JPWO2006120859A1 - 新規有機エレクトロルミネッセンス材料、それを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子及び有機エレクトロルミネッセンス用薄膜形成溶液 - Google Patents
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Abstract
特定構造を有する芳香族アミン化合物、並びに、一層又は複数層からなる有機薄膜層を陽極と陰極で構成された一対の電極で挟持してなる有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有機薄膜層の少なくとも一層が、前記芳香族アミン化合物を含有することによって、それを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子、特に、種々の発光色相を呈し、耐熱性が高く、長寿命で、高発光輝度及び高発光効率な有機エレクトロルミネッセンス素子、それを実現するために溶解性が高く、ウェットプロセスでの成膜が可能な新規な芳香族アミン化合物及び有機エレクトロルミネッセンス用薄膜形成溶液を提供する。
Description
本発明は、芳香族アミン化合物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し、特に、種々の発光色相を呈し、耐熱性が高く、長寿命で、高発光輝度及び高発光効率な有機エレクトロルミネッセンス素子、それを実現するために溶解性が高く、ウェットプロセス成膜可能な新規な芳香族アミン化合物及び有機エレクトロルミネッセンス用薄膜形成溶液に関するものである。
有機物質を使用した有機エレクトロルミネッセンス(EL)素子は、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使用され、盛んに開発が行われている。有機物質の電界発光現象は、1963年にポープ(Pope)らによってアントラセン単結晶で観測され(非特許文献1)、1965年にヘルフリッヒ(Helfrich)とシュナイダー(Schneider)は注入効率のよい溶液電極系を用いることにより比較的強い注入型ELの観測に成功している(非特許文献2)。それ以来報告されている様に、共役の有機ホスト物質と縮合ベンゼン環を持つ共役の有機活性化剤とで有機発光性物質を形成した研究が行われ、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、テトラセン、ピレン、ベンゾピレン、クリセン、ピセン、カルバゾール、フルオレン、ビフェニル、テルフェニル、トリフェニレンオキサイド、ジハロビフェニル、トランスースチルベン及び1,4−ジフェニルブタジエン等が有機ホスト物質の例として示され、アントラセン、テトラセン及びペンタセン等が活性化剤の例として挙げられた。しかし、これらの有機発光性物質はいずれも1μmを越える厚さを持つ単一層として存在し、発光には高電界が必要であった。このため、真空蒸着法による薄膜素子の研究が進められた(例えば、非特許文献3)。しかし、薄膜化は駆動電圧の低減には有効であったが、実用レベルの高輝度の素子を得るには至らなかった。そこでタン(Tang)らは、陽極と陰極との間に2つの極めて薄い膜(正孔輸送層と発光層)を真空蒸着で積層した有機EL素子を考案し、低い駆動電圧で高輝度を実現した(非特許文献4又は特許文献1)。その後、正孔輸送層と発光層に用いる有機化合物の開発が十数年間進められた結果、実用化レベルの寿命と発光効率が達成された。その結果、有機EL素子は、カーステレオ、携帯電話の表示部などから実用化が開始されている。
しかしながら、実用面において、発光輝度、長時間使用に対する経時劣化の耐久性などが十分ではなく、さらなる向上が求められている。
しかしながら、実用面において、発光輝度、長時間使用に対する経時劣化の耐久性などが十分ではなく、さらなる向上が求められている。
これらを解決する手段として、正孔注入輸送材料としてガラス転移温度(Tg)を改良するためにオリゴマー(3量体,4量体)アミンが用いられている。例えば、特許文献2に下記一般式(A)で表される化合物が開示されている。
(式中、R1、R2、R3は同一でも異なっていても良く、水素原子、低級アルキル基、低級アルコキシ基を表し、R4は水素原子、低級アルキル基、低級アルコキシ基、又は塩素原子を表す。
で表され、R5は水素原子、低級アルキル基、低級アルコキシ基、塩素原子を表す。)
特許文献4には、下記一般式(C)で表される化合物が開示されている。
のいずれかを表し、φはフェニレン基を表し、R01、R02、R03及びR04は、それぞれジアリールアミノフェニレン基、r01、r02、r03及びr04は、それぞれ0〜5の整数であり、r01+r02+r03+r04は1以上である。R11、R12、R13、R14、R15、R16及びR17は、それぞれ、置換あるいは非置換のアリール基を表す。)
さらに、特許文献6には、下記一般式(E)で表される化合物が開示されている。
(Ar1〜Ar6は、水素原子、炭素数1〜6のアルキル基又はアルコキシ基、核炭素数6〜24のアリール基、もしくはスチリル基によって置換されていてもよい核炭素数6〜24のアリール基である。Xは連結基であり、単結合、核炭素数6〜24のアリーレン、炭素数1〜6のアルキレン、ジフェニルメチレン、エーテル結合、チオエーテル結合、置換もしくは無置換のビニル結合又は芳香族ヘテロ環である。R1、R2は、炭素数1〜6のアルキル基、もしくはアルコキシ基、又は水素原子であって、互いに結合して置換もしくは無置換の五員環又は六員環を形成してもよい。)
しかしながら、特許文献2〜6記載の化合物では十分な正孔注入性が得られていなかった。
しかしながら、特許文献2〜6記載の化合物では十分な正孔注入性が得られていなかった。
また、正孔注入性を向上させる手段としてフルオレニル基を導入した化合物が用いられてきた。例えば、特許文献7に下記一般式(F)で示される化合物を正孔輸送材料として用いた発光素子が開示されている。
(式中、R11はアルキル基又はアラルキル基を示し、R12、R13、R14及びR15は水素原子、アルキル基、アルコキシ基又はハロゲン原子を示す。)
この化合物は、Tgが100℃以下でありこれを用いた素子は短寿命であり、耐熱性がなく実用化することはできなかった。
この化合物は、Tgが100℃以下でありこれを用いた素子は短寿命であり、耐熱性がなく実用化することはできなかった。
特許文献8では一般式(F)を改良した下記化合物(G)で示される化合物を正孔輸送材料として用いた発光素子が開示されている。
この化合物はガラス転移温度の向上、正孔注入性の向上が認められるが、依然寿命が短いという問題点があった。
本発明は、前記の課題を解決するためになされたもので、芳香族アミン化合物及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することを目的とし、特に、種々の発光色相を呈し、耐熱性が高く、長寿命で、高発光輝度及び高発光効率な有機エレクトロルミネッセンス素子、それを実現するために溶解性が高く、ウェットプロセスでの成膜が可能な新規な芳香族アミン化合物及び有機エレクトロルミネッセンス用薄膜形成溶液を提供することを目的とする。
本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、下記一般式(1)で表される芳香族アミン化合物が前記の目的を達成することを見出し、本発明を完成させたものである。
すなわち、本発明は、下記一般式(1)で表される芳香族アミン化合物を提供するものである。
すなわち、本発明は、下記一般式(1)で表される芳香族アミン化合物を提供するものである。
Lは下記一般式(2)又は(3)で表される2価の連結基である。
−(Ar7)a−(Ar8)b−(Ar9)c− (2)
一般式(2)中、Ar7〜Ar9は上記Ar1〜Ar6と同様であり、a,b及びcは1〜3の整数である。
また、本発明は、陰極と陽極間に少なくとも発光層を有する一層又は複数層からなる有機薄膜層が挟持されている有機EL素子において、該有機薄膜層の少なくとも一層が、前記芳香族アミン化合物を単独もしくは混合物の成分として含有する有機EL素子を提供するものである。本発明の有機EL素子は、種々の発光色相を呈し、耐熱性が高く、長寿命で、高発光輝度及び高発光効率である。
さらに、本発明は、上記機能を実現するために、溶解性が高く、ウェットプロセス成膜可能な新規な芳香族アミン化合物及び有機エレクトロルミネッセンス用薄膜形成溶液を提供するものである。
さらに、本発明は、上記機能を実現するために、溶解性が高く、ウェットプロセス成膜可能な新規な芳香族アミン化合物及び有機エレクトロルミネッセンス用薄膜形成溶液を提供するものである。
本発明の芳香族アミン化合物は溶解性が高く、それを用いた有機EL素子の製造で薄膜形成溶液の塗布による積層化が可能であり、ウェットプロセス成膜が可能であり、それを用いた有機EL素子は、種々の発光色相を呈し、耐熱性が高く、特に本発明の芳香族アミン化合物を正孔注入、輸送材料として用いると、正孔注入、輸送性が高く高発光輝度及び高発光効率で、長寿命である。
本発明の芳香族アミン化合物は、下記一般式(1)で表される芳香族アミン化合物である。
一般式(1)中、Ar1〜Ar6は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の核炭素数6〜40のアリール基、又は置換もしくは無置換の核炭素数3〜40のヘテロアリール基である。なお、Ar1とAr2、及びAr5とAr6は単結合で連結してカルバゾリル基を形成してもよい。R1〜R4は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、カルボキシル基、アミノ基、水酸基、置換もしくは無置換の炭素数1〜40のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数2〜40のアルケニル基、置換もしくは無置換の炭素数2〜40のアルキニル基、又は置換もしくは無置換の炭素数1〜40のアルコキシ基である。n、m、p、及びqはそれぞれ0〜4の整数である。
一般式(1)において、Ar1〜Ar6の核炭素数6〜40のアリール基の例としては、フェニル基、2−ビフェニリル基、3−ビフェニリル基、4−ビフェニリル基、テルフェニル基、3,5−ジフェニルフェニル基、3,5−ジ(1−ナフチル)フェニル基、3,5−ジ(2−ナフチル)フェニル基、3,4−ジフェニルフェニル基、ペンタフェニルフェニル基、4−(2,2−ジフェニルビニル)フェニル基、4−(1,2,2−トリフェニルビニル)フェニル基、フルオレニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、4−(1−ナフチル)フェニル基、4−(2−ナフチル)フェニル基、3−(1−ナフチル)フェニル基、3−(2−ナフチル)フェニル基、9−アントリル基、2−アントリル基、9−フェナントリル基、1−ピレニル基、クリセニル基、ナフタセニル基、コロニル基等が挙げられる。
一般式(1)において、Ar1〜Ar6の核炭素数3〜40のヘテロアリール基の例としては、1−ピロリル基、2−ピロリル基、3−ピロリル基、ピラジニル基、ピリミジル基、ピリダジル基、2−ピリジニル基、3−ピリジニル基、4−ピリジニル基、1−インドリル基、2−インドリル基、3−インドリル基、4−インドリル基、5−インドリル基、6−インドリル基、7−インドリル基、1−イソインドリル基、2−イソインドリル基、3−イソインドリル基、4−イソインドリル基、5−イソインドリル基、6−イソインドリル基、7−イソインドリル基、2−フリル基、3−フリル基、2−ベンゾフラニル基、3−ベンゾフラニル基、4−ベンゾフラニル基、5−ベンゾフラニル基、6−ベンゾフラニル基、7−ベンゾフラニル基、1−イソベンゾフラニル基、3−イソベンゾフラニル基、4−イソベンゾフラニル基、5−イソベンゾフラニル基、6−イソベンゾフラニル基、7−イソベンゾフラニル基、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、2−キノキサリニル基、5−キノキサリニル基、6−キノキサリニル基、1−フェナントリジニル基、2−フェナントリジニル基、3−フェナントリジニル基、4−フェナントリジニル基、6−フェナントリジニル基、7−フェナントリジニル基、8−フェナントリジニル基、9−フェナントリジニル基、10−フェナントリジニル基、1−アクリジニル基、2−アクリジニル基、3−アクリジニル基、4−アクリジニル基、9−アクリジニル基、1,7−フェナントロリン−2−イル基、1,7−フェナントロリン−3−イル基、1,7−フェナントロリン−4−イル基、1,7−フェナントロリン−5−イル基、1,7−フェナントロリン−6−イル基、1,7−フェナントロリン−8−イル基、1,7−フェナントロリン−9−イル基、1,7−フェナントロリン−10−イル基、1,8−フェナントロリン−2−イル基、1,8−フェナントロリン−3−イル基、1,8−フェナントロリン−4−イル基、1,8−フェナントロリン−5−イル基、1,8−フェナントロリン−6−イル基、1,8−フェナントロリン−7−イル基、1,8−フェナントロリン−9−イル基、1,8−フェナントロリン−10−イル基、1,9−フェナントロリン−2−イル基、1,9−フェナントロリン−3−イル基、1,9−フェナントロリン−4−イル基、1,9−フェナントロリン−5−イル基、1,9−フェナントロリン−6−イル基、1,9−フェナントロリン−7−イル基、1,9−フェナントロリン−8−イル基、1,9−フェナントロリン−10−イル基、1,10−フェナントロリン−2−イル基、1,10−フェナントロリン−3−イル基、1,10−フェナントロリン−4−イル基、1,10−フェナントロリン−5−イル基、2,9−フェナントロリン−1−イル基、2,9−フェナントロリン−3−イル基、2,9−フェナントロリン−4−イル基、2,9−フェナントロリン−5−イル基、2,9−フェナントロリン−6−イル基、2,9−フェナントロリン−7−イル基、2,9−フェナントロリン−8−イル基、2,9−フェナントロリン−10−イル基、2,8−フェナントロリン−1−イル基、2,8−フェナントロリン−3−イル基、2,8−フェナントロリン−4−イル基、2,8−フェナントロリン−5−イル基、2,8−フェナントロリン−6−イル基、2,8−フェナントロリン−7−イル基、2,8−フェナントロリン−9−イル基、2,8−フェナントロリン−10−イル基、2,7−フェナントロリン−1−イル基、2,7−フェナントロリン−3−イル基、2,7−フェナントロリン−4−イル基、2,7−フェナントロリン−5−イル基、2,7−フェナントロリン−6−イル基、2,7−フェナントロリン−8−イル基、2,7−フェナントロリン−9−イル基、2,7−フェナントロリン−10−イル基、1−フェナジニル基、2−フェナジニル基、1−フェノチアジニル基、2−フェノチアジニル基、3−フェノチアジニル基、4−フェノチアジニル基、10−フェノチアジニル基、1−フェノキサジニル基、2−フェノキサジニル基、3−フェノキサジニル基、4−フェノキサジニル基、10−フェノキサジニル基、2−オキサゾリル基、4−オキサゾリル基、5−オキサゾリル基、2−オキサジアゾリル基、5−オキサジアゾリル基、3−フラザニル基、2−チエニル基、3−チエニル基、2−メチルピロール−1−イル基、2−メチルピロール−3−イル基、2−メチルピロール−4−イル基、2−メチルピロール−5−イル基、3−メチルピロール−1−イル基、3−メチルピロール−2−イル基、3−メチルピロール−4−イル基、3−メチルピロール−5−イル基、2−t−ブチルピロール−4−イル基、3−(2−フェニルプロピル)ピロール−1−イル基、2−メチル−1−インドリル基、4−メチル−1−インドリル基、2−メチル−3−インドリル基、4−メチル−3−インドリル基、2−t−ブチル1−インドリル基、4−t−ブチル1−インドリル基、2−t−ブチル3−インドリル基、4−t−ブチル3−インドリル基等が挙げられる。
一般式(1)において、置換基R1〜R4のハロゲン原子には、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素及びアスタチンが挙げられる。
一般式(1)において、置換基R1〜R4の置換又は無置換の炭素数1〜50のアルキル基の例としては、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、ヒドロキシメチル基、1−ヒドロキシエチル基、2−ヒドロキシエチル基、2−ヒドロキシイソブチル基、1,2−ジヒドロキシエチル基、1,3−ジヒドロキシイソプロピル基、2,3−ジヒドロキシ−t−ブチル基、1,2,3−トリヒドロキシプロピル基、クロロメチル基、1−クロロエチル基、2−クロロエチル基、2−クロロイソブチル基、1,2−ジクロロエチル基、1,3−ジクロロイソプロピル基、2,3−ジクロロ−t−ブチル基、1,2,3−トリクロロプロピル基、ブロモメチル基、1−ブロモエチル基、2−ブロモエチル基、2−ブロモイソブチル基、1,2−ジブロモエチル基、1,3−ジブロモイソプロピル基、2,3−ジブロモ−t−ブチル基、1,2,3−トリブロモプロピル基、ヨードメチル基、1−ヨードエチル基、2−ヨードエチル基、2−ヨードイソブチル基、1,2−ジヨードエチル基、1,3−ジヨードイソプロピル基、2,3−ジヨード−t−ブチル基、1,2,3−トリヨードプロピル基、アミノメチル基、1−アミノエチル基、2−アミノエチル基、2−アミノイソブチル基、1,2−ジアミノエチル基、1,3−ジアミノイソプロピル基、2,3−ジアミノ−t−ブチル基、1,2,3−トリアミノプロピル基、シアノメチル基、1−シアノエチル基、2−シアノエチル基、2−シアノイソブチル基、1,2−ジシアノエチル基、1,3−ジシアノイソプロピル基、2,3−ジシアノ−t−ブチル基、1,2,3−トリシアノプロピル基、ニトロメチル基、1−ニトロエチル基、2−ニトロエチル基、2−ニトロイソブチル基、1,2−ジニトロエチル基、1,3−ジニトロイソプロピル基、2,3−ジニトロ−t−ブチル基、1,2,3−トリニトロプロピル基、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。
一般式(1)において、置換基R1〜R4の置換もしくは無置換の炭素数2〜40のアルケニル基の例としては、ビニル基、アリル基、1−ブテニル基、2−ブテニル基、3−ブテニル基、1,3−ブタンジエニル基、1−メチルビニル基、スチリル基、2,2−ジフェニルビニル基、1,2−ジフェニルビニル基、1−メチルアリル基、1,1−ジメチルアリル基、2−メチルアリル基、1−フェニルアリル基、2−フェニルアリル基、3−フェニルアリル基、3,3−ジフェニルアリル基、1,2−ジメチルアリル基、1−フェニル−1−ブテニル基、3−フェニル−1−ブテニル基等が挙げられる。
一般式(1)において、置換基R1〜R4の置換もしくは無置換の炭素数2〜40のアルキニル基の例としては、エチニル基、プロパルギル、3−ペンチニル等が挙げられる。
一般式(1)において、置換基R1〜R4の置換又は無置換の炭素数1〜50のアルコキシ基は、−OY1で表される基であり、Y1の例としては、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、ヒドロキシメチル基、1−ヒドロキシエチル基、2−ヒドロキシエチル基、2−ヒドロキシイソブチル基、1,2−ジヒドロキシエチル基、1,3−ジヒドロキシイソプロピル基、2,3−ジヒドロキシ−t−ブチル基、1,2,3−トリヒドロキシプロピル基、クロロメチル基、1−クロロエチル基、2−クロロエチル基、2−クロロイソブチル基、1,2−ジクロロエチル基、1,3−ジクロロイソプロピル基、2,3−ジクロロ−t−ブチル基、1,2,3−トリクロロプロピル基、ブロモメチル基、1−ブロモエチル基、2−ブロモエチル基、2−ブロモイソブチル基、1,2−ジブロモエチル基、1,3−ジブロモイソプロピル基、2,3−ジブロモ−t−ブチル基、1,2,3−トリブロモプロピル基、ヨードメチル基、1−ヨードエチル基、2−ヨードエチル基、2−ヨードイソブチル基、1,2−ジヨードエチル基、1,3−ジヨードイソプロピル基、2,3−ジヨード−t−ブチル基、1,2,3−トリヨードプロピル基、アミノメチル基、1−アミノエチル基、2−アミノエチル基、2−アミノイソブチル基、1,2−ジアミノエチル基、1,3−ジアミノイソプロピル基、2,3−ジアミノ−t−ブチル基、1,2,3−トリアミノプロピル基、シアノメチル基、1−シアノエチル基、2−シアノエチル基、2−シアノイソブチル基、1,2−ジシアノエチル基、1,3−ジシアノイソプロピル基、2,3−ジシアノ−t−ブチル基、1,2,3−トリシアノプロピル基、ニトロメチル基、1−ニトロエチル基、2−ニトロエチル基、2−ニトロイソブチル基、1,2−ジニトロエチル基、1,3−ジニトロイソプロピル基、2,3−ジニトロ−t−ブチル基、1,2,3−トリニトロプロピル基等が挙げられる。
前記一般式(1)中、Lは下記一般式(2)又は(3)で表される2価の連結基である。
−(Ar7)a−(Ar8)b−(Ar9)c− (2)
一般式(2)中、Ar7〜Ar9は上記Ar1〜Ar6と同様であり、a,b及びcは1〜3の整数である。
一般式(3)中、R6及びR7は上記R1〜R4と同様であり、また、R6とR7は互いに連結して環構造を形成してもよい。
−(Ar7)a−(Ar8)b−(Ar9)c− (2)
一般式(2)中、Ar7〜Ar9は上記Ar1〜Ar6と同様であり、a,b及びcは1〜3の整数である。
本発明の一般式(1)で表される芳香族アミン化合物の好ましい具体例を以下に示すが、これら例示化合物に限定されるものではない。
本発明の芳香族アミン化合物は、有機EL素子用材料であると好ましく、特に、有機EL素子用正孔輸送材料又は正孔注入材料に適している。本発明の有機EL素子の有機薄膜層の少なくとも一層が前記芳香族アミン化合物を含有する。前記芳香族アミン化合物が特に正孔輸送帯域又は正孔注入帯域に含有されていると好ましく、さらに主成分であると好ましい。正孔輸送帯域又は正孔注入帯域に前記芳香族アミン化合物を含有させ、さらに好ましくは、発光層を湿式成膜して有機EL素子を作製する。また、本発明は前記芳香族アミン化合物を0.1質量%以上含む有機EL用薄膜形成溶液を提供するものである。
以下、本発明の有機EL素子の素子構成について説明する。
(1)有機EL素子の構成
本発明の有機EL素子の代表的な素子構成としては、
(1) 陽極/発光層/陰極
(2) 陽極/正孔注入層/発光層/陰極
(3) 陽極/発光層/電子注入層/陰極
(4) 陽極/正孔注入層/発光層/電子注入層/陰極
(5) 陽極/有機半導体層/発光層/陰極
(6) 陽極/有機半導体層/電子障壁層/発光層/陰極
(7) 陽極/有機半導体層/発光層/付着改善層/陰極
(8) 陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子注入層/陰極
(9) 陽極/絶縁層/発光層/絶縁層/陰極
(10)陽極/無機半導体層/絶縁層/発光層/絶縁層/陰極
(11)陽極/有機半導体層/絶縁層/発光層/絶縁層/陰極
(12)陽極/絶縁層/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/絶縁層/陰極
(13)陽極/絶縁層/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子注入層/陰極
などの構造を挙げることができる。
これらの中で通常(8) の構成が好ましく用いられるが、これらに限定されるものではない。
本発明の芳香族アミン誘導体は、有機EL素子のどの有機薄膜層に用いてもよいが、発光帯域又は正孔輸送帯域に用いることができ、好ましくは正孔輸送帯域、特に好ましくは正孔輸送層に用いることにより、分子が結晶化しにくく、有機EL素子を製造する際の歩留りが向上する。
本発明の芳香族アミン誘導体を、有機薄膜層に含有させる量としては、30〜100mol%が好ましい。
(1)有機EL素子の構成
本発明の有機EL素子の代表的な素子構成としては、
(1) 陽極/発光層/陰極
(2) 陽極/正孔注入層/発光層/陰極
(3) 陽極/発光層/電子注入層/陰極
(4) 陽極/正孔注入層/発光層/電子注入層/陰極
(5) 陽極/有機半導体層/発光層/陰極
(6) 陽極/有機半導体層/電子障壁層/発光層/陰極
(7) 陽極/有機半導体層/発光層/付着改善層/陰極
(8) 陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子注入層/陰極
(9) 陽極/絶縁層/発光層/絶縁層/陰極
(10)陽極/無機半導体層/絶縁層/発光層/絶縁層/陰極
(11)陽極/有機半導体層/絶縁層/発光層/絶縁層/陰極
(12)陽極/絶縁層/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/絶縁層/陰極
(13)陽極/絶縁層/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子注入層/陰極
などの構造を挙げることができる。
これらの中で通常(8) の構成が好ましく用いられるが、これらに限定されるものではない。
本発明の芳香族アミン誘導体は、有機EL素子のどの有機薄膜層に用いてもよいが、発光帯域又は正孔輸送帯域に用いることができ、好ましくは正孔輸送帯域、特に好ましくは正孔輸送層に用いることにより、分子が結晶化しにくく、有機EL素子を製造する際の歩留りが向上する。
本発明の芳香族アミン誘導体を、有機薄膜層に含有させる量としては、30〜100mol%が好ましい。
(2)透光性基板
本発明の有機EL素子は、透光性の基板上に作製する。ここでいう透光性基板は有機EL素子を支持する基板であり、400〜700nmの可視領域の光の透過率が50%以上で平滑な基板が好ましい。
具体的には、ガラス板、ポリマー板等が挙げられる。ガラス板としては、特にソーダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英等が挙げられる。またポリマー板としては、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルファイド、ポリサルフォン等を挙げることができる。
本発明の有機EL素子は、透光性の基板上に作製する。ここでいう透光性基板は有機EL素子を支持する基板であり、400〜700nmの可視領域の光の透過率が50%以上で平滑な基板が好ましい。
具体的には、ガラス板、ポリマー板等が挙げられる。ガラス板としては、特にソーダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英等が挙げられる。またポリマー板としては、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルファイド、ポリサルフォン等を挙げることができる。
(3)陽極
本発明の有機EL素子の陽極は、正孔を正孔輸送層又は発光層に注入する機能を有するものであり、4.5eV以上の仕事関数を有することが効果的である。本発明に用いられる陽極材料の具体例としては、酸化インジウム錫合金(ITO)、酸化錫(NESA)、インジウム−亜鉛酸化物(IZO)、金、銀、白金、銅等が挙げられる。
陽極は、これらの電極物質を蒸着法やスパッタリング法等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。
このように発光層からの発光を陽極から取り出す場合、陽極の発光に対する透過率が10%より大きくすることが好ましい。また、陽極のシート抵抗は、数百Ω/□以下が好ましい。陽極の膜厚は材料にもよるが、通常10nm〜1μm、好ましくは10〜200nmの範囲で選択される。
本発明の有機EL素子の陽極は、正孔を正孔輸送層又は発光層に注入する機能を有するものであり、4.5eV以上の仕事関数を有することが効果的である。本発明に用いられる陽極材料の具体例としては、酸化インジウム錫合金(ITO)、酸化錫(NESA)、インジウム−亜鉛酸化物(IZO)、金、銀、白金、銅等が挙げられる。
陽極は、これらの電極物質を蒸着法やスパッタリング法等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。
このように発光層からの発光を陽極から取り出す場合、陽極の発光に対する透過率が10%より大きくすることが好ましい。また、陽極のシート抵抗は、数百Ω/□以下が好ましい。陽極の膜厚は材料にもよるが、通常10nm〜1μm、好ましくは10〜200nmの範囲で選択される。
(4)発光層
有機EL素子の発光層は以下(1)〜(3)の機能を併せ持つものである。
(1) 注入機能;電界印加時に陽極又は正孔注入層より正孔を注入することができ、
陰極又は電子注入層より電子を注入することができる機能
(2) 輸送機能;注入した電荷(電子と正孔)を電界の力で移動させる機能
(3) 発光機能;電子と正孔の再結合の場を提供し、これを発光につなげる機能
ただし、正孔の注入されやすさと電子の注入されやすさに違いがあってもよく、また、正孔と電子の移動度で表される輸送能に大小があってもよいが、どちらか一方の電荷を移動することが好ましい。
この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、LB法等の公知の方法を適用することができる。発光層は、特に分子堆積膜であることが好ましい。ここで分子堆積膜とは、気相状態の材料化合物から沈着され形成された薄膜や、溶液状態又は液相状態の材料化合物から固体化され形成された膜のことであり、通常この分子堆積膜は、LB法により形成された薄膜(分子累積膜)とは凝集構造、高次構造の相違や、それに起因する機能的な相違により区分することができる。
また、特開昭57−51781号公報に開示されているように、樹脂等の結着剤と材料化合物とを溶剤に溶かして溶液とした後、これをスピンコート法等により薄膜化することによっても、発光層を形成することができる。
本発明においては、本発明の目的が損なわれない範囲で、所望により発光層に本発明の芳香族アミン誘導体からなる発光材料以外の他の公知の発光材料を含有させてもよく、また、本発明の芳香族アミン誘導体からなる発光材料を含む発光層に、他の公知の発光材料を含む発光層を積層してもよい。
有機EL素子の発光層は以下(1)〜(3)の機能を併せ持つものである。
(1) 注入機能;電界印加時に陽極又は正孔注入層より正孔を注入することができ、
陰極又は電子注入層より電子を注入することができる機能
(2) 輸送機能;注入した電荷(電子と正孔)を電界の力で移動させる機能
(3) 発光機能;電子と正孔の再結合の場を提供し、これを発光につなげる機能
ただし、正孔の注入されやすさと電子の注入されやすさに違いがあってもよく、また、正孔と電子の移動度で表される輸送能に大小があってもよいが、どちらか一方の電荷を移動することが好ましい。
この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、LB法等の公知の方法を適用することができる。発光層は、特に分子堆積膜であることが好ましい。ここで分子堆積膜とは、気相状態の材料化合物から沈着され形成された薄膜や、溶液状態又は液相状態の材料化合物から固体化され形成された膜のことであり、通常この分子堆積膜は、LB法により形成された薄膜(分子累積膜)とは凝集構造、高次構造の相違や、それに起因する機能的な相違により区分することができる。
また、特開昭57−51781号公報に開示されているように、樹脂等の結着剤と材料化合物とを溶剤に溶かして溶液とした後、これをスピンコート法等により薄膜化することによっても、発光層を形成することができる。
本発明においては、本発明の目的が損なわれない範囲で、所望により発光層に本発明の芳香族アミン誘導体からなる発光材料以外の他の公知の発光材料を含有させてもよく、また、本発明の芳香族アミン誘導体からなる発光材料を含む発光層に、他の公知の発光材料を含む発光層を積層してもよい。
本発明の芳香族アミン誘導体と共に発光層に使用できる発光材料又はドーピング材料としては、例えば、アントラセン、ナフタレン、フェナントレン、ピレン、テトラセン、コロネン、クリセン、フルオレセイン、ペリレン、フタロペリレン、ナフタロペリレン、ペリノン、フタロペリノン、ナフタロペリノン、ジフェニルブタジエン、テトラフェニルブタジエン、クマリン、オキサジアゾール、アルダジン、ビスベンゾキサゾリン、ビススチリル、ピラジン、シクロペンタジエン、キノリン金属錯体、アミノキノリン金属錯体、ベンゾキノリン金属錯体、イミン、ジフェニルエチレン、ビニルアントラセン、ジアミノカルバゾール、ピラン、チオピラン、ポリメチン、メロシアニン、イミダゾールキレート化オキシノイド化合物、キナクリドン、ルブレン及び蛍光色素等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
本発明の芳香族アミン誘導体と共に発光層に使用できるホスト材料としては、下記(i)〜(ix)で表される化合物が好ましい。
下記一般式(i)で表される非対称アントラセン。
(式中、Arは置換もしくは無置換の核炭素数10〜50の縮合芳香族基である。
Ar’は置換もしくは無置換の核炭素数6〜50の芳香族基である。
Xは、置換もしくは無置換の核炭素数6〜50の芳香族基、置換もしくは無置換の核原子数5〜50の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の炭素数1〜50のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜50のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数6〜50のアラルキル基、置換もしくは無置換の核原子数5〜50のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の核原子数5〜50のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜50のアルコキシカルボニル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基である。
a、b及びcは、それぞれ0〜4の整数である。
nは1〜3の整数である。また、nが2以上の場合は、[ ]内は、同じでも異なっていてもよい。)
下記一般式(i)で表される非対称アントラセン。
Ar’は置換もしくは無置換の核炭素数6〜50の芳香族基である。
Xは、置換もしくは無置換の核炭素数6〜50の芳香族基、置換もしくは無置換の核原子数5〜50の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の炭素数1〜50のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜50のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数6〜50のアラルキル基、置換もしくは無置換の核原子数5〜50のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の核原子数5〜50のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜50のアルコキシカルボニル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基である。
a、b及びcは、それぞれ0〜4の整数である。
nは1〜3の整数である。また、nが2以上の場合は、[ ]内は、同じでも異なっていてもよい。)
下記一般式(ii)で表される非対称モノアントラセン誘導体。
(式中、Ar1及びAr2は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の核炭素数6〜50の芳香族環基であり、m及びnは、それぞれ1〜4の整数である。ただし、m=n=1でかつAr1とAr2のベンゼン環への結合位置が左右対称型の場合には、Ar1とAr2は同一ではない、又は、X−Y軸に対して対称型になるような基が、アントラセン環の1〜8位に結合する場合はない。m又はnが2〜4の整数の場合にはmとnは異なる整数である。
R1〜R10は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の核炭素数6〜50の芳香族環基、置換もしくは無置換の核原子数5〜50の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の炭素数1〜50のアルキル基、置換もしくは無置換のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜50のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数6〜50のアラルキル基、置換もしくは無置換の核原子数5〜50のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の核原子数5〜50のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜50のアルコキシカルボニル基、置換もしくは無置換のシリル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基である。)
R1〜R10は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の核炭素数6〜50の芳香族環基、置換もしくは無置換の核原子数5〜50の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の炭素数1〜50のアルキル基、置換もしくは無置換のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜50のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数6〜50のアラルキル基、置換もしくは無置換の核原子数5〜50のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の核原子数5〜50のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜50のアルコキシカルボニル基、置換もしくは無置換のシリル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基である。)
下記一般式(iii) で表される非対称ピレン誘導体。
[式中、Ar及びAr’は、それぞれ置換もしくは無置換の核炭素数6〜50の芳香族基である。
L及びL’は、それぞれ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ナフタレニレン基、置換もしくは無置換のフルオレニレン基又は置換もしくは無置換のジベンゾシロリレン基である。
mは0〜2の整数、nは1〜4の整数、sは0〜2の整数、tは0〜4の整数である。
また、L又はArは、ピレンの1〜5位のいずれかに結合し、L’又はAr’は、ピレンの6〜10位のいずれかに結合する。
ただし、n+tが偶数の時、Ar,Ar’,L,L’は下記(1) 又は(2) を満たす。
(1) Ar≠Ar’及び/又はL≠L’(ここで≠は、異なる構造の基であることを示す。)
(2) Ar=Ar’かつL=L’の時
(2-1) m≠s及び/又はn≠t、又は
(2-2) m=sかつn=tの時、
(2-2-1) L及びL’、又はピレンが、それぞれAr及びAr’上の異なる結合位置に結合しているか、(2-2-2) L及びL’、又はピレンが、Ar及びAr’上の同じ結合位置で結合している場合、L及びL’又はAr及びAr’のピレンにおける置換位置が1位と6位、又は2位と7位である場合はない。]
L及びL’は、それぞれ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ナフタレニレン基、置換もしくは無置換のフルオレニレン基又は置換もしくは無置換のジベンゾシロリレン基である。
mは0〜2の整数、nは1〜4の整数、sは0〜2の整数、tは0〜4の整数である。
また、L又はArは、ピレンの1〜5位のいずれかに結合し、L’又はAr’は、ピレンの6〜10位のいずれかに結合する。
ただし、n+tが偶数の時、Ar,Ar’,L,L’は下記(1) 又は(2) を満たす。
(1) Ar≠Ar’及び/又はL≠L’(ここで≠は、異なる構造の基であることを示す。)
(2) Ar=Ar’かつL=L’の時
(2-1) m≠s及び/又はn≠t、又は
(2-2) m=sかつn=tの時、
(2-2-1) L及びL’、又はピレンが、それぞれAr及びAr’上の異なる結合位置に結合しているか、(2-2-2) L及びL’、又はピレンが、Ar及びAr’上の同じ結合位置で結合している場合、L及びL’又はAr及びAr’のピレンにおける置換位置が1位と6位、又は2位と7位である場合はない。]
下記一般式(iv)で表される非対称アントラセン誘導体。
(式中、A1及びA2は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の核炭素数10〜20の縮合芳香族環基である。
Ar1及びAr2は、それぞれ独立に、水素原子、又は置換もしくは無置換の核炭素数6〜50の芳香族環基である。
Ar1及びAr2は、それぞれ独立に、水素原子、又は置換もしくは無置換の核炭素数6〜50の芳香族環基である。
R1〜R10は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の核炭素数6〜50の芳香族環基、置換もしくは無置換の核原子数5〜50の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の炭素数1〜50のアルキル基、置換もしくは無置換のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜50のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数6〜50のアラルキル基、置換もしくは無置換の核原子数5〜50のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の核原子数5〜50のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜50のアルコキシカルボニル基、置換もしくは無置換のシリル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基又はヒドロキシル基である。
Ar1、Ar2、R9及びR10は、それぞれ複数であってもよく、隣接するもの同士で飽和もしくは不飽和の環状構造を形成していてもよい。
ただし、一般式(1)において、中心のアントラセンの9位及び10位に、該アントラセン上に示すX−Y軸に対して対称型となる基が結合する場合はない。)
ただし、一般式(1)において、中心のアントラセンの9位及び10位に、該アントラセン上に示すX−Y軸に対して対称型となる基が結合する場合はない。)
下記一般式(v)で表されるアントラセン誘導体。
(式中、R1〜R10は、それぞれ独立に水素原子,アルキル基,シクロアルキル基,置換しても良いアリール基,アルコキシル基,アリーロキシ基,アルキルアミノ基,アルケニル基,アリールアミノ基又は置換しても良い複素環式基を示し、a及びbは、それぞれ1〜5の整数を示し、それらが2以上の場合、R1同士又はR2同士は、それぞれにおいて、同一でも異なっていてもよく、またR1同士またはR2同士が結合して環を形成していてもよいし、R3とR4,R5とR6,R7とR8,R9とR10がたがいに結合して環を形成していてもよい。L1は単結合、−O−,−S−,−N(R)−(Rはアルキル基又は置換しても良いアリール基である)、アルキレン基又はアリーレン基を示す。)
下記一般式(vi)で表されるアントラセン誘導体。
(式中、R11〜R20は、それぞれ独立に水素原子,アルキル基,シクロアルキル基,アリール基,アルコキシル基,アリーロキシ基,アルキルアミノ基,アリールアミノ基又は置換しても良い複数環式基を示し、c,d,e及びfは、それぞれ1〜5の整数を示し、それらが2以上の場合、R11同士,R12同士,R16同士又はR17同士は、それぞれにおいて、同一でも異なっていてもよく、またR11同士,R12同士,R16同士又はR17同士が結合して環を形成していてもよいし、R13とR14,R18とR19がたがいに結合して環を形成していてもよい。L2は単結合、−O−,−S−,−N(R)−(Rはアルキル基又は置換しても良いアリール基である)、アルキレン基又はアリーレン基を示す。)
下記一般式(viii)で表される縮合環含有化合物。
(式中、A9〜A14は前記と同じ、R21〜R23は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数3〜6のシクロアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシル基、炭素数5〜18のアリールオキシ基、炭素数7〜18のアラルキルオキシ基、炭素数5〜16のアリールアミノ基、ニトロ基、シアノ基、炭素数1〜6のエステル基又はハロゲン原子を示し、A9〜A14のうち少なくとも1つは3環以上の縮合芳香族環を有する基である。)
下記一般式(ix)で表されるフルオレン化合物。
(式中、R1およびR2は、水素原子、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のアラルキル基、置換あるいは無置換のアリール基,置換あるいは無置換の複素環基、置換アミノ基、シアノ基またはハロゲン原子を表わす。異なるフルオレン基に結合するR1同士、R2同士は、同じであっても異なっていてもよく、同じフルオレン基に結合するR1およびR2は、同じであっても異なっていてもよい。R3およびR4は、水素原子、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のアラルキル基、置換あるいは無置換のアリール基または置換あるいは無置換の複素環基を表わし、異なるフルオレン基に結合するR3同士、R4同士は、同じであっても異なっていてもよく、同じフルオレン基に結合するR3およびR4は、同じであっても異なっていてもよい。Ar1およびAr2は、ベンゼン環の合計が3個以上の置換あるいは無置換の縮合多環芳香族基またはベンゼン環と複素環の合計が3個以上の置換あるいは無置換の炭素でフルオレン基に結合する縮合多環複素環基を表わし、Ar1およびAr2は、同じであっても異なっていてもよい。nは、1乃至10の整数を表す。)
以上のホスト材料の中でも、好ましくはアントラセン誘導体、さらに好ましくはモノアントラセン誘導体、特に好ましくは非対称アントラセンである。
また、ドーパントの発光材料としては、りん光発光性の化合物を用いることもできる。りん光発光性の化合物としては、ホスト材料にカルバゾール環を含む化合物が好ましい。ドーパントとしては三重項励起子から発光することのできる化合物であり、三重項励起子から発光する限り特に限定されないが、Ir、Ru、Pd、Pt、Os及びReからなる群から選択される少なくとも一つの金属を含む金属錯体であることが好ましく、ポルフィリン金属錯体又はオルトメタル化金属錯体が好ましい。
カルバゾール環を含む化合物からなるりん光発光に好適なホストは、その励起状態からりん光発光性化合物へエネルギー移動が起こる結果、りん光発光性化合物を発光させる機能を有する化合物である。ホスト化合物としては励起子エネルギーをりん光発光性化合物にエネルギー移動できる化合物ならば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。カルバゾール環以外に任意の複素環などを有していても良い。
また、ドーパントの発光材料としては、りん光発光性の化合物を用いることもできる。りん光発光性の化合物としては、ホスト材料にカルバゾール環を含む化合物が好ましい。ドーパントとしては三重項励起子から発光することのできる化合物であり、三重項励起子から発光する限り特に限定されないが、Ir、Ru、Pd、Pt、Os及びReからなる群から選択される少なくとも一つの金属を含む金属錯体であることが好ましく、ポルフィリン金属錯体又はオルトメタル化金属錯体が好ましい。
カルバゾール環を含む化合物からなるりん光発光に好適なホストは、その励起状態からりん光発光性化合物へエネルギー移動が起こる結果、りん光発光性化合物を発光させる機能を有する化合物である。ホスト化合物としては励起子エネルギーをりん光発光性化合物にエネルギー移動できる化合物ならば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。カルバゾール環以外に任意の複素環などを有していても良い。
このようなホスト化合物の具体例としては、カルバゾール誘導体、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、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、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、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、芳香族第三アミン化合物、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリデン系化合物、ポルフィリン系化合物、アントラキノジメタン誘導体、アントロン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド誘導体、フルオレニリデンメタン誘導体、ジスチリルピラジン誘導体、ナフタレンペリレン等の複素環テトラカルボン酸無水物、フタロシアニン誘導体、8-キノリノール誘導体の金属錯体やメタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾールやベンゾチアゾールを配位子とする金属錯体に代表される各種金属錯体ポリシラン系化合物、ポリ(N‐ビニルカルバゾール)誘導体、アニリン系共重合体、チオフェンオリゴマー、ポリチオフェン等の導電性高分子オリゴマー、ポリチオフェン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリフェニレンビニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体等の高分子化合物等が挙げられる。ホスト化合物は単独で使用しても良いし、2種以上を併用しても良い。
具体例としては、以下のような化合物が挙げられる。
具体例としては、以下のような化合物が挙げられる。
りん光発光性のドーパントは三重項励起子から発光することのできる化合物である。三重項励起子から発光する限り特に限定されないが、Ir、Ru、Pd、Pt、Os及びReからなる群から選択される少なくとも一つの金属を含む金属錯体であることが好ましく、ポルフィリン金属錯体又はオルトメタル化金属錯体が好ましい。ポルフィリン金属錯体としては、ポルフィリン白金錯体が好ましい。りん光発光性化合物は単独で使用しても良いし、2種以上を併用しても良い。
オルトメタル化金属錯体を形成する配位子としては種々のものがあるが、好ましい配位子としては、2‐フェニルピリジン誘導体、7、8‐ベンゾキノリン誘導体、2‐(2‐チエニル)ピリジン誘導体、2‐(1‐ナフチル) ピリジン誘導体、2‐フェニルキノリン誘導体等が挙げられる。これらの誘導体は必要に応じて置換基を有しても良い。特に、フッ素化物、トリフルオロメチル基を導入したものが、青色系ドーパントとしては好ましい。さらに補助配位子としてアセチルアセトナート、ピクリン酸等の上記配位子以外の配位子を有していても良い。
りん光発光性のドーパントの発光層における含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、0.1〜70質量%であり、1〜30質量%が好ましい。りん光発光性化合物の含有量が0.1質量%未満では発光が微弱でありその含有効果が十分に発揮されず、70質量%を超える場合は、濃度消光と言われる現象が顕著になり素子性能が低下する。
また、発光層は、必要に応じて正孔輸送材、電子輸送材、ポリマーバインダーを含有しても良い。
さらに、発光層の膜厚は、好ましくは5〜50nm、より好ましくは7〜50nm、最も好ましくは10〜50nmである。5nm未満では発光層形成が困難となり、色度の調整が困難となる恐れがあり、50nmを超えると駆動電圧が上昇する恐れがある。
オルトメタル化金属錯体を形成する配位子としては種々のものがあるが、好ましい配位子としては、2‐フェニルピリジン誘導体、7、8‐ベンゾキノリン誘導体、2‐(2‐チエニル)ピリジン誘導体、2‐(1‐ナフチル) ピリジン誘導体、2‐フェニルキノリン誘導体等が挙げられる。これらの誘導体は必要に応じて置換基を有しても良い。特に、フッ素化物、トリフルオロメチル基を導入したものが、青色系ドーパントとしては好ましい。さらに補助配位子としてアセチルアセトナート、ピクリン酸等の上記配位子以外の配位子を有していても良い。
りん光発光性のドーパントの発光層における含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、0.1〜70質量%であり、1〜30質量%が好ましい。りん光発光性化合物の含有量が0.1質量%未満では発光が微弱でありその含有効果が十分に発揮されず、70質量%を超える場合は、濃度消光と言われる現象が顕著になり素子性能が低下する。
また、発光層は、必要に応じて正孔輸送材、電子輸送材、ポリマーバインダーを含有しても良い。
さらに、発光層の膜厚は、好ましくは5〜50nm、より好ましくは7〜50nm、最も好ましくは10〜50nmである。5nm未満では発光層形成が困難となり、色度の調整が困難となる恐れがあり、50nmを超えると駆動電圧が上昇する恐れがある。
(5)正孔注入・輸送層(正孔輸送帯域)
正孔注入・輸送層は発光層への正孔注入を助け、発光領域まで輸送する層であって、正孔移動度が大きく、イオン化エネルギーが通常5.5eV以下と小さい。このような正孔注入・輸送層としては、より低い電界強度で正孔を発光層に輸送する材料が好ましく、さらに正孔の移動度が、例えば104〜106V/cmの電界印加時に、少なくとも10-4cm2/V・秒であれば好ましい。
本発明の芳香族アミン誘導体を正孔輸送帯域に用いる場合、本発明の芳香族アミン誘導体単独で正孔注入、輸送層を形成してもよく、他の材料と混合して用いてもよい。
本発明の芳香族アミン誘導体と混合して正孔注入・輸送層を形成する材料としては、前記の好ましい性質を有するものであれば特に制限はなく、従来、光導伝材料において正孔の電荷輸送材料として慣用されているものや、有機EL素子の正孔注入・輸送層に使用される公知のものの中から任意のものを選択して用いることができる。
正孔注入・輸送層は発光層への正孔注入を助け、発光領域まで輸送する層であって、正孔移動度が大きく、イオン化エネルギーが通常5.5eV以下と小さい。このような正孔注入・輸送層としては、より低い電界強度で正孔を発光層に輸送する材料が好ましく、さらに正孔の移動度が、例えば104〜106V/cmの電界印加時に、少なくとも10-4cm2/V・秒であれば好ましい。
本発明の芳香族アミン誘導体を正孔輸送帯域に用いる場合、本発明の芳香族アミン誘導体単独で正孔注入、輸送層を形成してもよく、他の材料と混合して用いてもよい。
本発明の芳香族アミン誘導体と混合して正孔注入・輸送層を形成する材料としては、前記の好ましい性質を有するものであれば特に制限はなく、従来、光導伝材料において正孔の電荷輸送材料として慣用されているものや、有機EL素子の正孔注入・輸送層に使用される公知のものの中から任意のものを選択して用いることができる。
具体例としては、トリアゾール誘導体(米国特許3,112,197号明細書等参照)、オキサジアゾール誘導体(米国特許3,189,447号明細書等参照)、イミダゾール誘導体(特公昭37−16096号公報等参照)、ポリアリールアルカン誘導体(米国特許3,615,402号明細書、同第3,820,989号明細書、同第3,542,544号明細書、特公昭45−555号公報、同51−10983号公報、特開昭51−93224号公報、同55−17105号公報、同56−4148号公報、同55−108667号公報、同55−156953号公報、同 56−36656号公報等参照)、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体(米国特許第3,180,729号明細書、同第4,278,746号明細書、特開昭55−88064号公報、同55−88065号公報、同49−105537号公報、同55−51086号公報、同56−80051号公報、同56−88141号公報、同57−45545号公報、同54−112637号公報、同55−74546号公報等参照)、フェニレンジアミン誘導体(米国特許第3,615,404号明細書、特公昭51−10105号公報、同46−3712号公報、同47−25336号公報、特開昭54−53435号公報、同54−110536号公報、同54−119925号公報等参照)、アリールアミン誘導体(米国特許第3,567,450号明細書、同第3,180,703号明細書、同第3,240,597号明細書、同第3,658,520号明細書、同第4,232,103号明細書、同第4,175,961号明細書、同第4,012,376号明細書、特公昭49−35702号公報、同39−27577号公報、特開昭55−144250号公報、同56−119132号公報、同56−22437号公報、西独特許第1,110,518号明細書等参照)、アミノ置換カルコン誘導体(米国特許第3,526,501号明細書等参照)、オキサゾール誘導体(米国特許第3,257,203号明細書等に開示のもの)、スチリルアントラセン誘導体(特開昭56−46234号公報等参照)、フルオレノン誘導体(特開昭54−110837号公報等参照)、ヒドラゾン誘導体(米国特許第3,717,462号明細書、特開昭54−59143号公報、同55−52063号公報、同55−52064号公報、同55−46760号公報、同55−85495号公報、同57−11350号公報、同57−148749号公報、特開平2−311591号公報等参照)、スチルベン誘導体(特開昭61−210363号公報、同第61−228451号公報、同61−14642号公報、同61−72255号公報、同62−47646号公報、同62−36674号公報、同62−10652号公報、同62−30255号公報、同60−93455号公報、同60−94462号公報、同60−174749号公報、同60−175052号公報等参照)、シラザン誘導体(米国特許第4,950,950号明細書)、ポリシラン系(特開平2−204996号公報)、アニリン系共重合体(特開平2−282263号公報)、特開平1−211399号公報に開示されている導電性高分子オリゴマー(特にチオフェンオリゴマー)等を挙げることができる。
正孔注入・輸送層の材料としては上記のものを使用することができるが、ポルフィリン化合物(特開昭63−2956965号公報等に開示のもの)、芳香族第三級アミン化合物及びスチリルアミン化合物(米国特許第4,127,412号明細書、特開昭53−27033号公報、同54−58445号公報、同54−149634号公報、同54−64299号公報、同55−79450号公報、同55−144250号公報、同56−119132号公報、同61−295558号公報、同61−98353号公報、同63−295695号公報等参照)、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。
また、米国特許第5,061,569号に記載されている2個の縮合芳香族環を分子内に有する、例えば、4,4’−ビス(N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ)ビフェニル(以下NPDと略記する)、また特開平4−308688号公報に記載されているトリフェニルアミンユニットが3つスターバースト型に連結された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(以下MTDATAと略記する)等を挙げることができる。
さらに、発光層の材料として示した前述の芳香族ジメチリディン系化合物の他、p型Si、p型SiC等の無機化合物も正孔注入・輸送層の材料として使用することができる。
また、米国特許第5,061,569号に記載されている2個の縮合芳香族環を分子内に有する、例えば、4,4’−ビス(N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ)ビフェニル(以下NPDと略記する)、また特開平4−308688号公報に記載されているトリフェニルアミンユニットが3つスターバースト型に連結された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(以下MTDATAと略記する)等を挙げることができる。
さらに、発光層の材料として示した前述の芳香族ジメチリディン系化合物の他、p型Si、p型SiC等の無機化合物も正孔注入・輸送層の材料として使用することができる。
正孔注入・輸送層は本発明の芳香族アミン誘導体を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、LB法等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・輸送層としての膜厚は特に制限はないが、通常は5nm〜5μmである。この正孔注入・輸送層は、正孔輸送帯域に本発明の芳香族アミン誘導体を含有していれば、上述した材料の一種又は二種以上からなる一層で構成されてもよく、前記正孔注入・輸送層とは別種の化合物からなる正孔注入・輸送層を積層したものであってもよい。
また、発光層への正孔注入又は電子注入を助ける層として有機半導体層を設けてもよく、10-10S/cm以上の導電率を有するものが好適である。このような有機半導体層の材料としては、含チオフェンオリゴマーや特開平8−193191号公報に開示してある含アリールアミンオリゴマー等の導電性オリゴマー、含アリールアミンデンドリマー等の導電性デンドリマー等を用いることができる。
また、発光層への正孔注入又は電子注入を助ける層として有機半導体層を設けてもよく、10-10S/cm以上の導電率を有するものが好適である。このような有機半導体層の材料としては、含チオフェンオリゴマーや特開平8−193191号公報に開示してある含アリールアミンオリゴマー等の導電性オリゴマー、含アリールアミンデンドリマー等の導電性デンドリマー等を用いることができる。
(6)電子注入・輸送層
次に、電子注入層・輸送層は、発光層への電子の注入を助け、発光領域まで輸送する層であって、電子移動度が大きく、また付着改善層は、この電子注入層の中で特に陰極との付着が良い材料からなる層である。
また、有機EL素子は発光した光が電極(この場合は陰極)により反射するため、直接陽極から取り出される発光と、電極による反射を経由して取り出される発光とが干渉することが知られている。この干渉効果を効率的に利用するため、電子輸送層は数nm〜数μmの膜厚で適宜選ばれるが、特に膜厚が厚いとき、電圧上昇を避けるために、104〜106V/cmの電界印加時に電子移動度が少なくとも10-5cm2/Vs以上であることが好ましい。
電子注入層に用いられる材料としては、8−ヒドロキシキノリンまたはその誘導体の金属錯体やオキサジアゾール誘導体が好適である。上記8−ヒドロキシキノリンまたはその誘導体の金属錯体の具体例としては、オキシン(一般に8−キノリノール又は8−ヒドロキシキノリン)のキレートを含む金属キレートオキシノイド化合物、例えばトリス(8−キノリノラト)アルミニウムを電子注入材料として用いることができる。
次に、電子注入層・輸送層は、発光層への電子の注入を助け、発光領域まで輸送する層であって、電子移動度が大きく、また付着改善層は、この電子注入層の中で特に陰極との付着が良い材料からなる層である。
また、有機EL素子は発光した光が電極(この場合は陰極)により反射するため、直接陽極から取り出される発光と、電極による反射を経由して取り出される発光とが干渉することが知られている。この干渉効果を効率的に利用するため、電子輸送層は数nm〜数μmの膜厚で適宜選ばれるが、特に膜厚が厚いとき、電圧上昇を避けるために、104〜106V/cmの電界印加時に電子移動度が少なくとも10-5cm2/Vs以上であることが好ましい。
電子注入層に用いられる材料としては、8−ヒドロキシキノリンまたはその誘導体の金属錯体やオキサジアゾール誘導体が好適である。上記8−ヒドロキシキノリンまたはその誘導体の金属錯体の具体例としては、オキシン(一般に8−キノリノール又は8−ヒドロキシキノリン)のキレートを含む金属キレートオキシノイド化合物、例えばトリス(8−キノリノラト)アルミニウムを電子注入材料として用いることができる。
一方、オキサジアゾール誘導体としては、以下の一般式で表される電子伝達化合物が挙げられる。
(式中、Ar1,Ar2,Ar3,Ar5,Ar6,Ar9はそれぞれ置換または無置換のアリール基を示し、それぞれ互いに同一であっても異なっていてもよい。またAr4,Ar7,Ar8は置換または無置換のアリーレン基を示し、それぞれ同一であっても異なっていてもよい)
ここでアリール基としてはフェニル基、ビフェニル基、アントラニル基、ペリレニル基、ピレニル基が挙げられる。また、アリーレン基としてはフェニレン基、ナフチレン基、ビフェニレン基、アントラニレン基、ペリレニレン基、ピレニレン基などが挙げられる。また、置換基としては炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のアルコキシ基またはシアノ基等が挙げられる。この電子伝達化合物は薄膜形成性のものが好ましい。
ここでアリール基としてはフェニル基、ビフェニル基、アントラニル基、ペリレニル基、ピレニル基が挙げられる。また、アリーレン基としてはフェニレン基、ナフチレン基、ビフェニレン基、アントラニレン基、ペリレニレン基、ピレニレン基などが挙げられる。また、置換基としては炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のアルコキシ基またはシアノ基等が挙げられる。この電子伝達化合物は薄膜形成性のものが好ましい。
Ar1は、置換もしくは無置換の核炭素数6〜60のアリール基、又は置換もしくは無置換の核炭素数3〜60のヘテロアリール基であり、Ar2は、水素原子、置換もしくは無置換の核炭素数6〜60のアリール基、置換もしくは無置換の核炭素数3〜60のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数1〜20のアルキル基、又は置換もしくは無置換の炭素数1〜20のアルコキシ基、あるいはこれらの2価の基である。ただし、Ar1及びAr2のいずれか一方は、置換もしくは無置換の核炭素数10〜60の縮合環基、又は置換もしくは無置換の核炭素数3〜60のモノヘテロ縮合環基である。
L1、L2及びLは、それぞれ独立に、単結合、置換もしくは無置換の核炭素数6〜60のアリーレン基、置換もしくは無置換の核炭素数3〜60のヘテロアリーレン基、又は置換もしくは無置換のフルオレニレン基である。
Rは、水素原子、置換もしくは無置換の核炭素数6〜60のアリール基、置換もしくは無置換の核炭素数3〜60のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数1〜20のアルキル基、又は置換もしくは無置換の炭素数1〜20のアルコキシ基であり、nは0〜5の整数であり、nが2以上の場合、複数のRは同一でも異なっていてもよく、また、隣接する複数のR基同士で結合して、炭素環式脂肪族環又は炭素環式芳香族環を形成していてもよい。)で表される含窒素複素環誘導体。
HAr−L−Ar1−Ar2 (C)
(式中、HArは、置換基を有していてもよい炭素数3〜40の含窒素複素環であり、Lは、単結合、置換基を有していてもよい炭素数6〜60のアリーレン基、置換基を有していてもよい炭素数3〜60のヘテロアリーレン基又は置換基を有していてもよいフルオレニレン基であり、Ar1は、置換基を有していてもよい炭素数6〜60の2価の芳香族炭化水素基であり、Ar2は、置換基を有していてもよい炭素数6〜60のアリール基又は置換基を有していてもよい炭素数3〜60のヘテロアリール基である。)で表される含窒素複素環誘導体。
(式中、HArは、置換基を有していてもよい炭素数3〜40の含窒素複素環であり、Lは、単結合、置換基を有していてもよい炭素数6〜60のアリーレン基、置換基を有していてもよい炭素数3〜60のヘテロアリーレン基又は置換基を有していてもよいフルオレニレン基であり、Ar1は、置換基を有していてもよい炭素数6〜60の2価の芳香族炭化水素基であり、Ar2は、置換基を有していてもよい炭素数6〜60のアリール基又は置換基を有していてもよい炭素数3〜60のヘテロアリール基である。)で表される含窒素複素環誘導体。
(式中、X及びYは、それぞれ独立に炭素数1〜6の飽和若しくは不飽和の炭化水素基、アルコキシ基、アルケニルオキシ基、アルキニルオキシ基、ヒドロキシ基、置換若しくは無置換のアリール基、置換若しくは無置換のヘテロ環又はXとYが結合して飽和又は不飽和の環を形成した構造であり、R1〜R4は、それぞれ独立に水素、ハロゲン原子、置換もしくは無置換の炭素数1から6までのアルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、パーフルオロアルキル基、パーフルオロアルコキシ基、アミノ基、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アゾ基、アルキルカルボニルオキシ基、アリールカルボニルオキシ基、アルコキシカルボニルオキシ基、アリールオキシカルボニルオキシ基、スルフィニル基、スルフォニル基、スルファニル基、シリル基、カルバモイル基、アリール基、ヘテロ環基、アルケニル基、アルキニル基、ニトロ基、ホルミル基、ニトロソ基、ホルミルオキシ基、イソシアノ基、シアネート基、イソシアネート基、チオシアネート基、イソチオシアネート基もしくはシアノ基又は隣接した場合には置換若しくは無置換の環が縮合した構造である。)で表されるシラシクロペンタジエン誘導体。
(式中、R1〜R8及びZ2は、それぞれ独立に、水素原子、飽和もしくは不飽和の炭化水素基、芳香族基、ヘテロ環基、置換アミノ基、置換ボリル基、アルコキシ基又はアリールオキシ基を示し、X、Y及びZ1は、それぞれ独立に、飽和もしくは不飽和の炭化水素基、芳香族基、ヘテロ環基、置換アミノ基、アルコキシ基またはアリールオキシ基を示し、Z1とZ2の置換基は相互に結合して縮合環を形成してもよく、nは1〜3の整数を示し、nが2以上の場合、Z1は異なってもよい。但し、nが1、X、Y及びR2がメチル基であって、R8が、水素原子又は置換ボリル基の場合、及びnが3でZ1がメチル基の場合を含まない。)で表されるボラン誘導体。
[式中、Q1及びQ2は、それぞれ独立に、下記一般式(G)で示される配位子を表し、Lは、ハロゲン原子、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、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複素環基、−OR1(R1は、水素原子、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、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複素環基である。)または−O−Ga−Q3(Q4)(Q3及びQ4は、Q1及びQ2と同じ)で示される配位子を表す。]
この金属錯体は、n型半導体としての性質が強く、電子注入能力が大きい。さらには、錯体形成時の生成エネルギーも低いために、形成した金属錯体の金属と配位子との結合性も強固になり、発光材料としての蛍光量子効率も大きくなっている。
一般式(G)の配位子を形成する環A1及びA2の置換基の具体的な例を挙げると、塩素、臭素、ヨウ素、フッ素のハロゲン原子、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、s‐ブチル基、t‐ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ステアリル基、トリクロロメチル基等の置換もしくは無置換のアルキル基、フェニル基、ナフチル基、3−メチルフェニル基、3−メトキシフェニル基、3−フルオロフェニル基、3−トリクロロメチルフェニル基、3−トリフルオロメチルフェニル基、3−ニトロフェニル基等の置換もしくは無置換のアリール基、メトキシ基、n−ブトキシ基、t‐ブトキシ基、トリクロロメトキシ基、トリフルオロエトキシ基、ペンタフルオロプロポキシ基、2,2,3,3−テトラフルオロプロポキシ基、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2−プロポキシ基、6−(パーフルオロエチル)ヘキシルオキシ基等の置換もしくは無置換のアルコキシ基、フェノキシ基、p−ニトロフェノキシ基、p−t‐ブチルフェノキシ基、3−フルオロフェノキシ基、ペンタフルオロフェニル基、3−トリフルオロメチルフェノキシ基等の置換もしくは無置換のアリールオキシ基、メチルチオ基、エチルチオ基、t‐ブチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、トリフルオロメチルチオ基等の置換もしくは無置換のアルキルチオ基、フェニルチオ基、p−ニトロフェニルチオ基、p‐t‐ブチルフェニルチオ基、3−フルオロフェニルチオ基、ペンタフルオロフェニルチオ基、3−トリフルオロメチルフェニルチオ基等の置換もしくは無置換のアリールチオ基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、メチルアミノ基、ジエチルアミノ基、エチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジプロピルアミノ基、ジブチルアミノ基、ジフェニルアミノ基等のモノまたはジ置換アミノ基、ビス(アセトキシメチル)アミノ基、ビス(アセトキシエチル)アミノ基、ビスアセトキシプロピル)アミノ基、ビス(アセトキシブチル)アミノ基等のアシルアミノ基、水酸基、シロキシ基、アシル基、メチルカルバモイル基、ジメチルカルバモイル基、エチルカルバモイル基、ジエチルカルバモイル基、プロイピルカルバモイル基、ブチルカルバモイル基、フェニルカルバモイル基等のカルバモイル基、カルボン酸基、スルフォン酸基、イミド基、シクロペンタン基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、アントラニル基、フェナントリル基、フルオレニル基、ピレニル基等のアリール基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、インドリニル基、キノリニル基、アクリジニル基、ピロリジニル基、ジオキサニル基、ピペリジニル基、モルフォリジニル基、ピペラジニル基、トリアチニル基、カルバゾリル基、フラニル基、チオフェニル基、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、ベンゾイミダゾリル基、プラニル基等の複素環基等がある。また、以上の置換基同士が結合してさらなる6員アリール環もしくは複素環を形成しても良い。
一般式(G)の配位子を形成する環A1及びA2の置換基の具体的な例を挙げると、塩素、臭素、ヨウ素、フッ素のハロゲン原子、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、s‐ブチル基、t‐ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ステアリル基、トリクロロメチル基等の置換もしくは無置換のアルキル基、フェニル基、ナフチル基、3−メチルフェニル基、3−メトキシフェニル基、3−フルオロフェニル基、3−トリクロロメチルフェニル基、3−トリフルオロメチルフェニル基、3−ニトロフェニル基等の置換もしくは無置換のアリール基、メトキシ基、n−ブトキシ基、t‐ブトキシ基、トリクロロメトキシ基、トリフルオロエトキシ基、ペンタフルオロプロポキシ基、2,2,3,3−テトラフルオロプロポキシ基、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2−プロポキシ基、6−(パーフルオロエチル)ヘキシルオキシ基等の置換もしくは無置換のアルコキシ基、フェノキシ基、p−ニトロフェノキシ基、p−t‐ブチルフェノキシ基、3−フルオロフェノキシ基、ペンタフルオロフェニル基、3−トリフルオロメチルフェノキシ基等の置換もしくは無置換のアリールオキシ基、メチルチオ基、エチルチオ基、t‐ブチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、トリフルオロメチルチオ基等の置換もしくは無置換のアルキルチオ基、フェニルチオ基、p−ニトロフェニルチオ基、p‐t‐ブチルフェニルチオ基、3−フルオロフェニルチオ基、ペンタフルオロフェニルチオ基、3−トリフルオロメチルフェニルチオ基等の置換もしくは無置換のアリールチオ基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、メチルアミノ基、ジエチルアミノ基、エチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジプロピルアミノ基、ジブチルアミノ基、ジフェニルアミノ基等のモノまたはジ置換アミノ基、ビス(アセトキシメチル)アミノ基、ビス(アセトキシエチル)アミノ基、ビスアセトキシプロピル)アミノ基、ビス(アセトキシブチル)アミノ基等のアシルアミノ基、水酸基、シロキシ基、アシル基、メチルカルバモイル基、ジメチルカルバモイル基、エチルカルバモイル基、ジエチルカルバモイル基、プロイピルカルバモイル基、ブチルカルバモイル基、フェニルカルバモイル基等のカルバモイル基、カルボン酸基、スルフォン酸基、イミド基、シクロペンタン基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、アントラニル基、フェナントリル基、フルオレニル基、ピレニル基等のアリール基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、インドリニル基、キノリニル基、アクリジニル基、ピロリジニル基、ジオキサニル基、ピペリジニル基、モルフォリジニル基、ピペラジニル基、トリアチニル基、カルバゾリル基、フラニル基、チオフェニル基、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、ベンゾイミダゾリル基、プラニル基等の複素環基等がある。また、以上の置換基同士が結合してさらなる6員アリール環もしくは複素環を形成しても良い。
本発明の有機EL素子の好ましい形態に、電子を輸送する領域または陰極と有機層の界面領域に、還元性ドーパントを含有する素子がある。ここで、還元性ドーパントとは、電子輸送性化合物を還元ができる物質と定義される。したがって、一定の還元性を有するものであれば、様々なものが用いられ、例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、アルカリ金属の酸化物、アルカリ金属のハロゲン化物、アルカリ土類金属の酸化物、アルカリ土類金属のハロゲン化物、希土類金属の酸化物または希土類金属のハロゲン化物、アルカリ金属の有機錯体、アルカリ土類金属の有機錯体、希土類金属の有機錯体からなる群から選択される少なくとも一つの物質を好適に使用することができる。
また、より具体的に、好ましい還元性ドーパントとしては、Na(仕事関数:2.36eV)、K(仕事関数:2.28eV)、Rb(仕事関数:2.16eV)およびCs(仕事関数:1.95eV)からなる群から選択される少なくとも一つのアルカリ金属や、Ca(仕事関数:2.9eV)、Sr(仕事関数:2.0〜2.5eV)、およびBa(仕事関数:2.52eV)からなる群から選択される少なくとも一つのアルカリ土類金属が挙げられる仕事関数が2.9eV以下のものが特に好ましい。これらのうち、より好ましい還元性ドーパントは、K、RbおよびCsからなる群から選択される少なくとも一つのアルカリ金属であり、さらに好ましくは、RbまたはCsであり、最も好ましいものは、Csである。これらのアルカリ金属は、特に還元能力が高く、電子注入域への比較的少量の添加により、有機EL素子における発光輝度の向上や長寿命化が図られる。また、仕事関数が2.9eV以下の還元性ドーパントとして、これら2種以上のアルカリ金属の組合わせも好ましく、特に、Csを含んだ組み合わせ、例えば、CsとNa、CsとK、CsとRbあるいはCsとNaとKとの組み合わせであることが好ましい。Csを組み合わせて含むことにより、還元能力を効率的に発揮することができ、電子注入域への添加により、有機EL素子における発光輝度の向上や長寿命化が図られる。
また、より具体的に、好ましい還元性ドーパントとしては、Na(仕事関数:2.36eV)、K(仕事関数:2.28eV)、Rb(仕事関数:2.16eV)およびCs(仕事関数:1.95eV)からなる群から選択される少なくとも一つのアルカリ金属や、Ca(仕事関数:2.9eV)、Sr(仕事関数:2.0〜2.5eV)、およびBa(仕事関数:2.52eV)からなる群から選択される少なくとも一つのアルカリ土類金属が挙げられる仕事関数が2.9eV以下のものが特に好ましい。これらのうち、より好ましい還元性ドーパントは、K、RbおよびCsからなる群から選択される少なくとも一つのアルカリ金属であり、さらに好ましくは、RbまたはCsであり、最も好ましいものは、Csである。これらのアルカリ金属は、特に還元能力が高く、電子注入域への比較的少量の添加により、有機EL素子における発光輝度の向上や長寿命化が図られる。また、仕事関数が2.9eV以下の還元性ドーパントとして、これら2種以上のアルカリ金属の組合わせも好ましく、特に、Csを含んだ組み合わせ、例えば、CsとNa、CsとK、CsとRbあるいはCsとNaとKとの組み合わせであることが好ましい。Csを組み合わせて含むことにより、還元能力を効率的に発揮することができ、電子注入域への添加により、有機EL素子における発光輝度の向上や長寿命化が図られる。
本発明においては陰極と有機層の間に絶縁体や半導体で構成される電子注入層をさらに設けても良い。この時、電流のリークを有効に防止して、電子注入性を向上させることができる。このような絶縁体としては、アルカリ金属カルコゲニド、アルカリ土類金属カルコゲニド、アルカリ金属のハロゲン化物およびアルカリ土類金属のハロゲン化物からなる群から選択される少なくとも一つの金属化合物を使用するのが好ましい。電子注入層がこれらのアルカリ金属カルコゲニド等で構成されていれば、電子注入性をさらに向上させることができる点で好ましい。具体的に、好ましいアルカリ金属カルコゲニドとしては、例えば、Li2O、K2O、Na2S、Na2SeおよびNa2Oが挙げられ、好ましいアルカリ土類金属カルコゲニドとしては、例えば、CaO、BaO、SrO、BeO、BaS、およびCaSeが挙げられる。また、好ましいアルカリ金属のハロゲン化物としては、例えば、LiF、NaF、KF、LiCl、KClおよびNaCl等が挙げられる。また、好ましいアルカリ土類金属のハロゲン化物としては、例えば、CaF2、BaF2、SrF2、MgF2およびBeF2といったフッ化物や、フッ化物以外のハロゲン化物が挙げられる。
また、電子輸送層を構成する半導体としては、Ba、Ca、Sr、Yb、Al、Ga、In、Li、Na、Cd、Mg、Si、Ta、SbおよびZnの少なくとも一つの元素を含む酸化物、窒化物または酸化窒化物等の一種単独または二種以上の組み合わせが挙げられる。また、電子輸送層を構成する無機化合物が、微結晶または非晶質の絶縁性薄膜であることが好ましい。電子輸送層がこれらの絶縁性薄膜で構成されていれば、より均質な薄膜が形成されるために、ダークスポット等の画素欠陥を減少させることができる。なお、このような無機化合物としては、上述したアルカリ金属カルコゲニド、アルカリ土類金属カルコゲニド、アルカリ金属のハロゲン化物およびアルカリ土類金属のハロゲン化物等が挙げられる。
また、電子輸送層を構成する半導体としては、Ba、Ca、Sr、Yb、Al、Ga、In、Li、Na、Cd、Mg、Si、Ta、SbおよびZnの少なくとも一つの元素を含む酸化物、窒化物または酸化窒化物等の一種単独または二種以上の組み合わせが挙げられる。また、電子輸送層を構成する無機化合物が、微結晶または非晶質の絶縁性薄膜であることが好ましい。電子輸送層がこれらの絶縁性薄膜で構成されていれば、より均質な薄膜が形成されるために、ダークスポット等の画素欠陥を減少させることができる。なお、このような無機化合物としては、上述したアルカリ金属カルコゲニド、アルカリ土類金属カルコゲニド、アルカリ金属のハロゲン化物およびアルカリ土類金属のハロゲン化物等が挙げられる。
(7)陰極
陰極としては、電子注入・輸送層又は発光層に電子を注入するため、仕事関数の小さい(4eV以下)金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。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・銀合金、アルミニウム/酸化アルミニウム、アルミニウム・リチウム合金、インジウム、希土類金属などが挙げられる。
この陰極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させることにより、作製することができる。
ここで発光層からの発光を陰極から取り出す場合、陰極の発光に対する透過率は10%より大きくすることが好ましい。
また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω/□以下が好ましく、膜厚は通常10nm〜1μm、好ましくは50〜200nmである。
陰極としては、電子注入・輸送層又は発光層に電子を注入するため、仕事関数の小さい(4eV以下)金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。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・銀合金、アルミニウム/酸化アルミニウム、アルミニウム・リチウム合金、インジウム、希土類金属などが挙げられる。
この陰極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させることにより、作製することができる。
ここで発光層からの発光を陰極から取り出す場合、陰極の発光に対する透過率は10%より大きくすることが好ましい。
また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω/□以下が好ましく、膜厚は通常10nm〜1μm、好ましくは50〜200nmである。
(8)絶縁層
有機EL素子は超薄膜に電界を印可するために、リークやショートによる画素欠陥が生じやすい。これを防止するために、一対の電極間に絶縁性の薄膜層を挿入することが好ましい。
絶縁層に用いられる材料としては例えば酸化アルミニウム、弗化リチウム、酸化リチウム、弗化セ シウム、酸化セシウム、酸化マグネシウム、弗化マグネシウム、酸化カルシウム、弗化カルシウム、窒化アルミニウム、酸化チタン、酸化珪素、酸化ゲルマニウム、窒化珪素、窒化ホウ素、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、酸化バナジウム等が挙げられ、これらの混合物や積層物を用いてもよい。
有機EL素子は超薄膜に電界を印可するために、リークやショートによる画素欠陥が生じやすい。これを防止するために、一対の電極間に絶縁性の薄膜層を挿入することが好ましい。
絶縁層に用いられる材料としては例えば酸化アルミニウム、弗化リチウム、酸化リチウム、弗化セ シウム、酸化セシウム、酸化マグネシウム、弗化マグネシウム、酸化カルシウム、弗化カルシウム、窒化アルミニウム、酸化チタン、酸化珪素、酸化ゲルマニウム、窒化珪素、窒化ホウ素、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、酸化バナジウム等が挙げられ、これらの混合物や積層物を用いてもよい。
(9)有機EL素子の製造方法
以上例示した材料及び形成方法により陽極、発光層、必要に応じて正孔注入・輸送層、及び必要に応じて電子注入・輸送層を形成し、さらに陰極を形成することにより有機EL素子を作製することができる。また陰極から陽極へ、前記と逆の順序で有機EL素子を作製することもできる。
以下、透光性基板上に陽極/正孔注入層/発光層/電子注入層/陰極が順次設けられた構成の有機EL素子の作製例を記載する。
まず、適当な透光性基板上に陽極材料からなる薄膜を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等の方法により形成して陽極を作製する。次に、この陽極上に正孔注入層を設ける。正孔注入層の形成は、前述したように真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、LB法等の方法により行うことができるが、均質な膜が得られやすく、かつピンホールが発生しにくい等の点から真空蒸着法により形成することが好ましい。真空蒸着法により正孔注入層を形成する場合、その蒸着条件は使用する化合物(正孔注入層の材料)、目的とする正孔注入層の結晶構造や再結合構造等により異なるが、一般に蒸着源温度50〜450℃、真空度10-7〜10-3Torr、蒸着速度0.01〜50nm/秒、基板温度−50〜300℃、膜厚5nm〜5μmの範囲で適宜選択することが好ましい。
以上例示した材料及び形成方法により陽極、発光層、必要に応じて正孔注入・輸送層、及び必要に応じて電子注入・輸送層を形成し、さらに陰極を形成することにより有機EL素子を作製することができる。また陰極から陽極へ、前記と逆の順序で有機EL素子を作製することもできる。
以下、透光性基板上に陽極/正孔注入層/発光層/電子注入層/陰極が順次設けられた構成の有機EL素子の作製例を記載する。
まず、適当な透光性基板上に陽極材料からなる薄膜を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等の方法により形成して陽極を作製する。次に、この陽極上に正孔注入層を設ける。正孔注入層の形成は、前述したように真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、LB法等の方法により行うことができるが、均質な膜が得られやすく、かつピンホールが発生しにくい等の点から真空蒸着法により形成することが好ましい。真空蒸着法により正孔注入層を形成する場合、その蒸着条件は使用する化合物(正孔注入層の材料)、目的とする正孔注入層の結晶構造や再結合構造等により異なるが、一般に蒸着源温度50〜450℃、真空度10-7〜10-3Torr、蒸着速度0.01〜50nm/秒、基板温度−50〜300℃、膜厚5nm〜5μmの範囲で適宜選択することが好ましい。
次に、正孔注入層上に発光層を設ける発光層の形成も、所望の有機発光材料を用いて真空蒸着法、スパッタリング、スピンコート法、キャスト法等の方法により有機発光材料を薄膜化することにより形成できるが、均質な膜が得られやすく、かつピンホールが発生しにくい等の点から真空蒸着法により形成することが好ましい。真空蒸着法により発光層を形成する場合、その蒸着条件は使用する化合物により異なるが、一般的に正孔注入層と同じような条件範囲の中から選択することができる。
次に、この発光層上に電子注入層を設ける。正孔注入層、発光層と同様、均質な膜を得る必要から真空蒸着法により形成することが好ましい。蒸着条件は正孔注入層、発光層と同様の条件範囲から選択することができる。
本発明の芳香族アミン誘導体は、発光帯域や正孔輸送帯域のいずれの層に含有させるかによって異なるが、真空蒸着法を用いる場合は他の材料との共蒸着をすることができる。また、スピンコート法を用いる場合は、他の材料と混合することによって含有させることができる。
最後に陰極を積層して有機EL素子を得ることができる。
陰極は金属から構成されるもので、蒸着法、スパッタリングを用いることができる。しかし下地の有機物層を製膜時の損傷から守るためには真空蒸着法が好ましい。
この有機EL素子の作製は一回の真空引きで一貫して陽極から陰極まで作製することが好ましい。
次に、この発光層上に電子注入層を設ける。正孔注入層、発光層と同様、均質な膜を得る必要から真空蒸着法により形成することが好ましい。蒸着条件は正孔注入層、発光層と同様の条件範囲から選択することができる。
本発明の芳香族アミン誘導体は、発光帯域や正孔輸送帯域のいずれの層に含有させるかによって異なるが、真空蒸着法を用いる場合は他の材料との共蒸着をすることができる。また、スピンコート法を用いる場合は、他の材料と混合することによって含有させることができる。
最後に陰極を積層して有機EL素子を得ることができる。
陰極は金属から構成されるもので、蒸着法、スパッタリングを用いることができる。しかし下地の有機物層を製膜時の損傷から守るためには真空蒸着法が好ましい。
この有機EL素子の作製は一回の真空引きで一貫して陽極から陰極まで作製することが好ましい。
本発明の有機EL素子の各層の形成方法は特に限定されない。従来公知の真空蒸着法、スピンコーティング法等による形成方法を用いることができる。本発明の有機EL素子に用いる、前記一般式(1)で示される化合物を含有する有機薄膜層は、真空蒸着法、分子線蒸着法(MBE法)あるいは溶媒に解かした溶液のディッピング法、スピンコーティング法、キャスティング法、バーコート法、ロールコート法等の塗布法による公知の方法で形成することができる。
本発明の有機EL素子の各有機層の膜厚は特に制限されないが、一般に膜厚が薄すぎるとピンホール等の欠陥が生じやすく、逆に厚すぎると高い印加電圧が必要となり効率が悪くなるため、通常は数nmから1μmの範囲が好ましい。
なお、有機EL素子に直流電圧を印加する場合、陽極を+、陰極を−の極性にして、5〜40Vの電圧を印加すると発光が観測できる。また、逆の極性で電圧を印加しても電流は流れず、発光は全く生じない。さらに交流電圧を印加した場合には陽極が+、陰極が−の極性になった時のみ均一な発光が観測される。印加する交流の波形は任意でよい。
本発明の有機EL素子の各有機層の膜厚は特に制限されないが、一般に膜厚が薄すぎるとピンホール等の欠陥が生じやすく、逆に厚すぎると高い印加電圧が必要となり効率が悪くなるため、通常は数nmから1μmの範囲が好ましい。
なお、有機EL素子に直流電圧を印加する場合、陽極を+、陰極を−の極性にして、5〜40Vの電圧を印加すると発光が観測できる。また、逆の極性で電圧を印加しても電流は流れず、発光は全く生じない。さらに交流電圧を印加した場合には陽極が+、陰極が−の極性になった時のみ均一な発光が観測される。印加する交流の波形は任意でよい。
本発明の有機EL素子の各層の形成方法は特に限定されない。従来公知の真空蒸着法、スピンコーティング法等による形成方法を用いることができる。本発明の有機EL素子に用いる、前記一般式(1)で示される芳香族アミン化合物を含有する有機薄膜層は、真空蒸着法、分子線蒸着法(MBE法)あるいは溶媒に解かした溶液のディッピング法、スピンコーティング法、キャスティング法、バーコート法、ロールコート法等の塗布法による公知の方法で形成することができる。
本発明の有機EL素子の各有機層の膜厚は特に制限されないが、一般に膜厚が薄すぎるとピンホール等の欠陥が生じやすく、逆に厚すぎると高い印加電圧が必要となり効率が悪くなるため、通常は数nmから1μmの範囲が好ましい。
なお、有機EL素子に直流電圧を印加する場合、陽極を+、陰極を−の極性にして、5〜40Vの電圧を印加すると発光が観測できる。また、逆の極性で電圧を印加しても電流は流れず、発光は全く生じない。さらに交流電圧を印加した場合には陽極が+、陰極が−の極性になった時のみ均一な発光が観測される。印加する交流の波形は任意でよい。
本発明の有機EL素子の各有機層の膜厚は特に制限されないが、一般に膜厚が薄すぎるとピンホール等の欠陥が生じやすく、逆に厚すぎると高い印加電圧が必要となり効率が悪くなるため、通常は数nmから1μmの範囲が好ましい。
なお、有機EL素子に直流電圧を印加する場合、陽極を+、陰極を−の極性にして、5〜40Vの電圧を印加すると発光が観測できる。また、逆の極性で電圧を印加しても電流は流れず、発光は全く生じない。さらに交流電圧を印加した場合には陽極が+、陰極が−の極性になった時のみ均一な発光が観測される。印加する交流の波形は任意でよい。
本発明の芳香族アミン化合物は、芳香族アミノ基を有するために有機溶剤に対する溶解性が高い。このため、湿式製造法による有機EL素子の作製に好適に用いられ、本発明の化合物の中で分子量が高く、真空蒸着法による薄膜形成が困難な場合でも、ディッピング法、スピンコーティング法、キャスティング法、バーコート法、ロールコート法等の塗布法により、容易に薄膜を形成することができる。
本発明の発光性塗膜形成用材料は、前記芳香族アミン化合物を含む有機溶剤溶液からなるものである。なお、発光性塗膜形成用材料とは、例えば有機EL素子において、発光に関与する有機化合物層、具体的には発光層、正孔注入(輸送)層、電子注入(輸送)層などを、塗膜を形成して作製する材料のことである。
本発明の発光性塗膜形成用材料は、前記芳香族アミン化合物を含む有機溶剤溶液からなるものである。なお、発光性塗膜形成用材料とは、例えば有機EL素子において、発光に関与する有機化合物層、具体的には発光層、正孔注入(輸送)層、電子注入(輸送)層などを、塗膜を形成して作製する材料のことである。
本発明の芳香族アミン化合物の溶解に用いられる有機溶媒としては、非ハロゲン系溶媒とハロゲン系溶媒が挙げられる。
非ハロゲン系溶媒としては、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、アニソールなどのエーテル系溶媒、メタノールやエタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、エチレングリコールなどのアルコール系溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族系溶媒、ヘキサン、オクタン、デカンなどの炭化水素系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミルなどのエステル系溶媒等が挙げられる。これらの非ハロゲン系溶媒の中でも芳香族系溶媒が好ましい。
ハロゲン系溶媒としてはジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素、テトラクロロエタン、トリクロロエタン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、クロロトルエンなどが挙げられる。
また、これらの溶媒は単独で使用しても複数混合して用いてもよい。なお、使用可能な溶媒はこれらに限定されるものではない。さらに、使用可能な溶媒は上記に限定されるものではない。
また、本発明の発光性塗膜形成用材料の溶液には、所望によりドーパントをあらかじめ溶解させておいてもよい。このドーパントとしては前記一般式(I)や(II)で表されるアミン化合物を用いることができる。また、必要に応じ、他の各種添加剤を溶解しておいてもよい。
非ハロゲン系溶媒としては、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、アニソールなどのエーテル系溶媒、メタノールやエタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、エチレングリコールなどのアルコール系溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族系溶媒、ヘキサン、オクタン、デカンなどの炭化水素系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミルなどのエステル系溶媒等が挙げられる。これらの非ハロゲン系溶媒の中でも芳香族系溶媒が好ましい。
ハロゲン系溶媒としてはジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素、テトラクロロエタン、トリクロロエタン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、クロロトルエンなどが挙げられる。
また、これらの溶媒は単独で使用しても複数混合して用いてもよい。なお、使用可能な溶媒はこれらに限定されるものではない。さらに、使用可能な溶媒は上記に限定されるものではない。
また、本発明の発光性塗膜形成用材料の溶液には、所望によりドーパントをあらかじめ溶解させておいてもよい。このドーパントとしては前記一般式(I)や(II)で表されるアミン化合物を用いることができる。また、必要に応じ、他の各種添加剤を溶解しておいてもよい。
次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
(1−1)中間体1-1の合成
アルゴン雰囲気下、トルエン(90mL)に1,3−ジヨードベンゼン(5.0g,15mmol)、4‐クロロフェニルボロン酸(5.7g,36mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィノ)パラジウム(0.87g,0.75mmol)、2mol/Lの炭酸ナトリウム水溶液(45mL,90mmol)を加えて80℃で7時間攪拌した。有機層を分離し、飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。ロータリーエバポレーターで有機層を濃縮した後、得られた残さをシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:塩化メチレン/ヘキサン=1/3)で精製し、白色粉末(2.7g、収率60%)を得た。
(1−2)中間体1-2の合成
アルゴン雰囲気下、無水トルエン(10mL)に中間体1−1(1.0g,3.3mmol)、4−s−ブチルアニリン(1.2g,8.3mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(60mg,66μmol)、ナトリウムt−ブトキシド(0.95g,9.9mmol)、トリt−ブチルホスフィン(20mg,0.1mmol)を加えて80℃で8時間攪拌した。反応液をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:塩化メチレン)で精製し、薄白色固体(1.3g,収率76%)を得た。
アルゴン雰囲気下、トルエン(90mL)に1,3−ジヨードベンゼン(5.0g,15mmol)、4‐クロロフェニルボロン酸(5.7g,36mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィノ)パラジウム(0.87g,0.75mmol)、2mol/Lの炭酸ナトリウム水溶液(45mL,90mmol)を加えて80℃で7時間攪拌した。有機層を分離し、飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。ロータリーエバポレーターで有機層を濃縮した後、得られた残さをシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:塩化メチレン/ヘキサン=1/3)で精製し、白色粉末(2.7g、収率60%)を得た。
(1−2)中間体1-2の合成
アルゴン雰囲気下、無水トルエン(10mL)に中間体1−1(1.0g,3.3mmol)、4−s−ブチルアニリン(1.2g,8.3mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(60mg,66μmol)、ナトリウムt−ブトキシド(0.95g,9.9mmol)、トリt−ブチルホスフィン(20mg,0.1mmol)を加えて80℃で8時間攪拌した。反応液をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:塩化メチレン)で精製し、薄白色固体(1.3g,収率76%)を得た。
(1−3)中間体1−3の合成
アルゴン雰囲気下、4-クロロベンゼンボロン酸(4.5g,29mmol)、4-ブロモヨードベンゼン(7.3g,26mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフェノ)パラジウム(0.6g,0.52mmol)をトルエン(80mL)に溶かし、2mol/Lの炭酸ナトリウム水溶液(40mL,80mmol)を加えて80℃で8時間攪拌した。有機層を分離し、飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。ロータリーエバポレーターで有機層を濃縮した後、得られた残さをシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:塩化メチレン/ヘキサン=1/4)で精製し、白色粉末(3.1g、収率44%)を得た。
(1−4)中間体1-4の合成
アルゴン雰囲気下、無水トルエン(20mL)に中間体1−3(3.0g,11mmol)、N,N−ビス(4−ビフェニリル)アミン (3.2g,10mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(180mg,0.2mmol)、ナトリウムt−ブトキシド(1.4g,15mmol)、トリt−ブチルホスフィン(65mg,0.32mmol)を加えて40℃で8時間攪拌した。反応液にヘキサンを加えて固体を析出させ、メタノールで洗浄した。薄白色固体(4.8g、収率94%)を得た。
アルゴン雰囲気下、4-クロロベンゼンボロン酸(4.5g,29mmol)、4-ブロモヨードベンゼン(7.3g,26mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフェノ)パラジウム(0.6g,0.52mmol)をトルエン(80mL)に溶かし、2mol/Lの炭酸ナトリウム水溶液(40mL,80mmol)を加えて80℃で8時間攪拌した。有機層を分離し、飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。ロータリーエバポレーターで有機層を濃縮した後、得られた残さをシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:塩化メチレン/ヘキサン=1/4)で精製し、白色粉末(3.1g、収率44%)を得た。
(1−4)中間体1-4の合成
アルゴン雰囲気下、無水トルエン(20mL)に中間体1−3(3.0g,11mmol)、N,N−ビス(4−ビフェニリル)アミン (3.2g,10mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(180mg,0.2mmol)、ナトリウムt−ブトキシド(1.4g,15mmol)、トリt−ブチルホスフィン(65mg,0.32mmol)を加えて40℃で8時間攪拌した。反応液にヘキサンを加えて固体を析出させ、メタノールで洗浄した。薄白色固体(4.8g、収率94%)を得た。
(1−5)化合物1の合成
アルゴン雰囲気下、無水トルエン(20mL)に中間体1−2(0.57g,1mmol)、中間体1−4(1.2g,2.4mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(73mg,80μmol)、ナトリウムt−ブトキシド(0.29g,3mmol)、トリt−ブチルホスフィン(26mg,0.13mmol)を加えて80℃で8時間攪拌した。反応液をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:塩化メチレン)次いでシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:塩化メチレン/ヘキサン=1/3)で精製し、黄色固体(0.5g,収率34%)を得た。
FD-MS:計算値 C110H90N4=1466、実測値 1466(M+,100)
イオン化ポテンシャル: 5.22eV
溶解性(トルエン): 5wt%以上可溶
アルゴン雰囲気下、無水トルエン(20mL)に中間体1−2(0.57g,1mmol)、中間体1−4(1.2g,2.4mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(73mg,80μmol)、ナトリウムt−ブトキシド(0.29g,3mmol)、トリt−ブチルホスフィン(26mg,0.13mmol)を加えて80℃で8時間攪拌した。反応液をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:塩化メチレン)次いでシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:塩化メチレン/ヘキサン=1/3)で精製し、黄色固体(0.5g,収率34%)を得た。
FD-MS:計算値 C110H90N4=1466、実測値 1466(M+,100)
イオン化ポテンシャル: 5.22eV
溶解性(トルエン): 5wt%以上可溶
(2−1)中間体2−1の合成
アルゴン雰囲気下、無水トルエン(10mL)に中間体1−1(1.0g,3.3mmol)、アニリン (0.78g、8.3mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(60mg,66μmol)、ナトリウムt−ブトキシド(0.95g,9.9mmol)、トリt−ブチルホスフィン(20mg,0.1mmol)を加えて80℃で8時間攪拌した。反応液をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:塩化メチレン)で精製し、薄白色固体(1.1g、収率81%)を得た。
(2−2)中間体2−2の合成
アルゴン雰囲気下、無水トルエン(10mL)に9,9−ジメチル−2−ブロモフルオレン(1.8g,6.6mmol)、アニリン (1.56g,16mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0.12g,0.13mmol)、ナトリウムt−ブトキシド(1.9g,20mmol)、トリt−ブチルホスフィン(40mg,0.2mmol)を加えて80℃で8時間攪拌した。反応液をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:塩化メチレン)で精製し、薄白色固体(1.5g、収率81%)を得た。
アルゴン雰囲気下、無水トルエン(10mL)に中間体1−1(1.0g,3.3mmol)、アニリン (0.78g、8.3mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(60mg,66μmol)、ナトリウムt−ブトキシド(0.95g,9.9mmol)、トリt−ブチルホスフィン(20mg,0.1mmol)を加えて80℃で8時間攪拌した。反応液をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:塩化メチレン)で精製し、薄白色固体(1.1g、収率81%)を得た。
(2−2)中間体2−2の合成
アルゴン雰囲気下、無水トルエン(10mL)に9,9−ジメチル−2−ブロモフルオレン(1.8g,6.6mmol)、アニリン (1.56g,16mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0.12g,0.13mmol)、ナトリウムt−ブトキシド(1.9g,20mmol)、トリt−ブチルホスフィン(40mg,0.2mmol)を加えて80℃で8時間攪拌した。反応液をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:塩化メチレン)で精製し、薄白色固体(1.5g、収率81%)を得た。
(2−3)中間体2−3の合成
アルゴン雰囲気下、無水トルエン(20mL)に中間体1−3(3.0g,11mmol)、中間体2−2(0.93g,10mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(180mg,0.2mmol)、ナトリウムt−ブトキシド(1.4g,15mmol)、トリt−ブチルホスフィン(65mg,0.32mmol)を加えて室温で8時間攪拌した。反応液にヘキサンを加えて固体を析出させ、メタノールで洗浄し、中間体2−3(3.5g、収率75%)を得た。
(2−4)化合物2の合成
アルゴン雰囲気下、無水トルエン(20mL)に中間体2-1(0.41g,1mmol)、中間体2-3(1.1g,2.4mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(73mg,80μmol)、ナトリウムt−ブトキシド(0.29g,3mmol)、トリt−ブチルホスフィン(26mg,0.13mmol)を加えて80℃で8時間攪拌した。反応液をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:塩化メチレン)次いでシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:塩化メチレン/ヘキサン=1/3)で精製し、黄色固体(0.6g、収率47%)を得た。
FD-MS:計算値 C96H74N4=1282、実測値 1282(M+,100)
溶解性(トルエン): 1wt%以上可溶
アルゴン雰囲気下、無水トルエン(20mL)に中間体1−3(3.0g,11mmol)、中間体2−2(0.93g,10mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(180mg,0.2mmol)、ナトリウムt−ブトキシド(1.4g,15mmol)、トリt−ブチルホスフィン(65mg,0.32mmol)を加えて室温で8時間攪拌した。反応液にヘキサンを加えて固体を析出させ、メタノールで洗浄し、中間体2−3(3.5g、収率75%)を得た。
(2−4)化合物2の合成
アルゴン雰囲気下、無水トルエン(20mL)に中間体2-1(0.41g,1mmol)、中間体2-3(1.1g,2.4mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(73mg,80μmol)、ナトリウムt−ブトキシド(0.29g,3mmol)、トリt−ブチルホスフィン(26mg,0.13mmol)を加えて80℃で8時間攪拌した。反応液をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:塩化メチレン)次いでシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:塩化メチレン/ヘキサン=1/3)で精製し、黄色固体(0.6g、収率47%)を得た。
FD-MS:計算値 C96H74N4=1282、実測値 1282(M+,100)
溶解性(トルエン): 1wt%以上可溶
アルゴン雰囲気下、無水トルエン(20mL)に中間体1-2(0.53g,1mmol)、中間体2-3(1.1g,2.4mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(73mg,80μmol)、ナトリウムt−ブトキシド(0.29g,3mmol)、トリt−ブチルホスフィン(26mg,0.13mmol)を加えて80℃で8時間攪拌した。反応液をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:塩化メチレン)次いでシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:塩化メチレン/ヘキサン=1/3)で精製し、黄色固体(0.25g、収率18%)を得た。
FD-MS:計算値 C104H90N4=1394、実測値 1394(M+,100)
溶解性(トルエン): 1wt%以上可溶
FD-MS:計算値 C104H90N4=1394、実測値 1394(M+,100)
溶解性(トルエン): 1wt%以上可溶
(4−1)中間体4−1の合成
アルゴン雰囲気下、無水トルエン(10mL)に9,9−ジオクチル−2,7−ジブロモフルオレン(1.1g,3.3mmol)、アニリン (0.78g,8.3mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(60mg,66μmol)、ナトリウムt−ブトキシド(0.95g,9.9mmol)、トリt−ブチルホスフィン(20mg,0.1mmol)を加えて80℃で8時間攪拌した。反応液をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:塩化メチレン)で精製し、白色固体(0.97g,収率85%)を得た。
(4−2)化合物4の合成
アルゴン雰囲気下、無水トルエン(20mL)に中間体4-1(0.58g,1mmol)、中間体2-3(1.1g,2.4mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(73mg,80μmol)、ナトリウムt−ブトキシド(0.29g,3mmol)、トリt−ブチルホスフィン(26mg,0.13mmol)を加えて80℃で8時間攪拌した。反応液をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:塩化メチレン)次いでシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:塩化メチレン/ヘキサン=1/3)で精製し、黄色固体(0.5g、収率35%)を得た。
FD-MS:計算値 C107H102N4=1442、実測値 1442(M+,100)
溶解性(トルエン): 1wt%以上可溶
アルゴン雰囲気下、無水トルエン(10mL)に9,9−ジオクチル−2,7−ジブロモフルオレン(1.1g,3.3mmol)、アニリン (0.78g,8.3mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(60mg,66μmol)、ナトリウムt−ブトキシド(0.95g,9.9mmol)、トリt−ブチルホスフィン(20mg,0.1mmol)を加えて80℃で8時間攪拌した。反応液をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:塩化メチレン)で精製し、白色固体(0.97g,収率85%)を得た。
(4−2)化合物4の合成
アルゴン雰囲気下、無水トルエン(20mL)に中間体4-1(0.58g,1mmol)、中間体2-3(1.1g,2.4mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(73mg,80μmol)、ナトリウムt−ブトキシド(0.29g,3mmol)、トリt−ブチルホスフィン(26mg,0.13mmol)を加えて80℃で8時間攪拌した。反応液をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:塩化メチレン)次いでシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:塩化メチレン/ヘキサン=1/3)で精製し、黄色固体(0.5g、収率35%)を得た。
FD-MS:計算値 C107H102N4=1442、実測値 1442(M+,100)
溶解性(トルエン): 1wt%以上可溶
(5−1)中間体5−1の合成
アルゴン雰囲気下、トルエン(90mL)に3-ブロモ-1-ヨードベンゼン(10g,36mmol)、4-クロロフェニルボロン酸(5.7g,36mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィノ)パラジウム(0.87g,0.75mmol)、2mol/Lの炭酸ナトリウム水溶液(45mL,90mmol)を加えて80℃で7時間攪拌した。有機層を分離し、飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。ロータリーエバポレーターで有機層を濃縮した後、得られた残さをシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:塩化メチレン/ヘキサン=1/3)で精製し、白色粉末(7.2g、収率75%)を得た。
(5−2)中間体5−2の合成
アルゴン雰囲気下、中間体5−1(3g,11mmol)を無水テトラヒドロフラン(20mL)と無水トルエン(20mL)の混合液に溶かし、−20℃に冷却後、n−ブチルリチウム1.6Mヘキサン溶液(8.1mL,13mmol)をゆっくり加ええて1時間攪拌した。−60℃に冷却し、ホウ酸トリイソプロピルエステル(4.1g,22mmol)の無水テトラヒドロフラン溶液(10mL)を反応液に加えて2時間攪拌し、その後、室温まで昇温させて5時間攪拌した。1N塩酸(30mL)を加えて30分攪拌し、有機層を分離した。エバポレーターで減圧濃縮し、得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル=1/1)で精製し、中間体5−2(1.6g,収率64%)を得た。
アルゴン雰囲気下、トルエン(90mL)に3-ブロモ-1-ヨードベンゼン(10g,36mmol)、4-クロロフェニルボロン酸(5.7g,36mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィノ)パラジウム(0.87g,0.75mmol)、2mol/Lの炭酸ナトリウム水溶液(45mL,90mmol)を加えて80℃で7時間攪拌した。有機層を分離し、飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。ロータリーエバポレーターで有機層を濃縮した後、得られた残さをシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:塩化メチレン/ヘキサン=1/3)で精製し、白色粉末(7.2g、収率75%)を得た。
(5−2)中間体5−2の合成
アルゴン雰囲気下、中間体5−1(3g,11mmol)を無水テトラヒドロフラン(20mL)と無水トルエン(20mL)の混合液に溶かし、−20℃に冷却後、n−ブチルリチウム1.6Mヘキサン溶液(8.1mL,13mmol)をゆっくり加ええて1時間攪拌した。−60℃に冷却し、ホウ酸トリイソプロピルエステル(4.1g,22mmol)の無水テトラヒドロフラン溶液(10mL)を反応液に加えて2時間攪拌し、その後、室温まで昇温させて5時間攪拌した。1N塩酸(30mL)を加えて30分攪拌し、有機層を分離した。エバポレーターで減圧濃縮し、得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル=1/1)で精製し、中間体5−2(1.6g,収率64%)を得た。
(5−3)中間体5−3の合成
アルゴン雰囲気下、トルエン(40mL)に中間体5−1(1.7g,6.5mmol)、中間体5−2(1.5g,6.5mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィノ)パラジウム(0.22g,0.2mmol)、2mol/Lの炭酸ナトリウム水溶液(10mL,20mmol)を加えて80℃で7時間攪拌した。有機層を分離し、飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。ロータリーエバポレーターで有機層を濃縮した後、得られた残さをシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:塩化メチレン/ヘキサン=1/3)で精製し、中間体5−3(1.8g、収率74%)を得た。
(5−4)中間体5−4の合成
アルゴン雰囲気下、無水トルエン(10mL)に中間体5−3(1.2g,3.3mmol)、アニリン (0.78g,8.3mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(60mg,66μmol)、ナトリウムt−ブトキシド(0.95g,9.9mmol)、トリt−ブチルホスフィン(20mg,0.1mmol)を加えて80℃で8時間攪拌した。反応液をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:塩化メチレン)で精製し、中間体5−4(1.3g,収率80%)を得た。
アルゴン雰囲気下、トルエン(40mL)に中間体5−1(1.7g,6.5mmol)、中間体5−2(1.5g,6.5mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィノ)パラジウム(0.22g,0.2mmol)、2mol/Lの炭酸ナトリウム水溶液(10mL,20mmol)を加えて80℃で7時間攪拌した。有機層を分離し、飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。ロータリーエバポレーターで有機層を濃縮した後、得られた残さをシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:塩化メチレン/ヘキサン=1/3)で精製し、中間体5−3(1.8g、収率74%)を得た。
(5−4)中間体5−4の合成
アルゴン雰囲気下、無水トルエン(10mL)に中間体5−3(1.2g,3.3mmol)、アニリン (0.78g,8.3mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(60mg,66μmol)、ナトリウムt−ブトキシド(0.95g,9.9mmol)、トリt−ブチルホスフィン(20mg,0.1mmol)を加えて80℃で8時間攪拌した。反応液をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:塩化メチレン)で精製し、中間体5−4(1.3g,収率80%)を得た。
(5−5)化合物5の合成
アルゴン雰囲気下、無水トルエン(20mL)に中間体5−4(0.49g,1mmol)、N−(4’−ブロモビフェニル−4−イル)−N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミン(1.1g,2.4mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(73mg,80μmol)、ナトリウムt−ブトキシド(0.29g,3mmol)、トリt−ブチルホスフィン(26mg,0.13mmol)を加えて80℃で8時間攪拌した。反応液をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:塩化メチレン)次いでシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:塩化メチレン/ヘキサン=1/3)で精製し、黄色固体(0.58g、収率47%)を得た。
FD-MS:計算値 C92H66N4=1226、実測値 1226(M+,100)
溶解性(トルエン): 1wt%以上可溶
アルゴン雰囲気下、無水トルエン(20mL)に中間体5−4(0.49g,1mmol)、N−(4’−ブロモビフェニル−4−イル)−N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミン(1.1g,2.4mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(73mg,80μmol)、ナトリウムt−ブトキシド(0.29g,3mmol)、トリt−ブチルホスフィン(26mg,0.13mmol)を加えて80℃で8時間攪拌した。反応液をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:塩化メチレン)次いでシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:塩化メチレン/ヘキサン=1/3)で精製し、黄色固体(0.58g、収率47%)を得た。
FD-MS:計算値 C92H66N4=1226、実測値 1226(M+,100)
溶解性(トルエン): 1wt%以上可溶
(6−1)中間体6−1の合成
アルゴン雰囲気下、無水トルエン(10mL)に中間体5−3(1.2g,3.3mmol)、4−s−ブチルアニリン(1.2g,8.3mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(60mg,66μmol)、ナトリウムt−ブトキシド(0.95g,9.9mmol)、トリt−ブチルホスフィン(20mg,0.1mmol)を加えて80℃で8時間攪拌した。反応液をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:塩化メチレン)で精製し、薄白色固体(1.5g,収率76%)を得た。
(6−2)化合物6の合成
アルゴン雰囲気下、無水トルエン(20mL)に中間体6−1(0.6g,1mmol)、中間体1−4(1.2g,2.4mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(73mg,80μmol)、ナトリウムt−ブトキシド(0.29g,3mmol)、トリt−ブチルホスフィン(26mg,0.13mmol)を加えて80℃で8時間攪拌した。反応液をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:塩化メチレン)次いでシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:塩化メチレン/ヘキサン=1/3)で精製し、黄色固体(0.45g、収率29%)を得た。
アルゴン雰囲気下、無水トルエン(10mL)に中間体5−3(1.2g,3.3mmol)、4−s−ブチルアニリン(1.2g,8.3mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(60mg,66μmol)、ナトリウムt−ブトキシド(0.95g,9.9mmol)、トリt−ブチルホスフィン(20mg,0.1mmol)を加えて80℃で8時間攪拌した。反応液をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:塩化メチレン)で精製し、薄白色固体(1.5g,収率76%)を得た。
(6−2)化合物6の合成
アルゴン雰囲気下、無水トルエン(20mL)に中間体6−1(0.6g,1mmol)、中間体1−4(1.2g,2.4mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(73mg,80μmol)、ナトリウムt−ブトキシド(0.29g,3mmol)、トリt−ブチルホスフィン(26mg,0.13mmol)を加えて80℃で8時間攪拌した。反応液をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:塩化メチレン)次いでシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:塩化メチレン/ヘキサン=1/3)で精製し、黄色固体(0.45g、収率29%)を得た。
(7−1)中間体7−1の合成
アルゴン雰囲気下、トルエン(90mL)に4−ブロモ−1−ヨードベンゼン(10g,36mmol)、4−クロロフェニルボロン酸(5.7g,36mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィノ)パラジウム(0.87g,0.75mmol)、2mol/Lの炭酸ナトリウム水溶液(45mL,90mmol)を加えて80℃で7時間攪拌した。有機層を分離し、飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。ロータリーエバポレーターで有機層を濃縮した後、得られた残さをシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:塩化メチレン/ヘキサン=1/3)で精製し、白色粉末(7.7g、収率81%)を得た。
(7−2)中間体7−2の合成
アルゴン雰囲気下、中間体7−1(3g,11mmol)を無水テトラヒドロフラン(20mL)と無水トルエン(20mL)の混合液に溶かし、−20℃に冷却後、n-ブチルリチウム1.6Mヘキサン溶液(8.1mL,13mmol)をゆっくり加ええて1時間攪拌した。−60℃に冷却し、ホウ酸トリイソプロピルエステル(4.1g,22mmol)の無水テトラヒドロフラン溶液(10mL)を反応液に加えて2時間攪拌し、その後、室温まで昇温させて5時間攪拌した。1N塩酸(30mL)を加えて30分攪拌し、有機層を分離した。エバポレーターで減圧濃縮し、得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル=1/1)で精製し、中間体7−2(1.8g,収率70%)を得た。
アルゴン雰囲気下、トルエン(90mL)に4−ブロモ−1−ヨードベンゼン(10g,36mmol)、4−クロロフェニルボロン酸(5.7g,36mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィノ)パラジウム(0.87g,0.75mmol)、2mol/Lの炭酸ナトリウム水溶液(45mL,90mmol)を加えて80℃で7時間攪拌した。有機層を分離し、飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。ロータリーエバポレーターで有機層を濃縮した後、得られた残さをシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:塩化メチレン/ヘキサン=1/3)で精製し、白色粉末(7.7g、収率81%)を得た。
(7−2)中間体7−2の合成
アルゴン雰囲気下、中間体7−1(3g,11mmol)を無水テトラヒドロフラン(20mL)と無水トルエン(20mL)の混合液に溶かし、−20℃に冷却後、n-ブチルリチウム1.6Mヘキサン溶液(8.1mL,13mmol)をゆっくり加ええて1時間攪拌した。−60℃に冷却し、ホウ酸トリイソプロピルエステル(4.1g,22mmol)の無水テトラヒドロフラン溶液(10mL)を反応液に加えて2時間攪拌し、その後、室温まで昇温させて5時間攪拌した。1N塩酸(30mL)を加えて30分攪拌し、有機層を分離した。エバポレーターで減圧濃縮し、得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル=1/1)で精製し、中間体7−2(1.8g,収率70%)を得た。
(7−3)中間体7−3の合成
アルゴン雰囲気下、トルエン(20mL)に3−ブロモ−1−ヨードベンゼン(1.4g,5mmol)、中間体7−2 (1.2g,5mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィノ)パラジウム(0.17g,0.15mmol)、2mol/Lの炭酸ナトリウム水溶液(7.55mL,15mmol)を加えて80℃で7時間攪拌した。有機層を分離し、飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。ロータリーエバポレーターで有機層を濃縮した後、得られた残さをシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:塩化メチレン/ヘキサン=1/3)で精製し、白色粉末(1.2g、収率70%)を得た。
(7−4)中間体7−4の合成
アルゴン雰囲気下、中間体7−3(1.2g,3.5mmol)を無水テトラヒドロフラン(10mL)と無水トルエン(10mL)の混合液に溶かし、−20℃に冷却後、n-ブチルリチウム1.6Mヘキサン溶液(2.6mL,4.2mmol)をゆっくり加ええて1時間攪拌した。−60℃に冷却し、ホウ酸トリイソプロピルエステル(1.3g,7mmol)の無水テトラヒドロフラン溶液(10mL)を反応液に加えて2時間攪拌し、その後、室温まで昇温させて5時間攪拌した。1N塩酸(30mL)を加えて30分攪拌し、有機層を分離した。エバポレーターで減圧濃縮し、得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル=1/1)で精製し、中間体7−4(0.6g,収率56%)を得た。
アルゴン雰囲気下、トルエン(20mL)に3−ブロモ−1−ヨードベンゼン(1.4g,5mmol)、中間体7−2 (1.2g,5mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィノ)パラジウム(0.17g,0.15mmol)、2mol/Lの炭酸ナトリウム水溶液(7.55mL,15mmol)を加えて80℃で7時間攪拌した。有機層を分離し、飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。ロータリーエバポレーターで有機層を濃縮した後、得られた残さをシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:塩化メチレン/ヘキサン=1/3)で精製し、白色粉末(1.2g、収率70%)を得た。
(7−4)中間体7−4の合成
アルゴン雰囲気下、中間体7−3(1.2g,3.5mmol)を無水テトラヒドロフラン(10mL)と無水トルエン(10mL)の混合液に溶かし、−20℃に冷却後、n-ブチルリチウム1.6Mヘキサン溶液(2.6mL,4.2mmol)をゆっくり加ええて1時間攪拌した。−60℃に冷却し、ホウ酸トリイソプロピルエステル(1.3g,7mmol)の無水テトラヒドロフラン溶液(10mL)を反応液に加えて2時間攪拌し、その後、室温まで昇温させて5時間攪拌した。1N塩酸(30mL)を加えて30分攪拌し、有機層を分離した。エバポレーターで減圧濃縮し、得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル=1/1)で精製し、中間体7−4(0.6g,収率56%)を得た。
(7−5)中間体7−5の合成
アルゴン雰囲気下、トルエン(10mL)に中間体7−3(0.66g,1.9mmol)、中間体7−4(0.6g,1.9mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィノ)パラジウム(0.07g,0.06mmol)、2mol/Lの炭酸ナトリウム水溶液(2.9mL,5.7mmol)を加えて80℃で7時間攪拌した。有機層を分離し、飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。ロータリーエバポレーターで有機層を濃縮した後、得られた残さをシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:塩化メチレン/ヘキサン=1/3)で精製し、白色粉末(0.68g、収率68%)を得た。
(7−6)中間体7−6の合成
アルゴン雰囲気下、無水トルエン(10mL)に中間体7−5(1.7g,3.3mmol)、4−s−ブチルアニリン(1.2g,8.3mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(60mg,66μmol)、ナトリウムt−ブトキシド(0.95g,9.9mmol)、トリt−ブチルホスフィン(20mg,0.1mmol)を加えて80℃で8時間攪拌した。反応液をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:塩化メチレン)で精製し、薄白色固体(1.5g,収率60%)を得た。
アルゴン雰囲気下、トルエン(10mL)に中間体7−3(0.66g,1.9mmol)、中間体7−4(0.6g,1.9mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィノ)パラジウム(0.07g,0.06mmol)、2mol/Lの炭酸ナトリウム水溶液(2.9mL,5.7mmol)を加えて80℃で7時間攪拌した。有機層を分離し、飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。ロータリーエバポレーターで有機層を濃縮した後、得られた残さをシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:塩化メチレン/ヘキサン=1/3)で精製し、白色粉末(0.68g、収率68%)を得た。
(7−6)中間体7−6の合成
アルゴン雰囲気下、無水トルエン(10mL)に中間体7−5(1.7g,3.3mmol)、4−s−ブチルアニリン(1.2g,8.3mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(60mg,66μmol)、ナトリウムt−ブトキシド(0.95g,9.9mmol)、トリt−ブチルホスフィン(20mg,0.1mmol)を加えて80℃で8時間攪拌した。反応液をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:塩化メチレン)で精製し、薄白色固体(1.5g,収率60%)を得た。
(7−7)化合物7の合成
アルゴン雰囲気下、無水トルエン(20mL)に中間体7−6(0.75g,1mmol)、中間体1−4(1.2g,2.4mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(73mg,80μmol)、ナトリウムt−ブトキシド(0.29g,3mmol)、トリt−ブチルホスフィン(26mg,0.13mmol)を加えて80℃で8時間攪拌した。反応液をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:塩化メチレン)次いでシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:塩化メチレン/ヘキサン=1/3)で精製し、黄色固体(0.54g、収率32%)を得た。
FD-MS:計算値 C128H102N4=1694、実測値 1694(M+,100)
溶解性(トルエン): 1wt%以上可溶
アルゴン雰囲気下、無水トルエン(20mL)に中間体7−6(0.75g,1mmol)、中間体1−4(1.2g,2.4mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(73mg,80μmol)、ナトリウムt−ブトキシド(0.29g,3mmol)、トリt−ブチルホスフィン(26mg,0.13mmol)を加えて80℃で8時間攪拌した。反応液をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:塩化メチレン)次いでシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:塩化メチレン/ヘキサン=1/3)で精製し、黄色固体(0.54g、収率32%)を得た。
FD-MS:計算値 C128H102N4=1694、実測値 1694(M+,100)
溶解性(トルエン): 1wt%以上可溶
(8−1)中間体8−1の合成
アルゴン雰囲気下、トルエン(80mL)に中間体7−2(1.7g,13mmol)、1,3−ジブロモベンゼン(1.5g,6.5mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィノ)パラジウム(0.44g,0.4mmol)、2mol/Lの炭酸ナトリウム水溶液(20mL,40mmol)を加えて80℃で7時間攪拌した。有機層を分離し、飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。ロータリーエバポレーターで有機層を濃縮した後、得られた残さをシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:塩化メチレン/ヘキサン=1/3)で精製し、中間体8−1(2.6g、収率90%)を得た。
(8−2)中間体8−2の合成
アルゴン雰囲気下、無水トルエン(10mL)に中間体8−1(1.5g,3.3mmol)、4−s−ブチルアニリン(1.2g,8.3mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(60mg,66μmol)、ナトリウムt−ブトキシド(0.95g,9.9mmol)、トリt−ブチルホスフィン(20mg,0.1mmol)を加えて80℃で8時間攪拌した。反応液をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:塩化メチレン)で精製し、薄白色固体(1.8g,収率79%)を得た。
アルゴン雰囲気下、トルエン(80mL)に中間体7−2(1.7g,13mmol)、1,3−ジブロモベンゼン(1.5g,6.5mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィノ)パラジウム(0.44g,0.4mmol)、2mol/Lの炭酸ナトリウム水溶液(20mL,40mmol)を加えて80℃で7時間攪拌した。有機層を分離し、飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。ロータリーエバポレーターで有機層を濃縮した後、得られた残さをシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:塩化メチレン/ヘキサン=1/3)で精製し、中間体8−1(2.6g、収率90%)を得た。
(8−2)中間体8−2の合成
アルゴン雰囲気下、無水トルエン(10mL)に中間体8−1(1.5g,3.3mmol)、4−s−ブチルアニリン(1.2g,8.3mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(60mg,66μmol)、ナトリウムt−ブトキシド(0.95g,9.9mmol)、トリt−ブチルホスフィン(20mg,0.1mmol)を加えて80℃で8時間攪拌した。反応液をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:塩化メチレン)で精製し、薄白色固体(1.8g,収率79%)を得た。
(8−3)化合物8の合成
アルゴン雰囲気下、無水トルエン(20mL)に中間体8−2(0.67g,1mmol)、中間体1−4(1.2g,2.4mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(73mg,80μmol)、ナトリウムt−ブトキシド(0.29g,3mmol)、トリt−ブチルホスフィン(26mg,0.13mmol)を加えて80℃で8時間攪拌した。反応液をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:塩化メチレン)次いでシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:塩化メチレン/ヘキサン=1/3)で精製し、黄色固体(0.50g、収率38%)を得た。
FD-MS:計算値 C98H82N4=1314、実測値 1314(M+,100)
溶解性(トルエン): 1wt%以上可溶
アルゴン雰囲気下、無水トルエン(20mL)に中間体8−2(0.67g,1mmol)、中間体1−4(1.2g,2.4mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(73mg,80μmol)、ナトリウムt−ブトキシド(0.29g,3mmol)、トリt−ブチルホスフィン(26mg,0.13mmol)を加えて80℃で8時間攪拌した。反応液をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:塩化メチレン)次いでシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:塩化メチレン/ヘキサン=1/3)で精製し、黄色固体(0.50g、収率38%)を得た。
FD-MS:計算値 C98H82N4=1314、実測値 1314(M+,100)
溶解性(トルエン): 1wt%以上可溶
アルゴン雰囲気下、無水トルエン(20mL)に中間体5−4(0.67g,1mmol)、中間体2−3(1.2g,2.4mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(73mg,80μmol)、ナトリウムt−ブトキシド(0.29g,3mmol)、トリt−ブチルホスフィン(26mg,0.13mmol)を加えて80℃で8時間攪拌した。反応液をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:塩化メチレン)次いでシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:塩化メチレン/ヘキサン=1/3)で精製し、黄色固体(0.33g、収率24%)を得た。
FD-MS:計算値 C98H82N4=1358、実測値 1358(M+,100)
溶解性(トルエン): 1wt%以上可溶
FD-MS:計算値 C98H82N4=1358、実測値 1358(M+,100)
溶解性(トルエン): 1wt%以上可溶
実施例1(有機EL素子の作製)
25mm×75mm×1.1mm厚のITO透明電極付きガラス基板(ジオマティック社製)をイソプロピルアルコール中で超音波洗浄を5分間行なった後、UVオゾン洗浄を30分間行なった。その基板の上に、スピンコート法で正孔注入層に用いるポリエチレンジオキシチオフェン・ポリスチレンスルホン酸(以下、PEDOT・PSSと略す)を40nmの膜厚で成膜した。ついで、化合物1をトルエンに溶かした溶液(1質量%)を用いてPEDOT・PSSの上に正孔輸送層をスピンコート法での膜厚で成膜した。このときの厚は50nmであった。この膜上に下記化合物Aを真空蒸着により成膜した。このときの膜厚は40nmであった。同時に、発光分子として下記スチリルアミン化合物BをAとBの重量比が40:2になるように蒸着した。この膜は発光層として機能する。ついで、膜厚10nmのトリス(8−キノリノラト)アルミニウム膜(以下「Alq膜」と略記する。)を成膜した。このAlq膜は電子輸送層として機能する。この後還元性ドーパントであるLi(Li源:サエスゲッター社製)とAlqを二元蒸着させ、電子注入層(陰極)としてAlq:Li膜を形成した。このAlq:Li膜上に金属Alを蒸着させ金属陰極を形成し有機EL発光素子を形成した。この素子は青色発光した。10mA/cm2での発光効率と、発光輝度1000cd/m2で発光させた時の素子の輝度半減寿命を表1に示す。
25mm×75mm×1.1mm厚のITO透明電極付きガラス基板(ジオマティック社製)をイソプロピルアルコール中で超音波洗浄を5分間行なった後、UVオゾン洗浄を30分間行なった。その基板の上に、スピンコート法で正孔注入層に用いるポリエチレンジオキシチオフェン・ポリスチレンスルホン酸(以下、PEDOT・PSSと略す)を40nmの膜厚で成膜した。ついで、化合物1をトルエンに溶かした溶液(1質量%)を用いてPEDOT・PSSの上に正孔輸送層をスピンコート法での膜厚で成膜した。このときの厚は50nmであった。この膜上に下記化合物Aを真空蒸着により成膜した。このときの膜厚は40nmであった。同時に、発光分子として下記スチリルアミン化合物BをAとBの重量比が40:2になるように蒸着した。この膜は発光層として機能する。ついで、膜厚10nmのトリス(8−キノリノラト)アルミニウム膜(以下「Alq膜」と略記する。)を成膜した。このAlq膜は電子輸送層として機能する。この後還元性ドーパントであるLi(Li源:サエスゲッター社製)とAlqを二元蒸着させ、電子注入層(陰極)としてAlq:Li膜を形成した。このAlq:Li膜上に金属Alを蒸着させ金属陰極を形成し有機EL発光素子を形成した。この素子は青色発光した。10mA/cm2での発光効率と、発光輝度1000cd/m2で発光させた時の素子の輝度半減寿命を表1に示す。
実施例10(有機EL素子の作製)
25mm×75mm×1.1mm厚のITO透明電極付きガラス基板(ジオマティック社製)をイソプロピルアルコール中で超音波洗浄を5分間行なった後、UVオゾン洗浄を30分間行なった。その基板の上に、スピンコート法で正孔注入層に用いるポリエチレンジオキシチオフェン・ポリスチレンスルホン酸(PEDOT・PSS)を100nmの膜厚で成膜した。ついで、化合物1のトルエン溶液(0.6質量%)をスピンコート法で20nmの膜厚で成膜し、170℃で30分間乾燥した。
ついで下記化合物E:化合物F(E:F=20:2(質量比))の1質量%トルエン/イソプロピルアルコール溶液(トルエン/イソプロピルアルコール=1/2(質量比))を用いて発光層をスピンコート法で成膜した。この時の膜厚は40nmであった。この膜上に膜厚10nmのAlq膜を成膜した。このAlq膜は、電子輸送層として機能する。この後還元性ドーパントであるLi(Li源:サエスゲッター社製)とAlqを二元蒸着させ、電子注入層(陰極)としてAlq:Li膜を形成した。このAlq:Li膜上に金属Alを蒸着させ金属陰極を形成し有機EL発光素子を形成した。この素子は青色発光し、発光輝度100cd/m2における電圧と発光効率を表1に示す。
25mm×75mm×1.1mm厚のITO透明電極付きガラス基板(ジオマティック社製)をイソプロピルアルコール中で超音波洗浄を5分間行なった後、UVオゾン洗浄を30分間行なった。その基板の上に、スピンコート法で正孔注入層に用いるポリエチレンジオキシチオフェン・ポリスチレンスルホン酸(PEDOT・PSS)を100nmの膜厚で成膜した。ついで、化合物1のトルエン溶液(0.6質量%)をスピンコート法で20nmの膜厚で成膜し、170℃で30分間乾燥した。
ついで下記化合物E:化合物F(E:F=20:2(質量比))の1質量%トルエン/イソプロピルアルコール溶液(トルエン/イソプロピルアルコール=1/2(質量比))を用いて発光層をスピンコート法で成膜した。この時の膜厚は40nmであった。この膜上に膜厚10nmのAlq膜を成膜した。このAlq膜は、電子輸送層として機能する。この後還元性ドーパントであるLi(Li源:サエスゲッター社製)とAlqを二元蒸着させ、電子注入層(陰極)としてAlq:Li膜を形成した。このAlq:Li膜上に金属Alを蒸着させ金属陰極を形成し有機EL発光素子を形成した。この素子は青色発光し、発光輝度100cd/m2における電圧と発光効率を表1に示す。
アルゴン雰囲気下、無水トルエン(20mL)に中間体4−1(0.57g,1mmol)、中間体1−4(1.2g,2.4mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(73mg,80μmol)、ナトリウムt−ブトキシド(0.29g,3mmol)、トリt−ブチルホスフィン(26mg,0.13mmol)を加えて80℃で8時間攪拌した。反応液をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:塩化メチレン)次いでシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:塩化メチレン/ヘキサン=1/3)で精製し、黄色固体(0.35g、収率23%)を得た。
FD-MS:計算値 C113H102N4=1514、実測値 1514(M+,100)
イオン化ポテンシャル: 5.14eV
溶解性(トルエン): 5wt%以上可溶
FD-MS:計算値 C113H102N4=1514、実測値 1514(M+,100)
イオン化ポテンシャル: 5.14eV
溶解性(トルエン): 5wt%以上可溶
本技術で示される化合物は適切な溶解性と薄膜の耐溶剤性を有するため、発光層を塗布形成しても高い発光効率を示した。一方、比較例3で表されるように、化合物Gを用いた場合は本技術に比べて低い発光効率を示した。原因として、発光層を塗布形成時に溶媒によって正孔輸送層の薄膜が削られて膜厚が薄くなり、キャリアバランスが大きく崩れたことが考えられる。
以上の結果より、一般的に知られている低分子正孔輸送材料よりも本技術で表される化合物のほうが溶媒に対する溶解性、薄膜の耐溶剤性が優れていることがわかり、正孔輸送層/発光層の塗布積層が可能な正孔輸送材料としても有望である。
以上の結果より、一般的に知られている低分子正孔輸送材料よりも本技術で表される化合物のほうが溶媒に対する溶解性、薄膜の耐溶剤性が優れていることがわかり、正孔輸送層/発光層の塗布積層が可能な正孔輸送材料としても有望である。
以上詳細に説明したように、本発明の芳香族アミン化合物は溶解性が高く、それを用いた有機EL素子の製造で薄膜形成溶液の塗布による積層化が可能であり、ウェットプロセス成膜が可能であり、それを用いた有機EL素子は、種々の発光色相を呈し、耐熱性が高く、特に本発明の芳香族アミン化合物を正孔注入、輸送材料として用いると、正孔注入、輸送性が高く高発光輝度及び高発光効率で、長寿命である。このため、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。
Claims (9)
- 下記一般式(1)で表される芳香族アミン化合物。
R1〜R4は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、カルボキシル基、アミノ基、水酸基、置換もしくは無置換の炭素数1〜40のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数2〜40のアルケニル基、置換もしくは無置換の炭素数2〜40のアルキニル基、又は置換もしくは無置換の炭素数1〜40のアルコキシ基である。
n、m、p、及びqは、それぞれ0〜4の整数である。
Lは下記一般式(2)又は(3)で表される2価の連結基である。
−(Ar7)a−(Ar8)b−(Ar9)c− (2)
{一般式(2)中、Ar7〜Ar9は、それぞれ上記Ar1〜Ar6が表す基を2価としたものであり、
a,b及びcは、それぞれ1〜3の整数である。}
また、R6とR7は互いに連結して環構造を形成してもよい。}] - 有機エレクトロルミネッセンス素子用材料である請求項1に記載の芳香族アミン化合物。
- 有機エレクトロルミネッセンス素子用正孔輸送材料又は有機エレクトロルミネッセンス素子用正孔注入材料である請求項1に記載の芳香族アミン化合物。
- 一層又は複数層からなる有機薄膜層を陽極と陰極で構成された一対の電極で挟持してなる有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有機薄膜層の少なくとも一層が、請求項1に記載の芳香族アミン化合物を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記有機薄膜層が正孔輸送帯域及び/又は正孔注入帯域を有し、前記芳香族アミン化合物が該正孔輸送帯域及び/又は正孔注入帯域に含有されている請求項4に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記正孔輸送帯域及び/又は正孔注入帯域が、主成分として前記芳香族アミン化合物を含有する請求項5に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記正孔輸送帯域及び/又は正孔注入帯域が主として前記芳香族アミン化合物を含有し、発光層が真空蒸着により作製されてなる請求項4〜6のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記正孔輸送帯域及び/又は正孔注入帯域が主として前記芳香族アミン化合物を含有し、発光層が湿式成膜により作製されてなる請求項4〜6のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 請求項1に記載の芳香族アミン化合物を0.1質量%以上含む有機エレクトロルミネッセンス用薄膜形成溶液。
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