JP4962314B2 - 発光素子材料および発光素子 - Google Patents
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- H10K85/6565—Oxadiazole compounds
Description
アプライド フィジックス レターズ(Applied Physics Letters)(米国)1987年、51巻、12号、p.913−915
また、本発明は、陽極と陰極の間に少なくとも発光層が存在し、電気エネルギーにより発光する発光素子であって、該発光素子が一般式(4)で表される発光素子材料を含有することを特徴とする発光素子である。
1−ブロモピレン5g、N−ブロモスクシンイミド7.9g、ジメチルホルムアミド140mlの混合溶液を窒素気流下、80℃で10時間撹拌した。室温に冷却した後、水400mlを注入し、析出物をろ過した。ろ別した固体を水50ml、メタノール100ml、ジクロロメタン200mlで洗浄した後、70℃下で真空乾燥し、1,3,6−トリブロモピレン6.1gを淡黄土色粉末として得た。
1H−NMR(CDCl3(d=ppm)):2.50(ss, 9H), 7.09(s, 1H), 7.34-7.43(m, 17H), 8.06(s, 1H), 8.23(dd, 2H), 8.49(d, 1H), 8.87(s, 1H), 9.74(d, 1H)。
1,3,6−トリブロモピレン2g、4−メチル−1−ナフタレンボロン酸3.4g、リン酸三カリウム5.8g、テトラブチルアンモニウムブロミド0.88g、酢酸パラジウム61mgと脱気したジメチルホルムアミド140mlとの混合溶液を窒素気流下、130℃で9時間加熱撹拌した。室温に冷却した後、水500mlを注入し、ジクロロメタン200mlで抽出した。有機層を水100mlで2回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥後、エバポレートにより濃縮した。シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、70℃下で真空乾燥し、1,3,6−トリ(4−メチルナフタレン−1−イル)ピレン1.9gを乳白色粉末として得た。
1H−NMR(CDCl3(d=ppm)):2.78(s, 3H), 2.82(s, 3H), 2.86(s, 3H), 7.10(s, 1H), 7.30-7.82(m, 14H), 8.06-8.14(m, 4H), 8.91(s, 1H), 9.73(d, 1H)。
1,6−ジブロモピレン2g、4−メチルフェニルボロン酸1.9g、リン酸三カリウム5.9g、テトラブチルアンモニウムブロミド0.9g、酢酸パラジウム15mgとジメチルホルムアミド30mlの混合溶液を窒素気流下、130℃で6時間加熱撹拌した。室温に冷却した後、水30mlを注入し、ろ過した。エタノール30mlで洗浄した後、トルエンから再結晶し、真空乾燥した後、1,6−ビス(4−メチルフェニル)ピレン1.3gを得た。
1H−NMR(CDCl3(d=ppm)):2.52(ss, 6H), 7.39-7.43(m, 6H), 7.57-7.67(m, 5H), 7.90(dd, 1H), 8.05(d, 1H), 8.13(d, 1H), 8.23-8.28(dd, 2H), 8.46(d, 1H), 8.87(s, 1H), 9.72(d, 1H)。
1,6−ジブロモピレン5g、ベンゾチアゾール2.1g、炭酸セシウム5g、ヨウ化銅(I)0.31g、トリフェニルホスフィン0.12g、酢酸パラジウム57mgとジメチルホルムアミド50mlの混合溶液を窒素気流下、130℃で6時間加熱撹拌した。室温に冷却した後、ろ過し、ジメチルホルムアミド10ml、ジクロロメタン100mlで洗浄した。ろ液を水50mlで2回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥後、エバポレートした。シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、真空乾燥した後、6−ブロモ−1−(ベンゾチアゾール−2−イル)ピレン1.1gを得た。
1H−NMR(CDCl3(d=ppm)):1.46(s, 6H), 7.51(t, 1H), 7.57-7.63(m, 5H), 8.01-8.07(m, 3H), 8.22-8.36(m, 5H), 8.44(d, 1H), 9.32(d, 1H)。
3−ブロモ−1,6−ビス(4−メチルフェニル)ピレン0.5g、ベンゾチアゾール0.19g、炭酸セシウム0.44g、ヨウ化銅(I)27mg、トリフェニルホスフィン10.5mg、酢酸パラジウム5mgとジメチルホルムアミド20mlの混合溶液を窒素気流下、130℃で6時間加熱撹拌した。室温に冷却した後、ろ過し、ジメチルホルムアミド10ml、エタノール10mlで洗浄した。シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、真空乾燥した後、黄色結晶0.20gを得た。得られた粉末の1H−NMR分析結果は次の通りであり、上記で得られた黄色結晶が化合物[88]であることが確認された。
1H−NMR(CDCl3(d=ppm)):2.51(ss, 6H), 7.37-7.48(m, 5H), 7.55-7.61(m, 5H), 8.01-8.06(m, 2H), 8.12(d, 1H), 8.21-8.27(m, 3H), 8.37(d, 1H), 8.41(s, 1H), 9.23(d, 1H)。
1,3,6−トリブロモピレン5g、1−ナフチルボロン酸7.84g、リン酸三カリウム19.4g、テトラブチルアンモニウムブロミド2.94g、酢酸パラジウム205mgと脱気したジメチルホルムアミド175mlの混合溶液を窒素気流下、130℃で2時間加熱撹拌した。室温に冷却した後、水100mlを注入し、ろ過した。シリカゲルクロマトグラフィーにより精製し、真空乾燥した後、1,3,6−トリ(ナフタレン−1−イル)ピレンを得た。
1H−NMR(CDCl3(d=ppm)):7.28-8.11(m, 28H), 8.17(s, 1H), 8.95(s, 1H), 9.77(d, 1H)。
ベンゾオキサゾールの代わりに5−メチルベンゾオキサゾールを用いた以外は実施例4と同様にして化合物[115]を得た。得られた粉末の1H−NMR分析結果は次の通りであり、上記で得られた黄色結晶が化合物[115]であることが確認された。
1H−NMR(CDCl3(d=ppm)):2.50(s, 3H), 7.17-7.71(m, 19H), 7.91-8.10(m, 8H), 8.16(s, 1H), 8.93(s, 1H), 9.76(d, 1H).
実施例6(化合物[116]の合成方法)
ベンゾオキサゾールの代わりに6−メチルベンゾオキサゾールを用いた以外は実施例4と同様にして化合物[116]を得た。得られた粉末の1H−NMR分析結果は次の通りであり、上記で得られた黄色結晶が化合物[116]であることが確認された。
1H−NMR(CDCl3(d=ppm)):2.50(s, 3H), 7.14-7.72(m, 19H), 7.90-8.10(m, 8H), 8.16(s, 1H), 8.93(s, 1H), 9.75(d, 1H)。
ベンゾオキサゾールの代わりに5−t−ブチルベンゾオキサゾールを用いた以外は参考例1と同様にして化合物[117]を得た。得られた粉末の1H−NMR分析結果は次の通りであり、上記で得られた黄色結晶が化合物[117]であることが確認された。
1H−NMR(CDCl3(d=ppm)):1.40(s, 9H), 7.30-7.70(m, 19H), 7.87-8.10(m, 9H), 8.17(s, 1H), 8.94(s, 1H)。
ITO透明導電膜を150nm堆積させたガラス基板(旭硝子(株)製、15Ω/□、電子ビーム蒸着品)を30×40mmに切断し、エッチングを行った。得られた基板をアセトン、“セミコクリン(登録商標)56”(フルウチ化学(株)製)で各々15分間超音波洗浄してから、超純水で洗浄した。続いて、イソプロピルアルコールで15分間超音波洗浄してから熱メタノールに15分間浸漬させて乾燥させた。この基板を素子を作製する直前に1時間UV−オゾン処理し、真空蒸着装置内に設置して、装置内の真空度が5×10−5Pa以下になるまで排気した。抵抗加熱法によって、まず正孔注入材料として、銅フタロシアニンを10nm、正孔輸送材料として、4,4’−ビス(N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ)ビフェニルを50nm蒸着した。次に、発光材料として、ホスト材料として下記に示すH−1を、ドーパント材料として化合物[14]をドープ濃度が2%になるように35nmの厚さに蒸着した。次に、電子輸送材料として、下記に示すE−1を20nmの厚さに積層した。次に、フッ化リチウムを0.5nm蒸着した後、アルミニウムを1000nm蒸着して陰極とし、5×5mm角の素子を作製した。ここでいう膜厚は、水晶発振式膜厚モニター表示値である。この発光素子からは、発光効率3.0cd/Aの高効率青色発光が得られた。この発光素子は、10mA/cm2で直流駆動したところ、輝度半減時間は3300時間であった。
ドーパント材料として表1に記載した材料を用いた以外は、比較例1と同様にして発光素子を作製した。各実施例および比較例の結果は表1に示した。
ドーパント材料として下記式に示すD−1を用いた以外は、比較例1と同様にして発光素子を作製した。この発光素子を10mA/cm2で直流駆動したところ、発光効率1.1cd/Aの青色発光が得られた。この発光素子を10mA/cm2の直流で連続駆動したところ、500時間で輝度が半減した。
ドーパント材料として下記に示すD−2を用いた以外は、比較例12と同様にして発光素子を作成した。この発光素子を10mA/cm2で直流駆動したところ、発光効率1.8cd/Aの青色発光が得られた。この発光素子を10mA/cm2の直流で連続駆動したところ、400時間で輝度が半減した。
ドーパント材料として下記に示すD−3を用いた以外は、比較例12と同様にして発光素子を作成した。この発光素子を10mA/cm2で直流駆動したところ、発光効率1.5cd/Aの青色発光が得られた。この発光素子を10mA/cm2の直流で連続駆動したところ、450時間で輝度が半減した。
ドーパント材料として下記に示すD−4を用いた以外は、比較例12と同様にして発光素子を作成した。この発光素子を10mA/cm2で直流駆動したところ、発光効率1.8cd/Aの青色発光が得られた。この発光素子を10mA/cm2の直流で連続駆動したところ、300時間で輝度が半減した。
ホスト材料として下記に示すH−2を用いた以外は、比較例1と同様にして発光素子を作製した。この発光素子を10mA/cm2で直流駆動したところ、発光効率2.7cd/Aの高効率青色発光が得られた。この発光素子を10mA/cm2の直流で連続駆動したところ、輝度半減時間は2500時間であった。
ホスト材料および電子輸送材料として表2に記載した材料を用いた以外は、比較例16と同様にして発光素子を作製した。各実施例および比較例の結果は表2に示した。なお、表2のH−3は下記式で表される化合物である。
ホスト材料として化合物[279]を用い、電子輸送材料として下記に示すE−2を用いた以外は、比較例1と同様にして発光素子を作製した。この発光素子を10mA/cm2で直流駆動したところ、発光効率3.2cd/Aの高効率青色発光が得られた。この発光素子を10mA/cm2で直流駆動したところ、輝度半減時間は5000時間であった。
ホスト材料および電子輸送材料として表3に記載した材料を用いた以外は、比較例22と同様にして発光素子を作製した。各実施例および比較例の結果は表3に示した。なお表3のE−3、E−4、E−5、E−6は下記式で表される化合物である。
発光材料として、ホスト材料として化合物[279]を、ドーパント材料として化合物
[14]をドープ濃度が2%になるように5nmの厚さに蒸着したのち、さらに発光材料
として、ホスト材料として化合物[279]を、ドーパント材料として5,6,11,1
2−テトラフェニルナフタセンをドープ濃度が1%になるように30nmの厚さに積層し
た以外は、比較例1と同様にして発光素子を作製した。この発光素子からは、発光効率
6.5cd/Aの高効率白色発光が得られた。この発光素子は、10mA/cm2で直流
駆動したところ、輝度半減時間は3500時間であった。
発光材料として、ホスト材料として化合物[279]を、ドーパント材料として化合物[132]をドープ濃度が2%になるように5nmの厚さに蒸着したのち、さらに発光材料として、ホスト材料として化合物[279]を、ドーパント材料として5,6,11,12−テトラフェニルナフタセンをドープ濃度が1%になるように30nmの厚さに積層した以外は、比較例1と同様にして発光素子を作製した。この発光素子からは、発光効率7.0cd/Aの高効率白色発光が得られた。この発光素子は、10mA/cm2で直流駆動したところ、輝度半減時間は5,000時間であった。
発光材料として、ホスト材料として化合物[279]を、ドーパント材料として化合物[131]をドープ濃度が2%になるように5nmの厚さに蒸着したのち、さらに発光材料として、ホスト材料として化合物[279]を、ドーパント材料として5,6,11,12−テトラフェニルナフタセンをドープ濃度が1%になるように30nmの厚さに積層した以外は、比較例1と同様にして発光素子を作製した。この発光素子からは、発光効率7.5cd/Aの高効率白色発光が得られた。この発光素子は、10mA/cm2で直流駆動したところ、輝度半減時間は5,500時間であった。
発光材料として、ホスト材料として化合物[279]を、ドーパント材料として1,3,5,7−テトラ(4−t−ブチルフェニル)−8−フェニル−4,4−ジフルオロ−4−ボラ−3a,4a−ジアザ−s−インダセンをドープ濃度が1%になるように5nmの厚さに蒸着したのち、ホスト材料として化合物[279]を、ドーパント材料として2,3,5,6−1H,4H−テトラヒドロ−9−(2’−ベンゾチアゾリル)キノリジノ[9,9a,1−gh]クマリンをドープ濃度が2%になるように5nmの厚さに蒸着し、さらに発光材料として、ホスト材料として化合物[279]を、ドーパント材料として化合物[111]をドープ濃度が2%になるように30nmの厚さに積層した以外は、比較例1と同様にして発光素子を作製した。この発光素子からは、発光効率7.5cd/Aの高効率白色発光が得られた。この発光素子は、10mA/cm2で直流駆動したところ、輝度半減時間は7,000時間であった。
ITO透明導電膜を150nm堆積させたガラス基板(旭硝子(株)製、15Ω/□、電子ビーム蒸着品)を30×40mmに切断し、フォトリソグラフィ法によって300μmピッチ(残り幅270μm)×32本のストライプ状にパターン加工した。ITOストライプの長辺方向片側は外部との電気的接続を容易にするために1.27mmピッチ(開口部幅800μm)まで広げてある。得られた基板をアセトン、“セミコクリン(登録商標)56”(フルウチ化学(株)製)で各々15分間超音波洗浄してから、超純水で洗浄した。続いて、イソプロピルアルコールで15分間超音波洗浄してから熱メタノールに15分間浸漬させて乾燥させた。この基板を素子を作製する直前に1時間UV−オゾン処理し、真空蒸着装置内に設置して、装置内の真空度が5×10−4Pa以下になるまで排気した。抵抗加熱法によって、まず正孔輸送材料として4,4’−ビス(N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ)ビフェニルを150nm蒸着した。次に、ホスト材料としてH−1を、またドーパント材料として化合物[68]をドープ濃度が2%になるように35nmの厚さに蒸着した。次に、電子輸送材料としてE−1を20nmの厚さに積層した。ここで言う膜厚は、水晶発振式膜厚モニター表示値である。次に、厚さ50μmのコバール板にウエットエッチングによって16本の250μmの開口部(残り幅50μm、300μmピッチに相当)を設けたマスクを、真空中でITOストライプに直交するようにマスク交換し、マスクとITO基板が密着するように裏面から磁石で固定した。そしてフッ化リチウムを0.5nm蒸着した後、アルミニウムを200nm蒸着して32×16ドットマトリクス素子を作製した。本素子をマトリクス駆動させたところ、クロストークなく文字表示できた。
Claims (4)
- 陽極と陰極の間に少なくとも発光層が存在し、電気エネルギーにより発光する発光素子であって、発光素子が請求項1記載の発光素子材料を含有することを特徴とする発光素子。
- 発光層がホスト材料とドーパント材料を有し、一般式(4)で表されるピレン化合物を含有する発光素子材料がドーパント材料であることを特徴とする請求項2記載の発光素子。
- 発光層と陰極の間に少なくとも電子輸送層が存在し、電子輸送層が電子受容性窒素を有するヘテロアリール環構造を有する化合物を含有し、ヘテロアリール環構造を有する化合物が炭素、水素、窒素、酸素、ケイ素、リンの中から選ばれる元素で構成されていることを特徴とする請求項2または3記載の発光素子。
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