JP4422121B2 - スチルベン構造を有するシラン系化合物、該化合物を含む発光物質及び該発光物質を用いる電気発光素子 - Google Patents
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Appl.Phys.Lett.,51,913,1987
Macromolecules Vol.35,No.18,2002 Organometallics,22,321,2003 Appl.Phys.Lett.,74,865,1999
(1)(4−ブロモフェニル)−トリフェニルシランの製造
ジブロモベンゼン9.6g(34mmol)をエーテルに溶けて温度を下げてn−BuLiを添加し、これにトリフェニルシリルクロライド10gを添加して常温で反応した。反応が終わった後、反応物をエーテルで抽出して溶媒を減圧下で除去した。生成物はコラムで分離した後、減圧ろ過して乾燥した。収率80.7%、1H−NMR(CDCl3,ppm):7.54(m,6H,Ar−H),7.53(2H,Ar−H),7.44(m,2H,Ar−H),7.36(9H,Ar−H).IR(KBr,cm−1):1568,1477−1376,1110,810,727,698.MS(EI)(calcd for C24H19BrSi,415.4 found,416)。
(4−ブロモフェニル)−トリフェニルシラン8.3g(20mol)をTHFに溶けて温度を下げてn−BuLiを添加する。ここにトリメチルボレートを添加して常温で反応した。低濃度のHClに注いで30分攪拌した。メチレンクロライド(MC)で抽出した後に減圧下で溶媒を除去し、生成物はコラムで分離した後、減圧ろ過して乾燥した:収率50%、1H−NMR(CDCl3):7.54(6H,Ar−H),7.5(2H,Ar−H),7.4(2H,Ar−H),7.36(9H,Ar−H),2.0(s,2H,B−(OH)2).IR(KBr,cm−1):1589,1491,1374−1277,829,725,695.MS(EI)(calcd for C24H21BO2Si,380.14 found,381)。
(3,5−ビス(トリフルオロメチル)ベンゼンボリック酸6g(23.25mmol)と4−ブロモフェニルアセトニトリル4.53g(23.25mmol)とをTHFと2M−K2CO3とに溶かして2時間還流を行った。反応水を冷却させた後、低濃度HClに注いで30分攪拌した。エチルエーテルで抽出した後、減圧下で溶媒を除去し、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、n−へキサン/エチルアセタート=7:1)で精製して乾燥した。収率85%、1H−NMR(CDCl3):10.1(s,1H,−CHO),8.06(s,2H,Ar−H),8.02(d,2H,Ar−H),7.935(s,1H,Ar−H),7.81(d,2H,Ar−H),MS(EI)(calcd for C15H8OF6,318.05 found,318)。
ブロモベンジルトリフェニルホスフィン塩17gとソジウムハイドライド4.5gとをトルエンに溶かして6時間還流を行った。ここに前記で製造された3’,5’−ビス−トリフルオロメチル−ビフェニル−4−カルバルデヒド9g(28mmol)を入れて3時間還流を行った。常温に冷却した後、メチレンクロライドで抽出して溶媒を除去し、エタノールで再結晶した。収率76%、1H−NMR(CDCl3,ppm):7.67(2H,Ar−H),7.60(1H,Ar−H),7.48(4H,Ar−H),7.43(2H,Ar−H),7.31(2H,Ar−H),6.99(2H,CH=CH).IR(KBr,cm−1):1568,1477−1376,1110,810,727,698.MS(EI)(calcd for C22H13BrF6,470.01 found,471)。
4−フェニルボロニックアシッドトリフェニルシラン6.4g(14mmol)、4’−ブロモフェニル−3’,5’−ビス(トリフルオロメチル)バイフェニルエテン、2M−K2CO3、Pd(PPh3)4およびトルエンを入れて10時間還流を行った。メチレンクロライドで抽出して溶媒を除去した後、生成物はコラムで分離し、減圧ろ過して乾燥した。収率85%、1H−NMR(CDCl3,ppm):7.67(2H,Ar−H),7.60(3H,Ar−H),7.58(2H,Ar−H),7.54(6H,Ar−H),7.48(8H,Ar−H),7.36(9H,Ar−H),6.99(2H,CH=CH).MS(EI)(calcd for C46H32F6Si,726.2 found,727)。
前記で製造されたシリコン化合物1をTHFに溶かして溶液を製造した後、UV吸収とPL(photoluminescence)を測定して図2に示した。シリコン化合物1の最大吸収ピークは348nmであり、励起波長を348nmとしたとき、溶液状態で測定されたPLスペクトルの最大ピークは417nmであった。CIE色座標を図3に示した。
ビス−(4−ブロモフェニル)−ジフェニルシランの製造
ジブロモベンゼン14.4g(55.2mmol)をエーテルに溶かし、温度を下げてn−BuLiを添加し、これにジフェニルジクロロシラン7gを添加して常温で反応を行った。反応が終わった後、反応物をエーテルで抽出し、溶媒を減圧下で除去した。生成物はコラムで分離した後、減圧ろ過して乾燥した。収率82%、1H−NMR(CDCl3, ppm):7.54(m,8H,Ar−H),7.44(4H,Ar−H),7.36(6H,Ar−H).IR(KBr,cm−1):1568、1477−1376,1110,810,727,698.MS(EI)(calcd for C24H18Br2Si,494.29 found,495)。
前記で製造されたビス(4−ブロモフェニル)−ジフェニルシラン7.4g(15mol)をTHFに溶かし、温度を下げてn−BuLiを添加した。これにトリメチルボレートを添加して常温で反応を行った。薄いHCIに注いで30分間攪拌した。メチレンクロライドで抽出した後、減圧下で溶媒を除去し、生成物はコラムで分離して減圧ろ過して乾燥した。収率23%、1H−NMR(CDCl3):7.54(4H,Ar−H),7.5(4H,Ar−H),7.4(4H,Ar−H),7.36(6H,Ar−H),2.0(s,4H,B−(OH)2).IR(KBr,cm−1):1589,1491,1374−1277,829,725,695.MS(EI)(calcd for C24H22B2O4Si,424.15 found,425)。
前記のように製造されたビス(フェニルボロニックアシッド)−バイフェニルシラン0.8g(1.9mmol)、実施例1の(4)ステップで製造された4’−ブロモフェニル−3’,5’−ビス(トリフルオロメチル)バイフェニルエテン、2M−K2CO3、Pd(PPh3)4およびトルエンを入れて10時間還流を行った。メチレンクロライドで抽出して溶媒を除去した後、生成物はコラムで分離し減圧ろ過して乾燥した。収率50%、1H−NMR(CDCl3,ppm):7.67(4H,Ar−H),7.60(6H,Ar−H),7.58(4H,Ar−H),7.54(4H,Ar−H),7.48(16H,Ar−H),7.36(6H,Ar−H),6.99(4H,CH=CH).MS(EI)(calcd for C68H44F12Si,1116.3 found,1117)。
前記で製造されたシリコン化合物2をTHFに溶かして溶液を製造した後、UV吸収とPLとを測定するが、この際にPLはガラス基板に蒸着して測定した。UVおよびPLスペクトルの測定結果を図4に示し、CIE色座標を図5に示した。シリコン化合物2の最大吸収ピークは、シリコン化合物1と同様に348nmであり、励起波長を348nmとしたとき、溶液状態で測定されたPLスペクトルの最大ピークは417nmであった。フィルムを蒸着して測定したシリコン化合物2の最大PLピークは460nmであった。
4−ブロモフェニル−バイフェニル−エテンの製造
ブロモベンジルトリフェニルホスフィン塩17gとソジウムハイドライド4.5gとをトルエンに溶かして6時間還流を行った。これにビフェニル−4−カルバルデヒド5.1g(28mmol)を入れて3時間還流を行った。常温に冷却した後、メチレンクロライドで抽出して溶媒を除去した後、エタノールで再結晶した。収率71%、1H−NMR(CDCl3,ppm):7.67(2H,Ar−H),7.60(1H,Ar−H),7.48(4H,Ar−H),7.43(2H,Ar−H),7.31(2H,Ar−H),6.99(2H,CH=CH).IR(KBr,cm−1):1568,1477−1376,1110,810,727,698.MS(EI)(calcd for C20H15Br,334.03 found,334)。
実施例1の(2)段階で製造された4−フェニルボロニックアシッドトリフェニルシラン6.1g(16mmol)に、前記で製造された4’−ブロモフェニル−バイフェニルエテン5.3g、2M−K2CO3、Pd(PPh3)4およびトルエンを入れて10時間還流を行った。メチレンクロライドで抽出して溶媒を除去した後、生成物はコラムで分離し、減圧ろ過して乾燥した。収率67%、1H−NMR(CDCl3,ppm):7.67(4H,Ar−H),7.60(6H,Ar−H),7.58(4H,Ar−H),7.54(4H,Ar−H),7.48(16H,Ar−H),7.36(6H,Ar−H),6.99(4H,CH=CH).MS(EI)(calcd for C44H34Si,590.8 found,591)。
前記で製造されたシリコン化合物3をTHFに溶かして溶液を製造した後、UV吸収とPLとを測定するが、この際にPLはガラス基板に蒸着して測定した。UVおよびPLスペクトルの測定結果を図6に示し、CIE色座標を図7に示した。シリコン化合物3の最大吸収ピークは345nmであり、励起波長を345nmとしたとき、溶液状態で測定されたPLスペクトルの最大ピークは411nmであった。フィルムを蒸着して測定したシリコン化合物3の最大PLピークは460nmであった。
4−ブロモフェニル−3−(N−エチルカルバゾール)−エテンの製造
ブロモベンジルトリフェニルホスフィン塩17gとソジウムハイドライド4.5gとをトルエンに溶かして6時間還流を行った。これにN−エチルカルバゾールカルバルデヒド6.7gを入れて3時間還流を行った。常温に冷却した後、メチレンクロライドで抽出して溶媒を除去した後、エタノールで再結晶した。収率61%、IR(KBr,cm−1):1568,1477−1376,1110,810,727,698.MS(EI)(calcd for C22H18BrN,375.06 found,375)。
4−フェニルボロニックアシッドトリフェニルシラン6.1g(16mmol)、4−ブロモフェニル−3−(N−エチルカルバゾール)−エテン、2M−K2CO3、Pd(PPh3)4およびトルエンを入れて10時間還流を行った。メチレンクロライドで抽出して溶媒を除去した後、生成物はコラムで分離し、減圧ろ過して乾燥した。収率50%、MS(EI)(calcd for C46H37NSi,631.27 found,632)。
(1)4−ブロモフェニル−トリフェニルシランの製造
下記のように、ジブロモベンゼン4g(17mmol)をエーテルに溶かして温度を下げてn−BuLiを添加し、これにトリフェニルシリルクロライドを添加して常温で反応した。反応が終わった後、反応物をエーテルを用いて抽出し、溶媒を減圧して除去した。生成物をコラムで分離した後、減圧ろ過して乾燥させた。収率66%、1H−NMR(CDCl3,ppm):7.54−7.5(m,Ar−H),7.45(Ar−H),7.40−7.35(m,Ar−H).IR(KBr,cm−1):1568,1477−1376,1110,810,727,698.MS(EI)(calcd for C24H19BrSi,414;found:414)。
(4−ブロモフェニル)−トリフェニルシラン8.3g(20mol)をTHFに溶かして温度を下げてn−BuLiを添加する。これにトリメチルボレートを添加して常温で反応した。薄いHClに注いで30分攪拌した。MCで抽出した後に減圧下で溶媒を除去し、生成物はコラムで分離した後、減圧ろ過して乾燥した。収率50%、1H−NMR(CDCl3):7.54(6H,Ar−H),7.5(2H,Ar−H),7.4(2H,Ar−H),7.36(9H,Ar−H),2.0(s,2H,B−(OH)2).IR(KBr,cm−1):1589,1491,1374−1277,829,725,695.MS(EI)(calcd for C24H21BO2Si,380.14;found,381)。
ベンゾフェノン11.8g(65mmol)、4−ブロモベンジル(ジエチルホスホネート)20g、NaH、18−crown−6をTHFに溶かし、24時間還流して反応した。反応が終わった後、反応物をエーテルを用いて抽出し、溶媒を減圧して除去した。生成物をコラムで分離した後、減圧ろ過して乾燥させた。収率75%、MS(EI)(calcd for C20H15Br,334.04;Found:334)。
前項で製造された4−フェニルボロニックアシッドトリフェニルシラン5.5g(12mmol)、1,1−ジフェニル−2−(4−ブロモフェニル)エテン4.0g、2モルのK2CO3、Pd(PPh3)4及びトルエンを入れて10時間還流させた。塩化メチルで抽出して溶媒を除去した後、ヘキサンでカラムクロマトグラフィーを行った。収率73.68%、MS(EI)(calcd for C44H34Si,590.24;Found:590)。
シリコン化合物1を発光層物質として用いた青色有機発光素子の製造
図1に示すとおり、ガラス基板(1)上にITO電極(2)を形成し、UV−オゾンクリーニングまたは酸素プラズマクリーニングを経た後、この上部に正孔注入層としてCuPc(phthalocyanine copper complex)を10nmの厚さで蒸着させた。これに正孔伝達層(3)としてNPD(N,N−ビス(ナフタレン1−イル)−N,N−ビス(フェニル)ベンジジン)を70nmの厚さで蒸着させた後、実施例1で製造されたシリコン化合物1を50nmで蒸着させた。その後、有機層の上部に陰極層としてLiF/Alを真空蒸着して青色有機発光素子を作製した。
ガラス基板(1)上にITO電極(2)を形成し、UV−オゾンクリニングまたは酸素プラズマクリニングを経た後、この上部に正孔注入層としてCuPcを10nm厚さで蒸着させた。ここに正孔伝達層としてNPD(N,N−ビス(ナフタレン1−イル)−N,N−ビス(フェニル)ベンジジン)を40nmの厚さで蒸着させた後、実施例2で製造されたシリコン化合物2を30nmで蒸着させた。その上部に電子伝達層としてAlq3を30nmの厚さで蒸着させた後、有機層の上部に陰極層としてLiF/Alを真空蒸着して青色有機発光素子を作製した。
ガラス基板(1)上にITO電極(2)を形成し、UV−オゾンクリニングまたは酸素プラズマクリニングを経た後、この上部に正孔注入層としてCuPcを10nmの厚さで蒸着させた。ここに正孔伝達層(3)としてNPD(N,N−ビス(ナフタレン1−イル)−N,N−ビス(フェニル)ベンジジン)を40nmの厚さで蒸着させた後、前記で製造されたシリコン化合物3を35nmで蒸着させた。その上に電子伝達層としてAlq3を30nmの厚さで蒸着させた後、有機層の上部に陰極層としてLiF/Alを真空蒸着して青色有機発光素子を作製した。
ガラス基板(1)上にITO電極(2)を形成し、UV−オゾンクリニングまたは酸素プラズマクリニングを経た後、この上部に正孔注入層としてCuPcを10nmの厚さで蒸着させた。ここに正孔伝達層(3)としてNPD(N,N−ビス(ナフタレン1−イル)−N,N−ビス(フェニル)ベンジジン)を40nmの厚さで蒸着させた後、前記で製造されたシリコン化合物5を35nmで蒸着させた。その上に電子伝達層としてAlq3を30nmの厚さで蒸着させた後、有機層の上部に陰極層としてLiF/Alを真空蒸着して青色有機発光素子を作製した。
本発明は青色発光物質として用いるに適しており、青色発光効率が優れたシラン系化合物と、これを含む発光物質、及びシラン系化合物とを含む物質よりなる有機EL素子を提供するという発明の効果を有する。
2 陽極
3 正孔輸送層
4 発光層
5 電子輸送層
6 陰極
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