特許第6749892号(P6749892)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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特許6749892有機エレクトロルミネッセンス素子
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(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】6749892
(24)【登録日】2020年8月14日
(45)【発行日】2020年9月2日
(54)【発明の名称】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 20060101AFI20200824BHJP
【FI】
   H05B33/22 D
   H05B33/14 A
【請求項の数】12
【全頁数】96
(21)【出願番号】特願2017-510943(P2017-510943)
(86)(22)【出願日】2016年3月29日
(86)【国際出願番号】JP2016060129
(87)【国際公開番号】WO2016163276
(87)【国際公開日】20161013
【審査請求日】2019年1月22日
(31)【優先権主張番号】特願2015-80611(P2015-80611)
(32)【優先日】2015年4月10日
(33)【優先権主張国】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000005315
【氏名又は名称】保土谷化学工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100087745
【弁理士】
【氏名又は名称】清水 善廣
(74)【代理人】
【識別番号】100098545
【弁理士】
【氏名又は名称】阿部 伸一
(74)【代理人】
【識別番号】100106611
【弁理士】
【氏名又は名称】辻田 幸史
(74)【代理人】
【識別番号】100150968
【弁理士】
【氏名又は名称】小松 悠有子
(72)【発明者】
【氏名】林 秀一
(72)【発明者】
【氏名】富樫 和法
(72)【発明者】
【氏名】望月 俊二
(72)【発明者】
【氏名】内藤 慧悟
【審査官】 中山 佳美
(56)【参考文献】
【文献】 米国特許出願公開第2012/0223296(US,A1)
【文献】 特表2013−531360(JP,A)
【文献】 国際公開第2005/063684(WO,A1)
【文献】 特開2011−222831(JP,A)
【文献】 特開2013−191649(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H01L 51/50−51/56
H01L 27/32
H05B 33/00−33/28
CAplus/REGISTRY(STN)
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも陽極、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層および陰極をこの順に有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記正孔注入層が下記一般式(1)で表されるアリールアミン化合物および電子アクセプターを含有し、前記正孔輸送層が分子中にトリフェニルアミン構造を2個〜6個、単結合またはヘテロ原子を含まない2価基で連結した構造を有するアリールアミン化合物である下記一般式(1)で表されるアリールアミン化合物のみを含有す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。
【化1】
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(1)
(式中、Ar〜Arは相互に同一でも異なってもよく、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を表す。ただし、Ar〜Arのいずれか1つが無置換のフェニル基であるものとする。)
【請求項2】
前記発光層に隣接する層は電子アクセプターを含有しないことを特徴とする請求項1記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項3】
前記電子アクセプターが、トリスブロモフェニルアミンヘキサクロルアンチモン、テトラシアノキノンジメタン(TCNQ)、2,3,5,6−テトラフルオロ−テトラシアノ−1,4−ベンゾキノンジメタン(F4TCNQ)、ラジアレン誘導体から選ばれる電子アクセプターである、請求項1または2に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項4】
前記電子アクセプターが、下記一般式(2)で表されるラジアレン誘導体である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化2】
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(2)
(式中、Ar〜Arは相互に同一でも異なってもよく、電子受容体基を置換基として有する芳香族炭化水素基、芳香族複素環基、または縮合多環芳香族基を表す。)
【請求項5】
前記一般式(1)で表されるアリールアミン化合物が5.4eV〜5.8eVのイオン化ポテンシャルを有することを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項6】
前記電子アクセプターが、前記正孔注入層全体に対し0.5〜30重量パーセント含有されていることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項7】
前記正孔注入層の膜厚が5〜150nmであることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項8】
前記電子輸送層が、下記一般式(5)で表されるアントラセン環構造を有する化合物を含有することを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化3】
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(5)
(式中、Aは置換もしくは無置換の芳香族炭化水素の2価基、置換もしくは無置換の芳香族複素環の2価基、置換もしくは無置換の縮合多環芳香族の2価基、または単結合を表し、Bは置換もしくは無置換の芳香族複素環基を表し、Cは置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を表し、Dは相互に同一でも異なってもよく、水素原子、重水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基、炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を表し、p、qは、pとqの和が9となる関係を維持しつつ、pは7または8を表し、qは1または2を表す。)
【請求項9】
前記発光層が、青色発光性ドーパントを含有することを特徴とする、請求項1〜8のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項10】
前記発光層が、ピレン誘導体である青色発光性ドーパントを含有することを特徴とする、請求項9記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項11】
前記発光層が、アントラセン誘導体を含有することを特徴とする、請求項1〜10のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項12】
前記発光層が、アントラセン誘導体であるホスト材料を含有することを特徴とする、請求項11記載の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、各種の表示装置に好適な自発光素子である有機エレクトロルミネッセンス素子に関するものであり、詳しくは電子アクセプターをドープした特定のアリールアミン化合物を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、有機EL素子と呼ぶことがある。)に関するものである。
【背景技術】
【0002】
有機EL素子は自己発光性素子であるため、液晶素子に比べて明るく視認性に優れ、鮮明な表示が可能であることから、活発な研究がなされてきた。
【0003】
1987年にイーストマン・コダック社のC.W.Tangらは各種の役割を各材料に分担した積層構造素子を開発することにより有機材料を用いた有機EL素子を実用的なものにした。彼らは電子を輸送することのできる蛍光体と正孔を輸送することのできる有機物とを積層し、両方の電荷を蛍光体の層の中に注入して発光させることにより、10V以下の電圧で1000cd/m以上の高輝度が得られるようになった(例えば、特許文献1および特許文献2参照)。
【0004】
現在まで、有機EL素子の実用化のために多くの改良がなされ、積層構造の各種の役割をさらに細分化して、基板上に順次に、陽極、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、陰極を設けた電界発光素子によって高効率と耐久性が達成されるようになってきた(例えば、非特許文献1参照)。
【0005】
また、発光効率のさらなる向上を目的として三重項励起子の利用が試みられ、燐光発光性化合物の利用が検討されている(例えば、非特許文献2参照)。
そして、熱活性化遅延蛍光(TADF)による発光を利用する素子も開発されている。2011年に九州大学の安達らは、熱活性化遅延蛍光材料を用いた素子によって5.3%の外部量子効率を実現させた(例えば、非特許文献3参照)。
【0006】
発光層は、一般的にホスト材料と称される電荷輸送性の化合物に、蛍光性化合物や燐光発光性化合物または遅延蛍光を放射する材料をドープして作製することもできる。前記非特許文献に記載されているように、有機EL素子における有機材料の選択は、その素子の効率や耐久性など諸特性に大きな影響を与える(例えば、非特許文献2参照)。
【0007】
有機EL素子においては、両電極から注入された電荷が発光層で再結合して発光が得られるが、正孔、電子の両電荷を如何に効率良く発光層に受け渡すかが重要であり、キャリアバランスに優れた素子とする必要がある。また、正孔注入性を高め、陰極から注入された電子をブロックする電子阻止性を高めることによって、正孔と電子が再結合する確率を向上させ、さらには発光層内で生成した励起子を閉じ込めることによって、高発光効率を得ることができる。そのため、正孔輸送材料の果たす役割は重要であり、正孔注入性が高く、正孔の移動度が大きく、電子阻止性が高く、さらには電子に対する耐久性が高い正孔輸送材料が求められている。
【0008】
また、素子の寿命に関しては材料の耐熱性やアモルファス性も重要である。耐熱性が低い材料では、素子駆動時に生じる熱により、低い温度でも熱分解が起こり、材料が劣化する。アモルファス性が低い材料では、短い時間でも薄膜の結晶化が起こり、素子が劣化してしまう。そのため使用する材料には耐熱性が高く、アモルファス性が良好な性質が求められる。
【0009】
これまで有機EL素子に用いられてきた正孔輸送材料としては、N,N’−ジフェニル−N,N’−ジ(α−ナフチル)ベンジジン(NPD)や種々の芳香族アミン誘導体が知られていた(例えば、特許文献1および特許文献2参照)。NPDは良好な正孔輸送能力を持っているが、耐熱性の指標となるガラス転移点(Tg)が96℃と低く、高温条件下では結晶化による素子特性の低下が起こってしまう(例えば、非特許文献4参照)。また、前記特許文献に記載の芳香族アミン誘導体の中には、正孔の移動度が10−3cm/Vs以上と優れた移動度を有する化合物が知られているが(例えば、特許文献1および特許文献2参照)、電子阻止性が不十分であるため、電子の一部が発光層を通り抜けてしまい、発光効率の向上が期待できないなど、さらなる高効率化のため、より電子阻止性が高く、薄膜がより安定で耐熱性の高い材料が求められていた。また、耐久性の高い芳香族アミン誘導体の報告があるが(例えば、特許文献3参照)、電子写真感光体に用いられる電荷輸送材料として用いたもので、有機EL素子として用いた例はなかった。
【0010】
耐熱性や正孔注入性などの特性を改良した化合物として、置換カルバゾール構造を有するアリールアミン化合物が提案されている(例えば、特許文献4および特許文献5参照)。また、正孔注入層あるいは正孔輸送層において、該層に通常使用される材料に対し、さらにトリスブロモフェニルアミンヘキサクロルアンチモン、ラジアレン誘導体、F4−TCNQなどをPドーピングすることによって、正孔注入性を高められることが提案されているが(特許文献6および非特許文献5参照)、これらの化合物を正孔注入層または正孔輸送層に用いた素子では、低駆動電圧化や耐熱性や発光効率などの改良はされているものの、未だ十分とはいえず、さらなる低駆動電圧化や、さらなる高発光効率化が求められている。
【0011】
有機EL素子の素子特性の改善や素子作製の歩留まり向上のために、正孔および電子の注入・輸送性能、薄膜の安定性や耐久性に優れた材料を組み合わせることで、正孔および電子が高効率で再結合できる、発光効率が高く、駆動電圧が低く、長寿命な素子が求められている。
【0012】
また、有機EL素子の素子特性を改善させるために、正孔および電子の注入・輸送性能、薄膜の安定性や耐久性に優れた材料を組み合わせることで、キャリアバランスのとれた高効率、低駆動電圧、長寿命な素子が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0013】
【特許文献1】特開平8−048656号公報
【特許文献2】特許第3194657号公報
【特許文献3】特許第4943840号公報
【特許文献4】特開2006−151979号公報
【特許文献5】国際公開第2008/62636号
【特許文献6】国際公開第2014/009310号
【特許文献7】国際公開第2005/115970号
【特許文献8】特開平7−126615号公報
【特許文献9】特開2005−108804号公報
【特許文献10】国際公開第2011/059000号
【特許文献11】国際公開第2003/060956号
【特許文献12】韓国公開特許2013−060157号公報
【非特許文献】
【0014】
【非特許文献1】応用物理学会第9回講習会予稿集55〜61ページ(2001)
【非特許文献2】応用物理学会第9回講習会予稿集23〜31ページ(2001)
【非特許文献3】Appl.Phys.Let.,98,083302(2011)
【非特許文献4】有機EL討論会第三回例会予稿集13〜14ページ(2006)
【非特許文献5】Appl.Phys.Let.,89,253506(2006)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0015】
本発明の目的は、高発光効率、高耐久性の有機EL素子用の材料として、正孔および電子の注入・輸送性能、電子阻止能力、薄膜状態での安定性や耐久性に優れた有機EL素子用の各種材料を、それぞれの材料が有する特性が効果的に発現できるように組み合わせることで、低駆動電圧、高発光効率であって、かつ長寿命の有機EL素子を提供し、さらに、電子アクセプターのドーピング濃度および/または電子アクセプターを含有する有機層の膜厚を制御することによって、低駆動電圧の維持、もしくは駆動電圧上昇を効果的に抑制された有機EL素子を提供することにある。
【0016】
本発明が提供しようとする有機EL素子が具備すべき物理的な特性としては、(1)発光開始電圧が低いこと、(2)実用駆動電圧が低いこと、(3)駆動電圧上昇が小さいこと、(4)発光効率および電力効率が高いこと、(5)長寿命であること、をあげることができる。
【課題を解決するための手段】
【0017】
そこで本発明者らは上記の目的を達成するために、電子アクセプターをドープしたアリールアミン系の材料が正孔注入および輸送能力、薄膜の安定性や耐久性に優れていることに着目し、特定の(構造およびイオン化ポテンシャルを有する)アリールアミン化合物を選択して、陽極からの正孔を効率良く注入・輸送できるように、正孔注入層の材料に電子アクセプターをドープし、電子アクセプターをドープしない特定の(構造を有する)アリールアミン化合物を正孔輸送層の材料として組み合わせた種々の有機EL素子を作製し、素子の特性評価を鋭意行った。さらに、正孔注入層における電子アクセプターのドープ濃度および正孔注入層の膜厚を変えた種々の有機EL素子を作製し、素子の特性評価を鋭意行った。その結果、本発明を完成するに至った。
【0018】
すなわち本発明によれば、以下の有機EL素子が提供される。
【0019】
1)少なくとも陽極、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層及び陰極をこの順に有する有機EL素子において、前記正孔注入層が下記一般式(1)で表されるアリールアミン化合物および電子アクセプターを含有することを特徴とする有機EL素子。
【0020】
【化1】
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(1)
【0021】
(式中、Ar〜Arは相互に同一でも異なってもよく、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を表す。)
【0022】
2)前記発光層に隣接する層は電子アクセプターを含有しないことを特徴とする、上記1)記載の有機EL素子。
【0023】
3)前記電子アクセプターが、トリスブロモフェニルアミンヘキサクロルアンチモン、テトラシアノキノンジメタン(TCNQ)、2,3,5,6−テトラフルオロ−テトラシアノ−1,4−ベンゾキノンジメタン(F4TCNQ)、ラジアレン誘導体から選ばれる電子アクセプターである、上記1)または2)記載の有機EL素子。
【0024】
4)前記電子アクセプターが、下記一般式(2)で表されるラジアレン誘導体である、上記1)〜3)のいずれかに記載の有機EL素子。
【0025】
【化2】
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(2)
【0026】
(式中、Ar〜Arは相互に同一でも異なってもよく、電子受容体基を置換基として有する芳香族炭化水素基、芳香族複素環基、または縮合多環芳香族基を表す。)
【0027】
5)前記一般式(1)で表されるアリールアミン化合物が5.4eV〜5.8eVのイオン化ポテンシャルを有することを特徴とする、上記1)〜4)のいずれかに記載の有機EL素子。
【0028】
6)前記電子アクセプターが、前記正孔注入層全体に対し0.5〜30重量パーセント含有されていることを特徴とする、上記1)〜5)のいずれかに記載の有機EL素子。
【0029】
7)前記正孔注入層の膜厚が5〜150nmであることを特徴とする、上記1)〜6)のいずれかに記載の有機EL素子。
【0030】
8)前記正孔輸送層が、分子中にトリフェニルアミン構造を2個〜6個、単結合またはヘテロ原子を含まない2価基で連結した構造を有するアリールアミン化合物を含有する、上記1)〜7)のいずれかに記載の有機EL素子。
【0031】
9)前記分子中にトリフェニルアミン構造を2個〜6個、単結合またはヘテロ原子を含まない2価基で連結した構造を有するアリールアミン化合物が、下記一般式(3)で表されるアリールアミン化合物であることを特徴とする、上記8)記載の有機EL素子。
【0032】
【化3】
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(3)
【0033】
(式中、R〜Rは重水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、ニトロ基、置換基を有していてもよい炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数5ないし10のシクロアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数2ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基、置換基を有していてもよい炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキルオキシ基、置換基を有していてもよい炭素原子数5ないし10のシクロアルキルオキシ基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基、または置換もしくは無置換のアリールオキシ基を表す。r〜rは同一でも異なってもよく、r、r、r、rは0〜5の整数を表し、r、rは0〜4の整数を表す。r、r、r、rが2〜5の整数である場合、または、r、rが2〜4の整数である場合、同一のベンゼン環に複数個結合するR〜Rは相互に同一でも異なってもよく、単結合、置換もしくは無置換のメチレン基、酸素原子または硫黄原子を介して互いに結合して環を形成してもよい。Lは2価の連結基、または単結合を表す。)
【0034】
10)前記分子中にトリフェニルアミン構造を2個〜6個、単結合またはヘテロ原子を含まない2価基で連結した構造を有するアリールアミン化合物が、下記一般式(4)で表されるアリールアミン化合物であることを特徴とする、上記8)記載の有機EL素子。
【0035】
【化4】
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(4)
【0036】
(式中、R〜R18は重水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、ニトロ基、置換基を有していてもよい炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数5ないし10のシクロアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数2ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基、置換基を有していてもよい炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキルオキシ基、置換基を有していてもよい炭素原子数5ないし10のシクロアルキルオキシ基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基、または置換もしくは無置換のアリールオキシ基を表す。r〜r18は同一でも異なってもよく、r、r、r11、r14、r17、r18は0〜5の整数を表し、r、r10、r12、r13、r15、r16は0〜4の整数を表す。r、r、r11、r14、r17、r18が2〜5の整数である場合、または、r、r10、r12、r13、r15、r16が2〜4の整数である場合、同一のベンゼン環に複数個結合するR〜R18は相互に同一でも異なってもよく、単結合、置換もしくは無置換のメチレン基、酸素原子または硫黄原子を介して互いに結合して環を形成してもよい。L、L、Lは相互に同一でも異なってもよく、2価の連結基、または単結合を表す。)
【0037】
11)前記電子輸送層が、下記一般式(5)で表されるアントラセン環構造を有する化合物を含有することを特徴とする、上記1)〜10)のいずれかに記載の有機EL素子。
【0038】
【化5】
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(5)
【0039】
(式中、Aは置換もしくは無置換の芳香族炭化水素の2価基、置換もしくは無置換の芳香族複素環の2価基、置換もしくは無置換の縮合多環芳香族の2価基、または単結合を表し、Bは置換もしくは無置換の芳香族複素環基を表し、Cは置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を表し、Dは相互に同一でも異なってもよく、水素原子、重水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基、炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を表し、p、qは、pとqの和が9となる関係を維持しつつ、pは7または8を表し、qは1または2を表す。)
【0040】
12)前記発光層が、青色発光性ドーパントを含有することを特徴とする、上記1)〜11)のいずれかに記載の有機EL素子。
【0041】
13)前記発光層が、ピレン誘導体である青色発光性ドーパントを含有することを特徴とする、上記12)記載の有機EL素子。
【0042】
14)前記発光層が、アントラセン誘導体を含有することを特徴とする、上記1)〜13)のいずれかに記載の有機EL素子。
【0043】
15)前記発光層が、アントラセン誘導体であるホスト材料を含有することを特徴とする、上記14)記載の有機EL素子。
【0044】
一般式(1)中のAr〜Arで表される「置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基」、「置換もしくは無置換の芳香族複素環基」または「置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基」における「芳香族炭化水素基」、「芳香族複素環基」または「縮合多環芳香族基」としては、具体的に、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントレニル基、フルオレニル基、インデニル基、ピレニル基、ペリレニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、ピリジル基、ピリミジニル基、トリアジニル基、フリル基、ピロリル基、チエニル基、キノリル基、イソキノリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、キノキサリニル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチエニル基、ナフチリジニル基、フェナントロリニル基、アクリジニル基、およびカルボリニル基などをあげることができる。
【0045】
一般式(1)中のAr〜Arで表される「置換芳香族炭化水素基」、「置換芳香族複素環基」または「置換縮合多環芳香族基」における「置換基」としては、具体的に、重水素原子、シアノ基、ニトロ基;フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子;メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、n−ヘキシル基などの炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基;メチルオキシ基、エチルオキシ基、プロピルオキシ基などの炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキルオキシ基;アリル基などのアルケニル基;フェニルオキシ基、トリルオキシ基などのアリールオキシ基;ベンジルオキシ基、フェネチルオキシ基などのアリールアルキルオキシ基;フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントレニル基、フルオレニル基、インデニル基、ピレニル基、ペリレニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基などの芳香族炭化水素基もしくは縮合多環芳香族基;ピリジル基、ピリミジニル基、トリアジニル基、チエニル基、フリル基、ピロリル基、キノリル基、イソキノリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、キノキサリニル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチエニル基、カルボリニル基などの芳香族複素環基;スチリル基、ナフチルビニル基などのアリールビニル基;アセチル基、ベンゾイル基などのアシル基;トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基などのシリル基のような基をあげることができ、これらの置換基は、さらに前記例示した置換基が置換していてもよい。また、これらの置換基同士が単結合、置換もしくは無置換のメチレン基、酸素原子または硫黄原子を介して互いに結合して環を形成していてもよい。
【0046】
一般式(2)中のAr〜Arで表される「電子受容体基を置換基として有する芳香族炭化水素基、芳香族複素環基、または縮合多環芳香族基」における「電子受容体基」としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基、ニトロ基、などをあげることができる。
【0047】
一般式(2)中のAr〜Arで表される「電子受容体基を置換基として有する芳香族炭化水素基、芳香族複素環基、または縮合多環芳香族基」における「芳香族炭化水素基」、「芳香族複素環基」または「縮合多環芳香族基」としては、前記一般式(1)中のAr〜Arで表される「置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基」、「置換もしくは無置換の芳香族複素環基」または「置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基」における「芳香族炭化水素基」、「芳香族複素環基」または「縮合多環芳香族基」に関して示したものと同様のものをあげることができる。
また、これらの基は電子受容体基以外にも置換基を有していてもよく、置換基としては、具体的に、重水素原子;フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントレニル基、フルオレニル基、インデニル基、ピレニル基、ペリレニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基などの芳香族炭化水素基もしくは縮合多環芳香族基;ピリジル基、ピリミジニル基、トリアジニル基、チエニル基、フリル基、ピロリル基、キノリル基、イソキノリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、キノキサリニル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチエニル基、カルボリニル基などの芳香族複素環基をあげることができ、これらの置換基は、さらに前記例示した置換基、もしくは電子受容体基が置換していてもよい。そして、これらの置換基同士が単結合、置換もしくは無置換のメチレン基、酸素原子または硫黄原子を介して互いに結合して環を形成していてもよい。
【0048】
一般式(3)中のR〜Rで表される「置換基を有していてもよい炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基」、「置換基を有していてもよい炭素原子数5ないし10のシクロアルキル基」または「置換基を有していてもよい炭素原子数2ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基」における「炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基」、「炭素原子数5ないし10のシクロアルキル基」または「炭素原子数2ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基」としては、具体的に、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、n−ヘキシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、1−アダマンチル基、2−アダマンチル基、ビニル基、アリル基、イソプロペニル基、2−ブテニル基などをあげることができ、これらの基同士が単結合、置換もしくは無置換のメチレン基、酸素原子または硫黄原子を介して互いに結合して環を形成してもよい。
【0049】
一般式(3)中のR〜Rで表される「置換基を有する炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基」、「置換基を有する炭素原子数5ないし10のシクロアルキル基」または「置換基を有する炭素原子数2ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基」における「置換基」としては、具体的に、重水素原子、シアノ基、ニトロ基;フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子;メチルオキシ基、エチルオキシ基、プロピルオキシ基などの炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキルオキシ基;アリル基などのアルケニル基;フェニルオキシ基、トリルオキシ基などのアリールオキシ基;ベンジルオキシ基、フェネチルオキシ基などのアリールアルキルオキシ基;フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントレニル基、フルオレニル基、インデニル基、ピレニル基、ペリレニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基などの芳香族炭化水素基もしくは縮合多環芳香族基;ピリジル基、ピリミジニル基、トリアジニル基、チエニル基、フリル基、ピロリル基、キノリル基、イソキノリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、キノキサリニル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチエニル基、カルボリニル基などの芳香族複素環基のような基をあげることができ、これらの置換基はさらに、前記例示した置換基が置換していてもよい。また、これらの置換基同士が単結合、置換もしくは無置換のメチレン基、酸素原子または硫黄原子を介して互いに結合して環を形成していてもよい。
【0050】
一般式(3)中のR〜Rで表される「置換基を有していてもよい炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキルオキシ基」または「置換基を有していてもよい炭素原子数5ないし10のシクロアルキルオキシ基」における「炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキルオキシ基」または「炭素原子数5ないし10のシクロアルキルオキシ基」としては、具体的に、メチルオキシ基、エチルオキシ基、n−プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、n−ブチルオキシ基、tert−ブチルオキシ基、n−ペンチルオキシ基、n−ヘキシルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、シクロヘプチルオキシ基、シクロオクチルオキシ基、1−アダマンチルオキシ基、2−アダマンチルオキシ基などをあげることができ、これらの基同士が単結合、置換もしくは無置換のメチレン基、酸素原子または硫黄原子を介して互いに結合して環を形成していてもよい。
また、これらの基は置換基を有していてもよく、置換基として、前記一般式(3)中のR〜Rで表される「置換基を有する炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基」、「置換基を有する炭素原子数5ないし10のシクロアルキル基」または「置換基を有する炭素原子数2ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基」における「置換基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、とりうる態様も、同様のものをあげることができる。
【0051】
一般式(3)中のR〜Rで表される「置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基」、「置換もしくは無置換の芳香族複素環基」または「置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基」における「芳香族炭化水素基」、「芳香族複素環基」または「縮合多環芳香族基」としては、前記一般式(1)中のAr〜Arで表される「置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基」、「置換もしくは無置換の芳香族複素環基」または「置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基」における「芳香族炭化水素基」、「芳香族複素環基」または「縮合多環芳香族基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、これらの基同士が単結合、置換もしくは無置換のメチレン基、酸素原子または硫黄原子を介して互いに結合して環を形成してもよい。
また、これらの基は置換基を有していてもよく、置換基として、前記一般式(1)中のAr〜Arで表される「置換芳香族炭化水素基」、「置換芳香族複素環基」または「置換縮合多環芳香族基」における「置換基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、とりうる態様も、同様のものをあげることができる。
【0052】
一般式(3)中のR〜Rで表される「置換もしくは無置換のアリールオキシ基」における「アリールオキシ基」としては、具体的に、フェニルオキシ基、ビフェニリルオキシ基、ターフェニリルオキシ基、ナフチルオキシ基、アントラセニルオキシ基、フェナントレニルオキシ基、フルオレニルオキシ基、インデニルオキシ基、ピレニルオキシ基、ペリレニルオキシ基などをあげることができ、これらの基同士が単結合、置換もしくは無置換のメチレン基、酸素原子または硫黄原子を介して互いに結合して環を形成していてもよい。
また、これらの基は置換基を有していてもよく、置換基として、前記一般式(1)中のAr〜Arで表される「置換芳香族炭化水素基」、「置換芳香族複素環基」または「置換縮合多環芳香族基」における「置換基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、とりうる態様も、同様のものをあげることができる。
【0053】
一般式(3)において、r〜rは同一でも異なってもよく、r、r、r、rは0〜5の整数を表し、r、rは0〜4の整数を表す。r、r、r、rが2〜5の整数である場合、または、r、rが2〜4の整数である場合、同一のベンゼン環に複数個結合するR〜Rは相互に同一でも異なってもよく、単結合、置換もしくは無置換のメチレン基、酸素原子または硫黄原子を介して互いに結合して環を形成してもよい。
【0054】
一般式(3)中のLで表される「2価の連結基」としては、メチレン基、エチレン基、n−プロピリレン基、イソプロピリレン基、n−ブチリレン基、イソブチリレン基、tert−ブチリレン基、n−ペンチリレン基、イソペンチリレン基、ネオペンチリレン基、n−ヘキシリレン基などの「炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキレン基」;シクロペンチリレン基、シクロヘキシリレン基、アダマンチリレン基などの「炭素原子数5ないし10のシクロアルキレン基」;ビニレン基、アリレン基、イソプロペニレン基、ブテニレン基などの「炭素原子数2ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルケニレン基」;ベンゼン、ビフェニル、ターフェニル、テトラキスフェニルなどの芳香族炭化水素から水素原子を2個取り除いてできる「芳香族炭化水素の2価基」;ナフタレン、アントラセン、アセナフタレン、フルオレン、フェナントレン、インダン、ピレン、トリフェニレンなどの縮合多環芳香族から水素原子を2個取り除いてできる「縮合多環芳香族の2価基」のような2価基をあげることができる。
また、これらの2価基は置換基を有していてもよく、「炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキレン基」、「炭素原子数5ないし10のシクロアルキレン基」または「炭素原子数2ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルケニレン基」の置換基として、前記一般式(3)中のR〜Rで表される「置換基を有する炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基」、「置換基を有する炭素原子数5ないし10のシクロアルキル基」または「置換基を有する炭素原子数2ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基」における「置換基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、「芳香族炭化水素の2価基」または「縮合多環芳香族の2価基」の置換基として、前記一般式(1)中のAr〜Arで表される「置換芳香族炭化水素基」、「置換芳香族複素環基」または「置換縮合多環芳香族基」における「置換基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、とりうる態様も、同様のものをあげることができる。
【0055】
一般式(4)中のR〜R18で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基」、「置換基を有していてもよい炭素原子数5ないし10のシクロアルキル基」または「置換基を有していてもよい炭素原子数2ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基」における「炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基」、「炭素原子数5ないし10のシクロアルキル基」または「炭素原子数2ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基」としては、前記一般式(3)中のR〜Rで表される「置換基を有していてもよい炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基」、「置換基を有していてもよい炭素原子数5ないし10のシクロアルキル基」または「置換基を有していてもよい炭素原子数2ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基」における「炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基」、「炭素原子数5ないし10のシクロアルキル基」または「炭素原子数2ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、とりうる態様も、同様のものをあげることができる。
【0056】
一般式(4)中のR〜R18で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキルオキシ基」または「置換基を有していてもよい炭素原子数5ないし10のシクロアルキルオキシ基」における「炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキルオキシ基」または「炭素原子数5ないし10のシクロアルキルオキシ基」としては、前記一般式(3)中のR〜Rで表される「置換基を有していてもよい炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキルオキシ基」または「置換基を有していてもよい炭素原子数5ないし10のシクロアルキルオキシ基」における「炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキルオキシ基」または「炭素原子数5ないし10のシクロアルキルオキシ基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、とりうる態様も、同様のものをあげることができる。
【0057】
一般式(4)中のR〜R18で表される「置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基」、「置換もしくは無置換の芳香族複素環基」または「置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基」における「芳香族炭化水素基」、「芳香族複素環基」または「縮合多環芳香族基」としては、前記一般式(1)中のAr〜Arで表される「置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基」、「置換もしくは無置換の芳香族複素環基」または「置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基」における「芳香族炭化水素基」、「芳香族複素環基」または「縮合多環芳香族基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、これらの基同士が単結合、置換もしくは無置換のメチレン基、酸素原子または硫黄原子を介して互いに結合して環を形成してもよい。
また、これらの基は置換基を有していてもよく、置換基として、前記一般式(1)中のAr〜Arで表される「置換芳香族炭化水素基」、「置換芳香族複素環基」または「置換縮合多環芳香族基」における「置換基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、とりうる態様も、同様のものをあげることができる。
【0058】
一般式(4)中のR〜R18で表される「置換もしくは無置換のアリールオキシ基」における「アリールオキシ基」としては、前記一般式(3)中のR〜Rで表される「置換もしくは無置換のアリールオキシ基」における「アリールオキシ基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、とりうる態様も、同様のものをあげることができる。
【0059】
一般式(4)において、r〜r18は同一でも異なってもよく、r、r、r11、r14、r17、r18は0〜5の整数を表し、r、r10、r12、r13、r15、r16は0〜4の整数を表す。r、r、r11、r14、r17、r18が2〜5の整数である場合、または、r、r10、r12、r13、r15、r16が2〜4の整数である場合、同一のベンゼン環に複数個結合するR〜R18は相互に同一でも異なってもよく、単結合、置換もしくは無置換のメチレン基、酸素原子または硫黄原子を介して互いに結合して環を形成してもよい。
【0060】
一般式(4)中のL、L、Lで表される「2価の連結基」としては、前記一般式(3)中のLで表される「2価の連結基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、とりうる態様も、同様のものをあげることができる。
【0061】
一般式(5)中のAで表される、「置換もしくは無置換の芳香族炭化水素の2価基」、「置換もしくは無置換の芳香族複素環の2価基」または「置換もしくは無置換の縮合多環芳香族の2価基」における「置換もしくは無置換の芳香族炭化水素」、「置換もしくは無置換の芳香族複素環」または「置換もしくは無置換の縮合多環芳香族」の「芳香族炭化水素」、「芳香族複素環」または「縮合多環芳香族」としては、具体的に、ベンゼン、ビフェニル、ターフェニル、テトラキスフェニル、スチレン、ナフタレン、アントラセン、アセナフタレン、フルオレン、フェナントレン、インダン、ピレン、トリフェニレン、ピリジン、ピリミジン、トリアジン、ピロール、フラン、チオフェン、キノリン、イソキノリン、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン、インドリン、カルバゾール、カルボリン、ベンゾオキサゾール、ベンゾチアゾール、キノキサリン、ベンゾイミダゾール、ピラゾール、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、ナフチリジン、フェナントロリン、アクリジンなどをあげることができる。
そして、一般式(5)中のAで表される「置換もしくは無置換の芳香族炭化水素の2価基」、「置換もしくは無置換の芳香族複素環の2価基」または「置換もしくは無置換の縮合多環芳香族の2価基」は、上記「芳香族炭化水素」、「芳香族複素環」または「縮合多環芳香族」から水素原子を2個取り除いてできる2価基を表す。
また、これらの2価基は置換基を有していてもよく、置換基として、前記一般式(1)中のAr〜Arで表される「置換芳香族炭化水素基」、「置換芳香族複素環基」または「置換縮合多環芳香族基」における「置換基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、とりうる態様も、同様のものをあげることができる。
【0062】
一般式(5)中のBで表される「置換もしくは無置換の芳香族複素環基」における「芳香族複素環基」としては、具体的に、トリアジニル基、ピリジル基、ピリミジニル基、フリル基、ピロリル基、チエニル基、キノリル基、イソキノリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、キノキサリニル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチエニル基、ナフチリジニル基、フェナントロリニル基、アクリジニル基、およびカルボリニル基などをあげることができる。
【0063】
一般式(5)中のBで表される「置換芳香族複素環基」における「置換基」としては、具体的に、重水素原子、シアノ基、ニトロ基;フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子;メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、n−ヘキシル基などの炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基;シクロペンチル基、シクロヘキシル基、1−アダマンチル基、2−アダマンチル基などの炭素原子数5ないし10のシクロアルキル基;メチルオキシ基、エチルオキシ基、プロピルオキシ基などの炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキルオキシ基;シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、1−アダマンチルオキシ基、2−アダマンチルオキシ基などの炭素原子数5ないし10のシクロアルキルオキシ基;アリル基などのアルケニル基;フェニルオキシ基、トリルオキシ基などのアリールオキシ基;ベンジルオキシ基、フェネチルオキシ基などのアリールアルキルオキシ基;フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントレニル基、フルオレニル基、インデニル基、ピレニル基、ペリレニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基などの芳香族炭化水素基もしくは縮合多環芳香族基;ピリジル基、ピリミジニル基、トリアジニル基、チエニル基、フリル基、ピロリル基、キノリル基、イソキノリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、キノキサリニル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチエニル基、カルボリニル基などの芳香族複素環基;フェニルオキシ基、ビフェニリルオキシ基、ナフチルオキシ基、アントラセニルオキシ基、フェナントレニルオキシ基などのアリールオキシ基;スチリル基、ナフチルビニル基などのアリールビニル基;アセチル基、ベンゾイル基などのアシル基のような基をあげることができ、これらの置換基は、さらに前記例示した置換基が置換していてもよい。また、これらの置換基同士が単結合、置換もしくは無置換のメチレン基、酸素原子または硫黄原子を介して互いに結合して環を形成していてもよい。
【0064】
一般式(5)中のCで表される「置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基」、「置換もしくは無置換の芳香族複素環基」または「置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基」における「芳香族炭化水素基」、「芳香族複素環基」または「縮合多環芳香族基」としては、前記一般式(1)中のAr〜Arで表される「置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基」、「置換もしくは無置換の芳香族複素環基」または「置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基」における「芳香族炭化水素基」、「芳香族複素環基」または「縮合多環芳香族基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、これらの基が同一のアントラセン環に複数個結合している場合(qが2である場合)、相互に同一でも異なってもよいものとする。
また、これらの基は置換基を有していてもよく、置換基として、前記一般式(1)中のAr〜Arで表される「置換芳香族炭化水素基」、「置換芳香族複素環基」または「置換縮合多環芳香族基」における「置換基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、とりうる態様も、同様のものをあげることができる。
【0065】
一般式(5)中のDで表される、「炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基」としては、具体的に、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、n−ヘキシル基などをあげることができる。
また、複数個存在するDは、相互に同一でも異なってもよく、これらの基同士が単結合、置換もしくは無置換のメチレン基、酸素原子または硫黄原子を介して互いに結合して環を形成してもよい。
【0066】
一般式(5)中のDで表される「置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基」、「置換もしくは無置換の芳香族複素環基」または「置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基」における「芳香族炭化水素基」、「芳香族複素環基」または「縮合多環芳香族基」としては、前記一般式(1)中のAr〜Arで表される「置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基」、「置換もしくは無置換の芳香族複素環基」または「置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基」における「芳香族炭化水素基」、「芳香族複素環基」または「縮合多環芳香族基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、複数個存在するDは、相互に同一でも異なってもよく、これらの基同士が単結合、置換もしくは無置換のメチレン基、酸素原子または硫黄原子を介して互いに結合して環を形成してもよい。
また、これらの基は置換基を有していてもよく、置換基として、前記一般式(1)中のAr〜Arで表される「置換芳香族炭化水素基」、「置換芳香族複素環基」または「置換縮合多環芳香族基」における「置換基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、とりうる態様も、同様のものをあげることができる。
【0067】
一般式(1)中のAr〜Arとしては、「置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基」、「置換もしくは無置換の含酸素芳香族複素環基」または「置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基」が好ましく、「置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基」または「置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基」がより好ましい。具体的には、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、ナフチル基、フェナントレニル基、フルオレニル基、トリフェニレニル基、ジベンゾフラニル基が好ましく、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、ナフチル基、フェナントレニル基、フルオレニル基、トリフェニレニル基がより好ましい。
一般式(1)において、Ar〜Arで表される「置換芳香族炭化水素基」、「置換芳香族複素環基」または「置換縮合多環芳香族基」における「置換基」としては、重水素原子、「置換基を有していてもよい炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基」、「置換基を有していてもよい炭素原子数2ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基」、「置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基」、「置換もしくは無置換の芳香族複素環基」、「置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基」、または「置換もしくは無置換のアリールオキシ基」が好ましく、具体的には、重水素原子、フェニル基、ビフェニリル基、ナフチル基、ビニル基、メチル基、インドリル基、ジベンゾフラニル基、またはフェニルオキシ基がより好ましい。また、これらの基同士が単結合を介して互いに結合して縮合芳香環を形成する態様も好ましい。
【0068】
本発明の有機EL素子の正孔注入層において、前記一般式(1)で表されるアリールアミン化合物にドープされる電子アクセプターとしては、トリスブロモフェニルアミンヘキサクロルアンチモン、テトラシアノキノンジメタン(TCNQ)、2,3,5,6−テトラフルオロ−テトラシアノ−1,4−ベンゾキノンジメタン(F4TCNQ)、ラジアレン誘導体(例えば、特開2011−100621号公報参照)などをあげることができ、前記一般式(2)で表されるラジアレン誘導体が好ましく用いられる。
【0069】
一般式(2)中のAr〜Arとしては、「芳香族炭化水素基」、「縮合多環芳香族基」、またはピリジル基が好ましく、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、ナフチル基、フェナントレニル基、フルオレニル基、ピリジル基がより好ましく、「電子受容体基」としては、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基が好ましい。
一般式(2)中のAr〜Arは、少なくとも部分的に、好ましくは完全に「電子受容体基」で置換されている態様が好ましい。
一般式(2)中のAr〜Arとしては、テトラフルオロピリジル基、テトラフルオロ−(トリフルオロメチル)フェニル基、シアノ−テトラフルオロフェニル基、ジクロロ−ジフルオロ−(トリフルオロメチル)フェニル基、ペンタフルオロフェニル基、などのフッ素原子、塩素原子、シアノ基、またはトリフルオロメチル基で完全に置換されたフェニル基もしくはピリジル基が好ましい。
【0070】
一般式(3)中のR〜Rとしては、重水素原子、「置換基を有していてもよい炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基」、「置換基を有していてもよい炭素原子数2ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基」、「置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基」または「置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基」が好ましく、重水素原子、フェニル基、ビフェニリル基、ナフチル基、ビニル基がより好ましく、これらの基同士が単結合を介して互いに結合して縮合芳香環を形成する場合も好ましい。特に、重水素原子、フェニル基、ビフェニリル基が好ましい。
一般式(3)中のr〜rとしては、0〜3の整数であることが好ましく、0〜2の整数であることがより好ましい。
一般式(3)中のLで表される「2価の連結基」としては、メチレン基、「炭素原子数5ないし10のシクロアルキレン基」、「芳香族炭化水素の2価基」、「縮合多環芳香族の2価基」、または単結合が好ましく、下記構造式(A)〜(F)で示される2価基、または単結合がより好ましく、下記構造式(A)で示される2価基が特に好ましい。
【0071】
【化6】
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(A)
【0072】
(式中、n1は1〜3の整数を表す。)
【0073】
【化7】
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(B)
【0074】
【化8】
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(C)
【0075】
【化9】
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(D)
【0076】
【化10】
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(E)
【0077】
【化11】
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(F)
【0078】
一般式(4)中のR〜R18としては、重水素原子、「置換基を有していてもよい炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基」、「置換基を有していてもよい炭素原子数2ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基」、「置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基」または「置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基」が好ましく、重水素原子、フェニル基、ビフェニリル基、ナフチル基、ビニル基がより好ましく、これらの基同士が単結合を介して互いに結合して縮合芳香環を形成する場合も好ましい。特に、重水素原子、フェニル基、ビフェニリル基が好ましい。
一般式(4)中のr〜r18としては、0〜3の整数であることが好ましく、0〜2の整数であることがより好ましい。
一般式(4)中のL〜Lで表される「2価の連結基」としては、メチレン基、「炭素原子数5ないし10のシクロアルキレン基」、「芳香族炭化水素の2価基」、「縮合多環芳香族の2価基」、もしくは単結合が好ましく、前記構造式(A)〜(F)で示される2価基、もしくは単結合がより好ましい。
【0079】
一般式(5)中のBで表される「置換もしくは無置換の芳香族複素環基」における「芳香族複素環基」としては、ピリジル基、ピリミジニル基、ピロリル基、キノリル基、イソキノリル基、インドリル基、カルバゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、キノキサリニル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、およびカルボリニル基などの含窒素芳香族複素環基が好ましく、ピリジル基、ピリミジニル基、キノリル基、イソキノリル基、インドリル基、ピラゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、およびカルボリニル基がより好ましい。
一般式(5)中のp、qは、pとqの和(p+q)が9となる関係を維持するものとし、pは7または8を表し、qは1または2を表す。
一般式(5)中のAとしては、「置換もしくは無置換の芳香族炭化水素の2価基」または「置換もしくは無置換の縮合多環芳香族の2価基」が好ましく、ベンゼン、ビフェニル、ナフタレン、またはフェナントレンから水素原子を2個取り除いてできる2価基がより好ましい。
一般式(5)で表されるアントラセン環構造を有する化合物としては、下記一般式(5a)、一般式(5b)または一般式(5c)で表されるアントラセン環構造を有する化合物がより好ましく用いられる。
【0080】
【化12】
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(5a)
【0081】
(式中、Aは置換もしくは無置換の芳香族炭化水素の2価基、置換もしくは無置換の芳香族複素環の2価基、置換もしくは無置換の縮合多環芳香族の2価基、または単結合を表し、Ar14、Ar15、Ar16は相互に同一でも異なってもよく、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を表す。R32〜R38は相互に同一でも異なってもよく、水素原子、重水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、ニトロ基、置換基を有していてもよい炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数5ないし10のシクロアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数2ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基、置換基を有していてもよい炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキルオキシ基、置換基を有していてもよい炭素原子数5ないし10のシクロアルキルオキシ基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基、または置換もしくは無置換のアリールオキシ基であって、単結合、置換もしくは無置換のメチレン基、酸素原子または硫黄原子を介して互いに結合して環を形成してもよい。X、X、X、Xは炭素原子または窒素原子を表し、X、X、X、Xのいずれか1つのみが窒素原子であるものとし、この場合の窒素原子はR32〜R35の水素原子もしくは置換基を有さないものとする。)
【0082】
【化13】
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(5b)
【0083】
(式中、Aは置換もしくは無置換の芳香族炭化水素の2価基、置換もしくは無置換の芳香族複素環の2価基、置換もしくは無置換の縮合多環芳香族の2価基、または単結合を表し、Ar17、Ar18、Ar19は相互に同一でも異なってもよく、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を表す。)
【0084】
【化14】
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(5c)
【0085】
(式中、Aは置換もしくは無置換の芳香族炭化水素の2価基、置換もしくは無置換の芳香族複素環の2価基、置換もしくは無置換の縮合多環芳香族の2価基、または単結合を表し、Ar20、Ar21、Ar22は相互に同一でも異なってもよく、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を表し、R39は水素原子、重水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、ニトロ基、置換基を有していてもよい炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数5ないし10のシクロアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数2ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基、置換基を有していてもよい炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキルオキシ基、置換基を有していてもよい炭素原子数5ないし10のシクロアルキルオキシ基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基、または置換もしくは無置換のアリールオキシ基を表す。)
【0086】
一般式(5a)中のAr14、Ar15、Ar16で表される「置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基」、「置換もしくは無置換の芳香族複素環基」または「置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基」における「芳香族炭化水素基」、「芳香族複素環基」または「縮合多環芳香族基」としては、前記一般式(1)中のAr〜Arで表される「置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基」、「置換もしくは無置換の芳香族複素環基」または「置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基」における「芳香族炭化水素基」、「芳香族複素環基」または「縮合多環芳香族基」に関して示したものと同様のものをあげることができる。
また、これらの基は置換基を有していてもよく、置換基として、前記一般式(1)中のAr〜Arで表される「置換芳香族炭化水素基」、「置換芳香族複素環基」または「置換縮合多環芳香族基」における「置換基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、とりうる態様も、同様のものをあげることができる。
【0087】
一般式(5a)中のR32〜R38で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基」、「置換基を有していてもよい炭素原子数5ないし10のシクロアルキル基」または「置換基を有していてもよい炭素原子数2ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基」における「炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基」、「炭素原子数5ないし10のシクロアルキル基」または「炭素原子数2ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基」としては、具体的に、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、n−ヘキシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、1−アダマンチル基、2−アダマンチル基、ビニル基、アリル基、イソプロペニル基、2−ブテニル基などをあげることができ、これらの基同士が単結合、置換もしくは無置換のメチレン基、酸素原子または硫黄原子を介して互いに結合して環を形成してもよい。
【0088】
一般式(5a)中のR32〜R38で表される「置換基を有する炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基」、「置換基を有する炭素原子数5ないし10のシクロアルキル基」または「置換基を有する炭素原子数2ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基」における「置換基」としては、具体的に、重水素原子、シアノ基、ニトロ基;フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子;メチルオキシ基、エチルオキシ基、プロピルオキシ基などの炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキルオキシ基;アリル基などのアルケニル基;フェニルオキシ基、トリルオキシ基などのアリールオキシ基;ベンジルオキシ基、フェネチルオキシ基などのアリールアルキルオキシ基;フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントレニル基、フルオレニル基、インデニル基、ピレニル基、ペリレニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基などの芳香族炭化水素基もしくは縮合多環芳香族基;ピリジル基、ピリミジニル基、トリアジニル基、チエニル基、フリル基、ピロリル基、キノリル基、イソキノリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、キノキサリニル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチエニル基、カルボリニル基などの芳香族複素環基のような基をあげることができ、これらの置換基はさらに、前記例示した置換基が置換していてもよい。また、これらの置換基同士が単結合、置換もしくは無置換のメチレン基、酸素原子または硫黄原子を介して互いに結合して環を形成していてもよい。
【0089】
一般式(5a)中のR32〜R38で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキルオキシ基」または「置換基を有していてもよい炭素原子数5ないし10のシクロアルキルオキシ基」における「炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキルオキシ基」または「炭素原子数5ないし10のシクロアルキルオキシ基」としては、具体的に、メチルオキシ基、エチルオキシ基、n−プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、n−ブチルオキシ基、tert−ブチルオキシ基、n−ペンチルオキシ基、n−ヘキシルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、シクロヘプチルオキシ基、シクロオクチルオキシ基、1−アダマンチルオキシ基、2−アダマンチルオキシ基などをあげることができ、これらの基同士が単結合、置換もしくは無置換のメチレン基、酸素原子または硫黄原子を介して互いに結合して環を形成していてもよい。
また、これらの基は置換基を有していてもよく、置換基として、前記一般式(5a)中のR32〜R38で表される「置換基を有する炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基」、「置換基を有する炭素原子数5ないし10のシクロアルキル基」または「置換基を有する炭素原子数2ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基」における「置換基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、とりうる態様も、同様のものをあげることができる。
【0090】
一般式(5a)中のR32〜R38で表される「置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基」、「置換もしくは無置換の芳香族複素環基」または「置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基」における「芳香族炭化水素基」、「芳香族複素環基」または「縮合多環芳香族基」としては、前記一般式(1)中のAr〜Arで表される「置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基」、「置換もしくは無置換の芳香族複素環基」または「置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基」における「芳香族炭化水素基」、「芳香族複素環基」または「縮合多環芳香族基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、これらの基同士が単結合、置換もしくは無置換のメチレン基、酸素原子または硫黄原子を介して互いに結合して環を形成してもよい。
また、これらの基は置換基を有していてもよく、置換基として、前記一般式(1)中のAr〜Arで表される「置換芳香族炭化水素基」、「置換芳香族複素環基」または「置換縮合多環芳香族基」における「置換基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、とりうる態様も、同様のものをあげることができる。
【0091】
一般式(5a)中のR32〜R38で表される「置換もしくは無置換のアリールオキシ基」における「アリールオキシ基」としては、具体的に、フェニルオキシ基、ビフェニリルオキシ基、ターフェニリルオキシ基、ナフチルオキシ基、アントラセニルオキシ基、フェナントレニルオキシ基、フルオレニルオキシ基、インデニルオキシ基、ピレニルオキシ基、ペリレニルオキシ基などをあげることができ、これらの基同士が単結合、置換もしくは無置換のメチレン基、酸素原子または硫黄原子を介して互いに結合して環を形成していてもよい。
また、これらの基は置換基を有していてもよく、置換基として、前記一般式(1)中のAr〜Arで表される「置換芳香族炭化水素基」、「置換芳香族複素環基」または「置換縮合多環芳香族基」における「置換基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、とりうる態様も、同様のものをあげることができる。
【0092】
一般式(5a)において、X、X、X、Xは炭素原子または窒素原子を表し、X、X、X、Xのいずれか1つのみが窒素原子(残りは炭素原子)であるものとする。この場合の窒素原子はR32〜R35の水素原子もしくは置換基を有さないものとする。すなわち、Xが窒素原子である場合はR32が、Xが窒素原子である場合はR33が、Xが窒素原子である場合はR34が、Xが窒素原子である場合はR35が存在しないことを意味する。
一般式(5a)において、Xが窒素原子(X、X、Xが炭素原子)であることが好ましく、この場合、R34の水素原子もしくは置換基は存在しない。
また、連結基Aの結合位置は、ピリドインドール環の窒素原子のパラ位に相当する位置に結合するのが好ましい。
【0093】
一般式(5b)中のAr17、Ar18、Ar19で表される「置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基」、「置換もしくは無置換の芳香族複素環基」または「置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基」における「芳香族炭化水素基」、「芳香族複素環基」または「縮合多環芳香族基」としては、前記一般式(1)中のAr〜Arで表される「置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基」、「置換もしくは無置換の芳香族複素環基」または「置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基」における「芳香族炭化水素基」、「芳香族複素環基」または「縮合多環芳香族基」に関して示したものと同様のものをあげることができる。
また、これらの基は置換基を有していてもよく、置換基として、前記一般式(1)中のAr〜Arで表される「置換芳香族炭化水素基」、「置換芳香族複素環基」または「置換縮合多環芳香族基」における「置換基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、とりうる態様も、同様のものをあげることができる。
【0094】
一般式(5c)中のAr20、Ar21、Ar22で表される「置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基」、「置換もしくは無置換の芳香族複素環基」、または「置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基」における「芳香族炭化水素基」、「芳香族複素環基」または「縮合多環芳香族基」としては、前記一般式(1)中のAr〜Arで表される「置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基」、「置換もしくは無置換の芳香族複素環基」または「置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基」における「芳香族炭化水素基」、「芳香族複素環基」または「縮合多環芳香族基」に関して示したものと同様のものをあげることができる。
また、これらの基は置換基を有していてもよく、置換基として、前記一般式(1)中のAr〜Arで表される「置換芳香族炭化水素基」、「置換芳香族複素環基」または「置換縮合多環芳香族基」における「置換基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、とりうる態様も、同様のものをあげることができる。
【0095】
一般式(5c)中のR39で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基」、「置換基を有していてもよい炭素原子数5ないし10のシクロアルキル基」または「置換基を有していてもよい炭素原子数2ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基」における「炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基」、「炭素原子数5ないし10のシクロアルキル基」または「炭素原子数2ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基」としては、前記一般式(5a)中のR32〜R38で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基」、「置換基を有していてもよい炭素原子数5ないし10のシクロアルキル基」または「置換基を有していてもよい炭素原子数2ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基」における「炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基」、「炭素原子数5ないし10のシクロアルキル基」または「炭素原子数2ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基」に関して示したものと同様のものをあげることができる。
また、これらの基は置換基を有していてもよく、置換基として、前記一般式(5a)中のR32〜R38で表される「置換基を有する炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基」、「置換基を有する炭素原子数5ないし10のシクロアルキル基」または「置換基を有する炭素原子数2ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基」における「置換基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、とりうる態様も、同様のものをあげることができる。
【0096】
一般式(5c)中のR39で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキルオキシ基」または「置換基を有していてもよい炭素原子数5ないし10のシクロアルキルオキシ基」における「炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキルオキシ基」または「炭素原子数5ないし10のシクロアルキルオキシ基」としては、前記一般式(5a)中のR32〜R38で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキルオキシ基」または「置換基を有していてもよい炭素原子数5ないし10のシクロアルキルオキシ基」における「炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキルオキシ基」または「炭素原子数5ないし10のシクロアルキルオキシ基」に関して示したものと同様のものをあげることができる。
また、これらの基は置換基を有していてもよく、置換基として、前記一般式(5a)中のR32〜R38で表される「置換基を有する炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基」、「置換基を有する炭素原子数5ないし10のシクロアルキル基」または「置換基を有する炭素原子数2ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基」における「置換基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、とりうる態様も、同様のものをあげることができる。
【0097】
一般式(5c)中のR39で表される「置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基」、「置換もしくは無置換の芳香族複素環基」または「置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基」における「芳香族炭化水素基」、「芳香族複素環基」または「縮合多環芳香族基」としては、前記一般式(1)中のAr〜Arで表される「置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基」、「置換もしくは無置換の芳香族複素環基」または「置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基」における「芳香族炭化水素基」、「芳香族複素環基」または「縮合多環芳香族基」に関して示したものと同様のものをあげることができる。
また、これらの基は置換基を有していてもよく、置換基として、前記一般式(1)中のAr〜Arで表される「置換芳香族炭化水素基」、「置換芳香族複素環基」または「置換縮合多環芳香族基」における「置換基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、とりうる態様も、同様のものをあげることができる。
【0098】
一般式(5c)中のR39で表される「置換もしくは無置換のアリールオキシ基」における「アリールオキシ基」としては、前記一般式(5a)中のR32〜R38で表される「置換もしくは無置換のアリールオキシ基」における「アリールオキシ基」に関して示したものと同様のものをあげることができる。
また、これらの基は置換基を有していてもよく、置換基として、前記一般式(1)中のAr〜Arで表される「置換芳香族炭化水素基」、「置換芳香族複素環基」または「置換縮合多環芳香族基」における「置換基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、とりうる態様も、同様のものをあげることができる。
【0099】
本発明の有機EL素子に好適に用いられる、前記一般式(1)で表されるアリールアミン化合物は、有機EL素子の正孔注入層または正孔輸送層の構成材料として使用することができる。正孔の移動度が高く正孔注入層または正孔輸送層の材料として好ましい化合物である。
【0100】
本発明の有機EL素子に好適に用いられる、前記一般式(2)で表されるラジアレン誘導体は、有機EL素子の正孔注入層あるいは正孔輸送層に通常使用される材料に対するPドーピング材料として好ましい化合物である。
【0101】
本発明の有機EL素子に好適に用いられる、前記一般式(3)で表される、分子中にトリフェニルアミン構造を2個有するアリールアミン化合物、および前記一般式(4)で表される、分子中にトリフェニルアミン構造を4個有するアリールアミン化合物は、有機EL素子の正孔注入層または正孔輸送層の構成材料として好ましい化合物である。
【0102】
本発明の有機EL素子に好適に用いられる、前記一般式(5)で表されるアントラセン環構造を有する化合物は、有機EL素子の電子輸送層の構成材料として好ましい化合物である。
【0103】
本発明の有機EL素子は、正孔の注入・輸送性能、薄膜の安定性や耐久性に優れた有機EL素子用の材料を、キャリアバランスを考慮しながら組み合わせているため、従来の有機EL素子に比べて、陽極から正孔輸送層への正孔輸送効率が向上する(さらに、特定の(構造を有する)アリールアミン化合物を正孔輸送層に用いる)ことによって、低駆動電圧であって、発光効率が向上するとともに、有機EL素子の耐久性を向上させることができる。
低駆動電圧、高発光効率、かつ長寿命の有機EL素子を実現することが可能となった。
さらに、電子アクセプターのドーピング濃度および/または電子アクセプターを含有する有機層の膜厚を制御することによって、低駆動電圧の維持、もしくは駆動電圧上昇を効果的に抑制することができる。
【発明の効果】
【0104】
本発明の有機EL素子は、正孔注入層の材料として正孔の注入・輸送の役割を効果的に発現できる特定の(構造及びイオン化ポテンシャルを有する)アリールアミン化合物を選択して電子アクセプターをドープし、電子アクセプターをドープしない特定の(構造を有する)アリールアミン化合物を正孔輸送層の材料として組み合わせ、さらに正孔注入層における電子アクセプターのドープ濃度および正孔注入層の膜厚を制御することによって、低駆動電圧であって、発光効率が向上するとともに、有機EL素子の耐久性が向上し、さらに、低駆動電圧の維持、もしくは駆動電圧上昇を効果的に抑制された有機EL素子を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【0105】
図1】実施例38〜47、比較例1〜2の有機EL素子構成を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【0106】
本発明の有機EL素子に好適に用いられる、前記一般式(1)で表されるアリールアミン化合物の中で、好ましい化合物の具体例を以下に示すが、これらの化合物に限定されるものではない。
【0107】
【化15】
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(1−1)
【0108】
【化16】
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(1−2)
【0109】
【化17】
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(1−3)
【0110】
【化18】
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(1−4)
【0111】
【化19】
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(1−5)
【0112】
【化20】
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(1−6)
【0113】
【化21】
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(1−7)
【0114】
【化22】
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(1−8)
【0115】
【化23】
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(1−9)
【0116】
【化24】
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(1−10)
【0117】
【化25】
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(1−11)
【0118】
【化26】
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(1−12)
【0119】
【化27】
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(1−13)
【0120】
【化28】
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(1−14)
【0121】
【化29】
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(1−15)
【0122】
【化30】
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(1−16)
【0123】
【化31】
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(1−17)
【0124】
【化32】
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【0125】
【化33】
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(1−19)
【0126】
【化34】
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(1−20)
【0127】
【化35】
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(1−21)
【0128】
【化36】
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(1−22)
【0129】
【化37】
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(1−23)
【0130】
【化38】
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(1−24)
【0131】
【化39】
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(1−25)
【0132】
【化40】
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(1−26)
【0133】
【化41】
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(1−27)
【0134】
【化42】
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(1−28)
【0135】
【化43】
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(1−29)
【0136】
【化44】
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(1−30)
【0137】
【化45】
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(1−31)
【0138】
【化46】
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(1−32)
【0139】
【化47】
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(1−33)
【0140】
【化48】
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(1−34)
【0141】
【化49】
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(1−35)
【0142】
【化50】
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(1−36)
【0143】
【化51】
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(1−37)
【0144】
【化52】
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(1−38)
【0145】
【化53】
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【0146】
【化54】
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(1−40)
【0147】
【化55】
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(1−41)
【0148】
【化56】
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(1−42)
【0149】
【化57】
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(1−43)
【0150】
【化58】
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(1−44)
【0151】
【化59】
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(1−45)
【0152】
【化60】
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(1−46)
【0153】
【化61】
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(1−47)
【0154】
【化62】
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(1−48)
【0155】
【化63】
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(1−49)
【0156】
【化64】
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(1−50)
【0157】
【化65】
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(1−51)
【0158】
【化66】
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(1−52)
【0159】
【化67】
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(1−53)
【0160】
【化68】
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(1−54)
【0161】
【化69】
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(1−55)
【0162】
【化70】
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(1−56)
【0163】
【化71】
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(1−57)
【0164】
【化72】
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(1−58)
【0165】
【化73】
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(1−59)
【0166】
【化74】
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(1−60)
【0167】
【化75】
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(1−61)
【0168】
【化76】
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(1−62)
【0169】
【化77】
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(1−63)
【0170】
【化78】
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(1−64)
【0171】
【化79】
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(1−65)
【0172】
【化80】
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(1−66)
【0173】
【化81】
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(1−67)
【0174】
【化82】
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(1−68)
【0175】
【化83】
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(1−69)
【0176】
【化84】
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(1−70)
【0177】
【化85】
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(1−71)
【0178】
【化86】
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(1−72)
【0179】
【化87】
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(1−73)
【0180】
【化88】
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(1−74)
【0181】
【化89】
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(1−75)
【0182】
【化90】
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(1−76)
【0183】
【化91】
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(1−77)
【0184】
【化92】
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(1−78)
【0185】
【化93】
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(1−79)
【0186】
【化94】
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(1−80)
【0187】
【化95】
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(1−81)
【0188】
【化96】
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(1−82)
【0189】
【化97】
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(1−83)
【0190】
【化98】
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(1−84)
【0191】
【化99】
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(1−85)
【0192】
【化100】
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(1−86)
【0193】
【化101】
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(1−87)
【0194】
【化102】
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(1−88)
【0195】
【化103】
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(1−89)
【0196】
【化104】
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(1−90)
【0197】
【化105】
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(1−91)
【0198】
尚、上述したアリールアミン化合物は、それ自体公知の方法に準じて合成することができる(例えば、特許文献7参照)。
【0199】
本発明の有機EL素子に好適に用いられる、前記一般式(3)で表されるアリールアミン化合物の中で、好ましい化合物の具体例を以下に示すが、これらの化合物に限定されるものではない。
【0200】
【化106】
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(3−1)
【0201】
【化107】
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(3−2)
【0202】
【化108】
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(3−3)
【0203】
【化109】
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(3−4)
【0204】
【化110】
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(3−5)
【0205】
【化111】
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(3−6)
【0206】
【化112】
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(3−7)
【0207】
【化113】
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(3−8)
【0208】
【化114】
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(3−9)
【0209】
【化115】
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(3−10)
【0210】
【化116】
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(3−11)
【0211】
【化117】
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(3−12)
【0212】
【化118】
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(3−13)
【0213】
【化119】
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(3−14)
【0214】
【化120】
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(3−15)
【0215】
【化121】
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(3−16)
【0216】
【化122】
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(3−17)
【0217】
【化123】
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(3−18)
【0218】
【化124】
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(3−19)
【0219】
【化125】
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(3−20)
【0220】
【化126】
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(3−21)
【0221】
【化127】
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(3−22)
【0222】
【化128】
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(3−23)
【0223】
本発明の有機EL素子に好適に用いられる、分子中にトリフェニルアミン構造を2個〜6個、単結合またはヘテロ原子を含まない2価基で連結した構造を有するアリールアミン化合物の中の、分子中にトリフェニルアミン構造を2個有するアリールアミン化合物について、前記一般式(3)で表されるアリールアミン化合物の他に、好ましい化合物の具体例を以下に示すが、これらの化合物に限定されるものではない。
【0224】
【化129】
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(3’−1)
【0225】
【化130】
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(3’−2)
【0226】
本発明の有機EL素子に好適に用いられる、前記一般式(4)で表されるアリールアミン化合物の中で、好ましい化合物の具体例を以下に示すが、これらの化合物に限定されるものではない。
【0227】
【化131】
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(4−1)
【0228】
【化132】
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(4−2)
【0229】
【化133】
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(4−3)
【0230】
【化134】
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(4−4)
【0231】
【化135】
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(4−5)
【0232】
【化136】
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(4−6)
【0233】
【化137】
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(4−7)
【0234】
【化138】
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(4−8)
【0235】
【化139】
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(4−9)
【0236】
【化140】
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(4−10)
【0237】
【化141】
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(4−11)
【0238】
【化142】
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(4−12)
【0239】
【化143】
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(4−13)
【0240】
【化144】
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(4−14)
【0241】
【化145】
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(4−15)
【0242】
【化146】
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(4−16)
【0243】
【化147】
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(4−17)
【0244】
尚、前記一般式(3)で表されるアリールアミン化合物、および前記一般式(4)で表されるアリールアミン化合物は、それ自体公知の方法に準じて合成することができる(例えば、特許文献1、8、9参照)。
【0245】
本発明の有機EL素子に好適に用いられる、前記一般式(5a)で表されるアントラセン環構造を有する化合物の中で、好ましい化合物の具体例を以下に示すが、これらの化合物に限定されるものではない。
【0246】
【化148】
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(5a−1)
【0247】
【化149】
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(5a−2)
【0248】
【化150】
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(5a−3)
【0249】
【化151】
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(5a−4)
【0250】
【化152】
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(5a−5)
【0251】
【化153】
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(5a−6)
【0252】
【化154】
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(5a−7)
【0253】
【化155】
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(5a−8)
【0254】
【化156】
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(5a−9)
【0255】
【化157】
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(5a−10)
【0256】
【化158】
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(5a−11)
【0257】
【化159】
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(5a−12)
【0258】
【化160】
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(5a−13)
【0259】
【化161】
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(5a−14)
【0260】
【化162】
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(5a−15)
【0261】
【化163】
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(5a−16)
【0262】
【化164】
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(5a−17)
【0263】
【化165】
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(5a−18)
【0264】
【化166】
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(5a−19)
【0265】
【化167】
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(5a−20)
【0266】
本発明の有機EL素子に好適に用いられる、前記一般式(5b)で表されるアントラセン環構造を有する化合物の中で、好ましい化合物の具体例を以下に示すが、これらの化合物に限定されるものではない。
【0267】
【化168】
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(5b−1)
【0268】
【化169】
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(5b−2)
【0269】
【化170】
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(5b−3)
【0270】
【化171】
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(5b−4)
【0271】
【化172】
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(5b−5)
【0272】
【化173】
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(5b−6)
【0273】
【化174】
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(5b−7)
【0274】
【化175】
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(5b−8)
【0275】
【化176】
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(5b−9)
【0276】
【化177】
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(5b−10)
【0277】
【化178】
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(5b−11)
【0278】
【化179】
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(5b−12)
【0279】
【化180】
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(5b−13)
【0280】
【化181】
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(5b−14)
【0281】
【化182】
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(5b−15)
【0282】
【化183】
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(5b−16)
【0283】
本発明の有機EL素子に好適に用いられる、前記一般式(5c)で表されるアントラセン環構造を有する化合物の中で、好ましい化合物の具体例を以下に示すが、これらの化合物に限定されるものではない。
【0284】
【化184】
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(5c−1)
【0285】
【化185】
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(5c−2)
【0286】
【化186】
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(5c−3)
【0287】
【化187】
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(5c−4)
【0288】
【化188】
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(5c−5)
【0289】
【化189】
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(5c−6)
【0290】
【化190】
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(5c−7)
【0291】
【化191】
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(5c−8)
【0292】
【化192】
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(5c−9)
【0293】
【化193】
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(5c−10)
【0294】
【化194】
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(5c−11)
【0295】
【化195】
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(5c−12)
【0296】
【化196】
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(5c−13)
【0297】
【化197】
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(5c−14)
【0298】
【化198】
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(5c−15)
【0299】
【化199】
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(5c−16)
【0300】
【化200】
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(5c−17)
【0301】
【化201】
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(5c−18)
【0302】
【化202】
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(5c−19)
【0303】
【化203】
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(5c−20)
【0304】
【化204】
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(5c−21)
【0305】
【化205】
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(5c−22)
【0306】
【化206】
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(5c−23)
【0307】
【化207】
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(5c−24)
【0308】
【化208】
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(5c−25)
【0309】
【化209】
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(5c−26)
【0310】
【化210】
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(5c−27)
【0311】
【化211】
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(5c−28)
【0312】
【化212】
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(5c−29)
【0313】
【化213】
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(5c−30)
【0314】
尚、上述したアントラセン環構造を有する化合物は、それ自体公知の方法によって合成することができる(例えば、特許文献10〜12参照)。
【0315】
一般式(1)で表されるアリールアミン化合物の精製はカラムクロマトグラフによる精製、シリカゲル、活性炭、活性白土などによる吸着精製、溶媒による再結晶や晶析法、昇華精製法などによって行った。化合物の同定は、NMR分析によって行った。物性値として、融点、ガラス転移点(Tg)と仕事関数の測定を行った。融点は蒸着性の指標となるものであり、ガラス転移点(Tg)は薄膜状態の安定性の指標となり、仕事関数は正孔輸送性や正孔阻止性の指標となるものである。
その他、本発明の有機EL素子に用いられる化合物は、カラムクロマトグラフによる精製、シリカゲル、活性炭、活性白土などによる吸着精製、溶媒による再結晶や晶析法などによって精製を行った後、最後に昇華精製法によって精製したものを用いた。
【0316】
融点とガラス転移点(Tg)は、粉体を用いて高感度示差走査熱量計(ブルカー・エイエックスエス製、DSC3100SA)によって測定した。
【0317】
仕事関数は、ITO基板の上に100nmの薄膜を作製して、イオン化ポテンシャル測定装置(住友重機械工業株式会社製、PYS−202)によって求めた。
【0318】
本発明の有機EL素子の構造としては、基板上に順次に、陽極、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層および陰極からなるもの、また、正孔輸送層と発光層の間に電子阻止層を有するもの、発光層と電子輸送層の間に正孔阻止層を有するものがあげられる。これらの多層構造においては有機層を何層か省略あるいは兼ねることが可能であり、例えば電子注入層と電子輸送層を兼ねた構成とすること、などもできる。
また、同一の機能を有する有機層を2層以上積層した構成とすることが可能であり、正孔輸送層を2層積層した構成、発光層を2層積層した構成、電子輸送層を2層積層した構成、などもできる。
【0319】
本発明の有機EL素子の陽極としては、ITOや金のような仕事関数の大きな電極材料が用いられる。
【0320】
本発明の有機EL素子の正孔注入層としては、前記一般式(1)で表されるアリールアミン化合物に対し、電子アクセプターをPドーピングしたものが好適に用いられる。
前記一般式(1)で表されるアリールアミン化合物と混合もしくは同時に使用できる、正孔注入・輸送性の材料としては、スターバースト型のトリフェニルアミン誘導体、種々のトリフェニルアミン4量体などの材料;銅フタロシアニンに代表されるポルフィリン化合物;ヘキサシアノアザトリフェニレンのようなアクセプター性の複素環化合物や塗布型の高分子材料、などを用いることができる。これらの材料は蒸着法の他、スピンコート法やインクジェット法などの公知の方法によって薄膜形成を行うことができる。
また、正孔注入層の膜厚は、5〜150nmであることが好ましく、5〜100nmであることがより好ましく、5〜30nmであることが特に好ましい。
【0321】
本発明において、電子アクセプターをPドーピングする場合のドーピング濃度は、Pドーピングする有機層全体に対して0.5〜30重量パーセントの範囲で、共蒸着によってドープすることが好ましく、1〜20重量パーセントの範囲がより好ましく、さらに、2〜10重量パーセントの範囲、特に2〜5重量パーセントの範囲が好ましい。
【0322】
本発明の有機EL素子の正孔輸送層としては、前記一般式(1)で表されるアリールアミン化合物、前記一般式(3)で表されるアリールアミン化合物、前記一般式(4)で表されるアリールアミン化合物が好適に用いられ、特に前記一般式(1)で表されるアリールアミン化合物が好適に用いられる。
また、Pドーピングしないものが好適に用いられる。
これらは、単独で成膜してもよいが、他の正孔輸送性の材料とともに混合して成膜した単層として使用してもよく、単独で成膜した層同士、混合して成膜した層同士、または単独で成膜した層と混合して成膜した層の積層構造としてもよい。これらの材料は蒸着法の他、スピンコート法やインクジェット法などの公知の方法によって薄膜形成を行うことができる。
【0323】
本発明の有機EL素子の電子阻止層としては、前記一般式(1)で表されるアリールアミン化合物が好ましく用いられるが、その他、分子中にトリフェニルアミン構造を4個、単結合またはヘテロ原子を含まない2価基で連結した構造を有するアリールアミン化合物、分子中にトリフェニルアミン構造を2個、単結合またはヘテロ原子を含まない2価基で連結した構造を有するアリールアミン化合物、4,4’,4’’−トリ(N−カルバゾリル)トリフェニルアミン(TCTA)、9,9−ビス[4−(カルバゾール−9−イル)フェニル]フルオレン、1,3−ビス(カルバゾール−9−イル)ベンゼン(mCP)、2,2−ビス(4−カルバゾール−9−イルフェニル)アダマンタン(Ad−Cz)などのカルバゾール誘導体、9−[4−(カルバゾール−9−イル)フェニル]−9−[4−(トリフェニルシリル)フェニル]−9H−フルオレンに代表されるトリフェニルシリル基とトリアリールアミン構造を有する化合物などの電子阻止作用を有する化合物を用いることができる。これらは、単独で成膜してもよいが、他の材料とともに混合して成膜した単層として使用してもよく、単独で成膜した層同士、混合して成膜した層同士、または単独で成膜した層と混合して成膜した層の積層構造としてもよい。これらの材料は蒸着法の他、スピンコート法やインクジェット法などの公知の方法によって薄膜形成を行うことができる。
また、Pドーピングしないものが好適に用いられる。
【0324】
本発明の有機EL素子では、発光層に隣接する層(例えば、正孔輸送層、電子阻止層など)において、電子アクセプターをPドーピングしないことが好ましい。
これらの層には、前記一般式(3)で表されるアリールアミン化合物、前記一般式(4)で表されるアリールアミン化合物が好適に用いられ、前記一般式(1)で表されるアリールアミン化合物が特に好ましく用いられる。
また、これらの層の膜厚は、通常用いられる膜厚であれば特に限定するものではないが、例えば、正孔輸送層としては20〜300nm(ボトムエミッションの場合は20〜100nm程度であることが好ましく、トップエミッションの場合は100〜200nm程度であることが好ましい)、電子阻止層としては5〜30nmで用いられる。
膜厚が厚くなると、駆動電圧が高くなる傾向があり、適度な膜厚とすることが好ましい。
【0325】
本発明の有機EL素子の発光層として、Alqをはじめとするキノリノール誘導体の金属錯体の他、各種の金属錯体、アントラセン誘導体、ビススチリルベンゼン誘導体、ピレン誘導体、オキサゾール誘導体、ポリパラフェニレンビニレン誘導体などを用いることができる。また、発光層をホスト材料とドーパント材料とで構成してもよく、ホスト材料としては、アントラセン誘導体が好ましく用いられるが、その他、前記発光材料に加え、チアゾール誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、ポリジアルキルフルオレン誘導体などを用いることができる。またドーパント材料としては、ピレン誘導体、縮合環構造を有するアミン誘導体が好ましく用いられるが、その他、キナクリドン、クマリン、ルブレン、ペリレン、およびそれらの誘導体、ベンゾピラン誘導体、インデノフェナントレン誘導体、ローダミン誘導体、アミノスチリル誘導体などを用いることができる。これらは、単独で成膜してもよいが、他の材料とともに混合して成膜した単層として使用してもよく、単独で成膜した層同士、混合して成膜した層同士、または単独で成膜した層と混合して成膜した層の積層構造としてもよい。
【0326】
また、発光材料として燐光発光体を使用することも可能である。燐光発光体としては、イリジウムや白金などの金属錯体の燐光発光体を使用することができる。Ir(ppy)などの緑色の燐光発光体、FIrpic、FIr6などの青色の燐光発光体、BtpIr(acac)などの赤色の燐光発光体などが用いられ、このときのホスト材料としては正孔注入・輸送性のホスト材料として4,4’−ジ(N−カルバゾリル)ビフェニル(CBP)やTCTA、mCPなどのカルバゾール誘導体などを用いることができる。電子輸送性のホスト材料として、p−ビス(トリフェニルシリル)ベンゼン(UGH2)や2,2’,2’’−(1,3,5−フェニレン)−トリス(1−フェニル−1H−ベンズイミダゾール)(TPBI)などを用いることができ、高性能の有機EL素子を作製することができる。
【0327】
燐光性の発光材料のホスト材料へのドープは濃度消光を避けるため、発光層全体に対して1〜30重量パーセントの範囲で、共蒸着によってドープすることが好ましい。
【0328】
また、発光材料としてPIC−TRZ、CC2TA、PXZ−TRZ、4CzIPNなどのCDCB誘導体などの遅延蛍光を放射する材料を使用することも可能である(例えば、非特許文献3参照)。
【0329】
これらの材料は蒸着法の他、スピンコート法やインクジェット法などの公知の方法によって薄膜形成を行うことができる。
【0330】
本発明の有機EL素子の正孔阻止層として、バソクプロイン(BCP)などのフェナントロリン誘導体や、アルミニウム(III)ビス(2−メチル−8−キノリナート)−4−フェニルフェノレート(BAlq)などのキノリノール誘導体の金属錯体の他、各種の希土類錯体、トリアゾール誘導体、トリアジン誘導体、オキサジアゾール誘導体など、正孔阻止作用を有する化合物を用いることができる。これらの材料は電子輸送層の材料を兼ねてもよい。これらは、単独で成膜してもよいが、他の材料とともに混合して成膜した単層として使用してもよく、単独で成膜した層同士、混合して成膜した層同士、または単独で成膜した層と混合して成膜した層の積層構造としてもよい。これらの材料は蒸着法の他、スピンコート法やインクジェット法などの公知の方法によって薄膜形成を行うことができる。
【0331】
本発明の有機EL素子の電子輸送層としては、前記一般式(5)で表されるアントラセン環構造を有する化合物が好ましく用いられるが、その他、Alq、BAlqをはじめとするキノリノール誘導体の金属錯体、各種金属錯体、トリアゾール誘導体、トリアジン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、アントラセン誘導体、カルボジイミド誘導体、キノキサリン誘導体、ピリドインドール誘導体、フェナントロリン誘導体、シロール誘導体などを用いることができる。これらは、単独で成膜してもよいが、他の材料とともに混合して成膜した単層として使用してもよく、単独で成膜した層同士、混合して成膜した層同士、または単独で成膜した層と混合して成膜した層の積層構造としてもよい。これらの材料は蒸着法の他、スピンコート法やインクジェット法などの公知の方法によって薄膜形成を行うことができる。
【0332】
本発明の有機EL素子の電子注入層として、フッ化リチウム、フッ化セシウムなどのアルカリ金属塩、フッ化マグネシウムなどのアルカリ土類金属塩、酸化アルミニウムなどの金属酸化物などを用いることができるが、電子輸送層と陰極の好ましい選択においては、これを省略することができる。
【0333】
本発明の有機EL素子の陰極として、アルミニウムのような仕事関数の低い電極材料や、マグネシウム銀合金、マグネシウムインジウム合金、アルミニウムマグネシウム合金のような、より仕事関数の低い合金が電極材料として用いられる。
【0334】
以下、本発明の実施の形態について、実施例により具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【実施例1】
【0335】
<4,4’’−ビス{(ビフェニル−4−イル)−フェニルアミノ}−1,1’;4’,1’’−ターフェニル(化合物1−1)の合成>
反応容器に、(ビフェニル−4−イル)−フェニルアミン39.5g、4,4’’−ジヨード−1,1’;4’,1’’−ターフェニル32.4g、銅粉0.42g、炭酸カリウム27.8g、3,5−ジ−tert−ブチルサリチル酸1.69g、亜硫酸水素ナトリウム2.09g、ドデシルベンゼン32ml、トルエン50mlを加え、トルエンを留去しながら210℃まで加熱した。30時間撹拌した後冷却し、トルエン50ml、メタノール100mlを加えた。析出する固体をろ過によって採取し、メタノール/水(5/1、v/v)の混合溶液500mlで洗浄した後、1,2−ジクロロベンゼン350mlを加えて加熱し、不溶物をろ過によって除去した。放冷した後、メタノール400mlを加え、析出する粗製物をろ過によって採取し、メタノール500mlを用いた還流洗浄を行うことによって、4,4’’−ビス{(ビフェニル−4−イル)−フェニルアミノ}−1,1’;4’,1’’−ターフェニル(化合物1−1)の灰色粉体45.8g(収率91%)を得た。
【0336】
【化214】
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(1−1)
【0337】
得られた灰色粉体についてNMRを使用して構造を同定した。
H−NMR(CDCl)で以下の40個の水素のシグナルを検出した。
δ(ppm)=7.68−7.63(4H)、7.62−7.48(12H)、7.45(4H)、7.38−7.10(20H)。
【実施例2】
【0338】
<4,4’’−ビス{(ビフェニル−4−イル)−4−トリルアミノ}−1,1’;4’,1’’−ターフェニル(化合物1−10)の合成>
反応容器に、(ビフェニル−4−イル)−4−トリルアミン16.7g、4,4’’−ジヨード−1,1’;4’,1’’−ターフェニル12.9g、銅粉0.17g、炭酸カリウム11.2g、3,5−ジ−tert−ブチルサリチル酸0.71g、亜硫酸水素ナトリウム0.89g、ドデシルベンゼン20ml、トルエン20mlを加え、トルエンを留去しながら210℃まで加熱し、28時間撹拌した。冷却した後、トルエン150mlを加え、不溶物をろ過によって除いた。メタノール100mlを加え、析出する粗製物をろ過によって採取し、トルエン/メタノールの混合溶媒で再結晶を3回繰り返すことによって、4,4’’−ビス{(ビフェニル−4−イル)−4−トリルアミノ}−1,1’;4’,1’’−ターフェニル(化合物1−10)の黄白色粉体12.3g(収率61%)を得た。
【0339】
【化215】
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(1−10)
【0340】
得られた黄白色粉体についてNMRを使用して構造を同定した。
H−NMR(CDCl)で以下の44個の水素のシグナルを検出した。
δ(ppm)=7.68−7.62(4H)、7.61−7.41(16H)、7.38−7.08(18H)、2.38(6H)。
【実施例3】
【0341】
<4,4’’−ビス{(ビフェニル−4−イル)−(フェニル−d)アミノ}−1,1’;4’,1’’−ターフェニル(化合物1−14)の合成>
反応容器に、(ビフェニル−4−イル)−(フェニル−d)アミン25.3g、4,4’’−ジヨード−1,1’;4’,1’’−ターフェニル20.3g、銅粉0.30g、炭酸カリウム17.5g、3,5−ジ−tert−ブチルサリチル酸1.05g、亜硫酸水素ナトリウム1.31g、ドデシルベンゼン20ml、トルエン30mlを加え、トルエンを留去しながら210℃まで加熱した。23時間撹拌した後冷却し、トルエン30ml、メタノール60mlを加えた。析出する固体をろ過によって採取し、メタノール/水(1/5、v/v)の混合溶液180mlで洗浄した後、メタノール90mlで洗浄した。得られた灰色粉体を1,2−ジクロロベンゼン210mlを加えて加熱し、不溶物をろ過によって除去した。放冷した後、メタノール210mlを加え、析出する粗製物をろ過によって採取し、メタノール210mlを用いた還流洗浄を行うことによって、4,4’’−ビス{(ビフェニル−4−イル)−(フェニル−d)アミノ}−1,1’;4’,1’’−ターフェニル(化合物1−14)の灰色粉体29.3g(収率96%)を得た。
【0342】
【化216】
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(1−14)
【0343】
得られた灰色粉体についてNMRを使用して構造を同定した。
H−NMR(THF−d)で以下の30個の水素のシグナルを検出した。
δ(ppm)=7.69(4H)、7.65−7.52(12H)、7.39(4H)、7.28(2H)、7.20−7.14(8H)。
【実施例4】
【0344】
<4,4’’−ビス{(ナフタレン−1−イル)−フェニルアミノ}−1,1’;4’,1’’−ターフェニル(化合物1−2)の合成>
反応容器に、(ナフタレン−1−イル)−フェニルアミン40.0g、4,4’’−ジヨード−1,1’;4’,1’’−ターフェニル43.7g、銅粉0.53g、炭酸カリウム34.4g、3,5−ジ−tert−ブチルサリチル酸2.08g、亜硫酸水素ナトリウム2.60g、ドデシルベンゼン40ml、キシレン40mlを加え、キシレンを留去しながら210℃まで加熱した。35時間撹拌した後冷却し、トルエン100mlを加え、析出する固体をろ過によって採取した。得られた固体に1,2−ジクロロベンゼン210mlを加えて加熱溶解し、シリカゲル30gを加えた後、不溶物をろ過によって除去した。放冷した後、析出する粗製物をろ過によって採取し、メタノールを用いた還流洗浄を行うことによって、4,4’’−ビス{(ナフタレン−1−イル)−フェニルアミノ}−1,1’;4’,1’’−ターフェニル(化合物1−2)の淡黄色粉体21.9g(収率40%)を得た。
【0345】
【化217】
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(1−2)
【0346】
得られた淡黄色粉体についてNMRを使用して構造を同定した。
H−NMR(THF−d)で以下の36個の水素のシグナルを検出した。
δ(ppm)=7.98−7.88(4H)、7.80(2H)、7.60(4H)、7.52−7.40(8H)、7.36(4H)、7.18(4H)、7.08−7.01(8H)、6.93(2H)。
【実施例5】
【0347】
<4,4’’−ビス{(ナフタレン−2−イル)−フェニルアミノ}−1,1’;4’,1’’−ターフェニル(化合物1−6)の合成>
反応容器に、(ナフタレン−2−イル)−フェニルアミン50.0g、4,4’’−ジヨード−1,1’;4’,1’’−ターフェニル50.0g、tert−ブトキシナトリウム23.9g、キシレン500mlを加え、超音波を照射しながら1時間窒素ガスを通気した。酢酸パラジウム0.47g、トリ−tert−ブチルホスフィンの50%(w/v)トルエン溶液2.96mlを加え、120℃まで加熱し、15時間撹拌した。放冷した後、減圧下で濃縮し、メタノール300mlを加えた。析出する固体をろ過によって採取し、1,2−ジクロロベンゼン300mlを加えて加熱溶解し、シリカゲル140gを加えた後、不溶物をろ過によって除去した。減圧下で濃縮し、1,2−ジクロロベンゼン250mlを用いた再結晶による精製を行った後、メタノールを用いた還流洗浄を行うことによって、4,4’’−ビス{(ナフタレン−2−イル)−フェニルアミノ}−1,1’;4’,1’’−ターフェニル(化合物1−6)の白色粉体51.0g(収率74%)を得た。
【0348】
【化218】
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(1−6)
【0349】
得られた白色粉体についてNMRを使用して構造を同定した。
H−NMR(THF−d)で以下の36個の水素のシグナルを検出した。
δ(ppm)=7.77(4H)、7.70(4H)、7.64−7.58(6H)、7.48(2H)、7.40−7.21(10H)、7.21−7.12(8H)、7.04(2H)。
【実施例6】
【0350】
<4,4’’−ビス[{(ビフェニル−2’,3’,4’,5’,6’−d)−4−イル}−フェニルアミノ]−1,1’;4’,1’’−ターフェニル(化合物1−21)の合成>
反応容器に、{(ビフェニル−2’,3’,4’,5’,6’−d)−4−イル}−フェニルアミン24.8g、4,4’’−ジヨード−1,1’;4’,1’’−ターフェニル19.9g、銅粉0.26g、炭酸カリウム17.2g、3,5−ジ−tert−ブチルサリチル酸2.06g、亜硫酸水素ナトリウム1.30g、ドデシルベンゼン20mlを加え、215℃まで加熱した。21時間撹拌した後冷却し、トルエン30ml、メタノール60mlを加えた。析出する固体をろ過によって採取し、メタノール/水(1/5、v/v)の混合溶液で洗浄した。得られた固体に1,2−ジクロロベンゼン300mlを加えて加熱し、不溶物をろ過によって除去した。放冷した後、メタノール300mlを加え、析出物をろ過によって採取することによって、4,4’’−ビス[{(ビフェニル−2’,3’,4’,5’,6’−d)−4−イル}−フェニルアミノ]−1,1’;4’,1’’−ターフェニル(化合物1−21)の黄色粉体25.5g(収率85%)を得た。
【0351】
【化219】
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(1−21)
【0352】
得られた黄色粉体についてNMRを使用して構造を同定した。
H−NMR(THF−d)で以下の30個の水素のシグナルを検出した。
δ(ppm)=7.69(4H)、7.65−7.52(8H)、7.28(4H)、7.20−7.12(10H)、7.03(4H)。
【実施例7】
【0353】
<4,4’’−ビス{(ビフェニル−3−イル)−(ビフェニル−4−イル)アミノ}−1,1’;4’,1’’−ターフェニル(化合物1−22)の合成>
反応容器に、(ビフェニル−3−イル)−(ビフェニル−4−イル)アミン16.1g、4,4’’−ジヨード−1,1’;4’,1’’−ターフェニル11.0g、銅粉0.29g、炭酸カリウム9.46g、3,5−ジ−tert−ブチルサリチル酸1.14g、亜硫酸水素ナトリウム0.71g、ドデシルベンゼン22mlを加え、220℃まで加熱した。34時間撹拌した後冷却し、トルエン、ヘプタンを加えた。析出する固体をろ過によって採取し、1,2−ジクロロベンゼン200mlを加えて加熱溶解し、シリカゲル50gを加えた後、不溶物をろ過によって除去した。減圧下濃縮した後、トルエン、アセトンを加えた。析出する固体をろ過によって採取し、1,2−ジクロロメタンを用いた晶析、続いて、アセトンを用いた晶析、さらに、1,2−ジクロロメタンを用いた晶析、メタノールを用いた晶析を行うことによって、4,4’’−ビス{(ビフェニル−3−イル)−(ビフェニル−4−イル)アミノ}−1,1’;4’,1’’−ターフェニル(化合物1−22)の淡黄色粉体25.5g(収率77%)を得た。
【0354】
【化220】
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(1−22)
【0355】
得られた淡黄色粉体についてNMRを使用して構造を同定した。
H−NMR(THF−d)で以下の48個の水素のシグナルを検出した。
δ(ppm)=7.71(4H)、7.67−7.50(16H)、7.47(4H)、7.43−7.20(20H)、7.12(4H)。
【実施例8】
【0356】
<4,4’’−ビス{(フェナントレン−9−イル)−フェニルアミノ}−1,1’;4’,1’’−ターフェニル(化合物1−3)の合成>
反応容器に、(フェナントレン−9−イル)−フェニルアミン16.9g、4,4’’−ジヨード−1,1’;4’,1’’−ターフェニル12.6g、銅粉0.16g、炭酸カリウム10.9g、3,5−ジ−tert−ブチルサリチル酸0.65g、亜硫酸水素ナトリウム0.83g、ドデシルベンゼン13mlを加え、210℃まで加熱した。23時間撹拌した後冷却し、トルエン26ml、メタノール26mlを加えた。析出する固体をろ過によって採取し、メタノール/水(1/5、v/v)の混合溶液120mlで洗浄した。1,2−ジクロロベンゼンを用いた晶析、続いて、メタノールを用いた晶析を行うことによって、4,4’’−ビス{(フェナントレン−9−イル)−フェニルアミノ}−1,1’;4’,1’’−ターフェニル(化合物1−3)の白色粉体9.38g(収率47%)を得た。
【0357】
【化221】
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(1−3)
【0358】
得られた黄色粉体についてNMRを使用して構造を同定した。
H−NMR(THF−d)で以下の40個の水素のシグナルを検出した。
δ(ppm)=8.88−8.73(4H)、8.09(2H)、7.71(2H)、7.68−7.41(18H)、7.21−7.10(12H)、6.92(2H)。
【実施例9】
【0359】
<4,4’’−ビス{(ビフェニル−3−イル)−フェニルアミノ}−1,1’;4’,1’’−ターフェニル(化合物1−5)の合成>
反応容器に、(ビフェニル−3−イル)−フェニルアミン12.7g、4,4’’−ジヨード−1,1’;4’,1’’−ターフェニル11.3g、銅粉0.30g、炭酸カリウム9.72g、3,5−ジ−tert−ブチルサリチル酸1.17g、亜硫酸水素ナトリウム0.73g、ドデシルベンゼン23mlを加え、220℃まで加熱した。21時間撹拌した後冷却し、1,2−ジクロロベンゼン250ml、シリカ30gを加えた後、不溶物をろ過によって除去した。減圧下濃縮した後、ヘプタンを加え、析出する固体をろ過によって採取し、1,2−ジクロロベンゼン/ヘプタンの混合溶媒を用いた晶析、1,2−ジクロロベンゼン/メタノールの混合溶媒を用いた晶析を行うことによって、4,4’’−ビス{(ビフェニル−3−イル)−フェニルアミノ}−1,1’;4’,1’’−ターフェニル(化合物1−5)の薄褐色粉体10.8g(収率64%)を得た。
【0360】
【化222】
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(1−5)
【0361】
得られた薄褐色粉体についてNMRを使用して構造を同定した。
H−NMR(THF−d)で以下の40個の水素のシグナルを検出した。
δ(ppm)=7.69(4H)、7.60(4H)、7.52(4H)、7.42−7.21(16H)、7.20−7.13(8H)、7.10−7.00(4H)。
【実施例10】
【0362】
<4,4’’−ビス{(トリフェニレン−2−イル)−フェニルアミノ}−1,1’;4’,1’’−ターフェニル(化合物1−23)の合成>
反応容器に、(トリフェニレン−2−イル)−フェニルアミン11.9g、4,4’’−ジヨード−1,1’;4’,1’’−ターフェニル8.55g、tert−ブトキシナトリウム4.09g、キシレン86mlを加え、超音波を照射しながら40分間窒素ガスを通気した。酢酸パラジウム0.08g、トリ−tert−ブチルホスフィンの50%(w/v)トルエン溶液0.55mlを加え、100℃まで加熱した。7時間撹拌した後冷却し、メタノール80mlを加え析出する固体をろ過によって採取した。得られた固体に1,2−ジクロロベンゼン300mlを加えて加熱し、シリカゲル45gを加えた後、不溶物をろ過によって除去した。減圧下濃縮した後、1,2−ジクロロベンゼンを用いた再結晶による精製を行った後、メタノールを用いた還流洗浄を行うことによって、4,4’’−ビス{(トリフェニレン−2−イル)−フェニルアミノ}−1,1’;4’,1’’−ターフェニル(化合物1−23)の薄黄緑色粉体11.4g(収率74%)を得た。
【0363】
【化223】
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(1−23)
【0364】
得られた薄黄緑色粉体についてNMRを使用して構造を同定した。
H−NMR(THF−d)で以下の44個の水素のシグナルを検出した。
δ(ppm)=8.72−8.62(8H)、8.45(2H)、8.36(2H)、7.75(4H)、7.70−7.21(26H)、7.09(2H)。
【実施例11】
【0365】
<4,4’’−ビス{ジ(ナフタレン−2−イル)アミノ}−1,1’;4’,1’’−ターフェニル(化合物1−24)の合成>
反応容器に、ジ(ナフタレン−2−イル)アミン12.2g、4,4’’−ジヨード−1,1’;4’,1’’−ターフェニル9.49g、銅粉0.14g、炭酸カリウム8.2g、3,5−ジ−tert−ブチルサリチル酸0.51g、亜硫酸水素ナトリウム0.69g、ドデシルベンゼン15ml、トルエン20mlを加え、トルエンを留去しながら210℃まで加熱した。28時間撹拌した後冷却し、1,2−ジクロロベンゼン20ml、メタノール20mlを加えた。析出する固体をろ過によって採取し、メタノール/水(1/4、v/v)の混合溶液200mlで洗浄した後、1,2−ジクロロベンゼン100mlを加えて加熱溶解し、シリカゲルを加えた後、不溶物をろ過によって除去した。放冷した後、メタノール250mlを加え、析出する固体をろ過によって採取した。1,2−ジクロロベンゼン/メタノールの混合溶媒を用いた晶析、続いて、メタノールを用いた還流洗浄を行うことによって、4,4’’−ビス{ジ(ナフタレン−2−イル)アミノ}−1,1’;4’,1’’−ターフェニル(化合物1−24)の黄白色粉体10.5g(収率70%)を得た。
【0366】
【化224】
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(1−24)
【0367】
得られた黄白色粉体についてNMRを使用して構造を同定した。
H−NMR(THF−d)で以下の40個の水素のシグナルを検出した。
δ(ppm)=7.82−7.75(6H),7.72(4H)7.68−7.60(8H)、7.56(4H)、7.40−7.30(14H)、7.24(4H)。
【実施例12】
【0368】
<4,4’’−ビス[{4−(ナフタレン−2−イル)フェニル}−フェニルアミノ]−1,1’;4’,1’’−ターフェニル(化合物1−25)の合成>
反応容器に、{4−(ナフタレン−2−イル)フェニル}−フェニルアミン16.6g、4,4’’−ジヨード−1,1’;4’,1’’−ターフェニル11.8g、銅粉0.18g、炭酸カリウム10.5g、3,5−ジ−tert−ブチルサリチル酸0.61g、亜硫酸水素ナトリウム0.83g、ドデシルベンゼン15ml、トルエン20mlを加え、トルエンを留去しながら210℃まで加熱した。19時間撹拌した後冷却し、トルエン20ml、メタノール20mlを加えた。析出する固体をろ過によって採取し、メタノール/水(1/4、v/v)の混合溶液180mlで洗浄した後、さらにメタノール100mlで洗浄した。得られた茶黄色粉体に、1,2−ジクロロベンゼン175mlを加えて加熱し、不溶物をろ過によって除去した。放冷した後、メタノール200mlを加え、析出する固体をろ過によって採取し、1,2−ジクロロベンゼン/メタノールの混合溶媒による晶析、続いて、メタノールを用いた還流洗浄を行うことによって、4,4’’−ビス[{4−(ナフタレン−2−イル)フェニル}−フェニルアミノ]−1,1’;4’,1’’−ターフェニル(化合物1−25)の茶白色粉体11.9g(収率53%)を得た。
【0369】
【化225】
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(1−25)
【0370】
得られた茶白色粉体についてNMRを使用して構造を同定した。
H−NMR(THF−d)で以下の44個の水素のシグナルを検出した。
δ(ppm)=8.10(2H)、7.93−7.78(8H)、7.76−7.70(8H)、7.62(4H)、7.44(4H)、7.30(4H)、7.25−7.16(12H)、7.05(2H)。
【実施例13】
【0371】
<4−{(ビフェニル−4−イル)−フェニルアミノ}−4’’−[{4−(1−フェニル−インドール−4−イル)フェニル}−フェニルアミノ]−1,1’;4’,1’’−ターフェニル(化合物1−26)の合成>
反応容器に、(4’−ブロモ−1,1’−ビフェニル−4−イル)−{4−(1−フェニル−インドール−4−イル)フェニル}−フェニルアミン7.25g、{4−(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)フェニル}−(1,1’−ビフェニル−4−イル)−フェニルアミン5.76g、2M炭酸カリウム水溶液12.3ml、トルエン80ml、エタノール20mlを加え、超音波を照射しながら40分間窒素ガスを通気した。テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム0.43gを加えて加熱し、攪拌しながら7時間還流した。放冷後、水50ml、トルエン100mlを加え、不溶物をろ過によって除いた。分液操作によって有機層を採取し、無水硫酸マグネシウムで脱水した後、減圧下で濃縮することによって粗製物を得た。粗製物をカラムクロマトグラフ(担体:シリカゲル、溶離液:トルエン/ヘプタン)によって精製した後、THFを用いた晶析、続いて、メタノールを用いた晶析を行うことによって、4−{(ビフェニル−4−イル)−フェニルアミノ}−4’’−[{4−(1−フェニル−インドール−4−イル)フェニル}−フェニルアミノ]−1,1’;4’,1’’−ターフェニル(化合物1−26)の薄黄色粉体6.80g(収率67%)を取得した。
【0372】
【化226】
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(1−26)
【0373】
得られた薄黄色粉体についてNMRを使用して構造を同定した。
H−NMR(THF−d)で以下の45個の水素のシグナルを検出した。
δ(ppm)=7.70(4H)、7.68−7.50(16H)、7.42−7.11(23H)、7.05(1H)、6.88(1H)。
【実施例14】
【0374】
<4,4’’−ビス{(ビフェニル−4−イル)−フェニルアミノ}−1,1’:3’,1’’−ターフェニル(化合物1−27)の合成>
窒素置換した反応容器に、3−ブロモヨードベンゼン8.83g、(ビフェニル−4−イル)−{4−(4,4,5,5−テトラメチル−[1,3,2]ジオキサボラン−2−イル)フェニル}−フェニルアミン30.5g、炭酸カリウム13.0g、水30ml、トルエン300ml、エタノール75mlを加え、30分間超音波を照射しながら窒素ガスを通気した。テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム1.1gを加えて加熱し、80℃で16時間撹拌した。室温まで冷却し、メタノール300mlを加え、析出する固体をろ過によって採取し、1,2−ジクロロベンゼン270mlを加えて加熱溶解した後、シリカゲル16gを加えて30分撹拌した。ろ過によって不溶物を除去した後、メタノール300mlを加えることによって析出する粗製物をろ過によって採取した。粗製物にメタノール200mlを用いた還流洗浄を行うことによって、4,4’’−ビス{(ビフェニル−4−イル)−フェニルアミノ}−1,1’:3’,1’’−ターフェニル(化合物1−27)の白色粉体14.3g(収率71%)を得た。
【0375】
【化227】
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(1−27)
【0376】
得られた白色粉体についてNMRを使用して構造を同定した。
H−NMR(CDCl)で以下の40個の水素のシグナルを検出した。
δ(ppm)=7.87(1H)、7.64−7.50(12H)、7.48−7.32(6H)、7.31−6.98(21H)。
【実施例15】
【0377】
<4,4’’−ビス{(ビフェニル−4−イル)−(フェニル−d)アミノ}−1,1’:3’,1’’−ターフェニル(化合物1−28)の合成>
窒素置換した反応容器に、1,3−ジブロモベンゼン6.51g、(ビフェニル−4−イル)−{4−(4,4,5,5−テトラメチル−[1,3,2]ジオキサボラン−2−イル)フェニル}−(フェニル−d)アミン26.9g、炭酸カリウム11.4g、水50ml、トルエン200ml、エタノール50mlを加え、30分間超音波を照射しながら窒素ガスを通気した。テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム0.95gを加えて加熱し、70℃で12時間撹拌した。室温まで冷却し、メタノール200mlを加え、析出する固体をろ過によって採取し、1,2−ジクロロベンゼン400mlを加えて加熱溶解した後、シリカゲル20gを加えて30分撹拌した。ろ過によって不溶物を除去した後、メタノール500mlを加えることによって生成する析出物をろ過によって採取した。析出物に1,2−ジクロロベンゼン100mlを加えて溶解し、トルエン100ml、メタノール100mlを加えることによって析出する粗製物をろ過によって採取した。粗製物にメタノール250mlを用いた還流洗浄を行うことによって、4,4’’−ビス{(ビフェニル−4−イル)−(フェニル−d)アミノ}−1,1’:3’,1’’−ターフェニル(化合物1−28)の白色粉体18.3g(収率91%)を得た。
【0378】
【化228】
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(1−28)
【0379】
得られた白色粉体についてNMRを使用して構造を同定した。
H−NMR(CDCl)で以下の30個の水素のシグナルを検出した。
δ(ppm)=7.87(1H)、7.64−7.32(18H)、7.31−6.98(11H)。
【実施例16】
【0380】
<4,4’’−ビス{(ナフタレン−1−イル)−フェニルアミノ}−1,1’:3’,1’’−ターフェニル(化合物1−29)の合成>
実施例15において(ビフェニル−4−イル)−{4−(4,4,5,5−テトラメチル−[1,3,2]ジオキサボラン−2−イル)フェニル}−(フェニル−d)アミンに代えて(ナフタレン−1−イル)−{4−(4,4,5,5−テトラメチル−[1,3,2]ジオキサボラン−2−イル)フェニル}−フェニルアミンを用い、同様の条件で反応を行うことによって、4,4’’−ビス{(ナフタレン−1−イル)−フェニルアミノ}−1,1’:3’,1’’−ターフェニル(化合物1−29)の白色粉体8.8g(収率59%)を得た。
【0381】
【化229】
[この文献は図面を表示できません]
(1−29)
【0382】
得られた白色粉体についてNMRを使用して構造を同定した。
H−NMR(CDCl)で以下の36個の水素のシグナルを検出した。
δ(ppm)=7.99(2H)、7.92(2H)、7.81(2H)、7.72(1H)、7.57−6.92(29H)。
【実施例17】
【0383】
<4,4’’−ビス[{4−(ジベンゾフラン−4−イル)フェニル}−フェニルアミノ]−1,1’:3’,1’’−ターフェニル(化合物1−32)の合成>
実施例15において(ビフェニル−4−イル)−{4−(4,4,5,5−テトラメチル−[1,3,2]ジオキサボラン−2−イル)フェニル}−(フェニル−d)アミンに代えて{4−(ジベンゾフラン−4−イル)フェニル}−{4−(4,4,5,5−テトラメチル−[1,3,2]ジオキサボラン−2−イル)フェニル}−フェニルアミンを用い、同様の条件で反応を行うことによって、4,4’’−ビス[{4−(ジベンゾフラン−4−イル)フェニル}−フェニルアミノ]−1,1’:3’,1’’−ターフェニル(化合物1−32)の白色粉体6.8g(収率86%)を得た。
【0384】
【化230】
[この文献は図面を表示できません]
(1−32)
【0385】
得られた白色粉体についてNMRを使用して構造を同定した。
H−NMR(CDCl)で以下の44個の水素のシグナルを検出した。
δ(ppm)=8.01(2H)、7.97−7.82(8H)、7.67−7.24(34H)。
【実施例18】
【0386】
<2,4’’−ビス{(ビフェニル−4−イル)−フェニルアミノ}−1,1’:4’,1’’−ターフェニル(化合物1−50)の合成>
窒素置換した反応容器に、4−ブロモ−4’−{(ビフェニル−4−イル)−フェニルアミノ}−ビフェニル16.8g、(ビフェニル−4−イル)−{2−(4,4,5,5−テトラメチル−[1,3,2]ジオキサボラン−2−イル)フェニル}−フェニルアミン19.0g、炭酸カリウム7.4g、水26ml、トルエン200ml、エタノール50mlを加え、30分間超音波を照射しながら窒素ガスを通気した。テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム0.87gを加えて加熱し、攪拌しながら20時間還流した。室温まで冷却し、分液操作によって有機層を採取し、無水硫酸マグネシウムを用いて脱水した後、濃縮することによって粗製物を得た。粗製物をカラムクロマトグラフ(担体:シリカゲル、溶離液:ヘプタン/トルエン)によって精製した後、酢酸エチル/メタノールの混合溶媒を用いた晶析を行うことによって、2,4’’−ビス{(ビフェニル−4−イル)−フェニルアミノ}−1,1’:4’,1’’−ターフェニル(化合物1−50)の白色粉体20.8g(収率82%)を得た。
【0387】
【化231】
[この文献は図面を表示できません]
(1−50)
【0388】
得られた白色粉体についてNMRを使用して構造を同定した。
H−NMR(CDCl)で以下の40個の水素のシグナルを検出した。
δ(ppm)=7.61(2H)、7.56−6.83(38H)。
【実施例19】
【0389】
<4,4’’−ビス{(トリフェニレン−2−イル)−フェニルアミノ}−1,1’:3’,1’’−ターフェニル(化合物1−51)の合成>
窒素置換した反応容器に、4,4’’−ジブロモ−1,1’:3’,1’’−ターフェニル8.2g、(トリフェニレン−2−イル)−フェニルアミン15.4g、tert−ブトキシナトリウム5.1g、トルエン180mlを加え、30分間超音波を照射しながら窒素ガスを通気した。酢酸パラジウム0.11g、50%(w/v)のトリ−tert−ブチルホスフィンのトルエン溶液0.31mlを加えて加熱し、攪拌しながら5時間還流した。
室温まで冷却し、1,2−ジクロロベンゼンを用いた抽出操作を行った後、シリカゲルを用いたよる吸着精製、続いて、1,2−ジクロロベンゼン/メタノールの混合溶媒を用いた晶析を行うことによって、4,4’’−ビス{(トリフェニレン−2−イル)−フェニルアミノ}−1,1’:3’,1’’−ターフェニル(化合物1−51)の黄白色粉体11.67g(収率64%)を得た。
【0390】
【化232】
[この文献は図面を表示できません]
(1−51)
【0391】
得られた黄白色粉体についてNMRを使用して構造を同定した。
H−NMR(CDCl)で以下の44個の水素のシグナルを検出した。
δ(ppm)=8.67(4H)、8.57(4H)、8.41(2H)、8.36(2H)7.88(1H)、7.70−7.10(31H)。
【実施例20】
【0392】
<4,4’’−ビス{(フェナントレン−9−イル)−フェニルアミノ}−1,1’:3’,1’’−ターフェニル(化合物1−52)の合成>
実施例19において(トリフェニレン−2−イル)−フェニルアミンに代えて(フェナントレン−9−イル)−フェニルアミンを用い、同様の条件で反応を行うことによって、4,4’’−ビス{(フェナントレン−9−イル)−フェニルアミノ}−1,1’:3’,1’’−ターフェニル(化合物1−52)の黄白色粉体8.0g(収率50%)を得た。
【0393】
【化233】
[この文献は図面を表示できません]
(1−52)
【0394】
得られた黄白色粉体についてNMRを使用して構造を同定した。
H−NMR(CDCl)で以下の40個の水素のシグナルを検出した。
δ(ppm)=8.81−8.71(4H)、8.10(2H)、7.83−7.39(20H)、7.29−6.97(14H)。
【実施例21】
【0395】
<4−{ビス(ビフェニル−4−イル)アミノ}−2’’−{(ビフェニル−4−イル)−フェニルアミノ}−1,1’:4’,1’’−ターフェニル(化合物1−53)の合成>
窒素置換した反応容器に、2−{(ビフェニル−4−イル)−フェニルアミノ}−4’’−ブロモ−1,1’:4’,1’’−ターフェニル12.1g、ビス(ビフェニル−4−イル)アミン8.0g、トリスジベンジリデンアセトンパラジウム0.6g、トリ−tert−ブチルホスフィン0.22g、tert−ブトキシナトリウム6.3gを加えて加熱し、攪拌しながら3時間還流した。室温まで冷却し、メタノール600mlを加え、析出する粗製物をろ過によって採取した。粗製物をトルエンに溶解し、ろ過によって不溶物を除いた後、メタノールを用いた晶析精製を行った。続いて、THF/メタノールの混合溶媒を用いた再結晶を行うことによって、4−{ビス(ビフェニル−4−イル)アミノ}−2’’−{(ビフェニル−4−イル)−フェニルアミノ}−1,1’:4’,1’’−ターフェニル(化合物1−53)の白色粉体15g(収率87%)を得た。
【0396】
【化234】
[この文献は図面を表示できません]
(1−53)
【0397】
得られた白色粉体についてNMRを使用して構造を同定した。
H−NMR(CDCl)で以下の44個の水素のシグナルを検出した。
δ(ppm)=7.62(4H)、7.58−6.91(38H)、6.87(2H)。
【実施例22】
【0398】
<4,4’’−ビス{(ナフタレン−1−イル)−(フェニル−d)アミノ}−1,1’:3’,1’’−ターフェニル(化合物1−54)の合成>
実施例15において(ビフェニル−4−イル)−{4−(4,4,5,5−テトラメチル−[1,3,2]ジオキサボラン−2−イル)フェニル}−(フェニル−d)アミンに代えて(ナフタレン−1−イル)−{4−(4,4,5,5−テトラメチル−[1,3,2]ジオキサボラン−2−イル)フェニル}−(フェニル−d)アミンを用い、同様の条件で反応を行うことによって、4,4’’−ビス{(ナフタレン−1−イル)−(フェニル−d)アミノ}−1,1’:3’,1’’−ターフェニル(化合物1−54)の白色粉体5.2g(収率30%)を得た。
【0399】
【化235】
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(1−54)
【0400】
得られた白色粉体についてNMRを使用して構造を同定した。
H−NMR(CDCl)で以下の26個の水素のシグナルを検出した。
δ(ppm)=7.99(2H)、7.92(2H)、7.81(2H)、7.72(1H)、7.55−7.36(15H)、7.13−7.07(4H)。
【実施例23】
【0401】
<2−{ビス(ビフェニル−4−イル)アミノ}−4’’−{(ビフェニル−4−イル)−フェニルアミノ}−1,1’:4’,1’’−ターフェニル(化合物1−56)の合成>
実施例18において(ビフェニル−4−イル)−{2−(4,4,5,5−テトラメチル−[1,3,2]ジオキサボラン−2−イル)フェニル}−フェニルアミンに代えてビス(ビフェニル−4−イル)−{2−(4,4,5,5−テトラメチル−[1,3,2]ジオキサボラン−2−イル)フェニル}アミンを用い、同様の条件で反応を行うことによって、2−{ビス(ビフェニル−4−イル)アミノ}−4’’−{(ビフェニル−4−イル)−フェニルアミノ}−1,1’:4’,1’’−ターフェニル(化合物1−56)の白色粉体15.7g(収率94%)を得た。
【0402】
【化236】
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(1−56)
【0403】
得られた白色粉体についてNMRを使用して構造を同定した。
H−NMR(CDCl)で以下の44個の水素のシグナルを検出した。
δ(ppm)=7.60(2H)、7.56−6.97(42H)。
【実施例24】
【0404】
<2、4’’−ビス{ビス(ビフェニル−4−イル)アミノ}−1,1’:4’,1’’−ターフェニル(化合物1−57)の合成>
実施例18において4−ブロモ−4’−{(ビフェニル−4−イル)−フェニルアミノ}−ビフェニルに代えて4−ブロモ−4’−{ビス(ビフェニル−4−イル)アミノ}−ビフェニルを用い、(ビフェニル−4−イル)−{2−(4,4,5,5−テトラメチル−[1,3,2]ジオキサボラン−2−イル)フェニル}−フェニルアミンに代えて2−{ビス(ビフェニル−4−イル)アミノ}フェニルボロン酸を用い、同様の条件で反応を行うことによって、2、4’’−ビス{ビス(ビフェニル−4−イル)アミノ}−1,1’:4’,1’’−ターフェニル(化合物1−57)の白色粉体12g(収率76%)を得た。
【0405】
【化237】
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(1−57)
【0406】
得られた白色粉体についてNMRを使用して構造を同定した。
H−NMR(CDCl)で以下の48個の水素のシグナルを検出した。
δ(ppm)=7.65−6.98(48H)。
【実施例25】
【0407】
<4,4’’−ビス{(ビフェニル−4−イル)−(ナフタレン−1−イル)アミノ}−1,1’:3’,1’’−ターフェニル(化合物1−59)の合成>
実施例19において(トリフェニレン−2−イル)−フェニルアミンに代えて(ビフェニル−4−イル)−(ナフタレン−1−イル)アミンを用い、同様の条件で反応を行うことによって、4,4’’−ビス{(ビフェニル−4−イル)−(ナフタレン−1−イル)アミノ}−1,1’:3’,1’’−ターフェニル(化合物1−59)の白色粉体6.4g(収率36%)を得た。
【0408】
【化238】
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(1−59)
【0409】
得られた白色粉体についてNMRを使用して構造を同定した。
H−NMR(CDCl)で以下の44個の水素のシグナルを検出した。
δ(ppm)=8.02(2H)、7.94(2H)、7.84(2H)、7.76(1H)7.62−7.38(27H)、7.33(2H)、7.19−7.13(8H)。
【実施例26】
【0410】
<4,4’’−ビス{(9,9−ジメチル−9H−フルオレン−2−イル)−フェニルアミノ}−1,1’:3’,1’’−ターフェニル(化合物1−60)の合成>
実施例19において(トリフェニレン−2−イル)−フェニルアミンに代えて(9,9−ジメチル−9H−フルオレン−2−イル)−フェニルアミンを用い、同様の条件で反応を行うことによって、4,4’’−ビス{(9,9−ジメチル−9H−フルオレン−2−イル)−フェニルアミノ}−1,1’:3’,1’’−ターフェニル(化合物1−60)の白色粉体14.6g(収率80%)を得た。
【0411】
【化239】
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(1−60)
【0412】
得られた白色粉体についてNMRを使用して構造を同定した。
H−NMR(CDCl)で以下の48個の水素のシグナルを検出した。
δ(ppm)=7.84(1H)、7.70−7.03(35H)、1.48(12H)。
【実施例27】
【0413】
<2−{ビス(ビフェニル−4−イル)アミノ}−4’’−{(ナフタレン−1−イル)−フェニルアミノ}−1,1’:4’,1’’−ターフェニル(化合物1−62)の合成>
実施例18において4−ブロモ−4’−{(ビフェニル−4−イル)−フェニルアミノ}−ビフェニルに代えて4−ブロモ−4’−{(ナフタレン−1−イル)−フェニルアミノ}−ビフェニルを用い、(ビフェニル−4−イル)−{2−(4,4,5,5−テトラメチル−[1,3,2]ジオキサボラン−2−イル)フェニル}−フェニルアミンに代えて2−{ビス(ビフェニル−4−イル)アミノ}フェニルボロン酸を用い、同様の条件で反応を行うことによって、2−{ビス(ビフェニル−4−イル)アミノ}−4’’−{(ナフタレン−1−イル)−フェニルアミノ}−1,1’:4’,1’’−ターフェニル(化合物1−62)の白色粉体12.8g(収率75%)を得た。
【0414】
【化240】
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(1−62)
【0415】
得られた白色粉体についてNMRを使用して構造を同定した。
H−NMR(CDCl)で以下の42個の水素のシグナルを検出した。
δ(ppm)=7.99(2H)、7.93(2H)、7.81(2H)、7.57−6.96(36H)。
【実施例28】
【0416】
<2−{(ビフェニル−4−イル)−フェニルアミノ}−4’’−{(9,9−ジメチル−9H−フルオレン−2−イル)−フェニルアミノ}−1,1’:4’,1’’−ターフェニル(化合物1−63)の合成>
実施例18において4−ブロモ−4’−{(ビフェニル−4−イル)−フェニルアミノ}−ビフェニルに代えて4−ブロモ−4’−{(9,9−ジメチル−9H−フルオレン−2−イル)−フェニルアミノ}−ビフェニルを用い、同様の条件で反応を行うことによって、2−{(ビフェニル−4−イル)−フェニルアミノ}−4’’−{(9,9−ジメチル−9H−フルオレン−2−イル)−フェニルアミノ}−1,1’:4’,1’’−ターフェニル(化合物1−63)の白色粉体11.7g(収率73%)を得た。
【0417】
【化241】
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(1−63)
【0418】
得られた白色粉体についてNMRを使用して構造を同定した。
H−NMR(CDCl)で以下の44個の水素のシグナルを検出した。
δ(ppm)=7.68(1H)、7.64−6.84(37H)、1.48(6H)。
【実施例29】
【0419】
<4,4’’−ビス{(ビフェニル−4−イル)−(ナフタレン−1−イル)アミノ}−1,1’:2’,1’’−ターフェニル(化合物1−67)の合成>
実施例19において、4,4’’−ジブロモ−1,1’:3’,1’’−ターフェニルに代えて4,4’’−ジブロモ−1,1’:2’,1’’−ターフェニルを用い、(トリフェニレン−2−イル)−フェニルアミンに代えて(ビフェニル−4−イル)−(ナフタレン−1−イル)アミンを用い、同様の条件で反応を行うことによって、4,4’’−ビス{(ビフェニル−4−イル)−(ナフタレン−1−イル)アミノ}−1,1’:2’,1’’−ターフェニル(化合物1−67)の白色粉体5.0g(収率30%)を得た。
【0420】
【化242】
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(1−67)
【0421】
得られた白色粉体についてNMRを使用して構造を同定した。
H−NMR(CDCl)で以下の44個の水素のシグナルを検出した。
δ(ppm)=7.93−7.84(4H)、7.79(2H)、7.60−7.26(24H)、7.25−6.92(14H)。
【実施例30】
【0422】
<4,4’’−ビス[{4−(ナフタレン−1−イル)フェニル}−フェニルアミノ]−1,1’:2’,1’’−ターフェニル(化合物1−68)の合成>
実施例19において、4,4’’−ジブロモ−1,1’:3’,1’’−ターフェニルに代えて4,4’’−ジブロモ−1,1’:2’,1’’−ターフェニルを用い、(トリフェニレン−2−イル)−フェニルアミンに代えて{4−(ナフタレン−1−イル)フェニル}−フェニルアミンを用い、同様の条件で反応を行うことによって、4,4’’−ビス[{4−(ナフタレン−1−イル)フェニル}−フェニルアミノ]−1,1’:2’,1’’−ターフェニル(化合物1−68)の白色粉体7.3g(収率43%)を得た。
【0423】
【化243】
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(1−68)
【0424】
得られた白色粉体についてNMRを使用して構造を同定した。
H−NMR(CDCl)で以下の44個の水素のシグナルを検出した。
δ(ppm)=8.01(2H)、7.91(2H)、7.84(2H)、7.53−6.98(38H)。
【実施例31】
【0425】
<2,2’’−ビス[{4−(ナフタレン−1−イル)フェニル}−フェニルアミノ]−1,1’:3’,1’’−ターフェニル(化合物1−69)の合成>
実施例14において、3−ブロモヨードベンゼンに代えて1,3−ジヨードベンゼンを用い、(ビフェニル−4−イル)−{4−(4,4,5,5−テトラメチル−[1,3,2]ジオキサボラン−2−イル)フェニル}−フェニルアミンに代えて2−[{4−(ナフタレン−1−イル)フェニル}−フェニルアミノ]−フェニルボロン酸を用い、同様の条件で反応を行うことによって、2,2’’−ビス[{4−(ナフタレン−1−イル)フェニル}−フェニルアミノ]−1,1’:3’,1’’−ターフェニル(化合物1−69)の白色粉体7.3g(収率43%)を得た。
【0426】
【化244】
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(1−69)
【0427】
得られた白色粉体についてNMRを使用して構造を同定した。
H−NMR(CDCl)で以下の44個の水素のシグナルを検出した。
δ(ppm)=7.94−6.85(44H)。
【実施例32】
【0428】
<4,4’’−ビス[{4−(ナフタレン−1−イル)フェニル}−フェニルアミノ]−1,1’:3’,1’’−ターフェニル(化合物1−71)の合成>
実施例19において、(トリフェニレン−2−イル)−フェニルアミンに代えて{4−(ナフタレン−1−イル)フェニル}−フェニルアミンを用い、同様の条件で反応を行うことによって、4,4’’−ビス[{4−(ナフタレン−1−イル)フェニル}−フェニルアミノ]−1,1’:3’,1’’−ターフェニル(化合物1−71)の白色粉体16.7g(収率79%)を得た。
【0429】
【化245】
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(1−71)
【0430】
得られた白色粉体についてNMRを使用して構造を同定した。
H−NMR(CDCl)で以下の44個の水素のシグナルを検出した。
δ(ppm)=8.08(2H)、7.94(2H)、7.90−7.80(3H)、7.65−7.00(37H)。
【実施例33】
【0431】
<2,2’’−ビス{(9,9−ジメチル−9H−フルオレン−2−イル)−フェニルアミノ}−1,1’:4’,1’’−ターフェニル(化合物1−75)の合成>
実施例15において、1,3−ジブロモベンゼンに代えて1,4−ジブロモベンゼンを用い、(ビフェニル−4−イル)−{4−(4,4,5,5−テトラメチル−[1,3,2]ジオキサボラン−2−イル)フェニル}−(フェニル−d)アミンに代えて2−{(9,9−ジメチル−9H−フルオレン−2−イル)−フェニルアミノ}−フェニルボロン酸を用い、同様の条件で反応を行うことによって、2,2’’−ビス{(9,9−ジメチル−9H−フルオレン−2−イル)−フェニルアミノ}−1,1’:4’,1’’−ターフェニル(化合物1−75)の白色粉体13.7g(収率76%)を得た。
【0432】
【化246】
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(1−75)
【0433】
得られた白色粉体についてNMRを使用して構造を同定した。
H−NMR(THF−d)で以下の48個の水素のシグナルを検出した。
δ(ppm)=7.53(2H)、7.35−6.81(30H)、6.76(2H)、6.67(2H)、1.29(12H)。
【実施例34】
【0434】
<2,2’’−ビス{ビス(ビフェニル−4−イル)アミノ}−1,1’:4’,1’’−ターフェニル(化合物1−76)の合成>
実施例15において、1,3−ジブロモベンゼンに代えて1,4−ジブロモベンゼンを用い、(ビフェニル−4−イル)−{4−(4,4,5,5−テトラメチル−[1,3,2]ジオキサボラン−2−イル)フェニル}−(フェニル−d)アミンに代えて2−{ビス(ビフェニル−4−イル)アミノ)−フェニルボロン酸を用い、同様の条件で反応を行うことによって、2,2’’−ビス{ビス(ビフェニル−4−イル)アミノ}−1,1’:4’,1’’−ターフェニル(化合物1−76)の白色粉体15.7g(収率78%)を得た。
【0435】
【化247】
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(1−76)
【0436】
得られた白色粉体についてNMRを使用して構造を同定した。
H−NMR(THF−d)で以下の48個の水素のシグナルを検出した。
δ(ppm)=7.51−7.45(8H)、7.33−7.18(28H)、7.00(4H)、6.90−6.82(8H)。
【実施例35】
【0437】
<2−{(9,9−ジメチル−9H−フルオレン−2−イル)−フェニルアミノ}−2’’−[{4−(ナフタレン−1−イル)フェニル}−フェニルアミノ]−1,1’:4’,1’’−ターフェニル(化合物1−81)の合成>
実施例18において、4−ブロモ−4’−{(ビフェニル−4−イル)−フェニルアミノ}−ビフェニルに代えて4−ブロモ−2’−{4−(ナフタレン−1−イル)フェニル}−フェニルアミノ}−ビフェニルを用い、(ビフェニル−4−イル)−{2−(4,4,5,5−テトラメチル−[1,3,2]ジオキサボラン−2−イル)フェニル}−フェニルアミンに代えて2−{(9,9−ジメチル−9H−フルオレン−2−イル)−フェニルアミノ}−フェニルボロン酸を用い、同様の条件で反応を行うことによって、2−{(9,9−ジメチル−9H−フルオレン−2−イル)−フェニルアミノ}−2’’−[{4−(ナフタレン−1−イル)フェニル}−フェニルアミノ]−1,1’:4’,1’’−ターフェニル(化合物1−81)の白色粉体7.3g(収率48%)を得た。
【0438】
【化248】
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(1−81)
【0439】
得られた白色粉体についてNMRを使用して構造を同定した。
H−NMR(THF−d)で以下の46個の水素のシグナルを検出した。
δ(ppm)=7.89−7.76(3H)、7.55−6.69(37H)、1.29(6H)。
【実施例36】
【0440】
一般式(1)で表されるアリールアミン化合物について、高感度示差走査熱量計(ブルカー・エイエックスエス製、DSC3100SA)によって融点とガラス転移点を測定した。
融点 ガラス転移点
実施例1の化合物 263℃ 111℃
実施例2の化合物 210℃ 113℃
実施例3の化合物 265℃ 111℃
実施例4の化合物 279℃ 107℃
実施例5の化合物 266℃ 104℃
実施例6の化合物 263℃ 111℃
実施例7の化合物 262℃ 117℃
実施例8の化合物 303℃ 149℃
実施例10の化合物 365℃ 163℃
実施例11の化合物 289℃ 138℃
実施例13の化合物 観測されず 125℃
実施例14の化合物 252℃ 108℃
実施例15の化合物 252℃ 108℃
実施例16の化合物 観測されず 106℃
実施例17の化合物 観測されず 135℃
実施例18の化合物 観測されず 107℃
実施例19の化合物 323℃ 159℃
実施例20の化合物 290℃ 146℃
実施例21の化合物 観測されず 119℃
実施例22の化合物 観測されず 106℃
実施例23の化合物 観測されず 118℃
実施例24の化合物 観測されず 133℃
実施例25の化合物 観測されず 136℃
実施例26の化合物 286℃ 124℃
実施例27の化合物 観測されず 117℃
実施例28の化合物 218℃ 114℃
実施例29の化合物 観測されず 127℃
実施例31の化合物 観測されず 110℃
実施例32の化合物 観測されず 122℃
実施例33の化合物 269℃ 117℃
実施例34の化合物 277℃ 122℃
実施例35の化合物 観測されず 117℃
【0441】
一般式(1)で表されるアリールアミン化合物は100℃以上のガラス転移点を有しており、薄膜状態が安定であることを示すものである。
【実施例37】
【0442】
一般式(1)で表されるアリールアミン化合物を用いて、ITO基板の上に膜厚100nmの蒸着膜を作製して、イオン化ポテンシャル測定装置(住友重機械工業株式会社製、PYS−202)によって仕事関数を測定した。
仕事関数
実施例1の化合物 5.65eV
実施例3の化合物 5.65eV
実施例4の化合物 5.67eV
実施例5の化合物 5.66eV
実施例6の化合物 5.69eV
実施例7の化合物 5.63eV
実施例8の化合物 5.70eV
実施例9の化合物 5.72eV
実施例10の化合物 5.62eV
実施例11の化合物 5.61eV
実施例12の化合物 5.62eV
実施例13の化合物 5.67eV
実施例14の化合物 5.75eV
実施例15の化合物 5.75eV
実施例16の化合物 5.79eV
実施例17の化合物 5.68eV
実施例18の化合物 5.76eV
実施例19の化合物 5.70eV
実施例20の化合物 5.79eV
実施例21の化合物 5.71eV
実施例22の化合物 5.79eV
実施例23の化合物 5.72eV
実施例24の化合物 5.70eV
実施例25の化合物 5.71eV
実施例26の化合物 5.65eV
実施例27の化合物 5.70eV
実施例28の化合物 5.67eV
実施例29の化合物 5.69eV
実施例32の化合物 5.76eV
【0443】
一般式(1)で表されるアリールアミン化合物はNPD、TPDなどの一般的な正孔輸送材料がもつ仕事関数5.4eVと比較して、好適なエネルギー準位(5.6〜5.8eV)を示しており、良好な正孔輸送能力を有していることが分かる。
【実施例38】
【0444】
有機EL素子は、図1に示すように、ガラス基板1上に透明陽極2としてITO電極をあらかじめ形成したものの上に、正孔注入層3、正孔輸送層4、発光層5、電子輸送層6、電子注入層7、陰極(アルミニウム電極)8の順に蒸着して作製した。
【0445】
具体的には、膜厚150nmのITOを成膜したガラス基板1をイソプロピルアルコール中にて超音波洗浄を20分間行った後、200℃に加熱したホットプレート上にて10分間乾燥を行った。その後、UVオゾン処理を15分間行った後、このITO付きガラス基板を真空蒸着機内に取り付け、0.001Pa以下まで減圧した。続いて、透明陽極2を覆うように正孔注入層3として、下記構造式の電子アクセプター(Acceptor−1)と実施例1の化合物(1−1)を、蒸着速度比がAcceptor−1:化合物(1−1)=2:98となる蒸着速度で二元蒸着を行い、膜厚7nmとなるように形成した。この正孔注入層3の上に、正孔輸送層4として実施例1の化合物(1−1)を膜厚138nmとなるように形成した。この正孔輸送層4の上に、発光層5として下記構造式の化合物EMD−1と下記構造式の化合物EMH−1を、蒸着速度比がEMD−1:EMH−1=3:97となる蒸着速度で二元蒸着を行い、膜厚20nmとなるように形成した。この発光層5の上に、電子輸送層6として下記構造式のアントラセン環構造を有する化合物(5b−1)と下記構造式の化合物ETM−1を、蒸着速度比が化合物(5b−1):ETM−1=50:50となる蒸着速度で二元蒸着を行い、膜厚30nmとなるように形成した。この電子輸送層6の上に、電子注入層7としてフッ化リチウムを膜厚1nmとなるように形成した。最後に、アルミニウムを100nm蒸着して陰極8を形成した。作製した有機EL素子について、大気中、常温で特性測定を行った。作製した有機EL素子に直流電圧を印加したときの駆動電圧についての測定結果を表1にまとめて示した。また、作製した有機EL素子に直流電圧を印加したときの発光効率は良好であった。
【0446】
【化249】
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(Acceptor−1)
【0447】
【化250】
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(1−1)
【0448】
【化251】
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(EMD−1)
【0449】
【化252】
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(EMH−1)
【0450】
【化253】
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(5b−1)
【0451】
【化254】
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(ETM−1)
【実施例39】
【0452】
実施例38において、正孔注入層3として、上記構造式の電子アクセプター(Acceptor−1)と実施例1の化合物(1−1)の蒸着速度比を、Acceptor−1:化合物(1−1)=2:98となる蒸着速度に代えて、Acceptor−1:化合物(1−1)=3:97となる蒸着速度で二元蒸着を行い、膜厚7nmとなるように形成した以外は、同様の条件で有機EL素子を作製した。作製した有機EL素子について、大気中、常温で特性測定を行った。作製した有機EL素子に直流電圧を印加したときの駆動電圧についての測定結果を表1にまとめて示した。また、作製した有機EL素子に直流電圧を印加したときの発光効率は良好であった。
【実施例40】
【0453】
実施例38において、正孔注入層3の材料として実施例1の化合物(1−1)に代えて実施例4の化合物(1−2)を用い、上記構造式の電子アクセプター(Acceptor−1)と実施例4の化合物(1−2)を、蒸着速度比がAcceptor−1:化合物(1−2)=2:98となる蒸着速度で二元蒸着を行い、膜厚7nmとなるように形成し、この正孔注入層3の上に、正孔輸送層4として実施例4の化合物(1−2)を膜厚138nmとなるように形成した以外は、同様の条件で有機EL素子を作製した。作製した有機EL素子について、大気中、常温で特性測定を行った。作製した有機EL素子に直流電圧を印加したときの駆動電圧についての測定結果を表1にまとめて示した。また、作製した有機EL素子に直流電圧を印加したときの発光効率は良好であった。
【0454】
【化255】
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(1−2)
【実施例41】
【0455】
実施例40において、正孔注入層3として、上記構造式の電子アクセプター(Acceptor−1)と実施例4の化合物(1−2)の蒸着速度比を、Acceptor−1:化合物(1−2)=2:98となる蒸着速度に代えて、Acceptor−1:化合物(1−2)=3:97となる蒸着速度で二元蒸着を行い、膜厚7nmとなるように形成した以外は、同様の条件で有機EL素子を作製した。作製した有機EL素子について、大気中、常温で特性測定を行った。作製した有機EL素子に直流電圧を印加したときの駆動電圧についての測定結果を表1にまとめて示した。また、作製した有機EL素子に直流電圧を印加したときの発光効率は良好であった。
【実施例42】
【0456】
実施例39において、正孔注入層3の膜厚を7nmに代えて、5nmとなるように形成し、正孔輸送層4の膜厚を138nmに代えて、140nmとなるように形成した以外、すなわち、正孔注入層3として、上記構造式の電子アクセプター(Acceptor−1)と実施例1の化合物(1−1)を、蒸着速度比がAcceptor−1:化合物(1−1)=3:97となる蒸着速度で二元蒸着を行い、膜厚5nmとなるように形成し、この正孔注入層3の上に、正孔輸送層4として実施例1の化合物(1−1)を膜厚140nmとなるように形成した以外は、同様の条件で有機EL素子を作製した。作製した有機EL素子について、大気中、常温で特性測定を行った。作製した有機EL素子に直流電圧を印加したときの駆動電圧についての測定結果を表1にまとめて示した。また、作製した有機EL素子に直流電圧を印加したときの発光効率は良好であった。
【実施例43】
【0457】
実施例39において、正孔注入層3の膜厚を7nmに代えて、10nmとなるように形成し、正孔輸送層4の膜厚を138nmに代えて、135nmとなるように形成した以外、すなわち、正孔注入層3として、上記構造式の電子アクセプター(Acceptor−1)と実施例1の化合物(1−1)を、蒸着速度比がAcceptor−1:化合物(1−1)=3:97となる蒸着速度で二元蒸着を行い、膜厚10nmとなるように形成し、この正孔注入層3の上に、正孔輸送層4として実施例1の化合物(1−1)を膜厚135nmとなるように形成した以外は、同様の条件で有機EL素子を作製した。作製した有機EL素子について、大気中、常温で特性測定を行った。作製した有機EL素子に直流電圧を印加したときの駆動電圧についての測定結果を表1にまとめて示した。また、作製した有機EL素子に直流電圧を印加したときの発光効率は良好であった。
【実施例44】
【0458】
実施例39において、正孔注入層3の膜厚を7nmに代えて、30nmとなるように形成し、正孔輸送層4の膜厚を138nmに代えて、115nmとなるように形成した以外、すなわち、正孔注入層3として、上記構造式の電子アクセプター(Acceptor−1)と実施例1の化合物(1−1)を、蒸着速度比がAcceptor−1:化合物(1−1)=3:97となる蒸着速度で二元蒸着を行い、膜厚30nmとなるように形成し、この正孔注入層3の上に、正孔輸送層4として実施例1の化合物(1−1)を膜厚115nmとなるように形成した以外は、同様の条件で有機EL素子を作製した。作製した有機EL素子について、大気中、常温で特性測定を行った。作製した有機EL素子に直流電圧を印加したときの駆動電圧についての測定結果を表1にまとめて示した。また、作製した有機EL素子に直流電圧を印加したときの発光効率は良好であった。
【実施例45】
【0459】
実施例41において、正孔注入層3の膜厚を7nmに代えて、5nmとなるように形成し、正孔輸送層4の膜厚を138nmに代えて、140nmとなるように形成した以外、すなわち、正孔注入層3として、上記構造式の電子アクセプター(Acceptor−1)と実施例4の化合物(1−2)を、蒸着速度比がAcceptor−1:化合物(1−2)=3:97となる蒸着速度で二元蒸着を行い、膜厚5nmとなるように形成し、この正孔注入層3の上に、正孔輸送層4として実施例4の化合物(1−2)を膜厚140nmとなるように形成した以外は、同様の条件で有機EL素子を作製した。作製した有機EL素子について、大気中、常温で特性測定を行った。作製した有機EL素子に直流電圧を印加したときの駆動電圧についての測定結果を表1にまとめて示した。また、作製した有機EL素子に直流電圧を印加したときの発光効率は良好であった。
【実施例46】
【0460】
実施例41において、正孔注入層3の膜厚を7nmに代えて、10nmとなるように形成し、正孔輸送層4の膜厚を138nmに代えて、135nmとなるように形成した以外、すなわち、正孔注入層3として、上記構造式の電子アクセプター(Acceptor−1)と実施例4の化合物(1−2)を、蒸着速度比がAcceptor−1:化合物(1−2)=3:97となる蒸着速度で二元蒸着を行い、膜厚10nmとなるように形成し、この正孔注入層3の上に、正孔輸送層4として実施例4の化合物(1−2)を膜厚135nmとなるように形成した以外は、同様の条件で有機EL素子を作製した。作製した有機EL素子について、大気中、常温で特性測定を行った。作製した有機EL素子に直流電圧を印加したときの駆動電圧についての測定結果を表1にまとめて示した。また、作製した有機EL素子に直流電圧を印加したときの発光効率は良好であった。
【実施例47】
【0461】
実施例41において、正孔注入層3の膜厚を7nmに代えて、30nmとなるように形成し、正孔輸送層4の膜厚を138nmに代えて、115nmとなるように形成した以外、すなわち、正孔注入層3として、上記構造式の電子アクセプター(Acceptor−1)と実施例4の化合物(1−2)を、蒸着速度比がAcceptor−1:化合物(1−2)=3:97となる蒸着速度で二元蒸着を行い、膜厚30nmとなるように形成し、この正孔注入層3の上に、正孔輸送層4として実施例4の化合物(1−2)を膜厚115nmとなるように形成した以外は、同様の条件で有機EL素子を作製した。作製した有機EL素子について、大気中、常温で特性測定を行った。作製した有機EL素子に直流電圧を印加したときの駆動電圧についての測定結果を表1にまとめて示した。また、作製した有機EL素子に直流電圧を印加したときの発光効率は良好であった。
【0462】
[比較例1]
比較のために、実施例43において、正孔注入層3として、上記構造式の電子アクセプター(Acceptor−1)と実施例1の化合物(1−1)の蒸着速度比を、Acceptor−1:化合物(1−1)=3:97となる蒸着速度に代えて、Acceptor−1:化合物(1−1)=1:99となる蒸着速度で二元蒸着を行い、膜厚10nmとなるように形成した以外は、同様の条件で有機EL素子を作製した。作製した有機EL素子について、大気中、常温で特性測定を行った。作製した有機EL素子に直流電圧を印加したときの駆動電圧についての測定結果を表1にまとめて示した。また、作製した有機EL素子に直流電圧を印加したときの発光効率は良好であった。
【0463】
[比較例2]
比較のために、実施例46において、正孔注入層3として、上記構造式の電子アクセプター(Acceptor−1)と実施例4の化合物(1−2)の蒸着速度比を、Acceptor−1:化合物(1−)=3:97となる蒸着速度に代えて、Acceptor−1:化合物(1−)=1:99となる蒸着速度で二元蒸着を行い、膜厚10nmとなるように形成した以外は、同様の条件で有機EL素子を作製した。作製した有機EL素子について、大気中、常温で特性測定を行った。作製した有機EL素子に直流電圧を印加したときの駆動電圧についての測定結果を表1にまとめて示した。また、作製した有機EL素子に直流電圧を印加したときの発光効率は良好であった。
【0464】
実施例38〜47および比較例1〜2で作製した有機EL素子を用いて、電流密度10mA/cmの電流を流したときの駆動電圧(駆動開始時の駆動電圧、V)と、電流密度10mA/cmの電流を100時間連続して流した直後の駆動電圧(100時間駆動時の駆動電圧、V)を測定し、その差(駆動電圧上昇=「100時間駆動時の駆動電圧」−「駆動開始時の駆動電圧」、V)を算出した。測定結果を表1にまとめて示した。
【0465】
【表1】
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【0466】
表1に示すように、電流密度10mA/cmの電流を流したときの駆動電圧は、比較例1〜2の有機EL素子の3.93〜4.01Vに対し、実施例38〜47の有機EL素子では3.60〜3.84Vといずれも低電圧であった。また、駆動電圧上昇(「100時間駆動時の駆動電圧」−「駆動開始時の駆動電圧」)は、比較例1〜2の有機EL素子の0.90〜0.98Vに対し、実施例38〜47の有機EL素子では0.03〜0.56Vと低駆動電圧の維持、もしくは駆動電圧上昇が効果的に抑制されていることが分かる。
【0467】
本発明の有機EL素子は、電子アクセプターのドーピング濃度および/または電子アクセプターを含有する有機層の膜厚を制御することによって、低駆動電圧の維持、もしくは駆動電圧上昇を効果的に抑制させることができる。
【0468】
本発明の有機EL素子は、正孔注入層の材料として特定の(構造およびイオン化ポテンシャルを有する)アリールアミン化合物を選択して、陽極からの正孔を効率良く注入・輸送できるように電子アクセプターをドープし、電子アクセプターをドープしない特定の(構造を有する)アリールアミン化合物を正孔輸送層の材料として組み合わせ、さらに、電子アクセプターのドーピング濃度および/または電子アクセプターを含有する有機層の膜厚を制御することによって、低駆動電圧の維持、もしくは駆動電圧上昇を効果的に抑制された高効率の有機EL素子を実現できることが分かった。
【産業上の利用可能性】
【0469】
本発明の、特定の(構造及びイオン化ポテンシャルを有する)アリールアミン化合物に電子アクセプターをドープして、電極からの正孔を効率良く注入・輸送できるようにし、さらに、電子アクセプターのドーピング濃度および/または電子アクセプターを含有する有機層の膜厚を制御することによって、低駆動電圧の維持、もしくは駆動電圧上昇を効果的に抑制された高効率の有機EL素子は、消費電力を低減させることができ、例えば、家庭電化製品や照明の用途への展開が可能となった。
【符号の説明】
【0470】
1 ガラス基板
2 透明陽極
3 正孔注入層
4 正孔輸送層
5 発光層
6 電子輸送層
7 電子注入層
8 陰極
図1
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