JP7491302B2 - Arylamine compounds and their uses - Google Patents

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Description

本発明は、アリールアミン化合物およびその利用に関する。 The present invention relates to arylamine compounds and their uses.

有機エレクトロルミネッセンス(以下、有機ELという)素子は、ディスプレイや照明といった分野での実用化が期待されており、低電圧駆動、高輝度、高寿命等を目的とし、材料や素子構造に関する様々な開発がなされている。
この有機EL素子では複数の機能性薄膜が用いられるが、その中の1つである正孔注入層は、陽極と正孔輸送層または発光層との電荷の授受を担い、有機EL素子の低電圧駆動および高輝度を達成するために重要な役割を果たす。
Organic electroluminescence (hereinafter referred to as organic EL) elements are expected to be put to practical use in fields such as displays and lighting, and various developments have been made on materials and element structures with the aim of achieving low-voltage operation, high brightness, long life, etc.
This organic EL element uses a number of functional thin films. One of these, the hole injection layer, is responsible for the exchange of charges between the anode and the hole transport layer or the light-emitting layer, and plays an important role in achieving low-voltage operation and high brightness of the organic EL element.

この正孔注入層の作製方法は、蒸着法に代表されるドライプロセスとスピンコート法に代表されるウェットプロセスとに大別される。これらのプロセスを比べると、ウェットプロセスの方が大面積に平坦性の高い薄膜を効率的に製造できる。
このため、有機ELディスプレイの大面積化が進められている現在、ウェットプロセスで形成可能な正孔注入層が望まれている。
The methods for producing this hole injection layer are roughly divided into dry processes, such as deposition, and wet processes, such as spin coating. Compared to these processes, wet processes are more efficient at producing thin films with high flatness over a large area.
For this reason, as organic EL displays are currently being made larger in area, there is a demand for hole injection layers that can be formed by wet processes.

このような事情に鑑み、本発明者らは、各種ウェットプロセスに適用可能であるとともに、有機EL素子の正孔注入層に適用した場合に優れたEL素子特性を実現できる薄膜を与える電荷輸送性材料や、それに用いる有機溶媒に対する溶解性の良好な化合物を開発してきている(特許文献1~3参照)。In light of these circumstances, the inventors have developed charge transport materials that can be applied to various wet processes and that, when applied to the hole injection layer of an organic EL element, give thin films that can realize excellent EL element characteristics, as well as compounds that have good solubility in the organic solvents used therein (see Patent Documents 1 to 3).

一方、これまで、有機EL素子を高性能化するために様々な取り込みがなされてきているが、光取出し効率を向上させる等の目的で、用いる機能膜の屈折率を調整する取り組みがなされている。具体的には、素子の全体構成や隣接する他の部材の屈折率を考慮して、相対的に高いあるいは低い屈折率の正孔注入層や正孔輸送層を用いることで、素子の高効率化を図る試みがなされている(特許文献4,5参照)。
このように、屈折率は有機EL素子の設計上重要な要素であり、有機EL素子用材料では、屈折率も考慮すべき重要な物性値と考えられている。
Meanwhile, various efforts have been made to improve the performance of organic EL elements, and efforts have been made to adjust the refractive index of the functional film used for the purpose of improving light extraction efficiency, etc. Specifically, attempts have been made to improve the efficiency of elements by using hole injection layers and hole transport layers with relatively high or low refractive indexes in consideration of the overall configuration of the element and the refractive indexes of other adjacent members (see Patent Documents 4 and 5).
Thus, the refractive index is an important factor in designing an organic EL device, and is considered to be an important physical property value that should be taken into consideration in materials for organic EL devices.

また、有機EL素子に用いられる電荷輸送性薄膜の着色は、有機EL素子の色純度および色再現性を低下させる等の事情から、近年、有機EL素子用の電荷輸送性薄膜は、可視領域での透過率が高く、高透明性を有することが望まれている(特許文献6参照)。
このように、有機ELディスプレイの大面積化が進められている現在、ウェットプロセスを用いた有機ELディスプレイの実用化に向けてその開発が精力的に行われており、透明性が良好な電荷輸送性薄膜を与えるウェットプロセス用材料が常に求められている。
Furthermore, because coloring of a charge-transporting thin film used in an organic EL element reduces the color purity and color reproducibility of the organic EL element, in recent years, it has been desired that a charge-transporting thin film for an organic EL element has a high transmittance in the visible region and is highly transparent (see Patent Document 6).
As described above, as organic EL displays are currently being made larger in area, vigorous development is being carried out toward the practical application of organic EL displays using wet processes, and there is a constant demand for wet process materials that can provide charge-transporting thin films with good transparency.

国際公開第2008/129947号International Publication No. 2008/129947 国際公開第2015/050253号International Publication No. 2015/050253 国際公開第2017/217457号International Publication No. 2017/217457 特表2007-536718号公報JP 2007-536718 A 特表2017-501585号公報JP 2017-501585 A 国際公開第2013/042623号International Publication No. 2013/042623

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、有機溶媒への溶解性が良好であるとともに、光学特性が良好な薄膜を与え、この薄膜を正孔注入層等に適用した場合に良好な特性を有する有機EL素子を実現できるアリールアミン化合物を提供することを目的とする。The present invention has been made in consideration of these circumstances, and aims to provide an arylamine compound that has good solubility in organic solvents and gives a thin film with good optical properties, and when this thin film is applied to a hole injection layer or the like, it can realize an organic EL element with good properties.

本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、アリールカルバゾール骨格を有する所定のアリールアミン化合物が、有機溶媒への溶解性が良好であるとともに、当該化合物を含むワニスが光学特性に優れた薄膜を与え、この薄膜を正孔注入層等に適用した場合に良好な特性を有する有機EL素子が得られることを見出し、本発明を完成した。As a result of extensive research into achieving the above-mentioned object, the inventors discovered that a specific arylamine compound having an arylcarbazole skeleton has good solubility in organic solvents, and that a varnish containing said compound gives a thin film with excellent optical properties, and that when this thin film is applied to a hole injection layer or the like, an organic EL element with good properties is obtained, thus completing the present invention.

すなわち、本発明は、
1. 下記式(1)で表されることを特徴とするアリールアミン化合物、

Figure 0007491302000001
(式中、R1は、それぞれ独立して、炭素数6~20のアリール基を表し、R2は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、炭素数1~20のアルキル基、炭素数1~20のハロゲン化アルキル基、炭素数1~20のアルコキシ基、または炭素数6~20のアリール基を表す。)
2. 下記式(1-1)で表される1のアリールアミン化合物、
Figure 0007491302000002
(式中、R1およびR2は、前記と同じ意味を表す。)
3. 下記式(1-1A)または(1-1B)で表される2のアリールアミン化合物、
Figure 0007491302000003
(式中、R1およびR2は、前記と同じ意味を表す。)
4. 前記R1が、フェニル基、1-ナフチル基または2-ナフチル基である1~3のいずれかのアリールアミン化合物、
5. 前記R1が、すべてフェニル基である4のアリールアミン化合物、
6. 前記R2が、すべて水素原子である1~5のいずれかのアリールアミン化合物、
7. 1~6のいずれかのアリールアミン化合物と、有機溶媒とを含む電荷輸送性ワニス、
8. ドーパント物質を含む7の電荷輸送性ワニス、
9. 前記ドーパント物質が、アリールスルホン酸エステル化合物である8の電荷輸送性ワニス、
10. 7~9のいずれかの電荷輸送性ワニスを用いて作製される電荷輸送性薄膜、
11. 10の電荷輸送性薄膜を備える電子素子、
12. 10の電荷輸送性薄膜を備える有機エレクトロルミネッセンス素子、
13. 前記電荷輸送性薄膜が、正孔注入層または正孔輸送層である12の有機エレクトロルミネッセンス素子
を提供する。 That is, the present invention provides
1. An arylamine compound represented by the following formula (1):
Figure 0007491302000001
(In the formula, each R 1 independently represents an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and each R 2 independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, a nitro group, a cyano group, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a halogenated alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms.)
2. An arylamine compound represented by the following formula (1-1):
Figure 0007491302000002
(In the formula, R1 and R2 have the same meanings as defined above.)
3. An arylamine compound represented by the following formula (1-1A) or (1-1B):
Figure 0007491302000003
(In the formula, R1 and R2 have the same meanings as defined above.)
4. The arylamine compound according to any one of 1 to 3, wherein R 1 is a phenyl group, a 1-naphthyl group, or a 2-naphthyl group.
5. The arylamine compound according to 4, wherein all of the R 1 's are phenyl groups.
6. The arylamine compound according to any one of 1 to 5, wherein all of the R 2's are hydrogen atoms.
7. A charge-transporting varnish comprising an arylamine compound according to any one of 1 to 6 and an organic solvent.
8. The charge transport varnish of 7 containing a dopant material;
9. The charge transporting varnish according to 8, wherein the dopant substance is an arylsulfonic acid ester compound.
10. A charge-transporting thin film produced by using the charge-transporting varnish according to any one of 7 to 9.
11. An electronic device comprising the charge transport thin film of 10.
12. An organic electroluminescence device comprising the charge transport thin film of 10.
13. The organic electroluminescence device of 12, wherein the charge transporting thin film is a hole injection layer or a hole transport layer.

本発明のアリールアミン化合物は、有機溶媒への溶解性が良好であり、このアリールアミン化合物を含む電荷輸送性ワニスを用いることで、高透明性(低k(消衰係数))、かつ、高屈折率(高n)な電荷輸送性薄膜を得ることができる。
この電荷輸送性薄膜は、有機EL素子をはじめとした電子素子用薄膜として好適に用いることができ、特に、本発明の電荷輸送性薄膜を有機EL素子の正孔注入層等に適用することで、良好な特性を有する素子を作製することができる。
The arylamine compound of the present invention has good solubility in organic solvents, and by using a charge-transporting varnish containing this arylamine compound, a charge-transporting thin film having high transparency (low k (extinction coefficient)) and a high refractive index (high n) can be obtained.
This charge transporting thin film can be suitably used as a thin film for electronic devices such as organic EL devices. In particular, by applying the charge transporting thin film of the present invention to a hole injection layer or the like of an organic EL device, a device having good characteristics can be produced.

以下、本発明についてさらに詳しく説明する。
本発明に係るアリールアミン化合物は、下記式(1)で表されることを特徴とし、好ましい一態様としては、式(1-1)で表される。
The present invention will be described in further detail below.
The arylamine compound according to the present invention is characterized by being represented by the following formula (1), and in a preferred embodiment, is represented by formula (1-1).

Figure 0007491302000004
Figure 0007491302000004

Figure 0007491302000005
Figure 0007491302000005

式(1)および(1-1)において、R1は、それぞれ独立して、炭素数6~20のアリール基を表し、R2は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、炭素数1~20のアルキル基、炭素数1~20のハロゲン化アルキル基、炭素数1~20のアルコキシ基、または炭素数6~20のアリール基を表す。 In formulas (1) and (1-1), R 1 's each independently represent an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and R 2 's each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, a nitro group, a cyano group, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a halogenated alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms.

ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられる。
炭素数1~20のアルキル基としては、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれでもよく、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、s-ブチル、t-ブチル、n-ペンチル、n-ヘキシル、n-ヘプチル、n-オクチル、n-ノニル、n-デシル基等の炭素数1~20の直鎖または分岐鎖状アルキル基;シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、シクロノニル、シクロデシル、ビシクロブチル、ビシクロペンチル、ビシクロヘキシル、ビシクロヘプチル、ビシクロオクチル、ビシクロノニル、ビシクロデシル基等の炭素数3~20の環状アルキル基などが挙げられる。
Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
The alkyl group having 1 to 20 carbon atoms may be linear, branched, or cyclic, and examples thereof include linear or branched alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms, such as methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, s-butyl, t-butyl, n-pentyl, n-hexyl, n-heptyl, n-octyl, n-nonyl, and n-decyl groups; and cyclic alkyl groups having 3 to 20 carbon atoms, such as cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, cyclononyl, cyclodecyl, bicyclobutyl, bicyclopentyl, bicyclohexyl, bicycloheptyl, bicyclooctyl, bicyclononyl, and bicyclodecyl groups.

炭素数1~20のアルコキシ基は、その中のアルキル基が直鎖状、分岐鎖状、環状のずれでもよく、その具体例としては、メトキシ、エトキシ、n-プロポキシ、イソプロポキシ、n-ブトキシ、イソブトキシ、s-ブトキシ、t-ブトキシ、n-ペントキシ、n-ヘキシルオキシ、n-オクチルオキシ、n-デシルオキシ、2-メチルヘキシルオキシ、2-エチルヘキシルオキシ、2-n-プロピルヘキシルオキシ、2-n-ブチルヘキシルオキシ、2-エチルデシルオキシ、3-エチルヘキシルオキシ基等が挙げられる。The alkyl group in the alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms may be linear, branched, or cyclic, and specific examples include methoxy, ethoxy, n-propoxy, isopropoxy, n-butoxy, isobutoxy, s-butoxy, t-butoxy, n-pentoxy, n-hexyloxy, n-octyloxy, n-decyloxy, 2-methylhexyloxy, 2-ethylhexyloxy, 2-n-propylhexyloxy, 2-n-butylhexyloxy, 2-ethyldecyloxy, and 3-ethylhexyloxy groups.

炭素数6~20のアリール基の具体例としては、フェニル、1-ナフチル、2-ナフチル、1-アントリル、2-アントリル、9-アントリル、1-フェナントリル、2-フェナントリル、3-フェナントリル、4-フェナントリル、9-フェナントリル基等が挙げられる。 Specific examples of aryl groups having 6 to 20 carbon atoms include phenyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl, 1-anthryl, 2-anthryl, 9-anthryl, 1-phenanthryl, 2-phenanthryl, 3-phenanthryl, 4-phenanthryl, and 9-phenanthryl groups.

炭素数1~20のハロゲン化アルキル基は、上記炭素数1~20のアルキル基の少なくとも1つの水素原子をハロゲン原子で置換した基であり、その具体例としては、フルオロメチル、ジフルオロメチル、トリフルオロメチル、ブロモジフルオロメチル、2-クロロエチル、2-ブロモエチル、1,1-ジフルオロエチル、2,2,2-トリフルオロエチル、1,1,2,2-テトラフルオロエチル、2-クロロ-1,1,2-トリフルオロエチル、ペンタフルオロエチル、3-ブロモプロピル、2,2,3,3-テトラフルオロプロピル、1,1,2,3,3,3-ヘキサフルオロプロピル、1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン-2-イル、3-ブロモ-2-メチルプロピル、4-ブロモブチル、パーフルオロペンチル、2-(パーフルオロヘキシル)エチル基等が挙げられる。A halogenated alkyl group having 1 to 20 carbon atoms is a group in which at least one hydrogen atom of the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms is replaced with a halogen atom, and specific examples include fluoromethyl, difluoromethyl, trifluoromethyl, bromodifluoromethyl, 2-chloroethyl, 2-bromoethyl, 1,1-difluoroethyl, 2,2,2-trifluoroethyl, 1,1,2,2-tetrafluoroethyl, 2-chloro-1,1,2-trifluoroethyl, pentafluoroethyl, 3-bromopropyl, 2,2,3,3-tetrafluoropropyl, 1,1,2,3,3,3-hexafluoropropyl, 1,1,1,3,3,3-hexafluoropropan-2-yl, 3-bromo-2-methylpropyl, 4-bromobutyl, perfluoropentyl, and 2-(perfluorohexyl)ethyl groups.

特に、化合物の有機溶媒への溶解性を考慮すると、R1は、炭素数6~14のアリール基が好ましく、フェニル基、1-ナフチル基、2-ナフチル基がより好ましく、いずれもフェニル基、1-ナフチルまたは2-ナフチル基がより一層好ましく、いずれもフェニル基がさらに好ましい。 In particular, taking into consideration the solubility of the compound in an organic solvent, R 1 is preferably an aryl group having 6 to 14 carbon atoms, more preferably a phenyl group, a 1-naphthyl group, or a 2-naphthyl group, still more preferably any of the above groups being a phenyl group, a 1-naphthyl group, or a 2-naphthyl group, and still more preferably any of the above groups being a phenyl group.

化合物の有機溶媒への溶解性を考慮すると、R2は、水素原子、炭素数1~20のアルキル基、炭素数1~20のアルコキシ基、炭素数6~20のアリール基が好ましく、水素原子、炭素数1~10のアルキル基がより好ましく、すべて水素原子がより一層好ましい。 In consideration of the solubility of the compound in an organic solvent, R2 is preferably a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, more preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and even more preferably all hydrogen atoms.

式(1-1)において、中心のカルバゾール骨格が有する3つの窒素原子と、アリールカルバゾール骨格のカルバゾール環との結合位置は特に限定されるものではなく、それぞれ同一の位置で結合しても、別々の位置で結合してもよいが、下記式(1-1A)または(1-1B)で示されるように、アリールカルバゾール骨格の窒素原子に対して3位(メタ位)または4位(パラ位)で結合するものが好ましく、3位で結合するものがより好ましい。In formula (1-1), the bonding positions of the three nitrogen atoms in the central carbazole skeleton and the carbazole rings of the arylcarbazole skeleton are not particularly limited, and they may be bonded at the same position or different positions, but as shown in formula (1-1A) or (1-1B) below, it is preferable for them to be bonded at the 3rd position (meta position) or 4th position (para position) relative to the nitrogen atom of the arylcarbazole skeleton, and it is more preferable for them to be bonded at the 3rd position.

Figure 0007491302000006
(式中、R1およびR2は、上記と同じ意味を表す。)
Figure 0007491302000006
(In the formula, R1 and R2 have the same meanings as above.)

本発明で好適なアリールアミン化合物としては、下記式(2)または(3)で表されるものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。Arylamine compounds suitable for use in the present invention include those represented by the following formula (2) or (3), but are not limited thereto.

Figure 0007491302000007
Figure 0007491302000007

下記スキームに示されるように、式(1)または(1-1)で表されるアリールアミン化合物は、ジアミノカルバゾール化合物[Ia]または[Ib]と、ハロゲン化アリールカルバゾール化合物[II]とを触媒存在下で反応させて製造できる。As shown in the scheme below, the arylamine compound represented by formula (1) or (1-1) can be produced by reacting a diaminocarbazole compound [Ia] or [Ib] with a halogenated arylcarbazole compound [II] in the presence of a catalyst.

Figure 0007491302000008
(式中、Xは、ハロゲン原子または擬ハロゲン基を表し、R1およびR2は、上記と同じ意味を表す。)
Figure 0007491302000008
(In the formula, X represents a halogen atom or a pseudohalogen group, and R1 and R2 have the same meanings as above.)

Figure 0007491302000009
(式中、X、R1およびR2は、上記と同じ意味を表す。)
Figure 0007491302000009
(In the formula, X, R1 and R2 have the same meanings as above.)

ハロゲン原子としては、上記と同様のものが挙げられる。
擬ハロゲン基としては、メタンスルホニルオキシ、トリフルオロメタンスルホニルオキシ、ノナフルオロブタンスルホニルオキシ基等の(フルオロ)アルキルスルホニルオキシ基;ベンゼンスルホニルオキシ、トルエンスルホニルオキシ基等の芳香族スルホニルオキシ基などが挙げられる。
The halogen atom includes the same as those mentioned above.
Examples of the pseudohalogen group include (fluoro)alkylsulfonyloxy groups such as methanesulfonyloxy, trifluoromethanesulfonyloxy, and nonafluorobutanesulfonyloxy groups; and aromatic sulfonyloxy groups such as benzenesulfonyloxy and toluenesulfonyloxy groups.

ジアミノカルバゾール化合物[Ia]または[Ib]と、ハロゲン化アリールカルバゾール化合物[II]との仕込み比は、ジアミノカルバゾール化合物の全NH基の物質量に対し、ハロゲン化アリールカルバゾール化合物を5当量以上とすることができるが、5~5.5当量程度が好適である。The charging ratio of the diaminocarbazole compound [Ia] or [Ib] to the halogenated arylcarbazole compound [II] can be 5 equivalents or more of the halogenated arylcarbazole compound relative to the amount of all NH groups in the diaminocarbazole compound, but a ratio of about 5 to 5.5 equivalents is preferable.

上記反応に用いられる触媒としては、例えば、塩化銅、臭化銅、ヨウ化銅等の銅触媒;Pd(PPh34(テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム)、Pd(PPh32Cl2(ビス(トリフェニルホスフィン)ジクロロパラジウム)、Pd(dba)2(ビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウム)、Pd2(dba)3(トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム)、Pd(P-t-Bu32(ビス(トリ(t-ブチルホスフィン))パラジウム)、Pd(OAc)2(酢酸パラジウム)等のパラジウム触媒などが挙げられる。これらの触媒は、単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。また、これらの触媒は、公知の適切な配位子とともに使用してもよい。 Examples of the catalyst used in the above reaction include copper catalysts such as copper chloride, copper bromide, and copper iodide; and palladium catalysts such as Pd(PPh 3 ) 4 (tetrakis(triphenylphosphine)palladium), Pd(PPh 3 ) 2 Cl 2 (bis(triphenylphosphine)dichloropalladium), Pd(dba) 2 (bis(dibenzylideneacetone)palladium), Pd 2 (dba) 3 (tris(dibenzylideneacetone)dipalladium), Pd(P-t-Bu 3 ) 2 (bis(tri(t-butylphosphine))palladium), and Pd(OAc) 2 (palladium acetate). These catalysts may be used alone or in combination of two or more. These catalysts may also be used together with a known appropriate ligand.

このような配位子としては、トリフェニルホスフィン、トリ-o-トリルホスフィン、ジフェニルメチルホスフィン、フェニルジメチルホスフィン、トリメチルホスフィン、トリエチルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリ-t-ブチルホスフィン、ジ-t-ブチル(フェニル)ホスフィン、ジ-t-ブチル(4-ジメチルアミノフェニル)ホスフィン、1,2-ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン、1,3-ビス(ジフェニルホスフィノ)プロパン、1,4-ビス(ジフェニルホスフィノ)ブタン、1,1’-ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン等の3級ホスフィン、トリメチルホスファイト、トリエチルホスファイト、トリフェニルホスファイト等の3級ホスファイト、Aldrich社で市販されている、JohnPhos, CyjohnPhos, DavePhos, XPhos, SPhos, tBuXPhos, RuPhos, Me4tBuXPhos, sSPhos, tBuMePhos, MePhos, tBuDavePhos, PhDavePhos, 2’-Dicyclohexylphosphino-2,4,6-trimethoxybiphenyl, BrettPhos, tBuBrettPhos, AdBrettPhos, Me3(OMe)tBuXPhos, (2-Biphenyl)di-1-adamantylphosphine, RockPhos, CPhos等のビフェニルホスフィン化合物などが挙げられる。 Examples of such ligands include tertiary phosphines such as triphenylphosphine, tri-o-tolylphosphine, diphenylmethylphosphine, phenyldimethylphosphine, trimethylphosphine, triethylphosphine, tributylphosphine, tri-t-butylphosphine, di-t-butyl(phenyl)phosphine, di-t-butyl(4-dimethylaminophenyl)phosphine, 1,2-bis(diphenylphosphino)ethane, 1,3-bis(diphenylphosphino)propane, 1,4-bis(diphenylphosphino)butane, and 1,1'-bis(diphenylphosphino)ferrocene; tertiary phosphites such as trimethylphosphite, triethylphosphite, and triphenylphosphite; JohnPhos, CyjohnPhos, DavePhos, XPhos, SPhos, tBuXPhos, RuPhos, Me4tBuXPhos, sSPhos, tBuMePhos, MePhos, Examples include biphenylphosphine compounds such as tBuDavePhos, PhDavePhos, 2'-Dicyclohexylphosphino-2,4,6-trimethoxybiphenyl, BrettPhos, tBuBrettPhos, AdBrettPhos, Me3 (OMe)tBuXPhos, (2-Biphenyl)di-1-adamantylphosphine, RockPhos, and CPhos.

触媒の使用量は、ハロゲン化アリールカルバゾール化合物[II]1molに対して、0.01mol~0.5mol程度とすることができるが、0.05~0.2mol程度が好適である。
また、配位子を用いる場合、その使用量は、使用する金属錯体に対し0.1~5当量とすることができるが、1~2当量が好適である。
The amount of the catalyst used may be about 0.01 mol to about 0.5 mol, preferably about 0.05 to about 0.2 mol, per mol of the halogenated arylcarbazole compound [II].
When a ligand is used, the amount of the ligand used may be 0.1 to 5 equivalents relative to the metal complex used, and preferably 1 to 2 equivalents.

また、上記反応には塩基を用いてもよい。塩基としては、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、水素化リチウム、水素化ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化カリウム、t-ブトキシリチウム、t-ブトキシナトリウム、t-ブトキシカリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム等のアルカリ金属単体、水素化アルカリ金属、水酸化アルカリ金属、アルコキシアルカリ金属、炭酸アルカリ金属、炭酸水素アルカリ金属;炭酸カルシウム等の炭酸アルカリ土類金属;n-ブチルリチウム、s-ブチルリチウム、t-ブチルリチウム、リチウムジイソプロピルアミド(LDA),リチウム2,2,6,6-テトラメチルピペリジン(LiTMP),ヘキサメチルジシラザンリチウム(LHMDS)等の有機リチウム;トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、テトラメチルエチレンジアミン、トリエチレンジアミン、ピリジン等のアミン類などが挙げられる。
塩基を用いる場合、その使用量は、使用するハロゲン化アリールカルバゾール化合物[II]に対し0.1~5当量とすることができるが、1~2当量が好適である。
In addition, a base may be used in the above reaction. Examples of the base include alkali metals such as lithium, sodium, potassium, lithium hydride, sodium hydride, lithium hydroxide, potassium hydroxide, t-butoxylithium, t-butoxysodium, t-butoxypotassium, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, sodium hydrogencarbonate, and potassium hydrogencarbonate, alkali metal hydrides, alkali metal hydroxides, alkoxy alkali metals, alkali metal carbonates, and alkali metal hydrogencarbonates; alkaline earth metal carbonates such as calcium carbonate; organic lithiums such as n-butyllithium, s-butyllithium, t-butyllithium, lithium diisopropylamide (LDA), lithium 2,2,6,6-tetramethylpiperidine (LiTMP), and lithium hexamethyldisilazane (LHMDS); and amines such as triethylamine, diisopropylethylamine, tetramethylethylenediamine, triethylenediamine, and pyridine.
When a base is used, the amount of the base used may be 0.1 to 5 equivalents relative to the halogenated arylcarbazole compound [II] used, and preferably 1 to 2 equivalents.

原料化合物が全て固体である場合あるいは目的とするアリールアミン化合物を効率よく得る観点から、上記各反応は溶媒中で行う。溶媒を使用する場合、その種類は、反応に悪影響を及ぼさないものであれば特に制限はない。具体例としては、脂肪族炭化水素類(ペンタン、n-ヘキサン、n-オクタン、n-デカン、デカリン等)、ハロゲン化脂肪族炭化水素類(クロロホルム、ジクロロメタン、ジクロロエタン、四塩化炭素等)、芳香族炭化水素類(ベンゼン、ニトロベンゼン、トルエン、o-キシレン、m-キシレン、p-キシレン、メシチレン等)、ハロゲン化芳香族炭化水素類(クロロベンゼン、ブロモベンゼン、o-ジクロロベンゼン、m-ジクロロベンゼン、p-ジクロロベンゼン等)、エーテル類(ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、t-ブチルメチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、1,2-ジメトキシエタン、1,2-ジエトキシエタン等)、ケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジ-n-ブチルケトン、シクロヘキサノン等)、アミド類(N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド等)、ラクタムおよびラクトン類(N-メチルピロリドン、γ-ブチロラクトン等)、尿素類(N,N-ジメチルイミダゾリジノン、テトラメチルウレア等)、スルホキシド類(ジメチルスルホキシド、スルホラン等)、ニトリル類(アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル等)などが挙げられ、これらの溶媒は単独で用いても、2種以上混合して用いてもよい。When all the raw materials are solid or from the viewpoint of efficiently obtaining the desired arylamine compound, each of the above reactions is carried out in a solvent. When using a solvent, there are no particular limitations on the type of solvent as long as it does not adversely affect the reaction. Specific examples include aliphatic hydrocarbons (pentane, n-hexane, n-octane, n-decane, decalin, etc.), halogenated aliphatic hydrocarbons (chloroform, dichloromethane, dichloroethane, carbon tetrachloride, etc.), aromatic hydrocarbons (benzene, nitrobenzene, toluene, o-xylene, m-xylene, p-xylene, mesitylene, etc.), halogenated aromatic hydrocarbons (chlorobenzene, bromobenzene, o-dichlorobenzene, m-dichlorobenzene, p-dichlorobenzene, etc.), ethers (diethyl ether, diisopropyl ether, t-butyl methyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, 1,2-dimeth- yl ether, tetrahydrofuran, dioxane, tetrahydrofuran, di ... Examples of suitable solvents include dimethyl ketones (dimethyl ether, 1,2-diethoxyethane, 1,2-diethoxyethane, etc.), ketones (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, di-n-butyl ketone, cyclohexanone, etc.), amides (N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, etc.), lactams and lactones (N-methylpyrrolidone, γ-butyrolactone, etc.), ureas (N,N-dimethylimidazolidinone, tetramethylurea, etc.), sulfoxides (dimethyl sulfoxide, sulfolane, etc.), and nitriles (acetonitrile, propionitrile, butyronitrile, etc.). These solvents may be used alone or in combination of two or more.

反応温度は、用いる溶媒の融点から沸点までの範囲で適宜設定すればよいが、特に、0~200℃程度が好ましく、20~150℃がより好ましい。
反応終了後は、常法にしたがって後処理をし、目的とするアリールアミン化合物を得ることができる。
The reaction temperature may be appropriately set within the range from the melting point to the boiling point of the solvent used, but is preferably about 0 to 200°C, more preferably 20 to 150°C.
After completion of the reaction, the reaction mixture is worked up in a conventional manner to give the desired arylamine compound.

上述した本発明のアリールアミン化合物は、電荷輸送性物質として好適に利用することができる。この場合、本発明のアリールアミン化合物と、有機溶媒とを含む電荷輸送性ワニスとして用いることができるが、この電荷輸送性ワニスには、得られる薄膜の用途に応じ、その電荷輸送能の向上等を目的としてドーパント物質を含んでいてもよい。また、本発明のアリールアミン化合物は、アニリン誘導体、チオフェン誘導体等の従来公知のその他の電荷輸送性物質と併用することもできるが、本発明のアリールアミン化合物単独で電荷輸送性物質として用いることが好ましい。
なお、本発明において、電荷輸送性とは導電性と同義である。電荷輸送性ワニスとは、それ自体に電荷輸送性があるものでもよく、それにより得られる固形膜が電荷輸送性を有するものでもよい。
The above-mentioned arylamine compound of the present invention can be suitably used as a charge transporting material.In this case, it can be used as a charge transporting varnish containing the arylamine compound of the present invention and an organic solvent, and this charge transporting varnish may contain a dopant material for the purpose of improving the charge transporting ability, etc., depending on the application of the thin film obtained.In addition, the arylamine compound of the present invention can also be used in combination with other conventionally known charge transporting materials such as aniline derivatives and thiophene derivatives, but it is preferable to use the arylamine compound of the present invention alone as a charge transporting material.
In the present invention, the term "charge transporting property" is synonymous with "electrical conductivity." The charge transporting varnish may be one which itself has charge transporting property, or one which produces a solid film having charge transporting property.

ドーパント物質としては、ワニスに使用する少なくとも1種の溶媒に溶解するものであれば特に限定されず、無機系のドーパント物質、有機系のドーパント物質のいずれも使用できる。
また、無機系および有機系のドーパント物質は、1種類単独で用いてもよく、2種類以上組み合わせて用いてもよい。
さらにドーパント物質は、ワニスから固体膜である電荷輸送性薄膜を得る過程で、例えば焼成時の加熱といった外部からの刺激によって、例えば分子内の一部が外れることによってドーパント物質としての機能が初めて発現または向上するようになる物質、例えばスルホン酸基が脱離しやすい基で保護されたアリールスルホン酸エステル化合物であってもよい。
There are no particular limitations on the dopant substance, so long as it dissolves in at least one solvent used in the varnish, and both inorganic and organic dopant substances can be used.
The inorganic and organic dopant substances may be used alone or in combination of two or more.
Furthermore, the dopant substance may be a substance whose function as a dopant substance is first expressed or improved by, for example, removing a part of its molecule due to an external stimulus, such as heating during baking, in the process of obtaining a charge-transporting thin film, which is a solid film, from the varnish, such as an arylsulfonate compound protected by a group from which the sulfonic acid group is easily removed.

特に、本発明においては、無機系のドーパント物質としては、ヘテロポリ酸が好ましい。
ヘテロポリ酸とは、代表的に式(H1)で表されるKeggin型あるいは式(H2)で表されるDawson型の化学構造で示される、ヘテロ原子が分子の中心に位置する構造を有し、バナジウム(V)、モリブデン(Mo)、タングステン(W)等の酸素酸であるイソポリ酸と、異種元素の酸素酸とが縮合してなるポリ酸である。このような異種元素の酸素酸としては、主にケイ素(Si)、リン(P)、ヒ素(As)の酸素酸が挙げられる。
In the present invention, heteropolyacids are particularly preferred as inorganic dopant substances.
Heteropolyacids are polyacids that have a structure in which a heteroatom is located at the center of the molecule, typically represented by a Keggin type chemical structure represented by formula (H1) or a Dawson type chemical structure represented by formula (H2), and are formed by condensing an isopolyacid, which is an oxyacid of vanadium (V), molybdenum (Mo), tungsten (W), etc., with an oxyacid of a different element. Examples of such oxyacids of different elements include oxyacids of silicon (Si), phosphorus (P), and arsenic (As).

Figure 0007491302000010
Figure 0007491302000010

ヘテロポリ酸の具体例としては、リンモリブデン酸、ケイモリブデン酸、リンタングステン酸、ケイタングステン酸、リンタングストモリブデン酸等が挙げられ、これらは単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。なお、これらのヘテロポリ酸は、市販品として入手可能であり、また、公知の方法により合成することもできる。
特に、1種類のヘテロポリ酸を用いる場合、その1種類のヘテロポリ酸は、リンタングステン酸またはリンモリブデン酸が好ましく、リンタングステン酸が最適である。また、2種類以上のヘテロポリ酸を用いる場合、その2種類以上のヘテロポリ酸の1つは、リンタングステン酸またはリンモリブデン酸が好ましく、リンタングステン酸がより好ましい。
なお、ヘテロポリ酸は、元素分析等の定量分析において、一般式で示される構造から元素の数が多いもの、または少ないものであっても、それが市販品として入手したもの、あるいは、公知の合成方法にしたがって適切に合成したものである限り、本発明において用いることができる。
すなわち、例えば、一般的には、リンタングステン酸は化学式H3(PW1240)・nH2Oで、リンモリブデン酸は化学式H3(PMo1240)・nH2Oでそれぞれ示されるが、定量分析において、この式中のP(リン)、O(酸素)またはW(タングステン)もしくはMo(モリブデン)の数が多いもの、または少ないものであっても、それが市販品として入手したもの、あるいは、公知の合成方法にしたがって適切に合成したものである限り、本発明において用いることができる。この場合、本発明に規定されるヘテロポリ酸の質量とは、合成物や市販品中における純粋なリンタングステン酸の質量(リンタングステン酸含量)ではなく、市販品として入手可能な形態および公知の合成法にて単離可能な形態において、水和水やその他の不純物等を含んだ状態での全質量を意味する。
Specific examples of heteropolyacids include phosphomolybdic acid, silicomolybdic acid, phosphotungstic acid, silicotungstic acid, phosphotungstomolybdic acid, etc., which may be used alone or in combination of two or more. These heteropolyacids are commercially available or can be synthesized by known methods.
In particular, when one type of heteropolyacid is used, the one type of heteropolyacid is preferably phosphotungstic acid or phosphomolybdic acid, and most preferably phosphotungstic acid. When two or more types of heteropolyacids are used, one of the two or more types of heteropolyacids is preferably phosphotungstic acid or phosphomolybdic acid, and more preferably phosphotungstic acid.
In addition, the heteropolyacid may be used in the present invention even if the number of elements in the structure represented by the general formula is large or small in quantitative analysis such as elemental analysis, as long as it is a commercially available product or is appropriately synthesized according to a known synthesis method.
That is, for example, phosphotungstic acid is generally represented by the chemical formula H3 ( PW12O40 ) nH2O , and phosphomolybdic acid is represented by the chemical formula H3 ( PMo12O40 ) nH2O , but in quantitative analysis, even if the number of P ( phosphorus ), O (oxygen), W (tungsten), or Mo (molybdenum) in this formula is large or small, they can be used in the present invention as long as they are commercially available or appropriately synthesized according to a known synthesis method. In this case, the mass of the heteropolyacid specified in the present invention does not mean the mass of pure phosphotungstic acid (phosphotungstic acid content) in a synthesized product or a commercially available product, but means the total mass in a state including hydration water and other impurities in a form available as a commercially available product or in a form that can be isolated by a known synthesis method.

ヘテロポリ酸の使用量は、質量比で、電荷輸送性物質1に対して0.001~50.0程度とすることができるが、好ましくは0.01~20.0程度、より好ましくは0.1~10.0程度である。The amount of heteropolyacid used can be, in mass ratio, about 0.001 to 50.0 per 1 charge transport substance, but is preferably about 0.01 to 20.0, and more preferably about 0.1 to 10.0.

一方、有機系のドーパント物質としては、特にテトラシアノキノジメタン誘導体やベンゾキノン誘導体を用いることができる。
テトラシアノキノジメタン誘導体の具体例としては、7,7,8,8-テトラシアノキノジメタン(TCNQ)や、式(H3)で表されるハロテトラシアノキノジメタンなどが挙げられる。
また、ベンゾキノン誘導体の具体例としては、テトラフルオロ-1,4-ベンゾキノン(F4BQ)、テトラクロロ-1,4-ベンゾキノン(クロラニル)、テトラブロモ-1,4-ベンゾキノン、2,3-ジクロロ-5,6-ジシアノ-1,4-ベンゾキノン(DDQ)などが挙げられる。
On the other hand, as organic dopant substances, in particular, tetracyanoquinodimethane derivatives and benzoquinone derivatives can be used.
Specific examples of the tetracyanoquinodimethane derivative include 7,7,8,8-tetracyanoquinodimethane (TCNQ) and a halotetracyanoquinodimethane represented by the formula (H3).
Specific examples of benzoquinone derivatives include tetrafluoro-1,4-benzoquinone (F4BQ), tetrachloro-1,4-benzoquinone (chloranil), tetrabromo-1,4-benzoquinone, and 2,3-dichloro-5,6-dicyano-1,4-benzoquinone (DDQ).

Figure 0007491302000011
Figure 0007491302000011

式中、R500~R503は、それぞれ独立して、水素原子またはハロゲン原子を表すが、少なくとも1つはハロゲン原子であり、少なくとも2つがハロゲン原子であることが好ましく、少なくとも3つがハロゲン原子であることがより好ましく、全てがハロゲン原子であることが最も好ましい。
ハロゲン原子としては上記と同じものが挙げられるが、フッ素原子または塩素原子が好ましく、フッ素原子がより好ましい。
In the formula, R 500 to R 503 each independently represent a hydrogen atom or a halogen atom, and at least one of them is a halogen atom, preferably at least two of them are halogen atoms, more preferably at least three of them are halogen atoms, and most preferably all of them are halogen atoms.
Examples of the halogen atom include the same as those mentioned above, but a fluorine atom or a chlorine atom is preferred, and a fluorine atom is more preferred.

このようなハロテトラシアノキノジメタンの具体例としては、2-フルオロ-7,7,8,8-テトラシアノキノジメタン、2-クロロ-7,7,8,8-テトラシアノキノジメタン、2,5-ジフルオロ-7,7,8,8-テトラシアノキノジメタン、2,5-ジクロロ-7,7,8,8-テトラシアノキノジメタン、2,3,5,6-テトラクロロ-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(F4TCNQ)等が挙げられる。 Specific examples of such halotetracyanoquinodimethanes include 2-fluoro-7,7,8,8-tetracyanoquinodimethane, 2-chloro-7,7,8,8-tetracyanoquinodimethane, 2,5-difluoro-7,7,8,8-tetracyanoquinodimethane, 2,5-dichloro-7,7,8,8-tetracyanoquinodimethane, 2,3,5,6-tetrachloro-7,7,8,8-tetracyanoquinodimethane, and 2,3,5,6-tetrafluoro-7,7,8,8-tetracyanoquinodimethane (F4TCNQ).

テトラシアノキノジメタン誘導体およびベンゾキノン誘導体の使用量は、電荷輸送性物質に対して、好ましくは0.0001~100当量、より好ましくは0.01~50当量、より一層好ましくは1~20当量である。The amount of the tetracyanoquinodimethane derivative and the benzoquinone derivative used is preferably 0.0001 to 100 equivalents, more preferably 0.01 to 50 equivalents, and even more preferably 1 to 20 equivalents relative to the charge transport substance.

また、有機系ドーパント物質としては、下記式(a1)で表される1価または2価のアニオンと式(c1)~(c5)で表される対カチオンからなる、電気的に中性なオニウムボレート塩を用いることもできる。In addition, as an organic dopant substance, electrically neutral onium borate salts consisting of a monovalent or divalent anion represented by the following formula (a1) and a counter cation represented by the formulas (c1) to (c5) can also be used.

Figure 0007491302000012
(式中、Arは、それぞれ独立して、置換基を有してもよい炭素数6~20のアリール基または置換基を有してもよい炭素数2~20のヘテロアリール基を表し、Lは、炭素数1~20のアルキレン基、-NH-、酸素原子、硫黄原子または-CN+-を表す。)
Figure 0007491302000012
(In the formula, each Ar independently represents an aryl group having 6 to 20 carbon atoms which may have a substituent, or a heteroaryl group having 2 to 20 carbon atoms which may have a substituent, and L represents an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, -NH-, an oxygen atom, a sulfur atom, or -CN + -.)

Figure 0007491302000013
Figure 0007491302000013

式(a1)において、炭素数1~20のアルキレン基としては、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれでもよく、その具体例としては、メチレン、メチルメチレン、ジメチルメチレン、エチレン、トリメチレン、プロピレン、テトラメチレン、ペンタメチレン、ヘキサメチレン基等が挙げられる。なお、アリール基、ヘテロアリール基としては、上記と同様のものが挙げられる。In formula (a1), the alkylene group having 1 to 20 carbon atoms may be linear, branched, or cyclic, and specific examples thereof include methylene, methylmethylene, dimethylmethylene, ethylene, trimethylene, propylene, tetramethylene, pentamethylene, and hexamethylene groups. Examples of aryl and heteroaryl groups include those described above.

上記式(a1)のアニオンの好適例としては、式(a2)で表されるものが挙げられるが、これに限定されるものではない。Suitable examples of the anion of formula (a1) above include, but are not limited to, those represented by formula (a2).

Figure 0007491302000014
Figure 0007491302000014

オニウムボレート塩の使用量は、物質量(モル)比で、電荷輸送性物質に対して、0.1~10程度とすることができる。
なお、上記オニウムボレート塩は、例えば、特開2005-314682号公報等に記載された公知の方法を参考に合成することができる。
The amount of the onium borate salt used may be about 0.1 to 10 in terms of the mole ratio to the charge transporting substance.
The onium borate salt can be synthesized by referring to the known method described in, for example, JP-A-2005-314682.

また、有機系のドーパント物質として、アリールスルホン酸化合物やアリールスルホン酸エステル化合物も好適に用いることができる。In addition, arylsulfonic acid compounds and arylsulfonic acid ester compounds can also be suitably used as organic dopant substances.

アリールスルホン酸化合物の具体例としては、ベンゼンスルホン酸、トシル酸、p-スチレンスルホン酸、2-ナフタレンスルホン酸、4-ヒドロキシベンゼンスルホン酸、5-スルホサリチル酸、p-ドデシルベンゼンスルホン酸、ジヘキシルベンゼンスルホン酸、2,5-ジヘキシルベンゼンスルホン酸、ジブチルナフタレンスルホン酸、6,7-ジブチル-2-ナフタレンスルホン酸、ドデシルナフタレンスルホン酸、3-ドデシル-2-ナフタレンスルホン酸、ヘキシルナフタレンスルホン酸、4-ヘキシル-1-ナフタレンスルホン酸、オクチルナフタレンスルホン酸、2-オクチル-1-ナフタレンスルホン酸、ヘキシルナフタレンスルホン酸、7-へキシル-1-ナフタレンスルホン酸、6-ヘキシル-2-ナフタレンスルホン酸、ジノニルナフタレンスルホン酸、2,7-ジノニル-4-ナフタレンスルホン酸、ジノニルナフタレンジスルホン酸、2,7-ジノニル-4,5-ナフタレンジスルホン酸、国際公開第2005/000832号記載の1,4-ベンゾジオキサンジスルホン酸化合物、国際公開第2006/025342号記載のアリールスルホン酸化合物、国際公開第2009/096352号記載のアリールスルホン酸化合物等が挙げられる。 Specific examples of arylsulfonic acid compounds include benzenesulfonic acid, tosylic acid, p-styrenesulfonic acid, 2-naphthalenesulfonic acid, 4-hydroxybenzenesulfonic acid, 5-sulfosalicylic acid, p-dodecylbenzenesulfonic acid, dihexylbenzenesulfonic acid, 2,5-dihexylbenzenesulfonic acid, dibutylnaphthalenesulfonic acid, 6,7-dibutyl-2-naphthalenesulfonic acid, dodecylnaphthalenesulfonic acid, 3-dodecyl-2-naphthalenesulfonic acid, hexylnaphthalenesulfonic acid, 4-hexyl-1-naphthalenesulfonic acid, octylnaphthalenesulfonic acid, 2- ... Examples of the sulfonic acid include 1-octyl-1-naphthalenesulfonic acid, hexylnaphthalenesulfonic acid, 7-hexyl-1-naphthalenesulfonic acid, 6-hexyl-2-naphthalenesulfonic acid, dinonylnaphthalenesulfonic acid, 2,7-dinonyl-4-naphthalenesulfonic acid, dinonylnaphthalenedisulfonic acid, 2,7-dinonyl-4,5-naphthalenedisulfonic acid, 1,4-benzodioxanedisulfonic acid compounds described in WO 2005/000832, arylsulfonic acid compounds described in WO 2006/025342, and arylsulfonic acid compounds described in WO 2009/096352.

好ましいアリールスルホン酸化合物の例としては、式(H4)または(H5)で表されるアリールスルホン酸化合物が挙げられる。Examples of preferred arylsulfonic acid compounds include arylsulfonic acid compounds represented by formula (H4) or (H5).

Figure 0007491302000015
Figure 0007491302000015

1は、OまたはSを表すが、Oが好ましい。
2は、ナフタレン環またはアントラセン環を表すが、ナフタレン環が好ましい。
3は、2~4価のパーフルオロビフェニル基を表し、pは、A1とA3との結合数を示し、2≦p≦4を満たす整数であるが、A3がパーフルオロビフェニルジイル基、好ましくはパーフルオロビフェニル-4,4’-ジイル基であり、かつ、pが2であることが好ましい。
qは、A2に結合するスルホン酸基数を表し、1≦q≦4を満たす整数であるが、2が最適である。
A 1 represents O or S, with O being preferred.
A2 represents a naphthalene ring or an anthracene ring, with a naphthalene ring being preferred.
A3 represents a divalent to tetravalent perfluorobiphenyl group, p represents the number of bonds between A1 and A3 and is an integer satisfying 2≦p≦4, but it is preferable that A3 is a perfluorobiphenyldiyl group, preferably a perfluorobiphenyl-4,4'-diyl group, and p is 2.
q represents the number of sulfonic acid groups bonded to A2 and is an integer satisfying 1≦q≦4, with 2 being optimal.

4~A8は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、炭素数1~20のアルキル基、炭素数1~20のハロゲン化アルキル基、または炭素数2~20のハロゲン化アルケニル基を表すが、A4~A8のうち少なくとも3つは、ハロゲン原子である。 A 4 to A 8 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a halogenated alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or a halogenated alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, provided that at least three of A 4 to A 8 are halogen atoms.

炭素数1~20のハロゲン化アルキル基としては、トリフルオロメチル、2,2,2-トリフルオロエチル、1,1,2,2,2-ペンタフルオロエチル、3,3,3-トリフルオロプロピル、2,2,3,3,3-ペンタフルオロプロピル、1,1,2,2,3,3,3-ヘプタフルオロプロピル、4,4,4-トリフルオロブチル、3,3,4,4,4-ペンタフルオロブチル、2,2,3,3,4,4,4-ヘプタフルオロブチル、1,1,2,2,3,3,4,4,4-ノナフルオロブチル基等が挙げられる。Examples of halogenated alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms include trifluoromethyl, 2,2,2-trifluoroethyl, 1,1,2,2,2-pentafluoroethyl, 3,3,3-trifluoropropyl, 2,2,3,3,3-pentafluoropropyl, 1,1,2,2,3,3,3-heptafluoropropyl, 4,4,4-trifluorobutyl, 3,3,4,4,4-pentafluorobutyl, 2,2,3,3,4,4,4-heptafluorobutyl, and 1,1,2,2,3,3,4,4,4-nonafluorobutyl groups.

炭素数2~20のハロゲン化アルケニル基としては、パーフルオロビニル、パーフルオロプロペニル(アリル)、パーフルオロブテニル基等が挙げられる。
その他、ハロゲン原子、炭素数1~20のアルキル基の例としては上記と同様のものが挙げられるが、ハロゲン原子としては、フッ素原子が好ましい。
Examples of the halogenated alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms include perfluorovinyl, perfluoropropenyl (allyl), and perfluorobutenyl groups.
Other examples of the halogen atom and the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms include those similar to those mentioned above, with the halogen atom being preferably a fluorine atom.

これらの中でも、A4~A8は、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~10のハロゲン化アルキル基、または炭素数2~10のハロゲン化アルケニル基であり、かつ、A4~A8のうち少なくとも3つは、フッ素原子であることが好ましく、水素原子、フッ素原子、シアノ基、炭素数1~5のアルキル基、炭素数1~5のフッ化アルキル基、または炭素数2~5のフッ化アルケニル基であり、かつ、A4~A8のうち少なくとも3つはフッ素原子であることがより好ましく、水素原子、フッ素原子、シアノ基、炭素数1~5のパーフルオロアルキル基、または炭素数1~5のパーフルオロアルケニル基であり、かつ、A4、A5およびA8がフッ素原子であることがより一層好ましい。
なお、パーフルオロアルキル基とは、アルキル基の水素原子全てがフッ素原子に置換された基であり、パーフルオロアルケニル基とは、アルケニル基の水素原子全てがフッ素原子に置換された基である。
Among these, it is preferable that A 4 to A 8 are a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a halogenated alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or a halogenated alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, and at least three of A 4 to A 8 are fluorine atoms, and it is more preferable that A 4 to A 8 are a hydrogen atom, a fluorine atom, a cyano group, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a fluorinated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a fluorinated alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, and at least three of A 4 to A 8 are fluorine atoms, and it is even more preferable that A 4 , A 5 and A 8 are fluorine atoms.
The perfluoroalkyl group is an alkyl group in which all hydrogen atoms have been substituted with fluorine atoms, and the perfluoroalkenyl group is an alkenyl group in which all hydrogen atoms have been substituted with fluorine atoms.

rは、ナフタレン環に結合するスルホン酸基数を表し、1≦r≦4を満たす整数であるが、2~4が好ましく、2が最適である。 r represents the number of sulfonic acid groups bonded to the naphthalene ring and is an integer satisfying 1≦r≦4, with 2 to 4 being preferred and 2 being optimal.

ドーパント物質として用いるアリールスルホン酸化合物の分子量は、特に限定されるものではないが、本発明のアリールアミン化合物とともに用いた場合における有機溶媒への溶解性を考慮すると、好ましくは2000以下、より好ましくは1500以下である。The molecular weight of the arylsulfonic acid compound used as a dopant substance is not particularly limited, but taking into consideration its solubility in organic solvents when used together with the arylamine compound of the present invention, it is preferably 2000 or less, more preferably 1500 or less.

以下、好適なアリールスルホン酸化合物の具体例を挙げるが、これらに限定されるわけではない。 Specific examples of suitable aryl sulfonic acid compounds are given below, but are not limited to these.

Figure 0007491302000016
Figure 0007491302000016

アリールスルホン酸化合物の使用量は、物質量(モル)比で、電荷輸送性物質1に対して、好ましくは0.01~20.0程度、より好ましくは0.4~5.0程度である。
アリールスルホン酸化合物は市販品を用いてもよいが、国際公開第2006/025342号、国際公開第2009/096352号等に記載の公知の方法で合成することもできる。
The amount of the arylsulfonic acid compound used is preferably about 0.01 to 20.0, more preferably about 0.4 to 5.0, per 1 part of the charge transporting substance (molar ratio).
Although commercially available arylsulfonic acid compounds may be used, they can also be synthesized by known methods described in WO 2006/025342, WO 2009/096352, and the like.

一方、アリールスルホン酸エステル化合物としては、国際公開第2017/217455号に開示されたアリールスルホン酸エステル化合物、国際公開第2017/217457号に開示されたアリールスルホン酸エステル化合物、特願2017-243631に記載のアリールスルホン酸エステル化合物等が挙げられ、具体的には、下記式(H6)~(H8)のいずれかで表されるものが好ましい。On the other hand, examples of arylsulfonic acid ester compounds include the arylsulfonic acid ester compounds disclosed in WO 2017/217455, the arylsulfonic acid ester compounds disclosed in WO 2017/217457, and the arylsulfonic acid ester compounds described in Japanese Patent Application No. 2017-243631. Specifically, those represented by any of the following formulae (H6) to (H8) are preferred.

Figure 0007491302000017
(式中、mは、1≦m≦4を満たす整数であるが、2が好ましい。nは、1≦n≦4を満たす整数であるが、2が好ましい。)
Figure 0007491302000017
(In the formula, m is an integer satisfying 1≦m≦4, and is preferably 2. n is an integer satisfying 1≦n≦4, and is preferably 2.)

式(H6)において、A11は、パーフルオロビフェニルから誘導されるm価の基である。
12は、-O-または-S-であるが、-O-が好ましい。
13は、ナフタレンまたはアントラセンから誘導される(n+1)価の基であるが、ナフタレンから誘導される基が好ましい。
s1~Rs4は、それぞれ独立して、水素原子、または直鎖状もしくは分岐鎖状の炭素数1~6のアルキル基であり、Rs5は、置換されていてもよい炭素数2~20の1価炭化水素基である。
In formula (H6), A 11 is an m-valent group derived from perfluorobiphenyl.
A 12 is —O— or —S—, with —O— being preferred.
A 13 is an (n+1)-valent group derived from naphthalene or anthracene, and is preferably a group derived from naphthalene.
R s1 to R s4 are each independently a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and R s5 is an optionally substituted monovalent hydrocarbon group having 2 to 20 carbon atoms.

直鎖状または分岐鎖状の炭素数1~6アルキル基の具体例としては、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、t-ブチル、n-ヘキシル基等が挙げられるが、炭素数1~3のアルキル基が好ましい。
炭素数2~20の1価炭化水素基は、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれでもよく、その具体例としては、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、t-ブチル基等のアルキル基;フェニル、ナフチル、フェナントリル基等のアリール基などが挙げられる。
Specific examples of the linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, t-butyl, and n-hexyl groups, with alkyl groups having 1 to 3 carbon atoms being preferred.
The monovalent hydrocarbon group having 2 to 20 carbon atoms may be linear, branched, or cyclic, and specific examples thereof include alkyl groups such as ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, and t-butyl groups; and aryl groups such as phenyl, naphthyl, and phenanthryl groups.

特に、Rs1~Rs4のうち、Rs1またはRs3が炭素数1~3の直鎖アルキル基であり、残りが水素原子であるか、Rs1が炭素数1~3の直鎖アルキル基であり、Rs2~Rs4が水素原子であることが好ましい。この場合、炭素数1~3の直鎖アルキル基としては、メチル基が好ましい。
また、Rs5としては、炭素数2~4の直鎖アルキル基またはフェニル基が好ましい。
In particular, among R s1 to R s4 , it is preferred that R s1 or R s3 is a linear alkyl group having 1 to 3 carbon atoms and the remainder is a hydrogen atom, or that R s1 is a linear alkyl group having 1 to 3 carbon atoms and R s2 to R s4 are hydrogen atoms. In this case, the linear alkyl group having 1 to 3 carbon atoms is preferably a methyl group.
Furthermore, R s5 is preferably a linear alkyl group having 2 to 4 carbon atoms or a phenyl group.

式(H7)において、A14は、置換されていてもよい、1つ以上の芳香環を含む炭素数6~20のm価の炭化水素基であり、この炭化水素基は、1つ以上の芳香環を含む炭素数6~20の炭化水素化合物からm個の水素原子を取り除いて得られる基である。
このような炭化水素化合物としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、ビフェニル、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン等が挙げられる。
なお、上記炭化水素基は、その水素原子の一部または全部が、更に置換基で置換されていてもよく、このような置換基としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、ニトロ、シアノ、ヒドロキシ、アミノ、シラノール、チオール、カルボキシ、スルホン酸エステル、リン酸、リン酸エステル、エステル、チオエステル、アミド、オルガノオキシ、オルガノアミノ、オルガノシリル、オルガノチオ、アシル、スルホ、1価炭化水素基等が挙げられる。
これらの中でも、A14としては、ベンゼン、ビフェニル等から誘導される基が好ましい。
In formula (H7), A 14 is an optionally substituted hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, containing one or more aromatic rings, and having a valence of m, and this hydrocarbon group is a group obtained by removing m hydrogen atoms from a hydrocarbon compound having 6 to 20 carbon atoms and containing one or more aromatic rings.
Examples of such hydrocarbon compounds include benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, biphenyl, naphthalene, anthracene, and phenanthrene.
In addition, the above-mentioned hydrocarbon groups may have some or all of their hydrogen atoms further substituted with a substituent. Examples of such substituents include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, nitro, cyano, hydroxy, amino, silanol, thiol, carboxy, sulfonate ester, phosphoric acid, phosphate ester, ester, thioester, amide, organooxy, organoamino, organosilyl, organothio, acyl, sulfo, and monovalent hydrocarbon groups.
Among these, A 14 is preferably a group derived from benzene, biphenyl, or the like.

また、A15は、-O-または-S-であるが、-O-が好ましい。
16は、炭素数6~20の(n+1)価の芳香族炭化水素基であり、この芳香族炭化水素基は、炭素数6~20の芳香族炭化水素化合物の芳香環上から(n+1)個の水素原子を取り除いて得られる基である。
このような芳香族炭化水素化合物としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、ビフェニル、ナフタレン、アントラセン、ピレン等が挙げられる。
中でも、A16としては、ナフタレンまたはアントラセンから誘導される基が好ましく、ナフタレンから誘導される基がより好ましい。
Furthermore, A 15 is --O-- or --S--, with --O-- being preferred.
A16 is an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms and a valence of (n+1), which is a group obtained by removing (n+1) hydrogen atoms from the aromatic ring of an aromatic hydrocarbon compound having 6 to 20 carbon atoms.
Examples of such aromatic hydrocarbon compounds include benzene, toluene, xylene, biphenyl, naphthalene, anthracene, and pyrene.
Among these, A 16 is preferably a group derived from naphthalene or anthracene, and more preferably a group derived from naphthalene.

s6およびRs7は、それぞれ独立して、水素原子、または直鎖状もしくは分岐鎖状の1価脂肪族炭化水素基であり、Rs8は、直鎖状または分岐鎖状の1価脂肪族炭化水素基である。ただし、Rs6、Rs7およびRs8の炭素数の合計は6以上である。Rs6、Rs7およびRs8の炭素数の合計の上限は、特に限定されないが、20以下が好ましく、10以下がより好ましい。
上記直鎖状または分岐鎖状の1価脂肪族炭化水素基の具体例としては、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、t-ブチル、n-ヘキシル、n-オクチル、2-エチルヘキシル、デシル基等の炭素数1~20のアルキル基;ビニル、1-プロペニル、2-プロペニル、イソプロペニル、1-メチル-2-プロペニル、1-ブテニル、2-ブテニル、3-ブテニル、ヘキセニル基等の炭素数2~20のアルケニル基などが挙げられる。
これらの中でも、Rs6は水素原子が好ましく、Rs7およびRs8は、それぞれ独立して、炭素数1~6のアルキル基が好ましい。
R s6 and R s7 are each independently a hydrogen atom or a linear or branched monovalent aliphatic hydrocarbon group, and R s8 is a linear or branched monovalent aliphatic hydrocarbon group, provided that the total number of carbon atoms in R s6 , R s7 and R s8 is 6 or more. There is no particular upper limit to the total number of carbon atoms in R s6 , R s7 and R s8 , but it is preferably 20 or less, more preferably 10 or less.
Specific examples of the linear or branched monovalent aliphatic hydrocarbon group include alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms, such as methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, t-butyl, n-hexyl, n-octyl, 2-ethylhexyl, and decyl groups; and alkenyl groups having 2 to 20 carbon atoms, such as vinyl, 1-propenyl, 2-propenyl, isopropenyl, 1-methyl-2-propenyl, 1-butenyl, 2-butenyl, 3-butenyl, and hexenyl groups.
Among these, R s6 is preferably a hydrogen atom, and R s7 and R s8 are each preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.

式(H8)において、Rs9~Rs13は、それぞれ独立して、水素原子、ニトロ基、シアノ基、ハロゲン原子、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~10のハロゲン化アルキル基、または炭素数2~10のハロゲン化アルケニル基である。
炭素数1~10のアルキル基は、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれでもよく、その具体例としては、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、s-ブチル、t-ブチル、n-ペンチル、シクロペンチル、n-ヘキシル、シクロヘキシル、n-ヘプチル、n-オクチル、n-ノニル、n-デシル基等が挙げられる。
In formula (H8), R s9 to R s13 each independently represent a hydrogen atom, a nitro group, a cyano group, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a halogenated alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or a halogenated alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms.
The alkyl group having 1 to 10 carbon atoms may be linear, branched, or cyclic, and specific examples thereof include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, s-butyl, t-butyl, n-pentyl, cyclopentyl, n-hexyl, cyclohexyl, n-heptyl, n-octyl, n-nonyl, and n-decyl groups.

炭素数1~10のハロゲン化アルキル基は、上記炭素数1~10のアルキル基の水素原子の一部または全部がハロゲン原子で置換された基であれば、特に限定されるものではなく、その具体例としては、トリフルオロメチル、2,2,2-トリフルオロエチル、1,1,2,2,2-ペンタフルオロエチル、3,3,3-トリフルオロプロピル、2,2,3,3,3-ペンタフルオロプロピル、1,1,2,2,3,3,3-ヘプタフルオロプロピル、4,4,4-トリフルオロブチル、3,3,4,4,4-ペンタフルオロブチル、2,2,3,3,4,4,4-ヘプタフルオロブチル、1,1,2,2,3,3,4,4,4-ノナフルオロブチル基等が挙げられる。The halogenated alkyl group having 1 to 10 carbon atoms is not particularly limited as long as it is a group in which some or all of the hydrogen atoms of the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms are substituted with halogen atoms, and specific examples include trifluoromethyl, 2,2,2-trifluoroethyl, 1,1,2,2,2-pentafluoroethyl, 3,3,3-trifluoropropyl, 2,2,3,3,3-pentafluoropropyl, 1,1,2,2,3,3,3-heptafluoropropyl, 4,4,4-trifluorobutyl, 3,3,4,4,4-pentafluorobutyl, 2,2,3,3,4,4,4-heptafluorobutyl, and 1,1,2,2,3,3,4,4,4-nonafluorobutyl groups.

炭素数2~10のハロゲン化アルケニル基としては、炭素数2~10のアルケニル基の水素原子の一部または全部がハロゲン原子で置換された基であれば、特に限定されるものではなく、その具体例としては、パーフルオロビニル、パーフルオロ-1-プロペニル、パーフルオロ-2-プロペニル、パーフルオロ-1-ブテニル、パーフルオロ-2-ブテニル、パーフルオロ-3-ブテニル基等が挙げられる。The halogenated alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms is not particularly limited as long as it is an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms in which some or all of the hydrogen atoms have been replaced with halogen atoms, and specific examples include perfluorovinyl, perfluoro-1-propenyl, perfluoro-2-propenyl, perfluoro-1-butenyl, perfluoro-2-butenyl, and perfluoro-3-butenyl groups.

これらの中でも、Rs9としては、ニトロ基、シアノ基、炭素数1~10のハロゲン化アルキル基、炭素数2~10のハロゲン化アルケニル基が好ましく、ニトロ基、シアノ基、炭素数1~4のハロゲン化アルキル基、炭素数2~4のハロゲン化アルケニル基がより好ましく、ニトロ基、シアノ基、トリフルオロメチル基、パーフルオロプロペニル基がより一層好ましい。
s10~Rs13としては、ハロゲン原子が好ましく、フッ素原子がより好ましい。
Among these, R s9 is preferably a nitro group, a cyano group, a halogenated alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or a halogenated alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, more preferably a nitro group, a cyano group, a halogenated alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a halogenated alkenyl group having 2 to 4 carbon atoms, and still more preferably a nitro group, a cyano group, a trifluoromethyl group, or a perfluoropropenyl group.
R s10 to R s13 are preferably a halogen atom, more preferably a fluorine atom.

17は、-O-、-S-または-NH-であるが、-O-が好ましい。
18は、炭素数6~20の(n+1)価の芳香族炭化水素基であり、この芳香族炭化水素基は、炭素数6~20の芳香族炭化水素化合物の芳香環上から(n+1)個の水素原子を取り除いて得られる基である。
このような芳香族炭化水素化合物としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、ビフェニル、ナフタレン、アントラセン、ピレン等が挙げられる。
これらの中でも、A18としては、ナフタレンまたはアントラセンから誘導される基が好ましく、ナフタレンから誘導される基がより好ましい。
A 17 is --O--, --S-- or --NH--, with --O-- being preferred.
A18 is an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms and a valence of (n+1), which is a group obtained by removing (n+1) hydrogen atoms from the aromatic ring of an aromatic hydrocarbon compound having 6 to 20 carbon atoms.
Examples of such aromatic hydrocarbon compounds include benzene, toluene, xylene, biphenyl, naphthalene, anthracene, and pyrene.
Among these, A 18 is preferably a group derived from naphthalene or anthracene, more preferably a group derived from naphthalene.

s14~Rs17は、それぞれ独立して、水素原子、または直鎖状もしくは分岐鎖状の炭素数1~20の1価脂肪族炭化水素基である。
1価脂肪族炭化水素基の具体例としては、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、s-ブチル、t-ブチル、n-ペンチル、シクロペンチル、n-ヘキシル、シクロヘキシル、n-ヘプチル、n-オクチル、n-ノニル、n-デシル、n-ウンデシル、n-ドデシル基等の炭素数1~20のアルキル基;ビニル、1-プロペニル、2-プロペニル、イソプロペニル、1-メチル-2-プロペニル、1-ブテニル、2-ブテニル、3-ブテニル、ヘキセニル基等の炭素数2~20のアルケニル基などが挙げられるが、炭素数1~20のアルキル基が好ましく、炭素数1~10のアルキル基がより好ましく、炭素数1~8のアルキル基がより一層好ましい。
R s14 to R s17 each independently represent a hydrogen atom or a linear or branched monovalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.
Specific examples of monovalent aliphatic hydrocarbon groups include alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms, such as methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, s-butyl, t-butyl, n-pentyl, cyclopentyl, n-hexyl, cyclohexyl, n-heptyl, n-octyl, n-nonyl, n-decyl, n-undecyl, and n-dodecyl groups; and alkenyl groups having 2 to 20 carbon atoms, such as vinyl, 1-propenyl, 2-propenyl, isopropenyl, 1-methyl-2-propenyl, 1-butenyl, 2-butenyl, 3-butenyl, and hexenyl groups. Of these, alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms are preferred, alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms are more preferred, and alkyl groups having 1 to 8 carbon atoms are even more preferred.

s18は、直鎖状または分岐鎖状の炭素数1~20の1価脂肪族炭化水素基、またはORs19である。Rs19は、置換されていてもよい炭素数2~20の1価炭化水素基である。
s18の直鎖状または分岐状の炭素数1~20の1価脂肪族炭化水素基としては、上記と同様のものが挙げられる。
s18が1価脂肪族炭化水素基である場合、Rs18は、炭素数1~20のアルキル基が好ましく、炭素数1~10のアルキル基がより好ましく、炭素数1~8のアルキル基がより一層好ましい。
s19の炭素数2~20の1価炭化水素基としては、前述した1価脂肪族炭化水素基のうちメチル基以外のもののほか、フェニル、ナフチル、フェナントリル基等のアリール基などが挙げられる。
これらの中でも、Rs19は、炭素数2~4の直鎖アルキル基またはフェニル基が好ましい。
なお、上記1価炭化水素基が有していてもよい置換基としては、フッ素原子、炭素数1~4のアルコキシ基、ニトロ基、シアノ基等が挙げられる。
R s18 is a linear or branched monovalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or OR s19 . R s19 is an optionally substituted monovalent hydrocarbon group having 2 to 20 carbon atoms.
Examples of the linear or branched monovalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms for R s18 include the same as those mentioned above.
When R s18 is a monovalent aliphatic hydrocarbon group, R s18 is preferably an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and even more preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms.
Examples of the monovalent hydrocarbon group having 2 to 20 carbon atoms for R s19 include the monovalent aliphatic hydrocarbon groups mentioned above except for methyl groups, as well as aryl groups such as phenyl, naphthyl, and phenanthryl groups.
Among these, R s19 is preferably a linear alkyl group having 2 to 4 carbon atoms or a phenyl group.
Examples of the substituent that the monovalent hydrocarbon group may have include a fluorine atom, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, a nitro group, and a cyano group.

好適なアリールスルホン酸エステル化合物の具体例としては、以下に示すものが挙げられるが、これらに限定されない。 Specific examples of suitable aryl sulfonate ester compounds include, but are not limited to, those shown below.

Figure 0007491302000018
Figure 0007491302000018

アリールスルホン酸エステル化合物の使用量は、物質量(モル)比で、電荷輸送性物質1に対して、好ましくは0.01~20程度、より好ましくは0.05~10程度である。The amount of the arylsulfonic acid ester compound used is, in terms of mole ratio, preferably about 0.01 to 20 parts by mass, and more preferably about 0.05 to 10 parts by mass, per 1 part by mass of the charge transporting substance.

本発明においては、透明性に優れ、高屈折率の電荷輸送性薄膜を作製することを考慮すると、ドーパント物質として、アリールスルホン酸化合物、アリールスルホン酸エステル化合物を用いることが好ましく、溶媒に対する溶解性や、消衰係数のより小さい薄膜を得ることを考慮すると、アリールスルホン酸エステル化合物を用いることがより好ましい。In the present invention, in consideration of producing a charge transport thin film having excellent transparency and a high refractive index, it is preferable to use an aryl sulfonic acid compound or an aryl sulfonic acid ester compound as a dopant substance, and in consideration of solubility in a solvent and obtaining a thin film with a smaller extinction coefficient, it is more preferable to use an aryl sulfonic acid ester compound.

さらに、得られる薄膜を有機EL素子の正孔注入層として用いる場合、正孔輸送層への注入性の向上、素子の寿命特性等の改善を目的として、上記電荷輸送性ワニスは、有機シラン化合物を含んでいてもよい。その含有量は、電荷輸送性物質およびドーパント物質の合計質量に対して、通常1~30質量%程度である。Furthermore, when the resulting thin film is used as a hole injection layer of an organic EL device, the charge transport varnish may contain an organosilane compound for the purpose of improving the injection into the hole transport layer and improving the life characteristics of the device. The content of the organosilane compound is usually about 1 to 30% by mass based on the total mass of the charge transport material and the dopant material.

本発明の電荷輸送性ワニスを調製する際に用いられる有機溶媒としては、本発明のアリールアミン化合物を良好に溶解し得る高極性溶媒を用いることができる。本発明のアリールアミン化合物は、溶媒の極性を問わず、溶媒中に溶解することが可能である。また、必要に応じて、高極性溶媒よりもプロセス適合性に優れている点で低極性溶媒を用いてもよい。本発明において、低極性溶媒とは周波数100kHzでの比誘電率が7未満のものを、高極性溶媒とは周波数100kHzでの比誘電率が7以上のものと定義する。As the organic solvent used in preparing the charge transport varnish of the present invention, a highly polar solvent capable of dissolving the arylamine compound of the present invention can be used. The arylamine compound of the present invention can be dissolved in a solvent regardless of the polarity of the solvent. If necessary, a low polar solvent may be used because it has better process compatibility than a high polar solvent. In the present invention, a low polar solvent is defined as a solvent having a relative dielectric constant of less than 7 at a frequency of 100 kHz, and a high polar solvent is defined as a solvent having a relative dielectric constant of 7 or more at a frequency of 100 kHz.

低極性溶媒としては、例えば、
クロロホルム、クロロベンゼン等の塩素系溶媒;
トルエン、キシレン、テトラリン、シクロヘキシルベンゼン、デシルベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒;
1-オクタノール、1-ノナノール、1-デカノール等の脂肪族アルコール系溶媒;
テトラヒドロフラン、ジオキサン、アニソール、4-メトキシトルエン、3-フェノキシトルエン、ジベンジルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールブチルメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールブチルメチルエーテル等のエーテル系溶媒;
安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸ブチル、安息香酸イソアミル、フタル酸ビス(2-エチルヘキシル)、マレイン酸ジブチル、シュウ酸ジブチル、酢酸ヘキシル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート等のエステル系溶媒
等が挙げられる。
Examples of low polarity solvents include
Chlorinated solvents such as chloroform and chlorobenzene;
Aromatic hydrocarbon solvents such as toluene, xylene, tetralin, cyclohexylbenzene, and decylbenzene;
Aliphatic alcohol solvents such as 1-octanol, 1-nonanol, and 1-decanol;
Ether solvents such as tetrahydrofuran, dioxane, anisole, 4-methoxytoluene, 3-phenoxytoluene, dibenzyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol butyl methyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, and triethylene glycol butyl methyl ether;
Examples of the solvent include ester-based solvents such as methyl benzoate, ethyl benzoate, butyl benzoate, isoamyl benzoate, bis(2-ethylhexyl) phthalate, dibutyl maleate, dibutyl oxalate, hexyl acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, and diethylene glycol monobutyl ether acetate.

また、高極性溶媒としては、例えば、
N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N,N-ジメチルイソブチルアミド、N-メチルピロリドン、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン等のアミド系溶媒;
エチルメチルケトン、イソホロン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒;
アセトニトリル、3-メトキシプロピオニトリル等のシアノ系溶媒;
エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、1,3-ブタンジオール、2,3-ブタンジオール等の多価アルコール系溶媒;
ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ベンジルアルコール、2-フェノキシエタノール、2-ベンジルオキシエタノール、3-フェノキシベンジルアルコール、テトラヒドロフルフリルアルコール等の脂肪族アルコール以外の1価アルコール系溶媒;
ジメチルスルホキシド等のスルホキシド系溶媒
等が挙げられる。
Examples of highly polar solvents include
Amide solvents such as N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, N,N-dimethylisobutyramide, N-methylpyrrolidone, and 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone;
Ketone solvents such as ethyl methyl ketone, isophorone, and cyclohexanone;
Cyano-based solvents such as acetonitrile and 3-methoxypropionitrile;
Polyhydric alcohol solvents such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, dipropylene glycol, 1,3-butanediol, and 2,3-butanediol;
monohydric alcohol solvents other than aliphatic alcohols, such as diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monophenyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, benzyl alcohol, 2-phenoxyethanol, 2-benzyloxyethanol, 3-phenoxybenzyl alcohol, and tetrahydrofurfuryl alcohol;
Examples of the solvent include sulfoxide solvents such as dimethyl sulfoxide.

電荷輸送性ワニスの粘度は、作製する薄膜の厚み等や固形分濃度に応じて適宜定まるものではあるが、通常、25℃で1~50mPa・sである。なお、本発明において固形分とは、電荷輸送ワニスに含まれる溶媒以外の成分を意味する。
また、電荷輸送性ワニスの固形分濃度は、ワニスの粘度および表面張力等や、作製する薄膜の厚み等を勘案して適宜設定されるものではあるが、通常、0.1~10.0質量%程度であり、ワニスの塗布性を向上させることを考慮すると、好ましくは0.5~5.0質量%程度、より好ましくは1.0~3.0質量%程度である。
The viscosity of the charge-transporting varnish is determined appropriately depending on the thickness of the thin film to be produced and the solid content concentration, but is usually 1 to 50 mPa·s at 25° C. In the present invention, the solid content means the components other than the solvent contained in the charge-transporting varnish.
The solids concentration of the charge-transporting varnish is appropriately set taking into consideration the viscosity and surface tension of the varnish, the thickness of the thin film to be produced, and the like, but is usually about 0.1 to 10.0 mass %, and in consideration of improving the coatability of the varnish, it is preferably about 0.5 to 5.0 mass %, and more preferably about 1.0 to 3.0 mass %.

電荷輸送性ワニスの調製法としては、特に限定されるものではないが、例えば、本発明のアリールアミン化合物を含む電荷輸送性物質等の固形分を高極性溶媒に溶解させ、そこへ低極性溶媒を加える手法や、高極性溶媒と低極性溶媒を混合し、そこへ電荷輸送性物質を溶解させる手法などが挙げられる。The method for preparing the charge transporting varnish is not particularly limited, but examples include a method in which a solid component such as a charge transporting substance containing the arylamine compound of the present invention is dissolved in a high polarity solvent and a low polarity solvent is added thereto, or a method in which a high polarity solvent and a low polarity solvent are mixed and the charge transporting substance is dissolved therein.

特に、電荷輸送性ワニスの調製の際、より平坦性の高い薄膜を再現性よく得る観点から、電荷輸送性物質、ドーパント物質等を有機溶媒に溶解させた後、サブマイクロメートルオーダーのフィルター等を用いて濾過することが望ましい。In particular, when preparing a charge-transporting varnish, in order to reproducibly obtain a thin film with higher flatness, it is desirable to dissolve the charge-transporting substance, dopant substance, etc. in an organic solvent and then filter the resultant solution using a sub-micrometer-order filter, etc.

以上説明した電荷輸送性ワニスは、これを用いることで容易に電荷輸送性薄膜を製造できることから、電子素子、特に有機EL素子を製造する際に好適に用いることができる。
この場合、電荷輸送性薄膜は、上述した電荷輸送性ワニスを基材上に塗布して焼成して形成することができる。
ワニスの塗布方法としては、特に限定されるものではなく、ディップ法、スピンコート法、転写印刷法、ロールコート法、刷毛塗り、インクジェット法、スプレー法、スリットコート法等が挙げられ、塗布方法に応じてワニスの粘度および表面張力を調節することが好ましい。
The charge transporting varnish described above can be used to easily produce a charge transporting thin film, and is therefore suitable for use in producing electronic devices, particularly organic EL devices.
In this case, the charge transporting thin film can be formed by applying the above-mentioned charge transporting varnish onto a substrate and baking it.
The method for applying the varnish is not particularly limited, and examples thereof include dipping, spin coating, transfer printing, roll coating, brush coating, inkjet coating, spraying, and slit coating. It is preferable to adjust the viscosity and surface tension of the varnish depending on the application method.

また、塗布後の電荷輸送性ワニスの焼成雰囲気も特に限定されるものではなく、大気雰囲気だけでなく、窒素等の不活性ガスや真空中でも均一な成膜面および高い電荷輸送性を有する薄膜を得ることができるが、用いるドーパント物質の種類によっては、ワニスを大気雰囲気下で焼成することで、電荷輸送性を有する薄膜が再現性よく得られる場合がある。 In addition, the atmosphere in which the charge-transporting varnish is baked after application is not particularly limited, and a thin film with a uniform film surface and high charge transport properties can be obtained not only in an air atmosphere, but also in an inert gas such as nitrogen or in a vacuum. However, depending on the type of dopant substance used, a thin film with charge transport properties may be reproducibly obtained by baking the varnish in an air atmosphere.

焼成温度は、得られる薄膜の用途、得られる薄膜に付与する電荷輸送性の程度、溶媒の種類や沸点等を勘案して、100~260℃程度の範囲内で適宜設定され、例えば得られる薄膜を有機EL素子の正孔注入層として用いる場合、140~250℃程度が好ましく、145~240℃程度がより好ましいが、上述した式(1)で表されるアリールアミン化合物を電荷輸送性物質として用いる場合、200℃以下という低温焼成でも、良好な電荷輸送性を有する薄膜を得ることができる。
なお、焼成の際、より高い均一成膜性を発現させたり、基材上で反応を進行させたりする目的で、2段階以上の温度変化をつけてもよく、加熱は、例えば、ホットプレートやオーブン等、適当な機器を用いて行えばよい。
The baking temperature is appropriately set within a range of about 100 to 260° C., taking into consideration the use of the resulting thin film, the degree of charge transport property to be imparted to the resulting thin film, the type and boiling point of the solvent, etc. For example, when the resulting thin film is used as a hole injection layer of an organic EL device, a baking temperature of about 140 to 250° C. is preferable, and about 145 to 240° C. is more preferable. However, when the arylamine compound represented by the above-mentioned formula (1) is used as the charge transport material, a thin film having good charge transport property can be obtained even by baking at a low temperature of 200° C. or less.
During firing, the temperature may be changed in two or more stages in order to achieve a more uniform film formation or to promote the reaction on the substrate. Heating may be performed using a suitable device such as a hot plate or an oven.

電荷輸送性薄膜の膜厚は、特に限定されないが、有機EL素子の正孔注入層、正孔輸送層、正孔注入輸送層等の陽極と発光層との間に設けられる機能層として用いる場合、5~300nmが好ましい。膜厚を変化させる方法としては、ワニス中の固形分濃度を変化させたり、塗布時の基板上の溶液量を変化させたりする等の方法がある。 The thickness of the charge transport thin film is not particularly limited, but when used as a functional layer provided between the anode and the light-emitting layer of an organic EL element, such as a hole injection layer, hole transport layer, or hole injection transport layer, a thickness of 5 to 300 nm is preferable. Methods for changing the film thickness include changing the solids concentration in the varnish and changing the amount of solution on the substrate during application.

以上説明した本発明の電荷輸送性薄膜は、400~800nmの波長領域の平均値で、通常、1.50以上の屈折率(n)と0.10以下の消衰係数(k)を示すが、ある態様においては1.60以上の屈折率(n)を、その他のある態様においては1.70以上の屈折率(n)を示し、また、ある態様においては0.07以下の消衰係数(k)を、その他のある態様においては0.02以下の消衰係数(k)を示す。The charge transport thin film of the present invention described above typically exhibits a refractive index (n) of 1.50 or more and an extinction coefficient (k) of 0.10 or less, averaged over the wavelength region of 400 to 800 nm, but in some embodiments exhibits a refractive index (n) of 1.60 or more, and in some other embodiments exhibits a refractive index (n) of 1.70 or more, and in some embodiments exhibits an extinction coefficient (k) of 0.07 or less, and in some other embodiments exhibits an extinction coefficient (k) of 0.02 or less.

上記電荷輸送性薄膜を有機EL素子に適用する場合、有機EL素子を構成する一対の電極の間に、上述の電荷輸送性薄膜を備える構成とすることができる。
有機EL素子の代表的な構成としては、以下(a)~(f)が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。なお、下記構成において、必要に応じて、発光層と陽極の間に電子ブロック層等を、発光層と陰極の間にホール(正孔)ブロック層等を設けることもできる。また、正孔注入層、正孔輸送層あるいは正孔注入輸送層が電子ブロック層等としての機能を兼ね備えていてもよく、電子注入層、電子輸送層あるいは電子注入輸送層がホール(正孔)ブロック層等としての機能を兼ね備えていてもよい。さらに、必要に応じて各層の間に任意の機能層を設けることも可能である。
(a)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
(b)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子注入輸送層/陰極
(c)陽極/正孔注入輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極
(d)陽極/正孔注入輸送層/発光層/電子注入輸送層/陰極
(e)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/陰極
(f)陽極/正孔注入輸送層/発光層/陰極
When the charge transporting thin film is applied to an organic EL element, the organic EL element may be configured to include the charge transporting thin film between a pair of electrodes.
Representative configurations of the organic EL element include, but are not limited to, the following (a) to (f). In the following configurations, an electron blocking layer or the like can be provided between the light-emitting layer and the anode, and a hole blocking layer or the like can be provided between the light-emitting layer and the cathode, if necessary. In addition, the hole injection layer, the hole transport layer, or the hole injection transport layer may also function as an electron blocking layer, etc., and the electron injection layer, the electron transport layer, or the electron injection transport layer may also function as a hole blocking layer, etc. Furthermore, an arbitrary functional layer can be provided between each layer, if necessary.
(a) anode/hole injection layer/hole transport layer/light emitting layer/electron transport layer/electron injection layer/cathode (b) anode/hole injection layer/hole transport layer/light emitting layer/electron injection transport layer/cathode (c) anode/hole injection transport layer/light emitting layer/electron transport layer/electron injection layer/cathode (d) anode/hole injection transport layer/light emitting layer/electron injection transport layer/cathode (e) anode/hole injection layer/hole transport layer/light emitting layer/cathode (f) anode/hole injection transport layer/light emitting layer/cathode

「正孔注入層」、「正孔輸送層」および「正孔注入輸送層」とは、発光層と陽極との間に形成される層であって、正孔を陽極から発光層へ輸送する機能を有するものであり、発光層と陽極の間に、正孔輸送性材料の層が1層のみ設けられる場合、それが「正孔注入輸送層」であり、発光層と陽極の間に、正孔輸送性材料の層が2層以上設けられる場合、陽極に近い層が「正孔注入層」であり、それ以外の層が「正孔輸送層」である。特に、正孔注入(輸送)層は、陽極からの正孔受容性だけでなく、正孔輸送(発光)層への正孔注入性にも優れる薄膜が用いられる。
「電子注入層」、「電子輸送層」および「電子注入輸送層」とは、発光層と陰極との間に形成される層であって、電子を陰極から発光層へ輸送する機能を有するものであり、発光層と陰極の間に、電子輸送性材料の層が1層のみ設けられる場合、それが「電子注入輸送層」であり、発光層と陰極の間に、電子輸送性材料の層が2層以上設けられる場合、陰極に近い層が「電子注入層」であり、それ以外の層が「電子輸送層」である。
「発光層」とは、発光機能を有する有機層であって、ドーピングシステムを採用する場合、ホスト材料とドーパント材料を含んでいる。このとき、ホスト材料は、主に電子と正孔の再結合を促し、励起子を発光層内に閉じ込める機能を有し、ドーパント材料は、再結合で得られた励起子を効率的に発光させる機能を有する。燐光素子の場合、ホスト材料は主にドーパントで生成された励起子を発光層内に閉じ込める機能を有する。
The "hole injection layer", "hole transport layer" and "hole injection transport layer" are layers formed between the light emitting layer and the anode, and have the function of transporting holes from the anode to the light emitting layer. When only one layer of a hole transport material is provided between the light emitting layer and the anode, it is the "hole injection transport layer". When two or more layers of a hole transport material are provided between the light emitting layer and the anode, the layer closest to the anode is the "hole injection layer" and the other layers are the "hole transport layers". In particular, for the hole injection (transport) layer, a thin film is used that is excellent not only in the ability to accept holes from the anode but also in the ability to inject holes into the hole transport (light emitting) layer.
The terms "electron injection layer", "electron transport layer" and "electron injection transport layer" refer to a layer formed between a light-emitting layer and a cathode, and having the function of transporting electrons from the cathode to the light-emitting layer. When only one layer of an electron transporting material is provided between the light-emitting layer and the cathode, it is the "electron injection transport layer". When two or more layers of an electron transporting material are provided between the light-emitting layer and the cathode, the layer closest to the cathode is the "electron injection layer" and the other layers are "electron transport layers".
The "light-emitting layer" is an organic layer having a light-emitting function, and contains a host material and a dopant material when a doping system is adopted. In this case, the host material mainly has a function of promoting the recombination of electrons and holes and confining the excitons in the light-emitting layer, and the dopant material has a function of efficiently emitting the excitons obtained by the recombination. In the case of a phosphorescent element, the host material mainly has a function of confining the excitons generated by the dopant in the light-emitting layer.

本発明の電荷輸送性薄膜は、有機EL素子において、陽極と発光層との間に設けられる機能層として用い得るが、正孔注入層、正孔輸送層、正孔注入輸送層として好適であり、正孔注入層または正孔輸送層としてより好適であり、正孔注入層としてより一層好適である。The charge transport thin film of the present invention can be used as a functional layer provided between an anode and an emitting layer in an organic EL element, but is suitable as a hole injection layer, a hole transport layer, or a hole injection transport layer, is more suitable as a hole injection layer or a hole transport layer, and is even more suitable as a hole injection layer.

本発明の電荷輸送性ワニスを用いてEL素子を作製する場合の使用材料や、作製方法としては、下記のようなものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
本発明の電荷輸送性ワニスから得られる薄膜からなる正孔注入層を有するOLED素子の作製方法の一例は、以下のとおりである。なお、電極は、電極に悪影響を与えない範囲で、アルコール、純水等による洗浄や、UVオゾン処理、酸素-プラズマ処理等による表面処理を予め行うことが好ましい。
陽極基板上に、上記の方法により、本発明の電荷輸送性薄膜からなる正孔注入層を形成する。これを真空蒸着装置内に導入し、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子輸送層/ホールブロック層、陰極金属を順次蒸着する。あるいは、当該方法において蒸着で正孔輸送層と発光層を形成する代わりに、正孔輸送性高分子を含む正孔輸送層形成用組成物と発光性高分子を含む発光層形成用組成物を用いてウェットプロセスによってこれらの層を形成する。なお、必要に応じて、発光層と正孔輸送層との間に電子ブロック層を設けてよい。
When an EL device is produced using the charge transporting varnish of the present invention, the materials to be used and the production method thereof are as follows, but are not limited thereto.
An example of a method for producing an OLED element having a hole injection layer made of a thin film obtained from the charge transport varnish of the present invention is as follows. It is preferable to previously perform a surface treatment on the electrodes, such as cleaning with alcohol, pure water, or the like, or a UV ozone treatment or oxygen plasma treatment, within a range that does not adversely affect the electrodes.
A hole injection layer made of the charge transport thin film of the present invention is formed on an anode substrate by the above method. This is introduced into a vacuum deposition apparatus, and a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, an electron transport layer/hole blocking layer, and a cathode metal are sequentially deposited. Alternatively, instead of forming the hole transport layer and the light emitting layer by deposition in this method, these layers are formed by a wet process using a hole transport layer forming composition containing a hole transport polymer and a light emitting layer forming composition containing a light emitting polymer. If necessary, an electron blocking layer may be provided between the light emitting layer and the hole transport layer.

陽極材料としては、インジウム錫酸化物(ITO)、インジウム亜鉛酸化物(IZO)に代表される透明電極や、アルミニウムに代表される金属やこれらの合金等から構成される金属陽極が挙げられ、平坦化処理を行ったものが好ましい。高電荷輸送性を有するポリチオフェン誘導体やポリアニリン誘導体を用いることもできる。
なお、金属陽極を構成するその他の金属としては、金、銀、銅、インジウムやこれらの合金等が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。
Examples of anode materials include transparent electrodes such as indium tin oxide (ITO) and indium zinc oxide (IZO), and metal anodes made of metals such as aluminum or alloys thereof, and it is preferable to use those that have been subjected to a planarization treatment. Polythiophene derivatives and polyaniline derivatives having high charge transport properties can also be used.
Other metals constituting the metal anode include, but are not limited to, gold, silver, copper, indium, and alloys thereof.

正孔輸送層を形成する材料としては、(トリフェニルアミン)ダイマー誘導体、[(トリフェニルアミン)ダイマー]スピロダイマー、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(α-NPD)、4,4’,4”-トリス[3-メチルフェニル(フェニル)アミノ]トリフェニルアミン(m-MTDATA)、4,4’,4”-トリス[1-ナフチル(フェニル)アミノ]トリフェニルアミン(1-TNATA)等のトリアリールアミン類、5,5”-ビス-{4-[ビス(4-メチルフェニル)アミノ]フェニル}-2,2’:5’,2”-ターチオフェン(BMA-3T)等のオリゴチオフェン類などが挙げられる。Materials that form the hole transport layer include triarylamines such as (triphenylamine) dimer derivatives, [(triphenylamine) dimer] spiro dimer, N,N'-bis(naphthalen-1-yl)-N,N'-bis(phenyl)-benzidine (α-NPD), 4,4',4"-tris[3-methylphenyl(phenyl)amino]triphenylamine (m-MTDATA), and 4,4',4"-tris[1-naphthyl(phenyl)amino]triphenylamine (1-TNATA), and oligothiophenes such as 5,5"-bis-{4-[bis(4-methylphenyl)amino]phenyl}-2,2':5',2"-terthiophene (BMA-3T).

発光層を形成する材料としては、8-ヒドロキシキノリンのアルミニウム錯体等の金属錯体、10-ヒドロキシベンゾ[h]キノリンの金属錯体、ビススチリルベンゼン誘導体、ビススチリルアリーレン誘導体、(2-ヒドロキシフェニル)ベンゾチアゾールの金属錯体、シロール誘導体等の低分子発光材料;ポリ(p-フェニレンビニレン)、ポリ[2-メトキシ-5-(2-エチルヘキシルオキシ)-1,4-フェニレンビニレン]、ポリ(3-アルキルチオフェン)、ポリビニルカルバゾール等の高分子化合物に発光材料と電子移動材料を混合した系等が挙げられるが、これらに限定されない。
また、蒸着で発光層を形成する場合、発光性ドーパントと共蒸着してもよく、発光性ドーパントとしては、トリス(2-フェニルピリジン)イリジウム(III)(Ir(ppy)3)等の金属錯体や、ルブレン等のナフタセン誘導体、キナクリドン誘導体、ペリレン等の縮合多環芳香族環等が挙げられるが、これらに限定されない。
Examples of materials for forming the light-emitting layer include, but are not limited to, low-molecular-weight light-emitting materials such as metal complexes such as aluminum complexes of 8-hydroxyquinoline, metal complexes of 10-hydroxybenzo[h]quinoline, bisstyrylbenzene derivatives, bisstyrylarylene derivatives, metal complexes of (2-hydroxyphenyl)benzothiazole, and silole derivatives; and systems in which a light-emitting material and an electron transfer material are mixed into a polymer compound such as poly(p-phenylenevinylene), poly[2-methoxy-5-(2-ethylhexyloxy)-1,4-phenylenevinylene], poly(3-alkylthiophene), or polyvinylcarbazole.
In addition, when forming a light-emitting layer by vapor deposition, it may be co-deposited with a light-emitting dopant. Examples of the light-emitting dopant include, but are not limited to, metal complexes such as tris(2-phenylpyridine)iridium(III) (Ir(ppy)), naphthacene derivatives such as rubrene, quinacridone derivatives, and condensed polycyclic aromatic rings such as perylene.

電子輸送層/ホールブロック層を形成する材料としては、オキシジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、フェニルキノキサリン誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、ピリミジン誘導体等が挙げられるが、これらに限定されない。Materials for forming the electron transport layer/hole blocking layer include, but are not limited to, oxydiazole derivatives, triazole derivatives, phenanthroline derivatives, phenylquinoxaline derivatives, benzimidazole derivatives, pyrimidine derivatives, etc.

電子注入層を形成する材料としては、酸化リチウム(Li2O)、酸化マグネシウム(MgO)、アルミナ(Al23)等の金属酸化物、フッ化リチウム(LiF)、フッ化ナトリウム(NaF)の金属フッ化物が挙げられるが、これらに限定されない。
陰極材料としては、アルミニウム、マグネシウム-銀合金、アルミニウム-リチウム合金等が挙げられるが、これらに限定されない。
電子ブロック層を形成する材料としては、トリス(フェニルピラゾール)イリジウム等が挙げられるが、これに限定されない。
Materials for forming the electron injection layer include, but are not limited to, metal oxides such as lithium oxide ( Li2O ), magnesium oxide ( MgO ), and alumina ( Al2O3 ), and metal fluorides such as lithium fluoride (LiF) and sodium fluoride (NaF).
Cathode materials include, but are not limited to, aluminum, magnesium-silver alloy, aluminum-lithium alloy, and the like.
Examples of materials for forming the electron blocking layer include, but are not limited to, tris(phenylpyrazole)iridium.

正孔輸送性高分子としては、ポリ[(9,9-ジヘキシルフルオレニル-2,7-ジイル)-co-(N,N’-ビス{p-ブチルフェニル}-1,4-ジアミノフェニレン)]、ポリ[(9,9-ジオクチルフルオレニル-2,7-ジイル)-co-(N,N’-ビス{p-ブチルフェニル}-1,1’-ビフェニレン-4,4-ジアミン)]、ポリ[(9,9-ビス{1’-ペンテン-5’-イル}フルオレニル-2,7-ジイル)-co-(N,N’-ビス{p-ブチルフェニル}-1,4-ジアミノフェニレン)]、ポリ[N,N’-ビス(4-ブチルフェニル)-N,N’-ビス(フェニル)-ベンジジン]-エンドキャップド ウィズ ポリシルシスキノキサン、ポリ[(9,9-ジジオクチルフルオレニル-2,7-ジイル)-co-(4,4’-(N-(p-ブチルフェニル))ジフェニルアミン)]等が挙げられる。Hole transport polymers include poly[(9,9-dihexylfluorenyl-2,7-diyl)-co-(N,N'-bis{p-butylphenyl}-1,4-diaminophenylene)], poly[(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl)-co-(N,N'-bis{p-butylphenyl}-1,1'-biphenylene-4,4-diamine)], poly[(9,9-bis{1'-penten-5'-yl}fluorenyl-2,7-diyl)-co-(N,N'-bis{p-butylphenyl}-1,4-diaminophenylene)], and poly[N,N'-bis(4-butylphenyl)-N,N'-bis(phenyl)-benzidine]-endcapped with Examples of the polysiloxane include poly[(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl)-co-(4,4'-(N-(p-butylphenyl))diphenylamine)].

発光性高分子としては、ポリ(9,9-ジアルキルフルオレン)(PDAF)等のポリフルオレン誘導体、ポリ(2-メトキシ-5-(2’-エチルヘキソキシ)-1,4-フェニレンビニレン)(MEH-PPV)等のポリフェニレンビニレン誘導体、ポリ(3-アルキルチオフェン)(PAT)等のポリチオフェン誘導体、ポリビニルカルバゾール(PVCz)等が挙げられる。Examples of luminescent polymers include polyfluorene derivatives such as poly(9,9-dialkylfluorene) (PDAF), polyphenylenevinylene derivatives such as poly(2-methoxy-5-(2'-ethylhexoxy)-1,4-phenylenevinylene) (MEH-PPV), polythiophene derivatives such as poly(3-alkylthiophene) (PAT), and polyvinylcarbazole (PVCz).

本発明の電荷輸送性ワニスは、上述した通り有機EL素子の正孔注入層、正孔輸送層、正孔注入輸送層等の陽極と発光層との間に設けられる機能層の形成に好適に用いられるが、その他にも有機光電変換素子、有機薄膜太陽電池、有機ペロブスカイト光電変換素子、有機集積回路、有機電界効果トランジスタ、有機薄膜トランジスタ、有機発光トランジスタ、有機光学検査器、有機光受容器、有機電場消光素子、発光電子化学電池、量子ドット発光ダイオード、量子レーザー、有機レーザーダイオードおよび有機プラスモン発光素子等の電子素子における電荷輸送性薄膜の形成にも利用することができる。As described above, the charge transport varnish of the present invention is suitable for use in forming functional layers such as a hole injection layer, a hole transport layer, and a hole injection transport layer that are provided between the anode and the light-emitting layer of an organic EL element, but can also be used to form charge transport thin films in electronic elements such as organic photoelectric conversion elements, organic thin-film solar cells, organic perovskite photoelectric conversion elements, organic integrated circuits, organic field effect transistors, organic thin-film transistors, organic light-emitting transistors, organic optical inspectors, organic photoreceptors, organic field quenching elements, light-emitting electrochemical cells, quantum dot light-emitting diodes, quantum lasers, organic laser diodes, and organic plasmon light-emitting elements.

以下、実施例および比較例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。なお、使用した装置は以下のとおりである。
(1)MALDI-TOF-MS:ブルカー社製、autoflex III smartbeam
(2)1H-NMR:日本電子(株)製 JNM-ECP300 FT NMR SYSTEM
(3)基板洗浄:長州産業(株)製 基板洗浄装置(減圧プラズマ方式)
(4)ワニスの塗布:ミカサ(株)製 スピンコーターMS-A100
(5)膜厚測定:(株)小坂研究所製 微細形状測定機サーフコーダET-4000
(6)素子の作製:長州産業(株)製 多機能蒸着装置システムC-E2L1G1-N
(7)素子の電流密度および輝度の測定:(株)イーエッチシー製 多チャンネルIVL測定装置
(8)EL素子の寿命測定(輝度半減期測定):(株)イーエッチシー製 有機EL輝度寿命評価システムPEL-105S
(9)屈折率(n)および消衰係数(k)の測定:ジェー・エー・ウーラムジャパン製 多入射角分光エリプソメーターVASE
The present invention will be described in more detail below with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to the following examples. The apparatus used is as follows.
(1) MALDI-TOF-MS: Bruker Autoflex III Smartbeam
(2) 1 H-NMR: JNM-ECP300 FT NMR SYSTEM manufactured by JEOL Ltd.
(3) Substrate cleaning: Substrate cleaning equipment (low pressure plasma method) manufactured by Choshu Sangyo Co., Ltd.
(4) Coating of varnish: Spin coater MS-A100 manufactured by Mikasa Co., Ltd.
(5) Film thickness measurement: Microscopic shape measuring instrument Surfcorder ET-4000 manufactured by Kosaka Laboratory Co., Ltd.
(6) Fabrication of element: Multi-function deposition system C-E2L1G1-N manufactured by Choshu Sangyo Co., Ltd.
(7) Measurement of current density and luminance of the element: Multi-channel IVL measuring device manufactured by EHC Corporation (8) Measurement of lifetime of EL element (luminance half-life measurement): Organic EL luminance lifetime evaluation system PEL-105S manufactured by EHC Corporation
(9) Measurement of refractive index (n) and extinction coefficient (k): Multi-angle spectroscopic ellipsometer VASE manufactured by J.A. Woollam Japan

[1]アリールアミン化合物の製造
[実施例1-1]アリールアミン化合物Aの合成

Figure 0007491302000019
[1] Preparation of arylamine compound [Example 1-1] Synthesis of arylamine compound A
Figure 0007491302000019

4つ口フラスコに、3,6-ジアミノカルバゾール0.3g、2-ブロモフェニルカルバゾール2.570g、Pd2(dba)20.086g、[(tBu)3PH]BF4 0.087g、tBuONa1.05g、およびトルエン10gを入れ、80℃で3時間撹拌した。その後、室温に戻してセライトろ過をした。ろ液にトルエンと飽和食塩水を加えて分液し、水層を除いた。得られた有機層にMgSO4を適量加え、室温で10分間静置した。MgSO4をシリカゲルでろ過し、ろ液を濃縮した。得られた濃縮液を、酢酸エチル、メタノールの混合溶媒に滴下し、室温で30分撹拌後、析出した固体をろ別した。得られた固体を乾燥して、アリールアミン化合物A0.82gを得た(収率38%)。 In a four-neck flask, 0.3 g of 3,6-diaminocarbazole, 2.570 g of 2-bromophenylcarbazole, 0.086 g of Pd 2 (dba) 2 , 0.087 g of [(tBu) 3 PH]BF 4 , 1.05 g of tBuONa, and 10 g of toluene were placed and stirred at 80°C for 3 hours. The mixture was then returned to room temperature and filtered through Celite. Toluene and saturated saline were added to the filtrate, and the aqueous layer was removed. An appropriate amount of MgSO 4 was added to the obtained organic layer and the mixture was allowed to stand at room temperature for 10 minutes. MgSO 4 was filtered through silica gel, and the filtrate was concentrated. The obtained concentrated liquid was dropped into a mixed solvent of ethyl acetate and methanol, and the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes, after which the precipitated solid was filtered off. The obtained solid was dried to obtain 0.82 g of arylamine compound A (yield 38%).

1H-NMR(500MHz,THF-d8)δ[ppm]:7.95-7.92(m,10H),7.72-7.55(m,20H),7.54-7.41(m,5H),7.35-7.20(m,25H),7.16-7.09(m,6H). 1 H-NMR (500 MHz, THF-d 8 ) δ [ppm]: 7.95-7.92 (m, 10H), 7.72-7.55 (m, 20H), 7.54-7.41 (m, 5H), 7.35-7.20 (m, 25H), 7.16-7.09 (m, 6H).

[実施例1-2]アリールアミン化合物Bの合成

Figure 0007491302000020
[Example 1-2] Synthesis of arylamine compound B
Figure 0007491302000020

4つ口フラスコに、3,6-ジアミノカルバゾール0.502g、3-ブロモフェニルカルバゾール4.441g、Pd2(dba)20.037g、[(tBu)3PH]BF4 0.037g、tBuONa1.346g、およびトルエン15gを入れ、80℃で5.5時間撹拌した。反応終了後、セライトろ過をして、シリカゲルクロマトグラフィーによって目的物の箇所を濃縮した。濃縮物に活性体を加え、室温で1時間撹拌した後、セライトろ過で活性炭を取り除いた。得られたろ液を酢酸エチル、メタノールの混合溶媒に滴下し、室温で1時間撹拌した。析出した固体をろ別して得られた固体を乾燥し、アリールアミン化合物B3.50gを得た(収率98%)。 In a four-neck flask, 0.502 g of 3,6-diaminocarbazole, 4.441 g of 3-bromophenylcarbazole, 0.037 g of Pd 2 (dba) 2 , 0.037 g of [(tBu) 3 PH]BF 4 , 1.346 g of tBuONa, and 15 g of toluene were placed and stirred at 80° C. for 5.5 hours. After the reaction was completed, the mixture was filtered through Celite and the target product was concentrated by silica gel chromatography. The activator was added to the concentrate and stirred at room temperature for 1 hour, after which the activated carbon was removed by Celite filtration. The obtained filtrate was dropped into a mixed solvent of ethyl acetate and methanol and stirred at room temperature for 1 hour. The precipitated solid was filtered off and the obtained solid was dried to obtain 3.50 g of arylamine compound B (yield 98%).

1H-NMR(500MHz,THF-d8)δ[ppm]:8.12-7.92(m,10H),7.85-7.67(m,20H),7.66-7.53(m,5H),7.37-7.24(m,25H),7.19-7.10(m,6H). 1 H-NMR (500 MHz, THF-d 8 ) δ [ppm]: 8.12-7.92 (m, 10H), 7.85-7.67 (m, 20H), 7.66-7.53 (m, 5H), 7.37-7.24 (m, 25H), 7.19-7.10 (m, 6H).

[2]電荷輸送性ワニスの調製
[実施例2-1]
クロロホルム(10g)に実施例1-1で得られたアリールアミン化合物A(0.027g)と、国際公開第2017/217455号に記載された方法に従って合成した下記式で表されるアリールスルホン酸エステルA(0.024g)とを加えて室温で撹拌して溶解させて得られた溶液を、孔径0.2μmのシリンジフィルターでろ過して電荷輸送性ワニスA1を得た。
[2] Preparation of charge-transporting varnish [Example 2-1]
The arylamine compound A (0.027 g) obtained in Example 1-1 and the arylsulfonic acid ester A (0.024 g) represented by the following formula, which was synthesized according to the method described in WO 2017/217455, were added to chloroform (10 g), and the solution obtained by stirring at room temperature to dissolve was filtered through a syringe filter having a pore size of 0.2 μm to obtain a charge-transporting varnish A1.

Figure 0007491302000021
Figure 0007491302000021

[実施例2-2]
アルールアミン化合物Aを実施例1-2で得られたアリールアミン化合物Bに変更した以外は、実施例2-1と同様にして電荷輸送性ワニスB1を得た。
[Example 2-2]
A charge-transporting varnish B1 was obtained in the same manner as in Example 2-1, except that the arylamine compound A was changed to the arylamine compound B obtained in Example 1-2.

[実施例2-3]
アリールアミン化合物Aの使用量を0.040gに変更した以外は、実施例2-1と同様にして電荷輸送性ワニスA2を得た。
[Example 2-3]
A charge-transporting varnish A2 was obtained in the same manner as in Example 2-1, except that the amount of arylamine compound A used was changed to 0.040 g.

[実施例2-4]
アリールアミン化合物Bの使用量を0.040gに変更した以外は、実施例2-2と同様にして電荷輸送性ワニスB2を得た。
[Example 2-4]
A charge-transporting varnish B2 was obtained in the same manner as in Example 2-2, except that the amount of arylamine compound B was changed to 0.040 g.

[3]薄膜の製造および膜物性評価
[実施例3-1および実施例3-2]
実施例2-1および実施例2-2で得られたワニスを、それぞれスピンコーターを用いて石英基板に塗布し、大気焼成下、120℃で1分間乾燥後、大気雰囲気下、200℃で15分間焼成し、石英基板上に50nmの均一な薄膜を形成した。
得られた膜付き石英基板を用いて、波長400~800nmにおける可視域平均屈折率nおよび可視域平均消衰係数kの測定を行った。結果を表1に示す。
[3] Thin film production and film property evaluation [Examples 3-1 and 3-2]
The varnishes obtained in Examples 2-1 and 2-2 were each applied to a quartz substrate using a spin coater, dried at 120°C for 1 minute in air baking, and then baked at 200°C for 15 minutes in air atmosphere to form a uniform thin film of 50 nm on the quartz substrate.
Using the obtained quartz substrate with the film, the average refractive index n in the visible region and the average extinction coefficient k in the visible region at wavelengths of 400 to 800 nm were measured. The results are shown in Table 1.

Figure 0007491302000022
Figure 0007491302000022

表1に示されるように、本発明の電荷輸送性ワニスから得られた薄膜は、高い屈折率を有し、消衰係数が低いことがわかる。As shown in Table 1, the thin film obtained from the charge transport varnish of the present invention has a high refractive index and a low extinction coefficient.

[4]ホールオンリー素子(HOD)1の作製および特性評価
[正孔注入層形成用溶液の調製]
国際公開第2013/084664号記載の方法に従って合成した式(T)で表されるアニリン誘導体0.137gと、国際公開第2006/025342号記載の方法に従って合成した式(N)で表されるアリールスルホン酸0.271gとを、窒素雰囲気下で1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン6.7gに溶解させた。得られた溶液に、シクロヘキサノール10g、プロピレングリコール3.3gを順次加えて撹拌し、正孔注入層形成用溶液を調製した。
[4] Fabrication and Characterization of Hole-Only Device (HOD) 1 [Preparation of Solution for Forming Hole Injection Layer]
0.137 g of the aniline derivative represented by formula (T) synthesized according to the method described in WO 2013/084664 and 0.271 g of the arylsulfonic acid represented by formula (N) synthesized according to the method described in WO 2006/025342 were dissolved in 6.7 g of 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone under a nitrogen atmosphere. 10 g of cyclohexanol and 3.3 g of propylene glycol were added to the obtained solution in this order and stirred to prepare a solution for forming a hole injection layer.

Figure 0007491302000023
Figure 0007491302000023

[実施例4-1]
ITO基板として、インジウム錫酸化物(ITO)が表面上に膜厚150nmでパターニングされた25mm×25mm×0.7tのガラス基板を用い、使用前にO2プラズマ洗浄装置(150W、30秒間)によって表面上の不純物を除去した。続いて、上記のように調製した正孔注入層形成用溶液をスピンコートによりITO基板上に塗布し、大気中、ホットプレート上で80℃に加熱して1分間乾燥後、さらに230℃で15分間の加熱焼成を行い、正孔注入層(膜厚:30nm)を形成した。
次に、実施例2-3で得られた電荷輸送性ワニスA2を、スピンコーターを用いて正孔注入層上に塗布した後、大気雰囲気下、130℃で10分間焼成し、40nmの正孔輸送層薄膜を形成した。
この上に、蒸着装置(真空度1.0×10-5Pa)を用いて0.2nm/秒にて80nmのアルミニウム薄膜を形成してホールオンリー素子(HOD)を得た。
[Example 4-1]
As the ITO substrate, a 25 mm x 25 mm x 0.7 t glass substrate with indium tin oxide (ITO) patterned on the surface with a film thickness of 150 nm was used, and impurities on the surface were removed using an O2 plasma cleaning device (150 W, 30 seconds) before use. Next, the hole injection layer forming solution prepared as above was applied to the ITO substrate by spin coating, heated to 80 ° C on a hot plate in the air and dried for 1 minute, and then heated and baked at 230 ° C for 15 minutes to form a hole injection layer (film thickness: 30 nm).
Next, the charge transporting varnish A2 obtained in Example 2-3 was applied onto the hole injection layer using a spin coater, and then baked in the air at 130° C. for 10 minutes to form a 40 nm hole transporting thin film.
An 80 nm-thick aluminum thin film was formed thereon at 0.2 nm/sec using a deposition apparatus (vacuum degree 1.0×10 −5 Pa) to obtain a hole-only device (HOD).

[実施例4-2]
電荷輸送性ワニスA2の代わりに、実施例2-4で得られた電荷輸送性ワニスB2を用いた以外は、実施例4-1と同様の方法でHODを作製した。
[Example 4-2]
An HOD was prepared in the same manner as in Example 4-1, except that the charge-transporting varnish B2 obtained in Example 2-4 was used instead of the charge-transporting varnish A2.

上記で作製したHODについて、駆動電圧4Vでの電流密度を測定した。結果を表2に示す。The current density of the HOD fabricated above was measured at a driving voltage of 4 V. The results are shown in Table 2.

Figure 0007491302000024
Figure 0007491302000024

表2に示されるように、本発明の電荷輸送性ワニスから作製した薄膜は、正孔輸送層として、優れた電荷輸送性を示すことがわかる。As shown in Table 2, it can be seen that the thin film prepared from the charge transport varnish of the present invention exhibits excellent charge transport properties as a hole transport layer.

[5]単層素子(SLD)の作製
[実施例5-1]
実施例4-1と同様のITO基板上に、実施例2-1で得られた電荷輸送性ワニスA1を、スピンコートにより塗布し、大気焼成下、120℃で1分間乾燥後、さらに大気雰囲気下、200℃で15分間焼成し、正孔注入層(膜厚:50nm)を形成した。
この上に、蒸着装置(真空度1.0×10-5Pa)を用いて0.2nm/秒にて80nmのアルミニウム薄膜を形成して単層素子(SLD)を得た。
[5] Preparation of single-layer element (SLD) [Example 5-1]
The charge transporting varnish A1 obtained in Example 2-1 was applied by spin coating onto an ITO substrate similar to that of Example 4-1, and the substrate was dried at 120°C for 1 minute under atmospheric baking, and then further baked at 200°C for 15 minutes under atmospheric baking to form a hole injection layer (film thickness: 50 nm).
An 80 nm-thick aluminum thin film was formed thereon at 0.2 nm/sec using a deposition apparatus (vacuum degree 1.0×10 −5 Pa) to obtain a single layer element (SLD).

[実施例5-2]
電荷輸送性ワニスA1の代わりに、実施例2-2で得られた電荷輸送性ワニスA2を用いた以外は、実施例5-1と同様の方法でSLDを作製した。
[Example 5-2]
An SLD was produced in the same manner as in Example 5-1, except that the charge transporting varnish A2 obtained in Example 2-2 was used instead of the charge transporting varnish A1.

上記で作製したSLDについて、駆動電圧4Vでの電流密度を測定した。結果を表3に示す。The current density of the SLD fabricated above was measured at a driving voltage of 4 V. The results are shown in Table 3.

Figure 0007491302000025
Figure 0007491302000025

表3に示されるように、本発明の電荷輸送性ワニスから作製した薄膜は、良好な電荷輸送性を示すことがわかる。As shown in Table 3, it can be seen that the thin films prepared from the charge transport varnish of the present invention exhibit good charge transport properties.

[6]HOD2の作製
[実施例6-1]
実施例4-1と同様のITO基板上に、実施例2-1で得られた電荷輸送性ワニスA1を、スピンコーターを用いて塗布し、大気下で、120℃で1分間乾燥後、次いで200℃で15分間焼成を行い、正孔注入層(膜厚:50nm)を形成した。
その上に、蒸着装置(真空度2.0×10-5Pa)を用いてα-NPDおよびアルミニウムの薄膜を順次積層し、HODを得た。蒸着は、蒸着レート0.2nm/秒の条件で行った。α-NPDおよびアルミニウムの薄膜の膜厚は、それぞれ30nmおよび80nmとした。
[6] Preparation of HOD2 [Example 6-1]
The charge transporting varnish A1 obtained in Example 2-1 was applied onto an ITO substrate similar to that of Example 4-1 using a spin coater, and the coating was dried at 120° C. for 1 minute in the atmosphere, and then baked at 200° C. for 15 minutes to form a hole injection layer (film thickness: 50 nm).
On top of that, thin films of α-NPD and aluminum were successively laminated using a deposition apparatus (vacuum degree 2.0×10 −5 Pa) to obtain HOD. The deposition was performed at a deposition rate of 0.2 nm/sec. The thicknesses of the thin films of α-NPD and aluminum were 30 nm and 80 nm, respectively.

[実施例6-2]
電荷輸送性ワニスA1の代わりに、実施例2-2で得られた電荷輸送性ワニスA2を用いた以外は、実施例6-1と同様の方法でHODを作製した。
[Example 6-2]
An HOD was prepared in the same manner as in Example 6-1, except that the charge transporting varnish A2 obtained in Example 2-2 was used instead of the charge transporting varnish A1.

上記で作製したHODについて、駆動電圧4Vでの電流密度を測定した。結果を表4に示す。The current density of the HOD fabricated above was measured at a driving voltage of 4 V. The results are shown in Table 4.

Figure 0007491302000026
Figure 0007491302000026

表4に示されるように、本発明の電荷輸送性ワニスから作製した薄膜は、正孔注入層として、正孔輸送層への良好な正孔注入性を示すことがわかる。As shown in Table 4, it can be seen that the thin film prepared from the charge transport varnish of the present invention, as a hole injection layer, exhibits good hole injection properties into the hole transport layer.

[7]有機EL素子の作製および特性評価
[実施例7-1]
実施例4-1と同様のITO基板上に、実施例2-1で得られた電荷輸送性ワニスA1を、スピンコーターを用いて塗布し、大気下で、120℃で1分間乾燥後、次いで200℃で15分間焼成を行い、50nmの薄膜を形成した。
次いで、薄膜を形成したITO基板に対し、蒸着装置(真空度1.0×10-5Pa)を用いてα-NPDを0.2nm/秒にて30nm成膜した。次に、関東化学(株)製の電子ブロック材料HTEB-01を10nm成膜した。次いで、新日鉄住金化学(株)製の発光層ホスト材料NS60と発光層ドーパント材料Ir(ppy)3を共蒸着した。共蒸着は、Ir(ppy)3の濃度が6%になるように蒸着レートをコントロールし、40nm積層させた。次いで、Alq3、フッ化リチウムおよびアルミニウムの薄膜を順次積層して有機EL素子を得た。この際、蒸着レートは、Alq3およびアルミニウムについては0.2nm/秒、フッ化リチウムについては0.02nm/秒の条件でそれぞれ行い、膜厚は、それぞれ20nm、0.5nmおよび80nmとした。
なお、空気中の酸素、水等の影響による特性劣化を防止するため、有機EL素子は封止基板により封止した後、その特性を評価した。封止は、以下の手順で行った。酸素濃度2ppm以下、露点-76℃以下の窒素雰囲気中で、有機EL素子を封止基板の間に収め、封止基板を接着剤((株)MORESCO製、モレスコモイスチャーカットWB90US(P))により貼り合わせた。この際、捕水剤(ダイニック(株)製HD-071010W-40)を有機EL素子と共に封止基板内に収めた。貼り合わせた封止基板に対し、UV光を照射(波長:365nm、照射量:6,000mJ/cm2)した後、80℃で1時間、アニーリング処理して接着剤を硬化させた。
[7] Preparation of organic EL element and evaluation of its characteristics [Example 7-1]
The charge transporting varnish A1 obtained in Example 2-1 was applied onto an ITO substrate similar to that of Example 4-1 using a spin coater, and the coating was dried at 120° C. for 1 minute in the atmosphere, and then baked at 200° C. for 15 minutes to form a thin film of 50 nm.
Next, a 30 nm film of α-NPD was formed on the ITO substrate on which the thin film was formed at 0.2 nm/sec using a vapor deposition apparatus (vacuum degree 1.0×10 −5 Pa). Next, a 10 nm film of an electron block material HTEB-01 manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd. was formed. Next, an emission layer host material NS60 manufactured by Nippon Steel & Sumikin Chemical Co., Ltd. and an emission layer dopant material Ir(ppy) 3 were co-deposited. The vapor deposition rate of the co-deposition was controlled so that the concentration of Ir(ppy) 3 was 6%, and a 40 nm film was laminated. Next, thin films of Alq 3 , lithium fluoride, and aluminum were sequentially laminated to obtain an organic EL device. At this time, the vapor deposition rate was 0.2 nm/sec for Alq 3 and aluminum, and 0.02 nm/sec for lithium fluoride, respectively, and the film thicknesses were 20 nm, 0.5 nm, and 80 nm, respectively.
In order to prevent deterioration of characteristics due to the influence of oxygen, water, etc. in the air, the organic EL element was sealed with a sealing substrate before evaluating its characteristics. Sealing was performed according to the following procedure. In a nitrogen atmosphere with an oxygen concentration of 2 ppm or less and a dew point of -76°C or less, the organic EL element was placed between the sealing substrates, and the sealing substrates were bonded together with an adhesive (MORESCO Moisture Cut WB90US(P) manufactured by MORESCO Corporation). At this time, a moisture scavenger (HD-071010W-40 manufactured by DYNIC Co., Ltd.) was placed in the sealing substrate together with the organic EL element. The bonded sealing substrates were irradiated with UV light (wavelength: 365 nm, irradiation amount: 6,000 mJ/cm 2 ), and then annealed at 80°C for 1 hour to harden the adhesive.

[実施例7-2]
電荷輸送性ワニスA1の代わりに、実施例2-2で得られた電荷輸送性ワニスA2を用いた以外は、実施例7-1と同様の方法で有機EL素子を作製した。
[Example 7-2]
An organic EL element was produced in the same manner as in Example 7-1, except that the charge transporting varnish A2 obtained in Example 2-2 was used instead of the charge transporting varnish A1.

得られた有機EL素子について、5,000cd/m2で発光させた場合における駆動電圧、電流密度、電流効率、発光効率、外部発光量子収率(EQE)、およびLT85(初期輝度5,000cd/m2の15%減少に要する時間)を測定した。結果を表5に示す。 The organic EL device thus obtained was measured for driving voltage, current density, current efficiency, luminous efficiency, external luminescence quantum yield (EQE), and LT85 (the time required for the initial luminance of 5,000 cd/ m2 to decrease by 15%) when emitting light at 5,000 cd/ m2 . The results are shown in Table 5.

Figure 0007491302000027
Figure 0007491302000027

表5に示されるように、本発明の有機EL素子はいずれも高い電流効率と高いEQEを示し、かつ、良好な寿命特性を示すことがわかる。As shown in Table 5, all of the organic EL elements of the present invention exhibit high current efficiency and high EQE, as well as good life characteristics.

Claims (13)

下記式(1)で表されることを特徴とするアリールアミン化合物。
Figure 0007491302000028
(式中、R1は、それぞれ独立して、炭素数6~20のアリール基を表し、R2は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、炭素数1~20のアルキル基、炭素数1~20のハロゲン化アルキル基、炭素数1~20のアルコキシ基、または炭素数6~20のアリール基を表す。)
An arylamine compound represented by the following formula (1):
Figure 0007491302000028
(In the formula, each R 1 independently represents an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and each R 2 independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, a nitro group, a cyano group, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a halogenated alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms.)
下記式(1-1)で表される請求項1記載のアリールアミン化合物。
Figure 0007491302000029
(式中、R1およびR2は、前記と同じ意味を表す。)
The arylamine compound according to claim 1, represented by the following formula (1-1):
Figure 0007491302000029
(In the formula, R1 and R2 have the same meanings as defined above.)
下記式(1-1A)または(1-1B)で表される請求項2記載のアリールアミン化合物。
Figure 0007491302000030
(式中、R1およびR2は、前記と同じ意味を表す。)
The arylamine compound according to claim 2, represented by the following formula (1-1A) or (1-1B):
Figure 0007491302000030
(In the formula, R1 and R2 have the same meanings as defined above.)
前記R1が、フェニル基、1-ナフチル基または2-ナフチル基である請求項1~3のいずれか1項記載のアリールアミン化合物。 The arylamine compound according to any one of claims 1 to 3, wherein R 1 is a phenyl group, a 1-naphthyl group or a 2-naphthyl group. 前記R1が、すべてフェニル基である請求項4記載のアリールアミン化合物。 The arylamine compound according to claim 4, wherein all of the R 1 's are phenyl groups. 前記R2が、すべて水素原子である請求項1~5のいずれか1項記載のアリールアミン化合物。 The arylamine compound according to any one of claims 1 to 5, wherein all of the R 2 's are hydrogen atoms. 請求項1~6のいずれか1項記載のアリールアミン化合物と、有機溶媒とを含む電荷輸送性ワニス。 A charge transporting varnish comprising the arylamine compound according to any one of claims 1 to 6 and an organic solvent. ドーパント物質を含む請求項7記載の電荷輸送性ワニス。 The charge transport varnish according to claim 7, which contains a dopant substance. 前記ドーパント物質が、アリールスルホン酸エステル化合物である請求項8記載の電荷輸送性ワニス。The charge transport varnish according to claim 8, wherein the dopant substance is an arylsulfonic acid ester compound. 請求項7~9のいずれか1項記載の電荷輸送性ワニスを用いて作製される電荷輸送性薄膜。 A charge transporting thin film produced using the charge transporting varnish described in any one of claims 7 to 9. 請求項10記載の電荷輸送性薄膜を備える電子素子。An electronic device comprising the charge transport thin film according to claim 10. 請求項10記載の電荷輸送性薄膜を備える有機エレクトロルミネッセンス素子。An organic electroluminescence device comprising the charge transport thin film according to claim 10. 前記電荷輸送性薄膜が、正孔注入層または正孔輸送層である請求項12記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。The organic electroluminescence element according to claim 12, wherein the charge transport thin film is a hole injection layer or a hole transport layer.
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