JP6957371B2 - 2−(2’−ジアリールアミノフェニル)ボラベンゼン誘導体及び前記誘導体を含む有機電子デバイス - Google Patents

2−(2’−ジアリールアミノフェニル)ボラベンゼン誘導体及び前記誘導体を含む有機電子デバイス Download PDF

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Description

本発明は、下記一般式(1):
Figure 0006957371
で表される2-(2’-ジアリールアミノフェニル)ボラベンゼン誘導体、前記誘導体を含んでなる有機電子デバイス、特に有機エレクトロルミネッセンスデバイス(有機ELデバイス)、並びに、前記誘導体の正孔注入/輸送材料、発光層のホスト材料、及び/又は電子阻止/励起子阻止層の材料としての使用に関する。
有機電子デバイスは、正孔および/または電子を用いた、デバイスを構成する電極と有機物層間での電荷の輸送を必要とする素子である。有機電子デバイスは、動作原理に応じ、以下のように大きく2つの種類に分けることができる。第1の種類のデバイスは、外部の光源からデバイスに入射した光子によって有機物層において励起子が形成され、この励起子が電子と正孔に分離し、この電子と正孔が各々別々の電極に輸送されて生じる起電力を利用する形態の電子デバイスである。第2の種類のデバイスは、2つ以上の別々の電極に電圧を印加しまたはデバイスに電流を流して、それぞれの電極に接する有機物半導体層に正孔および/または電子を注入し、注入された電子と正孔によって動作する形態の電子デバイスである。第1の種類のデバイスには、例えば、有機太陽電池及び有機感光体(OPC)が含まれる。第2の種類のデバイスには、例えば、有機発光デバイス、より詳細には有機エレクトロルミネッセンス(EL)デバイス、有機トランジスタが含まれる。
有機電子デバイスの中でも、有機ELデバイスは、通常、アノードとカソードおよびこれらの電極間に配置された、発光層を含めた有機物層を含む構造を有する。有機ELデバイスでは、アノード及びカソードからそれぞれ注入された正孔及び電子が再結合して生じる励起子のエネルギーを利用して発光材料から発光が生じる。ここで、一般に、有機ELデバイスの有機物層は、その有機ELデバイスの特性、例えば、発光効率を高めるためにそれぞれ異なる機能を備えた異なる物質を含んでなる複数の層からなる多層構造を有し、それら複数の層は、例えば、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、及び電子注入層などからなる。しかし、これらの層はそのうちのいくつかの機能を1つの層が担うことができ、したがって、これらの層のいくつかは省略してもよい。さらに、これらの有機物層に加えて、電極表面の平坦性を高めるための平坦化層、発光層に正孔、電子、及び/又は励起子を閉じ込めるための、正孔阻止層、電子阻止層、及び/又は正孔阻止層を有機ELデバイスの有機層に含めることもできる。
このような構造を有する有機ELデバイスにおいて、二つの電極の間に電圧を印加した場合、アノードからは正孔が、カソードからは電子が有機物層に注入され、注入された正孔と電子が結合した時に発光性分子においてその分子の基底状態エネルギーよりも高いエネルギーを有する励起子が形成され、この励起子が基底状態に戻る時に発光が生じる。このような有機ELデバイスは、自発光型の発光デバイスであって、従来のバックライトを用いる液晶デバイスと比較して、高輝度、高効率、低い駆動電圧、広い視野角、高いコントラスト、及び高速応答などの特性を有しうることが知られている。
有機ELデバイスにおいて、有機物層として用いられる材料は、その機能に応じて、発光材料と、電荷注入・輸送材料、例えば、正孔注入材料、正孔輸送材料、電子輸送材料、電子注入材料などに分類することができる。また、発光材料は、発光色に応じ、青色、緑色、赤色の発光材料と、より良い天然色を実現するために必要な黄色および橙色の発光材料に分類することができる。一方、発光層を一つの物質だけから形成した場合、分子間相互作用によって最大発光波長が長波長に移動して色純度が低下したり、発光減衰効果によって素子の効率が低下したりする問題が発生しうるので、発光の高い色純度及び発光効率の向上のために、発光材料及びホスト材料を含むホスト/ドーパント系を発光層に用いることができる。
有機ELデバイスが高効率などの優れた特性を発揮するためには、デバイスの有機物層を形成する材料、例えば、正孔注入材料、正孔輸送材料、発光材料、電子輸送材料、及び電子注入材料などから選択される材料が、デバイス中でできるだけ長く安定であり、かつそれらの機能を効率よく実現できる材料からなることが必要である。
有機ELデバイスの有機層に用いるための正孔輸送材料として、芳香族アミン化合物、例えば、NPB(N, N'-ビス(ナフタレン-1-イル)-N,N'-ビス(フェニル)-ベンジジン)、TPD(N, N'-ビス(3-メチルフェニル)-N,N'-ビス(フェニル)-ベンジジン)、α-NPD(N,N'-ジ(1-ナフチル)-N,N'-ジフェニルベンジジン)、TAPC(1,1-ビス[4-[N,N-ジ(p-トリル)アミノ]フェニル]シクロヘキサン]などが良く知られている。正孔輸送材料として、カルバゾール環構造を有する化合物は、カルバゾール環構造に由来する高い励起三重項準位Tを有し、正孔輸送特性に優れていることから、正孔輸送材料としてカルバゾール環を含む有機化合物がこれまでに多く研究されてきた。例えば、特開2008−120769号公報には、N−アリール置換カルバゾール化合物を有機ELデバイスのための正孔注入・輸送材料として用いることが記載されている。また、国際公開第2012/001986号には、カルバゾール環が2つ以上連結した構造を有する化合物を有機ELデバイスのための正孔注入・輸送性材料として用いることが記載されている。また、特開2017−109929号公報には、ジアリールアミノ置換基を有するN−アリールカルバゾール誘導体を有機ELデバイスの正孔注入・輸送材料として用いることが記載されている。
特開2008−120769号公報 国際公開第2012/001986号 特開2017−109929号公報
上述したとおり、有機電子デバイス、例えば有機ELデバイスのための正孔輸送材料として様々な化学構造を有する芳香族アミン化合物がこれまでに研究され、開発されてきているが、さらに優れた特性を有する材料あるいはこれまでに知られていない新規な化学構造を有する材料の開発が依然として求められている。本発明は、有機電子デバイス、特に有機エレクトロルミネッセンスデバイスのための正孔輸送材料として有用な新規な材料を提供しようとするものである。
上記課題を解決するために、本発明は下記式(1)で表される化合物を提供する。式(1)の化合物は有機電子デバイスのための正孔輸送材料として用いるのに適している。本発明はさらに、式(1)の化合物を含む有機層を有する有機電子デバイス、特に有機ELデバイスを提供する。
本発明の化合物は、下記一般式(1):
Figure 0006957371
(式中、R1及びR2はそれぞれ同一又は異なり、独立に、重水素原子;置換もしくは非置換のアルキル基;置換もしくは非置換のシクロアルキル基;置換もしくは非置換のアルコキシ基;置換もしくは非置換のアリールオキシ基;置換もしくは非置換のアルキルチオ基;置換もしくは非置換のアリールチオ基;置換もしくは非置換のトリアルキルシリル基;置換もしくは非置換のトリアリールシリル基;置換もしくは非置換のジアルキルホウ素基;置換もしくは非置換のジアリールホウ素基;置換もしくは非置換のモノ又はジアルキルアミノ基;置換もしくは非置換のモノ又はジアラルキルアミノ基;置換もしくは非置換のモノ又はジアリールアミノ基;置換もしくは非置換のモノ又はジヘテロアリールアミノ基;置換もしくは非置換の縮合又は非縮合アリール基;および置換もしくは非置換の縮合又は非縮合ヘテロアリール基からなる群から選択される、ボラベンゼン環又はベンゼン環上の任意の置換可能な位置における置換基を表し;
a及びbはそれぞれ独立に0〜4の整数を表し;
Ar1及びAr2は、互いに同一又は異なり、それぞれ独立に置換又は非置換の環炭素原子数6〜30の非縮合又は縮合アリール又は環原子数5〜30の非縮合又は縮合ヘテロアリール基であり;
Ar1及びAr2は、任意選択により、単結合、アルキレン基、アルケニレン基、−O−、−S−、アルキル−N基、アリール−N基、ジアルキルSi基、及びジアリールSi基からなる群から選択される連結基を介して結合していてもよい。)
で表される。
上記式(1)において、a及びbが0(ゼロ)であること、すなわち、R1及びR2で表される置換基が存在しないことが特に好ましい。
上述した各態様において、R1及びR2置換基が存在する場合は、R1及びR2がそれぞれ独立に、重水素原子、置換又は非置換の直鎖状又は分岐状アルキル基、置換又は非置換のシクロアルキル基、及び置換又は非置換のアリール基からなる群から選択されることが好ましく;
Ar1及びAr2がそれぞれ独立に、置換又は非置換の、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フルオレニル基、スピロビフルオレニル基、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントリル基、フルオランテニル基、ピレニル基、クリセニル基、トリフェニレニル基、ペリレニル基、インデニル基、ベンゾインデニル基、ピロリル基、インドリル基、カルバゾリル基、フラニル基、ベンゾフラニル基、ジベンゾフラニル基、チオフェニル基、ベンゾチオフェニル基、ジベンゾチオフェニル基、イミダゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、トリアゾリル基、オキサゾリル基、オキサジアゾリル基、チアゾリル基、チアジアゾリル基、ピリジル基、ピリミジル基、トリアジニル基、キノリニル基、又はキノキサリニル基からなる群から選択されることが好ましい。
上述した各態様において、Ar1及びAr2が独立に、置換又は非置換の、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フルオレニル基、ナフチル基、及びフェナントレニル基からなる群から選択される基であることがさらに好ましい。
上記一般式(1)において、R1、R2、Ar1、及びAr2がさらなる置換基を有する基である場合、その置換基は、それぞれ独立に、重水素原子、ハロゲン原子(例えば、フッ素、塩素、又は臭素原子)、シアノ基、ニトロ基、炭素数1〜6の直鎖又は分岐状のアルキル基、炭素数3〜6のシクロアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、環炭素原子数6〜30のアリール又は環原子数5〜30のヘテロアリール基、環炭素原子数6〜30のアリール又は環原子数5〜30のヘテロアリールオキシ基、環炭素原子数6〜30のアリール又は環原子数5〜30のヘテロアリール基を置換基として有するモノ又はジ置換アミノ基、環炭素原子数6〜30のアリール又は環原子数5〜30のヘテロアリール基を置換基として有するトリアリールシリル又はトリヘテロアリールシリル基からなる群から選択されることが好ましい。
さらに、R1、R2、Ar1、及びAr2が有していてもよい置換基はそれぞれ独立に、重水素原子、環炭素原子数6〜30のアリール基、モノアリールアミノ基又はジアリールアミノ基(アリール基は環炭素原子数6〜30のアリール基である)、及びトリアリールシリル基(アリール基は環炭素原子数6〜30のアリール基である)からなる群から選択されることが好ましい。
上記一般式(1)の好ましい例として下記式:
Figure 0006957371
の化合物を挙げることができる。
本発明は、さらに、上記一般式(1)の化合物からなる、有機電子デバイスに用いるための有機材料を提供する。有機電子デバイスは、有機エレクトロルミネッセンスデバイス(有機ELデバイス)であることが特に好ましい。
上記有機材料は、正孔輸送材料であることが好ましい。したがって、本発明は、上記一般式(1)の化合物からなる、有機電子デバイスに用いるための正孔輸送材料を提供する。有機電子デバイスは、有機エレクトロルミネッセンスデバイス(有機ELデバイス)であることが特に好ましい。本明細書において用いる正孔輸送材料には正孔注入材料として用いる場合も含まれる。なぜなら、正孔注入層に注入された正孔は、正孔注入層に隣接する別の有機層へと輸送されて正孔注入層の材料は実質的に正孔輸送材料としても機能するからである。
本発明はさらに、上記一般式(1)の化合物を含む、有機電子デバイスを提供する。有機電子デバイスは有機エレクトロルミネセンスデバイス(有機ELデバイス)であることが特に好ましい。
本発明はまた、正孔輸送層を含み、正孔輸送層が上記一般式(1)の化合物を正孔輸送材料として含む、有機電子デバイスを提供する。有機電子デバイスは有機エレクトロルミネッセンスデバイス(有機ELデバイス)であることが特に好ましい。
図1は、有機ELデバイスの典型的な構造を示す図である。
以下、本発明の実施の形態についてさらに詳細に説明する。
上述した下記一般式(1):
Figure 0006957371
において、
R1及びR2はボラベンゼン環又はベンゼン環上の任意の置換可能な位置における置換基を表し、それらが存在する場合、すなわちa及びbが0でない場合、R1及びR2はそれぞれ同一又は異なり、独立に、重水素原子;置換もしくは非置換のアルキル基、特に炭素原子数1〜6の直鎖又は分岐状のアルキル基;置換もしくは非置換のシクロアルキル基、特に環炭素原子数3〜6のシクロアルキル基;置換もしくは非置換のアルコキシ基、特に炭素原子数1〜6の直鎖若しくは分岐状のアルキル又は炭素数3〜10のシクロアルキルオキシ基;置換もしくは非置換のアリールオキシ基、特に環炭素原子数6〜30のアリールオキシ基;置換もしくは非置換のアルキルチオ基、特に炭素原子数1〜6の直鎖若しくは分岐状のアルキル又は炭素数3〜10のシクロアルキルチオ基;置換もしくは非置換のアリールチオ基、特に環炭素原子数6〜30のアリールチオ基;置換もしくは非置換のトリアルキルシリル基(特に、アルキル基が炭素原子数1〜6のもの);置換もしくは非置換のトリアリールシリル基(特に、アリール基が環炭素原子数6〜30のもの);置換もしくは非置換のジアルキルホウ素基(特に、アルキル基が炭素原子数1〜6の直鎖若しくは分岐状のアルキル又は炭素数3〜10のシクロアルキル基であるもの);置換もしくは非置換のジアリールホウ素基(特にアリール基が環炭素原子数6〜30のもの);置換もしくは非置換のモノ又はジアルキルアミノ基(特に、アルキル基が炭素原子数1〜6の直鎖若しくは分岐状のアルキル又は炭素数3〜10のシクロアルキル基であるもの);置換もしくは非置換のモノ又はジアラルキルアミノ基(特に、アラルキル基のアリール部分が環炭素原子数6〜30のアリール基であり、アラルキル基のアルキル部分が炭素原子数1〜6の直鎖若しくは分岐状のアルキル基であるもの);置換もしくは非置換のモノ又はジアリールアミノ基(特に、アリール基が環炭素原子数6〜30のもの);置換もしくは非置換のモノ又はジヘテロアリールアミノ基(特に、ヘテロアリール基の環原子数が5〜30であり、1つ以上の環原子がヘテロ原子、特に、N、O、S、Se、及びSiからなる群から選択されるヘテロ原子であるもの);置換もしくは非置換の縮合又は非縮合アリール基(特に、環炭素原子数が6〜30であるもの);および置換もしくは非置換の縮合又は非縮合ヘテロアリール基(特に環原子数が5〜30であり、1つ以上の環原子がヘテロ原子、特に、N、O、S、Se、及びSiからなる群から選択されるヘテロ原子であるもの)からなる群から選択される。R1及びR2はそれぞれ独立に、重水素原子、置換又は非置換の直鎖状又は分岐状アルキル基、置換又は非置換のシクロアルキル基、特に環炭素原子数3〜6のシクロアルキル基、及び置換又は非置換のアリール基、特に、環炭素原子数6〜30のアリール基からなる群から選択されることが好ましい。R1及びR2のための好ましいアリール及びヘテロアリール基の例は、以下で説明するAr1及びAr2のためのアリール及びヘテロアリール基の例と同じである。
上記一般式(1)において、a及びbはそれぞれ独立に0〜4の整数を表す。aが0の場合、式(1)においてR1で表される置換基は存在せず、その場合ボラベンゼン環はそれに結合するジアリールアミノ置換フェニル基を除いて置換基を有しない。bが0である場合は、式(1)中のR2が結合したベンゼン環はそれに結合するボラフェニル基及びN(Ar1)(Ar2)基を除いて置換基を有しない。a及びbは、それぞれ独立に0又は1であることが好ましく、両方とも0であることが特に好ましい。a及びbが1〜4の整数である場合はしたがってそれぞれモノ置換〜テトラ置換のいずれかを表す。
上記一般式(1)において、Ar1及びAr2は、互いに同一又は異なり、それぞれ独立に置換又は非置換の環炭素原子数6〜30の非縮合又は縮合アリール又は環原子数5〜30の非縮合又は縮合ヘテロアリール基である。特に、Ar1及びAr2は、それぞれ独立に、置換又は非置換の、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フルオレニル基、スピロビフルオレニル基、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントリル基、フルオランテニル基、ピレニル基、クリセニル基、トリフェニレニル基、ペリレニル基、インデニル基、ベンゾインデニル基、ピロリル基、インドリル基、カルバゾリル基、フラニル基、ベンゾフラニル基、ジベンゾフラニル基、チオフェニル基、ベンゾチオフェニル基、ジベンゾチオフェニル基、イミダゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、トリアゾリル基、オキサゾリル基、オキサジアゾリル基、チアゾリル基、チアジアゾリル基、ピリジル基、ピリミジル基、トリアジニル基、キノリニル基、又はキノキサリニル基からなる群から選択されることが好ましく、置換又は非置換の、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フルオレニル基、ナフチル基、及びフェナントレニル基からなる群から選択される基であることが特に好ましい。このうち、ナフチルは1-及び2-ナフチルのいずれであってもよいが、1-ナフチルであることが好ましい
さらに、Ar1及びAr2は、任意選択により、単結合;アルキレン基、特に炭素数1〜6のアルキレン基、例えば、メチレン、エチレン;アルケニレン、特に炭素数2〜6のアルケニレン基、例えば、-CH=CH-基;−O−、−S−、アルキル−N基(アルキルは、炭素数1〜6の直鎖、分岐、又は環状のアルキル基)、アリール−N基(アリールは、環炭素原子数6〜30の非縮合又は縮合アリール基)、ジアルキルSi基(アルキルは、炭素数1〜6の直鎖、分岐、又は環状のアルキル基)、及びジアリールSi基(アリールは、環炭素原子数6〜30の非縮合又は縮合アリール基)からなる群から選択される連結基を介して結合していてもよい。
上記一般式(1)において、R1、R2、Ar1、及びAr2がさらなる置換基を有する基である場合、その置換基は、それぞれ独立に、重水素原子、ハロゲン原子、例えば、フッ素、塩素、臭素;シアノ基、ニトロ基、炭素数1〜6の直鎖又は分岐状のアルキル基、例えば、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、tert-ブチル、ペンチル及びヘキシル基;炭素数3〜6のシクロアルキル基、例えば、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、及びシクロヘキシル基;炭素数1〜6のアルコキシ基(例えば、そのアルキル部分が前述したアルキル基及びシクロアルキル基から選択される基)、環炭素原子数6〜30のアリール又は環原子数5〜30のヘテロアリール基、環炭素原子数6〜30のアリール又は環原子数5〜30のヘテロアリールオキシ基、環炭素原子数5〜30のアリール又は環原子数5〜30のヘテロアリール基を置換基として有するモノ又はジ置換アミノ基、環炭素原子数6〜30のアリール又は環原子数5〜30のヘテロアリール基を置換基として有するトリアリールシリル又はトリヘテロアリールシリル基からなる群から選択されることが好ましい。これらの基のアリール及びヘテロアリールは、先にAr1及びAr2の選択肢として挙げた基から選択されることが好ましい。
R1、R2、Ar1、及びAr2がさらなる置換基を有する場合、置換基は、重水素原子、環炭素原子数6〜30のアリール基、モノアリールアミノ基又はジアリールアミノ基(アリール基は環炭素原子数6〜30のアリール基である)、及びトリアリールシリル基(アリール基は環炭素原子数6〜30のアリール基である)からなる群から選択されることが好ましい。この置換基は、特に、重水素原子、環炭素原子数6〜30のアリール基、モノアリールアミノ基又はジアリールアミノ基(アリール基は環炭素原子数6〜30のアリール基である)、及びトリアリールシリル基(アリール基は環炭素原子数6〜30のアリール基である)からなる群から選択されることが特に好ましい。これらの置換基のアリール部分の例としては、上述したAr1及びAr2の選択肢としてあげた具体的なアリール基が挙げられる。これらの置換基のアリール部分は、特に、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フルオレニル基、ナフチル基、及びフェナントレニル基からなる群独立に選択されることが好ましい。
上述した式(1)のR1、R2、Ar1、Ar2、a、及びbは、本明細書に記載した全ての態様の範囲内で任意のものを組み合わせることができる。
一般式(1)で表される化合物の好ましい態様では、R1及び/又はR2が存在する場合にはR1及びR2はそれぞれ独立に、重水素原子、置換又は非置換の直鎖状又は分岐状アルキル基、置換又は非置換のシクロアルキル基、及び置換又は非置換のアリール基からなる群から選択され、かつAr1及びAr2がそれぞれ独立に、置換又は非置換の、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フルオレニル基、スピロビフルオレニル基、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントリル基、フルオランテニル基、ピレニル基、クリセニル基、トリフェニレニル基、ペリレニル基、インデニル基、ベンゾインデニル基、ピロリル基、インドリル基、カルバゾリル基、フラニル基、ベンゾフラニル基、ジベンゾフラニル基、チオフェニル基、ベンゾチオフェニル基、ジベンゾチオフェニル基、イミダゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、トリアゾリル基、オキサゾリル基、オキサジアゾリル基、チアゾリル基、チアジアゾリル基、ピリジル基、ピリミジル基、トリアジニル基、キノリニル基、又はキノキサリニル基からなる群から選択される。さらに、Ar1及びAr2は独立に、置換又は非置換の、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フルオレニル基、ナフチル基、及びフェナントレニル基からなる群から選択される基であることが好ましい。R1及びR2についてのアルキル基、シクロアルキル基、及びアリール基の意味は上でR1及びR2について定義したとおりであり、R1及びR2が任意選択によって有していてもよい置換基も上で定義したとおりである。R1、R2、Ar1、及びAr2が有していてもよい好ましい置換基としては、重水素原子、環炭素原子数6〜30のアリール基、モノアリールアミノ基又はジアリールアミノ基(アリール基は環炭素原子数6〜30のアリール基である)、及びトリアリールシリル基(アリール基は環炭素原子数6〜30のアリール基である)からなる群から選択される基を挙げることができる。これらの置換基のアリール部分の例としては、上述したAr1及びAr2の選択肢としてあげた具体的なアリール基が挙げられる。これらの置換基のアリール部分は、特に、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フルオレニル基、ナフチル基、及びフェナントレニル基からなる群から独立に選択されることが好ましい。
一般式(1)において、a=0かつb=0;a=0かつb=1又は2、特にb=1;a=1又は2、特にa=1、かつb=0;又は、a=1又は2、特にa=1、かつb=1又は2、特にb=2であり、
R1及びR2が、独立に、重水素原子、炭素数1〜6の非置換アルキル基、炭素数3〜6の非置換シクロアルキル基、環炭素原子6〜30の非置換の非縮合又は縮合アリール基、非置換のジアリールアミノ基(アリール基は独立に環炭素原子数6〜30の非置換の非縮合又は縮合アリール基)からなる群から選択され、
Ar1及びAr2が、独立に、置換又は非置換の、特に非置換の、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フルオレニル基、ナフチル基、及びフェナントレニル基からなる群から選択されることが特に好ましい。
最も好ましい化合物は、一般式(1)において、a=0かつb=0であり、 したがって、置換基R1及びR2は存在せず、Ar1及びAr2が、独立に、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フルオレニル基、ナフチル基、及びフェナントレニル基からなる群から選択される基である化合物である。
一般式(1)で表される化合物の好ましい例として下記式:
Figure 0006957371
の化合物を挙げることができるが、本発明はこれらに限定されない。
本発明は、さらに、上記一般式(1)の化合物からなる、有機電子デバイスに用いるための有機材料を提供する。有機電子デバイスは、有機エレクトロルミネッセンスデバイス(有機ELデバイス)であることが特に好ましい。有機電子デバイスに用いるための有機材料として用いる場合、本発明の化合物は1種のみを用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。また、本発明の化合物をその他の化合物と組み合わせて用いることもできる。
上記有機材料は、正孔輸送材料であることが好ましい。したがって、本発明は、上記一般式(1)の化合物からなる、有機電子デバイスに用いるための正孔輸送材料を提供する。有機電子デバイスは、有機エレクトロルミネッセンスデバイス(有機ELデバイス)であることが特に好ましい。本明細書において用いる正孔輸送材料には正孔注入材料として用いる場合も含まれる。なぜなら、正孔注入層に注入された正孔は、正孔注入層に隣接する別の有機層へと輸送されて正孔注入層の材料は実質的に正孔輸送材料としても機能するからである。
本発明はさらに、上記一般式(1)の化合物を含む、有機電子デバイスを提供する。有機電子デバイスは有機エレクトロルミネセンスデバイス(有機ELデバイス)であることが特に好ましい。
本発明はまた、正孔輸送層を含み、正孔輸送層が上記一般式(1)の化合物を正孔輸送材料として含む、有機電子デバイスを提供する。有機電子デバイスは有機エレクトロルミネッセンスデバイス(有機ELデバイス)であることが特に好ましい。
本発明の式(1)の化合物は、ボラベンゼン環中の電子受容体であるホウ素原子に、ジアリールアミノ基の窒素原子が電子供与体として作用して、ホウ素原子と窒素原子の間に強い配位結合を形成する結果、式(1)中のフェニルボラベンゼン部分とジアリールアミノ基の窒素原子との間で6−5−6員環構造を形成し、この環構造部分はカルバゾールと電子構造が類似している。カルバゾール環構造は高いT準位を有し、正孔輸送特性に優れていることが知られており(例えば、引用文献2の記載)、カルバゾール環構造を含む有機化合物は、有機電子デバイス、特に有機ELデバイスのための正孔輸送材料としてこれまでに広く用いられてきた。この本発明の式(1)の化合物は、カルバゾール環構造と類似する電子構造をもつとともに、ホウ素原子が有する電子受容性によって、窒素原子の電子密度が下がり、その結果、良好な正孔輸送特性を示すと考えられる。また、本発明の式(1)の化合物が有する置換基については、置換基を変えることによって分子の最高被占軌道(HOMO)レベル及び/又は最低空軌道(LUMO)レベルを調節してエネルギーギャップを変えることによって、同じ有機ELデバイスにおいて用いる他の有機材料との組み合わせにおいて最適な正孔輸送特性を持たせることができる。
[有機電子デバイス]
本発明における有機電子デバイスは、有機材料を用いた任意の当技術分野で公知の任意の電子デバイスであってよく、特定の電子デバイスに限定されないが、有機発光素子、有機太陽電池、有機感光体(OPC)ドラム、及び有機トランジスタからなる群から選択したデバイスであることができる。特に本発明のデバイスは、有機発光デバイス、特に有機ELデバイスであることが好ましい。本発明の式(1)の化合物は、有機電子デバイスに用いるための正孔輸送材料として有用である。本発明の正孔輸送材料は、有機電子デバイスの正孔注入層、正孔輸送層、発光層のホスト材料、電子阻止層、励起子阻止層などに用いることができる。
[有機エレクトロルミネッセンスデバイス(有機ELデバイス)]
有機ELデバイスは、一般に、第1電極と第2電極およびこの間に配置された1つ以上の有機物層を含み、第1電極及び第2電極のうち少なくとも1つが光透過性電極である。これら2つの電極の間に電圧を印加して、有機層にアノードから正孔を注入し、カソードから電子を注入すると、正孔と電子が有機物層中で再結合し、再結合によって生じる励起子のエネルギーを利用して有機物層中に含まれる発光体が発光する。有機ELデバイスは、その有機物層からの発光を、光透過性電極側から取り出す構造を有する。有機ELデバイスのデバイス構造は一つに限定されず、様々なデバイス構造が提案されている。発光方式についても、トップ・エミッション型、ボトム・エミッション型、及び両面エミッション(両面発光)型などが知られている。本発明の有機ELデバイスの有機物層は1層からなる単層構造であってもよいが、発光層を含む2層以上の多層構造であってもよい。本発明の有機ELデバイスの有機物層が多層構造を有する場合は、例えば、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層などが積層された構造であってもよい。さらに、電極表面を平坦化するための平坦化層、正孔阻止層、電子阻止層、及び励起子阻止層などの様々な層を設けて、有機ELデバイスの特性を向上させることができることが知られている。本発明の式(1)の化合物は、全ての発光方式及び構造の有機ELデバイスにおいて用いることができる。したがって、本発明の式(1)の化合物を含む有機ELデバイスは、その発光の方式及びデバイス構造は特定のものに限定されない。また、有機ELデバイスはその発光材料の発光機構により、蛍光発光型、リン光発光型、及び遅延蛍光発光型が知られているが、本発明の式(1)の化合物はそのいずれのタイプの有機ELデバイスにも用いることができる。
有機ELデバイスの典型的な構造を図1に示す。図1において、1は基板、2はアノード、3は正孔注入層、4は正孔輸送層、5は有機発光層、6は電子輸送層、そして、7はカソードを示している。通常、図1のような構造の有機ELデバイスを正方向構造の有機ELデバイスという。本発明の有機ELデバイスは、このような正方向構造であることができるが、この構造のものに限定されず、逆方向構造の有機ELデバイス、すなわち、基板、カソード、電子輸送層、有機発光層、正孔輸送層、正孔注入層および正極が順次積層された構造を有していてもよい。また、これらの複数の有機層からいくつかを省略することもできる。また、本発明の有機ELデバイスは、上述したデバイス構造のものに限定されず、有機ELデバイスの構造として公知のどのようなデバイス構造を有していてもよい。
本発明の式(1)の化合物は、有機電子デバイスにおいて正孔を電極から有機層へ注入する正孔注入層、有機層において正孔を輸送する正孔輸送層、及びそれら両方の機能を備えた正孔注入・輸送層において、正孔を注入及び/又は輸送する有機材料として用いることができる。また、式(1)の化合物は、電子阻止層の材料、励起子阻止層の材料、及び/又は発光層のホスト材料として用いることもできる。したがって、本発明に係る有機ELデバイスが多層構造の有機物層を有する場合、式(1)の化合物は、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子阻止層、及び励起子阻止層から選択される1つ以上の層を形成する材料として用いることができる。このうち、発光層に用いる場合は、発光ドーパントに対するホスト材料として用いることが好ましい。
本発明に係る有機ELデバイスは、式(1)の化合物を有機層において用いることを条件とするほかは、公知の有機ELデバイスの製造方法および有機ELデバイスに用いられる材料を用いて製造することができる。例えば、本発明に係る有機ELデバイスは、スパッタリングや電子ビーム蒸着などの物理蒸着(PVD)法を利用して、基板上に金属、合金、または導電性を有する金属酸化物、及びそれらの組み合わせを蒸着してアノードを形成し、その上に正孔注入層、正孔輸送層、発光層および電子輸送層などから選択される1つ以上の層を含む有機物層を形成した後、その上にカソードとして用いることのできる物質を蒸着することによって製造することができる。このような方法の他にも、前述したように逆方向構造の有機ELデバイスを製作するために、基板上にカソード物質から有機物層、アノード物質を順次蒸着して有機ELデバイスを作ることもできる。また、上述した有機物層のいくつかを省略すること及び上述したもの以外の有機物層を追加することもできる。
有機物層を形成する方法として、溶液法、例えば、スピンコーティング、ディップコーティング、ドクターブレードコーティング、スクリーン印刷、又はインクジェット印刷、あるいは熱転写法などの方法を用いることもできる。さらに、異なる有機層に対して、溶液法と蒸着法を組み合わせて用いることもできる。
アノードのための材料としては、通常、有機物層への正孔注入が円滑になるように仕事関数の大きい物質を用いることが好ましい。本発明で用いられるアノード材料の具体例としては、バナジウム、クロム、銅、亜鉛、金などの金属、またはこれらの合金;亜鉛酸化物、インジウム酸化物、インジウムスズ酸化物(ITO)、インジウム亜鉛酸化物(IZO)などの金属酸化物;ZnO:AlまたはSnO:Sbなどの金属と酸化物の組み合わせ;ポリ(3−メチルチオフェン)、ポリ[3,4−(エチレン−1,2−ジオキシ)チオフェン](PEDOT)、ポリピロールおよびポリアニリンなどの導電性高分子などが挙げられるが、これらには限定されない。
カソードのための材料としては、通常、有機物層への電子注入が容易になるように仕事関数の小さい物質を用いることが好ましい。カソード材料の具体例としては、マグネシウム、カルシウム、ナトリウム、カリウム、チタニウム、インジウム、イットリウム、リチウム、ガドリニウム、アルミニウム、銀、スズおよび鉛などの金属またはこれらの合金;LiF/AlまたはLiO/Alなどの多層構造の物質などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
正孔注入層の材料としては、本発明の式(1)の化合物を用いてもよいが、式(1)の化合物を正孔輸送層又は発光層などに用いる場合は、式(1)の化合物とともに又は式(1)の化合物に代えて、式(1)の化合物以外の化合物を正孔注入層の材料として用いてもよい。正孔注入材料は、低い電圧においてアノードからの正孔の注入を円滑に受けられる物質であって、正孔注入材料の最高被占軌道(HOMO)が、アノード材料の仕事関数と正孔注入層に隣接するアノードと反対側の有機物層のHOMOとの間であることが好ましい。正孔注入材料の具体的な例としては、金属ポルフィリン、オリゴチオフェン、アリールアミン系の有機物、ヘキサニトリルヘキサアザトリフェニレン系の有機物、キナクリドン系の有機物、ペリレン系の有機物、アントラキノンおよびポリアニリンとポリチオフェン系の導電性高分子などが挙げられるが、これらに限定されない。
正孔輸送層の材料としては、本発明の式(1)の化合物を用いてもよいが、式(1)の化合物を正孔注入層又は発光層などに用いる場合は、式(1)の化合物とともに又は式(1)の化合物に代えて、式(1)の化合物以外の化合物を正孔輸送層の材料として用いてもよい。正孔輸送材料は、アノードや正孔注入層から正孔の輸送を受けて発光層に正孔を移動させることができる材料であって、正孔移動度の大きい材料が好適である。具体的な例としてはアリールアミン系の化合物;カルバゾール系の化合物;アントラセン系の化合物;ピレン系の化合物;導電性高分子、および共役部分と非共役部分が共に存在するブロック共重合体などが挙げられるが、これらに限定されない。
発光材料としては、正孔輸送層と電子輸送層から輸送された正孔と電子を受け取ってそれらを再結合し、生じた励起子のエネルギーを利用して可視光領域の光を放射できる材料であって、蛍光又は燐光発光に対する良好な量子効率を有する物質を用いることが好ましい。発光材料の具体的な例としては、8−ヒドロキシ−キノリンアルミニウム錯体(Alq);カルバゾール系化合物;二量体化スチリル化合物;ビス−メチル−8−ヒドロキシキノリンパラフェニルフェノールアルミニウム錯体(Balq);10−ヒドロキシベンゾキノリン−金属化合物;ベンゾオキサゾール、ベンズチアゾールおよびベンズイミダゾール系の化合物;アントラセン系の化合物;ピレン系の化合物;ポリ(p−フェニレンビニレン)(PPV)系の高分子;スピロ(spiro)化合物;ポリフルオレン、ルブレン;ペリレン系の化合物などが挙げられるが、これらに限定されない。発光層は、発光材料のみから形成することも、発光材料を発光ドーパントとしてホスト材料と組み合わせて用いて形成することもできる。
電子輸送材料としては、カソードから電子の注入を円滑に受けて、それを発光層に移動させることができる材料であって、電子移動度の大きい物質を用いることが好ましい。電子輸送材料の具体例としては8−ヒドロキシキノリンのAl錯体;Alqを含む錯体;有機ラジカル化合物;ヒドロキシフラボン−金属錯体;アントラセン系の化合物;ピレン系の化合物;ベンゾオキサゾール、ベンズチアゾールおよびベンズイミダゾール系の化合物;ピリジン系の化合物;フェナントロリン系の化合物;キノリン系の化合物;キナゾリン系の化合物などが挙げられるが、これらに限定されない。また、これらの化合物に金属または金属化合物をドーピングすることによって電子輸送層を形成してもよい。
上述した各層の他に、必要に応じて、電極表面を平坦化するための平坦化層;正孔、電子、及び励起子を目的とする有機層に閉じ込めるための、正孔阻止層、電子阻止層、及び励起子阻止層から選択される層を、有機ELデバイスに用いることもでき、そのような技術は公知の技術である。そのほかにも、有機ELデバイスに関する公知の技術を、本発明の式(1)の化合物を含む有機ELデバイスに適用することができる。
本発明に係る式(1)の化合物は、その正孔輸送特性を利用して、上述した有機ELデバイスに限らず、その他の有機電子デバイス、例えば、有機太陽電池、有機感光体、有機光センサ、有機トランジスタなどのデバイスのための材料として用いることができる。これらのデバイスの作動原理及びデバイス構造は当技術分野で知られている。以下に、本発明の理解を助けるために比較例と好ましい実施例の結果を示すが、本発明は以下の実施例に限定されない。
[合成例1]
1)化合物1-Aの合成
Figure 0006957371
オーブンで乾燥させた500 mlの二口丸底フラスコ中で、N,N-ジフェニル-2-ブロモアニリン(20.0 g, 61.7 mmol)を250 mlの脱酸素したトリエチルアミン中に溶かした。この溶液に、PdCl2(PPh3)2触媒(0.433g, 0.167 mmol)及びヨウ化銅(I)助触媒(0.118 g, 0.620 mmol)を添加した。この混合物を室温において窒素圧下で15分間撹拌した。この混合物にトリメチルシリル-1,4-ペンタジイン(8.41 g, 61.7 mmol)を添加し、12時間、室温で撹拌して反応させた。トリエチルアミンを減圧下で除去して、未精製の粘稠な残留物を得た。この残留物を酢酸エチル(200 ml)に溶かし、飽和食塩水、無水Na2SO4で処理し、中性アルミナ上に吸着させ、次に酢酸エチル:石油エーテル(1:9)を用いるフラッシュカラムクロマトグラフィーを行って化合物1-A(19.2 g, 50.7 mmol)が得られた。
2)化合物1-Bの合成
Figure 0006957371
水酸化ナトリウム(2.64 g, 66.0 mmol)の1M水溶液を、200 mlのエタノール/THF(1:1)に溶かした化合物1-A(18.0 g, 47.5 mmol)の溶液に添加した。撹拌を室温で1時間続けた。有機溶媒を減圧下で蒸発させ、50 mlの蒸留水を添加することによって残留物を希釈し、CH2Cl2を用いて抽出した。有機抽出物を食塩水で処理し、無水Na2SO4上で乾燥させ、中性アルミナ上に吸着させ、次に酢酸エチル:石油エーテル(1:4)を用いるフラッシュカラムクロマトグラフィーを行って、化合物1-B(13.7 g, 44.6 mmol, 収率93.9%)を得た。
3)化合物1-Cの合成
Figure 0006957371
10 mlのトルエンに溶かしたジブチルスズジクロリド(12.4 g, 39.2 mmol)の溶液を、300 mlの二口丸底フラスコに添加した。30 mlの追加のトルエンを次に添加した。ポリメチルヒドロシロキサン5 gを添加し、次に5 gのシリカゲルを添加した。撹拌した溶液に、次に、25 mlのトルエンに溶かした化合物1-B(12.0 g, 39.1 mmol)の溶液を添加した。
20 mlの水に溶かしたフッ化カリウム(12 g)の溶液を次にその撹拌した混合物にゆっくり添加し、添加の間、温度を30℃より低く保った。
10 mlのトルエンに溶かした2,2-アゾビス(イソブチロニトリル)(0.34 g)の溶液を次に上記混合物に一度に添加した。全混合物を次に65℃に4時間加熱した。
室温に冷やした後、反応混合物を、1ミクロンのフィルターバッグを備えた遠心分離機を通してポンプで送り出した。フィルターの水層を分離した。有機層をMgSO4で乾燥させ、セライトパッドを通して蒸留装置へ濾過した。トルエンを減圧下で留去し、未精製の化合物1-Cが残った(21.3 g)。
4)化合物1-Dの合成
Figure 0006957371
未精製化合物1-Cを40 mlのCH2Cl2に溶かした。この溶液を300 mlの二口丸底フラスコに仕込み、-45℃に冷やした。CH2Cl2中の三塩化ホウ素の1M溶液100 mlを、温度を-25℃に保ちながら4時間かけてゆっくり添加した。添加が完了した後、2〜3時間かけて、混合物を室温まで温めた。この時点で、その混合物に20 mlのトルエンを添加した。CH2Cl2の全てを次に減圧下で除去した。
5)化合物1の合成
Figure 0006957371
ドライアイス-アセトンコンデンサーを備えた、乾燥し、アルゴンでパージした300 mlの二口丸底フラスコに水素化ナトリウム(2.5 g, 乾燥物)を仕込んだ。10 mlのTHFを次に添加し、生じたスラリーを撹拌した。フラスコを0℃に冷やした。5℃より低い温度に保ちながら、トルエンに溶かした化合物1-Dの溶液をゆっくり添加した。出発物質の溶液を4〜5時間にわたって添加するにつれて、水素ガスが発生した。出発物質の全てを添加した後、反応混合物を室温に温めた。
固体が移ることを最小にするように注意しながら、液体層を次にシュレンク濾過装置に、そして第二の受容器に注意深く移した。湿った固体を500 mlのヘキサンで洗い、上澄み液体を前と同様に再度注意深く除去した。フラスコ中に残った液体を減圧蒸留によって、ドライアイスで冷やした受器へと除去した。
固体を中性アルミナ上に吸着させ、次にトルエン:ヘキサン(1:2)を用いるフラッシュカラムクロマトグラフィーを行って粗製化合物1を得た。この粗製化合物1を昇華によって精製して、純粋な化合物1を得た(4.9 g, 14.8 mmol)。
[合成例3]
1)化合物3-Aの合成
Figure 0006957371
500 mlのオーブンで乾燥させた二口丸底フラスコ中で、N,N-ジ(ビフェニル)-2-ブロモアニリン(29.4 g, 61.7 mmol)を250 mlの脱酸素したトリエチルアミンに溶かした。この溶液に、PdCl2(PPh3)2触媒(0.433 g, 0.617 mmol)及びヨウ化銅(I)助触媒(0.118 g, 0.620 mmol)を添加した。混合物を室温において窒素圧下で15分間撹拌した。この混合物に、トリメチルシリル-1,4-ペンタジイン(8.41 g, 61.7 mmol)を添加し、反応物を室温で12時間撹拌した。トリエチルアミンを減圧下で除去して、未精製の粘稠な残留物を得た。残留物を酢酸エチル(200 ml)に溶かし、飽和食塩水、無水Na2SO4で処理し、中性アルミナ上に吸着させ、次に酢酸エチル:石油エーテル(1:9)を用いるフラッシュカラムクロマトグラフィーによって、化合物3-Aを得た(26.9 g, 50.7 mmol)。
2)化合物3-Bの合成
Figure 0006957371
水酸化ナトリウム(2.64 g, 66.0 mmol)の1M水溶液を、200 mlのエタノール/THF(1:1)に溶かした化合物3-Aの溶液に添加した。撹拌を室温で1時間続けた。有機溶媒を減圧下で蒸発させ、残留物を、50 mlの蒸留水を添加することによって希釈し、CH2Cl2を用いて抽出した。有機抽出物を食塩水、及び無水Na2SO4上で乾燥させ、中性アルミナ上に吸着させ、次に酢酸エチル:石油エーテル(1:4)を用いるフラッシュカラムクロマトグラフィーを行って、化合物3-B(20.5 g, 44.6 mmol, 収率93.9%)を得た。
3)化合物3-Cの合成
Figure 0006957371
10 mlのトルエンに溶かしたジブチルスズジクロリド(12.4 g, 39.2 mmol)の溶液を、300 mlの二口丸底フラスコに添加した。30 mlの追加のトルエンを次に添加した。ポリメチルハイドロシロキサン5 gを添加し、次に5 gのシリカゲルを添加した。25 mlのトルエンに溶かした化合物3-B(17.9 g, 39.1 mmol)の溶液を次に前述の撹拌した混合物に添加した。
20 mlの水に溶かしたフッ化カリウム(12 g)の溶液を次に先の撹拌した混合物にゆっくり添加し、添加の間、温度を30度より低く保った。10 mlのトルエン中に溶かした2,2-アゾビス(イソブチロニトリル)(0.34 g)の溶液を、前述の混合物に一度に全て添加した。混合物全体を次に65℃に4時間加熱した。
室温に冷やした後、反応混合物を、1ミクロンのフィルターバッグを備えた遠心分離機を通してポンプで送り出した。フィルターの水層を分離した。有機層をMgSO4で乾燥させ、セライトパッドを通して蒸留装置へ濾過した。トルエンを減圧下で留去し、未精製の化合物3-Cが残った(23.3 g)。
4)化合物3-Dの合成
Figure 0006957371
未精製化合物3-Cを40 mlのCH2Cl2に溶かした。この溶液を300 mlの二口丸底フラスコに仕込み、-45℃に冷やした。CH2Cl2中の三塩化ホウ素の1M溶液100 mlを、温度を-25℃に保ちながら4時間にわたってゆっくり添加した。添加が完了した後、混合物を2〜3時間かけて室温に温めた。この時点で、20 mlのトルエンをこの混合物に添加した。CH2Cl2の全てを次に減圧下で除去した。
5)化合物3の合成
Figure 0006957371
ドライアイス-アセトンコンデンサーを備えた、乾燥し、アルゴンでパージした300 mlの二口丸底フラスコに、水素化ナトリウム(2.5 g, 乾燥物)を仕込んだ。10 mlのTHFを次に添加し、生じたスラリーを撹拌した。フラスコを0℃に冷やした。5℃より低い温度に保ちながら、トルエンに溶かした化合物3-Dの溶液をゆっくり添加した。出発物質の溶液を4〜5時間にわたって添加するにつれて、水素ガスが発生した。出発物質の全てを添加した後、反応混合物を室温に温めた。
固体が移ることを最小にするように注意しながら、液体層を次にシュレンク濾過装置に、そして第二の受容器に、注意深く移した。湿った固体を500 mlのヘキサンで洗い、上澄み液体を前と同様に再度注意深く除去した。フラスコ中に残った液体を減圧蒸留によって、ドライアイスで冷やした受器へと除去した。
固体を中性アルミナ上に吸着させ、次にトルエン:ヘキサン(1:2)を用いるフラッシュカラムクロマトグラフィーによって粗製化合物3を得た。この粗製化合物3を昇華によって精製して、純粋な化合物3を得た(6.97 g, 14.8 mmol)。
[例1]
最初に、UV−オゾン(O)を用いる表面処理を、予めパターン形成して洗浄したITO−ガラス基板に対して行った。ITO−ガラス基板中のITO層(第一の電極)の厚さは約150 nmだった。表面処理後、有機層を形成するために、ガラス基板を蒸着装置に装填し、正孔注入層、正孔輸送層(HTL)、発光層、及び電子輸送層を1つずつ約10-4〜約10-5 Paの真空度において堆積させた。
正孔注入層は、4,4’,4’’-トリス(N,N-2-ナフチルアミノ)トリフェニルアミン(2-TNATA)を用いて、約60 nmの層の厚さに形成した。正孔輸送層(HTL)は、化合物3(上で合成したもの)を用いて、約30 nmの層の厚さに形成した。発光層は、9,10-ジ(2-ナフチル)アントラセン(ADN)を発光ホスト材料として、かつ2,5,8,11-テトラ-t-ブチルペリレン(TBP)をドーパント材料として用いて、約25 nmの層の厚さに形成した。ドーパント材料のドーピング量は、ホスト材料の総量に基づいて3質量%だった。電子輸送層は、Alq3を用いて、約25 nmの層の厚さに形成した。
次に、基板を、金属層を形成するための蒸着装置へと移し、電子注入層及び第二の電極を約10-4〜約10-5 Paの真空度において堆積させ、それによって有機ELデバイスを製造した。電子注入層は、フッ化リチウム(LiF)を用いて、約1 nmの層厚さに形成し、第二の電極は、アルミニウム(Al)を用いて、約100 nmの層の厚さに形成した。それにより、例1による有機ELデバイスが上述した方法にしたがって製造された。
[比較例1]
比較例1による有機ELデバイスは、N,N’-ジ(ナフチル-1-イル)-N,N’-ジフェニル-4,4’-ベンジジン(NPB)を用いて正孔輸送層(HTL)を形成したことを除き、例1に記載したものと実質的に同じ方法を行うことによって作製した。
[評価結果]
例1及び比較例1にしたがって製造した各有機ELデバイスの評価結果を表1に示す。そうして製造した有機ELデバイスの発光特性を、10 mA/cm2の電流密度において、浜松ホトニクス株式会社のC9920-11輝度配光特性測定システムを使用して評価した。
Figure 0006957371
表1に示した評価結果を参照すると、正孔輸送層(HTL)を本明細書に開示した態様に従う化合物3を用いて形成した例1による有機ELデバイスの発光効率は、比較例1のものと比較して向上していた。
本発明の化合物は、有機光電子デバイス、特に有機ELデバイスのための正孔輸送材料として用いることができる。
1 ・・・基板
2 ・・・アノード
3 ・・・正孔注入層
4 ・・・正孔輸送層
5 ・・・有機発光層
6 ・・・電子輸送層
7 ・・・カソード

Claims (14)

  1. 下記一般式(1):
    Figure 0006957371
    (式中、R1及びR2はそれぞれ同一又は異なり、独立に、重水素原子;置換もしくは非置換のアルキル基;置換もしくは非置換のシクロアルキル基;置換もしくは非置換のアルコキシ基;置換もしくは非置換のアリールオキシ基;及び置換もしくは非置換の縮合又は非縮合アリール基からなる群から選択される、ボラベンゼン環又はベンゼン環上の任意の置換可能な位置における置換基を表し;
    a及びbはそれぞれ独立に0〜4の整数を表し;
    Ar1及びAr2は、互いに同一又は異なり、それぞれ独立に置換又は非置換の環炭素原子数6〜30の非縮合又は縮合アリールであり;
    R1、R2、Ar1、及びAr2が置換基を有する基である場合、前記置換基は、それぞれ独立に、重水素原子、炭素数1〜6の直鎖又は分岐状のアルキル基、炭素数3〜6のシクロアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、及び環炭素原子数6〜30アリールからなる群から選択され
    上述のアリール基及び縮合又は非縮合アリール基は、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フルオレニル基、スピロビフルオレニル基、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントリル基、フルオランテニル基、ピレニル基、クリセニル基、トリフェニレニル基、及びペリレニル基からなる群から選択される。
    で表される化合物。
  2. 前記置換基が、重水素原子、及び環炭素原子数6〜30のアリール基からなる群から選択される、請求項1に記載の化合物。
  3. a及びbが0(ゼロ)である、請求項1又は2に記載の化合物。
  4. R1及びR2がそれぞれ独立に、重水素原子、置換又は非置換の直鎖状又は分岐状アルキル基、置換又は非置換のシクロアルキル基、及び置換又は非置換の縮合又は非縮合アリール基からなる群から選択され、請求項1〜3のいずれか一項に記載の化合物。
  5. Ar1及びAr2が独立に、置換又は非置換の、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フルオレニル基、ナフチル基、及びフェナントリル基からなる群から選択される基である、請求項4に記載の化合物。
  6. 以下の化合物:
    Figure 0006957371
    からなる群から選択される、請求項1に記載の化合物。
  7. 請求項1〜6のいずれか一項に記載した化合物からなる、有機電子デバイスに用いるための有機材料。
  8. 前記有機電子デバイスが有機エレクトロルミネッセンスデバイスである、請求項7に記載の有機材料。
  9. 請求項1〜6のいずれか一項に記載した化合物からなる、有機電子デバイスに用いるための正孔輸送材料。
  10. 前記有機電子デバイスが有機エレクトロルミネッセンスデバイスである、請求項9に記載の正孔輸送材料。
  11. 請求項1〜6のいずれか一項に記載した化合物を含む、有機電子デバイス。
  12. 有機エレクトロルミネセンスデバイスである、請求項11に記載の有機電子デバイス。
  13. 正孔輸送層を含み、前記正孔輸送層が請求項1〜6のいずれか一項に記載の化合物を正孔輸送材料として含む、有機電子デバイス。
  14. 有機エレクトロルミネッセンスデバイスである、請求項13に記載の有機電子デバイス。
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