JP5140357B2 - スチルベン誘導体、発光素子、表示装置、電子機器 - Google Patents
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Description
本発明におけるスチルベン誘導体は、下記一般式(1)、又は(5)〜(10)で表されるものである。
一般式(1)で表される本発明のスチルベン誘導体の合成方法を以下に示す。
まず、下記合成スキーム(A)に示すように、ベンゼン環がハロゲン化されたベンジル誘導体のトリフェニルホスホニウム塩(α1)とベンゼン環がハロゲン化されたベンズアルデヒド(β1)とを塩基存在下にて反応させることにより、各ベンゼン環がハロゲン化されたジハロゲン化スチルベン誘導体(St1)を得る(いわゆるウィティッヒ(Wittig)反応)。このジハロゲン化スチルベン誘導体(St1)は、合成スキーム(A’)に示すように、トリフェニルホスホニウム塩(α1)に換えてホスホン酸エステル(α2)を用いることによっても得ることができる(いわゆるホルナー−エモンズ(Horner−Emmons)反応)。
次いで、下記合成スキーム(B)に示すように、ハロゲン化されたスチルベン誘導体(St1)とボロン酸誘導体又は有機ホウ素化合物とを、塩基存在下にて金属触媒を用いてカップリングすることにより、一般式(1)で表される本発明のスチルベン誘導体を得ることができる。金属触媒としては、酢酸パラジウム(II)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(O)等のパラジウム触媒を用いることができる。また、塩基としては、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム等の無機塩又はナトリウム−tert−ブトキシド(略称:tert−BuONa)、カリウム−tert−ブトキシド等の有機塩基を用いることができる。また、ハロゲンとしては、臭素又はヨウ素が好ましい。
本発明では、実施の形態1に示すスチルベン誘導体を用いて発光素子を形成することができる。
本実施の形態では、図2、図3を参照して、本発明の発光装置の作製方法を説明する。なお、本実施の形態ではアクティブマトリクス型の発光装置を作成する例を示すが、本発明は実施の形態6に示すようにパッシブマトリクス型の発光装置についても適用することが可能である。
本実施の形態では、本発明の発光装置であるパネルの外観について図5を用いて説明する。図5はパネルの上面図であって、該パネルはトランジスタおよび発光素子が、TFT基板4001と対向基板4006とシール材4005によって封止してある。そして、図5(B)は図5(A)の断面図に相応する。また、このパネルに搭載されている発光素子は、他の実施形態に記載のものを適用可能である。
図6(A)に本発明の発光装置の構成の一例を示す。図6(A)はパッシブマトリクス型の発光装置の画素部における断面図である。図6(A)に示した本発明の発光装置は第1の基板200、発光素子の第1の電極201、隔壁202、発光積層体203、発光素子の第2の電極204、第2の基板207の構成を含む。
本発明の発光装置(モジュール)を搭載した本発明の電子機器として、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ゴーグル型ディスプレイ(ヘッドマウントディスプレイ)、ナビゲーションシステム、音響再生装置(カーオーディオコンポ等)、コンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末(モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書籍等)、記録媒体を備えた画像再生装置(具体的にはDigital Versatile Disc(DVD)等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうるディスプレイを備えた装置)などが挙げられる。それらの電子機器の具体例を図7に示す。
(i)4−ブロモベンジルトリフェニルホスホニウムブロミドの合成
4−ブロモベンジルブロミド25.2g(101mmol)、アセトン100mLを200mL三角フラスコへ入れた後、トリフェニルホスフィン29.1g(111mmol)を加えた。その後、この混合物を室温で23時間撹拌することにより反応させた。反応終了後、反応混合物中の析出物を吸引ろ過により回収した。そして、目的物である4−ブロモベンジルトリフェニルホスホニウムブロミドの白色粉末状固体を50.5g、収率98%で得た。4−ブロモベンジルトリフェニルホスホニウムブロミドの合成スキームを以下に示す(合成スキーム a−1)。
4−ブロモベンジルトリフェニルホスホニウムブロミド50.2g(97.9mmol)、4−ブロモベンズアルデヒド21.7g(118mmol)を500mL三口フラスコへ入れた。そして、フラスコ内の空気を窒素に置換した。その後、この混合物にテトラヒドロフラン(略称:THF)200mLを加えた。この混合物にカリウム−tert−ブトキシド13.2g(118mmol)をTHF100mLに混合した懸濁液を滴下した。その後、室温で24時間撹拌して反応させた。反応終了後、反応溶液を水で洗浄した後、析出物を吸引ろ過により回収した。そして、目的物である(E)−4,4’−ジブロモスチルベンの白色粉末状固体を14.0g、収率42%で得た。さらに、析出物を回収したろ液を酢酸エチルで抽出し、抽出溶液を硫酸マグネシウムで乾燥した。乾燥後、この混合物を吸引ろ過し、ろ液を濃縮した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:トルエン)により精製した。得られた溶液を濃縮しところ、(Z)−4,4’−ジブロモスチルベンの淡黄色固体を14.8g、収率45%で得た。4,4’−ジブロモスチルベンの合成スキームを以下に示す(合成スキーム a−2)。
(i)9−フェニルアントラセンの合成
9−ブロモアントラセン25.4g(100mmol)、フェニルボロン酸12.8g(105mmol)、酢酸パラジウム(II)0.233g(1.00mmol)、トリ(オルト−トリル)ホスフィン0.913g(3.00mmol)を500mL三口フラスコへ入れた。そして、フラスコ内の空気を窒素に置換した。その後、この混合物へエチレングリコールジメチルエーテル(略称:DME)100mL、炭酸カリウム水溶液(2.0mol/L)を75mL(150mmol)加えて、この混合物を90℃で6時間還流して反応させた。反応終了後、反応混合物中の析出物を吸引ろ過により回収した。得られた固体をクロロホルムとヘキサンの混合溶媒により再結晶したところ、目的物である9−フェニルアントラセンの白色粉末状固体を20.8g、収率82%で得た。9−フェニルアントラセンの合成スキームを以下に示す(合成スキーム b−1)。
9−フェニルアントラセン20.8g(81.7mmol)、四塩化炭素300mLを500mL三口フラスコへ入れた。そして、この混合物に臭素13.1g(81.7mmol)を四塩化炭素5.00mLに溶かした溶液を滴下した。滴下終了後、この反応溶液を室温で3時間攪拌して反応させた。そして、反応溶液にチオ硫酸ナトリウム水溶液約100mLを加えて反応を終了した。この混合物の有機層を水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。乾燥後、混合物を吸引ろ過し、ろ液を濃縮して固体を得た。得られた固体をクロロホルムとヘキサンの混合溶媒により再結晶したところ、目的物である9−ブロモ−10−フェニルアントラセンの淡黄色粉末状固体を23.8g、収率71%で得た。9−ブロモ−10−フェニルアントラセンの合成スキームを以下に示す(合成スキーム b−2)。
9−ブロモ−10−フェニルアントラセン10g(30mmol)を500mL三口フラスコへ入れた。そして、フラスコ内の空気を窒素に置換した。そして、へテトラヒドロフラン(略称:THF)200mLを加えてから、低温恒温層にフラスコを入れて反応溶液を−40℃にした。この溶液にn−ブチルリチウム(1.54mol/Lヘキサン溶液)を36mL(23mmol)滴下した後、同温度で1時間攪拌して反応させた。攪拌後、反応溶液にヨウ素9.1g(39mmol)をTHF40mLに溶かした溶液を−40℃に保ちながら1時間かけて滴下した後、同温度で1時間攪拌した。その後、低温恒温層からフラスコを取り出し24時間撹拌して反応溶液を室温に戻した。反応終了後、チオ硫酸ナトリウム水溶液約100mLを加えて反応を終了した。この混合物の有機層を、水、飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。乾燥後、混合物を吸引ろ過し、ろ液を濃縮して残渣を得た。得られた残渣をトルエンに溶かしてフロリジール、セライト、アルミナを通して吸引ろ過した。ろ液を濃縮し、目的物である9−ヨード−10−フェニルアントラセンの黄色固体を29g、収率96%で得た。9−ヨード−10−フェニルアントラセンの合成スキームを以下に示す(合成スキーム b−3)。
9−ヨード−10−フェニルアントラセン5.3g(14mmol)、4−ブロモフェニルボロン酸2.9g(14mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)0.18g(0.15mmol)を100mL三口フラスコへ入れた。そして、フラスコ内の空気を窒素に置換した。この混合物へトルエン30mL、炭酸ナトリウム水溶液(2.0mol/L)15mL(31mmol)を加えて、この混合物を110℃で10時間還流して反応させた。反応終了後、反応混合物中の析出物を吸引ろ過により回収した。得られた固体をトルエンに溶かしてフロリジール、セライト、アルミナを通して吸引ろ過し、ろ液を濃縮した。得られた固体をクロロホルムとヘキサンの混合溶媒により再結晶したところ、目的物である9−(4−ブロモフェニル)−10−フェニルアントラセンの淡黄色粉末状固体を4.1g、収率72%で得た。9−(4−ブロモフェニル)−10−フェニルアントラセンの合成スキームを以下に示す(合成スキーム b−4)。
9−(4−ブロモフェニル)−10−フェニルアントラセン20.0g(48.9mmol)を500mL三口フラスコへ入れた。そして、フラスコ内の空気を窒素に置換した。ここへテトラヒドロフラン(略称:THF)300mLを加えてから、低温恒温層にフラスコを入れて反応溶液を−78℃にした。この溶液へ、n−ブチルリチウム(1.57mol/Lヘキサン溶液)34.2mL(53.8mmol)を滴下し、同温度で2時間攪拌した。その後、ホウ酸トリメチル12.6mL(112mmol)を加え、低温恒温層からフラスコを取り出し24時間撹拌して反応溶液を室温に戻した。反応終了後、反応溶液に1.0mol/L塩酸200mLを加え、室温で1時間撹拌した。この混合物の有機層を水で洗浄し、洗浄した水層を酢酸エチルで抽出した。抽出溶液を有機層と合わせて飽和食塩水で洗浄後、硫酸マグネシウムで乾燥した。乾燥後、この混合物を吸引ろ過し、ろ液を濃縮して残渣を得た。得られた残渣をクロロホルムとヘキサンの混合溶媒により再結晶したところ、目的物である4−(10−フェニル−9−アントリル)フェニルボロン酸の白色粉末状固体を15.3g、収率84%で得た。目的物である4−(10−フェニル−9−アントリル)フェニルボロン酸の合成スキームを以下に示す(合成スキーム b−5)。
(E)−4,4’−ジブロモスチルベン2.0g(5.9mmol)、4−(10−フェニル−9−アントリル)フェニルボロン酸4.9g(13mmol)、酢酸パラジウム(II)0.053g(0.24mmol)、トリ(オルト−トリル)ホスフィン0.25g(0.83mmol)を100mL三口フラスコへ入れた。そして、フラスコ内の空気を窒素に置換した。この混合物へエチレングリコールジメチルエーテル(略称:DME)30mL、炭酸カリウム水溶液(2.0mol/L)18mL(35mmol)を加えて、この混合物を90℃で6時間還流して反応させた。反応終了後、反応混合物中の析出物を吸引ろ過により回収した。回収した析出物をトルエンで洗浄したところ、目的物である(E)−4,4’−ビス[4−(10−フェニル−9−アントリル)フェニル]スチルベン(略称:PAP2S)の淡黄色粉末状固体を4.7g、収率94%で得た。(E)−4,4’−ビス[4−(10−フェニル−9−アントリル)フェニル]スチルベンの合成スキームを以下に示す(合成スキーム c−1)。
19 外部入力端子部
25 フレキシブルプリント配線基板
28 ドライバIC
50 第1の基板
51a 第1の下地絶縁層
51b 第2の下地絶縁層
61a 接続部
61b 第1の配線
52 島状の半導体層
53 ゲート絶縁層
54 ゲート電極
59 絶縁膜
60 第1の層間絶縁層
63 第2の層間絶縁層
64 下部電極
65 隔壁
66 発光物質含有層
67 上部電極
70 薄膜トランジスター
88 樹脂
89 乾燥剤
90 外側偏光板
93 発光素子部
94 第2の基板
101 第1の電極
102 第2の電極
103 発光物質を含む層
200 第1の基板
201 第1の電極
202 隔壁
203 発光積層体
204 第2の電極
207 第2の基板
210 保護膜
211 接着剤
212 異方性導電膜
213 フレキシブルプリント配線基板
4001 TFT基板
4002 画素領域
4003 信号線駆動回路
4004 走査線駆動回路
4005 シーリング材
4006 対向基板
4007 充填材
4008 駆動回路部薄膜トランジスタ
4010 画素部薄膜トランジスタ
4011 発光素子部
4014 第1の引き回し配線
4016 接続端子
4018 FPC
4019 異方性導電膜
4015a 第2の引き回し配線
4015b 第3の引き回し配線
Claims (9)
- 請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載のスチルベン誘導体を含む発光素子用材料。
- 2つの電極に挟まれた発光材料を含む層を有し、
前記発光材料を含む層には、請求項6に記載の発光素子用材料が含まれることを特徴とする発光素子。 - 請求項7に記載の発光素子を有することを特徴とする表示装置。
- 請求項8に記載の表示装置を有することを特徴とする電子機器。
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