新規なフェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール誘導体、発光材料及び有機エレクトロルミネッセンス素子
【課題】新規なフェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール誘導体、該誘導体からなる発光材料、及び該発光材料を用いた有機ＥＬ素子の提供。
【解決手段】下記一般式（１）で示されるフェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール誘導体。
（式中、Ｒ１〜Ｒ４は水素及び炭素数１〜４のアルキル基、アルコキシ基、アルキルアミノ基、アルキルアミノメチル基からそれぞれ独立して選ばれた基であり、Ａは炭素数５〜６０の芳香族基あるいは複素環基からなる群、Ｂは水素及び炭素数５〜２０の芳香族基あるいは複素環基からなる群、Ｚは炭素数３〜２０の芳香族基あるいは複素環基からなる群からそれぞれ独立して選ばれた基である。）
【解決手段】下記一般式（１）で示されるフェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール誘導体。
（式中、Ｒ１〜Ｒ４は水素及び炭素数１〜４のアルキル基、アルコキシ基、アルキルアミノ基、アルキルアミノメチル基からそれぞれ独立して選ばれた基であり、Ａは炭素数５〜６０の芳香族基あるいは複素環基からなる群、Ｂは水素及び炭素数５〜２０の芳香族基あるいは複素環基からなる群、Ｚは炭素数３〜２０の芳香族基あるいは複素環基からなる群からそれぞれ独立して選ばれた基である。）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新規なフェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール誘導体、該誘導体からなる発光材料、及び該誘導体を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＴ社会と言われる今日、それを支える携帯電話、ＰＤＡや車載情報端末などの発展に伴い、これらに使用される中小型表示装置が多様化されるようになった。一般には、これらに用いられるディスプレイとして液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）が採用されている。ＬＣＤについては、過去には視野角依存性の問題やバックライトが必要なため軽量薄型化することが非常に困難である問題が存在した。しかしこれらに関して配光膜や偏光板などの技術の進歩による光の取り出し技術が向上したことやバックライトが冷陰極管から軽量小型な白色発光ダイオード（ＬＥＤ）に変わったこと等の理由により、これらに関する問題はほぼ解決されるところまできている。ところがＬＣＤについては、バックライトからの受発光型であるため光を取り出すためのディスプレイの構成が複雑である。
【０００３】
このＬＣＤとよく比べられるディスプレイの１つとして、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ（ＯＬＥＤ）がある。
ＯＬＥＤは、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）と同様に、自発光型のディスプレイであり、構成上、ＬＣＤのようにバックライトが不要である。そのためディスプレイの構成は単純であり、より薄くかつ軽量にすることが可能で持ち運び用の表示手段として適している。一部の携帯電話、携帯ゲーム機や音楽プレーヤーでは、ＯＬＥＤがＬＣＤに取って代わりつつある状況にある。
【０００４】
また、最近のディスプレイは、フルカラー化技術が進歩し、高精細化が図られている。ＯＬＥＤでも、光の３原色（青、緑、赤）を取り出すため、これに適した蛍光材料が使用されている。たとえば青色蛍光材料では、楠本らの非特許文献１に示されるような下記式で示される４，４′−ビス［２，２−ビス（４−メチルフェニル）エテニル］−１，１′−ビフェニル（ＤＴＶＢｉ）がよく知られている。
【化１】
また緑色蛍光材料では、コダックのＴａｎｇらが最初にＯＬＥＤで使用した下記式で示されるトリス（８−ヒドロキシキノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）がよく用いられている（非特許文献２）。
【化２】
また赤色蛍光材料については、レーザー色素としても良く用いられている下記式で示す４−（ジシアノメチレン）−２−ｔ−ブチル−６−（１，１，７，７−テトラメチルジュロリジル−９−エテニル）−４Ｈ−ピラン（ＤＣＪＴＢ）などのピラン化合物がよく用いられている（非特許文献３）。
【化３】
【０００５】
ＯＬＥＤからの発光に関しては、これらの発光材料が重要な鍵を握っており、色純度の良い材料が要求される。発光材料については、ディスプレイ開発メーカーからの期待も高く、今日以上の高効率、長寿命な材料の開発が重要である。
また最近では、これらの３つの光を重ね合わせて白色発光が取り出せるようになったので、有機白色照明の応用技術が進歩している。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Ｈ．Ｔｏｋａｉｒｉｎ，Ｍ．Ｍａｔｓｕｕｒａ，Ｈ．Ｈｉｇａｓｈｉ，Ｃ．Ｈｏｓｏｋａｗａ ａｎｄ Ｔ．Ｋｕｓｕｍｏｔｏ，ＳＰＩＥ ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ，１９１０，３８（１９９３）
【非特許文献２】Ｃ．Ｗ．Ｔａｎｇ ａｎｄ Ｓ．Ａ．ＶａｎＳｌｙｋｅ，Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，５１，９１３（１９８７）
【非特許文献３】Ｃ．Ｈ．Ｃｈｅｎ，Ｃ．Ｗ．Ｔａｎｇ，Ｊ．Ｓｈｉ ａｎｄ Ｐ．Ｋｌｕｂｅｋ，Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｓｙｍｐｏｓｉａ（１９９７），４９−５８，１２５（１９９８）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、色純度が高く高効率な青色発光材料で、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイや有機白色照明に利用できる新規なフェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール誘導体、該誘導体からなる発光材料、及び該誘導体を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題は、次の１）〜４）の発明によって解決される。
１） 下記一般式（１）で示されることを特徴とするフェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール誘導体。
【化４】
（式中、Ｒ１〜Ｒ４は水素及び炭素数１〜４のアルキル基、アルコキシ基、アルキルアミノ基、シアノ基からそれぞれ独立して選ばれた基であり、Ａは炭素数５〜６０の芳香族基あるいは複素環基からなる群、Ｂは水素及び炭素数５〜２０の芳香族基あるいは複素環基からなる群、Ｚは炭素数３〜２０の芳香族基あるいは複素環基からなる群からそれぞれ独立して選ばれた基である。）
２） 下記一般式（２）で示されることを特徴とするフェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール誘導体。
【化５】
（式中、Ｒ１〜Ｒ４は水素及び炭素数１〜４のアルキル基、アルコキシ基、アルキルアミノ基、フッ素、シアノ基からそれぞれ独立して選ばれた基であり、Ａは炭素数５〜６０の芳香族基あるいは複素環基からなる群、Ｂは水素及び炭素数５〜２０の芳香族基あるいは複素環基からなる群、Ｚは炭素数３〜２０の芳香族基あるいは複素環基からなる群からそれぞれ独立して選ばれた基である。）
３） １）又は２）記載のイミダゾール誘導体からなる発光材料。
４） １）又は２）記載のイミダゾール誘導体を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、新規なフェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール誘導体、該誘導体からなる発光材料、及び該イミダゾール誘導体を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）を提供できる。また、上記本発明のイミダゾール誘導体は色純度の高い青色発光材料であるから、これを用いることにより高精細な有機ＥＬ素子を提供できる。また上記本発明のイミダゾール誘導体を白色発光技術に応用すれば、演色性の高い白色発光が得られる。よって本発明のイミダゾール誘導体は、工業的に極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１の２−（ナフチル−２−イル）−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号１）のＬＣ−ＭＳの測定結果を示す。
【図２】実施例２の２−（ビナフチル−４−イル）−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号２）のＬＣ−ＭＳの測定結果を示す。
【図３】実施例３の２−ビフェニル−３−イル−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号３）のＬＣ−ＭＳの測定結果を示す。
【図４】実施例４の２−（ビフェニル−４−イル）−６，９−（ジナフタレン−２−イル）−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号４）のＬＣ−ＭＳの測定結果を示す。
【図５】実施例５の２−（ビフェニル−４−イル）−１−（４−フェニルフェノキシ）−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号５）のＬＣ−ＭＳの測定結果を示す。
【図６】実施例６の２−［１，１′，４′，１″］ターフェニル−４−イル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号６）のＬＣ−ＭＳの測定結果を示す。
【図７】実施例７の２−［１，１′，３′，１″］ターフェニル−５′−イル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号７）のＬＣ−ＭＳの測定結果を示す。
【図８】実施例８の〔４−（１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾロ−２−イル）フェニル〕ジフェニルアミン（化合物番号８）のＬＣ−ＭＳの測定結果を示す。
【図９】実施例９の〔５−（１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾロ−２−イル）−Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニルベンゼン〕−１，３−ジアミン（化合物番号９）のＬＣ−ＭＳの測定結果を示す。
【図１０】実施例１０の〔４−（１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾロ−２−イル）ビフェニル−２−イル〕ジフェニルアミン（化合物番号１０）のＬＣ−ＭＳの測定結果を示す。
【図１１】実施例１１の２−〔４−（カルバゾール−９−イル）〕−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号１１）のＬＣ−ＭＳの測定結果を示す。
【図１２】実施例１２の２−〔９−エチル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル〕−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号１２）のＬＣ−ＭＳの測定結果を示す。
【図１３】実施例１３の１−フェニル−２−（４−スチルフェニル）−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号１３）のＬＣ−ＭＳの測定結果を示す。
【図１４】実施例１４の１−フェニル−２−（４−スチルフェニル）−６，９−（ジナフタレン−２−イル）−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号１４）のＬＣ−ＭＳの測定結果を示す。
【図１５】実施例１５の２−（４−アントラセン−４−イル）フェニル−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号１５）のＬＣ−ＭＳの測定結果を示す。
【図１６】実施例１６の２−〔４−（１０−フェニルアントラセン−９−イル）フェニル〕−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号１６）のＬＣ−ＭＳの測定結果を示す。
【図１７】実施例１７の２−（４−ピレン−４−イル）フェニル−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号１７）のＬＣ−ＭＳの測定結果を示す。
【図１８】実施例１８の２−（５−フェニルチオフェン−２−イル）−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ[９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号１８）のＬＣ−ＭＳの測定結果を示す。
【図１９】実施例１９の２−（５−ジフェニル−４−イル−チオフェン−２−イル）−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号１９）のＬＣ−ＭＳの測定結果を示す。
【図２０】実施例２０の２−（５−ナフタレン−２−イル−チオフェン−２−イル）−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号２０）のＬＣ−ＭＳの測定結果を示す。
【図２１】実施例２１の２−〔５−（カルバゾール−９−イル−フェニル）−チオフェン−２−イル〕−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号２１）のＬＣ−ＭＳの測定結果を示す。
【図２２】実施例２２の２−ビフェニル−４−イル−５，１０−ジ（ナフタレン−２−イル）−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号２２）のＬＣ−ＭＳの測定結果を示す。
【図２３】実施例２３の２，５，１０−トリ（ナフタレン−２−イル）−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号２３）のＬＣ−ＭＳの測定結果を示す。
【図２４】実施例２４及び比較例２の電流密度−電圧の関係を示すグラフ。
【図２５】実施例２４及び比較例２の輝度−電圧の関係を示すグラフ。
【図２６】実施例２４及び比較例２の電力効率−電流密度の関係を示すグラフ。
【図２７】実施例２４及び比較例２の電流効率−電流密度の関係を示すグラフ。
【図２８】実施例２４及び比較例２の輝度−電流密度の関係を示すグラフ。
【図２９】実施例２４及び比較例２の外部量子効率−電流密度の関係を示すグラフ。
【図３０】実施例２５及び比較例２の電流密度−電圧の関係を示すグラフ。
【図３１】実施例２５及び比較例２の輝度−電圧の関係を示すグラフ。
【図３２】実施例２５及び比較例２の電力効率−電流密度の関係を示すグラフ。
【図３３】実施例２５及び比較例２の電流効率−電流密度の関係を示すグラフ。
【図３４】実施例２５及び比較例２の輝度−電流密度の関係を示すグラフ。
【図３５】実施例２５及び比較例２の外部量子効率−電流密度の関係を示すグラフ。
【図３６】実施例２６及び比較例２の電流密度−電圧の関係を示すグラフ。
【図３７】実施例２６及び比較例２の輝度−電圧の関係を示すグラフ。
【図３８】実施例２６及び比較例２の電力効率−電流密度の関係を示すグラフ。
【図３９】実施例２６及び比較例２の電流効率−電流密度の関係を示すグラフ。
【図４０】実施例２６及び比較例２の輝度−電流密度の関係を示すグラフ。
【図４１】実施例２６及び比較例２の外部量子効率−電流密度の関係を示すグラフ。
【図４２】実施例２７及び比較例２の電流密度−電圧の関係を示すグラフ。
【図４３】実施例２７及び比較例２の輝度−電圧の関係を示すグラフ。
【図４４】実施例２７及び比較例２の電力効率−電流密度の関係を示すグラフ。
【図４５】実施例２７及び比較例２の電流効率−電流密度の関係を示すグラフ。
【図４６】実施例２７及び比較例２の輝度−電流密度の関係を示すグラフ。
【図４７】実施例２７及び比較例２の外部量子効率−電流密度の関係を示すグラフ。
【図４８】本発明の有機ＥＬ素子の一例を示す断面図。
【図４９】本発明の有機ＥＬ素子の一例を示す断面図。
【図５０】本発明の有機ＥＬ素子の一例を示す断面図。
【図５１】本発明の有機ＥＬ素子の一例を示す断面図。
【図５２】本発明の有機ＥＬ素子の一例を示す断面図。
【図５３】本発明の有機ＥＬ素子の一例を示す断面図。
【図５４】本発明の有機ＥＬ素子の一例を示す断面図。
【図５５】本発明の有機ＥＬ素子の一例を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、上記本発明について詳しく説明する。
本発明のフェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール誘導体（以下、イミダゾール誘導体αと略称することもある）におけるＲ１〜Ｒ４のアルキル基としては、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、ｔｅｒｔ−ブチル基などが挙げられる。
同じくイミダゾール誘導体αにおけるＡの炭素数５〜６０の芳香族基あるいは複素環基からなる群としては、下記Ａ−１〜Ａ−１０６のような基が挙げられる。基中のＲとしては、水素、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、ｔｅｒｔ−ブチル基などが挙げられる。
【００１２】
【化６】
【００１３】
【化７】
【００１４】
【化８】
【００１５】
【化９】
【００１６】
【化１０】
【００１７】
【化１１】
【００１８】
同じくイミダゾール誘導体αにおけるＢの炭素数５〜２０の芳香族基あるいは複素環基からなる群としては、下記Ｂ−１〜Ｂ−２５のような基が挙げられる。基中のＲとしては、水素、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、ｔｅｒｔ−ブチル基などが挙げられる。
【００１９】
【化１２】
【００２０】
同じくイミダゾール誘導体αにおけるＺの炭素数３〜２０の芳香族基あるいは複素環基からなる群としては、下記Ｚ−１〜Ｚ−７のような基が挙げられる。基中のＲとしては、水素、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、ｔｅｒｔ−ブチル基などが挙げられる。
【００２１】
【化１３】
【００２２】
本発明のイミダゾール誘導体αは、例えば下記の反応により製造することができるが、これに限られるわけではない。
＜一般式（１）について＞
【化１４】
（式中、Ｒ１〜Ｒ４は水素及び炭素数１〜４のアルキル基、アルコキシ基、アルキルアミノ基、シアノ基からそれぞれ独立して選ばれた基であり、Ａは炭素数５〜６０の芳香族基あるいは複素環基からなる群、Ｂは水素及び炭素数５〜２０の芳香族基あるいは複素環基からなる群、Ｚは炭素数３〜２０の芳香族基あるいは複素環基からなる群からそれぞれ独立して選ばれた基である。）
＜一般式（２）について＞
【化１５】
（式中、Ｒ１〜Ｒ４は水素及び炭素数１〜４のアルキル基、アルコキシ基、アルキルアミノ基、シアノ基からそれぞれ独立して選ばれた基であり、Ａは炭素数５〜６０の芳香族基あるいは複素環基からなる群、Ｂは水素及び炭素数５〜２０の芳香族基あるいは複素環基からなる群、Ｚは炭素数３〜２０の芳香族基あるいは複素環基からなる群からそれぞれ独立して選ばれた基である。）
【００２３】
上記反応は、９，１０−フェナンスレンキノンからフェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール誘導体への閉環反応である。
反応に使用する溶媒は、有機酸類であれば特に限定されないが、酢酸、プロピオン酸、酪酸が好ましく、より好ましくは酢酸である。反応で使用するアンモニウム塩も特に限定されないが、酢酸アンモニウム、プロピオン酸アンモニウム、酪酸アンモニウム、炭酸アンモニウム、塩化アンモニウムが好ましく、より好ましくは、酢酸アンモニウムである。
【００２４】
次に一般式（１）で示される本発明のイミダゾール誘導体αの具体例を示す。なお表１〜表８において、例えばＡ（Ｒ）欄の「１（Ｈ）」は、置換基ＡがＡ−１であり、ＲがＨ（水素）であることを示し、「２（ＣＨ３）」は、置換基ＡがＡ−２であり、ＲがＣＨ３であることを示す。Ｂ（Ｒ）欄、Ｚ（Ｒ）欄についても同様である。
【化１６】
【００２５】
【表１】
【００２６】
【表２】
【００２７】
【表３】
【００２８】
【表４】
【００２９】
【表５】
【００３０】
【表６】
【００３１】
【表７】
【００３２】
【表８】
【００３３】
次に一般式（２）で示される本発明のイミダゾール誘導体αの具体例を示す。なお表９〜表１６におけるＡ（Ｒ）欄、Ｂ（Ｒ）欄、Ｚ（Ｒ）欄の符号の意味は、表１〜表８の場合と同様である。
【化１７】
【００３４】
【表９】
【００３５】
【表１０】
【００３６】
【表１１】
【００３７】
【表１２】
【００３８】
【表１３】
【００３９】
【表１４】
【００４０】
【表１５】
【００４１】
【表１６】
【００４２】
本発明のイミダゾール誘導体αは色純度の高い青色発光を有する。従って、発光材料として使用することができる。使用に際しては蒸着により層形成を行うのが望ましい。
また、本発明のイミダゾール誘導体αを用いて有機ＥＬ素子を作成することができる。その場合、発光層の発光材料として使用することができる。また、適当なホスト材料と組み合わせて用いてもよい。
【００４３】
次に本発明の有機ＥＬ素子について説明する。
本発明の有機ＥＬ素子は、陽極と陰極間に複数層の有機化合物を積層した素子であり、発光層の発光材料として本発明のイミダゾール誘導体αを含有する。発光層は、発光材料とホスト材料から構成される。多層型の有機ＥＬ素子の構成例としては、例えば陽極／ホール輸送層／発光層／電子輸送層／陰極、陽極／ホール輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極、陽極／ホール輸送層／発光層／ホールブロック層／電子輸送層／陰極、陽極／ホール輸送層／発光層／ホールブロック層／電子輸送層／電子注入層／陰極、陽極／ホール注入層（正孔注入層）／ホール輸送層／発光層／ホールブロック層／電子輸送層／電子注入層／陰極等の多層構成で積層したものが挙げられる。また、必要に応じて陰極上に封止層を有していても良い。
ホール輸送層、電子輸送層、及び発光層のそれぞれの層は、各機能を分離した多層構造であることが望ましい。またホール輸送層、電子輸送層はそれぞれの層で注入機能を受け持つ層（ホール注入層及び電子注入層）と輸送機能を受け持つ層（ホール輸送層及び電子輸送層）を別々に設けることもできる。
【００４４】
以下、本発明の有機ＥＬ素子の構成要素について、陽極／ホール輸送層／発光層／電子輸送層／陰極からなる構成を例として取り上げて説明する。
本発明の有機ＥＬ素子は、基板に支持されていることが好ましい。基板の素材については特に制限はなく、例えば、従来の有機ＥＬ素子に慣用されている、ガラス、石英ガラス、透明プラスチックなどからなるものが挙げられる。
【００４５】
本発明の有機ＥＬ素子の陽極としては、仕事関数の大きな金属単体（４ｅＶ以上）、仕事関数の大きな金属同士の合金（４ｅＶ以上）、導電性物質、又はこれらの混合物を電極材料とすることが好ましい。その具体例としては、金、銀、銅等の金属、ＩＴＯ（インジウム−スズオキサイド）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）などの導電性透明材料、ポリピロール、ポリチオフェン等の導電性高分子材料が挙げられる。
陽極は、これらの電極材料を用いて、蒸着、スパッタリング、塗布などの方法により作成することができる。
陽極のシート電気抵抗は数百Ω／ｃｍ２以下が好ましい。陽極の膜厚は、材料にもよるが、一般に５〜１，０００ｎｍ程度であり、好ましくは１０〜５００ｎｍである。
【００４６】
本発明の有機ＥＬ素子の陰極としては、仕事関数の小さな金属単体（４ｅＶ以下）、仕事関数の小さい金属同士の合金（４ｅＶ以下）、導電性物質、又はこれらの混合物を電極材料とすることが好ましい。その具体例としては、リチウム、リチウム−インジウム合金、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウム合金、アルミニウム、アルミニウム−リチウム合金、アルミニウム−マグネシウム合金などが挙げられる。
陰極は、これらの電極材料を用いて、蒸着、スパッタリングなどの方法により作成することができる。
陰極のシート電気抵抗は数百Ω／ｃｍ２以下が好ましい。陰極の膜厚は、材料にもよるが、一般に５〜１，０００ｎｍ程度であり、好ましくは１０〜５００ｎｍである。
本発明の有機ＥＬ素子の発光を効率よく取り出すために、陽極又は陰極の少なくとも一方の電極は透明又は半透明であることが好ましい。
【００４７】
本発明の有機ＥＬ素子のホール輸送層は、ホール伝達化合物からなり、陽極より注入されたホールを発光層に伝達する機能を有する。電界が与えた２つの電極の間に正孔伝達化合物が配置されて陽極からホールが注入された場合、少なくとも１０−６ｃｍ２／Ｖ・秒以上のホール移動度を有するホール伝達物質が好ましい。このようなホール伝達物質としては、従来から光導電材料におけるホールの電荷注入材料として慣用されている材料や有機ＥＬ素子のホール輸送層に使用されている公知の材料の中から任意のものを選択して用いることができる。
ホール伝達物質の例としては、銅フタロシアニンなどのフタロシアニン誘導体、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−１，４−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ′−ジ（ｍ−トリル）−Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−４，４−ジアミノフェニル（ＴＰＤ）、Ｎ，Ｎ′−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−４，４−ジアミノフェニル（α−ＮＰＤ）などのトリアリールアミン誘導体、ポリフェニレンジアミン誘導体、ポリチオフェン誘導体、水溶性のＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ（ポリエチレンジオキサチオフェン−ポリスチレンスルホン酸）などが挙げられる。
ホール輸送層は、これらのホール伝達物質の一種又は二種以上からなる一層のみでもよいが、上記以外の他の化合物からなるホール輸送層を積層したものでも良い。
【００４８】
ホール注入材料としては、下記式で示されるＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ（ポリマー混合物）やＤＮＴＰＤが挙げられる。
【化１８】
【００４９】
ホール輸送材料としては、下記化学式に示すＴＰＤ、ＤＴＡＳｉ、α−ＮＰＤなどが挙げられる。
【化１９】
【００５０】
本発明の有機ＥＬ素子の電子輸送層は、電子輸送材料からなるもので、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有する。電界が与えた２つの電極の間に電子輸送材料が配置されて陰極から電子が注入された場合、少なくとも１０−６ｃｍ２／Ｖ・秒以上の電子移動度を有する電子輸送材料が好ましい。
このような電子輸送材料としては、従来から光導電材料において電子の電荷注入材料として慣用されているものや有機ＥＬ素子の電子輸送層に使用されている公知の材料の中から任意のものを選択して用いることができる。
電子輸送材料の例としては、トリス（８−ヒドロキシキノリノラト）アルミニウム錯体（Ａｌｑ３）のようなキノリン錯体、１−Ｎ−フェニル−２−（ｐ−ビフェニルイル）−５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，５−トリアジン（ＴＡＺ）のようなトリアジン誘導体、１，４−ジ（１，１０−フェナントロリン−２−イル）ベンゼン（ＤＰＢ）のようなフェナントロリン誘導体、フッ化リチウムのようなハロゲン化アルカリ金属などが挙げられる。
電子輸送層は、これらの電子輸送材料の一種又は二種以上からなる一層のみでもよいが、上記以外の他の化合物からなる電子輸送層を積層したものでも良い。
【００５１】
電子注入材料としては、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、下記式で示される８−ヒドロキシキノリノラトリチウム錯体（Ｌｉｑ）、特開２００８−１０６０１５に開示されたフェナントロリン誘導体のリチウム錯体（ＬｉＰＢ）、特開２００８−１９５６２３に開示されたフェノキシピリジンのリチウム錯体（ＬｉＰＰ）などが挙げられる。
【化２０】
【００５２】
電子輸送材料としては下記式で示されるＡｌｑ３、ＴＡＺ、ＤＰＢなどが挙げられる。
【化２１】
【００５３】
本発明の有機ＥＬ素子の発光層には、本発明のイミダゾール誘導体αを用いる。但し、従来の発色材料であるペリレン誘導体、ナフタセン誘導体、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体（例えばクマリン１、クマリン５４０、クマリン５４５など）、ピラン誘導体（例えばＤＣＭ−１、ＤＣＭ−２、ＤＣＪＴＢなど）、有機金属錯体、例えばトリス（８−ヒドロキシキノリノラト）アルミニウム錯体（Ａｌｑ３）、トリス（４−メチル−８−ヒドロキシキノリノラト）アルミニウム錯体（Ａｌｍｑ３）等の蛍光材料や、〔２−（４，６−ジフルオロフェニル）ピリジル−Ｎ，Ｃ２′〕イリジウム（III）ピコリレート（ＦＩｒｐｉｃ）、トリス｛１−〔４−（トリフルオロメチル）フェニル〕−１Ｈ−ピラゾラート−Ｎ，Ｃ２′｝イリジウム（III）（Ｉｒｔｆｍｐｐｚ３）、ビス〔２−（４′，６′−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２′〕イリジウム（III）テトラキス（１−ピラゾリル）ボレート（ＦＩｒ６）、トリス（２−フェニルピリジナト）イリジウム（III）〔Ｉｒ（ｐｐｙ）３〕などのリン光材料などと組み合わせて使用することもできる。
【００５４】
発光層は、ホスト材料と発光材料（ドーパント）から形成される［Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，６５ ３６１０（１９８９）］。発光材料は、その濃度消光を避け、また発光エネルギーを効率よく発光材料に移動させるためにホスト材料と組み合わせて使用する。
ホスト材料としては、下記式で示されるｔ−ブチルアントラセン（ｔＢＡ）やペリレン（Ｐｅｒ）のような縮合環化合物、４，４′−〔ジ（β，β−ジフェニルエテニル）〕−１，１′−ビフェニル（ＤＰＶＢｉ）のようなジスチリルアリーレン化合物、ＴＰＤのようなフェニルアリールアミン化合物を用いることが好ましい。
【化２２】
【００５５】
本発明の有機ＥＬ素子は、ホール注入性を更に向上させる目的で陽極と有機化合物の層の間に有機導電体から構成されるホール注入層を設けても良い。ホール注入材料としては、本発明のイミダゾール誘導体αの他に銅フタロシアニンなどのフタロシアニン誘導体、ポリフェニレンジアミン誘導体、ポリチオフェン誘導体、及びＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ（ポリエチレンジオキシチオフェン−ポリスチレンスルホン酸）などが挙げられる。
【００５６】
本発明のイミダゾール誘導体αを含む素子のホール注入層、ホール輸送層の形成方法については特に限定されず、例えば乾式製膜法（真空蒸着法、イオン化蒸着法など）、湿式製膜法〔溶媒塗布法（スピンコート法、キャスト法、インクジェット法）など〕を使用することができる。電子輸送層の製膜については、湿式製膜法で行うと下層が溶出する恐れがあるため乾式製膜法（真空蒸着法、イオン化蒸着法など）に限定される。素子の作成については上記の製膜法を併用しても構わない。
真空蒸着法によりホール輸送層、発光層、電子輸送層などの各層を形成する場合、真空蒸着条件は特に限定されるものではない。通常１０−５Ｔｏｒｒ程度以下の真空下で５０〜５００℃程度のボート温度（蒸着原温度）、−５０〜３００℃程度の基板温度で、０．０１〜５０ｎｍ／ｓｅｃ．程度で蒸着することが好ましい。正孔輸送層、発光層、電子輸送層の各層を複数の化合物を使用して形成する場合、化合物を入れたボートをそれぞれ温度制御しながら共蒸着することが好ましい。
【００５７】
ホール注入層、ホール輸送層を溶媒塗布法で形成する場合、各層を構成する成分を溶媒に溶解又は分散させて塗布液とする。溶媒としては、炭化水素系溶媒（例えばヘプタン、トルエン、キシレン、シクロヘキサン等）、ケトン系溶媒（例えばアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等）、ハロゲン系溶媒（例えばジクロロメタン、クロロホルム、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン等）、エステル系溶媒（例えば酢酸エチル、酢酸ブチル等）、アルコール系溶媒（例えばメタノール、エタノール、ブタノール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ等）、エーテル系溶媒（例えばジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、１，２−ジメトキシエタン等）、非プロトン性溶媒（例えばＮ，Ｎ′−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド等）、水等が挙げられる。溶媒は単独で使用しても、複数の溶媒を併用しても良い。
【００５８】
ホール輸送層、発光層、電子輸送層等の各層の膜厚は、特に限定されないが、通常５〜５，０００ｎｍになるようにする。
本発明の有機ＥＬ素子は、酸素や水分等の接触を遮断する目的で保護層（封止層）を設けたり、不活性物質中に素子を封入したりして保護することができる。
不活性物質としてはパラフィン、シリコンオイル、フルオロカーボン等が挙げられる。保護層に使用する材料としては、フッ素樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル、ポリカーボネート、光硬化性樹脂等が挙げられる。
【００５９】
本発明の有機ＥＬ素子は直流駆動の素子として使用できる。直流電圧を印加する場合、陽極をプラス、陰極をマイナスの極性として１．５〜２０Ｖ程度印加すると発光が観察される。また本発明の有機ＥＬ素子は交流駆動の素子としても使用できる。交流電圧を印加する場合には、陽極がプラス、陰極がマイナスの状態になった時に発光する。
本発明の有機ＥＬ素子は、例えば電子写真感光体、フラットパネルディスプレイなどの平面発光体、複写機、プリンター、液晶ディスプレイのバックライト、計器等の光源、各種発光素子、各種表示装置、各種標識、各種センサー、各種アクセサリーなどに使用することができる。
【００６０】
図４８〜図５１に、本発明の有機ＥＬ素子の好ましい例の断面図を示す。
図４８は、基板１上に陽極２、正孔輸送層５、発光層３、電子輸送層６及び陰極４を順次設けた例である。これはキャリア輸送と発光の機能を分離したものであり、材料選択の自由度が増すため、発光の高効率化や発光色の自由度が増すことになる。
図４９は、基板１上に陽極２、ホール注入層７、ホール輸送層５、発光層３、電子輸送層６及び陰極４を順次設けた例である。この場合、ホール注入層７を設けることにより、陽極２とホール輸送層５の密着性を高め、陽極からのホールの注入を良くし、発光素子の低電圧化に効果がある。
図５０は、基板１上に陽極２、ホール輸送層５、発光層３、電子輸送層６、電子注入層８及び陰極４を順次設けた例である。この場合、陰極４から電子の注入を良くし、発光素子の低電圧化に効果がある。
図５１は、基板１上に陽極２、ホール注入層７、ホール輸送層５、発光層３、電子輸送層６、電子注入層８及び陰極４を順次設けた例である。この場合、陽極２からホール注入を良くし、陰極４から電子注入を良くし、最も低電圧駆動に効果がある構成である。
【００６１】
図５２〜図５５は素子の中にホールブロック層９を挿入した例の断面図である。
ホールブロック層９は、陽極から注入されたホール、又は発光層３で再結合により生成した励起子が、陰極４に抜けることを防止する効果があり、有機ＥＬ素子の発光効率の向上に効果がある。ホールブロック層９については、発光層３と陰極４の間、発光層３と電子輸送層６の間、又は発光層３と電子注入層８の間に挿入することができる。より好ましいのは発光層３と電子輸送層６の間である。
図５２〜図５５で、ホール輸送層５、ホール注入層７、電子輸送層６、電子注入層８、発光層３、ホールブロック層９のそれぞれの層は、一層構造でも多層構造でもよい。
なお、上記図４８〜図５５は、あくまでも基本的な構成を示すものであり、本発明の有機ＥＬ素子の構成はこれらに限定されるものではない。
【実施例】
【００６２】
以下、実施例及び比較例を示して本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。
【００６３】
実施例１
２−（ナフチル−２−イル）−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号１）の合成
９，１０−フェナンスレンキノン（１０．６２ｇ，５１ｍｍｏｌ）、２−ナフトアルデヒド（８．００ｇ，５１ｍｍｏｌ）、アニリン（９．５０ｇ，１０２ｍｍｏｌ）、酢酸アンモニウム（９．８７ｇ，１２８ｍｍｏｌ）を混合し、最後に酢酸５０ｍＬを加えた。
得られた混合物を１３０℃のオイルバスで２時間加熱還流させた。反応後、室温まで冷却し、析出した結晶を濾過して粗製品１９．３０ｇを得た。
上記粗製品１９．１７ｇをトルエン２００ｍＬに１０８℃で溶解させた。得られた溶液に活性白土を加え、３０分撹拌後、１１０℃で熱濾過を行い、温度を下げて結晶を析出させた。得られた結晶を乾燥させて、精製品１６．７６ｇを得た（収率：７８．２％、メトラー融点：２３０．７〜２３１．４℃）。
上記結晶について、高速液体クロマトグラフ質量分析機（以下ＬＣ−ＭＳと略す）で構造の確認を行った結果を図１に示す。
【００６４】
実施例２
２−（ビナフチル−４−イル）−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号２）の合成
９，１０−フェナンスレンキノン（９．３７ｇ，４５ｍｍｏｌ）、４−フェニルベンズアルデヒド（８．００ｇ，４４ｍｍｏｌ）、アニリン（８．２０ｇ，８８ｍｍｏｌ）、酢酸アンモニウム（８．４８ｇ，１１０ｍｍｏｌ）を混合し最後に酢酸５０ｍＬを加えた。
得られた混合物を１３０℃のオイルバスで２時間加熱還流させた。反応後、室温まで冷却し、析出した結晶を濾過して、粗製品１７．７３ｇを得た。
上記粗製品１７．５９ｇをトルエン２００ｍＬに１０８℃で溶解させた。得られた溶液に活性白土を加え、３０分間撹拌後、１１０℃で熱濾過を行い、温度を下げて結晶を析出させた。得られた結晶を乾燥させて、精製品１４．８１ｇを得た（収率７５．４％、メトラー融点２２２．２〜２２３．０℃）。
上記結晶について、ＬＣ−ＭＳで構造の確認を行った結果を図２に示す。
【００６５】
実施例３
２−ビフェニル−３−イル−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号３）の合成
１−フェニル−２−（３−ブロモフェニル）−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（ＭＢＰＭ）（９．２６ｇ，２０．０ｍｍｏｌ）、フェニルボロン酸（２．６８ｇ，２２．０ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム水溶液〔Ｋ２ＣＯ３（８．２９ｇ，６０．０ｍｍｏｌ）＋水３０ｍＬ〕、トルエン２００ｍＬ、エタノール１００ｍＬを混合した。窒素を３０分間パージした後、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム〔Ｐｄ（ＰＰｈ３）４〕（１．１６ｇ，１．００ｍｍｏｌ）を加えた。
得られた混合物を、窒素雰囲気下、７４〜７５℃で５時間加熱還流させた。反応後、７０℃まで冷却して分液し、反応液に水１００ｍＬと３５％ＨＣｌを加えてｐＨ調整を行った（ｐＨ１０．３１→８．２１）。７０℃で分液後、溶液に水１００ｍＬを加えて７０℃で３０分間撹拌した。更にカーボン０．８９ｇを加えて７０℃で３０分間撹拌後、熱濾過を行って溶媒を回収し、濃縮残渣１０．６４ｇを得た。
上記濃縮残渣１０．３２ｇをＩＰＡ（イソプロピルアルコール）５２ｍＬとエチルセロソルブ１６９ｍＬの混合溶液に１１０℃で溶解させた。溶液にカーボンを加え、３０分間撹拌後、熱濾過を行い、温度を下げて結晶を析出させた。得られた結晶を吸引濾過し乾燥させて、精製品６．４９ｇを得た（収率：７２．７％、メトラー融点：２１７．０〜２１８．０℃、）。
上記結晶について、ＬＣ−ＭＳで構造の確認を行った結果を図３に示す。
【００６６】
実施例４
２−（ビフェニル−４−イル）−６，９−（ジナフタレン−２−イル）−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号４）の合成
（１）３，６−ジブロモ−９，１０−フェナンスレンキノンの合成
９，１０−フェナンスレンキノン（１２．４９ｇ，６０ｍｍｏｌ）、ヨウ素（０．６１ｇ，４ｍｏｌ％）、ニトロベンゼン６３ｍＬの混合物を６０℃まで昇温し、臭素ニトロベンゼン溶液〔臭素（２６．８５ｇ，１６８．０ｍｍｏｌ）＋ニトロベンゼン３０ｍＬ〕を滴下した。混合物を５８〜６２℃で１時間加熱撹拌した。反応後、２５℃まで冷却し、反応液に１０％チオ硫酸ナトリウム溶液３０ｍＬを加えた。更に水９０ｍＬと４８％水酸化ナトリウム溶液を加えてｐＨ調整を行った（ｐＨ０．０６→８．０３）。得られた結晶を乾燥させて、粗製品１９．８５ｇを得た。
上記粗製品１９．７７ｇをｏ−ジクロロベンゼン１０５ｍＬに１６０℃で溶解させた。溶液にカーボンを加えて３０分間撹拌後、熱濾過を行い温度を下げて結晶を析出させた。得られた結晶を乾燥させて、精製品１５．７２ｇを得た（収率：７１．６％、メトラー融点：２８９．８〜２９０．８℃）。
（２）２−（ビフェニル−４−イル）−６，９−ジブロモ−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（ＢＤＢＰＭ）の合成
上記３，６−ジブロモ−９，１０−フェナンスレンキノン（１０．５６ｇ，２８．０ｍｍｏｌ）、４−フェニルベンズアルデヒド（５．６１ｇ，３０．８ｍｍｏｌ）、アニリン（５．２２ｇ，５６．０ｍｍｏｌ）、酢酸アンモニウム（５．４ｇ，７０ｍｍｏｌ）を混合し、最後に酢酸２８０ｍＬを加えた。
得られた混合物を１１６〜１１８℃で３時間加熱還流し、得られた結晶を乾燥させて、粗製品１６．６６ｇを得た。
上記粗製品１６．４３ｇをＩＰＡ８２ｍＬとＤＭＦ２２４ｍＬの混合溶液に１１８℃で溶解させた。溶液にカーボンを加え、３０分撹拌後、熱濾過を行い、温度を下げて結晶を析出させた。得られた結晶を乾燥させて、精製品を１２．８４ｇを得た（収率７５．９％、メトラー融点：測定不能、ＤＳＣＴｍ：３０４．７４ｇ）。
（３）化合物番号４の合成
上記ＢＤＢＰＭ（７．４２ｇ，１２．０ｍｍｏｌ）、ナフタレンボロン酸（４．６３ｇ，２６．４ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム水溶液〔Ｋ２ＣＯ３（９．９５ｇ，７２．０ｍｍｏｌ）＋水３６ｍＬ〕、トルエン１２０ｍＬ、エタノール６０ｍＬを混合した。窒素を３０分間パージした後、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（１．３９ｇ，１．２０ｍｍｏｌ）を加えた。
得られた混合物を、窒素雰囲気下、７５〜７６℃で４時間加熱還流させ、得られた結晶を乾燥させて、粗製品７．３５ｇを得た。
上記粗製品７．１３ｇをＩＰＡ２１ｍＬとＤＭＦ１２３ｍＬの混合溶液に１３４℃で溶解させた。溶液にカーボンを加えて３０分間撹拌後、熱濾過を行い、温度を下げて結晶を析出させた。得られた結晶を乾燥させて、精製品４．９２ｇを得た（収率：５８．７％、メトラー融点：２６８．３〜２６９．３℃）。
上記結晶について、ＬＣ−ＭＳで構造の確認を行った結果を図４に示す。
【００６７】
実施例５
２−（ビフェニル−４−イル）−１−（４−フェニルフェノキシ）−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号５）の合成
９，１０−フェナンスレンキノン（４．２０ｇ，２０ｍｍｏｌ）、４−フェニルベンズアルデヒド（４．０１ｇ，２２ｍｍｏｌ）、４−アミノジフェニルエーテル（７．４１ｇ，４０ｍｍｏｌ）、酢酸アンモニウム（３．８５ｇ，５０ｍｍｏｌ）を混合し、最後に酢酸５０ｍＬを加えた。
得られた混合物を１３０℃のオイルバスで、３時間加熱還流させた。反応後、一夜室温で放置してから、５０ｍＬの５０％のメタノール水を加え、析出した粗製物を吸引濾過した。次いで、該粗製物を、ｏ−ジクロロベンゼンから再結晶させ、精製品７．４５ｇを得た（収率６９．２％、メトラー融点２００．９〜２０１．３℃）。
上記結晶について、ＬＣ−ＭＳで構造の確認を行った結果を図５に示す。
【００６８】
実施例６
２−［１，１′，４′，１″］ターフェニル−４−イル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号６）の合成
１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール−２−（４−フェニルボロン酸）（ＢＰＭ）（８．９９ｇ，２０．０ｍｍｏｌ）、４−ビフェニルボロン酸（４．３６ｇ，２２．０ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム水溶液〔Ｋ２ＣＯ３（８．２９ｇ，６０．０ｍｍｏｌ）＋水３０ｍＬ〕、トルエン２００ｍＬ、エタノール１００ｍＬを混合した。窒素を３０分間パージした後、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（１．１６ｇ，１．００ｍｍｏｌ）を加えた。
得られた混合物を窒素雰囲気下、７５〜７６℃で５時間加熱還流させた。反応後、５０℃まで冷却し、反応液に水１００ｍＬと３５％ＨＣｌを加えてｐＨ調整を行った（ｐＨ１１．７４→８．３８）。析出した結晶を吸引濾過し乾燥させて粗製品８．６７ｇを得た。
上記粗製品８．４３ｇをＩＰＡ２５ｍＬとクロロベンゼン１７５ｍＬの混合溶液に１００℃で溶解させた。溶液にカーボンを加えて１００℃で３０分間撹拌後、熱濾過を行い、温度を下げて結晶を析出させた。得られた結晶を吸引濾過し乾燥後、精製品６．４９ｇを得た（収率：６７．８％、メトラー融点：２７４．３〜２７５．８℃）。
上記結晶について、ＬＣ−ＭＳで構造の確認を行った結果を図６に示す。
【００６９】
実施例７
２−［１，１′，３′，１″］ターフェニル−５′−イル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号７）の合成
１−フェニル−２−（３，５−ジブロモフェニル）−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（ＤＢＰＭ）（６．９８ｇ，１３．０ｍｍｏｌ）、フェニルボロン酸（３．４９ｇ，２８．６ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム水溶液〔Ｋ２ＣＯ３（１０．７８ｇ，７８．０ｍｍｏｌ）＋水３９ｍＬ〕、トルエン１３０ｍＬ、エタノール６５ｍＬを混合した。窒素を３０分間パージした後、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（１．５０ｇ，１．３０ｍｍｏｌ）を加えた。
得られた混合物を、窒素雰囲気下、７５〜７６℃で５時間加熱還流させた。反応後、７０℃まで冷却して分液し、反応液に水５０ｍＬと３５％ＨＣｌを加えてｐＨ調整を行った（ｐＨ１０．０９→８．１１）。７０℃で分液後、溶液に水５０ｍＬを加えて７０℃で３０分間撹拌した。更にカーボンを加えて３０分間撹拌後、熱濾過を行って溶媒を回収し、濃縮残渣８．４３ｇを得た。
上記濃縮残渣８．２７ｇをＩＰＡ４１ｍＬとクロロベンゼン３６ｍＬの混合溶液に８７℃で溶解させ、温度を下げて結晶を析出させた。得られた結晶を吸引濾過し乾燥後、精製品４．９６ｇを得た（収率：７３．０％、メトラー融点：２３７．９〜２３８．７℃）。
上記結晶について、ＬＣ−ＭＳで構造の確認を行った結果を図７に示す。
【００７０】
実施例８
〔４−（１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾロ−２−イル）フェニル〕ジフェニルアミン（化合物番号８）の合成
９，１０−フェナンスレンキノン（３．８９ｇ，１８．７ｍｍｏｌ）、４−（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）ベンズアルデヒド（５．００ｇ，１８．３ｍｍｏｌ）、アニリン（３．４１ｇ，３６．６ｍｍｏｌ）、酢酸アンモニウム（３．５３ｇ，４５．８ｍｍｏｌ）を混合し、最後に酢酸５０ｍＬを加えた。
得られた混合物を２３０℃のオイルバスで５時間熱還流させた。反応後、室温まで冷却し、析出した結晶を濾過し乾燥させて、粗製品８．４８ｇを得た。
上記粗製品８．３７ｇをクロロベンゼン９８ｍＬに１０８℃で溶解させた。得られた溶液に活性白土を加え、３０分撹拌後、１１０℃で熱濾過を行い、温度を下げて結晶を析出させた。得られた結晶を乾燥させて、精製品６．２５ｇを得た（収率６３．５％、メトラー融点：２８１．１〜２８１．９℃）。
上記結晶について、ＬＣ−ＭＳで構造の確認を行った結果を図８に示す。
【００７１】
実施例９
〔５−（１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾロ−２−イル）−Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニルベンゼン〕−１，３−ジアミン（化合物番号９）の合成
１−フェニル−２−（３，５−ジブロモフェニル）−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（ＤＢＰＭ）（４．８５ｇ，９．２ｍｍｏｌ）、ジフェニルアミン（３．４２ｇ，２０．２ｍｍｏｌ）、ナトリウム−ｔ−ブトキシド（２．６５ｇ，２７．６ｍｍｏｌ）、トルエン２５ｍＬを混合した。窒素を３０分間パージした後、酢酸パラジウム（０．０８ｇ，０．３７ｍｍｏｌ）、トリ−ｔ−ブチルホスフィン（０．３７ｇ，１．８ｍｍｏｌ）／トルエン溶液５ｍＬを加えた。
得られた混合物を、窒素雰囲気下、１０７〜１１０℃で３時間加熱還流させた。反応後、５０℃まで冷却し、水３０ｍＬと３５％ＨＣｌ、３．２３ｇを加えてｐＨ調整した（ｐＨ１２．８→７．８）。得られた結晶を乾燥させて、粗製品５．０２ｇを得た。
上記粗製品４．８４ｇにＩＰＡ２４ｍＬとＤＭＦ（フマル酸ジメチル）５６ｍＬの混合溶液を加え１１７℃で溶解させた。溶液にカーボンを加え、３０分間撹拌後、熱濾過を行い、温度を下げて結晶を析出させた。得られた結晶を乾燥させて、精製品４．０５ｇを得た（収率６２．５％、メトラー融点：２５５．４〜２５６．２℃）。
上記結晶について、ＬＣ−ＭＳで構造の確認を行った結果を図９に示す。
【００７２】
実施例１０
〔４−（１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾロ−２−イル）ビフェニル−２−イル〕ジフェニルアミン（化合物番号１０）の合成
（１）１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾゾール−２−（４−フェニルボロン酸）（ＢＰＭＢ）の合成
２−（４−ブロモフェニル）−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（２２．９０ｇ，５１．０ｍｍｏｌ）にＴＨＦ（テトラヒドロフラン）５８０ｍＬを加え、窒素パージして、−７０℃まで冷却後、窒素雰囲気下、ｎ−ＢｕＬｉ（１．６Ｍ）（４３ｍＬ、６８．９ｍｍｏｌ）を加えた。−７０℃で１．５時間反応させた後、反応液にホウ酸トリメチル（７．９５ｇ、７６．５ｍｍｏｌ）を加えて、１時間反応させ、更に１８℃〜２２℃で３時間反応させた。
反応液に水７０ｍＬと３５％塩酸を加え加水分解を行った（ｐＨ１１．４９→０．４４）。次いで、２３℃〜２５℃で１４時間反応させた。
反応液にトルエン１５０ｍＬを加えて、４０℃で分液した。溶液に水５０ｍＬと４８％水酸化ナトリウム水溶液を加えてｐＨ調整を行った（ｐＨ０．９０→６．９６）。４０℃で分液後、溶液に水５０ｍＬを加えて４０℃で３０分間撹拌した。溶媒を回収し、濃縮残渣２４．０７ｇを得た。
得られた濃縮残渣全量に、ヘプタン８０ｍＬとクロロベンゼン１６０ｍＬの混合溶液を加えて１１４℃で１時間撹拌し、２４℃〜２８℃で１時間撹拌後、得られた結晶を乾燥させて、精製品（ＢＰＭＢ）を１３．７９ｇ得た（収率：６５．３％）。
（２）化合物番号１０の合成
上記ＢＰＭＢ（７．２０ｇ，１６．５ｍｍｏｌ）、４−ブロモトリフェニルアミン（４．８６ｇ，１５．０ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム水溶液〔Ｋ２ＣＯ３（６．２２ｇ，４５．０ｍｍｏｌ）＋水２３ｍＬ〕、トルエン１５０ｍＬ、エタノール７５ｍＬを混合した。窒素を３０分間パージした後、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（０．８７ｇ，０．７５ｍｍｏｌ）を加えた。
得られた混合物を、窒素雰囲気下、７５℃で６時間加熱還流させた。反応後、７０℃まで冷却し、分液した。反応液に水５０ｍＬと３５％ＨＣｌを加えてｐＨ調整を行った（ｐＨ９．４０→８．３９）。５０℃で濾過を行い、ろ液に水５０ｍＬを加えて７０℃で３０分間撹拌した。更にカーボンを加えて３０分間撹拌後、濾過を行って溶媒を回収し、濃縮残渣１０．５１ｇを得た。
得られた濃縮残渣１０．４０ｇをＩＰＡ５２ｍＬとトルエン６５ｍＬの混合溶液に８３℃で溶解させ、温度を下げて結晶を析出させた。得られた結晶を乾燥させて、精製品４．６０ｇを得た（収率：５０．０％、メトラー融点：２６４．６〜２６５．３℃）。
上記結晶について、ＬＣ−ＭＳで構造の確認を行った結果を図１０に示す。
【００７３】
実施例１１
２−〔４−（カルバゾール−９−イル）〕−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号１１）の合成
９，１０−フェナンスレンキノン（３．２１ｇ，１５．４ｍｍｏｌ）、４−カルバゾール−９−イル−ベンズアルデヒド（４．００ｇ，１４．７ｍｍｏｌ）、アニリン（２．７４ｇ，２９．４ｍｍｏｌ）、酢酸アンモニウム（２．８４ｇ，３６．８ｍｍｏｌ）を混合し、最後に酢酸３０ｍＬを加えた。
得られた混合物を１１７℃で２時間加熱還流させた。反応後、室温まで冷却し、析出した結晶を吸引濾過し乾燥させて、粗製品７．８２ｇを得た。
上記粗製品７．６９ｇをクロロベンゼン１０２ｍＬに１３２℃で溶解させた。活性白土を加えて３０分間撹拌後、熱濾過を行い、温度を下げて結晶を析出させた。氷析出した結晶を吸引濾過し乾燥後、精製品６．４３ｇを得た（収率８１．７％、メトラー融点：測定不能、ＤＳＣＴｍ ３０６．５℃）。
上記結晶について、ＬＣ−ＭＳで構造の確認を行った結果を図１１に示す。
【００７４】
実施例１２
２−〔９−エチル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル〕−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号１２）の合成
９，１０−フェナンスレンキノン（４．７５ｇ，２２．８ｍｍｏｌ）、Ｎ−エチルカルバゾール−３−カルボキシアルデヒド（５．００ｇ，２２．４ｍｍｏｌ）、アニリン（４．１７ｇ，４４．８ｍｍｏｌ）、酢酸アンモニウム（４．３２ｇ，５６．０ｍｍｏｌ）を混合し、最後に酢酸５０ｍＬを加えた。
得られた混合物を１３０℃のオイルバスで３時間加熱還流させた。反応後、室温まで冷却し、析出した結晶を濾過後、乾燥させて、粗製品８．１６ｇを得た。
上記粗製品７．９４ｇをクロロベンゼン５８ｍＬに１３０℃で溶解させた。活性白土を加えて１時間撹拌後、熱濾過を行い、温度を下げて結晶を析出させた。氷浴で１時間撹拌し、析出した結晶を吸引濾過し乾燥させて、精製品６．１７ｇを得た（収率５６．５％、メトラー融点：２８５．６〜２８６．４℃）。
上記結晶について、ＬＣ−ＭＳで構造の確認を行った結果を図１２に示す。
【００７５】
実施例１３
１−フェニル−２−（４−スチルフェニル）−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号１３）の合成
９，１０−フェナンスレンキノン（４．５８ｇ，２２．０ｍｍｏｌ）、４−ホルミル−ｔｒａｎｓ−スチルベン（４．１７ｇ，２０．０ｍｍｏｌ）、アニリン（３．７３ｇ，４０．０ｍｍｏｌ）、酢酸アンモニウム（３．８５ｇ，５０．０ｍｍｏｌ）を混合し、最後に酢酸５０ｍＬを加えた。
得られた混合物を１１４〜１１６℃で２時間加熱還流させた。反応後、室温まで冷却し、析出した結晶を濾過し乾燥させて、粗製品９．５９ｇを得た。
上記粗製品９．４１ｇをＩＰＡ４８ｍＬとクロロベンゼン１１４ｍＬの混合溶液に９２℃で溶解させた。溶液にカーボンを加えて３０分間撹拌後、熱濾過を行い、温度を下げて結晶を析出させた。得られた結晶を乾燥させて、精製品６．７７ｇを得た（収率７１．６％、メトラー融点：２４６．９〜２４８．４℃）。
上記結晶について、ＬＣ−ＭＳで構造の確認を行った結果を図１３に示す。
【００７６】
実施例１４
１−フェニル−２−（４−スチルフェニル）−６，９−（ジナフタレン−２−イル）−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号１４）の合成
１−フェニル−２−（４−スチルフェニル）−６，９−ジブロモ−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（１０．３９ｇ，１６．０ｍｍｏｌ）、２−ナフタレンボロン酸（６．０８ｇ，３５．２ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム水溶液〔Ｋ２ＣＯ３（１３．２７ｇ，９６．０ｍｍｏｌ）＋水４８ｍＬ〕、トルエン１６０ｍＬ、エタノール８０ｍＬを混合した。窒素を３０分間パージした後、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（１．８５ｇ，１．６０ｍｍｏｌ）を加えた。
得られた混合物を窒素雰囲気下、７３〜７５℃で４時間加熱還流させた。反応後、５０℃まで冷却し、反応液に水８０ｍＬと３５％ＨＣｌを加えてｐＨ調整を行った（ｐＨ１１．２８→８．４１）。得られた結晶を乾燥させて、粗製品１１．７１ｇを得た。
上記粗製品１１．４８ｇをクロロベンゼン３８ｍＬに１３０℃で溶解させ、活性白土を加えて３０分間撹拌後、熱濾過を行い、温度を下げて結晶を析出させた。得られた結晶を乾燥させて、精製品１０．９７ｇを得た（収率９４．６％、メトラー融点：測定不能、ＤＳＣＴｍ：２７４．５℃）。
上記結晶について、ＬＣ−ＭＳで構造の確認を行った結果を図１４に示す。
【００７７】
実施例１５
２−（４−アントラセン−４−イル）フェニル−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号１５）の合成
１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール−２−（４−フェニルボロン酸）（ＢＰＭＢ）（６．１９ｇ，１４．３ｍｍｏｌ）、９−ブロモアントラセン（３．３４ｇ，１３．０ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム水溶液〔Ｋ２ＣＯ３（５．３９ｇ，３９．０ｍｍｏｌ）＋水２０ｍＬ〕、トルエン１３０ｍＬ、エタノール６５ｍＬを混合した。窒素を３０分間パージした後、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（０．７５ｇ，０．６５ｍｍｏｌ）を加えた。
得られた混合物を、窒素雰囲気下、７５℃で５時間加熱還流させた。反応後、７０℃まで冷却して分液し、反応液に水５０ｍＬと３５％ＨＣｌを加えてｐＨ調整を行った（ｐＨ１０．６９→７．２７）。７０℃で分液後、溶液に水５０ｍＬを加えて７０℃で３０分間撹拌し、熱濾過を行って溶媒を回収し、濃縮残渣８．２６ｇを得た。
上記濃縮残渣８．２６ｇをメチルセロソルブ２９０ｍＬに１２３℃で溶解させ、温度を下げて結晶を析出させた。得られた結晶を乾燥させて、精製品５．９３ｇを得た（収率：８３．４％、メトラー融点：２６９．６〜２７０．２℃）。
上記結晶について、ＬＣ−ＭＳで構造の確認を行った結果を図１５に示す。
【００７８】
実施例１６
２−〔４−（１０−フェニルアントラセン−９−イル）フェニル〕−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号１６）の合成
１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール−２−（４−フェニルボロン酸）（ＢＰＭＢ）（７．２０ｇ，１６．５ｍｍｏｌ）、９−ブロモ−１０−フェニルアントラセン（５．０５ｇ，１５．０ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム水溶液〔Ｋ２ＣＯ３（６．２２ｇ，４５．０ｍｍｏｌ）＋水２３ｍＬ〕、トルエン１５０ｍＬ、エタノール７５ｍＬを混合した。窒素を３０分間パージした後、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（０．８７ｇ，０．７５ｍｍｏｌ）を加えた。
得られた混合物を、窒素雰囲気下、７６〜７７℃で撹拌しつつ（３００ｒｐｍ）、８時間加熱還流させた。反応後、７０℃まで冷却して分液し、反応液に水５０ｍＬと３５％ＨＣｌを加えてｐＨ調整を行った（ｐＨ１０．５２→８．１９）。７０℃で分液後、溶液に水５０ｍＬを加えて６５℃で３０分間撹拌した。更にカーボンを加えて３０分間撹拌後、熱濾過を行って溶媒を回収し、濃縮残渣１０．５８ｇを得た。
上記濃縮残渣１０．４６ｇをＤＭＦ９０ｍＬに１５０℃で溶解させ、温度を下げて結晶を析出させた。得られた結晶を乾燥させて、精製品５．８４ｇを得た〔収率：６２．５％、メトラー融点：測定不能（３００℃以上）、ＤＳＣＴｍ：３１８．５℃〕。
上記結晶について、ＬＣ−ＭＳで構造の確認を行った結果を図１６に示す。
【００７９】
実施例１７
２−（４−ピレン−４−イル）フェニル−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号１７）の合成
１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール−２−（４−フェニルボロン酸）（ＢＰＭＢ）（６．１４ｇ，１４．３ｍｍｏｌ）、１−ブロモピレン（３．７５ｇ，１３．０ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム水溶液〔Ｋ２ＣＯ３（５．３９ｇ，３９．０ｍｍｏｌ）＋水２０ｍＬ〕、トルエン１３０ｍＬ、エタノール６５ｍＬを混合した。窒素を３０分間パージした後、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（０．７５ｇ，０．６５ｍｍｏｌ）を加えた。
得られた混合物を、窒素雰囲気下、７５℃で４時間加熱還流させた。反応後、７０℃まで冷却して分液し、反応液に水５０ｍＬと３５％ＨＣｌを加えてｐＨ調整を行った（ｐＨ１０．６９→８．１２）。７０℃で分液後、溶液に水５０ｍＬを加えて３０分間撹拌した。更にカーボンを加えて３０分間撹拌後、熱濾過を行って溶媒を回収し、濃縮残渣８．２７ｇを得た。
上記濃縮残渣８．１３ｇをカラム精製し（展開溶媒、トルエン：ヘキサン＝２：１）、回収品５．３６ｇを得た。
回収品５．２５ｇを、ＩＰＡ２６ｍＬとＤＭＦ９１ｍＬの混合溶液に１２５℃で溶解させ、温度を下げて結晶を析出させた。得られた結晶を乾燥させて、精製品４．３５ｇを得た（収率：５８．６％、メトラー融点：２６３．３〜２６６．６℃）。
上記結晶について、ＬＣ−ＭＳで構造の確認を行った結果を図１７に示す。
【００８０】
実施例１８
２−（５−フェニルチオフェン−２−イル）−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号１８）の合成
２−（５−ブロモチオフェン−２−イル）−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（１８．２ｇ，４０．０ｍｍｏｌ）、フェニルボロン酸（５．４ｇ，４４．０ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム水溶液〔Ｋ２ＣＯ３（１６．６ｇ，１２０．０ｍｍｏｌ）＋水６０ｍＬ〕、トルエン２８０ｍＬ、エタノール１４０ｍＬを混合した。窒素を３０分間パージした後、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（２．３ｇ，２．０ｍｍｏｌ）を加えた。
得られた混合物を窒素雰囲気下、７５℃で４時間加熱還流させた。反応後、５０℃まで冷却し、反応液に水７０ｍＬと３５％ＨＣｌを加えてｐＨ調整を行った（ｐＨ１１．４８→８．５５）。得られた結晶を乾燥させて、粗製品１６．２ｇを得た。
上記粗製品１６．２ｇをクロロベンゼン２１０ｍＬに１２７℃で溶解させた。活性白土を加えて３０分間撹拌後、熱濾過を行い、温度を下げて結晶を析出させた。得られた結晶を乾燥させて、精製品１４．８ｇを得た（収率：８１．８％、ＤＳＣＴｍ：２７９．３℃）。
上記結晶について、ＬＣ−ＭＳで構造の確認を行った結果を図１８に示す。
【００８１】
実施例１９
２−（５−ジフェニル−４−イル−チオフェン−２−イル）−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号１９）の合成
（１）１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール−２−（チオフェン−２−イル−５−ボロン酸）（ＢＳＭ−２Ｂ）の合成
２−（５−ブロモ−チオフェン−２−イル）−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（２２．８ｇ，５０．０ｍｍｏｌ）、ＴＨＦ２３０ｍＬを混合した。窒素パージし、−７０℃まで冷却後、窒素雰囲気下で、ｎ−ＢｕＬｉ（１．６Ｍ）（３９ｍＬ，６２．５ｍｍｏｌ）を加えた。−７８℃で１時間反応させた後、反応液にホウ酸トリメチル（７．８ｇ，７５．０ｍｍｏｌ）を加えて、−７８℃で１時間反応させ、更に２０℃〜２５℃で３時間反応させた。
反応液に水６０ｍＬと３５％ＨＣｌを加えて加水分解を行い、２０℃〜２５℃で１３時間反応させた。
反応液にトルエン１５０ｍＬと４８％ＮａＯＨ溶液を加えてｐＨ調整を行った（ｐＨ０．２３→６．８０）。得られた結晶を乾燥させて、１４．４ｇの生成物を得た（収率：６８．６％）。
（２）化合物番号１９の合成
上記ＢＳＭ−２Ｂ（１３．９ｇ，３３．０ｍｍｏｌ）、４−ブロモビフェニル（７．０ｇ，３０．０ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム水溶液〔Ｋ２ＣＯ３（１２．４ｇ，９０．０ｍｍｏｌ）＋水４５ｍＬ〕、トルエン１６０ｍＬ、エタノール８０ｍＬを混合した。窒素を３０分間パージした後、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（１．７ｇ，１．５ｍｍｏｌ）を加えた。
得られた混合物を、窒素雰囲気下、７５℃で２時間加熱還流させた。反応後、５０℃まで冷却し、反応液に水７０ｍＬと３５％ＨＣｌを加えてｐＨ調整を行った（ｐＨ１１．４２→８．３９）。得られた結晶を乾燥させて、粗製品８．９ｇを得た。
上記粗製品８．９ｇをＤＭＦ１３０ｍＬに１３０℃で溶解させた。溶液にカーボンを加えて３０分間撹拌後、熱濾過を行い、温度を下げて結晶を析出させた。得られた結晶を乾燥させて、精製品８．１ｇを得た（収率：４１．５％、ＤＳＣＴｍ：２４９．０℃）。
上記結晶について、ＬＣ−ＭＳで構造の確認を行った結果を図１９に示す。
【００８２】
実施例２０
２−（５−ナフタレン−２−イル−チオフェン−２−イル）−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号２０）の合成
２−（５−ブロモチオフェン−２−イル）−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（ＢＳＭ−２）（１３．６ｇ，３０．０ｍｍｏｌ）、２−ナフタレンボロン酸（５．７ｇ，３３．０ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム水溶液〔Ｋ２ＣＯ３（１２．４ｇ，９０．０ｍｍｏｌ）＋水４５ｍＬ〕、トルエン２００ｍＬ、エタノール１００ｍＬを混合した。窒素を３０分間パージした後、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（１．７ｇ，１．５ｍｍｏｌ）を加えた。
得られた混合物を窒素雰囲気下、７５℃で１３時間加熱還流させた。反応後、５０℃まで冷却し、反応液に水５０ｍＬと３５％ＨＣｌを加えてｐＨ調整を行った（ｐＨ１２．５７→８．６０）。得られた結晶を乾燥させて、粗製品１３．９ｇを得た。
上記粗製品１３．９ｇをクロロベンゼン２１０ｍＬに１２５℃で溶解させた。溶液にカーボンを加えて３０分間撹拌後、熱濾過を行い、温度を下げて結晶を析出させた。
得られた結晶を乾燥させて、精製品１２．２ｇを得た（収率：８０．８％、ＤＳＣＴｍ：２７１．０℃）。
上記結晶について、ＬＣ−ＭＳで構造の確認を行った結果を図２０に示す。
【００８３】
実施例２１
２−〔５−（４−カルバゾール−９−イル−フェニル）−チオフェン−２−イル〕−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号２１）の合成
２−（５−ブロモチオフェン−２−イル）−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（１３．７ｇ，３０．０ｍｍｏｌ）、４−カルバゾール−９−イル−フェニルボロン酸（４ＮＣＰＢＡ）（９．５ｇ，３３．０ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム水溶液〔Ｋ２ＣＯ３（１２．４ｇ，９０．０ｍｍｏｌ）＋水５３ｍＬ〕、トルエン２００ｍＬ、エタノール１００ｍＬを混合した。窒素を３０分間パージした後、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（１．７ｇ，１．５ｍｍｏｌ）を加えた。
得られた混合物を窒素雰囲気下、７５℃で３時間加熱還流させた。反応後、５０℃まで冷却し、反応液に水５０ｍＬと３５％ＨＣｌを加えてｐＨ調整を行った（ｐＨ１１．５９→８．１１）。得られた結晶を乾燥させて、粗製品１５．６ｇを得た。
上記粗製品１５．６ｇをエチルセロソルブ５０ｍＬとクロロベンゼン１３０ｍＬの混合溶液に１２５℃で溶解させた。溶液にカーボンを加えて３０分間撹拌後、熱濾過を行い、温度を下げて結晶を析出させた。得られた結晶を乾燥させて、精製品１２．６ｇを得た（収率：６８．１％、ＤＳＣＴｍ：２９９．４℃）。
上記結晶について、ＬＣ−ＭＳで構造の確認を行った結果を図２１に示す。
【００８４】
実施例２２
２−ビフェニル−４−イル−５，１０−ジ（ナフタレン−２−イル）−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号２２）の合成
２−ビフェニル−４−イル−５，１０−ジブロモ−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（ＢＤＢＰＭ−１）（７．２ｇ、７．０ｍｍｏｌ）、２−ナフタレンボロン酸（２．７ｇ、１５．４ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム水溶液〔Ｋ２ＣＯ３（５．８ｇ，４２．０ｍｍｏｌ）＋水２１ｍＬ〕、トルエン７０ｍＬ、エタノール３５ｍＬを混合した。窒素を３０分間パージした後、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（０．８ｇ，０．７ｍｍｏｌ）を加えた。
得られた混合物を窒素雰囲気下、７５℃で２５時間加熱還流させた。反応後、５０℃まで冷却し、反応液に水３５ｍＬと３５％ＨＣｌを加えてｐＨ調整を行った（ｐＨ１１．３９→８．２）。得られた結晶を乾燥させて、粗製品４．９ｇを得た。
上記粗製品４．９ｇをｏ−ジクロロベンゼン２５８ｍＬに１６０℃で溶解させた。溶液にカーボンを加えて３０分間撹拌後、熱濾過を行い、温度を下げて結晶を析出させた。得られた結晶を乾燥させて、精製品４．３ｇを得た（収率：９１．５％、メトラー融点：３００℃以上）。
上記結晶について、ＬＣ−ＭＳで構造の確認を行った結果を図２２に示す。
【００８５】
実施例２３
２，５，１０−トリ（ナフタレン−２−イル）−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号２３）の合成
５，１０−ジブロモ−２−ナフタレン−２−イル−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（ＢＤＢＰＭ−２）（５．０ｇ、８．７ｍｍｏｌ）、２−ナフタレンボロン酸（３．３ｇ、１９．０ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム水溶液〔Ｋ２ＣＯ３（６．０ｇ，４３．２ｍｍｏｌ）＋水２０ｍＬ〕、トルエン１３０ｍＬ、エタノール６５ｍＬを混合した。窒素を３０分間パージした後、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（１．０ｇ，１．１ｍｍｏｌ）を加えた。
得られた混合物を窒素雰囲気下、７７℃で２１時間加熱還流させた。反応後、５０℃まで冷却し、反応液に水５０ｍＬと３５％ＨＣｌを加えてｐＨ調整を行った（ｐＨ１１．７９→８．３）。得られた結晶を乾燥させて、粗製品５．４ｇを得た。
上記粗製品５．４ｇをＤＭＦ５１０ｍＬに１５０℃で溶解させた。溶液にカーボンを加えて３０分間撹拌後、熱濾過を行い、温度を下げて結晶を析出させた。得られた結晶を乾燥させて、精製品３．１ｇを得た（収率：５３．３％、メトラー融点：３００℃以上）。
上記結晶について、ＬＣ−ＭＳで構造の確認を行った結果を図２３に示す。
【００８６】
上記合成したイミダゾール誘導体αの構造及び物性を、以下の表１７〜表２０にまとめて示す。なお、表中のＡ、Ｂ、Ｚの欄の符号は、Ｈ（水素）以外は、先に例示した置換基Ａ、Ｂ、Ｚの番号である。また、ＵＶ欄は紫外線吸収ピーク波長、ＰＬ欄はフォトルミネッセンス発光ピーク波長の値である。
【表１７】
【００８７】
【表１８】
【００８８】
【表１９】
【００８９】
【表２０】
【００９０】
実施例１及び実施例２のイミダゾール誘導体α（化合物番号１及び２）の、ＨＯＭＯ、ＬＵＭＯ及びエネルギーギャップ（Ｅｇ）を測定した。結果を表２１に示す。
ＨＯＭＯは理研計器社製ＡＣ−１を用いて測定し、サンプルがイオン化を開始したところの電圧（ｅＶ）の値を読んだ。エネルギーギャップ（Ｅｇ）は、蒸着機で作成した薄膜について、紫外−可視吸光度計（島津製作所製ＵＶ−１６５０ＰＣ）を用いて測定した。薄膜の吸収曲線の短波長側の立ち上がりのところに接線を引き、得られた交点の波長Ｗ（ｎｍ）を次の式に代入してＥｇを求めた。
Ｅｇ＝１２４０÷Ｗ
例えば接線を引いて得られた値Ｗ（ｎｍ）が４７０ｎｍであれば、この時のＥｇの値は
Ｅｇ＝１２４０÷４７０＝２．６３（ｅＶ）、と言うことになる。
また、ＬＵＭＯは先に算出されたＥｇをＨＯＭＯ値から引いた値である。
更に、比較のためオージェック社製の青色蛍光ドーパントＬＴ−Ｅ６０４（比較例１）のＨＯＭＯ、ＬＵＭＯ及びＥｇを測定した。
【表２１】
【００９１】
実施例２４、比較例２
発光層に実施例１のイミダゾール誘導体α（化合物番号１）を用いた有機ＥＬ素子、及びオージェック社の青色ドーパントＬＴ−Ｅ６０４を用いた有機ＥＬ素子（比較例２）を作成し評価した。
＜実施例２４の有機ＥＬ素子（Ｄｅｖｉｃｅ．１）の構成＞
・陽極 ：ＩＴＯ（１５０ｎｍ）
・ホール輸送層：α−ＮＰＤ（５０ｎｍ）
・発光層 ：ＫＬＤＢ−０１（化合物番号１：５ｗｔ％ｄｏｐｅ）（３０ｎｍ）
・電子輸送層 ：ＫＬＥＴ−０１（４０ｎｍ）
・電子注入層 ：ＬｉＦ（０．５ｎｍ）
・陰極 ：Ａｌ（１００ｎｍ）
＜比較例２の有機ＥＬ素子（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ．２）の構成＞
・陽極 ：ＩＴＯ（１５０ｎｍ）
・ホール輸送層：α−ＮＰＤ（５０ｎｍ）
・発光層 ：ＫＬＤＢ−０１（ＬＴ−Ｅ６０４：５ｗｔ％ｄｏｐｅ）（３０ｎｍ）
・電子輸送層 ：ＫＬＥＴ−０１（４０ｎｍ）
・電子注入層 ：ＬｉＦ（０．５ｎｍ）
・陰極 ：Ａｌ（１００ｎｍ）
上記実施例２４及び比較例２の有機ＥＬ素子の電流密度−電圧の関係を図２４に、輝度−電圧の関係を図２５に、電力効率−電流密度の関係を図２６に、電流効率−電流密度の関係を図２７に、輝度−電流密度の関係を図２８に、外部量子効率−電流密度の関係を図２９に、それぞれ示す。
また１００ｃｄ／ｍ２、１０００ｃｄ／ｍ２における電圧、電流密度、電力効率、電流効率、外部量子効率及び色度座標の結果を表２２に示す。
表２２の結果から分るように、Ｄｅｖｉｃｅ．１はｒｅｆｅｒｅｎｃｅ．２に比べて、１００ｃｄ／ｍ２、１０００ｃｄ／ｍ２共に駆動電圧が低い。また、色度座標の値からみて、Ｄｅｖｉｃｅ．１の方が、発光時の色純度が純粋な青に近くなっている。
【表２２】
【００９２】
実施例２５
発光層に実施例２のイミダゾール誘導体α（化合物番号２）を用いた有機ＥＬ素子を作成し評価した。
＜実施例２５の有機ＥＬ素子（Ｄｅｖｉｃｅ．２）の構成＞
・陽極 ：ＩＴＯ（１５０ｎｍ）
・ホール輸送層：α−ＮＰＤ（５０ｎｍ）
・発光層 ：ＫＬＤＢ−０１（化合物番号２：５ｗｔ％ｄｏｐｅ）（３０ｎｍ）
・電子輸送層 ：ＫＬＥＴ−０１（４０ｎｍ）
・電子注入層 ：ＬｉＦ（０．５ｎｍ）
・陰極 ：Ａｌ（１００ｎｍ）
上記実施例２５及び比較例２の有機ＥＬ素子の電流密度−電圧の関係を図３０に、輝度−電圧の関係を図３１に、電力効率−電流密度の関係を図３２に、電流効率−電流密度の関係を図３３に、輝度−電流密度の関係を図３４に、外部量子効率−電流密度の関係を図３５に、それぞれ示す。
また１００ｃｄ／ｍ２、１０００ｃｄ／ｍ２における電圧、電流密度、電力効率、電流効率、外部量子効率及び色度座標の結果を表２３に示す。
表２３の結果から分るように、Ｄｅｖｉｃｅ．２はｒｅｆｅｒｅｎｃｅ．２に比べて、１００ｃｄ／ｍ２、１０００ｃｄ／ｍ２共に駆動電圧が低い。また、色度座標の値からみて、Ｄｅｖｉｃｅ．２の方が、発光時の色純度が純粋な青に近くなっている。
【表２３】
【００９３】
実施例２６
発光層に実施例２２のイミダゾール誘導体α（化合物番号２２）を用いた有機ＥＬ素子を作成し評価した。
＜実施例２６の有機ＥＬ素子（Ｄｅｖｉｃｅ．３）の構成＞
・陽極 ：ＩＴＯ（１５０ｎｍ）
・ホール輸送層：α−ＮＰＤ（５０ｎｍ）
・発光層 ：ＫＬＤＢ−０１（化合物番号２２：５ｗｔ％ｄｏｐｅ）（３０ｎｍ）
・電子輸送層 ：ＫＬＥＴ−０１（４０ｎｍ）
・電子注入層 ：ＬｉＦ（０．５ｎｍ）
・陰極 ：Ａｌ（１００ｎｍ）
上記実施例２６及び比較例２の有機ＥＬ素子の電流密度−電圧の関係を図３６に、輝度−電圧の関係を図３７に、電力効率−電流密度の関係を図３８に、電流効率−電流密度の関係を図３９に、輝度−電流密度の関係を図４０に、外部量子効率−電流密度の関係を図４１に、それぞれ示す。
また１００ｃｄ／ｍ２、１０００ｃｄ／ｍ２における電圧、電流密度、電力効率、電流効率、外部量子効率及び色度座標の結果を表２４に示す。
表２４の結果から分るように、Ｄｅｖｉｃｅ．３はｒｅｆｅｒｅｎｃｅ．２に比べて、１００ｃｄ／ｍ２、１０００ｃｄ／ｍ２共に駆動電圧が低い。また、色度座標の値からみて、Ｄｅｖｉｃｅ．３の方が、発光時の色純度が純粋な青に近くなっている。
【表２４】
【００９４】
実施例２７
発光層に実施例２３のイミダゾール誘導体α（化合物番号２３）を用いた有機ＥＬ素子を作成し評価した。
＜実施例２７の有機ＥＬ素子（Ｄｅｖｉｃｅ．４）の構成＞
・陽極 ：ＩＴＯ（１５０ｎｍ）
・ホール輸送層：α−ＮＰＤ（５０ｎｍ）
・発光層 ：ＫＬＤＢ−０１（化合物番号２３：５ｗｔ％ｄｏｐｅ）（３０ｎｍ）
・電子輸送層 ：ＫＬＥＴ−０１（４０ｎｍ）
・電子注入層 ：ＬｉＦ（０．５ｎｍ）
・陰極 ：Ａｌ（１００ｎｍ）
上記実施例２７及び比較例２の有機ＥＬ素子の電流密度−電圧の関係を図４２に、輝度−電圧の関係を図４３に、電力効率−電流密度の関係を図４４に、電流効率−電流密度の関係を図４５に、輝度−電流密度の関係を図４６に、外部量子効率−電流密度の関係を図４７に、それぞれ示す。
また１００ｃｄ／ｍ２、１０００ｃｄ／ｍ２における電圧、電流密度、電力効率、電流効率、外部量子効率及び色度座標の結果を表２５に示す。
表２５の結果から分るように、Ｄｅｖｉｃｅ．４はｒｅｆｅｒｅｎｃｅ．２に比べて、１００ｃｄ／ｍ２、１０００ｃｄ／ｍ２共に駆動電圧が低い。また、色度座標の値からみて、Ｄｅｖｉｃｅ．４の方が、発光時の色純度が純粋な青に近くなっている。
【表２５】
【符号の説明】
【００９５】
１ 基板
２ 陽極（ＩＴＯ）
３ 発光層
４ 陰極
５ ホール（正孔）輸送層
６ 電子輸送層
７ ホール（正孔）注入層
８ 電子注入層
９ ホールブロック層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新規なフェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール誘導体、該誘導体からなる発光材料、及び該誘導体を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＴ社会と言われる今日、それを支える携帯電話、ＰＤＡや車載情報端末などの発展に伴い、これらに使用される中小型表示装置が多様化されるようになった。一般には、これらに用いられるディスプレイとして液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）が採用されている。ＬＣＤについては、過去には視野角依存性の問題やバックライトが必要なため軽量薄型化することが非常に困難である問題が存在した。しかしこれらに関して配光膜や偏光板などの技術の進歩による光の取り出し技術が向上したことやバックライトが冷陰極管から軽量小型な白色発光ダイオード（ＬＥＤ）に変わったこと等の理由により、これらに関する問題はほぼ解決されるところまできている。ところがＬＣＤについては、バックライトからの受発光型であるため光を取り出すためのディスプレイの構成が複雑である。
【０００３】
このＬＣＤとよく比べられるディスプレイの１つとして、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ（ＯＬＥＤ）がある。
ＯＬＥＤは、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）と同様に、自発光型のディスプレイであり、構成上、ＬＣＤのようにバックライトが不要である。そのためディスプレイの構成は単純であり、より薄くかつ軽量にすることが可能で持ち運び用の表示手段として適している。一部の携帯電話、携帯ゲーム機や音楽プレーヤーでは、ＯＬＥＤがＬＣＤに取って代わりつつある状況にある。
【０００４】
また、最近のディスプレイは、フルカラー化技術が進歩し、高精細化が図られている。ＯＬＥＤでも、光の３原色（青、緑、赤）を取り出すため、これに適した蛍光材料が使用されている。たとえば青色蛍光材料では、楠本らの非特許文献１に示されるような下記式で示される４，４′−ビス［２，２−ビス（４−メチルフェニル）エテニル］−１，１′−ビフェニル（ＤＴＶＢｉ）がよく知られている。
【化１】
また緑色蛍光材料では、コダックのＴａｎｇらが最初にＯＬＥＤで使用した下記式で示されるトリス（８−ヒドロキシキノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）がよく用いられている（非特許文献２）。
【化２】
また赤色蛍光材料については、レーザー色素としても良く用いられている下記式で示す４−（ジシアノメチレン）−２−ｔ−ブチル−６−（１，１，７，７−テトラメチルジュロリジル−９−エテニル）−４Ｈ−ピラン（ＤＣＪＴＢ）などのピラン化合物がよく用いられている（非特許文献３）。
【化３】
【０００５】
ＯＬＥＤからの発光に関しては、これらの発光材料が重要な鍵を握っており、色純度の良い材料が要求される。発光材料については、ディスプレイ開発メーカーからの期待も高く、今日以上の高効率、長寿命な材料の開発が重要である。
また最近では、これらの３つの光を重ね合わせて白色発光が取り出せるようになったので、有機白色照明の応用技術が進歩している。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Ｈ．Ｔｏｋａｉｒｉｎ，Ｍ．Ｍａｔｓｕｕｒａ，Ｈ．Ｈｉｇａｓｈｉ，Ｃ．Ｈｏｓｏｋａｗａ ａｎｄ Ｔ．Ｋｕｓｕｍｏｔｏ，ＳＰＩＥ ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ，１９１０，３８（１９９３）
【非特許文献２】Ｃ．Ｗ．Ｔａｎｇ ａｎｄ Ｓ．Ａ．ＶａｎＳｌｙｋｅ，Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，５１，９１３（１９８７）
【非特許文献３】Ｃ．Ｈ．Ｃｈｅｎ，Ｃ．Ｗ．Ｔａｎｇ，Ｊ．Ｓｈｉ ａｎｄ Ｐ．Ｋｌｕｂｅｋ，Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｓｙｍｐｏｓｉａ（１９９７），４９−５８，１２５（１９９８）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、色純度が高く高効率な青色発光材料で、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイや有機白色照明に利用できる新規なフェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール誘導体、該誘導体からなる発光材料、及び該誘導体を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題は、次の１）〜４）の発明によって解決される。
１） 下記一般式（１）で示されることを特徴とするフェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール誘導体。
【化４】
（式中、Ｒ１〜Ｒ４は水素及び炭素数１〜４のアルキル基、アルコキシ基、アルキルアミノ基、シアノ基からそれぞれ独立して選ばれた基であり、Ａは炭素数５〜６０の芳香族基あるいは複素環基からなる群、Ｂは水素及び炭素数５〜２０の芳香族基あるいは複素環基からなる群、Ｚは炭素数３〜２０の芳香族基あるいは複素環基からなる群からそれぞれ独立して選ばれた基である。）
２） 下記一般式（２）で示されることを特徴とするフェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール誘導体。
【化５】
（式中、Ｒ１〜Ｒ４は水素及び炭素数１〜４のアルキル基、アルコキシ基、アルキルアミノ基、フッ素、シアノ基からそれぞれ独立して選ばれた基であり、Ａは炭素数５〜６０の芳香族基あるいは複素環基からなる群、Ｂは水素及び炭素数５〜２０の芳香族基あるいは複素環基からなる群、Ｚは炭素数３〜２０の芳香族基あるいは複素環基からなる群からそれぞれ独立して選ばれた基である。）
３） １）又は２）記載のイミダゾール誘導体からなる発光材料。
４） １）又は２）記載のイミダゾール誘導体を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、新規なフェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール誘導体、該誘導体からなる発光材料、及び該イミダゾール誘導体を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）を提供できる。また、上記本発明のイミダゾール誘導体は色純度の高い青色発光材料であるから、これを用いることにより高精細な有機ＥＬ素子を提供できる。また上記本発明のイミダゾール誘導体を白色発光技術に応用すれば、演色性の高い白色発光が得られる。よって本発明のイミダゾール誘導体は、工業的に極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１の２−（ナフチル−２−イル）−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号１）のＬＣ−ＭＳの測定結果を示す。
【図２】実施例２の２−（ビナフチル−４−イル）−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号２）のＬＣ−ＭＳの測定結果を示す。
【図３】実施例３の２−ビフェニル−３−イル−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号３）のＬＣ−ＭＳの測定結果を示す。
【図４】実施例４の２−（ビフェニル−４−イル）−６，９−（ジナフタレン−２−イル）−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号４）のＬＣ−ＭＳの測定結果を示す。
【図５】実施例５の２−（ビフェニル−４−イル）−１−（４−フェニルフェノキシ）−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号５）のＬＣ−ＭＳの測定結果を示す。
【図６】実施例６の２−［１，１′，４′，１″］ターフェニル−４−イル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号６）のＬＣ−ＭＳの測定結果を示す。
【図７】実施例７の２−［１，１′，３′，１″］ターフェニル−５′−イル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号７）のＬＣ−ＭＳの測定結果を示す。
【図８】実施例８の〔４−（１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾロ−２−イル）フェニル〕ジフェニルアミン（化合物番号８）のＬＣ−ＭＳの測定結果を示す。
【図９】実施例９の〔５−（１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾロ−２−イル）−Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニルベンゼン〕−１，３−ジアミン（化合物番号９）のＬＣ−ＭＳの測定結果を示す。
【図１０】実施例１０の〔４−（１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾロ−２−イル）ビフェニル−２−イル〕ジフェニルアミン（化合物番号１０）のＬＣ−ＭＳの測定結果を示す。
【図１１】実施例１１の２−〔４−（カルバゾール−９−イル）〕−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号１１）のＬＣ−ＭＳの測定結果を示す。
【図１２】実施例１２の２−〔９−エチル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル〕−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号１２）のＬＣ−ＭＳの測定結果を示す。
【図１３】実施例１３の１−フェニル−２−（４−スチルフェニル）−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号１３）のＬＣ−ＭＳの測定結果を示す。
【図１４】実施例１４の１−フェニル−２−（４−スチルフェニル）−６，９−（ジナフタレン−２−イル）−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号１４）のＬＣ−ＭＳの測定結果を示す。
【図１５】実施例１５の２−（４−アントラセン−４−イル）フェニル−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号１５）のＬＣ−ＭＳの測定結果を示す。
【図１６】実施例１６の２−〔４−（１０−フェニルアントラセン−９−イル）フェニル〕−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号１６）のＬＣ−ＭＳの測定結果を示す。
【図１７】実施例１７の２−（４−ピレン−４−イル）フェニル−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号１７）のＬＣ−ＭＳの測定結果を示す。
【図１８】実施例１８の２−（５−フェニルチオフェン−２−イル）−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ[９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号１８）のＬＣ−ＭＳの測定結果を示す。
【図１９】実施例１９の２−（５−ジフェニル−４−イル−チオフェン−２−イル）−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号１９）のＬＣ−ＭＳの測定結果を示す。
【図２０】実施例２０の２−（５−ナフタレン−２−イル−チオフェン−２−イル）−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号２０）のＬＣ−ＭＳの測定結果を示す。
【図２１】実施例２１の２−〔５−（カルバゾール−９−イル−フェニル）−チオフェン−２−イル〕−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号２１）のＬＣ−ＭＳの測定結果を示す。
【図２２】実施例２２の２−ビフェニル−４−イル−５，１０−ジ（ナフタレン−２−イル）−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号２２）のＬＣ−ＭＳの測定結果を示す。
【図２３】実施例２３の２，５，１０−トリ（ナフタレン−２−イル）−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号２３）のＬＣ−ＭＳの測定結果を示す。
【図２４】実施例２４及び比較例２の電流密度−電圧の関係を示すグラフ。
【図２５】実施例２４及び比較例２の輝度−電圧の関係を示すグラフ。
【図２６】実施例２４及び比較例２の電力効率−電流密度の関係を示すグラフ。
【図２７】実施例２４及び比較例２の電流効率−電流密度の関係を示すグラフ。
【図２８】実施例２４及び比較例２の輝度−電流密度の関係を示すグラフ。
【図２９】実施例２４及び比較例２の外部量子効率−電流密度の関係を示すグラフ。
【図３０】実施例２５及び比較例２の電流密度−電圧の関係を示すグラフ。
【図３１】実施例２５及び比較例２の輝度−電圧の関係を示すグラフ。
【図３２】実施例２５及び比較例２の電力効率−電流密度の関係を示すグラフ。
【図３３】実施例２５及び比較例２の電流効率−電流密度の関係を示すグラフ。
【図３４】実施例２５及び比較例２の輝度−電流密度の関係を示すグラフ。
【図３５】実施例２５及び比較例２の外部量子効率−電流密度の関係を示すグラフ。
【図３６】実施例２６及び比較例２の電流密度−電圧の関係を示すグラフ。
【図３７】実施例２６及び比較例２の輝度−電圧の関係を示すグラフ。
【図３８】実施例２６及び比較例２の電力効率−電流密度の関係を示すグラフ。
【図３９】実施例２６及び比較例２の電流効率−電流密度の関係を示すグラフ。
【図４０】実施例２６及び比較例２の輝度−電流密度の関係を示すグラフ。
【図４１】実施例２６及び比較例２の外部量子効率−電流密度の関係を示すグラフ。
【図４２】実施例２７及び比較例２の電流密度−電圧の関係を示すグラフ。
【図４３】実施例２７及び比較例２の輝度−電圧の関係を示すグラフ。
【図４４】実施例２７及び比較例２の電力効率−電流密度の関係を示すグラフ。
【図４５】実施例２７及び比較例２の電流効率−電流密度の関係を示すグラフ。
【図４６】実施例２７及び比較例２の輝度−電流密度の関係を示すグラフ。
【図４７】実施例２７及び比較例２の外部量子効率−電流密度の関係を示すグラフ。
【図４８】本発明の有機ＥＬ素子の一例を示す断面図。
【図４９】本発明の有機ＥＬ素子の一例を示す断面図。
【図５０】本発明の有機ＥＬ素子の一例を示す断面図。
【図５１】本発明の有機ＥＬ素子の一例を示す断面図。
【図５２】本発明の有機ＥＬ素子の一例を示す断面図。
【図５３】本発明の有機ＥＬ素子の一例を示す断面図。
【図５４】本発明の有機ＥＬ素子の一例を示す断面図。
【図５５】本発明の有機ＥＬ素子の一例を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、上記本発明について詳しく説明する。
本発明のフェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール誘導体（以下、イミダゾール誘導体αと略称することもある）におけるＲ１〜Ｒ４のアルキル基としては、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、ｔｅｒｔ−ブチル基などが挙げられる。
同じくイミダゾール誘導体αにおけるＡの炭素数５〜６０の芳香族基あるいは複素環基からなる群としては、下記Ａ−１〜Ａ−１０６のような基が挙げられる。基中のＲとしては、水素、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、ｔｅｒｔ−ブチル基などが挙げられる。
【００１２】
【化６】
【００１３】
【化７】
【００１４】
【化８】
【００１５】
【化９】
【００１６】
【化１０】
【００１７】
【化１１】
【００１８】
同じくイミダゾール誘導体αにおけるＢの炭素数５〜２０の芳香族基あるいは複素環基からなる群としては、下記Ｂ−１〜Ｂ−２５のような基が挙げられる。基中のＲとしては、水素、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、ｔｅｒｔ−ブチル基などが挙げられる。
【００１９】
【化１２】
【００２０】
同じくイミダゾール誘導体αにおけるＺの炭素数３〜２０の芳香族基あるいは複素環基からなる群としては、下記Ｚ−１〜Ｚ−７のような基が挙げられる。基中のＲとしては、水素、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、ｔｅｒｔ−ブチル基などが挙げられる。
【００２１】
【化１３】
【００２２】
本発明のイミダゾール誘導体αは、例えば下記の反応により製造することができるが、これに限られるわけではない。
＜一般式（１）について＞
【化１４】
（式中、Ｒ１〜Ｒ４は水素及び炭素数１〜４のアルキル基、アルコキシ基、アルキルアミノ基、シアノ基からそれぞれ独立して選ばれた基であり、Ａは炭素数５〜６０の芳香族基あるいは複素環基からなる群、Ｂは水素及び炭素数５〜２０の芳香族基あるいは複素環基からなる群、Ｚは炭素数３〜２０の芳香族基あるいは複素環基からなる群からそれぞれ独立して選ばれた基である。）
＜一般式（２）について＞
【化１５】
（式中、Ｒ１〜Ｒ４は水素及び炭素数１〜４のアルキル基、アルコキシ基、アルキルアミノ基、シアノ基からそれぞれ独立して選ばれた基であり、Ａは炭素数５〜６０の芳香族基あるいは複素環基からなる群、Ｂは水素及び炭素数５〜２０の芳香族基あるいは複素環基からなる群、Ｚは炭素数３〜２０の芳香族基あるいは複素環基からなる群からそれぞれ独立して選ばれた基である。）
【００２３】
上記反応は、９，１０−フェナンスレンキノンからフェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール誘導体への閉環反応である。
反応に使用する溶媒は、有機酸類であれば特に限定されないが、酢酸、プロピオン酸、酪酸が好ましく、より好ましくは酢酸である。反応で使用するアンモニウム塩も特に限定されないが、酢酸アンモニウム、プロピオン酸アンモニウム、酪酸アンモニウム、炭酸アンモニウム、塩化アンモニウムが好ましく、より好ましくは、酢酸アンモニウムである。
【００２４】
次に一般式（１）で示される本発明のイミダゾール誘導体αの具体例を示す。なお表１〜表８において、例えばＡ（Ｒ）欄の「１（Ｈ）」は、置換基ＡがＡ−１であり、ＲがＨ（水素）であることを示し、「２（ＣＨ３）」は、置換基ＡがＡ−２であり、ＲがＣＨ３であることを示す。Ｂ（Ｒ）欄、Ｚ（Ｒ）欄についても同様である。
【化１６】
【００２５】
【表１】
【００２６】
【表２】
【００２７】
【表３】
【００２８】
【表４】
【００２９】
【表５】
【００３０】
【表６】
【００３１】
【表７】
【００３２】
【表８】
【００３３】
次に一般式（２）で示される本発明のイミダゾール誘導体αの具体例を示す。なお表９〜表１６におけるＡ（Ｒ）欄、Ｂ（Ｒ）欄、Ｚ（Ｒ）欄の符号の意味は、表１〜表８の場合と同様である。
【化１７】
【００３４】
【表９】
【００３５】
【表１０】
【００３６】
【表１１】
【００３７】
【表１２】
【００３８】
【表１３】
【００３９】
【表１４】
【００４０】
【表１５】
【００４１】
【表１６】
【００４２】
本発明のイミダゾール誘導体αは色純度の高い青色発光を有する。従って、発光材料として使用することができる。使用に際しては蒸着により層形成を行うのが望ましい。
また、本発明のイミダゾール誘導体αを用いて有機ＥＬ素子を作成することができる。その場合、発光層の発光材料として使用することができる。また、適当なホスト材料と組み合わせて用いてもよい。
【００４３】
次に本発明の有機ＥＬ素子について説明する。
本発明の有機ＥＬ素子は、陽極と陰極間に複数層の有機化合物を積層した素子であり、発光層の発光材料として本発明のイミダゾール誘導体αを含有する。発光層は、発光材料とホスト材料から構成される。多層型の有機ＥＬ素子の構成例としては、例えば陽極／ホール輸送層／発光層／電子輸送層／陰極、陽極／ホール輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極、陽極／ホール輸送層／発光層／ホールブロック層／電子輸送層／陰極、陽極／ホール輸送層／発光層／ホールブロック層／電子輸送層／電子注入層／陰極、陽極／ホール注入層（正孔注入層）／ホール輸送層／発光層／ホールブロック層／電子輸送層／電子注入層／陰極等の多層構成で積層したものが挙げられる。また、必要に応じて陰極上に封止層を有していても良い。
ホール輸送層、電子輸送層、及び発光層のそれぞれの層は、各機能を分離した多層構造であることが望ましい。またホール輸送層、電子輸送層はそれぞれの層で注入機能を受け持つ層（ホール注入層及び電子注入層）と輸送機能を受け持つ層（ホール輸送層及び電子輸送層）を別々に設けることもできる。
【００４４】
以下、本発明の有機ＥＬ素子の構成要素について、陽極／ホール輸送層／発光層／電子輸送層／陰極からなる構成を例として取り上げて説明する。
本発明の有機ＥＬ素子は、基板に支持されていることが好ましい。基板の素材については特に制限はなく、例えば、従来の有機ＥＬ素子に慣用されている、ガラス、石英ガラス、透明プラスチックなどからなるものが挙げられる。
【００４５】
本発明の有機ＥＬ素子の陽極としては、仕事関数の大きな金属単体（４ｅＶ以上）、仕事関数の大きな金属同士の合金（４ｅＶ以上）、導電性物質、又はこれらの混合物を電極材料とすることが好ましい。その具体例としては、金、銀、銅等の金属、ＩＴＯ（インジウム−スズオキサイド）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）などの導電性透明材料、ポリピロール、ポリチオフェン等の導電性高分子材料が挙げられる。
陽極は、これらの電極材料を用いて、蒸着、スパッタリング、塗布などの方法により作成することができる。
陽極のシート電気抵抗は数百Ω／ｃｍ２以下が好ましい。陽極の膜厚は、材料にもよるが、一般に５〜１，０００ｎｍ程度であり、好ましくは１０〜５００ｎｍである。
【００４６】
本発明の有機ＥＬ素子の陰極としては、仕事関数の小さな金属単体（４ｅＶ以下）、仕事関数の小さい金属同士の合金（４ｅＶ以下）、導電性物質、又はこれらの混合物を電極材料とすることが好ましい。その具体例としては、リチウム、リチウム−インジウム合金、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウム合金、アルミニウム、アルミニウム−リチウム合金、アルミニウム−マグネシウム合金などが挙げられる。
陰極は、これらの電極材料を用いて、蒸着、スパッタリングなどの方法により作成することができる。
陰極のシート電気抵抗は数百Ω／ｃｍ２以下が好ましい。陰極の膜厚は、材料にもよるが、一般に５〜１，０００ｎｍ程度であり、好ましくは１０〜５００ｎｍである。
本発明の有機ＥＬ素子の発光を効率よく取り出すために、陽極又は陰極の少なくとも一方の電極は透明又は半透明であることが好ましい。
【００４７】
本発明の有機ＥＬ素子のホール輸送層は、ホール伝達化合物からなり、陽極より注入されたホールを発光層に伝達する機能を有する。電界が与えた２つの電極の間に正孔伝達化合物が配置されて陽極からホールが注入された場合、少なくとも１０−６ｃｍ２／Ｖ・秒以上のホール移動度を有するホール伝達物質が好ましい。このようなホール伝達物質としては、従来から光導電材料におけるホールの電荷注入材料として慣用されている材料や有機ＥＬ素子のホール輸送層に使用されている公知の材料の中から任意のものを選択して用いることができる。
ホール伝達物質の例としては、銅フタロシアニンなどのフタロシアニン誘導体、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−１，４−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ′−ジ（ｍ−トリル）−Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−４，４−ジアミノフェニル（ＴＰＤ）、Ｎ，Ｎ′−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−４，４−ジアミノフェニル（α−ＮＰＤ）などのトリアリールアミン誘導体、ポリフェニレンジアミン誘導体、ポリチオフェン誘導体、水溶性のＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ（ポリエチレンジオキサチオフェン−ポリスチレンスルホン酸）などが挙げられる。
ホール輸送層は、これらのホール伝達物質の一種又は二種以上からなる一層のみでもよいが、上記以外の他の化合物からなるホール輸送層を積層したものでも良い。
【００４８】
ホール注入材料としては、下記式で示されるＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ（ポリマー混合物）やＤＮＴＰＤが挙げられる。
【化１８】
【００４９】
ホール輸送材料としては、下記化学式に示すＴＰＤ、ＤＴＡＳｉ、α−ＮＰＤなどが挙げられる。
【化１９】
【００５０】
本発明の有機ＥＬ素子の電子輸送層は、電子輸送材料からなるもので、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有する。電界が与えた２つの電極の間に電子輸送材料が配置されて陰極から電子が注入された場合、少なくとも１０−６ｃｍ２／Ｖ・秒以上の電子移動度を有する電子輸送材料が好ましい。
このような電子輸送材料としては、従来から光導電材料において電子の電荷注入材料として慣用されているものや有機ＥＬ素子の電子輸送層に使用されている公知の材料の中から任意のものを選択して用いることができる。
電子輸送材料の例としては、トリス（８−ヒドロキシキノリノラト）アルミニウム錯体（Ａｌｑ３）のようなキノリン錯体、１−Ｎ−フェニル−２−（ｐ−ビフェニルイル）−５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，５−トリアジン（ＴＡＺ）のようなトリアジン誘導体、１，４−ジ（１，１０−フェナントロリン−２−イル）ベンゼン（ＤＰＢ）のようなフェナントロリン誘導体、フッ化リチウムのようなハロゲン化アルカリ金属などが挙げられる。
電子輸送層は、これらの電子輸送材料の一種又は二種以上からなる一層のみでもよいが、上記以外の他の化合物からなる電子輸送層を積層したものでも良い。
【００５１】
電子注入材料としては、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、下記式で示される８−ヒドロキシキノリノラトリチウム錯体（Ｌｉｑ）、特開２００８−１０６０１５に開示されたフェナントロリン誘導体のリチウム錯体（ＬｉＰＢ）、特開２００８−１９５６２３に開示されたフェノキシピリジンのリチウム錯体（ＬｉＰＰ）などが挙げられる。
【化２０】
【００５２】
電子輸送材料としては下記式で示されるＡｌｑ３、ＴＡＺ、ＤＰＢなどが挙げられる。
【化２１】
【００５３】
本発明の有機ＥＬ素子の発光層には、本発明のイミダゾール誘導体αを用いる。但し、従来の発色材料であるペリレン誘導体、ナフタセン誘導体、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体（例えばクマリン１、クマリン５４０、クマリン５４５など）、ピラン誘導体（例えばＤＣＭ−１、ＤＣＭ−２、ＤＣＪＴＢなど）、有機金属錯体、例えばトリス（８−ヒドロキシキノリノラト）アルミニウム錯体（Ａｌｑ３）、トリス（４−メチル−８−ヒドロキシキノリノラト）アルミニウム錯体（Ａｌｍｑ３）等の蛍光材料や、〔２−（４，６−ジフルオロフェニル）ピリジル−Ｎ，Ｃ２′〕イリジウム（III）ピコリレート（ＦＩｒｐｉｃ）、トリス｛１−〔４−（トリフルオロメチル）フェニル〕−１Ｈ−ピラゾラート−Ｎ，Ｃ２′｝イリジウム（III）（Ｉｒｔｆｍｐｐｚ３）、ビス〔２−（４′，６′−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２′〕イリジウム（III）テトラキス（１−ピラゾリル）ボレート（ＦＩｒ６）、トリス（２−フェニルピリジナト）イリジウム（III）〔Ｉｒ（ｐｐｙ）３〕などのリン光材料などと組み合わせて使用することもできる。
【００５４】
発光層は、ホスト材料と発光材料（ドーパント）から形成される［Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，６５ ３６１０（１９８９）］。発光材料は、その濃度消光を避け、また発光エネルギーを効率よく発光材料に移動させるためにホスト材料と組み合わせて使用する。
ホスト材料としては、下記式で示されるｔ−ブチルアントラセン（ｔＢＡ）やペリレン（Ｐｅｒ）のような縮合環化合物、４，４′−〔ジ（β，β−ジフェニルエテニル）〕−１，１′−ビフェニル（ＤＰＶＢｉ）のようなジスチリルアリーレン化合物、ＴＰＤのようなフェニルアリールアミン化合物を用いることが好ましい。
【化２２】
【００５５】
本発明の有機ＥＬ素子は、ホール注入性を更に向上させる目的で陽極と有機化合物の層の間に有機導電体から構成されるホール注入層を設けても良い。ホール注入材料としては、本発明のイミダゾール誘導体αの他に銅フタロシアニンなどのフタロシアニン誘導体、ポリフェニレンジアミン誘導体、ポリチオフェン誘導体、及びＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ（ポリエチレンジオキシチオフェン−ポリスチレンスルホン酸）などが挙げられる。
【００５６】
本発明のイミダゾール誘導体αを含む素子のホール注入層、ホール輸送層の形成方法については特に限定されず、例えば乾式製膜法（真空蒸着法、イオン化蒸着法など）、湿式製膜法〔溶媒塗布法（スピンコート法、キャスト法、インクジェット法）など〕を使用することができる。電子輸送層の製膜については、湿式製膜法で行うと下層が溶出する恐れがあるため乾式製膜法（真空蒸着法、イオン化蒸着法など）に限定される。素子の作成については上記の製膜法を併用しても構わない。
真空蒸着法によりホール輸送層、発光層、電子輸送層などの各層を形成する場合、真空蒸着条件は特に限定されるものではない。通常１０−５Ｔｏｒｒ程度以下の真空下で５０〜５００℃程度のボート温度（蒸着原温度）、−５０〜３００℃程度の基板温度で、０．０１〜５０ｎｍ／ｓｅｃ．程度で蒸着することが好ましい。正孔輸送層、発光層、電子輸送層の各層を複数の化合物を使用して形成する場合、化合物を入れたボートをそれぞれ温度制御しながら共蒸着することが好ましい。
【００５７】
ホール注入層、ホール輸送層を溶媒塗布法で形成する場合、各層を構成する成分を溶媒に溶解又は分散させて塗布液とする。溶媒としては、炭化水素系溶媒（例えばヘプタン、トルエン、キシレン、シクロヘキサン等）、ケトン系溶媒（例えばアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等）、ハロゲン系溶媒（例えばジクロロメタン、クロロホルム、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン等）、エステル系溶媒（例えば酢酸エチル、酢酸ブチル等）、アルコール系溶媒（例えばメタノール、エタノール、ブタノール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ等）、エーテル系溶媒（例えばジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、１，２−ジメトキシエタン等）、非プロトン性溶媒（例えばＮ，Ｎ′−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド等）、水等が挙げられる。溶媒は単独で使用しても、複数の溶媒を併用しても良い。
【００５８】
ホール輸送層、発光層、電子輸送層等の各層の膜厚は、特に限定されないが、通常５〜５，０００ｎｍになるようにする。
本発明の有機ＥＬ素子は、酸素や水分等の接触を遮断する目的で保護層（封止層）を設けたり、不活性物質中に素子を封入したりして保護することができる。
不活性物質としてはパラフィン、シリコンオイル、フルオロカーボン等が挙げられる。保護層に使用する材料としては、フッ素樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル、ポリカーボネート、光硬化性樹脂等が挙げられる。
【００５９】
本発明の有機ＥＬ素子は直流駆動の素子として使用できる。直流電圧を印加する場合、陽極をプラス、陰極をマイナスの極性として１．５〜２０Ｖ程度印加すると発光が観察される。また本発明の有機ＥＬ素子は交流駆動の素子としても使用できる。交流電圧を印加する場合には、陽極がプラス、陰極がマイナスの状態になった時に発光する。
本発明の有機ＥＬ素子は、例えば電子写真感光体、フラットパネルディスプレイなどの平面発光体、複写機、プリンター、液晶ディスプレイのバックライト、計器等の光源、各種発光素子、各種表示装置、各種標識、各種センサー、各種アクセサリーなどに使用することができる。
【００６０】
図４８〜図５１に、本発明の有機ＥＬ素子の好ましい例の断面図を示す。
図４８は、基板１上に陽極２、正孔輸送層５、発光層３、電子輸送層６及び陰極４を順次設けた例である。これはキャリア輸送と発光の機能を分離したものであり、材料選択の自由度が増すため、発光の高効率化や発光色の自由度が増すことになる。
図４９は、基板１上に陽極２、ホール注入層７、ホール輸送層５、発光層３、電子輸送層６及び陰極４を順次設けた例である。この場合、ホール注入層７を設けることにより、陽極２とホール輸送層５の密着性を高め、陽極からのホールの注入を良くし、発光素子の低電圧化に効果がある。
図５０は、基板１上に陽極２、ホール輸送層５、発光層３、電子輸送層６、電子注入層８及び陰極４を順次設けた例である。この場合、陰極４から電子の注入を良くし、発光素子の低電圧化に効果がある。
図５１は、基板１上に陽極２、ホール注入層７、ホール輸送層５、発光層３、電子輸送層６、電子注入層８及び陰極４を順次設けた例である。この場合、陽極２からホール注入を良くし、陰極４から電子注入を良くし、最も低電圧駆動に効果がある構成である。
【００６１】
図５２〜図５５は素子の中にホールブロック層９を挿入した例の断面図である。
ホールブロック層９は、陽極から注入されたホール、又は発光層３で再結合により生成した励起子が、陰極４に抜けることを防止する効果があり、有機ＥＬ素子の発光効率の向上に効果がある。ホールブロック層９については、発光層３と陰極４の間、発光層３と電子輸送層６の間、又は発光層３と電子注入層８の間に挿入することができる。より好ましいのは発光層３と電子輸送層６の間である。
図５２〜図５５で、ホール輸送層５、ホール注入層７、電子輸送層６、電子注入層８、発光層３、ホールブロック層９のそれぞれの層は、一層構造でも多層構造でもよい。
なお、上記図４８〜図５５は、あくまでも基本的な構成を示すものであり、本発明の有機ＥＬ素子の構成はこれらに限定されるものではない。
【実施例】
【００６２】
以下、実施例及び比較例を示して本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。
【００６３】
実施例１
２−（ナフチル−２−イル）−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号１）の合成
９，１０−フェナンスレンキノン（１０．６２ｇ，５１ｍｍｏｌ）、２−ナフトアルデヒド（８．００ｇ，５１ｍｍｏｌ）、アニリン（９．５０ｇ，１０２ｍｍｏｌ）、酢酸アンモニウム（９．８７ｇ，１２８ｍｍｏｌ）を混合し、最後に酢酸５０ｍＬを加えた。
得られた混合物を１３０℃のオイルバスで２時間加熱還流させた。反応後、室温まで冷却し、析出した結晶を濾過して粗製品１９．３０ｇを得た。
上記粗製品１９．１７ｇをトルエン２００ｍＬに１０８℃で溶解させた。得られた溶液に活性白土を加え、３０分撹拌後、１１０℃で熱濾過を行い、温度を下げて結晶を析出させた。得られた結晶を乾燥させて、精製品１６．７６ｇを得た（収率：７８．２％、メトラー融点：２３０．７〜２３１．４℃）。
上記結晶について、高速液体クロマトグラフ質量分析機（以下ＬＣ−ＭＳと略す）で構造の確認を行った結果を図１に示す。
【００６４】
実施例２
２−（ビナフチル−４−イル）−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号２）の合成
９，１０−フェナンスレンキノン（９．３７ｇ，４５ｍｍｏｌ）、４−フェニルベンズアルデヒド（８．００ｇ，４４ｍｍｏｌ）、アニリン（８．２０ｇ，８８ｍｍｏｌ）、酢酸アンモニウム（８．４８ｇ，１１０ｍｍｏｌ）を混合し最後に酢酸５０ｍＬを加えた。
得られた混合物を１３０℃のオイルバスで２時間加熱還流させた。反応後、室温まで冷却し、析出した結晶を濾過して、粗製品１７．７３ｇを得た。
上記粗製品１７．５９ｇをトルエン２００ｍＬに１０８℃で溶解させた。得られた溶液に活性白土を加え、３０分間撹拌後、１１０℃で熱濾過を行い、温度を下げて結晶を析出させた。得られた結晶を乾燥させて、精製品１４．８１ｇを得た（収率７５．４％、メトラー融点２２２．２〜２２３．０℃）。
上記結晶について、ＬＣ−ＭＳで構造の確認を行った結果を図２に示す。
【００６５】
実施例３
２−ビフェニル−３−イル−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号３）の合成
１−フェニル−２−（３−ブロモフェニル）−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（ＭＢＰＭ）（９．２６ｇ，２０．０ｍｍｏｌ）、フェニルボロン酸（２．６８ｇ，２２．０ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム水溶液〔Ｋ２ＣＯ３（８．２９ｇ，６０．０ｍｍｏｌ）＋水３０ｍＬ〕、トルエン２００ｍＬ、エタノール１００ｍＬを混合した。窒素を３０分間パージした後、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム〔Ｐｄ（ＰＰｈ３）４〕（１．１６ｇ，１．００ｍｍｏｌ）を加えた。
得られた混合物を、窒素雰囲気下、７４〜７５℃で５時間加熱還流させた。反応後、７０℃まで冷却して分液し、反応液に水１００ｍＬと３５％ＨＣｌを加えてｐＨ調整を行った（ｐＨ１０．３１→８．２１）。７０℃で分液後、溶液に水１００ｍＬを加えて７０℃で３０分間撹拌した。更にカーボン０．８９ｇを加えて７０℃で３０分間撹拌後、熱濾過を行って溶媒を回収し、濃縮残渣１０．６４ｇを得た。
上記濃縮残渣１０．３２ｇをＩＰＡ（イソプロピルアルコール）５２ｍＬとエチルセロソルブ１６９ｍＬの混合溶液に１１０℃で溶解させた。溶液にカーボンを加え、３０分間撹拌後、熱濾過を行い、温度を下げて結晶を析出させた。得られた結晶を吸引濾過し乾燥させて、精製品６．４９ｇを得た（収率：７２．７％、メトラー融点：２１７．０〜２１８．０℃、）。
上記結晶について、ＬＣ−ＭＳで構造の確認を行った結果を図３に示す。
【００６６】
実施例４
２−（ビフェニル−４−イル）−６，９−（ジナフタレン−２−イル）−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号４）の合成
（１）３，６−ジブロモ−９，１０−フェナンスレンキノンの合成
９，１０−フェナンスレンキノン（１２．４９ｇ，６０ｍｍｏｌ）、ヨウ素（０．６１ｇ，４ｍｏｌ％）、ニトロベンゼン６３ｍＬの混合物を６０℃まで昇温し、臭素ニトロベンゼン溶液〔臭素（２６．８５ｇ，１６８．０ｍｍｏｌ）＋ニトロベンゼン３０ｍＬ〕を滴下した。混合物を５８〜６２℃で１時間加熱撹拌した。反応後、２５℃まで冷却し、反応液に１０％チオ硫酸ナトリウム溶液３０ｍＬを加えた。更に水９０ｍＬと４８％水酸化ナトリウム溶液を加えてｐＨ調整を行った（ｐＨ０．０６→８．０３）。得られた結晶を乾燥させて、粗製品１９．８５ｇを得た。
上記粗製品１９．７７ｇをｏ−ジクロロベンゼン１０５ｍＬに１６０℃で溶解させた。溶液にカーボンを加えて３０分間撹拌後、熱濾過を行い温度を下げて結晶を析出させた。得られた結晶を乾燥させて、精製品１５．７２ｇを得た（収率：７１．６％、メトラー融点：２８９．８〜２９０．８℃）。
（２）２−（ビフェニル−４−イル）−６，９−ジブロモ−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（ＢＤＢＰＭ）の合成
上記３，６−ジブロモ−９，１０−フェナンスレンキノン（１０．５６ｇ，２８．０ｍｍｏｌ）、４−フェニルベンズアルデヒド（５．６１ｇ，３０．８ｍｍｏｌ）、アニリン（５．２２ｇ，５６．０ｍｍｏｌ）、酢酸アンモニウム（５．４ｇ，７０ｍｍｏｌ）を混合し、最後に酢酸２８０ｍＬを加えた。
得られた混合物を１１６〜１１８℃で３時間加熱還流し、得られた結晶を乾燥させて、粗製品１６．６６ｇを得た。
上記粗製品１６．４３ｇをＩＰＡ８２ｍＬとＤＭＦ２２４ｍＬの混合溶液に１１８℃で溶解させた。溶液にカーボンを加え、３０分撹拌後、熱濾過を行い、温度を下げて結晶を析出させた。得られた結晶を乾燥させて、精製品を１２．８４ｇを得た（収率７５．９％、メトラー融点：測定不能、ＤＳＣＴｍ：３０４．７４ｇ）。
（３）化合物番号４の合成
上記ＢＤＢＰＭ（７．４２ｇ，１２．０ｍｍｏｌ）、ナフタレンボロン酸（４．６３ｇ，２６．４ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム水溶液〔Ｋ２ＣＯ３（９．９５ｇ，７２．０ｍｍｏｌ）＋水３６ｍＬ〕、トルエン１２０ｍＬ、エタノール６０ｍＬを混合した。窒素を３０分間パージした後、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（１．３９ｇ，１．２０ｍｍｏｌ）を加えた。
得られた混合物を、窒素雰囲気下、７５〜７６℃で４時間加熱還流させ、得られた結晶を乾燥させて、粗製品７．３５ｇを得た。
上記粗製品７．１３ｇをＩＰＡ２１ｍＬとＤＭＦ１２３ｍＬの混合溶液に１３４℃で溶解させた。溶液にカーボンを加えて３０分間撹拌後、熱濾過を行い、温度を下げて結晶を析出させた。得られた結晶を乾燥させて、精製品４．９２ｇを得た（収率：５８．７％、メトラー融点：２６８．３〜２６９．３℃）。
上記結晶について、ＬＣ−ＭＳで構造の確認を行った結果を図４に示す。
【００６７】
実施例５
２−（ビフェニル−４−イル）−１−（４−フェニルフェノキシ）−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号５）の合成
９，１０−フェナンスレンキノン（４．２０ｇ，２０ｍｍｏｌ）、４−フェニルベンズアルデヒド（４．０１ｇ，２２ｍｍｏｌ）、４−アミノジフェニルエーテル（７．４１ｇ，４０ｍｍｏｌ）、酢酸アンモニウム（３．８５ｇ，５０ｍｍｏｌ）を混合し、最後に酢酸５０ｍＬを加えた。
得られた混合物を１３０℃のオイルバスで、３時間加熱還流させた。反応後、一夜室温で放置してから、５０ｍＬの５０％のメタノール水を加え、析出した粗製物を吸引濾過した。次いで、該粗製物を、ｏ−ジクロロベンゼンから再結晶させ、精製品７．４５ｇを得た（収率６９．２％、メトラー融点２００．９〜２０１．３℃）。
上記結晶について、ＬＣ−ＭＳで構造の確認を行った結果を図５に示す。
【００６８】
実施例６
２−［１，１′，４′，１″］ターフェニル−４−イル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号６）の合成
１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール−２−（４−フェニルボロン酸）（ＢＰＭ）（８．９９ｇ，２０．０ｍｍｏｌ）、４−ビフェニルボロン酸（４．３６ｇ，２２．０ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム水溶液〔Ｋ２ＣＯ３（８．２９ｇ，６０．０ｍｍｏｌ）＋水３０ｍＬ〕、トルエン２００ｍＬ、エタノール１００ｍＬを混合した。窒素を３０分間パージした後、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（１．１６ｇ，１．００ｍｍｏｌ）を加えた。
得られた混合物を窒素雰囲気下、７５〜７６℃で５時間加熱還流させた。反応後、５０℃まで冷却し、反応液に水１００ｍＬと３５％ＨＣｌを加えてｐＨ調整を行った（ｐＨ１１．７４→８．３８）。析出した結晶を吸引濾過し乾燥させて粗製品８．６７ｇを得た。
上記粗製品８．４３ｇをＩＰＡ２５ｍＬとクロロベンゼン１７５ｍＬの混合溶液に１００℃で溶解させた。溶液にカーボンを加えて１００℃で３０分間撹拌後、熱濾過を行い、温度を下げて結晶を析出させた。得られた結晶を吸引濾過し乾燥後、精製品６．４９ｇを得た（収率：６７．８％、メトラー融点：２７４．３〜２７５．８℃）。
上記結晶について、ＬＣ−ＭＳで構造の確認を行った結果を図６に示す。
【００６９】
実施例７
２−［１，１′，３′，１″］ターフェニル−５′−イル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号７）の合成
１−フェニル−２−（３，５−ジブロモフェニル）−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（ＤＢＰＭ）（６．９８ｇ，１３．０ｍｍｏｌ）、フェニルボロン酸（３．４９ｇ，２８．６ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム水溶液〔Ｋ２ＣＯ３（１０．７８ｇ，７８．０ｍｍｏｌ）＋水３９ｍＬ〕、トルエン１３０ｍＬ、エタノール６５ｍＬを混合した。窒素を３０分間パージした後、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（１．５０ｇ，１．３０ｍｍｏｌ）を加えた。
得られた混合物を、窒素雰囲気下、７５〜７６℃で５時間加熱還流させた。反応後、７０℃まで冷却して分液し、反応液に水５０ｍＬと３５％ＨＣｌを加えてｐＨ調整を行った（ｐＨ１０．０９→８．１１）。７０℃で分液後、溶液に水５０ｍＬを加えて７０℃で３０分間撹拌した。更にカーボンを加えて３０分間撹拌後、熱濾過を行って溶媒を回収し、濃縮残渣８．４３ｇを得た。
上記濃縮残渣８．２７ｇをＩＰＡ４１ｍＬとクロロベンゼン３６ｍＬの混合溶液に８７℃で溶解させ、温度を下げて結晶を析出させた。得られた結晶を吸引濾過し乾燥後、精製品４．９６ｇを得た（収率：７３．０％、メトラー融点：２３７．９〜２３８．７℃）。
上記結晶について、ＬＣ−ＭＳで構造の確認を行った結果を図７に示す。
【００７０】
実施例８
〔４−（１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾロ−２−イル）フェニル〕ジフェニルアミン（化合物番号８）の合成
９，１０−フェナンスレンキノン（３．８９ｇ，１８．７ｍｍｏｌ）、４−（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）ベンズアルデヒド（５．００ｇ，１８．３ｍｍｏｌ）、アニリン（３．４１ｇ，３６．６ｍｍｏｌ）、酢酸アンモニウム（３．５３ｇ，４５．８ｍｍｏｌ）を混合し、最後に酢酸５０ｍＬを加えた。
得られた混合物を２３０℃のオイルバスで５時間熱還流させた。反応後、室温まで冷却し、析出した結晶を濾過し乾燥させて、粗製品８．４８ｇを得た。
上記粗製品８．３７ｇをクロロベンゼン９８ｍＬに１０８℃で溶解させた。得られた溶液に活性白土を加え、３０分撹拌後、１１０℃で熱濾過を行い、温度を下げて結晶を析出させた。得られた結晶を乾燥させて、精製品６．２５ｇを得た（収率６３．５％、メトラー融点：２８１．１〜２８１．９℃）。
上記結晶について、ＬＣ−ＭＳで構造の確認を行った結果を図８に示す。
【００７１】
実施例９
〔５−（１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾロ−２−イル）−Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニルベンゼン〕−１，３−ジアミン（化合物番号９）の合成
１−フェニル−２−（３，５−ジブロモフェニル）−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（ＤＢＰＭ）（４．８５ｇ，９．２ｍｍｏｌ）、ジフェニルアミン（３．４２ｇ，２０．２ｍｍｏｌ）、ナトリウム−ｔ−ブトキシド（２．６５ｇ，２７．６ｍｍｏｌ）、トルエン２５ｍＬを混合した。窒素を３０分間パージした後、酢酸パラジウム（０．０８ｇ，０．３７ｍｍｏｌ）、トリ−ｔ−ブチルホスフィン（０．３７ｇ，１．８ｍｍｏｌ）／トルエン溶液５ｍＬを加えた。
得られた混合物を、窒素雰囲気下、１０７〜１１０℃で３時間加熱還流させた。反応後、５０℃まで冷却し、水３０ｍＬと３５％ＨＣｌ、３．２３ｇを加えてｐＨ調整した（ｐＨ１２．８→７．８）。得られた結晶を乾燥させて、粗製品５．０２ｇを得た。
上記粗製品４．８４ｇにＩＰＡ２４ｍＬとＤＭＦ（フマル酸ジメチル）５６ｍＬの混合溶液を加え１１７℃で溶解させた。溶液にカーボンを加え、３０分間撹拌後、熱濾過を行い、温度を下げて結晶を析出させた。得られた結晶を乾燥させて、精製品４．０５ｇを得た（収率６２．５％、メトラー融点：２５５．４〜２５６．２℃）。
上記結晶について、ＬＣ−ＭＳで構造の確認を行った結果を図９に示す。
【００７２】
実施例１０
〔４−（１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾロ−２−イル）ビフェニル−２−イル〕ジフェニルアミン（化合物番号１０）の合成
（１）１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾゾール−２−（４−フェニルボロン酸）（ＢＰＭＢ）の合成
２−（４−ブロモフェニル）−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（２２．９０ｇ，５１．０ｍｍｏｌ）にＴＨＦ（テトラヒドロフラン）５８０ｍＬを加え、窒素パージして、−７０℃まで冷却後、窒素雰囲気下、ｎ−ＢｕＬｉ（１．６Ｍ）（４３ｍＬ、６８．９ｍｍｏｌ）を加えた。−７０℃で１．５時間反応させた後、反応液にホウ酸トリメチル（７．９５ｇ、７６．５ｍｍｏｌ）を加えて、１時間反応させ、更に１８℃〜２２℃で３時間反応させた。
反応液に水７０ｍＬと３５％塩酸を加え加水分解を行った（ｐＨ１１．４９→０．４４）。次いで、２３℃〜２５℃で１４時間反応させた。
反応液にトルエン１５０ｍＬを加えて、４０℃で分液した。溶液に水５０ｍＬと４８％水酸化ナトリウム水溶液を加えてｐＨ調整を行った（ｐＨ０．９０→６．９６）。４０℃で分液後、溶液に水５０ｍＬを加えて４０℃で３０分間撹拌した。溶媒を回収し、濃縮残渣２４．０７ｇを得た。
得られた濃縮残渣全量に、ヘプタン８０ｍＬとクロロベンゼン１６０ｍＬの混合溶液を加えて１１４℃で１時間撹拌し、２４℃〜２８℃で１時間撹拌後、得られた結晶を乾燥させて、精製品（ＢＰＭＢ）を１３．７９ｇ得た（収率：６５．３％）。
（２）化合物番号１０の合成
上記ＢＰＭＢ（７．２０ｇ，１６．５ｍｍｏｌ）、４−ブロモトリフェニルアミン（４．８６ｇ，１５．０ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム水溶液〔Ｋ２ＣＯ３（６．２２ｇ，４５．０ｍｍｏｌ）＋水２３ｍＬ〕、トルエン１５０ｍＬ、エタノール７５ｍＬを混合した。窒素を３０分間パージした後、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（０．８７ｇ，０．７５ｍｍｏｌ）を加えた。
得られた混合物を、窒素雰囲気下、７５℃で６時間加熱還流させた。反応後、７０℃まで冷却し、分液した。反応液に水５０ｍＬと３５％ＨＣｌを加えてｐＨ調整を行った（ｐＨ９．４０→８．３９）。５０℃で濾過を行い、ろ液に水５０ｍＬを加えて７０℃で３０分間撹拌した。更にカーボンを加えて３０分間撹拌後、濾過を行って溶媒を回収し、濃縮残渣１０．５１ｇを得た。
得られた濃縮残渣１０．４０ｇをＩＰＡ５２ｍＬとトルエン６５ｍＬの混合溶液に８３℃で溶解させ、温度を下げて結晶を析出させた。得られた結晶を乾燥させて、精製品４．６０ｇを得た（収率：５０．０％、メトラー融点：２６４．６〜２６５．３℃）。
上記結晶について、ＬＣ−ＭＳで構造の確認を行った結果を図１０に示す。
【００７３】
実施例１１
２−〔４−（カルバゾール−９−イル）〕−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号１１）の合成
９，１０−フェナンスレンキノン（３．２１ｇ，１５．４ｍｍｏｌ）、４−カルバゾール−９−イル−ベンズアルデヒド（４．００ｇ，１４．７ｍｍｏｌ）、アニリン（２．７４ｇ，２９．４ｍｍｏｌ）、酢酸アンモニウム（２．８４ｇ，３６．８ｍｍｏｌ）を混合し、最後に酢酸３０ｍＬを加えた。
得られた混合物を１１７℃で２時間加熱還流させた。反応後、室温まで冷却し、析出した結晶を吸引濾過し乾燥させて、粗製品７．８２ｇを得た。
上記粗製品７．６９ｇをクロロベンゼン１０２ｍＬに１３２℃で溶解させた。活性白土を加えて３０分間撹拌後、熱濾過を行い、温度を下げて結晶を析出させた。氷析出した結晶を吸引濾過し乾燥後、精製品６．４３ｇを得た（収率８１．７％、メトラー融点：測定不能、ＤＳＣＴｍ ３０６．５℃）。
上記結晶について、ＬＣ−ＭＳで構造の確認を行った結果を図１１に示す。
【００７４】
実施例１２
２−〔９−エチル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル〕−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号１２）の合成
９，１０−フェナンスレンキノン（４．７５ｇ，２２．８ｍｍｏｌ）、Ｎ−エチルカルバゾール−３−カルボキシアルデヒド（５．００ｇ，２２．４ｍｍｏｌ）、アニリン（４．１７ｇ，４４．８ｍｍｏｌ）、酢酸アンモニウム（４．３２ｇ，５６．０ｍｍｏｌ）を混合し、最後に酢酸５０ｍＬを加えた。
得られた混合物を１３０℃のオイルバスで３時間加熱還流させた。反応後、室温まで冷却し、析出した結晶を濾過後、乾燥させて、粗製品８．１６ｇを得た。
上記粗製品７．９４ｇをクロロベンゼン５８ｍＬに１３０℃で溶解させた。活性白土を加えて１時間撹拌後、熱濾過を行い、温度を下げて結晶を析出させた。氷浴で１時間撹拌し、析出した結晶を吸引濾過し乾燥させて、精製品６．１７ｇを得た（収率５６．５％、メトラー融点：２８５．６〜２８６．４℃）。
上記結晶について、ＬＣ−ＭＳで構造の確認を行った結果を図１２に示す。
【００７５】
実施例１３
１−フェニル−２−（４−スチルフェニル）−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号１３）の合成
９，１０−フェナンスレンキノン（４．５８ｇ，２２．０ｍｍｏｌ）、４−ホルミル−ｔｒａｎｓ−スチルベン（４．１７ｇ，２０．０ｍｍｏｌ）、アニリン（３．７３ｇ，４０．０ｍｍｏｌ）、酢酸アンモニウム（３．８５ｇ，５０．０ｍｍｏｌ）を混合し、最後に酢酸５０ｍＬを加えた。
得られた混合物を１１４〜１１６℃で２時間加熱還流させた。反応後、室温まで冷却し、析出した結晶を濾過し乾燥させて、粗製品９．５９ｇを得た。
上記粗製品９．４１ｇをＩＰＡ４８ｍＬとクロロベンゼン１１４ｍＬの混合溶液に９２℃で溶解させた。溶液にカーボンを加えて３０分間撹拌後、熱濾過を行い、温度を下げて結晶を析出させた。得られた結晶を乾燥させて、精製品６．７７ｇを得た（収率７１．６％、メトラー融点：２４６．９〜２４８．４℃）。
上記結晶について、ＬＣ−ＭＳで構造の確認を行った結果を図１３に示す。
【００７６】
実施例１４
１−フェニル−２−（４−スチルフェニル）−６，９−（ジナフタレン−２−イル）−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号１４）の合成
１−フェニル−２−（４−スチルフェニル）−６，９−ジブロモ−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（１０．３９ｇ，１６．０ｍｍｏｌ）、２−ナフタレンボロン酸（６．０８ｇ，３５．２ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム水溶液〔Ｋ２ＣＯ３（１３．２７ｇ，９６．０ｍｍｏｌ）＋水４８ｍＬ〕、トルエン１６０ｍＬ、エタノール８０ｍＬを混合した。窒素を３０分間パージした後、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（１．８５ｇ，１．６０ｍｍｏｌ）を加えた。
得られた混合物を窒素雰囲気下、７３〜７５℃で４時間加熱還流させた。反応後、５０℃まで冷却し、反応液に水８０ｍＬと３５％ＨＣｌを加えてｐＨ調整を行った（ｐＨ１１．２８→８．４１）。得られた結晶を乾燥させて、粗製品１１．７１ｇを得た。
上記粗製品１１．４８ｇをクロロベンゼン３８ｍＬに１３０℃で溶解させ、活性白土を加えて３０分間撹拌後、熱濾過を行い、温度を下げて結晶を析出させた。得られた結晶を乾燥させて、精製品１０．９７ｇを得た（収率９４．６％、メトラー融点：測定不能、ＤＳＣＴｍ：２７４．５℃）。
上記結晶について、ＬＣ−ＭＳで構造の確認を行った結果を図１４に示す。
【００７７】
実施例１５
２−（４−アントラセン−４−イル）フェニル−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号１５）の合成
１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール−２−（４−フェニルボロン酸）（ＢＰＭＢ）（６．１９ｇ，１４．３ｍｍｏｌ）、９−ブロモアントラセン（３．３４ｇ，１３．０ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム水溶液〔Ｋ２ＣＯ３（５．３９ｇ，３９．０ｍｍｏｌ）＋水２０ｍＬ〕、トルエン１３０ｍＬ、エタノール６５ｍＬを混合した。窒素を３０分間パージした後、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（０．７５ｇ，０．６５ｍｍｏｌ）を加えた。
得られた混合物を、窒素雰囲気下、７５℃で５時間加熱還流させた。反応後、７０℃まで冷却して分液し、反応液に水５０ｍＬと３５％ＨＣｌを加えてｐＨ調整を行った（ｐＨ１０．６９→７．２７）。７０℃で分液後、溶液に水５０ｍＬを加えて７０℃で３０分間撹拌し、熱濾過を行って溶媒を回収し、濃縮残渣８．２６ｇを得た。
上記濃縮残渣８．２６ｇをメチルセロソルブ２９０ｍＬに１２３℃で溶解させ、温度を下げて結晶を析出させた。得られた結晶を乾燥させて、精製品５．９３ｇを得た（収率：８３．４％、メトラー融点：２６９．６〜２７０．２℃）。
上記結晶について、ＬＣ−ＭＳで構造の確認を行った結果を図１５に示す。
【００７８】
実施例１６
２−〔４−（１０−フェニルアントラセン−９−イル）フェニル〕−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号１６）の合成
１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール−２−（４−フェニルボロン酸）（ＢＰＭＢ）（７．２０ｇ，１６．５ｍｍｏｌ）、９−ブロモ−１０−フェニルアントラセン（５．０５ｇ，１５．０ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム水溶液〔Ｋ２ＣＯ３（６．２２ｇ，４５．０ｍｍｏｌ）＋水２３ｍＬ〕、トルエン１５０ｍＬ、エタノール７５ｍＬを混合した。窒素を３０分間パージした後、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（０．８７ｇ，０．７５ｍｍｏｌ）を加えた。
得られた混合物を、窒素雰囲気下、７６〜７７℃で撹拌しつつ（３００ｒｐｍ）、８時間加熱還流させた。反応後、７０℃まで冷却して分液し、反応液に水５０ｍＬと３５％ＨＣｌを加えてｐＨ調整を行った（ｐＨ１０．５２→８．１９）。７０℃で分液後、溶液に水５０ｍＬを加えて６５℃で３０分間撹拌した。更にカーボンを加えて３０分間撹拌後、熱濾過を行って溶媒を回収し、濃縮残渣１０．５８ｇを得た。
上記濃縮残渣１０．４６ｇをＤＭＦ９０ｍＬに１５０℃で溶解させ、温度を下げて結晶を析出させた。得られた結晶を乾燥させて、精製品５．８４ｇを得た〔収率：６２．５％、メトラー融点：測定不能（３００℃以上）、ＤＳＣＴｍ：３１８．５℃〕。
上記結晶について、ＬＣ−ＭＳで構造の確認を行った結果を図１６に示す。
【００７９】
実施例１７
２−（４−ピレン−４−イル）フェニル−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号１７）の合成
１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール−２−（４−フェニルボロン酸）（ＢＰＭＢ）（６．１４ｇ，１４．３ｍｍｏｌ）、１−ブロモピレン（３．７５ｇ，１３．０ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム水溶液〔Ｋ２ＣＯ３（５．３９ｇ，３９．０ｍｍｏｌ）＋水２０ｍＬ〕、トルエン１３０ｍＬ、エタノール６５ｍＬを混合した。窒素を３０分間パージした後、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（０．７５ｇ，０．６５ｍｍｏｌ）を加えた。
得られた混合物を、窒素雰囲気下、７５℃で４時間加熱還流させた。反応後、７０℃まで冷却して分液し、反応液に水５０ｍＬと３５％ＨＣｌを加えてｐＨ調整を行った（ｐＨ１０．６９→８．１２）。７０℃で分液後、溶液に水５０ｍＬを加えて３０分間撹拌した。更にカーボンを加えて３０分間撹拌後、熱濾過を行って溶媒を回収し、濃縮残渣８．２７ｇを得た。
上記濃縮残渣８．１３ｇをカラム精製し（展開溶媒、トルエン：ヘキサン＝２：１）、回収品５．３６ｇを得た。
回収品５．２５ｇを、ＩＰＡ２６ｍＬとＤＭＦ９１ｍＬの混合溶液に１２５℃で溶解させ、温度を下げて結晶を析出させた。得られた結晶を乾燥させて、精製品４．３５ｇを得た（収率：５８．６％、メトラー融点：２６３．３〜２６６．６℃）。
上記結晶について、ＬＣ−ＭＳで構造の確認を行った結果を図１７に示す。
【００８０】
実施例１８
２−（５−フェニルチオフェン−２−イル）−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号１８）の合成
２−（５−ブロモチオフェン−２−イル）−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（１８．２ｇ，４０．０ｍｍｏｌ）、フェニルボロン酸（５．４ｇ，４４．０ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム水溶液〔Ｋ２ＣＯ３（１６．６ｇ，１２０．０ｍｍｏｌ）＋水６０ｍＬ〕、トルエン２８０ｍＬ、エタノール１４０ｍＬを混合した。窒素を３０分間パージした後、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（２．３ｇ，２．０ｍｍｏｌ）を加えた。
得られた混合物を窒素雰囲気下、７５℃で４時間加熱還流させた。反応後、５０℃まで冷却し、反応液に水７０ｍＬと３５％ＨＣｌを加えてｐＨ調整を行った（ｐＨ１１．４８→８．５５）。得られた結晶を乾燥させて、粗製品１６．２ｇを得た。
上記粗製品１６．２ｇをクロロベンゼン２１０ｍＬに１２７℃で溶解させた。活性白土を加えて３０分間撹拌後、熱濾過を行い、温度を下げて結晶を析出させた。得られた結晶を乾燥させて、精製品１４．８ｇを得た（収率：８１．８％、ＤＳＣＴｍ：２７９．３℃）。
上記結晶について、ＬＣ−ＭＳで構造の確認を行った結果を図１８に示す。
【００８１】
実施例１９
２−（５−ジフェニル−４−イル−チオフェン−２−イル）−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号１９）の合成
（１）１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール−２−（チオフェン−２−イル−５−ボロン酸）（ＢＳＭ−２Ｂ）の合成
２−（５−ブロモ−チオフェン−２−イル）−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（２２．８ｇ，５０．０ｍｍｏｌ）、ＴＨＦ２３０ｍＬを混合した。窒素パージし、−７０℃まで冷却後、窒素雰囲気下で、ｎ−ＢｕＬｉ（１．６Ｍ）（３９ｍＬ，６２．５ｍｍｏｌ）を加えた。−７８℃で１時間反応させた後、反応液にホウ酸トリメチル（７．８ｇ，７５．０ｍｍｏｌ）を加えて、−７８℃で１時間反応させ、更に２０℃〜２５℃で３時間反応させた。
反応液に水６０ｍＬと３５％ＨＣｌを加えて加水分解を行い、２０℃〜２５℃で１３時間反応させた。
反応液にトルエン１５０ｍＬと４８％ＮａＯＨ溶液を加えてｐＨ調整を行った（ｐＨ０．２３→６．８０）。得られた結晶を乾燥させて、１４．４ｇの生成物を得た（収率：６８．６％）。
（２）化合物番号１９の合成
上記ＢＳＭ−２Ｂ（１３．９ｇ，３３．０ｍｍｏｌ）、４−ブロモビフェニル（７．０ｇ，３０．０ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム水溶液〔Ｋ２ＣＯ３（１２．４ｇ，９０．０ｍｍｏｌ）＋水４５ｍＬ〕、トルエン１６０ｍＬ、エタノール８０ｍＬを混合した。窒素を３０分間パージした後、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（１．７ｇ，１．５ｍｍｏｌ）を加えた。
得られた混合物を、窒素雰囲気下、７５℃で２時間加熱還流させた。反応後、５０℃まで冷却し、反応液に水７０ｍＬと３５％ＨＣｌを加えてｐＨ調整を行った（ｐＨ１１．４２→８．３９）。得られた結晶を乾燥させて、粗製品８．９ｇを得た。
上記粗製品８．９ｇをＤＭＦ１３０ｍＬに１３０℃で溶解させた。溶液にカーボンを加えて３０分間撹拌後、熱濾過を行い、温度を下げて結晶を析出させた。得られた結晶を乾燥させて、精製品８．１ｇを得た（収率：４１．５％、ＤＳＣＴｍ：２４９．０℃）。
上記結晶について、ＬＣ−ＭＳで構造の確認を行った結果を図１９に示す。
【００８２】
実施例２０
２−（５−ナフタレン−２−イル−チオフェン−２−イル）−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号２０）の合成
２−（５−ブロモチオフェン−２−イル）−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（ＢＳＭ−２）（１３．６ｇ，３０．０ｍｍｏｌ）、２−ナフタレンボロン酸（５．７ｇ，３３．０ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム水溶液〔Ｋ２ＣＯ３（１２．４ｇ，９０．０ｍｍｏｌ）＋水４５ｍＬ〕、トルエン２００ｍＬ、エタノール１００ｍＬを混合した。窒素を３０分間パージした後、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（１．７ｇ，１．５ｍｍｏｌ）を加えた。
得られた混合物を窒素雰囲気下、７５℃で１３時間加熱還流させた。反応後、５０℃まで冷却し、反応液に水５０ｍＬと３５％ＨＣｌを加えてｐＨ調整を行った（ｐＨ１２．５７→８．６０）。得られた結晶を乾燥させて、粗製品１３．９ｇを得た。
上記粗製品１３．９ｇをクロロベンゼン２１０ｍＬに１２５℃で溶解させた。溶液にカーボンを加えて３０分間撹拌後、熱濾過を行い、温度を下げて結晶を析出させた。
得られた結晶を乾燥させて、精製品１２．２ｇを得た（収率：８０．８％、ＤＳＣＴｍ：２７１．０℃）。
上記結晶について、ＬＣ−ＭＳで構造の確認を行った結果を図２０に示す。
【００８３】
実施例２１
２−〔５−（４−カルバゾール−９−イル−フェニル）−チオフェン−２−イル〕−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号２１）の合成
２−（５−ブロモチオフェン−２−イル）−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（１３．７ｇ，３０．０ｍｍｏｌ）、４−カルバゾール−９−イル−フェニルボロン酸（４ＮＣＰＢＡ）（９．５ｇ，３３．０ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム水溶液〔Ｋ２ＣＯ３（１２．４ｇ，９０．０ｍｍｏｌ）＋水５３ｍＬ〕、トルエン２００ｍＬ、エタノール１００ｍＬを混合した。窒素を３０分間パージした後、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（１．７ｇ，１．５ｍｍｏｌ）を加えた。
得られた混合物を窒素雰囲気下、７５℃で３時間加熱還流させた。反応後、５０℃まで冷却し、反応液に水５０ｍＬと３５％ＨＣｌを加えてｐＨ調整を行った（ｐＨ１１．５９→８．１１）。得られた結晶を乾燥させて、粗製品１５．６ｇを得た。
上記粗製品１５．６ｇをエチルセロソルブ５０ｍＬとクロロベンゼン１３０ｍＬの混合溶液に１２５℃で溶解させた。溶液にカーボンを加えて３０分間撹拌後、熱濾過を行い、温度を下げて結晶を析出させた。得られた結晶を乾燥させて、精製品１２．６ｇを得た（収率：６８．１％、ＤＳＣＴｍ：２９９．４℃）。
上記結晶について、ＬＣ−ＭＳで構造の確認を行った結果を図２１に示す。
【００８４】
実施例２２
２−ビフェニル−４−イル−５，１０−ジ（ナフタレン−２−イル）−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号２２）の合成
２−ビフェニル−４−イル−５，１０−ジブロモ−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（ＢＤＢＰＭ−１）（７．２ｇ、７．０ｍｍｏｌ）、２−ナフタレンボロン酸（２．７ｇ、１５．４ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム水溶液〔Ｋ２ＣＯ３（５．８ｇ，４２．０ｍｍｏｌ）＋水２１ｍＬ〕、トルエン７０ｍＬ、エタノール３５ｍＬを混合した。窒素を３０分間パージした後、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（０．８ｇ，０．７ｍｍｏｌ）を加えた。
得られた混合物を窒素雰囲気下、７５℃で２５時間加熱還流させた。反応後、５０℃まで冷却し、反応液に水３５ｍＬと３５％ＨＣｌを加えてｐＨ調整を行った（ｐＨ１１．３９→８．２）。得られた結晶を乾燥させて、粗製品４．９ｇを得た。
上記粗製品４．９ｇをｏ−ジクロロベンゼン２５８ｍＬに１６０℃で溶解させた。溶液にカーボンを加えて３０分間撹拌後、熱濾過を行い、温度を下げて結晶を析出させた。得られた結晶を乾燥させて、精製品４．３ｇを得た（収率：９１．５％、メトラー融点：３００℃以上）。
上記結晶について、ＬＣ−ＭＳで構造の確認を行った結果を図２２に示す。
【００８５】
実施例２３
２，５，１０−トリ（ナフタレン−２−イル）−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（化合物番号２３）の合成
５，１０−ジブロモ−２−ナフタレン−２−イル−１−フェニル−１Ｈ−フェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール（ＢＤＢＰＭ−２）（５．０ｇ、８．７ｍｍｏｌ）、２−ナフタレンボロン酸（３．３ｇ、１９．０ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム水溶液〔Ｋ２ＣＯ３（６．０ｇ，４３．２ｍｍｏｌ）＋水２０ｍＬ〕、トルエン１３０ｍＬ、エタノール６５ｍＬを混合した。窒素を３０分間パージした後、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（１．０ｇ，１．１ｍｍｏｌ）を加えた。
得られた混合物を窒素雰囲気下、７７℃で２１時間加熱還流させた。反応後、５０℃まで冷却し、反応液に水５０ｍＬと３５％ＨＣｌを加えてｐＨ調整を行った（ｐＨ１１．７９→８．３）。得られた結晶を乾燥させて、粗製品５．４ｇを得た。
上記粗製品５．４ｇをＤＭＦ５１０ｍＬに１５０℃で溶解させた。溶液にカーボンを加えて３０分間撹拌後、熱濾過を行い、温度を下げて結晶を析出させた。得られた結晶を乾燥させて、精製品３．１ｇを得た（収率：５３．３％、メトラー融点：３００℃以上）。
上記結晶について、ＬＣ−ＭＳで構造の確認を行った結果を図２３に示す。
【００８６】
上記合成したイミダゾール誘導体αの構造及び物性を、以下の表１７〜表２０にまとめて示す。なお、表中のＡ、Ｂ、Ｚの欄の符号は、Ｈ（水素）以外は、先に例示した置換基Ａ、Ｂ、Ｚの番号である。また、ＵＶ欄は紫外線吸収ピーク波長、ＰＬ欄はフォトルミネッセンス発光ピーク波長の値である。
【表１７】
【００８７】
【表１８】
【００８８】
【表１９】
【００８９】
【表２０】
【００９０】
実施例１及び実施例２のイミダゾール誘導体α（化合物番号１及び２）の、ＨＯＭＯ、ＬＵＭＯ及びエネルギーギャップ（Ｅｇ）を測定した。結果を表２１に示す。
ＨＯＭＯは理研計器社製ＡＣ−１を用いて測定し、サンプルがイオン化を開始したところの電圧（ｅＶ）の値を読んだ。エネルギーギャップ（Ｅｇ）は、蒸着機で作成した薄膜について、紫外−可視吸光度計（島津製作所製ＵＶ−１６５０ＰＣ）を用いて測定した。薄膜の吸収曲線の短波長側の立ち上がりのところに接線を引き、得られた交点の波長Ｗ（ｎｍ）を次の式に代入してＥｇを求めた。
Ｅｇ＝１２４０÷Ｗ
例えば接線を引いて得られた値Ｗ（ｎｍ）が４７０ｎｍであれば、この時のＥｇの値は
Ｅｇ＝１２４０÷４７０＝２．６３（ｅＶ）、と言うことになる。
また、ＬＵＭＯは先に算出されたＥｇをＨＯＭＯ値から引いた値である。
更に、比較のためオージェック社製の青色蛍光ドーパントＬＴ−Ｅ６０４（比較例１）のＨＯＭＯ、ＬＵＭＯ及びＥｇを測定した。
【表２１】
【００９１】
実施例２４、比較例２
発光層に実施例１のイミダゾール誘導体α（化合物番号１）を用いた有機ＥＬ素子、及びオージェック社の青色ドーパントＬＴ−Ｅ６０４を用いた有機ＥＬ素子（比較例２）を作成し評価した。
＜実施例２４の有機ＥＬ素子（Ｄｅｖｉｃｅ．１）の構成＞
・陽極 ：ＩＴＯ（１５０ｎｍ）
・ホール輸送層：α−ＮＰＤ（５０ｎｍ）
・発光層 ：ＫＬＤＢ−０１（化合物番号１：５ｗｔ％ｄｏｐｅ）（３０ｎｍ）
・電子輸送層 ：ＫＬＥＴ−０１（４０ｎｍ）
・電子注入層 ：ＬｉＦ（０．５ｎｍ）
・陰極 ：Ａｌ（１００ｎｍ）
＜比較例２の有機ＥＬ素子（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ．２）の構成＞
・陽極 ：ＩＴＯ（１５０ｎｍ）
・ホール輸送層：α−ＮＰＤ（５０ｎｍ）
・発光層 ：ＫＬＤＢ−０１（ＬＴ−Ｅ６０４：５ｗｔ％ｄｏｐｅ）（３０ｎｍ）
・電子輸送層 ：ＫＬＥＴ−０１（４０ｎｍ）
・電子注入層 ：ＬｉＦ（０．５ｎｍ）
・陰極 ：Ａｌ（１００ｎｍ）
上記実施例２４及び比較例２の有機ＥＬ素子の電流密度−電圧の関係を図２４に、輝度−電圧の関係を図２５に、電力効率−電流密度の関係を図２６に、電流効率−電流密度の関係を図２７に、輝度−電流密度の関係を図２８に、外部量子効率−電流密度の関係を図２９に、それぞれ示す。
また１００ｃｄ／ｍ２、１０００ｃｄ／ｍ２における電圧、電流密度、電力効率、電流効率、外部量子効率及び色度座標の結果を表２２に示す。
表２２の結果から分るように、Ｄｅｖｉｃｅ．１はｒｅｆｅｒｅｎｃｅ．２に比べて、１００ｃｄ／ｍ２、１０００ｃｄ／ｍ２共に駆動電圧が低い。また、色度座標の値からみて、Ｄｅｖｉｃｅ．１の方が、発光時の色純度が純粋な青に近くなっている。
【表２２】
【００９２】
実施例２５
発光層に実施例２のイミダゾール誘導体α（化合物番号２）を用いた有機ＥＬ素子を作成し評価した。
＜実施例２５の有機ＥＬ素子（Ｄｅｖｉｃｅ．２）の構成＞
・陽極 ：ＩＴＯ（１５０ｎｍ）
・ホール輸送層：α−ＮＰＤ（５０ｎｍ）
・発光層 ：ＫＬＤＢ−０１（化合物番号２：５ｗｔ％ｄｏｐｅ）（３０ｎｍ）
・電子輸送層 ：ＫＬＥＴ−０１（４０ｎｍ）
・電子注入層 ：ＬｉＦ（０．５ｎｍ）
・陰極 ：Ａｌ（１００ｎｍ）
上記実施例２５及び比較例２の有機ＥＬ素子の電流密度−電圧の関係を図３０に、輝度−電圧の関係を図３１に、電力効率−電流密度の関係を図３２に、電流効率−電流密度の関係を図３３に、輝度−電流密度の関係を図３４に、外部量子効率−電流密度の関係を図３５に、それぞれ示す。
また１００ｃｄ／ｍ２、１０００ｃｄ／ｍ２における電圧、電流密度、電力効率、電流効率、外部量子効率及び色度座標の結果を表２３に示す。
表２３の結果から分るように、Ｄｅｖｉｃｅ．２はｒｅｆｅｒｅｎｃｅ．２に比べて、１００ｃｄ／ｍ２、１０００ｃｄ／ｍ２共に駆動電圧が低い。また、色度座標の値からみて、Ｄｅｖｉｃｅ．２の方が、発光時の色純度が純粋な青に近くなっている。
【表２３】
【００９３】
実施例２６
発光層に実施例２２のイミダゾール誘導体α（化合物番号２２）を用いた有機ＥＬ素子を作成し評価した。
＜実施例２６の有機ＥＬ素子（Ｄｅｖｉｃｅ．３）の構成＞
・陽極 ：ＩＴＯ（１５０ｎｍ）
・ホール輸送層：α−ＮＰＤ（５０ｎｍ）
・発光層 ：ＫＬＤＢ−０１（化合物番号２２：５ｗｔ％ｄｏｐｅ）（３０ｎｍ）
・電子輸送層 ：ＫＬＥＴ−０１（４０ｎｍ）
・電子注入層 ：ＬｉＦ（０．５ｎｍ）
・陰極 ：Ａｌ（１００ｎｍ）
上記実施例２６及び比較例２の有機ＥＬ素子の電流密度−電圧の関係を図３６に、輝度−電圧の関係を図３７に、電力効率−電流密度の関係を図３８に、電流効率−電流密度の関係を図３９に、輝度−電流密度の関係を図４０に、外部量子効率−電流密度の関係を図４１に、それぞれ示す。
また１００ｃｄ／ｍ２、１０００ｃｄ／ｍ２における電圧、電流密度、電力効率、電流効率、外部量子効率及び色度座標の結果を表２４に示す。
表２４の結果から分るように、Ｄｅｖｉｃｅ．３はｒｅｆｅｒｅｎｃｅ．２に比べて、１００ｃｄ／ｍ２、１０００ｃｄ／ｍ２共に駆動電圧が低い。また、色度座標の値からみて、Ｄｅｖｉｃｅ．３の方が、発光時の色純度が純粋な青に近くなっている。
【表２４】
【００９４】
実施例２７
発光層に実施例２３のイミダゾール誘導体α（化合物番号２３）を用いた有機ＥＬ素子を作成し評価した。
＜実施例２７の有機ＥＬ素子（Ｄｅｖｉｃｅ．４）の構成＞
・陽極 ：ＩＴＯ（１５０ｎｍ）
・ホール輸送層：α−ＮＰＤ（５０ｎｍ）
・発光層 ：ＫＬＤＢ−０１（化合物番号２３：５ｗｔ％ｄｏｐｅ）（３０ｎｍ）
・電子輸送層 ：ＫＬＥＴ−０１（４０ｎｍ）
・電子注入層 ：ＬｉＦ（０．５ｎｍ）
・陰極 ：Ａｌ（１００ｎｍ）
上記実施例２７及び比較例２の有機ＥＬ素子の電流密度−電圧の関係を図４２に、輝度−電圧の関係を図４３に、電力効率−電流密度の関係を図４４に、電流効率−電流密度の関係を図４５に、輝度−電流密度の関係を図４６に、外部量子効率−電流密度の関係を図４７に、それぞれ示す。
また１００ｃｄ／ｍ２、１０００ｃｄ／ｍ２における電圧、電流密度、電力効率、電流効率、外部量子効率及び色度座標の結果を表２５に示す。
表２５の結果から分るように、Ｄｅｖｉｃｅ．４はｒｅｆｅｒｅｎｃｅ．２に比べて、１００ｃｄ／ｍ２、１０００ｃｄ／ｍ２共に駆動電圧が低い。また、色度座標の値からみて、Ｄｅｖｉｃｅ．４の方が、発光時の色純度が純粋な青に近くなっている。
【表２５】
【符号の説明】
【００９５】
１ 基板
２ 陽極（ＩＴＯ）
３ 発光層
４ 陰極
５ ホール（正孔）輸送層
６ 電子輸送層
７ ホール（正孔）注入層
８ 電子注入層
９ ホールブロック層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（１）で示されることを特徴とするフェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール誘導体。
【化２３】
（式中、Ｒ１〜Ｒ４は水素及び炭素数１〜４のアルキル基、アルコキシ基、アルキルアミノ基、シアノ基からそれぞれ独立して選ばれた基であり、Ａは炭素数５〜６０の芳香族基あるいは複素環基からなる群、Ｂは水素及び炭素数５〜２０の芳香族基あるいは複素環基からなる群、Ｚは炭素数３〜２０の芳香族基あるいは複素環基からなる群からそれぞれ独立して選ばれた基である。）
【請求項２】
下記一般式（２）で示されることを特徴とするフェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール誘導体。
【化２４】
（式中、Ｒ１〜Ｒ４は水素及び炭素数１〜４のアルキル基、アルコキシ基、アルキルアミノ基、シアノ基からそれぞれ独立して選ばれた基であり、Ａは炭素数５〜６０の芳香族基あるいは複素環基からなる群、Ｂは水素及び炭素数５〜２０の芳香族基あるいは複素環基からなる群、Ｚは炭素数３〜２０の芳香族基あるいは複素環基からなる群からそれぞれ独立して選ばれた基である。）
【請求項３】
請求項１又は２記載のイミダゾール誘導体からなる発光材料。
【請求項４】
請求項１又は２記載のイミダゾール誘導体を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１】
下記一般式（１）で示されることを特徴とするフェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール誘導体。
【化２３】
（式中、Ｒ１〜Ｒ４は水素及び炭素数１〜４のアルキル基、アルコキシ基、アルキルアミノ基、シアノ基からそれぞれ独立して選ばれた基であり、Ａは炭素数５〜６０の芳香族基あるいは複素環基からなる群、Ｂは水素及び炭素数５〜２０の芳香族基あるいは複素環基からなる群、Ｚは炭素数３〜２０の芳香族基あるいは複素環基からなる群からそれぞれ独立して選ばれた基である。）
【請求項２】
下記一般式（２）で示されることを特徴とするフェナンスロ［９，１０−ｄ］イミダゾール誘導体。
【化２４】
（式中、Ｒ１〜Ｒ４は水素及び炭素数１〜４のアルキル基、アルコキシ基、アルキルアミノ基、シアノ基からそれぞれ独立して選ばれた基であり、Ａは炭素数５〜６０の芳香族基あるいは複素環基からなる群、Ｂは水素及び炭素数５〜２０の芳香族基あるいは複素環基からなる群、Ｚは炭素数３〜２０の芳香族基あるいは複素環基からなる群からそれぞれ独立して選ばれた基である。）
【請求項３】
請求項１又は２記載のイミダゾール誘導体からなる発光材料。
【請求項４】
請求項１又は２記載のイミダゾール誘導体を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【図４４】
【図４５】
【図４６】
【図４７】
【図４８】
【図４９】
【図５０】
【図５１】
【図５２】
【図５３】
【図５４】
【図５５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【図４４】
【図４５】
【図４６】
【図４７】
【図４８】
【図４９】
【図５０】
【図５１】
【図５２】
【図５３】
【図５４】
【図５５】
【公開番号】特開２０１２−１７６９２９（Ｐ２０１２−１７６９２９Ａ）
【公開日】平成２４年９月１３日（２０１２．９．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２１９４１（Ｐ２０１１−２２１９４１）
【出願日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【出願人】（３９４０１３６４４）ケミプロ化成株式会社 (63)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月１３日（２０１２．９．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【出願人】（３９４０１３６４４）ケミプロ化成株式会社 (63)
【Ｆターム（参考）】
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