JP4662998B2 - 高発光効率の赤色リン光材料及びこれを含有している表示素子 - Google Patents

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Description

本発明は、赤色電界発光イリジウム化合物及びこれを光発光ドーパントとして採用している表示素子に関するものであって、より詳しくは、高発光効率の赤色電界発光特性を有し、光発光素子の光発光層形成材料として使用される新規なイリジウム化合物と、これを光発光ドーパントとして採用している表示素子に関するものである。
表示素子中、電界発光素子(electroluminescence device: EL device)は、自己発光型表示素子であって、視野角が広くコントラストに優れるのみならず応答速度が速いという長所を持っている。
一方、1987年イーストマンコダック(Eastman Kodak)社では、光発光層形成用材料として低分子の芳香族ジアミンとアルミニウム錯体を用いている有機EL素子を初めて開発した[Appl. Phys. Lett. 51, 913, 1987]。
有機EL素子において、発光効率を決める最も重要な要因は、光発光材料である。光発光材料としては現在まで蛍光材料が広く使用されているが、電界発光のメカニズム上、リン光材料の開発は理論的に4倍まで発光効率を改善させることのできる最も良い方法の中の一つである。
現在まで、イリジウム(III)錯体系列が、リン光発光材料としてよく知られており、各RGB別に、(acac)Ir(btp)2、Ir(ppy)3及びFirpicなどの材料が知られており(Baldoら、Appl. Phys. lett., Vol 75, No. 1, 4, 1999; WO 00/70 655; WO 02/7 492; 韓国公開特許公報2004-14346号;)、特に、最近日本、欧米で多くのリン光材料が研究されている。
従来の赤色リン光材料の中、良い光発光特性を現わす材料として報告された材料はいくつか報告されているが、常用化の水準に至った材料はまだ非常に微々たる物しか知られていない。最も良い材料としては、2-フェニルイソキノリンのイリジウム錯体である[Ph-iQ]3Irが、光発光特性に最も優れて濃い赤色の色純度及び高発光効率を現すものとして知られている(参考文献: A. Tsuboyama, et. al., J. Am. Chem. Soc. 2003, 125(42), 12971-12979)。
さらに、赤色材料の場合、寿命上の大きな問題がなく色純度や発光効率が優秀であれば、常用化が容易である傾向があって、前記のイリジウム錯物は、優れた色純度及び発光効率によって常用化の可能性が最も高い材料であると言える。
一方、米国公開特許公報第2001/0019782号には、高発光効率の赤色リン光材料として下記の広範囲な化合物が公知になっているが、下記の化合物は純赤色の色純度と高い発光効率を同時に満たす水準ではない。
なお、ピリジンの2−位置にナフチル基または多重環化合物が置換された化合物をリガンドにする下記のイリジウム錯体は、前記の米国公開特許公報第2001/0019782号には化合物の構造のみが提示されているだけで、具体的に開示されていないのみならず、本発明者らが確認した結果、純赤色でなく、又は発光効率が劣るという短所がある。
従って、このような純赤色と高い発光効率の発光特性の条件を同時に満たすことができないため、実際に中大型OLEDパネルに適用されるには限界があり、前記の光発光特性が既に公知になった材料より更に優れた材料が提供されなければならないのが現実である。
WO00/70655 WO02/07492 韓国公開特許公報2004−14346号 米国公開特許公報第2001/0019782号 Appl. Phys. lett., Vol 75, No. 1, 4, 1999 J. Am. Chem. Soc. 2003, 125(42), 12971-12979
本発明は、前記の従来の問題点を解決するために努力した結果、2-[1-ナフチル]ピリジン構造の化合物の特定位置に置換基を導入する方法を採用すれば、純赤色でありながら発光効率に優れる電界発光化合物が提供できるということを発明するに至った。
従って、本発明の目的は、従来の赤色リン光材料より純赤色を現わす赤色リン光化合物を提供することであり、もう一つの目的は、前記の純赤色の特性を含みながら低ドーピング濃度においても高効率の光発光特性を有するリン光化合物を提供することであり、さらに他の目的は、従来の赤色リン光化合物に比べて寿命特性に優れ、常用化において有利である新規な赤色リン光化合物を光発光ドーパントとして使用しているOLED表示素子を提供することである。
本発明は、下記の化学式1で表される新規な赤色有機電気リン光化合物及びこれを含有する表示素子に関するものである。
<化学式1>

(式中、 Lは下記のリガンドから選ばれ;

R1乃至R10は、互いに独立に水素、ハロゲンが置換もしくは無置換の直鎖もしくは分枝鎖のC1乃至C20アルキル基またはアルコキシ基、C5乃至C7シクロアルキル基、ハロゲンが置換もしくは無置換の芳香族基、ハロゲン基、アシル基、シアノ基、またはジシアノエチレン基であり、または、R5乃至R10は、互いに隣り合った炭素の置換基が炭素数2乃至10からなるアルキレンまたはアルケニレンで結合されて縮合環または多重縮合環を形成することができ、但し、前記縮合環または多重縮合環を形成しないときは、R4及びR5が、共に水素であるものは除く。)
本発明による新規なイリジウム錯体は、材料の発光効率に優れる赤色電界発光化合物である。
以下、発明をより詳細に説明する。
即ち、本発明の発明者らは、ピリジル基のR4置換位置及びナフチル基のR5置換位置に水素以外の置換基を導入することによって、R4置換基とR5置換基の間に立体障害を生じさせて、ピリジル環とナフチル環が同一面上に存在しないようにすることで、光発光波長を純赤色の波長に著しく移動させる方法を発明した。
下記図は、(a)R4、R5共に水素である場合、又は(b)R4および/又はR5に置換基が導入された場合の三次元構造を計算した結果を示したものであって、(a)R4、R5共に水素である場合は、ピリジル基とナフチル基の環は同一平面上にあるが、(b)R4および/又はR5に置換基が導入されたときは、両環が互いに拗けていることが確認できた。
(a)R4、R5共が水素である場合
(b)R4、R5に置換体が導入された場合
また、本発明の発明者らは、ナフチル基のR5乃至R10置換基を互いに隣り合った炭素の置換基とアルキレンまたはアルケニレンで結合させて縮合環または多重縮合環で形成させることによって、発光効率を著しく増加させる方法を発明した。
本発明によれば、前記の化学式1の化合物は、このような立体障害効果が生じるようにR4及びR5のいずれか一つ以上は水素以外の置換基が導入される方法が採用された。化学式1の純赤色の光発光化合物は、具体的にはR1乃至R10は、互いに独立に水素、直鎖もしくは分枝鎖のC1乃至C10アルキル基またはアルコキシ基、C5乃至C7シクロアルキル、ハロゲン、アシル基、シアノ基、またはハロゲンが置換もしくは無置換の芳香族基であり、但し、ピリジル基のR4置換位置及びナフチル基のR5置換位置に水素以外の置換基を導入することにより、R4置換基とR5置換基の間に立体障害が生じるように、R4およびR5が共に水素であるものは除かれる。
特に、ピリジル基のR4置換基とナフチル基のR5置換基の間に立体障害が生じるように、本発明によればR4及びR5が共に水素であるものは除かれる化合物は、R1、R3、R6、R7及びR10が共に水素である場合の下記の化学式2の化合物から選ばれるものが望ましい。
<化学式2>

(式中、R2、R4、R5、R8及びR9は、互いに独立に水素、メチル、エチル、n-プロピル、i-プロピル、n-ブチル、i-ブチル、t-ブチル、n-ペンチル、i-アミル、n-ヘキシル、n-ヘプチル、n-オクチル、2-エチルヘキシル、n-ノニル、トリフルオロメチル、ペンタフルオロエチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、メトキシ、エトキシ、トリフルオロメトキシ、フェニル、2-メチルフェニル、4-メチルフェニル、2-フルオロフェニル、4-フルオロフェニル、1-ナフチル、2-ナフチル、フルオロ、アセチル基、ベンゾイル、ホルミル、ピバロイル、またはシアノ基であり、但し、R4及びR5が共に水素であるものは除く。)
また、ナフチル基に縮合環もしくは多重縮合環で形成させることにより発光効率を著しく増加させる方法を採用した本発明による化学式1のリン光化合物は、ナフチル基のR5乃至R10の互いに隣り合った炭素の置換基と炭素数2乃至10からなるアルキレンまたはアルケニレンが結合して縮合環もしくは多重縮合環を形成させた化合物を含み、特にR8とR9置換基が環を形成する下記の化学式3乃至化学式7のリン光化合物が望ましい。
<化学式3>
<化学式4>
<化学式5>
<化学式6>
<化学式7>
(前記の化学式3乃至化学式7で表される化合物のR1乃至R7及びR10は、互いに独立に水素、ハロゲンが置換もしくは無置換の直鎖もしくは分枝鎖のC1乃至C10アルキル基またはアルコキシ基、C5乃至C7シクロアルキル基、置換もしくは無置換のフェニル基またはナフチル基、ハロゲン基、アシル基、またはシアノ基である。)
特に、前記の化学式3乃至7の化合物は、他の光発光特性を考えて、R1、R3、R6、R7及びR10が共に水素である場合の下記の化学式8乃至化学式12のリン光化合物から選ばれるものがさらに望ましい。
<化学式8>
<化学式9>
<化学式10>
<化学式11>
<化学式12>

(前記の化学式8乃至化学式12の化合物のR2、R4及びR5は、互いに独立に水素、メチル、エチル、n-プロピル、i-プロピル、n-ブチル、i-ブチル、t-ブチル、n-ペンチル、i-アミル、n-ヘキシル、n-ヘプチル、n-オクチル、2-エチルヘキシル、n-ノニル、トリフルオロメチル、ペンタフルオロエチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、メトキシ、エトキシ、トリフルオロメトキシ、フェニル、2-メチルフェニル、4-メチルフェニル、2-フルオロフェニル、4-フルオロフェニル、1-ナフチル、2-ナフチル、フルオロ、アセチル基、ベンゾイル、ホルミル、ピバロイル、またはシアノ基である。)
本発明によるさらに望ましいリン光化合物の例は、下記の化合物から選ばれ、最も望ましい赤色リン光化合物は、R4及びR5が立体障害効果をもたらす置換体が導入されると同時に、ピリジル基に縮合環もしくは多重縮合環が形成された化合物である。





















本発明による赤色電気リン光化合物を構成するリガンドである2-ナフチルピリジン誘導体は、下記の反応式1に例示されたような製造方法を応用して製造することができる。
<反応式1>
前記の本発明による赤色のリン光化合物のリガンドである2-ナフチルピリジン誘導体は、反応式1に図示されたように1-ナフタレンホウ酸誘導体とハロピリジン誘導体及び触媒量のテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウムをトルエン−エタノールの混合溶媒のような有機溶媒に溶解した後、炭酸ナトリウムとピリジンを反応液中に添加し、還流してカップリングさせ、再結晶して製造される。
本発明による新規なナフチルピリジン誘導体リガンドの製造方法は、前記の反応式1に図示された製造方法のみに限定されるものではなく、それ以外にも前記反応式1の製造方法を応用したり、他の経路の製造方法が全て可能であり、これは当分野の通常の知識を有する者であれば、従来の有機合成方法を用いて容易に製造することができるため、詳細な記載は省略する。
製造された新規なリガンドから、下記の反応式2の方法によってイリジウム錯体を製造することができる。
<反応式2>
三塩化イリジウム(IrCl3)と製造された2-ナフチルピリジン誘導体リガンドを1:2乃至3モルの割合で、望ましくは1:2.2モル程度の割合で溶媒に混合して還流させた後、μ-ジクロロジイリジウム中間体を分離する。この反応段階における溶媒は、アルコールまたはアルコール/水の混合溶媒が望ましく、その例として2-エトキシエタノール、2-エトキシエタノール/水の混合溶媒が使用される。
分離されたジイリジウムダイマーは、補助リガンドLと有機溶媒に共に混合し加熱して最終生成物である電界発光イリジウム化合物を製造する。ピリジニル誘導体リガンドと他のリガンドLとの反応時のモル比は、最終生成物の組成比に応じて決定される。この際、AgCF3SO3、Na2CO3、NaOHなどを有機溶媒の2-エトキシエタノール、ジグライム(Diglyme)に共に混合して反応させる。
以下において、本発明を実施例に基づいて本発明による新規な電界発光化合物の製造方法を例示する。しかし、下記の実施例は本発明に対してわかり易くするためであって、本発明の範囲が下記に限られるものではない。

[R06]2[acac]Irの製造
R06の製造
1-ナフタレンボロン酸(1-naphthalene boronic acid)4.7g(27.3mmol)、2-クロロ-3-シアノピリジン(2-chloro-3-cyanopyridine)3.6g(26.0mmol)、及び Pd(PPh3)4(tetrakis(triphenylphosphine)palladium)1.5g(1.3mmol)をトルエン−エタノール混合溶媒(5:5)100mLに溶かした後、2M炭酸ナトリウム水溶液40mLを添加して16時間還流させた。反応を停止させた後、常温まで冷却させ酢酸エチルで抽出してクロロホルムで再結晶し、白色固体のR06の主リガンド4.5g(19.5mmol)を得た。
1H NMR(200MHz, CDCl3): δ7.3-7.4(m, 4H), 7.6-7.7(m, 3H), 8.0-8.2(m, 2H), 9.1(d, 1H)
[R06] 2 [acac]Irの製造
前記段階で製造されたリガンドR06 3.0g(13.0mmol)と塩化イリジウム(III)1.2g(5.9mmol)を2-エトキシエタノール45mLに溶かして、12時間還流させた。生成された固体を濾過して、水で洗った後、塩化メチレンで抽出し、トルエン混合溶液で再結晶して、相応する赤色結晶のμ−ジクロロジイリジウム中間体である[R06]2Ir2Cl2[R06]2を1.7g収得した。
前記段階で製造されたμ−ジクロロジイリジウム中間体1.7gと2,4-ペンタジオン(acac)0.41g(4.1mmol)、炭酸ナトリウム0.75gを2-エトキシエタノール35mLに溶かし、4乃至6時間還流させた後、生成された固体沈殿物を濾過し、塩化メチレンで抽出した。生成物をカラムクロマトグラフィーで分離した後、塩化メチレン−メタノール混合溶液で再結晶して、表題化合物である赤色リン光化合物の[R06]2[acac]Irを0.52g(0.70mmol、収率14%)収得した。
1H NMR(200MHz, CDCl3): δ2.1(s, 6H), 5.5-5.6(s, 1H), 7.3-8.5(m, 18H)
MS/FAB: 750(測定値), 749.84(計算値)
[R16]2[acac]Irの製造
リガンドR16の製造
5-アセナフタレンボロン酸(5-acenaphthene boronic acid)3.28g(16.6mmol)、2-ブロモ-3-メチルピリジン(2-bromo-3-methylpyridine)2.59g(15.0mmol)、及びPd(PPh3)40.52g(0.45mmol)をトルエン−エタノール混合溶媒(5:5) 100mLに溶かした後、2M炭酸ナトリウム水溶液30mLを添加し16時間還流させた。反応を停止させた後、室温まで冷却させ酢酸エチルで抽出し、クロロホルムで再結晶して白色固体のR16を2.1g(8.1mmol)得た。
1H NMR(200MHz, CDCl3): δ2.3(s, 3H), 3.4(t, 4H), 6.9(m, 1H), 7.1(d, 1H), 7.2(d, 1H), 7.3(m, 1H), 7.4-7.5(m, 2H), 8.1(d, 2H), 8.5(d, 1H)
[R16] 2 [acac]Irの製造
前記段階で製造されたリガンドR16を2.0g(7.7mmol)用いて実施例1と同一の方法で表題化合物である赤色リン光化合物の[R16]2[acac]Ir0.41g(0.53mmol、収率15%)を得た。
1H NMR(200MHz, CDCl3): δ2.1(s, 6H), 2.35(s, 6H), 3.4(t, 8H), 5.5-5.6(s, 1H), 7.1-8.4(m, 14H)
MS/FAB: 781(測定値), 779.95(計算値)
[R18]2[acac]Irの製造
リガンドR18の製造
1-ナフタレンボロン酸4.28g(24.9mmol)、2,3-ジクロロピリジン(2,3-dichloropyridine)1.84g(12.45mmol)、及びPd(PPh3)40.71g(0.62mmol)をトルエン−エタノール混合溶媒(5:5)100mLに溶かした後、2M炭酸ナトリウム水溶液60mLを添加し、48時間還流させた。反応を停止させた後、常温まで冷却させ酢酸エチルで抽出してクロロホルムで再結晶して白色固体のR18を3.0g(9.1mmol)得た。
1H NMR(200MHz, CDCl3): δ7.05(m, 1H), 7.3-7.7(m, 14H), 8.1(d, 2H), 8.5-8.6(m, 2H)
[R18] 2 [acac]Irの製造
前記段階で得られたリガンドR18を3.0g(9.1mmol)用いて、実施例1と同一の方法で表題化合物である赤色リン光化合物の[R18]2[acac]Ir1.26g(1.32 mmol、収率41%)を得た。
1H NMR(200MHz, CDCl3): δ2.1(s, 6H), 5.5-5.6(s, 1H), 7.3-8.5(m, 32H)
MS/FAB: 953(測定値), 952.14(計算値)
[R19]2[acac]Irの製造
リガンドR19の製造
フルオランテン(fluoranthene)を1-臭素化して製造された1-フルオランテンボロン酸(1-fluoranthene boronic acid)2.36g(9.59mmol)、2-ブロモピリジン1.52g(9.62mmol)、及びPd(PPh3)40.27g(0.24mmol)をトルエン−エタノール混合溶媒(5:5)80mLに溶かした後、2M炭酸ナトリウム水溶液60mLを添加し、24時間還流させた。反応を停止させた後、常温まで冷却させ酢酸エチルで抽出してクロロホルムで再結晶して白色固体のリガンドR19を2.2g(7.85mmol)得た。
1H NMR(200MHz, CDCl3): δ6.95(q, 1H), 7.25(s, 4H), 7.45-7.55(m, 2H), 7.8(d, 1H), 7.9(d, 1H), 8.0(d, 1H), 8.3(d, 1H), 8.55(d, 1H)
[R19] 2 [acac]Irの製造
前記段階で製造されたリガンドR19 2.2g(7.85mmol)を用いて実施例1と同一の方法で表題化合物の[R19]2[acac]Ir1.5g(1.77mmol、収率49%)を得た。
1H NMR(200MHz, CDCl3): δ2.1(s, 6H), 5.5-5.6(s, 1H), 7.0-7.15(m, 2H), 7.3-7.4(s, 8H), 7.5-8.5(m, 14H)
MS/FAB: 848(測定値), 847.98(計算値)
<比較例1>
[2-(1-ナフチル)ピリジン]2[acac]Irの製造
1-ナフタレンボロン酸(naphthalene boronic acid)1.90g(11.0mmol)、2-ブロモピリジン(2-bromopyridine)1.58g(10.0mmol)、及びPd(PPh3)40.64g (0.55mmol)をトルエン−エタノール混合溶媒(5:5)100mLに溶かした後、2M炭酸ナトリウム水溶液30mLとピリジン1mLを添加し1日間還流させた。反応を停止させた後、常温まで冷却し酢酸エチルで抽出してクロロホルムで再結晶して白色固体の表題化合物(R1乃至R10が全て水素)であるリガンド1.74g(8.5mmol)を収得した。
前記段階で製造されたリガンドの2-[1-(ナフチル)ピリジン]1.12g(5.5mmol)と塩化イリジウム(III)0.74g(2.5mmol)を2-エトキシエタノール20mLに溶かして、12時間還流させた。生成された固体を濾過して水で洗った後、塩化メチレンで抽出しトルエン混合溶液で再結晶して相応する赤色結晶のμ-ジクロロジイリジウム中間体[2-(1-ナフチル)ピリジン]2Ir2Cl2[2-(1-ナフチル)ピリジン]21.1g(収得率63%)を収得した。
製造されたμ-ジクロロジイリジウム中間体1.1gと2,4-ペンタジオン0.25g(2.5mmol)、炭酸ナトリウム0.44gを2-エトキシエタノール20mLに溶かし、4乃至6時間還流させた後、生成された固体沈殿物を濾過し、塩化メチレンで抽出した。生成物をカラムクロマトグラフィーで分離した後、塩化メチレン−メタノール混合溶液で再結晶して、表題化合物の[2-(1-ナフチル)ピリジン]2[acac]Ir(R1乃至R10が全て水素)0.58g(0.83mmol、収得率30%)を収得した。
1H NMR(200MHz, CDCl3): δ2.1(s, 6H), 5.5-5.6(s, 1H), 6.9-7.9(m, 20H)
MS/FAB: 702(測定値), 701.83(計算値)
OLEDの製作
本発明による赤色リン光化合物と比較例1から製造した光発光材料を光発光ドーパントとして使用してOLED素子を製作した。
先ず、OLED用ガラス(三星−コーニング社製)から得られた透明電極ITO薄膜(15Ω/□)をトリクロロエチレン、アセトン、エタノール、蒸留水を順次に使用して超音波洗滌を行った後、イソプロパノールに入れて保管してから使用した。次に、真空蒸着装備の基板フォルダーにITO基板を設け、真空蒸着装備内のセルに4,4',4"-トリス(N,N-(2-ナフチル)-フェニルアミノ)トリフェニルアミン(2-TNATA)を入れ、チャンバー内の真空度が10-6torrに到るまで排気させた後、セルに電流を印加して2-TNATAを蒸発させITO基板上に厚さ60nmの正孔注入層を蒸着した。
次いで、真空蒸着装備内の他のセルにN,N'−ビス(α−ナフチル)−N,N'−ジフェニル−4,4'−ジアミン(NPB)を入れ、セルに電流を印加してNPBを蒸発させて正孔注入層上に厚さ20nmの正孔伝達層を蒸着した。
また、前記真空蒸着装備内の他のセルに光発光ホスト材料である4,4'−N,N'−dicarbazole-biphenyl(CBP)を入れ、さらに他のセルには本発明による赤色リン光化合物と比較例1から製造した光発光材料をそれぞれ入れた後、二物質を異なる速度で蒸発させてドーピングすることにより、前記正孔伝達層上に厚さ30nmの光発光層(4)を蒸着した。この際のドーピング濃度はCBP基準で4乃至10mol%が適当である。
次いで、NPBと同一な方法で、前記光発光層上に正孔遮断層としてビス(2-メチル-8-キノリネート)(p-フェニルフェノレート)アルミニウム(III)(BAlq)を10nmの厚さで蒸着させ、続いて電子伝達層としてトリス(8-ヒドロキシキノリン)-アルミニウム(III)(Alq)を20nm厚さで蒸着した。次に電子注入層でリチウムキノレート(lithium quinolate)(Liq)を1乃至2nmの厚さで蒸着した後、他の真空蒸着装備を用いてアルミニウム負極を150nmの厚さで蒸着してOLEDを製作した。



光発光材料の光学的特性評価
材料別に合成収率が高い錯体は、10-6torr下において真空昇華精製してOLED光発光層のドーパントで使用し、合成収率が低い材料の場合は、光発光ピークのみを確認した。この際、光発光ピークは10-4M以下の濃度の塩化メチレン溶液を製造して測定した。あらゆる材料の光発光の測定時、励起(excitation)波長は250nmで行った。
OLEDの発光効率は10mA/cm2から測定された値であり、本発明による多様な電界発光化合物に対する特性を表1に示した。
表1からわかるように、ピリジル基のR4置換位置及びナフチル基のR5置換位置に水素以外の置換基を導入することによって、R4置換基とナフチル基のR5置換基の立体障害を生じさせ、ピリジル環とナフチル環が同一面上に存在しないようにしたR01、R06、R08などのリガンドを用いた本発明によるリン光化合物は、著しい光発光波長の純赤色への移動現象を示していることが確認できた。即ち、光発光波長を比べてみれば、置換体が全くなくて立体障害がない比較例1化合物は595nmでオレンジ色の方に移動しているが、[R01]2[acac]Irは612nm、[R08]2[acac]Irは620nm、[R06]2[acac]Irは630nm程度まで光波長が移動することがわかった。
また、本発明の発明者らは、ナフチル基のR5乃至R10置換体を互いに隣り合った炭素の置換基とアルキレンまたはアルケニレンで結合させて縮合環もしくは多重縮合環で形成させることによって発光効率を著しく増加させるようにしたR16、R17などのリガンドを採用した本発明によるイリジウム錯体の場合、EL素子で相当な水準の発光効率の改善効果をみせた。表1から確認できるように、ナフチル基を縮合環もしくは多重縮合環化をさせることによって[R16]2[acac]Irは9.10cd/A、[R17]2[acac]Irは8.58cd/Aで発光効率が向上されることがわかり、これは通常4cd/A水準である発光効率が2倍程度増加されたものである。
図1は有機EL素子の断面図であり、図2乃至図5に本発明による赤色リン光化合物である[R17]2[acac]Irをドーパントとして採用したOLEDのELスペクトル、OLEDの電流密度−電圧特性、OLEDの発光効率−輝度特性を図示した。
また、本発明による赤色リン光化合物をドーパントとして使用する場合、既存のCBP:dopant/HBL構造において電流特性が改善されたことがわかった。
[産業上利用可能性]
以上から詳細に述べたように、本発明による新規な赤色リン光化合物は従来の赤色リン光材料より純赤色を現わす赤色リン光化合物を提供することができ、なお、前記の純赤色の特性を含みながらその低ドーピング濃度でも高効率の発光特性を有する赤色リン光化合物を提供することができ、また、本発明による赤色リン光化合物をドーパントで使用する場合、既存のCBP:dopant/HBL構造においても電流特性に優れるという長所があって、OLED素子の大型化に寄与することができる。
有機EL素子の断面図である。 化合物[R17]2[acac]Irをドーパントとして採用したOLEDのELスペクトルである。 化合物[R17]2[acac]Irをドーパントとして採用したOLEDの電流密度−電圧特性である。 化合物[R17]2[acac]Irをドーパントとして採用したOLEDの発光効率−輝度特性である。 化合物[R17]2[acac]Irをドーパントとして採用したOLEDの色座標−輝度特性である。
符号の説明
*図面の主要符号の詳細な説明*
1−有機EL用ガラス 2−透明電極ITO薄膜
3−正孔伝達層 4−光発光層
5−正孔ブロッキング層 6−電子伝達層
7−電子注入層 8−負極

Claims (6)

  1. 下記化学式1で表される赤色リン光化合物。
    <化学式1>
    (式中、Lは、下記のリガンドから選ばれ;
    R1乃至R10は、互いに独立に水素、ハロゲンが置換もしくは無置換の直鎖もしくは分枝鎖のC1乃至C20アルキル基またはアルコキシ基、C5乃至C7シクロアルキル基、ハロゲンが置換もしくは無置換の芳香族基、ハロゲン基、アシル基、シアノ基、またはジシアノエチレン基であり、または、R5乃至R10は、互いに隣り合った炭素の置換基が炭素数2乃至10からなるアルキレンまたはアルケニレンで結合されて縮合環または多重縮合環を形成することができ、但し、前記縮合環または多重縮合環を形成しないときは、R4及びR5が共に水素であるものは除く。)
  2. 化学式1の化合物は、R1乃至R10が互いに独立に水素、直鎖もしくは分枝鎖のC1乃至C10アルキル基またはアルコキシ基、C5乃至C7シクロアルキル、ハロゲン基、アシル基、シアノ基、C5乃至C7シクロアルキル基、またはハロゲンが置換もしくは無置換の芳香族基であり、但し、R4及びR5が共に水素であるものは除かれることを特徴とする請求項1に記載の赤色リン光化合物。
  3. 下記の化学式3乃至化学式7で表される請求項1に記載の赤色リン光化合物。
    <化学式3>
    <化学式4>
    <化学式5>
    <化学式6>
    <化学式7>
    (式中、化学式3乃至化学式7で表される化合物のR1乃至R7及びR10は、互いに独立に水素、ハロゲンが置換もしくは無置換の直鎖もしくは分枝鎖のC1乃至C10アルキル基またはアルコキシ基、C5乃至C7シクロアルキル基、置換もしくは無置換のフェニル基またはナフチル基、ハロゲン基、アシル基、またはシアノ基であり、Lは、請求項1記載のLと同義である。)
  4. 下記の化学式2、および化学式8乃至化学式12から選ばれる請求項に記載の赤色リン光化合物。
    <化学式2>
    <化学式8>
    <化学式9>
    <化学式10>
    <化学式11>
    <化学式12>
    (式中、前記化学式2、化学式8乃至化学式12の化合物のR2、R4、R5、R8及びR9は、互いに独立に水素、メチル、エチル、n-プロピル、i-プロピル、n-ブチル、i-ブチル、t-ブチル、n-ペンチル、i-アミル、n-ヘキシル、n-ヘプチル、n-オクチル、2-エチルヘキシル、n-ノニル、トリフルオロメチル、ペンタフルオロエチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、メトキシ、エトキシ、トリフルオロメトキシ、フェニル、2-メチルフェニル、4-メチルフェニル、2-フルオロフェニル、4-フルオロフェニル、1-ナフチル、2-ナフチル、フルオロ、アセチル基、ベンゾイル、ホルミル、ピバロイル、またはシアノ基であり、Lは、請求項1記載のLと同義である。但し、化学式2は、R4及びR5が共に水素であるものは除く。)
  5. 下記化学式の化合物から選ばれる請求項4に記載の赤色リン光化合物。
    (式中、Lは、請求項1記載のLと同義である。)
  6. 請求項1乃至5のいずれかに記載の赤色リン光化合物を含む表示素子。
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