JPWO2016079944A1 - 有機エレクトロルミネッセンス素子 - Google Patents
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Abstract
Description
そして、熱活性化遅延蛍光(TADF)による発光を利用する素子も開発されている。2011年に九州大学の安達らは、熱活性化遅延蛍光材料を用いた素子によって5.3%の外部量子効率を実現させた(例えば、非特許文献3参照)。
そして、一般式(2)中のA1で表される「置換もしくは無置換の芳香族炭化水素の2価基」、「置換もしくは無置換の芳香族複素環の2価基」または「置換もしくは無置換の縮合多環芳香族の2価基」は、上記「芳香族炭化水素」、「芳香族複素環」または「縮合多環芳香族」から水素原子を2個取り除いてできる2価基を表す。
また、これらの2価基は置換基を有していてもよく、置換基として、前記一般式(1)中のAr1〜Ar4で表される「置換芳香族炭化水素基」、「置換芳香族複素環基」または「置換縮合多環芳香族基」における「置換基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、とりうる態様も、同様のものをあげることができる。
また、これらの基は置換基を有していてもよく、置換基として、前記一般式(1)中のAr1〜Ar4で表される「置換芳香族炭化水素基」、「置換芳香族複素環基」または「置換縮合多環芳香族基」における「置換基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、とりうる態様も、同様のものをあげることができる。
また、これらの基は置換基を有していてもよく、置換基として、前記一般式(2)中のR1〜R7で表される「置換基を有する炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基」、「置換基を有する炭素原子数5ないし10のシクロアルキル基」または「置換基を有する炭素原子数2ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基」における「置換基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、とりうる態様も、同様のものをあげることができる。
また、これらの基は置換基を有していてもよく、置換基として、具体的に、重水素原子、シアノ基、ニトロ基;フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子;メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、n−ヘキシル基などの炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基;メチルオキシ基、エチルオキシ基、プロピルオキシ基などの炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキルオキシ基;ビニル基、アリル基などのアルケニル基;フェニルオキシ基、トリルオキシ基などのアリールオキシ基;ベンジルオキシ基、フェネチルオキシ基などのアリールアルキルオキシ基;フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントレニル基、フルオレニル基、インデニル基、ピレニル基、ペリレニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基などの芳香族炭化水素基もしくは縮合多環芳香族基;ピリジル基、ピリミジニル基、トリアジニル基、チエニル基、フリル基、ピロリル基、キノリル基、イソキノリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、キノキサリニル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチエニル基、カルボリニル基などの芳香族複素環基;スチリル基、ナフチルビニル基などのアリールビニル基;アセチル基、ベンゾイル基などのアシル基;トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基などのシリル基;ジフェニルアミノ基、ジナフチルアミノ基などの芳香族炭化水素基もしくは縮合多環芳香族基で置換されたジ置換アミノ基;ジピリジルアミノ基、ジチエニルアミノ基などの芳香族複素環基で置換されたジ置換アミノ基;芳香族炭化水素基、縮合多環芳香族基または芳香族複素環基から選択される置換基で置換されたジ置換アミノ基のような基をあげることができ、これらの置換基は、さらに前記例示した置換基が置換していてもよい。また、これらの置換基同士が単結合、置換もしくは無置換のメチレン基、酸素原子または硫黄原子を介して互いに結合して環を形成していてもよい。
また、これらの基は置換基を有していてもよく、置換基として、前記一般式(2)中のR1〜R7で表される「置換芳香族炭化水素基」、「置換芳香族複素環基」または「置換縮合多環芳香族基」における「置換基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、とりうる態様も、同様のものをあげることができる。
また、これらの基は置換基を有していてもよく、置換基として、前記一般式(1)中のAr1〜Ar4で表される「置換芳香族炭化水素基」、「置換芳香族複素環基」または「置換縮合多環芳香族基」における「置換基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、とりうる態様も、同様のものをあげることができる。
一般式(2)中のR1〜R4で表される「芳香族炭化水素基、芳香族複素環基もしくは縮合多環芳香族基から選ばれる基によって置換されたジ置換アミノ基」は、これらの基(R1〜R4)同士が、これらの基(R1〜R4)が有する「芳香族炭化水素基」、「芳香族複素環基」または「縮合多環芳香族基」を介しつつ、単結合、置換もしくは無置換のメチレン基、酸素原子または硫黄原子を介して互いに結合して環を形成してもよく、これらの基(R1〜R4)とこれらの基(R1〜R4)が直接結合しているベンゼン環とで、これらの基(R1〜R4)が有する「芳香族炭化水素基」、「芳香族複素環基」または「縮合多環芳香族基」を介しつつ、置換もしくは無置換のメチレン基、酸素原子、硫黄原子、または一置換アミノ基などの連結基を介して互いに結合して環を形成してもよい。
また、これらの基は置換基を有していてもよく、置換基として、前記一般式(2)中のR1〜R7で表される「置換基を有する炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基」、「置換基を有する炭素原子数5ないし10のシクロアルキル基」、「置換基を有する炭素原子数2ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基」、「置換芳香族炭化水素基」、「置換芳香族複素環基」または「置換縮合多環芳香族基」における「置換基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、とりうる態様も、同様のものをあげることができる。
また、これらの基は置換基を有していてもよく、置換基として、前記一般式(2)中のR1〜R7で表される「置換芳香族炭化水素基」、「置換芳香族複素環基」または「置換縮合多環芳香族基」における「置換基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、とりうる態様も、同様のものをあげることができる。
また、これらの基は置換基を有していてもよく、置換基として、前記一般式(2)中のR1〜R7で表される「置換芳香族炭化水素基」、「置換芳香族複素環基」または「置換縮合多環芳香族基」における「置換基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、とりうる態様も、同様のものをあげることができる。
また、これらの基は置換基を有していてもよく、置換基として、前記一般式(2)中のR1〜R7で表される「置換基を有する炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基」、「置換基を有する炭素原子数5ないし10のシクロアルキル基」、「置換芳香族炭化水素基」、「置換芳香族複素環基」または「置換縮合多環芳香族基」における「置換基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、とりうる態様も、同様のものをあげることができる。
そして、一般式(3)、一般式(3a)、一般式(3b)、一般式(3c)中のA2で表される「置換もしくは無置換の芳香族炭化水素の2価基」、「置換もしくは無置換の芳香族複素環の2価基」または「置換もしくは無置換の縮合多環芳香族の2価基」は、上記「芳香族炭化水素」、「芳香族複素環」または「縮合多環芳香族」から水素原子を2個取り除いてできる2価基を表す。
また、これらの2価基は置換基を有していてもよく、置換基として、前記一般式(1)中のAr1〜Ar4で表される「置換芳香族炭化水素基」、「置換芳香族複素環基」または「置換縮合多環芳香族基」における「置換基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、とりうる態様も、同様のものをあげることができる。
また、これらの基は置換基を有していてもよく、置換基として、前記一般式(1)中のAr1〜Ar4で表される「置換芳香族炭化水素基」、「置換芳香族複素環基」または「置換縮合多環芳香族基」における「置換基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、とりうる態様も、同様のものをあげることができる。
また、複数個存在するDは、互いに同一でも異なってもよく、これらの基同士が単結合、置換もしくは無置換のメチレン基、酸素原子または硫黄原子を介して互いに結合して環を形成してもよい。
また、これらの基は置換基を有していてもよく、置換基として、前記一般式(1)中のAr1〜Ar4で表される「置換芳香族炭化水素基」、「置換芳香族複素環基」または「置換縮合多環芳香族基」における「置換基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、とりうる態様も、同様のものをあげることができる。
また、これらの基は置換基を有していてもよく、置換基として、前記一般式(1)中のAr1〜Ar4で表される「置換芳香族炭化水素基」、「置換芳香族複素環基」または「置換縮合多環芳香族基」における「置換基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、とりうる態様も、同様のものをあげることができる。
また、これらの基は置換基を有していてもよく、置換基として、前記一般式(3a)中のR10〜R16で表される「置換基を有する炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基」、「置換基を有する炭素原子数5ないし10のシクロアルキル基」または「置換基を有する炭素原子数2ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基」における「置換基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、とりうる態様も、同様のものをあげることができる。
また、これらの基は置換基を有していてもよく、置換基として、前記一般式(1)中のAr1〜Ar4で表される「置換芳香族炭化水素基」、「置換芳香族複素環基」または「置換縮合多環芳香族基」における「置換基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、とりうる態様も、同様のものをあげることができる。
また、これらの基は置換基を有していてもよく、置換基として、前記一般式(1)中のAr1〜Ar4で表される「置換芳香族炭化水素基」、「置換芳香族複素環基」または「置換縮合多環芳香族基」における「置換基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、とりうる態様も、同様のものをあげることができる。
また、これらの基は置換基を有していてもよく、置換基として、前記一般式(1)中のAr1〜Ar4で表される「置換芳香族炭化水素基」、「置換芳香族複素環基」または「置換縮合多環芳香族基」における「置換基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、とりうる態様も、同様のものをあげることができる。
また、これらの基は置換基を有していてもよく、置換基として、前記一般式(1)中のAr1〜Ar4で表される「置換芳香族炭化水素基」、「置換芳香族複素環基」または「置換縮合多環芳香族基」における「置換基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、とりうる態様も、同様のものをあげることができる。
また、これらの基は置換基を有していてもよく、置換基として、前記一般式(3a)中のR10〜R16で表される「置換基を有する炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基」、「置換基を有する炭素原子数5ないし10のシクロアルキル基」または「置換基を有する炭素原子数2ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基」における「置換基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、とりうる態様も、同様のものをあげることができる。
また、これらの基は置換基を有していてもよく、置換基として、前記一般式(3a)中のR10〜R16で表される「置換基を有する炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基」、「置換基を有する炭素原子数5ないし10のシクロアルキル基」または「置換基を有する炭素原子数2ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基」における「置換基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、とりうる態様も、同様のものをあげることができる。
また、これらの基は置換基を有していてもよく、置換基として、前記一般式(1)中のAr1〜Ar4で表される「置換芳香族炭化水素基」、「置換芳香族複素環基」または「置換縮合多環芳香族基」における「置換基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、とりうる態様も、同様のものをあげることができる。
また、これらの基は置換基を有していてもよく、置換基として、前記一般式(1)中のAr1〜Ar4で表される「置換芳香族炭化水素基」、「置換芳香族複素環基」または「置換縮合多環芳香族基」における「置換基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、とりうる態様も、同様のものをあげることができる。
一般式(1)において、Ar1とAr2もしくはAr3とAr4が異なる基であることが好ましく、Ar1とAr2およびAr3とAr4が異なる基であることがより好ましい。
一般式(1)において、Ar1〜Ar4で表される「置換芳香族炭化水素基」、「置換芳香族複素環基」または「置換縮合多環芳香族基」における「置換基」としては、重水素原子、「置換基を有していてもよい炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基」、「置換基を有していてもよい炭素原子数2ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基」、「置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基」または「置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基」が好ましく、重水素原子、フェニル基、ビフェニリル基、ナフチル基、ビニル基がより好ましい。また、これらの基同士が単結合を介して互いに結合して縮合芳香環を形成する場合も好ましい。
一般式(2)中のAr5、Ar6としては、フェニル基、ビフェニリル基、ナフチル基、フルオレニル基、インデニル基、ピリジル基、ジベンゾフラニル基、ピリドベンゾフラニル基が好ましい。
一般式(2)中のAr5とAr6は直接、もしくはそれらの基が有する置換基を介しつつ、単結合、置換もしくは無置換のメチレン基、酸素原子または硫黄原子を介して互いに結合して環を形成してもよい。
一般式(2)中のR1〜R4において、少なくともひとつが、「芳香族炭化水素基、芳香族複素環基もしくは縮合多環芳香族基から選ばれる基によって置換されたジ置換アミノ基」、もしくは「芳香族炭化水素基、芳香族複素環基もしくは縮合多環芳香族基から選ばれる基によって置換されたジ置換アミノ基」を置換基として有する「芳香族炭化水素基」、「芳香族複素環基」または「縮合多環芳香族基」であることが好ましく、「芳香族炭化水素基、芳香族複素環基もしくは縮合多環芳香族基から選ばれる基によって置換されたジ置換アミノ基」であることがより好ましい。この場合、R2が「芳香族炭化水素基、芳香族複素環基もしくは縮合多環芳香族基から選ばれる基によって置換されたジ置換アミノ基」であることが好ましく、R2のみが「芳香族炭化水素基、芳香族複素環基もしくは縮合多環芳香族基から選ばれる基によって置換されたジ置換アミノ基」であることがより好ましい。
この場合の「芳香族炭化水素基、芳香族複素環基もしくは縮合多環芳香族基から選ばれる基によって置換されたジ置換アミノ基」における「芳香族炭化水素基」、「芳香族複素環基」、「縮合多環芳香族基」としては、フェニル基、ビフェニリル基、ナフチル基、フルオレニル基、インデニル基、ピリジル基、ジベンゾフラニル基、ピリドベンゾフラニル基が好ましい。
一般式(2)において、R1〜R4のいずれかひとつが「芳香族炭化水素基」であって、R1〜R4が結合しているベンゼン環と、置換もしくは無置換のメチレン基、酸素原子または硫黄原子を介して互いに結合して環を形成する態様が好ましい。この場合の「芳香族炭化水素基」がフェニル基であって、R1〜R4が結合しているベンゼン環と、酸素原子もしくは硫黄原子を介して互いに結合して環を形成する態様、すなわち、R1〜R4が結合しているベンゼン環とともにジベンゾフラン環、もしくはジベンゾチオフェン環を形成する態様が特に好ましい。
一般式(2)において、R5〜R7のいずれかひとつが「芳香族炭化水素基」であって、R5〜R7が結合しているベンゼン環と、置換もしくは無置換のメチレン基、酸素原子または硫黄原子を介して互いに結合して環を形成する態様が好ましい。この場合の「芳香族炭化水素基」がフェニル基であって、R5〜R7が結合しているベンゼン環と、酸素原子もしくは硫黄原子を介して互いに結合して環を形成する態様、すなわちジベンゾフラン環、もしくはジベンゾチオフェン環を形成する態様が特に好ましい。
以上のように、一般式(2)で表される縮合環構造を有するアミン誘導体の中で、R1〜R7がこれらの基同士で互いに結合して環を形成する態様、または、R1〜R7とR1〜R7が結合しているベンゼン環とが互いに結合して環を形成する態様として、下記一般式(2a−a)、(2a−b)、(2b−a)、(2b−b)、(2b−c)、(2b−d)、(2c−a)もしくは(2c−b)で表される態様が好ましく用いられる。
そして、R8とR9が、単結合、置換もしくは無置換のメチレン基、酸素原子、硫黄原子、または一置換アミノ基などの連結基を介して互いに結合して環を形成する態様が好ましく、単結合を介して互いに結合して環を形成する態様が特に好ましい。
以上のように、一般式(2)で表される縮合環構造を有するアミン誘導体の中で、R8とR9が互いに結合して環を形成する態様として、下記一般式(2a−a1)、(2a−b1)、(2b−a1)、(2b−b1)、(2b−c1)、(2b−d1)、(2c−a1)もしくは(2c−b1)で表される態様が好ましく用いられる。
この場合、一般式(2)で表される縮合環構造を有するアミン誘導体は、下記一般式(2’)で示される。
一般式(3)中のp、qは、pとqの和(p+q)が9となる関係を維持するものとし、pは7または8を表し、qは1または2を表す。
一般式(3)で表されるアントラセン環構造を有する化合物の中で、一般式(3a)、一般式(3b)または一般式(3c)で表されるアントラセン環構造を有する化合物がより好ましく用いられる。
一般式(3)、一般式(3a)、一般式(3b)または一般式(3c)において、A2としては、「置換もしくは無置換の芳香族炭化水素の2価基」または「置換もしくは無置換の縮合多環芳香族の2価基」が好ましく、ベンゼン、ビフェニル、ナフタレン、またはフェナントレンから水素原子を2個取り除いてできる2価基がより好ましい。
また、これらの基は置換基を有していてもよく、置換基として、前記一般式(3a)中のR10〜R16で表される「置換基を有する炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基」、「置換基を有する炭素原子数5ないし10のシクロアルキル基」または「置換基を有する炭素原子数2ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基」における「置換基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、とりうる態様も、同様のものをあげることができる。
また、これらの基は置換基を有していてもよく、置換基として、前記一般式(3a)中のR10〜R16で表される「置換基を有する炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基」、「置換基を有する炭素原子数5ないし10のシクロアルキル基」または「置換基を有する炭素原子数2ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基」における「置換基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、とりうる態様も、同様のものをあげることができる。
また、これらの基は置換基を有していてもよく、置換基として、前記一般式(1)中のAr1〜Ar4で表される「置換芳香族炭化水素基」、「置換芳香族複素環基」または「置換縮合多環芳香族基」における「置換基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、とりうる態様も、同様のものをあげることができる。
また、これらの基は置換基を有していてもよく、置換基として、前記一般式(1)中のAr1〜Ar4で表される「置換芳香族炭化水素基」、「置換芳香族複素環基」または「置換縮合多環芳香族基」における「置換基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、とりうる態様も、同様のものをあげることができる。
また、これらの基は置換基を有していてもよく、置換基として、前記一般式(3a)中のR10〜R16で表される「置換基を有する炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基」、「置換基を有する炭素原子数5ないし10のシクロアルキル基」または「置換基を有する炭素原子数2ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基」における「置換基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、とりうる態様も、同様のものをあげることができる。
また、これらの基は置換基を有していてもよく、置換基として、前記一般式(3a)中のR10〜R16で表される「置換基を有する炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基」、「置換基を有する炭素原子数5ないし10のシクロアルキル基」または「置換基を有する炭素原子数2ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基」における「置換基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、とりうる態様も、同様のものをあげることができる。
また、これらの基は置換基を有していてもよく、置換基として、前記一般式(1)中のAr1〜Ar4で表される「置換芳香族炭化水素基」、「置換芳香族複素環基」または「置換縮合多環芳香族基」における「置換基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、とりうる態様も、同様のものをあげることができる。
また、これらの基は置換基を有していてもよく、置換基として、前記一般式(1)中のAr1〜Ar4で表される「置換芳香族炭化水素基」、「置換芳香族複素環基」または「置換縮合多環芳香族基」における「置換基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、とりうる態様も、同様のものをあげることができる。
構造式(B)において、nは1〜3の整数を表す。
前記一般式(3)で表される、アントラセン環構造を有する化合物は、電子注入および輸送能力に優れており、さらに薄膜の安定性や耐久性に優れ、電子輸送層の材料として好ましい化合物である。
本発明の有機EL素子における好適な態様である、正孔輸送層が第一正孔輸送層および第二正孔輸送層の2層が積層した構造である場合の第二正孔輸送層は、前記一般式(1)で表されるアリールアミン化合物を含有することが好ましい。
低駆動電圧、高発光効率、特に長寿命の有機EL素子を実現することが可能となった。
その他、本発明の有機EL素子に用いられる化合物は、カラムクロマトグラフによる精製、シリカゲル、活性炭、活性白土などによる吸着精製、溶媒による再結晶や晶析法などによって精製を行った後、最後に昇華精製法によって精製したものを用いた。
前記一般式(1)で表されるアリールアミン化合物と混合もしくは同時に使用できる、正孔輸送性の材料としては、N,N’−ジフェニル−N,N’−ジ(m−トリル)ベンジジン(TPD)、N,N’−ジフェニル−N,N’−ジ(α−ナフチル)ベンジジン(NPD)、N,N,N’,N’−テトラビフェニリルベンジジンなどのベンジジン誘導体、1,1−ビス[4−(ジ−4−トリルアミノ)フェニル]シクロヘキサン(TAPC)、一般式(4)で表されるアリールアミン化合物などの、分子中にトリフェニルアミン構造を2個、単結合またはヘテロ原子を含まない2価基で連結した構造を有するアリールアミン化合物、一般式(5)で表されるアリールアミン化合物などの、分子中にトリフェニルアミン構造を4個単結合またはヘテロ原子を含まない2価基で連結した構造を有するアリールアミン化合物、種々のトリフェニルアミン3量体などをあげることができる。
また、第二正孔輸送層としては、一般式(1)で表されるアリールアミン化合物の他、前記した正孔輸送性の材料などを用いることができる。
本発明の有機EL素子の発光層としては、前記一般式(2)で表される縮合環構造を有するアミン誘導体をドーパント材料として用いることが好ましい。
前記前記一般式(3)で表されるアントラセン環構造を有する化合物と混合もしくは同時に使用できる、電子輸送性の材料としては、Alq3、BAlqをはじめとするキノリノール誘導体の金属錯体などの各種金属錯体、トリアゾール誘導体、トリアジン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、アントラセン誘導体、カルボジイミド誘導体、キノキサリン誘導体、ピリドインドール誘導体、フェナントロリン誘導体、シロール誘導体などをあげることができる。
窒素置換した反応容器に、N−(ビフェニル−4−イル)−N−(4−ブロモフェニル)アニリン8.0g、N−(9,9−ジメチル−9H−フルオレン−2−イル)−N−{3’−(4,4,5,5−テトラメチル−[1,3,2]ジオキサボラン−2−イル)ビフェニル−4−イル}アニリン11.4g、炭酸カリウム7.5g、水64ml、トルエン64ml、エタノール16ml、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム0.8gを加えて加熱し、70℃で16時間撹拌した。室温まで冷却し、酢酸エチルと水を加えた後、分液操作によって有機層を採取した。有機層を濃縮した後、THF/アセトンの混合溶媒を用いた再結晶を行うことによって、4−{(ビフェニル−4−イル)−フェニルアミノ)−4’’−{(9,9−ジメチル−9H−フルオレン−2−イル)−フェニルアミノ}−1,1’:3’,1’’−ターフェニル(化合物1−5)の白色粉体9.54g(収率69%)を得た。
1H−NMR(THF−d8)で以下の44個の水素のシグナルを検出した。
δ(ppm)=7.86(1H)、7.68−6.97(37H)、1.41(6H)。
実施例1において、N−(ビフェニル−4−イル)−N−(4−ブロモフェニル)アニリンに代えて、N−(3’−ブロモビフェニル−4−イル)−N−(ナフタレン−1−イル)アニリンを用い、N−(9,9−ジメチル−9H−フルオレン−2−イル)−N−{3’−(4,4,5,5−テトラメチル−[1,3,2]ジオキサボラン−2−イル)ビフェニル−4−イル}アニリンに代えて、4−{N−(9,9−ジメチル−9H−フルオレン−2−イル)−フェニルアミノ}−フェニルボロン酸を用い、同様の条件で反応を行うことによって、4−{(ビフェニル−4−イル)−フェニルアミノ}−4’’−{(ナフタレン−1−イル)−フェニルアミノ}−1,1’:3’,1’’−ターフェニル(化合物1−6)の淡黄白色粉体7.88g(収率62%)を得た。
1H−NMR(CDCl3)で以下の42個の水素のシグナルを検出した。
δ(ppm)=7.98(1H)、7.92(1H)、7.84−7.75(2H)、7.70−6.94(32H)、1.49(6H)。
窒素置換した反応容器に、1,4−ジブロモベンゼン6.20g、(ビフェニル−4−イル)−{3−(4,4,5,5−テトラメチル−[1,3,2]ジオキサボラン−2−イル)フェニル}−フェニルアミン25.1g、炭酸カリウム10.8g、水39ml、トルエン380ml、エタノール95mlを加え、30分間超音波を照射しながら窒素ガスを通気した。テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム0.95gを加えて加熱し、18時間還流撹拌した。室温まで冷却し、水200ml、ヘプタン190mlを加えた後、析出物をろ過によって採取した。析出物を1,2−ジクロロベンゼン1200mlに加熱溶解し、シリカゲル39gを用いた吸着精製、続いて、活性白土19gを用いた吸着精製を行った後、メタノール725mlを加え、析出する粗製物をろ過によって採取した。粗製物を1,2−ジクロロメタン/メタノールの混合溶媒を用いた晶析を繰り返した後、メタノール300mlを用いた還流洗浄を行うことによって、3、3’’−ビス{(ビフェニル−4−イル)−フェニルアミノ}−1,1’:4’,1’’−ターフェニル(化合物1−21)の白色粉体15.22g(収率81%)を得た。
1H−NMR(CDCl3)で以下の40個の水素のシグナルを検出した。
δ(ppm)=7.61(2H)、7.56−6.83(38H)。
実施例3において、(ビフェニル−4−イル)−{3−(4,4,5,5−テトラメチル−[1,3,2]ジオキサボラン−2−イル)フェニル}−フェニルアミンに代えて、N−(ビフェニル−4−イル)−N−{2−(4,4,5,5−テトラメチル−[1,3,2]ジオキサボラン−2−イル)フェニル}−フェニルアミンを用い、同様の条件で反応を行うことによって、2、2’’−ビス{(ビフェニル−4−イル)−フェニルアミノ}−1,1’:4’,1’’−ターフェニル(化合物1−22)の白色粉体11.11g(収率58%)を得た。
1H−NMR(THF−d8)で以下の40個の水素のシグナルを検出した。
δ(ppm)=7.52(4H)、7.40−7.20(18H)、7.03(8H)、6.90−6.75(10H)
窒素置換した反応容器に、N−(ビフェニル−4−イル)−N−(2’’−ブロモ−1,1’:4’,1’’−ターフェニル−4−イル)アニリン10.0g、2−(フェニルアミノ)−9,9−ジメチル−9H−フルオレン6.2g、酢酸パラジウム0.081g、tert−ブトキシナトリウム3.5g、トリ−tert−ブチルホスフィンの50%(w/v)トルエン溶液0.146g、トルエン100mlを加えて加熱し、一夜、100℃で撹拌した。ろ過によって不溶物を除き、濃縮した後、カラムクロマトグラフ(担体:シリカゲル、溶離液:ヘプタン/ジクロロメタン)を用いた精製を行うことによって、4−{ビス(ビフェニル−4−イル)アミノ}−2’’−{(9,9−ジメチル−9H−フルオレン−2−イル)−フェニルアミノ}−1,1’:4’,1’’−ターフェニル(化合物1−32)の白色粉体4.77g(収率35%)を得た。
1H−NMR(THF−d8)で以下の44個の水素のシグナルを検出した。
δ(ppm)=7.61−7.48(4H)、7.42−6.92(32H)、6.81(1H)、6.76(1H)、1.28(6H)。
窒素置換した反応容器に、4,4’’−ジブロモ−1,1’:3’,1’’−ターフェニル8.81g、2−(フェニルアミノ)−9,9−ジメチル−9H−フルオレン13.6g、tert−ブトキシナトリウム5.12g、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム0.33g、トリ−tert−ブチルホスフィンの50%(w/v)トルエン溶液0.63mlを加えて加熱し、2時間還流撹拌した。
放冷した後、メタノールを加え、析出物をろ過によって採取した。析出物をクロロベンゼンに加熱溶解し、加熱溶解し、シリカゲルを用いた吸着精製、続いて、活性白土を用いた吸着精製を行った後、クロロベンゼン/メタノールの混合溶媒を用いた晶析を行った後、メタノールを用いた還流洗浄を行うことによって、4,4’’−ビス{(9,9−ジメチル−9H−フルオレン−2−イル)−フェニルアミノ}−1,1’:3’,1’’−ターフェニル(化合物1−34)の白色粉体16.25g(収率90%)を得た。
1H−NMR(CDCl3)で以下の48個の水素のシグナルを検出した。
δ(ppm)=7.84(1H)、7.70−7.03(35H)、1.48(12H)。
実施例5において、N−(ビフェニル−4−イル)−N−(2’’−ブロモ−1,1’:4’,1’’−ターフェニル−4−イル)アニリンに代えて、N−(9,9−ジメチル−9H−フルオレン−2−イル)−N−(2’’−ブロモ−1,1’:4’,1’’−ターフェニル−4−イル)アニリンを用い、2−(フェニルアミノ)−9,9−ジメチル−9H−フルオレンに代えて、N−(ビフェニル−4−イル)−N−フェニルアニリンを用い、同様の条件で反応を行うことによって、2−{(ビフェニル−4−イル)−フェニルアミノ}−4’’−{(9,9−ジメチル−9H−フルオレン−2−イル)−フェニルアミノ}−1,1’:4’,1’’−ターフェニル(化合物1−37)の白色粉体11.7g(収率73%)を得た。
1H−NMR(CDCl3)で以下の44個の水素のシグナルを検出した。
δ(ppm)=7.68(1H)、7.64−6.84(37H)、1.48(6H)。
実施例3において、1,4−ジブロモベンゼンに代えて、1,2−ジヨードベンゼンを用い、(ビフェニル−4−イル)−{3−(4,4,5,5−テトラメチル−[1,3,2]ジオキサボラン−2−イル)フェニル}−フェニルアミンに代えて、4−{(9,9−ジメチル−9H−フルオレン−2−イル)−フェニルアミノ}−フェニルボロン酸を用い、同様の条件で反応を行うことによって、4,4’’−ビス{N−(9,9−ジメチル−9H−フルオレン−2−イル)−フェニルアミノ}−1,1’:2’,1’’−ターフェニル(化合物1−38)の白色粉体6.6g(収率39%)を得た。
1H−NMR(CDCl3)で以下の48個の水素のシグナルを検出した。
δ(ppm)=7.64(2H)、7.58(2H)、7.45−6.99(32H)、1.38(12H)。
実施例3において、1,4−ジブロモベンゼンに代えて、1,2−ジヨードベンゼンを用い、(ビフェニル−4−イル)−{3−(4,4,5,5−テトラメチル−[1,3,2]ジオキサボラン−2−イル)フェニル}−フェニルアミンに代えて、4−{ビス(ビフェニル−4−イル)アミノ}−フェニルボロン酸を用い、同様の条件で反応を行うことによって、4,4’’−ビス{N−ビス(ビフェニル−4−イル)アミノ}−1,1’:2’,1’’−ターフェニル(化合物1−39)の白色粉体4.6g(収率24%)を得た。
1H−NMR(CDCl3)で以下の48個の水素のシグナルを検出した。
δ(ppm)=7.57−7.28(32H)、7.21(8H)、7.11(8H)。
実施例6において、4,4’’−ジブロモ−1,1’:3’,1’’−ターフェニルに代えて4,4’’−ジブロモ−1,1’:2’,1’’−ターフェニルを用い、2−(フェニルアミノ)−9,9−ジメチル−9H−フルオレンに代えて、(ビフェニル−4−イル)−(ナフタレン−1−イル)アミンを用い、同様の条件で反応を行うことによって、4,4’’−ビス{(ビフェニル−4−イル)−(ナフタレン−1−イル)アミノ}−1,1’:2’,1’’−ターフェニル(化合物1−41)の白色粉体5.0g(収率30%)を得た。
1H−NMR(CDCl3)で以下の44個の水素のシグナルを検出した。
δ(ppm)=7.93−7.84(4H)、7.79(2H)、7.60−7.26(24H)、7.25−6.92(14H)
実施例6において、4,4’’−ジブロモ−1,1’:3’,1’’−ターフェニルに代えて4,4’’−ジブロモ−1,1’:2’,1’’−ターフェニルを用い、2−(フェニルアミノ)−9,9−ジメチル−9H−フルオレンに代えて、{4−(ナフタレン−1−イル)フェニル}−フェニルアミンを用い、同様の条件で反応を行うことによって、4,4’’−ビス[{4−(ナフタレン−1−イル)フェニル}−フェニルアミノ]−1,1’:2’,1’’−ターフェニル(化合物1−42)の白色粉体7.3g(収率43%)を得た。
1H−NMR(CDCl3)で以下の44個の水素のシグナルを検出した。
δ(ppm)=8.01(2H)、7.91(2H)、7.84(2H)、7.53−6.98(38H)
実施例6において、2−(フェニルアミノ)−9,9−ジメチル−9H−フルオレンに代えて、{4−(ナフタレン−1−イル)フェニル}−フェニルアミンを用い、同様の条件で反応を行うことによって、4,4’’−ビス[{4−(ナフタレン−1−イル)フェニル}−フェニルアミノ]−1,1’:3’,1’’−ターフェニル(化合物1−45)の白色粉体16.7g(収率79%)を得た。
1H−NMR(CDCl3)で以下の44個の水素のシグナルを検出した。
δ(ppm)=8.08(2H)、7.94(2H)、7.90−7.80(3H)、7.65−7.00(37H)。
実施例3において、1,4−ジブロモベンゼンに代えて、1,3−ジヨードベンゼンを用い、(ビフェニル−4−イル)−{3−(4,4,5,5−テトラメチル−[1,3,2]ジオキサボラン−2−イル)フェニル}−フェニルアミンに代えて、2−{(9,9−ジメチル−9H−フルオレン−2−イル)−フェニルアミノ}−フェニルボロン酸を用い、同様の条件で反応を行うことによって、2,2’’−ビス{(9,9−ジメチル−9H−フルオレン−2−イル)−フェニルアミノ}−1,1’:3’,1’’−ターフェニル(化合物1−47)の白色粉体4.2g(収率25%)を得た。
1H−NMR(CDCl3)で以下の48個の水素のシグナルを検出した。
δ(ppm)=7.60(2H)、7.38−7.09(14H)、6.95−6.71(14H)、6.66−6.56(4H)、6.35(2H)6.26(12H)。
実施例3において、(ビフェニル−4−イル)−{3−(4,4,5,5−テトラメチル−[1,3,2]ジオキサボラン−2−イル)フェニル}−フェニルアミンに代えて、2−{(9,9−ジメチル−9H−フルオレン−2−イル)−フェニルアミノ}−フェニルボロン酸を用い、同様の条件で反応を行うことによって、2,2’’−ビス{(9,9−ジメチル−9H−フルオレン−2−イル)−フェニルアミノ}−1,1’:4’,1’’−ターフェニル(化合物1−49)の白色粉体13.7g(収率76%)を得た。
1H−NMR(THF−d8)で以下の48個の水素のシグナルを検出した。
δ(ppm)=7.53(2H)、7.35−6.81(30H)、6.76(2H)、6.67(2H)、1.29(12H)。
実施例6において、4,4’’−ジブロモ−1,1’:3’,1’’−ターフェニルに代えて4,4’’−ジヨード−1,1’;4’,1’’−ターフェニルを用い、2−(フェニルアミノ)−9,9−ジメチル−9H−フルオレンに代えて、(トリフェニレン−2−イル)−フェニルアミンを用い、同様の条件で反応を行うことによって、4,4’’−ビス{(トリフェニレン−2−イル)−フェニルアミノ}−1,1’;4’,1’’−ターフェニル(化合物1−88)の白色粉体11.4g(収率74%)を得た。
1H−NMR(THF−d8)で以下の44個の水素のシグナルを検出した。
δ(ppm)=8.72−8.62(8H)、8.45(2H)、8.36(2H)、7.75(4H)、7.70−7.21(26H)、7.09(2H)。
実施例1において、N−(ビフェニル−4−イル)−N−(4−ブロモフェニル)アニリンに代えて、(4’−ブロモ−1,1’−ビフェニル−4−イル)−{4−(1−フェニル−インドール−4−イル)フェニル}−フェニルアミンを用い、N−(9,9−ジメチル−9H−フルオレン−2−イル)−N−{3’−(4,4,5,5−テトラメチル−[1,3,2]ジオキサボラン−2−イル)ビフェニル−4−イル}アニリンに代えて、{4−(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)フェニル}−(1,1’−ビフェニル−4−イル)−フェニルアミンを用い、同様の条件で反応を行うことによって、4−{(ビフェニル−4−イル)−フェニルアミノ}−4’’−[{4−(1−フェニル−インドール−4−イル)フェニル}−フェニルアミノ]−1,1’;4’,1’’−ターフェニル(化合物1−91)の淡黄白色粉体6.80g(収率67%)を得た。
1H−NMR(THF−d8)で以下の45個の水素のシグナルを検出した。
δ(ppm)=7.70(4H)、7.68−7.50(16H)、7.42−7.11(23H)、7.05(1H)、6.88(1H)。
窒素置換した反応容器に、4,4’’−ジヨード−1,1’;4’,1’’−ターフェニル13.0g、N−フェニル−N−(2−フェニル−ビフェニル−4−イル)アミン20.0g、銅粉0.18g、炭酸カリウム11.3g、3,5−ジ−tert−ブチルサリチル酸0.7g、亜硫酸水素ナトリウム0.86g、ドデシルベンゼン30mlを加えて加熱し、210℃で24時間撹拌した。冷却し、キシレン30ml、メタノール60mlを加えた後、ろ過により固体を採取した。得られた固体にトルエン250ml、シリカゲル20gを加え、90℃まで加熱した後、熱時ろ過によって不溶分を除去した。濃縮して得られた粗製物に酢酸エチルおよびメタノールを加えることによって析出する結晶をろ過により採取し、クロロベンゼンを使用した再結晶、メタノールを用いた還流洗浄を行うことによって、4,4’’−ビス−{N−フェニル−N−(2−フェニル−ビフェニル−4−イル)アミノ}−1,1’;4’,1’’−ターフェニル(化合物1−101)の白色粉体16.9g(収率72%)を得た。
1H−NMR(CDCl3)で以下の48個の水素のシグナルを検出した。
δ(ppm)=7.68(4H)、7.62−7.55(4H)、7.39−7.06(40H)。
実施例6において、4,4’’−ジブロモ−1,1’:3’,1’’−ターフェニルに代えて4,4’’−ジブロモ−1,1’;2’,1’’−ターフェニルを用い、2−(フェニルアミノ)−9,9−ジメチル−9H−フルオレンに代えて、N−フェニル−N−(2−フェニル−ビフェニル−4−イル)アミンを用い、同様の条件で反応を行うことによって、4,4’’−ビス{N−フェニル−N−(2−フェニル−ビフェニル−4−イル)アミノ}−1,1’;2’,1’’−ターフェニル(化合物1−103)の白色粉体4.3g(収率42%)を得た。
1H−NMR(CDCl3)で以下の48個の水素のシグナルを検出した。
δ(ppm)=7.50−7.39(4H)、7.31−6.97(44H)。
実施例6において、2−(フェニルアミノ)−9,9−ジメチル−9H−フルオレンに代えて、N−フェニル−N−(2−フェニル−ビフェニル−4−イル)アミンを用い、同様の条件で反応を行うことによって、4,4’’−ビス{N−フェニル−N−(2−フェニル−ビフェニル−4−イル)アミノ}−1,1’;3’,1’’−ターフェニル(化合物1−104)の白色粉体7.7g(収率53%)を得た。
1H−NMR(CDCl3)で以下の48個の水素のシグナルを検出した。
δ(ppm)=7.81(2H)、7.61−7.48(14H)、7.39−7.06(32H)。
ガラス転移点
実施例1の化合物 117℃
実施例2の化合物 117℃
実施例3の化合物 103℃
実施例5の化合物 115℃
実施例6の化合物 124℃
実施例7の化合物 114℃
実施例8の化合物 119℃
実施例9の化合物 106℃
実施例10の化合物 127℃
実施例11の化合物 111℃
実施例12の化合物 122℃
実施例13の化合物 116℃
実施例14の化合物 117℃
実施例15の化合物 163℃
実施例16の化合物 125℃
実施例17の化合物 124℃
実施例18の化合物 115℃
実施例19の化合物 122℃
仕事関数
実施例1の化合物 5.68eV
実施例2の化合物 5.65eV
実施例3の化合物 5.79eV
実施例4の化合物 5.83eV
実施例5の化合物 5.69eV
実施例6の化合物 5.65eV
実施例7の化合物 5.67eV
実施例8の化合物 5.64eV
実施例9の化合物 5.66eV
実施例10の化合物 5.69eV
実施例11の化合物 5.75eV
実施例12の化合物 5.76eV
実施例13の化合物 5.72eV
実施例14の化合物 5.72eV
実施例15の化合物 5.62eV
実施例16の化合物 5.67eV
実施例17の化合物 5.67eV
実施例18の化合物 5.75eV
実施例19の化合物 5.76eV
窒素置換した反応容器に5’,9’−ジブロモスピロ(フルオレン−9,7’−フルオレノ[4,3−b]ベンゾフラン)5.0g、ビス{4−(tert−ブチル)フェニル}アミン6.0g、パラジウムアセテート0.08g、tert−ブトキシナトリウム3.4g、トリ−tert−ブチルホスフィン0.07g、トルエン60mlを加えて加熱し、2時間還流撹拌した。室温まで冷却し、ジクロロメタン、水を加えた後、分液操作を行うことによって有機層を採取した。有機層を濃縮した後、カラムクロマトグラフによる精製を行うことによって、N5’,N5’,N9’,N9’−テトラキス{4−(tert−ブチル)フェニル}スピロ(フルオレン−9,7’−フルオレノ[4,3−b]ベンゾフラン)−5’,9’−ジアミン(化合物2−1)の粉体3.1g(収率36%)を得た。
実施例22において、5’,9’−ジブロモスピロ(フルオレン−9,7’−フルオレノ[4,3−b]ベンゾフラン)に代えて、2,7−ジブロモスピロ(ジベンゾ[5,6:7,8]フルオレノ[4,3−b]ベンゾフラン−5,9’−フルオレン)を用い、同様の条件で反応を行うことによって、N2,N2,N7,N7−テトラキス{4−(tert−ブチル)フェニル}スピロ(ジベンゾ[5,6:7,8]フルオレノ[4,3−b]ベンゾフラン−5,9’−フルオレン)−2,7−ジアミン(化合物2−2)の粉体2.5g(収率31%)を得た。
実施例22において、5’,9’−ジブロモスピロ(フルオレン−9,7’−フルオレノ[4,3−b]ベンゾフラン)に代えて、5,9−ジブロモスピロ(ベンゾ[5,6]フルオレノ[4,3−b]ベンゾフラン−7,9’−フルオレン)を用い、同様の条件で反応を行うことによって、N5,N5,N9,N9−テトラキス{4−(tert−ブチル)フェニル}スピロ(ベンゾ[5,6]フルオレノ[4,3−b]ベンゾフラン−7,9’−フルオレン)−5,9−ジアミン(化合物2−3)の粉体3.0g(収率36%)を得た。
実施例22において、5’,9’−ジブロモスピロ(フルオレン−9,7’−フルオレノ[4,3−b]ベンゾフラン)に代えて、6’,10’−ジブロモスピロ(フルオレン−9,8’−フルオレノ[3,4−b]ベンゾフラン)を用い、同様の条件で反応を行うことによって、N6’,N6’,N10’,N10’−テトラキス{4−(tert−ブチル)フェニル}スピロ(フルオレン−9,8’−フルオレノ[3,4−b]ベンゾフラン)−6’,10’−ジアミン(化合物2−4)の粉体2.5g(収率34%)を得た。
実施例22において、5’,9’−ジブロモスピロ(フルオレン−9,7’−フルオレノ[4,3−b]ベンゾフラン)に代えて、5,9−ジブロモスピロ(フルオレノ[4,3−b]ベンゾフラン−7,9’−キサンテン)を用い、同様の条件で反応を行うことによって、N5,N5,N9,N9−テトラキス{4−(tert−ブチル)フェニル}スピロ(フルオレノ[4,3−b]ベンゾフラン−7,9’−キサンテン)−5,9−ジアミン(化合物2−5)の粉体2.4g(収率28%)を得た。
実施例22において、5’,9’−ジブロモスピロ(フルオレン−9,7’−フルオレノ[4,3−b]ベンゾフラン)に代えて、5’,9’−ジブロモ−2−フルオロスピロ(フルオレン−9,7’−フルオレノ[4,3−b]ベンゾフラン)を用い、ビス{4−(tert−ブチル)フェニル}アミンに代えて、(ビフェニル−4−イル)−{4−(tert−ブチル)フェニル}アミンを用い、同様の条件で反応を行うことによって、N5’,N9’−ビス(ビフェニル−4−イル)−N5’,N9’−ビス{4−(tert−ブチル)フェニル}−2−フルオロスピロ(フルオレン−9,7’−フルオレノ[4,3−b]ベンゾフラン)−5’,9’−ジアミン(化合物2−6)の粉体2.4g(収率28%)を得た。
実施例22において、5’,9’−ジブロモスピロ(フルオレン−9,7’−フルオレノ[4,3−b]ベンゾフラン)に代えて、5,9−ジブロモスピロ(ベンゾ[5,6]フルオレノ[4,3−b]ベンゾフラン−7,9’−フルオレン)を用い、ビス{4−(tert−ブチル)フェニル}アミンに代えて、{4−(tert−ブチル)フェニル}−{4−(トリメチルシリル)フェニル}アミンを用い、同様の条件で反応を行うことによって、N5,N9−ビス{4−(tert−ブチル)フェニル}−N5,N9−ビス{4−(トリメチルシリル)フェニル}スピロ(ベンゾ[5,6]フルオレノ[4,3−b]ベンゾフラン−7,9’−フルオレン)−5,9−ジアミン(化合物2−7)の粉体3.0g(収率35%)を得た。
実施例22において、5’,9’−ジブロモスピロ(フルオレン−9,7’−フルオレノ[4,3−b]ベンゾフラン)に代えて、5’,9’−ジブロモスピロ(フルオレン−9,7’−フルオレノ[4,3−b]ベンゾチオフェン)を用い、ビス{4−(tert−ブチル)フェニル}アミンに代えて、{4−(tert−ブチル)フェニル}−{4−(トリメチルシリル)フェニル}アミンを用い、同様の条件で反応を行うことによって、N5’,N9’−ビス{4−(tert−ブチル)フェニル}−N5’,N9’−ビス{4−(トリメチルシリル)フェニル}スピロ(フルオレン−9,7’−フルオレノ[4,3−b]ベンゾチオフェン)−5’,9’−ジアミン(化合物2−8)の粉体3.2g(収率37%)を得た。
実施例22において、5’,9’−ジブロモスピロ(フルオレン−9,7’−フルオレノ[4,3−b]ベンゾフラン)に代えて、5,9−ジブロモスピロ(ベンゾ[4’,5’]チエノ[2’,3’:5,6]フルオレノ[4,3−b]ベンゾフラン−7,9’−フルオレン)を用い、ビス{4−(tert−ブチル)フェニル}アミンに代えて、{4−(tert−ブチル)フェニル}−(ビフェニル−4−イル)アミンを用い、同様の条件で反応を行うことによって、N5,N9−ビス(ビフェニル−4−イル)−N5,N9−ビス{4−(tert−ブチル)フェニル}スピロ(ベンゾ[4’,5’]チエノ[2’,3’:5,6]フルオレノ[4,3−b]ベンゾフラン−7,9’−フルオレン)−5,9−ジアミン(化合物2−9)の粉体2.8g(収率34%)を得た。
実施例22において、5’,9’−ジブロモスピロ(フルオレン−9,7’−フルオレノ[4,3−b]ベンゾフラン)に代えて、5’,9’−ジブロモ−12’,12’−ジメチル−12’H−スピロ(フルオレン−9,7’−インデノ[1,2−a]フルオレン)を用い、同様の条件で反応を行うことによって、N5’,N5’,N9’,N9’−テトラキス{4−(tert−ブチル)フェニル}−12’,12’−ジメチル−12’H−スピロ(フルオレン−9,7’−インデノ[1,2−a]フルオレン)−5’,9’−ジアミン(化合物2−10)の粉体1.8g(収率49%)を得た。
実施例22において、5’,9’−ジブロモスピロ(フルオレン−9,7’−フルオレノ[4,3−b]ベンゾフラン)に代えて、6’,10’−ジブロモ−5’−メチル−5’H−スピロ(フルオレン−9,8’−インデノ[2,1−c]カルバゾール)を用い、ビス{4−(tert−ブチル)フェニル}アミンに代えて、{4−(tert−ブチル)フェニル}−(ビフェニル−4−イル)アミンを用い、同様の条件で反応を行うことによって、N6’,N10’−ビス(ビフェニル−4−イル)−N6’,N10’−ビス{4−(tert−ブチル)フェニル}−5’−メチル−5’H−スピロ(フルオレン−9,8’−インデノ[2,1−c]カルバゾール)−6’,10’−ジアミン(化合物2−11)の粉体2.3g(収率41%)を得た。
実施例22において、5’,9’−ジブロモスピロ(フルオレン−9,7’−フルオレノ[4,3−b]ベンゾフラン)に代えて、6,10−ジブロモスピロ(ベンゾ[4’,5’]フロ[2’,3’:5,6]フルオレノ[3,4−b]ベンゾフラン−8,9’−フルオレン)を用い、同様の条件で反応を行うことによって、N6,N6,N10,N10−テトラキス{4−(tert−ブチル)フェニル}スピロ(ベンゾ[4’,5’]フロ[2’,3’:5,6]フルオレノ[3,4−b]ベンゾフラン−8,9’−フルオレン)−6,10−ジアミン(化合物2−22)の粉体1.5g(収率41%)を得た。
実施例22において、5’,9’−ジブロモスピロ(フルオレン−9,7’−フルオレノ[4,3−b]ベンゾフラン)に代えて、6,10−ジブロモ−8,8−ジフェニル−ベンゾ[4’,5’]フロ[2’,3’:5,6]フルオレノ[3,4−b]ベンゾフランを用い、同様の条件で反応を行うことによって、N6,N6,N10,N10−テトラキス{4−(tert−ブチル)フェニル}−8,8−ジフェニル−ベンゾ[4’,5’]フロ[2’,3’:5,6]フルオレノ[3,4−b]ベンゾフラン−6,10−ジアミン(化合物2−23)の粉体3.2g(収率49%)を得た。
実施例22において、5’,9’−ジブロモスピロ(フルオレン−9,7’−フルオレノ[4,3−b]ベンゾフラン)に代えて、6,10−ジブロモスピロ(ベンゾ[4’,5’]フロ[2’,3’:5,6]フルオレノ[3,4−b]ベンゾフラン−8,9’−フルオレン)を用い、ビス{4−(tert−ブチル)フェニル}アミンに代えて、{4−(tert−ブチル)フェニル}−{4−(トリメチルシリル)フェニル}アミンを用い、同様の条件で反応を行うことによって、N6,N10−ビス{4−(tert−ブチル)フェニル}−N6,N10−ビス{4−(トリメチルシリル)フェニル}スピロ(ベンゾ[4’,5’]フロ[2’,3’:5,6]フルオレノ[3,4−b]ベンゾフラン−8,9’−フルオレン)−6,10−ジアミン(化合物2−24)の粉体2.3g(収率43%)を得た。
実施例22において、5’,9’−ジブロモスピロ(フルオレン−9,7’−フルオレノ[4,3−b]ベンゾフラン)に代えて、6,10−ジブロモ−8,8−ビス{4−(tert−ブチル)フェニル}−ベンゾ[4’,5’]フロ[2’,3’:5,6]フルオレノ[3,4−b]ベンゾフランを用い、同様の条件で反応を行うことによって、N6,N6,N10,N10−テトラキス{4−(tert−ブチル)フェニル}−8,8−ビス{4−(tert−ブチル)フェニル}−ベンゾ[4’,5’]フロ[2’,3’:5,6]フルオレノ[3,4−b]ベンゾフラン−6,10−ジアミン(化合物2−25)の粉体8.2g(収率54%)を得た。
比較のために、実施例37において、第一正孔輸送層4の材料として前記構造式の分子中にトリフェニルアミン構造を2個有するアリールアミン化合物(4−1)に代えて下記構造式の分子中にトリフェニルアミン構造を2個有するアリールアミン化合物(4’−2)を膜厚45nmとなるように形成した後、第二正孔輸送層5の材料として実施例3の化合物(1−21)に代えて下記構造式の分子中にトリフェニルアミン構造を2個有するアリールアミン化合物(4’−2)を膜厚5nmとなるように形成した以外は、同様の条件で有機EL素子を作製した。作製した有機EL素子について、大気中、常温で特性測定を行った。作製した有機EL素子に直流電圧を印加したときの発光特性の測定結果を表1にまとめて示した。
比較のために、実施例40において、第一正孔輸送層4の材料として前記構造式の分子中にトリフェニルアミン構造を2個有するアリールアミン化合物(4−1)に代えて前記構造式の分子中にトリフェニルアミン構造を2個有するアリールアミン化合物(4’−2)を膜厚45nmとなるように形成した後、第二正孔輸送層5の材料として実施例3の化合物(1−21)に代えて前記構造式の分子中にトリフェニルアミン構造を2個有するアリールアミン化合物(4’−2)を膜厚5nmとなるように形成した以外は、同様の条件で有機EL素子を作製した。作製した有機EL素子について、大気中、常温で特性測定を行った。作製した有機EL素子に直流電圧を印加したときの発光特性の測定結果を表1にまとめて示した。
2 透明陽極
3 正孔注入層
4 第一正孔輸送層
5 第二正孔輸送層
6 発光層
7 電子輸送層
8 電子注入層
9 陰極
Claims (8)
- 少なくとも陽極、正孔輸送層、発光層、電子輸送層及び陰極をこの順に有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記正孔輸送層が下記一般式(1)で表されるアリールアミン化合物を含有し、前記発光層が下記一般式(2)で表される縮合環構造を有するアミン誘導体を含有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
(式中、Ar1〜Ar4は相互に同一でも異なってもよく、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を表す。)
(式中、A1は置換もしくは無置換の芳香族炭化水素の2価基、置換もしくは無置換の芳香族複素環の2価基、置換もしくは無置換の縮合多環芳香族の2価基、または単結合を表し、Ar5とAr6は相互に同一でも異なってもよく、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基であって、単結合、置換もしくは無置換のメチレン基、酸素原子または硫黄原子を介して互いに結合して環を形成してもよい。R1〜R4は相互に同一でも異なってもよく、水素原子、重水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、ニトロ基、置換基を有していてもよい炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数5ないし10のシクロアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数2ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基、置換基を有していてもよい炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキルオキシ基、置換基を有していてもよい炭素原子数5ないし10のシクロアルキルオキシ基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基、置換もしくは無置換のアリールオキシ基、または芳香族炭化水素基、芳香族複素環基もしくは縮合多環芳香族基から選ばれる基によって置換されたジ置換アミノ基であって、それぞれの基同士で単結合、置換もしくは無置換のメチレン基、酸素原子または硫黄原子を介して互いに結合して環を形成してもよく、R1〜R4が結合しているベンゼン環と、置換もしくは無置換のメチレン基、酸素原子、硫黄原子、または一置換アミノ基を介して互いに結合して環を形成してもよい。R5〜R7は相互に同一でも異なってもよく、水素原子、重水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、ニトロ基、置換基を有していてもよい炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数5ないし10のシクロアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数2ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基、置換基を有していてもよい炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキルオキシ基、置換基を有していてもよい炭素原子数5ないし10のシクロアルキルオキシ基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基、または置換もしくは無置換のアリールオキシ基であって、それぞれの基同士で単結合、置換もしくは無置換のメチレン基、酸素原子または硫黄原子を介して互いに結合して環を形成してもよく、R5〜R7が結合しているベンゼン環と、置換もしくは無置換のメチレン基、酸素原子、硫黄原子、または一置換アミノ基を介して互いに結合して環を形成してもよい。R8とR9は相互に同一でも異なってもよく、置換基を有していてもよい炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数5ないし10のシクロアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数2ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基、または置換もしくは無置換のアリールオキシ基であって、それぞれの基同士で単結合、置換もしくは無置換のメチレン基、酸素原子、硫黄原子、または一置換アミノ基を介して互いに結合して環を形成してもよい。) - 前記電子輸送層が下記一般式(3)で表されるアントラセン環構造を有する化合物を含有することを特徴とする、請求項1記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(式中、A2は置換もしくは無置換の芳香族炭化水素の2価基、置換もしくは無置換の芳香族複素環の2価基、置換もしくは無置換の縮合多環芳香族の2価基、または単結合を表し、Bは置換もしくは無置換の芳香族複素環基を表し、Cは置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を表し、Dは互いに同一でも異なってもよく、水素原子、重水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基、炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を表し、p、qは、pとqの和が9となる関係を維持しつつ、pは7または8を表し、qは1または2を表す。) - 前記アントラセン環構造を有する化合物が、下記一般式(3a)で表されるアントラセン環構造を有する化合物である請求項2記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(式中、A2は置換もしくは無置換の芳香族炭化水素の2価基、置換もしくは無置換の芳香族複素環の2価基、置換もしくは無置換の縮合多環芳香族の2価基、または単結合を表し、Ar7、Ar8、Ar9は相互に同一でも異なってもよく、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を表す。R10〜R16は相互に同一でも異なってもよく、水素原子、重水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、ニトロ基、置換基を有していてもよい炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数5ないし10のシクロアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数2ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基、置換基を有していてもよい炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキルオキシ基、置換基を有していてもよい炭素原子数5ないし10のシクロアルキルオキシ基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基、または置換もしくは無置換のアリールオキシ基であって、単結合、置換もしくは無置換のメチレン基、酸素原子または硫黄原子を介して互いに結合して環を形成してもよい。X1、X2、X3、X4は炭素原子または窒素原子を表し、X1、X2、X3、X4のいずれか1つのみが窒素原子であるものとし、この場合の窒素原子はR10〜R13の水素原子もしくは置換基を有さないものとする。) - 前記アントラセン環構造を有する化合物が、下記一般式(3c)で表されるアントラセン環構造を有する化合物である請求項2記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(式中、A2は置換もしくは無置換の芳香族炭化水素の2価基、置換もしくは無置換の芳香族複素環の2価基、置換もしくは無置換の縮合多環芳香族の2価基、または単結合を表し、Ar13、Ar14、Ar15は相互に同一でも異なってもよく、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を表し、R17は水素原子、重水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、ニトロ基、置換基を有していてもよい炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数5ないし10のシクロアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数2ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基、置換基を有していてもよい炭素原子数1ないし6の直鎖状もしくは分岐状のアルキルオキシ基、置換基を有していてもよい炭素原子数5ないし10のシクロアルキルオキシ基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基、または置換もしくは無置換のアリールオキシ基を表す。) - 前記正孔輸送層が第一正孔輸送層および第二正孔輸送層の2層構造であって、該第二正孔輸送層が前記一般式(1)で表されるアリールアミン化合物を含有することを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に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、アントラセン誘導体を含有することを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に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、アントラセン誘導体であるホスト材料を含有することを特徴とする、請求項7記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
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