JP2000113985A - 有機エレクトロルミネッセンス素子 - Google Patents

有機エレクトロルミネッセンス素子

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JP2000113985A JP11089797A JP8979799A JP2000113985A JP 2000113985 A JP2000113985 A JP 2000113985A JP 11089797 A JP11089797 A JP 11089797A JP 8979799 A JP8979799 A JP 8979799A JP 2000113985 A JP2000113985 A JP 2000113985A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 発光効率が高く安定性の高い、有機エレクト
ロルミネッセンス素子を提供する。 【解決手段】基板上に、正孔を注入する陽極と電子を注
入する陰極を有し、その間に少なくとも1層の有機化合
物層を備えた有機エレクトロルミネッセンス素子におい
て、該有機化合物層が一般式(I)で表される構造を分
子内に有する化合物を含有し、かつベンゾオキサゾ−ル
環等のアゾ−ル環を有する化合物を含有する有機エレク
トロルミネッセンス素子。 【化1】 (式中、(A)、(B)および(C)は置換もしくは無
置換のo−アリーレン、ビニレン又はエチレン基を表
し、[D]は置換もしくは無置換のアルキル、アリール
または芳香族複素環基を表す。)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、種々の表示装置や
表示装置の光源又はバックライト、若しくは光通信機器
に使用される発光素子等に用いられ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る。
【0002】
【従来の技術】エレクトロルミネッセンス素子とは、固
体蛍光性物質の電界発光を利用した発光デバイスであ
り、現在無機系材料を発光体として用いた無機エレクト
ロルミネッセンス素子が実用化され、液晶ディスプレイ
のバックライトやフラットディスプレイ等への応用展開
が一部で図られている。しかし、無機エレクトロルミネ
ッセンス素子は発光させるために必要な電圧が100V
以上と高く、しかも青色発光が難しいため、RGBの三
原色によるフルカラー化が困難である。
【0003】一方、有機材料を用いたエレクトロルミネ
ッセンス素子に関する研究も古くから注目され、様々な
検討が行われてきたが、発光効率が非常に悪いことから
本格的な実用化研究へは進展しなかった。しかし、19
87年にコダック社のC.W.Tangらにより、有機
材料を正孔輸送層と発光層の2層に分けた機能分離型の
積層構造を有する有機エレクトロルミネッセンス素子が
提案され、10V以下の低電圧にもかかわらず1000
cd/m2以上の高い発光輝度が得られることが明らか
となった〔C.W.Tang and S.A.Van
slyke,Appl.Phys.Lett,51,9
13(1987)等参照〕。これ以降、有機エレクトロ
ルミネッセンス素子が俄然注目され始め、現在も同様な
機能分離型の積層構造を有する有機エレクトロルミネッ
センス素子についての研究が盛んに行われている。
【0004】ここで、従来の有機エレクトロルミネッセ
ンス素子について図1を用いて説明する。図1は従来の
有機エレクトロルミネッセンス素子の構成図である。図
1において、1は基板、2は陽極、3は正孔輸送層、4
は発光層、5は陰極である。図1に示したように従来の
有機エレクトロルミネッセンス素子は、ガラス等の透明
又は半透明な基板1と、基板1上にスパッタリング法や
抵抗加熱蒸着法等により形成されたITO等の透明な導
電性膜からなる陽極2と、陽極2上に抵抗加熱蒸着法等
により形成されたN,N’−ジフェニル−N,N’−ビ
ス(3−メチルフェニル)−1,1’−ジフェニル−
4,4’−ジアミン(以下、TPDと略称する。)等か
らなる正孔輸送層3と、正孔輸送層3上に抵抗加熱蒸着
法等により形成された8−Hydroxyquinol
ine Aluminum(以下、Alqと略称す
る。)等からなる発光層4と、発光層4上に抵抗加熱蒸
着法等により形成された100nm〜300nmの膜厚
の金属膜からなる陰極5とを備えている。
【0005】上記構成を有する有機エレクトロルミネッ
センス素子の陽極2をプラス極として、また陰極5をマ
イナス極として直流電圧又は直流電流を印加すると、陽
極2から正孔輸送層3を介して発光層4に正孔が注入さ
れ、陰極5から発光層4に電子が注入される。発光層4
では正孔と電子の再結合が生じ、これに伴って生成され
る励起子が励起状態から基底状態へ移行する際に発光現
象が起こる。上記構成で発光層にAlqを用いた場合、緑
色の発光が得られる。また有機化合物の分子構造を変更
することによって理論的には任意の発光色を得ることも
可能である。従って有機エレクトロルミネッセンス素子
はフルカラー化に対応でき、低電圧駆動の利点とともに
将来の表示素子として有望である。また、上記構成では
有機化合物層は正孔を輸送する正孔輸送層と発光層の積
層構造を取っているが、発光層単独の構成や正孔輸送
層、発光層、電子輸送層の3層構造、もしくは発光層と
正孔輸送層、発光層と電子輸送層の混合層を含む構成等
を構成材料により選択できる。
【0006】また発光層中の一部に蛍光量子収率の高い
有機化合物をドーパントとしてドーピングし、ドーパン
トから発光を取り出す方法もある(ホスト−ゲストシス
テム)。この場合ホストとなる材料はドーパントにスム
ーズに励起子を移動させるために、自身の発光に伴う励
起子の移動をスムーズに行う必要がある。従って、ホス
ト材料の発光スペクトルとドーパントの励起波長の重な
りが大きい事やドーパントがホスト材料より酸化還元さ
れやすい等の条件を満たすように選択される必要があ
る。また、エネルギー障壁を考慮した素子構成によりゲ
ストからの励起子のエネルギー移動を経ないで発光させ
る場合もある。その場合ホスト材料に用いられる材料と
してはドーパントに効率よく正孔もしくは電子を注入、
輸送する特性が選択される。従って発光領域を有しない
正孔輸送層や電子輸送層中にもドーパントを混合して発
光を取り出すことができる。ドーパントによる発光によ
り青から赤までの多色化やドーパントの強い発光を取り
出すことにより効率の高い素子を提供することができ
る。またドーパントに使用される材料は一般的に濃度消
光が強く、固体では明確な蛍光を示さないが、希薄溶液
中で強い発光を示す材料が多く、数モル%以下の濃度で
使用されるのが好ましい。従って薄膜で使用される材料
ほど成膜性が要求されないため、材料選択の幅が広がる
といった有利な点もある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記したように有機エ
レクトロルミネッセンス素子は発光層に用いられる有機
発光材料の分子構造を変化させることにより任意の発光
色を得ることができる。さらに正孔輸送層を用いた機能
分離型の積層構成を採用したり、ホスト−ゲストシステ
ムによる種々の高効率発光素子が提案されている。しか
しながら素子特性として実用化に耐えうるレベルでの満
足な輝度特性、耐久性に欠けている。本発明は上記問題
に鑑み、発光効率が高く安定性の高い、有機エレクトロ
ルミネッセンス素子の提供を目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明者らは鋭意検討した結果、ある種の有機化合物
を用いることにより上記の目的が達成されることを見出
した。本発明はその知見に基づきなされたものである。
すなわち、本発明は (1)基板上に、正孔を注入する陽極と電子を注入する
陰極を有し、その間に少なくとも1層の有機化合物層を
備えた有機エレクトロルミネッセンス素子において、該
有機化合物層が一般式(I)で表される構造を分子内に
有する化合物の少なくとも1つを含有し、かつ一般式
(II)、(III )および(IV)で表される化合物の少な
くとも1つを含有してい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、
【0009】
【化6】
【0010】(式中、(A)、(B)および(C)は置
換もしくは無置換のo−アリーレン、ビニレン又はエチ
レン基を表し、[D]は置換もしくは無置換のアルキル
又はアリール基を表す。)
【0011】
【化7】
【0012】(式中、R1 〜R8 は水素原子または置換
可能な基を表し、少なくとも一つはアルコキシ基、アリ
ールオキシ基、ジアルキルアミノ基、N−アルキル−N
−アリールアミノ基、又はジアリールアミノ基を表す。
Ar1 はベンゼン、ナフタレン、アントラセンもしくは
芳香族複素環から、または芳香族炭化水素環集合から誘
導される2価の基を表す。Z1 およびZ2 は酸素原子、
硫黄原子または一置換窒素原子を表す。)
【0013】
【化8】
【0014】(式中、R9 〜R12は水素原子または置換
可能な基を表し、Ar2 はベンゼン、ナフタレン、アン
トラセンもしくは芳香族複素環から、または芳香族環集
合から誘導される基を表す。Z3 は酸素原子、硫黄原子
または一置換窒素原子を表し、nは3または4の整数を
表す。)
【0015】
【化9】
【0016】(式中、R13〜R20は水素原子または置換
可能な基を表し、Ar3 は少なくとも一つの芳香族複素
環を含む芳香族環集合から誘導される2価の基を表す。
4およびZ5 は酸素原子、硫黄原子または一置換窒素
原子を表す。)(2)一般式(I)で表される構造を分
子内に有する化合物が、一般式(V)で表されることを
特徴とする(1)記載の有機エレクトロルミネッセンス
素子、
【0017】
【化10】
【0018】(式中、(A),(B)および(C)は前
記と同義の基を表し、[D]は少なくとも1つの芳香族
基を含む化合物から誘導される基を表す。n’は1以上
の整数を表す。)(3)有機化合物層が発光領域を有す
る発光層を有し、発光層が一般式(II)、(III )およ
び(IV)で表される化合物の少なくとも1つを含有して
いることを特徴とする(1)記載の有機エレクトロルミ
ネッセンス素子、(4)発光層が少なくとも2種の有機
化合物からなり、そのうち少なくとも1種が一般式(I
I)、(III )および(IV)で表される化合物の少なく
とも1つを含有していることを特徴とする(3)記載の
有機エレクトロルミネッセンス素子、(5)有機化合物
層が正孔を輸送する正孔輸送層を有し、正孔輸送層が一
般式(I)で表される構造を分子内に有する化合物の少
なくとも1つを含有していることを特徴とする(1)記
載の有機エレクトロルミネッセンス素子、(6)有機化
合物層が正孔を輸送する正孔輸送層を有し、正孔輸送層
が一般式(V)で表される化合物の少なくとも1つを含
有していることを特徴とする(2)記載の有機エレクト
ロルミネッセンス素子、(7)有機化合物層が電子を輸
送する電子輸送層を有し、電子輸送層が一般式(II)、
(III )および(IV)で表される化合物の少なくとも1
つを含有していることを特徴とする(1)記載の有機エ
レクトロルミネッセンス素子、(8)前記有機化合物層
が高分子化合物中に分散された高分子分散層で形成され
たことを特徴とする(1)記載の有機エレクトロルミネ
ッセンス素子、(9)前記正孔輸送層が高分子化合物中
に分散された高分子分散層で形成されたことを特徴とす
る(5)記載の有機エレクトロルミネッセンス素子、を
提供するものである。この構成により、有機エレクトロ
ルミネッセンスを素子発光効率が高く長時間安定に発光
させるという作用を有する。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一般式(I)〜
(V)で表される化合物について詳しく説明する。
【0020】一般式(I)における(A)、(B)およ
び(C)は置換もしくは無置換のo−アリーレン、ビニ
レンまたはエチレン基を表すが、無置換のこれらの基に
ついて具体例を示せば、例えば下記の基である。
【0021】
【化11】
【0022】好ましくは(A)および(C)は置換もし
くは無置換のo−アリーレンであり、(B)は置換もし
くは無置換のo−アリーレン、ビニレンまたはエチレン
基である。より好ましくは(A)および(C)は置換も
しくは無置換のo−フェニレン基であり、(B)は置換
もしくは無置換のo−アリーレンまたはビニレン基であ
る。特に好ましくは(A)および(C)は無置換のo−
フェニレン基であり、(B)は置換もしくは無置換のo
−アリーレン基である。
【0023】一般式(I)における[D]は置換もしく
は無置換のアルキル又はアリール基を表すが、詳しくは
置換もしくは無置換の炭素数1〜20の直鎖もしくは分
岐鎖のアルキル基、または置換もしくは無置換の炭素数
6〜48のアリール基である。好ましくは置換もしくは
無置換の炭素数1〜8の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル
基、または置換もしくは無置換の炭素数6〜30のアリ
ール基である。特に好ましくは置換もしくは無置換の1
2〜30のアリール基である。
【0024】一般式(I)で表される化合物の特に好ま
しい構造を一般式で表せば、一般式(V)である。一般
式(V)における(A)、(B)および(C)は前記と
同義の基である。
【0025】[D’]は少なくとも一つの芳香族基を含
む化合物から誘導される基であるが、「少なくとも一つ
の芳香族基を含む化合物」について詳しく述べれば、例
えば置換もしくは無置換のベンゼン、縮合多環炭化水素
(ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、フルオ
ランテン、トリフェニレン、ピレンクリセン、ナフタセ
ン、ピセン、ペリレン、ペンタフェン、ペンタセン、も
しくはフルオレンなど)、芳香族複素環(チオフェン、
フラン、ピロール、ピラゾール、ピリジン、もしくはト
リアジンなど)、芳香族炭化水素環集合(ビフェニル、
テルフェニル、クァテルフェニル、セキシフェニル、
2,2' −ビナフチル、1,3,5−トリフェニルベン
ゼン、もしくは9,10−ジフェニルアントラセンな
ど)、芳香族複素環集合(2,2' −ビフラン、2,
2' −ビチオフェン、2,2' −ビフラン、2,2' −
ビピロール、2,2' −ビピリジル、2,2' :5' ,
2'':5'',2''' −クァテルチエニル、もしくは2,
2' :5' ,2'':5'',2''':5''' ,2''''−セ
キシチエニルなど)、芳香族炭化水素環および芳香族複
素環の混合環集合(2−フェニルチオフェン、2,5−
ジフェニルチオフェン、2,5−チエニルベンゼン、
4,4' −ジチエニルビフェニル、1,3,5−トリチ
エニルベンゼン、もしくは2,4,6−トリフェニルト
リアジンなど)、芳香族基置換不飽和炭化水素(1,2
−ジフェニルエチレン、1,1,2−トリフェニルエチ
レン、1,1,2,2−テトラフェニルエチレン、もし
くはジフェニルアセチレンなど)、芳香族エーテル(ジ
フェニルエーテル、1,4−ジフェノキシベンゼン、も
しくは1,3,5−トリフェノキシベンゼンなど)、ま
たは芳香族アミン(トリフェニルアミン、N,N−ビス
(4−ビフェニルイル)アニリン、もしくはトリス(4
−ビフェニルイル)アミン)である。[D' ]はこれら
の化合物から誘導された基であり、価数はn' の基であ
る。尚、環集合(ring assemblies)の定義は「二つ以上
の環系が一重結合か二重結合で直結していて、環を直結
している結合の数が環系の数より一つだけ少ないもの」
(平山健三、平山和雄「有機化学・生化学命名法」改訂
第2版、上巻、39頁、1988年、(株)南光堂)で
ある。
【0026】好ましい[D’]は、置換もしくは無置換
のベンゼン、芳香族炭化水素環集合、芳香族基置換不飽
和炭化水素、芳香族エーテル、または芳香族アミンから
誘導される基であり、特に好ましくは置換もしくは無置
換の芳香族炭化水素環集合、芳香族基置換不飽和炭化水
素、または芳香族アミンから誘導される2または3価の
基である。
【0027】上記(A)、(B)、(C)、[D]およ
び[D’]が有してもよい置換基を具体的に示せば、ハ
ロゲン原子、置換もしくは無置換のアルキル、アリー
ル、アルコキシ、アリールオキシ、ジアルキルアミノ、
N−アルキル−N−アリールアミノ、またはジアリール
アミノ基などであるが、詳しくはフッ素、臭素もしくは
ヨウ素のハロゲン原子、置換もしくは無置換の炭素数1
〜20の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基、置換もしく
は無置換の炭素数6〜36のアリール基、置換もしくは
無置換の炭素数1〜20のアルコキシ基、置換もしくは
無置換の炭素数6〜36のアリールオキシ基、置換もし
くは無置換の炭素数2〜20のジアルキルアミノ基、置
換もしくは無置換の炭素数7〜42のN−アルキル−N
−アリールアミノ基、または置換もしくは無置換の炭素
数12〜48のジアリールアミノ基である。
【0028】ハロゲン原子以外をより具体的に示せば、
メチル、エチル、n−プロピル、n−オクチル、n−ド
デシル、2−メトキシエチル、2−フェニルメチル、ベ
ンジル、イソプロピル、イソブチル、s−ブチル、t−
ブチル、t−アミル、t−オクチル、シクロペンチル、
シクロヘキシル、もしくはシクロヘプチルなどのアルキ
ル基、フェニル、2−,3−もしくは4−メチルフェニ
ル、4-t−ブチルフェニル、4−メトキシフェニル、4
−ジメチルアミノフェニル、1−もしくは2−ナフチ
ル、アンスリル、もしくはフェナンスリルなどのアリー
ル基、メトキシ、エトキシ、n−プロポキシ、n−ブト
キシ、n−ヘキシル、イソプロポキシ、イソブトキシ、
t−ブトキシ、シクロペンチルオキシ、もしくはシクロ
ヘキシルオキシなどのアルコキシ基、フェノキシ、2-,
3−もしくは4−メチルフェノキシ、4−t−ブチルフ
ェノキシ、4−フェニルフェノキシ、4−メトキシフェ
ノキシ、2−シクロヘキシルフェノキシ、3−エチルフ
ェノキシ、1−もしくは2−ナフトキシ、アンスリルオ
キシ、もしくはフェナンスリルオキシなどのアリールオ
キシ基、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、ジブチルア
ミノ、ジオクチルアミノ、N−メチルブチルアミノ、ビ
ス(2−メトキシエチル)アミノ、もしくはビス(2−
クロロエチル)アミノなどのジアルキルアミノ基、N−
メチルアニリノ、N−ブチルアニリノ、もしくはN−メ
チル−1−ナフチルアミノなどのN-アルキルアリールア
ミノ基、又はジフェニルアミノ、N−(3−メチルフェ
ニル)アニリノ、N−(4−メチルフェニル)アニリ
ノ、ビス(4−メチルフェニル)アミノ、N−ナフチル
アニリノ、もしくはジナフチルアミノなどのジアリール
アミノ基である。
【0029】これらの基が置換基を有する場合、その置
換基としては、ハロゲン原子、アルキル基、アリール
基、ヘテロ環基、シアノ基、ヒドロキシ基、ニトロ基、
カルボキシル基、スルホ基、アミノ基、アルコキシ基、
アリールオキシ基、アシルアミノ基、アルキルアミノ
基、アニリノ基、ウレイド基、スルファモイルアミノ
基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルコキシカル
ボニルアミノ基、スルホンアミド基、カルバモイル基、
スルファモイル基、スルホニル基、アルコキシカルボニ
ル基、ヘテロ環オキシ基、アゾ基、アシルオキシ基、カ
ルバモイルオキシ基、シリルオキシ基、アリールオキシ
カルボニルアミノ基、イミド基、ヘテロ環チオ基、スル
フィニル基、ホスホニル基、アリールオキシカルボニル
基、アシル基、シリル基またはアゾリル基などがあげら
れる。
【0030】(A)、(B)、(C)、[D’]および
[D]が有してもよい置換基の好ましい基は、ハロゲン
原子、アルキル基、アルコキシ基、ジアルキルアミノ基
またはジアリールアミノ基であり、特に好ましくはアル
キル基またはジアルキルアミノ基である。
【0031】一般式(V)におけるnは、1以上の整数
を表す。nが2以上の場合、互いの(A)、(B)およ
び(C)は同じ、もしくは異なった基でも良い。(B)
がo−アリーレン基の場合、好ましいnは1ないし4の
整数であり、特に好ましくは1ないし3の整数である。
(B)がビニレンまたはエチレン基の場合、好ましいn
は2以上の整数であり、特に好ましくは3以上の整数で
ある。
【0032】一般式(II)におけるR1 〜R8 は水素原
子または置換可能な基を表すが、置換可能な基について
詳しく述べると、ハロゲン原子、アルキル基、アリール
基、ヘテロ環基、シアノ基、ヒドロキシ基、ニトロ基、
カルボキシル基、スルホ基、アミノ基、アルコキシ基、
アリールオキシ基、アシルアミノ基、アルキルアミノ
基、アニリノ基、ウレイド基、スルファモイルアミノ
基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルコキシカル
ボニルアミノ基、スルホンアミド基、カルバモイル基、
スルファモイル基、スルホニル基、アルコキシカルボニ
ル基、ヘテロ環オキシ基、アゾ基、アシルオキシ基、カ
ルバモイルオキシ基、シリルオキシ基、アリールオキシ
カルボニルアミノ基、イミド基、ヘテロ環チオ基、スル
フィニル基、ホスホニル基、アリールオキシカルボニル
基、アシル基、シリル基またはアゾリル基などである。
1 〜R8 は隣り同士の基が結合して飽和または不飽和
の環を形成しても良い。
【0033】好ましいR1 〜R8 は水素原子、ハロゲン
原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリー
ルオキシ基、ジアルキルアミノ基、N-アルキルアリール
アミノ基、又はジアリールアミノ基であり、これらにつ
いて詳しくは水素原子、フッ素、塩素もしくは臭素等の
ハロゲン原子、置換もしくは無置換の炭素数1〜12の
直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基、置換もしくは無置換
の炭素数6〜20のアリール基、置換もしくは無置換の
炭素数1〜6のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭
素数6〜20のアリールオキシ基、置換もしくは無置換
の炭素数2〜16のジアルキルアミノ基、置換もしくは
無置換の炭素数7〜21のN-アルキルアリールアミノ
基、又は置換もしくは無置換の炭素数12〜36のジア
リールアミノ基である。
【0034】水素原子、ハロゲン原子以外について更に
詳しく説明すると、メチル、エチル、n−プロピル、n
−オクチル、n−ドデシル、2−メトキシエチル、2−
フェニルメチル、ベンジル、イソプロピル、イソブチ
ル、s−ブチル、t−ブチル、t−アミル、t−オクチ
ル、シクロペンチル、シクロヘキシル、もしくはシクロ
ヘプチルなどのアルキル基、フェニル、2−,3−もし
くは4−メチルフェニル、4-t−ブチルフェニル、4−
メトキシフェニル、4−ジメチルアミノフェニル、1−
もしくは2−ナフチル、アンスリル、もしくはフェナン
スリルなどのアリール基、メトキシ、エトキシ、n−プ
ロポキシ、n−ブトキシ、n−ヘキシル、イソプロポキ
シ、イソブトキシ、t−ブトキシ、シクロペンチルオキ
シ、もしくはシクロヘキシルオキシなどのアルコキシ
基、フェノキシ、2-,3−もしくは4−メチルフェノキ
シ、4−t−ブチルフェノキシ、4−フェニルフェノキ
シ、4−メトキシフェノキシ、2−シクロヘキシルフェ
ノキシ、3−エチルフェノキシ、1−もしくは2−ナフ
トキシ、アンスリルオキシ、もしくはフェナンスリルオ
キシなどのアリールオキシ基、ジメチルアミノ、ジエチ
ルアミノ、ジブチルアミノ、ジオクチルアミノ、N−メ
チルブチルアミノ、ビス(2−メトキシエチル)アミ
ノ、もしくはビス(2−クロロエチル)アミノなどのジ
アルキルアミノ基、N−メチルアニリノ、N−ブチルア
ニリノ、もしくはN−メチル−1−ナフチルアミノなど
のN-アルキルアリールアミノ基、又はジフェニルアミ
ノ、N−(3−メチルフェニル)アニリノ、N−(4−
メチルフェニル)アニリノ、ビス(4−メチルフェニ
ル)アミノ、N−ナフチルアニリノ、もしくはジナフチ
ルアミノなどのジアリールアミノ基である。
【0035】R1 〜R8 の少なくとも一つはアルコキシ
基、アリールオキシ基、ジアルキルアミノ基、N-アルキ
ルアリールアミノ基、又はジアリールアミノ基を表す
が、好ましくはR2 、R3 、R6 もしくはR7 の少なく
とも一つが上記の基である。
【0036】Ar1 はベンゼン、ナフタレン、アントラ
センもしくは芳香族複素環から、または芳香族炭化水素
環集合から誘導される2価の基を表す。これらは置換基
を有しても良い。芳香族複素環について説明すれば、チ
オフェン、フラン、オキサゾール、オキサジアゾール、
トリアゾール、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、トリ
アジンもしくはカルバゾールなどを表す。芳香族炭化水
素環集合について説明すれば、環系がベンゼン、ナフタ
レンまたはアントラセンなどの芳香族炭化水素環である
環集合を表し、好ましい芳香族複素環はチオフェンであ
り、好ましい芳香族炭化水素環集合はベンゼン環集合で
ある。
【0037】無置換のAr1 について、代表的具体例を
示せば次のようなものであるが、これらに限定されるも
のではない。Rはアルキルまたはアリール基を表す。
【0038】
【化12】
【0039】置換したAr1 の場合、Ar1 が有するこ
とができる置換基は、R1 〜R8 で定義した置換可能な
基と同義の基であり、好ましい置換基はハロゲン原子、
アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ジアル
キルアミノ基、N-アルキルアリールアミノ基、又はジア
リールアミノ基である。好ましいAr1 は、無置換か上
記の好ましい置換基を有するm−,もしくはo−フェニ
レン基、1,5−、2、6−もしくは1,8−アントラ
センジイル基、チオフェンから誘導される2価の基、ま
たはベンゼン環集合から誘導される2価の基であり、特
に好ましくは無置換のチオフェンから、またはベンゼン
環集合から誘導される2価の基である。
【0040】Z1 およびZ2 は酸素原子、硫黄原子また
は一置換窒素原子を表すが、一置換窒素原子について説
明すれば、アルキル基またはアリール基が置換した窒素
原子であり、アルキル基およびアリール基は前記R1
8 について定義した基と同義である。好ましくは酸素
原子または硫黄原子であり、特に好ましくは酸素原子で
ある。
【0041】一般式(II)の好ましい構造を一般式で表
せば、下記一般式(VI)または(VII )である。
【0042】
【化13】
【0043】(式中、R1 、R2 、R4 、R5 、R6
よびR8 は前記と同義の基を表し、X 1 およびX2 はア
ルコキシ基、アリールオキシ基、ジアルキルアミノ基、
N-アルキルアリールアミノ基、又はジアリールアミノ基
を表す。Ar1aはチオフェンから、またはベンゼン環集
合から誘導される2価の基である。)
【0044】
【化14】
【0045】(式中、R1 、R3 、R4 、R5 、R7
よびR8 は前記と同義の基を表し、Y 1 およびY2 はア
ルコキシ基、アリールオキシ基、ジアルキルアミノ基、
N-アルキルアリールアミノ基、又はジアリールアミノ基
を表す。Ar1aは前記と同義の基を表す。)
【0046】X1 、X2 、Y1 およびY2 はアルコキシ
基、アリールオキシ基、ジアルキルアミノ基、N-アルキ
ルアリールアミノ基、又はジアリールアミノ基を表す
が、それらの詳しい説明は前記R1 〜R8 においてなさ
れたものと同義である。Ar1aはチオフェンから、また
はベンゼン環集合から誘導される2価の基であるが、前
記Ar1 の説明でなされたそれらと同義である。
【0047】X1 、X2 、Y1 およびY2 は、好ましく
はアルコキシ基、ジアルキルアミノ基、又はジアリール
アミノ基である。Ar1aは好ましくはベンゼン環集合か
ら誘導される2価の基である。
【0048】次に本発明の一般式(III )で表される化
合物について詳しく説明する。一般式(III )における
9 〜R12は水素原子または置換可能な基を表すが、置
換可能な基について詳しく述べると、前記R1 〜R8
ついて説明した基と同義である。好ましい基についても
同義である。特に好ましくは、R9 〜R12の少なくとも
一つはシクロアルキル基、アルコキシ基、ジアルキルア
ミノ基、N−アルキル−N−アリールアミノ基またはジ
アリールアミノ基である。
【0049】Ar2 はベンゼン、ナフタレン、アントラ
センもしくは芳香族複素環から、または芳香族環集合か
ら誘導される基を表す。これらのうち芳香族複素環、お
よび芳香族環集合について詳しく説明すると、前者はチ
オフェン、フラン、ピロール、オキサゾール、ピリジ
ン、ピラジン、ピリミジンまたはカルバゾールなどを表
し、後者は環系が芳香族環(ベンゼン、ナフタレンまた
はアントラセンなどの炭化水素環、チオフェン、フラン
またはピリミジンなどの複素環)である環集合を表す。
好ましい芳香族複素環はチオフェンであり、好ましい芳
香族環集合は芳香族炭化水素環集合または芳香族炭化水
素とチオフェンの混合環集合である。
【0050】無置換のAr2 について、代表的具体例を
示せば次のようなものであるが、これらに限定されるも
のではない。
【0051】
【化15】
【0052】置換したAr2 の場合、Ar2 が有するこ
とができる置換基は、R9 〜R12で定義した置換可能な
基と同義の基であり、好ましい置換基はハロゲン原子、
アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ジアル
キルアミノ基、N-アルキルアリールアミノ基、又はジア
リールアミノ基である。好ましいAr2 は、無置換か前
記の好ましい置換基を有するベンゼン、ナフタレン、ア
ントラセン、芳香族複素環から、または芳香族環集合か
ら誘導される基であり、特に好ましくは無置換のベンゼ
ン、チオフェン、芳香族炭化水素環集合、または芳香族
炭化水素とチオフェンとの混合環集合から誘導される基
である。
【0053】Z3 は前記Z1 およびZ2 と同義の原子で
ある。
【0054】nは3または4の整数を表すが、好ましく
は3を表す。一般式(III )は分子内に3または4個の
ベンゾオキサゾールもしくはベンゾチアゾールを有する
が、それらが全て同一であっても互いに異なっていても
良い。
【0055】次に本発明の一般式(IV)で表される化合
物について詳しく説明する。一般式(IV)におけるR13
〜R20は水素原子または置換可能な基を表すが、置換可
能な基について詳しく述べると、前記R1 〜R8 につい
て説明した基と同義である。好ましい基についても同義
である。
【0056】Ar3 は少なくとも一つの芳香族複素環を
含む芳香族環集合から誘導される2価の基を表すが、詳
しく説明すれば、チオフェン、フラン、オキサゾール、
オキサジアゾール、トリアゾール、ピリジン、ピラジ
ン、ピリミジン、トリアジンもしくはカルバゾールなど
の芳香族複素環の少なくとも一つを含み、芳香族複素環
以外の芳香族環はベンゼン、ナフタレンまたはアントラ
センなどの芳香族炭化水素環である芳香族環集合から誘
導される2価の基を表す。
【0057】Ar3 が置換基を有する場合、その置換基
は、R1 〜R8 で定義した置換可能な基と同義の基であ
り、好ましい置換基はハロゲン原子、アルキル基、アル
コキシ基、アリールオキシ基、ジアルキルアミノ基、N-
アルキルアリールアミノ基、又はジアリールアミノ基で
ある。好ましいArは、チオフェン環を少なくとも一つ
含有する、無置換か上記の好ましい置換基を有する芳香
族環集合から誘導される2価の基であり、特に好ましく
はチオフェン環のみか、またはチオフェン環とベンゼン
環によって構成される無置換の芳香族環集合から誘導さ
れる2価の基である。
【0058】無置換のAr3 について、代表的具体例を
示せば次のようなものであるが、これらに限定されるも
のではない。
【0059】
【化16】
【0060】Z4 およびZ5 は前記Z1 およびZ2 と同
義の原子である。
【0061】一般式(IV)の好ましい構造を一般式で表
せば、下記(VIII)である。
【0062】
【化17】
【0063】(式中、R13〜R20は前記と同義であり、
Ar4 は2、5−チオフェンジイル基またはp−フェニ
レン基を表す。Z6 およびZ7 は酸素原子または硫黄原
子を表し、mは0ないし5の整数を表す。)
【0064】次に本発明の一般式(I)〜(VIII)で表
される化合物の具体例を以下に示すが、本発明はこれら
に限定されるものではない。
【0065】
【化18】
【0066】
【化19】
【0067】
【化20】
【0068】
【化21】
【0069】
【化22】
【0070】
【化23】
【0071】
【化24】
【0072】
【化25】
【0073】
【化26】
【0074】
【化27】
【0075】
【化28】
【0076】
【化29】
【0077】
【化30】
【0078】
【化31】
【0079】
【化32】
【0080】
【化33】
【0081】
【化34】
【0082】
【化35】
【0083】
【化36】
【0084】
【化37】
【0085】
【化38】
【0086】
【化39】
【0087】
【化40】
【0088】
【化41】
【0089】
【化42】
【0090】
【化43】
【0091】
【化44】
【0092】
【化45】
【0093】一般式(I)および(V)で表される本発
明の化合物は、B.Renfroe, C.Harrington, G.R.Procto
r,“ The Chemistry of Heterocyclic Compounds”,Vo
l. 43,Part 1, 1984, John Wiley & Sons Inc. および
H.C.Axtell 1et al., J. Org. Chem.,56, 3906(1991)
に記載の方法で合成できるベンゾアゼピン類を用い、
金属銅触媒と塩基を用いるウルマン型反応、または/お
よび、ニッケルもしくはパラジウム金属触媒を用いたク
ロス、またはホモカップリング反応により合成すること
ができる。
【0094】一般式(II)〜(IV)および(VI)〜(VI
II)で表される本発明の化合物は、特公昭44-23025号に
示される方法、米国特許3,449,257号、 J. Am. Chem. S
oc.,94,2414(1972)、特公昭48-8842号、特開昭53-6331
号、Helv. Chim. Acta. 63,413(1980)、またはLiebigs
Ann. Chem.,1982,1423 などを応用して合成することが
できる。代表的合成例を以下に示す。
【0095】(合成例1)例示化合物(1−1)の合成 5H−ジベンズ[b,f]アゼピン(イミノスチルベ
ン)17.4g(90mmol)、4,4' −ジヨードビフェニル12.
2g(30mmol)、水酸化カリウム13.5g(240mmol)、および銅
粉9.5g(150mmol)をデカリン18mlと混合し、窒素気流
下、外温200℃で28時間加熱撹拌した。反応液を室
温近くに戻した後クロロホルムを加え、不溶物を除くた
めにセライト濾過し、濾液を濃縮した。デカリンを除く
ために残渣にn−ヘキサンを加え、固形物を濾過し、得
られた固形物のメタノール晶析により例示化合物(1−
1)を含む結晶を8g得た。この結晶をシリカゲルカラ
ムクロマトグラフィ(溶出液:クロロホルム+n−ヘキ
サン)で精製し、更にメタノール再結晶することによ
り、純粋な例示化合物(1−1)を2.5g(収率15.5%)
得た。融点は288〜299℃であった。
【0096】(合成例2)例示化合物(1−2)の合成 9H−トリベンズ[b,d,f]アゼピン(J.Org.Che
m.,56,3906(1991)に基づき合成)18.2g(75mmol)、4,
' −ジヨードビフェニル10.2g(25mmol)、水酸化カリ
ウム11.2g(200mmol)、および銅粉3.2g(50mmol)をデカリ
ン15mlと混合し、窒素気流下、外温200℃で18時間
加熱撹拌した。室温近くに冷却した後クロロホルムを加
え、不溶物を除くためにセライト濾過した。濾液を濃縮
し、残渣にメタノールを加えて加熱し、得られた結晶性
化合物を濾過した。この結晶性化合物をシリカゲルカラ
ムクロマトグラフィ(溶出液:クロロホルム+n−ヘキ
サン)で精製し、クロロホルム/n−ヘキサン溶液で再
結晶を行うことにより例示化合物(1−2)を主成分と
する2.4gの結晶を得たが、純度が不十分であったため、
更にもう一回カラムクロマトグラフィと再結晶を行っ
た。この操作により純粋な例示化合物(1−2)を1.6g
(収率10%)得た。融点は329〜331℃であった。
【0097】(合成例3)例示化合物(1-17)の合成 9H−トリベンズ[b,d,f]アゼピン18.2g(75mmo
l)、1−ブロモ−4−ヨードベンゼン63.7g(225mmol)、
水酸化カリウム5.0g(90mmol)、および銅粉2.0g(31mmol)
をデカリン50mlと混合し、窒素気流下、外温200℃で
約1週間加熱撹拌した。室温近くに冷却した後クロロホ
ルムを加え、不溶物を除くためにセライト濾過を行っ
た。濾液に水を加え、抽出操作を行い、得られた反応濃
縮物をシリカゲルカラムクロマトグラフィで精製するこ
とにより9−(4−ヨードフェニル)トリベンズ[b,
d,f]アゼピン17.4g(収率52%、若干の4−ブロモフ
ェニル体を含む)を得ることができた。9−(4−ヨー
ドフェニル)トリベンズ[b,d,f]アゼピン10.0g
(22.5mmol) をテトラヒドロフラン50mlに溶かし、−7
8℃に冷却した。その中にn−ブチルリチウムの1.6Mヘ
キサン溶液14.1ml(22.5mmol)を滴下した。滴下後30分
間撹拌し、その後ホウ酸トリメチル2.8g(22.5mmol)のテ
トラヒドロフラン溶液を約1時間かけて滴下した。滴下
後1時間撹拌し、それからゆっくり室温まで温度を上
げ、更に2時間反応させた。次に希硫酸(硫酸3ml+水5
0ml)を0℃で加え加水分解した。酢酸エチル抽出し、
減圧濃縮して得られたボロン酸の固体をトルエン再結に
より精製すると4−(トリベンズ[b,d,f]アゼピ
ン−9−イル)フェニルボロン酸を6.1g(収率75%)得
ることが出来た。4−(トリベンズ[b,d,f]アゼ
ピン−9−イル)フェニルボロン酸5.0g(14mmol)とトリ
ス(4−ヨードフェニル)アミン2.7g(4.3mmol) 、酢酸
パラジウム13mg(0.057mmol) 、トリ−o−トリルホスフ
ィン43mg(0.14mmol)、トリエチルアミン1.5g(11
mmol)、およびN,N−ジメチルホルムアミド60
mlの混合物を100℃で約4時間加熱した。溶媒を減
圧留去し、残渣にクロロホルムと10%アンモニア水溶
液を加えた。その後抽出操作を行い、無水硫酸マグネシ
ウムで乾燥後、濾過・減圧濃縮した。得られた残渣をシ
リカゲルカラムクロマトグラフィで精製後、テトラヒド
ロフラン−メタノール系溶媒で再結晶することにより、
例示化合物(1-17)を2.1g(収率40%)得ることができ
た。融点300℃以上。
【0098】(合成例4)例示化合物(1-23)の合成 合成例3に示した方法で合成した9−(4−ヨードフェ
ニル)トリベンズ[b,d,f]アゼピン14.7g(33mmo
l) をテトラヒドロフランに溶かし、アルゴン気流下−
78℃に冷却した。その中にn−ヘキサン溶液を15.2ml
(38mmol)滴下し、その後30分間撹拌した。次にその中
にジメチルホルムアミド3.9ml(50mmol) を滴下し、約1
時間撹拌し、徐々に室温まで昇温した。反応液に希硫酸
を加え、次にクロロホルムで抽出し、濃縮物をシリカゲ
ルカラムクロマトグラフィで精製することにより、9−
(4−ホルミルフェニル)トリベンズ[b,d,f]ア
ゼピン8.6g(収率75%)を得ることができた。9−(4
−ホルミルフェニル)トリベンズ[b,d,f]アゼピ
ン8.0g(23.0mmol)とジフェニルメチルホスホン酸ジエチ
ル7.6g(25.0mmol)のジメチルスルホキシド(50ml)溶液に
95%カリウムt−ブトキシド3.0g(25.0mmol)を加え
た。室温下約10時間撹拌し、反応液に水を加え、クロ
ロホルム抽出操作を行い、抽出液を濃縮し、カラムクロ
マトグラフィで精製することにより例示化合物(1-23)
を白色結晶として8.0g(収率70%)得ることができた。
融点222〜223℃。
【0099】(合成例5)例示化合物(2-13)の合成
【0100】
【化46】
【0101】4,4' −ビフェニルジカルボニルクロリ
ド2.3g(8.4mmol)のアセトニトリル(100ml)溶液を室温
下撹拌し、その中に2−アミノ−4−シクロヘキシル−
5−エトキシフェノール塩酸塩、<1>(特開昭56-100,77
1号記載の方法をもとに合成)5.0g(18.4mmol)を加え
た。次にトリエチルアミン3.7ml(26.9mmol)を滴下し、
その後約2時間加熱還流した。室温に戻し、水を加えて
析出した薄茶色の結晶を吸引濾過し、メタノールで十分
に洗浄した。この結晶はアミド体、<2>であり、収量は
4.3g(75.7%)であった。<2>、4.0g(5.9mmol)と、p−ト
ルエンスルホン酸一水和物3.3g(17.3mmol)のトルエン
(100ml)溶液をDean-Stark装置を用いて水を除きながら
約16時間加熱還流した。その後室温まで放冷すると、
結晶が析出した。結晶を吸引濾過し、トルエンで洗浄す
ると、黄色結晶が得られた。この結晶をビーカーに移
し、飽和の炭酸水素ナトリウム水溶液を加え撹拌して再
度吸引濾過・水洗浄し、その後乾燥すると、例示化合物
(2-13)がやや黄緑がかった淡黄色結晶として2.1g(55
%)得られた。融点259〜260℃(テトラヒドロフランより
再結晶)。
【0102】(合成例6)例示化合物(2-22)の合成
【0103】
【化47】
【0104】2−アミノ−5−ニトロフェノール、<3
>、12.1g(78.8mmol)のアセトニトリル(100ml)溶液に、
室温下4,4' −ビフェニルジカルボン酸クロリド、1
0.0g(35.8mmol)を加え撹拌した。その中にトリエチルア
ミン、8.0g(78.8mmpl)を滴下し、その後約2時間撹拌し
た。析出した結晶を濾過し、アセトニトリルで洗浄・乾
燥すると、<4>の黄色結晶を17.0g(92.3%)得ることがで
きた。<4>、15.0gにDMI(1,3−ジメチル−2−イ
ミダゾリジノン) 200mlとトルエン100mlを加え、更に
その中にp−トルエンスルホン酸一水塩、16.6g(87.5mm
ol)を加え約15時間加熱環流した。加熱環流中、Dean-
Stark装置を使って水を除去した。室温に戻した後析出
した結晶を濾過・乾燥することにより<5>の黄色粉末結
晶を12.1g(76.5%)得た。還元鉄5.8g(105mmol)をイソプ
ロパノール100mlに入れ、その中に塩化アンモニア0.6g
(10.5mmol)と水30mlを加えて約30分加熱環流した。加
熱環流を一時止め、<5>を5.0g(10.5mmol)反応液に添加
し、更にDMF(N,N−ジメチルホルムアミド)を300m
l加えた。そして約6時間加熱環流し、約50℃ぐらい
に冷やした後セライトを使用して不溶物を濾過した。濾
液をエバポレーターで濃縮し、イソプロパノールと水を
除去して得られた<6>を含む残渣に、ヨードエタン50g(3
20mmol)と炭酸カリウム20g(145mmol)を加え、65〜7
5℃で約20時間反応した。反応液にクロロホルムと水
を加え、セライト濾過後抽出操作を行った。無水硫酸マ
グネシウムで乾燥後、濾過濃縮すると結晶性の化合物を
得た。その中にメタノールを入れかき混ぜた後、吸引濾
過することにより、例示化合物(2-22)を主成分とする
黄色結晶を3.8g得た。それをシリカゲルカラムクロマト
グラフィー(クロロホルムにて溶出)で精製し、引き続
きテトラヒドロフランで再結晶することにより、純粋な
例示化合物(2-22)を2.0g(35.9%)得ることができ
た。融点232〜233℃。
【0105】(合成例7)例示化合物(2-41)の合成
【0106】
【化48】
【0107】4−ヨード安息香酸17.3g(70mmol)をNM
P(N−メチルピロリドン)100mlに溶かし、約10℃に
氷水にて冷却撹拌した。その中に、塩化チオニル5.9ml
(81mmol)を滴下し、滴下後約2時間撹拌した。次に反応
液中に<7>を15.0g(58mmol)加え、約2時間撹拌した。反
応液に水を加え、クロロホルム抽出を2回行い、合わせ
た抽出液を水酸化ナトリウムの水溶液(〜pH8)と飽和
食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、濾過
・濃縮を行った。NMPを含む濃縮液にトルエン100ml
とp−トルエンスルホン酸一水和物2.2g(12mmol)を加
え、Dean-Stark装置を用いてトルエンを除きながら脱水
した。トルエンの大部分が除かれたら、クロロベンゼン
を100ml加え約15時間加熱環流した。反応液に水とク
ロロホルムを加え、抽出操作を行い、得られた結晶性化
合物にメタノールを加えて濾過すると、淡黄褐色の<8>
が21.6g(86.1%)得られた。<8>、5g(11.5mmol)、4,4
−ビフェニルジボロン酸1.4g(5.8mmol)、テトラキスト
リフェニルホスヒンパラジウム0.1g(0.087mmol)をフラ
スコに取り、その中に2Mの炭酸ナトリウム水溶液11.5
ml(23mmol)とトルエン80mlを加え、窒素気流下加熱還流
した。うまく混合しないためDMF90mlと水30mlを加
え、約20時間加熱環流した。反応液を室温に戻し、水
を加えると結晶が析出したので濾過し、メタノールで洗
浄した。得られた結晶物を更にSoxhlet抽出器を用いて
クロロホルム抽出すると例示化合物(2-41)を純粋な結
晶として2.7g(61.4%)得ることができた。融点275 〜276
℃。
【0108】(合成例8)例示化合物(2-43)の合成
【0109】
【化49】
【0110】合成例3と同様にして、2,5−チオフェ
ンジカルボン酸6.7g(38.8mmol)のNMP溶液に塩化チオ
ニル3.4ml (46.6mmol)を反応させて酸クロリドとし、そ
の中に<7>、20g(77.6mmol)を加えて室温下撹拌した。次
にトリエチルアミン10.8ml(77.6mmol)を滴下し、約30
分撹拌後約60℃に加熱し、更に約1時間反応した。そ
の後室温に戻し水を加えて酢酸エチルで抽出した。無水
硫酸マグネシウムで乾燥後濃縮して得られた結晶性の残
渣にクロロホルムを加え撹拌し、濾過・乾燥することに
より<9>を黄色粉末結晶として15.7g(70%)得た。<9>は酢
酸エチルとテトラヒドロフランに溶けるがクロロホルム
にはほとんど溶けない。<9>、8.2g(14.2mmol)とp−ト
ルエンスルホン酸一水和物0.54g(2.83mmol)のクロロベ
ンゼン(150ml)溶液に10mlのDMIを加え約40時間加
熱環流した。反応が遅かったので、途中0.54gのp−ト
ルエンスルホン酸一水和物を2回加えた。反応液に水を
加え、多めのクロロホルムで抽出し、無水硫酸マグネシ
ウム乾燥・濃縮すると茶色の結晶が得られた。その結晶
をクロロホルムに少し加熱して溶かし、多めのシリカゲ
ルを用いてカラム精製を行った。得られたオレンジ色の
結晶をクロロホルム/エタノール系溶媒で再結晶するこ
とにより、例示化合物(2-43)を4.8g(62%)のオレンジ
粉末結晶として得ることができた。融点276 〜278℃。
【0111】(合成例9)例示化合物(3−1)の合成
【0112】2−アミノ−4−t−ブチルフェノール1
2.7g(76.9mmol)をNMP(100ml)に溶かし、その中に
1,3,5−ベンゼントリカルボン酸クロリド6.8g(25.
6mmol)を室温下加え、約1時間撹拌後一晩放置した。p
−トルエンスルホン酸一水和物14.6g(76.9mmol)とトル
エン100mlを加え、Dean-Stark装置を使って水を除きな
がら約15時間加熱環流した。一晩室温下放置すると結
晶が析出し、メタノールを加え濾過・乾燥すると、無色
の粉末結晶としてほぼ純粋な例示化合物(3−1)を1
4.7gを得た。それをテトラヒドロフラン/メタノール系
溶媒で再結晶すると、純粋な例示化合物(3−1)を1
3.7g(89.5%)得ることができた。融点309 〜310℃。
【0113】(合成例10)例示化合物(3−7)の合
【0114】
【化50】
【0115】合成例3と同様にして、<10>、2.3g(5.2mm
ol)と塩化チオニル2.2g(18.7mmol)より酸クロリドを合
成し、その中に<7>を4.8g(18.7mmol)加え、70〜90
℃に約10時間加熱した。その後室温下一晩放置した
後、p−トルエンスルホン酸一水和物を0.7g(3.8
mmol)とクロロベンゼン100mlを加え、約13時間加熱環
流した。減圧下クロロベンゼンとNMPをできる限り除
去し、残さをシリカゲルクロマトグラフィで精製した後
テトラヒドロフラン/エタノール溶媒系で再結晶するこ
とにより、例示化合物(3−7)を無色結晶として2.7g
(52%)得ることができた。融点230 〜233℃。
【0116】(合成例11)例示化合物(4−3)の合
【0117】
【化51】
【0118】4−ブロモチオフェン−2−カルボン酸 1
0g(48mmol)のトルエン(100ml)溶液に塩化チオニル5.3ml
(72mmol)を加え、約3時間加熱環流した。その後DMF
を一滴加え、更に2時間加熱環流した。反応液を減圧濃
縮後、<7>、12.4g(48mmol)とトルエン100mlとDMP50m
lを加え、最初20℃で撹拌し、徐々に100℃加熱し
た。約30分加熱還流後、p−トルエンスルホン酸一水
和物9.1g(48mmol)を添加し、Dean-Stark装置を用いて脱
水しながら約10時間加熱環流した。室温に戻した後水
を加え、クロロホルムで3回抽出し、無水硫酸マグネシ
ウムで脱水後減圧濃縮することにより結晶性の化合物を
得た。それにメタノールと酢酸エチルを加え、撹拌後濾
過・乾燥することにより、ほぼ純粋な<11>を15.1g(80%)
得ることができた。<11>、5.0g(12.7mmol)、ビストリエ
チルホスフィンニッケルクロリド200mg(0.5mmol)のNM
P(50ml)溶液に、亜鉛830mg(12.2mmol)とヨウ化カリウ
ム4.2g(25.4mmol)を加え、窒素気流下室温から約70℃
に徐々に昇温した。70℃で約10時間撹拌後、反応液
に水を加えクロロホルムで抽出操作を行い、乾燥・濃縮
後シリカゲルカラムクロマトグラフィで精製し、テトラ
ヒドロフラン/メタノール系溶媒から再結晶することに
より、例示化合物(4−3)を1.4g(35%)得た。融点297
〜300℃。
【0119】(合成例12)例示化合物(1-33)の合成 6−ヨード−9−フェニルトリベンズ[b,d,f]ア
ゼピン20.0g(45.0mmol)と銅粉45.0g(708mmol)を混合
し、窒素気流下、外温270〜280℃下で約15分間
撹拌した。その後室温近くに冷却した後クロロホルムを
加えて加熱し、不溶物を除くためにセライト濾過した。
濾液を濃縮し、残渣にメタノールを加えて加熱し、得ら
れた結晶性化合物を濾過した。この結晶性化合物をシリ
カゲルカラムクロマトグラフィ(溶出液:クロロホルム
+n−ヘキサン)で精製し、テトラヒドロフラン/エタ
ノール溶液で再結晶を行うことにより例示化合物(1-3
3)を主成分とする8.5gの結晶を得たが、純度が不十分
であったため、更にもう一回カラムクロマトグラフィと
再結晶を行った。この操作により純粋な例示化合物(1-
33)を5.5g(収率38%)得た。融点は300℃以上。
【0120】(合成例13)例示化合物(1-37)の合成 6−ブロモ−9−フェニルトリベンズ[b,d,f]ア
ゼピン20.0g(50.2mmol)、1,4−ベンゼンジボロン酸
4.3g(96%, 25.1mmol) 、テトラキストリフェニルホスフ
ィンパラジウム0.44g(0.38mmol)をフラスコに取り、そ
の中に2Mの炭酸ナトリウム水溶液50ml(100mmol)とト
ルエン200mlおよびN,N−ジメチルホルムアミド100ml
を加え約20時間加熱した。反応液をクロロホルムで抽
出し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、濾過・減圧濃縮
した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフ
ィで精製後、テトラヒドロフラン−メタノール系溶媒で
再結晶することにより、例示化合物(1-37)を7.2g(収
率40%)得ることができた。融点300℃以上。
【0121】(合成例14)例示化合物(1-44)の合成 6−ブロモ−9−フェニルトリベンズ[b,d,f]ア
ゼピン9.0g(22.5mmol)をテトラヒドロフラン100mlに溶
かし、−78℃に冷却した。その中にn−ブチルリチウ
ムの1.6Mヘキサン溶液14.1ml(22.5mmol)を滴下した。滴
下後30分間撹拌し、その後ホウ酸トリメチル2.8g(22.
5mmol)のテトラヒドロフラン溶液を約1時間かけて滴下
した。滴下後1時間撹拌し、それからゆっくり室温まで
温度を上げ、更に2時間反応させた。次に希硫酸(硫酸
3ml+水50ml)を0℃で加え加水分解した。酢酸エチル
抽出し、減圧濃縮して得られたボロン酸の固体をトルエ
ン再結により精製すると9−フェニルトリベンズ[b,
d,f]アゼピン−6−イルボロン酸を6.1g(収率75
%)得ることが出来た。9−フェニルトリベンズ[b,
d,f]アゼピン−6−イルボロン酸5.0g(14mmol)とト
リス(4−ヨードフェニル)アミン2.7g(4.3mmol) 、酢
酸パラジウム13mg(0.057mmol) 、トリ−o−トリルホス
フィン43mg(0.14mmol)、トリエチルアミン1.5g(1
1mmol)、およびN,N−ジメチルホルムアミド6
0mlの混合物を100℃で約4時間加熱した。溶媒を
減圧留去し、残渣にクロロホルムと10%アンモニア水
溶液を加えた。その後抽出操作を行い、無水硫酸マグネ
シウムで乾燥後、濾過・減圧濃縮した。得られた残渣を
シリカゲルカラムクロマトグラフィで精製後、テトラヒ
ドロフラン−メタノール系溶媒で再結晶することによ
り、例示化合物(1-44)を2.1g(収率40%)得ることが
できた。融点300℃以上。
【0122】本発明の構成は、基板上に少なくとも正孔
を注入する陽極と、少なくとも1層の有機化合物層、電
子を注入する陰極を備えた有機エレクトロルミネッセン
ス素子の構成であるが、有機化合物層は発光領域が必要
であり、有機化合物層が単層のみで有機エレクトロルミ
ネッセンス素子が構成される場合、本発明による有機化
合物は一般式(I)で表される有機化合物と一般式(I
I)、(III )および(IV)で表される有機化合物は同
一層中に含有され、キヤリアの輸送と発光を行う層を形
成する。また、有機化合物層は発光領域を有する発光層
に正孔の輸送性が足りない場合、正孔輸送層をITOとの
間に設けたり、電子の輸送性が足りない場合、陰極との
間に電子輸送層を設ける積層構造を選択することもでき
る。本発明による一般式(I)で表される化合物は正孔
輸送材料として、一般式(II)、(III )および(IV)
で表される化合物は発光材料または電子輸送材料として
用いられることが好ましい。本発明による一般式(I )
で表される化合物は良好な正孔輸送性を示し、蒸着膜も
均一かつ優れた密着性を示すため、ITO等の陽極上に
抵抗加熱蒸着法等により正孔輸送層として形成される事
が好ましい。さらに本発明による有機化合物は他の正孔
輸送性を示す材料と積層膜を形成したり、共蒸着法等に
より混合膜を形成したりすることが可能である。さらに
正孔輸送層中に発光材料や電子の輸送性を有する材料を
混合した構造も選択できる。またもしくはこれらをポリ
スチレンやポリカーボネート等の樹脂中に分散させ、ス
ピンコートやディップ法等により分散膜として形成する
ことも可能である。
【0123】本発明による一般式(II)、(III )およ
び(IV)で表される有機化合物は強い蛍光強度を有し、
優れた電子輸送性を示すため、単独で発光層として形成
することも可能であるが、溶液中でも非常に強い蛍光を
示すため、ホスト−ゲストシステムのゲスト側であるド
ーパントとしても有効に機能する。また、濃度消光が強
い場合、数モル%以下の非常に薄い濃度でドーピングす
ることにより、他の有機化合物との混合層として用いら
れる。本発明の有機化合物は電子輸送性が良好で、発光
層として用いた場合陰極からの電子を輸送する電子輸送
性の発光材料として機能するが、その電子輸送性を生か
して、電子輸送層として、他の発光領域を有す有機化合
物との積層構造や混合層として用いることも可能であ
る。さらに発光層中に他の正孔、電子の輸送性を有する
材料を混合した構造も選択できる。またもしくはこれら
をポリスチレンやポリカーボネート等の樹脂中に分散さ
せ、スピンコートやディップ法等により分散膜として形
成することも可能である。
【0124】一般的に、正孔、電子を効率よく注入し再
結合させる点から有機エレクトロルミネッセンス素子
は、各層に機能を分担させる積層構造を取る。以下に各
層に用いられる材料を示す。
【0125】正孔輸送材料としてはN,N’−ジフェニ
ル−N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−1,1’
−ジフェニル−4,4’−ジアミン(TPD)等の芳香
族ジアミン化合物が一般的に用いられるが、他に用いら
れる物として特開平4−129191号公報、特開平4
−255692号公報、特開平4−132189号公報
に記載されているような、ポルヒィン、テトラフェニル
ポルヒィン銅、フタロシアニン、銅フタロシアニン、チ
タニウムフタロシアニンオキサイド等のポルフィリン化
合物、1,1−ビス{4−(ジ−p−トリルアミノ)フ
ェニル}シクロヘキサン、4,4’,4''−トリメチル
トリフェニルアミン、N,N,N’N’−テトラキス
(p−トリル)−p−フェニレンジアミン、1−(N,
N−ジ−p−トリルアミノ)ナフタレン、4,4’−ビ
ス(ジメチルアミノ)−2,2’−ジメチルトリフェニ
ルメタン、N,N,N’,N’−テトラフェニル−4,
4’−ジアミノビフェニル、N,N’−ジフェニル−
N,N’−ジ−m−トリル−4,4’−ジアミノビフェ
ニル、N−フェニルカルバゾール等の芳香族三級アミ
ン、4−ジ−p−トリルアミノスチルベン、4−(ジ−
p−トリルアミノ)−4’−[4−ジ−p−トリルアミ
ノ)スチリル]スチルベン等のスチルベン化合物、トリ
アゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾー
ル誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘
導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、
アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オ
キサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フル
オレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、シラザン誘導体、
ポリシラン系アニリン系共重合体、高分子オリゴマー、
スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリディン系化合
物、ポリ3−メチルチオフェン等が挙げられる。またポ
リカーボネート等の高分子中に分散させた、高分子分散
系としても用いられる。
【0126】発光材料としては従来技術で示したAlq
のような可視領域に蛍光を有し、成膜性がよい蛍光体か
らなる物が好ましい。また有機エレクトロルミネッセン
ス素子の発光材料として用いられる物も多くは電子輸送
性を有し、電子輸送層もしくは混合層として本発明の有
機化合物とも組み合わせることが出来る。すなわち特開
平4−255692号公報に記載されているような、ベ
ンゾチアゾール系、ベンゾイミダゾール系、ベンゾオキ
サゾール系等の蛍光増白剤、金属キレート化オキシノイ
ド化合物、スチリルベンゼン系化合物等を挙げることが
できる。その代表例としては、2,5−ビス(5,7−
ジ−t−ペンチル−2−ベンゾオキサゾリル)−1,
3,4−チアジアゾール、4,4’−ビス(5、7−ペ
ンチル−2−ベンゾオキサゾリル)スチルベン、4,
4’ビス[5,7−ジ−(2−メチル−2−ブチル)−
2−ベンゾオキサゾリル]スチルベン、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、2,5−ビス([5−α、α−ジメチ
ルベンジル]−2−ベンゾオキサゾリル)チオフェン、
2,5−ビス[5,7−ジ−(2−メチル−2−ブチ
ル)−2−ベンゾオキサゾリル]−3,4−ジフェニル
チオフェン、2,5−ビス(5−メチル−2−ベンゾオ
キサゾリル)チオフェン、4,4’−ビス(2−ベンゾ
オキサゾリル)ビフェニル、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−[2−(4−ク
ロロフェニル)ビニル]ナフト[1,2−d]オキサゾ
ールなどのベンゾオキサゾール系、2,2’−(p−フ
ェニレンジビニレン)−ビスベンゾチアゾールなどのベ
ンゾチアゾールなどのベンゾチアゾール系、2−[2−
[4−(2−ベンゾイミダゾリル)フェニル]ビニル]
ベンゾイミダゾール、2−[2−(4−カルボキシフェ
ニル)ビニル]ベンゾイミダゾールなどのベンゾイミダ
ゾール系などの蛍光増白剤が挙げられる。
【0127】前記金属キレート化オキシノイドの例とし
ては、トリス(8−キノリノール)アルミニウム、ビス
(8−キノリノール)マグネシウム、ビス(ベンゾ
[f]−8−キノリノール)亜鉛、ビス(2−メチル−
8−キノリノラート)アルミニウムオキシド、トリス
(8−キノリノール)インジウム、トリス(5−メチル
−8−キノリノール)アルミニウム、8−キノリノール
リチウム、トリス(5−クロロ−8−キノリノール)ガ
リウム、ビス(5−クロロ−8−キノリノール)カルシ
ウム、ポリ[亜鉛(II)−ビス(8−ヒドロキシ−5
−キノリノニル)メタン]などの8−ヒドロキシキノリ
ン系金属錯体やジリチウムエピンドリジオン等が挙げら
れる。スチリルベンゼン系化合物としては、1、4−ビ
ス(4−メチルスチリル)ベンゼン、ジスチリルベンゼ
ン、1、4−ビス(2−エチルスチリル)ベンゼン、
1、4−ビス(3−エチルスチリル)ベンゼン、1、4
−ビス(2−メチルスチリル)−2−メチルベンゼン等
が挙げられる。また、ジスチリルピラジン誘導体も用い
られ、その代表例としては、2、5−ビス(4−メチル
スチリル)ピラジン、2、5−ビス(4−エチルスチリ
ル)ピラジン、2、5−ビス[2−(1−ナフチル)ビ
ニル]ピラジン、2、5−ビス(4−メトキシスチリ
ル)ピラジン、2、5−ビス[2−(4−ビフェニル)
ビニル]ピラジン、2、5−ビス[2−(1−ピレニ
ル)ビニル]ピラジン等が挙げられる。さらに、ナフタ
ルイミド誘導体、ペリレン誘導体、オキサジアゾール誘
導体、アルダジン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、
スチリルアミン誘導体、あるいはクマリン系誘導体、芳
香族ジメチリディン誘導体、さらに特開平4−1321
89号公報に記載されているような、アントラセン、サ
リチル酸塩、ピレン、コロネン等も挙げられる。
【0128】また本発明の有機化合物は上記蛍光を示す
有機材料とドーピング法によりゲスト−ホストシステム
による発光層を形成することも可能である。
【0129】陰極材料としては仕事関数の低い金属もし
くは合金が用いられ、Al、In、Mg、Ti、Mg/
Ag合金、Al−Li合金等が用いられる。さらに陰極
の上に蒸着やスパッタリング等もしくは塗布法により大
気中の酸素や水分の影響を遮断するための封止膜を設け
る場合もある。その材料として、SiO、SiO2 、A
2 3 等の無機酸化物、熱硬化性、光硬化性の樹脂や
封止効果のあるシラン系の高分子材料等が挙げられる。
【0130】次に本発明の有機エレクトロルミネッセン
ス素子について、実施例を用いて、具体的に説明する。
【0131】(実施例1)本発明の例示化合物を正孔輸
送層もしくは発光層として用いた有機エレクトロルミネ
ッセンス素子を作成した。十分洗浄されたITO(旭硝
子社製、シート抵抗15Ω)の上に、(表1)中に示す本
発明の一般式(I)で表される構造を分子内に有する例
示化合物を各々タンタル製のボードより0.1〜0.2
nm/secの蒸着速度で50nm蒸着し、その上に本
発明の一般式(II)で表される例示化合物(2-10)をタン
タル製のボードより0.1〜0.2nm/secの蒸着
速度で60nm蒸着した。さらにAl−Li(高純度化
学社製)をLiの濃度15at%のAl−Li合金をタ
ングステン製のボードより0.5nm/secの蒸着速
度により200nmの膜厚で形成し有機エレクトロルミ
ネッセンス素子を完成した。素子の輝度特性を比較する
ため、輝度の測定はトプコン社製のBM−8ルミネセン
トメーターにより測定し、また電源はケースレー社製ソ
ースメジャーユニット236を用い、ITOに正極を、
陰極に負極を接続し、素子の電圧、輝度、電流の各特性
を測定した。さらに、素子の発光スペクトルは、パーキ
ンエルマー社製LS−50Bにより測定した。さらに素
子の駆動寿命を調べるために、素子を定電流電源(ケー
スレー社製ソースメジャーユニット236)に接続し、
素子の連続駆動試験を行った。駆動条件として、発光面
積8mm2 の素子を定電流駆動で初期輝度が100cd/m
2 、になるように電流値を設定し、連続駆動試験を行っ
た。素子が初期の輝度の半分になる時間を半減期として
評価を行った。評価結果を(表1)に示す。
【0132】
【化52】
【0133】
【表1】
【0134】(比較例1)実施例1と同様にして、十分
洗浄されたITO(旭硝子社製、シート抵抗15Ω)の
上に特開平5-234681に記載される芳香族アミン化合物、
4,4-ビス[N-(1-ナフチル)-N−フェニルアミノ]ビフ
ェニル(以後α−NPDと称す)をタンタル製のボード
より0.1〜0.2nm/secの蒸着速度で50nm
蒸着し、その上にコダックによる特開昭59−1943
93、もしくは富士ゼロックスによる特開平5−343
184で記載の化合物規定に包含される下記化合物
(A)〜(E)を各々が発光層となるようにタンタル製
のボードより0.1〜0.2nm/secの蒸着速度で
60nm蒸着した。さらにAl−Li(高純度化学社
製)をLiの濃度15at%のAl−Li合金をタング
ステン製のボードより0.5nm/secの蒸着速度に
より200nmの膜厚で形成し有機エレクトロルミネッ
センス素子を完成した。そして、同様にして素子の輝度
特性および発光スペクトル測定と、駆動寿命を調べるた
めの連続駆動試験を行った。評価結果を(表2)に示
す。本発明の例示化合物によって構成した素子の輝度特
性、駆動寿命(表1)が比較例1のそれら(表2)を大
幅に上回った。
【0135】
【化53】
【0136】
【表2】
【0137】(比較例2)実施例1と同様にして、十分
洗浄されたITO(旭硝子社製、シート抵抗15Ω)の上
に、(表3)中に示す本発明一般式(I)で表される構
造を分子内に有する例示化合物をタンタル製のボードよ
り0.1〜0.2nm/secの蒸着速度で50nm蒸
着し、その上に化合物(C) をタンタル製のボードより
0.1〜0.2nm/secの蒸着速度で60nm蒸着
した。さらにAl−Li(高純度化学社製)をLiの濃
度15at%のAl−Li合金をタングステン製のボー
ドより0.5nm/secの蒸着速度により200nm
の膜厚で形成し有機エレクトロルミネッセンス素子を完
成した。そして、同様にして素子の輝度特性および発光
スペクトル測定と、駆動寿命を調べるための連続駆動試
験を行った。評価結果を(表3)に示す。本発明の例示
化合物によって構成した素子の輝度特性、駆動寿命(表
1)が比較例2のそれら(表3)を大幅に上回った。
【0138】
【表3】
【0139】(比較例3)実施例1と同様にして、十分
洗浄されたITO(旭硝子社製、シート抵抗15Ω)の上
にα−NPDをタンタル製のボードより0.1〜0.2
nm/secの蒸着速度で50nm蒸着し、その上に本
発明一般式(II)の例示化合物(2-10)をタンタル製のボ
ードより0.1〜0.2nm/secの蒸着速度で60
nm蒸着した。さらにAl−Li(高純度化学社製)を
Liの濃度15at%のAl−Li合金をタングステン
製のボードより0.5nm/secの蒸着速度により2
00nmの膜厚で形成し有機エレクトロルミネッセンス
素子を完成した。そして、同様にして素子の輝度特性お
よび発光スペクトル測定と、駆動寿命を調べるための連
続駆動試験を行った。評価結果を(表4)に示す。本発
明の例示化合物によって構成した素子の輝度特性、駆動
寿命(表1)が比較例3のそれら(表4)を大幅に上回
った。
【0140】
【表4】
【0141】(実施例2)(表5)中に示すように、本
発明の一般式(I)で表される構造を分子内に有する例
示化合物を正孔輸送層、本発明の一般式(II)、(III
)および(IV)で表される例示化合物を発光層中のド
ーパントとして有機エレクトロルミネッセンス素子を作
成した。ホスト材料はドーパントの励起波長とイオン化
ポテンシャルの値を考慮し、適当なホスト材料を選択し
た。本発明による有機エレクトロルミネッセンス素子は
発光層中に本発明の一般式(II)、(III )および(I
V)で表される有機化合物を少なくとも1つ含む構成の
ため、組み合わせる有機化合物は既知の公知例よりも選
択できる。十分洗浄されたITO(旭硝子社製、シート
抵抗15Ω)の上に(表5)中に示す一般式(I)で表
される本発明の実施例をタンタル製のボードより0.1
〜0.2nm/secの蒸着速度で50nm蒸着した。
その上に(表5)中に示すドーパント材料の例示化合物
(X)と同時にホスト材料(Y)を共蒸着法により形成
した。例示化合物のドーパント材料(X)をタンタル製
のボードより0.01〜0.05nm/secで、また
同時にホスト材料(Y)を0.5〜2.5nm/sec
の蒸着速度でホスト材料の膜厚が20nmになるまで共
蒸着を行った。蒸着速度の比はドーパント材料の例示化
合物(X)がホスト材料(Y)中で0.5モル%になる
ように調整を行った。また共蒸着層の上にはさらにホス
ト材料を継続して40nm蒸着した。その上にさらにA
l−Li(高純度化学社製)をLiの濃度15at%の
Al−Li合金をタングステン製のボードより0.5n
m/secの蒸着速度により200nmの膜厚で形成
し、有機エレクトロルミネッセンス素子を完成した。
(表5)に正孔輸送材料およびドーパント材料(X)と
ホスト材料(Y)の組み合わせを示す。輝度の測定はト
プコン社製のBM−8ルミネセントメーターにより測定
し、また電源はケースレー社製ソースメジャーユニット
236を用い、ITOに正極を、陰極に負極を接続し、
素子の電圧、輝度、電流の各特性を測定した。さらに、
素子の発光スペクトルは、パーキンエルマー社製LS−
50Bにより測定した。さらに素子の駆動寿命を調べる
ために、素子を定電流電源(ケースレー社製ソースメジ
ャーユニット236)に接続し、素子の連続駆動試験を
行った。駆動条件として、発光面積8mm2の素子を定
電流駆動で初期輝度が100cd/m2 、になるように電流
値を設定し、連続駆動試験を行った。素子が初期の輝度
の半分になる時間を半減期として評価を行った。評価結
果を(表5)に示す。
【0142】
【表5】
【0143】(比較例4)実施例2と同様にして、十分
洗浄されたITO(旭硝子社製、シート抵抗15Ω)の
上にα−NPDをタンタル製のボードより0.1〜0.
2nm/secの蒸着速度で50nm蒸着し、ホスト材
料として前記化合物(C)をドーパント材料として前記
化合物(E)を用いて発光層を構成した有機エレクトロ
ルミネッセンス素子を作成した。同様にして素子の輝度
および発光スペクトルを測定し、駆動寿命を調べるため
の連続駆動試験を行った。評価結果を(表6)に示す。
本発明の構成による素子の輝度特性、駆動寿命(表5)
は、比較例4のそれら(表6)を大幅に上回った。
【0144】
【表6】
【0145】
【発明の効果】以上のように、本発明による有機化合物
を用いることにより、発光効率の高い安定な有機EL素
子を提供することができるようになった。取り分け、本
発明による有機化合物を陽極と陰極との間の有機化合物
層、特に一般式(I)で表される構造を分子内に有する
例示化合物を正孔輸送層、一般式(II)、(III )およ
び(IV)で表される有機化合物を発光層中に用いるこ
と、もしくは発光層と陰極間の電子輸送層として用いる
ことにより高効率で安定性に優れた有機エレクトロルミ
ネッセンス素子を提供することができるようになった。
これにより、有機エレクトロルミネッセンス素子のディ
スプレイ等への実用可能性が飛躍的に高まった。
【図面の簡単な説明】
【図1】有機エレクトロルミネッセンス素子の構成図
【符号の説明】
1 基板 2 陽極 3 正孔輸送層 4 発光層 5 陰極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原 慎太郎 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 小松 隆宏 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 3K007 AB00 AB02 AB03 CA01 CB01 DA00 DB03 EB00 FA01

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基板上に、正孔を注入する陽極と電子を注
    入する陰極を有し、その間に少なくとも1層の有機化合
    物層を備えた有機エレクトロルミネッセンス素子におい
    て、該有機化合物層が一般式(I)で表される構造を分
    子内に有する化合物の少なくとも1つを含有し、かつ一
    般式(II)、(III )および(IV)で表される化合物の
    少なくとも1つを含有してい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】 (式中、(A)、(B)および(C)は置換もしくは無
    置換のo−アリーレン、ビニレン又はエチレン基を表
    し、[D]は置換もしくは無置換のアルキル、アリール
    または芳香族複素環基を表す。) 【化2】 (式中、R1 〜R8 は水素原子または置換可能な基を表
    し、少なくとも一つはアルコキシ基、アリールオキシ
    基、ジアルキルアミノ基、N−アルキル−N−アリール
    アミノ基、又はジアリールアミノ基を表す。Ar1 はベ
    ンゼン、ナフタレン、アントラセンもしくは芳香族複素
    環から、または芳香族炭化水素環集合から誘導される2
    価の基を表す。Z1 およびZ2 は酸素原子、硫黄原子ま
    たは一置換窒素原子を表す。) 【化3】 (式中、R9 〜R12は水素原子または置換可能な基を表
    し、Ar2 はベンゼン、ナフタレン、アントラセンもし
    くは芳香族複素環から、または芳香族環集合から誘導さ
    れる基を表す。Z3 は酸素原子、硫黄原子または一置換
    窒素原子を表し、nは3または4の整数を表す。) 【化4】 (式中、R13〜R20は水素原子または置換可能な基を表
    し、Ar3 は少なくとも一つの芳香族複素環を含む芳香
    族環集合から誘導される2価の基を表す。Z4およびZ
    5 は酸素原子、硫黄原子または一置換窒素原子を表
    す。)
  2. 【請求項2】一般式(I)で表される構造を分子内に有
    する化合物が、一般式(V)で表されることを特徴とす
    る請求項1記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 【化5】 (式中、(A),(B)および(C)は前記と同義の基
    を表し、[D]は少なくとも1つの芳香族基を含む化合
    物から誘導される基を表す。n’は1以上の整数を表
    す。)
  3. 【請求項3】有機化合物層が発光領域を有する発光層を
    有し、発光層が一般式(II)、(III )および(IV)で
    表される化合物の少なくとも1つを含有していることを
    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。
  4. 【請求項4】発光層が少なくとも2種の有機化合物から
    なり、そのうち少なくとも1種が一般式(II)、(III
    )および(IV)で表される化合物の少なくとも1つを
    含有していることを特徴とする請求項3記載の有機エレ
    クトロルミネッセンス素子。
  5. 【請求項5】有機化合物層が正孔を輸送する正孔輸送層
    を有し、正孔輸送層が一般式(I)で表される構造を分
    子内に有する化合物の少なくとも1つを含有しているこ
    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。
  6. 【請求項6】有機化合物層が正孔を輸送する正孔輸送層
    を有し、正孔輸送層が一般式(V)で表される化合物の
    少なくとも1つを含有していることを特徴とする請求項
    2記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  7. 【請求項7】有機化合物層が電子を輸送する電子輸送層
    を有し、電子輸送層が一般式(II)、(III )および
    (IV)で表される化合物の少なくとも1つを含有してい
    る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。
  8. 【請求項8】前記有機化合物層が高分子化合物中に分散
    された高分子分散層で形成された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。
  9. 【請求項9】前記正孔輸送層が高分子化合物中に分散さ
    れた高分子分散層で形成されたことを特徴とする請求項
    5記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
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