JPWO2011040607A1 - 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

分子中に、下記式(1)又は(2)で表されるカルバゾール構造にアリーレン基が結合した置換基Aと置換基Bとを有し、置換基Aと置換基Bは、アリーレン基のカルバゾール構造への結合位置が異なる基であり、また、置換基A及び置換基Bは分子中の同一又は異なる窒素原子に結合する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において、該有機薄膜層の少なくとも1層が、前記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であり、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、駆動電圧が低く、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。(各置換基は請求項1に記載のとおり)

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(EL)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、高温時においても高い効率が得られ、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及びそれを用いた有機EL素子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−キノリノラート)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、N−カルバゾール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は多数有り、その一例としては特許文献3があるが、有機EL素子の効率や寿命においてさらなる向上が求められていた。
WO2009/041635号公報 特開2005−290000号公報 WO2009/020095号公報
本発明は、前記の課題を解決するためになされたもので、駆動電圧を低下させる効果が得られるとともに、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、カルバゾール構造を含む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。
そのような芳香族アミン誘導体の中でも、N−カルバゾリル基がアリール基を介してアミンに結合した構造を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く、さらに化合物の対称性が低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た。
また、N−カルバゾリル基がアリール基を介してアミンに結合した化合物は、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発光効率を向上させる効果が得られた。
さらに、3−カルバゾリル基がアリール基を介してアミンに結合した構造を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く、さらに化合物の対称性が低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た。
また、3−カルバゾリル基がアリール基を介してアミンに結合した構造を有するアミン化合物は、3−カルバゾリル基が直接アミンに結合した構造を有するアミン化合物に比べてイオン化ポテンシャル(IP)が大きく、発光層への正孔注入性に優れ、駆動電圧を低下させる効果が得られた。
加えて、3−カルバゾリル基がアリール基を介してアミンに結合した化合物は、酸化安定性に優れ長寿命化効果があり、特に青色発光素子と組み合わせることにより、顕著に低電圧化、長寿命化させる効果が得られた。
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、分子中に、下記式(1)又は(2)で表される置換基Aと置換基Bとを有し、置換基Aと置換基Bは、式(1)におけるL1又は式(2)におけるL2のカルバゾール構造への結合位置が互いに異なる基であり、また、置換基A及び置換基Bは分子中の同一又は異なる窒素原子に結合することを特徴とする芳香族アミン誘導体を提供するものである。
Figure 2011040607
(式中、L1、L2は、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜25のアリーレン基を表し、L1が有してもよい置換基は、炭素数1〜15の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、環形成炭素数3〜15のシクロアルキル基、炭素数1〜15の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基を有するトリアルキルシリル基、環形成炭素数6〜25のアリール基を有するトリアリールシリル基、炭素数1〜15の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基及び環形成炭素数6〜25のアリール基を有するアルキルアリールシリル基、環形成炭素数6〜25のアリール基、ハロゲン原子又はシアノ基である。
Ar1は、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜25のアリール基を表し、Ar1が有してもよい置換基は、炭素数1〜15の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、環形成炭素数3〜15のシクロアルキル基、炭素数1〜15の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基を有するトリアルキルシリル基、環形成炭素数6〜25のアリール基を有するトリアリールシリル基、炭素数1〜15の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基及び環形成炭素数6〜25のアリール基を有するアルキルアリールシリル基、環形成炭素数6〜25のアリール基、ハロゲン原子又はシアノ基である。
aは0〜3の整数、b、c及びdは、それぞれ独立に0〜4の整数を表す。
1〜R4は、それぞれ独立に、炭素数1〜15の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、環形成炭素数3〜15のシクロアルキル基、炭素数1〜15の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基を有するトリアルキルシリル基、環形成炭素数6〜25のアリール基を有するトリアリールシリル基、炭素数1〜15の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基及び環形成炭素数6〜25のアリール基を有するアルキルアリールシリル基、環形成炭素数6〜25のアリール基、ハロゲン原子又はシアノ基を表す。隣接した複数のR1〜R4は、互いに結合して、環を形成する飽和もしくは不飽和の2価の基を形成してもよい。)
また、本発明は、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において、該有機薄膜層の少なくとも1層が、本発明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を提供するものである。
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、駆動電圧が低く、寿命が長い有機EL素子が得られる。
本発明の芳香族アミン誘導体は、分子中に、下記式(1)又は(2)で表される置換基Aと置換基Bとを有し、置換基Aと置換基Bは、式(1)におけるL1又は式(2)におけるL2のカルバゾール構造への結合位置が互いに異なる基であり、また、置換基A及び置換基Bは分子中の同一又は異なる窒素原子に結合する化合物である。
本発明の芳香族アミン誘導体は、通常分子量300〜2000である芳香族からなる置換基を有するアミン化合物をいう。当該分子量は400〜1500であることがさらに好ましく、500〜1200であることが特に好ましい。分子量が500〜1200であるとき、蒸着法により素子の作成ができるため好ましい。
Figure 2011040607
また、前記式(1)又は(2)で表される置換基Aと置換基Bとが、前記式(2)及び下記式(3)〜(4)のいずれかで表される置換基であると好ましく、前記置換基A又は前記置換基Bが前記式(3)で表されるとさらに好ましい。
Figure 2011040607
(式中、L3はL1、L2と同様、Ar2はAr1と同様、R5〜R6はR1〜R4と同様であり、eは0〜3の整数、fは0〜4の整数を表す。)
本発明の芳香族アミン誘導体は、式(1)、(3)、(4)においてカルバゾール構造が連結基L1、L3を介さずに窒素原子と結合した場合、アミン化合物の電子密度が上昇し、IPが小さくなるため、正孔輸送材料として用いた場合、素子の電圧が高くなるおそれがある。また、式(1)〜(4)においてカルバゾールが連結基を介さずに窒素原子と結合すると、アミンが酸化されやすくなり、化合物が不安定となる場合が多く、素子の寿命が短くなるおそれがある。また、式(2)においてカルバゾールが連結基L2を介さずに窒素原子と結合した場合、化合物が不安定となるため合成が困難である。
前記式(1)〜(4)において、R1〜R6は、それぞれ独立に、炭素数1〜15、好ましくは1〜6の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、環形成炭素数3〜15、好ましくは5〜7のシクロアルキル基、炭素数1〜15、好ましくは1〜6の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基を有するトリアルキルシリル基、環形成炭素数6〜25、好ましくは6〜14のアリール基を有するトリアリールシリル基、炭素数1〜15、好ましくは1〜6の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基及び環形成炭素数6〜25、好ましくは6〜14のアリール基を有するアルキルアリールシリル基、環形成炭素数6〜25、好ましくは6〜14のアリール基、ハロゲン原子又はシアノ基である。隣接した複数のR1〜R6はそれら自身及びR1とR2、R3とR4、R5とR6は結合して飽和もしくは不飽和の2価の基を形成してもよい。
前記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、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、ジヘプ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、ビフェニル基、4−メチルビフェニル基、4−エチルビフェニル基、4−シクロヘキシルビフェニル基、アントラセニル基、ナフタセニル基、ターフェニル基、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、ベンゾピレニル基、クリセニル基、フルオレニル基、9,9−ジメチルフルオレニル基、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、好ましくは、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基である。
ハロゲン原子の具体例はフッ素、塩素、臭素である。
複数のR1〜R6はそれら自身及びR1とR2、R3とR4、R5とR6が結合して形成される飽和もしくは不飽和の2価の基で形成する環の具体例としては、前記アリール基やシクロアルキル基及びヘテロアリール基等が上げられる。
ヘテロアリール基としては、例えば、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、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、2−メチルピロール−1−イル基、2−メチルピロール−3−イル基、2−メチルピロール−4−イル基、2−メチルピロール−5−イル基、3−メチルピロール−1−イル基、3−メチルピロール−2−イル基、3−メチルピロール−4−イル基、3−メチルピロール−5−イル基、2−t−ブチルピロール−4−イル基、3−(2−フェニルプロピル)ピロール−1−イル基、2−メチル−1−インドリル基、4−メチル−1−インドリル基、2−メチル−3−インドリル基、4−メチル−3−インドリル基、2−t−ブチル−1−インドリル基、4−t−ブチル−1−インドリル基、2−t−ブチル−3−インドリル基、4−t−ブチル−3−インドリル基、チオフェニル基、1−フェニルチオフェニル基、1,4−ジフェニルチオフェニル基、ベンゾチオフェニル基、1−フェニルベンゾチオフェニル基、1−フェニルジベンゾチオフェニル基、ジベンゾフラニル基、1−フェニルジベンゾフラニル基、ベンゾチアゾリル基等が挙げられ、好ましくは、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基である。
前記式(1)〜(4)において、a及びeは、それぞれ独立に、0〜3の整数である。b、c、d及びfは、それぞれ独立に、0〜4の整数である。
前記式(1)〜(4)において、L1〜L3は置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜25、好ましくは6〜14のアリーレン基を表す。
但し、L1〜L3が有していてもよい置換基は、それぞれ独立に、炭素数1〜15、好ましくは1〜6の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、環形成炭素数3〜15、好ましくは5〜7のシクロアルキル基、炭素数1〜15、好ましくは1〜6の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基を有するトリアルキルシリル基、環形成炭素数6〜25、好ましくは6〜14のアリール基を有するトリアリールシリル基、炭素数1〜15、好ましくは1〜6の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基及び環形成炭素数6〜25、好ましくは6〜14のアリール基を有するアルキルアリールシリル基、環形成炭素数6〜25、好ましくは6〜14のアリール基、ハロゲン原子又はシアノ基である。
このアルキル基、シクロアルキル基、トリアルキルシリル基、トリアリールシリル基、アルキルアリールシリル基、アリール基、ハロゲン原子の具体例及び好ましい例は前記R1〜R6の説明において列挙したものと同じである。
前記L1〜L3で表される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、9,9−ジメチルフルオレニレン基等が挙げられる。
また、前記L1〜L3で表されるアリーレン基が、それぞれ独立に、下記式(5)で表されると好ましく、式(6)〜(8)のいずれかで表されるとさらに好ましい。
本発明の芳香族アミン誘導体は、式(1)、(3)、(4)の置換基を有する場合においては、L1、L3のアリーレン基が式(7)で表される場合、アミン化合物の電子密度の向上を抑制し、その結果、IPが大きくなり、正孔輸送材料として用いた場合、発光層への正孔注入性が向上し、素子の電圧低下が期待できる。特にモノアミン誘導体は、エネルギーギャップが大きく、正孔輸送層への電子の注入を抑制できるため、素子の発光効率向上及び長寿命化が期待できる。特に、芳香族アミン誘導体の有する置換基が、式(1)、(3)、(4)であり、L1、L3のアリーレン基が式(7)で表されることが好ましい。
置換基が式(2)で表される場合、アミン化合物のエネルギーギャップが大きくなり、正孔輸送層への電子の注入を抑制できるため、素子の発光効率向上及び長寿命化が期待できる。
また、本発明の芳香族アミン誘導体は、式(1)又は(2)で表される置換基を2つ以上有し、該置換基が同一でないので、分子の対象性をさらに低下させることができ、結晶化を抑制することが期待できる。
Figure 2011040607
前記式(5)〜(8)において、R7〜R12は、それぞれ独立に、炭素数1〜15、好ましくは1〜6の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、環形成炭素数3〜15、好ましくは5〜7のシクロアルキル基、炭素数1〜15、好ましくは1〜6の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基を有するトリアルキルシリル基、環形成炭素数6〜25、好ましくは6〜14のアリール基を有するトリアリールシリル基、炭素数1〜15、好ましくは1〜6の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基及び環形成炭素数6〜25、好ましくは6〜14のアリール基を有するアルキルアリールシリル基、環形成炭素数6〜25、好ましくは6〜14のアリール基、ハロゲン原子又はシアノ基である。
隣接した複数のR7〜R12は結合し、飽和もしくは不飽和の2価の基を形成してもよい。
前記R7〜R12のアルキル基、シクロアルキル基、トリアルキルシリル基、トリアリールシリル基、アルキルアリールシリル基、アリール基、ハロゲン原子の具体例及び好ましい例は前記R1〜R6の説明において列挙したものと同じである。これらの中でも、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。
また、R7〜R12が結合して形成する飽和もしくは不飽和の2価の基により結成された環も前記R1〜R6の説明において列挙したものと同じである。
前記式(8)におけるR13及びR14は、それぞれ独立に、炭素数1〜25、好ましくは1〜6の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、又は環形成炭素数3〜25、好ましくは5〜7のシクロアルキル基である。アルキル基及びシクロアルキル基の具体例及び好ましい例は前記R1〜R6の説明において列挙したものと同じである。
式(5)におけるn、sは、それぞれ独立に0〜4の整数を表す。nが2〜4の場合、異なるベンゼン環上のR7は互いに同じでも異なっていてもよく、また、隣接したベンゼン環上に存在する各R7が互いに結合して環を形成してもよい。
式(6)〜(8)におけるg、h及びiは、それぞれ独立に0〜4の整数、好ましくは0〜1の整数である。j及びkはそれぞれ独立に0〜3の整数、好ましくは0〜1の整数である。
式(6)〜(8)のさらに好ましい具体例としては、置換又は無置換のフェニレン基、ビフェニレン基、9,9−ジメチルフルオレニレン基が挙げられる。
前記式(1)、(3)、(4)におけるAr1及びAr2は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜25(好ましくは6〜14)のアリール基である。
このアリール基の具体例及び好ましい例は前記R1〜R6の説明において列挙したものと同じである。
また、アリール基の置換基は、前記L1〜L3が有していてもよい置換基と同様であり、その具体例及び好ましい例は前記R1〜R6の説明において列挙したものと同じである。
本発明の芳香族アミン誘導体は、下記式(9)〜(13)で表されることが好ましく、式(9)又は(10)がさらに好ましく、式(9)が特に好ましい。式(9)で表されるモノアミン誘導体及び式(10)で表されるジアミン誘導体は合成が比較的容易なため、低コストにより、高純度とすることが期待できる。また、モノアミン誘導体及びジアミン誘導体はIPが大きいため、正孔輸送材料として用いた場合、発光層への正孔注入性が向上し、素子の電圧低下が期待できる。特にモノアミン誘導体は、エネルギーギャップが大きく、正孔輸送層への電子の注入を抑制できるため、素子の発光効率向上及び長寿命化が期待できる。
Figure 2011040607
次に、前記式(9)〜(13)で表される化合物について説明する。
前記式(9)において、Ar3〜Ar5のうち少なくとも1つは前記式(1)又は(2)で表される置換基Aであり、少なくとも1つは前記式(1)又は(2)で表される置換基Bであり、置換基Aと置換基Bは互いに異なる基である。
前記式(10)において、Ar6〜Ar9のうち少なくとも1つは前記式(1)又は(2)で表される置換基Aであり、少なくとも1つは前記式(1)又は(2)で表される置換基Bであり、置換基Aと置換基Bは互いに異なる基である。
前記式(11)において、Ar10〜Ar14のうち少なくとも1つは前記式(1)又は(2)で表される置換基Aであり、少なくとも1つは前記式(1)又は(2)で表される置換基Bであり、置換基Aと置換基Bは互いに異なる基である。
前記式(12)において、Ar15〜Ar20のうち少なくとも1つは前記式(1)又は(2)で表される置換基Aであり、少なくとも1つは前記式(1)又は(2)で表される置換基Bであり、置換基Aと置換基Bは互いに異なる基である。
前記式(13)において、Ar21〜Ar26のうち少なくとも1つは前記式(1)又は(2)で表される置換基Aであり、少なくとも1つは前記式(1)又は(2)で表される置換基Bであり、置換基Aと置換基Bは互いに異なる基である。
前記式(9)〜(13)において、Ar3〜Ar26のうち、前記置換基A又は置換基Bでない基は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜25、好ましくは6〜14のアリール基又は置換もしくは無置換の環形成原子数5〜25、好ましくは5〜14のヘテロアリール基であり、アリール基、ヘテロアリール基の具体例及び好ましい例は前記R1〜R6の説明において列挙したものと同じであるが、特に、ターフェニル基であると好ましい。還元安定性に優れるターフェニル基を有することで分子の還元安定性が向上し、得られる有機EL素子の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。
Ar3〜Ar26の置換基の具体例及び好ましい例は前記R1〜R6の説明において列挙したものと同じである。
前記式(9)〜(13)におけるL4〜L12は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜25、好ましくは6〜14のアリーレン基を表す。L4〜L12のアリーレン基の具体例、好ましい例及びその置換基は、前記式(1)〜(4)について説明したL1〜L3において列挙したものと同じである。
また、L4〜L12は、前記式(5)で表されると好ましく、(6)〜(8)のいずれかで表されるとさらに好ましい。
前記式(9)〜(13)のうち、式(9)が特に好ましいのは前述の通りであるが、式(9)において、Ar3が置換基Aであり、Ar4が置換基Bであり、Ar5が前記式(1)又は(2)で表される置換基Cであると好ましく、置換基A、置換基B及び置換基Cは、式(1)におけるL1、又は式(2)におけるL2のカルバゾール構造への結合位置がそれぞれ異なる基であると好ましい。
また、前記式(9)において、Ar3が置換基Aであり、Ar4が置換基Bであり、Ar5が下記式(14)で表される置換基Cであると好ましい。
Figure 2011040607
前記式(14)中、R15及びR16は、ハロゲン原子、炭素数1〜15の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、炭素数2〜15の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基、環形成炭素数6〜25のアリール基又は環形成原子数5〜25のヘテロアリール基を表す。
このアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基の具体例としては、R1〜R6と同様の例が挙げられる。また、アルケニル基としては、例えば、エテニル基、プロペニル基、ブテニル基等が挙げられる。
隣接した複数のR15同士及びR16同士、並びにR15とR16は、互いに結合して環を形成してもよく、さらに環の中に酸素原子又は窒素原子を有していてもよい。
n’は0〜3の整数、tは0〜4の整数、uは0〜5の整数を表す。
さらに、前記式(9)において、Ar3が置換基Aであり、Ar4が置換基Bであり、Ar5が下記式(15)で表される置換基Cであると好ましい。
Figure 2011040607
前記式(15)中、Xは、酸素原子又は硫黄原子を表す。
17、R18及びR19は、それぞれ独立に、炭素数1〜15の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、炭素数2〜15の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基、環形成炭素数3〜15のシクロアルキル基、環形成炭素数6〜25のアリール基、環形成原子数5〜25のヘテロアリール基、環形成炭素数6〜25のアリール基を有するトリアリールアルキル基、炭素数1〜15のアルキル基を有するトリアルキルシリル基、環形成炭素数6〜25のアリール基を有するトリアリールシリル基、炭素数1〜15のアルキル基及び環形成炭素数6〜25のアリール基を有するアルキルアリールシリル基、ハロゲン原子又はシアノ基を表す。
これら各基の具体例としては、R1〜R6及びR15〜R16と同様の例が挙げられる。
また、隣接した複数のR17同士、R18同士及びR19同士、並びにR18とR19は、互いに結合して環を形成してもよい。
mは0〜4の整数を表す。mが2〜4の場合、異なるベンゼン環上のR17は互いに同じでも異なっていてもよく、また、隣接したベンゼン環上に存在する各R17が互いに結合して環を形成してもよい。
qは0〜3の整数を表し、r及びpは、それぞれ独立に0〜4の整数を表す。mが2〜4の場合、異なるベンゼン環上のR17の数を規定するpは、同じ値であっても異なる値であってもよい。
前記式(15)が下記式(16)で表される置換基Cであると好ましい。
Figure 2011040607
式(16)中、X、R17〜R19、m、p、q及びrは前記式(15)と同様である。
前記式(9)〜(13)のいずれかで表される芳香族アミン誘導体において、好ましいものは下記の組み合わせの化合物である。
(I)前記式(9)において、前記Ar3が前記式(1)で表され、Ar4とAr5が、それぞれ独立に、前記式(2)で表される芳香族アミン誘導体。
(II)前記式(9)において、前記Ar3とAr4が、それぞれ独立に、前記式(1)で表され、Ar5が前記式(2)で表される芳香族アミン誘導体。
(III)前記式(9)において、前記Ar3が前記式(1)で表され、Ar4が前記式(2)で表され、Ar5が置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜25のアリール基である(但し、Ar5の置換基は、環形成炭素数6〜25のアリール基、炭素数1〜15の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、ハロゲン原子又はシアノ基である)芳香族アミン誘導体。
(IV)前記式(10)で表される芳香族アミン誘導体であって、前記Ar6とAr7が、それぞれ独立に、前記式(1)で表され、Ar8とAr9が、それぞれ独立に、前記式(2)で表される芳香族アミン誘導体。
(V)前記式(10)で表される芳香族アミン誘導体であって、前記Ar6とAr8が、それぞれ独立に、前記式(1)で表され、Ar7とAr9が、それぞれ独立に、前記式(2)で表される芳香族アミン誘導体。
(VI)前記式(11)で表される芳香族アミン誘導体であって、前記Ar10が前記式(1)で表され、Ar12とAr13が、それぞれ独立に、前記式(1)又は(2)で表される芳香族アミン誘導体。
(VII)前記式(11)で表される芳香族アミン誘導体であって、前記Ar12とAr13が、それぞれ独立に、前記式(1)で表され、Ar10が前記式(2)で表される芳香族アミン誘導体。
(VIII)前記式(12)で表される芳香族アミン誘導体であって、前記Ar15とAr20が、それぞれ独立に、前記式(1)で表され、Ar17とAr18が、それぞれ独立に、前記式(2)で表される芳香族アミン誘導体。
(IX)前記式(12)で表される芳香族アミン誘導体であって、前記Ar17とAr18が、それぞれ独立に、前記式(1)で表され、Ar15とAr20が、それぞれ独立に、前記式(2)で表される芳香族アミン誘導体。
(X)前記式(13)で表される芳香族アミン誘導体であって、前記Ar21、Ar23及びAr25が、それぞれ独立に、前記式(1)で表され、Ar22、Ar24及びAr26が、それぞれ独立に、前記式(2)で表される請求項7記載の芳香族アミン誘導体。
(XI)前記Ar3〜Ar26のうち置換基A又は置換基Bでない基が、それぞれ独立に、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、ターフェニル基又はフルオレニル基である芳香族アミン誘導体。
前記式(9)〜(13)のいずれかで表わされる芳香族アミン誘導体の具体例としては下記のものが挙げられる。
Figure 2011040607
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本発明の芳香族アミン誘導体は、結晶化しにくく、有機EL素子用材料、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素子は駆動電圧が低く、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。
本発明の芳香族アミン誘導体の製造方法は、特に限定されず、例えば、下記の通りである。
(製造方法)
まず、前記式(1)で表される置換基Aと、前記式(2)で表される置換基Bとを有し、前記式(9)で表されるアミン誘導体の製造方法について述べる。
まず、前記式(1)で表される置換基Aを生成させる化合物〔例えば、3−(N−フェニル)カルバゾリルボロン酸と4−ヨードブロモベンゼン〕を触媒〔例えば、テトラキス(トリフェニルフォスフィン)パラジウム(0)〕の存在下、溶媒〔例えば、トルエン〕とアルカリ性化合物〔例えば、炭酸ナトリウム〕水溶液中、50〜150℃で反応させることにより、ハロゲン化物を得る。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、前記式(2)で表わされる置換基Bを生成させるハロゲン化物〔例えば、カルバゾールと4−ヨードブロモベンゼン〕を触媒〔例えば、ヨウ化銅(CuI)及び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℃で反応させることにより、ハロゲン化物を得る。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。
前記式(1)で表わされる置換基Aを生成させるハロゲン化物とアミノ基を生成させる化合物〔例えば、アセトアミド〕を適当な比率[例えば1:0.8〜1.2]で触媒(ヨウ化銅のような金属ハロゲン化物及びN,N‘−ジメチルエチレンジアミンのようなアミン〕及びアルカリ性物質〔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、更に式(2)で表わされる置換基Bを生成させるハロゲン化物を適当な比率[例えば1:0.8〜1.2]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、ハロゲン化アリール〔例えば、4−ブロモ−p−ターフェニル〕を中間体Yとする。
次に、中間体X及び中間体Yを触媒〔例えば、t−ブトキシナトリウム及びトリス(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。
前記式(9)で表わされる芳香族アミン誘導体中に複数の式(1)を導入するには、前記中間体Xを合成する際にハロゲン化物として式(1)で表わされる構造を生成させるハロゲン化物を導入したい数量にあわせ、順番に反応させればよい。次に、中間体X(複数の式(1)を含むアミン体)及び中間体Y(式(2)のハロゲン化物)を前記と同様に反応させることにより複数の式(1)及び式(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。
前記式(1)及び式(2)は1つもしくは2つ以上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、前記式(10)〜(13)においても前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[式(1)及び式(2)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、前記の合成については公知技術(特開2003−171366号公報、WO2006/114921号公報、WO2006/073054号公報、WO2007/125714号公報、WO2008/062636号公報)中に記載された個別の類似合成法を用いてもよい。
以下、本発明の有機EL素子について説明する。
本発明の有機EL素子は、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において、該有機薄膜層の少なくとも1層が、本発明の芳香族アミン誘導体を含有する。
本発明の有機EL素子は、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、本発明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と好ましい。
また、前記有機薄膜層が、少なくとも正孔輸送層及び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本発明の芳香族アミン誘導体が含有されていると好ましい。
さらに、本発明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と好ましい。
本発明の有機EL素子は、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と好ましい。
本発明の芳香族アミン誘導体は、特に青色系発光する有機EL素子に用いると好ましい。
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。
<透光性基板>
本発明の有機EL素子は、透光性の基板上に前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。
この陰極は前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させることが好ましい。
本発明において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。
本発明においては、発光層に、ピレン系誘導体及びアミン化合物からなる発光材料や他の公知の金属錯体化合物を含有させてもよい。
金属錯体化合物としては、Ir、Ru、Pd、Pt、Os及びReの中から選ばれる少なくとも一つの金属を含む金属錯体化合物であることが好ましい。配位子は、フェニルピリジン骨格、ビピリジル骨格及びフェナントロリン骨格から選ばれる少なくとも一つの骨格を有することが好ましい。
このような金属錯体化合物の具体例には、トリス(2−フェニルピリジン)イリジウム、トリス(2−フェニルピリジン)ルテニウム、トリス(2−フェニルピリジン)パラジウム、ビス(2−フェニルピリジン)白金、トリス(2−フェニルピリジン)オスミウム、トリス(2−フェニルピリジン)レニウム、オクタエチル白金ポルフィリン、オクタフェニル白金ポルフィリン、オクタエチルパラジウムポルフィリン、オクタフェニルパラジウムポルフィリン等が含まれるが、これらに限定されるものではない。要求される発光色、素子性能、ホスト化合物に応じて、適切な金属錯体化合物が選ばれる。
また、本発明の有機EL素子の発光層には、りん光発光性のドーパントや蛍光性ドーパントが用いられてもよい。
りん光発光性のドーパントは、三重項励起子から発光することのできる化合物である。三重項励起子から発光するものである限り、特に限定されないが、Ir、Ru、Pd、Pt、OsおよびReからなる群から選択される少なくとも一つの金属を含む金属錯体であることが好ましく、ポルフィリン金属錯体またはオルトメタル化金属錯体がより好ましい。ポルフィリン金属錯体としては、ポルフィリン白金錯体が好ましい。りん光発光性のドーパントは、単独で用いられてもよいし、2種以上を組み合わせて用いられてもよい。
オルトメタル化金属錯体を形成する配位子には種々のものがあるが、好ましい配位子には、2−フェニルピリジン誘導体、7,8−ベンゾキノリン誘導体、2−(2−チエニル)ピリジン誘導体、2−(1−ナフチル)ピリジン誘導体、2−フェニルキノリン誘導体等が含まれる。これらの誘導体は、必要に応じて置換基を有してもよい。特に、フッ素化物、トリフルオロメチル基を有する上記誘導体が、青色系ドーパントとして好ましい。さらに、補助配位子として、アセチルアセトナート、ピクリン酸等の、上記配位子以外の配位子を有していてもよい。
りん光発光性のドーパントの発光層における含有量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、0.1〜70質量%であり、好ましくは1〜30質量%である。りん光発光性のドーパントの含有量が0.1質量%未満では、発光が微弱であり、その含有効果が十分に発揮されず、70質量%を超えると、濃度消光と言われる現象が顕著になり、素子性能が低下する。また、発光層は、必要に応じて正孔輸送材、電子輸送材、ポリマーバインダーを含有しても良い。
さらに、発光層の膜厚は、好ましくは5〜50nm、より好ましくは7〜50nm、最も好ましくは10〜50nmである。5nm未満では、発光層の形成が困難であり、色度の調整が困難となる虞があり、50nmを超えると駆動電圧が上昇する虞がある。
蛍光性ドーパントは、アミン系化合物、芳香族化合物、トリス(8−キノリノラート)アルミニウム錯体等のキレート錯体、クマリン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、ビススチリルアリーレン誘導体、オキサジアゾール誘導体等から、要求される発光色に合わせて選ばれる化合物であることが好ましい。特に、アリールアミン化合物、アリールジアミン化合物が好ましく、その中でもスチリルアミン化合物、スチリルジアミン化合物、芳香族アミン化合物、芳香族ジアミン化合物がより好ましく、縮合多環アミン誘導体がさらに好ましい。これらの蛍光性ドーパントは、単独でもまた複数の蛍光ドーパントが組み合わせて使用されてもよい。
本発明の有機EL素子においては、蛍光性ドーパントとしてスチリルアミン及び/又はアリールアミンを含有することが好ましい。スチリルアミン化合物及びまたはアリールアミンは、下記一般式(50)で表されるものが好ましい。
Figure 2011040607
一般式(50)において、Ar27〜Ar29は、置換もしくは無置換の、環形成炭素数が6〜40である芳香族基である。uは1〜4の整数であり、その中でも、uは1〜2の整数であることが好ましい。Ar27〜Ar29のいずれか一つは、スチリル基を含有する基であってもよい。Ar27〜Ar28のいずれか一つがスチリル基を有する場合、Ar28またはAr29の少なくとも一方は、スチリル基で置換されていることが好ましい。
ここで、環形成炭素数が6〜40である芳香族基の例には、フェニル基、ナフチル基、アントラニル基、フェナンスリル基、ピレニル基、コロニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ピローリル基、フラニル基、チオフェニル基、ベンゾチオフェニル基、オキサジアゾリル基、ジフェニルアントラニル基、インドリル基、カルバゾリル基、ピリジル基、ベンゾキノリル基、フルオランテニル基、アセナフトフルオランテニル基、スチルベン基、ペリレニル基、クリセニル基、ピセニル基、トリフェニレニル基、ルビセニル基、ベンゾアントラセニル基、フェニルアントラセニル基、ビスアントラセニル基又は下記一般式(C)および(D)で示されるアリーレン基等が含まれる。中でも、ナフチル基、アントラニル基、クリセニル基、ピレニル基または一般式(D)で示されるアリーレン基が好ましい。
Figure 2011040607
一般式(C)において、rは1〜3の整数である。
なお、前記芳香族基およびアリーレン基に置換する好ましい置換基の例には、炭素数1〜6のアルキル基(エチル基、メチル基、i−プロピル基、n−プロピル基、s−ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等)、炭素数1〜6のアルコキシ基(エトキシ基、メトキシ基、i−プロポキシ基、n−プロポキシ基、s−ブトキシ基、t−ブトキシ基、ペントキシ基、ヘキシルオキシ基、シクロペントキシ基、シクロヘキシルオキシ基等)、炭素数5〜40のアリール基、炭素数5〜40のアリール基で置換されたアミノ基、炭素数5〜40のアリール基を有するエステル基、炭素数1〜6のアルキル基を有するエステル基、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子等が含まれる。
発光層に含まれる発光材料は、特に制限されず、ホスト材料としては、アントラセン化合物、フェナンスレン化合物、フルオランテン化合物、テトラセン化合物、トリフェニレン化合物、クリセン化合物、ピレン化合物、コロネン化合物、ペリレン化合物、フタロペリレン化合物、ナフタロペリレン化合物、ナフタセン化合物、ペンタセン化合物のような多環芳香族化合物、オキサジアゾール、ビスベンゾキサゾリン、ビススチリル、シクロペンタジエン、キノリン金属錯体、トリス(8−ヒドロキシキノリナート)アルミニウム錯体、トリス(4−メチル−8−キノリナート)アルミニウム錯体、トリス(5−フェニル−8−キノリナート)アルミニウム錯体、アミノキノリン金属錯体、ベンゾキノリン金属錯体、トリ−(p−ターフェニル−4−イル)アミン、1−アリール−2,5−ジ(2−チエニル)ピロール誘導体、ピラン、キナクリドン、ルブレン、ジスチリルベンゼン誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体、ポルフィリン誘導体、スチルベン誘導体、ピラゾリン誘導体、クマリン系色素、ピラン系色素、フタロシアニン系色素、ナフタロシアニン系色素、クロコニウム系色素、スクアリウム系色素、オキソベンツアントラセン系色素、フルオレセイン系色素、ローダミン系色素、ピリリウム系色素、ペリレン系色素、スチルベン系色素、ポリチオフェン系色素、又は希土類錯体系蛍光体、希土類系燐光発光性錯体(例えば、Ir錯体)及びポリビニルカルバゾール、ポリシラン、ポリエチレンジオキサイドチオフェン(PEDOT)等の導電性高分子のような高分子材料等が挙げられ、これらは単独でも2種類以上の混合物として用いてもよい。
本発明の化合物と組み合わせて用いられるホスト材料は、下記式(51)で表されるアントラセン誘導体が好ましい。
Figure 2011040607
一般式(51)において、A21およびA22は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の炭素数6〜60の芳香族基である。R21〜R28は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の炭素数6〜50の芳香族基、置換もしくは無置換の原子数5〜50の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の炭素数1〜50のアルキル基、置換もしくは無置換のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜50のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数6〜50のアラルキル基、置換もしくは無置換の原子数5〜50のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の原子数5〜50のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜50のアルコキシカルボニル基、置換もしくは無置換のシリル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基またはヒドロキシ基である。
前記複数の層には、必要に応じて、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。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。
<正孔注入層・正孔輸送層>
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、アクセプター材料、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、フタロシアニン誘導体及びアクセプター材料である。
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。
アクセプター材料は、易還元性の有機化合物である。化合物の還元しやすさは、還元電位で測定することができ、本発明では飽和カロメル(SCE)電極を参照電極とした還元電位において、−0.8V以上が好ましく、特に好ましくはテトラシアノキノジメタン(TCNQ)の還元電位(約0V)より大きな値を持つ化合物が好ましい。
易還元性の有機化合物として、好ましくは電子吸引性の置換基を有する有機化合物である。具体的には、キノイド誘導体、ピラジン誘導体、アリールボラン誘導体、イミド誘導体等である。キノイド誘導体には、キノジメタン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、チオキサンテンジオキシド誘導体及びキノン誘導体等が含まれるが、これらに限定されるものではない。
特に、本発明の有機EL素子においては、アクセプター材料として、下記式(A)で表されるヘキサアザトリフェニレン化合物を用いることが好ましい。
Figure 2011040607
前記式(A)中、R111〜R116は、それぞれ独立に、シアノ基、−CONH2、カルボキシル基、もしくは−COOR117(R117は、炭素数1〜20のアルキル基である。)を表すか、又は、R111及びR112、R113及びR114、もしくはR115及びR116が結合して−CO−O−CO−で示される基を表す。
この他に、アクセプター材料として、特許第3571977号で開示されている下記式で表される含窒素複素環誘導体も用いることができる。
Figure 2011040607
式中、R121〜R126は、それぞれ置換又は無置換のアルキル基、置換又は無置換のアリール基、置換又は無置換のアラルキル基、置換又は無置換の複素環基のいずれかを示す。但し、R121〜R126は互いに同じでも異なっていてもよい。また、R121とR122、R123とR124、R125とR126、R121とR126、R122とR123、R124とR125が縮合環を形成していてもよい。
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、フタロシアニン誘導体及び/又はアクセプター材料を含有する層、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。
アクセプター材料は、正孔輸送帯域に含めて使用したり、正孔輸送帯域の中で積層して使用したりできる。正孔注入層又は正孔輸送層に接する形で陽極側に積層した層に使用することが好ましい。
<電子注入層・電子輸送層>
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。
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。
特に、本発明の有機EL素子においては、前記含窒素五員誘導体として、下記式(21)〜(23)のいずれかで表されるベンゾイミダゾール誘導体が好ましい。
Figure 2011040607
式(21)〜(23)中、Z1、Z2及びZ3は、それぞれ独立に、窒素原子又は炭素原子である。
21及びR22は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の炭素数6〜50のアリール基、置換もしくは無置換の炭素数3〜50のヘテロアリール基、炭素数1〜20のアルキル基、ハロゲン原子が置換した炭素数1〜20のアルキル基又は炭素数1〜20のアルコキシ基である。
vは0〜5の整数であり、vが2以上の整数であるとき、複数のR21は互いに同一でも異なっていてもよい。また、隣接する複数のR21同士が互いに結合して、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素環を形成していてもよい。
Ar21は、置換もしくは無置換の炭素数6〜50のアリール基又は置換もしくは無置換の炭素数3〜50のヘテロアリール基である。
Ar22は、水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、ハロゲン原子が置換した炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数6〜50のアリール基又は置換もしくは無置換の炭素数3〜50のヘテロアリール基である。
但し、Ar21、Ar22のいずれか一方は、置換もしくは無置換の炭素数10〜50の縮合環基又は置換もしくは無置換の環形成原子数9〜50のヘテロ縮合環基である。
Ar23は、置換もしくは無置換の炭素数6〜50のアリーレン基又は置換もしくは無置換の炭素数3〜50のヘテロアリーレン基である。
21、L22及びL23は、それぞれ独立に、単結合、置換もしくは無置換の炭素数6〜50のアリーレン基、置換もしくは無置換の環形成原子数9〜50のヘテロ縮合環基又は置換もしくは無置換のフルオレニレン基である。
本発明の有機EL素子においては、本発明の芳香族アミン誘導体を含有する層に、発光材料、ドーピング材料、正孔注入材料又は電子注入材料が含有されてもよい。
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観点から、素子の表面に保護層を設けることや、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、前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、ポリサルフォン、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。
<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。
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、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例に限定されない。
<合成例1(中間体1の合成)>
アルゴン気流下、1000mL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42mL、酢酸を360mL、硫酸を11mL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、C128BrI=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)>
合成例1において4−ブロモビフェニルのかわりに2−ブロモ−9,9−ジメチルフルオレンを用いる以外は同様に反応を行ったところ、61gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、C1512BrI=399に対し、m/z=398と400の主ピークが得られたので、中間体2と同定した。
<合成例3(中間体3の合成)>
9−フェニルカルバゾール17.7g、ヨウ化カリウム6.03g、ヨウ素酸カリウム7.78g、硫酸5.90mL及びエタノールを入れ、75℃にて2時間反応した。
冷却後、上水、酢酸エチルを加えて分液、抽出した後、重曹水、上水を用いて有機層を洗浄し、濃縮し、得られた粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィー(トルエン)で精製し、得られた固体を減圧乾燥したところ、21.8g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)>
アルゴン気流下、中間体3を13.1gに脱水トルエン、脱水エーテルを加え、−45℃に冷却し、n−ブチルリチウムヘキサン溶液(1.58M)を25mL滴下して、攪拌しながら1時間かけて−5℃まで昇温する。再び−45℃まで冷却し、ボロン酸トリイソプロピルエステル25mLをゆっくり滴下してから2時間反応させた。
室温に戻した後、10%希塩酸溶液を加えて攪拌し、有機層を抽出した。飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、ろ別後、濃縮した。得られた固体を、シリカゲルクロマトグラフィー(トルエン)で精製し、得られた個体をn−ヘキサンで洗浄し、減圧乾燥したところ、7.10gの固体を得た。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)>
アルゴン雰囲気下、4−ヨードブロモベンゼン28.3g、中間体4を30.1g、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にトルエン300mL、2M濃度の炭酸ナトリウム水溶液150mL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、の白色結晶20.2g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)>
合成例5において、4−ヨードブロモベンゼンの代わりに中間体1を用いた以外は同様に反応を行ったところ、23.6gの白色粉末を得た。FD−MSの分析により、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、カルバゾールを16.7g、ヨウ化銅(CuI) 0.2g、燐酸三カリウムを42.4g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300mL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7と同定した。
<合成例8(中間体8の合成)>
合成例7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8と同定した。
<合成例9(中間体9の合成)>
合成例7において、4−ヨードブロモベンゼンの代わりに中間体2を39.9g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9と同定した。
<合成例10(中間体10の合成)>
アルゴン気流下、アセトアミド5.9g、中間体5を39.8g、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。さらに中間体8を39.8g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、32.5gの中間体10のアセトアミド体を得た。
中間体10のアセトアミド体32.5g、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、19.2gの白色固体を得た。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)>
合成例10において、中間体8の代わりに中間体7を32.2g用いた以外は同様に反応を行ったところ、15.2g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10において、中間体5の代わりに中間体6を47.4g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12と同定した。
<合成例13(中間体13の合成)>
合成例10において、中間体5の代わりに中間体6を47.4g、中間体8の代わりに中間体7を32.2g用いた以外は同様に反応を行ったところ、21.8g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10において、中間体5の代わりに中間体3を36.9g用いた以外は同様に反応を行ったところ、16.4g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)>
合成例10において、中間体5の代わりに中間体3を36.9g、中間体8の代わりに中間体7を32.2g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15と同定した。
<合成例16(中間体16の合成)>
合成例10において、中間体8の代わりに中間体9を43.8g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16と同定した。
<合成例17(中間体17の合成)>
合成例10において、中間体5の代わりに中間体6を39.8g、中間体8の代わりに中間体9を43.8g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17と同定した。
<合成例18(中間体18の合成)>
アルゴン気流下、アニリンを4.7g、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(トリフェニルフォスフィン)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、6.9gの淡黄色粉末を得た。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)>
合成例18において、アニリンの代わりにN,N’−ジフェニルベンジジンを16.8g用いた以外は同様に反応を行ったところ、7.3gの白色粉末を得た。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)>
アルゴン雰囲気下、ジベンゾフラン78.0gに脱水テトラヒドロフラン600mLを加え、−30℃に冷却し、n−ブチルリチウムヘキサン溶液(1.65M)300mLを滴下して、攪拌しながら1時間かけて室温まで昇温した。室温で5時間撹拌後、−60℃まで冷却し、1,2−ジブロモエタン60mLを1時間かけて滴下した。
室温で15時間撹拌した後、氷水1000mLに注ぎ、有機層をジクロロメタンで抽出した。飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、ろ別後、濃縮した。得られた固体を、シリカゲルクロマトグラフィー(トルエン)で精製し、テトラヒドロフラン/メタノールで洗浄し、減圧乾燥したところ、70gの固体を得た。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)>
アルゴン雰囲気下、4−ヨードブロモベンゼン28.3g、ジベンゾフラン−4−ボロン酸22.3g、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にトルエン300mL、2M濃度の炭酸ナトリウム水溶液150mL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、26.2gの白色結晶を得た。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)>
窒素雰囲気下、ジベンゾフラン150gに酢酸1リットルを加え、加熱溶解させた。臭素188g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、66.8gの固体を得た。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)>
アルゴン雰囲気下、中間体22を24.7gに無水テトラヒドロフラン400mL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63mL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の無水テトラヒドロフラン50mL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200mL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、15.2gの固体を得た。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21において、ジベンゾフラン−4−ボロン酸の代わりに中間体23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24と同定した。
<合成例25(中間体25の合成)>
合成例5において、中間体4の代わりに9−フェニルカルバゾール−2−ボロン酸を30.1g用いた以外は同様に反応を行ったところ、20.0g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10において、中間体8の代わりに中間体25を20.0g用いた以外は同様に反応を行ったところ、10.5g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)>
アルゴン雰囲気下、1−ブロモ−3−フルオロ−4−ヨードベンゼン120.0g(399ミリモル)、2−メトキシフェニルボロン酸72.7g(479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) 9.2g(7.96ミリモル)にトルエン1000ミリリットル、2M濃度の炭酸ナトリウム水溶液500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−ブロモ−2−フルオロ−2’−メトキシビフェニルの白色結晶89.6gを得た(収率80%)。
アルゴン雰囲気下、4−ブロモ−2−フルオロ−2’−メトキシビフェニル89.6g(319ミリモル)にジクロロメタン900ミリリットルを加え、氷冷下撹拌した。三臭化ホウ素95.9g(382ミリモル)を滴下して加え、その後、室温で12時間撹拌した。反応終了後、水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−ブロモ−2−フルオロ−2’−ヒドロキシビフェニルの白色結晶68.1gを得た(収率70%)。
4−ブロモ−2−フルオロ−2’−ヒドロキシビフェニル68.1g(255ミリモル)、炭酸カリウム70.4g(510ミリモル)にN−メチルピロリドン1500ミリリットルを加え、180℃で3時間撹拌した。反応終了後、水を加え、トルエンで抽出した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥させた後、濃縮した。残渣をトルエンから再結晶して精製し、白色結晶44.2gを得た(収率60%)。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)>
アルゴン雰囲気下、中間体27を34.2g(138ミリモル)、4−クロロフェニルボロン酸26.0g(166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) 3.2g(2.77ミリモル)にトルエン350ミリリットル、2M濃度の炭酸ナトリウム水溶液170ミリリットルを加え、12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、23.1gの白色結晶を得た(収率60%)。FD−MSの分析により、中間体28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10を6.5g、4−ブロモ−p−ターフェニルを3.1g、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−ブチルフォスフィン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、6.1g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10の代わりに中間体11を5.8g用いた以外は同様に反応を行ったところ、4.8g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10の代わりに中間体12を7.3g用い、た以外は同様に反応を行ったところ、5.9g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10の代わりに中間体13を6.5g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、4−ブロモ−p−ターフェニルの代わりに4−ブロモビフェニルを2.3g用いた以外は同様に反応を行ったところ、3.5g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10の代わりに中間体11を5.7g用い、4−ブロモ−p−ターフェニルの代わりに1−ブロモナフタレンを2.1g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10の代わりに中間体12を7.3g用い、4−ブロモ−p−ターフェニルの代わりに1−ブロモナフタレンを2.1g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10の代わりに中間体13を6.5g用い、4−ブロモ−p−ターフェニルの代わりに4−ブロモビフェニルを2.3g用いた以外は同様に反応を行ったところ、4.5g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10の代わりに中間体11を5.8g用い、4−ブロモ−p−ターフェニルの代わりに中間体5を4.0g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、4−ブロモ−p−ターフェニルの代わりに中間体5を4.0g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10の代わりに中間体16を6.9g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10の代わりに中間体17を7.7g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10の代わりに中間体12を7.3g用い、4−ブロモ−p−ターフェニルの代わりに4,4‘−ジヨードビフェニルを2.0g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10の代わりに中間体11を5.8g用い、4−ブロモ−p−ターフェニルの代わりに中間体18を2.7g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、4−ブロモ−p−ターフェニルの代わりにトリス(4−ブロモフェニル)アミンを1.6g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10の代わりに中間体13を6.5g用い、4−ブロモ−p−ターフェニルの代わりに中間体19を6.5g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10の代わりに中間体11を5.8g用い、4−ブロモ−p−ターフェニルの代わりに中間体21を3.2g用いた以外は同様に反応を行ったところ、5.7g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10の代わりに中間体11を5.8g用い、4−ブロモ−p−ターフェニルの代わりに中間体24を3.2g用いた以外は同様に反応を行ったところ、4.8g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、4−ブロモ−p−ターフェニルの代わりに中間体21を3.2g用いた以外は同様に反応を行ったところ、6.3g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、4−ブロモ−p−ターフェニルの代わりに中間体24を3.2g用いた以外は同様に反応を行ったところ、5.9g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10の代わりに中間体16を6.9g用い、4−ブロモ−p−ターフェニルの代わりに中間体21を3.2g用いた以外は同様に反応を行ったところ、6.3g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10の代わりに中間体16を6.9g用い、4−ブロモ−p−ターフェニルの代わりに中間体24を3.2g用いた以外は同様に反応を行ったところ、6.0g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10の代わりに中間体11を5.8g用い、4−ブロモ−p−ターフェニルの代わりに中間体20を2.5g用いた以外は同様に反応を行ったところ、4.5g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10の代わりに中間体11を5.8g用い、4−ブロモ−p−ターフェニルの代わりに中間体22を2.5g用いた以外は同様に反応を行ったところ、4.0g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、4−ブロモ−p−ターフェニルの代わりに中間体20を2.5g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、4−ブロモ−p−ターフェニルの代わりに中間体22を2.5g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10の代わりに中間体16を6.9g用い、4−ブロモ−p−ターフェニルの代わりに中間体20を2.5g用いた以外は同様に反応を行ったところ、5.0g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10の代わりに中間体16を6.9g用い、4−ブロモ−p−ターフェニルの代わりに中間体22を2.5g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H28と同定した。
〔合成実施例29(化合物H29の合成)〕
合成実施例1において、中間体10の代わりに中間体26を6.5g用い、4−ブロモ−p−ターフェニルの代わりに4−ブロモビフェニルを2.3g用いた以外は同様に反応を行ったところ、5.7gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H29と同定した。
〔合成実施例30(化合物H30の合成)〕
合成実施例1において、中間体10の代わりに中間体26を6.5g用いた以外は同様に反応を行ったところ、6.1gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H30と同定した。
〔合成実施例31(化合物H31の合成)〕
合成実施例1において、中間体10の代わりに中間体26を6.5g用い、4−ブロモ−p−ターフェニルの代わりに中間体21を3.2g用いた以外は同様に反応を行ったところ、6.3gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H31と同定した。
〔合成実施例32(化合物H32の合成)〕
合成実施例1において、中間体10の代わりに中間体26を6.5g用い、4−ブロモ−p−ターフェニルの代わりに中間体24を3.2g用いた以外は同様に反応を行ったところ、5.4gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H32と同定した。
〔合成実施例33(化合物H33の合成)〕
合成実施例1において、中間体10の代わりに中間体26を6.5g用い、4−ブロモ−p−ターフェニルの代わりに中間体20を2.5g用いた以外は同様に反応を行ったところ、5.9gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H33と同定した。
〔合成実施例34(化合物H34の合成)〕
合成実施例1において、中間体10の代わりに中間体26を6.5g用い、4−ブロモ−p−ターフェニルの代わりに中間体22を2.5g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H34と同定した。
〔合成実施例35(化合物H35の合成)〕
合成実施例1において、中間体10の代わりに中間体11を5.8g用い、4−ブロモ−p−ターフェニルの代わりにブロモベンゼンを1.6g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H35と同定した。
〔合成実施例36(化合物H36の合成)〕
合成実施例1において、4−ブロモ−p−ターフェニルの代わりにブロモベンゼンを1.6g用いた以外は同様に反応を行ったところ、5.0gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H36と同定した。
〔合成実施例37(化合物H37の合成)〕
合成実施例1において、中間体10の代わりに中間体16を6.9g用い、4−ブロモ−p−ターフェニルの代わりにブロモベンゼンを1.6g用いた以外は同様に反応を行ったところ、5.4gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H37と同定した。
〔合成実施例38(化合物H38の合成)〕
合成実施例1において、中間体10の代わりに中間体11を5.8g用い、4−ブロモ−p−ターフェニルの代わりに4−ブロモビフェニルを2.3g用いた以外は同様に反応を行ったところ、5.0gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H38と同定した。
〔合成実施例39(化合物H39の合成)〕
合成実施例1において、中間体10の代わりに中間体16を6.9g用い、4−ブロモ−p−ターフェニルの代わりに4−ブロモビフェニルを2.3g用いた以外は同様に反応を行ったところ、5.8gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H39と同定した。
〔合成実施例40(化合物H40の合成)〕
合成実施例1において、4−ブロモ−p−ターフェニルの代わりに1−ブロモナフタレンを2.1g用いた以外は同様に反応を行ったところ、5.3gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H40と同定した。
〔合成実施例41(化合物H41の合成)〕
合成実施例1において、中間体10の代わりに中間体16を6.9g用い、4−ブロモ−p−ターフェニルの代わりに1−ブロモナフタレンを2.1g用いた以外は同様に反応を行ったところ、5.4gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H41と同定した。
〔合成実施例42(化合物H42の合成)〕
合成実施例1において、中間体10の代わりに中間体11を5.8g用い、4−ブロモ−p−ターフェニルの代わりに中間体7を3.2g用いた以外は同様に反応を行ったところ、5.6gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H42と同定した。
〔合成実施例43(化合物H43の合成)〕
合成実施例1において、中間体10の代わりに中間体26を6.5g用い、4−ブロモ−p−ターフェニルの代わりにブロモベンゼンを1.6g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H43と同定した。
〔合成実施例44(化合物H44の合成)〕
合成実施例1において、中間体10の代わりに中間体26を6.5g用い、4−ブロモ−p−ターフェニルの代わりに1−ブロモナフタレンを2.1g用いた以外は同様に反応を行ったところ、5.3gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H44と同定した。
〔合成実施例45(化合物H45の合成)〕
合成実施例1において、中間体10の代わりに中間体13を6.5g用い、4−ブロモ−p−ターフェニルの代わりに中間体7を3.2g用いた以外は同様に反応を行ったところ、6.3gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H45と同定した。
〔合成実施例46(化合物H46の合成)〕
合成実施例1において、4−ブロモ−p−ターフェニルの代わりに中間体7を3.2g用いた以外は同様に反応を行ったところ、6.1gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H46と同定した。
〔合成実施例47(化合物H47の合成)〕
合成実施例1において、中間体10の代わりに中間体16を6.9g用い、4−ブロモ−p−ターフェニルの代わりに中間体7を3.2g用いた以外は同様に反応を行ったところ、6.3gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H47と同定した。
〔合成実施例48(化合物H48の合成)〕
合成実施例1において、中間体10の代わりに中間体26を6.5g用い、4−ブロモ−p−ターフェニルの代わりに中間体7を3.2g用いた以外は同様に反応を行ったところ、6.0gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H48と同定した。
〔合成実施例49(化合物H49の合成)〕
合成実施例1において、中間体10の代わりに中間体11を5.8g用い、4−ブロモ−p−ターフェニルの代わりに中間体28を2.8g用いた以外は同様に反応を行ったところ、5.7gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H49と同定した。
〔合成実施例50(化合物H50の合成)〕
合成実施例1において、4−ブロモ−p−ターフェニルの代わりに中間体28を2.8g用いた以外は同様に反応を行ったところ、6.4gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H50と同定した。
〔合成実施例51(化合物H51の合成)〕
合成実施例1において、中間体10の代わりに中間体16を6.9g用い、4−ブロモ−p−ターフェニルの代わりに中間体28を2.8g用いた以外は同様に反応を行ったところ、5.3gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H51と同定した。
〔合成実施例52(化合物H52の合成)〕
合成実施例1において、中間体10の代わりに中間体26を6.5g用い、4−ブロモ−p−ターフェニルの代わりに中間体28を2.8g用いた以外は同様に反応を行ったところ、6.3gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H52と同定した。
〔合成実施例53(化合物H53の合成)〕
合成実施例1において、中間体10の代わりに中間体11を5.8g用い、4−ブロモ−p−ターフェニルの代わりに中間体27を2.5g用いた以外は同様に反応を行ったところ、5.3gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H53と同定した。
〔合成実施例54(化合物H54の合成)〕
合成実施例1において、4−ブロモ−p−ターフェニルの代わりに中間体27を2.5g用いた以外は同様に反応を行ったところ、5.3gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H54と同定した。
〔合成実施例55(化合物H55の合成)〕
合成実施例1において、中間体10の代わりに中間体16を6.9g用い、4−ブロモ−p−ターフェニルの代わりに中間体27を2.5g用いた以外は同様に反応を行ったところ、5.8gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H55と同定した。
〔合成実施例56(化合物H56の合成)〕
合成実施例1において、中間体10の代わりに中間体26を6.5g用い、4−ブロモ−p−ターフェニルの代わりに中間体27を2.5g用いた以外は同様に反応を行ったところ、5.0gの淡黄色粉末を得た。FD−MSの分析により、化合物H56と同定した。
前記合成例1〜28で合成された中間体1〜28及び合成実施例1〜56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〜H56は下記の通りである。
Figure 2011040607
Figure 2011040607
Figure 2011040607
Figure 2011040607
Figure 2011040607
Figure 2011040607
Figure 2011040607
Figure 2011040607
[実施例1(有機EL素子の製造)]
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成膜した。このH232膜上に正孔輸送材料として前記化合物H1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素子について発光色を観察した。さらに、初期輝度5000cd/m2、室温、DC定電流駆動での駆動電圧、及び発光の半減寿命を測定した結果を表1に示す。
Figure 2011040607
[実施例2〜29(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H1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、発光色を観察し、さらに、初期輝度5000cd/m2、室温、DC定電流駆動での駆動電圧、及び発光の半減寿命を測定した結果を表1に示す。
[実施例30(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定電流駆動での駆動電圧、及び発光の半減寿命を測定した結果を表1に示す。
Figure 2011040607
[実施例31(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定電流駆動での駆動電圧、及び発光の半減寿命を測定した結果を表1に示す。
Figure 2011040607
[実施例32(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H1を厚さ70nmに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定電流駆動での駆動電圧、及び発光の半減寿命を測定した結果を表1に示す。
Figure 2011040607
[比較例1〜5]
実施例1において、正孔輸送材料として化合物H1の代わりに表1に記載の下記比較化合物1〜5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定電流駆動での駆動電圧、及び発光の半減寿命を測定した結果を表1に示す。
Figure 2011040607
[比較例6]
実施例11において、正孔輸送材料として化合物H1の代わりに前記比較化合物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定電流駆動での駆動電圧、及び発光の半減寿命を測定した結果を表1に示す。
[比較例7]
実施例12において、正孔輸送材料として化合物H1の代わりに前記比較化合物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定電流駆動での駆動電圧、及び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13において、正孔輸送材料として化合物H1の代わりに前記比較化合物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定電流駆動での駆動電圧、及び発光の半減寿命を測定した結果を表1に示す。
Figure 2011040607
表1の結果より、本発明の芳香族アミン誘導体を用いた実施例1〜32の有機EL素子は、比較化合物1〜5の芳香族アミン誘導体を用いた比較例1〜8の有機EL素子と比べて駆動電圧が低く、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、駆動電圧が低く、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 (33)

  1. 分子中に、下記式(1)又は(2)で表される置換基Aと置換基Bとを有し、置換基Aと置換基Bは、式(1)におけるL1又は式(2)におけるL2のカルバゾール構造への結合位置が互いに異なる基であり、また、置換基A及び置換基Bは分子中の同一又は異なる窒素原子に結合することを特徴とする芳香族アミン誘導体。
    Figure 2011040607
    (式中、L1、L2は、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜25のアリーレン基を表し、L1が有してもよい置換基は、炭素数1〜15の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、環形成炭素数3〜15のシクロアルキル基、炭素数1〜15の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基を有するトリアルキルシリル基、環形成炭素数6〜25のアリール基を有するトリアリールシリル基、炭素数1〜15の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基及び環形成炭素数6〜25のアリール基を有するアルキルアリールシリル基、環形成炭素数6〜25のアリール基、ハロゲン原子又はシアノ基である。
    Ar1は、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜25のアリール基を表し、Ar1が有してもよい置換基は、炭素数1〜15の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、環形成炭素数3〜15のシクロアルキル基、炭素数1〜15の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基を有するトリアルキルシリル基、環形成炭素数6〜25のアリール基を有するトリアリールシリル基、炭素数1〜15の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基及び環形成炭素数6〜25のアリール基を有するアルキルアリールシリル基、環形成炭素数6〜25のアリール基、ハロゲン原子又はシアノ基である。
    aは0〜3の整数、b、c及びdは、それぞれ独立に0〜4の整数を表す。
    1〜R4は、それぞれ独立に、炭素数1〜15の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、環形成炭素数3〜15のシクロアルキル基、炭素数1〜15の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基を有するトリアルキルシリル基、環形成炭素数6〜25のアリール基を有するトリアリールシリル基、炭素数1〜15の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基及び環形成炭素数6〜25のアリール基を有するアルキルアリールシリル基、環形成炭素数6〜25のアリール基、ハロゲン原子又はシアノ基を表す。隣接した複数のR1〜R4は、互いに結合して、環を形成する飽和もしくは不飽和の2価の基を形成してもよい。)
  2. 前記式(1)又は(2)で表される置換基Aと置換基Bとが、前記式(2)及び下記式(3)〜(4)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。
    Figure 2011040607
    (式中、L3はL1、L2と同様、Ar2はAr1と同様、R5〜R6はR1〜R4と同様であり、eは0〜3の整数、fは0〜4の整数を表す。)
  3. 前記置換基A又は前記置換基Bが前記式(3)で表される請求項1に記載の芳香族アミン誘導体。
  4. 前記L1〜L3が、それぞれ独立に、下記式(5)で表される請求項1に記載の芳香族アミン誘導体。
    Figure 2011040607
    (R7は、炭素数1〜15の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、環形成炭素数3〜15のシクロアルキル基、炭素数1〜15の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基を有するトリアルキルシリル基、環形成炭素数6〜25のアリール基を有するトリアリールシリル基、炭素数1〜15の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基及び環形成炭素数6〜25のアリール基を有するアルキルアリールシリル基、環形成炭素数6〜25のアリール基、ハロゲン原子又はシアノ基を表す。また、隣接した複数のR7は互いに結合して環を形成してもよい。
    n、sは、それぞれ独立に0〜4の整数を表す。
    nが2〜4の場合、異なるベンゼン環上のR7は互いに同じでも異なっていてもよく、また、隣接したベンゼン環上に存在する各R7が互いに結合して環を形成してもよい。)
  5. 前記L1〜L3が、それぞれ独立に、下記式(6)〜(8)のいずれかで表される請求項1に記載の芳香族アミン誘導体。
    Figure 2011040607
    (R8〜R12は、それぞれ独立に、炭素数1〜15の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、環形成炭素数3〜15のシクロアルキル基、炭素数1〜15の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基を有するトリアルキルシリル基、環形成炭素数6〜25のアリール基を有するトリアリールシリル基、炭素数1〜15の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基及び環形成炭素数6〜25のアリール基を有するアルキルアリールシリル基、環形成炭素数6〜25のアリール基、ハロゲン原子又はシアノ基である。隣接した複数のR8〜R12は結合し、飽和もしくは不飽和の環を形成してもよい。
    13及びR14は、それぞれ独立に、炭素数1〜15の炭化水素からなる直鎖もしくは分岐のアルキル基、又は環形成炭素数3〜15のシクロアルキル基である。
    g、h及びiは、それぞれ独立に0〜4の整数、j及びkは、それぞれ独立に0〜3の整数である。)
  6. 下記式(9)〜(13)のいずれかで表される請求項1に記載の芳香族アミン誘導体。
    Figure 2011040607
    (Ar3〜Ar5のうち少なくとも1つは前記式(1)又は(2)で表される置換基Aであり、少なくとも1つは前記式(1)又は(2)で表される置換基Bであり、置換基Aと置換基Bは互いに異なる基である。
    Ar6〜Ar9のうち少なくとも1つは前記式(1)又は(2)で表される置換基Aであり、少なくとも1つは前記式(1)又は(2)で表される置換基Bであり、置換基Aと置換基Bは互いに異なる基である。
    Ar10〜Ar14のうち少なくとも1つは前記式(1)又は(2)で表される置換基Aであり、少なくとも1つは前記式(1)又は(2)で表される置換基Bであり、置換基Aと置換基Bは互いに異なる基である。
    Ar15〜Ar20のうち少なくとも1つは前記式(1)又は(2)で表される置換基Aであり、少なくとも1つは前記式(1)又は(2)で表される置換基Bであり、置換基Aと置換基Bは互いに異なる基である。
    Ar21〜Ar26のうち少なくとも1つは前記式(1)又は(2)で表される置換基Aであり、少なくとも1つは前記式(1)又は(2)で表される置換基Bであり、置換基Aと置換基Bは互いに異なる基である。
    Ar3〜Ar26のうち、前記置換基A又は置換基Bでない基は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜25のアリール基、置換もしくは無置換の環形成原子数5〜25のヘテロアリール基である。
    4〜L12は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜25のアリーレン基を表す。
    Ar3〜Ar26及びL4〜L12が有してもよい置換基は、それぞれ独立に、炭素数1〜15の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、環形成炭素数3〜15のシクロアルキル基、
    炭素数1〜15の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基を有するトリアルキルシリル基、環形成炭素数6〜25のアリール基を有するトリアリールシリル基、炭素数1〜15の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基及び環形成炭素数6〜25のアリール基を有するアルキルアリールシリル基、環形成炭素数6〜25のアリール基、ハロゲン原子又はシアノ基である。)
  7. 前記L4〜L12が、それぞれ独立に、前記式(5)で表される請求項1〜6のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体。
  8. 前記L4〜L12が、それぞれ独立に、前記式(6)〜(8)のいずれかで表される請求項1〜6のいずれかに記載の芳香族アミン誘導体。
  9. 前記式(9)で表される請求項6に記載の芳香族アミン誘導体。
  10. 前記式(9)において、前記Ar3が置換基Aであり、Ar4が置換基Bであり、Ar5が前記式(1)又は(2)で表される置換基Cである請求項9に記載の芳香族アミン誘導体。
  11. 前記式(9)において、置換基A、置換基B及び置換基Cは、式(1)におけるL1、又は式(2)におけるL2のカルバゾール構造への結合位置がそれぞれ異なる基である請求項10に記載の芳香族アミン誘導体。
  12. 前記式(9)において、Ar3が置換基Aであり、Ar4が置換基Bであり、Ar5が下記式(14)で表される置換基Cである請求項9に記載の芳香族アミン誘導体。
    Figure 2011040607
    (式中、R15及びR16は、ハロゲン原子、炭素数1〜15の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、炭素数2〜15の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基、環形成炭素数6〜25のアリール基又は環形成原子数5〜25のヘテロアリール基を表す。隣接した複数のR15同士及びR16同士、並びにR15とR16は、互いに結合して環を形成してもよく、さらに環の中に酸素原子又は窒素原子を有していてもよい。
    n’は0〜3の整数、tは0〜4の整数、uは0〜5の整数を表す。)
  13. 前記式(9)において、Ar3が置換基Aであり、Ar4が置換基Bであり、Ar5が下記式(15)で表される置換基Cである請求項9に記載の芳香族アミン誘導体。
    Figure 2011040607
    (式中、Xは、酸素原子又は硫黄原子を表す。
    17、R18及びR19は、それぞれ独立に、炭素数1〜15の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、炭素数2〜15の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基、環形成炭素数3〜15のシクロアルキル基、環形成炭素数6〜25のアリール基、環形成原子数5〜25のヘテロアリール基、環形成炭素数6〜25のアリール基を有するトリアリールアルキル基、炭素数1〜15のアルキル基を有するトリアルキルシリル基、環形成炭素数6〜25のアリール基を有するトリアリールシリル基、炭素数1〜15のアルキル基及び環形成炭素数6〜25のアリール基を有するアルキルアリールシリル基、ハロゲン原子又はシアノ基を表す。また、隣接した複数のR17同士、R18同士及びR19同士、並びにR18とR19は、互いに結合して環を形成してもよい。
    mは0〜4の整数を表す。mが2〜4の場合、異なるベンゼン環上のR17は互いに同じでも異なっていてもよく、また、隣接したベンゼン環上に存在する各R17が互いに結合して環を形成してもよい。
    qは0〜3の整数を表し、r及びpは、それぞれ独立に0〜4の整数を表す。mが2〜4の場合、異なるベンゼン環上のR17の数を規定するpは、同じ値であっても異なる値であってもよい。)
  14. 前記式(15)が下記式(16)で表される置換基Cである請求項13に記載の芳香族アミン誘導体。
    Figure 2011040607
    (式中、X、R17〜R19、m、p、q及びrは前記式(15)と同様である。)
  15. 前記式(9)において、前記Ar3が前記式(1)で表され、Ar4とAr5が、それぞれ独立に、前記式(2)で表される請求項9記載の芳香族アミン誘導体。
  16. 前記式(9)において、前記Ar3とAr4が、それぞれ独立に、前記式(1)で表され、Ar5が前記式(2)で表される請求項9記載の芳香族アミン誘導体。
  17. 前記式(9)において、前記Ar3が前記式(1)で表され、Ar4が前記式(2)で表され、Ar5が置換もしくは無置換の環形成炭素数6〜25のアリール基である(但し、Ar5の置換基は、環形成炭素数6〜25のアリール基、炭素数1〜15の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、ハロゲン原子又はシアノ基である)請求項9記載の芳香族アミン誘導体。
  18. 前記式(10)で表される芳香族アミン誘導体であって、前記Ar6とAr7が、それぞれ独立に、前記式(1)で表され、Ar8とAr9が、それぞれ独立に、前記式(2)で表される請求項6記載の芳香族アミン誘導体。
  19. 前記式(10)で表される芳香族アミン誘導体であって、前記Ar6とAr8が、それぞれ独立に、前記式(1)で表され、Ar7とAr9が、それぞれ独立に、前記式(2)で表される請求項6記載の芳香族アミン誘導体。
  20. 前記式(11)で表される芳香族アミン誘導体であって、前記Ar10が前記式(1)で表され、Ar12とAr13が、それぞれ独立に、前記式(1)又は(2)で表される請求項6記載の芳香族アミン誘導体。
  21. 前記式(11)で表される芳香族アミン誘導体であって、前記Ar12とAr13が、それぞれ独立に、前記式(1)で表され、Ar10が前記式(2)で表される請求項6記載の芳香族アミン誘導体。
  22. 前記式(12)で表される芳香族アミン誘導体であって、前記Ar15とAr20が、それぞれ独立に、前記式(1)で表され、Ar17とAr18が、それぞれ独立に、前記式(2)で表される請求項6記載の芳香族アミン誘導体。
  23. 前記式(12)で表される芳香族アミン誘導体であって、前記Ar17とAr18が、それぞれ独立に、前記式(1)で表され、Ar15とAr20が、それぞれ独立に、前記式(2)で表される請求項6記載の芳香族アミン誘導体。
  24. 前記式(13)で表される芳香族アミン誘導体であって、前記Ar21、Ar23及びAr25が、それぞれ独立に、前記式(1)で表され、Ar22、Ar24及びAr26が、それぞれ独立に、前記式(2)で表される請求項6記載の芳香族アミン誘導体。
  25. 前記Ar3〜Ar26のうち置換基A又は置換基Bでない基が、それぞれ独立に、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、ターフェニル基又はフルオレニル基である請求項6に記載の芳香族アミン誘導体。
  26. 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又は6に記載の芳香族アミン誘導体。
  27. 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又は6に記載の芳香族アミン誘導体。
  28. 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において、該有機薄膜層の少なくとも1層が、請求項1又は6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。
  29. 前記有機薄膜層として正孔輸送層及び/又は正孔注入層を有し、前記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28記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  30. 前記発光層に、スチリルアミン化合物及び/又はアリールアミン化合物が含有されている請求項28に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  31. 前記有機薄膜層として少なくとも電子輸送層を有し、下記式(21)〜(23)のいずれかで表される含窒素複素環誘導体が該電子輸送層に含有されている請求項28に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
    Figure 2011040607
    (式(21)〜(23)中、Z1、Z2及びZ3は、それぞれ独立に、窒素原子又は炭素原子である。
    21及びR22は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の炭素数6〜50のアリール基、置換もしくは無置換の炭素数3〜50のヘテロアリール基、炭素数1〜20のアルキル基、ハロゲン原子が置換した炭素数1〜20のアルキル基又は炭素数1〜20のアルコキシ基である。
    vは0〜5の整数であり、vが2以上の整数であるとき、複数のR21は互いに同一でも異なっていてもよい。また、隣接する複数のR21同士が互いに結合して、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素環を形成していてもよい。
    Ar21は、置換もしくは無置換の炭素数6〜50のアリール基又は置換もしくは無置換の炭素数3〜50のヘテロアリール基である。
    Ar22は、水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、ハロゲン原子が置換した炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数6〜50のアリール基又は置換もしくは無置換の炭素数3〜50のヘテロアリール基である。
    但し、Ar21、Ar22のいずれか一方は、置換もしくは無置換の炭素数10〜50の縮合環基又は置換もしくは無置換の環形成原子数9〜50のヘテロ縮合環基である。
    Ar23は、置換もしくは無置換の炭素数6〜50のアリーレン基又は置換もしくは無置換の炭素数3〜50のヘテロアリーレン基である。
    21、L22及びL23は、それぞれ独立に、単結合、置換もしくは無置換の炭素数6〜50のアリーレン基、置換もしくは無置換の環形成原子数9〜50のヘテロ縮合環基又は置換もしくは無置換のフルオレニレン基である。)
  32. 前記正孔輸送層及び/又は正孔注入層に、アクセプター材料を含有する層が接合されている請求項29に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  33. 前記アクセプター材料が、下記式(A)で表される請求項32に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
    Figure 2011040607
    (前記式(A)中、R111〜R116は、それぞれ独立に、シアノ基、−CONH2、カルボキシル基、もしくは−COOR117(R117は、炭素数1〜20のアルキル基である。)を表すか、又は、R111及びR112、R113及びR114、もしくはR115及びR116が結合して−CO−O−CO−で示される基を表す。)
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