JP5725928B2 - 新規縮合多環化合物およびそれを有する有機発光素子 - Google Patents
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尚、上記に示した分子軌道計算は、Gaussian 03(Gaussian 03,Revision E.01,M.J.Frisch,G.W.Trucks,H.B.Schlegel,G.E.Scuseria,M.A.Robb,J.R.Cheeseman,J.A.Montgomery,Jr.,T.Vreven,K.N.Kudin,J.C.Burant,J.M.Millam,S.S.Iyengar,J.Tomasi,V.Barone,B.Mennucci,M.Cossi,G.Scalmani,N.Rega,G.A.Petersson,H.Nakatsuji,M.Hada,M.Ehara,K.Toyota,R.Fukuda,J.Hasegawa,M.Ishida,T.Nakajima,Y.Honda,O.Kitao,H.Nakai,M.Klene,X.Li,J.E.Knox,H.P.Hratchian,J.B.Cross,V.Bakken,C.Adamo,J.Jaramillo,R.Gomperts,R.E.Stratmann,O.Yazyev,A.J.Austin,R.Cammi,C.Pomelli,J.W.Ochterski,P.Y.Ayala,K.Morokuma,G.A.Voth,P.Salvador,J.J.Dannenberg,V.G.Zakrzewski,S.Dapprich,A.D.Daniels,M.C.Strain,O.Farkas,D.K.Malick,A.D.Rabuck,K.Raghavachari,J.B.Foresman,J.V.Ortiz,Q.Cui,A.G.Baboul,S.Clifford,J.Cioslowski,B.B.Stefanov,G.Liu,A.Liashenko,P.Piskorz,I.Komaromi,R.L.Martin,D.J.Fox,T.Keith,M.A.Al−Laham,C.Y.Peng,A.Nanayakkara,M.Challacombe,P.M.W.Gill,B.Johnson,W.Chen,M.W.Wong,C.Gonzalez,and J.A.Pople,Gaussian,Inc.,Wallingford CT,2004.)により実施した。計算手法としては、B3LYP/6−31G*を用いた。
A群及びB群に例示する縮合多環化合物は一般式[1]においてX5およびX14がフェニル基で示される化合物群であり、分子量小さいので化合物を蒸着する際、低温度で蒸着することができる。また、アルキル基またはフェニル基により置換されたフェニル基はその効果がより大きい。
本発明に係る縮合多環化合物の合成ルートの一例を説明する。以下に反応式を記す。
本発明の例示化合物はジブロモジヨードベンゼンに任意のAr 置換されたアントラセンピナコールボラン体d−3を鈴木−宮浦カップリング及びヘック反応を経由し、5員環を形成することで合成できる。
次に本実施形態に係る有機発光素子を説明する。
本発明に係る有機発光素子は、表示装置や照明装置に用いることができる。他にも電子写真方式の画像形成装置の露光光源や、液晶表示装置のバックライトなどがある。
[例示化合物E−1の合成]
以下に示す合成スキームにより合成した。
500ml三ツ口フラスコに、化合物e−1、15.3g(40.0mmol)、化合物e−2、7.27ml(50.0mmol)、トルエン300ml及びトリエチルアミン20mlを入れ、窒素雰囲気中、室温で攪拌下、Ni(dppp)2Cl2、1.08g(2.0mmol)を添加した。90度に昇温し、5時間攪拌した。反応後有機層をトルエンで抽出し無水硫酸ナトリウムで乾燥後、シリカゲルカラム(トルエン、ヘプタン混合、展開溶媒)で精製し、化合物e−3(白色固体)13.3g(収率77%)を得た。
200ml三ツ口フラスコに、窒素雰囲気中、化合物e−3、4.30g(10.0mmol)、化合物e−4、1.95g(4.0mmol)、炭酸セシウム、10gをトルエン100ml、エタノール20ml及び水100mlを入れ、窒素雰囲気中、室温で攪拌下、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)、1.16gを添加した。80度に昇温し、12時間攪拌した。反応後有機層をトルエンで抽出し無水硫酸ナトリウムで乾燥後、シリカゲルカラム(トルエン、ヘプタン混合、展開溶媒)で精製し、化合物e−5(白色固体)6.05g(収率72%)を得た。
50ml三ツ口フラスコに、化合物e−5、1.68g(2.0mmol)、ビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)ジクロライド、70mg、ジアザビシクロウンデセン(DBU)2.0ml、DMF30mlを入れた。窒素雰囲気中、室温で攪拌後、さらに150℃に昇温し、5時間攪拌した。反応後有機層をクロロホルムで抽出し無水硫酸ナトリウムで乾燥後、シリカゲルカラム(トルエン溶媒)で精製し、例示化合物E−1(赤色結晶)421mg(収率31%)を得た。
質量分析法により、例示化合物E−1のM+である678を確認した。
例示化合物E−1についてトルエン希薄溶液中での発光スペクトルを測定したところ、発光最大波長は589nmであった。尚、発光スペクトルの測定はトルエン溶液(1×10−4mol/l)を励起波長450nmにて発光スペクトルを測定し、第一発光ピークを用いた。装置は日立製分光光度計U−3010を用いた。
[例示化合物A−2の合成]
実施例1と同様にして、化合物e−1を以下の化合物f−1に変えて、例示化合物A−2を合成した。
質量分析法により、例示化合物A−2のM+である662を確認した。
また、実施例1と同様にして例示化合物A−2についてトルエン希薄溶液中での発光スペクトルを測定したところ、発光最大波長は588nmであった。
[例示化合物B−1の合成]
実施例1と同様にして、化合物e−1を以下の化合物f−2に変えて、例示化合物B−1合成した。
質量分析法により、例示化合物B−1のM+である730を確認した。
また、実施例1と同様にして例示化合物A−5ついてトルエン希薄溶液中での発光スペクトルを測定したところ、発光最大波長は589nmであった。
[例示化合物D−1の合成]
実施例1と同様にして、化合物e−1を以下の化合物f−3に変えて、例示化合物D−1を合成した。
質量分析法により、例示化合物D−1のM+である810を確認した。
また、実施例1と同様にして例示化合物B−2についてトルエン希薄溶液中でのT1を測定したところ、589nmであった。
[例示化合物G−2の合成]
実施例1と同様にして、化合物e−1を以下の化合物f−4に変えて、例示化合物G−2を合成した。
質量分析法により、例示化合物G−2のM+である942を確認した。
また、実施例1と同様にして例示化合物G−2についてトルエン希薄溶液中でのT1を測定したところ、605nmであった。
本実施例では、基板上に順次陽極/ホール輸送層/発光層/電子輸送層/陰極が設けられた構成の有機発光素子を以下に示す方法で作製した。
ガラス基板上に、陽極としてITOをスパッタ法にて膜厚120nmで製膜したものを透明導電性支持基板(ITO基板)として使用した。このITO基板上に、以下に示す有機化合物層及び電極層を、10−5Paの真空チャンバー内で抵抗加熱による真空蒸着によって連続的に製膜した。このとき対向する電極面積は3mm2になるように作製した。
正孔輸送層(30nm) g−1
発光層(30nm) ホストg−2、ゲスト:A−2(重量比 1%)、アシスト:g−3(重量比 1%)
電子輸送層(40nm) g−4
金属電極層1(1nm) LiF
金属電極層2(100nm) Al
さらに、本実施例の有機発光素子について、窒素雰囲気下で電流密度を100mA/cm2に保ちながら、100時間連続して素子を駆動させた。その結果、初期輝度に対して輝度劣化が10%以内であった。
実施例6において、発光層ゲストA−2を例示化合物E−1とした以外は、実施例6と同様の方法により有機発光素子を作製した。
6.0Vの印加電圧をかけたところ、電流密度53.1mA/cm2、発光輝度は2085cd/m2で、CIE色度座標(0.62,0.36)の赤色発光が観測された。
実施例6において、発光層ゲストA−2を例示化合物B−1とした以外は、実施例6と同様の方法により有機発光素子を作製した。
6.0Vの印加電圧をかけたところ、電流密度53.8mA/cm2、発光輝度は2150cd/m2で、CIE色度座標(0.63,0.37)の赤色発光が観測された。
312 有機化合物層
313 陰極
38 TFT素子
Claims (12)
- 下記一般式[1]に示されることを特徴とする縮合多環化合物。
[1]
一般式[1]において、Ar1およびAr2は、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フルオレニル基、フェナンスリル基、ピレニル基及びナフチル基からそれぞれ独立に選ばれ、炭素数1及至4のアルキル基を有してもよい。R1及至R16は水素原子あるいは炭素数1及至4のアルキル基からそれぞれ独立に選ばれる。 - 一般式[1]のAr1とAr2は同じであることを特徴とする請求項1に記載の縮合多環化合物。
- 一般式[1]のR1とR9は同じであることを特徴とする請求項1に記載の縮合多環化合物。
- 一般式[1]のR6とR14は同じであることを特徴とする請求項1に記載の縮合多環化合物。
- 一般式[1]のR1とR9は同じであり、R6とR14は同じであり、R2、R3、R4、R5、R7、R8、R10、R11、R12、R13、R15、R16は水素原子であることを特徴とする請求項1、2のいずれかに記載の縮合多環化合物。
- 一対の電極と、前記一対の電極の間に配置される有機化合物層とを有し、前記有機化合物層は請求項1乃至5のいずれか一項に記載の縮合多環化合物を有することを特徴とする有機発光素子。
- 前記有機化合物層は発光層であり、前記発光層はホスト材料とゲスト材料を有し、前記ゲスト材料が前記縮合多環化合物であることを特徴とする請求項6に記載の有機発光素子。
- 赤色発光することを特徴とする請求項7に記載の有機発光素子。
- 複数の画素を有し、前記複数の画素は請求項6乃至8のいずれか一項に記載の有機発光素子と前記有機発光素子の発光輝度を制御するTFT素子をそれぞれ有することを特徴とする画像表示装置。
- 表示部と撮像部とを有し、前記表示部は複数の画素を有し、前記複数の画素は請求項6乃至8のいずれか一項に記載の有機発光素子と前記有機発光素子の発光輝度を制御するTFT素子をそれぞれ有し、前記撮像部は撮像光学系を有することを特徴とする撮像装置。
- 請求項6乃至8のいずれか一項に記載の有機発光素子を露光光源として有することを特徴とする電子写真方式の画像形成装置。
- 請求項6乃至8のいずれか一項に記載の有機発光素子を有することを特徴とする照明装置。
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