JP5525207B2 - ピレン系化合物及びそれを利用した有機電界発光素子 - Google Patents

Description

本発明は、ピレン系化合物及びそれを利用した有機電界発光素子に係り、より詳細には、色純度に優れ、長寿命を有するピレン系青色発光化合物及びそれを利用した有機電界発光素子に関する。

最近、表示装置の大型化につれて、空間占有が小さな平面表示素子の要求が増大しているが、代表的な平面表示素子である液晶ディスプレイは、既存のＣＲＴに比べて軽量化が可能であるという長所はあるが、視野角（ｖｉｅｗｉｎｇ ａｎｇｌｅ）が制限されて背面光（ｂａｃｋ ｌｉｇｈｔ）が必ず必要であるというなどの短所を有している。一方、新たな平面表示素子である有機電界発光素子（ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ：ＯＬＥＤ）は、磁気発光現象を利用したディスプレイであって、視野角が大きく、液晶ディスプレイに比べて軽薄短小化ができ、早い応答速度などの長所を有しており、最近には、フルカラー（ｆｕｌｌ−ｃｏｌｏｒ）ディスプレイまたは照明への応用が期待されている。そのために、高輝度、高効率及び高色純度の青色発光物質に対する必要性が増加している。

青色発光物質として、特許文献１には、中心部はジフェニルアントラセン構造を有し、アリール基が末端に置換された青色発光化合物及びそれを利用した有機電界発光素子が開示されているが、発光効率及び輝度が十分ではないという問題点があった。

一方、特許文献２、特許文献３には、置換されたピレン系化合物を利用した有機電界発光素子が開示されているが、青色の色純度が低くて濃い青色（ｄｅｅｐ ｂｌｕｅ）の具現が難しいために、天然色のフルカラーディスプレイを具現するのに問題点がある。

米国特許第７０５３２５５号明細書 米国特許第７２３３０１９号明細書 大韓民国特許出願公開第２００６−０００６７６０号明細書

本発明が果たそうとする一番目の技術的課題は、青色の色純度に優れ、長寿命のピレン系化合物を提供することである。

本発明が果たそうとする二番目の技術的課題は、前記ピレン系化合物を利用した有機電界発光素子を提供することである。

前記一番目の技術的課題を果たすために、本発明は、下記化学式１で表示されるピレン系化合物を提供する：

（前記式で、Ａ_１とＡ_２はそれぞれ独立的に、置換または非置換の炭素数６ないし２４のアリール基または置換または非置換の炭素数２ないし２４のヘテロアリール基であり、
前記Ａ_１とＡ_２の置換基は、置換または非置換の炭素数１ないし２４のアルキル基、置換または非置換の炭素数３ないし２４のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素数１ないし２４のアルコキシ基、シアノ基、ハロゲン基、置換または非置換の炭素数６ないし２４のアリール基、置換または非置換の炭素数６ないし２４のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素数２ないし２４のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素数６ないし４０のアリールアミノ基、置換または非置換の炭素数２ないし４０のアルキルアミノ基、ゲルマニウム基、ボロン基、置換または非置換の炭素数１ないし２４のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素数1ないし２４のアリールシリル基、重水素からなる群から選択された何れか一つであり、
この際、前記化学式１は、少なくとも一つ以上の重水素と少なくとも一つ以上のハロゲンとを含む）。

本発明の一実施例によれば、前記Ａ_１またはＡ_２は、置換または非置換のフェニル、置換または非置換のナフチル、置換または非置換のピリジン、置換または非置換のフェナントリル、置換または非置換のビフェニルまたは置換または非置換のテルフェニルであることが望ましい。

また、本発明の他の一実施例によれば、前記Ａ_１またはＡ_２の置換基は、ハロゲンを含むことが望ましく、前記ハロゲンは、フルオロ（Ｆ）であることがさらに望ましい。

また、本発明のまた他の一実施例によれば、前記ピレン系化合物は、下記化学式ＢＤ１ないしＢＤ８９で表示される化合物の群から選択される何れか一つであり得るが、本発明がこれに限定されるものではない。

また、本発明は、前記二番目の技術的課題を果たすために、アノードと、カソードと、前記アノードとカソードとの間に介在された前記化学式１によるピレン系化合物が含有された層と、を含む有機電界発光素子を提供する。

本発明の一実施例によれば、本発明によるピレン系化合物は、前記アノード及びカソードの間の発光層に含まれることが望ましい。

また、本発明の他の一実施例によれば、前記アノード及びカソードの間に、正孔注入層、正孔輸送層、電子阻止層、正孔阻止層、電子輸送層及び電子注入層からなる群から選択された一つ以上の層をさらに含みうる。

また、本発明の他の一実施例によれば、前記正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子阻止層、正孔阻止層、電子輸送層及び電子注入層のうち少なくとも一層以上が溶液工程によって形成されることを特徴とする有機電界発光素子を提供する。

また、本発明のまた他の一実施例によれば、前記発光層は、下記化学式ＢＨ１ないしＢＨ３９の化合物のうち何れか一つ以上の化合物をさらに含みうる。

また、本発明のまた他の一実施例によれば、前記発光層は、前記化学式１で表示される化合物を１種以上さらに含むか、または１９３１ ＣＩＥ（ｘ，ｙ）のｘとｙとの和が０．３以上である１種以上の化合物をさらに含みうる。

また、本発明の一実施例による有機電界発光素子は、表示素子、ディスプレイ素子及び単色または白色照明用の素子などに使われる。

本発明による化学式１の化合物を有機物層に含む有機電界発光素子は、青色の色純度に優れ、寿命特性に優れているために、ディスプレイ及び照明などに有用に使われる。

本発明の一実施例による有機電界発光素子の概路図である。 本発明の実施例１ないし実施例４による有機電界発光素子の電流密度変化による輝度変化を示すグラフである。 本発明の実施例４ないし実施例６、比較例１及び比較例２による有機電界発光素子の電流密度変化による輝度変化を示すグラフである。 本発明の実施例１ないし実施例４による有機電界発光素子の時間による相対輝度変化（Ｔ８０）を示すグラフである。 本発明の実施例４ないし実施例６、比較例１及び比較例２による有機電界発光素子の時間による相対輝度変化（Ｔ８０）を示すグラフである。

以下、本発明をより詳細に説明する。

本発明による発光化合物は、前記化学式１で表示されるピレンのアミン誘導体に重水素及びハロゲンが置換されていることによって、色純度及び寿命特性を同時に向上させることができるということを特徴とする。

また、本発明による有機電界発光素子は、アノードと、カソードと、前記化学式１で表示されるピレン系化合物を含有する層と、をアノードとカソードとの間に含むことが特徴であり、前記青色発光化合物の色純度に優れているために、ディスプレイ及び照明などに幅広く適用可能な長所がある。

具体的に、本発明によるピレン系化合物は、下記化学式１で表示される化合物であることが特徴である：

（前記式で、Ａ_１とＡ_２はそれぞれ独立的に、置換または非置換の炭素数６ないし２４のアリール基または置換または非置換の炭素数２ないし２４のヘテロアリール基であり、
前記Ａ_１とＡ_２の置換基は、置換または非置換の炭素数１ないし２４のアルキル基、置換または非置換の炭素数３ないし２４のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素数１ないし２４のアルコキシ基、シアノ基、ハロゲン基、置換または非置換の炭素数６ないし２４のアリール基、置換または非置換の炭素数６ないし２４のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素数２ないし２４のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素数６ないし４０のアリールアミノ基、置換または非置換の炭素数２ないし４０のアルキルアミノ基、ゲルマニウム基、ボロン基、置換または非置換の炭素数１ないし２４のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素数1ないし２４のアリールシリル基、重水素からなる群から選択された何れか一つであり、
この際、前記化学式１は、少なくとも一つ以上の重水素と少なくとも一つ以上のハロゲンとを含む）。

本発明の一実施例によれば、前記Ａ_１またはＡ_２は、置換または非置換のフェニル、置換または非置換のナフチル、置換または非置換のピリジン、置換または非置換のフェナントリル、置換または非置換のビフェニルまたは置換または非置換のテルフェニルであることが望ましい。

また、本発明の他の一実施例によれば、前記Ａ_１またはＡ_２の置換基は、ハロゲンを含むことが望ましく、前記ハロゲンは、フルオロ（Ｆ）であることがさらに望ましい。

また、本発明のまた他の一実施例によれば、前記ピレン系化合物は、前記化学式ＢＤ１ないしＢＤ８９で表示される化合物の群から選択される何れか一つであり得るが、本発明がこれに限定されるものではない。

本発明で使われる置換基であるアルキル基の具体的な例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ｉｓｏ−アミル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ステアリル基、卜リクロロメチル基、トリフルオロメチル基などを挙げることができ、前記アルキル基のうち一つ以上の水素原子は、重水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、ニトロ基、シアノ基、トリフルオロメチル基、シリル基（この場合、“アルキルシリル基”と言う）、置換または非置換のアミノ基（−ＮＨ_２、−ＮＨ（Ｒ）、−Ｎ（Ｒ’）（Ｒ”）、Ｒ’とＲ”は、互いに独立的に炭素数１ないし２０のアルキル基であり（この場合、“アルキルアミノ基”と言う）、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボキシル基、スルホン酸基、燐酸基、炭素数１ないし２０のアルキル基、炭素数１ないし２０のハロゲン化されたアルキル基、炭素数１ないし２０のアルケニル基、炭素数１ないし２０のアルキニル基、炭素数１ないし２０のヘテロアルキル基、炭素数６ないし２０のアリール基、炭素数６ないし２０のアリールアルキル基、炭素数４ないし４０のヘテロアリール基または炭素数４ないし４０のヘテロアリールアルキル基に置換されうる。

本発明の化合物で使われる置換基であるシクロアルキル基の具体的な例としては、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、アダマンチル基などを挙げることができ、前記アルキル基の場合と同様の置換基に置換可能である。

本発明の化合物で使われる置換基であるアルコキシ基の具体的な例としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソブチルオキシ基、ｓｅｃ−ブチルオキシ基、ペンチルオキシ基、ｉｓｏ−アミルオキシ基、ヘキシルオキシ基などを挙げることができ、前記アルキル基の場合と同様の置換基に置換可能である。

本発明の化合物で使われる置換基であるハロゲン基の具体的な例としては、フルオロ（Ｆ）、クロリン（Ｃｌ）、ブロム（Ｂｒ）などが挙げられる。

本発明の化合物で使われる置換基であるアリール基の具体的な例としては、フェニル基、２−メチルフェニル基、３−メチルフェニル基、４−メチルフェニル基、４−エチルフェニル基、ｏ−ビフェニル基、ｍ−ビフェニル基、ｐ−ビフェニル基、４−メチルビフェニル基、４−エチルビフェニル基、ｏ−テルフェニル基、ｍ−テルフェニル基、ｐ−テルフェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−メチルナフチル基、２−メチルナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、ピレニル基、フルオレニル基、テトラヒドロナフチル基などのような芳香族グループを挙げることができ、前記アルキル基の場合と同様の置換基に置換可能である。

本発明の化合物で使われる置換基であるヘテロアリール基の具体的な例としては、ピリジニル基、ピリミジニル基、トリアジニル基、インドリニル基、キノリニル基、ピロリジニル基、ピペリジニル基、モルホリニル基、ピペラジニル基、カルバゾリル基、オキサゾリル基、オキサジアゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、チアゾリル基、チアジアゾリル基、ベンゾチアゾリル基、トリアゾリル基、イミダゾリル基またはベンゾイミダゾル基などがあり、前記ヘテロアリール基のうち一つ以上の水素原子は、前記アルキル基の場合と同一な置換基に置換可能である。

一方、本発明による有機電界発光素子は、アノードと、カソードと、アノードとカソードとの間に介在された前記化学式１によるピレン系化合物が含有された層と、を含むことが特徴である。この際、本発明の一具現例によるピレン系化合物は、前記アノード及びカソードの間の発光層に含まれることが望ましく、前記アノード及びカソードの間に、正孔注入層、正孔輸送層、正孔阻止層、発光層、電子輸送層、電子注入層及び電子阻止層からなる群から選択された一つ以上の層をさらに含みうる。

また、本発明の他の一実施例によれば、前記発光層は、前記化学式ＢＨ１ないしＢＨ３９の化合物のうち何れか一つ以上の化合物をさらに含みうる。

また、本発明のまた他の一実施例によれば、前記正孔注入層、正孔輸送層、正孔阻止層、発光層、電子輸送層、電子注入層及び電子阻止層のうち少なくとも一層以上が溶液工程によって形成されることを特徴とする有機電界発光素子を提供する。

また、本発明のまた他の一実施例によれば、前記発光層は、前記化学式１で表示される化合物を１種以上さらに含むか、または１９３１ ＣＩＥ（ｘ，ｙ）のｘとｙとの和が０．３以上である１種以上の化合物をさらに含みうる。

具体的な例として、正孔輸送層（ＨＴＬ：Ｈｏｌｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ）がさらに積層されており、前記カソードと前記有機発光層との間に電子輸送層（ＥＴＬ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ）がさらに積層されているものであり得るが、前記正孔輸送層は、アノードから正孔を注入しやすくするために積層されるものであって、前記正孔輸送層の材料としては、イオン化ポテンシャルが小さな電子供与性分子が使われるが、主にトリフェニルアミンを基本骨格とするジアミン、トリアミンまたはテトラアミン誘導体が多く使われている。

本発明でも、前記正孔輸送層の材料として、当業界で通常的に使われるものである限り、特別に制限されず、例えば、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）またはＮ，Ｎ’−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン（ａ−ＮＰＤ）などを使うことができる。

前記正孔輸送層の下部には、正孔注入層（ＨＩＬ：Ｈｏｌｅ Ｉｎｊｅｃｔｉｎｇ Ｌａｙｅｒ）を追加的にさらに積層できるが、前記正孔注入層材料も当業界で通常的に使われるものである限り、特別に制限されずに使うことができ、例えば、下記化学式に列挙されているＣｕＰｃまたはスターバースト（Ｓｔａｒｂｕｒｓｔ）型アミン類であるＴＣＴＡ、ｍ−ＭＴＤＡＴＡなどを使うことができる。

また、本発明による有機電界発光素子に使われる前記電子輸送層は、カソードから供給された電子を有機発光層に円滑に輸送し、前記有機発光層で結合できなかった正孔の移動を抑制することによって、発光層内で再結合できる機会を増加させる役割を果たす。前記電子輸送層材料としては、当業界で通常的に使われるものであれば、特別に制限されずに使うことができることは勿論であり、例えば、オキサジアゾール誘導体であるＰＢＤ、ＢＭＤ、ＢＮＤまたはＡｌｑ_３などを使うことができる。

一方、前記電子輸送層の上部には、カソードからの電子注入を容易にして窮極的にパワー効率を改善させる機能を行う電子注入層（ＥＩＬ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｉｎｊｅｃｔｉｎｇ Ｌａｙｅｒ）をさらに積層させることもできるが、前記電子注入層材料も当業界で通常的に使われるものであれば、特別な制限なしに使うことができ、例えば、ＬｉＦ、ＮａＣｌ、ＣｓＦ、Ｌｉ_２Ｏ、ＢａＯなどの物質を利用できる。

本発明の一実施例による有機電界発光素子は、表示素子、ディスプレイ素子及び単色または白色照明用の素子などに使われる。

図１は、本発明の有機電界発光素子の構造を示す断面図である。本発明による有機発光ダイオードは、アノード２０、正孔輸送層４０、有機発光層５０、電子輸送層６０及びカソード８０を含み、必要によって正孔注入層３０と電子注入層７０とをさらに含み、それ以外にも、１層または２層の中問層をさらに形成することも可能であり、正孔阻止層または電子阻止層をさらに形成させることもできる。

図１を参照して、本発明の有機電界発光素子及びその製造方法について説明すれば、次の通りである。まず、基板１０の上部に、アノード電極用物質をコーティングしてアノード２０を形成する。ここで、基板１０としては、通常的な有機ＥＬ素子で使われる基板を使うが、透明性、表面平滑性、取り扱い容易性及び防水性に優れた有機基板または透明プラスチック基板が望ましい。そして、アノード電極用物質としては、透明で伝導性に優れた酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、酸化錫（ＳｎＯ_２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）などを使う。

前記アノード２０電極の上部に正孔注入層物質を真空熱蒸着、またはスピンコーティングして正孔注入層３０を形成する。その次に、前記正孔注入層３０の上部に正孔輸送層物質を真空熱蒸着またはスピンコーティングして正孔輸送層４０を形成する。引き続き、前記正孔輸送層４０の上部に有機発光層５０を積層し、前記有機発光層５０の上部に選択的に正孔阻止層（図示せず）を真空蒸着方法、またはスピンコーティング方法として薄膜を形成することができる。前記正孔阻止層は、正孔が有機発光層を通過してカソードに流入される場合には、素子の寿命と効率とが減少するためにＨＯＭＯレベルが非常に低い物質を使うことによって、このような問題を防止する役割を果たす。この際、使われる正孔阻止物質は特別に制限されないが、電子輸送能力を有しながら発光化合物より高いイオン化ポテンシャルを有していなければならず、代表的にＢＡｌｑ、ＢＣＰ、ＴＰＢＩなどが使われる。

このような正孔阻止層上に電子輸送層６０を真空蒸着方法、またはスピンコーティング方法を通じて蒸着した後に電子注入層７０を形成し、前記電子注入層７０の上部にカソード形成用金属を真空熱蒸着してカソード８０電極を形成することによって、有機ＥＬ素子が完成される。ここで、カソード形成用金属としては、リチウム（Ｌｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウムリチウム（Ａｌ−Ｌｉ）、カルシウム（Ｃａ）、マグネシウムインジウム（Ｍｇ−Ｉｎ）、マグネシウム銀（Ｍｇ−Ａｇ）などを使うことができ、全面発光素子を得るためには、ＩＴＯ、ＩＺＯを使った透過型カソードを使うことができる。

以下、本発明を下記実施例を通じて本発明をより詳細に説明するが、下記の実施例は、単に説明の目的のためのものであって、本発明を制限するためのものではない。

〔実施例１：化合物ＢＤ５１の合成〕
（実施例１−（１）：２，４−ビス（フェニル−ｄ_５）−６−フルオロアニリンの合成）
１Ｌの丸底フラスコに、２，４−ジブロモ−６−フルオロアニリン３０ｇ（１１１．５６ｍｍｏｌ）、フェニルボロン酸−ｄ_５ ３１．２ｇ（２４５．４４ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム（Ｋ_２ＣＯ_３）６１．９ｇ（４４６．２７ｍｍｏｌ）、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム（Ｐｄ（ＰＰｈ_３）_４）２．６ｇ（２．２０ｍｍｏｌ）、水１２０ｍＬ、トルエン３００ｍｌ及びテトラヒドロフラン３００ｍＬを投入し、２４時間還流させた。反応終了後、反応の結果物を層分離して水層を除去し、有機層を分離して減圧濃縮した後、ヘキサンとジクロロメタンとを展開溶媒として使ってカラムクロマトグラフィーで分離して得た固体を乾燥した結果、２４．２ｇ収率７９．４％の白色固体を得た。

（実施例１−（２）：Ｎ−［２，４−ビス（フェニル−ｄ_５）−６−フルオロベンゾ］−Ｎ’−（ビフェニル−４−イル）アミンの合成）
２５０ｍＬの丸底フラスコに、前記実施例１−（１）で製造された２，４−ビス（フェニル−ｄ_５）−６−フルオロアニリン２０．０ｇ（７３．１６ｍｍｏｌ）、４−ブロモビフェニル１７．９０ｇ（７６．８２ｍｍｏｌ）、パラジウムアセテート｛Ｐｄ（ＯＡｃ）_２｝０．３３ｇ（１．４６ｍｍｏｌ）、ナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシド１４．０６ｇ（１４６．３２ｍｍｏｌ）、２，２’−ビスジフェニルホスフィノ−１，１’−ビナフチル０．９１ｇ（１．４６ｍｍｏｌ）及びトルエン１８０ｍｌを投入し、２４時間還流させた。反応終了後、熱い状態で濾過した後、トルエンを減圧濃縮後、カラムクロマトグラフィーで分離した後、ジクロロメタンに溶かした後、ヘキサンを添加して結晶を析出させて濾過後、乾燥して乾燥した結果、２３．１ｇ収率７０．７％の白色固体を得た。

（実施例１−（３）：ＢＤ５１の合成）
５００ｍＬの丸底フラスコに、前記実施例１−（２）で製造されたＮ−［２，４−ビス（フェニル−ｄ_５）−６−フルオロベンゾ］−Ｎ’−（ビフェニル−４−イル）アミン２３．７ｇ（５３．３３ｍｍｏｌ）、ジブロモピレン８ｇ（２２．２２ｍｍｏｌ）、パラジウムアセテート｛Ｐｄ（ＯＡｃ）_２｝０．１０ｇ（０．４４ｍｍｏｌ）、ナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシド８．５４ｇ（８８．８９ｍｍｏｌ）、トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィン０．１８ｇ（０．８９ｍｍｏｌ）及びトルエン３００ｍｌを投入し、２４時間還流させた。反応終了後、温度を常温に下げて結晶が生成されれば、結晶を濾過する。該濾過された結晶をトルエンに溶かしてエタノールを添加して結晶を析出させて濾過後、乾燥して乾燥した結果、９．５ｇ（収率４０．７％）の薄黄色固体を得た。

ＭＳ（ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ）：ｍ／ｚ １０４８［Ｍ］^＋。

〔実施例２：化合物ＢＤ８３の合成〕
実施例１−（１）で、２，４−ジブロモ−６−フルオロアニリンの代りに４−ブロモ−２−フルオロアニリンを使ったものを除いては、同じ方法で合成してＢＤ８３ ３．７ｇ（収率３２％）を薄黄色固体状態で得た。

ＭＳ（ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ）：ｍ／ｚ ８８６［Ｍ］^＋。

〔実施例３：化合物ＢＤ１の合成〕
実施例１−（２）で、４−ビス（フェニル−ｄ_５）−６−フルオロアニリン、４−ブロモビフェニルの代りに４−フルオロアニリン、ブロモベンゼン−ｄ_５を使ったものを除いては、同じ方法で合成してＢＤ１ １．８ｇ（収率２９％）を薄黄色固体状態で得た。

ＭＳ（ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ）：ｍ／ｚ ５８２［Ｍ］^＋。

〔実施例４：化合物ＢＤ３９の合成〕
実施例１−（１）で、フェニルボロン酸−ｄ_５、１−（２）で、４−ブロモビフェニルの代りにｐ−トリルボロン酸、ブロモベンゼン−ｄ_５を使ったものを除いては、同じ方法で合成してＢＤ３９ １．２ｇ（収率１１％）を薄黄色固体状態で得た。

ＭＳ（ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ）：ｍ／ｚ ９４２［Ｍ］^＋。

〔実施例５：化合物ＢＤ７８の合成〕
実施例１−（１）で、２，４−ジブロモ−６−フルオロアニリン、１−（２）で、４−ブロモビフェニルの代りに４−ブロモ−２−フルオロアニリン、１−ブロモ−４−（トリメチルシリル）ベンゼンを使ったものを除いては、同じ方法で合成してＢＤ７８ １．６ｇ（収率１８％）を薄黄色固体状態で得た。

ＭＳ（ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ）：ｍ／ｚ ８７８［Ｍ］^＋。

〔実施例６：化合物ＢＤ２７の合成〕
実施例１−（２）で、２，４−ビス（フェニル−ｄ_５）−６−フルオロアニリン、４−ブロモビフェニルの代りに３−フルオロアニリン、ブロモベンゼン−ｄ_５を使ったものを除いては、同じ方法で合成してＢＤ２７ ３．１ｇ（収率４３％）を薄黄色固体状態で得た。

ＭＳ（ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ）：ｍ／ｚ ５８２［Ｍ］^＋。

〔実験例：有機電界発光素子の製造〕
ＩＴＯガラスの発光面積が２ｍｍ×２ｍｍサイズになるようにパターニングした後、洗浄した。前記ＩＴＯガラスを真空チャンバに装着した後、ベース圧力を１×１０−７ｔｏｒｒにさせて後、前記ＩＴＯガラス上にＣｕＰｃ（８００Å）、α−ＮＰＤ（３００Å）順に成膜した後、実施例１−（３）で製造されたＢＤ５１（３％）＋ＢＨ１を混合して成膜（２５０Å）した後、Ａｌｑ_３（３５０Å）、ＬｉＦ（５Å）、Ａｌ（５００Å）の順序で成膜して有機電界発光素子を製造した。前記有機電界発光素子の発光特性は、０．４ｍＡで測定した。

前記実験過程で、ＢＤ５１の代りに下記表１に記載のものを利用したものの以外には、同様に有機電界発光素子を製作し、前記有機電界発光素子の発光特性は、０．４ｍＡで測定した。

〔比較例１−２〕
前記実験例に使われた化合物をＢＤ５１の代りにＢＤ９０及びＢＤ９１を使ったものの以外には、同様に有機電界発光素子を製作し、前記有機電界発光素子の発光特性は、０．４ｍＡで測定した。前記ＢＤ９０及びＢＤ９１の構造は、次の通りである。

下記表１には、実施例１〜６と比較例１〜２とによって製造された有機電界発光素子に対して、電圧、電流、輝度、色座標及び寿命を測定し、その結果を表わした。

Ｔ８０は、輝度が初期輝度に比べて８０％に減少するのにかかる時間を意味する。

前記表１の結果から分かるように、本発明による有機電界発光素子は、色純度が従来の青色発光化合物を使った場合より優秀でありながらも、長寿命の特性を表わす。

また、本発明による化合物を利用した有機電界素子の性能を図面に表示した。図２ないし図５は、表１に記載の本発明による実施例及び比較例の評価結果のうち電流密度による輝度及び時間による相対輝度変化（Ｔ８０）を図式化したものである。

本発明は、色純度に優れ、長寿命を有するピレン系青色発光化合物及びそれを利用した有機電界発光素子に関連する分野に適用されうる。

１０：基板
２０：アノード
３０：正孔注入層
４０：正孔輸送層
５０：有機発光層
６０：電子輸送層
７０：電子注入層
８０：カソード

Claims (12)

1. 下記化学式１のことを特徴とするピレン系化合物：
   

   

   （前記式で、Ａ_１とＡ_２はそれぞれ独立的に、置換または非置換の炭素数６ないし２４のアリール基または置換または非置換の炭素数２ないし２４のヘテロアリール基であり、
   前記Ａ_１とＡ_２の置換基は、置換または非置換の炭素数１ないし２４のアルキル基、置換または非置換の炭素数３ないし２４のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素数１ないし２４のアルコキシ基、シアノ基、ハロゲン基、置換または非置換の炭素数６ないし２４のアリール基、置換または非置換の炭素数６ないし２４のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素数２ないし２４のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素数６ないし４０のアリールアミノ基、置換または非置換の炭素数２ないし４０のアルキルアミノ基、ゲルマニウム基、ボロン基、置換または非置換の炭素数１ないし２４のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素数1ないし２４のアリールシリル基、重水素からなる群から選択された何れか一つであり、
   この際、前記Ａ _１ とＡ _２ は、少なくとも一つ以上の重水素と少なくとも一つ以上のハロゲンとを含む）。
2. 前記Ａ_１またはＡ_２は、置換または非置換のフェニル、置換または非置換のナフチル、置換または非置換のピリジン、置換または非置換のフェナントリル、置換または非置換のビフェニルまたは置換または非置換のテルフェニルであることを特徴とする請求項１に記載のピレン系化合物。
3. 前記Ａ_１またはＡ_２の置換基は、ハロゲンを含むことを特徴とする請求項１に記載のピレン系化合物。
4. 前記ハロゲンは、フルオロ（Ｆ）であることを特徴とする請求項３に記載のピレン系化合物。
5. 下記化学式ＢＤ１ないしＢＤ８９で表示される化合物の群から選択される何れか一つであることを特徴とする請求項１に記載のピレン系化合物。
   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   
6. アノードと、
   カソードと、
   前記アノードとカソードとの間に介在された請求項１ないし請求項５のうち何れか一項によるピレン系化合物が含有された層と、
   を含むことを特徴とする有機電界発光素子。
7. 前記ピレン系化合物は、前記アノード及びカソードの間の発光層に含まれることを特徴とする請求項６に記載の有機電界発光素子。
8. 前記アノードとカソードとの間に、正孔注入層、正孔輸送層、電子阻止層、正孔阻止層、電子輸送層及び電子注入層からなる群から選択された一つ以上の層をさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の有機電界発光素子。
9. 前記正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子阻止層、正孔阻止層、電子輸送層及び電子注入層のうち少なくとも一層以上が溶液工程によって形成されることを特徴とする請求項８に記載の有機電界発光素子。
10. 前記発光層は、下記化学式ＢＨ１ないしＢＨ３９の化合物のうち何れか一つ以上の化合物をさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の有機電界発光素子。
    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    
11. 前記発光層は、前記化学式１で表示される化合物を１種以上さらに含むか、または１９３１ ＣＩＥ（ｘ，ｙ）のｘとｙとの和が０．３以上である１種以上の化合物をさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の有機電界発光素子。
12. 表示素子、ディスプレイ素子及び単色または白色照明用の素子に使われることを特徴とする請求項６に記載の有機電界発光素子。

Images