JPWO2009107651A1 - 置換されたビピリジル化合物および有機エレクトロルミネッセンス素子 - Google Patents

置換されたビピリジル化合物および有機エレクトロルミネッセンス素子 Download PDF

Info

Publication number
JPWO2009107651A1
JPWO2009107651A1 JP2010500713A JP2010500713A JPWO2009107651A1 JP WO2009107651 A1 JPWO2009107651 A1 JP WO2009107651A1 JP 2010500713 A JP2010500713 A JP 2010500713A JP 2010500713 A JP2010500713 A JP 2010500713A JP WO2009107651 A1 JPWO2009107651 A1 JP WO2009107651A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
substituted
general formula
organic
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2010500713A
Other languages
English (en)
Inventor
紀昌 横山
紀昌 横山
秀一 林
秀一 林
長岡　誠
誠 長岡
谷口　彬雄
彬雄 谷口
結 市川
結 市川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hodogaya Chemical Co Ltd
Shinshu University NUC
Original Assignee
Hodogaya Chemical Co Ltd
Shinshu University NUC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hodogaya Chemical Co Ltd, Shinshu University NUC filed Critical Hodogaya Chemical Co Ltd
Publication of JPWO2009107651A1 publication Critical patent/JPWO2009107651A1/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D213/00—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D213/02—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D213/04—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom
    • C07D213/06—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom containing only hydrogen and carbon atoms in addition to the ring nitrogen atom
    • C07D213/22—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom containing only hydrogen and carbon atoms in addition to the ring nitrogen atom containing two or more pyridine rings directly linked together, e.g. bipyridyl
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00—Electroluminescent light sources
    • H05B33/10—Apparatus or processes specially adapted to the manufacture of electroluminescent light sources
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/654—Aromatic compounds comprising a hetero atom comprising only nitrogen as heteroatom
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1003—Carbocyclic compounds
    • C09K2211/1007—Non-condensed systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1003—Carbocyclic compounds
    • C09K2211/1011—Condensed systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1029—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1059—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing three nitrogen atoms as heteroatoms
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/30—Coordination compounds
    • H10K85/341—Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes
    • H10K85/342—Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes comprising iridium

Abstract

一般式（１）で表される置換されたビピリジル化合物であり、一対の電極とその間に挟まれた少なくとも一層の有機層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、該化合物が、少なくとも１つの有機層の構成材料として用いられていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子である。（式中、Ｒ１〜Ｒ７は、同一でも異なってもよく水素原子、置換もしくは無置換の芳香族複素環基等を表し、ｎは２ないし４の整数を表し、Ａは置換もしくは無置換の芳香族炭化水素の２〜４価基、置換もしくは無置換の芳香族複素環の２〜４価基、または、置換もしくは無置換の縮合多環芳香族の２〜４価基等を表す。ただし、ｎ＝２の場合、２つのビピリジル構造同士が直接結合することができるものとし、そのときＡは基ではない。）

Description

本発明は、各種の表示装置に好適な自発光素子である有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子に適した化合物と素子に関するものであリ、詳しくは置換されたビピリジル化合物と、該化合物を用いた有機ＥＬ素子に関するものである。
有機ＥＬ素子は自己発光性素子であるため、液晶素子にくらべて明るく視認性に優れ、鮮明な表示が可能であるため、活発な研究がなされてきた。
１９８７年にイーストマン・コダック社のＣ．Ｗ．Ｔａｎｇらは各種の役割を各材料に分担した積層構造素子を開発することにより有機材料を用いた有機ＥＬ素子を実用的なものにした。彼らは電子を輸送することのできる蛍光体と正孔を輸送することのできる有機物とを積層し、両方の電荷を蛍光体の層の中に注入して発光させることにより、１０Ｖ以下の電圧で１０００ｃｄ／ｍ2以上の高輝度が得られるようになった（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。
特開平８−４８６５６号公報 特許第３１９４６５７号公報
現在まで、有機ＥＬ素子の実用化のために多くの改良がなされ、各種の役割をさらに細分化して、基板上に順次に、陽極、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、陰極を設けた電界発光素子によって高効率と耐久性が達成されるようになってきた（例えば、非特許文献1参照）。
応用物理学会第９回講習会予稿集５５〜６１ページ（２００１）
また発光効率の更なる向上を目的として三重項励起子の利用が試みられ、燐光発光体の利用が検討されている（例えば、非特許文献２参照）。
応用物理学会第９回講習会予稿集２３〜３１ページ（２００１）
発光層は、一般的にホスト材料と称される電荷輸送性の化合物に、蛍光体や燐光発光体をドープして作成することもできる。上記の講習会予稿集に記載されているように、有機ＥＬ素子における有機材料の選択は、その素子の効率や耐久性など諸特性に大きな影響を与える。
有機ＥＬ素子においては、両電極から注入された電荷が発光層で再結合して発光が得られるが、電子の移動速度より正孔の移動速度が速いため、正孔の一部が発光層を通り抜けてしまうことによる効率低下が問題となる。そのため電子の移動速度の速い電子輸送材料が求められている。
代表的な発光材料であるトリス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム（以後、Ａｌｑ3と略称する）は電子輸送材料としても一般的に用いられるが、正孔阻止性能があるとは言えない。
正孔の一部が発光層を通り抜けてしまうことを防ぎ、発光層での電荷再結合の確率を向上させる方策には、正孔阻止層を挿入する方法がある。正孔阻止材料としてはこれまでに、トリアゾール誘導体（例えば、特許文献３参照）やバソクプロイン（以後、ＢＣＰと略称する）、アルミニウムの混合配位子錯体（ＢＡｌｑ）（例えば、非特許文献２参照）などが提案されている。
例えば、正孔阻止性に優れた電子輸送材料として、３−（４−ビフェニリル）−４−フェニル−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール（以後、ＴＡＺと略称する）が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
特許第２７３４３４１号公報
ＴＡＺは仕事関数が６．６ｅＶと大きく正孔阻止能力が高いために、真空蒸着や塗布などによって作成される蛍光発光層や燐光発光層の、陰極側に積層する電子輸送性の正孔阻止層として使用され、有機ＥＬ素子の高効率化に寄与している（例えば、非特許文献３参照）。
第５０回応用物理学関係連合講演会２８ｐ−Ａ−６講演予稿集１４１３ページ（２００３）
しかし電子輸送性が低いことがＴＡＺにおける大きな課題であり、より電子輸送性の高い電子輸送材料と組み合わせて、有機ＥＬ素子を作成することが必要であった（例えば、非特許文献４参照）。
応用物理学会有機分子・バイオエレクトロニクス分科会会誌１１巻１号１３〜１９ページ（２０００）
また、ＢＣＰにおいても仕事関数が６．７ｅＶと大きく正孔阻止能力が高いものの、ガラス転移点(Ｔｇ)が８３℃と低いことから、薄膜の安定性に乏しく、正孔阻止層として十分に機能しているとは言えない。このため、燐光発光素子においては長寿命化の方策として、ＢＡｌｑを正孔阻止層として用いることも提案されている。この素子においては、長寿命化は改善されるものの、ＢＡｌｑの仕事関数は５．８ｅＶと小さいため、正孔が発光層に効率良く閉じ込められず、ＢＣＰを使用した素子に比較し、効率低下が見られ、十分とは言えない。
応用物理学会有機分子・バイオエレクトロニクス分科会 第９回講習会２３〜３１ページ（２００１）
いずれの材料も膜安定性が不足しており、もしくは正孔を阻止する機能が不十分である。有機ＥＬ素子の素子特性を改善させるために、電子の注入・輸送性能と正孔阻止能力に優れ、薄膜状態での安定性が高い有機化合物が求められている。
本発明の目的は、高効率、高耐久性の有機エレクトロルミネッセンス素子用の材料として、電子の注入・輸送性能に優れ、正孔阻止能力を有し、薄膜状態での安定性が高い優れた特性を有する有機化合物を提供し、さらにこの化合物を用いて、高効率、高耐久性の有機ＥＬ素子を提供することにある。本発明に適した有機化合物の物理的な特性としては、（１）電子の注入特性が良いこと、（２）電子の移動速度が速いこと、（３）正孔阻止能力に優れること、（４）薄膜状態が安定であること（５）耐熱性に優れていることをあげることができる。また、本発明に適した素子の物理的な特性としては、（１）発光効率が高いこと、（２）発光開始電圧が低いこと、（３）実用駆動電圧が低いこと、をあげることができる。
そこで本発明者らは上記の目的を達成するために、電子親和性であるピリジン環の窒素原子が金属に配位する能力を有していることと、耐熱性に優れているということに着目して、置換されたビピリジル化合物を設計して化学合成し、該化合物を用いて種々の有機エレクトロルミネッセンス素子を試作し、素子の特性評価を鋭意行なった結果、本発明を完成するに至った。
すなわち本発明は、一般式（１）で表される置換されたビピリジル化合物であり、一対の電極とその間に挟まれた少なくとも一層の有機層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、該化合物が、少なくとも１つの有機層の構成材料として用いられていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子である。
Figure 2009107651
（式中、Ｒ１〜Ｒ７は、同一でも異なってもよく水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基、炭素原子数１ないし６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を表し、ｎは２ないし４の整数を表し、Ａは、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素の２〜４価基、置換もしくは無置換の芳香族複素環の２〜４価基、置換もしくは無置換の縮合多環芳香族の２〜４価基または下記一般式（２）で表される３価基
Figure 2009107651
（式中、Ｘ、Ｙ、Ｚは炭素原子または窒素原子を表す。）を表す。ただし、ｎ＝２の場合、２つのビピリジル構造同士が直接結合することができるものとし、そのときＡは基ではない。）
一般式（１）中のＡで表される、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基の芳香族炭化水素基、芳香族複素環基または縮合多環芳香族基としては、具体的に次のような基をあげることができる。フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、テトラキスフェニル基、スチリル基、ナフチル基、アントリル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、ピレニル基、ピリジル基、ピリミジル基、トリアジン基、フラニル基、ピロニル基、チオフェニル基、キノリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、インドリル基、カルバゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、キノキサリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ナフチリジニル基、フェナントロリル基。
一般式（１）中のＡで表される、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基の置換基として、具体的には、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、水酸基、ニトロ基、炭素原子数１ないし６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基のような基をあげることができ、さらに置換されていても良い。
一般式（１）中のＲ１〜Ｒ７で表される、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基としては、具体的にフェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、テトラキスフェニル基、スチリル基、ナフチル基、アントリル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ピリジル基、ビピリジル基、ピリミジル基、フラニル基、ピロニル基、チオフェニル基、キノリル基、イソキノリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、インドリル基、カルバゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、キノキサリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ナフチリジニル基、フェナントロリニル基、アクリジニル基をあげることができる。
一般式（１）中のＲ１〜Ｒ７で表される、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基の置換基としては、具体的にフッ素原子、塩素原子、トリフルオロメチル基、炭素原子数１ないし６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、テトラキスフェニル基、スチリル基、ナフチル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ピリジル基、ビピリジル、ピリミジル基、キノリル基、イソキノリル基、インドリル基、カルバゾリル基、キノキサリル基、ピラゾリル基をあげることができ、さらに置換されていても良い。
本発明の一般式（１）で表される、置換されたビピリジル化合物は、従来の電子輸送材料より電子の移動が速く、優れた正孔の阻止能力を有し、かつ薄膜状態が安定である。
本発明の一般式（１）で表される、置換されたビピリジル化合物は、有機エレクトロルミネッセンス素子（以後、有機ＥＬ素子と略称する。）の電子輸送層の構成材料として使用することができる。従来の材料に比べて電子の注入・移動速度の高い材料を用いることにより、電子輸送層から発光層への電子輸送効率が向上して、発光効率が向上すると共に、駆動電圧が低下して、有機ＥＬ素子の耐久性が向上するという作用を有する。
本発明の一般式（１）で表される、置換されたビピリジル化合物は、有機ＥＬ素子の正孔阻止層の構成材料としても使用することができる。優れた正孔の阻止能力と共に従来の材料に比べて電子輸送性に優れ、かつ薄膜状態の安定性の高い材料を用いることにより、高い発光効率を有しながら、駆動電圧が低下し、電流耐性が改善されて、有機ＥＬ素子の最大発光輝度が向上するという作用を有する。
本発明の一般式（１）で表される、置換されたビピリジル化合物は、有機ＥＬ素子の発光層の構成材料としても使用することができる。従来の材料に比べて電子輸送性に優れ、かつバンドギャップの広い本発明の材料を発光層のホスト材料として用い、ドーパントと呼ばれている蛍光体や燐光発光体を担持させて、発光層として用いることにより、駆動電圧が低下し、発光効率が改善された有機ＥＬ素子を実現できるという作用を有する。
本発明の有機ＥＬ素子は、従来の電子輸送材料より電子の移動が速く、優れた正孔の阻止能力を有し、かつ薄膜状態が安定な、置換されたビピリジル化合物を用いているため、高効率、高耐久性を実現することが可能となった。
本発明の置換されたビピリジル化合物は、電子の移動が速く、優れた正孔の阻止能力を有し、薄膜状態が安定であるので、有機ＥＬ素子の電子輸送層、正孔阻止層あるいは発光層の構成材料として有用である。置換されたビピリジル化合物を用いて作製した有機ＥＬ素子は発光効率が向上すると共に駆動電圧が低下して、耐久性を向上させることができる。
本発明実施例１の化合物（化合物６）の１Ｈ−ＮＭＲチャート図である。 本発明実施例２の化合物（化合物８）の１Ｈ−ＮＭＲチャート図である。 本発明実施例３の化合物（化合物１５）の１Ｈ−ＮＭＲチャート図である。 本発明実施例４の化合物（化合物２９）の１Ｈ−ＮＭＲチャート図である。 本発明実施例５の化合物（化合物６３）の１Ｈ−ＮＭＲチャート図である。 実施例８〜１１および比較例１〜２のＥＬ素子構成を示した図である。 実施例８と比較例1の電圧／電流密度特性を比較したグラフである。 実施例８と比較例1の電流密度／外部量子効率を比較したグラフである。
符号の説明
１ ガラス基板
２ 透明陽極
３ 正孔輸送層
４ 発光層
５ 正孔阻止層
６ 電子輸送層
７ 電子注入層
８ 陰極
本発明の置換されたビピリジル化合物は、新規な化合物であり、これらの化合物は例えば、種々の芳香族炭化水素化合物、縮合多環芳香族化合物または芳香族複素環化合物のハライドとピナコールボランやビス(ピナコラート)ジボロンとの反応で合成されたボロン酸またはボロン酸エステル（例えば、非特許文献６参照）と、種々のハロゲノピリジンとをＳｕｚｕｋｉカップリングなどのクロスカップリング反応（例えば、非特許文献７参照）を行うことによって、置換されたビピリジル化合物を合成することができる。また、ニトリル基を有する種々の芳香族炭化水素化合物、縮合多環芳香族化合物または芳香族複素環化合物に対し水素化ナトリウムを用いたトリアジン環形成反応(例えば、特許文献４参照)を行うことによっても、トリアジン環が連結した置換されたビピリジル化合物を合成することができる。
Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，６０，７５０８（１９９５） Ｓｙｎｔｈ．Ｃｏｍｍｕｎ．，１１，５１３（１９８１） 特開２００４−２８４９７１
一般式（１）で表される置換されたビピリジル化合物の中で、好ましい化合物の具体例を以下に示すが、本発明は、これらの化合物に限定されるものではない。
Figure 2009107651
Figure 2009107651
Figure 2009107651
Figure 2009107651
Figure 2009107651
Figure 2009107651
Figure 2009107651
Figure 2009107651
Figure 2009107651
Figure 2009107651
Figure 2009107651
Figure 2009107651
Figure 2009107651
Figure 2009107651
Figure 2009107651
Figure 2009107651
Figure 2009107651
Figure 2009107651
Figure 2009107651
Figure 2009107651
Figure 2009107651
Figure 2009107651
Figure 2009107651
Figure 2009107651
Figure 2009107651
Figure 2009107651
Figure 2009107651
Figure 2009107651
Figure 2009107651
Figure 2009107651
Figure 2009107651
Figure 2009107651
Figure 2009107651
Figure 2009107651
Figure 2009107651
Figure 2009107651
Figure 2009107651
Figure 2009107651
Figure 2009107651
Figure 2009107651
Figure 2009107651
Figure 2009107651
Figure 2009107651
Figure 2009107651
Figure 2009107651
Figure 2009107651
Figure 2009107651
Figure 2009107651
Figure 2009107651
Figure 2009107651
Figure 2009107651
Figure 2009107651
Figure 2009107651
Figure 2009107651
Figure 2009107651
Figure 2009107651
Figure 2009107651
Figure 2009107651
Figure 2009107651
Figure 2009107651
Figure 2009107651
Figure 2009107651
これらの化合物の精製はカラムクロマトグラフによる精製、吸着精製、溶媒による再結晶や晶析法などによって行った。化合物の同定は、ＮＭＲ分析によって行なった。物性値として、ＤＳＣ測定（Ｔｇ）と融点の測定を行った。融点は蒸着性の指標となるものであり、ガラス転移点（Ｔｇ）は薄膜状態の安定性の指標となるものである。
融点とガラス転移点は、粉体を用いて、セイコーインスツルメンツ社製の高感度示差走査熱量計ＤＳＣ６２００を用いて測定した。
また仕事関数は、ＩＴＯ基板の上に１００ｎｍの薄膜を作製して、理研計器製の大気中光電子分光装置ＡＣ３型を用いて測定した。仕事関数は正孔阻止能力の指標となるものである。
本発明の有機ＥＬ素子の構造としては、基板上に順次に、陽極、正孔輸送層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層、陰極からなるもの、また、陽極と正孔輸送層の間に正孔注入層を有するもの、電子輸送層と陰極の間に電子注入層を有するものがあげられる。これらの多層構造においては有機層を何層か省略することが可能であり、例えば基板上に順次に、陽極、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、陰極とすることもできる。
有機ＥＬ素子の陽極としては、ＩＴＯや金のような仕事関数の大きな電極材料が用いられる。正孔注入層としては銅フタロシアニン（以後、ＣｕＰｃと略称する）のほか、スターバースト型のトリフェニルアミン誘導体などの材料や塗布型の材料を用いることができる。
正孔輸送層にはベンジジン誘導体であるＮ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（ｍ−トリル）−ベンジジン（以後、ＴＰＤと略称する）やＮ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（α−ナフチル）−ベンジジン（以後、ＮＰＤと略称する）、種々のトリフェニルアミン４量体などを用いることができる。また、正孔の注入・輸送層として、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳなどの塗布型の高分子材料を用いることができる。
本発明の有機ＥＬ素子の発光層、正孔阻止層、電子輸送層としては置換されたビピリジル化合物のほか、ＢＡｌｑなどのアルミニウムの錯体、チアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、カルバゾール誘導体、ポリジアルキルフルオレン誘導体、ＢＣＰなどのフェナントロリン誘導体や、ＴＡＺなどのトリアゾール誘導体など、正孔阻止作用を有する化合物などを用いることができる。
アルミニウムの錯体、スチリル誘導体などの従来の発光材料を発光層に用い、置換されたビピリジル化合物を正孔阻止層、電子輸送層として用いることにより、高性能の有機ＥＬ素子を作製することができる。また、発光層のホスト材料として、例えば、キナクリドン、クマリン、ルブレンなどの蛍光体を用いることができる。燐光発光体としては、フェニルピリジンのイリジウム錯体Ｉｒ（ｐｐｙ）３などの緑色の燐光発光体、ＦＩｒｐｉｃ、ＦＩｒ６などの青色の燐光発光体、Ｂｔｐ２Ｉｒ（ａｃａｃ）などの赤色の燐光発光体などが用いられ、このときのホスト材料としては正孔注入・輸送性のホスト材料として４，４'−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（以後、ＣＢＰと略称する）や４，４’,４’'−トリ（Ｎ−カルバゾリル）トリフェニルアミン（以後、ＴＣＴＡと略称する）、１，３−ビス（カルバゾール−９−イル）ベンゼン（以後、ｍＣＰと略称する）などのカルバゾール誘導体などを用いることができ、電子輸送性のホスト材料として２，２’,２’'−(１，３，５−フェニレン)−トリス（１−フェニル−１Ｈ−ベンズイミダゾール）（以後、ＴＰＢＩと略称する）などを用いることができ、高性能の有機ＥＬ素子を作製することができる。
さらに、置換されたビピリジル化合物に、従来からの電子輸送性の材料を重層、あるいは共蒸着して電子輸送層として用いることができる。
本発明の有機ＥＬ素子は電子注入層を有していても良い。電子注入層としてはフッ化リチウムなどを用いることができる。陰極としては、アルミニウムのような仕事関数の低い電極材料や、アルミニウムマグネシウムのような、より仕事関数の低い合金が電極材料として用いられる。
以下、本発明の実施の形態について、実施例により具体的に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
＜１，３，５−トリス（２，２’−ビピリジン−６−イル）ベンゼン（化合物６）の合成＞
窒素置換した反応容器に１，３，５−トリブロモベンゼン８．６ｇ、ビス（ピナコラート）ジボロン２５．０ｇ、酢酸カリウム２４．１ｇ、予めモレキュラーシーブス４Ａで脱水したジメチルスルホキシド２５０ｍｌ、ＰｄＣｌ2（ｄｐｐｆ）−ＣＨ2Ｃｌ2１．４ｇを加えて加熱し、８０℃で２０時間攪拌を行った。室温まで冷却した後、反応液を水１０００ｍｌに加え、３０分攪拌した。ろ過によって析出物を採取し、析出物をメタノールで洗浄して粗製物を得た。粗製物を酢酸エチル２００ｍｌに溶解した後、不溶物をろ過によって除き、ろ液を濃縮乾固することによって１，３，５−トリス（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７．１ｇ（収率５７％）の白色粉体を得た。
得られた１，３，５−トリス（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２．５ｇ、６−ブロモ−[２，２’]−ビピリジン３．８ｇ、１Ｍ炭酸カリウム水溶液３２．３ｍｌ、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）０．３ｇ、トルエン１０８ｍｌ、エタノール２７ｍｌを窒素置換した反応容器に加え、攪拌しながら１８時間加熱還流した。室温まで冷却し、水１００ｍｌ、トルエン１００ｍｌを加えて分液し、有機層をさらに水１００ｍｌで洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで脱水した後、濃縮することによって粗製物を得た。粗製物をカラムクロマトグラフ（担体：ＮＨシリカゲル、溶離液：クロロホルム／ｎ−ヘキサン）によって精製し、１，３，５−トリス（２，２’−ビピリジン−６−イル）ベンゼン（化合物６）１．１ｇ（収率３８％）の白色粉末を得た。
得られた白色粉末についてＮＭＲを使用して構造を同定した。１Ｈ−ＮＭＲ測定結果を図１に示した。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）で以下の２４個の水素のシグナルを検出した。δ（ｐｐｍ）＝９．０２（３Ｈ）、８．７６（６Ｈ）、８．４７（３Ｈ）、７．９９−８．０４（６Ｈ）、７．８９（３Ｈ）、７．３７（３Ｈ）。
＜２，４，６−トリス（２，２’−ビピリジン−６−イル）−［１,３,５］トリアジン（化合物８）の合成＞
窒素置換した反応容器に［２，２’］−ビピリジン−６−カルボニトリル５．０ｇ、水素化ナトリウム０．２ｇを加えて加熱し、１５０℃で７時間攪拌を行った。室温まで冷却した後、反応液にメタノール１５ｍｌを加え、さらに１時間攪拌した。続いて、水７０ｍｌ、クロロホルム１００ｍｌを加えて分液し、有機層をさらに水５０ｍｌで洗浄した。有機層を無水炭酸ナトリウムで脱水した後、濃縮することによって粗製物を得た。粗製物をオルトジクロロベンゼン７０ｍｌを用いた再結晶を行うことによって精製し、２，４，６−トリス（２，２’−ビピリジン−６−イル）−［１,３,５］トリアジン（化合物８）２．３ｇ（収率４６％）の淡黄色粉末を得た。
得られた淡黄色粉末についてＮＭＲを使用して構造を同定した。１Ｈ−ＮＭＲ測定結果を図２に示した。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）で以下の２１個の水素のシグナルを検出した。δ（ｐｐｍ）＝８．９９（６Ｈ）、８．７５（６Ｈ）、８．１７（３Ｈ）、７．９７（３Ｈ）、７．４２（３Ｈ）。
＜１，２，４，５−テトラキス（２，２’−ビピリジン−６−イル）ベンゼン（化合物１５）の合成＞
前記実施例１と同様に、１，２，４，５−テトラブロモベンゼンとビス（ピナコラート）ジボロンから１，２，４，５−テトラキス（４，４，５，５−テトラメチル−［１，３，２］ジオキサボロラン−２−イル）ベンゼンを合成した。得られた１，２，４，５−テトラキス（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２．１ｇ、６−ブロモ−２，２’−ビピリジン４．１ｇ、２Ｍ炭酸カリウム水溶液２１．８ｍｌ、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）０．２ｇ、トルエン１２０ｍｌ、エタノール３０ｍｌを窒素置換した反応容器に加え、攪拌しながら２５時間加熱還流した。室温まで冷却し、水１００ｍｌ、クロロホルム３００ｍｌを加えて分液し、有機層をさらに水１００ｍｌで洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで脱水した後、濃縮することによって粗製物を得た。粗製物をカラムクロマトグラフ（担体：ＮＨシリカゲル、溶離液：クロロホルム／ｎ−ヘキサン）によって精製し、１，２，４，５−テトラキス（２，２’−ビピリジン−６−イル）ベンゼン（化合物１５）０．３ｇ（収率１２％）の白色粉末を得た。
得られた白色粉末についてＮＭＲを使用して構造を同定した。１Ｈ−ＮＭＲ測定結果を図３に示した。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）で以下の３０個の水素のシグナルを検出した。δ（ｐｐｍ）＝８．６２（４Ｈ）、８．２６（６Ｈ）、８．１２（４Ｈ）、７．７１（４Ｈ）、７．６０（４Ｈ）、７．３７（４Ｈ）、７．２３（４Ｈ）。
＜１，３，５−トリス（２，２’；６’，２’’−ターピリジン−６−イル）ベンゼ
（化合物２９）の合成＞
前記実施例１で得られた、１，３−５−トリス（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３．０ｇ、６−ブロモ−[２，２’；６’，２’’]−ターピリジン６．２ｇ、１Ｍ炭酸カリウム水溶液５９．２ｍｌ、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）０．３９ｇ、トルエン１３１ｍｌ、エタノール３３ｍｌを窒素置換した反応容器に加え、攪拌しながら１８時間加熱還流した。室温まで冷却し、水１００ｍｌ、トルエン１００ｍｌを加えて分液し、有機層をさらに水１００ｍｌで洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで脱水した後、濃縮することによって粗製物を得た。粗製物をカラムクロマトグラフ（担体：ＮＨシリカゲル、溶離液：クロロホルム／ｎ−ヘキサン）によって精製し、１，３，５−トリス（２，２’；６’，２’’−ターピリジン−６−イル）ベンゼン（化合物２９）１．８ｇ（収率３５％）の白色粉末を得た。
得られた白色粉末についてＮＭＲを使用して構造を同定した。１Ｈ−ＮＭＲ測定結果を図４に示した。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）で以下の３３個の水素のシグナルを検出した。δ（ｐｐｍ）＝９．０９（３Ｈ）、８．８３（３Ｈ）、８．７４（３Ｈ）、８．７０（６Ｈ）、８．５１（３Ｈ）、８．０６（９Ｈ）、７．９０（３Ｈ）、７．３７（３Ｈ）。
＜３，５，３’，５’−テトラキス（２，２’−ビピリジン−６−イル）ビフェニル
（化合物６３）の合成＞
前記実施例１と同様に、３，５，３’，５’−テトラブロモビフェニルとビス（ピナコラート）ジボロンから３，５，３’，５’−テトラキス（４，４，５，５−テトラメチル−［１，３，２］ジオキサボロラン−２−イル）ビフェニルを合成した。得られた３，５，３’，５’−テトラキス（４，４，５，５−テトラメチル−［１，３，２］ジオキサボロラン−２−イル）ビフェニル３．２ｇ、６−ブロモ−２，２’−ビピリジン４．５ｇ、２Ｍ炭酸カリウム水溶液２８．７ｍｌ、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）０．３ｇ、トルエン１１０ｍｌ、エタノール２５ｍｌを窒素置換した反応容器に加え、攪拌しながら２２時間加熱還流した。室温まで冷却し、水１００ｍｌ、クロロホルム３００ｍｌを加えて分液し、有機層をさらに水１００ｍｌで洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで脱水した後、濃縮することによって粗製物を得た。粗製物をカラムクロマトグラフ（担体：ＮＨシリカゲル、溶離液：クロロホルム／ｎ−ヘキサン）によって精製し、３，５，３’，５’−テトラキス（２，２’−ビピリジン−６−イル）ビフェニル（化合物６３）２．４ｇ（収率６４％）の白色粉末を得た。
得られた白色粉末についてＮＭＲを使用して構造を同定した。１Ｈ−ＮＭＲ測定結果を図５に示した。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）で以下の３４個の水素のシグナルを検出した。δ（ｐｐｍ）＝８．９６（２Ｈ）、８．７２（８Ｈ）、８．６３（４Ｈ）、８．４７（４Ｈ）、８．００（８Ｈ）、７．７７（４Ｈ）、７．３２（４Ｈ）。
本発明の化合物について、高感度示差走査熱量計（セイコーインスツルメンツ社製、ＤＳＣ６２００）によって融点とガラス転移点を求めた。
融点 ガラス転移点
本発明実施例１の化合物 ２４０℃ ７４℃
本発明実施例２の化合物 ３２７℃ ８６℃
本発明実施例３の化合物 ３１０℃ １１５℃
本発明実施例４の化合物 ３０５℃ １１０℃
本発明実施例５の化合物 ３１０℃ なし
本発明の化合物は７０℃以上のガラス転移点を有しているか、あるいはガラス転移点が認められなかった。このことは、本発明の化合物において薄膜状態が安定であることを示すものである。
本発明の化合物を用いて、ＩＴＯ基板の上に膜厚１００ｎｍの蒸着膜を作製して、大気中光電子分光装置（理研計器製、ＡＣ３型）で仕事関数を測定した。
仕事関数
本発明実施例１の化合物 ６．４５ｅＶ
本発明実施例２の化合物 ６．７０ｅＶ
本発明実施例３の化合物 ６．５８ｅＶ
本発明実施例４の化合物 ６．６０ｅＶ
本発明実施例５の化合物 ６．３８ｅＶ
このように本発明の化合物はＮＰＤ、ＴＰＤなどの一般的な正孔輸送材料がもつ仕事関数５．４ｅＶより深い値を有しており、大きな正孔阻止能力を有している。
有機ＥＬ素子は、図６に示すように、ガラス基板１上に陽極２としてＩＴＯ透明電極をあらかじめ形成したものの上に、正孔輸送層３、発光層４、正孔阻止層５、電子輸送層６、電子注入層７、陰極（アルミニウム電極）８の順に蒸着して作製した。膜厚１５０ｎｍのＩＴＯを成膜したガラス基板１を有機溶媒洗浄後に、ＵＶオゾン処理にて表面を洗浄した。これを、真空蒸着機内に取り付け０．００１Ｐａ以下まで減圧した。
続いて、その上に正孔輸送層３として、ＮＰＤを蒸着速度６ｎｍ／ｍｉｎで約３０ｎｍ形成した。その上に、発光層４としてＣＢＰとＩｒ（ｐｐｙ）３を組成比７重量％に制御して蒸着速度６ｎｍ／ｍｉｎで約４０ｎｍ形成した。この発光層４の上に、正孔阻止層兼電子輸送層５および６として本発明実施例１の化合物（化合物６）を蒸着速度６ｎｍ／ｍｉｎで約４５ｎｍ形成した。この正孔阻止層兼電子輸送層５および６の上に、電子注入層７としてフッ化リチウムを蒸着速度０．６ｎｍ／ｍｉｎで約０．５ｎｍ形成した。最後に、アルミニウムを約２００ｎｍ蒸着して陰極８を形成した。作製した素子は、真空デシケーター中に保存し、大気中、常温で特性測定を行なった。
本発明の実施例１の化合物（化合物６）を使用して作製した有機ＥＬ素子に直流電圧を印加した発光特性の測定結果を図７および図８に示した。すなわち、３．３Ｖから１００ｃｄ／ｍ2の発光が見られ、５．１Ｖでは１０ｍＡ／ｃｍ2の電流が流れ、３９００ｃｄ／ｍ2の緑色発光を得た。この輝度での外部量子効率は１２％であった。
［比較例１］
比較のために、実施例８の正孔阻止層５をＢＣＰに電子輸送層６をＡｌｑ3に代えて、実施例８と同様の条件で有機ＥＬ素子を作製してその特性を調べた。すなわち正孔阻止層５としてＢＣＰを蒸着速度６ｎｍ／ｍｉｎで約１５ｎｍ、電子輸送層６としてＡｌｑ3を蒸着速度６ｎｍ／ｍｉｎで約３０ｎｍ形成した。作製した有機ＥＬ素子に直流電圧を印加した発光特性の測定結果を図７および図８に示した。すなわち、４．２Ｖから１００ｃｄ／ｍ2の発光が見られ、７．０Ｖでは１０ｍＡ／ｃｍ2の電流が流れ、３８００ｃｄ／ｍ2の緑色発光を得た。この輝度での外部量子効率は１２％であった。
このように本発明の有機ＥＬ素子は、正孔阻止層にＢＣＰを用い、電子輸送層に一般的な電子輸送材料として用いられているＡｌｑ3を用いた素子と比較して、外部量子効率を低下させることなく、駆動電圧の顕著な低下が達成できていることがわかった。
実施例８と同様に、膜厚１５０ｎｍのＩＴＯを成膜したガラス基板１を有機溶媒洗浄後に、ＵＶオゾン処理にて表面を洗浄した。これを、真空蒸着機内に取り付け０．００１Ｐａ以下まで減圧した。続いて、透明陽極２を覆うように正孔輸送層３として、ＮＰＤを蒸着速度６ｎｍ／ｍｉｎで約３０ｎｍ形成した。その上に、発光層４としてｍＣＰとＦＩｒ６を組成比６重量％に制御して蒸着速度６ｎｍ／ｍｉｎで約４０ｎｍ形成した。この発光層４の上に、正孔阻止層兼電子輸送層５および６として本発明実施例１の化合物（化合物６）を蒸着速度６ｎｍ／ｍｉｎで約４５ｎｍ形成した。この正孔阻止層兼電子輸送層５および６の上に、電子注入層７としてフッ化リチウムを蒸着速度０．６ｎｍ／ｍｉｎで約０．５ｎｍ形成した。最後に、アルミニウムを約２００ｎｍ蒸着して陰極８を形成した。作製した素子は、真空デシケーター中に保存し、大気中、常温で特性測定を行なった。
本発明の実施例１の化合物（化合物６）を使用して作製した有機ＥＬ素子に電流密度１０ｍＡ／ｃｍ2の電流を流したときの発光特性の測定結果を表１にまとめて示した。
実施例９において正孔阻止層兼電子輸送層５および６として本発明実施例３の化合物（化合物１５）を使用した以外は、同様の方法で有機ＥＬ素子を作製した。作製した有機ＥＬ素子に電流密度１０ｍＡ／ｃｍ2の電流を流したときの発光特性の測定結果を表１にまとめて示した。
実施例９において正孔阻止層兼電子輸送層５および６として本発明実施例４の化合物（化合物２９）を使用した以外は、同様の方法で有機ＥＬ素子を作製した。作製した有機ＥＬ素子に電流密度１０ｍＡ／ｃｍ2の電流を流したしたときの発光特性の測定結果を表１にまとめて示した。
［比較例２］
比較のために、実施例９において正孔阻止層兼電子輸送層５および６としてＴＰＢＩを使用した以外は、同様の方法で有機ＥＬ素子を作製した。作製した有機ＥＬ素子に電流密度１０ｍＡ／ｃｍ2の電流を流したしたときの発光特性の測定結果を表１にまとめて示した。
Figure 2009107651
表１に示す様に、電流密度１０ｍＡ／ｃｍ2の電流を流したときの駆動電圧は、ＴＰＢＩの８．７３Ｖに対して本発明の化合物ではいずれも低電圧化した。さらに、電流密度１０ｍＡ／ｃｍ2の電流を流したときの輝度、発光効率および電力効率のいずれも、ＴＰＢＩに対して大きく向上した。
このように本発明の青色燐光発光有機ＥＬ素子は、一般的な電子輸送材料として用いられているＴＰＢＩを用いた素子と比較して、発光効率および電力効率に優れており、さらに実用駆動電圧の顕著な低下が達成できることがわかった。
本発明の置換されたビピリジル化合物は、電子の注入・輸送性能が良く、正孔阻止能力にも優れ、薄膜状態が安定であるため、有機ＥＬ素子用の化合物として優れている。該化合物を用いて有機ＥＬ素子を作製することにより、駆動電圧を低下させることができ、耐久性を改善させることができる。例えば、家庭電化製品や照明の用途への展開が可能となった。
一般式（１）中のＡで表される、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基の芳香族炭化水素基、芳香族複素環基または縮合多環芳香族基としては、具体的に次のような基をあげることができる。フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、テトラキスフェニル基、スチリル基、ナフチル基、アントリル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、ピレニル基、ピリジル基、ピリミジル基、トリアジン基、フラニル基、ピロニル基、チエニル基、キノリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、キノキサリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチエニル基、ナフチリジニル基、フェナントロリル基。
一般式（１）中のＲ１〜Ｒ７で表される、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基としては、具体的にフェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、テトラキスフェニル基、スチリル基、ナフチル基、アントリル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ピリジル基、ビピリジル基、ピリミジル基、フラニル基、ピロニル基、チエニル基、キノリル基、イソキノリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、キノキサリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチエニル基、ナフチリジニル基、フェナントロリニル基、アクリジニル基をあげることができる。

Claims (11)

  1. 下記一般式（１）で表される置換されたビピリジル化合物。
    Figure 2009107651
     （式中、Ｒ１〜Ｒ７は、同一でも異なってもよく水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基、炭素原子数１ないし６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を表し、ｎは２ないし４の整数を表し、Ａは、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素の２〜４価基、置換もしくは無置換の芳香族複素環の２〜４価基、置換もしくは無置換の縮合多環芳香族の２〜４価基または下記一般式（２）で表される３価基
    Figure 2009107651
     （式中、Ｘ、Ｙ、Ｚは炭素原子または窒素原子を表す。）を表す。ただし、ｎ＝２の場合、２つのビピリジル構造同士が直接結合することができるものとし、そのときＡは基ではない。）
  2. 前記一般式（１）においてＡがベンゼンから３または４個の水素原子を除いてできる３または４価基である、請求項１記載の置換されたビピリジル化合物。
  3. 前記一般式（１）においてＡがビフェニルから３または４個の水素原子を除いてできる３または４価基である、請求項１記載の置換されたビピリジル化合物。
  4. 前記一般式（１）においてＡがトリアジンから３個の水素原子を除いてできる３価基である、請求項１記載の置換されたビピリジル化合物。
  5. 前記一般式（１）においてＡが下記一般式（３）で表される３価基
    Figure 2009107651
     である、請求項１記載の置換されたビピリジル化合物。
  6. 前記一般式（１）においてＡが下記一般式（４）で表される３価基
    Figure 2009107651
     である、請求項１記載の置換されたビピリジル化合物。
  7. 一対の電極とその間に挟まれた少なくとも一層の有機層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、下記一般式（１）で表される置換されたビピリジル化合物が、少なくとも１つの有機層の構成材料として用いられていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
    Figure 2009107651
     （式中、Ｒ１〜Ｒ７は、同一でも異なってもよく水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基、炭素原子数１ないし６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を表し、ｎは２ないし４の整数を表し、Ａは、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素の２〜４価基、置換もしくは無置換の芳香族複素環の２〜４価基、置換もしくは無置換の縮合多環芳香族の２〜４価基または下記一般式（２）で表される３価基
    Figure 2009107651
     （式中、Ｘ、Ｙ、Ｚは炭素原子または窒素原子を表す。）を表す。ただし、ｎ＝２の場合、２つのビピリジル構造同士が直接結合することができるものとし、そのときＡは基ではない。）
  8. 前記した有機層が電子輸送層であり、上記一般式（１）で表される化合物が、該電子輸送層中に、少なくとも一つの構成材料として用いられていることを特徴とする請求項７記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  9. 前記した有機層が正孔阻止層であり、上記一般式（１）で表される化合物が、該正孔阻止層中に、少なくとも一つの構成材料として用いられていることを特徴とする請求項７記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  10. 前記した有機層が発光層であり、上記一般式（１）で表される化合物が、該発光層中に、少なくとも一つの構成材料として用いられていることを特徴とする請求項２記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  11. 前記した有機層が電子注入層であり、上記一般式（１）で表される化合物が、該電子注入層中に、少なくとも一つの構成材料として用いられていることを特徴とする請求項７記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
JP2010500713A 2008-02-26 2009-02-25 置換されたビピリジル化合物および有機エレクトロルミネッセンス素子 Pending JPWO2009107651A1 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008043788 2008-02-26
JP2008043788 2008-02-26
PCT/JP2009/053396 WO2009107651A1 (ja) 2008-02-26 2009-02-25 置換されたビピリジル化合物および有機エレクトロルミネッセンス素子

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPWO2009107651A1 true JPWO2009107651A1 (ja) 2011-07-07

Family

ID=41016039

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010500713A Pending JPWO2009107651A1 (ja) 2008-02-26 2009-02-25 置換されたビピリジル化合物および有機エレクトロルミネッセンス素子

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8642189B2 (ja)
EP (1) EP2269987A4 (ja)
JP (1) JPWO2009107651A1 (ja)
KR (1) KR20100116690A (ja)
CN (1) CN101965333A (ja)
WO (1) WO2009107651A1 (ja)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8691399B2 (en) * 2009-01-08 2014-04-08 General Electric Company Electron-transporting materials and processes for making the same
KR20120130102A (ko) * 2010-02-25 2012-11-28 고쿠리츠 다이가쿠 호우징 신슈 다이가쿠 치환된 피리딜 화합물 및 유기 전계 발광 소자
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
JP5458266B2 (ja) * 2011-02-23 2014-04-02 保土谷化学工業株式会社 置換されたオルトターフェニル構造を有する化合物および有機エレクトロルミネッセンス素子
WO2013141097A1 (ja) * 2012-03-22 2013-09-26 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
JP6264877B2 (ja) * 2012-12-28 2018-01-24 東ソー株式会社 １，２，４−トリス置換ベンゼン化合物、その製造方法、および有機電界発光素子
CN103396355B (zh) * 2013-07-31 2016-06-22 华南理工大学 一种以三吡啶基苯为核的化合物及其制备方法和应用
KR101944851B1 (ko) 2016-09-29 2019-02-01 엘지디스플레이 주식회사 유기 화합물과 이를 포함하는 유기발광다이오드 및 유기발광 표시장치
CN112500330B (zh) * 2019-12-27 2022-07-26 陕西莱特光电材料股份有限公司 一种有机化合物和应用以及使用其的有机电致发光器件

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003123983A (ja) * 2001-10-10 2003-04-25 Konica Corp 有機エレクトロルミネッセンス素子
JP2004022334A (ja) * 2002-06-17 2004-01-22 Konica Minolta Holdings Inc 有機エレクトロルミネッセンス素子及び表示装置
JP2004200162A (ja) * 2002-12-05 2004-07-15 Toray Ind Inc 発光素子
JP2005093425A (ja) * 2003-08-12 2005-04-07 Toray Ind Inc 発光素子
JP2005268199A (ja) * 2003-07-31 2005-09-29 Mitsubishi Chemicals Corp 化合物、電荷輸送材料および有機電界発光素子
JP2005317297A (ja) * 2004-04-28 2005-11-10 Sankio Chemical Co Ltd 有機エレクトロルミネッセンス素子
WO2006103909A1 (ja) * 2005-03-28 2006-10-05 Konica Minolta Holdings, Inc. 有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置及び照明装置
WO2007026847A1 (ja) * 2005-08-31 2007-03-08 Hodogaya Chemical Co., Ltd. ピリジル基で置換されたトリアゾール環構造を有する化合物および有機エレクトロルミネッセンス素子
WO2007029696A1 (ja) * 2005-09-05 2007-03-15 Chisso Corporation 電子輸送材料およびこれを用いた有機電界発光素子
JP2008120696A (ja) * 2006-11-08 2008-05-29 Chemiprokasei Kaisha Ltd 新規なトリ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
JP2009120696A (ja) * 2007-11-14 2009-06-04 Hitachi Chem Co Ltd プリプレグ及び金属張り積層板

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2734341B2 (ja) 1993-03-26 1998-03-30 住友電気工業株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子
JP3194657B2 (ja) 1993-11-01 2001-07-30 松下電器産業株式会社 電界発光素子
JP3828595B2 (ja) 1994-02-08 2006-10-04 Ｔｄｋ株式会社 有機ｅｌ素子
US6750608B2 (en) * 2001-11-09 2004-06-15 Konica Corporation Organic electroluminescence element and display
JP4745601B2 (ja) 2003-03-20 2011-08-10 広栄化学工業株式会社 トリアジン化合物およびこれを用いてなる有機電界発光素子
WO2007086552A1 (ja) * 2006-01-30 2007-08-02 Chisso Corporation 新規化合物およびこれを用いた有機電界発光素子
EP2236506A1 (en) 2006-08-21 2010-10-06 Hodogaya Chemical Co., Ltd. Compound having triazine ring structure substituted with group and organic electroluminescent device
JP5402639B2 (ja) * 2007-10-26 2014-01-29 コニカミノルタ株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置及び照明装置

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003123983A (ja) * 2001-10-10 2003-04-25 Konica Corp 有機エレクトロルミネッセンス素子
JP2004022334A (ja) * 2002-06-17 2004-01-22 Konica Minolta Holdings Inc 有機エレクトロルミネッセンス素子及び表示装置
JP2004200162A (ja) * 2002-12-05 2004-07-15 Toray Ind Inc 発光素子
JP2005268199A (ja) * 2003-07-31 2005-09-29 Mitsubishi Chemicals Corp 化合物、電荷輸送材料および有機電界発光素子
JP2005093425A (ja) * 2003-08-12 2005-04-07 Toray Ind Inc 発光素子
JP2005317297A (ja) * 2004-04-28 2005-11-10 Sankio Chemical Co Ltd 有機エレクトロルミネッセンス素子
WO2006103909A1 (ja) * 2005-03-28 2006-10-05 Konica Minolta Holdings, Inc. 有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置及び照明装置
WO2007026847A1 (ja) * 2005-08-31 2007-03-08 Hodogaya Chemical Co., Ltd. ピリジル基で置換されたトリアゾール環構造を有する化合物および有機エレクトロルミネッセンス素子
WO2007029696A1 (ja) * 2005-09-05 2007-03-15 Chisso Corporation 電子輸送材料およびこれを用いた有機電界発光素子
JP2008120696A (ja) * 2006-11-08 2008-05-29 Chemiprokasei Kaisha Ltd 新規なトリ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
JP2009120696A (ja) * 2007-11-14 2009-06-04 Hitachi Chem Co Ltd プリプレグ及び金属張り積層板

Non-Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JPN6014014939; Ｊ．ＰＨＹＳ．ＣＨＥＭ．Ｂ Ｖｏｌ．１１０, 2006, ｐｐ．１６８４６-１６８５１ *
JPN6014014941; Ｊ．ＰＨＹＳ．ＣＨＥＭ．Ａ Ｖｏｌ．１０４, 2000, ｐｐ．９４０８-９４１４ *
JPN6014014943; ＩＮＯＲＧ．ＣＨＥＭ． Ｖｏｌ．４０, 2001, ｐｐ．６３０１-６３０７ *
JPN7013002301; Ｓｃｈｉｌｔ，Ａ．Ａ．ｅｔ ａｌ: Ｔａｌａｎｔａ Ｖｏｌ．１５, 1968, ｐａｇｅｓ ４７５-４７８ *
JPN7013002302; Ｃａｓｅ，Ｆ．Ｈ: Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ Ｖｏｌ．３１， Ｎｏ．７, 1966, ｐａｇｅｓ ２３９８-２４００ *
JPN7013002303; Ｍｅｄｌｙｃｏｔｔ，Ｅ．Ａ．ｅｔ ａｌ: Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ , 2007, ｐａｇｅｓ ４８８４-４８８６ *
JPN7013002304; Ｉｃｈｉｋａｗａ，Ｍ．ｅｔ ａｌ: Ｏｒｇａｎｉｃ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｖｏｌ．９， Ｉｓｓｕｅ．１, 2008, ｐａｇｅｓ ７７-８４ *

Also Published As

Publication number Publication date
CN101965333A (zh) 2011-02-02
US8642189B2 (en) 2014-02-04
US20110001129A1 (en) 2011-01-06
EP2269987A1 (en) 2011-01-05
EP2269987A4 (en) 2012-03-28
KR20100116690A (ko) 2010-11-01
WO2009107651A1 (ja) 2009-09-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5373787B2 (ja) 有機エレクトロルミネッセンス素子
JP5352447B2 (ja) 置換されたビピリジル基とピリドインドール環構造がフェニレン基を介して連結した化合物および有機エレクトロルミネッセンス素子
WO2011105373A1 (ja) 置換されたピリジル化合物および有機エレクトロルミネッセンス素子
JP5291463B2 (ja) 置換されたピリジル基が連結したピリドインドール環構造を有する化合物および有機エレクトロルミネッセンス素子
JP5979873B2 (ja) ベンゾトリアゾール環構造を有する化合物および有機エレクトロルミネッセンス素子
JP5175099B2 (ja) ピリジル基で置換されたトリアゾール環構造を有する化合物および有機エレクトロルミネッセンス素子
JP5861843B2 (ja) 置換されたトリフェニレン環構造を有する化合物および有機エレクトロルミネッセンス素子
JPWO2008023628A1 (ja) ピリジル基で置換されたトリアジン環構造を有する化合物および有機エレクトロルミネッセンス素子
JPWO2015190400A1 (ja) ピリミジン誘導体および有機エレクトロルミネッセンス素子
WO2009107651A1 (ja) 置換されたビピリジル化合物および有機エレクトロルミネッセンス素子
WO2009096549A1 (ja) 置換されたピリジル基とピリドインドール環構造がフェニレン基を介して連結した化合物および有機エレクトロルミネッセンス素子
JP5955228B2 (ja) 置換されたビピリジル基とピリドインドール環構造を有する化合物および有機エレクトロルミネッセンス素子
JP2009051764A (ja) 置換されたフェナントレン環構造を有する化合物および有機エレクトロルミネッセンス素子
JP5870346B2 (ja) 置換されたオルトターフェニル構造を有する化合物および有機エレクトロルミネッセンス素子
JP2015214491A (ja) トリフェニレン環構造を有する化合物および有機エレクトロルミネッセンス素子
JP6126577B2 (ja) 置換基を有するピリジル基とトリフェニレン環構造を有する化合物および有機エレクトロルミネッセンス素子
JP5499227B1 (ja) トリフェニルシリルピリジル基とカルバゾール環構造を有する化合物および有機エレクトロルミネッセンス素子

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120131

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130618

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130819

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140408

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20140805