JP5063992B2 - 新規なジ(ピリジルフェニル)誘導体、それよりなる電子輸送材料およびそれを含む有機エレクトロルミネッセンス素子 - Google Patents

新規なジ(ピリジルフェニル)誘導体、それよりなる電子輸送材料およびそれを含む有機エレクトロルミネッセンス素子 Download PDF

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本発明は、新規なジ(ピリジルフェニル)誘導体、それよりなる電子輸送材料およびそれを含む有機エレクトロルミネッセンス素子(有機EL素子)に関する。
有機エレクトロルミネッセンス素子は、電極から注入されたホールと電極の再結合によって生成した励起エネルギーが発光過程を経て基底状態に緩和されることにより自発光する。しかしながら、ホールと電子の再結合によって生成する励起状態には一重項励起状態と三重項励起状態の2種類がそれぞれ1対3の割合で存在する。これまでの多くは一重項励起状態からの発光を利用した蛍光材料が発光材料に利用されていたため、内部量子効率が最大で25%であるので、この時取り出し効率を20%とすると、最大外部量子効率は5%が理論限界であった。
近年、イリジウムやプラチナなどの重原子効果を利用した錯体化合物を用い三重項励起状態からの発光、すなわちリン光発光を用いることにより発光効率の向上が報告されるようになった(例えば、非特許文献1)。一重項励起状態に加え、三重項励起状態からの発光を利用することで最大内部量子効率は理論上100%に到達することが可能で、リン光材料は発光材料として注目を浴びている(非特許文献3)。
例えば緑色材料として、下記式
Figure 0005063992
に示すトリス(2−フェニルピリジナト)イリジウム(III)[Ir(ppy)]が広く利用されている。
また安達らによる非特許文献2などにより青色発光材料である下記式
Figure 0005063992
で示すビス[2−(4,6−ジフルオロフェニル)ピリジネート−N,C2′]イリジウム(III)ピコリネート(FIrpic)が注目を浴びるようになり、それ以降FIrpicを用いた有機EL素子の高効率化検討および新規な青色リン光錯体探索研究が盛んに行われるようになった。
その結果最近ではS.R.Forrestらによる非特許文献1では下記式
Figure 0005063992
で示すトリス{1−〔4−(トリフルオロメチル)フェニル〕−1H−ピラゾラート,N,C2′}イリジウム(III)(Irtfmppz)やM.E.Thompsonらによる非特許文献4では下記式
Figure 0005063992
で示すビス[2−(4′,6′−ジフルオロフェニル)ピリジナト−N,C2′]テトラキス(1−ピラゾリル)ボレート(Fir6)が開発された。
これら発光材料を効率よく発光させるにはホールと電子の注入バランスを整えて、発光層の中で十分にこれらのキャリアーの結合が行えるようにホール輸送剤や電子輸送剤などを選択しなければならない。
特に青色リン光材料についてはエネルギーギャップが大きいためにワイドギャップ化されたホール輸送剤や電子輸送剤が必要になってくる。現在これらリン光材料については、電子輸送材料に従来から使用されているAlq〔トリス(8−ヒドロキシキノリノラト)アルミニウム〕やBAlq〔ビス(2−メチル−8−ヒドロキシキノリノラト)(4−フェニルフェノキシ)アルミニウム〕等が使用されているが、リン光材料に使用するには十分なエネルギーギャップを持ち合わせていないため新規なワイドギャップな電子輸送材料の開発が必要である。
M.A.Baldo, S.Lamansky, P.E.Burrows, M.E.Thompson, S.R.Forrest Appl.Phys.Lett 1999 75(1) 4−7 Appl.Phys.Lett.,79, 2082(2001) J.Appl.Phys.90 5048(2001) Polyhedron 23 (2004) 419−428
本発明の目的は、新規なジ(ピリジルフェニル)誘導体、それよりなる電子輸送材料およびそれを含む有機エレクトロルミネッセンス素子を提供する点にある。
本発明の第1は、下記一般式(1)
Figure 0005063992
(式中、Qは
Figure 0005063992
よりなる群から選ばれた基であり、R〜RおよびR10〜R13は水素、炭素数1〜6の直鎖または分岐のアルキル基、炭素数1〜6の直鎖または分岐のアルコキシキ基および炭素数1〜6の直鎖または分岐のモノ−またはジ−アルキルアミノ基よりなる群からそれぞれ独立して選ばれた基である)
で示されるジ(ピリジルフェニル)誘導体に関する。
本発明の第2は、請求項1記載のジ(ピリジルフェニル)誘導体よりなる電子輸送材料に関する。
本発明の第3は、請求項1記載のジ(ピリジルフェニル)誘導体を含む有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。
本発明におけるR〜RおよびR10〜R13における炭素数1〜6の直鎖または分岐のアルキル基としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、t−ブチル、ヘプチル、イソヘプチル、n−ヘキシル等を挙げることができる。
本発明におけるR〜RおよびR10〜R13における炭素数1〜6の直鎖又は分岐のアルコキシ基としては、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、n−ブトキシ、t−ブトキシ、ヘプトキシ、イソヘプトキシ、n−ヘキシルオキシなどを挙げることができる。
本発明におけるR〜RおよびR10〜R13における炭素数1〜6の直鎖または分岐のモノ−またはジ−アルキル−アミノ基は、−NHの水素の1部または全部が前記アルキル基で置換されたタイプのものである。
本発明の化合物は、下記の反応により製造することができる。
Figure 0005063992
なお、前記式中、Qは
Figure 0005063992
よりなる群から選ばれた基であり、R〜RおよびR10〜R13は水素、炭素数1〜6の直鎖または分岐のアルキル基、炭素数1〜6の直鎖または分岐のアルコキシキ基および炭素数1〜6の直鎖または分岐のモノ−またはジ−アルキルアミノ基よりなる群からそれぞれ独立して選ばれた基であり、Xはハロゲンである。
本発明化合物の具体例を以下に例示する。
Figure 0005063992
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本発明のジ(ピリジルフェニル)誘導体は高い電子輸送性能を有する。従って、電子注入材料及び電子輸送材料として使用することができる。
本発明のジ(ピリジルフェニル)誘導体を有機エレクトロルミネッセンス素子に使用する場合、適当な発光材料(ドーパント)と組み合わせて使用することもできる。
本発明のジ(ピリジルフェニル)誘導体を電子輸送層に用いる場合、本発明の化合物は電子注入材料や電子輸送材料として使用できる。また他の電子輸送材料と組み合わせて使用することもできる。
次に本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子について説明する。本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、陽極と陰極間に一層もしくは多層の有機化合物を積層した素子であり、該有機化合物層の少なくとも一層が本発明のジ(ピリジルフェニル)誘導体を含有する。有機エレクトロルミネッセンス素子が一層の場合、陽極と陰極間に発光層を設けている。発光層は、発光材料を含有しそれに加えて陽極から注入した正孔もしくは陰極から注入した電子を発光材料まで輸送するのが目的で、正孔注入材料もしくは電子注入材料を含有していても良い。多層型の有機エレクトロルミネッセンス素子の構成例としては、例えばITO/ホール輸送層/発光層/電子輸送層/陰極、ITO/ホール注入層/ホール輸送層/発光層/電子輸送層/陰極、ITO/ホール輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極、ITO/ホール輸送層/発光層/ホールブロック層/電子輸送層/陰極、ITO/ホール注入層/ホール輸送層/発光層/ホールブロック層/電子輸送層/陰極、ITO/ホール輸送層/発光層/ホールブロック層/電子輸送層/電子注入層/陰極、ITO/ホール注入層/ホール輸送層/発光層/ホールブロック層/電子輸送層/電子注入層/陰極等の多層構成で積層されたものがあげられる。また、必要に応じて陰極上に封止層を有していても良い。
正孔輸送層、電子輸送層、および発光層のそれぞれの層は、一層構造であっても、多層構造であっても良い。また正孔輸送層、電子輸送層はそれぞれの層で注入機能を受け持つ層(正孔注入層及び電子注入層)と輸送機能を受け持つ層(正孔輸送層および電子輸送層)を別々に設けることもできる。
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、上記構成例に限らず、種々の構成とすることができる。必要に応じて、正孔輸送層成分と発光層成分、あるいは電子輸送層成分と発光層成分を混合した層を設けても良い。
以下本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の構成要素に関して、陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極からなる素子構成を例として取り上げて詳細に説明する。本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、基板に支持されていることが好ましい。
基板の素材については特に制限はなく、従来の有機エレクトロルミネッセンス素子に慣用されているものであれば良く、例えばガラス、石英ガラス、透明プラスチックなどからなるものを用いることができる。
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の陽極としては、仕事関数の大きな金属単体(4eV以上)、仕事関数の大きな金属同士の合金(4eV以上)または導電性物質およびこれらの混合物を電極材料とすることが好ましい。このような電極材料の具体例としては、金、銀、銅等の金属、ITO(インジウム−スズオキサイド)、酸化スズ(SnO)、酸化亜鉛(ZnO)などの導電性透明材料、ポリピロール、ポリチオフェン等の導電性高分子材料が挙げられる。陽極はこれらの電極材料を、例えば蒸着、スパッタリング、塗布などの方法により基板上に形成することができる。陽極のシート電気抵抗は数百Ω/cm以下が好ましい。陽極の膜厚は材料にもよるが、一般に5〜1,000nm程度、好ましくは10〜500nmである。
陰極としては、仕事関数の小さな金属単体(4eV以下)、仕事関数の小さな金属同士の合金(4eV以下)または導電性物質およびこれらの混合物を電極材料とすることが好ましい。このような電極材料の具体例としては、リチウム、リチウム−インジウム合金、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウム合金、アルミニウム、アルミニウム−リチウム合金、アルミニウム−マグネシウム合金などが挙げられる。陰極はこれらの電極材料を、例えば蒸着、スパッタリングなどの方法により、薄膜を形成させることにより作製することができる。陰極のシート電気抵抗は数百Ω/cm以下が好ましい。陰極の膜厚は材料にもよるが、一般に5〜1,000nm程度、好ましくは10〜500nmである。本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の発光を効率良く取り出すために、陽極または陰極の少なくとも一方の電極は、透明もしくは半透明であることが好ましい。
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の正孔輸送層は、正孔伝達化合物からなるもので、陽極より注入された正孔を発光層に伝達する機能を有している。電界が与えた2つの電極間に正孔伝達化合物が配置されて陽極から正孔が注入された場合、少なくとも10−6cm/V・秒以上の正孔移動度を有する正孔伝達物質が好ましい。本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の正孔輸送層に使用する正孔伝達物質は、前記の好ましい性質を有するものであれば特に制限はない。従来から光導電材料において正孔の電荷注入輸送材料として慣用されているものや有機エレクトロルミネッセンス素子の正孔輸送層に使用されている公知の材料の中から任意のものを選択して用いることができる。
前記の正孔伝達物質としては、例えば銅フタロシアニンなどのフタロシアニン誘導体、N,N,N′,N′−テトラフェニル−1,4−フェニレンジアミン、N,N′−ジ(m−トリル)−N,N′−ジフェニル−4,4′−ジアミノビフェニル(TPD)、N,N′−ジ(1−ナフチル)−N,N′−ジフェニル−4,4′−ジアミノビフェニル(α−NPD)、等のトリアリールアミン誘導体、ポリフェニレンジアミン誘導体、ポリチオフェン誘導体、および水溶性のPEDOT−PSS(ポリエチレンジオキサチオフェン−ポリスチレンスルホン酸)が挙げられる。正孔輸送層は、これらの他の正孔伝達化合物一種または二種以上からなる一層で構成されたもので良く、前記の正孔伝達物質とは別の化合物からなる正孔輸送層を積層したものでもよい。
正孔注入材料としては、下記化学式に示すPEDOT−PSS(ポリマー混合物)やDNTPDを挙げることができる。
Figure 0005063992
正孔輸送材料としては、下記化学式に示すTPD、DTASI、m−DTATPBなどを挙げることができる。
Figure 0005063992
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層の発光物質については特に制限されることはなく、従来の公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができる。
発光材料としては、ペリレン誘導体、ナフタセン誘導体、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体(例えばクマリン1、クマリン540、クマリン545など)、ピラン誘導体(例えばDCM−1、DCM−2、DCJTBなど)、有機金属錯体{トリス(8−ヒドロキシキノリノラト)アルミニウム(Alq)、トリス(4−メチル−8−ヒドロキシキノリノラト)アルミニウム(Almq)等の蛍光材料やビス[2−(4,6−ジフルオロフェニル)ピリジネート−N,C2′]イリジウム(III)ピコリネート(FIrpic)、トリス{1−〔4−(トリフルオロメチル)フェニル〕−1H−ピラゾラート,N,C2′}イリジウム(III)(Irtfmppz)、ビス[2−(4′,6′−ジフルオロフェニル)ピリジナト−N,C2′]テトラキス(1−ピラゾリル)ボレート(Fir6)、トリス(2−フェニルピリジナト)イリジウム(III)[Ir(ppy)]などのリン光材料}などを挙げることができる。
発光層は、ホスト材料とゲスト材料(ドーパント)から形成することもできる[Appl.Phys.Lett.,65 3610(1989)]。特にリン光材料を発光層に使用する場合、ホスト材料の使用が必要でありこの時使用されるホスト材料としては4,4′−ジ(N−カルバゾリル)−1,1′−ビフェニル(CBP)、1,4−ジ(N−カルバゾリル)ベンゼン、2,2′−ジ〔4″−(N−カルバゾリル)フェニル〕−1,1′−ビフェニル(4CzPBP)等があげられる。
ゲスト材料は、ホスト材料に対して、好ましくは0.01〜40重量%であり、より好ましくは0.1〜20重量%である。ゲスト材料としては、従来公知のFIrpic(化4)、Ir(ppy)(化3)、Fir6(化6)などを挙げることができる。
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の電子輸送層の材料としては、本発明のジ(ピリジルフェニル)誘導体が好ましい。このものは単独で使用できるが他の電子輸送材料と併用しても構わない。
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、電子注入性をさらに向上させる目的で、陰極と有機層の間に絶縁体で構成される電子注入層をさらに設けても良い。ここで使用される導電体としては、アルカリ金属ハロゲン化物、アルカリ土類金属ハロゲン化物から選択される少なくとも一つの金属化合物を使用することが好ましい。アルカリ金属ハロゲン化物としては、フッ化リチウム、フッ化ナトリウム、フッ化カリウム、フッ化セシウム、塩化リチウム等が挙げられる。アルカリ土類金属ハロゲン化物としては、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム、フッ化バリウム、フッ化ストロンチウム等が挙げられる。
正孔輸送層、発光層の形成方法については特に限定されるものではない。例えば乾式成膜法(例えば真空蒸着法、イオン化蒸着法など)、湿式成膜法〔溶液塗布法(例えば、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法など)〕を使用することができる。本発明のジ(ピリジルフェニル)誘導体の電子輸送層の形成方法については、乾式成膜法(例えば真空蒸着法、イオン化蒸着法)が好ましい。また素子の作製については上記の成膜方法を併用しても構わない。
真空蒸着法により正孔輸送層、発光層、電子輸送層等の各層を形成する場合、真空蒸着条件は、特に限定されるものではない。通常10−4Pa程度以下の真空下で50〜500℃程度のボート温度(蒸着源温度)、−50〜300℃程度の基板温度で、0.01〜50nm/sec.程度蒸着することが好ましい。正孔輸送層、発光層、電子輸送層の各層を複数の化合物を使用して形成する場合、化合物を入れた各ボートをそれぞれ温度制御しながら共蒸着することが好ましい。
正孔輸送層、発光層を溶媒塗布法で形成する場合、各層を構成する成分を溶媒に溶解または分散させて塗布液とする。溶媒としては、炭化水素系溶媒(例えば、ヘプタン、トルエン、キシレン、シクロヘキサン等)、ケトン系溶媒(例えばアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等)、ハロゲン系溶媒(例えばジクロロメタン、クロロホルム、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン等)、エステル系溶媒(例えば酢酸エチル、酢酸ブチル等)、アルコール系溶媒(例えばメタノール、エタノール、ブタノール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ等)、エーテル系溶媒(例えばジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、1,2−ジメトキシエタン等)、非プロトン性溶媒(例えばN,N′−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド等)、水等が挙げられる。溶媒は単独で使用しても良く、複数の溶媒を併用しても良い。
正孔輸送層、発光層、電子輸送層等の各層の膜厚は、特に限定されるものではないが、通常5〜5,000nmになるようにする。
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、酸素や水分等との接触を遮断する目的で保護層(封止層)を設けたり、不活性物質中に素子を封入して保護することができる。不活性物質としては、パラフィン、シリコンオイル、フルオロカーボン等が挙げられる。保護層に使用する材料としては、フッ素樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル、ポリカーボネート、光硬化性樹脂等が挙げられる。
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、通常直流駆動の素子として使用できる。直流電圧を印加する場合、陽極をプラス、陰極をマイナスの極性として電圧を通常1.5〜20V程度印加すると発光が観測される。また、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は交流駆動の素子としても使用できる。交流電圧を印加する場合には、陽極がプラス、陰極がマイナスの状態になった時に発光する。本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、例えば電子写真感光体、フラットパネルディスプレイなどの平面発光体、複写機、プリンター、液晶ディスプレイのバックライト、計器等の光源、各種発光素子、各種表示素子、各種標識、各種センサー、各種アクセサリーなどに使用することができる。
図66〜79に、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の好ましい例を示す。
図66は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の一例を示す断面図である。図66は、基板1上に陽極2、発光層3および陰極4を順次設けた構成のものである。ここで使用する発光素子は、それ自体が正孔輸送性、電子輸送性及び発光性の機能を単一で有している場合や、それぞれの機能を有する化合物を混合して使用する場合に有用である。
図67は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子における他の例を示す断面図である。図67は、基板1上に、陽極2、正孔輸送層5、発光層3及び陰極4を順次設けた構成のものである。この場合、発光層は電子輸送性の機能を有している場合に有用である。
図68は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子における他の例を示す断面図である。図68は、基板1上に、陽極2、発光層3、電子輸送層6及び陰極4を順次設けた構成のものである。この場合、発光層は正孔輸送性の機能を有している場合に有用である。
図69は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子における他の例を示す断面図である。図69は、基板1上に、陽極2、正孔輸送層5、発光層3、電子輸送層6及び陰極4を順次設けた構成のものである。これは、キャリア輸送と発光の機能を分離したものであり、材料選択の自由度が増すために、発光の高効率化や発光色の自由度が増すことになる。
図70は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子における他の例を示す断面図である。図70は、基板1上に、陽極2、正孔注入層7、正孔輸送層5、発光層3、電子輸送層6及び陰極4を順次設けた構成のものである。この場合、正孔注入層7を設けることにより、陽極2と正孔輸送層5の密着性を高めたり、陽極から正孔の注入を良くし、発光素子の低電圧駆動に効果がある。
図71は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子における他の例を示す断面図である。図71は、基板1上に、陽極2、正孔輸送層5、発光層3、電子輸送層6、電子注入層8及び陰極4を順次設けた構成のものである。この場合、陰極4から電子の注入を良くし、発光素子の低電圧駆動に効果がある。
図72は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子における他の例を示す断面図である。図72は、基板1上に、陽極2、正孔注入層7、正孔輸送層5、発光層3、電子輸送層6、電子注入層8及び陰極4を順次設けた構成のものである。この場合、陽極2から正孔の注入を良くし、陰極4からは電子の注入を良くし、最も低電圧駆動に効果がある構成である。
図73〜79は、素子の中に正孔ブロック層を挿入したものの断面図である。正孔ブロック層は、陽極から注入された正孔、あるいは発光層3で再結合により生成した励起子が、陰極4に抜けることを防止する効果があり、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光効率の向上に効果がある。正孔ブロック層9については、発光層3と陰極4の間もしくは発光層3と電子輸送層6の間あるいは発光層3と電子注入層8の間に挿入することができる。より好ましいものは発光層3と電子輸送層6の間である。
図73〜79で、正孔輸送層5、正孔注入層7、電子輸送層6、電子注入層8、発光層3、正孔ブロック層9のそれぞれの層は、一層構造であっても、多層構造であってもよい。
図66〜79は、あくまで基本的な素子構成であり、本発明の化合物を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子の構成は、これに限定されるものではない。
前記電子注入層に用いる電子注入材料としては、本出願人の特願2006−292032号にかかる化合物、例えば下記化合物群を例示することができる。
Figure 0005063992
本発明のジ(ピリジルフェニル)誘導体は、Alqなどの従来の電子輸送剤に較べ電子輸送能が非常に大きい。また移動度も大きく素子中でのホールとのキャリアーバランスにも優れている。ハンドギャップは広く青色リン光材料にも適しているので、本発明のジ(ピリジルフェニル)誘導体は、工業的に極めて重要なものである。
以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれにより何ら限定されるものではない。
実施例1
(1)3,5−ジ(ピリジン−3−イル)−1−ブロモベンゼン(略号BPyBBr)の合成
Figure 0005063992
3−(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)ピリジン(3PyDOB)15.00g(73.1mmol)、トリブロモベンゼン11.30g(35.9mmol)、2M炭酸ナトリウム水溶液(2モル/リットル濃度の水溶液のこと、以下同様の表現方法である)30ml、トルエン150ml、エタノール100mlを加え、1時間窒素バブリングをした。テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム〔Pd(PPh〕0.78g(0.67mmol)を加え、19時間還流した。反応混合物を室温に戻し、クロロホルムで希釈した後、飽和食塩水で洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥し、濾別、濃縮後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:クロロホルム/酢酸エチル=1/2のものを使用し、ついでクロロホルム/酢酸エチル/メタノール=10/20/1のものを使用)にて精製することにより白色固体を得た。この目的物の確認は、H−NMR,MSにより行った(収量5.50g、収率49%)。
(2)3,3″,5,5″−テトラ(ピリジン−3−イル)−1:1′,3′:1″−ターフェニル(略号BmPyBB)の合成
Figure 0005063992
BPyBBr2.48g(8.0mmol)、1,3−ジ(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)ベンゼン(mBDOBB)1.16g(3.5mmol)、2M炭酸カリウム水溶液6ml、トルエン50ml、エタノール25mlを加え、1時間窒素バブリングをした。Pd(PPh0.40g(0.35mmol)を加え、26時間還流した。反応混合物を室温に戻し、トルエンで希釈した後、飽和食塩水で洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥し、濾別、濃縮後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:クロロホルム/酢酸エチル/メタノール=10/20/1のものを使用し、ついでクロロホルム/メタノール=100/7のものを使用)にて精製することによりBmPyBBの白色固体を得た。この目的物の確認は、H−NMR,MSにより行った(収量1.59g、収率84%)。
このもののUV吸収スペクトルは図1に示す。
実施例2
(1)3,5−ジ(ピリジン−4−イル)−1−ブロモベンゼン(略号BpPyBrB、mDPyPBまたはBmPyPB)の合成
Figure 0005063992
4−(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)ピリジン(pPyDOB)30.8g(150mmol)、1,3,5−トリブロモベンゼン(TBB)25.0g(79mmol)、水酸化バリウム39.0g(120mmol)に水100ml、トルエン300ml、ブタノール100mlを加え、1時間窒素バブリングをした。Pd(PPh5.0g(4.32mmol)を加え、22時間還流した。反応混合物を室温に戻し、クロロホルムで希釈した後、飽和食塩水で洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥し、濾別、濃縮後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:クロロホルム/酢酸エチル/メタノール=10/20/1)にて精製することにより白色固体を得た。この目的物の確認は、H−NMR,MSにより行った(収量3.4g、収率14%)。
(2)3,3″,5,5″−テトラ(ピリジン−4−イル)−1:1′,3′:1″−ターフェニル(略号m−BpPyPB、BpPyPBまたはBmPyPB)の合成
Figure 0005063992
BpPyBrB1.87g(6.0mmol)、mBDOBB0.99g(3.0mmol)、2M炭酸カリウム水溶液6ml、トルエン50ml、エタノール25mlを加え、1時間窒素バブリングをした。Pd(PPh0.35g(0.30mmol)を加え、17時間還流した。反応混合物を室温に戻し、沈澱物を濾別、クロロホルム、ヘキサン、酢酸エチルで洗浄し、m−BpPyPBの灰色固体を得た。この目的物の確認は、H−NMR,MSにより行った(収量1.03g、収率64%)。
このもののUV吸収スペクトルは図1に示す。
実施例1のBmPyBB、実施例2のm−BpPyPB、実施例5のp−BPyPPyBのTGA、DSCを測定し、熱特性を評価した。また、紫外線可視吸収スペクトル、発光スペクトルおよびイオン化ポテンシャル(AC−3)を測定し、電気化学特性を評価した。紫外線可視吸収スペクトルは図1に、その他の電気化学的特性を下表に示す。
Figure 0005063992
Td:分解温度、Tg:二次転移温度、Tm:融点、Ip:イオン化ポテンシャル、Eg:エネルギーギャップ、Ea:エレクトロアフィニティ(電子親和力)、n.d.:検出されず。
Tg(二次転移温度)については、DSC(Diffirential Scanning Calorimeter 示差熱量計)中にサンプルを加え、溶融させたものを急冷し、2〜3回繰り返すとガラス転移を表すカーブがチャート上に現れるので、そのカーブを接線で結び、その交点の温度をTgとして採用する。
Tm(融点)は、同じくDSCにサンプルを加え、昇温していくと吸熱カーブが現れるのでその極大のところとの温度を読んで、その温度をTmとする。
Td(分解温度)は、DTA(Differential thermal analyzer 示差熱分析装置)にサンプルを加え、加熱していくとサンプルが熱によって分解し、重量が減少しだす。その減少が開始しだしたところの温度を読んで、その温度をTdとする。
エネルギーギャップ(Eg)については、蒸着機で作成した薄膜を紫外−可視吸光度計で薄膜の吸収曲線を測定する。その薄膜の短波長側の立ち上がりの所に接線を引き、求まった交点の波長W(nm)を次の式に代入し目的の値を求める。それによって得た値がEgになる。
Eg=1240÷W
例えば接線を引いて求めた値W(nm)が470nmだったとしたらこの時のEgの値は
Eg=1240÷470=2.63(eV)
と言うことになる。
Ip(イオン化ポテンシャル)は、イオン化ポテンシャル測定装置(例えば理研計器AC−1)を使用して測定し、測定するサンプルがイオン化を開始しだしたところの電圧(eV)の値を読む。
Ea(電子親和力)は、IpからEgを引いた値である。
本明細書における波長に対する強度(intensity a.u.)の測定は、浜松ホトニクス社製ストリークカメラを用いて、クライオスタット中で4.2Kにおいて測定した。
実施例3
(1)3,5−ジ(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)トルエン(略号mBDOBT)の合成
Figure 0005063992
ビスピナコラートジボロン(Bpin)20.0g(78.8mmol)、3,5−ジブロモトルエン9.0g(36.0mmol)、酢酸カリウム21.0g(213mmol)、脱水DMF200mlを加え、1時間窒素バブリングをした。下記式
Figure 0005063992
で示されるPdCl(dppf)1.46g(1.79mmol)を加え、80℃で26時間攪拌した。反応混合物を室温に戻した後、水700mlに展開した。有機層を酢酸エチル100mlで4回抽出し、さらに無水硫酸マグネシウムで乾燥し、濾別、濃縮後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:クロロホルム/ヘキサン=1/3のものを使用し、ついでクロロホルム/ヘキサン=1/1のものを使用)にて精製することにより無色固体のmBDOBTを得た。この目的物の確認は、H−NMR,MSにより行った(収量9.40g、収率76%)。
Ref.T.Ishimaya,M.Murata,N.Miyaura,J.Org.Chem.,1995,60,7508.
(2)3′−メチル−3,3″,5,5″−テトラ(ピリジン−4−イル)−1:1′,3′:1″−ターフェニル(略号BpPyPMB)の合成
Figure 0005063992
BpPyBrB1.47g(4.7mmol)、mBDOBT0.79g(2.3mmol)、2M炭酸カリウム水溶液6ml、トルエン50ml、エタノール25mlを加え、1時間窒素バブリングをした。Pd(PPh0.27g(0.23mmol)を加え、17時間還流した。反応混合物を室温に戻した後、有機層をクロロホルムで抽出、飽和食塩水で洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥し、濾別、濃縮後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:クロロホルム/酢酸エチル/メタノール=20/10/1のものを使用し、ついでクロロホルム/メタノール=100/7のものを使用)にて精製することにより白色固体のBpPyPMBを得た。この目的物の確認は、H−NMR,MSにより行った(収量1.01g、収率79%)。
実施例4
3′−メチル−3,3″,5,5″−テトラ(ピリジン−3−イル)−1:1′,3′:1″−ターフェニル(略号BmPyPMB)の合成
Figure 0005063992
BmPyBrB〔すなわちBPyBBrのこと、実施例1の(1)参照〕1.47g(4.7mmol)、mBDOBT0.79g(2.3mmol)、2M炭酸カリウム水溶液6ml、トルエン50ml、エタノール25mlを加え、1時間窒素バブリングをした。Pd(PPh0.27g(0.23mmol)を加え、17時間還流した。反応混合物を室温に戻した後、有機層をクロロホルムで抽出、飽和食塩水で洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥し、濾別、濃縮後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:クロロホルム/酢酸エチル/メタノール=20/10/1のものを使用し、ついでクロロホルム/メタノール=100/7のものを使用)にて精製することにより白色固体のBmPyPMBを得た。この目的物の確認は、H−NMR,MSにより行った(収量0.85g、収率71%)。
実施例3で得られたBpPyPMBおよび実施例4で得られたBmPyPMBの紫外線可視吸収スペクトル、発光スペクトルおよびイオン化ポテンシャル(AC−3)を測定し、電気化学特性を評価した。両者の紫外線可視吸収スペクトルは図2に、その他の電気化学的特性を下表に示す。
Figure 0005063992
実施例5
(1)4−〔3,5−ジ(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)フェニル〕ピリジン(略号pPyBBB)の合成
Figure 0005063992
ビスピナコラートジボロン(Bpin)8.38g(33.0mmol)、4−(3,5−ジブロモフェニル)ピリジン(pPyBBrB)1.7g(15.0mmol)、酢酸カリウム8.82g(90mmol)、脱水DMF100mlを加え、1時間窒素バブリングをした。PdCl(dppf)0.74g(0.9mmol)を加え、80℃で22時間攪拌した。反応混合物を室温に戻した後、水700mlに展開した。有機層を酢酸エチル100mlで4回抽出した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥し、濾別、濃縮後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:クロロホルム/酢酸エチル=3/2のものを使用)にて精製することにより緑白色固体を得た。得られた固体を少量のペンタンで洗浄することにより、pPyBBBの白色固体を得た。この目的物の確認は、H−NMR,MSにより行った(収量2.14g、収率35%)。
Ref.T.Ishimaya,M.Murata,N.Miyaura,J.Org.Chem.,1995,60,7508.
(2)3′−(ピリジン−4−イル)−3,3″,5,5″−テトラ(ピリジン−3−イル)−1:1′,3′:1″−ターフェニル(略号p−BPyPPyB)の合成
Figure 0005063992
pPyBBB1.42g(3.5mmol)、pPyBBrB2.44g(7.84mmol)、2M炭酸ナトリウム水溶液6ml、トルエン50ml、エタノール25mlを加え、1時間窒素バブリングをした。Pd(PPh0.41g(0.35mmol)を加え、22時間還流した。反応混合物を室温に戻し、沈澱物を濾別、メタノール、ヘキサンで洗浄した。得られた灰色の固体をトルエン100mlに懸濁させ、激しく撹拌後、沈澱物を濾別した。得られ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:クロロホルム/メタノール=100/3のものを使用し、ついでクロロホルム/メタノール=100/4、100/8のものを順次使用)にて分離精製することにより白色固体のp−BPyPPyBを得た。この目的物の確認は、H−NMR,MSにより行った(収量1.23g、収率57%)。
このもののUV吸収スペクトルは図1に示す。
実施例6
(1)BPyBBr〔実施例1(1)〕と3−(3,5−ジブロモフェニル)ピリジン(略号DBrPyB)の合成
Figure 0005063992
四つ口フラスコに1,3,5−トリブロモベンゼン(18.9g,60mmol)、3−(4,4,5,5−テトラメチル−[1,3,2]ジオキサボロラニル)−ピリジン(12.3g,60mmol)、Pd(PPh(693mg、0.67mmol)、トルエン/エタノ−ル(3/1、270ml)と2M NaCO(70ml)を入れて、窒素気流下90℃で24時間反応させた。反応終了後、反応溶液を水に注ぎ、クロロホルムで抽出し、飽和食塩水で洗浄した。無水硫酸マグネシウムで脱水し、溶媒をエバポレーターで除去した。
精製はカラムクロマトグラフィー法(展開溶媒:クロロホルム/酢酸エチル=1/2を使用し、ついでクロロホルム/酢酸エチル/メタノール=10/20/1のものを使用)を行った。3−(3,5−ジブロモフェニル)ピリジン(DBrPyB)〕:収量:9.33g、収率:49.7mol%;3,5−ビスピリド−3−イル−ブロモベンゼン(BPyBBr):収量:2.93g、収率:15.7mol%。
(2)3−〔3,5−ジ(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)フェニル〕ピリジン(略号BDOBPyB)の合成
Figure 0005063992
四つ口フラスコにDBrPyB(7.11g、22.7mmol)、bis(pinacolato)diboron(12.7g、49.9mmol)、酢酸カリウム(13.4g、136mmol)、PdCl(dppf)(927mg、1.14mmol)、と無水DMF(200ml)を入れて、窒素気流下85℃で24時間反応させた。その後、反応溶液に水を注ぎ、酢酸エチルで抽出し、飽和食塩水で洗浄した。無水硫酸マグネシウムで脱水し、溶媒をエバポレーターで除去した。
精製はカラムクロマトグラフィー法(展開溶媒:クロロホルム/酢酸エチル=4/1)を行い、白色粉末のBDOBPyBを得た。収率:52.5mol%。
(3)mBPyPPyBの合成
Figure 0005063992
四つ口フラスコにBPyBBr(1.96g、6.3mmol)、BDOBPyB(1.22g、3.0mmol)、2M KCO(30ml)、Pd(PPh(139mg、0.12mmol)、とトルエン/エタノール(4/1、100ml)を入れて、窒素気流下90℃で24時間反応させた。その後、反応溶液に水を注ぎ、クロロホルムで抽出し、飽和食塩水で洗浄した。無水硫酸マグネシウムで脱水し、溶媒をエバポレーターで除去した。
精製はカラムクロマトグラフィー法(展開溶媒:クロロホルム/メタノール=20:1)を行い、白色固体のmBPyPPyBを得た。収率:45.7mol%。
実施例7
(1)2,6−ビス−(3,5−ジクロロフェニル)ピリジン(略号BCPPY)の合成
Figure 0005063992
500ml四つ口フラスコに3,5−ジクロロフェニルボロン酸(12.4g 65mmol)、2,6−ジブロモピリジン(7g 29.6mmol)、炭酸ナトリウム(18.8g 177.3mmol)の100ml水溶液、トルエン200ml、エタノール100mlを投入し、撹拌しながら40分間窒素フローした。この溶液を72℃に加熱し、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム(1.8g 0.59mmol)を投入して、24時間反応させた。その後反応液を30℃まで冷却し、クロロホルムで抽出したのち3回分液洗浄した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥後、ろ過して濃縮し、淡黄色固体を得た。これをシリカゲルカラムにより精製(展開溶媒:クロロホルム/ヘキサン=3/2のものを使用)し、さらに得られた固体をクロロホルムで再結晶してBCPPYの白色結晶10.3gを得た(収率94% 理論収量10.9g)。
(2)2,6−ビス−〔3,5−ジ−(ピリジン−3−イル)フェニル〕ピリジン(略号26D3PYPPY)の合成
Figure 0005063992
500ml四つ口フラスコに2,6−ビス−(3,5−ジクロロフェニル)ピリジン(BCPPY)(2.5g 6.8mmol)、3−ビピリジンDOB(6.1g 29.8mmol)、ジオキサン250ml、リン酸カリウム(17.3g 81.3mmol)の100ml水溶液を投入し、撹拌しながら40分窒素フローした。この溶液を85℃に加熱し、Pd(dba)(248mg 0.27mmol)、トリシクロヘキシルホスフィン(182mg0.65mmol)を投入し、12時間反応させた。反応終了後液を30℃まで冷却し、析出物をろ過した。この固体を水で分散洗浄し、次にアセトン分散洗浄し、灰色の組成物を得た。これを加熱したクロロホルム/メタノール(50/1)に溶解させ、シリカゲルカラムで精製(展開溶媒:クロロホルム/メタノール=50/1→30/1→20/1)した。得られた固体をアセトンで分散洗浄して26D3PYPPYの白色結晶3.4gを得た(収率94.0% 理論収量3.7g)。
実施例8
3,5−ビス−〔3,5−ジ−(ピリジン−3−イル)フェニル〕ピリジン(略号35DPyPB)の合成
Figure 0005063992
四つ口フラスコにBDOBPy(0.993g、3.0mmol)、BPyBBr(1.96g、6.3mmol)、Pd(PPh(0.139g、0.12mmol)、トルエン/エタノール(3/1、120ml)と2M KCO(30ml)を入れて、窒素気流下90℃で24時間反応させた。反応終了後、反応溶液を水に注ぎ、クロロホルムで抽出し、飽和食塩水で洗浄した。無水硫酸マグネシウムで脱水し、溶媒をエバポレーターで除去した。
精製はカラムクロマトグラフィー法(展開溶媒:クロロホルム/メタノール=30/1)を行い、白い粉末を得た。収率:22.1mol%。
構造確認はH−NMRで行った。
実施例1、5、6、7、8で得られた化合物の電気化学特性を下記表に示す。
Figure 0005063992
実施例9
(1)2−メチル−4,6−ビス−(3,5−ジクロロフェニル)ピリミジン(略号BCPMPM)の合成
Figure 0005063992
500ml四つ口フラスコに3,5−ジクロロフェニルボロン酸(8.1g 42.3mmol)、4,6−ジクロロ−2−メチルピリミジン(3.1g 19.2mmol)、炭酸ナトリウム(12.2g 115.2mmol)の700ml水溶液、アセトニトリル300mlを投入し、撹拌しながら40分間窒素フローした。この溶液を60℃に加熱し、ビストリフェニルホスフィンパラジウムジクロリド(668mg 0.95mmol)を投入して、12時間反応させた。その後反応液を30℃まで冷却し、クロロホルムで抽出したのち、クロロホルム層を水で3回洗浄した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥後、ろ過して濃縮し、淡黄色固体を得た。これをシリカゲルカラムにより精製(展開溶媒:クロロホルム/ヘキサン=2/1のものを使用)し、BCPMPMの白色結晶6.0gを得た(収率81.4% 理論収量7.4g)。
(2)2−メチル−4,6−ビス〔3,5−ジ(ピリジン−3−イル)フェニル〕ピリミジン(略号D3PyPMPM)の合成
Figure 0005063992
500ml四つ口フラスコにBCPMPM(2.0g 5.2mmol)、3−ピリジン DOB(4.7g 22.9mmol)、ジオキサン250ml、リン酸カリウム(13.3g 62.5mmol)の70ml水溶液を投入し、撹拌しながら40分間窒素フローした。この溶液を85℃に加熱し、Pd(dba)(191mg 0.21mmol)、トリシクロヘキシルホスフィン(140mg 0.50mmol)を投入し、12時間反応させた。反応終了後液を30℃まで冷却し、析出物をろ過した。この固体を水で分散洗浄し、次にアセトン分散洗浄し、灰色の組成物を得た。これを加熱したクロロホルム/メタノール(50/1)に溶解させ、シリカゲルカラムで精製(展開溶媒:クロロホルム/メタノール=50/1→40/1→30/1の比率で順次使用)した。得られた固体をアセトンで分散洗浄してD3PYPMPMの白色結晶2.2gを得た(収率76.7% 理論収量2.9g)。
実施例10
2−メチル−4,6−ビス〔3,5−ジ(ピリジン−4−イル)フェニル〕ピリミジン(略号D4PyPMPM)の合成
Figure 0005063992
原料を3−ピリジンDOBから4−ピリジンDOBに変更した以外は仕込み量、反応条件、精製条件は全て実施例9のD3PYPMPMの場合と同様に行いD4PYPMPMの白色結晶1.92g(収率:66.7% 理論収量2.9g)を得た。
実施例11
(1)3,4−ビス(3,5−ジクロロフェニル)チオフェン〔3,4−Bis−(3,5−dichloro−phenyl)−thiophen〕(略号3,4BDCPT)の合成
Figure 0005063992
3,4−ジブロモチオフェン3.63g(15.0mmol)、3,5−ジクロロフェニルボロン酸6.87g(36.0mmol)、2M炭酸カリウム水溶液30.0ml、トルエン100ml、エタノール50mlを加え、1時間窒素バブリングをした。Pd(PPh1.04g(0.9mmol)を加え14時間還流した。有機層をトルエンで抽出、飽和食塩水で洗浄、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、濾別、濃縮後、白色固体を得た。得られた白色固体をトルエンで再結晶し、目的物である3,4−ビス−(3,5−ジクロロフェニル)−チオフェン(3,4BDCPT)を得た。目的物の確認は、H−NMR,MSにより行った(収量2.58g、収率46%)。
(2)3,4−ビス〔3,5−ジ(ピリジン−3−イル)フェニル〕チオフェン(略号3,4BmPyPT)の合成
Figure 0005063992
3,4−ビス(3,5−ジクロロフェニル)チオフェン(3,4BDCPT1.12g(3.0mmol)、3PyDOB3.08g(15.0mmol)、1.35Mリン酸カリウム水溶液15ml、ジオキサン40mlを加え、1時間窒素バブリングをした。Pd(dba)0.11g(0.12mmol)、トリシクロヘキシルホスフィン(PCy)0.08g(0.29mmol)を加え、43時間還流した。反応混合物を室温に戻した後、有機層をクロロホルムで抽出、飽和食塩水で洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥し、濾別、濃縮後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:クロロホルム/メタノール=100/3→100/5→100/7→100/10の比率で順次使用)にて精製することにより黄白色固体の3,4BmPyPTを得た。目的物の確認は、H−NMR,MSにより行った(収量0.67g、収率41%)。
実施例12
(1)2,5−ビス(3,5−ジクロロフェニル)チオフェン〔2,5−Bis(3,5−dichloro−phenyl)−thiophene〕(略号BDCPT)の合成
Figure 0005063992
2,5−ジブロモチオフェン3.63g(15.0mmol)、3,5−ジクロロフェニルボロン酸6.87g(36.0mmol)、2M炭酸カリウム水溶液30.0ml、トルエン100ml、エタノール50mlを加え、1時間窒素バブリングをした。Pd(PPh1.04g(0.9mmol)を加え6時間還流した。反応混合物を室温に戻した後、有機層をクロロホルムで抽出、飽和食塩水で洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥し、濾別、濃縮後、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)にて精製することにより黄白色固体の2,5−ビス−(3,5−ジクロロフェニル)−チオフェン(BDCPT)を得た。目的物の確認は、H−NMR,MSにより行った(収量4.33g、収率77%)。
(2)2,5−ビス〔3,5−ジ(ピリジン−3−イル)フェニル〕チオフェン(略号2,5BmPyPT)の合成
Figure 0005063992
BDCPT1.50g(4.0mmol)、3PyDOB4.10g(20.0mmol)、1.35Mリン酸カリウム水溶液20ml、ジオキサン50mlを加え、1時間窒素バブリングをした。Pd(dba)0.15g(0.16mmol)、PCy0.11g(0.38mmol)を加え、8時間還流した。反応混合物を室温に戻した後、有機層をクロロホルムで抽出、飽和食塩水で洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥し、濾別、濃縮後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:クロロホルム/メタノール=100/3→100/5→100/7→100/10の比率で順次使用)にて精製することにより黄白色固体(2,5BmPyPT)を得た。目的物の確認は、H−NMR,MSにより行った(収量1.30g、収率60%)。
Ref.T.Ishimaya,M.Murata,N.Miyaura,J.Org.Chem.,1995,60,7508.
実施例12で得られた2,5BmPyPTと実施例14で得られた2,5BpPyPTの紫外線可視吸収スペクトル、発光スペクトルおよびイオン化ポテンシャル(AC−3)を測定し、電気化学特性を評価した。2,5BmPyPTと2,5BpPyPTの紫外線可視吸収スペクトルは図3に、その他の電気化学的特性を下表に示す。
Figure 0005063992
実施例13
(1)2,4−ビス(3,5−ジクロロフェニル)チオフェン〔2,4−Bis(3,5−dichloro−phenyl)−thiophen〕(略号2,4BDCPT)の合成
Figure 0005063992
2,4−ジブロモチオフェン2.0g(8.3mmol)、3,5−ジクロロフェニルボロン酸3.8g(20.0mmol)、2M炭酸カリウム水溶液20.0ml、トルエン100ml、エタノール50mlを加え、1時間窒素バブリングをした。Pd(PPh0.57g(0.5mmol)を加え14時間還流した。有機層をトルエンで抽出、飽和食塩水で洗浄、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、濾別、濃縮後、白色固体〔2,4−ビス−(3,5−ジクロロフェニル)チオフェン〕を得た。得られた白色固体をトルエンで再結晶し、目的物を得た。目的物の確認は、H−NMR,MSにより行った(収量1.42g、収率46%)。
(2)2,4−ビス〔3,5−ジ(ピリジン−3−イル)フェニル〕チオフェン(略号BmPyPT、2,4BmPyPT)の合成
Figure 0005063992
2,4BDCPT1.12g(3.0mmol)、3PyBA1.92g(15.6mmol)、1.35Mリン酸カリウム水溶液15ml、ジオキサン40mlを加え、1時間窒素バブリングをした。Pd(dba)0.11g(0.12mmol)、PCy0.08g(0.29mmol)を加え46時間還流した。反応混合物を室温に戻した後、有機層をクロロホルムで抽出、飽和食塩水で洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥し、濾別、濃縮後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:クロロホルム/メタノール=100/3→100/5→100/7→100/10の比率で順次使用)にて精製することにより黄白色固体の2,4BmPyPTを得た。目的物の確認は、H−NMR,MSにより行った(収量1.07g、収率65%)。
実施例14
2,5−ビス〔3,5−ジ(ピリジン−4−イル)フェニル〕チオフェン(略号BpPyPT、2,5−BpPyPT)の合成
Figure 0005063992
BDCPT1.50g(4.0mmol)、4PyDOB4.10g(20.0mmol)、1.35Mリン酸カリウム水溶液20ml、ジオキサン50mlを加え、1時間窒素バブリングをした。Pd(dba)0.15g(0.16mmol)、PCy0.11g(0.38mmol)を加え37時間還流した。反応混合物を室温に戻した後、有機層をクロロホルムで抽出、飽和食塩水で洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥し、濾別、濃縮後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:クロロホルム/メタノール=100/3→100/5→100/7→100/10の比率で順次使用)にて精製することにより黄白色固体のBpPyPT(2,5−BpPyPT)を得た。目的物の確認は、H−NMR,MSにより行った(収量0.75g、収率34%)。
実施例15、比較例1
〈実施例1で得られたBmPyBBを電子輸送層に用いた青色リン光素子の評価〉
下記の構成の有機EL素子を作った。実施例15の有機EL素子のエネルギーダイアグラムは図4に示す。
〔比較例1〕
ITO/TPDPES:10wt%TBPAH(20nm)/3DTAPBP(20nm)/4CzPBP:11wt%FIrpic(30nm)/TAZ(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(100nm)
〔実施例15〕
デバイス1:ITO/TPDPES:10wt%TBPAH(20nm)/3DTAPBP(20nm)/4CzPBP:11wt%FIrpic(30nm)/実施例1で得られたBmPyBB(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(100nm)
デバイス2:ITO/TPDPES:10wt%TBPAH(200Å)/3DTAPBP(20nm)/4CzPBP:15wt%FIrpic(30nm)/実施例1で得られたBmPyBB(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(100nm)
デバイス3:ITO/TPDPES:10wt%TBPAH(20nm)/3DTAPBP(30nm)/4CzPBP:11wt%FIrpic(10nm)/実施例1で得られたBmPyBB(40nm)/LiF(0.5nm)/Al(100nm)
デバイス4:ITO/TPDPES:10wt%TBPAH(20nm)/3DTAPBP(20nm)/4CzPBP:11wt%FIrpic(10nm)/実施例1で得られたBmPyBB(50nm)/LiF(0.5nm)/Al(100nm)
デバイス5:ITO/TPDPES:10wt%TBPAH(20nm)/3DTAPBP(20nm)/4CzPBP:15wt%FIrpic(10nm)/実施例1で得られたBmPyBB(50nm)/LiF(0.5nm)/Al(100nm)
Figure 0005063992
TPDPESは、ポリ〔オキシ−1,4−フェニレンスルホニル−1,4−フェニレンオキシ−1,4−フェニレン(フェニルイミノ)(1,1′−ビフェニル)−4,4′−ジイル(フェニルイミノ)−1,4−フェニレン〕{poly〔oxy−1,4−phenylensulfonyl−1,4−phenyleneoxy−1,4−phenylene)(phenylimino)(1,1′−biphenyl)−4,4′−diyl(phenylimino)−1,4−phenylene〕}(9CI)(CA INDEX NAME)の略称である。
TBPAHはトリス(4−ブロモフェニル)アミニウム ヘキサクロロアンチモネート〔Tris(4−bromophenyl)aminium hexachloroantimonate〕である。
Figure 0005063992
FIrpic{ビス[2−(4,6−ジフルオロフェニル)ピリジネートN,C2′]イリジウム(III)ピコリネート}
Figure 0005063992
Figure 0005063992
以上の素子データでは、煩雑さを避けるためドープ濃度をFIrpic(11wt%)、トータル膜厚を80nm(HTL/EML/ETL=正孔輸送層/発光層/電子輸送層)と固定し、膜厚を変化させた素子の比較を示す。尚、レファレンスとしてTAZを電子輸送層に用いた素子を用いた。
実施例1で得られたBmPyBBは、公知のTAZと比較して高い電子輸送性を示した。膜厚、ドープ濃度を変化させた素子を作製したところ、最大視感効率41.5lm/W@100cd/m(4CzPBP:11wt%FIrpic、HTL/EML/ETL=20nm/10nm/50nm)を示した。
各素子の
電流密度 −電圧特性は図5に、
輝度 −電圧特性は図6に、
視感効率 −電圧特性は図7に、
電流効率 −電圧特性は図8に、
輝度 −電流密度特性は図9に、
視感効率 −輝度特性は図10に、
ELスペクトルは 図11に、
ELスペクトル拡大図は図12に、
それぞれ示す。
実施例16、比較例2
実施例1で得られたBmPyPBを電子輸送層に用いた緑色リン光素子の評価
BmPyPBについてIr(ppy)をドーパントとした緑色リン光素子を作成・評価を行った。その結果、BCP/Alqをホールブロック層・電子輸送層として用いた素子と比較して高い電子輸送性を示した。そこで、膜厚を変化させた素子を作製したところ、最大視感効率94.9lm/W@100cd/m〔CBP:8wt%Ir(ppy)、HTL/EML/ETL=20nm/10nm/50nm〕の素子特性を示した。なお、実施例16の有機EL素子のエネルギーダイアグラムは図13に示す。
下記に素子の構成を示す。
〔比較例2〕
デバイス7:ITO/TPDPES:10wt%TBPAH(20nm)/TAPC(30nm)/CBP:8wt%Ir(ppy)(30nm)/BCP(10nm)/Alq(20nm)/LiF(0.5nm)/Al(100nm)
〔実施例16〕
デバイス8:ITO/TPDPES:10wt%TBPAH(20nm)/TAPC(30nm)/CBP:8wt%Ir(ppy)(30nm)/BmPyPB(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(100nm)
デバイス9:ITO/TPDPES:10wt%TBPAH(20nm)/TAPC(30nm)/CBP:8wt%Ir(ppy)(10nm)/BmPyPB(50nm)/LiF(0.5nm)/Al(100nm)
デバイス10:ITO/TPDPES:10wt%TBPAH(20nm)/TAPC(20nm)/CBP:8wt%Ir(ppy)(10nm)/BmPyPB(50nm)/LiF(0.5nm)/Al(100nm)
Figure 0005063992
Figure 0005063992
各素子の
電流密度 −電圧特性は図14に、
輝度 −電圧特性は図15に、
視感効率 −電圧特性は図16に、
電流効率 −電圧特性は図17に、
輝度 −電流密度特性は図18に、
視感効率 −輝度特性は図19に、
ELスペクトルは 図20に、
ELスペクトル拡大図は図21に、
それぞれ示す。
実施例17、実施例18、比較例3
実施例6で得られたmBPyPPyBと実施例8で得られた35DPyPBを用いて下記有機EL素子をつくり、mBPyPPyBと35DPyPBの電子輸送性を評価した。
有機EL素子の構成
比較例3:ITO/α−NPD(50nm)/Alq(70nm)/LiF(0.5nm)/Al(100nm)
実施例17:ITO/α−NPD(50nm)/Alq(40nm)/mBPyPPyB(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(100nm)
実施例18:ITO/α−NPD(50nm)/Alq(40nm)/35DPyPB(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(100nm)
Figure 0005063992
Figure 0005063992
Figure 0005063992
Figure 0005063992
各素子の
電流密度 −電圧特性は図22に、
輝度 −電圧特性は図23に、
視感効率 −電圧特性は図24に、
電流効率 −電圧特性は図25に、
視感効率 −輝度特性は図26に、
ELスペクトルは 図27に、
それぞれ示す。
α−NPD/Alq素子と較べ、mBPyPPyBおよび35DPyPBを用いた実施例17および18の素子の電流注入(<3V)は、若干低い。それはmBPyPPyBおよび35DPyPBのLUMOレベルが高いため、電子注入障壁も高いではないかと考えられる。しかし、高電圧領域にα−NPD/Alq素子と同等またはその以上の電流密度を有する。これからみてmBPyPPyBおよび35DPyPBは高い電子移動度を有するものと思われる。
実施例19、実施例20、比較例4
比較例4:ITO/TPDPES:10wt%TBPAH(20nm)/TAPC(30nm)/CBP:8wt%Ir(ppy)(30nm)/BCP/Alq(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(100nm)
実施例19:ITO/TPDPES:10wt%TBPAH(20nm)/TAPC(30nm)/CBP:8wt%Ir(ppy)(30nm)/実施例1で得られたBmPyPB(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(100nm)
実施例20:ITO/TPDPES:10wt%TBPAH(20nm)/TAPC(30nm)/CBP:8wt%Ir(ppy)(30nm)/実施例9で得られたD3PYPMPM(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(100nm)
実施例1で得られたBmPyPB、実施例9で得られたD3PYPMPMを電子輸送層に用いて、緑リン光素子を作った(実施例19、実施例20)。
なお、比較のため電子輸送層にBCP/Alqを用いたものを比較例4とした。
これにより得られた素子の物性を下記表に示す。
Figure 0005063992
これらの有機EL素子の
電圧−電流特性 は図28に、
電圧−輝度特性 は図29に、
視感効率−輝度特性は図30に、
輝度−電流効率特性は図31に、
それぞれ示す。
また、D3PYPMPMを用いた20mA/cm時のELスペクトルを図32に示す。
図32のELスペクトルよりD3PYPMPMを用いた素子からはIr(ppy)のみの発光が得られている。D3PYPMPMのIpは6.75eVと大きいため良好なホールブロック性を示していると考えられる。図28の電圧−電流特性よりD3PYPMPMを用いた素子は2.5Vから電流注入し始めており、BCP/AlqやBmPyPBを用いた素子よりも電子注入障壁が低いと考えられる。また5Vまでの低電圧領域の電流密度も他の2つの素子を上回っており、良好な電子輸送性を示している。この素子の100cd/m時の視感効率は87.01m/W、外部量子効率は21.7%と、発光層が30nmの素子としては、これまでにない高効率な結果が得られている。
実施例21、比較例5
実施例5で得られたpBPyPPyBを電子輸送層に用いた青色リン光素子を作成し、この素子(実施例21)の評価を行った。
なお、比較のためpBPyPPyBの代わりにTAZ(比較例1参照)を用いた素子を比較例5とした。
比較例5:ITO/TPDPES:10wt%TBPAH(20nm)/3DTAPBP(20nm)/4CzPBP:11wt%FIrpic(30nm)/TAZ(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(100nm)
実施例21:ITO/TPDPES:10wt%TBPAH(20nm)/3DTAPBP(20nm)/4CzPBP:11wt%FIrpic(30nm)/pBPyPPyB(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(100nm)
この素子の特性を下記表に示す。
Figure 0005063992
素子のエネルギーダイアグラムは図33に、
電流密度 −電圧特性 は図34に、
輝度 −電圧特性 は図35に、
視感効率 −電圧特性 は図36に、
電流効率 −電圧特性 は図37に、
輝度 −電流密度特性は図38に、
視感効率 −輝度特性 は図39に、
ELスペクトル は図40に、
ELスペクトル拡大図 は図41に、
それぞれ示す。
実施例22(pBPyPPyBを電子輸送層に用いた青色リン光素子)、比較例6
実施例5で得られたpBPyPPyBについてIr(ppy)をドーパントとした緑色リン光素子(実施例22、デバイス12〜14)を作成・評価を行ったところ、BCP/Alq(比較例6、デバイス11)と比較して高い素子特性を示した。次いで、発光層を10nmとして高効率化を目指した素子を作製したところ、最大視感効率80.6lm/W@100cd/m〔CBP:8wt%Ir(ppy)、HTL/EML/ETL=30nm/10nm/30nm〕の素子特性を示した。
素子の構成
デバイス11:ITO/TPDPES:10wt%TBPAH(20nm)/TAPC(30nm)/CBP:8wt%Ir(ppy)(30nm)/BCP(10nm)/Alq(20nm)/LiF(0.5nm)/Al(100nm)
デバイス12:ITO/TPDPES:10wt%TBPAH(20nm)/TAPC(30nm)/CBP:8wt%Ir(ppy)(30nm)/pBPyPPyB(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(100nm)
デバイス13:ITO/TPDPES:10wt%TBPAH(20nm)/TAPC(30nm)/CBP:8wt%Ir(ppy)(10nm)/pBPyPPyB(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(100nm)
デバイス14:ITO/TPDPES:10wt%TBPAH(20nm)/TAPC(30nm)/CBP:8wt%Ir(ppy)(10nm)/pBPyPPyB(50nm)/LiF(0.5nm)/Al(100nm)
Figure 0005063992
素子のエネルギーダイアグラムは図42に、
電流密度 −電圧特性 は図43に、
輝度 −電圧特性 は図44に、
視感効率 −電圧特性 は図45に、
電流効率 −電圧特性 は図46に、
輝度 −電流密度特性は図47に、
視感効率 −輝度特性 は図48に、
ELスペクトル は図49に、
ELスペクトル拡大図 は図50に、
それぞれ示す。
実施例23、24、25、比較例7
実施例1で得られたBmPyBBと実施例12で得られた2,5BmPyPTと実施例14で得られた2,5BpPyPTをそれぞれ電子輸送材料として用いた素子を用い、その特性を評価した。
素子の構成
比較例7:ITO/α−NPD(50nm)/Alq(70nm)/LiF(0.5nm)/Al(100nm)
実施例23:ITO/α−NPD(50nm)/Alq(40nm)/BmPyBB(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(100nm)
実施例24:ITO/α−NPD(50nm)/Alq(40nm)/BmPyPT(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(100nm)
実施例25:ITO/α−NPD(50nm)/Alq(40nm)/BpPyPT(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(100nm)
電流密度はBmPyBB>BmPyPT>BpPyPT>Alqの順となることが示された。特に、メタ置換のBmPyPTは電子注入特性が高いことがわかった。
各有機EL素子の
電流密度 −電圧特性は図51に、
電流密度 −電圧特性(線形:低電圧領域)は図52に、
輝度 −電圧特性は図53に、
視感効率 −電圧特性は図54に、
電流効率 −電圧特性は図55に、
ELスペクトル は図56に、
それぞれ示す。
実施例26〜29
実施例1で得られたBmPyBB(実施例27に相当)
実施例5で得られたpBPyPPyB(実施例29に相当)
実施例6で得られたmBPyPPyB(実施例28に相当)
実施例8で得られた35DPyPB(実施例26に相当)
をそれぞれ電子輸送材料として用いて、緑色リン光素子を得た。
素子の構成
実施例26:ITO/TPDPES(20nm)/TAPC(30nm)/CBP:Ir(ppy)(8wt%)(30nm)/DPyPB(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(100nm)
実施例27:ITO/TPDPES(20nm)/TAPC(30nm)/CBP:Ir(ppy)(8wt%)(30nm)/BmPyBB(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(100nm)
実施例28:ITO/TPDPES(20nm)/TAPC(30nm)/CBP:Ir(ppy)(8wt%)(30nm)/mBPyPPyB(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(100nm)
実施例29:ITO/TPDPES(20nm)/TAPC(20nm)/CBP:Ir(ppy)(8wt%)(30nm)/pBPyPPyB(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(100nm)
これらの素子の物性を下記表に示す。
Figure 0005063992
Figure 0005063992
Figure 0005063992
これらの素子の
電流密度 −電圧特性 は図57に、
輝度 −電圧特性 は図58に、
輝度 −電流密度特性は図59に、
外部量子効率−輝度特性 は図60に、
視感効率 −輝度特性 は図61に、
電流効率 −電圧特性 は図62に、
視感効率 −電圧特性 は図63に、
電流効率 −電流密度特 は図64に、
ELスペクトル は図65に、
それぞれ示す。
実施例1で得られたBmPyBBを用いた緑色リン光素子と比べ、実施例8で得られたDPyPBを用いた素子の電流密度は遥かに高いことが確認された。同じ素子構造でこれまで一番高い電流密度ではないかと思われる。しかし、電子が過剰に注入し、逆にキャリアバランスが崩れることがわかった。それでも、DPyPBは電子輸送材料として優れているのではないかと思われる。適当に素子周辺材料を選べば、より高い効率が期待できると思われる。また実施例6で得られたmBPyPPyBを用いた素子は実施例1で得られたBmPyBBまたは実施例5で得られたpBPyPPyBを用いた素子より電子注入は若干低いが、高電圧領域での電流密度はいずれの素子よりも高い。
実施例1で得られたBmPyBB、実施例2で得られたm−BpPyPB、実施例5で得られたp−BPyPPyB、のUV吸収スペクトル(紫外線可視吸収スペクトル)を示す。 実施例3で得られたBpPyPMB、実施例4で得られたBmPyPMB、のUV吸収スペクトルおよびPLスペクトルを示す。 実施例12で得られた2,5BmPyPT、実施例14で得られたBpPyPT、のUV吸収スペクトルおよびPLスペクトルを示す。 実施例15の有機EL素子のエネルギーダイアグラムを示す。 比較例1および実施例15のデバイス2〜4の有機EL素子のもつ電流密度−電圧特性を示す。 比較例1および実施例15のデバイス2〜4の有機EL素子のもつ輝度−電圧特性を示す。 比較例1および実施例15のデバイス2〜4の有機EL素子のもつ視感効率−電圧特性を示す。 比較例1および実施例15のデバイス2〜4の有機EL素子のもつ電流効率−電圧特性を示す。 比較例1および実施例15のデバイス2〜4の有機EL素子のもつ輝度−電流密度特性を示す。 比較例1および実施例15のデバイス2〜4の有機EL素子のもつ視感効率−輝度特性を示す。 比較例1および実施例15のデバイス2〜4の有機EL素子のもつELスペクトルを示す。 比較例1および実施例15のデバイス2〜4の有機EL素子のもつELスペクトル拡大図を示す。 実施例16の有機EL素子のエネルギーダイアグラムを示す。 比較例2および実施例16のデバイス8〜10の有機EL素子のもつ電流密度−電圧特性を示す。 比較例2および実施例16のデバイス8〜10の有機EL素子のもつ輝度−電圧特性を示す。 比較例2および実施例16のデバイス8〜10の有機EL素子のもつ視感効率−電圧特性を示す。 比較例2および実施例16のデバイス8〜10の有機EL素子のもつ電流効率−電圧特性を示す。 比較例2および実施例16のデバイス8〜10の有機EL素子のもつ輝度−電流密度特性を示す。 比較例2および実施例16のデバイス8〜10の有機EL素子のもつ視感効率−輝度特性を示す。 比較例2および実施例16のデバイス8〜10の有機EL素子のもつELスペクトルを示す。 比較例2および実施例16のデバイス8〜10の有機EL素子のもつELスペクトル拡大図を示す。 実施例17、18、比較例3の有機EL素子のもつ電流密度−電圧特性を示す。 実施例17、18、比較例3の有機EL素子のもつ輝度−電圧特性を示す。 実施例17、18、比較例3の有機EL素子のもつ視感効率−電圧特性を示す。 実施例17、18、比較例3の有機EL素子のもつ電流効率−電圧特性を示す。 実施例17、18、比較例3の有機EL素子のもつ視感効率−輝度特性を示す。 実施例17、18、比較例3の有機EL素子のもつELスペクトルを示す。 実施例19、20、比較例4の有機EL素子のもつ電圧−電流特性を示す。 実施例19、20、比較例4の有機EL素子のもつ電圧−輝度特性を示す。 実施例19、20、比較例4の有機EL素子のもつ視感効率−輝度特性を示す。 実施例19、20、比較例4の有機EL素子のもつ輝度-電流効率特性を示す。 実施例20の有機EL素子のもつ20mA/cm時のELスペクトルを示す。 実施例21の有機EL素子のエネルギーダイアグラムを示す。 実施例21と比較例5の有機EL素子のもつ電流密度−電圧特性を示す。 実施例21と比較例5の有機EL素子のもつ輝度−電圧特性を示す。 実施例21と比較例5の有機EL素子のもつ視感効率−電圧特性を示す。 実施例21と比較例5の有機EL素子のもつ電流効率−電圧特性を示す。 実施例21と比較例5の有機EL素子のもつ輝度−電流密度特性を示す。 実施例21と比較例5の有機EL素子のもつ視感効率−輝度特性を示す。 実施例21と比較例5の有機EL素子のもつELスペクトルを示す。 実施例21と比較例5の有機EL素子のもつELスペクトル拡大図を示す。 実施例22の有機EL素子のエネルギーダイアグラムを示す。 実施例22のデバイス12〜14と比較例6の有機EL素子のもつ電流密度−電圧特性を示す。 実施例22のデバイス12〜14と比較例6の有機EL素子のもつ輝度−電圧特性を示す。 実施例22のデバイス12〜14と比較例6の有機EL素子のもつ視感効率−電圧特性を示す。 実施例22のデバイス12〜14と比較例6の有機EL素子のもつ電流効率−電圧特性を示す。 実施例22のデバイス12〜14と比較例6の有機EL素子のもつ輝度−電流密度特性を示す。 実施例22のデバイス12〜14と比較例6の有機EL素子のもつ視感効率−輝度特性を示す。 実施例22のデバイス12〜14と比較例6の有機EL素子のもつELスペクトルを示す。 実施例22のデバイス12〜14と比較例6の有機EL素子のもつELスペクトル拡大図を示す。 実施例23〜25および比較例7の有機EL素子のもつ電流密度−電圧特性を示す。 実施例23〜25および比較例7の有機EL素子のもつ電流密度−電圧特性(線形:低電圧領域)を示す。 実施例23〜25および比較例7の有機EL素子のもつ輝度−電圧特性を示す。 実施例23〜25および比較例76の有機EL素子のもつ視感効率−電圧特性を示す。 実施例23〜25および比較例7の有機EL素子のもつ電流効率−電圧特性を示す。 実施例23〜25および比較例7の有機EL素子のもつELスペクトルを示す。 実施例26〜29の有機EL素子のもつ電流密度−電圧特性を示す。 実施例26〜29の有機EL素子のもつ輝度−電圧特性を示す。 実施例26〜29の有機EL素子のもつ輝度−電流密度特性を示す。 実施例26〜29の有機EL素子のもつ外部量子効率−輝度特性を示す。 実施例26〜29の有機EL素子のもつ視感効率−輝度特性を示す。 実施例26〜29の有機EL素子のもつ電流効率−電圧特性を示す。 実施例26〜29の有機EL素子のもつ視感効率−電圧特性を示す。 実施例26〜29の有機EL素子のもつ電流効率−電流密度特性を示す。 実施例26〜29の有機EL素子のもつELスペクトルを示す。 本発明における有機エレクトロルミネッセンス素子の一例を示す断面図である。 本発明における有機エレクトロルミネッセンス素子の一例を示す断面図である。 本発明における有機エレクトロルミネッセンス素子の一例を示す断面図である。 本発明における有機エレクトロルミネッセンス素子の一例を示す断面図である。 本発明における有機エレクトロルミネッセンス素子の一例を示す断面図である。 本発明における有機エレクトロルミネッセンス素子の一例を示す断面図である。 本発明における有機エレクトロルミネッセンス素子の一例を示す断面図である。 本発明における有機エレクトロルミネッセンス素子の一例を示す断面図である。 本発明における有機エレクトロルミネッセンス素子の一例を示す断面図である。 本発明における有機エレクトロルミネッセンス素子の一例を示す断面図である。 本発明における有機エレクトロルミネッセンス素子の一例を示す断面図である。 本発明における有機エレクトロルミネッセンス素子の一例を示す断面図である。 本発明における有機エレクトロルミネッセンス素子の一例を示す断面図である。 本発明における有機エレクトロルミネッセンス素子の一例を示す断面図である。
1 基板
2 陽極(ITO)
3 発光層
4 陰極
5 正孔輸送層(ホール輸送層)
6 電子輸送層
7 正孔注入層(ホール注入層)
8 電子注入層
9 正孔ブロック層(ホールブロック層)

Claims (3)

  1. 下記一般式(1)
    Figure 0005063992
    (式中、Qは
    Figure 0005063992
    よりなる群から選ばれた基であり、R〜RおよびR10〜R13は水素、炭素数1〜6の直鎖または分岐のアルキル基、炭素数1〜6の直鎖または分岐のアルコキシキ基および炭素数1〜6の直鎖または分岐のモノ−またはジ−アルキルアミノ基よりなる群からそれぞれ独立して選ばれた基である)
    で示されるジ(ピリジルフェニル)誘導体。
  2. 請求項1記載のジ(ピリジルフェニル)誘導体よりなる電子輸送材料。
  3. 請求項1記載のジ(ピリジルフェニル)誘導体を含む有機エレクトロルミネッセンス素子。
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Families Citing this family (56)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101684093A (zh) 2008-09-26 2010-03-31 通用电气公司 电子传输材料
US7989476B2 (en) 2009-01-08 2011-08-02 General Electric Company Electron-transporting materials and processes for making the same
US8691399B2 (en) 2009-01-08 2014-04-08 General Electric Company Electron-transporting materials and processes for making the same
US8178682B2 (en) * 2009-06-26 2012-05-15 General Electric Company Process for making organic compounds and the organic compounds made therefrom
US9487548B2 (en) 2009-12-14 2016-11-08 Udc Ireland Limited Metal complexes comprising diazabenzimidazolocarbene ligands and the use thereof in OLEDs
TW201211004A (en) 2010-03-16 2012-03-16 Tosoh Corp 1,2,4,5-substituted phenyl derivative and production method thereof, and organic electroluminescent element using the same derivative as constituent
EP2582768B1 (en) * 2010-06-18 2014-06-25 Basf Se Organic electronic devices comprising a layer of a pyridine compound and a 8-hydroxyquinolinolato earth alkaline metal, or alkali metal complex
JP6014938B2 (ja) * 2010-06-18 2016-10-26 ユー・ディー・シー アイルランド リミテッド 少なくとも1種の金属有機化合物及び少なくとも1種の金属酸化物を含有する層を含む有機電子デバイス
US9142792B2 (en) 2010-06-18 2015-09-22 Basf Se Organic electronic devices comprising a layer comprising at least one metal organic compound and at least one metal oxide
US20110309344A1 (en) * 2010-06-18 2011-12-22 Basf Se Organic electronic devices comprising a layer of a pyridine compound and a 8-hydroxypquinolinolato earth alkaline metal, or alkali metal complex
JP5887872B2 (ja) * 2010-11-25 2016-03-16 東ソー株式会社 2,2’−置換ビフェニル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
TW201240984A (en) 2010-12-17 2012-10-16 Tosoh Corp 1,2,4,5-substituted phenyl derivative and method for producing the same derivative, and organic electroluminescent element using the same derivative as constituent
KR101950460B1 (ko) 2011-06-14 2019-02-20 유디씨 아일랜드 리미티드 아자벤즈이미다졸 카르벤 리간드를 포함하는 금속 착물 및 oled 에서의 이의 용도
US9315724B2 (en) 2011-06-14 2016-04-19 Basf Se Metal complexes comprising azabenzimidazole carbene ligands and the use thereof in OLEDs
JP5900847B2 (ja) * 2011-11-25 2016-04-06 国立大学法人山形大学 有機エレクトロルミネッセンス素子
JP6287834B2 (ja) * 2012-05-31 2018-03-07 コニカミノルタ株式会社 透明電極、電子デバイス及び有機エレクトロルミネッセンス素子
JP6271538B2 (ja) 2012-07-19 2018-01-31 ユー・ディー・シー アイルランド リミテッド カルベン配位子を含む複核金属錯体およびoledにおけるその使用
JP6187471B2 (ja) * 2012-10-24 2017-08-30 コニカミノルタ株式会社 透明電極、電子デバイス及び有機エレクトロルミネッセンス素子
JP5967047B2 (ja) * 2012-10-24 2016-08-10 コニカミノルタ株式会社 透明電極、透明電極の製造方法、電子デバイス及び有機エレクトロルミネッセンス素子
JP6074766B2 (ja) * 2013-02-18 2017-02-08 国立大学法人山形大学 3,5−ジピリジルフェニル誘導体、それよりなる電子輸送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
KR102164633B1 (ko) 2013-03-20 2020-10-13 유디씨 아일랜드 리미티드 Oled에서 효율 부스터로서의 아자벤즈이미다졸 카르벤 착체
EP2991997B1 (en) 2013-04-29 2018-02-21 UDC Ireland Limited Transition metal complexes with carbene ligands and the use thereof in oleds
WO2015000955A1 (en) 2013-07-02 2015-01-08 Basf Se Monosubstituted diazabenzimidazole carbene metal complexes for use in organic light emitting diodes
US9673408B2 (en) 2013-07-31 2017-06-06 Udc Ireland Limited Luminescent diazabenzimidazole carbene metal complexes
KR102491669B1 (ko) 2013-12-20 2023-01-26 유디씨 아일랜드 리미티드 매우 짧은 감쇠 시간을 갖는 고효율 oled 장치
JP6494656B2 (ja) 2014-03-31 2019-04-03 ユー・ディー・シー アイルランド リミテッド o−置換非シクロメタル化アリール基を有するカルベン配位子を含む金属錯体及び有機発光ダイオードにおけるその使用
EP3174885B1 (en) 2014-07-28 2019-10-02 Idemitsu Kosan Co., Ltd. 2,9-functionalized benzimidazolo[1,2-a]benzimidazoles as hosts for organic light emitting diodes (oleds)
EP2982676B1 (en) 2014-08-07 2018-04-11 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Benzimidazo[2,1-B]benzoxazoles for electronic applications
TWI690534B (zh) 2014-08-08 2020-04-11 愛爾蘭商Udc愛爾蘭責任有限公司 電致發光咪唑并喹噁啉碳烯金屬錯合物
EP2993215B1 (en) 2014-09-04 2019-06-19 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Azabenzimidazo[2,1-a]benzimidazoles for electronic applications
EP3015469B1 (en) 2014-10-30 2018-12-19 Idemitsu Kosan Co., Ltd. 5-(benzimidazol-2-yl)benzimidazo[1,2-a]benzimidazoles for electronic applications
KR101892234B1 (ko) 2014-10-31 2018-08-27 삼성에스디아이 주식회사 유기 광전자 소자 및 표시 장치
WO2016079667A1 (en) 2014-11-17 2016-05-26 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Indole derivatives for electronic applications
WO2016079169A1 (en) 2014-11-18 2016-05-26 Basf Se Pt- or pd-carbene complexes for use in organic light emitting diodes
EP3034507A1 (en) 2014-12-15 2016-06-22 Idemitsu Kosan Co., Ltd 1-functionalized dibenzofurans and dibenzothiophenes for organic light emitting diodes (OLEDs)
EP3034506A1 (en) 2014-12-15 2016-06-22 Idemitsu Kosan Co., Ltd 4-functionalized carbazole derivatives for electronic applications
EP3053918B1 (en) 2015-02-06 2018-04-11 Idemitsu Kosan Co., Ltd. 2-carbazole substituted benzimidazoles for electronic applications
EP3054498B1 (en) 2015-02-06 2017-09-20 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Bisimidazodiazocines
EP3061759B1 (en) 2015-02-24 2019-12-25 Idemitsu Kosan Co., Ltd Nitrile substituted dibenzofurans
EP3070144B1 (en) 2015-03-17 2018-02-28 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Seven-membered ring compounds
EP3072943B1 (en) 2015-03-26 2018-05-02 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Dibenzofuran/carbazole-substituted benzonitriles
EP3075737B1 (en) 2015-03-31 2019-12-04 Idemitsu Kosan Co., Ltd Benzimidazolo[1,2-a]benzimidazole carrying aryl- or heteroarylnitril groups for organic light emitting diodes
EP3304612B1 (en) 2015-06-03 2022-05-04 UDC Ireland Limited Highly efficient oled devices with very short decay times
JP2017019761A (ja) * 2015-07-15 2017-01-26 国立大学法人山形大学 新規ターピリジン誘導体、それを用いた電子輸送材料及び有機el素子
WO2017056055A1 (en) 2015-10-01 2017-04-06 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Benzimidazolo[1,2-a]benzimidazole carrying triazine groups for organic light emitting diodes
EP3150604B1 (en) 2015-10-01 2021-07-14 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Benzimidazolo[1,2-a]benzimidazole carrying benzimidazolo[1,2-a]benzimidazolylyl groups, carbazolyl groups, benzofurane groups or benzothiophene groups for organic light emitting diodes
EP3150606B1 (en) 2015-10-01 2019-08-14 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Benzimidazolo[1,2-a]benzimidazoles carrying benzofurane or benzothiophene groups for organic light emitting diodes
EP3356368B1 (en) 2015-10-01 2021-07-21 Idemitsu Kosan Co., Ltd Benzimidazolo[1,2-a]benzimidazole carrying benzimidazolo[1,2-a]benzimidazolyl groups, carbazolyl groups, benzofurane groups or benzothiophene groups for organic light emitting diodes
KR20180079328A (ko) 2015-11-04 2018-07-10 이데미쓰 고산 가부시키가이샤 벤즈이미다졸 축합 헤테로아릴
WO2017093958A1 (en) 2015-12-04 2017-06-08 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Benzimidazolo[1,2-a]benzimidazole derivatives for organic light emitting diodes
KR20170074170A (ko) 2015-12-21 2017-06-29 유디씨 아일랜드 리미티드 삼각형 리간드를 갖는 전이 금속 착체 및 oled에서의 이의 용도
JP6375069B2 (ja) 2015-12-21 2018-08-15 出光興産株式会社 ヘテロ原子で架橋されたフェニルキナゾリン
WO2017178864A1 (en) 2016-04-12 2017-10-19 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Seven-membered ring compounds
EP3418285B1 (en) 2017-06-20 2020-05-06 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Composition comprising a substituted ir complex and a phenylquinazoline bridged with a heteroatom
EP3466954A1 (en) 2017-10-04 2019-04-10 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Fused phenylquinazolines bridged with a heteroatom
KR20210028408A (ko) * 2019-09-04 2021-03-12 엘지디스플레이 주식회사 유기발광다이오드 및 이를 포함하는 유기발광장치

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006124373A (ja) * 2004-09-29 2006-05-18 Canon Inc 化合物及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子

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