JPWO2006046416A1 - Arylsilane compounds and their uses - Google Patents

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Abstract

同一分子内にクマリン残基を複数有する新規なアリールシラン化合物と、その用途を提供する。このアリールシラン化合物は、紫乃至青色域の可視光を効率良く吸収することに加えて、安定であって、その多くが励起すると青色光を発光することから、吸光剤、発光剤などとして、斯かる性質を具備する有機化合物を必要とする、例えば、光化学的重合、太陽電池、光学フィルター、染色、色素レーザー、分析をはじめとする諸分野において多種多様の用途を有することとなる。とりわけ、このアリールシラン化合物は、有機EL素子の発光層を構成するホスト化合物、及びゲスト化合物などの発光層用材や、電界発光の色度を所望のレベルに調節するための色度調節用材をはじめとする有機EL素子用材として極めて有用である。Provided are novel arylsilane compounds having a plurality of coumarin residues in the same molecule, and uses thereof. This aryl silane compound is stable in addition to efficiently absorbing visible light in the violet to blue range, and emits blue light when many of them are excited. It will have a wide variety of uses in various fields that require organic compounds having such properties, such as photochemical polymerization, solar cells, optical filters, dyeing, dye lasers, and analysis. In particular, the arylsilane compound includes a light emitting layer material such as a host compound and a guest compound constituting a light emitting layer of an organic EL element, and a color adjusting material for adjusting the chromaticity of electroluminescence to a desired level. It is extremely useful as a material for organic EL elements.

Description

この発明は新規なアリールシラン化合物及びその用途に関するものである。   The present invention relates to a novel arylsilane compound and its use.

情報化時代の到来に伴い、光化学的重合が多種多様の分野で頻用されるようになり、今では、その用途は、合成樹脂の分野を越えて、ホログラフィー、印刷用刷版、印刷回路、集積回路などの情報記録や電子回路の分野にまでおよぶようになった。光化学的重合は、重合性化合物を光照射によって重合させる技術であって、大別すると、重合性化合物を直接光照射し、活性化させることによって重合を開始させる光重合と、光増感剤を共存させた状態で光照射し、光増感剤の活性種を生成させることによって重合性化合物を重合させる光増感重合とがある。いずれの光化学的重合も、重合の開始及び停止が露出光源の点滅によって制御可能であり、また、露出光源の強度や波長を選択することによって重合度や重合速度を容易に制御できる特徴がある。しかも、光化学的重合は、一般に、重合開始のエネルギーが低いために、低温でも重合が可能である。印刷用刷版やホログラムなどの情報記録の分野においては、光化学的重合のこのような利点が買われて、アルゴンイオンレーザー、ヘリウムイオンレーザー、Nd−YAGレーザーの第二高調波などの可視光を照射することによって重合させることのできる光重合性組成物の需要が急速に高まっている。   With the advent of the information era, photochemical polymerization has been frequently used in a wide variety of fields. Now, its application goes beyond the field of synthetic resins, holography, printing plates, printed circuits, integration. It has extended to the field of information recording such as circuits and electronic circuits. Photochemical polymerization is a technique for polymerizing a polymerizable compound by light irradiation. Broadly speaking, photopolymerization that initiates polymerization by direct light irradiation and activation of the polymerizable compound, and a photosensitizer There is photosensitization polymerization in which a polymerizable compound is polymerized by irradiating light in a coexisting state to generate active species of a photosensitizer. In any photochemical polymerization, the start and stop of polymerization can be controlled by blinking of the exposure light source, and the polymerization degree and polymerization rate can be easily controlled by selecting the intensity and wavelength of the exposure light source. Moreover, since photochemical polymerization generally has a low polymerization initiation energy, it can be polymerized even at low temperatures. In the field of information recording such as printing plates and holograms, such advantages of photochemical polymerization are bought, and visible light such as second harmonics of argon ion laser, helium ion laser, and Nd-YAG laser is obtained. There is a rapidly increasing demand for photopolymerizable compositions that can be polymerized by irradiation.

光重合性組成物に配合される重合性化合物や重合開始剤は、その多くが紫外線だけを吸収することから、重合性組成物を可視光により重合させようとすると、光増感剤が不可欠の技術要素となる。光増感剤が備えるべき特性としては、可視領域における分子吸光係数が大きいこと、諸種の重合性化合物や重合開始剤を増感し得ること、増感効率が高いこと、溶剤に対する溶解性と他の配合成分との相溶性に優れていること、そして、安定であることが挙げられる。光増感能を有する代表的な有機化合物としては、例えば、特開昭54−151024号公報に開示されたメロシアニン色素、特開昭58−29803号公報に開示されたシアニン色素、特開昭59−56403号公報に開示されたスチルベン色素、特開昭63−23901号公報に開示されたクマリン誘導体、特開昭64−33103号公報に開示されたメチレンブルー誘導体、特開平6−329654号公報に開示されたピラン誘導体などが挙げられるけれども、これらはいずれも一長一短があり、重合性化合物、重合開始剤、バインダー樹脂などの複数の材料からなる光重合性組成物にあって、前述したごとき諸特性を常に発揮し得るようなものは未だ見出されていない。そこで、光化学的重合の新しい適用分野である、例えば、情報記録や電子機器の分野においては、重合性化合物、バインダー樹脂などの、用途に応じた光増感剤以外の材料を先ず選択し、次いで、多種多様の有機化合物のなかから、それらの重合性化合物や重合開始剤に適合するものを試行錯誤的に検索しているというのが実状である。   Since most of the polymerizable compounds and polymerization initiators blended in the photopolymerizable composition absorb only ultraviolet rays, a photosensitizer is indispensable when attempting to polymerize the polymerizable composition with visible light. It becomes a technical element. The characteristics that photosensitizers should have include a large molecular extinction coefficient in the visible region, the ability to sensitize various polymerizable compounds and polymerization initiators, high sensitization efficiency, solubility in solvents, etc. It is mentioned that it is excellent in compatibility with the blending component of, and is stable. Representative organic compounds having photosensitizing ability include, for example, merocyanine dyes disclosed in JP-A No. 54-151024, cyanine dyes disclosed in JP-A No. 58-29803, and JP-A No. 59. -56403, a stilbene dye disclosed in JP-A-63-23901, a coumarin derivative disclosed in JP-A-63-33103, a methylene blue derivative disclosed in JP-A-6-329654, and disclosed in JP-A-6-329654 However, these have advantages and disadvantages, and are photopolymerizable compositions composed of a plurality of materials such as a polymerizable compound, a polymerization initiator, and a binder resin, and have various characteristics as described above. There has not yet been found anything that can always be demonstrated. Therefore, in the field of new application of photochemical polymerization, for example, in the field of information recording and electronic equipment, a material other than a photosensitizer such as a polymerizable compound and a binder resin is first selected, and then In fact, it is a fact that a search is made for trials and errors for a variety of organic compounds suitable for those polymerizable compounds and polymerization initiators.

ところで、情報表示機器の分野では、有機EL素子が次世代の表示素子として脚光を浴びている。現在、コンピューター端末機やテレビジョン受像機などの比較的大型の情報表示機器においては、主として、ブラウン管が用いられている。しかしながら、ブラウン管は体積、重量ともに大きく、動作電圧が高いので、携帯性を重視する機器には適しない。小型機器には、もっと薄く、軽量のパネル状であって、動作電圧が低く、消費電力の小さいものが必要とされている。現在では、液晶素子が動作電圧が低く、消費電力が比較的小さい点が買われて、多方面で頻用されている。しかしながら、液晶素子を用いる情報表示機器は、見る角度によってコントラストが変わるので、ある角度の範囲で読み取らないと明瞭な表示が得られないうえに、通常、バックライトを必要とするので、消費電力がそれほど小さくならないという問題がある。これらの問題を解決する表示素子として登場したのが有機EL素子である。   By the way, in the field of information display devices, organic EL elements are in the spotlight as next-generation display elements. Currently, cathode ray tubes are mainly used in relatively large information display devices such as computer terminals and television receivers. However, a cathode ray tube is large in both volume and weight and has a high operating voltage, so it is not suitable for a device that places importance on portability. Small devices are required to be thinner and lighter, have a low operating voltage and low power consumption. At present, liquid crystal elements are frequently used in various fields because they are bought with low operating voltage and relatively low power consumption. However, since the information display device using a liquid crystal element changes in contrast depending on the viewing angle, a clear display cannot be obtained unless it is read within a certain angle range, and a backlight is usually required. There is a problem that it is not so small. An organic EL element has emerged as a display element that solves these problems.

有機EL素子は、通常、陽極と陰極との間に発光性化合物を含有する発光層を介挿してなり、その陽極と陰極との間に直流電圧を印加して発光層へ正孔及び電子をそれぞれ注入し、それらを互いに結合させることによって発光性化合物の励起状態を作出し、その励起状態が基底状態に戻るときに放出される蛍光や燐光などの発光を利用する発光素子である。有機EL素子は、発光層を形成するに当たって、ホスト化合物として適切な有機化合物を用いるとともに、そのホスト化合物と組み合わせるゲスト化合物(ドーパント)を変更することにより、発光の色調を適宜に変えることができる特徴がある。また、ホスト化合物とゲスト化合物との組合わせによっては、発光の輝度や寿命を大幅に向上できる可能性がある。そもそも、有機EL素子は自ら発光する素子なので、消費電力を小さくできる利点があり、原理的に優れた発光素子であると言われている(例えば、雀部博之編集、『有機フォトニクス』、株式会社アグネ承風社、1995年3月20日第1版発行、136乃至160頁、及び斎藤善範、『電子情報通信学会誌』、第84巻、第11号、767乃至774頁(2001年)を参照)。   An organic EL element is usually formed by interposing a light-emitting layer containing a light-emitting compound between an anode and a cathode, and applying a DC voltage between the anode and the cathode to generate holes and electrons in the light-emitting layer. A light emitting element that emits light such as fluorescence or phosphorescence that is emitted when the excited state of the luminescent compound is created by injecting each other and bonding them together to return the ground state to the excited state. The organic EL device is capable of appropriately changing the color tone of light emission by using an appropriate organic compound as a host compound and changing a guest compound (dopant) combined with the host compound in forming a light emitting layer. There is. Further, depending on the combination of the host compound and the guest compound, there is a possibility that the luminance and lifetime of light emission can be significantly improved. In the first place, since organic EL elements emit light themselves, they have the advantage of reducing power consumption and are said to be excellent light emitting elements in principle (for example, edited by Hiroyuki Sakabe, “Organic Photonics”, Agne Inc.) See Jofusha, March 20, 1995, 1st edition, pages 136-160, and Yoshinori Saito, Journal of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, Vol. 84, No. 11, pages 767-774 (2001) ).

これまでに提案された発光性化合物のうち、例えば、クマリン骨格を有するものは、クマリンが天然に存在する物質であることから、有機EL素子においても、安全性が高く、取扱い易いという利点がある(例えば、特開2001−76875号公報、特開2001−76876号公報、特開2001−329257号公報、特開2002−226484号公報、特開2003−249371号公報、特開2003−249372号公報、特開2004−6222号公報を参照)。ところが、従来公知のクマリン誘導体は、有機EL素子において、緑乃至赤色域では顕著な電界発光をもたらすものの、より短波長の可視領域である、青色域において実用上支障のない電界発光特性を発揮するものは少なかった。   Among the luminescent compounds that have been proposed so far, for example, those having a coumarin skeleton have the advantage of being highly safe and easy to handle even in organic EL devices since coumarin is a naturally occurring substance. (For example, JP 2001-76875 A, JP 2001-76876 A, JP 2001-329257 A, JP 2002-226484 A, JP 2003-249371 A, JP 2003-249372 A. JP, 2004-6222, A). However, conventionally known coumarin derivatives exhibit remarkable electroluminescence in the green to red range in organic EL elements, but exhibit electroluminescence characteristics that are practically satisfactory in the blue range, which is a shorter wavelength visible range. There were few things.

斯かる状況に鑑み、この発明の課題は、短波長の可視光を吸収する新規な有機化合物を提供することによって、光重合性組成物などを調製するに当たって、選択し得る材料の幅を広げることを課題とする。   In view of such circumstances, an object of the present invention is to widen the range of materials that can be selected in preparing a photopolymerizable composition and the like by providing a novel organic compound that absorbs visible light having a short wavelength. Is an issue.

さらに、この発明の課題は、青色域の発光を目指す有機EL素子において有用な有機材料を提供することにある。   Furthermore, the subject of this invention is providing the organic material useful in the organic EL element aiming at light emission of a blue region.

本発明者がアリールシラン化合物に着目し、鋭意研究し、検索したところ、同一分子内にクマリン残基を複数有するアリールシラン化合物、とりわけ、テトラアリールシラン構造を有し、かつ、その芳香環の複数に、例えば、一般式1で表されるクマリン残基が結合してなるものは、紫乃至青色域の可視光を効率良く吸収することを見出した。斯かるアリールシラン合物は安定であって、その多くが励起すると青色域の可視光を発光することから、吸光剤、発光剤として、斯かる性質を具備する有機化合物を必要とする諸分野において極めて有用である。とりわけ、斯かるアリールシラン化合物は、発光層用材として有機EL素子へ適用すると、青色域において高輝度の発光をもたらし、しかも、その発光は常温において長時間、安定に持続する。   The present inventor paid attention to the arylsilane compound, and intensively studied and searched. As a result, the arylsilane compound having a plurality of coumarin residues in the same molecule, in particular, having a tetraarylsilane structure and a plurality of aromatic rings thereof. In addition, for example, it has been found that a product obtained by binding a coumarin residue represented by the general formula 1 efficiently absorbs visible light in a violet to blue region. Such arylsilane compounds are stable, and when many of them are excited, they emit visible light in the blue region. Therefore, in various fields that require organic compounds having such properties as light absorbers and luminescent agents. Very useful. In particular, when such an arylsilane compound is applied to an organic EL device as a material for a light emitting layer, it emits light with high brightness in a blue region, and the light emission is stably maintained for a long time at room temperature.

一般式1:

Figure 2006046416
General formula 1:
Figure 2006046416

(一般式1において、R乃至Rは、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。)(In General Formula 1, R 1 to R 4 each independently represents a hydrogen atom or a substituent.)

すなわち、この発明は、同一分子内にクマリン残基を複数有するアリールシラン化合物を提供することによって前記課題を解決するものである。   That is, this invention solves the said subject by providing the arylsilane compound which has multiple coumarin residues in the same molecule.

とりわけ、この発明は、好ましい実施態様として、テトラアリールシラン構造を有し、かつ、その芳香環の複数にクマリン残基が結合してなるアリールシラン化合物を提供することによって前記課題を解決するものである。   In particular, as a preferred embodiment, the present invention solves the above problems by providing an arylsilane compound having a tetraarylsilane structure and having a coumarin residue bonded to a plurality of aromatic rings. is there.

さらに、この発明は、より好ましい実施態様として、クマリン残基が一般式1で表されるアリールシラン化合物を提供することによって前記課題を解決するものである。   Furthermore, this invention solves the said subject by providing the arylsilane compound by which a coumarin residue is represented with General formula 1 as a more preferable embodiment.

一般式1:

Figure 2006046416
General formula 1:
Figure 2006046416

(一般式1において、R乃至Rは、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。)(In General Formula 1, R 1 to R 4 each independently represents a hydrogen atom or a substituent.)

さらに、この発明は、斯かるアリールシラン化合物を含んでなる有機EL素子用材を提供することによって前記課題を解決するものである。   Furthermore, this invention solves the said subject by providing the material for organic EL elements containing such an arylsilane compound.

さらに、この発明は、斯かるアリールシラン化合物を用いる有機EL素子を提供することによって前記課題を解決するものである。   Furthermore, this invention solves the said subject by providing the organic EL element which uses such an arylsilane compound.

さらに、この発明は、斯かる有機EL素子を用いる表示パネルを提供することによって前記課題を解決するものである。   Furthermore, this invention solves the said subject by providing the display panel using such an organic EL element.

さらに、この発明は、斯かる有機EL素子を用いる情報表示機器を提供することによって前記課題を解決するものである。   Furthermore, this invention solves the said subject by providing the information display apparatus using such an organic EL element.

この発明による有機EL素子の概略図である。It is the schematic of the organic EL element by this invention. この発明による表示パネルの概略図である。1 is a schematic view of a display panel according to the present invention. この発明による情報表示機器のブロックダイヤグラムである。It is a block diagram of the information display apparatus by this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1、10 基板
2、14 陽極
3、16 正孔注入/輸送層
4、18 発光層
5 電子注入/輸送層
6、20 陰極
30 直流電源
32、34 昇圧回路
36、46 ドライバ回路
38 マイクロコンピューター
40 クロック発生回路
42、44 発振回路
48 表示パネル
1, 10 Substrate 2, 14 Anode 3, 16 Hole injection / transport layer 4, 18 Light emitting layer 5 Electron injection / transport layer 6, 20 Cathode 30 DC power source 32, 34 Booster circuit 36, 46 Driver circuit 38 Microcomputer 40 Clock Generator circuit 42, 44 Oscillator circuit 48 Display panel

既述したとおり、この発明は、同一分子内にクマリン残基を複数有するアリールシラン化合物及びその用途に関するものである。   As described above, the present invention relates to an arylsilane compound having a plurality of coumarin residues in the same molecule and use thereof.

アリールシランは、周知のとおり、シラン(SiH)における水素原子の1又は複数が、例えば、ベンゼン環、ピリジン環、フラン環、ピロール環、チオフェン環などの芳香環によって置換された有機化合物である。この発明でいうアリールシラン化合物とは、その芳香環の複数にクマリン残基が結合してなる化合物全般を意味する。芳香環におけるクマリン残基が結合する部位としては、芳香環が珪素原子へ結合する部位に対して、2位、3位、4位のいずれであっても構わないけれども、例えば、芳香環がベンゼン環である場合、調製し易さなどの点で、通常、4位(パラ位)が選択される。アリールシラン化合物の用途にもよるけれども、化合物の安定性が重視される用途においては、水素原子のすべてが芳香環によって置換されたテトラアリールシラン構造を有するものが好ましい。As is well known, an arylsilane is an organic compound in which one or more of the hydrogen atoms in silane (SiH 4 ) are substituted with an aromatic ring such as a benzene ring, a pyridine ring, a furan ring, a pyrrole ring, or a thiophene ring. . The arylsilane compound as used in the present invention means all compounds in which a coumarin residue is bonded to a plurality of aromatic rings. The site to which the coumarin residue is bonded in the aromatic ring may be any of the 2-position, 3-position and 4-position with respect to the site where the aromatic ring is bonded to the silicon atom. In the case of a ring, the 4-position (para-position) is usually selected in terms of ease of preparation. Although depending on the use of the arylsilane compound, in applications where the stability of the compound is important, those having a tetraarylsilane structure in which all of the hydrogen atoms are substituted with aromatic rings are preferred.

この発明による好ましい実施態様の一つとして、例えば、一般式1で表されるクマリン残基を有するアリールシラン化合物が挙げられる。   As one of the preferred embodiments according to the present invention, for example, an arylsilane compound having a coumarin residue represented by the general formula 1 can be mentioned.

一般式1:

Figure 2006046416
General formula 1:
Figure 2006046416

一般式1において、R乃至Rは、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。R乃至Rにおける置換基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、イソプロペニル基、1−プロペニル基、1−プロピニル基、2−プロペニル基、ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、2−ブテニル基、1,3−ブタジエニル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、tert−ペンチル基、1−メチルペンチル基、2−メチルペンチル基、2−ペンテニル基、2−ペンテン−4−イニル基、ヘキシル基、イソヘキシル基、5−メチルヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基などの脂肪族炭化水素基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロペンテニル基、シクロペンタジエニル基、シクロヘキシル基、シクロヘキセニル基、シクロヘキサジエニル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロオクタジエニル基などの脂環式炭化水素基、フェニル基、o−トリル基、m−トリル基、p−トリル基、キシリル基、メシチル基、o−クメニル基、m−クメニル基、p−クメニル基、ビフェニリル基、ナフチル基、アントリル基、フェナレニル基、フェナントリル基、ピレニル基などの芳香族炭化水素基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、イソペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、アリルオキシ基、フェノキシ基、ナフチルオキシ基などのエーテル基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基、アセトキシ基、ベンゾイルオキシ基などのエステル基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、エチルアミノ基、ジエチルアミノ基、プロピルアミノ基、ジプロピルアミノ基、イソプロピルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基、ブチルアミノ基、ジブチルアミノ基、イソブチルアミノ基、ジイソブチルアミノ基、sec−ブチルアミノ基、tert−ブチルアミノ基、ペンチルアミノ基、ジペンチルアミノ基、ヘキシルアミノ基、シクロヘキシルアミノ基、ピペリジノ基、フェニルアミノ基、N,N−ジフェニルアミノ基、ナフチルアミノ基、N,N−ナフチルフェニルアミノ基、N,N−ジナフチルアミノ基、N−カルバゾイル基などのアミノ基、フルオロ基、クロロ基、ブロモ基、ヨード基などのハロゲン基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、シアノ基、ニトロ基、さらには、それらの組合わせによる置換基が挙げられる。In General Formula 1, R 1 to R 4 each independently represent a hydrogen atom or a substituent. Examples of the substituent in R 1 to R 4 include a methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, isopropenyl group, 1-propenyl group, 1-propynyl group, 2-propenyl group, butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, 2-butenyl group, 1,3-butadienyl group, pentyl group, isopentyl group, neopentyl group, tert-pentyl group, 1-methylpentyl group, 2-methylpentyl group, 2- Pentenyl group, 2-pentene-4-ynyl group, hexyl group, isohexyl group, 5-methylhexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, dodecyl group and other aliphatic hydrocarbon groups, cyclopropyl group, Cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclopentenyl group, cyclopentadienyl group, cyclohexyl group, Cyclohexenyl group, cyclohexadienyl group, cycloheptyl group, cyclooctyl group, cyclooctadienyl group and other alicyclic hydrocarbon groups, phenyl group, o-tolyl group, m-tolyl group, p-tolyl group, xylyl Group, mesityl group, o-cumenyl group, m-cumenyl group, p-cumenyl group, biphenylyl group, naphthyl group, anthryl group, phenalenyl group, phenanthryl group, pyrenyl group and other aromatic hydrocarbon groups, methoxy group, ethoxy group , Ether groups such as propoxy group, isopropoxy group, butoxy group, isobutoxy group, sec-butoxy group, tert-butoxy group, pentyloxy group, isopentyloxy group, hexyloxy group, allyloxy group, phenoxy group, naphthyloxy group , Methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group, propoxycal Ester group such as bonyl group, acetoxy group, benzoyloxy group, methylamino group, dimethylamino group, ethylamino group, diethylamino group, propylamino group, dipropylamino group, isopropylamino group, diisopropylamino group, butylamino group, Dibutylamino group, isobutylamino group, diisobutylamino group, sec-butylamino group, tert-butylamino group, pentylamino group, dipentylamino group, hexylamino group, cyclohexylamino group, piperidino group, phenylamino group, N, N -Amino groups such as diphenylamino group, naphthylamino group, N, N-naphthylphenylamino group, N, N-dinaphthylamino group and N-carbazoyl group, halogens such as fluoro group, chloro group, bromo group and iodo group Group, hydroxy group, Bokishi group, a cyano group, a nitro group, further include a substituent by combination thereof.

乃至Rが置換基である場合、隣接するもの同士が互いに結合し合い、それらが結合する炭素原子を含んで、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ピペリジン環、ピロリジン環、モルホリン環、ユロリジン環、ピロン環などの環状構造を形成することがある。この場合、R乃至Rは独立した置換基として存在しないこととなる。アリールシラン化合物が複数のクマリン残基を有する場合、それらのクマリン残基は互いに異なるものであってもよい。When R 1 to R 4 are substituents, adjacent ones are bonded to each other and include the carbon atom to which they are bonded. For example, a benzene ring, naphthalene ring, anthracene ring, phenanthrene ring, piperidine ring, pyrrolidine A cyclic structure such as a ring, a morpholine ring, a urolidine ring, or a pyrone ring may be formed. In this case, R 1 to R 4 are not present as independent substituents. When the arylsilane compound has a plurality of coumarin residues, these coumarin residues may be different from each other.

この発明によるアリールシラン化合物の好ましい具体例としては、例えば、化学式1乃至17で表されるものが挙げられる。これらは、いずれも、480nmより短波長、通常、380乃至450nm付近の紫乃至青色域に主たる吸収極大を有し、吸光極大波長における分子吸光係数(以下、吸収極大波長における分子吸光係数を「ε」と略記することがある。)も1×10以上、詳細には、5×10以上と大きく、その結果として、同波長域の光を効率良く吸収することとなる。さらに、化学式1乃至17で表されるアリールシラン化合物の多くは、500nmより短波長、通常、420乃至480nm付近の青色域に蛍光極大などの発光極大を有し、励起すると、青色域の可視光を発光する。しかも、この発明のアリールシラン化合物は、その多くが400℃を超える分解点を有し、ガラス転移点も100℃以上に達する。周知のとおり、有機化合物における分解点やガラス転移点は熱安定性及びアモルファス状態の安定性の指標とされており、分解点やガラス転移点が高いものほど安定性も大きいとされている。然して、この発明のアリールシラン化合物は、吸光能や発光能を有する、熱安定性及びアモルファス状態の安定性に優れた有機化合物を必要とする諸分野において多種多様の用途を有することとなる。同一分子内にクマリン残基を複数有するこの発明のアリールシラン化合物は、クマリン残基をただ一つ有するものと比較して、吸光能、発光能が有意に大きい特徴がある。ちなみに、この発明によるアリールシラン化合物の分解点及びガラス転移点は、例えば、汎用の示差走査熱量分析(以下、「DSC分析」と略記する。)により決定することができる。Specific examples of preferred arylsilane compounds according to the present invention include those represented by chemical formulas 1 to 17. Each of these has a major absorption maximum at a wavelength shorter than 480 nm, usually in the violet to blue region near 380 to 450 nm, and the molecular extinction coefficient at the absorption maximum wavelength (hereinafter, the molecular absorption coefficient at the absorption maximum wavelength is expressed as “ε Is also abbreviated as 1 × 10 4 or more, specifically 5 × 10 4 or more, and as a result, light in the same wavelength region is efficiently absorbed. Further, many of the arylsilane compounds represented by the chemical formulas 1 to 17 have emission maxima such as fluorescence maxima in a blue wavelength shorter than 500 nm, usually around 420 to 480 nm. Is emitted. Moreover, many of the arylsilane compounds of the present invention have a decomposition point exceeding 400 ° C., and the glass transition point reaches 100 ° C. or higher. As is well known, the decomposition point and glass transition point in an organic compound are used as indicators of thermal stability and stability in an amorphous state, and the higher the decomposition point and glass transition point, the greater the stability. However, the arylsilane compound of the present invention has a wide variety of uses in various fields that require an organic compound having light absorption ability and light emission ability and excellent thermal stability and stability in an amorphous state. The arylsilane compound of the present invention having a plurality of coumarin residues in the same molecule is characterized by significantly higher light absorbency and light emission ability than those having only one coumarin residue. Incidentally, the decomposition point and glass transition point of the arylsilane compound according to the present invention can be determined by, for example, general-purpose differential scanning calorimetry (hereinafter abbreviated as “DSC analysis”).

この発明のアリールシラン化合物は同一分子内にクマリン残基を二つだけ有するものに決して限定されてはならない。また、この発明によるアリールシラン化合物における芳香環は、単環式のものであっても、例えば、ナフタレン環、アントラセン環、ビフェニル環、ターフェニル環、キノリン環、インドール環などの環集合式若しくは縮合多環式の芳香族炭化水素基や複素環基の一部を構成するものであっても、それらを組み合わせてなるものであってもよい。斯かる芳香環は置換基を有していてもよく、個々の置換基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基などの脂肪族炭化水素基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基などのエーテル基、フルオロ基、クロロ基などのハロゲン基が挙げられる。アリールシラン化合物の最終用途にもよるけれども、シラン分子を構成する4個の水素原子のうちで、この発明のアリールシラン化合物において、芳香環によって置換されていない水素原子については、アリールシラン化合物の化学的な安定性を高める目的で、例えば、一般式1のR乃至Rにおけるがごとき置換基、例えば、脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基などによって置換するのがよい。The arylsilane compound of the present invention should in no way be limited to those having only two coumarin residues in the same molecule. In addition, the aromatic ring in the arylsilane compound according to the present invention may be monocyclic, for example, a ring assembly type such as a naphthalene ring, anthracene ring, biphenyl ring, terphenyl ring, quinoline ring, indole ring, or a condensed ring. It may be a part of a polycyclic aromatic hydrocarbon group or heterocyclic group, or a combination thereof. Such an aromatic ring may have a substituent, and examples of the individual substituent include aliphatic hydrocarbon groups such as a methyl group, an ethyl group, and a propyl group, a methoxy group, an ethoxy group, and a propoxy group. Halogen groups such as an ether group, a fluoro group, and a chloro group are exemplified. Although depending on the end use of the arylsilane compound, among the four hydrogen atoms constituting the silane molecule, the hydrogen atom that is not substituted by the aromatic ring in the arylsilane compound of the present invention is the chemistry of the arylsilane compound. For the purpose of enhancing general stability, for example, it may be substituted with a substituent such as R 1 to R 4 in formula 1 such as an aliphatic hydrocarbon group or an alicyclic hydrocarbon group.

化学式1:

Figure 2006046416
Chemical formula 1:
Figure 2006046416

化学式2:

Figure 2006046416
Chemical formula 2:
Figure 2006046416

化学式3:

Figure 2006046416
Chemical formula 3:
Figure 2006046416

化学式4:

Figure 2006046416
Chemical formula 4:
Figure 2006046416

化学式5:

Figure 2006046416
Chemical formula 5:
Figure 2006046416

化学式6:

Figure 2006046416
Chemical formula 6:
Figure 2006046416

化学式7:

Figure 2006046416
Chemical formula 7:
Figure 2006046416

化学式8:

Figure 2006046416
Chemical formula 8:
Figure 2006046416

化学式9:

Figure 2006046416
Chemical formula 9:
Figure 2006046416

化学式10:

Figure 2006046416
Chemical formula 10:
Figure 2006046416

化学式11:

Figure 2006046416
Chemical formula 11:
Figure 2006046416

化学式12:

Figure 2006046416
Chemical formula 12:
Figure 2006046416

化学式13:

Figure 2006046416
Chemical formula 13:
Figure 2006046416

化学式14:

Figure 2006046416
Chemical formula 14:
Figure 2006046416

化学式15:

Figure 2006046416
Chemical formula 15:
Figure 2006046416

化学式16:

Figure 2006046416
Chemical formula 16:
Figure 2006046416

化学式17:

Figure 2006046416
Chemical formula 17:
Figure 2006046416

この発明のアリールシラン化合物は諸種の方法により調製できるけれども、経済性を重視するのであれば、アリールアルキルニトリル残基とサリチルアルデヒドとの縮合閉環反応を利用する方法が好適である。この方法によるときには、例えば、同一分子内に一般式3で表されるアリールアルキルニトリル残基を複数有するシラン化合物と、一般式1に対応するR乃至Rを有する一般式2で表されるサリチルアルデヒド化合物とを反応させることによって、この発明のアリールシラン化合物が好収量で生成する。なお、一般式3におけるArは芳香環を表す。Although the arylsilane compound of the present invention can be prepared by various methods, a method utilizing a condensed ring closure reaction between an arylalkylnitrile residue and a salicylaldehyde is preferable if importance is attached to economy. When this method is used, for example, the silane compound having a plurality of arylalkylnitrile residues represented by the general formula 3 in the same molecule and the general formula 2 having R 1 to R 4 corresponding to the general formula 1 are used. By reacting with the salicylaldehyde compound, the arylsilane compound of the present invention is produced in good yield. Ar in the general formula 3 represents an aromatic ring.

一般式2:

Figure 2006046416
General formula 2:
Figure 2006046416

一般式3:

Figure 2006046416
General formula 3:
Figure 2006046416

具体的には、反応容器に斯かるシラン化合物及びサリチルアルデヒド化合物をそれぞれ適量とり、必要に応じて、適宜溶剤に溶解し、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、アンモニア、トリエチルアミン、ピペリジン、ピリジン、ピロリジン、アニリン、N,N−ジメチルアニリン、N,N−ジエチルアニリンなどの塩基性化合物、塩酸、硫酸、硝酸、酢酸、無水酢酸、トリフルオロ酢酸、p−トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸などの酸性化合物、塩化アルミニウム、塩化亜鉛、塩化錫、四塩化チタンなどのルイス酸性化合物を適量加えた後、加熱還流などにより加熱・撹拌しながら周囲温度か周囲温度を上回る温度で反応させる。   Specifically, silane compound and salicylaldehyde compound are each taken in a suitable amount in the reaction vessel, and if necessary, dissolved in a solvent as appropriate, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, sodium bicarbonate, Basic compounds such as potassium hydrogen carbonate, ammonia, triethylamine, piperidine, pyridine, pyrrolidine, aniline, N, N-dimethylaniline, N, N-diethylaniline, hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, acetic acid, acetic anhydride, trifluoroacetic acid, Add an appropriate amount of acidic compounds such as p-toluenesulfonic acid, methanesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, and Lewis acidic compounds such as aluminum chloride, zinc chloride, tin chloride, titanium tetrachloride, and then heat and stir by heating and refluxing. While reacting at ambient temperature or above ambient temperature. That.

溶剤としては、例えば、ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、オクタン、イソオクタン、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの炭化水素類、四塩化炭素、クロロホルム、1,2−ジクロロエタン、1,2−ジブロモエタン、トリクロロエタン、テトラクロロエタン、クロロベンゼン、ブロモベンゼン、α−ジクロロベンゼンなどのハロゲン化物、メタノール、エタノール、2,2,2−トリフルオロエタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、イソブチルアルコール、イソペンチルアルコール、シクロヘキサノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、2−メトキシエタノール、2−エトキシエタノール、フェノール、ベンジルアルコール、クレゾール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、グリセリンなどのアルコール類及びフェノール類、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、1,4−ジオキサン、アニソール、1,2−ジメトキシエタン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジシクロヘキシル−18−クラウン−6、メチルカルビトール、エチルカルビトールなどのエーテル類、酢酸、無水酢酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸、酢酸エチル、酢酸ブチル、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、無水プロピオン酸、ホルムアミド、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチルアセトアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ヘキサメチル燐酸トリアミド、燐酸トリエチルなどの酸及び酸誘導体、アセトニトリル、プロピオニトリル、スクシノニトリル、ベンゾニトリルなどのニトリル類、ニトロメタン、ニトロベンゼンなどのニトロ化合物、ジメチルスルホキシド、スルホランなどの含硫化合物、水などが挙げられ、必要に応じて、これらは組み合わせて用いられる。   Examples of the solvent include hydrocarbons such as pentane, hexane, cyclohexane, octane, isooctane, benzene, toluene, xylene, carbon tetrachloride, chloroform, 1,2-dichloroethane, 1,2-dibromoethane, trichloroethane, tetrachloroethane. , Halides such as chlorobenzene, bromobenzene, α-dichlorobenzene, methanol, ethanol, 2,2,2-trifluoroethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, isobutyl alcohol, isopentyl Alcohol, cyclohexanol, ethylene glycol, propylene glycol, 2-methoxyethanol, 2-ethoxyethanol, phenol, benzyl alcohol, cresol, diethylene glycol, tri Alcohols and phenols such as tylene glycol and glycerin, diethyl ether, diisopropyl ether, tetrahydrofuran, tetrahydropyran, 1,4-dioxane, anisole, 1,2-dimethoxyethane, diethylene glycol dimethyl ether, dicyclohexyl-18-crown-6, methyl Ethers such as carbitol and ethyl carbitol, acetic acid, acetic anhydride, trichloroacetic acid, trifluoroacetic acid, ethyl acetate, butyl acetate, ethylene carbonate, propylene carbonate, propionic anhydride, formamide, N-methylformamide, N, N- Acids and acid derivatives such as dimethylformamide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, hexamethylphosphoric triamide, triethyl phosphate, acetonitrile, propylene Nitriles such as nitrile, succinonitrile and benzonitrile, nitro compounds such as nitromethane and nitrobenzene, sulfur-containing compounds such as dimethyl sulfoxide and sulfolane, water and the like can be mentioned, and these are used in combination as necessary.

溶剤を用いる場合、一般に、溶剤の量が多くなると反応の効率が低下し、反対に、少なくなると、均一に加熱・撹拌するのが困難になったり、副反応が起こり易くなる。したがって、溶剤の量を質量比で原料化合物全体の100倍まで、通常、5乃至50倍にするのが望ましい。原料化合物の種類や反応条件にもよるけれども、反応は10時間以内、通常、0.5乃至5時間で完結する。反応の進行は、例えば、薄層クロマトグラフィー、ガスクロマトグラフィー、高速液体クロマトグラフィーなどの汎用の方法によってモニターすることができる。この発明によるアリールシラン化合物は、上述した方法によるか、あるいは、この方法に準じて所望量を調製することができる。   In the case of using a solvent, generally, when the amount of the solvent is increased, the efficiency of the reaction is lowered. On the other hand, when the amount is decreased, it becomes difficult to uniformly heat and stir or a side reaction is likely to occur. Therefore, it is desirable that the amount of the solvent is up to 100 times as large as the whole raw material compound, usually 5 to 50 times in mass ratio. Although depending on the type of raw material compound and reaction conditions, the reaction is completed within 10 hours, usually 0.5 to 5 hours. The progress of the reaction can be monitored by a general method such as thin layer chromatography, gas chromatography, high performance liquid chromatography and the like. The arylsilane compound according to the present invention can be prepared in a desired amount by the above-described method or according to this method.

斯くして得られるアリールシラン化合物は、用途によっては反応混合物のまま用いられることもあるけれども、通常、使用に先立って、例えば、溶解、分液、傾斜、濾過、抽出、濃縮、薄層クロマトグラフィー、ガスクロマトグラフィー、高速液体クロマトグラフィー、蒸留、昇華、結晶化などの類縁化合物を精製するための汎用の方法によって精製され、必要に応じて、これらの方法は組み合わせて適用される。なお、この発明のアリールシラン化合物を高純度の発光性有機化合物を必要とする、例えば、色素レーザーにおけるレーザー作用物質や有機EL素子における発光層用材又は色度調節用材として用いる場合には、使用に先立って、例えば、蒸留、結晶化及び/又は昇華などの方法により高度に精製しておくのが望ましい。   Although the arylsilane compound thus obtained may be used as a reaction mixture depending on the application, it is usually prior to use, for example, dissolution, separation, decantation, filtration, extraction, concentration, thin layer chromatography. And purified by general methods for purifying related compounds such as gas chromatography, high performance liquid chromatography, distillation, sublimation, crystallization, etc., and these methods are applied in combination as necessary. When the arylsilane compound of the present invention requires a high-purity luminescent organic compound, for example, when used as a laser working substance in a dye laser, a material for a light emitting layer in an organic EL element, or a material for adjusting chromaticity, it is used. Prior to this, it is desirable to carry out high purification by a method such as distillation, crystallization and / or sublimation.

このうち、昇華は、1回の操作で高純度の結晶が得られるうえに、操作に伴うアリールシラン化合物の損失が少なく、しかも、溶剤が結晶中に取り込まれることがないので、特に優れている。適用する昇華方法は、常圧昇華方法であっても減圧昇華方法であってもよいが、通常、後者の減圧昇華方法が適用される。この発明のアリールシラン化合物を減圧昇華するには、例えば、適量のアリールシラン化合物を昇華精製装置内へ仕込み、装置内を10−2Torrを下回る減圧、好ましくは、10−3Torr以下に保ちながら、アリールシラン化合物が分解しないように、融点を下回るできるだけ低い温度で加熱する。昇華精製へ供するアリールシラン化合物の純度が比較的低い場合には、不純物が混入しないように、減圧度や加熱温度を加減することによって昇華速度を抑え、また、アリールシラン化合物が昇華し難い場合には、昇華精製装置内へ希ガスなどを通気することによって昇華を促進する。昇華によって得られる結晶の大きさは、昇華精製装置内における凝縮面の温度を加減することによって調節することができ、凝縮面を加熱温度よりも僅かに低い温度に保ち、徐々に結晶化させると比較的大きな結晶が得られる。Among these, sublimation is particularly excellent because high-purity crystals can be obtained by a single operation, and the loss of the arylsilane compound accompanying the operation is small, and the solvent is not taken into the crystals. . The sublimation method to be applied may be a normal pressure sublimation method or a reduced pressure sublimation method, but the latter reduced pressure sublimation method is usually applied. In order to sublimate the arylsilane compound of the present invention under reduced pressure, for example, an appropriate amount of the arylsilane compound is charged into a sublimation purification apparatus, and the apparatus is maintained at a reduced pressure lower than 10 −2 Torr, preferably 10 −3 Torr or lower. In order not to decompose the arylsilane compound, heating is performed at a temperature as low as possible below the melting point. When the purity of the arylsilane compound to be subjected to sublimation purification is relatively low, the sublimation rate is suppressed by adjusting the degree of vacuum and heating temperature so that impurities are not mixed, and when the arylsilane compound is difficult to sublimate. Promotes sublimation by ventilating a rare gas or the like into the sublimation purification apparatus. The size of the crystals obtained by sublimation can be adjusted by adjusting the temperature of the condensation surface in the sublimation purification apparatus. When the condensation surface is kept at a temperature slightly lower than the heating temperature and gradually crystallized, Relatively large crystals are obtained.

この発明によるアリールシラン化合物の用途について説明すると、この発明のアリールシラン化合物は、既述したごとき吸光・発光特性、安定性を有することに加えて、情報記録、太陽光発電をはじめとする諸分野において頻用される、例えば、アミド系、アルコール系、ケトン系、ニトリル系、ハロゲン系の有機溶剤に対して実用上支障のない溶解性を発揮することから、紫乃至青色域の可視光を吸収することによって、これを遮断したり、そのエネルギーを利用する吸光材料として、例えば、情報記録、印刷、印刷回路、太陽光発電、電気機械器具、電気通信器具、光学器具、衣料、建寝装用品、保健用品、農業資材をはじめとする多種多様の分野において極めて有用である。   The use of the arylsilane compound according to the present invention will be described. The arylsilane compound of the present invention has light absorption / emission characteristics and stability as described above, and various fields including information recording and solar power generation. For example, amide, alcohol, ketone, nitrile, and halogen-based organic solvents exhibit practically undissolvable solubility and absorb visible light in the purple to blue range As a light-absorbing material that cuts off or uses the energy, for example, information recording, printing, printed circuit, solar power generation, electrical machinery equipment, telecommunication equipment, optical equipment, clothing, bedding products, It is extremely useful in a wide variety of fields including health supplies and agricultural materials.

すなわち、この発明によるアリールシラン化合物は、情報記録の分野において、写真用材や、可視光を吸収し、光カード、製版、熱転写記録、感熱記録などに用いられる重合性化合物や重合開始剤などを増感することによって、重合を促進するための増感剤又は光熱交換剤として有用である。この発明のアリールシラン化合物の多くは、その吸収極大波長が、例えば、アルゴンイオンレーザー、クリプトンイオンレーザー、ヘリウム・ネオンレザーなどの気体レーザー、CdS系レーザーなどの半導体レーザー、分布帰還型若しくはブラッグ反射型Nd−YAGレーザーなどの固体レーザーをはじめとする、波長500nm付近、詳細には、450乃至550nmに発振線を有する汎用可視レーザーの発振波長に近接していることから、斯かる可視レーザーや、水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプなどを露出光源とする光重合性組成物の光増感剤として、例えば、薄膜ホログラム、体積ホログラム、光記録媒体などの情報記録の分野や、オフセット製版、グラビア製版、スクリーン製版、ダイレクト製版、デジタルダイレクト製版、フレキソ製版などの印刷の分野、エッチングレジストインキ、鍍金レジストインキ、ソルダーレジストインキ、文字インキなどの印刷回路の分野、複写機、ファクシミリ、プリンターなどの電子写真の分野、光表面実装技術(光SMT)、自己形成接続技術(光ソルダリング)などの光配線の分野、さらには、塗料、接着剤、包装材料、歯科形成材料などの諸分野において極めて有用である。   That is, the arylsilane compound according to the present invention absorbs photographic materials and visible light in the field of information recording, and increases the number of polymerizable compounds and polymerization initiators used in optical cards, plate making, thermal transfer recording, thermal recording, and the like. It is useful as a sensitizer or photothermal exchange agent for accelerating polymerization. Most of the arylsilane compounds of the present invention have an absorption maximum wavelength, for example, argon laser, krypton ion laser, gas laser such as helium-neon leather, semiconductor laser such as CdS laser, distributed feedback type or Bragg reflection type. Since it is close to the oscillation wavelength of a general-purpose visible laser having a wavelength of around 500 nm, specifically 450 to 550 nm, including a solid-state laser such as an Nd-YAG laser, such a visible laser, mercury As a photosensitizer of a photopolymerizable composition using a lamp, a metal halide lamp, a xenon lamp or the like as an exposure light source, for example, the field of information recording such as a thin film hologram, a volume hologram, an optical recording medium, offset plate making, gravure plate making, Screen plate making, direct plate making, digital Fields of printing such as Elect plate making, flexo plate making, printing circuit fields such as etching resist ink, plating resist ink, solder resist ink, character ink, electrophotography such as copying machines, facsimiles, printers, etc. It is extremely useful in the field of optical wiring such as optical SMT) and self-forming connection technology (optical soldering), and further in various fields such as paints, adhesives, packaging materials, and dental forming materials.

増感剤としての別の用途として、例えば、太陽光発電の分野において、この発明によるアリールシラン化合物を色素増感型湿式太陽電池の半導体電極へ担持せしめるときには、可視光に対する半導体電極の感度が向上し、太陽電池の光電変換効率を著明に改善することができる。この発明のアリールシラン化合物は、自然光、人工光などの環境光に対して実用上支障のない耐光性を発揮することから、この発明によるアリールシラン化合物を光増感剤として用いる太陽電池は、長時間用いても、光増感剤に起因する起電力の低下を招来し難い実益がある。   As another application as a sensitizer, for example, in the field of photovoltaic power generation, when the arylsilane compound according to the present invention is supported on the semiconductor electrode of a dye-sensitized wet solar cell, the sensitivity of the semiconductor electrode to visible light is improved. In addition, the photoelectric conversion efficiency of the solar cell can be significantly improved. Since the arylsilane compound of the present invention exhibits light resistance that is practically unaffected by ambient light such as natural light and artificial light, a solar cell using the arylsilane compound of the present invention as a photosensitizer is long. Even if it is used for a long time, there is an actual advantage that it is difficult to cause a decrease in electromotive force due to the photosensitizer.

電気通信器具、電気機械器具、光学器具の分野においては、この発明によるアリールシラン化合物をフィルター用材として、例えば、カラーフィルター、色変換フィルター、撮像管、半導体受光素子、光ファイバーなどへ適用するときには、ある色相の光を遮断するか別の色相の光に変換したり、可視光に由来する雑音や、輻射される熱線などにより周囲の温度が上昇するのを低減したり、視感度を所望のレベルに調節することができる実益がある。フィルター用材としての別の用途として、農業資材の分野において、例えば、温室用のガラス板や、シート若しくはフィルム状に形成したビニルハウス用プラスチック基材へ塗布することによって、果樹、穀物、野菜、花卉をはじめとする観賞植物、園芸植物、食用植物、薬用植物などの有用植物へ到達する光の波長分布を調節し、植物の生育を制御することができる。   In the fields of telecommunications equipment, electromechanical equipment, and optical equipment, the arylsilane compound according to the present invention is used as a filter material, for example, when applied to color filters, color conversion filters, image pickup tubes, semiconductor light receiving elements, optical fibers, etc. Block the hue light or convert it to light of another hue, reduce the ambient temperature rise due to noise derived from visible light, radiated heat rays, etc., or bring the visibility to the desired level There are benefits that can be adjusted. As another application as a filter material, in the field of agricultural materials, for example, by applying it to glass substrates for greenhouses, plastic substrates for vinyl houses formed into sheets or films, fruit trees, grains, vegetables, flowers It is possible to control the growth of plants by adjusting the wavelength distribution of light reaching useful plants such as ornamental plants, garden plants, edible plants, and medicinal plants.

さらに、この発明によるアリールシラン化合物と、必要に応じて、紫外領域、可視領域及び/又は赤外領域の光を吸収する他の材料の1又は複数とともに、遮光剤、熱線遮断剤、断熱剤、保温蓄熱剤などとして衣料一般、とりわけ、保温蓄熱繊維や、紫外線、可視光、赤外線などによる偵察に対して擬装性能を有する繊維を用いる衣料や、衣料以外の、例えば、ドレープ、プリーツ、シャーリング、レース、ケースメント、プリント、ベネチアン・ブラインド、ロール・スクリーン、ローマン・シェード、シャッター、のれん、毛布、布団、布団地、布団カバー、シーツ、座布団、枕、枕カバー、クッション、マット、カーペット、寝袋、自動車の内装材、ウインドガラス、窓ガラスなどの建寝装用品、紙おむつ、おむつカバー、眼鏡、モノクル、ローネットなどの保健用品、靴の中敷き、靴の内張り地、鞄地、風呂敷、傘地、パラソル、ぬいぐるみ、照明装置やブラウン管ディスプレー、液晶ディスプレー、プラズマディスプレーなどを用いる情報表示装置用のフィルター類、パネル類及びスクリーン類、サングラス、サンバイザー、サンルーフ、ガスレンジ、電気レンジ、電子レンジ、オーブンなどの覗き窓、さらには、これらの物品を包装、充填又は収容するための包装用材、充填用材、容器などに用いるときには、不必要な温度変化や、過剰な可視光が病因となる眼精疲労、視細胞の老化、白内障をはじめとする生物や物品における自然光や人工光などの環境光による障害や不都合を防止したり低減することができるだけではなく、物品の色度、色調、色彩、風合などを整えたり、物品から反射したり透過する光を所望の色バランスに整えることができる実益がある。なお、この発明のアリールシラン化合物は、可視光を吸収する従来公知の有機色素化合物と同様に、改竄防止用インキ、改竄・偽造防止用バーコードインキ、吸光インキ、吸光塗料、写真やフィルムの位置決め用マーキング剤、プラスチックをリサイクルする際の仕分け用染色剤、PETボトルを成形加工する際のプレヒーティング助剤、さらには、可視光に感受性があるとされている腫瘍一般を治療するための医薬品の有効成分や、有効成分の働きを助ける成分として用いることができる。   Further, together with the arylsilane compound according to the present invention and, if necessary, one or more of other materials that absorb light in the ultraviolet region, visible region and / or infrared region, a light shielding agent, a heat ray shielding agent, a heat insulating agent, Apparel in general as a heat-retaining agent, especially clothing that uses heat-retaining and storage fibers and fibers that have disguise performance for reconnaissance by ultraviolet rays, visible light, infrared rays, etc., other than clothing, for example, drape, pleats, shirring, lace , Casement, print, venetian blind, roll screen, roman shade, shutter, goodwill, blanket, duvet, duvet, duvet cover, sheets, cushion, pillowcase, pillowcase, cushion, mat, carpet, sleeping bag, automobile Interior materials, bedding products such as window glass, window glass, paper diapers, diaper covers, glasses, mono Filters for information display devices that use health supplies such as le and ronet, insoles, shoe linings, footwear, furoshiki, umbrellas, parasols, stuffed animals, lighting devices, cathode ray tube displays, liquid crystal displays, plasma displays, etc. , Panels and screens, sunglasses, sun visors, sunroofs, gas ranges, electric ranges, microwave ovens, ovens and other viewing windows, as well as packaging materials for filling, packing or containing these items, filling materials When used in containers, etc., unnecessary temperature changes, eye strain caused by excessive visible light, aging of photoreceptor cells, damage caused by environmental light such as natural light and artificial light in living organisms and articles such as cataract In addition to preventing or reducing inconveniences and inconveniences, the chromaticity, color tone, color, texture, etc. of the product can be adjusted. Or, there is a practical benefits that can adjust the light transmitted through or reflected from the article to the desired color balance. In addition, the arylsilane compound of the present invention, like the conventionally known organic dye compounds that absorb visible light, is a falsification preventing ink, a falsification / counterfeiting bar code ink, a light absorbing ink, a light absorbing paint, and a photo or film positioning. Marking agents, sorting dyes for recycling plastics, preheating aids for molding PET bottles, and pharmaceuticals for treating general tumors that are sensitive to visible light It can be used as an active ingredient, or as an ingredient that helps the action of the active ingredient.

上記した吸光材料としての諸用途に加えて、この発明のアリールシラン化合物は、励起すると、500nmより短波長、通常、420乃至480nm付近の青色域において蛍光などを発光することから、短波長域において発光能を発揮する有機化合物を必要とする、例えば、蛍光増白剤や、色素レーザーにおけるレーザー作用物質としても有用である。この発明のアリールシラン化合物を色素レーザーに用いる場合には、公知の色素系レーザー発振装置を構築する場合と同様にアリールシラン化合物を精製し、適宜溶剤に溶解し、必要に応じて、例えば、シクロヘプタトリエン、シクロオクタテトラエン、ピペリジン、さらには、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系の三重項消光剤を適量添加するとともに、溶液のpHを適宜レベルに調整し、濾過した後、レーザー発振装置における色素セル内へ封入する。この発明のアリールシラン化合物は、可視領域において極めて広い波長域で増幅利得が得られ、溶剤のpHを変えることによって発振波長を大幅に変化させることができるうえに、公知の類縁化合物と比較して耐熱性、耐光性が大きく、長時間用いても劣化し難い特徴がある。斯くして、この発明によるアリールシラン化合物は、必要に応じて、レーザー作用物質として機能する他の有機色素化合物の1又は複数を組み合わせて用いるとともに、必要に応じて、適宜の狭帯域化技術を適用することによって、紫外領域から赤外領域にいたる極めて広い波長域において、任意の波長で発振する狭帯域色素レーザーを構築することができる。斯かる可変波長色素レーザーは、例えば、分光分析の分野における、いわゆる、ピコ秒・フェムト秒分析や、レーザー法によるプルトニウム、ウランなどの同位体元素の分離におけるレーザー光源として極めて有用である。   In addition to the various uses as the light-absorbing material described above, the arylsilane compound of the present invention, when excited, emits fluorescence in the blue region shorter than 500 nm, usually in the blue region near 420 to 480 nm. For example, it is useful as a fluorescent whitening agent or a laser acting substance in a dye laser that requires an organic compound that exhibits light-emitting ability. When the arylsilane compound of the present invention is used for a dye laser, the arylsilane compound is purified in the same manner as in the case of constructing a known dye-based laser oscillation device, dissolved in a solvent as appropriate, and, for example, cyclohexane is used. Add a suitable amount of heptatriene, cyclooctatetraene, piperidine, and benzophenone and benzotriazole triplet quenchers, adjust the pH of the solution to an appropriate level, filter, and then dye cell in the laser oscillation device Enclose in. The arylsilane compound of the present invention provides an amplification gain in a very wide wavelength region in the visible region, and can greatly change the oscillation wavelength by changing the pH of the solvent. It has high heat resistance and light resistance and is not easily deteriorated even when used for a long time. Thus, the arylsilane compound according to the present invention is used in combination with one or a plurality of other organic dye compounds that function as a laser acting substance, if necessary, and an appropriate narrowing technique is used as necessary. By applying it, it is possible to construct a narrow-band dye laser that oscillates at an arbitrary wavelength in an extremely wide wavelength range from the ultraviolet region to the infrared region. Such a variable wavelength dye laser is extremely useful as a laser light source in so-called picosecond / femtosecond analysis in the field of spectroscopic analysis or separation of isotopes such as plutonium and uranium by a laser method.

この発明によるアリールシラン化合物の吸光能を利用するやや特殊な用途としては、例えば、酵素反応、抗原抗体反応、細胞内外における信号伝達、蛋白質同士の複合体形成、蛋白質と核酸又は核酸同士のハイブリダイゼーションなどの、生体起源の物質間に見られる特異的な反応を利用する定性分析、定量分析において、酵素、基質、抗原、抗体、可溶性受容体、蛋白質、糖脂質、核酸などを標識するための発光剤としての用途が挙げられる。この発明のアリールシラン化合物により標識された生体物質は、例えば、バイオセンサーなどとして研究や診断の分野において極めて有用である。   Slightly special uses utilizing the light-absorbing ability of the arylsilane compound according to the present invention include, for example, enzyme reaction, antigen-antibody reaction, signal transduction inside and outside cells, formation of complex between proteins, hybridization between protein and nucleic acid, or between nucleic acids. Luminescence for labeling enzymes, substrates, antigens, antibodies, soluble receptors, proteins, glycolipids, nucleic acids, etc. in qualitative and quantitative analysis using specific reactions found between substances of biological origin The use as an agent is mentioned. The biological material labeled with the arylsilane compound of the present invention is extremely useful in the field of research and diagnosis as, for example, a biosensor.

ところで、この発明で用いるアリールシラン化合物は、既述したとおり、500nmより短波長、通常、420乃至480nm付近に蛍光極大などの発光極大を有し、励起すると、青色域の可視光を発光し、しかも、熱安定性及びアモルファス状態の安定性にも優れていることから、発光層用材、色度調節用材などの有機EL素子用材として、青色域の可視光を発光する有機EL素子において極めて有利に用いることができる。この発明でいう有機EL素子とは以上説明したごときアリールシラン化合物を用いる有機EL素子全般を意味し、とりわけ、正電圧を印加する陽極と、負電圧を印加する陰極と、正孔と電子とを再結合させて発光を取り出す発光層とを含んでなり、必要に応じて、さらに、陽極から正孔を注入し輸送する正孔注入/輸送層、陰極から電子を注入し輸送する電子注入/輸送層、正孔が発光層から電子注入/輸送層へ移動するのを抑制する正孔ブロック層などを設けてなる単層型及び積層型の有機EL素子が重要な適用対象となる。   By the way, as described above, the arylsilane compound used in the present invention has a light emission maximum such as a fluorescence maximum in a wavelength shorter than 500 nm, usually around 420 to 480 nm, and emits visible light in a blue region when excited. Moreover, since it has excellent thermal stability and stability in an amorphous state, it is extremely advantageous in organic EL elements that emit visible light in the blue range as materials for organic EL elements such as light emitting layer materials and chromaticity adjusting materials. Can be used. The organic EL element as used in the present invention means an organic EL element using an arylsilane compound as described above, and in particular, an anode for applying a positive voltage, a cathode for applying a negative voltage, holes and electrons. A light emitting layer that recombines and extracts light emission, and if necessary, a hole injection / transport layer that injects and transports holes from the anode, and an electron injection / transport that injects and transports electrons from the cathode. Single layer type and stacked type organic EL devices provided with a layer, a hole blocking layer that suppresses movement of holes from the light emitting layer to the electron injection / transport layer, and the like are important applications.

有機EL素子の動作は、周知のとおり、本質的に、電子及び正孔を電極から注入する過程と、電子及び正孔が固体中を移動する過程と、電子及び正孔が再結合し、一重項励起子又は三重項励起子を生成する過程と、その励起子が発光する過程とからなり、これらの過程は単層型及び積層型有機EL素子のいずれにおいても本質的に異なるところがない。しかしながら、単層型有機EL素子においては、発光性化合物の分子構造を変えることによってのみ上記4過程の特性を改善し得るのに対して、積層型有機EL素子においては、各過程において要求される機能を複数の材料に分担させるとともに、それぞれの材料を独立して最適化できることから、一般的には、単層型に構成するよりも積層型に構成する方が所期の性能を達成し易い。   As is well known, the operation of an organic EL element is essentially a process in which electrons and holes are injected from an electrode, a process in which electrons and holes move in a solid, and an electron and holes are recombined. It consists of a process of generating a term exciton or a triplet exciton and a process of emitting the exciton, and these processes are not essentially different in either a single layer type or a stacked type organic EL element. However, in the single layer type organic EL element, the characteristics of the above four processes can be improved only by changing the molecular structure of the light emitting compound, whereas in the laminated type organic EL element, it is required in each process. Since functions can be shared among multiple materials and each material can be optimized independently, in general, it is easier to achieve the desired performance by configuring a stacked type than configuring a single layer type. .

そこで、この発明の有機EL素子につき、積層型有機EL素子を例に挙げて説明すると、図1はこの発明による積層型有機EL素子の概略図であって、図中、1は基板であり、通常、アルミノ珪酸塩ガラス、アルミノ硼珪酸ガラス、石英ガラス、ソーダ石灰ガラス、バリウム珪酸ガラス、バリウム硼珪酸ガラス、硼珪酸ガラスなどのガラスか、あるいは、アラミド、ポリアクリレート、ポリアリレート、ポリイミド、ポリウレタン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、ポリエステル、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリメチルアクリレート、エポキシ樹脂、フェノール系樹脂、弗素系樹脂、メラミン系樹脂などのプラスチック、アルミナ、シリコン、石英、炭化珪素などのセラミックをはじめとする基板材料を板状、シート状又はフィルム状に形成して用いられ、必要に応じて、これらは積層される。なかでも、例えば、アルミノ珪酸塩ガラス、アルミノ硼珪酸ガラス、石英ガラス、硼珪酸ガラス、バリウム硼珪酸ガラスなどの、アルカリ含量、熱膨張係数がともに小さく、表面が平滑で傷がなく、研磨し易いフォトマスク用ガラスや、隣接する電気伝導膜との親和性に優れ、水分を透過し難い、例えば、アラミド系、エポキシ系、フェノール系、ポリアリレート系、ポリイミド系、ポリエステル系、芳香族ポリエーテル系、ポリオレフィン系、メラミン系、弗素系のプラスチックが好ましく、シリコンなどの不透明なセラミック材料は透明な電極用材と組み合わせて用いられる。   Therefore, the organic EL element of the present invention will be described by taking a stacked organic EL element as an example. FIG. 1 is a schematic view of the stacked organic EL element according to the present invention, in which 1 is a substrate, Usually, aluminosilicate glass, aluminoborosilicate glass, quartz glass, soda lime glass, barium silicate glass, barium borosilicate glass, borosilicate glass, or aramid, polyacrylate, polyarylate, polyimide, polyurethane, Plastics such as polyether ketone, polyether sulfone, polyester, polyethylene, polyethylene terephthalate, polyolefin, polycarbonate, polysulfone, polyvinyl chloride, polypropylene, polymethyl acrylate, epoxy resin, phenol resin, fluorine resin, melamine resin Alumina, silicon, quartz, a plate-like substrate materials, including ceramics such as silicon carbide, is used to form the sheet or film, if necessary, it is laminated. Among them, for example, aluminosilicate glass, aluminoborosilicate glass, quartz glass, borosilicate glass, barium borosilicate glass, etc., both have a low alkali content and a low thermal expansion coefficient, have a smooth surface, no scratches, and are easy to polish. Excellent compatibility with glass for photomasks and adjacent conductive films, and hardly permeates moisture. For example, aramid, epoxy, phenol, polyarylate, polyimide, polyester, aromatic polyether Polyolefin-based, melamine-based, and fluorine-based plastics are preferable, and an opaque ceramic material such as silicon is used in combination with a transparent electrode material.

図1における2は陽極であり、電気的に低抵抗率であって、しかも、全可視領域に亙って光透過率が大きい金属若しくは電気伝導性材料の1又は複数を、例えば、インクジェット法、化学蒸着(CVD)、原子層エピタクシー(ALE)、真空蒸着、浸漬、スクリーン印刷法、スパッタリング、電気化学的重合法(電解重合法)、電気化学的デポジット法(電着法)、塗布、熱拡散法、熱転写法、光転写法、フォトリトグラフィー法、フォトポリマー法などの方法により、基板1の一側に密着させて、陽極2における抵抗率が1kΩ/□以下、好ましくは、5乃至50Ω/□になるように、厚さ10乃至1,000nm、好ましくは、50乃至500nmの単層又は多層に製膜することよって形成される。陽極2における電気伝導性材料としては、例えば、金、白金、アルミニウム、ニッケルなどの金属、酸化亜鉛、酸化錫、酸化インジウム、酸化錫と酸化インジウムとの混合系(以下、「ITO」と略記する。)などの金属酸化物、さらには、アニリン、チオフェン、ピロールなどを反復単位とする電気伝導性オリゴマー及びポリマーが挙げられる。このうち、ITOは、低抵抗率のものが容易に得られるうえに、酸などを用いてエッチングすることにより、微細パターンを容易に形成できる特徴がある。   In FIG. 1, reference numeral 2 denotes an anode, which is made of one or more of a metal or an electrically conductive material having a low electrical resistivity and a high light transmittance over the entire visible region. Chemical vapor deposition (CVD), atomic layer epitaxy (ALE), vacuum deposition, immersion, screen printing, sputtering, electrochemical polymerization (electrolytic polymerization), electrochemical deposit (electrodeposition), coating, heat It is adhered to one side of the substrate 1 by a diffusion method, thermal transfer method, optical transfer method, photolithography method, photopolymer method, or the like, and the resistivity at the anode 2 is 1 kΩ / □ or less, preferably 5 to 50Ω. / □ is formed by forming a single layer or a multilayer having a thickness of 10 to 1,000 nm, preferably 50 to 500 nm. Examples of the electrically conductive material in the anode 2 include metals such as gold, platinum, aluminum, and nickel, zinc oxide, tin oxide, indium oxide, and a mixed system of tin oxide and indium oxide (hereinafter abbreviated as “ITO”). And metal oxides such as aniline, thiophene, pyrrole, etc., and conductive oligomers and polymers having repeating units. Among these, ITO is characterized in that a low resistivity can be easily obtained and a fine pattern can be easily formed by etching using an acid or the like.

図1における3は正孔注入/輸送層であり、通常、陽極2におけると同様の方法により、陽極2に密着させて、正孔注入/輸送層用材を厚さ1乃至1,000nmに製膜することによって形成される。正孔注入/輸送層用材としては、陽極2からの正孔注入と輸送を容易ならしめるべく、イオン化電位が小さく、かつ、例えば、10乃至10V/cmの電界下において、少なくとも、10−6cm/V・秒の正孔移動度を発揮するものが好ましい。個々の正孔注入/輸送層用材としては、有機EL素子において汎用される、例えば、アリールアミン誘導体、イミダゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、トリアゾール誘導体、カルコン誘導体、スチリルアントラセン誘導体、スチルベン誘導体、テトラアリールエテン誘導体、トリアリールアミン誘導体、トリアリールエテン誘導体、トリアリールメタン誘導体、フタロシアニン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、N−ビニルカルバゾール誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニルアントラセン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ポリシラン誘導体、ポリフェニレンビニレン誘導体、ポルフィリン誘導体などが挙げられ、必要に応じて、これらは組み合わせて用いられる。このうち、芳香族第三級アミンである、例えば、モノアリールアミン、ジアリールアミン、トリアリールアミン、テトラアリールアミンなどのアリールアミンの単量体及び多量体が特に好ましい。In FIG. 1, reference numeral 3 denotes a hole injection / transport layer. Usually, the hole injection / transport layer material is formed in a thickness of 1 to 1,000 nm by being in close contact with the anode 2 by the same method as in the anode 2. It is formed by doing. As the material for the hole injection / transport layer, in order to facilitate the hole injection and transport from the anode 2, the ionization potential is small and, for example, at least 10 under an electric field of 10 4 to 10 6 V / cm. Those exhibiting a hole mobility of −6 cm 2 / V · sec are preferred. As an individual hole injection / transport layer material, for example, arylamine derivatives, imidazole derivatives, oxadiazole derivatives, oxazole derivatives, triazole derivatives, chalcone derivatives, styrylanthracene derivatives, stilbene derivatives, which are widely used in organic EL devices, Tetraarylethene derivative, triarylamine derivative, triarylethene derivative, triarylmethane derivative, phthalocyanine derivative, fluorenone derivative, hydrazone derivative, N-vinylcarbazole derivative, pyrazoline derivative, pyrazolone derivative, phenylanthracene derivative, phenylenediamine derivative, poly Examples include arylalkane derivatives, polysilane derivatives, polyphenylene vinylene derivatives, porphyrin derivatives, etc. Used Te Align. Among these, monomers and multimers of arylamines such as monoarylamines, diarylamines, triarylamines and tetraarylamines, which are aromatic tertiary amines, are particularly preferable.

図1における4は発光層であり、通常、陽極2におけると同様の方法により、正孔注入/輸送層3に密着させてこの発明によるアリールシラン化合物の1又は複数をそれ単独か、あるいは、適宜のホスト化合物若しくはゲスト化合物などの1又は複数とともに厚さ1乃至1,000nm、好ましくは、10乃至200nmに製膜することによって形成される。この発明のアリールシラン化合物は一重項励起子、三重項励起子などの励起子を生成し易く、しかも、蛍光、燐光などの発光のエネルギー準位が好適であることから、従来公知の発光層用材とは違って、それのみによっても、1又は複数のホスト化合物若しくはゲスト化合物と組み合わせることによっても有機EL素子の発光層を構成することができる。とりわけ、ホスト化合物としてのこの発明のアリールシラン化合物と適宜のゲスト化合物とを組み合わせるときには、従来公知のホスト化合物によっては容易に達成できない、極めて高レベルの発光輝度、電力効率、外部量子効率及び寿命を達成することができる。また、この発明のアリールシラン化合物をゲスト化合物として用いるときには、いわゆる、発光層用材自身による発光の「濃度消光」を招来し難いことから、発光層において、ホスト化合物に対する配合比をより大きくすることによって素子の発光輝度を高めることができる。ホスト化合物とゲスト化合物とを組み合わせて発光層を構成するこの発明による有機EL素子においては、ホスト化合物に対してゲスト化合物を等モルまで、通常、0.1乃至10モル%、好ましくは、0.5乃至5モル%用い、両者を単層又は多層に分離して1乃至1,000nm、好ましくは、10乃至200nmに製膜することによって発光層4を形成する。   In FIG. 1, reference numeral 4 denotes a light emitting layer, which is usually brought into close contact with the hole injection / transport layer 3 in the same manner as in the anode 2 and one or more of the arylsilane compounds according to the present invention are used alone or appropriately. It is formed by forming a film with a thickness of 1 to 1,000 nm, preferably 10 to 200 nm, together with one or more of the above host compounds or guest compounds. Since the arylsilane compound of the present invention easily generates excitons such as singlet excitons and triplet excitons, and is suitable for the energy level of light emission such as fluorescence and phosphorescence, a conventionally known light emitting layer material In contrast, the light emitting layer of the organic EL device can be constituted by itself or in combination with one or a plurality of host compounds or guest compounds. In particular, when the arylsilane compound of the present invention as a host compound is combined with an appropriate guest compound, extremely high levels of light emission luminance, power efficiency, external quantum efficiency, and lifetime that cannot be easily achieved by a conventionally known host compound are obtained. Can be achieved. Further, when the arylsilane compound of the present invention is used as a guest compound, it is difficult to cause so-called “concentration quenching” of light emission by the material for the light emitting layer itself, so by increasing the compounding ratio with respect to the host compound in the light emitting layer. The light emission luminance of the element can be increased. In the organic EL device according to the present invention, in which the light emitting layer is constituted by combining the host compound and the guest compound, the guest compound is usually equimolar to the host compound in an amount of usually 0.1 to 10 mol%, preferably 0.8. The light emitting layer 4 is formed by using 5 to 5 mol% and separating both into a single layer or multiple layers and forming a film of 1 to 1,000 nm, preferably 10 to 200 nm.

この発明によるアリールシラン化合物をホスト化合物として用いる場合、この発明のアリールシラン化合物と組み合わせて用いる他のホスト化合物としては、有機EL素子において汎用されるキノリノール金属錯体や、例えば、アントラセン、クリセン、コロネン、トリフェニレン、ナフタセン、ナフタレン、フェナントレン、ピセン、ピレン、フルオレン、ペリレン、ベンゾピレンなどの縮合多環式炭化水素及びそれらの誘導体、クォーターフェニル、ジスチリルアリーレン、1,4−ジフェニルブタジエン、スチルベン、ターフェニル、テトラフェニルブタジエン、ビフェニルなどの環集合式炭化水素及びそれらの誘導体、オキサジアゾール、カルバゾール、ピリダジン、ベンゾイミダゾール、ベンゾオキサゾール、ベンゾチアゾールなどの複素環化合物及びそれらの誘導体、キナクリドン、ルブレン及びそれらの誘導体、さらには、スチリル系のポリメチン色素、アダマンタン誘導体などが挙げられる。   When the arylsilane compound according to the present invention is used as a host compound, other host compounds used in combination with the arylsilane compound of the present invention include quinolinol metal complexes widely used in organic EL devices, such as anthracene, chrysene, coronene, Condensed polycyclic hydrocarbons such as triphenylene, naphthacene, naphthalene, phenanthrene, picene, pyrene, fluorene, perylene, benzopyrene and their derivatives, quarterphenyl, distyrylarylene, 1,4-diphenylbutadiene, stilbene, terphenyl, tetra Ring-assembled hydrocarbons such as phenylbutadiene and biphenyl and their derivatives, such as oxadiazole, carbazole, pyridazine, benzimidazole, benzoxazole, and benzothiazole. Heterocyclic compounds and derivatives thereof, quinacridone, rubrene and their derivatives, furthermore, styryl polymethine dyes, such as adamantane derivatives.

これらのホスト化合物のうちで、特に好ましいものの一つとして、例えば、キノリノール金属錯体を挙げることができる。この発明でいうキノリノール金属錯体とは、分子内にピリジン残基とヒドロキシ基とを有する、例えば、8−キノリノール類、ベンゾキノリン−10−オール類などの配位子としてのキノリノール類と、そのピリジン残基における窒素原子から電子対の供与を受けて配位子と配位結合を形成する、通常、中心原子としての一価、二価又は三価の、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、亜鉛、硼素、アルミニウム、ガリウム、インジウムなどの周期律表における第1族、第2族、第12族又は第13族に属する金属若しくはその酸化物とからなる錯体一般を意味する。配位子が8−キノリノール類又はベンゾキノリン−10−オール類のいずれかである場合には、それらは置換基を1又は複数有していてもよく、ヒドロキシ基が結合している8位又は10位の炭素以外の炭素へ、例えば、フルオロ基、クロロ基、ブロモ基、ヨード基などのハロゲン基、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、tert−ペンチル基などの脂肪族炭化水素基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、イソペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、フェノキシ基、ベンジルオキシ基などのエーテル基、アセトキシ基、ベンゾイルオキシ基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基などのエステル基、シアノ基、ニトロ基、スルホ基、さらには、これらの組合わせによる置換基が1又は複数結合することを妨げない。キノリノール金属錯体が同一分子内に2以上の配位子を有する場合、それらの配位子は互いに同じものであっても異なるものであってもよい。   Among these host compounds, one particularly preferable one is, for example, a quinolinol metal complex. The quinolinol metal complex referred to in the present invention has a pyridine residue and a hydroxy group in the molecule, for example, quinolinols as ligands such as 8-quinolinols and benzoquinolin-10-ols, and the pyridine Receiving an electron pair from the nitrogen atom in the residue to form a coordinate bond with the ligand, usually monovalent, divalent or trivalent as the central atom, for example, lithium, sodium, potassium, beryllium, This means a general complex composed of a metal belonging to Group 1, Group 2, Group 12 or Group 13 or an oxide thereof in the periodic table such as magnesium, calcium, zinc, boron, aluminum, gallium and indium. When the ligand is any of 8-quinolinols or benzoquinolin-10-ols, they may have one or more substituents, the 8-position where the hydroxy group is bonded or To carbons other than carbon at 10 position, for example, halogen group such as fluoro group, chloro group, bromo group, iodo group, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, isopentyl group, neopentyl group, aliphatic hydrocarbon group such as tert-pentyl group, methoxy group, ethoxy group, propoxy group, isopropoxy group, butoxy group, isobutoxy group, sec-butoxy group, tert-butoxy group, pentyloxy group, isopentyloxy group, hexyloxy group, phenoxy group, benzyloxy An ether group such as an acetoxy group, a benzoyloxy group, a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, a propoxycarbonyl group, a cyano group, a nitro group, a sulfo group, Does not prevent multiple joining. When the quinolinol metal complex has two or more ligands in the same molecule, these ligands may be the same as or different from each other.

個々のキノリノール金属錯体としては、例えば、トリス(8−キノリノラート)アルミニウム、トリス(3,4−ジメチル−8−キノリノラート)アルミニウム、トリス(4−メチル−8−キノリノラート)アルミニウム、トリス(4−メトキシ−8−キノリノラート)アルミニウム、トリス(4,5−ジメチル−8−キノリノラート)アルミニウム、トリス(4,6−ジメチル−8−キノリノラート)アルミニウム、トリス(5−クロロ−8−キノリノラート)アルミニウム、トリス(5−ブロモ−8−キノリノラート)アルミニウム、トリス(5,7−ジクロロ−8−キノリノラート)アルミニウム、トリス(5−シアノ−8−キノリノラート)アルミニウム、トリス(5−スルホニル−8−キノリノラート)アルミニウム、トリス(5−プロピル−8−キノリノラート)アルミニウム、ビス(2−メチル−8−キノリノラート)アルミニウムオキシドなどのアルミニウム錯体、ビス(8−キノリノラート)亜鉛、ビス(2−メチル−8−キノリノラート)亜鉛、ビス(2,4−ジメチル−8−キノリノラート)亜鉛、ビス(2−メチル−5−クロロ−8−キノリノラート)亜鉛、ビス(2−メチル−5−シアノ−8−キノリノラート)亜鉛、ビス(3,4−ジメチル−8−キノリノラート)亜鉛、ビス(4,6−ジメチル−8−キノリノラート)亜鉛、ビス(5−クロロ−8−キノリノラート)亜鉛、ビス(5,7−ジクロロ−8−キノリノラート)亜鉛などの亜鉛錯体、ビス(8−キノリノラート)ベリリウム、ビス(2−メチル−8−キノリノラート)ベリリウム、ビス(2,4−ジメチル−8−キノリノラート)ベリリウム、ビス(2−メチル−5−クロロ−8−キノリノラート)ベリリウム、ビス(2−メチル−5−シアノ−8−キノリノラート)ベリリウム、ビス(3,4−ジメチル−8−キノリノラート)ベリリウム、ビス(4,6−ジメチル−8−キノリノラート)ベリリウム、ビス(5−クロロ−8−キノリノラート)ベリリウム、ビス(4,6−ジメチル−8−キノリノラート)ベリリウム、ビス(10−ヒドロキシベンゾ[h]キノリノラート)ベリリウムなどのベリリウム錯体、ビス(8−キノリノラート)マグネシウム、ビス(2−メチル−8−キノリノラート)マグネシウム、ビス(2,4−ジメチル−8−キノリノラート)マグネシウム、ビス(2−メチル−5−クロロ−8−キノリノラート)マグネシウム、ビス(2−メチル−5−シアノ−8−キノリノラート)マグネシウム、ビス(3,4−ジメチル−8−キノリノラート)マグネシウム、ビス(4,6−ジメチル−8−キノリノラート)マグネシウム、ビス(5−クロロ−8−キノリノラート)マグネシウム、ビス(5,7−ジクロロ−8−キノリノラート)マグネシウムなどのマグネシウム錯体、トリス(8−キノリノラート)インジウムなどのインジウム錯体、トリス(5−クロロ−8−キノリノラート)ガリウムなどのガリウム錯体、ビス(5−クロロ−8−キノリノラート)カルシウムなどのカルシウム錯体が挙げられ、必要に応じて、それらは組み合わせて用いられる。   Examples of individual quinolinol metal complexes include tris (8-quinolinolato) aluminum, tris (3,4-dimethyl-8-quinolinolato) aluminum, tris (4-methyl-8-quinolinolato) aluminum, and tris (4-methoxy-). 8-quinolinolato) aluminum, tris (4,5-dimethyl-8-quinolinolato) aluminum, tris (4,6-dimethyl-8-quinolinolato) aluminum, tris (5-chloro-8-quinolinolato) aluminum, tris (5- Bromo-8-quinolinolato) aluminum, tris (5,7-dichloro-8-quinolinolato) aluminum, tris (5-cyano-8-quinolinolato) aluminum, tris (5-sulfonyl-8-quinolinolato) aluminum, tris (5 Propyl-8-quinolinolato) aluminum, aluminum complexes such as bis (2-methyl-8-quinolinolato) aluminum oxide, bis (8-quinolinolato) zinc, bis (2-methyl-8-quinolinolato) zinc, bis (2,4 -Dimethyl-8-quinolinolato) zinc, bis (2-methyl-5-chloro-8-quinolinolato) zinc, bis (2-methyl-5-cyano-8-quinolinolato) zinc, bis (3,4-dimethyl-8) -Quinolinolate) zinc, bis (4,6-dimethyl-8-quinolinolato) zinc, bis (5-chloro-8-quinolinolato) zinc, zinc complexes such as bis (5,7-dichloro-8-quinolinolato) zinc, bis (8-quinolinolato) beryllium, bis (2-methyl-8-quinolinolato) beryllium, bis 2,4-dimethyl-8-quinolinolato) beryllium, bis (2-methyl-5-chloro-8-quinolinolato) beryllium, bis (2-methyl-5-cyano-8-quinolinolato) beryllium, bis (3,4 Dimethyl-8-quinolinolato) beryllium, bis (4,6-dimethyl-8-quinolinolato) beryllium, bis (5-chloro-8-quinolinolato) beryllium, bis (4,6-dimethyl-8-quinolinolato) beryllium, bis ( Beryllium complexes such as 10-hydroxybenzo [h] quinolinolato) beryllium, bis (8-quinolinolato) magnesium, bis (2-methyl-8-quinolinolato) magnesium, bis (2,4-dimethyl-8-quinolinolato) magnesium, bis (2-Methyl-5-chloro-8-quinolino Lato) magnesium, bis (2-methyl-5-cyano-8-quinolinolato) magnesium, bis (3,4-dimethyl-8-quinolinolato) magnesium, bis (4,6-dimethyl-8-quinolinolato) magnesium, bis ( Magnesium complexes such as 5-chloro-8-quinolinolato) magnesium and bis (5,7-dichloro-8-quinolinolato) magnesium, indium complexes such as tris (8-quinolinolato) indium, tris (5-chloro-8-quinolinolato) Examples include gallium complexes such as gallium and calcium complexes such as bis (5-chloro-8-quinolinolato) calcium, and these are used in combination as necessary.

この発明で用いるゲスト化合物としては、有機EL素子において汎用される、例えば、アクリドン誘導体、ナイルレッドなどのオキサゾン誘導体、キナクリドン誘導体、特開2001−76875号公報、特開2001−76876号公報、特開2001−329257号公報、特開2002−226484号公報、特開2003−249371号公報、特開2003−249372号公報、特開2004−6222号公報などに開示されたクマリン誘導体、桂皮酸エステル誘導体、ジケトピロロピロール誘導体、1,1,4,4−テトラフェニル−1,3−ブタジエン、4,4′−ビス(2,2−ジフェニルビニル)ビフェニル、4,4′−ビス[(1,1,2−トリフェニル)エテニル]ビフェニルなどのスチルベン誘導体、アントラセン、9,10−ジフェニルアントラセン、9,10−ビス(フェニルエチル)アントラセン、クリセン、コロネン、デカサイクレン、テトラセン、テトラフェニルシクロペンタジエン、4,4−ビス(9″−エチニルアントラセニル)ビフェニル、ピレン、ペリレン、ジベンゾ[f,f]ジインデノ[1,2,3−cd:1′,2′,3′−lm]ペリレン、1,4−ビス(9′−エチニルアントセニル)ベンゼン、ペンタフェニルシクロペンタジエン、ルブレンなどの多環式芳香族化合物及びそれらの誘導体、トリアリールアミン誘導体、ピラジン誘導体、4−(ジシアノメチレン)−2−tert−ブチル−6−(1,1,7,7−テトラメチルユロリジル−9−エニル)−4H−ピランなどのピラン誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、ポリターフェニレンビニレン及びその誘導体、ポリチエニレンビニレン及びその誘導体、ポリチオフェン及びその誘導体、ポリナフチレンビニレン及びその誘導体、ポリ−N−ビニルカルバゾール及びその誘導体、ポリフェニレンビニレン及びその誘導体、ポリフルオレン及びその誘導体などが挙げられ、必要に応じて、これらは組み合わせて用いられる。なお、既述したとおり、この発明によるアリールシラン化合物は、有機EL素子において、ホスト化合物としてのみならず、ゲスト化合物としても有効に機能する。この発明によるアリールシラン化合物をゲスト化合物として用いる場合、この発明によるアリールシラン化合物と、既述したごときホスト化合物のうちの、この発明によるアリールシラン化合物以外のものとを適宜組み合わせ、有機EL素子の発光層を構成する。   As guest compounds used in the present invention, for example, acridone derivatives, oxazone derivatives such as Nile Red, quinacridone derivatives, JP 2001-76875 A, JP 2001-76876 A, and JP No. 2001-329257, JP 2002-226484 A, JP 2003-249371 A, JP 2003-249372 A, JP 2004-6222 A, etc. Diketopyrrolopyrrole derivatives, 1,1,4,4-tetraphenyl-1,3-butadiene, 4,4'-bis (2,2-diphenylvinyl) biphenyl, 4,4'-bis [(1,1 , 2-triphenyl) ethenyl] biphenyl and other anthracene derivatives 9,10-diphenylanthracene, 9,10-bis (phenylethyl) anthracene, chrysene, coronene, decacyclene, tetracene, tetraphenylcyclopentadiene, 4,4-bis (9 ″ -ethynylanthracenyl) biphenyl, pyrene, Perylene, dibenzo [f, f] diindeno [1,2,3-cd: 1 ′, 2 ′, 3′-lm] perylene, 1,4-bis (9′-ethynylanthcenyl) benzene, pentaphenylcyclo Polycyclic aromatic compounds such as pentadiene and rubrene and their derivatives, triarylamine derivatives, pyrazine derivatives, 4- (dicyanomethylene) -2-tert-butyl-6- (1,1,7,7-tetramethyl) Pyran derivatives such as eurolidyl-9-enyl) -4H-pyran, benzimidazole derivatives Benzoxazole derivatives, benzothiazole derivatives, polyterphenylene vinylene and derivatives thereof, polythienylene vinylene and derivatives thereof, polythiophene and derivatives thereof, polynaphthylene vinylene and derivatives thereof, poly-N-vinylcarbazole and derivatives thereof, polyphenylene vinylene and Derivatives thereof, polyfluorenes and derivatives thereof, etc., and these are used in combination as necessary, and as described above, the arylsilane compound according to the present invention can be used only as a host compound in an organic EL device. When the aryl silane compound according to the present invention is used as the guest compound, the aryl silane compound according to the present invention and the host compound as described above can be used. A light emitting layer of the organic EL device is constituted by appropriately combining with other than the arylsilane compound.

図1における5は電子注入/輸送層であり、通常、陽極2におけると同様の方法により、発光層4に密着させて、電子親和力の大きい有機化合物か、あるいは、例えば、アントラキノジメタン誘導体、アントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体、カルボジイミド、ジスチリルピラジン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、シラザン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、トリアゾール誘導体、複素環化合物のテトラカルボン酸誘導体、フタロシアニン誘導体、フルオレノン誘導体、発光層4におけると同様のキノリノール金属錯体、さらには、アニリン、チオフェン、ピロールなどを反復単位とする電気伝導性オリゴマー若しくはポリマーの1又は複数を厚さ10乃至500nmに製膜することによって形成される。複数の電子注入/輸送層用材を用いる場合には、その複数の電子注入/輸送層用材を均一に混合して単層に形成しても、混合することなく、電子注入/輸送層用材ごとに隣接する複数層に形成してもよい。正孔ブロック層を設けるときには、電子注入/輸送層5の形成に先立って、陽極2におけると同様の方法により、発光層4に密着させて、例えば、2−ビフェニル−4−イル−5−(4−tert−ブチルフェニル)−[1,3,4]オキサジアゾール、2,2−ビス[5−(4−ビフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール−2−イル−1,4−フェニレン]ヘキサフルオロプロパン、1,3,5−トリス−(2−ナフタレン−1−イル−[1,3,4]オキサジアゾール−5−イル)ベンゼンなどのオキサジアゾール系化合物をはじめとする正孔ブロック層用材による薄膜を形成する。正孔ブロック層の厚さは、電子注入/輸送層5の厚さや有機EL素子の動作特性などを勘案しながら、1乃至100nm、通常、5乃至50nmの範囲に設定する。   In FIG. 1, reference numeral 5 denotes an electron injecting / transporting layer which is usually adhered to the light emitting layer 4 in the same manner as in the anode 2 and is an organic compound having a high electron affinity, or an anthraquinodimethane derivative, for example. In anthrone derivatives, oxadiazole derivatives, carbodiimides, distyrylpyrazine derivatives, diphenylquinone derivatives, silazane derivatives, thiopyrandioxide derivatives, triazole derivatives, heterocyclic tetracarboxylic acid derivatives, phthalocyanine derivatives, fluorenone derivatives, in the light emitting layer 4 The quinolinol metal complex similar to the above, and further, one or a plurality of electrically conductive oligomers or polymers having aniline, thiophene, pyrrole or the like as a repeating unit are formed to a thickness of 10 to 500 nm. When using a plurality of electron injecting / transporting layer materials, even if the plurality of electron injecting / transporting layer materials are uniformly mixed to form a single layer, the materials for each electron injecting / transporting layer are not mixed. It may be formed in a plurality of adjacent layers. When providing the hole blocking layer, prior to the formation of the electron injecting / transporting layer 5, it is brought into close contact with the light emitting layer 4 by the same method as in the anode 2, for example, 2-biphenyl-4-yl-5- ( 4-tert-butylphenyl)-[1,3,4] oxadiazole, 2,2-bis [5- (4-biphenyl) -1,3,4-oxadiazol-2-yl-1,4 Oxadiazole compounds such as -phenylene] hexafluoropropane, 1,3,5-tris- (2-naphthalen-1-yl- [1,3,4] oxadiazol-5-yl) benzene A thin film is formed from the hole blocking layer material. The thickness of the hole blocking layer is set in the range of 1 to 100 nm, usually 5 to 50 nm in consideration of the thickness of the electron injection / transport layer 5 and the operating characteristics of the organic EL element.

図1における6は陰極であり、通常、電子注入/輸送層5に密着させて、電子注入/輸送層5において用いられる化合物よりも仕事関数が低い(通常、5eV以下)、例えば、リチウム、マグネシウム、カルシウム、ナトリウム、カリウム、銀、銅、アルミニウム、インジウム、イッテルビウムなどの金属、合金若しくは金属酸化物又は電気伝導性化合物を単独又は組み合わせて蒸着することによって形成する。陰極6の厚さについては特に制限がなく、電気伝導性、製造コスト、素子自体の厚さ、光透過性などを勘案しながら、通常、抵抗率が1kΩ/□以下になるように、厚さを10nm以上、好ましくは、50乃至500nmに設定する。なお、陰極6と、有機化合物を含有する電子注入/輸送層5との間に、密着性を高めるために、必要に応じて、例えば、芳香族ジアミン化合物、キナクリドン化合物、ナフタセン化合物、有機シリコン化合物、有機燐化合物などを含んでなる界面層を設けてもよい。また、電子の陰極6からの電子注入/輸送層5への移動を容易ならしめるために、陽極2におけると同様の方法により、陰極6における電子注入/輸送層5へ接する側へ、例えば、弗化リチウム、酸化リチウムなどのアルカリ金属化合物やアルカリ土類金属化合物による厚さ0.1乃至2nmの薄膜を形成してもよい。   In FIG. 1, reference numeral 6 denotes a cathode, which is usually in close contact with the electron injection / transport layer 5 and has a work function lower than that of the compound used in the electron injection / transport layer 5 (usually 5 eV or less). , Calcium, sodium, potassium, silver, copper, aluminum, indium, ytterbium, and other metals, alloys, metal oxides, or electrically conductive compounds. The thickness of the cathode 6 is not particularly limited, and the thickness is usually set so that the resistivity is 1 kΩ / □ or less in consideration of the electrical conductivity, the manufacturing cost, the thickness of the element itself, the light transmittance, and the like. Is set to 10 nm or more, preferably 50 to 500 nm. In addition, in order to improve adhesiveness between the cathode 6 and the electron injection / transport layer 5 containing an organic compound, for example, an aromatic diamine compound, a quinacridone compound, a naphthacene compound, an organic silicon compound is used as necessary. An interface layer containing an organic phosphorus compound or the like may be provided. Further, in order to facilitate the movement of electrons from the cathode 6 to the electron injection / transport layer 5, in the same manner as in the anode 2, the cathode 6 is moved to the side in contact with the electron injection / transport layer 5, for example, fluorine. A thin film with a thickness of 0.1 to 2 nm may be formed using an alkali metal compound such as lithium fluoride or lithium oxide or an alkaline earth metal compound.

このように、この発明の有機EL素子は、基板上に、陽極、発光層及び陰極、さらには、必要に応じて、正孔注入/輸送層、電子注入/輸送層、正孔ブロック層などを隣接する層と互いに密着させながら一体に形成することによって得ることができる。各層を形成するに当たっては、有機化合物の酸化や分解、さらには、酸素や水分の吸着などを最小限に抑えるべく、高真空下、詳細には、10−5Torr以下で一貫作業するのが望ましい。また、発光層を形成するに当たっては、例えば、あらかじめ、ホスト化合物とゲスト化合物とを所定の割合で混合しておくか、あるいは、真空蒸着における両者の蒸着速度を互いに独立して制御することによって、発光層における両者の配合比を調節する。斯くして構築した有機EL素子は、使用環境における劣化を最小限に抑えるべく、素子の一部又は全体を、例えば、不活性ガス雰囲気下で封止ガラスや金属キャップにより封止するか、あるいは、防湿塗料を塗布したり、紫外線硬化樹脂などによる保護層で覆うのが望ましい。さらには、有機EL素子の構造にもよるけれども、発光層からの発光を効率良く素子外へ取り出すために、必要に応じて、素子内の適所へ、例えば、輪帯板や、一次元若しくは二次元の反射型又は透過型の回折格子などの、素子における発光取出面に対する発光の入射角を変化させる回折手段を単独又は組み合わせて設け、素子内の有機層と無機層との界面、あるいは、発光取出面と大気との界面における全反射を抑制するようにしてもよい。As described above, the organic EL device of the present invention includes an anode, a light emitting layer and a cathode on a substrate, and further, if necessary, a hole injection / transport layer, an electron injection / transport layer, a hole blocking layer, and the like. It can be obtained by integrally forming adjacent layers while being in close contact with each other. In forming each layer, it is desirable to perform an integrated operation under high vacuum, specifically, 10 −5 Torr or less in order to minimize oxidation and decomposition of organic compounds, and adsorption of oxygen and moisture. . In forming the light emitting layer, for example, by mixing the host compound and the guest compound at a predetermined ratio in advance, or by controlling the deposition rate of both in vacuum deposition independently of each other, The blending ratio of both in the light emitting layer is adjusted. In order to minimize deterioration in the use environment, the organic EL device constructed in this way is partially or wholly sealed with, for example, sealing glass or a metal cap in an inert gas atmosphere, or It is desirable to apply a moisture-proof paint or to cover it with a protective layer made of an ultraviolet curable resin or the like. Furthermore, although depending on the structure of the organic EL element, in order to efficiently extract the light emitted from the light emitting layer to the outside of the element, it is moved to an appropriate place in the element as necessary, for example, an annular plate, one-dimensional or two-dimensional. A diffraction means for changing the incident angle of light emission with respect to the light emission extraction surface of the element, such as a three-dimensional reflection type or transmission type diffraction grating, is provided alone or in combination, and the interface between the organic layer and the inorganic layer in the element or light emission You may make it suppress the total reflection in the interface of an extraction surface and air | atmosphere.

この発明による有機EL素子の使用方法について説明すると、この発明の有機EL素子は、用途に応じて、比較的高電圧のパルス性電圧を間欠的に印加するか、あるいは、比較的低電圧の非パルス性電圧(通常、2乃至50V)を連続的に印加して駆動する。この発明の有機EL素子は、陽極の電位が陰極より高いときにのみ発光する。したがって、この発明の有機EL素子へ印加する電圧は直流であっても交流であってもよく、また、印加する電圧の波形、周期も適宜のものとすればよい。交流を印加すると、この発明の有機EL素子は、原理上、印加する交流の波形及び周期に応じて輝度が増減したり点滅を繰り返す。図1に示す有機EL素子の場合、陽極2と陰極6との間に電圧を印加すると、陽極2から注入された正孔が正孔注入/輸送層3を経て発光層4へ、また、陰極6から注入された電子が電子注入/輸送層5を経て発光層4へそれぞれ到達する。その結果、発光層4において正孔と電子との再結合が起こり、それにより生じた励起状態の発光層用材から目的とする発光が陽極2及び基板1を透過して放出されることとなる。この発明の有機EL素子は、アリールシラン化合物や組み合わせて用いるホスト化合物、ゲスト化合物の構造、配合割合にもよるけれども、通常、450乃至490nmの青色域に蛍光極大などの発光極大を有する。斯かる発光は、国際照明委員会(CIE)によるxy色度図上において、通常、xが0.01乃至0.20の範囲に、また、yが0.02乃至0.70の範囲にある。   The method of using the organic EL device according to the present invention will be described. The organic EL device of the present invention applies a relatively high voltage pulsed voltage intermittently or a relatively low voltage non-voltage depending on the application. A pulsed voltage (usually 2 to 50 V) is applied continuously for driving. The organic EL device of the present invention emits light only when the potential of the anode is higher than that of the cathode. Therefore, the voltage applied to the organic EL element of the present invention may be direct current or alternating current, and the waveform and cycle of the applied voltage may be appropriate. When alternating current is applied, in principle, the organic EL element of the present invention repeatedly increases and decreases in luminance or blinks according to the waveform and period of the applied alternating current. In the case of the organic EL device shown in FIG. 1, when a voltage is applied between the anode 2 and the cathode 6, holes injected from the anode 2 pass through the hole injection / transport layer 3 to the light emitting layer 4, and the cathode Electrons injected from 6 reach the light emitting layer 4 through the electron injection / transport layer 5. As a result, recombination of holes and electrons occurs in the light emitting layer 4, and target light emission is emitted through the anode 2 and the substrate 1 from the excited light emitting layer material generated thereby. The organic EL device of the present invention usually has a light emission maximum such as a fluorescence maximum in a blue region of 450 to 490 nm, although it depends on the structure and blending ratio of the arylsilane compound, the host compound used in combination, and the guest compound. Such luminescence is usually in the range of 0.01 to 0.20 and in the range of 0.02 to 0.70 on the xy chromaticity diagram by the International Commission on Illumination (CIE). .

この発明の有機EL素子は、耐久性が優れているうえに、発光効率が高く、その結果として、消費電力を抑えつつ、輝度を大きくすることが容易であることから、文字情報、画像情報などの情報を視覚的に表示する情報表示機器や、照明一般における光源(発光体)として多種多様の用途を有することとなる。すなわち、情報表示機器においては、常法により、この発明の有機EL素子を、例えば、軽量にして所望の形状、大きさのパネル状に形成し、コンピューター関連機器におけるビデオディスプレー、テレビ受像機、電話機、ゲーム機、計算機、写真機、時計、カーナビゲーション装置をはじめとする、情報の視覚的表示を必要とする民生用及び業務用の電気機械器具、電子機器、光学機器一般、さらには、計器一般、標識、案内板、広告パネルなどへ適用する。この場合、この発明による有機EL素子を単用するか、あるいは、必要に応じて、青色、緑色及び/又は赤色域の可視光を発光する他の有機EL素子や、発光の色度、色調を調節するための適宜フィルター類と組合わせつつ、斯界において汎用される単純マトリックス方式やアクティブマトリックス方式の駆動回路を適用して駆動する。照明の用途においては、常法により、この発明の有機EL素子を、例えば、軽量にして所望の形状、大きさのパネル状に形成し、省エネルギーにして省スペースな光源として、屋内照明、屋外照明をはじめとする一般照明へ適用したり、液晶素子のバックライト照明、欝病などを治療するための物理療法に用いられる照明、さらには、家畜、家禽、魚介、昆虫、果樹、穀物、野菜、花卉をはじめとする動植物の光周性、走光性を制御するための照明などへ適用する。なお、陽極及び陰極において、微小光共振器として機能する反射鏡を用いるこの発明の有機EL素子は、例えば、小電流域で動作する無閾値レーザーとして有用である。   The organic EL device of the present invention has excellent durability and high luminous efficiency. As a result, it is easy to increase luminance while suppressing power consumption, so that character information, image information, etc. Therefore, it has various uses as an information display device for visually displaying the above information and a light source (light emitter) in general illumination. That is, in the information display device, the organic EL element of the present invention is formed into a panel shape having a desired shape and size, for example, with a light weight by a conventional method, and a video display, a television receiver, and a telephone in a computer-related device. , Game machines, calculators, cameras, watches, car navigation devices, consumer and commercial electromechanical devices, electronic devices, optical devices in general, and general instruments that require visual display of information Applicable to signs, information boards, advertising panels, etc. In this case, the organic EL element according to the present invention is used alone or, if necessary, other organic EL elements that emit visible light in the blue, green, and / or red range, and the chromaticity and color tone of light emission. It is driven by applying a simple matrix type or active matrix type drive circuit widely used in this field while combining with appropriate filters for adjustment. For lighting applications, the organic EL device of the present invention is formed into a panel having a desired shape and size, for example, by using a conventional method, and is used as an energy saving and space saving light source for indoor lighting and outdoor lighting. Applied to general lighting such as, backlighting of liquid crystal elements, lighting used for physiotherapy to treat gonorrhea, and further, livestock, poultry, seafood, insects, fruit trees, grains, vegetables, Applicable to lighting to control photoperiodism and phototaxis of flora and fauna. Note that the organic EL element of the present invention using a reflecting mirror functioning as a micro-optical resonator at the anode and the cathode is useful as, for example, a thresholdless laser operating in a small current region.

ところで、この発明のアリールシラン化合物は、波長380乃至450nm付近の紫乃至青色域に吸収極大を有し、しかも、吸収極大波長における分子吸光係数が1×10以上、好ましくは、5×10以上と大きいことから、有機EL素子における発光層用材としての用途に加えて、有機EL素子による発光の色度を所望のレベルに調節するための色度調節用材としても有用である。斯くして、この発明でいう有機EL素子とは、特定のアリールシラン化合物を発光層用材として含んでなるものは言うにおよばず、それに加えて、発光性化合物による電界発光の色度を調節する目的で、発光層内又は発光層以外の部分において特定のアリールシラン化合物を単用したり、特定のアリールシラン化合物と、吸光能を有する他の化合物の1又は複数とを併用する有機EL素子全般を包含することとなる。By the way, the arylsilane compound of the present invention has an absorption maximum in a violet to blue region near a wavelength of 380 to 450 nm, and has a molecular extinction coefficient of 1 × 10 4 or more, preferably 5 × 10 4 at the absorption maximum wavelength. Since it is large as mentioned above, it is useful as a chromaticity adjusting material for adjusting the chromaticity of light emission by the organic EL element to a desired level in addition to the use as a light emitting layer material in the organic EL element. Thus, the organic EL element referred to in the present invention is not limited to the one containing a specific arylsilane compound as a material for the light emitting layer, and in addition to that, the chromaticity of electroluminescence by the light emitting compound is adjusted. General organic EL devices that use a specific arylsilane compound in the light emitting layer or other than the light emitting layer for the purpose, or use a specific arylsilane compound and one or more of other compounds having light absorption in combination Will be included.

以下、この発明の実施の形態につき、実施例に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on examples.

〈アリールシラン化合物〉
反応容器に化学式18で表される化合物3.6g、4−ジエチルアミノサリチルアルデヒド3.3g、酢酸5.9g及びピペリジン10mlをとり、170℃で4時間加熱して反応させた後、反応混合物にクロロホルムを加えて抽出した。傾斜によりクロロホルム層を採取し、水及び飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムにより乾燥し、濾過した後、クロロホルムを留去した。得られた油状物をクロロホルム/酢酸エチル混液を展開溶剤とするシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、結晶化したところ、化学式4で表されるこの発明のアリールシラン化合物の結晶が3g得られた。
<Arylsilane compound>
In a reaction vessel, 3.6 g of the compound represented by Chemical Formula 18, 3.3 g of 4-diethylaminosalicylaldehyde, 5.9 g of acetic acid and 10 ml of piperidine were taken and reacted by heating at 170 ° C. for 4 hours, and then the reaction mixture was mixed with chloroform. And extracted. The chloroform layer was collected by tilting, washed with water and saturated brine, dried over anhydrous magnesium sulfate, filtered, and then chloroform was distilled off. The obtained oil was purified by silica gel column chromatography using a chloroform / ethyl acetate mixed solution as a developing solvent and crystallized to obtain 3 g of an arylsilane compound crystal of the present invention represented by Chemical Formula 4.

化学式18:

Figure 2006046416
Chemical formula 18:
Figure 2006046416

結晶の一部をとり、常法により塩化メチレン溶液における可視吸収スペクトル及び蛍光スペクトルを測定したところ、それぞれ、波長406及び467nm付近に吸収極大(ε=8.27×10)及び蛍光極大が観察された。通常のDSC分析により融点、分解点及びガラス転移点を測定したところ、本例のアリールシラン化合物は243℃付近に融点を、121℃付近にガラス転移点を、また、448℃付近に分解点を示した。常法によりクロロホルム−d溶液におけるH−核磁気共鳴スペクトルを測定したところ、化学シフトδ(ppm、TMS)が1.22(12H、t、J=7.2Hz、CH−)、3.43(8H、q、J=7.2Hz、−CH−)、6.54(2H、d、J=2.4Hz、ArH)、6.60(2H、dd、J=8.7Hz、J=2.4Hz、ArH)、7.31乃至7.47(8H、m、ArH)及び7.60乃至7.74(14H、m、ArH)の位置にピークが観察された。常法による質量分析においては、質量(m/e)が767.4である分子イオンピーク(M+H)が観察された。なお、本例のアリールシラン化合物は、通常のアミド系、アルコール系、ケトン系、ニトリル系、ハロゲン系の有機溶剤に対して実用上支障のない溶解性を発揮した。A portion of the crystal was taken and the visible absorption spectrum and fluorescence spectrum in a methylene chloride solution were measured by a conventional method, and an absorption maximum (ε = 8.27 × 10 4 ) and a fluorescence maximum were observed near wavelengths of 406 and 467 nm, respectively. It was done. When the melting point, decomposition point, and glass transition point were measured by ordinary DSC analysis, the arylsilane compound of this example had a melting point near 243 ° C., a glass transition point near 121 ° C., and a decomposition point near 448 ° C. Indicated. 2. When a 1 H-nuclear magnetic resonance spectrum in a chloroform-d solution was measured by a conventional method, the chemical shift δ (ppm, TMS) was 1.22 (12H, t, J = 7.2 Hz, CH 3 −). 43 (8H, q, J = 7.2Hz, -CH 2 -), 6.54 (2H, d, J = 2.4Hz, ArH), 6.60 (2H, dd, J 1 = 8.7Hz, Peaks were observed at positions of J 2 = 2.4 Hz, ArH), 7.31 to 7.47 (8H, m, ArH) and 7.60 to 7.74 (14H, m, ArH). In mass spectrometry using a conventional method, a molecular ion peak (M + H) + having a mass (m / e) of 767.4 was observed. In addition, the arylsilane compound of this example exhibited the solubility which has no practical problem in ordinary amide-based, alcohol-based, ketone-based, nitrile-based and halogen-based organic solvents.

溶剤への溶解性や熱特性に優れ、短波長の可視領域に吸収極大及び発光極大を有する本例のアリールシラン化合物は、例えば、情報記録、印刷、印刷回路、太陽光発電、電気機械器具、電気通信器具、光学器具、衣料、建寝装用品、保健用品、農業資材をはじめとする諸分野において、短波長の可視光を吸収することによって、これを遮断したり、そのエネルギーを利用する吸光材料や、色素レーザー、分析などにおける発光材料として有用である。加えて、励起すると青色域の蛍光を発光する本例のアリールアミン化合物は、青色域の発光を目指す有機EL素子において、発光層用材、色度調節用材などの有機EL素子用材として有用である。   The arylsilane compound of this example, which has excellent solubility in solvents and thermal properties, and has an absorption maximum and emission maximum in the short wavelength visible region, for example, information recording, printing, printed circuit, solar power generation, electromechanical equipment, Absorbs short-wave visible light by absorbing short-wave visible light in various fields including telecommunications equipment, optical equipment, clothing, bedding, health supplies, and agricultural materials. It is useful as a light emitting material in materials, dye lasers, analysis and the like. In addition, the arylamine compound of this example, which emits fluorescence in the blue region when excited, is useful as an organic EL device material such as a light emitting layer material and a chromaticity adjusting material in an organic EL device aiming at light emission in the blue region.

〈アリールシラン化合物〉
実施例1の方法により得たアリールシラン化合物を水冷式昇華精製装置内へ仕込み、常法により、装置内を減圧に保ちながら加熱することによって精製した。
<Arylsilane compound>
The arylsilane compound obtained by the method of Example 1 was charged into a water-cooled sublimation purification apparatus and purified by heating in an ordinary manner while keeping the apparatus at a reduced pressure.

本例のアリールシラン化合物は、短波長の可視光を吸収したり発光する、高純度の有機化合物を必要とする諸分野において有利に用いることができる。   The arylsilane compound of this example can be advantageously used in various fields that require high-purity organic compounds that absorb or emit short-wavelength visible light.

この発明によるアリールシラン化合物は、構造によって仕込条件や収率に若干の違いはあるものの、例えば、上記した化学式1乃至17で表されるものを含めて、いずれも、実施例1乃至2の方法によるか、あるいは、それらの方法に準じて所望量を得ることができる。   Although the arylsilane compound according to the present invention has slight differences in the charging conditions and yield depending on the structure, for example, all of the arylsilane compounds including those represented by the above chemical formulas 1 to 17 are the methods of Examples 1 and 2. Or the desired amount can be obtained according to those methods.

〈有機EL素子〉
この発明によるアリールシラン化合物を発光層用材として用い、図1に示す構造の積層型有機EL素子を作製した。すなわち、常法により、臭化水素酸によりパターン化した厚さ160nmの透明ITO電極を有するガラス製基板を有機アルカリ洗浄剤、純水、アセトン及びエタノールを用いて超音波洗浄し、乾燥し、紫外線オゾンによりITO電極表面の有機物を除去した後、真空蒸着装置における前処理室内へ移した。前処理室内を1×10−6Torrまで減圧した後、アルゴン/酸素混合気を1×10−2Torrまで導入し、ITO電極表面をプラズマ処理することによって、陽極2としてのITO電極を有する清浄な基板1を得た。
<Organic EL device>
Using the arylsilane compound according to the present invention as a material for the light emitting layer, a stacked organic EL device having the structure shown in FIG. 1 was produced. That is, a glass substrate having a transparent ITO electrode having a thickness of 160 nm patterned with hydrobromic acid is ultrasonically cleaned with an organic alkali cleaning agent, pure water, acetone and ethanol, dried, and UV-exposed. After removing the organic substance on the surface of the ITO electrode with ozone, it was transferred to a pretreatment chamber in a vacuum deposition apparatus. After depressurizing the pretreatment chamber to 1 × 10 −6 Torr, an argon / oxygen mixture is introduced to 1 × 10 −2 Torr, and the ITO electrode surface is plasma-treated to clean the anode electrode with the ITO electrode. A substrate 1 was obtained.

基板1を1×10−6Torrまで減圧した真空蒸着装置の有機蒸着室内へ移し、陽極2としてのITO電極へ有機膜成形用マスクを装着した後、カーボン坩堝を加熱して、基板1におけるITO電極を有する側へ、正孔注入/輸送層用材として、化学式19で表される銅フタロシアニン(以下、「CuPc」と略記する。)と化学式20で表されるトリフェニルアミン四量体(以下、「TPTE」と略記する。)をこの順序でそれぞれ厚さ10nm及び30nmまで蒸着して正孔注入/輸送層3を形成した。引き続き、発光層用材として、化学式4で表されるこの発明によるアリールシラン化合物と、化学式21で表される青色発光材であるジピレニルフェニルアダマンタン化合物(以下、「PY−AD」と略記する。)とを重量比で0.5:100乃至1.5:100になるように厚さ40nmまで共蒸着して正孔注入/輸送層3へ密着する発光層4を形成した後、さらに、トリス(8−キノリノラート)アルミニウム(以下、「AlQ」と略記する。)を厚さ40nmまで蒸着して、発光層4へ密着する電子注入/輸送層5を形成した。The substrate 1 is moved into an organic vapor deposition chamber of a vacuum vapor deposition apparatus whose pressure is reduced to 1 × 10 −6 Torr, an organic film forming mask is attached to the ITO electrode as the anode 2, the carbon crucible is heated, and the ITO in the substrate 1 is heated. To the side having electrodes, as a material for a hole injection / transport layer, copper phthalocyanine represented by Chemical Formula 19 (hereinafter abbreviated as “CuPc”) and triphenylamine tetramer represented by Chemical Formula 20 (hereinafter referred to as “CuPc”) Abbreviated as “TPTE”) in this order to a thickness of 10 nm and 30 nm, respectively, to form a hole injection / transport layer 3. Subsequently, the arylsilane compound according to the present invention represented by the chemical formula 4 and the dipyrenylphenyladamantane compound (hereinafter referred to as “PY-AD”) which is the blue light emitting material represented by the chemical formula 21 are used as the light emitting layer material. ) In a weight ratio of 0.5: 100 to 1.5: 100 to a thickness of 40 nm to form a light emitting layer 4 that is in close contact with the hole injection / transport layer 3, and then tris. (8-quinolinolato) aluminum (hereinafter abbreviated as “AlQ 3 ”) was evaporated to a thickness of 40 nm to form the electron injection / transport layer 5 in close contact with the light emitting layer 4.

化学式19:

Figure 2006046416
Chemical formula 19:
Figure 2006046416

化学式20:

Figure 2006046416
Chemical formula 20:
Figure 2006046416

化学式21:

Figure 2006046416
Chemical formula 21:
Figure 2006046416

その後、基板1を真空蒸着装置における金属蒸着室内へ移し、弗化リチウム及びアルミニウムをこの順序でそれぞれ厚さ0.5及び150nmまで蒸着して、電子注入/輸送層5へ密着する陰極6を形成した後、窒素雰囲気下で素子全体をガラス板及び紫外線硬化樹脂により封止して有機EL素子を得た。斯くして得られた有機EL素子につき、常法により電界発光特性及び寿命(初期輝度が半減する駆動時間)をそれぞれ求めた。なお、寿命は、室温において、初期輝度を2,400cd/mに設定して求めた。別途、比較のために、発光層用材としてPY−ADのみを用いる有機EL素子を作製し、同様に試験して対照とした。結果を表1に示す。Thereafter, the substrate 1 is moved into a metal vapor deposition chamber in a vacuum vapor deposition apparatus, and lithium fluoride and aluminum are vapor deposited in this order to a thickness of 0.5 and 150 nm, respectively, to form a cathode 6 that adheres closely to the electron injection / transport layer 5. After that, the entire device was sealed with a glass plate and an ultraviolet curable resin in a nitrogen atmosphere to obtain an organic EL device. With respect to the organic EL device thus obtained, the electroluminescence characteristics and the lifetime (driving time at which the initial luminance is reduced by half) were determined by ordinary methods. The lifetime was determined by setting the initial luminance to 2,400 cd / m 2 at room temperature. Separately, for comparison, an organic EL element using only PY-AD as the material for the light emitting layer was prepared and tested in the same manner as a control. The results are shown in Table 1.

Figure 2006046416
Figure 2006046416

表1に見られるとおり、本例の有機EL素子も対照の有機EL素子も、ともに、波長450乃至470nm付近の青色域に発光極大を有していた。CIEによるxy図上における発光の座標は、対照の有機EL素子の場合、xが0.18、yが0.19であり、また、本例の有機EL素子は、xが0.16、yが0.23であった。本例の有機EL素子においても対照の有機EL素子においても、ホスト化合物に特有の発光は認められず、このことは、励起エネルギーがホスト化合物からゲスト化合物へ効率良く移動したことを物語っている。   As seen in Table 1, both the organic EL device of this example and the control organic EL device had a light emission maximum in the blue region near the wavelength of 450 to 470 nm. The coordinates of light emission on the xy diagram by CIE are as follows. In the case of the control organic EL element, x is 0.18 and y is 0.19. Also, in the organic EL element of this example, x is 0.16, y Was 0.23. In neither the organic EL element of this example nor the control organic EL element, light emission peculiar to the host compound was not recognized, which indicates that the excitation energy was efficiently transferred from the host compound to the guest compound.

ところが、表1における「発光輝度」の欄に見られるとおり、本例の有機EL素子は、電流密度11mA/cmで定電流駆動すると、室温において473cd/mもの高輝度を示し、そのときの電力効率及び外部量子効率も対照の有機EL素子を上回っていた。本件の有機EL素子は、いずれも、発光が安定して持続し、高輝度(2,400cd/m)で10時間以上駆動しても、ダークスポットなどの非発光部が認められなかったのに対して、同様に試験したときの対照の有機EL素子の寿命は高々5時間であった。化学式4で表されるアリールシラン化合物を用いる有機EL素子の寿命は著しく長く、実用輝度である300cd/mで連続駆動したときの寿命は1,500時間以上と推定され、実用上支障のないものであった。However, as can be seen in the column of “Luminance Luminance” in Table 1, when the organic EL element of this example is driven at a constant current at a current density of 11 mA / cm 2, it exhibits a high luminance of 473 cd / m 2 at room temperature. The power efficiency and external quantum efficiency were also higher than those of the control organic EL device. None of the organic EL devices of the present invention sustained stable light emission, and no non-light-emitting portions such as dark spots were observed even when driven at high brightness (2,400 cd / m 2 ) for 10 hours or longer. On the other hand, the lifetime of the control organic EL device when tested in the same manner was at most 5 hours. The lifetime of the organic EL device using the arylsilane compound represented by the chemical formula 4 is remarkably long, and the lifetime when continuously driven at a practical luminance of 300 cd / m 2 is estimated to be 1,500 hours or more, and there is no practical problem. It was a thing.

以上の結果は、この発明のアリールシラン化合物を発光層用材として用いることによって、青色域で発光する、長寿命にして高輝度、高効率の有機EL素子を実現できることを物語っている。   The above results show that by using the arylsilane compound of the present invention as a material for the light emitting layer, it is possible to realize a long-life, high-brightness, high-efficiency organic EL element that emits light in the blue region.

〈表示パネル〉
図2に示すのは、この発明の有機EL素子を主体とする単純マトリックス方式による表示パネル(水平方向に20電極列、垂直方向に30電極列)の1例であり、斯かる表示パネルは次のようにして作製することができる。
<Display panel>
FIG. 2 shows an example of a simple matrix type display panel (20 electrode rows in the horizontal direction and 30 electrode rows in the vertical direction) mainly composed of the organic EL elements of the present invention. It can produce as follows.

すなわち、実施例3の方法に準じてガラス製基板10の一側へITO透明電極による陽極14を形成した後、湿式エッチング法により陽極14をストライプ状に加工する。次いで、実施例3の方法に準じて正孔注入/輸送層16、発光層18などを順次形成し、メカニカルマスクを用いて陰極20をストライプ状に形成した後、ガラス板(図示しない)と紫外線硬化樹脂により有機EL素子を封止する。なお、本例の表示パネルにおいては、使用時の温度上昇を抑えるべく、必要に応じて、陰極20の背面側へ放熱板や冷却ファンなどの放熱手段を設けてもよい。   That is, after forming the anode 14 by the ITO transparent electrode on one side of the glass substrate 10 according to the method of Example 3, the anode 14 is processed into a stripe shape by a wet etching method. Next, the hole injection / transport layer 16 and the light emitting layer 18 are sequentially formed according to the method of Example 3, the cathode 20 is formed in a stripe shape using a mechanical mask, and then a glass plate (not shown) and ultraviolet rays are formed. The organic EL element is sealed with a cured resin. In the display panel of this example, a heat radiating means such as a heat radiating plate or a cooling fan may be provided on the back side of the cathode 20 as needed in order to suppress a temperature rise during use.

〈情報表示機器〉
図3のブロックダイヤグラムに示すのは、実施例4の方法により作製した表示パネルを用いる情報表示機器の1例である。図3において、30は出力電圧4.5Vの直流電源であり、その出力端には二つの昇圧回路32、34が接続されている。昇圧回路32は5乃至12Vの範囲の直流電圧を供給することができ、その出力端はドライバ回路36へ接続されている。もう一方の昇圧回路34は、5Vの定電圧をマイクロコンピューター38へ供給するものである。
<Information display device>
The block diagram of FIG. 3 shows an example of an information display device using a display panel manufactured by the method of Example 4. In FIG. 3, reference numeral 30 denotes a DC power supply with an output voltage of 4.5 V, and two booster circuits 32 and 34 are connected to the output terminals thereof. The booster circuit 32 can supply a DC voltage in the range of 5 to 12 V, and its output terminal is connected to the driver circuit 36. The other booster circuit 34 supplies a constant voltage of 5V to the microcomputer 38.

マイクロコンピューター38は、外部と信号のやり取りをするI/Oインターフェース38aと、プログラムなどを記録するROM38bと、各種のデータを記録するRAM38cと、各種の演算を実行するCPU38dとを含んでなる。マイクロコンピューター38には、マイクロコンピューター38へ8MHzのクロック信号を供給するクロック発生回路と、二つの発振回路42、44がそれぞれ接続されており、その二つの発振回路42、44は、マイクロコンピューター38へ、それぞれ、表示速度を制御する5乃至50Hzの信号と、走査周波数を制御する0.2乃至2kHzの信号を供給するためのものである。   The microcomputer 38 includes an I / O interface 38a that exchanges signals with the outside, a ROM 38b that records programs, a RAM 38c that records various data, and a CPU 38d that executes various operations. The microcomputer 38 is connected with a clock generation circuit for supplying an 8 MHz clock signal to the microcomputer 38 and two oscillation circuits 42 and 44, respectively. The two oscillation circuits 42 and 44 are connected to the microcomputer 38. , For supplying a signal of 5 to 50 Hz for controlling the display speed and a signal of 0.2 to 2 kHz for controlling the scanning frequency, respectively.

48はこの発明の有機EL素子を主体とする表示パネルであり、ドライバ回路36、46を介してマイクロコンピューター38へ接続されている。ドライバ回路36は、昇圧回路からの直流電圧が表示パネル48へ印加されるのを制御する回路であって、表示パネル48における垂直方向の電極列へ個別に接続された複数のトランジスタを含んでなる。したがって、このドライバ回路36におけるトランジスタのいずれかがオンすると、そのトランジスタへ接続されている垂直方向の電極列へ昇圧回路36からの電圧が印加されることとなる。一方、ドライバ回路46は、表示パネル48の水平方向の電極列へ個別に接続された複数のトランジスタを含んでなり、ドライバ回路46におけるトランジスタのいずれかがオンすると、そのトランジスタへ接続されている水平方向の電極列が接地されることとなる。   A display panel 48 mainly composed of the organic EL element of the present invention is connected to the microcomputer 38 via driver circuits 36 and 46. The driver circuit 36 is a circuit that controls application of a DC voltage from the booster circuit to the display panel 48, and includes a plurality of transistors individually connected to the vertical electrode rows in the display panel 48. . Therefore, when any of the transistors in the driver circuit 36 is turned on, the voltage from the booster circuit 36 is applied to the vertical electrode row connected to the transistor. On the other hand, the driver circuit 46 includes a plurality of transistors individually connected to the horizontal electrode rows of the display panel 48. When any of the transistors in the driver circuit 46 is turned on, the horizontal connection connected to the transistors is made. The electrode array in the direction is grounded.

本例の情報表示機器は斯く構成されているので、マイクロコンピューター38の指示にしたがってドライバ回路36、46におけるトランジスタがオンすると、表示パネル48の垂直方向及び水平方向における対応する電極列間へ所定の電圧が印加され、その交点に位置する有機EL素子が発光することとなる。したがって、例えば、ドライバ回路46を適宜制御することによって水平方向の電極列を1列選択し、その電極列を接地しつつ、ドライバ回路36を適宜制御することによって垂直方向の電極列へ接続されたトランジスタを順次オンすれば、その選択された水平方向の電極列全体が水平方向に走査され、所与の画素が表示されることとなる。斯かる走査を垂直方向に順次繰り返すことによって、1画面全体を表示できる。なお、本例におけるドライバ回路36は、電極1列分のデータレジスタを有しているので、その記録されているデータに基づいてトランジスタを駆動するのが好適である。   Since the information display device of this example is configured as described above, when the transistors in the driver circuits 36 and 46 are turned on in accordance with the instructions of the microcomputer 38, the display panel 48 has a predetermined interval between corresponding electrode rows in the vertical and horizontal directions. A voltage is applied, and the organic EL element located at the intersection emits light. Therefore, for example, one horizontal electrode row is selected by appropriately controlling the driver circuit 46, and connected to the vertical electrode row by appropriately controlling the driver circuit 36 while grounding the electrode row. If the transistors are sequentially turned on, the entire selected horizontal electrode row is scanned in the horizontal direction, and a given pixel is displayed. By repeating such scanning sequentially in the vertical direction, the entire screen can be displayed. Since the driver circuit 36 in this example has a data register for one column of electrodes, it is preferable to drive the transistor based on the recorded data.

表示する情報は、表示の速度と周期に合わせて外部から供給するか、あるいは、例えば、文字情報などのように、一定のパターンを有する情報については、ROM38bにそのパターンをあらかじめ記憶させておき、これをデータとしてもよい。また、通常のNTSC方式によるテレビジョン放送を表示する場合には、先ず、受信した信号を放送規格に基づく水平周波数、垂直周波数にしたがって水平同期信号と垂直同期信号とに分離するとともに、映像信号を表示パネル48の画素数に対応したデジタル信号に変換する。これらの信号をマイクロコンピューター38へ適宜同期させて供給することによって、テレビジョン放送を表示パネル48へ表示することができる。   The information to be displayed is supplied from the outside in accordance with the display speed and cycle, or for information having a certain pattern such as character information, the pattern is stored in the ROM 38b in advance. This may be data. When displaying a normal NTSC television broadcast, first, the received signal is separated into a horizontal synchronization signal and a vertical synchronization signal according to a horizontal frequency and a vertical frequency based on the broadcast standard, and a video signal is also displayed. The digital signal corresponding to the number of pixels of the display panel 48 is converted. The television broadcast can be displayed on the display panel 48 by supplying these signals to the microcomputer 38 in appropriate synchronization.

叙上のとおり、この発明は新規なアリールシラン化合物の創製に基づくものである。この発明によるアリールシラン化合物は、紫乃至青色域の可視光を効率良く吸収することに加えて、安定であって、その多くが励起すると青色光を発光することから、吸光剤、発光剤などとして、斯かる性質を具備する有機化合物を必要とする、例えば、光化学的重合、太陽電池、光学フィルター、染色、色素レーザー、分析をはじめとする諸分野において多種多様の用途を有することとなる。さらに、この発明のアリールシラン化合物は、次世代の表示素子として注目を浴びている有機EL素子の分野において、発光層を構成するホスト化合物、ゲスト化合物などの発光層用材や、電界発光の色度を所望のレベルに調節するための色度調節用材をはじめとする有機EL素子用材として極めて有用である。この発明の有機EL素子は発光効率や耐久性に優れているので、照明一般における発光体や、例えば、パネル状に形成することによって、文字情報や画像情報を視覚的に表示する多種多様の情報表示機器において極めて有利に用いることができる。   As described above, the present invention is based on the creation of a novel arylsilane compound. The arylsilane compound according to the present invention is stable in addition to efficiently absorbing visible light in the purple to blue region, and emits blue light when many of them are excited. The organic compound having such properties has various uses in various fields including, for example, photochemical polymerization, solar cell, optical filter, dyeing, dye laser, and analysis. Furthermore, the arylsilane compound of the present invention is a material for a light emitting layer such as a host compound or a guest compound constituting a light emitting layer, or an electroluminescent chromaticity in the field of an organic EL device which is attracting attention as a next generation display device. It is extremely useful as a material for organic EL elements including a chromaticity adjusting material for adjusting the color to a desired level. Since the organic EL element of the present invention is excellent in luminous efficiency and durability, a wide variety of information for visually displaying character information and image information by forming a light emitter in general illumination, for example, a panel shape. It can be used very advantageously in display devices.

Claims (7)

同一分子内にクマリン残基を複数有するアリールシラン化合物。   An arylsilane compound having a plurality of coumarin residues in the same molecule. テトラアリールシラン構造を有し、その芳香環の複数にクマリン残基が結合してなる請求項1に記載のアリールシラン化合物。   The arylsilane compound according to claim 1, which has a tetraarylsilane structure, and a coumarin residue is bonded to a plurality of aromatic rings. クマリン残基が一般式1で表される請求項1又は2に記載のアリールシラン化合物。
一般式1:
Figure 2006046416
(一般式1において、R乃至Rは、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。)
The arylsilane compound according to claim 1, wherein the coumarin residue is represented by the general formula 1.
General formula 1:
Figure 2006046416
(In General Formula 1, R 1 to R 4 each independently represents a hydrogen atom or a substituent.)
請求項1乃至3のいずれかに記載のアリールシラン化合物を含んでなる有機電界発光素子用材。   An organic electroluminescent element material comprising the arylsilane compound according to any one of claims 1 to 3. 請求項1乃至3のいずれかに記載のアリールシラン化合物を用いる有機電界発光素子。   The organic electroluminescent element using the arylsilane compound in any one of Claims 1 thru | or 3. 請求項5に記載の有機電界発光素子を用いる表示パネル。   A display panel using the organic electroluminescent element according to claim 5. 請求項5に記載の有機電界発光素子を用いる情報表示機器。   The information display apparatus using the organic electroluminescent element of Claim 5.
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