JP2000063335A - 新規アミノ化合物、その製造法及び用途 - Google Patents
新規アミノ化合物、その製造法及び用途Info
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Landscapes
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Abstract
素子に利用可能な新規アミノ化合物を提供すること。 【解決手段】下記一般式(I)で表わされるアミノ化合
物、その製法および用途;(式中、Aは下記一般式(I
I)で表わされる基を表わす;Ar1は、それぞれ置換基
を有してもよいアリール基又は複素環基を表わす;
R1、R2はそれぞれ独立して、それぞれ置換基を有して
もよいアラルキル基、アリール基又は複素環基を表し、
R1とR2は一体となって環を形成してもよい;R3は水
素原子またはアルキル基を表す)。 【化1】
Description
物、その製造方法およびその用途に関する。本発明のア
ミノ化合物は感光材料、有機光導電材料等に使用でき
る。より具体的には、本発明のアミノ化合物は面光源や
表示に使用される有機エレクトロミネセンス素子や電子
写真感光体に有用である。
いる有機光導電性材料は、低コスト、加工性が多様であ
り、無公害性などの多くの利点があり、多くの化合物が
提案されている。例えば、オキサジアゾール化合物、ヒ
ドラゾン化合物、ピラゾリン化合物、オキサゾール化合
物、アリールアミン化合物、ベンジジン化合物、スチル
ベン化合物、ブタジエン化合物などの有機光導電性材料
が提案されている。
は電子写真感光体が挙げられる。電子写真方式はカール
ソンにより発明された画像形成法の一つである。この方
式は、コロナ放電により感光体を帯電した後、像露光し
て感光体上に静電潜像を形成させ、該静電潜像上にトナ
ーを付着させて現像し、得られたトナー像を紙に転写す
ることからなる。このような電子写真方式における感光
体に要求される基本的な特性としては、暗所において適
当な電位が保持されること、暗所における電荷の散逸が
少ないこと、光照射により速やかに電荷を散逸すること
などが挙げられる。
レン合金、酸化亜鉛、硫化カドミウムなどの無機光導電
体が使用されてきた。これらの無機光導電体は、耐久性
が高く、耐刷枚数が多いなどの利点を有しているが、製
造コストが高い、加工性に劣る、毒性を有するなどの問
題点が指摘されている。
体の開発が行われているが、従来までの有機光導電体を
電荷輸送材料に用いた電子写真感光体は、帯電性、感度
および残留電位などの電子写真特性が、必ずしも満足さ
れているものとは言えないのが現状であり、優れた電荷
輸送能力を有し、耐久性のある電荷輸送材料の開発が望
まれていた。
エレクトロミネセンス素子が挙げられる。有機化合物を
使用したエレクトロミネセンス素子は、固体発光型の安
価な大面積フルカラー表示素子としての用途が有望視さ
れ、多くの研究が行われている。
光層および該発光層をはさんだ一対の対向電極から構成
されている。発光は、両電極間に電界が印加されると、
陰極から電子が注入され、陽極から正孔が注入される。
さらに、この電子と正孔が発光層において再結合し、エ
ネルギー準位が伝導帯から価電子帯に戻る際にエネルギ
ーを光として放出する現象である。
無機エレクトロミネセンス素子に比べて駆動電圧が高
く、発光輝度や発光効率も低かった。また特性劣化も著
しく実用化には至らなかった。
蛍光量子効率を持った有機化合物を含有した薄膜を積層
した有機エレクトロミネセンス素子が報告され、関心を
集めている(アプライド・フィジックス・レターズ、5
1巻、913ページ、1987年参照)。この方法は、
金属キレート錯体を蛍光体層、アミン系化合物を正孔注
入層に使用して、高輝度の緑色発光を得ており、6〜7
Vの直流電圧で輝度は数100cd/m2、最大発光効率は
1.5l(エル)m/Wを達成して、実用領域に近い性能を持っ
ている。
ミネセンス素子は、構成の改善により発光効率は改良さ
れてきてはいるが、未だ充分な発光輝度は有していな
い。また、繰り返し使用時の安定性に劣るという大きな
問題点を持っている。従って、より大きな発光輝度を持
ち、繰り返し使用時での安定性に優れた有機エレクトロ
ミネセンス素子の開発のために、優れた電荷輸送能を有
し、耐久性のある電荷輸送材料の開発が望まれている。
事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところ
は、耐久性のある電荷輸送材料として有用な、新規アミ
ノ化合物、その製造方法及びその用途を提供することに
ある。
記一般式(I)で表される新規なアミノ化合物を提供す
るものである;
れる基を表わす;
フェニル等のアリール基、またはチエニル、ピリル、フ
リル、ピリジル等の複素環基を表す。好ましくはフェニ
ル、チエニル、ピリジル、フリル等である。それらの基
は、メチル、エチル等のアルキル基、メトキシ、エトキ
シ基等のアルコキシ基、塩素原子等のハロゲン原子ある
いはジフェニルアミノ基等のアミノ基を置換基として有
していてもよい。
して、ベンジル等のアラルキル基、フェニル、ジフェニ
ル等のアリール基又はチエニル、ピリル、フリル、ピリ
ジル等の複素環基を表し、R1とR2は一体となってR1
およびR2が結合する窒素原子と共に環、例えば;
一体となって形成した環;
メトキシ、エトキシ等のアルコキシ基を置換基として有
していてもよい。
チル、エチル等のアルキル基を表す。
は、特定の原料物質を用い公知の化学反応を利用して製
造することが可能である。例えば、下記一般式(III)
で表わされるトリハロゲン化合物;
を表わす。)と下記一般式(IV)で表わされるアミノ化
合物;
を表わす)を反応させることによって製造することがで
きる。
ノ化合物;
と下記一般式(VI)で表わされるハロゲン化合物;
一般式(I)と同意義を表わす)を反応させることによ
っても製造することができる。
I)で表わされるトリハロゲン化合物;
式(I)と同意義を表わす)と下記一般式(VIII)で表
わされるアミノ化合物;
を反応させることによっても製造することができる。
ノ化合物;
と下記一般式(X)で表されるハロゲン化合物;
れ独立して、それぞれ置換基を有してもよいアラルキル
基、アリール基または複素環基を表わす)を反応させる
ことによっても製造することができる。
または遷移金属化合物触媒と、溶媒との存在下、Ullma
nn反応により進めることができる。
性化合物としては、アルカリ金属の水酸化物、炭酸塩、
炭酸水素塩、アルコラートなどが一般的であるが、第4
級アンモニウム化合物や脂肪族アミンや芳香族アミンの
様な有機塩基を用いることも可能である。このなかでア
ルカリ金属や第4級アンモニウムの炭酸塩や炭酸水素塩
が好ましいものとして用いられる。更に、反応速度及び
熱安定性という観点からアルカリ金属の炭酸塩や炭酸水
素塩が最も好ましい。
合物触媒としては、例えばCu、Fe、Co、NI、C
r、V、Pd、Pt、Ag等の金属及びそれらの化合物
が用いられるが、収率の点から銅、パラジウムまたはそ
れらの化合物が好ましい。銅化合物としては特に限定は
なく、ほとんどの銅化合物が用いられるが、ヨウ化第一
銅、塩化第一銅、酸化第一銅、臭化第一銅、シアン化第
一銅、硫酸第一銅、硫酸第二銅、塩化第二銅、水酸化第
二銅、酸化第二銅、臭化第二銅、リン酸第二銅、硝酸第
一銅、硝酸第二銅、炭酸銅、酢酸第一銅、酢酸第二銅な
どが好ましい。その中でも特にCuCl、CuCl、C
uBr、CuBr2、Cul、CuO、Cu2O、CuS
O4、Cu(OCOCH3)2は容易に入手可能である点
で好適である。パラジウム化合物としても、ハロゲン化
物、硫酸塩、硝酸塩、有機酸塩などを用いることができ
る。遷移金属及びその化合物の使用量は、反応させるハ
ロゲン化合物の0.5〜500モル%である。
れる溶媒であれば良いが、ジクロルベンゼン、ニトロベ
ンゼン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシ
ド、N−メチルピロリドン等の非プロトン性極性溶媒が
好ましく用いられる。
℃での温度で行なわれるが、加圧下で行なってももちろ
んかまわない。反応終了後、反応液中に析出した固形分
を除去した後、溶媒を除去し生成物を得ることができ
る。
ものが挙げられる。なおこれらの例示は本発明のアミノ
化合物を制限的に提示しているものでも、またこれらに
限定する意図で開示しているものでもない。
荷輸送機能、特に正孔輸送機能に優れており、かつ、耐
久性、耐熱性に優れている。そのため、本発明の一般式
(I)で表されるアミノ化合物は電荷輸送材料としての
使用に優れており、そのような機能を利用して種々の応
用が考えられ、例えば感光体または有機エレクトロルミ
ネセンス素子の電荷輸送材料として好適に使用すること
ができる。
物を電子写真感光体として用いる場合について説明す
る。
電子写真感光体のいずれの層においても使用できるが、
高い電荷輸送特性を有することから電荷輸送材料として
使用することが望ましい。上記アミノ化合物は電荷輸送
物質として作用し、光吸収により発生したもしくは電極
より注入した電荷を極めて効率よく輸送できるので、感
度、高速応答性に優れた感光体を得ることが可能であ
る。また、該化合物は、耐オゾン性、光安定性に優れて
いるので、耐久性に優れた感光体を得ることができる。
支持体上に電荷発生材料と電荷輸送材料とを樹脂溶液に
分散してなる感光層を形成してなる感光体、支持体上に
感光層として電荷発生層と電荷輸送層とを積層してなる
感光体、支持体上に下引層や導電層とを形成し、その上
に感光層を形成してなる感光体、あるいは支持体上に下
引層、感光層及び表面保護層を順次積層してなる感光体
が挙げられる。
ニッケル、ステンレス等の箔或いは板やドラム形状にし
たものが使用される。またこれらの金属を紙やプラスチ
ックドラム等に真空蒸着、無電解メッキしたもの、或い
は導電性ポリマー、酸化インジュウム、酸化スズ等の導
電性化合物の層を紙あるいはプラスチックドラム上に塗
布もしくは蒸着によって設けたものも使用可能である。
一般的にはアルミニウムが使用され、例えば、押出し加
工後、引き抜き加工を施したアルミニウムパイプを切断
し、その外表面をダイヤモンドバイト等の切削工具を用
いて約0.2〜0.3mmに切削し仕上げたもの(切削
管)や、アルミニウム円板を深絞り加工してカップ状と
した後、外表面をしごき加工によって仕上げたもの(D
I管)、アルミニウム円板をインパクト加工してカップ
状とした後、外表面をしごき加工によって仕上げたもの
(EI管)、押出し加工後、冷間引抜き加工したもの
(ED管)等が挙げられる。またこれらの表面をさらに
切削したものを使用してもよい。
表面を陽極酸化させて得られる酸化皮膜を下引層として
用いることがよく行われる。支持体がアルミ合金の場
合、アルマイト層を下引層として用いることが効果的で
ある。また、適当な樹脂を溶解させた溶液やその中に低
抵抗化合物を分散させ、この溶液や分散液を上記導電性
支持体上に塗布し、乾燥させることによっても形成され
る。この場合、下引層に用いられる材料としては、ポリ
イミド、ポリアミド、ニトロセルロース、ポリビニルブ
チラール、ポリビニルアルコール等が適当で、これらの
樹脂に低抵抗化合物を分散させてもよい。低抵抗化合物
としては、酸化錫、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ジルコ
ニウム、フッ化マグネシウム等の金属化合物や有機顔
料、電子吸引性有機化合物、有機金属錯体等の有機化合
物が好適に用いられる。下引き層の膜厚は0.1〜5μ
m、好ましくは0.2〜3μm程度が望ましい。
成されるが、以下、感光層として電荷発生層と電荷輸送
層とを積層する場合について説明する。
発生材料を真空蒸着するか、あるいは適当な溶媒に溶解
せしめて塗布するか、顔料を適当な溶剤もしくは必要が
あれば結着樹脂を溶解させた溶液中に分散させて作製し
た塗布液を塗布乾燥して形成する。接着性の点からみ
て、樹脂中に分散させたものが良好である。電荷発生層
の膜厚は0.01〜2μm、好ましくは0.05〜1μ
m程度が望ましい。電荷発生層を形成するために使用さ
れるバインダー樹脂は、電荷発生材料に対して、100
重量%以下が好ましいがこの限りではない。樹脂は2種
類以上組み合わせて使用してもよい。
は、例えば、アゾ系顔料(ビスアゾ系顔料、トリスアゾ
系顔料を含む)、トリアリールメタン系染料、チアジン
系染料、オキサジン系染料、キサンテン系染料、シアニ
ン系色素、スチリル系色素、ピリリウム系染料、キナク
リドン系顔料、インジゴ系顔料、ペリレン系顔料、多環
キノン系顔料、ビスベンズイミダゾール系顔料、インダ
スロン系顔料、スクアリリウム系顔料、フタロシアニン
系顔料等の有機系顔料及び染料等が挙げられる。これ以
外でも、光を吸収し極めて高い確率で電荷担体を発生す
る材料であれば、いずれの材料であっても使用すること
ができるが、特にアゾ系(ビス系、トリス系)顔料やフ
タロシアニン系顔料が好ましい。
脂としては、例えば、飽和ポリエステル樹脂、ポリアミ
ド樹脂、アクリル樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合
体、イオン架橋オレフィン共重合体(アイオノマー)、
スチレン−ブタジエンブロック共重合体、ポリアリレー
ト、ポリカーボネート、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合
体、セルロースエステル、ポリイミド、スチロール樹
脂、ポリアセタール樹脂、フェノキシ樹脂等の熱可塑性
結着剤、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹
脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、キシレン樹脂、ア
ルキッド樹脂、熱硬化性アクリル樹脂等の熱硬化結着
剤、光硬化性樹脂、ポリ−N−ビニルカルバゾール、ポ
リビニルピレン、ポリビニルアントラセン等の光導電性
樹脂を使用することができる。
に、メタノール、エタノール、イソプロパノール等のア
ルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘ
キサノン等のケトン類、N,N−ジメチルホルムアミ
ド、N,N−ジメチルアセトアミド等のアミド類、ジメ
チルスルホキシド等のスルホキシド類、テトラヒドロフ
ラン、ジオキサン、エチレングリコールモノメチルエー
テル等のエーテル類、酢酸メチル、酢酸エチル等のエス
テル類、クロロホルム、塩化メチレン、ジクロルエタ
ン、四塩化炭素、トリクロルエチレン等の脂肪族ハロゲ
ン化炭化水素類あるいはベンゼン、トルエン、キシレ
ン、リグロイン、モノクロルベンゼン、ジクロルベンゼ
ン等の芳香族類等の有機溶剤に分散あるいは溶解させて
調製した感光塗液を、上記の導電性支持体上に塗布し、
乾燥させて電荷発生層を設けるようにする。
上に電荷輸送材料とバインダー樹脂を含有する電荷輸送
層を設ける。
ーボネート、ポリアリレート、飽和ポリエステル樹脂、
ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、エチレン−酢酸ビニル
共重合体、イオン架橋オレフィン共重合体(アイオノマ
ー)、スチレン−ブタジエンブロック共重合体、塩化ビ
ニル−酢酸ビニル共重合体、セルロースエステル、ポリ
イミド、スチロール樹脂、ポリアセタール樹脂、フェノ
キシ樹脂等の熱可塑性結着剤、エポキシ樹脂、ウレタン
樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹
脂、キシレン樹脂、アルキッド樹脂、熱硬化性アクリル
樹脂等の熱硬化性結着剤、光硬化性樹脂、ポリ−N−ビ
ニルカルバゾール、ポリビニルピレン、ポリビニルアン
トラセン等の光導電性樹脂を使用することができる。
は、電荷輸送材料とバインダー樹脂とを適当な溶剤に溶
解させて得られる塗布溶液を、上記の電荷発生層の上に
塗布し、乾燥させる。電荷輸送層の膜厚は5〜60μ
m、好ましくは10〜50μm程度が望ましい。また、
電荷輸送層中の電荷輸送材料の含有量は、その種類によ
り一概には規定できないが、バインダー樹脂1重量部に
対して概ね0.02〜2重量部、好ましくは0.5〜
1.2重量部添加することが望ましい。
式(I)で表わされる化合物を2種類以上使用してもよ
いし、他の電荷輸送材料と組み合わせて使用することも
できる。使用される他の電荷輸送材料としては、ヒドラ
ゾン化合物、ピラゾリン化合物、スチリル化合物、トリ
フェニルメタン化合物、オキサジアゾール化合物、カル
バゾール化合物、スチルベン化合物、エナミン化合物、
オキサゾール化合物、トリフェニルアミン化合物、テト
ラフェニルベンジジン化合物、アジン化合物等の正孔輸
送材料やフルオレノン化合物、アントラキノジメタン化
合物、ジフェノキノン化合物、スチルベンキノン化合
物、チオピランジオキシド化合物、オキサジアゾール化
合物、ペリレンテトラカルボン酸化合物、フルオレニリ
デンメタン化合物、アントラキノン化合物、アントロン
化合物、シアノビニル化合物等の電子輸送材料等様々な
ものを使用することができる。
としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、ク
ロロベンゼン等の芳香族系溶媒、アセトン、メチルエチ
ルケトン、シクロヘキサノン等のケトン、メタノール、
エタノール、イソプロパノール等のアルコール、酢酸エ
チル、エチルセロソルブ等のエステル、四塩化炭素、四
臭化炭素、クロロホルム、ジクロロメタン、テトラクロ
ロエタン等のハロゲン化炭化水素、テトラヒドロフラ
ン、ジオキサン等のエーテル、ジメチルホルムアミド、
ジメチルスルホキシド、ジエチルホルムアミド等を挙げ
ることができる。これらの、溶媒は、1種単独で使用し
てもよく、あるいは、2種以上を混合溶媒として併用し
てもよい。
場合、電荷輸送層及び電荷発生層の塗布は公知のものな
ど各種の塗布装置を用いて行うことができる。具体的に
は、浸漬コーティング法、スプレーコーティング法、ス
ピナーコーティング法、ブレードコーティング法、ロー
ラーコーティング法、ワイヤーバーコーティング法等の
色々なコーティング法を用いることができる。
合には特に電荷輸送層中に、成膜性あるいは可撓性を向
上させるための添加剤、残留電位の蓄積を抑制するため
の添加剤等、周知の添加剤を含有させてもよい。
ン化パラフィン、ポリ塩化ビフェニル、ジメチルナフタ
レン、o−ターフェニル、m−ターフェニル、p−ター
フェニル、ジエチルビフェニル、水素化ターフェニル、
ジイソプロピルビフェニル、ベンジルビフェニル、ジイ
ソプロピルナフタレン、ジベンゾフラン、9,10−ジ
ヒドロキシフェナントレン等の可塑剤やクロラニル、テ
トラシアノキノジメタン、テトラシアノエチレン、トリ
ニトロフルオレノン、ジシアノベンゾキノン、テトラク
ロル無水フタル酸、3,5ジニトロ安息香酸、シアノビ
ニル化合物等の電子吸引性増感剤、メチルバイオレッ
ト、ローダミンB、シアニン染料、ピリリウム塩、チア
ピリリウム塩等の増感剤が使用可能である。
力が低減されるため、感光層が電荷輸送層と電荷発生層
との積層により構成される場合には電荷輸送層と電荷発
生層との間の接着性が、また単層型の場合には感光層と
支持体間の接着性が改善される。しかし、多すぎると機
械的強度の低下や感度の低下等の問題が発生するため、
電荷輸送材料100重量部に対して1〜100重量部、
好ましくは5〜80重量部、より好ましくは10〜50
重量部程度とすることが望ましい。増感剤の添加量は電
荷輸送材料100重量部に対して0.01〜20重量
部、好ましくは0.1〜10重量部、より好ましくは
0.5〜8重量部程度とすることが望ましい。
には、オゾン劣化防止の目的で酸化防止剤を添加しても
よい。酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール、ヒ
ンダードアミン、パラフェニレンジアミン、ハイドロキ
ノン、スピロクロマン、スピロインダノン、ヒドロキノ
リンおよびこれらの誘導体、有機燐化合物、有機硫黄化
合物等が挙げられる。
向上するものの、多すぎると機械的強度の低下や感度の
低下等の問題が発生し、少なすぎると酸化防止の充分な
効果が得られない。したがって、電荷輸送材料100重
量部に対して0.1〜50重量部、好ましくは1〜30
重量部、より好ましくは3〜20重量部程度とすること
が望ましい。酸化防止剤と前記可塑剤とを併用する場合
は、添加量は総量が1〜120重量部、好ましくは5〜
100重量部、より好ましくは10〜80重量部程度と
する。可塑剤や酸化防止剤の溶解度が低い場合や融点が
高い場合は、結晶析出を招いたりそれほど接着性が向上
しなかったりするため、可塑剤や酸化防止剤の融点が1
00℃以下の化合物を用いることが好ましい。
電層を設けてもよい。導電層としては、アルミニウム、
鉄、ニッケル等の金属物を樹脂中に分散させたものや、
導電性の酸化スズ、酸化チタン、酸化アンチモン、酸化
ジルコニウム、ITO(インジウム、スズ酸化物固溶
体)等の金属酸化物を樹脂中に分散させたものが好適に
用いられる。
よい。表面保護層の膜厚は5μm以下が望ましい。表面
保護層に用いられる材料としては、アクリル樹脂、ポリ
アリール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ウレタン樹脂、
熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂などのポリマーをそのま
ま、または酸化スズ、酸化インジウムなどの低抵抗物質
を分散させたものなどが使用可能である。また、表面保
護層として有機プラズマ重合膜を使用してもよい。有機
プラズマ重合膜は必要に応じて適宜酸素、窒素、ハロゲ
ン、周期律表の第3族、第5族原子を含んでもよい。
機エレクトロミネセンス素子の材料として用いた場合に
ついて説明する。
子の実施形態を模式的に示した。図1中、(1)は陽極
であり、その上に、有機正孔注入輸送層(2)と有機発
光層(3)および陰極(4)が順次積層された構成をと
っており、該有機正孔注入輸送層に上記一般式(I)で
表わされるアミノ化合物を含有する。
上に、有機正孔注入輸送層(2)と有機発光層(3)、
有機電子注入輸送層(5)および陰極(4)が順次積層
された構成をとっており、該有機正孔注入輸送層または
有機発光層に上記一般式(I)で表わされるアミノ化合
物を含有する。
上に、有機発光層(3)と有機電子注入輸送層(5)お
よび陰極(4)が順次積層された構成をとっており、該
有機発光層に上記一般式(I)で表わされるアミノ化合
物を含有する。
上に、有機発光層(3)および陰極(4)が順次積層さ
れた構成をとっており、該有機発光層に有機発光材料
(6)と電荷輸送材料(7)が含まれており、該電荷輸
送材料に上記一般式(I)で表わされるアミノ化合物を
使用する。
子は陽極(1)と陰極(4)がリード線(8)により接
続され、陽極(1)と陰極(4)に電圧を印加すること
により有機発光層(3)が発光する。
子注入輸送層には、必要があれば公知の発光物質、発光
補助材料、キャリア輸送を行う電荷輸送材料を使用する
こともできる。
合物はイオン化ポテンシャルが小さく、正孔輸送能力が
大きいため、有機エレクトロミネセンス素子を発光させ
るために必要な発光開始電圧は低くてよく、そのために
安定して長時間の発光を可能ならしめていると考えられ
る。またアミノ化合物を有機発光体として用いた場合に
はアミノ化合物自体の発光体としての機能と熱的安定性
が寄与しているものと考えられる。
(1)として使用される導電性物質としては4eVより
も大きい仕事関数をもつものがよく、炭素、アルミニウ
ム、バナジウム、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、
タングステン、銀、金、白金などおよびそれらの合金、
酸化錫、酸化インジウム、酸化アンチモン、酸化亜鉛、
酸化ジルコニウムなどの導電性金属化合物、さらにはポ
リチオフェンやポリピロール等の有機導電性樹脂が用い
られる。
よりも小さい仕事関数を持つものがよく、マグネシウ
ム、カルシウム、錫、鉛、チタニウム、イットリウム、
リチウム、ガドリニウム、イッテルビウム、ルテニウ
ム、マンガンおよびそれらの合金が用いられる。
の層構成により形成されていてもよい。
は、発光が見られるように、少なくとも陽極(1)ある
いは陰極(4)は透明電極にする必要がある。この際、
陰極に透明電極を使用すると、透明性が損なわれやすい
ので、陽極を透明電極にすることが好ましい。
上記したような導電性物質を用い、蒸着、スパッタリン
グ等の手段やゾルゲル法あるいは樹脂等に分散させて塗
布する等の手段を用いて所望の透光性と導電性が確保さ
れるように形成すればよい。
機エレクトロミネセンス装置作製時、蒸着等による熱に
悪影響を受けず、透明なものであれば特に限定されない
が、係るものを例示すると、ガラス基板、透明な樹脂、
例えばポリエチレン、ポプロピレン、ポリエーテルサル
ホン、ポリエーテルエーテルケトン等を使用することも
可能である。ガラス基板上に透明電極が形成されたもの
としてはITO、NESA等の市販品が知られているが
これらを使用してもよい。
してアミノ化合物を有機正孔注入輸送層に用いた場合の
構成(図1)を用いて説明する。
入輸送層(2)を形成する。有機正孔注入輸送層(2)
は、前記した一般式(I)で表わされるアミノ化合物を
蒸着して形成してもよいし、該アミノ化合物を溶解した
溶液や適当な樹脂とともに溶解した液をディップコート
やスピンコートして形成してもよい。蒸着法で形成する
場合、その厚さは、通常1〜500nmであり、塗布法
で形成する場合は、5〜1000nm程度に形成すれば
よい。形成する膜厚が厚いほど発光させるための印加電
圧を高くする必要があり発光効率が悪く有機エレクトロ
ミネセンス素子の劣化を招きやすい。また膜厚が薄くな
ると発光効率はよくなるがブレイクダウンしやすくなり
有機エレクトロミネセンス素子の寿命が短くなる。
と併せて使用することができる。具体的には、フタロシ
アニン化合物、ナフタロシアニン化合物、ポルフィリン
化合物、オキサジアゾール、トリアゾール、イミダゾー
ル、イミダゾロン、イミダゾールチオン、ピラゾリン、
ピラゾロン、テトラヒドロイミダゾール、オキサゾー
ル、オキサジアゾール、ヒドラゾン、アシルヒドラゾ
ン、ポリアリールアルカン、スチルベン、ブタジエン、
ベンジジン型トリアリールアミン、ジアミン型トリアリ
ールアミン等と、それらの誘導体、およびポリビニルカ
ルバゾール、ポリシラン、導電性高分子等の高分子材料
等が挙げられるが、その他にも、発光物質に対して優れ
た正孔注入効果を有し、発光層で生成した励起子の電子
注入層または電子輸送材料への移動を防止し、かつ薄膜
形成能の優れた化合物等であれば使用できる。
発光層を形成する。有機発光層に用いられる有機発光
体、発光補助材料としては、公知のものを使用可能で、
例えばエピドリジン、2,5−ビス(5,7−ジ−t−
ペンチル−2−ベンゾオキサゾリル)チオフェン、2,
2’−(1,4−フェニレンジビニレン)ビスベンゾチ
アゾール、2,2’−(4,4’−ビフェニレン)ビス
ベンゾチアゾール、5−メチル−2−{2−(4−(5
−メチル−2−ベンゾオキサゾリル)フェニル)ビニ
ル}ベンゾオキサゾール、2,5−ビス(5−メチル−
2−ベンゾオキサゾリル)チオフェン、アントラセン、
ナフタレン、フェナントレン、ピレン、クリセン、ペリ
レン、ペリノン、1,4−ジフェニルブタジエン、テト
ラフェニルブタジエン、クマリン、アクリジン、スチル
ベン、2−(4−ビフェニル)−6−フェニルベンゾオ
キサゾール、アルミニウムトリスオキシン、マグネシウ
ムビスオキシン、ビス(ベンゾ−8−キノリノール)亜
鉛、ビス(2−メチル−8−キノリノラート)アルミニ
ウムオキサイド、インジウムトリスオキシン、アルミニ
ウムトリス(5−メチルオキシン)、リチウムオキシ
ン、ガリウムトリスオキシン、カルシウムビス(5−ク
ロロオキシン)、ポリ亜鉛−ビス(8−ヒドロキシ−5
−キノリノリル)メタン、ジリチウムエピンドリジオ
ン、亜鉛ビスオキシン、1,2−フタロペリノン、1,
2−ナフタロペリノン、トリス(8−ヒドロキシキノリ
ン)アルミニウム錯体などを挙げることができる。
リン染料、蛍光ペリレン染料、蛍光ピラン染料、蛍光チ
オピラン染料、蛍光ポリメチン染料、蛍光メシアニン染
料、蛍光イミダゾール染料等も、使用できる。このう
ち、特に、好ましいものとしては、キレート化オキシノ
イド化合物が挙げられる。
でもよいし、発光の色、発光の強度等の特性を調整する
ために、多層構成としてもよい。また、2種以上の発光
物質を混合したり発光層にドープしてもよい。
質を蒸着して形成してもよいし、該発光物質を溶解した
溶液や適当な樹脂とともに溶解した液をディップコート
やスピンコートして形成してもよい。また、一般式
(I)で表わされるアミノ化合物を発光物質として用い
てもよい。
1〜500nmであり、塗布法で形成する場合は、5〜
1000nm程度に形成すればよい。形成する膜厚が厚
いほど発光させるための印加電圧を高くする必要があり
発光効率が悪く有機エレクトロミネセンス素子の劣化を
招きやすい。また膜厚が薄くなると発光効率はよくなる
がブレイクダウンしやすくなり有機エレクトロミネセン
ス素子の寿命が短くなる。
形成する。
(2)、発光層(3)および、陰極(4)を順次積層し
て有機ルミネセンス装置を形成する場合について説明し
たが、陰極(4)上に発光層(3)、有機正孔注入輸送
層(2)および陽極を順次積層したり、陽極(1)上
に、発光層(3)、有機電子注入輸送層(5)および、
陰極(4)を順次積層したり(図3)、陽極(1)上に
有機正孔注入輸送層(2)、発光層(3)、有機電子注
入輸送層(5)および、陰極(4)を順次積層したり
(図2)、陰極(4)上に有機電子注入輸送層(5)、
発光層(3)および陽極(4)を順次積層したりしても
もちろん構わない。
子注入輸送層を形成する場合、電子輸送材料としては、
例えば、フルオレノン、アントラキノジメタン、ジフェ
ノキノン、スチルベンキノン、チオピランジオキシド、
オキサジアゾール、ペリレンテトラカルボン酸、フルオ
レニリデンメタン、アントラキノン、アントロン等とそ
れらの誘導体があるが、電子を輸送する能力を持ち、発
光層または発光物質に対して優れた電子注入効果を有
し、発光層で生成した励起子の正孔注入層または正孔輸
送材料への移動を防止し、かつ薄膜形成能の優れた化合
物であれば、それらに限定されるものではない。また、
電荷輸送材料に電子受容物質や電子供与性物質を添加す
ることにより増感させることもできる。
と正孔輸送機能を分離して、正孔注入層と正孔輸送層の
2層構成としても良い。この場合、正孔注入層に一般式
(I)で表される本発明のアミノ化合物を使用すること
が好ましい。電子注入輸送層も、電子注入機能と電子輸
送機能を分離して、電子注入層と電子輸送層の2層構成
としても良い。
ニクロム線、金線、銅線、白金線等の適当なリード線
(8)を接続し、有機ルミネセンス装置は両電極に適当
な電圧(Vs)を印加することにより発光する。
は、各種の表示装置、あるいはディスプレイ装置等に適
用可能である。
実施例中、「部」とあるは、特に断らない限り、「重量
部」を表す。
化学式で表される化合物(A);
る化合物(B);
6g、銅粉0.37g、18−クラウン−6エーテル
0.076g、o−ジクロロベンゼン5mlを混合し、
還流温度下で24時間反応させた。反応生成物をジクロ
ルメタン200mlで抽出し、不溶分をろ別除去後、濃
縮乾固した。これをカラムクロマトによって精製(担
体;シリカゲル、溶離液:トルエン/n−ヘキサン=1
/2で展開)して、目的の化合物(5)0.75gを得
た(収率41.4%)。
分子式の分析を行ったところ以下の結果を得た。なお、
分子式の分析はCHN分析装置を用いて行った。以下の
合成例についても同様である。 分子式:C102H84N6 計算値(%) C:87.93% H:6.03%
N:6.03% 分析値(%) C:87.99% H:6.01%
N:6.00%
化学式で表される化合物(A);
る化合物(C);
1.6g、銅粉0.37g、18−クラウン−6エーテ
ル 0.076g、o−ジクロロベンゼン5mlを混合
し、還流温度下で24時間反応させた。反応生成物をジ
クロルメタン200mlで抽出し、不溶分をろ別除去
後、濃縮乾固した。これをカラムクロマトによって精製
(担体;シリカゲル、溶離液:トルエン/n−ヘキサン
=1/2で展開)して、目的の化合物(12)0.8g
を得た(収率45.7%)。
N:6.25% 分析値(%) C:89.46% H:5.33%
N:6.21%
化学式で表される化合物(A);
る化合物(D);
1.6g、銅粉0.37g、18−クラウン−6エーテ
ル 0.076g、o−ジクロロベンゼン5mlを混合
し、還流温度下で24時間反応させた。反応生成物をジ
クロルメタン200mlで抽出し、不溶分をろ別除去
後、濃縮乾固した。これをカラムクロマトによって精製
(担体;シリカゲル、溶離液:トルエン/n−ヘキサン
=1/2で展開)して、目的の化合物(14)0.9g
を得た(収率48.1%)。
N:5.83% S:6.67% 分析値(%) C:82.57% H:4.99%
N:5.79% S:6.65%
紡績社製)0.45部をシクロヘキサノン50部ととも
にサンドミルにより分散させた。得られたトリスアゾ化
合物の分散物を80φのアルミドラム上に浸漬塗布方法
を用いて、乾燥膜厚が0.3g/m2となる様に塗布し
た後、乾燥させた。
アミノ化合物(1)50部およびポリカーボネート樹脂
(パンライトK−1300;帝人化成社製)50部を
1,4−ジオキサン400部に溶解した溶液を乾燥膜厚
が20μmになるように塗布し、乾燥させて電荷輸送層
を形成した。このようにして、2層からなる感光層を有
する電子写真感光体が得られた。
複写機(ミノルタ社製;EP−5400)を用い、−6
Kvでコロナ帯電させ、初期表面電位Vo(V)、初期
電位を1/2にするために要した露光量E1/2(lu
x・sec)、1秒間暗中に放置したときの初期電位の
減衰率DDR1(%)を測定した。
1で用いたアミノ化合物(1)の代わりにアミノ化合物
(4)、(5)、(6)を各々用いる感光体を作製し
た。こうして得られた感光体について、実施例1と同様
の方法でVo、E1/2、DDR1を測定した。
0.45部をシクロヘキサノン50部とともにサンドミ
ルにより分散させた。
φのアルミドラム上に、乾燥膜厚が0.3g/m2とな
る様に塗布した後乾燥させた。このようにして得られた
電荷発生層の上にアミノ化合物(8)50部およびポリ
アリレート樹脂(U−100;ユニチカ社製)50部を
1,4−ジオキサン400部に溶解した溶液を乾燥膜厚
が25μmになるように塗布し、乾燥させて電荷輸送層
を形成した。このようにして、2層からなる感光層を有
する電子写真感光体を作製した。
5で用いたアミノ化合物(8)の代わりにアミノ化合物
(10)、(12)、(16)を各々用いる感光体を作
製した。こうして得られた感光体について、実施例1と
同様の方法でVo、E1/2、DDR1を測定した。
3000;帝人化成社製)0.45部をジクロルエタン
50部とともにサンドミルにより分散させた。得られた
多環キノン系顔料の分散物を80φのアルミドラム上
に、乾燥膜厚が0.4g/m2となる様に塗布した後乾
燥させた。
アミノ化合物(20)60部およびポリアリレート樹脂
(I−100;ユニチカ社製)50部を1,4−ジオキ
サン400部に溶解した溶液を乾燥膜厚が18μmにな
るように塗布し、乾燥させて電荷輸送層を形成した。こ
のようにして、2層からなる感光層を有する電子写真感
光体を作製した。
例10で用いたアミノ化合物(20)の代わりにアミノ
化合物(23)、(28)を各々用いる感光体を作製し
た。こうして得られた感光体について、実施例1と同様
の方法でVo、E1/2、DDR1を測定した。
(BX−1;積水化学工業社製)0.45部をジクロル
エタン50部とともにサンドミルにより分散させた。得
られたフタロシアニン顔料の分散物を80φのアルマイ
トドラム上に、浸漬塗布方法を用いて、乾燥膜厚が0.
3μmとなる様に塗布した後、乾燥させた。
アミノ化合物(45)50部およびポリカーボネート樹
脂(PC−Z;三菱ガス化学社製)50部を1,4−ジ
オキサン400部に溶解した溶液を乾燥膜厚が18μm
になるように塗布し、電荷輸送層を形成した。このよう
にして、2層からなる感光層を有する電子写真感光体を
作製した。
1と同様の方法でVo、E1/2、DDR1を測定し
た。
ン0.2部を98%濃硫酸500部に充分撹拌しながら
溶解させ、これを水5000部にあけ、銅フタロシアニ
ンとテトラニトロ銅フタロシアニンの光導電性材料組成
物を析出させた後、濾過、水洗し、減圧下120℃で乾
燥した。
熱硬化性アクリル樹脂(アクリディクA405;大日本
インク社製)22.5部、メラミン樹脂(スーパーベッ
カミンJ820;大日本インク社製)7.5部、アミノ
化合物(33)15部を、メチルエチルケトンとキシレ
ンを同量に混合した混合溶剤100部とともにボールミ
ルポットに入れて48時間分散して感光性塗液を調製
し、この塗液を80φのアルマイトドラム上に、スプレ
ー塗布し、乾燥して厚さ約15μmの感光層を形成させ
た。このようにして、単層型感光体を作製した。こうし
て得られた感光体について、実施例1と同様の方法、但
しコロナ帯電を+6Kvで行ない、Vo、E1/2、D
DR1を測定した。
例13で用いたアミノ化合物(33)の代わりにアミノ
化合物(36)、(48)を各々用いる感光体を作製し
た。こうして得られた感光体について、実施例13と同
様の方法でVo、E1/2、DDR1を測定した。
E1/2、DDR1の測定結果を表1にまとめて示す。
は積層型でも単層型でも電荷保持能が充分あり暗減衰率
も感光体としては充分使用可能な程度に小さく、また、
感度においても優れている。更に、市販の電子写真複写
機(ミノルタ社製;EP−350Z)による正帯電時の
繰り返し実写テストを実施例13の感光体において行な
ったが、1000枚のコピーを行なっても、初期、最終
画像において階調性が優れ、感度変化が無く、鮮明な画
像が得られ、本発明の感光体は繰り返し特性も安定して
いることがわかる。
入輸送層としてアミノ化合物(5)を蒸着により厚さ5
0nmの薄膜を形成した。次に、有機発光層としてアル
ミニウムトリスオキシンを蒸着により50nmの厚さに
なるように薄膜を形成した。次に、陰極としてマグネシ
ウムを蒸着により200nmの厚さになるように薄膜を
形成した。このようにして、有機エレクトロミネセンス
装置を作製した。
に、アミノ化合物(10)、(12)、(20)に代え
ること以外は実施例16と全く同様にして有機エレクト
ロミネセンス素子を作製した。
入輸送層としてアミノ化合物(25)を蒸着により厚さ
70nmの薄膜を形成した。次に、有機発光層としてア
ルミニウムトリスオキシンを蒸着により100nmの厚
さになるように薄膜を形成した。次に、有機電子注入輸
送層として下記のオキサジアゾール化合物(H);
た。次に、陰極としてマグネシウムを蒸着により200
nmの厚さになるように薄膜を形成した。このようにし
て、有機エレクトロミネセンス素子を作製した。
に、アミノ化合物(31)、(35)、(41)に代え
ること以外は実施例20と全く同様にして有機エレクト
ロミネセンス素子を作製した。
としてアミノ化合物(45)を蒸着により厚さ50nm
の薄膜を形成した。次に、有機電子注入輸送層として上
記オキサジアゾール化合物(H)を蒸着により20nm
の厚さになるように薄膜を形成した。次に、陰極として
10:1の原子比のMgおよびAgを蒸着により200
nmの厚さになるように薄膜を形成した。このようにし
て、有機エレクトロミネセンス素子を作製した。
7)を真空蒸着して、膜厚20nmの正孔注入層を得
た。さらに、N,N’−ジフェニル−N,N’−(3−
メチルフェニル)−1,1’−ビフェニル−4−ジアミ
ンを真空蒸着して、膜厚40nmの正孔輸送層を得た。
次に、トリス(8−ヒドロキシキノリン)アルミニウム
錯体を蒸着により50nmの厚さになるように薄膜を形
成した。次に、陰極として10:1の原子比のMgおよ
びAgを蒸着により200nmの厚さになるように薄膜
を形成した。このようにして、有機エレクトロミネセン
ス素子を作製した。
−ジフェニル−N,N’−(3−メチルフェニル)−
1,1’−ビフェニル−4,4’−ジアミンを真空蒸着
して、膜厚60nmの正孔輸送層を得た。次に、トリス
(8−ヒドロキシキノリン)アルミニウム錯体とアミノ
化合物(51)を3:1の割合で真空蒸着により60n
mの厚さになるように発光層を形成した。次に、陰極と
して10:1の原子比のMgおよびAgを蒸着により2
00nmの厚さになるように薄膜を形成した。このよう
にして、有機エレクトロミネセンス素子を作製した。
5)をジクロルメタンに溶解させ、スピンコーティング
により膜厚50nmの正孔注入輸送層を得た。さらに、
トリス(8−ヒドロキシキノリン)アルミニウム錯体を
蒸着により30nmの厚さになるように発光層を形成し
た。さらに真空蒸着法によりオキサジアゾール化合物
(H)の膜厚20nmの電子注入層を得た。次に、陰極
として10:1の原子比のMgおよびAgを蒸着により
200nmの厚さになるように薄膜を形成した。このよ
うにして、有機エレクトロミネセンス素子を作製した。
に、アミノ化合物(72)、(75)、(78)に代え
ること以外は実施例27と全く同様にして有機エレクト
ロミネセンス素子を作製した。
0)、トリス(8−ヒドロキシキノリン)アルミニウム
錯体、ポリメチルメタクリレートを3:2:5の比率で
テトラヒドロフラ ンに溶解させ、スピンコーティング
法により膜厚100nmの発光層を得た。次に、陰極と
して10:1の原子比のMgおよびAgを蒸着により2
00nmの厚さになるように薄膜を形成した。このよう
にして、有機エレクトロミネセンス素子を作製した。
入輸送層としてアミノ化合物(J)
機発光層としてアルミニウムトリスオキシンを蒸着によ
り50nmの厚さになるように薄膜を形成した。次に、
陰極としてマグネシウムを蒸着により200nmの厚さ
になるように薄膜を形成した。このようにして、有機エ
レクトロミネセンス装置を作製した。
トロルミネセンス素子を、そのガラス電極を陽極とし
て、直流電圧をかけた時の発光開始電圧および最高発光
輝度とその時の発光電圧を測定した。測定結果を表2に
まとめて示す。
レクトロルミネセンス素子は低電位でも良好な発光輝度
を示した。また、実施例25の有機エレクトロルミネセ
ンス素子について、電流密度1mA/cm2で連続発光
させたところ、200時間以上安定な発光を観測するこ
とができた。
発光効率、発光輝度の向上と長寿命化を達成するもので
あり、併せて使用される発光物質、発光補助材料、電荷
輸送材料、増感剤、樹脂、電極材料等および素子作製方
法に限定されるものではない。
新規なアミノ化合物を提供した。該アミノ化合物を使用
することにより、感度、電荷輸送特性、初期表面電位、
暗減衰率等の初期電子写真特性に優れ、繰り返し使用に
対する疲労も少ない電子写真感光体および発光強度が大
きく発光開始電圧が低い耐久性に優れた有機エレクトロ
ミネセンス素子を得ることができる。
の概略断面図。
の概略断面図。
の概略断面図。
の概略断面図。
陰極、5:電子注入輸送層、6:有機発光材料、7:電
荷輸送材料、8:リード線
Claims (8)
- 【請求項1】 下記一般式(I)で表わされるアミノ化
合物; 【化1】 (式中、Aは下記一般式(II)で表わされる基を表わ
す; 【化2】 Ar1は、それぞれ置換基を有してもよいアリール基又
は複素環基を表わす;R1、R2はそれぞれ独立して、そ
れぞれ置換基を有してもよいアラルキル基、アリール基
又は複素環基を表し、R1とR2は一体となって環を形成
してもよい;R3は水素原子またはアルキル基を表
す)。 - 【請求項2】 下記一般式(III)で表わされるトリハ
ロゲン化合物; 【化3】 (式中、Aは一般式(II)で表わされる基を表わす; 【化4】 Xはハロゲン原子を表わす)と下記一般式(IV)で表わ
されるアミノ化合物; 【化5】 (式中、Ar1は、それぞれ置換基を有してもよいアリ
ール基又は複素環基を表わす;R1、R2はそれぞれ独立
して、それぞれ置換基を有してもよいアラルキル基、ア
リール基又は複素環基を表し、R1とR2は一体となって
環を形成してもよい;R3は水素原子またはアルキル基
を表す)を反応させることを特徴とする下記一般式
(I)で表されるアミノ化合物の製造方法; 【化6】 (式中、A、Ar1、R1〜R3は上記と同義)。 - 【請求項3】 一般式(V)で表わされるトリアミノ化
合物; 【化7】 (式中、Aは下記一般式(II)で表わされる基を表わ
す; 【化8】 Ar1はそれぞれ置換基を有してもよいアリール基又は
複素環基を表わす)と下記一般式(VI)で表わされるハ
ロゲン化合物; 【化9】 (式中、Xはハロゲン原子、R1、R2はそれぞれ独立し
て、それぞれ置換基を有してもよいアラルキル基、アリ
ール基又は複素環基を表し、R1とR2は一体となって環
を形成してもよい;R3は水素原子またはアルキル基を
表す)を反応させることを特徴とする下記一般式(I)
で表されるアミノ化合物の製造方法; 【化10】 (式中、A、Ar1、R1〜R3は上記と同義)。 - 【請求項4】 下記一般式(VII)で表わされるトリハ
ロゲン化合物; 【化11】 (式中、Xはハロゲン原子を表わす;Aは下記一般式
(II)で表わされる基を表わす; 【化12】 Ar1は、それぞれ置換基を有してもよいアリール基又
は複素環基を表わす;R3は水素原子またはアルキル基
を表す)と下記一般式(VIII)で表わされるアミノ化合
物; 【化13】 (式中、R1、R2はそれぞれ独立して、それぞれ置換基
を有してもよいアラルキル基、アリール基又は複素環基
を表し、R1とR2は一体となって環を形成してもよい)
を反応させることを特徴とする下記一般式(I)で表さ
れるアミノ化合物の製造方法; 【化14】 (式中、A、Ar1、R1〜R3は上記と同義)。 - 【請求項5】 下記一般式(IX)で表わされるトリアミ
ノ化合物; 【化15】 (式中、Aは下記一般式(II)で表わされる基を表わ
す; 【化16】 Ar1は、それぞれ置換基を有してもよいアリール基又
は複素環基を表わす;R3は水素原子またはアルキル基
を表す)と下記一般式(X)で表されるハロゲン化合
物; 【化17】 (式中、Xはハロゲン原子を表わす;R1、R2はそれぞ
れ独立して、それぞれ置換基を有してもよいアラルキル
基、アリール基又は複素環基を表す)を反応させること
を特徴とする下記一般式(I)で表されるアミノ化合物
の製造方法; 【化18】 (式中、A、Ar1、R1〜R3は上記と同義)。 - 【請求項6】 請求項1記載のアミノ化合物からなる正
孔輸送材料。 - 【請求項7】 一対の電極間に発光層または発光層を含
む複数層の有機化合物薄層を備えた有機エレクトロミネ
センス素子において少なくとも一層が請求項1記載のア
ミノ化合物を含有することを特徴とする有機エレクトロ
ミネセンス素子。 - 【請求項8】 導電性支持体上に、電荷発生材料及び電
荷輸送材料を使用してなる感光層を設けた電子写真感光
体において電荷輸送材料が、請求項6記載の正孔輸送材
料であることを特徴とする電子写真感光体。
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