−tert−ブチル−4−フェニルピリ
ミジナト)イリジウム(III)](略称:[Ir(tBuppm)Cl])の合成

次に、2−エトキシエタノール15mLと水5mL、上記ステップ1で得たHtBup
pm1.49g、塩化イリジウム水和物(IrCl・HO)1.04gを、還流管を
付けたナスフラスコに入れ、フラスコ内をアルゴン置換した。その後、マイクロ波(2.
45GHz 100W)を1時間照射し、反応させた。溶媒を留去した後、得られた残渣
をエタノールで吸引濾過、洗浄し、複核錯体[Ir(tBuppm)Cl]を得た(
黄緑色粉末、収率73%)。ステップ2の合成スキームを下記(M−2)に示す。
<ステップ3;(アセチルアセトナト)ビス(6−tert−ブチル−4−フェニルピリ
ミジナト)イリジウム(III)(略称:[Ir(tBuppm)(acac)]の合
成>
さらに、2−エトキシエタノール40mL、上記ステップ2で得た複核錯体[Ir(t
Buppm)Cl] 1.61g、アセチルアセトン0.36g、炭酸ナトリウム1
.27gを、還流管を付けたナスフラスコに入れ、フラスコ内をアルゴン置換した。その
後、マイクロ波(2.45GHz 120W)を60分間照射し、反応させた。溶媒を留
去し、得られた残渣をエタノールで吸引濾過し、水、エタノールで洗浄した。この固体を
ジクロロメタンに溶解させ、セライト(和光純薬工業株式会社、カタログ番号:531−
16855)、アルミナ、セライトの順で積層した濾過補助剤を通して濾過した。溶媒を
留去して得られた固体をジクロロメタンとヘキサンの混合溶媒にて再結晶することにより
、目的物を黄色粉末として得た(収率68%)。ステップ3の合成スキームを下記(M−
3)に示す。
上記ステップ3で得られた黄色粉末を核磁気共鳴分光法(H−NMR)により測定し
た。以下に測定データを示す。測定結果から、[Ir(tBuppm)(acac)]
(略称)が得られたことがわかった。
得られた物質のH NMRデータを以下に示す。
H−NMR.δ(CDCl):1.50(s,18H),1.79(s,6H),
5.26(s,1H),6.33(d,2H),6.77(t,2H),6.85(t,
2H),7.70(d,2H),7.76(s,2H),9.02(s,2H)。
(参考例2)
上記実施例13で用いたトリス[3−メチル−1−(2−メチルフェニル)−5−フェ
ニル−1H−1,2,4−トリアゾラト]イリジウム(III)(略称:[Ir(Mpt
z1−mp)])の合成方法について具体的に説明する。なお、[Ir(Mptz1−
mp)](略称)の構造を以下に示す。
<ステップ1;N−(1−エトキシエチリデン)ベンズアミドの合成>
まず、アセトイミド酸エチル塩酸塩15.5g、トルエン150mL、トリエチルアミ
ン(EtN)31.9gを500mL三ツ口フラスコに入れ、室温で10分間撹拌した
。この混合物にベンゾイルクロリド17.7gとトルエン30mLの混合溶液を50mL
滴下ロートより滴下し、室温で24時間撹拌した。所定時間経過後、反応混合物を吸引ろ
過し、固体をトルエンで洗浄した。得られたろ液を、濃縮してN−(1−エトキシエチリ
デン)ベンズアミドを得た(赤色油状物、収率82%)。ステップ1の合成スキームを下
記(N−1)に示す。
<ステップ2;3−メチル−1−(2−メチルフェニル)−5−フェニル−1H−1,2
,4−トリアゾール(略称:HMptz1−mp)の合成>
次に、o−トリルヒドラジン塩酸塩8.68g、四塩化炭素100mL、トリエチルア
ミン(EtN)35mLを300mLナスフラスコに入れ、室温で1時間撹拌した。所
定時間経過後、この混合物に上記ステップ1で得られたN−(1−エトキシエチリデン)
ベンズアミド8.72gを加えて室温で24時間撹拌した。所定時間経過後、反応混合物
に水を加え、水層をクロロホルムで抽出した。この有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫
酸マグネシウムを加えて乾燥させた。得られた混合物を自然濾過し、ろ液を濃縮して油状
物を得た。得られた油状物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製した。展開
溶媒にはジクロロメタンを用いた。得られたフラクションを濃縮して、3−メチル−1−
(2−メチルフェニル)−5−フェニル−1H−1,2,4−トリアゾール(略称:HM
ptz1−mp)を得た(橙色油状物、収率84%)。ステップ2の合成スキームを下記
(N−2)に示す。
<ステップ3;トリス[3−メチル−1−(2−メチルフェニル)−5−フェニル−1H
−1,2,4−トリアゾラト]イリジウム(III)(略称:[Ir(Mptz1−mp
])の合成>
次に、上記ステップ2で得られた配位子HMptz1−mp(略称)2.71g、トリ
ス(アセチルアセトナト)イリジウム(III)1.06gを、三方コックを付けた反応
容器に入れた。この反応容器をアルゴン置換し、250℃にて48時間加熱し、反応させ
た。この反応混合物をジクロロメタンに溶解し、シリカゲルカラムクロマトグラフィーに
より精製した。展開溶媒には、まず、ジクロロメタン用い、次いでジクロロメタン:酢酸
エチル=10:1(v/v)の混合溶媒を用いた。得られたフラクションを濃縮して固体
を得た。この固体を酢酸エチルで洗浄し、次いで、ジクロロメタンと酢酸エチルの混合溶
媒にて再結晶し、本発明の一態様である有機金属錯体[Ir(Mptz1−mp)](
略称)を得た(黄色粉末、収率35%)。ステップ3の合成スキームを下記(N−3)に
示す。
上記ステップ3で得られた黄色粉末を核磁気共鳴分光法(H NMR)により測定し
た。測定結果から、[Ir(Mptz1−mp)](略称)が得られたことがわかった
得られた物質のH NMRデータを以下に示す。
H NMR.δ(CDCl):1.94−2.21(m,18H),6.47−6
.76(m,12H),7.29−7.52(m,12H)。
(参考例3)
上記実施例14で用いたトリス[2−メチル−3−(6−tert−ブチル−4−ピリ
ミジニル−κN3)ピリジル−κC]イリジウム(III)(略称:[Ir(tBump
ypm)])の合成方法について説明する。なお、[Ir(tBumpypm)](
略称)の構造を以下に示す。
<ステップ1;4−ヒドロキシ−6−tert−ブチルピリミジンの合成>
まず、ホルムアミジン酢酸塩7.2g、ナトリウムメトキシド7.5g、メタノール7
0mLを100mL三口フラスコに入れ、この混合溶液に4,4−ジメチルオキソ吉草酸
メチル10gを加え、室温で24時間撹拌した。所定時間経過後、この混合溶液に、水1
7mLと酢酸7.2mLの混合溶液を加え、室温で撹拌した。この混合物を濃縮し、得ら
れた残渣を水に溶解し、酢酸エチルで抽出した。得られた抽出溶液を飽和食塩水で洗浄し
、有機層に無水硫酸マグネシウムを加えて乾燥させた。得られた混合物を自然ろ過し、ろ
液を濃縮して固体を得た。この固体を酢酸エチルで洗浄し、4−ヒドロキシ−6−ter
t−ブチルピリミジンを得た(白色固体、収率49%)。ステップ1の合成スキームを下
記(P−1)に示す。
<ステップ2;4−クロロ−6−tert−ブチルピリミジンの合成>
次に、上記ステップ1で得た4−ヒドロキシ−6−tert−ブチルピリミジン4.7
g、塩化ホスホリル14mLを50mL三口フラスコに入れ、1.5時間加熱還流した。
還流後、減圧下にて塩化ホスホリルを留去した。得られた残渣をジクロロメタンに溶解し
、水、飽和炭酸水素ナトリウムで洗浄した。得られた有機層に無水硫酸マグネシウムを加
え、乾燥させた。この混合物を自然ろ過し、ろ液を濃縮して固体を得た。この固体をシリ
カゲルカラムクロマトグラフィーにより精製した。展開溶媒には、ヘキサン:酢酸エチル
=10:1(v/v)の混合溶媒を用いた。得られたフラクションを濃縮して4−クロロ
−6−tert−ブチルピリミジンを得た(白色固体、収率78%)。ステップ2の合成
スキームを下記(P−2)に示す。
<ステップ3;4−(2−メチルピリジン−3−イル)−6−tert−ブチルピリミジ
ン(略称:HtBumpypm)の合成>
次に、上記ステップ2で得た4−クロロ−6−tert−ブチルピリミジン2.0g、
2−メチルピリジン−3−ボロン酸 ピナコールエステル3.0g、1M酢酸カリウム水
溶液17mL、1M炭酸ナトリウム水溶液17mL、アセトニトリル40mLを100m
L丸底フラスコにいれ、フラスコ内をアルゴン置換した。この混合物にテトラキス(トリ
フェニルホスフィン)パラジウム(0)0.78gを加え、100℃、100Wの条件で
マイクロ波を1時間照射し、反応させた。この反応混合物を酢酸エチルで抽出し、飽和食
塩水で洗浄した。得られた抽出溶液に無水硫酸マグネシウムを加えて乾燥させ、混合物を
自然ろ過してろ液を得た。得られたろ液を酢酸エチルとヘキサンの混合溶媒に溶解し、セ
ライト・アルミナ・セライトを通して、ろ過した。得られたろ液をシリカゲルカラムクロ
マトグラフィーにより精製した。展開溶媒には、ヘキサン:酢酸エチル=3:2(v/v
)の混合溶媒を用いた。得られたフラクションを濃縮して油状物を得た。この油状物をヘ
キサンと酢酸エチルの混合溶媒に溶解して、さらにセライト・アルミナ・セライトの順に
積層したろ過補助剤を通してろ過した。得られたろ液を濃縮して4−(2−メチルピリジ
ン−3−イル)−6−tert−ブチルピリミジン(略称:HtBumpypm)を得た
(淡黄色油状物、収率92%)。ステップ3の合成スキームを下記(P−3)に示す。
<ステップ4;トリス[2−メチル−3−(6−tert−ブチル−4−ピリミジニル−
κN3)ピリジル−κC]イリジウム(III)(略称[Ir(tBumpypm)
)の合成>
次に、上記ステップ3で得られた配位子HtBumpypm3.31g、トリス(アセ
チルアセトナト)イリジウム(III)1.42gを、三方コックを付けた反応容器に入
れ、反応容器内をアルゴン置換した。その後、250℃にて50時間半加熱し、反応させ
た。得られた残渣を酢酸エチル:メタノール=4:1を展開溶媒とするフラッシュカラム
クロマトグラフィーにより精製した。フラクションの溶媒を留去し得られた固体を、ジク
ロロメタンとヘキサンの混合溶媒にて2回再結晶することにより、[Ir(tBumpy
pm)](略称)を得た(黄褐色粉末、収率22%)。ステップ4の合成スキームを下
記(P−4)に示す。
上記ステップ4で得られた黄褐色粉末を核磁気共鳴分光法(H−NMR)により測定
した。測定結果から、[Ir(tBumpypm)](略称)が得られたことがわかっ
た。
得られた物質のH NMRデータを以下に示す。
H−NMR.δ(CDCl):1.41(s,27H),2.94(s,9H),
6.64(d,3H),7.70(d,3H),8.12(s,3H),8.24(s,
3H).
(参考例4)
上記実施例14で用いたビス[2−メチル−3−(6−tert−ブチル−4−ピリミ
ジニル−κN3)ピリジル−κC](2,4−ペンタンジオナト−κ0,0’)イリジ
ウム(III)(略称:[Ir(tBumpypm)(acac)])の合成方法につ
いて、具体的に説明する。なお、[Ir(tBumpypm)(acac)](略称)
の構造を以下に示す。
<ステップ1;4−ヒドロキシ−6−tert−ブチルピリミジンの合成>
まず、ホルムアミジン酢酸塩7.2g、ナトリウムメトキシド7.5g、メタノール7
0mLを100mL三口フラスコに入れ、この混合溶液に4,4−ジメチルオキソ吉草酸
メチル10gを加え、室温で24時間撹拌した。所定時間経過後、この混合溶液に、水1
7mLと酢酸7.2mLの混合溶液を加え、室温で撹拌した。この混合物を濃縮し、得ら
れた残渣を水に溶解し、酢酸エチルで抽出した。得られた抽出溶液を飽和食塩水で洗浄し
、有機層に無水硫酸マグネシウムを加えて乾燥させた。得られた混合物を自然ろ過し、ろ
液を濃縮して固体を得た。この固体を酢酸エチルで洗浄し、4−ヒドロキシ−6−ter
t−ブチルピリミジンを得た(白色固体、収率49%)。ステップ1の合成スキームを下
記(Q−1)に示す。
<ステップ2;4−クロロ−6−tert−ブチルピリミジンの合成>
次に、上記ステップ1で得た4−ヒドロキシ−6−tert−ブチルピリミジン4.7
g、塩化ホスホリル14mLを50mL三口フラスコに入れ、1.5時間加熱還流した。
還流後、減圧下にて塩化ホスホリルを留去した。得られた残渣をジクロロメタンに溶解し
、水、飽和炭酸水素ナトリウムで洗浄した。得られた有機層に無水硫酸マグネシウムを加
え、乾燥させた。この混合物を自然ろ過し、ろ液を濃縮して固体を得た。この固体をシリ
カゲルカラムクロマトグラフィーにより精製した。展開溶媒には、ヘキサン:酢酸エチル
=10:1(v/v)の混合溶媒を用いた。得られたフラクションを濃縮して4−クロロ
−6−tert−ブチルピリミジンを得た(白色固体、収率78%)。ステップ2の合成
スキームを下記(Q−2)に示す。
<ステップ3;4−(2−メチルピリジン−3−イル)−6−tert−ブチルピリミジ
ン(略称:HtBumpypm)の合成>
次に、上記ステップ2で得た4−クロロ−6−tert−ブチルピリミジン2.0g、
2−メチルピリジン−3−ボロン酸 ピナコールエステル3.0g、1M酢酸カリウム水
溶液17mL、1M炭酸ナトリウム水溶液17mL、アセトニトリル40mLを100m
L丸底フラスコにいれ、フラスコ内をアルゴン置換した。この混合物にテトラキス(トリ
フェニルホスフィン)パラジウム(0)0.78gを加え、100℃、100Wの条件で
マイクロ波を1時間照射し、反応させた。この反応混合物を酢酸エチルで抽出し、飽和食
塩水で洗浄した。得られた抽出溶液に無水硫酸マグネシウムを加えて乾燥させ、混合物を
自然ろ過してろ液を得た。得られたろ液を酢酸エチルとヘキサンの混合溶媒に溶解し、セ
ライト・アルミナ・セライトを通して、ろ過した。得られたろ液をシリカゲルカラムクロ
マトグラフィーにより精製した。展開溶媒には、ヘキサン:酢酸エチル=3:2(v/v
)の混合溶媒を用いた。得られたフラクションを濃縮して油状物を得た。この油状物をヘ
キサンと酢酸エチルの混合溶媒に溶解して、さらにセライト・アルミナ・セライトの順に
積層したろ過補助剤を通してろ過した。得られたろ液を濃縮して4−(2−メチルピリジ
ン−3−イル)−6−tert−ブチルピリミジン(略称:HtBumpypm)を得た
(淡黄色油状物、収率92%)。ステップ3の合成スキームを下記(Q−3)に示す。
<ステップ4;ジ−μ−クロロ−テトラキス[2−メチル−3−(6−tert−ブチル
−4−ピリミジニル−κN3)ピリジル−κC]ジイリジウム(III)(略称:[Ir
(tBumpypm)Cl]の合成>
次に、上記ステップ3で得られた配位子HtBumpypm2.0g、塩化イリジウム
1.1g、2−エトキシエタノール21mL、水7mLを50mLナス型フラスコに入れ
、フラスコ内をアルゴン置換した。この反応容器にマイクロ波を、100℃、100Wの
条件で1時間照射させることによって加熱し、反応させた。所定時間経過後、得られた反
応溶液を濃縮し、複核錯体[Ir(tBumpypm)Cl]を得た(橙色油状物、
収率100%)。ステップ4の合成スキームを下記(Q−4)に示す。
<ステップ5;ビス[2−メチル−3−(6−tert−ブチル−4−ピリミジニル−κ
N3)ピリジル−κC](2,4−ペンタンジオナト−κ0,0’)イリジウム(II
I)(略称[Ir(tBumpypm)(acac)])の合成>
次に、上記ステップ4で得られた複核錯体[Ir(tBumpypm)Cl]2.
5g、炭酸ナトリウム1.9g、アセチルアセトン0.55g、2−エトキシエタノール
20mLを100mL丸底フラスコに入れ、フラスコ内をアルゴン置換した。この反応容
器に、100℃、120Wの条件で1時間マイクロ波を照射することによって反応させた
。所定時間経過後、得られた反応混合物を濃縮し、エタノールを加えたところ、沈殿が析
出した。この混合物を吸引ろ過し、固体をエタノールで洗浄して[Ir(tBumpyp
m)(acac)](略称)を得た(黄色粉末、収率24%)。ステップ5の合成スキ
ームを下記(Q−5)に示す。
上記ステップ5で得られた黄色粉末を核磁気共鳴分光法(H−NMR)により測定し
た。測定結果から、[Ir(tBumpypm)(acac)](略称)が得られたこ
とがわかった。
得られた物質のH NMRデータを以下に示す。
H−NMR.δ(CDCl):1.52(s,18H),1.81(s,6H),
2.89(s,6H),5.3(s,1H),6.09(d,2H),6.54(d,2
H),8.08(s,2H),9.06(d,2H).
(参考例5)
実施例14において用いた9−[3−(9−フェニル−9H−フルオレン−9−イル)
フェニル]−9H−カルバゾール(略称:mCzFLP)の合成方法について説明する。
<9−[3−(9−フェニル−9H−フルオレン−9−イル)フェニル]−9H−カルバ
ゾール(略称:mCzFLP)の合成法>
以下に、mCzFLP(略称)の構造を示す。
9−(3−ブロモフェニル)−9−フェニルフルオレン4.9g(12.4mmol)
、カルバゾール2.1g(12.4mmol)とナトリウム tert−ブトキシド3.
6g(37.2mmol)を100mL三口フラスコに入れ、フラスコ内を窒素置換した
。この混合物にキシレン31.0mL、トリ(tert−ブチル)ホスフィンの10%ヘ
キサン溶液0.2mL、ビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウム(0)48.1mg
(0.1mmol)を加え、140℃にして3.5時間攪拌した。攪拌後、ビス(ジベン
ジリデンアセトン)パラジウム(0)47.7mg(0.1mmol)とトリ(tert
−ブチル)ホスフィンの10%ヘキサン溶液0.6mLを加え1.5時間攪拌した。
攪拌後、酢酸エチルを70mL、トルエンを150mL加えて加熱し、フロリジール、
セライト、アルミナを通して吸引ろ過し、ろ液を得た。得られたろ液を濃縮し得た固体を
、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒はヘキサン:トルエン=7:3)によ
り精製したところ目的の白色固体を得た。得られた白色固体をトルエンとヘキサンの混合
溶媒で再結晶を行い、目的の白色固体を2.7g、収率46%で得た。
得られた白色固体1.5gを、トレインサブリメーション法により昇華精製した。昇華
精製条件は、圧力2.7Pa、アルゴンガスを流量5.0mL/minで流しながら、2
03℃で固体を加熱した。昇華精製後、目的物の白色固体を1.4g、回収率93%で得
た。上記合成法の合成スキームを下記(R−1)に示す。
上記合成スキーム(R−1)で得られた化合物を核磁気共鳴法(H NMR)により
測定した。測定結果から、mCzFLP(略称)が得られたことがわかった。
得られた物質のH NMRデータを以下に示す。
H NMR(CDCl,500MHz):δ=7.19−7.49(m、21H)
、7.77(d、J=7.5Hz、2H)、8.10(d、J=7.0Hz、2H)。
100 基板
101 第1の電極
102 EL層
103 第2の電極
111 正孔注入層
112 正孔輸送層
113 発光層
114 電子輸送層
115 電子注入層
116 電荷発生層
201 第1の電極
202 第2の電極
203 EL層
204 発光層
205 燐光性化合物
206 第1の有機化合物
207 第2の有機化合物
301 第1の電極
302(1) 第1のEL層
302(2) 第2のEL層
304 第2の電極
305 電荷発生層
401 ソース側駆動回路
402 画素部
403 ゲート側駆動回路
404 封止基板
405 シール材
407 空間
408 配線
410 素子基板
411 スイッチング用TFT
412 電流制御用TFT
413 第1の電極
414 絶縁物
416 発光層
417 第2の電極
418 発光素子
423 nチャネル型TFT
424 pチャネル型TFT
450R 第1の発光素子
450G 第2の発光素子
450B 第3の発光素子
451 反射電極
452 半透過・半反射電極
453a 第1の透明導電層
453b 第2の透明導電層
454B 第1の発光層
454G 第2の発光層
454R 第3の発光層
455 EL層
501 基板
502 第1の電極
503 第2の電極
504 EL層
505 絶縁層
506 隔壁層
611 筐体
612 支持台
613 表示部
614 スピーカー部
615 ビデオ入力端子
621 本体
622 筐体
623 表示部
624 キーボード
625 外部接続ポート
626 ポインティングデバイス
631 本体
632 筐体
633 表示部
634 音声入力部
635 音声出力部
636 操作キー
637 外部接続ポート
638 アンテナ
641 本体
642 表示部
643 筐体
644 外部接続ポート
645 リモコン受信部
646 受像部
647 バッテリー
648 音声入力部
649 操作キー
650 接眼部
701 筐体
702 液晶層
703 バックライト
704 筐体
705 ドライバIC
706 端子
801 筐体
802 光源
901 照明装置
902 テレビ装置
1000 基板
1010 第1の電極
1020 EL層
1030 第2の電極
1100 基板
1101 第1の電極
1103 第2の電極
1110 正孔注入層
1111 正孔注入層
1112 正孔輸送層
1113a 第1の発光層
1113b 第2の発光層
1114a 第1の電子輸送層
1114b 第2の電子輸送層
1115 電子注入層
1120 正孔輸送層
1130 発光層
1140 電子輸送層
1150 電子注入層
2100 基板
2101 第1の電極
2103 第2の電極
2111 正孔注入層
2112 正孔輸送層
2113a 第1の発光層
2113b 第2の発光層
2114 電子輸送層
2114a 第1の電子輸送層
2114b 第2の電子輸送層
2115 電子注入層

Claims (7)

  1. 第1の電極と、
    第2の電極と、
    前記第1の電極と前記第2の電極との間のEL層と、有し、
    前記EL層は、一般式(G2−1)で表される有機化合物を有する発光素子(ただし、式(H−A−81)、(H−A−86)、(H−A−89)、(H−A−97)、及び(H−A−104)で表される化合物を除く)。

    (式中、R〜Rは、それぞれ独立に、水素、炭素数1〜4のアルキル基、置換または無置換のフェニル基、置換または無置換のビフェニル基のいずれかを表す。また、Arは、置換または無置換のナフチル基、置換または無置換のフェナントリル基、置換または無置換のトリフェニリル基を表す。また、Arは、水素、置換または無置換のフェニル基、置換または無置換のビフェニル基、置換または無置換のナフチル基、置換または無置換のフェナントリル基、置換または無置換のトリフェニリル基のいずれかを表す。また、ArまたはArのいずれか一方は、水素、置換または無置換のフェニル基、置換または無置換のビフェニル基、置換または無置換のナフチル基、置換または無置換のフェナントリル基、置換または無置換のトリフェニリル基のいずれかを表し、ArまたはArのいずれか他方は、置換または無置換のフェニル基、置換または無置換のビフェニル基、置換または無置換のナフチル基、置換または無置換のフェナントリル基、置換または無置換のトリフェニリル基のいずれかを表す。また、α、α、α、及びαは、それぞれ独立に、置換または無置換のフェニレン基を表す。また、j、k、m、及びnは、それぞれ独立に0または1を表す。)




  2. 第1の電極と、
    第2の電極と、
    前記第1の電極と前記第2の電極との間のEL層と、有し、
    前記EL層は、一般式(G3)で表される有機化合物を有する発光素子(ただし、式(H−A−81)、(H−A−86)、(H−A−89)、(H−A−97)、及び(H−A−104)で表される化合物を除く)。

    (式中、R〜R10は、それぞれ独立に、水素、炭素数1〜4のアルキル基、置換または無置換のフェニル基、置換または無置換のビフェニル基のいずれかを表す。また、Arは、置換または無置換のナフチル基、置換または無置換のフェナントリル基、置換または無置換のトリフェニリル基を表す。また、Arは、置換または無置換のフェニル基、置換または無置換のビフェニル基、置換または無置換のナフチル基、置換または無置換のフェナントリル基、置換または無置換のトリフェニリル基のいずれかを表す。また、α、及びαは、それぞれ独立に、置換または無置換のフェニレン基を表す。また、j、及びnは、それぞれ独立に0または1を表す。)




  3. 第1の電極と、
    第2の電極と、
    前記第1の電極と前記第2の電極との間のEL層と、有し、
    前記EL層は、構造式(300)で表される有機化合物を有する発光素子。
  4. 第1の電極と、
    第2の電極と、
    前記第1の電極と前記第2の電極との間のEL層と、有し、
    前記EL層は、構造式(314)で表される有機化合物を有する発光素子。
  5. 請求項1乃至請求項4のいずれか一に記載の発光素子を有する発光装置。
  6. 請求項1乃至請求項4のいずれか一に記載の発光素子を有する電子機器。
  7. 請求項1乃至請求項4のいずれか一に記載の発光素子を有する照明装置。

JP2017218139A 2011-08-25 2017-11-13 発光素子、発光装置、電子機器、照明装置 Active JP6457616B2 (ja)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011183541 2011-08-25
JP2011183538 2011-08-25
JP2011183541 2011-08-25
JP2011183538 2011-08-25
JP2012144355 2012-06-27
JP2012144355 2012-06-27

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016215840A Division JP6246299B2 (ja) 2011-08-25 2016-11-04 発光素子、発光装置、電子機器、照明装置

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018238325A Division JP6748183B2 (ja) 2011-08-25 2018-12-20 発光装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018061046A true JP2018061046A (ja) 2018-04-12
JP6457616B2 JP6457616B2 (ja) 2019-01-23

Family

ID=47742320

Family Applications (8)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012184240A Active JP5975591B2 (ja) 2011-08-25 2012-08-23 有機化合物
JP2016032677A Active JP6039840B2 (ja) 2011-08-25 2016-02-24 有機化合物
JP2016215840A Active JP6246299B2 (ja) 2011-08-25 2016-11-04 発光素子、発光装置、電子機器、照明装置
JP2017218139A Active JP6457616B2 (ja) 2011-08-25 2017-11-13 発光素子、発光装置、電子機器、照明装置
JP2018238325A Active JP6748183B2 (ja) 2011-08-25 2018-12-20 発光装置
JP2020133627A Active JP6935559B2 (ja) 2011-08-25 2020-08-06 発光素子、発光装置、電子機器、及び照明装置
JP2021136872A Active JP7256239B2 (ja) 2011-08-25 2021-08-25 発光素子、発光装置、電子機器、及び照明装置
JP2023020728A Active JP7475507B2 (ja) 2011-08-25 2023-02-14 発光素子

Family Applications Before (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012184240A Active JP5975591B2 (ja) 2011-08-25 2012-08-23 有機化合物
JP2016032677A Active JP6039840B2 (ja) 2011-08-25 2016-02-24 有機化合物
JP2016215840A Active JP6246299B2 (ja) 2011-08-25 2016-11-04 発光素子、発光装置、電子機器、照明装置

Family Applications After (4)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018238325A Active JP6748183B2 (ja) 2011-08-25 2018-12-20 発光装置
JP2020133627A Active JP6935559B2 (ja) 2011-08-25 2020-08-06 発光素子、発光装置、電子機器、及び照明装置
JP2021136872A Active JP7256239B2 (ja) 2011-08-25 2021-08-25 発光素子、発光装置、電子機器、及び照明装置
JP2023020728A Active JP7475507B2 (ja) 2011-08-25 2023-02-14 発光素子

Country Status (7)

Country Link
US (4) US9663711B2 (ja)
JP (8) JP5975591B2 (ja)
KR (5) KR102313449B1 (ja)
CN (3) CN103155201B (ja)
DE (1) DE112012003517T5 (ja)
TW (5) TWI727297B (ja)
WO (1) WO2013027846A1 (ja)

Families Citing this family (83)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101910030B1 (ko) 2010-11-30 2018-10-19 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 벤조옥사졸 유도체, 발광 소자, 발광 장치, 전자기기 및 조명 장치
CN105957979B (zh) 2011-02-16 2018-02-23 株式会社半导体能源研究所 发光元件
KR101793880B1 (ko) 2011-02-16 2017-11-03 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 소자
JP2012195572A (ja) 2011-02-28 2012-10-11 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 発光層および発光素子
KR102112967B1 (ko) 2011-03-23 2020-05-19 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 소자
DE112012001504B4 (de) 2011-03-30 2017-09-21 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Lichtemittierendes Element
KR20230154099A (ko) 2011-04-07 2023-11-07 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 소자
TWI727297B (zh) * 2011-08-25 2021-05-11 日商半導體能源研究所股份有限公司 發光元件,發光裝置,電子裝置,照明裝置以及新穎有機化合物
CN107342368B (zh) 2011-11-22 2019-05-28 出光兴产株式会社 芳香族杂环衍生物、有机电致发光元件用材料以及有机电致发光元件
JP5857724B2 (ja) * 2011-12-20 2016-02-10 コニカミノルタ株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子用材料、有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置、照明装置及び有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法
DE112013001439B4 (de) 2012-03-14 2022-01-20 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Licht emittierende Vorrichtung, elektronisches Gerät und Beleuchtungsvorrichtung
JP2013232629A (ja) 2012-04-06 2013-11-14 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 発光素子、発光装置、電子機器、および照明装置
JP6158543B2 (ja) 2012-04-13 2017-07-05 株式会社半導体エネルギー研究所 発光素子、発光装置、電子機器、および照明装置
JP6158542B2 (ja) 2012-04-13 2017-07-05 株式会社半導体エネルギー研究所 発光素子、発光装置、電子機器、および照明装置
JP6166557B2 (ja) * 2012-04-20 2017-07-19 株式会社半導体エネルギー研究所 燐光性有機金属イリジウム錯体、発光素子、発光装置、電子機器、および照明装置
KR102198635B1 (ko) * 2012-04-20 2021-01-05 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 유기 화합물, 발광 소자, 발광 장치, 전자 기기, 및 조명 장치
US8994013B2 (en) 2012-05-18 2015-03-31 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting element, light-emitting device, display device, electronic device, and lighting device
KR20190000390A (ko) 2012-08-03 2019-01-02 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 소자, 발광 장치, 전자 장치 및 조명 장치
JP2014043437A (ja) 2012-08-03 2014-03-13 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 有機化合物、発光素子、発光装置、電子機器、及び照明装置
TWI679790B (zh) 2012-08-03 2019-12-11 日商半導體能源研究所股份有限公司 發光元件
TWI733065B (zh) 2012-08-03 2021-07-11 日商半導體能源研究所股份有限公司 發光元件、發光裝置、顯示裝置、電子裝置及照明設備
JP6312960B2 (ja) 2012-08-03 2018-04-18 株式会社半導体エネルギー研究所 発光素子、発光装置、電子機器、照明装置及び複素環化合物
KR102358426B1 (ko) 2012-08-03 2022-02-08 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 소자, 발광 장치, 표시 장치, 전자 기기, 및 조명 장치
KR102204794B1 (ko) 2012-08-10 2021-01-18 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 소자, 발광 장치, 표시 장치, 전자 기기 및 조명 장치
US9741946B2 (en) * 2012-12-20 2017-08-22 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting element containing organic iridium exhibits blue-green to blue light emission
JP6335428B2 (ja) * 2012-12-21 2018-05-30 出光興産株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子および電子機器
JP2014196251A (ja) * 2013-03-29 2014-10-16 出光興産株式会社 ヘテロアレーン誘導体、有機エレクトロルミネッセンス素子用材料、及び有機エレクトロルミネッセンス素子
US10043982B2 (en) 2013-04-26 2018-08-07 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting element, light-emitting device, display device, electronic device, and lighting device
KR20140135525A (ko) * 2013-05-16 2014-11-26 제일모직주식회사 유기 광전자 소자용 발광 재료, 유기 광전자 소자 및 표시 장치
KR101618683B1 (ko) * 2013-05-16 2016-05-09 제일모직 주식회사 유기 화합물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치
KR102265675B1 (ko) 2013-05-20 2021-06-15 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 유기 금속 착체, 발광 소자, 발광 장치, 전자기기, 및 조명 장치
KR102100880B1 (ko) * 2013-06-26 2020-04-14 엘지디스플레이 주식회사 유기발광 다이오드 표시장치
KR102513242B1 (ko) 2013-08-26 2023-03-24 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 소자, 발광 장치, 표시 장치, 조명 장치, 및 전자 기기
KR101649683B1 (ko) * 2013-09-06 2016-08-19 제일모직 주식회사 유기광전자소자용 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치
KR101812581B1 (ko) * 2013-10-11 2017-12-27 제일모직 주식회사 유기광전자소자용 유기합화물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치
KR101779110B1 (ko) * 2013-10-11 2017-09-18 제일모직 주식회사 유기 광전자 소자 및 표시 장치
TWI654775B (zh) * 2013-10-16 2019-03-21 日商半導體能源研究所股份有限公司 發光元件、發光裝置、電子裝置及照明裝置
CN108598272B (zh) 2013-12-02 2020-10-16 株式会社半导体能源研究所 发光元件、显示模块、照明模块、发光装置、显示装置、电子设备以及照明装置
KR101788094B1 (ko) 2014-01-09 2017-10-19 제일모직 주식회사 유기 화합물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치
KR102344294B1 (ko) 2014-02-21 2021-12-27 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 소자, 발광 장치, 전자 기기, 및 조명 장치
KR20150099192A (ko) * 2014-02-21 2015-08-31 삼성에스디아이 주식회사 유기 광전자 소자 및 표시 장치
KR101802683B1 (ko) * 2014-02-24 2017-11-28 코니카 미놀타 가부시키가이샤 유기 전계 발광 소자
KR102457008B1 (ko) 2014-05-23 2022-10-19 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 헤테로고리 화합물, 발광 소자, 발광 장치, 전자 기기, 및 조명 장치
TWI777568B (zh) 2014-05-30 2022-09-11 日商半導體能源研究所股份有限公司 發光元件,發光裝置,電子裝置以及照明裝置
DE102015213426B4 (de) 2014-07-25 2022-05-05 Semiconductor Energy Laboratory Co.,Ltd. Licht emittierendes Element, Licht emittierende Vorrichtung, elekronisches Gerät, Beleuchtungsvorrichtung und organische Verbindung
KR102353647B1 (ko) 2014-08-29 2022-01-20 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 소자, 표시 장치, 전자 기기, 및 조명 장치
KR102399397B1 (ko) * 2014-09-30 2022-05-19 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 소자, 표시 장치, 전자 기기, 및 조명 장치
KR102409803B1 (ko) 2014-10-10 2022-06-17 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 소자, 표시 장치, 전자 기기, 및 조명 장치
KR101818581B1 (ko) * 2014-10-31 2018-01-15 삼성에스디아이 주식회사 유기 광전자 소자 및 표시 장치
KR102456659B1 (ko) 2014-12-26 2022-10-18 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 유기 화합물, 발광 소자, 디스플레이 모듈, 조명 모듈, 발광 장치, 표시 장치, 전자 기기, 및 조명 장치
KR101706752B1 (ko) * 2015-02-17 2017-02-27 서울대학교산학협력단 호스트, 인광 도펀트 및 형광 도펀트를 포함하는 유기발광소자
US10903440B2 (en) 2015-02-24 2021-01-26 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting element, light-emitting device, electronic device, and lighting device
TWI749726B (zh) 2015-03-09 2021-12-11 日商半導體能源研究所股份有限公司 發光元件、顯示裝置、電子裝置及照明設備
KR101888934B1 (ko) 2015-04-24 2018-08-16 삼성에스디아이 주식회사 유기 광전자 소자용 화합물, 유기 광전자 소자 및 표시장치
CN110600635A (zh) * 2015-05-29 2019-12-20 株式会社半导体能源研究所 发光元件、发光装置、显示装置、电子设备以及照明装置
WO2016203350A1 (en) * 2015-06-17 2016-12-22 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Iridium complex, light-emitting element, display device, electronic device, and lighting device
KR102655709B1 (ko) 2015-07-21 2024-04-05 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 소자, 표시 장치, 전자 기기, 및 조명 장치
KR102516496B1 (ko) * 2015-07-23 2023-04-04 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 소자, 표시 장치, 전자 기기, 및 조명 장치
CN111710788B (zh) 2015-08-07 2023-07-21 株式会社半导体能源研究所 发光元件、显示装置、电子设备及照明装置
TW202316695A (zh) * 2015-09-30 2023-04-16 日商半導體能源研究所股份有限公司 發光元件,顯示裝置,電子裝置,及照明裝置
CN113937228A (zh) * 2015-12-01 2022-01-14 株式会社半导体能源研究所 发光元件、发光装置、电子设备及照明装置
US9938309B2 (en) 2015-12-28 2018-04-10 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Organometallic complex, light-emitting element, light-emitting device, electronic device, and lighting device
CN105511118B (zh) * 2016-02-03 2018-09-11 京东方科技集团股份有限公司 一种显示装置
KR102426896B1 (ko) * 2016-05-20 2022-08-01 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 소자, 표시 장치, 전자 기기, 및 조명 장치
WO2018043761A1 (en) * 2016-09-05 2018-03-08 Idemitsu Kosan Co.,Ltd. Specifically substituted aza-dibenzofurans and aza-dibenzothiophenes for organic electronic devices
KR102078302B1 (ko) * 2016-11-29 2020-02-18 주식회사 엘지화학 유기 발광 소자
JP2018131407A (ja) * 2017-02-15 2018-08-23 株式会社半導体エネルギー研究所 発光素子、発光装置、電子機器及び照明装置
KR20230133985A (ko) * 2017-04-07 2023-09-19 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 소자, 표시 장치, 전자 기기, 및 조명 장치
KR102148199B1 (ko) * 2017-12-19 2020-08-26 재단법인대구경북과학기술원 전자수송용 유기반도체 소재
WO2019172652A1 (ko) * 2018-03-06 2019-09-12 주식회사 엘지화학 신규한 화합물 및 이를 이용한 유기 발광 소자
WO2019171197A1 (ja) 2018-03-07 2019-09-12 株式会社半導体エネルギー研究所 発光素子、表示装置、電子機器、有機化合物及び照明装置
US20210253512A1 (en) * 2018-09-21 2021-08-19 Lg Chem, Ltd. Compound, composition comprising same, and organic light emitting diode comprising same
CN109374724B (zh) * 2018-11-05 2020-06-09 京东方科技集团股份有限公司 一种电致发光器件的膜层分析方法
KR102336599B1 (ko) 2018-11-16 2021-12-07 주식회사 엘지화학 신규한 화합물 및 이를 포함하는 유기발광 소자
KR20200080484A (ko) * 2018-12-26 2020-07-07 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
KR20210126000A (ko) 2019-02-06 2021-10-19 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 디바이스, 발광 기기, 표시 장치, 전자 기기, 및 조명 장치
CN110041268B (zh) * 2019-05-17 2022-09-30 西安瑞联新材料股份有限公司 一种嘧啶类双极性化合物及其在oled器件中的应用
JP7398215B2 (ja) * 2019-06-25 2023-12-14 ブリルニクス シンガポール プライベート リミテッド 固体撮像装置、固体撮像装置の製造方法、および電子機器
JP2020102654A (ja) * 2020-04-06 2020-07-02 パイオニア株式会社 発光装置
TWI750706B (zh) 2020-06-20 2021-12-21 丁逸聖 發光裝置、發光方法、光檢測裝置、光譜檢測方法及發光修正方法
JP2020188282A (ja) * 2020-08-04 2020-11-19 株式会社半導体エネルギー研究所 発光素子用混合材料及び発光素子
CN117343078A (zh) 2021-11-25 2024-01-05 北京夏禾科技有限公司 有机电致发光材料和器件
CN115181095B (zh) * 2022-07-06 2024-03-22 天津大学 具有荧光-延迟荧光-室温磷光三重发射特性的嘧啶基发光体及其制备方法

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004031004A (ja) * 2002-06-24 2004-01-29 Konica Minolta Holdings Inc 有機エレクトロルミネッセンス素子及び表示装置
US20070190355A1 (en) * 2004-03-08 2007-08-16 Idemitsu Kosan Co., Ltd Material for organic electroluminescence device and organic electroluminescence device utilizing the same
WO2011132865A1 (en) * 2010-04-20 2011-10-27 Rohm And Haas Electronic Materials Korea Ltd. Novel organic electroluminescent compounds and organic electroluminescent device using the same
WO2011149240A2 (ko) * 2010-05-28 2011-12-01 주식회사 두산 바이폴라 트리페닐렌계 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
JP2012097006A (ja) * 2010-10-29 2012-05-24 Mitsubishi Chemicals Corp ピリミジン化合物、有機電界発光素子用材料、有機電界発光素子用組成物、有機電界発光素子、照明装置及び表示装置
KR20120116282A (ko) * 2011-04-12 2012-10-22 롬엔드하스전자재료코리아유한회사 신규한 유기 발광 화합물 및 이를 채용하고 있는 유기 전계 발광 소자
JP5163837B2 (ja) * 2011-01-11 2013-03-13 三菱化学株式会社 有機電界発光素子用組成物、有機電界発光素子、表示装置及び照明装置
US20130292659A1 (en) * 2010-12-08 2013-11-07 Hyung-Sun Kim Compound for organic optoelectronic device, organic light emitting diode including the same, and display device including the organic light emitting diode
JP2014507403A (ja) * 2010-12-21 2014-03-27 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー ピリミジン化合物を含む電子デバイス
JP2014507383A (ja) * 2010-12-13 2014-03-27 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア 電子装置用途のためのビスピリミジン
JP2014511563A (ja) * 2011-02-11 2014-05-15 ユニバーサル ディスプレイ コーポレイション 有機発光素子及び該有機発光素子に使用されるための材料
JP5975591B2 (ja) * 2011-08-25 2016-08-23 株式会社半導体エネルギー研究所 有機化合物

Family Cites Families (66)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5233631Y2 (ja) 1971-04-22 1977-08-01
JPS5163837U (ja) 1974-11-12 1976-05-19
JPS5570541A (en) 1978-11-21 1980-05-28 Fanuc Ltd System for detecting damage of tool
NO813023L (no) 1981-02-17 1982-08-18 Bj Hughes Inc Boretaarnkrok
JPS5975591U (ja) 1982-11-15 1984-05-22 三菱重工業株式会社 圧縮機
JPS6039840U (ja) 1983-08-26 1985-03-20 三菱電機株式会社 天井埋込形空調換気装置
JPS6246299U (ja) 1985-09-10 1987-03-20
JPH0785972A (ja) * 1993-09-20 1995-03-31 Toshiba Corp 有機el素子
JP4294196B2 (ja) * 2000-04-14 2009-07-08 Dowaメタルテック株式会社 コネクタ用銅合金およびその製造法
JP4154139B2 (ja) 2000-09-26 2008-09-24 キヤノン株式会社 発光素子
JP2002324677A (ja) * 2001-04-26 2002-11-08 Fuji Photo Film Co Ltd 発光素子
CN101916829B (zh) 2001-06-15 2012-05-09 佳能株式会社 有机电致发光元件
JP4035372B2 (ja) 2001-06-15 2008-01-23 キヤノン株式会社 発光素子
JP5135657B2 (ja) 2001-08-01 2013-02-06 コニカミノルタホールディングス株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子及び表示装置
EP1551206A4 (en) 2002-10-09 2007-12-05 Idemitsu Kosan Co ORGANIC ELECTROLUMINESCENCE ELEMENT
BR0315854A (pt) 2002-10-30 2005-09-20 Ciba Sc Holding Ag Polìmeros para uso em dispositivos ópticos
US9923148B2 (en) 2002-10-30 2018-03-20 Udc Ireland Limited Electroluminescent device
US8012602B2 (en) 2002-10-30 2011-09-06 Basf Se Electroluminescent device
GB0225244D0 (en) 2002-10-30 2002-12-11 Ciba Sc Holding Ag Electroluminescent device
JP4198654B2 (ja) 2003-08-07 2008-12-17 三星エスディアイ株式会社 イリジウム化合物及びそれを採用した有機電界発光素子
JP4622433B2 (ja) 2003-10-06 2011-02-02 三菱化学株式会社 化合物、電子輸送材料および有機電界発光素子
KR20070030759A (ko) * 2004-03-08 2007-03-16 이데미쓰 고산 가부시키가이샤 유기 전기 발광 소자용 재료 및 이를 이용한 유기 전기발광 소자
CA2562416A1 (en) * 2004-04-29 2005-11-10 Ciba Specialty Chemicals Holding Inc. Electroluminescent device
US7255469B2 (en) * 2004-06-30 2007-08-14 3M Innovative Properties Company Phosphor based illumination system having a light guide and an interference reflector
US20060008670A1 (en) 2004-07-06 2006-01-12 Chun Lin Organic light emitting materials and devices
JP2006203172A (ja) * 2004-12-22 2006-08-03 Fuji Photo Film Co Ltd 有機電界発光素子
US20060134464A1 (en) 2004-12-22 2006-06-22 Fuji Photo Film Co. Ltd Organic electroluminescent element
JP4995470B2 (ja) * 2005-07-20 2012-08-08 エスアイアイ・プリンテック株式会社 インクジェットヘッドおよびインクジェット記録装置
JP4887731B2 (ja) 2005-10-26 2012-02-29 コニカミノルタホールディングス株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置及び照明装置
US7651791B2 (en) 2005-12-15 2010-01-26 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Material for organic electroluminescence device and electroluminescence device employing the same
WO2007069569A1 (ja) 2005-12-15 2007-06-21 Idemitsu Kosan Co., Ltd. 有機エレクトロルミネッセンス素子用材料及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子
CN101535510B (zh) 2006-11-15 2012-09-05 株式会社半导体能源研究所 收集金属的方法
JP5446096B2 (ja) 2007-02-06 2014-03-19 住友化学株式会社 組成物及び該組成物を用いてなる発光素子
TW200920813A (en) * 2007-07-07 2009-05-16 Idemitsu Kosan Co Organic electroluminescence device
JP2009055010A (ja) 2007-07-27 2009-03-12 Fujifilm Corp 有機電界発光素子
JP5317470B2 (ja) 2007-12-27 2013-10-16 出光興産株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子用材料及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子
JP2009246097A (ja) 2008-03-31 2009-10-22 Konica Minolta Holdings Inc 有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置、及び照明装置
KR100910150B1 (ko) 2008-04-02 2009-08-03 (주)그라쎌 신규한 유기 발광 화합물 및 이를 발광재료로서 채용하고있는 유기 발광 소자
US20110042664A1 (en) 2008-04-24 2011-02-24 Showa Denko K.K. Charge-transporting polymer compound and organic electroluminescence element using the same
TWI452046B (zh) 2008-05-16 2014-09-11 Semiconductor Energy Lab 有機化合物,苯並唑衍生物,以及使用苯並唑衍生物之發光元件,發光裝置,和電子裝置
KR101288557B1 (ko) * 2008-12-24 2013-07-22 제일모직주식회사 신규한 유기광전소자용 화합물 및 이를 포함하는 유기광전소자
KR101233377B1 (ko) 2008-12-30 2013-02-18 제일모직주식회사 신규한 유기광전소자용 화합물 및 이를 포함하는 유기광전소자
WO2011005060A2 (ko) 2009-07-10 2011-01-13 제일모직 주식회사 유기광전소자용 화합물 및 이를 포함하는 유기광전소자
JP4474493B1 (ja) 2009-07-31 2010-06-02 富士フイルム株式会社 有機電界発光素子
AT508383B1 (de) 2009-08-07 2011-01-15 Freller Walter Windrad
KR101431644B1 (ko) * 2009-08-10 2014-08-21 롬엔드하스전자재료코리아유한회사 신규한 유기 발광 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
EP2468731B1 (en) 2009-08-21 2014-11-05 Tosoh Corporation Cyclic azine derivatives, processes for producing these, and organic electroluminescent element containing these as component
JP5812583B2 (ja) * 2009-08-21 2015-11-17 東ソー株式会社 トリアジン誘導体、その製造方法、及びそれを構成成分とする有機電界発光素子
JP5660777B2 (ja) 2009-12-21 2015-01-28 東ソー株式会社 環状アジン誘導体とその製造方法、及びそれらを構成成分とする有機電界発光素子
JP5812584B2 (ja) 2009-09-15 2015-11-17 東ソー株式会社 ピリミジン誘導体、その製造方法、及びそれを構成成分とする有機電界発光素子
CN102471320A (zh) 2009-10-16 2012-05-23 出光兴产株式会社 含芴芳香族化合物、有机电致发光元件用材料及使用其的有机电致发光元件
KR101233380B1 (ko) * 2009-10-21 2013-02-15 제일모직주식회사 신규한 유기광전소자용 화합물 및 이를 포함하는 유기광전소자
JP5829388B2 (ja) 2009-11-12 2015-12-09 東ソー株式会社 トリアジン誘導体、その製造方法、及びそれを構成成分とする有機電界発光素子
US8771840B2 (en) 2009-11-13 2014-07-08 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Heterocyclic compound, light-emitting element, light-emitting device, electronic device, and lighting device
JP5596966B2 (ja) 2009-12-08 2014-09-24 キヤノン株式会社 新規イリジウム錯体とそれを有する有機発光素子
JP2011126815A (ja) 2009-12-17 2011-06-30 Kyowa Hakko Chemical Co Ltd 錯化合物およびそれを含有する光記録媒体
JP2011219442A (ja) 2010-04-14 2011-11-04 Canon Inc 新規イリジウム錯体および有機発光素子および画像表示装置
JP2011219443A (ja) 2010-04-14 2011-11-04 Canon Inc 新規イリジウム錯体とそれを有する有機発光素子
WO2011148909A1 (ja) 2010-05-24 2011-12-01 出光興産株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子
JP4680322B1 (ja) 2010-07-09 2011-05-11 富士フイルム株式会社 有機電界発光素子
JP4729642B1 (ja) 2010-07-09 2011-07-20 富士フイルム株式会社 有機電界発光素子
JP5847420B2 (ja) * 2010-09-08 2016-01-20 ユー・ディー・シー アイルランド リミテッド 有機電界発光素子及び化合物
KR101995183B1 (ko) 2010-10-22 2019-07-02 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 유기금속 착체, 발광 소자, 발광 장치, 전자 장치 및 조명 장치
KR101893624B1 (ko) 2010-11-26 2018-08-30 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 유기금속 착물, 발광 엘리먼트, 발광 디바이스, 전자 디바이스 및 조명 디바이스
TWI532822B (zh) 2011-04-29 2016-05-11 半導體能源研究所股份有限公司 利用磷光之發光裝置,電子裝置及照明裝置
WO2012147896A1 (en) 2011-04-29 2012-11-01 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Organometallic complex, light-emitting element, light-emitting device, electronic device, and lighting device

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004031004A (ja) * 2002-06-24 2004-01-29 Konica Minolta Holdings Inc 有機エレクトロルミネッセンス素子及び表示装置
US20070190355A1 (en) * 2004-03-08 2007-08-16 Idemitsu Kosan Co., Ltd Material for organic electroluminescence device and organic electroluminescence device utilizing the same
WO2011132865A1 (en) * 2010-04-20 2011-10-27 Rohm And Haas Electronic Materials Korea Ltd. Novel organic electroluminescent compounds and organic electroluminescent device using the same
WO2011149240A2 (ko) * 2010-05-28 2011-12-01 주식회사 두산 바이폴라 트리페닐렌계 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
JP2012097006A (ja) * 2010-10-29 2012-05-24 Mitsubishi Chemicals Corp ピリミジン化合物、有機電界発光素子用材料、有機電界発光素子用組成物、有機電界発光素子、照明装置及び表示装置
US20130292659A1 (en) * 2010-12-08 2013-11-07 Hyung-Sun Kim Compound for organic optoelectronic device, organic light emitting diode including the same, and display device including the organic light emitting diode
JP2014507383A (ja) * 2010-12-13 2014-03-27 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア 電子装置用途のためのビスピリミジン
JP2014507403A (ja) * 2010-12-21 2014-03-27 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー ピリミジン化合物を含む電子デバイス
JP5163837B2 (ja) * 2011-01-11 2013-03-13 三菱化学株式会社 有機電界発光素子用組成物、有機電界発光素子、表示装置及び照明装置
JP2014511563A (ja) * 2011-02-11 2014-05-15 ユニバーサル ディスプレイ コーポレイション 有機発光素子及び該有機発光素子に使用されるための材料
KR20120116282A (ko) * 2011-04-12 2012-10-22 롬엔드하스전자재료코리아유한회사 신규한 유기 발광 화합물 및 이를 채용하고 있는 유기 전계 발광 소자
JP5975591B2 (ja) * 2011-08-25 2016-08-23 株式会社半導体エネルギー研究所 有機化合物
JP6039840B2 (ja) * 2011-08-25 2016-12-07 株式会社半導体エネルギー研究所 有機化合物
JP6246299B2 (ja) * 2011-08-25 2017-12-13 株式会社半導体エネルギー研究所 発光素子、発光装置、電子機器、照明装置

Also Published As

Publication number Publication date
TW201639821A (zh) 2016-11-16
JP5975591B2 (ja) 2016-08-23
CN107099286A (zh) 2017-08-29
JP2017041648A (ja) 2017-02-23
TWI591059B (zh) 2017-07-11
US11773321B2 (en) 2023-10-03
TWI727297B (zh) 2021-05-11
JP2020188286A (ja) 2020-11-19
JP2019068095A (ja) 2019-04-25
DE112012003517T5 (de) 2014-05-28
US20170253796A1 (en) 2017-09-07
CN115394944A (zh) 2022-11-25
WO2013027846A1 (en) 2013-02-28
JP6246299B2 (ja) 2017-12-13
JP7475507B2 (ja) 2024-04-26
CN103155201B (zh) 2017-11-17
JP2021184496A (ja) 2021-12-02
TW201311650A (zh) 2013-03-16
KR102313449B1 (ko) 2021-10-15
JP2016106119A (ja) 2016-06-16
KR20190080966A (ko) 2019-07-08
US11008510B2 (en) 2021-05-18
US20130048964A1 (en) 2013-02-28
JP2023055984A (ja) 2023-04-18
JP7256239B2 (ja) 2023-04-11
KR20220156665A (ko) 2022-11-25
KR20200102536A (ko) 2020-08-31
CN103155201A (zh) 2013-06-12
JP6457616B2 (ja) 2019-01-23
TWI613195B (zh) 2018-02-01
KR20210124542A (ko) 2021-10-14
JP6935559B2 (ja) 2021-09-15
TW201934720A (zh) 2019-09-01
TW201825466A (zh) 2018-07-16
JP6748183B2 (ja) 2020-08-26
KR101995852B1 (ko) 2019-07-03
TW202144541A (zh) 2021-12-01
KR20140064892A (ko) 2014-05-28
JP2014029971A (ja) 2014-02-13
US20240026217A1 (en) 2024-01-25
TWI663154B (zh) 2019-06-21
JP6039840B2 (ja) 2016-12-07
TWI774347B (zh) 2022-08-11
US20210277305A1 (en) 2021-09-09
US9663711B2 (en) 2017-05-30
KR102148708B1 (ko) 2020-08-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7256239B2 (ja) 発光素子、発光装置、電子機器、及び照明装置
JP6435386B2 (ja) 発光素子、発光装置、電子機器および照明装置
JP6193444B2 (ja) 複素環化合物を有する発光素子、発光装置、電子機器、及び照明装置

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20181127

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20181220

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6457616

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250