JPWO2010095621A1 - 芳香族アミン誘導体及び有機エレクトロルミネッセンス素子 - Google Patents
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Abstract
本発明により、分子が結晶化しにくく、有機エレクトロルミネッセンス素子を製造する際の歩留りが向上し、寿命が長い有機エレクトロルミネッセンス素子及びそれを実現する芳香族アミン誘導体、すなわち、特定構造の新規な芳香族アミン誘導体、並びに陰極と陽極間に少なくとも発光層を含む一層又は複数層からなる有機薄膜層が挟持されている有機エレクトロルミネッセンス素子、ならびに、同有機薄膜層の少なくとも1層、特に正孔輸送層が、2つ以上の特定のヘテロ環が連結、特に2つ以上の特定のヘテロ環がアリール基を介して連結した置換基がアリール基を介してアミンに結合した構造を少なくとも1個有する芳香族アミン誘導体が提供される。
Description
本発明は、芳香族アミン誘導体及びそれらを用いた有機エレクトロルミネッセンス(以下、有機ELと略称する)素子に関し、特に、特定の構造を有する芳香族アミン誘導体を正孔輸送材料に用いることにより、高温時においても有機EL素子の寿命を改善することができる芳香族アミン誘導体に関するものである。
有機EL素子は、電界を印加することより、陽極より注入された正孔と陰極より注入された電子の再結合エネルギーにより蛍光性物質が発光する原理を利用した自発光素子である。イーストマン・コダック社のC.W.Tangらによる積層型素子による低電圧駆動有機EL素子の報告(C.W. Tang, S.A. Vanslyke, アプライドフィジックスレターズ(Applied Physics Letters),51巻、913頁、1987年等)がなされて以来、有機材料を構成材料とする有機EL素子に関する研究が盛んに行われている。Tangらは、トリス(8−キノリノラト)アルミニウムを発光層に、トリフェニルジアミン誘導体を正孔輸送層に用いている。積層構造の利点としては、発光層への正孔の注入効率を高めること、陰極より注入された電子をブロックして再結合により生成する励起子の生成効率を高めること、発光層内で生成した励起子を閉じ込めること等が挙げられる。この例のように有機EL素子の素子構造としては、正孔輸送(注入)層、電子輸送発光層の2層型、又は正孔輸送(注入)層、発光層、電子輸送(注入)層の3層型等がよく知られている。こうした積層型構造素子では注入された正孔と電子の再結合効率を高めるため、素子構造や形成方法の工夫がなされている。
通常、高温環境下で有機EL素子を駆動させたり、保管すると、発光色の変化、発光効率の低下、駆動電圧の上昇、発光寿命の短時間化等の悪影響が生じる。これを防ぐためには正孔輸送材料のガラス転移温度(Tg)を高くする必要があった。そのために正孔輸送材料の分子内に多くの芳香族基を有する必要があり(例えば、特許文献1の芳香族ジアミン誘導体、特許文献2の芳香族縮合環ジアミン誘導体)、通常8〜12個のベンゼン環を有する構造が好ましく用いられている。
しかしながら、分子内に多くの芳香族基を有する対称性の高い化合物や平面性の高い化合物においては、これらの正孔輸送材料を用いて薄膜を形成して有機EL素子を作製する際に結晶化が起こりやすく、蒸着に用いるるつぼの出口を塞いだり、結晶化に起因する薄膜の欠陥が発生し、有機EL素子の歩留り低下を招くなどの問題が生じていた。また、分子内に多くの芳香族基を有する化合物は、一般的にガラス転移温度(Tg)は高いものの、昇華温度が高く、蒸着時の分解や蒸着が不均一に形成される等の現象が起こると考えられるために寿命が短いという問題があった。
一方、ヘテロ環が連結したものがアミンに直接結合したアミン化合物の報告としては、特許文献3があるが、有機EL素子としての性能は十分ではない。
また、ヘテロ環が直接連結したものがアリール基を介してアミンに結合したアミン化合物の報告としては、特許文献4−5があるが、有機EL素子としての性能は十分ではなく、特許文献5は化合物の例示のみであり、合成を実施した例や有機EL素子として用いた例はなかった。また、2つのアミンがアリール基を介して、ヘテロ環が直接連結した置換基と結合したジアミン化合物の報告としては、特許文献6があるが、有機EL素子としての性能は十分ではない。また、2つのアミンが、2つのヘテロ環がアリール基を介して連結した置換基と直接結合したジアミン化合物の報告としては、特許文献7があるが、有機EL素子としての性能は十分ではない。ヘテロ環がアリール基を介して連結したものがアリール基を介してアミンに結合したアミン化合物の報告としては、特許文献8があるが特許文献6は有機EL素子としての性能は十分ではなかった。
しかしながら、分子内に多くの芳香族基を有する対称性の高い化合物や平面性の高い化合物においては、これらの正孔輸送材料を用いて薄膜を形成して有機EL素子を作製する際に結晶化が起こりやすく、蒸着に用いるるつぼの出口を塞いだり、結晶化に起因する薄膜の欠陥が発生し、有機EL素子の歩留り低下を招くなどの問題が生じていた。また、分子内に多くの芳香族基を有する化合物は、一般的にガラス転移温度(Tg)は高いものの、昇華温度が高く、蒸着時の分解や蒸着が不均一に形成される等の現象が起こると考えられるために寿命が短いという問題があった。
一方、ヘテロ環が連結したものがアミンに直接結合したアミン化合物の報告としては、特許文献3があるが、有機EL素子としての性能は十分ではない。
また、ヘテロ環が直接連結したものがアリール基を介してアミンに結合したアミン化合物の報告としては、特許文献4−5があるが、有機EL素子としての性能は十分ではなく、特許文献5は化合物の例示のみであり、合成を実施した例や有機EL素子として用いた例はなかった。また、2つのアミンがアリール基を介して、ヘテロ環が直接連結した置換基と結合したジアミン化合物の報告としては、特許文献6があるが、有機EL素子としての性能は十分ではない。また、2つのアミンが、2つのヘテロ環がアリール基を介して連結した置換基と直接結合したジアミン化合物の報告としては、特許文献7があるが、有機EL素子としての性能は十分ではない。ヘテロ環がアリール基を介して連結したものがアリール基を介してアミンに結合したアミン化合物の報告としては、特許文献8があるが特許文献6は有機EL素子としての性能は十分ではなかった。
以上のように、高効率、長寿命の有機EL素子の報告はあるものの、十分な性能ではなく、より優れた性能を有する有機EL素子の開発が強く望まれていた。
本発明は、前記の課題を解決するためになされたもので、高温においても寿命が長い有機エレクトロルミネッセンス素子及びそれを実現する芳香族アミン誘導体を提供することを目的とする。
本発明者らは、前記目的を達成するために、鋭意研究を重ねた結果、特定の置換基を有する新規な芳香族アミン誘導体を有機EL素子用材料として用い、特に正孔注入材料又は正孔輸送材料として用いると、前記の課題を解決できことを見出した。
そして、2つ以上のヘテロ環が連結したユニットを有するアリール基を置換基として有するアミン化合物は立体障害性があるため分子間の相互作用が小さいことから、結晶化が抑制され、有機EL素子を製造する歩留を向上させることができる。特に、2つ以上のヘテロ環がアリール基を介して連結したユニットを有するアリール基を置換基として有するアミン化合物はエネルギーギャップ(Eg)が大きく、発光層からの電子を効果的にブロックすることが可能なため、正孔輸送層への電子の注入を抑制するため寿命を長くする効果があり、特に青色発光素子と組み合わせることにより、顕著な長寿命効果が得られることが見出された。本発明者らは、これらの知見に基づいて本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明は以下、
(1)下記一般式(1)
そして、2つ以上のヘテロ環が連結したユニットを有するアリール基を置換基として有するアミン化合物は立体障害性があるため分子間の相互作用が小さいことから、結晶化が抑制され、有機EL素子を製造する歩留を向上させることができる。特に、2つ以上のヘテロ環がアリール基を介して連結したユニットを有するアリール基を置換基として有するアミン化合物はエネルギーギャップ(Eg)が大きく、発光層からの電子を効果的にブロックすることが可能なため、正孔輸送層への電子の注入を抑制するため寿命を長くする効果があり、特に青色発光素子と組み合わせることにより、顕著な長寿命効果が得られることが見出された。本発明者らは、これらの知見に基づいて本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明は以下、
(1)下記一般式(1)
[(i)L1は置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜50のアリーレン基を表す。
(ii)L2は、単結合、または置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜50のアリーレン基を表す。
但し、L1およびL2の任意の置換基は炭素数1〜10の直鎖もしくは分岐のアルキル基、環形成炭素数3〜10のシクロアルキル基、炭素数3〜30のトリアルキルシリル基、各アリール基の環形成炭素数6〜10のトリアリールシリル基、炭素数8〜24のアルキルアリールシリル基(アリール部分の環形成炭素数は6〜14)、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリール基、ハロゲン原子又はシアノ基である。複数の置換基は同じでも異なっていてもよい。
(iii)Aは下記一般式(2)〜(5)
(ii)L2は、単結合、または置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜50のアリーレン基を表す。
但し、L1およびL2の任意の置換基は炭素数1〜10の直鎖もしくは分岐のアルキル基、環形成炭素数3〜10のシクロアルキル基、炭素数3〜30のトリアルキルシリル基、各アリール基の環形成炭素数6〜10のトリアリールシリル基、炭素数8〜24のアルキルアリールシリル基(アリール部分の環形成炭素数は6〜14)、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリール基、ハロゲン原子又はシアノ基である。複数の置換基は同じでも異なっていてもよい。
(iii)Aは下記一般式(2)〜(5)
〔R1〜R7はそれぞれ独立に、前記L1およびL2の任意の置換基と同じ置換基又は一般式<−L2−B(L2は前記と同じである。Bは下記Bと同じである)>である。
隣接した複数のR1〜R7はそれぞれ結合して飽和もしくは不飽和の環を形成してもよい。dは0〜4の整数である。a、b、c、eおよびfはそれぞれ独立に0〜3の整数である。gは0〜2の整数である。Ar1は置換または無置換の環形成炭素数6〜14のアリール基を表す。
但し、Ar1の置換基はそれぞれ独立に前記L1およびL2の任意の置換基と同じ置換基である〕のいずれかの連結基である。
(iv)Bは下記一般式(6)〜(9)
隣接した複数のR1〜R7はそれぞれ結合して飽和もしくは不飽和の環を形成してもよい。dは0〜4の整数である。a、b、c、eおよびfはそれぞれ独立に0〜3の整数である。gは0〜2の整数である。Ar1は置換または無置換の環形成炭素数6〜14のアリール基を表す。
但し、Ar1の置換基はそれぞれ独立に前記L1およびL2の任意の置換基と同じ置換基である〕のいずれかの連結基である。
(iv)Bは下記一般式(6)〜(9)
〔R8〜R14はそれぞれ独立に、前記L1およびL2の任意の置換基と同じ置換基又は一般式<−L2−B(L2およびBは前記と同じである)>である。
隣接した複数のR8〜R14はそれぞれ結合して飽和もしくは不飽和の環を形成してもよい。i、j、k、およびmはそれぞれ独立に0〜4の整数である。h、l、およびnはそれぞれ独立に0〜3の整数である。Ar2は置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜14のアリール基を表す。
但し、Ar2の置換基はそれぞれ独立に前記L1およびL2の任意の置換基と同じ置換基(ただし、アリール基は除く)およびフェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、フェナントリル基のいずれかである。前記Aが一般式(5)で表わされる連結基であるとき、Bは前記一般式(6)で表わされる置換基である〕いずれかの置換基である]
で表わされる置換基を有することを特徴とする芳香族アミン誘導体、
(2)前記Aが前記一般式(2)〜(4)のいずれかで表される連結基であり、前記Bが前記一般式(6)〜(8)のいずれかで表される置換基である上記(1)に記載の芳香族アミン誘導体、
(3)前記L1が下記一般式(10)〜(12)
隣接した複数のR8〜R14はそれぞれ結合して飽和もしくは不飽和の環を形成してもよい。i、j、k、およびmはそれぞれ独立に0〜4の整数である。h、l、およびnはそれぞれ独立に0〜3の整数である。Ar2は置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜14のアリール基を表す。
但し、Ar2の置換基はそれぞれ独立に前記L1およびL2の任意の置換基と同じ置換基(ただし、アリール基は除く)およびフェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、フェナントリル基のいずれかである。前記Aが一般式(5)で表わされる連結基であるとき、Bは前記一般式(6)で表わされる置換基である〕いずれかの置換基である]
で表わされる置換基を有することを特徴とする芳香族アミン誘導体、
(2)前記Aが前記一般式(2)〜(4)のいずれかで表される連結基であり、前記Bが前記一般式(6)〜(8)のいずれかで表される置換基である上記(1)に記載の芳香族アミン誘導体、
(3)前記L1が下記一般式(10)〜(12)
[R15〜R19は、それぞれ独立に、前記L1およびL2の任意の置換基と同じ置換基である。R20およびR21は、それぞれ独立に、炭素数1〜10の炭化水素からなる直鎖もしくは分岐のアルキル基、あるいは、環形成炭素数3〜10のシクロアルキル基である。隣接した複数のR15〜R19はそれぞれ結合し、飽和もしくは不飽和の環を形成してもよい。
o、pおよびqはそれぞれ独立に0〜4の整数である。rおよびsはそれぞれ独立に0〜3の整数である]
のいずれかで表わされる連結基であり、前記L2が単結合または前記一般式(10)〜(12)のいずれかで表される連結基である上記(1)記載の芳香族アミン誘導体、
(4)前記L1が前記一般式(10)〜(12)のいずれかで表される連結基であり、前記L2が単結合である上記(1)〜(3)のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体、
(5)前記L1がフェニレン基、ビフェニレン基、9,9−ジメチルフルオレニレン基のいずれかであり、前記L2が単結合である上記(1)〜(4)のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体、
(6)前記Aが前記一般式(2)で表される連結基である上記(1)〜(5)のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体、
(7)前記Aが前記一般式(3)で表される連結基である上記(1)〜(5)のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体、
(8)前記Aが前記一般式(4)で表される連結基である上記(1)〜(5)のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体、
(9)前記Aが前記一般式(5)で表される連結基である上記(1)〜(5)のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体、
(10)前記Bが前記一般式(6)で表される置換基である上記(1)〜(9)のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体、
(11)前記Bが前記一般式(7)で表される置換基である上記(1)〜(9)のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体、
(12)前記Bが前記一般式(8)で表される置換基である上記(1)〜(9)のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体、
(13)前記Bが前記一般式(9)で表される置換基である上記(1)〜(9)のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体、
(14)下記一般式(13)〜(17)
o、pおよびqはそれぞれ独立に0〜4の整数である。rおよびsはそれぞれ独立に0〜3の整数である]
のいずれかで表わされる連結基であり、前記L2が単結合または前記一般式(10)〜(12)のいずれかで表される連結基である上記(1)記載の芳香族アミン誘導体、
(4)前記L1が前記一般式(10)〜(12)のいずれかで表される連結基であり、前記L2が単結合である上記(1)〜(3)のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体、
(5)前記L1がフェニレン基、ビフェニレン基、9,9−ジメチルフルオレニレン基のいずれかであり、前記L2が単結合である上記(1)〜(4)のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体、
(6)前記Aが前記一般式(2)で表される連結基である上記(1)〜(5)のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体、
(7)前記Aが前記一般式(3)で表される連結基である上記(1)〜(5)のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体、
(8)前記Aが前記一般式(4)で表される連結基である上記(1)〜(5)のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体、
(9)前記Aが前記一般式(5)で表される連結基である上記(1)〜(5)のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体、
(10)前記Bが前記一般式(6)で表される置換基である上記(1)〜(9)のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体、
(11)前記Bが前記一般式(7)で表される置換基である上記(1)〜(9)のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体、
(12)前記Bが前記一般式(8)で表される置換基である上記(1)〜(9)のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体、
(13)前記Bが前記一般式(9)で表される置換基である上記(1)〜(9)のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体、
(14)下記一般式(13)〜(17)
[Ar3〜Ar5のうち少なくとも1つ、Ar6〜Ar9のうち少なくとも1つ、Ar10〜Ar14のうち少なくとも1つ、Ar15〜Ar20のうち少なくとも1つ、およびAr21〜Ar26のうち少なくとも1つは前記一般式(1)で表される。L3〜L14は前記L2と同じ連結基である]
のいずれかで表される上記(1)〜(13)のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体、
(15)前記一般式(13)である上記(14)に記載の芳香族アミン誘導体、
(16)前記Ar3、Ar4およびAr5の少なくとも一つが前記一般式(1)で表され、その他が置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜50のアリール基である上記(15)に記載の芳香族アミン誘導体、
(17)前記置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜50のアリール基がナフチル基、ビフェニル基、ターフェニル基のいずれかである上記(14)に記載の芳香族アミン誘導体、
(18)有機エレクトロルミネッセンス素子用材料である上記(1)〜(17)のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体、
(19)有機エレクトロルミネッセンス素子用正孔輸送材料である上記(1)〜(17)のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体、
(20)陰極と陽極間に発光層を含む一層又は複数層からなる有機薄膜層が挟持されている有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有機薄膜層の少なくとも1層が、上記(1)〜(17)のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子、
(21)前記有機薄膜層が正孔輸送層及び/又は正孔注入層を有し、上記(1)〜(17)のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体が該正孔輸送層及び/又は正孔注入層に含有されている上記(21)記載の有機エレクトロルミネッセンス素子、
(22)前記有機薄膜層が、正孔輸送層及び/または正孔注入層を含む正孔輸送帯域を有し、該正孔輸送帯域のうち、発光層に直接接しない層に上記(1)〜(17)のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体が含有されている上記(21)記載の有機エレクトロルミネッセンス素子、
(23)上記(1)〜(17)のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体が主成分として正孔輸送層及び/又は正孔注入層に含有されている上記(21)記載の有機エレクトロルミネッセンス素子、
(24)発光層にスチリルアミン化合物及び/又はアリールアミン化合物を含有する上記(20)〜(23)のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子、
(25)前記正孔注入層及び/又は正孔輸送層を構成する各層のうち陽極に接する層が、アクセプター材料を含有する層である上記(20)〜(23)のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子および
(26)青色系発光する上記(20)〜(23)のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を提供する。
のいずれかで表される上記(1)〜(13)のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体、
(15)前記一般式(13)である上記(14)に記載の芳香族アミン誘導体、
(16)前記Ar3、Ar4およびAr5の少なくとも一つが前記一般式(1)で表され、その他が置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜50のアリール基である上記(15)に記載の芳香族アミン誘導体、
(17)前記置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜50のアリール基がナフチル基、ビフェニル基、ターフェニル基のいずれかである上記(14)に記載の芳香族アミン誘導体、
(18)有機エレクトロルミネッセンス素子用材料である上記(1)〜(17)のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体、
(19)有機エレクトロルミネッセンス素子用正孔輸送材料である上記(1)〜(17)のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体、
(20)陰極と陽極間に発光層を含む一層又は複数層からなる有機薄膜層が挟持されている有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有機薄膜層の少なくとも1層が、上記(1)〜(17)のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子、
(21)前記有機薄膜層が正孔輸送層及び/又は正孔注入層を有し、上記(1)〜(17)のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体が該正孔輸送層及び/又は正孔注入層に含有されている上記(21)記載の有機エレクトロルミネッセンス素子、
(22)前記有機薄膜層が、正孔輸送層及び/または正孔注入層を含む正孔輸送帯域を有し、該正孔輸送帯域のうち、発光層に直接接しない層に上記(1)〜(17)のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体が含有されている上記(21)記載の有機エレクトロルミネッセンス素子、
(23)上記(1)〜(17)のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体が主成分として正孔輸送層及び/又は正孔注入層に含有されている上記(21)記載の有機エレクトロルミネッセンス素子、
(24)発光層にスチリルアミン化合物及び/又はアリールアミン化合物を含有する上記(20)〜(23)のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子、
(25)前記正孔注入層及び/又は正孔輸送層を構成する各層のうち陽極に接する層が、アクセプター材料を含有する層である上記(20)〜(23)のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子および
(26)青色系発光する上記(20)〜(23)のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を提供する。
本発明の芳香族アミン誘導体は結晶化しにくく、これを有機EL素子材料として用いると、高温においても寿命が長いものが得られる。
本発明の芳香族アミン誘導体は、前記一般式(1)で表される置換基を有する化合物である。
まず、L1およびL2について述べる。
一般式(1)において、L1は置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜50、好ましくは6〜15のアリーレン基を表す。L2は、単結合、または置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜50、好ましくは6〜15のアリーレン基を表す。
前記L1が前記一般式(10)〜(12)のいずれかであり、前記L2が単結合または下記一般式(10)〜(12)が好ましく、中でも、合成のし易さという観点から、L1がフェニレン基、ビフェニレン基、9,9−ジメチルフルオレニレン基のいずれかで、L2が単結合の場合が好ましい。
アリーレン基の具体例としては、フェニレン基、ビフェニレン基、ターフェニレン基、テトラフルオロフェニレン基、ジメチルフェニレン基、ナフチレン基、アントラニレン基、フェナントリレン基、ピレニレン基、ナフタセニレン基、クゥーターフェニレン、ペンタセニレン基、ペリレニレン基、ピレニレン基、コロニレン基、フルオレニレン基、アセナフトフルオレニレン基等のアリーレン基が挙げられる。
まず、L1およびL2について述べる。
一般式(1)において、L1は置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜50、好ましくは6〜15のアリーレン基を表す。L2は、単結合、または置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜50、好ましくは6〜15のアリーレン基を表す。
前記L1が前記一般式(10)〜(12)のいずれかであり、前記L2が単結合または下記一般式(10)〜(12)が好ましく、中でも、合成のし易さという観点から、L1がフェニレン基、ビフェニレン基、9,9−ジメチルフルオレニレン基のいずれかで、L2が単結合の場合が好ましい。
アリーレン基の具体例としては、フェニレン基、ビフェニレン基、ターフェニレン基、テトラフルオロフェニレン基、ジメチルフェニレン基、ナフチレン基、アントラニレン基、フェナントリレン基、ピレニレン基、ナフタセニレン基、クゥーターフェニレン、ペンタセニレン基、ペリレニレン基、ピレニレン基、コロニレン基、フルオレニレン基、アセナフトフルオレニレン基等のアリーレン基が挙げられる。
L1およびL2(アリーレン基)の置換基としては、炭素数1〜10、好ましくは1〜6の直鎖もしくは分岐のアルキル基、環形成炭素数3〜10、好ましくは5〜7のシクロアルキル基、炭素数3〜10、好ましくは3〜6のトリアルキルシリル基、環形成炭素数18〜30、好ましくは18〜24のトリアリールシリル基、炭素数8〜24、好ましくは8〜12のアルキルアリールシリル基(アリール部分の環形成炭素数は6〜14、好ましくは6〜10)、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30、好ましくは6〜10のアリール基、ハロゲン原子又はシアノ基である。
アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、ヒドロキシメチル基、1−ヒドロキシエチル基、2−ヒドロキシエチル基、2−ヒドロキシイソブチル基、1,2−ジヒドロキシエチル基、1,3−ジヒドロキシイソプロピル基、2,3−ジヒドロキシ−t−ブチル基、1,2,3−トリヒドロキシプロピル基等が挙げられ、好ましくは、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基である。
シクロアルキル基の具体例としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロペンチルメチル基、シクロヘキシルメチル基、シクロヘキシルエチル基、4−フルオロシクロヘキシル基、1−アダマンチル基、2−アダマンチル基、1−ノルボルニル基、2−ノルボルニル基等が挙げられ、好ましくは、シクロペンチル基、シクロヘキシル基である。
トリアルキルシリル基の具体例としては、例えば、トリメチルシリル基、ビニルジメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリプロピルシリル基、プロピルジメチルシリル基、トリブチルシリル基、t−ブチルジメチルシリル基、トリペンチルシリル基、トリヘプチルシリル基、トリヘキシルシリル基等が挙げられ、好ましくは、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基である。シリル基に置換したアルキル基は同一でも異なっていても良い。
トリアリールシリル基の具体例としては、例えば、トリフェニルシリル基、トリナフチルシリル基、トリアントリルシリル基等が挙げられ、好ましくは、トリフェニルシリル基である。シリル基に置換したアリール基は同一でも異なっていても良い。
アルキルアリールシリル基の具体例としては、例えば、ジメチルフェニルシリル基、ジエチルフェニルシリル基、ジプロピルフェニルシリル基、ジブチルフェニルシリル基、ジペンチルフェニルシリル基、ジヘプチルフェニルシリル基、ジヘキシルフェニルシリル基、ジメチルナフチルシリル基、ジプロピルナフチルシリル基、ジブチルナフチルシリル基、ジペンチルナフチルシリル基、ジヘプチルナフチルシリル基、ジヘキシルナフチルシリル基、ジメチルアントリルシリル基、ジエチルアントリルシリル基、ジプロピルアントリルシリル基、ジブチルアントリルシリル基、ジペンチルアントリルシリル基、ジヘキシルアントリルシリル基、ジヘプチルアントリルシリル基、ジフェニルメチル基等が挙げられ、好ましくは、ジメチルフェニルシリル基、ジエチルフェニルシリル基、ジフェニルメチル基である。
アリール基の具体例としては、例えば、フェニル基、2−メチルフェニル基、3−メチルフェニル基、4−メチルフェニル基、4−エチルフェニル基、ビフェニリル基、4−メチルビフェニリル基、4−エチルビフェニリル基、4−シクロヘキシルビフェニリル基、アントラセニル基、ナフタセニル基、ターフェニリル基、トリフェニリル基、3,5−ジクロロフェニリル基、ナフチル基、5−メチルナフチル基、フェナントリル基、クリセニル基、ベンズフェナントリル基、ターフェニル基、ベンズアントラニル基、ベンゾクリセニル基、ペンタセニル基、ピセニル基、ペンタフェニル基、ピレニル基、クリセニル基、フルオレニル基、インデニル基、アセナフチレニル基、フルオランテニル基、ペリレニル基等が挙げられる。これらの中で、好ましくはフェニル基、ナフチル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、フルオレニル基である。さらに好ましくはフェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基である。
ハロゲン原子の具体例はフッ素、塩素、臭素である。
アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、ヒドロキシメチル基、1−ヒドロキシエチル基、2−ヒドロキシエチル基、2−ヒドロキシイソブチル基、1,2−ジヒドロキシエチル基、1,3−ジヒドロキシイソプロピル基、2,3−ジヒドロキシ−t−ブチル基、1,2,3−トリヒドロキシプロピル基等が挙げられ、好ましくは、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基である。
シクロアルキル基の具体例としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロペンチルメチル基、シクロヘキシルメチル基、シクロヘキシルエチル基、4−フルオロシクロヘキシル基、1−アダマンチル基、2−アダマンチル基、1−ノルボルニル基、2−ノルボルニル基等が挙げられ、好ましくは、シクロペンチル基、シクロヘキシル基である。
トリアルキルシリル基の具体例としては、例えば、トリメチルシリル基、ビニルジメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリプロピルシリル基、プロピルジメチルシリル基、トリブチルシリル基、t−ブチルジメチルシリル基、トリペンチルシリル基、トリヘプチルシリル基、トリヘキシルシリル基等が挙げられ、好ましくは、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基である。シリル基に置換したアルキル基は同一でも異なっていても良い。
トリアリールシリル基の具体例としては、例えば、トリフェニルシリル基、トリナフチルシリル基、トリアントリルシリル基等が挙げられ、好ましくは、トリフェニルシリル基である。シリル基に置換したアリール基は同一でも異なっていても良い。
アルキルアリールシリル基の具体例としては、例えば、ジメチルフェニルシリル基、ジエチルフェニルシリル基、ジプロピルフェニルシリル基、ジブチルフェニルシリル基、ジペンチルフェニルシリル基、ジヘプチルフェニルシリル基、ジヘキシルフェニルシリル基、ジメチルナフチルシリル基、ジプロピルナフチルシリル基、ジブチルナフチルシリル基、ジペンチルナフチルシリル基、ジヘプチルナフチルシリル基、ジヘキシルナフチルシリル基、ジメチルアントリルシリル基、ジエチルアントリルシリル基、ジプロピルアントリルシリル基、ジブチルアントリルシリル基、ジペンチルアントリルシリル基、ジヘキシルアントリルシリル基、ジヘプチルアントリルシリル基、ジフェニルメチル基等が挙げられ、好ましくは、ジメチルフェニルシリル基、ジエチルフェニルシリル基、ジフェニルメチル基である。
アリール基の具体例としては、例えば、フェニル基、2−メチルフェニル基、3−メチルフェニル基、4−メチルフェニル基、4−エチルフェニル基、ビフェニリル基、4−メチルビフェニリル基、4−エチルビフェニリル基、4−シクロヘキシルビフェニリル基、アントラセニル基、ナフタセニル基、ターフェニリル基、トリフェニリル基、3,5−ジクロロフェニリル基、ナフチル基、5−メチルナフチル基、フェナントリル基、クリセニル基、ベンズフェナントリル基、ターフェニル基、ベンズアントラニル基、ベンゾクリセニル基、ペンタセニル基、ピセニル基、ペンタフェニル基、ピレニル基、クリセニル基、フルオレニル基、インデニル基、アセナフチレニル基、フルオランテニル基、ペリレニル基等が挙げられる。これらの中で、好ましくはフェニル基、ナフチル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、フルオレニル基である。さらに好ましくはフェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基である。
ハロゲン原子の具体例はフッ素、塩素、臭素である。
さらに、前記L1が前記一般式(10)〜(12)のいずれかであり、前記L2が単結合または前記一般式(10)〜(12)のものが好ましい。
R15〜R19は、それぞれ独立に、前記L1およびL2の任意の置換基と同じ置換基であり、具体例も前記L1およびL2の任意の置換基と同じ置換基である。
R20およびR21は、それぞれ独立に、炭素数1〜10、好ましくは1〜6の炭化水素からなる直鎖もしくは分岐のアルキル基、あるいは、環形成炭素数3〜10、好ましくは5〜7のシクロアルキル基である。隣接した複数のR15〜R19はそれぞれ結合して飽和もしくは不飽和の環を形成してもよい。
o、pおよびqはそれぞれ独立に0〜4の整数である。rおよびsはそれぞれ独立に0〜3の整数である。
R20およびR21におけるアルキル基およびシクロアルキル基の具体例は前記L1およびL2(アリーレン基)の置換基として述べたものが挙げられる。
R15〜R19は、それぞれ独立に、前記L1およびL2の任意の置換基と同じ置換基であり、具体例も前記L1およびL2の任意の置換基と同じ置換基である。
R20およびR21は、それぞれ独立に、炭素数1〜10、好ましくは1〜6の炭化水素からなる直鎖もしくは分岐のアルキル基、あるいは、環形成炭素数3〜10、好ましくは5〜7のシクロアルキル基である。隣接した複数のR15〜R19はそれぞれ結合して飽和もしくは不飽和の環を形成してもよい。
o、pおよびqはそれぞれ独立に0〜4の整数である。rおよびsはそれぞれ独立に0〜3の整数である。
R20およびR21におけるアルキル基およびシクロアルキル基の具体例は前記L1およびL2(アリーレン基)の置換基として述べたものが挙げられる。
次に、Aについて述べる。
前記一般式(1)のAは前記一般式(2)〜(5)のいずれか、または、一般式<−L2′−B′−(L2′は上記L2と同じである。B′は前記一般式(2)〜(5)のいずれかである)>で表わされる連結基である。
一般式(2)〜(5)において、R1〜R7はそれぞれ独立に、前記L1およびL2の任意の置換基と同じ置換基又は一般式<−L2−B(L2およびBは前記と同じである)>で表わされる基である。具体例も前記L1およびL2の任意の置換基の場合と同じである。
一般式(2)〜(5)において、隣接した複数のR1〜R7はそれぞれ結合して飽和もしくは不飽和の環を形成してもよい。dは0〜4の整数、好ましくは0または1である。a、b、c、eおよびfはそれぞれ独立に0〜3の整数、好ましくは0または1である。gは0〜2の整数、好ましくは0または1である。
Ar1は環形成炭素数6〜14、好ましくは6〜10のアリール基を表す。
アリール基の具体例としては、前記アリーレン基の置換基として挙げたものの中で環形成炭素数6〜14のものが挙げられる。
Ar1の置換基はそれぞれ独立に前記L1およびL2の任意の置換基と同じ置換基である。具体例も前記L1およびL2の任意の置換基の場合と同じである。
本発明の、一般式(1)で表わされる置換基を有する芳香族アミン誘導体の中でも、特に前記Aが前記一般式(2)〜(4)のいずれかで表される連結基、前記Bが前記一般式(6)〜(8)のいずれか、さらには(6)または(7)で表される置換基を有する芳香族アミン誘導体が好ましい。
前記一般式(1)のAは前記一般式(2)〜(5)のいずれか、または、一般式<−L2′−B′−(L2′は上記L2と同じである。B′は前記一般式(2)〜(5)のいずれかである)>で表わされる連結基である。
一般式(2)〜(5)において、R1〜R7はそれぞれ独立に、前記L1およびL2の任意の置換基と同じ置換基又は一般式<−L2−B(L2およびBは前記と同じである)>で表わされる基である。具体例も前記L1およびL2の任意の置換基の場合と同じである。
一般式(2)〜(5)において、隣接した複数のR1〜R7はそれぞれ結合して飽和もしくは不飽和の環を形成してもよい。dは0〜4の整数、好ましくは0または1である。a、b、c、eおよびfはそれぞれ独立に0〜3の整数、好ましくは0または1である。gは0〜2の整数、好ましくは0または1である。
Ar1は環形成炭素数6〜14、好ましくは6〜10のアリール基を表す。
アリール基の具体例としては、前記アリーレン基の置換基として挙げたものの中で環形成炭素数6〜14のものが挙げられる。
Ar1の置換基はそれぞれ独立に前記L1およびL2の任意の置換基と同じ置換基である。具体例も前記L1およびL2の任意の置換基の場合と同じである。
本発明の、一般式(1)で表わされる置換基を有する芳香族アミン誘導体の中でも、特に前記Aが前記一般式(2)〜(4)のいずれかで表される連結基、前記Bが前記一般式(6)〜(8)のいずれか、さらには(6)または(7)で表される置換基を有する芳香族アミン誘導体が好ましい。
次に、Bについて述べる。
前記一般式(1)のBは前記一般式(6)〜(9)のいずれかの置換基で表される。中でも、前記一般式(6)〜(8)のいずれか、さらには(6)または(7)で表される置換基であることが好ましい。
一般式(6)〜(9)において、R8〜R14はそれぞれ独立に、前記L1およびL2の任意の置換基と同じ置換基又は一般式〔−L2−B(L2およびBは前記と同じである)〕で表わされる基である。隣接した複数のR1〜R7はそれぞれ結合して飽和もしくは不飽和の環を形成してもよい。具体例も前記L1およびL2の任意の置換基の場合と同じである。
一般式(6)〜(9)において、i、j、k、およびmはそれぞれ独立に0〜4の整数、好ましくは0または1である。h、l、およびnはそれぞれ独立に0〜3の整数、好ましくは0または1である。
Ar2は環形成炭素数6〜14、好ましくは6〜10のアリール基を表す。
アリール基の具体例としては、前記L1およびL2(アリーレン基)の置換基として挙げたものの中で環形成炭素数6〜14のものが挙げられる。
Ar2の置換基はそれぞれ独立に前記L1およびL2の任意の置換基と同じ置換基(アリール基は除く)およびフェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、フェナントリル基のいずれかである。
分子の末端領域のカルバゾールのN位に分子量の高いアリール基が結合すると、熱的に不安定で昇華精製時に分解する可能性が高くなり、素子性能が低下するおそれがある。特にカルバゾールのN位にアミノ基の結合したアリール基の場合、末端のカルバゾール基としての電子密度特性が減少するため、素子性能が低下するおそれがある。
前記一般式(1)のBは前記一般式(6)〜(9)のいずれかの置換基で表される。中でも、前記一般式(6)〜(8)のいずれか、さらには(6)または(7)で表される置換基であることが好ましい。
一般式(6)〜(9)において、R8〜R14はそれぞれ独立に、前記L1およびL2の任意の置換基と同じ置換基又は一般式〔−L2−B(L2およびBは前記と同じである)〕で表わされる基である。隣接した複数のR1〜R7はそれぞれ結合して飽和もしくは不飽和の環を形成してもよい。具体例も前記L1およびL2の任意の置換基の場合と同じである。
一般式(6)〜(9)において、i、j、k、およびmはそれぞれ独立に0〜4の整数、好ましくは0または1である。h、l、およびnはそれぞれ独立に0〜3の整数、好ましくは0または1である。
Ar2は環形成炭素数6〜14、好ましくは6〜10のアリール基を表す。
アリール基の具体例としては、前記L1およびL2(アリーレン基)の置換基として挙げたものの中で環形成炭素数6〜14のものが挙げられる。
Ar2の置換基はそれぞれ独立に前記L1およびL2の任意の置換基と同じ置換基(アリール基は除く)およびフェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、フェナントリル基のいずれかである。
分子の末端領域のカルバゾールのN位に分子量の高いアリール基が結合すると、熱的に不安定で昇華精製時に分解する可能性が高くなり、素子性能が低下するおそれがある。特にカルバゾールのN位にアミノ基の結合したアリール基の場合、末端のカルバゾール基としての電子密度特性が減少するため、素子性能が低下するおそれがある。
本発明の、一般式(1)で表わされる置換基を有する芳香族アミン誘導体は前記一般式(13)〜(17)のいずれかで表される化合物であることが好ましく、特に前記一般式(13)で表される化合物が好ましい。
前記一般式(13)〜(17)において、Ar3〜Ar5のうち少なくとも1つ、
Ar6〜Ar9のうち少なくとも1つ、Ar10〜Ar14のうち少なくとも1つ、Ar15〜Ar20のうち少なくとも1つ、およびAr21〜Ar26のうち少なくとも1つは前記一般式(1)で表される置換基である。
Ar3〜〜Ar26のうち、前記一般式(1)で表される置換基以外の置換基としては、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜50、好ましくは6〜10のアリール基である。アリール基の具体例および好ましい例は前記の説明において列挙したものと同じである。アリール基の置換基は前記L1およびL2(アリーレン基)の置換基と同じである。
前記一般式(13)〜(17)において、L3〜L14は前記L2と同じである。
前記一般式(13)〜(17)において、Ar3〜Ar5のうち少なくとも1つ、
Ar6〜Ar9のうち少なくとも1つ、Ar10〜Ar14のうち少なくとも1つ、Ar15〜Ar20のうち少なくとも1つ、およびAr21〜Ar26のうち少なくとも1つは前記一般式(1)で表される置換基である。
Ar3〜〜Ar26のうち、前記一般式(1)で表される置換基以外の置換基としては、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜50、好ましくは6〜10のアリール基である。アリール基の具体例および好ましい例は前記の説明において列挙したものと同じである。アリール基の置換基は前記L1およびL2(アリーレン基)の置換基と同じである。
前記一般式(13)〜(17)において、L3〜L14は前記L2と同じである。
前記一般式(13)〜(17)で表わされる芳香族アミン誘導体において、好ましい態様は以下のものである。
(i)前記Ar3が前記一般式(1)で表され、Ar4とAr5がそれぞれ独立に置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜50のアリール基である芳香族アミン誘導体。
(ii)前記Ar3とAr4がそれぞれ独立に前記一般式(1)で表され、Ar5が置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜50のアリール基である芳香族アミン誘導体。
(iii)前記Ar3〜Ar5がそれぞれ独立に前記一般式(1)で表される芳香族アミン誘導体。
(iv)前記Ar3〜Ar5のうち一般式(1)でない基が、ナフチル基、ビフェニル基、ターフェニル基のいずれかで表される置換基である芳香族アミン誘導体。
(i)前記Ar3が前記一般式(1)で表され、Ar4とAr5がそれぞれ独立に置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜50のアリール基である芳香族アミン誘導体。
(ii)前記Ar3とAr4がそれぞれ独立に前記一般式(1)で表され、Ar5が置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜50のアリール基である芳香族アミン誘導体。
(iii)前記Ar3〜Ar5がそれぞれ独立に前記一般式(1)で表される芳香族アミン誘導体。
(iv)前記Ar3〜Ar5のうち一般式(1)でない基が、ナフチル基、ビフェニル基、ターフェニル基のいずれかで表される置換基である芳香族アミン誘導体。
本発明の、一般式(1)で表わされる置換基を有する芳香族アミン誘導体の具体例としては以下の化合物が挙げられる。
本発明の前記一般式(1)で表わされる置換基を有する芳香族アミン誘導体は、結晶化しにくく、有機EL素子用発光材料、中でも、有機EL素子用正孔輸送材料として好ましく用いられる。本発明の芳香族アミン誘導体を用いた有機EL素子は高温においても寿命が長いものとなる。
次に、本発明の芳香族アミン誘導体の製造方法について説明する。
本発明の前記一般式(1)で表わされる置換基を有する芳香族アミン誘導体の製造方法は、特に限定されず、たとえば、下記の方法が挙げられる。
一般式(13)によって表される本発明の芳香族アミン誘導体の製造方法を例に挙げて説明する。同芳香族アミン誘導体は、例えば、以下の反応により合成することができる。
まず、ハロゲン化物〔例えば、4−ブロモビフェニル〕とアミノ基を生成させる化合物〔例えば、アセトアミド〕を触媒〔ヨウ化銅のような金属ハロゲン化物およびN,N‘−ジメチルエチレンジアミンのようなアミン〕およびアルカリ性物質〔例えば、炭酸カリウム〕の存在下、溶媒〔例えば、キシレン〕中、50〜250℃で反応させた後、アルカリ性物質〔例えば、水酸化カリウム〕と水の存在下、溶媒〔例えば、キシレン〕中、50〜250℃で反応させることにより、中間体Xを合成する。反応はアルゴンのような不活性ガス雰囲気下で行なうのが好ましい。
別途、一般式(1)で表わされる構造を生成させるハロゲン化物〔例えば、カルバゾールと4-ヨード‐4‘−ブロモビフェニル〕を触媒〔例えば、ヨウ化銅(CuI)およびtrans-1,2?シクロヘキサンジアミンのようなアミン〕の存在下、溶媒〔例えば、1,4−ジオキサンン〕とアルカリ性化合物〔例えば、燐酸三カリウム〕中、50〜150℃で反応させる。その後、ヨウ素化剤〔例えば、よう化カリウム、ヨウ素酸カリウム〕と酸〔例えば、硫酸〕の存在下、溶媒〔例えばエタノール〕中、25〜150℃で反応させることによりヨウ素化体を得る。さらに一般式(1)で表わされる構造を生成させるボロン酸化物〔例えば、ジベンゾフラン-4-ボロン酸〕を反応させることにより中間体Y(L1−A−B)を合成する。反応はアルゴンのような不活性ガス雰囲気下で行なうのが好ましい。
次に、中間体Xおよび中間体Yを触媒〔例えば、t−ブトキシナトリウムおよびトリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)〕存在下、溶媒〔例えば、脱水トルエン〕中、0〜150℃で反応させることにより本発明の芳香族アミン誘導体を合成することができる。反応はアルゴンのような不活性ガス雰囲気下で行なうのが好ましい。
反応終了後、室温まで冷却し、水を加えて反応生成物を濾過し、濾液をトルエンのような溶媒で抽出し、無水硫酸マグネシウムのような乾燥剤で乾燥させ、これを減圧下で脱溶媒して濃縮し、得られた粗生成物をカラム精製し、トルエンのような溶媒で再結晶し、それを濾別して乾燥することにより精製された本発明の芳香族アミン誘導体が得られる。
中間体Yの2種類のヘテロ化合物の間にアリール基を導入するには、例えば上記中間体Yの反応例では、ヘテロボロン酸[例えば、ジベンゾフラン-4-ボロン酸]の代わりにヘテロアリールボロン酸〔例えば、4‐(4-ジベンゾフラニル)フェニルボロン酸〕を反応させることにより(L1−A−L2−B)の構造を有する化合物が得られる。
本例示ではAが一般式(3)、Bが一般式(6)の場合を記載したが、本発明におけるその他のヘテロ環においても同様にボロン酸化合物とハロゲン化化合物の任意の組合せにより合成が可能である。また、L1およびL2についても同様にボロン酸化合物とハロゲン化化合物の任意の組合せにより一般式(1)で表わされる置換基に導入することが可能である。
一般式(13)で表わされる芳香族アミン誘導体中に複数の一般式(1)で表わされる置換基を導入するには、上記中間体Xを合成する際にハロゲン化物として一般式(1)で表わされる置換基を生成させるハロゲン化物を導入したい数量にあわせ反応させればよい。次に、中間体Xおよび中間体Yを上記と同様に反応させることにより一般式(1)で表わされる置換基および一般式(2)を導入した本発明の芳香族アミン誘導体を合成することができる。反応はアルゴンのような不活性ガス雰囲気下で行なうのが好ましい。
一般式(1)で表わされる置換基を含むハロゲン化物と一般式(1)で表わされる置換基以外の置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜50のアリール基のハロゲン化物は任意に中間体Xに導入することが可能である。また、アリール基は1つもしくは2つ導入することが可能であり、さらに任意の組み合わせで導入することが可能である。その導入の結果得られたアミン化合物(中間体X)と任意のハロゲン化物(中間体Y)を反応させることで目的物を得ることができる。これらの反応順序や組み合わせ方は、反応性や精製の容易さ等を考慮して行うことができる。
また、一般式(14)〜(17)においても上記モノアミンの合成と同様に公知のアミン化合物の合成において、〔ハロゲン化物〕を〔一般式(1)で表わされる置換基を含むハロゲン化物〕に代えることにより同様に合成が可能である。
また、上記の合成については下記特許に示す公知技術(例えば、特開2003−171366号、WO2006/114921号、WO2006/073054号、WO2007/125714号およびWO2008/062636号各公報)を用いてもよい。
本発明の前記一般式(1)で表わされる置換基を有する芳香族アミン誘導体の製造方法は、特に限定されず、たとえば、下記の方法が挙げられる。
一般式(13)によって表される本発明の芳香族アミン誘導体の製造方法を例に挙げて説明する。同芳香族アミン誘導体は、例えば、以下の反応により合成することができる。
まず、ハロゲン化物〔例えば、4−ブロモビフェニル〕とアミノ基を生成させる化合物〔例えば、アセトアミド〕を触媒〔ヨウ化銅のような金属ハロゲン化物およびN,N‘−ジメチルエチレンジアミンのようなアミン〕およびアルカリ性物質〔例えば、炭酸カリウム〕の存在下、溶媒〔例えば、キシレン〕中、50〜250℃で反応させた後、アルカリ性物質〔例えば、水酸化カリウム〕と水の存在下、溶媒〔例えば、キシレン〕中、50〜250℃で反応させることにより、中間体Xを合成する。反応はアルゴンのような不活性ガス雰囲気下で行なうのが好ましい。
別途、一般式(1)で表わされる構造を生成させるハロゲン化物〔例えば、カルバゾールと4-ヨード‐4‘−ブロモビフェニル〕を触媒〔例えば、ヨウ化銅(CuI)およびtrans-1,2?シクロヘキサンジアミンのようなアミン〕の存在下、溶媒〔例えば、1,4−ジオキサンン〕とアルカリ性化合物〔例えば、燐酸三カリウム〕中、50〜150℃で反応させる。その後、ヨウ素化剤〔例えば、よう化カリウム、ヨウ素酸カリウム〕と酸〔例えば、硫酸〕の存在下、溶媒〔例えばエタノール〕中、25〜150℃で反応させることによりヨウ素化体を得る。さらに一般式(1)で表わされる構造を生成させるボロン酸化物〔例えば、ジベンゾフラン-4-ボロン酸〕を反応させることにより中間体Y(L1−A−B)を合成する。反応はアルゴンのような不活性ガス雰囲気下で行なうのが好ましい。
次に、中間体Xおよび中間体Yを触媒〔例えば、t−ブトキシナトリウムおよびトリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)〕存在下、溶媒〔例えば、脱水トルエン〕中、0〜150℃で反応させることにより本発明の芳香族アミン誘導体を合成することができる。反応はアルゴンのような不活性ガス雰囲気下で行なうのが好ましい。
反応終了後、室温まで冷却し、水を加えて反応生成物を濾過し、濾液をトルエンのような溶媒で抽出し、無水硫酸マグネシウムのような乾燥剤で乾燥させ、これを減圧下で脱溶媒して濃縮し、得られた粗生成物をカラム精製し、トルエンのような溶媒で再結晶し、それを濾別して乾燥することにより精製された本発明の芳香族アミン誘導体が得られる。
中間体Yの2種類のヘテロ化合物の間にアリール基を導入するには、例えば上記中間体Yの反応例では、ヘテロボロン酸[例えば、ジベンゾフラン-4-ボロン酸]の代わりにヘテロアリールボロン酸〔例えば、4‐(4-ジベンゾフラニル)フェニルボロン酸〕を反応させることにより(L1−A−L2−B)の構造を有する化合物が得られる。
本例示ではAが一般式(3)、Bが一般式(6)の場合を記載したが、本発明におけるその他のヘテロ環においても同様にボロン酸化合物とハロゲン化化合物の任意の組合せにより合成が可能である。また、L1およびL2についても同様にボロン酸化合物とハロゲン化化合物の任意の組合せにより一般式(1)で表わされる置換基に導入することが可能である。
一般式(13)で表わされる芳香族アミン誘導体中に複数の一般式(1)で表わされる置換基を導入するには、上記中間体Xを合成する際にハロゲン化物として一般式(1)で表わされる置換基を生成させるハロゲン化物を導入したい数量にあわせ反応させればよい。次に、中間体Xおよび中間体Yを上記と同様に反応させることにより一般式(1)で表わされる置換基および一般式(2)を導入した本発明の芳香族アミン誘導体を合成することができる。反応はアルゴンのような不活性ガス雰囲気下で行なうのが好ましい。
一般式(1)で表わされる置換基を含むハロゲン化物と一般式(1)で表わされる置換基以外の置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜50のアリール基のハロゲン化物は任意に中間体Xに導入することが可能である。また、アリール基は1つもしくは2つ導入することが可能であり、さらに任意の組み合わせで導入することが可能である。その導入の結果得られたアミン化合物(中間体X)と任意のハロゲン化物(中間体Y)を反応させることで目的物を得ることができる。これらの反応順序や組み合わせ方は、反応性や精製の容易さ等を考慮して行うことができる。
また、一般式(14)〜(17)においても上記モノアミンの合成と同様に公知のアミン化合物の合成において、〔ハロゲン化物〕を〔一般式(1)で表わされる置換基を含むハロゲン化物〕に代えることにより同様に合成が可能である。
また、上記の合成については下記特許に示す公知技術(例えば、特開2003−171366号、WO2006/114921号、WO2006/073054号、WO2007/125714号およびWO2008/062636号各公報)を用いてもよい。
本発明の有機EL素子においては、後で述べる発光層が本発明の芳香族アミン誘導体を少なくとも1種含むことが好ましい。発光層中に本発明の芳香族アミン誘導体が0.01〜20重量%含有されていることが好ましく、0.5〜20重量%含有されているとさらに好ましく、1〜20重量%含有されていると特に好ましく、5〜20重量%含有されていると最も好ましい。
本発明の有機EL素子の代表的な素子構成としては、
(1)陽極/発光層/陰極
(2)陽極/正孔注入層/発光層/陰極
(3)陽極/発光層/電子注入層/陰極
(4)陽極/正孔注入層/発光層/電子注入層/陰極
(5)陽極/有機半導体層/発光層/陰極
(6)陽極/有機半導体層/電子障壁層/発光層/陰極
(7)陽極/有機半導体層/発光層/付着改善層/陰極
(8)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子注入層/陰極
(9)陽極/絶縁層/発光層/絶縁層/陰極
(10)陽極/無機半導体層/絶縁層/発光層/絶縁層/陰極
(11)陽極/有機半導体層/絶縁層/発光層/絶縁層/陰極
(12)陽極/絶縁層/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/絶縁層/陰極
(13)陽極/絶縁層/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子注入層/陰極
などの構造を挙げることができる。
これらの中で通常(8)の構成が好ましく用いられるが、これらに限定されるものではない。
(1)陽極/発光層/陰極
(2)陽極/正孔注入層/発光層/陰極
(3)陽極/発光層/電子注入層/陰極
(4)陽極/正孔注入層/発光層/電子注入層/陰極
(5)陽極/有機半導体層/発光層/陰極
(6)陽極/有機半導体層/電子障壁層/発光層/陰極
(7)陽極/有機半導体層/発光層/付着改善層/陰極
(8)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子注入層/陰極
(9)陽極/絶縁層/発光層/絶縁層/陰極
(10)陽極/無機半導体層/絶縁層/発光層/絶縁層/陰極
(11)陽極/有機半導体層/絶縁層/発光層/絶縁層/陰極
(12)陽極/絶縁層/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/絶縁層/陰極
(13)陽極/絶縁層/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子注入層/陰極
などの構造を挙げることができる。
これらの中で通常(8)の構成が好ましく用いられるが、これらに限定されるものではない。
<透光性基板>
本発明の有機EL素子は、透光性の基板上に上記各種の層構成を有する複数の層を積層して作製される。ここでいう透光性基板は有機EL素子を支持する基板であり、400〜700nmの可視領域の光の透過率が50%以上で平滑な基板が好ましい。
具体的には、ガラス板、ポリマー板等が挙げられる。ガラス板としては、特にソーダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英等が挙げられる。またポリマー板としては、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルファイド、ポリサルフォン等を挙げることができる。
<陽極>
本発明の有機EL素子の陽極に使用される導電性材料としては、4eVより大きな仕事関数を持つものが適しており、炭素、アルミニウム、バナジウム、鉄、コバルト、ニッケル、タングステン、銀、金、白金、パラジウム等及びそれらの合金、ITO基板、NESA基板に使用される酸化スズ、酸化インジウム等の酸化金属、さらにはポリチオフェンやポリピロール等の有機導電性樹脂が用いられる。
<陰極>
陰極に使用される導電性物質としては、4eVより小さな仕事関数を持つものが適しており、マグネシウム、カルシウム、錫、鉛、チタニウム、イットリウム、リチウム、ルテニウム、マンガン、アルミニウム、フッ化リチウム等及びそれらの合金が用いられるが、これらに限定されるものではない。合金としては、マグネシウム/銀、マグネシウム/インジウム、リチウム/アルミニウム等が代表例として挙げられるが、これらに限定されるものではない。合金の比率は、蒸着源の温度、雰囲気、真空度等により制御され、適切な比率に選択される。陽極及び陰極は、必要があれば二層以上の層構成により形成されていても良い。
この陰極は上記の導電性物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させることにより、作製することができる。
ここで発光層からの発光を陰極から取り出す場合、陰極の発光に対する透過率は10%より大きくすることが好ましい。
また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω/□以下が好ましく、膜厚は通常10nm〜1μm、好ましくは50〜200nmである。
<絶縁層>
有機EL素子は超薄膜に電界を印可するために、リークやショートによる画素欠陥が生じやすい。これを防止するために、一対の電極間に絶縁性の薄膜層を挿入することが好ましい。
絶縁層に用いられる材料としては例えば酸化アルミニウム、弗化リチウム、酸化リチウム、弗化セシウム、酸化セシウム、酸化マグネシウム、弗化マグネシウム、酸化カルシウム、弗化カルシウム、窒化アルミニウム、酸化チタン、酸化珪素、酸化ゲルマニウム、窒化珪素、窒化ホウ素、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、酸化バナジウム等が挙げられ、これらの混合物や積層物を用いてもよい。
<発光層>
有機EL素子の発光層は以下(1)〜(3)の機能を併せ持つものである。
(1) 注入機能:電界印加時に陽極又は正孔注入層より正孔を注入することができ、
陰極又は電子注入層より電子を注入することができる機能
(2) 輸送機能:注入した電荷(電子と正孔)を電界の力で移動させる機能
(3) 発光機能:電子と正孔の再結合の場を提供し、これを発光につなげる機能
ただし、正孔の注入されやすさと電子の注入されやすさに違いがあってもよく、また、正孔と電子の移動度で表される輸送能に大小があってもよいが、どちらか一方の電荷を移動することが好ましい。
本発明の有機EL素子は、透光性の基板上に上記各種の層構成を有する複数の層を積層して作製される。ここでいう透光性基板は有機EL素子を支持する基板であり、400〜700nmの可視領域の光の透過率が50%以上で平滑な基板が好ましい。
具体的には、ガラス板、ポリマー板等が挙げられる。ガラス板としては、特にソーダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英等が挙げられる。またポリマー板としては、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルファイド、ポリサルフォン等を挙げることができる。
<陽極>
本発明の有機EL素子の陽極に使用される導電性材料としては、4eVより大きな仕事関数を持つものが適しており、炭素、アルミニウム、バナジウム、鉄、コバルト、ニッケル、タングステン、銀、金、白金、パラジウム等及びそれらの合金、ITO基板、NESA基板に使用される酸化スズ、酸化インジウム等の酸化金属、さらにはポリチオフェンやポリピロール等の有機導電性樹脂が用いられる。
<陰極>
陰極に使用される導電性物質としては、4eVより小さな仕事関数を持つものが適しており、マグネシウム、カルシウム、錫、鉛、チタニウム、イットリウム、リチウム、ルテニウム、マンガン、アルミニウム、フッ化リチウム等及びそれらの合金が用いられるが、これらに限定されるものではない。合金としては、マグネシウム/銀、マグネシウム/インジウム、リチウム/アルミニウム等が代表例として挙げられるが、これらに限定されるものではない。合金の比率は、蒸着源の温度、雰囲気、真空度等により制御され、適切な比率に選択される。陽極及び陰極は、必要があれば二層以上の層構成により形成されていても良い。
この陰極は上記の導電性物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させることにより、作製することができる。
ここで発光層からの発光を陰極から取り出す場合、陰極の発光に対する透過率は10%より大きくすることが好ましい。
また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω/□以下が好ましく、膜厚は通常10nm〜1μm、好ましくは50〜200nmである。
<絶縁層>
有機EL素子は超薄膜に電界を印可するために、リークやショートによる画素欠陥が生じやすい。これを防止するために、一対の電極間に絶縁性の薄膜層を挿入することが好ましい。
絶縁層に用いられる材料としては例えば酸化アルミニウム、弗化リチウム、酸化リチウム、弗化セシウム、酸化セシウム、酸化マグネシウム、弗化マグネシウム、酸化カルシウム、弗化カルシウム、窒化アルミニウム、酸化チタン、酸化珪素、酸化ゲルマニウム、窒化珪素、窒化ホウ素、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、酸化バナジウム等が挙げられ、これらの混合物や積層物を用いてもよい。
<発光層>
有機EL素子の発光層は以下(1)〜(3)の機能を併せ持つものである。
(1) 注入機能:電界印加時に陽極又は正孔注入層より正孔を注入することができ、
陰極又は電子注入層より電子を注入することができる機能
(2) 輸送機能:注入した電荷(電子と正孔)を電界の力で移動させる機能
(3) 発光機能:電子と正孔の再結合の場を提供し、これを発光につなげる機能
ただし、正孔の注入されやすさと電子の注入されやすさに違いがあってもよく、また、正孔と電子の移動度で表される輸送能に大小があってもよいが、どちらか一方の電荷を移動することが好ましい。
本発明の芳香族アミン誘導体と共に発光層に使用できるホスト材料又はドーピング材料としては、例えば、ナフタレン、フェナントレン、ルブレン、アントラセン、テトラセン、ピレン、ペリレン、クリセン、デカシクレン、コロネン、テトラフェニルシクロペンタジエン、ペンタフェニルシクロペンタジエン、フルオレン、スピロフルオレン、9,10−ジフェニルアントラセン、9,10−ビス(フェニルエチニル) アントラセン、1,4−ビス(9'−エチニルアントラセニル)ベンゼン等の縮合多量芳香族化合物及びそれらの誘導体、トリス(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)−4−(フェニルフェノリナート)アルミニウム等の有機金属錯体、トリアリールアミン誘導体、スチリルアミン誘導体、スチルベン誘導体、クマリン誘導体、ピラン誘導体、オキサゾン誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、ピラジン誘導体、ケイ皮酸エステル誘導体、ジケトピロロピロール誘導体、アクリドン誘導体、キナクリドン誘導体等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
前記複数の層には、必要に応じて、本発明の芳香族アミン誘導体に加えてさらなる公知の発光材料、ドーピング材料、正孔注入材料や電子注入材料を使用することもできるし、本発明の芳香族アミン誘導体をドーピング材料としても使用することができる。有機EL素子は、前記有機薄膜層を複数層構造にすることにより、クエンチングによる輝度や寿命の低下を防ぐことができる。必要があれば、発光材料、ドーピング材料、正孔注入材料や電子注入材料を組み合わせて使用することができる。また、ドーピング材料により、発光輝度や発光効率の向上、赤色や青色の発光を得ることもできる。また、正孔注入層、発光層、電子注入層は、それぞれ二層以上の層構成により形成されても良い。その際には、正孔注入層の場合、電極から正孔を注入する層を正孔注入層、正孔注入層から正孔を受け取り発光層まで正孔を輸送する層を正孔輸送層と呼ぶ。同様に、電子注入層の場合、電極から電子を注入する層を電子注入層、電子注入層から電子を受け取り発光層まで電子を輸送する層を電子輸送層と呼ぶ。これらの各層は、材料のエネルギー準位、耐熱性、有機層又は金属電極との密着性等の各要因により選択されて使用される。
正孔注入・輸送層は発光層への正孔注入を助け、発光領域まで輸送する層であって、正孔移動度が大きく、イオン化エネルギーが通常5.7eV以下と小さい。このような正孔注入・輸送層としては、より低い電界強度で正孔を発光層に輸送する材料が好ましく、さらに正孔の移動度が、例えば104〜106V/cmの電界印加時に、少なくとも10-4cm2/V・秒であれば好ましい。
前記のように、本発明の芳香族アミン誘導体は、特に正孔注入・輸送層として好ましく用いられる。
本発明の芳香族アミン誘導体を正孔輸送帯域に用いる場合、本発明の芳香族アミン誘導体単独で正孔注入、輸送層を形成してもよく、他の材料と混合して用いてもよい。
本発明の芳香族アミン誘導体と混合して正孔注入・輸送層を形成する他の材料としては、前記の好ましい性質を有するものであれば特に制限はなく、従来、光導伝材料において正孔の電荷輸送材料として慣用されているものや、有機EL素子の正孔注入・輸送層に使用される公知のものの中から任意のものを選択して用いることができる。本発明においては、正孔輸送能を有し、正孔輸送帯域に用いることが可能な材料を正孔輸送材料と呼ぶ。
正孔注入・輸送層用の本発明の芳香族アミン誘導体以外の他の材料の具体例としては、フタロシアニン誘導体、ナフタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体、オキサゾール、オキサジアゾール、トリアゾール、イミダゾール、イミダゾロン、イミダゾールチオン、ピラゾリン、ピラゾロン、テトラヒドロイミダゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、ヒドラゾン、アシルヒドラゾン、ポリアリールアルカン、スチルベン、ブタジエン、ベンジジン型トリフェニルアミン、スチリルアミン型トリフェニルアミン、ジアミン型トリフェニルアミン等と、それらの誘導体、及びポリビニルカルバゾール、ポリシラン、導電性高分子等の高分子材料が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
本発明の有機EL素子において使用できる正孔注入材料の中で、さらに効果的な正孔注入材料は、芳香族三級アミン誘導体及びフタロシアニン誘導体である。
芳香族三級アミン誘導体としては、例えば、トリフェニルアミン、トリトリルアミン、トリルジフェニルアミン、N,N'−ジフェニル−N,N'−(3−メチルフェニル)−1,1'−ビフェニル−4,4'−ジアミン、N,N,N',N'−(4−メチルフェニル)−1,1'−フェニル−4,4'−ジアミン、N,N,N',N'−(4−メチルフェニル)−1,1'−ビフェニル−4,4'−ジアミン、N,N'−ジフェニル−N,N'−ジナフチル−1,1'−ビフェニル−4,4'−ジアミン、N,N'−(メチルフェニル)−N,N'−(4−n−ブチルフェニル)−フェナントレン−9,10−ジアミン、N,N−ビス(4−ジ−4−トリルアミノフェニル)−4−フェニル−シクロヘキサン等、又はこれらの芳香族三級アミン骨格を有したオリゴマーもしくはポリマーであるが、これらに限定されるものではない。
前記のように、本発明の芳香族アミン誘導体は、特に正孔注入・輸送層として好ましく用いられる。
本発明の芳香族アミン誘導体を正孔輸送帯域に用いる場合、本発明の芳香族アミン誘導体単独で正孔注入、輸送層を形成してもよく、他の材料と混合して用いてもよい。
本発明の芳香族アミン誘導体と混合して正孔注入・輸送層を形成する他の材料としては、前記の好ましい性質を有するものであれば特に制限はなく、従来、光導伝材料において正孔の電荷輸送材料として慣用されているものや、有機EL素子の正孔注入・輸送層に使用される公知のものの中から任意のものを選択して用いることができる。本発明においては、正孔輸送能を有し、正孔輸送帯域に用いることが可能な材料を正孔輸送材料と呼ぶ。
正孔注入・輸送層用の本発明の芳香族アミン誘導体以外の他の材料の具体例としては、フタロシアニン誘導体、ナフタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体、オキサゾール、オキサジアゾール、トリアゾール、イミダゾール、イミダゾロン、イミダゾールチオン、ピラゾリン、ピラゾロン、テトラヒドロイミダゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、ヒドラゾン、アシルヒドラゾン、ポリアリールアルカン、スチルベン、ブタジエン、ベンジジン型トリフェニルアミン、スチリルアミン型トリフェニルアミン、ジアミン型トリフェニルアミン等と、それらの誘導体、及びポリビニルカルバゾール、ポリシラン、導電性高分子等の高分子材料が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
本発明の有機EL素子において使用できる正孔注入材料の中で、さらに効果的な正孔注入材料は、芳香族三級アミン誘導体及びフタロシアニン誘導体である。
芳香族三級アミン誘導体としては、例えば、トリフェニルアミン、トリトリルアミン、トリルジフェニルアミン、N,N'−ジフェニル−N,N'−(3−メチルフェニル)−1,1'−ビフェニル−4,4'−ジアミン、N,N,N',N'−(4−メチルフェニル)−1,1'−フェニル−4,4'−ジアミン、N,N,N',N'−(4−メチルフェニル)−1,1'−ビフェニル−4,4'−ジアミン、N,N'−ジフェニル−N,N'−ジナフチル−1,1'−ビフェニル−4,4'−ジアミン、N,N'−(メチルフェニル)−N,N'−(4−n−ブチルフェニル)−フェナントレン−9,10−ジアミン、N,N−ビス(4−ジ−4−トリルアミノフェニル)−4−フェニル−シクロヘキサン等、又はこれらの芳香族三級アミン骨格を有したオリゴマーもしくはポリマーであるが、これらに限定されるものではない。
フタロシアニン(Pc)誘導体としては、例えば、H2Pc、CuPc、CoPc、NiPc、ZnPc、PdPc、FePc、MnPc、ClAlPc、ClGaPc、ClInPc、ClSnPc、Cl2SiPc、(HO)AlPc、(HO)GaPc、VOPc、TiOPc、MoOPc、GaPc−O−GaPc等のフタロシアニン誘導体及びナフタロシアニン誘導体があるが、これらに限定されるものではない。また、本発明の有機EL素子は、発光層と陽極との間に、これらの芳香族三級アミン誘導体及び/又はフタロシアニン誘導体を含有する層、例えば、前記正孔輸送層又は正孔注入層を形成してなると好ましい。
次に、電子注入層・輸送層について述べる。電子注入層・輸送層は、発光層への電子の注入を助け、発光領域まで輸送する層であって、電子移動度が大きく、また付着改善層は、この電子注入層の中で特に陰極との付着が良い材料からなる層である。
また、有機EL素子は発光した光が電極(この場合は陰極)により反射するため、直接陽極から取り出される発光と、電極による反射を経由して取り出される発光とが干渉することが知られている。この干渉効果を効率的に利用するため、電子輸送層は数nm〜数μmの膜厚で適宜選ばれるが、特に膜厚が厚いとき、電圧上昇を避けるために、104〜106V/cmの電界印加時に電子移動度が少なくとも10-5cm2/Vs以上であることが好ましい。
電子注入層に用いられる材料としては、具体的には、フルオレノン、アントラキノジメタン、ジフェノキノン、チオピランジオキシド、オキサゾール、オキサジアゾール、トリアゾール、イミダゾール、ペリレンテトラカルボン酸、フレオレニリデンメタン、アントラキノジメタン、アントロン等とそれらの誘導体が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、正孔注入材料に電子受容物質を、電子注入材料に電子供与性物質を添加することにより増感させることもできる。
また、有機EL素子は発光した光が電極(この場合は陰極)により反射するため、直接陽極から取り出される発光と、電極による反射を経由して取り出される発光とが干渉することが知られている。この干渉効果を効率的に利用するため、電子輸送層は数nm〜数μmの膜厚で適宜選ばれるが、特に膜厚が厚いとき、電圧上昇を避けるために、104〜106V/cmの電界印加時に電子移動度が少なくとも10-5cm2/Vs以上であることが好ましい。
電子注入層に用いられる材料としては、具体的には、フルオレノン、アントラキノジメタン、ジフェノキノン、チオピランジオキシド、オキサゾール、オキサジアゾール、トリアゾール、イミダゾール、ペリレンテトラカルボン酸、フレオレニリデンメタン、アントラキノジメタン、アントロン等とそれらの誘導体が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、正孔注入材料に電子受容物質を、電子注入材料に電子供与性物質を添加することにより増感させることもできる。
本発明の有機EL素子において、さらに効果的な電子注入材料は、金属錯体化合物及び含窒素五員環誘導体である。
前記金属錯体化合物としては、例えば、8−ヒドロキシキノリナートリチウム、ビス(8−ヒドロキシキノリナート)亜鉛、ビス(8−ヒドロキシキノリナート)銅、ビス(8−ヒドロキシキノリナート)マンガン、トリス(8−ヒドロキシキノリナート)アルミニウム、トリス(2−メチル−8−ヒドロキシキノリナート)アルミニウム、トリス(8−ヒドロキシキノリナート)ガリウム、ビス(10−ヒドロキシベンゾ[h]キノリナート)ベリリウム、ビス(10−ヒドロキシベンゾ[h]キノリナート)亜鉛、ビス(2−メチル−8−キノリナート)クロロガリウム、ビス(2−メチル−8−キノリナート)(o−クレゾラート)ガリウム、ビス(2−メチル−8−キノリナート)(1−ナフトラート)アルミニウム、ビス(2−メチル−8−キノリナート)(2−ナフトラート)ガリウム等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
前記金属錯体化合物としては、例えば、8−ヒドロキシキノリナートリチウム、ビス(8−ヒドロキシキノリナート)亜鉛、ビス(8−ヒドロキシキノリナート)銅、ビス(8−ヒドロキシキノリナート)マンガン、トリス(8−ヒドロキシキノリナート)アルミニウム、トリス(2−メチル−8−ヒドロキシキノリナート)アルミニウム、トリス(8−ヒドロキシキノリナート)ガリウム、ビス(10−ヒドロキシベンゾ[h]キノリナート)ベリリウム、ビス(10−ヒドロキシベンゾ[h]キノリナート)亜鉛、ビス(2−メチル−8−キノリナート)クロロガリウム、ビス(2−メチル−8−キノリナート)(o−クレゾラート)ガリウム、ビス(2−メチル−8−キノリナート)(1−ナフトラート)アルミニウム、ビス(2−メチル−8−キノリナート)(2−ナフトラート)ガリウム等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
前記含窒素五員誘導体としては、例えば、オキサゾール、チアゾール、オキサジアゾール、チアジアゾール、トリアゾール誘導体が好ましい。具体的には、2,5−ビス(1−フェニル)−1,3,4−オキサゾール、ジメチルPOPOP、2,5−ビス(1−フェニル)−1,3,4−チアゾール、2,5−ビス(1−フェニル)−1,3,4−オキサジアゾール、2−(4'−tert−ブチルフェニル)−5−(4"−ビフェニル)1,3,4−オキサジアゾール、2,5−ビス(1−ナフチル)−1,3,4−オキサジアゾール、1,4−ビス[2−(5−フェニルオキサジアゾリル)]ベンゼン、1,4−ビス[2−(5−フェニルオキサジアゾリル)−4−tert−ブチルベンゼン]、2−(4'−tert−ブチルフェニル)−5−(4"−ビフェニル)−1,3,4−チアジアゾール、2,5−ビス(1−ナフチル)−1,3,4−チアジアゾール、1,4−ビス[2−(5−フェニルチアジアゾリル)]ベンゼン、2−(4'−tert−ブチルフェニル)−5−(4"−ビフェニル)−1,3,4−トリアゾール、2,5−ビス(1−ナフチル)−1,3,4−トリアゾール、1,4−ビス[2−(5−フェニルトリアゾリル)]ベンゼン等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
本発明の有機EL素子においては、発光層中に、前記一般式(13)〜(17)のいずれかで表わされる芳香族アミン誘導体の他に、発光材料、ドーピング材料、正孔注入材料及び電子注入材料の少なくとも1種が同一層に含有されてもよい。また、本発明により得られた有機EL素子の、温度、湿度、雰囲気等に対する安定性の向上のために、素子の表面に保護層を設けたり、シリコンオイル、樹脂等により素子全体を保護することも可能である。
本発明の有機EL素子では、効率良く発光させるために、少なくとも一方の面は素子の発光波長領域において充分透明にすることが望ましい。また、基板も透明であることが望ましい。透明電極は、上記の導電性材料を使用して、蒸着やスパッタリング等の方法で所定の透光性が確保するように設定する。発光面の電極は、光透過率を10%以上にすることが望ましい。基板は、機械的、熱的強度を有し、透明性を有するものであれば限定されるものではないが、ガラス基板及び透明性樹脂フィルムがある。透明性樹脂フィルムとしては、ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリメチルメタアクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ナイロン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリサルホン、ポリエーテルサルフォン、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、ポリビニルフルオライド、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリビニリデンフルオライド、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリイミド、ポリプロピレン等が挙げられる。
本発明の有機EL素子の各層の形成は、真空蒸着、スパッタリング、プラズマ、イオンプレーティング等の乾式成膜法やスピンコーティング、ディッピング、フローコーティング等の湿式成膜法のいずれの方法を適用することができる。膜厚は特に限定されるものではないが、適切な膜厚に設定する必要がある。膜厚が厚すぎると、一定の光出力を得るために大きな印加電圧が必要になり効率が悪くなる。膜厚が薄すぎるとピンホール等が発生して、電界を印加しても充分な発光輝度が得られない。通常の膜厚は5nm〜10μmの範囲が適しているが、10nm〜0.2μmの範囲がさらに好ましい。
湿式成膜法の場合、各層を形成する材料を、エタノール、クロロホルム、テトラヒドロフラン、ジオキサン等の適切な溶媒に溶解又は分散させて薄膜を形成するが、その溶媒はいずれであっても良い。
このような湿式成膜法に適した溶液として、有機EL材料として本発明の芳香族アミン誘導体と溶媒とを含有する有機EL材料含有溶液を用いることができる。また、いずれの有機薄膜層においても、成膜性向上、膜のピンホール防止等のため適切な樹脂や添加剤を使用しても良い。
使用の可能な樹脂としては、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、ポリスルフォン、ポリメチルメタクリレート、ポリメチルアクリレート、セルロース等の絶縁性樹脂及びそれらの共重合体、ポリ−N−ビニルカルバゾール、ポリシラン等の光導電性樹脂、ポリチオフェン、ポリピロール等の導電性樹脂を挙げられる。また、添加剤としては、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤等を挙げられる。
このような湿式成膜法に適した溶液として、有機EL材料として本発明の芳香族アミン誘導体と溶媒とを含有する有機EL材料含有溶液を用いることができる。また、いずれの有機薄膜層においても、成膜性向上、膜のピンホール防止等のため適切な樹脂や添加剤を使用しても良い。
使用の可能な樹脂としては、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、ポリスルフォン、ポリメチルメタクリレート、ポリメチルアクリレート、セルロース等の絶縁性樹脂及びそれらの共重合体、ポリ−N−ビニルカルバゾール、ポリシラン等の光導電性樹脂、ポリチオフェン、ポリピロール等の導電性樹脂を挙げられる。また、添加剤としては、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤等を挙げられる。
<有機EL素子の製造方法>
以上例示した各種材料及び層形成方法により陽極、発光層、必要に応じて正孔注入・輸送層、及び必要に応じて電子注入・輸送層を形成し、さらに陰極を形成することにより有機EL素子を作製することができる。また陰極から陽極へ、前記と逆の順序で有機EL素子を作製することもできる。
以下、透光性基板上に陽極/正孔注入層/発光層/電子注入層/陰極が順次設けられた構成の有機EL素子の作製例を記載する。
まず、適当な透光性基板上に陽極材料からなる薄膜を1μm以下、好ましくは10〜200nmの範囲の膜厚になるように蒸着やスパッタリング等の方法により形成して陽極を作製する。次に、この陽極上に正孔注入層を設ける。正孔注入層の形成は、前述したように真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、LB法等の方法により行うことができるが、均質な膜が得られやすく、かつピンホールが発生しにくい等の点から真空蒸着法により形成することが好ましい。真空蒸着法により正孔注入層を形成する場合、その蒸着条件は使用する化合物(正孔注入層の材料)、目的とする正孔注入層の結晶構造や再結合構造等により異なるが、一般に蒸着源温度50〜450℃、真空度10-7〜10-3Torr、蒸着速度0.01〜50nm/秒、基板温度−50〜300℃、膜厚5nm〜5μmの範囲で適宜選択することが好ましい。
以上例示した各種材料及び層形成方法により陽極、発光層、必要に応じて正孔注入・輸送層、及び必要に応じて電子注入・輸送層を形成し、さらに陰極を形成することにより有機EL素子を作製することができる。また陰極から陽極へ、前記と逆の順序で有機EL素子を作製することもできる。
以下、透光性基板上に陽極/正孔注入層/発光層/電子注入層/陰極が順次設けられた構成の有機EL素子の作製例を記載する。
まず、適当な透光性基板上に陽極材料からなる薄膜を1μm以下、好ましくは10〜200nmの範囲の膜厚になるように蒸着やスパッタリング等の方法により形成して陽極を作製する。次に、この陽極上に正孔注入層を設ける。正孔注入層の形成は、前述したように真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、LB法等の方法により行うことができるが、均質な膜が得られやすく、かつピンホールが発生しにくい等の点から真空蒸着法により形成することが好ましい。真空蒸着法により正孔注入層を形成する場合、その蒸着条件は使用する化合物(正孔注入層の材料)、目的とする正孔注入層の結晶構造や再結合構造等により異なるが、一般に蒸着源温度50〜450℃、真空度10-7〜10-3Torr、蒸着速度0.01〜50nm/秒、基板温度−50〜300℃、膜厚5nm〜5μmの範囲で適宜選択することが好ましい。
本発明の有機EL素子は、壁掛けテレビのフラットパネルディスプレイ等の平面発光体、複写機、プリンター、液晶ディスプレイのバックライト又は計器類等の光源、表示板、標識灯等に利用できる。また、本発明の材料は、有機EL素子だけでなく、電子写真感光体、光電変換素子、太陽電池、イメージセンサー等の分野においても使用できる。
以下に本発明の実施例を挙げてさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
<合成例1(中間体1の合成)>
アルゴン気流下、1000ミリリットルの三つ口フラスコに4−ブロモビフェニルを47g、ヨウ素を23g、過ヨウ素酸2水和物を9.4g、水を42ミリリットル、酢酸を360ミリリットル、硫酸を11ミリリットル入れ65℃で30分撹拌後、90℃で6時間反応した。反応物を氷水に注入し、ろ過した。水で洗浄後、メタノールで洗浄することにより67gの白色粉末を得た。フィールドディソープションマススペクトル(以下、FD−MS)の分析により、C12H8BrI=359に対し、m/z=358と360の主ピークが得られたので、中間体1と同定した。
アルゴン気流下、1000ミリリットルの三つ口フラスコに4−ブロモビフェニルを47g、ヨウ素を23g、過ヨウ素酸2水和物を9.4g、水を42ミリリットル、酢酸を360ミリリットル、硫酸を11ミリリットル入れ65℃で30分撹拌後、90℃で6時間反応した。反応物を氷水に注入し、ろ過した。水で洗浄後、メタノールで洗浄することにより67gの白色粉末を得た。フィールドディソープションマススペクトル(以下、FD−MS)の分析により、C12H8BrI=359に対し、m/z=358と360の主ピークが得られたので、中間体1と同定した。
<合成例2(中間体2の合成)>
アルゴン気流下、ジフェニルアミンを16.8g、中間体1を36.0g、t−ブトキシナトリウム10g(広島和光社製)、ビス(トリフェニルホスフィン)塩化パラジウム(II)1.6g(東京化成社製)及びキシレン500mLを入れ、130℃にて24時間反応した。
冷却後、水1000mLを加え、混合物をセライト濾過し、濾液をトルエンで抽出し、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。これを減圧下で濃縮し、得られた粗生成物をカラム精製し、トルエンで再結晶し、それを濾取した後、乾燥したところ、12.4gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体2と同定した。
アルゴン気流下、ジフェニルアミンを16.8g、中間体1を36.0g、t−ブトキシナトリウム10g(広島和光社製)、ビス(トリフェニルホスフィン)塩化パラジウム(II)1.6g(東京化成社製)及びキシレン500mLを入れ、130℃にて24時間反応した。
冷却後、水1000mLを加え、混合物をセライト濾過し、濾液をトルエンで抽出し、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。これを減圧下で濃縮し、得られた粗生成物をカラム精製し、トルエンで再結晶し、それを濾取した後、乾燥したところ、12.4gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体2と同定した。
<合成例3(中間体3の合成)>
アルゴン気流下、ベンズアミド17.0g、4−ブロモビフェニル68.8g、ヨウ化銅2.70g、炭酸カリウム40.8g、ジエチルベンゼンを入れ、175℃にて19時間反応した。
冷却後、上水を加えてろ過し、残渣をアセトン、メタノール、上水で3回洗浄し、55.0gの中間体3のベンズアミド体を得た。
中間体7のベンズアミド体55.0g、水酸化カリウム26.3g、上水25mL、ジエチルベンゼンを入れて175℃にて5.5時間反応した。
冷却後、上水を加えてろ過し、アセトン、メタノール、上水で3回洗浄し、ショートカラム(トルエン)で精製し、得られた個体をn−ヘキサンで洗浄して、減圧乾燥したところ、25.0gの白色固体を得た。FD−MSの分析により、中間体3と同定した。
アルゴン気流下、ベンズアミド17.0g、4−ブロモビフェニル68.8g、ヨウ化銅2.70g、炭酸カリウム40.8g、ジエチルベンゼンを入れ、175℃にて19時間反応した。
冷却後、上水を加えてろ過し、残渣をアセトン、メタノール、上水で3回洗浄し、55.0gの中間体3のベンズアミド体を得た。
中間体7のベンズアミド体55.0g、水酸化カリウム26.3g、上水25mL、ジエチルベンゼンを入れて175℃にて5.5時間反応した。
冷却後、上水を加えてろ過し、アセトン、メタノール、上水で3回洗浄し、ショートカラム(トルエン)で精製し、得られた個体をn−ヘキサンで洗浄して、減圧乾燥したところ、25.0gの白色固体を得た。FD−MSの分析により、中間体3と同定した。
<合成例4(中間体4の合成)>
合成例4において4−ブロモビフェニルの代わりに4−ブロモ-p-テルフェニルを以外は同様に反応を行ったところ、28.0gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体4と同定した。
合成例4において4−ブロモビフェニルの代わりに4−ブロモ-p-テルフェニルを以外は同様に反応を行ったところ、28.0gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体4と同定した。
<合成例5(中間体5の合成)>
ジベンゾフラン150g(892ミリモル)と酢酸1リットルをフラスコに仕込み、窒素置換し、加熱溶解させた。臭素188g(1.18モル)を時々水冷しながら滴下した後、空冷下20時間撹拌した。析出した結晶を濾別し、酢酸、水で順次洗浄し、減圧下乾燥させた。得られた結晶を、減圧蒸留にて精製しした後、メタノールで数回再結晶を繰り返し、2-ブロモジベンゾフラン66.8g(収率31%)を得た。FD−MSの分析により、中間体5と同定した。
ジベンゾフラン150g(892ミリモル)と酢酸1リットルをフラスコに仕込み、窒素置換し、加熱溶解させた。臭素188g(1.18モル)を時々水冷しながら滴下した後、空冷下20時間撹拌した。析出した結晶を濾別し、酢酸、水で順次洗浄し、減圧下乾燥させた。得られた結晶を、減圧蒸留にて精製しした後、メタノールで数回再結晶を繰り返し、2-ブロモジベンゾフラン66.8g(収率31%)を得た。FD−MSの分析により、中間体5と同定した。
<合成例6(中間体6の合成)>
アルゴン雰囲気下、2-ブロモジベンゾフラン24.7g(100ミリモル)に無水THF400ミリリットルを加え、−40℃で撹拌中に、1.6M濃度のn-ブチルリチウムのヘキサン溶液63ミリリットル(100ミリモル)を加えた。反応溶液を0℃まで加温しながら1時間攪拌した。反応溶液を再び−78℃まで冷却し、ホウ酸トリメチル26.0g(250ミリモル)の乾燥THFの50ミリリットル溶液を滴下した。反応溶液を室温で5時間攪拌した。1N塩酸200ミリリットルを加え、1時間攪拌後、水層を除去した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒を減圧留去した。得られた固体をトルエンで洗浄し、ジベンゾフラン-2-ボロン酸15.2g(収率72%)を得た。FD−MSの分析により、C12H9BO3=212に対し、m/z=212の主ピークが得られたので、中間体6と同定した。
アルゴン雰囲気下、2-ブロモジベンゾフラン24.7g(100ミリモル)に無水THF400ミリリットルを加え、−40℃で撹拌中に、1.6M濃度のn-ブチルリチウムのヘキサン溶液63ミリリットル(100ミリモル)を加えた。反応溶液を0℃まで加温しながら1時間攪拌した。反応溶液を再び−78℃まで冷却し、ホウ酸トリメチル26.0g(250ミリモル)の乾燥THFの50ミリリットル溶液を滴下した。反応溶液を室温で5時間攪拌した。1N塩酸200ミリリットルを加え、1時間攪拌後、水層を除去した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒を減圧留去した。得られた固体をトルエンで洗浄し、ジベンゾフラン-2-ボロン酸15.2g(収率72%)を得た。FD−MSの分析により、C12H9BO3=212に対し、m/z=212の主ピークが得られたので、中間体6と同定した。
<合成例7(中間体7の合成)>
アルゴン雰囲気下、4-ヨードブロモベンゼン28.3g(100ミリモル)、ジベンゾフラン-2-ボロン酸(中間体4)を22.3g(105ミリモル)、テトラキス(トリフェニルフォスフィン)パラジウム(0) 2.31g(2.00ミリモル)にトルエン300ミリリットル、2M濃度の炭酸ナトリウム水溶液150ミリリットルを加え、10時間還流させながら加熱した。
反応終了後、直ちにろ過した後、水層を除去した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥させた後、濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィで精製し、4-(4-ブロモフェニル)ジベンゾフランの白色結晶26.2gを得た(収率81%)。FD−MSの分析により、中間体7と同定した。
アルゴン雰囲気下、4-ヨードブロモベンゼン28.3g(100ミリモル)、ジベンゾフラン-2-ボロン酸(中間体4)を22.3g(105ミリモル)、テトラキス(トリフェニルフォスフィン)パラジウム(0) 2.31g(2.00ミリモル)にトルエン300ミリリットル、2M濃度の炭酸ナトリウム水溶液150ミリリットルを加え、10時間還流させながら加熱した。
反応終了後、直ちにろ過した後、水層を除去した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥させた後、濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィで精製し、4-(4-ブロモフェニル)ジベンゾフランの白色結晶26.2gを得た(収率81%)。FD−MSの分析により、中間体7と同定した。
<合成例8(中間体8の合成)>
合成例6において、2-ブロモジベンゾフランの代わりに中間体7を32.3g用いた以外は同様に反応を行ったところ、20.1gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体8と同定した。
合成例6において、2-ブロモジベンゾフランの代わりに中間体7を32.3g用いた以外は同様に反応を行ったところ、20.1gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体8と同定した。
<合成例9(中間体9の合成)>
合成例6において、ジベンゾフラン-2-ボロン酸の代わりにジベンゾフラン-4-ボロン酸を22.3g用いた以外は同様に反応を行ったところ、23.1gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体9と同定した。
合成例6において、ジベンゾフラン-2-ボロン酸の代わりにジベンゾフラン-4-ボロン酸を22.3g用いた以外は同様に反応を行ったところ、23.1gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体9と同定した。
<合成例10(中間体10の合成)>
合成例8において、中間体7の代わりに中間体9を32.3g用いた以外は同様に反応を行ったところ、18.6gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体10と同定した。
合成例8において、中間体7の代わりに中間体9を32.3g用いた以外は同様に反応を行ったところ、18.6gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体10と同定した。
<合成例11(中間体11の合成)>
アルゴン気流下、カルバゾールを670g、ヨードベンゼンを850kg、キシレンを20L、t−BuONaを460g、酢酸パラジウム(Pd(OAc)2)を入れ、8時間還流した。不純物を濾過し、濾液を減圧下で濃縮し、ヘキサンで洗浄後、乾燥したところ、フェニルカルバゾールを820gの白色粉末として得た。アルゴン気流下、1000ミリリットルの三つ口フラスコにフェニルカルバゾールを24g、よう化カリウムを8.3g、ヨウ素酸カリウムを10.7g、エタノールを500ミリリットル、硫酸を8ミリリットル入れ75℃で2時間撹拌後、反応物を氷水に注入し、酢酸エチルと水で抽出した。水で洗浄後、シリカゲルを用いてカラムクロマトグラフィーすることにより67gの白色粉末を得た。中間体1の合成において4−ブロモビフェニルの代わりにを用いた以外は同様に反応を行ったところ、22.3gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体11と同定した。
アルゴン気流下、カルバゾールを670g、ヨードベンゼンを850kg、キシレンを20L、t−BuONaを460g、酢酸パラジウム(Pd(OAc)2)を入れ、8時間還流した。不純物を濾過し、濾液を減圧下で濃縮し、ヘキサンで洗浄後、乾燥したところ、フェニルカルバゾールを820gの白色粉末として得た。アルゴン気流下、1000ミリリットルの三つ口フラスコにフェニルカルバゾールを24g、よう化カリウムを8.3g、ヨウ素酸カリウムを10.7g、エタノールを500ミリリットル、硫酸を8ミリリットル入れ75℃で2時間撹拌後、反応物を氷水に注入し、酢酸エチルと水で抽出した。水で洗浄後、シリカゲルを用いてカラムクロマトグラフィーすることにより67gの白色粉末を得た。中間体1の合成において4−ブロモビフェニルの代わりにを用いた以外は同様に反応を行ったところ、22.3gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体11と同定した。
<合成例12(中間体12の合成)>
合成例6において、中間体5の代わりに中間体11を36.9g用いた以外は同様に反応を行ったところ、14.5gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体12と同定した。
合成例6において、中間体5の代わりに中間体11を36.9g用いた以外は同様に反応を行ったところ、14.5gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体12と同定した。
<合成例13(中間体13の合成)>
合成例7において、中間体6の代わりに中間体12を28.7g用いた以外は同様に反応を行ったところ、23.7gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体13と同定した。
合成例7において、中間体6の代わりに中間体12を28.7g用いた以外は同様に反応を行ったところ、23.7gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体13と同定した。
<合成例14(中間体14の合成)>
合成例6において、中間体5の代わりに中間体13を39.8g用いた以外は同様に反応を行ったところ、18.2gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体14と同定した。
合成例6において、中間体5の代わりに中間体13を39.8g用いた以外は同様に反応を行ったところ、18.2gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体14と同定した。
<合成例15(中間体15の合成)>
アルゴン気流下、50Lの反応容器にフェニルボロン酸を750g、2−ブブロモチオフェンを1000g、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(Pd(PPh3)4)を142g、2Mの炭酸ナトリウム(Na2CO3)溶液を9L、ジメトキシエタンを15L入れた後、80℃で8時間反応した。反応液をトルエン/水で抽出し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。これを減圧下で濃縮し、得られた粗生成物をカラム精製することで786gの白色粉末を得た。
アルゴン気流下、20Lの反応容器に上記で得られた化合物786gとDMF(ジメチルホルムアミド)を8L入れた後、NBS(N−ブロモスクシンイミド)を960gゆっくり添加し、室温で12時間反応した。ヘキサン/水で抽出し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。これを減圧下で濃縮し、得られた粗生成物をカラム精製することで703gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体15と同定した。
アルゴン気流下、50Lの反応容器にフェニルボロン酸を750g、2−ブブロモチオフェンを1000g、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(Pd(PPh3)4)を142g、2Mの炭酸ナトリウム(Na2CO3)溶液を9L、ジメトキシエタンを15L入れた後、80℃で8時間反応した。反応液をトルエン/水で抽出し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。これを減圧下で濃縮し、得られた粗生成物をカラム精製することで786gの白色粉末を得た。
アルゴン気流下、20Lの反応容器に上記で得られた化合物786gとDMF(ジメチルホルムアミド)を8L入れた後、NBS(N−ブロモスクシンイミド)を960gゆっくり添加し、室温で12時間反応した。ヘキサン/水で抽出し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。これを減圧下で濃縮し、得られた粗生成物をカラム精製することで703gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体15と同定した。
<合成例16(中間体16の合成)>
合成例6において、中間体5の代わりに中間体15を23.9g用いた以外は同様に反応を行ったところ、14.2gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体16と同定した。
合成例6において、中間体5の代わりに中間体15を23.9g用いた以外は同様に反応を行ったところ、14.2gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体16と同定した。
<合成例17(中間体17の合成)>
合成例7において、中間体6の代わりに中間体16を20.4g用いた以外は同様に反応を行ったところ、24.2gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体17と同定した。
合成例7において、中間体6の代わりに中間体16を20.4g用いた以外は同様に反応を行ったところ、24.2gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体17と同定した。
<合成例18(中間体18の合成)>
合成例6において、中間体5の代わりに中間体17を31.5g用いた以外は同様に反応を行ったところ、18.8gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体18と同定した。
合成例6において、中間体5の代わりに中間体17を31.5g用いた以外は同様に反応を行ったところ、18.8gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体18と同定した。
<合成例19(中間体19の合成)>
アルゴン雰囲気下、4-ヨードブロモベンゼン28.3g(100ミリモル)、カルバゾールを16.7g(100ミリモル)、ヨウ化銅(CuI) 0.2g(1.00ミリモル)、燐酸三カリウムを42.4g(210ミリモル)にtrans-1,2−シクロヘキサンジアミンを2ml、1,4−ジオキサンを300ミリリットル入れ、100℃にて20時間撹拌した。
反応終了後、水300mlを加えた後分液し、水層を除去した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥させた後、濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィで精製し、白色結晶18.3gを得た(収率57%)。FD−MSの分析により、中間体19と同定した。
アルゴン雰囲気下、4-ヨードブロモベンゼン28.3g(100ミリモル)、カルバゾールを16.7g(100ミリモル)、ヨウ化銅(CuI) 0.2g(1.00ミリモル)、燐酸三カリウムを42.4g(210ミリモル)にtrans-1,2−シクロヘキサンジアミンを2ml、1,4−ジオキサンを300ミリリットル入れ、100℃にて20時間撹拌した。
反応終了後、水300mlを加えた後分液し、水層を除去した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥させた後、濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィで精製し、白色結晶18.3gを得た(収率57%)。FD−MSの分析により、中間体19と同定した。
<合成例20(中間体20の合成)>
合成例6において、中間体5の代わりに中間体19を32.2g用いた以外は同様に反応を行ったところ、17.1gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体20と同定した。
合成例6において、中間体5の代わりに中間体19を32.2g用いた以外は同様に反応を行ったところ、17.1gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体20と同定した。
<合成例21(中間体21の合成)>
合成例19において、4-ヨードブロモベンゼンの代わりに中間体1を35.9g用いた以外は同様に反応を行ったところ、24.1gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体21と同定した。
合成例19において、4-ヨードブロモベンゼンの代わりに中間体1を35.9g用いた以外は同様に反応を行ったところ、24.1gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体21と同定した。
<合成例22(中間体22の合成)>
合成例11において、フェニルカルバゾールの代わりに中間体21を39.8g用いた以外は同様に反応を行ったところ、25.1gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体22と同定した。
合成例11において、フェニルカルバゾールの代わりに中間体21を39.8g用いた以外は同様に反応を行ったところ、25.1gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体22と同定した。
<合成例23(中間体23の合成)>
合成例9において、4-ヨードブロモベンゼンの代わりに中間体22を39.8g用いた以外は同様に反応を行ったところ、25.1gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体23と同定した。
合成例9において、4-ヨードブロモベンゼンの代わりに中間体22を39.8g用いた以外は同様に反応を行ったところ、25.1gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体23と同定した。
<合成例24(中間体24の合成)>
合成例22において、ヨウ素と過ヨウ素酸2水和物の使用量を2倍にした以外は同様に反応を行ったところ、26.1gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体24と同定した。
合成例22において、ヨウ素と過ヨウ素酸2水和物の使用量を2倍にした以外は同様に反応を行ったところ、26.1gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体24と同定した。
<合成例25(中間体25の合成)>
合成例23において、中間体22の代わりに中間体24を65.0g、ジベンゾフラン-4-ボロン酸の使用量を2倍にした以外は同様に反応を行ったところ、29.2gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体25と同定した。
合成例23において、中間体22の代わりに中間体24を65.0g、ジベンゾフラン-4-ボロン酸の使用量を2倍にした以外は同様に反応を行ったところ、29.2gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体25と同定した。
<合成例26(中間体26の合成)>
合成例22において、中間体21の代わりに中間体19を32.2g用いた以外は同様に反応を行ったところ、22.4gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体26と同定した。
合成例22において、中間体21の代わりに中間体19を32.2g用いた以外は同様に反応を行ったところ、22.4gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体26と同定した。
<合成例27(中間体27の合成)>
合成例23において、中間体22の代わりに中間体26を44.8g用いた以外は同様に反応を行ったところ、18.1gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体27と同定した。
合成例23において、中間体22の代わりに中間体26を44.8g用いた以外は同様に反応を行ったところ、18.1gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体27と同定した。
<合成例28(中間体28の合成)>
合成例27において、ジベンゾフラン-4-ボロン酸の代わりに中間体10を32.3g、中間体26の代わりに中間体22を52.4g用いた以外は同様に反応を行ったところ、25.1gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体28と同定した。
合成例27において、ジベンゾフラン-4-ボロン酸の代わりに中間体10を32.3g、中間体26の代わりに中間体22を52.4g用いた以外は同様に反応を行ったところ、25.1gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体28と同定した。
<合成例29(中間体29の合成)>
合成例27において、ジベンゾフラン-4-ボロン酸の代わりに中間体8を32.3g用いた以外は同様に反応を行ったところ、20.6gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体29と同定した。
合成例27において、ジベンゾフラン-4-ボロン酸の代わりに中間体8を32.3g用いた以外は同様に反応を行ったところ、20.6gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体29と同定した。
<合成例30(中間体30の合成)>
合成例25において、ジベンゾフラン-4-ボロン酸の代わりにジベンゾフラン-2-ボロン酸を32.3g用いた以外は同様に反応を行ったところ、27.1gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体30と同定した。
合成例25において、ジベンゾフラン-4-ボロン酸の代わりにジベンゾフラン-2-ボロン酸を32.3g用いた以外は同様に反応を行ったところ、27.1gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体30と同定した。
<合成例31(中間体31の合成)>
合成例25において、ジベンゾフラン-4-ボロン酸の代わりに中間体18を28.0g用いた以外は同様に反応を行ったところ、23.7gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体31と同定した。
合成例25において、ジベンゾフラン-4-ボロン酸の代わりに中間体18を28.0g用いた以外は同様に反応を行ったところ、23.7gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体31と同定した。
<合成例32(中間体32の合成)>
合成例25において、ジベンゾフラン-4-ボロン酸の代わりに中間体12を28.7g用いた以外は同様に反応を行ったところ、28.1gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体32と同定した。
合成例25において、ジベンゾフラン-4-ボロン酸の代わりに中間体12を28.7g用いた以外は同様に反応を行ったところ、28.1gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体32と同定した。
<合成例33(中間体33の合成)>
合成例25において、ジベンゾフラン-4-ボロン酸の代わりに中間体14を36.3g用いた以外は同様に反応を行ったところ、22.9gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体33と同定した。
合成例25において、ジベンゾフラン-4-ボロン酸の代わりに中間体14を36.3g用いた以外は同様に反応を行ったところ、22.9gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体33と同定した。
<合成例34(中間体34の合成)>
合成例9において、4-ヨードブロモベンゼンの代わりに1,4-ジヨードベンゼンを16.5g用いた以外は同様に反応を行ったところ、11.3gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体34と同定した。
合成例9において、4-ヨードブロモベンゼンの代わりに1,4-ジヨードベンゼンを16.5g用いた以外は同様に反応を行ったところ、11.3gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体34と同定した。
<合成例35(中間体35の合成)>
合成例11において、フェニルカルバゾールの代わりに中間体34を40.8g用いた以外は同様に反応を行ったところ、32.1gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体35と同定した。
合成例11において、フェニルカルバゾールの代わりに中間体34を40.8g用いた以外は同様に反応を行ったところ、32.1gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体35と同定した。
<合成例36(中間体36の合成)>
合成例12において、中間体11の代わりに中間体35を53.6g用いた以外は同様に反応を行ったところ、22.7gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体36と同定した。
合成例12において、中間体11の代わりに中間体35を53.6g用いた以外は同様に反応を行ったところ、22.7gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体36と同定した。
<合成例37(中間体37の合成)>
合成例13において、中間体12の代わりに中間体36を、4-ヨードブロモベンゼンの代わりに中間体1用いた以外は同様に反応を行ったところ、25.6gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体37と同定した。
合成例13において、中間体12の代わりに中間体36を、4-ヨードブロモベンゼンの代わりに中間体1用いた以外は同様に反応を行ったところ、25.6gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体37と同定した。
<合成例38(中間体38の合成)>
合成例11において、ヨウ素と過ヨウ素酸2水和物の使用量を2倍にした以外は同様に反応を行ったところ、19.6gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体38と同定した。
合成例11において、ヨウ素と過ヨウ素酸2水和物の使用量を2倍にした以外は同様に反応を行ったところ、19.6gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体38と同定した。
<合成例39(中間体39の合成)>
合成例27において、ジベンゾフラン-4-ボロン酸の代わりに中間体10を28.8g、中間体26の代わりに中間体38を49.5gを用いた以外は同様に反応を行ったところ、21.3gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体39と同定した。
合成例27において、ジベンゾフラン-4-ボロン酸の代わりに中間体10を28.8g、中間体26の代わりに中間体38を49.5gを用いた以外は同様に反応を行ったところ、21.3gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体39と同定した。
<合成例40(中間体40の合成)>
合成例12において、中間体11の代わりに中間体39を61.1g用いた以外は同様に反応を行ったところ、20.8gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体40と同定した。
合成例12において、中間体11の代わりに中間体39を61.1g用いた以外は同様に反応を行ったところ、20.8gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体40と同定した。
<合成例41(中間体41の合成)>
合成例27において、ジベンゾフラン-4-ボロン酸の代わりに中間体18を28.0g、中間体26の代わりに中間体38を49.5gを用いた以外は同様に反応を行ったところ、24.3gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体41と同定した。
合成例27において、ジベンゾフラン-4-ボロン酸の代わりに中間体18を28.0g、中間体26の代わりに中間体38を49.5gを用いた以外は同様に反応を行ったところ、24.3gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体41と同定した。
<合成例42(中間体42の合成)>
合成例12において、中間体11の代わりに中間体41を60.3g用いた以外は同様に反応を行ったところ、18.7gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体42と同定した。
合成例12において、中間体11の代わりに中間体41を60.3g用いた以外は同様に反応を行ったところ、18.7gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体42と同定した。
<合成例43(中間体43の合成)>
合成例38において、フェニルカルバゾールの代わりにジベンゾフランを16.6g用いた以外は同様に反応を行ったところ、20.3gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体43と同定した。
合成例38において、フェニルカルバゾールの代わりにジベンゾフランを16.6g用いた以外は同様に反応を行ったところ、20.3gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体43と同定した。
<合成例44(中間体44の合成)>
合成例39において、中間体38の代わりに中間体43を42.0g、中間体10の代わりに中間体20を28.7g用いた以外は同様に反応を行ったところ、21.3gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体44と同定した。
合成例39において、中間体38の代わりに中間体43を42.0g、中間体10の代わりに中間体20を28.7g用いた以外は同様に反応を行ったところ、21.3gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体44と同定した。
<合成例45(中間体45の合成)>
合成例7において、ジベンゾフラン-2-ボロン酸の代わりに4-ブロモフェニルボロン酸を20.0g、4-ヨードブロモベンゼンの代わりに中間体44を53.5g用いた以外は同様に反応を行ったところ、18.2gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体45と同定した。
合成例7において、ジベンゾフラン-2-ボロン酸の代わりに4-ブロモフェニルボロン酸を20.0g、4-ヨードブロモベンゼンの代わりに中間体44を53.5g用いた以外は同様に反応を行ったところ、18.2gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体45と同定した。
<合成例46(中間体46の合成)>
合成例44において、中間体20の代わりに中間体12を28.7g用いた以外は同様に反応を行ったところ、16.5gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体46と同定した。
合成例44において、中間体20の代わりに中間体12を28.7g用いた以外は同様に反応を行ったところ、16.5gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体46と同定した。
<合成例47(中間体47の合成)>
合成例45において、中間体44の代わりに中間体46を53.5g用いた以外は同様に反応を行ったところ、22.4gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体47と同定した。
合成例45において、中間体44の代わりに中間体46を53.5g用いた以外は同様に反応を行ったところ、22.4gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体47と同定した。
<合成例48(中間体48の合成)>
合成例44において、中間体20の代わりに中間体14を36.3g用いた以外は同様に反応を行ったところ、19.2gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体48と同定した。
合成例44において、中間体20の代わりに中間体14を36.3g用いた以外は同様に反応を行ったところ、19.2gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体48と同定した。
<合成例49(中間体49の合成)>
合成例45において、中間体44の代わりに中間体48を53.5g用いた以外は同様に反応を行ったところ、23.1gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体49と同定した。
合成例45において、中間体44の代わりに中間体48を53.5g用いた以外は同様に反応を行ったところ、23.1gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体49と同定した。
<合成例50(中間体50の合成)>
合成例15において、フェニルボロン酸の代わりに中間体10を12.0g用いた以外は同様に反応を行ったところ、14.7gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体50と同定した。
合成例15において、フェニルボロン酸の代わりに中間体10を12.0g用いた以外は同様に反応を行ったところ、14.7gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体50と同定した。
<合成例51(中間体51の合成)>
合成例16において、中間体15の代わりに中間体50を40.5g用いた以外は同様に反応を行ったところ、18.5gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体51と同定した。
合成例16において、中間体15の代わりに中間体50を40.5g用いた以外は同様に反応を行ったところ、18.5gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体51と同定した。
<合成例52(中間体52の合成)>
合成例17において、中間体16の代わりに中間体51を37.2g用いた以外は同様に反応を行ったところ、19.2gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体52と同定した。
合成例17において、中間体16の代わりに中間体51を37.2g用いた以外は同様に反応を行ったところ、19.2gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体52と同定した。
<合成例53(中間体53の合成)>
合成例13において、中間体12の代わりに中間体40を52.9g用い、4-ヨードブロモベンゼンの代わりに中間体1を35.9g用いた以外は同様に反応を行ったところ、35.5gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体53と同定した。
合成例13において、中間体12の代わりに中間体40を52.9g用い、4-ヨードブロモベンゼンの代わりに中間体1を35.9g用いた以外は同様に反応を行ったところ、35.5gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体53と同定した。
<合成例54(中間体54の合成)>
アルゴン気流下、1−アセトアミド185g(東京化成社製)、中間体53を716g(和光純薬社製)、炭酸カリウム544g(和光純薬社製)、銅粉12.5g(和光純薬社製)及びデカリン2Lを仕込み、190℃にて4日間反応した。反応後冷却し、トルエン2Lを添加し、不溶分を濾取した。濾取物をクロロホルム4.5Lに溶解し、不溶分を除去後、活性炭処理し、濃縮した。これにアセトン3Lを加え、析出晶を511g濾取し、中間体54のアセトアミド体を得た。
さらにアルゴン気流下、上記アセトアミド体をエチレングリコール5L(和光純薬社製)、水50mLに懸濁し、85%水酸化カリウム水溶液210gを添加後、120℃で8時間反応した。反応後、水10L中に反応液を注加し、析出晶を濾取し、水、メタノールで洗浄した。得られた結晶をテトラヒドロフラン3Lに加熱溶解し、活性炭処理後濃縮し、アセトンを加えて結晶を析出させた。これを濾取し、325gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体54と同定した。
アルゴン気流下、1−アセトアミド185g(東京化成社製)、中間体53を716g(和光純薬社製)、炭酸カリウム544g(和光純薬社製)、銅粉12.5g(和光純薬社製)及びデカリン2Lを仕込み、190℃にて4日間反応した。反応後冷却し、トルエン2Lを添加し、不溶分を濾取した。濾取物をクロロホルム4.5Lに溶解し、不溶分を除去後、活性炭処理し、濃縮した。これにアセトン3Lを加え、析出晶を511g濾取し、中間体54のアセトアミド体を得た。
さらにアルゴン気流下、上記アセトアミド体をエチレングリコール5L(和光純薬社製)、水50mLに懸濁し、85%水酸化カリウム水溶液210gを添加後、120℃で8時間反応した。反応後、水10L中に反応液を注加し、析出晶を濾取し、水、メタノールで洗浄した。得られた結晶をテトラヒドロフラン3Lに加熱溶解し、活性炭処理後濃縮し、アセトンを加えて結晶を析出させた。これを濾取し、325gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体54と同定した。
<合成例55(中間体55の合成)>
アルゴン気流下、アニリンを9.2g、中間体52を48.1g、t−ブトキシナトリウム13.6g(広島和光社製)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)0.92g (アルドリッチ社製)及び脱水トルエン600mLを入れ、80℃にて8時間反応した。
冷却後、水500mL を加え、混合物をセライト濾過し、濾液をトルエンで抽出し、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。これを減圧下で濃縮し、得られた粗生成物をカラム精製し、トルエンで再結晶し、それを濾取した後、乾燥したところ、30.5gのアミン誘導体(淡黄色粉末)を得た。FD−MSの分析により、中間体55と同定した。
アルゴン気流下、アニリンを9.2g、中間体52を48.1g、t−ブトキシナトリウム13.6g(広島和光社製)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)0.92g (アルドリッチ社製)及び脱水トルエン600mLを入れ、80℃にて8時間反応した。
冷却後、水500mL を加え、混合物をセライト濾過し、濾液をトルエンで抽出し、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。これを減圧下で濃縮し、得られた粗生成物をカラム精製し、トルエンで再結晶し、それを濾取した後、乾燥したところ、30.5gのアミン誘導体(淡黄色粉末)を得た。FD−MSの分析により、中間体55と同定した。
<合成例56(中間体56の合成)>
合成例55において、中間体52の代わりに中間体49を64.0g用いた以外は同様に反応を行ったところ、39.1gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体56と同定した。
合成例55において、中間体52の代わりに中間体49を64.0g用いた以外は同様に反応を行ったところ、39.1gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体56と同定した。
<合成例57(中間体57の合成)>
合成例2において、ジフェルアミンの代わりに中間体54を65.2g用いた以外は同様に反応を行ったところ、45.5gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体57と同定した。
合成例2において、ジフェルアミンの代わりに中間体54を65.2g用いた以外は同様に反応を行ったところ、45.5gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体57と同定した。
<合成例58(中間体58の合成)>
合成例53において、中間体40の代わりに中間体42を52.1g用いた以外は同様に反応を行ったところ、35.5gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体58と同定した。
合成例53において、中間体40の代わりに中間体42を52.1g用いた以外は同様に反応を行ったところ、35.5gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体58と同定した。
<合成例59(中間体59の合成)>
合成例15において、フェニルボロン酸の代わりにジベンゾフラン-4-ボロン酸を42.4g用いた以外は同様に反応を行ったところ、55.5gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体59と同定した。
合成例15において、フェニルボロン酸の代わりにジベンゾフラン-4-ボロン酸を42.4g用いた以外は同様に反応を行ったところ、55.5gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体59と同定した。
<合成例60(中間体60の合成)>
合成例16において、中間体15の代わりに中間体59を55.5g用いた以外は同様に反応を行ったところ、24.6gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体60と同定した。
合成例16において、中間体15の代わりに中間体59を55.5g用いた以外は同様に反応を行ったところ、24.6gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体60と同定した。
<合成例61(中間体61の合成)>
合成例17において、中間体16の代わりに中間体60を24.0g用いた以外は同様に反応を行ったところ、25.5gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体61と同定した。
合成例17において、中間体16の代わりに中間体60を24.0g用いた以外は同様に反応を行ったところ、25.5gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体61と同定した。
<合成例62(中間体62の合成)>
合成例15において、フェニルボロン酸の代わりに中間体6を42.4g用いた以外は同様に反応を行ったところ、54.0gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体62と同定した。
合成例15において、フェニルボロン酸の代わりに中間体6を42.4g用いた以外は同様に反応を行ったところ、54.0gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体62と同定した。
<合成例63(中間体63の合成)>
合成例16において、中間体15の代わりに中間体62を54.0g用いた以外は同様に反応を行ったところ、28.6gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体63と同定した。
合成例16において、中間体15の代わりに中間体62を54.0g用いた以外は同様に反応を行ったところ、28.6gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体63と同定した。
<合成例64(中間体64の合成)>
合成例17において、中間体16の代わりに中間体63を24.0g用いた以外は同様に反応を行ったところ、24.2gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体64と同定した。
合成例17において、中間体16の代わりに中間体63を24.0g用いた以外は同様に反応を行ったところ、24.2gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体64と同定した。
<合成例65(中間体65の合成)>
合成例54において、中間体53の代わりに中間体61を100.0g用いた以外は同様に反応を行ったところ、24.8gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体65と同定した。
合成例54において、中間体53の代わりに中間体61を100.0g用いた以外は同様に反応を行ったところ、24.8gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体65と同定した。
<合成例66(中間体66の合成)>
合成例54において、中間体53の代わりに中間体64を100.0g用いた以外は同様に反応を行ったところ、22.3gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体66と同定した。
合成例54において、中間体53の代わりに中間体64を100.0g用いた以外は同様に反応を行ったところ、22.3gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、中間体66と同定した。
〔合成実施例1(化合物H1の合成)〕
アルゴン気流下、中間体3を3.2g、中間体23を5.6g、t−ブトキシナトリウム1.3g(広島和光社製)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)46mg (アルドリッチ社製)、トリ−t−ブチルホスフィン21mg及び脱水トルエン50mL を入れ、80℃にて8時間反応させた。
冷却後、水500mL を加え、混合物をセライト濾過し、濾液をトルエンで抽出し、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。これを減圧下で濃縮し、得られた粗生成物をカラム精製し、トルエンで再結晶し、それを濾取した後、乾燥したところ、4.4gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H1と同定した。
アルゴン気流下、中間体3を3.2g、中間体23を5.6g、t−ブトキシナトリウム1.3g(広島和光社製)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)46mg (アルドリッチ社製)、トリ−t−ブチルホスフィン21mg及び脱水トルエン50mL を入れ、80℃にて8時間反応させた。
冷却後、水500mL を加え、混合物をセライト濾過し、濾液をトルエンで抽出し、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。これを減圧下で濃縮し、得られた粗生成物をカラム精製し、トルエンで再結晶し、それを濾取した後、乾燥したところ、4.4gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H1と同定した。
〔合成実施例2(化合物H2の合成)〕
合成実施例1において、中間体23の代わりに中間体25を7.3g用いた以外は同様に反応を行ったところ、4.2gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H2と同定した。
合成実施例1において、中間体23の代わりに中間体25を7.3g用いた以外は同様に反応を行ったところ、4.2gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H2と同定した。
〔合成実施例3(化合物H3の合成)〕
合成実施例1において、中間体23の代わりに中間体25を7.3g用い、中間体3の代わりに中間体4を4.7g用いた以外は同様に反応を行ったところ、4.9gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H3と同定した。
合成実施例1において、中間体23の代わりに中間体25を7.3g用い、中間体3の代わりに中間体4を4.7g用いた以外は同様に反応を行ったところ、4.9gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H3と同定した。
〔合成実施例4(化合物H4の合成)〕
合成実施例1において、中間体23の代わりに中間体28を7.3g用い、中間体3の代わりに中間体4を4.7g用いた以外は同様に反応を行ったところ、4.3gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H4と同定した。
合成実施例1において、中間体23の代わりに中間体28を7.3g用い、中間体3の代わりに中間体4を4.7g用いた以外は同様に反応を行ったところ、4.3gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H4と同定した。
〔合成実施例5(化合物H5の合成)〕
合成実施例1において、中間体23の代わりに中間体29を5.6g用いた以外は同様に反応を行ったところ、4.2gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H5と同定した。
合成実施例1において、中間体23の代わりに中間体29を5.6g用いた以外は同様に反応を行ったところ、4.2gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H5と同定した。
〔合成実施例6(化合物H6の合成)〕
合成実施例1において、中間体23の代わりに中間体30を7.3g用い、中間体3の代わりにN−フェニル−1−ナフチルアミンを2.2g用いた以外は同様に反応を行ったところ、4.1gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H6と同定した。
合成実施例1において、中間体23の代わりに中間体30を7.3g用い、中間体3の代わりにN−フェニル−1−ナフチルアミンを2.2g用いた以外は同様に反応を行ったところ、4.1gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H6と同定した。
〔合成実施例7(化合物H7の合成)〕
合成実施例1において、中間体23の代わりに中間体31を6.3g用い、中間体3の代わりに中間体4を4.7g用いた以外は同様に反応を行ったところ、5.1gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H7と同定した。
合成実施例1において、中間体23の代わりに中間体31を6.3g用い、中間体3の代わりに中間体4を4.7g用いた以外は同様に反応を行ったところ、5.1gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H7と同定した。
〔合成実施例8(化合物H8の合成)〕
合成実施例1において、中間体23の代わりに中間体32を6.4g用いた以外は同様に反応を行ったところ、4.6gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H8と同定した。
合成実施例1において、中間体23の代わりに中間体32を6.4g用いた以外は同様に反応を行ったところ、4.6gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H8と同定した。
〔合成実施例9(化合物H9の合成)〕
合成実施例1において、中間体23の代わりに中間体33を7.2g用い、中間体3の代わりに中間体4を6.1g用いた以外は同様に反応を行ったところ、5.1gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H9と同定した。
合成実施例1において、中間体23の代わりに中間体33を7.2g用い、中間体3の代わりに中間体4を6.1g用いた以外は同様に反応を行ったところ、5.1gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H9と同定した。
〔合成実施例10(化合物H10の合成)〕
合成実施例1において、中間体23の代わりに中間体37を6.4g用いた以外は同様に反応を行ったところ、3.9gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H10と同定した。
合成実施例1において、中間体23の代わりに中間体37を6.4g用いた以外は同様に反応を行ったところ、3.9gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H10と同定した。
〔合成実施例11(化合物H11の合成)〕
合成実施例1において、中間体23の代わりに中間体53を7.2g用いた以外は同様に反応を行ったところ、4.7gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H11と同定した。
合成実施例1において、中間体23の代わりに中間体53を7.2g用いた以外は同様に反応を行ったところ、4.7gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H11と同定した。
〔合成実施例12(化合物H12の合成)〕
合成実施例1において、中間体23の代わりに中間体58を7.1g用いた以外は同様に反応を行ったところ、4.2gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H12と同定した。
合成実施例1において、中間体23の代わりに中間体58を7.1g用いた以外は同様に反応を行ったところ、4.2gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H12と同定した。
〔合成実施例13(化合物H13の合成)〕
合成実施例1において、中間体23の代わりに中間体45を5.6g用いた以外は同様に反応を行ったところ、3.3gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H13と同定した。
合成実施例1において、中間体23の代わりに中間体45を5.6g用いた以外は同様に反応を行ったところ、3.3gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H13と同定した。
〔合成実施例14(化合物H14の合成)〕
合成実施例1において、中間体23の代わりに中間体47を5.6g用いた以外は同様に反応を行ったところ、3.6gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H14と同定した。
合成実施例1において、中間体23の代わりに中間体47を5.6g用いた以外は同様に反応を行ったところ、3.6gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H14と同定した。
〔合成実施例15(化合物H15の合成)〕
合成実施例1において、中間体23の代わりに中間体49を6.4g用い、中間体3の代わりに中間体4を4.7g用いた以外は同様に反応を行ったところ、5.2gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H15と同定した。
合成実施例1において、中間体23の代わりに中間体49を6.4g用い、中間体3の代わりに中間体4を4.7g用いた以外は同様に反応を行ったところ、5.2gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H15と同定した。
〔合成実施例16(化合物H16の合成)〕
合成実施例1において、中間体23の代わりに中間体52を4.8g用いた以外は同様に反応を行ったところ、3.2gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H16と同定した。
合成実施例1において、中間体23の代わりに中間体52を4.8g用いた以外は同様に反応を行ったところ、3.2gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H16と同定した。
〔合成実施例17(化合物H17の合成)〕
合成実施例1において、中間体23の代わりに中間体53を7.2g用い、中間体3の代わりにN,N‘−ジフェニルベンジジンを1.6g用いた以外は同様に反応を行ったところ、3.1gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H17と同定した。
合成実施例1において、中間体23の代わりに中間体53を7.2g用い、中間体3の代わりにN,N‘−ジフェニルベンジジンを1.6g用いた以外は同様に反応を行ったところ、3.1gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H17と同定した。
〔合成実施例18(化合物H18の合成)〕
合成実施例1において、中間体23の代わりに中間体2を4.0g用い、中間体3の代わりに中間体54を3.2g用いた以外は同様に反応を行ったところ、2.7gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H18と同定した。
合成実施例1において、中間体23の代わりに中間体2を4.0g用い、中間体3の代わりに中間体54を3.2g用いた以外は同様に反応を行ったところ、2.7gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H18と同定した。
〔合成実施例19(化合物H19の合成)〕
合成実施例1において、中間体23の代わりにトリス(4−ブロモフェニル)アミンを1.6g用い、中間体3の代わりに中間体55を4.9g用いた以外は同様に反応を行ったところ、2.3gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H19と同定した。
合成実施例1において、中間体23の代わりにトリス(4−ブロモフェニル)アミンを1.6g用い、中間体3の代わりに中間体55を4.9g用いた以外は同様に反応を行ったところ、2.3gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H19と同定した。
〔合成実施例20(化合物H20の合成)〕
合成実施例1において、中間体23の代わりに中間体57を8.8g用い、中間体3の代わりにN,N‘−ジフェニルベンジジンを5.1g用いた以外は同様に反応を行ったところ、3.1gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H20と同定した。
合成実施例1において、中間体23の代わりに中間体57を8.8g用い、中間体3の代わりにN,N‘−ジフェニルベンジジンを5.1g用いた以外は同様に反応を行ったところ、3.1gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H20と同定した。
〔合成実施例21(化合物H21の合成)〕
合成実施例1において、中間体23の代わりに中間体37を6.4g用い、中間体3の代わりに中間体4を4.7g用いた以外は同様に反応を行ったところ、4.1gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H21と同定した。
合成実施例1において、中間体23の代わりに中間体37を6.4g用い、中間体3の代わりに中間体4を4.7g用いた以外は同様に反応を行ったところ、4.1gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H21と同定した。
〔合成実施例22(化合物H22の合成)〕
合成実施例1において、中間体23の代わりに中間体45を5.6g用い、中間体3の代わりに中間体4を4.7g用いた以外は同様に反応を行ったところ、4.3gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H22と同定した。
合成実施例1において、中間体23の代わりに中間体45を5.6g用い、中間体3の代わりに中間体4を4.7g用いた以外は同様に反応を行ったところ、4.3gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H22と同定した。
〔合成実施例23(化合物H23の合成)〕
合成実施例1において、中間体23の代わりに中間体61を4.1g用い、中間体3の代わりに中間体4を4.7g用いた以外は同様に反応を行ったところ、4.7gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H23と同定した。
合成実施例1において、中間体23の代わりに中間体61を4.1g用い、中間体3の代わりに中間体4を4.7g用いた以外は同様に反応を行ったところ、4.7gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H23と同定した。
〔合成実施例24(化合物H24の合成)〕
合成実施例1において、中間体23の代わりに中間体64を4.1g用い、中間体3の代わりに中間体4を4.7g用いた以外は同様に反応を行ったところ、4.2gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H24と同定した。
合成実施例1において、中間体23の代わりに中間体64を4.1g用い、中間体3の代わりに中間体4を4.7g用いた以外は同様に反応を行ったところ、4.2gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H24と同定した。
〔合成実施例25(化合物H25の合成)〕
合成実施例1において、中間体23の代わりに中間体61を4.1g用いた以外は同様に反応を行ったところ、3.7gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H25と同定した。
合成実施例1において、中間体23の代わりに中間体61を4.1g用いた以外は同様に反応を行ったところ、3.7gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H25と同定した。
〔合成実施例26(化合物H26の合成)〕
合成実施例1において、中間体23の代わりに中間体64を4.1g用いた以外は同様に反応を行ったところ、3.3gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H26と同定した。
合成実施例1において、中間体23の代わりに中間体64を4.1g用いた以外は同様に反応を行ったところ、3.3gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H26と同定した。
〔合成実施例27(化合物H27の合成)〕
合成実施例1において、中間体23の代わりに4-ブロモビフェニルを2.1g用い、中間体3の代わりに中間体65を6.7g用いた以外は同様に反応を行ったところ、3.7gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H27と同定した。
合成実施例1において、中間体23の代わりに4-ブロモビフェニルを2.1g用い、中間体3の代わりに中間体65を6.7g用いた以外は同様に反応を行ったところ、3.7gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H27と同定した。
〔合成実施例28(化合物H28の合成)〕
合成実施例1において、中間体23の代わりに4-ブロモビフェニルを2.1g用い、中間体3の代わりに中間体66を6.7g用いた以外は同様に反応を行ったところ、3.1gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H28と同定した。
合成実施例1において、中間体23の代わりに4-ブロモビフェニルを2.1g用い、中間体3の代わりに中間体66を6.7g用いた以外は同様に反応を行ったところ、3.1gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H28と同定した。
前記合成例1〜66で合成された中間体1〜66および合成実施例1〜28で合成された本発明の芳香族アミン誘導体である化合物H1〜H28ならびに比較化合物1〜7の構造式は下記の通りである。
25mm×75mm×1.1mm厚のITO透明電極付きガラス基板(ジオマティック社製)をイソプロピルアルコール中で超音波洗浄を5分間行なった後、UVオゾン洗浄を30分間行なった。
洗浄後の透明電極ライン付きガラス基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに装着し、まず透明電極ラインが形成されている側の面上に前記透明電極を覆うようにして下記化合物H232を蒸着し、膜厚60nmのH232膜を正孔注入層として膜を成膜した。このH232膜上に上記化合物H4を蒸着し、膜厚20nmの正孔輸送層を成膜した。さらに下記化合物EM1を蒸着し膜厚40nmの発光層を成膜した。同時に発光分子として、下記のスチリル基を有するアミン化合物D1を、EM1とD1の重量比が40:2になるように蒸着した。
この膜上に下記Alqを膜厚10nmに成膜した。この層は、電子注入層として機能する。この後、還元性ドーパントであるLi(Li源:サエスゲッター社製)とAlqを二元蒸着させ、電子注入層(陰極)としてAlq:Li膜(膜厚10nm)を形成した。このAlq:Li膜上に金属Alを蒸着させ金属陰極を形成し有機EL素子を形成した。
次に、得られた有機EL素子を105℃で8h保存した後、発光色を観察した。発光効率はミノルタ製CS1000を用いて輝度を測定し、10mA/cm2 における発光効率を算出した。さらに、初期輝度5000cd/m2、室温、DC定電流駆動での発光の半減寿命を測定した結果を表1に示す。
[実施例2〜7(有機EL素子の製造)]
実施例1において、正孔輸送材料として化合物H4の代わりに表1に記載の各化合物を用いた以外は同様にして有機EL素子を作製した。
得られた有機EL素子について、実施例1と同様にして、さらに、初期輝度5000cd/m2、室温、DC定電流駆動での発光の半減寿命を測定した結果を表1に示す。
実施例1において、正孔輸送材料として化合物H4の代わりに表1に記載の各化合物を用いた以外は同様にして有機EL素子を作製した。
得られた有機EL素子について、実施例1と同様にして、さらに、初期輝度5000cd/m2、室温、DC定電流駆動での発光の半減寿命を測定した結果を表1に示す。
[比較例1〜7]
実施例1において、正孔輸送材料として化合物H4の代わりに前記各比較化合物1〜7を用いた以外は同様にして有機EL素子を作製した。
また、得られた有機EL素子について、実施例1と同様にして、発光色を観察し、さらに、初期輝度5000cd/m2、室温、DC定電流駆動での発光の半減寿命を測定した結果を表1に示す。
実施例1において、正孔輸送材料として化合物H4の代わりに前記各比較化合物1〜7を用いた以外は同様にして有機EL素子を作製した。
また、得られた有機EL素子について、実施例1と同様にして、発光色を観察し、さらに、初期輝度5000cd/m2、室温、DC定電流駆動での発光の半減寿命を測定した結果を表1に示す。
[実施例8(有機EL素子の製造)]
実施例1において、スチリル基を有するアミン化合物D1の代わりに下記アリールアミン化合物D2を用いた以外は同様にして有機EL素子を作製した。Meはメチル基である。
また、得られた有機EL素子について、実施例1と同様にして、発光色を観察し、さらに、初期輝度5000cd/m2、室温、DC定電流駆動での発光の半減寿命を測定した結果を表1に示す。
実施例1において、スチリル基を有するアミン化合物D1の代わりに下記アリールアミン化合物D2を用いた以外は同様にして有機EL素子を作製した。Meはメチル基である。
また、得られた有機EL素子について、実施例1と同様にして、発光色を観察し、さらに、初期輝度5000cd/m2、室温、DC定電流駆動での発光の半減寿命を測定した結果を表1に示す。
[比較例8]
実施例8において、正孔輸送材料として化合物H4の代わりに上記比較化合物1を用いた以外は同様にして有機EL素子を作製した。
また、得られた有機EL素子について、実施例1と同様にして、発光色を観察し、さらに、初期輝度5000cd/m2、室温、DC定電流駆動での発光の半減寿命を測定した結果を表1に示す。
実施例8において、正孔輸送材料として化合物H4の代わりに上記比較化合物1を用いた以外は同様にして有機EL素子を作製した。
また、得られた有機EL素子について、実施例1と同様にして、発光色を観察し、さらに、初期輝度5000cd/m2、室温、DC定電流駆動での発光の半減寿命を測定した結果を表1に示す。
[実施例9(有機EL素子の製造)]
実施例1において、電子輸送材料としてAlqの代わりに下記イミダゾール化合物(ET1)を用いた以外は同様にして有機EL素子を作製した。
また、得られた有機EL素子について、実施例1と同様にして、発光色を観察し、さらに、初期輝度5000cd/m2、室温、DC定電流駆動での発光の半減寿命を測定した結果を表1に示す。
実施例1において、電子輸送材料としてAlqの代わりに下記イミダゾール化合物(ET1)を用いた以外は同様にして有機EL素子を作製した。
また、得られた有機EL素子について、実施例1と同様にして、発光色を観察し、さらに、初期輝度5000cd/m2、室温、DC定電流駆動での発光の半減寿命を測定した結果を表1に示す。
[比較例9]
実施例9において、正孔輸送材料として化合物H4の代わりに上記比較化合物1を用いた以外は同様にして有機EL素子を作製した。
また、得られた有機EL素子について、実施例1と同様にして、発光色を観察し、さらに、初期輝度5000cd/m2、室温、DC定電流駆動での発光の半減寿命を測定した結果を表1に示す。
実施例9において、正孔輸送材料として化合物H4の代わりに上記比較化合物1を用いた以外は同様にして有機EL素子を作製した。
また、得られた有機EL素子について、実施例1と同様にして、発光色を観察し、さらに、初期輝度5000cd/m2、室温、DC定電流駆動での発光の半減寿命を測定した結果を表1に示す。
[実施例10(有機EL素子の製造)]
実施例1において、H232の代わりに下記アクセプター化合物(C−1)10nmを製膜し、その後化合物4を70nm製膜した以外は同様にして有機EL素子を作製した。
また、得られた有機EL素子について、実施例1と同様にして、発光色を観察し、さらに、初期輝度5000cd/m2、室温、DC定電流駆動での発光の半減寿命を測定した結果を表1に示す。
実施例1において、H232の代わりに下記アクセプター化合物(C−1)10nmを製膜し、その後化合物4を70nm製膜した以外は同様にして有機EL素子を作製した。
また、得られた有機EL素子について、実施例1と同様にして、発光色を観察し、さらに、初期輝度5000cd/m2、室温、DC定電流駆動での発光の半減寿命を測定した結果を表1に示す。
[比較例10]
実施例10において、正孔輸送材料として化合物H4の代わりに上記比較化合物1を用いた以外は同様にして有機EL素子を作製した。
また、得られた有機EL素子について、実施例1と同様にして、発光色を観察し、さらに、初期輝度5000cd/m2、室温、DC定電流駆動での発光の半減寿命を測定した結果を表1に示す。
実施例10において、正孔輸送材料として化合物H4の代わりに上記比較化合物1を用いた以外は同様にして有機EL素子を作製した。
また、得られた有機EL素子について、実施例1と同様にして、発光色を観察し、さらに、初期輝度5000cd/m2、室温、DC定電流駆動での発光の半減寿命を測定した結果を表1に示す。
[実施例11(有機EL素子の製造)]
実施例1において、正孔注入材料としてH232の代わりに化合物H11を用い、正孔輸送材料を2層積層した以外は同様にして有機EL素子を作製した。
また、得られた有機EL素子について、実施例1と同様にして、発光色を観察し、さらに、初期輝度5000cd/m2、室温、DC定電流駆動での発光の半減寿命を測定した結果を表1に示す。
実施例1において、正孔注入材料としてH232の代わりに化合物H11を用い、正孔輸送材料を2層積層した以外は同様にして有機EL素子を作製した。
また、得られた有機EL素子について、実施例1と同様にして、発光色を観察し、さらに、初期輝度5000cd/m2、室温、DC定電流駆動での発光の半減寿命を測定した結果を表1に示す。
[実施例12(有機EL素子の製造)]
実施例11において、化合物H11の代わりに化合物H16を用いた以外は同様にして有機EL素子を作製した。
また、得られた有機EL素子について、実施例1と同様にして発光色を観察し、さらに、初期輝度5000cd/m2、室温、DC定電流駆動での発光の半減寿命を測定した結果を表1に示す。
実施例11において、化合物H11の代わりに化合物H16を用いた以外は同様にして有機EL素子を作製した。
また、得られた有機EL素子について、実施例1と同様にして発光色を観察し、さらに、初期輝度5000cd/m2、室温、DC定電流駆動での発光の半減寿命を測定した結果を表1に示す。
[比較例11]
実施例11において、化合物H11の代わりに上記比較化合物1を用いた以外は同様にして有機EL素子を作製した。
また、得られた有機EL素子について、実施例1と同様にして、発光色を観察し、さらに、初期輝度5000cd/m2、室温、DC定電流駆動での発光の半減寿命を測定した結果を表1に示す。
実施例11において、化合物H11の代わりに上記比較化合物1を用いた以外は同様にして有機EL素子を作製した。
また、得られた有機EL素子について、実施例1と同様にして、発光色を観察し、さらに、初期輝度5000cd/m2、室温、DC定電流駆動での発光の半減寿命を測定した結果を表1に示す。
[実施例13〜18(有機EL素子の製造)]
実施例1において、正孔輸送材料として化合物H4の代わりに表1に記載の各化合物を用いた以外は同様にして有機EL素子を作製した。
得られた有機EL素子について、実施例1と同様にして、さらに、初期輝度5000cd/m2、室温、DC定電流駆動での発光の半減寿命を測定した結果を表1に示す。
実施例1において、正孔輸送材料として化合物H4の代わりに表1に記載の各化合物を用いた以外は同様にして有機EL素子を作製した。
得られた有機EL素子について、実施例1と同様にして、さらに、初期輝度5000cd/m2、室温、DC定電流駆動での発光の半減寿命を測定した結果を表1に示す。
表1の結果より、本発明の芳香族アミン誘導体を用いた有機EL素子は、比較用の芳香族アミン誘導体を用いた有機EL素子と比べて高温時においても高い発光効率が得られ、半減寿命が長いことが明らかである。
以上詳細に説明したように、本発明の芳香族アミン誘導体は分子が結晶化しにくく、これを有機薄膜層に含有させることによって、有機EL素子を製造する際の歩留りが向上し、寿命が長い有機EL素子を実現できる。このため、実用性の高い有機EL素子として極めて有用である。
Claims (26)
- 下記一般式(1)
(ii)L2は、単結合、または置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜50のアリーレン基を表す。
但し、L1およびL2の任意の置換基は炭素数1〜10の直鎖もしくは分岐のアルキル基、環形成炭素数3〜10のシクロアルキル基、炭素数3〜30のトリアルキルシリル基、各アリール基の環形成炭素数6〜10のトリアリールシリル基、炭素数8〜24のアルキルアリールシリル基(アリール部分の環形成炭素数は6〜14)、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜30のアリール基、ハロゲン原子又はシアノ基である。複数の置換基は同じでも異なっていてもよい。
(iii)Aは下記一般式(2)〜(5)
隣接した複数のR1〜R7はそれぞれ結合して飽和もしくは不飽和の環を形成してもよい。dは0〜4の整数である。a、b、c、eおよびfはそれぞれ独立に0〜3の整数である。gは0〜2の整数である。Ar1は置換または無置換の環形成炭素数6〜14のアリール基を表す。
但し、Ar1の置換基はそれぞれ独立に前記L1およびL2の任意の置換基と同じ置換基である〕のいずれかの連結基である。
(iv)Bは下記一般式(6)〜(9)
隣接した複数のR8〜R14はそれぞれ結合して飽和もしくは不飽和の環を形成してもよい。i、j、k、およびmはそれぞれ独立に0〜4の整数である。h、l、およびnはそれぞれ独立に0〜3の整数である。Ar2は置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜14のアリール基を表す。
但し、Ar2の置換基はそれぞれ独立に前記L1およびL2の任意の置換基と同じ置換基(ただし、アリール基は除く)およびフェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、フェナントリル基のいずれかである。前記Aが一般式(5)で表わされる連結基であるとき、Bは前記一般式(6)で表わされる置換基である〕いずれかの置換基である]
で表わされる置換基を有することを特徴とする芳香族アミン誘導体。 - 前記Aが前記一般式(2)〜(4)のいずれかで表される連結基であり、前記Bが前記一般式(6)〜(8)のいずれかで表される置換基である請求項1に記載の芳香族アミン誘導体。
- 前記L1が下記一般式(10)〜(12)
o、pおよびqはそれぞれ独立に0〜4の整数である。rおよびsはそれぞれ独立に0〜3の整数である]
のいずれかで表わされる連結基であり、前記L2が単結合または前記一般式(10)〜(12)のいずれかで表される連結基である請求項1記載の芳香族アミン誘導体。 - 前記L1が前記一般式(10)〜(12)のいずれかで表される連結基であり、前記L2が単結合である請求項1〜3のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体。
- 前記L1がフェニレン基、ビフェニレン基、9,9−ジメチルフルオレニレン基のいずれかであり、前記L2が単結合である請求項1〜4のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体。
- 前記Aが前記一般式(2)で表される連結基である請求項1〜5のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体。
- 前記Aが前記一般式(3)で表される連結基である請求項1〜5のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体。
- 前記Aが前記一般式(4)で表される連結基である請求項1〜5のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体。
- 前記Aが前記一般式(5)で表される連結基である請求項1〜5のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体。
- 前記Bが前記一般式(6)で表される置換基である請求項1〜9のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体。
- 前記Bが前記一般式(7)で表される置換基である請求項1〜9のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体。
- 前記Bが前記一般式(8)で表される置換基である請求項1〜9のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体。
- 前記Bが前記一般式(9)で表される置換基である請求項1〜9のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体。
- 前記一般式(13)である請求項14に記載の芳香族アミン誘導体。
- 前記Ar3、Ar4およびAr5の少なくとも一つが前記一般式(1)で表され、その他が置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜50のアリール基である請求項15に記載の芳香族アミン誘導体。
- 前記置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜50のアリール基がナフチル基、ビフェニル基、ターフェニル基のいずれかである請求項14に記載の芳香族アミン誘導体。
- 有機エレクトロルミネッセンス素子用材料である請求項1〜17のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体。
- 有機エレクトロルミネッセンス素子用正孔輸送材料である請求項1〜17のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体。
- 陰極と陽極間に発光層を含む一層又は複数層からなる有機薄膜層が挟持されている有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有機薄膜層の少なくとも1層が、請求項1〜17のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記有機薄膜層が正孔輸送層及び/又は正孔注入層を有し、請求項1〜17のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体が該正孔輸送層及び/又は正孔注入層に含有されている請求項21記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記有機薄膜層が、正孔輸送層及び/または正孔注入層を含む正孔輸送帯域を有し、該正孔輸送帯域のうち、発光層に直接接しない層に請求項1〜17のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体が含有されている請求項21記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 請求項1〜17のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体が主成分として正孔輸送層及び/又は正孔注入層に含有されている請求項21記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 発光層にスチリルアミン化合物及び/又はアリールアミン化合物を含有する請求項20〜23のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記正孔注入層及び/又は正孔輸送層を構成する各層のうち陽極に接する層が、アクセプター材料を含有する層である請求項20〜23のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 青色系発光する請求項20〜23のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
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