JP2012001452A - 有機半導体材料 - Google Patents

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Abstract

【課題】有機光電子デバイスの正孔輸送材料に適したアミン化合物、更には該化合物の薄膜を用いた高性能な有機光電子デバイスの提供。
【解決手段】一般式(1)で表されるアミン化合物を用いる。

(式(1)中、X〜X及びR〜R20は各々独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜18の直鎖、分岐若しくは環状のアルキル基などを表す。但し、X〜Xの少なくとも2つは前記一般式(2)又は(3)で表される置換基である。)(式(2)〜(3)中、R21〜R28は各々独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜18の直鎖、分岐若しくは環状のアルキル基などを表す。nは1〜3の整数である。)
【選択図】なし

Description

本発明は、新規なアミン化合物及びそれを用いた有機光電子デバイスに関するものである。
近年、有機EL素子や有機薄膜太陽電池のように、有機固体薄膜を利用した有機光電子デバイスの開発が精力的に行われている。これらのデバイスを構成する有機固体薄膜の厚さは一般的に数十〜数百nmである。従って、有機EL素子や有機薄膜太陽電池では、成膜時に均質且つ平滑なアモルファス薄膜を形成する材料が用いられている。一方、アモルファス状態は分子の配置がランダムであり、分子が完全に配向している結晶状態と比較すると、電荷の輸送においては不利な分子配置であると言える。有機固体薄膜の電荷輸送特性は、有機EL素子では駆動電圧、有機薄膜太陽電池では光電変換効率に影響する。従って、これらの素子に用いる材料には、成膜時にアモルファス状態を形成し、且つ高い電荷輸送特性を有することが求められる。このような中、近年、電子輸送性を有するオキサジアゾール誘導体(Bpy−OXD)がアモルファス薄膜内において基板面方向に配向する現象が報告されている(例えば、非特許文献1参照)。多入射角分光エリプソメトリーによるBpy−OXD薄膜の解析から、Bpy−OXDが成膜時に基板と平行方向に配向し、膜の厚み方向にスタッキングすることが明らかにされた。更に、分子の配向と電子移動度には相関があり、薄膜内での分子配向がアモルファス薄膜の電荷輸送性の向上に有効であることが示されている。このような背景から、有機固体薄膜を利用した有機光電子デバイスにおいて、配向性を有する材料の開発は、デバイス特性の向上に有効である。
アミン化合物は、正孔輸送性を有すると共に蒸着法やスピンコート法によってアモルファス薄膜を形成することから、有機光電子デバイスに広く使用されている。例えば、4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニル]ビフェニル(以下、NPDと略す)は、適当なイオン化ポテンシャルを有し、真空蒸着法によって均質なアモルファス薄膜を形成することから、有機EL素子の正孔輸送材料として汎用されている。しかしながら、NPDの正孔輸送特性は十分であるとは言えず、NPDを正孔輸送層に用いた有機EL素子の駆動電圧及びNPDをp層に用いた有機薄膜太陽電池の光電変換効率は改善の必要がある。NPDのアモルファス薄膜に関しても、多入射角分光エリプソメトリーによる配向解析がなされているが、NPDの薄膜内での分子配向はほぼランダムであると報告されている(例えば、非特許文献2参照)。従って、正孔輸送特性に優れるアモルファス膜を得るためには、成膜時に分子が配向するアミン化合物の開発が必要である。
Applied Physics Letter誌,2009年,第95巻,243303頁 Applied Physics Letter誌,2008年,第93巻,173302頁
本発明は、有機光電子デバイスの正孔輸送材料に適したアミン化合物、更には該化合物の薄膜を用いた高性能な有機光電子デバイスを提供することを目的とする。
本発明者らは、鋭意検討した結果、特定の置換基を有する下記一般式(1)で表されるアミン化合物が正孔輸送特性に優れ、該化合物を正孔輸送層及び/又は正孔注入層に用いた有機EL素子の駆動電圧を改善し、該化合物をp層に用いた有機薄膜太陽電池の光電変換効率が高いことを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明は、一般式(1)で表されるアミン化合物及びその用途に関するものである。
(式中、X〜X及びR〜R20は各々独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜18の直鎖、分岐若しくは環状のアルキル基、炭素数1〜18の直鎖、分岐若しくは環状のアルコキシ基、置換基を有してもよいアミノ基、置換基を有してもよい炭素数6〜50のアリール基又は置換基を有してもよい炭素数4〜50のヘテロアリール基を表す。但し、X〜Xの少なくとも2つは下記一般式(2)又は(3)で表される置換基である。)
(式中、R21〜R28は各々独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜18の直鎖、分岐若しくは環状のアルキル基、炭素数1〜18の直鎖、分岐若しくは環状のアルコキシ基、置換基を有してもよいアミノ基、置換基を有してもよい炭素数6〜50のアリール基又は置換基を有してもよい炭素数4〜50のヘテロアリール基を表す。nは1〜3の整数である。)
本発明による一般式(1)で表されるアミン化合物は、従来材料以上の高い正孔輸送特性を有するため、有機EL素子や有機薄膜太陽電池といった有機光電子デバイスの高性能化を実現することができる。
図1は、実施例5,6及び比較例3,4で作製した素子の電流−電圧特性を示した図である。
以下、本発明に関し詳細に説明する。
〔アミン化合物について〕
本発明の一般式(1)で表されるアミン化合物において、R〜R20は各々独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜18の直鎖、分岐若しくは環状のアルキル基、炭素数1〜18の直鎖、分岐若しくは環状のアルコキシ基、置換基を有してもよいアミノ基、置換基を有してもよい炭素数6〜50のアリール基又は置換基を有してもよい炭素数4〜50のヘテロアリール基を表す。
〜R20で示されるハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素又はヨウ素原子が挙げられる。
〜R20で示される炭素数1〜18の直鎖、分岐若しくは環状のアルキル基としては、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ステアリル基、トリクロロメチル基、トリフルオロメチル基、シクロプロピル基、シクロヘキシル基等を例示することができるが、これらに限定されるものではない。
〜R20で示される炭素数1〜18の直鎖、分岐若しくは環状のアルコキシ基としては、具体的には、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ステアリルオキシ基等を例示することができるが、これらに限定されるものではない。
〜R20で示される置換基を有してもよいアミノ基としては、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジプロピルアミノ基、ジブチルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジ(m−トリル)アミノ基、ジ(p−トリル)アミノ基、N−(m−トリル)フェニルアミノ基、N−(p−トリル)フェニルアミノ基、N−(1−ナフチル)フェニルアミノ基、N−(2−ナフチル)フェニルアミノ基、N−(4−ビフェニル)フェニルアミノ基、ジ(4−ビフェニル)アミノ基、ジ(2−ナフチル)アミノ基等を例示することができるが、これらに限定されるものではない。
〜R20で示される置換又は無置換の炭素数6〜50のアリール基としては、フェニル基、4−メチルフェニル基、3−メチルフェニル基、2−メチルフェニル基、4−エチルフェニル基、3−エチルフェニル基、2−エチルフェニル基、4−n−プロピルフェニル基、4−イソプロピルフェニル基、2−イソプロピルフェニル基、4−n−ブチルフェニル基、4−イソブチルフェニル基、4−sec−ブチルフェニル基、4−tert−ブチルフェニル基、4−n−ペンチルフェニル基、4−イソペンチルフェニル基、4−ネオペンチルフェニル基、4−n−ヘキシルフェニル基、4−n−オクチルフェニル基、4−n−デシルフェニル基、4−n−ドデシルフェニル基、4−シクロペンチルフェニル基、4−シクロヘキシルフェニル基、4−トリチルフェニル基、3−トリチルフェニル基、4−トリフェニルシリルフェニル基、3−トリフェニルシリルフェニル基、2,4−ジメチルフェニル基、2,5−ジメチルフェニル基、3,4−ジメチルフェニル基、3,5−ジメチルフェニル基、2,6−ジメチルフェニル基、2,3,5−トリメチルフェニル基、2,3,6−トリメチルフェニル基、3,4,5−トリメチルフェニル基、4−メトキシフェニル基、3−メトキシフェニル基、2−メトキシフェニル基、4−エトキシフェニル基、3−エトキシフェニル基、2−エトキシフェニル基、4−n−プロポキシフェニル基、3−n−プロポキシフェニル基、4−イソプロポキシフェニル基、2−イソプロポキシフェニル基、4−n−ブトキシフェニル基、4−イソブトキシフェニル基、2−sec−ブトキシフェニル基、4−n−ペンチルオキシフェニル基、4−イソペンチルオキシフェニル基、2−イソペンチルオキシフェニル基、4−ネオペンチルオキシフェニル基、2−ネオペンチルオキシフェニル基、4−n−ヘキシルオキシフェニル基、2−(2−エチルブチル)オキシフェニル基、4−n−オクチルオキシフェニル基、4−n−デシルオキシフェニル基、4−n−ドデシルオキシフェニル基、4−n−テトラデシルオキシフェニル基、4−シクロヘキシルオキシフェニル基、2−シクロヘキシルオキシフェニル基、4−フェノキシフェニル基、2−メチル−4−メトキシフェニル基、2−メチル−5−メトキシフェニル基、3−メチル−4−メトキシフェニル基、3−メチル−5−メトキシフェニル基、3−エチル−5−メトキシフェニル基、2−メトキシ−4−メチルフェニル基、3−メトキシ−4−メチルフェニル基、2,4−ジメトキシフェニル基、2,5−ジメトキシフェニル基、2,6−ジメトキシフェニル基、3,4−ジメトキシフェニル基、3,5−ジメトキシフェニル基、3,5−ジエトキシフェニル基、3,5−ジ−n−ブトキシフェニル基、2−メトキシ−4−エトキシフェニル基、2−メトキシ−6−エトキシフェニル基、3,4,5−トリメトキシフェニル基、4−フルオロフェニル基、3−フルオロフェニル基、2−フルオロフェニル基、2,3−ジフルオロフェニル基、2,4−ジフルオロフェニル基、2,5−ジフルオロフェニル基、2,6−ジフルオロフェニル基、3,4−ジフルオロフェニル基、3,5−ジフルオロフェニル基、4−(1−ナフチル)フェニル基、4−(2−ナフチル)フェニル基、3−(1−ナフチル)フェニル基、3−(2−ナフチル)フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、4−メチル−1−ナフチル基、6−メチル−2−ナフチル基、4−フェニル−1−ナフチル基、6−フェニル−2−ナフチル基、2−アントリル基、9−アントリル基、10−フェニル−9−アントリル基、2−フルオレニル基、9,9−ジメチル−2−フルオレニル基、9,9−ジエチル−2−フルオレニル基、9,9−ジ−n−プロピル−2−フルオレニル基、9,9−ジ−n−オクチル−2−フルオレニル基、9,9−ジフェニル−2−フルオレニル基、9,9’−スピロビフルオレニル基、9−フェナントリル基、2−フェナントリル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、フルオランテニル基、ピレニル基、クリセニル基、ペリレニル基、ピセニル基、4−ビフェニリル基、3−ビフェニリル基、2−ビフェニリル基、p−ターフェニル基、m−ターフェニル基、o−ターフェニル基等を例示することができるが、これらに限定されるものではない。
また、R〜R20で示される置換又は無置換の炭素数4〜50ヘテロアリール基としては、酸素原子、窒素原子及び硫黄原子のうち少なくとも一つのヘテロ原子を含有する芳香族基であり、例えば、4−キノリル基、4−ピリジル基、3−ピリジル基、2−ピリジル基、3−フリル基、2−フリル基、3−チエニル基、2−チエニル基、2−オキサゾリル基、2−チアゾリル基、2−ベンゾオキサゾリル基、2−ベンゾチアゾリル基、2−カルバゾリル基、ベンゾチオフェニル基、ベンゾイミダゾリル基、ジベンゾチオフェニル基等を例示することができるが、これらに限定されるものではない。
前記一般式(1)で表されるアミン化合物において、X〜Xは各々独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜18の直鎖、分岐若しくは環状のアルキル基、炭素数1〜18の直鎖、分岐若しくは環状のアルコキシ基、置換基を有してもよいアミノ基、置換基を有してもよい炭素数6〜50のアリール基又は置換基を有してもよい炭素数4〜50のヘテロアリール基を表す。但し、X〜Xの少なくとも2つは下記一般式(2)又は(3)で表される置換基である。


(式中、R21〜R28は各々独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜18の直鎖、分岐若しくは環状のアルキル基、炭素数1〜18の直鎖、分岐若しくは環状のアルコキシ基、置換基を有してもよいアミノ基、置換基を有してもよい炭素数6〜50のアリール基又は置換基を有してもよい炭素数4〜50のヘテロアリール基を表す。nは1〜3の整数である。)
〜Xで示されるハロゲン原子、炭素数1〜18の直鎖、分岐若しくは環状のアルキル基、炭素数1〜18の直鎖、分岐若しくは環状のアルコキシ基、置換基を有してもよいアミノ基、置換基を有してもよい炭素数6〜50のアリール基又は置換基を有してもよい炭素数4〜50のヘテロアリール基としては、前記R〜R20で例示した置換基が挙げられる。
前記一般式(2)及び(3)において、R21〜R28は各々独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜18の直鎖、分岐若しくは環状のアルキル基、炭素数1〜18の直鎖、分岐若しくは環状のアルコキシ基、置換基を有してもよいアミノ基、置換基を有してもよい炭素数6〜50のアリール基又は置換基を有してもよい炭素数4〜50のヘテロアリール基を表すが、これらの具体例としては、前記R〜R20で例示した置換基が挙げられる。
前記一般式(2)において、nは1〜3の整数を表す。
〔配向パラメータSについて〕
前記一般式(1)で表されるアミン化合物の中で、基板上に成膜した際に分子平面が基板と平行方向に配向するものが好ましい。具体的には、基板上に形成した薄膜内における分子軸と基板法線方向のなす角をθ、薄膜の多入射角分光エリプソメトリー測定により得られる基板平行方向及び垂直方向の消衰係数をそれぞれk及びkとした場合、下記式(4)で表される配向パラメータSが−0.50〜−0.15である前記一般式(1)で表されるアミン化合物である。
S=(1/2)<3cosθ−1>=(k−k)/(k+2k) (4)
ここで用いる薄膜内における分子配向の評価方法は公知の手法であり、詳細はOrganic Electronics誌,2009年,第10巻,127頁に記載されている。また、薄膜を形成する方法としては、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法等の公知の方法を適用することができる。
多入射角分光エリプソメトリー測定から得られる配向パラメータSが−0.50〜−0.15である前記一般式(1)で表されるアミン化合物は、薄膜内での分子間のπ電子の重なりが大きくなり、正孔輸送特性が向上する。
多入射角分光エリプソメトリー測定から得られる配向パラメータSは、すべての分子が基板と平行方向に配向した場合に−0.50となる。また、分子が配向せずにランダムである場合は0.00となる。有機EL素子や有機薄膜太陽電池のように、基板と垂直方向に電荷を流す有機光電子デバイスでは、分子が基板と平行方向に配向し、分子間の軌道の重なりが大きい薄膜の方が、電荷を輸送する上で有利となる。従って、分子の配向がランダムに近い薄膜と比較すると、配向パラメータSが−0.50〜−0.15である薄膜は、分子間の軌道の重なりが大きくなり、高い電荷輸送特性を示す。
以下に好ましい化合物を例示するが、これらの化合物に限定されるものではない。









































〔アミン化合物の製造方法について〕
前記一般式(1)で表されるアミン化合物は、公知の方法によって合成することができる。例えば、ハロゲン化された下記一般式(5)で表されるテトラフェニルフェニレンジアミンと下記一般式(6)で表されるボロン酸化合物とを触媒存在下にカップリングすることにより合成することができる。

(式中、R〜R20及びXは前記一般式(1)で表されるR〜R20及びX〜Xと同一の置換基を表し、Yはハロゲン原子を表す。mは0又は1の整数を表す。mのうち、少なくとも2つは、m=1である。)
〔有機EL素子及び、有機薄膜太陽電池について〕
本発明の前記一般式(1)で表されるアミン化合物は、正孔輸送能に優れることから、有機光電子デバイスにおいて正孔輸送を担う層に使用することができる。
具体的には、有機EL素子の正孔輸送層及び/又は正孔注入層として使用することができる。前記一般式(1)で表されるアミン化合物を正孔輸送層及び/又は正孔注入層として使用した有機EL素子は、低駆動電圧化、高発光効率化及び耐久性が向上する。
前記一般式(1)で表されるアミン化合物からなる正孔注入層及び/又は正孔輸送層を形成する際には、必要に応じて2種類以上の材料を含有若しくは積層させてもよく、例えば、酸化モリブデン等の酸化物、7,7,8,8−テトラシアノキノジメタン、2,3,5,6−テトラフルオロ−7,7,8,8−テトラシアノキノジメタン、ヘキサシアノヘキサアザトリフェニレン等の公知の電子受容性材料を含有若しくは積層させてもよい。
また、前記一般式(1)で表されるアミン化合物は、正孔輸送能に優れることから、有機薄膜太陽電池のp層としても使用することができる。前記一般式(1)で表されるアミン化合物をp層として使用した素子は、従来公知のアミン化合物を使用した素子と比較して、高い光電変換効率を得ることが可能となる。
前記一般式(1)で表されるアミン化合物からなる薄膜(例えば、正孔輸送層、正孔注入層またはp層)を形成する方法としては、例えば真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法等の公知の方法を適用することができる。
以下、本発明を実施例に基づき更に詳細に説明するが、本発明はこれら実施例により限定されるものではない。
H−NMR測定は、日本電子社製のECP400を用いて行った。
多入射角分光エリプソメトリーの測定は、J.A.Woollam社製のM−2000Uを用いて行った。
有機EL素子の電流電圧特性は、作製した素子に直流電流を印加し、アジレント・テクノロジー・インク社製のAgilent 4155C semiconductor parameter analyzerを用いて測定した。
合成例1(1,4−ビス(ジフェニルアミノ)ベンゼンの合成[下記(7)式参照])
アルゴン気流下、100mlのフラスコに、ジフェニルアミン 2.97g(17.5mmol)を仕込み、30mlのテトラヒドロフランに溶解させた。室温下、エチルマグネシウムブロミド 2.41g(18.3mmol)を1時間かけて滴下し、更に4時間攪拌した。テトラヒドロフランを留去した後、トルエン 50ml、ジクロロ(1,2−ビス(ジフェニルホスフィノプロパン))ニッケル 2.08g(0.38mmol)、トリフェニルホスフィン 2.02g(0.76mmol)、1,4−ジブロモベンゼン 1.8g(7.6mmol)を加え、80℃で12時間攪拌した。室温まで冷却した後、反応液を5%塩酸水溶液に注いだ。炭酸ナトリウムで中和後、有機層を純水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥後、減圧下に濃縮した。得られた固体をアセトンで再結晶し、1,4−ビス(ジフェニルアミノ)ベンゼンの白色固体を1.88g単離した(収率59%)。
化合物の同定は、H−NMR測定により行った。
H−NMR(CDCl);7.24(dd,8H,J=8.80Hz,7.30Hz),7.10(d,8H,J=8.80Hz),6.98(t,4H,J=7.30Hz),6.98(s,4H)
合成例2(1,4−ビス(ジ−(4−ブロモフェニル)アミノ)ベンゼンの合成[下記(7)式参照])
アルゴン気流下、0℃で200mlのフラスコに、合成例1で得られた1,4−ビス(ジフェニルアミノ)ベンゼン 6.00g(14.5mmol)をジメチルホルムアミド 50mlに溶解させた。そこに50mlのジメチルホルムアミドに溶解させたN−ブロモスクシンイミド 11.37g(63.9mmol)を滴下し、その後室温で1時間攪拌した。反応液を氷水に注ぎ、ジクロロメタンで抽出した。ジクロロメタン層を純水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥後、減圧下に濃縮した。得られた固体をエタノールで再結晶し、1,4−ビス(ジ−(4−ブロモフェニル)アミノ)ベンゼンの白色結晶を9.7g(13.3mmol)単離した(収率92%)。
化合物の同定は、H−NMR測定により行った。
H−NMR(CDCl);7.35(d,8H,J=8.80Hz),6.95(s,4H),6.94(d,8H,J=8.80Hz)
実施例1(化合物(A4)の合成)
アルゴン気流下、100mlのフラスコに、合成例2で得られた1,4−ビス(ジ−(4−ブロモフェニル)アミノ)ベンゼン 0.50g(0.69mmol)、2−チオフェンボロン酸 0.53g(4.12mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム 0.047g(0.04mmol)、テトラヒドロフラン 50ml、20Mの炭酸カリウム水溶液 6.6mlを加え、48時間加熱還流した。室温まで冷却後、純水を添加し、ジクロロメタンで2回抽出した。ジクロロメタン抽出液を純水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥後、減圧下に濃縮した。得られた固体をトルエンで再結晶し、化合物(A4)の固体を0.33g(0.40mmol)単離した(収率59%)。
化合物の同定は、H−NMR測定により行った。
H−NMR(DMSO−d);7.61(d,8H,J=8.80Hz),7.49(d,4H,J=5.12Hz),7.42(d,4H,J=5.12Hz),7.12(t,4H,J=5.12Hz),7.10(d,8H,J=8.80Hz),7.09(s,4H)
実施例2(化合物(A8)の合成)
アルゴン気流下、100mlのフラスコに、合成例2で得られた1,4−ビス(ジ−(4−ブロモフェニル)アミノ)ベンゼン 0.50g(0.69mmol)、2−ベンゾチオフェンボロン酸 0.72g(4.12mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム 0.047g(0.04mmol)、テトラヒドロフラン 50ml、20Mの炭酸カリウム水溶液 6.6mlを加え、48時間加熱還流した。室温まで冷却後、純水を添加し、ジクロロメタンで2回抽出した。ジクロロメタン抽出液を純水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥後、減圧下に濃縮した。得られた固体をトルエンで再結晶し、化合物(A8)の固体を0.41g(0.42mmol)単離した(収率62%)。
化合物の同定は、H−NMR測定により行った。
H−NMR(CDCl);7.82(d,4H,J=7.68Hz),7.76(d,4H,J=7.68Hz),7.65(d,8H,J=8.80Hz),7.49(s,4H),7.31−7.35(m,8H),7.21(d,8H,J=7.68Hz),7.14(s,4H)
実施例3(化合物(A4)の多入射角分光エリプソメトリー測定)
中性洗剤、純水、アセトン、イソプロピルアルコールで超音波洗浄後、イソプロピルアルコールによる沸騰洗浄したシリコン基板を真空蒸着装置に設置し、3×10−3Paになるまで、真空ポンプにて排気した。化合物(A4)を蒸着速度0.1nm/秒で100nm蒸着し、測定用の薄膜を形成した。作製した薄膜について、多入射角分光エリプソメータを用い、入射角を5°毎に45°〜75°の範囲、波長は245〜1000nmの範囲でエリプソメトリパラメータを測定した。得られたデータをJ.A.Woollam社製の解析ソフトWVASE32で解析し、配向パラメータSを算出した。化合物(A4)の蒸着膜はS=−0.19であり、化合物(A4)の分子平面はシリコン基板に対して平行方向に配向していた。
実施例4(化合物(A8)の多入射角分光エリプソメトリー測定)
化合物(A4)を(A8)に変更した以外は実施例3と同様の方法で、配向パラメータSを算出した。化合物(A8)の蒸着膜はS=−0.24であり、化合物(A8)の分子平面はシリコン基板に対して平行方向に配向していた。
比較例1(NPDの多入射角分光エリプソメトリー測定)
化合物(A4)をNPDに変更した以外は実施例3と同様の方法で、配向パラメータSを算出した。NPDの蒸着膜はS=−0.01であり、NPD分子の薄膜内での配置はランダムであった。
比較例2(比較化合物(a)の多入射角分光エリプソメトリー測定)
化合物(A4)を比較化合物(a)に変更した以外は実施例3と同様の方法で、配向パラメータSを算出した。比較化合物(a)の蒸着膜はS=−0.11であり、化合物(A4)及び(A8)と比較すると、薄膜内での分子配置はランダムであった。
実施例5(化合物(A4)の素子評価)
厚さ200nmのITO透明電極(陽極)を積層したガラス基板を中性洗剤、純水、アセトン、イソプロピルアルコールで超音波洗浄し、その後、イソプロピルアルコールによる沸騰洗浄を行なった。更に紫外線オゾン洗浄を行ない、真空蒸着装置へ設置後1×10−3Pa以下になるまで、真空ポンプにて排気した。まず、ITO透明電極上に化合物(A4)を蒸着速度0.3nm/秒で蒸着し、45nmの正孔注入層とした。引き続き、NPDを蒸着速度0.3nm/秒で5nm蒸着した後、トリス(8−キノリノラート)アルミニウムを蒸着速度0.3nm/秒で50nm蒸着して発光層とした。引続き、マグネシウムと銀の合金(10:1)を0.33nm/秒で100nm蒸着し、更に銀を蒸着速度0.1nm/秒で10nm蒸着して陰極を形成し、評価用の有機EL素子とした。このように作製した素子の電流−電圧特性を図1に、20mA/cmの電流を印加した駆動電圧を表1に示す。
実施例6(化合物(A8)の素子評価)
化合物(A4)を化合物(A8)に変更した以外は実施例5と同様な有機EL素子を作製した。作製した素子の電流−電圧特性を図1に、20mA/cmの電流を印加した駆動電圧を表1に示す。
比較例3(NPDの素子評価)
化合物(A4)をNPDに変更した以外は実施例5と同様な有機EL素子を作製した。作製した素子の電流−電圧特性を図1に、20mA/cmの電流を印加した駆動電圧を表1に示す。
比較例4(比較化合物(a)の素子評価)
化合物(A4)を比較化合物(a)に変更した以外は実施例5と同様な有機EL素子を作製した。作製した素子の電流−電圧特性を図1に、20mA/cmの電流を印加した駆動電圧を表1に示す。
本発明のアミン化合物は、有機光電子デバイスの薄膜の材料として利用可能である。

Claims (3)

  1. 一般式(1)で表されるアミン化合物。
    (式中、X〜X及びR〜R20は各々独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜18の直鎖、分岐若しくは環状のアルキル基、炭素数1〜18の直鎖、分岐若しくは環状のアルコキシ基、置換基を有してもよいアミノ基、置換基を有してもよい炭素数6〜50のアリール基又は置換基を有してもよい炭素数4〜50のヘテロアリール基を表す。但し、X〜Xの少なくとも2つは下記一般式(2)又は(3)で表される置換基である。)
    (式中、R21〜R28は各々独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜18の直鎖、分岐若しくは環状のアルキル基、炭素数1〜18の直鎖、分岐若しくは環状のアルコキシ基、置換基を有してもよいアミノ基、置換基を有してもよい炭素数6〜50のアリール基又は置換基を有してもよい炭素数4〜50のヘテロアリール基を表す。nは1〜3の整数である。)
  2. 基板上に形成した薄膜内における分子軸と基板法線方向のなす角をθ、薄膜の多入射角分光エリプソメトリー測定により得られる基板平行方向及び垂直方向の消衰係数をそれぞれk及びkとした場合、下記式(4)で表される配向パラメータSが−0.50〜−0.15である薄膜を形成することを特徴とする請求項1に記載のアミン化合物。
    S=(1/2)<3cosθ−1>=(k−k)/(k+2k) (4)
  3. 請求項1又は2記載のアミン化合物からなる薄膜を用いた有機光電子デバイス。
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