JP6417326B2 - 有機エレクトロルミネッセンス素子 - Google Patents

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Description

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、詳しくは特定のアリールアミン化合物(および特定のアントラセン環構造を有する化合物)を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子(以後、有機EL素子と略称する)に関するものである。
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。
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)。
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)。
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)。
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)。
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。
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。
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(以後、NPDと略称する)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。
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が(例えば、特許文献4および特許文献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、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。
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、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。
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。
特開平8−048656号公報 特許第3194657号公報 特許第4943840号公報 特開2006−151979号公報 WO2008/62636号 特開平7−126615号公報 特許平8−048656号公報 特開2005−108804号公報 WO2011/059000号 WO2003/060956号
応用物理学会第9回講習会予稿集55〜61ページ(2001) 応用物理学会第9回講習会予稿集23〜31ページ(2001) Appl.Phys.Let.,98,083302(2011) 有機EL討論会第三回例会予稿集13〜14ページ(2006)
本発明の目的は、高効率、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、高効率、低駆動電圧、長寿命の有機EL素子を提供することにある。
本発明が提供しようとする有機化合物が具備すべき物理的な特性としては、(1)正孔の注入特性が良いこと、(2)正孔の移動度が大きいこと、(3)電子阻止能力に優れること、(4)薄膜状態が安定であること、(5)耐熱性に優れていることをあげることができる。また、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)発光効率および電力効率が高いこと、(2)発光開始電圧が低いこと、(3)実用駆動電圧が低いこと、(4)長寿命であることをあげることができる。
そこで本発明者らは上記の目的を達成するために、アリールアミン系材料が、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て、特定の2種類のアリールアミン化合物を選択し、発光層へ正孔を効率良く注入・輸送できるように第一正孔輸送材料と第二正孔輸送材料を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。また、アントラセン環構造を有する化合物が電子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ということに着目して、特定の2種類のアリールアミン化合物と特定のアントラセン環構造を有する化合物を選択し、キャリアバランスのとれるように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。その結果、本発明を完成するに至った。
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。
1)少なくとも陽極、正孔注入層、第一正孔輸送層、第二正孔輸送層、発光層、電子輸送層および陰極をこの順に有する有機EL素子において、前記第二正孔輸送層が下記一般式(1)で表されるアリールアミン化合物を含有することを特徴とする有機EL素子。
Figure 0006417326
(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し、nは2〜4の整数を表す。)
2)前記第一正孔輸送層が分子中にトリフェニルアミン構造を3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)記載の有機EL素子。
3)前記分子中にトリフェニルアミン構造を3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(2)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である上記2)記載の有機EL素子。
Figure 0006417326
(2)
(式中、R〜R12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〜r12は相互に同一でも異なってもよく、r、r、r、r、r11、r12は0または1〜5の整数を表し、r、r、r、r、r、r10は0または1〜4の整数を表す。r、r、r、r、r11、r12が2〜5の整数である場合、またはr、r、r、r、r、r10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〜R12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。A、A、Aは相互に同一でも異なってもよく、下記構造式(B)〜(G)で示される2価基、または単結合を表す。)
Figure 0006417326
(B)
(式中、n1は1〜3の整数を表す。)
Figure 0006417326
(C)
Figure 0006417326
(D)
Figure 0006417326
(E)
Figure 0006417326
(F)
Figure 0006417326
(G)
4)前記第一正孔輸送層が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を含有する上記1)記載の有機EL素子。
5)前記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上記4)記載の有機EL素子。
Figure 0006417326
(3)
(式中、R13〜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。r13〜r18は相互に同一でも異なってもよく、r13、r14、r17、r18は0または1〜5の整数を表し、r15、r16は0または1〜4の整数を表す。r13、r14、r17、r18が2〜5の整数である場合、または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 13 〜R 18 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。Aは下記構造式(C)〜(G)で示される2価基、または単結合を表す。)
Figure 0006417326
(C)
Figure 0006417326
(D)
Figure 0006417326
(E)
Figure 0006417326
(F)
Figure 0006417326
(G)
6)前記電子輸送層が下記一般式(4)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上記1)記載の有機EL素子。
Figure 0006417326
(4)
(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。)
7)前記アントラセン環構造を有する化合物が下記一般式(4a)で表されるアントラセン環構造を有する化合物である上記6)記載の有機EL素子。
Figure 0006417326
(4a)
(式中、Ar、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。R19〜R25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R19〜R22の水素原子もしくは置換基を有さないものとする。)
8)前記アントラセン環構造を有する化合物が下記一般式(4b)で表されるアントラセン環構造を有する化合物である上記6)記載の有機EL素子。
Figure 0006417326
(4b)
(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、Ar、Ar、Ar10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。)
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、アントリル基、フェナントリル基、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、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、およびカルボリニル基などをあげることができる。また、ArとAr、もしくはArとArは単結合、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。
ここで、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複素環基」における「芳香族複素環基」としては、チエニル基、ベンゾチエニル基、ベンゾチアゾリル基、ジベンゾチエニル基などの含硫黄芳香族複素環基、またはフリル基、ピロリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾオキサゾリル基、ジベンゾフラニル基などの含酸素芳香族複素環、もしくは前記例示した「芳香族炭化水素基」または「縮合多環芳香族基」から選ばれる置換基を有するN−置換カルバゾリル基が好ましい。
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、フェナントリル基、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、フリル基、チエニル基、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。
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、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、フェナントリル基、フルオレニル基、ジベンゾフリル基がより好ましい。
一般式(1)において、ArとArもしくはArとArが異なる基であることが好ましく、ArとArおよびArとArが異なる基であることがより好ましい。
一般式(1)中のnとしては、2または3であることが好ましい。
一般式(1)におけるフェニレン基の結合様式としては、素子寿命に影響を与える薄膜の安定性の観点から、全ての結合が1,4−結合ではなく、1,2−結合もしくは1,3−結合が混在していることが好ましく、結果として、フェニレン基が4個(nが2の場合)、5個(nが3の場合)もしくは6個(nが4の場合)連結したアリールジアミン誘導体としては、1,1’:3’,1’’:3’’,1’’’−クォーターフェニルジアミン、1,1’:3’,1’’:2’’,1’’’:3’’’,1’’’’−キンクフェニルジアミン、1,1’:3’,1’’:3’’,1’’’:3’’’,1’’’’−キンクフェニルジアミン、1,1’:2’,1’’:2’’,1’’’−クォーターフェニルジアミン、1,1’:3’,1’’:3’’,1’’’−クォーターフェニルジアミン、1,1’:4’,1’’:2’’,1’’’:4’’’,1’’’’−キンクフェニルジアミン、1,1’:2’,1’’:3’’,1’’’:2’’’,1’’’’−キンクフェニルジアミン、1,1’:4’,1’’:3’’,1’’’:4’’’,1’’’’−キンクフェニルジアミン、1,1’:2’,1’’:2’’,1’’’:2’’’,1’’’’−キンクフェニルジアミンなどのように直線的に連結していないものが好ましい。
一般式(2)中のR〜R12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る。また、これらの基が同一のベンゼン環に複数個結合している場合(r、r、r、r、r11、r12が2〜5の整数である場合、またはr、r、r、r、r、r10が2〜4の整数である場合)、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。
一般式(2)中のR〜R12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、上記一般式(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。
一般式(2)中のR〜R12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る。また、これらの基が同一のベンゼン環に複数個結合している場合(r、r、r、r、r11、r12が2〜5の整数である場合、またはr、r、r、r、r、r10が2〜4の整数である場合)、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。
一般式(2)中のR〜R12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オキシ基」または「置換基を有する炭素原子数5ないし10のシクロアルキルオキシ基」における「置換基」としては、上記一般式(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。
一般式(2)中のR〜R12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、上記一般式(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、これらの基が同一のベンゼン環に複数個結合している場合(r、r、r、r、r11、r12が2〜5の整数である場合、またはr、r、r、r、r、r10が2〜4の整数である場合)、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。
一般式(2)中のR〜R12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、上記一般式(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。
一般式(2)中のR〜R12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、アントリルオキシ基、フェナントリルオキシ基、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る。また、これらの基が同一のベンゼン環に複数個結合している場合(r、r、r、r、r11、r12が2〜5の整数である場合、またはr、r、r、r、r、r10が2〜4の整数である場合)、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。
一般式(2)中のR〜R12で表される「置換アリールオキシ基」における「置換基」としては、上記一般式(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。
一般式(2)において、r〜r12は相互に同一でも異なってもよく、r、r、r、r、r11、r12は0または1〜5の整数を表し、r、r、r、r、r、r10は0または1〜4の整数を表す。r、r、r、r、r、r、r、r、r、r10、r11またはr12が0である場合、ベンゼン環上のR、R、R、R、R、R、R、R、R、R10、R11またはR12が存在しないこと、すなわち、R、R、R、R、R、R、R、R、R、R10、R11またはR12で表される基で、ベンゼン環が置換されていないことを表す。
一般式(3)中のR13〜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、上記一般式(2)中のR〜R12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。
また、これらの基は置換基を有していてよく、置換基として、上記一般式(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。
一般式(3)中のR13〜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、上記一般式(2)中のR〜R12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。
また、これらの基は置換基を有していてよく、置換基として、上記一般式(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。
一般式(3)中のR13〜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、上記一般式(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いてもよい。
また、これらの基は置換基を有していてよく、置換基として、上記一般式(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。
一般式(3)中のR13〜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、上記一般式(2)中のR〜R12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。
また、これらの基は置換基を有していてよく、置換基として、上記一般式(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。
一般式(3)において、r13〜r18は相互に同一でも異なってもよく、r13、r14、r17、r18は0または1〜5の整数を表し、r15、r16は0または1〜4の整数を表す。r13、r14、r15、r16、r17またはr18が0である場合、ベンゼン環上のR13、R14、R15、R16、R17またはR18が存在しないこと、すなわち、R13、R14、R15、R16、R17または 18 で表される基で、ベンゼン環が置換されていないことを表す。
一般式(4)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、ピリジン、ピリミジン、トリアジン、フラン、ピラン、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(4)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。
一般式(4)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「置換芳香族炭化水素」、「置換芳香族複素環」または「置換縮合多環芳香族」の「置換基」としては、上記一般式(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。
一般式(4)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、ピリジル基、ピリミジル基、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、およびカルボリニル基などをあげることができる。
一般式(4)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、フェナントリル基、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、フリル基、チエニル基、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、アントリルオキシ基、フェナントリ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。
一般式(4)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、上記一般式(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。
一般式(4)中のC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、上記一般式(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。
一般式(4)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。
一般式(4)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、上記一般式(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、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。
一般式(4)中のD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、上記一般式(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。
一般式(4)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」、「置換もしくは無置換の縮合多環芳香族の2価基」または単結合が好ましく、ベンゼン、ビフェニル、ターフェニル、ナフタレン、アントラセン、フルオレン、フェナントレンから誘導される2価基もしくは単結合がより好ましく、ベンゼン、ビフェニル、ナフタレン、フルオレン、フェナントレンから誘導される2価基もしくは単結合が特に好ましい。
一般式(4)中のBとしては、ピリジル基、ピリミジル基、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、ピリミジル基、キノリル基、イソキノリル基、インドリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、カルボリニル基がより好ましい。
一般式(4)中のCとしては、「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、フェニル基、ビフェニリル基、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントリル基、フルオレニル基がより好ましい。
一般式(4)において、Aは、アントラセン環の2位に結合することが好ましい。
そして、qは2であること(pは7であること)が、化合物の安定性の観点から好ましい。
一般式(4a)中のAr、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、上記一般式(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。
一般式(4a)中のAr、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、上記一般式(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。
一般式(4a)中のR19〜R25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、上記一般式(2)中のR〜R12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。
また、これらの基は置換基を有していてよく、置換基として、上記一般式(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。
一般式(4a)中のR19〜R25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、上記一般式(2)中のR〜R12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。
また、これらの基は置換基を有していてよく、置換基として、上記一般式(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。
一般式(4a)中のR19〜R25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、上記一般式(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いてもよい。
また、これらの基は置換基を有していてよく、置換基として、上記一般式(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。
一般式(4a)中のR19〜R25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、上記一般式(2)中のR〜R12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。
また、これらの基は置換基を有していてよく、置換基として、上記一般式(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。
一般式(4a)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つのみが窒素原子であるものとする。X、X、X、Xのいずれか1つが窒素原子である場合、この窒素原子はR19 22 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R19が、Xが窒素原子である場合はR20が、Xが窒素原子である場合はR21が、Xが窒素原子である場合はR22が存在しないことを意味する。
一般式(4a)中のAr、Ar、Arとしては、「置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基」もしくは「置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基」が好ましく、フェニル基、ビフェニリル基、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントリル基、フルオレニル基がより好ましい。
一般式(4a)において、Xのみが窒素原子である(基R21が存在しない)ことが好ましい。
一般式(4a)で表されるアントラセン環構造有する化合物の中で、下記一般式(4a’)で表されるアントラセン環構造有する化合物が好ましい。
Figure 0006417326
(4a’)
(式中、Ar、Ar、Ar、R19、R20、R22〜R25は、前記一般式(4a)に記載した通りの意味である。)
一般式(4b)中のAr、Ar、Ar10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、上記一般式(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よく、置換基として上記一般式(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。
一般式(4b)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」、「置換もしくは無置換の縮合多環芳香族の2価基」または単結合が好ましく、ベンゼン、ビフェニル、ターフェニル、ナフタレン、アントラセン、フルオレン、フェナントレンから誘導される2価基がより好ましく、ベンゼン、ビフェニル、ナフタレン、フルオレン、フェナントレンから誘導される2価基が特に好ましい。
一般式(4b)中のAr、Ar、Ar10としては、「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、フェニル基、ビフェニリル基、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントリル基、フルオレニル基がより好ましい。
一般式(1)において、nは2〜4の整数を表す。
一般式(2)中の前記構造式(B)において、n1は1〜3の整数を表す。
一般式(4)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(4)で表されるアントラセン環構造を有する化合物の中で、一般式(4a)または一般式(4b)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。
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、前記一般式(2)で表される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、または前記一般式(3)で表される分子中にトリフェニルアミン構造を2個、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。
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(2)で表される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、または前記一般式(3)で表される分子中にトリフェニルアミン構造を2個、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は、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。
本発明の有機EL素子に用いられる、前記一般式(4)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使用することができる。
前記一般式(4)で表される、アントラセン環構造を有する化合物は、電子注入および輸送能力に優れており、電子輸送層の材料として好ましい化合物である。
本発明の有機EL素子は、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、正孔輸送層から発光層への正孔輸送効率が向上する(さらに、特定のアントラセン環構造を有する化合物を用いた態様では、電子輸送層から発光層への電子輸送効率も向上する)ことによって、発光効率が向上するとともに、駆動電圧が低下して、有機EL素子の耐久性を向上させることができる。
高効率、低駆動電圧、長寿命の有機EL素子を実現することが可能となった。
本発明の有機EL素子は、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、正孔の注入・輸送の役割を効果的に発現できる特定の2種類のアリールアミン化合物の組合せを選択したことにより、発光層へ正孔を効率良く注入・輸送でき、高効率、低駆動電圧、長寿命の有機EL素子を実現することができる。また、特定の2種類のアリールアミン化合物と特定のアントラセン環構造を有する化合物を選択し、キャリアバランスのとれるように組み合わせ、高効率、低駆動電圧、長寿命の有機EL素子を実現することができる。本発明によれば、従来の有機EL素子の発光効率および駆動電圧、そして耐久性を改良することができる。
本発明実施例1の化合物(1−1)のH−NMRチャート図である。 本発明実施例2の化合物(1−13)のH−NMRチャート図である。 本発明実施例3の化合物(1−11)のH−NMRチャート図である。 本発明実施例4の化合物(1−15)のH−NMRチャート図である。 本発明実施例5の化合物(1−17)のH−NMRチャート図である。 本発明実施例6の化合物(1−21)のH−NMRチャート図である。 本発明実施例7の化合物(1−22)のH−NMRチャート図である。 本発明実施例8の化合物(1−23)のH−NMRチャート図である。 本発明実施例9の化合物(1−24)のH−NMRチャート図である。 本発明実施例10の化合物(1−25)のH−NMRチャート図である。 本発明実施例11の化合物(1−26)のH−NMRチャート図である。 本発明実施例12の化合物(1−27)のH−NMRチャート図である。 本発明実施例13の化合物(1−28)のH−NMRチャート図である。 実施例16〜32、比較例1、2の有機EL素子構成を示した図である。
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。
Figure 0006417326
(1−1)
Figure 0006417326
(1−2)
Figure 0006417326
(1−3)
Figure 0006417326
(1−4)
Figure 0006417326
(1−5)
Figure 0006417326
(1−6)
Figure 0006417326
(1−7)
Figure 0006417326
(1−8)
Figure 0006417326
(1−9)
Figure 0006417326
(1−10)
Figure 0006417326
(1−11)
Figure 0006417326
(1−12)
Figure 0006417326
(1−13)
Figure 0006417326
(1−14)
Figure 0006417326
(1−15)
Figure 0006417326
(1−16)
Figure 0006417326
(1−17)
Figure 0006417326
(1−18)
Figure 0006417326
(1−19)
Figure 0006417326
(1−20)
Figure 0006417326
(1−21)
Figure 0006417326
(1−22)
Figure 0006417326
(1−23)
Figure 0006417326
(1−24)
Figure 0006417326
(1−25)
Figure 0006417326
(1−26)
Figure 0006417326
(1−27)
Figure 0006417326
(1−28)
Figure 0006417326
(1−29)
Figure 0006417326
(1−30)
Figure 0006417326
(1−31)
Figure 0006417326
(1−32)
Figure 0006417326
(1−33)
Figure 0006417326
(1−34)
Figure 0006417326
(1−35)
Figure 0006417326
(1−36)
Figure 0006417326
(1−37)
Figure 0006417326
(1−38)
本発明の有機EL素子に好適に用いられる、前記分子中にトリフェニルアミン構造を3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で、前記一般式(2)で表される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がより好適に用いられる。前記一般式(2)で表される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。
Figure 0006417326
(2−1)
Figure 0006417326
(2−2)
Figure 0006417326
(2−3)
Figure 0006417326
(2−4)
Figure 0006417326
(2−5)
Figure 0006417326
(2−6)
Figure 0006417326
(2−7)
Figure 0006417326
(2−8)
Figure 0006417326
(2−9)
Figure 0006417326
(2−10)
Figure 0006417326
(2−11)
Figure 0006417326
(2−12)
Figure 0006417326
(2−13)
Figure 0006417326
(2−14)
Figure 0006417326
(2−15)
Figure 0006417326
(2−16)
Figure 0006417326
(2−17)
本発明の有機EL素子に好適に用いられる、前記分子中にトリフェニルアミン構造を3〜6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において、前記一般式(2)で表される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。
Figure 0006417326
(2’−1)
Figure 0006417326
(2’−2)
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、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。
Figure 0006417326
(3−1)
Figure 0006417326
(3−2)
Figure 0006417326
(3−3)
Figure 0006417326
(3−4)
Figure 0006417326
(3−5)
Figure 0006417326
(3−6)
Figure 0006417326
(3−7)
Figure 0006417326
(3−8)
Figure 0006417326
(3−9)
Figure 0006417326
(3−10)
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(3−11)
Figure 0006417326
(3−12)
Figure 0006417326
(3−13)
Figure 0006417326
(3−14)
Figure 0006417326
(3−15)
Figure 0006417326
(3−16)
Figure 0006417326
(3−17)
Figure 0006417326
(3−18)
Figure 0006417326
(3−19)
Figure 0006417326
(3−20)
Figure 0006417326
(3−21)
Figure 0006417326
(3−22)
Figure 0006417326
(3−23)
本発明の有機EL素子に用いら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において、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、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。
Figure 0006417326
(3’−1)
Figure 0006417326
(3’−2)
尚、前記分子中にトリフェニルアミン構造を3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、または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6〜8参照)。
本発明の有機EL素子に好適に用いられる、前記一般式(4a)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。
Figure 0006417326
(4a−1)
Figure 0006417326
(4a−2)
Figure 0006417326
(4a−3)
Figure 0006417326
(4a−4)
Figure 0006417326
(4a−5)
Figure 0006417326
(4a−6)
Figure 0006417326
(4a−7)
Figure 0006417326
(4a−8)
Figure 0006417326
(4a−9)
Figure 0006417326
(4a−10)
Figure 0006417326
(4a−11)
Figure 0006417326
(4a−12)
Figure 0006417326
(4a−13)
本発明の有機EL素子に好適に用いられる、前記一般式(4b)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。
Figure 0006417326
(4b−1)
Figure 0006417326
(4b−2)
Figure 0006417326
(4b−3)
Figure 0006417326
(4b−4)
Figure 0006417326
(4b−5)
Figure 0006417326
(4b−6)
Figure 0006417326
(4b−7)
Figure 0006417326
(4b−8)
Figure 0006417326
(4b−9)
Figure 0006417326
(4b−10)
Figure 0006417326
(4b−11)
Figure 0006417326
(4b−12)
Figure 0006417326
(4b−13)
Figure 0006417326
(4b−14)
Figure 0006417326
(4b−15)
Figure 0006417326
(4b−16)
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9〜10参照)。
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、ガラス転移点(Tg)と仕事関数の測定を行った。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の指標となるものである。
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、DSC3100S)によって求めた。
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、PYS−202)によって求めた。
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、第一正孔輸送層、第二正孔輸送層、発光層、電子輸送層および陰極からなるもの、また、第二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、電子輸送層と陰極の間に電子注入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、例えば正孔注入層と第一正孔輸送層を兼ねた構成とすること、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。
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。本発明の有機EL素子の正孔注入層として、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(2)で表される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、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、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他、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。
本発明の有機EL素子の第一正孔輸送層として、前記一般式(2)で表される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、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、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他、N,N’−ジフェニル−N,N’−ジ(m−トリル)ベンジジン(以後、TPDと略称する)やN,N’−ジフェニル−N,N’−ジ(α−ナフチル)ベンジジン(以後、NPDと略称する)、N,N,N’,N’−テトラビフェニリルベンジジンなどのベンジジン誘導体、1,1−ビス[4−(ジ−4−トリルアミノ)フェニル]シクロヘキサン(TAPC)、種々のトリフェニルアミン3量体および4量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。また、正孔の注入・輸送層として、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)(PEDOT)/ポリ(スチレンスルフォネート)(PSS)などの塗布型の高分子材料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、正孔注入層または第一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などをPドーピングしたものや、TPDなどのベンジジン誘導体の構造をその部分構造に有する高分子化合物などを用いることができる。
本発明の有機EL素子の第二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が用いられる。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。
本発明の有機EL素子の電子阻止層として、前記一般式(2)で表される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、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、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他、4,4’,4’’−トリ(N−カルバゾリル)トリフェニルアミン(以後、TCTAと略称する)、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(以後、mCPと略称する)、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。
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、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、キナクリドン、クマリン、ルブレン、ペリレン、ピレン、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。
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。
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。
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)。
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。
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(以後、BAlqと略称する)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。
本発明の有機EL素子の電子輸送層として、前記一般式(4)で表されるアントラセン環構造を有する化合物、より好ましくは、前記一般式(4a)または(4b)で表されるアントラセン環構造を有する化合物を用いることができる。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、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。
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。
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。
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。
<4,4’’’−ビス{(ビフェニル−4−イル)−フェニルアミノ}−(1,1’:4’,1’’:4’’,1’’’−クォーターフェニル)(化合物1−1)の合成>
窒素置換した反応容器に、N−フェニル−N−{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)アミン18.2g、4,4’−ジヨードビフェニル7.5g、2M炭酸カリウム水溶液46ml、トルエン60ml、エタノール15mlを加え、1時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1.1gを加えて加熱し、72℃で10時間撹拌した。室温まで冷却し、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(5/1、v/v)の混合溶液100mlで洗浄した後、1,2−ジクロロベンゼン100mlを加え、加熱することによって溶解した。不溶物をろ過によって除去した後、放冷し、メタノール200ml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100ml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’’:4’’,1’’’−クォーターフェニル)(化合物1−1)の薄黄色粉体11.8g(収率81%)を得た。
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(CDCl)で以下の44個の水素のシグナルを検出した。
δ(ppm)=7.66−7.77(8H)、7.50−7.64(12H)、7.42−7.50(4H)、7.28−7.38(6H)、7.20−7.26(12H)、7.08(2H)。
<4,4’’’’−ビス{(ビフェニル−4−イル)−フェニルアミノ}−(1,1’:4’,1’’:4’’,1’’’:4’’’,1’’’’−キンクフェニル)(化合物1−13)の合成>
窒素置換した反応容器に、N−フェニル−N−{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)アミン16.3g、4,4’−ジヨードターフェニル8.0g、2M炭酸カリウム水溶液41ml、トルエン64ml、エタノール16mlを加え、1時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1.0gを加えて加熱し、72℃で18時間撹拌した。室温まで冷却し、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(5/1、v/v)の混合溶液100mlで洗浄した後、1,2−ジクロロベンゼン100mlを加え、加熱することによって溶解した。不溶物をろ過によって除去した後、放冷し、メタノール200ml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100ml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’’:4’’,1’’’:4’’’,1’’’’−キンクフェニル)(化合物1−13)の薄黄色粉体9.8g(収率66%)を得た。
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(CDCl)で以下の48個の水素のシグナルを検出した。
δ(ppm)=7.66−7.80(12H)、7.50−7.64(12H)、7.42−7.50(4H)、7.28−7.38(6H)、7.20−7.26(12H)、7.08(2H)。
<4,4’’’−ビス{(ビフェニル−4−イル)−フェニルアミノ}−(1,1’:3’,1’’:3’’,1’’’−クォーターフェニル)(化合物1−11)の合成>
実施例1において、4,4’−ジヨードビフェニルに代えて、3,3’−ジブロモビフェニルを用い、同様の条件で反応を行うことによって、4,4’’’−ビス{(ビフェニル−4−イル)−フェニルアミノ}−(1,1’:3’,1’’:3’’,1’’’−クォーターフェニル)(化合物1−11)の薄黄色粉体16.2g(収率91%)を得た。
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(CDCl)で以下の44個の水素のシグナルを検出した。
δ(ppm)=7.87(2H)、7.48−7.66(18H)、7.39−7.48(4H)、7.29−7.39(6H)、7.18−7.26(12H)、7.08(2H)。
<4,4’’’’−ビス{(ビフェニル−4−イル)−フェニルアミノ}−(1,1’:3’,1’’:2’’,1’’’:3’’’,1’’’’−キンクフェニル)(化合物1−15)の合成>
実施例1において、4,4’−ジヨードビフェニルに代えて、3,3’’−ジブロモ(1,1’:2’,1’’−ターフェニル)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)−フェニルアミノ}−(1,1’:3’,1’’:2’’,1’’’:3’’’,1’’’’−キンクフェニル)(化合物1−15)の薄黄色粉体17.0g(収率92%)を得た。
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(CDCl)で以下の48個の水素のシグナルを検出した。
δ(ppm)=7.00−7.62(48H)。
<4,4’’’’−ビス{(ビフェニル−4−イル)−フェニルアミノ}−(1,1’:3’,1’’:3’’,1’’’:3’’’,1’’’’−キンクフェニル)(化合物1−17)の合成>
実施例1において、4,4’−ジヨードビフェニルに代えて、3,3’’−ジブロモ(1,1’:3’,1’’−ターフェニル)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)−フェニルアミノ}−(1,1’:3’,1’’:3’’,1’’’:3’’’,1’’’’−キンクフェニル)(化合物1−17)の薄黄色粉体10.5g(収率57%)を得た。
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(CDCl)で以下の48個の水素のシグナルを検出した。
δ(ppm)=7.93(1H)、7.87(2H)、7.40−7.72(24H)、7.16−7.38(18H)、7.09(3H)。
<4,4’’’−ビス{(ビフェニル−4−イル)−フェニルアミノ}−(1,1’:2’,1’’:2’’,1’’’−クォーターフェニル)(化合物1−21)の合成>
実施例1において、4,4’−ジヨードビフェニルに代えて、2,2’−ジブロモビフェニルを用い、同様の条件で反応を行うことによって、4,4’’’−ビス{(ビフェニル−4−イル)−フェニルアミノ}−(1,1’:2’,1’’:2’’,1’’’−クォーターフェニル)(化合物1−21)の薄黄色粉体9.0g(収率83%)を得た。
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(CDCl)で以下の44個の水素のシグナルを検出した。
δ(ppm)=7.45−7.54(6H)、7.23−7.45(16H)、7.13−7.22(4H)、7.05−7.13(8H)、6.94(2H)、6.82(4H)、6.62(4H)。
<4,4’’’−ビス{(ナフタレン−1−イル)−フェニルアミノ}−(1,1’:3’,1’’:3’’,1’’’−クォーターフェニル)(化合物1−22)の合成>
実施例1において、4,4’−ジヨードビフェニルに代えて、3,3’−ジブロモビフェニルを用い、N−フェニル−N−{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)アミンに代えて、N−フェニル−N−{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}−(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{(ナフタレン−1−イル)−フェニルアミノ}−(1,1’:3’,1’’:3’’,1’’’−クォーターフェニル)(化合物1−22)の薄黄色粉体4.00g(収率26%)を得た。
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(CDCl)で以下の40個の水素のシグナルを検出した。
δ(ppm)=7.99(2H)、7.92(2H)、7.78−7.85(4H)、7.35−7.61(18H)、7.19−7.28(4H)、7.06−7.15(8H)、6.98(2H)。
<4,4’’’’−ビス{(ビフェニル−4−イル)−フェニルアミノ}−(1,1’:4’,1’’:2’’,1’’’:4’’’,1’’’’−キンクフェニル)(化合物1−23)の合成>
実施例1において、4,4’−ジヨードビフェニルに代えて、4,4’’−ジブロモ(1,1’:2’,1’’−ターフェニル)を用い、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)−フェニルアミノ}−(1,1’:4’,1’’:2’’,1’’’:4’’’,1’’’’−キンクフェニル)(化合物1−23)の薄黄色粉体13.8g(収率62%)を得た。
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(CDCl)で以下の48個の水素のシグナルを検出した。
δ(ppm)=7.60(4H)、7.03−7.56(44H)。
<4,4’’’’−ビス{(ビフェニル−4−イル)−フェニルアミノ}−(1,1’:2’,1’’:3’’,1’’’:2’’’,1’’’’−キンクフェニル)(化合物1−24)の合成>
実施例1において、4,4’−ジヨードビフェニルに代えて、2,2’’−ジブロモ(1,1’:3’,1’’−ターフェニル)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)−フェニルアミノ}−(1,1’:2’,1’’:3’’,1’’’:2’’’,1’’’’−キンクフェニル)(化合物1−24)の薄黄色粉体9.7g(収率69%)を得た。
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(CDCl)で以下の48個の水素のシグナルを検出した。
δ(ppm)=7.30−7.56(20H)、6.91−7.24(28H)。
<4,4’’’’−ビス{(ビフェニル−4−イル)−フェニルアミノ}−(1,1’:4’,1’’:3’’,1’’’:4’’’,1’’’’−キンクフェニル)(化合物1−25)の合成>
実施例1において、4,4’−ジヨードビフェニルに代えて、4,4’’−ジブロモ(1,1’:3’,1’’−ターフェニル)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)−フェニルアミノ}−(1,1’:4’,1’’:3’’,1’’’:4’’’,1’’’’−キンクフェニル)(化合物1−25)の薄黄色粉体16.5g(収率74%)を得た。
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(CDCl)で以下の48個の水素のシグナルを検出した。
δ(ppm)=7.93(1H)、7.06−7.80(47H)。
<4,4’’’’−ビス{(ジベンゾフラン−1−イル)−フェニルアミノ}−(1,1’:4’,1’’:2’’,1’’’:4’’’,1’’’’−キンクフェニル)(化合物1−26)の合成>
実施例1において、N−フェニル−N−{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)アミンに代えて、N−フェニル−N−{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}−(ジベンゾフラン−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{(ジベンゾフラン−1−イル)−フェニルアミノ}−(1,1’:4’,1’’:2’’,1’’’:4’’’,1’’’’−キンクフェニル)(化合物1−26)の薄黄色粉体14.0g(収率61%)を得た。
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(CDCl)で以下の44個の水素のシグナルを検出した。
δ(ppm)=7.97(2H)、7.79(2H)、7.02−7.55(40H)。
<4,4’’’’−ビス{(ビフェニル−4−イル)−フェニルアミノ}−(1,1’:2’,1’’:2’’,1’’’:2’’’,1’’’’−キンクフェニル)(化合物1−27)の合成>
実施例1において、4,4’−ジヨードビフェニルに代えて、2,2’’−ジブロモ(1,1’:2’,1’’−ターフェニル)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)−フェニルアミノ}−(1,1’:2’,1’’:2’’,1’’’:2’’’,1’’’’−キンクフェニル)(化合物1−27)の薄黄色粉体8.5g(収率61%)を得た。
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(CDCl)で以下の48個の水素のシグナルを検出した。
δ(ppm)=7.62(4H)、6.78−7.57(36H)、6.53(4H)、6.46(2H)、6.38(2H)。
<4,4’’’−ビス{(ビフェニル−4−イル)−d5−フェニルアミノ}−(1,1’:3’,1’’:3’’,1’’’−クォーターフェニル)(化合物1−28)の合成>
実施例1において、4,4’−ジヨードビフェニルに代えて、3,3’−ジブロモビフェニルを用い、N−フェニル−N−{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)アミンに代えて、N−(フェニル−d)−N−{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)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)−d5−フェニルアミノ}−(1,1’:3’,1’’:3’’,1’’’−クォーターフェニル)(化合物1−28)の薄黄色粉体8.7g(収率68%)を得た。
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(CDCl)で以下の34個の水素のシグナルを検出した。
δ(ppm)=7.87(2H)、7.40−7.66(20H)、7.30−7.38(4H)、7.19−7.26(8H)。
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、DSC3100S)によってガラス転移点を求めた。
ガラス転移点
実施例1の化合物 119℃
実施例2の化合物 124℃
実施例3の化合物 114℃
実施例4の化合物 115℃
実施例5の化合物 118℃
実施例6の化合物 111℃
実施例7の化合物 112℃
実施例8の化合物 129℃
実施例9の化合物 113℃
実施例10の化合物 126℃
実施例11の化合物 131℃
実施例12の化合物 121℃
実施例13の化合物 113℃
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。
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、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 5.68eV
実施例2の化合物 5.69eV
実施例3の化合物 5.73eV
実施例4の化合物 5.74eV
実施例5の化合物 5.77eV
実施例6の化合物 5.73eV
実施例7の化合物 5.81eV
実施例8の化合物 5.71eV
実施例9の化合物 5.74eV
実施例10の化合物 5.72eV
実施例11の化合物 5.74eV
実施例12の化合物 5.73eV
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。
有機EL素子は、図14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、第一正孔輸送層4、第二正孔輸送層5、発光層6、電子輸送層7、電子注入層8、陰極(アルミニウム電極)9の順に蒸着して作製した。
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、下記構造式の化合物6を膜厚5nmとなるように形成した。この正孔注入層3の上に、第一正孔輸送層4として下記構造式の化合物3−1を膜厚60nmとなるように形成した。この第一正孔輸送層4の上に、第二正孔輸送層5として実施例1の化合物(1−1)を膜厚5nmとなるように形成した。この第二正孔輸送層5の上に、発光層6として化合物7−A(SFC株式会社製NUBD370)と化合物8−A(SFC株式会社製ABH113)を、蒸着速度比が化合物7−A:化合物8−A=5:95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6の上に、電子輸送層7として下記構造式の化合物4a−1と下記構造式の化合物9を、蒸着速度比が化合物4a−1:化合物9=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7の上に、電子注入層8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9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発光特性の測定結果を表1にまとめて示した。
Figure 0006417326
(6)
Figure 0006417326
(3−1)
Figure 0006417326
(4a−1)
Figure 0006417326
(9)
実施例16において、第二正孔輸送層5の材料として実施例1の化合物(1−1)に代えて実施例2の化合物(1−13)を膜厚5nm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発光特性の測定結果を表1にまとめて示した。
実施例16において、電子輸送層7の材料として化合物4a−1に代えて下記構造式の化合物4b−1を用いた以外は、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発光特性の測定結果を表1にまとめて示した。
Figure 0006417326
(4b−1)
実施例18において、第二正孔輸送層5の材料として実施例1の化合物(1−1)に代えて実施例3の化合物(1−11)を膜厚5nm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発光特性の測定結果を表1にまとめて示した。
実施例18において、第二正孔輸送層5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(1−15)を膜厚5nm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発光特性の測定結果を表1にまとめて示した。
実施例18において、第二正孔輸送層5の材料として実施例1の化合物(1−1)に代えて実施例5の化合物(1−17)を膜厚5nm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発光特性の測定結果を表1にまとめて示した。
実施例18において、第二正孔輸送層5の材料として実施例1の化合物(1−1)に代えて実施例6の化合物(1−21)を膜厚5nm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発光特性の測定結果を表1にまとめて示した。
実施例18において、第二正孔輸送層5の材料として実施例1の化合物(1−1)に代えて実施例7の化合物(1−22)を膜厚5nm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発光特性の測定結果を表1にまとめて示した。
実施例18において、第二正孔輸送層5の材料として実施例1の化合物(1−1)に代えて実施例8の化合物(1−23)を膜厚5nm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発光特性の測定結果を表1にまとめて示した。
実施例18において、第二正孔輸送層5の材料として実施例1の化合物(1−1)に代えて実施例9の化合物(1−24)を膜厚5nm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発光特性の測定結果を表1にまとめて示した。
実施例18において、第二正孔輸送層5の材料として実施例1の化合物(1−1)に代えて実施例10の化合物(1−25)を膜厚5nm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発光特性の測定結果を表1にまとめて示した。
実施例18において、第二正孔輸送層5の材料として実施例1の化合物(1−1)に代えて実施例11の化合物(1−26)を膜厚5nm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発光特性の測定結果を表1にまとめて示した。
実施例18において、第二正孔輸送層5の材料として実施例1の化合物(1−1)に代えて実施例12の化合物(1−27)を膜厚5nm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発光特性の測定結果を表1にまとめて示した。
実施例18において、第二正孔輸送層5の材料として実施例1の化合物(1−1)に代えて実施例13の化合物(1−28)を膜厚5nm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発光特性の測定結果を表1にまとめて示した。
実施例16において、第一正孔輸送層4の材料として前記構造式の化合物3−1に代えて下記構造式の化合物3’−2を用い、また発光層6の材料として化合物7−A(SFC株式会社製NUBD370)と化合物8−A(SFC株式会社製ABH113)に代えて、化合物7−B(SFC株式会社製SBD160)と化合物8−B(SFC株式会社製ABH401)として、蒸着速度比が化合物7−B:化合物8−B=5:95となる蒸着速度で二元蒸着を行った以外は、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発光特性の測定結果を表1にまとめて示した。
Figure 0006417326
(3’−2)
実施例30において、第二正孔輸送層5の材料として実施例1の化合物(1−1)に代えて実施例2の化合物(1−13)を膜厚5nm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発光特性の測定結果を表1にまとめて示した。
実施例30において、電子輸送層7の材料として化合物4a−1に代えて前記構造式の化合物4b−1を用いた以外は、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発光特性の測定結果を表1にまとめて示した。
[比較例1]
比較のために、実施例16において、第一正孔輸送層4の材料として前記構造式の化合物3−1を膜厚60nmとなるように形成した後、第二正孔輸送層5の材料として実施例1の化合物(1−1)に代えて前記構造式の化合物3−1を膜厚5nm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発光特性の測定結果を表1にまとめて示した。
[比較例2]
比較のために、実施例30において、第一正孔輸送層4の材料として前記構造式の化合物3’−2を膜厚60nmとなるように形成した後、第二正孔輸送層5の材料として実施例1の化合物(1−1)に代えて前記構造式の化合物3’−2を膜厚5nm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発光特性の測定結果を表1にまとめて示した。
実施例16〜32および比較例1〜2で作製した有機EL素子を用いて、素子寿命を測定した結果を表1にまとめて示した。素子寿命は、発光開始時の発光輝度(初期輝度)を2000cd/mとして定電流駆動を行った時、発光輝度が1900cd/m(初期輝度を100%とした時の95%に相当:95%減衰)に減衰するまでの時間として測定した。
Figure 0006417326
表1に示すように、電流密度10mA/cmの電流を流したときの発光効率は、比較例1〜2の有機EL素子の6.69〜6.80cd/Aに対し、実施例16〜32の有機EL素子では7.08〜7.90cd/Aといずれも高効率であった。また、電力効率においても、比較例1〜2の有機EL素子の5.25〜5.34lm/Wに対し、実施例16〜32の有機EL素子では5.55〜6.18lm/Wと高効率であった。一方、素子寿命(95%減衰)においては、比較例1〜2の有機EL素子の57〜60時間に対し、実施例16〜32の有機EL素子では116〜185時間と、大きく長寿命化していることが分かる。
本発明の有機EL素子は、特定の2種類のアリールアミン化合物と特定のアントラセン環構造を有する化合物を組み合わせることによって、有機EL素子内部のキャリアバランスを改善し、従来の有機EL素子と比較して、高発光効率、長寿命の有機EL素子を実現できることがわかった。
本発明の、特定の2種類のアリールアミン化合物と特定のアントラセン環構造を有する化合物を組み合わせた有機EL素子は、発光効率が向上するとともに、有機EL素子の耐久性を改善させることができ、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。
1 ガラス基板
2 透明陽極
3 正孔注入層
4 第一正孔輸送層
5 第二正孔輸送層
6 発光層
7 電子輸送層
8 電子注入層
9 陰極

Claims (8)

  1. 少なくとも陽極、正孔注入層、第一正孔輸送層、第二正孔輸送層、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、前記第二正孔輸送層が下記一般式(1)で表されるアリールアミン化合物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。
    Figure 0006417326
    (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し、nは2〜4の整数を表す。但し、置換芳香族炭化水素基における置換基から炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基は除かれるものとする。
  2. 前記第一正孔輸送層が分子中にトリフェニルアミン構造を3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請求項1記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  3. 前記分子中にトリフェニルアミン構造を3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(2)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である請求項2記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
    Figure 0006417326
    (2)
    (式中、R〜R12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〜r12は相互に同一でも異なってもよく、r、r、r、r、r11、r12は0または1〜5の整数を表し、r、r、r、r、r、r10は0または1〜4の整数を表す。r、r、r、r、r11、r12が2〜5の整数である場合、またはr、r、r、r、r、r10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〜R12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。A、A、Aは相互に同一でも異なってもよく、下記構造式(B)〜(G)で示される2価基、または単結合を表す。)
    Figure 0006417326
    (B)
    (式中、n1は1〜3の整数を表す。)
    Figure 0006417326
    (C)
    Figure 0006417326
    (D)
    Figure 0006417326
    (E)
    Figure 0006417326
    (F)
    Figure 0006417326
    (G)
  4. 前記第一正孔輸送層が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を含有する請求項1記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  5. 前記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請求項4記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
    Figure 0006417326
    (3)
    (式中、R13〜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。r13〜r18は相互に同一でも異なってもよく、r13、r14、r17、r18は0または1〜5の整数を表し、r15、r16は0または1〜4の整数を表す。r13、r14、r17、r18が2〜5の整数である場合、または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R13〜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。Aは下記構造式(C)〜(G)で示される2価基、または単結合を表す。)
    Figure 0006417326
    (C)
    Figure 0006417326
    (D)
    Figure 0006417326
    (E)
    Figure 0006417326
    (F)
    Figure 0006417326
    (G)
  6. 前記電子輸送層が下記一般式(4)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請求項1記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
    Figure 0006417326
    (4)
    (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。)
  7. 前記アントラセン環構造を有する化合物が、下記一般式(4a)で表されるアントラセン環構造を有する化合物である請求項6記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
    Figure 0006417326
    (4a)
    (式中、Ar、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。R19〜R25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R19〜R22の水素原子もしくは置換基を有さないものとする。)
  8. 前記アントラセン環構造を有する化合物が、下記一般式(4b)で表されるアントラセン環構造を有する化合物である請求項6記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
    Figure 0006417326
    (4b)
    (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、Ar、Ar、Ar10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。)
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