JP5604804B2 - 含窒素複素環式化合物を含む組成物 - Google Patents
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Description
そこで、本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子の製造に用いたときに、輝度半減寿命が長い有機エレクトロルミネッセンス素子を与えることができる有機材料を提供することを目的とする。
(式中、Arは、置換基を有していてもよいアリール基、又は置換基を有していてもよい1価の複素環基を表す。3個存在するArは、同一であっても異なっていてもよい。)
で表される化合物、又は前記式(1)で表される化合物の残基を有する化合物と、
下記式(2):
(式中、Z1、Z2及びZ3は、1個が−N=を表し、2個が−C(R’)=を表す。Z4及びZ5は、−C(R’)=を表す。Z6、Z7及びZ8は、1個が−N=を表し、2個が−C(R’)=を表す。Z9及びZ10は、−C(R’)=を表す。R’は、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアルキルチオ基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアリールオキシ基、置換基を有していてもよいアリールチオ基、置換基を有していてもよいアルケニル基、置換基を有していてもよいアルキニル基、置換基を有していてもよいアミノ基、置換基を有していてもよいシリル基、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいアシル基、置換基を有していてもよいアシルオキシ基、置換基を有していてもよい1価の複素環基、置換基を有していてもよい複素環チオ基、イミン残基、置換基を有していてもよいアミド基、酸イミド基、カルボキシル基、ニトロ基、又はシアノ基を表す。8個存在する−C(R’)=は、同一であっても異なっていてもよい。Z2及びZ3が−C(R’)=である場合にはZ2及びZ3に含まれる2個のR’が互いに結合してベンゼン環を形成してもよく、Z3が−C(R’)=である場合にはZ3及びZ4に含まれる2個のR’が互いに結合してベンゼン環を形成してもよく、Z4及びZ5に含まれる2個のR’が互いに結合してベンゼン環を形成してもよいが、Z2及びZ3、Z3及びZ4、並びにZ4及びZ5の2個以上の組み合わせが同時にはベンゼン環を形成しない。Z7及びZ8が−C(R’)=である場合にはZ7及びZ8に含まれる2個のR’が互いに結合してベンゼン環を形成してもよく、Z8が−C(R’)=である場合にはZ8及びZ9に含まれる2個のR’が互いに結合してベンゼン環を形成してもよく、Z9及びZ10に含まれる2個のR’が互いに結合してベンゼン環を形成してもよいが、Z7及びZ8、Z8及びZ9、並びにZ9及びZ10の2個以上の組み合わせが同時にはベンゼン環を形成しない。2個のR’が互いに結合して形成するベンゼン環は、置換基を有していてもよい。)
で表される化合物、又は前記式(2)で表される化合物の残基を有する化合物とを含有する組成物を提供する。
本発明は第二に、前記組成物を用いてなる有機エレクトロルミネッセンス素子を提供する。
本発明は第三に、前記有機エレクトロルミネッセンス素子を備えた面状光源及び表示装置を提供する。
本発明は第四に、前記組成物を用いてなる薄膜を提供する。
本発明は第五に、前記薄膜を50〜200℃で加熱することを含む有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法を提供する。
以下、本明細書において共通して用いられる用語を説明する。なお、本明細書において、Meはメチル基、t−Buはtert−ブチル基、Phはフェニル基を意味する。
ともに記載された有機基の炭素原子数がx〜yであることを表す。
C1〜C12アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、s−ブトキシ基、t−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、2−エチルヘキシルオキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基、3,7−ジメチルオクチルオキシ基、ドデシルオキシ基等が挙げられる。
C1〜C12アルコキシフェニル基としては、例えば、メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、プロピルオキシフェニル基、イソプロピルオキシフェニル基、ブチルオキシフェニル基、イソブチルオキシフェニル基、t−ブチルオキシフェニル基、ペンチルオキシフェニル基、ヘキシルオキシフェニル基、オクチルオキシフェニル基等が挙げられる。
C1〜C12アルキルフェニル基としては、例えば、メチルフェニル基、エチルフェニル基、ジメチルフェニル基、プロピルフェニル基、メシチル基、メチルエチルフェニル基、イソプロピルフェニル基、ブチルフェニル基、イソブチルフェニル基、t−ブチルフェニル基、ペンチルフェニル基、イソアミルフェニル基、ヘキシルフェニル基、ヘプチルフェニル基、オクチルフェニル基、ノニルフェニル基、デシルフェニル基、ドデシルフェニル基等が挙げられる。
C1〜C12アルコキシフェノキシ基としては、例えば、メトキシフェノキシ基、エトキシフェノキシ基、プロピルオキシフェノキシ基、イソプロピルオキシフェノキシ基、ブチルオキシフェノキシ基、イソブチルオキシフェノキシ基、t−ブチルオキシフェノキシ基、ペンチルオキシフェノキシ基、ヘキシルオキシフェノキシ基、オクチルオキシフェノキシ基等が挙げられる。
C1〜C12アルキルフェノキシ基としては、例えば、メチルフェノキシ基、エチルフェノキシ基、ジメチルフェノキシ基、プロピルフェノキシ基、1,3,5−トリメチルフェノキシ基、メチルエチルフェノキシ基、イソプロピルフェノキシ基、ブチルフェノキシ基、イソブチルフェノキシ基、s−ブチルフェノキシ基、t−ブチルフェノキシ基、ペンチルフェノキシ基、イソアミルフェノキシ基、ヘキシルフェノキシ基、ヘプチルフェノキシ基、オクチルフェノキシ基、ノニルフェノキシ基、デシルフェノキシ基、ドデシルフェノキシ基等が挙げられる。
C2〜C12アルケニル基としては、例えば、ビニル基、1−プロペニル基、2−プロペニル基、1−ブテニル基、2−ブテニル基、1−ペンテニル基、2−ペンテニル基、1−ヘキセニル基、2−ヘキセニル基、1−オクテニル基等が挙げられる。
C2〜C12アルキニル基としては、例えば、エチニル基、1−プロピニル基、2−プロピニル基、1−ブチニル基、2−ブチニル基、1−ペンチニル基、2−ペンチニル基、1−ヘキシニル基、2−ヘキシニル基、1−オクチニル基等が挙げられる。
前記式(1)中、Arで表される置換基を有していてもよいアリール基、又は置換基を有していてもよい1価の複素環基が、置換基を有する場合、該置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アルケニル基、アルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、1価の複素環基、複素環チオ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、カルボキシル基、ニトロ基、シアノ基等が挙げられる。これらの置換基に含まれる水素原子の一部又は全部は、フッ素原子で置換されていてもよい。
(式中、Aは、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アルケニル基、アルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、1価の複素環基、複素環チオ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、カルボキシル基、ニトロ基、又はシアノ基を表す。Aで表される基に含まれる水素原子の一部又は全部は、フッ素原子で置換されていてもよい。複数存在するAは、同一であっても異なっていてもよい。)
(式中、Ar3及びAr7はそれぞれ独立に、置換基を有していてもよいアリーレン基、置換基を有していてもよい2価の複素環基、又は置換基を有していてもよい金属錯体構造を有する2価の基を表す。Ar4、Ar5及びAr6はそれぞれ独立に、置換基を有していてもよいアリーレン基、置換基を有していてもよい2価の複素環基、又は置換基を有していてもよい2個の芳香環が単結合で連結した2価の基を表す。R1及びR2はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、1価の複素環基又はアリールアルキル基を表す。X1は−CR3=CR4−又は−C≡C−を表す。R3及びR4はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、1価の複素環基、カルボキシル基、又はシアノ基を表す。aは0又は1である。)
前記式(A)において、Ar3で表される基が置換基を有する場合、該置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、1価の複素環基、カルボキシル基、ニトロ基、シアノ基等が挙げられ、好ましくは、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、置換アミノ基、1価の複素環基であり、より好ましくは、アルキル基、アルコキシ基、アリール基である。
(式中、R10は、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、1価の複素環基、カルボキシル基、ニトロ基又はシアノ基である。これらの基に含まれる水素原子の一部又は全部は、フッ素原子で置換されていてもよい。fは0〜4の整数を表す。R10が複数存在する場合には、それらは同一であっても異なっていてもよい。)
(式中、R11及びR12はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基又は1価の複素環基を表す。)
(式中、R13及びR14はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、1価の複素環基、カルボキシル基、ニトロ基又はシアノ基である。これらの基に含まれる水素原子の一部又は全部は、フッ素原子で置換されていてもよい。)
(式中、R15は、水素原子、アルキル基、アリール基、1価の複素環基又はアリールアルキル基を表す。)
(式中、R16は、水素原子、アルキル基、アリール基、1価の複素環基又はアリールアルキル基を表す。)
前記式(B)において、Ar4、Ar5、Ar6で表される基が置換基を有する場合、該置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、1価の複素環基、カルボキシル基、ニトロ基、シアノ基が挙げられ、好ましくは、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、置換アミノ基、アシル基、シアノ基であり、より好ましくは、アルキル基、アルコキシ基、アリール基である。
前記式(C)中、Ar7で表される置換基を有していてもよいアリーレン基、置換基を有していてもよい2価の複素環基、置換基を有していてもよい金属錯体構造を有する2価の基は、前記Ar3の項で説明し例示したものと同じである。
(式中、Arは、前記と同じ意味を有する。Ar’は置換基を有していてもよいアリーレン基、又は置換基を有していてもよい2価の複素環基を表す。)
(式中、Xは、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アルケニル基、アルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、1価の複素環基、複素環チオ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、カルボキシル基、ニトロ基、又はシアノ基を表す。Xで表される基に含まれる水素原子の一部又は全部は、フッ素原子で置換されていてもよい。複数存在するXは、同一であっても異なっていてもよい。)
本発明の組成物は、前記式(1)で表される化合物、又は前記式(1)で表される化合物の残基を有する化合物と共に、前記式(2)で表される化合物、又は前記式(2)で表される化合物の残基を有する化合物を含有する。
(式中、Z1*、Z2*及びZ3*は、1個が−N=を表し、2個が−C(R'')=を表す。Z4*及びZ5*は、−C(R'')=を表す。Z6*、Z7*及びZ8*は、1個が−N=を表し、2個が−C(R'')=を表す。Z9*及びZ10*は、−C(R'')=を表す。R''は、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、1価の複素環基、カルボキシル基、ニトロ基、又はシアノ基を表すが、Z1*、Z2*、Z3*、Z4*及びZ5*に含まれるR''の1個は結合手を表し、Z6*、Z7*、Z8*、Z9*及びZ10*に含まれるR''の1個は結合手を表す。R''で表される基に含まれる水素原子の一部又は全部は、フッ素原子で置換されていてもよい。8個存在する−C(R'')=は、同一であっても異なっていてもよい。Z2*及びZ3*が−C(R'')=である場合にはZ2*及びZ3*に含まれる2個のR''が互いに結合してベンゼン環を形成してもよく、Z3*が−C(R'')=である場合にはZ3*及びZ4*に含まれる2個のR''が互いに結合してベンゼン環を形成してもよく、Z4*及びZ5*に含まれる2個のR''が互いに結合してベンゼン環を形成してもよいが、Z2*及びZ3*、Z3*及びZ4*、並びにZ4*及びZ5*の2個以上の組み合わせが同時にはベンゼン環を形成しない。Z7*及びZ8*が−C(R'')=である場合にはZ7*及びZ8*に含まれる2個のR''が互いに結合してベンゼン環を形成してもよく、Z8*が−C(R'')=である場合にはZ8*及びZ9*に含まれる2個のR''が互いに結合してベンゼン環を形成してもよく、Z9*及びZ10*に含まれる2個のR''が互いに結合してベンゼン環を形成してもよいが、Z7*及びZ8*、Z8*及びZ9*、並びにZ9*及びZ10*の2個以上の組み合わせが同時にはベンゼン環を形成しない。2個のR''が互いに結合して形成するベンゼン環は、置換基を有していてもよい。)
で表される繰り返し単位、又は下記式(5):
(式中、Z1**、Z2**及びZ3**は、1個が−N=を表し、2個が−C(R''')=を表す。Z4**及びZ5**は、−C(R''')=を表す。R'''は、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、1価の複素環基、カルボキシル基、ニトロ基、又はシアノ基を表すが、Z1**、Z2**、Z3**、Z4**及びZ5**に含まれるR'''の2個は結合手を表す。Z6、Z7、Z8、Z9及びZ10は、前記と同じ意味を有する。R’、R'''で表される基に含まれる水素原子の一部又は全部は、フッ素原子で置換されていてもよい。4個存在する−C(R’)=は、同一であっても異なっていてもよい。4個存在する−C(R''')=は、同一であっても異なっていてもよい。Z2**及びZ3**が−C(R''')=である場合にはZ2**及びZ3**に含まれる2個のR'''が互いに結合してベンゼン環を形成してもよく、Z3**が−C(R''')=である場合にはZ3**及びZ4**に含まれる2個のR'''が互いに結合してベンゼン環を形成してもよく、Z4**及びZ5**に含まれる2個のR'''が互いに結合してベンゼン環を形成してもよいが、Z2**及びZ3**、Z3**及びZ4**、並びにZ4**及びZ5**の2個以上の組み合わせが同時にはベンゼン環を形成しない。Z7及びZ8が−C(R’)=である場合にはZ7及びZ8に含まれる2個のR’が互いに結合してベンゼン環を形成してもよく、Z8が−C(R’)=である場合にはZ8及びZ9に含まれる2個のR’が互いに結合してベンゼン環を形成してもよく、Z9及びZ10に含まれる2個のR’が互いに結合してベンゼン環を形成してもよいが、Z7及びZ8、Z8及びZ9、並びにZ9及びZ10の2個以上の組み合わせが同時にはベンゼン環を形成しない。2個のR’が互いに結合して形成するベンゼン環は、置換基を有していてもよく、2個のR'''が互いに結合して形成するベンゼン環は、置換基を有していてもよい。)
で表される繰り返し単位を有する高分子化合物が挙げられる。
本発明の組成物は、有機エレクトロルミネッセンス素子の輝度半減寿命の観点から、前記式(1)で表される化合物と、前記式(2)で表される化合物とを含有する組成物;前記式(1)で表される化合物の残基を有する化合物と、前記式(2)で表される化合物、又は前記式(2)で表される化合物の残基を有する化合物とを含有する組成物であって、前記式(1)で表される化合物の残基を有する化合物が、前記式(1)で表される化合物の残基を含む繰り返し単位を有する高分子化合物である組成物;前記式(1)で表される化合物、又は前記式(1)で表される化合物の残基を有する化合物と、前記式(2)で表される化合物の残基を有する化合物とを含有する組成物であって、前記式(2)で表される化合物の残基を有する化合物が、前記式(2)で表される化合物の残基を含む繰り返し単位を有する高分子化合物である組成物;前記式(1)で表される化合物の残基を有する化合物と、前記式(2)で表される化合物の残基を有する化合物とを含有する組成物であって、前記式(1)で表される化合物の残基を有する化合物が、前記式(1)で表される化合物の残基を含む繰り返し単位を有する高分子化合物であり、かつ、前記式(2)で表される化合物の残基を有する化合物が、前記式(2)で表される化合物の残基を含む繰り返し単位を有する高分子化合物である組成物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は、前記組成物を用いてなるものであるが、通常、陽極と、陰極と、該陽極及び該陰極の間に本発明の組成物を用いてなる層とを有するものであり、該組成物を用いてなる層が発光層であるものが好ましい。以下、本発明の組成物を用いてなる層が発光層である場合を一例として説明する。
a)陽極/発光層/陰極
b)陽極/正孔輸送層/発光層/陰極
c)陽極/発光層/電子輸送層/陰極
d)陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極
(ここで、/は各層が隣接して積層されていることを示す。以下同じ。)
e)陽極/電荷注入層/発光層/陰極
f)陽極/発光層/電荷注入層/陰極
g)陽極/電荷注入層/発光層/電荷注入層/陰極
h)陽極/電荷注入層/正孔輸送層/発光層/陰極
i)陽極/正孔輸送層/発光層/電荷注入層/陰極
j)陽極/電荷注入層/正孔輸送層/発光層/電荷注入層/陰極
k)陽極/電荷注入層/発光層/電荷輸送層/陰極
l)陽極/発光層/電子輸送層/電荷注入層/陰極
m)陽極/電荷注入層/発光層/電子輸送層/電荷注入層/陰極
n)陽極/電荷注入層/正孔輸送層/発光層/電荷輸送層/陰極
o)陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電荷注入層/陰極
p)陽極/電荷注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電荷注入層/陰極
ドープするイオンの種類は、正孔注入層であればアニオン、電子注入層であればカチオンである。アニオンとしては、ポリスチレンスルホン酸イオン、アルキルベンゼンスルホン酸イオン、樟脳スルホン酸イオン等が挙げられ、カチオンとしては、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、テトラブチルアンモニウムイオン等が挙げられる。
絶縁層に用いる材料としては、金属フッ化物、金属酸化物、有機絶縁材料等が挙げられる。
q)陽極/絶縁層/発光層/陰極
r)陽極/発光層/絶縁層/陰極
s)陽極/絶縁層/発光層/絶縁層/陰極
t)陽極/絶縁層/正孔輸送層/発光層/陰極
u)陽極/正孔輸送層/発光層/絶縁層/陰極
v)陽極/絶縁層/正孔輸送層/発光層/絶縁層/陰極
w)陽極/絶縁層/発光層/電子輸送層/陰極
x)陽極/発光層/電子輸送層/絶縁層/陰極
y)陽極/絶縁層/発光層/電子輸送層/絶縁層/陰極
z)陽極/絶縁層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極
aa)陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/絶縁層/陰極
ab)陽極/絶縁層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/絶縁層/陰極
窒素雰囲気下、トリフルオロメタンスルホン酸 100g(0.65mol)を仕込み、室温で攪拌した。得られた反応液に、4−ブロモベンゾニトリル 61.93g(0.33mol)を脱水クロロホルム 851mlに溶かした溶液を、滴下して加えた。得られた溶液を95℃まで昇温し、加熱しながら攪拌した後、室温まで冷却し、そこに、希アンモニア水溶液を氷浴下で加えた。得られた固体を濾別し、水洗後、ジエチルエーテルで洗浄し、減圧しながら乾燥させ、白色結晶47.8gを得た。
1H−NMR(270MHz/CDCl3):
δ1.39(s、27H)、7.52(d、6H)、7.65(d、6H)、7.79(d、6H)、8.82(d、6H)
300ml四つ口フラスコに、1,4-ジヘキシル-2,5-ジブロモベンゼン 8.08g(20.0mmol)、ビス(ピナコレート)ジボロン 12.19g(48.0mmol)、及び酢酸カリウム 11.78g(120.0mmol)を仕込み、アルゴン置換を行った。脱水1,4-ジオキサン 100mlを仕込み、アルゴンで脱気した。〔1,1’−ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン〕ジクロロパラジウム(II) 0.98g(1.2mmol)を仕込み、更にアルゴンで脱気した。6時間加熱しながら還流し、こげ茶色のスラリーとなった。トルエン及びイオン交換水を加え、分液し、イオン交換水で洗浄した。無水硫酸ナトリウム及び活性炭を加え、セライトをプレコートした漏斗で濾過した。濾液を濃縮し、こげ茶色の結晶11.94gを得た。n-ヘキサンで再結晶し、メタノールで結晶を洗浄した。得られた結晶を減圧しながら乾燥させ、4.23gの白色針状結晶である1,4-ジヘキシルフェニル-2,5-ボロン酸ピナコールエステル(以下、「低分子化合物B」と言う。)を収率42.4%で得た。
1H−NMR(300MHz/CDCl3):
δ0.95(t、6H)、1.39〜1.42(bd、36H)、1.62(m、4H)、2.88(t、4H)、7.59(bd、2H)
LC/MS(ESI posi KCl添加):[M+K]+ 573
窒素雰囲気下、1,4−ジブロモベンゼン27.1g(114.97mmol)の脱水ジエチルエーテル217ml溶液を−66℃まで冷却した。得られた懸濁液に2.77Mのn−ブチルリチウムのヘキサン溶液37.2ml(103.04mmol)を−66℃以下で2時間かけて滴下した後、同じ温度で1時間攪拌し、リチウム試薬を調製した。
窒素雰囲気下、塩化シアヌル10.0g(54.23mmol)の脱水ジエチルエーテル68ml懸濁液を−50℃に冷却し、前記リチウム試薬を、−35℃以下で45分かけてゆっくり加えた後に室温まで昇温し、室温で反応させた。得られた生成物を濾過し、減圧乾燥させた。得られた固体16.5gを精製し、13.2gの針状結晶を得た。
窒素雰囲気下、前記針状結晶12.0g(28.2mmol)の脱水テトラヒドロフラン100ml懸濁液に前記グリニヤール試薬を加え、加熱して、還流下で攪拌した。得られた反応液に、放冷後、希塩酸水溶液で洗浄し、分液し、水相をジエチルエーテルで抽出した。得られた有機相を合わせて、水で洗浄後、分液し、有機相を無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、濾過し、濃縮した。得られた白色固体をシリカゲルカラムで精製し、更に再結晶することによって、白色固体(以下、「低分子化合物C」と言う。)6.5gを得た。
1H−NMR(400MHz/CDCl3):
δ0.90(t、3H)、1.31〜1.34(m、6H)、1.69(m、2H)、2.73(t、2H)、7.37(d、2H)、7.69(d、4H)、8.59〜8.64(m、6H)
LC/MS(APCI posi):[M+H]+ 566
WO02/066552に記載の合成法に準拠して合成した。即ち、窒素雰囲気下、2−ブロモピリジンと、1.2当量の3−ブロモフェニルホウ酸との鈴木カップリング(触媒:テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)、塩基:2M炭酸ナトリウム水溶液、溶媒:エタノール、トルエン)により、下記式:
で表される2−(3'−ブロモフェニル)ピリジンを得た。
次に、窒素雰囲気下、トリブロモベンゼンと、2.2当量の4−tertブチルフェニルホウ酸との鈴木カップリング(触媒:テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)、塩基:2M炭酸ナトリウム水溶液、溶媒:エタノール、トルエン)により下記式:
で表されるブロモ化合物を得た。
で表されるホウ酸化合物を得た。
で表される配位子(即ち、配位子となる化合物)を得た。
で表される黄色粉体を得た。
で表されるイリジウム錯体(以下、「発光材料A」と言う。)を得た。
1H−NMR(300MHz/CDCl3):
δ1.37(s、54H)、6.90(t、3H)、7.35(d、3H)、7.48(d、12H)、7.57(d、6H)、7.64(d、12H)、7.55〜7.70(m、6H)、7.78(s、6H)、8.00(d、3H)、8.05(s、3H)
LC/MS(APCI posi):[M+H]+ 1677
2−アセチルピリジン10.0g(82.6mmol)と2−メチル−3−ジメチルアミノプロぺナール9.81g(86.7mmol)をテトラヒドロフラン126mlに溶解し、カリウムt−ブトキシド9.37g(86.7mmol)を加え、60℃で30分攪拌した。得られた混合液に酢酸アンモニウム67.68g(866.8mmol)と酢酸83mlを加え、60℃で2時間攪拌した。次いで、系中の温度を105℃まで上昇させ、テトラヒドロフランを留去しながら3時間攪拌した。得られた反応液を放冷後、そこに、25重量%水酸化ナトリウム水溶液200mlを加え、酢酸エチル300mlで計4回抽出した。得られた抽出液(有機層)を合わせ、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、これを濾別後、濃縮した。得られた濃縮残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(シリカゲル300g、溶出液:ヘキサン/酢酸エチル=5/1(体積比))で精製し、濃縮して、下記式:
で表される低分子化合物Dを淡黄色液体として9.16g(収率65.2%)得た。ガスクロマトグラフィー分析(カラム 商品名:DB-1、カラム温度:100℃(0分)−(10分)−280℃(15分))で分析した結果、純度は99.5%であった。
高分子化合物Aは、特表2005−506439号公報に記載の方法に従って製造した。即ち、窒素雰囲気下、低分子化合物B(1.4731g)及び2,7-ジブロモ-9,9-ジオクチルフルオレン(1.6980g)を、予め窒素でバブリングしたトルエン30.0mLに溶解した。得られた溶液に、酢酸パラジウム(1.0mg)及びP(o−MeOPh)3(6.3mg)を加え、次いで、20重量%Et4NOH水溶液を10.0ml加え、100℃まで昇温後、終夜、還流した。得られた反応液に、メタノール(465ml)に注ぎ込むことで、下記式:
で表される繰り返し単位を有する高分子化合物(以下、「高分子化合物A」と言う。)1.51gを得た。高分子化合物Aのポリスチレン換算の数平均分子量Mnは5.1×104であり、ポリスチレン換算の重量平均分子量Mwは1.1×105であった。
窒素雰囲気下、2,7−ビス(1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)−9,9−ジオクチルフルオレン(5.20g)、ビス(4−ブロモフェニル)−(4−s−ブチルフェニル)−アミン(4.50g)、酢酸パラジウム(2.2mg)、トリ(2−メチルフェニル)ホスフィン(15.1mg)、メチルトリオクチルアンモニウムクロライド(商品名:Aliquat(登録商標)336、0.91g、アルドリッチ製)、及びトルエン(70ml)を混合し、105℃に加熱した。得られた反応液に2M Na2CO3水溶液(19ml)を滴下し、4時間還流させた。反応後、フェニルホウ酸(121mg)を加え、更に3時間還流させた。次いで、ジエチルジチアカルバミン酸ナトリウム水溶液を加え、80℃で4時間撹拌した。冷却後、水(60ml)で3回、3重量%酢酸水溶液(60ml)で3回、水(60ml)で3回洗浄し、アルミナカラム、シリカゲルカラムを通すことにより精製した。得られたトルエン溶液をメタノール(3L)に滴下し、3時間撹拌した後、得られた固体を取り出し乾燥させたところ、下記式:
で表される繰り返し単位を50:50(仕込み量からの理論値(モル比))で有する高分子化合物(交互共重合体)(以下、「高分子化合物B」と言う。)を得た。高分子化合物Bの収量は5.25gであった。高分子化合物Bのポリスチレン換算の数平均分子量は1.2×105であり、ポリスチレン換算の重量平均分子量は2.6×105であった。
高分子化合物Cは、特表2005−506439号公報に記載の方法に従って製造した。窒素雰囲気下、低分子化合物B(0.9870g)、2,7-ジブロモ-9,9-ジオクチルフルオレン(0.9056g)及び低分子化合物C(0.2205g)を、予め窒素でバブリングしたトルエン20.0mLに溶解した。酢酸パラジウム(0.7mg)及びP(o−MeOPh)3(4.2mg)を加え、20重量%Et4NOH水溶液を6.6ml加え、100℃まで昇温後、終夜で還流した。得られた溶液をメタノール(310ml)に注ぎ込むことで、下記式:
で表される繰り返し単位を80:20(仕込み量からの理論値(モル比))で有する高分子化合物(ランダム共重合体)(以下、「高分子化合物C」と言う。)1.09gを得た。高分子化合物Cのポリスチレン換算の数平均分子量は1.2×105であり、ポリスチレン換算の重量平均分子量は3.2×105であった。
不活性雰囲気下、三口フラスコに9,10−ジブロモアントラセン37.6g(0.11mol)、N−(4−t−ブチルフェニル)アニリン50.4g(0.22mol)、t−ブトキシナトリウム25.8g(0.27mol)、[トリス(ジベンジリデンアセトン)]ジパラジウム2.1g(2.2mmol)、トリ−t−ブチルホスフィン1.8g(9mmol)、及び脱水トルエン91mLを加え、100℃にて攪拌した。その後、得られた溶液を室温まで冷却し、1N塩酸水溶液6.2g、及びメタノール1250mLを攪拌しながら加え、析出した結晶を濾過し、MeOH、蒸留水にて洗浄し、減圧乾燥して粗生成物を得た。この粗生成物をヘキサンにて再結晶を行い、下記式:
で表される発光材料Bを61g(収率100%、HPLC面積百分率99.3%)得た。
1H−NMR (299.4 MHz, CDCl3) : 1.27 (s,18H), 6.86 (m,2H), 7.08 (m, 8H), 7.20 (m, 8H), 7.36 (m, 4H),8.21 (m, 4H)
LC−MS(APPI−MS(posi)) : 625 [M+H]+
スパッタ法により150nmの厚みでITO膜をつけたガラス基板に、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(H.C.Starck社製、商品名:BaytronP)(以下、「BaytronP」と言う。)の懸濁液をのせ、スピンコート法により約65nmの厚みとなるように成膜し、ホットプレート上で200℃、10分間乾燥させた。次に、高分子化合物Bをキシレン(関東化学社製:電子工業用(ELグレード))に0.5重量%の濃度で溶解させ、得られたキシレン溶液をBaytronPの膜の上にのせ、スピンコート法により成膜した後、酸素濃度及び水分濃度が10ppm以下(重量基準)の窒素雰囲気下で、180℃、15分乾燥させた。次に、低分子化合物A、2,2'-ビピリジル(Aldrich社製)、発光材料Aをキシレン(関東化学社製:電子工業用(ELグレード))に3.5重量%(重量比で、低分子化合物A/2,2'-ビピリジル/発光材料A=50/20/30)の濃度で溶解させた。得られたキシレン溶液を高分子化合物Bの膜の上にのせ、スピンコート法により約120nmの厚みとなるように発光層1を成膜した。そして、酸素濃度及び水分濃度が10ppm以下(重量基準)の窒素雰囲気下で、90℃、10分乾燥させた。1.0×10-4Pa以下にまで減圧した後、陰極として、発光層1の膜の上にバリウムを約5nm、次いでバリウムの層の上にアルミニウムを約100nm蒸着した。蒸着後、ガラス基板を用いて封止を行うことで、有機エレクトロルミネッセンス素子1を作製した。素子構成は以下の通りである。
ITO/BaytronP(約65nm)/高分子化合物B(約10nm)/発光層1(約120nm)/Ba/Al
有機エレクトロルミネッセンス素子1に8.4Vの電圧を印加すると、発光波長のピークトップが520nmで発光し、その時の輝度は1103cd/m2であった。初期輝度3920cd/m2での輝度半減寿命は256時間であった。得られた結果を表1に示す。
スパッタ法により150nmの厚みでITO膜をつけたガラス基板に、BaytronPの懸濁液をのせ、スピンコート法により約65nmの厚みとなるように成膜し、ホットプレート上で200℃、10分間乾燥させた。次に、高分子化合物Bをキシレン(関東化学社製:電子工業用(ELグレード))に0.5重量%の濃度で溶解させ、得られたキシレン溶液をBaytronPの膜の上にのせ、スピンコート法により成膜した後、酸素濃度及び水分濃度が10ppm以下(重量基準)の窒素雰囲気下で、180℃、15分乾燥させた。次に、高分子化合物A、低分子化合物A、2,2'-ビピリジル(Aldrich社製)、発光材料Aをキシレン(関東化学社製:電子工業用(ELグレード))に2.5重量%(重量比で高分子化合物A/低分子化合物A/2,2'-ビピリジル/発光材料A=30/20/20/30)の濃度で溶解させた。得られたキシレン溶液(組成物)を高分子化合物Bの膜の上にのせ、スピンコート法により約90nmの厚みとなるように発光層2を成膜した。そして、酸素濃度及び水分濃度が10ppm以下(重量基準)の窒素雰囲気下で、90℃、10分乾燥させた。1.0×10-4Pa以下にまで減圧した後、陰極として、発光層2の膜の上にバリウムを約5nm、次いでバリウムの層の上にアルミニウムを約100nm蒸着した。蒸着後、ガラス基板を用いて封止を行うことで、有機エレクトロルミネッセンス素子2を作製した。素子構成は以下の通りである。
ITO/BaytronP(約65nm)/高分子化合物B(約10nm)/発光層2(約90nm)/Ba/Al
有機エレクトロルミネッセンス素子2に6.0Vの電圧を印加すると、発光波長のピークトップが520nmで発光し、その時の輝度は1140cd/m2であった。初期輝度4000cd/m2での輝度半減寿命は105時間であった。得られた結果を表1に示す。
スパッタ法により150nmの厚みでITO膜をつけたガラス基板に、BaytronPの懸濁液をのせ、スピンコート法により約65nmの厚みとなるように成膜し、ホットプレート上で200℃、10分間乾燥させた。次に、高分子化合物Bをキシレン(関東化学社製:電子工業用(ELグレード))に0.5重量%の濃度で溶解させ、得られたキシレン溶液をBaytronPの膜の上にのせ、スピンコート法により成膜した後、酸素濃度及び水分濃度が10ppm以下(重量基準)の窒素雰囲気下で、180℃、15分乾燥させた。次に、高分子化合物A、低分子化合物A、5,5'-ジメチル-2,2'-ビピリジル、発光材料Aをキシレン(関東化学社製:電子工業用(ELグレード))に2.5重量%(重量比で高分子化合物A/低分子化合物A/5,5'-ジメチル-2,2'-ビピリジル/発光材料A=30/20/20/30)の濃度で溶解させた。得られたキシレン溶液(組成物)を高分子化合物Bの膜の上にのせ、スピンコート法により約90nmの厚みとなるように発光層3を成膜した。そして、酸素濃度及び水分濃度が10ppm以下(重量基準)の窒素雰囲気下で、90℃、10分乾燥させた。1.0×10-4Pa以下にまで減圧した後、陰極として、発光層3の膜の上にバリウムを約5nm、次いでバリウムの層の上にアルミニウムを約100nm蒸着した。蒸着後、ガラス基板を用いて封止を行うことで、有機エレクトロルミネッセンス素子3を作製した。素子構成は以下の通りである。
ITO/BaytronP(約65nm)/高分子化合物B(約10nm)/発光層3(約90nm)/Ba/Al
有機エレクトロルミネッセンス素子3に6.0Vの電圧を印加すると、発光波長のピークトップが520nmで発光し、その時の輝度は934cd/m2であった。初期輝度3970cd/m2での輝度半減寿命は49時間であった。得られた結果を表1に示す。
スパッタ法により150nmの厚みでITO膜をつけたガラス基板に、BaytronPの懸濁液をのせ、スピンコート法により約65nmの厚みとなるように成膜し、ホットプレート上で200℃、10分間乾燥させた。次に、高分子化合物Bをキシレン(関東化学社製:電子工業用(ELグレード))に0.5重量%の濃度で溶解させ、得られたキシレン溶液をBaytronPの膜の上にのせ、スピンコート法により成膜した後、酸素濃度及び水分濃度が10ppm以下(重量基準)の窒素雰囲気下で、180℃、15分乾燥させた。次に、高分子化合物C、2,2'-ビピリジル(Aldrich社製)、発光材料Aをキシレン(関東化学社製:電子工業用(ELグレード))に2.0重量%(重量比で高分子化合物C/2,2'-ビピリジル/発光材料A=50/20/30)の濃度で溶解させた。得られたキシレン溶液を高分子化合物Bの膜の上にのせ、スピンコート法により約100nmの厚みとなるように発光層4を成膜した。そして、酸素濃度及び水分濃度が10ppm以下(重量基準)の窒素雰囲気下で、90℃、10分乾燥させた。1.0×10-4Pa以下にまで減圧した後、陰極として、発光層4の膜の上にバリウムを約5nm、次いでバリウムの層の上にアルミニウムを約100nm蒸着した。蒸着後、ガラス基板を用いて封止を行うことで、有機エレクトロルミネッセンス素子4を作製した。素子構成は以下の通りである。
ITO/BaytronP(約65nm)/高分子化合物B(約10nm)/発光層4(約100nm)/Ba/Al
有機エレクトロルミネッセンス素子4に7.6Vの電圧を印加すると、発光波長のピークトップが515nmで発光し、その時の輝度は961cd/m2であった。初期輝度4070cd/m2での輝度半減寿命は155時間であった。得られた結果を表1に示す。
スパッタ法により150nmの厚みでITO膜をつけたガラス基板に、BaytronPの懸濁液をのせ、スピンコート法により約65nmの厚みとなるように成膜し、ホットプレート上で200℃、10分間乾燥させた。次に、高分子化合物Bをキシレン(関東化学社製:電子工業用(ELグレード))に0.5重量%の濃度で溶解させ、得られたキシレン溶液をBaytronPの膜の上にのせ、スピンコート法により成膜した後、酸素濃度及び水分濃度が10ppm以下(重量基準)の窒素雰囲気下で、180℃、15分乾燥させた。次に、高分子化合物C、5,5'-ジメチル-2,2'-ビピリジル、発光材料Aをキシレン(関東化学社製:電子工業用(ELグレード))に2.0重量%(重量比で高分子化合物C/2,2'-ビピリジル/発光材料A=50/20/30)の濃度で溶解させた。得られたキシレン溶液を高分子化合物Bの膜の上にのせ、スピンコート法により約100nmの厚みとなるように発光層5を成膜した。そして、酸素濃度及び水分濃度が10ppm以下(重量基準)の窒素雰囲気下で、90℃、10分乾燥させた。1.0×10-4Pa以下にまで減圧した後、陰極として、発光層5の膜の上にバリウムを約5nm、次いでバリウムの層の上にアルミニウムを約100nm蒸着した。蒸着後、ガラス基板を用いて封止を行うことで、有機エレクトロルミネッセンス素子5を作製した。素子構成は以下の通りである。
ITO/BaytronP(約65nm)/高分子化合物B(約10nm)/発光層5(約100nm)/Ba/Al
有機エレクトロルミネッセンス素子5に7.4Vの電圧を印加すると、発光波長のピークトップが520nmで発光し、その時の輝度は962cd/m2であった。初期輝度4050cd/m2での輝度半減寿命は56時間であった。得られた結果を表1に示す。
スパッタ法により150nmの厚みでITO膜をつけたガラス基板に、BaytronPの懸濁液をのせ、スピンコート法により約65nmの厚みとなるように成膜し、ホットプレート上で200℃、10分間乾燥させた。次に、高分子化合物Bをキシレン(関東化学社製:電子工業用(ELグレード))に0.5重量%の濃度で溶解させ、得られたキシレン溶液をBaytronPの膜の上にのせ、スピンコート法により成膜した後、酸素濃度及び水分濃度が10ppm以下(重量基準)の窒素雰囲気下で、180℃、15分乾燥させた。次に、高分子化合物C、低分子化合物D、発光材料Aをキシレン(関東化学社製:電子工業用(ELグレード))に2.0重量%(重量比で高分子化合物C/低分子化合物D/発光材料A=50/20/30)の濃度で溶解させた。得られたキシレン溶液を高分子化合物Bの膜の上にのせ、スピンコート法により約100nmの厚みとなるように発光層6を成膜した。そして、酸素濃度及び水分濃度が10ppm以下(重量基準)の窒素雰囲気下で、90℃、10分乾燥させた。1.0×10-4Pa以下にまで減圧した後、陰極として、発光層6の膜の上にバリウムを約5nm、次いでバリウムの層の上にアルミニウムを約100nm蒸着した。蒸着後、ガラス基板を用いて封止を行うことで、有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。素子構成は以下の通りである。
ITO/BaytronP(約65nm)/高分子化合物B(約10nm)/発光層6(約100nm)/Ba/Al
有機エレクトロルミネッセンス素子6に7.4Vの電圧を印加すると、発光波長のピークトップが520nmで発光し、その時の輝度は937cd/m2であった。初期輝度4000cd/m2での輝度半減寿命は25時間であった。得られた結果を表1に示す。
スパッタ法により150nmの厚みでITO膜をつけたガラス基板に、BaytronPの懸濁液をのせ、スピンコート法により約65nmの厚みとなるように成膜し、ホットプレート上で200℃、10分間乾燥させた。次に、高分子化合物Bをキシレン(関東化学社製:電子工業用(ELグレード))に0.5重量%の濃度で溶解させ、得られたキシレン溶液をBaytronPの膜の上にのせ、スピンコート法により成膜した後、酸素濃度及び水分濃度が10ppm以下(重量基準)の窒素雰囲気下で、180℃、15分乾燥させた。次に、高分子化合物A、低分子化合物A、2,2'-ビピリジル、発光材料Bをキシレン(関東化学社製:電子工業用(ELグレード))に2.5重量%(重量比で高分子化合物A/低分子化合物A/2,2'-ビピリジル/発光材料B=55/20/20/5)の濃度で溶解させた。得られたキシレン溶液を高分子化合物Bの膜の上にのせ、スピンコート法により約100nmの厚みとなるように発光層7を成膜した。そして、酸素濃度及び水分濃度が10ppm以下(重量基準)の窒素雰囲気下で、90℃、10分乾燥させた。1.0×10-4Pa以下にまで減圧した後、陰極として、発光層7の膜の上にバリウムを約5nm、次いでバリウムの層の上にアルミニウムを約100nm蒸着した。蒸着後、ガラス基板を用いて封止を行うことで、有機エレクトロルミネッセンス素子7を作製した。素子構成は以下の通りである。
ITO/BaytronP(約65nm)/高分子化合物B(約10nm)/発光層7(約100nm)/Ba/Al
有機エレクトロルミネッセンス素子7に10.4Vの電圧を印加すると、発光波長のピークトップが515nmで発光し、その時の輝度は1016cd/m2であった。初期輝度805cd/m2での輝度半減寿命は107時間であった。得られた結果を表1に示す。
スパッタ法により150nmの厚みでITO膜をつけたガラス基板に、BaytronPの懸濁液をのせ、スピンコート法により約65nmの厚みとなるように成膜し、ホットプレート上で200℃、10分間乾燥させた。次に、高分子化合物Bをキシレン(関東化学社製:電子工業用(ELグレード))に0.5重量%の濃度で溶解させ、得られたキシレン溶液をBaytronPの膜の上にのせ、スピンコート法により成膜した後、酸素濃度及び水分濃度が10ppm以下(重量基準)の窒素雰囲気下で、180℃、15分乾燥させた。次に、低分子化合物A、発光材料Aをキシレン(関東化学社製:電子工業用(ELグレード))に3.5重量%(重量比で低分子化合物A/発光材料A=70/30)の濃度で溶解させた。得られたキシレン溶液(組成物)を高分子化合物Bの膜の上にのせ、スピンコート法により約120nmの厚みとなるように発光層Aを成膜した。そして、酸素濃度及び水分濃度が10ppm以下(重量基準)の窒素雰囲気下で、90℃、10分乾燥させた。1.0×10-4Pa以下にまで減圧した後、陰極として、発光層Aの膜の上にバリウムを約5nm、次いで、バリウムの層の上にアルミニウムを約100nm蒸着した。蒸着後、ガラス基板を用いて封止を行うことで、有機エレクトロルミネッセンス素子C1を作製した。素子構成は以下の通りである。
ITO/BaytronP(約65nm)/高分子化合物B(約10nm)/発光層A(約120nm)/Ba/Al
有機エレクトロルミネッセンス素子C1に8.8Vの電圧を印加すると、発光波長のピークトップが520nmで発光し、その時の輝度は980cd/m2であった。初期輝度3930cd/m2での輝度半減寿命は29時間であった。得られた結果を表1に示す。
スパッタ法により150nmの厚みでITO膜をつけたガラス基板に、BaytronPの懸濁液をのせ、スピンコート法により約65nmの厚みとなるように成膜し、ホットプレート上で200℃、10分間乾燥させた。次に、高分子化合物Bをキシレン(関東化学社製:電子工業用(ELグレード))に0.5重量%の濃度で溶解させ、得られたキシレン溶液をBaytronPの膜の上にのせ、スピンコート法により成膜した後、酸素濃度及び水分濃度が10ppm以下(重量基準)の窒素雰囲気下で、180℃、15分乾燥させた。次に、2,2'-ビピリジル、発光材料Aをキシレン(関東化学社製:電子工業用(ELグレード))に5.0重量%(重量比で2,2'-ビピリジル/発光材料A=70/30)の濃度で溶解させた。得られたキシレン溶液(組成物)を高分子化合物Bの膜の上にのせ、スピンコート法により約50nmの厚みとなるように発光層Bを成膜した。そして、酸素濃度及び水分濃度が10ppm以下(重量基準)の窒素雰囲気下で、90℃、10分乾燥させた。1.0×10-4Pa以下にまで減圧した後、陰極として、発光層Bの膜の上にバリウムを約5nm、次いでバリウムの層の上にアルミニウムを約100nm蒸着した。蒸着後、ガラス基板を用いて封止を行うことで、有機エレクトロルミネッセンス素子C2を作製した。素子構成は以下の通りである。
ITO/BaytronP(約65nm)/高分子化合物B(約10nm)/発光層B(約50nm)/Ba/Al
有機エレクトロルミネッセンス素子C2に11.6Vの電圧を印加すると、発光波長のピークトップが520nmで発光し、その時の輝度は431cd/m2であった。初期輝度67cd/m2での輝度半減寿命は6時間であった。得られた結果を表1に示す。
スパッタ法により150nmの厚みでITO膜をつけたガラス基板に、BaytronPの懸濁液をのせ、スピンコート法により約65nmの厚みとなるように成膜し、ホットプレート上で200℃、10分間乾燥させた。次に、高分子化合物Bをキシレン(関東化学社製:電子工業用(ELグレード))に0.5重量%の濃度で溶解させ、得られたキシレン溶液をBaytronPの膜の上にのせ、スピンコート法により成膜した後、酸素濃度及び水分濃度が10ppm以下(重量基準)の窒素雰囲気下で、180℃、15分乾燥させた。次に、高分子化合物A、低分子化合物A、発光材料Aをキシレン(関東化学社製:電子工業用(ELグレード))に2.5重量%(重量比で高分子化合物A/低分子化合物A/発光材料A=50/20/30)の濃度で溶解させた。得られたキシレン溶液(組成物)を高分子化合物Bの膜の上にのせ、スピンコート法により約90nmの厚みとなるように発光層Cを成膜した。そして、酸素濃度及び水分濃度が10ppm以下(重量基準)の窒素雰囲気下で、90℃、10分乾燥させた。1.0×10-4Pa以下にまで減圧した後、陰極として、発光層Cの膜の上にバリウムを約5nm、次いでバリウムの層の上にアルミニウムを約100nm蒸着した。蒸着後、ガラス基板を用いて封止を行うことで、有機エレクトロルミネッセンス素子C3を作製した。素子構成は以下の通りである。
ITO/BaytronP(約65nm)/高分子化合物B(約10nm)/発光層C(約90nm)/Ba/Al
有機エレクトロルミネッセンス素子C3に6.8Vの電圧を印加すると、発光波長のピークトップが515nmで発光し、その時の輝度は1039cd/m2であった。初期輝度4010cd/m2での輝度半減寿命は3時間であった。得られた結果を表1に示す。
スパッタ法により150nmの厚みでITO膜をつけたガラス基板に、BaytronPの懸濁液をのせ、スピンコート法により約65nmの厚みとなるように成膜し、ホットプレート上で200℃、10分間乾燥させた。次に、高分子化合物Bをキシレン(関東化学社製:電子工業用(ELグレード))に0.5重量%の濃度で溶解させ、得られたキシレン溶液をBaytronPの膜の上にのせ、スピンコート法により成膜した後、酸素濃度及び水分濃度が10ppm以下(重量基準)の窒素雰囲気下で、180℃、15分乾燥させた。次に、高分子化合物C、発光材料Aをキシレン(関東化学社製:電子工業用(ELグレード))に1.3重量%(重量比で高分子化合物C/発光材料A=70/30)の濃度で溶解させた。得られたキシレン溶液(組成物)を高分子化合物Bの膜の上にのせ、スピンコート法により約100nmの厚みとなるように発光層Dを成膜した。そして、酸素濃度及び水分濃度が10ppm以下(重量基準)の窒素雰囲気下で、90℃、10分乾燥させた。1.0×10-4Pa以下にまで減圧した後、陰極として、発光層Dの膜の上にバリウムを約5nm、次いでバリウムの層の上にアルミニウムを約100nm蒸着した。蒸着後、ガラス基板を用いて封止を行うことで、有機エレクトロルミネッセンス素子C4を作製した。素子構成は以下の通りである。
ITO/BaytronP(約65nm)/高分子化合物B(約10nm)/発光層D(約100nm)/Ba/Al
有機エレクトロルミネッセンス素子C4に7.2Vの電圧を印加すると、発光波長のピークトップが515nmで発光し、その時の輝度は949cd/m2であった。初期輝度4020cd/m2での輝度半減寿命は5時間であった。得られた結果を表1に示す。
スパッタ法により150nmの厚みでITO膜をつけたガラス基板に、BaytronPの懸濁液をのせ、スピンコート法により約65nmの厚みとなるように成膜し、ホットプレート上で200℃、10分間乾燥させた。次に、高分子化合物Bをキシレン(関東化学社製:電子工業用(ELグレード))に0.5重量%の濃度で溶解させ、得られたキシレン溶液をBaytronPの膜の上にのせ、スピンコート法により成膜した後、酸素濃度及び水分濃度が10ppm以下(重量基準)の窒素雰囲気下で、180℃、15分乾燥させた。次に、高分子化合物A、2,2'-ビピリジル、発光材料Aをキシレン(関東化学社製、電子工業用(ELグレード))に2.2重量%(重量比で高分子化合物A/2,2'-ビピリジル/発光材料A=50/20/30)の濃度で溶解させた。得られたキシレン溶液(組成物)を高分子化合物Bの膜の上にのせ、スピンコート法により約100nmの厚みとなるように発光層Eを成膜した。そして、酸素濃度及び水分濃度が10ppm以下(重量基準)の窒素雰囲気下で、90℃、10分乾燥させた。1.0×10-4Pa以下にまで減圧した後、陰極として、発光層Eの膜の上にバリウムを約5nm、次いでバリウムの層の上にアルミニウムを約100nm蒸着した。蒸着後、ガラス基板を用いて封止を行うことで、有機エレクトロルミネッセンス素子C4を作製した。素子構成は以下の通りである。
ITO/BaytronP(約65nm)/高分子化合物B(約10nm)/発光層E(約100nm)/Ba/Al
有機エレクトロルミネッセンス素子C5に12.0Vの電圧を印加すると、発光波長のピークトップが520nmで発光し、その時の輝度は896cd/m2であった。初期輝度4030cd/m2での輝度半減寿命は4時間であった。得られた結果を表1に示す。
スパッタ法により150nmの厚みでITO膜をつけたガラス基板に、BaytronPの懸濁液をのせ、スピンコート法により約65nmの厚みとなるように成膜し、ホットプレート上で200℃、10分間乾燥させた。次に、高分子化合物Bをキシレン(関東化学社製:電子工業用(ELグレード))に0.5重量%の濃度で溶解させ、得られたキシレン溶液をBaytronPの膜の上にのせ、スピンコート法により成膜した後、酸素濃度及び水分濃度が10ppm以下(重量基準)の窒素雰囲気下で、180℃、15分乾燥させた。次に、高分子化合物A、低分子化合物A、発光材料Bをキシレン(関東化学社製:電子工業用(ELグレード))に2.0重量%(重量比で高分子化合物A/低分子化合物A/発光材料B=75/20/5)の濃度で溶解させた。得られたキシレン溶液を高分子化合物Bの膜の上にのせ、スピンコート法により約100nmの厚みとなるように発光層Fを成膜した。そして、酸素濃度及び水分濃度が10ppm以下(重量基準)の窒素雰囲気下で、90℃、10分乾燥させた。1.0×10-4Pa以下にまで減圧した後、陰極として、発光層Fの膜の上にバリウムを約5nm、次いでバリウムの層の上にアルミニウムを約100nm蒸着した。蒸着後、ガラス基板を用いて封止を行うことで、有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。素子構成は以下の通りである。
ITO/BaytronP(約65nm)/高分子化合物B(約10nm)/発光層F(約100nm)/Ba/Al
有機エレクトロルミネッセンス素子C6に10.8Vの電圧を印加すると、発光波長のピークトップが515nmで発光し、その時の輝度は981cd/m2であった。初期輝度802cd/m2での輝度半減寿命は13時間であった。得られた結果を表1に示す。
スパッタ法により150nmの厚みでITO膜をつけたガラス基板に、BaytronPの懸濁液をのせ、スピンコート法により約65nmの厚みとなるように成膜し、ホットプレート上で200℃、10分間乾燥させた。次に、高分子化合物Bをキシレン(関東化学社製:電子工業用(ELグレード))に0.5重量%の濃度で溶解させ、得られたキシレン溶液をBaytronPの膜の上にのせ、スピンコート法により成膜した後、酸素濃度及び水分濃度が10ppm以下(重量基準)の窒素雰囲気下で、180℃、15分乾燥させた。次に、高分子化合物A、2,2'-ビピリジル、発光材料Bをキシレン(関東化学社製、電子工業用(ELグレード))に2.0重量%(重量比で高分子化合物A/2,2'-ビピリジル/発光材料B=75/20/5)の濃度で溶解させた。得られたキシレン溶液を高分子化合物Bの膜の上にのせ、スピンコート法により約100nmの厚みとなるように発光層Gを成膜した。そして、酸素濃度及び水分濃度が10ppm以下(重量基準)の窒素雰囲気下で、90℃、10分乾燥させた。1.0×10-4Pa以下にまで減圧した後、陰極として、発光層Gの膜の上にバリウムを約5nm、次いでバリウムの層の上にアルミニウムを約100nm蒸着した。蒸着後、ガラス基板を用いて封止を行うことで、有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。素子構成は以下の通りである。
ITO/BaytronP(約65nm)/高分子化合物B(約10nm)/発光層G(約100nm)/Ba/Al
有機エレクトロルミネッセンス素子C7に12.0Vの電圧を印加しても、その時の輝度は10cd/m2以下であった。初期輝度312cd/m2での輝度半減寿命は1時間未満であった。得られた結果を表1に示す。
実施例2において、発光層2の膜の乾燥温度を90℃から50℃に変えた以外は、実施例2と同様にして、有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、「有機エレクトロルミネッセンス素子8」と言う。)を作製した。
有機エレクトロルミネッセンス素子8に初期輝度4000cd/m2で一定電流下にて輝度半減寿命を測定した際の時間は実施例2の輝度半減寿命に対して40%であった。得られた結果を表2に示す。
実施例2において、発光層2の膜の乾燥温度を90℃から130℃に変えた以外は、実施例2と同様にして、有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、「有機エレクトロルミネッセンス素子9」と言う。)を作製した。
有機エレクトロルミネッセンス素子9に初期輝度4000cd/m2で一定電流下にて輝度半減寿命を測定した際の時間は実施例2の輝度半減寿命に対して42%であった。得られた結果を表2に示す。
Claims (15)
- 下記式(1):
(式中、Arは、置換基を有していてもよいアリール基、又は置換基を有していてもよい1価の複素環基を表す。アリール基又は1価の複素環基が有していてもよい置換基は、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アルケニル基、アルキニル基、アミノ基、置換アミノ基(ここで、置換アミノ基は、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基及び1価の複素環基からなる群から選ばれる1個又は2個の置換基を有する)、シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、1価の複素環基、複素環チオ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、カルボキシル基、ニトロ基、又はシアノ基であり、これらの置換基に含まれる水素原子の一部又は全部は、フッ素原子で置換されていてもよい。3個存在するArは、同一であっても異なっていてもよい。)
で表される化合物、又は下記式(3):
(式中、Arは前記と同じ意味を有する。Ar’は置換基を有していてもよいアリーレン基、又は置換基を有していてもよい2価の複素環基を表す。アリーレン基又は2価の複素環基が有していてもよい置換基は、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アルケニル基、アルキニル基、アミノ基、置換アミノ基(ここで、置換アミノ基は、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基及び1価の複素環基からなる群から選ばれる1個又は2個の置換基を有する)、シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、1価の複素環基、複素環チオ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、カルボキシル基、ニトロ基、又はシアノ基であり、これらの置換基に含まれる水素原子の一部又は全部は、フッ素原子で置換されていてもよい。2個存在するAr’は、同一であっても異なっていてもよい。)
で表される繰り返し単位を有する高分子化合物と、
下記式(2):
(式中、Z1、Z2及びZ3は、1個が−N=を表し、2個が−C(R’)=を表す。Z4及びZ5は、−C(R’)=を表す。Z6、Z7及びZ8は、1個が−N=を表し、2個が−C(R’)=を表す。Z9及びZ10は、−C(R’)=を表す。R’は、水素原子、フッ素原子で置換されていてもよいアルキル基、又はフッ素原子で置換されていてもよいアリール基を表す。8個存在する−C(R’)=は、同一であっても異なっていてもよい。Z2及びZ3が−C(R’)=である場合にはZ2及びZ3に含まれる2個のR’が互いに結合してベンゼン環を形成してもよく、Z3が−C(R’)=である場合にはZ3及びZ4に含まれる2個のR’が互いに結合してベンゼン環を形成してもよく、Z4及びZ5に含まれる2個のR’が互いに結合してベンゼン環を形成してもよいが、Z2及びZ3、Z3及びZ4、並びにZ4及びZ5の2個以上の組み合わせが同時にはベンゼン環を形成しない。Z7及びZ8が−C(R’)=である場合にはZ7及びZ8に含まれる2個のR’が互いに結合してベンゼン環を形成してもよく、Z8が−C(R’)=である場合にはZ8及びZ9に含まれる2個のR’が互いに結合してベンゼン環を形成してもよく、Z9及びZ10に含まれる2個のR’が互いに結合してベンゼン環を形成してもよいが、Z7及びZ8、Z8及びZ9、並びにZ9及びZ10の2個以上の組み合わせが同時にはベンゼン環を形成しない。)
で表される化合物とを含有する組成物。 - 前記式(1)で表される化合物と、前記式(2)で表される化合物とを含有する請求項1に記載の組成物。
- 前記Arが置換基を有していてもよいフェニル基、又は置換基を有していてもよいビフェニル基である請求項2に記載の組成物。
- 前記Arが炭素数1〜12のアルキル基で置換されたフェニル基、又は炭素数1〜12のアルキル基で置換されたビフェニル基である請求項3に記載の組成物。
- 前記式(3)で表される繰り返し単位を有する高分子化合物と、前記式(2)で表される化合物とを含有する請求項1に記載の組成物。
- 前記Arが置換基を有していてもよいフェニル基であり、Ar’が置換基を有していてもよい1,4−フェニレン基である請求項5に記載の組成物。
- 前記R’が水素原子又はアルキル基である請求項1〜6のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記式(2)で表される化合物が、2,2’−ビピリジル、5−ジメチル−2,2’−ビピリジル、5,5’−ジメチル−2,2’−ビピリジル、3,3’−ビピリジル又は4,4’−ビピリジルである請求項1〜7のいずれか一項に記載の組成物。
- さらに、発光材料、正孔輸送材料及び電子輸送材料からなる群から選ばれる少なくとも一種を含む請求項1〜8のいずれか一項に記載の組成物。
- さらに、有機溶媒を含む請求項1〜9のいずれか一項に記載の組成物。
- 請求項1〜10のいずれか一項に記載の組成物を用いてなる有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 請求項11に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えた面状光源。
- 請求項11に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えた表示装置。
- 請求項1〜10のいずれか一項に記載の組成物を用いてなる薄膜。
- 請求項14に記載の薄膜を50〜200℃で加熱することを含む有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
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