特許 6381874 有機エレクトロルミネッセンス素子用材料及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6381874

(24)【登録日】2018年8月10日

(45)【発行日】2018年8月29日

(54)【発明の名称】有機エレクトロルミネッセンス素子用材料及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子

(51)【国際特許分類】

   H01L 51/50 20060101AFI20180820BHJP

   C09K 11/06 20060101ALI20180820BHJP

   C07D 209/86 20060101ALI20180820BHJP

【ＦＩ】

   H05B33/14 B

   C09K11/06 645

   C09K11/06 690

   C07D209/86

   H05B33/22 D

【請求項の数】5

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2013-149661(P2013-149661)

(22)【出願日】2013年7月18日

(65)【公開番号】特開2015-23136(P2015-23136A)

(43)【公開日】2015年2月2日

【審査請求日】2016年7月14日

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】512187343

【氏名又は名称】三星ディスプレイ株式會社

【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．

(74)【代理人】

【識別番号】110000408

【氏名又は名称】特許業務法人高橋・林アンドパートナーズ

(72)【発明者】

【氏名】糸井 裕亮

【審査官】 中村 博之

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１１／１２５６８０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００９−１９４０４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０１３４４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１３−５１０１４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 韓国公開特許第１０−２０１２−０１１２２７７（ＫＲ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／０２９２５３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１３／１４６９４２（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ５１／５０

ＣＡｐｌｕｓ／ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

下記一般式（１）で表されることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。

【化1】

［式中、Ａｒ１はフェニル基であり、
Ａｒ２はナフチル基であり、
Ｒ１〜Ｒ１０は炭素数６以上３０以下のアリール基、炭素数５以上３０以下のヘテロアリール基、炭素数１以上１５以下のアルキル基、ハロゲン原子または水素原子であり、
ａ及びｂは０以上３以下の整数であり、
Ｌ１とＬ２は単結合である。］

【請求項2】

下記一般式（２）で表されることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。

【化2】

［式中、Ａｒ１は炭素数６以上３０以下のアリール基であり、
Ａｒ２は炭素数６以上３０以下の炭素原子骨格を有する縮合環であり、
前記Ａｒ１と前記Ａｒ２とは互いに異なる置換基であり、
Ｒ１〜Ｒ１０は炭素数６以上３０以下のアリール基、炭素数５以上３０以下のヘテロアリール基、炭素数１以上１５以下のアルキル基、ハロゲン原子または水素原子であり、
ａ及びｂは０以上３以下の整数であり、
Ｌ１とＬ２は単結合であり、Ｌ３は下記式（Ｌ３−２）である。］

【化3】

【請求項3】

前記Ｒ１〜Ｒ１０の隣接した２以上の何れかは互いに結合して、Ｒ１とＲ６またはＲ２とＲ１０を含む芳香環以外の飽和または不飽和の環を形成することを特徴とする請求項１又は２の何れか一に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。

【請求項4】

請求項１〜３の何れか一に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を発光層に含むことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。

【請求項5】

請求項１〜３の何れか一に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を発光層と陽極との間に配置された積層膜の何れか一つに含むことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は有機エレクトロルミネッセンス素子用材料及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。特に、高効率、長寿命の有機エレクトロルミネッセンス素子用の正孔輸送材料及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、画像表示装置として、有機エレクトロルミネッセンス表示装置（Organic Electroluminescence Display：有機ＥＬ表示装置）の開発が盛んになってきている。有機ＥＬ表示装置は、液晶表示装置等とは異なり、陽極及び陰極から注入された正孔及び電子を発光層において再結合させることにより、発光層における有機化合物を含む発光材料を発光させて表示を実現するいわゆる自発光型の表示装置である。

【0003】

有機エレクトロルミネッセンス素子（有機EL素子）としては、例えば、陽極、陽極上に配置された正孔輸送層、正孔輸送層上に配置された発光層、発光層上に配置された電子輸送層及び電子輸送層上に配置された陰極から構成された有機エレクトロルミネッセンス素子が知られている。陽極からは正孔が注入され、注入された正孔は正孔輸送層を移動して発光層に注入される。一方、陰極からは電子が注入され、注入された電子は電子輸送層を移動して発光層に注入される。発光層に注入された正孔と電子とが再結合することにより、発光層内で励起子が生成される。有機エレクトロルミネッセンス素子は、その励起子の輻射失活によって発生する光を利用して発光する。尚、有機エレクトロルミネッセンス素子は、以上に述べた構成に限定されず、種々の変更が可能である。

【0004】

有機エレクトロルミネッセンス素子を表示装置に応用するにあたり、有機エレクトロルミネッセンス素子の高効率化及び長寿命化が求められており、有機エレクトロルミネッセンス素子の高効率化及び長寿命化を実現するために、正孔輸送層の定常化、安定化、耐久化などが検討されている。

【0005】

正孔輸送層に用いられる正孔輸送材料としては、カルバゾール誘導体や芳香族アミン系化合物等の様々な化合物が知られているが、素子の長寿命化に有利な材料として、縮合環で置換したカルバゾール誘導体が提案されている（特許文献１〜４）。しかしながら、芳香族アミン系化合物等は電子耐性が低いことから、これらの材料を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子も充分な発光寿命を有しているとは言い難く、現在では一層、高効率で低電圧駆動が可能であり、発光寿命の長い有機エレクトロルミネッセンス素子が望まれている。特に、赤色発光領域および緑色発光領域に比べて、青色発光領域では、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光効率が低いため、発光効率の向上が求められている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００９−１９４０４２号公報

【特許文献2】特開２０１０−１９５７０８号公報

【特許文献3】国際公開番号ＷＯ２０１２／０９１４７１号

【特許文献4】韓国公開特許第２０１０−００７９４５８号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は、上述の問題を解決するものであって、高効率、長寿命の有機エレクトロルミネッセンス素子材料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する。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一実施形態によると、下記一般式（１）で表される有機エレクトロルミネッセンス素子用材料が提供される。

【化1】

式中、Ar₁は炭素数６以上３０以下のアリール基、炭素数５以上３０以下のヘテロアリール基、または炭素数１以上１５以下のアルキル基であり、Ar₂は炭素数６以上３０以下の炭素原子骨格を有する縮合環、または炭素原子及び窒素原子を骨格に有する縮合環であり、前記Ar₁と前記Ar₂とは互いに異なる置換基であり、R₁〜R₁₇は炭素数６以上３０以下のアリール基、炭素数５以上３０以下のヘテロアリール基、炭素数１以上１５以下のアルキル基、ハロゲン原子または重水素原子であり、a及びbは0以上3以下の整数であり、L₁とL₂は単結合または炭素数４以上の２価の連結基である。

【0009】

本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料は、一方のカルバゾール部位に縮合環部位を導入することにより、正孔輸送性と電子耐性が向上し、有機エレクトロルミネッセンス素子において高効率、長寿命の正孔輸送層を形成することができる。

【0010】

また、本発明の一実施形態によると、下記一般式（２）で表される有機エレクトロルミネッセンス素子用材料が提供される。

【化2】

式中、Ar₁は炭素数６以上３０以下のアリール基、炭素数５以上３０以下のヘテロアリール基、または炭素数１以上１５以下のアルキル基であり、Ar₂は炭素数６以上３０以下の炭素原子骨格を有する縮合環、または炭素原子及び窒素原子を骨格に有する縮合環であり、前記Ar₁と前記Ar₂とは互いに異なる置換基であり、R₁〜R₁₇は炭素数６以上３０以下のアリール基、炭素数５以上３０以下のヘテロアリール基、炭素数１以上１５以下のアルキル基、ハロゲン原子または重水素原子であり、a及びbは0以上3以下の整数であり、L₁とL₂は単結合または炭素数４以上の２価の連結基である。

【0011】

本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料は、一方のカルバゾール部位に縮合環部位を導入することにより、正孔輸送性と電子耐性が向上し、有機エレクトロルミネッセンス素子において高効率、長寿命の正孔輸送層を形成することができる。

【0012】

また、本発明の一実施形態によると、下記一般式（３）で表される有機エレクトロルミネッセンス素子用材料が提供される。

【化3】

式中、Ar₁は炭素数６以上３０以下のアリール基、炭素数５以上３０以下のヘテロアリール基、または炭素数１以上１５以下のアルキル基であり、Ar₂は炭素数６以上３０以下の炭素原子骨格を有する縮合環、または炭素原子及び窒素原子を骨格に有する縮合環であり、前記Ar₁と前記Ar₂とは互いに異なる置換基であり、R₁〜R₁₇は炭素数６以上３０以下のアリール基、炭素数５以上３０以下のヘテロアリール基、炭素数１以上１５以下のアルキル基、ハロゲン原子または重水素原子であり、a及びbは0以上3以下の整数であり、L₁とL₂は単結合または炭素数４以上の２価の連結基であり、L₃は炭素数４以上の２価の連結基である。

【0013】

本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料は、一方のカルバゾール部位に縮合環部位を導入することにより、正孔輸送性と電子耐性が向上し、有機エレクトロルミネッセンス素子において高効率、長寿命の正孔輸送層を形成することができる。

【0014】

また、本発明の一実施形態によると、前記何れか一に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を発光層に含む有機エレクトロルミネッセンス素子が提供される。

【0015】

本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子は、一方のカルバゾール部位に縮合環部位を導入した有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を用いることで、正孔輸送性と電子耐性が向上し、高効率、長寿命を実現することができる。

【0016】

また、本発明の一実施形態によると、前記何れか一に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を発光層と陽極との間に配置された積層膜の何れか一つに含むことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子が提供される。

【0017】

本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子は、一方のカルバゾール部位に縮合環部位を導入した有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を発光層と陽極との間に配置された積層膜の何れか一つに含むことにより、正孔輸送性と電子耐性が向上し、高効率、長寿命を実現することができる。

【発明の効果】

【0018】

本発明によると、高効率、長寿命の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料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ができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子１００を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

上述の問題を解決すべく鋭意検討した結果、本発明者は、カルバゾール部位に縮合環部位を導入した有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を用いることにより、電子耐性が低い芳香族アミン化合物では達成できなかった高効率、長寿命の有機エレクトロルミネッセンス素子を実現可能であることを見出し、本発明を完成させた。

【0021】

以下、図面を参照して本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料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ついて説明する。但し、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子は多くの異なる態様で実施することが可能であり、以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、本実施の形態で参照する図面において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

【0022】

本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料の一般式を下記式（４）で示される２つのカルバゾール部位を有し、一方のカルバゾール部位に縮合環部位を導入したカルバゾール誘導体である。

【化4】

【0023】

本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料において、式（４）中、Ar₁は炭素数６以上３０以下のアリール基、炭素数５以上３０以下のヘテロアリール基、または炭素数１以上１５以下のアルキル基であり、Ar₂は炭素数６以上３０以下の炭素原子骨格を有する縮合環、または炭素原子及び窒素原子を骨格に有する縮合環であり、Ar₁とAr₂とは互いに異なる置換基である。

【0024】

本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料は、式（４）中、R₁〜R₁₇は炭素数６以上３０以下のアリール基、炭素数５以上３０以下のヘテロアリール基、炭素数１以上１５以下のアルキル基、ハロゲン原子または重水素原子であり、a及びbは0以上3以下の整数であり、L₁とL₂は単結合または炭素数４以上の２価の連結基であり、L₃は炭素数４以上の２価の連結基である。

【0025】

本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料は、一方のカルバゾール部位に縮合環部位を導入することにより、正孔輸送性と電子耐性が向上し、有機エレクトロルミネッセンス素子において高効率、長寿命の正孔輸送層を形成することができる。

【0026】

なお、本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料において、式（４）中のR₁〜R₁₀の隣接した２以上の何れかが互いに結合して、飽和または不飽和の環を形成してもよい。

【0027】

本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料は、より具体的には、下記一般式（５）で表されるフェニレン基を介して結合した２つのカルバゾール部位を有し、一方のカルバゾール部位に縮合環部位を導入したカルバゾール誘導体である。

【化5】

【0028】

本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料において、式（５）中、Ar₁は炭素数６以上３０以下のアリール基、炭素数５以上３０以下のヘテロアリール基、または炭素数１以上１５以下のアルキル基であり、Ar₂は炭素数６以上３０以下の炭素原子骨格を有する縮合環、または炭素原子及び窒素原子を骨格に有する縮合環であり、Ar₁とAr₂とは互いに異なる置換基である。

【0029】

本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料は、式（５）中、R₁〜R₁₇は炭素数６以上３０以下のアリール基、炭素数５以上３０以下のヘテロアリール基、炭素数１以上１５以下のアルキル基、ハロゲン原子または重水素原子であり、a及びbは0以上3以下の整数であり、L₁とL₂は単結合または炭素数４以上の２価の連結基である。

【0030】

本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料は、フェニレン基を介して結合した２つのカルバゾール部位を有し、一方のカルバゾール部位に縮合環部位を導入したカルバゾール誘導体であることにより、化合物全体のπ共役が適度に広がり、正孔輸送性の向上が期待できる。

【0031】

本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料は、より具体的には、下記一般式（６）で表されるフェニレン基を介して２つのカルバゾール部位が結合したカルバゾール誘導体であり、縮合環部位を導入した一方のカルバゾール部位は、２位の位置でフェニレン基に結合する。

【化6】

【0032】

本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料において、式（６）中、Ar₁は炭素数６以上３０以下のアリール基、炭素数５以上３０以下のヘテロアリール基、または炭素数５以上１５以下のアルキル基であり、Ar₂は炭素数６以上３０以下の炭素原子骨格を有する縮合環、または炭素原子及び窒素原子を骨格に有する縮合環であり、Ar₁とAr₂とは互いに異なる置換基である。

【0033】

本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料は、式（６）中、R₁〜R₁₇は炭素数６以上３０以下のアリール基、炭素数５以上３０以下のヘテロアリール基、炭素数１以上１５以下のアルキル基、ハロゲン原子または重水素原子であり、a及びbは0以上3以下の整数であり、L₁とL₂は単結合または炭素数４以上の２価の連結基である。

【0034】

本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料は、フェニレン基を介して２つのカルバゾール部位が結合したカルバゾール誘導体であり、縮合環部位を導入した一方のカルバゾール部位は、２位の位置でフェニレン基に結合することにより、HOMOのエネルギー準位が下がることで正孔注入性を調整することができる。

【0035】

本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料は、一例として、以下の構造式により示された物質である。

【化7】

【0036】

本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料は、一例として、以下の構造式により示された物質である。

【化8】

【0037】

本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料は、一例として、以下の構造式により示された物質である。

【化9】

【0038】

本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料は、一例として、以下の構造式により示された物質である。

【化10】

【0039】

本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料は、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層に好適に用いることがでる。また、本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料は、発光層と陽極との間に配置された積層膜の何れか一層に用いることができる。これにより、正孔輸送性と電子耐性が向上し、有機エレクトロルミネッセンス素子の高効率化、長寿命化を実現することができる。

【0040】

（有機エレクトロルミネッセンス素子）
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子１００を示す模式図である。有機エレクトロルミネッセンス素子１００は、例えば、基板１０２、陽極１０４、正孔注入層１０６、正孔輸送層１０８、発光層１１０、電子輸送層１１２、電子注入層１１４及び陰極１１６を備える。一実施形態において、本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料は、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層に用いることがでる。また、一実施形態において、本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料は、発光層と陽極との間に配置された積層膜の何れか一層に用いることができる。

【0041】

例えば、本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を正孔輸送層１０８に用いる場合について説明する。基板１０２は、例えば、透明ガラス基板や、シリコン等から成る半導体基板樹脂等のフレキシブルな基板であってもよい。陽極１０４は、基板１０２上に配置され、酸化インジウムスズ（ITO）やインジウム亜鉛酸化物（IZO）等を用いて形成することができる。正孔注入層１０６は、陽極１０４上に配置され、例えば、4,4',4"-Tris (N-1-naphtyl-N-phenylamino) triphenylamine (1-TNATA)、4,4 -Bis(N,N -di(3-tolyl)amino)-3,3-dimethylbiphenyl (HMTPD) 等を含む。正孔輸送層１０８は、正孔注入層１０６上に配置され、本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を用いて形成される。発光層１１０は、正孔輸送層１０８上に配置され、例えば、9,10-Di(2-naphthyl)anthracene（ADN）を含むホスト材料にTetra-t-butylperylene (TBP) をドープして形成することができる。電子輸送層１１２は、発光層１１０上に配置され、例えば、Tris(8-hydroxyquinolinato)aluminium（Alq3）を含む材料により形成される。電子注入層１１４は、電子輸送層１１２上に配置され、例えば、フッ化リチウム（LiF）を含む材料により形成される。陰極１１６は、電子注入層１１４上に配置され、Al等の金属や酸化インジウムスズ（ITO）やインジウム亜鉛酸化物（IZO）等の透明材料により形成される。上記薄膜は、真空蒸着、スパッタ、各種塗布など材料に応じた適切な成膜方法を選択することにより、形成することができる。

【0042】

本実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子１００においては、上述した本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を用いることにより、高効率、長寿命の正孔輸送層が形成される。なお、本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料は、TFTを用いたアクティブマトリクスの有機EL発光装置にも適用することができる。

【0043】

また、本実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子１００においては、上述した本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を発光層、または発光層と陽極との間に配置された積層膜の何れか一層に用いることにより、高効率、長寿命を実現することができる。

【実施例】

【0044】

（製造方法）
上述した本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料は、例えば、以下のように合成することができる。

【化11】

【0045】

（化合物Ａの合成）
アルゴン雰囲気下で、１Ｌの四つ口フラスコに３−（４−ブロモフェニル）−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール ２０．０ｇを入れ、３５０ｍＬのＴＨＦ溶媒中で、−７８℃で５分攪拌した。そこへ、１．６４Ｍのｎ−ブチルリチウム（ｎ−ヘキサン溶液） ３６．７ｍＬ加え−７８℃で１時間攪拌した。次にトリメトキシボラン １１．２ｍＬ加え室温で２時間攪拌した。その後、２Ｍ塩酸水溶液 ２００ｍＬ加え室温で３時間攪拌した。有機層を分取して溶媒留去した。その後、酢酸エチル／ヘキサン溶媒系で再沈殿を行い、白色固体の化合物Ａを１５．６９ｇ（収率８５％）得た。

【0046】

（化合物Ｂの合成）
アルゴン雰囲気下で、１Ｌの四つ口フラスコに、化合物Ａ １４．０ｇと３−ブロモカルバゾール １０．４ｇ、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） ３．１２ｇ、炭酸カリウム（Ｋ_２ＣＯ_３） １０．７ｇ、水８０ｍＬ、エタノール３０ｍＬを加え、４００ｍＬのトルエン溶媒中で、９０℃で４時間攪拌した。空冷後、有機層を分取して溶媒留去した。その後、トルエンで再結晶を行い、白色固体の化合物Ｂを１３．１ｇ （収率７０％）得た。

【0047】

（化合物１０の合成）
アルゴン雰囲気下、５００ ｍＬの三つ口フラスコに、化合物Ｂ ９．７０ｇと２−ブロモトリフェニレン ６．７６ｇ、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０） （Ｐｄ_２（ｄｂａ）_３） １．４５ｇ、トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィン（（ｔ−Ｂｕ）_３Ｐ） ５１０ｍｇ、ナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシド ５．７７ｇを加えて、５０ｍＬキシレン溶媒中で、１２０℃で１２時間加熱攪拌した。空冷後、水を加えて有機層を分取し溶媒留去した。得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（ジクロロメタンとヘキサンの混合溶媒を使用）で精製後、トルエン／ヘキサン混合溶媒で再結晶を行い、白色固体の化合物１０を１０．７ｇ（収率７５％）得た。

【0048】

（化合物の同定方法）
化合物の同定は、^１Ｈ−ＮＭＲ測定及びＦＡＢ−ＭＳ測定により行った。

【0049】

（化合物Ａの同定）
^１Ｈ−ＮＭＲ測定で測定された化合物Ａのケミカルシフト値は、８．４７（ｄ，１Ｈ），８．４０（ｄ，２Ｈ），８．２３（ｄ，１Ｈ），７．８９（ｄ，１Ｈ），７．７５−７．７９（ｍ，１Ｈ），７．５９−７．６４（ｍ，４Ｈ），７．４２−７．５２（ｍ，４Ｈ），７．２５−７．３６（ｍ，１Ｈ），１．５８（ｓ，２Ｈ）であった。

【0050】

（化合物Ｂの同定）
ＦＡＢ−ＭＳ測定により測定された化合物Ｂの分子量は、４８４であった。

【0051】

（化合物１０の同定）
^１Ｈ−ＮＭＲ測定で測定された化合物１０のケミカルシフト値は、８．８４−８．８６（ｍ，２Ｈ），８．７０−８．７３（ｍ，３Ｈ），８．５７（ｄ，１Ｈ），８．４４（ｑ，２Ｈ），８．２４−８．３０（ｍ，２Ｈ），７．８２−７．８８（ｍ，５Ｈ），７．５３−７．７６（ｍ，１２Ｈ），７．３０−７．４９（ｍ，７Ｈ）であった。また、ＦＡＢ−ＭＳ測定により測定された化合物１０の分子量は、７１０であった。

【0052】

上述したような製造方法を用いて、実施例１〜３の化合物を得た。また、比較例として、比較例１及び比較例２を準備した。

【化12】

【0053】

実施例１〜３及び比較例１、２を正孔輸送材料として用いて、上述した有機エレクトロルミネッセンス素子を形成した。本実施例においては、基板１０２には透明ガラス基板を用い、１５０ｎｍの膜厚のITOで陽極１０４を形成し、６０ｎｍの膜厚のTNATAで正孔注入層１０６を形成し、３０ｎｍの膜厚の正孔輸送層１０８を形成し、ADNにTBPを３％ドープした２５ｎｍの膜厚の発光層１１０を形成し、２５ｎｍの膜厚のAlq3で電子輸送層１１２を形成し、１ｎｍの膜厚のLiFで電子注入層１１４を形成し、１００ｎｍの膜厚のAlで陰極１１６を形成した。

【0054】

作成した有機エレクトロルミネッセンス素子について、電圧、電流効率及び半減寿命を評価した。なお、電流効率は１０ｍＡ／ｃｍ^２における値を示し、半減寿命は初期輝度１，０００ｃｄ／ｍ^２からの輝度半減時間を示す。評価結果を表１に示す。

【表1】

【0055】

表１から明らかなように、実施例１〜３の化合物は、比較例１及び２の化合物に比して、低電圧で有機エレクトロルミネッセンス素子を駆動させた。また、電流効率においては、比較例１は比較例２に比べ高い半減寿命を示した。これは、縮合環部位を導入することにより電子耐性が向上したためと推察される。また、実施例１〜３の化合物は、比較例１及び比較例２に比して有意に高い電流効率と長い寿命を示した。これは、実施例１〜３の化合物において一方のカルバゾール部位にのみ縮合環部位を導入したことによって、分子全体で非対称構造となり、分子配向性やアモルファス膜質に影響を与えたためと推察される。

【0056】

特に、実施例１の化合物においては、一方のカルバゾール部位にトリフェニレン部位を導入することにより、正孔輸送性と電子耐性が飛躍的に向上することが示された。また、実施例２の化合物においては、一方のカルバゾール部位にナフチル基を導入することにより、実施例１に比して半減寿命は短いものの、正孔輸送性と電子耐性が格段に向上することが示された。一方、実施例３の化合物においては、一方のカルバゾール部位にトリフェニレン部位を導入したが、２つのカルバゾール部位がナフチレン基を介して結合することにより、フェニレンに比べ電子耐性が向上したが、２つのナフチレン基の両極性により正孔輸送性が低下したと推察される。

【0057】

本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子用材料は、一方のカルバゾール部位に縮合環部位を導入することにより、正孔輸送性と電子耐性が向上し、有機エレクトロルミネッセンス素子において電子耐性が低い芳香族アミン化合物では達成できなかった高効率、長寿命の正孔輸送層を形成することができる。

【符号の説明】

【0058】

１００ 有機ＥＬ素子、１０２ 基板、１０４ 陽極、１０６ 正孔注入層、１０８ 正孔輸送層、１１０ 発光層、１１２ 電子輸送層、１１４ 電子注入層、１１６ 陰極

【図1】