新しい有機発光素子材料およびこれを用いた有機発光素子（４）
本発明は、第１電極、発光層、１層以上の有機物層および第２電極を積層した形態で含む有機発光素子であって、前記有機物層中の１層以上が下記化学式１の化合物、または、この化合物に熱硬化性または光硬化性の官能基が導入された化合物を用いた有機発光素子を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機発光素子の寿命、効率、電気化学的安定性および熱的安定性を大きく向上させることができる新規化合物が有機化合物層に含まれていている有機発光素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
有機発光現象は、特定有機分子の内部プロセスによって、電流が可視光に転換される例の１つである。有機発光現象の原理は次の通りである。陽極と陰極の間に有機物層を位置させた時、二つの電極の間に電圧をかけるようになれば、陰極と陽極から各々電子と正孔とが有機物層に注入される。有機物層に注入された電子と正孔とは再結合してエキシトンを形成し、このエキシトンが再び底状態に落ちながら光が出るようになる。このような原理を用いる有機発光素子は、一般的に陰極と陽極およびその間に位置する有機物層、例えば正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層を含む有機物層で構成することができる。
【０００３】
有機発光素子で用いられる物質としては、純粋有機物質または有機物質と金属とが錯体をなす錯化合物が大部分を占めており、用途により正孔注入物質、正孔輸送物質、発光物質、電子輸送物質、電子注入物質などに区分することができる。ここで、正孔注入物質や正孔輸送物質としては、ｐ−タイプの性質を有する有機物質、すなわち容易に酸化がなされ、酸化時に電気化学的に安定した状態を有する有機物が主に用いられている。一方、電子注入物質や電子輸送物質としては、ｎ−タイプの性質を有する有機物質、すなわち容易に還元がなされ、還元時に電気化学的に安定した状態を有する有機物が主に用いられている。発光層物質としては、ｐ−タイプの性質とｎ−タイプの性質を同時に有する物質、すなわち酸化と還元状態でどちらにも安定した形態を有する物質が望ましく、エキシトンが形成された時に、これを光に転換する発光効率の高い物質が好ましい。
【０００４】
上記にて言及した以外に、有機発光素子で用いられる物質は次のような性質をさらに有することが好ましい。
【０００５】
第１に、有機発光素子で用いられる物質は、熱的安定性に優れていることが好ましい。有機発光素子内では電荷の移動によるジュール熱が発生するためである。現在、正孔輸送層物質として主に用いられるＮＰＢは、ガラス遷移温度が１００℃以下の値を有するため、高い電流を必要とする有機発光素子では用いることが難しいという問題がある。
【０００６】
第２に、低電圧駆動可能な高効率の有機発光素子を得るためには、有機発光素子内に注入された正孔または電子が円滑に発光層に伝えられると同時に、注入された正孔と電子とが発光層の外に抜け出さないようにしなければならない。このため、有機発光素子に用いられる物質は、適切なバンドギャップとＨＯＭＯまたはＬＵＭＯエネルギー準位を有しなければならない。現在、溶液塗布法によって製造される有機発光素子において、正孔輸送物質として用いられるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳの場合、発光層物質として用いられる有機物のＬＵＭＯエネルギー準位に比べてＬＵＭＯエネルギー準位が低いため、高効率で、かつ長寿命の有機発光素子の製造に困難がある。
【０００７】
その他にも、有機発光素子で用いられる物質は、化学的安定性、電荷移動度、電極や隣接した層との界面特性などに優れている必要がある。すなわち、有機発光素子で用いられる物質は、水分や酸素による物質の変形が少ない必要がある。また、適切な正孔または電子移動度を有することによって有機発光素子の発光層で正孔と電子の密度が均衡をなすようにしてエキシトン形成を極大化できる必要がある。そして、素子の安定性のために金属または金属酸化物を含む電極との界面を良くできる必要がある。
【０００８】
したがって、当技術分野では前記のような用件を備えた有機物の開発が求められている。
【技術的課題】
【０００９】
ここで、本発明者らは、有機発光素子で使用可能な物質として要求される条件、例えば適切なエネルギー準位、電気化学的安定性および熱的安定性などを満足させることができ、置換基により有機発光素子で要求される多様な役割をすることができる化学構造を有するフルオレン誘導体を含む有機発光素子を提供することを目的とする。
【技術的解決方法】
【００１０】
本発明は、第１電極、発光層、１層以上の有機物層および第２電極を積層した形態で含む有機発光素子であって、前記有機物層中の１層以上が下記化学式１の化合物、または、この化合物に熱硬化性または光硬化性の官能基が導入された化合物を含む有機発光素子を提供する。
【化１】
前記化学式１において、
ＸはＣまたはＳｉであり、
Ａは
【化２】
であり、
Ｂは
【化３】
であって、
ａおよびｂは各々０または１以上の整数であり、
Ｙは、結合；２価の芳香族炭化水素；ニトロ、ニトリル、ハロゲン、アルキル基、アルコキシ基およびアミノ基からなる群より選択される１つ以上の置換基によって置換された２価の芳香族炭化水素；２価の複素環基；またはニトロ、ニトリル、ハロゲン、アルキル基、アルコキシ基およびアミノ基からなる群より選択される１つ以上の置換基によって置換された２価の複素環基であり、
Ｙ１〜Ｙ４は、各々独立的に２価の芳香族炭化水素；ニトロ、ニトリル、ハロゲン、アルキル基、アルコキシ基およびアミノ基からなる群より選択される１つ以上の置換基によって置換された２価の芳香族炭化水素；２価の複素環基；またはニトロ、ニトリル、ハロゲン、アルキル基、アルコキシ基およびアミノ基からなる群より選択される１つ以上の置換基によって置換された２価の複素環基であり、
Ｚ１〜Ｚ８は、各々独立的に各々、水素；炭素数１−２０の脂肪族炭化水素；芳香族炭化水素；ニトロ、ニトリル、ハロゲン、アルキル基、アルコキシ基、アミノ基、芳香族炭化水素および複素環基からなる群より選択される１つ以上の置換基によって置換された芳香族炭化水素；芳香族炭化水素によって置換されたシリコン基；複素環基；ニトロ、ニトリル、ハロゲン、アルキル基、アルコキシ基、アミノ基、芳香族炭化水素および複素環基からなる群より選択される１つ以上の置換基によって置換された複素環基；炭素数１−２０の炭化水素または炭素数６−２０の芳香族炭化水素で置換されたチオフェン基；または芳香族炭化水素で置換されたホウ素基であり、
Ｒ１〜Ｒ１１は、各々独立的に水素、置換または非置換されたアルキル基、置換または非置換されたアルコキシ基、置換または非置換されたアルケニル基、置換または非置換されたアリール基、置換または非置換されたアリールアミン基、置換または非置換された複素環基、アミノ基、ニトリル基、ニトロ基、ハロゲン基、アミド基またはエステル基であって、ここで、これらは互いに隣接する基と脂肪族またはヘテロの縮合環を形成することができ、
また、Ｒ７とＲ８は直接連結するか、Ｏ、Ｓ、ＮＲ、ＰＲ、Ｃ＝Ｏ、ＣＲＲ’およびＳｉＲＲ’からなる群より選択される基と共に縮合環を形成することができ、ここでＲおよびＲ’は各々独立的にまたは同時に水素、置換または非置換されたアルキル基、置換または非置換されたアルコキシ基、置換または非置換されたアルケニル基、置換または非置換されたアリール基、置換または非置換されたアリールアミン基、置換または非置換された複素環基、ニトリル基、アミド基またはエステル基であって、ここで、ＲとＲ’は縮合環を形成してスピロ化合物を形成することができる。
【００１１】
上記の化学式１の置換基を詳細に説明すれば次の通りである。
【００１２】
前記化学式１の置換基のＺ１〜Ｚ８において、前記芳香族炭化水素の例としては、フェニル、ビフェニル、テルフェニルなどの単環式芳香族環およびナフチル、アントラセニル、ピレニル、ペリレニルなどの多環式芳香族環などがある。前記複素環基の例としては、チオフェン、フラン、ピロル、イミダゾール、チアゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、チアジアゾール、トリアゾール、ピリジル、ピリダジン、ピラジン、キノリン、イソキノリンなどがある。
【００１３】
前記炭素数１〜２０の脂肪族炭化水素は、直鎖脂肪族炭化水素と分枝鎖脂肪族炭化水素、飽和脂肪族炭化水素と不飽和脂肪族炭化水素とをすべて含む。これらの例としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉｓｏ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｉｓｏ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基などのアルキル基；スチリルと同じ二重結合を持つアルケニル基；およびアセチレン基のような三重結合を持つアルキニル基がある。
【００１４】
前記化学式１のＲ１〜Ｒ１１中のアルキル基、アルコキシ基、アルケニル基は、炭素数は特に限定されないが、１−２０であることが好ましい。
【００１５】
化合物中に含まれているアルキル基の長さは、化合物の共役長さには影響を及ぼさないで、但し付随的に化合物の有機発光素子への適用方法、例えば真空蒸着法または溶液塗布法の適用に影響を及ぼすことができる。
【００１６】
前記化学式１のＲ１〜Ｒ１１中のアリール基の例としては、フェニル基、ビフェニル基、テルフェニル基、スチルベンなどの単環式芳香族およびナフチル基、アントラセニル基、フェナトレン基、ピレニル基、ペリレニル基などの多環式芳香族環などがあるが、これらだけに限定されるものではない。
【００１７】
前記化学式１のＲ１〜Ｒ１１中のアリールアミン基の例としては、ジフェニルアミン基、ジナフチルアミン基、ジビフェニルアミン基、フェニルナフチルアミン基、フェニルジフェニルアミン基、ジトリルアミン基、フェニルトリルアミン基、カルバゾール基、トリフェニルアミン基などがあるが、これらだけに限定されるものではない。
【００１８】
前記化学式１のＲ１〜Ｒ１１中の複素環基の例としては、チオフェン基、フラン基、ピロル基、イミダゾール基、チアゾール基、オキサゾール基、オキサジアゾール基、トリアゾール基、ピリジル基、ピリダジン基、キノリニル基、イソキノリン基、アクリジン基などがあるが、これらだけに限定されるものではない。
【００１９】
前記例の他に、前記化学式１のＲ１〜Ｒ１１中のアルケニル基、アリール基、アリールアミン基、複素環基の具体的な例としては、下記化学式で示した例があるが、これらだけに限定されるものではない。
【化４】
前記化学式において、Ｚは水素、炭素数１〜２０の脂肪族炭化水素、アルコキシ基、アリールアミン基、アリール基、複素環基、ニトリル基、アセチレン基などからなる群より選択される基である。前記Ｚ中のアリールアミン基、アリール基、複素環基の具体的な例としては、前述したＲ１〜Ｒ１１の置換基に記載した例がある。
【００２０】
本発明の１つの好ましい実施態様において、前記化学式１中のＸはＣであって、Ｒ７とＲ８とは直接連結したり、Ｏ、Ｓ、ＮＲ、ＰＲ、Ｃ＝Ｏ、ＣＲＲ’およびＳｉＲＲ‘（ここで、ＲおよびＲ’は、化学式１で定義した通りである）からなる群より選択される基と共に縮合環を形成することができる。
【００２１】
本発明のまた１つの好ましい実施態様において、前記化学式１中のＸはＳｉであって、Ｒ７とＲ８とは直接連結したりＯ、Ｓ、ＮＲ、ＰＲ、Ｃ＝Ｏ、ＣＲＲ’およびＳｉＲＲ’（ここで、ＲおよびＲ’は化学式１で定義した通りである）からなる群より選択される基をなして、縮合環を形成することができる。
【００２２】
本発明のまた一つの好ましい実施態様において、前記化学式１の化合物は下記化学式２ないし化学式５中のいずれか１つであることができる。
【化５】
前記式において、
ＡおよびＢは、化学式１において定義したものと同一である。
【００２３】
化学式１のＡおよびＢ基として好ましくは下記の基があるが、これらだけに限定されるものではない。
【００２４】
化学式２ないし化学式５と下記の基との組合によって様々な種類の誘導体を形成することができる。例えば化学式２と下記基１とが用いられた化合物を化合物２−１と称する。
【化６】
【００２５】
以下、本発明について詳細に説明する。
【００２６】
前記化学式１の化合物は、前記化学式１に表示されたコア構造、すなわちアクリジン基構造の構造とカルバゾール基構造とが融合された、共に存在する構造に基本骨格とをフルオレン基がスピロ構造で結合したコア構造に多様な置換体を導入することによって、有機発光素子で用いられる有機物層として用いるのに適する特性を有することができる。具体的に説明すれば次の通りである。
【００２７】
前記化学式１の化合物のコアの立体構造は、下記のようにＡとＢの部分に分けて説明することができる。
【化７】
前記化学式１の化合物のコアは、Ｘを中心に空間的に平面Ａと平面Ｂとが直角をなす立体構造を有し、ここでＸを中心としてＡとＢ部分の間の共役は生じない。また、Ｂ平面で窒素原子１つが３つのアリール基の間に位置することによって、Ｂ平面内に共役を制限する役割をする。
【００２８】
化合物の共役の長さとエネルギーバンドギャップとは密接な関係がある。具体的に、化合物の共役の長さが長いほどエネルギーバンドギャップが小さくなる。前述した通り、前記化学式１の化合物のコアは制限された共役を含んでいるため、これはエネルギーバンドギャップが大きい性質を有する。
【００２９】
本発明では、上記の通りにエネルギーバンドギャップが大きいコア構造のＲ１〜Ｒ１１およびＺ１〜Ｚ８の位置に多様な置換基を導入することによって、多様なエネルギーバンドギャップを有する化合物を合成することができる。通常、エネルギーバンドギャップが大きいコア構造に置換基を導入してエネルギーバンドギャップを調節することは容易であるが、コア構造がエネルギーバンドギャップが小さい場合には置換基を導入してエネルギーバンドギャップを大きく調節することが難しい。
【００３０】
また、本発明では前記のような構造のコア構造のＲ１〜Ｒ１１およびＺ１〜Ｚ８の位置に多様な置換基を導入することによって、化合物のＨＯＭＯおよびＬＵＭＯエネルギー準位も調節することができる。
【００３１】
また、前記のような構造のコア構造に多様な置換基を導入することによって、導入された置換基の固有特性を有する化合物を合成することができる。例えば、有機発光素子の製造時に用いられる正孔注入層物質、正孔輸送層物質、発光層物質、電子輸送層物質に主に用いられる置換基を前記コア構造に導入することによって、各有機物層で要求する条件を充足させる物質を合成することができる。例えば、前記化学式１の化学物は、コア構造にアリールアミン構造を含んでいるため、有機発光素子において正孔注入および／または正孔輸送物質としての適切なエネルギー準位を有することができる。本発明では、前記化学式１の化合物中の置換基により適切なエネルギー準位を有する化合物を選択して有機発光素子に用いることによって、駆動電圧が低く光効率の高い素子を実現することができる。
【００３２】
また、前記コア構造に多様な置換基を対称（ＡとＢをコア構造の両側に固定）として導入することによって、エネルギーバンドギャップを細かく調節を可能にし、一方で有機物間における界面での特性を向上するようにし、物質の用途を多様にすることができる。
【００３３】
また、置換基Ａおよび置換基Ｂに含まれたアミンの数を４つ以上（ＡおよびＢ構造に各々アミンの数を２つ以上）に調節することによって、ＨＯＭＯ、ＬＵＭＯエネルギー準位およびエネルギーバンドギャップを細かく調節可能であり、一方で有機物間における界面での特性を向上するようにし、物質の用途を多様にすることができる。
【００３４】
また、前記化学式１の化合物は、スピロ結合による空間的構造に多様な置換基を導入して有機物の三次元構造を調節することによって、有機物内のπ−π相互作用を最小化する構造を有するようにして、エキシマ（ｅｘｃｉｍｅｒ）の形成を抑制することもできる。
【００３５】
エネルギーバンドギャップおよびエネルギー準位と関連して具体的な例をあげれば、化学式２−１の化合物は化学式１の構造に、通常、正孔輸送物質や正孔注入物質に導入されるアリールアミンが導入された化合物であって、ＨＯＭＯが５．２２ｅＶであるため、正孔注入層や正孔輸送層として用い易いエネルギー準位を有する。一方、化学式２−１の化合物のバンドギャップは、相変らず２．８９ｅＶとして、通常の正孔輸送層物質として用いられるＮＰＢのバンドギャップと比べて非常に大きく、これに伴ってこの化合物のＬＵＭＯ値も約２．３３ｅＶと非常に高い。このように、高いＬＵＭＯ値を有する化合物を正孔輸送層として用いる場合、これは発光層として用いられる物質のＬＵＭＯとのエネルギーの壁を高くすることによって、電子が発光層から正孔輸送層に流入することを防ぐことができる。したがって、このような化合物は既に使われたＮＰＢ（ＨＯＭＯ ５．４ｅＶ、ＬＵＭＯ ２．３ｅＶ、エネルギーギャップ３．１ｅＶ）等に比べて、有機発光素子の発光効率を向上させられる。
【００３６】
本発明において、エネルギーバンドギャップは、ＵＶ−ＶＩＳスペクトルによって計算する一般的な方法を用いて計算した。
【００３７】
また、前記化学式１の化合物は、安定した酸化還元特性を示す。酸化還元に対する安定性は、ＣＶ（ｃｙｃｌｏｖｏｌｔａｍｍｅｔｒｙ）方法を用いて確認することができる。具体的な例として、前記化学式２−１の化合物は数回の反復酸化電圧を加えた時、同一の電圧で酸化が生じて同じ電流量を示すことが明らかになり、これは前記化合物が酸化に対する安定性に優れていることを示す。
【００３８】
一方、前記化学式１の化合物はガラス遷移温度（Ｔｇ）が高く、熱的安定性に優れている。例えば、化学式２−１の化合物はガラス遷移温度が１７２℃であって、既に一般的に用いられるＮＰＢ（Ｔｇ：９６℃）に比べて顕著に高いことが分かる。このような熱的安定性の増加は、素子に駆動安定性を提供する重要な要因となる。
【００３９】
また、前記化学式１の化合物は、有機発光素子の製造時の真空蒸着法だけでなく、溶液塗布法によって有機物層として形成することができる。ここで、溶液塗布法というのは、スピンコーティング、ディップコーティング、インクジェットプリンティング、スクリーンプリンティング、スプレー法、ロールコーティングなどを意味するが、これらだけに限定されるものではない。
【００４０】
本発明のスピロ構造の化合物は、リチオ化（ｌｉｔｈｉａｔｉｏｎ）されたアリール基とケト基とを反応させて得た３次アルコールを酸触媒下にて加熱すれば、水が蒸発しながら六角形の環構造を形成する方法を用いて製造することができる。このような製造方法は当技術分野でよく知られている方法であって、当業者は前記製造方法の条件を変更して前記化学式１の化合物を製造することができる。具体的な製造方法は後述する製造例に記載した。
【００４１】
本発明の有機発光素子は、有機物層中の１層以上が本発明の化合物、すなわち前記化学式１の化合物を含むことを除いては当技術分野で知られている材料と方法によって製造することができる。
【００４２】
本発明の有機発光素子の有機物層は、断層構造としてなされることもできるが、２層以上の有機物層が積層された多層構造としてなされることもできる。例えば、本発明の有機発光素子は有機物層であって、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層などを含む構造を有することができる。しかし、有機発光素子の構造は、ここに限定されず、さらに少ない数の有機物層を含むことができる
そして、本発明の有機発光素子は、例えば基板上に第１電極、有機物層および第２電極を順次積層させることによって製造することができる。この時、スパッタリング法や電子ビーム増発法（ｅ−ｂｅａｍ ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）のようなＰＶＤ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）方法などを用いることができるが、これら方法だけに限定されるものではない。
【００４３】
前記化学式１の化合物の製造方法およびこれらを用いた有機発光素子の製造は、以下の製造例および実施例で具体的に説明する。しかし、下記製造例および実施例は、本発明を例示するためのものであり、本発明の範囲がこれらによって限定されるものではない。
【発明の実施のための形態】
【００４４】
前記化学式１として代表される有機化合物の合成方法とこれを用いた有機電気発光素子の製造は、以下の実施例および比較例によってより具体的に説明される。
【００４５】
しかし、これらの実施例は本発明を例示するためのものであって、本発明の範囲がこれらだけに限定されるものではない。
【００４６】
前記化学式１に表示される化合物の合成のために、下記化学式ａ〜ｃの化合物を出発物質として用いることができる。
【化８】
【００４７】
＜製造例１＞化学式ａとして示される出発物質の製造
カルバゾール（ｃａｒｂａｚｏｌｅ、１．６７２ｇ、１０ｍｍｏｌ）、１−ブロモ−２−ヨードベンゼン（１−ｂｒｏｍｏ−２−ｉｏｄｏｂｅｎｚｅｎｅ、１．５ｍｌ、１２ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム（Ｋ２ＣＯ３、２．７６４６ｇ、２０ｍｍｏｌ）、ヨウ化銅（ＣｕＩ、９５ｍｇ、０．５ｍｍｏｌ）およびキシレン２５ｍｌを窒素の雰囲気下で還流（ｒｅｆｌｕｘ）した。常温に冷却した後に生成物をエチルアセテートで抽出し、無水硫酸マグネシウム（ＭｇＳＯ４）によって水分を除去した後に減圧下において溶媒を除去した。ヘキサン溶媒を用いてシリカゲルコラムを通過させ、化合物を得た後、溶媒を減圧下において除去し、真空乾燥させて所望する白色固体の前記化合物（８００ｍｇ、２５％収率）を得た。ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝３２３。
【００４８】
＜製造例２＞化学式ｂとして示される出発物質の製造
化学式ａとして示される出発物質（６．９６ｇ、２１．６ｍｍｏｌ）を精製したＴＨＦ ３００ｍｌに溶かした後に−７８℃で冷却した後、ｎ−ＢｕＬｉ（２．５Ｍ ｉｎ ｈｅｘａｎｅ、８．６４ｍｌ、２１．６ｍｍｏｌ）をゆっくり滴加した。同一温度で３０分間攪拌した後、２、７−ジブロモ−９−フルオレノン、（６．０８ｇ、１８．０ｍｍｏｌ）を加えた。同一温度で４０分間攪拌した後、常温に温度を上げて３時間さらに攪拌した。塩化アンモニウム（ＮＨ４Ｃｌ）水溶液で反応を終了した後にエチルエーテルで抽出した。有機物層から無水硫酸マグネシウム（ＭｇＳＯ４）で水を除去した後に有機溶媒も除去した。得られた固体をエタノールに分散させ、一日の間攪拌した後に濾過し、真空乾燥して１０．１２ｇ（９６．７％収率）の中間物質を得た。得られた固体を１０ｍｌのアセト酸に分散させた後に濃い硫酸１０滴を加えて４時間の間還流した。得られた固体を濾過し、エタノールで洗った後に真空乾燥して９．４９ｇ（９６．８％収率）の化学式ｂを得た。ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝５６３。
【００４９】
＜製造例３＞化学式ｃとして示される出発物質の製造
化学式ｂとして示される出発物質（１０．０ｇ、１７．８ｍｍｏｌ）をＴＨＦ ２００ｍｌに完全に溶かし、４−クロロ−フェニルボロン酸（８．３０ｇ、５３．３ｍｍｏｌ）、２Ｍ炭酸カリウム溶液、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）（０．６２ｇ、０．５３ｍｍｏｌ）、エタノール１０ｍｌ入れて２４時間の間還流する。反応が終わった後に常温に冷却させて濾過する。水とエタノールで数回洗う。エタノールで再結晶化して真空乾燥し、化合物（９．５ｇ、８５％収率）を得た。ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝６２５。
【００５０】
＜実施例１＞化学式２−１として示される化合物の製造
１）化学式２−１として示される化合物を製造するためのアリールアミン合成（４−（Ｎ−フェニル−Ｎ−フェニルアミノ）フェニル−１−フェニルアミン）：４−ブロモフェニル−Ｎ−フェニル−Ｎ−フェニルアミン１３．５ｇ（４１．６ｍｍｏｌ）とアニリン３．９８ｍｌ（４３．７ｍｍｏｌ）をトルエン１２０ｍｌに溶解させ、ｔｅｒｔ−ブトキシドナトリウム１０．００ｇ（１０４．１ｍｍｏｌ）、ビスジベンジリデンアセトンパラジウム（０）０．４８ｇ（０．８３ｍｍｏｌ）、５０ｗｔ％トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィントルエン溶液０．５８ｍｌ（１．２５ｍｍｏｌ）を添加した後、２時間の間窒素気流下で還流した。反応溶液に蒸溜水を入れて反応を終了させ、有機層を抽出した。ノルマルヘキサン／テトラヒドロフラン＝１０／１溶媒でコラム分離した後、石油エーテルに攪拌した後、真空乾燥してアリールアミン連結基（９．６ｇ、収率６９％）を得た。ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝３３６。
２）化学式ｂ ３．０ｇ（５．３ｍｍｏｌ）と４−（Ｎ−フェニル−Ｎ−フェニルアミノ）フェニル−１−フェニルアミン４．１２ｇ（１２．３ｍｍｏｌ）をトルエン８０ｍｌに溶解させ、ｔｅｒｔ−ブトキシドナトリウム１．５４ｇ（１６．０ｍｍｏｌ）、ビスジベンジリデンアセトンパラジウム（０）０．０６ｇ（０．１１ｍｍｏｌ）、５０ｗｔ％トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィントルエン溶液０．０６ｍｌ（０．１６ｍｍｏｌ）を添加した後、２時間の間窒素気流下で還流した。反応溶液に蒸溜水を入れて反応を終了させ、有機層を抽出した。ノルマルヘキサン／テトラヒドロフラン＝４／１溶媒でコラム分離した後、石油エーテルに攪拌した後、真空乾燥して化学式２−１化合物（２．７ｇ、収率４７％）を得た。ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝１０７４。
【００５１】
＜実施例２＞化学式２−２として示される化合物の製造
１）化学式２−２として示される化合物を製造するためのアリールアミン合成（４−（Ｎ−フェニル−Ｎ−フェニルアミノ）フェニル−１−ナフチルアミン）：４−ブロモフェニル−Ｎ−フェニル−Ｎ−フェニルアミン１５．０ｇ（４６．３ｍｍｏｌ）と１−ナフチルアミン７．２９ｇ（５０．９ｍｍｏｌ）をトルエン２００ｍｌに溶解させ、ｔｅｒｔ−ブトキシドナトリウム１３．３４ｇ（１３８．８ｍｍｏｌ）、ビスジベンジリデンアセトンパラジウム（０）０．５３ｇ（０．９３ｍｍｏｌ）、５０ｗｔ％トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィントルエン溶液０．５６ｍｌ（１．３９ｍｍｏｌ）を添加した後、２時間の間窒素気流下で還流した。反応溶液に蒸溜水を入れて反応を終了させ、有機層を抽出した。ノルマルヘキサン／テトラヒドロフラン＝１０／１溶媒でコラム分離した後、石油エーテルに攪拌した後、真空乾燥してアリールアミン連結基（１３ｇ、収率７３％）を得た。ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝３８６。
２）化学式ｂ ５．００ｇ（８．８８ｍｍｏｌ）と４−（Ｎ−フェニル−Ｎ−フェニルアミノ）フェニル−１−ナフチルアミン７．９０ｇ（２０．４ｍｍｏｌ）とをトルエン１２０ｍｌに溶解させ、ｔｅｒｔ−ブトキシドナトリウム５．８９ｇ（６１．３ｍｍｏｌ）、トリスジベンジリデンアセトンジパラジウム（０）０．２４ｇ（０．４１ｍｍｏｌ）、５０ｗｔ％トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィントルエン溶液０．２５ｍｌ（０．６１ｍｍｏｌ）を添加した後、２時間の間窒素気流下で還流した。反応溶液に蒸溜水を入れて反応を終了させ、有機層を抽出した。ノルマルヘキサン／テトラヒドロフラン＝４／１溶媒でコラム分離した後、石油エーテルに攪拌した後、真空乾燥して化学式２−２化合物（５．２ｇ、収率５０％）を得た。ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝１１７４。
【００５２】
＜実施例３＞化学式２−４として示される化合物の製造
１）化学式２−４として示される化合物を製造するためのアリールアミン合成（４−（Ｎ−フェニル−Ｎ−フェニルアミノ）フェニル−１−ビフェニルアミン）：４−ブロモフェニル−Ｎ−フェニル−Ｎ−フェニルアミン１７．４ｇ（５３．７ｍｍｏｌ）と４−アミノビフェニル９．９９ｇ（５９．０ｍｍｏｌ）をトルエン２５０ｍｌに溶解させ、ｔｅｒｔ−ブトキシドナトリウム１７．０２ｇ（１７７．１ｍｍｏｌ）、ビスジベンジリデンアセトンパラジウム（０）０．６８ｇ（１．２ｍｍｏｌ）、５０ｗｔ％トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィントルエン溶液０．７２ｍｌ（１．８ｍｍｏｌ）を添加した後、２時間の間窒素気流下で還流した。反応溶液に蒸溜水を入れて反応を終了させ、有機層を抽出した。ノルマルヘキサン／テトラヒドロフラン＝１０／１溶媒でコラム分離した後、石油エーテルに攪拌した後、真空乾燥してアリールアミン連結基（１６ｇ、収率７３％）を得た。ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝４１２。
２）化学式ｂ ４．７ｇ（８．３ｍｍｏｌ）と４−（Ｎ−フェニル−Ｎ−フェニルアミノ）フェニル−１−ビフェニルアミン７．９ｇ（１９．２ｍｍｏｌ）とをトルエン１５０ｍｌに溶解させ、ｔｅｒｔ−ブトキシドナトリウム５．５３ｇ（５７．５ｍｍｏｌ）、ビスジベンジリデンアセトンパラジウム（０）０．２２ｇ（０．３８ｍｍｏｌ）、５０ｗｔ％トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィントルエン溶液０．２３ｍｌ（０．５８ｍｍｏｌ）を添加した後、２時間の間窒素気流下で還流した。反応溶液に蒸溜水を入れて反応を終了させ、有機層を抽出した。ノルマルヘキサン／テトラヒドロフラン＝４／１溶媒でコラム分離した後、石油エーテルに攪拌した後、真空乾燥して化学式２−４（４．９ｇ、収率４８％）を得た。ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝１２２５。
【００５３】
＜実施例４＞化学式２−１８として示される化合物の製造
１）化学式２−１８として示される化合物を製造するためのアリールアミン合成（４−（Ｎ−フェニル−Ｎ−ナフチルアミノ）フェニル−１−フェニルアミン）：４−ブロモフェニル−Ｎ−フェニル−Ｎ−ナフチルアミン７．００ｇ（１８．７ｍｍｏｌ）とアニリン２．５６ｍｌ（２８．１ｍｍｏｌ）をトルエン１００ｍｌに溶解させ、ｔｅｒｔ−ブトキシドナトリウム５．４０ｇ（５６．１ｍｍｏｌ）、ビスジベンジリデンアセトンパラジウム（０）０．２２ｇ（０．３７ｍｍｏｌ）、５０ｗｔ％トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィントルエン溶液０．２８ｍｌ（０．３７ｍｍｏｌ）を添加した後、２時間の間窒素気流下で還流した。反応溶液に蒸溜水を入れて反応を終了させ、有機層を抽出した。ノルマルヘキサン／テトラヒドロフラン＝１０／１溶媒でコラム分離した後、石油エーテルに攪拌した後、真空乾燥してアリールアミン連結基（５．１ｇ、収率７０％）を得た。ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝３８６。
２）化学式ｂ ２．５ｇ（４．４ｍｍｏｌ）と４−（Ｎ−フェニル−Ｎ−ナフチルアミノ）フェニル−１−フェニルアミン３．８６ｇ（１０．０ｍｍｏｌ）とをトルエン５０ｍｌに溶解させ、ｔｅｒｔ−ブトキシドナトリウム１．２６ｇ（１３．２ｍｍｏｌ）、トリスジベンジリデンアセトンジパラジウム（０）０．０８ｇ（０．０８ｍｍｏｌ）、５０ｗｔ％トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィントルエン溶液０．０４ｍｌ（０．１３ｍｍｏｌ）を添加した後、２時間の間窒素気流下で還流した。反応溶液に蒸溜水を入れて反応を終了させ、有機層を抽出した。ノルマルヘキサン／テトラヒドロフラン＝４／１溶媒でコラム分離した後、石油エーテルに攪拌した後、真空乾燥して化学式２−１８化合物（２．５ｇ、収率４９％）を得た。ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝１１７３。
【００５４】
＜実施例５＞化学式２−１９として示される化合物の製造
１）化学式２−１９として示される化合物を製造するためのアリールアミン合成（４−（Ｎ−フェニル−Ｎ−ナフチルアミノ）フェニル−１−ナフチルアミン）：４−ブロモフェニル−Ｎ−フェニル−Ｎ−ナフチルアミン１４．０ｇ（３７．４ｍｍｏｌ）と１−ナフチルアミン６．４３ｇ（４４．９ｍｍｏｌ）をトルエン２００ｍｌに溶解させた後、ビスジベンジリデンアセトンパラジウム（０）０．６４５ｇ（１．１２ｍｍｏｌ）、５０ｗｔ％トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィントルエン溶液０．７４ｍｌ（１．５ｍｍｏｌ）とｔｅｒｔ−ブトキシドナトリウム８．９９ｇ（９３．５ｍｍｏｌ）を添加した。２時間の間窒素気流下で還流した後、反応溶液に蒸溜水を入れて反応を終結させた。有機層を抽出して、ノルマルヘキサン／テトラヒドロフラン＝１０／１展開溶媒でコラム分離し、石油エーテルに攪拌した後、真空乾燥してアリールアミン連結基（８．５３ｇ、収率５２．２％）を得た。ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝４３７。
２）化学式ｂ ５．００ｇ（８．８８ｍｍｏｌ）と４−（Ｎ−フェニル−Ｎ−ナフチルアミノ）フェニル−１−ナフチルアミン８．５３ｇ（１９．５ｍｍｏｌ）をトルエン５０ｍｌに溶解させた後、ビスジベンジリデンアセトンパラジウム（０）０．２０４ｇ（０．３６０ｍｍｏｌ）、５０ｗｔ％トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィントルエン溶液０．３１ｍｌ（０．６２ｍｍｏｌ）とｔｅｒｔ−ブトキシドナトリウム４．６９ｇ（４８．８ｍｍｏｌ）を添加した。２時間の間窒素気流下で還流した後、反応溶液に蒸溜水を入れて反応を終結させた。有機層を抽出して、ノルマルヘキサン／テトラヒドロフラン＝８／１展開溶媒でコラム分離し、石油エーテルに攪拌した後、真空乾燥して化学式２−１９化合物（５．６０ｇ、収率４９．５％）を得た。ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝１２２７。
【００５５】
＜実施例６＞化学式２−２１として示される化合物の製造
１）化学式２−２１として示される化合物を製造するためのアリールアミン合成（４−（Ｎ−フェニル−Ｎ−ナフチルアミノ）フェニル−１−ビフェニルアミン）：４−ブロモフェニル−Ｎ−フェニル−Ｎ−ナフチルアミン１４．０ｇ（３７．４ｍｍｏｌ）と４−アミノビフェニル６．９６ｇ（４１．２ｍｍｏｌ）をトルエン２００ｍｌに溶解させた後、ビスジベンジリデンアセトンパラジウム（０）０．４７ｇ（０．８２ｍｍｏｌ）、５０ｗｔ％トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィントルエン溶液０．５０ｍｌ（１．２ｍｍｏｌ）とｔｅｒｔ−ブトキシドナトリウム１１．８６ｇ（１２３．４ｍｍｏｌ）を添加した。２時間の間窒素気流下で還流した後、反応溶液に蒸溜水を入れて反応を終結させた。有機層を抽出して、ノルマルヘキサン／テトラヒドロフラン＝１０／１展開溶媒でコラム分離し、石油エーテルに攪拌した後、真空乾燥してアリールアミン連結基（７．５ｇ、収率４３％）を得た。ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝４６２。
２）化学式ｂ ３．３ｇ（５．８ｍｍｏｌ）と（４−（Ｎ−フェニル−Ｎ−ナフチルアミノ）フェニル−１−ビフェニルアミン）５．９０ｇ（１２．８ｍｍｏｌ）をトルエン７０ｍｌに溶解させた後、ビスジベンジリデンアセトンパラジウム（０）０．１５ｇ（０．２６ｍｍｏｌ）、５０ｗｔ％トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィントルエン溶液０．１６ｍｌ（０．３８ｍｍｏｌ）とｔｅｒｔ−ブトキシドナトリウム３．６８ｇ（３８．３ｍｍｏｌ）を添加した。２時間の間窒素気流下で還流した後、反応溶液に蒸溜水を入れて反応を終結させた。有機層を抽出して、ノルマルヘキサン／テトラヒドロフラン＝８／１展開溶媒でコラム分離し、石油エーテルに攪拌した後、真空乾燥して化学式２−２１（３．９ｇ、収率５１％）を得た。ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝１２２７。
【００５６】
＜実施例７＞化学式２−２５６として示される化合物の製造
１）化学式２−２５６として示される化合物を製造するためのアリールアミン合成（４−（Ｎ、Ｎ−ジフェニルアミノ）−ビフェニル−アニリン）：４−クロロビフェニル−Ｎ、Ｎ−ジフェニルアミン４．００ｇ（１１．２ｍｍｏｌ）とアニリン１．１３ｍｌ（１２．４ｍｍｏｌ）をトルエン１００ｍｌに溶解させた後、ビスジベンジリデンアセトンパラジウム（０）０．１２９ｇ（０．２２５ｍｍｏｌ）、５０ｗｔ％トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィントルエン溶液０．１７ｍｌ（０．３４ｍｍｏｌ）とｔｅｒｔ−ブトキシドナトリウム２．７０ｇ（２８．１ｍｍｏｌ）を添加した。５時間の間窒素気流下で還流した後、反応溶液に蒸溜水を入れて反応を終結させた。有機層を抽出して、ノルマルヘキサン／テトラヒドロフラン＝１０／１展開溶媒でコラム分離し、石油エーテルに攪拌した後、真空乾燥してアミン誘導体アリールアミン連結基（３．７７ｇ、収率８１．３％）を得た。ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝４１３。
２）化学式ｂ ２．３０ｇ（４．０８ｍｍｏｌ）と４−（Ｎ、Ｎ−ジフェニルアミノ）−ビフェニル−アニリン３．７０ｇ（８．９７ｍｍｏｌ）をトルエン３０ｍｌに溶解させた後、ビスジベンジリデンアセトンパラジウム（０）０．０９４ｇ（０．１６ｍｍｏｌ）、５０ｗｔ％トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィントルエン溶液０．１４ｍｌ（０．２９ｍｍｏｌ）とｔｅｒｔ−ブトキシドナトリウム２．１６ｇ（２２．４ｍｍｏｌ）を添加した。２時間の間窒素気流下で還流した後、反応溶液に蒸溜水を入れて反応を終結させた。有機層を抽出して、ノルマルヘキサン／テトラヒドロフラン＝８／１展開溶媒でコラム分離し、石油エーテルに攪拌した後、真空乾燥して化学式２−５５６化合物（２．７ｇ、収率５４％）を得た。ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝１２２７。
【００５７】
＜実施例８＞化学式３−２として示される化合物の製造
１）化学式３−2として示される化合物を製造するためのアリールアミン合成（４−（Ｎ−フェニル−Ｎ−フェニルアミノ）フェニル−１−ナフチルアミン）：化学式２−２のアリールアミン連結基合成と同一。
２）化学式ｃ ５．００ｇ（７．９８ｍｍｏｌ）と４−（Ｎ−フェニル−Ｎ−フェニルアミノ）フェニル−１−ナフチルアミン７．０９ｇ（１８．４ｍｍｏｌ）をトルエン１２０ｍｌに溶解させ、ｔｅｒｔ−ブトキシドナトリウム５．２９ｇ（５５．０ｍｍｏｌ）、ビスジベンジリデンアセトンパラジウム（０）０．２１ｇ（０．３７ｍｍｏｌ）、５０ｗｔ％トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィントルエン溶液０．２２ｍｌ（０．５５ｍｍｏｌ）を添加した後、２時間の間窒素気流下で還流した。反応溶液に蒸溜水を入れて反応を終了させ、有機層を抽出した。ノルマルヘキサン／テトラヒドロフラン＝４／１溶媒でコラム分離した後、石油エーテルに攪拌した後、真空乾燥して化学式２−２化合物（５．６ｇ、収率５３％）を得た。ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝１１７４。
【００５８】
＜実施例９＞有機発光素子の製造
ＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）が１０００Åの厚さで薄膜コーティングされたガラス基板（ｃｏｒｎｉｎｇ７０５９ｇｌａｓｓ）を洗剤を溶かした蒸溜水に入れて超音波で洗浄した。この時、洗剤としてはフィッシャー社（Ｆｉｓｃｈｅｒ Ｃｏ．）製のものを用い、蒸溜水としてはミリポア（Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ Ｃｏ．）製のフィルタで２回こした蒸留水を用いた。ＩＴＯを３０分間洗浄した後、蒸溜水で２回繰り返して超音波洗浄を１０分間進行した。蒸溜水洗浄が終わった後、イソプロピルアルコール、アセトン、メタノールなどの溶剤で超音波洗浄して乾燥させた後、プラズマ洗浄機に移送させた。また、酸素プラズマを用いて、前記基板を５分間乾式洗浄した後、真空蒸着機に基板を移送させた。
【００５９】
上記のように準備されたＩＴＯ透明電極の上に下記化学式の化合物であるヘキサニトリルヘキサアザトリフェニレン（ｈｅｘａｎｉｔｒｉｌｅ ｈｅｘａａｚａｔｒｉｐｈｅｎｙｌｅｎｅ：以下、ＨＡＴという）を８０Åの厚さで熱真空蒸着して薄膜を形成した。この薄膜によって、基板と正孔注入層との間の界面特性を向上させることができる。続いて、前記薄膜上に下記化学式の化合物２−１を８００Åの厚さで蒸着し、ＩＴＯ導電層およびＮ型有機物を有する陽極を形成した。
【化９】
【００６０】
前記層上にＮＰＢを３００Åの厚さで蒸着して正孔輸送層を形成した後、この上にＡｌｑ３を３００Åの厚さで蒸着して発光層を形成した。前記発光層上に下記化学式の電子輸送層物質を２００Åの厚さで蒸着して電子輸送層を形成した。
【化１０】
【００６１】
前記電子輸送層上に順次的に１２Å厚さのフッ化リチウム（ＬｉＦ）と２０００Å厚さのアルミニウムを蒸着して陰極を形成した。
【００６２】
前記の過程で有機物の蒸着速度は０．３〜０．８Å／ｓｅｃで維持した。
【００６３】
また、陰極のフッ化リチウムは０．３Å／ｓｅｃ、アルミニウムは１．５〜２．５Å／ｓｅｃの蒸着速度を維持した。
【００６４】
蒸着時の真空度は１〜３×１０−７に維持した。
【００６５】
製造された素子は、順方向電流密度１００ｍＡ／ｃｍ２で８．７８Ｖの電界を示し、２．０１ｌｍ／Ｗの光効率を示すスペクトルが観察された。このように素子が前記駆動電圧で作動して発光するということは前記基板上に形成した薄膜と正孔輸送層との間に層を形成した前記化学式２−１の化合物が正孔注入の役割をしているということを示す。
【００６６】
＜実施例１０＞有機発光素子の製造
前記実施例９において正孔注入層に用いた化合物２−１の物質を２−２の化合物で置換したことを除いては同一の素子を製作した。
【００６７】
製造された素子は順方向電流密度１００ｍＡ／ｃｍ２で８．７５Ｖの電界を示し、２．０１ｌｍ／Ｗの光効率を示すスペクトルが観察された。
【００６８】
＜実施例１１＞有機発光素子の製造
前記実施例９において正孔注入層に用いた化合物２−１の物質を２−４の化合物で置換したことを除いては同一の素子を製作した。
【００６９】
製造された素子は順方向電流密度１００ｍＡ／ｃｍ２で７．３６Ｖの電界を示し、２．１２ｌｍ／Ｗの光効率を示すスペクトルが観察された。
【００７０】
＜実施例１２＞有機発光素子の製造
前記実施例９において正孔注入層に用いた化合物２−１の物質を２−１８の化合物で置換したことを除いては同一の素子を製作した。
【００７１】
製造された素子は順方向電流密度１００ｍＡ／ｃｍ２で８．５８Ｖの電界を示し、１．９７lｍ／Ｗの光効率を示すスペクトルが観察された。
【００７２】
＜実施例１３＞有機発光素子の製造
前記実施例９において正孔注入層に用いた化合物２−１の物質を２−１９の化合物で置換したことを除いては同一の素子を製作した。
【００７３】
製造された素子は順方向電流密度１００ｍＡ／ｃｍ２で９．２０Ｖの電界を示し、２．３６ｌｍ／Ｗの光効率を示すスペクトルが観察された。
【００７４】
＜実施例１４＞有機発光素子の製造
前記実施例９において正孔注入層に用いた化合物２−１の物質を２−２１の化合物で置換したことを除いては同一の素子を製作した。
【００７５】
製造された素子は順方向電流密度１００ｍＡ／ｃｍ２で８．１８Ｖの電界を示し、２．６７lｍ／Ｗの光効率を示すスペクトルが観察された。
【００７６】
＜実施例１５＞有機発光素子の製造
前記実施例９において正孔注入層に用いた化合物２−１の物質を２−２５６の化合物で置換したことを除いては同一の素子を製作した。
【００７７】
製造された素子は順方向電流密度１００ｍＡ／ｃｍ２で６．７９Ｖの電界を示し、１．８３ｌｍ／Ｗの光効率を示すスペクトルが観察された。
【００７８】
＜実施例１６＞有機発光素子の製造
前記実施例９において正孔注入層に用いた化合物２−１の物質を３−２の化合物で置換したことを除いては同一の素子を製作した。
【００７９】
製造された素子は順方向電流密度１００ｍＡ／ｃｍ２で８．９１Ｖの電界を示し、２．０８ｌｍ／Ｗの光効率を示すスペクトルが観察された。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明の化合物は、有機発光素子において、有機物層物質、特に正孔注入物質および／または正孔輸送物質として用いることができ、この化合物を有機発光素子に用いる場合、素子の駆動電圧を低くし、光効率を向上させ、化合物の熱的安定性によって素子の寿命特性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】基板１、陽極２、発光層３、陰極４からなる有機発光素子の例を示したものである。
【図２】基板１、陽極２、正孔注入層５、正孔輸送層６、発光層７、電子輸送層８および陰極４からなる有機発光素子の例を示したものである
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機発光素子の寿命、効率、電気化学的安定性および熱的安定性を大きく向上させることができる新規化合物が有機化合物層に含まれていている有機発光素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
有機発光現象は、特定有機分子の内部プロセスによって、電流が可視光に転換される例の１つである。有機発光現象の原理は次の通りである。陽極と陰極の間に有機物層を位置させた時、二つの電極の間に電圧をかけるようになれば、陰極と陽極から各々電子と正孔とが有機物層に注入される。有機物層に注入された電子と正孔とは再結合してエキシトンを形成し、このエキシトンが再び底状態に落ちながら光が出るようになる。このような原理を用いる有機発光素子は、一般的に陰極と陽極およびその間に位置する有機物層、例えば正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層を含む有機物層で構成することができる。
【０００３】
有機発光素子で用いられる物質としては、純粋有機物質または有機物質と金属とが錯体をなす錯化合物が大部分を占めており、用途により正孔注入物質、正孔輸送物質、発光物質、電子輸送物質、電子注入物質などに区分することができる。ここで、正孔注入物質や正孔輸送物質としては、ｐ−タイプの性質を有する有機物質、すなわち容易に酸化がなされ、酸化時に電気化学的に安定した状態を有する有機物が主に用いられている。一方、電子注入物質や電子輸送物質としては、ｎ−タイプの性質を有する有機物質、すなわち容易に還元がなされ、還元時に電気化学的に安定した状態を有する有機物が主に用いられている。発光層物質としては、ｐ−タイプの性質とｎ−タイプの性質を同時に有する物質、すなわち酸化と還元状態でどちらにも安定した形態を有する物質が望ましく、エキシトンが形成された時に、これを光に転換する発光効率の高い物質が好ましい。
【０００４】
上記にて言及した以外に、有機発光素子で用いられる物質は次のような性質をさらに有することが好ましい。
【０００５】
第１に、有機発光素子で用いられる物質は、熱的安定性に優れていることが好ましい。有機発光素子内では電荷の移動によるジュール熱が発生するためである。現在、正孔輸送層物質として主に用いられるＮＰＢは、ガラス遷移温度が１００℃以下の値を有するため、高い電流を必要とする有機発光素子では用いることが難しいという問題がある。
【０００６】
第２に、低電圧駆動可能な高効率の有機発光素子を得るためには、有機発光素子内に注入された正孔または電子が円滑に発光層に伝えられると同時に、注入された正孔と電子とが発光層の外に抜け出さないようにしなければならない。このため、有機発光素子に用いられる物質は、適切なバンドギャップとＨＯＭＯまたはＬＵＭＯエネルギー準位を有しなければならない。現在、溶液塗布法によって製造される有機発光素子において、正孔輸送物質として用いられるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳの場合、発光層物質として用いられる有機物のＬＵＭＯエネルギー準位に比べてＬＵＭＯエネルギー準位が低いため、高効率で、かつ長寿命の有機発光素子の製造に困難がある。
【０００７】
その他にも、有機発光素子で用いられる物質は、化学的安定性、電荷移動度、電極や隣接した層との界面特性などに優れている必要がある。すなわち、有機発光素子で用いられる物質は、水分や酸素による物質の変形が少ない必要がある。また、適切な正孔または電子移動度を有することによって有機発光素子の発光層で正孔と電子の密度が均衡をなすようにしてエキシトン形成を極大化できる必要がある。そして、素子の安定性のために金属または金属酸化物を含む電極との界面を良くできる必要がある。
【０００８】
したがって、当技術分野では前記のような用件を備えた有機物の開発が求められている。
【技術的課題】
【０００９】
ここで、本発明者らは、有機発光素子で使用可能な物質として要求される条件、例えば適切なエネルギー準位、電気化学的安定性および熱的安定性などを満足させることができ、置換基により有機発光素子で要求される多様な役割をすることができる化学構造を有するフルオレン誘導体を含む有機発光素子を提供することを目的とする。
【技術的解決方法】
【００１０】
本発明は、第１電極、発光層、１層以上の有機物層および第２電極を積層した形態で含む有機発光素子であって、前記有機物層中の１層以上が下記化学式１の化合物、または、この化合物に熱硬化性または光硬化性の官能基が導入された化合物を含む有機発光素子を提供する。
【化１】
前記化学式１において、
ＸはＣまたはＳｉであり、
Ａは
【化２】
であり、
Ｂは
【化３】
であって、
ａおよびｂは各々０または１以上の整数であり、
Ｙは、結合；２価の芳香族炭化水素；ニトロ、ニトリル、ハロゲン、アルキル基、アルコキシ基およびアミノ基からなる群より選択される１つ以上の置換基によって置換された２価の芳香族炭化水素；２価の複素環基；またはニトロ、ニトリル、ハロゲン、アルキル基、アルコキシ基およびアミノ基からなる群より選択される１つ以上の置換基によって置換された２価の複素環基であり、
Ｙ１〜Ｙ４は、各々独立的に２価の芳香族炭化水素；ニトロ、ニトリル、ハロゲン、アルキル基、アルコキシ基およびアミノ基からなる群より選択される１つ以上の置換基によって置換された２価の芳香族炭化水素；２価の複素環基；またはニトロ、ニトリル、ハロゲン、アルキル基、アルコキシ基およびアミノ基からなる群より選択される１つ以上の置換基によって置換された２価の複素環基であり、
Ｚ１〜Ｚ８は、各々独立的に各々、水素；炭素数１−２０の脂肪族炭化水素；芳香族炭化水素；ニトロ、ニトリル、ハロゲン、アルキル基、アルコキシ基、アミノ基、芳香族炭化水素および複素環基からなる群より選択される１つ以上の置換基によって置換された芳香族炭化水素；芳香族炭化水素によって置換されたシリコン基；複素環基；ニトロ、ニトリル、ハロゲン、アルキル基、アルコキシ基、アミノ基、芳香族炭化水素および複素環基からなる群より選択される１つ以上の置換基によって置換された複素環基；炭素数１−２０の炭化水素または炭素数６−２０の芳香族炭化水素で置換されたチオフェン基；または芳香族炭化水素で置換されたホウ素基であり、
Ｒ１〜Ｒ１１は、各々独立的に水素、置換または非置換されたアルキル基、置換または非置換されたアルコキシ基、置換または非置換されたアルケニル基、置換または非置換されたアリール基、置換または非置換されたアリールアミン基、置換または非置換された複素環基、アミノ基、ニトリル基、ニトロ基、ハロゲン基、アミド基またはエステル基であって、ここで、これらは互いに隣接する基と脂肪族またはヘテロの縮合環を形成することができ、
また、Ｒ７とＲ８は直接連結するか、Ｏ、Ｓ、ＮＲ、ＰＲ、Ｃ＝Ｏ、ＣＲＲ’およびＳｉＲＲ’からなる群より選択される基と共に縮合環を形成することができ、ここでＲおよびＲ’は各々独立的にまたは同時に水素、置換または非置換されたアルキル基、置換または非置換されたアルコキシ基、置換または非置換されたアルケニル基、置換または非置換されたアリール基、置換または非置換されたアリールアミン基、置換または非置換された複素環基、ニトリル基、アミド基またはエステル基であって、ここで、ＲとＲ’は縮合環を形成してスピロ化合物を形成することができる。
【００１１】
上記の化学式１の置換基を詳細に説明すれば次の通りである。
【００１２】
前記化学式１の置換基のＺ１〜Ｚ８において、前記芳香族炭化水素の例としては、フェニル、ビフェニル、テルフェニルなどの単環式芳香族環およびナフチル、アントラセニル、ピレニル、ペリレニルなどの多環式芳香族環などがある。前記複素環基の例としては、チオフェン、フラン、ピロル、イミダゾール、チアゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、チアジアゾール、トリアゾール、ピリジル、ピリダジン、ピラジン、キノリン、イソキノリンなどがある。
【００１３】
前記炭素数１〜２０の脂肪族炭化水素は、直鎖脂肪族炭化水素と分枝鎖脂肪族炭化水素、飽和脂肪族炭化水素と不飽和脂肪族炭化水素とをすべて含む。これらの例としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉｓｏ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｉｓｏ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基などのアルキル基；スチリルと同じ二重結合を持つアルケニル基；およびアセチレン基のような三重結合を持つアルキニル基がある。
【００１４】
前記化学式１のＲ１〜Ｒ１１中のアルキル基、アルコキシ基、アルケニル基は、炭素数は特に限定されないが、１−２０であることが好ましい。
【００１５】
化合物中に含まれているアルキル基の長さは、化合物の共役長さには影響を及ぼさないで、但し付随的に化合物の有機発光素子への適用方法、例えば真空蒸着法または溶液塗布法の適用に影響を及ぼすことができる。
【００１６】
前記化学式１のＲ１〜Ｒ１１中のアリール基の例としては、フェニル基、ビフェニル基、テルフェニル基、スチルベンなどの単環式芳香族およびナフチル基、アントラセニル基、フェナトレン基、ピレニル基、ペリレニル基などの多環式芳香族環などがあるが、これらだけに限定されるものではない。
【００１７】
前記化学式１のＲ１〜Ｒ１１中のアリールアミン基の例としては、ジフェニルアミン基、ジナフチルアミン基、ジビフェニルアミン基、フェニルナフチルアミン基、フェニルジフェニルアミン基、ジトリルアミン基、フェニルトリルアミン基、カルバゾール基、トリフェニルアミン基などがあるが、これらだけに限定されるものではない。
【００１８】
前記化学式１のＲ１〜Ｒ１１中の複素環基の例としては、チオフェン基、フラン基、ピロル基、イミダゾール基、チアゾール基、オキサゾール基、オキサジアゾール基、トリアゾール基、ピリジル基、ピリダジン基、キノリニル基、イソキノリン基、アクリジン基などがあるが、これらだけに限定されるものではない。
【００１９】
前記例の他に、前記化学式１のＲ１〜Ｒ１１中のアルケニル基、アリール基、アリールアミン基、複素環基の具体的な例としては、下記化学式で示した例があるが、これらだけに限定されるものではない。
【化４】
前記化学式において、Ｚは水素、炭素数１〜２０の脂肪族炭化水素、アルコキシ基、アリールアミン基、アリール基、複素環基、ニトリル基、アセチレン基などからなる群より選択される基である。前記Ｚ中のアリールアミン基、アリール基、複素環基の具体的な例としては、前述したＲ１〜Ｒ１１の置換基に記載した例がある。
【００２０】
本発明の１つの好ましい実施態様において、前記化学式１中のＸはＣであって、Ｒ７とＲ８とは直接連結したり、Ｏ、Ｓ、ＮＲ、ＰＲ、Ｃ＝Ｏ、ＣＲＲ’およびＳｉＲＲ‘（ここで、ＲおよびＲ’は、化学式１で定義した通りである）からなる群より選択される基と共に縮合環を形成することができる。
【００２１】
本発明のまた１つの好ましい実施態様において、前記化学式１中のＸはＳｉであって、Ｒ７とＲ８とは直接連結したりＯ、Ｓ、ＮＲ、ＰＲ、Ｃ＝Ｏ、ＣＲＲ’およびＳｉＲＲ’（ここで、ＲおよびＲ’は化学式１で定義した通りである）からなる群より選択される基をなして、縮合環を形成することができる。
【００２２】
本発明のまた一つの好ましい実施態様において、前記化学式１の化合物は下記化学式２ないし化学式５中のいずれか１つであることができる。
【化５】
前記式において、
ＡおよびＢは、化学式１において定義したものと同一である。
【００２３】
化学式１のＡおよびＢ基として好ましくは下記の基があるが、これらだけに限定されるものではない。
【００２４】
化学式２ないし化学式５と下記の基との組合によって様々な種類の誘導体を形成することができる。例えば化学式２と下記基１とが用いられた化合物を化合物２−１と称する。
【化６】
【００２５】
以下、本発明について詳細に説明する。
【００２６】
前記化学式１の化合物は、前記化学式１に表示されたコア構造、すなわちアクリジン基構造の構造とカルバゾール基構造とが融合された、共に存在する構造に基本骨格とをフルオレン基がスピロ構造で結合したコア構造に多様な置換体を導入することによって、有機発光素子で用いられる有機物層として用いるのに適する特性を有することができる。具体的に説明すれば次の通りである。
【００２７】
前記化学式１の化合物のコアの立体構造は、下記のようにＡとＢの部分に分けて説明することができる。
【化７】
前記化学式１の化合物のコアは、Ｘを中心に空間的に平面Ａと平面Ｂとが直角をなす立体構造を有し、ここでＸを中心としてＡとＢ部分の間の共役は生じない。また、Ｂ平面で窒素原子１つが３つのアリール基の間に位置することによって、Ｂ平面内に共役を制限する役割をする。
【００２８】
化合物の共役の長さとエネルギーバンドギャップとは密接な関係がある。具体的に、化合物の共役の長さが長いほどエネルギーバンドギャップが小さくなる。前述した通り、前記化学式１の化合物のコアは制限された共役を含んでいるため、これはエネルギーバンドギャップが大きい性質を有する。
【００２９】
本発明では、上記の通りにエネルギーバンドギャップが大きいコア構造のＲ１〜Ｒ１１およびＺ１〜Ｚ８の位置に多様な置換基を導入することによって、多様なエネルギーバンドギャップを有する化合物を合成することができる。通常、エネルギーバンドギャップが大きいコア構造に置換基を導入してエネルギーバンドギャップを調節することは容易であるが、コア構造がエネルギーバンドギャップが小さい場合には置換基を導入してエネルギーバンドギャップを大きく調節することが難しい。
【００３０】
また、本発明では前記のような構造のコア構造のＲ１〜Ｒ１１およびＺ１〜Ｚ８の位置に多様な置換基を導入することによって、化合物のＨＯＭＯおよびＬＵＭＯエネルギー準位も調節することができる。
【００３１】
また、前記のような構造のコア構造に多様な置換基を導入することによって、導入された置換基の固有特性を有する化合物を合成することができる。例えば、有機発光素子の製造時に用いられる正孔注入層物質、正孔輸送層物質、発光層物質、電子輸送層物質に主に用いられる置換基を前記コア構造に導入することによって、各有機物層で要求する条件を充足させる物質を合成することができる。例えば、前記化学式１の化学物は、コア構造にアリールアミン構造を含んでいるため、有機発光素子において正孔注入および／または正孔輸送物質としての適切なエネルギー準位を有することができる。本発明では、前記化学式１の化合物中の置換基により適切なエネルギー準位を有する化合物を選択して有機発光素子に用いることによって、駆動電圧が低く光効率の高い素子を実現することができる。
【００３２】
また、前記コア構造に多様な置換基を対称（ＡとＢをコア構造の両側に固定）として導入することによって、エネルギーバンドギャップを細かく調節を可能にし、一方で有機物間における界面での特性を向上するようにし、物質の用途を多様にすることができる。
【００３３】
また、置換基Ａおよび置換基Ｂに含まれたアミンの数を４つ以上（ＡおよびＢ構造に各々アミンの数を２つ以上）に調節することによって、ＨＯＭＯ、ＬＵＭＯエネルギー準位およびエネルギーバンドギャップを細かく調節可能であり、一方で有機物間における界面での特性を向上するようにし、物質の用途を多様にすることができる。
【００３４】
また、前記化学式１の化合物は、スピロ結合による空間的構造に多様な置換基を導入して有機物の三次元構造を調節することによって、有機物内のπ−π相互作用を最小化する構造を有するようにして、エキシマ（ｅｘｃｉｍｅｒ）の形成を抑制することもできる。
【００３５】
エネルギーバンドギャップおよびエネルギー準位と関連して具体的な例をあげれば、化学式２−１の化合物は化学式１の構造に、通常、正孔輸送物質や正孔注入物質に導入されるアリールアミンが導入された化合物であって、ＨＯＭＯが５．２２ｅＶであるため、正孔注入層や正孔輸送層として用い易いエネルギー準位を有する。一方、化学式２−１の化合物のバンドギャップは、相変らず２．８９ｅＶとして、通常の正孔輸送層物質として用いられるＮＰＢのバンドギャップと比べて非常に大きく、これに伴ってこの化合物のＬＵＭＯ値も約２．３３ｅＶと非常に高い。このように、高いＬＵＭＯ値を有する化合物を正孔輸送層として用いる場合、これは発光層として用いられる物質のＬＵＭＯとのエネルギーの壁を高くすることによって、電子が発光層から正孔輸送層に流入することを防ぐことができる。したがって、このような化合物は既に使われたＮＰＢ（ＨＯＭＯ ５．４ｅＶ、ＬＵＭＯ ２．３ｅＶ、エネルギーギャップ３．１ｅＶ）等に比べて、有機発光素子の発光効率を向上させられる。
【００３６】
本発明において、エネルギーバンドギャップは、ＵＶ−ＶＩＳスペクトルによって計算する一般的な方法を用いて計算した。
【００３７】
また、前記化学式１の化合物は、安定した酸化還元特性を示す。酸化還元に対する安定性は、ＣＶ（ｃｙｃｌｏｖｏｌｔａｍｍｅｔｒｙ）方法を用いて確認することができる。具体的な例として、前記化学式２−１の化合物は数回の反復酸化電圧を加えた時、同一の電圧で酸化が生じて同じ電流量を示すことが明らかになり、これは前記化合物が酸化に対する安定性に優れていることを示す。
【００３８】
一方、前記化学式１の化合物はガラス遷移温度（Ｔｇ）が高く、熱的安定性に優れている。例えば、化学式２−１の化合物はガラス遷移温度が１７２℃であって、既に一般的に用いられるＮＰＢ（Ｔｇ：９６℃）に比べて顕著に高いことが分かる。このような熱的安定性の増加は、素子に駆動安定性を提供する重要な要因となる。
【００３９】
また、前記化学式１の化合物は、有機発光素子の製造時の真空蒸着法だけでなく、溶液塗布法によって有機物層として形成することができる。ここで、溶液塗布法というのは、スピンコーティング、ディップコーティング、インクジェットプリンティング、スクリーンプリンティング、スプレー法、ロールコーティングなどを意味するが、これらだけに限定されるものではない。
【００４０】
本発明のスピロ構造の化合物は、リチオ化（ｌｉｔｈｉａｔｉｏｎ）されたアリール基とケト基とを反応させて得た３次アルコールを酸触媒下にて加熱すれば、水が蒸発しながら六角形の環構造を形成する方法を用いて製造することができる。このような製造方法は当技術分野でよく知られている方法であって、当業者は前記製造方法の条件を変更して前記化学式１の化合物を製造することができる。具体的な製造方法は後述する製造例に記載した。
【００４１】
本発明の有機発光素子は、有機物層中の１層以上が本発明の化合物、すなわち前記化学式１の化合物を含むことを除いては当技術分野で知られている材料と方法によって製造することができる。
【００４２】
本発明の有機発光素子の有機物層は、断層構造としてなされることもできるが、２層以上の有機物層が積層された多層構造としてなされることもできる。例えば、本発明の有機発光素子は有機物層であって、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層などを含む構造を有することができる。しかし、有機発光素子の構造は、ここに限定されず、さらに少ない数の有機物層を含むことができる
そして、本発明の有機発光素子は、例えば基板上に第１電極、有機物層および第２電極を順次積層させることによって製造することができる。この時、スパッタリング法や電子ビーム増発法（ｅ−ｂｅａｍ ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）のようなＰＶＤ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）方法などを用いることができるが、これら方法だけに限定されるものではない。
【００４３】
前記化学式１の化合物の製造方法およびこれらを用いた有機発光素子の製造は、以下の製造例および実施例で具体的に説明する。しかし、下記製造例および実施例は、本発明を例示するためのものであり、本発明の範囲がこれらによって限定されるものではない。
【発明の実施のための形態】
【００４４】
前記化学式１として代表される有機化合物の合成方法とこれを用いた有機電気発光素子の製造は、以下の実施例および比較例によってより具体的に説明される。
【００４５】
しかし、これらの実施例は本発明を例示するためのものであって、本発明の範囲がこれらだけに限定されるものではない。
【００４６】
前記化学式１に表示される化合物の合成のために、下記化学式ａ〜ｃの化合物を出発物質として用いることができる。
【化８】
【００４７】
＜製造例１＞化学式ａとして示される出発物質の製造
カルバゾール（ｃａｒｂａｚｏｌｅ、１．６７２ｇ、１０ｍｍｏｌ）、１−ブロモ−２−ヨードベンゼン（１−ｂｒｏｍｏ−２−ｉｏｄｏｂｅｎｚｅｎｅ、１．５ｍｌ、１２ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム（Ｋ２ＣＯ３、２．７６４６ｇ、２０ｍｍｏｌ）、ヨウ化銅（ＣｕＩ、９５ｍｇ、０．５ｍｍｏｌ）およびキシレン２５ｍｌを窒素の雰囲気下で還流（ｒｅｆｌｕｘ）した。常温に冷却した後に生成物をエチルアセテートで抽出し、無水硫酸マグネシウム（ＭｇＳＯ４）によって水分を除去した後に減圧下において溶媒を除去した。ヘキサン溶媒を用いてシリカゲルコラムを通過させ、化合物を得た後、溶媒を減圧下において除去し、真空乾燥させて所望する白色固体の前記化合物（８００ｍｇ、２５％収率）を得た。ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝３２３。
【００４８】
＜製造例２＞化学式ｂとして示される出発物質の製造
化学式ａとして示される出発物質（６．９６ｇ、２１．６ｍｍｏｌ）を精製したＴＨＦ ３００ｍｌに溶かした後に−７８℃で冷却した後、ｎ−ＢｕＬｉ（２．５Ｍ ｉｎ ｈｅｘａｎｅ、８．６４ｍｌ、２１．６ｍｍｏｌ）をゆっくり滴加した。同一温度で３０分間攪拌した後、２、７−ジブロモ−９−フルオレノン、（６．０８ｇ、１８．０ｍｍｏｌ）を加えた。同一温度で４０分間攪拌した後、常温に温度を上げて３時間さらに攪拌した。塩化アンモニウム（ＮＨ４Ｃｌ）水溶液で反応を終了した後にエチルエーテルで抽出した。有機物層から無水硫酸マグネシウム（ＭｇＳＯ４）で水を除去した後に有機溶媒も除去した。得られた固体をエタノールに分散させ、一日の間攪拌した後に濾過し、真空乾燥して１０．１２ｇ（９６．７％収率）の中間物質を得た。得られた固体を１０ｍｌのアセト酸に分散させた後に濃い硫酸１０滴を加えて４時間の間還流した。得られた固体を濾過し、エタノールで洗った後に真空乾燥して９．４９ｇ（９６．８％収率）の化学式ｂを得た。ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝５６３。
【００４９】
＜製造例３＞化学式ｃとして示される出発物質の製造
化学式ｂとして示される出発物質（１０．０ｇ、１７．８ｍｍｏｌ）をＴＨＦ ２００ｍｌに完全に溶かし、４−クロロ−フェニルボロン酸（８．３０ｇ、５３．３ｍｍｏｌ）、２Ｍ炭酸カリウム溶液、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）（０．６２ｇ、０．５３ｍｍｏｌ）、エタノール１０ｍｌ入れて２４時間の間還流する。反応が終わった後に常温に冷却させて濾過する。水とエタノールで数回洗う。エタノールで再結晶化して真空乾燥し、化合物（９．５ｇ、８５％収率）を得た。ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝６２５。
【００５０】
＜実施例１＞化学式２−１として示される化合物の製造
１）化学式２−１として示される化合物を製造するためのアリールアミン合成（４−（Ｎ−フェニル−Ｎ−フェニルアミノ）フェニル−１−フェニルアミン）：４−ブロモフェニル−Ｎ−フェニル−Ｎ−フェニルアミン１３．５ｇ（４１．６ｍｍｏｌ）とアニリン３．９８ｍｌ（４３．７ｍｍｏｌ）をトルエン１２０ｍｌに溶解させ、ｔｅｒｔ−ブトキシドナトリウム１０．００ｇ（１０４．１ｍｍｏｌ）、ビスジベンジリデンアセトンパラジウム（０）０．４８ｇ（０．８３ｍｍｏｌ）、５０ｗｔ％トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィントルエン溶液０．５８ｍｌ（１．２５ｍｍｏｌ）を添加した後、２時間の間窒素気流下で還流した。反応溶液に蒸溜水を入れて反応を終了させ、有機層を抽出した。ノルマルヘキサン／テトラヒドロフラン＝１０／１溶媒でコラム分離した後、石油エーテルに攪拌した後、真空乾燥してアリールアミン連結基（９．６ｇ、収率６９％）を得た。ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝３３６。
２）化学式ｂ ３．０ｇ（５．３ｍｍｏｌ）と４−（Ｎ−フェニル−Ｎ−フェニルアミノ）フェニル−１−フェニルアミン４．１２ｇ（１２．３ｍｍｏｌ）をトルエン８０ｍｌに溶解させ、ｔｅｒｔ−ブトキシドナトリウム１．５４ｇ（１６．０ｍｍｏｌ）、ビスジベンジリデンアセトンパラジウム（０）０．０６ｇ（０．１１ｍｍｏｌ）、５０ｗｔ％トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィントルエン溶液０．０６ｍｌ（０．１６ｍｍｏｌ）を添加した後、２時間の間窒素気流下で還流した。反応溶液に蒸溜水を入れて反応を終了させ、有機層を抽出した。ノルマルヘキサン／テトラヒドロフラン＝４／１溶媒でコラム分離した後、石油エーテルに攪拌した後、真空乾燥して化学式２−１化合物（２．７ｇ、収率４７％）を得た。ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝１０７４。
【００５１】
＜実施例２＞化学式２−２として示される化合物の製造
１）化学式２−２として示される化合物を製造するためのアリールアミン合成（４−（Ｎ−フェニル−Ｎ−フェニルアミノ）フェニル−１−ナフチルアミン）：４−ブロモフェニル−Ｎ−フェニル−Ｎ−フェニルアミン１５．０ｇ（４６．３ｍｍｏｌ）と１−ナフチルアミン７．２９ｇ（５０．９ｍｍｏｌ）をトルエン２００ｍｌに溶解させ、ｔｅｒｔ−ブトキシドナトリウム１３．３４ｇ（１３８．８ｍｍｏｌ）、ビスジベンジリデンアセトンパラジウム（０）０．５３ｇ（０．９３ｍｍｏｌ）、５０ｗｔ％トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィントルエン溶液０．５６ｍｌ（１．３９ｍｍｏｌ）を添加した後、２時間の間窒素気流下で還流した。反応溶液に蒸溜水を入れて反応を終了させ、有機層を抽出した。ノルマルヘキサン／テトラヒドロフラン＝１０／１溶媒でコラム分離した後、石油エーテルに攪拌した後、真空乾燥してアリールアミン連結基（１３ｇ、収率７３％）を得た。ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝３８６。
２）化学式ｂ ５．００ｇ（８．８８ｍｍｏｌ）と４−（Ｎ−フェニル−Ｎ−フェニルアミノ）フェニル−１−ナフチルアミン７．９０ｇ（２０．４ｍｍｏｌ）とをトルエン１２０ｍｌに溶解させ、ｔｅｒｔ−ブトキシドナトリウム５．８９ｇ（６１．３ｍｍｏｌ）、トリスジベンジリデンアセトンジパラジウム（０）０．２４ｇ（０．４１ｍｍｏｌ）、５０ｗｔ％トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィントルエン溶液０．２５ｍｌ（０．６１ｍｍｏｌ）を添加した後、２時間の間窒素気流下で還流した。反応溶液に蒸溜水を入れて反応を終了させ、有機層を抽出した。ノルマルヘキサン／テトラヒドロフラン＝４／１溶媒でコラム分離した後、石油エーテルに攪拌した後、真空乾燥して化学式２−２化合物（５．２ｇ、収率５０％）を得た。ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝１１７４。
【００５２】
＜実施例３＞化学式２−４として示される化合物の製造
１）化学式２−４として示される化合物を製造するためのアリールアミン合成（４−（Ｎ−フェニル−Ｎ−フェニルアミノ）フェニル−１−ビフェニルアミン）：４−ブロモフェニル−Ｎ−フェニル−Ｎ−フェニルアミン１７．４ｇ（５３．７ｍｍｏｌ）と４−アミノビフェニル９．９９ｇ（５９．０ｍｍｏｌ）をトルエン２５０ｍｌに溶解させ、ｔｅｒｔ−ブトキシドナトリウム１７．０２ｇ（１７７．１ｍｍｏｌ）、ビスジベンジリデンアセトンパラジウム（０）０．６８ｇ（１．２ｍｍｏｌ）、５０ｗｔ％トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィントルエン溶液０．７２ｍｌ（１．８ｍｍｏｌ）を添加した後、２時間の間窒素気流下で還流した。反応溶液に蒸溜水を入れて反応を終了させ、有機層を抽出した。ノルマルヘキサン／テトラヒドロフラン＝１０／１溶媒でコラム分離した後、石油エーテルに攪拌した後、真空乾燥してアリールアミン連結基（１６ｇ、収率７３％）を得た。ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝４１２。
２）化学式ｂ ４．７ｇ（８．３ｍｍｏｌ）と４−（Ｎ−フェニル−Ｎ−フェニルアミノ）フェニル−１−ビフェニルアミン７．９ｇ（１９．２ｍｍｏｌ）とをトルエン１５０ｍｌに溶解させ、ｔｅｒｔ−ブトキシドナトリウム５．５３ｇ（５７．５ｍｍｏｌ）、ビスジベンジリデンアセトンパラジウム（０）０．２２ｇ（０．３８ｍｍｏｌ）、５０ｗｔ％トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィントルエン溶液０．２３ｍｌ（０．５８ｍｍｏｌ）を添加した後、２時間の間窒素気流下で還流した。反応溶液に蒸溜水を入れて反応を終了させ、有機層を抽出した。ノルマルヘキサン／テトラヒドロフラン＝４／１溶媒でコラム分離した後、石油エーテルに攪拌した後、真空乾燥して化学式２−４（４．９ｇ、収率４８％）を得た。ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝１２２５。
【００５３】
＜実施例４＞化学式２−１８として示される化合物の製造
１）化学式２−１８として示される化合物を製造するためのアリールアミン合成（４−（Ｎ−フェニル−Ｎ−ナフチルアミノ）フェニル−１−フェニルアミン）：４−ブロモフェニル−Ｎ−フェニル−Ｎ−ナフチルアミン７．００ｇ（１８．７ｍｍｏｌ）とアニリン２．５６ｍｌ（２８．１ｍｍｏｌ）をトルエン１００ｍｌに溶解させ、ｔｅｒｔ−ブトキシドナトリウム５．４０ｇ（５６．１ｍｍｏｌ）、ビスジベンジリデンアセトンパラジウム（０）０．２２ｇ（０．３７ｍｍｏｌ）、５０ｗｔ％トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィントルエン溶液０．２８ｍｌ（０．３７ｍｍｏｌ）を添加した後、２時間の間窒素気流下で還流した。反応溶液に蒸溜水を入れて反応を終了させ、有機層を抽出した。ノルマルヘキサン／テトラヒドロフラン＝１０／１溶媒でコラム分離した後、石油エーテルに攪拌した後、真空乾燥してアリールアミン連結基（５．１ｇ、収率７０％）を得た。ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝３８６。
２）化学式ｂ ２．５ｇ（４．４ｍｍｏｌ）と４−（Ｎ−フェニル−Ｎ−ナフチルアミノ）フェニル−１−フェニルアミン３．８６ｇ（１０．０ｍｍｏｌ）とをトルエン５０ｍｌに溶解させ、ｔｅｒｔ−ブトキシドナトリウム１．２６ｇ（１３．２ｍｍｏｌ）、トリスジベンジリデンアセトンジパラジウム（０）０．０８ｇ（０．０８ｍｍｏｌ）、５０ｗｔ％トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィントルエン溶液０．０４ｍｌ（０．１３ｍｍｏｌ）を添加した後、２時間の間窒素気流下で還流した。反応溶液に蒸溜水を入れて反応を終了させ、有機層を抽出した。ノルマルヘキサン／テトラヒドロフラン＝４／１溶媒でコラム分離した後、石油エーテルに攪拌した後、真空乾燥して化学式２−１８化合物（２．５ｇ、収率４９％）を得た。ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝１１７３。
【００５４】
＜実施例５＞化学式２−１９として示される化合物の製造
１）化学式２−１９として示される化合物を製造するためのアリールアミン合成（４−（Ｎ−フェニル−Ｎ−ナフチルアミノ）フェニル−１−ナフチルアミン）：４−ブロモフェニル−Ｎ−フェニル−Ｎ−ナフチルアミン１４．０ｇ（３７．４ｍｍｏｌ）と１−ナフチルアミン６．４３ｇ（４４．９ｍｍｏｌ）をトルエン２００ｍｌに溶解させた後、ビスジベンジリデンアセトンパラジウム（０）０．６４５ｇ（１．１２ｍｍｏｌ）、５０ｗｔ％トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィントルエン溶液０．７４ｍｌ（１．５ｍｍｏｌ）とｔｅｒｔ−ブトキシドナトリウム８．９９ｇ（９３．５ｍｍｏｌ）を添加した。２時間の間窒素気流下で還流した後、反応溶液に蒸溜水を入れて反応を終結させた。有機層を抽出して、ノルマルヘキサン／テトラヒドロフラン＝１０／１展開溶媒でコラム分離し、石油エーテルに攪拌した後、真空乾燥してアリールアミン連結基（８．５３ｇ、収率５２．２％）を得た。ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝４３７。
２）化学式ｂ ５．００ｇ（８．８８ｍｍｏｌ）と４−（Ｎ−フェニル−Ｎ−ナフチルアミノ）フェニル−１−ナフチルアミン８．５３ｇ（１９．５ｍｍｏｌ）をトルエン５０ｍｌに溶解させた後、ビスジベンジリデンアセトンパラジウム（０）０．２０４ｇ（０．３６０ｍｍｏｌ）、５０ｗｔ％トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィントルエン溶液０．３１ｍｌ（０．６２ｍｍｏｌ）とｔｅｒｔ−ブトキシドナトリウム４．６９ｇ（４８．８ｍｍｏｌ）を添加した。２時間の間窒素気流下で還流した後、反応溶液に蒸溜水を入れて反応を終結させた。有機層を抽出して、ノルマルヘキサン／テトラヒドロフラン＝８／１展開溶媒でコラム分離し、石油エーテルに攪拌した後、真空乾燥して化学式２−１９化合物（５．６０ｇ、収率４９．５％）を得た。ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝１２２７。
【００５５】
＜実施例６＞化学式２−２１として示される化合物の製造
１）化学式２−２１として示される化合物を製造するためのアリールアミン合成（４−（Ｎ−フェニル−Ｎ−ナフチルアミノ）フェニル−１−ビフェニルアミン）：４−ブロモフェニル−Ｎ−フェニル−Ｎ−ナフチルアミン１４．０ｇ（３７．４ｍｍｏｌ）と４−アミノビフェニル６．９６ｇ（４１．２ｍｍｏｌ）をトルエン２００ｍｌに溶解させた後、ビスジベンジリデンアセトンパラジウム（０）０．４７ｇ（０．８２ｍｍｏｌ）、５０ｗｔ％トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィントルエン溶液０．５０ｍｌ（１．２ｍｍｏｌ）とｔｅｒｔ−ブトキシドナトリウム１１．８６ｇ（１２３．４ｍｍｏｌ）を添加した。２時間の間窒素気流下で還流した後、反応溶液に蒸溜水を入れて反応を終結させた。有機層を抽出して、ノルマルヘキサン／テトラヒドロフラン＝１０／１展開溶媒でコラム分離し、石油エーテルに攪拌した後、真空乾燥してアリールアミン連結基（７．５ｇ、収率４３％）を得た。ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝４６２。
２）化学式ｂ ３．３ｇ（５．８ｍｍｏｌ）と（４−（Ｎ−フェニル−Ｎ−ナフチルアミノ）フェニル−１−ビフェニルアミン）５．９０ｇ（１２．８ｍｍｏｌ）をトルエン７０ｍｌに溶解させた後、ビスジベンジリデンアセトンパラジウム（０）０．１５ｇ（０．２６ｍｍｏｌ）、５０ｗｔ％トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィントルエン溶液０．１６ｍｌ（０．３８ｍｍｏｌ）とｔｅｒｔ−ブトキシドナトリウム３．６８ｇ（３８．３ｍｍｏｌ）を添加した。２時間の間窒素気流下で還流した後、反応溶液に蒸溜水を入れて反応を終結させた。有機層を抽出して、ノルマルヘキサン／テトラヒドロフラン＝８／１展開溶媒でコラム分離し、石油エーテルに攪拌した後、真空乾燥して化学式２−２１（３．９ｇ、収率５１％）を得た。ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝１２２７。
【００５６】
＜実施例７＞化学式２−２５６として示される化合物の製造
１）化学式２−２５６として示される化合物を製造するためのアリールアミン合成（４−（Ｎ、Ｎ−ジフェニルアミノ）−ビフェニル−アニリン）：４−クロロビフェニル−Ｎ、Ｎ−ジフェニルアミン４．００ｇ（１１．２ｍｍｏｌ）とアニリン１．１３ｍｌ（１２．４ｍｍｏｌ）をトルエン１００ｍｌに溶解させた後、ビスジベンジリデンアセトンパラジウム（０）０．１２９ｇ（０．２２５ｍｍｏｌ）、５０ｗｔ％トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィントルエン溶液０．１７ｍｌ（０．３４ｍｍｏｌ）とｔｅｒｔ−ブトキシドナトリウム２．７０ｇ（２８．１ｍｍｏｌ）を添加した。５時間の間窒素気流下で還流した後、反応溶液に蒸溜水を入れて反応を終結させた。有機層を抽出して、ノルマルヘキサン／テトラヒドロフラン＝１０／１展開溶媒でコラム分離し、石油エーテルに攪拌した後、真空乾燥してアミン誘導体アリールアミン連結基（３．７７ｇ、収率８１．３％）を得た。ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝４１３。
２）化学式ｂ ２．３０ｇ（４．０８ｍｍｏｌ）と４−（Ｎ、Ｎ−ジフェニルアミノ）−ビフェニル−アニリン３．７０ｇ（８．９７ｍｍｏｌ）をトルエン３０ｍｌに溶解させた後、ビスジベンジリデンアセトンパラジウム（０）０．０９４ｇ（０．１６ｍｍｏｌ）、５０ｗｔ％トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィントルエン溶液０．１４ｍｌ（０．２９ｍｍｏｌ）とｔｅｒｔ−ブトキシドナトリウム２．１６ｇ（２２．４ｍｍｏｌ）を添加した。２時間の間窒素気流下で還流した後、反応溶液に蒸溜水を入れて反応を終結させた。有機層を抽出して、ノルマルヘキサン／テトラヒドロフラン＝８／１展開溶媒でコラム分離し、石油エーテルに攪拌した後、真空乾燥して化学式２−５５６化合物（２．７ｇ、収率５４％）を得た。ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝１２２７。
【００５７】
＜実施例８＞化学式３−２として示される化合物の製造
１）化学式３−2として示される化合物を製造するためのアリールアミン合成（４−（Ｎ−フェニル−Ｎ−フェニルアミノ）フェニル−１−ナフチルアミン）：化学式２−２のアリールアミン連結基合成と同一。
２）化学式ｃ ５．００ｇ（７．９８ｍｍｏｌ）と４−（Ｎ−フェニル−Ｎ−フェニルアミノ）フェニル−１−ナフチルアミン７．０９ｇ（１８．４ｍｍｏｌ）をトルエン１２０ｍｌに溶解させ、ｔｅｒｔ−ブトキシドナトリウム５．２９ｇ（５５．０ｍｍｏｌ）、ビスジベンジリデンアセトンパラジウム（０）０．２１ｇ（０．３７ｍｍｏｌ）、５０ｗｔ％トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィントルエン溶液０．２２ｍｌ（０．５５ｍｍｏｌ）を添加した後、２時間の間窒素気流下で還流した。反応溶液に蒸溜水を入れて反応を終了させ、有機層を抽出した。ノルマルヘキサン／テトラヒドロフラン＝４／１溶媒でコラム分離した後、石油エーテルに攪拌した後、真空乾燥して化学式２−２化合物（５．６ｇ、収率５３％）を得た。ＭＳ：［Ｍ＋Ｈ］＋＝１１７４。
【００５８】
＜実施例９＞有機発光素子の製造
ＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）が１０００Åの厚さで薄膜コーティングされたガラス基板（ｃｏｒｎｉｎｇ７０５９ｇｌａｓｓ）を洗剤を溶かした蒸溜水に入れて超音波で洗浄した。この時、洗剤としてはフィッシャー社（Ｆｉｓｃｈｅｒ Ｃｏ．）製のものを用い、蒸溜水としてはミリポア（Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ Ｃｏ．）製のフィルタで２回こした蒸留水を用いた。ＩＴＯを３０分間洗浄した後、蒸溜水で２回繰り返して超音波洗浄を１０分間進行した。蒸溜水洗浄が終わった後、イソプロピルアルコール、アセトン、メタノールなどの溶剤で超音波洗浄して乾燥させた後、プラズマ洗浄機に移送させた。また、酸素プラズマを用いて、前記基板を５分間乾式洗浄した後、真空蒸着機に基板を移送させた。
【００５９】
上記のように準備されたＩＴＯ透明電極の上に下記化学式の化合物であるヘキサニトリルヘキサアザトリフェニレン（ｈｅｘａｎｉｔｒｉｌｅ ｈｅｘａａｚａｔｒｉｐｈｅｎｙｌｅｎｅ：以下、ＨＡＴという）を８０Åの厚さで熱真空蒸着して薄膜を形成した。この薄膜によって、基板と正孔注入層との間の界面特性を向上させることができる。続いて、前記薄膜上に下記化学式の化合物２−１を８００Åの厚さで蒸着し、ＩＴＯ導電層およびＮ型有機物を有する陽極を形成した。
【化９】
【００６０】
前記層上にＮＰＢを３００Åの厚さで蒸着して正孔輸送層を形成した後、この上にＡｌｑ３を３００Åの厚さで蒸着して発光層を形成した。前記発光層上に下記化学式の電子輸送層物質を２００Åの厚さで蒸着して電子輸送層を形成した。
【化１０】
【００６１】
前記電子輸送層上に順次的に１２Å厚さのフッ化リチウム（ＬｉＦ）と２０００Å厚さのアルミニウムを蒸着して陰極を形成した。
【００６２】
前記の過程で有機物の蒸着速度は０．３〜０．８Å／ｓｅｃで維持した。
【００６３】
また、陰極のフッ化リチウムは０．３Å／ｓｅｃ、アルミニウムは１．５〜２．５Å／ｓｅｃの蒸着速度を維持した。
【００６４】
蒸着時の真空度は１〜３×１０−７に維持した。
【００６５】
製造された素子は、順方向電流密度１００ｍＡ／ｃｍ２で８．７８Ｖの電界を示し、２．０１ｌｍ／Ｗの光効率を示すスペクトルが観察された。このように素子が前記駆動電圧で作動して発光するということは前記基板上に形成した薄膜と正孔輸送層との間に層を形成した前記化学式２−１の化合物が正孔注入の役割をしているということを示す。
【００６６】
＜実施例１０＞有機発光素子の製造
前記実施例９において正孔注入層に用いた化合物２−１の物質を２−２の化合物で置換したことを除いては同一の素子を製作した。
【００６７】
製造された素子は順方向電流密度１００ｍＡ／ｃｍ２で８．７５Ｖの電界を示し、２．０１ｌｍ／Ｗの光効率を示すスペクトルが観察された。
【００６８】
＜実施例１１＞有機発光素子の製造
前記実施例９において正孔注入層に用いた化合物２−１の物質を２−４の化合物で置換したことを除いては同一の素子を製作した。
【００６９】
製造された素子は順方向電流密度１００ｍＡ／ｃｍ２で７．３６Ｖの電界を示し、２．１２ｌｍ／Ｗの光効率を示すスペクトルが観察された。
【００７０】
＜実施例１２＞有機発光素子の製造
前記実施例９において正孔注入層に用いた化合物２−１の物質を２−１８の化合物で置換したことを除いては同一の素子を製作した。
【００７１】
製造された素子は順方向電流密度１００ｍＡ／ｃｍ２で８．５８Ｖの電界を示し、１．９７lｍ／Ｗの光効率を示すスペクトルが観察された。
【００７２】
＜実施例１３＞有機発光素子の製造
前記実施例９において正孔注入層に用いた化合物２−１の物質を２−１９の化合物で置換したことを除いては同一の素子を製作した。
【００７３】
製造された素子は順方向電流密度１００ｍＡ／ｃｍ２で９．２０Ｖの電界を示し、２．３６ｌｍ／Ｗの光効率を示すスペクトルが観察された。
【００７４】
＜実施例１４＞有機発光素子の製造
前記実施例９において正孔注入層に用いた化合物２−１の物質を２−２１の化合物で置換したことを除いては同一の素子を製作した。
【００７５】
製造された素子は順方向電流密度１００ｍＡ／ｃｍ２で８．１８Ｖの電界を示し、２．６７lｍ／Ｗの光効率を示すスペクトルが観察された。
【００７６】
＜実施例１５＞有機発光素子の製造
前記実施例９において正孔注入層に用いた化合物２−１の物質を２−２５６の化合物で置換したことを除いては同一の素子を製作した。
【００７７】
製造された素子は順方向電流密度１００ｍＡ／ｃｍ２で６．７９Ｖの電界を示し、１．８３ｌｍ／Ｗの光効率を示すスペクトルが観察された。
【００７８】
＜実施例１６＞有機発光素子の製造
前記実施例９において正孔注入層に用いた化合物２−１の物質を３−２の化合物で置換したことを除いては同一の素子を製作した。
【００７９】
製造された素子は順方向電流密度１００ｍＡ／ｃｍ２で８．９１Ｖの電界を示し、２．０８ｌｍ／Ｗの光効率を示すスペクトルが観察された。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明の化合物は、有機発光素子において、有機物層物質、特に正孔注入物質および／または正孔輸送物質として用いることができ、この化合物を有機発光素子に用いる場合、素子の駆動電圧を低くし、光効率を向上させ、化合物の熱的安定性によって素子の寿命特性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】基板１、陽極２、発光層３、陰極４からなる有機発光素子の例を示したものである。
【図２】基板１、陽極２、正孔注入層５、正孔輸送層６、発光層７、電子輸送層８および陰極４からなる有機発光素子の例を示したものである
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電極と、発光層と、１層以上の有機物層と、および第２電極とを備えてなる有機発光素子であって、
前記有機物層中の１層以上が下記化学式１の化合物、または該化合物に熱硬化性または光硬化性の官能基が導入された化合物を含んでなる、有機発光素子。
【化１】
［前記化学式１において、
ＸはＣまたはＳｉであり、
Ａは
【化２】
であり、
Ｂは
【化３】
であり、
ａおよびｂは各々０または１以上の整数であり、
Ｙは、結合；２価の芳香族炭化水素；ニトロ、ニトリル、ハロゲン、アルキル基、アルコキシ基およびアミノ基からなる群より選択される１つ以上の置換基によって置換された２価の芳香族炭化水素；２価の複素環基；またはニトロ、ニトリル、ハロゲン、アルキル基、アルコキシ基およびアミノ基からなる群より選択される１つ以上の置換基によって置換された２価の複素環基であり、
Ｙ１〜Ｙ４は２価の芳香族炭化水素；ニトロ、ニトリル、ハロゲン、アルキル基、アルコキシ基およびアミノ基からなる群より選択される１つ以上の置換基によって置換された２価の芳香族炭化水素；２価の複素環基；またはニトロ、ニトリル、ハロゲン、アルキル基、アルコキシ基およびアミノ基からなる群より選択される１つ以上の置換基によって置換された２価の複素環基であり、
Ｚ１〜Ｚ８は、各々独立的に各々、水素；炭素数１−２０の脂肪族炭化水素；芳香族炭化水素；ニトロ、ニトリル、ハロゲン、アルキル基、アルコキシ基、アミノ基、芳香族炭化水素および複素環基からなる群より選択される１つ以上の置換基によって置換された芳香族炭化水素；芳香族炭化水素によって置換されたシリコン基；複素環基；ニトロ、ニトリル、ハロゲン、アルキル基、アルコキシ基、アミノ基、芳香族炭化水素および複素環基からなる群より選択される１つ以上の置換基によって置換された複素環基；炭素数１−２０の炭化水素または炭素数６−２０の芳香族炭化水素で置換されたチオフェン基；または芳香族炭化水素で置換されたホウ素基であり、
Ｒ１〜Ｒ１１は、各々独立的に水素、置換または非置換されたアルキル基、置換または非置換されたアルコキシ基、置換または非置換されたアルケニル基、置換または非置換されたアリール基、置換または非置換されたアリールアミン基、置換または非置換された複素環基、アミノ基、ニトリル基、ニトロ基、ハロゲン基、アミド基またはエステル基であって、ここで、これらは互いに隣接する基と脂肪族またはヘテロの縮合環を形成することができ、
また、Ｒ７とＲ８は直接連結するか、Ｏ、Ｓ、ＮＲ、ＰＲ、Ｃ＝Ｏ、ＣＲＲ’およびＳｉＲＲ’からなる群より選択される基と共に縮合環を形成することができ、ここでＲおよびＲ’は各々独立的にまたは同時に水素、置換または非置換されたアルキル基、置換または非置換されたアルコキシ基、置換または非置換されたアルケニル基、置換または非置換されたアリール基、置換または非置換されたアリールアミン基、置換または非置換された複素環基、ニトリル基、アミド基またはエステル基であって、ここで、ＲとＲ’は縮合環を形成してスピロ化合物を形成することができるものである。］
【請求項２】
前記化学式１中、
Ｒ７とＲ８とが、Ｏ、Ｓ、ＮＲ、ＰＲ、Ｃ＝Ｏ、ＣＲＲ’およびＳｉＲＲ’（ここで、ＲおよびＲ’は、化学式１で定義した通りである）からなる群より選択される基をなして縮合環を形成する、請求項１に記載の有機発光素子。
【請求項３】
前記化学式１の化合物が、下記化学式２〜化学式５中のいずれか１つの化合物である、請求項１に記載の有機発光素子。
【化４】
［上記式において、
ＡおよびＢは、化学式１において定義したものと同一である。］
【請求項４】
前記化学式１において、Ａ基またはＢ基が、下記の基中の一つである、請求項１に記載の有機発光素子。
【化５】
【請求項５】
前記有機物層が正孔輸送層を含んでなり、該正孔輸送層が前記化学式１の化合物、またはこの化合物に熱硬化性または光硬化性の官能基が導入された化合物を含んでなる、請求項１に記載の有機発光素子。
【請求項６】
前記有機物層が正孔注入層を含んでなり、該正孔注入層が前記化学式１の化合物、またはこの化合物に熱硬化性または光硬化性の官能基が導入された化合物を含んでなる、請求項１に記載の有機発光素子。
【請求項７】
前記有機物層が正孔注入と正孔輸送の両方を兼ね備えた層を含んでなり、該層が前記化学式１の化合物、またはこの化合物に熱硬化性または光硬化性の官能基が導入された化合物を含んでなる、請求項１に記載の有機発光素子。
【請求項１】
第１電極と、発光層と、１層以上の有機物層と、および第２電極とを備えてなる有機発光素子であって、
前記有機物層中の１層以上が下記化学式１の化合物、または該化合物に熱硬化性または光硬化性の官能基が導入された化合物を含んでなる、有機発光素子。
【化１】
［前記化学式１において、
ＸはＣまたはＳｉであり、
Ａは
【化２】
であり、
Ｂは
【化３】
であり、
ａおよびｂは各々０または１以上の整数であり、
Ｙは、結合；２価の芳香族炭化水素；ニトロ、ニトリル、ハロゲン、アルキル基、アルコキシ基およびアミノ基からなる群より選択される１つ以上の置換基によって置換された２価の芳香族炭化水素；２価の複素環基；またはニトロ、ニトリル、ハロゲン、アルキル基、アルコキシ基およびアミノ基からなる群より選択される１つ以上の置換基によって置換された２価の複素環基であり、
Ｙ１〜Ｙ４は２価の芳香族炭化水素；ニトロ、ニトリル、ハロゲン、アルキル基、アルコキシ基およびアミノ基からなる群より選択される１つ以上の置換基によって置換された２価の芳香族炭化水素；２価の複素環基；またはニトロ、ニトリル、ハロゲン、アルキル基、アルコキシ基およびアミノ基からなる群より選択される１つ以上の置換基によって置換された２価の複素環基であり、
Ｚ１〜Ｚ８は、各々独立的に各々、水素；炭素数１−２０の脂肪族炭化水素；芳香族炭化水素；ニトロ、ニトリル、ハロゲン、アルキル基、アルコキシ基、アミノ基、芳香族炭化水素および複素環基からなる群より選択される１つ以上の置換基によって置換された芳香族炭化水素；芳香族炭化水素によって置換されたシリコン基；複素環基；ニトロ、ニトリル、ハロゲン、アルキル基、アルコキシ基、アミノ基、芳香族炭化水素および複素環基からなる群より選択される１つ以上の置換基によって置換された複素環基；炭素数１−２０の炭化水素または炭素数６−２０の芳香族炭化水素で置換されたチオフェン基；または芳香族炭化水素で置換されたホウ素基であり、
Ｒ１〜Ｒ１１は、各々独立的に水素、置換または非置換されたアルキル基、置換または非置換されたアルコキシ基、置換または非置換されたアルケニル基、置換または非置換されたアリール基、置換または非置換されたアリールアミン基、置換または非置換された複素環基、アミノ基、ニトリル基、ニトロ基、ハロゲン基、アミド基またはエステル基であって、ここで、これらは互いに隣接する基と脂肪族またはヘテロの縮合環を形成することができ、
また、Ｒ７とＲ８は直接連結するか、Ｏ、Ｓ、ＮＲ、ＰＲ、Ｃ＝Ｏ、ＣＲＲ’およびＳｉＲＲ’からなる群より選択される基と共に縮合環を形成することができ、ここでＲおよびＲ’は各々独立的にまたは同時に水素、置換または非置換されたアルキル基、置換または非置換されたアルコキシ基、置換または非置換されたアルケニル基、置換または非置換されたアリール基、置換または非置換されたアリールアミン基、置換または非置換された複素環基、ニトリル基、アミド基またはエステル基であって、ここで、ＲとＲ’は縮合環を形成してスピロ化合物を形成することができるものである。］
【請求項２】
前記化学式１中、
Ｒ７とＲ８とが、Ｏ、Ｓ、ＮＲ、ＰＲ、Ｃ＝Ｏ、ＣＲＲ’およびＳｉＲＲ’（ここで、ＲおよびＲ’は、化学式１で定義した通りである）からなる群より選択される基をなして縮合環を形成する、請求項１に記載の有機発光素子。
【請求項３】
前記化学式１の化合物が、下記化学式２〜化学式５中のいずれか１つの化合物である、請求項１に記載の有機発光素子。
【化４】
［上記式において、
ＡおよびＢは、化学式１において定義したものと同一である。］
【請求項４】
前記化学式１において、Ａ基またはＢ基が、下記の基中の一つである、請求項１に記載の有機発光素子。
【化５】
【請求項５】
前記有機物層が正孔輸送層を含んでなり、該正孔輸送層が前記化学式１の化合物、またはこの化合物に熱硬化性または光硬化性の官能基が導入された化合物を含んでなる、請求項１に記載の有機発光素子。
【請求項６】
前記有機物層が正孔注入層を含んでなり、該正孔注入層が前記化学式１の化合物、またはこの化合物に熱硬化性または光硬化性の官能基が導入された化合物を含んでなる、請求項１に記載の有機発光素子。
【請求項７】
前記有機物層が正孔注入と正孔輸送の両方を兼ね備えた層を含んでなり、該層が前記化学式１の化合物、またはこの化合物に熱硬化性または光硬化性の官能基が導入された化合物を含んでなる、請求項１に記載の有機発光素子。
【図１】
【図２】
【図２】
【公表番号】特表２００８−５１１１５９（Ｐ２００８−５１１１５９Ａ）
【公表日】平成２０年４月１０日（２００８．４．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５２９７２７（Ｐ２００７−５２９７２７）
【出願日】平成１７年９月２３日（２００５．９．２３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＫＲ２００５／００３１７６
【国際公開番号】ＷＯ２００６／０８０６４３
【国際公開日】平成１８年８月３日（２００６．８．３）
【出願人】（５０２２０２００７）エルジー・ケム・リミテッド (224)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２０年４月１０日（２００８．４．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年９月２３日（２００５．９．２３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＫＲ２００５／００３１７６
【国際公開番号】ＷＯ２００６／０８０６４３
【国際公開日】平成１８年８月３日（２００６．８．３）
【出願人】（５０２２０２００７）エルジー・ケム・リミテッド (224)
【Ｆターム（参考）】
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