WO2015008866A1 - トリアジン化合物及びそれを含有する有機電界発光素子 - Google Patents
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Abstract
従来トリアジン化合物に比べて、有機電界発光素子寿命を顕著に向上させる特定のトリアジン化合物を提供する。 式(1)で示されるトリアジン化合物(Aは、以下の一般式(2)~(4)で示される基から選ばれる基を表す)及びこれを構成成分とする有機電界発光素子。 (1)(2) (Arはフェニル基、ピリジル基、ナフチル基、又はアザナフチル基を表す。Xは単結合又はフェニレン基を表す。*は結合位置を表す。) (3)(Arはフェニル基、ピリジル基、ナフチル基、又はアザナフチル基を表す。Xは単結合又はフェニレン基を表す。*は結合位置を表す。)(4)(X1及びX2は、窒素原子又はCHを表し、X1及びX2のうち何れか一方が窒素原子で、もう一方はCHを表す。*は結合位置を表す。)
Description
本発明は、有機電界発光素子の構成成分として有用なトリアジン化合物、及びそれを含有する有機電界発光素子に関するものである。
有機電界発光素子は、発光材料を含有する発光層を、正孔輸送層と電子輸送層で挟み、さらにその外側に陽極と陰極を取付け、発光層に注入された正孔及び電子の再結合により生ずる励起子が失活する際の光の放出(蛍光又はりん光)を利用する素子であり、小型のディスプレイだけでなく大型テレビや照明等へ応用されている。なお、正孔輸送層は正孔輸送層と正孔注入層に、発光層は、電子ブロック層と発光層と正孔ブロック層に、電子輸送層は電子輸送層と電子注入層に分割して構成される場合もある。
また、有機電界発光素子のキャリア輸送層(電子輸送層又は正孔輸送層)として、金属、有機金属化合物又はその他有機化合物をドープした共蒸着膜を用いる場合もある。
また、有機電界発光素子のキャリア輸送層(電子輸送層又は正孔輸送層)として、金属、有機金属化合物又はその他有機化合物をドープした共蒸着膜を用いる場合もある。
従来の有機電界発光素子は、無機発光ダイオードに比べて駆動電圧が高く、発光輝度や発光効率も低く、素子寿命も著しく低く、幅広い分野での実用化には至っていなかった。
最近の有機電界発光素子において、前記欠点が徐々に改良されてはいるものの、発光効率特性、駆動電圧特性、長寿命特性の更なる改善を目的として、優れた材料が求められている。中でも、素子寿命の改善が幅広い分野での普及に急務となっており、そのための材料開発が求められている。
最近の有機電界発光素子において、前記欠点が徐々に改良されてはいるものの、発光効率特性、駆動電圧特性、長寿命特性の更なる改善を目的として、優れた材料が求められている。中でも、素子寿命の改善が幅広い分野での普及に急務となっており、そのための材料開発が求められている。
有機電界発光素子用の長寿命性に優れる電子輸送材料として、特許文献1で開示されたトリアジン化合物が挙げられる。しかしながら、素子寿命の点で更なる改良が求められていた。
本発明は、従来公知のトリアジン化合物に比べて、有機電界発光素子の寿命を顕著に向上させることができる特定のトリアジン化合物と、該トリアジン化合物を用いてなる有機電界発光素子の提供を目的とする。
本発明者らは、先の課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、下記一般式(1)で表される、トリアジン化合物を電子輸送材料として有することを特徴とする有機電界発光素子が、従来公知の材料を用いたときに比べて、顕著に長寿命特性又は高発光効率を示すことを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち本発明は、下記一般式(1)で表されるトリアジン化合物(以下、トリアジン化合物(1)と称する)及びそれを含有する有機電界発光素子に関するものである。
一般式(1)で表されるトリアジン化合物。
(Aは、以下の一般式(2)~(4)で示される基から選ばれる基を表す。)
(Arはフェニル基、ピリジル基、ナフチル基、又はアザナフチル基を表す。Xは単結合又はフェニレン基を表す。*は結合位置を表す。)
(Arはフェニル基、ピリジル基、ナフチル基、又はアザナフチル基を表す。Xは単結合又はフェニレン基を表す。*は結合位置を表す。)
(X1及びX2は、窒素原子又はCHを表し、X1及びX2のうち何れか一方が窒素原子で、もう一方はCHを表す。*は結合位置を表す。)
一般式(1)で表されるトリアジン化合物。
本発明のトリアジン化合物を用いることにより、従来公知のトリアジン化合物に比べて、寿命が長く、駆動電圧の低電圧化が可能で、発光効率が顕著に優れる有機電界発光素子を提供することができる。
本発明は、前記一般式(1)で示されるトリアジン化合物に関するものであり、該トリアジン化合物(1)における置換基は、それぞれ以下のように定義される。
トリアジン化合物(1)の一般式(2)及び一般式(3)で表される基において、Arはフェニル基、ピリジル基、ナフチル基、又はアザナフチル基を表す。
前記ピリジル基としては、特に限定するものではないが、例えば、2-ピリジル基、3-ピリジル基、4-ピリジル基等が挙げられる。このうち、有機電界発光素子の寿命に優れる点で、2-ピリジル基、又は3-ピリジル基が好ましい。
トリアジン化合物(1)の一般式(2)及び一般式(3)で表される基において、Arはフェニル基、ピリジル基、ナフチル基、又はアザナフチル基を表す。
前記ピリジル基としては、特に限定するものではないが、例えば、2-ピリジル基、3-ピリジル基、4-ピリジル基等が挙げられる。このうち、有機電界発光素子の寿命に優れる点で、2-ピリジル基、又は3-ピリジル基が好ましい。
また、前記ナフチル基としては、特に限定するものではないが、例えば、1-ナフチル基、又は2-ナフチル基が挙げられる。このうち、有機電界発光素子の寿命に優れる点で、1-ナフチル基が好ましい。
また、前記アザナフチル基としては、特に限定するものではないが、例えば、2-キノリル基、3-キノリル基、4-キノリル基、5-キノリル基、6-キノリル基、7-キノリル基、8-キノリル基、1-イソキノリル基、3-イソキノリル基、4-イソキノリル基、5-イソキノリル基、6-イソキノリル基、7-イソキノリル基、8-イソキノリル基等が挙げられる。このうち、有機電界発光素子の寿命に優れる点で、3-キノリル基、又は4-イソキノリル基が好ましい。
また、前記アザナフチル基としては、特に限定するものではないが、例えば、2-キノリル基、3-キノリル基、4-キノリル基、5-キノリル基、6-キノリル基、7-キノリル基、8-キノリル基、1-イソキノリル基、3-イソキノリル基、4-イソキノリル基、5-イソキノリル基、6-イソキノリル基、7-イソキノリル基、8-イソキノリル基等が挙げられる。このうち、有機電界発光素子の寿命に優れる点で、3-キノリル基、又は4-イソキノリル基が好ましい。
すなわち、Arは、有機電界発光素子の寿命に優れる点で、フェニル基、2-ピリジル基、3-ピリジル基、1-ナフチル基、3-キノリル基、又は4-イソキノリル基であることが好ましく、フェニル基、2-ピリジル基、3-ピリジル基、又は3-キノリル基であることがより好ましい。
トリアジン化合物(1)の一般式(2)及び一般式(3)で表される基において、Xは単結合又はフェニレン基を表す。前記フェニレン基としては、特に限定するものではないが、例えば、o-フェニレン基、m-フェニレン基、p-フェニレン基が挙げられる。
なお、Xとしては、有機電界発光素子の寿命に優れる点で、単結合又はp-フェニレン基が好ましい。
トリアジン化合物(1)の一般式(4)で表される基において、X1及びX2は、窒素原子又はCHを表し、X1及びX2のうち何れか一方が窒素原子で、もう一方はCHを表す。
なお、Xとしては、有機電界発光素子の寿命に優れる点で、単結合又はp-フェニレン基が好ましい。
トリアジン化合物(1)の一般式(4)で表される基において、X1及びX2は、窒素原子又はCHを表し、X1及びX2のうち何れか一方が窒素原子で、もう一方はCHを表す。
一般式(1)で示されるトリアジン化合物は、下記の一般式(5)、(7)、又は(9)で表される化合物が好ましい例として挙げられる。
(Arはフェニル基、ピリジル基、ナフチル基、又はアザナフチル基を表す。Xは単結合又はフェニレン基を表す。)
一般式(5)で示されるトリアジン化合物において、Ar及びXは、前記一般式(2)で表される基と同様であり、好ましい例についても同様である。
一般式(5)で表されるトリアジン化合物は、有機電界発光素子の寿命に優れる点で、下記一般式(6)で表されるトリアジン化合物であることが好ましい。
一般式(5)で表されるトリアジン化合物は、有機電界発光素子の寿命に優れる点で、下記一般式(6)で表されるトリアジン化合物であることが好ましい。
一般式(5)で示されるトリアジン化合物の具体例としては、以下の(A-1)~(A-76)を例示できるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
これらの化合物のうち、有機電界発光素子の寿命に優れる点で、下記式(A-1)、(A-3)、(A-5)、(A-8)、(A-15)、又は(A-22)で表される化合物が好ましい。
上記した一般式(7)で示されるトリアジン化合物において、Ar及びXは、前記一般式(3)で表される基と同様であり、好ましい例についても同様である。
一般式(7)で表されるトリアジン化合物は、有機電界発光素子の寿命に優れる点で、下記一般式(8)で表されるトリアジン化合物であることが好ましい。
一般式(7)で表されるトリアジン化合物は、有機電界発光素子の寿命に優れる点で、下記一般式(8)で表されるトリアジン化合物であることが好ましい。
一般式(7)で示されるトリアジン化合物の具体例としては、以下の(B-1)~(B-120)を例示できるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
これらの化合物のうち、有機電界発光素子の寿命に優れる点で、下記(B-1)、(B-3)、(B-5)、(B-8)、(B-15)、又は(B-22)で表される化合物が好ましい。
上記した一般式(9)で示されるトリアジン化合物において、X1及びX2は、前記一般式(4)で表される基と同様である。
一般式(9)で表されるトリアジン化合物は、有機電界発光素子の寿命に優れる点で、下記一般式(10)で表されるトリアジン化合物であることが好ましい。
一般式(9)で表されるトリアジン化合物は、有機電界発光素子の寿命に優れる点で、下記一般式(10)で表されるトリアジン化合物であることが好ましい。
一般式(10)で示されるトリアジン化合物の具体例としては、以下の(C-1)~(C-28)を例示できるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
これらの化合物のうち、有機電界発光素子の寿命に優れる点で、下記式(C-1)、(C-2)、(C-4)、(C-5)、(C-7)、(C-9)、(C-14)又は(C-23)で表される化合物が好ましい。
なお、一般式(10)で表されるトリアジン化合物は、WO2011/021689公報又はWO2013/069762公報等に記載された方法に基づいて製造することができる。
本発明のトリアジン化合物(1)は、有機電界発光素子の構成成分の一部として好ましく用いられる。特に、電子輸送層として用いた時に、従来の素子よりも長寿命化、高効率化、低電圧化等の効果が得られる。
また、本発明のトリアジン化合物(1)を有機電界発光素子用材料として用いる際は、任意の有機金属種、有機化合物又は無機化合物との共蒸着膜として用いることも可能である。
本発明のトリアジン化合物(1)は、良好な電子輸送特性を示すため、有機電界発光素子における、発光層、電子輸送層、電子注入層等の電子輸送性を有する有機薄膜層の材料として好ましく用いることができる。
また、本発明のトリアジン化合物(1)を有機電界発光素子用材料として用いる際は、任意の有機金属種、有機化合物又は無機化合物との共蒸着膜として用いることも可能である。
本発明のトリアジン化合物(1)は、良好な電子輸送特性を示すため、有機電界発光素子における、発光層、電子輸送層、電子注入層等の電子輸送性を有する有機薄膜層の材料として好ましく用いることができる。
有機電界発光素子における発光層は、広義の意味では、陰極と陽極からなる電極に電流を流した際に発光する層のことを指す。具体的には、陰極と陽極からなる電極に電流を流した際に発光する蛍光性化合物を含有する層のことを指す。通常、有機電界発光素子は一対の電極の間に発光層を挟持した構造をとる。
本発明の有機電界発光素子は、必要に応じ発光層の他に、正孔輸送層、電子輸送層、陽極バッファー層、陰極バッファー層等を有し、陰極と陽極で挟持された構造をとる。具体的には以下に示される構造が挙げられる。
(i)陽極/発光層/陰極、
(ii)陽極/正孔輸送層/発光層/陰極、
(iii)陽極/発光層/電子輸送層/陰極、
(iv)陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極、
(v)陽極/陽極バッファー層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極バッファー層/陰極。
(i)陽極/発光層/陰極、
(ii)陽極/正孔輸送層/発光層/陰極、
(iii)陽極/発光層/電子輸送層/陰極、
(iv)陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極、
(v)陽極/陽極バッファー層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極バッファー層/陰極。
本発明の有機電界発光素子における発光層には、従来公知の発光材料を用いることができる。発光層を形成する方法としては、例えば蒸着法、スピンコート法、キャスト法、LB法などの公知の方法により薄膜を形成する方法がある。
本発明のトリアジン化合物(1)を含んでなる有機電界発光素子用の薄膜の製造方法は、特に制限はないが、真空蒸着法による成膜が可能である。真空蒸着法による成膜は、汎用の真空蒸着装置を用いることにより行うことができる。真空蒸着法で膜を形成する際の真空槽の真空度は、有機電界発光素子作製の製造タクトタイムや製造コストを考慮すると、一般的に用いられる拡散ポンプ、タ-ボ分子ポンプ、クライオポンプ等により到達することが可能である。真空度としては、1×10-2~1×10-6Pa程度が望ましく、1×10-4~1×10-6Paがより望ましい。
蒸着速度は、形成する膜の厚さによるが、0.005~1.0nm/秒が望ましく、0.01~0.3nm/秒がより望ましい。尚、本発明のトリアジン化合物(1)は耐熱性が高い為、高速成膜時においても熱分解を生じにくく、素子性能への影響も小さい。
本発明のトリアジン化合物(1)を含んでなる有機電界発光素子用の薄膜の製造方法は、特に制限はないが、真空蒸着法による成膜が可能である。真空蒸着法による成膜は、汎用の真空蒸着装置を用いることにより行うことができる。真空蒸着法で膜を形成する際の真空槽の真空度は、有機電界発光素子作製の製造タクトタイムや製造コストを考慮すると、一般的に用いられる拡散ポンプ、タ-ボ分子ポンプ、クライオポンプ等により到達することが可能である。真空度としては、1×10-2~1×10-6Pa程度が望ましく、1×10-4~1×10-6Paがより望ましい。
蒸着速度は、形成する膜の厚さによるが、0.005~1.0nm/秒が望ましく、0.01~0.3nm/秒がより望ましい。尚、本発明のトリアジン化合物(1)は耐熱性が高い為、高速成膜時においても熱分解を生じにくく、素子性能への影響も小さい。
本発明のトリアジン化合物(1)は、クロロホルム、ジクロロメタン、1,2-ジクロロエタン、クロロベンゼン、トルエン、酢酸エチル、テトラヒドロフラン等に溶解させることによって、汎用の装置を用いた、スピンコ-ト法、インクジェット法、キャスト法、ディップ法等による成膜も可能である。
又、この発光層は、樹脂などの結着材と共に発光材料を溶剤に溶かして溶液とした後、これをスピンコート法などにより塗布して薄膜形成することにより得ることができる。
このようにして形成された発光層の膜厚については特に制限はなく、状況に応じて適宜選択することができるが、通常は5nm~5μm、好ましくは5nm~1μmの範囲である。
このようにして形成された発光層の膜厚については特に制限はなく、状況に応じて適宜選択することができるが、通常は5nm~5μm、好ましくは5nm~1μmの範囲である。
次に正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層等、発光層と組み合わせて有機電界発光素子を構成するその他の層について説明する。
正孔注入層、及び正孔輸送層は、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、この正孔注入層、及び正孔輸送層を陽極と発光層の間に介在させることにより、より低い電界で多くの正孔が発光層に注入される。
また、陰極から注入され、電子注入層及び/又は電子輸送層より発光層に輸送された電子は、発光層と正孔注入層もしくは正孔輸送層の界面に存在する電子の障壁により、正孔注入層もしくは正孔輸送層に漏れることなく、発光層内の界面に累積され、発光効率が向上するなど発光性能の優れた素子となる。
正孔注入層、及び正孔輸送層は、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、この正孔注入層、及び正孔輸送層を陽極と発光層の間に介在させることにより、より低い電界で多くの正孔が発光層に注入される。
また、陰極から注入され、電子注入層及び/又は電子輸送層より発光層に輸送された電子は、発光層と正孔注入層もしくは正孔輸送層の界面に存在する電子の障壁により、正孔注入層もしくは正孔輸送層に漏れることなく、発光層内の界面に累積され、発光効率が向上するなど発光性能の優れた素子となる。
正孔注入材料、及び正孔輸送材料は、正孔の注入もしくは輸送、又は電子の障壁性の何れかを有するものであり、有機物、又は無機物の何れであってもよい。この正孔注入材料、及び正孔輸送材料としては、例えばトリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、アニリン系共重合体、導電性高分子オリゴマー、特にチオフェンオリゴマーなどが挙げられる。
正孔注入材料、正孔輸送材料としては、ポルフィリン化合物、芳香族第三級アミン化合物又はスチリルアミン化合物を用いることが好ましく、特に芳香族第三級アミン化合物を用いることが好ましい。
正孔注入材料、正孔輸送材料としては、ポルフィリン化合物、芳香族第三級アミン化合物又はスチリルアミン化合物を用いることが好ましく、特に芳香族第三級アミン化合物を用いることが好ましい。
芳香族第三級アミン化合物及びスチリルアミン化合物の代表例としては、N,N,N’,N’-テトラフェニル-4,4’-ジアミノフェニル、N,N’-ジフェニル-N,N’-ビス(3-メチルフェニル)-〔1,1’-ビフェニル〕-4,4’-ジアミン(TPD)、2,2-ビス(4-ジ-p-トリルアミノフェニル)プロパン、1,1-ビス(4-ジ-p-トリルアミノフェニル)シクロヘキサン、N,N,N’,N’-テトラ-p-トリル-4,4’-ジアミノビフェニル、1,1-ビス(4-ジ-p-トリルアミノフェニル)-4-フェニルシクロヘキサン、ビス(4-ジメチルアミノ-2-メチルフェニル)フェニルメタン、ビス(4-ジ-p-トリルアミノフェニル)フェニルメタン、N,N’-ジフェニル-N,N’-ジ(4-メトキシフェニル)-4,4’-ジアミノビフェニル、N,N,N’,N’-テトラフェニル-4,4’-ジアミノジフェニルエーテル、4,4’-ビス(ジフェニルアミノ)クオードリフェニル、N,N,N-トリ(p-トリル)アミン、4-(ジ-p-トリルアミノ)-4’-〔4-(ジ-p-トリルアミノ)スチリル〕スチルベン、4-N,N-ジフェニルアミノ-(2-ジフェニルビニル)ベンゼン、3-メトキシ-4’-N,N-ジフェニルアミノスチルベンゼン、N-フェニルカルバゾール、4,4’-ビス〔N-(1-ナフチル)-N-フェニルアミノ〕ビフェニル(NPD)、4,4’,4’’-トリス〔N-(3-メチルフェニル)-N-フェニルアミノ〕トリフェニルアミン(MTDATA)などが挙げられる。
さらに、p型-Si、p型-SiCなどの無機化合物も正孔注入材料、正孔輸送材料等として使用することができる。これらの正孔注入層、及び正孔輸送層は、上記正孔注入材料、又は正孔輸送材料を、例えば真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、LB法などの公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。正孔注入層、及び正孔輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は5nm~5μm程度、好ましくは5nm~1μmである。この正孔注入層、及び正孔輸送層は、上記材料の一種又は二種以上からなる一層構造であってもよく、同一組成又は異種組成の複数層からなる積層構造であってもよい。
本発明の有機電界発光素子において、電子輸送層は上記一般式(1)で表されるトリアジン化合物を含むものである。
電子輸送層は、上記一般式(1)で表されるトリアジン化合物を、例えば真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、LB法などの公知の薄膜形成法により製膜して形成することができる。電子輸送層の膜厚は特に制限はないが、通常は5nm~5μmの範囲、好ましくは5nm~1μmである。
電子輸送層は、上記一般式(1)で表されるトリアジン化合物を、例えば真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、LB法などの公知の薄膜形成法により製膜して形成することができる。電子輸送層の膜厚は特に制限はないが、通常は5nm~5μmの範囲、好ましくは5nm~1μmである。
また、この電子輸送層は、一般式(1)で表されるトリアジン化合物を含み、かつ従来公知の電子輸送材料を含んでいてもよく、一種又は二種以上からなる一層構造であっても、同一組成又は異種組成の複数層からなる積層構造であってもよい。
また、本発明においては、発光材料は発光層のみに限定することはなく、発光層に隣接した正孔輸送層、又は電子輸送層に1種含有させてもよく、それにより更に有機電界発光素子の発光効率を高めることができる。
また、本発明においては、発光材料は発光層のみに限定することはなく、発光層に隣接した正孔輸送層、又は電子輸送層に1種含有させてもよく、それにより更に有機電界発光素子の発光効率を高めることができる。
本発明の有機電界発光素子に好ましく用いられる基板は、特に限定はなく、ガラス、プラスチックなどが挙げられ、透明のものであればよい。好ましく用いられる基板としては例えばガラス、石英、光透過性プラスチックフィルムなどを挙げることができる。
光透過性プラスチックフィルムとしては、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリイミド、ポリカーボネート(PC)、セルローストリアセテート(TAC)、セルロースアセテートプロピオネート(CAP)等からなるフィルムが挙げられる。
光透過性プラスチックフィルムとしては、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリイミド、ポリカーボネート(PC)、セルローストリアセテート(TAC)、セルロースアセテートプロピオネート(CAP)等からなるフィルムが挙げられる。
本発明の有機電界発光素子の好適な例として、前記の陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極からなる素子の作製法について、以下に説明する。
まず、基板上に、所望の電極用物質、例えば陽極用物質からなる薄膜を、1μm以下、好ましくは10~200nmの範囲の膜厚になるように、蒸着やスパッタリングなどの方法により形成させて陽極を作製する。次に、この薄膜上に素子材料である正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層/電子注入層からなる薄膜を形成させる。
まず、基板上に、所望の電極用物質、例えば陽極用物質からなる薄膜を、1μm以下、好ましくは10~200nmの範囲の膜厚になるように、蒸着やスパッタリングなどの方法により形成させて陽極を作製する。次に、この薄膜上に素子材料である正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層/電子注入層からなる薄膜を形成させる。
なお、陽極と発光層又は正孔注入層の間、及び、陰極と発光層又は電子注入層との間にはバッファー層(電極界面層)を存在させてもよい。
更に、上記基本構成層の他に、必要に応じて、その他の機能を有する層を積層してもよい。例えば、正孔ブロック層、電子ブロック層などのような機能層を有していてもよい。
更に、上記基本構成層の他に、必要に応じて、その他の機能を有する層を積層してもよい。例えば、正孔ブロック層、電子ブロック層などのような機能層を有していてもよい。
次に、本発明の有機電界発光素子の電極について説明する。有機電界発光素子における陽極としては、仕事関数の大きい(4eV以上)金属、合金、電気伝導性化合物(導電性材料)及びこれらの混合物から選ばれる材料を電極物質とするものが好ましく用いられる。このような電極物質の具体例としては、Auなどの金属、CuI、酸化インジウム-スズ(ITO)、SnO2、ZnOなどの導電性透明材料が挙げられる。
陽極は、これらの電極物質の薄膜を、蒸着やスパッタリングなどの方法により形成させ、フォトリソグラフィー法で所望の形状のパターンを形成してもよく、或いは蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。
陽極は、これらの電極物質の薄膜を、蒸着やスパッタリングなどの方法により形成させ、フォトリソグラフィー法で所望の形状のパターンを形成してもよく、或いは蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。
一方、陰極としては、仕事関数の小さい(4eV以下)金属(電子注入性金属と称する)、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物から選ばれる材料を電極物質とするものが好ましく用いられる。このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム-カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム/銅混合物、マグネシウム/銀混合物、マグネシウム/アルミニウム混合物、マグネシウム/インジウム混合物、アルミニウム/酸化アルミニウム(Al2O3)混合物、インジウム、リチウム/アルミニウム混合物、希土類金属などが挙げられる。これらの中で、電子注入性、酸化などに対する耐久性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えば、マグネシウム/銀混合物、マグネシウム/アルミニウム混合物、マグネシウム/インジウム混合物、アルミニウム/酸化アルミニウム(Al2O3)混合物、リチウム/アルミニウム混合物などが好適である。陰極は、これらの電極物質を蒸着やスパッタリングなどの方法で薄膜を形成させることにより作製することができる。
上記のように、まず、基板上に所望の電極用物質、例えば陽極用物質からなる薄膜を1μm以下、好ましくは10~200nmの範囲の膜厚になるように、蒸着やスパッタリングなどの方法により形成させて陽極を作製する。次いで、該陽極上に、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、及び電子輸送層/電子注入層からなる各層薄膜を形成させ、その後、その上に陰極用物質からなる薄膜を1μm以下、好ましくは50~200nmの範囲の膜厚になるように、例えば、蒸着やスパッタリングなどの方法により形成させて陰極を設け、所望の有機電界発光素子を得る。
本発明の有機電界発光素子は、照明用や露光光源のような一種のランプとして使用してもよいし、画像を投影するタイプのプロジェクション装置や、静止画像や動画像を直接視認するタイプの表示装置(ディスプレイ)として使用してもよい。動画再生用の表示装置として使用する場合の駆動方式は単純マトリクス(パッシブマトリクス)方式でもアクティブマトリクス方式でもどちらでもよい。
また、異なる発光色を有する本発明の有機電界発光素子を2種以上使用することにより、フルカラー表示装置を作製することが可能である。
また、異なる発光色を有する本発明の有機電界発光素子を2種以上使用することにより、フルカラー表示装置を作製することが可能である。
以下、本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明するが、本発明はこれらにより何ら限定して解釈されるものではない。
1H-NMRの測定は、Gemini200(バリアン社製)を用いて行った。
有機電界発光素子の発光特性は、室温下、作製した素子に直流電流を印加し、LUMINANCEMETER(BM-9)(TOPCON社製)の輝度計を用いて評価した。
有機電界発光素子の発光特性は、室温下、作製した素子に直流電流を印加し、LUMINANCEMETER(BM-9)(TOPCON社製)の輝度計を用いて評価した。
窒素気流下、2-(3-ブロモ-5-クロロフェニル)-4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン(9.3g,22.2mmol)、3-キノリンボロン酸(5.0g,28.9mmol)、及び1,2-ジメトキシエタン(100mL)を300mL4つ口フラスコに加え、これに10重量%NaOH水溶液(26.6g,66.6mmol)を3分間かけて滴下した後、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム(513mg,0.44mmol)を加え、80℃で10時間撹拌した。室温まで放冷後、反応混合物に水(100mL)を加え、析出物をろ取した。ろ取した析出物を純水、メタノール、ヘキサンで順次洗浄し、白色粉末を得た。次いで、得られた白色粉末をトルエンで再結晶することにより精製し、目的物である2-[5-クロロ-3-(3-キノリル)フェニル]-4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジンの白色粉末(収量9.5g,収率90%)を得た。
窒素気流下、合成例-1で得られた2-[5-クロロ-3-(3-キノリル)フェニル]-4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン(4.5g,9.5mmol)、3-フルオランテンボロン酸(3.5g,14.3mmol)、酢酸パラジウム(21mg,0.09mmol)、2-ジシクロヘキシルホスフィノ-2’,4’,6’-トリイソプロピルビフェニル(91mg、0.19mmol)、及びテトラヒドロフラン(90mL)を300mL4つ口フラスコに加え、60℃に加熱した。これに20重量%K2CO3水溶液(17g,24.8mmol)を5分かけて滴下した後、70℃で14時間撹拌した。室温まで放冷後、反応混合物に水(150mL)を加え、析出物をろ取した。ろ取した析出物を純水、メタノール、ヘキサンで順次洗浄し、緑色粉末を得た。得られた緑色粉末をトルエンで再結晶することにより精製し、目的物である4,6-ジフェニル-2-[3-(3-キノリル)-5-(フルオランテン-3-イル)フェニル]-1,3,5-トリアジン(化合物 A-15)の緑色粉末(収量5.4g,収率88%,LC純度98.33%)を得た。
1H-NMR(CDCl3)δ(ppm):7.41-7.43(m,2H),7.54-7.63(m,6H),7.66-7.71(m,2H),7.82(d,J=7.0Hz,1H),7.86(brt,J=7.8Hz,1H),7.94-7.98(m,2H),8.00-8.02(m,3H),8.08(d,J=7.2Hz,1H),8.16(t,J=1.7Hz,1H),8.37(brs,1H),8.66(brs,1H),8.78(dd,J=8.4Hz,1.4Hz,4H),9.09(t,J=1.4Hz,1H),9.18(t,J=1.8Hz,1H),9.45(d,J=2.3Hz,1H).
1H-NMR(CDCl3)δ(ppm):7.41-7.43(m,2H),7.54-7.63(m,6H),7.66-7.71(m,2H),7.82(d,J=7.0Hz,1H),7.86(brt,J=7.8Hz,1H),7.94-7.98(m,2H),8.00-8.02(m,3H),8.08(d,J=7.2Hz,1H),8.16(t,J=1.7Hz,1H),8.37(brs,1H),8.66(brs,1H),8.78(dd,J=8.4Hz,1.4Hz,4H),9.09(t,J=1.4Hz,1H),9.18(t,J=1.8Hz,1H),9.45(d,J=2.3Hz,1H).
窒素気流下、2-(3-ブロモ-5-クロロフェニル)-4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン(18.8g,44.4mmol)、4-イソキノリンボロン酸(10.0g,57.8mmol)、及び1,2-ジメトキシエタン(320mL)を1L3つ口フラスコに加え、これに10重量%NaOH水溶液(53g,133mmol)を5分間かけて滴下した後、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム(1.03g,0.89mmol)を加え、90℃で15時間撹拌した。室温まで放冷後、反応混合物に水(200mL)を加え、析出物をろ取した。ろ取した析出物を純水、メタノール、ヘキサンで順次洗浄し、灰色粉末を得た。次いで、得られた灰色粉末をトルエンで再結晶することにより精製し、目的物である2-[5-クロロ-3-(4-イソキノリル)フェニル]-4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジンの灰白色粉末(収量15.8g,収率76.0%, LC純度99.80%)を得た。
窒素気流下、合成例-2で得られた2-[5-クロロ-3-(4-イソキノリル)フェニル]-4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン(2.59g,5.50mmol)、3-フルオランテンボロン酸(2.04g,8.25mmol)、酢酸パラジウム(12mg,0.055mmol)、2-ジシクロヘキシルフォスフィノ-2’,4’,6’-トリイソプロピルビフェニル(52mg、0.110mmol)、及びテトラヒドロフラン(55mL)を200mL4つ口フラスコに加え、60℃に加熱した。これに20重量%K2CO3水溶液(9.9g,14.3mmol)を5分かけて滴下した後、70℃で8時間撹拌した。室温まで放冷後、反応混合物に水(50mL)を加え、析出物をろ取した。ろ取した析出物を純水、メタノール、ヘキサンで順次洗浄し、黄色粉末を得た。得られた黄色粉末をトルエンで洗浄することにより精製し、目的物である4,6-ジフェニル-2-[3-(4-イソキノリル)-5-(フルオランテン-3-イル)フェニル]-1,3,5-トリアジン(化合物 A-8)の黄色粉末(収量3.20g,収率91.3%,LC純度99.53%)を得た。
1H-NMR(CDCl3)δ(ppm):7.40-7.43(m,2H),7.52-7.62(m,6H),7.69(dd,J=7.8Hz,7.0Hz,1H),7.82(d,J=7.2Hz,1H),7.89(brt,J=7.5Hz,1H),7.93-8.03(m,6H),8.08(d,J=7.1Hz,1H),8.25(brd,J=8.4Hz,1H),8.30(brd,J=7.9Hz,1H),8.73-8.76(m,1H),8.75(dd,J=8.5Hz,1.3Hz,4H),8.97(t,J=1.6Hz,1H),9.19(t,J=1.6Hz,1H),9.48(s,1H).
窒素気流下、2-(3-ブロモ-5-クロロフェニル)-4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン(66.2g,156.7mmol)、4-(2-ピリジル)フェニルボロン酸(40.5g,203.5mmol)、及びテトラヒドロフラン(1000mL)を2Lセパラブルフラスコに加え、これに10重量%NaOH水溶液(136g,470mmol)を5分間かけて滴下した後、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム(2.72g,2.35mmol)を加え、70℃で5時間撹拌した。室温まで放冷後、反応混合物に水(660mL)を加え、析出物をろ取した。ろ取した析出物を純水、メタノール、ヘキサンで順次洗浄し、灰色粉末を得た。次いで、得られた灰色粉末をトルエンで再結晶することにより精製し、目的物である2-[5-クロロ-4’-(2-ピリジル)ビフェニル-3-イル]-4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジンの灰白色粉末(収量60.0g,収率77.1%, LC純度99.67%)を得た。
窒素気流下、合成例-3で得られた2-[5-クロロ-4’-(2-ピリジル)ビフェニル-3-イル]-4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン(2.50g,5.03mmol)、3-フルオランテンボロン酸(2.48g,10.1mmol)、酢酸パラジウム(34mg,0.151mmol)、2-ジシクロヘキシルフォスフィノ-2’,4’,6’-トリイソプロピルビフェニル(144mg、0.302mmol)、及びテトラヒドロフラン(30mL)を100mL4つ口フラスコに加え、60℃に加熱した。これに20重量%K2CO3水溶液(13.9g,20.1mmol)を5分かけて滴下した後、70℃で5時間撹拌した。室温まで放冷後、反応混合物に水(30mL)を加え、析出物をろ取した。ろ取した析出物を純水、メタノール、ヘキサンで順次洗浄し、黄色粉末を得た。得られた黄色粉末をトルエンで2回再結晶することにより精製し、目的物である4,6-ジフェニル-2-[4’-(2-ピリジル)-5-(フルオランテン-3-イル)ビフェニル-3-イル]-1,3,5-トリアジン(化合物 A-22)の淡黄色粉末(収量2.00g,収率60.1%,LC純度99.22%)を得た。
1H-NMR(CDCl3)δ(ppm):7.26-7.30(m,1H),7.40-7.43(m,2H),7.54-7.62(m,6H),7.67(dd,J=8.2Hz,7.0Hz,1H),7.82(d,J=7.1Hz,2H),7.82(brt,J=7.1Hz,1H),7.95(d,J=8.0Hz,2H),7.95-7.98(m,2H),8.00(d,J=6.8Hz,1H),8.03(d,J=8.4Hz,1H),8.08(d,J=7.2Hz,1H),8.12(t,J=1.7Hz,1H)8.19(d,J=8.3Hz,2H),8.74(brd,J=5.1Hz,1H),8.78(dd,J=8.3Hz,1.7Hz,4H),8.99(t,J=1.6Hz,1H),9.13(t,J=1.7Hz,1H).
窒素気流下、2-(3-ブロモ-5-クロロフェニル)-4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン(3.00g,7.10mmol)、3-ピリジルボロン酸(1.13g,9.19mmol)、及び1,2-ジメトキシエタン(50mL)を100mL2つ口フラスコに加え、これに10重量%NaOH水溶液(6.15g,21.3mmol)を3分間かけて滴下した後、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム(82mg,0.071mmol)を加え、70℃で8時間撹拌した。室温まで放冷後、反応混合物に水(20mL)を加え、析出物をろ取した。ろ取した析出物を純水、メタノール、ヘキサンで順次洗浄し、灰色粉末を得た。得られた灰色粉末をトルエンで再結晶することにより精製し、目的物である2-[5-クロロ-3-(3-ピリジル)フェニル]-4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジンの灰白色粉末(収量2.41g,収率80.6%, LC純度99.55%)を得た。
窒素気流下、合成例-4で得られた2-[5-クロロ-3-(3-ピリジル)フェニル]-4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン(10.0g,23.8mmol)、3-フルオランテンボロン酸(7.03g,28.6mmol)、酢酸パラジウム(54mg,0.241mmol)、2-ジシクロヘキシルフォスフィノ-2’,4’,6’-トリイソプロピルビフェニル(227mg、0.476mmol)、及びテトラヒドロフラン(200mL)を500mL2つ口フラスコに加え、60℃に加熱した。これに20重量%K2CO3水溶液(42.8g,61.9mmol)を5分かけて滴下した後、70℃で5時間撹拌した。室温まで放冷後、反応混合物に水(150mL)を加え、析出物をろ取した。ろ取した析出物を純水、メタノール、ヘキサンで順次洗浄し、淡緑色粉末を得た。得られた淡緑色粉末をトルエンで2回再結晶することにより精製し、目的物である4,6-ジフェニル-2-[3-(3-ピリジル)-5-(フルオランテン-3-イル)フェニル]-1,3,5-トリアジン(化合物 A-3)の淡緑色粉末(収量11.7g,収率83.8%,LC純度99.49%)を得た。
1H-NMR(CDCl3)δ(ppm):7.41-7.44(m,2H),7.54-7.63(m,6H),7.68(dd,J=7.7Hz,6.8Hz,1H),7.79(d,J=7.2Hz,1H),7.84(brt,J=6.7Hz,1H),7.94(d,J=7.9Hz,1H),9.74-7.98(m,2H),8.01(d,J=6.7Hz,1H),8.04(t,J=1.7Hz,1H),8.08(d,J=7.1Hz,1H),8.53(brd,J=7.2Hz,1H),8.76(dd,J=8.2Hz,1.4Hz,4H),8.76-8.78(m,1H),9.06(t,J=1.6Hz,1H),9.13(t,J=1.5Hz,1H),9.17(brd,J=1.9Hz,1H).
窒素気流下、2-(3-ブロモ-5-クロロフェニル)-4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン(12.0g,28.3mmol)、フェニルボロン酸(4.5g,36.8mmol)、及び1,2-ジメトキシエタン(120mL)を500mL4つ口フラスコに加え、これに10重量%NaOH水溶液(34.0g,85.1mmol)を3分間かけて滴下した後、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム(655mg,0.56mmol)を加え、80℃で14時間撹拌した。室温まで放冷後、反応混合物に水(150mL)を加え、析出物をろ取した。ろ取した析出物を純水、メタノール、ヘキサンで順次洗浄し、白色粉末を得た。その後、得られた白色粉末をトルエンで再結晶することにより精製し、目的物である2-(5-クロロ-ビフェニル-3-イル)―4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジンの白色粉末(収量11.5g,収率96%, LC純度99.70%)を得た。
窒素気流下、合成例-5で得られた2-(5-クロロビフェニル-3-イル)―4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン(5.0g,11.9mmol)、3-フルオランテンボロン酸(4.4g,17.8mmol)、酢酸パラジウム(26mg,0.11mmol)、2-ジシクロヘキシルフォスフィノ-2’,4’,6’-トリイソプロピルビフェニル(113mg、0.23mmol)、及びテトラヒドロフラン(100mL)を300mL4つ口フラスコに加え、60℃に加熱した。これに20重量%K2CO3水溶液(21g,30.9mmol)を5分かけて滴下した後、70℃で10時間撹拌した。室温まで放冷後、反応混合物に水(100mL)を加え、析出物をろ取した。ろ取した析出物を純水、メタノール、ヘキサンで順次洗浄し、緑色粉末を得た。得られた緑色粉末をトルエンで再結晶することにより精製し、目的物である4,6-ジフェニル-2-[5-(フルオランテン-3-イル)ビフェニル-3-イル]-1,3,5-トリアジン(化合物 A-1)の緑色粉末(収量4.9g,収率70%,LC純度98.82%)を得た。
1H-NMR(CDCl3)δ(ppm):7.40-7.65(m,2H),7.45(d,J=7.4Hz,1H),7.53-7.62(m,8H),7.66(dd,J=8.3Hz,6.8Hz,1H),7.81(d,J=7.2Hz,1H),7.83(dd,J=8.4Hz,1.4Hz,2H),7.94-7.98(m,2H),8.00(d,J=6.6Hz,1H),8.03(d,J=8.5Hz,1H),8.06-8.07(m,1H),8.08(d,J=7.0Hz,1H),8.78(dd,J=8.2Hz,1.8Hz,4H),8.98(t,J=1.6Hz,1H),9.07(t,J=1.7Hz,1H).
アルゴン気流下、合成例-1と同様な方法で合成した2-[5-クロロ-3-(フルオランテン-3-イル)フェニル]-4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン(163mg,0.30mmol)、1-ナフタレンボロン酸(67.1mg,0.39mmol)、酢酸パラジウム(2.02mg,0.0090mmol)、及び2-ジシクロヘキシルホスフィノ-2’,4’,6’-トリイソプロピルビフェニル(8.58mg,0.018mmol)を、テトラヒドロフラン(4.8mL)に懸濁し、20重量%K2CO3水溶液(0.65mL、1.17mmol)を滴下し、次いで75℃で18時間撹拌した。室温まで放冷後、反応溶液に、水(15mL)を加え、析出した固体を濾別した。得られた固体を水(20mL)、メタノール(20mL)、ヘキサン(30mL)で順次洗浄した。この固体を再結晶(トルエン)で精製し、目的物である4,6-ジフェニル-2-[5-(フルオランテン-3-イル)-3-(1-ナフチル)フェニル]-1,3,5-トリアジン(化合物 A-5)の黄色固体(収量175mg,収率92.0%)を得た。
1H-NMR(CDCl3)δ(ppm):7.41-7.43(m,2H),7.52-7.70(m,11H),7.85(d,J=7.1Hz,1H),7.95-8.01(m,6H),8.08(d,J=7.1Hz,1H),8.11(d,J=8.2Hz,2H),8.76(d,J=6.8Hz,4H),8.99(s,1H),9.10(s,1H).
窒素気流下、合成例-1で得られた2-[5-クロロ-3-(3-キノリル)フェニル]-4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン(4.5g,9.5mmol)、2-トリフェニレニルボロン酸(3.0g,12.2mmol)、酢酸パラジウム(21mg,0.09mmol)、2-ジシクロヘキシルフォスフィノ-2’,4’,6’-トリイソプロピルビフェニル(91mg、0.19mmol)、及びテトラヒドロフラン(120mL)を300mL4つ口フラスコに加え、60℃に加熱した。これに20重量%K2CO3水溶液(17g,24.8mmol)を5分かけて滴下した後、70℃で14時間撹拌した。室温まで放冷後、反応混合物に水(150mL)を加え、析出物をろ取した。ろ取した析出物を純水、メタノール、ヘキサンで順次洗浄し、灰色粉末を得た。得られた灰色粉末をトルエンで再結晶することにより精製し、目的物である4,6-ジフェニル-2-[3-(3-キノリル)-5-(トリフェニレン-2-イル)フェニル]-1,3,5-トリアジン(化合物 B-15)の灰色粉末(収量5.7g,収率90%,LC純度99.27%)を得た。
1H-NMR(CDCl3)δ(ppm):7.57-7.72(m,11H),7.81(t,J=8.0Hz,1H),8.01(d,J=7.9Hz,1H),8.11(dd,J=8.5Hz,1.8Hz,1H),8.27(d,J=8.2Hz,1H),8.33(t,J=1.7Hz,1H),8.61(s,1H),8.68-8.78(m,3H),8.80-8.85(m,6H),9.04(d,J=1.8Hz,1H),9.15(t,J=1.6Hz,1H),9.24(t,J=1.7Hz,1H),9.47(d,J=2.5Hz,1H).
窒素気流下、合成例-2で得られた2-[5-クロロ-3-(4-イソキノリル)フェニル]-4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン(2.50g,5.30mmol)、2-トリフェニレニルボロン酸(1.88g,6.89mmol)、酢酸パラジウム(12mg,0.053mmol)、2-ジシクロヘキシルフォスフィノ-2’,4’,6’-トリイソプロピルビフェニル(52mg、0.106mmol)、及びテトラヒドロフラン(55mL)を200mL4つ口フラスコに加え、60℃に加熱した。これに20重量%K2CO3水溶液(9.5g,13.8mmol)を5分かけて滴下した後、70℃で8時間撹拌した。室温まで放冷後、反応混合物に水(50mL)を加え、析出物をろ取した。ろ取した析出物を純水、メタノール、ヘキサンで順次洗浄し、灰色粉末を得た。得られた灰色粉末をトルエンで洗浄することにより精製し、目的物である4,6-ジフェニル-2-[3-(4-イソキノリル)-5-(トリフェニレン-2-イル)フェニル]-1,3,5-トリアジン(化合物 B-8)の灰色粉末(収量3.30g,収率93.9%,LC純度99.72%)を得た。
1H-NMR(CDCl3)δ(ppm):7.55-7.64(m,6H),7.69-7.72(m,4H),8.03(t,J=7.5Hz,1H),8.08(dd,J=8.6Hz,1.8Hz,1H),8.12(t,J=1.8Hz,1H),8.16(t,J=7.9Hz,1H),8.33(d,J=8.8Hz,1H),8.44(d,J=8.2Hz,1H),8.68-8.73(m,3H),8.75(s,1H),8.77-8.80(m,5H),8.84(d,J=8.7Hz,1H),8.91(t,J=1.6Hz,1H),9.00(d,J=1.8Hz,1H),9.40(s,1H),9.57(s,1H).
窒素気流下、合成例-3で得られた2-[5-クロロ-4’-(2-ピリジル)ビフェニル-3-イル]―4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン(5.00g,10.1mmol)、2-トリフェニレニルボロン酸(3.57g,13.1mmol)、酢酸パラジウム(45mg,0.200mmol)、2-ジシクロヘキシルフォスフィノ-2’,4’,6’-トリイソプロピルビフェニル(193mg、0.405mmol)、及びテトラヒドロフラン(100mL)を300mL3つ口フラスコに加え、60℃に加熱した。これに20重量%K2CO3水溶液(18.1g,26.3mmol)を5分かけて滴下した後、70℃で15時間撹拌した。室温まで放冷後、反応混合物に水(50mL)を加え、析出物をろ取した。ろ取した析出物を純水、メタノール、ヘキサンで順次洗浄し、灰色粉末を得た。得られた灰色粉末をトルエンで再結晶することにより精製し、目的物である4,6-ジフェニル-2-[4’-(2-ピリジル)-5-(トリフェニレン-2-イル)ビフェニル-3-イル]-1,3,5-トリアジン(化合物 B-22)の灰白色粉末(収量6.50g,収率93.4%,LC純度99.79%)を得た。
1H-NMR(CDCl3)δ(ppm):7.29(t,J=6.1Hz,1H),7.57-7.65(m,6H),7.67-7.72(m,4H),7.82(t,J=8.3Hz,1H),7.86(d,J=7.8Hz,1H),7.98(d,J=8.4Hz,2H),8.10(dd,J=8.7Hz,1H),8.22(d,J=8.6Hz,2H),8.28(t,J=1.7Hz,1H),8.68-8.76(m,4H),8.81-8.84(m,2H),8.82(dd,J=8.2Hz,1.4Hz,4H),9.03(d,J=1.7Hz,1H),9.09(t,J=1.5Hz,1H),9.17(t,J=1.6Hz,1H).
窒素気流下、合成例-4で得られた2-[5-クロロ-3-(3-ピリジル)フェニル]-4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン(4.00g,9.50mmol)、2-トリフェニレニルボロン酸(3.36g,12.3mmol)、酢酸パラジウム(32mg,0.143mmol)、2-ジシクロヘキシルフォスフィノ-2’,4’,6’-トリイソプロピルビフェニル(136mg、0.285mmol)、及びテトラヒドロフラン(95mL)を200mL2つ口フラスコに加え、60℃に加熱した。これに20重量%K2CO3水溶液(17.1g,24.7mmol)を5分かけて滴下した後、70℃で14時間撹拌した。室温まで放冷後、反応混合物に水(50mL)を加え、析出物をろ取した。ろ取した析出物を純水、メタノール、ヘキサンで順次洗浄し、灰色粉末を得た。得られた灰色粉末をトルエンで再結晶することにより精製し、目的物である4,6-ジフェニル-2-[3-(3-ピリジル)-5-(トリフェニレン-2-イル)フェニル]-1,3,5-トリアジン(化合物 B-3)の灰白色粉末(収量5.46g,収率93.8%,LC純度98.85%)を得た。
1H-NMR(CDCl3)δ(ppm):7.57-7.65(m,6H),7.69-7.72(m,4H),8.00(d,J=6.3Hz,1H),8.03(dd,J=8.7Hz,1.6Hz,1H),8.16(t,J=1.8Hz,1H),8.67-8.71(m,3H),8.73(d,J=8.4Hz,1H),8.77-8.82(m,3H),8.78(dd,J=8.2Hz,1.7Hz,4H),8.95-8.97(m,2H),9.17(d,J=1.6Hz,1H),9.30(t,J=1.4Hz,1H).
窒素気流下、合成例-5で得られた2-(5-クロロ-ビフェニル-3-イル)-4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン(5.0g,11.9mmol)、2-トリフェニレニルボロン酸(4.2g,15.5mmol)、酢酸パラジウム(26mg,0.11mmol)、2-ジシクロヘキシルフォスフィノ-2’,4’,6’-トリイソプロピルビフェニル(113mg、0.23mmol)、及びテトラヒドロフラン(80mL)を300mL4つ口フラスコに加え、60℃に加熱した。これに20重量%K2CO3水溶液(21g,30.9mmol)を5分かけて滴下した後、70℃で12時間撹拌した。室温まで放冷後、反応混合物に水(100mL)を加え、析出物をろ取した。ろ取した析出物を純水、メタノール、ヘキサンで順次洗浄し、灰色粉末を得た。得られた灰色粉末をトルエンで再結晶することにより精製し、目的物である4,6-ジフェニル-2-[5-(トリフェニレン-2-イル)-ビフェニル-3-イル]-1,3,5-トリアジン(化合物 B-1)の灰色粉末(収量6.7g,収率92%,LC純度99.53%)を得た。
1H-NMR(CDCl3)δ(ppm):7.47(t,J=7.5Hz,1H),7.56-7.64(m,8H),7.69-7.71(m,4H),7.86(dd,J=8.3Hz,1.4Hz,2H),8.09(dd,J=8.7Hz,2.0Hz,1H),8.23(t,J=1.8Hz,1H),8.68-8.74(m,3H),8.82(dd,J=7.9Hz,1.4Hz,4H),8.82-8.84(m,2H),9.02(d,J=1.9Hz,1H),9.03(t,J=1.6Hz,1H),9.15(t,J=1.7Hz,1H).
2-[5-クロロ-3-(1-ナフチル)フェニル]-4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジンを合成例-5と同様な方法で合成した。窒素気流下、2-[5-クロロ-3-(1-ナフチル)フェニル]-4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン(6.00g,12.8mmol)、2-トリフェニレニルボロン酸(4.34g,16.0mmol)、酢酸パラジウム(57.5mg,0.256mmol)、2-ジシクロヘキシルフォスフィノ-2’,4’,6’-トリイソプロピルビフェニル(244mg、0.512mol)、及びテトラヒドロフラン(90mL)を300mL4つ口フラスコに加え、75℃に加熱した。これに20重量%K2CO3水溶液(23g,33.3mmol)を5分かけて滴下した後、75℃で17時間撹拌した。室温まで放冷後、反応混合物に水(90mL)を加え、析出物をろ取した。ろ取した析出物を純水、メタノール、ヘキサンで順次洗浄し、灰色粉末を得た。得られた灰色粉末をトルエンで再結晶することにより精製し、目的物である4,6-ジフェニル-2-[3-(1-ナフチル)-5-(トリフェニレン-2-イル)フェニル]-1,3,5-トリアジン(化合物 B-5)の灰色粉末(収量6.82g,収率81%,LC純度98.75%)を得た。
1H-NMR(CDCl3)δ(ppm):7.48-7.70(m,14H),7.98(brd,J=7.9Hz,2H),8.06(brd,J=7.8Hz,1H),8.12(dd,J=8.5Hz,1.8Hz,1H),8.17(t,J=1.8Hz,1H),8.67-8.73(m,3H),8.77-8.82(m,6H),8.93(t,J=1.5Hz,1H),9.03(d,J=1.9Hz,1H),9.26(t,J=1.6Hz,1H).
アルゴン気流下、2-(3-ブロモ-5-クロロフェニル)-4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン(70.0g,0.166mol)、9-フェナントレンボロン酸(38.6g,0.174mol)、及びテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(3.83g,3.31mmol)をテトラヒドロフラン(1000mL)に懸濁し、得られた懸濁液を4.0M―水酸化ナトリウム水溶液(124mL,0.497mol)に滴下した。得られた混合物を70℃で24時間撹拌した。放冷後、水(550mL)を加え、析出した固体を濾別し、水、メタノール、ヘキサンで順次洗浄した。さらに、再結晶(トルエン)することで、反応中間体である2-[3-クロロ-5-(9-フェナントリル)フェニル]-4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジンの白色固体(収量78.9g、収率92%)を得た。
アルゴン気流下、合成例-6で得られた2-[3-クロロ-5-(9-フェナントリル)フェニル]-4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン(5.20g,10mmol)、ビスピナコラートジボロン(3.81g,15mmol)、酢酸パラジウム(22.5mg,0.10mmol)、2-ジシクロヘキシルホスフィノ-2’,4’,6’-トリイソプロピルビフェニル(95.4mg,0.20mmol)、及び酢酸カリウム(2.95g,30mmol)を1,4-ジオキサン(200mL)に懸濁し、100℃で4時間撹拌した。放冷後、濾過により沈殿成分を除去した。クロロホルム(200mL)、水(100mL)を加えて撹拌した後、水層と有機層を分離した。更に、水層をクロロホルム(50mL)で3回抽出し、有機層と合わせた。得られた有機層から低沸点成分を減圧濃縮し、乾固して粗生成物を得た。次いで、ヘキサンを加えて0℃に冷却しながら撹拌・懸濁させ、得られた固体を濾取した。得られた固体を減圧乾燥することで、2-[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)フェニル}-5-(9-フェナントリル)フェニル]-4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジンの乳白色粉末(収量6.07g,収率99%)を得た。
1H―NMR(CDCl3)δ(ppm):1.43(s,12H),7.51―7.75(m,10H),7.82(s,1H),7.89―7.98(m,2H),8.23(brs,1H),8.75―8.81(m,5H),8.83(brd,J=8.2Hz,1H),9.01(brs,1H),9.24(brs,1H).
アルゴン気流下、合成例-6で得られた2-[3-クロロ-5-(9-フェナントリル)フェニル]-4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン(7.00g,13.5mmol)、4-イソキノリンボロン酸(4.12g,16.2mmol)、酢酸パラジウム(90.7mg,0.40mmol)、及び2-ジシクロヘキシルホスフィノ-2’,4’,6’-トリイソプロピルビフェニル(385mg,0.81mmol)を、テトラヒドロフラン(200mL)に懸濁し、2.0M-炭酸カリウム水溶液(20.2mL)を滴下し、次いで70℃で2時間撹拌した。得られた溶液に、酢酸パラジウム(90.7mg,0.40mmol)、及び2-ジシクロヘキシルホスフィノ-2’,4’,6’-トリイソプロピルビフェニル(385mg,0.81mmol)をTHF(30mL)に溶解させた溶液を加えて4時間撹拌した。放冷後、メタノールと水を加え、析出した固体を濾別し、水、メタノール、ヘキサンで順次洗浄した。さらに、再結晶(トルエン)で精製し、目的物である4,6-ジフェニル-2-[5-(9-フェナントリル)-3-(4-イソキノリル)フェニル]-1,3,5-トリアジン(化合物C-2)の白色固体(収量7.83g,収率95%)を得た。
1H-NMR(CDCl3)δ(ppm):7.50-7.65(m,7H),7.68(brd,J=7.5Hz,1H),7.73(brt,J=7.7Hz,2H),7.89(brs,1H),7.91(t,J=1.7Hz,1H),7.96-8.00(m,3H),8.11(t,J=8.2Hz,1H),8.32(d,J=8.5Hz,1H),8.39(d,J=8.2Hz,1H),8.73(dd,J=8.5Hz,1.5Hz,4H),8.73-8.75(m,1H),8.77(d,J=8.5Hz,1H),8.84(d,J=8.4Hz,1H),8.99(t,J=1.7Hz,1H),9.16(t,J=1.6Hz,1H),9.53(s,1H).
アルゴン気流下、合成例-6で得られた2-[3-クロロ-5-(9-フェナントリル)フェニル]-4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン(8.00g,15.4mmol)、3-キノリンボロン酸(3.19g,18.5mmol)、酢酸パラジウム(104mg,0.46mmol)、及び2-ジシクロヘキシルホスフィノ-2’,4’,6’-トリイソプロピルビフェニル(220mg,0.92mmol)を、テトラヒドロフラン(250mL)に懸濁し、2.0M-炭酸カリウム水溶液(23.1mL)を滴下し、次いで70℃で4時間撹拌した。放冷後、メタノールと水を加え、析出した固体を濾別し、水、メタノール、ヘキサンで順次洗浄した。さらに、再結晶(トルエン)で精製し、目的物である4,6-ジフェニル-2-[5-(9-フェナントリル)-3-(3-キノリル)フェニル]-1,3,5-トリアジン(化合物C-9)の白色固体(収量8.40g,収率89%)を得た。
1H-NMR(CDCl3)δ(ppm):7.52-7.68(m,9H),7.72(brt,J=7.7Hz,2H),7.78(brt,J=7.7Hz,1H),7.89(s,1H),7.95(brd,J=8.4Hz,1H),7.97(brd,J=7.8Hz,1H),8.01(d,J=8.2Hz,1H),8.13(t,J=1.6Hz,1H),8.23(brd,J=8.3Hz,1H),8.55(brs,1H),8.77(dd,J=8.5Hz,1.7Hz,4H),8.77-8.79(m,1H),8.84(d,J=8.2Hz,1H),9.01(t,J=1.6Hz,1H),9.23(t,J=1.6Hz,1H),9.45(brs,1H).
アルゴン気流下、合成例-7で得られた2-[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)フェニル}-5-(9-フェナントリル)フェニル]-4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン(4.00g,6.5mmol)、5-ブロモキノリン(1.63g,7.9mmol)、酢酸パラジウム(44.1mg,0.20mmol)、及び2-ジシクロヘキシルホスフィノ-2’,4’,6’-トリイソプロピルビフェニル(187mg,0.39mmol)を、1,4-ジオキサン(65mL)に懸濁し、2.0M-炭酸カリウム水溶液(6.5mL)を滴下し、次いで85℃で2.5時間撹拌した。放冷後、メタノールと水を加え、析出した固体を濾別し、水、メタノール、ヘキサンで順次洗浄した。さらに、再結晶(トルエン)で精製して、目的物である4,6-ジフェニル-2-[5-(9-フェナントリル)-3-(5-キノリル)フェニル]-1,3,5-トリアジン(化合物C-4)の白色固体(収量3.33g,収率74%)を得た。
1H-NMR(CDCl3)δ(ppm):7.50-7.76(m,13H),7.92(brd,J=7.9Hz,1H),7.91(s,1H),7.91(t,J=1.6Hz,1H),7.94(brd,J=8.1Hz,1H),7.98(dd,J=1.3,7.8Hz,1H),8.07(dd,J=0.8,8.1Hz,1H),8.75(d,J=7.0Hz,4H),8.79(d,J=8.2Hz,1H),8.86(d,J=8.2Hz,1H),8.98(t,J=1.6Hz,1H),9.00(dd,J=1.6,4.4Hz,1H),9.07(t,J=1.6Hz,1H).
アルゴン気流下、合成例-7で得られた2-[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)フェニル}-5-(9-フェナントリル)フェニル]-4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン(4.00g,6.5mmol)、5-ブロモイソキノリン(1.63g,7.9mmol)、酢酸パラジウム(44.1mg,0.20mmol)、及び2-ジシクロヘキシルホスフィノ-2’,4’,6’-トリイソプロピルビフェニル(187mg,0.39mmol)を、1,4-ジオキサン(65mL)に懸濁し、2.0M-炭酸カリウム水溶液(6.5mL)を滴下し、次いで85℃で3.5時間撹拌した。放冷後、メタノールと水を加え、析出した固体を濾別し、水、メタノール、ヘキサンで順次洗浄した。さらに、再結晶(トルエン)で精製して、目的物である4,6-ジフェニル-2-[3-(5-イソキノリル)-5-(9-フェナントリル)フェニル]-1,3,5-トリアジン(化合物C-5)の白色固体(収量3.10g,収率69%)を得た。
1H-NMR(CDCl3)δ(ppm):7.52-7.56(m,4H),7.59-7.64(m,3H),7.66-7.77(m,3H),7.90(s,2H),7.97(dd,J=1.2,7.9Hz,1H),8.01(dd,J=1.0,8.3Hz,1H),8.14(dd,J=7.3,8.3Hz,1H),8.35(dd,J=1.0,7.3Hz,1H),8.41(d,J=8.2Hz,1H),8.54(dd,J=6.7,10.7Hz,2H),8.73(dd,J=1.2,8.3Hz,4H),8.77-8.80(m,1H),8.86(d,J=5.3Hz,1H),8.96(t,J=1.7Hz,1H),9.14(t,J=1.6Hz,1H),9.61(s,1H).
アルゴン気流下、合成例-7で得られた2-[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)フェニル}-5-(9-フェナントリル)フェニル]-4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン(4.00g,6.5mmol)、1-クロロイソキノリン(1.63g,7.9mmol)、酢酸パラジウム(44.1mg,0.20mmol)、及び2-ジシクロヘキシルホスフィノ-2’,4’,6’-トリイソプロピルビフェニル(187mg,0.39mmol)を、1,4-ジオキサン(65mL)に懸濁し、2.0M-炭酸カリウム水溶液(6.5mL)を滴下し、次いで85℃で16時間撹拌した。放冷後、メタノールと水を加え、析出した固体を濾別し、水、メタノール、ヘキサンで順次洗浄した。さらに、カラムクロマトグラフィー(クロロホルム:ヘキサン(1:1))で精製して、目的物である4,6-ジフェニル-2-[3-(1-イソキノリル)-5-(9-フェナントリル)フェニル]-1,3,5-トリアジン(化合物C-1)の白色固体(収量2.32g,収率51%)を得た。
1H-NMR(CDCl3)δ(ppm):7.50-7.78(m,13H),7.94(s,1H),7.96(d,J=6.0Hz,1H),7.98(dd,J=1.1,7.5Hz,1H),8.11(dd,J=1.1,8.3Hz,1H),8.14(t,J=1.6Hz,1H),8.32(dd,J=0.5,8.5Hz,1H),8.73(d,J=5.8Hz,1H),8.76(d,J=8.6Hz,4H),8.78(d,J=6.0Hz,1H),8,84(d,J=8.2Hz,1H),9.10(t,J=1.6Hz,1H),9.22(t,J=1.6Hz,1H).
アルゴン気流下、合成例-6で得られた2-[3-クロロ-5-(9-フェナントリル)フェニル]-4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン(3.00g,5.8mmol)、8-キノリンボロン酸(1.20g,6.9mmol)、酢酸パラジウム(38.9mg,0.17mmol)、及び2-ジシクロヘキシルホスフィノ-2’,4’,6’-トリイソプロピルビフェニル(165mg,0.35mmol)を、テトラヒドロフラン(58mL)に懸濁し、2.0M-炭酸カリウム水溶液(8.7mL)を滴下し、次いで70℃で15時間撹拌した。放冷後、メタノールと水を加え、析出した固体を濾別し、水、メタノール、ヘキサンで順次洗浄した。さらに、再結晶(トルエン)で精製して、目的物である2-[3-(8-キノリル)-5-(9-フェナントリル)]-4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン(化合物C-7)の白色固体(収量3.73g,収率94%)を得た。
1H-NMR(CDCl3)δ(ppm):7.50-7.75(m,13H),7.94(d,J=8.1Hz,1H),7.97-8.04(m,3H),8.16(t,J=1.6Hz,1H),8.30(t,J=8.4Hz,2H),8.76(d,J=8.3Hz,4H),8.78(d,J=8.0Hz,1H),8.83(d,J=8.0Hz,1H),9.03(t,J=1.6Hz,1H),9.20(t,J=1.6Hz,1H).
アルゴン気流下、合成例-7で得られた2-[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)フェニル}-5-(9-フェナントリル)フェニル]-4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン(10.0g,16.7mmol)、2-クロロキノリン(3.29g,20.1mmol)、酢酸パラジウム(75.1mg,0.334mmol)、2-ジシクロヘキシルホスフィノ-2’,4’,6’-トリイソプロピルビフェニル(319mg,0.669mmol)、及び炭酸カリウム(6.94g,50.2mmol)を、テトラヒドロフラン(330mL)及び水(50mL)の混合溶媒に懸濁し、次いで、70℃で18時間撹拌した。その後、酢酸パラジウム(150mg,0.668mmol)、及び2-ジシクロヘキシルホスフィノ-2’,4’,6’-トリイソプロピルビフェニル(638mg,0.669mmol)をTHF(30mL)に溶解させた溶液を、反応溶液中に滴下し、70℃で10時間撹拌した。放冷後、水(300mL)を加え、析出した固体を濾別し、水、メタノール、ヘキサンで順次洗浄した。得られた固体を、トルエンによる再結晶で精製して、目的物である4,6-ジフェニル-2-[5-(9-フェナントリル)-3-(2-キノリル)フェニル]-1,3,5-トリアジン(化合物C-14)の白色固体(収量7.17g,収率69.9%)を得た。
1H-NMR(CDCl3)δ(ppm): 7.53-7.62(m,8H),7.66(dt,J=7.2Hz,1.2Hz,1H),7.69-7.77(m,3H),7.87(brd,J=8.1Hz,1H),7.92(s,1H),7.98(dd,J=8.1Hz,1.4Hz,1H),8.02(dd,J=8.5Hz,1.2Hz,1H),8.13(d,J=8.8Hz,1H),8.21(brd,J=8.8Hz,1H),8.33(d,J=8.3Hz,1H),8.65(t,J=1.8Hz,1H),8.78-8.81(m,5H),8.84(brd,J=8.2Hz,1H),9.03(t,J=1.6Hz,1H),9.60(t,J=1.8Hz,1H).
アルゴン気流下、合成例―1と同様な方法で合成した2-[3-クロロ-5-(2-フェナントリル)フェニル]-4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン(5.30g,10.2mmol)、3-キノリンボロン酸(3.35g,19.4mmol)、酢酸パラジウム(74.9mg,0.33mmol)、及び2-ジシクロヘキシルホスフィノ-2’,4’,6’-トリイソプロピルビフェニル(0.268g,0.56mmol)を、テトラヒドロフラン(360mL)に懸濁した。次いで、該懸濁液に2Mの炭酸カリウム水溶液(14.3mL、28.6mmol)を滴下し、次いで、75℃で96時間撹拌した。室温まで放冷後、反応溶液に、水(200mL)、及びメタノール(20mL)を加え、析出した固体を濾別した。得られた固体を水(100mL)、メタノール(100mL)、ヘキサン(100mL)で順次洗浄した。この固体を再結晶(トルエン)で精製して、目的物である2-[5-(2-フェナントリル)-3-(3-キノリル)フェニル]-4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン(C-23)の白色固体(収量5.70g,収率91%)を得た。
1H-NMR(CDCl3)δ(ppm):7.59-7.75(m,9H),7.83-7.94(m,3H),7.96(d,J=7.8Hz,1H),8.06(d,J=8.1Hz,1H),8.13-8.17(dd,J=8.7Hz,2.0Hz,1H),8.32(t,J=1.8Hz,1H),8.34(d,J=1.9Hz,1H),8.36(brs,1H),8.69(brs,1H),8.78(d,J=8.2Hz,1H),8.82-8.85(m,4H),8.89(d,J=8.7Hz,1H),9.15(t,J=1.7Hz,1H),9.24(t,J=1.6Hz,1H),9.48(d,J=2.1Hz,1H).
素子実施例-1
基板には、2mm幅の酸化インジウム-スズ(ITO)膜(膜厚110nm)がストライプ状にパターンされたITO透明電極付きガラス基板を用いた。この基板をイソプロピルアルコールで洗浄した後、オゾン紫外線洗浄にて表面処理を行った。洗浄後の基板に、真空蒸着法で各層の真空蒸着を行い、図1に示す断面模式図を有する、発光面積が4mm2の有機電界発光素子を作製した。なお、各有機材料は抵抗加熱方式により成膜した。
まず、真空蒸着槽内に前記ガラス基板を導入し、1.0×10-4Paまで減圧した。
基板には、2mm幅の酸化インジウム-スズ(ITO)膜(膜厚110nm)がストライプ状にパターンされたITO透明電極付きガラス基板を用いた。この基板をイソプロピルアルコールで洗浄した後、オゾン紫外線洗浄にて表面処理を行った。洗浄後の基板に、真空蒸着法で各層の真空蒸着を行い、図1に示す断面模式図を有する、発光面積が4mm2の有機電界発光素子を作製した。なお、各有機材料は抵抗加熱方式により成膜した。
まず、真空蒸着槽内に前記ガラス基板を導入し、1.0×10-4Paまで減圧した。
その後、図1の1で示すITO透明電極付きガラス基板上に有機化合物層として、正孔注入層2、電荷発生層3、正孔輸送層4、発光層5、電子輸送層6、及び陰極層7を、いずれも真空蒸着で、この順番に積層させながら成膜した。
正孔注入層2としては、昇華精製したHILを0.15nm/秒の速度で65nm成膜した。
電荷発生層3としては、昇華精製したHATを0.05nm/秒の速度で5nm成膜した。
正孔輸送層4としては、HTLを0.15nm/秒の速度で10nm成膜した。
発光層5としては、EML-1とEML-2を95:5(重量比)の割合で25nm成膜した(成膜速度0.18nm/秒)。
正孔注入層2としては、昇華精製したHILを0.15nm/秒の速度で65nm成膜した。
電荷発生層3としては、昇華精製したHATを0.05nm/秒の速度で5nm成膜した。
正孔輸送層4としては、HTLを0.15nm/秒の速度で10nm成膜した。
発光層5としては、EML-1とEML-2を95:5(重量比)の割合で25nm成膜した(成膜速度0.18nm/秒)。
電子輸送層6としては、合成実施例-3で得られた4,6-ジフェニル-2-[4’-(2-ピリジル)-5-(フルオランテン-3-イル)ビフェニル-3-イル]-1,3,5-トリアジン(化合物 A-22)及びLiqを50:50(重量比)の割合で30nm成膜した(成膜速度0.15nm/秒)。
最後に、ITOストライプと直行するようにメタルマスクを配し、陰極層7を成膜した。陰極層7は、銀/マグネシウム(重量比1/10)と銀を、この順番に、それぞれ80nm(成膜速度0.5nm/秒)と20nm(成膜速度0.2nm/秒)で製膜し、2層構造とした。
最後に、ITOストライプと直行するようにメタルマスクを配し、陰極層7を成膜した。陰極層7は、銀/マグネシウム(重量比1/10)と銀を、この順番に、それぞれ80nm(成膜速度0.5nm/秒)と20nm(成膜速度0.2nm/秒)で製膜し、2層構造とした。
それぞれの膜厚は、触針式膜厚測定計(DEKTAK)で測定した。
さらに、この素子を酸素及び水分濃度1ppm以下の窒素雰囲気グローブボックス内で封止した。封止は、ガラス製の封止キャップと前記成膜基板エポキシ型紫外線硬化樹脂(ナガセケムテックス社製)を用いた。
さらに、この素子を酸素及び水分濃度1ppm以下の窒素雰囲気グローブボックス内で封止した。封止は、ガラス製の封止キャップと前記成膜基板エポキシ型紫外線硬化樹脂(ナガセケムテックス社製)を用いた。
作製した有機電界発光素子に直流電流を印加し、TOPCON社製のLUMINANCE METER(BM-9)の輝度計を用いて発光特性を評価した。発光特性として、電流密度10mA/cm2を流した時の電圧(V)、及び電流効率(cd/A)を測定し、連続点灯時の素子寿命(h)を測定した。なお、初期輝度を800cd/m2で駆動したときの連続点灯時の輝度減衰時間を測定し、輝度(cd/m2)が30%減じるまでに要した時間を測定した。素子寿命は、下記に示す素子参考例-1を100とした時の相対値で表した。結果を表1に示す。
素子実施例-2
素子実施例-1において、化合物 A-22の代わりに合成実施例-4で得られた4,6-ジフェニル-2-[3-(3-ピリジル)-5-(フルオランテン-3-イル)フェニル]-1,3,5-トリアジン(化合物 A-3)を用いた以外は、素子実施例-1と同様に素子を作製した。
素子実施例-1において、化合物 A-22の代わりに合成実施例-4で得られた4,6-ジフェニル-2-[3-(3-ピリジル)-5-(フルオランテン-3-イル)フェニル]-1,3,5-トリアジン(化合物 A-3)を用いた以外は、素子実施例-1と同様に素子を作製した。
素子実施例-3
素子実施例-1において、化合物 A-22の代わりに合成実施例-5で得られた4,6-ジフェニル-2-[5-(フルオランテン-3-イル)ビフェニル-3-イル]-1,3,5-トリアジン(化合物 A-1)を用いた以外は、素子実施例-1と同様に素子を作製した。
素子実施例-1において、化合物 A-22の代わりに合成実施例-5で得られた4,6-ジフェニル-2-[5-(フルオランテン-3-イル)ビフェニル-3-イル]-1,3,5-トリアジン(化合物 A-1)を用いた以外は、素子実施例-1と同様に素子を作製した。
素子実施例-4
素子実施例-1において、化合物 A-22の代わりに合成実施例-2で得られた4,6-ジフェニル-2-[3-(4-イソキノリル)-5-(フルオランテン-3-イル)フェニル]-1,3,5-トリアジン(化合物 A-8)を用いた以外は、素子実施例-1と同様に素子を作製した。
素子実施例-1において、化合物 A-22の代わりに合成実施例-2で得られた4,6-ジフェニル-2-[3-(4-イソキノリル)-5-(フルオランテン-3-イル)フェニル]-1,3,5-トリアジン(化合物 A-8)を用いた以外は、素子実施例-1と同様に素子を作製した。
素子実施例-5
素子実施例-1において、化合物 A-22の代わりに合成実施例-1で得られた4,6-ジフェニル-2-[3-(3-キノリル)-5-(フルオランテン-3-イル)フェニル]-1,3,5-トリアジン(化合物 A-15)を用いた以外は、素子実施例-1と同様に素子を作製した。
素子実施例-1において、化合物 A-22の代わりに合成実施例-1で得られた4,6-ジフェニル-2-[3-(3-キノリル)-5-(フルオランテン-3-イル)フェニル]-1,3,5-トリアジン(化合物 A-15)を用いた以外は、素子実施例-1と同様に素子を作製した。
素子実施例-6
素子実施例-1において、化合物 A-22の代わりに合成実施例-9で得られた4,6-ジフェニル-2-[4’-(2-ピリジル)-5-(トリフェニレン-2-イル)ビフェニル-3-イル]-1,3,5-トリアジン(化合物 B-22)を用いた以外は、素子実施例-1と同様に素子を作製した。
素子実施例-1において、化合物 A-22の代わりに合成実施例-9で得られた4,6-ジフェニル-2-[4’-(2-ピリジル)-5-(トリフェニレン-2-イル)ビフェニル-3-イル]-1,3,5-トリアジン(化合物 B-22)を用いた以外は、素子実施例-1と同様に素子を作製した。
素子実施例-7
素子実施例-1において、化合物 A-22の代わりに合成実施例-10で得られた4,6-ジフェニル-2-[3-(3-ピリジル)-5-(トリフェニレン-2-イル)フェニル]-1,3,5-トリアジン(化合物 B-3)を用いた以外は、素子実施例-1と同様に素子を作製した。
素子実施例-1において、化合物 A-22の代わりに合成実施例-10で得られた4,6-ジフェニル-2-[3-(3-ピリジル)-5-(トリフェニレン-2-イル)フェニル]-1,3,5-トリアジン(化合物 B-3)を用いた以外は、素子実施例-1と同様に素子を作製した。
素子実施例-8
素子実施例-1において、化合物 A-22の代わりに合成実施例-7で得られた4,6-ジフェニル-2-[3-(3-キノリル)-5-(トリフェニレン-2-イル)フェニル]-1,3,5-トリアジン(化合物 B-15)を用いた以外は、素子実施例-1と同様に素子を作製した。
素子実施例-1において、化合物 A-22の代わりに合成実施例-7で得られた4,6-ジフェニル-2-[3-(3-キノリル)-5-(トリフェニレン-2-イル)フェニル]-1,3,5-トリアジン(化合物 B-15)を用いた以外は、素子実施例-1と同様に素子を作製した。
素子実施例-9
素子実施例-1において、化合物 A-22の代わりに合成実施例-8で得られた4,6-ジフェニル-2-[3-(4-イソキノリル)-5-(トリフェニレン-2-イル)フェニル]-1,3,5-トリアジン(化合物 B-8)を用いた以外は、素子実施例-1と同様に素子を作製した。
素子実施例-1において、化合物 A-22の代わりに合成実施例-8で得られた4,6-ジフェニル-2-[3-(4-イソキノリル)-5-(トリフェニレン-2-イル)フェニル]-1,3,5-トリアジン(化合物 B-8)を用いた以外は、素子実施例-1と同様に素子を作製した。
素子実施例-10
素子実施例-1において、化合物 A-22の代わりに合成実施例-12で得られた4,6-ジフェニル-2-[3-(1-ナフチル)-5-(トリフェニレン-2-イル)フェニル]-1,3,5-トリアジン(化合物 B-5)を用いた以外は、素子実施例-1と同様に素子を作製した。
素子実施例-1において、化合物 A-22の代わりに合成実施例-12で得られた4,6-ジフェニル-2-[3-(1-ナフチル)-5-(トリフェニレン-2-イル)フェニル]-1,3,5-トリアジン(化合物 B-5)を用いた以外は、素子実施例-1と同様に素子を作製した。
素子実施例-11
素子実施例-1において、化合物 A-22の代わりに合成実施例-11で得られた4,6-ジフェニル-2-[5-(トリフェニレン-2-イル)-ビフェニル-3-イル]-1,3,5-トリアジン(化合物 B-1)を用いた以外は、素子実施例-1と同様に素子を作製した。
素子実施例-1において、化合物 A-22の代わりに合成実施例-11で得られた4,6-ジフェニル-2-[5-(トリフェニレン-2-イル)-ビフェニル-3-イル]-1,3,5-トリアジン(化合物 B-1)を用いた以外は、素子実施例-1と同様に素子を作製した。
素子実施例-12
素子実施例-1において、化合物 A-22の代わりに合成実施例-13で得られた4,6-ジフェニル-2-[5-(9-フェナントリル)-3-(4-イソキノリル)フェニル]-1,3,5-トリアジン(化合物C-2)を用いた以外は、素子実施例-1と同じ方法で有機電界発光素子を作製した。
素子実施例-1において、化合物 A-22の代わりに合成実施例-13で得られた4,6-ジフェニル-2-[5-(9-フェナントリル)-3-(4-イソキノリル)フェニル]-1,3,5-トリアジン(化合物C-2)を用いた以外は、素子実施例-1と同じ方法で有機電界発光素子を作製した。
素子実施例-13
素子実施例-1において、化合物 A-22の代わりに合成実施例-14で得られた4,6-ジフェニル-2-[5-(9-フェナントリル)-3-(3-キノリル)フェニル]-1,3,5-トリアジン(化合物C-9)を用いた以外は、素子実施例-1と同じ方法で有機電界発光素子を作製した。
素子実施例-1において、化合物 A-22の代わりに合成実施例-14で得られた4,6-ジフェニル-2-[5-(9-フェナントリル)-3-(3-キノリル)フェニル]-1,3,5-トリアジン(化合物C-9)を用いた以外は、素子実施例-1と同じ方法で有機電界発光素子を作製した。
素子実施例-14
素子実施例-1において、化合物 A-22の代わりに合成実施例-15で得られた4,6-ジフェニル-2-[5-(9-フェナントリル)-3-(5-キノリル)フェニル]-1,3,5-トリアジン(化合物C-4)を用いた以外は、素子実施例-1と同じ方法で有機電界発光素子を作製した。
素子実施例-1において、化合物 A-22の代わりに合成実施例-15で得られた4,6-ジフェニル-2-[5-(9-フェナントリル)-3-(5-キノリル)フェニル]-1,3,5-トリアジン(化合物C-4)を用いた以外は、素子実施例-1と同じ方法で有機電界発光素子を作製した。
素子実施例-15
素子実施例-1において、化合物 A-22の代わりに合成実施例-16で得られた4,6-ジフェニル-2-[3-(5-イソキノリル)-5-(9-フェナントリル)フェニル]-1,3,5-トリアジン(化合物C-5)を用いた以外は、素子実施例-1と同じ方法で有機電界発光素子を作製した。
素子実施例-1において、化合物 A-22の代わりに合成実施例-16で得られた4,6-ジフェニル-2-[3-(5-イソキノリル)-5-(9-フェナントリル)フェニル]-1,3,5-トリアジン(化合物C-5)を用いた以外は、素子実施例-1と同じ方法で有機電界発光素子を作製した。
素子実施例-16
素子実施例-1において、化合物 A-22の代わりに合成実施例-17で得られた4,6-ジフェニル-2-[3-(1-イソキノリル)-5-(9-フェナントリル)フェニル]-1,3,5-トリアジン(化合物C-1)を用いた以外は、素子実施例-1と同じ方法で有機電界発光素子を作製した。
素子実施例-1において、化合物 A-22の代わりに合成実施例-17で得られた4,6-ジフェニル-2-[3-(1-イソキノリル)-5-(9-フェナントリル)フェニル]-1,3,5-トリアジン(化合物C-1)を用いた以外は、素子実施例-1と同じ方法で有機電界発光素子を作製した。
素子実施例-17
素子実施例-1において、化合物 A-22の代わりに合成実施例-19で得られた4,6-ジフェニル-2-[5-(9-フェナントリル)-3-(2-キノリル)フェニル]-1,3,5-トリアジン(化合物C-14)を用いた以外は、素子実施例-1と同じ方法で有機電界発光素子を作製した。
素子実施例-1において、化合物 A-22の代わりに合成実施例-19で得られた4,6-ジフェニル-2-[5-(9-フェナントリル)-3-(2-キノリル)フェニル]-1,3,5-トリアジン(化合物C-14)を用いた以外は、素子実施例-1と同じ方法で有機電界発光素子を作製した。
素子実施例-18
素子実施例-1において、化合物 A-22の代わりに合成実施例-20で得られた2-[5-(2-フェナントリル)-3-(3-キノリル)フェニル]-4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン(化合物C-23)を用いた以外は、素子実施例-1と同じ方法で有機電界発光素子を作製した。
素子実施例-1において、化合物 A-22の代わりに合成実施例-20で得られた2-[5-(2-フェナントリル)-3-(3-キノリル)フェニル]-4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン(化合物C-23)を用いた以外は、素子実施例-1と同じ方法で有機電界発光素子を作製した。
素子参考例-1
素子実施例-1において、化合物 A-22の代わりに、特開2011-63584に記載されている4,6-ジフェニル-2-[5-(9-フェナントリル)-4’-(2-ピリミジル)ビフェニル-3-イル]-1,3,5-トリアジン(ETL-1)を用いた以外は、素子実施例-1と同じ方法で有機電界発光素子を作製した。
素子実施例-2~素子実施例-18、及び素子参考例-1の評価も素子実施例-1と同様に行った、その結果を、表1にまとめて示す。
素子実施例-1において、化合物 A-22の代わりに、特開2011-63584に記載されている4,6-ジフェニル-2-[5-(9-フェナントリル)-4’-(2-ピリミジル)ビフェニル-3-イル]-1,3,5-トリアジン(ETL-1)を用いた以外は、素子実施例-1と同じ方法で有機電界発光素子を作製した。
素子実施例-2~素子実施例-18、及び素子参考例-1の評価も素子実施例-1と同様に行った、その結果を、表1にまとめて示す。
表1より、素子参考例に比べて、本発明のアジン化合物を用いた素子実施例の有機電界発光素子は、素子寿命が顕著に優れていることが分かった。また、素子実施例の有機電界発光素子は、素子参考例に比べて、駆動電圧及び電流効率の特性が優れていることが分かった。
本発明の新規構造を有するトリアジン化合物を含む材料を用いた有機電界発光素子は、低電圧駆動、高効率化及び長寿命化が可能となり、産業上、照明用や露光光源のランプ、画像を投影するプロジェクション装置、静止画像や動画像を直接視認する表示装置などとして有用である。
なお、2013年7月19日に出願された日本特許出願2013-150870号、2013年7月24日に出願された日本特許出願2013-153872号、2013年7月30日に出願された日本特許出願2013-158164号、及び2013年10月8日に出願された日本特許出願2013-210743号の明細書、特許請求の範囲、図面及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として取り入れるものである。
なお、2013年7月19日に出願された日本特許出願2013-150870号、2013年7月24日に出願された日本特許出願2013-153872号、2013年7月30日に出願された日本特許出願2013-158164号、及び2013年10月8日に出願された日本特許出願2013-210743号の明細書、特許請求の範囲、図面及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として取り入れるものである。
1.ITO透明電極付きガラス基板 2.正孔注入層
3.電荷発生層 4.正孔輸送層
5.発光層 6.電子輸送層
7.陰極層
3.電荷発生層 4.正孔輸送層
5.発光層 6.電子輸送層
7.陰極層
Claims (24)
- Arがフェニル基、2-ピリジル基、3-ピリジル基、1-ナフチル基、3-キノリル基、又は4-イソキノリル基である請求項2又は3に記載のトリアジン化合物。
- Xが単結合又はp-フェニレン基である請求項2~4のいずれか一項に記載のトリアジン化合物。
- 前記トリアジン化合物を電子輸送層に含有することを特徴とする、請求項7に記載の有機電界発光素子。
- 前記トリアジン化合物と、Liq(8-ヒドロキシキノリノナトリチウム)との共蒸着膜によって成膜される電子輸送層を有することを特徴とする請求項7又は8に記載の有機電界発光素子。
- Arがフェニル基、2-ピリジル基、3-ピリジル基、1-ナフチル基、3-キノリル基、又は4-イソキノリル基である請求項10又は11に記載のトリアジン化合物。
- Xが単結合又はp-フェニレン基である請求項10~12のいずれか一項に記載のトリアジン化合物。
- 前記トリアジン化合物を電子輸送層に含有することを特徴とする、請求項15に記載の有機電界発光素子。
- 前記トリアジン化合物と、Liq(8-ヒドロキシキノリノナトリチウム)との共蒸着によって成膜される電子輸送層を有することを特徴とする請求項15又は16に記載の有機電界発光素子。
- 前記トリアジン化合物を電子輸送層に含有することを特徴とする、請求項21に記載の有機電界発光素子。
- 前記トリアジン化合物と、Liq(8-ヒドロキシキノリノナトリチウム)との共蒸着によって成膜される電子輸送層を有することを特徴とする請求項21又は22に記載の有機電界発光素子。
- 請求項1に記載のトリアジン化合物を含んでなる電子輸送材用、電子注入材料、又は発光ホスト材料。
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