JPWO2010122799A1 - 芳香族アミン誘導体及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子 - Google Patents
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Abstract
下記式(1)で表される芳香族アミン誘導体。(式中、A1は、アルキル基、置換若しくは無置換の芳香族基、置換若しくは無置換の複素環基又は下記式(2)で表される有機基である。X1、X2及びX3は、それぞれ置換若しくは無置換の芳香族基、又は置換若しくは無置換の複素環基であり、X1及びX2は、互いに異なる連結基である。B1、B2及びB3は、それぞれ置換若しくは無置換の芳香族基、又は置換若しくは無置換の複素環基である。)
Description
本発明は、芳香族アミン誘導体及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。さらに詳しくは、高青純度且つ高発光効率で、長寿命である有機エレクトロルミネッセンスが実現可能な芳香族アミン誘導体、及び高青純度且つ高発光効率で、長寿命である有機エレクトロルミネッセンスに関する。
有機物質を使用した有機エレクトロルミネッセンス(EL)素子は、固体発光型の安価な大面積フルカラー表示素子としての用途が有望視され、多くの開発が行われている。一般にEL素子は、発光層及び該層をはさんだ一対の対向電極から構成されている。発光は、両電極間に電界が印加されると、陰極側から電子が注入され、陽極側から正孔が注入される。さらに、この電子が発光層において正孔と再結合し、励起状態を生成し、励起状態が基底状態に戻る際にエネルギーを光として放出する現象である。
従来の有機EL素子は、無機発光ダイオードに比べて駆動電圧が高く、発光輝度や発光効率も低かった。また、特性劣化も著しく実用化には至っていなかった。最近の有機EL素子は徐々に改良されているものの、さらなる高発光効率及び長寿命が要求されていた。
高発光効率及び長寿命を達成するため、いくつかの有機EL素子及び有機EL素子用材料が提案されているが(特許文献1〜4)、さらなる改良が求められていた。
本発明の目的は、有機EL素子の青純度、発光効率及び寿命を向上できる芳香族アミン誘導体を提供することである。
本発明の目的は、高青純度且つ高発光効率で、長寿命である有機EL素子を提供することである。
本発明の目的は、高青純度且つ高発光効率で、長寿命である有機EL素子を提供することである。
本発明によれば、以下の芳香族アミン誘導体等が提供される。
1.下記式(1)で表される芳香族アミン誘導体。
(式中、A1は、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換の芳香族基、置換若しくは無置換の複素環基又は下記式(2)で表される有機基である。
X1、X2及びX3は、それぞれ置換若しくは無置換の芳香族基、又は置換若しくは無置換の複素環基であり、
X1及びX2は、互いに異なる連結基である。
B1、B2及びB3は、それぞれ置換若しくは無置換の芳香族基、又は置換若しくは無置換の複素環基である。)
2.下記式(3)で表される1に記載の芳香族アミン誘導体。
(式中、X1、X2、X3、B1、B2及びB3は、式(1)と同様である。)
3.X1及びX2の一方が、置換若しくは無置換の環形成炭素数10〜30の縮合芳香族環基、又は環形成原子数10〜30の縮合複素環基であり、
他方が、置換若しくは無置換の環形成炭素数6〜30非縮合芳香族環基、又は環形成原子数6〜30の非縮合複素環基である1又は2に記載の芳香族アミン誘導体。
4.下記式(4)で表される1〜3のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体。
(式中、X2、X3、B1、B2及びB3は、式(1)と同様である。
R1及びR2は、それぞれアルキル基、芳香族基、フッ素原子、アルコキシ基又は置換若しくは無置換のシリル基であり、
R1及びR2は、互いに結合して飽和又は不飽和の環状構造を形成していてもよい。)
5.下記式(5)で表される1〜3のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体。
(式中、X2、X3、B1、B2及びB3は、式(1)と同様である。)
6.X2及びX3が、共にフェニレン基である1〜5のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体。
7.X3が、フルオレニレン基である1〜5のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体。
8.B1、B2及びB3の芳香族基又は複素環基のいずれかが置換基として置換若しくは無置換のシリル基を有する1〜7のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体。
9.A1が、置換若しくは無置換の芳香族基又は置換若しくは無置換の複素環基である1に記載の芳香族アミン誘導体。
10.1〜9のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子。
11.前記芳香族アミン誘導体を発光材料又は正孔輸送材料として用いた10に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
12.陰極と陽極の間に少なくとも発光層を含む1以上の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一層が、1〜9のいずれか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。
13.前記発光層が、前記芳香族アミン誘導体を含有する12記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
14.前記発光層が、前記芳香族アミン誘導体を少なくとも1種と、下記式(2A)で表されるアントラセン誘導体の少なくとも1種とを含有する13記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(式(2A)中、Ar11及びAr12は、それぞれ独立に、置換若しくは無置換の環形成原子数5〜50の単環基、又は置換若しくは無置換の環形成原子数8〜50の縮合環基であり、
R1〜R8は、それぞれ独立に、水素原子、置換若しくは無置換の環形成原子数5〜50の単環基、置換若しくは無置換の環形成原子数8〜50の縮合環基、置換若しくは無置換の炭素数1〜50のアルキル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数3〜50のシクロアルキル基、置換若しくは無置換の炭素数1〜50のアルコキシ基、置換若しくは無置換の炭素数7〜50のアラルキル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数6〜50のアリールオキシ基、置換若しくは無置換のシリル基、ハロゲン原子、シアノ基から選ばれる基である。)
1.下記式(1)で表される芳香族アミン誘導体。
X1及びX2は、互いに異なる連結基である。
B1、B2及びB3は、それぞれ置換若しくは無置換の芳香族基、又は置換若しくは無置換の複素環基である。)
2.下記式(3)で表される1に記載の芳香族アミン誘導体。
3.X1及びX2の一方が、置換若しくは無置換の環形成炭素数10〜30の縮合芳香族環基、又は環形成原子数10〜30の縮合複素環基であり、
他方が、置換若しくは無置換の環形成炭素数6〜30非縮合芳香族環基、又は環形成原子数6〜30の非縮合複素環基である1又は2に記載の芳香族アミン誘導体。
4.下記式(4)で表される1〜3のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体。
R1及びR2は、それぞれアルキル基、芳香族基、フッ素原子、アルコキシ基又は置換若しくは無置換のシリル基であり、
R1及びR2は、互いに結合して飽和又は不飽和の環状構造を形成していてもよい。)
5.下記式(5)で表される1〜3のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体。
6.X2及びX3が、共にフェニレン基である1〜5のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体。
7.X3が、フルオレニレン基である1〜5のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体。
8.B1、B2及びB3の芳香族基又は複素環基のいずれかが置換基として置換若しくは無置換のシリル基を有する1〜7のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体。
9.A1が、置換若しくは無置換の芳香族基又は置換若しくは無置換の複素環基である1に記載の芳香族アミン誘導体。
10.1〜9のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子。
11.前記芳香族アミン誘導体を発光材料又は正孔輸送材料として用いた10に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
12.陰極と陽極の間に少なくとも発光層を含む1以上の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一層が、1〜9のいずれか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。
13.前記発光層が、前記芳香族アミン誘導体を含有する12記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
14.前記発光層が、前記芳香族アミン誘導体を少なくとも1種と、下記式(2A)で表されるアントラセン誘導体の少なくとも1種とを含有する13記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
R1〜R8は、それぞれ独立に、水素原子、置換若しくは無置換の環形成原子数5〜50の単環基、置換若しくは無置換の環形成原子数8〜50の縮合環基、置換若しくは無置換の炭素数1〜50のアルキル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数3〜50のシクロアルキル基、置換若しくは無置換の炭素数1〜50のアルコキシ基、置換若しくは無置換の炭素数7〜50のアラルキル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数6〜50のアリールオキシ基、置換若しくは無置換のシリル基、ハロゲン原子、シアノ基から選ばれる基である。)
本発明によれば、有機EL素子の青純度、発光効率及び寿命を向上できる芳香族アミン誘導体が提供できる。
本発明によれば、高青純度且つ高発光効率で、長寿命である有機EL素子が提供できる。
本発明によれば、高青純度且つ高発光効率で、長寿命である有機EL素子が提供できる。
本発明の芳香族アミン誘導体は、下記式(1)で表される化合物である。
式中、A1は、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換の芳香族基、置換若しくは無置換の複素環基又は下記式(2)で表される有機基である。好ましくは、A1は置換若しくは無置換の芳香族基又は置換若しくは無置換の複素環基である。
X1、X2及びX3は、それぞれ置換若しくは無置換の芳香族基、又は置換若しくは無置換の複素環基である。
X1及びX2は、互いに異なる連結基である。
B1、B2及びB3は、それぞれ置換若しくは無置換の芳香族基、又は置換若しくは無置換の複素環基である。
式中、A1は、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換の芳香族基、置換若しくは無置換の複素環基又は下記式(2)で表される有機基である。好ましくは、A1は置換若しくは無置換の芳香族基又は置換若しくは無置換の複素環基である。
X1、X2及びX3は、それぞれ置換若しくは無置換の芳香族基、又は置換若しくは無置換の複素環基である。
X1及びX2は、互いに異なる連結基である。
B1、B2及びB3は、それぞれ置換若しくは無置換の芳香族基、又は置換若しくは無置換の複素環基である。
式(1)において、X1及びX2は、互いに異なる連結基である。
本発明の芳香族アミン誘導体は、窒素原子から2重結合部位2つまでの骨格が主に発光に関与すると推測される。その発光中心の構造を非対称化することにより、分子間のスタッキングを防止する効果が得られ、特に発光中心構造周辺のスタッキング防止効果は大きいと推測される。当該効果により、本発明の芳香族アミン誘導体は、有機EL素子の青純度、発光効率及び寿命を向上させることができる。
本発明の芳香族アミン誘導体は、窒素原子から2重結合部位2つまでの骨格が主に発光に関与すると推測される。その発光中心の構造を非対称化することにより、分子間のスタッキングを防止する効果が得られ、特に発光中心構造周辺のスタッキング防止効果は大きいと推測される。当該効果により、本発明の芳香族アミン誘導体は、有機EL素子の青純度、発光効率及び寿命を向上させることができる。
A1の置換若しくは無置換のアルキル基としては、炭素数1〜10(好ましくは炭素数1〜8、より好ましくは炭素数1〜6)の置換若しくは無置換のアルキル基であり、具体例として、置換若しくは無置換のメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、s−ブチル基、イソブチル基、t−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、フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、フルオロエチル基、トリフルオロメチルメチル基、アミノメチル基、シアノメチル基、シアノエチル基、ニトロメチル基、ニトロエチル基等が挙げられる。
A1及びB1〜B3の置換若しくは無置換の芳香族基としては、環形成炭素数6〜30(好ましくは環形成炭素数6〜20、より好ましくは環形成炭素数6〜12)の置換若しくは無置換の芳香族基であり、具体例として、置換若しくは無置換のフェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、ナフタセニル基、アントラセニル基、クリセニル基、フルオレニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、ビフェニル基、p−ターフェニル基、m−ターフェニル基、o−トリル基、m−トリル基、p−トリル基、p−t−ブチルフェニル基、p−(フェニルプロピル)フェニル基、メチルナフチル基、メチルアントリル基、メチルビフェニル基、t−ブチル−p−ターフェニル、ジメチルフルオレニル基、m−ビフェニル基、o−ビフェニル基、4−(2−フェニルプロパン−2−イル)フェニル基、フルオランテニル基、9,9’−ジメチルフルオレニル基、ベンゾ−9,9’−ジメチルフルオレニル基、ジベンゾ−9,9’−ジメチルフルオレニル基等が挙げられる。また、フェニル基、フェニレン基、ナフチル基、ナフタレン基を組み合わせた芳香族基(例えば、フェニルナフチル基、ナフチルフェニル基、ナフチルナフチル基、ナフチルナフチルナフチル基、フェニルフェニルナフチル基、ナフチルナフチルフェニル基、ナフチルフェニルナフチル基、ナフチルフェニルフェニル基、フェニルナフチルナフチル基、フェニルナフチルフェニル基等)でもよい。
好ましくはA1及びB1〜B3として、置換若しくは無置換のフェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、フェナントリル基、アントラセニル基、クリセニル基、フルオレニル基等の芳香族基が挙げられる。
特に好ましくは、A1が置換若しくは無置換のフェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、フルオレニル基である。
好ましくはA1及びB1〜B3として、置換若しくは無置換のフェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、フェナントリル基、アントラセニル基、クリセニル基、フルオレニル基等の芳香族基が挙げられる。
特に好ましくは、A1が置換若しくは無置換のフェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、フルオレニル基である。
A1及びB1〜B3の置換若しくは無置換の複素環基としては、環形成原子数5〜30(好ましくは環形成原子数5〜20、より好ましくは環形成原子数5〜12)の置換若しくは無置換の複素環基であり、具体例として、置換若しくは無置換のピロリル基、ピラジニル基、ピリジニル基、インドリル基、イソインドリル基、フリル基、ベンゾフラニル基、ジベンゾフラニル基、イソベンゾフラニル基、キノリル基、イソキノリル基、キノキサリニル基、カルバゾリル基、フェナントリジニル基、アクリジニル基、フェナントロリニル基、フェナジニル基、フェノチアジニル基、フェノキサジニル基、オキサゾリル基、オキサジアゾリル基、フラザニル基、チエニル基、メチルピロリル基、t−ブチルピロリル、(フェニルプロピル)ピロリル、メチルインドリル基、t−ブチルインドリル基、ジベンゾチオフェニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基等が挙げられる。
好ましくは、置換若しくは無置換のジベンゾフラニル基、ピリジニル基及びカルバゾリル基が挙げられる。
特に好ましくは、A1が置換若しくは無置換のジベンソフラニル基である。
好ましくは、置換若しくは無置換のジベンゾフラニル基、ピリジニル基及びカルバゾリル基が挙げられる。
特に好ましくは、A1が置換若しくは無置換のジベンソフラニル基である。
X1〜X3の置換若しくは無置換の芳香族基としては、A1及びB1〜B3の置換若しくは無置換の芳香族基の2価の基が挙げられる。
好ましくは、置換若しくは無置換のフェニレン基、ビフェニレン基、ターフェニレン基、ナフチレン基、フェナントレニレン基、アントラセニレン基、クリセニレン基、フルオレニレン基、トリフェニレニレン基等の芳香族基である。
好ましくは、置換若しくは無置換のフェニレン基、ビフェニレン基、ターフェニレン基、ナフチレン基、フェナントレニレン基、アントラセニレン基、クリセニレン基、フルオレニレン基、トリフェニレニレン基等の芳香族基である。
X1〜X3の置換若しくは無置換の複素環基としては、A1及びB1〜B3の置換若しくは無置換の複素環基の2価の基が挙げられる。
好ましくは、置換若しくは無置換のジベンゾフラニレン基、ピリジニレン基及びカルバゾリレン基である。
好ましくは、置換若しくは無置換のジベンゾフラニレン基、ピリジニレン基及びカルバゾリレン基である。
A1、X1〜X3及びB1〜B3の置換又は無置換の芳香族基、並びにX1〜X3及びB1〜B3の置換若しくは無置換の複素環基が有する置換基(以下、単に芳香族基又は複素環基が有する置換基と言う場合がある)は、当業者であれば適宜選択することが可能であるが、例えは、アルキル基、芳香族基、フッ素原子、アルコキシ基、置換若しくは無置換のシリル基、シアノ基及びシクロアルキル基が挙げられる。
芳香族基又は複素環基が有する置換基のアルキル基及び芳香族基は、A1のアルキル基及び芳香族基と同様である。
芳香族基又は複素環基が有する置換基のアルコキシ基は、例えば−OYで表される基であり、Yは、A1のアルキル基から選択される。アルコキシ基は、例えばメトキシ基、エトキシ基である。
芳香族基又は複素環基が有する置換基の置換若しくは無置換のシリル基としては、例えばトリメチルシリル基、トリエチルシリル基、t−ブチルジメチルシリル基、ビニルジメチルシリル基、プロピルジメチルシリル基、トリフェニルシリル基、トリイソプロピルシリル基等が挙げられる。
芳香族基又は複素環基が有する置換基のシクロアルキル基としては、環形成炭素数3〜10(好ましくは環形成炭素数3〜8、より好ましくは環形成炭素数3〜6)のシクロアルキル基であり、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、シクロヘプチル基等が挙げられる。
芳香族基又は複素環基が有する置換基は、好ましくはアルキル基、芳香族基又は置換若しくは無置換のシリル基であり、特に好ましくは置換若しくは無置換のシリル基(例えばアルキルシリル基)である。
上記式(1)及び(3)で表される本発明の芳香族アミン誘導体において、好ましくはX1及びX2の一方が、置換若しくは無置換の環形成炭素数10〜30の縮合芳香族環基、又は環形成原子数10〜30の縮合複素環基であり、他方が、置換若しくは無置換の環形成炭素数6〜30非縮合芳香族環基、又は環形成原子数6〜30の非縮合複素環基である。
上記置換若しくは無置換の環形成炭素数10〜30の縮合芳香族環基、又は環形成原子数10〜30の縮合複素環基は、好ましくは置換若しくは無置換の環形成炭素数10〜20の縮合芳香族環基、又は環形成原子数10〜20の縮合複素環基であり、より好ましくは置換若しくは無置換の環形成炭素数10〜16の縮合芳香族環基、又は環形成原子数10〜16 の縮合複素環基であり、特に好ましくは、置換若しくは無置換のナフチレン基、アントラセニレン基、フェナントリレン基、クリセニレン基、フルオレニレン基又はジベンゾフラニレン基である。
上記置換若しくは無置換の環形成炭素数6〜30非縮合芳香族環基、又は環形成原子数6〜30の非縮合複素環基は、好ましくは置換若しくは無置換の環形成炭素数6〜20非縮合芳香族環基、又は環形成原子数6〜20の非縮合複素環基であり、より好ましくは置換若しくは無置換の環形成炭素数6〜12の非縮合芳香族環基、又は環形成原子数6〜12の非縮合複素環基であり、具体的には、置換若しくは無置換のフェニレン基、ビフェニレン基、ターフェニレン基、ピリジレン基等があり、特に好ましくは置換若しくは無置換のフェニレン基又はビフェニレン基である。
上記式(1)及び(3)で表される本発明の芳香族アミン誘導体は、好ましくは後述する式(4)又は(5)で表される芳香族アミン誘導体である。
式(4)で表される芳香族アミン誘導体は、X1が置換フルオレニレン基である式(3)で表される芳香族アミン誘導体である。
(式中、X2、X3、B1、B2及びB3は、式(1)と同様である。
R1及びR2は、それぞれアルキル基、芳香族基、フッ素原子、アルコキシ基又は置換若しくは無置換のシリル基であり、
R1及びR2は、互いに結合して飽和又は不飽和の環状構造を形成していてもよい。)
(式中、X2、X3、B1、B2及びB3は、式(1)と同様である。
R1及びR2は、それぞれアルキル基、芳香族基、フッ素原子、アルコキシ基又は置換若しくは無置換のシリル基であり、
R1及びR2は、互いに結合して飽和又は不飽和の環状構造を形成していてもよい。)
式(4)のR1及びR2のアルキル基、芳香族基、アルコキシ基及び置換若しくは無置換のシリル基は、上述の芳香族基又は複素環基が有する置換基と同様である。
式(1)及び(3)〜(5)で表される芳香族アミン誘導体において、好ましくはX2及びX3が、共にフェニレン基である。
式(1)及び(3)〜(5)で表される芳香族アミン誘導体において、好ましくはX3が、フルオレニレン基である。
式(1)及び(3)〜(5)で表される芳香族アミン誘導体において、好ましくはB1、B2及びB3の芳香族基又は複素環基のいずれかが置換基として置換若しくは無置換のシリル基を有する。
本発明の芳香族アミン誘導体の製造方法は、特に限定されず公知の方法で製造すればよく、例えば、アミン誘導体と芳香族ハロゲン化化合物に対し、テトラへドロン 40(1984)1435〜1456に記載される銅触媒、又はジャーナル オブ アメリカン ケミカル ソサイアティ 123(2001)7727〜7729に記載されるパラジウム触媒を用いたカップリング反応で製造する。
本発明の芳香族アミン誘導体は、有機EL素子用材料として用いると好ましく、有機EL素子用発光材料又は正孔輸送材料として用いるとより好ましく、ドーピング材料として用いると特に好ましい。
本発明の有機EL素子は、例えば一対の電極に少なくとも発光層を含む1層又は複数層からなる有機化合物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、有機化合物層の少なくとも1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。
本発明の有機EL素子においては、発光層が本発明の芳香族アミン誘導体を少なくとも1種含むと好ましく、発光層中に本発明の芳香族アミン誘導体が0.01〜20重量%含有されていると好ましく、0.5〜20重量%含有されているとさらに好ましく、0.5〜15重量%含有されていると特に好ましく、0.5〜10重量%含有されていると最も好ましい。
本発明の有機EL素子においては、正孔輸送層が本発明の芳香族アミン誘導体を少なくとも1種含むと好ましく、正孔輸送層中に本発明の芳香族アミン誘導体が50〜100重量%含有されていると好ましく、80〜100重量%含有されているとさらに好ましい。
本発明の芳香族アミン誘導体を有機EL素子の発光材料として用いる場合、発光層が芳香族アミン誘導体を少なくとも1種と下記式(2A)で表されるアントラセン誘導体の少なくとも1種とを含むと、発光効率が高く、長時間使用しても劣化しづらく寿命が長い有機EL素子が提供できるという点で好ましい。
以下、式(2A)で表されるアントラセン誘導体について説明する。
以下、式(2A)で表されるアントラセン誘導体について説明する。
(アントラセン誘導体)
式(2A)で表されるアントラセン誘導体は、下記化合物である。
(式(2A)中、Ar11及びAr12は、それぞれ独立に、置換若しくは無置換の環形成原子数5〜50の単環基、又は置換若しくは無置換の環形成原子数8〜50の縮合環基であり、
R1〜R8は、それぞれ独立に、水素原子、置換若しくは無置換の環形成原子数5〜50の単環基、置換若しくは無置換の環形成原子数8〜50の縮合環基、単環基と縮合環基との組合せから構成される基、置換若しくは無置換の炭素数1〜50のアルキル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数3〜50のシクロアルキル基、置換若しくは無置換の炭素数1〜50のアルコキシ基、置換若しくは無置換の炭素数7〜50のアラルキル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数6〜50のアリールオキシ基、置換若しくは無置換のシリル基、ハロゲン原子、シアノ基から選ばれる基である。)
式(2A)で表されるアントラセン誘導体は、下記化合物である。
R1〜R8は、それぞれ独立に、水素原子、置換若しくは無置換の環形成原子数5〜50の単環基、置換若しくは無置換の環形成原子数8〜50の縮合環基、単環基と縮合環基との組合せから構成される基、置換若しくは無置換の炭素数1〜50のアルキル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数3〜50のシクロアルキル基、置換若しくは無置換の炭素数1〜50のアルコキシ基、置換若しくは無置換の炭素数7〜50のアラルキル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数6〜50のアリールオキシ基、置換若しくは無置換のシリル基、ハロゲン原子、シアノ基から選ばれる基である。)
式(2A)における、単環基とは、縮合構造を持たない環構造のみで構成される基である。
環形成原子数5〜50の単環基(好ましくは環形成原子数5〜30、より好ましくは環形成原子数5〜20)として具体的には、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、クォーターフェニル基等の芳香族基と、ピリジル基、ピラジル基、ピリミジル基、トリアジニル基、フリル基、チエニル基等の複素環基が好ましい。
中でも、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基が好ましい。
環形成原子数5〜50の単環基(好ましくは環形成原子数5〜30、より好ましくは環形成原子数5〜20)として具体的には、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、クォーターフェニル基等の芳香族基と、ピリジル基、ピラジル基、ピリミジル基、トリアジニル基、フリル基、チエニル基等の複素環基が好ましい。
中でも、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基が好ましい。
式(2A)における、縮合環基とは、2環以上の環構造が縮環した基である。
前記環形成原子数8〜50の縮合環基(好ましくは環形成原子数8〜30、より好ましくは環形成原子数8〜20)として具体的には、ナフチル基、フェナントリル基、アントリル基、クリセニル基、ベンゾアントリル基、ベンゾフェナントリル基、トリフェニレニル基、ベンゾクリセニル基、インデニル基、フルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、フルオランテニル基、ベンゾフルオランテニル基等の縮合芳香族環基や、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、インドリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、カルバゾリル基、キノリル基、フェナントロリニル基等の縮合複素環基が好ましい。
中でも、ナフチル基、フェナントリル基、アントリル基、フルオレニル基、フルオランテニル基、ベンゾアントリル基、ジベンゾチオフェニル基、ジベンゾフラニル基、カルバゾリル基が好ましい。
前記環形成原子数8〜50の縮合環基(好ましくは環形成原子数8〜30、より好ましくは環形成原子数8〜20)として具体的には、ナフチル基、フェナントリル基、アントリル基、クリセニル基、ベンゾアントリル基、ベンゾフェナントリル基、トリフェニレニル基、ベンゾクリセニル基、インデニル基、フルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、フルオランテニル基、ベンゾフルオランテニル基等の縮合芳香族環基や、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、インドリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、カルバゾリル基、キノリル基、フェナントロリニル基等の縮合複素環基が好ましい。
中でも、ナフチル基、フェナントリル基、アントリル基、フルオレニル基、フルオランテニル基、ベンゾアントリル基、ジベンゾチオフェニル基、ジベンゾフラニル基、カルバゾリル基が好ましい。
式(2A)における、アルキル基の具体例は、上述のA1のアルキル基の具体例と同様である。
式(2A)における、シクロアルキル基、アルコキシ基、シリル基の具体例は、上述のA1の芳香族基又は複素環基が有する置換基の具体例と同様である。
式(2A)における、アラルキル基、アリールオキシ基、ハロゲン原子の各基の具体例は、後述する。
式(2A)における、シクロアルキル基、アルコキシ基、シリル基の具体例は、上述のA1の芳香族基又は複素環基が有する置換基の具体例と同様である。
式(2A)における、アラルキル基、アリールオキシ基、ハロゲン原子の各基の具体例は、後述する。
Ar11、Ar12、R1〜R8、の「置換若しくは無置換」の好ましい置換基として、単環基、縮合環基、アルキル基、シクロアルキル基、シリル基、アルコキシ基、シアノ基、フッ素が好ましく、特に好ましくは、単環基、縮合環基であり、好ましい具体的な置換基は上述の式(2A)の各基及びA1の芳香族基又は複素環基が有する置換基と同様である。
式(2A)で表されるアントラセン誘導体は、下記アントラセン誘導体(A)、(B)、及び(C)のいずれかであることが好ましく、適用する有機EL素子の構成や求める特性により選択される。
(アントラセン誘導体(A))
当該アントラセン誘導体は、式(2A)におけるAr11及びAr12が、それぞれ独立に、置換若しくは無置換の環形成原子数8〜50の縮合環基となっている。当該アントラセン誘導体としては、Ar11及びAr12が同一の置換若しくは無置換の縮合環基である場合、及び異なる置換若しくは無置換の縮合環基である場合に分けることができる。
当該アントラセン誘導体は、式(2A)におけるAr11及びAr12が、それぞれ独立に、置換若しくは無置換の環形成原子数8〜50の縮合環基となっている。当該アントラセン誘導体としては、Ar11及びAr12が同一の置換若しくは無置換の縮合環基である場合、及び異なる置換若しくは無置換の縮合環基である場合に分けることができる。
式(2A)におけるAr11及びAr12が異なる(置換位置の違いを含む)置換若しくは無置換の縮合環基であるアントラセン誘導体が特に好ましく、縮合環の好ましい具体例は上述した通りである。中でもナフチル基、フェナントリル基、ベンズアントリル基、フルオレニル基、ジベンゾフラニル基が好ましい。
(アントラセン誘導体(B))
当該アントラセン誘導体は、式(2A)におけるAr11及びAr12の一方が置換若しくは無置換の環形成原子数5〜50の単環基であり、他方が置換若しくは無置換の環形成原子数8〜50の縮合環基となっている。
好ましい形態として、Ar12がナフチル基、フェナントリル基、ベンゾアントリル基、フルオレニル基、ジベンゾフラニル基であり、Ar11が無置換又は、単環基又は縮合環基が置換されたフェニル基である。
好ましい単環基、縮合環基の具体的な基は上述した通りである。
別の好ましい形態として、Ar12が縮合環基であり、Ar11が無置換のフェニル基である。この場合、縮合環基として、フェナントリル基、フルオレニル基、ジベンゾフラニル基、ベンゾアントリル基が特に好ましい。
当該アントラセン誘導体は、式(2A)におけるAr11及びAr12の一方が置換若しくは無置換の環形成原子数5〜50の単環基であり、他方が置換若しくは無置換の環形成原子数8〜50の縮合環基となっている。
好ましい形態として、Ar12がナフチル基、フェナントリル基、ベンゾアントリル基、フルオレニル基、ジベンゾフラニル基であり、Ar11が無置換又は、単環基又は縮合環基が置換されたフェニル基である。
好ましい単環基、縮合環基の具体的な基は上述した通りである。
別の好ましい形態として、Ar12が縮合環基であり、Ar11が無置換のフェニル基である。この場合、縮合環基として、フェナントリル基、フルオレニル基、ジベンゾフラニル基、ベンゾアントリル基が特に好ましい。
(アントラセン誘導体(C))
当該アントラセン誘導体は、式(2A)におけるAr11及びAr12が、それぞれ独立に、置換若しくは無置換の環形成原子数5〜50の単環基となっている。
好ましい形態として、Ar11、Ar12ともに置換若しくは無置換のフェニル基である。
さらに好ましい形態として、Ar11が無置換のフェニル基であり、Ar12が単環基、縮合環基を置換基として持つフェニル基である場合と、Ar11、Ar12がそれぞれ独立に単環基、縮合環基を置換基として持つフェニル基である場合がある。
前記置換基としての好ましい単環基、縮合環基の具体例は上述した通りである。さらに好ましくは、置換基としての単環基としてフェニル基、ビフェニル基、縮合環基として、ナフチル基、フェナントリル基、フルオレニル基、ジベンゾフラニル基、ベンゾアントリル基である。
当該アントラセン誘導体は、式(2A)におけるAr11及びAr12が、それぞれ独立に、置換若しくは無置換の環形成原子数5〜50の単環基となっている。
好ましい形態として、Ar11、Ar12ともに置換若しくは無置換のフェニル基である。
さらに好ましい形態として、Ar11が無置換のフェニル基であり、Ar12が単環基、縮合環基を置換基として持つフェニル基である場合と、Ar11、Ar12がそれぞれ独立に単環基、縮合環基を置換基として持つフェニル基である場合がある。
前記置換基としての好ましい単環基、縮合環基の具体例は上述した通りである。さらに好ましくは、置換基としての単環基としてフェニル基、ビフェニル基、縮合環基として、ナフチル基、フェナントリル基、フルオレニル基、ジベンゾフラニル基、ベンゾアントリル基である。
式(2A)における置換基の置換若しくは無置換の炭素数7〜50アラルキル基(アリール部分は炭素数6〜49(好ましくは6〜30、より好ましくは6〜20、特に好ましくは6〜12)、アルキル部分は炭素数1〜44(好ましくは1〜30、より好ましくは1〜20、さらに好ましくは1〜10、特に好ましくは1〜6))としては、ベンジル基、フェニルエチル基、4−(2−フェニルプロパン−2−イル)フェニル基等が挙げられる。
式(2A)における環形成炭素数6〜50のアリールオキシ基は、−OYと表され、Yは、前記式(2A)における単環基又は縮合環基から選ばれる。アリールオキシ基は、例えばフェノキシ基である。
式(2A)におけるハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等が挙げられ、フッ素が好ましい。
本発明において、有機薄膜層が複数層型の有機EL素子としては、(陽極/正孔注入層/発光層/陰極)、(陽極/発光層/電子注入層/陰極)、(陽極/正孔注入層/発光層/電子注入層/陰極)、(陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子注入層/陰極)等の構成で積層したものが挙げられる。
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が向上する場合がある。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よい。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。
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上記式(2A)以外の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、スピロフルオレン等の縮合多環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。
正孔注入材料としては、正孔を輸送する能力を持ち、陽極からの正孔注入効果、発光層又は発光材料に対して優れた正孔注入効果を有し、かつ薄膜形成能力の優れた化合物が好ましい。具体的には、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、ベンジジ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、ヘキサシアノヘキサアザトリフェニレン等と、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、フタロシアニン誘導体である。
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、正孔注入材料にTCNQ誘導体等の電子受容物質を添加することによりキャリアを増感させることもできる。
また、正孔注入材料にTCNQ誘導体等の電子受容物質を添加することによりキャリアを増感させることもできる。
本発明の有機EL素子において使用できる好ましい正孔輸送材料は、芳香族三級アミン誘導体である。
芳香族三級アミン誘導体としては、例えば、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,N’,N’−テトラビフェニル−1,1’−ビフェニル−4,4’−ジアミン等、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若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。
芳香族三級アミン誘導体としては、例えば、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,N’,N’−テトラビフェニル−1,1’−ビフェニル−4,4’−ジアミン等、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若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。
電子注入材料としては、電子を輸送する能力を持ち、陰極からの電子注入効果、発光層又は発光材料に対して優れた電子注入効果を有し、かつ薄膜形成能力の優れた化合物が好ましい。
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複素環誘導体である。
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、トリス(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、トリス(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。
前記含窒素複素環誘導体としては、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、ピリジン、ピリミジン、トリアジン、フェナントロリン、ベンズイミダゾール、イミダゾピリジン等が好ましく、中でもベンズイミダゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、イミダゾピリジン誘導体が好ましい。
好ましい形態として、これらの電子注入材料にさらにドーパントを含有し、陰極からの電子の受け取りを容易にするため、より好ましくは第2有機層の陰極界面近傍にアルカリ金属で代表されるドーパントをドープする。
ドーパントとしては、ドナー性金属、ドナー性金属化合物及びドナー性金属錯体が挙げられ、これら還元性ドーパントは1種単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
好ましい形態として、これらの電子注入材料にさらにドーパントを含有し、陰極からの電子の受け取りを容易にするため、より好ましくは第2有機層の陰極界面近傍にアルカリ金属で代表されるドーパントをドープする。
ドーパントとしては、ドナー性金属、ドナー性金属化合物及びドナー性金属錯体が挙げられ、これら還元性ドーパントは1種単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
本発明の有機EL素子においては、発光層中に、式(1)で表される芳香族アミン誘導体から選ばれる少なくとも一種の他に、発光材料、ドーピング材料、正孔注入材料、正孔輸送材料及び電子注入材料の少なくとも一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よい。
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されるように設定する。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。
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よい。
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。
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。
前記有機EL材料が、ホスト材料とドーパント材料とを含み、前記ドーパント材料が、本発明の芳香族アミン誘導体であり、前記ホスト材料が、式(2A)で表される化合物から選ばれる少なくとも1種であると好ましい。
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よい。
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、本発明の化合物は、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。
[合成A:中間体i−1の合成]
アルゴン気流下、1000mLのナスフラスコに、2,7−ジブロモ−9,9−ジメチルフルオレン30.0g、及び脱水THF340mLを入れ、−65℃に冷却した後、n−ブチルリチウムヘキサン溶液(1.65M)57mLを入れ、1時間反応させた。この反応液に、脱水N,N−ジメチルホルムアミドを18mL滴下した後、徐々に昇温して室温下3時間さらに反応させた。
得られた反応液に、3N塩酸及び酢酸エチルを加えて分液及び抽出をした後、上水、飽和食塩水で有機層を洗浄、硫酸ナトリウムで乾燥し、濃縮して得られた粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィー(n−ヘキサン/塩化メチレン=2/1)で精製して、得られた固体を減圧乾燥したところ、17.2gの白色固体を得た。
得られた白色固体は、FD−MS(フィールドディソープションマススペクトル)分析により、中間体i−1であると同定した。
アルゴン気流下、1000mLのナスフラスコに、2,7−ジブロモ−9,9−ジメチルフルオレン30.0g、及び脱水THF340mLを入れ、−65℃に冷却した後、n−ブチルリチウムヘキサン溶液(1.65M)57mLを入れ、1時間反応させた。この反応液に、脱水N,N−ジメチルホルムアミドを18mL滴下した後、徐々に昇温して室温下3時間さらに反応させた。
得られた反応液に、3N塩酸及び酢酸エチルを加えて分液及び抽出をした後、上水、飽和食塩水で有機層を洗浄、硫酸ナトリウムで乾燥し、濃縮して得られた粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィー(n−ヘキサン/塩化メチレン=2/1)で精製して、得られた固体を減圧乾燥したところ、17.2gの白色固体を得た。
得られた白色固体は、FD−MS(フィールドディソープションマススペクトル)分析により、中間体i−1であると同定した。
[合成B:中間体i−2の合成]
アルゴン気流下、1000mLのナスフラスコに、ベンジルホスホン酸ジエチル15.7g及びTHF100mLを入れ、−65℃に冷却した後、カリウムtert−ブトキシド9.1gを入れ、90分反応させた。続いて、この反応液に中間体i−1が17.2g溶解したTHF180mL溶液を滴下し、2時間反応させた後、撹拌しながら1時間かけて室温まで昇温し、室温にてさらに2時間反応させた。
得られた反応液に、上水、トルエンを加えて分液して水層と有機層にした。この水層をトルエンで抽出した後、このトルエンと有機層を合わせて、上水、飽和食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥し、濃縮して得られた固体をトルエンで再結晶し、得られた固体を減圧乾燥したところ、19.7gの黄白色固体を得た。
得られた黄白色固体は、FD−MS分析により、中間体i−2であると同定した。
アルゴン気流下、1000mLのナスフラスコに、ベンジルホスホン酸ジエチル15.7g及びTHF100mLを入れ、−65℃に冷却した後、カリウムtert−ブトキシド9.1gを入れ、90分反応させた。続いて、この反応液に中間体i−1が17.2g溶解したTHF180mL溶液を滴下し、2時間反応させた後、撹拌しながら1時間かけて室温まで昇温し、室温にてさらに2時間反応させた。
得られた反応液に、上水、トルエンを加えて分液して水層と有機層にした。この水層をトルエンで抽出した後、このトルエンと有機層を合わせて、上水、飽和食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥し、濃縮して得られた固体をトルエンで再結晶し、得られた固体を減圧乾燥したところ、19.7gの黄白色固体を得た。
得られた黄白色固体は、FD−MS分析により、中間体i−2であると同定した。
[合成C:中間体i−3の合成]
アルゴン気流下、500mLナスフラスコに4−ブロモスチルベン10.0g、4−アミノスチルベン22.6g、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)〔Pd2(dba)3〕0.50g、2,2’−ビス(ジフェニルホスフィノ)−1,1’−ビナフチル(BINAP)0.7g、ナトリウムtert−ブトキシド7.4g、及び脱水トルエン200mLを入れ、100℃にて6時間反応させた。
冷却後、反応溶液をろ過し、得られた固体をトルエン、メタノール及び上水で洗浄し、減圧乾燥したところ、14.0gの固体を得た。
得られた固体は、FD−MS分析により、中間体i−3であると同定した。
アルゴン気流下、500mLナスフラスコに4−ブロモスチルベン10.0g、4−アミノスチルベン22.6g、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)〔Pd2(dba)3〕0.50g、2,2’−ビス(ジフェニルホスフィノ)−1,1’−ビナフチル(BINAP)0.7g、ナトリウムtert−ブトキシド7.4g、及び脱水トルエン200mLを入れ、100℃にて6時間反応させた。
冷却後、反応溶液をろ過し、得られた固体をトルエン、メタノール及び上水で洗浄し、減圧乾燥したところ、14.0gの固体を得た。
得られた固体は、FD−MS分析により、中間体i−3であると同定した。
[合成D:化合物D−1の合成]
アルゴン気流下、300mLのナスフラスコに、中間体i−2を5.4g、中間体i−3を5.3g、ナトリウムtert−ブトキシド2.8g、酢酸パラジウム(II)〔Pd(OAc)2〕100mg、トリ−tert−ブチルホスフィン91mg、及び脱水トルエン70mLを入れ、90℃にて8時間反応させた。
冷却後、反応溶液をセライトろ過し、ろ液を濃縮した。得られた租生成物をシリカゲルクロマトグラフィー(トルエン/ヘキサン=3/7)で精製し、得られた固体をトルエンで再結晶し、得られた固体を減圧乾燥したところ、5.8gの黄白色固体を得た。
アルゴン気流下、300mLのナスフラスコに、中間体i−2を5.4g、中間体i−3を5.3g、ナトリウムtert−ブトキシド2.8g、酢酸パラジウム(II)〔Pd(OAc)2〕100mg、トリ−tert−ブチルホスフィン91mg、及び脱水トルエン70mLを入れ、90℃にて8時間反応させた。
冷却後、反応溶液をセライトろ過し、ろ液を濃縮した。得られた租生成物をシリカゲルクロマトグラフィー(トルエン/ヘキサン=3/7)で精製し、得られた固体をトルエンで再結晶し、得られた固体を減圧乾燥したところ、5.8gの黄白色固体を得た。
得られた黄白色固体は、FD−MS分析により、化合物D−1であると同定した。
化合物D−1のトルエン溶液中の紫外線吸収極大波長λmax、及び蛍光発光極大波長を以下に示す。
FDMS, calcd for C51H41N=667, found m/z=667 (M+)
UV(PhMe);λmax=397nm、FL(PhMe、λex=370nm);λmax=441nm
化合物D−1のトルエン溶液中の紫外線吸収極大波長λmax、及び蛍光発光極大波長を以下に示す。
FDMS, calcd for C51H41N=667, found m/z=667 (M+)
UV(PhMe);λmax=397nm、FL(PhMe、λex=370nm);λmax=441nm
[中間体i−4の合成]
4−ブロモスチルベンの代わりに中間体i−2を用いた他は合成例1の合成Cを同様にして行い、中間体i−4を合成した。
中間体i−4の構造は、FD−MS分析により同定した。
4−ブロモスチルベンの代わりに中間体i−2を用いた他は合成例1の合成Cを同様にして行い、中間体i−4を合成した。
中間体i−4の構造は、FD−MS分析により同定した。
[化合物D−2の合成]
中間体i−3の代わりに中間体i−4を用いた他は合成例1の合成Dを同様にして行い、化合物D−2を合成した。
化合物D−2の構造は、FD−MS分析により同定した。
化合物D−2のトルエン溶液中の紫外線吸収極大波長λmax、及び蛍光発光極大波長を以下に示す。
FDMS, calcd for C60H49N=783, found m/z=783 (M+)
UV(PhMe);λmax=404nm、FL(PhMe、λex=370nm);λmax=445nm
中間体i−3の代わりに中間体i−4を用いた他は合成例1の合成Dを同様にして行い、化合物D−2を合成した。
化合物D−2の構造は、FD−MS分析により同定した。
化合物D−2のトルエン溶液中の紫外線吸収極大波長λmax、及び蛍光発光極大波長を以下に示す。
FDMS, calcd for C60H49N=783, found m/z=783 (M+)
UV(PhMe);λmax=404nm、FL(PhMe、λex=370nm);λmax=445nm
[中間体i−5の合成]
2,7−ジブロモ−9,9−ジメチルフルオレンの代わりに2,6−ジブロモナフタレンを用いた他は合成例1の合成Aを同様にして行い、中間体i−5を合成した。
中間体i−5の構造は、FD−MS分析により同定した。
2,7−ジブロモ−9,9−ジメチルフルオレンの代わりに2,6−ジブロモナフタレンを用いた他は合成例1の合成Aを同様にして行い、中間体i−5を合成した。
中間体i−5の構造は、FD−MS分析により同定した。
[中間体i−6の合成]
中間体i−1の代わりに中間体i−5を用いた他は合成例1の合成Bを同様にして行い、中間体i−6を合成した。
中間体i−6の構造は、FD−MS分析により同定した。
中間体i−1の代わりに中間体i−5を用いた他は合成例1の合成Bを同様にして行い、中間体i−6を合成した。
中間体i−6の構造は、FD−MS分析により同定した。
[化合物D−3の合成]
中間体i−2の代わりに中間体i−6を用いた他は合成例1の合成Dを同様にして行い、化合物D−3を合成した。
化合物D−3の構造は、FD−MS分析により同定した。
化合物D−3のトルエン溶液中の紫外線吸収極大波長λmax、及び蛍光発光極大波長を以下に示す。
FDMS, calcd for C46H35N=601, found m/z=601 (M+)
UV(PhMe);λmax=395nm、FL(PhMe、λex=370nm);λmax=442nm
中間体i−2の代わりに中間体i−6を用いた他は合成例1の合成Dを同様にして行い、化合物D−3を合成した。
化合物D−3の構造は、FD−MS分析により同定した。
化合物D−3のトルエン溶液中の紫外線吸収極大波長λmax、及び蛍光発光極大波長を以下に示す。
FDMS, calcd for C46H35N=601, found m/z=601 (M+)
UV(PhMe);λmax=395nm、FL(PhMe、λex=370nm);λmax=442nm
[合成E:中間体i−7の合成]
アルゴン気流下、500mLのナスフラスコに、ジベンゾフラン15.0g、脱水THF180mLを入れ、−65℃に冷却した後、n−ブチルリチウムヘキサン溶液(1.65M)60mLを入れ、徐々に昇温し、室温下3時間反応させた。−65℃に再び冷却した後、1,2−ジブロモエタン11.5mLを滴下して、徐々に昇温し、室温下3時間反応させた。2N塩酸、酢酸エチルを加えて分液、抽出した後、上水、飽和食塩水で有機層を洗浄、硫酸ナトリウムで乾燥し、濃縮して得られた粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィー(塩化メチレン)で精製し、得られた固体を減圧乾燥したところ、20.1gの白色固体を得た。
得られた白色固体は、FD−MS分析により、中間体i−7であると同定した。
アルゴン気流下、500mLのナスフラスコに、ジベンゾフラン15.0g、脱水THF180mLを入れ、−65℃に冷却した後、n−ブチルリチウムヘキサン溶液(1.65M)60mLを入れ、徐々に昇温し、室温下3時間反応させた。−65℃に再び冷却した後、1,2−ジブロモエタン11.5mLを滴下して、徐々に昇温し、室温下3時間反応させた。2N塩酸、酢酸エチルを加えて分液、抽出した後、上水、飽和食塩水で有機層を洗浄、硫酸ナトリウムで乾燥し、濃縮して得られた粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィー(塩化メチレン)で精製し、得られた固体を減圧乾燥したところ、20.1gの白色固体を得た。
得られた白色固体は、FD−MS分析により、中間体i−7であると同定した。
[合成F:中間体i−8の合成]
アルゴン気流下、500mLのナスフラスコに、中間体i−7を8.0g、trans−2−(4−クロロフェニル)ビニルボロン酸7.7g、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)〔Pd(PPh3)4〕0.75g、炭酸ナトリウム10.3g(上水49mL)、及び脱水トルエン60mL、脱水THF60mLを入れ、アルゴン気流下、90℃にて8時間反応した。上水、トルエンを加えて分液、水層をトルエンで抽出した後、合わせた有機層を上水、飽和食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥し、濃縮して得られた租生成物をシリカゲルクロマトグラフィー(トルエン/ヘキサン=1/19)で精製し、得られた固体を減圧乾燥したところ、8.4gの白色固体を得た。
得られた白色固体は、FD−MS分析により、中間体i−8であると同定した。
アルゴン気流下、500mLのナスフラスコに、中間体i−7を8.0g、trans−2−(4−クロロフェニル)ビニルボロン酸7.7g、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)〔Pd(PPh3)4〕0.75g、炭酸ナトリウム10.3g(上水49mL)、及び脱水トルエン60mL、脱水THF60mLを入れ、アルゴン気流下、90℃にて8時間反応した。上水、トルエンを加えて分液、水層をトルエンで抽出した後、合わせた有機層を上水、飽和食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥し、濃縮して得られた租生成物をシリカゲルクロマトグラフィー(トルエン/ヘキサン=1/19)で精製し、得られた固体を減圧乾燥したところ、8.4gの白色固体を得た。
得られた白色固体は、FD−MS分析により、中間体i−8であると同定した。
[化合物D−4の合成]
中間体i−2の代わりに中間体i−8、中間体i−3の代わりに中間体i−4を用いた他は合成例1の合成Dを同様にして行い、化合物D−4を合成した。
化合物D−4の構造は、FD−MS分析により同定した。
化合物D−4のトルエン溶液中の紫外線吸収極大波長λmax、及び蛍光発光極大波長を示す。
FDMS, calcd for C57H43NO=757, found m/z=757 (M+)
UV(PhMe);λmax=402nm、FL(PhMe、λex=370nm);λmax=449nm
中間体i−2の代わりに中間体i−8、中間体i−3の代わりに中間体i−4を用いた他は合成例1の合成Dを同様にして行い、化合物D−4を合成した。
化合物D−4の構造は、FD−MS分析により同定した。
化合物D−4のトルエン溶液中の紫外線吸収極大波長λmax、及び蛍光発光極大波長を示す。
FDMS, calcd for C57H43NO=757, found m/z=757 (M+)
UV(PhMe);λmax=402nm、FL(PhMe、λex=370nm);λmax=449nm
[中間体i−9の合成]
中間体i−7の代わりに2−ブロモ−9,9−ジメチルフルオレンを用いた他は合成例4の合成Fを同様にして行い、中間体i−9を合成した。
中間体i−9の構造は、FD−MS分析により同定した。
中間体i−7の代わりに2−ブロモ−9,9−ジメチルフルオレンを用いた他は合成例4の合成Fを同様にして行い、中間体i−9を合成した。
中間体i−9の構造は、FD−MS分析により同定した。
[化合物D−5の合成]
中間体i−2の代わりに中間体i−9、中間体i−3の代わりに中間体i−4を用いた他は合成例1の合成Dを行い、化合物D−5を合成した。
化合物D−5の構造は、FD−MS分析により同定した。
化合物D−5のトルエン溶液中の紫外線吸収極大波長λmax、及び蛍光発光極大波長を以下に示す。
FDMS, calcd for C60H49N=783, found m/z=783 (M+)
UV(PhMe);λmax=404nm、FL(PhMe、λex=370nm);λmax=452nm
中間体i−2の代わりに中間体i−9、中間体i−3の代わりに中間体i−4を用いた他は合成例1の合成Dを行い、化合物D−5を合成した。
化合物D−5の構造は、FD−MS分析により同定した。
化合物D−5のトルエン溶液中の紫外線吸収極大波長λmax、及び蛍光発光極大波長を以下に示す。
FDMS, calcd for C60H49N=783, found m/z=783 (M+)
UV(PhMe);λmax=404nm、FL(PhMe、λex=370nm);λmax=452nm
[合成例G:中間体i−10の合成]
アルゴン気流下、2000mLのナスフラスコに、フルオレン35.0g、脱水THF1000mLを入れ、−65℃に冷却した後、n−ブチルリチウムヘキサン溶液(1.65M)140mLを入れ、1時間反応した。続いて、トリメチルシリルクロリドを35mL滴下した後、徐々に昇温し、室温下4時間反応した。
上水、トルエンを加えて分液、抽出した後、炭酸ナトリウム水溶液、飽和食塩水で有機層を洗浄、硫酸ナトリウムで乾燥し、濃縮して得られた固体を減圧乾燥し、上記条件で再度反応・精製した。得られた租生成物をシリカゲルクロマトグラフィー(n−ヘキサン)で精製し、得られた固体を減圧乾燥したところ、61.7gの白色固体を得た。FD−MS分析により、中間体i−10と同定した。
アルゴン気流下、2000mLのナスフラスコに、フルオレン35.0g、脱水THF1000mLを入れ、−65℃に冷却した後、n−ブチルリチウムヘキサン溶液(1.65M)140mLを入れ、1時間反応した。続いて、トリメチルシリルクロリドを35mL滴下した後、徐々に昇温し、室温下4時間反応した。
上水、トルエンを加えて分液、抽出した後、炭酸ナトリウム水溶液、飽和食塩水で有機層を洗浄、硫酸ナトリウムで乾燥し、濃縮して得られた固体を減圧乾燥し、上記条件で再度反応・精製した。得られた租生成物をシリカゲルクロマトグラフィー(n−ヘキサン)で精製し、得られた固体を減圧乾燥したところ、61.7gの白色固体を得た。FD−MS分析により、中間体i−10と同定した。
[合成例H:中間体i−11の合成]
アルゴン気流下、3000mLのナスフラスコに、中間体i−10 60.0g、N−ブロモスクシンイミド79.2g、無水酢酸1350mLを入れ、臭化水素(40%)15mLを滴下して、室温下7時間反応した。
上水を加えてろ過した後に得られた固体を、アセトンで2回再結晶し、得られた固体を減圧乾燥したところ、30.0gの白色固体を得た。FD−MS分析により、中間体i−11と同定した。
アルゴン気流下、3000mLのナスフラスコに、中間体i−10 60.0g、N−ブロモスクシンイミド79.2g、無水酢酸1350mLを入れ、臭化水素(40%)15mLを滴下して、室温下7時間反応した。
上水を加えてろ過した後に得られた固体を、アセトンで2回再結晶し、得られた固体を減圧乾燥したところ、30.0gの白色固体を得た。FD−MS分析により、中間体i−11と同定した。
[中間体i−12の合成]
中間体i−7の代わり中間体i−11、trans−2−(4−クロロフェニル)ビニルボロン酸の代わりにtrans−2−フェニルビニルボロン酸を用いた他は合成例4の合成Fを同様にして行い、中間体i−12を合成した。FD−MS分析により、中間体i−12と同定した。
中間体i−7の代わり中間体i−11、trans−2−(4−クロロフェニル)ビニルボロン酸の代わりにtrans−2−フェニルビニルボロン酸を用いた他は合成例4の合成Fを同様にして行い、中間体i−12を合成した。FD−MS分析により、中間体i−12と同定した。
[化合物D−24の合成]
中間体i−2の代わりに中間体i−12を用いた他は合成例1の合成Dを同様にして行い、化合物D−24を合成した。FD−MS分析により、化合物D−24と同定した。得られた化合物のFD−MS分析結果、トルエン溶液中の紫外線吸収極大波長λmax及び蛍光発光極大波長を以下に示す。
FDMS, calcd for C55H53NSi2=783, found m/z=783 (M+)
UV(PhMe);λmax=395nm、FL(PhMe、λex=380nm);λmax=458nm
中間体i−2の代わりに中間体i−12を用いた他は合成例1の合成Dを同様にして行い、化合物D−24を合成した。FD−MS分析により、化合物D−24と同定した。得られた化合物のFD−MS分析結果、トルエン溶液中の紫外線吸収極大波長λmax及び蛍光発光極大波長を以下に示す。
FDMS, calcd for C55H53NSi2=783, found m/z=783 (M+)
UV(PhMe);λmax=395nm、FL(PhMe、λex=380nm);λmax=458nm
[合成例I:中間体i−13の合成]
アルゴン気流下、2000mLのナスフラスコに、中間体i−1 39.4g、トルエン130mLを入れ、0℃に冷却し、水素化ビス(2−メトキシエトキシ)アルミニウムナトリウム(70%トルエン(3.6M))43.7mLのトルエン(260mL)溶液を滴下し、室温まで昇温し、室温下3時間反応した。
反応溶液を0℃に冷却し、3N塩酸を滴下し、反応溶液が酸性になったら酢酸エチルで分液、抽出した後、飽和食塩水で有機層を洗浄、硫酸ナトリウムで乾燥し、濃縮して得られた固体をシリカゲルクロマトグラフィー(n−ヘキサン/酢酸エチル(4/1))で精製し、得られた固体を減圧乾燥したところ、37.9gの白色固体を得た。FD−MS分析により、中間体i−13と同定した。
アルゴン気流下、2000mLのナスフラスコに、中間体i−1 39.4g、トルエン130mLを入れ、0℃に冷却し、水素化ビス(2−メトキシエトキシ)アルミニウムナトリウム(70%トルエン(3.6M))43.7mLのトルエン(260mL)溶液を滴下し、室温まで昇温し、室温下3時間反応した。
反応溶液を0℃に冷却し、3N塩酸を滴下し、反応溶液が酸性になったら酢酸エチルで分液、抽出した後、飽和食塩水で有機層を洗浄、硫酸ナトリウムで乾燥し、濃縮して得られた固体をシリカゲルクロマトグラフィー(n−ヘキサン/酢酸エチル(4/1))で精製し、得られた固体を減圧乾燥したところ、37.9gの白色固体を得た。FD−MS分析により、中間体i−13と同定した。
[合成例J:中間体i−14の合成]
1000mLのナスフラスコに、中間体i−13 17.0g、トルエン180mLを入れ、12N塩酸160mLを加えて室温下72時間反応した。
上水、トルエンを加え、分液、抽出した後、有機層を上水、炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水で洗浄、硫酸ナトリウムで乾燥し、濃縮して得られた固体をシリカゲルクロマトグラフィー(n−ヘキサン/酢酸エチル(10/1))で精製し、得られた固体を減圧乾燥したところ、14.9gの白色固体を得た。FD−MS分析により、中間体i−14と同定した。
1000mLのナスフラスコに、中間体i−13 17.0g、トルエン180mLを入れ、12N塩酸160mLを加えて室温下72時間反応した。
上水、トルエンを加え、分液、抽出した後、有機層を上水、炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水で洗浄、硫酸ナトリウムで乾燥し、濃縮して得られた固体をシリカゲルクロマトグラフィー(n−ヘキサン/酢酸エチル(10/1))で精製し、得られた固体を減圧乾燥したところ、14.9gの白色固体を得た。FD−MS分析により、中間体i−14と同定した。
[合成例K:中間体i−15の合成]
アルゴン気流下、500mLのナスフラスコに、中間体i−14 14.2g、亜リン酸トリエチル13.8mLを入れ、150℃にて4時間反応した。
減圧蒸留にて未反応の亜リン酸トリエチルを除き、17.0gの無色の液体を得た。FD−MS分析により、中間体i−15と同定した。
アルゴン気流下、500mLのナスフラスコに、中間体i−14 14.2g、亜リン酸トリエチル13.8mLを入れ、150℃にて4時間反応した。
減圧蒸留にて未反応の亜リン酸トリエチルを除き、17.0gの無色の液体を得た。FD−MS分析により、中間体i−15と同定した。
[合成例L:中間体i−16の合成]
アルゴン気流下、1000mLのナスフラスコに、中間体i−15 15.0g、脱水エーテル370mLを入れ、−65℃に冷却した後、sec−ブチルリチウムヘキサン溶液(1.07M)120mLを入れ、30分かけて室温下にして1時間反応した。続いて、−65℃に冷却し、脱水N,N−ジメチルホルムアミドを8.5mL滴下した後、徐々に昇温し、室温下2時間反応した。
3N塩酸、酢酸エチルを加え、分液、抽出した後、有機層を飽和食塩水で洗浄、硫酸ナトリウムで乾燥し、濃縮して得られた固体をシリカゲルクロマトグラフィー(n−ヘキサン/酢酸エチル(20/1))で精製し、得られた固体を減圧乾燥したところ、13.4gの白色固体を得た。FD−MS分析により、中間体i−16と同定した。
アルゴン気流下、1000mLのナスフラスコに、中間体i−15 15.0g、脱水エーテル370mLを入れ、−65℃に冷却した後、sec−ブチルリチウムヘキサン溶液(1.07M)120mLを入れ、30分かけて室温下にして1時間反応した。続いて、−65℃に冷却し、脱水N,N−ジメチルホルムアミドを8.5mL滴下した後、徐々に昇温し、室温下2時間反応した。
3N塩酸、酢酸エチルを加え、分液、抽出した後、有機層を飽和食塩水で洗浄、硫酸ナトリウムで乾燥し、濃縮して得られた固体をシリカゲルクロマトグラフィー(n−ヘキサン/酢酸エチル(20/1))で精製し、得られた固体を減圧乾燥したところ、13.4gの白色固体を得た。FD−MS分析により、中間体i−16と同定した。
[中間体i−17の合成]
中間体i−1の代わりに中間体i−16、ベンジルホスホン酸ジエチルの代わりに中間体i−15を用いた他は合成例1の合成Bを同様にして行い、中間体i−17を合成した。FD−MS分析により、中間体i−17と同定した。
中間体i−1の代わりに中間体i−16、ベンジルホスホン酸ジエチルの代わりに中間体i−15を用いた他は合成例1の合成Bを同様にして行い、中間体i−17を合成した。FD−MS分析により、中間体i−17と同定した。
[化合物D−25の合成]
中間体i−2の代わりに中間体i−17を用いた他は合成例1の合成Dを同様にして行い、化合物D−25を合成した。FD−MS分析により、化合物D−25と同定した。得られた化合物のFD−MS分析結果、トルエン溶液中の紫外線吸収極大波長λmax及び蛍光発光極大波長を以下に示す。
FDMS, calcd for C57H43NO=757, found m/z=757 (M+)
UV(PhMe);λmax=401nm、FL(PhMe、λex=370nm);λmax=448nm
中間体i−2の代わりに中間体i−17を用いた他は合成例1の合成Dを同様にして行い、化合物D−25を合成した。FD−MS分析により、化合物D−25と同定した。得られた化合物のFD−MS分析結果、トルエン溶液中の紫外線吸収極大波長λmax及び蛍光発光極大波長を以下に示す。
FDMS, calcd for C57H43NO=757, found m/z=757 (M+)
UV(PhMe);λmax=401nm、FL(PhMe、λex=370nm);λmax=448nm
[中間体i−18の合成]
2,7−ジブロモ−9,9−ジメチルフルオレンの代わりに4,4’−ジブロモビフェニルを用いた他は合成例1の合成Aを同様にして行い、中間体i−18を合成した。FD−MS分析により、中間体i−18と同定した。
2,7−ジブロモ−9,9−ジメチルフルオレンの代わりに4,4’−ジブロモビフェニルを用いた他は合成例1の合成Aを同様にして行い、中間体i−18を合成した。FD−MS分析により、中間体i−18と同定した。
[中間体i−19の合成]
中間体i−1の代わりに中間体i−18を用いた他は合成例1の合成Bを同様にして行い、中間体i−19を合成した。FD−MS分析により、中間体i−19と同定した。
中間体i−1の代わりに中間体i−18を用いた他は合成例1の合成Bを同様にして行い、中間体i−19を合成した。FD−MS分析により、中間体i−19と同定した。
[化合物D−27の合成]
中間体i−2の代わりに中間体i−19を用いた他は合成例1の合成Dを同様にして行い、化合物D−27を合成した。FD−MS分析により、化合物D−27と同定した。得られた化合物のFD−MS分析結果、トルエン溶液中の紫外線吸収極大波長λmax及び蛍光発光極大波長を以下に示す。
FDMS, calcd for C48H37N=627, found m/z=627 (M+)
UV(PhMe);λmax=387nm、FL(PhMe、λex=360nm);λmax=436nm
中間体i−2の代わりに中間体i−19を用いた他は合成例1の合成Dを同様にして行い、化合物D−27を合成した。FD−MS分析により、化合物D−27と同定した。得られた化合物のFD−MS分析結果、トルエン溶液中の紫外線吸収極大波長λmax及び蛍光発光極大波長を以下に示す。
FDMS, calcd for C48H37N=627, found m/z=627 (M+)
UV(PhMe);λmax=387nm、FL(PhMe、λex=360nm);λmax=436nm
[化合物D−28の合成]
中間体i−2の代わりに中間体i−19、中間体i−3の代わりに中間体i−4を用いた他は合成例1の合成Dを同様にして行い、化合物D−28を合成した。FD−MS分析により、化合物D−28と同定した。得られた化合物のFD−MS分析結果、トルエン溶液中の紫外線吸収極大波長λmax及び蛍光発光極大波長を以下に示す。
FDMS, calcd for C57H45N=743, found m/z=743 (M+)
UV(PhMe);λmax=392nm、FL(PhMe、λex=360nm);λmax=439nm
中間体i−2の代わりに中間体i−19、中間体i−3の代わりに中間体i−4を用いた他は合成例1の合成Dを同様にして行い、化合物D−28を合成した。FD−MS分析により、化合物D−28と同定した。得られた化合物のFD−MS分析結果、トルエン溶液中の紫外線吸収極大波長λmax及び蛍光発光極大波長を以下に示す。
FDMS, calcd for C57H45N=743, found m/z=743 (M+)
UV(PhMe);λmax=392nm、FL(PhMe、λex=360nm);λmax=439nm
[化合物D−29の合成]
中間体i−2の代わりに4−ブロモビフェニル、中間体i−3の代わりに中間体i−4を用いた他は合成例1の合成Dを同様にして行い、化合物D−29を合成した。FD−MS分析により、化合物D−29と同定した。得られた化合物のFD−MS分析結果、トルエン溶液中の紫外線吸収極大波長λmax及び蛍光発光極大波長を以下に示す。
FDMS, calcd for C49H39N=641, found m/z=641 (M+)
UV(PhMe);λmax=385nm、FL(PhMe、λex=370nm);λmax=436nm
中間体i−2の代わりに4−ブロモビフェニル、中間体i−3の代わりに中間体i−4を用いた他は合成例1の合成Dを同様にして行い、化合物D−29を合成した。FD−MS分析により、化合物D−29と同定した。得られた化合物のFD−MS分析結果、トルエン溶液中の紫外線吸収極大波長λmax及び蛍光発光極大波長を以下に示す。
FDMS, calcd for C49H39N=641, found m/z=641 (M+)
UV(PhMe);λmax=385nm、FL(PhMe、λex=370nm);λmax=436nm
実施例1
25mm×75mm×1.1mmサイズのガラス基板上に、膜厚120nmのインジウムスズ酸化物からなる透明電極を設けた。この透明電極は、陽極として働く。続いて、このガラス基板に紫外線及びオゾンを照射して洗浄したのち、真空蒸着装置にこの基板を設置した。
まず、正孔注入層として、N’,N’’−ビス[4−(ジフェニルアミノ)フェニル]−N’,N’’−ジフェニルビフェニル−4,4’−ジアミンを60nmの厚さに蒸着したのち、その上に正孔輸送層として、N,N,N’,N’−テトラキス(4−ビフェニル)−4,4’−ベンジジンを20nmの厚さに蒸着した。次いで、ホスト材料であるアントラセン誘導体(EM2)と、ドーピング材料である芳香族アミン誘導体(D−1)とを、質量比40:2で同時蒸着し、厚さ40nmの発光層を形成した。
この発光層上に、電子注入層として、トリス(8−ヒドロキシキノリナト)アルミニウムを20nmの厚さに蒸着した。
次に、弗化リチウムを1nmの厚さに蒸着し、次いでアルミニウムを150nmの厚さに蒸着し、有機EL素子を作製した。尚、このアルミニウム/弗化リチウムは陰極として働く。
25mm×75mm×1.1mmサイズのガラス基板上に、膜厚120nmのインジウムスズ酸化物からなる透明電極を設けた。この透明電極は、陽極として働く。続いて、このガラス基板に紫外線及びオゾンを照射して洗浄したのち、真空蒸着装置にこの基板を設置した。
まず、正孔注入層として、N’,N’’−ビス[4−(ジフェニルアミノ)フェニル]−N’,N’’−ジフェニルビフェニル−4,4’−ジアミンを60nmの厚さに蒸着したのち、その上に正孔輸送層として、N,N,N’,N’−テトラキス(4−ビフェニル)−4,4’−ベンジジンを20nmの厚さに蒸着した。次いで、ホスト材料であるアントラセン誘導体(EM2)と、ドーピング材料である芳香族アミン誘導体(D−1)とを、質量比40:2で同時蒸着し、厚さ40nmの発光層を形成した。
この発光層上に、電子注入層として、トリス(8−ヒドロキシキノリナト)アルミニウムを20nmの厚さに蒸着した。
次に、弗化リチウムを1nmの厚さに蒸着し、次いでアルミニウムを150nmの厚さに蒸着し、有機EL素子を作製した。尚、このアルミニウム/弗化リチウムは陰極として働く。
作製した有機EL素子について、電流密度10mA/cm2における駆動時の素子性能(発光効率及び色度)、及び初期輝度500cd/cm2での半減寿命を測定した。結果を表1に示す。
実施例2〜10,比較例1〜3
表1〜2に示すホスト材料、ドーピング材料を用いた他は、実施例1と同様に有機EL素子を作製し評価した。結果を表1〜2に示す。
表1〜2に示すホスト材料、ドーピング材料を用いた他は、実施例1と同様に有機EL素子を作製し評価した。結果を表1〜2に示す。
実施例11
25mm×75mm×1.1mm厚のITO透明電極(陽極)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膜厚50nmの化合物A−1を成膜した。A−1膜の成膜に続けて、このA−1膜上に膜厚45nmのA−2を成膜した。
さらに、このA−2膜上に膜厚25nmで化合物EM13と本発明の化合物D−28を20:1の膜厚比で成膜し青色系発光層とした。
この膜上に電子輸送層として膜厚25nmで下記構造のET−1を蒸着により成膜した。この後、LiFを膜厚1nmで成膜した。このLiF膜上に金属Alを150nm蒸着させ金属陰極を形成し有機EL発光素子を形成した。
こうして得られた有機EL素子について、電流密度10mA/cm2における駆動時の素子性能(外部量子収率及び色度)、及び初期輝度250cd/cm2での半減寿命を測定した。結果を表4に示す。
25mm×75mm×1.1mm厚のITO透明電極(陽極)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膜厚50nmの化合物A−1を成膜した。A−1膜の成膜に続けて、このA−1膜上に膜厚45nmのA−2を成膜した。
さらに、このA−2膜上に膜厚25nmで化合物EM13と本発明の化合物D−28を20:1の膜厚比で成膜し青色系発光層とした。
この膜上に電子輸送層として膜厚25nmで下記構造のET−1を蒸着により成膜した。この後、LiFを膜厚1nmで成膜した。このLiF膜上に金属Alを150nm蒸着させ金属陰極を形成し有機EL発光素子を形成した。
こうして得られた有機EL素子について、電流密度10mA/cm2における駆動時の素子性能(外部量子収率及び色度)、及び初期輝度250cd/cm2での半減寿命を測定した。結果を表4に示す。
実施例12〜16、比較例4
表4に示すホスト材料、ドーピング材料を用いた他は、実施例11と同様に有機EL素子を作製し評価した。結果を表4に示す。
表4に示すホスト材料、ドーピング材料を用いた他は、実施例11と同様に有機EL素子を作製し評価した。結果を表4に示す。
表1〜4より、本発明の芳香族アミン誘導体を用いると、有機EL素子の青色純度、発光効率及び寿命を向上させることができた。これは芳香族アミン誘導体を、発光中心の構造を非対称化したことによるものと考えられる。
本発明の芳香族アミン誘導体を用いた有機EL素子は、低い印加電圧で実用上十分な発光輝度が得られ、発光効率が高く、長時間使用しても劣化しづらく寿命が長い。このため、壁掛テレビの平面発光体やディスプレイのバックライト等の光源として有用である。
上記に本発明の実施形態及び/又は実施例を幾つか詳細に説明したが、当業者は、本発明の新規な教示及び効果から実質的に離れることなく、これら例示である実施形態及び/又は実施例に多くの変更を加えることが容易である。従って、これらの多くの変更は本発明の範囲に含まれる。
この明細書に記載の文献の内容を全てここに援用する。
この明細書に記載の文献の内容を全てここに援用する。
Claims (14)
- X1及びX2の一方が、置換若しくは無置換の環形成炭素数10〜30の縮合芳香族環基、又は環形成原子数10〜30の縮合複素環基であり、
他方が、置換若しくは無置換の環形成炭素数6〜30非縮合芳香族環基、又は環形成原子数6〜30の非縮合複素環基である請求項1又は2に記載の芳香族アミン誘導体。 - X2及びX3が、共にフェニレン基である請求項1〜5のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体。
- X3が、フルオレニレン基である請求項1〜5のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体。
- B1、B2及びB3の芳香族基又は複素環基のいずれかが置換基として置換若しくは無置換のシリル基を有する請求項1〜7のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体。
- A1が、置換若しくは無置換の芳香族基又は置換若しくは無置換の複素環基である請求項1に記載の芳香族アミン誘導体。
- 請求項1〜9のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記芳香族アミン誘導体を発光材料又は正孔輸送材料として用いた請求項10に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 陰極と陽極の間に少なくとも発光層を含む1以上の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一層が、請求項1〜9のいずれか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。
- 前記発光層が、前記芳香族アミン誘導体を含有する請求項12記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記発光層が、前記芳香族アミン誘導体を少なくとも1種と、下記式(2A)で表されるアントラセン誘導体の少なくとも1種とを含有する請求項13記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
R1〜R8は、それぞれ独立に、水素原子、置換若しくは無置換の環形成原子数5〜50の単環基、置換若しくは無置換の環形成原子数8〜50の縮合環基、置換若しくは無置換の炭素数1〜50のアルキル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数3〜50のシクロアルキル基、置換若しくは無置換の炭素数1〜50のアルコキシ基、置換若しくは無置換の炭素数7〜50のアラルキル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数6〜50のアリールオキシ基、置換若しくは無置換のシリル基、ハロゲン原子、シアノ基から選ばれる基である。)
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