JP2009215443A - ベンゾオキサジノン系化合物、色素および有機電界発光素子 - Google Patents

Abstract

【課題】発光輝度が高く、堅牢で、且つ、溶解性の良好な蛍光性色素であり、また、良好な昇華性、高い耐熱性が求められる有機ＥＬ用色素を提供する。
【解決手段】一般式:

［式中、Ｒ^１１〜Ｒ^１５のそれぞれは、同一または異なって、フッ素原子または炭素数１〜１０のフルオロアルキル基、
それぞれのＲ^２１は、同一または異なって、ハロゲン原子、アルキル基、アミノ基である。］
で示されるベンゾオキサジノン系化合物。
【選択図】なし

Description

この発明は、新規なベンゾオキサジノン系化合物、該化合物からなる色素、および該化合物を用いて作製した有機電界発光素子に関する。
本発明の化合物は機能性色素、特に蛍光性色素として有用である。
本発明の有機電界発光素子は、表示用照明、表示装置などに利用できる。

有機電界発光（エレクトロルミネッセンス、ＥＬ）素子は携帯電話やデジタルカメラ等の小型ディスプレイとして実用化され、将来のフレキシブルディスプレイ実現に向けて大きな期待が寄せられている。有機ＥＬ素子では本来絶縁体である有機層に高電場を印加することによって高密度の電荷が有機薄膜中に注入されて動作する。外部から注入された電子とホールは薄膜中を移動し、蛍光やりん光性有機分子上である確率で再結合し、この再結合のエネルギーが有機分子を励起させ、光エネルギーを放出する。この光エネルギー放出は蛍光やりん光現象と同じであり、ＥＬ色は蛍光やりん光（フォトルミネッセンス、ＰＬ）の色と一致する。
この有機ＥＬ素子中には高密度の電荷と励起子とが共存した状態となり、従来の有機材料を用いた素子では考えられない非常に過酷な条件で使用される。そのため、有機ＥＬ素子に利用される材料には化学的・電気的耐久性が求められる。現在、実用化されている有機ＥＬ素子は、キャリア輸送層や発光層を蒸着法によって積層して製膜されることから、使用されるキャリア輸送材や発光材料には、優れたキャリア輸送能や発光効率の他に、製膜するための昇華性も必要となる。さらに、大画面の有機ＥＬ素子を実用化するためには、高価な大型の真空蒸着装置が必要となり、有機ＥＬ素子大画面の実用化の大きな妨げとなっている。

一方、容易に大面積の薄膜形成が可能な蛍光色素分散型高分子有機ＥＬ素子に関する研究は、使用できる蛍光色素が限られていたことから、報告例は少ない。高分子系有機ＥＬ素子は、低分子系に比べて物理的強度が高く、塗布によって簡便に素子を製膜できる利点もあり、製造コストの低減化が期待できる。とくに、蛍光色素分散型高分子有機ＥＬ素子は蛍光色素を均一分散したものであり低分子系キャリア輸送材料やドーパントなどを用いることができるのも一つの特徴である。また、発光色に関しても分散する色素の自由度が高いため、青から赤までの各色および白色まで実現できる。さらに、蒸着法により製膜される低分子型ＥＬ素子では耐久性に悪影響を与えるとされる結晶化の問題や、高精細大型パネルの製造プロセスの難しさなどは、高分子分散溶液を用いたインクジェット法、ロールツーロール法等の印刷プロセスを採用することによって克服できる利点がある。

特開平８−２９８１８６号公報は、ベンゾオキサジノン系化合物を含有する発光層を有する有機ＥＬ素子を開示している。ベンゾオキサジノン系化合物として、いくつかの具体的な化合物が開示されている。しかし、これらベンゾオキサジノン系化合物では、充分な機能を有する有機ＥＬ素子が得られない。
特開平８−２９８１８６号公報

本発明の目的は、発光輝度が高く、堅牢で、且つ、溶解性の良好な蛍光性色素であり、また、高い耐熱性が求められる有機ＥＬ用色素としても有用な新規化合物を提供することにある。

本発明は、一般式:

［式中、Ｒ^１１〜Ｒ^１５のそれぞれは、同一または異なって、フッ素原子または炭素数１〜１０のフルオロアルキル基、
それぞれのＲ^２１は、同一または異なって、ハロゲン原子、アルキル基、アミノ基である。］
で示されるベンゾオキサジノン系化合物を提供する。

本発明は、該ベンゾオキサジノン化合物からなる蛍光性色素を提供する。
本発明は、対向する陽極と陰極の間に有機層を有する有機電界発光素子において、該有機層がベンゾオキサジノン化合物を含有することを特徴とする有機電界発光素子をも提供する。
さらに、本発明は、スピンコート法を用いて、ベンゾオキサジノン化合物を含有する有機層を形成することを特徴とする、有機電界発光素子の製法を提供する。

本発明のベンゾオキサジノン化合物は、青色〜赤色で高輝度で発光（蛍光）し、更に堅牢性、溶解性、昇華性などに優れている。本発明のベンゾオキサジノン化合物は、蛍光量子収率が高い。本発明のベンゾオキサジノン化合物は、溶媒に溶解し易いので、スピンコートなどによって容易に薄膜を形成することができる。本発明のベンゾオキサジノン化合物は、高分子材料からなるホスト（例えば、ポリビニルカルバゾール）に分散することができる。ベンゾオキサジノン化合物が低濃度でも、高発光である。
本発明のベンゾオキサジノン化合物は、各種材料の着色剤として、又有機ＥＬ素子の色素としても優れた性能を有する機能性色素として有用である。

有機EL素子では、正極および負極からそれぞれ注入された正孔と電子が有機発光層で再結合し、その電荷再結合エネルギーによって励起された発光性有機化合物が基底状態へ失活する際に放出するエネルギーを発光として取り出す。有機EL用発光材料はりん光性材料と蛍光性材料に分類できるが、りん光性発光材料は白金やイリジウムなどの高価な高周期遷移金属イオンを成分とする有機金属錯体であるのに対し、蛍光発光材料は比較的安価な有機色素であるため、素子作製コストの低減化というメリットを有する。図２は、有機電界発光素子における蛍光性材料とリン光性材料の発光機構の違いを説明する図である。有機ELのような電界励起の場合、スピン統計則に従って25%の励起一重項と75%の励起三重項が生成することが知られている。りん光性材料の場合、一重項から三重項への項間交差も考慮すると、最大100%の内部量子効率が可能であるが、蛍光性材料では励起一重項からの失活による発光しか利用できないため、発光の内部量子効率は最大でも25%である。よって、蛍光発光材料をEL素子に応用する場合、蛍光量子収率は極めて高く、1に近いものが望ましい。本願での蛍光色素はいずれも0.8を超える蛍光量子収率を有しており、有機EL用蛍光発光材料として有用である。

課題を解決するための最良の形態

式中、Ｒ^１１〜Ｒ^１５のそれぞれは、同一または異なって、フッ素原子または炭素数１〜１０（特に、１〜４）のフルオロアルキル基（特に、パーフルオロアルキル基）である。Ｒ^１１〜Ｒ^１５のそれぞれは、フッ素原子またはトリフルオロメチルであることが好ましい。
それぞれのＲ^２１は、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子）、アルキル基（特に炭素数１〜１０のアルキル基）、アミノ基である。「アミノ基」とは、ＮＨ_２−基のみならず、水素原子がアルキル基で置換されたアルキルアミノ基（すなわち、モノアルキルアミノ基およびジアルキルアミノ基）をも含む。アミノ基は、炭素数０〜１０（特に２〜８）であってよく、ジアルキルアミノ基（アルキル基は、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基）であることが好ましい。
ｎは０〜４の数である。ｎは１または２であることが好ましい。

ベンゾオキサジノン化合物の具体例は次のとおりである。

（Ｍｅはメチル基である。）

本発明のベンゾオキサジノン化合物は、色素、特に蛍光性色素として使用できる。
本発明のベンゾオキサジノン化合物は、溶媒、特に有機溶媒に容易に溶解するので、溶液塗布（特に、スピンコート）できる。ベンゾオキサジノン化合物の溶液を塗布（特に、スピンコート）した後に溶媒を除去することによってベンゾオキサジノン化合物層を得ることができる。

溶媒の例としては、脂肪族炭化水素、例えばペンタン、ヘキサン、ヘプタン；芳香族炭化水素、例えばベンゼン、トルエン、キシレン；脂環式炭化水素、例えばシクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、デカリン；石油系溶媒、例えば石油エーテル、石油ベンジン；ハロゲン化炭化水素、四塩化炭素、クロロホルム、１,２−ジクロロエタン；エーテル、例えばエチルエーテル、イソプロピルエーテル、アニソール、ジオキサン、テトラヒドロフラン；ケトン、例えばアセトン、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、アセトフェノン、イソフォロン；エステル、例えば酢酸エチル、酢酸ブチル；アミド、例えばジメチルフォルムアミド；アセトニトリル；ジメチルスルフォキシド；ハロゲン化ベンゼン、例えばクロロベンゼン、ジクロロベンゼン；アルコール、例えばメタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、１−ブタノール、２−ブタノール、２−メチル−２−プロパノールが挙げられる。

スピンコートによって、有機電界発光素子の有機層（例えば、ホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層）を形成することができる。例えば、陰極、陽極、ホール（電子）輸送層、ホール（電子）注入層などの基材の上に有機層をスピンコートする。スピンコート操作において、１００〜１００００ｒｐｍ、例えば５００〜４０００ｒｐｍで０．１〜３０分間、例えば０．５〜３分間、基材を回転させることが好ましい。スピンコートする際に、溶液における固体（特にベンゾオキサジノン化合物）の濃度は、０．０００１〜１０重量％、例えば、０．００１〜１重量％であることが好ましい。スピンコートによって、厚さ５〜５００ｎｍ、例えば２５〜２５０ｎｍ（乾燥後の膜厚）の膜を形成する。スピンコートは、真空蒸着などに比較して、物質が蒸着時に飛散するという物質の無駄が生じることがなく、複雑な工程を必要とせず、製造コストが低く、簡便に行えるという利点がある。
溶媒の除去は、０．００００１〜１気圧で温度１０〜１００℃で溶媒を乾燥することによって行える。

対向する陽極と陰極の間に有機層を有する有機電界発光素子において、該有機層がベンゾオキサジノン化合物を含有する。
有機層の例は、発光層、ホール輸送層、電子輸送層、ホールブロック層、電子ブロック層、ホール注入層、電子注入層である。ベンゾオキサジノン化合物を含有する有機層は、発光層であることが好ましい。
本発明において、有機電界発光素子は、有機層に加えて、基板、陽極、陰極を有する。

次のような層構成を有することが好ましい。
（i）陽極／ホール注入層／ホール輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
（ii）陽極／ホール注入層／ホール輸送層／発光層／電子注入輸送層／陰極
（iii）陽極／ホール注入輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
（iv）陽極／ホール注入輸送層／発光層／電子注入輸送層／陰極
（v）陽極／ホール注入層／ホール輸送層／発光層／陰極
（vi）陽極／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
（vii）陽極／ホール注入輸送層／発光層／陰極
（viii）陽極／発光層／電子注入輸送層／陰極
（ix）陽極／発光層／陰極
層構成において、ホールブロック層または電子ブロック層またはこれら両方が陽極と陰極との間に存在してよい。

基板の上に陽極を形成してもよいし、あるいは基板の上に陰極を形成してもよい。
基板は、特に限定されないが、ジルコニア安定化イットリウム、ガラス等の無機材料；ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステルや、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルフォン、ポリアリレート、アリルジグリコールカーボネート、ポリイミド、ポリシクロオレフィン、ノルボルネン樹脂、ポリ（クロロトリフルオロエチレン）、ポリテトラフルオロエチレン、ポリテトラフルオロエチレン−ポリエチレン共重合体等の高分子材料であってよい。基板は、これらの２種以上の材料を組み合わせた複合シートであってもよい。さらに、基板に、例えば、カラーフィルタ膜、色変換膜、誘電体反射膜を組み合わせて、発光色をコントロールすることもできる。

陽極に使用する物質としては、金属、合金、金属酸化物、導電性化合物、又はこれらの２種以上が挙げられる。具体例としては金、白金、銀、銅、コバルト、ニッケル、パラジウム、バナジウム、タングステン、酸化錫、酸化亜鉛、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）、ポリチオフェン、ポリピロール等が挙げられる。陽極に使用する物質は、単独で使用しても良く、あるいは２種以上併用しても良い。陽極に使用する物質は、隣接する層との密着性やイオン化ポテンシャル、安定性等を考慮して選ばれる。

陽極は、例えば、蒸着法、スパッタリング法等の方法により、基板の上に形成することができる。また、陽極は一層構造であっても良く、あるいは多層構造であっても良い。陽極のシート電気抵抗は、数百Ω／□以下、より好ましくは、５〜５０Ω／□程度であることが好ましい。陽極の厚さは、一般に、５〜１０００ｎｍ程度、より好ましくは、１０〜５００ｎｍ程度である。

陰極に使用する物質としては金属、合金、金属酸化物、導電性化合物、又はこれらの２種以上が挙げられる。具体例としてはアルカリ金属（例えばＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓ等）又はフッ化アルカリ金属、ナフトール等の有機塩、アルカリ土類金属（例えばＭｇ、Ｃａ等）又はフッ化アルカリ土類金属、金、銀、白金、鉛、アルミニウム、ナトリウム−カリウム合金、リチウム−アルミニウム合金、マグネシウム−銀合金、又はそれらの２種以上を併用する合金、インジウム、イッテルビウム等の希土類金属が挙げられる。陰極に使用する物質は、電子注入輸送の機能を有する層、陰極と隣接する層との密着性や、イオン化ポテンシャル、安定性等を考慮して選ばれる。

陰極の作製には電子ビーム法、スパッタリング法、抵抗加熱蒸着法、コーティング法等の方法が用いられ、金属を単体で蒸着することも、二成分以上を同時に蒸着することもできる。さらに、２種以上の金属を同時に蒸着して合金電極を形成することも可能である。また、あらかじめ調製した合金を蒸着させても良い。陰極のシート抵抗は低い方が好ましく、数百Ω／□以下がより好ましい。
陰極の厚さは、使用する物質により適宜選択可能であるが、通常１０ｎｍ〜５μｍの範囲が好ましく、より好ましくは５０ｎｍ〜１μｍであり、さらに好ましくは１００ｎｍ〜１μｍである。

本発明のベンゾオキサジノン化合物を、有機層、特に、ホール注入／ホール輸送／発光／電子輸送／電子注入の少なくとも１つの機能を有する層において使用する。
本発明のベンゾオキサジノン化合物は、ホール注入輸送機能、発光機能および電子注入輸送機能のいずれか１つを有する。

ホール注入輸送機能を持つ化合物を、ホール注入層、ホール輸送層、ホール注入輸送層等のホール注入輸送機能を有する層において使用する。
ホール注入輸送機能を有する層において、本発明のベンゾオキサジノン化合物のみ、他の化合物のみ、あるいはベンゾオキサジノン化合物と他の化合物との組合せを使用する。
ホール注入輸送機能を有する他の化合物の具体例としては、フタロシアニン誘導体、トリアリールメタン誘導体、トリアリールアミン誘導体、オキサゾール誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、ピラゾリン誘導体、ポリシラン誘導体、ポリフェニレンビニレン及びその誘導体、ポリチオフェン及びその誘導体、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール誘導体等が挙げられる。ホール注入輸送機能を有する他の化合物は、単独で使用しても良く、あるいは２種以上併用しても良い。

発光機能を有する化合物を、発光層において使用する。発光層において、本発明のベンゾオキサジノン化合物のみ、他の化合物のみ、あるいはベンゾオキサジノン化合物と他の化合物との組合せを使用する。
本発明のベンゾオキサジノン化合物以外の発光機能を有する化合物としては、例えば、アクリドン誘導体、キナクリドン誘導体、ジケトピロロピロール誘導体、多環芳香族化合物、トリアリールアミン誘導体、エナミン構造を有する化合物、有機金属錯体、スチルベン誘導体、ピラン誘導体、オキサゾン誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、ピラジン誘導体、ケイ皮酸エステル誘導体、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール及びその誘導体、ポリチオフェン及びその誘導体、ポリフェニレン及びその誘導体、ポリフルオレン及びその誘導体、ポリフェニレンビニレン及びその誘導体、ポリビフェニレンビニレン及びその誘導体、ポリターフェニレンビニレン及びその誘導体、ポリナフチレンビニレン及びその誘導体、ポリチエニレンビニレン及びその誘導体等が挙げられる。これら発光機能を有する化合物は単独で使用しても良く、あるいは２種以上併用しても良い。

上記の多環芳香族化合物としては、例えば、ルブレン、アントラセン、テトラセン、ピレン、ペリレン、クリセン、デカシクレン、コロネン、テトラフェニルシクロペンタジエン、ペンタフェニルシクロペンタジエン、９，１０−ジフェニルアントラセン、９，１０−ビス（フェニルエチニル）アントラセン、１，４−ビス（９'−エチニルアントラセニル）ベンゼン、４，４’−ビス（９"−エチニルアントラセニル）ビフェニル等が挙げられる。
本発明のベンゾオキサジノン化合物を含有している有機層は、発光層であることが好ましい。

電子注入輸送機能を有する化合物を、電子注入層、電子輸送層、電子注入輸送層等の電子注入輸送機能を有する層において使用する。
電子注入輸送機能を有する層において、本発明のベンゾオキサジノン化合物のみ、他の化合物のみ、あるいはベンゾオキサジノン化合物と他の化合物との組合せを使用する。
電子注入輸送機能を有する他の化合物としては、例えば、有機金属錯体、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、トリアジン誘導体、ペリレン誘導体、キノリン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、ニトロ置換フルオレノン誘導体、チオピランジオキサイド誘導体、キノキサリン誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体等が挙げられる。

本発明の有機電界発光素子においては、有機層がベンゾオキサジノン化合物を含有している。他の化合物（例えば、発光機能またはホール（電子）注入輸送機能を有する他の化合物）を併用する場合、有機層中に占めるベンゾオキサジノン化合物の割合は、好ましくは０．００１重量％以上、より好ましくは０．１〜９９．９重量％、例えば１〜９９重量％、特に２〜３０重量％、特別に１〜１０重量％である。
有機層においては、本発明のベンゾオキサジノン化合物以外の、上記のような（発光機能またはホール（電子）注入輸送機能を有する）他の化合物を使用してよい。他の化合物の量は、有機層に対して、０．０１〜９０重量％、例えば０．１〜５０重量％、特に１〜３０重量％であってよい。

溶液塗布法により有機層（特に、発光層）を形成する場合、発光機能またはホール（電子）注入輸送機能を有する化合物のみ、あるいはこれら化合物とバインダーポリマーとを溶媒に溶解又は分散させて塗布液とする。バインダーポリマーとしては、例えば、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリアリレート、ポリスチレン、ポリエステル、ポリシロキサン、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリエーテル、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリパラキシレン、ポリエチレン、ポリエチレンエーテル、ポリプロピレンエーテル、ポリフェニレンオキサイド、ポリエーテルスルフォン、ポリアニリン及びその誘導体、ポリチオフェン及びその誘導体、ポリフェニレンビニレン及びその誘導体、ポリフェニレンエチニレン及びその誘導体、ポリフルオレン及びその誘導体、ポリチエニレンビニレン及びその誘導体等の高分子化合物が挙げられる。バインダーポリマーは、単独で使用しても良く、あるいは２種以上併用しても良い。バインダーポリマーの量は、有機層の１〜９９重量％、例えば１０〜８０重量％であってよい。

有機層(例えば、ホール注入輸送機能を有する層、発光層、電子注入輸送機能を有する層）の形成方法に関しては、特に限定するものではなく、真空蒸着法、イオン化蒸着法、溶液塗布法（例えば、スピンコート法、キャスト法、ディップコート法、バーコート法、ロールコート法、ラングミュア・ブロゼット法、インクジェット法等）により薄膜を形成することにより作製することができる。本発明においては、有機層の形成は、スピンコート法を用いることが好ましい。
本発明のベンゾオキサジノン化合物は、溶剤に対して高い溶解性を有しており、均一な分散状態で溶剤に良好に溶解するので、溶液塗布（特に、スピンコート）により、良好な有機層が得られる。
各有機層の厚さは、好ましくは５〜５００ｎｍ、例えば２５〜２５０ｎｍ、特に５０〜１５０ｎｍであってよい。

有機電界発光素子において、保護液、保護層（封止層）を設けても良い。これにより、有機電界発光素子が酸素や水分等と接触することが防止される。保護液は、例えば、パラフィン、流動パラフィン、シリコーンオイル、フルオロカーボン油、ゼオライト含有フルオロカーボン油等の不活性液体であってよい。保護層は、例えば、有機高分子材料（例えば、光硬化性樹脂）、無機材料であってよい。
有機電界発光素子に印加する電圧は、例えば、０．１〜５０Ｖである。

本発明の有機電界発光素子は、表示素子、ディスプレイ、バックライト、電子写真、照明光源、記録光源、露光光源、読み取り光源、標識、看板、インテリア、光通信等に好適に利用できる。

以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に制約されるものではない。

合成例１
前駆体の合成
7-ジメチルアミノ-3-メチル-1,4-ベンゾオキサジン-2-オンは文献に従って合成した（M.-T. Le Bris, J. Heterocyclic Chem., 1985, 22, 1275.

実施例１
色素化合物１の合成
色素化合物１：

7-ジメチルアミノ-3-メチル-1,4-ベンゾオキサジン-2-オン（1.5 g、7.3 mmol）、4-トリフルオロメチルベンズアルデヒド（1.3 g、7.5 mmol）、無水酢酸（14 mL）を混合し、24時間還流させた。反応液を水に注ぎ込み、中和した後にクロロホルムで抽出した。得られた粗製物をシリカゲルカラム（展開溶媒；クロロホルム）で精製し、目的物である色素化合物１（0.60 g、1.7 mmol）を得た。構造は、¹H NMRスペクトル（JEOL社製λ-300核磁気共鳴装置）および液体クロマトグラフ質量分析（島津製作所社製LCMS-2010EV液体クロマトグラフ質量分析計）から同定した。
収率： 23%.
¹H-NMR (CDCl₃) δ(ppm): 3.08 (s, 6H), 6.40 (d, J = 2.8 Hz, 1H), 6.68 (dd, J = 2.8 nad 9.1 Hz, 1H), 7.44 (d, J = 16.4 Hz, 1H), 7.54 (d, J = 9.1Hz, 1H), 7.60 (d, J = 8.5 Hz, 2H), 7.68 (d, J = 8.5 Hz, 2H), 7.91 (d, J = 16.4 Hz, 1H).
LC-MS: m/z 361 (MH⁺).

実施例２
色素化合物２の合成
色素化合物２：

7-ジメチルアミノ-3-メチル-1,4-ベンゾオキサジン-2-オン（1.5 g、7.3 mmol）、2,3,4,5,6-ペンタフルオロベンズアルデヒド（1.5 g、7.7 mmol）、無水酢酸（14 mL）を混合し、24時間還流させた。反応液を水に注ぎ込み、中和した後にクロロホルムで抽出した。得られた粗製物をシリカゲルカラム（展開溶媒；クロロホルム）で精製し、目的物である色素化合物２（0.45 g、1.2 mmol）を得た。構造は、¹H NMRスペクトル（JEOL社製λ-300核磁気共鳴装置）および液体クロマトグラフ質量分析（島津製作所社製LCMS-2010EV液体クロマトグラフ質量分析計）から同定した。
収率： 16%.
¹H-NMR (C₄D₈O) δ(ppm): 3.11 (s, 6H), 6.56 (d, J = 2.7 Hz, 1H), 6.80 (dd, J = 2.7 and 8.9 Hz, 1H), 7.54 (d, J = 8.9 Hz, 1H), 7.67 (d, J = 16.6 Hz, 1H), 7.85 (d, J = 16.6 Hz, 1H).
LC-MS: m/z 383 (MH⁺).

実施例３
色素化合物３の合成
色素化合物３：

（Ｍｅはメチル基である。）
7-ジメチルアミノ-3-メチル-1,4-ベンゾオキサジン-2-オン（0.60 g、2.9 mmol）、2,4-ビス（トリフルオロメチル）ベンズアルデヒド （0.72 g、3.0 mmol）、無水酢酸（6 mL）を混合し、15時間還流させた。反応液をろ過し、シリカゲルカラム（展開溶媒；クロロホルム）で精製することによって目的物である色素化合物３（0.15 g、0.35 mmol）を得た。構造は、¹H NMRスペクトル（JEOL社製λ-300核磁気共鳴装置）および液体クロマトグラフ質量分析（島津製作所社製LCMS-2010EV液体クロマトグラフ質量分析計）から同定した。
収率： 12%.
¹H-NMR (CDCl₃) δ(ppm): 3.13 (s, 6H), 6.45 (d, J = 2.7 Hz, 1H), 6.72 (dd, J = 2.7 and 9.1 Hz, 1H), 7.48 (d, J = 16.0 Hz, 1H), 7.60 (d, J = 9.1 Hz, 1H), 7.81 (d, J = 8.2 Hz, 1H), 7.94 (s, 1H), 7.98 (d, J = 8.2 Hz, 1H), 8.28 (d, J = 16.0 Hz, 1H).
LC-MS: m/z 429 (MH⁺).

色素化合物１：

（Ｍｅはメチル基である。）

色素化合物２：

（Ｍｅはメチル基である。）

色素化合物３：

（Ｍｅはメチル基である。）

実施例４
当該蛍光色素を用いた有機ＥＬ素子の作製
図１に示す構造を有する有機電界発光素子を以下の方法で作製した。ガラス基板上にインジウム・スズ酸化物（ITO）透明導電膜を150 nm堆積したもの（三容真空社製；シート抵抗10 Ω、20 mm（ヨコ）×25 mm（タテ）×0.7 mm(ガラス膜厚)）を通常のフォトリソグラフィ技術と亜鉛-塩酸エッチングを用いて5 mm幅のストライプにパターニングして陽極を形成した。亜鉛-塩酸で洗浄後、パターン形成したITO基板を、クロロホルムによる超音波洗浄、中性洗剤による洗浄、純水による水洗、エタノールとアセトンによる超音波洗浄、イソプロピルアルコールによるソックスレー洗浄の順で洗浄後、窒素ブローで乾燥させた。最後にオゾン処理による表面親水化を行った後、スピンコーター内に設置した。
その上に、ポリ(エチレンジオキシチオフェン):ポリ(スチレン・スルフォン酸)(PEDOT:PSS)（ナガセケムテックス社製）をスピンコートした（厚さ30 nm）。スピンコートは、25℃下、1500回転/分で2秒、次いで3000回転/分で60秒の条件で行った。
以下に、PEDOT:PSSの構造式を示す。

PEDOT:PSS

次に、色素化合物１（0.1wt%）と2-(4-ビフェニリル)-5-(4-tert-ブチルフェニル)-1,3,4,-オキサジアゾール（PBD、29.5wt%、東京化成株式会社）をポリビニルカルバゾ-ル（PVCz、Mw35000、70.4wt%、シグマ−アルドリッチ株式会社）に分散させたトルエン溶液をマイクロフィルターによりろ過後、スピンコートして色素薄膜を作製した（120 nm）。スピンコートは、25℃下、1000回転/分で3秒、次いで3000回転/分で30秒の条件で行った。以下に、PVCz、PBD、色素化合物１の構造式を示す。

PVCz

PBD

色素化合物１

ここで、スピンコートを行った素子を、陰極蒸着用のマスクとして2 mm幅のストライプ状シャドーマスクを、陽極のITOストライプと直交するように素子に密着させて、真空蒸着装置内に設置して装置内の真空度が1×10^-6 Torr以下になるまで排気した。続いて、フッ化リチウムをタングステンボートを用いて膜厚0.5 nmとなるように蒸着し、電子注入層を作製した。さらに、アルミニウムをタングステンボートを用いて膜厚200 nm、銀をモリブデンボートを用いて膜厚100 nmとなるようにして蒸着し、陰極を作製した。蒸着時の真空度は4×10^-6 Torrであった。陰極蒸着時の基板温度は室温に保持した。以上の様にして、5 mm×2 mmのサイズの発光面積部分を有する有機電界発光素子が得られた。得られた有機電界発光素子の概略を図１に示す。

図１において、有機電界発光素子は、基板１１、ITO陽極１２、ポリ(エチレンジオキシチオフェン):ポリ(スチレン・スルフォン酸)（PEDOT:PSS）の層１３、色素化合物１とPBDをPVCzに分散させた層１４、電子注入層（LiF）１５、陰極（アルミニウム-銀）１６を有する。層１３はホール注入輸送層として働き、層１４は発光層として働く。
この有機電界発光素子の輝度を測定した。有機電界発光素子の最大輝度は19 Vにおいて2940 cd/m²であった。

実施例４で製造した有機電界発光素子の構造を示す概略図である。 有機電界発光素子における蛍光性材料とリン光性材料の発光機構の違いを説明する図である。

符号の説明

１１ 基板、 １２ 陽極、 １３ PEDOT:PSSの層、
１４ 発光層、 １５ 電子注入層、 １６ 陰極

Claims (8)

1. 一般式:
   

   

   
   ［式中、Ｒ^１１〜Ｒ^１５のそれぞれは、同一または異なって、フッ素原子または炭素数１〜１０のフルオロアルキル基、
   それぞれのＲ^２１は、同一または異なって、ハロゲン原子、アルキル基、アミノ基であり、
   ｎは０〜４の数である。］
   で示されるベンゾオキサジノン系化合物。
2. Ｒ^１１〜Ｒ^１５のそれぞれは、同一または異なって、フッ素原子またはトリフルオロメチル基であり、それぞれのＲ^２１は、同一または異なって、炭素数２〜８のジアルキルアミノ基であり、ｎは１または２である請求項１に記載の化合物。
3. 式：
   
   

   

   または
   

   

   または
   

   

   （Ｍｅはメチル基である。）
   で示される請求項１または２に記載の化合物。
4. 有機電界発光用色素である請求項１〜３のいずれかに記載の化合物。
5. 対向する陽極と陰極の間に有機層を有する有機電界発光素子において、該有機層が請求項１〜４のいずれかに記載のベンゾオキサジノン系化合物を含有することを特徴とする有機電界発光素子。
6. 有機層が発光層である請求項５に記載の有機電界発光素子。
7. スピンコート法を用いて、請求項１〜４のいずれかに記載のベンゾオキサジノン系化合物を含有する有機層を形成することを特徴とする、有機電界発光素子の製法。
8. ベンゾオキサジノン系化合物と溶媒からなる溶液をスピンコート法により塗布した後に、溶剤を除去することによって有機層を形成する請求項７に記載の製法。

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