Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP5690283B2 - ピレン誘導体及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子 - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP5690283B2 - ピレン誘導体及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子 - Google Patents

ピレン誘導体及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子 Download PDF

Info

Publication number
JP5690283B2
JP5690283B2 JP2011547292A JP2011547292A JP5690283B2 JP 5690283 B2 JP5690283 B2 JP 5690283B2 JP 2011547292 A JP2011547292 A JP 2011547292A JP 2011547292 A JP2011547292 A JP 2011547292A JP 5690283 B2 JP5690283 B2 JP 5690283B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
substituted
unsubstituted
formula
pyrene derivative
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2011547292A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2011077690A1 (ja
Inventor
由美子 水木
由美子 水木
河村 昌宏
昌宏 河村
祐一郎 河村
祐一郎 河村
博之 齊藤
博之 齊藤
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.)
Idemitsu Kosan Co Ltd
Original Assignee
Idemitsu Kosan Co Ltd
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 Idemitsu Kosan Co Ltd filed Critical Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority to JP2011547292A priority Critical patent/JP5690283B2/ja
Publication of JPWO2011077690A1 publication Critical patent/JPWO2011077690A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5690283B2 publication Critical patent/JP5690283B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/615Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene
    • H10K85/622Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene containing four rings, e.g. pyrene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C15/00Cyclic hydrocarbons containing only six-membered aromatic rings as cyclic parts
    • C07C15/20Polycyclic condensed hydrocarbons
    • C07C15/38Polycyclic condensed hydrocarbons containing four rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F7/00Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
    • C07F7/02Silicon compounds
    • C07F7/08Compounds having one or more C—Si linkages
    • C07F7/0803Compounds with Si-C or Si-Si linkages
    • C07F7/0805Compounds with Si-C or Si-Si linkages comprising only Si, C or H atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent materials, e.g. electroluminescent or chemiluminescent
    • C09K11/06Luminescent materials, e.g. electroluminescent or chemiluminescent containing organic luminescent materials
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00Electroluminescent light sources
    • H05B33/10Apparatus or processes specially adapted to the manufacture of electroluminescent light sources
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/40Organosilicon compounds, e.g. TIPS pentacene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2603/00Systems containing at least three condensed rings
    • C07C2603/02Ortho- or ortho- and peri-condensed systems
    • C07C2603/40Ortho- or ortho- and peri-condensed systems containing four condensed rings
    • C07C2603/42Ortho- or ortho- and peri-condensed systems containing four condensed rings containing only six-membered rings
    • C07C2603/50Pyrenes; Hydrogenated pyrenes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1003Carbocyclic compounds
    • C09K2211/1007Non-condensed systems
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1003Carbocyclic compounds
    • C09K2211/1011Condensed systems

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

本発明は、ピレン誘導体、及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。さらに詳しくは、高い発光効率を有する有機エレクトロルミネッセンス素子を作製できるピレン誘導体に関する。
有機エレクトロルミネッセンス(EL)素子は、電界を印加することより、陽極より注入された正孔と陰極より注入された電子の再結合エネルギーにより蛍光性物質が発光する原理を利用した自発光素子である。このような有機EL素子は、陽極と陰極とからなる一対の電極と、この電極の間に有機発光媒体を備える。
有機発光媒体は、各機能を有する層の積層体によって構成されており、例えば、陽極、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層及び電子注入層をこの順に積層した積層体である。
発光層の発光材料として、各色(例えば、赤、緑及び青)で発光する材料が開発されている。
例えば、ピレン化合物を発光材料として用いることについて、特許文献1〜特許文献3に開示されている。
しかしながら、発光効率について、さらなる向上が要求されている。
特開2003−234190号公報 特開2005−126431号公報 特開2009−4351号公報
本発明は、高い発光効率を有する有機EL素子を可能とする化合物を提供することを目的とする。
本発明によれば、以下のピレン誘導体等が提供される。
1.下記式(1)で表されるピレン誘導体。
Figure 0005690283
[式中、R〜R10はそれぞれ水素原子、置換もしくは無置換のアリール基、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のシクロアルキル基又は下記式(2)で表わされる基であり、R〜R10の少なくとも1つは式(2)で表わされる基であり、少なくとも2つは置換もしくは無置換のアリール基である。
但し、R〜R10のうち1つのみが下記式(2)で表わされる基である場合、置換もしくは無置換のアリール基の少なくとも1つは、炭素数が10〜50のアリール基である。
Figure 0005690283
(X、Y及びZはそれぞれ、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基又は置換もしくは無置換のアルコキシ基である。)]
2.前記R及びR10が置換もしくは無置換のアリール基である1に記載のピレン誘導体。
3.前記式(1)のR又はRが式(2)で表わされる基である、2に記載のピレン誘導体。
4.R又はRの一方が前記式(2)で表わされる基であり、他方が置換もしくは無置換のアリール基、又は置換もしくは無置換のアルキル基であり、R、R〜R、R、及びRが水素原子である、3に記載のピレン誘導体。
5.前記式(1)のR及びRが式(2)で表わされる基である、2に記載のピレン誘導体。
6.R〜Rが、それぞれ水素原子又は前記式(2)で表わされる基である、2に記載のピレン誘導体。
7.一対の電極間に少なくとも発光層を含む1以上の有機化合物層からなる有機発光媒体を挟持する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、前記有機発光媒体が1〜6のいずれかに記載のピレン誘導体を少なくとも1種含む有機エレクトロルミネッセンス素子。8.前記発光層が前記ピレン誘導体を含む7に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
9.前記発光層中の前記ピレン誘導体の含有量が0.01〜20質量%である8に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
本発明によれば、高い発光効率を有する有機EL素子を作製できる化合物を提供することができる。
本発明のピレン誘導体は、下記式(1)で表される。
Figure 0005690283
式(1)中、R〜R10はそれぞれ水素原子、置換もしくは無置換のアリール基、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のシクロアルキル基又は下記式(2)で表わされる基である。R〜R10の少なくとも1つは式(2)で表わされる基であり、また、少なくとも2つは置換もしくは無置換のアリール基である。
但し、R〜R10のうち1つのみが下記式(2)で表わされる基である場合、置換もしくは無置換のアリール基の少なくとも1つは、炭素数が10〜50のアリール基である。
Figure 0005690283
式(2)中、X、Y及びZはそれぞれ、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基又は置換もしくは無置換のアルコキシ基である。
ピレン骨格は発光中心であるものの、平面性が高く会合しやすい。本発明のピレン誘導体は、2つ以上の置換もしくは無置換のアリール基を有し、かつ式(2)の基をピレン骨格に直接有するため、最も会合しやすい部分の会合が抑制されて発光効率が向上すると考えられる。
以下、本発明のピレン誘導体の各置換基について説明する。
尚、本発明において、「アリール基」は、「芳香族化合物から水素原子を除くことにより導かれる基」を意味し、1価のアリール基のみならず、2価である「アリーレン基」等も含む。
また、本明細書の化合物の水素原子には、軽水素、重水素が含まれる。
〜R10の置換もしくは無置換のアリール基としては、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜50のアリール基が挙げられる。具体的には、置換もしくは無置換のフェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、フェナントリル基、アントラセニル基、ビフェニル基、ターフェニル基等が挙げられる。
好ましくは、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜20のアリール基である。具体的には、置換もしくは無置換のフェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、フェナントリル基、ビフェニル基である。
特に、アルキル基、アリール基又はアルキルシリル基で置換したフェニル基、及び無置換のフェニル基が好ましい。例えば、4−トリメチルシリルフェニル基、3−メチルフェニル基、4−メチルフェニル基、3−ナフチルフェニル基、4−ナフチルフェニル基が挙げられる。
また、アルキル基、アリール基又はアルキルシリル基で置換したナフチル基、及び無置換のナフチル基が好ましい。例えば、1−ナフチル基、2―ナフチル基、フェニル基置換ナフチル基(特に6−フェニル−2−ナフチル基)が挙げられる。
また、アルキル基、アリール基又はアルキルシリル基で置換したフェナントリル基、及び無置換のフェナントリル基が好ましい。例えば、2−フェナントリル基、3−フェナントリル基、9−フェナントリル基が挙げられる。
また、アルキル基、アリール基又はアルキルシリル基で置換したフルオレニル基、及び無置換のフルオレニル基が好ましい。例えば、フルオレニル基、9,9−ジメチルフルオレニル基、ジエチルフルオレニル基、ジプロピルフルオレニル基、ジイソプロピルフルオレニル基、ジブチルフルオレニル基、ジフェニルフルオレニル基、ベンゾフルオレニル基が挙げられる。
また、アルキル基、アリール基又はアルキルシリル基が置換したビフェニル基、及び無置換のビフェニル基が好ましい。特に、4−ビフェニル基が好ましい。
上述のアリール基に、さらに置換してもよい置換基としては、例えば、フッ素原子、置換シリル基、シアノ基、置換もしくは無置換のアリール基、アルキル基、シクロアルキル基等が挙げられ、好ましくは置換シリル基、置換もしくは無置換のアリール基、アルキル基、シクロアルキル基である。
これら基の具体例は、前述した、もしくは後述する各置換基と同様である。
尚、R〜R10、X,Y及びZが、さらに置換基を有する場合の置換基についても同様である(例えば、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜50のアリール基の置換基があり、「置換または無置換」との表現における全ての置換基に適用される)。
置換もしくは無置換のアルキル基としては、置換もしくは無置換の炭素数1から20のアルキル基、例えば、置換もしくは無置換のメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、s−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基等が挙げられる。好ましくは、置換もしくは無置換の炭素数1〜5のアルキル基、例えば、置換もしくは無置換のメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、s−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基である。特に好ましくは、置換もしくは無置換のメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、t−ブチル基である。好ましくは置換もしくは無置換の炭素数1から10のアルキル基、より好ましくは置換もしくは無置換の炭素数1から6のアルキル基である。
置換もしくは無置換のシクロアルキル基としては、置換もしくは無置換の炭素数3〜15のシクロアルキル基、例えば、置換もしくは無置換のシクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、4−メチルシクロヘキシル基、1−アダマンチル基、2−アダマンチル基、1−ノルボルニル基、2−ノルボルニル基等が挙げられる。好ましくは、置換もしくは無置換の炭素数5〜7のシクロアルキル基、例えば、置換もしくは無置換のシクロペンチル基、シクロヘキシル基である。
上記式(2)のX,Y及びZが示す、置換もしくは無置換のアルキル基及びアリール基としては、上述したR〜R10と同様な基が挙げられる。
上記式(2)のX,Y及びZが示す、置換もしくは無置換のアルコキシ基は、−OY’と表され、Y’の例として上記のアルキルの例が挙げられる。
置換シリル基、及び上記式(2)の具体例としては、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、t-ブチルジメチルシリル基、ビニルジメチルシリル基、プロピルジメチルシリル基、トリフェニルシリル基、トリイソプロピルシリル基等が挙げられる。好ましくは、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、t-ブチルジメチルシリル基である。
本発明のピレン誘導体では、式(1)のR及びR10が置換もしくは無置換のアリール基であることが好ましい。
また、本発明のピレン誘導体では、式(1)のR又はRが式(2)で表わされる基であることが好ましい。
この場合、R又はRの一方が式(2)で表わされる基であり、他方が置換もしくは無置換のアリール基、又は置換もしくは無置換のアルキル基であり、R、R〜R、R及びRが水素原子であるピレン誘導体が好ましい。
また、式(1)のR及びRが式(2)で表わされる基であるピレン誘導体も好ましい。
さらに、R〜Rが、それぞれ水素原子又は式(2)で表わされる基であることも好ましい。
上記式(1)のピレン誘導体のうち、下記式(3)〜(8)で表わされるものも好ましい。
Figure 0005690283
式中、R、R、R、R、R及びR10は上記と同じである。
以下に本発明のピレン誘導体の具体例を示す。
Figure 0005690283
Figure 0005690283
本発明のピレン誘導体は、公知の方法により合成したハロゲン化ピレン化合物とアリールボロン酸化合物、又はハロゲン化アリール化合物とピレニルボロン酸化合物を出発原料として、鈴木カップリング反応等の方法により得ることができる。また、前駆体に対し、ハロゲン化反応・ホウ酸化反応・鈴木カップリング反応を適宜組合せて行うことによりピレン誘導体を得ることができる。
また、例えば、ハロゲン化ピレニル化合物をリチオ化し、トリメチルシリルクロリド等のシリル化剤を反応させることによってもピレン誘導体を得ることができる。
鈴木カップリング反応は、これまでに数多くの報告(Chem. Rev., Vol.95, No.7, 2457(1995))がなされており、これら記載の反応条件で実施することができる。
ハロゲン化反応におけるハロゲン化剤は特に限定されるものではないが、例えば、N−ハロゲン化コハク酸イミドが特に好適に用いられる。ハロゲン化残の使用量は、基質に対し通常0.8〜10モル当量、好ましくは1〜5モル当量である。
ホウ酸化反応は、既知の方法(日本化学会編・実験化学講座第4版24巻61〜90頁やJ.Org.Chem., Vol.60,7508(1995)等)により実施することが可能である。
本発明のピレン誘導体は、有機EL素子用材料として用いると好ましく、有機EL素子用発光材料、特にドーピング材料として用いるとさらに好ましい。
本発明の有機EL素子は、一対の電極に少なくとも発光層を含む1以上の有機化合物層からなる有機発光媒体が挟持されている有機エレクトロルミネッセンス素子において、上記有機発光媒体に本発明のピレン誘導体を少なくとも1種含む有機EL素子である。
本発明の有機EL素子においては、好ましくは発光層がピレン誘導体を含み、発光層中に本発明のピレン誘導体が0.01〜20質量%含有されていると好ましく、0.5〜20質量%含有されているとさらに好ましく、1〜18質量%含有されていると特に好ましく、2.5〜15質量%含有されていると最も好ましい。
本発明のピレン誘導体を含む有機EL素子用材料を用いた有機EL素子は青色発光することができる。
本発明のピレン誘導体を有機EL素子の発光材料として用いる場合、発光層が式(1)で表されるピレン誘導体の少なくとも1種と、下記式(10)で表されるアントラセン誘導体又は(11)で表されるピレン誘導体から選ばれる少なくとも1種とを含むと好ましい。下記式(10)又は(11)がホスト材料であると好ましい。
式(10)で表されるアントラセン誘導体は、下記化合物である。
Figure 0005690283
(式(10)中、Ar11及びAr12は、それぞれ独立に、置換若しくは無置換の環形成原子数5〜50の単環基、置換若しくは無置換の環形成原子数8〜50の縮合環基、又は単環基と縮合環基との組合せから構成される基であり、R101〜R108は、それぞれ独立に、水素原子、置換若しくは無置換の環形成原子数5〜50の単環基、置換若しくは無置換の環形成原子数8〜50の縮合環基、単環基と縮合環基との組合せから構成される基、置換若しくは無置換の炭素数1〜50のアルキル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数3〜50のシクロアルキル基、置換若しくは無置換の炭素数1〜50のアルコキシ基、置換若しくは無置換の炭素数7〜50のアラルキル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数6〜50のアリールオキシ基、置換若しくは無置換のシリル基、ハロゲン原子、シアノ基から選ばれる基である。)
式(10)における、単環基とは、縮合構造を持たない環構造のみで構成される基である。
環形成原子数5〜50の単環基(好ましくは環形成原子数5〜30、より好ましくは環形成原子数5〜20)として具体的には、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、クォーターフェニル基等の芳香族基と、ピリジル基、ピラジル基、ピリミジル基、トリアジニル基、フリル基、チエニル基等の複素環基が好ましい。
中でも、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基が好ましい。
式(10)における、縮合環基とは、2環以上の環構造が縮環した基である。
前記環形成原子数8〜50の縮合環基(好ましくは環形成原子数8〜30、より好ましくは環形成原子数8〜20)として具体的には、ナフチル基、フェナントリル基、アントリル基、クリセニル基、ベンゾアントリル基、ベンゾフェナントリル基、トリフェニレニル基、ベンゾクリセニル基、インデニル基、フルオレニル基、9,9−ジメチルフルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、フルオランテニル基、ベンゾフルオランテニル基等の縮合芳香族環基や、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、インドリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、カルバゾリル基、キノリル基、フェナントロリニル基等の縮合複素環基が好ましい。
中でも、ナフチル基、フェナントリル基、アントリル基、9,9−ジメチルフルオレニル基、フルオランテニル基、ベンゾアントリル基、ジベンゾチオフェニル基、ジベンゾフラニル基、カルバゾリル基が好ましい。
式(10)における、アルキル基、置換シリル基、シクロアルキル基、アルコキシ基の具体例は、上述の式(1)におけるR〜R10、X,Y,Zで示される各基及び、「さらに置換基を有する場合の置換基」における置換基の具体例と同様である。
アリールオキシ基は、−OZと表され、Zの例として上記のアリール基又は、後述する単環基及び縮合環基の例が挙げられる。アリールオキシ基は、例えばフェノキシ基である。
アラルキル基は、−Y−Zと表され、Yの例として上記のアルキルの例に対応するアルキレンの例が挙げられ、Zの例として上記のアリールの例が挙げられる。アラルキル基は、炭素数7〜50アラルキル基(アリール部分は炭素数6〜49(好ましくは6〜30、より好ましくは6〜20、特に好ましくは6〜12)、アルキル部分は炭素数1〜44(好ましくは1〜30、より好ましくは1〜20、さらに好ましくは1〜10、特に好ましくは1〜6))であることが好ましく、例えばベンジル基、フェニルエチル基、2−フェニルプロパン−2−イル基である。
ハロゲン原子として、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等が挙げられ、好ましくはフッ素原子である。
Ar11、Ar12、R101〜R108の「置換若しくは無置換」の好ましい置換基として、単環基、縮合環基、アルキル基、シクロアルキル基、置換シリル基、アルコキシ基、シアノ基、ハロゲン原子(特にフッ素)が好ましく、特に好ましくは、単環基、縮合環基であり、好ましい具体的な置換基は上述の式(10)の各基及び上述の式(1)における各基と同様である。
式(10)で表されるアントラセン誘導体は、下記アントラセン誘導体(A)、(B)、及び(C)のいずれかであることが好ましく、適用する有機EL素子の構成や求める特性により選択される。
(アントラセン誘導体(A))
当該アントラセン誘導体は、式(10)におけるAr11及びAr12が、それぞれ独立に、置換若しくは無置換の環形成原子数8〜50の縮合環基となっている。当該アントラセン誘導体としては、Ar11及びAr12が同一の置換若しくは無置換の縮合環基である場合、及び異なる置換若しくは無置換の縮合環基である場合に分けることができる。
式(10)におけるAr11及びAr12が異なる(置換位置の違いを含む)置換若しくは無置換の縮合環基であるアントラセン誘導体が特に好ましく、縮合環の好ましい具体例は上述した通りである。中でもナフチル基、フェナントリル基、ベンズアントリル基、9,9−ジメチルフルオレニル基、ジベンゾフラニル基が好ましい。
(アントラセン誘導体(B))
当該アントラセン誘導体は、式(10)におけるAr11及びAr12の一方が置換若しくは無置換の環形成原子数5〜50の単環基であり、他方が置換若しくは無置換の環形成原子数8〜50の縮合環基となっている。
好ましい形態として、Ar12がナフチル基、フェナントリル基、ベンゾアントリル基、9,9−ジメチルフルオレニル基、ジベンゾフラニル基であり、Ar11が単環基又は縮合環基が置換されたフェニル基である。
好ましい単環基、縮合環基の具体的な基は上述した通りである。
別の好ましい形態として、Ar12が縮合環基であり、Ar11が無置換のフェニル基である。この場合、縮合環基として、フェナントリル基、9,9−ジメチルフルオレニル基、ジベンゾフラニル基、ベンゾアントリル基が特に好ましい。
(アントラセン誘導体(C))
当該アントラセン誘導体は、式(10)におけるAr11及びAr12が、それぞれ独立に、置換若しくは無置換の環形成原子数5〜50の単環基となっている。
好ましい形態として、Ar11、Ar12ともに置換若しくは無置換のフェニル基である。
さらに好ましい形態として、Ar11が無置換のフェニル基であり、Ar12が単環基、縮合環基を置換基として持つフェニル基である場合と、Ar11、Ar12がそれぞれ独立に単環基、縮合環基を置換基として持つフェニル基である場合がある。
前記置換基としての好ましい単環基、縮合環基の具体例は上述した通りである。さらに好ましくは、置換基としての単環基としてフェニル基、ビフェニル基、縮合環基として、ナフチル基、フェナントリル基、9,9−ジメチルフルオレニル基、ジベンゾフラニル基、ベンゾアントリル基である。
式(11)で表されるピレン誘導体は、下記化合物である。
Figure 0005690283
式(11)中、Ar111及びAr222は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリール基である。
及びLは、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30の2価のアリール基または複素環基を示す。
mは0〜1の整数、nは1〜4の整数、sは0〜1の整数、tは0〜3の整数である。
また、L又はAr111はピレンの1〜5位のいずれかに結合し、L又はAr222はピレンの6〜10位のいずれかに結合する。
一般式(11)におけるL及びLは、好ましくは置換もしくは無置換のフェニレン基、置換もしくは無置換のビフェニレン基、置換もしくは無置換のナフチレン基、置換もしくは無置換のターフェニレン基及び置換もしくは無置換のフルオレニレン基及びこれら置換基の組合せからなる2価のアリール基である。
また、この置換基としては、上記(1)における「さらに置換基を有する場合の置換基」における置換基と同様である。L及びLの置換基は、好ましくは、炭素数1〜20のアルキル基である。
一般式(11)におけるmは、好ましくは0〜1の整数である。一般式(11)におけるnは、好ましくは1〜2の整数である。一般式(11)におけるsは、好ましくは0〜1の整数である。
一般式(11)におけるtは、好ましくは0〜2の整数である。
Ar111及びAr222のアリール基は、上記(1)における各基と同様である。
好ましくは、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜20のアリール基、より好ましくは、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜16のアリール基、アリール基の好ましい具体例としては、フェニル基、ナフチル基、フェナントリル基、フルオレニル基、ビフェニル基、アントリル基、ピレニル基である。
本発明の有機EL素子において、発光層等の各有機層の形成は、真空蒸着、分子線蒸着法(MBE法)、スパッタリング、プラズマ、イオンプレーティング等の乾式成膜法や溶媒に解かした溶液のスピンコーティング、ディッピング、キャスティング、バーコート、ロールコート、フローコーティング、インクジェット等の塗布法が適用することができる。
特に、本発明のピレン誘導体を用いて有機EL素子を製造する場合、有機化合物層及び発光層は、蒸着ばかりでなく、湿式でも成膜できる。
有機化合物層の各層の膜厚は特に限定されるものではないが、適切な膜厚に設定する必要がある。一般に膜厚が薄すぎるとピンホール等が発生して、電界を印加しても充分な発光輝度が得られなくなるおそれがあり、逆に厚すぎると一定の光出力を得るために高い印加電圧が必要となり効率が悪くなるため、通常、膜厚は5nm〜10μmの範囲が適しているが、10nm〜0.2μmの範囲がさらに好ましい。
本発明のピレン誘導体と、上記のアントラセン誘導体(10)又はピレン誘導体(11)は、発光層の他、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層に用いることもできる。
本発明において、有機化合物層(有機薄膜層)が複数層型の有機EL素子としては、(陽極/正孔注入層/発光層/陰極)、(陽極/発光層/電子注入層/陰極)、(陽極/正孔注入層/発光層/電子注入層/陰極)、(陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子注入層/陰極)等の構成で積層したものが挙げられる。
有機EL素子は、前記有機薄膜層を複数層構造にすることにより、クエンチングによる輝度や寿命の低下を防ぐことができる。必要があれば、発光材料、ドーピング材料、正孔注入材料や電子注入材料を組み合わせて使用することができる。また、ドーピング材料により、発光輝度や発光効率が向上する場合がある。また、正孔注入層、発光層、電子注入層は、それぞれ二層以上の層構成により形成されてもよい。その際には、正孔注入層の場合、電極から正孔を注入する層を正孔注入層、正孔注入層から正孔を受け取り発光層まで正孔を輸送する層を正孔輸送層と呼ぶ。同様に、電子注入層の場合、電極から電子を注入する層を電子注入層、電子注入層から電子を受け取り発光層まで電子を輸送する層を電子輸送層と呼ぶ。これらの各層は、材料のエネルギー準位、耐熱性、有機層又は金属電極との密着性等の各要因により選択されて使用される。
本発明のピレン誘導体と共に発光層に使用できる上記式(10)又は(11)以外の材料としては、例えば、ナフタレン、フェナントレン、ルブレン、アントラセン、テトラセン、ピレン、ペリレン、クリセン、デカシクレン、コロネン、テトラフェニルシクロペンタジエン、ペンタフェニルシクロペンタジエン、フルオレン、スピロフルオレン等の縮合多環芳香族化合物及びそれらの誘導体、トリス(8−キノリノラート)アルミニウム等の有機金属錯体、トリアリールアミン誘導体、スチリルアミン誘導体、スチルベン誘導体、クマリン誘導体、ピラン誘導体、オキサゾン誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、ピラジン誘導体、ケイ皮酸エステル誘導体、ジケトピロロピロール誘導体、アクリドン誘導体、キナクリドン誘導体等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
正孔注入材料としては、正孔を輸送する能力を持ち、陽極からの正孔注入効果、発光層又は発光材料に対して優れた正孔注入効果を有し、かつ薄膜形成能力の優れた化合物が好ましい。具体的には、フタロシアニン誘導体、ナフタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体、ベンジジン型トリフェニルアミン、ジアミン型トリフェニルアミン、ヘキサシアノヘキサアザトリフェニレン等と、それらの誘導体、及びポリビニルカルバゾール、ポリシラン、導電性高分子等の高分子材料が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
本発明の有機EL素子において使用できる正孔注入材料の中で、さらに効果的な正孔注入材料は、フタロシアニン誘導体である。
フタロシアニン(Pc)誘導体としては、例えば、H2Pc、CuPc、CoPc、NiPc、ZnPc、PdPc、FePc、MnPc、ClAlPc、ClGaPc、ClInPc、ClSnPc、Cl2SiPc、(HO)AlPc、(HO)GaPc、VOPc、TiOPc、MoOPc、GaPc−O−GaPc等のフタロシアニン誘導体及びナフタロシアニン誘導体があるが、これらに限定されるものではない。
また、正孔注入材料にTCNQ誘導体等の電子受容物質を添加することによりキャリアを増感させることもできる。
本発明の有機EL素子において使用できる好ましい正孔輸送材料は、芳香族三級アミン誘導体である。
芳香族三級アミン誘導体としては、例えば、N,N’−ジフェニル−N,N’−ジナフチル−1,1’−ビフェニル−4,4’−ジアミン、N,N,N’,N’−テトラビフェニル−1,1’−ビフェニル−4,4’−ジアミン等、又はこれらの芳香族三級アミン骨格を有したオリゴマー若しくはポリマーであるが、これらに限定されるものではない。
電子注入材料としては、電子を輸送する能力を持ち、陰極からの電子注入効果、発光層又は発光材料に対して優れた電子注入効果を有し、かつ薄膜形成能力の優れた化合物が好ましい。
本発明の有機EL素子において、さらに効果的な電子注入材料は、金属錯体化合物及び含窒素複素環誘導体である。
前記金属錯体化合物としては、例えば、8−ヒドロキシキノリナートリチウム、ビス(8−ヒドロキシキノリナート)亜鉛、トリス(8−ヒドロキシキノリナート)アルミニウム、トリス(8−ヒドロキシキノリナート)ガリウム、ビス(10−ヒドロキシベンゾ[h]キノリナート)ベリリウム、ビス(10−ヒドロキシベンゾ[h]キノリナート)亜鉛等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
前記含窒素複素環誘導体としては、例えば、オキサゾール、チアゾール、オキサジアゾール、チアジアゾール、トリアゾール、ピリジン、ピリミジン、トリアジン、フェナントロリン、ベンズイミダゾール、イミダゾピリジン等が好ましく、中でもベンズイミダゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、イミダゾピリジン誘導体が好ましい。
好ましい形態として、これらの電子注入材料にさらにドーパントを含有し、陰極からの電子の受け取りを容易にするため、より好ましくは第2有機層の陰極界面近傍にアルカリ金属で代表されるドーパントをドープする。
ドーパントとしては、ドナー性金属、ドナー性金属化合物及びドナー性金属錯体が挙げられ、これら還元性ドーパントは1種単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
本発明の有機EL素子においては、発光層中に、式(1)で表されるピレン誘導体から選ばれる少なくとも一種の他に、発光材料、ドーピング材料、正孔注入材料、正孔輸送材料及び電子注入材料の少なくとも一種が同一層に含有されてもよい。また、本発明により得られた有機EL素子の、温度、湿度、雰囲気等に対する安定性の向上のために、素子の表面に保護層を設けたり、シリコンオイル、樹脂等により素子全体を保護することも可能である。
本発明の有機EL素子の陽極に使用される導電性材料としては、4eVより大きな仕事関数を持つものが適しており、炭素、アルミニウム、バナジウム、鉄、コバルト、ニッケル、タングステン、銀、金、白金、パラジウム等及びそれらの合金、ITO基板、NESA基板に使用される酸化スズ、酸化インジウム等の酸化金属、さらにはポリチオフェンやポリピロール等の有機導電性樹脂が用いられる。陰極に使用される導電性物質としては、4eVより小さな仕事関数を持つものが適しており、マグネシウム、カルシウム、錫、鉛、チタニウム、イットリウム、リチウム、ルテニウム、マンガン、アルミニウム、フッ化リチウム等及びそれらの合金が用いられるが、これらに限定されるものではない。合金としては、マグネシウム/銀、マグネシウム/インジウム、リチウム/アルミニウム等が代表例として挙げられるが、これらに限定されるものではない。合金の比率は、蒸着源の温度、雰囲気、真空度等により制御され、適切な比率に選択される。陽極及び陰極は、必要があれば二層以上の層構成により形成されていてもよい。
本発明の有機EL素子では、効率良く発光させるために、少なくとも一方の面は素子の発光波長領域において充分透明にすることが望ましい。また、基板も透明であることが望ましい。透明電極は、上記の導電性材料を使用して、蒸着やスパッタリング等の方法で所定の透光性が確保されるように設定する。発光面の電極は、光透過率を10%以上にすることが望ましい。基板は、機械的、熱的強度を有し、透明性を有するものであれば限定されるものではないが、ガラス基板及び透明性樹脂フィルムがある。
本発明の有機EL素子の各層の形成は、真空蒸着、スパッタリング、プラズマ、イオンプレーティング等の乾式成膜法やスピンコーティング、ディッピング、フローコーティング等の湿式成膜法のいずれの方法を適用することができる。膜厚は特に限定されるものではないが、適切な膜厚に設定する必要がある。膜厚が厚すぎると、一定の光出力を得るために大きな印加電圧が必要になり効率が悪くなる。膜厚が薄すぎるとピンホール等が発生して、電界を印加しても充分な発光輝度が得られない。通常の膜厚は5nm〜10μmの範囲が適しているが、10nm〜0.2μmの範囲がさらに好ましい。
湿式成膜法の場合、各層を形成する材料を、エタノール、クロロホルム、テトラヒドロフラン、ジオキサン等の適切な溶媒に溶解又は分散させて薄膜を形成するが、その溶媒はいずれであってもよい。
このような湿式成膜法に適した溶液として、有機EL材料として本発明のピレン誘導体と溶媒とを含有する有機EL材料含有溶液を用いることができる。
前記有機EL材料が、ホスト材料とドーパント材料とを含み、前記ドーパント材料が、本発明のピレン誘導体であり、前記ホスト材料が、式(10)で表される化合物から選ばれる少なくとも1種であると好ましい。
いずれの有機薄膜層においても、成膜性向上、膜のピンホール防止等のため適切な樹脂や添加剤を使用してもよい。
本発明の有機EL素子は、壁掛けテレビのフラットパネルディスプレイ等の平面発光体、複写機、プリンター、液晶ディスプレイのバックライト又は計器類等の光源、表示板、標識灯等に利用できる。また、本発明の化合物は、有機EL素子だけでなく、電子写真感光体、光電変換素子、太陽電池、イメージセンサー等の分野においても使用できる。
実施例1
下記に示すピレン誘導体(D−1)を合成した。
Figure 0005690283
(1)中間体aの合成
アルゴン気流下、1000mLのナスフラスコに、1,6−ジブロモピレン15.0g(41.6mmol)、9,9−ジメチルフルオレン−2−イルボロン酸25.8g(108mmol)、テトラキス(トルフェニルホスフィン)パラジウム(0)〔Pd(PPh〕1.9g(1.67mmol)、炭酸ナトリウム27.8g(262mmol)(上水130mL)、及びトルエン、テトラヒドロフランを入れ、90℃にて7時間反応した。
冷却後、反応溶液をろ過し、得られた固体をメタノール、上水で洗浄し、シリカゲルクロマトグラフィー(熱トルエン)で精製し、濃縮して得られた租生成物をトルエンで再結晶して得られた固体を減圧乾燥したところ24.0gの白色固体を得た。FD−MS(フィールドディソープションマススペクトル)の分析により、中間体aと同定した。
(2)中間体bの合成
アルゴン気流下、2000mLのナスフラスコに、中間体a19.6g(33.4mmol)、N−ブロモスクシンイミド14.9g(83.5mmol)、及びジメチルホルムアミドを入れ、50℃にて5間反応した。
冷却後、反応溶液をろ過し、得られた固体を上水、メタノール、酢酸エチルで洗浄し、得られた固体を減圧乾燥したところ20.1gの黄白色固体を得た。FD−MS(フィールドディソープションマススペクトル)の分析により、中間体bと同定した。
(3)D−1の合成
アルゴン気流下、1000mLのナスフラスコに中間体b20.1g(27.1mmol)、トルエン、及びテトラヒドロフランを入れて−70℃に冷却した後、n−ブチルリチウム(1.65Mヘキサン溶液)65.6mL(108mmol)を入れ、10分間撹拌した後に0℃に昇温し、90分間撹拌した。その後、−70℃に冷却し、トリメチルシリルクロリド13.7mL(108mmol)を入れ、0℃に昇温して2時間撹拌した後、室温まで昇温して1時間撹拌した。
反応溶液をろ過し、得られた固体をトルエンに溶解し、上水を加えて、分液、抽出した後、上水、飽和食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥し、濃縮して得られた結晶をトルエンで2回再結晶し、得られた固体を減圧乾燥したところ3.5gの黄白色固体を得た。得られた化合物について、FDMS、トルエン溶液中の紫外線吸収極大波長λmax、及び蛍光発光極大波長を示す。
FDMS, calcd for C5250Si=730, found m/z=730(M+)
UV(PhMe);λmax, 397nm、FL(PhMe,λex=370nm);λmax, 438nm
実施例2
下記に示すピレン誘導体(D−2)を合成した。
Figure 0005690283
(1)中間体cの合成
中間体aの合成において、9,9−ジメチルフルオレン−2−イルボロン酸の代わりに2−ナフタレンボロン酸を用いて同様の方法で合成した。FD−MS(フィールドディソープションマススペクトル)の分析により、中間体cと同定した。
(2)中間体dの合成
中間体bの合成において、中間体aの代わりに中間体cを用いて同様の方法で合成した。FD−MS(フィールドディソープションマススペクトル)の分析により、中間体dと同定した。
(3)D−2の合成
D−1の合成において、中間体bの代わりに中間体dを用いて同様の方法で合成した。得られた化合物について、FDMS、トルエン溶液中の紫外線吸収極大波長λmax、及び蛍光発光極大波長を示す。
FDMS, calcd for C4238Si=598, found m/z=598(M+)
UV(PhMe);λmax, 394nm、FL(PhMe,λex=360nm);λmax, 427nm
実施例3
下記に示すピレン誘導体(D−3)を合成した。
Figure 0005690283
(1)中間体eの合成
アルゴン気流下、2000mLのナスフラスコに、中間体c4.0g(8.8mmol)、N−ブロモスクシンイミド1.4g(7.9mmol)、ヨウ素(一かけら)、及びジクロロメタンを入れ、還流にて2日間反応した。
冷却後、反応溶液に上水を加えて、分液、抽出した後、上水、チオ硫酸ナトリウム水溶液、飽和食塩水で有機層を洗浄、硫酸ナトリウムで乾燥し、濃縮して得られた結晶をメタノールで洗浄して得られた固体を減圧乾燥したところ5.1gの白色固体を得た。FD−MS(フィールドディソープションマススペクトル)の分析により、中間体eと同定した。
(2)中間体fの合成
中間体aの合成において1,6−ジブロモピレンの代わりに中間体eを用いて同様の方法で合成した。FD−MS(フィールドディソープションマススペクトル)の分析により、中間体fと同定した。
(3)中間体gの合成
中間体bの合成において中間体aの代わりに中間体fを用いて同様の方法で合成した。FD−MS(フィールドディソープションマススペクトル)の分析により、中間体gと同定した。
(4)D−3の合成
D−1の合成において、中間体bの代わりに中間体gを用いて同様の方法で合成した。FD−MS(フィールドディソープションマススペクトル)の分析により、D−3と同定した。
実施例4
下記に示すピレン誘導体(D−4)を合成した。
Figure 0005690283
(1)中間体hの合成
中間体eの合成において中間体cの代わりに中間体aを用いて同様の方法で合成した。FD−MS(フィールドディソープションマススペクトル)の分析により、中間体hと同定した。
(2)中間体iの合成
中間体aの合成において1,6−ジブロモピレンの代わりに中間体hを用いて、9,9−ジメチルフルオレン−2−イルボロン酸の代わりにフェニルボロン酸を用いて同様の方法で合成した。FD−MS(フィールドディソープションマススペクトル)の分析により、中間体iと同定した。
(3)中間体jの合成
中間体bの合成において、中間体aの代わりに中間体iを用いて同様の方法で合成した。FD−MS(フィールドディソープションマススペクトル)の分析により、中間体jと同定した。
(4)D−4の合成
D−1の合成において、中間体bの代わりに中間体jを用いて同様の方法で合成した。化合物D−4の同定は、FD−MS(フィールドディソープションマススペクトル)の分析により行った。
実施例5
下記に示すピレン誘導体(D−5)を合成した。
Figure 0005690283
(1)中間体kの合成
Grignard試薬調整:アルゴン気流下、200mLのナスフラスコに、マグネシウム362mg(15.1mmol)、ヨウ素(少量)、ブロモシクロペンタン2.2g(15.1mmol)、テトラヒドロフランを入れ、室温にて1時間反応した。
アルゴン気流下、200mLのナスフラスコに、中間体h5g(7.52mmol)、[1,3−ビス(ジフェニルホスフィノ)プロパン]パラジウム(II)ジクロリド〔Pd(dppp)Cl〕89mg(0.15mmol)、テトラヒドロフランを入れ、50℃まで昇温して、調整したGrignard試薬を50分かけて滴下した後、50℃にて7時間反応した。
冷却後、上水、トルエンを加えて分液、抽出した後、上水、飽和食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥し、濃縮して得られた固体をトルエン、メタノールを用いて再沈殿したところ3.2gの白色固体を得た。FD−MS(フィールドディソープションマススペクトル)の分析により、中間体kと同定した。
(2)中間体lの合成
中間体bの合成において、中間体aの代わりに中間体kを用いて同様の方法で合成した。FD−MS(フィールドディソープションマススペクトル)の分析により、中間体lと同定した。
(3)D−5の合成
D−1の合成において、中間体bの代わりに中間体lを用いて、トリメチルシリルクロリドの代わりにトリエチルシリルクロリドを用いて同様の方法で合成した。化合物D−5の同定は、FD−MS(フィールドディソープションマススペクトル)の分析により行った。
実施例6
25mm×75mm×1.1mmサイズのガラス基板上に、膜厚120nmのインジウムスズ酸化物からなる透明電極を設けた。この透明電極は、陽極として働く。続いて、このガラス基板に紫外線及びオゾンを照射して洗浄したのち、真空蒸着装置にこの基板を設置した。
まず、正孔注入層として、下記構造のHT−1を50nmの厚さに蒸着したのち、その上に正孔輸送層として、N,N,N’,N’−テトラキス(4−ビフェニル)−4,4’−ベンジジンを45nmの厚さに蒸着した。次いで、ホスト材料である9、10−ジ(2−ナフチル)アントラセンと、ドーピング材料であるピレン誘導体D−1とを、質量比19:1で同時蒸着し、厚さ20nmの発光層を形成した。
この発光層上に、電子注入層として、下記構造のET−1を30nmの厚さに蒸着した。
次に、弗化リチウムを1nmの厚さに蒸着し、次いでアルミニウムを150nmの厚さに蒸着し、有機EL素子を作製した。尚、このアルミニウム/弗化リチウムは陰極として働く。
こうして得られた有機EL素子について、電流密度10mA/cmにおける駆動時の色度、外部量子収率、及び初期輝度150cd/mでの半減寿命を測定した結果を表1に示す。
色度CIE1931のx,y:分光放射輝度計(CS−1000、ミノルタ製)により測定した。
外部量子収率:得られた有機EL素子に電流密度10mA/cmの電流を通電し、分光放射輝度計(CS1000:ミノルタ製)で発光スペクトルを測定し、下記数式(1)により外部量子収率を算出した。
Figure 0005690283
:光子数
:電子数
π:円周率=3.1416
λ:波長(nm)
φ:発光強度(W/sr・m・nm)
h:プランク定数=6.63x10−34(J・s)
c:光速度=3x10(m/s)
J:電流密度(mA/cm
e:電荷=1.6x10−19(C)
Figure 0005690283
実施例7
実施例6と同じ素子構成でD−1の代わりに下記の化合物D−3を用いた。こうして得られた有機EL素子について、上記実施例6と同様に測定した結果を表1に示す。
実施例8
実施例6と同じ素子構成でD−1の代わりに下記の化合物D−4を用いた。こうして得られた有機EL素子について、上記実施例6と同様に測定した結果を表1に示す。
実施例9
実施例6と同じ素子構成でD−1の代わりに下記の化合物D−5を用いた。こうして得られた有機EL素子について、上記実施例6と同様に測定した結果を表1に示す。
比較例1
実施例6と同じ素子構成でD−1の代わりに下記の化合物H−1を用いた。こうして得られた有機EL素子について、実施例6と同様に測定した結果を表1に示す。
比較例2
実施例6と同じ素子構成でD−1の代わりに下記の化合物H−2を用いた。こうして得られた有機EL素子について、実施例6と同様に測定した結果を表1に示す。
Figure 0005690283
Figure 0005690283
実施例6〜9の結果から、ピレン骨格が式(2)の基を有するため、最も会合しやすい部分の会合が抑制されるため、発光効率が向上することが分かった。また、分子中の式(2)は1つであっても2つであっても、同様の効果を示すことが分かった。
本発明のピレン誘導体を、有機EL素子用材料、特に有機EL素子用発光材料として用いた有機EL素子は、発光効率が高い。
本発明の有機EL素子は、実用性が高く、壁掛テレビの平面発光体やディスプレイのバックライト等の光源として有用である。本発明のピレン誘導体は、有機EL素子の正孔注入・輸送材料、さらには電子写真感光体や有機半導体の電荷輸送材料としても用いることができる。
上記に本発明の実施形態及び/又は実施例を幾つか詳細に説明したが、当業者は、本発明の新規な教示及び効果から実質的に離れることなく、これら例示である実施形態及び/又は実施例に多くの変更を加えることが容易である。従って、これらの多くの変更は本発明の範囲に含まれる。
この明細書に記載の文献の内容を全てここに援用する。

Claims (12)

  1. 下記式(1)で表されるピレン誘導体。但し、前記ピレン誘導体が化合物(14)又は化合物(15)である場合を除く。
    Figure 0005690283
    [式中、R〜R10はそれぞれ水素原子、置換もしくは無置換のアリール基、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のシクロアルキル基又は下記式(2)で表わされる基であり、R〜R10の少なくとも1つは式(2)で表わされる基であり、少なくとも2つは置換もしくは無置換のアリール基である。
    但し、R〜R10のうち1つのみが下記式(2)で表わされる基である場合、置換もしくは無置換のアリール基の少なくとも1つは、炭素数が10〜50のアリール基である。
    Figure 0005690283
    (X、Y及びZはそれぞれ、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基又は置換もしくは無置換のアルコキシ基である。)]
    Figure 0005690283
  2. 前記R及びR10が置換もしくは無置換のアリール基である請求項1に記載のピレン誘導体。
  3. 前記式(1)のR又はRが式(2)で表わされる基である、請求項2に記載のピレン誘導体。
  4. 又はRの一方が前記式(2)で表わされる基であり、他方が置換もしくは無置換のアリール基、又は置換もしくは無置換のアルキル基であり、R、R〜R、R、及びRが水素原子である、請求項3に記載のピレン誘導体。
  5. 前記式(1)のR及びRが式(2)で表わされる基である、請求項2に記載のピレン誘導体。
  6. 〜Rが、それぞれ水素原子又は前記式(2)で表わされる基である、請求項2に記載のピレン誘導体。
  7. 下記式(3)〜(8)のいずれかで表される請求項1に記載のピレン誘導体。
    Figure 0005690283
    (式中、R、R、R、R、R及びR10は、前記式(1)と同じである。)
  8. 〜R10の置換もしくは無置換のアリール基が、置換もしくは無置換のフェニル基、置換もしくは無置換のナフチル基、置換もしくは無置換のフルオレニル基、置換もしくは無置換のフェナントリル基、置換もしくは無置換のアントラセニル基、置換もしくは無置換のビフェニル基、又は置換もしくは無置換のターフェニル基である請求項1〜7のいずれかに記載のピレン誘導体。
  9. 下記化合物のいずれかである請求項1に記載のピレン誘導体。
    Figure 0005690283
    Figure 0005690283
    Figure 0005690283
  10. 一対の電極間に少なくとも発光層を含む1以上の有機化合物層からなる有機発光媒体を挟持する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
    前記有機発光媒体が請求項1〜のいずれかに記載のピレン誘導体を少なくとも1種含む有機エレクトロルミネッセンス素子。
  11. 前記発光層が前記ピレン誘導体を含む請求項10に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  12. 前記発光層中の前記ピレン誘導体の含有量が0.01〜20質量%である請求項11に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
JP2011547292A 2009-12-21 2010-12-20 ピレン誘導体及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子 Expired - Fee Related JP5690283B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011547292A JP5690283B2 (ja) 2009-12-21 2010-12-20 ピレン誘導体及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009289734 2009-12-21
JP2009289734 2009-12-21
PCT/JP2010/007362 WO2011077690A1 (ja) 2009-12-21 2010-12-20 ピレン誘導体及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子
JP2011547292A JP5690283B2 (ja) 2009-12-21 2010-12-20 ピレン誘導体及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2011077690A1 JPWO2011077690A1 (ja) 2013-05-02
JP5690283B2 true JP5690283B2 (ja) 2015-03-25

Family

ID=44195244

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011547292A Expired - Fee Related JP5690283B2 (ja) 2009-12-21 2010-12-20 ピレン誘導体及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9169274B2 (ja)
EP (1) EP2518076A4 (ja)
JP (1) JP5690283B2 (ja)
KR (1) KR20120104926A (ja)
CN (1) CN102471353A (ja)
TW (1) TW201134789A (ja)
WO (1) WO2011077690A1 (ja)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120099576A (ko) * 2009-12-21 2012-09-11 이데미쓰 고산 가부시키가이샤 피렌 유도체 및 그것을 이용한 유기 전계 발광 소자
WO2011077691A1 (ja) * 2009-12-21 2011-06-30 出光興産株式会社 ピレン誘導体を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子
CN107068909B (zh) * 2016-04-25 2019-08-06 中节能万润股份有限公司 一种含10,10-二芳基蒽酮类化合物的有机电致发光器件及其应用
CN116583131A (zh) 2017-04-26 2023-08-11 Oti照明公司 用于图案化表面上覆层的方法和包括图案化覆层的装置
US11751415B2 (en) 2018-02-02 2023-09-05 Oti Lumionics Inc. Materials for forming a nucleation-inhibiting coating and devices incorporating same
JP7325731B2 (ja) 2018-08-23 2023-08-15 国立大学法人九州大学 有機エレクトロルミネッセンス素子
JP7390739B2 (ja) 2019-03-07 2023-12-04 オーティーアイ ルミオニクス インコーポレーテッド 核生成抑制コーティングを形成するための材料およびそれを組み込んだデバイス
KR102831863B1 (ko) 2019-04-18 2025-07-10 오티아이 루미오닉스 인크. 핵 생성 억제 코팅 형성용 물질 및 이를 포함하는 디바이스
JP7576337B2 (ja) 2019-05-08 2024-11-01 オーティーアイ ルミオニクス インコーポレーテッド 核生成抑制コーティングを形成するための材料およびそれを組み込んだデバイス
WO2022123431A1 (en) 2020-12-07 2022-06-16 Oti Lumionics Inc. Patterning a conductive deposited layer using a nucleation inhibiting coating and an underlying metallic coating

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005325097A (ja) * 2004-04-12 2005-11-24 Canon Inc フルオレン化合物及びそれを用いた有機発光素子
JP2007169581A (ja) * 2005-11-25 2007-07-05 Toray Ind Inc 発光素子材料および発光素子
JP2009004351A (ja) * 2006-12-07 2009-01-08 Mitsubishi Chemicals Corp 有機蛍光体、有機蛍光体材料、発光装置およびその発光方法
JP2011001475A (ja) * 2009-06-19 2011-01-06 Toyo Ink Mfg Co Ltd 有機エレクトロルミネッセンス素子用材料およびその用途

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3841695B2 (ja) 2002-02-06 2006-11-01 富士写真フイルム株式会社 有機el素子及び有機elディスプレイ
TWI314947B (en) * 2002-04-24 2009-09-21 Eastman Kodak Compan Organic light emitting diode devices with improved operational stability
EP1437395B2 (en) * 2002-12-24 2015-08-26 LG Display Co., Ltd. Organic electroluminescent device
US7232619B2 (en) 2003-10-03 2007-06-19 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Pyrene derivative, light emitting element, and light emitting device
JP2005126431A (ja) 2003-10-03 2005-05-19 Semiconductor Energy Lab Co Ltd ピレン誘導体、発光素子、および発光装置、並びに電気器具
CN103193697B (zh) 2005-09-08 2015-11-18 东丽株式会社 发光元件材料和发光元件
JP2007137837A (ja) * 2005-11-21 2007-06-07 Idemitsu Kosan Co Ltd 芳香族アミン誘導体及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子
JP5091854B2 (ja) 2006-04-18 2012-12-05 出光興産株式会社 芳香族アミン誘導体及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子
KR101314383B1 (ko) * 2009-07-15 2013-10-04 주식회사 엘지화학 신규한 화합물 및 이를 이용한 유기 전자 소자

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005325097A (ja) * 2004-04-12 2005-11-24 Canon Inc フルオレン化合物及びそれを用いた有機発光素子
JP2007169581A (ja) * 2005-11-25 2007-07-05 Toray Ind Inc 発光素子材料および発光素子
JP2009004351A (ja) * 2006-12-07 2009-01-08 Mitsubishi Chemicals Corp 有機蛍光体、有機蛍光体材料、発光装置およびその発光方法
JP2011001475A (ja) * 2009-06-19 2011-01-06 Toyo Ink Mfg Co Ltd 有機エレクトロルミネッセンス素子用材料およびその用途

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JPN6011013771; H.MAEDA, et al.: 'UV Absorption and Fluorescence Properties of Pyrene Derivatives Having Trimethylsilyl, Trimethylgerm' Chemistry Letters No.12, p.1224-1225 (2001). *

Also Published As

Publication number Publication date
CN102471353A (zh) 2012-05-23
KR20120104926A (ko) 2012-09-24
JPWO2011077690A1 (ja) 2013-05-02
US20120248420A1 (en) 2012-10-04
TW201134789A (en) 2011-10-16
EP2518076A1 (en) 2012-10-31
US9169274B2 (en) 2015-10-27
EP2518076A4 (en) 2013-10-02
WO2011077690A1 (ja) 2011-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5571205B2 (ja) 芳香族アミン誘導体及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子
JP5608682B2 (ja) ピレン誘導体を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子
JP5989000B2 (ja) 芳香族アミン誘導体、有機エレクトロルミネッセンス素子用材料および有機エレクトロルミネッセンス素子
JP5587302B2 (ja) 芳香族アミン誘導体及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子
JP5690283B2 (ja) ピレン誘導体及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子
JP5645849B2 (ja) ピレン誘導体及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子
EP2399906A1 (en) Aromatic amine derivative and organic electroluminescent element
WO2012144176A1 (ja) ピレン誘導体、有機発光媒体、及びこれらを含む有機エレクトロルミネッセンス素子
JP5903271B2 (ja) 芳香族アミン誘導体、及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子。
JPWO2010122799A1 (ja) 芳香族アミン誘導体及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子
WO2013077385A1 (ja) 芳香族アミン誘導体およびそれを用いた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: 20130610

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140819

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20141014

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150120

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150130

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5690283

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees